JP3238488U - バックライトモジュール及びディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】軽量薄型ディスプレイに適用され、良好な光学品質を維持できるバックライトモジュールを提供する。【解決手段】バックライトモジュールは、複数の発光ユニット及び第１の光学フィルムシートを含み、複数の発光ユニットは、間隔を置いて配列され、投光可能であり、第１の光学フィルムシートは、発光ユニットに向かう表面に複数の拡散部及び複数の集光部が形成され、複数の拡散部は、それぞれ複数の発光ユニットの位置に対応し、対応する発光ユニットを被覆し、複数の集光部は複数の拡散部以外の他の位置に分布する。ディスプレイは、バックライトモジュール及び表示パネルを含み、拡散部及び集光部と発光ユニットとの間の位置合わせにより、バックライトモジュールは光混合距離が小さい場合に光線を均一化することができ、ディスプレイは厚さを減少させる場合に光学品質を保持し、同じ厚さを維持する場合に光学品質を向上させる。【選択図】図１

Description

本考案は、バックライトモジュールに関し、特に光学品質を向上させるバックライトモジュール、及び前記バックライトモジュールが適用されるディスプレイに関する。

現在の大型ディスプレイは、直下型バックライトモジュールを介して表示パネルに投光されることが多く、前記直下型バックライトモジュールは、バックプレート及び複数の発光ユニットを含み、該複数の発光ユニットは、該バックプレートに間隔を置いて設置されており、かつ前記表示パネルに光線を投射することができる。前記ディスプレイにおいて、表示パネルにおける該複数の発光ユニットに直接対応する部分は、該複数の発光ユニットから直射する光線を受光するため、より明るい効果を呈し、表示パネルにおける該複数の発光ユニットに直接対応していない部分は、暗くかつ暗領域を形成し、これにより前記表示パネルは明らかな明暗差を呈し、悪い光学品質をもたらす。

前記状況を改善するために、前記表示パネルと直下型バックライトモジュールとの間の間隔距離を調整する必要があり、前記間隔距離が大きいほど、隣接する発光ユニットからの光線は互いに混合することができ、該複数の発光ユニットの間の領域の輝度を向上させ、これにより前記ディスプレイの光射出均一性及び光学品質を向上させる。

しかしながら、現在の市場需要は、軽量薄型のディスプレイに偏っているため、表示パネルと直下型バックライトモジュールとの間の間隔距離を短縮しなければならず、このようにしてディスプレイの光射出均一性及び光学品質が低下され、依然として改善される余裕がある。

本考案の主な目的は、軽量薄型ディスプレイに適用されかつ良好な光学品質を維持することができるバックライトモジュールを提供することである。

前記目的を達成するために、本考案のバックライトモジュールは、複数の発光ユニット及び第１の光学フィルムシートを含み、前記複数の発光ユニットは、間隔を置いて配列されており、かつ投光可能であり、前記第１の光学フィルムシートは、前記発光ユニットに向かう表面に複数の拡散部及び複数の集光部が形成されており、該複数の拡散部は、それぞれ該複数の発光ユニットの位置に対応しており、各拡散部は、対応する発光ユニットを被覆しており、該複数の集光部は該複数の拡散部以外の他の位置に分布されている。

本考案のバックライトモジュールの該複数の発光ユニットと該第１の光学フィルムシートとの間に光混合距離が離隔され、該複数の発光ユニットが該第１の光学フィルムシートに投光する時、該複数の発光ユニットの位置に対応しかつそれを被覆する該複数の拡散部は、強度の強い光線を受光し、前記光線を拡散及び霧化することができる。該複数の集光部は、隣接する発光ユニットの間に対応する位置に設置されており、強度の弱い光線を受光し、かつ前記光線を集中して補強することができ、二つの隣接する発光ユニットの間の暗領域の輝度を改善することに役立つ。したがって、該第１の光学フィルムシートの拡散部及び集光部と該複数の発光ユニットとの位置合わせにより、前記バックライトモジュールの全体の光射出面の均一化に役立つため、前記バックライトモジュールの光射出均一性を向上させる。

前記目的を達成するために、本考案は、さらにディスプレイを提供し、それは、
前記バックライトモジュールと、
該第１の光学フィルムシートの該複数の発光ユニットの反対側に位置している表示パネルと、を含む。

該表示パネルは、前記バックライトモジュールの投光を受光し、前記バックライトモジュールは光混合距離が小さい場合に光線を均一化することができる。したがって、前記バックライトモジュールを応用することにより、本考案のディスプレイは厚さを減少させる場合に依然として光学品質を保持し、同じ厚さを維持する場合に光学品質を向上させることができる。

