特許 5872698 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5872698

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20160216BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20160216BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20160216BHJP

   F21V 3/04 20060101ALI20160216BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20160216BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20160216BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 481

   F21S2/00 484

   F21V19/00 170

   F21V19/00 150

   F21V3/00 530

   F21V3/04 300

   F21V3/00 320

   G02F1/13357

   F21Y101:02

【請求項の数】28

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-529597(P2014-529597)

(86)(22)【出願日】2011年9月9日

(65)【公表番号】特表2014-529874(P2014-529874A)

(43)【公表日】2014年11月13日

(86)【国際出願番号】KR2011006739

(87)【国際公開番号】WO2013035909

(87)【国際公開日】20130314

【審査請求日】2014年3月7日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】513276101

【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114188

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100119253

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 賢教

(74)【代理人】

【識別番号】100129713

【弁理士】

【氏名又は名称】重森 一輝

(74)【代理人】

【識別番号】100143823

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 英彦

(74)【代理人】

【識別番号】100146318

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 吉和

(72)【発明者】

【氏名】パク・クァンホー

(72)【発明者】

【氏名】チャン・ウーヤン

(72)【発明者】

【氏名】キム・チョルホン

(72)【発明者】

【氏名】イ・ビョンエオン

【審査官】 柿崎 拓

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０２５１７５（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 国際公開第２０１１／０２５１７４（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２０１０−０４０２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７７９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０５６０２６（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 国際公開第２０１１／１１５３４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／１２９５６１（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ８／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３５−１／１３３５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プリント回路基板上に形成される複数のＬＥＤ光源と、
上記プリント回路基板上に積層され、上記ＬＥＤ光源と接触して上記ＬＥＤ光源を埋め込む構造で配置され、上記ＬＥＤ光源から出射される光を前方に拡散及び誘導するレジン層と、
上記レジン層上に形成され、上記ＬＥＤ光源から出射される光を遮光する光学パターンが含まれた拡散板と、を備え、
上記光学パターンは、上記ＬＥＤ光源の出射方向から遠ざかるほどパターン密度が低くなり、
上記レジン層は、ウレタンアクリレートオリゴマーとポリアクリルポリマータイプと、ＩＢＯＡ(ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ)、ＨＰＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｌｐｒｏｐｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ)、２-ＨＥＡ(２-Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ)のうちから選択されるいずれか一つのモノマーを混合する混合物を含む照明装置。

【請求項2】

上記光学パターンは、上記レジン層からの光を遮光する、請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

上記光学パターンは、上記拡散板の下部面に形成される、請求項１又は２に記載の照明装置。

【請求項4】

上記光学パターンは、上記拡散板の上記光源側の表面に形成される、請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。

【請求項5】

上記光学パターンは、ＴｉＯ_２、ＣａＣＯ_３、ＢａＳｏ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、シリコンから選択されるいずれか一つ以上の物質を含む遮光インクを用いて形成される拡散パターンである第１パターンで形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の照明装置。

【請求項6】

上記光学パターンは、
光を拡散する拡散パターンである第１パターンと、
上記第１パターンの上部又は下部に形成される遮光パターンである第２パターンで形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の照明装置。

【請求項7】

上記第１パターンは、上記ＬＥＤ光源と重ならず、
上記第２パターンは、上記ＬＥＤ光源と重なる、請求項６に記載の照明装置。

【請求項8】

プリント回路基板上に形成される複数のＬＥＤ光源と、
上記プリント回路基板上に上記ＬＥＤ光源が挿入され、出射される光を前方に拡散及び誘導するレジン層と、
上記レジン層上に形成され、上記ＬＥＤ光源から出射される光を遮光する光学パターンが含まれた拡散板と、を備え、
上記光学パターンは、
光を拡散する拡散パターンである第１パターンと、
上記第１パターンの上部又は下部に形成される遮光パターンである第２パターンで形成され、
上記第１パターンは、上記ＬＥＤ光源と重ならず、
上記第２パターンは、上記ＬＥＤ光源と重なり、
上記レジン層は、ウレタンアクリレートオリゴマーとポリアクリルポリマータイプと、ＩＢＯＡ(ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ)、ＨＰＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｌｐｒｏｐｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ)、２-ＨＥＡ(２-Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ)のうちから選択されるいずれか一つのモノマーを混合する混合物を含む照明装置。

