KR20120041662A - 백 라이트 유닛, 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents

백 라이트 유닛, 표시 장치 및 전자 기기 Download PDF

Info

Publication number
KR20120041662A
KR20120041662A KR1020110104595A KR20110104595A KR20120041662A KR 20120041662 A KR20120041662 A KR 20120041662A KR 1020110104595 A KR1020110104595 A KR 1020110104595A KR 20110104595 A KR20110104595 A KR 20110104595A KR 20120041662 A KR20120041662 A KR 20120041662A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light source
light
optical system
region
band
Prior art date
Application number
KR1020110104595A
Other languages
English (en)
Inventor
히데카즈 미야이리
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 filed Critical 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Publication of KR20120041662A publication Critical patent/KR20120041662A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F17/00—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services
    • G07F17/32—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services for games, toys, sports, or amusements
    • G07F17/3202—Hardware aspects of a gaming system, e.g. components, construction, architecture thereof
    • G07F17/3204—Player-machine interfaces
    • G07F17/3211—Display means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/22—Illumination; Arrangements for improving the visibility of characters on dials
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/66—Transforming electric information into light information
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133621—Illuminating devices providing coloured light
    • G02F1/133622—Colour sequential illumination

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은, 컬러 스캔 백 라이트 구동을 행하는 백 라이트 유닛의 구성에 있어서, 혼색 문제를 저감시킬 수 있는 신규한 구성을 제안한다.
컬러 스캔 백 라이트 구동을 행하는 백 라이트 유닛의 구성에 있어서, 광원으로부터의 빛에 의하여 혼색 영역이 형성되지 않기 위하여 빛이 이방적으로 넓어지도록 광학계를 광원과 확산 시트 사이에 설치하는 구성으로 한다. 구체적으로는 광원과 확산 시트 사이에 형성된 광학계에 의하여 단축 방향으로의 빛의 강도 분포가 좁아지도록 한다. 또한, 상기 광학계에 의하여 장축 방향으로의 빛의 강도 분포가 균일화되도록 한다. 그리고, 혼색 영역이 형성되는 단축 방향으로의 광원의 빛이 넓어지는 것을 억제하고, 또 장축 방향의 발광면에서의 휘도를 균일화시킬 수 있는 구성으로 한다.

Description

백 라이트 유닛, 표시 장치 및 전자 기기{BACKLIGHT UNIT, DISPLAY DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은, 백 라이트 유닛 및 상기 백 라이트 유닛을 갖는 표시 장치에 관한 것이다. 또한, 상기 백 라이트 유닛을 갖는 표시 장치를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
액정 표시 장치로 대표되는 표시 장치는, 텔레비전 수신기 등의 대형 표시 장치로부터 휴대 전화 등의 소형 표시 장치까지 보급이 진행되고 있다. 향후에는 부가 가치가 더 높은 제품이 요구될 것이므로 개발이 진행되고 있다. 근년에 들어, 지구 환경에 대한 관심이 높아지고 있으며, 모바일 기기의 편리성 향상 관점에서도 저소비 전력형 액정 표시 장치의 개발이 주목을 받고 있다.
저소비 전력형 표시 장치로서, 필드 시퀀셜 방식(색 순차 표시 방식, 시간 분할 표시 방식, 계시 가법 혼색 표시 방식(successive additive color mixing method)이라고도 불림)으로 표시를 행하는 표시 장치가 있다. 필드 시퀀셜 방식에 있어서는, 적색(이하, R라고 약기할 경우도 있음), 녹색(이하, G라고 약기할 경우도 있음), 청색(이하, B라고 약기할 경우도 있음)의 백 라이트의 점등을 시간적으로 전환시켜 RGB의 빛을 표시 패널에 공급하여 가법 혼색에 의하여 컬러 표시를 시인한다. 그러므로, 각 화소에 컬러 필터를 설치할 필요가 없기 때문에, 백 라이트로부터 투과되는 빛의 이용 효율을 높일 수 있어 저소비 전력화에 기여한다. 또한, 필드 시퀀셜 방식으로 표시를 행하는 표시 장치는 1개의 화소로 R, G, B를 표현할 수 있어 고정세화(高精細化)가 용이하다는 이점이 있다.
필드 시퀀셜 방식에 의한 구동에 있어서는 색 깨짐(color break라고도 함) 등 특유의 표시 불량 문제가 있다. 색 깨짐 문제는, 일정한 기간 내에서의 화상 신호의 기록 횟수를 늘림으로써 저감시킬 수 있다는 것이 알려져 있다.
특허문헌 1 및 비특허문헌 1에서는, 일정한 기간 내에서의 화상 신호의 기록 횟수를 늘리기 위하여, 필드 시퀀셜 방식으로 표시를 행하는 액정 표시 장치의 표시 영역을 복수의 영역으로 분할하고, 대응하는 백 라이트 유닛도 복수의 영역으로 분할하는 구성에 대하여 개시되어 있다.
일본국 특개2006-220685호 공보
Wen-Chih Tai, 외 6명, Field Sequential Color LCD-TV Using Multi-Area Control Algorithm, SID'08 DIGEST, pp. 1092-1095
특허문헌 1 및 비특허문헌 1에 개시된 구성에서는 표시 영역이 상이한 색깔의 화상 신호가 공급되는 복수의 영역으로 분할되어 필드 시퀀셜 방식의 구동이 행해진다. 그리고 표시 영역의 복수의 영역에 대응하는 백 라이트 유닛도 복수의 영역으로 분할되고, 백 라이트 유닛의 인접하는 영역에서 상이한 색깔로 발광이 행해진다. 이 때 백 라이트 유닛에 있어서 인접하는 영역으로부터 발광하는 상이한 색깔의 빛이 표시 영역에서 인접하는 영역으로 누설되는 것으로 인한 표시 불량이 일어나 버린다.
또한, 상기 표시 불량은, 백 라이트 유닛에서의 상이한 색깔의 빛이 혼색하여 시인되는 것이므로 이하에서는 혼색 문제라고 부르기로 한다. 또한, 표시 영역을, 인접하는 영역이 서로 상이한 색깔의 화상 신호가 공급되는 복수의 영역으로 분할하고, 또 표시 영역의 복수의 영역에 대응하는 백 라이트 유닛의 광원부도 복수의 광원 영역으로 분할되어 필드 시퀀셜 방식에 의한 구동을 행하는 경우의 백 라이트 유닛의 구동을 컬러 스캔 백 라이트 구동(또는 스캔 백 라이트 구동)이라고 부르기로 한다. 컬러 스캔 백 라이트 구동에서는 복수의 광원 영역에서 인접하는 광원 영역에 있어서 상이한 색깔로 광원의 발광이 행해진다.
도 9(A) 내지 도 9(C)를 사용하여 혼색 문제에 대하여 설명한다. 도 9(A)는 백 라이트 유닛의 구성에 대하여 도시한다. 도 9(A)는 백 라이트 유닛(900)으로서 광원부(901), 발광면(902) 및 확산 시트(903)를 도시한다. 또한, 발광면(902)이란, 광원부(901)로부터의 빛이 확산 시트(903)를 투과하여 표시 영역으로 사출될 때에 복수의 영역으로 분할되는 모양을 모식적으로 나타낸 것이며, 실제로는 확산 시트(903)의 표면에 상당하는 것이다.
또한, 도 9(A)에서 도시하지 않았지만, 백 라이트 유닛(900)에는 표시 소자를 갖는 소자 기판이 중첩하여 형성된다. 소자 기판은, 예를 들어 액정 표시 장치의 경우, 표시 소자인 액정 소자에 의한 백 라이트 유닛으로부터의 빛의 투과 또는 비투과를 제어하기 위한 트랜지스터가 매트릭스 형상으로 형성된 영역을 갖고, 상기 영역이 표시 영역으로서 기능하는 것이다.
도 9(A)에 도시한 광원부(901)에는 가법 혼색에 의하여 백색이 얻어지는 색깔의 조합이 되는 광원(911)이 매트릭스 형상으로 복수 형성된다. 또한, 광원부(901)에 있어서 표시 영역의 복수의 영역에 대응하는 복수의 광원 영역을 제 1 광원 영역(912), 제 2 광원 영역(913) 및 제 3 광원 영역(914)으로서 예시한다. 또한, 광원부(901)에 있어서 광원(911)의 가법 혼색에 의하여 백색이 얻어지는 조합의 광원으로서 적색(R)의 발광 다이오드(915), 녹색(G)의 발광 다이오드(916) 및 청색(B)의 발광 다이오드(917)를 예시한다.
도 9(A)에 도시한 발광면(902)에는 광원부(901)에 있어서의 제 1 광원 영역(912), 제 2 광원 영역(913) 및 제 3 광원 영역(914)에 대응하는 영역으로서 제 1 영역(921), 제 2 영역(922) 및 제 3 영역(923)을 도시한다. 발광면(902)에서는, 예를 들어 제 1 광원 영역(912)이 적색(R)의 발광 다이오드(915)의 점등, 제 2 광원 영역(913)이 녹색(G)의 발광 다이오드(916)의 점등, 제 3 광원 영역(914)이 청색(B)의 발광 다이오드(917)의 점등으로 함으로써, 제 1 영역(921)이 적색의 발광, 제 2 영역(922)이 녹색의 발광, 제 3 영역(923)이 청색의 발광을 얻는다.
다음에, 도 9(B)는 발광면(902)에서의 제 1 영역(921), 제 2 영역(922) 및 제 3 영역(923)을 도시하고, 직사각형인 각 영역에 있어서 장축 방향(931), 단축 방향(932)을 도시한다.
