(57)【要約】      （修正有）【課題】動的なローカルディミングの機能を有し、且つ厚みが比較的薄い面光源モジュール及び表示装置を提供する。【解決手段】面光源モジュールは、少なくとも１つの光源アセンブリを含み、各光源アセンブリ１００は、基板１１０、導光板１２０及び点光源１３０を含む。導光板は、基板の下方に配置され、互に相対する第一表面１２１及び第二表面１２２を有する。第一表面は、反射構造１２３及び複数の拡散微細構造１２４を有し、第二表面は、基板に面する。点光源は、基板の一方側に配置され、且つ導光板の反射構造に面する。点光源は、光束を発し、光束は、反射構造により反射される。表示装置は、面光源モジュールの出光側に配置される表示パネルを含む。【選択図】図２
0003220267.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光源アセンブリを含む面光源モジュールであって、
各光源アセンブリは、
基板と、
前記基板の下方に配置され、且つ互に相対する第一表面及び第二表面を有する導光板であって、前記第一表面は、反射構造及び複数の拡散微細構造を有し、前記第二表面は、前記基板に面する、導光板と、
前記基板の一方側に配置され、且つ前記導光板の前記反射構造に面する点光源であって、前記点光源は、光束を発し、前記光束は、前記反射構造により反射される、点光源と、
を含む、面光源モジュール。
【請求項２】
請求項1に記載の面光源モジュールであって、
前記第二表面は、前記反射構造に相対する収納凹部を有し、前記点光源は、前記収納凹部に収納される、面光源モジュール。
【請求項３】
請求項1に記載の面光源モジュールであって、
前記基板は、前記導光板の前記第二表面を完全に覆い、前記基板は、透光性基板である、面光源モジュール。
【請求項４】
請求項1に記載の面光源モジュールであって、
前記基板は、前記導光板の前記第二表面を完全に覆い、前記基板は、複数の貫通孔を有する、面光源モジュール。
【請求項５】
請求項4に記載の面光源モジュールであって、
前記複数の貫通孔の孔径は、一致しており、且つ前記複数の貫通孔の分布密度は、前記点光源に近い箇所から、前記点光源を離れる方向に沿って次第に大きくなる、面光源モジュール。
【請求項６】
請求項4に記載の面光源モジュールであって、
前記複数の貫通孔の分布密度は、同じであり、且つ前記複数の貫通孔の孔径は、前記点光源に近い箇所から、前記点光源を離れる方向に沿って次第に大きくなる、面光源モジュール。
【請求項７】
請求項4に記載の面光源モジュールであって、
前記導光板に面する前記基板の一方側には、反射層が設置され、前記導光板を離れる前記基板の一方側には、放熱層が設置される、面光源モジュール。
【請求項８】
請求項1に記載の面光源モジュールであって、
前記拡散微細構造の分布密度は、前記反射構造に近い箇所から、前記反射構造を離れる方向に沿って次第に大きくなる、面光源モジュール。
【請求項９】
請求項1に記載の面光源モジュールであって、
前記反射構造の形状は、ピラミッド形、円錐形、又は円形である、面光源モジュール。
【請求項１０】
請求項1に記載の面光源モジュールであって、
前記少なくとも１つの光源アセンブリの数量は、複数であり、
前記面光源モジュールは、前記複数の光源アセンブリを仕切って固定するためのフレームをさらに含む、面光源モジュール。
【請求項１１】
請求項1に記載の面光源モジュールであって、
各光源アセンブリは、前記導光板の下方に配置される反射片をさらに含む、面光源モジュール。
【請求項１２】
請求項1に記載の面光源モジュールであって、
各光源アセンブリは、前記基板の上方に配置される光学膜をさらに含む、面光源モジュール。
【請求項１３】
表示装置であって、
請求項1〜12のうちの任意の１項に記載の面光源モジュールと、
前記面光源モジュールの出光側に配置される表示パネルと、
を含む、表示装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、光源モジュールに関し、特に、面光源モジュール及びこの面光源モジュールを使用する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置が液晶表示パネル及び背光（backlight）モジュールを含む。液晶表示パネル自身が発光しないため、背光モジュールにより表示光源を液晶表示パネルのために提供する必要がある。よって、背光モジュールの主な機能は、高輝度及び高均一性の表示光源を提供することである。
【０００３】