【請求項9】

上記第１パターンは、それぞれが分離された第１の拡散層、第２の拡散層、及び第３の拡散層を含み、
上記第１の拡散層は、全領域が上記第２パターンと重なり、
上記第２の拡散層は、一部の領域が上記第２パターンと重なり、
上記第３の拡散層は、全領域が上記第２パターンと重ならない、請求項６から８のいずれかに記載の照明装置。

【請求項10】

上記第１の拡散層は、上記第２の拡散層よりも上記ＬＥＤ光源に近接し、
上記第２の拡散層は、上記第３の拡散層よりも上記ＬＥＤ光源に近接する、請求項９に記載の照明装置。

【請求項11】

上記光学パターンは、
出射される光を一部拡散又は遮光する拡散パターンである第１パターンと、
上記第１パターンの上部又は下部に重畳印刷されて出射光を遮光又は反射するように印刷された遮光パターンである第２パターンと、
上記第１及び第２パターンを覆う構造で形成される拡散パターンである第３パターンをさらに含んで形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の照明装置。

【請求項12】

上記光学パターンは、光を拡散する拡散パターンである第１パターンであり、
上記第１パターンは、ＴｉＯ_２又はＴｉＯ_２及びＣａＣＯ_３を含む物質からなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

【請求項13】

上記第１パターンは、厚さが４μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項６から１２のいずれかに記載の照明装置。

【請求項14】

上記第２パターンは、Ａｌ又はＡｌにＴｉＯ_２を混合した物質を含む遮光インクで形成されることを特徴とする請求項６から１０のいずれかに記載の照明装置。

【請求項15】

上記光学パターンは、出射光を遮光又は拡散するビーズ(Ｂｅａｄ)をさらに含むことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の照明装置。

【請求項16】

上記第２パターンは、厚さが４μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項６から１０及び１３のいずれかに記載の照明装置。

【請求項17】

上記第３パターンは、ＴｉＯ_２又はＴｉＯ_２及びＣａＣＯ_３を含む物質からなることを特徴とする請求項１１に記載の照明装置。

【請求項18】

上記第３パターンは、厚さが４μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項１１又は１７に記載の照明装置。

【請求項19】

上記レジン層と上記拡散板との間に配置され、上記光学パターンを埋め込む構造で形成される請求項１から１８のいずれかに記載の照明装置。

【請求項20】

上記中間層は、上記光学パターンの高さと同一であるか、それ以上に形成されることを特徴とする請求項１９に記載の照明装置。

【請求項21】

上記中間層は、上記レジン層と同一の材料を用いて形成されることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の照明装置。

【請求項22】

上記プリント回路基板上に少なくとも一つ以上の反射パターンが印刷される反射フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項１から２１のいずれかに記載の照明装置。

【請求項23】

上記反射パターンは、ＴｉＯ_２又はＡｌ_２Ｏ_３を含む反射インクを用いて形成されることを特徴とする請求項２２に記載の照明装置。

【請求項24】

上記レジン層の内部には、光を反射又は拡散するビーズをさらに含むことを特徴とする請求項１から２３のいずれかに記載の照明装置。

【請求項25】

上記光源は側面型発光ダイオード(ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ ＬＥＤ)である、請求項１から２４のいずれかに記載の照明装置。

【請求項26】

上記光学パターンは上記光源に対応して配列される、請求項１から２５のいずれかに記載の照明装置。

【請求項27】

上記光学パターンは、上記照明装置の光出射方向から見て上記光源の光出射領域を塞ぐように配列される、請求項１から２６のいずれかに記載の照明装置。

【請求項28】

バックライトユニット用である、請求項１から２７のいずれかに記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遮光及びヘイズ(ｈａｚｅ)効果を増大させるための光学パターンが形成された拡散板を備えるバックライトユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置(ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ; ＬＣＤ)は、マトリックス状に配列された画素に画像情報に応じたデータ信号をそれぞれ供給して、その画素の光透過率を調節することで所望の画像を調節できる表示装置であって、自体発光ができないので、その背面にバックライトユニット(ｂａｃｋ-ｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ)を設けて画像を表示できるように設計される。

