KR100493767B1 - 면발광장치 및 액정표시장치 - Google Patents

면발광장치 및 액정표시장치 Download PDF

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알프스 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 광원의 이용효율이 높으며 고휘도로 출사광의 균일성이 우수한 면발광장치, 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공한다.
(해결수단) 본 발명에 관련되는 프론트 라이트 (10) 는, 도광판 (12), 이 도광판 (12) 의 일측 단면 (12a) 을 따라 배치된 도광체 (13), 및 이 바 도광체 (13) 의 양 단에 설치된 발광소자 (15) 를 구비하고, 상기 도광판 (12) 의 반사면 (12c) 측의 측단부를 덮는 반사면 커버부 (18a), 상기 도광체 (13) 를 덮는 도광체 커버부 (18c), 및 상기 도광판 (12) 의 출사면 (12b) 측의 측단부를 덮는 출사면 커버부 (18b) 를 갖는 커버 부재 (18) 가, 적어도 상기 도광체 (13) 와, 상기 도광판 (12) 의 측단부를 덮도록 피착되고, 상기 반사면 커버부 (18a) 가, 상기 출사면 커버부 (18b) 보다도 도광방향 전방측으로 길게 돌출되어 형성되어 있다.

Description

면발광장치 및 액정표시장치 {PLANAR LIGHT EMITTING DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 면발광장치 및 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 광원으로부터 출사된 광 중의 대부분을 조명광으로 이용하기 위한 면발광장치의 구조에 관한 것이다.
종래에는, 주위광을 광원으로 표시하는 반사형 액정표시장치에 있어서는, 그 휘도가 주위광의 광량에 좌우되기 때문에, 어두운 곳에서 사용하는 경우와 같이 충분한 주위광을 얻을 수 없는 환경에서는, 표시의 시인성 (視認性) 이 최대로 저하된다는 문제가 있었다. 따라서, 반사형 액정표시유닛 (액정표시소자) 의 전면측에 프론트 라이트 (면발광장치) 를 설치하여 보조광원으로 사용하는 타입의 액정표시장치가 제안되고 있다. 이 프론트 라이트를 구비하는 액정표시장치는, 주간에 옥외 등의 주위광을 충분히 얻을 수 있는 환경에서는 통상의 반사형 액정표시장치로서 동작하고, 필요에 따라 상기 프론트 라이트를 점등시켜 광원으로 사용하는 것이다. 이와 같은 프론트 라이트의 구성예를 도 11∼도 13 을 참조하여 다음에 설명한다.
도 11 의 프론트 라이트 (110) 는, 투명한 아크릴수지 등을 사출성형하여 제작한 평판형상의 도광판 (112) 과, 이 도광판 (112) 의 측단면 (112a) 측에 복수 (도면에서는 2개) 설치된 광원 (111) 을 구비하여 구성되어 있다. 상기 도광판 (112) 의 하면측은, 액정표시유닛을 조명하는 광이 출사되는 출사면이 되며, 이 출사면과 반대측 면 (도광판 (112) 상면) 에는, 도광판 (112) 의 내부로 전달되는 광의 방향을 변경하기 위해 측면에서 보아 쐐기형상인 볼록부 (114) 가, 서로 평행하게 연속되어 형성된 프리즘형상을 갖는 프리즘면 (112c) 으로 되어 있다. 광원 (111) 은, 백색 LED (Light Emitting Diode ; 발광 다이오드) 나 유기 EL (Electro Luminescence) 소자 등의 점광원으로서, 그 광의 출사방향이 도광판 (112) 의 측단면 (112a) 을 향하도록 설치되어 있다.
상기 구성의 도 11 에 나타낸 프론트 라이트 (110) 는, 광원 (111) 으로부터 출사된 광을 도광판 (112) 의 측단면 (112a) 을 통해 내부로 도입하고, 내부에 전달된 광을 프리즘면 (112c) 에서 반사시키고, 그 전달 방향을 변화시켜 도광판 (112) 의 출사면 (하면) 으로부터 광을 출사시키도록 되어 있다. 그리고, 이 출사된 광에 의해 프론트 라이트 (110) 의 배면측에 설치되는 액정표시유닛을 조명하도록 되어 있다.
그러나, 상기 프론트 라이트 (110) 는, 도광판 (112) 의 측단면 (112a) 에 점광원 (111) 을 배치한 구조이기 때문에, 도광판 (112) 내부로 도입되는 광의 강도가 불균해질 수 밖에 없고, 결과적으로 출사면으로부터 출사되는 광의 균일성도 부족하게 되었다. 따라서, 이 출사광의 균일성을 높이기 위해, 도 12 에 나타낸 프론트 라이트 (120) 와 같이, 도광판 (112) 과 광원 (115) 사이에 바 도광체 (113) 를 설치한 구성의 것을 실제로 사용하고 있다.
이 프론트 라이트 (120) 에서는, 도 12 에 나타낸 바와 같이 도광판 (112) 의 일측 단면을 따라, 봉형상의 바 도광체 (113) 를 설치하고, 이 바 도광체 (113) 의 길이 방향의 양 단부에 각각 발광소자인 LED 등으로 이루어지는 광원 (115, 115) 을 설치하여 구성되어 있다. 또한, 바 도광체 (113) 의 외측면 (도광판 (112) 과 반대측의 측면 ; 113a) 에는, 도시되지 않은 프리즘형상이 형성되어 있고, 바 도광체 (113) 내부로 전달되는 광을 반사시켜 그 전달 방향을 변화시킬 수 있도록 되어 있다.
따라서, 도 12 에 나타낸 프론트 라이트 (120) 에서는, 광원 (115) 으로부터 출사된 광이, 바 도광체 (113) 의 양 단면을 통해 도광체 (113) 내부로 도입되고, 바 도광체 (113) 의 외측면 (113a) 에 형성된 프리즘면에 의해 그 전달 방향이 변화되어, 도광판 (112) 의 측단면으로부터 도광판 (112) 내로 도입되도록 되어 있다.
이와 같이, 프론트 라이트 (120) 에 있어서는, 바 도광체 (113) 를 구비함으로써, 도광판 (112) 과 바 도광체 (113) 의 접속면 전체로부터 도광판 (112) 내로 광이 도입되게 되어, 도광판 (112) 의 출사면에서의 출사광의 균일성이 개선되게 된다.
