(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の液晶パネルに両面光を照射するための両面光出力型バックライトユニットにおいて、
モールドフレームの内側に組み込まれ、光を発生させる蛍光ランプと、
前記蛍光ランプを取り囲むように形成され、前記蛍光ランプから発生した光を反射させるランプ反射体と、
前記一対の液晶パネルの間及び前記蛍光ランプに隣接して形成され、かつ前記ランプ反射体で反射された光を、上下部に均一に散乱させて、両面光を発生させるための複数個のパターンを含む導光板と、
前記各々の液晶パネルと前記導光板との間にそれぞれ形成され、前記導光板から散乱された光を均一化させるための一対の拡散板とを備え、
前記導光板のパターンは、前記導光板の内部に前記導光板の上下部面と平行に縦及び横方向に整列して形成された貫通孔状の複数の孔型パターンであることを特徴とする液晶表示素子の両面光出力型バックライトユニット。
【請求項２】
前記孔型パターンの孔の断面形状は、円形または多角形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の両面光出力型バックライトユニット。
【請求項３】
前記孔型パターンは、前記導光板の厚み方向に対して、中心の位置に、又は前記導光板の上下部面のいずれか一方に偏った位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の両面光出力型バックライトユニット。
【請求項４】
前記孔型パターンは、前記蛍光ランプからの距離によってそれぞれ間隔差異または直径差異がお互い異なるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の両面光出力型バックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子のバックライトユニットに関し、より詳細には、導光板に入射された光を、導光板の上下部の液晶パネルに同時に照射することができる両面光出力型バックライトユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
よく知らされているように、液晶表示素子は、画像表示装置の１つで、他の画像表示装置であるＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）に比べて軽量化、薄形化及び小型化が可能であり、低消費電力の実現が可能である。しかし、液晶表示素子は、ＣＲＴとは異なって、自ら光を発散できる素子ではない。したがって、液晶表示素子の場合、液晶パネルの画面に画像を視覚的に表現するため、その裏面に光源を必要とする。液晶表示素子の光源としては、現在蛍光ランプを用いたバックライトユニットが用いられている。
【０００３】
以下、従来のバックライトユニットの構成を記述する。
図１は、従来のバックライトユニットを示す断面図で、図２は、従来のバックライトユニットに用いられる導光板の２つの例を示す斜視図であり、図３は従来のバックライトユニットにおける導光板の作用原理を示す図である。
図１乃至図３を参照すると、従来のバックライトユニットは、液晶パネル２０に光を提供するための光源として蛍光ランプ２を備える。各蛍光ランプ２の外側面には、蛍光ランプ２から発生した光を特定位置に反射させるためのランプ反射体６が形成される。また、液晶パネル２０の裏面には、蛍光ランプ２の間に連結される導光板４が配置される。導光板４は、蛍光ランプ２から発生しかつランプ反射体６で反射された光を、散乱させて均一化することによって、面光源化させる。
【０００４】
導光板４の下部面には、パターン４ａが形成されている。導光板パターン４ａは、導光板４の上側に光を反射させて面光源化させるためのものである。導光板パターン４ａは、印刷またはＶ−ｃｕｔ方式で形成される。導光板４の下側には、反射板８が配置されていて、上側には拡散板１０が備えられている。
反射板８は、蛍光ランプ２からランプ反射体６により導光板４に入射された光の外部漏れ、例えば導光板４の下部に光が漏れることを防止すると同時に、液晶パネル２０が配置された導光板４の上面に光を反射させるためのものである。導光板４上部の拡散板１０は、液晶パネル２０に入射される光の均一度を高めるために提供され、少なくとも１つからなる。
また、拡散板１０の上側には、光の経路を９０゜と１８０゜に転換して整列させるための一対の下部プリズム板１２及び上部プリズム板１４が配置されている。下部プリズム板１２と上部プリズム板１４は、いずれか一つだけを使用してもよい。
【０００５】
一方、上部プリズム板１４の上面には保護板１６が備えられている。保護板１６は、三角形または半球形谷を有する上部プリズム板１４の形状を外部衝撃から保護するとともに、液晶パネル２０に入射される光の均一度を高めるためのものである。また、いままで説明したバックライトユニットの各構成要素は、モールドフレーム１８に組み立てられて保持される。
