JP3235664U - 光源モジュール及び表示装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 0003235664000001
【課題】重量が比較的に軽く、かつ光利用率を高めることができる光源モジュール及び表示装置を提供する。
【解決手段】光源モジュール１０は基板１００、反射シート２００、複数個の発光素子３００、接着層４００及びプラスチックフレーム５００を含む。反射シートは基板上に配置され、側壁２１０、突起部２２０及び複数個の開口２３０を有する。突起部は基板から離れる方向へ突出し、複数個の網目を有する網状構造を成して、複数個の調光エリアを定義する。開口はそれぞれ調光エリアに対応する。複数個の発光素子は基板上に配置され、発光素子がそれぞれ開口に対応して穿設される。接着層は基板及び反射シートの間に配置される。プラスチックフレームは基板上に配置され、反射シート及びこれらの発光素子を囲む。反射シートの側壁がプラスチックフレーム上に配置される。表示装置は光源モジュール及び表示パネルを含む。
【選択図】図１

Description

本考案は光源モジュールに関し、特に表示装置に使用できる光源モジュール及び光源モジュールを使用した表示装置に関する。
液晶表示装置は液晶表示パネルとバックライトモジュールを含む。液晶表示パネル自身は発光しないため、バックライトモジュールを用いて液晶表示パネルに表示光源を提供する必要がある。従って、バックライトモジュールの主な機能は、高い輝度及び高い均一度を有する表示光源を提供することである。
バックライトモジュールは、伝統的な分類としてエッジライト型バックライトモジュールと直下型バックライトモジュールがある。一般的に、直下型バックライトモジュールはローカルディミング（ｌｏｃａｌ ｄｉｍｍｉｎｇ）に用いられ、光源の間を仕切りで隔離する。また、光学フィルムを搭載するために、発光エリアの周りに枠フレームを配置することもある。
しかし、仕切りと枠フレームを用いると、全体の光学輝度が低下し、バックライトモジュールの光利用率が低下することがなる。かつ、仕切りによってバックライトモジュールの重量が増加し、液晶表示装置全体にとって、軽量薄型化の実現ができなくなる。
この「背景技術」部分は本考案の内容に対する理解を促すことのみを目的とし、そのため、「背景技術」が開示する内容には当業者が既知の従来技術を構成しないものが含まれている可能性もある。「背景技術」が開示する内容は、当該内容または本考案の一つ若しくは複数の実施例が解決しようとする課題が本考案の出願前に当業者に把握または認識されていたことを意味するものではない。
本考案は光源モジュールを提供し、光利用率を高めることができるとともに、重量が比較的に軽いという利点を有する。
本考案は表示装置を提供し、光利用率を高めることができるとともに、重量が比較的に軽いという利点を有する。
本考案のその他の目的と利点について、本考案が開示する技術特徴からより一層理解を深めることができる。
前記の一つ、一部若しくはすべての目的、またはその他の目的を達成するために、本考案の一実施例が提供する光源モジュールは基板、反射シート、複数個の発光素子、接着層（ａｄｈｅｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ）及びプラスチックフレーム（Ｐｌａｓｔｉｃ ｆｒａｍｅ）を含む。反射シートは基板上に配置され、かつ、側壁、突起部及び複数個の開口を有する。突起部は基板から離れる方向に突出し、かつ複数個の網目を有する網状構造を成して、複数個の調光エリアを定義するものである。これらの開口はそれぞれこれらの調光エリアに対応する。複数個の発光素子は基板上に配置され、これらの発光素子がそれぞれこれらの開口に対応して穿設される。接着層は基板及び反射シートの間に配置される。プラスチックフレームは基板上に配置され、かつ、反射シート及びこれらの発光素子を囲む。反射シートの側壁がプラスチックフレーム上に配置される。
前記の一つ、一部若しくはすべての目的、またはその他の目的を達成するために、本考案の一実施例が提供する表示装置は表示パネル及び前記光源モジュールを含み、表示パネルが光源モジュールの出光側に配置される。
