JP4775578B2 - 面状照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置のバックライトユニットとして好適に用いられる面状照明装置に関するものである。
液晶表示装置は、電子機器等の表示装置として広範に使用されており、近年、パーソナルコンピュータやテレビ受像機の表示デバイスに代表されるような比較的大型の表示装置においても、CRT(Cathode Ray Tube)から液晶表示装置への代替が進んでいる。
従来、このような大型の液晶表示装置のバックライトとしては、光源である複数の冷陰極管(以下、CCFLともいう)を液晶パネル直下に備え、光学シート類や拡散板で集光および光強度の均整化を行うCCFL直下方式のバックライトが主流である(特許文献1参照)。
さらに、近年、液晶表示装置において、その画質改善や高機能化のために、以下に述べるような様々な試みがなされており、それに伴って、バックライトにも従来とは異なる特性が求められるようになってきている。
例えば、液晶パネルにおける動画表示の視認性の問題を解決する1つの手段として、画像表示の各フレーム期間中に強制的に黒表示期間を挿入することによって、液晶パネルの画素輝度の応答をインパルス応答に近付けた、いわゆる擬似インパルス駆動方式が知られている。
擬似インパルス駆動において黒表示期間を生成する手段としては、その期間中バックライトを消灯することが提案されており、この場合、バックライトには、高速に点滅可能であることが求められる。同様に、黒表示期間を生成する手段として、画像信号に1フレーム期間毎に黒書き込み信号を挿入することも提案されているが、有効な擬似インパルス駆動を実現するためには、この場合でも、黒書き込み信号に同期して、バックライトを高速に点滅させることが望ましい。
特に、応答速度の速い液晶パネルの場合には、画像信号に、走査ライン毎に所定のタイミングで黒書き込み信号を挿入することにより、画面中の連続する複数の走査ラインからなる部分に黒領域を表示すると共に、表示される黒領域の位置を、画像の走査に同期してシフトさせる方式(以下、黒挿入駆動方式という)が提案されており、この場合、バックライトの全発光領域のうち、黒領域の直下に存在する部分領域のみを、黒領域のシフトに同期させつつ選択的に消灯することが求められるものである。
また、画像のコントラストの向上および消費電力の削減等を目的としてバックライトの発光状態を部分的に制御する技術として、いわゆるエリア・コントロール方式が提案されおり、この方式では、画像中に、その表示階調上、照明の不要な黒領域が存在するときに、その領域の直下に存在する部分領域を選択的に消灯するように、バックライトを駆動するものである。
画像の表示階調としての黒領域は、上述した動画表示性能の改善のために強制的に挿入される黒領域とは異なり、画面上に出現するときの形状および大きさが不定であるため、有効なエリア・コントロールを実現するには、バックライトの発光領域を構成する独立に点滅可能な各部分領域を、十分に精細なものとする必要がある。
特許第3653274号
しかしながら、従来のバックライトによって、上述したような液晶表示装置の高画質化および高機能化に対応するには、次のような問題点があった。
まず、CCFL直下方式のバックライトでは、CCFLの応答速度の低さ、および、バックライトに通常搭載されるCCFLの本数の制約等の点から、擬似インパルス駆動(特に、上記黒挿入駆動方式)に対応するバックライトを実現することは、一般には、困難なものであった。
同様に、CCFL直下方式のバックライトでは、その構造上、バックライトの発光領域をCCFLの管長方向と直交する方向に分割して部分領域を構成することは不可能であり、したがって、エリア・コントロールにおける制御可能な部分領域の大きさおよび形状が著しく不十分なものとならざるを得ない。
一方、近年、液晶パネルの直下に備える光源を、CCFLではなく、赤色(R)、緑色(G)、および、青色(B)に発光する発光ダイオード(LED)とし、これらのLEDを液晶パネルの直下に多数敷き詰め、それらの光を混色して白色光を得るタイプのバックライトが提案されており、このようなバックライトの場合には、擬似インパルス駆動やエリア・コントロールへの適用に際して、上述したような問題は回避される。
しかしながら、赤色LED、緑色LED、および、青色LEDからの光を混色して白色光を得る方法は、光電変換効率が低く、適切な輝度の白色光を得るために必要な消費電力、および、光源からの発熱量、および、コスト等の点で問題がある。そこで、本発明者らは、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)微粒子が混入された発光層に青色発光LEDの光を透光させることで、擬似的に白色光を得るLEDチップを用い、かかる擬似白色LEDチップを、一主面を発光面とする導光板の一側端面に配置してなる、いわゆるエッジライト方式のバックライトを発案し、適切な輝度の白色光を得るために必要な消費電力、および、光源からの発熱量、および、コスト等の問題解決を目指している。