도 9(A)에 있어서의 광원(911)으로부터 사출되는 빛은, 상기 빛의 강도 분포가 등방적으로 넓어지고, 또 확산 시트(903)에 의하여 보다 균일하게 넓어져 발광면(902)에서 제 1 영역(921), 제 2 영역(922) 및 제 3 영역(923)을 형성한다. 따라서, 도 9(C)에 모식적으로 도시한 바와 같이, 제 1 영역(921), 제 2 영역(922) 및 제 3 영역(923)의 경계에서는 혼색 영역(941)이 형성되어 버린다. 광원부(901)에서의 광원(911)의 단축 방향(932)의 배치 개수를 장축 방향(931)의 배치 개수보다 삭감하여도 광원(911)으로부터 사출되는 빛이 등방적으로 넓어지기 때문에 혼색 영역(941)은 형성되어 버린다.
또한, 여기서 말하는 빛의 강도란, 광원으로부터 사출되는 빛의 단위 면적당의 광속(光束)에 상당한다. 빛의 강도는 광원에서 떨어진 경우에 광학계에 의한 보정을 받지 않으면 광원을 중심으로 등방적으로 넓어져 정규 분포(가우스 분포)에 의거한 분포(프로파일)로 감쇠되는 것이다.
또한 분포란, 광원을 중심으로 한 빛의 강도의 장축 방향(931)(또는 단축 방향(932))의 단면에서의 상태에 상당한다. 빛의 강도의 분포는, 광원으로부터 등방적으로 넓어지기 때문에 빛은 장축 방향이든 단축 방향이든 특별히 보정을 받지 않으면 광원에서의 거리가 떨어짐으로써 강도가 작아지는 것이다.
또한, 도 9(C)에 도시한 혼색 영역(941)이 될 수 있는 영역에 대응하는 광원부(901)에 있어서 제 1 광원 영역(912), 제 2 광원 영역(913) 및 제 3 광원 영역(914)의 광원(911)을 미리 소등시켜 놓음으로써 혼색 영역(941)으로 인한 표시 불량을 저감시킬 수도 있다. 이 경우, 광원(911)을 미리 소등시켜 놓은 영역에 있어서, 상기 소등시켜 놓은 영역에 인접하는 광원(911)으로부터의 빛이 누설되어 버린다. 또한, 혼색 영역(941)을 없애기 위하여 혼색 영역(941)에 대응하는 광원(911)을 소등시키는 구성은, 광원(911)의 일부분을 소등시키는 것으로 인한 휘도의 저하가 우려되어 바람직하지 않다. 따라서, 혼색 영역(941)에 대응하는 광원(911)을 소등시키는 구성에서는 다른 표시 불량이 일어나 버려 혼색 문제로 인한 표시 불량을 해결하기에는 달할 수 없다.
그래서 본 발명의 일 형태는, 컬러 스캔 백 라이트 구동을 행하는 백 라이트 유닛의 구성에서 혼색 문제를 저감시킬 수 있는 신규한 구성을 제안하는 것을 과제 중 하나로 한다.
본 발명의 일 형태는, 컬러 스캔 백 라이트 구동을 행하는 백 라이트 유닛의 구성에 있어서, 광원으로부터의 빛에 의하여 혼색 영역이 형성되지 않기 위하여 빛이 이방적으로 넓어지도록 광학계가 광원과 확산 시트 사이에 형성된 구성으로 한다. 구체적으로는, 광원과 확산 시트 사이에 형성된 광학계에 의하여 단변 방향(단축 방향)으로의 빛의 강도 분포가 좁아지도록 한다. 또한, 상기 광학계에 의하여 장변 방향(장축 방향)으로의 빛의 강도 분포가 균일화되도록 한다. 또한, 혼색 영역이 형성되는 단축 방향에 대하여 광원의 빛이 넓어지는 것을 억제하고, 또 장축 방향의 발광면에서의 휘도를 균일화시킬 수 있는 구성으로 한다.
본 발명의 일 형태는, 표시 소자를 갖는 소자 기판에 중첩하여 형성된, 복수색의 광원이 매트릭스 형상으로 형성된 광원부를 갖는 백 라이트 유닛에 있어서, 광원부는 복수의 띠 형상의 광원 영역으로 분할되고, 상기 복수의 광원 영역 각각은 소자 기판을 향하여 상이한 색깔의 빛을 사출함으로써 소자 기판에 띠 형상으로 분할된 상이한 색깔의 표시 영역을 형성하고, 소자 기판과 광원부 사이에는, 광원이 사출하는 빛을, 띠 형상으로 분할된 상이한 색깔의 표시 영역 중 어느 하나의 단축 방향에 대하여 빛의 강도 분포를 좁히기 위한 광학계를 구비한 백 라이트 유닛이다.
본 발명의 일 형태는, 표시 소자를 갖는 소자 기판에 중첩하여 형성된 복수색의 광원이 매트릭스 형상으로 형성된 광원부를 갖는 백 라이트 유닛에 있어서, 광원부는 복수의 띠 형상의 광원 영역으로 분할되고, 상기 복수의 광원 영역 각각은 소자 기판을 향하여 상이한 색깔의 빛을 사출함으로써 소자 기판에 띠 형상으로 분할된 상이한 색깔의 표시 영역을 형성하고, 소자 기판과 광원부 사이에는, 광원이 사출하는 빛을, 띠 형상으로 분할된 상이한 색깔의 표시 영역 중 어느 하나의 단축 방향에 대하여는 빛의 강도 분포를 좁히고, 또 장축 방향에 대하여는 빛의 강도 분포를 균일화시키기 위한 광학계를 구비한 백 라이트 유닛이다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 광학계는 렌티큘러 렌즈인 백 라이트 유닛이라도 좋다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 광원부는 광학계와, 광학계에 의하여 강도가 보정된 빛을 확산시키기 위한 확산 시트를 사이에 두고 소자 기판에 중첩하여 형성되는 백 라이트 유닛이라도 좋다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 복수의 광원 영역에는 각각 컬러 표시를 행하기 위한 복수색 중 어느 하나가 대응하고, 인접하는 광원 영역이 서로 상이한 색깔이 되는 백 라이트 유닛이라도 좋다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 컬러 표시를 행하기 위한 복수색은, 적색, 녹색 및 청색인 백 라이트 유닛이라도 좋다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 컬러 표시를 행하기 위한 복수색은 적색, 녹색 및 청색에 시안 색, 마젠타 색 또는 황색을 더한 백 라이트 유닛이라도 좋다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 광원은 발광 다이오드인 백 라이트 유닛이라도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 컬러 스캔 백 라이트 구동을 행하는 백 라이트 유닛의 구성에 있어서, 혼색 문제를 저감시킬 수 있다. 또한, 혼색 문제를 저감시킴과 함께, 장축 방향의 발광면에서의 휘도를 균일화시킬 수 있다.
도 1(A) 내지 도 1(C)는 본 발명의 일 형태에 있어서의 모식도.
도 2(A) 내지 도 2(D)는 본 발명의 일 형태에 있어서의 모식도.
도 3(A) 내지 도 3(C)는 본 발명의 일 형태에 있어서의 모식도.
도 4(A) 내지 도 4(C)는 본 발명의 일 형태에 있어서의 모식도.
도 5는 본 발명의 일 형태에 있어서의 블록도.
도 6(A1) 및 도 6(A2)는 본 발명의 일 형태에 있어서의 상면도이고, 도 6(B)는 본 발명의 일 형태에 있어서의 단면도.
도 7은 본 발명의 일 형태에 있어서의 단면도.
도 8(A) 내지 도 8(D)는 본 발명의 일 형태에 있어서의 전자 기기를 설명하는 도면.
도 9(A) 내지 도 9(C)는 본 발명의 일 형태에 있어서의 과제를 설명하는 도면.
도 10은 실시예에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 11(A) 내지 도 11(C)는 실시예에 대하여 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다. 다만, 본 발명은 많은 다른 형태로 실시할 수 있으며, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 벗어남 없이 그 형태 및 상세한 내용을 다양하게 변경 할 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것이 아니다. 또한, 이하에 설명하는 본 발명의 구성에 있어서, 같은 것을 가리키는 부호는 상이한 도면 간에서 공통된 것으로 한다.
또한, 각 실시형태의 도면 등에서 나타내는 각 구성의 크기, 층의 두께, 또는 영역은, 명확화를 위하여 과장하여 표기하는 경우가 있다. 따라서, 반드시 그 스케일에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용하는 제 1, 제 2, 제 3 내지 제 n(n은 자연수임)이라는 용어는, 구성 요소가 혼동되는 것을 피하기 위하여 붙이는 것이며, 수(數)적으로 한정하는 것은 아니다.
(실시형태 1)
우선, 백 라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 모식도를 도 1(A)에 나타낸다. 도 1(A)에 백 라이트 유닛(100)으로서 광원부(101), 발광면(102), 확산 시트(103) 및 광학계(104)를 도시한다. 또한 발광면(102)이란, 광원부(101)로부터의 빛이 확산 시트(103) 및 광학계(104)를 투과하여 표시 영역으로 사출될 때에 복수의 영역으로 분할되는 모양을 모식적으로 나타낸 것이며, 실제로는 확산 시트(103)의 표면에 상당하는 것이다.
또한, 도 1(A)에 도시하지는 않았지만, 백 라이트 유닛에는 표시 소자를 갖는 소자 기판, 즉 표시 영역이 중첩하여 형성된다. 소자 기판은, 예를 들어 액정 표시 장치의 경우, 표시 소자인 액정 소자에 의한 백 라이트 유닛으로부터의 빛의 투과 또는 비투과를 제어하기 위한 트랜지스터가 매트릭스 형상으로 형성된 영역을 갖고, 상기 영역이 표시 영역으로서 기능한다. 또한, 표시 소자로서 빛의 투과 또는 비투과를 제어하는 소자이면 좋은 것이므로 액정 소자 외에도 예를 들어, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자를 사용하여도 좋다. 또한 소자 기판은, 백 라이트 유닛으로부터 사출되는 빛이 투과하도록 투광성을 갖는 기판인 것이 요구된다.
