KR100848201B1 - 면광원 장치 및 표시 장치 - Google Patents

면광원 장치 및 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100848201B1
KR100848201B1 KR1020067024469A KR20067024469A KR100848201B1 KR 100848201 B1 KR100848201 B1 KR 100848201B1 KR 1020067024469 A KR1020067024469 A KR 1020067024469A KR 20067024469 A KR20067024469 A KR 20067024469A KR 100848201 B1 KR100848201 B1 KR 100848201B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light source
light
source unit
incident
incident surface
Prior art date
Application number
KR1020067024469A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070004122A (ko
Inventor
나오또 이데
Original Assignee
도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
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 도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 filed Critical 도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
Publication of KR20070004122A publication Critical patent/KR20070004122A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100848201B1 publication Critical patent/KR100848201B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light 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
    • G02B6/0066—Light 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 characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Details Of Measuring Devices (AREA)

Abstract

면광원 장치는 광원부(210)와, 광원부(210)를 둘러싸도록 배치되어 광원부(210)로부터 방사된 방사광을 반사하는 반사기(220)와, 광원부(210)로부터 방사된 방사광이 입사하는 입사면(203C)과 이 입사면(203C)으로부터 입사된 입사광을 출사하는 출사면(203B)을 갖는 도광체(203)를 구비하고 있다. 광원부(210)는 주방사 방향이 다른 복수의 점광원(211 및 212)을 구비하고 있다.
면광원 장치, 반사기, 도광체, 점광원, 표시 장치

Description

면광원 장치 및 표시 장치{SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 면광원 장치 및 표시 장치에 관한 것으로, 특히 광원으로서 자발광 소자로 이루어지는 점광원을 구비한 면광원 장치 및 이 면광원 장치를 구비한 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치로서, 예를 들어 액정 표시 장치는 투과형 액정 표시 패널을 배면으로부터 조명하는 면광원 장치를 구비하고 있다. 이 면광원 장치는 일측면을 입사면으로 하고 일주면을 출사면으로 하는 도광체, 도광체의 입사면에 대형하여 배치된 광원부, 광원부를 둘러싸도록 배치된 반사기 등에 의해 구성되어 있다.
광원부의 대부분은 입사면이 연장되는 방향으로 신장한 관형 광원, 예를 들어 냉음극관 램프를 채용하고 있다. 그러나, 최근, 휴대 전화 등의 휴대 기기에 적용되는 표시 장치에 있어서는 소비 전력의 저감화가 요구되고 있다.
이와 같은 요구에 대해 냉음극관 램프보다 소비 전력이 적은 발광 다이오드(LED) 등의 자발광 소자를 광원으로서 채용한 면광원 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2003-141918호 공보, 일본 특허 공개 제2003-187623호 공보 참조).
이와 같은 발광 다이오드 등의 점광원을 이용한 면광원 장치는 휘도의 향상 등의 과제를 갖고 있다. 즉, 도광체 주변의 한정된 공간에 있어서, 다수의 점광원을 도광체의 입사면을 향해 배치하는 것은 곤란하다. 또한, 다수의 점광원을 입사면을 향해 배치하고자 하면, 도광체 주변의 외형 치수가 확대되고, 또한 입사면을 확대하기 위해 도광체의 두께가 증대되게 되어 소형화의 방해가 된다.
또한, 면광원 장치의 휘도는 조명 대상물, 예를 들어 투과형 액정 표시 패널의 표시 휘도에 영향을 미친다. 즉, 조명 대상물의 고휘도화를 실현하기 위해서는 면광원 장치의 휘도의 향상이 불가결해진다.
본 발명은 상술한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은 저소비 전력이면서 고휘도화가 가능하며, 게다가 소형화 혹은 박형화가 가능한 면광원 장치 및 이를 구비한 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제1 형태에 의한 면광원 장치는,
광원부와,
상기 광원부를 둘러싸도록 배치되어 상기 광원부로부터 방사된 방사광을 반사하는 반사기와,
상기 광원부로부터 방사된 방사광이 입사하는 입사면과, 이 입사면으로부터 입사된 입사광을 출사하는 출사면을 갖는 도광체를 구비하고,
상기 광원부는 방사광의 주방사 방향이 다른 동시에 주방사 방향과 입사면이 이루는 각도가 다른 복수의 점광원을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 형태에 의한 표시 장치는,
한 쌍의 기판 사이에 액정층을 끼움 지지하는 투과형의 액정 표시 패널과,
상기 액정 표시 패널을 조명하는 면광원 장치를 구비한 표시 장치이며,
상기 면광원 장치는,
광원부와,
상기 광원부를 둘러싸도록 배치되어 상기 광원부로부터 방사된 방사광을 반사하는 반사기와,
상기 광원부로부터 방사된 방사광이 입사하는 입사면과, 이 입사면으로부터 입사된 입사광을 출사하는 출사면을 갖는 도광체를 구비하고,
상기 광원부는 방사광의 주방사 방향이 다른 동시에 주방사 방향과 입사면이 이루는 각도가 다른 복수의 점광원을 구비한 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 면광원 장치 및 이 면광원 장치를 구비한 표시 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 면광원 장치의 광원부의 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도3은 도2에 도시한 광원부의 레이아웃 예를 나타내는 도면이다.
