JP2006318899A - バックライトモジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、バックライトモジュールに関し、特に側光式のバックライトモジュールに関する。
【解決手段】本発明に係る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出射面と、該出射面に対向する反射面と、前記入射面に隣接する両側面と、を含む導光板と、前記入射面と前記両側面の少なくとも一方との間に形成された角部の近傍に設置され前記発光面を含む少なくとも一つの光源と、少なくとも前記入射面の一部を囲むように前記光源の近傍に設置される少なくとも一つの反射カバーと、を含む。
【選択図】図7

Description

本発明は、バックライトモジュールに関し、特に側光式のバックライトモジュールに関する。
液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display, LCD)は、例えば、携帯電話、表示装置、PDA(Personal Digital Assistant)、テレビなどに広く適用できるように、バックライト技術に対して、高輝度、低コスト、低消費電力、薄型・軽量化という要求がされている。現在、側光式のバックライトが多く使われている。側光式のバックライトは、光源を導光板の側面に設置して光を入射して該導光板の中に導くというバックライトである。一般に、該導光板に複数の凹部が設けられるので、入射光の全反射条件が破られ、該導光板が均一に発光し、液晶パネルの輝度が高くなる。
従来技術として、図1に示すように、バックライトモジュール10は、光源11と、反射シート12と、導光板13と、拡散シート14と、プリズムシート15と、を含む。前記導光板13は、例えばポリメタクリル酸メチル(PMMA)又はポリカーボネート(Polycarbonate、PC)からなる。前記反射シート12は光を前記導光板13に導入するように作用する。前記拡散シート14は光を均一に拡散し、前記凹部によるスポットを除去するために利用される。前記プリズムシート15は光を集め、輝度を高めるように利用される。
前記バックライトモジュール10には、冷陰極蛍光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp、CCFL)又は発光ダイオード(Light Emitting Diode、LED)が光源11として利用される。光源としては、小型バックライトモジュールに発光ダイオードが利用され、大型バックライトモジュールに冷陰極蛍光灯が利用される。冷陰極蛍光灯を光源として利用する場合、導光板は線光源(冷陰極蛍光灯が線光源と見られる)を面光源に変換するために利用されるが、発光ダイオードを光源として利用する場合、導光板は面光源(発光ダイオードは面光源と見られる)を線光源に変換するために利用される。発光ダイオードは冷陰極蛍光灯と比べて、使用時間が長い、信頼性が高いという優れた点がある。また、環境保護の面で、冷陰極蛍光灯は水銀を使用するという欠点がある。従って、発光ダイオードを光源としてバックライトモジュールに利用する研究が注目されている。
図2を参照すると、従来技術である発光ダイオードを光源として利用するバックライトは、導光板の光源に近い一側に光柱現象が生じ、光の均一度が低下するという欠点がある。光柱現象とは、例えば、導光板の発光ダイオードに近い領域に柱状の光スポット22が形成され、その近接領域に陰領域24が形成されるものである。
図3及び図4を参照すると、従来技術として、光の均一度を高めるために、導光板の入射面32にのこぎり状の構成34が設けられる提案、及び、入射面42にテーパー形状の溝44が設けられる提案がされている。前記構成によって、入射光は反射して拡散されるので、光柱現象をある程度除去することができるが、入射光の一部は前記構成によって反射されて導光板に入射されないので、輝度が低くなる課題がある。
図5は、入射光が前記のこぎり状の構成によって反射して拡散されることを示す図である。フレネル反射式(Fresnel formula of reflection and deflection)により、光が入射して形成されるフリップ角βは式1のようになる。
Figure 2006318899
ここで、nは導光板の屈折率である。前記式1から分かるように、フリップ角βには制限がある(PMMAからなる導光板のフリップ角の最大値は50度以下である)ので、前記構成によっては従来技術による陰領域を全て除去することができない。
図6を参照すると、光柱現象を除去するために、従来技術としてバックライトモジュール60も提案されている。前記バックライトモジュール60はそれぞれ各発光ダイオード64を囲む複数の円弧形状の反射カバー66を含む。前記発光ダイオード64は発光面が前記反射カバー66に対向して、導光板62の入射面622に対して反対になるように設置される。前記バックライトモジュール60によれば、光柱現象をある程度減少させることができるが、前記発光ダイオード64は前記反射カバー66で反射された光の一部を遮り、前記導光板62に陰領域が形成されるので、光の均一性及び光エネルギーの利用率に影響するという課題がある。
