(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板上に形成される複数のＬＥＤ光源と、
上記ＬＥＤ光源を埋める構造でプリント回路基板上に積層されるレジン層と、
上記レジン層の上面に形成される拡散板と、を含み、
上記レジン層は、合成オリゴマー及びモノマーを含む合成樹脂からなり、
上記拡散板は、一方の面に、上記レジン層を透過した光を遮光する遮光パターン並びに前記遮光パターンの上部に設けられている第１拡散パターン及び前記遮光パターンの下部に設けられている第２拡散パターンを含み、
前記第１拡散パターン及び前記第２拡散パターンの一方は、前記第１拡散パターン及び前記第２拡散パターンの他方より屈折率が高く、
前記第１拡散パターン及び前記第２拡散パターンの他方は、ＣａＣＯ３、ＢａＳＯ４又はＡｌ２Ｏ３からなるライトユニット。
【請求項２】
上記合成樹脂は、
合成オリゴマーとしてウレタンアクリレートオリゴマー（Ｕｒｅｔｈａｎｅ ａｃｒｙｌａｔｅ ｏｌｉｇｏｍｅｒ）を用いる請求項１に記載のライトユニット。
【請求項３】
上記レジン層は、
上記レジン層の全体重量に対してウレタンアクリレートオリゴマー１０〜２１重量％を含む請求項２に記載のライトユニット。
【請求項４】
上記モノマーは、
ＩＢＯＡ（ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ）、ＨＢＡ（Ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ）及びＨＥＭＡ（Ｈｙｄｒｏｘｙ Ｍｅｔａｅｔｈｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ）の少なくとも一を含む混合物からなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載のライトユニット。
【請求項５】
上記モノマーは、
ＩＢＯＡ（ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ）１０〜２１％、ＨＢＡ（Ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ）１０〜２１％、ＨＥＭＡ（Ｈｙｄｒｏｘｙ Ｍｅｔａｅｔｈｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ）１０〜２１％を含む混合物からなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載のライトユニット。
【請求項６】
上記レジン層は、
全体レジン層に対して光開始剤１〜５％、酸化防止剤０.５〜１％を含む添加剤をさらに含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載のライトユニット。
【請求項７】
上記プリント回路基板の上面に積層される反射フィルムをさらに含む請求項１乃至６のいずれか一項に記載のライトユニット。
【請求項８】
上記反射フィルムは、
上記反射フィルムの表面に形成される光を反射させる反射パターンをさらに含む請求項７に記載のライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板の構造を省略することにより、バックライトユニットの構造を薄型化し、光効率を確保することができるバックライトユニット及びこれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置(ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ; ＬＣＤ)は、マトリックス状に配列された画素に画像情報に応じたデータ信号をそれぞれ供給して、その画素の光透過率を調節することで所望の画像を調節できる表示装置であって、自体発光ができないので、その背面にバックライトユニット(ｂａｃｋ-ｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ)を設けて画像を表示できるように設計される。
【０００３】
図１を参照すると、このようなバックライト装置１は、基板２０上に平坦な導光板３０が配置され、この導光板３０の側面には複数の側面型ＬＥＤ１０(１つのみ図示)がアレイ状に配置される。
【０００４】
