JP5959868B2 - バックライトユニット及びそれを用いたディスプレイ装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施例は、バックライトユニット及びそれを用いたディスプレイ装置に関する。
一般に、大型ディスプレイ装置の代表には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）などがある。
自発光型のＰＤＰとは違い、ＬＣＤは、自体発光する発光素子を備えておらず、別のバックライトユニットが必須である。
ＬＣＤに用いられるバックライトユニットは、光源の位置によって、エッジ（ｅｄｇｅ）方式のバックライトユニットと直下方式のバックライトユニットとに区別される。エッジ方式は、ＬＣＤパネルの左右側面または上下側面に光源を配置し、導光板を用いて光を前面に均一に分散させるため、光の均一性がよく、パネルの超薄型化が可能である。
直下方式は、通常、２０インチ以上のディスプレイに用いられる技術で、パネルの下部に光源を複数個配置するから、エッジ方式に比べて優れた光効率を有し、よって、高輝度を要する大型ディスプレイに主に用いられる。
既存エッジ方式や直下方式のバックライトユニットの光源には、ＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）を用いてきた。
しかしながら、ＣＣＦＬを用いたバックライトユニットは、ＣＣＦＬに常に電源が印加されるから相当量の電力を消耗する、ＣＲＴに比べて約７０％レベルの色再現率を示す、水銀の添加により環境汚染を招く、といった欠点があった。
これを解消するための代替品として、現在、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）を用いたバックライトユニットに関する研究が活発に行われている。
ＬＥＤをバックライトユニットに用いる場合、ＬＥＤアレイの部分的なオン／オフが可能なため、消耗電力を画期的に低減できる。なお、ＲＧＢ ＬＥＤの場合、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）色再現範囲仕様の１００％を上回り、より鮮明な画質を消費者に提供することができる。
本発明の実施例は、導光板の溝に突出部を形成することによって、光源モジュールと隣接した領域の暗部（ｓｈａｄｏｗ）を減少させることができるバックライトユニット及びそれを用いたディスプレイ装置を提供する。
本発明の一実施例は、溝を有する導光板と、導光板の溝に配置された光源モジュールと、導光板の溝の側面から光源モジュールの方向に突出し、光源モジュールから生成された光を導光板に導く突出部とを備えることができる。
ここで、導光板及び突出部は、互いに同一の物質からなり、一体型であってもよく、導光板及び突出部は、互いに異なる物質からなってもよい。
この場合、導光板及び突出部は、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈｌａｔｅ）、ＣＯＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ）、ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ＭＳ（Ｍａｔｈａｃｙｌａｔｅ ｓｔｙｒｅｎｅ）のいずれか１つからなることができる。
そして、突出部は、溝の側面から光源モジュールの方向に１〜１０ｍｍ長さだけ突出すればよい。
ここで、突出部の長さは、光源モジュールの光源同士間の距離が小さいほど減少し、光源モジュールの光源同士間の距離が大きいほど増加するとよい。
また、突出部の上部面は、水平面に対して第１角度で傾斜し、突出部の下部面は、水平面に対して第２角度で傾斜し、第１角度及び第２角度は互いに異なってもよい。
また、突出部の上部面及び下部面の少なくとも一方は、溝の側面に垂直な平面であってもよく、溝の側面に対して所定角度で傾斜した傾斜面であってもよい。
そして、突出部の上部面及び下部面は、互いに平行であってもよい。
また、突出部は、光源モジュールに面する第１側面と、溝の側面に面する第２側面とを備え、第１側面の面積は、第２側面の面積よりも小さくてよい。
ここで、突出部の第１側面の高さは光源モジュールの光源の高さよりも高くてよく、突出部の第１側面は、光源モジュールの光源から離隔してもよく、光源に接触してもよい。
そして、突出部の第２側面の高さと導光板の溝の高さとの比は、１：１〜３でよい。
また、導光板の溝の高さと導光板の厚さとの比は、０．３〜０．９：１でよい。
また、突出部の上部面、光源モジュールの基板、導光板の溝の内面の少なくとも一方にリフレクタが配置されてもよい。
また、光源モジュールは、光源の配列される基板を備え、基板は、突出部の下部面に配置されてもよい。
そして、本発明の一実施例は、導光板の溝内に配置され、光源モジュールを固定するストッパーをさらに備えることができる。
本発明の一実施例は、導光板の溝の側面に突出部を形成し、突出部に面するように光源モジュールを配置することによって、光源と光源との間に現れる暗部を防止し、均一な輝度を提供することができる。
下記の図面を参照して実施例について詳細に説明する。ただし、図面中、同一のエレメントには同一の参照符号を付する。
