KR100231016B1 - 액정디스플레이용 백라이트 - Google Patents

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KR100231016B1
KR100231016B1 KR1019970012614A KR19970012614A KR100231016B1 KR 100231016 B1 KR100231016 B1 KR 100231016B1 KR 1019970012614 A KR1019970012614 A KR 1019970012614A KR 19970012614 A KR19970012614 A KR 19970012614A KR 100231016 B1 KR100231016 B1 KR 100231016B1
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간지 니시이
겐지 다카모토
마사미 이토
가즈마사 다카다
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모리시타 요이치
마츠시타덴키산교 가부시키가이샤
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Abstract

형광등(1)과 형광등(1)으로부터 출사된 광을 액정디스플레이소자를 향하여 출사하는 도광체(2)와, 형광등(1)으로부터 출사된 광을 도광체(2)의 입사부를 향하여 반사하는 반사판(2)을 구비하고, 도광체(2)의 입사부(2)를 제1의 면(4a)과 제2의 면(4b)이 5~30도의 각도로 교차하는 쐐기형상으로 형성한다. 형광등(1)을 도광체(2)의 입사부(4)의 제2의 면(4b)과 대항하는 위치에 배설한다. 또, 반사판(3)은 도광체(2)의 입사부(4)의 제1의 면(4a)을 따르는 제1의 직선부분(3a)과, 제1의 직선부분(3a)의 일단으로부터 포물선상으로 연장되는 포물선부분(3b)과, 도광체(2)의 입사부(4)의 제2의 면(4b)을 따르는 제2의 직선부분(3c)을 가진다. 반사판(3)에 의해 반사된 후, 형광등(1)에 재입사하는 광의 비율이 저감하고, 형광등(1)으로부터 출사된 광의 도광체(2)로의 입사효율이 향상하며 액정디스플레이용 백라이트의 휘도가 향상한다.

Description

액정디스플레이용 백라이트
제1도는 본 발명의 액정디스플레이용 백라이트의 제1의 실시예의 구성을 도시하는 단면도.
제2도는 제1도에 있어서의 II-II선의 단면도.
제3도는 제1의 실시예에 있어서의 반사판에 의해 반사된 광의 경로를 도시하는 도면.
제4도는 제1의 실시예에 있어서 반사판에 의해 반사되어 도광체에 입사하는 광의 경로를 도시하는 도면.
제5도는 본 발명의 액정디스플레이용 백라이트의 제2의 실시예의 구성을 도시하는 도면.
제6도는 제2의 실시예에 있어서의 반사판에 의해 반사된 광의 경로를 도시하는 도면.
제7도는 제2의 실시예에 있어서, 반사판에 의해 반사되어 도광체에 입사하는 광의 경로를 도시하는 도면.
제8도는 종래의 액정디스플레이용 백라이트의 개략단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 형광등 2 : 도광체
3 : 반사판 3a : 제1의 직선부분
3b : 포물선부분 3c : 제2의 직선부분
4 : 입사부 5 : 돌기체
11 : 형광등 12 : 도광체
13 : 반사판 14 : 입사부
13a : 제1의 직선부분 13b : 제2의 직선부분
13c : 제1의 타원부분 13d : 제2의 타원부분
14a : 입사면
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 퍼스널컴퓨터나 휴대용단말기 등의 액정디스플레이의 조명으로서 이용되는 백라이트의 고휘도화 및 저소비전력화에 관한 것이다.
예를 들면, 일본국 특개평 5-127519호 공보에 개시된 종래의 액정디스플레이용 백라이트에 대해 제8도을 참조하면서 설명한다. 제8도에 도시하는 종래의 액정디스플레이용 백라이트는 선상의 광원인 형광등(51)과, 투광성 재료에 의해 형성되고, 도입된 광을 액정판을 향하여 출사하는 도광체(52)와, 형광등(51)으로부터 출사된 광을 도광체(52)의 입사부를 향하여 반사하는 원통상의 반사판(53)을 구비하고, 형광등(51)은 반사판(53)의 중심부에 배치되어 있다.