ＬＥＤ１０から導光板３０に入射された光(Ｌ)は、導光板３０の下面に備えられた微細な反射パターン又は反射シート４０により上部に反射されて導光板３０から出射された後導光板３０の上部のＬＣＤパネル５０にバックライトを提供することになる。このようなバックライトユニットは、図２に示すように、上記導光板３０とＬＣＤパネル５０との間に拡散シート３１やプリズムシート３２、３３、保護シート３４などの複数の光学シートをさらに含む構造で形成できる。
【０００５】
このようなバックライトユニットは、自ら光を発することができないＬＣＤの背面にディスプレイ映像が見えるように均一に光を照らす役割をし、上記導光板は、バックライトユニットの輝度と均一な照明機能を実行する部品であって、光源(ＬＥＤ)から発散される光をＬＣＤの全面に均一に伝達するプラスチック成形レンズの１つである。したがって、このような導光板は、基本的に、このようなバックライトユニットの必須部品として用いられているが、これにより、導光板自体の厚さにより製品の薄型化に限界があり、大面積のバックライトユニットの場合、画質が低下するという問題を引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、一般的なバックライトユニットの構造に必須部品である導光板を省略し、オリゴマーを主成分とするレジン層を用いて光源を誘導する構造を形成することにより、光源の数を低減することができ、特に長時間高温点灯時における輝度の変化を最小化することにより、優れた耐熱特性及び光特性を実現できるバックライトユニットを提供することにある。
【０００７】
なお、本発明の他の目的は、バックライトユニットの全体的な厚さを薄型化し、引張強度、及び恒温恒湿に対する信頼性、耐熱信頼性が確保された製品とデザインの自由度を高めることができるバックライトユニット及びこれを用いた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための手段として、本発明は、プリント回路基板上に形成される複数のＬＥＤ光源と、上記ＬＥＤ光源上に積層され、出射される光を前方に拡散及び誘導するレジン層と、を含み、上記レジン層は、オリゴマーを含む合成樹脂からなるバックライトユニットを提供することができる。
【０００９】
なお、本発明の上記レジン層は、上記オリゴマー、モノマー、添加剤を含んで構成することができる。
【００１０】
なお、上記オリゴマーは、例えばウレタンアクリレートオリゴマー(Ｕｒｅｔｈａｎｅ ａｃｒｙｌａｔｅ ｏｌｉｇｏｍｅｒ)である。
【００１１】
なお、上記モノマーは、例えばＩＢＯＡ(ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ)１０〜２１％、ＨＢＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ)１０〜２１％、ＨＥＭＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙ Ｍｅｔａｅｔｈｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ)１０〜２１％を含む混合物からなる。
【００１２】
なお、上記添加剤は、例えば光開始剤１〜５％、酸化防止剤０.５〜１％を含む混合物である。
【００１３】
上述した本発明に係るバックライトユニットにおいて、上記ＬＥＤ光源は、側面型発光ダイオード(ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ)であり、上記プリント回路基板の上面に積層される反射パターンが形成された反射フィルムをさらに含む構造で形成することができる。
【００１４】
なお、本発明に係るバックライトユニットは、上記レジン層の上面に形成され、出射される光を遮光又は反射する光学パターンが印刷された拡散板をさらに含む構造で形成することができる。
【００１５】
特に、上記レジン層は、光の反射を増加させるビーズ(ｂｅａｄ)をレジン層の全体重量に対して０.０１〜０.３％さらに含んで構成することができる。
【００１６】
なお、上記光学パターンは、ＴｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＢａＳＯ４、Ａｌ２Ｏ３、シリコン(Ｓｉｌｉｃｏｎ)の中から選択されるいずれか１つ以上を含む遮光インクを用いて形成される拡散パターンと、Ａｌ又はＡｌとＴｉＯ２の混合物質を含む遮光インクを用いた遮光パターンとの重畳構造で形成することができる。
【００１７】
なお、上記反射パターンは、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３のいずれか１つを含む反射インクを適用して形成することができる。
【００１８】