또한, 본 명세서에서는, 소자 기판의 뒷면에 배치되는 백 라이트 유닛(100)으로부터 사출되는 빛이 소자 기판 위의 표시 소자를 투과하여 시인되는 구성인 것으로 설명한 것이다. 따라서, 본 실시형태에서는 백 라이트 유닛(100)을 '백 라이트'라고 하여 설명하였지만, 빛을 사출하는 광원의 배치에 따라 '프론트 라이트', '사이드 라이트'라고 하는 경우도 있다.
도 1(A)에 도시한 광원부(101)에는 가법 혼색에 의하여 백색이 얻어지는 색깔의 조합이 되는 복수의 광원으로 이루어지는 광원(111)이 매트릭스 형상으로 복수 형성된다. 또한, 광원부(101)에 있어서 발광면(102)의 복수의 영역에 대응하는 복수의 광원 영역을 제 1 광원 영역(112), 제 2 광원 영역(113) 및 제 3 광원 영역(114)으로서 예시한다. 또한, 광원부(101)에 있어서 광원(111)의 가법 혼색에 의하여 백색이 얻어지는 조합인 광원으로서 적색(R)의 발광 다이오드(115), 녹색(G)의 발광 다이오드(116) 및 청색(B)의 발광 다이오드(117)를 예시한다.
광원(111)은 컬러 표시를 행하기 위한 색깔의 조합에 의한 발광을 행하는 소자이면 좋다. 또한, 발광 다이오드(115) 내지 발광 다이오드(117)에는 RGB의 발광 다이오드를 사용하는 구성을 나타내며, 그 외에, 유기 EL 소자 등을 사용할 수 있다. 또한, 광원(111)은 빛을 확산시키기 위한 확산재가 혼입된 에폭시 수지 등에 봉입하여 형성되는 구성으로 함으로써, 빛이 넓어지는 각도를 향상시킬 수 있다.
또한, 매트릭스 형상으로 배치된 광원(111)은 반드시 매트릭스 형상으로 배치될 필요는 없고, 광원부(101)에 있어서 적색(R)의 발광 다이오드(115), 녹색(G)의 발광 다이오드(116) 및 청색(B)의 발광 다이오드(117)가 배치되어 컬러 스캔 백 라이트 구동을 행할 수 있으면 광원(111)의 배치를 적절히 변경시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 광원(111)을 RGB의 3색인 것으로 하여 설명하였지만, 다른 종류의 색깔을 조합하여도 좋다. 예를 들어, RGB의 3색에 더하여 황색, 마젠타 색, 또는 시안 색의 발광 다이오드 등을 사용하여도 좋다. 또한, RGB의 3색에 더하여 백색의 발광 다이오드를 조합할 수 있다.
도 1(A)에 도시한 발광면(102)에는, 컬러 스캔 백 라이트 구동을 설명하기 위하여 광원부(101)의 제 1 광원 영역(112), 제 2 광원 영역(113) 및 제 3 광원 영역(114)에 대응하는 영역으로서 제 1 영역(121), 제 2 영역(122) 및 제 3 영역(123)을 도시한다. 발광면(102)에서는 예를 들어, 어느 기간에서 제 1 광원 영역(112)이 적색(R)의 발광 다이오드(115)의 점등, 제 2 광원 영역(113)이 녹색(G)의 발광 다이오드(116)의 점등, 제 3 광원 영역(114)이 청색(B)의 발광 다이오드(117)의 점등이 동시에 행해짐으로써, 제 1 영역(121)으로 적색의 발광, 제 2 영역(122)이 녹색의 발광, 제 3 영역(123)이 청색의 발광을 얻는다. 또한, 제 1 영역(121) 내지 제 3 영역(123)에 있어서의 각 색깔의 발광은 컬러 스캔 백 라이트 구동으로는 경시적으로 변화되는 구성이 된다.
또한, 도 1(A)에 도시한 바와 같이, 제 1 광원 영역(112) 내지 제 3 광원 영역(114)은 광원부(101)를 광원부(101)의 장변 방향으로 평행하게 연장되는 방향으로 복수의 띠 형상의 영역이 되도록 분할된 것이다. 즉, 광원부(101)의 장변 방향과 제 1 광원 영역(112) 내지 제 3 광원 영역(114)의 장변 방향은 일치하다. 마찬가지로, 제 1 영역(121) 내지 제 3 영역(123)도 제 1 광원 영역(112) 내지 제 3 광원 영역(114)에 맞추어 복수의 띠 형상의 영역으로 분할된 것이다. 즉, 발광면(102)의 장변 방향과 제 1 영역(121) 내지 제 3 영역(123)의 장변 방향은 일치하고, 제 1 광원 영역(112) 내지 제 3 광원 영역(114)의 장변 방향과 제 1 영역(121) 내지 제 3 영역(123)의 장변 방향도 일치하다. 제 1 광원 영역(112) 내지 제 3 광원 영역(114)이 각각 광원(111)에서의 색깔의 점등을 상이하게 함으로써, 제 1 영역(121) 내지 제 3 영역(123)이 상이한 색깔의 발광을 하게 된다.
또한, 발광면(102)의 제 1 영역(121) 내지 제 3 영역(123)은 백 라이트 유닛(100)에 중첩하여 형성된 표시 소자를 갖는 소자 기판의 표시 영역에 대응하는 것이다. 즉, 소자 기판의 표시 영역도 제 1 영역(121) 내지 제 3 영역(123)과 마찬가지로 표시 영역의 장변 방향으로 평행하게 연장되는 복수의 띠 형상의 영역으로 분할된다. 그리고, 소자 기판에서의 띠 형상으로 분할된 표시 영역은 각각 상이한 색깔의 광원에 대응한 화상 신호에 의하여 제어된다.
확산 시트(103)는 입사되는 빛을 확산시키기 위한 시트이면 좋고, 일례로서 빛을 확산시키기 위한 수지 등이 표면에 도포된 시트를 사용하면 좋다. 또한, 광원부(101)와 발광면(102) 사이에 확산 시트(103)가 복수 설치된 구성으로 하여도 좋다. 또한, 복수 설치된 확산 시트(103) 사이를 에폭시 수지 또는 공기 등으로 충전함으로써, 빛을 확산시킬 수도 있다.
광학계(104)는, 광원(111)으로부터 사출되는 빛의 강도 분포를 가공하기 위하여 형성된다. 구체적으로 말하면, 광학계(104)는 광원(111)으로부터 사출되는 빛 중 한쪽의 방향으로의 빛의 강도 분포가 좁아지도록 빛의 강도 분포를 가공하는 것이다.
또한, 여기서 말하는 빛의 강도란, 광원으로부터 사출되는 빛의 단위 면적당의 광속(光束)에 상당한다. 빛의 강도는 광원에서 떨어진 경우에 광학계에 의한 보정을 받지 않으면 광원을 중심으로 등방적으로 넓어져 정규 분포(가우스 분포)에 의거한 분포(프로파일)로 감쇠되는 것이다.
여기서 도 1(A)에 도시한 광학계(104)에 대하여 설명하기 위하여, 도 1(B)에서는 발광면(102)에 있어서의 제 1 영역(121), 제 2 영역(122) 및 제 3 영역(123)을 도시하고, 직사각 형상의 각 영역에 있어서 장축 방향(131), 단축 방향(132)을 도시한다.
또한 분포란, 광원을 중심으로 한 빛의 강도의 장축 방향(131)(또는 단축 방향(132))의 단면에서의 모양에 상당한다. 빛의 강도 분포는 광원으로부터 등방적으로 넓어지기 때문에 장축 방향이든 단축 방향이든 특별히 보정을 받지 않으면 광원으로부터의 거리가 떨어짐으로써 강도가 작아지는 것이다.
도 1(A)에 도시한 광학계(104)는, 도 1(B)의 설명과 함께 말하면, 광원(111)으로부터 사출되는 빛을, 띠 형상으로 분할된 상이한 색깔의 표시 영역 중 어느 하나의 단축 방향(132)에 대하여 빛의 강도 분포를 좁히도록 가공하는 것이다. 또한, 도 1(A)에 도시한 광학계(104)는, 장축 방향(131)으로의 빛의 강도 분포를 균일화시키도록 가공함으로써, 이방적으로 확산 시트(103)를 향하여 빛을 사출시키기 위한 것이다.
즉, 제 1 광원 영역(112)으로부터 사출되는 빛은 확산 시트(103)에 입사하기 전에 광학계(104)에 의하여 도 1(C)에 도시한 바와 같이, 장축 방향(131)에 있어서 분포(141)로 가공되고, 단축 방향(132)에 있어서 분포(142)로 가공된다. 제 2 광원 영역(113) 및 제 3 광원 영역(114)으로부터 사출되는 빛도 제 1 광원 영역(112)으로부터 사출되는 빛과 마찬가지로 가공된다.
제 1 광원 영역(112) 내지 제 3 광원 영역(114)으로부터 사출되는 빛은, 장축 방향(131)에 있어서 균일한 빛이 요구되기 때문에, 장축 방향(131)에 대하여 빛의 강도 분포가 넓어지도록 광학계에 의한 가공이 요구된다. 한편, 제 1 광원 영역(112) 내지 제 3 광원 영역(114)으로부터 사출되는 빛은 혼색 영역의 형성을 억제하기 위하여 단축 방향(132)에 대하여 빛의 강도 분포가 좁아지도록 광학계에 의한 가공이 요구된다. 도 1(C)에 도시한 바와 같이, 빛의 강도 분포에 있어서의 단축 방향(132)으로의 빛의 강도 분포(142)의 하측 부분이 넓어지지 않도록 빛의 강도 분포를 좁힘으로써, 혼색 영역의 형성을 억제할 수 있다. 또한, 도 1(C)에 도시한 바와 같이, 빛의 강도 분포에 있어서의 장축 방향(131)으로의 빛의 강도 분포(141)의 하측 부분이 넓어지도록 빛의 강도 분포를 넓힘으로써, 광원 영역에서의 빛의 강도의 균일화를 도모할 수 있다.