형광등(51)으로부터 출사된 광의 일부분은 도광체(52)에 직접 입사하지만, 형광등(51)으로부터 출사된 광의 대부분은 반사판(53)에 의해 도광체(52)의 입사부를 향하여 반사되어 도광체(52)내로 유도된다.
형광등(51)이 원통상의 반사판(53)의 중심부에 배치되어 있기 때문에, 형광등(51)으로부터 출사되어, 반사판(53)에 의해 반사되고 도광체(52)의 입사부를 향하는 광의 대부분은 다시 형광등(51)에 입사한다. 형광등(51)에 재입사한 광은 형광등(51)의 형광체에 흡수되기 때문에, 형광등(51)으로부터 출사한 광중, 도광체(52)에 입사하는 광의 입사효율이 낮고, 종래의 액정디스플레이용 백라이트는 소비전력에 대한 휘도가 낮다고 하는 문제를 가지고 있었다.
[발명의 이루고자 하는 기술적 과제]
본 발명은 형광등 등의 선상의 광원으로부터 출사된 광의 도광체의 입사부로의 입사효율을 향상시킴으로써, 액정디스플레이용 백라이트의 휘도를 향상시킴과 동시에 소비전력의 저감을 도모하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 액정디스플레이용 백라이트의 제1의 구성을 선상의 광원과, 광원으로부터 출사된 광을 액정판을 향하여 제1의 면으로부터 출사하는 도광체와, 광원으로부터 출사된 광을 도광체의 입사부의 제2의 면을 향하여 반사하는 반사면을 구비하고, 도광체의 입사부는 제1의 면과 제2의 면이 예각으로 교차하는 쐐기형상으로 형성되어 있고, 광원은 도광체의 입사부의 제2의 면과 대향하는 위치에 배설되고, 반사판은 단면이 포물선상으로 형성되어 있으며, 광원으로부터 출사된 광을 도광체의 입사부의 제2의 면을 향하여 반사하는 포물선부분을 가지고 있다.
반사판은 단면이 포물선상으로 형성된 포물선부분을 가지고 있기 때문에, 광원으로부터 출사되어 포물선부분에 의해 반사된 광은 단면원형의 반사판에 의해 반사된 경우보다도 바깥쪽을 향한다. 그 때문에 반사판에 의해 반사된 후, 광원에 재입사하는 광의 비율이 저감하고, 광원으로부터 출사된 광의 도광체로의 입사효율이 향상한다. 그 결과, 액정디스플레이용 백라이트의 휘도가 향상한다. 또, 휘도의 향상에 의해 소비전력의 저감이 가능해진다.
상기 제1의 구성에 있어서, 도광체의 입사부의 제1의 면과 제2의 면이 5도~30도의 각도에서 교차하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 제1의 면과 제2의 면을 비교적 작은 예각으로 교차시킴으로써 도광체의 두께를 얇게 할 수 있고, 액정디스플레이용 백라이트의 소형화를 도모할 수 있다.
또, 상기 제2의 구성에 있어서, 반사판의 포물선부분의 대칭축과 도광체의 입사부의 제2의 면의 법선을 5도~30도의 각도에서 교차시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해, 도광체의 길이를 짧게 할 수 있으므로, 액정디스플레이용 백라이트의 소형화를 도모할 수 있다.
또, 상기 제1의 구성에 있어서, 도광체의 입사부의 제1의 면과 제2의 면이 이루는 각도를 θ로 하고, 반사판의 포물선부분의 대칭축과 도광체의 입사부의 제2의 면의 법선이 이루는 각도를 로 하며, 도광체의 굴절율을 n으로 하여,
sin
Figure kpo00002
＞ n× sin (sin-1(1/n)-2θ)
의 관계가 성립하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해 도광체의 입사부에 입사한 광은 입사부의 쐐기형상의 부분에 있어서의 2회이내의 반사에 의해 도광체내에서 전체 반사하게 되고, 광의 손실이 적어지며 액정디스플레이용 백라이트의 휘도가 향상한다.