도4는 도2에 도시한 광원부에 의한 면광원 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 면광원 장치의 광원부의 구조를 개략 적으로 도시하는 도면이다.
도6은 도5에 도시한 광원부의 레이아웃 예를 나타내는 도면이다.
도7은 도5에 도시한 광원부에 의한 면광원 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 면광원 장치의 광원부의 다른 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 면광원 장치의 광원부의 다른 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 면광원 장치의 광원부의 다른 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도11은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 면광원 장치의 광원부의 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도12는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 면광원 장치의 광원부의 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 면광원 장치 및 이 면광원 장치를 구비한 표시 장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 여기서는 표시 장치의 일 예로서, 면광원 장치, 예를 들어 백 라이트 유닛과, 백 라이트 유닛으로부터의 백 라이트광을 선택적으로 투과하여 화상을 표시하는 투과형 액정 표시 패널을 구비한 액정 표시 장치에 대해 설명한다.
즉, 액정 표시 장치는, 도1에 도시한 바와 같이 투과형 액정 표시 패널(100)과, 이 액정 표시 패널(100)을 조명하는 백 라이트 유닛(200)을 구비하고 있다. 또한, 액정 표시 장치는 직사각형 프레임형의 베젤 커버(300)를 구비하고 있고, 백 라이트 유닛(200)과 베젤 커버(300) 사이에 액정 표시 패널(100)을 끼움 지지하여 구성되어 있다. 또한, 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(100)의 구동을 제어하는 제어 회로 기판(400)을 구비하고 있고, 가요성 프린트 기판(500)을 거쳐서 액정 표시 패널(100)과 제어 회로 기판(400)을 전기적으로 접속한다.
액정 표시 패널(100)은 한 쌍의 기판 사이에 액정층을 보유 지지하여 구성되어 있다. 즉, 액정 표시 패널(100)은 대략 직사각형의 어레이 기판(110) 및 대향 기판(120), 이들 한 쌍의 기판 사이에 각각 배향막을 거쳐서 봉입된 액정층(130)을 구비하고 있다. 어레이 기판(110)과 대향 기판(120)은 밀봉재(140)를 거쳐서 접합되어 있다. 화상을 표시하는 표시 영역은 밀봉재(140)로 둘러싸인 내측에 형성되고, 매트릭스형으로 배치된 복수의 화소(PX)를 구비하여 구성되어 있다.
어레이 기판(110)은 복수의 주사선(111)과, 복수의 신호선(112), 화소(PX)마다 배치된 스위칭 소자(113), 각 스위칭 소자(113)에 접속된 화소 전극(114) 등을 구비하고 있다.
각 주사선(111)은 화소(PX)의 행방향으로 연장되어 있다. 각 신호선(112)은 각 주사선(111)에 서로 교차하도록 배치되고, 화소(PX)의 열방향으로 연장되어 있다. 각 스위칭 소자(113)는 주사선(111)과 신호선(112)의 교차부 근방에 배치되어 있다. 이 스위칭 소자(113)는, 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)이고, 비정질 실리 콘막 또는 폴리실리콘막 등의 반도체층을 구비하고 있다. 박막 트랜지스터(113)의 게이트 전극(G)은 주사선(111)에 전기적으로 접속되어 있다[혹은, 주사선(111)과 일체적으로 형성되어 있음]. 박막 트랜지스터(113)의 드레인 전극(D)은 신호선(112)에 전기적으로 접속되어 있다[혹은, 신호선(112)과 일체로 형성되어 있음]. 박막 트랜지스터(113)의 소스 전극(S)은 화소 전극(114)에 전기적으로 접속되어 있다[혹은, 화소 전극(114)과 일체로 형성되어 있음]. 화소 전극(114)은 광투과성을 갖는 도전성 부재, 예를 들어 인듐-틴-옥사이드(ITO)에 의해 형성되어 있다.
대향 기판(120)은 대향 전극(121) 등을 구비하고 있다. 이 대향 전극(121)은 광투과성을 갖는 도전성 부재, 예를 들어 ITO에 의해 형성되어 있다. 또한, 이 대향 기판(120)은 필요에 따라서 화소(PX)마다 배치된 컬러 필터층, 각 컬러 필터층의 주연부를 둘러싸는 블랙 매트릭스 등도 구비해도 좋다.
