説明

分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット

【課題】本発明は導光板と導光板の下部に配置された複数の光学系間の距離の調整を通して分割輝度調節が可能な側面型バックライトユニットに関する。
【解決手段】光源から入射された光をガイドする導光板と、上記導光板によりガイドされた光を反射して液晶パネルに放出させる複数の光学系を備えて、入力された映像信号によって上記複数の光学系の反射率を夫々調整して輝度を調節する輝度調節部と、を含むことを特徴とする分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニットを提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、側面型バックライトユニットに関するもので、より詳細には、側面型バックライトユニットにおいて、導光板と導光板の下部に配置された複数の光学系間の距離調整の通して分割輝度調節が可能な側面型バックライトユニットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
最近、情報化機器の使用頻度が高くなるに従って、軽薄短小化及び低消費電力化等の特性に優れた平板表示装置が脚光を浴びている。
【0003】
このような平板表示装置のうち、液晶表示装置(Liquid Crystal Display;LCD)が解像度、カラー表示、画質等に優れてノート型コンピュータ、デスクトップ用モニターまたはテレビジョン等に主に使用される。
【0004】
一般的に、液晶表示装置は、自ら光を発することができないため、別途に光を放出するバックライトユニットが採用される。
【0005】
即ち、液晶パネルの下部にバックライトユニットを設置し、バックライトユニットから放出される光を液晶パネルに入射させ、液晶の配列に従って光の量を調節することで、画像を表示する。
【0006】
上述のバックライトユニットは、光源を液晶パネルの下面に配置し、基板の前面に直接光を照射する直下型と、導光板の一側または両側に光源を配置して導光板に入射された光を反射させて液晶パネルに照射する側面型に分けることができる。
【0007】
一方、上述の液晶表示装置は、映画、ドラマのような動画の観覧に多く使用される傾向にあり、部分的に輝度の高い映像を生動感があるように表現するために分割輝度調節機能が必要である。
【0008】
分割輝度調節のため、直下型バックライトユニットは、液晶パネルの下部に直接光を照射するため、光源を発光ダイオードに適用すると、分割輝度の制御は可能であるが、輝度の均一度のために液晶パネルの下部に一定間隔離隔されて配置されるので、軽薄短小化の傾向に逆行するという問題点がある。
【0009】
一方、側面型バックライトユニットは、側面に入射された光を液晶パネルに反射させるため、直下型バックライトユニットより狭い空間で済み、軽薄短小化の傾向には適合するが、光が導光板の側面に入射されて液晶パネルの下部に反射されるため、分割輝度調節機能を行うことができないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上述の問題点を解決するため、本発明の目的は、導光板と導光板の下部に配置された複数の光学系間の距離の調整を通して分割輝度調節が可能な側面型バックライトユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上述の目的を達成するため、本発明の一技術的側面は、光源から入射された光をガイドする導光板と、上記導光板によりガイドされた光を反射して液晶パネルに放出させる複数の光学系を備えて、入力された映像信号によって上記複数の光学系の反射率を夫々調整して輝度を調節する輝度調節部とを含むことを特徴とする分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニットを提供することである。
【0012】
本発明の一技術的側面によると、上記輝度調節部は上記映像信号の明暗によって可変する電圧レベルを有する調節電圧を上記複数の光学系に夫々供給する制御機をさらに含むことができる。
【0013】
本発明の一技術的側面によると、上記光学系はピエゾ(piezo)効果により上記導光板との距離が調節されることができる。
【0014】
本発明の一技術的側面によると、上記輝度調節部は、上記導光板の下部に配置され上記複数の光学系に夫々一対一に対応する複数の第1電極をさらに含むことができ、上記制御機は上記第1電極及び上記光学系に夫々上記調節電圧を印加することができ、上記光学系は上記第1電極との静電気力によって上記導光板との距離が調節されることができる。
【0015】
本発明の一技術的側面によると、上記輝度調節部は上記導光板の下部に配置され上記複数の光学系に夫々一対一に対応する複数の第2電極をさらに含むことができ、上記制御機は上記第1電極、光学系及び上記第2電極に上記調節電圧を印加することができ、上記光学系は上記第1電極と上記第2電極の間に配置され、上記第1及び第2電極との静電気力によって上記導光板との距離が調節されることができる。
