JP2020518998A - 直下型バックライト表示モジュール及び表示装置 - Google Patents

直下型バックライト表示モジュール及び表示装置 Download PDF

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Abstract

直下型バックライト表示モジュール及び表示装置を提供する。該直下型バックライト表示モジュールは、互いに対向するバックライトモジュール（１００）及び液晶パネル（３００）、並びにバックライトモジュール（１００）及び液晶パネルに接続された主制御回路（４００）を含み、バックライトモジュール（１００）は、背面板（１１０）と、背面板（１１０）に配置された発光構造と、発光構造に面した拡散板（１４０）と、発光構造と液晶パネル（３００）との間に配置された電磁入力モジュール（２００）とを含み、電磁入力モジュール（２００）は、発光構造と液晶パネル（３００）との間に配置された電磁シート（２１０）と、電磁シート（２１０）に電気的に接続された電磁制御回路とを含み、電磁シート（２１０）の光透過率は５０％以上であり、電磁シート（２１０）は電磁制御回路を介して主制御回路（４００）に接続されている。本発明によれば、電磁タッチ入力を直下型バックライト表示モジュールに一体的に統合することができ、液晶スクリーンの良好な表示効果を確保することができる。

Description

本発明は、表示装置の技術分野に関し、特に直下型バックライト表示モジュール及び表示装置に関する。
従来技術では、液晶ディスプレイは、低電磁放射、低消費電力、低発熱、軽量などの特徴を有し、既に市場における主流のディスプレイとなり、ＬＥＤバックライトディスプレイも幅広く使われている。現在、市場におけるＬＥＤバックライトディスプレイは、光入射方式により、主にサイドライト方式と直下型方式の２種類に分けられている。ここで、サイドライト方式では、バックライトモジュールであるＬＥＤストリングが液晶スクリーンの周囲に取り付けられ、直下型方式では、バックライトモジュールであるＬＥＤストリングが液晶スクリーンの背面に取り付けられ、そのうち、直下型バックライトディスプレイは、コストが比較的に低く、より幅広く使われている。
しかし、従来技術では、直下型バックライトディスプレイは、ディスプレイとしてしか使用することができず、単一の機能を有するものである。入力技術及びディスプレイ技術の発展に伴い、一般的に使用されている液晶ディスプレイとタッチデバイスとの組み合わせが市場の発展傾向である。また、タッチ入力に対する市場の体験上の要求、例えば元の手書きの筆跡の入力効果に対する追求も益々高まっているので、電磁誘導方式のスクリーンの技術は広く使われている。しかし、電磁誘導方式のスクリーンの技術では、通常電磁板を液晶スクリーンに取り付ける必要があり、サイドライト方式のＬＥＤバックライトディスプレイの場合は、その光源が液晶スクリーンの周囲に配置されているため、電磁板を液晶スクリーンに取り付けても、光源の液晶スクリーンに対する作用効果に影響を及ぼすことがない。一方、直下型方式のＬＥＤバックライトディスプレイの場合は、その光源が液晶スクリーンの背面に配置されているため、電磁板を液晶スクリーンに取り付けると、光源の液晶スクリーンに対する作用効果に大きな影響を及ぼしてしまう。
本発明は、上記問題点を鑑み、電磁タッチ入力を直下型バックライト表示モジュールに一体的に統合することができ、液晶スクリーンの良好な表示効果を確保することができる直下型バックライト表示モジュール及び表示装置を提供する。
本発明の１つの態様では、互いに対向するバックライトモジュール及び液晶パネル、並びに前記バックライトモジュール及び前記液晶パネルに接続された主制御回路を含み、前記バックライトモジュールは、背面板と、前記背面板に配置された発光構造と、前記発光構造に面した拡散板と、前記発光構造と前記液晶パネルとの間に配置された電磁入力モジュールとを含み、前記電磁入力モジュールは、前記発光構造と前記液晶パネルとの間に配置された電磁シートと、前記電磁シートに電気的に接続された電磁制御回路とを含み、前記電磁シートの光透過率は５０％以上であり、前記電磁シートは前記電磁制御回路を介して前記主制御回路に接続されている、直下型バックライト表示モジュールを提供する。
