JP3238077U - 接合型導光板の組み合わせ、バックライトモジュール及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の接合型導光板の組み合わせを含む発光本体を採用し、直下型バックライトモジュールをエッジ型バックライトモジュールに変換することにより、薄型化設計及び生産能力を向上させる、バックライトモジュール及び表示装置を提供する。【解決手段】バックライトモジュールは、面発光本体Pの前方に順に設置された下部拡散シート3、プリズムシート4及び上部拡散シート5をさらに含み、下部拡散シート3は面発光本体Pの前方に設置され、プリズムシート4は下部拡散シート3の前方に設置され、上部拡散シート5はプリズムシート4の前方に設置される。複数の接合型導光板の組み合わせを含む発光本体を採用し、且つ当該複数の接合型導光板の組み合わせにより画定された複数の収容空間にそれぞれ発光素子を設置することができる。【選択図】図6
Description
本考案は、主に導光板に関し、特に、バックライトモジュールに適用される接合型導光板の組み合わせに関する。
図1を参照して、従来の直下型バックライトモジュール9を示している。当該従来の直下型バックライトモジュール9は、フレーム91、当該フレーム91の内部に設置される複数のLED光源92、当該複数のLED光源92の前方に位置する拡散板(Diffuser Plate)93、当該拡散板93と上部拡散シート95との間に位置するプリズムシート94、及び当該上部拡散シート(Diffuser)95を有する。当該従来の直下型バックライトモジュール9は、当該フレーム91と当該拡散板93との間に位置する空気層Lにより明暗差なく均一に発光させる、且つ当該プリズムシート94により集光する。
上記従来の直下型バックライトモジュール9の当該複数のLED光源92は、アレイ型の配列方式を採用するため、複数区画の輝度の個別制御を容易に実現することができ、即ち、部分的なバックライト調整とハイダイナミックレンジ(HDR)の効果の表示を実現することができる。しかし、混光を均一にさせるために、当該拡散板93と当該空気層Lの厚さを大幅に増加させなければならないので、当該従来の直下型バックライトモジュール9全体の厚さも相対的に増加し、薄型化設計に不利である。さらに、厚すぎる当該拡散板93は、当該従来の直下型バックライトモジュール9の輝度を大幅に低下させ、且つ当該複数のLED光源92の数も減少することができない。
一方、従来のエッジ型バックライトモジュールにおいて、光源からの光を導光板の側辺から入力させ、且つ光伝播のためのキャリアとして導光板を使用するため、超薄型の設計を実現することができる。しかし、当該エッジ型バックライトモジュールは、側辺からの入光のモードを採用するため、二次元の輝度制御を実現することができず、複数区画の部分的なバックライト調整の効果を実現することができないという問題がある。これに鑑みて、上記問題を解決するために、接合型導光板の組み合わせを提供する必要がある。
本考案の目的は、複数の導光板が接合により組合せられた形態で、直下型バックライトモジュールをエッジ型バックライトモジュールに変換することができる接合型導光板の組み合わせを提供することである。
本考案の別の目的は、上記接合型導光板の組み合わせを含むことができるバックライトモジュールを提供することである。
本考案のさらに別の目的は、上記バックライトモジュールを含むことができる表示装置を提供することである。
上記目的を実現するために、本考案は、複数の導光板で接合により構成され、各々の当該導光板は、出光面及び円弧状を成す少なくとも一つの入光面を有し、互いに隣接する少なくとも二つの導光板は、それぞれの入光面により、発光素子を収容するための収容空間を形成する接合型導光板の組み合わせを提供する。
本考案は、互いに接合して面発光本体を形成することにより、複数の収容空間を画定する複数の上記接合型導光板の組み合わせと、それぞれに前記複数の収容空間内に設置されている複数の発光素子とを含むバックライトモジュールを提供する。
本考案は、上記バックライトモジュールと、前記バックライトモジュールの前方に設置された表示パネルと、を含む表示装置を提供する。
いくつかの実施例において、前記導光板の底面が複数の光学マイクロ構造を有する。
