JP4896120B2

JP4896120B2 - バックライトユニット及びこれを用いた液晶表示装置

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Publication number: JP4896120B2
Application number: JP2008321415A
Authority: JP
Inventors: 喜正朴; 相鉉安
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2028-12-17
Also published as: US20100053496A1; US8212967B2; CN101660690A; CN101660690B; KR20100025286A; JP2010056061A; TWI391753B; KR101023716B1; TW201009458A

Description

本発明は、バックライトユニットに係り、特に、輝度を増加させることのできるバックライトユニット及びこれを用いた液晶表示装置に関する。

表示装置には、自分自身で発光する陰極線管（ｃａｔｈｏｄｅｒａｙｔｕｂｅ）、有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｄｉｓｐｌａｙ）及びプラズマ表示装置（ｐｌａｓｍａｄｉｓｐｌａｙ：ＰＤＰ）などの発光型表示装置と、液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙ）など、自分自身では光を生成できず、別の光源を必要とする受光型表示装置と、がある。

一般の液晶表示装置は、電界生成電極が備えられた２つの表示板と、それらの間に入っている誘電率異方性（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を持つ液晶層と、を含む。電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電場を生成し、電圧を変化させつつこの電場の強度を調節することによって、液晶層を通過する光の透過率を調節し、所望の画像を得る。この時の光は、別に備えられた人工光源であっても良いし、自然光であっても良い。

液晶表示装置用光源には、通常、複数のランプを使用するが、液晶パネルの背面から液晶パネル全体に亘って均一に光を伝達する光源として、外部電極型蛍光ランプ（ｅｘｔｅｒｎａｌｅｌｅｃｔｒｏｄｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌａｍｐ：ＥＥＦＬ）及び冷陰極管蛍光ランプ（ｃｏｌｄｃａｔｈｏｄｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌａｍｐ：ＣＣＦＬ）のような蛍光ランプ、または発光ダイオード（ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）などを用いる。

現在、活発に研究開発が行われている液晶表示装置用の発光ダイオードバックライトの最大の利点は、薄型を実現し易く、且つ、自然色に近い色を実現し易いという点である。このような利点を生かすためには、高輝度の具現がまず要求される。しかし、従来は、異なる光束を持つＬＥＤあるいはＬＥＤパッケージをカバーボトム上にランダムに配列したため、画面中央部の輝度が充分でないという不具合があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、その目的は、異なる光束を持つ発光ダイオードを光束の大きさ別に区分し、光束が相対的に高い発光ダイオードであるほど、カバーボトムの中心部により近く配置し、逆に、光束が相対的に低い発光ダイオードであるほど、カバーボトムの中心部からより遠くに配置することによって、輝度を増加させることができるバックライトユニット及びこれを用いた液晶表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明によるバックライトユニットは、複数の光源を含む複数の光源群が形成されたカバーボトムを含み、相対的に高い輝度の光源が、前記カバーボトムの中心部により近く位置している光源群内に配置され、相対的に低い輝度の光源が、前記カバーボトムの周縁部により近く位置している光源群内に配置され、１つの光源群内に含まれた複数の光源は、互いに同一の光束を有し、異なる光源群に位置している光源は、互いに異なる光束を有し、前記複数の光源群は、前記カバーボトムの中心部を取り囲むようにして前記カバーボトムに形成され、前記カバーボトムの中心部から各光源群までの距離が互いに異なり、互いに隣接した光源群間の輝度差を低減するように、互いに隣接した光源群間に形成された補助光源群をさらに含み、前記補助光源群は、第１単位補助光源群及び第２単位補助光源群を含み、前記第１単位補助光源群は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群により近接して位置し、前記第２単位補助光源群は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか他方の光源群により近接して位置し、各単位補助光源群は、異なる輝度を持つ２種の補助光源を含み、各単位補助光源群に含まれたいずれか一種の補助光源の輝度は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群に含まれた光源の輝度と同一であり、各単位補助光源群に含まれたいずれか他種の補助光源の輝度は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか他方の光源群に含まれた光源の輝度と同一であり、各単位補助光源群内の２種の補助光源は、カバーボトムの中心部を取り囲むようにして前記カバーボトムに交互に配列され、前記第１単位補助光源群内のいずれか一種の補助光源と、この補助光源と同一の輝度を持つ前記第２単位補助光源群内のいずれか一種の補助光源とが、ジグザグ形状の配列をなすことを特徴とする。
また、本発明による液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネル側に光を提供するように、両側が開口されたカバーボトム、前記カバーボトムの底面に設置された複数の光源、及び開口されたカバーボトムの両側に結合されて前記光源からの光を反射するサイドサポートを含んで構成されたバックライトユニットと、背面が前記カバーボトムと結合されるメインサポートと、前記液晶パネルの周縁部を囲む四角枠の形状を有し、前記サポートメイン及びカバーボトムと組み立てられるトップケースとを含み、相対的に高い輝度の光源が、前記カバーボトムの中心部により近く位置している光源群内に配置され、相対的に低い輝度の光源が、前記カバーボトムの周縁部により近く位置している光源群内に配置され、１つの光源群内に含まれた複数の光源は、互いに同一の光束を有し、異なる光源群に位置している光源は、互いに異なる光束を有し、前記複数の光源群は、前記カバーボトムの中心部を取り囲むようにして前記カバーボトムに形成され、前記カバーボトムの中心部から各光源群までの距離が互いに異なり、互いに隣接した光源群間の輝度差を低減するように、互いに隣接した光源群間に形成された補助光源群をさらに含み、前記補助光源群は、第１単位補助光源群及び第２単位補助光源群を含み、前記第１単位補助光源群は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群により近接して位置し、前記第２単位補助光源群は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか他方の光源群により近接して位置し、各単位補助光源群は、異なる輝度を持つ２種の補助光源を含み、各単位補助光源群に含まれたいずれか一種の補助光源の輝度は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群に含まれた光源の輝度と同一であり、各単位補助光源群に含まれたいずれか他種の補助光源の輝度は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか他方の光源群に含まれた光源の輝度と同一であり、各単位補助光源群内の２種の補助光源は、カバーボトムの中心部を取り囲むようにして前記カバーボトムに交互に配列され、前記第１単位補助光源群内のいずれか一種の補助光源と、この補助光源と同一の輝度を持つ前記第２単位補助光源群内のいずれか一種の補助光源とが、ジグザグ形状の配列をなすことを特徴とする。