이와 같은 구성의 액정 표시 패널(100)은 백 라이트 유닛(200)에 포개어 배치되고, 백 라이트 유닛(200)의 광학 시트(206)와 대향하고 있다. 또한, 베젤 커버(300)는 액정 표시 장치의 표시 영역을 노출하는 개구부를 갖는 직사각형으로 형성되고, 액정 표시 패널(100)의 주연부에 포개어진 상태에서 백 라이트 유닛(200)과 끼워 맞추어져 있다. 그리고, 나사 고정 등에 의해 베젤 커버(300)를 백 라이트 유닛(200)에 고정함으로써, 액정 표시 패널(100)은 베젤 커버(300)에 끼움 지지된 상태에서 백 라이트 유닛(200)에 고정되어 있다.
본 실시 형태에 관한 백 라이트 유닛(200)은 보유 지지 프레임(201), 광원 수용부(202), 도광체(203), 복수의 시트 부재, 예를 들어 3매의 광학 시트(204, 205, 206) 등을 구비하여 구성되어 있다.
보유 지지 프레임(201)은 수지 등에 의해 대략 직사각형의 프레임형으로 형성되어 있다. 이 보유 지지 프레임(201)은 도광체(203) 및 복수의 광학 시트(204, 205, 206)를 수용 가능한 수납 오목부(201A)를 구비하고 있다.
도광체(203)는 광투과성을 갖는 수지에 의해 형성되고, 보유 지지 프레임(201)의 수납 오목부(201A)와 대략 동등한 치수의 직사각형으로 형성되어 있다. 이 도광체(203)는 그 일단부에 육박부(肉薄部)를 갖는 동시에 육박부에 대향하는 타단부에 육후부(肉厚部)를 갖는 쐐기형의 것이나, 균일한 두께를 갖는 평판형의 것 등이 있지만, 본 실시 형태에서는 평판형의 것을 채용하고 있다.
광학 시트(204)는 도광체(203)의 일주면(이측면)(203A)측에 배치되어 도광체(203)의 일주면(203A)측으로부터 누설된 광을 다시 도광체(203)를 향해 반사하는 반사 시트이다. 이 광학 시트(204)는 보유 지지 프레임(201)의 수납 오목부(201A)와 대략 동등한 치수의 직사각형으로 형성되어 있다.
광학 시트(205 및 206)는 도광체(203)의 일주면(표면)(203B)측에 배치되어 일주면(203B)으로부터 출사된 광에 대해 소정의 광학 특성을 부여하는 것이다. 예를 들어, 광학 시트(205)는 일주면(203B)으로부터 출사된 광을 확산하는 확산 시트이며, 수납 오목부(201A)와 대략 동등한 치수의 직사각형으로 형성되어 있다. 이 광학 시트(205)는 일주면(203B) 상에 적층된다. 또한, 광학 시트(206)는, 예를 들어 일주면(203B)으로부터 출사된 광을 집속하는 프리즘 시트이며, 수납 오목부(201A)와 대략 동등한 치수의 직사각형으로 형성되어 있다. 이 광학 시트(206) 는 광학 시트(205) 상에 적층된다.
(제1 실시 형태)
제1 실시 형태에 관한 백 라이트 유닛에 대해 설명한다. 즉, 광원 수용부(202)는, 도2에 도시한 바와 같이 광원부(210), 반사기(220) 등을 수용하고 있다. 광원부(210)는 방사광의 주방사 방향이 다른 복수의 점광원(211 및 212)을 구비하고 있다.
도광체(203)에 있어서의 일측면(203C)은 광원부(210)에 대향하여 배치되어 광원부(210)로부터 방사된 방사광이 입사하는 입사면으로서 기능한다. 또한, 도광체(203)에 있어서의 입사면(203C)에 교차하는 일주면(203B)은 입사면(203C)으로부터 입사된 입사광을 출사하는 출사면으로서 기능한다.
반사기(220)는 광원부(210)를 둘러싸도록 배치되어 광원부(210)로부터 방사된 방사광을 반사한다. 이 반사기(220)는, 예를 들어 대략 U자형의 단면을 갖고, 그 양단부(220A 및 220B)에 의해 도광체(203)(입사면측)를 끼움 지지하고 있다.
광원부(210)는 도광체(203)의 입사면(203C)에 대향하여 배치되어 있다. 이 광원부(210)는 주방사 방향과 입사면(203C)이 이루는 각도가 다른 제1 점광원(211) 및 제2 점광원(212)을 구비하고 있다. 즉, 제1 점광원(211)은 입사면(203C)을 향하는 제1 주방사 방향(211X)의 방사광을 방사한다. 제2 점광원(212)은 반사기(220)를 향하는 제2 주방사 방향(212X)의 방사광을 방사한다.