いくつかの実施例において、前記導光板の中間領域の前記複数の光学マイクロ構造の密度は、前記導光板の入光面に隣接する領域の前記複数の光学マイクロ構造の密度より大きい。
いくつかの実施例において、各々の前記発光素子は、発光ダイオード及び前記発光ダイオードを被覆する透明構造を含む。
いくつかの実施例において、前記透明構造の頂面に凹部が形成され、前記発光ダイオードからの光線は、前記凹部により反射され、前記透明構造の側方向から出光される。
いくつかの実施例において、前記発光素子は、反射構造をさらに含み、前記反射構造は、前記発光ダイオードの頂面を遮蔽し、前記発光ダイオードが発する光線は、前記反射構造により反射されて、前記透明構造の側方向から出光される。
いくつかの実施例において、前記発光素子は、複数の発光面を有し、前記複数の発光面の数はN1であり、各々の前記収容空間の前記複数の導光板の入光面の数は、N2であり、ただし、N1はN2以下である。
いくつかの実施例において、本考案のバックライトモジュールは、前記面発光本体の前方に順に設置された下部拡散シートと、プリズムシートと、上部拡散シートとをさらに含む。
本考案のバックライトモジュール及び表示装置は、複数の接合型導光板の組み合わせを含む発光本体を採用すること、且つ当該複数の接合型導光板の組み合わせにより画定された複数の収容空間にそれぞれ発光素子を設置することという特徴がある。このように、直下型バックライトモジュールをエッジ型バックライトモジュールに変換することにより、直下型LED領域を点灯させる特徴を確保することができると同時に、バックライトモジュールの全体の厚さを低下させ、バックライトモジュールの組立難度を低下させ、薄型化設計及び生産能力を向上させるという効果を有する。さらに、本考案の接合型導光板の組み合わせは、一方、複数区画の輝度の個別制御を実現することができ、且つ従来のエッジ型バックライトモジュールに対して、部分的なバックライト調整及びHDRの効果を表現することに用いることができる。他方、当該複数の導光板の出光の均一化効果を利用することで、従来の直下型バックライトモジュールに対して、混光の空間を省くので、超薄型設計を実現することができる。
図面を合わせて本考案の実施例を詳細に説明すると、その添付図面は主に簡略化された概略図であり、概略的な方式で本考案の基本的な構造を説明するため、これらの図面には、本考案に関連する素子のみが示され、且つ示された素子は実施時の数、形状、寸法比率などで描画されたものではなく、実際の実施時の仕様サイズは選択的な設計であり、且つ素子のレイアウト形態はより複雑である可能性がある。
以下の各実施例の説明は、添付図面を参照し、本考案が実施できる特定の実施例を例示するために用いられる。本考案に言及された例えば「上」、「下」、「前」、「後」等の方向用語は、単に添付図面を参照する方向である。したがって、使用される方向用語は本考案を説明し理解するためのものであり、本考案を限定するものではない。また、明細書において、明確な反対の説明がない限り、「含む」という用語は、当該素子を含むが、任意の他の素子を排除するものではないことを意味する。
図2と図3に示すように、本考案の接合型導光板の組合せ1の好適な実施例である。当該接合型導光板の組合せ1は、複数の導光板11で接合により形成され、各々の当該導光板11は少なくとも一つの入光面111及び出光面112を有し、当該入光面111は当該導光板の中心に向けて凹んで成形され、円弧状を成すことができ、当該出光面112の幾何学的形状は、ほぼ正三角形、ほぼ正方形、ほぼ正五角形又はほぼ正六角形などの態様であってもよいが、これに限定されるものではない。互いに隣接する少なくとも二つの導光板11は、それぞれの入光面111により共に収容空間Sを形成し、当該収容空間Sは発光素子2を収容するために用いられる。このように、従来の直下型バックライトモジュールが本考案の接合型導光板の組合せ1によりエッジ型バックライトモジュールに変換されることにより、直下型LED領域を点灯させる特徴を確保することができると同時に、バックライトモジュールの全体の厚さを低下させ、バックライトモジュールの組立難度を低下させ、薄型化設計及び生産能力を向上させる作用を有する。
