JP2008258146A - 高輝度拡散板 - Google Patents

Abstract

【課題】高輝度拡散板を提供する。
【解決手段】高輝度拡散板２３０は、拡散層２３２と、拡散層の上に配置される透過層２３４と、別々に拡散層と透過層との間に接続される複数のコネクター２３６を備える。高輝度拡散板は、一つの整体構造であって且つ優れる強度を有するため、バックライトモジュール２２０に容易に組み立てることができ、且つ、バックライトモジュール２２０から表示パネル２１０に提供される光源を均一化することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、拡散板に関するものであり、特に高輝度拡散板に関するものである。

科学技術の進歩により、高画質、空間の利用効率に優れ、低消費電力、無輻射などの優れる特性を有する薄膜トランジスタ液晶表示装置（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ，ＴＦＴ ＬＣＤ）は、次第にブラウン管表示装置（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ，ＣＲＴ）を代わって市場の主流になった。薄膜トランジスタ液晶表示装置において、液晶表示パネルが発光機能を有しないため、液晶表示パネルの下に光源を提供することに用いられるバックライトモジュール（ｂａｃｋ ｌｉｇｈｔ ｍｏｄｕｌｅ）を配置しなければならなく、従って薄膜トランジスタ液晶表示装置が表示機能を有することにする。

図１は、従来のバックライトモジュールの構成を示す図である。図１を参照すると、従来のバックライトモジュール１００は、一つのランプケース１１０と、複数の冷陰極蛍光放電管（ｃｏｌｄ ｃａｔｈｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｌａｍｐ，ＣＣＦＬ）１２０及び一つの拡散板（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｐｌａｔｅ）１３０を備える。複数の冷陰極蛍光放電管１２０は、ランプケース１１０の内に平行に並び、拡散板１３０は、ランプケース１１０の内に配置され、且つ冷陰極蛍光放電管１２０の上方に位置する。

従来の技術において、冷陰極蛍光放電管１２０から提供する光線は、拡散板１３０を通過してから均一に拡散されて、輝度分布が均一な面光源を形成する。しかし、拡散板１３０の透光率が優れないため、面光源整体の輝度を下げる。上述の課題を解決するために、従来のバックライトモジュール１００は、通常複数の光学フィルム（ｏｐｔｉｃｓ ｆｉｌｍ）を更に備える。光学フィルムは、例えば、複数の下拡散板（ｂｏｔｔｏｍ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｓｈｅｅｔ）１４０からなるか又は少なくとも一つの下拡散板１４０と少なくとも一つの輝度強化フィルム（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｆｉｌｍ，ＢＥＦ）１５０からなる。拡散板１３０を通過した光線が下拡散板１４０と輝度強化フィルム１５０通過してから、その発散角度が収斂されるため、複数の光学フィルムを増加すると、バックライトモジュール１００が提供する面光源の輝度を高めることができる。

しかし、光学フィルム（拡散板１３０、下拡散板１４０及び輝度強化フィルム１５０を備える）の表面は、皆、表面微構造を形成するための処理と静電気を防止するための処理を行わなければならなく、従って、従来のバックライトモジュール１００の製造コストが高い。なお、光学フィルムを組み合わせる時、傷つけることを免れるために、複数の光学フィルムをランプケースに組み立てる時、極めて面倒である。また、光学フィルムは、自身の厚さが薄いため、支えられるのに十分ではなく垂れてしまうか又は熱を受けて反って変形（ｗａｖｉｎｇ）してしまう現象が発生し易く、従って、バックライトモジュール１００が提供する面光源は、輝度分布が均一ではない。

本発明の目的は、上述の問題を解決し、高輝度拡散板を提供することにより、光学フィルムの数量を減少して、光学フィルムをバックライトモジュールに組み立てる時に傷つけられる確率を減少することである。

本発明の他の目的と有利な点は、本発明の技術特徴の説明によって明らかになる。

上述の目的を達成するために、本発明は、バックライトモジュールから表示パネル（ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）に提供される光源を均一化するための高輝度拡散板を提供する。本発明に係る高輝度拡散板は、拡散層（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ）と、拡散層の上に配置される透過層（ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｌａｙｅｒ）と、別々に拡散層と透過層との間に接続される複数のコネクターを備える。