또한, 이 광원부(210)는 입사면과 대략 평행하게 배치된 지지 기판(215)을 구비하고 있다. 이 지지 기판(215)은 평판형으로 구성되고, 이들 제1 점광원(211) 및 제2 점광원(212)을 소정 위치에 위치 결정한 상태에서 지지하는 동시에, 이들 점광원을 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있다.
즉, 이들 제1 점광원(211) 및 제2 점광원(212)은 백색 발광 다이오드에 의해 구성되어 있다. 이 백색 발광 다이오드는 백색으로 발광하는 것이지만, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드를 조합하여 1 패키지에 수용하여 구성한 것이나, 청색 발광 다이오드나 자외 발광 다이오드와 형광체의 조합에 의해 구성한 것 등도 적용 가능하다. 이와 같은 백색 발광 다이오드로부터 방사되는 방사광은 주방사 방향을 향해 방사되는 동시에, 이 주방사 방향을 중심으로 하여 소정의 발산각에서 발산한다. 제1 점광원(211)은 그 출사면(211A)이 입사면(203C)과 대략 평행[혹은, 제1 주방사 방향(211X)과 입사면(203C)이 수직]이 되도록 지지 기판(215)의 한쪽 주면(215A)에 배치되어 있다. 이 제1 점광원(211)은 입사면(203C)을 향하는 제1 주방사 방향(211X)을 갖고 있다.
이와 같은 제1 점광원(211)의 출사면(211A)으로부터 방사되는 방사광은 제1 주방사 방향(211X)을 향해 방사되는 동시에, 제1 주방사 방향(211X)을 중심으로 하여 소정의 발산각(θ1)에서 발산한다. 즉, 이 제1 점광원(211)으로부터 방사되는 방사광의 대부분은 입사면(203C)으로 직접 입사한다. 즉, 제1 점광원(211)의 방사광의 제1 주방사 방향(211X)과 입사면(203C)이 이루는 각도는 대략 90도이다.
마찬가지로, 제2 점광원(212)은 그 출사면(212A)이 반사기(220)를 향하도록 지지 기판(215)의 다른 쪽 주면(215B)에 배치되어 있다. 이 제2 점광원(212)은 반사기(220)를 향하는 제2 주방사 방향(212X)을 갖고 있다. 즉, 제1 점광원(211)의 제1 주방사 방향(211X)과 제2 점광원(212)의 제2 주방사 방향(212X)은 서로 다르고, 상반되는 방향이다.
이와 같은 제2 점광원(212)의 출사면(212A)으로부터 방사되는 방사광은 제2 주방사 방향(212X)을 향해 방사되는 동시에, 제2 주방사 방향(212X)을 중심으로 하여 소정의 발산각(θ2)에서 발산한다. 즉, 이 제2 점광원(212)으로부터 방사되는 제2 주방사 방향(212X)의 방사광은 입사면(203C)으로 직접 입사하지 않고, 반사기(220)에 의해 반사된 후에 입사면(203C)으로 입사하는 반사광이다. 즉, 제2 점광원(212)의 방사광의 제2 주방사 방향(212X)과 입사면(203C) 사이에 각도는 형성되지 않고, 반사기(220)로부터의 반사광이 입사면(203C)에 대해 90도보다 작은 각도에서 입사하게 된다.
또한, 여기서는, 주방사 방향이라 함은, 각각의 점광원으로부터 방사된 방사광의 방사 방향 중 가장 휘도가 높은 방향으로서 정의하는 것으로 한다. 또한, 반사광에 대해서는 반사광이 입사면(203C)으로 입사하는 입사 방향 중 가장 휘도가 높은 방향을 반사광의 주방사 방향으로서 정의하는 것으로 한다.
또한, 도2에 나타낸 예에서는, 제1 점광원(211) 및 제2 점광원(212)은 각각 지지 기판(215)의 각 주면에 1개씩 배치하였지만, 백 라이트 유닛의 크기나, 입사면의 면적, 백색 발광 다이오드의 발광 휘도, 백색 발광 다이오드로부터의 방사광의 발산각 등에 따라서 복수 배치해도 좋다.