ところが、エッジライト方式の照明ユニット特有の問題として、LEDチップを中心としたホットスポットと呼ばれる目玉状の漏れ光が発生する他、導光板の入光端近傍エリアに強い輝線が発生する等のいわゆる「迷光」が生じ、バックライト光の質感を低下させるという更に別の問題が生じることとなった。
かかる迷光対策として、携帯電話用LCDパネル等、比較的表示領域の狭いLCDパネルに対しては、迷光の目立つ範囲を非有効領域としてLCDの表示領域の外側に置くことで、LCDの表示領域における輝度の均一性を確保することが可能である。しかしながら、エッジライト方式の照明ユニットを大型LCDパネルのバックライトとして使用する場合には、LCDパネルのサイズに合わせて複数の照明ユニットを二次元状に配列した、複合分割パネルバックライトを構成する必要があり、各照明ユニットの非有効領域をLCDの表示領域の外側に置いて隠してしまうことはできない。
そこで、従来の複合分割パネルバックライト10は、図6(a)、(b)に示されるように、各照明ユニット12のLEDチップ14上部や、導光板16の入光端近傍(側端面)を被うように、短冊状の目隠しフィルム(遮光フィルム又は光反射フィルム)18を被せて、迷光の影響を可能な限り排除する手法を採用している。図6中、符号20で示される部分は、複合分割パネルバックライト10の全体に渡って広がる光反射フィルムである。
しかしながら、目隠しフィルム18に遮光フィルムを用いる手法は、遮光フィルムが光エネルギーを吸収することによって迷光輝度を低下させることを企図したものであるため、複合分割パネルバックライト10全体としての輝度が低下してしまう。よって、複合分割パネルバックライト10に必要な輝度を与えるためには、LEDチップの輝度を増大させる必要があり、消費電力の増大を来たすものである。又、目隠しフィルム18に光反射フィルムを用いる手法は、反射光を一旦導光板16に戻してバックライト光として有効利用することを目的としているが、その利用効率は低く、複合分割パネルバックライト10に必要な輝度を与えるためには、LEDチップの輝度を増大させる必要があり、消費電力の増大は避けられない。また、短冊状の目隠しフィルム18として遮光フィルム又は光反射フィルムのいずれを用いた場合であっても、それらは光を透過させないことから、目隠しフィルム18の存在自体が暗部の発生要因となり、輝度の均一性を悪化させることになる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複合分割パネルバックライト形式の面状照明装置において、消費電力の増大を避けつつ、迷光の影響を受けることなく輝度の均一性を確保することにある。
上記課題を解決するために、本発明の面状照明装置は、一主面を発光面とする導光板と、該導光板の一側端面に配置された光源とを含む照明ユニットを二次元状に配列してなる面状照明装置である。そして、前記各照明ユニットの光源の前記発光面側に透光性部材を配置し、該透光性部材によって前記光源からの光を拡散または反射することにより、迷光の影響を抑えると共に、その光を有効利用することで、バックライトユニット形式の面状照明装置の消費電力を低減させつつ、迷光の影響を受けることなく輝度の均一性を確保するものである。
(発明の態様)
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
(1)一主面を発光面とする導光板と、該導光板の一側端面に配置された光源とを含む照明ユニットを二次元状に配列してなる面状照明装置において、前記各照明ユニットの光源の前記発光面側に、前記光源からの光を拡散または反射する手段を備える透光性部材が配置されており、該透光性部材は、前記光源からの光を拡散または反射する手段として、少なくとも一側端面に傾斜面が形成され、一主面を発光面とする補助導光板である面状照明装置(請求項1)。
本項に記載の面状照明装置は、一主面を発光面とする導光板と、導光板の一側端面に配置された光源とを含む照明ユニットが、二次元状に配列されることによって、大型LCDパネルのバックライトとして最適な、発光面積の広い複合分割パネルバックライトが構成されるものである。しかも、各照明ユニットの光源の、導光板の発光面側に、光源からの光を拡散または反射する手段を備える透光性部材が配置されており、この透光性部材によって、光源からの漏れ光を拡散または反射して、導光板の発光面側から視認される迷光を減少させると共に、透光性部材自体が光源からの光を受けて発光し、複合分割パネルバックライト全体としての輝度を均等に高めるものである。透光性部材は、従来の迷光対策のために用いられる目隠しフィルムと異なり、遮光性や光反射性が求められるものではなく、それ自体光を受けて発光するものであることから、迷光を効率的に利用して、複合分割パネルバックライト全体としての輝度を確保することができる。
