KR20030033996A - 면광원장치 및 화상표시장치 - Google Patents

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KR20030033996A
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다까시오마나부
야마자끼히로시
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가부시키가이샤 엔프라스
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Abstract

LED (4) 가 점등되면, 먼저 광은 배면 (3) 의 일 단부 부근을 지나 도광판 (2) 내로 도입되고, 그 대부분은 경사면 (12) 에서 내부 반사되고, 내부 전파광으로 되어 도광판 (2) 내로 전파된다. 내부 전파 과정에서, 출사면 (5) 의 유효이용 영역으로부터 서서히 출사가 발생한다. 배면 (3) 에 형성된 광산란 패턴은 이 출사를 촉진시킨다. 출사면 (5) 의 유효이용 영역으로부터 출사된 광은 액정표시패널 (6) 에 공급되고, 표시에 기여한다. LED (4) 로부터 직접 출사면 (5) 에 내부 입사되고, 출사된 광의 대부분은 차광부재 (10) 의 광반사부 (10b) 에서 반사되어 도광판 (2) 의 내부로 되돌려지고, 그 후 유효하게 이용된다. 가장자리 (13) 로부터 약간 떨어진 부분에는 차광부재 (10) 의 광흡수부 (10a) 가 형성되어 있어, 그곳에서 발생하기 쉬운 이상발광이 방지된다.

Description

면광원장치 및 화상표시장치 {SURFACE LIGHT SOURCE UNIT AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 면광원장치 및 동 면광원장치에 의해 면형상으로 조명되는 피조명부재를 갖는 화상표시장치에 관한 것이다. 본 발명은, 예컨대 휴대형 전화기, 휴대형 전자단말장치, 전자수첩, 카내비게이션 장치, 비디오카메라, 디지털카메라, VTR 장치 등에서의 화상표시장치나, 이들 화상표시장치에서 사용되는 면광원장치에 적용된다. 면광원장치에 의해 면형상으로 조명되는 피조명부재로는, 예컨대, 액정표시패널, 기타 화상표시패널이 있다.
예컨대, 휴대형 전화기나 비디오카메라 등에서는, 화상표시장치로서 액정표시장치가 널리 사용되고 있다. 대부분의 경우, 액정표시장치는 피조명부재로서 액정표시패널을 구비하고, 이 액정표시패널이 배면측으로부터 면광원장치에 의해 면형상으로 조명된다.
도 7, 도 8 은 이와 같은 화상표시장치의 일례를 나타낸 것이다. 이들 도면에 나타낸 바와 같이, 화상표시장치 (30) 는, 도광판 (31) 과, 1차 광원으로서 LED (발광다이오드 ; 33) 를 구비하고 있다. 도광판 (31) 은, 출사면 (표면 ; 35) 과 이를 등진 배면 (이면 ; 32) 을 갖고, 일측 단부에는 경사면 (34) 이 형성되어 있다.
LED (33) 는, 이 경사면 (34) 에 광을 공급하기에 적합한 위치에 배치된다. LED (33) 가 점등되면, 그 광은 배면 (32) 을 통하여 경사면 (34) 에 도달하고, 그곳에서 내부 반사되어, 그 경사면 (34) 으로부터 멀어지도록 도광판 (31) 의 내부를 전파한다. 이 내부 전파 과정에서 광은 몇번이나 출사면 (35) 에 내부 입사된다.
널리 알려진 바와 같이, 이 내부 입사시에 전반사조건을 충족하지 않은 광의 일부가 출사면 (35) 으로부터 액정표시패널 (36) 을 향하여 출사되고, 나머지 광은 내부 반사된다.
이 내부 반사된 광의 대부분은, 배면 (32) 등에 의한 내부 반사를 거쳐 다시 출사면 (35) 에 내부 입사되어, 출사의 기회가 주어진다. 이와 같은 프로세스에 의해, 전체적으로 출사면 (35) 으로부터 면형상으로 확장되는 조명 광속이 출력되게 된다.