예를 들어, 복수의 제1 점광원(211 …) 및 복수의 제2 점광원(212 …)은, 도3에 도시한 바와 같이 입사면(203C)이 연장되는 방향(도면 중 화살표 A)에 따라서 각각 일렬로 배치된다. 즉, 지지 기판(215)의 주면 내에 있어서, 도광체(203)의 두께를 규정하는 방향(도면 중 화살표 B)에 따라서 복수열의 점광원을 나란히 배치한 경우, 도광체(203)의 입사면(203C)에 있어서의 B방향에 따른 폭, 즉 입사면(203C)의 두께를 두껍게 할 필요가 있고, 백 라이트 유닛의 외형 치수가 확대되기 때문에 소형화의 방해가 된다. 이로 인해, 복수의 점광원의 배치 방향은 A 방향에 따른 일렬만으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 각 점광원이 충분히 소형이며, 필요 최소한의 입사면(203C)의 두께보다도 충분히 작은[즉, 도광체(203)의 소형화를 저해하지 않는 크기임] 경우에는 B방향에 복수열 배치해도 좋다.
이와 같은 구성의 액정 표시 장치에 있어서는, 동작 시, 광원부(210)의 제1 점광원(211)으로부터 방사된 주된 방사광은, 도4에 도시한 바와 같이 도광체(203)의 입사면(203C)으로부터 직접 도광체(203)의 내부로 입사하고, 일부 방사광은 반사기(220)에 의해 반사된 후, 입사면(203C)으로부터 도광체(203)의 내부로 입사한다. 또한, 광원부(210)의 제2 점광원(212)으로부터 방사된 방사광은 반사기(220)에 의해 반사된 후, 입사면(203C)으로부터 도광체(203)의 내부로 입사한다.
도광체(203)로 직접 입사한 직접광 및 반사기(220)를 거쳐서 반사된 반사광은 도광체(203)로 입사한 후에 도광체(203)의 내부를 전체에 걸쳐서 전파한다. 도광체(203)의 일주면(203A)측으로부터 누설된 광은 반사 시트(204)에 의해 반사되어 도광체(203)의 내부로 다시 입사한다.
그리고, 도광체(203)의 내부를 전파한 광은 도광체(203)의 출사면(203B)으로부터 확산 시트(205)를 향해 출사한다. 도광체(203)의 출사면(203B)으로부터 출사 된 출사광은 확산 시트(205)에 의해 확산되고, 프리즘 시트(206)에 의해 액정 표시 패널(100)의 전체면으로 유도된다. 액정 표시 패널(100)에서는 화소(PX)마다 유도된 광의 투과/비투과가 선택적으로 제어되어 화상이 표시된다.
여기서, 제1 실시 형태와 비교예의 각각의 백 라이트 유닛의 휘도를 비교하였다. 또한, 제1 실시 형태의 백 라이트 유닛은 지지 기판(215)의 한쪽 주면(215A)에 소정 개수의 제1 점광원(211)을 A방향에 따라서 일렬로 배치하고, 지지 기판(215)의 다른 쪽 주면(215B)에 동수의 제2 점광원(212)을 A방향에 따라서 일렬로 더 배치하여 구성되어 있고, 각 점광원은 대략 동일한 발광 휘도로 발광하는 것으로 하였다. 또한, 비교예의 백 라이트 유닛은 지지 기판의 입사면과 대향하는 측에 제1 점광원과 동수의 점광원을 A방향에 따라서 일렬로 배치하여 구성되어 있고, 각 점광원은 제1 실시 형태와 대략 동일한 발광 휘도로 발광하는 것으로 하였다.
각 백 라이트 유닛의 휘도는 백 라이트 유닛의 출사면으로부터 소정 거리에 배치된 휘도계에 의해 측정하였다. 이 결과, 제1 실시 형태의 백 라이트 유닛에 따르면, 비교예와 비교하여 약 1.5배의 휘도를 얻을 수 있었다.
상술한 제1 실시 형태에 관한 면광원 장치에 따르면, 점광원(발광 다이오드)을 광원으로서 이용한 것에 의해 냉음극관을 광원으로서 이용한 경우보다도 저소비 전력화가 가능해진다. 또한, 주방사 방향이 다른 복수의 점광원을 배치한 것에 의해 고휘도화가 가능해진다. 또한, 한정된 공간에 복수의 점광원을 배치하는 것이 가능한 레이아웃으로 한 것에 의해 면광원 장치의 외형 치수의 확대를 억제하는 것 이 가능해지는 동시에, 도광체의 입사면을 확대할 필요가 없고, 도광체의 두께를 두껍게 할 필요가 없다. 이로 인해, 면광원 장치의 소형화가 가능해진다.
