JP5128776B2 - バックライトモジュール及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックライトモジュール及びそれを用いた液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は軽量・薄型・低消費電力などの特性を持ち、ノートパソコンの分野において利用されているだけではなく、モニター、テレビ及びデスクトップ型パソコンの分野におけるシェアがますます大きくなっている。周知のように、液晶パネルは、それ自体に発光機能を持たないので、見易さの点からバックライトモジュールを用いて照明する必要がある。バックライトモジュールの背面光源として、冷陰極蛍光管(Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ，ＣＣＦＬ)と発光ダイオード(ＬＥＤ)が使われている。その中で、発光ダイオードはかなり優れたものであり、寿命が長く、汚染はなく、振動に耐えることができ、衝撃にも耐えることができる。

図１は、従来の一種のバックライトモジュールの構成を示す図である。バックライトモジュール１００は、光源１１０と、導光板１２０と、反射シート１３０と、ケース１４０とを備える。前記ケース１４０は、光源１１０、導光板１２０及び反射シート１３０を受容する。前記導光板１２０は光入射面を備え、前記反射シート１３０は導光板１２０の光入射面に対向配置され、前記光源１１０は導光板１２０と反射シート１３０との間に配置されている。

図２は、図１に示すバックライトモジュールの光源の構成を示す図である。前記光源１１０は、反射シート１３０に向かって配置されている複数の発光ダイオードユニット１１１を備え、且つ、発光ダイオードユニット１１１のそれぞれは、赤色発光ダイオード１１２、緑色発光ダイオード１１３及び青色発光ダイオード１１４を備える。

前記複数の発光ダイオードユニット１１１からの赤、緑、青である三つの単色光は、光源１１０から離れてから混合し始める。前記混合した単色光は反射シート１３０に伝送して反射されて、該反射された光線は導光板１２０に入射する。前記赤、緑、青である三つの単色光は、伝送されている間、絶え間なく混合し、ある程度の距離に伝播した後、白光に混合されて、導光板１２０から出光する。

しかし、バックライトモジュール１００のケース１４０の寸法に制限されることが原因で、前記三つの単色光の混合距離も制限されて、均一な白光に混合されず、黄色や青色に偏る現象が発生し、求めた色座標を達成することができない。また、表示装置の背面光源として使われる場合、三つの単色光が、均一に混合することができないと、液晶パネルの異なる区域に色偏差現象が発生する問題があった。

本発明の目的は、前記のこうした課題を解決し、発光ダイオードからの光線を効果的に混合することができるバックライトモジュール及びそれを用いた液晶表示装置を提供することである。

前記目的を達成するため、本発明に係るバックライトモジュールは、一つの反射面を持つ反射シートと、反射シートの反射面に対向配置された導光板と、前記反射シートと導光板との間に配置された複数の発光ダイオードとを有し、前記発光ダイオードは前記反射シートの反射面に向かって配置されており、前記複数の発光ダイオードは、少なくとも一つの赤色発光ダイオードと、少なくとも一つの緑色発光ダイオードと、少なくとも一つの青色発光ダイオードとを備え、前記反射シートの反射面に複数の微細構造が設けられる。

前記目的を達成するため、本発明に係るバックライトモジュールは、重なり合って設けられた第一導光板及び第二導光板と、前記第一導光板及び第二導光板に対向配置された反射シートと、前記反射シートと第一導光板及び第二導光板との間に配置された複数の発光ダイオードとを有し、前記発光ダイオードは反射シートの反射面に向かって配置されており、前記複数の発光ダイオードは、少なくとも一つの赤色発光ダイオードと、少なくとも一つの緑色発光ダイオードと、少なくとも一つの青色発光ダイオードとを備え、前記反射シートの反射面に複数の微細構造が設けられる。

前記目的を達成するため、本発明に係る液晶表示装置は、バックライトモジュールと、前記バックライトモジュールの背面に配置された液晶表示パネルとを有し、前記バックライトモジュールは、一つの反射面を持つ反射シートと、反射シートの反射面に対向配置された導光板と、前記反射シートと導光板との間に配置された複数の発光ダイオードとを有し、前記発光ダイオードは反射シートの反射面に向かって配置されており、前記複数の発光ダイオードは、少なくとも一つの赤色発光ダイオードと、少なくとも一つの緑色発光ダイオードと、少なくとも一つの青色発光ダイオードとを備え、前記反射シートの反射面に複数の微細構造が設けられる。

前記目的を達成するため、本発明に係る液晶表示装置は、バックライトモジュールと、前記バックライトモジュールの背面に配置された液晶表示パネルとを有し、前記バックライトモジュールは、重なり合って設けられた第一導光板及び第二導光板と、前記第一導光板及び第二導光板に対向配置された反射シートと、前記反射シートと第一導光板及び第二導光板との間に配置された複数の発光ダイオードとを有し、前記発光ダイオードは反射シートの反射面に向かって配置されており、前記複数の発光ダイオードは、少なくとも一つの赤色発光ダイオードと、少なくとも一つの緑色発光ダイオードと、少なくとも一つの青色発光ダイオードとを備え、前記反射シートの反射面に複数の微細構造が設けられる。

本発明のバックライトモジュールや液晶表示装置の反射シートに複数の微細構造が設けられており、前記複数の微細構造は、発光ダイオードからの赤、緑、青である三つの単色光を乱反射させて各方向に沿って発散し、三つの単色光を均一に混合することができる。それによって、光線の混合距離を短縮して、バックライトモジュールの寸法に制限される場合、反射シートの乱反射によって、光線を充分に混合することができ、さらに所望の白光が得られる。

図３は、本発明の第１の実施形態のバックライトモジュール２００の構成を示す図である。バックライトモジュール２００は、光源２１０と、導光板２２０と、拡散板２３０と、反射面を持つ反射シート２４０と、ケース２５０とを備える。前記ケース２５０は、光源２１０と、導光板２２０と、拡散板２３０と、反射シート２４０とを収容するために用いられる。

前記導光板２２０は光入射面を備え、前記反射シート２４０は導光板２２０の光入射面に対向配置され、前記光源２１０は、導光板２２０と反射シート２４０との間に配置され、且つ、反射シート２４０の反射面に向かって配置され、前記拡散板２３０は光源２１０と反射シート２４０との間に配置される。

図４は、図３に示すバックライトモジュールの光源の構成を示す図である。光源２１０は複数の発光ダイオードユニット２１１を備える。発光ダイオードユニット２１１のそれぞれは、赤色発光ダイオード２１２、緑色発光ダイオード２１３及び青色発光ダイオード２１４を備える。光源２１０は、赤、緑、青である三つの単色光を出し、該三つの単色光は、伝送されている間、絶え間なく混合される。前記混合された単色光は拡散板２３０を通過して、反射シート２４０に到着し、さらに、反射シート２４０によって反射されて、再び拡散板２３０を通過して、導光板２２０に入射される。

本発明の反射シート２４０の反射面は、微細構造が不規則に配列された複数の微細構造からなる不規則な表面である。また、前記複数の微細構造は、形状も寸法も異なる凸点である。前記複数の微細構造により前記赤、緑、青である三つの単色光は乱反射して各方向に沿って発散することによって、該三つの単色光を効果的に混合させ、その混合度を向上することができる。

その他、本実施形態の拡散板２３０により前記赤、緑、青である三つの単色光は拡散されて均一に混合することができ、従って、その混合度を向上することができる。

本発明は、反射シートの乱反射機能と拡散板の拡散機能によって、赤、緑、青である三つの単色光を効果的に混合させ、その混合度を向上することができ、必要な光線の混合距離を短縮し、バックライトモジュールのケースの寸法について制限を減らすことができる。

本実施形態は次の通りに変化することができる。

図５は、図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。本実施形態の反射シート２４０には形状も寸法も異なっている凸点が規則に配列されてもいい。

図６と図７は、図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。本実施形態の反射シート２４０において複数の微細構造は、形状も寸法も同一の複数の凸点であり、且つ、前記複数の凸点は規則に配列されてもいいし、不規則に配列されてもいい。

図８と図９は、図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。本実施形態の反射シート２４０において複数の微細構造は、形状も寸法も異なっている複数の凹点であり、且つ、前記複数の凹点は規則に配列されてもいいし、不規則に配列されてもいい。

図１０と図１１は、図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。本実施形態の反射シート２４０において複数の微細構造は、形状も寸法も同一の複数の凹点であり、且つ、前記複数の凹点は規則に配列されてもいいし、不規則に配列されてもいい。

図１２は、図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。本実施形態の反射シート２４０において複数の微細構造は、複合された複数の凸点と凹点からなる。

従って、反射シート２４０の複数の微細構造について、形状や、数量及び密度の異なるデザインによって、赤、緑、青である三つの単色光の混合度を改善することができる。前記拡散板２３０が光源２１０と導光板２２０との間に配列された構成により、赤、緑、青である三つの単色光は効果的に混合されることができる。また、実際の状況に基づいて、拡散板２３０の数量を変えることができる。例えば、拡散板２３０は、存在しなくてもよいし、光源２１０の前後側に配列されてもよい。

図１３は、本発明の第２の実施形態のバックライトモジュールの構成を示す図である。バックライトモジュール４００は、光源４１０と、第一導光板４２０と、第二導光板４３０と、第一反射シート４４０と、第二反射シート４５０とを備える。

前記第一導光板４２０、第二反射シート４５０及び第二導光板４３０は、順次重なり合って設置されている。前記第一反射シート４４０は、第一導光板４２０及び第二導光板４３０と対向配置される。前記光源４１０は、第一反射シート４４０と第一導光板４２０及び第二導光板４３０との間に配置されており、且つ、第一反射シート４４０の反射面に向かって配置される。前記第一反射シート４４０は一つの反射面を備える。前記第二反射シート４５０は両面反射シートである。前記光源４１０は複数の発光ダイオードユニットを備える。該発光ダイオードユニットのそれぞれは、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードを備える。

前記光源４１０は、赤、緑、青である三つの単色光を出し、該三つの単色光は、第一反射シート４４０の反射面によって反射されて、一部分は第一導光板４２０に入射され、他の部分は第二導光板４３０に入射される。その後、前記第二反射シート４５０に伝送された光線は、該第二反射シート４５０の両反射面によって反射されて、別々に、第一導光板４２０及び第二導光板４３０に入射する。

図１４は、図１３に示すバックライトモジュール４００の第一反射シート４４０の構成を示す図である。前記第一反射シート４４０の反射面に配列されている複数の微細構造は、形状も寸法も異なっている凸点である。

前記第一反射シート４４０の複数の微細構造により、前記赤、緑、青である三つの単色光は乱反射されて各方向に沿って発散することによって、三つの単色光を効果的に混合させることができ、その混合度を向上することができる。

前記第一反射シート４４０は、本発明の第１の実施形態の反射シート２４０と類似して、その複数の微細構造は相応的に変化することができる。

図１５は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置５００の構成を示す図である。液晶表示装置５００は、バックライトモジュール２００と、該バックライトモジュール２００の背面側に配置された液晶パネル５２０とを備える。

前記光源２１０からの赤、緑、青である三つの単色光は、伝送されている間、絶え間なく混合される。前記光線は拡散板２３０を通過して、反射シート２４０に到着し、さらに、反射シート２４０によって反射されて、再び拡散板２３０に拡散された後、導光板２２０に入射される。その後、前記光線はバックライトモジュール２００から液晶パネル５２０に向かって出射する。

バックライトモジュール２００の反射シート２４０の反射面に、複数の形状も寸法も異なっている微細構造が配列されており、且つ、前記複数の微細構造は不規則に配列されている複数の凸点である。前記複数の微細構造により、赤、緑、青である三つの単色光を乱反射させて各方向に沿って発散する。また、拡散板２３０によって前記赤、緑、青である三つの単色光は拡散されて効果的に混合することができ、その混合度を向上することができる。従って、バックライトモジュール２００から液晶パネル５２０に向かって出射される光線は、優れた混光効果を得ることができる。

図１６は、本発明の第２の実施形態の液晶表示装置７００の構成を示す図である。液晶表示装置７００は、第１の実施形態の液晶表示装置５００と似ていたが、バックライトモジュール４００が用いられる。

従来のバックライトモジュールの構成を示す図である。 図１に示すバックライトモジュールの光源の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態のバックライトモジュールの構成を示す図である。 図３に示すバックライトモジュールの光源の構成を示す図である。 図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。 図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。 図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。 図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。 図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。 図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。 図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。 図３に示すバックライトモジュールの反射シートの改善された構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態のバックライトモジュールの構成を示す図である。 図１３に示すバックライトモジュールの第一反射シートの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態の液晶表示装置の構成を示す図である。

符号の説明

２００、４００ バックライトモジュール
２１０、２２０ 光源
２１１ 発光ダイオードユニット
２１２ 赤色発光ダイオード
２１３ 緑色発光ダイオード
２１４ 青色発光ダイオード
２２０ 導光板
２３０ 拡散板
２４０ 反射シート
２５０ ケース
４４０ 第一反射シート
４５０ 第二反射シート
４２０ 第一導光板
４３０ 第二導光板
５００、７００ 液晶表示装置
５２０ 液晶パネル

Claims (4)

1. 一つの反射面を有する反射シートと、光入射面が該反射シートの反射面に対向配置された少なくとも一つの導光板と、前記反射シートと該導光板との間に配置された複数の発光ダイオードとを有し、前記複数の発光ダイオードは反射シートの反射面に向かって配置されており、且つ、前記複数の発光ダイオードは、少なくとも一つの赤色発光ダイオードと、少なくとも一つの緑色発光ダイオードと、少なくとも一つの青色発光ダイオードとを備えるバックライトモジュールであって、
   前記反射シートと前記導光板と前記複数の発光ダイオードとが互いに離間しており、前記反射シートの反射面に複数の微細構造が設けられることを特徴とするバックライトモジュール。
2. 前記複数の微細構造は凸構造、凹構造、又は凸構造と凹構造の複合構造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. 前記導光板は二つ以上設置され、各導光板は、重なり合って設けられ、且つ隣接した導光板の間に他の反射シートが配置され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. 請求項１〜３のいずれかに記載のバックライトモジュールと、前記バックライトモジュールの背面に配置された液晶表示パネルとを有することを特徴とする液晶表示装置。

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