또, 상기 제1의 구성에 있어서, 반사판이 포물선부분의 초점을 광원의 중심부에 위치시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해, 광원으로부터 출사하여 반사판의 포물선 부분에 의해 반사된 광은 포물선 부분의 대칭축과 평행한 방향으로부터 도광체의 입사부에 입사함으로, 광원에 재입사하는 광이 저감하여 도광체로의 입사효율이 향사하고 액정디스플레이용 백라이트의 휘도가 향상한다.
본 발명의 액정디스플레이용 백라이트의 제2의 구성은 선상의 광원과, 광원으로부터 출사된 광을 액정판을 향하여 출사하는 도광체와 광원으로부터 출사된 광을 도광체의 입사부를 향하여 반사하는 반사판을 구비하고, 광원은 도광체의 입사면의 중심부와 대향하는 위치에 배설되고, 반사판은 도광체의 입사면의 중심부를 통과하는 수선의 양측에 거의 대칭으로 배설되고, 단면이 타원을 구성하는 곡선상으로서, 타원의 장축이 도광체의 입사면에 거의 평행하며, 광원으로부터 출사된 광을 도광체의 입사면을 향하여 반사하는 한쌍의 타원부분을 가지고 있다.
반사판은 도광체의 입사면의 중심부를 통과하는 수선의 양측에 거의 대칭으로 배설되어 있고, 그 단면형상이 타원을 구성하는 곡선상이므로, 광원으로부터 출사되어 타원부분에 의해 반사된 광은 단면원형의 반사판에 의해 반사된 경우보다도 바깥쪽을 향한다. 그 때문에, 반사판에 의해 반사된 후, 광원에 재입사하는 광의 비율이 저감하고, 광원으로부터 출사된 광의 도광체로의 입사효율이 향상한다. 그 결과, 액정디스플레이용 백라이트의 휘도가 향상함과 동시에 소비전력이 저감한다.
상기 제2의 구성에 있어서, 반사판의 각 타원부의 제1의 초점을 광원의 중심부에 위치시키고, 제2의 초점을 상기 광원의 외부에 위치시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해 광원으로부터 출사하여 반사판의 타원부에 의해 반사된 광은 광원의 외부에 위치하는 제2의 초점을 향하므로, 광원에 재입사는 광이 저감하여 도광체로의 입사효율이 향상하고, 액정디스플레이용 백라이트의 휘도가 향상한다.
또, 상기 각 구성에 있어서 도광체 또는 반사판에 있어서의 광원과 대향하는 면에 광원을 향하여 돌출하도록 돌기체를 배설하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해 광원과 도광체 또는 반사판이 직접적으로는 접촉하지 않고 광원의 열이 도광체 또는 반사판에 뺏기지 않는다. 그 결과, 광원의 온도의 저하가 방지되고 광량의 저하가 억제된다.
[발명의 구성 및 작용]
[제1의 실시예]
이하, 본 발명의 액정디스플레이용 백라이트의 제1의 실시예에 대해 제1도~4를 참조하면서 설명한다.
제1도에 도시하는 액정디스플레이용 백라이트는 선상의 광원으로서의 형광등(1)과, 예를 들면 폴리카보네이트(굴절율n=1.59)에 의해 형성되고, 도입된 광을 도시하지 않는 액정판을 향하여 출사하는 도광체(2)와, 형과등(1)으로부터 출사된 광을 도광체(2)의 입사부(4)를 향하여 반사하는 반사판(3)을 구비한다.