本考案の実施例の光源モジュールにおいて、反射シートが網状になっている突起部を有し、かつ複数個の調光エリアを定義し、複数個の発光素子がそれぞれ複数個の調光エリア中に対応して配置されている。従って、突起部が従来の直下型光源モジュール中の仕切りに取って代わり、エリア調光効果を達成すると同時に、光源モジュールの重量を低減することができる。また、反射シートの側壁がプラスチックフレーム上にも配置され、反射シート自身が光線を反射する効果により、従来の直下型光源モジュールであれば仕切りまたは枠フレームまで伝達される光線が、本考案の実施例の光源モジュールにおいては反射シートに反射されるため、光利用率をさらに高めることができる。本考案の実施例の表示装置は前記光源モジュールを用いるため、同じく光利用率を高めることができ、かつ重量が比較的に軽いという利点を有する。
本考案の前記特徴と利点をより明確に、分かりやすく示すために、以下は好ましい実施例を挙げて、かつ図面を参照しながら詳しく説明する。
本考案の一実施例の光源モジュールの断面概略図。 本考案の一実施例の光源モジュールの俯瞰概略図。 本考案の別の実施例の光源モジュールの断面概略図。 本考案の別の実施例の光源モジュールの断面概略図。 本考案の一実施例の表示装置の断面概略図。
本考案の前記及びその他の技術内容、特徴及び効果を明確に示すために、以下は図面を参照しながら、好ましい実施例を詳しく説明する。以下の実施例で言及される方向用語、例えば、上、下、左、右、前または後などは図面を参照する方向のみである。従って、これらの方向用語は説明を目的とし、本考案を制限するものではない。
図１は本考案の一実施例の光源モジュールの断面概略図である。図２は本考案の一実施例の光源モジュールの一部エリアの俯瞰概略図である。図１及び図２を参照すると、本実施例の光源モジュール１０は基板１００、反射シート２００、複数個の発光素子３００、接着層４００及びプラスチックフレーム５００を含む。反射シート２００は基板１００上に配置され、かつ側壁２１０、突起部２２０及び複数個の開口２３０を有する。複数個の発光素子３００は基板１００上に配置され、これらの発光素子３００がそれぞれこれらの開口２３０に対応して穿設される。接着層４００は例えば基板１００及び反射シート２００の間に配置される。プラスチックフレーム５００は基板１００上に配置され、かつ反射シート２００及び複数個の発光素子３００を囲む。
反射シート２００の突起部２２０が基板１００から離れる方向へ突出し、かつ、俯瞰方向において、複数個の網目を有する網状構造になっており（図２が示すように）、複数個の調光エリアＡが定義されている。本実施例において、複数個の調光エリアＡが例えばアレイ状に配列されているが、これに限定されない。複数個の開口２３０がそれぞれこれらの調光エリアＡに対応し、即ち、各調光エリアＡ内にすべて一つの発光素子３００がある。隣接する任意二つの発光素子３００の間が反射シート２００の突起部２２０によって隔離されている。また、基板１００上における突起部２２０の高さが基板１００上における発光素子３００の高さより大きい。これにより、各調光エリアＡ内の発光素子３００が発した光線Ｌが別の調光エリアＡへ漏れる確率を下げることができ、輝度コントラスト及び調光効果を影響することを防ぐ。図１及び図２における複数個の開口２３０及び複数個の調光エリアＡの数は概略に過ぎず、これに限定されない。
また、反射シート２００の側壁２１０は、例えば、プラスチックフレーム５００上に配置される。具体的に言うと、側壁２１０は反射シート２００がプラスチックフレーム５００に接触している延伸部分である。プラスチックフレーム５００は頂面５１０、底面５２０、外側面５３０及び内側面５４０を有する。頂面５１０と底面５２０が対向し、外側面５３０と内側面５４０が対向する。本実施例において、反射シート２００の側壁２１０が、例えば、内側面５４０及び頂面５１０上に配置されるが、これに限定されない。別の実施例において、反射シート２００の側壁２１０が内側面５４０のみに配置されてもよい。
