(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源に対向する入射面と該入射面に隣接する出射面と該出射面に対向する底面とを含む導光板と、反射カバーと、を含むバックライトモジュールにおいて、
前記反射カバーは複数の反射部を含み、各々の反射部はそれぞれ二つの反射面を備え、
前記二つの反射面はそれぞれ所定の距離で対向してスペースを形成し、前記光源が前記二つの反射面に隣接して該スペースに収容され、
前記反射面の断面の形状は次式により決定され、
【数１】
0004426551.tif 000013
ρは極座標の極軸として表示され、φは該極座標の原点から時計回りに回転して形成する角、θは該極座標の原点から逆時計回りに回転して形成する角で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】
前記導光板の前記入射面には、複数の凸部又は凹部が形成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。
【請求項３】
前記複数の凸部又は凹部は複数の一次元のフレネルレンズとして設けられ、それぞれ前記光源に対応して設置されることを特徴とする、請求項２に記載のバックライトモジュール。
【請求項４】
前記各々の凸部又は凹部は、それぞれ前記発光面の中心に垂直な軸に平行する第一表面と、該第一表面に隣接する第二表面と、を含み、
前記第一表面は前記発光面に対向して前記入射面が位置される平面に垂直に設置され、
前記第二表面と前記平面との形成する鋭角がαと定義される場合、前記光源の中心から遠く離れるほど前記凸部又は凹部の前記鋭角αが大きくなることを特徴とする、請求項２又は３のいずれかに記載のバックライトモジュール。
【請求項５】
相互に対向して設置される二つの反射面を有する反射カバーにおいて、
前記二つの反射面はそれぞれ所定の距離で対向してスペースを形成し、前記光源が前記二つの反射面に隣接して該スペースに収容され、
前記反射面の断面の形状は次式により決定され、
【数２】
0004426551.tif 000014
ρは極座標の極軸として表示され、φは該極座標の原点から時計回りに回転して形成する角、θは該極座標の原点から逆時計回りに回転して形成する角であることを特徴とする反射カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトモジュールに関し、特に反射カバーを含む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（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ，  ＬＣＤ）は、例えば、携帯電話、表示装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、テレビなどに広く適用できるように、バックライト技術に対して、高輝度、低コスト、低電力消費、薄型・軽量化という要求がなされてきている。サイドライト式のバックライトは、光源を導光板の側面に設置して光を入射させて該導光板の中に導くというバックライトである。一般に、該導光板に複数の凸部が設けられるので、入射光の全反射条件が破られ、該導光板が均一に発光し、液晶パネルの輝度が高くなる。
【０００３】
従来技術として、図６に示すように、バックライトモジュール１０は、光源１１と、導光板１２と、反射シート１３と、拡散シート１４と、二枚のプリズムシート１５と、を含む。一般に、前記バックライトモジュール１０は、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）を光源１０として利用する。前記導光板１２は、入射面１２１と、出射面１２２と、底面１２３と、を含む。前記光源１０は前記導光板の入射面１２１の一方の側に設置される。前記反射シート１３と、前記導光板１２と、前記拡散シート１４と、前記二枚のプリズムシート１５と、を順序に積層して設置する。
【０００４】
前記光源１１からの光は前記入射面を透過して前記導光板１２に入射させて、前記出射面から出射される。前記出射された光は、一部が前記反射シート１３によって再び前記導光板１２の内に反射され、他の部分が前記出射面１２２から出射されて、前記拡散シート１４を透過して前記二枚のプリズムシート１５に入射される。前記プリズムシート１５を利用して入射光を集光することにより、前記バックライト１０の輝度を高めることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７を参照して、従来技術である発光ダイオードを光源１１（ここでは、二つの光源を例示する）として利用する場合、該光源１１の中心からの光Ｌ１は入射面１２１に垂直に入射されて、前記光源１１に直面して出射面１２２から出射される。前記光源１１の端からの光Ｌ２は、前記入射面１２１と鋭角を形成して前記入射面１２１に入射される。前記入射面１２２において、前記二つの光源１１からの光が到達しない場所に陰領域１２４が形成されるので、前記バックライトモジュール１０の光の均一性が悪化する課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、従来の光柱現象を除去し、光の均一性及び光エネルギーの利用率を高めるバックライトモジュールを提供する。