그래서, 컬러 스캔 백 라이트 구동을 행하는 백 라이트 유닛의 구성에서 혼색 문제를 저감시킬 수 있다. 또한, 혼색 문제를 저감시킴과 함께, 장축 방향의 발광면에서의 휘도를 균일화시킬 수 있다.
여기서 도 1(A)에 도시한 광학계(104)의 구체적인 일례에 대하여, 도 2(A)에 모식도를 나타낸다. 도 2(A)에 나타내는 모식도에서는 광학계(401)로서 장축 방향(131)으로 연장하여 형성된 실린드리컬 렌즈를 단축 방향에 복수 조합한 렌티큘러 렌즈(402)를 구비한 구성에 대하여 도시한다.
또한, 도 2(A)에는 광원부(101)와 확산 시트(103) 사이에 광학계(401)로서 렌티큘러 렌즈(402)를 1장 설치하는 구성을 나타내었지만, 복수의 렌즈를 조합하여 상기 구성과 마찬가지로 빛의 강도 분포의 가공을 행할 수 있다.
또한, 도 2(B)는 도 2(A)에 도시한 모식도에서의 장축 방향(131)의 단면도에 대하여 나타낸 것이고, 광원(111)으로부터 사출되는 빛을 실선을 사용함으로써, 가시화하여 도시한 것이다. 도 2(B)에 도시한 바와 같이, 광원(111)으로부터 사출되는 빛은 렌티큘러 렌즈로 구성된 광학계(401)에 의한 보정 없이 확산 시트(103)를 향하여 사출된다. 즉, 광원(111)으로부터의 빛은 광원에서의 거리에 따라 등방적으로 넓어진다.
한편, 도 2(C)는 도 2(A)에 도시한 모식도에서의 단축 방향(132)의 단면도에 대하여 나타낸 것이고, 광원(111)으로부터 사출되는 빛을 실선을 사용함으로써, 가시화하여 도시한 것이다. 도 2(C)에 도시한 바와 같이, 광원(111)으로부터 사출되는 빛은, 렌티큘러 렌즈로 구성된 광학계(401)에 의하여 단축 방향(132)에 있어서 영역(411)만큼 좁아진다. 즉, 단축 방향(132)에 있어서 도 2(C) 중의 영역(411)만큼 빛의 강도 분포가 좁아지는 것이다. 또한, 광학계(401)가 설치되지 않고 광원(111)으로부터의 빛이 광원(111)에서의 거리에 따라 등방적으로 넓어지는 모양을 도 2(C)에 파선으로 도시하며, 이 경우, 도 2(C) 중의 영역(411)은 상이한 색깔의 빛의 혼색에 의한 혼합 영역이 발생하는 영역이 된다.
다음에, 광원(111)에서의 적색(R)의 발광 다이오드(115), 녹색(G)의 발광 다이오드(116) 및 청색(B)의 발광 다이오드(117)로부터 사출되는 빛을 실선을 사용하여 나타내고, 상기 빛이 렌티큘러 렌즈로 구성된 광학계(401)에 의하여 단축 방향(132)에 있어서 확산 시트(103) 위에 중첩되지 않는 모식도를 도 2(D)에 도시한다. 도 2(C)에서도 설명한 바와 같이, 광원(111)의 각 색깔의 발광 다이오드로부터 사출되는 빛은 렌티큘러 렌즈로 구성된 광학계(401)에 의하여 단축 방향(132)에 대하여 좁아진다. 즉, 단축 방향(132)에 대하여 각 색깔의 발광 다이오드로부터 사출되는 빛의 강도 분포가 좁아진다. 그러므로 혼색 영역이 형성되지 않고, 또 빛이 조사되는 영역에서의 빛의 강도를 높일 수 있다.
또한, 도 2(D)에는 광학계(401)가 설치되지 않고 광원(111)의 각 색깔의 발광 다이오드로부터 사출되는 빛이 등방적으로 넓어지는 경우에 대하여 파선으로 나타낸다. 도 2(C)에서도 설명한 바와 같이, 광학계(401)가 설치되지 않는 경우, 각 광원으로부터 사출되는 빛이 중첩되는 것으로 인하여 혼색 영역이 생겨 도 2(D) 중의 영역(421)이 적색(R)의 발광 다이오드(115), 녹색(G)의 발광 다이오드(116) 및 청색(B)의 발광 다이오드(117)로부터 사출되는 빛의 혼색에 의한 혼합 영역이 된다.
상술한 도 2(B) 내지 도 2(D)를 보면 알 수 있듯이, 광학계(401)를 설치함으로써 단축 방향으로의 빛의 강도 분포를 좁힐 수 있고, 혼합 영역이 형성되는 것을 저감시킬 수 있다.
또한, 광학계(401)에 의하여 좁아지는 빛의 강도는 제 1 영역(121), 제 2 영역(122) 및 제 3 영역(123) 중 어느 하나에서의 단축 방향(132)의 길이에 따라, 광학계(401)와 광원(111)의 거리, 또는 광학계(401)와 확산 시트(103)의 거리를 적절히 조정하여 설계하면 좋다.
또한, 도 2(A) 및 도 2(B)에서의 광학계(401)의 실린드리컬 렌즈로서, 빛을 다르게 분산하는 렌즈를 조합한 아크로마틱 렌즈를 사용하는 구성으로 하여도 좋다. 아크로마틱 렌즈를 사용함으로써, 광원에서 RGB의 광원에 따라 파장이 다른 것으로 인하여 렌즈의 초점 거리가 변동되는 것을 저감시킬 수 있다.
다음에, 광학계(104)에 의한 광원으로부터의 빛의 강도 분포의 가공에 대하여 도 3(A) 내지 도 4(C)를 사용하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3(A), 도 3(B)는 광원(111) 중 하나와, 광원으로부터 사출되는 빛의 강도 분포의 모식도를 도시한 것이다. 또한, 도 3(A)는 광원부와 확산 시트 사이에 광학계가 구비되지 않는 경우에서의 광원으로부터 사출되는 빛의 강도 분포의 모식도를 도시한 것이다. 또한, 도 3(B)는 광원부와 확산 시트 사이에 광학계가 구비되는 경우에서의 광원으로부터 사출되는 빛의 강도 분포의 모식도를 도시한 것이다.
도 3(A)는 광원(111)에서의 적색(R)의 발광 다이오드(115), 녹색(G)의 발광 다이오드(116) 및 청색(B)의 발광 다이오드(117) 중 어느 하나가 점등됨으로써 등방적으로 넓어지는 빛의 강도의 모식도를 도시한 것이다. 또한, 도 3(A)는, 광원(111)에서의 장축 방향(201), 단축 방향(202)을 도시한다. 구체적으로는, 도 3(A)는 빛의 강도(203) 내지 강도(205)가 장축 방향(201) 및 단축 방향(202)에 대하여 원환 형상으로 넓어지는 모양을 모식적으로 나타낸 것이다. 또한, 도 3(A)에 나타내는 빛의 강도(203) 내지 강도(205)는 같은 빛의 강도의 점을 연결하여 빛의 강도 분포를 등고선 형상으로 도시한 것이다.
도 3(B)는 광원(111)에서의 적색(R)의 발광 다이오드(115), 녹색(G)의 발광 다이오드(116) 및 청색(B)의 발광 다이오드(117) 중 어느 하나가 점등됨으로써 이방적으로 넓어지는 빛의 강도의 모식도를 도시한 것이다. 또한, 도 3(B)는, 광원(111)에서의 장축 방향(211), 단축 방향(212)을 도시한다. 구체적으로는, 도 3(B)는 빛의 강도(213) 내지 강도(215)가 광학계에 의하여 장축 방향(211)에 대하여 빛의 강도(213) 내지 강도(215)의 간격이 벌어지고, 단축 방향(212)에 대하여 빛의 강도(213) 내지 강도(215)의 간격이 좁아져 타원형이 되는 모양을 모식적으로 나타낸 것이다. 또한, 도 3(B)에 나타내는 빛의 강도(213) 내지 강도(215)는 같은 빛의 강도의 점을 연결하여 빛의 강도 분포를 등고선 형상으로 도시한 것이다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태의 구성에 있어서의 광학계는 장축 방향에 대하여 빛의 강도를 균일화시키도록 배치되고, 단축 방향에 대하여 빛의 강도를 좁히는 것이다. 즉, 광원(111)으로부터 사출되는 빛은 확산 시트(103)에 입사하기 전에 본 실시형태의 구성에 의한 광학계(104)에 의하여 도 3(B)에 도시한 바와 같이 가공되는 것이다.
구체적으로 설명하기 위하여 도 3(C)에는 광학계가 구비되지 않은 구성에서의 빛의 강도 분포(장축 방향(201)의 분포(221) 및 단축 방향(202)의 분포(222) : 도 3(C) 중의 왼 쪽) 및 광학계가 구비되는 구성에서의 빛의 강도 분포(장축 방향(211)의 분포(223) 및 단축 방향(212)의 분포(224) : 도 3(C) 중의 오른 쪽)를 도시한다. 또한, 도 3(C) 중에 있어서 X축은 장축 방향을 가리키고, Y축은 단축 방향을 가리키는 것이다.
도 3(C)의 광학계의 유무에 따른 광원으로부터의 빛의 강도 분포를 보면 알 수 있듯이, 본 실시형태에 있어서의 광학계는 각 광원으로부터 단축 방향(202) 및 단축 방향(212)으로의 빛의 강도 분포를 분포(222)에서 분포(224)로 좁히는 것이다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 광학계는 각 광원으로부터 장축 방향(201) 및 장축 방향(211)으로의 빛의 강도 분포를 분포(221)에서 분포(223)로 넓히는 것이다. 또한, 도 3(C)에는 분포(221)와 분포(223)를 같은 사이즈로 나타내지만, 분포(223)의 하측이 넓어지도록 가공하는 것이 바람직하다.
다음에, 도 3(A) 내지 도 3(C)에서 설명한 광원 하나하나의 빛의 강도 분포를 광원부 전체로서 생각한 경우에 대하여 도 4(A) 내지 도 4(C)를 사용하여 설명한다.
도 4(A)는, 도 3(A)에 도시한 광원부와 확산 시트 사이에 광학계가 구비되지 않은 경우의 광원부의 모식도를 도시한다. 도 4(A)는, 도 3(A)와 마찬가지로 광학계가 배치되지 않기 때문에 빛의 강도(301)의 분포가 원환 형상으로 넓어지는 모양을 나타낸다.
도 4(B)는, 도 3(B)에 도시한 광원부와 확산 시트 사이에 광학계가 구비되는 경우의 광원부의 모식도를 도시한다. 도 4(B)는, 도 3(B)와 마찬가지로 광학계가 배치되기 때문에 빛의 강도(302)의 분포가 타원형으로 넓어지는 모양을 나타낸다. 도 4(B)에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 구성에 있어서의 광학계는, 광원으로부터 사출되는 빛을, 장축 방향에 대하여 빛의 강도를 균일화시키고, 단축 방향에 대하여 빛의 강도를 좁히도록 배치되는 것이다.
구체적으로 설명하기 위하여, 도 4(C)에 광원 하나하나의 빛의 강도 분포를 광원부의 제 1 광원 영역(112)에서 본 경우에 있어서의 빛의 강도 분포(장축 방향(131)의 분포(141) 및 단축 방향(132)의 분포(142)), 및 광원 하나하나의 빛의 강도 분포(장축 방향(131)의 분포(223) 및 단축 방향(132)의 분포(224))를 나타낸다. 또한, 도 4(C) 중에 있어서 X축은 장축 방향을 가리키고, Y축은 단축 방향을 가리킨다. 즉, 도 4(C)에 도시한 도면에 있어서, 장축 방향(131)으로의 빛의 강도 분포(141)는 빛의 강도 분포(223)가 중첩됨으로써 실현된다. 또한, 단축 방향(132)으로의 빛의 강도 분포(142)는 빛의 강도 분포(224)가 중첩됨으로써 실현된다.
따라서, 장축 방향(131)에 대하여는 빛의 강도 분포(141)를 균일화시킬 수 있다. 또한, 단축 방향(132)에 대하여는 빛의 강도 분포(142)를 좁힘으로써 빛의 강도 분포의 하측이 넓어지는 것을 억제할 수 있어 혼색 영역에서의 혼색을 억제할 수 있다. 또한, 단축 방향(132)에 대하여는 광학계에 의하여 빛의 강도 분포(142)를 좁힘으로써 빛의 강도 분포의 하측이 넓어지는 것을 억제한 후에, 확산 시트에 의하여 빛의 강도 분포(142)를 균일화시킬 수 있다.
또한, 단축 방향(132)에 대하여 빛의 강도 분포(142)를 좁히는 것으로 인하여 빛의 강도 분포의 하측 부분이 흑색의 영역이 되는 경우가 있지만, 흑색의 영역의 면적을, 상기 영역에 대응하는 광원을 소등시키는 경우에 면적과 비교하여 작게 할 수 있으며, 표시에는 문제가 없다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에서 설명한 컬러 스캔 백 라이트 구동을 행하는 백 라이트 유닛의 구성은 혼색 문제를 저감시킬 수 있다. 또한, 혼색 문제를 저감시킴과 함께, 장축 방향의 발광면에서의 휘도를 균일화시킬 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 상기 백 라이트 유닛과 중첩하여 형성된 표시 소자를 갖는 소자 기판을 포함하는 표시 장치의 블록도에 대하여 설명한다. 또한, 소자 기판이 갖는 표시 소자가 액정 소자인 경우의 설명을 한다. 또한, 본 실시형태의 구성에 있어서 표시 소자는, 빛의 투과 또는 비투과를 제어하는 소자이면 좋은 것이므로 액정 소자 외에도 예를 들어, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자를 사용하여도 좋다.
도 5에 나타낸 블록도는 표시 제어 회로(501), 백 라이트 유닛(502) 및 소자 기판(503)을 도시한다.
도 5에 나타낸 블록도의 표시 제어 회로(501)에는 영상 제어 신호 및 화상 신호(도 5 중의 data)가 외부로부터 입력된다. 또한, 표시 제어 회로(501)는, 주사선 구동 회로(504) 및 데이터선 구동 회로(505)를 구동시키는 표시 구동 제어 회로(507)와, 백 라이트 유닛(502)을 구성하는 광원을 상기 화상 신호에 따라 점등시키기 위한 신호를 생성하는 백 라이트 구동 회로(508)를 갖는다.
도 5에 나타내는 블록도의 소자 기판(503)은 주사선 구동 회로(504)와 데이터선 구동 회로(505)와 표시 영역(506)을 갖는다.
또한, 반드시 표시 영역(506)과 동일한 기판 위에 주사선 구동 회로(504) 및 데이터선 구동 회로(505)를 갖는 구성으로 할 필요는 없다. 또한, 주사선 구동 회로(504)는, 표시 영역(506)의 복수의 화소 영역에서, 각 행의 화소를 각각 동시에 선택하여 구동시키는 방식에 있어서는 복수로 분할된 주사선 구동 회로를 구비하는 구성이 된다.
표시 구동 제어 회로(507)는 화상 신호를 바탕으로 표시 영역(506)에서의 표시를 행하기 위하여 소정의 타이밍에 주사선 구동 회로(504) 및 데이터선 구동 회로(505)를 구동시키는 회로이다. 또한, 백 라이트 구동 제어 회로(508)는 주사선 구동 회로(504) 및 데이터선 구동 회로(505)를 구동시키는 타이밍에 따라 백 라이트 유닛(502)을 제어하는 회로이다.
또한, 이 외에도 표시 제어 회로(501)는 입력되는 화상 신호를 조정 및/또는 변환시키기 위한 회로를 구비하는 구성도 가능하다. 구체적으로는, 입력되는 화상 신호data가 소정의 색깔의 신호의 화상 신호가 아닌 경우에 변환시키고, 색깔마다 감마 보정이나 휘도 변환 등의 화상 처리를 행하기 위한 회로를 구비하는 구성이 가능하다. 또한, 소정의 색깔의 화상 신호는 백 라이트 유닛이 갖는 광원의 색깔에 대응시킨 화상 신호이다.
이상의 설명과 같이, 본 실시형태의 구성을 상기 실시형태 1의 구성과 조합함으로써, 백 라이트부의 광원을 복수의 영역으로 분할하여 복수색의 점등을 행하는 경우, 광원 경계부의 색의 혼색을 저감시킬 수 있어 표시 품위를 향상시킬 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 상기 실시형태에서 설명한 백 라이트 유닛과 조합하여 사용되는 표시 소자를 갖는 소자 기판에 대하여 설명한다. 또한, 상기 실시형태에서 설명한 백 라이트 유닛과 본 실시형태에서 설명하는 액정 소자를 갖는 소자 기판을 조합하여 액정 표시 장치라고 부르기로 한다.
액정 표시 장치의 소자 기판의 외관 및 단면에 대하여, 도 6(A1), 도 6(A2) 및 도 6(B)를 사용하여 설명한다. 도 6(A1) 및 도 6(A2)는 제 1 기판(4001) 위에 형성되는 트랜지스터(4010), 트랜지스터(4011) 및 액정 소자(4013)를 제 2 기판(4006)과의 사이에 씰재(4005)로 밀봉한 패널의 상면도이며, 도 6(B)는 도 6(A1) 및 도 6(A2)의 M-N의 단면도에 상당한다.
씰재(4005)는 제 1 기판(4001) 위에 형성된 화소부(4002)와 주사선 구동 회로(4004)를 둘러싸도록 형성된다. 또한, 제 2 기판(4006)은 화소부(4002)와 주사선 구동 회로(4004) 위에 형성된다. 화소부(4002)와 주사선 구동 회로(4004)는, 제 1 기판(4001), 씰재(4005)와 제 2 기판(4006)에 의하여 액정층(4008)과 함께 밀봉된다.
또한, 도 6(A1)에서는, 제 1 기판(4001) 위의 씰재(4005)에 의하여 둘러싸인 영역과 다른 영역에, 별도 준비된 기판 위에 단결정 반도체막 또는 다결정 반도체막으로 형성된 신호선 구동 회로(4003)가 설치된다. 또한, 도 6(A2)는 신호선 구동 회로의 일부분을 제 1 기판(4001) 위에 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터로 형성하는 예이며, 제 1 기판(4001) 위에 신호선 구동 회로(4003b)가 형성되고, 또 별도 준비된 기판 위에 단결정 반도체막 또는 다결정 반도체막으로 형성된 신호선 구동 회로(4003a)가 설치된다.
또한, 별도 형성한 구동 회로의 접속 방법은, 특별히 한정되지 않고, COG법, 와이어 본딩법, 또는 TAB법 등을 사용할 수 있다. 도 6(A1)은 COG법으로 신호선 구동 회로(4003)를 설치하는 예이며, 도 6(A2)은 TAB법으로 신호선 구동 회로(4003)를 설치하는 예이다.