本発明によると、光束が相対的に高い発光ダイオードであるほど、カバーボトムの中心部により近く配置され、逆に、光束が相対的に低い発光ダイオードであるほど、カバーボトムの中心部からより遠くに配置されるため、輝度を増加させることが可能になる。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明に係るバックライトユニット及びこれを用いた液晶表示装置の好適な実施例について詳細に説明する。

第１実施例
図１は、本発明の第１実施例によるバックライトユニットを示す図である。

本発明の第１実施例によるバックライトユニットは、図１に示すように、複数の光源ＬＥＤを含む複数の光源群ＬＧ１〜ＬＧ３が形成されたカバーボトムＢＣを含む。ここで、相対的に高い輝度の光源ＬＥＤが、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮにより近く位置している光源群内に配置され、相対的に低い輝度の光源ＬＥＤが、カバーボトムＢＣの周縁部により近く位置している光源群内に配置される。すなわち、輝度の高い光源ＬＥＤであるほど、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮにより近く位置している光源群内に配置され、逆に、輝度の低い光源ＬＥＤであるほど、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮからより遠くに位置した光源群内に配置される。

光源ＬＥＤは、白色光を出射する発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）が用いられる。

これら光源群は、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮを取り囲むようにしてカバーボトムＢＣに形成されており、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮから各光源群ＬＧ１〜ＬＧ３までの距離がそれぞれ異なる。すなわち、中心部ＣＥＮから第１光源群ＬＧ１までの距離と、中心部ＣＥＮからの第２光源群ＬＧ２までの距離と、そして中心部ＣＥＮから第３光源群ＬＧ３までの距離がそれぞれ異なる。具体的に、中心部ＣＥＮから第１光源群ＬＧ１までの距離が最も近く、それに続いて中心部ＣＥＮから第２光源群ＬＧ２までの距離が近く、そして中心部ＣＥＮからの第３光源群ＬＧ３までの距離が最も遠い。

図１に示すように、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮの最も近くに位置している第１光源群ＬＧ１内に配列された光源（ＬＥＤ：黒い四角で表示された光源）が最も高い輝度を有し、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮから最も遠くに位置している第３光源群ＬＧ３内に配列された光源（ＬＥＤ：白抜きの四角で表示された光源）が最も低い輝度を持つ。そして、第２光源群ＬＧ２内に配列された光源（ＬＥＤ：ハッチングされた四角で表示）の輝度は、第１光源群ＬＧ１内の光源ＬＥＤの輝度よりは小さく、第３光源群ＬＧ３内の光源ＬＥＤの輝度よりは大きい。

