JP2006228698A - 導光機能を有する直下型バックライト装置 - Google Patents

導光機能を有する直下型バックライト装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006228698A
JP2006228698A JP2005171694A JP2005171694A JP2006228698A JP 2006228698 A JP2006228698 A JP 2006228698A JP 2005171694 A JP2005171694 A JP 2005171694A JP 2005171694 A JP2005171694 A JP 2005171694A JP 2006228698 A JP2006228698 A JP 2006228698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transparent plate
light
backlight device
scattering pattern
light guide
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2005171694A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4091616B2 (ja
Inventor
Hyon Soku Kim
ヒョン ソク キム
Jung Kyu Park
チョン ギュ パク
Ho Sik Ahn
ホ シク アン
Young June Jeong
ヨン ジュン チョン
Young Sam Park
ヨン サム パク
Hun Joo Hahm
ホン ジュ ハム
Bum Jin Kim
ポム ジン キム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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 Samsung Electro Mechanics Co Ltd filed Critical Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Publication of JP2006228698A publication Critical patent/JP2006228698A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4091616B2 publication Critical patent/JP4091616B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G02B6/0021—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces for housing at least a part of the light source, e.g. by forming holes or recesses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/246—Air-conditioning systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
    • G02B6/0041—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided in the bulk of the light guide
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

