JP4512137B2 - 液晶表示装置バックライトユニット用導光板及びこれを用いた液晶表示装置用バックライトユニット - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置バックライトユニット用導光板及びこれを用いた液晶表示装置用バックライトユニットに関するもので、より詳しくは、前面及び背面にプリズム及びドットプリズムをそれぞれ形成し、輝度及び光の均一度を増加できる液晶表示装置バックライトユニット用導光板及びこれを用いた液晶表示装置用バックライトユニットに関するものである。

一般的に、液晶表示装置は、液体と固体の中間状態の物質である液晶が、電極で形成された二枚のガラス基板の間に注入され、この液晶に電界が加えられたとき、数字や映像が表示される機器をいう。

上記のような液晶表示装置は、それ自体発光素子でないので、光を発生させる光源としてバックライトユニットを必要とする。そのため、このバックライトユニットから発生した光が、一定に配列された液晶を有するパネル部に進行することで、光の透過量が調節されながら映像などが表示される。

図１は、従来の液晶表示装置のバックライトユニット１０を示す分解斜視図である。
ここで、液晶表示装置のバックライトユニット１０は、光を発散させる光源の位置によって、液晶表示装置のパネル１００の真下に光源が位置する直下型と、液晶表示装置のパネル１００の側面部に光源が位置するエッジ型とに区分されるが、図１にはエッジ型バックライトユニットが示されている。

図１に示すように、従来のＬＣＤバックライトユニットは、光源１０５、導光板１１０、反射板１１５、拡散シート１２０、プリズムシート１２５及び保護シート１３０を含む。

光源１０５は、液晶表示装置において最初に光を発散する部分であり、使用可能な光源１０５には多様な種類があるが、一般的に液晶表示装置に用いられる光源は、電力消耗が少なく、非常に明るい白色光を発散させるＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｌａｍｐ；冷陰極蛍光ランプ）である。

導光板１１０は、ＬＣＤパネル１００の下部及び光源１０５の一側面に形成されるもので、光源１０５から発生した点光（spot light）を面光（plane light）に変換させ、
前面に光を投射させる役割をする。

反射板１１５は、導光板１１０の後面に形成されるもので、光源１０５から出る光を前面のＬＣＤパネル１００方向に反射させる役割をする。
拡散シート１２０は、導光板１１０の上面に形成されるもので、導光板１１０を通して出た光を均一にする役割をする。

プリズムシート１２５は、拡散シート１２０を通過しながら水平及び垂直方向の拡散が起こり、輝度が急激に低下する光を屈折及び集光させることで、輝度を高める役割をする。

保護シート１３０は、プリズムシート１２５の上面に位置するもので、プリズムシート
１２５の損傷を防止するとともに、垂直及び水平方向を有する二層構造で形成されたプリズムシート１２５の使用時に発生するモアレ現象（Moire effect）を防止する役割をす
る。

そして、図１に示していないが、従来のバックライトユニット１０は、バックライトユニット１０を構成する各部品を固定して一体型にするケースの役割をするフレームと、バックライトユニット１０を保護し、バックライトユニット１０の強度維持及び支持の役割をするカバーと、をさらに含む。

図２及び図３は、導光板１１０における光源１０５から発生した光の進行過程を説明するための拡大断面図である。
図２に示すように、通常、光源１０５は、バックライトユニット１０の縁部に位置する（ＬＣＤ ＴＶの場合、パネルの後側に直接位置することもある）。これによって、光が全面積にかけて均一に透過されず、縁部が一層明るくなる傾向を示すが、これを防止するために導光板１１０を用いる。通常、導光板の材質は、透明アクリル樹脂からなり、この透明アクリル樹脂は、高い強度によって破れ及び変形が小さく、重さが軽く、可視光線透過率が高いという特徴を有する。

すなわち、導光板１１０は、光源１０５を導光板１１０の前面に均一に投射させる役割をするが、実際にバックライトユニット１０を分解した後、導光板の側面に光源を置いて光源から光を発生させると、導光板１１０の表面が均一に明るくなるのではなく、光が両端に集中することが分かる。これは、導光板１１０が光源１０５の光を反対側に誘導するためである。

したがって、図３に示すように、導光板１１０の後面には、乱反射を起こして導光板１１０全体が光を均一に発散させるように、特殊な処理、具体的には、光源１０５からの距離などを考慮して設計した所定形状の凹凸１１３面を形成するが、この凹凸１１３形成によるパターン処理結果、液晶表示装置のパネル全体において比較的高い光の輝度及び均一度を有する平面光が得られる。

しかしながら、上記のような方法のみを用いて液晶表示装置を製造する場合、パネルにおいて実際に凹凸１１３が形成された部分は明るく見え、凹凸１１３が形成されていない部分は暗く見えるので、パネルに斑点が現れて視認性の低下をもたらす。特に、最近パネルが大型化されるにつれて、光源１０５から遠く離れた領域では、光の到達量が不足してしまい、その領域で暗く見える現象が発生する。

また、拡散シート１２０及びプリズムシート１２５は、光の均一度を増加させるためのものであるが、これら拡散シート１２０やプリズムシート１２５の使用によって、バックライトユニットの製造原価が上昇するという問題点がある。

したがって、別途の拡散シート１２０やプリズムシート１２５を使用することなく、液晶表示装置のパネル全面において優れた視認性、高い輝度及び均一度を有する平面光を得るための多くの研究が必要である。

本発明が解決すべき技術的課題は、液晶表示装置のパネル全体面において高い輝度及び光の均一度、優れた視認性を有する液晶表示装置バックライトユニット用導光板を提供することにある。

本発明が解決すべき他の技術的課題は、本発明による導光板を用いた液晶表示装置のバックライトユニットを提供することにある。
本発明が解決すべき技術的課題は、上述した技術的課題に制限されることなく、当業者であれば、下記の記載を通して更に他の技術的課題を明確に理解できるだろう。

上記の技術的課題を解決するための本発明の実施例に係る液晶表示装置バックライトユニット用導光板は、光が入射される側面、前記側面に連結されて前記光を出射させる前面及び背面を含む本体部と、前記前面に配置されて所定の断面形状を有する複数の前面プリズムと、前記背面に互いに所定間隔を有して縦横に配置され、表面に所定の断面形状を有するプリズムが形成され、光が入射される前記側面から遠ざかるほど大きさが増加するパターンを有する複数のドットプリズムとを含む。

上記の他の技術的課題を解決するための本発明の実施例に係る液晶表示装置バックライトユニットは、光源と、本発明の各実施例による導光板とを含む。
その他の実施例の具体的な事項は、詳細な説明及び添付の図面に含まれる。

本発明の実施例に係る液晶表示装置バックライトユニット用導光板及びこれを用いた液晶表示装置用バックライトユニットは、光源から発生する光を液晶表示装置のパネルに所定角度で均一に屈折及び拡散させると同時に、液晶表示装置のパネルに対して垂直方向に光を進行させるので、優れた輝度、均一度及び視認性を有して液晶表示装置全体を照明できるようになる。したがって、既存のバックライトユニットに用いられる拡散シート、プリズムシートの全部または何れか一つを省略してバックライトユニットを構成することができる。

本発明の利点、特徴及びこれらを達成する方法は、添付の図面に基づいて説明された各実施例を参照すれば明確になるだろう。しかし、本発明は、以下に開示される各実施例に限定されることなく、互いに異なる多様な形態で具現される。ただ、本実施例は、本発明を完全に開示し、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるもので、本発明は、特許請求の範囲の範疇によって定義されるものに過ぎない。一方、明細書の全体における同一の参照符号は、同一の構成要素を示している。

また、図面において、発明を構成する各構成要素の大きさは、明細書の明確性のために誇張して記述されたもので、一つの構成要素が他の構成要素の「内部に存在するか、連結されて設置される」と記載された場合、前記一つの構成要素が前記他の構成要素に接して設置されるか、所定の隔離距離を有して設置されることを意味し、所定の離隔距離を有して設置される場合、前記一つの構成要素を前記他の構成要素に固定または連結させるための第３の手段に対する説明が省略されることもある。

図４は、本発明の一実施例に係る液晶表示装置バックライトユニット用導光板３０の例を示す断面図である。
図４に示すように、本発明の一実施例に係る液晶表示装置バックライトユニット用導光板３０は、高い強度によって破れや変形が少なく、重さが軽く、可視光線透過率の高い透明アクリル材質で製造されることが一般的で、本体部３００、各前面プリズム３１０及び各ドットプリズム３２０を含む。

本体部３００は、光が入射される側面３０１と、この側面３０１に連結されて液晶表示
装置のパネル（図示せず）と対面する前面３０３と、側面３０１に連結されて前面３０３に対面する背面３０５とを含む。

側面３０１は、一般的には物体の側面を意味するが、本発明では、光源３０６から光が入射される面と定義する。したがって、図４において、側面３０１は、光源３０６と隣接した二つの面３０１に該当する。

前面３０３と背面３０５は、光源３０６から発生して側面３０１に入射された光が出射される面であり、側面３０１に連結されており、本体部３００の内部に存在する一面と本体部３００の外部面に該当する他面をそれぞれ有する。

前面３０３には、所定の断面形状を有し、本体部３００を通して出射される光を均一に回折、屈折及び拡散させるための各前面プリズム３１０が形成される。
各前面プリズム３１０は、所定の隔離距離ｄを有して前面３０３の全体にかけて形成され、各前面プリズム３１０は、図４のＰ方向（光源から光が出る方向と垂直方向）の長さ方向が各前面プリズム３１０の長さ方向になるように形成される。

各前面プリズム３１０を稠密に配置せずに所定の隔離距離ｄを有して形成する理由は、光の均一度及び視認性を向上、改善するためである。
すなわち、本体部３００から出射される光を、各前面プリズム３１０によって導光板３０と対面する液晶表示装置のパネル（図示せず）に所定角度で回折、屈折及び拡散させ、各前面プリズム３１０の間に隔離距離ｄを置くことで、この離隔距離ｄによって生じる平面（各前面プリズム３１０間の空間を意味する）を通して光を液晶表示装置のパネル（図示せず）に対して垂直方向に進行させ、液晶表示装置のパネル（図示せず）に到達する光の均一度を一層増加させるためである。

各前面プリズム３１０の長さ方向をＰ方向とする理由は、後述するが、背面３０５に形成されるプリズムと互いに垂直にするためである。
図４において、各前面プリズム３１０の縦断面形状が三角形であるが、これに限定されることなく、多様な形態に変形可能である。

図５〜図６は、各前面プリズム３１０の断面形状に対する多様な実施例を説明するための斜視図である。
各前面プリズム３１０の縦断面形状は、図５に示すように台形であるか、図６に示すように、尖った端及び所定の曲率半径の側面を有する逆グルーブ（reverse groove）形状
である。

このとき、図５に示すように、各前面プリズム３１０の縦断面形状が台形である場合、台形の各前面プリズム３１０の上部に形成される平面Ａを通して、光が液晶表示装置のパネル（図示せず）に対して垂直方向に進行される。

また、図６に示すように、各前面プリズム３１０の縦断面形状が尖った端及び所定の曲率半径の側面を有する逆グルーブ形状である場合、その側面の曲率半径は０．０１〜１．０ｍｍであることが好ましい。

各前面プリズム３１０は、前面３０３において液晶表示装置のパネル（図示せず）と隣接する一面または他面のうち何れか一面に形成される。
前記本体部３００の前面３０３において各前面プリズム３１０が占める面積と、前記各前面プリズム３１０間の離隔空間が占める面積との比は、１：１〜０．１：１の範囲であることが好ましいが、その理由は、プリズムの面積に対する離隔空間の面積比が１以上で
ある場合、回折及び拡散効果の低下をもたらすことがあり、輝度低下が発生することがあるためである。

また、図４及び図５〜図６において、各前面プリズム３１０の高さｈ₂：ピッチｗ₂の比率が０．３〜０．５の範囲であることが好ましいが、その理由は、プリズムのピッチに対する高さの比が０．３以下である場合、水平視野角が必要以上に大きくなって、輝度の減少をもたらすことがあり、またプリズムのピッチに対する高さの比が０．５以上である場合、水平視野角が過度に小さくなって、光特性に満足できないといった事態が生ずる虞があるためである。

再び図４を参照すると、本体部３００の背面３０５には、互いに所定間隔を有して縦横に配置された複数のドット形状が形成されるが、これらをドットプリズム３２０と定義する。

図７は、図４に示した各ドットプリズム３２０の拡大断面図である。
図７に示すように、各ドットプリズム３２０の表面には、所定の断面形状を有する（図７には三角形の断面を有するプリズムが示されている）プリズム３２２が形成される。

このとき、各ドットプリズム３２０の表面に形成されたプリズム３２２の長さ方向は、光源から光が出る方向（Ｑ方向）に対して垂直方向であることが好ましいが、その理由は、光源３０６から光が出る方向（Ｑ方向）に対して垂直方向にプリズム３２２を形成した場合、光の回折、屈折及び拡散が確実に起きるためである。

