TWI245940B - Surface light source device of side light type and liquid crystal display - Google Patents

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TWI245940B
TWI245940B TW088103120A TW88103120A TWI245940B TW I245940 B TWI245940 B TW I245940B TW 088103120 A TW088103120 A TW 088103120A TW 88103120 A TW88103120 A TW 88103120A TW I245940 B TWI245940 B TW I245940B
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1245940 五、發明說明（1) [發明之領域] 本發明係關於一種側光型面光源裝置及把該裝置適用 於背面照明之液晶顯示裝置。更詳言之，本發明係關於將 具有兩個入射端面之導光板之該面光源裝置，予以改良使 其增加正面方向（對導光板之出射面所豎立之法線方向）之 出射光，又對應其而改善該液晶顯示裝置之顯示党度者。 [習知之技術] 側光型面光源裝置為周知之輸出廣剖面積之照明光束 之裝置，例如適用於液晶顯示裝置之背面照明。為背面照 月而配置之側光型面光源裝置係從液晶顯示板之背面供給 照，光。一般而言，側光型面光源裝置係具備有導光板及 一=光源。導光板之主要面之一方提供出射面，另一方提 供背面。一次光源係配置在導光板之入射端面（次要面）之 方，通過入射端面而對導光板供給一次光。該配置
Si::狀之薄型化。一次光源通常使用如冷陰極管等 情^。 ^有使用發光二極體（LED)等之點狀光源的 源*出射之照明*為’_導光板之Λ 端面而導入於導氺始允、兹 微又入射 播，經其過程而從導照明光係在導光板内傳 關於周知的出照明光。 板形狀之導光板，及龙 拋全體為相等厚度之平 用前者時，係通過所對=面呈横形狀之導光板之兩種。採 端面（提供入射端面之次相位於相反侧之位置）之兩個 一次光係由配置^ ，把次光導入導光板内。 置在各入射端面側之，，列如棒狀之冷陰 ΙΗϋ 第5頁 C:\Prograra Files\Patent\310447· ptd 五 1245940 、發明說明（2) 極管供給。因此 側光型面光源裝置二早—之人射端面而供給光之 導光板出射照明光：輸出。又，為了促進 微小透鏡面之情 ：：=或背面構成為粗 可提供強力昭明ί種面稱為出射促進面。 適合於用在車輪航行系型面光源裝置為，例如
Hi明亮的顯示可容易；時dt背。其 > ίΐ從兩入射端面供給- 吕，也有向正面太A , 人光之面光源裝置而 之出射光不一定Η ;八對導光板之出射面豎立之法線方向） [發明之目的及方H为的問題點。 本發明之曰 良，能夠增加向光ί於提供一種側光型面光源襞置之改 立之法線方向)之m之正面方向（料光板之出射面賢 之液晶顯示裝置射先，以及將該褒置適用於背面照明 置提==:具：：ί板與-次光源之侧光型面光源裝 案，該導光板具有成為出射面及背面之主面 以及在互相相對侧之位置之-對入射端面，而該-次光源 係用以通過該一對入射端面而供應一次光。 Μ _按照上述改良，在導光板之背面設有多數之突起列。 各犬起列包含有向與入射端面成略直交之方向延伸之一對 斜面。又，出射面有提供促進照明光出射之出射促進面。 出射促進面可為在出射面使照明光散射之光散射面。再 者，光散射面之光散射功率為，具有從導光板之兩入射端
1245940 五、發明說明（3) 酉己置 向 面起，愈接近其中央部，愈形增加之傾向為宜 又，沿著面光源裝置所採用之導光板之^。 在關於對入射端面成垂直的面内，實行向正射面，配 性修整之光控制構件為宜。 面方向之定 再者，本發明係將以上述方法改良之面 在液晶顯示板之背面來提供一種液晶顯示裝置源裝置配置 以設在導光板背面之多數之突起列來達=改良。 方向之出射。換言之，形成各突起列之斜面對^加向法線 端面略成直交之狀態延伸的關係，可修整出射=以與入射 性，使其成為從入射端面視之，從左右朝内、二之方向 提供出射促進面之出射面為使内部入射光 从集聚。 射。出射促進面為，例如粗糙處理過的 有 散性之墨水之面也可以。 及有附者先擴 瑞二進面之光散射功率具有從導光板之兩入射 知面愈接近中央部愈增大的傾向時，可防止在遠離任何入 射端面之中央部分容易發生的光出射不足的現象。本發明 之面光源裝置之特徵為，&映在把該裝置適用於背面照明 之液晶顯示裝置之圖像顯示性能，可增強從顯示銀幕之正 面方向（法線方向）所視之明亮度。 本發明之上述特徵及其他特徵為，由參考附圖之實施 形態之詳細說明當可容易理解之。 [圖式之簡單說明] 巧1圖係顯不有關將本發明i實施形態之侧光型面光源 裝置適用於LCD之背面照明之配置之分解斜視圖；