上述したような構成からなる従来のバックライトユニットにおいて、蛍光ランプ２から発生した光は、ランプ反射体６により反射される。反射された光は、導光板４のパターン４ａにより面光源化し、拡散板１０を介して液晶パネル２０に入射され、特定画像を形成させる。この際、蛍光ランプ２から発生した光は、反射板８により外部への漏れが防止されるとともに、導光板４に入射され、パターン４ａにより均一に散乱される。このように散乱された光は、拡散板１０により一層均一化した後、下部プリズム板１２と上部プリズム板１４を通過しながら、一定の角度で進行経路が転換された後、液晶パネル２０に垂直入射される。
【０００６】
しかしながら、一般に従来のバックライトユニットは、一面で光が照射される一面光出力形態で構成される。したがって、従来のバックライトユニットを用いて両面光出力型バックライトユニットを構成したい場合は、導光板を二重に使用し、中間に反射板を配置した後、それぞれの導光板が片面ずつ光出力を行うことができるように構成しなければならない。このような従来の両面光出力型バックライトユニットは、複数個の導光板を使用しなければならないので、体積及び重量が増加し、これによりその効果が非常に縮小され、一面光を使用する時と比べて不利になるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、反射板無しの単一の導光板を用いて両面光を発生させることができる液晶表示素子の両面光出力型バックライトユニットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明による液晶表示素子の両面光出力型バックライトユニットは、一対の液晶パネルに両面光を照射するための両面光出力型バックライトユニットにおいて、モールドフレームの内側に組み込まれ、光を発生させる蛍光ランプと、前記蛍光ランプを取り囲むように形成され、前記蛍光ランプから発生した光を反射させるランプ反射体と、前記一対の液晶パネルの間及び前記蛍光ランプに隣接して形成され、かつ前記ランプ反射体で反射された光を、上下部に均一に散乱させて、両面光を発生させるための複数個のパターンを含む導光板と、前記各々の液晶パネルと前記導光板との間にそれぞれ形成され、前記導光板から散乱された光を均一化させるための一対の拡散板とを備え、前記導光板のパターンは、前記導光板の内部に前記導光板の上下部面と平行に縦及び横方向に整列して形成された貫通孔状の複数の孔型パターンであることを特徴とする。
【０００９】
また、前記孔型パターンの孔の断面形状は、円形または多角形の形状を有することができる。
また、前記孔型パターンは、前記導光板の厚み方向に対して、中心の位置に、又は前記導光板の上下部面のいずれか一方に偏った位置に配置されることが好ましく、また、前記蛍光ランプからの距離によってそれぞれ間隔差異または直径差異がお互い異なるように形成されることが好ましい。
更に、前記両面光出力型バックライトユニットは、拡散板と液晶パネルとの間に形成される少なくとも一つ以上のプリズムをさらに備えることができ、またプリズムと液晶パネルとの間に形成される保護板をさらに備えることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る液晶表示素子の両面光出力型バックライトユニットの実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
図４は、本発明の実施例に係る両面光出力型バックライトユニットを示す断面図であり、図５は、本発明の実施例に係る両面光出力型バックライトユニットに用いられる導光板の例を示す斜視図である。
【００１１】
図４及び図５を参照すると、両面光出力型バックライトユニット１００は、一対の液晶パネル１１８、１２８に同時に両面光を照射するために、１つの導光板１０４を使用する。導光板１０４は、一対の液晶パネル１１８、１２８の間に配置される。また、導光板１０４の内部中央には、両面で光が出力され得るように、水平方向に並ぶ複数個のパターン１０４ａが設けられている。
導光板１０４の少なくとも一端（好ましくは両端）には、光源である蛍光ランプ１０２が少なくとも１つ以上配置される。また、蛍光ランプ１０２は、ランプ反射体１０６で取り囲まれている。ランプ反射体１０６は、蛍光ランプ１０２から発生した光を、導光板１０４側に反射させるためのものである。
【００１２】
導光板１０４の上部及び下部には、それぞれ拡散板１１０、１２０が配置される。拡散板１１０、１２０は、液晶パネル１１８、１２８へ入射される光の均一度を高めるためのもので、少なくとも１つ以上、すなわち１つ又は複数個を使用することができる。
また、拡散板１１０、１２０の上部及び下部には、光の経路を９０゜と１８０゜に転換させて整列させるための一対の下部プリズム板１１２、１２２及び上部プリズム板１１４、１２４が配置される。場合によって、下部プリズム板１１２、１２２と上部プリズム板１１４、１２４のうちいずれか一方だけを使用するか、または何も使用しなくてもよい。
【００１３】
