KR100395729B1 - 백라이트 장치 및 그의 제조방법과 액정표시장치 - Google Patents

백라이트 장치 및 그의 제조방법과 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100395729B1
KR100395729B1 KR10-1999-0057567A KR19990057567A KR100395729B1 KR 100395729 B1 KR100395729 B1 KR 100395729B1 KR 19990057567 A KR19990057567 A KR 19990057567A KR 100395729 B1 KR100395729 B1 KR 100395729B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light guide
guide device
resin material
light scattering
Prior art date
Application number
KR10-1999-0057567A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000048139A (ko
Inventor
토리하라히로시
우카이켄이치
타카하시노부유키
Original Assignee
샤프 가부시키가이샤
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 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 샤프 가부시키가이샤
Publication of KR20000048139A publication Critical patent/KR20000048139A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100395729B1 publication Critical patent/KR100395729B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light 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
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means 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
    • G02B6/002Means 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
    • G02B6/0021Means 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light 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
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0025Diffusing sheet or layer; Prismatic sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light 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
    • G02B6/0065Manufacturing aspects; Material aspects

Abstract

본 발명은 대향면과 측면을 가지며 제1수지 재료의 실질적인 평평한 패널로서 형성되며, 광안내부를 구비하고 광이 측면중 적어도 하나를 통하여 입사하여 대향면 중의 하나로부터 방사되는 광안내장치; 및 광안내부의 적어도 하나의 측면에 인접하여 배치되어 광안내부의 적어도 일측면으로 광을 조사하기 위한 광원소자로 구성된다.
광안내장치는 더욱이 제2수지 재료로 구성되는 광산란부를 더 포함하며, 광산란부는 광안내장치의 적어도 하나의 측면으로부터 실질적으로 수직으로 돌출하여광원소자에 의해 조사된 광을 산란하도록 광안내부로부터 방출하는 광의 진행방향을 따라 광원소자 위에 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 장치 및 그의 제조방법과 액정표시장치{A BACKLIGHTING DEVICE AND A METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND A LIQUID DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 백라이트 장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 액정표시장치 등에 적합하게 사용되는 에지라이트(edgelight)형 백라이트 장치에 관한 것이며, 또한 백라이트 장치를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치용 백라이트 장치는 일반적으로 광안내장치의 측면을 따라 배치된 모세관형 광원소자(예를들어, 냉음극관)으로부터 발생된 광이 광안내장치로 입사하여 광안내장치의 일면을 통하여 방사되는 것으로 알려져 있다. 이러한 백라이트 장치에서 광원소자와 광안내장치는 서로 수직으로 놓여있지 않으므로 두께방향을 따라 백라이트 장치의 크기 축소가 가능하다. 그러나, 이러한 백라이트 장치에서 광원소자를 배치하기 위한 공간은 광안내장치의 외부에 요구되며, 이는 죽은 공간(dead space), 즉 백라이트 장치를 포함하는 액정표시장치에 유효 시야영역으로서 이용될 수 없는 공간이 될 수 있다. 현재, 특히 차량용 액정표시장치 및 이동 단말기용 액정표시장치에서는 표시영역의 확장과 모듈 크기의 축소에 대한 요구가 증가하고 있다.
일본국 공개특허공보 제9-5742호는 도 12에 도시된 구조를 갖는 상대적으로콤팩트한 백라이트 장치를 개시하고 있다. 도 12에 도시된 액정표시장치(100)는 액정표시패널(110)과 액정표시패널(110) 하부에 배치된 백라이트 장치(120)를 포함하고 있다. 백라이트 장치(120)는 광안내장치(121)의 양 측단부(121a)에 구비된 노치 형태로 광원소자(L)용 하우징(122)을 포함한다. 광원소자(L)는 하우징(122) 내에 배치되어 있다. 케이싱(123)은 광안내장치(121)의 측면과 하부면을 커버하고 있다. 광안내장치(121)의 상부면과 액정패널(110) 사이에는 광확산 패널(124)과 프리즘 시트(125)가 구비되어 있다.
종래의 백라이트 장치(120)에서, 광안내장치(121)는 투명한 수지로 이루어지며, 광안내장치(121)가 광원소자용 하우징(122)의상부면과 만나는 지점에 양측 에지에 협부(narrow portion)(126)를 포함하고 있다. 이 협부(126)는 상이한 굴절률을 갖는 미립자 재료를 투명한 수지로 혼합하여 구비된다. 협부(126)와 광원소자용 하우징(122) 사이에는 광량조정 필터수단(127)이 형성되어 있다. 일본국 공개특허공보 제9-5742호는 광안내장치(121)의 협부(126)에 광량조정 필터수단(127)을 구비함에 의해 백라이트 장치(120)의 휘도 불균일과 칼라 불규칙성이 제거된 것을 교시하고 있다.
광량조정 필터수단(127)으로서는 다음의 구조(1)-(4)가 개시되어 있다.
(1) 개구비(aperture ratio)가 12%인 경우 0.2mm 또는 그 이하의 직경을 갖는 개구가 그 내에 직접 형성된 반사 PET 필름(두께 188 미크론).
(2) 광원소자 바로 상부에 백색 잉크 도트가 배타적으로 인쇄된 반사 PET 필름(두께 75 미크론).
(3) 개구비가 약 12%인 경우 그것의 일측에 형성된 도트형 알루미늄층을 갖는 100 미크론 두께의 투과성 PET 필름.
(4) 개구비가 약 10%인 경우 그것의 양측에 형성된 도트형 알루미늄층을 갖는 100 미크론 두께의 투과성 PET 필름.
그러나, 일본국 공개특허공보 제9-5742호에 개시된 상기한 방법에 도트 프린팅이 사용되는 경우, 예를들어 백라이트 장치를 제조하는 동안 실크 스크린의 마모로 인하여 평탄하지 않은 프린팅과 불규칙한 잉크 분포에 의해 야기되는 원하지 않는 휘도 및 칼라의 변화와 같은 문제가 발생할 수 있다(현재 실크 스크린은 만개의 샷으로 사용된 후 교체되어야 한다). 한편, 만약 알루미늄층 디포지션이 사용되는 경우 디포지션 마스크의 저하에 의해 야기되는 도트 형상의 변화, 증착된 알루미늄층의 산화로 인한 색도(chromaticity) 이동 및 PET 시트에 대한 불충분한 부착으로 인한 층의 박리와 같은 문제점이 존재한다.
더욱이, 광량조정 필터수단(127)를 제조하기 위하여 예를들어, 도트 프린팅 머신, 진공 증착기, 디포지션 지그에 상당한 비용이 발생된다. 또한, 장비의 마모와 제품 검사와 관련된 실질적인 비용이 발생된다. 더욱이, 광안내장치(121)의 협부(126)에 광량조정 필터수단(127)이 구비되면 조립비용, 결함부품 또는 부적절한 조립으로 인한 조립시의 결함 또는 부적절한 조립에 대한 비용, 및 검사비용과 관련된 중대한 비용 문제가 발생할 수 있다.
일본국 공개특허공보 제8-166513호는 도 13A에 도시된 바와같은 광안내장치 (130)를 개시하고 있다. 투과조정부(131)가 광투과율을 조정하기 위한 광안내장치(130)의 연장부(130a) 내부면(130b)에 구비되어 있다. 투과조정부(131)는 또한 광확산 기능을 갖는다. 일본국 공개특허공보 제8-166513호는 광원소자(L)와 대향하는 광안내장치(130)의 연장부(130a) 내부면(130b)이 연장부(130a)가 광안내장치(130)의 나머지로 합병하는 부근에 광원소자(L)의 방사면의 곡선을 따라 형성되어 있기 때문에 광원소자(L)로부터 투과조정부(131)로 광의 선형 전진이 보장되는 것을 설명하고 있다.
그러나, 일본국 공개특허공보 제8-166513호에 기재된 광안내장치(130)에 따르면, 광원소자(L)로부터 방사된 광은 백색 플라스틱으로 형성된 투과조정부(131)의 곡선부에서 광안내장치(130) 내부의 광범위 각을 따라 산란되는 광선을 형성한다. 따라서, 도 14에 도시된 바와같이 광안내장치(130)에 따르면 투과조정부(131)의 곡선부에서 산란되어 광안내장치(130)의 상부면에 도달한 광선의 일부는 광안내장치(130)의 상부면에 대하여 예각의 입사각을 이룰 수 있다.
임계 입사각(θc)은 스넬(Snell)의 법칙에 따라 다음의 수학식 1로부터 얻어진다.
공기의 굴절율(n)이 1.0이고, 광안내장치(130)의 굴절율(np)이 1.5라고 가정하면, 임계각(θc)은 상기 수학식 1로부터 약 42도로 계산된다. 이 경우 약 42도 보다 더 큰 입사각으로 광안내장치(130)를 때리는 광선은 광안내장치(130)로 광안내장치(130)의 상부면에서 모두 반사된다. 한편, 임계각(θc) 보다 더 작은 입사각을 갖는 광선 중에서 일부는 광안내장치(130)로 다시 광안내장치(130)의 상부면에서 반사되며, 반면에 나머지는 광안내장치(130)의 상부면을 통하여 직진하거나 또는 상부면에서 굴절된다. 광안내장치(130)로부터 직접 나가는 광선은 휘선(132)을 형성한다. 휘선(132)으로 인하여, 광안내장치(130)의 상부면의 다른 영역과 비교할 때 투과조정부(131)의 곡선부에 인접한 광안내장치(130)의 상부면의 영역에서 서로 다른 광량과 광방향이 얻어질 수 있다.
도 15에 도시된 바와같이 광안내장치(130)의 상부면의 휘도는 (도 15의 좌측단에 표시된)투과조정부(131)의 평탄부에서 일정하며, 그 후 투과조정부(131)로부터 직접 진출하는 휘선(132)으로 인하여 곡선부 근처에서 증가하고, 상부면에서 전체 반사로 인하여 광안내장치(130)의 중심을 향하여 감소한다.
광안내장치(130)의 상부면을 관찰할 때 최대 휘도를 생성하는 시야각은 또한 투과조정부(131)의 평탄부와 곡선부는 다르다. 도 16A 및 도 16B와 같이 투과조정부(131)가 평탄한 포인트 A에서 광안내장치(130)의 상부면이 광안내장치(130)의 상부면에 수직인 방향으로 관측될 때 최대 휘도가 얻어진다. 한편, 투과조정부(131)가 곡선인 포인트 B에서 광안내장치(130)가 광안내장치(130)의 중심으로부터 광원소자(L)를 향하여 관측될 때, 즉 시야각이 휘선(132)의 출사각과 일치할 때 최대 휘도가 얻어진다.