도광체(2)의 입사부(4)는 액정판에 평행한 제1의 면(4a)과 제1의 면(4a)과 각도θ로 교차하여 슬라이딩 하는 제2의 면(4b)을 가지고, 제1의 면(4a)과 제2의 면(4b)이 쐐기형상의 단면을 형성한다. 반사판(3)은 도광체(2)의 입사부(4)의 제1의 면(4a)을 따라 직선상으로 연장되는 제1의 직선부분(3a)과, 제1의 직선부분(3a)의 일단으로부터 굴절하며 또한 형광등(1)을 덮도록 포물선상으로 연장되는 포물선부분(3b)과, 포물선부분(3b)의 일단으로부터 굴절하고, 또한 도광체(2)의 입사부(4)의 제2의 면(4b)을 따라 직선상으로 연장되는 제2의 직선부분(3c)을 가지고 있다.
또한 제1도에 있어서는 작도의 사정상, 반사판(3)과 도광체(2)와의 사이에 극간이 나타나 있지만, 반사판(3)과 도광체(2)를 극간이 거의 없도록 밀착시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해 반사판(3)에 의해 반사된 광은 반사판(3)과 도광체(2)와의 사이로부터 거의 새어나가는 일은 없다.
또, 제2도에 도시하는 바와 같이 도광체(2)의 입사부(4)에 있어서의 형광등(1)과 대향하는 부위에 배설해도 된다. 그 때문에, 형광등(1)은 도광체(2)와는 직접적으로는 접촉하지 않는다. 또한, 돌기체(도시 안함)를 반사판(3)에 있어서의 형광등(1)과 대향하는 부위에 배설해도 된다.
일반적으로 형광등(1)은 온도에 의해 발광량이 변화하고 온도가 낮은 만큼 광량이 감소한다. 따라서, 형광등(1)이 도광체(2) 또는 반사판(3)과 접촉하는 면적이 크면, 형광등(1)의 열이 도광체(2) 또는 반사판(3)에 뺏기고, 형광등(1)의 온도가 저하하여 광량이 저감할 우려가 있다. 그러나, 단면삼각형의 돌기체(5)는 형광등(1)과 점접촉하므로 형광등(1)의 온도의 저하는 적다. 그 결과, 형광등(1)의 광량의 저감을 작게 할 수 있다.
또, 형광등(1)은 긴쪽방향의 중앙부에 있어서 굴곡등에 의한 변형이 크다. 그러나, 돌기체(5)를 형광등(1)의 긴쪽방향의 중앙부 부근과 대향하는 위치에 배설함으로써, 형광등(1)의 굴곡을 작게 할 수 있다.
제3도은 반사판(3)의 포물선부분(3b)에 의해 반사되는 광의 경로를 도시하고 있다. 반사판(3)의 포물선부분(3b)의 초점(0)을 원점으로 하고, 포물선의 대칭축을 x좌표에 평행하게 하면 포물선부분(3b)의 포물선의 방정식은,
a2+ 2ax = y2
로 표시된다. 포물선의 초점(0)으로부터 나온 광은 반사판(3)의 포물선부분(3b)에서 반사되면 x축, 즉 포물선의 대칭축에 평행한 광로를 진행한다.
제4도는 형광등(1)으로부터 출사된 후, 반사판(3)에 의해 반사되고, 도광체(2)의 입사부(4)로 진행하는 광의 경로를 도시하고 있고, 반사판(3)의 포물선부분(3b)의 초점이 형광등(1)의 중심에 위치하도록 배치되어 있다. 또한, 반사판(3)의 포물선부분(3b)의 대칭축(L)과 도광체(2)의 입사부(4)의 제2의 면(4b)의 법선이 이루는 각도를
Figure kpo00003
로 한다.
반사판(3)을 상기와 같이 배치함으로써 형광등(1)으로부터 출사하여 반사판(3)의 포물선부분(3b)에 의해 반사된 광은 도광체(2)의 입사부(4)의 제2의 면(4b)에 제2의 면(4b)의 법선에 대해 각도
Figure kpo00004
의 각도를 가지고 입사한다.