一方、上部プリズム板１１４、１２４の外側には、それぞれ保護板１１６、１２６が配置される。保護板１１６、１２６は、三角形または半球形谷を有する上部プリズム板１１４、１２４の形状を外部衝撃から保護するとともに、液晶パネル１１８、１２８へ入射される光の均一度を高めるためのものである。
総合すると、導光板１０４の上部と下部には、各々対称的に拡散板１１０、１２０、下部プリズム板１１２、１２２、上部プリズム板１１４、１２４及び保護板１１６、１２６が順に配置される。このような構成要素のいずれも、モールドフレーム１０８に組み立てられて保持される。
【００１４】
図６は、本発明の実施例に係る両面光出力型バックライトユニットにおける導光板の作用原理を示す図である。
図６を参照すると、本発明によるバックライトユニットにおいて、蛍光ランプ１０２から発生した光は、ランプ反射体１０６により反射されて、導光板１０４に入射される。導光板１０４に入射された光は、導光板１０４のパターン１０４ａにより上下部に均一に散乱され、導光板１０４の上部面及び下部面で面光源化する。
さらに図４を参照すると、導光板１０４の上下部面で面光源化した光は、上下部拡散板１１０、１２０により一層均一化した後、下部プリズム板１１２、１２２及び上部プリズム板１１４、１２４を通過しつつ、一定の角度に進行経路が転換される。次いで、経路が転換された光は、保護板１１６、１２６を通過した後、上部及び下部の液晶パネル１１８、１２８に垂直に入射されて、所定の画像を形成させることになる。
【００１５】
図７は、本発明の実施例に係る両面光出力型バックライトユニットにおける導光板パターンの２つの例を示す図である。
図７に示すように、導光板１０４のパターン１０４ａは、孔形状で形成され、機械加工またはレーザや水圧を用いて製造することができる。導光板パターン１０４ａの孔形状は、円形または多角形のいずれも可能である。また、導光板１０４内部の水平面に沿って縦横に配置された孔型パターン１０４ａは、導光板１０４の中心に、またはいずれか一方に偏るように配置され、蛍光ランプ１０２または導光板１０４の一端からの距離によってその密度（すなわち、各孔間の間隔差）が増加したり、減少し、またパターン１０４ａの孔のサイズ（すなわち、各孔間の直径差）も増加または減少するように形成する。
このように孔型パターン１０４ａを形成することによって、バックライトユニットの均一性を調節することができ、上部及び下部に出力される光の強度を異なるように調節することもできる。
【００１６】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではない。本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による液晶表示素子の両面光出力型バックライトユニットは、単一の導光板を使用し、導光板内部に孔型パターンを形成させることによって、導光板の上下側で両面光出力が可能である。したがって、本発明の両面光出力型バックライトユニットは、非常に簡便に具現することができるだけでなく、従来の反射板を使用する必要がないので、経済的に有利である。また、本発明の両面光出力型バックライトユニットは、単一の導光板を使用するので、厚さが増加しないので、薄形化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のバックライトユニットを示す断面図である。
【図２】従来のバックライトユニットに用いられる導光板の２つの例を示す斜視図である。
【図３】従来のバックライトユニットにおける導光板の作用原理を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係る両面光出力型バックライトユニットを示す断面図である。
【図５】本発明の実施例に係る両面光出力型バックライトユニットに用いられる導光板の例を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係る両面光出力型バックライトユニットにおける導光板の作用原理を示す図である。
【図７】本発明の実施例に係る両面光出力型バックライトユニットにおける導光板パターンの２つの例を示す断面図である。
【符号の説明】
１００        両面光出力型バックライトユニット
１０２        蛍光ランプ
１０４        導光板
１０４ａ      パターン
１０６        ランプ反射体
１０８        モールドフレーム
１１０、１２０    拡散板
１１２、１２２    下部プリズム板
１４４、１２４    上部プリズム板
１１６、１２６    保護板
１１８、１２８    液晶パネル
【図１】
0003785453.tif 000002
【図２】
0003785453.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003785453.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003785453.tif 000008