【課題】本発明はLED光源を有する直下型バックライト装置に関するものである。【解決手段】上記直下型バックライト装置は平坦な反射板;上記反射板上に設けられたLED光源; 上記LED光源上側に配置された透明板;上記透明板底面の上記LED光源に対応する位置に各々配置された散乱パターン;及び、下側から入射する光を上記透明板内に内部反射可能に案内するよう上記散乱パターン周囲に配置された透明物質の光案内部を含む。導光部材がLED光源の一部光を透明板内に閉じ込める角度で案内し散乱パターンが閉じ込められた光をLED光源の直上において散乱させ透明板から液晶パネル側へ送る。したがって、LED光源上部の暗部を透明板から除去し、それによって直下型バックライト装置の厚さを減らすことができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、LEDを光源で使用する直下型バックライト装置に関する。具体的には、本発明の直下型バックライト装置は、LED光源の一部光を透明板内に閉じ込める角度で案内し、閉じ込められた光をLED光源の直上において散乱させて透明板から液晶パネル側へ送ることによりLED光源上部の暗部を透明板から除去し、よってバックライト装置の厚さを減らすことができる。
LED(Light Emitting Diode)を光源で用いた液晶表示装置(LCD)のバックライト装置は、側面放出方式(edge emitting)と直下方式(direct illumination)とに区分される。側面放出方式は、光源から出る光を側方へ送ってから反射板や散乱パターンを利用して上側へ光の経路を変えることにより液晶パネルにバックライト照明を提供する。これと異なって、直下方式は、液晶パネルの下部に光源を設け、この光源から側方へ光を送ってから反射板を利用して上側へ光の経路を変えることにより液晶パネルにバックライト照明を提供するようになる。
図１は、通常の側面放出型バックライト装置を概略的に示す図である。図１に示したように、側面放出型バックライト装置(１０)は、散乱パターン(１４)が上面に形成された反射板(１２)、この反射板(１２)の上面に配置された導光板(１６)、及びこの導光板(１６)の両側に配置された棒状のLED光源(１８、２０)を備える。
LED光源(１８、２０)が光(L)を側方へ導光板(１６)内に放出すると、光(L)は導光板(１６)内を巡り回って散乱パターン(１４)にぶつかって上側へ散乱することにより導光板(１６)上部の液晶パネル(２２)にバックライトを提供するようになる。
かかる側面放出型バックライト装置(１０)は、その厚さが薄く構造が簡単であるといった利点がある。また、反射板(１２)の上面や導光板(１６)の下面に形成された反射パターン(１４)の設計を通して上側へ送る光の強さを均一に調節し得るといった利点がある。しかし、LED光源(１８、２０)から出た光を送り得る距離には限界があるので、この構造は大画面LCDのバックライトには適用することができない。
図２は、通常の直下型バックライト装置を概略的に示す図である。図２に示したように、直下型バックライト装置(３０)は、平坦な反射板(３２)、この反射板(３２)上に設けられた棒状のLED光源(３４)、上記LED光源(３４)上に配置された反射板または遮光板(３６)、及び上記遮光板(３６)から所定間隔(G１)を置いて配置された透明板(３８)を備え、上記透明板(３８)から所定間隔(G２)を置いて液晶パネル(４０)が配置される。
光源(３４)は、光(L１、L２)を主に平面方向に放出し、こうして放出された光(L１)は、反射板(３２)から反射されて上部の透明板(３８)を通過した後上部にある液晶パネル(４０)にバックライトを提供する。他方の光(L２)は、透明板(３８)の底面にぶつかってその一部(L２１)が透明板(３８)内に進入することによりその上部の液晶パネル(４０)にバックライトを提供する。一方、光(L２)の他方の一部(L２２)は、透明板(３８)から反射板(３２)へ反射した後この反射板(３２)から反射して、光(L１)と同様に透明板(３８)を通して液晶パネル(４０)にバックライトを提供する。
かかる構造のバックライト装置(３０)は、液晶パネル(４０)の下部に複数の棒状LED光源(３４)を設け得るので、大画面LCDに効果的にバックライトを提供し得といった利点がある。
しかし、LED光源(３４)と透明板(３８)との間に予め定められた間隔(G１)が必要であり、透明板(３８)と液晶パネル(４０)もやはり所定の間隔(G２)を維持しなければならないので、この構造のバックライト装置(３０)は厚さが増加してしまう欠点がある。
具体的に説明すると、LED光源(３４)から発生した光(L)は、主に遮光板(３６)の間から上側へ反射するので、遮光板(３６)により遮られた暗部(DA)を形成する。
かかる暗部(DA)及びそれによる輝線を除去するためには、光が透明板(３８)を通過して液晶パネル(４０)に入射するまで互いに混合されるように透明板(３８)と液晶パネル(４０)との間に一定値以上の間隔(G２)を充分に確保しなければならない。
このように、反射板(３２)から液晶パネル(４０)へ進む光を全体的に均一にするためには、上記のような間隔(G１、G２)を一定値以上に維持しなければならないので、直下型バックライト装置(３０)はその特性上厚さの増加を避け難い。