【0003】

図１を参照すると、このようなバックライト装置１は、基板２０上に平坦な導光板３０が配置され、この導光板３０の側面には複数の側面型ＬＥＤ１０(一つのみ図示)がアレイ状に配置される。

【0004】

ＬＥＤ１０から導光板３０に入射された光Ｌは、導光板３０の下面に備えられた微細な反射パターン又は反射シート４０により上部に反射されて導光板３０から出射された後導光板３０の上部のＬＣＤパネル５０にバックライトを提供することになる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、光の均一性を確保すると共に、黄色光の遮断効果を実現し、信頼性のある光質を導き出すことができるバックライトユニットを提供することにある。

【0006】

なお、本発明の他の目的は、光源の数を低減することができ、バックライトユニットの全体の厚さを薄型化し、製品のデザインの自由度を高めることができるバックライトユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するための手段として、本発明は、反射フィルムが積層されたプリント回路基板上に形成される複数のＬＥＤ光源と、上記ＬＥＤ光源上に積層され、出射される光を前方に拡散及び誘導するレジン層と、上記ＬＥＤ光源から出射される光を遮光する光学パターンが印刷された拡散板とを含むバックライトユニットを提供することができる。さらに、上記レジン層と拡散板との間に光学パターンを収容する構造で形成される中間層をさらに含む構造で形成することもできる。

【0008】

上記光学パターンは、上記拡散板の表面に形成され、少なくとも一つ以上の層で形成される拡散パターンで構成されるか、又は、上記拡散パターン層に光を遮光する遮光パターンを組み合わせた構造で形成することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、バックライトユニットの拡散板の表面に光を遮光又は拡散させることができる光学パターンを形成し、さらに拡散パターンと金属パターンの組み合わせによる光の均一性を確保すると共に、黄色光の遮断効果を実現し、信頼性のある光質を導き出すことができる効果がある。

【0010】

特に、一般的なバックライトユニットの構造に必須部品である導光板を除去し、フィルムタイプのレジン層を用いて光源を誘導する構造を形成することにより、光源の数を低減することができ、バックライトユニットの全体の厚さを薄型化し、製品のデザインの自由度を高めることができる効果がある。

【0011】

なお、側面型発光ダイオードを直下に実装して光源の数を大幅に低減しながらも、光学特性を確保することができ、導光板を除去してフレキシブルディスプレイの構造にも適用可能であり、レジン層に反射パターンを含む反射フィルム及び遮光パターンを含む拡散板を備えて安定した発光特性を確保できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】従来技術に係るバックライトユニットの構造を示す概念図である。

【図2】従来技術に係るバックライトユニットの構造を示す概念図である。

【図3】本発明に係るバックライトユニットの構造を示す要部概念図である。

【図4】本発明に係るバックライトユニットの構造を示す要部概念図である。

【図5】本発明に係るＬＥＤと拡散板の光学パターンの配置を示す平面図である。

【図6】本発明に係る光学パターンを示す例示図である。

【図7】本発明に係る光学パターンの製造例を示す図である。

【図8】本発明に係る反射パターンを示す例示図である。

【図9】本発明に係るバックライトユニットの構造及び作用状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付した図面を参照して本発明に係る構成及び作用を具体的に説明する。但し、本発明はこれらにより限定されるものではない。本明細書に亘って同じ構成要素に対しては同じ符号を付し、これについての重複説明は省略する。

【0014】

本発明は、バックライトユニットにおいて光を効率的に遮断及び拡散させることができる光学パターン層を備えた拡散板を形成して光の効率性を高めることができ、従来のバックライトユニットの構造で導光板を除去し、これをレジン層で形成することにより、バックライトユニットの全体の厚さを格段に減少させる一方、光源の数を低減できる構造を提供する。特に、拡散板とレジン層の結合時に発生する光学パターンの段差により発生する空気層を除去できる中間層を備えたバックライトユニットを提供することをその要旨とする。