背光モジュールは、通常、エッジ型背光モジュール及び直下型背光モジュールに分けられている。一般的に言えば、エッジ型背光モジュールの光源が導光板の側辺に設置されるため、厚みが薄いという利点を有する。また、直下型背光モジュールの光源が光学板の下方に設置されるため、通常、均一性が良いという利点を有し、且つ動的なローカルディミング(local  dimming)に適しているが、大きな光混合距離を要するので、全体の厚みが厚い。
【０００４】
なお、この「背景技術」の部分が、本考案の内容への理解を助けるためだけのものであるため、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、当業者に知られていない技術を含む可能性がある。よって、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、該内容、又は、本考案の１つ又は複数の実施例が解決しようとする課題が本考案の出願前に既に当業者に周知されていることを意味しない。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の目的は、動的なローカルディミングに適しており、且つ従来の直下型背光モジュールの厚みが比較的厚いという問題を改善することができる面光源モジュールを提供することにある。
【０００６】
本考案のもう１つの目的は、動的なローカルディミングの機能を有し、且つ厚みが比較的薄いという利点を有する表示装置を提供することにある。
【０００７】
本考案の他の目的及び利点は、本考案に開示されている技術的特徴からさらに理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の一部若しくは全部の目的又は他の目的を達成するために、本考案の一実施例により提供される面光源モジュールは、少なくとも１つの光源アセンブリを含み、各光源アセンブリは、基板、導光板及び点光源を含む。導光板は、基板の下方に配置され、且つ互に相対する第一表面及び第二表面を有する。第一表面は、反射構造及び複数の拡散微細構造を有し、第二表面は、基板に面する。点光源は、基板の一方側に配置され、且つ導光板の反射構造に面する。点光源は、光束を発し、該光束は、反射構造により反射される。
【０００９】
本考案の一実施例では、上述の第二表面は、収納凹部を有し、該収納凹部は、反射構造に相対し、且つ点光源は、収納凹部に収納される。
【００１０】
本考案の一実施例では、上述の基板は、導光板の第二表面を完全に覆い、且つ基板は、透光性である。
【００１１】
本考案の一実施例では、上述の基板は、導光板の第二表面を完全に覆い、且つ基板は、複数の貫通孔を有する。
【００１２】
本考案の一実施例では、上述の貫通孔の孔径は、一致しており、且つ貫通孔の分布密度は、点光源に近い箇所から、点光源を離れる方向に沿って次第に大きくになる。
【００１３】
本考案の一実施例では、上述の貫通孔の分布密度は、同じであり、且つ貫通孔の孔径は、点光源に近い箇所から、点光源を離れる方向に沿って次第に大きくになる。
【００１４】
本考案の一実施例では、導光板に面する上述の基板の一方側には、反射層が配置され、導光板を離れる上述の基板の一方側には、放熱層が配置される。
【００１５】
本考案の一実施例では、上述の拡散微細構造の分布密度は、反射構造に近い箇所から、反射構造を離れる方向に沿って次第に大きくになる。
【００１６】
本考案の一実施例では、上述の反射構造の形状は、ピラミッド形、円錐形、又は円形である。
【００１７】
本考案の一実施例では、上述の少なくともの１つの光源アセンブリの数は、複数であり、面光源モジュールは、フレームをさらに含み、該フレームは、光源アセンブリを仕切って固定する。
【００１８】
本考案の一実施例では、上述の各光源アセンブリは、反射片をさらに含み、該反射片は、導光板の下方に配置される。
【００１９】
本考案の一実施例では、上述の各光源アセンブリは、光学膜をさらに含み、該光学膜は、基板の上方に配置される。
【００２０】
上述の一部若しくは全部の目的又は他の目的を達成するために、本考案の一実施例は、表示装置を提供し、それは、表示パネル及び上述の面光源モジュールを含む。表示パネルは、面光源モジュールの出光（光を出す）側に配置される。
【００２１】