本発明は先述した従来の技術の問題を解決するために案出されたもので、本発明の目的はLED光源の一部光を透明板内に閉じ込める角度で案内し、閉じ込められた光をLED光源の直上において散乱させ透明板から液晶パネル側へ送ることによりLED光源上部の暗部を透明板から除去し、それにより厚さを減らせる直下型バックライト装置を提供することにある。
先述した本発明の目的を成し遂げるために本発明は、平坦な反射板; 上記反射板上に設けられたLED光源; 上記LED光源上側に配置された透明板; 上記透明板底面の上記LED光源に対応する位置に各々配置された散乱パターン;及び、下側から入射する光を上記透明板内に内部反射可能に案内するよう上記散乱パターン周囲に配置された透明物質の光案内部を含む直下型バックライト装置を提供することを特徴とする。
上記バックライト装置において、上記光案内部は上記透明板と同一な屈折率を有することを特徴とする。
上記バックライト装置において、上記光案内部と上記透明板の境界面は互いに密着するよう面接触することを特徴とする。
上記バックライト装置において、上記光案内部は透明ガラス、アクリル、プラスチック、PMMA及びエポキシ中のいずれか一つで構成されることを特徴とする。
上記バックライト装置において、上記光案内部は逆プリズム状で底面が上記透明板の底面に付着したことを特徴とする。
上記バックライト装置において、上記光案内部は上記透明板に接着剤により結合されたことを特徴とする。
上記バックライト装置において、上記接着剤は９９%以上の透過率を有することを特徴とする。
上記バックライト装置において、上記散乱パターンは上記透明板の内から入射する光を散乱させながら反射させるよう構成されることを特徴とする。
上記バックライト装置において、上記散乱パターンは上記透明板の下部から入射する光を反射させるよう構成されることを特徴とする。
上記バックライト装置において、上記散乱パターンは上記透明板の下部から入射する光を散乱させながら透過及び反射させるよう構成されることを特徴とする。
先述したような本発明の直下型バックライト装置によると、導光部材がLED光源の一部の光を透明板内に閉じ込める角度で案内し散乱パターンが閉じ込められた光をLED光源の直上において散乱させ透明板から液晶パネル側へ送るよう構成される。したがって、LED光源上部の暗部を透明板から除去しそれに応じて直下型バックライト装置の厚さを減らすことができる。
以下、本発明の好ましき実施例について添付の図を参照により詳しく説明する。
図３は本発明による直下型バックライト装置の概略的な断面図である。図３によると、本発明の直下型バックライト装置(１００)は、平坦な反射板(１０２)、この反射板(１０２)上に設けられた複数のLED光源(１０４)、これらLED光源(１０４)の上側に配置された透明板(１０６)、この透明板(１０６)の底面の上記発光ダイオード光源(１０４)に対応する位置に各々配置された複数の散乱パターン(１１０)、及びこれら散乱パターン(１１０)の周囲に夫々配置された複数の透明な導光部材(１０８)を含む。
反射板(１０２)は通常基板上に薄膜またはシート形態で配置され、好ましくはランバート表面(Labertian surface)を有する。LED光源(１０４)は夫々単色光を出すLEDであり、RGB LED光源(１０４)を組合せアレーが形態で設けることが好ましい。
透明板(１０６)は一定の厚さを有する平板部材であり、透明なアクリル、PMMA(Polymethylmethacrylate)、プラスチック、エポキシまたはガラスなどから成る。
散乱パターン(１１０)は上記LED光源(１０４)に相応する透明板(１０６)底面の所定位置に形成され、透明板(１０６)内側でぶつかる光を散乱させながら反射するよう構成される。各々の散乱パターン(１１０)は円形で、予め定められた半径(r)を有する。
この際、各々のLED光源(１０４)の中心または焦点(F)を通過する垂直軸線(A)が散乱パターン(１１０)の中心(C)を通過するよう配置される。
導光部材(１０８)は逆プリズム状を有する。導光部材(１０８)の底面は、透明板(１０６)の底面に好ましくは透明な接着剤により密着するよう付着される。接着剤は１%以下の不透明度、好ましくは０.１ないし０.８%の不透明度が要され、９０%以上、好ましくは９９%以上の透過率が要される。
一方、使用可能な接着剤の例としては３M社の「Optically Clear Laminating Adhesive」８１４１、８１４２、８１６１及び９４８３が挙げられる。これらはLCD、PDP、タッチスクリーンなどのラミネーションに使用されるもので、１.４７４の反射率を有し、先述した不透明度及び透過率を満足させるものと知られている。
かかる接着剤を２５ないし１２５μｍの厚さで塗布し導光部材(１０８)を透明板(１０６)に付着する。
導光部材(１０８)は透明なアクリル、プラスチックPMMA(Polymethylmethacrylate)、エポキシまたはガラスから成る。また、光が導光部材(１０８)から透明板(１０６)内に進入する際屈折したり反射しないよう透明板(１０６)と同一な屈折率を有することが好ましい。さもなければ、少なくとも類似する屈折率を有するものを選択して反射または屈折を最小化させることが好ましい。
