JP4755165B2 - バックライトモジュール - Google Patents

Description

本発明は、バックライトモジュールに関し、特に液晶表示装置に利用されるバックライトモジュールに関する。

液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）は、例えば、携帯電話、表示装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、テレビなどに広く用いられる。液晶表示装置の表示機能を実現するために、画面の光源を提供するバックライトを使用しなければならない。前記バックライトは、高輝度、低コスト、低消費電力、薄型及び軽量化へ発展している。現在、サイドライト式バックライトが多く使われている。サイドライト式バックライトは、光源を導光板の側面に設置したことを指す。これで、前記導光板にマイクロ凹部が設けられているので、入射光の全反射条件が破られ、該導光板から出る光が均一になり、液晶パネルの輝度が高くなる。

発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）は、低消費電力、小型化、長寿命などの優れた点があるので、点光源としてバックライトモジュールに広く応用されている。従って、ＬＣＤの小型化は可能となる。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、従来技術のバックライトモジュール１０は、ＬＥＤ光源１２と、導光板１４と、を備える。前記導光板１４は、入射面１４２と、射出面１４４と、反射面１４６と、を備える。点光源である光源１２からの光が導光板１４に入射して前記導光板１４の内に導光された後、その大部分が導光板１４の射出面１４４から射出されて、面光源になる。前記導光板１４の射出面１４４から射出される光の均一性を高めるために、前記反射面１４６に、前記光源１２の中心を円心とする同心円状に分布の複数の凹部１６２を設置する。このように設ければ、前記光源１２からの光は、大部分前記凹部１６２に入射され、均一に広く反射されるので、前記導光板１４の射出面１４４から射出される光のエネルギー及び均一性を高めることができる。

しかし、ＬＥＤを高精度の要求又は小型化の光学装置に利用する場合、ＬＥＤの寸法が原因で、光射出の効率又は均一性が低下する不都合がある。

従って、本発明は光射出の効率又は均一性が高いバックライトモジュールを提供する。

本発明のバックライトモジュールは、入射面と、該入射面に隣接する射出面と、該射出面に対向する反射面と、を含む導光板及び、それぞれ発光面を有する複数の光源、を含む。前記光源の発光面における複数の点を円心とする同心円状に、前記導光板の前記反射面に複数の凹部が配列される。

前記光源は発光ダイオードである。

前記光源の発光面に複数の等分線を形成する。円心とする前記複数の点は、それぞれ前記等分線に設定される。

同一の同心円に配列される前記複数の凹部は、隣接する凹部同士の距離が同じように設置される。

異なる前記点を円心とする同心円状に配列される前記複数の凹部が重ね合わされる場所に、一つの前記凹部を設置する。

前記複数の凹部は、前記導光板の前記入射面に遠く設置されるほど、密度及び寸法が大きくなることが好ましい。

前記導光板は、一つの角切り部を有する場合、前記光源は前記導光板の角切り部に対向して設置される。

従来技術と比べて、本発明の光源及び凹部の数量を変化させず、光射出の効率及び均一性を高めることができる。従って、本発明のバックライトは、表示の輝度及び均一性が高く、消費効率が低いという優れた点がある。

図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

（実施形態１）
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本実施形態に係るバックライトモジュール２０は、光源２２と、導光板２４と、を含む。前記導光板２４は、入射面２４２と、該入射面２４２に隣接する射出面２４４と、該射出面２４４に対向する反射面２４６と、を含む。前記反射面２４６に複数の第一凹部２６２及び複数の第二凹部２６４が形成されている。前記光源２２は、発光面２２２を有する。前記光源２２の発光面２２２は、前記導光板２４の前記入射面２４２に対向して設置される。本実施形態において、前記光源２２はＬＥＤである。

前記導光板２４は、略平板状又は楔状に形成され、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ，ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ，ＰＭＭＡ）、ガラス、アクリル樹脂などのいずれか一種からなる。前記光源２２から光を射出して、光を前記導光板２４の前記入射面２４２に入射させると、光の一部は直接前記導光板２４の前記射出面２４４から射出され、他の部分は前記導光板２４の内部に全反射して進行して、前記導光板２４の前記複数の第一凹部２６２及び複数の第二凹部２６４で反射され、最後に、前記導光板２４の前記射出面２４４から射出される。

図３を参照して、前記光源２２の前記発光面２２２に、前記導光板２４の前記反射面２４６に垂直する方向に沿って、前記発光面２２２を三等分する二本の等分線２２４、２２６を標示することと仮想する。前記複数の第一凹部２６２は、前記等分線２２４の中心を円心とする同心円状に、前記導光板２４の前記反射面２４６に分布される。同様に、前記複数の第二凹部２６４は、前記等分線２２６の中心を円心とする同心円状に、前記導光板２４の前記反射面２４６に分布される。前記第一凹部２６２及び前記第二凹部２６４は、ドット状又は短い溝状に分布させることができる。前記第一凹部２６２及び前記第二凹部２６４の断面は、矩形、方形、楕円形、多辺形、三角形、菱形、ピラミット状のいずれか一種の形状に形成されることができる。

光の均一性を高めるために、同一の同心円に配列される前記第一凹部２６２又は前記第二凹部２６４は、隣接する凹部同士の距離が同じように設置されることが好ましい。なお、反射される光の不均一性を防止し、前記第一凹部２６２及び前記第二凹部２６４の重ね合わせを減少するために、同じ同心円に配列される前記第一凹部２６２又は前記第二凹部２６４に対して、隣接する凹部の間の距離を調整することができる。さらに、前記第一凹部２６２及び前記第二凹部２６４の重なる場所に、前記第一凹部２６２及び前記第二凹部２６４の一方だけを設置することができる。

さらに、前記第一凹部２６２及び前記第二凹部２６４の密度及び寸法を調整することにより、前記導光板２４の前記反射面２４６の局部に対して反射効率を変えることができる。前記第一凹部２６２及び前記第二凹部２６４の密度及び寸法が大きくなるほど、光反射の効率が高くなる。従って、前記導光板２４の前記光源２２に近い場所は明るく、前記光源２２に遠い場所は暗いという状況を防止するために、前記第一凹部２６２及び前記第二凹部２６４は、前記光源２２に近くなるほど密度及び寸法が大きくなるように設置することができる。

さらに、光射出の効率を高めるために、前記導光板２４の前記反射面２４６に反射増加膜（図示せず）を設置することができる。前記フィルムは金属膜（例えば、アルミニウムフィルム、銀フィルム）であることが好ましい。また、前記入射面２４２を除いて、前記導光板の三つの側面に前記反射増加膜を設置することもできる。

（実施形態２）
図４を参照して、本実施形態に係るバックライトモジュール３０は、光源３２及び導光板３４を備える。前記導光板３４は、入射面３４２と、該入射面３４２に隣接する射出面（図示せず）と、該射出面に対向する反射面と、を含む。前記反射面に複数の第一凹部３６２及び複数の第二凹部３６４が形成されている。前記光源３２は、発光面３２２を有する。前記光源３２の発光面３２２は、前記導光板３４の前記入射面３４２に対向して設置される。

本実施形態と実施形態１との異なる点は、前記導光板３４は、一つの角切り部（図示せず）を有し、前記光源３２は前記導光板３４の角切り部に対向して設置されることである。

実施形態１と同じように、前記光源３２の前記発光面３２２に、前記導光板３４の前記反射面に垂直な方向に沿って、前記発光面３２２を三等分する二本の等分線３２４、３２６を標示することと仮想する。前記複数の第一凹部３６２は、前記等分線３２４の中心を円心とする同心円状に、前記導光板３４の前記反射面に分布される。同様に、前記複数の第二凹部３６４は、前記等分線３２６の中心を円心とする同心円状に、前記導光板３４の前記反射面に分布される。

勿論、本発明の発光面を三等分以上に分割する等分線を形成することができる。異なる等分線により、各々の等分線の中心を円心とする同心円状に、導光板の反射面に第一凹部及び第二凹部を設置する。

なお、本発明のバックライトモジュールは複数の光源及び一つの導光板を備えることができる。各々の光源の発光面を三等分以上に分割する等分線を形成して、各々の等分線における任意の点を円心とする同心円状に、導光板の反射面に複数の凹部を設けることができる。さらに、光源の発光面における任意の点を円心とする同心円状に、導光板の反射面に複数の凹部を設けることにより、一定の程度にバックライトの輝度及び均一性を改善することもできる。

従来技術と比べて、本発明において光源及び凹部の数量を変化させず、光射出の効率及び均一性を高めることができる。従って、本発明のバックライトは、表示の輝度及び均一性が高く、消費効率が低いという優れた点がある。

従来技術のバックライトモジュールを上方から見る図である。 従来技術のバックライトモジュールの側面図である。 本発明の実施形態１に係るバックライトモジュールを上方から見る図である。 本発明の実施形態１に係るバックライトモジュールの側面図である。 本発明の実施形態１に係る光源の発光面の模式図である。 本発明の実施形態２に係るバックライトモジュールを上方から見る図である。

符号の説明

２０ バックライトモジュール
２２ 光源
２２２ 発光面
２２４ 等分線
２２６ 等分線
２４ 導光板
２４２ 入射面
２４６ 反射面
２６２ 第一凹部
２６４ 第二凹部
３０ バックライトモジュール
３２ 光源
３２２ 発光面
３２４ 等分線
３２６ 等分線
３４ 導光板
３６２ 第一凹部
３６４ 第二凹部

Claims (6)

1. 入射面と、該入射面に隣接する射出面と、該射出面に対向する反射面と、を含む導光板及び、それぞれ発光面を有する少なくとも１つの光源、を含むバックライトモジュールであり、
   前記光源の発光面に複数の等分線を形成し、各々の前記等分線に少なくとも一つの点を設定し、
   前記光源の発光面における複数の点を円心とする同心円状に、前記導光板の前記反射面に複数の凹部が配列されることを特徴とするバックライトモジュール。
2. 前記光源は発光ダイオード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モジュール。
3. 同一の同心円に配列される前記複数の凹部は、隣接する凹部同士の距離が同じように設置されることを特徴とする、請求項１に記載のバックライトモジュール。
4. 異なる前記点を円心とする同心円状に配列される前記複数の凹部が重ね合わされる場所には、重ね合わされる凹部のうちのいずれか一つだけを設置することを特徴とする、請求項１に記載のバックライトモジュール。
5. 前記複数の凹部は、前記導光板の前記入射面に遠く設置されるほど、密度及び寸法が大きくなることを特徴とする、請求項１に記載のバックライトモジュール。
6. 前記導光板は、一つの角切り部を有し、
   前記光源は前記導光板の角切り部に対向して設置されることを特徴とする、請求項１に記載のバックライトモジュール。

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