本発明の一実施例に係るバックライトユニットを示す断面図である。 図１における突出部の位置を詳細に示す断面図である。 突出部の導光板に入射する光が広がる形状を示す図である。 突出部の導光板に入射する光が広がる形状を示す図である。 突出部のある導光板に入射する光が広がる形状を示す図である。 突出部のある導光板に入射する光が広がる形状を示す図である。 突出部の様々な形状を示す図である。 突出部の様々な形状を示す図である。 突出部の様々な形状を示す図である。 突出部の様々な形状を示す図である。 突出部の両側面の高さを比較した図である。 突出部の両側面の高さを比較した図である。 導光板の溝に形成されるリフレクタを示す図である。 導光板の溝に形成されるリフレクタを示す図である。 突出部と光源モジュールとの位置関係を示す図である。 突出部と光源モジュールとの位置関係を示す図である。 突出部と光源モジュールの基板との位置関係を示す図である。 突出部と光源モジュールの基板との位置関係を示す図である。 導光板の溝にストッパーが配置される断面図である。 導光板の溝にストッパーが配置される断面図である。 導光板の溝にストッパーが配置される断面図である。 本発明の一実施例に係るバックライトユニットを有するディスプレイモジュールを示す図である。 本発明の一実施例に係るディスプレイ装置を示す図である。 本発明の一実施例に係るディスプレイ装置を示す図である。
以下、本発明の一実施例を、添付の図面を参照して説明する。
本発明の実施例の説明において、あるエレメント（ｅｌｅｍｅｎｔ）の「上（上部）」または「下（下部）」（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）に他のエレメントが形成されるという記載は、これらの両エレメントが相互直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触して形成される場合も、これら両エレメントの間に一つ以上のさらに他のエレメントが介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成される場合も含むことができる。
また「上（上部）」または「下（下部）」（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）と表現される場合、一つのエレメントを基準に上方を指す場合もあり、下方を指す場合もある。
図１は、本発明の一実施例に係るバックライトユニットを示す断面図である。
図１に示すように、バックライトユニットは、導光板（ｌｉｇｈｔ ｇｕｉｄｅ ｐｌａｔｅ）２０、突出部（ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）２２、リフレクタ（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）３０、光学部材（ｏｐｔｉｃａｌ ｍｅｍｂｅｒ）４０、光源モジュール（ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ ｍｏｄｕｌｅ）５０を備えることができる。
そして、バックライトユニットは、トップシャーシ（ｔｏｐ ｃｈａｓｓｉｓ）６０、ボトムシャーシ（ｂｏｔｔｏｍ ｃｈａｓｓｉｓ）１０及びパネルガイドモジュール（ｐａｎｅｌ ｇｕｉｄｅ ｍｏｄｕｌｅ）８０をさらに備えることができる。
ここで、パネルガイドモジュール８０は、ディスプレイパネル９０を支持することができ、トップシャーシ６０は、パネルガイドモジュール８０及びボトムシャーシ１０に連結されるとよい。
また、導光板２０は、下部面に少なくとも一つの溝２４を形成し、上部面に光学部材４０を配置できる。
ここで、導光板２０の溝２４は、三角形、長方形、台形の断面形状を有することができる。
一例として、導光板２０の溝２４が断面三角形の場合、互いに相対し、頂点で会う第１及び第２側面のうち、溝の第１側面は、導光板２０の上部面に平行な水平面と垂直であり、溝の第２側面は、導光板２０の上部面に平行な水平面に対して傾斜すればよい。
ここで、相対する第１及び第２側面間の角度は、約３０〜１２０°でよい。
他の例として、導光板２０の溝２４が断面台形の場合、相対する第１及び第２側面のうち、溝の第１側面は、溝の底面に垂直であり、溝の第２側面は、溝の底面に対して傾斜してもよい。
または、導光板２０の溝２４が断面台形の場合、相対する第１及び第２側面は、溝の底面に対して傾斜し、溝の第１側面と底面との傾斜角は、溝の第２側面と底面との傾斜角より小さくてよい。
そして、導光板２０の溝２４の高さと導光板２０全体厚さとの比は、約０．３〜０．７：１でよい。
また、突出部２２は、導光板２０の溝２４の側面から光源モジュール５０の方向に突出形成され、光源モジュール５０から生成された光を導光板２０へ導くことができる。
ここで、導光板２０及び突出部２２は、互いに同一の物質からなり、かつ一体型にしてもよい。
場合によって、導光板２０及び突出部２２は、互いに異なる物質からなり、かつ分離型にしてもよい。