導光部材(１０８)の配置形態を詳しく見れば、導光部材(１０８)の下部頂点(P１)とLED光源(１０４)の焦点(F)とが成す線は垂直軸線(A)と第１角度(θ１)を有し、導光部材(１０８)の底面(P２)とLED焦点(F)とが成す線は垂直軸線(A)と第２角度(θ２)を有する。したがって、導光部材(１０８)は第１角度と第２角度とが成す角(included angle)(θ１-θ２)に該当する範囲で上記LED光源(１０４)から入射する光を受け入れるよう構成される。
図４は本発明による直下型バックライト装置の動作を説明する図である。図４を先の図３と共に参照すると、第１角度(θ１)と第２角度(θ２)との所定角度(α)で焦点(F)から進行する光(L１)は導光部材(１０８)に入射し、導光部材(１０８)はこれを進行方向のまま透明板(１０６)内に案内する。透明板(１０６)内に進行した光(L１)は透明板(１０６)の上面(１０６b)と下面(１０６a)との間で内部反射し巡り回る。したがって、透明板(１０６)は導光板(LGP: Light Guide Plate)の役目を果たすようになる。次いで、光(L１)は散乱パターン(１１０b)にぶつかると、それにより上側へ反射する。反射した光(L１)は透明板(１０６)の外部に放出され透明板(１０６)上側の液晶パネル(図２参照)にバックライトを提供する。
こうすると、LED光源(１０４)直上方の光源上部領域(BA)を通して液晶パネルにバックライト照明を提供することが可能になる。これを図２の従来の技術と比較すると、本発明の光源上部領域(BA)は従来の技術の暗部(DA)と同一な位置に存在する。したがって、本発明は導光部材(１０８)と散乱パターン(１１０)を通して従来の技術の暗部(DA)を除去することにより、従来の技術において必要であった透明板(３８)と液晶パネル(４０)との間隔(G２)を減らすことができる。こうして全体バックライト装置の厚さを減少させられるといった本発明の利点が得られる。
一方、第１角度(θ１)より大きい角度(β)で進行する光(L２)は導光部材(１０８)に入射せず透明板(１０６)の底面(１０６a)にぶつかって反射し下方の反射板(１０２)へ進む。反射板(１０２)は光(L２)を反射させ、反射した光(L２)は上方の透明板(１０６)を通過して液晶パネル(図２参照)にバックライトを提供する。
図５を参照により詳しく見ると、焦点(F)から発生した光(L０)は導光部材(１０８)の側面の所定入射点(P３)を通して導光部材(１０８)に進入する。この際、所定入射点(P３)が導光部材(１０８)側面の略中心に位置し光(L０)が垂直に入射するよう導光部材(１０８)と焦点(F)が配置されることが好ましい。
続いて、光(L０)は導光部材(１０８)と透明板(１０６)の境界面の所定入射点(P４)を通して透明板(１０６)内に進入する(以下、便宜上透明板(１０６)内の光はL１と区別し表示する)。この際、導光部材(１０８)が透明板(１０６)と同一な屈折率を有すると図示のように光(L１)は屈折せずに導光部材(１０８)から透明板(１０６)へ直進し続け、屈折率が異なるとその差によりやや屈折するであろう。したがって、導光部材(１０８)は透明板(１０６)と同一か少なくとも類似な屈折率を有することが好ましい。
かかる投光板(１０６)内に進入した光(L１)は透明板(１０６)の上面(１０６b)と下面(１０６a)の間において内部反射しては、先述したように散乱パターン(１１０)により反射し透明板(１０６)から出て行く。
それに比して、導光部材(１０８)の無い従来の技術の場合、光(L０)は導光部材(１０８)を経ずに透明板の底面(１０６a)の入射点(P４)を通して直接透明板(１０６)内に進入する。この際、透明板(１０６)と空気との屈折率差により光(L２)は屈折した経路に沿って進行し、そうして透明板上面(１０６b)において内部反射せず上面(１０６b)を通して上方へ放出される。
これを比較すると、導光部材(１０８)が透明板(１０６)に入射する光の経路を変えることにより、光を透明板(１０６)の内部に閉じ込め透明板(１０６)が導光板機能を行うようにすることが分かる。
一方、これを成し遂げるためには、導光部材(１０８)を通過する光が透明板(１０６)の上面(１０６b)に内部反射条件を有してぶつかるよう導光部材(１０８)と焦点(F)間の第１及び第２角度(θ１、θ２)を調節する。内部反射条件を決定する因子の一つは、透明板(１０６)の屈折率と透明板上側の媒質(通常空気)との屈折率差と光が透明板上面(１０６b)にぶつかる角度なので、導光部材(１０８)と焦点(F)との位置関係はこれを考慮して定める。
一方、図６（a）と（b）を参照に、本発明による散乱パターンの例を説明する。図６（a）に示した散乱パターン(１１０)は上部の散乱層(１１０a)と下部の鏡層(１１０b)を含む。したがって、散乱層(１１０a)は透明板(１０６)内で巡り回る光(L２)が散乱するよう反射させ透明板(１０６)の外部へ出て行くようにする。かかる散乱層(１１０a)は散乱性インク層または微小凹凸構造で成る。
それに比して、下部鏡層(１１０b)は焦点(F)から来た光(L１)を下方へ鏡反射する。この光(L１)は反射板(１０２)により上方へ反射し透明板(１０６)を通過して液晶パネル(図２参照)にバックライト照明を提供する。鏡層(１１０b)は高反射率金属または重合体で構成されることができる。
