JP2016136509A - 表示装置及びバックライトモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、コストが低く、輝度を均一にする表示装置及びバックライトモジュールを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るバックライトモジュールは、複数の光源と、光源にそれぞれ対応する複数の光学ユニットと、光源と電気的に接続されている回路基板と、を備え、光学ユニットの光学軸は、対応する光源の光学軸と同じであり、回路基板には、光学ユニットに対応する複数の装着区域が設置され、各装着区域には複数の調整模様が設置され、装着区域まで反射された一部の光線は、調整模様により光学ユニットまで反射され、調整模様内の光線乱反射角度は、装着区域における調整模様外の箇所の乱反射角度より小さく、又は調整模様内の光線反射率は、装着区域における調整模様外の箇所の光線反射率より小さく、装着区域内での異なる位置は、異なる乱反射角度又は反射率を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置及びバックライトモジュールに関するものである。

液晶表示装置は、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）を光源として使用する。該光源からの光線は、レンズにより拡散されて、液晶表示パネル上に照射される。即ちレンズは、ＬＥＤから出射された光線の発散角を拡大する際に使用される。発散された光線は、液晶表示装置に光源を提供する。しかし、レンズを形成する際の技術の違い及び製造過程において発生する公差の影響により、ＬＥＤ発光チップの上方にあるレンズの表面にムラ現象がおこり、表示輝度の均一性に影響を与える場合がある。従って、従来の技術では、レンズの数量或いは光学フィルムを増加させることで、レンズのムラ現象を改善する。しかしこの場合コストが高い。

本発明の目的は、前記問題を解決し、コストが低く、輝度を均一にする表示装置及びバックライトモジュールを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、表示パネルと、バックライトモジュールと、を備え、バックライトモジュールは、複数の光源と、該複数の光源にそれぞれ対応する複数の光学ユニットと、光源と電気的に接続されている回路基板と、を備え、光学ユニットの光学軸は、対応する光源の光学軸と同じであり、回路基板には、光学ユニットに対応する複数の装着区域が設置され、各装着区域には、複数の調整模様が設置され、装着区域まで反射された一部の光線は、該調整模様により光学ユニットまで反射され、調整模様内の光線乱反射角度は、装着区域における調整模様外の箇所の乱反射角度より小さく、又は調整模様内の光線反射率は、装着区域における調整模様外の箇所の光線反射率より小さく、装着区域内での異なる位置は、異なる乱反射角度又は反射率を有する。

上記目的を達成するために、本発明に係るバックライトモジュールは、複数の光源と、該複数の光源にそれぞれ対応する複数の光学ユニットと、光源と電気的に接続されている回路基板と、を備え、光学ユニットの光学軸は、対応する光源の光学軸と同じであり、回路基板には、光学ユニットに対応する複数の装着区域が設置され、各装着区域には、複数の調整模様が設置され、装着区域まで反射された一部の光線は、該調整模様により光学ユニットまで反射され、調整模様内の光線乱反射角度は、装着区域における調整模様外の箇所の乱反射角度より小さく、又は調整模様内の光線反射率は、装着区域における調整模様外の箇所の光線反射率より小さく、装着区域内での異なる位置は、異なる乱反射角度又は反射率を有する。

本発明に係るバックライトモジュール及び表示装置は、回路基板上において光学ユニットに対応して設置された調整模様を介して広い出射角度を得ることができるため、光線の利用率が高く、表示パネルに出射される光線も均一であり、レンズの製造技術による表示パネル上でのムラ現象も回避できる。

図１は本発明の第一実施形態に係る表示装置の断面図である。 図２は図１に示す表示装置の回路基板の第一実例を示す図である。 図３は図１に示す表示装置の回路基板の第二実施例を示す図である。 図４は図１に示す表示装置の回路基板の第三実施例を示す図である。 図５は図１に示す表示装置の回路基板の第四実施例を示す図である。 図６は図１に示す表示装置の回路基板の第五実施例を示す図である。 図７は図１に示す表示装置の回路基板の第六実施例を示す図である。 図８は図１に示す表示装置の回路基板の第七実施例を示す図である。 図９は本発明の第二実施形態に係る表示装置の組立斜視図である。

