JP4170343B2 - バックライトモジュール及びそのレンズ - Google Patents

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Description

本発明は、バックライトモジュールに関し、特に、液晶ディスプレイのバックライトモジュール及びそのレンズに関するものである。
直下型ＬＣＤのバックライトは、いくつかのランプにより構成されるが、これを大型ディスプレイに適用する場合、その輝度を保持するためランプの数が増加させる必要がある。
図１を参照しつつ説明すると、バックライトモジュール１は、拡散板１１、フレーム１２、反射シート１３と、ランプ１４を備える。拡散板１１と反射シート１３は、フレーム１２によって固定される。拡散板１１と反射シート１３の間のランプ１４は、光線を発し、拡散板１１に直接放射されるか、反射シート１３によって拡散板１１に反射され、拡散板１１を通過する。そして、従来のバックライトモジュール１では、ランプ１４と反射シート１３の輝度が異なることから、画面の明るさが均一とならないという問題がある。この場合、ランプ１４と反射シート１３と間の距離ｄを増大させることでこの問題を解決することもできるが、バックライトモジュールの厚さが増加し、表示品質にも影響が生じる。
この問題は、図２で示すように、追加的な拡散板１１ａを使用することでも解決できる。しかし、この方法では、拡散板１１ａと拡散板１１との合計による拡散板の厚さ増加の問題、及び、拡散板１１ａ、１１の曇り（ｈａｚｅ）がランプ１４の輪郭をぼやかす問題がある。また、拡散板１１ａの使用は、コストを増加させるだけでなく、バックライトモジュール全体の厚さも増加する。更に、拡散板１１と拡散板１１ａとが重なることで、光源の出力に影響を及ぼし、輝度を確保するためランプ１４の数を増やすことでもコストが増加する。
台湾出願公開第００５０２６４２号公報 台湾特許第１２４０１２７号明細書 台湾特許第１２４４７７８号明細書
本発明は、以上のような背景のもとになされたものであり、ランプと反射シートとの距離を増大させることや、追加的な拡散板を使用することなく、画面の明るさを均一なものとすることができるバックライトモジュールを提供する。
本発明は、反射シートの上に配置された光源に所定形状のレンズを配置するものである。本発明では、光源からの光は、反射され、レンズによって散乱されて配光を標準化（ｎｏｒｍａｌｉｚｅ）し、バックライトモジュールの発光を均一に明るくさせる。
即ち、反射シート、光源、及び、前記光源の上に配置されたレンズを少なくとも一つ備える液晶ディスプレイのバックライトモジュールであって、前記レンズは、光反射面、光透過面、二つの側面と、拡散面を含み、前記光透過面は、前記レンズの底面に位置する凹面であり、前記光反射面は、前記レンズの上に位置する凹面であり、前記二つの側面は、前記光反射面と前記光透過面とを接続し、且つ、前記拡散面は、光反射面の中心軸に形成された凸面であるバックライトモジュールである。
そして、本発明で適用されるレンズは、光反射面、光透過面、二つの側面と、拡散面を含む。光透過面は、凹面の断面を有するレンズの底面に位置される。光反射面は、凹面の断面を有するレンズの上に位置される。側面は、光反射面と光透過面を接続する。拡散面は、光反射面の中心軸に形成された凸面である。
本発明のバックライトモジュール及びそのレンズによれば、レンズによって、反射光線、直接拡散光線と、間接拡散光線を含む前光線、後光線、第一側光線と、第二側光線を含む各種の光線を生ぜしめ、光源と反射シート間の輝度の異なりを減少することができる。
図３、図４で示すように、レンズ２１の底面は、光透過面２１１である。光透過面２１１の断面は凹面である。光透過面２１１に隣接した光反射面２１２は、前反射層２１５と後反射層２１６を含む。光反射面２１２の断面は凹面である。側面２１３は、半透明または透明であり、傾斜して光反射面２１２と光透過面２１１とを接続する。拡散面２１４は、光反射面の中心軸に形成された凸面である。光透過面２１１は、光源を収容するための光透過面２１１の中央に空間２１７を含む。
図３〜図５を参照すると、バックライトモジュールは、反射シート４０、光源３０、拡散板５０と、レンズ２１を備える。光源３０は、反射シート４０の上に配置される。レンズ２１は、光源３０の上に配置される。レンズ２１は、光反射面２１２、光透過面２１１、二つの側面２１３と、拡散面２１４を含む。光透過面２１１の断面は、凹面である。光透過面２１１の上の光反射面２１２は、前反射層２１５と後反射層２１６を含む。光反射面２１２の断面は、凹面である。側面２１３は半透明または透明であり、傾斜して光反射面２１２と光透過面２１１とを接続する。拡散面２１４は、光反射面の中心軸に形成された凸面である。光透過面２１１は、光源を収容するための光透過面２１１の中央に空間２１７を含む。拡散板５０は、レンズ２１の上に配置される。
光源３０は、後光線３０１と前光線３０２を発する。後光線３０１は、反射シート４０に放射され、そこから拡散板５０に反射される。前光線３０２は、レンズに直接放射される。
前光線３０２は、反射光線３０３、直接拡散光線３０４、間接拡散光線３０５を含む。反射光線３０３は、光源３０より放射され、レンズ２１の光反射面２１２の後反射層２１６で反射され、反射シート４０に放射されてこれにより反射され、拡散板５０に放射される。
直接拡散光線３０４は、光源３０より放射され、レンズ２１を通過し、拡散面２１４によって拡散板５０に散乱される。間接拡散光線３０５は、光源３０より放射され、レンズ２１を通過し、拡散面２１４によって光反射面２１２の前反射層２１５に散乱され、これにより反射され、拡散板５０に放射される。
側面２１３は、半透明または透明である。第一側光線３０６は、光源３０より放射され、レンズ２１を通過し、側面２１３に放射されてこれを通過し、拡散板５０に放射される。第二側光線３０７は、側面２１３を通過できず、レンズ２１に戻る光線を含む。
本発明は、レンズによって、反射光線３０３、直接拡散光線３０４と、間接拡散光線３０５を含む前光線３０２、後光線３０１、第一側光線３０６と、第二側光線３０７を含む各種の光線を生ぜしめ、光源３０と反射シート４０間の輝度の異なりを減少する。
従来のバックライトモジュールの概略図である。 従来のバックライトモジュールの概略図である。 本発明に係るレンズと光源の概略図である。 図３の斜線Ａ−Ａに沿った断面図である。 本発明のバックライトモジュールにおける放射光の光路を説明する図である。
符号の説明
１ バックライトモジュール
１１、１１ａ 拡散板
１２ フレーム
１３ 反射シート
１４ ランプ
ｄ ランプ１４と拡散板１１の距離
２１ レンズ
２１１ 光透過面
２１２ 反射面
２１３ 側面
２１４ 拡散面
２１５ 前反射層
２１６ 後反射層
２１７ 空間
３０ 光源
３０１ 後光線
３０２ 前光線
３０３ 反射光線
３０４ 直接拡散光線
３０５ 間接拡散光線
３０６ 第一側光線
３０７ 第二側光線
４０ 反射シート
５０ 拡散板