이러한 현상이 존재하기 때문에 광안내장치(130)와 광원소자(L)를 포함하는백라이트 장치가 액정표시장치에 적용될 때 에지부(광원소자 L이 구비된)가 액정표시장치의 중심으로부터 관측될 때 약간의 휘도 차이가 광원소자를 따라 관측될 수 있다.
또한, 광원소자(L)의 상부를 커버하는 투과조정부(131)의 곡선부로 인하여 광안내장치(130)로 길이방향으로 입사하는 광선은 또한 투과조정부(131)에 의해 확산된다. 이는 광원소자(L)로부터 광의 이용효율을 감소시키며, 따라서 안내장치(130)의 상부면에서 전체 휘도는 감소한다. 도 17A 및 도 17를 참고하여, 광안내장치(103)의 상부를 커버하는 투과조정부(131)에 의해 야기될 수 있는 휘도 감소의 정도와, 이러한 문제를 해결함에 의해 얻어질 수 있는 휘도 레벨을 설명한다.
도 17A에서 D1은 광원소자(L)로부터 방사된 광이 어떤 휘도 손실도 없이 길이방향을 따라 광안내장치(130)로 직접 입사하는 광안내장치(130)의 유효 광안내 단면 길이(높이방향을 따라)이다. D2는 광원소자(L)로부터 방사된 광이 휘도에서 약간의 감소를 일으키도록 투과조정부(131)에 의해 확산되는 광안내장치(130)의 반-유효 광안내 단면 길이(높이방향을 따라)이다. D0는 광원소자(L)로부터 방사된 광이 반-유효 광안내 단면 길이(D2)로서 표시된 길이에 대한 광의 어떤 휘도 감축도 없는 가설적인 경우에 어떤 휘도 손실도 없이 광안내장치(130)로 입사할 수 있는 높이 방향을 따른 유효 광안내 단면 길이이다.
광원소자(L)로부터 방사된 광에 의해 형성되는 광안내장치(130)의 표면 휘도는 유효 광안내 단면 길이 대 광원소자(L)의 직경의 비에 의해 유일하게 결정된다. 도 17B는 광안내장치(130)의 상부면의 휘도와, 유효 광안내 단면 길이 대 광원소자(L)의 직경의 비 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 그래프의 수직축은 광안내장치(130) 표면의 상대적인 휘도 레벨을 나타내며, 여기서 광안내장치(130)의 표면 휘도는 유효 광안내 단면 길이가 광원소자(L)의 직경과 동일할 때 100%로서 정의된다. 그래프의 수평축은 유효 광안내 단면 길이 대 광원소자 L의 직경의 비를 나타낸다. 광안내장치(130)의 표면 휘도는 반-유효 광안내 단면 길이와 유효 광안내 단면 길이의 전체 합계에 기초한 이 그래프로부터 결정될 수 있다.
광안내장치(130)에서 백색 플라스틱으로 이루어진 투과조정부(131)는 광원소자(L)로부터의 광이 광안내장치(130)로 입사하는 것을 방해한다. 따라서, 반-유효 광안내 단면 길이(D2)에 대하여 도입된 광량 대 장치 길이가 유효 광안내 단면 길이(D1)에 대하여 도입돤 광량 대 장치 길이의 50% 이하인 것으로 가정한다. 반-유효 광안내 단면 길이(D2) 와 유효 광안내 단면 길이(L1)는 동일한 값 즉, 1.5mm이다. 따라서, 반-유효 광안내 단면 길이(D2)에 대하여 도입된 광량이 유효 광안내 단면 길이(D1)에 대하여 도입돤 광량의 50% 이하인 것으로 가정하면, 광안내장치(130)에서 유효 광안내 단면 길이에 대한 전체 길이는 약 2.3mm이다. 만약 광원소자(L)의 직경이 2.4mm인 경우 광원소자의 유효광에 대한 단면 길이 대 직경의 비는 0.96이며; 이 값을 그래프에 적용함에 의해 광안내장치(130)의 표면 휘도는 약 95%로 결정된다.
한편, 만약 투과조정부(131)가 광안내장치(130)로 입사하는 광을 간섭하지 않았던 경우 광원소자로부터 방사된 광은 3.0mm인 유효 광안내 단면 길이(높이방향을 따라)(D0)에 대하여 어떤 휘도 손실도 없이 길이방향을 따라 직접 광안내장치(130)로 입사하였을 것이다. 이 경우 유효 광안내 단면 길이 대 광원소자의 직경의 비가 1.25이다. 이 값을 그래프에 적용함에 의해 광안내장치(130)의 표면 휘도는 약 120%인 것으로 결정된다.
따라서, 투과조정부(131)에 의해 야기되는 휘도 감소를 방지함에 의해 광안내장치(130)의 표면 휘도는 약 20% 이상 개선될 수 있다.
상기한 바와같이 광안내장치(130)는 광원소자(L) 주변에서 관측되는 휘도 차이와 광안내장치(130)에서 휘도 감소의 문제를 갖는다.
더욱이, 액정표시장치의 광안내장치는 일반적으로 약 95℃의 열변형온도를 갖는 아크릴 수지로 이루어진다. 광원소자의 전극의 주변영역은 약 100℃까지 상승할 수 있으며, 이 온도에서 광안내장치를 이루는 수지재료는 플라스틱 변형이 일어나며, 그 결과 백라이트 장치의 프레임의 주변부에서 광누설과 광학시트의 오정렬이 발생한다.
도 1은 본 발명에 따른 백라이트 장치의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 장치를 포함하는 액정표시장치의 단면도,
도 3A 내지 도 3F는 본 발명에 따른 광안내장치의 지지부와 광산란부의 예시적인 구성을 보여주는 단면도,
도 4는 광산란부를 형성하는 재료의 두께와 전체 광 투과율 사이의 관계를 보여주는 그래프,
도 5는 "U"형 광원소자를 갖춘 백라이트 장치의 6면 전개도,
도 6은 "C"형 광원소자를 갖춘 백라이트 장치의 6면 전개도,
도 7은 하나의 긴 측면을 따라 단일 광원을 갖는 광원소자를 갖춘 백라이트 장치의 6면 전개도,
도 8은 투명 아크릴재와 폴리카보네이트 혼합물의 광 투과율 스펙트럼을 보여주는 그래프,
도 9A는 광안내장치와 프리즘 시트 사이에 배치된 확산 시트가 높은 헤이즈 레벨을 갖는 경우 백라이트 장치의 표면에 대한 광 휘도(輝度)와 색도(色度)를 보여주는 그래프,
도 9B는 광안내장치와 프리즘 시트 사이에 배치된 확산 시트가 낮은 헤이즈 레벨을 갖는 경우 백라이트 장치의 표면에 대한 광 휘도(輝度)와 색도(色度)를 보여주는 그래프,
도 10은 측면에 리브가 구비된 광안내부의 사시도,
도 11은 광안내부가 그의 측면에 리브를 구비한 경우 "C"형 광원소자를 포함하는 백라이트 장치에 사용되는 광안내부의 사시도,
도 12는 종래의 백라이트 장치의 단면도,
도 13A는 휘선들이 발생되는 경우 백라이트 장치에서 종래의 광안내장치 내에 존재하는 광선을 보여주는 단면도,
도 13B는 본 발명에 따른 백라이트 장치에서 광안내장치 내에 존재하는 광선을 보여주는 단면도,
도 14는 종래 백라이트 장치에서 광안내장치의 상부면에서 발생되는 휘선을 보여주는 단면도,
도 15는 종래 백라이트 장치에서 광안내장치의 상부면에서 발생되는 휘선의 불규칙성을 보여주는 단면도,
도 16A는 종래 백라이트 장치에서 광안내장치의 상부면에서 시야각을 보여주는 단면도,
도 16B는 각각 관측점 A와 관측점 B에 대하여 휘도 피크점과 시야각 사이의 다른 관계를 보여주는 도,
도 17A는 유효 광안내 단면길이(D1및 D0)와 반유효 광안내 단면길이(D2)가도시된 경우 종래 백라이트 장치에서 휘도 감축의 정도를 보여주는 단면도,
도 17B는 종래의 백라이트 장치에서 광안내장치의 표면 휘도와, 광원소자의 유효 광안내 단면길이 대 직경의 비율 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.
본 발명에 따른 백라이트 장치는 대향면과 측면을 가지며 제1수지 재료의 실질적인 평평한 패널로서 형성되며, 광안내부를 구비하고 광이 측면중 적어도 하나를 통하여 입사하여 대향면 중의 하나로부터 방사되는 광안내장치; 및 광안내부의적어도 하나의 측면에 인접하여 배치되어 광안내부의 적어도 일측면으로 광을 조사하기 위한 광원소자로 구성되며, 광안내장치는 더욱이 제2수지 재료로 구성되는 광산란부를 더 포함하며, 광산란부는 광안내장치의 적어도 하나의 측면으로부터 실질적으로 수직으로 돌출하여광원소자에 의해 조사된 광을 산란하도록 광안내부로부터 방출하는 광의 진행방향을 따라 광원소자 위에 형성되는 것을 특징으로한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1수지 재료는 투명한 수지 재료이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제2수지 재료는 광산란제를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 광산란부는 광안내장치의 적어도 하나의 측면에 결합되도록 배치된다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 광산란부는 광안내부로부터 일체로 돌출한 지지부에 의해 지지되며, 지지부는 제1수지 재료로 구성된다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 광산란부에 포함되는 제2수지 재료는 광안내부에 포함되는 제1수지의 열저항 보다 더 큰 열저항을 갖는다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 광산란부에 포함되는 제2수지 재료는 광산란제를 약 2중량% 내지 약 5중량% 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 광산란부의 두께(t)와 전체 광 투과율(T)은 다음의 수학식 2를 만족한다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 광안내장치와 광산란부는 인젝션 몰딩에의해 일체로 형성되며, 제1수지 재료는 제2수지 재료와 다르다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 몰딩후에 광산란부에 포함된 제2수지 재료는 제2수축비를 가지며, 몰딩후에 광안내부에 포함된 제1수지 재료는 제1수축비를 갖고 있고, 제1수축비는 제2수축비와 다르다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 광산란부와 광안내부는 광산란부가 몰딩후에 광산란부에 포함된 제2수지 재료의 제2수축비와, 몰딩후에 광안내장치에 포함된 제1수지 재료의 제1수축비 사이의 차이에 따라 생성된 압축 스트레스로 인하여 광안내부를 클램프하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 더욱이 광원소자로부터의 광에 의해 조사되는 광안내부의 적어도 하나의 측면에 구비된 리브를 더 포함하며, 리브는 적어도 하나의 측면과 광산란부 사이에 형성되는 실질적으로 수직인 코너를 지지한다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 상기 리브는 제1수지로 구성된다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 제1수지 재료는 투명한 수지 재료인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 백라이트 장치는 약 3mm 내지 약 5mm 범위의 거리만큼 서로 떨어진 공간을 갖는 다수의 리브를 포함하고 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 더욱이 광원소자로부터의 광이 배출되는 광안내장치의 대향면 중의 하나에 적어도 하나의 광산란 플레이트를 더 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 백라이트 장치는 제1확산 플레이트 위에 위치된 제2확산시트를 포함하며, 제2확산 플레이트는 제1확산 플레이트 보다 더 낮은 헤이즈 레벨을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기한 백라트 장치중 어느 하나를 내장하는 액정표시장치는 백라이트 장치로부터 방사되는 광이 액정 표시장치의 액정패널로 조사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기한 백라이트 장치중 어느 하나를 제조하기 위한 방법은 제1수지를 인젝션 몰딩하여 광안내부를 형성하는 단계; 광산란제를 구성하는 제2수지 재료를 인젝션 몰딩을 적용함에 의해 광안내부와 일체형으로 되도록 광산란부를 형성하는 단계; 및 광산란부와 광안내부에 인접하여 광원소자를 배치하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서 광안내부를 생산하는 단계는 제1결합부를 형성하는 단계를 더 포함하며, 광산란부를 생산하는 단계는 제2결합부를 형성하는 단계를 더 포함하며, 광안내부의 제1결합부는 광산란부의 제2결합부와 결합된다.
