(57)【要約】【課題】 従来の技術による諸問題を解決して、放熱不良による光度低下と電磁波干渉の問題を回避したバックライトモジュールを提供する。【解決手段】 バックライトモジュール５０は、複数の点光源発生器５４と、点光源発生器５４の上方に設けられて点光源発生器５４により発生した光線を導くための導光板５６と、導光板５６の上方に設けられて導光板５６により導かれた光線を発散するための発散板５８とを含む。【選択図】  図２
2005026202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトモジュールであって、該バックライトモジュールは、
複数の点光源発生器と、
点光源発生器の上方に設けられて点光源発生器により発生した光線を導くための導光板と、
導光板の上方に設けられて導光板により導かれた光線を発散するための発散板とを含むことを特徴とするバックライトモジュール。
【請求項２】
前記複数の点光源発生器が発光ダイオード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】
前記導光板は更に、点光源発生器により発生した光線を均質化するための複数の発散粒子を含む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】
前記導光板は更に、導光板の点光源発生器に向かった表面に設けられて点光源発生器により発生した光線を散乱させる複数の散乱孔を含む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】
前記散乱孔の数量は点光源発生器の数量と対応し、各散乱孔の位置も各点光源発生器の位置と対応することを特徴とする請求項４記載のバックライトモジュール。
【請求項６】
前記複数の散乱孔の形は円形、長方形、台形の何れかであることを特徴とする請求項４記載のバックライトモジュール。
【請求項７】
前記複数の散乱孔の内壁に散乱パターンが設けられることを特徴とする請求項４記載のバックライトモジュール。
【請求項８】
前記導光板の表面は、点光源発生器により発生した光源を散乱させる複数の散乱パターンを含む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】
前記複数の散乱パターンが複数のＶ字型溝または複数の円弧型溝を含むことを特徴とする請求項８記載のバックライトモジュール。
【請求項１０】
前記散乱パターンが導光板の点光源発生器に向かった表面に設けられることを特徴とする請求項８記載のバックライトモジュール。
【請求項１１】
前記バックライトモジュールは更に、発散板の上方に設けられて、発散板により発散された光線を均質化するための少なくとも一枚のプリズムシートを含む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】
前記バックライトモジュールは更に、発散板の上方に設けられて、バックライトの輝度を上昇させる輝度上昇フィルムを含む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、複数の点光源発生器の下方に設けられて、点光源発生器により発生した光線を導光板に反射するための反射板を含む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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はバックライトモジュールに関し、特に複数の点光源発生器を光源として利用するバックライトモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
バックライトモジュールは液晶表示パネルの重要部品であり、デジタルカメラ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、モニター及びフラットパネルテレビジョンなどに幅広く応用されている。一般にバックライトモジュールは表示パネルの下方に取り付けられ、光源と導光板を含んで構成され、均質化した光線を表示パネルに提供し、また表示パネルにおけるピクセル電極を制御することによって画像を表示させる。バックライトモジュールは光源の所在位置によって、光源が表示パネルの真下にある直下型バックライトモジュールと、光源が表示パネルの縁にあるエッジライト型バックライトモジュールに分けられる。
【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の構造を表わす説明図である。図１によれば、バックライトモジュール１０は表示パネル１２の下方に設けられ、少なくとも１個の光源発生器１４と、光源発生器１４と表示パネル１２との間に設けられる発散板１６と、光源発生器１４と発散板１６との間に設けられる導光板１８と、光源発生器１４の下方に設けられて、ハウジング２２に固定される反射板２０とを含む。そのうち光源発生器１４は光を表示パネル１２に提供し、反射板２０は光源発生器１４により発生した光線を上方に反射して光の使用率を増加させて最適の光出力を提供し、導光板１８は光源発生器１４により発生した光線を発散板１６に散乱させながら導き、発散板１６は更に通過する光線を発散させることによって表示パネル１２に均質の光線を提供する。反射板２０の下方に設けられて、反射板２０の周囲を囲むハウジング２２は、発散板１６と、導光板１８と、反射板２０と、光源発生器１４とを固定する。なお、発散板１６の上方に、通常、少なくとも一枚のプリズムシート２４が設けられて光の強度の差異を更に修正することによって、表示パネル１２の光強度分布を均質化させる。プリズムシート２４の数量と順序は要求に応じて変えられる。
【０００４】
従来のバックライトモジュール１０における光源発生器１４は少なくとも一本の冷陰極蛍光ランプからなる。高光度と軽量化の要求に応じて、バックライトモジュール１０の光源発生器１４は狭い空間に取り付けられるため、その動作によって発熱した熱は発散されなくて累積する。動作時間が長くなると、ランプ周辺温度が高くなる。ランプ周辺温度が正常動作温度（３０℃〜４０℃）を上回る場合は、バックライトモジュールの光度が下がるだけでなく、ランプの寿命も縮められ、更に高温では、表示パネル１２の表示品質が低下する（例えば部分画面のコントラストが悪くなる）。なお、冷陰極蛍光ランプの数量が多ければ電磁波干渉が激しくなるため、液晶表示パネルの使用範囲が制限される（例えば航空機内では使用できなくなる）。
【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して、放熱不良による光度低下と電磁波干渉の問題を回避した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】