本発明の更なる態様は以下の通りである。
さらに、前記電磁シートは、前記発光構造と前記拡散板との間に配置されている。
さらに、前記電磁シートと前記発光構造との間の距離は１０ｃｍ以上である。
さらに、前記電磁シートと前記発光構造との間には、珪素鋼板が配置されている。
さらに、前記電磁シートは、前記拡散板内に配置されている。
さらに、前記電磁シートと前記拡散板とは形状及び面積が何れも同一であり、前記電磁シートの縁部と前記拡散板の縁部と位置合わせされており、或いは、前記電磁シートの面積は前記拡散板の面積よりも小さく、前記電磁シートは前記拡散板の周縁側に位置する。
さらに、前記液晶パネルに配置されたタッチ入力モジュールをさらに含み、前記タッチ入力モジュールは、前記液晶パネルに配置されたタッチ入力板と、前記タッチ入力板に接続されたタッチ制御回路とを含み、前記タッチ制御回路は前記主制御回路に接続されている。
さらに、中間フレーム構造をさらに含み、前記拡散板、前記光学シート素子、前記電磁シート及び前記液晶パネルは何れも前記中間フレーム構造内に固定されている。
さらに、前記光学シート素子は、順次に積層された反射フィルム、輝度増強フィルム及び拡散フィルムを含み、前記反射フィルムは前記拡散板に対向し、前記拡散フィルムは前記液晶パネルに対向し、前記輝度増強フィルムは、順次に配置されたプリズムフィルム、マイクロレンズ及び反射偏光シートを含み、前記プリズムフィルムは前記反射フィルムに対向し、前記反射偏光シートは前記拡散フィルムに対向する。
さらに、前記発光構造は、前記背面板に配置され、且つ前記拡散板に面した直下型ライトバーと、前記直下型ライトバーの底面側及び周縁側を囲むように設けられた反射シートとを含み、前記反射シートは前記拡散板に対向する。
また、本発明は、上記の直下型バックライト表示モジュールを含む、表示装置をさらに提供する。
本発明の有利な効果としては、電磁入力技術と直下型バックライト表示モジュールとを組み合わせることで、直下型バックライトモードにおいて低コストで電磁入力とバックライト表示の一体化を実現することができ、直下型バックライト表示モジュールの多機能化を実現することができる。また、液晶表示機能を実現することができると共に、タッチ及び軌跡のシミュレーションを実現することができ、本物の筆跡を真似て手書きを行うことができ、ユーザの体験効果を向上させることができる。
本発明に係る直下型バックライト表示装置の構成を示す概略図である。 本発明に係る直下型バックライト表示装置（電磁シートが拡散板と液晶パネルとの間に配置されている場合）の構成を示すブロック図である。 本発明に係る直下型バックライト表示装置（電磁シートが発光構造と拡散板との間に配置されている場合）の構成を示すブロック図である。 本発明に係る直下型バックライト表示装置（電磁シートが拡散板内に配置されている場合）の構成を示すブロック図である。
以下は図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の実施例に係る直下型バックライト表示モジュールは、互いに対向するバックライトモジュール１００及び液晶パネル３００、並びにバックライトモジュール１００及び液晶パネル３００に接続された主制御回路を含む。バックライトモジュール１００及び液晶パネル３００に接続された主制御回路を設けることで、バックライトモジュール１００及び液晶パネル３００を制御することができ、液晶表示又は他の機能を容易に実現することができる。
また、図２乃至図４に示すように、バックライトモジュール１００は、背面板１１０と、背面板１１０に配置された発光構造と、発光構造に面した拡散板１４０と、発光構造と液晶パネル３００との間に配置された電磁入力モジュール２００とを含む。背面板１１０はバックライトモジュール１００全体の取り付けのために用いられ、発光構造は光線を発し、液晶パネル３００を照射する。また、バックライトモジュール１００と液晶パネル３００との間に電磁入力モジュール２００を設けることで、直下型バックライト表示モジュールにおいて電磁入力を実現することができる。これによって、電磁入力技術と直下型バックライト表示モジュールとを組み合わせることができ、直下型バックライトモードにおいて低コストで電磁入力とバックライト表示の一体化を実現することができ、直下型バックライト表示モジュールの多機能化を実現することができる。また、このような直下型バックライト表示モジュールは、液晶表示機能を実現することができると共に、タッチ及び軌跡のシミュレーションを実現することができ、本物の筆跡を真似て手書きを行うことができ、ユーザの体験効果を向上させることができる。