C:\Program Files\Patent\310447. ptd 第 7 頁 1245940
五、發明說明（4) R —D > 係顯示沿著第1圖所示之侧光型面光源裝置之線 卜β之剖面圖； 、’ 5 3圖係用以說明第1圖所示之面光源裝置 先板背面之剖面圖； f 4圖係用以說明第1圖所示之面光源裝置所採用 鏡片材之剖面圖； φ ^ ’τ、顯示在第1圖所示之面光源裝置之從導光板之 出射疋向特性之圖表； 第6圖在& _ # 之導 ^為了要顯示與第5圖對比，採用具有平坦背面 第7板· 4之從導光板之出射定向特性之圖表； 狭# u圖係顯示在第1圖所示之面光源裝置之輪出光（從 稷鏡片材τ、 ^ <出射光）之定向特性之圖表； 之導圖係為了要顯示與第7圖對比，採用具有平坦背面 "板時之輪出光（從棱鏡片材之出射光）之定向特性 圖表； 干昭Ξ Ιλ圖係就第1圖所示之面光源裝置中，用等亮度線表 々 A〈π度分布之圖表； π田Ϊ =圖係為了要顯示與第9圖對比，用等亮度線表示 2用/、有平垣背面之導光板時之照明輸出之亮度分布之圖 ，lj圖係顯示有關將本發明第2實施形態之側 先源裝置所採用之導光板之平面圖； 夹_ ^ ^ =係就第2實施形態之面光源裝置，用等亮度線 表不照明輸出之亮度分布之圖表。
1245940 五、發明說明（5) [圖號之說明] 1 側 光 型 面 光源裝置 2 導 光 板 2Α 入 射 端 面 2Β 背 面 2C 出 射 面 2Ε, 2F 一對之斜面 3 次 光 源 4 反 射 片材 5 稜 鏡 片 材 7 冷 陰 極管（螢光燈） 8 反 射 器 12 導 光 板 13 光 擴 散 要 素 LP 液 晶 顯不板 [實施例] (1)第1實施形態 參考第1圖及第2圖，側光型面光源裝置1係具備有 '導光板2，兩個一次光源3,反射片材4，及作為光控制構 件之可撓性稜鏡片材5。反射片材4，導光板2，稜鏡片材5 係依次疊層配置之。在導光板2之互相對向之端面（入射端 面）側，各配置一個一次光源3。各一次光源3係例如其背 後設有反射器8之冷陰極管（螢光燈）7所構成。從螢光燈7 所放射之照明光（一次光）係通過反射器8之開口而供給I 導光板2之各入射端面2A。反射器8係由正反射性或散°射性 之片材所成。 ' 反射正材4係例如蒸鍍銀之片材狀正反射構件所成 反射導光板2之漏出光回到導光板2。藉此防止光能量之損 失。 、 導光板2係透明，其全體厚度為相等之板構件，例如 由丙烯酸樹脂（ΡΜΜΑ樹脂）所構成。該種導光板2係例如以
1245940 五、發明說明（6) 注射塑製而製造。 從各入射端面2A導入導光板2内夕防 2B與出射面2C之間重覆反射之同時接“、、明光L為，在背面
之狀態傳播。在背面2B及出射面2(：中目反側之入射面2A 出射導光板2外部。從背面2B之出射来反射時，其一部分 片材4而回到導光板2。從出射面％之…，直接或經反射 而朝向液晶顯示板LP。在第2圖中省略、、'糸^稜鏡片材5 示。 中名略液晶顯示板LP之描 用箭號C所示之部分放大描示，在導光板2之背面 2Β汉有與入射端面2Α略垂直延伸之多數微小突起列。各突 起列為，向與入射端面2Α略直交方向延伸之一對斜面2Ε 2F。本實施形態中，直接連接一對之斜面，使突起列呈三 角形狀之剖面。該等突起列為，具有在與入射端面2Α平行 的面内，把出射光之定向性朝向出射面2C之正面方向（出 射面2C之法線方向）修整之同時，使照明光有效地從出射 面2C出射之功能。此乃本發明之一個重要的特徵。 在導光板2之内部傳播之照明光入射於背面2β内部 時，會由斜面2E，2F中之任何一方反射。背面2β(斜面 2Ε，2F)之内部反射光之進行方向為，相較於背面2β為平 坦（無傾斜面2E，2F)時，關於與入射端面2Α平行之面内， 會聚集在正面方向。其結果，會增加豎立在出射面％之法 線方向之輸出成分。 在此應注意的事為，如第3圖所示，對背面⑽之内部 入射光當中之一部分係成為以小角度入射於斜面2F(或2Ε)