本発明に係る高輝度拡散板において、バックライトモジュールは、光源を提供するための複数の灯源を備え、且つ拡散層には、拡散層に入射した光源の光線を拡散させるための複数の拡散粒子が散布しておる。

本発明に係る高輝度拡散板において、光線は、拡散層を通過してから透過層に入射し、且つ透過層の出光面を通過して表示パネルに投射し、出光面を通過する前後の光線の形状は、ほぼ同じである。

本発明に係る高輝度拡散板において、出光面の構造は、山形、凹形、角錐、円錐、球形、多角形、鋸歯形又はその組合せである。

本発明に係る高輝度拡散板において、透過層の材質は、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ，ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）又はタクリル酸メチル樹脂（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ，ＰＭＭＡ）を備える。

本発明に係る高輝度拡散板において、拡散層がコネクターと一体成型することができる。

本発明に係る高輝度拡散板において、透過層がコネクターと一体成型することができる。

本発明に係る高輝度拡散板において、コネクターが拡散層と透過層との間に接続される方式は、ゴムで粘着する技術（ｂｏｎｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）又はヒート・シーリング技術（ｈｅａｔ ｓｅａｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を含む。

本発明に係る高輝度拡散板において、コネクターは、突き出た塊又は突き出たリブを備える。

本発明に係る高輝度拡散板において、バックライトモジュールは、直下型バックライトモジュールである。

本発明に係る高輝度拡散板は、光学フィルムの数量を減少することができるばかりでなく、光学フィルムをランプケースに組み立てる過程も容易である。本発明に係る高輝度拡散板は、構造強度が高くて、反って変形し難い。

以下、図面を参照しながら、具体的な実施例を詳しく説明し、これにより、本発明の上述の目的と他の目的、特徴及び長所が、より容易に理解できる。

以下の各実施例の説明は、附加図面を参照しながら、本発明の実施することができる特定な実施例を例示する。なお、次の記載に用いた「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」などの方向の用語は、添付した図面を参照し、本発明を説明するためのものであるので、本発明を限定するものではない。

図２は、本発明の実施形態に係る平面表示装置の構造を示す図である。平面表示装置２００は、表示パネル２１０及び表示パネル２１０に光源を提供することに用いられるバックライトモジュール２２０を備える。バックライトモジュール２２０は、一つのランプケース２２２と、複数の灯源２２４及び一つの高輝度拡散板２３０を備える。灯源２２４と高輝度拡散板２３０は、ランプケース２２２の内に配置される。灯源２２４は、適当な間隔でランプケース２２２の内に平行に配列され、表示パネル２１０に光源を提供し、高輝度拡散板２３０は、灯源２２４の上方に配置され、且つ表示パネル２１０に隣接しており、灯源２２４が提供する光源を均一化する。

本実施形態において、表示パネル２１０は、例えば液晶表示パネルであって、バックライトモジュール２２０は、例えば直下型バックライトモジュールであって、灯源２２４は、例えば冷陰極蛍光放電管である。しかし、本発明は、上述の実施例に限定されるものではない。例えば、本発明の高輝度拡散板２３０は、バックライトを必要とする他の表示パネルに応用することができ、且つ他のバックライトモジュールに配置することができ、例えばサイド型バックライトモジュールである。なお、本発明は、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）などの点光源又は平面の灯などの面光源をバックライトモジュール２２０の灯源２２４とすることができる。

図３は、図２の中の高輝度拡散板の構造を示す部分拡大図である。図２と図３を参照すると、高輝度拡散板２３０は、一つの拡散層２３２と、一つの透過層２３４及び複数のコネクター２３６を備える。透過層２３４は、拡散層２３２の上に配置され、且つこれらのコネクター２３６は、例えばゴムで粘着する技術又はヒート・シーリング技術などの方式を利用して、別々に拡散層２３２と透過層２３４との間に接続される。