また、上述したように、ドットプリズム３２０に形成されたプリズム３２２は、各前面プリズム３１０の長さ方向（Ｐ方向）に対して垂直方向に配置することが好ましいが、その理由は、プリズム３２２が光を回折、屈折及び拡散させるので、互いに垂直に配列することが、光を全体的に均一に屈折及び拡散させるのに有利であるためである。

図７に示すように、各ドットプリズム３２０の表面に形成されたプリズム３２２の縦断面が三角形であるとき、その内角θ₁は７５〜９０度であることが好ましい。
内角θ₁を上記のような範囲にする理由は、内角θ₁が７５度より小さいか９０度より大きい場合、出射光がバックライトユニット前面の垂直方向となす角が大きくなり、中央の輝度が減少することがある。

また、各ドットプリズム３２０の表面に形成された各プリズム３２２の高さｈ₁：ピッ
チｗ₁の比率は０．５〜０．７の割合であることが好ましいが、その理由は、プリズム３
２２のピッチに対する高さの比が０．５未満であるか、または０．７を超える場合、出射光がバックライトユニット前面の垂直方向となす角が大きくなり、中央の輝度が減少することがある。

図８〜図１１は、各ドットプリズム３２０の形状に対する実施例を示す図である。
図８〜図１１に示すように、各ドットプリズム３２０は、その内部に各プリズム３２２が形成されており、これらプリズム３２２の縦断面形状は、円形（図８）、楕円形（図９）、菱形（図１０）もしくは矩形（図１１）、または、これらの複合形状である。

上記のようにドットプリズム３２０の形状は、多様な形態で変形可能であるが、本発明では、図９に示した楕円形のドットプリズム３２０を最も好ましい実施例として提示する。

図９に示すように、各ドットプリズム３２０の形状が楕円形である場合、その短半径ｂ
と長半径ａの比は０．５〜０．９であることが好ましい。
各ドットプリズム３２０の形状が楕円形であるとき、短半径ｂと長半径ａとの比が上記のような範囲を有する理由は、その比が０．５未満である場合、屈折、回折などの光学特性が良好でなくなることがあり、また、その比が０．９を超える場合、視認性が低下しやすくなる虞がある。

前記各ドットプリズム３２０は、本体部３００の背面３０５の一面または他面（本体
部の内部面を一面としたとき、本体部の外部面は他面と定義される）に形成される。
図１２〜図１４は、各ドットプリズム３２２の配列形態を示すために本体部３００（図４を参照）の下部から見た平面図である。

図１２は、各ドットプリズム３２０の形状が図９のように楕円形であり、光源３０６（図４を参照）から発生した光が導光板の本体部３００の両側面から入射される場合の各ドットプリズム３２０の配置形態を示す平面図である。

図１２に示すように、光源３０６からの光が両側面３０１から入射される場合、両側面３０１から中心部に行くほど、各ドットプリズム３２０の大きさ（背面で各ドットプリズムが占める面積）が大きくなるパターンを有する。

上記のように、光が入射される側面３０１から遠ざかるほど各ドットプリズム３２０を大きくする理由は、光が入射される側面３０１から遠ざかるほど光の到達量が減少するので、光を屈折・反射させる役割をする各ドットプリズム３２０の大きさを増加させ、光の到達量が少ない代りに、光の屈折及び反射量を高めるためである。

図１３は、各ドットプリズム３２０の形状が図９のように楕円形であり、光源３０６（図４を参照）から発生した光が導光板の本体部３００の一側面のみで入射される場合の各ドットプリズム３２０の配置形態を示す平面図である。

図１３に示すように、光が一側面３０１からのみ入射される場合、中心部を通過して他側面に行くほど各ドットプリズム３２０の大きさが大きくなるパターンを有する。
図１４は、本発明の実施例に係るドットプリズムの他の実施形態を示す平面図である。

図１４に示すように、導光板の本体部３００（図４を参照）の背面３０５には、図１２〜図１３に示した各ドットプリズム３２０の他に、第２ドットプリズム３２５が、各ドットプリズム３２０の間の離隔空間及び格子状の空間にさらに含まれる。これら第２ドットプリズム３２５の表面には、各ドットプリズム３２０の表面に形成されたプリズム３２２（図７を参照）の長さ方向と平行でない方向を有するプリズムが形成される。