また、該発光構造は、背面板１１０に配置され、且つ拡散板１４０に面した直下型ライトバー１２０と、直下型ライトバー１２０の底面側及び周縁側を囲むように設けられた反射シート１３０とを含み、反射シート１３０は拡散板１４０に対向する。直下型ライトバー１２０は拡散板１４０に光線を発し、拡散板１４０は光線のビーム角度を変更することができ、光線が拡散板１４０を通過した後にビーム角度が１６０〜１７０度に変わる。また、拡散板１４０は、画面をフォグ（ｆｏｇ）化し、画面の均一性を向上させることができる。また、拡散板１４０は、光学シート素子１５０を支持するために、一定の剛性をさらに有する。また、反射シート１３０は、反射光線が拡散板１４０に達するように、露出された光線の一部を反射し、光線を二次的に利用し、光の利用効率を向上させ、輝度を向上させることができる。また、反射シート１３０は、直下型ライトバー１２０を半包囲するように直下型ライトバー１２０の一方側に設けられることで、直下型ライトバー１２０から発せられた光線を十分に反射し、光線の利用率を好適に向上させることができる。
また、光学シート素子１５０は、順次に積層された反射フィルム、輝度増強フィルム及び拡散フィルムを含み、該反射フィルムは拡散板１４０に対向し、該拡散フィルムは電磁入力モジュール２００に対向している。光学シート素子１５０は、光線に対して更なる処理を行うことで、より良く光線効果を得ることができる。反射フィルムを用いて光線を複数回で反射することで、光の利用効率を向上させ、輝度を向上させることができる。また、輝度増強フィルムを用いて光線の輝度をさらに増強させることができ、表示強度の効果を向上させることができる。また、拡散シートを用いることで、画面をさらにフォグ化し、視野角を向上させ、輝度を向上させることができる。また、該輝度増強フィルムは、プリズムフィルム、マイクロレンズ又は反射偏光シートを含む。プリズムフィルム、マイクロレンズ及び反射偏光シートを用いて光線に対して更なる処理を行うことで、輝度をさらに向上させ、視野角を確保することができる。
また、電磁入力モジュール２００は、該発光構造と液晶パネル３００との間に配置された電磁シート２１０と、電磁シート２１０に電気的に接続された電磁制御回路とを含み、該電磁シートの光透過率は５０％以上であり、電磁シート２１０は該電磁制御回路を介して主制御回路４００に接続されている。また、電磁入力モジュール２００は、電磁シート２１０と協働するための電磁ペンをさらに含む。透明の電磁シート２１０を設けることで、直下型バックライト表示モジュールが電磁入力能力を得ることができ、液晶パネルの良好な光透過度を確保することができ、画質及び輝度が電磁シート２１０の影響を受けることがなく、正確なタッチを図ることができると共に、スクリーンの最適な画像性能及び表示効果を確保することができる。電磁ペンにより液晶パネル３００に入力することができ、液晶パネル３００上の電磁シート２１０が電磁ペンの書き込みを検知することができ、正確な手書きモードを伝達することができ、本物のペンで書き込む場合の筆跡の効果をシミュレートすることができ、良好な元の筆跡の入力体験を得ることができる。また、電磁制御回路を用いて電磁シート２１０を制御することができ、電磁入力機能を容易にオン／オフ、調整することができる。
また、１つの実施例では、図２に示すように、電磁シート２１０は、拡散板１４０と液晶パネル３００との間に配置されてもよい。また、具体的には、１つの実施例では、電磁シート２１０は、該反射フィルム、輝度増強フィルム及び拡散フィルムのうち何れか２つの間に配置されてもよい。即ち、電磁シート２１０は、該反射フィルムと輝度増強フィルムとの間に配置されてもよいし、該輝度増強フィルムと拡散フィルムとの間に配置されてもよい。より具体的には、電磁シート２１０は、該プリズムフィルム、マイクロレンズ及び反射偏光シートのうち何れか２つの間に配置されてもよい。即ち、電磁シート２１０は、該プリズムフィルムとマイクロレンズとの間に配置されてもよいし、該マイクロレンズと反射偏光シートとの間に配置されてもよい。或いは、電磁シート２１０は該プリズムフィルムと反射フィルムとの間に配置され、或いは、電磁シート２１０は該反射偏光シートと拡散フィルムとの間に配置されてもよい。また、他の実施例では、電磁シート２１０は該反射フィルムと拡散板１４０との間に配置され、或いは、該拡散フィルムと液晶パネル３００との間に配置されてもよい。電磁シート２１０をこれらの位置に設けることで、良好な電磁入力効果を達成することができ、液晶パネルの表示効果に影響を及ぼすことがない。