1245940 五、發明說明⑺ ' --- 之照明光L，從斜面2F(或2E) —旦脫出於導光板2外者。然 而匕該脫出光為再度從其他之突起列之斜面2E(或2F)回到 導光板2内，接著，由該突起列之斜面2F(或2E)朝向出射 面2C。該照明光係以較小的内部入射角入射於出射面2C的 關係，容易地從出射面2C出射之。如用虛線所示，亦有經 反射片材4之反射而回到導光板2内之成分，但該等成分也 會朝向出射面2C。 該種内部入射照明光L為，如果背面2B為平坦（無斜面 2E’2F)時，難以變換成為正面方向之出射光。由於斜面 : 之存在’可谷易實行向正面方向之變換。因此，發 出導光，2之照明光輸出為，能夠增強向出射面2C之正面 方向之疋向丨生。又，相較於背面2B為平坦（無斜面2£，2F) ^情形，可確實地導向從背面2B向正面出射面2C之昭明 光，並予以輸出的關係，整體而言，可提高照明光之出射 效率。 本實施形態中各斜面對2E，2F對出射面2C之傾斜角係 等:頂々角U為約100度。一般而言，了頁角31係以50 : 又之範圍為實際，而以60度至110度之範圍内為 «9- ° 突起列之重複間距W1係以液晶顯示板LP之像素周期之 下，例㈣為宜。由此，可防止液晶顯Y板 象素之週期性配列與背面2β之突起列之週期性配列之 而發生波紋花樣。波紋花樣係以微細的亮度不均勻 現象而出現，降低輪出照明光之品質。又，適用於液晶顯
Ptd 第11頁 1245940 五、發明.說明（8) 示裝置之背面照明時，會降低顯示品位。 導光板2之出射面2C係形成為出射 面為，例如，粗糙化處理過之面， —、足進 水之面也可以。該種出射促進面传使在J : $擴散性之墨 音仁I, . j- ®射面2 C之全面可 仃粗糙化處理。於是，出射面2C成為 面，可使内部入射光散射。 成為具有粗糙感之槽皺 予ΐίί實施形態中，對出射面（出射促進面）％之全面賦 知力。如果出射面2C為平坦的面時（非出射促進面） 相當量的内部人射光被全反射，&法向導光板2外部 脫出。出射促進面係減弱該約束，使其容易出射。 稜鏡片材5係其一方之面提供棱鏡面，把該棱鏡面配 置成為朝向導光板。如在第}圖中用箭號D而局部放大描 丁 ’棱鏡面具備有多數之微小突起列。各突起列為且有 與導光板2之入射端面2A略平行延長之一對斜面〖A，5B。 在本實施形態中，一對斜面5A，5B係直接連接，使突起列 呈二角形形狀之剖面。
如第4圖所示，出射面2C之照明光L係從相對地接近入 射端面2A之斜面5A導入於稜鏡片材5内，相對地遠離入射 面2八之斜面5B所反射，向出射面2C之正面方向（在第4圖 中上方）輸出。因此，棱鏡片材5係在與入射端面2A直交之 面内，把出射光之定向性向出射面2C之正面方向修整。 在本實施形態中，各斜面對5A，5B對出射面2C之傾斜 角為相等。斜面5A及5B所成之頂角a2係約為66度。該頂角
1245940 五、發明說明（9) a2之實際範圍為，30度至70度，以50度至70度為宜，而二、 60度至70度為佳。 ’ 以 稜鏡片材5之突起列之重複間距w 2也是在液晶顯示 LP之像素週期之1/4以下，例如，wl = 5〇am為宜。由此 可防止液晶顯示板LP之像素之週期性配列與稜鏡片材$ 突起列之週期性配列之重疊而發生波紋花樣。如前述 紋花樣係以微細的亮度不均勻現象而出現，降低輸出照^ 光之品質。又，適用於液晶顯示裝置之背面照明時，合 低顯示品位。 9牛 將本實施形態中之光之舉動簡單地予以綜合如下， 一對螢光燈7所射出之照明光L為（請參考第丨圖及第2 從 直接地，或由反射器8反射之後，依互相對向之入姓 2A導入導光板2之内部。 %甸 照明光L為，以在背面2B與出射面2(：之間重複反 同時接近相反侧之入射端面2A之狀態，在導光板2内傳$ 之。在背面2B及出射面2C中反射時，一部分會出射至得播 板2外。如前述，f面2B之出射光為，直接，或經 光 材4而回到導光板2。直接回到導光板2之眉 片
第3圖而說明之情形，在背㈣設有突起列的關係。二J 面2C之出射光為，由稜鏡片材5修整方向 J 示板LP。 彳狀日日顯 在此重要的事為，到達背面2B之大部分之 列積極地變換成為朝向出射面2C之内邱精二上‘、、、由突起 射促進面之出射面2C容易地輸出。其沾婁 ^成出 、…禾，徒高向出射