ここで、導光板２０及び突出部２２は、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）のようなアクリル樹脂系、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈｌａｔｅ）、ＣＯＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ）、ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）及びＭＳ（Ｍａｔｈａｃｙｌａｔｅ ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂のいずれか１つで形成すればよい。
そして、突出部２２は、溝２４の側面から光源モジュール５０の方向に約１〜１０ｍｍ長さ突出するとよい。
ここで、突出部２２の長さは、光源モジュール５０の光源間の距離が小さいほど減少し、光源モジュール５０の光源間の距離が大きいほど増加すればよい。
このような突出部２２を形成する理由の詳細は後述される。
また、光源モジュール５０は、導光板２０の溝２４に配置できる。
ここで、光源モジュール５０は、基板と、基板上に配置される少なくとも一つの光源を含むことができ、基板と光源が両方とも導光板２０の溝２４内部に配置されるとよい。
場合によって、基板は導光板２０の溝２４の外部に配置され、光源は導光板２０の溝２４の内部に配置されてもよい。
このような基板は、光源の電気的連結のための電極パターンを有することができ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ガラス、ポリカーボネート（ＰＣ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれるいずれか一物質からなるＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）基板であってもよく、フィルム形態にしてもよい。
また、基板には、単層ＰＣＢ、多層ＰＣＢ、セラミック基板、メタルコアＰＣＢなどを選択的に用いることができる。
そして、光源は、基板上に少なくとも１つが配置されればよく、側面発光型（ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ ｔｙｐｅ）発光ダイオードでよい。
場合によって、光源は、上面発光型（ｔｏｐ ｖｉｅｗ ｔｙｐｅ）発光ダイオードであってもよい。
このように、光源は、発光ダイオードチップ（ＬＥＤ ｃｈｉｐ）でよく、発光ダイオードチップは、ブルーＬＥＤチップまたは紫外線ＬＥＤチップで構成してもよく、レッドＬＥＤチップ、グリーンＬＥＤチップ、ブルーＬＥＤチップ、イエローグリーン（Ｙｅｌｌｏｗ ｇｒｅｅｎ）ＬＥＤチップ、ホワイトＬＥＤチップの少なくとも１つまたは２以上を組み合わせたパッケージ形態にしてもよい。
ここで、ホワイトＬＥＤは、ブルーＬＥＤ上にイエロー燐光（Ｙｅｌｌｏｗ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）を結合する、ブルーＬＥＤ上にレッド燐光（Ｒｅｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）とグリーン燐光（Ｇｒｅｅｎ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）を同時に結合する、または、ブルーＬＥＤ上にイエロー燐光、レッド燐光及びグリーン燐光を同時に結合して具現できる。
また、リフレクタ３０は、導光板２０の下部面に配置できる。
すなわち、リフレクタ３０は、導光板２０とボトムシャーシ１０との間に配置されるもので、導光板２０の下部面から側面まで延びて形成されるとよい。
ここで、リフレクタ３０は、光源モジュール５０の基板の下部には形成されていないが、場合によっては、光源モジュール５０の基板５４の下部にも形成できる。
そして、リフレクタ３０は、導光板２０の溝２４の側面、突出部２２の上部面及び光源モジュール５０の基板の少なくとも１つに形成されてもよい。
ここで、リフレクタ３０は、金属または金属酸化物の少なくとも１つを含むことができ、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）または二酸化チタン（ＴｉＯ２）のように高い反射率を有する金属または金属酸化物を含んでなることができる。
なお、光学部材４０は、導光板２０の上部面に配置できる。
ここで、光学部材４０は、導光板２０から出射する光を拡散させる役割を担うもので、拡散効果を増大させるために上部表面に凹凸パターンを有することができる。
また、光学部材４０は、複数の層で形成してもよく、凹凸パターンは、最上層またはいずれか一層の表面に形成できる。
そして、凹凸パターンは、光源モジュール５０に沿う縞（ｓｔｒｉｐｅ）形状を有することができる。
場合によって、光学部材４０は、少なくとも１つのシートからなり、拡散シート、プリズムシート、輝度強化シートなどを選択的に含むことができる。
ここで、拡散シートは、光源から出射する光を拡散させ、プリズムシートは、拡散された光を発光領域に導き、輝度拡散シートは、輝度を強化させる役割を果たす。
図２は、図１における突出部の位置を詳細に示す断面図である。
