(57)【要約】【課題】  直下型バックライトモジュールの輝度を向上する技術を提供する。【解決手段】  直下型バックライトモジュールは、筐体と、複数の光源と、光拡散板を備えている。光源はアレイ状に配列されている。光拡散板は筐体内に配設されており、光源の上方に位置している。光拡散板の内部には多数の微細気泡が散在しており、光拡散板に入射した光は拡散される。光拡散板の製造方法は、射出成形機と光拡散板材料を用意する工程と、光拡散板材料を射出して光拡散板を射出成形する。光拡散板を射出成形することによって、光拡散板材料中に多数の微細気泡が混合することになる。【選択図】図２
2006024540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内に配列されている複数の光源と、
前記筐体内に配設されているとともに、前記光源の上方に位置している光拡散板と、
を備え、
前記光拡散板中には多数の微細気泡が散在していることを特徴とする直下型バックライトモジュール。
【請求項２】
前記光拡散板の材料は、熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライトモジュール。
【請求項３】
前記光拡散板の材料は、ポリカーボネートとポリプロピレンとＡＢＳ樹脂の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の直下型バックライトモジュール。
【請求項４】
前記光拡散板の材料は、熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライトモジュール。
【請求項５】
前記光拡散板の材料は、ポリメチルメタクリレートを含むことを特徴とする請求項４に記載の直下型バックライトモジュール。
【請求項６】
前記筐体内に配置されているとともに、前記光拡散板上に位置している少なくとも１つの光学フィルムをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライトモジュール。
【請求項７】
前記光学フィルムは、プリズムシートであることを特徴とする請求項６に記載の直下型バックライトモジュール。
【請求項８】
前記光源は、冷陰極蛍光管または発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライトモジュール。
【請求項９】
バックライトモジュールに適用される光拡散板であって、
内部に多数の微細気泡が散在していることを特徴とする光拡散板。
【請求項１０】
前記光拡散板の材料は、熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする請求項９に記載の光拡散板。
【請求項１１】
前記光拡散板の材料は、ポリカーボネートとポリプロピレンとＡＢＳ樹脂の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１０に記載の光拡散板。
【請求項１２】
前記光拡散板の材料は、熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項９に記載の光拡散板。
【請求項１３】
前記光拡散板の材料は、ポリメチルメタクリレートを含むことを特徴とする請求項１２に記載の光拡散板。
【請求項１４】
光拡散板の製造方法であって、
射出成形機と光拡散板材料を用意する工程と、
前記光拡散板材料を射出して少なくとも１つの光拡散板を成形する工程と、
を備え、
前記光拡散板を射出成形する工程では、多数の微細気泡が前記光拡散板材料中に混合されることを特徴とする光拡散板の製造方法。
【請求項１５】
前記光拡散板を射出成形する工程は、光拡散板を微細発泡射出成形することを特徴とする請求項１４に記載の光拡散板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散板とその製造方法および直下型バックライトモジュールに関し、特に光透過率を向上することのできる光拡散板とその製造方法および直下型バックライトモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ性能の大幅な向上やインターネット、マルチメディア技術の高度な発展にともない、画像情報の伝送は大部分がアナログ方式からデジタル方式へと移行している。また、現代のライフスタイルに合わせるべく、視覚情報機器や画像装置は軽量薄型化が進行しつつある。従来のブラウン管（ＣＲＴ）を使用したディスプレイは、今でもその利点が存在するとはいえる。しかしながら、内部に電子ビーム偏向空間を必要とする構造によって、ディスプレイ装置全体が大型となり、大きなスペースを占有するという問題や、電子線照射による画像表示によって、利用者の目を疲れさせてしまうという問題を依然かかえている。そのことから、光電技術と半導体製造技術との結合により開発されたフラットパネル・ディスプレイ（ＦＰＤ）、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ）、またはプラズマ・ディスプレイ（ＰＤＰ）がすでにディスプレイ製品の主流となりつつある。
【０００３】
フラットパネル・ディスプレイのうち、液晶ディスプレイについては、その光源の利用方式により反射型液晶ディスプレイ、透過型液晶ディスプレイおよび半透過・半反射型液晶ディスプレイの３種類に分けられる。透過型液晶ディスプレイまたは半透過・半反射型液晶ディスプレイを例にとれば、これらは主として液晶パネルおよびバックライトモジュールから構成される。液晶パネルは２枚の透明基板およびこの２枚の透明基板の間に配置された液晶層から構成される。一方、バックライトモジュールは液晶パネルが必要とする面光源として働く。この構造により、液晶ディスプレイは画像表示の機能を果たす。