本考案の実施例による面光源モジュールでは、各光源アセンブリの点光源が導光板の上方に配置され、導光板の反射構造により、点光源からの光束を反射することで、光束が導光板の周囲に伝播するようにさせ、また、拡散微細構造により、導光板の出光均一性を調整する。従来の直下型背光モジュールに比べ、本考案の実施例による面光源モジュールは、点光源を用いて導光板の上方から下へ光を発させ、また、反射構造及び拡散微細構造の配置と組み合わせることで、厚みが比較的薄いという利点を有し、且つ点光源が導光板の上方に設置されるため、複数の光源アセンブリの繋ぎ合わせに有利であり、また、動的なローカルディミングの機能を達成することもできる。
【００２２】
本考案の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げて添付した図面を参照することにより、詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本考案の一実施例による面光源モジュールの上面図である。
【図２】図1における１つの光源アセンブリの断面図である。
【図３】本考案の他の実施例による面光源モジュールの１つの光源アセンブリの断面図である。
【図４】本考案の他の実施例による面光源モジュールの１つの光源アセンブリの断面図である。
【図５】図4における基板の貫通孔の一実施態様を示す図である。
【図６】図4における基板の貫通孔の他の実施態様を示す図である。
【図７】本考案の一実施例による表示装置を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００２４】
本考案の上述した及び他の技術的内容、特徴、機能及び効果は、添付した図面に基づく次のような好ましい実施例の詳細な説明において明確になる。なお、次の実施例に言及されている方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前又は後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用されている方向の用語は、本考案を説明するためだけのものであり、本考案を限定するためのものではない。
【００２５】
図1は、本考案の一実施例における面光源モジュールの上面図であり、図2は、図1における１つの光源アセンブリの断面図である。まず、図1を参照する。本実施例の面光源モジュール10は、少なくとも１つの光源アセンブリ100を含み、図1は、４つの光源アセンブリ100を例とし、これらの光源アセンブリ100は、各自で独立して光を発することができるので、動的なローカルディミングの機能を達成することができる。また、面光源モジュール10は、フレーム101をさらに含んでも良く、それは、これらの光源アセンブリ100を仕切って固定するために用いられる。フレーム101は、さらに、光束をブロック（block）することができ、これにより、各光源アセンブリ100間の光束の相互干渉を避けることができる。フレーム101の材質は、プラスチック、或いは、光遮蔽又は光反射に適した他の材質であっても良い。また、図1では、４つの光源アセンブリ100を例としているが、他の実施例では、光源アセンブリ100の数は、１つ又は複数であっても良い。
【００２６】
図2を参照する。光源アセンブリ100は、基板110、導光板120及び点光源130を含む。導光板120は、基板110の下方に配置され、且つ互に相対する第一表面121及び第二表面122を有し、そのうち、第二表面122は、基板110に面し、第一表面121は、反射構造123及び複数の拡散微細構造124を有する。点光源130は、基板110の一方側に配置され、且つ導光板120の反射構造123に面する。
【００２７】
上述の基板110は、例えば、プリント回路板であり、リジッド板又はフレキシブル板であっても良く、点光源130を載置するために用いられ、また、基板110により、点光源130を駆動して光を発させる。リジッド板は、例えば、メタルコアプリント回路板(metal  core  printed  circuit  board、MCPCB)又は銅箔基板(例えば、FR4基板)である。また、導光板120に面する基板110の一方側には、反射層111が配置されても良く、この反射層111は、高反射型白漆塗層であっても良い。導光板120を離れる基板110の一方側には、放熱層112が配置されても良く、この放熱層112は、点光源130の放熱に有利である。一実施例では、基板110は、透光基板であっても良い。
【００２８】
点光源130は、光束Lを提供するために用いられ、点光源130は、発光ダイオード(LED)を採用しても良いが、本考案は、光源の種類について限定しない。この点光源130は、例えば、ランバート型(Lambertian)光源である。