형광등(1)으로부터 출사하여 도광체(2)의 입사부(4)에 직접 입사하는 광 중, 도광체(2)의 입사부(4)의 제2의 면(4b)의 법선보다도 도광체(2)의 출사부측(제4도에 있어서의 우측)에 입사한 광은 도광체(2)의 입사부(4)의 쐐기형상의 열린 방향으로 전파하기 때문에, 입사부(4)의 제2의 면(4b)에서 반사될 때마다 제2의 면(4b)으로의 입사각이 커진다. 그 결과, 도광체(2) 내를 전테 반사하면서 출사부측에 전파한다.
한편, 형광등(1)으로부터 출사하여 도광체(2)의 입사부(4)에 직접 입사하는 광 중, 도광체(2)의 입사부(4)의 제2의 면(4b)의 법선보다도 도광체(2)의 입사부측(제4도에 있어서의 좌측)에 입사한 광은 도광체(2)의 입사부(4)의 쐐기형상의 닫힌방향으로 전파하기 때문에, 입사부(4)의 제2의 면(4b)에서 반사될 때마다 제2의 면(4b)으로의 입사각이 작아진다. 그 결과, 도광체(2)로부터 출사해버린다. 그러나, 도광체(2)로부터 출사한 광은 반사판(3)의 포물선부분(3b)에서 반사되고, 다시 도광체(2)로 돌아가며 쐐기형상의 열린 방향으로 진행하므로, 도광체(2) 내를 전부 반사하면서 출사부측으로 전파한다.
또, 형광등(1)을 출사한 후, 반사판(3)의 방사선부분(3b)에서 반사되는 광은 포물선부분(3b)의 초점이 형광등(1)의 중심부에 위치하므로, 포물선의 대칭축(L)에 거의 평행한 방향으로부터 입사부(4)로 입사한다. 이 경우 포물선부분(3b)의 대칭축(L)과 입사부(4)의 제2의 면(4b)의 법선이 이루는 각도가 ø이기 때문에, 포물선부분(3b)에서 반사된 광은 입사부(4)에 제2의 면(4b)에 대해 ø의 각도를 가지고 입사한다. 도광체(2)의 굴곡율이 n일 때, 스넬의 법칙에 의해
Figure kpo00005
이므로, 도광체(2)내로의 출사각
Figure kpo00006
은
Figure kpo00007
이 된다.
제2의 면(4b)에 대해 각도
Figure kpo00008
로 도광체(2)에 입사한 광이 반사판(3)의 제1의 직선부분(3a)에 입사할 때의 입사각
Figure kpo00009
은
Figure kpo00010
이 된다. 입사각
Figure kpo00011
이 전체 반사각 κ= sin-1(1/n)보다도 작으면 제1의 직선부분(3a)에 의해 반사된 광은 도광체(2)로부터 출사하지만, 반사판(3)의 포물선부분(3b)에 의해 반사되어 다시 도광체(2)로 돌아간다. 반사판(3)의 제1의 직선부분(3a)에 입사각
Figure kpo00012
으로 입사한 광이 반사판(3)의 제2의 직선부분(3c)에 입사하면 이 입사각
Figure kpo00013
은
Figure kpo00014
이 된다. 즉, 입사부(4)의 제2의 면(4b)로의 입사각은 반사할 때마다 쐐기형상의 각도(θ)가 가산된다. n회째의 반사때의 광의 입사각을
Figure kpo00015
으로 하면,
Figure kpo00016
가 된다.
그런데, 도광체(2)내를 진행하여 입사부(4)의 제1의 면(4a) 또는 제2의 면(4b)에 전체 반사각(κ)보다도 작은 입사각으로 입사하는 광은 도광체(2)의 외부로 나온 후, 반사판(3)의 제1의 직선부분(3a) 또는 제2의 직선부분(3c)에 의해 반사되고, 다시 도광체(2)내로 돌아간다. 그러나, 전체 반사때의 반사율이 거의 100%인 데에 대해, 반사판(3)에서의 반사율은 100%보다도 낮아지므로, 도광체(2)내를 전체 반사로 진행하는 쪽이 광의 손실이 적어지고, 백라이트의 휘도를 향상할 수 있다.