前記課題を解決するために、本発明は、従来の光柱現象を除去し、光の均一性及び光エネルギーの利用率を高めるバックライトモジュールを提供することを目的とする。
本発明に係る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出射面と、該出射面に対向する反射面と、前記入射面に隣接する両側面と、を含む導光板と、前記入射面と前記両側面の少なくとも一方と形成された角部の近傍に設置され前記発光面を含む少なくとも一つの光源と、少なくとも前記入射面の一部を囲むように前記光源の近傍に設置される少なくとも一つの反射カバーと、を含む。
前記反射カバーは、前記光源の前記入射面から遠い側から、延伸してアーク形状をなし、少なくとも前記入射面の一部を囲むように形成される。
前記反射カバーの反射面に複数の凸部又は溝が形成されることが好ましい。
従来技術と比べて、本発明において、光源を入射面と両側面の一方との間に形成された角部に設置し、反射カバーを光源の近傍に設置することにより、従来技術による光柱現象、及び光源が原因で反射光を遮って陰領域が形成される課題を解決することができる。従って、光の均一性及び光エネルギーの利用率を高めることができる。
次に、図面を参照して本発明に係る実施例について説明する。
(実施例1)
図7に示すように、本実施例に係るバックライトモジュール70は、入射面722と、該入射面722に隣接する射出面724と、該射出面724に対向する反射面(図示せず)と、該入射面722に近接する両側面726、728とを含む導光板72と、前記側面726と前記入射面722との間に形成された角部の近傍に設置され発光面744を有する光源74と、前記光源74の近傍に設置される反射カバー76と、を含む。
さらに、前記発光面744は前記入射面722との間に角度θを形成する。本実施例において、該角度θは90度とされる。前記反射カバー76は、前記光源の前記入射面から遠い側から、延伸してアーク形状をなし、前記入射面722を囲むように形成される。前記反射カバー76は、光を反射して均一に前記入射面722に入射させ、かつ光エネルギーを調整するための反射面(図示せず)を含む。該反射面は滑らかな曲面に形成され、例えば、銀又はアルミニウムを塗布される。この構成により、前記光源74の本体が前記反射カバー76で反射される光を遮ることを防止することができる。
(実施例2)
図8に示すように、本実施例に係るバックライトモジュール80は、入射面822を含む導光板82と、前記入射面822の近傍に設置される光源84と、反射カバー86と、を含む。実施例1と異なる点は、前記発光面844と前記入射面822との間に形成される角度θが180度とされる点である。
(実施例3)
図9に示すように、本実施例に係るバックライトモジュール90が実施例1と異なる点は、光源94の発光面944と導光板92の入射面922との間に形成される角度θが60度とされる点である。
(実施例4)
図10に示すように、本実施例に係るバックライトモジュール100が実施例1と異なる点は、光源104の発光面105と導光板102の入射面122との間に形成される角度θが120度とされる点である。
勿論、前記角度θは0度〜180度の範囲に設定されれば、光源の本体が反射カバーで反射される光を遮ることを防止することができる。
(実施例5)
さらに光の均一性を高めるために、反射カバーの反射面に改善がされる。図11に示すように、本実施例に係るバックライトモジュール110は、導光板112と、光源114と、反射カバー116と、を含む。本実施例が実施例1と異なる点は、前記反射カバー116の反射面(図示せず)に複数のV字形の凸部117が形成される点である。前記複数の凸部117の寸法及びその分布密度を調整することにより、光源114からの光の入射を制御して、前記導光板112の輝度を調整することができる。前記反射カバー116に形成されるのは、凸の形状に限らず、溝の形状又はネットの形状であってもよい。
(実施例6)
図12に示すように、本実施例に係るバックライトモジュール120は、入射面123と、該入射面123に隣接する射出面125と、該射出面125に対向する反射面(図示せず)と、該入射面123に隣接する両側面126、128とを含む導光板122と、前記側面126、128と前記入射面123との間に形成される角部の近傍にそれぞれ設置され発光面144を含む二つの光源124と、前記二つの光源124の近傍に設置される二つの反射カバー129と、を含む。