五、發明說明（10) 面2C之正面方向（豎立在出射面2(：之法 性。又，可期待整個導光板2之出射光：向）之出射定向 面2B為平坦（無斜面2E，2F)時，無法夏之增加。如果背 從第5圖至第8圖所示之測定例中$該種效果。 在各圖中，用ΧΘ所示之座標轴係表示；理解該等效果。 之面内之角度ΥΘ所示之座標轴係表示=== 直之面内之角《。豎立在出射面2C之”射广面2A垂 广〇。然後，標繪之曲線係表現從…：平= 尚度依存於方向之相對強度。相對之 β十面之 示採用具有平坦背面之導光板時之從光之所圖表係表 向特性。 ，攸導先板所出射之定 f考第6圖，與入射端面2Α平行的面内以向外 之狀悲出射之照明光有顯示相當高的相對強度， 1 ?味著出射面2C向正面方向之出射不足。另一方面。夂去 ^5圖’與入射端面2Α平行的面内以向外面擴開之狀： 射之照明光有顯示相當低的相對強度。換言之，意味“菩出 達成出射面2C向正面方向之定向性修整。 從第7圖及第8圖可理解上述之特性之差異也反映於 光源裝置之輪出（經過稜鏡片材5之照明 俜表 幻圖所示面光源裝置之定向特性之圖表。相J之圖= J不採用平坦背面之導光板時之面光源裝置之輸出之定 向特性之圖表。 山心疋 首先可由第7圖與第5圖之比較以及第8圖與第9圖之比 較可瞭解，以稜鏡片材5之作用將在與入射端面以垂直之
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面内傾斜之^定向性補正成出射面2C之正面方向。同時也可 由第了圖與第8圖之比較可瞭解以設在背面2B之突起列之作 用可達成以更尖銳之定向性向出射面％之正面方向射出照 又’在以往技術（第8圖）中在正面方向之大峰值之周 f，有發生幾個較小的峰值（寄生峰值）。另一方面，在本 二施形悲（第7圖）有抑制寄生峰值，而照明光係以自然的 定向性出射。 其次，第9圖係用等亮度線表示第丨圖所示之面光源裝 ，之照明輸出之亮度分布之圖表纟。然後，第㈣係用等 =度線表不採用具有平坦背面之導光板時之，照明輸出之 7C度刀布之圖表以便與第9圖對比。在兩圖中，從法線方 向y測定出射面之亮度。從比較兩個圖表，可明白本實施 形悲（第9圖）為，相較於以往技術，其亮度有顯著的上昇 (2)第2實施形態 一本實轭形態為，取代上述之導光板2，採用如第丨丨圖 所示之導光板1 2之點以外，其餘與第}實施形態相同。因 此，極力省略其重複說明。導光板12除了出射面所提供之 出射促進面之形態以外，與導光板2(第1實施形態）相同。 導光板12之出射面（出射促進面），有賦予從兩入射端面 接近中央部愈增加之傾向之散射能力。換言之，從導光& 12之兩入射端面附近向中央部，促進照明光之出射之程产 有增加。因此，可防止離開兩入射端面較遠之中央部之=
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五、發明說明（12) 度之降低。 在本實施形態中，為了要形成光散射φ 化處理，形成有多數微小圓形狀（點形狀）之而有適用粗糙 (微小的粗面區域）13。光散射功率之程度為光^散要素 擴散要素13之被覆率而得以調整之。抽 二’可由該等光 光擴散要素1 3之尺寸，所形成間距等而 按…、各個 布之光擴散要素13也叫做散射型式。 如此分 .各個光擴散要素13之尺寸係形成為通過出 難以知覺之程度之小徑（例如，直徑5〇“幻。一=而 射型式之酉己列，*在第旧中以E1，E2&f戶斤示了、從= 板2之螢光燈7之附近向中央部之每—單位面積之 素13之數量會增加。 、先擴散要 按照一種設計的狀態，可測定未具有光擴散要素13之 導光板之亮度分布。相應測定結果，根據適當的計算式 就可設定出射面2c之全面之光擴散要素13之被覆率 布。然後，按照該被覆率，以自中央部向兩入射端面逐漸 增加之狀態，及使間距可變的狀態，設定方格子。在各方 格子内，無規則地配置以一定數量之光擴散要素13。 依該調整間距之後被覆率仍然不足時，再以無規則之 配置來追加配置光擴散要素13也可。 光擴散要素1 3之配置樣態，可採用各種變化。取代 El，E2，F所示之無規則配置，如符號G1，G2所示，在各 方格子之頂點有規則地配置光擴散要素1 3也可以。又，如 以符號Η所示，把有規則的配置與無規則的配置予以組合
C:\Program Files\Patent\310447. ptd 第 16 頁 1245940 五、發明說明（13) 也可以。 第1 2圖係就有關第2實施形態之面光源裝置，用 度線表示照明輸出之亮度分布。把該圖與第9圖（第1每二 形態）比較時，可明白在出射面12C之中央部分之亮/ ' 為顯著，而向周邊緩緩地下降。該種亮度分布因可 然的視覺印象的關係，使用者經常要求該種亮度之分布。 如以上之說明，在第丨實施形態，或第2實施形=中 任何一種，按照本發明之特徵，可得到高品質而高效 照明光輸出。尤其是適用於液晶顯示裝置之背面照明 能狗得到高品質而明亮的顯示者。 、’ (3)修改 上述之實施形態並非限定本發明之範圍。例如， 許下述之修改。 ^ (a) 在第2之實施形態中，各個光擴散要素具有圓形 狀。然而，其為不限定本發明。可以採用矩形等其他^ 形狀。 ’、 檀 (b) 在第2之實施形態中，對以陣列狀配置之光擴散要 素，加上無規則配置之光擴散型式來設計光擴散要素之全 體分布。然而，其為不限定本發明。例如，僅按照光擴= 要素之有規則的配置，或僅按照光擴散要素之無規配 置，設計光擴散要素之全體分布也可以。 _ (c) 在第2之實施形態中，光擴散要素係經粗糙化處理 而生成之微小的粗面區域。然而，其為不限定本發明。 例如，將含有碳酸鎮，氧化鈦等顏料之光散^性墨水
1245940 五、發明說明（14) --- 一~" · 予以附著而形成光擴散要素也可。 再者，為了要使出射面成為出射促進面，用金屬加 工，印刷等而在出射面形成多數個透鏡形狀之凹凸也可 以。 (d)在上述之實施形態中，導光板之背面之突起列為 ，直接連接一對斜面而形成，其剖面為呈三角形形狀。然 而，其為不限定本發明。例如，用曲面連接一對斜面而形 成突起也可以。又，一對斜面本身為曲面也可以。 (e )上述之實施形態中，關於導光板之材料係採用透 明之丙稀酸樹脂。然而，本發明並非限定於此。只要是能 约得到與上述之實施形態共同之效果，可採用各種材料。 (f) 上述之實施形態中，所採用之反射片材係蒸鍍銀 之片材狀之正反射構件。然而，本發明並非限定於此。 例如，由各種金屬箔所成之片材狀正反射構件，或白 色PET薄膜等所成之片材狀散射反射構件也可。 (g) 關於沿著導光板之出射面而配置之光控制構件 為，可採用無可撓性之片材狀或板狀之光控制構件（所謂 稜鏡體）以取代具有可撓性之稜鏡片材也可以。 (h) 沿著導光板之出射面，取代稜鏡片材，或再加丨 而配置其他光學元件也可以。例如，配置一種偏光分離# 材，以便選擇性地透過液晶顯示板所選擇透過之偏_ ^ < 照明光，而選擇性地反射與其直交之偏向面之照明光^ 可。配置具有較弱光擴散性之光擴散性之光擴散 以。其為，會使設在出射面之光擴散要素更不容易視認。
C:\Program Fiies\Patent\310447.ptd 第 18 頁 1245940 五、發明說明（15) (i )關於一次光源為，例如可採用含有複數個如發光 二極體等之點光源之配置也可。 (j )本發明之面光源裝置為，可適用於液晶顯示裝置 之背面照明以外之用途。例如，可廣範圍地適用於各種照 明機器，及顯示裝置等。 C:\Program Files\Patent\310447. ptd 第 19 頁

Claims (1)

1^5940 案號 88103120 樂 厶月 曰 修正 六、申請專利範圍 1. 一種側光型面走源裝置fil具備：具有提供出射面與背 面之主要面及互相位於相反側之一對入射端面的導光板 :以及用以通過上述之一對入射端面而供給一次光的一 次光源，其特徵為： 上述背面設有多數突起列，而該等突起列分別包含 朝著與上述入射端面大致成直交之方向延伸之一對斜面 上述出射面提供有促進照明光射出之出射促進面； 上述出射促進面係使照明光在上述出射面散射之光
散射面； 上述光散射面之光散射功率具有從上述導光板之兩 入射端面起愈接近中央部愈增大的傾向。 2.如申請專利範圍第1項之側光型面光源裝置，其中，沿 著上述出射面配置有光控制構件，藉以使光線之定向性 對於上述入射端面之垂直面朝正面方向修正。 3. —種液晶顯示裝置，包括：液晶顯示板及用以提供背面 照明而配置之側光型面光源裝置，其特徵在： 上述側光型面光源裝置具備：具有提供出射面與背 面之主要面及互相位於相反側之一對入射端面的導光板 ;以及用以通過上述之一對入射端面而供給一次光的一 次光源， 同時上述背面設有多數突起列，而該等突起列分別 包含朝著與上述入射端面大致成直交之方向延伸之一對 斜面； 上述出射面提供有促進照明光射出之出射促進面；
310447.ptc 第1頁 2001.05.31.020 1245940 _案號 88103120_卞\ &月 / 日_^_ 六、申請專利範圍 上述出射促進面係使照明光在上述光射面散射之光 散射面； 上述光散射面之光散射功率具有從上述導光板之兩 入射端面起愈接近中央部愈增大的傾向。 4.如申請專利範圍第3項之液晶顯示裝置，其中，沿著上 述出射面配置有光控制構件，藉以使光線之定向性對於 -上述入射端面之垂直面朝正面方向修正。
310447.ptc 第2頁 2001.05.31.021
