JP4547391B2 - 液晶ディスプレイおよびバックライトモジュール - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイに関するものである。特に、本発明は、液晶ディスプレイ用バックライトモジュールに関するものである。

一般の液晶ディスプレイは、通常、例えば液晶ディスプレイパネルなどの、カラーディスプレイ機能を有する部品を含む。液晶ディスプレイパネルは光を発しないので、バックライトモジュールを液晶ディスプレイパネルの下に配置し、光源として用いて、液晶ディスプレイパネルを照射することにより画像を表示しなければならない。

図１は、従来のバックライトモジュールの概略断面図である。図１を参照すると、従来のバックライトモジュール１００は、第１のフレーム１１０、第２のフレーム１２０、光源１３０、ランプの笠１３２、光ガイドプレート１４０、反射器１５０、拡散フィルム１６０を含む。光源１３０とランプの笠１３２は第１のフレーム１１０に配置され、光ガイドプレート１４０は光源１３０のそばに配置される。特に、光源１３０から発射される光Ｌの一部は、ランプの笠１３２で反射された後に、光ガイドプレート１４０に入る。

さらに、反射器１５０は光ガイドプレート１４０の底に配置され、拡散フィルム１６０は光ガイドプレート１４０の上部に配置される。詳細には、光ガイドプレート１４０に入る光は、反射器１５０で反射され、拡散フィルム１６０を通って発することにより、液晶ディスプレイパネル（図示せず）に均一な光源を提供する。

なお、ランプの笠１３２は、通常、金属材料でできている。金属材料は、より高価なだけではなくより重い。特に大型バックライトモジュール１００を組み立てたり、再加工したりするとき、ランプの笠１３２で多くの処理時間を費す。それにより、生産量に悪影響となる。

本発明は、高製造コストという問題を解決するバックライトモジュールを提供することを目的とする。また、本発明は、上述のバックライトモジュールを含む液晶ディスプレイを対象とし、それにより表示品質を改善して、液晶ディスプレイの製造コストを下げることを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明は、第１のフレーム、光ガイドプレート、光源を備えたバックライトモジュールを提供する。第１のフレームの内面は、少なくとも第１の反射域を有する。さらに、光ガイドプレートは第１のフレームに配置され、第１の反射域に隣接して位置し、光ガイドプレートは光入射面を持つ。さらに、光源は第１のフレームで、そして、第１の反射域と光入射面の間に配置される。第１の反射域は、光源から光入射面に入射される光を反射するのに適している。

本発明にかかる実施の形態では、第１のフレームの材料は、高反射材料からなる。

本発明にかかる実施の形態では、第１のフレームの材料は、高反射率の塗料またはコーティングが加えられた金属材料、高反射率の粒子が加えられたプラスチック材料、高反射率の薄板材料、またはその種の他のものからなる。

本発明にかかる実施の形態では、第１のフレームは、少なくとも、光ガイドプレートを置くための第１の反射域の端に位置する第１の位置決め部からなる。

本発明にかかる実施の形態では、バックライトモジュールは、第１のフレームに配置されている第２のフレームを更に含む。第２のフレームは光ガイドプレートを露出させる開口部を有し、第２のフレームの内面は少なくとも１つの第２の反射域を持っている。第２の反射域と第１の反射域は、光源から光入射面までに入射する光を反射するのに適している。

本発明にかかる実施の形態では、第２のフレームは、光ガイドプレートを置くために第２の反射域の端に位置する少なくとも１つの第２の位置決め部からなる。

本発明にかかる実施の形態では、バックライトモジュールは、第１のフレームの第１の反射域と第２のフレームの第２の反射域に配置されている光フィルムを更に含む。

本発明にかかる実施の形態では、光フィルムは、反射器、明るさ強化フィルムとプリズムシートのうちの少なくとも１枚からなる。

本発明にかかる実施の形態では、バックライトモジュールは、第１のフレームの第１の反射域と光フィルムの間で配置される位置決め金属部分を更に含む。

本発明にかかる実施の形態では、第２のフレームは保持用のくぼみからなる、そして、第１のフレームと第２のフレームを置くために、位置決め金属部分は保持用のくぼみに達する。