図１には、３個の光源群ＬＧ１〜ＬＧ３のみが示されているが、これは説明の便宜のためのもので、光源群は、４個以上にしても良く、それ以下にしても良い。

１つの光源群内に含まれた光源ＬＥＤは、互いに同一の光束を有する。光束は、光源ＬＥＤから時間当りに出射される光の量を意味するもので、この数値が高いということは、光源ＬＥＤの輝度が高いということを意味する。

本発明で光束が同一であるという意味は、各光源ＬＥＤ間において光束が全く同一ではなくても、許容誤差の範囲内にあるということを指す。一方、異なる光源群に位置している光源ＬＥＤは、異なる光束を持つ。

例えば、図１に示すように、第１光源群ＬＧ１に属した光源ＬＥＤのそれぞれが１２の光束を有し、第２光源群ＬＧ２に属した光源ＬＥＤのそれぞれが１１の光束を有し、そして第３光源群ＬＧ３に属した光源ＬＥＤのそれぞれが１０の光束を有するとする。この場合、第１光源群ＬＧ１に属した光源ＬＥＤのそれぞれは、例えば１１．５以上〜１２．５以下の許容誤差範囲に属する光束を有し、第２光源群ＬＧ２に属した光源ＬＥＤのそれぞれは、例えば１０．５以上〜１１．５未満の許容誤差範囲に属する光束を有し、そして第３光源群ＬＧ３に属した光源ＬＥＤのそれぞれは、例えば９．５以上〜１０．５未満の許容誤差範囲に属する光束を有する。

本発明では、上述のように、光源ＬＥＤを光束の大きさ別に区分し、光束が相対的に高い光源ＬＥＤであるほど、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮにより近く配置し、逆に、光束が相対的に低い光源ＬＥＤであるほど、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮからより遠くに配置することによって、ランダム配列方式を持つ従来のバックライトユニットに比べて、より高い輝度の光を提供することができる。

かかる本発明における効果を、下記の実験結果から説明することができる。

図２Ａは、実験のための従来のランダム配列方式を示す図であり、同図では、異なる輝度を持つ３種の光源ＬＥＤが、カバーボトムＢＣに無秩序に配列されている。一方、図２Ｂは、実験のための本発明の配列方式を示す図であり、同図では、光束が相対的に高い光源ＬＥＤであるほど、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮにより近く配置されており、逆に、光束が相対的に低い光源ＬＥＤであるほど、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮからより遠くに配置されている。３種の光源ＬＥＤの光束は、高いものから順に、１２、１１、１０である。

図３Ａは、図２Ａの構造による実験結果を示す図であり、図３Ｂは、図２Ｂの構造による実験結果を示す図である。図３Ａ及び図３Ｂから、本発明の構造によるバックライトユニットの中心部ＣＥＮ輝度（８７０４ｎｉｔ）が、従来の構造によるバックライトユニットの中心部ＣＥＮ輝度（７９１１ｎｉｔ）よりも高いことがわかる。

上記の実験は、シミュレーションプログラムを用いて測定した結果であり、実際に製品を用いて従来技術と本発明とを比較説明すると、下記の通りである。

図４は、従来のランダム構造が適用されたバックライトユニットと本発明の構造が適用されたバックライトユニット間の輝度を比較するための図である。

図４には、２つの領域を持つカバーボトムＢＣが示されているが、２つの領域のうち、左領域Ｄ１には本発明の第１実施例の構造によって光源ＬＥＤが配列されており、右領域Ｄ２には従来のランダム構造によって光源ＬＥＤが配列されている。ここで、左領域Ｄ１には、１２〜１３の光束を持つ複数の光源ＬＥＤが配列されており、これらの光源ＬＥＤから出射される平均光束は１２．５である。そして、右領域Ｄ２には１０〜１１の光束を持つ複数の光源ＬＥＤが配列されており、これらの光源ＬＥＤから出射される平均光束は１０．５である。すなわち、左領域Ｄ１に位置している光源ＬＥＤからの平均光束が右領域Ｄ２に位置している光源ＬＥＤからの平均光束よりも約２０％高い場合において、比較を行った。

このような構造のカバーボトムの内部底面と光源ＬＥＤとの間には、光源ＬＥＤから出射された光を液晶パネル側に反射させる反射板が設置され、光源ＬＥＤの上側には、順に、拡散板、拡散シート及びプリズムシートが積層される。この拡散板及び拡散シートは、光源ＬＥＤからの光を拡散させる役割を果たし、プリズムシートは、拡散シートを通過した光の輝度を増加させる役割を果たす。ここで、プリズムシートは、１枚以上が積層される。また、光学シート類の最も上段には、最終的に多層光学フィルム（ＭＯＦ：ＤＢＥＦ−Ｄ）をさらに備えることができる。多層光学フィルムは、フィルムを通過できないＳ波をＰ波に戻し、液晶表示装置の画面で高輝度表示を可能にする光学シートである。このように、光学シート類が設置されているバックライトユニットを駆動させ、各領域Ｄ１、Ｄ２における中心部ＣＥＮ輝度を測定する。