図６（b）に示した散乱パターン(１１０)は導光部材(１０８)により透明板(１０６)内に閉じ込められた光(L２)を上方へ散乱させ透明板(１０６)から出て行くようにする。また、散乱パターン(１１０)は焦点(F)から到達した光(L１)を散乱させながら通過/反射させるよう構成される。即ち、一部の光(L１１)は透明板(１０６)を通過する角度で通過させ、一部の光(L１２)は透明板(１０６)内に閉じ込める角度で通過させ、一部の光(L１３)は下方へ反射させる。この際、光(L１２)は光(L２)と同様に他の散乱パターン(１１０)にぶつかったり再びこの散乱パターン(１１０)にぶつかると上方へ散乱し透明板(１０６)から出て行き液晶パネル(図２参照)にバックライト照明を提供する。
かかる散乱パターン(１１０)は入射する光を反射/通過させる際、これらを散乱させるよう予め定められた範囲の反射率と透過率を有する材料から形成される。
散乱パターン(１１０)の例としては散乱性インクを利用したインク層を挙げられる。上記インク層は透明板(１０６)の底面(１０６a)に塗布されると入射する光が反射/通過する際これらを散乱させる。
一方、図６（a）と（b）の散乱パターンの他に、光を全くまたは殆ど通過させず反射させる散乱パターンを透明板(１０６)の底面(１０６a)に設けることもできる。例としては、上記散乱性インクを厚く塗布して透過率を下げ反射率を高めることを挙げられる。また、散乱性インク中例えばSiO２のような反射率の高い物質の比率を高くしてインク自体の反射率を高めることにより散乱パターンの散乱性反射機能を強化することもできる。
一方、散乱パターン(１１０)を印刷するための散乱性インクは散乱剤(または拡散剤)、バインダ及び溶媒を含む。散乱第または拡散剤としてはTiO２、SiO２などの無機酸化物を粉末形態、好ましくは微細粉末で使用する。この際、TiO２とSiO２は約数ｎｍから数μｍの粒子の大きさを有し均一に分散される。一方、バインダはこれら無機酸化物の粒子を固定させ、溶媒は粘度を調節する機能を果たす。
以下、図７（a）と（b）を参照に上記散乱性インクにおける光の散乱原理を説明する。図７（a）によると、散乱パターン(１１０)に入射した光(L１、L２)はSiO２粒子により散乱する。即ち、光(L１)はSiO２粒子により散乱し散乱パターン(１１０)から反射し、光(L２)は散乱パターン(１１０)を透過しながらSiO２粒子により散乱する。したがって、かかる散乱パターン(１１０)を透明板に適用すると、図６（b）を参照し先述したように透明板(１０６)の全体領域から光が均一に放出される。
一方、かかるSiO２粒子は透明なので、上記散乱パターン(１１０)は厚さの薄いノートブックモニタに使用すると有利である。
図７（b）によると、散乱パターン(１１０)に入射した光(L１、L２)はTiO２及びSiO２粒子により散乱する。また、たとえ図示はしないが、図６（b）におけるように、光は散乱パターン(１１０)を透過しながらTiO２及びSiO２粒子により散乱したりもする。
一方、TiO２粒子はSiO２粒子に比して光の拡散力が大きいので大光量を得られ、図７（b）の散乱パターン(１１０)はノートブックモニタに比して厚さの厚い平面モニタに使用すると有利である。
以下、図８と９を参照に導光部材と散乱パターンの平面形態を説明する。図８に示したように、散乱パターン(１１０)は円形でその周囲に導光部材(１０８)が配置され、導光部材(１０８)も散乱パターン(１１０)と共に円形で提供される。一方、導光部材(１０８)の下部頂点(P１)は一点鎖線で示した。
一方、散乱パターン(１１０)は図９に示した形態で設けられることができる。即ち、複数の散乱領域(１１０a、１１０b、…、１１０e)が一定の間隔(S)を有して配置される。
かかる構成によると、上記間隔(S)と散乱領域(１１８a-１１０e)の数及び各幅に応じて、透明板(１０６)に入射する光量と内部反射する光量などを調節することができる。即ち、散乱パターン(１１０)の間隔(S)は光を反射させずに透明板(１０６)内に通過させるので、必要に応じて間隔(S)を大きくすれば全体散乱パターン(１１０)を通して透明板(１０６)内に入射する光量を増加させられる。
もちろん、散乱パターンは先述した円形でなく多様な形態で設けられることができる。例えば、長方形、正方形、楕円形で設けられることができる。また、各々のLED光源に対応する散乱領域を相互連結した散乱パターンを設けることもできる。これはLED光源が隣接配置される場合に有利である。
さらに、導光部材は散乱パターンの周囲でなく散乱パターンを挟んで向き合う一対の部材の形態で設けることができる。
上記おいては本発明の好ましき実施例を参照に説明したが、該当技術分野において通常の知識を有する者であれば、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内において本発明を多様に修正及び変更できることを理解するであろう。
従来の技術の側面放出型バックライト装置の概略的な断面図である。 従来の技術の直下型バックライト装置の概略的な断面図である。 本発明による直下型バックライト装置の概略的な断面図である。 本発明による直下型バックライト装置の動作を説明する図である。 本発明による導光作用と従来の技術の光通過作用を比較する図である。 （a）と（b）は本発明による散乱パターンの例を示す断面図である。 （a）と（b）は散乱パターンにおける光の散乱を説明する断面図である。 本発明による散乱パターンの形態を示す底面図である。 本発明による散乱パターンの形態を示す底面図である。
符号の説明
１００ バックライト装置
１０２ 反射板
１０４ LED光源
１０６ 透明板
１０８ 導光部材
１１０ 散乱パターン