図２は、導光板２０の溝２４の断面形状が三角形である実施例であり、導光板２０の溝２４は、互いに相対するとともに、頂点で会う第１及び第２側面２４ａ，２４ｂを有し、溝２４の第１側面２４ａは、導光板２０の上部面に平行な水平面に垂直であり、溝の第２側面２４ｂは、導光板２０の上部面に平行な水平面に対して傾斜するように構成できる。
そして、突出部２２は、導光板２０の溝２４の第１側面２４ａから光源モジュール５０の方向に突出し、光源モジュール５０から生成された光を導光板２０へ導く役割を果たすことができる。
ここで、突出部２２は、上部面２２ａ、下部面２２ｂ、第１及び第２側面２２ｃ，２２ｄを含む。突出部２２の上部面２２ａは、導光板２０の上部面に平行な水平面に対して第１角度θ１で傾斜し、突出部２２の下部面２２ｂは、導光板２０の上部面に平行な水平面に対して第２角度θ２で傾斜するように構成できる。
この場合、突出部２２の上部面２２ａの第１角度θ１は、突出部２２の下部面２２ｂの第２角度θ２よりも大きければよい。
例えば、突出部２２の上部面２２ａの第１角度θ１は、約５〜１０°でよく、突出部２２の下部面２２ｂの第２角度θ２は、約１〜２°でよい。
場合によって、突出部２２の上部面２２ａ及び下部面２２ｂの少なくとも一方は、溝２４の第１側面２４ａに垂直な平面、または溝２４の第１側面２４ａに対し所定角度で傾いた傾斜面であってもよい。
また、突出部２２の上部面２２ａ及び下部面２２ｂは互いに平行であってもよい。
そして、突出部２２は、光源モジュール５０に面する第１側面２２ｃと、溝２４の第１側面２４ａに面する第２側面２２ｄを備え、突出部２２の第１側面２２ｃは、光源モジュール５０と離隔または接触し、突出部２２の第２側面２２ｄは、溝２４の第１側面２４ａと接触すればよい。
ここで、突出部２２の第１側面２２ｃの面積は、突出部２２の第２側面２２ｄの面積より小さければよい。
また、突出部２２の長さ、すなわち、突出部２２の第１側面２２ｃと突出部２２の第２側面２２ｄとの間の距離ｄ１は、約１〜１０ｍｍでよい。
ここで、突出部２２の長さは、光源モジュール５０の光源５２同士間の距離が小さいほど減少し、光源モジュール５０の光源５２同士間の距離が大きいほど増加すればよい。
そして、隣り合う溝２４に配置された突出部２２の第１側面２２ｃ同士間の距離ｄ２は、５０〜１００ｍｍでよい。
また、突出部２２の第１側面２２ｃの高さｈ１は、突出部２２の第２側面２２ｄの高さｈ２よりも低ければよい。
場合によって、突出部２２の第１側面２２ｃの高さｈ１と突出部２２の第２側面２２ｄの高さｈ２は、互いに同一であってもよい。
ここで、突出部２２の第１側面２２ｃの高さｈ１と突出部２２の第２側面２２ｄの高さｈ２との比は、１：１〜３でよい。
また、突出部２２の第１側面２２ｃの高さｈ１は、光源モジュール５０の光源５２の高さｈ４よりも高ければよい。
場合によって、突出部２２の第１側面２２ｃの高さｈ１と光源モジュール５０の光源５２の高さｈ４は、互いに同一であってもよい。
例えば、突出部２２の第１側面２２ｃの高さｈ１は、約１〜２ｍｍでよく、光源モジュール５０の光源５２の高さｈ４は、約０．５〜２ｍｍでよい。
ここで、突出部２２の第１側面２２ｃは、光源モジュール５０の光源５２から離隔してもよく、光源５２に接触してもよい。
また、突出部２２の第２側面２２ｄの高さｈ２と導光板５０の溝２４の高さｈ３との比は、１：１〜３でよい。
そして、導光板２０溝２４の高さｈ３と導光板２０の厚さｔ１との比は、０．３〜０．９：１でよい。
例えば、導光板２０の厚さｔ１が約５〜６ｍｍであれば、溝２４の高さｈ３は、約４〜５ｍｍでよい。
このように導光板２０の溝２４に突出部２２を形成する理由は、下記の通りである。
図３Ａ及び図３Ｂは、突出部のない導光板に入射する光が広がる形状を示す図であり、図４Ａ及び図４Ｂは、突出部のある導光板に入射する光が広がる形状を示す図である。
ここで、図３Ａ及び図４Ａは、導光板の側面を示す断面図であり、図３Ｂ及び図４Ｂは、導光板の上部面を示す平面図である。
まず、図３Ａ及び図３Ａに示すように、突出部のない導光板２０の側面２４ｂに光源モジュール５０が配置され、光源モジュール５０の基板５４上に複数個の光源５２が離隔して配列されることがある。
各光源５２から出射する光２８が導光板２０内に入射すると、光２８は広がりながら拡散するが、互いに隣接する光源５２同士間における導光板２０内に暗部２６が生じることがある。
このような暗部２６は、導光板２０の側面２４ｂから前方約３〜５ｍｍの距離にわたって現れることがある。
これは、隣り合う光源５２が所定間隔を置いて配置され、光が広がる現象により暗部２６領域が現れるわけである。
そこで、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、導光板２０の側面２４ｂに突出部２２を形成し、突出部２２に面するように光源モジュール５０を配置することで、このような暗部現象を減少させることができる。
すなわち、暗部２６の現れる領域に突出部２２を配置することで、光２８を導光板２０へ導き、導光板２０領域には暗部２６が生じなくて済む。
このように、突出部２２は、暗部２６の現れる領域に配置されるので、暗部２６の現れる領域の面積によって突出部２２の長さが可変する。
つまり、暗部２６は、光源モジュール５０における光源５２同士間の距離によって現れる現象であるから、突出部２２の長さは、光源モジュール５０の光源５２同士間の距離が小さいほど減少し、光源モジュール５０の光源５２同士間の距離が大きいほど増加すればよい。