本実施例において、反射シート２００は例えば一体成型であるが、これに限定されない。具体的に言うと、反射シート２００は、平らな反射シートに真空成形（Ｖａｃｕｕｍ ｆｏｒｍｉｎｇ）工程を行って突起部２２０が形成されたものである。本考案は突起部の形状について特に制限がなく、設計ニーズによって調整することが可能であり、かつ、反射シート２００が例えば複数の反射シートを繋ぎ合わせて形成したものであってもよい。
基板１００は、例えばプリント回路板であって、反射シート２００、発光素子３００及びプラスチックフレーム５００を搭載するための硬い板または柔らかい板であり、かつ、基板１００によって発光素子３００を発光させる。
発光素子３００は発光ダイオードであってもよいが、その他の種類の発光素子であってもよい。また、発光素子３００は、一枚のウエハーから直接切り出され、かつパッケージされていない発光チップ、例えば、発光ダイオードチップであってもよい。例を挙げると、前記発光ダイオードチップは、例えば、主波長が青色光を発する結晶粒子級の窒化物発光ダイオードチップであるが、これに限定されない。図１は発光素子３００の数が３である例を示しているが、これに限定されない。また、図２が示すように、発光素子３００は基板１００上にアレイ状に配列される。なお、図２は突起部２２０の形状及び複数個の調光エリアＡと複数個の発光素子３００の配列方式を示しているが、複数個の調光エリアＡと複数個の発光素子３００の形状と数を概略的に示すのみであり、本考案はこれについて特に限定しない。
接着層４００の作用は反射シート２００を基板１００上に固定することであるため、この効果を達成できるものであれば、本考案は接着層４００の材質について特に限定しない。例を挙げると、接着剤または接着テープであっても、熱伝導効果を有する熱伝導接着剤などを選択してもよい。本実施例において、接着層４００は例えば基板１００及びプラスチックフレーム５００の間にも配置されるが、これに限定されない。従来の一般的なプラスチックフレームの固定方式はネジ固定またはフック固定があるが、ネジ固定は比較的に長い組立て時間を必要とし、フックは変形し易い問題がある。本実施例の光源モジュール１０は接着層４００によりプラスチックフレーム５００を基板１００上に直接貼り合わせるもので、組立て工程が比較的に簡単であり、かつ時間とコストを節約することができる。
本実施例の光源モジュール１０は、例えば光学フィルムグループ６００をさらに含み、プラスチックフレーム５００上に配置され、かつプラスチックフレーム５００に支持される。光学フィルムグループ６００は少なくとも一つの光学フィルムを含む。光学フィルムグループ６００の少なくとも一つの光学フィルムは例えば偏光輝度強化フィルム、拡散フィルム、プリズムシートまたは複合式プリズムシートなどであるが、これらに限定されない。本考案は少なくとも一つの光学フィルムの数を限定せず、一枚または複数枚であってもよいが、本実施例では三枚の光学フィルム６１０、６２０、６３０を例とし、かつ、順にプラスチックフレーム５００上に積層されている。また、光学フィルム機能の違いにおって、光学フィルム６１０、６２０、６３０としてそれぞれ異なる種類のフィルムを選んでもよい。なお、図２では反射シート２００の突起部２２０の形状を明確に示すために光学フィルムグループ６００を示していない。
本実施例の光源モジュール１０において、反射シート２００は網状の突起部２２０を有し、かつ複数個の調光エリアＡを定義し、複数個の発光素子３００がそれぞれ複数個の調光エリアＡ中に対応して配置されている。従って、突起部２２０が従来の直下型光源モジュール中の仕切りに取って代わり、エリア調光効果を達成すると同時に、光源モジュール１０の重量を低減することができる。また、反射シート２００の側壁２１０がプラスチックフレーム５００上にも配置されているため、反射シート２００自身が光線Ｌを反射する効果により、従来の直下型光源モジュールであれば仕切りまたは枠フレームまで伝達される光線が、本実施例の光源モジュール１０では反射シート２００に反射されて、光利用率をさらに高めることができる。