【０００４】
図１は、従来知られた直下型バックライトモジュールおよびその一部を拡大した断面図である。図１に示すように、直下型バックライトモジュール１００は、主に、筐体１１０、複数の冷陰極蛍光管１２０（ＣＣＦＬ）、光拡散板１３０を備えている。このうち筐体１１０は光反射性を備える材料で形成されており、冷陰極蛍光管１２０が出射した光の大部分が、液晶ディスプレイで利用されるようになっている。
冷陰極蛍光管１２０は、適当な間隔をあけて配列されてことから、２本の冷陰極蛍光管１２０の中間では出射光の輝度が低下する。バックライトモジュールでは、輝度の均一性が重要な特性であることから、直下型バックライトモジュール１００の光出射面上に光拡散板１３０を配置することが必要となる。
【０００５】
従来技術では、光拡散板１３０を通過した光が均一に拡散するために、光拡散板１３０内に多数の拡散粒子１３２を混在させている。しかしながら、従来技術で利用されている拡散粒子１３２は光透過率が低く、その光透過率は空気よりも低いことから、光拡散板１３０の光透過率を低下させる要因となってしまう。その結果、直下型バックライトモジュール１００の面光源としての輝度を低下させてしまう。
従来技術では、直下型バックライトモジュール１００の輝度の不足という問題を解決するために、直下型バックライトモジュール１００にプリズムシート１４０を付加している。それにより、コストの増加という新たな問題を招いている。高輝度の面光源として働く直下型バックライトモジュール１００を得るために、いかにして拡散粒子１３２による光透過率の低下を改善するかが、緊急に解決が求められる課題の一つとなっている。
【０００６】
従来技術の光拡散板１３０は構造強度が弱く、また混在する拡散粒子１３２が吸水性を有していることから、光拡散板１３０は周囲の熱や環境中の水分によって膨張し、反りを生じやすいという問題がある。
【０００７】
従来技術の光拡散板１３０の製造方法は、大きな面積の母材シート（図示せず）を１回で成形した後に、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）装置を使用して母材シートを切断し、複数の光拡散板１３０を製造するというものである。このような光拡散板１３０の製造方法は、高価なＣＮＣ装置の購入が必要となるだけでなく、ＣＮＣ装置の切断速度も極めて遅いという問題もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一つの目的は、光透過率を向上することができる光拡散板を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、水分の吸収や熱による変形という問題を改善することができる光拡散板を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、製造コストを低減するとともに生産性を高めることができる光拡散板の製造方法を提供することである。
本発明の他の１つの目的は、光源の輝度を高めるとともに製造コストを低減することができる直下型バックライトモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は直下型バックライトモジュールを提供する。この直下型バックライトモジュールは、筐体と、複数の光源と、光拡散板を備えている。光源は筐体内に配列されており、面光源を構成する。光拡散板は筐体内に配設されているとともに、光源の上方に位置している。光拡散板の内部には多数の微細気泡が散在している。それにより、光拡散板に入射した光を拡散することができる。
【００１０】
光拡散板の材料には、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。熱可塑性樹脂を用いる場合、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂等を好適に用いることができる。また熱硬化性樹脂を用いる場合、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等を好適に用いることができる。
上記の直下型バックライトモジュールは、少なくとも１つの光学フィルムをさらに備えることが好ましい。その光学フィルムは筐体内に配置されており、光拡散板上に位置することが好ましい。光学フィルムには、例えばプリズムシートを用いることが好ましい。光源には、例えば冷陰極蛍光管や発光ダイオードを用いることが好ましい。
【００１１】
本発明はまた、バックライトモジュールに適用される光拡散板を提供する。この光拡散板は、光拡散板の内部に多数の微細気泡が散在している。それにより、光拡散板に入射した光を拡散することができる。
【００１２】
光拡散板の材料には、例えばポリカーボネートまたはポリメチルメタクリレートを用いることが好ましい。
【００１３】
本発明は、光拡散板の製造方法を提供する。この製造方法は、射出成形機と光拡散板材料を用意する工程と、用意した射出成形機によって光拡散板材料を少なくとも１つの光拡散板に成形する。光拡散板の射出成形の際に、多数の微細気泡が光拡散板材料中に混合される。
【００１４】
光拡散板を射出成形する工程では、例えば微細発泡（ＭＣＰまたはＭＣＦ）射出成形を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によって、光拡散板の光透過率を大幅に向上することができ、直下型バックライトモジュールの面光源としての輝度を向上させることができる。本発明の光拡散板の製造方法により、製造時間を短縮するとともに製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の目的、特徴、利点をさらに明瞭にするために、本発明を実施する好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図２は、本発明を好適に実施する直下型バックライトモジュール２００を示している。図２には、直下型バックライトモジュール２００の一部を拡大した断面図が併せて示されている。図２に示すように、直下型バックライトモジュール２００は、主に、筐体２１０と、複数の光源２２０と、光拡散板２３０を備えている。