구체적으로는, 광원부는 도광체의 입사면에 대향하여 배치되고, 게다가 이 광원부는 입사면을 향하는 제1 주방사 방향의 방사광을 방사하는 제1 점광원 및 반사기를 향하는 제2 주방사 방향의 방사광을 방사하는 제2 점광원을 구비하여 구성되어 있다. 특히, 여기서는, 광원부는 입사면과 대략 평행하게 배치된 지지 기판을 구비하고, 지지 기판의 한쪽 주면에 제1 점광원을 배치하는 동시에, 지지 기판의 다른 쪽 주면에 제2 점광원을 배치하여 구성되어 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 광원부는 입사면에 직접 입사하는 직접광 외에, 반사기에 의해 반사된 후에 입사면에 반사광을 입사하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 모든 점광원으로부터의 방사광을 입사면에 직접 입사하고자 하는 구성보다도, 한정된 크기의 광원 수용부에 다수의 점광원을 배치하는 것이 가능해져 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 제1 점광원 및 복수의 제2 점광원을 입사면이 연장되는 방향에 따라서 각각 일렬로 배치하는 것이 가능하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 입사면이 연장되는 방향에 따라서 점광원을 복수열 배치한 경우보다 입사면의 폭(도광체의 두께)을 얇게 하는 것이 가능해지는 동시에, 점광원을 복수열 배치한 경우와 동등한 휘도를 얻는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 바와 같은 고휘도인 면광원 장치를 채용한 것에 의해, 조명 대상물의 고휘도화가 가능해져, 조명 대상물로서 투과형 액정 표시 패널을 탑재한 경 우에는 고휘도인 액정 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 콤팩트한 면광원 장치를 채용한 것에 의해 조명 대상물과의 조합 구조체, 예를 들어 표시 장치의 소형화, 박형화도 가능해진다.
이와 같이, 제1 실시 형태에 관한 면광원 장치에 따르면, 광원부를 콤팩트하게 구성해도 고휘도화를 실현할 수 있고, 도광체의 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 저소비 전력이면서 고휘도화가 가능하며, 게다가 소형화, 박형화가 가능한 면광원 장치 및 이를 구비한 표시 장치를 제공할 수 있다.
(제2 실시 형태)
다음에, 제2 실시 형태에 관한 백 라이트 유닛에 대해 설명한다. 본 제2 실시 형태에 있어서, 광원부의 구조 이외는 기본적으로 상술한 제1 실시 형태와 동일하고, 동일한 참조 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
광원 수용부(202)는, 도5에 도시한 바와 같이 광원부(210), 반사기(220) 등을 수용하고 있다. 광원부(210)는 방사광의 주방사 방향이 다른 복수의 점광원(211, 212, 213)을 구비하고 있다.
즉, 광원부(210)는 도광체(203)의 입사면(203C)에 대향하여 배치되어 있다. 이 광원부(210)는 주방사 방향과 입사면(203C)이 이루는 각도가 다른 제1 점광원(211), 제2 점광원(212) 및 제3 점광원(213)을 구비하고 있다. 즉, 제1 점광원(211)은 입사면(203C) 및 반사기(220)를 향하는 제1 주방사 방향(211X)의 방사광을 방사한다. 제2 점광원(212)은 입사면(203C) 및 반사기(220)를 향하는 제2 주방사 방향(212X)의 방사광을 방사한다. 제3 점광원(213)은 반사기(220)를 향하는 제 3 주방사 방향(213X)의 방사광을 방사한다.
또한, 이 광원부(210)는 입사면(203C)에 따라서 배치되어 3 이상의 주면을 갖는 지지 부재(215)를 구비하고 있다. 이 지지 부재(215)는 각기둥형으로 구성되고, 이들 제1 점광원(211), 제2 점광원(212) 및 제3 점광원(213)을 소정 위치에 위치 결정한 상태에서 지지하는 동시에, 이들 점광원을 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있다. 여기서는, 지지 부재(215)는 3개의 주면(215A, 215B 및 215C)을 구비한 삼각 기둥형으로 구성되어 있다.
즉, 이들 제1 점광원(211), 제2 점광원(212) 및 제3 점광원(213)은 백색 발광 다이오드에 의해 구성되어 있다. 이와 같은 백색 발광 다이오드로부터 방사되는 방사광은 주방사 방향을 향해 방사되는 동시에, 이 주방사 방향을 중심으로 하여 소정의 발산각에서 발산한다.
제1 점광원(211)은 그 출사면(211A)이 반사기(220)를 향하도록[혹은, 입사면(203C)을 향함] 지지 부재(215)의 제1 주면(215A)에 배치되어 있다. 이 제1 점광원(211)은 반사기(220)를 향하는[혹은, 입사면(203C)을 향함] 제1 주방사 방향(211X)을 갖고 있다.