여기에서 문제되는 것은, LED (33) 가 좁은 경사면 (34) 을 향하여 지향성이 있는 광을 공급하기 때문에, 출사면 (35) 상에 명암 편차가 발생하는 것이다. 특히 점광원으로 지향성을 갖는 LED 가 일반적으로 사용됨으로써, 봉형상의 형광등을 사용하는 경우보다도, 출사면 (35) 상의 명암 편차가 현저해지기 쉽다. 이 문제를 회피하기 위해, 예컨대 일본 공개특허공보 2000-299011호에서는, 도광판 배면측의, 광원 (LED 칩) 에 대향하는 부분에 프리즘면을 형성하고, 광원으로부터의 광을 여러 방향으로 분산시킨 후 도광판내로 도입하는 것이 제안되어 있다. 이 제안에 따르면, 광원으로부터의 광의 지향성은 완화되어, 출사면의 휘도 균일도는 일단 개선된다 (제 1 종래기술).
또한, 예컨대, 도 9 에 나타낸 화상표시장치 (45) 와 같이, 도광판 (37) 의 출사면 (38) 측에 차광테이프 (40) 를 배치하는 수법도 있다. 이 차광테이프(40) 의 도광판 (37) 측의 면은, 도 10 에 나타낸 바와 같이 발광체 (41) 의 가장 가까운 부위 (42) 에 대해서는 짙은 색의 도료가 칠해지고, 그 이외의 부위 (43) 에 대해서는 옅은 색의 도료가 칠해진다. 이 수법에 의하면, 발광체 (41) 의 가장 가까운 부위 (42) 의 짙은 색 부분에서 발광체 (41) 로부터의 광이 많이 흡수되어, 표시체 (44) 가 균일하게 조명되게 된다 (제 2 종래기술 ; 일본 공개특허공보 2000-310703호 참조).
그러나, 상기 제 1 종래기술에서는, 도 8 에 나타낸 바와 같이 배면 (32) 측으로부터 도광판 (31) 의 내부에 입사된 LED (33) 로부터의 광 중에서 상당한 부분이, 경사면 (34) 에서 반사되지 않고 직접 출사면 (35) 에 도달하는 것을 피할 수 없다. 이 광 (46) 의 대부분은 그대로 출사면 (35) 으로부터 출사된다. 따라서, LED (33) 를 배치한 측 (도면의 좌단측) 에서 출사광 휘도가 국소적으로 높아지고, 결국 충분한 출사광 휘도의 균일화는 달성하기 어렵다.
또한, 제 1 종래기술에서는, 도광판 (31) 에 프리즘면을 형성하고 있으므로, 도광판 (31) 의 출사성형용 금형에 미세한 가공을 해야되기 때문에, 금형에 소요되는 비용이 증대된다는 결점이 발생한다.
한편, 상기 제 2 종래기술에서는, 출사광 휘도의 균일화를 차광테이프 (40) 로 실시하도록 되어 있기 때문에, 제 1 종래기술과 같은 문제는 발생하지 않는다. 그러나, 제 2 종래기술에서 채용되는 차광테이프 (40) 는, 도광판 (37) 에 대향하는 면의 전체면에 농담이 있는 패턴 (43, 42, 43, 42, 43) 을 형성하도록 되어 있기 때문에, 휘도의 균일화작용은 충분하다고 하더라도, 출사면으로부터의 출사광중의 상당한 부분이 농담 패턴에 의한 광흡수로 손실되어, 조명에 기여할 수 없게 된다. 즉, 광의 이용효율이 낮아진다.