또한, 제 1 기판(4001) 위에 형성된 화소부(4002)와 주사선 구동 회로(4004)는 트랜지스터를 복수 갖는 것이고, 도 6(B)에는 화소부(4002)에 포함되는 트랜지스터(4010)와 주사선 구동 회로(4004)에 포함되는 트랜지스터(4011)를 예시한다. 트랜지스터(4010) 및 트랜지스터(4011) 위에는 절연층(4020) 및 절연층(4021)이 형성된다.
트랜지스터(4010) 및 트랜지스터(4011)는 특별히 한정되지 않아 다양한 트랜지스터를 적용할 수 있다. 트랜지스터(4010) 및 트랜지스터(4011)의 채널층은 실리콘(비정질 실리콘, 미결정 실리콘 또는 폴리 실리콘) 등의 반도체나 산화물 반도체를 사용할 수 있다.
또한, 제 1 기판(4001) 위에 화소 전극층(4030) 및 공통 전극층(4031)이 형성되고, 화소 전극층(4030)은 트랜지스터(4010)와 전기적으로 접속된다. 액정 소자(4013)는 화소 전극층(4030), 공통 전극층(4031) 및 액정층(4008)을 포함한다.
또한, 블루상을 나타내는 액정층(4008)을 갖는 액정 표시 장치에 있어서, 기판에 대략 평행한(즉, 수평인 방향) 전계를 발생시켜 기판과 평행한 면 내에서 액정 분자를 움직여 계조를 제어하는 방식을 사용할 수 있다. 이와 같은 방식으로서, 본 실시형태에서는 도 6(A1), 도 6(A2) 및 도 6(B)에 도시한 바와 같은 IPS(In Plane Switching) 모드에 사용되는 전극 구성을 적용하는 경우를 나타낸다. 또한, IPS 모드에 한정되지 않고, FFS(Fringe Field Switching) 모드에 사용되는 전극 구성을 적용할 수도 있다.
또한, 제 1 기판(4001), 제 2 기판(4006)으로서는 투광성을 갖는 유리, 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 플라스틱으로서는 폴리에테르 설폰(PES), 폴리이미드, FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics) 판, PVF(폴리비닐 플로라이드) 필름, 폴리에스테르 필름 또는 아크릴 수지 필름을 사용할 수 있다. 또한, PVF 필름이나 폴리에스테르 필름으로 알루미늄 포일을 끼운 구조의 시트를 사용할 수도 있다.
또한, 액정층(4008)의 막 두께(셀 갭)를 제어하기 위하여 형성되는 기둥 형상의 스페이서(4035)는 절연막을 선택적으로 에칭함으로써 형성할 수 있다. 또한, 기둥 형상의 스페이서(4035) 대신에 구형의 스페이서를 사용하여도 좋다.
도 6(A1), 도 6(A2) 및 도 6(B)에 있어서는 트랜지스터(4010) 및 트랜지스터(4011)의 상방을 덮도록 차광층(4034)이 제 2 기판(4006) 측에 형성된다. 차광층(4034)을 형성함으로써, 트랜지스터 특성의 안정화 효과를 높일 수 있다. 이 차광층(4034)은 제 1 기판(4001)에 형성되어도 좋다. 이 경우, 제 2 기판(4006) 측으로부터 자외선을 조사하여 고분자 안정화 처리를 행한 경우에 차광층(4034) 위의 액정도 블루상으로 고분자 안정화시킬 수 있다.
보호막으로서 기능하는 절연층(4020)으로 트랜지스터(4010) 및 트랜지스터(4011)를 덮는 구성으로 하여도 좋지만, 특별히 한정되지 않는다.
또한, 보호막은 대기중에서 부유하는 유기물이나 금속물, 수증기 등의 오염 불순물이 침입하는 것을 방지하기 위한 것이며, 치밀한 막인 것이 바람직하다. 보호막은 스퍼터링법을 사용하여 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 산화 질화 실리콘막, 질화 산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 질화 알루미늄막, 산화 질화 알루미늄막, 또는 질화 산화 알루미늄막의 단층, 또는 적층으로 형성하면 좋다.
또한, 보호막을 형성한 후에, 반도체층의 어닐링(300℃ 내지 400℃)을 행하여도 좋다.
화소 전극층(4030) 및 공통 전극층(4031)은 산화 텅스텐을 포함하는 인듐 산화물, 산화 텅스텐을 포함하는 인듐 아연 산화물, 산화 티타늄을 포함하는 인듐 산화물, 산화 티타늄을 포함하는 인듐 주석 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물, 산화 실리콘이 첨가된 인듐 주석 산화물 등의 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용할 수 있다.
또한, 화소 전극층(4030) 및 공통 전극층(4031)으로서 도전성 고분자(도전성 폴리머라고도 함)를 포함하는 도전성 조성물을 사용하여 형성할 수 있다.
또한, 별도 형성된 신호선 구동 회로(4003)와 주사선 구동 회로(4004) 또는 화소부(4002)에 주어지는 각종 신호 및 전위는 FPC(4018)로부터 공급된다.
또한, 트랜지스터는 정전기 등에 의하여 파괴되기 쉬우므로 게이트선 또는 소스선에 대하여 구동 회로 보호용의 보호 회로를 동일한 기판 위에 형성하는 것이 바람직하다. 보호 회로는 산화물 반도체를 사용한 비선형 소자를 사용하여 구성하는 것이 바람직하다.
도 6(A1), 도 6(A2) 및 도 6(B)에서는 접속 단자 전극(4015)이 화소 전극층(4030)과 동일한 도전막으로 형성되고, 단자 전극(4016)은 트랜지스터(4010) 및 트랜지스터(4011)의 소스 전극층 및 드레인 전극층과 동일한 도전막으로 형성된다.
접속 단자 전극(4015)은 이방성 도전막(4019)을 사이에 두고 FPC(4018)가 갖는 단자와 전기적으로 접속된다.
또한, 도 6(A1), 도 6(A2) 및 도 6(B)에는 신호선 구동 회로(4003)를 별도 형성하고 제 1 기판(4001)에 설치하는 예를 나타내었지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 주사선 구동 회로를 별도 형성하고 설치하여도 좋고, 신호선 구동 회로의 일부분 또는 주사선 구동 회로의 일부분만을 별도 형성하고 설치하여도 좋다.
도 7은 액정 표시 장치의 단면 구조의 일례이며, 소자 기판(2600)과 대향 기판(2601)이 씰재(2602)에 의하여 고착되고, 그 사이에 트랜지스터 등을 포함하는 소자층(2603) 및 액정층(2604)이 형성된다.
상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 백 라이트 유닛의 광원으로서 복수색으로 발광하는 발광 다이오드가 배치된다. 복수 종류의 발광색을 발광하는 발광 다이오드로서는 적색의 발광 다이오드(2910R), 녹색의 발광 다이오드(2910G) 및 청색의 발광 다이오드(2910B)가 배치된다.
대향 기판(2601)의 외부 쪽에는 편광판(2606)이 설치되고, 소자 기판(2600)의 외부 쪽에는 편광판(2607), 확산 시트(2613A) 및 광학계(2613B)가 배치된다. 광원은 적색의 발광 다이오드(2910R), 녹색의 발광 다이오드(2910G) 및 청색의 발광 다이오드(2910B)와 반사판(2611)에 의하여 구성되고, 회로 기판(2612)에 형성된 백 라이트 구동 제어 회로(2912)는 플렉시블 배선 기판(2609)에 의하여 소자 기판(2600)의 배선 회로부(2608)와 접속되고, 또 제어 회로나 전원 회로 등의 외부 회로가 내장된다.
이 백 라이트 구동 제어 회로(2912)에 의하여 어느 기간에서는 백 라이트 유닛의 광원부를 분할된 광원 영역 마다 상이한 색깔로 하고, 제어할 수 있다. 개별적으로 발광 다이오드를 발광시킴으로써, 필드 시퀀셜 방식의 액정 표시 장치로 할 수 있다.
이상의 설명과 같이, 본 실시형태의 구성에 상기 실시형태 1의 구성을 조합함으로써, 백 라이트부의 광원부를 복수의 광원 영역으로 분할하여 복수색의 점등으로 하는 경우에 복수의 광원 영역의 경계부에서 색깔의 혼색을 저감시킬 수 있어 표시 품위를 향상시킬 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
본 명세서에 개시하는 백 라이트 유닛을 구비한 표시 장치는 다양한 전자 기기(게임기도 포함함)에 적용할 수 있다. 전자 기기로서는 예를 들어, 텔레비전 장치(테레비, 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기(휴대 전화, 휴대 전화 장치라고도 함), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 파친코(pachinko)기 등의 대형 게임기 등을 들 수 있다. 상기 실시형태에서 설명한 표시 장치를 구비하는 전자 기기의 예에 대하여 설명한다.
도 8(A)는 전자 기기의 일례를 도시한다. 도 8(A)에 도시한 전자 서적은 케이스(1700) 및 케이스(1701)의 2개의 케이스로 구성된다. 케이스(1700) 및 케이스(1701)는 경첩(1704)에 의하여 일체가 되어 있어 개폐 동작을 행할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여 서적과 같은 동작을 행할 수 있다.
케이스(1700)에는 표시 영역(1702)이 삽입되고, 케이스(1701)에는 표시 영역(1703)이 삽입된다. 표시 영역(1702) 및 표시 영역(1703)은, 연속 화면을 표시하는 구성으로 하여도 좋고, 다른 화면을 표시하는 구성으로 하여도 좋다. 다른 화면을 표시하는 구성으로 함으로써, 예를 들어, 오른 쪽의 표시 영역(도 8(A)에서는 표시 영역(1702))에 문장을 표시하고, 왼 쪽의 표시 영역(도 8(A)에서는 표시 영역(1703))에 화상을 표시할 수 있다.