이와 같은 제1 점광원(211)의 출사면(211A)으로부터 방사되는 방사광은 제1 주방사 방향(211X)을 향해 방사되는 동시에, 제1 주방사 방향(211X)을 중심으로 하여 소정의 발산각(θ1)에서 발산한다. 즉, 이 제1 점광원(211)으로부터 방사되는 방사광의 일부는 반사기(220)에 의해 반사된 후에 입사면(203C)으로 입사하고, 또한 제1 점광원(211)으로부터 방사되는 방사광의 일부는 입사면(203C)으로 직접 입 사한다.
마찬가지로, 제2 점광원(212)은 그 출사면(212A)이 반사기(220)를 향하도록[혹은, 입사면(203C)을 향함] 지지 부재(215)의 제2 주면(215B)에 배치되어 있다. 이 제2 점광원(212)은 반사기(220)를 향하는[혹은, 입사면(203C)을 향함] 제2 주방사 방향(212X)을 갖고 있다.
이와 같은 제2 점광원(212)의 출사면(212A)으로부터 방사되는 방사광은 제2 주방사 방향(212X)을 향해 방사되는 동시에, 제2 주방사 방향(212X)을 중심으로 하여 소정의 발산각(θ2)에서 발산한다. 즉, 이 제2 점광원(212)으로부터 방사되는 방사광의 일부는 반사기(220)에 의해 반사된 후에 입사면(203C)으로 입사하고, 또한 제2 점광원(212)으로부터 방사되는 방사광의 일부는 입사면(203C)으로 직접 입사한다.
제3 점광원(213)은 그 출사면(213A)이 반사기(220)를 향하도록 지지 부재(215)의 제3 주면(215C)에 배치되어 있다. 이 제3 점광원(213)은 반사기(220)를 향하는 제3 주방사 방향(213X)을 갖고 있다. 즉, 제1 점광원(211)의 제1 주방사 방향(211X), 제2 점광원(212)의 제2 주방사 방향(212X) 및 제3 점광원(213)의 제3 주방사 방향(213X)은 서로 다른 방향이다.
이와 같은 제3 점광원(213)의 출사면(213A)으로부터 방사되는 방사광은 제3 주방사 방향(213X)을 향해 방사되는 동시에, 제3 주방사 방향(213X)을 중심으로 하여 소정의 발산각(θ3)에서 발산한다. 즉, 이 제3 점광원(213)으로부터 방사되는 제3 주방사 방향(213X)의 방사광은 입사면(203C)으로 직접 입사하지 않고, 반사 기(220)에 의해 반사된 후에 입사면(203C)으로 입사하는 반사광이다. 즉, 제3 점광원(213)의 방사광의 제3 주방사 방향(213X)과 입사면(203C) 사이에 각도는 형성되지 않고, 반사기(220)로부터의 반사광은 입사면(203C)에 대해 90도보다 작은 각도에서 입사한다.
또한, 도5에 나타낸 예에서는, 제1 점광원(211), 제2 점광원(212) 및 제3 주방사 방향(213X)은 각각 지지 부재(215)의 각 주면에 1개씩 배치하였지만, 백 라이트 유닛의 크기나, 입사면의 면적, 백색 발광 다이오드의 발광 휘도, 백색 발광 다이오드로부터의 방사광의 발산각 등에 따라서 복수 배치해도 좋다.
예를 들어, 복수의 제1 점광원(211 …), 복수의 제2 점광원(212 …) 및 복수의 제3 점광원(213 …)은, 도6에 도시한 바와 같이 입사면(203C)이 연장되는 방향(도면 중 화살표 A)에 따라서 각각 일렬로 배치된다. 특히, 지지 부재(215)의 각 주면 중 입사면(203C)과 대략 평행한 주면[예를 들어, 제3 주면(215C)]에 배치된 복수의 점광원은 A방향에 따라서 일렬로 배치되는 것이 바람직하다.
즉, 이와 같은 입사면(203C)과 대략 평행한 주면 내에 있어서는 도광체(203)의 두께를 규정하는 방향(도면 중 화살표 B)에 따라서 복수열의 점광원을 나란히 배치한 경우, 도광체(203)의 입사면(203C)에 있어서의 B방향에 따라서 폭, 즉 입사면(203C)의 두께를 두껍게 할 필요가 있고, 백 라이트 유닛의 외형 치수가 확대되므로 소형화의 방해가 된다. 이로 인해, 입사면(203C)과 평행한 주면에 있어서 복수의 점광원을 배치하는 방향은 A방향에 따른 일렬만으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 각 점광원이 충분히 소형이며, 필요 최소한의 입사면(203C)의 두께보 다도 충분히 작은[즉, 도광체(203)의 소형화를 저해하지 않는 크기임] 경우에는 B방향에 복수열 배치해도 좋다. 또한, 입사면(203C)과는 평행하지 않은 주면에 있어서는 소형화의 방해가 되지 않는 범위에서 A방향에 따라서 복수열 배치해도 좋다.