상기 구성의 프론트 라이트 (120) 는, 출사광의 분포는 비교적 균일하지만, 액정표시유닛을 조명하기 위한 휘도의 부족한 문제가 있었다. 또한, 도광판 (112) 내에 도입된 광이, 도광판 (112) 의 표면 (상면) 으로부터 관찰자측으로 직접 도달되어, 도광판 (112) 의 표면이 하얗게 보이는 현상 (백화현상) 이 발생하여, 이것에 의한 시인성의 저하도 문제가 되었다. 이 문제를 해결하기 위해, 도 13 에 나타낸 구성의 프론트 라이트가 제안되어 있다. 이 프론트 라이트 (130) 는, 도 12 에 나타낸 프론트 라이트 (120) 의 바 도광체 (113) 측으로부터, 단면이 ㄷ자형인 금속제의 커버 부재 (118) 를 피착한 것으로, 이 커버 부재 (118) 는, 도광판 (112) 의 반사면 (112c) 측으로 배치되는 반사면 커버부 (118a), 바 도광체 (113) 의 외측에 배치되는 도광체 커버부 (118c), 및 도광판 (112) 의 출사면 (하면) 에 배치되는 출사면 커버부로 이루어지고, 이들의 커버부에 의해 도광체 (113) 및 도광판 (112) 내로 전달되는 광이, 도광방향 (도광체 (113) 로부터 도광판 (112) 으로 향하는 방향) 이외의 방향으로 출사되지 않도록 되어 있다.
이와 같은 구성의 프론트 라이트 (130) 에 의하면, 도광방향 이외로의 광누설에 의한 손실에 기인하는 휘도저하를 억제할 수 있으므로, 도 12 에 나타낸 프론트 라이트 (120) 보다도 고휘도의 조명이 가능하게 된다. 그러나, 최근의 액정표시장치의 고정밀화, 고콘트라스트화에 따른 표시품질의 향상에 의해, 프론트 라이트는 한층 더 높은 휘도 향상과, 한층 더 높은 출사광의 균일성 향상이 요구되게 되어, 보다 고휘도로 균일한 조명을 가능케하는 프론트 라이트의 개발이 요망되었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 광원의 이용효율이 높고 고휘도로 출사광의 균일성이 우수한 면발광장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 우수한 특성을 구비하고, 시인성이 우수한 면발광장치를 구비한 액정표시장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 구성을 채택하였다.
본 발명의 면발광장치는, 도광판과, 이 도광판의 일측 단면을 따라 배치된 도광체, 및 이 도광체의 양 단에 설치된 광원을 구비하고, 상기 도광판의 일면측이, 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위해 요철 형상이 형성된 반사면이 되고, 상기 도광판의 타면측이, 상기 반사면에 의해 반사된 광을 출사시키기 위한 출사면이 되며, 상기 도광판의 반사면측의 측단부를 덮는 반사면 커버부, 상기 도광체를 덮는 도광체 커버부, 및 상기 도광판의 출사면측의 측단부를 덮는 출사면 커버부를 하나 이상 갖는 커버 부재가, 적어도 상기 도광체, 상기 도광판의 측단부를 덮도록 피착되고, 상기 반사면 커버부가, 상기 출사면 커버부보다도 도광방향 전방측으로 길게 돌출되어 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련되는 면발광장치는, 도광체 및 도광판의 측단부를 덮는 커버 부재의 반사면 커버부의 길이를 출사면 커버부보다도 크게 함으로써, 도광판 내부에서 도광판의 출사면측으로 보다 많은 광을 전달시키도록 한 것이다. 이 구조에 의해 도광판의 반사면으로부터 광누설을 방지할 수 있으므로, 광원의 이용효율을 높여, 면발광장치의 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 도광판의 반사면측으로의 광누설을 억제함으로써, 상기 백화현상도 효과적으로 억제할 수 있다.
다음으로 본 발명의 면발광장치에 있어서는, 상기 반사면 커버부가, 상기 출사면 커버부보다도 도광방향으로 0.5㎜ 이상 길게 돌출되어 형성되는 것이 바람직하고, 0.7㎜ 이상 돌출되어 형성되는 것이 보다 바람직하다.
상기 돌출 길이의 차를 상기 범위로 함으로써, 도광판의 출사면측으로 전달되는 광량을 보다 증대시킬 수 있으므로, 면발광장치의 휘도를 더욱 높일 수 있다. 또한, 본 발명자는, 상기 범위가 적절한 것을 후술하는 실시예에서 검증하고 있다.
다음으로, 본 발명의 면발광장치는, 상기 커버 부재의 내면측에 금속 박막으로 이루어지는 반사층이 형성된 구성이 될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 도광체 또는 도광판으로부터 커버 부재로 입사된 광을, 그 손실을 억제하면서 도광체 또는 도광판측으로 반사시켜 되돌릴 수 있으므로, 광원의 이용효율을 높일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 면발광장치는, 도광판, 이 도광판의 일측 단면을 따라 배치된 도광체, 및 이 도광체의 양 단에 설치된 광원을 구비하고, 상기 도광판의 일면측이, 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위해 요철 형상이 형성된 반사면이 되고, 상기 도광판의 타면측이, 상기 반사면에 의해 반사된 광을 출사시키기 위한 출사면이 되며, 적어도 상기 도광체와 상기 도광판의 측단부에, 도광체 및 도광판의 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위한 금속 박막으로 이루어지는 반사막이 형성되고, 상기 도광체가 설치된 도광판의 측단면측으로부터의 반사막의 길이에 있어서, 상기 도광판의 반사면측의 길이가 상기 도광판의 출사면측의 길이보다도 길게 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련되는 면발광장치에 있어서는, 상기 구성도 적용할 수 있다. 즉, 도광체, 광원, 또는 도광판의 측단부에서의 광누설을 방지하기 위해, 이들 표면에 금속 박막으로 이루어지는 반사막을 형성한 구성이다. 이와 같은 구성으로, 상기 광누설을 방지함과 동시에, 반사막 표면에서의 반사시의 광손실도 억제할 수 있으므로, 광원의 광을 효율적으로 이용할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 면발광장치는, 상기 도광판과 도광체가 대향하는 도광판 측단면 및 도광체 측면의 어느 한쪽 또는 양쪽에, 방반사층이 형성된 구성이 될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 도광체로부터 도광판으로 광이 도입될 때에, 도광판의 측단면에서 광이 반사되어 도광체측으로 되돌아가는 것을 방지할 수 있어, 보다 고휘도의 면발광장치를 실현할 수 있다. 즉, 도광판의 측단면에서 광이 반사되면, 도광체측으로 되돌아간 광이 도광체의 반사면에서 반사되어 다시 도광판으로 입사되게 된다. 이와 같은 광은 도광체의 설계상 의도하지 않는 방향에 대한 광이기 때문에, 이 광이 도광판으로부터 출사되면, 출사광량의 균일성이 저하될 우려가 있어, 가능한 한 배제하는 것이 바람직하지만, 이러한 구성을 통하여 이와 같은 반사광을 배제할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 면발광장치는, 상기 도광체의 도광판의 측단면과 대향하는 측면이, 상기 광원의 광을 도광판에 조사하기 위한 출사면이 되고, 이 출사면과 반대측의 측면이, 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위한 쌍이 되는 사면을 갖는 오목형상의 홈이 소정의 피치로 주기적으로 형성된 반사면으로 되어 있고, 상기 오목형상의 홈의 깊이가, 상기 광원측의 홈보다도 도광체 중앙부의 홈일수록 깊게 형성되고, 상기 홈을 구성하는 2개의 사면을 이루는 각도가, 105도 이상 115도 이하로 된 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 구성의 면발광장치는, 도광체로부터 도광판의 측단면에 조사되는 광의 균일성을 높이기 위해, 도광체로부터 출사되는 광의 균일성에 영향을 주는 상기 오목형상의 홈의 형상을 상기와 같이 규정함으로써, 도광체로부터 출사되는 광을 효율적으로 도광판에 공급하고, 또한 도광체로부터 출사되는 광의 균일성을 높여, 도광판의 주면으로부터 출사되는 광량과 그 균일성을 높인 것이다. 또한, 본 구성의 면발광장치에 있어서는, 상기 오목형상의 홈의 깊이는, 도광체의 중앙부에 가까운 홈일수록 깊게 형성된다. 이와 같은 구성으로, 도광체의 길이방향에서의 출사광량의 분포를 균일화할 수 있다.
또한, 오목형상의 홈을 구성하는 2개의 사면이 이루는 각도는, 105도 이상 115도 이하로 된다. 이와 같은 범위로 함으로써, 도광판 방향으로 출사되는 광량을 증대시킬 수 있어, 보다 광원의 이용효율을 높여, 휘도가 높은 면발광장치를 실현할 수 있다. 상기 각도가 105도 미만이면, 바람직한 방향으로의 출사광을 얻을 수 없어, 결과적으로 휘도가 저하되고, 115도를 초과하면 출사광량의 균일성을 유지할 수 없는 결과가 되어 바람직하지 않다.
다음으로, 본 발명의 면발광장치에 있어서는, 상기 오목형상의 홈을 구성하는 2개의 사면이 이루는 각도가, 108도 이상 112도 이하가 되는 것이 바람직하다. 상기 각도를 이와 같은 범위로 함으로써, 도광판 방향으로 출사되는 광량을 보다 증가시킬 수 있어, 면발광장치의 휘도를 높일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 면발광장치에 있어서는, 상기 도광체의 출사면과 반사면의 거리가 3.2㎜ 이상 5.0㎜ 이하가 되는 것이 바람직하다. 상기 도광체의 출사면과 반사면의 거리를 이와 같은 범위로 함으로써, 도광체로부터 도광판으로 도입된 광이, 도광판의 주면으로부터 누설되는 것을 방지하여 면발광장치의 휘도를 높일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 면발광장치에 있어서는, 상기 광원의 발광부의 중심이, 상기 도광체의 두께방향의 대략 중심에 배치된 구성이 되는 것이 바람직하다. 상기 도광체의 두께방향의 대략 중심에 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로, 도광체로부터 출사되는 광의 균일성을 높일 수 있어, 큰 면적의 도광판을 이용한 경우에도 출사광량의 균일성을 손상시키지 않게 된다.
다음으로, 본 발명의 액정표시장치는, 앞의 어느 하나에 기재된 면발광장치를, 액정표시유닛의 전면(前面)에 구비한 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하면, 상기 면발광장치에 의해 액정표시유닛을 균일하게, 또한 고휘도로 조명할 수 있으므로, 우수한 시인성을 구비한 액정표시장치를 제공할 수 있다.
발명의 실시형태
이하 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명하는데, 본 발명은 다음의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태인 프론트 라이트 (면발광장치) 의 구성을 나타낸 부분사시도이다. 또한, 도 2 는 도 1 에 나타낸 프론트 라이트 (10) 로부터, 커버 부재 (18) 를 떼어낸 상태를 나타낸 부분사시도이다. 이들 도면에 나타낸 프론트 라이트 (10) 는, 투명한 수지재료로 이루어지는 평판형상의 도광판 (12), 이 도광판 (12) 의 측단면 (12a) 측의 측단부 (직사각형상 도광판 (12) 의 짧은 변측의 일단부) 에 배치된 봉형상의 바 도광체 (도광체;13), 및 바 도광체 (13) 의 길이방향의 양 단부에 설치된 발광소자 (광원 ; 15, 15) 와, 상기 바 도광체 (13) 와 발광소자 (15, 15) 그리고 도광판 (12) 의 바 도광체 (13) 측의 측단부를 덮도록 피착된 커버 부재 (18) 를 구비하여 구성되어 있다.
도광판 (12) 은, 도 1 에 나타낸 바와 같이 투명한 평판형상의 부재로, 바 도광체 (13) 와 대향하는 측단면 (12a) 을 입광면으로 하고, 상면이 측단면 (12a) 과 대략 평행한 측면에서 보아 쐐기형상의 볼록부 (14) 가 스트라이프형상으로 서로 평행하게 형성된 반사면 (12c) 으로 되어 있다. 이 도광판 (12) 은, 측단면 (12a) 으로부터 내부로 도입된 광을, 반사면 (12c) 에서 반사시켜 그 전달 방향을 변경하고, 반사면 (12c) 의 반대측 면 (도면에 나타낸 하면) 으로부터 출사시키는 구조로 되어 있다.
또한, 도광판 (12) 은, 투명한 아크릴수지 등의 수지재료를 평판형상으로 사출성형하는 방법 등에 의해 제작할 수 있다. 또한, 도광판 (12) 을 구성하는 재료로는 아크릴계 수지 외에, 폴리카보네이트계 수지, 에폭시수지 등의 투명한 수지재료나 유리 등을 사용할 수 있다. 또한, 구체적인 예를 들면, 특별히 한정되지는 않지만, 아톤 (상품명:JSR사 제조) 이나, 제오노아 (상품명:닛뽕제온사 제조) 등을 바람직한 것으로 들 수 있다.
바 도광체 (13) 는, 도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같이, 아크릴계 수지나 폴리카보네이트계 수지 등으로 이루어지는 사각기둥형상의 투명한 부재로, 이 바 도광체 (13) 의 길이방향 양 단부에 LED (백색 LED) 로 이루어지는 발광소자 (15, 15) 가 설치되어 있다. 이 도광체 (13) 의 측면 중, 도광판 (12) 과 반대측의 측면은, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 복수 (도면에서는 7개) 의 쐐기형상의 홈 (16) 이 스트라이프형상으로 형성된 반사면 (13b) 으로 되어 있고, 홈 (16) 의 방향은 발광소자 (15) 가 설치된 단면과 평행하게 되어 있다. 그리고, 바 도광체 (13) 는, 발광소자 (15, 15) 로부터 출사된 내부로 도입된 광을, 이 홈 (16) 을 구성하는 면에서 반사시킴으로써, 도광판 (12) 측으로 광의 전달 방향을 변경하여, 도광판 (12) 의 측단면 (12a) 에 광을 조사하도록 되어 있다. 바 도광체 (13) 로부터 도광판 (12) 내로 도입된 광은, 도광판 (12) 의 내부에 전달되고, 반사면 (12c) 에 형성된 볼록부 (14) 를 구성하는 면에서 반사되어, 그 전달 방향이 변경되고, 도광판 (12) 의 출사면 (도면에서 하면) 으로부터 출사되도록 되어 있다.
발광소자 (15) 는, 본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 에서는 LED 로 이루어지는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 바 도광체 (13) 의 양 단부에 실장가능한 발광소자이면 문제없이 적용할 수 있으며, 예컨대, EL (Eloectro Luminescence) 소자 등의 발광소자도 적용할 수 있다. 또한, 이 발광소자 (15) 는, 바 도광체 (13) 의 두께방향의 대략 중심에 발광소자 (15) 의 발광영역의 중심이 위치하도록 바 도광체 (13) 의 단면에 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같은 위치에 배치함으로써, 바 도광체 (13) 의 반사면 (13b) 이외의 측면으로 입사되는 광량을 저감할 수 있어, 바 도광체 (13) 로부터 출사되는 광의 균일성을 높일 수 있다.
커버 부재 (18) 는, 도 1 에 나타낸 바와 같이 바 도광체 (13), 그 양 단의 발광소자 (15, 15), 및 도광판 (12) 의 바 도광체 (13) 측의 측단부를 덮어 설치된 단면 ㄷ자형의 금속제 부재이다. 이 커버 부재 (18) 는, 도광판 (12) 의 반사면측 (도면에서 상면측) 에 배치된 부위인 반사면 커버부 (18a), 도광판 (12) 의 출사면측 (도면에서 하면측) 에 배치된 부위인 출사면 커버부 (18b), 및 이들 기단부에 접속됨과 동시에 바 도광체 (13) 의 반사면 (13b) 과 대향하여 배치된 도광체 커버부 (18) 를 구비하도록 구성되어 있다.
또한, 도 3 은 본 실시형태에 관련되는 커버 부재 (18) 가 바 도광체 (13) 와 발광소자 (15) 에 피착되어 있는 상태를 설명하기 위한 확대설명도이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관련되는 커버 부재 (18) 에서는, 도광판 (12) 의 측면으로부터 돌출되어 있는 발광소자 (15) 를 덮기 위해, 발광소자 (15) 의 외면측 (바 도광체 (13) 와 대향하는 면과 반대측의 면) 과 대향하도록 외면 커버부 (18d), 및 발광소자 (15) 의 도광판 (12) 측의 측면과 대향하도록 측면 커버부 (18e) 가 형성되어 있다. 이들 외면 커버부 (18d) 와 측면 커버부 (18e) 는, 각각 반사면 커버부 (18a), 출사면 커버부 (18b), 도광판 커버부 (18) 사이에 간극이 형성되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 외면 커버부 (18d) 는, 발광소자 (15) 의 외면측이 차광되어 있고, 커버 부재 (18) 의 외측에 광이 누설되지 않도록 되어 있는 경우에는 설치하지 않아도 된다.
또한, 상기 측면 커버부 (18e) 는, 본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 에 있어서는, 도광판 (12) 과 바 도광체 (13) 의 배치 위치를 결정하는 기구를 겸하도록 구성되어 있고, 2개의 측면 커버부 (18e, 18e) 사이에 도광판 (12) 을 삽입하는 것만으로, 바 도광체 (13) 의 측면으로 정확하게 위치결정할 수 있도록 되어 있다.
본 실시형태에 관련되는 커버 부재 (18) 의 특징은, 도 1 에 나타낸 바와 같이 반사면 커버부 (18a) 의 도광방향 (바 도광체 (13) 로부터 도광판 (12) 으로 향하는 방향) 으로의 길이가, 출사면 커버부 (18b) 의 도광방향으로의 길이보다도 도광방향으로 돌출되어 형성되어 있고, 이 돌출길이 (L) 가 0.5㎜ 이상으로 되어 있는 점이다. 이와 같은 구성으로, 본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 는, 대폭적인 휘도의 향상을 실현한다. 또한, 상기 돌출길이 (L) 는, 0.7㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.8㎜ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 범위로 함으로써, 한층 더 높은 휘도 향상을 실현할 수 있다. 이 작용에 대해 도 4 및 도 5 를 참조하여 다음에 상세하게 설명한다.
도 4 는 도 1∼도 3 에 나타낸 프론트 라이트 (10) 의 4-4선을 따른 부분 측단면도이고, 도 5 는 도 13 에 나타낸 프론트 라이트의 5-5선을 따른 부분 측단면도이다.
먼저 도 5 에 나타낸 종래의 구성에 있어서는, 단면이 ㄷ자형인 커버 부재 (118) 가, 바 도광체 (113) 를 내측에 수납하여 도광판 (112) 의 측단부를 상하로부터 파지하여 구성되어 있고, 커버 부재 (118) 의 도광방향으로의 길이는, 도광판 (112) 의 반사면 (112c) 측과 출사면 (112b) 측에서 거의 동등한 길이로 되어 있다. 이 구조에서는, 도 5 에 나타낸 바와 같이 출사면 커버부 (118b) 의 선단부 내면측에서 반사된 도광판 (12) 내로 전달되는 광은, 도광판 (112) 의 반사면 (112c) 으로부터 프론트 라이트의 상방으로 출사된다. 이 광은, 프론트 라이트의 하면측에 액정표시유닛 (200) 이 배치되어 있는 경우, 액정표시유닛 (20) 을 경유하지 않고 사용자에게 도달하는 광으로, 액정표시유닛 (200) 의 표시에 기여하지 않는 것은 물론이며, 도광판 (112) 의 반사면 (112c) 에 백화현상을 일으켜 시인성 저하의 원인이 된다.
한편, 도 4 에 나타낸 본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 에서는, 단면이 ㄷ자형인 커버 부재 (18) 는 바 도광체 (13) 를 내측에 수납함과 동시에, 그 선단부에서 도광판 (12) 을 도면에서 볼 때 상하방향으로 파지하고 있다. 그리고, 도광판 (12) 의 반사면 (12c) 측 (도면의 상측) 의 반사면 커버부 (18a) 의 도광방향으로의 길이가, 도광판 (12) 의 출사면 (12b) 측의 출사면 커버부 (18b) 의 도광방향으로의 길이보다도 돌출길이 (L) 만큼 길어지도록 형성되어 있다. 이와 같은 구성의 프론트 라이트 (10) 에서는, 바 도광체 (13) 로부터 출사된 광은, 도광판 (12) 의 내면 또는 커버 부재 (18) 의 내면측에서 반사를 반복하면서, 도광체 (13) 측으로부터 도광판 (12) 측으로 향하는 방향으로 전달된다. 본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 에서는, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 이 커버 부재 (18) 의 내면측에서 반사되는 광 중, 출사면 커버부 (18b) 의 선단부 내면측에서 반사된 광이, 반사면 커버부 (18a) 의 선단부의 내면측에서 다시 반사되고, 도광판 (12) 의 출사면 (12b) 으로부터 프론트 라이트 (10) 의 하방으로 출사되므로, 예컨대 도 4 에 나타낸 바와 같이 프론트 라이트 (10) 의 하면측에 액정표시유닛 (20) 을 배치하면, 이 반사면 커버부 (18a) 의 선단부에서 반사된 광도 액정표시유닛 (20) 의 표시에 기여하는 광으로 이용된다. 이와 같이, 본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 는, 도광판 (12) 의 출사면 (12b) 으로부터의 출사광량을 중가시킬 수 있음과 동시에, 도광판 (12) 의 반사면 (12c) 으로부터의 광누설을 억제할 수 있으므로, 도 5 에 나타낸 종래의 프론트 라이트에 비하여 대폭적인 휘도를 실현하고, 또한 백화현상이 쉽게 발생하지 않으며, 시인성도 우수한 프론트 라이트가 된다.
본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 에 있어서는, 도 4 에 나타낸 커버 부재 (18) 의 내면측에, Al 이나 Ag 등의 광반사성이 우수한 금속 박막으로 이루어지는 반사층을 형성할 수 있다. 이와 같은 반사층을 형성하면, 도광체 (13) 나 도광판 (12) 의 내부로부터 커버 부재 (18) 로 입사되는 광을 거의 감쇠시키지 않고 바 도광체 (13), 및 도광판 (12) 으로 반사시켜 되돌릴 수 있다. 이와 같이 하여, 바 도광체 (13) 와 도광판 (12) 내로 되돌려진 광은, 도광판 (12) 의 출사면 (12b) 으로부터 출사되는 조명광으로서 이용할 수 있고, 그 결과 프론트 라이트 (10) 의 휘도를 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 에 있어서는, 바 도광체 (13) 의 구성을 적절하게 함으로써, 출사광량의 균일화를 실현한다. 이 바 도광체 (13) 의 구성에 대해 도 6∼도 8을 참조하여 다음에 상세하게 설명한다.
도 6 은 도 2 에 나타낸 바 도광체 (13) 와 발광소자 (15) 를 확대하여 나타낸 부분평면도이고, 도 7 은 도 6 에 나타낸 영역 (A) 을 확대하여 나타낸 구성도이다.
본 실시형태에 관련되는 바 도광체 (13) 의 반사면 (13b) 에는, 도 2 에 나타낸 바와 같이 복수의 쐐기형상의 홈 (16) 이 형성되어 있고, 이들 홈 (16) 은 도 7 에 나타낸 바와 같이 바 도광체 (13) 의 출사면 (13a) 에 대해 경사져 형성된 2개의 사면부 (16a, 16b) 로 구성되고, 이들 사면부 (16a, 16b) 끼리 이루는 각도 (α) 는, 105도 이상 115도 이하로 되어 있다. 이것은 각도 (α) 가 105도 미만인 경우에는, 바람직한 방향으로의 출사광을 얻을 수 없고, 결과적으로 휘도가 저하되므로 바람직하지 않고, α가 115도를 초과하는 경우에는 출사광량분포의 균일성을 유지할 수 없는 결과로 되어 바람직하지 않기 때문이다. 또한, 상기 각도 (α) 는, 108도 이상 112도 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 범위로 하면, 도광판 (12) 방향으로 출사되는 광량을 보다 증가시킬 수 있어, 프론트 라이트 (10) 의 휘도를 더욱 높일 수 있다.
또한, 도 6 및 도 7 에 나타낸 바와 같이 본 실시형태에 관련되는 바 도광체 (13) 의 반사면 (13b) 에는, Al 이나 Ag 등의 고반사율의 금속 박막으로 이루어지는 반사층 (19) 이 형성되어 있다. 이 반사층 (19) 을 형성함으로써, 반사면 (13b) 으로부터의 광누설을 방지할 수 있음과 동시에, 홈 (16) 의 사면부 (16a, 16b) 에서의 광의 반사율을 높일 수 있어, 도광판 (12) 으로 출사되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이 반사층 (19) 의 막두께는 30㎚ 이상 200㎚ 이하로 되는 것이 바람직하고, 상기 반사층의 막두께가 50㎚ 이상 150㎚ 이하로 되는 것이 보다 바람직하다. 반사층의 막두께가 30㎚ 미만이면, 반사층을 투과하여 광이 누설되어 면발광장치의 휘도저하의 원인이 되고, 200㎚을 초과하는 경우에는, 반사층의 막형성에 시간이 걸리기 때문에 생산성이 저하되게 된다. 또한, 50㎚ 이상 150㎚의 범위로 하면, 양호한 광반사성을 구비한 반사층을 용이하게 형성할 수 있어, 고휘도의 면발광장치를 용이하게 제조할 수 있다.
본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 에 있어서는, 반사면 (13b) 에 형성되어 있는 홈 (16) 은, 사면부 (16a, 16b) 가 이루는 각도가 상기 범위로 되어 있지만, 도 7 에 나타낸 그 홈깊이 (D) 도 소정의 깊이로 제어되어 구성되어 있다. 이 홈 (16) 의 깊이 (D) 에 대해 도 8 을 참조하여 다음에 상세하게 설명한다. 도 8 은 도광체 (13) 의 반사면 (13b) 에 형성된 홈 (16) 의 깊이 (D) 는, 발광소자 (15) 와 각각의 홈 (16) 과의 거리 관계를 나타낸 그래프이다. 도 8 에서는 도광체 (13) 의 중앙부터 한쪽의 발광소자 (15) 까지의 홈 (16) 의 깊이를 나타냈지만, 다른 쪽의 발광소자 (15) 까지의 거리와 홈깊이 (D) 의 관계는, 도광체 (13) 의 중앙에 대해 대칭으로 되어 있다. 즉, 도광체 (13) 의 중앙으로부터의 거리가 같은 2개의 홈 (16) 의 깊이 (D) 는 동일하게 되어 있다.
본 실시형태의 면발광장치 (10) 에서의 홈 (16) 의 깊이 (D) 는, 도 8 에 나타낸 바와 같이 도광체 (13) 중앙부 근방의 영역 (2) 과 이 영역 (2) 의 외측부터 발광소자 (15) 까지의 영역 (1) 에서 상이하게 형성되어 있다. 즉, 도광체 (13) 중앙부측의 영역 (1) 에서는, 홈 (16) 의 깊이 (D) 가 깊이 (d2) 에서 일정해지도록 형성되어 있으며, 영역 (1) 에서는, 발광소자 (15) 에 가장 가까운 홈 (16) 에서는 깊이 (d1) 로 되어, 도광체 (13) 의 중앙에 가까운 홈 (16) 일수록 깊어지도록 형성되어 있다. 그리고, 이 영역 (2) 에서의 발광소자 (15) 부터 홈 (16) 까지의 거리와 홈 (16) 의 깊이 (D) 와의 관계는, 이차함수 또는 지수함수로 되도록 형성되어 있다. 다시말해, 어느 하나의 홈 (16) 의 깊이 (D) 는, 발광소자 (15) 부터의 거리 (t) 를 이용하여, D=at1+bt+d1 (a, b 는 상수) 또는 D=cet+d 1 (c 는 상수) 인 관계식으로 나타낼 수 있고, 이들 관게식에 포함되는 상수는 도광체 (13) 의 길이 등의 치수에 의해 적절히 최적한 값으로 조정하면 된다.
보다 구체적으로, 도광체 (13) 의 길이가 40㎜∼100㎜ 정도이면, 도 4 에 나타낸 홈깊이 (d1) 를 20㎛ 정도, (d2) 를 50㎛ 정도로 하고, 영역 (2) 에서 발광소자 (15) 측부터 도광체 (13) 의 중앙으로 홈깊이 (D) 20㎛ 부터 순차적으로 이차함수적 또는 지수함수적으로 증가하도록 형성하면 된다.
또한, 도 6 에 나타낸 도광체 (13) 의 반사면 (13b) 부터 출사면 (13a) 까지의 거리 (W) 는, 3.2㎜ 이상 5.0㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 거리 (W) 가 3.2㎜ 미만인 경우, 도광체의 양 단부는 밝아지고, 중앙부는 어두워지며, 5.0㎜를 초과하는 경우 프론트 라이트 (10) 로서의 출사광량이 저하되어 휘도가 전체적으로 저하되기 때문이다.
이와 같이, 본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 는, 바 도광체 (13) 를 상기와 같이 제어하여 구성함으로써, 바 도광체 (13) 로부터 도광판 (12) 내로 도입되는 광량을 증가시킬 수 있음과 동시에, 그 균일성도 향상시키게 된다. 이에 의해, 도광판 (12) 의 출사면으로부터 출사되는 광량의 증가와 출사광의 군일성의 향상을 실현할 수 있다. 그리고, 전술한 구성의 커버 부재 (18) 를 설치함으로써, 도광판 (12) 의 상면 (반사면 (12c)) 으로부터 광이 누설되는 것을 억제함과 동시에, 종래 상면으로 누설되었던 광을 도광판 (12) 의 하면측으로 출사시킴으로써, 프론트 라이트의 휘도 향상을 실현하고 있다.
(액정표시장치)
다음으로 상기 실시형태의 프론트 라이트 (10) 를 구비한 액정표시장치에 대해 설명한다. 도 9 는 도 1 에 나타낸 프론트 라이트 (10) 를 구비한 액정표시장치의 일례를 나타낸 사시도이고, 도 10 은 도 9 에 나타낸 10-10선을 따른 모식단면도이다. 이들 도면에 나타낸 액정표시장치는, 본 실시형태의 프론트 라이트 (10) 와 그 배면측에 배치된 액정표시유닛 (20) 으로 개략적으로 구성되어 있다.
프론트 라이트 (10) 의 구성에 대한 설명은, 도 1 에 나타낸 프론트 라이트 (10) 와 동일하므로 생략하는데, 도 10 에 나타낸 바와 같이 도광판 (12) 의 하면 (액정표시유닛 (20) 측) 은 광이 출사되는 출사면 (12b) 으로 되어 있다. 이 출사면 (12b) 과 반대측의 면 (도광판 (12) 의 상면) 은, 도광판 (12) 의 내부에서 광의 방향을 변경하기 위해 출사면 (12b) 에 대해 경사져 형성된 제 1 사면부 (14a) 와 이것에 이어지는 제 2 사면부 (14b) 로 이루어지는 측면이 쐐기형상인 볼록부 (14) 가, 주기적으로 배치된 반사면 (12c) 으로 되어 있다.
액정표시유닛 (20) 은, 도 10 에 나타낸 바와 같이 액정층 (23) 을 사이에 두고 대향하는 제 1 기판 (21) 과 제 2 기판 (22) 을 시일재 (24) 로 접합되어 일체화된 구성으로, 제 1 기판 (21) 의 액정층 (23) 측에는, 전극층이나 배향막을 포함하고, 액정층 (23) 을 구동제어하기 위한 표시회로 (27) 가 형성되고, 제 2 기판 (22) 의 액정층 (23) 측에는, 액정표시유닛 (20) 에 입사된 광을 반사시키기 위한 반사막 (25), 및 전극층이나 배향막을 포함하여 액정층 (23) 을 구동제어하기 위한 표시회로 (26) 가 순서대로 적층 형성되어 있다. 또한, 반사막 (25) 은, 반사된 광을 확산시키기 위해 표면을 요철 형상으로 구성할 수 있다.
상기 구성의 액정표시장치에 있어서, 발광소자 (15) 로부터 출사된 광은, 먼저 도광체 (13) 의 내부에 도입되고, 도광체 (13) 의 반사면 (13b) 에서 반사되어 그 전달 방향이 변경되고, 도광체 (13) 의 출사면과 대향하여 배치된 도광판 (12) 의 측단면으로부터 도광판 (12) 내로 도입된다. 그리고, 도광판 (12) 내부로 전달된 광이, 도광판의 반사면 (12c) 의 사면부 (14a) 에서 반사됨으로써, 그 전달 방향이 변경되고, 도광판 (12) 의 출사면 (12b) 으로부터 액정표시유닛 (20) 을 조명하는 광이 출사되도록 되어 있다.
다음에, 액정표시유닛 (20) 에 입사된 광은, 제 1 기판 (21), 표시회로 (27), 액정층 (23), 및 표시회로 (26) 를 투과하여 반사막 (25) 에 도달하고, 반사막 (25) 에 의해 반사되어 다시 액정층 (23) 측으로 되돌려진다. 그리고, 이 반사된 광은, 액정표시유닛 (20) 의 상면측으로부터 출사되고, 도광판 (12) 을 투과하여 사용자에게 도달하도록 되어 있다. 이와 같이 본 발명의 액정표시장치는, 반사형 액정표시유닛 (20) 의 광원으로서 본 발명에 관련되는 프론트 라이트 (10) 를 사용함으로써, 충분한 외광을 얻을 수 없는 어두운 곳 등에서도 표시를 시인할 수 있도록 되어 있다. 또한, 본 발명에 관련되는 프론트 라이트 (10) 를 구비함으로써, 액정표시유닛 (20) 으로 조사되는 광량을 많게 할 수 있으므로, 고휘도의 표시를 얻을 수 있다. 또한, 프론트 라이트 (10) 의 상면측으로의 광누설을 억제할 수 있으므로, 백화현상에 의한 시인성의 저하가 억제되게 된다.
실시예
이하 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고, 본 발명의 효과를 보다 명확하게 하는데, 본 발명은 다음의 실시예에 한정되지 않는다.
본 예에서는, 도 1 에 나타낸 프론트 라이트 (10) 를 기본 구성으로 하고, 커버 부재 (18) 의 도광판 (12) 상면측에서의 돌출길이 (L) 를 다양하게 변경한 프론트 라이트를 제작하였다. 이들 프론트 라이트의 구성을 표 1 에 나타낸다. 본 예에서 제작한 프론트 라이트에서는, 발광소자 (15) 로서 백색 LED 를 사용하고, 도광판 (12) 은, 아크릴수지를 성형하여 제작한 50㎜×40㎜×0.7㎜의 평판형상의 것을 사용하였다. 또한, 바 도광체 (13) 의 반사면 (13b) 에 형성된 홈 (16) 의 깊이는, 발광소자 (15) 에 가장 가까운 홈의 깊이를 20㎛ 로 하고, 바 도광체 (13) 의 중앙부로부터의 거리가 3㎜ 이하인 홈 (16) 에 대해서는, 그 깊이를 50 미크론으로 일정하게 하였다. 그리고, 발광소자 (15) 측의 바 도광체 (13) 의 중앙부를 향하여, 지수함수적으로 홈 (16) 의 깊이가 깊어지도록 형성하였다.
커버 부재의 돌출길이 L (㎜) 휘도특성
휘도(cd/㎡) 휘도 편차(%)
시료1 0.5 30.0 55
시료2 0.6 30.5 50
시료3 0.7 31.0 45
시료4 0.8 31.5 43
시료5 0.9 32.0 40
비교시료1 0 26.0 58
다음으로, 상기에서 제작한 프론트 라이트를 동작시켜, 도광판 (12) 의 출사면 (도면에서 하면) 으로부터 출사된 광이 액정표시유닛 (20) 에 입사되고, 반사막 (25) 에서 반사되어 사용자에게 도달될 때의 출사광량 (즉, 액정표시장치의 표시휘도) 과 그 분포를 측정하였다. 측정에는, 색채휘도계 BM5A (상품명:토프콘사 제조) 를 사용하였다. 그 측정결과를 표 1 에 병기한다.
표 1 에 나타낸 바와 같이, 바 도광체 (13) 의 형상이 본 발명의 요건을 충족시키는 시료 1∼5 의 프론트 라이트는, 바 도광체 (13) 의 형상이 본 발명의 요건을 충족시키지 않는 비교시료 1 의 프론트 라이트와 비교하여, 휘도가 대폭 개선되고, 또한 휘도 분포도 작게 되어 있어, 고휘도로 균일한 조명이 가능한 프론트 라이트인 것을 알 수 있다.
이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 면발광장치는, 도광판, 이 도광판의 일측 단면을 따라 배치된 도광체, 및 이 도광체의 양 단에 설치된 광원을 구비하고, 상기 도광판의 일면측이, 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위해 요철 형상이 형성된 반사면이 되고, 상기 도광판의 타면측이, 상기 반사면에 의해 반사된 광을 출사시키기 위한 출사면이 되며, 상기 도광판의 반사면측의 측단부를 덮는 반사면 커버부, 상기 도광체를 덮는 도광체 커버부, 및 상기 도광판의 출사면측의 측단부를 덮는 출사면 커버부를 갖는 커버 부재가, 적어도 상기 도광체와 상기 도광판의 측단부를 덮도록 피착되고, 상기 반사면 커버부의 도광체측으로부터 도광판측으로의 돌출길이가, 상기 출사면 커버부의 도광체측으로부터 도광판측으로의 돌출길이보다 0.5㎜ 이상 길게 형성됨으로써, 도광판의 반사면으로부터 광누설을 방지할 수 있으므로, 광원의 이용효율을 높여, 면발광장치의 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 도광판의 반사면측으로의 광누설을 억제함으로써, 상기 백화현상도 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 면발광장치는, 도광판, 이 도광판의 일측 단면을 따라 배치된 도광체, 및 이 도광체의 양 단에 설치된 광원을 구비하고, 상기 도광판의 일면측이, 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위해 요철 형상이 형성된 반사면이 되고, 상기 도광판의 타면측이, 상기 반사면에 의해 반사된 광을 출사시키기 위한 출사면이 되며, 적어도 상기 도광체와 상기 도광판의 측단부에, 도광체 및 도광판의 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위한 금속 박막으로 이루어지는 반사막이 형성되고, 상기 도광체가 설치된 도광판의 측단면측으로부터의 반사막의 길이가, 상기 도광판의 반사면측의 길이가 상기 도광판의 출사면측보다도 0.5㎜ 이상 길게 형성된 구성도 적용할 수 있고, 이 구성에 의해서도 상기 커버 부재를 구비한 면발광장치와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 면발광장치에 있어서, 상기 도광체의 도광판의 측단면과 대향하는 측면이, 상기 광원의 광을 도광판에 조사하기 위한 출사면이 되고, 이 출사면과 반대측의 측면이, 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위한 쌍이 되는 사면을 갖는 오목형상의 홈이 소정의 피치로 주기적으로 형성된 반사면으로 되어 있고, 상기 오목형상의 홈의 깊이가, 상기 광원측의 홈보다도 도광체 중앙부의 홈일수록 깊게 형성되고, 상기 홈을 구성하는 2개의 사면을 이루는 각도가, 105도 이상 115도 이하로 된 구성으로 하면, 도광체로부터 출사되는 광을 효율적으로 도광판에 공급하고, 또 도광체로부터 출사되는 광의 균일성을 높여, 도광판의 주면으로부터 출사되는 광량과, 그 균일성을 높일 수 있다.
다음으로, 본 발명에 관련되는 액정표시장치는, 본 발명에 관련되는 면발광장치를 액정표시유닛의 전면에 구비함으로써, 상기 면발광장치에 의해 액정표시유닛을 균일하게 또한 고휘도로 조명할 수 있으므로, 우수한 시인성을 구비한 액정표시장치가 된다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태인 프론트 라이트의 부분사시도이다.
도 2 는 도 1 에 나타낸 프론트 라이트의 커버 부재를 떼어낸 상태를 나타낸 부분사시도이다.
도 3 은 도 1 에 나타낸 프론트 라이트의 커버 부재 주변을 확대하여 나타낸 부분사시도이다.
도 4 는 도 1 에 나타낸 프론트 라이트의 4-4선을 따른 부분단면도이다.
도 5 는 종래 구성의 프론트 라이트의 부분단면도이다.
도 6 은 도 1 에 나타낸 바 도광체의 부분평면도이다.
도 7 은 도 6 에 나타낸 영역 (A) 을 확대하여 나타낸 부분평면도이다.
도 8 은 도 1, 2 에 나타낸 바 도광체에 형성된 홈의 깊이와, 광원으로부터의 거리의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9 는 도 1 에 나타낸 본 실시형태의 프론트 라이트를 구비한 액정표시장치의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 10 은 도 9 에 나타낸 액정표시장치의 10-10선을 따른 모식단면도이다.
도 11 은 종래의 프론트 라이트 구성의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 12 는 종래의 프론트 라이트 구성의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 13 은 종래의 프론트 라이트 구성의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
(도면의 주요 부호에 대한 설명)
10 : 프론트 라이트 (면발광장치)
12 : 도광판
13 : 바 도광체 (도광체)
13a : (도광체의) 출사면
13b : (도광체의) 반사면
15 : 발광소자 (광원)
16 : 홈
18 : 커버 부재
18a : 반사면 커버부
18b : 출사면 커버부
18c : 도광체 커버부
19 : 반사층
20 : 액정표시유닛

Claims (12)

  1. 도광판, 이 도광판의 일측 단면을 따라 배치된 도광체, 및 이 도광체의 양 단에 설치된 광원을 구비하며,
    상기 도광판의 일면측이, 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위해 요철 형상이 형성된 반사면이 되고, 상기 도광판의 타면측이, 상기 반사면에 의해 반사된 광을 출사시키기 위한 출사면으로 되어 있고,
    상기 도광판의 반사면측의 측단부를 덮는 반사면 커버부, 상기 도광체를 덮는 도광체 커버부, 및 상기 도광판의 출사면측의 측단부를 덮는 출사면 커버부를 하나 이상 갖는 커버 부재가, 적어도 상기 도광체와 상기 도광판의 측단부를 덮도록 피착되고,
    상기 반사면 커버부가, 상기 출사면 커버부보다도 도광방향 전방측으로 길게 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반사면 커버부는, 상기 출사면 커버부보다도 도광방향으로 0.5㎜ 이상 길게 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 반사면 커버부는, 상기 출사면 커버부보다도 도광방향으로 0.8㎜ 이상 길게 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 커버 부재의 내면측에는, 금속 박막으로 이루어지는 반사층이 형성된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  5. 도광판, 이 도광판의 일측 단면을 따라 배치된 도광체, 및 이 도광체의 양 단에 설치된 광원을 구비하고,
    상기 도광판의 일면측이, 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위해 요철 형상이 형성된 반사면이 되고, 상기 도광판의 타면측이, 상기 반사면에 의해 반사된 광을 출사시키기 위한 출사면으로 되어 있고,
    적어도 상기 도광체 및 상기 도광판의 측단부에, 도광체 및 도광판의 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위한 금속 박막으로 이루어지는 반사막이 형성되고,
    상기 도광체가 설치된 도광판의 측단면측으로부터의 반사막의 길이에 있어서, 상기 도광판의 반사면측의 길이가 상기 도광판의 출사면측의 길이보다도 길게 형성된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 도광판과 도광체가 대향하는 도광판 측단면 및 도광체 측면의 어느 하나 또는 양방에, 반사방지층이 형성된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 도광체의 도광판의 측단면과 대향하는 측면이, 상기 광원의 광을 도광판에 조사하기 위한 출사면이 되고, 이 출사면과 반대측의 측면이, 내부로 전달되는 광을 반사시키기 위한 쌍이 되는 사면을 갖는 오목형상의 홈이 소정의 피치로 주기적으로 형성된 반사면으로 되어 있고,
    상기 오목형상의 홈의 깊이가, 상기 광원측의 홈보다도 도광체 중앙부의 홈일수록 깊게 형성되고, 상기 홈을 구성하는 2개의 사면을 이루는 각도가, 105도 이상 115도 이하로 된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 오목형상의 홈을 구성하는 2개의 사면이 이루는 각도가, 108도 이상 112도 이하로 된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 오목형상의 홈이, 0.1㎛ 이상 0.3㎛ 이하의 피치로 형성된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 도광체의 출사면과 반사면의 거리가 3.2㎜ 이상 5.0㎜ 이하로 된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 광원의 발광부의 중심이, 상기 도광체의 두께방향의 대략 중심에 배치된 것을 특징으로 하는 면발광장치.
  12. 제 1 항에 기재된 면발광장치를, 액정표시유닛의 전면에 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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