図５Ａ乃至図５Ｄは、突出部の様々な形状を示す図である。
図５Ａに示すように、突出部２２の上部面２２ａは、導光板２０の上部面に平行な水平面に対して第１角度θ１で傾斜し、突出部２２の下部面２２ｂは導光板２０の上部面に平行な水平面に対して第２角度θ２で傾斜するように形成できる。
この場合、突出部２２の上部面２２ａの第１角度θ１は、突出部２２下部面２２ｂの第２角度θ２よりも大きければよい。
また、図５Ｂに示すように、突出部２２の上部面２２ａ及び下部面２２ｂは、導光板２０の側面２４ａに対し垂直な平面であってもよい。
ここで、突出部２２の上部面２２ａ及び下部面２２ｂは互いに平行である。
そして、図５Ｃに示すように、突出部２２の上部面２２ａは、導光板２０の上部面に平行な水平面に対して第１角度θ１で傾斜し、突出部２２の下部面２２ｂは導光板２０の側面２４ａに垂直な平面にしてもよい。
また、図５Ｄに示すように、突出部２２の上部面２２ａは導光板２０の側面２４ａに垂直な平面とし、突出部２２の下部面２２ｂは導光板２０の上部面に平行な水平面に対して第２角度θ２で傾斜するようにしてもよい。
図６Ａ及び図６Ｂは、突出部の両側面の高さを比較した図であり、図６Ａは、両側面の高さが互いに異なる突出部を示す断面図で、図６Ｂは、両側面の高さが同一である突出部を示す断面図である。
図６Ａに示すように、突出部２２は、光源モジュールに面する第１側面２２ｃと、導光板２０の側面に面する第２側面２２ｄとを備え、第１側面２２ｃの高さｈ１が第２側面２２ｄの高さｈ２より低くてもよい。
そして、突出部２２の上部面２２ａと突出部２２下部面２２ｂは、互いに平行でなくてもよい。
すなわち、突出部２２の上部面２２ａは、導光板２０の上部面に平行な水平面に対して第１角度θ１で傾斜し、突出部２２の下部面２２ｂは、導光板２０の上部面に平行な水平面に対して第２角度θ２で傾斜するように形成できる。
この場合、突出部２２の上部面２２ａの第１角度θ１は、突出部２２の下部面２２ｂの第２角度θ２より大きければよい。
また、図６Ｂに示すように、突出部２２は、光源モジュールに面する第１側面２２ｃと、導光板２０の側面を面する第２側面２２ｄとを備え、第１側面２２ｃの高さｈ１と第２側面２２ｄの高さｈ２は互いに同一であってもよい。
ここで、突出部２２の上部面２２ａと突出部２２の下部面２２ｂは互いに平行である。
すなわち、突出部２２の上部面２２ａは、導光板２０の上部面に平行な水平面に対して第１角度θ１で傾斜し、突出部２２の下部面２２ｂは、導光板２０の上部面に平行な水平面に対して第２角度θ２で傾斜するように形成できる。
この場合、突出部２２の上部面２２ａの第１角度θ１と突出部２２の下部面２２ｂの第２角度θ２は、互いに同一である。
図７Ａ及び図７Ｂは、導光板の溝に形成されるリフレクタを示す図であり、図７Ａは、凹凸パターンのないリフレクタを示す断面図で、図７Ｂは、凹凸パターンのあるリフレクタを示す断面図である。
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、リフレクタ３０は、突出部２２の上部面２２ａ、光源モジュール５０の基板５４、導光板２０の溝２４のうちの少なくとも一箇所に配置できる。
ここで、リフレクタ３０は、突出部２２の上部面２２ａには配置されるが、突出部２２の下部面２２ｂには配置されないことがある。
突出部２２の下部面２２ｂにリフレクタ３０を配置すると、突出部２２へ光が入射するための入射面積が減少し、光が損失することがあるわけである。
そして、リフレクタ３０は、導光板２０の溝２４のうち、溝の第２側面２４ｂには配置されるが、溝の第１側面２４ａには配置されないことがある。
溝２４の第１側面２４ａにリフレクタ３０が配置されると、導光板２０へ光が入射するための入射面積が減少し、光が損失することがあるわけである。
したがって、リフレクタ３０は、突出部２２の上部面２２ａ、光源モジュール５０の基板５４、及び導光板２０の溝２４における第２側面２４ｂのうちの少なくとも一箇所に配置されるとよい。
また、図７Ｂに示すように、リフレクタ３０は、拡散効果を増大させるために、上部表面に凹凸パターン３０ａを有してもよい。
ここで、凹凸パターン３０ａは、三角形、長方形、多角形、半円形の断面形状を有することができる。
図８Ａ及び図８Ｂは、突出部と光源モジュールとの位置関係を示す図である。
図８Ａに示すように、光源モジュール５０は、突出部２２の第１側面２２ｃに接触してもよい。
光源モジュール５０は、基板５４と、基板５４上に配列される少なくとも１つの光源５２とを備え、光源５２は、突出部２２の第１側面２２ｃに接触し、基板５４は、突出部２２の第１側面２２ｃに接触してもしなくてもよい。
ここで、光源５２の光出射面は、突出部２２の第１側面２２ｃへ光が出射するように、突出部２２の第１側面２２ｃに面している。
また、図８Ｂに示すように、光源モジュール５０は、突出部２２の第１側面２２ｃから一定間隔ｄを置いて配置されてもよい。
ここで、光源５２の光出射面は、突出部２２の第１側面２２ｃへ光が出射するように、突出部２２の第１側面２２ｃに面している。
図９Ａ及び図９Ｂは、突出部と光源モジュールの基板との位置関係を示す図である。