また、１つの実施例では、電磁シート２１０、液晶パネル３００及び光学シート素子１５０の形状及び面積は何れも同一であり、電磁シート２１０の縁部と液晶パネル３００及び光学シート素子１５０の縁部と位置合わせされている。即ち、電磁シート２１０が液晶パネル３００及び光学シート素子１５０と完全に位置合わせされ、電磁シート２１０が液晶パネル３００に対応する位置を完全に覆い、液晶パネル３００全体に対応する位置は全て電磁入力の効果を得ることができる。また、他の実施例では、電磁シート２１０の面積は液晶パネル３００又は光学シート素子１５０の面積よりも小さく、電磁シート２１０は液晶パネル３００又は光学シート素子１５０の周縁側に位置する。即ち、電磁シート２１０は液晶パネル３００及び光学シート素子１５０と完全に位置合わせされることではなく、単に液晶パネル３００の一部と対応し、該対応部分のみが電磁入力の効果を有し、様々な使用需要を満たす。
また、他の実施例では、図３に示すように、電磁シート２００は、発光構造と拡散板１４０との間に配置されてもよい。即ち、電磁シート２００と拡散板１４０との間で一定の距離を有してもよいし、電磁シート２００は拡散板１４０に貼り付けられてもよい。電磁シート２００が発光構造と拡散板１４０との間に配置されている場合は、電磁入力の機能を同様に実現することができる。また、電磁シート２００と発光構造との間の距離は１０ｃｍ以上である。具体的には、電磁シート２００と直下型ライトバー１２０との距離は１０ｃｍ以上である。電磁シート２００内に電磁コイルが設けられ、電磁コイルに渦電流が発生するため、直下型ライトバー１２０と電磁シートの距離が１０ｃｍよりも小さくなると、電磁コイル内の渦電流に影響を及ぼすため、電磁シート２００の正常動作に影響を及ぼす。また、直下型ライトバー１２０の電磁シート２００に対する影響を遮蔽するために、電磁シート２００と直下型ライトバー１２０との間に珪素鋼板をさらに設けてもよい。
また、１つの実施例では、電磁シート２１０と拡散板１４０とは形状及び面積が何れも同一であり、電磁シート２１０の縁部と拡散板１４０の縁部と位置合わせされている。即ち、電磁シート２１０が拡散板１４０と完全に位置合わせされ、電磁シート２１０が拡散板１４０を完全に覆い、拡散板１４０全体に対応する位置は全て電磁入力の効果を得ることができる。また、他の実施例では、電磁シート２１０の面積は拡散板１４０の面積よりも小さく、電磁シート２１０は拡散板１４０の周縁側に位置する。即ち、電磁シート２１０は拡散板１４０と完全に位置合わせされることではなく、単に拡散板１４０の一部と対応し、該対応部分のみが電磁入力の効果を有し、様々な使用需要を満たす。
また、他の実施例では、図４に示すように、電磁シート２００は、直接拡散板１４０内に配置されてもよく、これによって、同様に電磁入力の機能を実現することができる。
また、直下型バックライト表示モジュールは、液晶パネル３００に配置されたタッチ入力モジュールをさらに含み、該タッチ入力モジュールは、液晶パネル３００（空気側）に配置されたタッチ入力板と、該タッチ入力板に接続されたタッチ制御回路とを含み、該タッチ制御回路は主制御回路に接続されている。タッチ制御回路を用いてタッチ入力板を制御することができ、タッチ入力機能のオン／オフ、調整を制御することができるため、直下型バックライト表示モジュールが通常のタッチ入力機能を得ることができる。また、タッチ入力モジュールのタッチ入力板も良好な光透過性を有するため、直下型バックライト表示モジュールの表示効果に影響を及ぼすことがない。また、通常のタッチ入力モジュールは、入力された圧力の大きさに応じて反応する必要がなく、手及び専用のペンの何れかを用いて操作を行うことができる。一方、電磁入力モジュールは、入力圧力の大きさを検知することができ、本物の筆跡を真似して手書きを行うことができるが、その特徴を発揮するために、専用の電磁ペンを必要とする。タッチ入力モジュールは、電磁入力モジュールと共に液晶パネル３００の両側に設けられてもよいし、液晶パネル３００の空気側の表面に単独で設けられてもよい。これによって、様々な使用需要を同時に満たすことができる。
また、タッチ入力モジュールは、静電容量入力モジュール又は赤外線入力モジュールとされてもよい。タッチ入力モジュールが静電容量入力モジュールである場合は、該静電容量入力モジュールは、液晶パネル３００（空気側）に配置された静電容量入力板と、該静電容量入力板に接続された静電容量制御回路とを含み、該静電容量制御回路は主制御回路に接続されている。タッチ入力モジュールが赤外線入力モジュールである場合は、該赤外線入力モジュールは、液晶パネル３００（空気側）に配置された赤外線検知板と、該赤外線検知板に接続された赤外線制御回路とを含み、該赤外線制御回路は主制御回路に接続されている。
また、直下型バックライト表示モジュールは、タッチ入力板の表面に配置された強化ガラス３１０をさらに含む。強化ガラス３１０を用いることで、タッチ入力板及び液晶パネル３００を保護することができる。また、静電容量入力構造を有しない場合は、強化ガラス３１０は、直接液晶パネル３００を保護するように、直接液晶パネル３００の空気側の表面に設けられてもよい。
また、直下型バックライト表示モジュールは中間フレーム構造をさらに含み、拡散板、光学シート素子、電磁シート及び液晶パネルは何れも該中間フレーム構造内に固定されている。中間フレーム構造を用いることで、拡散板１４０、光学シート素子１５０、電磁シート２１０及び液晶パネル３００のために取り付け台及び保護筐体を提供することができ、より強固で信頼性の高い構造を図ることができる。また、主制御回路、電磁制御回路及びタッチ制御回路は、該中間フレーム構造に設けられてもよい。
また、本発明は、上述した直下型バックライト表示モジュールを含む表示装置をさらに提供する。本発明に係る直下型バックライト表示モジュール及び表示装置によれば、電磁入力技術と直下型バックライト表示モジュールとを組み合わせることで、直下型バックライトモードにおいて低コストで電磁入力とバックライト表示の一体化を実現することができ、直下型バックライト表示モジュールの多機能化を実現することができる。また、液晶表示機能を実現することができると共に、タッチ及び軌跡のシミュレーションを実現することができ、本物の筆跡を真似て手書きを行うことができ、ユーザの体験効果を向上させることができる。
上述した各実施例の各技術的特徴を任意に組み合わせてもよく、簡潔に説明するために、上述した各実施例の各技術的特徴の全ての可能な組み合わせを説明していないが、これらの技術的特徴の組み合せに矛盾がない限り、これらの組み合わせは全て本明細書に記載された範囲に属する。
以上は具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の特許の範囲を限定するものではない。なお、当業者にとって、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び改良を行ってもよく、これらの変形及び修正も本発明の範囲に属する。よって、本発明の特許の保護範囲は、添付する特許請求の範囲に依るものである。
１００ バックライトモジュール
１１０ 背面板
１２０ 直下型ライトバー
１３０ 反射シート
１４０ 拡散板
１５０ 光学シート素子
２００ 電磁入力モジュール
２１０ 電磁シート
３００ 液晶パネル
３１０ 強化ガラス
４００ 主制御回路
また、他の実施例では、図３に示すように、電磁シート２１０は、発光構造と拡散板１４０との間に配置されてもよい。即ち、電磁シート２１０と拡散板１４０との間で一定の距離を有してもよいし、電磁シート２１０は拡散板１４０に貼り付けられてもよい。電磁シート２１０が発光構造と拡散板１４０との間に配置されている場合は、電磁入力の機能を同様に実現することができる。また、電磁シート２１０と発光構造との間の距離は１０ｃｍ以上である。具体的には、電磁シート２１０と直下型ライトバー１２０との距離は１０ｃｍ以上である。電磁シート２１０内に電磁コイルが設けられ、電磁コイルに渦電流が発生するため、直下型ライトバー１２０と電磁シートの距離が１０ｃｍよりも小さくなると、電磁コイル内の渦電流に影響を及ぼすため、電磁シート２１０の正常動作に影響を及ぼす。また、直下型ライトバー１２０の電磁シート２１０に対する影響を遮蔽するために、電磁シート２１０と直下型ライトバー１２０との間に珪素鋼板をさらに設けてもよい。
また、他の実施例では、図４に示すように、電磁シート２１０は、直接拡散板１４０内に配置されてもよく、これによって、同様に電磁入力の機能を実現することができる。

Claims (10)

  1. 互いに対向するバックライトモジュール及び液晶パネル、並びに前記バックライトモジュール及び前記液晶パネルに接続された主制御回路を含み、
    前記バックライトモジュールは、背面板と、前記背面板に配置された発光構造と、前記発光構造に面した拡散板と、前記発光構造と前記液晶パネルとの間に配置された電磁入力モジュールとを含み、
    前記電磁入力モジュールは、前記発光構造と前記液晶パネルとの間に配置された電磁シートと、前記電磁シートに電気的に接続された電磁制御回路とを含み、前記電磁シートの光透過率は５０％以上であり、前記電磁シートは前記電磁制御回路を介して前記主制御回路に接続されていることを特徴とする直下型バックライト表示モジュール。
  2. 前記電磁シートは、前記発光構造と前記拡散板との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト表示モジュール。
  3. 前記電磁シートと前記発光構造との間の距離は１０ｃｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の直下型バックライト表示モジュール。
  4. 前記電磁シートと前記発光構造との間には、珪素鋼板が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の直下型バックライト表示モジュール。
  5. 前記電磁シートは、前記拡散板内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト表示モジュール。
  6. 前記電磁シートと前記拡散板とは形状及び面積が何れも同一であり、前記電磁シートの縁部と前記拡散板の縁部と位置合わせされており、或いは、
    前記電磁シートの面積は前記拡散板の面積よりも小さく、前記電磁シートは前記拡散板の周縁側に位置することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の直下型バックライト表示モジュール。
  7. 前記液晶パネルに配置されたタッチ入力モジュールをさらに含み、前記タッチ入力モジュールは、前記液晶パネルに配置されたタッチ入力板と、前記タッチ入力板に接続されたタッチ制御回路とを含み、前記タッチ制御回路は前記主制御回路に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の直下型バックライト表示モジュール。
  8. 前記光学シート素子は、順次に積層された反射フィルム、輝度増強フィルム及び拡散フィルムを含み、前記反射フィルムは前記拡散板に対向し、前記拡散フィルムは前記液晶パネルに対向し、
    前記輝度増強フィルムは、順次に配置されたプリズムフィルム、マイクロレンズ及び反射偏光シートを含み、前記プリズムフィルムは前記反射フィルムに対向し、前記反射偏光シートは前記拡散フィルムに対向することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の直下型バックライト表示モジュール。
  9. 前記発光構造は、前記背面板に配置され、且つ前記拡散板に面した直下型ライトバーと、前記直下型ライトバーの底面側及び周縁側を囲むように設けられた反射シートとを含み、前記反射シートは前記拡散板に対向することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の直下型バックライト表示モジュール。
  10. 請求項１乃至９の何れかに記載の直下型バックライト表示モジュールを含むことを特徴とする表示装置。
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