JP2024506949A - Backlight for tile-type partially laminated LCD display - Google Patents
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Abstract
表示装置に使用するためのバックライトユニットは、第1の光源と第2の光源を有するライトボードを備える。このバックライトユニットは、第1の光源と第2の光源から放出された光を分布させるためにライトボードに隣接して配置されたライトガイドも備える。第1の光源と第2の光源との間のコネクタ位置に補助コネクタが配置されて、ライトガイドをライトボードに結合しており、コネクタ位置でのライトボードの、または補助コネクタの光学的性質は、隣接する位置での光学的性質と異なり、補助コネクタは、バックライトユニットの視聴者にとって検出不能になる。A backlight unit for use in a display device includes a light board having a first light source and a second light source. The backlight unit also includes a light guide positioned adjacent to the light board to distribute the light emitted from the first light source and the second light source. An auxiliary connector is disposed at the connector location between the first light source and the second light source to couple the light guide to the light board, and the optical properties of the light board or the auxiliary connector at the connector location are , unlike the optical properties at adjacent locations, the auxiliary connector becomes undetectable to the viewer of the backlight unit.
Description
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、2021年2月23日に出願された米国仮特許出願第63/152463号の米国法典第35編第119条の下での優先権の恩恵を主張するものである。 This application is a priority under 35 U.S.C. § 119 of U.S. Provisional Patent Application No. 63/152,463, filed February 23, 2021, the contents of which are relied upon and incorporated herein by reference in their entirety. It is a claim of the benefits of rights.
本開示は、タイル型の部分積層液晶ディスプレイ(LCD)用バックライトに関する。より詳しくは、本開示は、改善された機械的信頼性および均一な輝度を有する頑丈なバックライトアセンブリを製造するために互いに積層されたタイル型ライトボード(light boards)および/またはタイル型ライトガイド(light guides)を備えることがあるバックライトに関する。 The present disclosure relates to backlights for tiled partially laminated liquid crystal displays (LCDs). More particularly, the present disclosure provides tiled light boards and/or tiled light guides stacked together to produce a rugged backlight assembly with improved mechanical reliability and uniform brightness. (light guides).
現代の新興ディスプレイ技術では、液晶ディスプレイ(LCD)におけるトレンドなどのディスプレイのトレンドには、高まる解像度、より高いピーク輝度とダイナミックレンジ(HDR)、より高いコントラスト、より薄いセットデザインおよびより狭いベゼルがある。これらのトレンドに対処するために、ディスプレイは、LCDパネルの直接背後に配置された二次元配列の光源を備え得る直接式バックライトを備え得る。二次元配列の光源は、発光ダイオード(LED)の配列を含み得る。ディスプレイの輝度、コントラストおよび他の要件を満たすために、様々な部材が、光源の配列からの光を表示パネルに亘り均一に分布させることができる。 In modern emerging display technologies, display trends such as trends in liquid crystal displays (LCDs) include increasing resolution, higher peak brightness and dynamic range (HDR), higher contrast, thinner set designs and narrower bezels. . To address these trends, displays may include direct backlighting, which may include a two-dimensional array of light sources placed directly behind the LCD panel. A two-dimensional array of light sources may include an array of light emitting diodes (LEDs). Various members can uniformly distribute light from the array of light sources across the display panel to meet display brightness, contrast and other requirements.
あるディスプレイ設計において、ディスプレイの要件を満たすために、導光板、膜、パターン、または他の光学部材と層などの様々な部材を含み得るライトガイドを使用して、光源の配列をディスプレイに亘り分布させることができる。しかしながら、既存の設計にはいくつかの欠点がある。例えば、欠点の1つに、ライトガイドを光源の配列と揃えることが難しい場合があることがある。別の欠点の例に、既存のバックライト設計が、より薄いおよび/または狭いベゼルが可能にならない材料を備え得ることがある。別の欠点の例に、既存のバックライト設計が、機械的信頼性の問題を被り得ることがある。さらに別の欠点の例に、既存の設計では、複雑なおよび/または高価な製造過程が必要となり得ることがある。 In some display designs, an array of light sources is distributed across the display using a light guide, which can include various components such as light guide plates, films, patterns, or other optical components and layers, to meet the requirements of the display. can be done. However, existing designs have several drawbacks. For example, one drawback is that it may be difficult to align the light guide with the array of light sources. Another example of a drawback is that existing backlight designs may include materials that do not allow for thinner and/or narrower bezels. Another example of a drawback is that existing backlight designs can suffer from mechanical reliability issues. Yet another example of a drawback is that existing designs may require complex and/or expensive manufacturing processes.
したがって、ライトガイドを光源と揃えることがより容易であり、より薄いディスプレイの厚さとより狭いベゼルが可能に設計され、機械的信頼性が改善され、それほど複雑ではなく、それほど費用がかからないプロセスを使用して製造できる、改善されたバックライトが必要とされている。 Therefore, it is easier to align the light guide with the light source, it is designed to allow for thinner display thicknesses and narrower bezels, it has improved mechanical reliability, and it uses a less complex and less expensive process. What is needed is an improved backlight that can be manufactured using
本開示は、ライトボード上の光源間の所定の位置に導光板とライトボードとの間に断続的に配置された補助コネクタを備えたディスプレイに使用できるバックライトを提供する。補助コネクタの光学的性質は、補助コネクタがバックライトユニットの視聴者にとって検出不能であるように調節することができる。追加のコネクタが、バックライトユニットの機械的信頼性を改善できると同時に、タイル型ライトプレートを使用して、ライトガイドをライトボードに適切に揃える精度と再現性を改善することができる。 The present disclosure provides a backlight that can be used in a display with auxiliary connectors intermittently placed between the light guide plate and the light board at predetermined locations between the light sources on the light board. The optical properties of the auxiliary connector can be adjusted such that the auxiliary connector is undetectable to a viewer of the backlight unit. Additional connectors can improve the mechanical reliability of the backlight unit, while tiled light plates can be used to improve the accuracy and repeatability of properly aligning the light guide to the light board.
1つの態様において、本開示はバックライトユニットを提供する。いくつかの実施の形態によれば、表示装置に使用するためのバックライトユニットは、第1の光源と第2の光源を有するライトボードを備える。このバックライトユニットは、第1の光源と第2の光源から放出された光を分布させるためにライトボードに隣接して配置されたライトガイドも備える。第1の光源と第2の光源との間のコネクタ位置にコネクタが配置されて、ライトガイドをライトボードに結合しており、コネクタ位置でのライトボードの、またはコネクタの光学的性質は、隣接する位置での光学的性質と異なり、コネクタを、バックライトユニットの視聴者にとって検出不能にする。 In one aspect, the present disclosure provides a backlight unit. According to some embodiments, a backlight unit for use in a display device includes a light board having a first light source and a second light source. The backlight unit also includes a light guide positioned adjacent to the light board to distribute the light emitted from the first light source and the second light source. A connector is disposed at the connector location between the first light source and the second light source to couple the light guide to the light board, and the optical properties of the light board or the connector at the connector location are The optical properties at the location make the connector undetectable to the viewer of the backlight unit.
別の態様において、光学的性質は、コネクタの透明度を含み得る。 In another aspect, the optical properties may include transparency of the connector.
別の態様において、補助コネクタは、灰色に着色されて、補助コネクタの透明度を低下させることができる。 In another aspect, the auxiliary connector can be colored gray to reduce the transparency of the auxiliary connector.
別の態様において、補助コネクタは、黄色に着色されて、青色光の透過率を減少させることができる。 In another aspect, the auxiliary connector can be colored yellow to reduce blue light transmission.
別の態様において、光学的性質は、コネクタ位置でのライトボードの反射率を含み得る。 In another aspect, the optical properties may include reflectance of the light board at the connector location.
別の態様において、コネクタ位置でのライトボードの反射率は、コネクタ位置に隣接するライトボードの反射率よりも低いことがあり得る。 In another aspect, the reflectance of the light board at the connector location may be lower than the reflectance of the light board adjacent to the connector location.
別の態様において、ライトボードは、コネクタ位置に灰色のコーティングを備えて、コネクタ位置でのライトボードの反射率を低下させることができる。 In another aspect, the light board can include a gray coating at the connector location to reduce the reflectance of the light board at the connector location.
別の態様において、ライトボードは、コネクタ位置に黄色のコーティングを備えて、コネクタ位置での青色光の透過率を減少させることができる。 In another aspect, the light board can include a yellow coating at the connector location to reduce blue light transmission at the connector location.
別の態様において、ライトガイドは、第1のエッジを含む第1のライトガイドタイルおよび第2のエッジを含む第2のライトガイドタイルを備えることができ、コネクタは、第1のエッジと第2のエッジに揃えられている。 In another aspect, the light guide can include a first light guide tile including a first edge and a second light guide tile including a second edge, and the connector includes a first edge and a second light guide tile. is aligned to the edge of
別の態様において、ライトボードは光源の配列を含み得、光源の配列における隣接する光源の間にコネクタが配置されている。 In another aspect, the light board may include an array of light sources, with a connector disposed between adjacent light sources in the array of light sources.
別の態様において、ライトガイドは、第1の光源および第2の光源に結合することができる。 In another aspect, a light guide can be coupled to the first light source and the second light source.