本考案のバックライトモジュールの第１の種類の好ましい実施例の平面概略図である。 本考案のバックライトモジュールの拡散部が発光ユニットの投光を受光する概略図である。 本考案のバックライトモジュールの集光部が発光ユニットの投光を受光する概略図である。 本考案のバックライトモジュールの第１の光学フィルムシートの拡散部と集光部の配列方式の平面概略図である。 本考案のバックライトモジュールの第１の光学フィルムシートの拡散部と集光部の別の配列方式の平面概略図である。 本考案のバックライトモジュールの第２の種類の好ましい実施例の一態様の平面概略図である。 本考案のバックライトモジュールの第２の種類の好ましい実施例の別の態様の平面概略図である。 本考案のバックライトモジュールの第１の種類の好ましい実施例における拡散板が設置される概略図である。 本考案のバックライトモジュールの第２の種類の好ましい実施例における拡散板が設置される概略図である。 本考案のバックライトモジュールの第１の種類の好ましい実施例における平面状反射シートが設置される概略図である。 本考案のバックライトモジュールの第１の種類の好ましい実施例における収容溝を有する反射シートが設置される概略図である。 本考案のディスプレイの好ましい実施例の平面概略図である。

図１に示すように、複数の発光ユニット１０及び第１の光学フィルムシート２０を含む本考案のバックライトモジュールの第１の種類の好ましい実施例である。

図１に示すように、該複数の発光ユニット１０は、間隔を置いて配列されており、かつ投光可能である。

図１に示すように、該第１の光学フィルムシート２０は、前記発光ユニット１０に向かう表面に複数の拡散部２１及び複数の集光部２２が形成されており、該複数の拡散部２１は、それぞれ複数の発光ユニット１０の位置に対応しており、各拡散部２１は、前記発光ユニット１０を被覆しており、即ち各拡散部２１はそれに対応する発光ユニット１０の光軸線に位置しており、該複数の集光部２２は、該複数の拡散部２１以外の他の位置に分布されている。

ここで、図２及び図３に示すように、該複数の発光ユニット１０が該第１の光学フィルムシート２０へ投光する時、該複数の拡散部２１が該複数の発光ユニット１０の位置に対応しているため、前記発光ユニット１０が直接投射した強度の強い光線を拡散することができ、該複数の集光部２２が該複数の拡散部２１以外の他の位置に分布しており、かつ隣接する発光ユニット１０の間の位置に対応しているため、強度が弱い光線を受光し、かつ前記光線を集中して補強することができ、これにより前記バックライトモジュールの光射出均一性を向上させる。

また、該第１の光学フィルムシート２０の集光部２２は、光線を集中し、前記バックライトモジュールの光射出均一性を向上させるため、前記バックライトモジュールにおける前記発光ユニット１０を配置する密度を低減させることができ、該複数の発光ユニット１０の数を減少させることができ、したがってコストを低減することができる。また、従来の拡散板の厚さは、一般的に本考案に開示された光学フィルムシートよりも大きく、本考案のバックライトモジュールにおいて少なくとも一枚の第１の光学フィルムシート２０を利用して少なくとも一つの従来の拡散板を取り替えることで、バックライトモジュール自体の厚さを効果的に低減することができ、市場での軽量薄型のディスプレイの需要に合致すると共に、前記バックライトモジュールの光射出均一性を向上させることができる。

本考案の好ましい実施例において、該第１の光学フィルムシート２０の該複数の拡散部２１及び該複数の集光部２２は、ロールトゥロール方式により形成することができ、該複数の拡散部２１は、凹凸の表面を有するため、該複数の拡散部２１を通過する光線は、乱反射し、光線に拡散及び霧化の光学効果を呈させる。また、各集光部２２に複数の集光構造２２１が形成されており、該複数の集光構造２２１は前記発光ユニット１０からの光線を屈折させ、前記光線の光射出方向を前記発光ユニット１０の光軸の方向により近づけることができ、これにより前記集光部２２の集光効果を向上させることができる。各集光構造２２１の断面は、三角形を呈し、各集光構造２２１はプリズム構造であり、図３に示すように、前記プリズム構造の屈折により、傾斜方向で前記集光構造２２１に入射した光線は前記発光ユニット１０の光軸方向に近い方向で出射され、該複数の集光部２２に輝度を強める効果を持たせている。