図９Ａに示すように、光源モジュール５０は、基板５４と、基板５４上に配列された少なくとも１つの光源５２とを備え、光源５２は基板５４の一側に配列され、光源５２の配列された基板５４の一側は、突出部２２に隣接して配置され、光源５２の配列されていない基板５４の他側は、突出部２２の反対方向に配置されてもよい。
場合によって、図９Ｂに示すように、光源モジュール５０の基板５４が突出部２２の下部面２２ｂに配置されてもよい。
すなわち、光源５２は基板５４の一側に配列され、光源５２の配列された基板５４の一側は、突出部２２に隣接して配置され、光源５２の配列されていない基板５４の他側は、突出部２２の下部面２２ｂに配置されてもよい。
このように突出部２２の下部面２２ｂに基板５４が配置されると、導光板２０の溝２４を大きく形成しなくてすむので、溝２４の空間活用が容易で、導光板２０の全体厚さを減らすことができる。
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、導光板の溝にストッパーが配置された断面図である。
図１０Ａ乃至図１０Ｃに示すように、ストッパー（ｓｔｏｐｐｅｒ）７０は、導光板２０の溝２４に配置され、光源モジュール５０を固定する役割を果たすことができる。
図１０Ａに示すように、ストッパー７０は、溝２４の第１及び第２側面２４ａ，２４ｂ、突出部２２の上部面及び光源モジュール５０の基板５４から一定間隔ｄで離隔配置されてもよい。
そして、図１０Ｂに示すように、ストッパー７０は、溝２４の第１及び第２側面２４ａ，２４ｂ、突出部２２の上部面２２ａ及び光源モジュール５０の基板５４のうちの少なくとも一方に接触して配置されてもよい。
ここで、溝２４の側面にリフレクタ３０が配置された場合は、ストッパー７０はリフレクタ３０と接触することがある。
そして、ストッパー７０は、光源モジュール５０の光源５２から一定間隔を置いて配置され、光源モジュール５０の基板５４の上面及び側面に一部接触してもよい。
ストッパー７０は、導光板２０の溝２４の形状によって可変し、射出成形可能な高分子樹脂であればよい。
例えば、ストッパー７０は、不飽和ポリエステル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ノルマルブチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ノルマルブチルアクリレートのうち少なくとも一つで形成できる。
また、図１０Ｃに示すように、ストッパー７０は、接着剤７５にて溝２４の第２側面２４ｂ、突出部２２の上部面２２ａ及び光源モジュール５０の基板５４のうちの少なくとも一方に接着されてもよい。
ここで、接着剤７５は、同一物質であってもよいが、場合によっては互いに異なる物質であってもよい。
接着剤７５は、エポキシ樹脂及びシリコン樹脂のうちの少なくとも１つであればよい。
このように、本発明の一実施例は、導光板の溝の側面に突出部を形成し、突出部に面するように光源モジュールを配置することによって、光源と光源との間に現れる暗部を防止し、均一な輝度を提供することができる。
図１１は、本発明の一実施例に係るバックライトユニットを有するディスプレイモジュールを示す図である。
図１１に示すように、ディスプレイモジュール２００は、ディスプレイパネル９０及びバックライトユニット１００を備えることができる。
ディスプレイパネル９０は、均一なセルギャップを維持するようにして互いに相対して貼り合わされたカラーフィルタ基板９１及びＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板９２を含み、両基板９１，９２の間に液晶層（図示せず）が介在される。
カラーフィルタ基板９１は、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及びブルー（Ｂ）のサブピクセルからなる複数のピクセルを含み、光が印加されるとレッド、グリーンまたはブルーの色に該当するイメージを具現できる。
ピクセルは、レッド、グリーン及びブルーのサブピクセルで構成できるが、これに限定されるものではなく、例えば、レッド、グリーン、ブルー及びホワイト（Ｗ）のサブピクセルが一つのピクセルを構成してもよい。
ＴＦＴ基板９２は、スイッチング素子が形成されたもので、画素電極（図示せず）をスイッチングできる。
例えば、共通電極（図示せず）及び画素電極は、外部から印加される所定電圧によって液晶層における分子の配列を変化させることができる。
液晶層は、複数の液晶分子からなり、液晶分子は、画素電極と共通電極との間に発生する電圧差に応じてその配列が変化する。
これにより、バックライトユニット１００から提供される光は、液晶層の分子配列の変化に応じてカラーフィルタ基板９１へ入射することが可能である。
そして、ディスプレイパネル９０の上側及び下側にはそれぞれ、上部偏光板９３及び下部偏光板９４を配置でき、より詳細には、カラーフィルタ基板９１の上面に上部偏光板９３を配置し、ＴＦＴ基板９２の下面に下部偏光板９４を配置できる。
図示してはいないが、ディスプレイパネル９０の側面には、ディスプレイパネル９０を駆動させるための駆動信号を生成するゲート及びデータ駆動部を設けることができる。
図１１に示すように、ディスプレイモジュール２００は、ディスプレイパネル９０にバックライトユニット１００を密着して配置してなることができる。