본 발명의 일 실시예에서, 광안내부를 형성하는 단계는 적어도 하나의 측면과 광산란부 사이에 형성되는 실질적이며 수직인 코너를 지지하기 위한 적어도 하나의 측면 위에 리브를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 (1) 최소 휘도 또는 칼라 차이를 갖는 대량생산에 적합한 백라이트 장치와; (2) 이러한 백라이트 장치를 제조하는 방법; (3) 백라이트 장치를 내장하는 액정표시장치(LCD)를 제공하는 이점을 가능하게 한다.
이 분야의 통상의 지식을 가진자가 첨부 도면을 참조한 다음의 상세한 설명을 읽고 이해할 때 본 발명의 상기한 그리고 다른 이점들이 명확하게 될 것이다.
(실시예)
도 1은 본 발명에 따른 백라이트 장치를 보여주는 단면도이다. 도 1에 도시된 바와같이 본 발명에 따른 백라이트 장치(1)는 투명한 수지로 형성되는 평판형 광안내장치(T)와, 광안내장치(T)의 측면(4)으로부터 광을 광안내장치(T)로 조사하기 위한 광원소자(L)를 포함하고 있다. 광은 측면(4)으로부터 광안내장치(3)로 입사하여 상부면(2)으로 배출된다. 광원소자(L)로는 매우 좁은 냉음극관이 채용될 수 있다.
여기에서 사용될 때 광안내장치(T)는 각각의 측면 사이에 어떤 차이 없이 "상부면", "하부면" 및 "측면"을 갖고 있다. 환언하면, "상부면"과 "하부면" 이외의 면은 "측면"으로서 정의된다.
광안내장치(T)는 광안내부(3), 광산란부(5) 및 광산란부(5)를 지지하는 지지부(6)를 포함한다. 광산란부(5)는 광원소자(L)로부터 조사된 광을 산란시키기 위한 광산란제를 함유하는 수지로 이루어지며, 광안내부(3)로부터 배출되는 광의 진행방향을 따라 광원소자(L) 위에 형성되어 상부면(2)에서 방출되기 전에 광원소자(L)로부터 조사된 광을 산란시킨다. 지지부(6)는 투명한 수지로 이루어지며 광안내부(3)의 돌출부(그러나 일체형 부분)를 정의한다. 광산란부(5)와 지지부(6)는 측면(4)으로부터 실질적으로 수직으로 돌출되어 있다. 광산란부(5)와 지지부(6)의 돌출된 길이는 바람직하게는 약 4mm이다.
여기서 사용된 용어 "실질적으로 수직인 각"은 약 85도에서 약 90도 사이의 범위에 있는 각을 의미한다. 만약 측면(4)과 광산란부(5)(그리고 지지부(6)) 사이의 각이 이 범위 안에 드는 경우 광산란부(5)와 지지부(6)로 입사하는 광이 통과할 때 실질적으로 어떤 바람직하지 않은 영향도 미치지 않는다. 본 발명에 따른 백라이트 장치(1)는 금속 몰드를 사용하여 수지재료를 인젝션 몰딩(injection molding)에 의해 형성되는 광안내부(3), 광산란부(5) 및 지지부(6)로 제조되는 것이 바람직하기 때문에, 금속 몰드로부터 광안내장치의 제거를 용이하게 하기 위해 측면(4)과 광산란부(5)(그리고 지지부(6)) 사이에 형성되는 코너각은 약 85도와 88도 사이의 범위로 되는 것이 바람직하다.
도 2는 도 1의 백라이트 장치를 포함하는 액정표시장치의 단면도이다. 광원소자(L)로부터 방사된 광이 배출되는 광안내장치(T)의 상측 위에 백라이트 장치(1)는 필요에 따라 광을 확산시키기 위한 확산시트(11,12)와, 이 확산시트(11,12) 사이에 배치된 프리즘 시트(13)를 포함한다. 광안내장치(T)는 또한 상부면 이외에 광안내장치(T)와 광원소자(L)를 커버링하기 위한 반사시트(14)를 포함하고 있다.
확산시트(11,12)로서 약 130 미크론의 두께를 가지며 양 측면에 확산입자 코팅이 이루어진 PET(폴리에틸렌 텔레프탈레이트) 시트를 사용하는 것이 바람직하다. 프리즘 시트(13)는 약 170 미크론의 두께와 약 90도의 에이펙스 각(apex angle)을 갖는 것이 바람직하다. 반사시트(14)로서는 약 199 미크론의 두께를 갖는 발포 PET로 이루어진 시트를 사용하는 것이 바람직하다.
필요에 따라 액정표시장치(20)는 더욱이 반사시트(14)와 협력하여 상부면 이외의 광안내장치(T)와 광원소자(L)를 수용하기 위한 케이싱(16); 케이싱(16)의 외측에 구비되어 액정패널(15), 확산시트(11,12), 프리즘 시트(13) 및 백라이트장치(1)를 지지하기 위한 프레임(17); 및 프레임(17)의 외측에 구비된 상부 베젤(bezel)(18)을 더 포함할 수 있다.
케이싱(16)은 0.7mm의 두께를 갖는 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직하다. 프레임(17)은 도전성 수지로 이루어지는 것이 바람직하고 상부 베젤(18)은 스텐레스 스틸로 이루어진다.
광안내장치(T)의 광안내부(3)에 대한 투명 수지재료로는 DELPET 80N으로 이루어진 광안내장치-그레이드(grade) 재료(아사히 케미칼 고오교(주)에서 만들어진 투명 아크릴 재료)가 사용될 수 있다. 광산란부(5)에 대한 수지재료로는 IUPILON HPR3000 또는 HPR3500으로 이루어진 논-브로마인(non-bromine) 내화성 반사-그레이드 폴리카보네이트 재료(이하에는 단순히 "반사-그레이드 재료"로 언급함)와, IUPILON 제품으로 이루어진 투명-그레이드 재료(이하에는 단순히 "투명-그레이드 재료"로 언급함)를 혼합하여 얻어지는 폴리카보네이트 혼합물이 사용될 수 있다. 상기한 "IUPILON" 재료는 모두 미쓰비시 엔지니어링 플라스틱(주)에서 제조되며, 폴리카보네이트 및 그에 첨가된 분말 티탄 산화물을 산란제로서 포함한다.
광산란부(5)에 대한 수지재료로서 반사-그레이드 재료와 투명-그레이드 재료를 함유하는 폴리카보네이트 혼합물을 사용하는 이유는 수지재료의 구조적인 무결점을 확보하기 위한 불가피한 두께 구속과, 수지 베이스 광산란부(5)의 전체적인 광 투과율의 개선이라는 2가지 상반되는 요구사항을 조화시키기 위한 것이다.
반사-그레이드 재료를 수지 시트로 성형하기 위하여 결과적인 시트는 적어도 약 0.5mm의 두께를 가져야 한다. 반사-그레이드 재료에 산란제로서 함유된 티타늄옥사이드의 양은 재료 제조업체에 의해 미리 결정되기 때문에 반사-그레이드 재료의 광 투과율은 반사-그레이드 재료로 성형되는 구조물의 두께에 의해 우선적으로 조절된다. 따라서, 반사-그레이드 재료를 수지 시트로 성형하는데 필요한 0.5mm 최소 두께 이상의 두께를 갖는 경우 광산란부(5)에 대해 충분한 전체 광 투과율이 얻어지지 않을 수 있다. 그 결과 본 발명은 광산란부(5)에 대한 수지 재료로서 반사-그레이드 재료와 투명-그레이드 재료를 함유하는 폴리카보네이트 혼합물을 사용하는 이점이 있다.
도 3A 내지 도 3F는 지지부(6)와 광산란부(5)의 가능한 다양한 구성을 보여준다. 도 3A에 도시된 광안내장치(T)에 따르면 광안내장치(T)를 포함하는 액정표시장치의 유효 시야면적은 투명 아크릴 재료로 성형되며 광안내부(3)와 일체형의 돌출부를 정의하는 지지부(6)를 포함하고 있다. 지지부(6)의 하부면과 외측 에지에 구비된 광산란부(5)는 약 0.55mm의 두께(t)를 갖는다. 지지부(6)의 외측 에지에 인접하는 광산란부(5)는 구조적인 강성도를 위해 최소한의 두께를 갖는다. 구조적인 강성도는 또한 광안내부(3)의 투명 아크릴 재료와, 넓은 영역에서 상호 접촉시키는 광산란부(5)의 카보네이트에 의해 향상된다.
도 4는 광산란부(5)가 반사-그레이드 재료 단독으로 이루어진 경우에 재료의 두께와 전체 광 투과율 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 선(◆-◆)로 표시된 바와같이 광산란부(5)가 반사-그레이드 재료로만 성형될 때 0.55mm 두께 t의 광산란부(5)는 전체 광 투과율이 약 2%이며, 그 결과 광원소자(L)의 광은 거의 지지부(6)에 도달하지 않는다. 광산란부(5)로부터 전송되는 광이 단지 약 2%인 경우 액정표시장치의 시야영역의 외측 주변의 휘도는 전체 광안내부(3)의 휘도를 등화시키는 우선적인 목적을 달성하기에는 너무 낮다.