또한, 도 8(A)에는, 케이스(1700)에 조작부 등을 구비한 예를 도시한다. 예를 들어, 케이스(1700)는, 전원 입력 단자(1705), 조작 키(1706), 스피커(1707) 등을 구비한다. 조작 키(1706)에 의하여 페이지를 넘길 수 있다. 또한, 케이스의 표시 영역과 동일한 면에 키보드나 포인팅 디바이스 등이 구비되는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 케이스의 뒷면이나 측면에 외부 접속용 단자(이어폰 단자, USB 단자, 및 USB 케이블 등의 각종 케이블과의 접속이 가능한 단자 등), 기록 매체 삽입부 등이 구비되는 구성으로 하여도 좋다. 더구나, 도 8(A)에 도시한 전자 서적은 전자 사전으로서의 기능을 갖춘 구성으로 하여도 좋다.
도 8(B)는 본 명세서에 개시하는 백 라이트 유닛을 구비한 표시 장치가 사용된 디지털 포토 프레임의 일례를 도시한다. 예를 들어, 도 8(B)에 도시한 디지털 포토 프레임은 케이스(1711)에 표시 영역(1712)이 삽입된다. 표시 영역(1712)은 각종 화상을 표시할 수 있고, 예를 들어, 디지털 카메라 등으로 촬영한 화상 데이터를 표시시킴으로써, 보통의 포토 프레임과 마찬가지로 기능시킬 수 있다.
또한, 도 8(B)에 도시한 디지털 포토 프레임은 조작부, 외부 접속용 단자(USB 단자, USB 케이블 등의 각종 케이블과의 접속이 가능한 단자 등), 기록 매체 삽입부 등을 구비한 구성으로 한다. 이들의 구성은 표시 영역과 동일한 면에 내장되어도 좋지만, 측면이나 뒷면에 구비하면 디자인성이 향상되기 때문에 바람직하다. 예를 들어, 디지털 포토 프레임의 기록 매체 삽입부에 디지털 카메라로 촬영한 화상 데이터를 기억시킨 메모리를 삽입하여 화상 데이터를 취득하고, 취득한 화상 데이터를 표시 영역(1712)에 표시시킬 수 있다.
도 8(C)는 본 명세서에 개시하는 백 라이트 유닛을 구비한 표시 장치를 사용한 텔레비전 장치의 일례를 도시한다. 도 8(C)에 도시한 텔레비전 장치는 케이스(1721)에 표시 영역(1722)이 삽입된다. 표시 영역(1722)에 의하여 영상을 표시할 수 있다. 또한, 여기서는 스탠드(1723)에 의하여 케이스(1721)가 지지되는 구성을 도시한다.
도 8(C)에 도시한 텔레비전 장치의 조작은, 케이스(1721)가 구비하는 조작 스위치나 별체의 리모트 컨트롤러에 의하여 행할 수 있다. 리모트 컨트롤러가 구비한 조작 키에 의하여 채널이나 음량의 조작을 행할 수 있고, 표시 영역(1722)에 표시되는 영상을 조작할 수 있다. 또한, 리모트 컨트롤러에 상기 리모트 컨트롤러로부터 출력되는 정보를 표시하는 표시 영역을 설치하는 구성으로 하여도 좋다.
도 8(D)는 본 명세서에 개시하는 백 라이트 유닛을 구비한 표시 장치가 사용된 휴대 전화기의 일례를 도시한다. 도 8(D)에 도시한 휴대 전화기는 케이스(1731)에 삽입된 표시 영역(1732) 이외에, 조작 키(1733), 조작 키(1737), 외부 접속 포트(1734), 스피커(1735), 및 마이크로폰(1736) 등을 구비한다.
도 8(D)에 도시한 휴대 전화기는 표시 영역(1732)이 터치 패널이며, 손가락 등의 접촉에 의하여 표시 영역(1732)의 표시 내용을 조작할 수 있다. 또한, 전화의 발신, 또는 메일 문장의 작성 등은 표시 영역(1732)을 손가락 등으로 터치함으로써 행할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시예)
상기 실시형태에서 설명한 구성의 백 라이트 유닛을 실제로 제작하여 점등시켰다.
도 10은 실제로 제작한 백 라이트 유닛의 외관 사진이다. 도 10을 보면 알 수 있듯이, 백 라이트 유닛 위에는 띠 형상으로 빛이 사출되도록 광원부에 광원을 라인 형상으로 설치하여 제작하였다. 또한, 각 광원은 RGB의 색깔의 빛을 전환하여 사출할 수 있는 LED를 사용하였다. 또한, 도 10에서는 빛의 강도 분포를 좁히기 위한 광학계가 되는 렌티큘러 렌즈를 광원부에 중첩하여 설치하였다.
도 11(A)는 도 10에 도시한 백 라이트 유닛을 점등시켰을 때의 사진이다. 또한, 도 11(A)는 점등하는 광원의 색깔을 녹색으로 하고 발광시켰다. 비교예로서 도 11(B)는, 광학계가 설치되지 않은 백 라이트 유닛으로 광원을 점등시켰을 때의 사진이다.
도 11(A)에 도시한 광학계를 갖는 백 라이트 유닛의 휘도를 측정하면 6024cd/m2였다. 한편, 도 11(B)에 도시한 광학계를 갖지 않은 백 라이트 유닛의 휘도를 측정하면 4039cd/m2였다. 광학계를 갖는 상기 실시형태의 백 라이트 유닛의 구성에 의하여 휘도를 균일화시킬 수 있음과 함께, 휘도를 향상시키는 효과가 있는 것이 확인되었다.
또한, 도 11(C)는, 1 라인만 광원을 점등시켰을 때의 광원의 확대 사진이다. 도 11(C) 왼쪽에는 광학계인 렌티큘러 렌즈가 설치되지 않은 경우의 광원의 모양을 도시하고, 도 11(C) 오른쪽에는 광학계인 렌티큘러 렌즈가 설치되는 경우의 광원의 모양을 도시한다. 또한, 도 11(C) 왼쪽의 휘도를 측정하면 1000cd/m2였고, 도 11(C) 오른쪽의 휘도를 측정하면 1521cd/m2였다.
도 11(C)를 보면 알 수 있듯이, 광학계를 갖는 상기 실시형태의 백 라이트 유닛의 구성으로는 광원 주변의 콘트라스트비가 향상됨과 함께, 휘도를 향상시킬 수 있는 효과가 확인되었다. 또한, 실제로 콘트라스트비를 측정하면 광학계인 렌티큘러 렌즈가 설치되지 않은 경우의 콘트라스트비는 163:1이고, 광학계인 렌티큘러 렌즈가 설치되는 경우의 콘트라스트비는 187:1이었다.
또한, 광학계를 갖는 상기 실시형태의 백 라이트 유닛의 구성으로는 광원 주변의 콘트라스트비가 향상됨과 함께, NTSC비를 향상시킬 수 있는 효과가 확인되었다. 또한, 실제로 NTSC비를 측정하면 광학계인 렌티큘러 렌즈가 설치되지 않은 경우의 NTSC비는 76.36%이고, 광학계인 렌티큘러 렌즈가 설치되는 경우의 NTSC비는 90.09%이었다.
100: 백 라이트 유닛 101: 광원부
102: 발광면 103: 확산 시트
104: 광학계 111: 광원
112: 제 1 광원 영역 113: 제 2 광원 영역
114: 제 3 광원 영역 115: 발광 다이오드
116: 발광 다이오드 117: 발광 다이오드
121: 제 1 영역 122: 제 2 영역
123: 제 3 영역 131: 장축 방향
132: 단축 방향 141: 분포
142: 분포 201: 장축 방향
202: 단축 방향 203: 강도
204: 강도 205: 강도
211: 장축 방향 212: 단축 방향
213: 강도 214: 강도
215: 강도 221: 분포
222: 분포 223: 분포
224: 분포 301: 강도
302: 강도 401: 광학계
402: 렌티큘러 렌즈 411: 화살표
421: 영역 501: 표시 제어 회로
502: 백 라이트 유닛 503: 소자 기판
504: 주사선 구동 회로 505: 데이터선 구동 회로
506: 표시 영역 507: 표시 구동 제어 회로
508: 백 라이트 구동 제어 회로 900: 백 라이트 유닛
901: 광원부 902: 발광면
903: 확산 시트 911: 광원
912: 제 1 광원 영역 913: 제 2 광원 영역
914: 제 3 광원 영역 915: 발광 다이오드
916: 발광 다이오드 917: 발광 다이오드
921: 제 1 영역 922: 제 2 영역
923: 제 3 영역 931: 장축 방향
932: 단축 방향 941: 혼색 영역
1700: 케이스 1701: 케이스
1702: 표시 영역 1703: 표시 영역
1704: 경첩 1705: 전원 입력 단자
1706: 조작 키 1707: 스피커
1711: 케이스 1712: 표시 영역
1721: 케이스 1722: 표시 영역
1723: 스탠드 1731: 케이스
1732: 표시 영역 1733: 조작 키
1734: 외부 접속 포트 1735: 스피커
1736: 마이크로폰 1737: 조작 키
2600: 소자 기판 2601: 대향 기판
2612: 회로 기판 2602: 씰재
2603: 소자층 2604: 액정층
2606: 편광판 2607: 편광판
2608: 배선 회로부 2609: 플렉시블 배선 기판
2611: 반사판 2912: 백 라이트 구동 제어 회로
4001: 기판 4002: 화소부
4003: 신호선 구동 회로 4004: 주사선 구동 회로
4005: 씰재 4006: 기판
4008: 액정층 4010: 트랜지스터
4011: 트랜지스터 4013: 액정 소자
4015: 접속 단자 전극 4016: 단자 전극
4018: FPC 4019: 이방성 도전막
4020: 절연층 4030: 화소 전극층
4031: 공통 전극층 4034: 차광층
4035: 스페이서 2613A: 확산 시트
2613B: 광학계 2910B: 발광 다이오드
2910G: 발광 다이오드 2910R: 발광 다이오드
4003a: 신호선 구동 회로 4003b: 신호선 구동 회로

Claims (23)

  1. 복수의 띠 형상의 광원 영역을 포함하는 광원부와;
    상기 광원부에 인접하는 광학계를 포함하고,
    상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 각각은 복수색의 복수의 광원을 포함하고,
    상기 복수의 광원은 매트릭스 형상으로 형성되고,
    상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 중 하나는 어느 기간에서 제 1 빛을 사출하고, 상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 중 하나에 인접하는 영역은 상기 기간에서 제 2 빛을 사출하고,
    상기 제 1 빛의 색깔은 상기 제 2 빛의 색깔과 상이하고,
    상기 광학계는 상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 각각으로부터 사출되는 빛의 강도 분포를, 상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 중 어느 하나의 단축 방향에 대하여 좁히는, 백 라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학계는 상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 각각으로부터 사출되는 상기 빛의 강도 분포를, 장축 방향에 대하여 균일화시키는, 백 라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학계는 렌티큘러 렌즈인, 백 라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학계를 사이에 두고 상기 광원부 위에 있는 확산 시트를 더 포함하고,
    상기 확산 시트는 상기 광학계에 의하여 강도가 보정된 빛을 확산시키는, 백 라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수색은 컬러 표시를 위한 것인, 백 라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수색은 적색, 녹색 및 청색을 포함하는, 백 라이트 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수색은 시안, 마젠타 및 황색 중 적어도 하나를 더 포함하는, 백 라이트 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광원 각각은 발광 다이오드인, 백 라이트 유닛.