Claims (10)

  1. 平坦な反射板と、
    上記反射板上に設けられたLED光源と、
    上記LED光源上側に配置された透明板と、
    上記透明板の底面の上記LED光源に対応する位置に各々配置された散乱パターンと、
    下側から入射する光を上記透明板内に内部反射可能に案内するように上記散乱パターンの周囲に配置された透明物質の光案内部と
    を備える直下型バックライト装置。
  2. 上記光案内部は、上記透明板と同一な屈折率を有することを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト装置。
  3. 上記光案内部と上記透明板との境界面は、互いに密着するように面接触することを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト装置。
  4. 上記光案内部は、透明なガラス、アクリル、プラスチック、PMMA(Polymethylmethacrylate)、及びエポキシのうちいずれか一つで構成されることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト装置。
  5. 上記光案内部は、逆プリズム状で底面が上記透明板の底面に付着されることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト装置。
  6. 上記光案内部は、上記透明板に接着剤により結合されることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト装置。
  7. 上記接着剤は、９９%以上の透過率を有することを特徴とする請求項６に記載の直下型バックライト装置。
  8. 上記散乱パターンは、上記透明板内から入射する光を散乱させながら反射させるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト装置。
  9. 上記散乱パターンは、上記透明板の下部から入射する光を反射させるように構成されることを特徴とする請求項８に記載の直下型バックライト装置。
  10. 上記散乱パターンは、上記透明板の下部から入射する光を散乱させながら透過及び反射させるように構成されることを特徴とする請求項８に記載の直下型バックライト装置。
JP2005171694A 2005-02-18 2005-06-10 導光機能を有する直下型バックライト装置 Expired - Fee Related JP4091616B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050013659A KR100631904B1 (ko) 2005-02-18 2005-02-18 도광 기능을 갖는 직하형 백라이트 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006228698A true JP2006228698A (ja) 2006-08-31
JP4091616B2 JP4091616B2 (ja) 2008-05-28