【００２９】
本実施例では、導光板120の第二表面122は、例えば、収納凹部125を有し、この収納凹部125は、反射構造123に相対し、且つ点光源130は、例えば、収納凹部125に収納され、このようにして、光源アセンブリ100の厚みを低減することができる。他の実施例では、第二表面122は、収納凹部125を有しなくても良く、点光源130は、第二表面122の上方に位置する。また、上述の反射構造123は、例えば、内部に窪んだ構造であり、且つ複数の反射面126を有する。これらの反射面126は、点光源130からの光束Lを下へ導き、導光板120の周囲へ伝播するようにさせることができる。一実施例では、反射構造123は、さらに、対称な窪み構造、例えば、ピラミッド形、円錐形、円形などであっても良く、これにより、光束Lをより均一に周囲へ反射することができる。なお、本考案は、反射構造123の形状について限定せず、設計のニーズに応じて反射構造123の形状を調整しても良い。
【００３０】
本実施例では、拡散微細構造124は、格子点又は光束を拡散し得る他の微細構造であっても良い。上述の拡散微細構造124の分布密度は、例えば、反射構造123に近い箇所から、反射構造123を離れる方向に沿って次第に大きくなり、これにより、導光板120の第二表面122全体の出光均一性を調整することができる。なお、拡散微細構造124の分布密度は、異なる設計のニーズに応じて調整されても良い。
【００３１】
上述の光源アセンブリ100は、例えば、反射片140をさらに含み、この反射片140は、導光板120の下方に配置され、導光板120の下方から漏れた光束を導光板120内へ反射するために用いられ、これにより、光利用効率を向上させることができる。また、光源アセンブリ100は、光学膜150をさらに含んでも良く、この光学膜150は、基板110の上方に配置され、光源アセンブリ100の出光均一性を向上させるために用いられる。
【００３２】
本実施例の面光源モジュール10では、各光源アセンブリ100の点光源130が導光板120の上方に配置されるため、導光板120の反射構造123により点光源130からの光束Lを反射し、光束Lを導光板120の周囲に伝播させ、また、拡散微細構造124により導光板120の出光均一性を調整することができる。従来の直下型背光モジュールの点光源が導光板の下方に設置されて上へ光束を提供し、このような配置は、大きな光混合距離により出光不均一性を避ける必要がある。これに対して、本実施例の面光源モジュール10は、導光板120の上方に設置されて下へ光束Ｌを提供する点光源130を使用し、また、上述の導光板120の第一表面121に位置する反射構造123及び拡散微細構造124の配置と組み合わせることで、光束Lを、導光板120の第二表面122から射出するように反射及び拡散する。よって、本実施例の面光源モジュール10は、従来の直下型背光モジュールに比べ、比較的長い光伝播経路の特性を有し、これにより、比較的薄い導光板を用いることで、従来の直下型背光モジュールと同じ又は近い効果を実現することができ、よって、厚みが比較的薄いという利点を有する。また、点光源130が各自で独立して発光することができ、且つ導光板120の上方に設置されるため、複数の光源アセンブリ100の繋ぎ合わせに有利であり、動的なローカルディミングの機能を達成することができる。
【００３３】
図3は、本考案の他の実施例における面光源アセンブリの１つの光源アセンブリの断面図である。図3に示すように、本実施例の光源アセンブリ100aは、上述の光源アセンブリ100に類似したが、主な相違点は、実施例の光源アセンブリ100aの基板110aが導光板120の第二表面122を完全に覆い、且つ透光性を有することにある。このようにして、光束Lは、導光板120の第二表面122から出光した後に、基板110aを通過して上へ伝播することができる。
【００３４】
図4は、本考案の他の実施例における面光源アセンブリの断面図である。図4に示すように、本実施例の光源アセンブリ100bは、図1の光源アセンブリ100に類似したが、主な相違点は、基板110bが導光板120を完全に覆い、且つ複数の貫通孔113を有する。基板110b自身の材質は、不透光であり、貫通孔113により光束Lを、貫通孔113を通過させることができる。貫通孔113の数量や位置、孔径は、拡散微細構造124に合わせて全体を考慮して設計されても良く、これにより、貫通孔113から射出した面光源からの光束がより良い均一性及び輝度を有するようにさせることができる。以下、例を挙げて貫通孔113の可能な実施態様を説明するが、本考案は、これに限定されない。