本発明に係るバックライトユニットを用いて液晶表示装置を実現することができることは自明であろう。具体的には、側面型発光ダイオード(ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ ＬＥＤ)を光源として用い、上記光源を収容する構造で積層される上述した本発明に係るレジン層を導光板として用い、上記プリント回路基板の上面に積層される反射パターンが形成された反射フィルムと、上記レジン層の上面に形成され、出射される光を遮光又は反射する光学パターンが印刷された拡散板とを含んで構成されるバックライトを備えた液晶表示装置を実現でき、上記拡散板の上部に積層されるプリズムシート、又は保護シートをさらに含んで形成できることは勿論である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、一般的なバックライトユニットの構造に必須部品である導光板を省略し、オリゴマーを主成分とするレジン層を用いて光源を誘導する構造を形成することにより、光源の数を減らすことができ、特に長時間高温点灯時における輝度の変化を最小化することにより、優れた耐熱特性及び光特性を実現できるバックライトユニットを提供することができる。
【００２０】
なお、バックライトユニットの全体的な厚さを薄型化し、引張強度、及び恒温恒湿に対する信頼性、耐熱信頼性が確保された製品とデザインの自由度を高めることができるバックライトユニット及びこれを用いた液晶表示装置を提供できるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術に係るバックライトユニットの構造を示す概念図である。
【図２】従来技術に係るバックライトユニットの構造を示す概念図である。
【図３】本発明に係るバックライトユニットの構造を示す要部概念図である。
【図４】本発明に係るバックライトユニットのレジン層とビーズの機能を示す作用状態図である。
【図５】本発明に係るレジン層を構成する組成物の実施例を示す表である。
【図６】本発明に係るレジン層の特性と一般的なポリマーで構成されるレジン層との特性比較の実験データを示すものである。
【図７】本発明に係るレジン層の特性と一般的なポリマーで構成されるレジン層との特性比較の実験データを示すものである。
【図８】本発明に係るレジン層の特性と一般的なポリマーで構成されるレジン層との特性比較の実験データを示すものである。
【図９】本発明に係るバックライトユニットと一般的なバックライトユニットの高温動作時における輝度の変化率を比較したグラフである。
【図１０】本発明に係る光学パターンを示す例示図である。
【図１１】本発明に係る反射パターンを示す例示図である。
【図１２】本発明に係るバックライトユニットの作用状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参照して本発明に係る構成及び作用を具体的に説明する。但し、本発明はこれらにより限定されるものではない。本明細書に亘って同じ構成要素に対しては同じ符号を付し、これについての重複説明は省略する。
【００２３】
本発明は、従来のバックライトユニットの構造において導光板を省略し、これをオリゴマーを主成分とするレジン層で形成することにより、高温での輝度変化を最小化させ、バックライトユニットの全体厚さを格段に減少させる一方、光源数を減らすことができる構造を提供することを要旨とする。
【００２４】
図３及び図４は、本発明に係るバックライトユニットの要部を示す概念図である。
【００２５】
図３を参照すると、本発明に係るバックライトユニットは、プリント回路基板１１０上に形成される複数のＬＥＤ光源１３０と、上記ＬＥＤ光源１３０を埋める構造でプリント回路基板上に積層されるレジン層１４０とを含んで構成される。特に、上記レジン層１４０は、合成オリゴマーを含む合成樹脂からなることが望ましい。
【００２６】
なお、本発明に係るバックライトユニットにおいて上記ＬＥＤ光源１１１は、上記プリント回路基板１１０上に少なくとも１つ以上の個数で配置されて光を出射する。この場合、上記ＬＥＤとしては、上部発光型ダイオード(Ｔｏｐ ｖｉｅｗ ＬＥＤ)、側面発光型半導体(ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ ＬＥＤ)を用いることができ、特に、望ましくは側面発光型ダイオード(ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ ＬＥＤ)が良い。即ち、側面発光型ダイオード(ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ ＬＥＤ)を用いてＬＥＤ光源１１１から出射される光の方向が直ぐ上部に直進するのではなく、側辺に向かって出射する構造の光源を用いることができる。