【０００７】
本発明に係るバックライトモジュールは、光源と、導光板と、反射カバーと、を含む。前記導光板は、前記光源に対向する入射面と、該入射面に隣接する出射面と、該出射面に対向する底面と、を含む。前記反射カバーは複数の反射部を含み、各の反射部はそれぞれ二つの反射面を備える。前記二つの反射面はそれぞれ所定の距離で対向してスペースを形成し、前記光源が前記二つの反射面に隣接して該スペースに収容される。前記反射面の断面の形状は次式により決定され、
【０００８】
【数１】
0004426551.tif 000002
【０００９】
ここで、ρは極座標の極軸として表示され、φは該極座標の原点から時計回りに回転して形成する角、θは該極座標の原点から逆時計回りに回転して形成する角である。
【００１０】
前記導光板の前記入射面に複数の凸部が形成される。
【００１１】
前記複数の凸部は複数の一次元のフレネルレンズとして設けられ、それぞれ前記光源に対応して設置される。
【００１２】
前記各の凸部は、それぞれ前記発光面の中心に垂直な軸に平行する第一表面と、該第一表面に隣接する第二表面と、を含む。前記第一表面は前記発光面に対向して前記入射面が位置される平面に垂直する。前記第二表面との前記平面と形成する鋭角がαと定義される場合、前記光源の中心から遠く離れるほど前記凸部の前記鋭角αが大きくなる。
【発明の効果】
【００１３】
従来技術と比べて、本発明において、特定の式によってバックライトモジュールの反射カバーの断面の形状を設定することにより、光を均一的に導光板に入射されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。
【００１５】
（実施形態１）
図１に示すように、本実施形態に係るバックライトモジュール３０は、反射カバー４１と、三つの光源４２と、導光板５０と、反射シート４３と、透過・反射膜４４と、を含む。前記光源４２は、発光面４２１を含み、前記反射カバー４１に嵌着されるように設置される。前記導光板５０は入射面５１と、該入射面５１に隣接する出射面５３と、該出射面５３に対向して設置される底面５２と、を含む。前記光源４２の前記発光面４２１は前記導光板５０の前記入射面５１に対向するように設置される。前記反射シート４３と、前記導光板５０と、前記透過・反射膜４４とは順序に積層するように構成される。前記反射シート４３は前記底面５２を覆うように設置される。
【００１６】
前記底面５２には、複数の凸部５２１が形成される。前記凸部５２１は前記入射面５１に平行に配列される。一般に、前記光源４２としては発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）が利用される。前記透過・反射膜４４は、拡散シート又は集光器として利用される。
【００１７】
前記反射カバー４１は三つの反射部を含み、各々の反射部はそれぞれ二つの反射面４１１、４１２を備える。該反射面４１１、４１２は所定の距離で対向してスペースを形成し、前記光源４２が前記二つの反射面４１１、４１２に隣接するようにこのスペースに収容される。光の反射率を高めるために、前記二つの反射面４１１、４１２に金属（例えば、アルミニウム）の膜を塗布することができる。
【００１８】
図２を参照すると、前記反射カバー４１は前記光源４２からの光を反射し、均一的に前記導光板の前記入射面５１に入射させる。従って、前記バックライトモジュール３０はＬＣＤパネルに均一的、平面的な光を提供することができる。次に、極座標系を用いて、前記反射カバー４１の反射面４１１、４１２の断面構成について説明する。
【００１９】
極座標系において、前記発光面４２１の底部は原点に位置され、前記反射カバー４１の前記二つの反射面４１１の断面（Ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ）に点Ｔが与えられる。本実施例において、逆時計回りの方向へ回転して形成する角は正の角と定義され、時計回りの方向へ回転して形成する角は負の角と定義される。該点Ｔと原点とからなる直線と極軸の形成する角をφ、点Ｔから原点までの距離を関数ρ（φ）で表示する場合、前記点Ｔの極座標は（ρ，φ）で表示される。前記反射面４２１の底部が位置される前記原点からの光Ｌ３、及び前記反射面４１１における点Ｔから反射された光Ｌ４は平行して、前記極軸と角θが形成される場合、次の条件を満足する。
【００２０】
【数２】
0004426551.tif 000003
【００２１】
ここで、φは正の角、θは負の角と設定される。γは角φの補角である。従って、次の式が得られる。
【００２２】
【数３】
0004426551.tif 000004
【００２３】
前記式（１）及び（２）により、前記反射カバー４１の前記二つの反射面４１１、４１２の断面の形状は前記極座標で次のように表示される。
【００２４】
【数４】
0004426551.tif 000005
【００２５】
ここで、前記角γ及び角θは次の条件を満足する。
【００２６】
【数５】
0004426551.tif 000006