例えば、バックライトユニット１００は、ディスプレイパネル９０の下側面、具体的には、下部偏光板９４に接着して固定すればよく、そのために、下部偏光板９４とバックライトユニット１００との間に接着層（図示せず）が形成されることがある。
このようにバックライトユニット１００をディスプレイパネル９０に密着して形成することによって、ディスプレイ装置の全体厚さを減少させて外観を改善できるとともに、バックライトユニット１００を固定するための別途の構造物が省かれ、ディスプレイ装置の構造及び製造工程を単純化できる。
また、バックライトユニット１００とディスプレイパネル９０との間の空間を除去することによって、空間への異物の侵入によるディスプレイ装置の誤動作またはディスプレイ映像の画質低下を防止することができる。
図１２及び図１３は、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置を示す図である。
まず、図１２に示すように、ディスプレイ装置１は、ディスプレイモジュール２００、ディスプレイモジュール２００を覆うフロントカバー３００及びバックカバー３５０、及びバックカバー３５０に設けられた駆動部５５０、及び駆動部５５０を覆う駆動部カバー４００で構成することができる。
フロントカバー３００は、光を透過させる透明な材質の前面パネル（図示せず）を含むことができ、前面パネルは、一定の間隔を置いてディスプレイモジュール２００を保護するとともに、ディスプレイモジュール２００から放出される光を透過させて、ディスプレイモジュール２００で表示される映像を外部から見られるようにする。
また、フロントカバー３００は、窓３００ａのない平板にしてもよい。
この場合、フロントカバー３００は、光を透過させる透明な材質、例えば、射出成形したプラスチックで形成できる。
このように、フロントカバー３００を平板にすると、フロントカバー３００においてフレームを省くことができる。
バックカバー３５０は、フロントカバー３００と結合してディスプレイモジュール２００を保護することができる。
バックカバー３５０の一面には、駆動部５５０を配置できる。
駆動部５５０は、駆動制御部５５０ａ、メインボード５５０ｂ及び電源供給部５５０ｃを含むことができる。
駆動制御部５５０ａは、タイミングコントローラ（ｔｉｍｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）であればよく、ディスプレイモジュール２００の各ドライバＩＣの動作タイミングを調節する駆動部であり、メインボード５５０ｂは、タイミングコントローラにＶシンク、Ｈシンク及びＲ、Ｇ、Ｂ解像度信号を伝達する駆動部であり、電源供給部５５０ｃは、ディスプレイモジュール２００に電源を印加する駆動部であればよい。
駆動部５５０は、バックカバー３５０に設けられ、駆動部カバー４００により覆われるとよい。
バックカバー３５０は、複数の孔が形成されてディスプレイモジュール２００と駆動部５５０とを連結することができ、ディスプレイ装置１を支持するスタンド６００を備えることができる。
また、図１３に示すように、駆動部５５０の駆動制御部５５０ａは、バックカバー３５０に設けられ、メインボード５５０ｂ及び電源ボード５５０ｃはスタンド６００に設けられてもよい。
この場合、駆動部カバー４００は、バックカバー３５０に設けられた駆動部５５０のみを覆えばよい。
本実施例では、メインボード５５０ｂ及び電源ボード５５０ｃを別々に構成したが、一体の統合ボードにしてもよく、これに限定されない。
さらに他の実施例は、上記の各実施例に記載された突出部を有する導光板、リフレクタ及び光源モジュールを含む表示装置、指示装置、照明システムとすることができ、例えば、照明システムはランプ、街灯を含むことができる。
このような照明システムは、多数のＬＥＤを集束して光を得る照明灯に用いることができ、特に、建物の天井や壁体内に埋め込まれ、シェードの開口部側が露出されるように装着できる埋め込み灯（ダウンライト）に用いることができる。
以上では実施例を中心に説明してきたが、それらは単なる例示で、本発明を限定するためのものではない。したがって、本発明の属する分野における通常の知識を有する者には、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上に例示していない種々の変形及び応用が可能であるということが理解されるであろう。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素を変形して実施することができる。なお、それらの変形及び応用も、添付の請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈すべきである。

Claims (27)

  1. 溝を有する導光板と、
    前記導光板の溝に配置された光源モジュールと、
    前記導光板の溝の側面から前記光源モジュールの方向に突出し、前記光源モジュールで生成された光を前記導光板に導く突出部と
    を備え、
    前記突出部は
    前記光源モジュールに面する第１側面と、
    前記溝の側面に面する第２側面とを有し、
    前記突出部の長さは、前記第１側面と前記第２側面との間の前記光源モジュール方向への第１距離に該当し、