도광체(2)의 입사부(4)에서의 2회의 반사로 도광체(2) 내에 있어서 전체 반사시키기 위해서는
Figure kpo00017
＞ κ가 되도록 하면 된다.
Figure kpo00018
Figure kpo00019
이므로, 반사판(3)의 포물선부분(3b)의 대칭축(L)과 입사면(4)의 제2의 면(4b)의 법선이 이루는 각
Figure kpo00020
가
sin
Figure kpo00021
＞ n×sin(κ-2θ)
을 만족하도록 하면 된다. 예를 들면, 도광체(2)의 굴곡율(n)이 1.59일 때, 쐐기형상의 각도 θ=10도이면
Figure kpo00022
＞31도로 하면 되고, 쐐기형상의 각도 θ=15도이면 ø＞14도로 하면 된다.
쐐기형상의 각도(θ)가 큰 만큼 도광체(2)의 내부에 있어서 전체 반사가 되기위한 도광체(2)의 내부에서의 반사회수가 적어지지만, 도광체(2)는 두꺼워진다. 또, 반사판(3)의 포물선부분(3b)의 대칭축(L)과 입사부(4)의 제2의 면(4b)의 법선이 이루는 각(
Figure kpo00023
)이 큰 만큼, 도광체(2)의 내부에 있어서 전체 반사가 되기 위한 도광체(2)의 내부에서의 반사회수가 적어지지만, 반사판(3)은 길어진다. 따라서, 도광체(2)의 박형화 및 소형화를 도모하기 위해서는 쐐기형상의 각도(θ)가 5도에서 30도의 범위이고, 또, 반사판(3)의 포물선부분(3b)의 대칭축(L)과 입사부(4)의 제2의 면(4b)의 법선이 이루는 각(
Figure kpo00024
)이 5도에서 30도의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 제1의 실시예에 의하면 도광체(2)의 입사부(4)를 쐐기형상으로 함과 동시에 반사판(3)에 형광등(1)과 대향하는 것과 같은 포물선부분(3b)을 배설했기 때문에, 형광등(1)으로부터 출사한 광을 효율좋게 도광체(2)로 유도할 수 있으며, 백라이트의 고휘도화를 실현할 수 있다. 또, 종래와 같은 정도의 휘도이면 형광등(1)의 소비전력을 작게 할 수 있으므로, 장시간의 사용이 가능해진다.
[제2의 실시예]
이하, 본 발명의 액정디스플레이용 백라이트의 제2의 실시예의 구성에 대해 제5도~7을 참조하면서 설명한다.
제5도에 도시하는 액정디스플레이용 백라이트는 선상의 광원으로서의 형광등(11)과, 폴리카보네이트(굴곡율n-1.59)에 의해 형성되고, 도입된 광을 도시하지 않는 액정판을 향하여 출사하는 판모양의 도광체(12)와, 형광등(1)으로부터 출사된 광을 도광체(12)의 입사부(14)를 향하여 반사하는 반사판(13)을 구비한다.
제2의 실시예의 특징으로서 도광체(12)의 입사부(14)는 그 단면이 직사각형 형상으로 형성되고, 형광등(11)은 입사부(14)의 입사면(14a)과 대향하는 위치에 배치되어 있다. 또, 반사판(13)은 서로 대향하는 제1의 직선부분(13a) 및 제2의 직선부분(13b)과, 제1의 직선부분(13a)과 제2의 직선부분(13b) 사이에 배설된 제1의 타원부분(13c) 제2의 타원부분(13d)을 포함한다. 제1의 타원부분(13c) 및 제2의 타원부분(13d)은 각각 입사분(14)의 입사면(14a)의 중심을 통과하는 수선(제6도중 x축)에 대해 거의 대칭이고, 제1의 타원부분(13c)은 제1의 직선부분(13a)의 일단과 형광등(11)의 중심부에 대향하는 위치와의 사이에 형성되고, 제2의 타원부분(13d)은 제2의 직선부분(13b)의 일단과 형광등(11)의 중심부에 대향하는 위치와의 사이에 형성되어 있다. 제1의 타원부분(13c) 및 제2의 타원부분(13d)을 구성하는 타원의 장축은 각각 도광체(12)의 입사부(14)의 입사면(14a)에 평행하게 되도록 배치되어 있다.