しかも、本項に記載の面状照明装置に係る補助導光板は、光源からの光を拡散または反射する手段として、少なくとも一側端面に傾斜面が形成されており、各照明ユニットの光源によって生ずるホットスポット光や、各照明ユニットの導光板の入光端近傍エリアに発生する強い輝線が、補助導光板の下面から受光して傾斜面で光路変換される。そして、傾斜面で光路変換された光が補助導光板内を伝搬する過程で、発光面から各照明ユニットの導光板の発光面側へと出射することにより、補助導光板の発光面が発光する。
)前記照明ユニットが、前記光源の出射方向に対して所定の間隔を空けて配置され、前記補助導光板が、前記所定の間隔を空けて配置された照明ユニットの各導光板の互いに向かい合う側の端部の発光面側を被うように搭載される面状照明装置(請求項)。
本項に記載の面状照明装置は、照明ユニットが、光源の出射方向に対して所定の間隔を空けて配置され、補助導光板が、所定の間隔を空けて配置された照明ユニットの各導光板の互いに向かい合う側の端部の発光面側を被うように搭載される。すなわち、各照明ユニットが二次元状に隙間無く配列されるのではなく、所定の間隔を空けて配置され、各照明ユニットが、補助導光板によって橋渡しされるようにつなげられることで、発光面積の広い複合分割パネルバックライトが構成されるものである。各照明ユニットをつなぐ補助導光板は、各照明ユニットの導光板の発光面側から視認される迷光を減少させると共に、補助導光板自体が光源からの漏れ光を受けて発光し、複合分割パネルバックライト全体としての輝度を高めるものである。又、照明ユニットを間引いて配置できるので、照明ユニットの数が減少し、消費電力が削減される。
なお、補助導光板は、隣接する2つの照明ユニットのみ、各導光板の互いに向かい合う側の端部の発光面側を被うものであっても良く、又は、隣接するより多くの照明ユニットの、各導光板の互いに向かい合う側の端部の発光面側を、被うことが可能となるような、より広い面積を持つものであっても良い。又、各照明ユニットの導光板と補助導光板との固定方法としては、例えば、両者の接触面を紫外線硬化型あるいは可視光硬化型の光学接着剤を使用して接合する方法等が挙げられる。また、2つの照明ユニット間に板状の支持体を配置させ、その支持体上に補助導光板を搭載する構成としてもよい。その際、補助導光板と支持体との間に光反射フィルムを介在させてもよい。
)前記傾斜面には、増反射処理が施されている面状照明装置(請求項)。
本項に記載の面状照明装置は、補助導光板の傾斜面に増反射処理が施されていることによって、各照明ユニットの光源によって生ずるホットスポット光や、各照明ユニットの導光板の入光端近傍エリアに発生する強い輝線が、補助導光板の下面から受光して、傾斜面にて効率的に光路変換される。そして、傾斜面で光路変換された光が補助導光板内を伝搬する過程で、発光面から各照明ユニットの導光板の発光面側へと出射することにより、補助導光板の発光面が効率良く発光する。なお、補助導光板の傾斜面に施される増反射処理としては、例えば、斜面に光反射率の高い銀等の金属薄膜や誘電体多層膜からなる光学薄膜を蒸着、スパッタで形成したり、光反射フィルムを貼付する手法が挙げられる。
)前記透光性部材は、少なくとも一方の主面に前記反射手段により反射された光の光路を変換する手段が形成されている面状照明装置(請求項)。
本項に記載の面状照明装置は、少なくとも一方の主面に前記反射手段により反射された光の光路を変換する手段が形成されていることによって、傾斜面で光路変換された光が補助導光板内を伝搬する過程でさらにその光路が変換され、発光面から各照明ユニットの導光板の発光面側へと出射することにより、発光面が効率良く発光するものとなる。なお、光の光路を変換する手段としては、プリズムに代表される規則的な凹凸からなる溝や、微細な凹凸からなる粗面ドット等が挙げられる。
本発明はこのように構成したので、複合分割パネルバックライト形式の面状照明装置において、消費電力を低減させつつ、迷光の影響を受けることなく輝度の均一性を確保することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
本発明の実施の形態に係る面状照明装置は、図1、図2に示されるように、一主面を発光面とする導光板16(図2)と、導光板16の一側端面に配置されたLEDチップ14を光源とする照明ユニット12を、二次元状に複数配列してなる、複合分割パネルバックライト22である。また、各照明ユニット12は、光源の出射方向、すなわち光源であるLEDチップ14の光が出射される方向に対して、所定の間隔X(図2(a))を空けて配置されている。そして、各照明ユニット12の導光板16の互いに向かい合う側の端部の発光面側(図1、図2の上面)を被うようにして、補助導光板24が搭載されている。