    前記光源モジュールは、前記光源モジュール方向と異なる方向に配列された複数の光源を有し、
    前記複数の光源のうち、隣接した光源は互いに第２距離だけ離隔しており、
    前記突出部の長さは、前記第２距離が小さいほど短くなっており、第２距離が大きいほど長くなっている、ディスプレイ装置。
  2. 前記第１側面の面積は前記第２側面の面積よりも小さい、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  3. 前記突出部の第１側面の高さと前記第２側面の高さの比は１：１〜３である、請求項２に記載のディスプレイ装置。
  4. 前記突出部の第１側面の高さは、前記光源モジュールの光源の高さよりも高い、請求項２又は３に記載のディスプレイ装置。
  5. 前記突出部の第１側面の高さと前記光源モジュールの光源の高さは互いに同一である、
    請求項２に記載のディスプレイ装置。
  6. 前記突出部の第１側面は前記光源モジュールの光源から離隔する、請求項２乃至５のいずれかに記載のディスプレイ装置。
  7. 前記突出部の第１側面は前記光源モジュールの光源に接触する、請求項２乃至５のいずれかに記載のディスプレイ装置。
  8. 前記突出部の第２側面の高さと前記導光板の溝の高さとの比は１：１〜３である、請求項２に記載のディスプレイ装置。
  9. 前記導光板及び突出部は互いに同一の物質で構成されている、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  10. 前記導光板及び突出部は、互いに異なる物質で構成されている、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  11. 前記光源モジュールは光源の配列された基板を備え、前記基板は、前記突出部の下部面
    に配置されている、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  12. 前記導光板及び突出部は、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈｌａｔｅ）、ＣＯＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ）、ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ＭＳ（Ｍａｔｈａｃｙｌａｔｅ ｓｔｙｒｅｎｅ）のいずれか１つからなる、
    請求項１乃至１１のいずれかに記載のディスプレイ装置。
  13. 前記突出部は、前記溝の側面から前記光源モジュールの方向に１〜１０ｍｍ長さだけ突出する、請求項１乃至１１のいずれかに記載のディスプレイ装置。
  14. 前記突出部の上部面及び下部面の少なくとも一方は、前記溝の側面に垂直な平面である、または、前記溝の側面に対して所定角度で傾斜した傾斜面である、請求項１乃至１１のいずれかに記載のディスプレイ装置。
  15. 前記突出部の上部面及び下部面は互いに平行である、請求項３乃至１１のいずれかに記載のディスプレイ装置。
  16. 前記導光板の溝の高さと前記導光板の厚さとの比は０．３〜０．９：１である、請求項１乃至１１のいずれかに記載のディスプレイ装置。
  17. 前記突出部の上部面または前記導光板の溝の内面のうちの少なくとも一方に第２リフレクタが配置されている、請求項１乃至１１のいずれかに記載のディスプレイ装置。
  18. 前記第２リフレクタは凹凸パターンを有する、請求項１７に記載のディスプレイ装置。
  19. 前記突出部の上部面は、水平面に対して第１角度で傾斜し、前記突出部の下部面は、水平面に対して第２角度で傾斜し、前記第１角度及び第２角度は互いに異なる、請求項１乃至６のいずれかに記載のディスプレイ装置。
  20. 前記第１角度は前記第２角度よりも大きい、請求項１９に記載のディスプレイ装置。
  21. 前記導光板の溝内に配置され、前記光源モジュールを固定するストッパーをさらに備える、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  22. 前記光源モジュールは、
    前記導光板と第１方向に向かい合う上面を有する基板と、
    前記基板の上面上に配置された複数の光源と、
    を備える、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  23. 前記突出部は、前記第１方向と垂直な第２方向に突出している、請求項２２に記載のディスプレイ装置。
  24. 前記基板の上面上に配置された第１リフレクタをさらに備える、請求項２２に記載のディスプレイ装置。
  25. 前記第１リフレクタは凹凸パターンを有する、請求項２４に記載のディスプレイ装置。
  26. 前記突出部の前記第１及び第２側面間の前記第１距離は、前記隣接した光源間の第２距離と異なる、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  27. ディスプレイパネルをさらに備える、請求項１乃至２６のいずれかに記載のディスプレイ装置。
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