本発明の高輝度拡散板２３０は、コネクター２３６を利用して、拡散層２３２と透過層２３４を接合することにより一つの整体構造を形成するため、高輝度拡散板２３０をバックライトモジュール２２０に容易に組み立てることができ、且つ組み立てる過程で傷を受けるか又は粉塵が落すことによって良率が下がる問題を免れることができる。なお、本発明の高輝度拡散板２３０の構造は、良い強度を有するため、高輝度拡散板２３０が支えられるのに十分ではない部分で重力の作用によって垂れてしまう現象を免れることができ、且つ高輝度拡散板２３０が熱を受けて反って変形してしまう現象を免れることができる。従って、本発明において、光源は、バックライトモジュール２２０を通過してから、表示パネル２１０に輝度が均一な面光源を提供することができる。コネクター２３６は、例えば、突き出た塊と突き出たリブの中の少なくとも一つで組み合わせたものであって、コネクター２３６の形状は、図３に示す形状に限定されるものではなく、球形、立方柱体、円柱体又は他の形状の突き出た塊又は突き出たリブでもよい。

なお、灯源２２４から提供する光線は、二つの光路を通過して表示パネル２１０に投射する。第一光路は、光線が拡散層２３２を透過してから拡散層２３２と透過層２３４との間の隙間２３６ａに入射し、それから透過層２３４を透過して表示パネル２１０に投射し、第二光路は、光線が順次に拡散層２３２、コネクター２３６及び透過層２３４を透過してから表示パネル２１０に投射する。

一つの実施形態において、拡散層２３２の中に複数の拡散粒子（図に示していない）が散布しており、灯源２２４から提供する光線は、拡散層２３２に入射してから、拡散粒子によって屈折と反射などの現象が発生し、従って光線の光路を拡散する。このため、光線が拡散層２３２を透過してから、輝度が均一になる。この時、図３に示すように、光線は、ランバート（ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）特徴を有する形状で現れる。

第一光路において、光線は、拡散層２３２を透過してから、続いて隙間２３６ａを透過して透過層２３４に入射する。この時、光線は、空気媒質（屈折率が低い）から透過層２３４（屈折率が高い）に入射するため、光線は、透過層２３４に入射してから、其の形状が収斂され、光線の輝度を高める。続いて、光線は、透過層２３４を透過して表示パネル２１０に投射する。光線が透過層２３４（屈折率が高い）の一つの出光面２３４ａから出射して空気媒質（屈折率が低い）に進む時、其の形状が発散し、光線の輝度を下げる。このため、出光面２３４ａから出射した光線の輝度を維持するために、出光面２３４ａを加工して、其の表面に微構造を形成することにより、出光面２３４ａを透過した光線の屈折方向を改変し、従って、出光面２３４ａを通過する前後の光線の形状は、ほぼ同じである。

本実施形態において、出光面２３４ａの構造は、鋸歯形であるが、他の実施形態において、出光面２３４ａの構造は、山形、凹形、角錐、円錐、球形、多角形又はその組合せでもよい。透過層２３４の材質は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）又は他の光透過性に優れる材質からなる。

第二光路において、光線が拡散層２３２を透過してからコネクター２３６に入射する時、部分的な光線は、直接にコネクター２３６を透過してから透過層２３４に入射し、部分的な光線は、コネクター２３６の少なくとも一つの側表面２３６ｂに投射する。この時、コネクター２３６の側表面２３６ｂに投射した部分的な光線は、入射角が大きいので全反射され、且つコネクター２３６を透過してから透過層２３４に入射する。このため、部分的な光線は、全反射によって光路が収斂されるが、大部分の光線は、依然としてランバート特徴を有する形状を維持し、且つ透過層２３４に入射する。光線が透過層２３４を透過して表示パネル２１０に投射する状況は、第一光路とほぼ同じだから、ここで説明を省略する。

簡単に説明すると、光線は、拡散層２３２を透過してからランバート特徴を有する形状で現れ、光線の均一度が優れることになっている。それから、第一光路を通過して表示パネル２１０に投射する光線は、屈折率が異なる媒質を通過するので、形状が収斂されて、光線の輝度を高める。第二光路を通過して表示パネル２１０に投射する光線は、其のランバート特徴を有する形状を維持し、且つ其の光線の均一度を維持する。

高輝度拡散板２３０をより容易に組み立てるために、拡散層２３２とコネクター２３６は、一体成型の構造であることができる。換言すれば、拡散層２３２の表面処理を行う時、拡散層２３２の表面に微構造処理を行うことによって、コネクター２３６が拡散層２３２表面の微構造になることにする。このため、高輝度拡散板２３０を組み立てる時、ただ透過層２３４とコネクター２３６を接続すればよい。

なお、透過層２３４とコネクター２３６も一体成型の構造であることができる。換言すれば、透過層２３４の表面処理を行う時、透過層２３４の出光面２３４ａ及び出光面２３４ａと対向する面に微構造処理を行うことによって、コネクター２３６が透過層２３４表面の微構造になることにする。この時、拡散層２３２に対して表面処理を行うだけで済むので、製造工程が簡単になる。同様に、高輝度拡散板２３０を組み立てる時、ただ拡散層２３２とコネクター２３６を接続すればよい。

上述したように、本発明の実施形態に係る高輝度拡散板は、次の一つ又は部分的又は全部の利点を有する。

１、高輝度拡散板をバックライトモジュールに容易に組み立てることができる。

２、組み立てる過程で傷を受けるか又は粉塵が落すため、良率が下がる問題を免れることができる。

３、良い強度を有するため、反って変形し難いので、高輝度拡散板を採用するバックライトモジュールは、表示パネルに輝度が均一な面光源を提供することができる。

以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種種変更可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。

従来のバックライトモジュールの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る平面表示装置の構造を示す図である。 図２の中の高輝度拡散板の構成を示す部分拡大図である。

符号の説明

１００ バックライトモジュール
１１０、２２２ ランプケース
１２０ 冷陰極蛍光放電管
１３０ 拡散板
１４０ 輝度強化フィルム
１５０ 下拡散板
２００ 平面表示装置
２１０ 表示パネル
２２０ バックライトモジュール
２２４ 灯源
２３０ 高輝度拡散板
２３２ 拡散層
２３４ 透過層
２３４ａ 出光面
２３６ コネクター
２３６ａ 隙間
２３６ｂ 側表面

Claims (9)

1. バックライトモジュールから表示パネルに提供される光源を均一化するための高輝度拡散板であって、
   拡散層と、
   前記拡散層の上に配置される透過層と、
   別々に前記拡散層と前記透過層との間に接続される複数のコネクターと、
   を備えることを特徴とする高輝度拡散板。
2. 前記バックライトモジュールは前記光源を提供するための複数の灯源を備え、且つ前記拡散層には、前記拡散層に入射した前記光源の光線を拡散させるための複数の拡散粒子が散布しておることを特徴とする請求項１に記載の高輝度拡散板。
3. 前記光線は、前記拡散層を通過してから前記透過層に入射し、且つ前記透過層の出光面を通過して前記表示パネルに投射し、前記出光面を通過する前後の前記光線の形状は、ほぼ同じであることを特徴とする請求項２に記載の高輝度拡散板。
4. 前記出光面の構造は、山形、凹形、角錐、円錐、球形、多角形、鋸歯形又はその組合せであることを特徴とする請求項３に記載の高輝度拡散板。
5. 前記透過層の材質は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート又はメタクリル酸メチル樹脂を備えることを特徴とする請求項１に記載の高輝度拡散板。
6. 前記拡散層が前記コネクターと一体成型すること又は前記透過層が前記コネクターと一体成型することを特徴とする請求項１に記載の高輝度拡散板。
7. 前記コネクターが前記拡散層と前記透過層との間に接続される方式は、ゴムで粘着する技術又はヒート・シーリング技術を含むことを特徴とする請求項１に記載の高輝度拡散板。
8. 前記コネクターは、突き出た塊又は突き出たリブを備えることを特徴とする請求項１に記載の高輝度拡散板。
9. 前記バックライトモジュールは、直下型バックライトモジュールであることを特徴とする請求項１に記載の高輝度拡散板。

Images