또 도광체(12)의 입사부(14)의 입사면(14a) 및 반사판(13)의 제1 및 제2의 직선부분(13c, 13d)에 있어서의 형광등(11)과 대향하는 부위에는 단면삼각형상의 돌기체(15)가 각각 배설되어 있다. 그 때문에 형광등(11)은 도광체(12)와는 직접적으로는 접촉하지 않는다. 또, 돌기체(15)는 형광등(11)과 점접촉하므로, 형광등(11)의 온도의 저하는 적고, 형광등(11)의 광량의 저감을 방지할 수 있다. 또한 돌기체(15)는 형광등(11)의 긴쪽방향의 중앙부부근과 대응하는 위치에 배설되어 있으므로, 형광등(11)의 굴곡은 작다.
제6도은 반사판(13)의 제1의 타원부분(13c)에 의해 반사되는 광의 경로를 나타내고 있다. 제1의 타원부분(13c)의 제1의 초점(0)을 원점으로 하고, 제2의 초점을 원점(0)으로부터 거리(p)에 위치하는 y축상의 점(S)에 배치한다. 또, 제2의 타원부분(13d)의 제1의 초점을 원점(0)에 배치하고, 제2의 초점을 원점(0)으로부터 거리(p)에 위치하는 y축상의 점(R)에 배치한다. 제1의 타원부분(13c)의 타원의 방정식은,
{x / (c2-4p2)}2+ {(y - p) / c}2= 0.25
가 된다. 단, c는 타원이 움직이는 지름이다.
제1의 초점(원점)(0)으로부터 나와 제1의 타원부분(13c)을 향하는 광은 제1의 타원부분(13c)에서 반사된 후, 제2의 초점(S)을 통과한다. 마찬가지로 제1의 초점(0)으로부터 나와 제2의 타원부분(13d)을 향하는 광은 제2의 타원부분(13d)에서 반사된 후, 제2의 초점(R)을 통과한다(도시 안함).
제7도은 형광등(11)으로부터 출사된 후, 반사판(13)에 의해 반사되고, 도광체(12)의 입사부(14)로 진행하는 광의 경로를 도시하고 있다. 제1 및 제2의 타원부분(13c, 13d)의 제1의 초점(0)은 각각 형광등(11)의 중심에 위치하고, 제1 및 제2의 타원부분(13c, 13d)의 제2의 초점(S, R)은 형광등(11)의 중심과 반사판(23)의 제1 및 제2의 직선부분(13a, 13b)과의 사이에 각각 위치하도록 배치되어 있다. 이와 같이 배치함으로써 형광등(11)으로부터 출사하여 반사판(3)의 제1 또는 제2의 타원부분(13c, 13d)을 향하는 광은 제1 또는 제2의 타원부분(13c, 13d)에 의해 반사된 후, 제2의 초점(S, R)의 근방을 통과한다. 즉 형광등(11)으로부터 출사되어 도광체(12)의 반사측을 향하는 광의 대부분은 형광등(11)으로 재입사하지 않고, 반사판(13)의 제1 또는 제2의 타원부분(13c, 13d)에 의해 반사되고 도광체(12)로 유도된다.
이상과 같이 제2의 실시예에 의하면, 반사판(13)에 제1 및 제2의 타원부분(13c, 13d)을 배설하였으므로 선상의 광원인 형광등(11)으로부터 출사한 광을 형광체에서 흡수되지 않고 도광체(12)로 유도할 수 있으므로, 백라이트의 고휘도화를 실현할 수 있다. 또, 종래와 같은 정도의 휘도이면 형광등(11)의 소비전력을 작게 할수 있으므로, 장시간의 사용이 가능해진다. 또한, 제2의 실시예에 있어서의 반사판(13)의 제1 및 제1의 타원부분(13a, 13b)대신에 포물선, 타원 또는 쌍곡선 등의 곡선부분으로 해도 된다.