本発明にかかる実施の形態では、第２のフレームの材料は、高反射材料からなる。

本発明にかかる実施の形態では、第２のフレームの材料は、高反射率の塗料またはコーティングが加えられた金属材料、高反射率の粒子が加えられたプラスチック材料、高反射率の薄板材料、またはその種の他のものからなる。

本発明にかかる実施の形態では、バックライトモジュールは、光ガイドプレートより上に配置されてセットされる光フィルムを更に含む。

本発明にかかる実施の形態では、セットされる光フィルムは、反射器、明るさ強化フィルムとプリズムシートのうちの少なくとも１枚からなる。

本発明にかかる実施の形態では、バックライトモジュールは、光ガイドプレートの底で配置される反射器を更に含む。

本発明は、液晶ディスプレイパネルが光ガイドプレートより上に配置される上述のバックライトモジュールと液晶ディスプレイパネルからなる液晶ディスプレイを提供する。

本発明のバックライトモジュールで第１のフレームは高反射材料でつくられ、第１のフレームの第１の反射域は効果的に、光源から光ガイドプレートまで発射される光の一部を反射する。したがって、本発明のバックライトモジュールは、ランプの笠を使うことなく、光を効果的に反射することができる。このように、製造コストを下げることができ、組み立て時間も減る。本発明のバックライトモジュールで第１のフレームと第２のフレームは、さらにバックライトモジュールの信頼性を改善するために、一緒に組み立てることもできる。このようにさらに光の再利用率を改善して、本発明で第２のフレームは、効果的に、光源から光ガイドプレートまで発射される光の一部を反射する第２の反射域を持ち、それにより、液晶ディスプレイは良い表示品質を有する。

（第１の実施形態）
図２は、本実施形態の第１の実施例のバックライトモジュールの概略断面図である。図２を参照すると、本実施形態のバックライトモジュール２００は、第１のフレーム２１０、光ガイドプレート２２０、光源２３０を含む。第１のフレーム２１０の内面は少なくとも第１の反射域２１０ａを持ち、第１の反射域２１０ａの位置は光源２３０の位置に対応する。なお、本実施形態の第１のフレーム２１０は、高反射率の高温耐性材料とすることができる。具体的には、たとえば高反射率の塗料またはコーティングが加えられた金属材料、高反射率の粒子が加えられたプラスチック材料、高反射率の薄板材料、またはその種の他のものが挙げられる。言い換えると、本実施形態にかかる第１のフレーム２１０は、高温に耐えることができるので、長時間使用の後、バックライトモジュール２００の温度が非常に高い場合でも変形しない。

さらに、光ガイドプレート２２０は、第１のフレーム２１０の中に配置されていて、第１の反射域２１０ａのそばに位置する。一般的には、光ガイドプレート２２０は、光入射面２２０ａ、光発射面２２０ｂ、光拡散面２２０ｃを含む。詳細には、光源２３０から発射される光Ｌの一部は、第１の反射域２１０ａによって反射された後に、光入射面２２０ａ中を、光ガイドプレート２２０に入る。その後、光は光拡散面２２０ｃによって拡散される。最後に、光は、光発射面２２０ｂを通って発する。

本実施形態の他の形態では、光ガイドプレート２２０を第１のフレーム２１０に固定するために、本実施形態の第１のフレーム２１０は、少なくとも第１の位置決め部２１２を含む。光ガイドプレート２２０を置くために、第１の位置決め部２１２は、第１の反射域２１０ａの端に位置する。なお、図２の第１の位置決め部２１２が階段構造からなる。しかし、第１の位置決め部２１２の形は異なる必要条件にしたがって適当に変形してもよいが、この変形に限定するものではない。

さらに、光源２３０は、第１のフレーム２１０のところに、そして第１の反射域２１０ａと光発射面２２０ｂの間に配置される。光源２３０は、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）としてもよい。ＣＣＦＬが光源２３０として使われる場合、ＣＣＦＬから発射される光Ｌが、わずかな方向に集中するので、第１のフレーム２１０の内面の方へ発射される光Ｌの一部は、第１の反射域２１０ａによって反射された後に光入射面２２０ａ中を光ガイドプレート２２０に入る場合があり、それにより、光Ｌの散布量は効果的に改善される。本実施形態にかかるバックライトモジュール２００は、高反射材料でできている第１のフレーム２１０を用いて光を反射するので、従来のランプの笠１３２（図１に示す）を必要としない。従来のバックライトモジュール１００（図１に示す）と比較して、本実施形態にかかるバックライトモジュール２００は、構成要素がより少なくて済むので、バックライトモジュール２００の重さと製造コストを効果的に下げられる。さらに、本実施形態にかかるバックライトモジュール２００の組み立てまたは再加工する時間を、同様に効果的に減らすことができる。

バックライトモジュール２００の光学表示品質をさらに改善するために、本実施形態にかかるバックライトモジュール２００は、光ガイドプレート２２０より上に配置される光フィルムセット２７０を更に含む。さらに、本実施形態にかかるバックライトモジュール２００は、光ガイドプレート２２０の底に配置される反射器２８０を更に含む。本実施形態にかかる光フィルムセット２７０は、少なくとも１つの拡散フィルム、明るさ強化フィルム（ＢＥＦ）、プリズムシート、またはその組合せを含む。拡散フィルムはより一様に光源２３０から発射される光を拡散することができ、ＢＥＦはバックライトモジュール２００の輝度を強化し、プリズムシートは光の出る方向の精度を改善する。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は第１の実施形態と類似しているが、一方で、本実施形態にかかるバックライトモジュール３００（図３に示す）が第２のフレーム２４０を更に含むという点が主な違いとなる。さらにバックライトモジュール３００の信頼性を改善するために、本実施形態の第２のフレーム２４０は第１のフレーム２１０に配置され、第２のフレーム２４０は光ガイドプレート２２０を露出させるための開口部Ａを持っている。なお、第２のフレーム２４０の材料と本実施形態の第１のフレーム２１０は、高い反射率の高温耐性材料とすることができる。この材料として、たとえば高反射率の塗料またはコーティングが加えられた金属材料、高反射率の粒子が加えられたプラスチック材料、高反射率の薄板材料、または他の同等のものがある。さらに、第２のフレーム２４０の内面は、少なくとも１つの第２の反射域２４０ａを持っている。

なお、第２の反射域２４０ａと第１の反射域２１０ａは、光源２３０から発射される光の一部を、光入射面２２０ａへと反射させるのに適している。実際には、第２の反射域２４０ａの位置は、光源２３０の位置に対応する。図３によれば、本実施形態の第２のフレーム２４０が少なくとも１つの第２の位置決め部２４２を、第２の反射域２４０ａの端に見つけられることが明らかに分かる。第２の位置決め部２４２は、光ガイドプレート２２０と接触することにより、光ガイドプレート２２０を配置する。

さらに、本実施形態にかかるバックライトモジュール４００（図４に示す）は光フィルム２５０を更に含み、この光フィルム２５０は、第１のフレーム２１０の第１の反射域２１０ａと第２のフレーム２４０の第２の反射域２４０ａ上に配置されている。さらに光源２３０の再利用率を改善するために、光フィルム２５０は、少なくとも反射器、ＢＥＦとプリズムシート（またはその組合せ）を含む。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は第２の実施形態と大きく類似する一方で、本実施形態にかかるバックライトモジュール５００（図５に示す）が位置決め金属部分２６０を更に含むという点、第２のフレーム２４０は保持用のくぼみ２４０ｂを持つという点が主な違いとなる。本実施形態にかかる位置決め金属部分２６０は、第１のフレーム２１０と光フィルム２５０の第１の反射域２１０ａの間におかれ、位置決め金属部分２６０は保持用のくぼみ２４０ｂへと延びることにより、第２のフレーム２４０と第１のフレーム２１０を配置する。位置決め金属部分２６０は高反射材料によってつくられ、位置決め金属部分２６０の表面を磨くことにより、光源２３０のためにさらに反射効果を改善する。

（第４の実施形態）
図６は、本実施形態にかかる第４の実施例の液晶ディスプレイの略図である。図６を参照すると、本実施形態にかかる液晶ディスプレイ６００は、上述のバックライトモジュール２００と液晶ディスプレイパネル６１０を含む。バックライトモジュール２００の構造は第１の実施形態において明らかに開示され、液晶ディスプレイパネル６１０は光ガイドプレート２２０より上に配置される。本実施形態にかかる液晶ディスプレイパネル６１０は、バックライトモジュール３００、４００、または５００とともに用いることで、液晶ディスプレイの材料となる。ここで、バックライトモジュール３００、４００、５００の構造は、第１および第２の実施形態において明らかに開示してきた。本実施形態にかかるバックライトモジュール２００、３００、４００、または５００を用いることにより、本実施形態にかかる液晶ディスプレイは、軽量であること、組み立てと再加工に必要な時間がより少なくなること、製造コストの安さ、および良い光学表示特性といった長所を有する。

すなわち、本実施形態にかかるバックライトモジュールの第１のフレームは、高反射材料によってつくられ、第１のフレームの第１の反射域は、光源から光ガイドプレートまで発射される光の一部を効果的に反射する。したがって、本実施形態にかかるバックライトモジュールは、ランプの笠を使うことなく光源から光ガイドプレートまで発射される光の一部を効果的に反射することができる。このように、本実施形態にかかるバックライトモジュールは、高い輝度を有する領域光源を提供し、それにより、本実施形態にかかる液晶ディスプレイは、好ましい光学表示特性をもつ。さらに、本実施形態にかかるバックライトモジュールでは、より少ない構成要素で済むので、本実施形態にかかるバックライトモジュールは軽量さ、安い製造コスト、組み立て時間の短縮という長所を有し、再加工のための作業時間は同様に効果的に減る。本実施形態の第２のフレームは高反射材料ででき、第１のフレームと第２のフレームは一緒に組み立てられることができる。このように、全バックライトモジュールの信頼性と光の再利用率は、さらに改善される。

本発明の範囲および考え方から逸脱しない中で、様々な修正および変形を本発明の構造として考えることができることは、この技術をよく理解するものにとって明らかである。上述のように、添付の特許請求の範囲とその均等の範囲内において、本発明では、この発明の修正や変更を含めることを意図している。

従来のバックライトモジュールの概略断面図 本発明の第１の実施例によるバックライトモジュールの概略断面図 本発明の第２の実施例によるバックライトモジュールの概略断面図 本発明にかかる実施の形態の第２の実施形態の光フィルムの略図 本発明の第３の実施例によるバックライトモジュールの概略断面図 本発明の第４の実施例による液晶ディスプレイの略図

符号の説明

２００，３００，４００，５００ バックライトモジュール
２１０ 第１のフレーム
２１０ａ 第１の反射域
２１２ 第１の位置決め部
２２０ 光ガイドプレート
２２０ａ 光入射面
２２０ｂ 光発射面
２２０ｃ 光拡散面
２３０ 光源
２４０ 第２のフレーム
２４０ａ 第２の反射域
２４２ 第２の位置決め部
２５０ 光フィルム
２６０ 位置決め金属部分
２７０ 光フィルムセット
２８０ 反射器
６００ 液晶ディスプレイ
６１０ 液晶ディスプレイパネル
Ａ 開口部
Ｌ 光

Claims (17)

1. 内面に少なくとも第１の反射域を備える第１のフレームと、
   前記第１のフレームに配置され、前記第１の反射域近傍に位置し、光入射面を持つ光ガイドプレートと、
   前記第１のフレームに配置され、前記第１の反射域と前記光入射面の間に配置される光源と、
   前記第１のフレームに配置されるものであって、前記光ガイドプレートを露出させる開口部を備え、内面に少なくとも１つの第２の反射域を備えた第２のフレームと、
   前記第１のフレームの第１の反射域と前記第２のフレームの第２の反射域とに配置された光フィルムと、
   前記第１のフレームの第１の反射域と前記光フィルムとの間に配置された位置決め金属部分と、
   前記第２のフレームに設けられ、前記第１のフレームと前記第２のフレームを配置するときに、前記位置決め金属部分が延在する保持用のくぼみと、を備え、
   前記第１の反射域と前記第２の反射域とにより前記光源からの光が前記光入射面に入射するように反射すること
   を特徴とするバックライトモジュール。
2. 前記第１のフレームの材料は、高反射材料であることを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
3. 前記第１のフレームは、少なくとも第１の位置決め部を前記第１の反射域の端に配置することにより、前記光ガイドプレートを配置することを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
4. 前記第２のフレームは、前記光ガイドプレートを置くための前記第２の反射域の端に位置する少なくとも１つの第２の位置決め部からなることを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
5. 前記光フィルムは少なくとも反射器、明るさ強化フィルム、プリズムシート、またはその組合せからなることを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
6. 前記第２のフレームの材料が高反射材料からなることを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
7. 前記光ガイドプレート上に、光フィルムセットを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
8. 前記光フィルムセットは少なくとも、拡散フィルム、プリズムシート、明るさ強化フィルムまたはその組合せからなることを特徴とする請求項７に記載のバックライトモジュール。
9. バックライトモジュールと液晶パネルを備え、前記バックライトモジュールは、
   内面に少なくとも第１の反射域を備える第１のフレームと、
   前記第１のフレームに配置され、前記第１の反射域近傍に位置し、光入射面を持つ光ガイドプレートと、
   前記第１のフレームに配置され、前記第１の反射域と前記光入射面の間に配置される光源と、
   前記第１のフレームに配置されるものであって、前記光ガイドプレートを露出させる開口部を備え、内面に少なくとも１つの第２の反射域を備えた第２のフレームと、
   前記第１のフレームの第１の反射域と前記第２のフレームの第２の反射域とに配置された光フィルムと、
   前記第１のフレームの第１の反射域と前記光フィルムとの間に配置された位置決め金属部分と、
   前記第２のフレームに設けられ、前記第１のフレームと前記第２のフレームを配置するときに、前記位置決め金属部分が延在する保持用のくぼみと、を備え、
   前記第１の反射域と前記第２の反射域とにより前記光源からの光が前記光入射面に入射するように反射すること
   を特徴とする液晶ディスプレイ。
10. 前記第１のフレームの材料は、高反射材料であることを特徴とする請求項９に記載の液晶ディスプレイ。
11. 前記第１のフレームは、少なくとも第１の位置決め部を前記第１の反射域の端に配置することにより、前記光ガイドプレートを配置することを特徴とする請求項９に記載の液晶ディスプレイ。
12. 前記第２のフレームは、前記光ガイドプレートを置くための前記第２の反射域の端に位置する少なくとも１つの第２の位置決め部からなることを特徴とする請求項９に記載の液晶ディスプレイ。
13. 前記光フィルムは少なくとも反射器、明るさ強化フィルム、プリズムシート、またはその組合せからなることを特徴とする請求項９に記載の液晶ディスプレイ。
14. 前記第２のフレームの材料が高反射材料からなることを特徴とする請求項９に記載の液晶ディスプレイ。
15. 前記光ガイドプレート上に、光フィルムセットを更に含むことを特徴とする請求項９に記載の液晶ディスプレイ。
16. 前記光フィルムセットは少なくとも、拡散フィルム、プリズムシート、明るさ強化フィルムまたはその組合せからなることを特徴とする請求項１５に記載の液晶ディスプレイ。
17. 前記光ガイドプレートの底に、反射器を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の液晶ディスプレイ。

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