本考案の主な設計アーキテクチャは、当該接合型導光板の組み合わせ1を採用することにより、一方、複数区画の輝度の個別制御を実現することができ、且つ従来のエッジ型バックライトモジュールに対して、部分的なバックライト調整及びハイダイナミックレンジの効果を現すことに用いることができる。他方、当該複数の導光板11の出光の均一化効果を利用することで、従来の直下型バックライトモジュールに対して、混光空間を省き、超薄型設計を実現することができる。それ以外に、さらに、各々の当該導光板11が円弧状を成す入光面111を有することにより、各々の当該導光板11と発光素子2との間の光結合効率をさらに向上させることができる。さらに、本考案の接合型導光板の組み合わせ1は、方向性がないので、組立難度を低下させることもできる。
具体的には、当該導光板11の底面は複数の光学マイクロ構造113を有する。本実施例において、当該導光板11の中間領域の当該複数の光学マイクロ構造113の密度は、当該導光板11の入光面111に隣接する領域の当該複数の光学マイクロ構造113の密度より大きい。このように、当該複数の光学マイクロ構造113が当該入光面111から離れるほど密度が高いことにより、より多くの光線の全反射が当該複数の光学マイクロ構造113により破壊されて、光線が上向きに出光することができ、当該導光板11の発光領域の輝度を均一化することができ、当該導光板11の入光面111の領域に集中しないようにする。
図3に示すように、本実施例において、各々の当該発光素子2は、発光ダイオード21及び透明構造22を含むことができ、ここで、当該透明構造22は当該発光ダイオード21を被覆し、当該透明構造22の頂面に凹部23が形成され、当該発光ダイオード21から発する光線は当該凹部23により反射され、当該光線は当該透明構造22の側方向から出射される。例えば、各々の当該透明構造22は、均一な光の出射する作用を達成するように、二次光学レンズ(2nd Lens)であってもよいが、これに限定されるものではない。
図4に示すように、別の実施例において、各々の当該発光素子2は、当該発光ダイオード21、当該透明構造22及び反射構造24を含むことができる。ここで、当該透明構造22は、半球状であってもよく、且つ当該発光ダイオード21を被覆する。当該反射構造24は、当該発光ダイオード21の頂面を遮蔽する。当該発光ダイオード21から発する光線は、当該反射構造24により反射され、当該透明構造22の側方向から出射される。
なお、当該発光素子2は、複数の発光面を有する。当該複数の発光面の数はN1であり、各々の当該収容空間Sを形成する当該複数の導光板11の入光面111の数はN2であり、ただし、N1はN2以下である。図5に示すように、例えば、当該導光板11の出光面112の幾何学的形状がほぼ正三角形であり、且つ6枚の導光板11で六角形に接合する場合、当該収容空間Sを形成する入光面111の数は六つであり、即ち、N2が6であるが、当該発光素子2は四つの発光面を有し、即ちN1が4である。この場合に、当該透明構造22の設計により、当該発光素子2の四つの発光面を360度で出光させることに変換して、接合型導光板の組み合わせ1が高効率の光結合を行うことができるようにする。
図2を参照すると、本考案のバックライトモジュールの好適な実施例は、互いに接合して面発光本体Pを形成することにより、複数の収容空間Sを画定する、複数の前記接合型導光板組み合わせ1と、それぞれ当該複数の収容空間Sに設置されている複数の発光素子2とを含み、本考案において、当該面発光本体Pの外観態様は限定されない。
図6に示すように、本考案のバックライトモジュールは、当該面発光本体Pの前方に順に設置された下部拡散シート3、プリズムシート4及び上部拡散シート5をさらに含むことができ、即ち、当該下部拡散シート3は当該面発光本体Pの前方に設置され、当該プリズムシート4は当該下部拡散シート3の前方に設置され、当該上部拡散シート5は当該プリズムシート4の前方に設置され、ここで、図6は、当該面発光本体Pのうちの一つの接合型導光板の組合せ1のみを示すため、図面に開示された内容に限定されるべきではない。
図6は、本考案の表示装置の好ましい実施例を示し、上記バックライトモジュール、及び表示パネル6を含み、当該表示パネル6は当該バックライトモジュールの前方に設置される。