【００２７】
さらに、配置方式を側面型発光ダイオードを用いて直下型に配置するので、光拡散及び反射機能をするレジン層を活用することにより、全体光源の数を減少させながらも、バックライトユニットの全体の厚さを格段に減らすことができる。
【００２８】
上記レジン層１４０は、上記ＬＥＤ光源１１１の周りを取り囲む構造で積層され、側方向に出射する光源の光を分散させる機能を実行することになる。
【００２９】
即ち、従来の導光板の機能をレジン層１４０で行うようになる。上記レジン層は、基本的に光を拡散させることができる材質の樹脂であれば特に制限がない。
【００３０】
なお、図４は、図３の構造においてレジン層内にビーズ１４１が含まれる構造を示すものである。上記ビーズは、上記レジン層の光の分散機能をより促進させる機能をする。
【００３１】
図５は、上述した構造において、本発明に係るレジン層を形成する組成物の望ましい一実施例を示す表である。
【００３２】
本発明に係る一実施例としてのレジン層は、ウレタンアクリレートオリゴマーを主原料とするレジン(オリゴマータイプ)を用いることができる。例えば、合成オリゴマーであるウレタンアクリレートオリゴマーを用いることができる。
【００３３】
もちろん、ここに低沸点希釈型反応性モノマーであるＩＢＯＡ(ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ)、ＨＢＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ)、ＨＥＭＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙ Ｍｅｔａｅｔｈｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ)などが混合されたモノマーをさらに含むことができ、添加剤として光開始剤(例えば、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(１-ｈｙｄｒｏｘｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ ｐｈｅｎｙｌ-ｋｅｔｏｎｅ)、ジフェニル(Ｄｉｐｈｅｎｙｌ))、Ｄｉｐｈｅｎｙｌ(２,４,６-ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ)など又は酸化防止剤などを混合することができる。
【００３４】
より具体的には、上記レジン層は、オリゴマー、モノマー、添加剤を含んで構成される組成物で形成することができる。
【００３５】
この場合、上記モノマーは、ＩＢＯＡ(ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ)１０〜２１％、ＨＢＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ)１０〜２１％、ＨＥＭＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙ Ｍｅｔａｅｔｈｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ)１０〜２１％の混合物で構成することができる。
【００３６】
上記添加剤は、光開始剤１〜５％を添加して光反応性を開始する機能をすることができ、酸化防止剤０.５〜１％を添加して黄変現象を改善できる混合物で形成することができる。
【００３７】
上述した組成物を用いた上記レジン層の形成は導光板の代わりにＵＶレジンなどのレジン層を形成することで、従来の導光板の効果を奏することができ、その代わりに屈折率、厚さ調節が可能なようにすると共に、上述した組成物を用いて粘着特性と信頼性及び量産速度を全て満たすことができる。
【００３８】
特に、本発明に係るレジン層は、次のような特殊な工程により形成することが望ましい。
【００３９】
すなわち、本発明に係るレジン層は、ウレタンアクリレートオリゴマー(ｕｒｅｔｈａｎｅ ａｃｒｙｌａｔｅ ｏｌｉｇｏｍｅｒ)を主材料として用い、ＵＶ硬化波長３００〜３５０μｍで主反応をし、水銀ランプと金属(ガリウム)ランプを使用して４００μｍの波長を、そして第２次低圧硬化工程を行い、第２次低圧硬化工程ではＮ２を投入することにより、表面粘着力及び硬化率を上昇させて硬化バランス(ｂａｌａｎｃｅ)を調整することで、柔軟(Ｆｌｅｘｂｉｌｅ)で、且つ粘着力が優れており、ＰＭＭＡ導光板の屈折率を維持して導光板の限界を克服できる。
