KR100817652B1

KR100817652B1 - 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치

Info

Publication number: KR100817652B1
Application number: KR1020030074576A
Authority: KR
Inventors: 스즈끼도시히로; 고바야시데쯔야; 하마다데쯔야; 하야시게이지; 스가와라마리
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2008-03-27
Also published as: KR20040036660A; TW200411132A; TWI241390B; JP2004146268A; CN1499257A; CN1284033C; JP4317354B2; US20040124764A1

Abstract

본 발명은, 이산적인 광원열이 이용된 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치에 관한 것으로, 소형 또한 박형으로 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이에 따라, 빛을 방출하는 점형 광원(44a, 44b)과, 점형 광원(44a) 근방 이외의 영역에 배치되어, 점형 광원(44a) 측으로부터 도광하는 빛을 외부로 배출하는 제1 채광 요소를 갖는 제1 발광 영역 A, C와, 점형 광원(44b) 근방 이외의 영역에 배치되어, 점형 광원(44b) 측으로부터 도광하는 빛을 외부로 배출하는 제2 채광 요소를 갖는 제2 발광 영역 B, C를 구비한 면형 도광판(42)을 갖도록 구성한다.

LED, 광원열, 도광판, 점형 광원, 채광 요소, 발광 영역, 프리즘면, 미러, 산란층

Description

광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치{LIGHT SOURCE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 기본 구성에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 도면.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 기본 구성에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-1에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-1에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-2에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-3에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 7은 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-4에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 8은 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-5에 따른 광원 장치의 구성을 도 시하는 단면도.

도 9는 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-6에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 10은 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-6에 따른 광원 장치의 도광판의 산란 강도 및 광량의 분포를 도시하는 그래프.

도 11은 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-6의 변형예에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 12는 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-6의 변형예에 따른 광원 장치의 도광판의 산란 강도 및 광량의 분포를 도시하는 그래프.

도 13은 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-7에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 14는 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-8에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 15는 본 발명의 제1 실시 형태의 실시예1-9에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 16은 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-1에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 17은 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-2에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 18은 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-2에 따른 액정 표시 장치의 구 성을 도시하는 단면도.

도 19는 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-2에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 20은 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-2에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 도시하는 도면.

도 21은 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-2에 따른 액정 표시 장치의 구성의 변형예를 도시하는 블록도.

도 22는 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-2에 따른 광원 장치의 구성의 변형예를 도시하는 단면도.

도 23은 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-3에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 24는 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-4에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 25는 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-4에 따른 광원 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 26은 본 발명의 제2 실시 형태의 실시예2-4에 따른 광원 장치의 구동 방법을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : TFT 기판

4 : 대향 기판

12 : 게이트 버스 라인

30 : 액정 표시 패널

40 : 광원 장치

41 : 백 라이트 유닛

42 : 도광판

44a, 44b : 점형 광원

45a, 45b : LED

50, 51 : 프리즘면

60 : 미러

62 : 산란층

70 : 반사 산란 시트

72 : 배광 시트군

74 : 광원 구동 회로

80, 80' : 게이트 버스 라인 구동 회로

82 : 드레인 버스 라인 구동 회로

84 : 제어 회로

86, 87 : 편광판

90 : 광방출면

92 : 대향면

94 : 표시 영역

LA, LB : 이산적 광원열

LA', LB' : LED 어레이

본 발명은, 이산적인 광원열이 이용된 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치의 광원에는, 냉음극관이나 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)가 이용되고 있다. 비교적 소형의 액정 표시 장치에는, 경량 또한 소형화가 가능한 LED가 많이 이용된다. LED는 점형 광원이기 때문에, 표시 화면 내를 균일하게 조명하기 위해서는, 빛을 면 내에 균일하게 퍼지게 하기 위한 구조가 필요해진다.

액정 표시 장치에는, 반사형의 액정 표시 패널과 액정 표시 패널의 표면 측(표시 화면 측)으로부터 조명하는 프론트 라이트 유닛으로 구성되는 프론트 라이트 방식과, 투과형의 액정 표시 패널과 액정 표시 패널의 이면 측으로부터 조명하는 백 라이트 유닛으로 구성되는 백 라이트 방식이 있다.

예를 들면, 종래의 일반적인 프론트 라이트 유닛은, LED와 도광판(면형 도광판)과 막대 형상 도광체의 라이트 가이드 파이프를 갖고 있다. 라이트 가이드 파이프는, 점형 광원인 LED로부터 방출된 광의 방출 방향을 가지런히 하여 선광원화하기 위해서 이용된다. 선광원화한 빛은 도광판의 측면으로부터 입사하여 면 내에 균일하게 도광하여, 면광원이 얻어진다. 그러나, 이 구성에서는, 광원 장치의 부품 점수가 증가하고, 또한 저효율, 저휘도이다라고 하는 문제가 생긴다.

상기한 문제를 해결하는 구성으로서, 복수의 LED와, 인접하는 LED로부터의 빛을 혼합하기 위한 광혼합 영역을 함께 도광판의 이면 측에 구비하고, 광혼합 영역에서 혼합된 광을 도광판에 도입하는 반원통형의 곡면 거울을 도광판 단부에 갖는 백 라이트 유닛이 알려져 있다(예를 들면, 비특허 문헌5 참조).

또한, 본원 출원인에 의한 일본국 특허 출원(특허 출원 2002-13766호)에는, 도광판의 채광 영역의 앞에 복수의 LED로부터의 빛을 혼합하는 광혼합 영역을 갖는 광원 장치가 제안되어 있다.

그런데, 홀드형의 표시 방식인 액정 표시 장치에서는, 동화상을 표시시키면 화상의 윤곽 흐려짐이 생기게 된다. 윤곽 흐려짐을 억제하기 위해서, 계조 데이터의 기입이 종료한 영역의 광원을 순차 점등시키는 스캔형의 광원 장치가 고안되어 있다. 스캔형의 광원 장치로서는, 냉음극관 등을 이용한 직하형이 주류로 되어 있다. 그러나, 직하형의 광원 장치는, 냉음극관 등의 배치에 따른 휘도 불균일 등이 생겨, 표시 영역 전체를 균일한 휘도로 하는 것이 곤란하다. 이 문제를 해결하기 위해서, 복수의 LED가 도광판의 측 단부면에 각각 배치된 복수의 발광 영역을 액정 표시 장치의 주사 방향으로 병렬하여 배치한 사이드 라이트형의 광원 장치가 이용되고 있다.

<특허 문헌1>

특개2000-3609호 공보

<비특허 문헌1>

J. Hirakata et. al. : "High Quality TFT-LCD System for Moving Picture", SID 2002 Digest, p.1284-1287(2002)

<비특허 문헌2>

D. Sasaki et. al. : "Motion Picture Simulation for Designing High-Picture-Quality Hold-Type Displays", SID 2002 Digest, p.926-929(2002)

<비특허 문헌3>

K. Sekiya et. al. : "Eye-Trace Integration Effect on The Perception of Moving Pictures and A New Possibility for Reducing Blur on Hold-Type Displays", SID 2002 Digest, p.930-933(2002)

<비특허 문헌4>

H. Ohtsuki et. al. : "18.1-inch XGA TFT-LCD with Wide Color Reproduction using High Power LED-Backlighting", SID 2002 Digest, p.1154-1157(2002)

<비특허 문헌5>

Gerald Harbers, 외 2명, "LED Backlighting for LCD-HDTV, [online], 인터넷<URL:http://www.lumileds.com/pdfs/techpaperspres/IDMC_ Paper.pdf>

<비특허 문헌6>

쿠리다타이이치로, 「홀드형 디스플레이의 표시 방식과 동화상표시에 있어서의 화질」, 제1회 LCD 포럼 예고집

그러나 상기한 광혼합 영역을 구비한 광원 장치는, 표시에 필요한 면 광원 장치의 최소 면적보다, 훨씬 큰 면적의 광혼합 영역이 필요하게 되기 때문에, 광원 장치가 대형화한다고 하는 문제를 갖고 있다. 광혼합 영역을 도광판의 이면 측에 배치하는 구성이더라도, 광원 장치의 두께가 두껍게 되어 대형화한다고 하는 문제가 생긴다.

한편, 광혼합 영역을 갖지 않고, 도광판의 측 단부면에 복수의 LED가 배치된 스캔형의 광원 장치에서는, 병렬하여 배치된 LED가 이산적인 광원열이기 때문에, 인접하는 LED 사이의 영역의 휘도가 다른 영역보다 낮게 되어 버린다. 이 때문에, 표시 화면 상에 휘도 불균일이 발생하여 표시 품질이 저하한다고 하는 문제가 생긴다.

본 발명의 목적은, 소형 또한 박형으로 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은, 빛을 방출하는 제1 및 제2 광원과, 상기 제1 광원 근방 이외의 영역에 배치되어, 상기 제1 광원 측으로부터 도광하는 빛을 외부로 배출하는 제1 채광 요소를 갖는 제1 발광 영역과, 상기 제2 광원 근방 이외의 영역에 배치되어, 상기 제2 광원 측으로부터 도광하는 빛을 외부로 배출하는 제2 채광 요소를 갖는 제2 발광 영역을 구비한 면형 도광판을 갖는 것을 특징으로 하는 광원 장치에 의해서 달성된다.

<발명의 실시 형태>

〔제1 실시 형태〕

본 발명의 제1 실시 형태에 따른 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 15를 이용하여 설명한다. 우선, 본 실시의 형태에 따른 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치의 기본 구성에 대하여 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다. 도 1은, 본 기본 구성에 따른 액정 표시 장치의 개략 구성을 도시하고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들면 TN(Twisted Nematic) 모드의 액정 표시 장치는, 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)나 화소 전극 등이 형성된 TFT 기판(2)과, 컬러 필터나 공통 전극 등이 형성된 대향 기판(4)이 대향하여 접합되고, 양 기판(2, 4) 사이에 액정(도시 생략)이 밀봉된 액정 표시 패널(30)을 갖고 있다.