또, 제1 및 제2의 실시예에 있어서는 선상의 광원으로서 형광등(1, 11)을 이용하였지만, 이를 대신하여 백열등, 발광다이오드 또는 유기발광체 등을 이용해도 된다.
또, 도광체(2, 12)의 재질을 폴리카보네이트로 하였지만, 이를 대신하여 유리등의 투명재료를 이용해도 된다.
또, 백라이트의 휘도를 향상시키기 위해서 도광체(2, 12)의 표면 또는 내면에 홈을 파도 된다.
또, 형광등(1, 11)의 단면현상을 원형으로 하였지만, 이를 대신하여 타원형 또는 직사각형으로 해도 된다.
또, 반사판(3, 13)을 구성하는 재료는 특히 한정되지 않고 반사율이 높은 시트모양 또는 판모양의 것을 이용해 적당히 만들 수 있다.

Claims (8)

  1. 선상의 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광을 액정디스플레이소자를 향하여 제1의 면으로부터 출사하는 도광체와, 상기 광원으로부터 출사된 상기 도광체의 입사부의 제2의 면을 향하여 반사하는 반사판을 구비하고,
    상기 도광체의 입사부는 상기 제1의 면과 제2의 면이 예각으로 교차하는 쐐기형상으로 형성되어 있고,
    상기 광원은 상기 도광체의 입사부의 상기 제2의 면과 대향하는 위치에 배설되고, 상기 반사판은 단면이 포물선상으로 형성되어 있고, 상기 광원으로부터 출사된 광을 상기 도광체의 입사부의 상기 제2의 면을 향하여 반사하는 포물선부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이용 백라이트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도광체의 입사부의 상기 제1의 면과 상기 제2의 면과는 5도~30도의 각도로 교차하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이용 백라이트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반사판의 포물선부분의 대칭축과 상기 도광체의 입사부의 상기 제2의 면의 법선이 5도~30도의 각도로 교차하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이용 백라이트.
  4. 제1항에 있어서 상기 도광체의 입사부의 상기 제1의 면과 상기 제2의 면이 이루는 각도를 θ로 하고 상기 반사판의 포물선부분의 대칭축과 상기 도광체의 입사부의 상기 제2의 면의 법선이 이루는 각도를 ø로 하고, 상기 도광체의 굴곡율을 n으로 하였을 때에,
    sin
    Figure kpo00025
    ＞ n×sin(sin-1(1/n)-2θ)
    의 관계가 성립하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이용 백라이트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 반사판의 포물선부분의 초점은 상기 관원의 중심부에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이용 백라이트.
  6. 선상의 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광을 액정판을 향하여 출사하는 도광체와, 상기 광원으로부터 출사된 광을 상기 도광체의 입사부를 향하여 반사하는 반사판을 구비하고, 상기 광원은 상기 도광체의 입사면의 중심부와 대향하는 위치에 배설되고, 상기 반사판은 상기 도광체의 입사면의 중심부를 통과하는 수선의 양측에 거의 대칭으로 배설되고, 단면이 타원을 구성하는 곡선상으로서, 상기 타원의 장축이 상기 도광체의 입사면에 거의 평행하고, 상기 광원으로부터 출사된 광을 상기 도광체의 입사면을 향하여 반사하는 한쌍의 타원부분을 가지는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이용 백라이트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반사판의 각 타원부분의 제1의 초점은 상기 광원의 중심부에 위치하고, 제2의 초점은 상기 광원의 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이용 백라이트.
  8. 제1항 내지 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 도광체 또는 상기 반사판에 있어서의 상기 광원과 대향하는 면에 상기 광원을 향하여 돌출하도록 배설된 돌기체를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이용 백라이트.
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