JP6216065B2 - エッジ型バックライトモジュールの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、液晶表示技術に関し、特にバックライトモジュールに応用する蛍光粉体光学フィルムの選別方法及びバックライトモジュールに関し、具体的には、エッジ型バックライトモジュールの製造方法に関する。

液晶表示装置は、装置自体が薄く、節電効果を有し、低輻射で、かつ画面が柔和で、目を刺激することがないなどの多くの長所を有する。このため、ますます広く応用されている。液晶表示装置は、主に液晶パネルと、バックライトモジュールとを含んでなる。バックライトモジュールは液晶パネルに対向して設けられ、かつバックライトモジュールは液晶パネルに光線を提供する光源となる。よって、液晶パネルは、バックライトモジュールの提供する光線によって画像を画面に表示する。

目下、バックライトモジュールは。主に直下型とエッジ型のバックライトモジュールに分けられている。但し、直下型であろうと、エッジ型であろうと、バックライトモジュールは光源を核心とし、その特性はバックライトモジュールの表示効果を決定する。例えば、バックライトモジュールの輝度、色度、飽和度（ＮＴＳＣ）等である。バックライトモジュールの輝度は、光源を調整する光束、光源の数量、光源の駆動方式、及びバックライトモジュールに使用する光学フィルムの構成を調整することで、その調節を進行させる。バックライトモジュールの色度は、光源のスペクトル、光学部材の光線透過スペクトル、カラーフィルムスペクトル（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）を配合して調整し、標準の色度を得る。バックライトモジュールの飽和度は、付加的な基準であって、主に高品質機種（即ち、高品質液晶表示装置）と低品質機種（即ち、低品質液晶表示装置）とを区別するために用いる。よく見かける低品質機種のバックライトモジュールの飽和度の基準は、約６２％から７０％である。高品質機種のバックライトモジュールは７５％を超える飽和度を必要とする。この他、バックライトモジュールの色度の均等性もまた、液晶表示装置の人の目に与える視覚的感覚を高める。例えば低品質機種には０.０１０を下回る色差が要求される。

図１は、従来の技術によるエッジ型のバックライトモジュールであって、飽和度を高めることができる構造を示した説明図である。図面に開示するように、エッジ型のバックライトモジュールは、導光板１０と、導光板１０の光入射面に近接した位置に設けた光源２０と、及び導光板１０の出光面上の蛍光粉体光学フィルム３０とを含んでなる。光源２０は青色光線の発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用し、蛍光粉体光学フィルム３０によって光源２０が照射する一部の青色光線を赤色、緑色光線に変換し、変換されない部分の青色光線と変換された赤色、緑色光線を混合して白色光線を合成し、バックライトモジュールのバックライト光源とする。白色ＬＥＤをバックライトモジュールの光源とするバックライト光源に比して図１に開示するバックライトモジュールは、液晶表示パネル内のカラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）との組み合わせを最も好ましいものとして高い飽和度と光線透過率を実現することができる。然しながら導光板に採用する材質（通常はアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ＭＳなど）、及び導光板上に存在する網点によって、導光板の青色光線の吸収が顕著になり、このため導光板から離れる方向に沿って色度が徐々に高くなる。係る現象はバックライトモジュール内の色度の均等性に深刻な影響を与える。

バックライトモジュールと高いマッチング特性を具え、バックライトモジュールに高い飽和度と光線透過率を持たせると同時に、好ましい色度の均等性を具えさせる蛍光粉体光学フィルムを得るためのバックライトモジュールに適用する蛍光粉体光学フィルムの選別方法及びバックライトモジュールを提供することを課題とする。

そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、蛍光粉体光学フィルムを未だ組み合わせていないバックライトモジュール内を複数の測定領域に区分けし、かつそれぞれの該測定領域の光線透過スペクトルを得るステップと、
それぞれの該測定領域内の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値を得るステップと、
前記第２のステップで得た、それぞれの測定領域内の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲内にあるか判断し、
それぞれの該測定領域の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲内にあれば、バックライトモジュールに応用する蛍光粉体光学フィルムの選別が完成し、
蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の少なくとも一つの該測定領域の色度値が標準色度の範囲から外れていれば、当該測定領域に新しい蛍光粉体光学フィルムを組み合わせて前記第２のステップに戻る、バックライトモジュールに適用する蛍光粉体光学フィルムの選別方法、及びそのバックライトモジュールによって課題を解決でできる点に着眼し、係る知見に基づいて本発明を完成させた。

