JP3187636U - 直取付型エッジライト式バックライトモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】直取付型エッジライト式バックライトモジュールを提供する。
【解決手段】第１間隔を置いて複数の第１発光ダイオード１１を基板１０上に配列して、それぞれ基板１０に平行な第１の方向へ光源の光を出射し、かつ第１間隔に対応して、複数の第２発光ダイオード１２が第１の方向に対向する第２の方向へ光源の光を出射して、第１発光ダイオード１１と交互に配列することによって、基板１０上に少なくとも一つのライトバーを形成する。導光板１３を用いて発光ダイオード１１，１２を被覆して出射光を誘導し、光強度が均一に分布された出光効果を実現する。発光ダイオード１１，１２を交互に配列する方式により、暗部の形成を防止できるほか、モジュールの高さを小さくできると共に、発光ダイオード１１，１２の数を少なくして、環境保全効果及び省エネ効果を達成できる。
【選択図】図５

Description

本案は照明装置の技術分野に関し、特に発光ダイオードの光源を直接に一つの光出射面に取り付け、均一な光強度分布効果を実現して、各種の液晶表示装置に適用できる薄型の直取付型エッジライト式バックライトモジュールに関する。

液晶表示装置は自己発光できない受動式の表示装置であり、表示パネルに必要な表示光源を提供するため、バックライトモジュールを追設しなければならない。よって、バックライトモジュールが発生する面光源に充分かつ均一な輝度を有するか否かは、液晶表示装置の表示品質を直接に左右する。さらに、ＬＥＤの発光効率は高く、長寿命、低電力消費などの特性を有しており、バックライトモジュールに適用される光源として第一の選択肢となっている。現在のバックライトモジュールはその構造から、エッジライト式（Edge Lighting）と、直下式（Direct Lighting）の２種類に分けられる。そのうち、直下式バックライトモジュールは光源が光出射面の直下部に取り付けられているため、高輝度、極めて良好な光出射視野角及び高光効率などの特色を有しているため、超大型の表示装置に適用できる。一方、エッジライト式バックライトモジュールは、光源を側面より入光する方式を採用しており、軽量で、フレームを薄型化でき、低電力消費などの特色を有しており、１８型以下の中小サイズの液晶表示装置に幅広く適用されている。

しかし、公知の直下式バックライトモジュールは、マトリクス状に配列された複数のＬＥＤ光源またはＬＥＤ灯管をバックプレートに取り付けた後に、バックプレートの反射板によって、光源を上方に反射させ、導光板によって均一に分散して、光出射面から平面に均一な光出射効果が得られる。前述のとおり、直下式バックライトモジュールが多くのＬＥＤ光源またはＬＥＤ灯管を使用しており、かつ光源の収容空間としてより大きなスペースが必要なため、モジュール全体の厚み、重量及び電力消費が多くなり、今日の電子製品の小型化と環境対策、省エネの要請に応えることはできない。

公知のエッジライト式バックライトモジュールは、マトリクス状に配列された複数のＬＥＤ光源をバックプレートの対向する両側に取り付けてから、導光板をバックプレート上に覆い被せて、光の出射経路を改変し、ＬＥＤ光源の出射光を均一に出射させ、高い指向特性を実現する。これにより、エッジライト式バックライトモジュールは、ＬＥＤ光源またはＬＥＤ灯管の使用量を少なくできるが、光源は両側のみに取り付けられているほか、導光板の導光効率に制限を受けるため、モジュールの中央部における照明輝度は両端側に比べて明らかに不足しており、モジュールの光出射面全体の光均一度に影響を及ぼす。

そのため、ＬＥＤ光源の設置形態と導光板の設計構造を改善して、公知の直下式またはエッジライト式バックライトモジュールの構造と異なり、平面からの極めて均一な光出射効果を有するほか、薄型化、高輝度、環境対策、省エネ、小型化の要請を満足し、液晶表示装置産業のさらなる発展に寄与し、より高い経済価値意味出すことが、本案の改善しようとする課題である。

公知技術の課題に鑑み、本考案は、発光ダイオードを交互に配列する方式により、発光ダイオードの使用数を少なくして、光源の光路分布状態を改善すると共に、光出射の均一度を向上させ、色むらを軽減する効果を有する、低消費電力の直取付型エッジライト式バックライトモジュールを提供することを目的とする。

本案の目的に基づき、直取付型エッジライト式バックライトモジュールは、基板と、複数の第１発光ダイオードと、複数の第２発光ダイオードと、一つの導光板と、を備える。第１発光ダイオードと第２発光ダイオードは基板に取り付けられ、導光板は、第１発光ダイオードと第２発光ダイオードを被覆し、第１発光ダイオードと第２発光ダイオードの出射光を誘導することによって、光の出射強度が均一に分布された光出射効果を実現する。特徴として、第１発光ダイオードはそれぞれ第１間隔Ｘ置きに配列して第１の方向に光源の光を出射する。係る方向は基板に平行であって、かつＸの範囲は０＜Ｘ≦１０センチ（ｃｍ）の式（数式１）を満足する。第２発光ダイオードは、前述の方向に対向した第２の方向に光源の光を出射し、それぞれ第１間隔Ｘに対応して第１発光ダイオードと交互に配列され、基板上に少なくとも一つのライトバー（Light Bar）を形成する。

ここで、第１発光ダイオードと第２発光ダイオードは、第２間隔Ｙを置いて、平行かつ交互にライトバーの両側に配列されてもよい。Ｙの範囲は０＜Ｙ≦５ｃｍの式（数式２）を満足する。または第１発光ダイオードと第２発光ダイオードをライトバー上に交互に一直線に配列しても良い。

さらに、導光板はライトバーに対応して複数の凹み溝を有し、凹み溝は断面が矩形の空間を形成し、第１発光ダイオードと第２発光ダイオードの収容に用いられる。導光板は、微反射構造またはドット状の突起点を有し、第１発光ダイオードと第２発光ダイオードより出射された基板に平行な光を上方に案内する。

前述とおり、本案はＬＥＤ光源を交互に配列してライトバーを形成する方法により、発光ダイオードの使用数を少なくし、電力消費を軽減すると共に、導光板を空気の代わりに光路を誘導する媒体として使用することによって、モジュール全体の高さを有効に２〜４５ｍｍに引き下げて、モジュールの厚みを小さくして、電子製品の薄型化に貢献できる。さらに、光源の光路を交互に分散する方式に加えて、ライトバーを導光板の縁部ではなく中央部に取り付ける手段により、光の拡散角及び全体の色差分布を改善して、モジュールの光出射面に暗部が形成されるのを防止し、光の均一度を確実に向上できる。さらに、ライトバーを直接に基板上に貼り合わせることによって、有効に放熱できる。これにより、本案の直取付型エッジライト式バックライトモジュールは公知の直下式とエッジライト式バックライトモジュール両方の長所を合わせて備え持つこと長所を有する。

本案の好ましい実施例の一実施態様の立体概略図である。 本案の好ましい実施例の一実施態様の発光ダイオードの取付け態様を示す図である。 本案の好ましい実施例の第２実施態様の立体概略図である。 本案の好ましい実施例の第２実施態様の発光ダイオードの取付け態様を示す図である。 本考案の好ましい実施例の第２実施態様の断面を示す図である。

本案の内容のさらなる理解を図るため、下記の説明に図面と組合せて、実施形態を説明する。

図１、及び図２は、本案の好ましい実施例の一実施態様の立体概略図と、発光ダイオードの取付け態様を示す図とをそれぞれ示す。両図に示すように、本案の直取付型エッジライト式バックライトモジュール１は、公知の直下式及びエッジライト式バックライトと異なり、各種の表示装置に適用できる。バックライトモジュール１は、基板１０と、複数の第１発光ダイオード１１と、複数の第２発光ダイオード１２と、導光板１３と、を備える。導光板１３は、第１発光ダイオード１１と、複数の第２発光ダイオード１２を被覆し、複数の第１発光ダイオード１１と、複数の第２発光ダイオード１２の出射光を誘導することにより、光強度が均一に分布した光出射効果を実現する。第１発光ダイオード１１と、第２発光ダイオード１２は、基板１０上に取り付けられ、第１発光ダイオード１１は、０＜Ｘ≦１０センチの第１間隔Ｘを置いて配列し、第１の方向へ光源の光を出射する。、第１の方向は基板１０に平行な方向である。第２発光ダイオード１２は、第１の方向に対向する第２の方向方向へ光源の光を出射し、かつ各第１間隔Ｘに対応した間隔をおいて、第１発光ダイオード１１と交互に配列され、基板１０上に少なくとも一つのライトバーを形成する。これにより、バックライトモジュール１光出射面の面積に応じて、ライトバーの数を増やすことによって、公知の直下式バックライトモジュールのような高い光出射角度を有し、大きいサイズの表示装置に適用できる。

第１発光ダイオード１１と、第２発光ダイオード１２はライトバー上に交互に一直線上に配列できる。そのほか、図３〜５に示す本考案の好ましい実施例の第２実施態様の立体概略図と、発光ダイオードの取付け態様を示す図と、断面図とに示すように、第１発光ダイオード１１を第１間隔Ｘを置いて配列して、第１の方向へ光源の光を出射し、第２発光ダイオード１２をそれぞれ第１間隔Ｘに対応した間隔を置いて配列し、第１発光ダイオード１１の列と第２発光ダイオード１２との列の間に、第２間隔Ｙを設け、第１発光ダイオード１１と第２発光ダイオード１２とをライトバーの両側に平行かつ交互に配列してもよい。各第１発光ダイオード１１のパッケージ体の中心点から各第２発光ダイオード２のパッケージ体の中心点までの距離、すなわち第２間隔Ｙの範囲は、０＜Ｙ≦５ｃｍである。換言すれば、いずれかの２つの第１発光ダイオード１１と一つの第２発光ダイオード１２、または、いずれか２つの第２発光ダイオード１２と一つの第１発光ダイオード１１とが三角形状となる取付け態様を有することにより、全体の色差分布を改善できると共に、輝度の均一さを向上し、ＬＥＤ光源の使用数を少なくし、モジュールの電力消費を軽減でき、環境対策と省エネの要請に応えることができる。

さらに、第１発光ダイオード１１と、第２発光ダイオード１２とをエッジライト式の設置形態とし、光源をバックライトモジュール１の光出射面に誘導させ、導光板１３がライトバーに対応して複数の凹み溝１３０を有し、凹み溝１３０が、断面が矩形のスペースを有し第１発光ダイオード１１と第２発光ダイオード１２とを収容でき、導光板１３が微反射構造またはドット状の突起点を有し、第１発光ダイオード１１と第２発光ダイオード１２が出射した基板１０に平行な光を上方に誘導して、光の光路を均一に分布させることで、高い光均一度の照明効果を実現できる。

１ バックライトモジュール
１０ 基板
１１ 第１発光ダイオード
１２ 第２発光ダイオード
１３ 導光板
１３０ 凹み溝

Claims (5)

1. 少なくとも一つの基板と、複数の第１発光ダイオードと、複数の第２発光ダイオードと、一つの導光板と、を備え、
   前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードは前記基板上に取り付けられ、
   前記導光板は、前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードを被覆し、前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードの出射光を誘導することにより、光強度が均一に分布された光出射効果を実現し、
   前記第１発光ダイオーは、第１間隔Ｘ置きに第１の方向へ光源の光を出射し、前記第１の方向は前記基板に平行で、かつＸの範囲は０＜Ｘ≦１０センチであり、
   前記第２発光ダイオードは、前記第１の方向に対向する第２の方向へ光源の光を出射し、かつ各前記第１間隔に対応した間隔で、前記第１発光ダイオードと交互に配列され、前記基板上に少なくとも一つのライトバーを形成する
   ことを特徴とする直取付型エッジライト式バックライトモジュール。
2. 前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードは第２間隔Ｙを置いて、前記ライトバーの両側に平行かつ交互に配列され、Ｙの範囲は０＜Ｙ≦５センチであることを特徴とする、請求項１記載の直取付型エッジライト式バックライトモジュール。
3. 前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードは、前記ライトバー上に交互に一直線上に配列されることを特徴とする、請求項１記載の直取付型エッジライト式バックライトモジュール。
4. 前記導光板は、前記ライトバーに対応して、複数の凹み溝を有し、前記凹み溝は、断面が矩形のスペースを有し、前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードとを収容することを特徴とする、請求項１記載の直取付型エッジライト式バックライトモジュール。
5. 前記導光板は、微反射構造またはドット状の突起点を有し、前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードから出射され前記基板に平行な前記光を上方へ案内することを特徴とする、請求項４記載の直取付型エッジライト式バックライトモジュール。

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