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3654410B2 (ja) * 1997-08-11 2005-06-02 株式会社エンプラス サイドライト型面光源装置、液晶表示装置及び導光板
EP1338845B1 (de) * 1999-05-20 2009-08-19 Zumtobel Lighting GmbH Leuchte
KR100654220B1 (ko) * 1999-08-03 2006-12-05 삼성전자주식회사 액정표시장치
JP4006918B2 (ja) 2000-02-28 2007-11-14 オムロン株式会社 面光源装置及びその製造方法
WO2002005022A1 (fr) * 2000-07-11 2002-01-17 Mitsubishi Chemical Corporation Dispositif a source de lumiere en surface
JP4363758B2 (ja) * 2000-08-02 2009-11-11 株式会社エンプラス 導光板、面光源装置及び表示装置
JP4387049B2 (ja) * 2000-08-16 2009-12-16 株式会社エンプラス 面光源装置及び液晶ディスプレイ
TWI235866B (en) 2000-12-14 2005-07-11 Mitsui Chemicals Inc Reflector, sidelight type backlighting apparatus and reflector substrate
JP2003036713A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 International Manufacturing & Engineering Services Co Ltd 面光源装置
JP2003059322A (ja) * 2001-08-13 2003-02-28 Citizen Electronics Co Ltd 被照明体を照明する面状光源
JP4048049B2 (ja) * 2001-12-21 2008-02-13 株式会社エンプラス 面光源装置及び液晶表示装置
TW582513U (en) * 2002-07-25 2004-04-01 Behavior Tech Computer Corp Lighting device
JP4170084B2 (ja) * 2002-12-04 2008-10-22 三菱電機株式会社 面状光源装置及び表示装置
TWI254172B (en) * 2002-12-27 2006-05-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Surface light module and liquid crystal display using the same
TW594253B (en) * 2003-04-25 2004-06-21 Au Optronics Corp Liquid crystal display device
US6895705B2 (en) * 2003-05-15 2005-05-24 Marketing Display, Inc. Light panel
US7486854B2 (en) * 2006-01-24 2009-02-03 Uni-Pixel Displays, Inc. Optical microstructures for light extraction and control
US7806579B2 (en) * 2007-03-30 2010-10-05 Honeywell International Inc. Luminaire having a two-way waveguide
CN201041608Y (zh) * 2007-04-13 2008-03-26 群康科技(深圳)有限公司 背光模组及液晶显示器
US20090040771A1 (en) 2007-08-08 2009-02-12 Rohm And Haas Denmark Finance A/S Thin light guiding plate and methods of manufacturing
JP4950821B2 (ja) * 2007-09-25 2012-06-13 パナソニック株式会社 発光装置
JP4634486B2 (ja) * 2008-05-08 2011-02-16 株式会社ナノクリエート 導光板、面光源装置、液晶表示用光源パネルおよび液晶表示装置ならびに導光板の製造方法
JP2008268982A (ja) * 2008-07-30 2008-11-06 Nippon Leiz Co Ltd 導光板および平面照明装置
JP5202227B2 (ja) * 2008-10-23 2013-06-05 株式会社フオトクラフト社 バックライト装置
US20140347571A1 (en) * 2013-05-24 2014-11-27 Raytheon Company Low profile backlight apparatus for high-brightness microdisplays
KR20240083467A (ko) * 2022-12-05 2024-06-12 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4252416A (en) * 1978-10-23 1981-02-24 Societe Suisse Pour L'industrie Horlogere Management Services S.A. Optical instrument for gathering and distribution of light
JPH0766122B2 (ja) * 1983-09-30 1995-07-19 セイコーエプソン株式会社 透過型液晶表示装置
JP2823156B2 (ja) * 1985-07-23 1998-11-11 キヤノン株式会社 ディスプレイ装置
US5400224A (en) * 1993-01-08 1995-03-21 Precision Lamp, Inc. Lighting panel
US5899552A (en) * 1993-11-11 1999-05-04 Enplas Corporation Surface light source device
JP3219943B2 (ja) * 1994-09-16 2001-10-15 株式会社東芝 平面直視型表示装置
US5521796A (en) * 1994-09-22 1996-05-28 Taiho Industries Co., Ltd. Light conducting plate for surface light source device and method for the manufacture thereof
US5796450A (en) * 1994-12-16 1998-08-18 Canon Kabushiki Kaisha Illumination device and liquid crystal display apparatus including same
JPH0915426A (ja) * 1995-06-26 1997-01-17 Nippon Chemitec Kk 導光板と該導光板を使用した面型照明体
JPH09101521A (ja) * 1995-10-06 1997-04-15 Shin Etsu Polymer Co Ltd 面状光源用導光体およびその製造方法
JPH10104430A (ja) * 1996-09-30 1998-04-24 Sanyo Electric Co Ltd 導光体、導光体の製造方法及び面光源
JPH10241431A (ja) * 1997-02-21 1998-09-11 Matsushita Electric Works Ltd 照明装置
JPH10260640A (ja) * 1997-03-19 1998-09-29 Sanyo Electric Co Ltd バックライト装置
JP3615355B2 (ja) * 1997-06-04 2005-02-02 株式会社エンプラス サイドライト型面光源装置及び導光板
KR19990008855A (ko) * 1997-07-04 1999-02-05 최영진 LCD 모듈의 백 라이터(Back lighter)

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Publication number Publication date
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