TFT 기판(2)에는, 복수의 게이트 버스 라인을 구동하는 드라이버 IC가 실장된 게이트 버스 라인 구동 회로(80)와, 복수의 드레인 버스 라인을 구동하는 드라이버 IC가 실장된 드레인 버스 라인 구동 회로(82)가 설치되어 있다. 이들의 구동 회로(80, 82)는, 제어 회로(84)로부터 출력된 소정의 신호에 기초하여, 주사 신호나 데이터 신호를 소정의 게이트 버스 라인 혹은 드레인 버스 라인으로 출력하도록 되어 있다. TFT 기판(2)의 소자 형성면과 반대측의 면에는, 편광판(87)이 접착되어 있다. 편광판(87)의 TFT 기판(2)과 반대측의 면에는, 광원 장치(40)인 백 라이트 유닛이 배치되어 있다. 한편, 대향 기판(4)의 컬러 필터 형성면과 반대측의 면에는, 편광판(86)이 접착되어 있다.

도 2의 (a)는, 본 기본 구성에 따른 광원 장치의 구성을 도시하고 있다. 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 A-A 선에서 절단한 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 2의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 백 라이트 유닛이나 프론트 라이트 유닛에서 이용되는 광원 장치(40)는, 대략 판형의 도광판(면형 도광판)(42)을 구비하고 있다. 도광판(42)은, 예를 들면 장방형의 평면 형상을 갖고 있다. 도광판(42)의 바깥측의 표면(도 2의 (b)의 상측)은, 광방출면(90)으로 되어 있다. 도광판(42)의 한쪽 단부면(도 2의 (a), (b)에서는 좌측 단부면)에는, 이산적 광원열 LA를 구성하는 예를 들면 복수의 점형 광원(44a)이 소정의 간극을 두고 병렬하여 배치되어 있다. 또한, 이산적 광원열 LA에 대향하여, 도광판(42)의 타단부면(도 2의 (a), (b)에서는 우측 단부면)에는, 이산적 광원열 LB를 구성하는 예를 들면 복수의 점형 광원(44b)이 소정의 간극을 두고 병렬하여 배치되어 있다. 도광판(42)은, 점형 광원(44a) 근방의 영역 B와, 점형 광원(44b) 근방의 영역 A와, 영역 A, B 사이의 영역 C를 갖고 있다.

각 점형 광원(44a)으로부터 도광판(42) 내의 영역 B에 입사한 직후의 빛은, 이산적 광원열 LA의 이산성의 이력을 매우 강하게 갖고, 도광량의 분포에 얼룩이 생긴다. 영역 B에서는, 이산적 광원열 LA로부터의 거리가 먼 위치일수록, 인접하는 점형 광원(44a)으로부터의 빛이나, 또한 이웃하는 점형 광원(44a) 등으로부터의 빛이 서로 혼합되어, 도광량의 분포가 균일하게 되어 있다. 마찬가지로, 각 점형 광원(44b)으로부터 도광판(42) 내의 영역 A에 입사한 직후의 빛은, 이산적 광원열 LB의 이산성의 이력을 매우 강하게 갖고, 도광량의 분포에 얼룩이 생긴다. 영역 A 에서는, 이산적 광원열 LB로부터의 거리가 먼 위치일수록, 인접하는 점형 광원(44b)으로부터의 빛이나, 또한 이웃하는 점형 광원(44b)으로부터의 빛 등이 서로 혼합되어, 도광량의 분포가 균일하게 되어 있다. 영역 C에서는, 이산적 광원열 LA로부터의 빛의 도광량은 균일하게 분포하고 있다. 또 영역 C에서는, 이산적 광원열 LB로부터의 빛의 도광량은 균일하게 분포하고 있다.

도 2의 (a), (b)에는 도시하지 않지만, 도광판(42)은, 광방출면(90)에 대향하는 대향면(92)에, 입사한 빛을 광방출면(90)으로부터 방출시키기 위한 채광 요소를 갖고 있다. 채광 요소는, 표시 화면 측으로 배출되는 채광량이 면 내에서 균일하게 되도록 배치되어 있다. 즉, 도광판(42)의 이산적 광원열 LA에 거리가 가까운 영역 B에는, 주로 이산적 광원열 LB 측으로부터 도광하는 빛을 도광판(42)의 밖으로 배출하기 위한 채광 요소가 설치되어 있다. 그와 함께, 영역 B는 이산적 광원열 LA 측으로부터 도광하는 빛을 혼합하기 위해서 이용된다. 이산적 광원열 LB 측으로부터 도광하는 빛에는, 점형 광원(44b)으로부터의 직접의 방출광뿐만 아니라, 점형 광원(44a)으로부터 방출하여 점형 광원(44b) 측의 도광판(42)의 측 단부면에서 반사된 반사광 등도 포함된다. 또한, 이산적 광원열 LA 측으로부터 도광하는 빛에는, 점형 광원(44a)으로부터의 직접의 방출광뿐만 아니라, 점형 광원(44b)으로부터 방출하여 점형 광원(44a) 측의 도광판(42)의 측 단부면에서 반사된 반사광 등도 포함된다.

마찬가지로, 도광판(42)의 이산적 광원열 LB에 거리가 가까운 영역 A에는, 주로 이산적 광원열 LA 측으로부터 도광하는 빛을 도광판(42)의 밖으로 배출하기 위한 채광 요소가 설치되어 있다. 그와 함께, 영역 A는 이산적 광원열 LB 측으로부터 도광하는 빛을 혼합하기 위해서 이용된다. 도광판(42)의 중앙 부근의 영역 C에는, 이산적 광원열 LA 측으로부터 도광하는 빛과 이산적 광원열 LB 측으로부터 도광하여 오는 빛의 쌍방을 도광판(42)의 밖으로 배출하기 위한 채광 요소가 설치되어 있다.

여기서, 이산적 광원열 LA의 점형 광원(44a)으로부터의 빛과, 이산적 광원열 LB의 점형 광원(44b)으로부터의 빛은, 상호 색이 다른 것이 많다. 이 때문에, 양 이산적 광원열 LA, LB 측으로부터의 빛의 혼합 비율이 공간적으로 갑자기 변화하면, 띠상의 색얼룩이 시인(視認)되는 경우가 있다. 이것을 피하기 위해, 영역 B, C 사이 및 영역 A, C 사이의 경계는, 명확하지 않고 흐릿하게 분포하고 있는 편이 좋다.

채광 요소로서는, 도광판(42)의 대향면(92)에 인쇄나 성형 등에 의해 형성된 광산란 구조체 등의 광산란 요소나, 도광판(42)의 대향면에 형성된 프리즘 형상, 도광판(42)의 내부에 형성한 광산란 요소 등이 이용된다. 또한, 이 밖에도 빛의 도광 방향을 변화시키는 광학 요소는, 전부 채광 요소로서 이용할 수 있다.

본 기본 구성에서는, 이산적 광원열 LA와 이산적 광원열 LA 측으로부터의 빛이 채광되는 영역 A, C(제1 발광 영역)와의 사이의 거리가 비교적 멀리 떨어지고, 이산적 광원열 LB와 이산적 광원열 LB 측으로부터의 빛이 채광되는 영역 B, C(제2 발광 영역)와의 사이의 거리가 비교적 멀리 떨어져 있다. 따라서, 충분히 혼합되어 도광량의 분포가 균일화된 광이 광방출면(90)으로부터 방출되기 때문에, 휘도 불균일이나 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치를 실현할 수 있다. 또한, 본 기본 구성에서는, 점형 광원(44a)이 도광판(42)의 영역 B에 근접하여 배치되고, 점형 광원(44b)이 도광판(42)의 영역 A에 근접하여 배치되어 있다. 이 때문에, 소형이고 박형의 광원 장치를 실현할 수 있다.

이하, 본 실시의 형태에 따른 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치에 대하여, 실시예1-1 내지 1-9를 이용하여 구체적으로 설명한다.

(실시예1-1)

우선, 본 실시의 형태에 따른 실시예1-1에 따른 광원 장치에 대하여 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다. 도 3은, 본 실시예에 따른 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 광원 장치인 백 라이트 유닛(41)은, 도광판(42)을 갖고 있다. 도광판(42)의 대향면(92)은, 프리즘 형상으로 형성되어 있다. 프리즘 형상은, 빛을 배출하는 채광 요소로서 기능한다. 본 실시예에서는, 채광 요소를 전부 프리즘 형상으로 하고 있다. 도광판(42)의 한쪽 단부면(도 3에서는 좌측 단부면)에는, 이산적 광원열인 LED 어레이 LA'를 구성하는 복수의 LED(45a)가 병렬하여 배치되어 있다. 또한, LED 어레이 LA'에 대향하여, 도광판(42)의 다른 측 단부면(도 3에서는 우측 단부면)에는, 이산적 광원열인 LED 어레이 LB'를 구성하는 복수의 LED(45b)가 병렬하여 배치되어 있다. 도광판(42)은, LED(45a) 근방의 영역 B와, LED(45b) 근방의 영역 A와, 영역 A, B 사이의 영역 C를 갖고 있다.

도 4의 (a)∼(e)는, 대향면 근방의 도광판의 단면 형상을 영역마다 나타내고 있다. 도 4의 (a)는 영역 B에서의 대향면(92) 근방의 도광판(42)의 단면 형상을 도시하고, 도 4의 (b)는 영역 B 쪽의 영역 C에서의 대향면(92) 근방의 도광판(42)의 단면 형상을 도시하고 있다. 도 4의 (c)는 영역 C의 거의 중앙부에서의 대향면(92) 근방의 도광판(42)의 단면 형상을 도시하고, 도 4의 (d)는 영역 A쪽의 영역 C에서의 대향면(92) 근방의 도광판(42)의 단면 형상을 도시하고 있다. 도 4의 (e)는 영역 A에서의 대향면(92) 근방의 도광판(42)의 단면 형상을 도시하고 있다. 도 4의 (a)∼(e)에 도시한 바와 같이, 도광판(42)의 대향면(92)은, LED 어레이 LA' 및 LB'으로부터의 거리에 따라, 크게 5 종류의 프리즘 형상으로 형성되어 있다.

도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 영역 B의 대향면(92)은, LED 어레이 LA'측으로부터의 빛이 프리즘면(50)에 입사하지 않고, 그대로 영역 C로 도광하는 프리즘 형상으로 되어 있다. 프리즘면(50)은, 광방출면(90)에 대하여 예를 들면 40°∼45°의 경사각으로 형성되어 있다. 한편, LED 어레이 LB'측으로부터의 빛은, 어떤 확률로 프리즘면(50)에 입사한다. 프리즘면(50)에 입사한 빛은, 전반사 조건이 무너져 반사 또는 굴절에 의해 도광판(42)의 밖으로 방출된다. 따라서, 영역 B에서는, 기본적으로 LED 어레이 LB'측으로부터 도광하는 빛이 배출된다. LED 어레이 LB'측으로부터 도광하는 빛에는, LED(45b)으로부터의 직접의 방출광뿐만 아니라, LED(45a)로부터 방출하여 LED(45b) 측의 도광판(42)의 측 단부면에서 반사된 반사광 등도 포함된다.

도 4의 (b)∼도 4의 (d)에 도시한 바와 같이, 영역 C에서는, LED 어레이 LA' 측으로부터 도광하는 빛이, 어떤 확률로 프리즘면(50)에 입사하여 반사 또는 굴절에 의해 도광판(42)의 밖으로 방출된다. LED 어레이 LA'측으로부터 도광하는 빛에는, LED(45a)로부터의 직접의 방출광뿐만 아니라, LED(45b)로부터 방출하여 LED(45a) 측의 도광판(42)의 측 단부면에서 반사된 반사광 등도 포함된다. 또한 영역 C에서는, LED 어레이 LB'측으로부터 도광하는 빛이, 어떤 확률로 프리즘면(51)에 입사하여 반사 또는 굴절에 의해 도광판(42)의 밖으로 방출된다. 프리즘면(51)은, 광방출면(90)에 대하여 예를 들면 40°∼45°의 경사각으로 형성되어 있다. 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 영역 B쪽의 영역 C에서는, LED 어레이 LA'측으로부터의 도광량이 많고, 또한 영역 B와의 경계가 시인되기 어렵게 하기 위해서, LED 어레이 LA'측으로부터의 빛이 입사하는 프리즘면(51)의 면적이 LED 어레이 LB'측으로부터의 빛이 입사하는 프리즘면(50)의 면적보다도 작게 되어 있다.

도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 영역 C의 거의 중앙부에서는, LED 어레이 LA'측으로부터의 도광량과 LED 어레이 LB'측으로부터의 도광량이 거의 같기 때문에, 프리즘면(50, 51)의 면적이 상호 거의 같고, 거의 좌우 대칭인 프리즘 형상으로 되어 있다. 도 4의 (d)에 도시한 바와 같이, 영역 A쪽의 영역 C에서는, LED 어레이 LB'측으로부터의 도광량이 많고, 또한 영역 A와의 경계가 시인되기 어렵게 하기 위해서, LED 어레이 LB'측으로부터의 빛이 입사하는 프리즘면(50)의 면적이 LED 어레이 LA'측으로부터의 빛이 입사하는 프리즘면(51)의 면적보다도 작게 되어 있다.

도 4의 (e)에 도시한 바와 같이, 영역 A의 대향면(92)은, LED 어레이 LB'측 으로부터의 빛이 프리즘면(51)에 입사하지 않고, 그대로 영역 C로 도광하는 프리즘 형상으로 되어 있다. 한편, LED 어레이 LA'측으로부터의 빛은, 어떤 확률로 프리즘면(51)에 입사한다. 프리즘면(51)에 입사한 빛은, 전반사 조건이 무너져 반사 또는 굴절에 의해 도광판(42)의 밖으로 방출된다. 따라서, 영역 A에서는, 기본적으로 LED 어레이 LA'측으로부터 도광하는 빛이 배출된다. 이상과 같이, 도광판(42)은 거의 좌우 대칭의 단면 형상을 갖고 있다.

본 실시예에서는, LED 어레이 LA'와 LED 어레이 LA'측으로부터의 빛이 채광되는 영역 A, C(제1 발광 영역)와의 사이의 거리가 비교적 멀리 떨어지고, LED 어레이 LB'와 LED 어레이 LB'측으로부터의 빛이 채광되는 영역 B, C(제2 발광 영역)와의 사이의 거리가 비교적 멀리 떨어져 있다. 따라서, 충분히 혼합되어 도광량의 분포가 균일화된 광이 광방출면(90)으로부터 방출되기 때문에, 휘도 불균일이나 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치를 실현할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, LED(45a)가 도광판(42)의 영역 B에 근접하여 배치되고, LED(45b)가 도광판(42)의 영역 A에 근접하여 배치되어 있다. 이 때문에, 소형 또한 박형의 광원 장치를 실현할 수 있다.

(실시예1-2)

다음에, 본 실시의 형태에 따른 실시예1-2에 따른 광원 장치에 대하여 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는, 본 실시예에 따른 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 백 라이트 유닛(41)은, 도광판(42)을 갖고 있다. 도광판(42)은, 예를 들면 385 ㎜×250 ㎜의 장방형의 채광 영역을 갖고 있 다. 도광판(42)의 두께는, 측 단부면(도 5에서는 좌우 양측의 단부면) 근방에서 약 7 ㎜이고, 중앙부 근방에서 약 9 ㎜ 이다. LED 어레이 LA', LB'는, 도광판(42)의 대향하는 긴 변에 근접하여 배치되어 있다. 즉, 도 5의 좌우 방향은, 예를 들면 좌우 방향으로 긴 표시 화면 상에서는 상하 방향이 된다. LED 어레이 LA', LB'는, 예를 들면 간격 17.5 ㎜로 배열한 각각 22개의 하이 파워 LED(45a, 45b)로 구성되어 있다.

또한, LED 어레이 LA', LB'가 배치된 측 단부면의 도광판(42)의 내부 또는 외부에는, 빛을 반사시키는 광반사 요소로서 미러(60)가 형성되어 있다. LED 어레이 LA'(LB')로부터 방출된 빛 중 약 30%는, 대향하는 LED 어레이 LB'(LA')측의 측 단부면에 도달한다. 도달한 빛의 약 반(LED 어레이 LA'(LB')로부터 방출된 빛의 약 15%)은, 미러(60)에 의해 반사되어 유효광화된다. 이에 따라, 한쪽의 LED 어레이 LA'(LB')로부터 방출된 빛과, 다른 쪽의 LED 어레이 LB'(LA')측으로부터 도광하여 반사된 빛이 혼합되기 때문에, 양 LED 어레이 LA', LB' 사이의 스펙트럼 얼룩에 기인하는 색얼룩이 완화된다.

도 5의 파선으로 도시하는 화살표는, LED(45a)로부터 방출하여 도광판(42) 내를 도광하는 빛의 일례인 광선(a1)을 도시하고 있다. 광선(a1)은, 도광판(42)에 입사하여 광방출면(90)에서 전반사된 후, 영역 B쪽의 영역 C의 대향면(92)에서는 프리즘면(50, 51)에는 입사하지 않고서 전반사된다. 그 후, 다시 광방출면(90)에서 전반사된 후, 영역 A쪽의 영역 C의 대향면(92)에서 프리즘면(51)에 입사하여 반사된다. 프리즘면(51)에서 반사된 광선(a1)은, 광방출면(90)에서 전반사 조건이 무너져 외부로 방출된다.

또한, 광방출면(90) 외측의 도 5의 실선으로 도시하는 화살표는, 빛의 방출 방향 및 강도를 나타내고 있다. 이와 같이, 영역 B에서는 LED 어레이 LB'측으로부터의 빛이 방출되고, 영역 A에서는 LED 어레이 LA'측으로부터의 빛이 방출되고 있다. 영역 C에서는 LED 어레이 LA'측으로부터의 빛과 LED 어레이 LB'측으로부터의 빛이 함께 방출되고 있지만, 영역 A쪽에서는 LED 어레이 LA'측으로부터의 빛이 강하게 방출되고, 영역 B쪽에서는 LED 어레이 LB'측으로부터의 빛이 강하게 방출되고 있다. LED 어레이 LA'측으로부터의 빛의 강도와 LED 어레이 LB'측으로부터의 빛의 강도의 총합은, 모든 영역에서 거의 동일하게 되어 있다.

본 실시예의 구성에서, 영역 A, B의 폭을 각각 약 40 ㎜으로 하고, 영역 C의 폭을 약 170 ㎜으로 한 바, 휘도 불균일 및 색얼룩은 시인되지 않았다. LED(45a, 45b)의 발광량은 1개당 15 lm(lumen)이고, 백 라이트 유닛(41)을 투과형의 액정 표시 장치에 탑재한 바, 표시 화면의 백 휘도는 400 cd(칸델라)이었다. 본 실시예에 따르면, 실시예1-1과 같이, 소형 또한 박형으로, 휘도 불균일 및 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치를 실현할 수 있다.

(실시예1-3)

다음에, 본 실시의 형태의 실시예1-3에 따른 광원 장치에 대하여 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은, 본 실시예에 따른 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(41)은, 실시예1-2에 따른 백 라이트 유닛(41)과 비교하면, LED 어레이 LA'측으로부터의 빛 을 채광하는 영역과, LED 어레이 LB'측으로부터의 빛을 채광하는 영역이 분리되어 있는 점에 특징을 갖고 있다. 이 때문에 채광 영역은, 양 LED 어레이 LA', LB' 쌍방으로부터의 빛을 채광하는 영역 C를 갖지 않고, 영역 A, B만을 갖고 있다. 또한, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(41)은, LED 어레이 LA'와 영역 A의 거리가 더욱 멀어지고, 마찬가지로 LED 어레이 LB'와 영역 B와의 거리가 더욱 멀어져 있는 점에 특징을 갖고 있다.

도 6의 파선으로 도시하는 화살표는, LED(45a)로부터 방출하여 도광판(42) 내를 도광하는 빛의 일례인 광선(a2)을 나타내고 있다. 광선(a2)은, 도광판(42)에 입사하여 광방출면(90)에서 전반사된 후, 영역 A의 대향면(92)에서 프리즘면(51)에 입사하여 반사된다. 프리즘면(51)에서 반사된 광선(a2)은, 광방출면(90)에서 전반사 조건이 무너져 외부로 방출된다.

도광판(42)은, 예를 들면 385 ㎜×250 ㎜의 장방형의 채광 영역을 갖고 있다. 도광판(42)의 두께는, 측 단부면 근방에서 약 7 ㎜이고, 중앙부 근방에서 약 17 ㎜ 이다. 도광판(42)의 대향면(92)의 기준면 D는, LED 어레이 LB'로부터의 거리를 x로 하면, 예를 들면(1/x) 만큼 도 6의 아래쪽으로 변위하도록 되어 있다. LED 어레이 LA', LB'는, 도광판(42)의 대향하는 긴 변에 근접하여 배치되어 있다. 즉, 도 6의 좌우 방향은, 예를 들면 좌우 방향으로 긴 표시 화면 상에서는 상하 방향이 된다. LED 어레이 LA', LB'는, 예를 들면 간격 17.5 ㎜로 배열한 각각 22개의 하이 파워 LED(45a, 45b)로 구성되어 있다.

LED 어레이 LA'(LB')로부터 방출된 빛 중 약 40%은, 대향하는 LED 어레이 LB'(LA')측의 측 단부면에 도달한다. 도달한 빛의 약 반(LED 어레이 LA'(LB')로부터 방출된 빛의 약 20%)은, 미러(60)에 의해 반사되어 유효광화된다. 그 결과, 영역 C가 설치되어 있지 않음에도 불구하고, LED 어레이 LA'로부터의 빛과 LED 어레이 LB'로부터의 빛은, 채광 영역 전면에서 대체적으로 잘 혼합되어 있다. 본 실시예에서는, 도광판(42)의 측 단부면의 한쪽에 배치된 22개의 LED(45a)(LED(45b)) 중, 약 5개가 비점등이 되더라도, 휘도 불균일이나 색얼룩은 시인되지 않았다.

본 실시예에 따르면, 실시예1-2에 따른 광원 장치보다도 도광판(42)의 두께가 두껍게 되지만, 빛의 혼합성은 매우 좋아서, 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치를 실현할 수 있다.

(실시예1-4)

다음에, 본 실시의 형태의 실시예1-4에 따른 광원 장치에 대하여 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7은, 본 실시예에 따른 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(41)은, 원통형으로 만곡한 대향면(92)을 구비한 도광판(42)을 갖고 있다. 도광판(42)의 LED 어레이 LA' 측은, 측단부에서의 두께가 얇고, 중앙부에서의 두께가 두꺼운 형상(본 명세서에서는 쐐기 형상이라고도 함)으로 형성되어 있다. 마찬가지로 도광판(42)의 LED 어레이 LB'측은, 측단부에서의 두께가 얇고, 중앙부에서의 두께가 두꺼운 형상으로 형성되어 있다. 또한, 만곡한 대향면(92)에는, 미세한 요철이 중첩하여 형성되어 있다. 요철은 예를 들면 1 ㎜ 이하의 간격으로 배치되어, 대향면(92)에 대한 최대 경사 각도가 수도 이하로 완만하게 굴곡된 미세한 구조이다. 도광판(42)은 예를 들면 아크릴제이다.

영역 B 및 영역 B쪽의 영역 C에서는, LED(45a)로부터 방출하여 도광판(42)에 입사한 직후에 42°이던 빛의 분산 각도는, 미세한 요철에 의한 산란 반사의 효과와, 도광판(42)의 두께가 서서히 두껍게 되는 쐐기 형상의 집광 효과가 상쇄되기 때문에 그다지 커지지 않는다. 따라서, LED(45a)로부터의 빛은, 영역 B에서는 도광판(42)의 외부로 거의 배출되지 않는다. LED(45b) 측으로부터 도광하는 빛에 대해서는, 영역 B 및 영역 B쪽의 영역 C에서, 미세한 요철과 도광판(42)의 두께가 서서히 얇게 되는 쐐기 형상이 모두 빛을 산란시키는 효과를 나타낸다. 이 때문에, LED 어레이 LA'에 거리가 가까운 영역일수록 빛이 배출되는 효율이 높게 된다. 그 결과로서, 영역 B 및 영역 B쪽의 영역 C에서는 LED 어레이 LA'측으로부터 도광하여 배출되는 빛의 강도와, LED 어레이 LB'측으로부터 도광하여 배출되는 빛의 강도의 합이 거의 균일하게 되어 있다.

한편, 영역 A 및 영역 A쪽의 영역 C에서는, LED(45b)로부터 방출하여 도광판(42)에 입사한 직후에 42°이던 빛의 분산 각도는, 미세한 요철에 의한 산란 반사의 효과와, 도광판(42)의 두께가 서서히 두껍게 되는 쐐기 형상에 따른 집광 효과가 상쇄되기 때문에 그다지 커지지 않는다. 따라서, LED(45b)로부터의 빛은, 영역 A에서는 도광판(42)의 외부로 거의 배출되지 않는다. LED(45a) 측으로부터 도광하는 빛에 대해서는, 영역 A 및 영역 A쪽의 영역 C에서, 미세한 요철과 도광판(42)의 두께가 서서히 얇게 되는 쐐기 형상이 모두 빛을 산란시키는 효과를 나타낸다. 이 때문에, LED 어레이 LB'에 거리가 가까운 영역일수록 빛이 배출되는 효율이 높게 된다. 그 결과로서, 영역 A 및 영역 A쪽의 영역 C에서는 LED 어레이 LA'측으로부터 도광하여 배출되는 빛의 강도와, LED 어레이 LB'측으로부터 도광하여 배출되는 빛의 강도의 합이 거의 균일하게 되어 있다.

도 7의 파선으로 도시하는 화살표는, LED(45a)로부터 방출하여 도광판(42) 내를 도광하는 빛의 일례인 광선(a3)을 나타내고 있다. 광선(a3)은, 도광판(42)에 입사하여 영역 B의 대향면(92)에서 전반사된 후, 광방출면(90)에서 전반사된다. 그 후, 광선(a3)은 영역 A의 대향면(92)에서 반사된다. 영역 A의 대향면(92)에서 반사된 광선(a3)은, 도광판(42)의 두께가 서서히 얇게 되는 쐐기 형상 등에 의해, 광방출면(90)에 대한 입사각이 작아진다. 이 때문에, 전반사 조건이 무너져 광방출면(90)으로부터 외부로 방출된다.

본 실시예에 따르면, 실시예1-1과 같이, 소형 또한 박형으로, 휘도 불균일 및 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치를 실현할 수 있다.

(실시예1-5)

다음에, 본 실시의 형태의 실시예1-5에 따른 광원 장치에 대하여 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8은, 본 실시예에 따른 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(41)은, 실시예1-4에 따른 백 라이트 유닛(41)과 같이, 원통형으로 만곡한 대향면(92)을 구비한 도광판(42)을 갖고 있다. 대향면(92)에는, 실시예1-4의 미세한 요철에 대신하여, 광산란 요소인 산란층(62)이 예를 들면 스크린 인쇄에 의해 형성되어 있다.

본 실시의 형태에 따르면, 실시예1-1과 같이, 소형 또한 박형으로, 휘도 불 균일 및 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치를 실현할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(41)은, 실시예1-4에 비교하여 미세화가 곤란하기 때문에, 도광판(42)의 표시 화면 측에 반드시 산란 시트를 배치해야만 한다는 결점을 갖고 있지만, 빛의 혼합성은 매우 좋다. 또한, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(41)은, 대향면(92)의 미세한 요철의 형성이 불필요하기 때문에 도광판(42)을 성형하는 금형의 수명이 길고, 인쇄 정밀도도 낮아도 되기 때문 제조성이 매우 좋다.

(실시예1-6)

다음에, 본 실시의 형태의 실시예1-6에 따른 광원 장치에 대하여 도 9 내지 도 12를 이용하여 설명한다. 도 9는, 본 실시예에 따른 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(41)은, 적층하여 배치된 2매의 도광판(42a, 42b)을 갖고 있다. 한쪽의 도광판(42a)의 한쪽 단부면(도 9에서는 좌측 단부면)에는, LED 어레이 LA'를 구성하는 복수의 LED(45a)가 병렬하여 배치되어 있다. 도광판(42a)의 대향면(92)에는, 광산란 요소인 산란층(62)이 예를 들면 스크린 인쇄에 의해 형성되어 있다. 도광판(42a)의 산란층(62)은, LED 어레이 LA' 근방의 영역 B에는 형성되어 있지 않고, 영역 A, C에 형성되어 있다. 산란층(62)은, 예를 들면 비즈 등이 혼입된 수지로 이루어지고, 소정의 면적 계조로 형성되어 있다. 도광판(42a)은, LED(45a)로부터의 빛을 영역 A, C로 도광하는 도광 영역을 갖고 있다.

다른 쪽의 도광판(42b)의 한쪽 단부면(도 9에서는 우측 단부면)에는, LED 어 레이 LB'를 구성하는 복수의 LED(45b)가 병렬하여 배치되어 있다. 도광판(42b)의 대향면(92)에는, 광산란 요소인 산란층(62)이 예를 들면 스크린 인쇄에 의해 형성되어 있다. 도광판(42b)의 산란층(62)은, LED 어레이 LB' 근방의 영역 A에는 형성되어 있지 않고, 영역 B, C에 형성되어 있다. 도광판(42b)은, LED(45b)로부터의 빛을 영역 B, C로 도광하는 도광 영역을 갖고 있다. 양도광판(42a, 42b)은, 적층되었을 때에 표시 영역 전체의 휘도가 균일하게 되도록 제조되어 있다.

도 10은, 본 실시예의 도광판의 산란 강도 및 광량의 분포를 도시하는 그래프이다. 횡축은 LED 어레이 LA'로부터의 거리(위치)를 나타내고, 종축은 산란층(62)의 산란 강도와 광량을 나타내고 있다. 산란 강도는, 산란층(62)의 비즈 등의 농도와 면적 계조와의 곱으로 나타내어진다. 그래프의 실선 D는 도광판(42b)의 산란층(62)의 산란 강도를 나타내고, 실선 E는 도광판(42a)의 산란층(62)의 산란 강도를 나타내고 있다. 파선 I, F는 도광판(42a)으로부터 방출하는 광량을 나타내고, 파선 G, J는 도광판(42b)으로부터 방출하는 광량을 나타내고 있다. 또한, 파선 I, H, J는, 도광판(42a)으로부터 방출하는 광량과, 도광판(42b)으로부터 방출하는 광량의 합을 나타내고 있다.

도 10에 도시한 바와 같이, 실선 E로 나타낸 바와 같은 산란 강도의 분포로 도광판(42a)의 산란층(62)을 형성함으로써, 도광판(42a)으로부터 방출하는 광량은 영역 B내에서는 일정하게 된다. 영역 C에서는, 도광판(42a)으로부터 방출하는 광량은, 영역 B, C의 경계로부터의 거리에 비례하여 감소하여, 영역 A, C의 경계에서 0이 된다. 또한, 실선 D로 나타낸 바와 같은 산란 강도의 분포로 도광판(42b)의 산란층(62)을 형성함으로써, 도광판(42b)으로부터 방출하는 광량은 영역 A내에서는 일정하게 된다. 영역 C에서는, 도광판(42b)으로부터 방출하는 광량은, 영역 A, C의 경계로부터의 거리에 비례하여 감소하여, 영역 B, C의 경계에서 0이 된다. 이와 같이 도광판(42a, 42b)으로부터 방출하는 광량을 분포시키는 것에 의해, 도광판(42a)으로부터 방출하는 광량과 도광판(42b)으로부터 방출하는 광량의 합은, 파선 I, H, J로 나타낸 바와 같이 면 내에서 거의 일정하게 된다.

본 실시예에서는, 채광 요소로서 산란층(62)을 이용하고 있지만, 도광판(42a, 42b)의 프리즘 형상을 이용하여도 되고, 프리즘 형상과 산란층(62)을 병용해도 된다. 본 실시예에 따르면, 도광판(42a, 42b)을 적층하기 위해서 백 라이트 유닛의 두께가 두껍게 되지만, 실시예1-1과 같이, 휘도 불균일 및 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치를 실현할 수 있다.

도 11은, 본 실시예에 따른 광원 장치의 구성의 변형예를 나타내고 있다. 도 11에 도시한 바와 같이, 도광판(42a)의 LED 어레이 LA'에 대향하는 측 단부면에는, 광반사 요소로서 미러(60)가 형성되어 있다. 또한, 도광판(42b)의 LED 어레이 LB'에 대향하는 측 단부면에는, 광반사 요소로서 미러(60)가 형성되어 있다.

도 12는, 본 변형예의 도광판의 산란 강도 및 광량의 분포를 도시하는 그래프이다. 횡축은 LED 어레이 LA'로부터의 거리(위치)를 나타내고, 종축은 산란층(62)의 산란 강도와 광량을 나타내고 있다. 그래프 중의 실선 D는 도광판(42b)의 산란층(62)의 산란 강도를 나타내고, 실선 E는 도광판(42a)의 산란층(62)의 산란 강도를 나타내고 있다. 파선 I, F는 도광판(42a)으로부터 방출하는 광량을 나타내고, 파선 G, J는 도광판(42b)으로부터 방출하는 광량을 나타내고 있다. 파선 I, H, J는, 도광판(42a)으로부터 방출하는 광량과, 도광판(42b)으로부터 방출하는 광량의 합을 나타내고 있다.

도 12에 도시한 바와 같이, 실선 E로 나타낸 바와 같은 산란 강도의 분포로 도광판(42a)의 산란층(62)을 형성함으로써, 도광판(42a)으로부터 방출하는 광량은 영역 B내에서는 일정하게 된다. 영역 C에서는, 도광판(42a)으로부터 방출하는 광량은, 영역 B, C의 경계로부터의 거리에 비례하여 감소하여, 영역 A, C의 경계에서 0이 된다. 또한, 실선 D로 나타낸 바와 같은 산란 강도의 분포로 도광판(42b)의 산란층(62)을 형성함으로써, 도광판(42b)으로부터 방출하는 광량은 영역 A내에서는 일정하게 된다. 영역 C에서는, 도광판(42b)으로부터 방출하는 광량은, 영역 A, C의 경계로부터의 거리에 비례하여 감소하여, 영역 B, C의 경계에서 0이 된다. 이와 같이 도광판(42a, 42b)으로부터 방출하는 광량을 분포시키는 것에 의해, 도광판(42a)으로부터 방출하는 광량과 도광판(42b)으로부터 방출하는 광량의 합은, 면 내에서 거의 일정하게 된다. 본 변형예에서는, LED 어레이 LA', LB'에 대향하는 측 단부면에 도달한 빛을 미러(60)로 반사하여 유효광화할 수 있기 때문에, LED 어레이 LA', LB'로부터의 거리가 떨어진 영역에서 방출하는 빛의 강도가 비교적 높게 된다. 따라서, 도 10에 도시하는 그래프의 실선 D, E에 비교하면, 영역 C 내에서의 산란 강도를 높게 할 수가 있어, 보다 휘도가 높은 표시가 얻어진다.

(실시예1-7)

다음에, 본 실시의 형태의 실시예1-7에 따른 표시 장치에 대하여 도 13을 이 용하여 설명한다. 도 13은, 본 실시예에 따른 표시 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 13에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 도 9에 도시하는 실시예1-6에 따른 백 라이트 유닛(41)과, 투과형의 액정 표시 패널(30)을 조합하고 있다. 액정 표시 패널(30)과 백 라이트 유닛(41)과의 사이에는, 배광 특성을 향상시키는 복수의 배광 시트로 이루어지는 배광 시트군(72)이 배치되어 있다. 또한, 도광판(42b)의 대향면(92)측에는, 빛을 산란시켜 반사시키는 반사 산란 시트(70)가 배치되어 있다. 본 실시예에 따르면, 소형 또한 박형으로, 휘도 불균일 및 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 표시 장치를 실현할 수 있다.

(실시예1-8)

다음에, 본 실시의 형태의 실시예1-8에 따른 표시 장치에 대하여 도 14를 이용하여 설명한다. 도 14는, 본 실시예에 따른 표시 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 14에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 도 6에 도시하는 실시예1-3에 따른 백 라이트 유닛(41)과 거의 마찬가지의 구성의 프론트 라이트 유닛(41')과, 반사형의 액정 표시 패널(30')을 조합하고 있다. 본 실시예에 따르면, 소형 또한 박형으로, 휘도 불균일 및 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 표시 장치를 실현할 수 있다.

(실시예1-9)

다음에, 본 실시의 형태의 실시예1-9에 따른 광원 장치에 대하여 도 15를 이용하여 설명한다. 도 15의 (a)는, 본 실시예에 따른 광원 장치의 구성을 도시하고 있다. 도 15의 (b)는 도 15의 (a)의 B-B 선에서 절단한 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 15의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 백 라이트 유닛(41)이, 광학적으로 독립한 4개의 도광판(42a∼42d)을 갖고 있다. 도광판(42a∼42d)은, 각각의 채광 영역이 표시 영역 전체를 상하 방향으로 거의 4등분하도록 배치되어 있다. 각 도광판(42a∼42d)의 한쪽 단부면(도 15의 (a), (b)에서는 좌측 단부면)에는, LED 어레이 LA'를 구성하는 예를 들면 복수의 LED(45a)가 병렬하여 각각 배치되어 있다. 또한, LED 어레이 LA'에 대향하여, 각 도광판(42a∼42d)의 다른 측 단부면(도 15의 (a), (b)에서는 우측 단부면)에는, LED 어레이 LB'를 구성하는 예를 들면 복수의 LED(45b)가 병렬하여 각각 배치되어 있다. 각 도광판(42a∼42d)은, LED(45a) 근방의 영역 B와, LED(45b) 근방의 영역 A와, 영역 A, B 사이의 영역 C를 갖고 있다. 본 실시예에 따르면, 실시예1-1과 같이, 소형 또한 박형으로, 휘도 불균일 및 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치를 실현할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에 따르면, 소형 또한 박형으로 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치를 실현할 수 있다.

〔제2 실시 형태〕

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치에 대하여 실시예2-1 내지 2-4를 이용하여 구체적으로 설명한다.

(실시예2-1)

우선, 본 실시의 형태의 실시예2-1에 따른 광원 장치에 대하여 도 16을 이용 하여 설명한다. 도 16은, 본 실시예에 따른 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 16에 도시한 바와 같이, 백 라이트 유닛(41)은, 도광판(42)을 갖고 있다. 도광판(42)의 한쪽 단부면(도 16에서는 좌측 단부면)에는, 이산적 광원열인 LED 어레이 LA'를 구성하는 복수의 LED(45a)(도 16에서는 1개만 도시하고 있다)가 병렬하여 배치되어 있다. 또한, LED 어레이 LA'에 대향하여, 도광판(42)의 다른 측 단부면(도 16에서는 우측 단부면)에는, 이산적 광원열인 LED 어레이 LB'를 구성하는 복수의 LED(45b)(도 16에서는 1개만 도시하고 있다)가 병렬하여 배치되어 있다. 도광판(42)의 LED 어레이 LA'측은, 측단부에서의 두께가 얇고, 중앙부에서의 두께가 두꺼운 쐐기 형상으로 형성되어 있다. 마찬가지로, 도광판(42)의 LED 어레이 LB'측은, 측단부에서의 두께가 얇고, 중앙부에서의 두께가 두꺼운 쐐기 형상으로 형성되어 있다. 또한 도광판(42)의 대향면(92)에는, 비즈 등을 혼입한 산란 잉크가 도포되고, 산란층(62)이 광산란 요소로서 형성되어 있다.

각 LED(45a)으로부터 도광판(42) 내의 영역 B에 입사한 직후의 빛은, LED 어레이 LA'의 이산성의 이력을 매우 강하게 구비하고, 도광량의 분포에 얼룩이 생겨져 있다. LED 어레이 LA'로부터의 거리가 먼 위치일수록, 인접하는 LED(45a)으로부터의 빛이나, 또한 이웃하는 LED(45a) 등으로부터의 빛이 서로 혼합되어, LED 어레이 LA'측으로부터의 도광량의 분포가 균일하게 되어 있다. 마찬가지로, 각 LED(45b)으로부터 도광판(42) 내의 영역 A에 입사한 직후의 빛은, LED 어레이 LB'의 이산성의 이력을 매우 강하게 구비하고, 도광량의 분포에 얼룩이 생겨져 있다. LED 어레이 LB'로부터의 거리가 먼 위치일수록, 인접하는 LED(45b)로부터의 빛이 나, 또한 이웃하는 LED(45b)로부터의 빛 등이 서로 혼합되어, LED 어레이 LB'측으로부터의 도광량의 분포가 균일하게 되어 있다.

LED(45a)로부터 방출하여 도광판(42)에 입사한 빛은, 도광판(42)의 대향면(92)측에서 반사할 때에 산란층(62)에서 산란된다. 그런데, 빛은 도광판(42)의 쐐기 형상에 의해 반사할 때마다 집광되어, 광방출면(90)에 평행한 방향에 가까워지기 때문에, 도광판(42)의 중앙부 근방까지는 도광이 유지되어 도광판(42)의 밖으로 거의 방출되지 않는다. 도광판(42)의 중앙부 근방을 넘으면, 도광판(42)의 대향면(92)측에서 반사할 때에 산란층(62)에서 산란됨과 함께, 도광판(42)의 쐐기 형상에 의해, 반사할 때마다 광방출면(90)에의 입사각이 작아져, 전반사 조건이 무너져 외부로 방출된다. 이 때문에, LED 어레이 LA'로부터의 빛의 대부분은, LED 어레이 LB'에 가까운 영역 A(제1 발광 영역)로 방출된다. 마찬가지로, LED 어레이 LB'로부터의 빛의 대부분은, LED 어레이 LA'에 가까운 영역 B(제2 발광 영역)로 방출된다.

백 라이트 유닛(41)은, 광원 구동 회로(도 16에서는 도시 생략)를 갖고 있다. 광원 구동 회로는, LED 어레이 LA'의 각 LED(45a)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍과, LED 어레이 LB'의 각 LED(45b)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍을 다르게 하고 있다. 예를 들면, 양 타이밍을 상호 약 8.4 msec(1/2 주기 분) 변이시켜 점멸시킴으로써, 발광 영역의 거의 반씩이 교대로 점멸하는 점멸 주파수 60 ㎐의 점멸 조명을 실현할 수 있다.

본 실시예에서는, 산란층(62)과 도광판(42)의 쐐기 형상의 조합을 채광 요소 로서 이용하고 있지만, 도광판(42)의 대향면(92)에 형성된 프리즘면(50, 51)으로 이루어지는 프리즘 형상을 채광 요소로서 이용하여도 된다. 프리즘 형상은, 프리즘면(50, 51)이 향하는 방향으로부터의 빛을 반사 또는 굴절시키기 때문에, 상기와 마찬가지의 선택적인 채광이 가능하다.

본 실시예에서는, LED 어레이 LA'와 LED 어레이 LA'측으로부터의 빛이 채광되는 영역 A와의 사이의 거리가 비교적 멀리 떨어지고, LED 어레이 LB'와 LED 어레이 LB'측으로부터의 빛이 채광되는 영역 B와의 사이의 거리가 비교적 멀리 떨어져 있다. 따라서, 충분히 혼합되어 도광량의 분포가 균일화된 광이 광방출면(90)으로부터 방출되기 때문에, 휘도 불균일이나 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치를 실현할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, LED(45a)가 도광판(42)의 영역 B에 근접하여 배치되고, LED(45b)가 도광판(42)의 영역 A에 근접하여 배치되어 있다. 이 때문에, 소형으로 박형의 광원 장치를 실현할 수 있다.

(실시예2-2)

다음에, 본 실시의 형태의 실시예2-2에 따른 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치에 대하여 도 17 내지 도 20을 이용하여 설명한다. 도 17은, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 17에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치는, 백 라이트 유닛(41)과, 제어 회로(84), 게이트 버스 라인 구동 회로(80) 및 드레인 버스 라인 구동 회로(82)로 이루어지는 구동 회로를 갖고 있다. 백 라이트 유닛(41)은, 광원 구동 회로(74)를 갖고 있다. 광원 구동 회로(74)는, 제어 회로(84)에 접속되어 있다. 제어 회로(84)에는, PC 등의 시스템 측으로부터 출력된 클럭 CLK, 데이터 인에이블 신호 Enab 및 계조 데이터 Data 등이 입력한다. 제어 회로(84)는, 1 프레임 분의 화상 신호를 기억하는 프레임 메모리(도시 생략)를 갖고 있다. 제어 회로(84)에는, 게이트 버스 라인 구동 회로(80)와 드레인 버스 라인 구동 회로(82)가 접속되어 있다. 게이트 버스 라인 구동 회로(80)는 예를 들면 시프트 레지스터를 구비하고 있고, 제어 회로(84)내로부터 래치 펄스 LP를 수취하여, 표시 개시 라인으로부터 순차 게이트 펄스를 출력하여 선순차 구동을 하도록 되어 있다.

액정 표시 장치는, N개의 게이트 버스 라인(12-1∼12-N)(도 17에서는 4개만 도시하고 있다)을 표시 영역(94)에 갖고 있다. 각 게이트 버스 라인(12-1∼12-N)은, 게이트 버스 라인 구동 회로(80)에 접속되어 있다. 표시 영역(94)은, 거의 동 면적으로 게이트 버스 라인(12)에 평행하게 연장되는 4개의 영역 B1, A1, B2, A2로 분할되어 있다. 영역 B1에는, 게이트 버스 라인(12-1∼12-(N/4))이 배치되어 있다. 영역 A1에는, 게이트 버스 라인(12-(N/4+1)∼12-(N/2))이 배치되어 있다. 영역 B2에는, 게이트 버스 라인(12-(N/2+1)∼12-(3×N/4))이 배치되어 있다. 영역 A2에는, 게이트 버스 라인(12-(3×N/4+1)∼12-N)이 배치되어 있다.

도 18은, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 19는, 본 실시예에 따른 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 18 및 도 19에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치는, 투과형의 액정 표시 패널(30)과 백 라이트 유닛(41)을 갖고 있다. 도광판(42)은, 채광 영역이 영역 B1, A1, B2, A2로 4 분할되어 있다. 도광판(42)의 대향면(92)은, 프리즘 형상으로 형성되어 있다. 대 향면(92)의 프리즘 형상은, 채광 요소로서 이용되고 있다.

영역 B1, B2의 대향면(92)은, LED 어레이 LA'측으로부터의 빛이 프리즘면(50)에 입사하지 않고, 그대로 LED 어레이 LB'측으로 도광하는 프리즘 형상으로 되어 있다. 프리즘면(50)은, 광방출면(90)에 대하여 예를 들면 40°∼45°의 경사각으로 형성되어 있다. 한편, LED 어레이 LB'측으로부터의 빛은, 어떤 확률로 프리즘면(50)에 입사한다. 프리즘면(50)에 입사한 빛은, 전반사 조건이 무너져 반사 또는 굴절에 의해 도광판(42)의 밖으로 방출된다. 따라서, 영역 B1, B2에서는, 기본적으로 LED 어레이 LB'측으로부터 도광하는 빛이 배출된다. LED 어레이 LB'측으로부터 도광하는 빛에는, LED(45b)로부터의 직접의 방출광뿐만 아니라, LED(45a)로부터 방출하여 LED(45b) 측의 도광판(42)의 측 단부면에서 반사된 반사광 등도 포함된다.

영역 A1, A2의 대향면(92)은, LED 어레이 LB'측으로부터의 빛이 프리즘면(51)에 입사하지 않고, 그대로 LED 어레이 LA'측으로 도광하는 프리즘 형상으로 되어 있다. 한편, LED 어레이 LA'측으로부터의 빛은, 어떤 확률로 프리즘면(51)에 입사한다. 프리즘면(51)에 입사한 빛은, 전반사 조건이 무너져 반사 또는 굴절에 의해 도광판(42)의 밖으로 방출된다. 따라서, 영역 A1, A2에서는, 기본적으로 LED 어레이 LA'측으로부터 도광하는 빛이 배출된다. 이상과 같이, 도광판(42)은 거의 좌우 대칭의 단면 형상을 갖고 있다. 또한, LED 어레이 LA'측으로부터 도광하는 빛을 배출하는 영역 A1, A2(제1 발광 영역)와, LED 어레이 LB'측으로부터 도광하는 빛을 배출하는 영역 B1, B2(제2 발광 영역)는 교대로 배열되 어 있다.

액정 표시 패널(30)과 백 라이트 유닛(41)과의 사이에는, 배광 특성을 향상시키는 복수의 배광 시트로 이루어지는 배광 시트군(72)이 배치되어 있다. 또한, 백 라이트 유닛(41)의 대향면(92)측에는, 빛을 산란시켜 반사시키는 반사 산란 시트(70)가 배치되어 있다.

도 20은, 본 실시예에 따른 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치의 구동 방법을 도시하고 있다. 횡축 방향은 시간을 나타내고, 종축 방향은 계조 데이터의 기입 상태((기입/비기입)와 백 라이트 유닛(41)의 점멸 상태(ON/OFF)를 나타내고 있다. 파형 a는 영역 B1에서의 계조 데이터의 기입 상태를 나타내고, 파형 b는 영역 A1에서의 계조 데이터의 기입 상태를 나타내고 있다. 파형 c는 영역 B2에서의 계조 데이터의 기입 상태를 나타내고, 파형 d는 영역 A2에서의 계조 데이터의 기입 상태를 나타내고 있다. 또한, 파형 e는 LED 어레이 LB'의 점멸 상태를 나타내고, 파형 f는 LED 어레이 LA'의 점멸 상태를 나타내고 있다. 도 20에 도시한 바와 같이, 광원 구동 회로(74)는, 래치 펄스 LP에 동기하여 LED 어레이 LA', LB'의 각 LED(45a, 45b)를 프레임 주파수(예를 들면 60 ㎐)와 같은 점멸 주파수로 소정의 시간만 발광시키고 있다. 또한 광원 구동 회로(74)는, LED 어레이 LA'의 각 LED(45a)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍과, LED 어레이 LB'의 각 LED(45b)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍을 약 8.4 msec(1/2 주기 분) 만큼 다르게 하고 있다.

발광 영역 B1, B2의 화소에는, 거의 동일한 타이밍에서 계조 데이터가 기입 되고 있다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 멀티 스캔형이고, 게이트 버스 라인 구동 회로(80)는, 게이트 버스 라인(12-1, 12-(N/2+1), 12-2, 12-(N/2+2), ···)의 순으로 게이트 펄스를 출력한다. 즉, 발광 영역 B1, B2의 게이트 버스 라인(12)이 교대로 주사되도록 되어 있다. 또, 게이트 버스 라인(12-1)에 게이트 펄스가 출력된 1/2 주기 후에 게이트 버스 라인(12-(N/4+1))에 게이트 펄스가 출력되고, 그 후 게이트 버스 라인(12-(3×N/4+1), 12-(N/4+2), 12-(3×N/4+2), ···)의 순으로 주사된다.

영역 B1, B2의 화소에 계조 데이터가 기입되고 나서 소정 시간 경과 후에, 영역 B1, B2를 발광시키는 LED 어레이 LB'의 각 LED(45b)를 점등시킨다. 또한, LED 어레이 LB'의 각 LED(45b)를 소등한 후에, 영역 B1, B2의 화소에 계조 데이터가 기입된다. 마찬가지로, 영역 A1, A2의 화소에 계조 데이터가 기입되고 나서 소정 시간 경과 후에, 영역 A1, A2를 발광시키는 LED 어레이 LA'의 각 LED(45a)를 점등시킨다. 또한, LED 어레이 LA'의 각 LED(45a)를 소등한 후에, 영역 A1, A2의 화소에 계조 데이터가 기입된다. 이와 같이, 계조 데이터가 기입되고 있는 영역 측의 LED는 소등하도록 되어 있다. 액정 표시 장치에서는, 화소에 계조 데이터를 기입하고 나서 액정 분자가 소정의 경사 각도로 기울기까지 수 msec에서 수십 msec가 시간이 걸리기 때문에, 계조 데이터가 기입되고 나서 LED가 점등하기까지의 시간을 될 수 있는 한 확보하는 편이 양호한 동화상의 표시 품질이 얻어진다. 이 때문에, 본 실시예에서는 LED를 소등시킨 직후에 계조 데이터의 기입(재기입)을 개시하고 있다.

본 실시예에 따르면, 실시예2-1과 마찬가지의 효과가 얻어짐과 함께, 동화상을 표시할 때에도 윤곽 흐려짐이 없는 양호한 표시 품질이 얻어진다. 또한 본 실시예에서는, 도광판(42)이 1매이기 때문에, 광원 장치의 두께가 두껍게 되지도 않는다.

도 21은, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성의 변형예를 도시하는 블록도이다. 도 21에 도시한 바와 같이, 본 변형예에서는, 영역 B1, A1의 게이트 버스 라인(12-1∼12-(N/2))을 구동하는 게이트 버스 라인 구동 회로(80)와, 영역 B2, A2의 게이트 버스 라인(12-(N/2+1)∼12-N)을 구동하는 게이트 버스 라인 구동 회로(80')가 상호 독립하여 설치되어 있다. 양 게이트 버스 라인 구동 회로(80, 80')는, 제어 회로(84)에 접속되어 있다. 게이트 버스 라인 구동 회로(80)가 게이트 버스 라인(12-1)에 게이트 전압을 인가하는 것과 동시에, 게이트 버스 라인 구동 회로(80')는 게이트 버스 라인(12-(N/2+1))에 게이트 전압을 인가한다. 이와 같이 하여, 본 변형예에서는, 게이트 버스 라인 구동 회로(80)가 게이트 버스 라인(12-1, 12-2, ···, 12-(N/2))의 순으로 주사하는 것과 동시에, 게이트 버스 라인 구동 회로(80')가 게이트 버스 라인(12-(N/2+1), 12-(N/2+2), ···, 12-N)의 순으로 주사할 수 있게 되어 있다. 본 변형예에 의해서도, 상기 실시예와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

도 22는, 본 실시예에 따른 광원 장치의 구성의 변형예를 도시하는 단면도이다. 도 22에 도시한 바와 같이, 본 변형예에서는, 도광판(42)의 대향면(92)의 프리즘 형상에 대신하여, 대향면(92) 상에 형성된 산란층(62)과 도광판(42)의 쐐기 형상이 채광 요소로서 이용되고 있다. 본 변형예에 의해서도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

(실시예2-3)

다음에, 본 실시의 형태의 실시예2-3에 따른 표시 장치에 대하여 도 23을 이용하여 설명한다. 도 23은, 본 실시예에 따른 표시 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 23에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 도 19에 도시하는 실시예2-2에 따른 백 라이트 유닛(41)과 거의 마찬가지의 구성의 프론트 라이트 유닛(41')과, 반사형의 액정 표시 패널(30')을 조합하고 있다. 본 실시예에 따르면, 소형 또한 박형으로, 휘도 불균일 및 색얼룩이 없는 양호한 표시 품질이 얻어지는 표시 장치를 실현할 수 있다.

(실시예2-4)

다음에, 본 실시의 형태의 실시예2-4에 따른 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치에 대하여 도 24 내지 도 26을 이용하여 설명한다. 도 24는, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 25는, 본 실시예에 따른 광원 장치의 단면 구성을 도시하고 있다. 도 24 및 도 25에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(41)은, 적층하여 배치된 2매의 도광판(42a, 42b)을 갖고 있다. 도광판(42a, 42b)의 채광 영역은, 4개의 영역 A1, A2, B1, B2로 분할되어 있다. 한쪽의 도광판(42a)의 한쪽 단부면(도 24 및 도 25에서는 좌측 단부면)에는, LED 어레이 LA'를 구성하는 복수의 LED(45a)가 병렬하여 배치되어 있다. 또한, 도광판(42a)의 다른 측 단부면(도 24 및 도 25에서는 우측 단부면)에는, LED 어레이 LB'를 구성하는 복수의 LED(45b)가 병렬하여 배치되어 있다. 영역 B1의 도광판(42)은, LED 어레이 LA'측의 두께가 얇고, LED 어레이 LB'측의 두께가 두껍게 되도록 대향면(92)이 광방출면(90)에 대하여 경사지고, 쐐기 형상으로 형성되어 있다. 또한 영역 A1의 도광판(42)은, LED 어레이 LA'측의 두께가 두껍게, LED 어레이 LB'측의 두께가 얇게 되도록 대향면(92)이 광방출면(90)에 대하여 경사지고, 쐐기 형상으로 형성되어 있다. 영역 A1, B1의 대향면(92)에는, 광산란 요소인 산란층(62)이 형성되어 있다. 도광판(42a)은, LED 어레이 LA'측으로부터의 빛을 영역 A1로 도광하는 도광 영역과, LED 어레이 LB'측으로부터의 빛을 영역 B1로 도광하는 도광 영역을 갖고 있다.

다른 쪽의 도광판(42b)의 한쪽 단부면(도 24 및 도 25에서는 좌측 단부면)에는, LED 어레이 LA''를 구성하는 복수의 LED(45a)가 병렬하여 배치되어 있다. 또한, 도광판(42b)의 다른 측 단부면(도 24 및 도 25에서는 우측 단부면)에는, LED 어레이 LB''를 구성하는 복수의 LED(45b)가 병렬하여 배치되어 있다. 영역 B2의 도광판(42)은, LED 어레이 LA''측의 두께가 얇고, LED 어레이 LB''측의 두께가 두껍게 되도록 대향면(92)이 광방출면(90)에 대하여 경사지고, 쐐기 형상으로 형성되어 있다. 또한 영역 A2의 도광판(42)은, LED 어레이 LA''측의 두께가 두껍고, LED 어레이 LB''측의 두께가 얇게 되도록 대향면(92)이 광방출면(90)에 대하여 경사지고, 쐐기 형상으로 형성되어 있다. 영역 A2, B2의 대향면(92)에는, 광산란 요소인 산란층(62)이 형성되어 있다. 도광판(42b)은, LED 어레이 LA''측으로부터의 빛을 영역 A2로 도광하는 도광 영역과, LED 어레이 LB''측으로부터의 빛을 영역 B2로 도 광하는 도광 영역을 갖고 있다.

도 26은, 본 실시예에 따른 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치의 구동 방법을 도시하고 있다. 횡축 방향은 시간을 나타내고, 종축 방향은 계조 데이터의 기입 상태((기입/비기입)와 백 라이트 유닛(41)의 점멸 상태(ON/OFF)를 나타내고 있다. 파형 a는 영역 A1에서의 계조 데이터의 기입 상태를 나타내고, 파형 b는 영역 A2에서의 계조 데이터의 기입 상태를 나타내고 있다. 파형 c는 영역 B1에서의 계조 데이터의 기입 상태를 나타내고, 파형 d는 영역 B2에서의 계조 데이터의 기입 상태를 나타내고 있다. 또한, 파형 e는 LED 어레이 LA'의 점멸 상태를 나타내고, 파형 f는 LED 어레이 LA''의 점멸 상태를 나타내고 있다. 파형 g는 LED 어레이 LB'의 점멸 상태를 나타내고, 파형 h는 LED 어레이 LB''의 점멸 상태를 나타내고 있다.

도 26에 도시한 바와 같이, 광원 구동 회로(74)(도 24에서는 도시 생략)는, LED 어레이 LA', LA'', LB', LB''의 각 LED(45a, 45b)를 프레임 주파수(예를 들면 60 ㎐)와 같은 점멸 주파수로 소정의 시간만 발광시키고 있다. 또한 광원 구동 회로(74)는, LED 어레이 LA'의 각 LED(45a)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍과, LED 어레이 LA''의 각 LED(45a)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍을 약 4.2 msec(1/4 주기 분) 만큼 다르게 하고 있다. 마찬가지로, LED 어레이 LA''의 각 LED(45a)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍과, LED 어레이 LB'의 각 LED(45b)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍은 약 4.2 msec 만큼 다르고, LED 어레이 LB'의 각 LED(45b)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍과, LED 어레이 LB''의 각 LED(45b)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍은 약 4.2 msec 만큼 다르다. 또한, LED 어레이 LB''의 각 LED(45b)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍과, LED 어레이 LA'의 각 LED(45a)의 발광 휘도를 최대로 하는 타이밍은 약 4.2 msec 만큼 다르다.

영역 A1의 화소에 계조 데이터가 기입되고 나서 소정 시간 경과 후에, 영역 A1을 발광시키는 LED 어레이 LA'의 각 LED(45a)를 점등시킨다. 또한, LED 어레이 LA'의 각 LED(45a)를 소등한 후에, 영역 A1의 화소에 계조 데이터가 기입된다. 영역 A2의 화소에 계조 데이터가 기입되고 나서 소정 시간 경과 후에, 영역 A2를 발광시키는 LED 어레이 LA''의 각 LED(45a)를 점등시킨다. 또한, LED 어레이 LA''의 각 LED(45a)를 소등한 후에, 영역 A2의 화소에 계조 데이터가 기입된다. 마찬가지로, 영역 B1의 화소에 계조 데이터가 기입되고 나서 소정 시간 경과 후에, 영역 B1을 발광시키는 LED 어레이 LB'의 각 LED(45b)를 점등시킨다. 또한, LED 어레이 LB'의 각 LED(45b)를 소등한 후에, 영역 B1의 화소에 계조 데이터가 기입된다. 영역 B2의 화소에 계조 데이터가 기입되고 나서 소정 시간 경과 후에, 영역 B2를 발광시키는 LED 어레이 LB''의 각 LED(45b)를 점등시킨다. 또한, LED 어레이 LB''의 각 LED(45b)를 소등한 후에, 영역 B2의 화소에 계조 데이터가 기입된다.

이와 같이, 계조 데이터가 기입되고 있는 영역의 LED는 소등하도록 되어 있다. 액정 표시 장치에서는, 화소에 계조 데이터를 기입하고 나서 액정 분자가 소정의 경사 각도로 기울기까지 수 msec에서 수십 msec가 시간이 걸리기 때문에, 계조 데이터가 기입되고 나서 LED가 점등하기까지의 시간을 될 수 있는 한 확보하는 편이 양호한 동화상의 표시 품질이 얻어진다. 이 때문에, 본 실시예에서는 LED를 소등시킨 직후에 계조 데이터의 기입(재기입)을 개시하고 있다. 본 실시예에 따르면, 실시예2-1과 마찬가지의 효과가 얻어짐과 함께, 동화상을 표시할 때에도 윤곽 흐려짐이 없는 양호한 표시 품질이 얻어진다. 또한, 본 실시의 형태에 따르면, 실시예2-2와 달리, 멀티 스캔형의 액정 표시 장치가 필요 없기 때문에, 구동 회로가 복잡화하지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에 따르면, LED 등의 이산적인 광원열을 사용하는 스캔형의 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치를 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태에 따르면, 소형 또한 박형으로 협소한 프레임을 갖는 표시 장치를 실현할 수 있고, 색 재현 범위가 넓고, 윤곽 흐려짐이 없이 동화상질이 우수하고, 휘도 및 색이 균일한 표시 장치를 실현할 수 있다.

본 발명은, 상기 실시 형태에 한하지 않고 여러 가지의 변형이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서는 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치를 예로 들었지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 단순 매트릭스형의 액정 표시 장치에도 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 도광판(42)의 채광 영역이 2개 또는 4개의 영역으로 분할되어 있지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 임의의 분할수의 영역으로 분할할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, TN 모드의 액정 표시 장치를 예로 들었지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, MVA 모드나 IPS 모드 등의 다른 액정 표시 장치에도 적용할 수 있다.

이상 설명한 제1 실시 형태에 따른 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치는, 이하와 같이 정리된다.

(부기 1)

빛을 방출하는 제1 및 제2 광원과,

상기 제1 광원 근방 이외의 영역에 배치되어, 상기 제1 광원측으로부터 도광하는 빛을 외부로 배출하는 제1 채광 요소를 갖는 제1 발광 영역과, 상기 제2 광원 근방 이외의 영역에 배치되어, 상기 제2 광원측으로부터 도광하는 빛을 외부로 배출하는 제2 채광 요소를 갖는 제2 발광 영역을 구비한 면형 도광판을 갖는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 2)

부기 1에 기재된 광원 장치에서,

상기 제1 및 제2 채광 요소는, 상기 면형 도광판 표면에 형성된 프리즘 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 3)

부기 1 또는 2에 기재된 광원 장치에서,

상기 제1 및 제2 채광 요소는, 상기 면형 도광판 표면에 형성된 광산란 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 4)

부기 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 광원 장치에서,

상기 면형 도광판은, 상기 제1 및 제2 광원에 각각 대향하는 단부면에, 빛을 반사시키는 광반사 요소를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 5)

부기 1 내지 4 중 어느 1항에 기재된 광원 장치에서,

상기 제1 및 제2 광원은, 각각 병렬하여 배치된 복수의 점형 광원인 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 6)

부기 1 내지 5 중 어느 1항에 기재된 광원 장치에서,

상기 제1 광원은 상기 제2 발광 영역에 근접하여 배치되고,

상기 제2 광원은 상기 제1 발광 영역에 근접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 7)

부기 1 내지 6 중 어느 1항에 기재된 광원 장치에서,

상기 제1 광원측으로부터의 빛을 상기 제1 발광 영역으로 도광하는 제1 도광 영역과, 상기 제2 광원측으로부터의 빛을 상기 제2 발광 영역으로 도광하는 제2 도광 영역을 더 구비하고,

상기 제1 및 제2 도광 영역은, 1매의 상기 면형 도광판에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 8)

부기 1 내지 6 중 어느 1항에 기재된 광원 장치에서,

상기 제1 및 제2 도광 영역은, 적층하여 배치된 2매의 상기 면형 도광판에 각각 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

이상 설명한 제2 실시 형태에 따른 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치는, 이하와 같이 정리된다.

(부기 9)

부기 1 내지 8 중 어느 1항에 기재된 광원 장치에서,

상기 제1 및 제2 광원을 소정의 점멸 주파수로 또한 상호 다른 소정의 타이밍에서 발광시키는 광원 구동 회로를 더 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 10)

부기 1 내지 9 중 어느 1항에 기재된 광원 장치에서,

상기 제1 및 제2 발광 영역은, 각각 복수개로 분할되어 교대로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 11)

부기 1 내지 10 중 어느 1항에 기재된 광원 장치에서,

상기 제1 및 제2 채광 요소는, 상기 면형 도광판의 쐐기 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 12)

부기 1 내지 11 중 어느 1항에 기재된 광원 장치에서,

상기 면형 도광판은, 광학적으로 상호 독립하여 복수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.

(부기 13)

복수의 화소로 이루어지는 표시 영역을 구비한 표시 패널과, 상기 표시 패널에 소정의 구동 신호를 공급하는 구동 회로와, 상기 표시 패널을 조명하는 광원 장치를 갖는 표시 장치에 있어서,

상기 광원 장치는, 부기 1 내지 12 중 어느 1항에 기재된 광원 장치가 이용되고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

(부기 14)

부기 13에 기재된 표시 장치에 있어서,

상기 표시 패널은, 한 쌍의 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 밀봉된 액정을 구비한 액정 표시 패널이 이용되고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

(부기 15)

부기 13 또는 14에 기재된 표시 장치에 있어서,

상기 제1 및 제2 발광 영역은, 상기 표시 영역의 주사 방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

(부기 16)

부기 13 내지 15 중 어느 1항에 기재된 표시 장치에 있어서,

상기 점멸 주파수는, 상기 표시 패널의 프레임 주파수와 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치.

(부기 17)

부기 13 내지 16 중 어느 1항에 기재된 표시 장치에 있어서,

상기 구동 회로는, 상기 타이밍에 동기하여 상기 표시 패널에 상기 구동 신호를 공급하는 멀티 스캔을 행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 소형 또한 박형으로 양호한 표시 품질이 얻어지는 광원 장치 및 그것을 구비한 표시 장치를 실현할 수 있다.

Claims

빛을 방출하는 제1 및 제2 광원과,

상기 제1 광원 근방 이외의 영역에 배치되어, 상기 제1 광원측으로부터 도광하는 빛을 외부로 배출하는 제1 채광 요소를 갖는 제1 발광 영역과, 상기 제2 광원 근방 이외의 영역에 배치되어, 상기 제2 광원측으로부터 도광하는 빛을 외부로 배출하는 제2 채광 요소를 갖는 제2 발광 영역을 구비한 면형 도광판을 갖는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 채광 요소는, 상기 면형 도광판 표면에 형성된 프리즘 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 및 제2 채광 요소는, 상기 면형 도광판 표면에 형성된 광산란 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 면형 도광판은, 상기 제1 및 제2 광원에 각각 대향하는 단부면에, 빛을 반사시키는 광반사 요소를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 광원은 상기 제2 발광 영역에 근접하여 배치되고,

상기 제2 광원은 상기 제1 발광 영역에 근접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 및 제2 광원을 소정의 점멸 주파수로 또한 상호 다른 소정의 타이밍에서 발광시키는 광원 구동 회로를 더 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 및 제2 발광 영역은, 각각 복수개로 분할되어 교대로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
복수의 화소로 이루어지는 표시 영역을 구비한 표시 패널과, 상기 표시 패널에 소정의 구동 신호를 공급하는 구동 회로와, 상기 표시 패널을 조명하는 광원 장치를 갖는 표시 장치에 있어서,

상기 광원 장치는, 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 기재된 광원 장치가 이용되고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제8항에 있어서,

상기 표시 패널은, 한 쌍의 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 밀봉된 액정을 구비한 액정 표시 패널이 이용되고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제8항에 있어서,

상기 광원 장치는 상기 제1 및 제2 광원을 소정의 점멸 주파수로 또한 상호 다른 소정의 타이밍에서 발광시키는 광원 구동 회로를 더 갖고,

상기 점멸 주파수는, 상기 표시 패널의 프레임 주파수와 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치.