補助導光板24は、各照明ユニット12の光源であるLEDチップ14の、導光板16の発光面側に、光源からの光を拡散または反射するために配置された透光性部材である。図示の例では、LEDチップ14からの漏れ光を拡散または反射する手段として、補助導光板24には、各照明ユニット12の各導光板16の互いに向かい合う側の端部と重なる側端面に傾斜面26が形成され、一主面28を発光面とするものである。なお、傾斜面26は、各照明ユニット12の導光板16の互いに向かい合う側の端部の発光面側(図1、図2の上面)を被った状態で、その一部又は前部が、LEDチップ14の上方に架かり、LEDチップ14の漏れ光を可能な限り多く反射することが可能な範囲に形成されている。
又、補助導光板24の傾斜面26には、増反射処理が施されている。具体的な増反射処理として、例えば、傾斜面26に光反射率の高い銀等の金属薄膜や誘電体多層膜からなる光学薄膜を蒸着、スパッタで形成し、若しくは、光反射フィルムを貼付する手法が挙げられる。更に、補助導光板26の、少なくとも一方の主面28には、反射手段により反射された光の光路を変換する手段が形成されている。この光路変換手段としては、例えば、プリズムに代表される規則的な凹凸からなる溝や、微細な凹凸からなる粗面ドット等が挙げられる。
さて、図3には、LEDチップ14から射出された光Lの、照明ユニット12の導光板16および補助導光板24の内部における光路が模式的に示されている。図から明らかなように、LEDチップ14から本来の出射方向へと出射された光は、照明ユニット12の導光板16の内部を進み、LEDチップ14からの漏れ光や迷光は、補助導光板24に入光してその内部を進み、一部は、補助導光板24の傾斜面26によって反射されて光路変更され、補助導光板24の内部を進む。
なお、図4に示されるように、各照明ユニット12のLEDチップ14が、互いに向かい合うようにして配置された場合にも、各照明ユニット12のLEDチップ14の漏れ光や迷光が、補助導光板24の両端面に形成された各傾斜面26によって反射されて、光路変更されることで、補助導光板24の内部を進み、補助導光板24の発光に寄与することとなる。
上記構成をなす、本発明の実施の形態にかかる面状照明装置によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
すなわち、複合分割パネルバックライト22は、一主面を発光面とする導光板と、導光板の一側端面に配置された光源14とを含む照明ユニット12が、二次元状に配列されることによって、大型LCDパネルのバックライトとして最適な、発光面積の広い複合分割パネルバックライトが構成されるものである。しかも、各照明ユニット12の光源であるLEDチップ14の、導光板16の発光面側に、光源14からの光を拡散または反射する手段26を備える透光性部材24が配置されている。この透光性部材24によって、光源14からの漏れ光を拡散または反射して、導光板16の発光面側から視認される迷光を減少させると共に、透光性部材24自体が光源14からの光を受けて発光し、複合分割パネルバックライト22全体としての輝度を、均等に高めるものである。透光性部材24は、従来の迷光対策のために用いられる目隠しフィルム18(図6)と異なり、遮光性や光反射性が求められるものではなく、それ自体光を受けて発光するものであることから、迷光を効率的に利用して、複合分割パネルバックライト22全体としての輝度を確保することができる。従って、LEDチップ14における消費電力の増大を避けつつ、迷光の影響を受けることなく、複合分割パネルバックライト22の輝度の均一性を確保することができる。
図5(a)には、本発明の実施の形態に係る複合分割パネルバックライト22の、照明ユニット12と補助導光板24とが交互に並ぶ方向(図1の矢印A方向。)における輝度分布が示されている。図中、高輝度はH、低輝度はLと表されている。このように、本発明の実施の形態に係る複合分割パネルバックライト22は、全体に渡り輝度が一定となる。一方、図5(b)には、比較のために、従来の複合分割パネルバックライト10(図6)における、図5(a)と同様の輝度分布(図6(a)の矢印A方向)が示されている。図5(b)において、輝度の変化が現れている部分は、各照明ユニット12のLEDチップ14上部や、導光板16の入光端近傍を被うように、短冊状の目隠しフィルム18を被せた部分であり、迷光および短冊状の目隠しフィルム18による遮光の影響が現れている。更に、参考として、図5(c)には、迷光対策を行っていない、すなわち、従来の複合分割パネルバックライト10から短冊状の目隠しフィルム18を取り外した場合の、図5(a)と同様の輝度分布(図6(a)の矢印A方向)が示されている。図5(b)、(c)から明らかなように、従来の短冊状の目隠しフィルム18を用いた複合分割パネルバックライト10は、迷光に起因する輝度の変化を抑えることは可能であるが、若干その影響が残り、輝度分布を一定にするには至っていないことがわかる。