さらに、前記発光面144は前記入射面123との間に角度θを形成する。本実施例では、該角度θは90度とされる。前記二つの反射カバー129は、それぞれ前記光源144の前記入射面123から遠い側から、延伸してアーク形状をなし、前記入射面123をそれぞれ囲むように形成される。前記二つの反射カバー129は対称又は非対称に設置されることができる。前記反射カバー129は、光を反射して均一に前記入射面123に入射させ、かつ光エネルギーを調整するための反射面(図示せず)を含む。勿論、本実施例に実施例5に係る凸部を設けることもできる。
(実施例7)
図13に示すように、本実施例に係るバックライトモジュール130は、導光板132と、二つの光源134と、二つの反射カバー139と、を含む。本実施例が実施例6と異なる点は、前記光源134の発光面154と前記導光板132の入射面133との間に形成される角度θが180度とされる点である。勿論、本実施例に実施例5に係る凸部を設けることもできる。
前記角度θは0度〜180度の範囲に設定されれば、光源の本体が反射カバーで反射される光を遮ることを防止することができる。二つの光源が設置される場合には、少なくとも一つの反射カバーを設置しなければならない。二つの反射カバーを設置する場合には、前記二つの反射カバーは、光源からの光を均一に導光板の入射面に向けて反射させるように、相互に対称又は非対称に設置される。
なお、光の射出方向を制御するために、本発明に係るバックライトモジュールにおける導光板の反射面及び/又は出射面に、第一凸部を設置することができる。前記第一凸部は断面が三角形や半円形の溝、又はネットの形状に形成される。光の入射の均一性を高めるために、導光板の入射面に第二凸部を設置することができる。前記第二凸部は、プリズムの形状又はテーパーの形状の溝が形成される。本実施例に係るバックライトモジュールは、光の射出率を高めるために前記反射面の下側に反射シートが設置され、光の均一性を高めるために射出面の上側に拡散シートが形成される。本実施例に係るバックライトモジュールの導光板は平板状又は楔状に形成される。前記導光板は、ポリカーボネート(Polycarbonate,PC)又はポリメタクリル酸メチル(Polymethylmethacrylate,PMMA)などからなる。
本発明は、光源を入射面と両側面の一方との間に形成された角部に設置し、反射カバーを光源の近傍に設置することにより、従来技術による光柱現象、及び光源が原因で反射光を遮って陰領域が形成される課題を解決することができる。従って、光の均一性及び光エネルギーの利用率を高めることができる。
従来のバックライトモジュールの分解斜面図である。 従来のバックライトによる光柱現象を示す図である。 従来技術のバックライトモジュールの導光板の入射面を示す図である。 従来技術のバックライトモジュールの導光板の入射面を示す図である。 従来技術で光を入射面に入射する状態を示す図である。 従来技術のバックライトモジュールの導光板の入射面を示す図である。 実施例1に係るバックライトモジュールを示す図である。 実施例2に係るバックライトモジュールを示す図である。 実施例3に係るバックライトモジュールを示す図である。 実施例4に係るバックライトモジュールを示す図である。 実施例5に係るバックライトモジュールを示す図である。 実施例6に係るバックライトモジュールを示す図である。 実施例7に係るバックライトモジュールを示す図である。
符号の説明
10、60、70、80、90、100、110、120,130 バックライトモジュール
11、64、74、84、94、104、114、124、134 光源
12 反射シート
13、62、72、82、92、102、112、122、132 導光板
14 拡散シート
15 プリズムシート
22 スポット
24 陰領域
32、42、622、722、822、922、122、113、123、133 入射面
34 のこぎり状の構成
44 溝
642、744、844、144、154 発光面
66、76、86、116、129、139 反射カバー
724、125 出射面
726,728、126、128 側面
117 凸部

Claims (3)

  1. 入射面と、該入射面に隣接する出射面と、該出射面に対向する反射面と、前記入射面に隣接する両側面と、を含む導光板と、
    前記入射面と前記両側面の少なくとも一方との間に形成された角部の近傍に設置され前記発光面を含む少なくとも一つの光源と、
    少なくとも前記入射面の一部を囲むように前記光源の近傍に設置される少なくとも一つの反射カバーと、
    を含むことを特徴とするバックライトモジュール。
  2. 前記反射カバーは、前記光源の前記入射面から遠い側から、延伸してアーク形状をなし、少なくとも前記入射面の一部を囲むように形成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。
  3. 前記反射カバーの反射面に複数の凸部又は溝が形成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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