Family

ID=36912467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005171694A Expired - Fee Related JP4091616B2 (ja) 2005-02-18 2005-06-10 導光機能を有する直下型バックライト装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US7273291B2 (ja)
JP (1) JP4091616B2 (ja)
KR (1) KR100631904B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010086669A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Fujifilm Corp 面状照明装置
WO2010146904A1 (ja) * 2009-06-15 2010-12-23 シャープ株式会社 発光モジュール、照明装置、表示装置、およびテレビ受像装置
JP2011504649A (ja) * 2007-11-26 2011-02-10 アイティーアイ スコットランド リミテッド 光ガイド

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100716989B1 (ko) * 2004-12-23 2007-05-10 삼성전자주식회사 백라이트 시스템 및 이를 채용한 액정표시장치
KR100631904B1 (ko) * 2005-02-18 2006-10-11 삼성전기주식회사 도광 기능을 갖는 직하형 백라이트 장치
TW201448263A (zh) 2006-12-11 2014-12-16 Univ California 透明發光二極體
JP5421785B2 (ja) * 2007-02-27 2014-02-19 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 照明システム及び表示装置
TWM324214U (en) * 2007-06-08 2007-12-21 Innolux Display Corp Backlight module and liquid crystal display device
GB0712614D0 (en) * 2007-06-29 2007-08-08 Dialight Lumidrives Ltd Improved spatial luminance
US7918528B2 (en) * 2008-05-05 2011-04-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Drop detector system and method with light collector
US8529011B2 (en) * 2008-03-25 2013-09-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Drop detection mechanism and a method of use thereof
US8449068B2 (en) * 2009-02-19 2013-05-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Light-scattering drop detector
US8177318B2 (en) * 2008-03-25 2012-05-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Orifice health detection device
US7932960B1 (en) 2008-03-31 2011-04-26 Yazaki North America, Inc. Integrator array for HUD backlighting
KR101555340B1 (ko) 2008-11-05 2015-09-30 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치
TWI366292B (en) * 2008-12-26 2012-06-11 Ind Tech Res Inst Flexible light source device and fabricating method of thereof
JP2010231942A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Hitachi Ltd 液晶表示装置
KR20110007453A (ko) 2009-07-16 2011-01-24 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
US8511786B2 (en) * 2009-10-19 2013-08-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Light scattering drop detect device with volume determination and method
EP2336861A3 (en) * 2009-11-13 2011-10-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-touch and proximate object sensing apparatus using sensing array
KR20110080514A (ko) * 2010-01-06 2011-07-13 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치
US20120327312A1 (en) * 2010-03-10 2012-12-27 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting device, display device and television receiver
US8355127B2 (en) 2010-07-15 2013-01-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. GRIN lens array light projector and method
US20120075842A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 Tyco Electronics Canada, Ulc Lighting system for a cup holder assembly
US8941683B2 (en) 2010-11-01 2015-01-27 Microsoft Corporation Transparent display interaction
KR101191213B1 (ko) * 2010-11-02 2012-10-15 엘지전자 주식회사 조명기구
TW201224334A (en) 2010-12-07 2012-06-16 Ind Tech Res Inst Flexible light source module
US8770813B2 (en) 2010-12-23 2014-07-08 Microsoft Corporation Transparent display backlight assembly
TWI547670B (zh) 2011-10-11 2016-09-01 台達電子工業股份有限公司 照明排氣扇
CN103133918B (zh) 2011-11-23 2015-11-11 财团法人工业技术研究院 面光源以及可挠性面光源
US9519095B2 (en) 2013-01-30 2016-12-13 Cree, Inc. Optical waveguides
US9442243B2 (en) * 2013-01-30 2016-09-13 Cree, Inc. Waveguide bodies including redirection features and methods of producing same
US9291320B2 (en) 2013-01-30 2016-03-22 Cree, Inc. Consolidated troffer
US9625638B2 (en) 2013-03-15 2017-04-18 Cree, Inc. Optical waveguide body
US9366396B2 (en) 2013-01-30 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide and lamp including same
CN104033752A (zh) * 2013-03-06 2014-09-10 吴育林 一种组合装饰灯
US9798072B2 (en) 2013-03-15 2017-10-24 Cree, Inc. Optical element and method of forming an optical element
US9366799B2 (en) 2013-03-15 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide bodies and luminaires utilizing same
US10209429B2 (en) 2013-03-15 2019-02-19 Cree, Inc. Luminaire with selectable luminous intensity pattern
TWI583894B (zh) * 2013-10-30 2017-05-21 建準電機工業股份有限公司 具照明功能之換氣扇
US9651740B2 (en) 2014-01-09 2017-05-16 Cree, Inc. Extraction film for optical waveguide and method of producing same
US9512978B1 (en) 2015-08-13 2016-12-06 Randal L Wimberly Vortex light projection system, LED lensless primary optics system, and perfectly random LED color mixing system
CN106842391A (zh) * 2015-12-03 2017-06-13 扬升照明股份有限公司 光学扩散板以及光源模组
US10416377B2 (en) 2016-05-06 2019-09-17 Cree, Inc. Luminaire with controllable light emission
US11719882B2 (en) 2016-05-06 2023-08-08 Ideal Industries Lighting Llc Waveguide-based light sources with dynamic beam shaping
CN206788519U (zh) 2017-01-17 2017-12-22 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及液晶显示装置
CN110162199A (zh) * 2018-02-13 2019-08-23 宸美（厦门）光电有限公司 触控面板及其制作方法
CN108680985A (zh) * 2018-05-22 2018-10-19 合肥诚辉电子有限公司 一种汽车显示屏用导光板
US11592166B2 (en) 2020-05-12 2023-02-28 Feit Electric Company, Inc. Light emitting device having improved illumination and manufacturing flexibility
US11876042B2 (en) 2020-08-03 2024-01-16 Feit Electric Company, Inc. Omnidirectional flexible light emitting device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1124581A (ja) 1997-07-03 1999-01-29 Bridgestone Corp 平面発光体
JP4023079B2 (ja) * 2000-08-31 2007-12-19 株式会社日立製作所 面状照明装置及びこれを備えた表示装置
TW594119B (en) * 2001-12-21 2004-06-21 Au Optronics Corp Backlight module for thin film transistor liquid crystal display
JP3092336U (ja) 2002-08-26 2003-03-07 台湾奈普光電科技股▲ふん▼有限公司 面発光装置
JP2004127680A (ja) 2002-10-01 2004-04-22 Nippon Zeon Co Ltd 直下型バックライト装置
US6989873B2 (en) * 2003-03-19 2006-01-24 Toppoly Optoelectronics Corp. Backlight module and liquid crystal display formed therefrom
JP3774209B2 (ja) 2003-05-20 2006-05-10 統寶光電股▲ふん▼有限公司 改良の直下型蛍光灯構成バックライトユニット
JP4256738B2 (ja) 2003-07-23 2009-04-22 三菱電機株式会社 面状光源装置および該装置を用いる表示装置
KR100631904B1 (ko) * 2005-02-18 2006-10-11 삼성전기주식회사 도광 기능을 갖는 직하형 백라이트 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011504649A (ja) * 2007-11-26 2011-02-10 アイティーアイ スコットランド リミテッド 光ガイド
JP2010086669A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Fujifilm Corp 面状照明装置
WO2010146904A1 (ja) * 2009-06-15 2010-12-23 シャープ株式会社 発光モジュール、照明装置、表示装置、およびテレビ受像装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7513632B2 (en) 2009-04-07
US7273291B2 (en) 2007-09-25
US20060187651A1 (en) 2006-08-24
KR20060092629A (ko) 2006-08-23
JP4091616B2 (ja) 2008-05-28
US20080013315A1 (en) 2008-01-17
KR100631904B1 (ko) 2006-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4091616B2 (ja) 導光機能を有する直下型バックライト装置
TWI484250B (zh) Front light module
WO2019184906A1 (zh) 背光模组和显示设备
KR100898100B1 (ko) 프리즘 시트
KR101331907B1 (ko) 백라이트장치 및 이를 구비한 액정표시장치
TWI425262B (zh) 區域性點亮側光式導光板及區域性點亮側光式背光模組
KR100508240B1 (ko) 액정표시모듈
JP2007304553A (ja) プリズムシート、それを備えたバックライトユニット及び液晶表示装置
KR20080091461A (ko) 액정 표시 장치용 백 라이트
US7064741B2 (en) Light source device, display device and reflection sheets for use therewith
KR101692888B1 (ko) 도광판과 이를 이용한 백라이트 유닛
JP2019184790A (ja) 光学構造体および表示装置
WO2017170017A1 (ja) 照明装置及び表示装置
TW201314314A (zh) 導光板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝置
JP2000113708A (ja) 照明装置
WO2015029639A1 (ja) 導光板、面光源装置及び透過型画像表示装置
KR20190120850A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20170020589A (ko) 측면부 반사 패턴을 갖는 도광판 및 이를 구비하는 디스플레이 장치
KR101002344B1 (ko) 도광판 및 그 제조방법 및 이를 이용한 백라이트 유닛
JP5138493B2 (ja) 表示装置
JP2019053323A (ja) 光学構造体および表示装置
KR200361392Y1 (ko) 확산기능을 겸비한 프리즘 시트
JP2014239024A (ja) 面状ライトユニット
JP4606135B2 (ja) 液晶表示装置
JP2007305543A (ja) 照明装置、電気光学装置、電子機器及び光学シート

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071030

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307

Year of fee payment: 3

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307

Year of fee payment: 3

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307

Year of fee payment: 4

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S631 Written request for registration of reclamation of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S631 Written request for registration of reclamation of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631

S633 Written request for registration of reclamation of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313633

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307

Year of fee payment: 5

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140307

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees