JP3117497U

JP3117497U - 大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造

Info

Publication number: JP3117497U
Application number: JP2005008365U
Authority: JP
Inventors: 宋文恭
Original assignee: 宋文恭
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2015-10-11

Abstract

【課題】少量の発光ダイオードで、輝度均一や体積軽薄化、故障率低減、コストダウン及びエネルギー節約を実現できる大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造の提供。
【解決手段】光源と光学フィルムとからなり、当該光源は、複数の360度である多方向光を発射できる発光ダイオードであり、当該光学フィルムは、光源の上方に設けられ、当該光学フィルムの反射板は、光源が設置される底部に設けられる光源５０は、複数の多方向に発光する発光ダイオードからなり、二つの接続線５４及び透過層５５が設けられ、該支柱は、外周に導電物質５２が設けられている回路板５１であり、当該導電物質５２は、金や銀、スズ、クロム及びニッケル、或いはその合金である。チップ５３が２つの対向する支柱の間に設けられ、当該チップ５３の正、負極は。同一な面に設けられ、当該チップ５３の基体（substrate）が透明であり、また、２つの接続線５４によりチップ５３と２つの支柱の伝導物質５２とを接続し、最後に透過層５５で２つの支柱の局部（接続線５４が接続される部位）とチップ５３と２つの接続線５４を被覆するように形成して、当該チップ５３が空（宙）に浮く。
【選択図】図１

Description

本考案は、フラットパネルディスプレイや液晶ディスプレイ或いは類似する構造に適用できる、輝点のない、体積が軽薄である大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造に関する。

バックライトモジュールは、液晶ディスプレイ製品の重要な部品の一つであり、ディスプレイ製造技術の向上や改良に伴い、小体積且つ低輻射等の特徴を有する液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display、LCD)は、近年において、従来の陰極線管ディスプレイの代わりに、大幅に利用される。

バックライトモジュールは、表示パネルの下方に設けられ、光源と拡散板とがあり、均一に分散する光源を提供する。光源が表示パネルを透過し、表示パネル上の画素電極を制御することにより画像が形成され、光源の位置によって、バックライトモジュールは、光源が表示パネルの直下方から発射する直下式バックライトモジュールと、光源が表示パネルの側辺付近から発射する側光式バックライトモジュールとがある。

図８は、従来の直下式(vertical-type)バックライトモジュールの断面図であり、バックライトモジュールＡは、表示パネルＢの下方に位置し、拡散板Ｂ１と、反射板Ｂ２と、拡散板Ｂ１と金属反射板Ｂ２によって定義される収納室Ｃに位置する平行的に配列される複数のチューブＢ３とが含有される。反射板Ｂ２は、チューブＢ３からの光を上へ反射することに供し、光の使用率を向上する。拡散板(diffusing plate)Ｂ１は、反射光を、均一に分散する光に拡散する。しかし、チューブが操作する時、生成する熱は、放熱できず累積されるため、チューブの耐用寿命を悪化する。

他の側光式(edge light)バックライトモジュールは、図９のように、上方遮光シート３、光ガイド板４、反射シート６、拡散片５、回路基板１及び複数の発光ダイオード(ＬＥＤ)２からなる。光ガイド板４の両側には、それぞれ、光源として、発光ダイオード２が設置され、当該発光ダイオード２が発射した光は、透過性を有する光ガイド板４を透過して、反射シート６により反射されて、上方の拡散片５から出射され、また、発光ダイオード２の光源の付近は、輝点域が発生することを防止するため、遮光シート３で覆われ、そして、当該遮光シート３は、発光ダイオード２の回路基板１を固定することに利用され、また、光が他の一側を透過することに利用され、そのため、バックライトモジュール全体の輝度が不均一になる。

このように、光源を光ガイド板４の側辺に設置する方式は、使用する時、光源の入射角度が不良であることが多く、また、大面積に利用する時、大量な発光ダイオード２を使用しなければならないため、電気エネルギーの消費量も膨大になり、また、光源が、それぞれ、バックライトモジュール全体の両側に設置されるため、バックライトモジュール全体において、中間部分に、必要とする輝度が得られる。

本考案は上記の問題を解消するために成されたもので、従来の、直下式チューブが高温になること或いは側光式発光ダイオードの輝度が不均一であることのない、光源を有する大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造を提供する。

本考案の主な目的は、輝度が均一で、輝点がない大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造を提供する。

本考案の他の目的は、体積が軽薄化できる大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造を提供する。

本考案の更に他の目的は、環境保護とエネルギー節約を両立できる大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造を提供する。

上記の目的を達成するため本考案は、光源と光学フィルムとからなり、当該光源は、複数の360度である多方向光を発射できる発光ダイオードであり、当該光学フィルムは、光源の上方に設けられ、当該光学フィルムの反射板は、光源が設置される底部に設けられ、少量の発光ダイオードで、輝度均一や体積軽薄化、故障率低減、コストダウン及びエネルギー節約できるバックライトモジュールを提供する。