この発明によるバックライトモジュールは、複数の点光源発生器と、点光源発生器の上方に設けられて点光源発生器により発生した光線を導くための導光板と、導光板の上方に設けられて導光板により導かれた光線を発散するための発散板とを含む。
かかるバックライトモジュールの特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照して以下に説明する。
【発明の効果】
【０００７】
従来の技術と比べ、この発明によるバックライトモジュールは複数の発光ダイオード点光源発生器を光源とし、導光板における散乱パターンと散乱孔を通して光線を均質に散乱させることによって、均質かつ安定した光源を提供すると同時に、冷陰極蛍光ランプを光源とする従来の技術による放熱不良と電磁波干渉の問題を避けて、液晶表示パネルの寿命を延長する。なお、発光ダイオードの動作温度は冷陰極蛍光ランプより高く、従来の技術による高温動作時の光度低下の問題を解決できる。さらに、発光ダイオードは水銀などの有害物質を含まないため、環境を汚染しないという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施例）
図２を参照する。図２はこの発明によるバックライトモジュール５０の構造を表わす説明図である。図２によれば、この発明によるバックライトモジュール５０は表示パネル５２の下方に設けられ、複数の点光源発生器５４と、点光源発生器５４の上方に設けられて点光源発生器５４により発生した光線を導く導光板５６と、導光板５６に導かれた光線を発散させる発散板５８と、発散板５８の上方に設けられて光線の方向を修正してモジュールの光度を高めるためのプリズムシート６０と、プリズムシート６０の上方に設けられてバックライトモジュール５０の光度を高める輝度上昇フィルム６２（例えば３Ｍ社のＤＢＥＦ）から構成される。注意すべき点は、この実施例において、導光板５６の点光源発生器５４に向かった表面には複数の円弧型散乱孔６６が設けられ、その数量と位置は点光源発生器５４に対応して、点光源発生器５４の光線を均質に散乱させることである。
【０００９】
点光源発生器５４は発光ダイオードまたはその他の発光デバイスであり、バックライトモジュール５０に安定した光源を提供する。輝度上昇フィルム６２はバックライトモジュール５０の出力光度を高めて、要求に応じてＢＥＦ、ＤＢＥＦ、ＰＣＦが用いられる。なお、導光板５６は更に透明散乱粒子（二酸化珪素などの透明材料からなり、図示されない）または白色散乱粒子（二酸化チタンなどの白色材料からなり、図示されない）を含み、通過する光線を均質に散乱させる。
【００１０】
なお、前述の各点光源発生器５４はアレイ方式でプリント回路ボード（図示されない）に配列され、または透明キャリアと適当な回路配置によって導光板５６の下方にアレイ方式で配列される。バックライトモジュール５０は更に点光源発生器５４の下方に設けられる反射板（図示されない）を含み、点光源発生器５４により発生した光線を反射して光の利用率を向上させる。
【００１１】
図３を参照する。図３はこの発明による導光板５６を点光源発生器５４の方向から見た平面図である。図３によれば、点光源発生器５４は導光板５６の下方に分布する。注意すべき点は、図３における点光源発生器５４の数量と配列方式に限定はなく、バックライトモジュール５０の光度に対する要求に応じて変えられることである。なお、導光板５６の表面は更に複数の散乱パターン６４（図３における局部拡大部分）を含み、点光源発生器５４により発生した光線を散乱させる。散乱パターン６４は導光板５６の表面における円弧型の溝またはＶ字型の溝からなり、直線、横線、斜線またはクロスラインであって最良の散乱効果を発揮する。
【００１２】
（第２の実施例及び第３の実施例）
図４と図５を参照する。図４と図５はこの発明の第２と第３の実施例によるバックライトモジュール５０の構造を表わす説明図である。この発明の第１の実施例との相違点は、導光板５６の表面にある散乱孔６６の形は長方形（図４による）と台形（図５による）であることにある。散乱孔６６は点光源発生器５４により発生する光線を均質化させるため、散乱度によってさまざまな設計を行うことができ、前述の形には限られない。なお、散乱孔６６の内壁は更に前述の散乱パターン（図示されない）を含んで散乱効果を向上させることも可能である。
【００１３】
この発明によるバックライトモジュール５０の点光源発生器５４（例えば発光ダイオード）は指向性光源であって発散角度が小さいため、この発明による導光板５６における散乱パターン６４、散乱孔６６及び散乱粒子などは点光源発生器により発生した光線を有効に散乱させ、液晶表示パネルに均質かつ安定した光源を提供し得る。
【００１４】
以上は、この発明の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。
【００１５】
従来の技術と比べ、この発明によるバックライトモジュールは複数の発光ダイオード点光源発生器を光源とし、導光板における散乱パターンと散乱孔を通して光線を均質に散乱させることによって、均質かつ安定した光源を提供すると同時に、冷陰極蛍光ランプを光源とする従来の技術による放熱不良と電磁波干渉の問題を避けて、液晶表示パネルの寿命を延長する。なお、発光ダイオードの動作温度は冷陰極蛍光ランプより高く、従来の技術による高温動作時の光度低下の問題を解決できる。さらに、発光ダイオードは水銀などの有害物質を含まないため、環境を汚染しないという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の直下型バックライトモジュールの構造を表わす説明図である。
【図２】この発明によるバックライトモジュールの構造を表わす説明図である。
【図３】この発明による導光板を点光源発生器の方向から見た平面図である。
【図４】この発明の第２の実施例によるバックライトモジュールの構造を表わす説明図である。
【図５】この発明の第３の実施例によるバックライトモジュールの構造を表わす説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０     バックライトモジュール
１２     表示パネル
１４     光源発生器
１６     発散板
１８     導光板
２０     反射板
２２     ハウジング
２４     プリズムシート
５０     バックライトモジュール
５２     表示パネル
５４     点光源発生器
５６     導光板
５８     発散板
６０     プリズムシート
６２     輝度上昇フィルム
６４     散乱パターン
６６     散乱孔
【図１】
2005026202.tif 000003
【図２】
2005026202.tif 000004
【図３】
2005026202.tif 000005
【図４】
2005026202.tif 000006
【図５】
2005026202.tif 000007