【0015】

図３を参照すると、これは、本発明の一実施例に係るバックライトユニットの構造を示すものであり、本発明に係るバックライトユニットは、プリント回路基板１１０上に形成される複数のＬＥＤ光源１１１と、上記ＬＥＤ光源１１１上に積層され、出射される光を前方に拡散及び誘導するレジン層１４０を含んで構成できる。もちろん、この時、上記プリント回路基板の上部面には反射フィルム１２０が積層され、上記レジン層１４０の上部には拡散板１５０が備えられても、その上部にプリズムシート１６０、保護シート１７０などがさらに備えられても良い。

【0016】

拡散板１５０には光学パターン１５１が含まれる。図３に示された実施例には、光学パターン１５１が拡散板１５０の表面に形成されている。本発明の他の実施例によると、光学パターン１５１は、別途の層の形態で拡散板１５０に積層される層に形成することができる。
特に、上述した構造において、本発明は、上記レジン層１４０と拡散板１５０の表面に形成された光学パターン１５１の間に上記光学パターンのパターン凹凸を平坦化させることができる中間層１５２をさらに備えることが望ましい。

【0017】

上記中間層１５２は、上記拡散板の光学パターン１５１とその下部に配置されるレジン層１４０との接着時に発生する段差により空気層が形成されることから発生する暗部及び輝部の差異を排除できるように、光学パターン１５１全体の段差をカバーする構造で平坦化された層(ｌａｙｅｒ)として形成することが望ましい。したがって、図示されたように、上記中間層は、上記光学パターンの高さと同一であるか、それ以上に形成されることが望ましい。なお、上記中間層１５２は、基本的に上記レジン層１４０と同一の材料を用いて接着性を向上させることがより望ましい。

【0018】

図示されたように、上記ＬＥＤ光源１１１は、プリント回路基板１１０上に少なくとも一つ以上の個数で配列されて光を出射し、本発明の望ましい実施例では、側面型発光ダイオード(ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ ＬＥＤ)を用いることができる。即ち、ＬＥＤ光源１１１から出射される光の方向が直に上部に直進するのではなく、側面に向かって出射する構造の光源を用いることができる。さらに、配置方式を側面型発光ダイオードを用いて直下に配置し、光の拡散及び反射機能を実現するレジン層を用いることにより、光源の数を低減させると共に、バックライトユニットの全体の厚さを格段に減少させることができる。

【0019】

上記レジン層１４０は、上記ＬＥＤ光源１１１の周りを取り囲む構造で積層され、側方向に出射する光源の光を分散させる機能を実行することになる。上記ＬＥＤ光源１１１は、上記レジン層１４０に挿入される形態で形成することができる。上記レジン層は、基本的に光を拡散させることができる材質の樹脂であれば特に制限がない。一例として、本発明に係る一実施例としてのレジン層はウレタンアクリレートオリゴマーを主原料とするレジンを用いることができる。例えば、合成オリゴマーであるウレタンアクリレートオリゴマーをポリアクリルであるポリマータイプと混合したものを用いることができる。もちろん、ここに低沸点希釈型反応性モノマーであるＩＢＯＡ(ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ)、ＨＰＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｌｐｒｏｐｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ)、２-ＨＥＡ(２-Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ)などが混合されたモノマーをさらに含むことができ、添加剤として光開始剤(例えば、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(１-ｈｙｄｒｏｘｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ ｐｈｅｎｙｌ-ｋｅｔｏｎｅ)など)又は酸化防止剤などを混合することができる。

【0020】

この場合、図４に示すように、上記レジン層１４０は、光の拡散と反射を増加させるためにビーズ(ｂｅａｄ)１４１を含むことができる。上記ビーズは、レジン層の全体重量比に対して０.０１〜０.３％含まれることが望ましい。即ち、ＬＥＤから側方向に出射される光は、上記レジン層１４０とビーズ１４１により拡散及び反射されて上部方向に進行するようになり、そして、後述する反射フィルム１２０と反射パターン１２１を備える場合、このような反射機能をより促進させることができる。上記レジン層の存在は、従来の導光板が占めていた厚さを格段に減少させ、製品の薄型化を実現できることはもちろん、軟性の性質を有するようになり、フレキシブルなディスプレイにも適用できる汎用性を備えるようになる。