前記した導電可能な支柱は、数量が２つで、対向するように設置され、外側に導電物質が被覆される回路板から形成されることを特徴とする。
前記した導電可能な支柱は、先端において対向する両側にそれぞれ導電物質が設けられ、当該二つの導電物質の間が絶縁である回路板から構成されることを特徴とする。
前記した導電物質は、金や銀、スズ、クロム及びニッケル、或いはその合金の何れかであることを特徴とする。
前記した光学フィルムは、拡散シートと、プリズムシートと、複数の反射板とを含有することを特徴とする。
前記した光学フィルムと光源との間には、光ガイド板が設けられることを特徴とする。
前記した拡散シートと、プリズムシートと、反射板とは、光ガイド板の上方に設けられ、もう一つの反射板は、光源の底部に設けられることを特徴とする。

本考案の装置によれば、次の実用利点が得られる。
（１）発光ダイオードを光源として、直接に当該発光ダイオードを表示パネルの直下方に設置することにより、従来の発光ダイオードを光源とする時の側光式バックライトモジュールではなく、直下式バックライトモジュールが形成される。
（２）従来のチューブを光源とする直下式バックライトモジュールが、操作する時、高温になる欠点を、有効に解消し、また、従来の発光ダイオードを光源とする側光式バックライトモジュールが、光源の入射角度が不良で、発光ダイオードの使用量が多く、中間部分に輝度が均一ではない欠点を、有効に解消する。
（３）多方向発光の発光ダイオードを光源として、従来の光源において、中間部分に輝度が均一でない欠点が解消され、また、各発光ダイオードが発射する光の照射面積がより広いため、バックライトモジュールにおいて、光ガイド板を設置する必要がない。
（４）各発光ダイオードが360度で互いに重ね合う光を発射できるため、発光ダイオードの使用量が大幅に低減され、電量消費が低下されて、発光ダイオード自身の故障率が低くなることにより、バックライトモジュールは、体積をより軽薄化でき、そして、有効にコストやエネルギーを節約できる。

以下、図面を参照しながら、具体的な実施例により、本考案を詳しく説明する。
図１は、本考案のバックライトモジュールであり、主として、表示パネル４０や光学フィルム１０、光ガイド板(Light Guide Plate)２０及び光源５０が設けられ、当該光源５０の上方には、光ガイド板２０と光学フィルム１０とが設けられ、当該光学フィルム１０は、拡散シート(Diffusion sheet/Diffuser)、プリズムシート(Prism sheet)及び複数の反射板１１が含有される。
拡散シートとプリズムシートと一つの反射板が、光ガイド板２０の上方に設けられ、もう一つの反射板(Reflector)１１は、光源５０の下方に設けられ、即ち、当該光源５０は、反射板１１と光ガイド板２０と構成する収納室に設けられ、また、当該光学フィルム１０の上方には、表示パネル４０が設置される。

図２、３を参照しして説明すると、当該光源５０は、複数の360度である多方向に発光する発光ダイオードからなり、当該発光ダイオードには、二つの支柱、チップ５３、二つの接続線５４及び透過層５５が設けられ、当該二つの支柱は、構造が同じであるため、一つの支柱について説明することにし、当該支柱は、外周に導電物質５２が設けられる回路板５１であり、当該導電物質５２は、金や銀、スズ、クロム及びニッケル、或いはその合金である。
当該二つの支柱を対向するように設置する。
また、チップ５３が二つの対向する支柱の間に設けられ、当該チップ５３の正、負極は、同一な面に設けられ、当該チップ５３の基体(substrate)が透明であり、また、二つの接続線５４により、チップ５３と二つの支柱の導電物質５２とを接続し、最後に、透過層５５で、二つの支柱の局部(接続線５４が接続される部位)とチップ５３と二つの接続線５４を被覆するように成形して、当該チップ５３が空（宙）に浮くようになる。

当該光源５０は、表示パネル４０の大きさに従って、複数の多方向発光ダイオードで、適宜なサイズを有する回路を作製し、図４、複数の全方向発光ダイオードを接続することにより、二次元回路が形成され、また、同じように光学フィルム１０と光ガイド板２０と反射板１１とを、同じ大きさのサイズにし、そのため、通電後、各発光ダイオードは、360度の楕円形状光を発射し、また、各発光ダイオードが発射する光は、互いに重ね合い、そのため、発光ダイオードの使用量が大幅に低減され、また、当該光が直接に光ガイド板２０に入射し、線光源を霧化して均一的な面光源にし、また、発光ダイオードの周縁と底部において、光が反射板１１によって反射されて光ガイド板２０に入射し、また、光ガイド板２０の上方に設けられる光学フィルム１０(拡散シートとプリズムシートとが含まれる)により、光が乱射されて均一的に拡散され、そして、集光し、輝度が向上される。

図５、６は、光源５０の他の応用例を示す。本例は主として、支柱が設けられ、当該支柱は、回路板５１から構成され、当該回路板５１の底部の左右両側には、それぞれ、貫通穴５１１が設けられ、当該二つの貫通穴５１１は、はんだ付けに供し、また、当該回路板５１の先端において、対向する両側に、それぞれ、導電物質５２が設けられ、二つの導電物質５２の間は、絶縁であり、また、当該チップ５３は、倒置方式で、回路板５１の上方を浮くように設けられ、この時、当該チップ５３の電極は、回路板５１の二つの導電物質５２とが、同じ側になり、二つの接続配線５４により、チップ５３と二つの導電物質５２とが接続され、最後に、透過性物質５５でチップ５３と二つの接続配線５４と支柱の上段局部とを被覆するように成形して、組立てが完了する。

複数の上記の発光ダイオードで二次元回路を形成する。図７のように、当該回路が導電された後、各発光ダイオードは、360度の楕円形状光を発射し、また、各発光ダイオードが発射する光は、より大きい面積で互いに重ね合い、また、当該光は、直接に光ガイド板２０に入射し、線光源を霧化して均一的な面光源にし、また、発光ダイオードの周縁と底部において、光が反射板１１によって反射されて光ガイド板２０に入射し、また、光ガイド板２０の上方に設けられる光学フィルム１０(拡散シートとプリズムシートとが含まれる)により、光が乱射されて均一的に拡散され、そして、集光し、輝度が向上される。

また、本考案の光源用の電源は、変圧器により交流から変換された直流(ＡＣ／ＤＣ)を使い、回路板上に他に直流/交流変圧器を設置することが必要ないため、コストの節約ができ、また、当該光源５０において、一つの発光ダイオードが壊れる場合、他の発光ダイオードが360度である多方向発光を行うため、単一の発光ダイオードが壊れても、大きな影響にならなく、また、各発光ダイオードが発射する多方向光は、互いに重ね合う範囲がより広いため、均一的であり、即ち、面光源に相当し、そのため、バックライトモジュールは、光ガイド板２０を設置する必要がない。

本考案の実施例の断面図本考案の光源の断面図本考案の光源の上面図本考案の光源の立体発光概念図本考案の光源のもう一つの応用例図５の断面図図５の光源の発光概念図従来の直下式バックライトモジュールの断面図従来の側光式バックライトモジュールの部品分解図

符号の説明

１０・・・・光学フィルム
１１・・・・反射板
２０・・・・光ガイド板
４０・・・・表示パネル
５０・・・・光源
５１・・・・回路板
５１１・・・貫通穴
５２・・・・導電物質
５３・・・・チップ
５４・・・・接続線
５５・・・・透過層
Ａ・・・・・バックライトモジュール
Ｂ・・・・・表示パネル
Ｂ１・・・・拡散板
Ｂ２・・・・反射板
Ｂ３・・・・チューブ
Ｃ・・・・・収納室
Ｄ・・・・・拡散片
Ｄ１・・・・光学集光フィルム
１・・・・・回路基板
２・・・・・発光ダイオード
３・・・・・遮光シート
４・・・・・光ガイド板
５・・・・・拡散片
６・・・・・反射シート

Claims

光源と光学フィルムとからなり、光学フィルムが光源の上に設けられる大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造であって、
当該光源は、複数の３６０度である多方向光を発射できる発光ダイオードであり、
当該発光ダイオードは、導電可能な支柱と、正、負極が上部に設けられ、基体が透明である少なくとも一つの発光チップと、発光チップと支柱とを接続する少なくとも二つの接続線と、上記の各部品を被覆して成形する透過層とが含有され、
チップは、３６０度の多方向発光ができるように、透過性物質だけで被覆して浮かして構成したことを特徴とする、
大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造。
当該導電可能な支柱は、数量が２つで、対向するように設置され、外側に導電物質が被覆される回路板から形成されることを特徴とする、請求項１に記載の大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造。
当該導電可能な支柱は、先端において対向する両側にそれぞれ導電物質が設けられ、当該二つの導電物質の間が絶縁である回路板から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造。
当該導電物質は、金や銀、スズ、クロム及びニッケル、或いはその合金の何れかであることを特徴とする、請求項２又は３に記載の大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造。
当該光学フィルムは、拡散シートと、プリズムシートと、複数の反射板とを含有することを特徴とする、請求項１に記載の大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造。
当該光学フィルムと光源との間には、光ガイド板が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造。
当該拡散シートと、プリズムシートと、反射板とは、光ガイド板の上方に設けられ、もう一つの反射板は、光源の底部に設けられることを特徴とする、請求項５、又は６に記載の大面積発光ダイオードのバックライトモジュールの構造。