【００３５】
図5は、図4における基板の貫通孔の一実施態様を示す図である。図5に示すように、基板110bの貫通孔113の孔径は、例えば、一致しており、且つ貫通孔113の分布密度は、例えば、点光源130に近い箇所から、離点光源130を離れる方向に沿って次第に大きくなり、これにより、出光均一性を調整することができる。
【００３６】
図6は、図4における基板の貫通孔の他の実施態様を示す図である。図6に示すように、貫通孔113の基板110b上での分布密度は、例えば、同じであり、即ち、基板110b全体においてほぼ平均で分布している。しかし、貫通孔113の孔径は、点光源130に近い箇所から、点光源130を離れる方向に沿って次第に大きくなり、これは、出光均一性を調整するもう１つの方法である。
【００３７】
図7は、本考案の一実施例における表示装置の断面図である。図7に示すように、本実施例の表示装置200は、上述の面光源モジュール10及び表示パネル210を含む。表示パネル210は、面光源モジュール10の出光（光を出す）側に配置される。表示パネル210は、液晶表示パネル又は他の非自発光型表示パネルであっても良い。面光源モジュール10は、面光源L1を表示パネル210のために提供し、表示光源とする。この面光源モジュール10の光源アセンブリは、上述の任意の１つの実施例における光源アセンブリであっても良く、且つ光源アセンブリの数は、１つ又は複数であっても良い。本実施例の表示装置200の面光源モジュール10は、比較的薄い厚みで動的な光調整機能を達成することができるので、表示装置200全体の厚みを低減することができる。
【００３８】
以上のことから、本考案の実施例による面光源モジュールは、点光源を導光板の収納凹部に収納させ、且つ導光板の上方から下へ発光させ、また、反射構造及び拡散微細構造と組み合わせることで、従来の直下型面光源モジュールの厚みが厚すぎるという問題を解決することができる。また、点光源が導光板の上方に設置されるため、複数の光源アセンブリの繋ぎ合わせに有利であり、動的なローカルディミングの機能を達成することができる。この面光源モジュールは、表示装置に応用される時に、動的なローカルディミングの機能を有し、且つ厚みが比較的薄い表示装置を実現することができる。
【００３９】
本考案は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本考案を限定するためのものでなく、当業者は、本考案の思想と範囲を離脱しない限り、本考案に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本考案の保護範囲は、添付した実用新案登録請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本考案の何れの実施例又は実用新案登録請求の範囲は、本考案に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の一部と考案の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本考案の権利範囲を限定するものでない。また、本明細書又は実用新案登録請求の範囲に言及されている「第一」、「第二」などの用語は、要素（element）に名前を付け、または、異なる実施例又は範囲を区別するためのもののみであり、要素の数量上での上限又は下限を限定するためのものでない。
【符号の説明】
【００４０】
10：面光源モジュール
100、100a、100b：光源アセンブリ
101：フレーム
110、110a、110b：基板
111：反射層
112：放熱層
113：貫通孔
120：導光板
121：第一表面
122：第二表面
123：反射構造
124：拡散微細構造
125：収納凹部
126：反射面
130：点光源
140：反射片
150：光学膜
200：表示装置
210：表示パネル
L：光束
L1：面光源
【図１】
0003220267.tif 000003
【図２】
0003220267.tif 000004
【図３】
0003220267.tif 000005
【図４】
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【図５】
0003220267.tif 000007
【図６】
0003220267.tif 000008
【図７】
0003220267.tif 000009