따라서, 본 발명의 목적은, 측단에 형성된 경사면에 의한 내부 반사를 이용하여 도광판내로 광을 퍼지게하는 타입의 면광원장치에 대하여, 상기한 바와 같은 종래기술의 결점을 해소하여, 간단한 구성이고, 광의 이용효율의 저하가 적고, 균일한 휘도를 얻을 수 있도록 개량하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 그와 같이 개량된 면광원장치를 이용하여, 균일한 휘도로 효율적인 표시를 할 수 있는 화상표시장치를 제공하는 것에 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 화상표시장치를 나타낸 분해사시도.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 화상표시장치를 나타낸 평면도.
도 3 은 도 2 에 나타낸 화상표시장치에 대하여 라인 A-A 를 따른 단면도를 나타낸 도면.
도 4 는 차광부재를 나타낸 평면도.
도 5 는 도 3 과 동일한 묘사방식을 따라 본 발명의 제 2 실시형태에 관련되는 화상표시장치의 단면을 나타낸 단면도.
도 6 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련되는 화상표시장치를 나타낸 단면도.
도 7 은 종래의 화상표시장치의 평면도.
도 8 은 도 7 에 나타낸 화상표시장치에 대하여 B-B 를 따른 단면을 나타낸 단면도.
도 9 는 제 3 종래기술에 관련되는 화상표시장치에 대하여 설명하는 분해사시도.
도 10 은 제 3 종래기술에 관련되는 화상표시장치에서 사용되는 차광부재를 나타낸 평면도.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명
1, 30 : 화상표시장치
2, 31, 37 : 도광판
3, 32 : 배면 (이면)
4, 33 : LED (광원)
5, 35, 38 : 출사면
6, 36 : 액정표시패널 (피조명부재)
8, 20 : 면
10 : 차광부재
10a : 광흡수부
10b : 광반사부
11 : 면광원장치
12 : 경사면
13, 19 : 가장자리
17 : 광확산시트 (광제어부재)
18a, 18b : 프리즘시트 (광제어부재)
본 발명은 먼저, 출사면과, 상기 출사면에 등진 배면과, 측단부에 형성된 경사면을 갖는 도광판, 및 상기 경사면을 향하여 상기 배면측으로부터 광을 공급하는 1차 광원을 포함하고, 상기 1차 광원에 의해 공급된 광이, 상기 경사면에 의한 내부 반사에 의해 상기 경사면으로부터 멀어지게 방향전환되도록 되어 있는 면광원장치에 적용된다.
본 발명에 따르면, 상기 출사면을 따라, 상기 경사면의 가장자리 부근으로부터 소정의 치수폭으로 차광부재가 배치된다. 그리고, 상기 차광부재는, 상기 경사면으로부터 먼 측의 가장자리에, 상기 경사면과 대략 평행하게 연재하는 띠형상의 광흡수부를 갖고, 또한 상기 광흡수부를 제외한 부분에는, 상기 출사면측을 향하여 광을 반사하는 광반사부가 형성되어 있다. 상기 1차 광원으로는, 예컨대 발광다이오드를 이용한 것이 채용되어도 된다.
다음으로 본 발명은 출사면과, 상기 출사면에 등진 배면과, 측단부에 형성된 경사면을 갖는 도광판, 및 상기 경사면을 향하여 상기 배면측으로부터 광을 공급하는 1차 광원을 포함하고, 상기 1차 광원에 의해 공급된 광이, 상기 경사면에 의한 내부 반사에 의해 상기 경사면으로부터 멀어지게 방향전환되도록 되어 있는 면광원장치와, 상기 출사면에 대향하도록 배치된 피조명부재를 포함하는 화상표시장치에 적용된다.
본 발명에 따르면, 상기 출사면을 따라 상기 경사면의 가장자리 부근으로부터 소정의 치수폭으로 차광부재가 배치된다. 그리고, 상기 차광부재는, 상기 경사면으로부터 먼 측의 가장자리에, 상기 경사면과 대략 평행하게 연재하는 띠형상의 광흡수부를 갖고, 또한 상기 광흡수부를 제외한 부분에는, 상기 출사면측을 향하여 광을 반사하는 광반사부가 형성되어 있다. 상기 1차 광원으로는, 예컨대, 발광다이오드를 이용한 것이 채용되어도 된다.