구조적으로 일체형 수지 시트를 형성하기 위한 두께(t) 요건(즉, 약 0.5mm 이상)을 만족하면서 광산란부(5)의 전체 광 투과율을 증가시키기 위하여 광산란부(5)를 형성하는 수지재료에서 티타늄 옥사이드의 퍼센트 함유량(산란제로서 포함된)을 감소시키는 것이 필요하다. 그러나, 상업적으로 유용한 반사-그레이드 재료에서 티타늄 옥사이드의 퍼센트 함유량은 상기와 같이 고정된다. 따라서, 본 발명자는 광산란부(5)를 형성하는 수지재료에서 티타늄 옥사이드의 퍼센트 함유량은 반사-그레이드 재료에 투명-그레이드 재료를 혼합함에 의해 효과적으로 감소될 수 있다는 것을 발견하였다.
반사-그레이드 재료와 투명-그레이드 재료 사이의 다양한 혼합비를 시도한 결과 본 발명자는 티타늄 옥사이드가 반사-그레이드 재료와 투명-그레이드 재료의 폴리카보네이트 혼합물에 3.5중량% 만큼 존재할 때 전체 광안내부(3)에 대하여 가장 좋은 휘도 평탄성이 얻어진다는 것을 발견하였다. 도 4의 그래프에서 선(b)(■-■)은 약 3.5중량%의 티타늄 옥사이드를 함유하는 폴리카보네이트 혼합물로 형성된 광산란부(5)의 두께와 전체 광 투과율 사이의 관계를 보여준다.
도 4에 도시된 바와같이 이 폴리카보네이트 혼합물은 0.55mm의 두께(t)로 구성될 때 약 10%의 전체 광 투과율을 갖는다.
티타늄 옥사이드의 최적 퍼센트 함유량은 상기한 바와같이 약 3.5%이다. 그러나, 본 발명자는 또한 티타늄 옥사이드의 퍼센트 함유량이 약 2중량%에서 약 5중량%까지 범위에 있는 경우 액정표시장치의 화질 측면에서 만족할 만한 결과가 얻어질 수 있다는 것을 발견하였다. 산란제로서 티타늄 옥사이드의 퍼센트 함유량이 2중량% 이하인 경우 광산란부(5)로부터 광안내부(3)로 투과되는 광은 너무 강하게 되어 광원소자(L)의 주변영역이 너무 밝아지고 따라서 휘선(bright line)이 생성되게 된다. 한편, 산란제로서 티타늄 옥사이드의 퍼센트 함유량이 5중량% 이상인 경우 광산란부(5)로부터 광안내부(3)로 투과되는 광은 너무 약하게 되어 광원소자(L)의 주변영역이 너무 어두워지고 따라서 흑선(black line)이 생성되게 된다.
그러나, 실제로는 산란제로서 약 3.5중량%를 함유하는 반사-그레이드 재료와 투명-그레이드 재료를 혼합하여 폴리카보네이트 혼합물을 생산하기 위하여 다음 사항에 대하여 주의하여야 한다.
첫째, 반사재료에 첨가되는 산란제의 공칭량은 약 10%의 오차를 포함할 수 있다. 또한 약 10%의 불규칙적인 국부화가 반사-그레이드 재료에 함유된 산란제에 존재하는 것으로 가정하면 전체적으로 산란제 하나에 대하여 ±20%의 맥동이 발생한다. 더욱이, 2개의 상이한 재료, 즉 반사-그레이드 재료와 투명-그레이드 재료를 함께 혼합할 때 혼합비에서 약 ±20%의 맥동이 예상될 수 있다.
따라서, 반사-그레이드 재료와 투명-그레이드 재료를 함유하는 폴리카보네이트 혼합물에서 산란제에 관하여 약 64%(=80%×80%) 내지 144%(=120%×120%) 제조상의 변화가 예상된다. 비교를 위해 약 ±20% 변화(즉, 120% 내지 80%)가 2개의 상이한 재료를 혼합하는 것 없이 소망하는 산란제 함유량을 얻는 경우가 존재할 수 있다.
따라서, 약 3.5중량%의 산란제 함유량을 이론적으로 얻기 위하여 반사-그레이드 재료와 투명-그레이드 재료를 혼합할 때 전체 폴리카보네이트 혼합물에 함유된 산란제의 실제량과 폴리카보네이트 혼합물의 국부지역에 함유된 산란제의 양은 약간의 오차가 있다.
도 4에서 선(b)(■-■)은 약 3.5중량% 산란제 함유량을 얻기 위한 바람직한 이론적인 두께(t mm)와 광산란부(5)의 결과적인 전체 광 투과율(T%) 사이의 관계를 보여준다. 선(b)(■-■)은 다음의 수학식 3으로 표현된다.
한편, 3.5중량% 산란제 함량을 갖는 광산란부(5)를 제조하기 위하여 상업적으로 유용한 반사-그레이드 재료와 투명-그레이드 재료를 실제로 혼합할 때 약 68% 내지 144% 제조 변화가 산란제 함유량에 관하여 예상된다. T = 23×EXP(-1.466t)에서 이러한 오차를 반영함에 의해 하기 수학식 4가 얻어진다.
상기 수학식 4는 광산란부(5)가 상업적으로 유용한 반사-그레이드 재료와 투명-그레이드 재료를 실제로 혼합하여 제조되는 경우, 전체 광안내부(3)에 대한 휘도 균일성을 최적화하기 위하여 광산란부(5)의 두께(t) mm와 전체 광 투과율(T%) 사이의 관계를 나타낸다. 도 4의 그래프에 도시된 바와같이 이러한 관계는 실선(c)으로 표시된 상한과 점선(d)으로 표시된 하한 사이의 범위를 갖는다. 최적의 광산란부(5)에서, 두께(t)와 전체 광 투과율(T) 사이의 관계는 이 범위내로 드는 것으로 예상된다. 그리고 광산란부(5)의 두께(t)와, 도 4에 실선(c)과 점선(d)으로 표시된 광 투과율(T) 사이의 관계의 최적 범위는 도 3B 내지 도 3F에 표시된 광안내장치(T) 구조와 도 3A에 도시된 광안내장치(T) 중 어느 하나에 적용 가능하다.
광산란부(5)를 구성하는 폴리카보네이트 혼합물은 광안내부(3)를 구성하는 투명 아크릴 재료의 온도보다 약 30℃ 더 높은 부하 편향 온도를 갖는다. 또한 폴리카보네이트 혼합물은 약 90℃의 투명 아크릴 재료의 열저항보다 우수한 약 120℃의 열저항을 갖는다. 따라서, 폴리카보네이트 혼합물은 광안내장치(T)의 온도가 광원소자(L)로부터 방사된 열로 인하여 상승될 때 조차도 열변형이 일어나지 않을 것이다. 결국 광산란부(5)는 우수한 구조 뿐아니라 광학적 능력을 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 광산란부(5)는 상기와 같이 광산란제를 함유하는 수지재료로 이루어지므로 대량 생산에 적합한 값싼 백라이팅 장치가 본 발명에 따라 제공될 수 있다.
비록 폴리카보네이트 혼합물이 도시된 실시예의 광산란부(5)를 형성하는 수지로 사용될지라도 니뽄 제온사의 Zeonex(Zonor) 시리즈 (열변형온도: 약 110℃)와 같은 다른 재료가 광산란부(5)를 형성하는데 사용될 수 있다. 광안내장치(T)를 형성하는 수지 재료의 선택은 광안내장치(T)의 구조적인 강성도의 개선에 중요하다.
광안내장치(T)의 광산란부(5)는 인젝션 몰딩후에 수축비가 광안내부(3)를 형성하는 수지 재료의 수축비 보다 더 큰 재료로 형성되는 경우, 압축 스트레스는 광산란부(5) 내에서 일어난다. 결국 높은 수축성 광산란부(5)는 광안내부(3)의 주변을 따라 형성되며, 광안내부(3)를 잡아주는 역할을 하여 광안내장치(T)의 구조에 강성도를 제공한다. 광안내부(3)와 광산란부(5)는 수지가 완전히 냉각되기 전에 몰드되기 때문에 광안내부(3)와 광산란부(5)를 형성하는 순서는 본 발명에 따른 광산란부(5) 내에 압축성 스트레스에 의해 제공되는 광안내장치(T)의 구조적인 강성도에 거의 영향을 받지 않는다는 점에 유의해야 한다.
본 발명에서 사용되는 수지재료의 인젝션 몰딩에 대한 수축비는 상기한 폴리카보네이트 혼합물로 이루어지는 광산란부(5)에 대하여 약 6/1000 내지 7/1000이고, 투명 아크릴 재료로 이루어지는 광안내부(3)에 대하여는 약 3/1000이다. 따라서, 광산란부(5)는 광안내부(3)의 수축비 보다 더 높은 수축비를 갖는다.
광안내장치(T)의 광안내부(3)의 바탕면(19)은 바탕면(19)에 휘도의 균일화를 위한 광산란을 제공하도록 어벤튜린 조직(aventurine texture)을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명은 다양한 구성의 액정표시장치에 적용 가능하다. 3개의 예시적인 백라이트 장치 구성이 도 5 내지 도 7에 개략적으로 도시되어 있다. 도 5에 도시된 실시예는 광안내장치(T)의 2 단측면과 하나의 장측면을 따라 구비된 "U"형 광원소자(L)를 갖는 광원소자(L)를 포함한다. 도 6에 도시된 실시예는 광안내장치(T)의 1 단측면과 2 장측면을 따라 구비된 반전된 "C"형 광원소자(L)를 포함한다. 도 7에 도시된 실시예는 단지 광안내장치(T)의 측면(4)중 하나의 장측을 따라 구비된 선형 광원소자(L)를 포함한다.
도 5, 6 및 7은 각각 광원소자 구성에 대한 바람직한 형상에 광산란부(5)를나타내는 것에 주목하여야 한다. 도 5와 도 6에 도시된 바와같이 "U"형 광원소자와 "C"형 광원소자의 경우에 폴리네이트 광산란부(5)는 그것의 4측면중 3측면에서 투명 아크릴 광안내부(3)를 둘러싸고 있어 광산란부(5), 광안내부(3) 및 광원소자(L)에 대한 구조적인 강성도를 제공한다. 그러나, 도 7에 도시된 바와같이 단지 광안내장치(T)의 단일의 장측면을 따라 연장된 선형 광원소자(L)의 경우 광산란부(5)는 광안내부(3)의 단지 그 측면을 따라 구비되어 있어, 그 결과 광산란부(5), 광안내부(3) 및 광원소자(L)에 구조적인 안정성을 제공하는 것은 비교적 어렵다. 따라서, 선형 광원소자(L)를 포함하는 실시예에서 광산란부(5)의 양측 에지는 광안내부(3)와 광원소자(L)에 대하여 L형상으로 구성되어 충분히 구조적인 강성도를 얻기 위한 3차원 구조뿐아니라 큰 접촉영역을 달성할 수 있다.
폴리카보네이트 혼합물은 인젝션 몰딩후에 높은 수축비를 가지므로, 폴리카보네이트 혼합물로 형성되는 광산란부(5)는 인젝션 몰딩후의 수축으로 인하여 광안내부(3)에 높은 압축 스트레스를 가한다. 따라서, 광산란부(5)는 그것의 물리적인 구성 뿐아니라 압축성 스트레스에 기초하여 전체 장치의 구조적인 강성도를 향상시킨다. 결과적으로 전체 장치의 진동 저항과 충격 저항은 크게 개선된다.
대형 액정표시기에 사용되는 큰 표면 영역을 갖는 백라이트 장치를 제조할 때 광안내부(3) 주변에 배치된 광산란부(5)는 분할되어 광산란부(5)에 의해 생성되는 압축성 스트레스가 따라서 분산되게 할 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 장치(1)에 내장되는 광안내장치(T)를 제조하는 방법을 이하에 설명한다.
먼저, 광안내장치(T)의 광안내부(3)는 인젝션 몰딩에 의해 성형된다. 그후 광산란부(5)에 대응하는 금속 몰드를 광산란부(5)를 성형하는 몰드로서 교체한다. 그후, 재료 또한 광안내부(3)용 재료로 교환하고, 인젝션 몰딩에 의해 광산란부(5)를 성형한다. 반대로 광산란부(5)는 광안내부(3)를 형성하기 전에 형성될 수 도 있다.
따라서, 본 발명에 따른 광안내장치(T)는 당분야의 주지된 기술인 다이크로익(dichroic) 인젝션 몰딩 기술에 의해 형성된다. 따라서, 본 발명에 따른 다이크로익 인젝션 몰딩 기술을 사용하여 형성되는 광안내장치(T)의 물리적 디멘젼과 광학 특성은 긴 주기의 시간동안 관측될 수 있으며, 그 결과 대량생산과 연관된 임의의 불안정성을 최소화하게 된다.
또한, 다이크로익(dichroic) 인젝션 몰딩에 의해 형성될 수 있는 본 발명에 따른 광안내장치(T)는 광량조정 필터수단을 갖는 상기한 종래의 광안내장치와 관련된 많은 문제, 즉 도트 프린팅 머신에 의해 발생되는 비용, 머신 마모, 제품 검사, 진공증착기, 증착용 지그, 조립비용, 장비손실, 및 광안내장치 내에 광량조정 필터수단의 위치설정에 필요한 검사비용이 없게 된다. 결국 제조비용이 크게 감소한다.
모노크로익(monochroic) 광안내장치를 제조하는 것 이외에 본 발명에 따른 광안내장치(T)에 의해 발생되는 어떤 부가적인 비용은 광산란부(5)를 제조하기 위한 전용 금속 몰드와 그 내에 산란제가 함유된 수지를 사출하기 위한 실린더 장비에 대한 비용과, 산란제 함유 수지 그 자체의 비용을 포함한다. 통상적인 다이크로익 인젝션 몰딩기는 종종 다중 수지 인젝션 실린더를 포함하기 때문에 상기와 같은산란제 함유 수지를 사출하기 위한 전용 실린더를 별도로 준비해야할 필요는 없다. 더욱이, 산란제 함유 수지는 일반적인 목적으로 널리 사용되고 있어 매우 싸며, 그들의 일부는 투명 수지보다도 더 싸다. 따라서, 산란제 함유 수지를 사용함에 의해 발생되는 부가적인 비용은 매우 작다.
백라이트 장치(1)의 구성에서 한가지 중요한 요소는 확산시트(11) 및/또는 확산시트(12)(도 2에 도시됨)의 선택에 관한 것이다. 확산시트(11) 및/또는 확산시트(12)는 광경로의 방향을 따라 그들 사이에 프리즘 시트(13)가 삽입될 수 있게 배치되어 휘도 균일성과 색도 균일성을 향상시키고 넓은 시야각 특성과 높은 휘도를 얻는다. 프리즘 시트(13)로는 BEF 지정된 제품(3M사에서 제조)이 적합하게 사용될 수 있다.
광안내장치(T)의 광안내부(3)를 구성하는 투명 아크릴 재료를 통하여 투과되는 광의 파장(전송 스펙트럼)은 도 8에 도시된 바와같이 광산란부(5)를 형성하는 폴리카보네이트 혼합물을 통하여 투과되는 광의 파장과 다르다. 따라서, 지지부(6)를 포함하는 광안내장치(t)의 표면에서 균일한 휘도를 얻기 위해 비록 폴리카보네이트 혼합물에서 산란제의 퍼센트 함유량이 조정될지라도 색도에는 약간의 주목할만한 차이가 여전히 존재한다. 색도 차이는 액정표시장치(20)의 액정표시패널(15)에 대한 칼라 차이로서 나타난다.
색도 차이는 다음 설명과 같이 광안내장치(T)의 상부면에 구비된 확산시트(11)에 의해 효과적으로 제거될 수 있다.
일반적으로, 확산시트(11) 내에 불순물(헤이즈)의 정도가 증가함에 따라 확산시트(11)의 광 투과율은 감소되어 그 결과 더 많은 광이 확산 시트(11)에 의해 확산된다.
용어 "헤이즈"는 광이 통과하는 시트의 광-방출 표면으로부터 방출되는 확산된 광의 양이다. 더 높은 헤이즈 레벨을 갖는 재료는 더 높은 불순물 레벨을 갖는다. 즉, 그것은 더욱더 흐리게 보인다. 낮은 헤이즈 레벨을 갖는 재료는 낮은 불순물 레벨을 갖는다. 즉, 그것은 더욱더 투명한 유리처럼 보인다.
확산 시트(11)에 의해 확산된 광량의 증가는 광이 이동하는 광학거리의 증가를 의미하며 상기 광은 확산시트(11)로 입사하여 투과되고 확산되어 프리즘 시트(13)에 도달한다. 따라서, 광산란부(5)(광안내부(3)를 통과하여 투과되는 광과 다른 색도를 갖는다)를 통하여 투과되는 광은 광확산시트(11)에 의해 제공되는 증가된 확산에 대한 더 큰 거리(따라서 증가된 광학거리로 나타남)를 여행한다. 결국 상기한 색도 차이 문제를 제거한다.
상기한 색도 차이를 제거하기 위해 충분히 높은 헤이즈 레벨을 갖는 확산시트(11)로서 다양한 제품이 사용될 수 있다. 예를들어, D121(약 78% 헤이즈), D118(약 79% 헤이즈), D114(약 81% 헤이즈), 또는 D123(약 82% 헤이즈)이 사용될 수 있으며, 이들은 모두 쓰지덴사(Tsujiden Co., Ltd.)의 제품이며, 헤이즈 값은 니혼 덴쇼쿠 코오교사의 모델 No. 1001DP를 사용하여 측정되었다.
도 9A는 D120(약 82% 헤이즈)가 산란시트(11)로 사용될 때 얻어지는 액정패널(15)에 조사되는 광의 색도분포를 보여준다. 도 9B는 D120(약 77% 헤이즈)가 확산시트(11)로 사용될 때 얻어지는 액정패널(15)에 조사되는 광의 색도분포를 보여준다. 도 9A 및 도 9B에 도시된 결과는 액정패널915)에 조사되는 광의 휘도에 원하지 않는 감소를 방지하기 위하여 확산시트(12)로서 D120(약 77% 헤이즈)을 사용하여 얻어졌다.
도 9A 및 도 9B의 각각에서 수평축은 백라이트 장치의 중심을 향하여 광원소자(L) 상부의 한 점으로부터 확산시트(12)의 표면에 대한 거리를 나타내며, 수평축은 색도를 나타낸다. 실선(x)은 색도도를 나타내는 데카르트 좌표 시스템에서 x 좌표값을 나타내며, 점선(y)은 y 좌표값을 나타낸다.
만약 확산시트(11)의 헤이즈가 낮은 경우 도 9B와 같이 휘도와 색도는 광산란부(5)와 광안내부(3) 사이의 경계에서 급격하게 변한다. 한편, 만약 확산시트 (11)의 헤이즈가 높은 경우 도 9A와 같이 휘도와 색도는 점차적으로 변한다.
높은 헤이즈 레벨을 갖는 확산시트는 광안내장치(T)의 광산란부(5)에서 휘도 불균일을 더 잘 방지하기 위해 더 향상된 광확산 특성을 제공한다. 또한, 고-헤이즈 확산시트에 의해 강하게 확산된 광은 정면 휘도를 증가시키기 위한 프리즘 시트에 의해 최대 효과를 받을 수 있다. 프리즘 시트에 의해 제공되는 향상된 휘도를 파산시키지 않고 빗각의 시야각에서 관측된 프리즘의 반짝임(glare)을 최소화하기 위하여 낮은 헤이즈 레벨을 갖는 확산시트를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기한 바와같이 제1확산시트(11) 상부에 저-헤이즈 제2확산시트(12)를 구비함에 의해 광안내장치(T)의 광산란부(5)의 휘도 불균일성과 빗각의 시야각에서 관측된 프리즘 시트(13)의 반짝임은 모두 제거될 수 있다.