いくつかの実施の形態によれば、ディスプレイに使用するためのバックライトユニットは、複数の光源を備えたライトボードおよび互いに隣接して配置された第1のライトガイドタイルと第2のライトガイドタイルを備え得、第1のライトガイドタイルの第1のエッジが第2のライトガイドタイルの第2のエッジに隣接して配置されて、第1のライトガイドタイルと第2のライトガイドタイルとの間にタイル継ぎ目を画成する。このバックライトユニットは、タイル継ぎ目で、ライトボードと、第1のライトガイドタイルおよび第2のライトガイドタイルとの間に配置されたコネクタも含み得、そのコネクタは、第1のライトガイドタイルと第2のライトガイドタイルをライトボードに結合する。 According to some embodiments, a backlight unit for use in a display includes a light board with a plurality of light sources and a first light guide tile and a second light guide tile arranged adjacent to each other. the first edge of the first light guide tile is disposed adjacent to the second edge of the second light guide tile, and the first edge of the first light guide tile and the second light guide tile are connected to each other. Define a tile seam between. The backlight unit may also include a connector disposed between the light board and the first light guide tile and the second light guide tile at the tile seam, the connector being arranged between the first light guide tile and the second light guide tile. Bond the second light guide tile to the light board.
別の態様において、バックライトユニットを組み立てる方法が提供される。いくつかの実施の形態によれば、その方法は、第1の光源と第2の光源を含むライトボードを提供する工程、および第1の光源と第2の光源との間のコネクタ位置でライトボード上にコネクタを配置する工程を含む。その方法は、ライトボードに導光板を施して、コネクタ位置で導光板をライトボードに結合させる工程も含み得る。 In another aspect, a method of assembling a backlight unit is provided. According to some embodiments, the method includes providing a light board including a first light source and a second light source, and a light board at a connector location between the first light source and the second light source. It includes the step of placing the connector on the board. The method may also include applying a light guide plate to the light board and coupling the light guide plate to the light board at a connector location.
本開示は、添付図面と共に読んだときに、以下の詳細な説明から最もよく理解される。慣行にしたがって、図面の様々な特徴は、必ずしも、一定の縮尺で描かれてないことを強調しておく。反対に、様々な特徴の寸法は、明確にするために、任意に拡張されているか、減少されている。明細書と図面を通じて、同様の参照番号が同様の特徴を示す。
例示の実施の形態のこの説明は、記載された全説明の一部と考えられるべき、添付図面と共に読まれることが意図されている。説明において、「下側」、「上側」、「水平」、「垂直」、「上」、「下」、「上方」、「下方」、「上部」および「底部」、並びにその派生語(例えば、「水平に」、「下方に」、「上方に」など)などの相対語は、議論中の図面に示されたような、または記載されたような、向きを称すると考えるべきである。これらの相対語は、説明の便宜上であり、装置が特定の向きに構成されること、または作動されることを必要としない。「接続された」および「相互接続された」など、取付け、結合などに関する用語は、特に明記のない限り、構造が、直接的に、または介在構造を介して間接的にのいずれかで、可動性または剛性取付または関係の両方で、互いに固定されている、または取り付けられている関係を称する。 This description of example embodiments is intended to be read in conjunction with the accompanying drawings, which are to be considered a part of the entire written description. In the description, the words "lower", "above", "horizontal", "vertical", "above", "below", "above", "lower", "top" and "bottom" and their derivatives (e.g. Relative terms such as , "horizontally," "downward," "above," etc.) should be considered to refer to orientation as shown or described in the drawings under discussion. These relative terms are for convenience of explanation and do not require that the device be configured or operated in any particular orientation. Attachment, coupling, etc. terms, such as "connected" and "interconnected," refer to attachment, coupling, etc. Both in terms of rigid or rigid attachment or relationship, referring to a relationship that is fixed or attached to one another.
以後、説明目的のために、下記に記載された実施の形態では、代わりの変種および実施の形態が考えられることを理解すべきである。ここに記載された特定の物品、組成物、および/または過程は、例示であり、限定と考えるべきではないことも理解すべきである。本開示に挙げられた全ての文書は、ここに引用により含まれる。 Hereinafter, for purposes of explanation, it is to be understood that alternative variations and embodiments of the embodiments described below are possible. It is also to be understood that the particular articles, compositions, and/or processes described herein are illustrative and should not be considered limiting. All documents mentioned in this disclosure are incorporated herein by reference.
本開示において、名詞は複数の対象も含み、特定の数値への言及は、文脈上明白に他の意味を示す場合を除いて、少なくともその特定の値を含む。値が、「約」という先行詞の使用により、近似として表されている場合、その特定値は別の実施の形態を形成することが理解されよう。ここに用いられているように、「約X」(ここで、Xは数値である)は、好ましくは、包括的に、挙げられた値の±10%を称する。例えば、「約8」という句は、好ましくは、包括的に、7.2から8.8の値を称する。全ての範囲は、存在する場合、包括的かつ組合せ可能である。例えば、「1から5」の範囲が挙げられている場合、その挙げられた範囲は、「1から4」、「1から3」、「1~2」、「1~2および4~5」、「1~3および5」、「2~5」などの範囲を含むものと解釈されるべきである。それに加え、選択肢のリストが積極的に与えられている場合、そのようなリストは、例えば、請求項における消極的な限定によって、選択肢のいずれかが排除されてもよいことを意味すると解釈することができる。例えば、「1から5」の範囲が挙げられている場合、挙げられた範囲は、それによって、1、2、3、4、または5のいずれかが消極的に排除される状況を含むものと解釈されることがある;それゆえ、「1から5」の列挙は、「1および3~5であるが、2ではない」、または単純に「2が含まれない」と解釈されることがある。ここに積極的に挙げられているどの構成部材、要素、属性、または工程も、そのような構成部材、要素、属性、または工程が選択肢として列挙されているか否か、もしくはそれらが孤立して挙げられているか否かにかかわらず、請求項において明白に排除されてもよいことが意図されている。 In this disclosure, nouns include plural referents, and reference to a particular numerical value includes at least that particular value, unless the context clearly dictates otherwise. It will be understood that when values are expressed as approximations, by use of the antecedent "about," the particular value forms another embodiment. As used herein, "about X" (where X is a numerical value) preferably refers, inclusively, to ±10% of the recited value. For example, the phrase "about 8" preferably refers to values from 7.2 to 8.8 inclusive. All ranges, where present, are inclusive and combinable. For example, if the range "1 to 5" is listed, the listed ranges are "1 to 4", "1 to 3", "1 to 2", "1 to 2 and 4 to 5". , "1-3 and 5", "2-5" and the like. In addition, where a list of options is positively given, such list should be interpreted to mean that any of the options may be excluded, for example by a negative limitation in the claim. Can be done. For example, if a range "1 to 5" is listed, the listed range is intended to include situations whereby any of 1, 2, 3, 4, or 5 is negatively excluded. Therefore, the enumeration "1 to 5" may be interpreted as "1 and 3 to 5, but not 2," or simply "2 not included." be. Any component, element, attribute, or step that is actively listed herein does not apply to any component, element, attribute, or step, whether or not such component, element, attribute, or step is listed as an option or if it is listed in isolation. It is intended that such exclusions may be expressly excluded in the claims, whether or not included.
本開示は、ライトボードと導光板との間に1つ以上の補助コネクタを備えたバックライトユニットを提供する。この補助コネクタは、増した機械的耐久性を提供することができ、ライトボードと導光板との間の寸法アライメントを改善することができる。改善された機械的耐久性は、既存の設計を上回ってバックライトユニットの機械故障の傾向を減少させることができ、バックライトユニットの効率および寸法精度を改善することができる。次いで、これにより、費用を減少させ、そのバックライトユニットを組み込んだディスプレイにおいて均一な輝度を提供するバックライトユニットの能力を改善することができる。 The present disclosure provides a backlight unit with one or more auxiliary connectors between a light board and a light guide plate. This auxiliary connector can provide increased mechanical durability and can improve dimensional alignment between the light board and the light guide plate. Improved mechanical durability can reduce the backlight unit's propensity for mechanical failure over existing designs and can improve the efficiency and dimensional accuracy of the backlight unit. This, in turn, can reduce costs and improve the backlight unit's ability to provide uniform brightness in displays incorporating the backlight unit.
いくつかの実施の形態において、バックライトユニットの導光板は、ガラスから作られたパネルを含み得る。文脈上明白に他の意味を示す場合を除いて、ここに用いられている「ガラス物品」または「ガラス」という用語は、ガラスから全体がまたは部分的に製造されたどの物品も包含すると理解される。ガラス物品は、モノリス基板、またはガラスとガラス、ガラスと非ガラス材料、ガラスと結晶質材料、およびガラスとガラスセラミック(非晶相と結晶相を含む)の積層体を含む。 In some embodiments, the light guide plate of the backlight unit may include a panel made from glass. Unless the context clearly indicates otherwise, the terms "glass article" or "glass" as used herein shall be understood to include any article made in whole or in part from glass. Ru. Glass articles include monolithic substrates or laminates of glass and glass, glass and non-glass materials, glass and crystalline materials, and glass and glass ceramics (including amorphous and crystalline phases).
ガラス製導光板などのガラス物品は、平らであっても湾曲していてもよく、透明または実質的に透明である。ここに用いられているように、「透明」という用語は、その物品が、約1mmの厚さで、スペクトルの可視領域(400~700nm)において約85%超の透過率を有することを示す意図がある。例えば、例示の透明ガラスパネルは、全ての範囲とその間の部分的範囲を含む、約90%超、約95%超、または約99%超の透過率など、可視光範囲における約85%超の透過率を有することがある。様々な実施の形態によれば、そのガラス物品は、全ての範囲とその間の部分的範囲を含む、約45%未満、約40%未満、約35%未満、約30%未満、約25%未満、または約20%未満など、可視領域における約50%未満の透過率を有することがある。特定の実施の形態において、例示のガラスパネルは、全ての範囲とその間の部分的範囲を含む、約55%超、約60%超、約65%超、約70%超、約75%超、約80%超、約85%超、約90%超、約95%超、または約99%超の透過率など、紫外(UV)領域(100~400nm)における約50%超の透過率を有することがある。 Glass articles, such as glass light guide plates, can be flat or curved, and transparent or substantially transparent. As used herein, the term "transparent" is intended to indicate that the article has a transmittance of greater than about 85% in the visible region of the spectrum (400-700 nm) at a thickness of about 1 mm. There is. For example, exemplary transparent glass panels have a transmittance of greater than about 85% in the visible light range, such as greater than about 90%, greater than about 95%, or greater than about 99% transmission, including all ranges and subranges therebetween. It may have transmittance. According to various embodiments, the glass article is less than about 45%, less than about 40%, less than about 35%, less than about 30%, less than about 25%, including all ranges and subranges therebetween. , or less than about 50% transmission in the visible region, such as less than about 20%. In certain embodiments, exemplary glass panels include greater than about 55%, greater than about 60%, greater than about 65%, greater than about 70%, greater than about 75%, including all ranges and subranges therebetween. having a transmittance of greater than about 50% in the ultraviolet (UV) region (100-400 nm), such as a transmittance of greater than about 80%, greater than about 85%, greater than about 90%, greater than about 95%, or greater than about 99%; Sometimes.
例示のガラスとしては、以下に限られないが、アルミノケイ酸塩、アルカリアルミノケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルカリホウケイ酸塩、アルミノホウケイ酸塩、アルカリアルミノホウケイ酸塩、および他の適切なガラスが挙げられる。ライトガイドとして使用するのに適した利用可能なガラスの非限定例としては、例えば、Corning IncorporatedからのIRIS(商標)、およびGORILLA(登録商標)ガラスが挙げられる。そのガラス物品は、必要に応じて、強化されることがある。いくつかの実施の形態において、前記ガラス物品は、その物品の複数の部分の間の熱膨張係数の不一致を利用して、圧縮応力領域および引張応力を示す中央領域を作ることによって、機械的に強化されることがある。いくつかの実施の形態において、そのガラス物品は、ガラスを、ガラス転移温度より高い温度に加熱し、次いで、急冷することによって、熱的に強化されることがある。いくつかの他の実施の形態において、そのガラス物品は、イオン交換により化学的に強化されることがある。 Exemplary glasses include, but are not limited to, aluminosilicate, alkali aluminosilicate, borosilicate, alkali borosilicate, aluminoborosilicate, alkali aluminoborosilicate, and other suitable glasses. It will be done. Non-limiting examples of available glasses suitable for use as light guides include, for example, IRIS(TM) from Corning Incorporated, and GORILLA(R) glass. The glass article may be toughened, if desired. In some embodiments, the glass article is mechanically engineered by exploiting the mismatch in coefficients of thermal expansion between parts of the article to create a region of compressive stress and a central region exhibiting tensile stress. May be strengthened. In some embodiments, the glass article may be thermally strengthened by heating the glass above its glass transition temperature and then rapidly cooling. In some other embodiments, the glass article may be chemically strengthened by ion exchange.
図1を参照すると、例示のバックライトユニット100が示されている。バックライトユニット100は、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)に使用することができる。あるLCDは、直接式バックライトユニットを使用して満たすことのできる輝度、コントラストおよび他の要件を有する。直接式バックライトユニットは、多くの場合、二次元配列の光源を備える。二次元配列の光源は、プリント基板(PCB)上に配置される多数の発光ダイオード(LED)として配列することができる。そのようなPCBまたはライトボードは、ディスプレイの視聴者に向けて光を送達し、ディスプレイのパネルの背後に配置されている。ライトボードから放出された光は、ライトガイドを使用して均一に分布させることができる。このようにして、ディスプレイは、輝度、コントラストなどのディスプレイの様々な要件にしたがって、照らすことができる。
Referring to FIG. 1, an
図1に示された例において、バックライトユニット100は、ライトボード102およびライトガイド104を備え得る。ライトボード102は、バックライトユニット100がディスプレイに使用されるときに視聴者に面するライトボード102の表面に配置された多数の光源106を備え得る。光源106は、例えば、LEDであり得る。光源106は、取付ボード108に取り付けることができる。取付ボード108は、例えば、光源106に電力を送達できるプリント基板(PCB)であり得る。ライトボード102は、取付ボード108の光源106と同じ表面に配置された背面反射体110も備え得る。ライトガイド104は、光源106に隣接して配置することができる。ライトガイド104は、光源106から放出された光を分布させられる様々な特徴および/または層を備え得る。ライトガイド104は、ディスプレイが視聴されるときに、光源の位置が人の目にとって検出不能であるようにライトガイド104に亘り光が均一に分布されるように光源106から放出された光を分布させることができる。ライトガイド104は、例えば、ライトガイド104の表面上の光源106と反対に配置された印刷反射体118を備え得る。印刷反射体118は、光源106から放出された光を、局部的な輝点が光源の各々の位置の上に現れないように反射することができる。ライトガイド104は、ライトガイド104の表面上に配置できる様々な光抽出器120も備え得る。光抽出器120は、ライトガイドに印刷できる、エッチングできる、もしくは他のやり方で堆積または形成できるドット、窪みまたは他の特徴であり得る。光抽出器120は、ライトガイド104に亘り光を均一に分布させるために、そのライトガイドに沿って分布させることができる。
In the example shown in FIG. 1,
図1に示されるように、光源106から放出された光(矢印122で示されるように)は、ライトガイド104内で屈折させ、反射させ、または他のやり方で導光させて、光源106からの光をライトガイド104に亘り分布させることができる。ライトガイド104は、光源から放出された光を導光するために適切な材料から作ることができる導光板124を備え得る。ある例では、導光板124は、ガラス材料から作ることができる。現代のディスプレイの寸法と信頼性の要件のために、ガラスが、導光板にとって望ましい材料となっている。ガラスの熱的特徴と機械的特徴により、バックライトユニット100は、高分子や他の適切なプラスチック材料などの他の材料から作られた導光板124を有するものを上回って、より薄く、増した寸法安定性を有するように設計し、製造することができる。ガラス製導光板により、LCDのベゼルが、非ガラス材料から作られた導光板を有するバックライトユニットを組み込んだLCDよりも小さい全体幅を有することができる。
As shown in FIG. 1, light emitted from light source 106 (as indicated by arrow 122) is refracted, reflected, or otherwise guided within
図1に示されたバックライトユニット100は、バックライトユニットの一部を示すことができる。図から分かるように、バックライトユニット100は、そのバックライトユニットが多数の光源106を備え得るように、様々なプロファイルで再現することができる。そのような一例が図2に示されている。その例では、ライトボード200は、LED204に電力を送達できるPCBなどの取付ボード202を備え得る。図から分かるように、ライトボード200は、多数の行列のLEDのアレイに配列できる多数のLED204を備え得る。ライトボード200は、LCDを照らすのに必要などの適切なサイズであって差し支えない。図から分かるように、ライトボード200は20個のLED204を備えている。他の例では、ライトボード200は、20個より多いか少ないLEDを備え得る。あるディスプレイでは、ライトボード200が数百のLEDを備えることは珍しいことではない。例えば、ライトボード200は、80インチ(約200cm)以上の対角サイズを有するディスプレイに使用することができる。そのような例では、ライトボード200は、900以上のLEDを備え得る。各LEDで、バックライトユニットは、ライトガイドがライトボード200の上に配置されている、図1に示された構造を有し得る。
The
多数の光源106を備えた設計において、導光板104は、ライトボード102に対して注意深く位置付け、固定する必要がある。図から分かるように、反射体118は、ライトガイドにおける光の管理により、ライトガイド104で均一な配光を生じることを確実にするように、光源106に対して位置付ける必要がある。反射体118と光源106との間に過剰なずれがある場合、輝点やムラと呼ばれる他の不均一性がバックライトユニット100にあり得る。ムラ効果を最小にするために、ライトボード102に対するライトガイド104のアライメントは、バックライトユニット100の製造中に注意深く制御すべきである。光源106の数が増えるにつれて、ライトガイド104とライトボード102との間のアライメントを確実に適切にすることがより難しくなる。
In designs with multiple
ライトボード102に対するライトガイド104の組立てとアライメントを、制御し易くし、適切な許容範囲内で繰り返し達成するための1つの潜在的な解決策に、ライトガイド104とライトボード102のいずれかまたは両方をタイルに分割することがある。そのような例示の設計において、表示画面全体のサイズを有する1つの導光板124を備えた1つのライトガイド104を有するのではなく、ライトガイド104を、互いに隣接して配置される別々のタイルに分割することができる。ライトガイドタイルは、互いに組み立てられたときに、表示画面全体の外形寸法を有することができる。そのような設計は、互いに組み立てられた多数のタイル型ライトボードから作られたライトボード102も含み得る。そのようなタイル型構造により、ライトガイドタイルおよび/またはライトボードタイルの間のアライメントを確実に適切にするために、個々のタイルを互いに対して調節することができる。様々な例では、ライトガイド104は、ワンピースライトボードに組み立てられる多数のライトガイドタイルから作ることができる。別の例では、1つの導光板を、多数のライトボードタイルから作られたライトボードに取り付けることができる。さらに他の例では、ライトガイドとライトボードの各々は、それぞれ、多数のライトガイドタイルおよび多数のライトボードタイルから作ることができる。そのようなタイル型設計は、その内容がここに全て引用される、2020年4月29日に出願された米国仮特許出願第63/017078号明細書にさらに記載されている。
One potential solution for making the assembly and alignment of the
直接式バックライトユニットの組立てで生じ得る別の問題に、バックライトユニットの機械的耐久性と信頼性がある。ある設計では、バックライトユニットは、薄型または極薄LCD装置に組み立てるための薄型または極薄バックライトユニットに組み立てられるために、非常に薄い必要がある。そのような薄型または極薄バックライトユニットは、約1mmから約5mmの全厚t(図1参照)を有し得る。図1の例における全厚tは、BEF、DBEFなどの追加の光拡散器、層、および膜を持たずに示されている。これらの光拡散器、層および/または膜の追加の厚さが、約0.5mmから約3mmの厚さをバックライトユニットの全厚に加え得る。そのような薄型および/または極薄設計において、導光板124および/または取付ボード108は、約1mm未満の厚さを有し得る。他の設計では、導光板124および/または取付ボード108は、約0.5mm未満の厚さを有し得る。
Another problem that can arise in the assembly of direct backlight units is the mechanical durability and reliability of the backlight unit. In some designs, the backlight unit needs to be very thin to be assembled into a thin or ultra-thin backlight unit for assembly into a thin or ultra-thin LCD device. Such a thin or ultra-thin backlight unit may have a total thickness t (see FIG. 1) of about 1 mm to about 5 mm. The total thickness t in the example of FIG. 1 is shown without additional light diffusers, layers, and membranes such as BEF, DBEF. The additional thickness of these light diffusers, layers and/or films may add about 0.5 mm to about 3 mm to the total thickness of the backlight unit. In such low-profile and/or ultra-thin designs,
ここで図3を参照すると、別の例示のバックライトユニット300が示されている。バックライトユニット300は、先に記載されたバックライトユニット100に対して多くの点で似ている。図のように、バックライトユニット300は、ライトボード102、光源106、およびライトガイド104を備える。この例に示されるように、ライトガイド104は、ある量の光学的に透明な接着剤(OCA)302を使用してライトボード102に対して固定することができる。光源106はライトボードの表面の上方に延在し得るので、OCA302は光源106に施すことができる。そのような例では、ライトガイド104は、光源106の各位置でライトボードに結合される。OCAは、ライトガイド104に面する光源の接面に施すことができる。それに加え、OCAは、OCAの施用面積が光源106の設置面積より大きくなり得るように各光源106の周りに存在し得る。
Referring now to FIG. 3, another example backlight unit 300 is shown. Backlight unit 300 is similar in many respects to
ライトガイド104とライトボード102は、様々な適切な方法と過程を使用して各々に取り付けることができる。ある例では、ライトガイド104とライトボード102は、光学的に透明な接着剤を使用して、互いに積層される。ライトガイド104とライトボード102は、実質的に平らな表面を有するように製造できるが、ライトガイド104とライトボード102のいずれも、完全には平坦でない。ライトガイド104とライトボード102は、ライトガイド104とライトボード102が互いに施されたときに、ライトガイド104とライトボード102が互いに一致できるように可撓性であり得る。ある例示の過程において、ライトガイド104とライトボード102は、ライトガイド104がライトボード102に施された後、互いに一致するように一緒にプレスするまたは引き寄せることができる。ライトガイド104とライトボード102は、ライトガイド104またはライトボード102の表面に静水圧を提供することにより、または真空に引くことにより、互いに施すことができる。他の例では、他の過程を使用しても差し支えない。
ライトガイド104とライトボード102がそれらの間に配置されたOCAで互いに施された後、ライトガイド104はライトボード102に固定されることになる。ライトガイド104とライトボード102との間の結合の強度は、様々な要因のために、損なわれ得る。しかしながら、そのような結合は、バックライトユニットが表示装置に組み込まれたときに、バックライトユニットに行われることのある通常の輸送と加工中に、バックライトユニットの通常の使用に耐えるのに十分である必要がある。ライトガイド104とライトボード102との間の結合の完全性は、例えば、発生する通常の応力、振動および衝撃のために、損なわれ得る。それに加え、温度変化と熱膨張も、結合に応力を加え、その完全性を損ない得る。さらにまた、その結合の強度は、結合の表面積が非常に小さいことがあり得るので、不十分であり得る。ある設計では、光源が非常に小さいことがあり得る。一例では、ライトボード102は、約1.4mm×1.4mmの表面積を持つLEDチップを備え得、LEDチップ間の距離が38mmであり得る。この例では、OCAがLEDチップに施されたときに、OCAは、図3に示されるように、LEDを被包する直径約3mmのディスクの施用面積を有し得る。この施用面積により、LEDチップ当たりの表面積の量は、約7mm2である。ライトボード当たりのLEDの数が多い例でさえも、結合表面の量は、ライトガイドの全面積の約0.5%であり得る。この表面の量は、ライトガイド104をライトボード102にしっかりと結合するのには不十分であり得る。
After the
本開示のいくつかの実施の形態において、ライトガイド104とライトボード102との間に補助的な結合を加えるために、光源106間に補助コネクタを配置することができる。そのようなバックライトユニット400の一例が図4に示されている。この例では、補助コネクタ410は、光源106の間に配置することができる。この例では、補助コネクタ410は、ライトガイド104とライトボード102との間に追加の結合力を提供することができる。光源106の間にいくつの補助コネクタを配置しても差し支えない。図示された例では、光源106の間に1つの補助コネクタ410が配置されている。他の例では、光源間に複数の補助コネクタを加えることができる。図示された例では、各光源106の上面が光学的に透明な接着剤(OCA)の層404でライトガイド104に結合されているバックライトに、補助コネクタ410が加えられている。OCAで被包された光源(図3参照)を備えたバックライトユニットにも、補助コネクタ410を加えることができる。
In some embodiments of the present disclosure, an auxiliary connector may be placed between the
補助コネクタ410に、どの適切な結合要素を使用しても差し支えない。補助コネクタ410は、例えば、ある量の光学的に透明な接着剤(OCA)であり得る。OCAは、紫外線、触媒、または熱硬化性OCAであり得る。他の例では、補助コネクタ410は、取付テープ(mounting tape)と一般に知られている粘着剤(PSA)であり得る。そのような取付テープは、取付テープが片面でライトボード102に、反対面でライトガイド104に結合するように、両面テープであり得る。取付テープは、光源106の高さで決定されるような一定間隙を維持するために、ライトボード102から離れたある距離にライトボード102を支持するために適切な厚さを有するように選択することができる。
Any suitable coupling element may be used for the
補助コネクタ410が、ライトガイドおよびライトガイド104の上に配置されることのある他の光学膜(図4には示されていない)により生じる均一な配光に影響を与えないように、補助コネクタは少なくとも部分的に透明である。補助コネクタ410は、ライトガイド104と光学的に接触しているので、補助コネクタ410により、コネクタ位置でいくらかの追加の光が抽出されることになると予測できる。それゆえ、補助コネクタ410が、どの追加の方策もとられずにバックライトユニット400に含まれる場合、そのバックライトユニット400を視聴する視聴者には、コネクタ位置(すなわち、補助コネクタ410がバックライトユニット400に配置される位置)で輝点が見えることになる。当該技術分野でムラとして知られるこの不均一性を防ぐために、いくつかの方策をとることができる。第1の方策は、補助コネクタ410で生じる光抽出がそれほど目立たない位置に補助コネクタ410を配置することであり得る。そのような位置は、最大密度の光抽出器120を有するライトガイド104の区域の下にある位置であり得る。他の適切な位置は、ライトガイド104の減光区域の縁であり得る。さらに他の適切な位置は、ライトボード102に含まれ得る光源106の配列における光源106の間で等間隔の位置であり得る。六角形配列では、補助コネクタは、3つの光源106の間の中間に配置することができる。矩形配列では、補助コネクタは、4つの光源から等距離の減光区域の角に配置することができる。
The
補助コネクタ410を視聴者に検出不能にするためにとれる別の方策に、コネクタ位置でのライトボードの、またはバックライトユニットの隣接領域に対する補助コネクタの少なくとも1つの光学的性質を変えることがある。補助コネクタを有利なコネクタ位置に配置し、コネクタ位置でのライトボードの光学的性質または補助コネクタの光学的性質を変えることにより、バックライトユニットが表示装置に組み込まれたときに、バックライトユニットを視聴している視聴者に、補助コネクタ410の存在を検出不能にすることができる。本開示の目的のために、視聴者に検出不能とは、カメラ、光検出器または他の光センサなどの光検出装置を使用せずには、視聴者がバックライトユニットにおける不均一性の局所区域を見られないことを意味する。
Another measure that can be taken to make the
補助コネクタ410を視聴者に検出不能にするために、コネクタ位置で様々な光学的性質を変えることができる。ある例では、コネクタ位置でのライトボード102の反射率を調節して、反射される光を少なくすることができる。例えば、背面反射体110の反射率をコネクタ位置で調節することができる。ライトボード102の反射率は、例えば、コネクタ位置でライトボード102上に適切なカラー(例えば、灰色)インクを印刷することによって変えることができる。
Various optical properties can be changed at the connector location to make the
他の例では、補助コネクタ410の光学的性質は、補助コネクタ410の透明度を調節するために変えることができる。例えば、取付テープの上面に、適切なカラー(例えば、灰色)インクを印刷することができる。別の例では、適切なカラーインクを取付テープの底面に印刷することができる。さらに別の例では、光学的に透明な接着剤(OCA)などの結合材料に適切な着色顔料を加えることができる。補助コネクタ410の透明度を調節するために、補助コネクタ410に上述したまたは他の挿入体または着色顔料のいずれを加えても差し支えない。上記から分かるように、補助コネクタをバックライトユニットの視聴者に検出不能にするために、変えるべき、または調節すべき好ましい光学的性質を決定するために、実験を行うことができる。
In other examples, the optical properties of the
ある実験において、1.1mm厚のライトガイドをライトボードに結合させた。試験用ライトボードは、第1の方向に約38mm離れ、第2の方向に約39mm離れて配置された1.4平方mmのLED光源を備えていた。試験用補助コネクタを、光源の間に等間隔に配置した。試験用補助コネクタは、直径6mmの白紙ディスクの両面に光学的に透明な接着剤(OCA)の層を使用して、構築した。白紙ディスクの反射率は、レーザプリンタを使用して、ディスクの上向き面に様々な色調の灰色を印刷することによって調節した。試験用補助コネクタを間に配置して、ライトガイドをライトボードに施すことによって、試験用バックライトユニットを組み立てた。バックライトアセンブリに使用した典型的な背面反射体は、約97%の反射率を有する。実験結果により、試験用補助コネクタは、1%の密度の灰色が白紙ディスクに印刷され、反射率が約80%に減少したときに、検出不能に調節することができることが明らかになった。本開示の目的に関する反射率は、材料または表面に向けられた光を反射する材料または表面の能力を記述する材料または表面の光学的性質を記述する。反射率は、材料または表面に向けられた光に対して反射された光の量を測定する百分率を使用して記述することができる。それゆえ、約97%の反射率である表面は、その表面に向けられた光の約97%を反射させることができる。本開示で論じられている拡散反射表面の反射率は、当該技術分野で公知のどの適切な技術を使用して測定しても差し支えない。ここに記載された実験において、拡散反射表面の反射率は、分光計と積分球を備えた拡散反射率測定装置を使用して測定した。 In one experiment, a 1.1 mm thick light guide was coupled to a light board. The test light board included 1.4 square mm LED light sources spaced approximately 38 mm apart in a first direction and approximately 39 mm apart in a second direction. Auxiliary test connectors were placed equidistantly between the light sources. The test auxiliary connector was constructed using a layer of optically clear adhesive (OCA) on both sides of a 6 mm diameter blank paper disk. The reflectance of the blank discs was adjusted by printing various shades of gray on the upward facing side of the disc using a laser printer. A test backlight unit was assembled by placing the test auxiliary connector therebetween and applying the light guide to the light board. A typical back reflector used in a backlight assembly has a reflectance of about 97%. Experimental results revealed that the test auxiliary connector could be undetectably adjusted when a 1% density gray was printed on a blank disc and the reflectance was reduced to approximately 80%. Reflectance for purposes of this disclosure describes an optical property of a material or surface that describes the ability of a material or surface to reflect light directed at it. Reflectance can be described using a percentage that measures the amount of light reflected relative to the light directed at a material or surface. Therefore, a surface that is approximately 97% reflective can reflect approximately 97% of the light directed at that surface. The reflectance of the diffusely reflective surfaces discussed in this disclosure may be measured using any suitable technique known in the art. In the experiments described herein, the reflectance of a diffusely reflective surface was measured using a diffuse reflectance measurement device equipped with a spectrometer and an integrating sphere.
実験結果を踏まえると、コネクタ位置でのライトボード上の背面反射体の反射率は、補助コネクタを視聴者に検出不能にするために調節できると判断された。ある例では、背面反射体(すなわち、コネクタ位置に隣接するライトボードの領域)は、約90%から約98%の範囲の反射率を有し得る。補助コネクタを検出不能にするために、コネクタ位置でのライトボード(または背面反射体)の光学的性質は、約50%から約90%の反射率を有するように調節することができる。別の例では、ライトボードまたは背面反射体は、コネクタ位置に隣接する領域で約90%から約98%の反射率を有し得、ライトボードまたは背面反射体は、約50%から約85%の反射率を有し得る。さらに別の例では、ライトボードまたは背面反射体は、コネクタ位置に隣接する領域で約90%から約98%の反射率を有し得、ライトボードまたは背面反射体は、約50%から約80%の反射率を有し得る。反射率は、ライトボード上または背面反射体上に低密度の灰色インクを印刷することなど、どの適切な技術を使用して調節しても差し支えない。低密度の灰色インク(または他のコーティング)は、どの適切な印刷方法(例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷、マイクロプリンティングなど)を使用して堆積させる、または印刷することができる。先に記載された低密度の灰色という文脈における低密度という用語は、例えば、基板上に灰色を印刷するために使用できる印刷またはイメージングソフトウェアによって、特徴付けることができる。そのようなソフトウェアは、例えば、灰色の密度を特徴付けるために百分率を使用することができる。先に記載された例では、低密度の灰色は、1%の密度の灰色であった。他の例では、バックライトユニットの特定の構成に応じて、1%から5%の範囲の密度の灰色の低密度の灰色などの他の低密度の灰色を使用することができる。さらに他の例では、他の密度を使用することができる。 Based on the experimental results, it was determined that the reflectivity of the back reflector on the light board at the connector location could be adjusted to make the auxiliary connector undetectable to the viewer. In some examples, the back reflector (ie, the area of the light board adjacent the connector location) may have a reflectance in the range of about 90% to about 98%. To make the auxiliary connector undetectable, the optical properties of the light board (or back reflector) at the connector location can be adjusted to have a reflectance of about 50% to about 90%. In another example, the light board or back reflector may have a reflectivity of about 90% to about 98% in the area adjacent the connector location, and the light board or back reflector may have a reflectivity of about 50% to about 85%. can have a reflectance of In yet another example, the light board or back reflector may have a reflectivity of about 90% to about 98% in the area adjacent the connector location, and the light board or back reflector may have a reflectivity of about 50% to about 80%. % reflectance. Reflectance may be adjusted using any suitable technique, such as printing low density gray ink on a light board or on a back reflector. The low density gray ink (or other coating) can be deposited or printed using any suitable printing method (eg, inkjet printing, screen printing, microprinting, etc.). The term low density in the context of the low density gray described above can be characterized, for example, by printing or imaging software that can be used to print the gray on a substrate. Such software can, for example, use percentages to characterize gray density. In the example described above, the low density gray was a 1% density gray. In other examples, other low density grays may be used, such as low density grays with grays ranging from 1% to 5% density, depending on the particular configuration of the backlight unit. In still other examples, other densities can be used.