【００４０】
特に、上記オリゴマー(ｏｌｉｇｏｍｅｒ)の硬化時に窒素パージをしないと、内部硬化と表面硬化バランスによる表面シワ及びクラック(ｃｒａｃｋ)現象が発生する恐れがあるので、窒素パージをすることにより一般的なメタルハライドなどでも速く硬化されるようにすることがより望ましい。
【００４１】
以下では、図５に示すように、本発明に係るオリゴマーを主成分としてモノマーが混合されたレジン層とポリマーのみで形成されたレジン層との特性に対する比較実験結果を説明する。
【００４２】
１． 接着力(引張強度)の信頼性テスト
本テストは、薄膜引張試験機(米国Ｉｎｓｔｒｏｎ社製)を用いて引張強度を測定するテストであり、装備の上下部グリップにレジン層のコーティング厚さを１,３００μｍ、横×縦(５０ｍｍ×１００ｍｍ)にそれぞれ形成し、上部グリップが上昇しながらロードセルにかかる荷重をリアルタイムで比較観察した結果を示すものである(図６参照)(テスト条件は、１分当たり０.１ｍ)。
【表１】
0006017450.tif 000002
【００４３】
上記のテストの結果を参照すると、一般的に引張強度の面ではオリゴマーの単一のタイプがポリマーの単一のタイプに比べて低かったが、後述する輝度変化率などの光特性の面では優れた結果を示した。
【００４４】
２． 恒温恒湿の信頼性テスト
本テストは、恒温恒湿チャンバ{ＴＨＢ(Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ Ｂｉａｓ)、ＴＨＢ ＳＨ-６４１/ＥＳＰＥＣ社製(日本)}を用いてチャンバ内に一定の温度と湿度を印加し、これによる恒温及び恒湿特性を比較した。テスト条件は６０℃、湿度９５％の条件を１,０００時間程度保持した後特性を比較した(図２に示したように、プリント回路基板上に反射フィルムとその上部にレジン層が形成された構造を実験対象とした。)。
【００４５】
レジン層は、上述した反射フィルム上にコーティング厚さを１,３００μｍ、横×縦(１１５ｍｍ×１７５ｍｍ)にそれぞれ形成し、上述したテスト条件を印加した後、外観及び点灯試験を比較した(図７参照) 。
【表２】
0006017450.tif 000003
【００４６】
図示された表を参照すると、本発明に係るオリゴマータイプのレジン層は、外観に異常がなく、付着程度にも変化がないが、ポリマータイプのレジン層は、黄変現象が全面部位に発生する問題が生じた。さらに、付着特性も不良であった。
【００４７】
３． 耐熱性の信頼性テスト
本テストは、オーブン{ＨＴ３３０/ＥＴＡＣ社製(日本)}内に一定の熱を一定の時間印加して製品の耐熱性を評価して比較したものである。テスト条件は、８０℃で２４０時間後の耐熱及びレジン層の付着特性を比較した。テスト方法は、図２での反射フィルム上にコーティング厚さを１,３００μｍ、横×縦(１１５ｍｍ×１７５ｍｍ)にそれぞれ形成し、上述したテスト条件を印加した後、外観及び点灯試験を比較した(図８参照)。
【表３】
0006017450.tif 000004
【００４８】
本テストでは、本発明に係るオリゴマーを主原料とするレジン層は、外観に異常が発見されず、さらに付着程度にも変化がないが、ポリマータイプのレジン層は、黄変現象が前面部位に生じる不良が発生した。
【００４９】
上述した３つの特性テストを比較した結果、本発明に係るオリゴマーを主原料とする組成を有するレジン層は、引張強度、恒温恒湿特性、耐熱性、信頼性、付着特性などの様々な面で単一のレジン層よりも効率的であるということを確認することができた。
【００５０】
４． 高温動作による輝度変化率テスト
図９は、本発明に係るレジン層を適用して高温点灯による信頼性をテストした結果について、(ａ)本発明に係るレジン層を適用したバックライトユニット、(ｂ)一般的な光学用ポリマーを適用したバックライトユニットの比較実験結果を示すものである。
【００５１】
具体的には、図３に示した本発明に係るバックライトユニットの構造に、本発明に係るオリゴマーを主成分とするレジン層とポリマーで形成したレジン層を適用して、高温点灯に対する信頼性テストのために、６０℃でバックライトユニットの光源を点灯し、１,０００Ｈｒｓ放置した結果を示すものである。図示したように、(ｂ)のグラフのように一般的な光学用ポリマーをレジン層とした場合は、３００時間経過、常温で４時間放置した結果、５２％の輝度低下率を示すが、本発明に係るレジン層を備えたバックライトユニットは、１,０００時間信頼性経過後、常温で４時間放置した結果、６％の輝度低下率のみを示した。