실시형태
이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 상세하게 서술한다.
[제 1 실시형태]
도 1∼도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 화상표시장치의 구성을 각각 분해사시도 (도 1), 평면도 (도 2), 도 2 중의 라인 A-A 를 따른 단면도 (도 3) 로 나타낸 것이다.
이들 도면을 참조하면, 화상표시장치 (1) 는, 도광판 (2), LED (발광다이오드 ; 4), 액정표시패널 (피조명부재 ; 6), 반사시트 (7) 를 구비한다. LED (발광다이오드 ; 4) 는 복수개 사용되어 1차 광원을 구성한다.
도광판 (2) 은 메이저면으로서, 출사면 (5) 과 배면 (3) 을 가짐과 동시에, 하나의 측단 (도 3 에서 좌측 측단) 에, 배면 (3) 부터 출사면 (5) 까지 비스듬하게 잘려진 경사면 (12) 을 갖는다. LED (발광다이오드 ; 4) 는, 도광판 (2) 의 배면 (3) 측으로부터 이 경사면 (12) 을 형하여 광을 공급하기에 적합한 위치에 배치된다. 본 예에서는 도 3 에서 경사면 (12) 의 대략 바로 아래에 배치된다.
한편, 액정표시패널 (피조명부재 ; 6) 은, 도광판 (2) 의 출사면 (5) 을 따라 배치되고, 반사시트 (7) 는 도광판 (2) 의 배면 (3) 을 따라 배치된다. 그리고, 액정표시패널 (6) 의 내측면 (출사면 (5) 측의 면 ; 8) 에는, 접착제 또는 양면테이프 등의 고정수단에 의해, 차광부재 (10) 가 접착되어 있다.
또한, 화상표시장치 (1) 는, 액정표시패널 (6) 과, 그것을 조명하는 면광원장치 (11) 로 구성되는 것으로 볼 수 있다. 여기서, 면광원장치 (11) 는 적어도 도광판 (2), LED (4) 및 반사시트 (7) 를 포함한다. 또한, 보는 방향에 따라서는 차광부재 (10) 도 면광원장치 (11) 의 일부를 구성하는 것은 말할 필요도 없다.
도광판 (2) 은, PMMA (폴리메타크릴산메틸), PC (폴리카보네이트), 시클로올레핀계 수지 등의 광투과성이 우수한 재료로 구성되어 있다. 또한, 도광판 (2) 의 두께는 경사면 (12) 에서 멀어짐에 따라 얇아지도록 성형되어 있고, 단면형상은 대략 쐐기형상으로 되어 있다. 평면형상은 대략 직사각형이다.
경사면 (12) 은, LED (4) 로부터의 광을 내부 반사하고, 경사면 (12) 으로부터 멀어지도록 방향전환시킨다. 경사면 (12) 의 경사각도는 이 방향전환된 후의 광의 대부분 성분의 진행방향이 출사면 (5) 과 대략 평행 (도 3 에서 우측방향) 하도록 정해진다.
또한, 도광판 (2) 의 배면 (3) 에는, 도광판 (2) 의 내부를 전파하는 광을 산란시키고, 출사면 (5) 으로부터의 출사를 촉진시키는 광산란 패턴 (도시생략) 이 스크린 인쇄 등으로 형성되어 있다. 광산란 패턴은, 예컨대, 다수의 미세한 주름면 영역 (요철면 영역) 으로 구성되고, 이들 미세한 영역에 내부 입사된 광이 산란된다. 널리 알려진 바와 같이, 이 산란에 의해 내부 전파광의 진행방향이 다양화되어, 출사면 (5) 으로부터의 출사가 일어나기 쉬워진다.
