ＬＥＤから活性領域への距離が短いモジュール設計中のホットスポットを抑制することにより感知されたＦＯＳ等質性を改善するためのシステム

【課題】ホットスポットを低減するかまたは除去し、したがって等質性を改善するためのシステムを提供すること。
【解決手段】本発明は、光源と、活性領域および周辺領域を含むパネルと、パネルに面する第１の側面および第１の側面の反対側の第２の側面を有し、光源の片側に、かつパネルの下に配置される光ガイドと、それぞれが光ガイドの第１の側面上または第２の側面上に配設された複数の光学フォイルであって、この光学フォイルの少なくとも１つが、光源の前のホットスポットを低減するかまたは除去するために周辺領域内にホットスポットを低減する領域を有し、ホットスポットを低減する領域が、カットアウト領域、覆われた領域、またはそれらの組合せである光学フォイルとを備える、像を表示するためのシステムを開示する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス、光システムおよび像を表示するためのシステムに関し、詳細には、システムのホットスポットを低減するかまたは除去するために、ホットスポットを低減する領域を有する光学フォイルを備える電子デバイス、光システム、および像を表示するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、像を表示するための従来のシステム２の概略上面図である。図２は、図１の区分線１−１’に沿って得られた断面図を示す。従来のシステム２は、光源１０１、活性領域ＡＡおよび周辺領域ＰＡを含むパネル２０１、プリズム２０３および２０５、拡散器２０７、光ガイド２０９ならびに反射器２１１を備える。図１のシステム２では、光源１０１が起動されたとき、通常、ホットスポット１０２が生じることがある。光源１０１はＬＥＤであり得る。そうでなければ、図１では、プリズム２０３はフォイルのうち例示的な１つを示すのみである。光ガイド２０９は、光源１０１の片側に、かつパネル２０１の下に配置される。プリズム２０３および２０５ならびに拡散器２０７は、光ガイド２０９の第１の側面２０９ａ上に配置される。反射器２１１は、光ガイド２０９の第２の側面２０９ｂ上に配置される。光源１０１から放射された光は、ルミネセンスのために、光ガイド２０９、拡散器２０７、プリズム２０５および２０３通過してパネル２０１へ進むか、あるいは光ガイド２０９を通過して反射器２１１へ進み、反射器２１１によって反射され、次いで光ガイド２０９、拡散器２０７、プリズム２０５および２０３を通過してパネル２０１へ進んでよい。
【０００３】
短い長さの光モジュールを得るために、光源から活性領域への距離は、好ましくはできるだけ短くする。これは、パネル２０１の活性領域ＡＡ内に、利用者に認められるホットスポットをもたらすことがある。図３は、図２に示されたシステムのルミナンス輝度を示し、１つの光源１０１の近くの位置（ａ）におけるホットスポット現象を示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的の１つは、ホットスポットを低減するかまたは除去し、したがって等質性を改善するためのシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従来技術の短所を考慮して、本発明は、光源と、活性領域および周辺領域を含むパネルと、パネルに面する第１の側面および第１の側面の反対側の第２の側面を有し、光源の片側に、かつパネルの下に配置される光ガイドと、それぞれが光ガイドの第１の側面上または第２の側面上に配設された複数の光学フォイルであって、この光学フォイルの少なくとも１つが、光源の前のホットスポットを低減するかまたは除去するために、周辺領域内にホットスポットを低減する領域を有し、ホットスポットを低減する領域が、カットアウト領域、覆われた領域、またはそれらの組合せである光学フォイルとを備える、像を表示するためのシステムを開示する。
【０００６】
本発明は、光源と、第１の側面および第１の側面の反対側の第２の側面を有し、光源の片側に配置される光ガイドと、それぞれが光ガイドの第１の側面上または第２の側面上に配設された複数の光学フォイルであって、この光学フォイルの少なくとも１つが、光源の前のホットスポットを低減するかまたは除去するために、周辺領域内にホットスポットを低減する領域を有し、ホットスポットを低減する領域が、カットアウト領域、覆われた領域、またはそれらの組合せである光学フォイルとを備える光システムをさらに開示する。
【０００７】
前述の概要および以下の詳細な説明は、どちらも例としてのみ与えられており、本発明の範囲を制限するものと考えるべきでないことが理解される。
【０００８】
本発明の特徴および利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、および添付図面に関して一層よく理解されることになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】像を表示するための従来のシステム２の概略上面図である。
【図２】図１の区分線１−１’に沿って得られた断面図である。
【図３】図１に示されたシステムの正規化されたルミナンス輝度を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によって像を表示するためのシステムの概略上面図である。
【図５】図４の区分線４−４’に沿って得られた断面図である。
【図６】本発明の別の実施形態の例示的試験マトリクスの表である。
【図７】図６の試験マトリクスによる例示的ルミナンス図である。
【図８】図６および図７に示された構成ｎｒ１４（ＣＣＣＣ）において２つの異なる位置で測定された正規化されたルミナンス輝度を示す図である。
【図９】光源まで完全に延びた光学フォイルを有する第１の実施形態とカットアウトが与えられた光学フォイルを有する第２の実施形態の間の比較を示す概略図である。
【図１０】光学フォイル中にホットスポットを低減する領域のない第１の実施形態および光学フォイル中にホットスポットを低減する領域を有する第２の実施形態について、それぞれ図９の線「Ａ」に沿って測定されたルミナンスレベルをプロットしているグラフである。
【図１１】光学フォイル中にホットスポットを低減する領域のない第１の実施形態および光学フォイル中にホットスポットを低減する領域を有する第２の実施形態について、それぞれ図９の線「Ｂ」に沿って測定されたルミナンスレベルをプロットしているグラフである。
【図１２】図５に示されたシステムを含む電子デバイスの実装形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の好ましい実施形態を詳細に述べるが、それらの実施例は添付図面に示されている。図および説明では、同一の要素または類似の要素を参照するのに、可能なところでは同じ参考番号が用いられている。
【００１１】
図４は、本発明の一実施形態によって像を表示するためのシステム３の概略上面図である。図５は、図４の区分線４−４’に沿って得られた断面図である。図５に示されるように、システム３は、活性領域ＡＡおよび周辺領域ＰＡを含むパネル５０１ならびにパネル５０１の下に配置された光システム５０を備える。光システム５０は、光源４０１、光ガイド５０９、および複数の光学フォイルを備える。光ガイド５０９は、光源４０１の片側に、かつパネル５０１の下に配置される。光ガイド５０９は、パネル５０１に面する第１の側面５０９ａおよび第１の側面５０９ａの反対側の第２の側面５０９ｂを有する。複数の光学フォイルのそれぞれは、光ガイド５０９の第１の側面５０９ａ上または第２の側面５０９ｂ上に配設することができる。この実施形態では、光学フォイルは、上側プリズム５０３および下側プリズム５０５、拡散器５０７、ならびに反射器５１１を含むことができる。上側プリズム５０３および下側プリズム５０５ならびに拡散器５０７は、光ガイド５０９の第１の側面５０９ａ上に配置され、反射器５１１は、光ガイド５０９の第２の側面５０９ｂ上に配置される。光源４０１はＬＥＤであり得る。プリズム５０３および５０５、ならびに拡散器５０７は透過性フォイルであり得る。反射器５１１は、反射性フォイルであり得る。
【００１２】
本発明の特徴は、光学フォイルの少なくとも１つが、パネル５０１の周辺領域ＰＡ内にホットスポットを低減する領域を有することにある。図５を参照すると、この実施形態では、プリズム５０３および５０５、拡散器５０７、ならびに反射器５１１のすべてが、光源４０１の前のホットスポット（図示せず）を低減するかまたは除去するために、パネル５０１の周辺領域ＰＡ内にホットスポットを低減する領域Ｃを含む。ホットスポットを低減する領域Ｃは、光源４０１の近くにあり得る。ホットスポットを低減する領域Ｃは、長方形、半円形、または任意の他の形状であり得る。ホットスポットを低減する領域は、カットアウト領域、覆われた領域、またはそれらの組合せであり得る。覆われた領域は、黒ずんだ領域、黒色領域、マスクされた領域、またはそれらの組合せであり得る。
【００１３】
図５で、プリズム５０３および５０５ならびに拡散器５０７は、カットアウト領域を有する。反射器５１１は覆われた領域を有する。しかし、本発明はこの構造には限定されない。当業者は、プリズム５０３および５０５、拡散器５０７ならびに反射器５１１のうちどれもが、設計要件に従って、カットアウト領域または覆われた領域で形成された、ホットスポットを低減する領域を有してよいことを理解されたい。
【００１４】
ホットスポットを低減する領域は、光学フォイルの１つまたはすべてに配置することができる。前述の様々な組の、ホットスポットを低減する領域の効果は必ずしも同一ではない。当業者は、ホットスポットを低減する領域を有する光学フォイルは、本明細書に説明された実施形態に限定されないことを理解されたい。様々な光学フォイル中のホットスポットを低減する領域の選択は、設計者の必要性によって決定される。
【００１５】
図６は、本発明の別の実施形態の、例示的試験マトリクスの表である。各光学フォイル中のＬＥＤの前に設けられたカットアウト領域の有効性を評価するために、図６の試験マトリクスは、試験されることになる光学フォイル中のカットアウトの配置の様々な組合せを示す。例示的光学フォイルは、４つの層、すなわち上側プリズムフォイル、下側プリズムフォイル、拡散器フォイル、反射器フォイルを備える。ＬＥＤの前の様々な光学フォイル中のカットアウトの様々な配置に対応する合計１４の組合せｎｒ１〜ｎｒ１４は、このように試験される。
【００１６】
図７は、図６の試験マトリクスの表で説明されたカットアウトの配置の様々な組合せに対して測定されたルミナンスをプロットしているグラフである。各組合せについて、図７は、諸ＬＥＤ間で得られた輝度レベルに対して正規化された最高ルミナンス輝度を示す。図８は、図６および図７に示された構成ｎｒ１４（ＣＣＣＣ）について得られた正規化されたルミナンス輝度を示す。
【００１７】
図９は、２つのＬＥＤおよび４つの光学フォイル（拡散器、下側プリズムおよび上側プリズムならびに反射器）を特徴とするバックライトが備わっている２つの実施形態間の比較を示す。より詳細には、左側に示された実施形態は、完全にＬＥＤまで延びた光学フォイルを有し、図６に示された試験の構成ｎｒ１（ＦＦＦＦ）に対応する。右側の実施形態（図６に示された試験の構成ｎｒ１４（ＣＣＣＣ）に対応する）が、すべての光学フォイル中の半分のディスクカットアウトから形成された、ホットスポットを低減する領域を含むことを除けば、右側に示された実施形態は左側のものに似ている。図示のように、ホットスポットを低減する領域を有する実施形態に関して、ホットスポットは著しく低減されるか、さらには除去される。構成ｎｒ１４（ＣＣＣＣ）中のカットアウトによってもたらされた結果を評価するために、図９の水平の点線はＬＥＤの直前の位置を示し、この線に沿って（図８の曲線（ａ）によって示されるように）ルミナンスの測定値が得られる。図９の垂直の点線ＡおよびＢは、水平方向に対して垂直な方向にルミナンスが測定される位置を示し、ルミナンスは図１０および図１１のグラフに示された曲線によって表される。
【００１８】
図９の左側の図に示されるように、ＬＥＤの前の領域に明るいホットスポットが見られる。それと対照的に、図９の右側の図は、光学フォイルのすべてにホットスポットを低減する領域が設けられた実施形態を示す。この実施形態については、ＬＥＤの前の水平軸に沿ってルミナンス輝度を測定することができる。この点に関して、図８は、構成ｎｒ１４（ＣＣＣＣ）についてＬＥＤの前の水平のＸ軸沿って（しかしホットスポットを低減する領域が位置する領域のすぐ外側で）測定された、正規化されたルミナンス輝度（すなわち諸ＬＥＤ間のルミナンスレベルに対して正規化されたもの）を表している。これは、図８のものと同じ状況を示していても光学フォイル中にホットスポットを低減する領域がない図２のグラフと比較されるべきである。示されるように、光学フォイル中にカットアウト領域が設けられると、ＬＥＤの前の位置のルミナンスレベルがかなり低下する。このように、ホットスポットの影響がかなり低減される。
【００１９】
図１０および図１１は、ホットスポットを低減する領域の有効性を示すさらなる測定のグラフである。曲線１００１、１００３、１１０１および１１０３は、ホットスポットを低減する領域を有する実施形態（ＣＣＣＣ）およびホットスポットを低減する領域のない実施形態（ＦＦＦＦ）に対して、図９に示された線「Ａ」および線「Ｂ」に沿って測定したルミナンスの変化を示す。
【００２０】
図１２を参照すると、システム３および入力ユニット４を備える電子デバイス１０が示されている。入力ユニット４は、システム３に結合され、像を表示するためのシステム３に入力を供給するように働く。電子デバイス１０は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯情報端末）、ノート型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビ、ＧＰＳ（全地球測位システム）、自動車のディスプレイ、航空機のディスプレイ、デジタル写真フレームまたは可搬のＤＶＤ再生装置であり得る。
【００２１】
要約すると、本発明は、光学フォイル中にホットスポットを低減する領域を導入することにより、直接的ホットスポット可視度を低減するかまたは除去するだけでなく等質性も改善する。
【００２２】
本発明の範囲または趣旨からはずれることなく、本発明の構造に対して様々な変更形態または変形形態が作製され得ることが当業者には明白であろう。前述の事項を考慮して、本発明は、そのような変更形態および変形形態をすべて対象として含むことが意図されており、それらは以下の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内に入るものと解釈されるべきである。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
活性領域および周辺領域を含むパネルと、
前記パネルに面する第１の側面および前記第１の側面の反対側の第２の側面を有し、前記光源の片側に、かつ前記パネルの下に配置される光ガイドと、
それぞれが前記光ガイドの前記第１の側面上または前記第２の側面上に配設された複数の光学フォイルであって、前記光学フォイルの少なくとも１つが、前記光源の前のホットスポットを低減するかまたは除去するために前記周辺領域内にホットスポットを低減する領域を有し、前記ホットスポットを低減する領域が、カットアウト領域、覆われた領域、またはそれらの組合せである光学フォイルとを備える、像を表示するためのシステム。
【請求項２】
前記ホットスポットを低減する領域が、長方形、半円形、または任意の他の形状である請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ホットスポットを低減する領域が覆われた領域であり、前記覆われた領域が、黒ずんだ領域、黒色領域、マスクされた領域またはそれらの組合せである請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記複数の光学フォイルが、前記光ガイドの前記第１の側面上に配設されたプリズムおよび拡散器、ならびに前記第２の側面上に配設された反射器を備え、前記プリズム、拡散器および反射器のうち少なくとも１つが前記ホットスポットを低減する領域を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムと、
前記像を表示するためのシステムに入力を供給するようにシステムに動作可能に結合された入力ユニットとを備える電子デバイス。
【請求項６】
前記電子デバイスが、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯情報端末）、ノート型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビ、ＧＰＳ（全地球測位システム）、自動車のディスプレイ、航空機のディスプレイ、デジタル写真フレームまたは可搬のＤＶＤ再生装置である請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
光源と、
第１の側面および前記第１の側面の反対側の第２の側面を有し、前記光源の片側に配置される光ガイドと、
それぞれが前記光ガイドの前記第１の側面上または前記第２の側面上に配設された複数の光学フォイルであって、前記光学フォイルの少なくとも１つが、前記光源の前のホットスポットを低減するかまたは除去するために前記周辺領域内にホットスポットを低減する領域を有し、前記ホットスポットを低減する領域が、カットアウト領域、覆われた領域、またはそれらの組合せである光学フォイルとを備える光システム。
【請求項８】
前記ホットスポットを低減する領域が、長方形、半円形、または任意の他の形状である請求項７に記載の光システム。
【請求項９】
前記ホットスポットを低減する領域が覆われた領域であり、前記覆われた領域が、黒ずんだ領域、黒色領域、マスクされた領域、またはそれらの組合せである請求項７に記載の光システム。
【請求項１０】
前記複数の光学フォイルが、前記光ガイドの前記第１の側面上に配設されたプリズムおよび拡散器、ならびに前記光ガイドの前記第２の側面上に配設された反射器を備え、前記プリズム、拡散器および反射器のうち少なくとも１つがホットスポットを低減する領域を含む請求項７に記載の光システム。

【図１】