ここで図5を参照すると、別の例示のバックライトユニット500が示されている。この例では、ライトガイド502は、第1のライトガイドタイル504および第2のライトガイドタイル506を備えることができる。バックライトユニット500は、ライトボード102に結合できる2つ以上のライトガイドタイルを備え得る。このタイプの構成を使用して、光源106でのムラの傾向を減少させるために適切なアライメントが確実に維持されるように、ライトボード102に対してライトガイドタイルが調節される能力を改善することができる。図5に示されたものなどのタイル型ライトガイドの状況で生じ得る難題の1つは、第1のライトガイドタイル504の第1のエッジ508と、第2のライトガイドタイル506の第2のエッジ510との間の光抽出の傾向である。第1のエッジ508と第2のエッジ510は、そこから光が漏れ得るタイル間隙512を画成し得る。タイル間隙512は、ユーザが見たときに、輝点または輝線として現れ得る。
Referring now to FIG. 5, another
第1のライトガイドタイル504と第2のライトガイドタイル506が、タイル間隙512が無視できるほど小さくできるように互いに隣接している例でさえ、第1のエッジ508と第2のエッジ510の表面とエッジ品質により、各タイルから光が抽出され得る。例えば、エッジ面での引っ掻き傷、窪みおよび他の欠陥により、第1のエッジ508と第2のエッジ510との間の継ぎ目が視聴者に知覚可能になり得る。
Even in instances where the first
タイル間隙512での光抽出の傾向を減少させ、タイル間隙512をバックライトユニット500の視聴者に検出不能にするために、1つ以上の方策をとることができる。第1の例が図5に示されている。図から分かるように、ライトガイド502上に典型的に印刷された、エッチングされた、または他のやり方で形成された光抽出器120は、継ぎ目領域514おいてに、除去しても、もしくはエッチング、印刷または他のやり方で形成されなくても差し支えない。継ぎ目領域514は、それぞれ、第1のライトガイドタイル504と第2のライトガイドタイル506に沿って、第1のエッジ508からと、第2のエッジ510から、離れて延在し得る。継ぎ目領域514の幅は、実験から決定することができ、ライトガイドタイルの構造とサイズに依存し得る。実験結果で、継ぎ目領域は、各ライトガイドタイルの上面で約3mmの幅を有し得ることが示される。他の例では、継ぎ目領域514は、各ライトガイドタイルの上面沿って測定して、約0.5mmから約5mmの幅を有し得る。他の例では、継ぎ目領域は他の幅を有し得る。
One or more measures may be taken to reduce the tendency for light extraction in
タイル間隙512(またはタイル継ぎ目)を視聴者に検出不能にするためにとることのできる別の方策に、タイル間隙512に補助コネクタを加えることがある。例示のバックライトユニット600は、補助コネクタ610がライトボード102とライトガイド502との間に配置されている構成を示す。図示された構成において、補助コネクタ610は、タイル間隙512と揃えられたコネクタ位置612配置されている。第1のライトガイドタイル504が第2のライトガイドタイル506と隣接している例において、コネクタ位置612は、第1のエッジ508と第2のエッジ510に揃えることができる。
Another measure that can be taken to make tile gaps 512 (or tile seams) undetectable to the viewer is to add auxiliary connectors to tile
補助コネクタ610は、先に記載した補助コネクタ410と類似し得る。補助コネクタ610は、例えば、OCAまたは取付テープから作ることができる。しかしながら、補助コネクタ610は、第1のライトガイドタイル504と第2のライトガイドタイル506との間など、隣接するライトガイドタイル間の間隙または継ぎ目全体に沿って延在し得る。図から分かるように、補助コネクタ610は、光源106の間に配置することができ、第1のエッジおよび/または第2のエッジ510と揃えることができる。この位置において、補助コネクタ610は、第1のライトガイドタイル504と第2のライトガイドタイル506をライトボード102に結合できるだけでなく、タイル間隙512(またはタイル継ぎ目)と補助コネクタ610をバックライトユニット600の視聴者に検出不能にすることができる。
補助コネクタ610の光学的性質またはコネクタ位置612でのライトボード102の光学的性質をコネクタ位置612に隣接するライトガイドの光学的性質と異ならせて、補助コネクタとタイル間隙または継ぎ目をバックライトユニット600の視聴者に検出不能にすることができる。ある例では、補助コネクタ610の透明度または反射率を調節して、補助コネクタとタイル間隙または継ぎ目をバックライトユニット600の視聴者に検出不能にすることができる。他の例では、背面反射体110の反射率を調節して、補助コネクタとタイル間隙または継ぎ目をバックライトユニット600の視聴者に検出不能にすることができる。例えば、着色インクまたは他のコーティングを補助コネクタ610またはコネクタ位置612の背面反射体110に印刷して、補助コネクタとタイル間隙または継ぎ目をバックライトユニット600の視聴者に検出不能にすることができる。
The optical properties of the
実験結果により、図6に示されたバックライトユニット600の構造の成功実現が実証された。ある実験において、補助コネクタとして、5mm幅のポリエステル(PET)フイルム片を使用した。補助コネクタを、ライトボードと、第1のライトガイドタイルと第2のライトガイドタイルのエッジとの間に配置した。PETフイルムの両面にOCAを加える前に、レーザプリンタを使用して、PETフイルム上に黄色のインク層を印刷した。試験中に、黄色のインクの密度を変えた。ある試験では、PETフイルム上に印刷した黄色のインクの密度は、画像生成ソフトウェアで設定されたように、10%の不透明度に相当した。測定にしたがって、PETフイルムにこの密度の黄色のインクを加えると、青色波長(450nm)のフイルムの透過率が約75%まで減少し、一方で、緑色波長(550nm)と赤色波長(650nm)では、PETフイルムはほとんど透明(両面での反射のために、92%と測定された)であった。
Experimental results demonstrate the successful implementation of the structure of the
上述した実験に基づいて、タイル間隙および/またはタイル継ぎ目、並びに補助コネクタは、青色波長の透過率を調節することによって、バックライトユニットの視聴者に検出不能にできることが確認された。補助コネクタ(例えば、取付テープ)の透過率が調節される例では、補助コネクタの透過率は、青色波長において約50%から90%に低下させる必要がある。背面反射体が調節され、補助コネクタが実質的に透き通るまたは透明に維持される例では、コネクタ位置での背面反射体の反射率は、青色波長で25%から80%に低下させることができる。補助コネクタまたは背面反射体の光学的性質を変化させるために、様々な実施の形態を使用することができる。例えば、補助コネクタ(例えば、取付テープ)の上面に、低密度の黄色のインクを印刷することができる。別の例では、補助コネクタ(例えば、取付テープ)の下面に、低密度の黄色のインクを印刷することができる。別の例では、透明な補助コネクタ(例えば、取付テープ)の下のコネクタ位置で背面反射体の表面に低密度インクを印刷することができる。さらに別の例では、補助コネクタの材料に低密度の黄色顔料を加えて、補助コネクタに薄い色を付けることができる。 Based on the experiments described above, it has been determined that tile gaps and/or tile seams as well as auxiliary connectors can be made undetectable to the viewer of the backlight unit by adjusting the transmittance of blue wavelengths. In examples where the transmission of the auxiliary connector (eg, mounting tape) is adjusted, the transmission of the auxiliary connector needs to be reduced from approximately 50% to 90% at blue wavelengths. In instances where the back reflector is adjusted and the auxiliary connector remains substantially transparent or transparent, the reflectance of the back reflector at the connector location can be reduced from 25% to 80% at blue wavelengths. Various embodiments can be used to change the optical properties of the auxiliary connector or back reflector. For example, the top surface of the auxiliary connector (eg, the mounting tape) can be printed with low density yellow ink. In another example, the underside of the auxiliary connector (eg, mounting tape) can be printed with low density yellow ink. In another example, a low density ink can be printed on the surface of the back reflector at the connector location below the transparent auxiliary connector (eg, mounting tape). In yet another example, a low density yellow pigment can be added to the auxiliary connector material to impart a light color to the auxiliary connector.
上述した実験において、補助コネクタおよび/または背面反射体に先に推奨された透過率を変える際に、青色光を放出するLEDを備えたライトボードを使用した。これは、現代のディスプレイにおける最新式のバックライトユニットに当てはまる。このバックライトユニットは、ライトガイドおよび/またはライトガイドタイルの上に配置された様々な光学膜と他の層を備える。より完全なバックライトユニットが、図8に示されている。この例では、先に記載されたバックライトユニット600が、ライトガイド502に隣接して配置されたバルク拡散板702および様々な光学層と膜704と共に示されている。光学層と膜704の例としては、輝度向上フイルム(BEF)、デュアル輝度向上フイルム(DBEF)、反射偏光子、拡散フイルム、および量子ドット(QD)色温度変換層が挙げられる。量子ドット(QD)色温度変換層を使用して、バックライトの出力に赤色光と緑色光を加えることができる。光学層と膜704は、バックライトユニット600に存在することのある残りの局所輝度変動を取り除く役割も果たすことに留意すべきである。それに加え、ライトボード102におけるLEDは、青色光を放出するLEDを含むので、第1のライトガイドタイル504と第2のライトガイドタイル506のエッジで補助コネクタ610により減衰させる必要のある過剰な青色光がある。
In the experiments described above, a light board with blue light emitting LEDs was used in varying the transmittance previously recommended for the auxiliary connector and/or the back reflector. This applies to state-of-the-art backlight units in modern displays. The backlight unit comprises various optical films and other layers disposed over the light guide and/or light guide tiles. A more complete backlight unit is shown in FIG. In this example, the previously described
他の色の光を放出するまたは白色光を放出する光源またはLEDを備えた他のライトボードを使用する場合、補助コネクタの光学的性質および/または背面反射体の光学的性質を調節して、補助コネクタおよび/またはタイル間隙またはタイル継ぎ目をバックライトの視聴者に検出不能にするのに必要なように、必要な色の光を減衰させることができる。例えば、ライトボードが、白色光を放出する光源を備え、量子ドット(QD)色温度変換層が存在しない例では、第1のライトガイドタイル504と第2のライトガイドタイル506のエッジに使用した補助コネクタは、図4の補助コネクタ410に関して先に記載されたのとほぼ同じ量だけ、全ての色を減衰させるために、コネクタ位置で印刷された中間灰色を有し得る。
When using other light boards with light sources or LEDs that emit light of other colors or emit white light, adjust the optical properties of the auxiliary connector and/or the optical properties of the back reflector to The light of the desired color can be attenuated as necessary to render the auxiliary connectors and/or tile gaps or tile seams undetectable to a backlight viewer. For example, in an example where the light board includes a light source that emits white light and a quantum dot (QD) color temperature conversion layer is not present, the The auxiliary connector may have a mid-gray printed at the connector location to attenuate all colors by approximately the same amount as described above with respect to