Claims (8)

  1. 反射シート、前記反射シートの上に配置された光源、及び、前記光源の上に配置されたレンズを少なくとも一つ備える液晶ディスプレイのバックライトモジュールであって、
    前記レンズは、光反射面、光透過面、二つの側面と、拡散面を含み、
    前記光透過面は、前記レンズの底面に位置する凹面であり、
    前記光反射面は、前記レンズの上に位置する凹面であり、
    前記二つの側面は、前記光反射面と前記光透過面とを接続し、且つ、
    前記拡散面は、光反射面の中心軸に形成された凸面であるバックライトモジュール。
  2. 前記光反射面は、前記光源に面した後反射層と、前記後反射層に相対する前反射層とを含む請求項１に記載のバックライトモジュール。
  3. 前記側面は、半透明である請求項１又は請求項２に記載のバックライトモジュール。
  4. 前記レンズは、前記光源を収容するための空間を有する請求項１〜請求項３のいずれか1項に記載のバックライトモジュール。
  5. 前記光源が、反射シートに放射し、反射シートより反射される後光線を発生させるために用いられる請求項１〜請求項４のいずれか1項に記載のバックライトモジュール。
  6. 前記光源が、前光線を前記レンズに直接、放射するために用いられる請求項１〜請求項５のいずれか1項に記載のバックライトモジュール。
  7. 前記レンズの上に配置される拡散板を更に含む請求項１〜請求項６のいずれか1項に記載のバックライトモジュール。
  8. 光透過面を有する底部、
    前記光透過面に相対する光反射面を有する上部、
    前記光反射面と前記光透過面とを接続する二つの側面、及び
    前記光反射面の中心軸に形成された拡散面を含むレンズであって、
    前記光透過面は、空間を含む凹面であり、
    前記光反射面は、凹面であり、且つ、
    前記拡散面は、凸面であるレンズ。
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