JP2004146360A - 発光モジュール及びそれを含むフラットパネル・ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】　２組の光源を１つのプリント基板の上下両面に設置し、必要な電源は１つのみで、構造も組み立ても簡単な発光モジュール及びそれを含むフラットパネル・ディスプレイを提供する。
【解決手段】　発光モジュールは第１の表面と第２の表面を持つプリント基板とプリント基板の第１の表面上に設置される第１の光源とプリント基板の第２の表面上に設置される第２の光源とプリント基板の隣に設置された導光板とを含み、この導光板を以って第１、第２の光源から発する光を導光板の第１表面に導く。フラットパネル・ディスプレイは第１の表面と第２の表面を備えるプリント基板とプリント基板の第１の表面上に設置されている第１の光源とプリント基板の第２の表面上に設置される第２の光源とプリント基板の隣に設置される導光板と導光板の第１表面に設置されるディスプレイパネルとを含み、前記の導光板を以って第１、第２の光源から発する光を導光板の第１の表面に導く。
【選択図】　図１

Description

　本発明は発光モジュールに関するものであり、特に、１つのプリント基板の上下両面に光源を設けた発光モジュールに関するものである。

　近年は、デュアルフェイス・フラットパネル・ディスプレイ（dual face　flat　panel　displays）が急速に発展し、例えば携帯電話のような電気製品にも応用されている。一般的に、従来のデュアルフェイス・フラットパネル・ディスプレイは、２つのディスプレイパネル用に、たった１つの光源を使用する。従って、光源が有効に利用されていない。明るさ（輝度）が不安定で、換言すれば、片面の明るさが低くなると共に、もう片面の明るさも最良の結果を達成することが不可能である。

　以上の欠点を改善するために、一部の研究者達は、２つのディスプレイパネルに対して２つの光源を使用するという方法を開発した。図６は、上方のＬＣＤパネル１００ａと、下方のＬＣＤパネル１００ｂと、これら２つのＬＣＤパネル間に挿入された１つの発光モジュール（light　module）Ｍとを包含する、従来のデュアルフェイスＬＣＤ（両面ＬＣＤ）の断面図である。発光モジュールＭは、２枚のプリント基板２００ａ,２００ｂと、２組の光源３００ａ,３００ｂと、２枚の導光板（light　guiding　plate）４００ａ,４００ｂと、反射シート（reflector　sheet）５００,５２０と、２組の光学シート（optical　sheet）６００ａ,６００ｂとを含んでいる。光学シート６００ａは、拡散シート（diffuser　sheet）６２０ａと、２枚のプリズムシート（prism　sheet）６４０ａ,６６０ａとを含んでいる。同様に、光学シート６００ｂも拡散シート６２０ｂと、２枚のプリズムシート６４０ｂ,６６０ｂとを含んでいる。

　図６に示されたように、デュアルフェイス・フラットパネル・ディスプレイが２枚のプリント基板を使用し、また、各プリント基板上には１つの光源が設置されている。具体的に、プリント基板２００ａに光源３００ａが配置されており、また、プリント基板２００ｂに光源３００ｂが配置されている。光源３００ａの発する光は、導光板４００ａ、反射シート５００、光学シート６００ａを順番に通過してから、ＬＣＤパネル１００ａに進入し、そしてＡ面に到達する。光源３００ｂの発する光は、導光板４００ｂ、反射シート５００、光学シート６００ｂを順番に通過してから、ＬＣＤパネル１００ｂに進入し、そしてＢ面に到達する。

　しかしながら、前記の構造は、
（１）Ｂ面の明るさはＡ面のそれと比べて非常に低くて、また、明るさの安定度を制御するのは困難である。
（２）光源が有効に利用されていないため、Ａ面の明るさは最良の結果に達することができない。
（３）両面共に高輝度を有するフラットパネル・ディスプレイを製作するのは不可能である。
（４）ｙ軸方向に沿ってのサイズがやや大きくなってしまう。
（５）２つの光源が２枚のプリント基板上にそれぞれ設置されているので、２つの電源が必要となり、よって、構造が複雑になり、組み立てが面倒なものになってしまう。
といった欠点を有する。