図４からわかるように、左領域Ｄ１の中心輝度は、右領域Ｄ２の中心輝度よりも高いことがわかる。すなわち、左領域Ｄ１の中心輝度７９９０．５０２０が、右領域Ｄ２の中心輝度５８００．４１９４よりも約３０％程度高いことがわかる。ただし、左領域Ｄ１の平均光束が右領域Ｄ２の平均光束よりも２０％高い状態であったため、本発明における平均輝度が、従来構造における平均輝度よりも約１０％高いものと見なされる。

一方、互いに隣接した２つの光源群間の輝度差を防止すべく、本発明では下記のような補助光源群を使用することができる。

第２実施例
図５は、本発明の第２実施例によるバックライトユニットを示す図である。
本発明の第２実施例によるバックライトユニットは、図５に示すように、複数の光源ＬＥＤを含む複数の光源群ＬＧ１〜ＬＧ３が形成されたカバーボトムＢＣを含む。ここで、相対的に高い輝度の光源ＬＥＤが、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮにより近く位置している光源群内に配置され、相対的に低い輝度の光源ＬＥＤが、カバーボトムＢＣの周縁部により近く位置している光源群内に配置される。すなわち、輝度の高い光源ＬＥＤであるほど、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮにより近く位置している光源群内に配置され、逆に、輝度の低い光源ＬＥＤであるほど、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮからより遠くに位置している光源群内に配置される。

特に、本発明の第２実施例によれば、各光源群ＬＧ１〜ＬＧ３間に補助光源群ＡＬＧ１、ＡＬＧ２がさらに形成される。これらの補助光源群ＡＬＧ１、ＡＬＧ２は、互いに隣接した光源群間の輝度差を低減させる役割を果たす。このため、補助光源群ＡＬＧ１、ＡＬＧ２内には、互いに隣接した２つの光源群の光源ＬＥＤと同一の輝度を持つ補助光源ＬＥＤが位置する。この補助光源群も、同様に、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮを取り囲むようにしてカバーボトムＢＣに形成される。

これらの補助光源群ＡＬＧ１、ＡＬＧ２は、異なる輝度を持つ２種の補助光源ＬＥＤを含むが、補助光源群ＡＬＧ１、ＡＬＧ２に含まれたいずれか一方の補助光源ＬＥＤの輝度は、互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群に含まれた光源ＬＥＤの輝度と同一であり、この補助光源群に含まれた残り他方の補助光源ＬＥＤの輝度は、互いに隣接した２光源群のうちいずれか他方の光源群に含まれた光源ＬＥＤの輝度と同一である。

例えば、図５に示すように、第１光源群ＬＧ１と第２光源群ＬＧ２との間には第１補助光源群ＡＬＧ１が位置するが、この第１補助光源群ＡＬＧ１は、第１光源群ＬＧ１に属した光源ＬＥＤと同一の光束を持つ第１補助光源ＬＥＤと、第２光源群ＬＧ２に属した光源ＬＥＤと同一の光束を持つ第２補助光源ＬＥＤを含む。ここで、第１補助光源群ＡＬＧ１内の第１補助光源ＬＥＤと第２補助光源ＬＥＤは、交互に配置される。すなわち、第１補助光源ＬＥＤ及び第２補助光源ＬＥＤは、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮを取り囲むようにして第１光源群ＬＧ１の外周に形成されるが、これらの第１補助光源ＬＥＤ及び第２補助光源ＬＥＤは、第１光源群ＬＧ１の外周に沿って交互に配置される。

このように、第１補助光源群ＡＬＧ１内には、第１補助光源ＬＥＤと第２補助光源ＬＥＤが互いに混合されているので、第１補助光源群ＡＬＧ１内の第１補助光源ＬＥＤ及び第２補助光源ＬＥＤから出射される光の輝度は、第１光源群ＬＧ１内の輝度よりは高く、第２光源群ＬＧ２内の輝度よりは低い。言い換えると、第１補助光源群ＡＬＧ１における輝度は、第１光源群ＬＧ１における輝度と第２光源群ＬＧ２における輝度との中間値を持つので、第１光源群ＬＧ１と第２光源群ＬＧ２との間の輝度差が緩和されるという効果が得られる。

第３実施例
図６は、本発明の第３実施例によるバックライトユニットを示す図である。

本発明の第３実施例によるバックライトユニットは、上記の第２実施例によるバックライトユニットと類似している。ただし、本発明の第３実施例によるバックライトユニットにおける各補助光源群ＡＬＧ１、ＡＬＧ２は、図６に示すように、２つの単位補助光源群ＵＡＬＧ１、ＵＡＬＧ２を含む。

第１単位補助光源群ＵＡＬＧ１は、互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群により近接して位置し、第２単位補助光源群ＵＡＬＧ２は、互いに隣接した２つの光源群のいずれか他方の光源群により近接して位置する。例えば、図６に示すように、第１光源群ＬＧ１と第２光源群ＬＧ２との間に位置している第１補助光源群ＡＬＧ１は、第１単位補助光源群ＵＡＬＧ１及び第２単位補助光源群ＵＡＬＧ２を含むが、第１単位補助光源群ＵＡＬＧ１は、第２光源群ＬＧ２よりも第１光源群ＬＧ１により近接して位置し、第２単位補助光源群ＵＡＬＧ２は、第１光源群ＬＧ１よりも第２光源群ＬＧ２により近接して位置する。

各単位補助光源群ＵＡＬＧ１、ＵＡＬＧ２は、異なる輝度を持つ２種の補助光源ＬＥＤを含むが、各単位補助光源群ＵＡＬＧ１、ＵＡＬＧ２に含まれたいずれか一種の補助光源ＬＥＤの輝度は、互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群に含まれた光源ＬＥＤの輝度と同一であり、そして各単位補助光源群ＵＡＬＧ１、ＵＡＬＧ２に含まれた残り他種の補助光源ＬＥＤの輝度は、互いに隣接した２光源群のいずれか他方の光源群に含まれた光源ＬＥＤの輝度と同一である。

例えば、図６に示すように、第１光源群ＬＧ１と第２光源群ＬＧ２との間に位置している第１単位補助光源群ＵＡＬＧ１は、第１光源群ＬＧ１に属した光源ＬＥＤと同一の光束を持つ第１補助光源ＬＥＤと、第２光源群ＬＧ２に属した光源ＬＥＤと同一の光束を持つ第２補助光源ＬＥＤと、を含む。ここで、第１単位補助光源群ＵＡＬＧ１内の第１補助光源ＬＥＤと第２補助光源ＬＥＤは、交互に位置する。すなわち、これら第１補助光源ＬＥＤ及び第２補助光源ＬＥＤは、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮを取り囲むようにして第１光源群ＬＧ１の外周に形成されるが、これら第１補助光源ＬＥＤ及び第２補助光源ＬＥＤは、第１光源群ＬＧ１の外周に沿って交互に配置される。

そして、第１光源群ＬＧ１と第２光源群ＬＧ２との間に位置している第２単位補助光源群ＵＡＬＧ２は、第１光源群ＬＧ１に属した光源ＬＥＤと同一の光束を持つ第１補助光源ＬＥＤと、第２光源群ＬＧ２に属した光源ＬＥＤと同一の光束を持つ第２補助光源ＬＥＤとを含む。ここで、第２単位補助光源群ＵＡＬＧ１内の第１補助光源ＬＥＤと第２補助光源ＬＥＤは、交互に位置する。すなわち、この第１補助光源ＬＥＤ及び第２補助光源ＬＥＤは、カバーボトムＢＣの中心部ＣＥＮを取り囲むようにして第１単位補助光源群ＵＡＬＧ１の外周に形成されるが、これらの第１補助光源ＬＥＤ及び第２補助光源ＬＥＤは、第１単位補助光源群ＵＡＬＧ１の外周に沿って交互に配置される。

第４実施例
図７は、本発明の第４実施例によるバックライトユニットを示す図である。

本発明の第４実施例によるバックライトユニットは、上記の第３実施例と類似している。ただし、第４実施例では、各単位補助光源群ＵＡＬＧ１、ＵＡＬＧ２内の２種の補助光源ＬＥＤのうち、カバーボトムＢＣの一側の短辺方向に沿って配列された２種の補助光源ＬＥＤのみが交互に配列される。すなわち、カバーボトムＢＣは、Ｙ軸方向への長さを有しながら向かい合っている２つの短辺と、Ｘ軸方向への長さを有しながら向かい合っている２つの長辺を含むが、図７に示すように、カバーボトムＢＣの２つの短辺のうちいずれか一側の短辺に近く位置している２種の補助光源ＬＥＤのみが交互に配列される。なお、交互に配列された補助光源ＬＥＤのうち、第１単位補助光源群ＵＡＬＧ１内のいずれか一種の補助光源ＬＥＤと、この補助光源ＬＥＤと同一の輝度を持つ第２単位補助光源群ＵＡＬＧ２内のいずれか一種の補助光源ＬＥＤは、ジグザグ形状の配列をなす。

他の方法として、各単位補助光源群ＵＡＬＧ１、ＵＡＬＧ２内の２種の補助光源ＬＥＤのうち、カバーボトムＢＣの他側短辺の長さ方向に沿って配列された２種の補助光源ＬＥＤのみが交互に配列されても良い。すなわち、カバーボトムＢＣの２つの短辺のうちいずれか他側の短辺に近く位置している２種の補助光源ＬＥＤのみが交互に配列されても良い。

さらに他の方法として、各単位補助光源群ＵＡＬＧ１、ＵＡＬＧ２内の２種の補助光源ＬＥＤのうち、カバーボトムＢＣの一側短辺及び他側短辺の長さ方向に沿って配列された２種の補助光源ＬＥＤが交互に配列されても良い。

第５実施例
図８は、本発明の第５実施例によるバックライトユニットを示す図である。

本発明の第５実施例によるバックライトユニットは、上記の第３実施例と類似している。ただし、第５実施例では、各単位補助光源群ＵＡＬＧ１、ＵＡＬＧ２内の２種の補助光源ＬＥＤのうち、カバーボトムＢＣの一側の長辺方向に沿って配列された２種の補助光源ＬＥＤが交互に配列される。すなわち、カバーボトムＢＣは、Ｙ軸方向への長さを有しながら向かい合っている２つの短辺と、Ｘ軸方向への長さを有しながら向かい合っている２つの長辺とを含むが、図８に示すように、カバーボトムＢＣの２つの長辺のうちいずれか一側の長辺に近く位置している２種の補助光源ＬＥＤのみが交互に配列される。また、これら交互に配列された補助光源ＬＥＤのうち、第１単位補助光源群ＵＡＬＧ１内のいずれか一種の補助光源ＬＥＤと、この補助光源ＬＥＤと同一の輝度を持つ第２単位補助光源群ＵＡＬＧ２内のいずれか一種の補助光源ＬＥＤとが、ジグザグ形状の配列をなす。

他の方法として、各単位補助光源群内の２種の補助光源ＬＥＤのうち、カバーボトムＢＣの他側長辺の長さ方向に沿って配列された２種の補助光源ＬＥＤのみが交互に配列されても良い。すなわち、カバーボトムＢＣの２つの長辺のうちいずれか他側の長辺に近く位置している２種の補助光源ＬＥＤのみが交互に配列される。

さらに、他の方法として、各単位補助光源群内の２種の補助光源ＬＥＤのうち、カバーボトムＢＣの一側長辺及び他側長辺の長さ方向に沿って配列された２種の補助光源ＬＥＤが交互に配列されても良い。

さらに、他の方法として、各単位補助光源群内の２種の補助光源のうち、カバーボトムの一側短辺、一側長辺、他側長辺の長さ方向に沿って配列された２種の補助光源ＬＥＤが交互に配列されても良い。

さらに、他の方法として、各単位補助光源群内の２種の補助光源のうち、カバーボトムの他側短辺、一側長辺、他側長辺の長さ方向に沿って配列された２種の補助光源ＬＥＤが交互に配列されても良い。

さらに、他の方法として、各単位補助光源群内の２種の補助光源のうち、カバーボトムの一側長辺、一側短辺、他側短辺の長さ方向に沿って配列された２種の補助光源ＬＥＤが交互に配列されても良い。

さらに、他の方法として、各単位補助光源群内の２種の補助光源のうち、カバーボトムの他側長辺、一側短辺、他側短辺の長さ方向に沿って配列された２種の補助光源ＬＥＤが交互に配列されても良い。

一方、一つの光源群は、複数のユニット光源群から構成することができる。

図９は、複数のユニット光源群からなる光源群ＬＧ１〜ＬＧ３を説明するための図で、同図に示すように、一つの光源群は、複数のユニット光源群から構成される。例えば、第１光源群ＬＧ１は、複数の光源ＬＥＤを含む１つの第１ユニット光源群ＵＬＧ１と、他の複数の光源ＬＥＤを含む第２ユニット光源群ＵＬＧ２とから構成される。第３光源群ＬＧ３も、第１ユニット光源群ＵＬＧ１及び第２ユニット光源群ＵＬＧ２を含み、そして図示せぬ第２光源群も、第１ユニット光源群及び第２ユニット光源群を含む。各光源群ＬＧ１〜ＬＧ３内のユニット光源群の数は、３以上にしても良い。図９で説明される構造を持つ光源群は、上記の第１実施例〜第５実施例の各光源群ＬＧ１〜ＬＧ３に適用することができる。

このように構成されたバックライトユニットは、液晶表示装置に装着することができる。

以下、本発明によるバックライトユニットが装着された液晶表示装置について詳細に説明する。

図１０は、本発明の一実施例によるバックライトユニットを備えた液晶表示装置を示す図である。

図１０を参照すると、本発明の一実施例による液晶表示装置は、バックライトユニット３００、液晶パネル３９０、サポートメイン３８０、トップケース４００を含んで構成される。

バックライトユニット３００は、上記の第１実施例〜第５実施例のバックライトユニットのいずれかにすれば良い。

バックライトユニット３００は、両側が開口されたカバーボトムＢＣと、カバーボトム３１０の底面に設置された複数の光源ＬＥＤと、開口されたカバーボトムＢＣの両側に結合されて光源ＬＥＤからの光を反射するサイドサポート３４０ａ、３４０ｂと、を含んで構成される。一方、サイドサポート３４０ａ、３４０ｂは、カバーボトムＢＣと一体に構成しても良い。

これら光源ＬＥＤは、印刷回路基板（ＰＣＢ：ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏｒａｄ）３６０に実装され、この印刷回路基板３６０を介してＬＥＤドライバから駆動電流を受けて光を出射する。

平面反射部材３３０は、それぞれの光源ＬＥＤが通過するような複数の穴が形成され、光源ＬＥＤを覆った際に、光を発する光源ＬＥＤのみがその上部に突出するようになっている。ここで、平面反射部材３３０は、複数の光源ＬＥＤから出射された点光源を広く拡散させる。

カバーボトムＢＣの上部には、拡散板及び複数の光学シートからなる光学部材３５０が配置される。ここで、拡散板は、複数の光源ＬＥＤから照射される光を液晶パネル３９０の全領域に拡散させる。カバーボトム内の底面には、光源からの光を液晶パネル側に反射させるための反射板が形成されるが、本発明によるバックライトユニットは、該反射板から拡散板までの光学距離が３ｍｍ以上〜１０ｍｍ以下の超スリムバックライトユニットである。

液晶パネル３９０は、相対向して合着されたトランジスタアレイ基板及びカラーフィルタアレイ基板と、これら両アレイ基板間のセルギャップを一定に保持させるためのスペーサ（図示せず）と、スペーサによって形成された液晶空間に埋め込まれた液晶層（図示せず）と、を含んで構成される。

カラーフィルタアレイ基板は、カラーフィルタ、共通電極、ブラックマトリクスなどを含んで構成される。ここで、共通電極は、トランジスタアレイ基板に形成されても良い。

トランジスタアレイ基板は、複数のデータライン（図示せず）と複数のゲートライン（図示せず）によって定義される領域に形成されてゲートラインとデータラインに接続された薄膜トランジスタ（図示せず）と、薄膜トランジスタに接続された液晶セル（図示せず）と、を含んで構成される。

サポートメイン３８０は、背面がカバーボトムＢＣと結合され、液晶パネル３９０の周縁部を囲む四角枠状のトップケース４００が、サポートメイン３８０及びカバーボトムＢＣに組み立てられて固定される。

カバーボトムＢＣは、サポートメイン３８０と結合され、バックライトユニット３００を収納する底ケースとして形成される。

トップケース４００は、カバーボトムＢＣに配置された液晶パネル３９０の前面周縁部とカバーボトムＢＣの側面を覆うこととなる。このため、トップケース４００は、液晶パネル３９０の表示領域を除く非表示領域、すなわち、周縁部を覆う平面部と、平面部から垂直に折り曲げられてカバーボトムＢＣの側面を覆う側面部と、を含んで構成される。

本発明の第１実施例によるバックライトユニットを示す図である。実験のための従来のランダム配列方式を示す図である。実験のための本発明の配列方式を示す図である。図２Ａの構造による実験結果を示す図である。図２Ｂの構造による実験結果を示す図である。従来のランダム構造が適用されたバックライトユニットと本発明の構造が適用されたバックライトユニットとの輝度を比較するための図である。本発明の第２実施例によるバックライトユニットを示す図である。本発明の第３実施例によるバックライトユニットを示す図である。本発明の第４実施例によるバックライトユニットを示す図である。本発明の第５実施例によるバックライトユニットを示す図である。複数のユニット光源群からなる光源群を説明するための図である。本発明の一実施例によるバックライトユニットを備えた液晶表示装置を示す図である。