【0021】

上記反射フィルム１２０は、光源から導き出される光を分散させることができるように反射材質を有すると同時に、光の分散を促進させるために、白色(ｗｈｉｔｅ)印刷により反射パターン１２１が備えられることがより望ましい。上記反射パターンは、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のいずれか一つを含む反射インクを用いて印刷することができる。

【0022】

上記拡散板１５０は、上記レジン層１４０を通過して出射される光を拡散する機能を実行し、特に光の強度が過度に強くて光学特性が悪くなったり、黄色光が導き出される(ｙｅｌｌｏｗｉｓｈ)現象を防止するために、一定部分の遮光効果が出るように光学パターン１５１が形成されることが望ましい。即ち、光が集中しないように遮光インクを用いて遮光パターンを印刷する。

【0023】

なお、上記拡散板の下部に形成される光学パターン１５１には、中間層１５２を形成することにより、光学パターンの印刷時に発生する空気層による暗部の発生を回避すると共に、拡散板１５０と上記レジン層１４０との接着力を向上させることもできる。特に、そのために上記中間層１５２を上記レジン層の材料と同一の材料を用いて形成する。

【0024】

図５を参照すると、これはＬＥＤ光源１１１の上部に拡散板１５０が覆われる構造を示す概念図であり、特に光学パターン１５１との位置関係を示す図である。上記光学パターン１５１は、基本的に上記拡散板１５０の下部面又は上部面に印刷される方法で形成でき、特に、望ましくは拡散板の下部に配置されるＬＥＤ光源１１１の位置から光が出射する方向(前方向)に配置されることが望ましい。即ち、上記ＬＥＤ光源の垂直上部面又は光出射方向面に対応する位置の拡散板に配置させることができる。
本発明に係る光学パターン１５１は、光の出射方向に拡散板の下面にＴｉＯ_２、ＣａＣＯ_３、ＢａＳｏ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、シリコン(Ｓｉｌｉｃｏｎ)から選択されるいずれか一つ以上の物質を含む遮光インクを用いて形成される拡散パターンと、Ａｌ又はＡｌとＴｉＯ_２の混合物質を含む遮光インクを用いた遮光パターンを単一層又は複合層で重畳して印刷された構造で形成することができる。

【0025】

図６は、本発明に係る光学パターンを形成する例示図を示すものである。

【0026】

これを参照して光学パターンの一例を説明すると、上記光学パターン１５１は、光の出射方向に拡散板の下面にＴｉＯ_２、ＣａＣＯ_３、ＢａＳｏ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、シリコンから選択されるいずれか一つ以上の物質を含む遮光インクを用いて形成される拡散パターン１５１ａと、Ａｌ又はＡｌとＴｉＯ_２の混合物質を含む遮光インクを用いた遮光パターン１５１ｂの重畳印刷構造で形成できる。即ち、拡散板の表面に拡散パターン１５１ａを白色印刷して形成した後、その上に遮光パターン１５１ｂを形成したり、これとは逆の順序で２重構造で形成することも可能である。もちろん、このようなパターン形成のデザインは光の効率と強度、遮光率を考慮して変形できる。
又は、順次積層構造において中央層に金属パターンの遮光パターン１５１ｂを形成し、その上部と下部にそれぞれ拡散パターン１５１ａを形成する３重構造で形成することも可能である。このような３重構造においては上述した物質を選択して形成することが可能であり、望ましい一例としては、屈折率に優れたＴｉＯ_２を用いて拡散パターンのいずれか一つを形成し、光安定性と色感に優れたＣａＣＯ_３をＴｉＯ_２と共に用いて他の拡散パターンを形成し、隠蔽性に優れたＡｌを用いて遮光パターンを形成する３重構造により光の効率性と均一性を確保することができる。特にＣａＣＯ_３は黄色光の露出を遮断する機能により、最終的に白色光を実現する機能をすることでより安定した光の効率を実現でき、ＣａＣＯ_３以外にもＢａＳＯ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、シリコンビーズなどの粒子サイズが大きく、類似の構造を有する無機材料を活用することもできる。さらに、光学パターンは、上記ＬＥＤ光源の出射方向から遠ざかるほどパターン密度が低くなるようにパターン密度を調節して形成することが光効率の面で望ましい。