　本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、同一のプリント基板の上方及び下方の表面に２組の光源を配置した発光モジュールを提供することにある。本発明の発光モジュールは、必要な電源が１つのみで、構造が簡単で組み立ても簡単にできる。

　本発明のもう１つの目的は、本発明の発光モジュールがデュアルフェイス・フラットパネル・ディスプレイに使用された場合に、上方及び下方の導光板のどちらも光を直接に受け取ることができる、という点である。従って、プリント基板の上方及び下方の表面にある光源の個数は、必要によって増加または減少することができるので、よって、上方及び下方の表面上の明るさをそれぞれ増加または減少することができる。

　上記の目的を達成するために、本発明の発光モジュールは、第１の表面と第２の表面とを有するプリント基板と；前記プリント基板の前記第１の表面に設置された第１の光源と；前記プリント基板の前記第２の表面に設置された第２の光源と；前記プリント基板の隣に設置された導光板とを含んでおり、この導光板を以って前記第１及び／又は前記第２の光源が発する光を導光板の第１の表面に導く。

　本発明はまた、第１の表面と第２の表面とを有するプリント基板と；前記プリント基板の前記第１の表面に設置された第１の光源と；前記プリント基板の前記第２の表面に設置された第２の光源と；前記プリント基板の隣に設置された、前記第１及び／又は前記第２の光源が発する光を導光板の第１の表面に導くための導光板と；前記導光板の前記第１の表面の上に配置されたディスプレイ・パネルとを含んでいるフラットパネル・ディスプレイを提供する。

　結論として、本発明に係る発光モジュールは、１つのプリント基板のみを使用し、また、そのたった１つのプリント基板の上方及び下方の表面に光源が設置されているので、構造が簡単で組立ても簡単にできる。本発明に係る発光モジュールがデュアルフェイス（両面）フラットパネル・ディスプレイに適用される時に、上方及び下方の導光板はどちらも光源を直接に得ることができる。従って、プリント基板の上方及び下方の表面にある光源の個数が、必要に応じてそれぞれ増加または減少されることができるので、よって、上面及び下面の輝度もそれぞれ増加また減少するようになる。また、輝度において大きな差があるように、Ａ面とＢ面を設計することもできる。

　本発明を一層理解できるように、図面を参照しながら、実施例を例示し、本発明を以下のように詳細に説明する。なお、説明した実施例は本発明を制限するものでないことは言うまでもない。
　図１は、本発明の第１の好適な実施例によるフラットパネル・ディスプレイの断面図である。図１のフラットパネル・ディスプレイはデュアルフェイスであり、２枚のディスプレイパネルの大きさはほぼ同じである。このフラットパネル・ディスプレイは、上方のディスプレイ・パネル１０ａと、下方のディスプレイ・パネル１０ｂと、これら２つのディスプレイ・パネル間に挿入された１つの発光モジュールＭ１とを含んでいる。ディスプレイ・パネルとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを用いることができる。発光モジュールＭ１は、プリント基板２０と、２組の光源３０ａ,３０ｂと、２枚の導光板４０ａ,４０ｂと、反射シート５０,５２ａ,５２ｂと、２組の光学シート６０ａ,６０ｂとを含んでいる。

　図１に示されたように、本発明は、１つのプリント基板２０のみを使用し、また２組の光源３０ａ、３０ｂはプリント基板２０の上方及び下方の表面にそれぞれ設置されることを特徴としている。導光板４０ａは、光源３０ａの隣に設置されている。光源３０ａの発する光は、まず導光板４０ａを通り、反射シート５０に反射され、再び導光板４０ａと光学シート６０ａを通ると、ＬＣＤパネル１０ａへ導かれて進入し、最後にＡ面に到達する。また、導光板４０ｂは、光源３０ｂの隣に設置されている。光源３０ｂの発する光は、まず導光板４０ｂを通り、反射シート５０に反射され、再び導光板４０ｂと光学シート６０ｂを通ると、ＬＣＤパネル１０ｂへ導かれて進入し、最後にＢ面に到達する。更に、反射シート５２ａは、導光板４０ａの隣に設置され、光源３０ａの反対側に位置するようになっている。同様に、反射シート５２ｂは、導光板４０ｂの隣に設置され、光源３０ｂの反対側に位置するようになっている。光源３０ａ及び３０ｂは、ＬＣＤパネル１０ａ及び１０ｂの背面にそれぞれ位置しているので、バックライト（back-light）と呼ばれる。