別の例示のバックライト800が図7に示されている。この例では、バックライトユニット800は、第1のライトガイドタイル802、第2のライトガイドタイル804およびライトボード806を備えることができる。バックライトユニット800は、先に記載されたバックライトユニットと似ている。バックライトユニット800は、ライトガイドタイル802、804を、1つのライトガイドタイル上にある、光源106の間に配置された補助コネクタと、ライトガイドタイルのエッジにある、光源106の間に配置された補助コネクタの両方を使用して、ライトボード806に結合することができる実施の形態を示している。図に示すように、バックライトユニット800は、第1の補助コネクタ810および第2の補助コネクタ820を備えることができる。第1の補助コネクタ810は、追加の機械的結合強度を加えて、第2のライトガイドタイル804をライトボード806に固定するために、光源106の間に配置することができる。第1の補助コネクタ810は、先に記載した補助コネクタ410と類似し得る。第1の補助コネクタ810または第1のコネクタ位置812での背面反射体110の透明度または反射率を調節して、第1の補助コネクタ810をバックライトユニット800の視聴者に検出不能にすることができる。
Another
第2の補助コネクタ820は、第1のライトガイドタイル802のエッジ814に沿って、かつ第2のライトガイドタイル804のエッジ816に沿って、第2のコネクタ位置822に配置することができる。第2の補助コネクタ820は、先に記載した補助コネクタ610に類似し得る。第2の補助コネクタ820または第2のコネクタ位置822での背面反射体110の透明度または反射率を調節して、第2の補助コネクタ820とエッジ814、816の間のタイル間隙またはタイル継ぎ目をバックライトユニット800の視聴者に検出不能にすることができる。
A second
上述したことから認識されるように、バックライトユニット800の構造は、大型ディスプレイユニットに使用されるように構築されたバックライトユニットに再現することができる。それゆえ、第1の補助コネクタ810のような補助コネクタを、先に記載されたような光源の配列を備えたライトボード上の光源の各々の間に備えることができる。それに加え、第2の補助コネクタ820のような補助コネクタを、大型バックライトユニットを構築するために使用されることのあるライトガイドタイルの各々の間の継ぎ目に使用することができる。第2の補助コネクタ820は、ライトガイドタイルのエッジに沿ったどの方向に延在しても差し支えない。
As appreciated from the above, the structure of
ここで図9を参照すると、バックライトユニットを組み立てる方法900が示されている。方法900は、例えば、先に記載されたバックライトユニットの内の1つを組み立てるために使用することができる。簡潔にするために、図7に示されたバックライトユニット800を使用して、方法900を説明する。しかしながら、バックライトユニット400、600を同様に組み立てるために、その方法(またはそのバリエーション)を使用できることを認識すべきである。
Referring now to FIG. 9, a
工程902で、ライトボードを提供する。このライトボードは、例えば、ライトボード806であり得る。このライトボードは、ライトボードに沿った配列または他のパターンで配列できる多数の光源106を備えることができる。光源106は、ライトボードが水平に向けられたときに、光源106が取付ボードの上に延在できるように、ライトボード806の取付ボードから離れて突出し得る。
At
工程904で、光源の間に補助コネクタを配置することができる。例示のバックライトユニット800において、第1の補助コネクタ810を光源106の間に配置することができる。第1の補助コネクタ810は、光源106の各々からほぼ等距離に配置することができる。第1の補助コネクタ810は、接着剤または他の接続手段を使用して、ライトボード806上に配置することができる。第1の補助コネクタ810は、第1のコネクタ位置812に隣接する領域のライトボードの光学的性質と異なる光学的性質を有し得る。このようにして、第1の補助コネクタ810は、表示装置にこのバックライトユニットが使用されるときに、バックライトユニットの視聴者に検出不能にすることができる。
At
工程906では、補助コネクタをエッジ位置に配置することができる。例示のバックライトユニット800において、それぞれ、第1のライトガイドタイル802および第2のライトガイドタイル804の第1のエッジ814および/または第2のエッジ816と揃った位置に第2の補助コネクタ820を配置することができる。第2の補助コネクタ820は、例えば、ある長さの取付テープであり得る。第2の補助コネクタ820は、第2のコネクタ位置822に隣接した領域のライトボードの光学的性質と異なる光学的性質を有し得る。このようにして、第2の補助コネクタ820およびエッジ814、816は、表示装置にこのバックライトユニットが使用されるときに、バックライトユニットの視聴者に検出不能にすることができる。
At
工程908では、主要コネクタを光源に施すことができる。例示のバックライトユニット800において、第1のライトガイドタイル802および/または第2のライトガイドタイル804に面する光源106の表面に、光学的に透明な接着剤(OCA)などの接着剤の層または取付テープを施すことができる。
At
工程910では、ライトボードにライトガイドを施すことができる。第1のライトガイドタイル802および第2のライトガイドタイル804は、ライトガイドタイル802、804が、光源106、第1の補助コネクタ810および第2の補助コネクタ820のいずれかと接触する位置の各々に力が印加されるように、ライトボード806に施すことができる。施用力は、例えば、ライトガイドタイル802、804およびライトボード806を一緒に真空に引くことにより、またはライトガイドタイル802、804および/またはライトボード806に静水圧を印加することにより、施すことができる。他の例では、施用力は、他の方法を使用して印加することができる。上述したことから認識できるように、第1のライトガイドタイル802および/または第2のライトガイドタイル804がライトボードに施されるときに、ライトガイドタイルは、ライトガイドタイル802、804とライトボード806との間に適切なアライメントが確実に維持されるように、ライトボードと揃えられている。
At
ここに記載された方法およびシステムは、コンピュータ実施プロセスおよびそのプロセスを実施するための装置の形態で少なくとも部分的に具体化されることがある。開示された方法は、コンピュータプログラムコードで符号化された有形の非一時的機械可読記憶媒体の形態でも少なくとも部分的に具体化されることがある。その媒体の例としては、RAM、ROM、CD-ROM、DVD-ROM、BD-ROM、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、または任意の他の非一時的機械可読記憶媒体、もしくはこれらの媒体の任意の組合せが挙げられ、ここで、コンピュータプログラムコードがコンピュータにロードされ、実行されたときに、そのコンピュータは、この方法を実行するための装置となる。その方法は、コンピュータプログラムコードがロードされる、および/または実行されるコンピュータの形態で少なくとも部分的に具体化されることもあり、よって、そのコンピュータは、その方法を実行するための装置となる。汎用プロセッサで実行される場合、コンピュータプログラムコードセグメントは、そのプロセッサを特定論理回路を作るように構成する。その方法は、あるいは、その方法を実施するための特定用途向け集積回路から形成されたデジタル信号プロセッサで少なくとも部分的に具体化されることがある。 The methods and systems described herein may be embodied, at least in part, in the form of computer-implemented processes and apparatus for implementing the processes. The disclosed method may also be embodied, at least in part, in the form of a tangible, non-transitory, machine-readable storage medium encoded with computer program code. Examples of such media include RAM, ROM, CD-ROM, DVD-ROM, BD-ROM, hard disk drive, flash memory, or any other non-transitory machine-readable storage medium, or any combination of these media. where the computer program code becomes a device for performing the method when the computer program code is loaded onto a computer and executed. The method may also be at least partially embodied in the form of a computer on which the computer program code is loaded and/or executed, thus making the computer an apparatus for performing the method. . When executed on a general purpose processor, the computer program code segments configure the processor to create specific logic circuits. The method may alternatively be at least partially embodied in a digital signal processor formed from an application specific integrated circuit for implementing the method.
主題を例示の実施の形態に関して記載してきたが、主題はそれに限定されない。そうではなく、付随の特許請求の範囲は、当業者に行われるであろう、他の変更例と実施の形態を含むように、広く解釈されるべきである。 Although the subject matter has been described with respect to exemplary embodiments, the subject matter is not limited thereto. Rather, the appended claims are to be broadly construed to include other modifications and embodiments that would occur to those skilled in the art.
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below.
実施形態1
バックライトユニットにおいて、
第1の光源と第2の光源を有するライトボード、
前記第1の光源と前記第2の光源から放出された光を分布させるための前記ライトボードに隣接して配置されたライトガイド、および
前記第1の光源と前記第2の光源との間のコネクタ位置に配置されて、前記ライトガイドを前記ライトボードに結合するコネクタ、
を備え、
前記コネクタ位置での前記ライトボードの、または前記コネクタの光学的性質は、前記コネクタを前記バックライトユニットの視聴者にとって検出不能にするために、隣接する位置での光学的性質と異なる、バックライトユニット。
Embodiment 1
In the backlight unit,
a light board having a first light source and a second light source;
a light guide disposed adjacent to the light board for distributing light emitted from the first light source and the second light source; and a light guide between the first light source and the second light source. a connector positioned at a connector location to couple the light guide to the light board;
Equipped with
The optical properties of the light board or of the connector at the connector location are different from the optical properties at adjacent locations in order to make the connector undetectable to a viewer of the backlight unit. unit.
実施形態2
前記光学的性質が前記コネクタの透明度を含む、実施形態1に記載のバックライトユニット。
Embodiment 2
The backlight unit of embodiment 1, wherein the optical property includes transparency of the connector.
実施形態3
前記コネクタが、前記コネクタの透明度を低下させるために灰色に着色されている、実施形態1に記載のバックライトユニット。
Embodiment 3
The backlight unit of embodiment 1, wherein the connector is colored gray to reduce transparency of the connector.
実施形態4
前記コネクタが黄色に着色されている、実施形態1に記載のバックライトユニット。
Embodiment 4
The backlight unit according to embodiment 1, wherein the connector is colored yellow.
実施形態5
前記光学的性質が、前記コネクタ位置での前記ライトボードの反射率を含む、実施形態1に記載のバックライトユニット。
Embodiment 5
The backlight unit of embodiment 1, wherein the optical property includes a reflectance of the light board at the connector location.
実施形態6
前記コネクタ位置での前記ライトボードの反射率が、該コネクタ位置に隣接する該ライトボードの反射率よりも低い、実施形態1に記載のバックライトユニット。
Embodiment 6
The backlight unit according to embodiment 1, wherein a reflectance of the light board at the connector location is lower than a reflectance of the light board adjacent to the connector location.
実施形態7
前記ライトボードが、前記コネクタ位置に灰色のコーティングを備える、実施形態1に記載のバックライトユニット。
Embodiment 7
The backlight unit of embodiment 1, wherein the light board comprises a gray coating at the connector location.
実施形態8
前記ライトボードが、前記コネクタ位置に黄色のコーティングを備える、実施形態1に記載のバックライトユニット。
Embodiment 8
The backlight unit of embodiment 1, wherein the light board comprises a yellow coating at the connector location.
実施形態9
前記ライトガイドが、第1のエッジを含む第1のライトガイドタイルおよび第2のエッジを含む第2のライトガイドタイルを備え、前記コネクタは、該第1のエッジと該第2のエッジに揃えられている、実施形態1に記載のバックライトユニット。
Embodiment 9
the light guide includes a first light guide tile including a first edge and a second light guide tile including a second edge, and the connector is aligned with the first edge and the second edge. The backlight unit according to Embodiment 1.
実施形態10
前記ライトボードが光源の配列を含み、該光源の配列における隣接する光源の間に前記コネクタが配置されている、実施形態1に記載のバックライトユニット。
Embodiment 10
The backlight unit of embodiment 1, wherein the light board includes an array of light sources, and the connector is disposed between adjacent light sources in the array of light sources.
実施形態11
前記ライトガイドが、前記第1の光源および前記第2の光源に結合されている、実施形態1に記載のバックライトユニット。
Embodiment 11
The backlight unit of embodiment 1, wherein the light guide is coupled to the first light source and the second light source.
実施形態12
ディスプレイに使用するためのバックライトユニットにおいて、
複数の光源を備えたライトボード、
互いに隣接して配置された第1のライトガイドタイルと第2のライトガイドタイルであって、該第1のライトガイドタイルの第1のエッジが該第2のライトガイドタイルの第2のエッジに隣接して配置されて、該第1のライトガイドタイルと該第2のライトガイドタイルとの間にタイル継ぎ目を画成する第1のライトガイドタイルと第2のライトガイドタイル、および
前記タイル継ぎ目で、前記ライトボードと、前記第1のライトガイドタイルおよび前記第2のライトガイドタイルとの間に配置されたコネクタであって、前記第1のライトガイドタイルと前記第2のライトガイドタイルを前記ライトボードに結合するコネクタ、
を備えたバックライトユニット。
Embodiment 12
In backlight units for use in displays,
light board with multiple light sources,
a first light guide tile and a second light guide tile arranged adjacent to each other, a first edge of the first light guide tile meeting a second edge of the second light guide tile; a first light guide tile and a second light guide tile arranged adjacently to define a tile seam between the first light guide tile and the second light guide tile; and the tile seam. and a connector disposed between the light board and the first light guide tile and the second light guide tile, the connector being arranged between the first light guide tile and the second light guide tile. a connector that couples to the light board;
Backlight unit with.
実施形態13
前記コネクタのコネクタ位置での前記ライトボードの部分が、該コネクタおよび前記第1のエッジと前記第2のエッジを前記バックライトユニットの視聴者に検出不能にするように、該ライトボードの隣接する部分よりも低い反射率を有する、実施形態12に記載のバックライトユニット。
Embodiment 13
Adjacent portions of the light board such that the portion of the light board at the connector location of the connector makes the connector and the first and second edges undetectable to a viewer of the backlight unit. 13. The backlight unit of embodiment 12, wherein the backlight unit has a lower reflectance than the rest of the backlight unit.
実施形態14
前記コネクタ位置での前記ライトボードの前記部分の反射率が、約25%から約80%の範囲の青色光の反射率を有するように減少されている、実施形態13に記載のバックライトユニット。
Embodiment 14
14. The backlight unit of embodiment 13, wherein the reflectance of the portion of the light board at the connector location is reduced to have a blue light reflectance in the range of about 25% to about 80%.
実施形態15
前記コネクタが、該コネクタおよび前記第1のエッジと前記第2のエッジを前記バックライトユニットの視聴者に検出不能にするように、該コネクタのコネクタ位置で光の透過率を減少させるように着色されている、実施形態12に記載のバックライトユニット。
Embodiment 15
the connector is colored to reduce light transmission at a connector location of the connector to render the connector and the first edge and the second edge undetectable to a viewer of the backlight unit; The backlight unit according to Embodiment 12.
実施形態16
前記コネクタによる約450nmの波長を有する青色光の透過率が、約50%から約90%の範囲であるように減少されている、実施形態15に記載のバックライトユニット。
Embodiment 16
16. The backlight unit of embodiment 15, wherein the transmittance of blue light having a wavelength of about 450 nm by the connector is reduced to be in the range of about 50% to about 90%.
実施形態17
バックライトユニットを組み立てる方法であって、
第1の光源と第2の光源との間のコネクタ位置でライトボード上にコネクタを配置する工程、および
前記コネクタ位置で導光板を前記ライトボードに結合させる工程、
を有してなる方法。
Embodiment 17
A method of assembling a backlight unit, the method comprising:
placing a connector on a light board at a connector location between a first light source and a second light source; and coupling a light guide plate to the light board at the connector location;
How to have.
実施形態18
前記コネクタが、前記コネクタ位置で光の透過率を減少させるように着色されている、実施形態17に記載の方法。
Embodiment 18
18. The method of embodiment 17, wherein the connector is colored to reduce light transmission at the connector location.
実施形態19
前記コネクタ位置での前記ライトボードの部分が、該ライトボードの隣接する部分に対して低い反射率を有する、実施形態17に記載の方法。
Embodiment 19
18. The method of embodiment 17, wherein a portion of the light board at the connector location has a low reflectivity relative to an adjacent portion of the light board.
実施形態20
前記コネクタを前記導光板のエッジと揃うように配置する工程をさらに含む、実施形態17に記載の方法。
Embodiment 20
18. The method of embodiment 17, further comprising aligning the connector with an edge of the light guide plate.
100、300、400、500、600、800 バックライトユニット
102、200、806 ライトボード
104、502 ライトガイド
106 光源
108、202 取付ボード
110 背面反射体
118 印刷反射体
120 光抽出器
124 導光板
204 LED
302 光学的に透明な接着剤(OCA)
404 光学的に透明な接着剤(OCA)の層
410、610 補助コネクタ
504、802 第1のライトガイドタイル
506、804 第2のライトガイドタイル
508 第1のエッジ
510 第2のエッジ
512 タイル間隙
514 継ぎ目領域
612 コネクタ位置
702 バルク拡散板
704 光学層と膜
810 第1の補助コネクタ
812 第1のコネクタ位置
814、816 エッジ
820 第2の補助コネクタ
822 第2のコネクタ位置
100, 300, 400, 500, 600, 800
302 Optically Clear Adhesive (OCA)
404 layer of optically clear adhesive (OCA) 410, 610
Claims (14)
第1の光源と第2の光源を有するライトボード、
前記第1の光源と前記第2の光源から放出された光を分布させるための前記ライトボードに隣接して配置されたライトガイド、および
前記第1の光源と前記第2の光源との間のコネクタ位置に配置されて、前記ライトガイドを前記ライトボードに結合するコネクタ、
を備え、
前記コネクタ位置での前記ライトボードの、または前記コネクタの光学的性質は、前記コネクタを前記バックライトユニットの視聴者にとって検出不能にするために、隣接する位置での光学的性質と異なる、バックライトユニット。 In the backlight unit,
a light board having a first light source and a second light source;
a light guide disposed adjacent to the light board for distributing light emitted from the first light source and the second light source; and a light guide between the first light source and the second light source. a connector positioned at a connector location to couple the light guide to the light board;
Equipped with
The optical properties of the light board or of the connector at the connector location are different from the optical properties at adjacent locations in order to make the connector undetectable to a viewer of the backlight unit. unit.
複数の光源を備えたライトボード、
互いに隣接して配置された第1のライトガイドタイルと第2のライトガイドタイルであって、該第1のライトガイドタイルの第1のエッジが該第2のライトガイドタイルの第2のエッジに隣接して配置されて、該第1のライトガイドタイルと該第2のライトガイドタイルとの間にタイル継ぎ目を画成する第1のライトガイドタイルと第2のライトガイドタイル、および
前記タイル継ぎ目で、前記ライトボードと、前記第1のライトガイドタイルおよび前記第2のライトガイドタイルとの間に配置されたコネクタであって、前記第1のライトガイドタイルと前記第2のライトガイドタイルを前記ライトボードに結合するコネクタ、
を備えたバックライトユニット。 In backlight units for use in displays,
light board with multiple light sources,
a first light guide tile and a second light guide tile arranged adjacent to each other, a first edge of the first light guide tile meeting a second edge of the second light guide tile; a first light guide tile and a second light guide tile arranged adjacently to define a tile seam between the first light guide tile and the second light guide tile; and the tile seam. and a connector disposed between the light board and the first light guide tile and the second light guide tile, the connector being arranged between the first light guide tile and the second light guide tile. a connector that couples to the light board;
Backlight unit with.
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