上記のように第２ドットプリズム３２５をさらに形成する理由は、光の屈折及び反射率を増加させるためである。
ここで、図１２〜図１４に示した各ドットプリズム３２０の形状が楕円形であるが、これに限定されることなく、図８、図１０及び図１１に示した円形、菱形、及び矩形のドットプリズムも適用可能であり、この場合も、光が入射される側面３０１から遠ざかるほど大きさが増加するパターンを有する。

また、第２ドットプリズム３２５の形状も、図１４では円形に示されたが、これに限定されることなく、三角形、矩形、五角形、六角形、楕円形、菱形などの他の形態に形成可能である。

そして、図１２〜図１４に示すように、各ドットプリズム３２０は、導光板の本体部３
００（図４を参照）の背面３０５に縦横に配置するが、このとき、奇数列と偶数列が互いにオーバーラップされないジグザグ形態で配置する。

上記のようにジグザグ形態で各ドットプリズム３２０を配置する理由は、光の進行方向を考慮してドットプリズムの機能を最大化することで、出射される光の均一度を一層増加させ、視認性を改善するためである。

以下、本発明の実施例に係る導光板を用いる場合、光の輝度、光の均一度及び視認性の測定時に一層優れた性質を有することを具体的な実験例に基づいて説明する。ここに記載されていない内容は、本発明の属する分野における当業者にとって充分に技術的に類推可能なものであるので、それに対する説明を省略する。

本発明の構成による効果を立証するために実施した各実験例を記述すると、次の通りである。
＜実験例１＞
ドットプリズムの大きさを変化させることなく、導光板上面の全体面に、三角形の断面形状を有する各前面プリズムを隔離距離なしに形成した。幅（Ｗ）×長さ（Ｌ）×厚さ（Ｔ）＝３３２．５×４４１．５×１０．０ｍｍに製作した導光板の下部に、長半径０．３ｍｍ、短半径０．２ｍｍである楕円形の各ドットプリズムを、光源水平方向間隔０．６２ｍｍ、光源垂直方向間隔１．０８ｍｍにて形成し、ドット内部には高さ３０μｍ、ピッチ５０μｍ、内角８２．５度のプリズムを形成した。また、導光板上面の全体面には、高さ１３μｍ、ピッチ３２μｍである各前面プリズムを、平面隔離距離なしに配置した。
＜実験例２＞
ドットプリズムの大きさを本発明のように変化させ、三角形の断面形状を有する各前面プリズムを、導光板上面の全体面に形成した。幅（Ｗ）×長さ（Ｌ）×厚さ（Ｔ）＝３３２．５×４４１．５×１０．０ｍｍに製作した導光板の下部に、長半径０．３ｍｍ、短半径０．２ｍｍである楕円形の各ドットプリズムを、光源水平方向間隔０．６２ｍｍ、光源垂直方向間隔１．０８ｍｍにて形成し、光源と接した面でドットの長半径を０．３ｍｍとし、光源から最も遠く離れた導光板の中心部でドットの長半径を０．５ｍｍとして製作した。ドット内部には、高さ３０μｍ、ピッチ５０μｍ、内角８２．５度であるプリズムを形成した。また、導光板上面の全体面には、高さ１３μｍ、ピッチ３２μｍである各前面プリズムを平面隔離距離なしに配置した。
＜実験例３＞
ドットプリズムの大きさを変化させることなく、三角形の断面形状を有する各前面プリズムを、導光板の上面に、所定の平面隔離距離を有して形成した。幅（Ｗ）×長さ（Ｌ）×厚さ（Ｔ）＝３３２．５×４４１．５×１０．０ｍｍに製作した導光板の下部に、長半径０．３ｍｍ、短半径０．２ｍｍである楕円形の各ドットプリズムを、光源水平方向間隔０．６２ｍｍ、光源垂直方向間隔１．０８ｍｍにて形成し、ドット内部には、高さ３０μｍ、ピッチ５０μｍ、内角８２．５度であるプリズムを形成した。また、導光板の上面に、高さ１３μｍ、ピッチ６４μｍ（平面隔離距離３２μｍ）である各前面プリズムを配置した。
＜実験例４＞
ドットプリズムの大きさを本発明のように変化させ、三角形の断面形状を持つ各前面プリズムを、導光板の上面に、所定の平面隔離距離を有して形成した。幅（Ｗ）×長さ（Ｌ）×厚さ（Ｔ）＝３３２．５×４４１．５×１０．０ｍｍに製作した導光板の下部に、長半径０．３ｍｍ、短半径０．２ｍｍである楕円形の各ドットプリズムを、光源水平方向間隔０．６２ｍｍ、光源垂直方向間隔１．０８ｍｍにて形成し、光源と接した面でドットの長半径を０．３ｍｍとし、光源から最も遠く離れた導光板の中心部でドットの長半径を０．５ｍｍとして製作した。ドットの内部には、高さ３０μｍ、ピッチ５０μｍ、内角８２
．５度であるプリズムを形成した。また、導光板の上部面には、高さ１３μｍ、ピッチ６４μｍ（平面隔離距離３２μｍ）にて三角形の断面形状を有する各前面プリズムを配置した。
＜実験例５＞
ドットプリズムの大きさを本発明のように変化させ、尖った端及び所定の曲率半径の側面を有する逆グルーブ形状の各前面プリズムを、導光板の上面に、所定の隔離距離を有して形成した。幅（Ｗ）×長さ（Ｌ）×厚さ（Ｔ）＝３３２．５×４４１．５×１０．０ｍｍに製作した導光板の下部に、長半径０．３ｍｍ、短半径０．２ｍｍである楕円形の各ドットプリズムを、光源水平方向間隔０．６２ｍｍ、光源垂直方向間隔１．０８ｍｍにて形成し、光源と接した面におけるドットの長半径を０．３ｍｍとし、光源から最も遠く離れた導光板の中心部におけるドットの長半径を０．５ｍｍとして製作した。ドット内部には、高さ３０μｍ、ピッチ５０μｍ、内角８２．５度であるプリズムを形成した。また、導光板の上部面には、高さ１３μｍ、ピッチ６４μｍ（平面隔離距離３２μｍ）にて、尖った端及び所定の曲率半径の側面を有する逆グルーブ形状の各前面プリズムを配置した。