일반적으로 이와 같은 출사 촉진은, 휘도의 균일화를 도모하기 위해, 경사면 (12) 으로부터 먼 부분에서 비교적 강하게 작용하는 것이 바람직하다. 따라서 통상, 상기의 광산란 패턴은, 경사면 (12) 으로부터 멀어짐에 따라 밀도 (피복율) 가 증대하도록 형성된다.
반사시트 (7) 는, 백색 PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 등의 광반사성이 우수한 필름으로 형성되어 있다. 도광판 (2) 의 배면 (3) 측으로부터 출사된 광의 대부분은, 반사시트 (7) 에서 반사되어, 도광판 (2) 의 내부로 되돌아간다.
다음으로 도광판 (2) 의 출사면 (5) 측에 설치되는 차광부재 (10) 에 대하여 설명한다. 이 차광부재 (10) 는, 경사면 (12) 의 가장자리 (13) 근방에서, LED (4) 로부터의 광이 직접적으로 출사면 (5) 에서 누설되는 것을 방지하는 기능을 갖는다. 차광부재 (10) 는, 경사면 (12) 과 대략 평행하게 연재되어 있고, 소정의 폭 (가장자리 (13) 에 직교하는 방향을 따른 폭 ; L) 을 갖는 띠형상의 것이다. 또 차광부재 (10) 의 길이 (가장자리 (13) 를 따른 길이) 는, 도광판 (2) 의 폭 (W) 과 거의 일치한다. 그리고, 전술한 바와 같이, 이 차광부재 (10) 는, 액정표시패널 (6) 의 내측면 (출사면 (5) 에 대향하는 면 ; 8) 에, 접착제 또는 양면 테이프 등의 고정수단에 의해 접착ㆍ고정되어 있다.
여기에서 중요한 것은, 도 4 에 나타낸 바와 같이 차광부재 (10) 가, 경사면 (12) 으로부터 먼 측의 광흡수부 (10a) 와, 경사면 (12) 에 가까운 측의 광반사부 (10b) 로 나누어져 있는 것이다. 즉, 광반사성이 우수한 백색 PET 등의 필름 한쪽의 가장자리 (경사면 (12) 에서 먼 가장자리 ; 19) 를 따라 소정 폭 (L2) 으로 광흡수재 (예컨대, 흑색 잉크) 를 띠형상으로 도포하고, 이 흑색 잉크 도포부분을 광흡수부 (10a) 로 하는 한편, 폭 (L1) 의 나머지 부분 (백색면이 노출) 을 광반사부 (10b) 로 한다. 또한, L = L1 + L2 이다.
여기서 전술한 치수 L, L1, L2 의 실제값은, 광흡수부 (10a) 에 의한 광흡수를 가능한 한 적게 하는 한편, 출사광의 강도 (휘도) 의 균일화를 도모할 수 있도록 설계시에 정해진다. 일반적으로 이들 치수 L, L1, L2 의 최적값은, 도광판 (2) 의 판두께 (T) 나 LED (4) 의 설치 개수 등의 각종 설계조건에 따라 변화한다.
또한, 광흡수성 필름의 일부에 광반사성이 우수한 재료를 접착 또는 도포하여 광반사부 (10b) 로 하고, 나머지 부분은 광흡수부 (10a) 로 해도 된다. 또한, 광반사부 (10b) 는 산란반사성을 가져도 된다. 일반적으로 이 광산란성은출사광 휘도를 균일화하는 데에 유리하게 작용하는 것으로 추정된다.
이상과 같이 구성된 화상표시장치 (1) 는, 케이스 (14) 의 수용 오목부 (15) 내에 수용된다. 이에 의해 도광판 (2) 의 경사면 (12) 이나 각 측면 (16a, 16b, 16c) 에 케이스 (14) 의 각 측벽이 대향하게 된다. 이들 측벽은, 경사면 (12) 이나 각 측면 (16a, 16b, 16c) 으로부터 출사된 광을 반사하고, 도광판 (2) 의 내부로 되돌리도록 기능한다.