符号の説明

ＬＥＤ光源、ＬＧ光源群、ＡＬＧ補助光源群、ＵＬＧユニット光源群、ＵＡＬＧ単位補助光源群、ＣＥＮ中心部、ＢＣカバーボトム。

Claims

複数の光源を含む複数の光源群が形成されたカバーボトムを含み、
相対的に高い輝度の光源が、前記カバーボトムの中心部により近く位置している光源群内に配置され、相対的に低い輝度の光源が、前記カバーボトムの周縁部により近く位置している光源群内に配置され、
１つの光源群内に含まれた複数の光源は、互いに同一の光束を有し、
異なる光源群に位置している光源は、互いに異なる光束を有し、
前記複数の光源群は、前記カバーボトムの中心部を取り囲むようにして前記カバーボトムに形成され、
前記カバーボトムの中心部から各光源群までの距離が互いに異なり、
互いに隣接した光源群間の輝度差を低減するように、互いに隣接した光源群間に形成された補助光源群をさらに含み、
前記補助光源群は、第１単位補助光源群及び第２単位補助光源群を含み、
前記第１単位補助光源群は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群により近接して位置し、
前記第２単位補助光源群は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか他方の光源群により近接して位置し、
各単位補助光源群は、異なる輝度を持つ２種の補助光源を含み、
各単位補助光源群に含まれたいずれか一種の補助光源の輝度は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群に含まれた光源の輝度と同一であり、
各単位補助光源群に含まれたいずれか他種の補助光源の輝度は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか他方の光源群に含まれた光源の輝度と同一であり、
各単位補助光源群内の２種の補助光源は、カバーボトムの中心部を取り囲むようにして前記カバーボトムに交互に配列され、
前記第１単位補助光源群内のいずれか一種の補助光源と、この補助光源と同一の輝度を持つ前記第２単位補助光源群内のいずれか一種の補助光源とが、ジグザグ形状の配列をなす
ことを特徴とするバックライトユニット。
前記光源からの光を上側に反射させるように前記カバーボトムの内面の底面に形成された反射板と、
前記光源からの光を拡散させるように前記光源の上側に配置されている拡散板と、
をさらに含み、
前記反射板から前記拡散板までの光学距離は、０．１ｍｍ以上〜１０ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
前記拡散板の上部に位置して前記拡散板からの光を拡散させる拡散シートと、
前記拡散シートの上部に位置して前記拡散シートからの光の輝度を増加させる少なくとも１枚のプリズムシートと、
前記プリズムシート上に位置し、前記光のＳ波をＰ波に変換させる多層光学フィルムと
をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のバックライトユニット。
画像を表示する液晶パネルと、
前記液晶パネル側に光を提供するように、両側が開口されたカバーボトム、前記カバーボトムの底面に設置された複数の光源、及び開口されたカバーボトムの両側に結合されて前記光源からの光を反射するサイドサポートを含んで構成されたバックライトユニットと、
背面が前記カバーボトムと結合されるメインサポートと、
前記液晶パネルの周縁部を囲む四角枠の形状を有し、前記サポートメイン及びカバーボトムと組み立てられるトップケースと
を含み、
相対的に高い輝度の光源が、前記カバーボトムの中心部により近く位置している光源群内に配置され、相対的に低い輝度の光源が、前記カバーボトムの周縁部により近く位置している光源群内に配置され、
１つの光源群内に含まれた複数の光源は、互いに同一の光束を有し、
異なる光源群に位置している光源は、互いに異なる光束を有し、
前記複数の光源群は、前記カバーボトムの中心部を取り囲むようにして前記カバーボトムに形成され、
前記カバーボトムの中心部から各光源群までの距離が互いに異なり、
互いに隣接した光源群間の輝度差を低減するように、互いに隣接した光源群間に形成された補助光源群をさらに含み、
前記補助光源群は、第１単位補助光源群及び第２単位補助光源群を含み、
前記第１単位補助光源群は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群により近接して位置し、
前記第２単位補助光源群は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか他方の光源群により近接して位置し、
各単位補助光源群は、異なる輝度を持つ２種の補助光源を含み、
各単位補助光源群に含まれたいずれか一種の補助光源の輝度は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか一方の光源群に含まれた光源の輝度と同一であり、
各単位補助光源群に含まれたいずれか他種の補助光源の輝度は、前記互いに隣接した２つの光源群のいずれか他方の光源群に含まれた光源の輝度と同一であり、
各単位補助光源群内の２種の補助光源は、カバーボトムの中心部を取り囲むようにして前記カバーボトムに交互に配列され、
前記第１単位補助光源群内のいずれか一種の補助光源と、この補助光源と同一の輝度を持つ前記第２単位補助光源群内のいずれか一種の補助光源とが、ジグザグ形状の配列をなす
ことを特徴とする液晶表示装置。