【0027】

図７を参照して上記光学パターンの形成工程について説明する。

【0028】

一実施例を図により説明すると、本発明に係る光学パターンは、上記拡散板１５０の上部又は下部面に印刷される構造で形成することが可能であり、(ａ)一つのパターン層(第１パターン)１５１ａに形成されるように一度印刷を行う構造や、(ｂ)第１パターンに第２パターン１５１ｂを重畳して印刷する構造、又は(ｃ)第１及び第２パターンの印刷後、その上部に第３パターンを重畳印刷する３重層構造で形成することができる。重畳印刷の構造とは一つのパターンを形成し、その上部にもう一つのパターン形状を印刷して形成する構造をいう。

【0029】

(ａ)に示すように、拡散板１５０の表面に一度印刷により光学パターンを形成する場合には、基本的にＴｉＯ_２を含む遮光インクを用いて印刷することにより、効率的な遮光効果を実現すると共に拡散効果を実現することが望ましい。この場合、上記遮光インクは、一例として、レジン剤、例えばアクリルポリオールなどの樹脂に炭化水素系又はエステル系溶剤(ｓｏｌｖｅｎｔ)にＴｉＯ_２などの無機顔料を添加した構成で形成でき、特に、ここにシリコンタイプの湿潤分散剤や消泡剤/レベリング剤などの添加剤(ａｄｄｉｔｉｖｅ)をさらに含んで形成することができる。

【0030】

又、上記無機顔料をＴｉＯ_２やＴｉＯ_２にＣａＣＯ_３、ＢａＳｏ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、シリコンから選択されるいずれか一つ以上の物質を用いることも可能である。

【0031】

この場合、無機顔料の場合には、粒子サイズが５００〜５５０ｎｍであるものを使用できる。一実験例としては、遮光インクの全体重量比に対して、アクリルポリオール樹脂２０〜２５％、溶剤２０〜２９％、無機顔料５０〜５５％、添加剤１〜２％を混合したものを用いることができる。

【0032】

(ｂ)次に、本発明に係る他の光学パターンは、拡散又は遮光効果を実現する拡散パターン(第１パターン)と遮光効果を実現する遮光パターン(第２パターン)を重畳して印刷した２重構造を形成できる。すなわち、上述した(ａ)に示す第１パターンを印刷した後、その上部に金属系物質を使用した遮光インクにより第２パターンを印刷する構造で形成できる。上記第２パターンは、Ａｌ又はＡｌにＴｉＯ_２を混合した物質を含む遮光インクを用いて印刷することができる。もちろん、この場合、上記第１パターンと第２パターンの積層順序を変えて形成することも可能である。

【0033】

上記第２パターンは、金属系顔料を含むことを特徴とし、これを構成する遮光インクを一例として挙げると、アクリルポリオール等のレジンと炭化水素系又はエステル系溶剤、金属系顔料、そして湿潤/分散剤又は消泡剤/レベリング剤などの添加剤を混合した物質を使用できる。組成例としては、アクリルポリオール樹脂３６〜４０％、溶剤３３〜４０％、無機顔料２０〜２５％、添加剤１〜２％を含んで形成できる。又、上記溶剤３３〜４０％は低沸点溶剤である炭化水素系溶剤１０〜１５％とエステル系溶剤２３〜２５％を混合して形成できる。金属パターンである上記第２パターンは、基本的に遮光効果を実現できる。

【0034】

本実施例のように拡散パターンと遮光パターンを有する二つのパターン構造の積層構造は、上記第１パターンである拡散パターンをＣａＣＯ_３、ＢａＳｏ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、シリコンから選択されるいずれか一つ以上の物質を含む遮光インクを用いて形成される拡散パターンで形成する構造で実現できる。