또한, 도광판 (2) 의 출사면 (5) 중, 실제로 조명광을 출력하는 영역 (유효이용영역) 은, 차광부재 (10) 로 덮여 있지 않은 부분이고, 도 1 및 도 2 에서 사선부로 표시되어 있다. 이 유효이용 영역으로부터의 출사광이 액정표시패널 (6) 의 조명에 이용된다.
화상표시장치 (1) 에서의 광의 거동의 개략을 정리하면 다음과 같다. LED (4) 가 점등되면, 먼저 광은 배면 (3) 의 일단 부근을 지나 도광판 (2) 내로 도입되지만, 그 대부분은 바로 경사면 (12) 에 도달되어 내부 반사된다. 이 내부 반사에 의해 광의 진행방향은 전환되고, 출사면 (5) 에 평행 또는 그것에 가까운 진행방향을 갖는 내부 전파광이 된다. 내부 전파광은, 전체적으로 경사면 (12) 과 멀어지고, 반대측의 측면 (16a) 에 가까워지도록 전파된다.
이 내부 전파과정에서, 출사면 (5) 의 유효이용 영역으로부터 서서히 출사가 발생한다. 전술한 바와 같이, 배면 (3) 에 형성된 광산란 패턴은 이 출사를 촉진시킨다. 출사면 (5) 의 유효이용 영역으로부터 출사된 광은, 액정표시패널 (6) 에 공급되고, 널리 알려진 원리에 의해 표시에 기여한다.
단, 여기에서 주의해야 되는 것은, LED (4) 로부터의 광 중의 일부는, 경사면 (12) 에서 벗어나 근방의 출사면 (5) 에 내부 입사되고, 그 일부는 출사면 (5) 으로부터 출사된다는 것이다. 전술한 바와 같이, 이 광이 그대로 액정표시패널 (6) 에 공급되면, 표시에 국소적인 명암이 생긴다.
본 실시형태에서는, 이와 같은 출사광의 대부분은, 차광부재 (10) 의 광반사부 (10b) 에서 반사되어 도광판 (2) 의 내부로 되돌려지고, 그 후에 도광판내의 다양한 경로를 거쳐 조명광으로 유효하게 이용된다.
단, 광반사부 (10b) 에서 반사된 광의 일부는, 배면 (3) 에서 내부 반사되어 바로 출사면 (5) 으로 되돌아온다. 이 복귀광이 출사면 (5) 으로부터 출사되면 이상발광으로 관측되게 된다. 이 복귀광은, 가장자리 (13) 로부터 약간 떨어진 부분에서 도래하는 확률이 높지만, 본 실시형태에서는, 그곳에 광흡수부 (10a) 가 형성되어 있으므로, 이상발광을 피할 수 있다. 또한, 광흡수부 (10a) 에 의해 광손실이 발생하지만, 광흡수부 (10a) 는 차광부재 (10) 의 일부에만 형성되어 있으므로, 광손실을 작게 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 차광부재 (10) 를 액정표시패널 (6) 의 내측면 (8) 에 접착하였으므로, 접착제 또는 양면 테이프 등의 고정수단이 도광판 (2) 으로부터의 출사광에 직접 작용하지 않고, 광흡수에 의한 휘도저하를 초래하는 일이 없다. 또한, 만약 접착제 또는 양면 테이프가 차광부재 (10) 와 도광판 (2) 사이에 위치하면, 그 접착제 또는 양면 테이프의 부분으로부터 광누설을 발생하기 쉽지만, 본 실시형태에서는 그와 같은 광누설을 발생시킬 우려가 없다.
[제 2 실시형태]
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련되는 화상표시장치의 단면도로, 제 1 실시형태에서의 도 3 에 대응하는 도면이다. 또한, 제 1 실시형태와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 적절히 생략하여 본 실시형태에 대하여 서술한다.
도 5 에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관련되는 화상표시장치 (1) 에서는, 도광판 (2) 의 출사면 (5) 과 액정표시패널 (6) 사이에, 광확산시트 (17) 나 프리즘시트 (18a, 18b) 등의 광제어부재가 배치된다. 이들 광제어부재 중에서 가장 내측 (도광판 근처) 의 광제어부재 (광확산시트 (17)) 의 내측면 (도광판 (2) 에 대향하는 면 ; 20) 에 차광부재 (10) 를 접착ㆍ고정한다.
이와 같이 구성된 화상표시장치 (1) 에서의 광의 거동은, 광확산시트 (17) 나 프리즘시트 (18a, 18b) 등의 광제어부재에 의한 작용이 추가되는 점을 제외하면, 제 1 실시형태에서의 광의 거동과 동일하다. 여기서 이들 광제어부재는, 제 1 실시형태에서 채용된 것과 동일한 차광부재 (20) 에 의해 출사휘도가 균일화된 광에 대하여, 광확산이나 프리즘작용에 의해 지향성을 수정한 것이다. 따라서, 제 2 실시형태에서도, 제 1 실시형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다는 것은 특별히 설명할 필요가 없다.
또한, 본 실시형태에서는, 도광판 (2), LED (4), 반사시트 (7), 광제어부재 (광확산시트 (17), 프리즘시트 (18a, 18b)), 차광부재 (20) 가, 액정표시패널 (6) 을 조명하는 면광원장치 (11) 를 구성하고 있는 것으로 볼 수 있다.
[제 3 실시형태]
도 6 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련되는 화상표시장치의 단면도로, 제 1 실시형태에서의 도 3 에 대응하는 도면이다. 또한, 제 1 실시형태와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 적절히 생략하여 본 실시형태에 대하여 서술한다.
본 실시형태에서는, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 차광부재 (10) 의 광반사부 (10b) 를 도광판 (2) 의 경사면 (12) 의 하측 가장자리 (21) 까지 연장하고, 그 광반사부 (10b) 의 연장된 부분에서 도광판 (2) 의 경사면 (12) 을 덮고 있다. 이와 같이 하면, 케이스 (14) 와 도광판 (2) 사이에 발생하는 미소한 간극이나, 케이스 (14) 와 액정표시패널 (6) 사이에 발생하는 미소한 간극으로부터의 광의 누설을 방지할 수 있다.
또한, 차광부재 (10) 의 광반사부 (10b) 의 연장부분은, 도광판 (2) 의 경사면 (12) 과 케이스 (14) 사이의 간극에 삽입되지만, 도광판 (2) 및 케이스 (14) 에 접착되어서는 안된다. 이와 같은 구성의 본 실시형태에서도, 전술한 제 1 또는 제 2 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다는 것은 특별히 설명할 필요가 없다.
이상, 3개의 실시형태에 대하여 설명하였는데 이들은 단지 예시이고, 예컨대 다음과 같은 변형이 허용된다.
(a) 전술한 실시형태에서는, 도광판 (2) 으로서 단면형상이 대략 쐐기형상인 것을 채용하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 단면형상이 대략 직사각형인 것 (전체가 같은 두께의 도광판) 을 채용해도 된다.
(b) 전술한 실시형태에서는, 광흡수재로서 흑색 잉크가 채용되고 있지만, 이것은 일례에 불과하다. 광흡수재는, 일반적으로 광을 흡수할 수 있는 것이면 되고, 다크 그레이나 그린 등의 착색 잉크를 사용하여도 된다.
(c) 광반사부 (10b) 의 표면은, 일반적으로 광반사성이 우수한 색이면 되고, 백색으로 한정되지 않는다. 예컨대, 은증착 등에 의해 은색 표면이 형성되어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해 LED 등의 1차 광원으로부터의 광 중에서 도광판의 경사면에서 반사되지 않고 직접적으로 출사면으로부터 출사된 광을, 차광부재의 광반사부에서 반사시켜 도광판 내부로 되돌려, 나중에 조명광으로서 유효하게 이용할 수 있다. 또한, 이상발광으로 되기 쉬운 고휘도 광성분을 차광부재의 광흡수부에서 흡수할 수 있다.
따라서, 휘도의 저하를 억제하면서, 출사광 휘도의 균일화를 도모한 면광원장치를 제공할 수 있게 된다. 또한, 그와 같은 개량된 면광원장치를 사용하여, 명암의 차가 없는 고품질의 화상표시가 가능한 화상표시장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 출사면과, 상기 출사면에 등진 배면과, 측단부에 형성된 경사면을 갖는 도광판, 및 상기 경사면을 향하여 상기 배면측으로부터 광을 공급하는 1차 광원을 포함하고,
    상기 1차 광원에 의해 공급된 광이, 상기 경사면에 의한 내부 반사에 의해 상기 경사면으로부터 멀어지게 방향전환되도록 되어 있는 면광원장치에 있어서,
    상기 출사면을 따라, 상기 경사면의 가장자리 부근으로부터 소정의 치수폭으로 차광부재가 배치되어 있고,
    상기 차광부재는, 상기 경사면으로부터 먼 측의 가장자리에, 상기 경사면과 대략 평행하게 연재되는 띠형상의 광흡수부를 갖고,
    상기 광흡수부를 제외한 부분에는, 상기 출사면측을 향하여 광을 반사하는 광반사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 광원은 발광다이오드를 이용하는 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  3. 출사면과, 상기 출사면에 등진 배면과, 측단부에 형성된 경사면을 갖는 도광판, 및 상기 경사면을 향하여 상기 배면측으로부터 광을 공급하는 1차 광원을 포함하고,
    상기 1차 광원에 의해 공급된 광이, 상기 경사면에 의한 내부 반사에 의해 상기 경사면으로부터 멀어지게 방향전환되도록 되어 있는 면광원장치와,
    상기 출사면에 대향하도록 배치된 피조명부재를 포함하는 화상표시장치에 있어서,
    상기 피조명부재와 상기 출사면 사이에, 상기 경사면의 가장자리 부근으로부터 소정의 치수폭으로 차광부재가 배치되어 있고,
    상기 차광부재는, 상기 경사면으로부터 먼 측의 가장자리에, 상기 경사면과 대략 평행하게 연재되는 띠형상의 광흡수부를 갖고,
    상기 광흡수부를 제외한 부분에는, 상기 출사면측을 향하여 광을 반사하는 광반사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 1차 광원은 발광다이오드를 이용하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100746487B1 (ko) * 2005-11-02 2007-08-06 태산엘시디 주식회사 백라이트 유니트의 도광판 입광부 및 그 가공방법
US7278756B2 (en) 2003-11-14 2007-10-09 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Light-emitting diode and backlight system using the same

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101517309A (zh) * 2006-12-04 2009-08-26 夏普株式会社 光源单元和显示装置
WO2008068936A1 (ja) * 2006-12-06 2008-06-12 Sharp Kabushiki Kaisha 光源ユニット及び表示装置
KR101744873B1 (ko) 2010-12-14 2017-06-08 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
US20140063416A1 (en) * 2011-05-26 2014-03-06 Sharp Kabushiki Kaisha Backlight unit and liquid crystal display device
KR102030382B1 (ko) * 2011-11-22 2019-10-11 삼성디스플레이 주식회사 발광 모듈, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101992891B1 (ko) * 2012-09-27 2019-06-25 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치
KR102058054B1 (ko) * 2012-10-12 2019-12-23 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치
CN102980105B (zh) * 2012-12-04 2015-12-09 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7278756B2 (en) 2003-11-14 2007-10-09 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Light-emitting diode and backlight system using the same
KR100746487B1 (ko) * 2005-11-02 2007-08-06 태산엘시디 주식회사 백라이트 유니트의 도광판 입광부 및 그 가공방법

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