이제 본 발명의 효과를 도 13A 및 도 13B를 참조하여 그래프로 설명한다. 도13B를 참고하면, 광원소자(L)의 측면(4)으로부터 상면으로 실질적으로 수직으로 돌출하는 광산란부(5)와 지지부(6)를 포함하는 본 발명에 따른 백라이트 장치에 대한 광안내장치(T)는 광원소자(L)로부터 방사하는 광이 광산란부(5)에 의해 효과적으로 산란되게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 광안내장치(T)는 휘선의 발생을 방지한다. 비교를 위해 도 13A(종래기술에서 설명함)는 휘선(132)이 광안내장치(130)로부터 발생되는 일본국 공개특허 제8-166513호의 광안내장치(130)를 보여준다. 따라서, 본 발명의 광안내장치(T)에 따르면, 광원소자(L)의 광은 광안내장치(T)의 상부면 (2)으로부터 직접 배출되지 않으며, 그 결과 광원소자(L)로부터의 직접 광(30)은 감쇄없이 고 휘도를 유지하면서 광안내장치(T)로 도입될 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 실질적으로 균일한 휘도 분포가 산란제로서 티타늄 옥사이드의 적정량을 광안내장치(T)의 광산란부(5)를 구성하는 폴리카보네이트와 같은 수지 재료에 첨가함에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 광안내장치(T)를 갖는 백라이트 장치(1)를 내장한 액정표시장치(20)의 휘도 분포는 다음의 방식으로 측정되었다. 인버터로서는, 해리슨 일렉트릭 컴패니 리미티드(Harison Electric Co., Ltd.)의 HIU-288이 사용되었고, 6.5mA의 전류를 광원소자(L)로서 사용된 매우 좁은 냉음극관으로 흐르게 하였다. 형광등이 점등된후 15분에서 측정되었다. 주변온도는 약 25℃이었다.
휘도 측정은 액정패널의 중앙부에서 약 380 cd/㎡의 이상적인 휘도 레벨과 액정패널의 주변영역에서 약 375 cd/㎡의 이상적인 휘도 레벨을 보여주었다. 액정패널에 대한 색도에 대하여 액정패널의 중앙에서 색도는 x=0.313이었고 y=0.329이었으며, 반면에 액정패널의 주변에서 색도는 중앙의 색도보다 약간 더 높은 x=0.314이었고, y=0.330인 것으로 읽혀졌다. 그러나, 측정된 주변 색도는 모듈 색도 시방의 경계 이내로 양호하였고, 실질적인 어떤 칼라의 변화는 시각 검사에서 관측되지 않았다.
도 3A 내지 도 3F는 본 발명자에 의해 실제로 개발된 몇 개의 광안내장치(T)를 보여주는 단면도이다. 도 3A 내지 도 3F에 도시된 구성은 단지 예시를 위한 것이며, 본 발명의 광안내장치(T)는 또한 도 3A 내지 도 3F에 도시된 것 이외에 다른 구성에도 적용 가능하다는 것을 이해하여야 할 것이다.
도 3A 내지 도 3F의 각각은 지지부(6)와 광산란부(5)가 서로 연계되어 있으며, 이는 광안내부(3)의 구조적인 강성도를 향상시킨다.
도 3A의 광안내장치(T)에서 광산란부(5)는 측면(4)으로부터 실질적으로 수직으로 돌출한 지지부(6)의 하부에 있는 광원소자(L)와 직접적으로 대향하고 있다. 도 3B의 광안내장치(T)에서 광산란부(5)는 측면(4)으로부터 실질적으로 수직으로 돌출한 지지부(6)의 상부면에 구비되어 있다. 도 3C 내지 도 3F의 광안내장치(T)에서 광산란부(5)는 측면(4)으로부터 실질적으로 수직으로 돌출한 모든 부분을 실질적으로 한정하고 있으며, 광산란부(5)는 측면(4)에 구비된 지지부(6)와 연계되어 있다.
도 3A 내지 도 3F에 표시된 광안내장치(T)의 구성에 따라 광원소자(L)의 광은 휘도를 감소시키기 위하여 광원소자(L) 바로 위에 놓여있는 광산란부(5)에 의해 적절하게 산란되고 있다. 결과적으로 광안내부(3) 내에는 균일한 휘도가 얻어질 수있다.
광안내장치(T)의 제조공정에서 광산란부(5) 보다 미리 광안내부(3)를 제조하는 것이 바람직하다. 이는 제조비용이 광산란부(5) 보다 더 큰 체적을 갖는 광안내부(3)를 제조함에 의해 감소될 수 있기 때문이다.
도 10에 도시된 바와같이 다수의 리브(40)가 광안내장치(T)와 광산란부(5)의 측면(4)으로부터의 수직 돌출부(6)를 추가로 지지하기 위하여 측면(4)에 구비될 수 있다. 각각의 리브(40)는 광안내장치(T)의 광안내부(3)의 아크릴 수지와 동일한 아크릴 수지로 형성되는 것이 바람직하며, 광안내장치(T)의 하부면(19)으로부터 상부면(2)을 향하여 두께가 점차적으로 증가하고 있다. 리브(40)의 바람직한 크기는 다음과 같다: 광안내장치(T)의 하부면(19)으로부터 상부면(2)으로의 높이는 약 3.5mm; 하부면(19)의 두께는 약 1mm; 상부면(2)의 두께는 약 1.5mm이다. 인접한 리브(40) 사이의 거리는 약 3mm 내지 약 50mm인 것이 바람직하다. 더욱이 도 5 및 도 6에 도시된 U 또는 C-형 광원소자(L)를 채용할 때 광원소자(L)에 의해 조사된 광안내장치(T)의 모든 측면(4)에 리브(40)를 구비하는 것이 바람직하다. 도 11에 도시된 U-형 구성의 경우에 전체 10개의 리브가 측면(4)에 구비되어 있다.
광원소자(L)의 전극의 주변 영역에서 온도는 광원소자(L)의 열로 인하여 약 100℃까지 상승할 수 있다. 리브(40)를 형성하는 아크릴 수지의 열 변형 온도는 약 90℃이기 때문에, 리브(40)의 변형 또는 황화를 방지하기 위해, 리브(40)와 광원소자(L) 사이의 공기층을 절연층으로 제공하는 것이 바람직하다.
리브(40)는 투명 아크릴 수지로 형성되므로 광원소자(L)로부터의 광은리브(40)에 의해 산란되거나 흡수되지 않는다. 따라서, 리브(40)는 휘도의 실질적인 감소를 야기하지 않는다.
리브(40)는 광안내장치(T)의 광안내부(3)에 대한 금속 몰드에 대응하는 노치를 형성하고 투명한 수지를 사출하는 것에 의해 광안내부(3)의 제조공정 중에 형성될 수 있다. 그후 광산란부(5)는 상기한 산란제 함유 수지를 사출함에 의해 형성되며, 따라서 리브(40)가 그위에 구비된 상태로 광안내장치(T)가 형성된다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와같이 광안내부(3) 위에 있는 리브(40)는 광안내부(3)의 측면(4)과 측면으로부터 돌축한 광산란부(5) 사이의 직각 코너에 대한 보강 지지부를 제공하며, 이에 의해 장치의 구조적인 강성도와 충격 저항이 향상될 수 있다.
상기한 바와같이 본 발명에 따르면 수지의 인젝션 몰딩에 필요한 장비 이외에 어떤 특수한 장비도 요구되지 않기 때문에 비교적 낮은 비용으로 대량생산에 적합하고 휘도와 색도의 불균일성이 억압되는 열저항 백라이트 장치를 제공하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 또한 백라이트 장치와 백라이트 장치를 내장하는 액정표시장치를 제조하는 방법이 제공된다.
더욱이, 장치의 강성도와 충격 저항은 백라이트 장치에서 광안내장치(T)의 광안내부(3)에 리브(40)를 제공함에 의해 더욱더 개선될 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 장치는 차량용 액정표시장치, 이동단말기용 액정표시장치, 오락용 액정표시장치, AV(오디오-비디오)용 액정표시장치 및 FA(공장 자동화)용 액정표시장치에 적합하게 사용될 수 있다.
또한 본 발명은 최소의 모듈 크기로 표시영역의 확장이 가능하다.
본 발명의 범위와 정신을 벗어나지 않고 다양한 다른 변형이 당분야의 통상의 지식을 가진자에 의해 쉽게 이루어질 수 있다. 따라서, 청구의 범위는 상기한 설명에 제한되지 않으며, 청구범위는 넓게 해석되어야 한다.

Claims (29)

  1. 대향면들과 측면들을 가지며 제1수지 재료의 실질적으로 평평한 패널로서 형성되며 광안내부를 구비하는 광안내장치로서, 광이 측면들중 적어도 하나를 통하여 광안내장치로 입사하여 대향면들중 하나로부터 방사되는 광안내장치; 및
    광안내부의 적어도 하나의 측면에 인접하여 배치되어 광안내부의 적어도 일측면으로 광을 조사하는 광원소자를 구비하고,
    상기 광안내장치는 제2수지 재료로 구성되는 광산란부를 더 포함하며, 이 광산란부는 광안내장치의 적어도 하나의 측면으로부터 실질적으로 수직으로 돌출하고, 상기 광산란부는 광원소자에 의해 조사된 광을 산란하도록 상기 광안내부로부터 방사되는 광경로 방향을 따라서 광원소자 위에 위치하고,
    상기 광산란부에 포함되는 제2수지 재료는 광산란제를 약 2중량% 내지 약 5중량% 함유하고,
    상기 제2 수지재료는 TiO2의 미립자로 이루어진 광산란제를 포함하며,
    상기 광산란부의 두께(t)와 전체 광 투과율(T)은 10.1×EXP(-1.406t)≤T≤56.3×EXP(-1.569t)를 만족하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1수지 재료는 투명한 수지 재료인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 광산란부는 광안내부의 적어도 하나의 측면에 결합되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  5. 제1항에 있어서, 광산란부는 광안내부로부터 일체로 돌출한 지지부에 의해 지지되며, 지지부는 제1수지 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  6. 제1항에 있어서, 광산란부에 포함되는 제2수지 재료는 광안내부에 포함되는 제1수지의 열저항 보다 더 큰 열저항을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 광안내장치와 광산란부는 인젝션 몰딩에 의해 일체로 형성되며, 제1수지 재료는 제2수지 재료와 다른 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  10. 제1항에 있어서, 몰딩후에 광산란부에 포함된 제2수지 재료는 제2수축비를 가지며, 몰딩후에 광안내부에 포함된 제1수지 재료는 제1수축비를 갖고 있고, 제1수축비는 제2수축비와 다른 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  11. 제1항에 있어서, 광산란부와 광안내부는 광산란부가 몰딩후에 광산란부에 포함된 제2수지 재료의 제2수축비와, 몰딩후에 광안내장치에 포함된 제1수지 재료의 제1수축비 사이의 차이에 따라 생성된 압축 스트레스로 인하여 광안내부를 클램프하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 광원소자로부터의 광에 의해 조사되는 광안내부의 적어도 일측면에 리브가 더 구비되며, 이 리브는 상기 적어도 일측면과 광산란부 사이에 형성되는 실질적으로 수직인 코너를 지지하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 리브는 제1수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  14. 제13항에 있어서, 제1수지 재료는 투명한 수지 재료인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  15. 제12항에 있어서, 백라이트 장치는 약 3mm 내지 약 5mm 범위의 거리만큼 서로 공간적으로 떨어져 있는 다수의 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  16. 제1항에 있어서, 더욱이 광원소자로부터의 광이 배출되는 광안내장치의 대향면들 중의 하나에 적어도 하나의 광산란 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 백라이트 장치는 제1확산 플레이트 위에 위치된 제2확산시트를 포함하며, 제2확산 플레이트는 제1확산 플레이트보다 더 낮은 헤이즈 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  18. 제1항에 따른 백라이트 장치를 내장하는 액정표시장치로서, 백라이트 장치로부터 방사되는 광이 액정 표시장치의 액정패널에 조사되는 것을 특징으로 액정표시장치.
  19. 제1항에 따른 백라이트 장치를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    제1수지를 인젝션 몰딩하여 광안내부를 형성하는 단계;
    광산란제로 이루어진 제2수지 재료를 인젝션 몰딩하여 광안내부와 일체형으로 되도록 광산란부를 형성하는 단계; 및
    광산란부와 광안내부에 인접하여 광원소자를 배치하는 단계를 구비하고,
    여기에서, 상기 광산란부에 포함되는 제2수지 재료는 광산란제를 약 2중량% 내지 약 5중량% 함유하고,
    상기 제2 수지재료는 TiO2의 미립자로 이루어진 광산란제를 포함하며,
    상기 광산란부의 두께(t)와 전체 광 투과율(T)은 10.1×EXP(-1.406t)≤T≤56.3×EXP(-1.569t)를 만족하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 광안내부를 형성하는 단계는 제1결합부를 형성하는 단계와 제2결합부를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 광안내부의 제1결합부는 광산란부의 제2결합부와 결합되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치의 제조방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 광안내부를 형성하는 단계는 적어도 하나의 측면과 광산란부 사이에 형성되는 실질적으로 수직인 코너를 지지하기 위한 적어도 하나의 측면 위에 리브를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치를 제조하는 방법.
  22. 대향면들과 측면들을 가지며 제1수지 재료를 포함하는 광안내장치로서, 광원으로부터 출사되는 광이 측면들중 적어도 하나를 통하여 광안내장치로 입사하여 대향면들 중 적어도 하나를 통해 광안내장치로부터 방사되도록 배치된 광안내부를 구비하는 광안내장치;
    광안내장치로 광이 향하도록 상기 적어도 일측면에 인접하여 배치된 광원소자를 구비하고,
    상기 광안내장치는 상기 광원 위에 적어도 일부분이 놓인 지지부를 더 포함하여, 상기 광원은 상기 광안내장치의 지지부 아래에 적어도 일부가 위치하며,
    상기 광안내장치의 지지부에 의해 지지되는 광산란부로서, 상기 광원 위에 적어도 일부가 위치하며 상기 광안내장치의 적어도 일측면으로부터 85-88°로 돌출하는 광산란부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD용 백라이트 장치.
  23. 대향면들과 측면들을 가지며 제1수지 재료의 실질적으로 평평한 패널로서 형성되며 광안내부를 구비하는 광안내장치로서, 광이 측면들중 적어도 하나를 통하여 광안내장치에 입사하여 대향면들 중 적어도 하나로부터 방사되는 광안내장치; 및
    광안내부의 적어도 하나의 측면에 인접하여 배치되어 광안내부의 적어도 하나의 측면으로 광을 조사하는 광원소자를 구비하며,
    상기 광안내장치는 제2수지 재료로 구성되는 광산란부를 더 포함하고, 이 광산란부는 광안내장치의 적어도 하나의 측면으로부터 실질적으로 수직으로 돌출하고, 상기 광산란부는 광원소자에 의해 조사된 광을 산란하도록 광원소자 위에 위치하며,
    상기 광안내장치와 광산란부는 인젝션 몰딩에 의해 일체로 형성되고, 제1 및 제2 수지재료는 서로 다르며,
    몰딩후에 광안내부에 구비되는 제1 수지재료는 제1 수축비를 가지고 몰딩후에 광산란부에 구비되는 제2 수지재료는 제2 수축비를 가지고, 이 제1 수축비와 제2 수축비는 서로 다르며,
    수지형성의 개시 시점으로부터 수지경화 시점까지의 구간에서 광산란부의 수축율은 광안내장치의 수축율보다 큰 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 대향면들과 측면들을 가지며 제1수지 재료의 실질적으로 평평한 패널로서 형성되며 광안내부를 구비하는 광안내장치로서, 광이 측면들중 적어도 하나를 통하여 광안내장치에 입사하여 대향면들 중 적어도 하나로부터 방사되는 광안내장치; 및
    광안내부의 적어도 하나의 측면들에 인접하여 배치되어 광안내부의 적어도 일측면으로 광을 조사하는 광원소자를 구비하며,
    상기 광안내장치는 제2수지 재료로 구성되는 광산란부를 더 포함하며, 이 광산란부는 광안내장치의 적어도 하나의 측면으로부터 실질적으로 수직으로 돌출하고, 상기 광산란부는 광원소자에 의해 조사된 광을 산란하도록 광원소자 위에 위치하며,
    광원소자로부터의 광이 존재하는 광안내장치의 대향면들중 하나에 적어도 하나의 광확산판이 제공되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  27. 제1항에 있어서, 상기 산란부는 2-5% TiO2를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  28. 제1항에 있어서, 상기 수지재료는 반사 그레이드 재료와 클리어 그레이드 재료로 구성된 혼합폴리카보네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  29. 제19항에 있어서, 상기 수지재료는 반사 그레이드 재료와 클리어 그레이드 재료로 구성된 혼합폴리카보네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치의 제조방법.
KR10-1999-0057567A 1998-12-14 1999-12-14 백라이트 장치 및 그의 제조방법과 액정표시장치 KR100395729B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-355223 1998-12-14
JP35522398 1998-12-14
JP11-300261 1999-10-21
JP30026199A JP3871176B2 (ja) 1998-12-14 1999-10-21 バックライト装置および液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000048139A KR20000048139A (ko) 2000-07-25
KR100395729B1 true KR100395729B1 (ko) 2003-08-25

Family

ID=26562277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-0057567A KR100395729B1 (ko) 1998-12-14 1999-12-14 백라이트 장치 및 그의 제조방법과 액정표시장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6412969B1 (ko)
JP (1) JP3871176B2 (ko)
KR (1) KR100395729B1 (ko)
DE (1) DE19960240B4 (ko)
TW (1) TW442674B (ko)

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001337207A (ja) * 2000-03-21 2001-12-07 Sumitomo Chem Co Ltd 前方散乱シート、それを用いた積層シート及び液晶表示装置
JP2002062434A (ja) * 2000-08-08 2002-02-28 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 導光板、サイドライト型光源装置および画像表示装置
KR100731307B1 (ko) * 2000-11-17 2007-06-21 삼성전자주식회사 대화면을 구현할 수 있는 액정표시장치
TW594277B (en) * 2000-12-19 2004-06-21 Taiwan Nano Electro Opt Tech Face light source device
DE10065849C2 (de) * 2000-12-22 2003-02-27 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung von Lichtleitpfaden in spritzgegossenen Gehäuseteilen
DE10102587A1 (de) * 2001-01-20 2002-07-25 Philips Corp Intellectual Pty Beleuchtungseinrichtung mit Linienförmigen Lichtquellen
CN1273764C (zh) 2001-04-18 2006-09-06 国际商业机器公司 照明装置、使用该照明装置的液晶显示装置及灯座
KR100595306B1 (ko) * 2001-12-29 2006-07-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백라이트 장치
US6700633B2 (en) * 2001-12-31 2004-03-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display device for realizing a large surface display screen
CN101368688B (zh) * 2002-01-18 2010-12-08 三菱丽阳株式会社 光源装置
JP4099532B2 (ja) * 2002-04-03 2008-06-11 内山工業株式会社 組み合わせシール
KR100518909B1 (ko) * 2002-09-18 2005-10-05 제일모직주식회사 액정표시기기용 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판
TWI289708B (en) 2002-12-25 2007-11-11 Qualcomm Mems Technologies Inc Optical interference type color display
DE10306870A1 (de) * 2003-02-19 2004-09-09 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Leuchtanzeigeeinrichtung
JP4255302B2 (ja) 2003-03-31 2009-04-15 シャープ株式会社 液晶表示用照明装置および液晶表示装置
TW200424983A (en) * 2003-05-13 2004-11-16 Benq Corp Display apparatus
JP4040559B2 (ja) * 2003-09-19 2008-01-30 シャープ株式会社 照明装置,液晶表示装置および電子機器
TW200523503A (en) * 2003-09-29 2005-07-16 Sony Corp Backlight, light guiding plate, method for manufacturing diffusion plate and light guiding plate, and liquid crystal display device
US7342705B2 (en) 2004-02-03 2008-03-11 Idc, Llc Spatial light modulator with integrated optical compensation structure
US7706050B2 (en) 2004-03-05 2010-04-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Integrated modulator illumination
TWI300501B (en) * 2004-04-27 2008-09-01 Toppoly Optoelectronics Corp Reflective light valve structure
US7813026B2 (en) 2004-09-27 2010-10-12 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method of reducing color shift in a display
US7807488B2 (en) 2004-09-27 2010-10-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display element having filter material diffused in a substrate of the display element
US7750886B2 (en) * 2004-09-27 2010-07-06 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods and devices for lighting displays
US7508571B2 (en) 2004-09-27 2009-03-24 Idc, Llc Optical films for controlling angular characteristics of displays
US7630123B2 (en) * 2004-09-27 2009-12-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for compensating for color shift as a function of angle of view
US7911428B2 (en) 2004-09-27 2011-03-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for manipulating color in a display
US7710632B2 (en) 2004-09-27 2010-05-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display device having an array of spatial light modulators with integrated color filters
DE102005055666B4 (de) * 2004-11-30 2013-10-02 Funai Electric Co., Ltd. Fernsehgerät mit Flüssigkristallanzeige
CN2769945Y (zh) * 2004-12-30 2006-04-05 群康科技(深圳)有限公司 背光模组
JP4581728B2 (ja) * 2005-02-15 2010-11-17 エプソンイメージングデバイス株式会社 照明装置およびこれを用いた液晶表示装置
JP5093710B2 (ja) * 2005-09-05 2012-12-12 Nltテクノロジー株式会社 表示装置、端末装置、光源装置及び光学部材
JP2007114409A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Fujifilm Corp ディスプレイ用光学シート
US7603001B2 (en) 2006-02-17 2009-10-13 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and apparatus for providing back-lighting in an interferometric modulator display device
US7766498B2 (en) 2006-06-21 2010-08-03 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Linear solid state illuminator
US7845841B2 (en) 2006-08-28 2010-12-07 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Angle sweeping holographic illuminator
JP2008058873A (ja) * 2006-09-04 2008-03-13 Fujifilm Corp 光学シート及びそれを用いた照明装置並びに平面表示装置
JP4225341B2 (ja) * 2006-10-04 2009-02-18 ソニー株式会社 バックライト装置および液晶表示装置
WO2008045311A2 (en) 2006-10-06 2008-04-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination device with built-in light coupler
EP1943551A2 (en) 2006-10-06 2008-07-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light guide
EP2366943B1 (en) 2006-10-06 2013-04-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Optical loss structure integrated in an illumination apparatus of a display
KR20090094241A (ko) * 2006-10-06 2009-09-04 퀄컴 엠이엠스 테크놀로지스, 인크. 박형 라이트 바 및 그 제조방법
US8107155B2 (en) 2006-10-06 2012-01-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for reducing visual artifacts in displays
US7855827B2 (en) 2006-10-06 2010-12-21 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Internal optical isolation structure for integrated front or back lighting
EP1958010A2 (en) 2006-10-10 2008-08-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc Display device with diffractive optics
TWI345113B (en) * 2006-10-27 2011-07-11 Chimei Innolux Corp Backlight module and liquid crystal display device incorporating same
US7864395B2 (en) 2006-10-27 2011-01-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light guide including optical scattering elements and a method of manufacture
US7777954B2 (en) 2007-01-30 2010-08-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Systems and methods of providing a light guiding layer
KR101283129B1 (ko) * 2007-04-03 2013-07-05 엘지이노텍 주식회사 도광판, 면 광원 장치 및 이를 갖는 표시 장치
US7733439B2 (en) 2007-04-30 2010-06-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Dual film light guide for illuminating displays
US7949213B2 (en) 2007-12-07 2011-05-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light illumination of displays with front light guide and coupling elements
US8068710B2 (en) 2007-12-07 2011-11-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Decoupled holographic film and diffuser
US8721149B2 (en) 2008-01-30 2014-05-13 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination device having a tapered light guide
US8348489B2 (en) 2008-01-30 2013-01-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Thin illumination system
WO2009102731A2 (en) 2008-02-12 2009-08-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Devices and methods for enhancing brightness of displays using angle conversion layers
US8654061B2 (en) 2008-02-12 2014-02-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Integrated front light solution
WO2009129264A1 (en) 2008-04-15 2009-10-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light with bi-directional propagation
US8118468B2 (en) * 2008-05-16 2012-02-21 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination apparatus and methods
JP2011526053A (ja) * 2008-06-04 2011-09-29 クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド プリズム前方光に対するエッジシャドウの減少方法
US20110116008A1 (en) * 2008-07-11 2011-05-19 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device and liquid crystal display device
GB0813186D0 (en) 2008-07-18 2008-08-27 3M Innovative Properties Co Lighting device comprising a light guide and a support
JP5169609B2 (ja) * 2008-08-12 2013-03-27 ソニー株式会社 光学素子積層体、バックライトおよび液晶表示装置
EP2350526B1 (en) * 2008-10-10 2014-12-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc Distributed illumination system
CN102177768A (zh) * 2008-10-10 2011-09-07 高通Mems科技公司 分布式照明控制
JP5310216B2 (ja) * 2008-12-05 2013-10-09 住友ベークライト株式会社 導光板の製造方法
US8231257B2 (en) 2009-01-13 2012-07-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Large area light panel and screen
US8172417B2 (en) 2009-03-06 2012-05-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Shaped frontlight reflector for use with display
TWM373503U (en) * 2009-03-06 2010-02-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Backlight module
TWI417587B (zh) * 2009-03-10 2013-12-01 Au Optronics Corp 導光板組合
US8979349B2 (en) 2009-05-29 2015-03-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination devices and methods of fabrication thereof
JP2013501344A (ja) * 2009-08-03 2013-01-10 クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 導光板照明用の微小構造体
TW201118692A (en) * 2009-11-27 2011-06-01 Coretronic Corp Light guide apparatus and optical touch display apparatus
RU2012132305A (ru) * 2009-12-28 2014-02-10 Шарп Кабусики Кайся Планарное устройство освещения и устройство отображения, снабженное им
US8848294B2 (en) 2010-05-20 2014-09-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and structure capable of changing color saturation
US8402647B2 (en) 2010-08-25 2013-03-26 Qualcomm Mems Technologies Inc. Methods of manufacturing illumination systems
TW201209480A (en) 2010-08-25 2012-03-01 Young Lighting Technology Corp Light guide plate and light source module
JP5636884B2 (ja) * 2010-11-08 2014-12-10 凸版印刷株式会社 導光板、バックライトユニット、表示装置、及び導光板の製造方法
US8902484B2 (en) 2010-12-15 2014-12-02 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Holographic brightness enhancement film
JP2011181522A (ja) * 2011-05-26 2011-09-15 Sharp Corp 照明装置
JP5906595B2 (ja) * 2011-07-19 2016-04-20 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置および電子機器
FR2990169B1 (fr) * 2012-05-03 2015-02-06 Johnson Contr Automotive Elect Element guide de lumiere et de couvrage, tableau de bord et procede de fabrication d'un element decoratif
US9133989B2 (en) * 2012-12-15 2015-09-15 Lumenetix, Inc. Mechanical attachment system for linear light modules
TWI565983B (zh) * 2014-05-29 2017-01-11 元太科技工業股份有限公司 光學模組、包含其之顯示裝置及其製造方法
CN104864294A (zh) * 2015-05-28 2015-08-26 京东方科技集团股份有限公司 背光模组及显示装置
KR20170064664A (ko) * 2015-12-02 2017-06-12 엘지이노텍 주식회사 조명장치 및 이를 포함하는 차량용 램프
CN105551389A (zh) * 2016-03-07 2016-05-04 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527238A (ja) * 1991-07-19 1993-02-05 Sharp Corp 液晶用照明装置
JPH0593911A (ja) * 1991-10-03 1993-04-16 Sharp Corp 液晶用照明装置
JPH07288023A (ja) * 1994-02-23 1995-10-31 Sony Corp バックライトユニット
JPH08255504A (ja) * 1995-01-19 1996-10-01 Nissha Printing Co Ltd 面発光装置
JPH095742A (ja) * 1995-06-23 1997-01-10 Hayashi Telempu Co Ltd 面光源装置
JPH09197136A (ja) * 1996-01-17 1997-07-31 Stanley Electric Co Ltd 面光源装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3923968A (en) * 1971-10-18 1975-12-02 Dow Chemical Co Method of preparing titanium dioxide pigment
US4805984A (en) * 1985-11-21 1989-02-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Totally internally reflecting light conduit
US5422756A (en) * 1992-05-18 1995-06-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Backlighting system using a retroreflecting polarizer
JPH07248494A (ja) * 1994-03-14 1995-09-26 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JPH08166513A (ja) 1994-12-15 1996-06-25 Hokuto Seisakusho:Kk 液晶表示用導光板
US5947578A (en) * 1995-10-24 1999-09-07 Nu-Tech & Engineering, Inc. Back lighting device
TW331593B (en) * 1996-05-13 1998-05-11 Konika Co Ltd Planer light source device and light guide plate
US5837757A (en) * 1996-06-18 1998-11-17 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Flame-retardant polycarbonate compositions
JP3543910B2 (ja) * 1996-10-11 2004-07-21 株式会社エンプラス サイドライト型面光源装置及び表示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527238A (ja) * 1991-07-19 1993-02-05 Sharp Corp 液晶用照明装置
JPH0593911A (ja) * 1991-10-03 1993-04-16 Sharp Corp 液晶用照明装置
JPH07288023A (ja) * 1994-02-23 1995-10-31 Sony Corp バックライトユニット
JPH08255504A (ja) * 1995-01-19 1996-10-01 Nissha Printing Co Ltd 面発光装置
JPH095742A (ja) * 1995-06-23 1997-01-10 Hayashi Telempu Co Ltd 面光源装置
JPH09197136A (ja) * 1996-01-17 1997-07-31 Stanley Electric Co Ltd 面光源装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE19960240A1 (de) 2000-06-21
KR20000048139A (ko) 2000-07-25
JP2000235805A (ja) 2000-08-29
DE19960240B4 (de) 2004-05-06
TW442674B (en) 2001-06-23
US6412969B1 (en) 2002-07-02
JP3871176B2 (ja) 2007-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100395729B1 (ko) 백라이트 장치 및 그의 제조방법과 액정표시장치
US7438429B2 (en) Planar lighting device with transmittance adjuster and liquid crystal display device using the same
US6727963B1 (en) Liquid crystal display
KR100799156B1 (ko) 도광판, 이의 제조 방법, 이를 이용한 액정표시장치
JP3642381B2 (ja) 導光板、面光源装置及び反射型液晶表示装置
US6491411B2 (en) Sheet-like light source device
WO2009098809A1 (ja) 照明装置および液晶表示装置
US9274265B2 (en) Surface light source apparatus and display apparatus using same
US20120069265A1 (en) Display apparatus and back light unit to be used therefor
US20070279549A1 (en) Light Guide Plate, As well As A Planar Lighting Device And Liquid Crystal Display Apparatus Using The Same
KR100718399B1 (ko) 액정 표시 장치 및 도광판
KR20050001371A (ko) 도광판, 면광원장치 및 액정표시장치
KR20050062406A (ko) 광학 재료, 광학 소자, 조명기 및 디스플레이 장치
US20060039073A1 (en) Prism sheet of liquid crystal display and back light unit using the same
US6486931B1 (en) LCD optical guide plate with a roughened back surface having projections that support a reflecting sheet
JP3537309B2 (ja) 透過型スクリーン用レンズシート及び透過型スクリーン
KR20010051391A (ko) 도광판, 면광원 장치 및 액정 표시 장치
WO2009128178A1 (ja) 照明装置および液晶表示装置
JP4522938B2 (ja) 照明装置これが備える光制御部材及びこれを用いた画像表示装置
US7810981B2 (en) Backlight
JP4815930B2 (ja) 光透過フィルム、バックライト装置および液晶表示装置
US20200041842A1 (en) Display device
KR100315263B1 (ko) 액정표시장치
KR20010042691A (ko) 도광판, 표면 광원 장치 및 반사형 액정 디스플레이 장치
JP2009123397A (ja) 照明装置及びそれを用いた画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110630

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120724

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee