JP2006171665A - バックライトモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 バックライトモジュールの提供。
【解決手段】 バックライトモジュールは、光源と反射片を具えた少なくとも一つの光源ユニット、光源ユニットの一側に位置し周縁に少なくとも一つの凸部を具えた導光板、底板と少なくとも一つのサイドフレームを具えたハウジングを具え、該サイドフレームが底板の周縁上に位置し、サイドフレームの導光板の凸部に対応する部分に凸部を収容可能な凹溝と複数の導光メカニズムが設けられている。
【選択図】 図７

Description

本発明は一種のバックライトモジュールに係り、特に液晶ディスプレイ装置に適用されるバックライトモジュールに関する。

フラットディスプレイ産業は近年急速に発展し、ディスプレイ性能を向上するため、業界は各装置構造の改良と設計に尽力しており、液晶ディスプレイ中のバックライトモジュールは、高い均一度、高輝度光源の方向へと改良が進められている。

液晶自身は発光しないため、液晶ディスプレイパネル後方にバックライト（ほとんどは蛍光灯管とされる）を取り付ける必要があり、光源が光を投射した後、光は偏光板を通り更に液晶を通り、この時、液晶ディスプレイは電圧の変化により液晶分子の配列方式を改変し、並びにこれにより液晶を透過する光線角度を改変する。これにより、ただ液晶変化を刺激する電圧値を改変するだけで最終的に出現する光線の強度を制御でき、これにより液晶パネル上に異なる深さの色の組み合わせを出現させることができる。

光源位置の違いにより、バックライトモジュールは一般にエッジライト（Ｅｄｇｅ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ）式とボトムライト（Ｂｏｔｔｏｍ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ）式の２種類に分けられる。エッジライト式バックライトモジュールは一般に中型と小型のディスプレイ、例えばノートブック型コンピュータのディスプレイ、ＰＤＡ及び携帯電話のディスプレイ等に用いられる。そのうち、導光板はエッジライト式バックライトモジュールの鍵となる部品であり、その主要な機能は光線をエッジより視線方向に案内し、エッジ部分に集中する光線を導光板により均一に全体の視線がおよぶ所に導くことにある。

周知のバックライトモジュールのサイドフレームは光源ユニット、導光板或いはプリント回路板等の光学膜片を固定するのに用いられる。導光板はモジュールのサイドフレーム中央に嵌め込まれ、光源はサイドフレームの一側辺位置に置かれ、光源と導光板の間は空間を維持し、光線の行進と屈折に供される。バックライトモジュール内の灯管が光学膜片に衝突して破裂するのを防止するため、導光板には矩形凸部１００が設計され、且つモジュールサイドフレーム２００のそれに対応する位置に矩形凹溝２０１が設計され、図１に示されるように、導光板等光学膜片の嵌め置きと固定に供される。しかしこのような方式で光線を投射する時、光線が矩形の直角位置１００ａ或いは１００ｂに集中し、これは光線が導光板の凸部位置に至る時に、光線の一部が屈折し、一部が透過してモジュールサイドフレームに到達し、並びに再度屈折されて導光板のエッジに戻り、且つ漏出する光線がエッジと導光板の間で往復して屈折するためであり、このため光線が凸部位置に集中する現象が発生するのである。

この欠点を改善するため、特許文献１にはバックライトモジュール中のゴムフレームの凸部の折角の角度を改修して光線の屈折を改善する方法が提示され、それはもともと直角の部分を修飾して円弧形となし、図２に示されるように、屈折してこの凸部に至る光線を散乱させる。ただし改修後の円弧形凸部３００の角度は、導光板の角度を改修する必要があるだけでなく、サイドフレームの凹溝もそれに対応して改修しなければならなくなり、制作に時間がかかり、大量生産に不利である。

特許文献２には一種の方法が提示され、それによると、モジュールサイドフレーム２００の凹溝２０１の位置に、貼り付け方式でブラックテープ４００が設けられ、図３に示されるように、導光板の凸部に至り屈折した遺漏光線を直接吸収するものとされる。しかし、長期に使用すると、ブラックテープが脱落しやすく、工程の信頼度に影響が生じる。

米国特許第５，９８８，８２７号明細書 米国特許第６，５６１，６６４号明細書

バックライトモジュールの構造を改善するため、本発明はエッジライト式バックライトモジュールの凸部と凹溝を具えたサイドフレームに、複数の導光メカニズムを設置し、凸部と凹溝の折角が形成する光線散乱の問題を解決し、導光板の凸部の折角の側面が発射する光線を散乱させ、光線がサイドフレームにより再度導光板中へと反射されて角部が他部分より明るくなる情況を形成するのを防止する。このほか、外漏光線が本発明の導光メカニズムにより案内されてバックライトモジュールより離れた後、光線がもとの経路に沿ってモジュールへと反射されて戻ることがないようにし、これにより大幅に角部輝度を低減する。

本発明は一種のバックライトモジュールを提供し、それは、光源と反射片を具えた少なくとも一つの光源ユニット、光源ユニットの一側に位置し周縁に少なくとも一つの凸部を具えた導光板、底板と少なくとも一つのサイドフレームを具えて該光源ユニットと該導光板を収容するハウジングを具え、そのうち、該サイドフレームは底板の周縁上に位置し、サイドフレームの導光板の凸部に対応する部分に凸部を収容可能な凹溝と複数の導光メカニズムが設けられている。

本発明は更にバックライトモジュールのハウジングを提供し、それは底板、及び底板周縁上に位置するサイドフレームを具え、且つ該サイドフレームに少なくとも一つの凹溝と複数の導光メカニズムが設けられている。

本発明中、導光メカニズムはハウジングのサイドフレームに、サイドフレームに設けられた導光溝に沿うように設置される。好ましくは、導光メカニズムはハウジングのサイドフレーム凹溝内に設置される。本発明中の導光メカニズムの構造に制限はないが、光が放出される方向に沿ってサイドフレームに設置された導光溝或いは導光孔とされる。本発明の溝の構造に制限はないが、好ましくは単一溝、分岐溝、湾曲溝或いは鋸歯溝とされ、且つ溝とサイドフレームは垂直或いは非垂直の角度を呈してモジュールから離れる光線が再度反射されてモジュールに戻るのを防止するものとされる。また、サイドフレームの外漏光吸収の効果を増すため、本発明において好ましいサイドフレームは深色塗装されたサイドフレーム、好ましくはブラックサイドフレームとされる。

本発明のバックライトモジュール或いはハウジング中、好ましくは複数の光学膜片が設けられ、それは導光板の一側に位置するが、光源ユニットと導光板の形成する直線上に位置せず、光束を均一化するのに用いられる。更に好ましくは、該光学膜片は拡散板、偏光片或いは反射片とされる。本発明のバックライトモジュールのハウジングはその材質が任意の周知の材料とされるが、好ましくはプラスチック或いは金属とされる。

本発明中の導光メカニズムの設置は拡散させる光線数量の計画により必要な位置及び数に設計され、過度の設置により導光板へと反射されるべき光線が不足してパネル輝度不足の問題を形成するのを防止する。

本発明はまた液晶ディスプレイ装置モジュールを提供し、それは、液晶ディスプレイパネルとバックライトモジュールを具え、該液晶ディスプレイパネルは上基板、下基板、及び該上基板と下基板の間に挟まれた液晶層を具え、該バックライトモジュールは上下の基板の一側に位置し、少なくとも一つの光源ユニット、光源ユニットの一側に位置する多角形導光板、底板と少なくとも一つのサイドフレームを具えたハウジングを具え、該多角形導光板はハウジングの少なくとも一つのサイドフレームに収容されている。

請求項１の発明は、バックライトモジュールにおいて、
光源と反射片を具えた少なくとも一つの光源ユニットと、
周縁に少なくとも一つの凸部を具えて該光源ユニットの一側に位置する導光板と、
底板と少なくとも一つのサイドフレームを具えたハウジングであって、該光源ユニットと該導光板を収容し、該サイドフレーム該底板の周縁上に位置し、該サイドフレームの該導光板の凸部に対応する部分に該凸部を収容できる凹溝と複数の導光メカニズムが設けられた上記ハウジングと、
を具えたことを特徴とする、バックライトモジュールとしている。
請求項２の発明は、請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、導光メカニズムがハウジングのサイドフレームに設けられた凹溝に設置されたことを特徴とする、バックライトモジュールとしている。
請求項３の発明は、請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、導光メカニズムが導光溝であることを特徴とする、バックライトモジュールとしている。
請求項４の発明は、請求項３記載のバックライトモジュールにおいて、導光溝が単一溝、分岐溝、湾曲溝或いは鋸歯溝とされたことを特徴とする、バックライトモジュールとしている。
請求項５の発明は、請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、導光メカニズムが導光孔であることを特徴とする、バックライトモジュールとしている。
請求項６の発明は、請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、サイドフレームが黒色であることを特徴とする、バックライトモジュールとしている。
請求項７の発明は、請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、複数の光学膜片を更に具え、該複数の光学膜片が導光板の１側に位置するが、光源ユニットと導光板が形成する直線上に位置せず、光束を均一化するのに用いられることを特徴とする、バックライトモジュールとしている。
請求項８の発明は、請求項５記載のバックライトモジュールにおいて、光学膜片が拡散板、偏光片と反射片とされたことを特徴とする、バックライトモジュールとしている。
請求項９の発明は、請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、ハウジングの材料がプラスチック或いは金属とされたことを特徴とする、バックライトモジュールとしている。
請求項１０の発明は、バックライトモジュールのハウジングにおいて、
底板と、
該底板の周縁上に位置すると共に少なくとも一つの凹溝と複数の導光メカニズムを具えたサイドフレームと、
を具えたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジングとしている。
請求項１１の発明は、請求項１０記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、導光メカニズムが凹溝に設置されたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジングとしている。
請求項１２の発明は、請求項１０記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、導光メカニズムが導光溝とされたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジングとしている。
請求項１３の発明は、請求項１２記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、導光溝が単一溝、分岐溝、湾曲溝或いは鋸歯溝とされたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジングとしている。
請求項１４の発明は、請求項１０記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、導光溝が導光孔とされたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジングとしている。
請求項１５の発明は、請求項１０記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、サイドフレームが黒色であることを特徴とする、バックライトモジュールのハウジングとしている。
請求項１６の発明は、請求項１０記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、ハウジングの材料がプラスチック或いは金属とされたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジングとしている。

本発明は従来のバックライトモジュールの構造を改善するため、エッジライト式バックライトモジュールの凸部と凹溝を具えたサイドフレームに、複数の導光メカニズムを設置し、凸部と凹溝の折角が形成する光線散乱の問題を解決し、導光板の凸部の折角の側面が発射する光線を散乱させ、光線がサイドフレームにより再度導光板中へと反射されて角部が他部分より明るくなる情況を形成するのを防止する。このほか、外漏光線が本発明の導光メカニズムにより案内されてバックライトモジュールより離れた後、光線がもとの経路に沿ってモジュールへと反射されて戻ることがないようにし、これにより大幅に角部輝度を低減する。

図４に示されるように、本発明のバックライトモジュールは光源ユニット１０、導光板２０、複数の光学膜片３０及びハウジング４０で構成されている。光源ユニット１０は光源１２及び反射片１１で構成され、光源１２の発射した光束は反射片１１及び反射板１３に反射されて導光板２０に至る。導光板２０と光学膜片３０は光源ユニット１０の提供する光束を均一化し、液晶パネルに均一な照明光線を提供し、且つ光学膜片３０は例えば拡散板、偏光片或いは反射片を包含する。導光板２０と光学膜片３０と光源ユニット１０の垂直な一対の側辺にそれぞれ位置が重畳する凸部２１、３１がある。

ハウジング４０は底板４１とサイドフレーム４２で構成されて光源ユニット１０、導光板２０及び光学膜片３０を収容する。サイドフレーム４２は底板４１の周縁上に位置し、且つサイドフレーム４２は凹溝４２１を具え、該凹溝４２１は凸部２１、３１を収容する。

本発明のバックライトモジュール中の複数種類の導光メカニズムの実施方式はサイドフレーム４２或いは凹溝４２１とされ、以下に各実施例について説明する。

実施例１
図５に示されるように、導光メカニズムはサイドフレーム４２に設置された溝４２１０とされ、溝４２１０はサイドフレーム４２に沿って開設され、反射板が散乱した光線が凹溝４２１或いはサイドフレーム４２の任意の位置に、例えばＬ方向から至ると、光線は溝４２１０に沿って導出され、反射板へと反射されて戻ることがなく、これにより反射板の凸部位置の光線が特別に明るくなる情況を防止できる。

実施例２
図６に示されるように、導光メカニズムはサイドフレーム４２の凹溝４２１の付近に設置された溝４２１１とされ、光線が比較的容易に反射板へと反射されて戻る位置にあり、且つサイドフレーム４２内部に開設されて、サイドフレーム４２と垂直或いは非垂直角度を成すように開設される。反射板の散乱した光線が凹溝４２１或いはサイドフレーム４２の任意の位置に、例えばＬ方向から至ると、光線は溝４２１１に沿って導出され、反射板へと反射されて戻ることがない。

実施例３
図７に示されるように、導光メカニズムはバックライトモジュールのサイドフレームの外部に設けられ、更に、サイドフレーム４２を固定するための外フレーム４３に設置され、図７中の点線の上半部はサイドフレーム４２内部に位置する導光メカニズムの断面図である。点線上半部は導光メカニズムの平面図である。
導光メカニズムはサイドフレームの凹溝４２１の付近に設置された溝４２１２とされ、光線が反射板へと反射されて戻りやすい位置に設けられ、且つサイドフレーム４２内部に開設されてサイドフレーム４２を貫通し、溝４２１２とサイドフレーム４２は垂直或いは非垂直角度を呈する。反射板の散乱した光線が凹溝４２１或いはサイドフレーム４２の任意の位置に、例えばＬ方向から至ると、光線は溝４２１２に沿って導出され、且つ外フレーム４３と接触する位置まで導出され、また、光線が外フレーム４３の平面に遭遇して再度もとの経路に沿って反射されて戻るのを防止するため、外フレーム４３の、溝４２１２の末端との接触部分に凸塊４３１０が設置され、これにより光線が散乱させられ、再度反射されることがないものとされる。

実施例４
図８に示されるように、本実施例は実施例３の構造に類似し、導光メカニズムがサイドフレーム４２固定用の外フレーム４３に設置され、図８中の点線上半部は導光メカニズムのサイドフレーム４２内部に位置する断面図であり、点線上半部は導光メカニズム平面図である。
本実施例中、導光メカニズムはサイドフレームの凹溝４２１の付近に設けられた溝４２１３とされ、且つサイドフレーム４２内部に開設され、モジュールのサイドフレーム４２を貫通し、且つ溝４２１３とサイドフレーム４２は垂直或いは非垂直角度を呈する。反射板の散乱した光線が凹溝４２１或いはサイドフレーム４２の任意の位置に、例えばＬ方向から至ると、光線は溝４２１３に沿って導出され、且つ外フレーム４３と接触する位置まで導出され、また、光線が外フレーム４３の平面に遭遇して再度もとの経路に沿って反射されて戻るのを防止するため、外フレーム４３の、溝４２１２の末端との接触部分に穿孔４３１１が設置され、これにより光線が散乱させられ、再度反射されることがないものとされる。

実施例５
図９は本発明の液晶ディスプレイ装置モジュールの表示図であり、それは液晶ディスプレイパネル５０を具え、該液晶ディスプレイパネル５０は、上基板５１、下基板５２と液晶層５３を具え、且つ液晶層５３は上基板５１と下基板５２の間に挟持される。
本液晶ディスプレイ装置モジュールにおいて、バックライトモジュールは光源ユニット１０、導光板２０、複数の光学膜片３０及びハウジング４０を具えている。光源ユニット１０は光源１２及び反射片１１で構成され、光源１２が発射した光束が反射片１１及び反射板１３により反射されて導光板２０に至る。導光板２０と光学膜片３０は光源ユニット１０の提供する光束を均一化し、液晶パネルに均一な照明光線を提供し、且つ光学膜片３０は例えば拡散板、偏光片或いは反射片を包含する。導光板２０と光学膜片３０と光源ユニット１０の垂直な一対の側辺にそれぞれ位置が重畳する凸部２１、３１がある。ハウジング４０は底板４１とサイドフレーム４２で構成されて光源ユニット１０、導光板２０及び光学膜片３０を収容する。サイドフレーム４２は底板４１の周縁上に位置し、且つサイドフレーム４２は凹溝４２１を具え、該凹溝４２１は凸部２１、３１を収容する。

以上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。

周知の構造の表示図である。 周知の構造の表示図である。 周知の構造の表示図である。 本発明のバックライトモジュールの構造表示図である。 本発明の第１実施例の導光メカニズムの構造表示図である。 本発明の第２実施例の導光メカニズムの構造表示図である。 本発明の第３実施例の導光メカニズムの構造表示図である。 本発明の第４実施例の導光メカニズムの構造表示図である。 本発明の第５実施例の液晶ディスプレイ装置モジュールの表示図である。

符号の説明

１００ 矩形凸部 １００ａ 直角位置 １００ｂ 直角位置
２００ サイドフレーム ２０１ 矩形凹溝
３００ 円弧形凸部 ４００ ブラックテープ
１０ 光源ユニット １１ 反射片 １２ 光源
１３ 反射板
２０ 導光板 ２１ 凸部 ３１ 凸部
３０ 光学膜片 ４０ ハウジング ４１ 底板
４２ サイドフレーム ４２１ 凹溝 ４２１０ 溝
４２１１ 溝 ４２１２ 溝 ４２１３ 溝
４３ 外フレーム ４３１０ 凸塊 Ｌ 光線
５０ 液晶ディスプレイパネル ５１ 上基板
５２ 下基板 ５３ 液晶層

Claims (16)

1. バックライトモジュールにおいて、
   光源と反射片を具えた少なくとも一つの光源ユニットと、
   周縁に少なくとも一つの凸部を具えて該光源ユニットの一側に位置する導光板と、
   底板と少なくとも一つのサイドフレームを具えたハウジングであって、該光源ユニットと該導光板を収容し、該サイドフレーム該底板の周縁上に位置し、該サイドフレームの該導光板の凸部に対応する部分に該凸部を収容できる凹溝と複数の導光メカニズムが設けられた上記ハウジングと、
   を具えたことを特徴とする、バックライトモジュール。
2. 請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、導光メカニズムがハウジングのサイドフレームに設けられた凹溝に設置されたことを特徴とする、バックライトモジュール。
3. 請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、導光メカニズムが導光溝であることを特徴とする、バックライトモジュール。
4. 請求項３記載のバックライトモジュールにおいて、導光溝が単一溝、分岐溝、湾曲溝或いは鋸歯溝とされたことを特徴とする、バックライトモジュール。
5. 請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、導光メカニズムが導光孔であることを特徴とする、バックライトモジュール。
6. 請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、サイドフレームが黒色であることを特徴とする、バックライトモジュール。
7. 請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、複数の光学膜片を更に具え、該複数の光学膜片が導光板の１側に位置するが、光源ユニットと導光板が形成する直線上に位置せず、光束を均一化するのに用いられることを特徴とする、バックライトモジュール。
8. 請求項５記載のバックライトモジュールにおいて、光学膜片が拡散板、偏光片と反射片とされたことを特徴とする、バックライトモジュール。
9. 請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、ハウジングの材料がプラスチック或いは金属とされたことを特徴とする、バックライトモジュール。
10. バックライトモジュールのハウジングにおいて、
    底板と、
    該底板の周縁上に位置すると共に少なくとも一つの凹溝と複数の導光メカニズムを具えたサイドフレームと、
    を具えたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジング。
11. 請求項１０記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、導光メカニズムが凹溝に設置されたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジング。
12. 請求項１０記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、導光メカニズムが導光溝とされたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジング。
13. 請求項１２記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、導光溝が単一溝、分岐溝、湾曲溝或いは鋸歯溝とされたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジング。
14. 請求項１０記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、導光溝が導光孔とされたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジング。
15. 請求項１０記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、サイドフレームが黒色であることを特徴とする、バックライトモジュールのハウジング。
16. 請求項１０記載のバックライトモジュールのハウジングにおいて、ハウジングの材料がプラスチック或いは金属とされたことを特徴とする、バックライトモジュールのハウジング。
    

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