上記のような実験例サンプルを輝度測定器を通してｃｄ／ｍ²の単位で測定し、バック
ライトユニットの光出射面から２５個の点を決定し、これら点から輝度値を測定し、この輝度値から輝度の均一度（最低値／最大値×１００）を測定した。

また、視認性は、実際に測定する測定者の目を通して観察し、特別に明るく見える面があるか、暗く見える面があるかを重点的に観察した。
上記の実験条件によって輝度、均一度及び視認性を測定した結果を表１に示した。表１によると、実験例１から実験例４については輝度及び均一度が良好であったが、実験例１では、僅かに微細ドットが観察されたので、視認性を改善する必要があった。また、実験例２から実験例４では、数個の微細ドットが観察された程度で、比較的視認性に優れていた。

これと異なって、実験例５では、輝度及び均一度が良好であることは勿論で、ドット形状が明るく見える部分なしに、全体的に視認性に非常に優れた均一な面光を得ることができた。

下記の表１は、導光板の各ドットプリズムとプリズムの形態及びパターンを変化させながら、光の輝度、均一度及び視認性を測定した結果を示している。

上述した導光板３０（図４を参照）を用いる場合、従来の液晶表示装置用バックライトユニットで一般的に用いた拡散シート及びプリズムシートを使用しない場合も、これらを使用した場合と同様の効果を得られる。すなわち、本発明の各実施例による導光板を用いる場合は、光源と導光板のみでも輝度、均一度及び視認性に優れた面光を得ることができる。

以上、添付の図面に基づいて本発明の実施例を説明してきたが、本発明は、上記の各実施例に限定されるものでなく、互いに異なる多様な形態で製造可能である。また、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更せずに、他の具体的な形態で実施可能であることを理解できるだろう。したがって、以上説明した各実施例は、全ての面で例示的なものに過ぎず、本発明を限定するものではないことを理解すべきである。