本発明のエッジ型バックライトモジュールの製造方法は、
青色光線発光ダイオードである光源と、導光板と、蛍光粉体光学フィルムと、を備えるエッジ型バックライトモジュールの製造方法であって、
前記導光板は、一方の側の側端面が光入射面になっていて、前記光入射面から入射した光を導光して、前記光入射面に略直交する面を光射出面として前記光を射出するものであり、
当該エッジ型バックライトモジュールの製造方法は、
前記蛍光粉体光学フィルムを未だ組み合わせていない前記導光板の前記光射出面において、前記光入射面に平行な複数の区割り線によって前記一方の側から他方の側に向かって複数の測定領域に区分けし、かつ、前記光入射面から前記光源の光を入射したときのそれぞれの該測定領域の光線透過スペクトルを得るステップａと、
それぞれが異なる作成パラメータを有する前記蛍光粉体光学フィルムを複数用意し、さらに、第ｎの前記蛍光粉体光学フィルムの光線透過スペクトルを得るステップｂと、
第ｍの前記測定領域に前記第ｎの前記蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の光線透過スペクトルを得るステップｃと、
前記ステップｃで得た前記光線透過スペクトルに基づき、前記第ｍの前記測定領域に前記第ｎの前記蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値と得るステップｄと、
前記ステップｄで得た前記第ｍの前記測定領域に前記第ｎの前記蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲内にあるか判断するステップｅと、を備え、
さらに、
仮に前記ステップｅで得た色度値が標準色度の範囲から外れていれば、前記ステップｂに戻って前記ステップｂのｎをｎ＝ｎ＋１として、前記ステップｅで得た色度値が標準色度の範囲内になるまで前記ステップａから前記ステップｅを繰り返し、
仮に前記ステップｅで得た色度値が標準色度の範囲内にあれば、前記測定領域と前記蛍光粉体光学フィルムとの組み合わせを確定し、前記ｍをｍ＝ｍ＋１とし、ｎを１にリセットし、
すべての前記測定領域に対して前記蛍光粉体光学フィルムの組み合わせを確定させ、
それぞれの前記測定領域に対し、それぞれの前記測定領域に組み合わせが確定した前記蛍光粉体光学フィルムをプリントあるいはスプレー塗布により形成する
ことを特徴とする。
ここで、ｍおよびｎは、それぞれ、１、２、３・・・の正の整数である。

本発明では、
前記蛍光粉体光学フィルムが量子ドットフィルムである
ことが好ましい。

従来の技術によつバックライトモジュールの構造を示した説明図である 実施例１の蛍光粉体光学フィルムの選別方法を示したフローチャートである。 この発明におけるバックライトモジュールの測定領域を示した説明図である。 実施例２の蛍光粉体光学フィルムの選別方法を示したフローチャートである。 この発明によるバックライトモジュールの構造を示した説明図である

この発明は、バックライトモジュールと高いマッチング特性を具え、バックライトモジュールに高い飽和度と光線透過率を持たせると同時に、好ましい色度の均等性を具えさせる蛍光粉体光学フィルムを得るためのバックライトモジュールに適用する蛍光粉体光学フィルムの選別方法及びバックライトモジュールを提供するものであって、その選別方法は、蛍光粉体光学フィルムを未だ組み合わせていないバックライトモジュール内を複数の測定領域に区分けし、かつそれぞれの該測定領域の光線透過スペクトルを得るステップと、
それぞれの該測定領域内の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値を得るステップと、
前記第２のステップで得た、それぞれの測定領域内の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲内にあるか判断するステップを含み、かつ それぞれの該測定領域の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲内にあれば、バックライトモジュールに応用する蛍光粉体光学フィルムの選別が完成し、
蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の少なくとも一つの該測定領域の色度値が標準色度の範囲から外れていれば、当該測定領域に新しい蛍光粉体光学フィルムを組み合わせて前記第２のステップに戻る。係る蛍光粉体光学フィルムの選別方法と、及びそのバックライトモジュールの特徴を説明するために、具体的な実施例を挙げ、図面を参照にして以下に詳述する。

