(57)【要約】【課題】複数の点光源装置を光源として利用し、光学的性能が向上されて薄型化された液晶デバイスのバックライトモジュールを提供する。【解決手段】液晶デバイスのバックライトモジュールは、反射板に設けられてそれぞれ反射面と対称軸を有する複数の凹みと、複数の凹みの内に設けられる複数の点光源装置と、反射板を覆って、点光源装置から発光されて凹みの反射面と反射板に反射される光線を拡散する１枚以上の拡散板とを含む。【選択図】図３
2006267991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射板に設けられてそれぞれ反射面と対称軸を有する複数の凹みと、
複数の凹みの内に設けられる複数の点光源装置と、
反射板を覆って、点光源装置から発されて凹みの反射面と反射板に反射される光線を拡散する１枚以上の拡散板とを含む液晶デバイスのバックライトモジュールであり、
そのうち点光源装置から発される光線は凹みの反射面と反射板に反射されるように、凹みの形が点光源装置の形態によって決められ、更に拡散板と反射板の間には空間があることを特徴とするバックライトモジュール。
【請求項２】
前記凹みの反射面が放物線型であることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項３】
前記対称軸と反射面の夾角が８５〜９５度であることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項４】
前記凹みの反射面と反射板を鏡面反射にすることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項５】
前記凹みの反射面と反射板が銀反射表面であることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項６】
前記凹みの反射面と反射板が白反射表面であることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項７】
前記凹みが直交マトリックス型に配列されることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項８】
前記凹みがスタッガードマトリックス型に配列されることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項９】
前記点光源装置が発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項１０】
前記ＬＥＤがサイド放射型ＬＥＤであることを特徴とする請求項９記載のバックライトモジュール。
【請求項１１】
前記凹みごとに白色光を発する点光源装置が設けられることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項１２】
前記凹みごとに赤色光を発する点光源装置と、緑色光を発する点光源装置と、青色光を発する点光源装置が同時に設けられることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項１３】
前記バックライトモジュールは更に、凹みを覆い、赤、青、緑色光を十分に混合するための拡散パウダー膜を含むことを特徴とする請求項１２記載のバックライトモジュール。
【請求項１４】
前記凹みごとに赤色光を発する点光源装置と、緑色光を発する点光源装置と、青色光を発する点光源装置が個別に設けられることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項１５】
前記バックライトモジュールは更に前記拡散板を覆う１枚以上の光学膜を含み、光学膜と拡散板との間に空間があることを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項１６】
前記拡散板は更に、点光源装置による光線を均一に拡散する複数の拡散粒子を有することを特徴とする請求項１記載のバックライトモジュール。
【請求項１７】
背板構造と、
背板構造内に設けられるプリント回路板（ＰＣＢ）と、
ＰＣＢに設けられる複数の点光源装置と、
ＰＣＢを覆い、反射面、開口、対称軸を有する複数の凹みを含む反射板と、
反射板を覆う１枚以上の拡散板とを含む液晶デバイスのバックライトモジュールであり、
そのうち点光源装置は開口を通して凹みごとに設けられ、点光源装置から発される光線が凹みの反射面と反射板に反射されるように、凹みの形は点光源装置の形態によって決められ、更に拡散板と反射板の間には空間があることを特徴とするバックライトモジュール。
【請求項１８】
前記ＰＣＢは熱伝導性のある接着剤で背板構造に接着され、それによってＰＣＢでの発熱は背板構造を通して放散されることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項１９】
前記凹みの反射面が放物線型であることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項２０】
前記対称軸と反射面の夾角が８５〜９５度であることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項２１】
前記凹みの反射面と反射板を鏡面反射にすることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項２２】
前記凹みの反射面と反射板が銀反射表面であることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項２３】
前記凹みの反射面と反射板が白反射表面であることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項２４】
前記凹みが直交マトリックス型に配列されることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項２５】
前記凹みがスタッガードマトリックス型に配列されることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項２６】
前記点光源装置がＬＥＤであることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項２７】
前記ＬＥＤがサイド放射型ＬＥＤであることを特徴とする請求項２６記載のバックライトモジュール。
【請求項２８】
前記凹みごとに白色光を発する点光源装置が設けられることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項２９】
前記凹みごとに赤色光を発する点光源装置と、緑色光を発する点光源装置と、青色光を発する点光源装置が同時に設けられることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項３０】
前記バックライトモジュールは更に、凹みを覆い、赤、青、緑色光を十分に混合するための拡散パウダー膜を含むことを特徴とする請求項２９記載のバックライトモジュール。
【請求項３１】
前記凹みごとに赤色光を発する点光源装置と、緑色光を発する点光源装置と、青色光を発する点光源装置が個別に設けられることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項３２】
前記バックライトモジュールは更に拡散板を覆う１枚以上の光学膜を含み、光学膜と拡散板との間に空間があることを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【請求項３３】
前記バックライトモジュールは更に、反射板の上方に設けられるカバーを含み、拡散板と光学膜はカバーに設けられることを特徴とする請求項３２記載のバックライトモジュール。
【請求項３４】
前記拡散板は更に、点光源装置による光線を均一に拡散する複数の拡散粒子を有することを特徴とする請求項１７記載のバックライトモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は液晶デバイスのバックライトモジュールに関し、特に複数の点光源装置を光源として利用し、光学的性能の向上と薄型化を兼ね備えた液晶デバイスのバックライトモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイはデジタルカメラ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、モニター、フラットパネルテレビなどの装置において、従来の陰極線管の代わりに幅広く応用されている。陰極線管は大きさと重量で劣っているのみならず、画面を表示するには比較的に高い電圧を要する。それと比べて液晶ディスプレイは小型かつ低電力消費などの利点を有し、陰極線管に取って代わりつつある。
液晶が非発光材であるため、陰極線管と異なり、液晶ディスプレイはＣＣＦＬ（冷陰極蛍光ランプ）などの光源を含むバックライトモジュールを要する。しかし、ＣＣＦＬは高汚染性の水銀を含んでいるため、その代わりにＬＥＤ（発光ダイオード）が多用される。
【０００３】
図１を参照する。図１は従来の直下型バックライトモジュール１０を表す説明図である。直下型バックライトモジュール１０は背板構造１２と、背板構造１２内に設けられて複数のＬＥＤを有するプリント回路板（ＰＣＢ）１４と、背板構造１２の上方に設けられるカバー１８と、カバー１８に設けられて一定の空間（図示されない）を隔ててＰＣＢ１４を覆った拡散板２０と、カバー１８に設けられて一定の空間（図示されない）を隔てて拡散板２０を覆った光学膜２２とを含む。
【０００４】
図２を参照する。図２は図１におけるａ−ａ’線に沿った直下型バックライトモジュール１０の断面図である。図２によれば、ＰＣＢ１４に設けられるＬＥＤ１６はＰＣＢ１４の表面を反射面とする。即ち従来の直下型バックライトモジュール１０はＰＣＢ１４の表面でＬＥＤ１６による光を反射する。
赤、青、緑色光を十分に混合するため、従来の直下型バックライトモジュール１０は一定の厚さを必要とする。なお、２枚の拡散板が設けられたバックライトモジュールは既に考案されているが、その光度は必然的に低下するのみならず、表示も不均一であって液晶ムラが生じやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は前述の問題を解決するため、複数の点光源装置を光源として利用し、光学的性能の向上と薄型化を兼ね備えた液晶デバイスのバックライトモジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による液晶デバイスのバックライトモジュールは、反射板に設けられてそれぞれ反射面と対称軸を有する複数の凹みと、複数の凹みの内に設けられる複数の点光源装置と、該反射板を覆って、点光源装置から発光されて凹みの反射面と反射板に反射される光線を拡散する１枚以上の拡散板とを含む。そのうち点光源装置から発される光線は凹みの反射面と反射板に反射され、その凹みの形は点光源装置の形態によって決められ、更に拡散板と反射板の間には空間がある。
【０００７】
この発明による更なるバックライトモジュールは、背板構造と、背板構造内に設けられるプリント回路板（ＰＣＢ）と、ＰＣＢに設けられる複数の点光源装置と、ＰＣＢを覆って、反射面、開口、対称軸を有する複数の凹みを含む反射板と、反射板を覆う１枚以上の拡散板とを含む。そのうち点光源装置は開口を通して凹みごとに設けられ、点光源装置から発される光線は凹みの反射面と反射板に反射され、その凹みの形は点光源装置の形態によって決められ、更に拡散板と反射板の間には空間がある。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によるバックライトモジュールは独特の反射構造を利用して、光度を減らさずに液晶ムラを防ぐことができる。なお、この発明は赤、青、緑色光を混合するための領域を必要とせず、バックライトモジュールの薄型化を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する
【実施例１】
【００１０】
図３を参照する。図３はこの発明の実施例１による液晶デバイスのバックライトモジュール３０の分解図である。図３によれば、液晶デバイスのバックライトモジュール３０は背板構造３２と、ＰＣＢ３４と、ＰＣＢ３４に設けられる複数の点光源装置３６と、複数の凹み４０を有する反射板３８と、カバー４２と、１枚以上の拡散板４４と、１枚以上の光学膜４６とを含む。反射板３８はプラスチック射出成型または金属射出成型で作られ、その表面の凹み４０は底部にそれぞれ開口４８を有する。凹み４０は直交マトリックス型に配列されている。しかし、この発明はそれに限らず、バックライトモジュール３０の設計により、その他の配列法を選ぶことも可能である。
【００１１】
バックライトモジュール３０において、ＰＣＢ３４は背板構造３２内に設けられ、反射板３８はＰＣＢ３４に被せられ、点光源装置３６は開口４８を通して凹み４０内に設けられ、カバー４２は反射板３８の上方に設けられ、拡散板４４はカバー４２に設けられて、一定の空間を隔てて反射板３８を覆い、光学膜４６もカバー４２に設けられて、一定の空間を隔てて拡散板４４を覆う。
【００１２】
この実施例では、点光源装置３６の数量と位置は開口４８の数量と位置と一対一で対応しており、点光源装置３６は、設計によって白色光または赤、青、緑色光を別々に発生する。なお、凹み４０ごとに赤、青、緑色光をそれぞれ発生する３つの点光源装置を設けることも可能である。赤、青、緑色光を十分に混合するために拡散パウダー膜（図示されない）を設けることも可能である。
【００１３】
図４を参照する。図４は図３における直下型バックライトモジュール３０の断面図である。図４によれば、ＰＣＢ３４は熱伝導性のある接着剤（図示されない）で背板構造３２に接着され、それによってＰＣＢ３４での発熱は背板構造３２を通して放散される。反射板３８の凹み４０は反射面５０と対称軸５２を有し、対称軸５２と反射板３８は８５〜９５度の夾角５４を呈する。反射面５０は銀反射、白反射などの鏡面反射を提供する放物線状の反射面であり、バックライトモジュール３０に安定した光源を提供するサイド放射型ＬＥＤなどの点光源装置３６はＰＣＢ３４に設けられ、更に開口４８を通して凹み４０にはめられる。点光源装置３６の発する光線は凹み４０の反射面５０と反射板３８に反射される。複数の拡散粒子（図示されない）を含む二酸化珪素（ＳｉＯ２）または二酸化チタン（ＴｉＯ２）などの拡散板４４は空間５６を隔てて反射板３８を覆い、凹み４０の反射面５０と反射板３８に反射された光線を均一に拡散する。光学膜４６は空間５８を隔てて拡散板４４を覆う。注意すべき点は、１枚の拡散板４４を有するこの実施例は本発明を限定するものではなく、１枚以上の拡散板４４を設けることも可能である。
【００１４】
図５を参照する。図５はこの発明による反射板の凹みの幾つかの実施例を表す説明図である。図５によれば、凹みの第一例６０はテーパー型反射面６２と、開口６４と、対称軸６６とを有し、第二例６８は曲折点７２を有するテーパー型反射面７０と、開口７４と、対称軸７６とを有し、第三例７８は曲折点８２を有する放物線型反射面８０と、開口８４と、対称軸８６とを有する。凹みの形は点光源装置３６の形態によって決められる。
【実施例２】
【００１５】
図６を参照する。図６はこの発明の実施例２による液晶デバイスのバックライトモジュール９０の分解図である。実施例１と異なり、実施例２における複数の凹み１００はスタッガードマトリックス型に配列される。
【００１６】
図６によれば、液晶デバイスのバックライトモジュール９０は背板構造９２と、ＰＣＢ９４と、ＰＣＢ９４に設けられる複数の点光源装置９６と、複数の凹み１００を有する反射板９８と、カバー１０２と、１枚以上の拡散板１０４と、１枚以上の光学膜１０６とを含む。反射板９８はプラスチック射出成型または金属射出成型で作られ、その表面の凹み１００は底部にそれぞれ開口１０８を有する。凹み１００はスタッガードマトリックス型に配列される。
【００１７】
以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
この発明によるバックライトモジュールは独特の反射構造を利用して、光度を減らさずに液晶ムラを防ぐことができる。なお、この発明は赤、青、緑色光を混合するための領域を必要とせず、バックライトモジュールの薄型化を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の直下型バックライトモジュールを表す説明図である。
【図２】図１におけるａ−ａ’線に沿った直下型バックライトモジュールの断面図である。
【図３】この発明の実施例１による液晶デバイスのバックライトモジュールの分解図である。
【図４】図３における直下型バックライトモジュールの断面図である。
【図５】この発明による反射板の凹みの数例を表す説明図である。
【図６】この発明の実施例２による液晶デバイスのバックライトモジュール９０の分解図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０、３０、９０                 バックライトモジュール
１２、３２、９２                 背板構造
１４、３４、９４                 ＰＣＢ
１６                             ＬＥＤ
１８、４２、１０２               カバー
２０、４４、１０４               拡散板
２２、４６、１０６               光学膜
３６、９６                       点光源装置
３８、９８                       反射板
４０、６０、６８、７８、１００   凹み
４８、６４、７４、８４、１０８   開口
５０、６２、７０、８０           反射面
５２、６６、７６、８６           対称軸
５４                             夾角
５６、５８                       空間
７２、８２                       曲折点
【図１】
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【図２】
2006267991.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006267991.tif 000006
【図５】
2006267991.tif 000007
【図６】
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