また、各集光部２２における該複数の集光構造２２１は、ストライプ状の微細構造であり、前記ストライプ状の微細構造は、直線又は曲線に沿って延伸することができ、かつ異なる前記集光部２２のストライプ状の微細構造の延伸方向は、同じ又は異なる方向であってもよく、いずれも光線の輝度を効果的に向上させることができる。例えば、図３に示すように、前記発光ユニット１０は、Ｘ方向とＹ方向とに沿ってアレイ状(array)に配列されており、前記発光ユニット１０の光軸はＺ方向に平行であり、各集光部２２における該複数の集光構造２２１は同一方向に沿って延伸しており、例えばＹ方向に延伸していることで、各集光部２２における前記集光構造２２１は前記発光ユニット１０がＺ方向に向かってＸ方向に偏向し射出する光線を受光すると共に、かつ非Ｙ方向からの光線を屈折してＺ方向に射出することに役立つ。

好ましくは、図１～図３に示すように、各発光ユニット１０は投光面１１を有し、前記発光ユニット１０は該投光面１１から光を射出し、各拡散部２１は対応する発光ユニット１０の投光面１１よりも面積が小さくないことにより、前記拡散部２１は、対応する発光ユニット１０から直接投射された光線を完全に受光することができ、各発光ユニット１０の発する直上の光線が該拡散部２１以外の領域を直接通過することにより輝点を生成することを回避することができる。

好ましくは、該第１の光学フィルムシート２０の該複数の拡散部２１及び該複数の集光部２２は、異なる方式で配列することができ、図４に示すように、配列方式において、該第１の光学フィルムシート２０の該複数の拡散部２１は、碁盤目状に互い違いに配列されており、該複数の集光部２２は互いに隣接せず、また図５に示すように、別の配列方式において、該複数の拡散部２１は、アレイ状に配列されており、かつ各拡散部２１は複数の隣接する前記集光部２２により囲まれており、二種類の配列方式において、各拡散部２１はいずれも対応する発光ユニット１０を被覆しており、前記集光部２２は隣接する発光ユニット１０の間の位置に対応していることで、前記バックライトモジュールは均一な光射出効果を達成することができる。

図６に示すように、本考案のバックライトモジュールの第２の種類の好ましい実施例の一態様であり、該第１の光学フィルムシート２０Ａは、前記発光ユニット１０から離れた別の表面に複数の拡散部２１及び複数の集光部２２が形成されており、かつ該第１の光学フィルムシート２０Ａの二つの表面の拡散部２１の位置は互いに対応しており、即ち該第１の光学フィルムシート２０Ａの二つの表面の拡散部２１はそれに対応する発光ユニット１０の光軸線に位置している。したがって、該複数の発光ユニット１０が投射した光線は、該第１の光学フィルムシート２０Ａにおける前記発光ユニット１０の表面に隣接する拡散部２１及び集光部２２を通過した後、該第１の光学フィルムシート２０Ａにおける前記発光ユニット１０の表面から離れた拡散部２１及び集光部２２により、光線をさらに均一化するため、前記バックライトモジュールの光射出均一性を効果的に向上させることができる。

図７に示すように、本考案のバックライトモジュールの第２の種類の好ましい実施例の別の態様であり、前記バックライトモジュールはさらに第２の光学フィルムシート４０を含み、該第２の光学フィルムシート４０は、該第１の光学フィルムシート２０の該複数の発光ユニット１０の反対側に位置しており、かつ複数の拡散部４１及び複数の集光部４２が形成されており、ここで、該第２の光学フィルムシート４０と該第１の光学フィルムシート２０は隣接するか又は間隔を置いて設置されている。図７に示す第２の好ましい実施例において、該第２の光学フィルムシート４０は該第１の光学フィルムシート２０と隣接して設置されている。該第２の光学フィルムシート４０の拡散部４１及び集光部４２は、該第１の光学フィルムシート２０から離れた表面に位置しており、かつ該第２の光学フィルムシート４０の拡散部４１はそれぞれ該第１の光学フィルムシート２０の拡散部２１の位置に対応しており、即ち該第１の光学フィルムシート２０の拡散部２１、該第２の光学フィルムシート４０の拡散部４１は、それに対応する発光ユニット１０の光軸線に位置している。したがって、該第２の光学フィルムシート４０の拡散部４１及び集光部４２も図４又は図５に示すように該第１の光学フィルムシート２０の拡散部２１と集光部２２の配列方式を呈することができる。一方では、該複数の発光ユニット１０が光軸に沿って投射する光線は、該第１の光学フィルムシート２０における拡散部２１を通過した後、該第２の光学フィルムシート４０における拡散部４１を通過することにより、それに対応する発光ユニット１０の光線をさらに霧化し、ここでの輝度を低減させる。他方では、該複数の発光ユニット１０が斜め方向に投射する光線は、該第１の光学フィルムシート２０における集光部２２を通過した後、該第２の光学フィルムシート４０における集光部４２を通過することにより、光線の光射出方向を光軸に近づけ、二つの隣接する発光ユニット１０の間に存在する暗領域の輝度を改善することに役立ち、このようにして前記バックライトモジュールの全体の光射出面の均一化に役立ち、したがって前記バックライトモジュールの光射出均一性を向上させ、製造コストを低減するように、前記第２の光学フィルムシート４０と前記第１の光学フィルムシート２０は構造が同じであるフィルムシートであることが好ましい。

前記バックライトモジュールの他の実施例において、図８及び図９に示すように、前記バックライトモジュールは、拡散板５０を含み、該拡散板５０は、図８に示すように該第１の光学フィルムシート２０と該複数の発光ユニット１０との間に設置することができ、又は図９に示すように該第１の光学フィルムシート２０と該第２の光学フィルムシート４０との間に設置することができ、これにより、該第２の光学フィルムシート４０と該第１の光学フィルムシート２０を間隔を置いて設置し、製造業者は製品の設計要求に応じて選択することができ、光線の均一性を向上させるように、該拡散板５０は、該複数の発光ユニット１０からの光線を拡散することができる。

図１０に示すように、前記バックライトモジュールは、反射シート６０を含み、該反射シート６０は、該複数の発光ユニット１０の裏側、即ち該複数の発光ユニット１０の投光面１１から離れた側に設置されており、ここで、該反射シート６０は異なる態様を有し、図１０に示すように、一態様では、該反射シート６０Ａは平面状を呈し、光線が該反射シート６０Ａに射出される場合、該反射シート６０Ａは光線を該第１の光学フィルムシート２０に反射し、これにより前記バックライトモジュールの光射出輝度を向上させる。又は図１１に示すように、別の態様では、該反射シート６０Ｂは、複数の収容溝６１を有し、該複数の発光ユニット１０はそれぞれ該複数の収容溝６１内に対応して設置されており、ここで、該複数の収容溝６１はそれぞれ開口６１１を有し、前記開口６１１は該第１の光学フィルムシート２０に向き、かつ前記開口６１１の面積は前記収容溝６１の裏側の面積よりも大きく、これにより、前記収容溝６１１の断面は、上面が広く下面が狭くなるように形成されており、前記発光ユニット１０が該投光面１１から発した光線は、該反射シート６０Ｂの収容溝６１１の内側面に投射される時、反射されて前記開口６１１により該第１の光学フィルムシート２０に投射され、即ち前記発光ユニット１０の側方向に射出される光線は、光軸の方向に沿って反射され、これにより前記バックライトモジュールの光射出輝度を向上させる。

ここで、前記収容溝６１を有する態様の反射シート６０は、前記発光ユニット１０へ向かう表面に該複数の拡散部２１及び該複数の集光部２２が形成された態様の第１の光学フィルムシート２０と組み合わせて、前記バックライトモジュールは好ましい光学品質を有し、好ましくは、各拡散部２１の面積は、対応する発光ユニット１０に設置された収容溝６１の開口６１１の面積よりも小さいことで、該第１の光学フィルムシート２０における拡散部２１の面積が大きすぎ、二つの隣接する拡散部２１の間の集光部２２の面積が小さすぎることにより、二つの隣接する発光ユニット１０の間に存在する暗領域の輝度を向上させる効果が良くない状況を招くことを回避することができる。

さらに、図３及び図１０に示すように、該複数の発光ユニット１０と該第１の光学フィルムシート２０との間に空気層３０を有し、発光ユニット１０から発した光線は、前記集光部２２に入射し、前記空気層３０に屈折される時、該反射シート６０の反射により、前記空気層３０で複数回屈折し、かつ残りの発光ユニット１０から射出された光線と光の混合を行い、さらに前記バックライトモジュールの光射出均一性を向上させることができる。さらに、本考案の第１の光学フィルムシート２０の集光部２２は、該複数の発光ユニット１０へ向かう表面に形成されるため、図３に示すように、前記集光部２２は前記光線を集中して補強することができる以外、一部の光線を該複数の発光ユニット１０に屈折して光の混合を行うことができ、これにより本考案のバックライトモジュールは優れた光射出均一性を有する。

ここで、図３及び図１０に示すように、前記空気層３０の厚さは、光混合距離Ｌであり、即ち該第１の光学フィルムシート２０の該複数の発光ユニット１０に向かう表面から該複数の発光ユニット１０の投光面１１までの間の距離であり、該空気層３０は、前記発光ユニット１０の光混合効果を向上させることができる。前記空気層３０の厚さが厚いほど、該空気層３０内を光線が進む経路が長くなり、良好な光混合効果が得られるため、前記光混合距離Ｌが大きい場合、前記バックライトモジュールの光射出均一性を向上させることができ、前記光混合距離Ｌが小さい場合、前記バックライトモジュールは、依然として該第１の光学フィルムシート２０の拡散部２１と該複数の発光ユニット１０との間の位置合わせにより光線を均一化して、光射出均一性を維持することができる。

図１２に示すように、本考案のディスプレイの好ましい実施例であり、それは前記バックライトモジュール及び表示パネル７０を含み、該表示パネル７０は、該第１の光学フィルムシート２０の該複数の発光ユニット１０の反対側に位置し、別の前記バックライトモジュールの第２の種類の好ましい実施例において、該表示パネル７０は、該第２の光学フィルムシート４０の該第１の光学フィルムシート２０の反対側に位置する。なお、本考案のディスプレイは、図６～図１１のバックライトモジュールを応用することができるが、ここで説明を省略する。

該表示パネル７０は、前記バックライトモジュールの投光を受光し、前記バックライトモジュールは前記光混合距離Ｌが小さい場合に光線を均一化することができ、かつ前記光混合距離Ｌを維持する場合に光射出均一性を向上させることができるため、本考案のディスプレイは、厚さを減少させる場合に依然として光学品質を保持し、同じ厚さを維持する場合に光学品質を向上させることができる。

１０ 発光ユニット
１１ 投光面
２０、２０Ａ 第１の光学フィルムシート
２１ 拡散部
２２ 集光部
２２１ 集光構造
３０ 空気層
４０ 第２の光学フィルムシート
４１ 拡散部
４２ 集光部
５０ 拡散板
６０、６０Ａ、６０Ｂ 反射シート
６１ 収容溝
６１１ 開口
７０ 表示パネル
Ｌ 光混合距離

Claims (6)

1. 複数の発光ユニット及び第１の光学フィルムシートを含むバックライトモジュールであって、
   前記複数の発光ユニットは、間隔を置いて配列されており、かつ投光可能であり、
   前記第１の光学フィルムシートは、前記発光ユニットに向かう表面に複数の拡散部及び複数の集光部が形成されており、該複数の拡散部は、それぞれ該複数の発光ユニットの位置に対応しており、各拡散部は、対応する発光ユニットを被覆しており、該複数の集光部は該複数の拡散部以外の他の位置に分布されているバックライトモジュール。
2. 該第１の光学フィルムシートにおける前記発光ユニットから離れた別の表面に複数の拡散部及び複数の集光部が形成されており、かつ該第１の光学フィルムシートの二つの表面の拡散部の位置は互いに対応している請求項１に記載のバックライトモジュール。
3. 第２の光学フィルムシートを含み、
   該第２の光学フィルムシートは、該第１の光学フィルムシートの該複数の発光ユニットの反対側に位置し、かつ複数の拡散部及び複数の集光部が形成されており、
   ここで、該第２の光学フィルムシートの拡散部及び集光部は、該第１の光学フィルムシートから離れた表面に位置しており、かつ該第２の光学フィルムシートの拡散部は、それぞれ該第１の光学フィルムシートの拡散部の位置に対応している請求項１に記載のバックライトモジュール。
4. 該第１の光学フィルムシートの該複数の拡散部は、互い違いに配列されており、該複数の集光部は、互いに隣接しない請求項１～３のいずれか一項に記載のバックライトモジュール。
5. 該第１の光学フィルムシートの該複数の拡散部は、アレイ状に配列されており、かつ各拡散部は、複数の隣接する前記集光部により囲まれている請求項１～３のいずれか一項に記載のバックライトモジュール。
6. 請求項１～３のいずれか一項に記載のバックライトモジュールと、
   該第１の光学フィルムシートの該複数の発光ユニットの反対側に位置している表示パネルと、を含むディスプレイ。
   

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