【００５２】
以上の結果は、１,０００時間の信頼性テスト後ポリマータイプに比べて非常に優れた耐熱特性及び光特性を有していることを反証している。
【００５３】
図３及び図４に示した本発明の構造を参照して、上述したレジン層の特性と結合して本発明に係る特有なバックライトユニットの構成の作用を具体的に説明する。
【００５４】
本発明に係るバックライトユニットにおいて、上記レジン層１４０は、光の拡散と反射を増加させるためにビーズ(ｂｅａｄ)１４１をさらに含むことができる。上記ビーズ１４１は、レジン層の全体重量に対して０.０１〜０.３％含まれることが望ましい。すなわち、ＬＥＤから側方向に出射される光は、上記レジン層１４０とビーズにより拡散及び反射されて上部方向に進行するようになり、そして後述する反射フィルム１２０と反射パターン１２１を備える場合、このような反射機能をさらに促進させることができる。
【００５５】
このような上記ビーズは、シリコン(ｓｉｌｉｃｏｎ)、シリカ(ｓｉｌｉｃａ)、グラスバブル(ｇｌａｓｓ ｂｕｂｂｌｅ)、ＰＭＭＡ、ウレタン(ｕｒｅｔｈａｎｅ)、Ｚｎ、Ｚｒ、Ａｌ２Ｏ３、アクリル(ａｃｒｙｌ)の中から選択されるいずれか１つを用いることができ、材料は透明材料を用いることが望ましい。
【００５６】
上記レジン層の存在は、従来の導光板が占めていた厚さを格段に減少させ、製品の薄型化を実現できることはもちろん、軟性の性質を有するようになり、フレキシブルなディスプレイにも適用できる汎用性を備えるようになる。
【００５７】
なお、上記反射フィルム１２０は、Ａｇフィルムや白色ＰＥＴ(ｗｈｉｔｅ ｐｅｔ)を用いることができ、光源から導き出される光を分散させることができるように反射材質を有すると共に、光の分散を促進させるために、白色(ｗｈｉｔｅ)印刷により反射パターン１２１が備えられることがより望ましい。上記反射パターンは、ＴｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＢａＳＯ４、Ａｌ２Ｏ３、シリコン、ＰＳのうちいずれか１つを含む反射インクを用いて印刷することができる。
【００５８】
なお、上記拡散板１５０は、上記レジン層１４０を通過して出射される光を拡散させる機能をし、特に光の強度が過度に強くて光学特性が悪くなったり、黄色光が導き出される(ｙｅｌｌｏｗｉｓｈ)現象を防止するために、一定部分の遮光効果が実現されるように光学パターン１５１が形成されることが望ましい。すなわち、光が集中しないように遮光インクを用いて遮光パターンを印刷することができる。
【００５９】
上記光学パターン１５１は、基本的に上記拡散板１５０の下部面又は上部面に印刷される方法で形成でき、特に、望ましくは拡散板の下部に配置されるＬＥＤ光源１１１の位置から光が出射する方向(前方向)に配置されることが望ましい。即ち、上記ＬＥＤ光源の垂直上部面又は光出射方向面に対応する位置の拡散板に配置させることができる。
【００６０】
上記光学パターンは、光を完全に遮断する機能ではなく、光の一部遮光及び拡散機能を行うように、１つの光学パターンで光の遮光度や拡散度を調節できるように形成できる。さらに、より望ましくは、本発明に係る光学パターンは、複合的なパターンの重畳印刷構造で形成することもできる。
【００６１】
重畳印刷構造とは、１つのパターンを形成し、その上部にもう１つのパターン形状を印刷して形成する構造をいう。
【００６２】
一例としては、図１０を参照すると、光学パターン１５１の形成において、光の出射方向に拡散板の下面にＴｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＢａＳＯ４、Ａｌ２Ｏ３、シリコンの中から選択されるいずれか１つ以上を含む遮光インクを用いて形成される拡散パターン１５１ａと、Ａｌ又ＡｌとＴｉＯ２の混合物質を含む遮光インクを用いた遮光パターン１５１ｂとの重畳印刷構造で形成できる。すなわち、拡散板の表面に拡散パターン１５１ａを白色印刷して形成した後、その上に遮光パターン１５１ｂを形成したり、その逆の順序で２重構造で形成することも可能である。もちろん、このようなパターンの形成のデザインは、光の効率と強度、遮光率を考慮して多様に変形できることは自明であろう。
【００６３】
又は、順次積層構造において中央層に金属パターンである遮光パターン１５１ｂを形成し、その上部と下部にそれぞれ拡散パターン１５１ａを形成する３重構造で形成することも可能である。このような３重構造では上述した材料を選択して形成することが可能であり、望ましい一例としては屈折率に優れたＴｉＯ２を用いて拡散パターンのいずれかを形成し、光安定性と色感に優れたＣａＣＯ３をＴｉＯ２と共に用いて他の拡散パターンを形成し、隠蔽性に優れたＡｌを用いて遮光パターンを形成する構造の３重構造で光の効率性と均一性を確保することができる。特に、ＣａＣＯ３は、黄色光の露出を遮断する機能により、最終的に白色光を実現するように機能をすることで、より安定した光効率を実現でき、ＣａＣＯ３以外にもＢａＳＯ４、Ａｌ２Ｏ３、シリコンビーズなどのように粒子サイズが大きく、類似する構造を有する無機材料を活用できる。
【００６４】
なお、上記光学パターンは、上記ＬＥＤ光源の出射方向から遠ざかるほどパターン密度が低くなるようにパターン密度を調節して形成することが光効率の面で望ましい。
【００６５】
なお、本発明に係るバックライトユニットの構造で、特に、上述した構造において、本発明は、上記レジン層１４０と拡散板１５０の表面に形成された光学パターン１５１との間に上記光学パターンのパターン凹凸を平坦化させることができる表面処理層(図示せず)をさらに備え、上記拡散板の光学パターン１５１とその下部に配置されるレジン層１４０との接着時に発生する段差により空気層が形成されることによって発生する暗部及び輝部の差を排除するために、光学パターン１５１全体の段差をカバーする構造で平坦化された層(ｌａｙｅｒ)により形成されることが望ましい。また、上記表面処理層は、基本的に、上記レジン層１４０と同一の材料を用いて接着性を向上させることがより望ましい。
【００６６】
図１１は、本発明に係る反射フィルムと反射パターンの構造を示す平面図である。
【００６７】
すなわち、本発明に係る反射フィルム１２０は、上記プリント回路基板上に積層され、反射フィルム上に形成された孔を貫通してＬＥＤ光源１１１が外部に突出することになる。このようなＬＥＤ光源は、側面発光型の構造で形成する場合、光源の数を大幅に低減することができることは上述した通りであり、このような低減率を減らすために光の反射率を大幅に向上させることができるように反射パターン１３０を形成することが望ましい。
【００６８】
上記反射パターンは、示された一例のように、ＬＥＤ光源の光出射方向に形成することが望ましく、特に、上記ＬＥＤ光源の出射方向から遠ざかるほどパターン密度が高くなるようにパターンを配置できる。すなわち、出射方向から近い第１領域１３１よりも出射方向から遠い第２領域１３２のパターン密度を高くすることにより、反射率を高めることができる。もちろん、パターンの構造は、設計意図に応じて様々な形状に形成できることは言うまでもない。又、上記反射パターンは、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３のいずれか１つを含む反射インクを用いて印刷する方法で形成できる。
【００６９】
図１２は、上述した本発明に係るバックライトユニット構造の作用状態を示す作用状態図である。
【００７０】
図示されたように、本発明に係るバックライトユニットは、側面発光型ＬＥＤ１１１から側方向に光が出射され、出射された光は、従来の導光板の代わりに形成されたレジン層１４０で反射及び拡散され、これは、特に反射フィルム１２０と反射パターン１３０によってより反射効率が高くなり、光を前方に誘導できるようになる。このようにレジン層１４０を通過した光は、拡散板１５０に形成された光学パターン１５１により拡散又は遮光される過程を経ることにより、このように精製された光(Ｌ)は、プリズムシート１６０などの光学シートを経て白色光でＬＣＤパネルに入射するようになる。
【００７１】
このように、本発明に係るバックライトユニットは、導光板の構造を省略し、光の供給源として側面発光型ＬＥＤを適用し、レジン層により光を拡散及び反射させて光を誘導することで、薄型化及び光源の数を減らす一方、光源の減少による輝度の低下及び均一性の問題を反射パターンと遮光パターン及び拡散パターンなどの光学パターンにより補完して画質の均一化を実現することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１１０  プリント回路基板
１１１  ＬＥＤ光源
１２０  反射フィルム
１３０  反射パターン
１４０  レジン層
１５０  拡散板
１５１  光学パターン
１５１ａ  拡散パターン
１５１ｂ  遮光パターン
１６０  プリズムシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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