【0035】

(ｃ)又、本発明に係る光学パターンは、３層構造の重畳印刷構造で形成することができる。

【0036】

すなわち、光学パターンの中間層を金属パターンで構成する遮光パターン層で形成し、その上部と下部に拡散パターンを形成する構造で実現できる。

【0037】

上記金属パターンである遮光パターン(第２パターン)は、上述したように、Ａｌ又はＡｌにＴｉＯ_２を混合した物質を含む遮光インクを用いて印刷されたパターンで形成し、その上部又は下部には上記ステップ(ａ)及びステップ(ｂ)で上述した拡散パターンを形成する構造で実現できる。

【0038】

例えば、最外側のパターンである第１パターンと第３パターンを拡散パターンで構成し、ＴｉＯ_２又はＣａＣＯ_３、ＢａＳｏ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、シリコンから選択されるいずれか一つ以上の物質、又はＴｉＯ_２と ＣａＣＯ_３、ＢａＳｏ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、シリコンのうちいずれか一つを混合した物質を含む遮光インク層で構成することができる。又、光学パターンを構成するそれぞれのパターン(第１、第２、第３パターン)は、その厚さを４〜１００μｍに形成できる。

【0039】

図８は、本発明に係る反射フィルムと反射パターンの構造を示す平面図である。

【0040】

図８を参照すると、本発明に係る反射フィルム１２０は、上記プリント回路基板上に積層され、反射フィルム上に形成された孔を貫通してＬＥＤ光源１１１が外部に突出することになる。このようなＬＥＤ光源は、側面発光型の構造で形成する場合、光源の数を大幅に低減できることは上述した通りであり、このような低減率を減らすために光の反射率を大幅に向上させることができるように反射パターン１３０を形成することが望ましい。

【0041】

したがって、上記反射パターンは、図示された一例のように、ＬＥＤ光源の光出射方向に形成することが望ましく、特に、上記ＬＥＤ光源の出射方向から遠ざかるほどパターン密度が高くなるようにパターンを配置できる。すなわち、出射方向から近い第１領域１３１よりも出射方向から遠い第２領域１３２のパターン密度を高くすることにより、反射率を高めることができる。もちろん、パターンの構造は、設計意図に応じて様々な形状に形成できることは言うまでもない。又、上記反射パターンは、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のいずれか一つを含む反射インクを用いて印刷する方法で形成できる。

【0042】

図９は、上述した本発明に係るバックライトユニット構造の作用状態を示す作用状態図である。図３の基本構造と図９の作用状態図を参照して説明する。

【0043】

図示されたように、本発明に係るバックライトユニットは、側面発光型ＬＥＤ１１１から側方向に光が出射され、出射された光は、従来の導光板の代わりに形成されたレジン層１４０で反射及び拡散され、これは、特に反射フィルム１２０と反射パターン１３０によってより一層反射効率が高くなり、光を前方に誘導できるようになる。

【0044】

このようにレジン層１４０を通過した光は、拡散板１５０に形成された光学パターン１５１により拡散又は遮光される過程を経て、このように精製された光Ｌは、プリズムシート１６０などの光学シートを経て白色光としてＬＣＤパネルに入射するようになる。特に、上記光学パターン１５１上には、上記レジン層１４０との接着性を向上させ、接着時における空気層の形成を除去するために中間層１５２を備えることから、暗部の発生を回避し信頼性を向上させることがより望ましい。

【0045】

このように、本発明に係るバックライトユニットは、導光板の構造を除去し、光の供給源として側面発光型ＬＥＤを採用し、レジン層により光を拡散及び反射させて光を誘導することで、薄型化及び光源の数を低減することができる一方、光源の減少による輝度の低下及び均一性の問題を反射パターンと遮光パターン及び拡散パターンなどの光学パターンにより補完して画質の均一化を実現することができる。

【0046】

又、レジン層と拡散板との接着時に光学パターンの段差により発生し得る接着力の低下と空気層の形成による暗部の発生を除去するために、中間層をさらに備えることにより、信頼性のあるバックライトユニットを形成することができ、これを液晶表示装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0047】

１１０ プリント回路基板
１１１ ＬＥＤ光源
１２０ 反射フィルム
１３０ 反射パターン
１４０ レジン層
１５０ 拡散板
１５１ 光学パターン
１５１ａ 拡散パターン
１５１ｂ 遮光パターン
１５２ 中間層
１６０ プリズムシート

【図1】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】