【００１８】
筐体２１０の材料は、光源２２０が発した光の大部分を、筐体２１０の光出射面２１２から出射することができるように、光反射性を有する材料であることが好ましい。複数の光源２２０は、筐体２１０内にアレイ状に配列されており、面光源を構成する。光源２２０には、例えば冷陰極蛍光管や発光ダイオードを用いることが好ましい。図２に示す直下型バックライトモジュール２００では、光源２２０に冷陰極蛍光管を用いている。
【００１９】
光拡散板２３０は筐体２１０内に配設されており、また光源２２０の上方に位置している。光拡散板２３０は、筐体２１０の光出射面２１２に配設されている。光拡散板２３０の内部には多数の微細気泡２３２が散在している。このため、光源２２０が発した光が光拡散板２３０に入射すると、光拡散板２３０内に散在する微細気泡２３２による屈折や反射が起こり、拡散現象が生じる。これにより、光拡散板２３０を通過し、筐体２１０の光出射面２１２から出射される光は、極めて良好な拡散効果を得ることができる。微細気泡２３２の光透過率は極めて良好であることから、光拡散板２３０を透過する光量を大幅に向上することができる。直下型バックライトモジュール２００の面光源としての輝度は、従来技術によるものよりはるかに高くなる。プリズムシートや輝度向上フィルムなど他の光学フィルムを増設するコストを省くこともできる。
【００２０】
微細気泡２３２は、光拡散板２３０内に形成された多数の微細中空構造であるため、光拡散板２３０の構造強度に対して優れた増強効果を発揮する。これにより、光拡散板２３０が水分の吸収または熱により変形するという問題を改善することができる。光拡散板２３０を大型サイズのフラットパネル・ディスプレイのバックライトモジュールに使用しても、光拡散板２３０は筐体２１０内において適当な形状を保持しつづけることができる。
【００２１】
光拡散板２３０の材料は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の透明材料を好適に用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリカーボネート（ＰＣ）や、ポリプロピレン（ＰＰ）や、ＡＢＳ等を好適に用いることができる。また熱硬化性樹脂としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等を好適に用いることができる。
【００２２】
上述までの構成により、直下型バックライトモジュール２００の面光源としての輝度は、従来技術のものと比べて大きく向上されている。本実施形態の直下型バックライトモジュール２００は、さらに光学フィルム２４０を備えており、輝度がさらに向上されている。光学フィルム２４０は、筐体２１０内に配置されており、光拡散板２３０上に位置している。光学フィルム２４０には、例えばプリズムシートや輝度向上フィルム等の光学フィルムを用いることができる。
【００２３】
光拡散板の製造方法は、まず射出成形機と光拡散板材料を用意する。次に、光拡散板材料を射出成形によって１つの光拡散板に成形する。この光拡散板の製造方法は、１回の射出成形で１つの光拡散板を製造し、射出成形した後に切断という余分な工程を必要としない。これにより、光拡散板の製造設備の機構設計において、可制御性および自由度を高めることができる。注目すべきは、光拡散板の射出成形の工程において、同時に多数の微細気泡を光拡散板材料の中に混合することができることである。従って、射出成形を用いて製造された光拡散板は、図２に示す光拡散板２３０のように、多数の微細気泡２３２を内部に分散した状態を具備することができる。
【００２４】
光拡散板の射出成形では、微細発泡射出成形技術を用いることが好ましい。微細発泡射出成形技術を利用することにより、気泡混入量や射出成形圧力等の製造パラメータをより自由に調節することが可能となる。
【００２５】
上述のように、本実施形態の光拡散板と直下型バックライトモジュールでは、光拡散板の内部に散在する多数の微細気泡によって、光拡散板に入射した光が均一に拡散される。微細気泡の光透過率は、従来技術において採用されてきた拡散粒子の光透過率よりも、はるかに高いことから、光拡散板の光透過率を大幅に向上させることができる。直下型バックライトモジュールの面光源としての輝度を高めることができる。
多数の微細気泡を散在させた光拡散板は、その構造強度が高まることから、光拡散板が環境中の湿気または熱によって反りを生じるという問題を解決することができる。本実施形態の光拡散板は、大型サイズのバックライトモジュールへの利用にいっそう適したものといえる。
本実施形態の光拡散板の製造方法は、１つの光拡散板を１回の射出成形によって製造することから、後工程において切断工程を必要とせず、製造時間の短縮や製造コストを低減することができる。
【００２６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の直下型バックライトモジュールおよびその一部を拡大した断面図。
【図２】実施形態の直下型バックライトモジュールおよびその一部を拡大した断面図。
【符号の説明】
【００２８】
２００・・直下型バックライトモジュール
２１０・・筐体
２１２・・光出射面
２２０・・光源
２３０・・光拡散板
２３２・・微細気泡
２４０・・光学フィルム
【図１】
2006024540.tif 000003
【図２】
2006024540.tif 000004