図３は本考案の別の実施例の光源モジュールの断面概略図である。図３を参照すると、本実施例の光源モジュール１０ａと前記光源モジュール１０の構造及び利点が似ているため、以下は構造上の主な相違点のみについて説明する。本実施例の光源モジュール１０ａにおいて、反射シート２００ａの側壁２１０ａは例えば複数個の貫通孔２１１を有し、かつ、プラスチックフレーム５００ａが例えば透明な導光プラスチックフレームである。原則として、これらの貫通孔２１１の口径Ｄ１が複数個の開口２３０の口径Ｄ２より小さいが、これに限定されない。複数個の貫通孔２１１の用途は、光源モジュール１０ａの縁部まで伝達された光線Ｌがこれらの貫通孔２１１を通った後にプラスチックフレーム５００ａに入射できるようにすることである。本実施例の光源モジュール１０ａは、例えば、プラスチックフレーム５００ａの外側面５３０及び底面５２０に配置された反射層７００をさらに含む。光線Ｌがプラスチックフレーム５００ａに入射した後、反射層７００に反射され、その後プラスチックフレーム５００ａの頂面５１０及び内側面５４０に位置する反射シート２００ａの側壁２１０ａの前記貫通孔２１１を通って射出される。本考案は貫通孔２１１の数、サイズ及び分布密度などについて特に限定せず、設計ニーズに基づいて調整することができる。以上の設計により、本実施例の光源モジュール１０ａは発光しない枠フレームエリアを減らすことができ、枠フレームの薄型下を実現し、フレームレスのような効果が得られる。
本実施例において、頂面５１０に配置された反射シート２００ａの側壁２１０ａが例えば、光学フィルムグループ６００を固定する湾曲部２１２を有する。具体的に言うと、湾曲部２１２はまず基板１００から離れる方向へ延伸し、その後複数個の発光素子３００に向かう方向へ湾曲し、即ち、湾曲部２１２は基板１００から離れる方向へ延伸した後、実質上基板１００に平行であり、かつプラスチックフレーム５００ａに囲まれたエリア内に向かう方向へ湾曲して延伸することで、湾曲部２１２とプラスチックフレーム５００ａの頂面５１０に位置する一部の反射シート２００ａとが共同して略溝状の構造を形成し、光学フィルムグループ６００の縁部がプラスチックフレーム５００ａの頂面５１０に位置する一部の反射シート２００ａによって支持され、かつ、湾曲部２１２とプラスチックフレーム５００ａの頂面５１０に位置する一部の反射シート２００ａとが共同して形成する略溝状の構造内に位置する。本実施例の湾曲部２１２は例示に過ぎず、本考案の光学フィルムグループ６００の固定方式を制限するものではない。湾曲部２１２は例えば前記光源モジュール１０にも適用可能である。また、湾曲部２１２にも複数個の貫通孔２１１を配置することが可能であり、例えば、湾曲部２１２中の基板１００に平行し、かつプラスチックフレーム５００ａに囲まれたエリア内に向かう方向の部分において、複数個の貫通孔２１１を有し、これにより、プラスチックフレーム５００ａから射出された光線Ｌが依然として光学フィルムグループ６００を通った後、再度前記湾曲部２１２の複数個の貫通孔２１１から射出されるため、発光しないフレームエリアを減らすことができるほか、フレームレスの効果を実現し、かつ、光線Ｌが直接射出される機会を減らし、周縁輝線の現象を減らすことができる。
本実施例の光源モジュール１０ａは、例えば、プラスチックフレーム５００ａの外側面５３０に配置され、かつ基板１００の側面１１０まで延伸する遮光層８００をさらに含む。遮光層８００は例えば遮光接着テープまたは遮光インクなどであるが、これに限定されない。本実施例の遮光層８００は例えば湾曲部２１２まで延伸し、即ち、遮光層８００は光源モジュール１０ａの側辺に配置されて、光線を吸収し、光漏れを防止する。湾曲部２１２の基板１００から離れる方向へ延伸する部分に貫通孔２１１がなく、及びプラスチックフレーム５００ａに外側面５３０に反射層７００が配置されている場合、遮光層８００を配置しなくてもよい。
図４は本考案の別の実施例の光源モジュールの断面概略図である。図４を参照すると、本実施例の光源モジュール１０ｂと前記光源モジュール１０の構造及び利点が似ているため、以下は構造上の主な相違点のみについて説明する。本実施例の光源モジュール１０ｂにおいて、反射シート２００ｂはさらに対向する第一表面２０１及び第二表面２０２を有する。第一表面２０１が基板１００から離れており、第二表面２０２が基板１００に面している。接着層４００は例えば第二表面２０２及び基板１００に接続される。第一表面２０１は例えば複数個の微構造２４０を有し、図４において突出した丸い点で示されているが、これに限定されない。これらの微構造２４０は反射シート２００ｂが光線を散乱させる能力を高めることができ、さらに光源モジュール１０ｂ全体の出光均一度を高めることができる。微構造２４０の設計の他、別の実施例において、第一表面２０１に粗化処理を施し、第一表面２０１の表面の粗さを第二表面２０２より大きくすることでも、同じように光線を散乱させる効果を高めることができる。前記の設計も光源モジュール１０、１０ａに応用することが可能であり、湾曲部２１２も光源モジュール１０ｂに応用することが可能であり、本考案は光源モジュール１０、１０ａ、１０ｂの構造設計の組み合わせ方式について特に限定しない。
図５は本考案の一実施例の表示装置の断面概略図である。図５を参照すると、本実施例の表示装置１は前記の光源モジュール１０及び表示パネル２０を含む。表示パネル２０は光源モジュール１０の出光側に配置されている。表示パネル２０は液晶表示パネルまたはその他の非自己発光の表示パネルであってもよい。光源モジュール１０は面光源Ｌ１を表示パネル２０に提供し、表示光源とする。この光源モジュール１０を前記の任意の実施例の光源モジュールに取り替えることができる。本実施例の表示装置１の光源モジュール１０が光利用率を高めることでき、かつ重量が比較的に軽いという利点を有するため、この光源モジュール１０を用いた表示装置１も光利用率を高めることができると同時に、重量が比較的に軽いという利点を有する。
以上を纏めると、本考案の実施例の光源モジュールにおいて、反射シートが網状になっている突起部を有し、かつ複数個の調光エリアを定義し、複数個の発光素子がそれぞれ複数個の調光エリア中に対応して配置される。従って、突起部が従来技術の直下型光源モジュール中の仕切りに取って代わり、エリア調光効果を達成すると同時に、光源モジュールの重量を低減することができる。また、反射シートの側壁がプラスチックフレーム上にも配置されているため、反射シート自身の光線を反射する効果により、従来の直下型光源モジュールであれば仕切りまたは枠フレームまで伝達された光線が、本考案の実施例の光源モジュールでは反射シートに反射されるため、光利用率をさらに高めることができる。本考案の実施例の表示装置は前記光源モジュールを用いるため、同じく光利用率を高めることができ、かつ重量が比較的に軽いという利点を有する。
以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、これを以って本発明の実施範囲を制限すべきではない。即ち、本発明の請求の範囲及び発明の内容を基に行った簡単かつ等価な変更と修正はすべて本発明の範囲内に属する。また、本発明の任意の実施例または請求項は必ずしも本発明で開示されたすべての目的または利点または特徴を備えるとは限らない。また、要約書と発明の名称は特許文献検索に利用されるものであり、本発明の権利範囲を制限するものではない。また、明細書または請求の範囲で言及される「第一」、「第二」等の用語は素子（ｅｌｅｍｅｎｔ）の名称を示し、または異なる実施例や範囲を区別するものであり、素子の数の上限または下限を制限するものではない。
１ 表示装置
１０、１０ａ、１０ｂ 光源モジュール
２０ 表示パネル
１００ 基板
２００、２００ａ、２００ｂ 反射シート
２０１ 第一表面
２０２ 第二表面
２１０、２１０ａ 側壁
２１１ 貫通孔
２１２ 湾曲部
２２０ 突起部
２３０ 開口
３００ 発光素子
４００ 接着層
５００、５００ａ プラスチックフレーム
５１０ 頂面
５２０ 底面
５３０ 外側面
５４０ 内側面
６００ 光学フィルムグループ
６１０、６２０、６３０ 光学フィルム
７００ 反射層
８００ 遮光層
Ａ 調光エリア
Ｄ１、Ｄ２：口径
Ｌ 光線
Ｌ１ 面光源

Claims (12)

  1. 光源モジュールであって、
    前記光源モジュールは基板、反射シート、複数個の発光素子、接着層及びプラスチックフレームを含み、