図１は、本発明の第一実施形態に係る表示装置１００の断面図である。表示装置１００は、画像を表示する表示パネル１０及び該表示パネル１０にバックライトを提供するバックライトモジュール２０を備える。本実施形態において、表示装置１００は、直下型液晶ディスプレイである。

表示パネル１０は、画像を表示する際に使用され、バックライトモジュール２０は、表示パネル１０にバックライトを提供する。バックライトの光線は、拡散シート（図示せず）により拡散された後、表示パネル１０に照射される。バックライトモジュール２０は、複数の発光部２００を備える。各発光部２００は、複数の光源２１と、複数の光学ユニット２３と、回路基板２５と、を備える。

光源２１と光学ユニット２３とは互いに対応して回路基板２５に設置されている。各光源２１は、回路基板２５と光学ユニット２３との間に位置し、且つ回路基板２５に電気的に接続されている。光源２１は、回路基板２５から提供された電圧に基づいて発光する。本実施形態において、光源２１は、発光ダイオードである。

図２に示したように、各光学ユニット２３は、対応する光源２１から出射された光線の発散角を拡大する際に使用される。光学ユニット２３は、対応する光源２１を覆う。また、光学ユニット２３の光学軸は、対応する光源２１の光学軸と同じである。本実施形態において、光学ユニット２３は、レンズであって、射出成型により回路基板２５上に形成される。

回路基板２５は、矩形の板状を呈する。また、回路基板２５には、複数の円形を呈する装着区域２７３が設置されている。装着区域２７３は、光学ユニット２３にそれぞれ対応している。本実施形態において、各装着区域２７３は、対応する光学ユニット２３が回路基板２５上に形成する投影と重なり合う。回路基板２５の表面上に位置する装着区域２７３には、複数の調整模様２７５が設けられている。調整模様２７５は、光源２１から発射された後、光学ユニット２３により自身に入射された一部の光線の乱反射角度又は反射率を調整する。具体的には、調整模様２７５内の光線乱反射角度は、装着区域２７３における調整模様２７５外の箇所の乱反射角度より小さく、又は調整模様２７５内の光線反射率は、装着区域２７３における調整模様２７５外の箇所の光線反射率より小さくなるように調整する。各調整模様２７５の形状は、同じである。各装着区域２７３内における調整模様２７５の密度は、装着区域２７３の中心からエッジ部へ向けて徐々に小さくなる。各装着区域２７３内における調整模様２７５の密度は、１０％〜１５％である。調整模様２７５は、各装着区域２７３内において放射状に配列されている。本実施形態において、調整模様２７５は、印刷インクであって、光線の反射率を低減する。

各調整模様２７５は、網目状の点であり、それぞれ同じ直径を有する。調整模様２７５の直径は、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍである。各装着区域２７３における調整模様２７５は、光源２１を中心にして直径が徐々に大きくなる複数の同心円を形成するように配列されている。即ち、調整模様２７５により形成され且つ光源２１に近接する円環の直径は、調整模様２７５により形成され且つ光源２１から離れた円環の直径より小さい。各円環の直径は異なるが、各円環を形成するための調整模様２７５の数量は同じである。つまり、光源２１に近接する調整模様２７５の密度は、装着区域２７３のエッジ部に近接する調整模様２７５の密度より大きい。

図３に示したように、他の実施形態において、各円環を形成するための調整模様２７５の数量は異なってもよい。具体的には、光源２１から装着区域２７３のエッジ部に向けて、各円環を形成するための調整模様２７５の数量は、徐々に少なくなる。

図４に示したように、他の実施形態において、各円環を形成するための調整模様２７５の数量は同じだが、各円環を形成するための調整模様２７５の直径は異なってもよい。具体的には、光源２１から装着区域２７３のエッジ部に向けて、各円環を形成するための調整模様２７５の半径は、徐々に小さくなる。

他の実施形態において、調整模様２７５は、拡散粒子の網目状の点であって、光線の乱反射角度を低減する。図５に示したように、調整模様２７５は、正三角形を呈し、該正三角形の各辺の長さは、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍである。各装着区域２７３内において、調整模様２７５は、光源２１を中心にして円環の直径が徐々に大きくなる複数の同心円を形成するように配列されている。

図６に示したように、他の実施形態において、調整模様２７５は、正方形を呈し、正方形の各辺の長さは、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍである。各装着区域２７３内において、調整模様２７５は、光源２１を中心にして円環の直径が徐々に大きくなる複数の同心円を形成するように配列されている。

図７に示したように、他の実施形態において、調整模様２７５は、楕円形を呈し、その長軸及び短軸の長さは、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍである。各装着区域２７３内において、調整模様２７５は、光源２１を中心にして円環の直径が徐々に大きくなる複数の同心円を形成するように配列されている。

図８に示したように、他の実施形態において、回路基板２５における光学ユニット２３の投影形状は、円形を呈し、且つ投影区域２９が形成されている。装着区域２７３の面積は、投影区域２９の面積より大きくてもよい。この際、投影区域２９の外には、調整模様２７５が存在するが、隣接する光源２１の装着区域２７３は重なる方が望ましい。また、発光部２００上において、光源２１が並列されている場合、隣接する光源２１の投影区域２９の外に発射された光線は、投影区域２９の外にある調整模様２７５により、表示パネル１０に均一に乱反射される。

図９は本発明の第二実施形態に係るバックライトモジュール３０の組立斜視図である。バックライトモジュール３０は、導光板３１０と、導光板３１０の底面に近接して設置されている反射シート３２０と、導光板３１０の入射面３１１に隣接して、且つ反射シート３２０上に設置されている発光部２００と、を備える。導光板３１０は、少なくとも１つの入射面３１１を備えるが、入射面３１１の増加数に応じて、発光部２００の数量も増加する。

バックライトモジュール２０、３０上に設置される発光部２００は、回路基板２５上において光学ユニット２３に対応して設置された調整模様２７５を介して広い出射角度を得ることができるため、光線の利用率が高く、表示パネル１０に出射される光線も均一であり、レンズの製造技術による表示パネル１０上でのムラ現象も回避できる。また、反射光線を均一にして、液晶パネルに入射する光線の強度を均一化できる。また、液晶パネルを均一に照射でき、ＬＥＤ光源の数量を減少することができるため、表示装置１００のコストを節約すると共に、製品の軽薄化も実現できる。

１０ 表示パネル
１００ 表示装置
２０、３０ バックライトモジュール
２００ 発光部
２１ 光源
２３ 光学ユニット
２５ 回路基板
２７３ 装着区域
２７５ 調整模様
２９ 投影区域
３１０ 導光板
３１１ 入射面
３２０ 反射シート

Claims (20)

1. 画像を表示するための表示パネルと、
   前記表示パネルにバックライトを提供するバックライトモジュールと、
   を備えてなる表示装置であって、
   前記バックライトモジュールは、光線を発射する複数の光源と、複数の光学ユニットと、光源と電気的に接続されている回路基板と、を備え、
   複数の前記光学ユニットは、複数の前記光源にそれぞれ対応し、前記光学ユニットは、光線の伝播経路に位置し、前記光学ユニットの光学軸は、対応する前記光源の光学軸と同じであって、前記回路基板には、前記光学ユニットに対応する複数の装着区域が設置されており、前記各装着区域には、複数の調整模様がそれぞれ設置され、前記光源の光線の一部は、前記光学ユニットを介して前記装着区域まで反射され、前記装着区域まで反射された一部の光線は、調整模様により前記光学ユニットまで反射され、
   前記調整模様内の光線乱反射角度は、前記装着区域における前記調整模様外の箇所の乱反射角度より小さく、又は前記調整模様内の光線反射率は、前記装着区域における調整模様外の箇所の光線反射率より小さく、前記装着区域内での異なる位置は、異なる乱反射角度又は反射率を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記調整模様は、光線の反射率を低減できる印刷インクであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記調整模様は、拡散粒子であって、光線の乱反射角度を低減できることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記各装着区域は、前記回路基板において、対応する前記光学ユニットの投影と重なることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の表示装置。
5. 前記各装着区域は、前記回路基板において、対応する前記光学ユニットの投影より大きいことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の表示装置。
6. 前記各装着区域における前記調整模様の密度は、前記装着区域の中心部から前記装着区域のエッジ部に向けて徐々に小さくなり、１０％〜１５％であることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の表示装置。
7. 前記調整模様は円形を呈し、その直径は、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の表示装置。
8. 前記調整模様は、等辺多辺形を呈し、各辺の長さは、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の表示装置。
9. 前記調整模様は、楕円形を呈し、その長軸及び短軸の長さは、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の表示装置。
10. 前記各装着区域内の前記調整模様は、放射状を呈して配列されていることを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の表示装置。
11. 光線を発射する複数の光源と、複数の光学ユニットと、光源と電気的に接続される回路基板と、を備え、
    前記光学ユニットは、前記光源にそれぞれ対応し、前記光学ユニットは、光線の伝播経路に位置し、前記光学ユニットの光学軸は、対応する前記光源の光学軸と同じであって、前記回路基板には、前記光学ユニットに対応する複数の装着区域が設置されており、前記各装着区域には、複数の調整模様がそれぞれ設置され、前記光源の光線の一部は、前記光学ユニットを介して前記装着区域まで反射され、前記装着区域まで反射された一部の光線は、調整模様により、前記光学ユニットまで反射され、
    前記調整模様内の光線乱反射角度は、前記装着区域における前記調整模様外の箇所の乱反射角度より小さく、又は前記調整模様内の光線反射率は、前記装着区域における調整模様外の箇所の光線反射率より小さく、前記装着区域内での異なる位置は、異なる乱反射角度又は反射率を有することを特徴とするバックライトモジュール。
12. 前記調整模様は、光線の反射率を低減できる印刷インクであることを特徴とする請求項１１に記載のバックライトモジュール。
13. 前記調整模様は、拡散粒子であって、光線の乱反射角度を低減できることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のバックライトモジュール。
14. 前記各装着区域は、前記回路基板において、対応する前記光学ユニットの投影と重なることを特徴とする請求項１１から１３の何れか一項に記載のバックライトモジュール。
15. 前記各装着区域は、前記回路基板において、対応する前記光学ユニットの投影より大きいことを特徴とする請求項１１から１３の何れか一項に記載のバックライトモジュール。
16. 前記各装着区域における前記調整模様の密度は、前記装着区域の中心部から前記装着区域のエッジ部に向けて徐々に小さくなり、１０％〜１５％であることを特徴とする請求項１１から１５の何れか一項に記載のバックライトモジュール。
17. 前記調整模様は円形を呈し、その直径は、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１１から１６の何れか一項に記載のバックライトモジュール。
18. 前記調整模様は、等辺多辺形を呈し、各辺の長さは、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１１から１６の何れか一項に記載のバックライトモジュール。
19. 前記調整模様は、楕円形を呈し、その長軸及び短軸の長さは、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１１から１６の何れか一項に記載のバックライトモジュール。
20. 前記各装着区域内の前記調整模様は、放射状を呈して配列されていることを特徴とする請求項１１から１９の何れか一項に記載のバックライトモジュール。

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