又、本発明の実施の形態では、光源14からの光を拡散または反射する具体的手段として、補助導光板24が用いられ、補助導光板24の少なくとも一側端面に傾斜面26が形成されており、各照明ユニット12の光源14によって生ずるホットスポット光や、各照明ユニット12の導光板の入光端近傍エリアに発生する強い輝線が、補助導光板24の下面から受光して傾斜面26で光路変換される(図3、図4)。そして、傾斜面26で光路変換された光Lが補助導光板24内を伝搬する過程で、発光面(一主面28)から各照明ユニット12の導光板の発光面側(図1〜図4の上方)へと出射することにより、一主面28が発光するものである。
又、照明ユニット12が、光源14の出射方向に対して所定の間隔を空けて配置され、補助導光板24が、所定の間隔を空けて配置された照明ユニット12の各導光板16の互いに向かい合う側の端部の発光面側(図1〜図4の上方)を被うように搭載される。すなわち、各照明ユニット12が二次元状に隙間無く配列されるのではなく、所定の間隔Xを空けて配置され、各照明ユニット12が、補助導光板24によって橋渡しされるようにつなげられることで、発光面積の広い複合分割パネルバックライト22が構成されるものである。各照明ユニット12をつなぐ補助導光板24は、各照明ユニット12の導光板16の発光面側から視認される迷光を減少させると共に、補助導光板24自体が光源14からの漏れ光を受けて発光し、複合分割パネルバックライト22全体としての輝度を高めるものである。又、照明ユニット12を間引いて配置できるので、照明ユニット12の数が減少し、消費電力が削減される。
更に、補助導光板24の傾斜面26に、光反射率の高い光学薄膜を蒸着、スパッタで形成したり、光反射フィルムを貼付する等の、増反射処理が施されていることによって、各照明ユニット12の光源14によって生ずるホットスポット光や、各照明ユニット12の導光板16の入光端近傍エリアに発生する強い輝線が、補助導光板24の下面から受光して、傾斜面26にて効率的に光路変換される。そして、傾斜面26で光路変換された光Lが補助導光板24内を伝搬する過程で、発光面(一主面28)から各照明ユニット12の導光板16の発光面側へと出射することにより、補助導光板24の一主面28が効率良く発光する。
又、少なくとも一方の主面28に、反射手段である傾斜面26により反射された光Lの光路を変換する手段(例えばプリズムに代表される規則的な凹凸からなる溝、あるいは、微細な凹凸からなる粗面ドット等)が形成されていることによって、傾斜面26で光路変換された光Lが補助導光板24内を伝搬する過程でさらにその光路が変換され、発光面(一主面28)から各照明ユニット12の導光板16の発光面側へと出射することにより、補助導光板24の一主面28が効率良く発光するものとなる。
本発明の実施の形態に係る面状照明装置を示す斜視図である。 図1の面状照明装置の構造を示すものであり、(a)は分解図、(b)は部分組み立てずである。 本発明の実施の形態に係る面状照明装置において、照明ユニットの光源から射出された光の、照明ユニットの導光板および補助導光板の内部における光路を示す模式図である。 図3とは照明ユニットの光源の配置が異なる場合の、補助導光板の内部における光路を示す模式図である。 面状照明装置全体の輝度分布を示すものであり、(a)は本発明の実施の形態に係る複合分割パネルバックライトにかかる輝度分布図、(b)は従来の複合分割パネルバックライトにかかる輝度分布図、(c)は従来の複合分割パネルバックライトから、迷光対策である目隠しフィルムを除去した場合の輝度分布図である。 (a)は、従来の面状照明装置を模式的に示す斜視図であり、(b)は、従来の面状照明装置の分解図である。
符号の説明
10、22:複合分割パネルバックライト、 12:照明ユニット、14:LEDチップ、16:導光板、18:目隠しフィルム、20:光反射フィルム、24:補助導光板、26:傾斜面、28:一主面

Claims (4)

  1. 一主面を発光面とする導光板と、該導光板の一側端面に配置された光源とを含む照明ユニットを二次元状に配列してなる面状照明装置において、
    前記各照明ユニットの光源の前記発光面側に、前記光源からの光を拡散または反射する手段を備える透光性部材が配置されており、該透光性部材は、前記光源からの光を拡散または反射する手段として、少なくとも一側端面に傾斜面が形成され、一主面を発光面とする補助導光板であることを特徴とする面状照明装置。
  2. 前記照明ユニットが、前記光源の出射方向に対して所定の間隔を空けて配置され、前記補助導光板が、前記所定の間隔を空けて配置された照明ユニットの各導光板の互いに向かい合う側の端部の発光面側を被うように搭載されることを特徴とする請求項記載の面状照明装置。