  9. 소자 기판과;
    상기 소자 기판과 겹치는 백 라이트 유닛으로서,
    복수의 띠 형상의 광원 영역을 포함하는 광원부와;
    상기 소자 기판과 상기 광원부 사이에 있는 광학계를 포함하는 상기 백 라이트 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 각각은 복수색의 복수의 광원을 포함하고,
    상기 복수의 광원은 매트릭스 형상으로 형성되고,
    상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 중 하나는 어느 기간에서 제 1 빛을 사출하고, 상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 중 하나에 인접하는 영역은 상기 어느 기간에서 제 2 빛을 사출하고,
    상기 제 1 빛의 색깔은 상기 제 2 빛의 색깔과 상이하고,
    상기 광학계는 상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 각각으로부터 사출되는 빛의 강도 분포를, 상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 중 어느 하나의 단축 방향에 대하여 좁히는, 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학계는 상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 각각으로부터 사출되는 상기 빛의 강도 분포를, 장축 방향에 대하여 균일화시키는, 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 소자 기판은 복수의 띠 형상의 표시 영역을 포함하고,
    상기 복수의 띠 형상의 표시 영역은 상기 복수의 띠 형상의 광원 영역과 겹치고,
    상기 복수의 띠 형상의 표시 영역 중 하나의 색깔은 상기 복수의 띠 형상의 광원 영역 중 하나의 색깔과 동일한, 표시 장치.
  12. 제 9 항에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학계는 렌티큘러 렌즈인, 표시 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학계를 사이에 두고 상기 광원부 위에 있는 확산 시트를 더 포함하고,
    상기 확산 시트는 상기 광학계에 의하여 강도가 보정된 빛을 확산시키는, 표시 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수색은 적색, 녹색 및 청색을 포함하는, 표시 장치.
  16. 복수의 광원 영역을 포함하는 광원부와;
    상기 광원부에 인접하고 렌즈를 포함하는 광학계를 포함하고,
    상기 복수의 광원 영역 각각은 복수색의 복수의 광원을 포함하고,
    상기 복수의 광원은 매트릭스 형상으로 형성되고,
    상기 렌즈는 상기 복수의 광원 영역 각각으로부터 사출된 빛의 강도 분포를, 상기 복수의 광원 영역 각각의 단변 방향에 대하여 좁히는, 백 라이트 유닛.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 렌즈는 상기 복수의 광원 영역 각각으로부터 사출된 빛의 강도 분포를, 장변 방향에 대하여 균일화시키는, 백 라이트 유닛.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 광원 영역은 제 1 광원 영역, 제 2 광원 영역 및 상기 제 1 광원 영역과 상기 제 2 광원 영역 사이의 제 3 광원 영역을 포함하고,
    상기 제 1 광원 영역, 상기 제 2 광원 영역, 상기 제 3 광원 영역 각각은 같은 기간에서 상기 복수색 중의 상이한 색깔의 빛을 사출하는, 백 라이트 유닛.
  19. 제 16 항에 있어서,
    렌즈의 단변 방향은 상기 복수의 광원 영역 각각의 단변 방향에 대응하는, 백 라이트 유닛.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 렌즈는 렌티큘러 렌즈인, 백 라이트 유닛.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 광학계를 사이에 두고 상기 광원부 위에 있는 확산 시트를 더 포함하고,
    상기 확산 시트는 상기 렌즈에 의하여 강도가 보정된 빛을 확산시키는, 백 라이트 유닛.
  22. 표시 영역을 포함하는 소자 기판과;
    제 16 항에 따른 백 라이트 유닛을 포함하는, 표시 장치.
  23. 제 22 항에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기.
KR1020110104595A 2010-10-21 2011-10-13 백 라이트 유닛, 표시 장치 및 전자 기기 KR20120041662A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-236187 2010-10-21
JP2010236187 2010-10-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120041662A true KR20120041662A (ko) 2012-05-02

Family

ID=45972885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110104595A KR20120041662A (ko) 2010-10-21 2011-10-13 백 라이트 유닛, 표시 장치 및 전자 기기

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8770788B2 (ko)
JP (1) JP5840450B2 (ko)
KR (1) KR20120041662A (ko)
TW (1) TWI529460B (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102748660B (zh) * 2012-06-14 2014-04-16 深圳市华星光电技术有限公司 3d显示的背光模组及其led灯条
JP2014032399A (ja) 2012-07-13 2014-02-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置
WO2014097976A1 (ja) 2012-12-21 2014-06-26 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP6403632B2 (ja) * 2015-05-11 2018-10-10 リズム時計工業株式会社 表示装置及びそれを用いた時計
US20230154371A1 (en) * 2021-11-16 2023-05-18 IP Rodeo, LLC Subpixel-based light field display with alternative color generation

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09258225A (ja) * 1996-03-26 1997-10-03 Stanley Electric Co Ltd フルカラーｌｃｄ表示装置
KR100852579B1 (ko) 2003-03-31 2008-08-14 샤프 가부시키가이샤 면 조명 장치 및 그것을 이용한 액정 표시 장치
JP2006220685A (ja) 2005-02-08 2006-08-24 21 Aomori Sangyo Sogo Shien Center スキャンバックライトを用いた分割駆動フィールドシーケンシャルカラー液晶ディスプレイの駆動方法および装置
KR100735361B1 (ko) 2006-01-09 2007-07-04 삼성전기주식회사 디밍장치
JP4962873B2 (ja) * 2006-02-15 2012-06-27 大日本印刷株式会社 面光源装置および光源ユニット
KR100820516B1 (ko) * 2006-12-22 2008-04-07 엘지이노텍 주식회사 라이트 유닛 및 이를 갖는 액정 표시 장치
KR101443564B1 (ko) * 2007-02-27 2014-11-03 코닌클리케 필립스 엔.브이. 조명 시스템 및 디스플레이 디바이스
KR101353475B1 (ko) 2007-05-30 2014-01-24 삼성디스플레이 주식회사 도광판과 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 이를포함하는 액정 표시 장치
US8830278B2 (en) 2010-04-09 2014-09-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method for driving the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW201227091A (en) 2012-07-01
JP5840450B2 (ja) 2016-01-06
JP2012109227A (ja) 2012-06-07
US20120099293A1 (en) 2012-04-26
US8770788B2 (en) 2014-07-08
TWI529460B (zh) 2016-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102626540B1 (ko) 디스플레이 기판, 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치
US9036099B2 (en) Liquid crystal display device and electronic device including the same
KR101604197B1 (ko) 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 전자 기기
US20120262940A1 (en) Light Guide Element, Backlight Unit, and Display Device
US20150255487A1 (en) Active matrix substrate and display device using same
WO2018214422A1 (zh) 显示装置及显示装置的驱动方法
US20050041188A1 (en) Pixel structure, electro-optical apparatus, and electronic instrument
US20170186381A1 (en) Field-sequential display panel, field-sequential display apparatus and driving method
TWI531841B (zh) 背光單元和顯示裝置
CN110534545A (zh) 显示装置
WO2019227808A1 (zh) 全面屏模组及智能手机
US9336727B2 (en) Driving method of display device
JP5840450B2 (ja) ライトユニット及び表示装置
JP2012145930A (ja) 液晶表示装置の駆動方法
CN112005289A (zh) 显示装置及电子设备
US9939681B2 (en) Liquid crystal display module and liquid crystal display device
CN115202115A (zh) 显示装置
JP5310417B2 (ja) 液晶表示装置および電子機器
US9599866B2 (en) Active matrix substrate and display device
WO2019172288A1 (ja) 表示装置
JP2009080382A (ja) 液晶装置および電子機器
WO2020238387A1 (zh) 显示基板、显示面板和显示面板的驱动方法
KR20090054840A (ko) 백라이트 및 이를 구비한 액정표시소자
CN112703554A (zh) 显示装置及电子设备
CN111837172A (zh) 显示装置以及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application