上記のように、本考案のバックライトモジュール及び表示装置は、複数の接合型導光板の組み合わせを含む発光本体を採用し、且つ当該複数の接合型導光板の組み合わせにより画定された複数の収容空間にそれぞれ発光素子を設置することができる。このように、直下型バックライトモジュールをエッジ型バックライトモジュールに変換することにより、直下型LED領域を点灯させる特徴を確保することができると同時に、バックライトモジュールの全体の厚さを低下させ、バックライトモジュールの組立難度を低下させ、薄型化設計及び生産能力を向上させるという効果を有する。さらに、本考案の接合型導光板の組み合わせは、一方、複数区画の輝度の個別制御を実現することができ、且つ従来のエッジ型バックライトモジュールに対して、部分的なバックライト調整及びHDRの効果を現すことに用いることができる。他方、当該複数の導光板の出光均一化効果を利用することで、従来の直下型バックライトモジュールに対して、混光空間を省き、超薄設計を実現することができる。
上記開示された実施形態は本考案の原理、特徴及びその効果を例示的に説明するだけであり、本考案の実施可能な範囲を限定するものではなく、当業者はいずれも本考案の精神及び範囲から逸脱することなく、上記実施形態に修飾及び変更を行うことができる。本考案に開示された内容を適用して完成した任意の均等な変更及び修飾は、いずれも依然として請求の範囲に含まれるべきである。
(本考案)
1 接合型導光板の組み合わせ
11 導光板
111 入光面
112 出光面
113 光学マイクロ構造
2 発光素子
21 発光ダイオード
22 透明構造
23 凹部
24 反射構造
3 下部拡散シート
4 プリズムシート
5 上部拡散シート
6 表示パネル
P 発光本体
S 収容空間
(従来)
9 直下型バックライトモジュール
91 フレーム
92 LED光源
93 拡散板
94 プリズムシート
95 拡散シート
L 空気層
1 接合型導光板の組み合わせ
11 導光板
111 入光面
112 出光面
113 光学マイクロ構造
2 発光素子
21 発光ダイオード
22 透明構造
23 凹部
24 反射構造
3 下部拡散シート
4 プリズムシート
5 上部拡散シート
6 表示パネル
P 発光本体
S 収容空間
(従来)
9 直下型バックライトモジュール
91 フレーム
92 LED光源
93 拡散板
94 プリズムシート
95 拡散シート
L 空気層
Claims (8)
- 複数の導光板で接合により構成され、
各々の前記導光板は、出光面及び円弧状を成す少なくとも一つの入光面を有し、
互いに隣接する少なくとも二つの導光板は、それぞれの入光面により、発光素子を収容するための収容空間を形成する、
接合型導光板の組み合わせ。 - 前記導光板の底面が複数の光学マイクロ構造を有し、
前記導光板の中間領域の前記複数の光学マイクロ構造の密度は、前記導光板の入光面に隣接する領域の前記複数の光学マイクロ構造の密度より大きい、
請求項1に記載の接合型導光板の組み合わせ。 - 互いに接合して面発光本体を形成することにより、複数の収容空間を画定する、複数の請求項1又は2に記載の接合型導光板の組み合わせと、
それぞれが前記複数の収容空間内に設置されている複数の発光素子と
を含む、
バックライトモジュール。 - 各々の前記発光素子は、発光ダイオード及び前記発光ダイオードを被覆する透明構造を含む、
請求項3に記載のバックライトモジュール。 - 前記透明構造の頂面に凹部が形成され、
前記発光ダイオードからの光線は、前記凹部により反射され、前記透明構造の側方向から出光される、
請求項4に記載のバックライトモジュール。 - 前記発光素子は、反射構造をさらに含み、
前記反射構造は、前記発光ダイオードの頂面を遮蔽し、
前記発光ダイオードが発する光線は、前記反射構造により反射されて、前記透明構造の側方向から出光される、
請求項4に記載のバックライトモジュール。 - 前記発光素子は、複数の発光面を有し、前記複数の発光面の数はN1であり、
各々の前記収容空間の前記複数の導光板の入光面の数は、N2であり、
ただし、N1はN2以下である、
請求項3に記載のバックライトモジュール。 - 請求項3に記載のバックライトモジュールと、
前記バックライトモジュールの前方に設置された表示パネルと
を含む、
表示装置。
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