従来の液晶表示装置のバックライトユニットを示す分解斜視図である。 導光板における光源から発生した光の進行過程を説明するための拡大断面図である。 導光板における光源から発生した光の進行過程を説明するための拡大断面図である。 本発明の一実施例に係る液晶表示装置バックライトユニット用導光板を示す断面図である。 各前面プリズムの断面形状に対する多様な実施例を説明するための斜視図である。 各前面プリズムの断面形状に対する多様な実施例を説明するための斜視図である。 図４に示した各ドットプリズムの拡大断面図である。 各ドットプリズムの形状に対する実施例を示す図である。 各ドットプリズムの形状に対する実施例を示す図である。 各ドットプリズムの形状に対する実施例を示す図である。 各ドットプリズムの形状に対する実施例を示す図である。 各ドットプリズムの配列形態を示すために本体部の下部から見た平面図である。 各ドットプリズムの配列形態を示すために本体部の下部から見た平面図である。 各ドットプリズムの配列形態を示すために本体部の下部から見た平面図である。

符号の説明

１０ バックライトユニット
３０ 導光板
１００ パネル
１０５ 光源
１１０ 導光板
１１５ 反射板
１２０ 拡散シート
１２５ プリズムシート
１３０ 保護シート
３００ 本体部
３０１ 側面
３０３ 前面
３０５ 背面
３０６ 光源
３１０ 各前面プリズム
３２０ 各ドットプリズム
３２２ プリズム

Claims (16)

1. 光が入射される側面、前記側面に連結されて前記光を出射させる前面及び背面を含む本体部と、
   前記前面に配置されて所定の断面形状を有する複数の前面プリズムと、
   前記背面に互いに所定間隔を有して縦横に配置され、表面に所定の断面形状を有するプリズムが形成され、光が入射される前記側面から遠ざかるほど大きさが増加するパターンを有する複数のドットプリズムと、
   を含み、前記各ドットプリズムの表面に形成されたプリズムと前記各前面プリズムは、互いに垂直に配置され、前記各ドットプリズムの表面に形成されたプリズムの長さ方向は、光源の長さ方向と水平であることを特徴とする液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
2. 前記各ドットプリズムは、前記導光板の両側面から光が入射される場合、前記側面から中心部に行くほど前記ドットプリズムの大きさが増加するパターンを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
3. 前記各ドットプリズムは、前記導光板の一側面からのみ光が入射される場合、前記一側面から他側面に行くほど大きさが増加するパターンを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
4. 前記各ドットプリズムは、前記導光板の背面に縦横に配置されるもので、奇数列と偶数列とが互いにオーバーラップされないジグザグ形態で配置されることを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
5. 前記各前面プリズムの縦断面は、三角形、台形、ならびに、尖った端及び所定の曲率半径の側面を有する逆グルーブ形状から選ばれる形状のうちの一つであることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
6. 前記各前面プリズムは、前記各前面プリズムの間に平面が存在するように、互いに所定の隔離距離を有して配置されることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
7. 前記背面に配置された前記各ドットプリズムの間の離隔空間に、所定の形状を有し、前記ドットプリズムの表面に形成されたプリズムの長さ方向とは平行でない方向を有する各プリズムが表面に形成されている第２ドットプリズムをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の装置バックライトユニット用導光板。
8. 前記各ドットプリズムのドット形状は、円形、楕円形、菱形もしくは矩形、または、これらの複合形状であることを特徴とする請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
9. 前記各ドットプリズムの表面に形成された前記プリズムは、三角形の断面形状を有し、その内角が７５〜９０度であることを特徴とする請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
10. 前記各ドットプリズムの形状が楕円形である場合、短半径と長半径との比が０．５〜０．９であることを特徴とする請求項８または９に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
11. 前記各前面プリズムの縦断面形状が、尖った端及び所定の曲率半径の側面を有する逆グルーブ形状である場合、その曲率半径が０．０１〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項５乃至１０のうち何れか１項に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
12. 前記導光板の前面において前記各前面プリズムが占める面積と、前記各前面プリズムの間の離隔空間が占める面積との比は、１：１〜０．１：１の範囲であることを特徴とする請求項６乃至１１のうち何れか１項に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
13. 前記背面のドットプリズム内のプリズムの高さ：ピッチの比率は、０．５〜０．７であることを特徴とする請求項１乃至１２のうち何れか１項に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
14. 前記前面の各前面プリズムの高さ：ピッチの比率は、０．３〜０．５であることを特徴とする請求項１乃至１３のうち何れか１項に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
15. 前記第２ドットプリズムの形状は、円形、楕円形、菱形もしくは矩形、または、これらの複合形状であることを特徴とする請求項７乃至１４のうち何れか１項に記載の液晶表示装置バックライトユニット用導光板。
16. 光源と請求項１乃至１５のうち何れか１項に記載された導光板とを含む液晶表示装置用バックライトユニット。

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