    前記反射シートが前記基板上に配置され、かつ、側壁、突起部及び複数個の開口を有し、前記突起部が前記基板から離れる方向へ突出し、かつ、複数個の網目を有する網状構造を成して、複数個の調光エリアを定義し、前記複数個の開口がそれぞれ前記複数個の調光エリアに対応し、
    前記複数個の発光素子が前記基板上に配置され、前記複数個の発光素子がそれぞれ前記複数個の開口に対応して穿設され、
    前記接着層が前記基板及び前記反射シートの間に配置され、
    前記プラスチックフレームが前記基板上に配置され、かつ前記反射シート及び前記複数個の発光素子を囲み、
    前記反射シートの前記側壁が前記プラスチックフレーム上に配置されることを特徴とする、光源モジュール。
  2. 前記プラスチックフレームは頂面、底面、外側面及び内側面を有し、前記頂面と前記底面が対向し、前記外側面と前記内側面が対向し、前記反射シートの前記側壁が前記内側面及び前記頂面上に配置され、前記側壁が複数個の貫通孔を有し、前記プラスチックフレームが透明な導光プラスチックフレームであることを特徴とする、請求項１に記載の光源モジュール。
  3. 前記外側面及び前記底面に配置された反射層をさらに含むことを特徴とする，請求項２に記載の光源モジュール。
  4. 前記頂面に配置された前記側壁が湾曲部を有し、
    前記湾曲部は、先に前記基板から離れる方向へ延伸し、後に前記複数個の発光素子に向かう方向へ湾曲し、前記湾曲部は光学フィルムを固定することを特徴とする、請求項２に記載の光源モジュール。
  5. 前記複数個の貫通孔の口径が前記複数個の開口の口径より小さいことを特徴とする、請求項２に記載の光源モジュール。
  6. 前記接着層は前記基板及び前記プラスチックフレームの間にも配置されることを特徴とする、請求項１に記載の光源モジュール。
  7. 前記外側面に配置され、かつ前記基板の一側面まで延伸する遮光層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の光源モジュール。
  8. 前記反射シートは対向する第一表面及び第二表面をさらに含み、
    前記第一表面が前記基板から離れており、前記第二表面が前記基板に面し、前記第一表面が複数個の微構造を有することを特徴とする、請求項１に記載の光源モジュール。
  9. 前記反射シートは対向する第一表面及び第二表面をさらに含み、前記第一表面が前記基板から離れており、前記第二表面が前記基板に面し、前記第一表面の表面粗さが前記第二表面より大きいことを特徴とする、請求項１に記載の光源モジュール。
  10. 前記反射シートは一体成型であることを特徴とする、請求項１に記載の光源モジュール。
  11. 前記反射シートは複数のシートが繋ぎ合わせることで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の光源モジュール。
  12. 表示装置であって、
    前記表示装置は光源モジュール及び表示パネルを含み、
    前記光源モジュールが基板、反射シート、複数個の発光素子、接着層及びプラスチックフレームを含み、
    前記反射シートが前記基板上に配置され、かつ側壁、突起部及び複数個の開口を有し、
    前記突起部が前記基板から離れる方向へ突出し、かつ、複数個の網目を有する網状構造を成して、複数個の調光エリアを定義し、
    前記複数個の開口がそれぞれ前記複数個の調光エリアに対応し、
    前記複数個の発光素子が前記基板上に配置され、前記複数個の発光素子がそれぞれ前記複数個の開口に対応して穿設され、
    前記接着層が前記基板及び前記反射シートの間に配置され、
    前記プラスチックフレームが前記基板上に配置され、かつ前記反射シート及び前記複数個の発光素子を囲み、前記反射シートの前記側壁が前記プラスチックフレーム上に配置され、
    前記表示パネルが前記光源モジュールの出光側がに配置されることを特徴とする、表示装置。
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