　導光板の形状については制限が無く、例えば、その断面は楔形（wedge）をしており、楔形板と呼ばれ、また、その断面が矩型をしており、平板と呼ばれるものであってもよい。

　一般的に、光学シートは、拡散シート、プリズムシート、もしくはこれら２つのシートの組合せを含むことができる。拡散シートは、光源の発する光を均等に分布させるという光散乱効果を有し、また、プリズムシートは、輝度を増加させるために、散光（scattered　light）をある程度に集中させる機能を有する。例えば、図１において、拡散シート６２ａと２枚のプリズムシート６４ａ,６６ａとを含む光学シート６０ａは、導光板４０ａのＡ面上に配置されている。また、拡散シート６２ｂと２枚のプリズムシート６４ｂ,６６ｂとを含む光学シート６０ｂは、導光板４０ｂのＢ面上に配置されている。

　図１に示されたプリント基板２０は、直線的な形状をしており、導光板４０ａと４０ｂの一面に配置されている。図２Ａは、図１に示されたプリント基板２０の斜視図である。図２に示されるように、プリント基板２０の上方及び下方の表面に複数の光源が設けられている。例えば、光源としては発光ダイオード（LED、light emitting diode）を用いることができる。また、図２に示されるように、光源３０ａ及び光源３０ｂは、上下が対応して配列されている。光源の個数については制限が無く、輝度及びパネルのサイズによって、光源の個数を決定することができる。

　本発明において、プリント基板の上方及び下方の表面に設けられる光源の配置については制限が無い。図２Ａとは別に、図２Ｂにおいて、複数の光源３２ａがプリント基板２２の上方の表面に設けられており、また、複数の光源３２ｂがプリント基板２２の下方の表面に設けられている。光源３２ａと光源３２ｂは交互に配置されている。

　本発明に使用されるプリント基板は、リジッド・プリント基板或いはフレキシブル・プリント基板である。フレキシブル・プリント基板を折り曲げて使用することができる。例えば、図２Ａに示された直線形状を有するプリント基板は、リジッド・プリント基板であってもフレキシブル・プリント基板であっても良くて、プリント基板の上方及び下方の表面に光源が配置されている。或いは、もう１つの方法として、フレキシブル・プリント基板の片方の表面に光源を設置して、そして、このように光源が配置されたフレキシブル・プリント基板を光源が設置されていない表面と接触させるように折り曲げ、よって、上方及び下方の表面に光源を有する、折り畳み式のフレキシブル・プリント基板を構成することができる。

　直線形状のほかに、本発明ではプリント基板の形状を変化させることができる。例えば、図３Ａに示されたプリント基板２４は、Ｌ字形をしており、その上方の表面に複数の光源３４ａが設けられており、またその下方の表面にも複数の光源３４ｂが設けられている。このＬ字形のプリント基板２４は、図１に示された導光板４０ａと４０ｂの両面に設置されることができる。また、図３Ｂに示されたプリント基板２６は、コの字形をしており、その上方の表面に複数の光源３６ａが設けられており、またその下方の表面にも複数の光源３６ｂが設けられている。このコの字形のプリント基板２６は、図１に示された導光板４０ａと４０ｂの三面に設置されることができる。更に、図３Ｃに示されたプリント基板２８は、正方形もしくは長方形をしており、その上方の表面に複数の光源３８ａが設けられており、またその下方の表面にも複数の光源３８ｂが設けられている。この正方形もしくは長方形を有するプリント基板２８は、図１に示された導光板４０ａと４０ｂの周囲を囲むように設置されることができる。

　図１に示されたデュアルフェイス・フラットパネル・ディスプレイにおいて、上方及び下方の導光板４０ａと４０ｂは、それぞれ光を直接に得ることができる。従って、プリント基板２０の上方及び下方の表面にある光源の個数が、必要に応じてそれぞれ増加または減少されることができるので、よって、上面及び下面の輝度もそれぞれ増加また減少するようになる。

　図４は、本発明の第２の好適な実施例による、フラットパネル・ディスプレイの断面図である。図４に示されたフラットパネル・ディスプレイは、デュアルフェイスで、その２つのディスプレイ・パネルは異なるサイズを有する。図４において、Ｂ面上のディスプレイ・パネルは、Ａ面上のディスプレイ・パネルより、サイズが小さい。図４の構造は、図１の構造とほとんど同じである。同様に、１つのプリント基板２０のみが使用され、２組の光源３０ａと３０ｂはプリント基板２０の上方及び下方の表面にそれぞれ設置されている。図４と図１との相違点とは、図４において、Ｂ面上のディスプレイ・パネルがＡ面上のディスプレイ・パネルより小さいという点である。図４のＡ面部分の要素は、図６のそれと同じである。よって、図４の構造を以下のように簡単に説明する。デュアルフェイスＬＣＤは、上方のＬＣＤパネル１０ａと、下方のＬＣＤパネル１０ｃと、これらのＬＣＤパネル間に挟まれている発光モジュールＭ２とを含んでいる。発光モジュールＭ２は、プリント基板２０と、２組の光源３０ａ,３０ｂと、２枚の導光板４０ａ,４０ｃと、反射シート５０,５２ａ,５２ｂと、２組の光学シート６０ａ,６０ｃとを含んでいる。

　図４に示されるように、光学シート６０ａは、導光板４０ａのＡ面上に配置されており、また、拡散シート６２ａと２枚のプリズムシート６４ａ,６６ａとを含んでいる。光学シート６０ｃは、導光板４０ｃのＢ面上に配置されており、また、拡散シート６２ｃと２枚のプリズムシート６４ｃ,６６ｃとを含んでいる。

　図５は、本発明の第３の好適な実施例による、フラットパネル・ディスプレイの断面図であり、該フラットパネル・ディスプレイはシングルフェイスＬＣＤ（単面ＬＣＤ）である。図５の構造は、図１のＡ面とほとんど同じである。同様に、１つのプリント基板２０のみが使用され、２組の光源３０ａと３０ｂはプリント基板２０の上方及び下方の表面にそれぞれ設置されている。図５の構造を以下のように簡単に説明する。シングルフェイス（単面）ＬＣＤは、ＬＣＤパネル１０と、該ＬＣＤパネル１０の下方に設置された発光モジュールＭ３とを含んでいる。発光モジュールＭ３は、プリント基板２０と、２組の光源３０ａ,３０ｂと、導光板４０と、反射シート５０,５２と、１組の光学シート６０とを含んでいる。光学シート６０は、導光板４０上に配置されており、また、拡散シート６２と２枚のプリズムシート６４,６６とを含んでいる。光源３０ａ及び３０ｂの発する光は、まず導光板４０を通り、反射シート５０に反射され、再び導光板４０と光学シート６０を通ると、ＬＣＤパネル１０へ導かれて進入する。

　本発明に係る発光モジュールは、透過式（transmissive）、反射式（reflective）、もしくは半透過半反射式（transflective）のフラットパネル・ディスプレイに適用することができる。

　本発明の好適な実施例を以上のように例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神および範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る多少の変更や修飾を附加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

本発明の第１の実施例によるデュアルフェイス・フラットパネル・ディスプレイの断面図である。 本発明のプリント基板上の光源の配置を示す図である。 本発明のプリント基板上の光源の配置を示す図である。 本発明のプリント基板の形状変化を示す図である。 本発明のプリント基板の形状変化を示す図である。 本発明のプリント基板の形状変化を示す図である。 本発明の第２の好適な実施例によるデュアルフェイス・フラットパネル・ディスプレイの断面図である。 本発明の第３の好適な実施例によるシングルフェイス（単面）・フラットパネル・ディスプレイの断面図である。 従来のデュアルフェイス・フラットパネル・ディスプレイの断面図である。

符号の説明

１０,１０ａ,１０ｂ,１０ｃ　　ＬＣＤパネル
Ｍ１,Ｍ２,Ｍ３　　発光モジュール
２０,２２,２４,２６,２８　　プリント基板
３０ａ,３０ｂ,３２ａ,３２ｂ　　光源
３４ａ,３４ｂ,３６ａ　　光源
３６ｂ,３８ａ,３８ｂ　　光源
４０,４０ａ,４０ｂ,４０ｃ　　導光板
５０,５２,５２ａ,５２ｂ　　反射シート
６０,６０ａ,６０ｂ,６０ｃ　　光学シート
６４,６６,６４ａ,６６ａ　　プリズムシート
６４ｂ,６６ｂ,６４ｃ,６６ｃ　　プリズムシート
１００ａ,１００ｂ　　ＬＣＤパネル
Ｍ　　発光モジュール
２００ａ,２００ｂ　　プリント基板
３００ａ,３００ｂ　　光源
４００ａ,４００ｂ　　導光板
５００,５２０　　反射シート
６００ａ,６００ｂ　　光学シート
６２０ａ,６２０ｂ　　拡散シート
６４０ａ,６６０ａ,６４０ｂ,６６０ｂ　　プリズムシート

Claims (7)

1. 第１の表面と第２の表面とを備えたプリント基板と、
   　前記プリント基板の前記第１の表面上に設置されている第１の光源と、
   　前記プリント基板の前記第２の表面上に設置されている第２の光源と、
   　前記プリント基板上の前記第１の光源の隣に設置され、前記第１の光源の発する光を自身の第１の表面に導く第１導光板と、
   　前記プリント基板上の前記第２の光源の隣に設置され、前記第２の光源の発する光を自身の第１の表面に導く第２導光板と、
   を備えることを特徴とする発光モジュール。
2. 更に、前記第１の導光板と前記第２の導光板の第２の表面上に配置され、前記第１の光源及び／又は前記第２の光源の発する光を前記導光板の前記第１の表面まで反射させる反射シートを備える請求項１に記載の発光モジュール。
3. 前記プリント基板はＬ字形、コの字形、正方形又は長方形の形状を有し、前記導光板の隣に配置される請求項１に記載の発光モジュール。
4. 前記第１の光源と前記第２の光源とは、上下対応或いは交互に配置される請求項１に記載の発光モジュール。
5. 更に、前記導光板の前記第１の表面に配置される１組の光学シートを備え、
   　前記１組の光学シートは、拡散シート、プリズムシート、もしくは前記拡散シートと前記プリズムシートとの組合せである請求項１に記載の発光モジュール。
6. 第１の表面と第２の表面とを備えるプリント基板と、
   　前記プリント基板の前記第１の表面上に設置されている第１の光源と、
   　前記プリント基板の前記第２の表面上に設置されている第２の光源と、
   　前記プリント基板の隣に設置され、前記第１の光源及び／又は前記第２の光源の発する光を自身の第１の表面に導く導光板と、
   　前記導光板の前記第１の表面上に設置されているディスプレイパネルと、
   を備えることを特徴とするフラットパネル・ディスプレイ。
7. 第１の表面と第２の表面とを備えるプリント基板と、
   　前記プリント基板の前記第１の表面上に設置されている第１の光源と、
   　前記プリント基板の前記第２の表面上に設置されている第２の光源と、
   　前記プリント基板の前記第１の光源の隣に設置され、前記第１の光源の発する光を自身の第１の表面に導く第１の導光板と、
   　前記第１導光板の前記第１の表面上に設置されている第１のディスプレイパネルと、
   　前記プリント基板の前記第２の光源の隣に設置され、前記第２光源の発する光を自身の第１の表面に導く第２の導光板と、
   　前記第２の導光板の前記第１の表面上に設置されている第２のディスプレイパネルと、
   を備えることを特徴とするフラットパネル・ディスプレイ。

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