  3. 前記傾斜面には、増反射処理が施されていることを特徴とする請求項又は記載の面状照明装置。
  4. 前記透光性部材は、少なくとも一方の主面に前記反射手段により反射された光の光路を変換する手段が形成されていることを特徴とする請求項からのいずれか1項記載の面状照明装置。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200900766A (en) * 2007-02-21 2009-01-01 Koninkl Philips Electronics Nv Lighting system with improved rigidity
CN102606910A (zh) * 2007-04-06 2012-07-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 瓦式照明设备
CN101393709A (zh) * 2007-09-21 2009-03-25 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 广告看板
WO2009145548A2 (en) 2008-05-27 2009-12-03 Lg Electronics Inc. Led back-light unit and liquid crystal display device using the same
US8220981B2 (en) 2008-05-27 2012-07-17 Lg Electronics Inc. Liquid crystal display having a plurality of modules
KR101491573B1 (ko) * 2008-10-09 2015-02-09 삼성전자 주식회사 디스플레이 장치 및 그 전면커버
JP5314444B2 (ja) * 2009-02-02 2013-10-16 株式会社エンプラス 面光源装置及びそれを用いた表示装置
WO2010126226A2 (en) * 2009-04-27 2010-11-04 Lg Electronics Inc. Back light unit and display device using the same
JP2010277712A (ja) 2009-05-26 2010-12-09 Sony Corp 照明装置および表示装置
JP5382787B2 (ja) * 2009-06-05 2014-01-08 シチズン電子株式会社 面状光源及び液晶表示装置
WO2010147294A1 (ko) 2009-06-15 2010-12-23 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
WO2010147293A1 (ko) 2009-06-15 2010-12-23 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
KR101660721B1 (ko) 2009-06-15 2016-09-29 엘지전자 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 디스플레이장치
KR101628366B1 (ko) 2009-07-06 2016-06-08 엘지전자 주식회사 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR20110014869A (ko) * 2009-08-06 2011-02-14 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
US8047669B2 (en) * 2009-07-31 2011-11-01 Skc Haas Display Films Co., Ltd. Backlight illumination assembly having a joining clip with diffusion means
US20110026273A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Skc Haas Display Films Co., Ltd. Optical coupling device for light guiding film
KR20110017581A (ko) * 2009-08-14 2011-02-22 엘지전자 주식회사 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
USRE47656E1 (en) 2009-08-27 2019-10-22 Lg Electronics Inc. Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
KR101611616B1 (ko) 2009-08-28 2016-04-11 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
WO2011025095A1 (en) * 2009-08-27 2011-03-03 Lg Electronics Inc. Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
KR20110023059A (ko) * 2009-08-28 2011-03-08 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
EP2354817A1 (en) 2009-12-14 2011-08-10 Lg Electronics Inc. Backlight unit, and display apparatus including the backlight unit
KR101654372B1 (ko) * 2010-03-15 2016-09-05 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
KR101654373B1 (ko) * 2010-03-15 2016-09-05 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
WO2011115351A1 (en) 2010-03-15 2011-09-22 Lg Electronics Inc. Backlight unit and display apparatus including the same
JP2011216322A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Sony Corp 発光装置およびこれを用いた表示装置
CN102011988B (zh) * 2011-01-10 2013-05-08 苏州茂立光电科技有限公司 背光模块及液晶显示装置
KR101759636B1 (ko) * 2011-01-19 2017-07-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN102128394B (zh) * 2011-03-09 2013-12-11 上海向隆电子科技有限公司 背光模块及液晶显示装置
CN202256744U (zh) * 2011-07-06 2012-05-30 深圳市华星光电技术有限公司 导光板及背光显示模块
TWI489056B (zh) * 2012-03-21 2015-06-21 Young Lighting Technology Inc 光源模組
US9741273B1 (en) 2016-08-10 2017-08-22 Jeffrey A. Curtis Illuminated assemblies and methods of manufacture thereof

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05142535A (ja) 1991-08-29 1993-06-11 Meitaku Syst:Kk エツジライトパネルの入射光供給装置
JPH05107540A (ja) * 1991-10-21 1993-04-30 Toshiba Lighting & Technol Corp 照明装置および液晶表示装置
JPH05303095A (ja) 1992-04-28 1993-11-16 Fujitsu Ltd バックライト
JPH07191311A (ja) 1993-12-27 1995-07-28 Kokusai Electric Co Ltd 液晶ユニット用バックライト装置
TW373116B (en) * 1994-12-15 1999-11-01 Sharp Kk Lighting apparatus
JPH09186825A (ja) * 1996-01-08 1997-07-15 Canon Inc 照明装置およびこれを有する情報処理装置
JPH09282921A (ja) 1996-04-10 1997-10-31 Canon Inc バックライト装置及び該バックライト装置を備えた液晶表示装置
US5913594A (en) 1997-02-25 1999-06-22 Iimura; Keiji Flat panel light source device and passive display device utilizing the light source device
JPH10247413A (ja) 1997-03-03 1998-09-14 Omron Corp 面光源装置
JPH11149073A (ja) * 1997-11-18 1999-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 面光源装置および液晶表示装置
JPH11203925A (ja) 1998-01-14 1999-07-30 Noritake Co Ltd 発光パネル装置
WO2000003271A2 (fr) 1998-07-09 2000-01-20 Svyatoslav Ivanovich Arsenich Systeme de projection
JP2000067626A (ja) * 1998-08-19 2000-03-03 Mitsubishi Rayon Co Ltd 面光源装置及びそれを用いた画像表示装置
TW514709B (en) 2000-05-04 2002-12-21 Koninkl Philips Electronics Nv Illumination system and display device
DE10041328B4 (de) * 2000-08-23 2018-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verpackungseinheit für Halbleiterchips
WO2002097324A1 (en) 2001-06-01 2002-12-05 Lumileds Lighting U.S., Llc Compact illumination system and display device
US20030184990A1 (en) * 2002-03-26 2003-10-02 Chia-Feng Lin Light-guiding plate module of high reliability
JP4142329B2 (ja) * 2002-04-12 2008-09-03 テクノウェイブサンワ有限会社 面状発光装置
JP2004178850A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Nissen Chemitec Corp 面型照明装置
JP4482286B2 (ja) 2003-03-31 2010-06-16 シャープ株式会社 照明装置及びそれを備えた表示装置
DE10314525A1 (de) * 2003-03-31 2004-11-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung und Beleuchtungsvorrichtung
JP2004311219A (ja) 2003-04-08 2004-11-04 Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd バックライトユニット
JP2004319164A (ja) 2003-04-14 2004-11-11 Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd バックライトユニット
JP4075000B2 (ja) 2004-02-27 2008-04-16 ミネベア株式会社 面状照明装置
JP2005251687A (ja) 2004-03-08 2005-09-15 Minebea Co Ltd 面状照明装置
JP2005310611A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Hitachi Displays Ltd バックライト装置及び表示装置
JP2005317873A (ja) 2004-04-30 2005-11-10 Sharp Corp 発光ダイオード、照明装置、液晶表示装置および発光ダイオードの駆動方法
JP3653274B2 (ja) 2004-06-29 2005-05-25 シャープ株式会社 バックライト装置及び液晶表示装置
KR100616625B1 (ko) * 2004-10-20 2006-08-28 삼성전기주식회사 두께가 감소된 대화면 백라이트 장치
DE102005039781A1 (de) 2004-12-30 2006-07-20 Lutz Pagenhardt Lichtsystem mit Belagplatte und Leuchtkörper
JP4720978B2 (ja) 2005-02-18 2011-07-13 ミネベア株式会社 面状照明装置
KR100774061B1 (ko) 2005-05-17 2007-11-06 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. 백라이트 및 액정 표시 장치

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