図２は、この発明の実施例１に係るバックライトモジュールの蛍光粉体光学フィルムの選別方法を示したフローチャートである。

図２に開示するように、実施例１における選別方法は次のステップを含む。

Ｓ１のステップにおいて、蛍光粉体光学フィルムを未だ組み合わせていないバックライトモジュール内を複数の測定領域に区分けし、かつそれぞれの測定領域の光線透過スペクトルを得る。このステップにおける複数の測定領域は、バックライトモジュールの一方の側から他方の側に向かって順に第１測定領域Ａ１、第２測定領域Ａ２…、第ｍ測定領域Ａｍと、複数の測定領域を区分けする。但し、この発明におけるバックライトモジュール内の測定領域の区分けは、図３に開示する形態に限ることはない。実施例において光線透過スペクトルとは、可視光線バンド内にあるそれぞれの波長に対応する光線透過率を指す。また、光学測定装置（例えば分光放射輝度計、ヘーズメーターなど）を用いて蛍光粉体光学フィルムと組み合わせていないバックライトモジュール内の複数の測定領域の色度値を測定してデータを収集し、蛍光粉体光学フィルムと組み合わせていないバックライトモジュール内の複数の測定領域のカラーマトリクスを形成する。該カラーマトリクスは、測定領域の色度を含み、該カラーマトリクスからバックライトモジュール内のそれぞれの測定領域の色度値の差異が分かり、かつそれぞれの測定領域の色度値が標準色度の範囲にあるかが分かる。標準色度の範囲については、以下に説明する。

次に、Ｓ２のステップにおいて、それぞれの測定領域内の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値を測定する。

次に、Ｓ３のステップにおいて、Ｓ２のステップで得た、それぞれの測定領域内の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲内にあるか判断する。実施例における標準色度とは、標準色度±色度公差を指す。実際にはバックライトモジュールには異なるサイズのものがあることから、標準色度範囲は異なるサイズのバックライトによって、それぞれ異なったものとなる。

Ｓ３のステップにおいて、仮にそれぞれの測定領域の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲内にあれば、バックライトモジュールに応用する蛍光粉体光学フィルムの選別が完成したことになる。ここにおいて説明すべきは、バックライトモジュール内のそれぞれの測定領域には、いずれも色度値に差異があるという点である。このため、それぞれの測定領域に組み合わせる蛍光粉体光学フィル作成のパラメータ（例えば蛍光粉体の成分、比例、濃度など）もそれぞれ異なったものとなる。したがって、選別した、それぞれの測定領域に対応する蛍光粉体光学フィルムのパラメータに基づいて作成した蛍光粉体光学フィルムについて言えば、当該バックライトモジュールに適用する蛍光粉体光学フィルムのそれぞれの領域の作成パラメータが異なったものになり、これら領域がそれぞれの測定領域に対応して組み合わせられる。仮に、蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の少なくとも一つの測定領域の色度値が標準色度の範囲から外れていれば、当該測定領域に新しい蛍光粉体光学フィルムを組み合わせ（この新しい蛍光粉体光学フィルムの有する作成パラメータは、先に当該測定領域に組み合わせた蛍光粉体光学フィルムの作成パラメータと異なる）、かつＳ２のステップに戻る。

Ｓ２は、さらに次に掲げるステップを含む。

Ｓ２１のステップにおいて、それぞれの測定領域に組み合わせる蛍光粉体光学フィルムの光線透過スペクトルを得る。

Ｓ２２のステップにおいて、Ｓ１のステップで得た、それぞれの測定領域の光線透過スペクトルの各波長に対応する光線透過率と、蛍光粉体光学フィルムの光線透過スペクトルの各波長に対応する光線透過率とを乗算して、それぞれの測定領域に蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の光線透過スペクトルを得る。

Ｓ２３のステップにおいて、Ｓ２２のステップで得たそれぞれの測定領域に組み合わせる光線透過スペクトルに基づいて、蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後のそれぞれの測定領域の色度値を得る。該ステップにおいて、それぞれの測定領域に蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の光線透過スペクトルの各波長に対応する光線透過率と視覚関数（即ち、異なる波長に対応する明視覚値）とを乗算した後、可視光線バンド内で積分して色の三刺激値を得る。得られた色の三刺激値に基づき、さらに一歩進んでそれぞれの測定領域に蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値を得る。この実施例においてはＣＩＥ１９３１標準下の色度値を指すが、但し、本発明ではこれに限定しない。その他標準（例えばＣＩＥ１９７６など）下の色度値であってもよい。

また、量子ドットは励起スペクトル幅を具え、かつ連続して分布し、放出スペクトルの狭さと対称的であることから、色を調整することができ、光化学的安定性が高く、蛍光の寿命が長いなどの長所を具える。よって、実施例における蛍光粉体光学フィルムは、量子ドットフィルムを優先させた。

図４はこの発明の実施例２であって、バックライトモジュールに適用する蛍光粉体光学フィルムの選別方法を示したフローチャートである。

図４に開示するように、この発明の実施例２の選別方法は次に掲げるステップを含む。

Ｓ１のステップにおいて、Ｓ１のステップにおいて、まだ蛍光粉体フィルムを組み合わせていないバックライトモジュール内を複数の測定領域に区分けし、かつそれぞれの測定領域の光線透過スペクトルを得る。このステップにおける複数の測定領域は、バックライトモジュールの一方の側から他方の側に向かって順に第１測定領域Ａ１、第２測定領域Ａ２…、第ｍ測定領域Ａｍと、複数の測定領域を区分けする。但し、この発明におけるバックライトモジュール内の測定領域の区分けは、図３に開示する形態に限ることはない。実施例において光線透過スペクトルとは、可視光線バンド内にあるそれぞれの波長に対応する光線透過率を指す。また、光学測定装置（例えば分光放射輝度計、ヘーズメーターなど）を用いて蛍光粉体光学フィルムと組み合わせていないバックライトモジュール内の複数の測定領域の色度値を測定してデータを収集し、蛍光粉体光学フィルムと組み合わせていないバックライトモジュール内の複数の測定領域のカラーマトリクスを形成する。該カラーマトリクスは、測定領域の色度を含み、該カラーマトリクスからバックライトモジュール内のそれぞれの測定領域の色度値の差異が分かり、かつそれぞれの測定領域の色度値が標準色度の範囲にあるかが分かる。標準色度の範囲については、以下に説明する。

Ｓ２のステップにおいて第ｎ個の蛍光粉体光学フィルムの光線透過スペクトルを得る。ｎは正の整数である。

次に、Ｓ３のステップにおいて、第ｍ個の測定領域の光線透過スペクトルにおけるそれぞれの波長に対応する光線透過率と、第ｎ個の蛍光粉体光学フィルムの光線透過スペクトルにおけるそれぞれの波長に対応する光線透過率とを乗算し、ここから第ｍ測定領域に組み合わせる第ｎ個の蛍光粉体光学フィルムの光線透過スペクトルを得る。ｍは正の整数である。

Ｓ４のステップにおいて、Ｓ３のステップで得た第ｍ個の測定領域に組み合わせる第ｎ個の蛍光粉体光学フィルムの光線透過スペクトルに基づき、第ｍ個の測定領域の第ｎ個の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値を得る。該ステップにおいて、第ｍ個の測定領域の第ｎ個の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の光線透過スペクトルの各波長に対応する光線透過率と視覚関数（即ち、異なる波長に対応する明視覚値）とを乗算した後、可視光線バンド内で積分して色の三刺激値を得る。得られた色の三刺激値に基づき、さらに一歩進で第ｍ個の測定領域に第ｎ個の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値を得る。この実施例においてはＣＩＥ１９３１標準下の色度値を指すが、但し、本発明ではこれに限定しない。その他標準（例えばＣＩＥ１９７６など）下の色度値であってもよい。

Ｓ５のステップにおいて、蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲内にあるか判断する。実施例における標準色度とは、標準色度±色度公差を指す。実際にはバックライトモジュールには異なるサイズのものがあることから、標準色度範囲は異なるサイズのバックライトによって、それぞれ異なったものとなる。

Ｓ５のステップにおいて、第ｍ個の測定領域の第ｎ個の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲から外れていれば、Ｓ２のステップに戻り、かつＳ２のステップのｎをｎ＝ｎ＋１にする。また、ここにおいて説明すべきは、バックライトモジュール内のそれぞれの測定領域には、いずれも色度値に差異があるという点である。このため、それぞれの測定領域に組み合わせる蛍光粉体光学フィル作成のパラメータ（例えば蛍光粉体の成分、比例、濃度など）もそれぞれ異なったものとなる。したがって、選別した、それぞれの測定領域に対応する蛍光粉体光学フィルムのパラメータに基づいて作成した蛍光粉体光学フィルムについて言えば、当該バックライトモジュールに適用する蛍光粉体光学フィルムのそれぞれの領域の作成パラメータが異なったものになり、これら領域がそれぞれの測定領域に対応して組み合わせられる。仮に第ｍ個の測定領域の第ｎ個の蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲内であれば、Ｓ３のステップに戻り、Ｓ３のステップにおけるｍをｍ＝ｍ＋１にする

また、量子ドットは励起スペクトル幅を具え、かつ連続して分布し、放出スペクトルの狭さと対称的であることから、色を調整することができ、光化学的安定性が高く、蛍光の寿命が長いなどの長所を具える。よって、実施例における蛍光粉体光学フィルムは、量子ドットフィルムを優先させた。

この発明は、上述する実施例１、または実施例２に開示する選別方法を利用して作成した蛍光粉体光学フィルムのバックライトンモジュールをさらに提供する。具体的には、図５に開示するとおりである。

図５に開示するように、バックライトモジュール１００は、光源２００（例えば青色光線発光ダイオード）と、導光板３００とを含んでなる。光導板３００は光入射面３０１と出光面３０２とを含む。光源２００は光入射面３０１に近接した位置に設ける。前述する実施例１、もしくは実施例２に開示する選別方法で選別した蛍光粉体光学フィルム４００は、プリント、又はスプレー塗布などの方式で出光面３０２上に形成する。

量子ドットは励起スペクトル幅を具え、かつ連続して分布し、放出スペクトルの狭さと対称的であることから、色を調整することができ、光化学的安定性が高く、蛍光の寿命が長いなどの長所を具える。よって、実施例における蛍光粉体光学フィルムは、量子ドットフィルムを優先させた。

蛍光粉体光学フィルム４００は、光源２００が照射した光線を最終的に白色光線にすることができる。このため、バックライトモジュールの光源とすることができる。しかも、実施例１、実施例２で述べととおり、蛍光粉体光学フィルム４００は、バックライトモジュールの異なる測定領域（表示領域）にそれぞれ対応する。異なる領域は異なる作成パラメータを有する。このため、蛍光粉体光学フィルム４００はバックライトモジュールと高いマッチング特性を具え、バックライトモジュールに高い飽和度と光線透過率を持たせると同時に、好ましい色度の均等性を具えさせることができる。

好ましい実施の形態として上述のとおり実施例を挙げてこの発明の擬態的な開示、説明をおこなったが、この発明の特許請求の範囲と、この発明の精神を離れない条件下にあって、形式と細部に係る各種変更が可能であることは、当業者の理解するところである。

１０ 導光板
１００ バックライトモジュール
２０ 光源
２００ 光源
３０ 蛍光粉体光学フィルム
３００ 導光板
３０１ 光入射面
３０２ 出光面
４００ 蛍光粉体光学フィルム

Claims (2)

1. 青色光線発光ダイオードである光源と、導光板と、蛍光粉体光学フィルムと、を備えるエッジ型バックライトモジュールの製造方法であって、
   前記導光板は、一方の側の側端面が光入射面になっていて、前記光入射面から入射した光を導光して、前記光入射面に略直交する面を光射出面として前記光を射出するものであり、
   当該エッジ型バックライトモジュールの製造方法は、
   前記蛍光粉体光学フィルムを未だ組み合わせていない前記導光板の前記光射出面において、前記光入射面に平行な複数の区割り線によって前記一方の側から他方の側に向かって複数の測定領域に区分けし、かつ、前記光入射面から前記光源の光を入射したときのそれぞれの該測定領域の光線透過スペクトルを得るステップａと、
   それぞれが異なる作成パラメータを有する前記蛍光粉体光学フィルムを複数用意し、さらに、第ｎの前記蛍光粉体光学フィルムの光線透過スペクトルを得るステップｂと、
   第ｍの前記測定領域に前記第ｎの前記蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の光線透過スペクトルを得るステップｃと、
   前記ステップｃで得た前記光線透過スペクトルに基づき、前記第ｍの前記測定領域に前記第ｎの前記蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値と得るステップｄと、
   前記ステップｄで得た前記第ｍの前記測定領域に前記第ｎの前記蛍光粉体光学フィルムを組み合わせた後の色度値が標準色度の範囲内にあるか判断するステップｅと、を備え、
   さらに、
   仮に前記ステップｅで得た色度値が標準色度の範囲から外れていれば、前記ステップｂに戻って前記ステップｂのｎをｎ＝ｎ＋１として、前記ステップｅで得た色度値が標準色度の範囲内になるまで前記ステップａから前記ステップｅを繰り返し、
   仮に前記ステップｅで得た色度値が標準色度の範囲内にあれば、前記測定領域と前記蛍光粉体光学フィルムとの組み合わせを確定し、前記ｍをｍ＝ｍ＋１とし、ｎを１にリセットし、
   すべての前記測定領域に対して前記蛍光粉体光学フィルムの組み合わせを確定させ、
   それぞれの前記測定領域に対し、それぞれの前記測定領域に組み合わせが確定した前記蛍光粉体光学フィルムをプリントあるいはスプレー塗布により形成する
   ことを特徴とするエッジ型バックライトモジュールの製造方法。
   ここで、ｍおよびｎは、それぞれ、１、２、３・・・の正の整数である。
2. 請求項１に記載のエッジ型バックライトモジュールの製造方法において、
   前記蛍光粉体光学フィルムが量子ドットフィルムである
   ことを特徴とするエッジ型バックライトモジュールの製造方法。