【００２７】
辺縁光線原理（Ｅｄｇｅ−Ｒａｙ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）により、光の強度Ｉ０が前記光Ｌ３及び前記光Ｌ４の間の距離に比例するので、前記光Ｌ３及び前記光Ｌ４の強度分布Ｉ０（θ）は次の条件を満足する。
【００２８】
【数６】
0004426551.tif 000007
【００２９】
γはγ∈［π／２，γ］を満足するので、総合力Ｐは次式を満足する。
【００３０】
【数７】
0004426551.tif 000008
【００３１】
式（６）により、θはθ∈［θ，０］を満足する場合、その総合力Ｐは次式のようになる。
【００３２】
【数８】
0004426551.tif 000009
【００３３】
エネルギー保存法則により、次式が導かれる。
【００３４】
【数９】
0004426551.tif 000010
【００３５】
前記式（１）、（３）、（８）により、光の強度分布Ｉ０（θ）が形成される前記反射面４１１、４１２の形状が設定される。
【００３６】
前記導光板５０の前記入射面に均一的に光を入射させるために、前記光の強度分布Ｉ０（θ）は次式を満足しなければない。
【００３７】
【数１０】
0004426551.tif 000011
【００３８】
従って、前記反射カバー４１の  断面の形状は次式から得られる。
【００３９】
【数１１】
0004426551.tif 000012
【００４０】
図３及び図４を参照すると、前記入射面５１に複数の凸部５１１が形成される。本実施例において、前記凸部５１１は三つの一次元のフレネルレンズ（Ｆｒｅｓｎｅｌ  Ｌｅｎｓ）として分割され、それぞれ前記三つの光源４２に対応して設置される。前記凸部５１１は、それぞれ前記発光面４２１と垂直な第一表面５１２と、該第一表面５１２に隣接する第二表面５１３と、を含む。前記第一表面５１２は前記発光面４１２に対向して前記入射面５１が位置される平面５１４に垂直に設置される。前記第二表面５１３と前記平面５１４とが形成する角αが定義される場合、前記光源４２の中心から遠く離れるほど前記凸部５１１の前記角αが大きくなる。
【００４１】
図３に示すように、前記光源４２の中心からの光Ｌ５は直接前記導光板５０の前記入射面５１に入射する場合、前記凸部５１１は前記光Ｌ５を前記平面５１４に対して垂直にして前記導光板５０へ入射させるように機能する。前記光源４２からの光Ｌ６を前記反射面４１１に出射させて前記凸部５１１に入射させる場合、前記凸部５１１は前記光Ｌ５と同じように、前記光Ｌ６を前記平面５１４に対して垂直にして前記導光板５０へ入射させるように機能する。従って、前記反射カバー４１及び前記凸部５１１を利用することにより、前記バックライトモジュール３０は、ＬＣＤパネルに均一的な光を提供することができる。
【００４２】
（実施例２）
図５を参照して、本実施例に係るバックライトモジュール６０について説明する。本実施例に係るバックライトモジュール６０は実施例１と異なる点が凸部８１１である。前記凸部８１１は前記導光板８０の入射面８１１に設置され、その断面は正弦波の形状に形成される。
【００４３】
上述の実施例に限らず、本発明に係るバックライトモジュールにおいて、前記凸部は凹部に代えて前記導光板に形成されてもよい。また、反射膜は前記反射シートに代えて前記導光板に直接塗布して形成させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例１に係るバックライトモジュールの模式図である。
【図２】図１のＩＩ―ＩＩ線に沿って、本発明の実施例１に係るバックライトモジュールの反射カバーの断面図を極座標系で表示する図である。
【図３】本発明の実施例１に係るバックライトモジュールの平面図である。
【図４】図３のＩＶ部分の拡大図である。
【図５】本発明の実施例２に係るバックライトモジュールの平面図である。
【図６】従来技術のバックライトモジュールの模式図である。
【図７】従来技術のバックライトモジュールの平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  バックライトモジュール
１１  光源
１２  導光板
１２１  入射面
１２２  出射面
１２３  底面
１２４  陰領域
１３  反射シート
１４  拡散シート
１５  プリズムシート
３０  バックライトモジュール
４１  反射カバー
４１１、４１２  反射面
４２  光源
４２１  発光面
４３  反射シート
４４  透過・反射膜
５０  導光板
５１  入射面
５１１  凸部
５１２  第一表面
５１３  第二表面
５１４  平面
５２  底面
５２１  凸部
５３  出射面
６０  バックライトモジュール
８０  導光板
８１  入射面
８１１  凸部
【図１】
0004426551.tif 000015
【図２】
0004426551.tif 000016
【図３】
0004426551.tif 000017
【図４】
0004426551.tif 000018
【図５】
0004426551.tif 000019
【図６】
0004426551.tif 000020
【図７】
0004426551.tif 000021