【0016】
本発明の一技術的側面によると、上記輝度調節部は、上記光学系を上記導光板から予め設定された距離に離隔させるスペーサをさらに含むことができる。
【0017】
本発明の一技術的側面によると、上記光学系は、光を反射させる反射板、光を散乱させる散乱パターン及び光を拡散させる拡散シートのうち、ひとつであることができる。
【0018】
本発明の一技術的側面によると、上記光学系の表面には光反射率を高めるコーティングが施されることができる。
【0019】
本発明の一技術的側面によると、上記第1電極または第2電極は透明素材で形成されることができる。
【0020】
本発明の一技術的側面によると、上記側面型バックライトユニットは上記光源から記導光板に入射される光を予め設定された方向に向かうようにする光学部材をさらに含むことができる。
【0021】
本発明の一技術的側面によると、上記光源は上記輝度調節部の輝度調節と連動して入射される光量を調節することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によると、直下型に比べて体積の小さい側面型バックライトユニットにおいて、導光板と導光板の下部に配置された複数の光学系間の距離調整を通して分割輝度調節が可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の側面型バックライトユニットの概略的な構成図である。
【図2】(a)及び(b)は、本発明の側面型バックライトユニットの一実施形態である。
【図3】(a)及び(b)は、本発明の側面型バックライトユニットの他の実施形態である。
【図4】本発明の側面型バックライトユニットの分割輝度の制御を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【0025】
図1は、本発明の側面型バックライトユニットの概略的な構成図である。
【0026】
図1を参照すると、本発明の側面型バックライトユニット100は導光板110と輝度調節部120を含む。
【0027】
導光板110は、液晶パネルの下部に配置され、導光板110の側面には光源lからの光が入射される。導光板110は入射された光をガイドし液晶パネルに照射する。光源lは導光板110の一側面または両側面で光を入射させることができる。上記液晶パネルに照射される光の量によって輝度が調節される。
【0028】
輝度調節部120は、導光板110の下部に配置され、導光板110内の光を反射させる光学系を含み、上記光学系の反射率を夫々調整して輝度を調節する。この際、上記光学系と導光板110間の距離を調節して輝度を調節し、上記光学系は複数個が導光板110の下部に配置され、各光学系が担当する領域毎に輝度が異なるように調節され輝度が分割調節されることができる。
【0029】
図面を参照して本発明の側面型バックライトユニットに関して詳細に説明する。
【0030】
図2の(a)及び(b)は、本発明の側面型バックライトユニットの一実施形態であり、本発明の側面型バックライトユニットのうちひとつの光学系が担当する領域を拡大して詳細構成図である。
【0031】
図1及び図2の(a)を参照すると、本発明の側面型バックライトユニット100の輝度調節部120は制御機121、光学系122及びスペーサ123を含むことができる。
【0032】
制御機121は、外部からの映像信号の明暗によって可変する電圧レベルを有する調節電圧を光学系122に伝達する。
【0033】
光学系122は、導光板110の下部に放出された光を反射させる反射板、光を散乱させる散乱パターン及び光を拡散させる拡散シートのうちいずれでも構成されることができる。さらに、光の反射率を高めるため、表面にコーティングされることができる。
【0034】
上述の光学系122は、圧電体からなり、上記調節電圧の印加を受けてピエゾ(piezo)効果により導光板110との距離が調節され、輝度を調節することができる。
【0035】
即ち、光学系122が導光板110の下部に密着されると、光が反射されて上記液晶パネルに照射される光の量が多くなり、これにより輝度が高くなる。
【0036】
一方、図2の(b)のように、光学系122が導光板110の下部から遠ざかると、光の反射が減るため、液晶パネルに照射される光の量が減って輝度が低くなる。
【0037】
スペーサ123は、導光板110と光学系122間を予め設定された距離に離隔させる。
【0038】
上述の本発明の側面型バックライトユニット100に採用された輝度調節部120は多様な実施形態を有することができ、図面を参照して詳細に説明する。
【0039】
図3の(a)及び(b)は、本発明の側面型バックライトユニットの他の実施形態であり、図1に図示された本発明の側面型バックライトユニットのうちひとつの光学系が担当する領域を拡大して詳細構成図である。
【0040】
図3の(a)を参照すると、本発明の側面型バックライトユニットの他の実施形態200に採用された輝度調節部は、導光板210の下部に配置され複数の光学系222bに夫々一対一対応する複数の第1電極222aを含むことができる。図示されたように、第1電極222aは光学系222bの下部に配置されることもでき、光学系222bと導光板210の間に配置されることもできる。
【0041】
制御機221は、光学系222bと第1電極222aに夫々調節電圧を印加し、光学系222bと第1電極222aに夫々印加される調節電圧は極性が異なることも、同一であることもできる。
【0042】
即ち、輝度を明るくするために、光学系222bと第1電極222aに同じ極性の調節電圧を印加して光学系222bと第1電極222aに帯電された電荷による静電気力によって光学系222bは導光板210の下部に密着されることができる。
【0043】
一方、輝度を暗くするために、光学系222bと第1電極222aに異なる極性の調節電圧を印加して光学系222bと第1電極222aに帯電された電荷による静電気力によって光学系222bは導光板210の下部から離隔されることができる。
【0044】
若し、第1電極222aが光学系222bと導光板210の間に配置される場合、制御機221は輝度を明るくするために光学系222bと第1電極222aに異なる極性の調節電圧を印加し、輝度を暗くするためには光学系222bと第1電極222aに同じ極性の調節電圧を印加することができる。
【0045】
図3の(b)は本発明の側面型バックライトユニットのさらに他の実施形態300を示す。
【0046】
図3の(b)を参照すると、本発明の側面型バックライトユニットのさらに他の実施形態300に採用された輝度調節部は、複数の光学系322bに夫々一対一に対応する複数の第2電極322cをさらに含むことができる。
【0047】
制御機321は、光学系322b、第1電極322a及び第2電極322cに夫々調節電圧を印加するが、光学系322b、第1電極322a及び第2電極322cに夫々印加される調節電圧は、極性が異なることも、同一であることもできる。
【0048】
即ち、輝度を明るくするために、光学系322b及び第2電極322cには、同じ極性の調節電圧を印加するが、第1電極322aには光学系322bと異なる極性の調節電圧を印加して静電気力によって光学系322bは導光板310の下部に密着されることができる。
【0049】
一方、輝度を暗くするために、光学系322b及び第1電極322aには同じ極性の調節電圧を印加し、第2電極322cには光学系322bと異なる極性の調節電圧を印加して光学系322bと第1電極322aに帯電された電荷による静電気力によって光学系322bは導光板310の下部から離隔されることができる。
【0050】
さらに、第1電極322aは光学的干渉を最小化することができる程度に小さく作ることもでき、光学的に透明した素材で形成することもできる。
【0051】
一方、本発明の側面型バックライトユニット200、300は、光源lから導光板210、310に入射される光を予め設定された方向へ向かうようにする集光力を有する光学部材230、330をさらに含むことができる。
【0052】
上述の光学部材230、330は、プリズム(prism)またはレンズ等で構成されることができる。
【0053】
図4は、本発明の側面型バックライトユニットの分割輝度調節を示す図面である。
【0054】
図4を参照すると、本発明の側面型バックライトユニットは、上記光学系と導光板間の距離調節によって分割輝度調節が行われることを分かる。
【0055】
また、画面の一定部分のみが明るく、残りは暗い映像信号の場合は、導光板内の全体光は全反射によって消失する量を除くと、密着された上記光学系によってのみ上記導光板の上部に出射されるが、入射される光量を調節しないと、出射される光量が多くて輝度が明るすぎるようになるという問題点が発生することがある。これにより、光源lは、輝度調節部の輝度の調節と連動して入射される光量を調節し、一般的に液晶パネルの全体の輝度が最大値に明るくなるべき映像が少ないことを考慮すると、バックライトユニットで消耗する電力消耗量を減少させることができる。
【0056】
また、上記光学部材は、特定方向へ光を入射させることで光量が局部的に調節されるため、電力消耗量の低減効果がさらに大きくなることができる。
【0057】
以上で説明した本発明は、上述の実施例及び添付の図面により限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲により限定し、本発明の構成は本発明の技術的思想を外れない範囲内でその構成を多様に変形及び改造することができるということは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者には自明である。
【符号の説明】
【0058】
100、200、300 側面型バックライトユニット
110、210、310 導光板
120 輝度調節部
121、221、321 制御機
122、222b、322b 光学系
123、223、323 スペーサ
222a、322a 第1電極
322c 第2電極
230、330 光学部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源から入射された光をガイドする導光板と、
上記導光板によりガイドされた光を反射して液晶パネルに放出させる複数の光学系を備えて、入力された映像信号によって上記複数の光学系の反射率を夫々調整して輝度を調節する輝度調節部と、
を含むことを特徴とする分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット。
【請求項2】
上記輝度調節部は、上記映像信号の明暗によって可変する電圧レベルを有する調節電圧を上記複数の光学系に夫々供給する制御機をさらに含むことを特徴とする分割輝度調節機能を有する請求項1に記載の側面型バックライトユニット。
【請求項3】
上記光学系は、ピエゾ(piezo)効果により上記導光板との距離が調節されることを特徴とする請求項2に記載の分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット。
【請求項4】
上記輝度調節部は、上記導光板の下部に配置され上記複数の光学系に夫々一対一に対応する複数の第1電極をさらに含み、
上記制御機は上記第1電極及び上記光学系に夫々上記調節電圧を印加し、
上記光学系は上記第1電極との静電気力によって上記導光板との距離が調節されることを特徴とする請求項2または3に記載の分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット。
【請求項5】
上記輝度調節部は上記導光板の下部に配置され上記複数の光学系に夫々一対一に対応する第2電極をさらに含み、
上記制御機は上記第1電極、光学系及び上記第2電極に上記調節電圧を印加し、
上記光学系は上記第1電極と上記第2電極の間に配置され、上記第1及び第2電極との静電気力によって上記導光板との距離が調節されることを特徴とする請求項4に記載の分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット。
【請求項6】
上記輝度調節部は、上記光学系を上記導光板から予め設定された距離に離隔させるスペーサをさらに含むことを特徴とする分割輝度調節機能を有する請求項2から5のいずれか1項に記載の側面型バックライトユニット。
【請求項7】
上記光学系は、光を反射させる反射板、光を散乱させる散乱パターン及び光を拡散させる拡散シートのうち、ひとつであることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット。
【請求項8】
上記光学系の表面には、光反射率を高めるコーティングが施されたことを特徴とする請求項7に記載の分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット。
【請求項9】
上記第1電極は、透明素材で形成されることを特徴とする請求項4に記載の分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット。
【請求項10】
上記第1電極または第2電極は、透明素材で形成されることを特徴とする請求項5に記載の分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット。
【請求項11】
上記側面型バックライトユニットは、上記光源から記導光板に入射される光を予め設定された方向へ向かうようにする光学部材をさらに含むことを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載の分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット。
【請求項12】
上記光源は、上記輝度調節部の輝度調節と連動して入射される光量を調節することを特徴とする請求項1から11の何れか1項に記載の分割輝度調節機能を有する側面型バックライトユニット。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2012−195295(P2012−195295A)
【公開日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−107221(P2012−107221)
【出願日】平成24年5月9日(2012.5.9)
【分割の表示】特願2009−262374(P2009−262374)の分割
【原出願日】平成21年11月17日(2009.11.17)
【出願人】(509156538)サムソン エルイーディー カンパニーリミテッド. (114)
【Fターム(参考)】