이와 같은 구성의 액정 표시 장치에 있어서는, 동작 시, 광원부(210)의 제1 점광원(211) 및 제2 점광원(212)으로부터 방사된 주된 방사광은, 도7에 도시한 바와 같이 도광체(203)의 입사면(203C)으로부터 직접 도광체(203)의 내부로 입사하고, 일부 방사광은 반사기(220)에 의해 반사된 후, 입사면(203C)으로부터 도광체(203)의 내부로 입사한다. 또한, 광원부(210)의 제3 점광원(213)으로부터 방사된 방사광은 반사기(220)에 의해 반사된 후, 입사면(203C)으로부터 도광체(203)의 내부로 입사한다.
도광체(203)로 직접 입사한 직접광 및 반사기(220)를 거쳐서 반사된 반사광은 도광체(203)로 입사한 후에 도광체(203)의 내부를 전체에 걸쳐서 전파한다. 도광체(203)의 일주면(203A)측으로부터 누설된 광은 반사 시트(204)에 의해 반사되고, 도광체(203)의 내부로 다시 입사한다.
그리고, 도광체(203)의 내부를 전파한 광은 도광체(203)의 출사면(203B)으로부터 확산 시트(205)를 향해 출사한다. 도광체(203)의 출사면(203B)으로부터 출사된 출사광은 확산 시트(205)에 의해 확산되고, 프리즘 시트(206)에 의해 액정 표시 패널(100)의 전체면으로 유도된다. 액정 표시 패널(100)에서는 화소(PX)마다 유도된 광의 투과 및 비투과가 선택적으로 제어되어 화상이 표시된다.
여기서, 제2 실시 형태와 비교예 각각의 백 라이트 유닛의 휘도를 비교하였다. 또한, 제2 실시 형태의 백 라이트 유닛은 삼각 기둥형의 지지 부재(215)의 제1 주면(215A)에 소정 개수의 제1 점광원(211)을 A방향에 따라서 일렬로 배치하고, 제2 주면(215B)에 동수의 제2 점광원(212)을 A방향에 따라서 일렬로 배치하고, 제3 주면(215C)에 동수의 제3 점광원(213)을 A방향에 따라서 일렬로 더 배치하여 구성되어 있고, 각 점광원은 대략 동일한 발광 휘도로 발광하는 것으로 하였다. 또한, 비교예의 백 라이트 유닛은 지지 기판의 입사면과 대향하는 측에 제1 점광원과 동수의 점광원을 A방향에 따라서 일렬로 배치하여 구성되어 있고, 각 점광원은 제2 실시 형태와 대략 동일한 발광 휘도로 발광하는 것으로 하였다.
각 백 라이트 유닛의 휘도는 백 라이트 유닛의 출사면으로부터 소정 거리에 배치된 휘도계에 의해 측정하였다. 이 결과, 제2 실시 형태의 백 라이트 유닛에 따르면, 비교예와 비교하여 약 2배의 휘도를 얻을 수 있었다.
상술한 제2 실시 형태에 관한 면광원 장치에 따르면, 제1 실시 형태와 마찬가지로 점광원(발광 다이오드)을 광원으로서 이용한 것에 의해 냉음극관을 광원으로서 이용한 경우보다도 저소비 전력화가 가능해진다. 또한, 주방사 방향의 다른 복수의 점광원을 배치한 것에 의해 고휘도화가 가능해진다. 또한, 한정된 공간에 복수의 점광원을 배치하는 것이 가능한 레이아웃으로 한 것에 의해 면광원 장치의 외형 치수의 확대를 억제하는 것이 가능해지는 동시에, 도광체의 입사면을 확대할 필요가 없고, 도광체의 두께를 두껍게 할 필요가 없다. 이로 인해, 면광원 장치의 소형화가 가능해진다.
구체적으로는, 광원부는 도광체의 입사면에 대향하여 배치되고, 게다가 이 광원부는 입사면에 따라서 배치되고, 이 입사면에 대해 다른 각도에서 대향하는 3 이상의 주면을 갖는 지지 부재를 구비하고, 또한 이들 각 주면에 각각 배치된 복수의 점광원을 구비하여 구성되어 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 광원부는 입사면으로 직접 입사하는 직접광 외에, 반사기에 의해 반사된 후에 반사광을 입사면으로 입사하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 모든 점광원으로부터의 방사광을 입사면에 직접 입사하고자 하는 구성보다도, 한정된 크기의 광원 수용부에 다수의 점광원을 배치하는 것이 가능해지고, 게다가 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 점광원을 입사면이 연장되는 방향에 따른 복수의 주면에 대해 각각 일렬로 배치하는 것이 가능하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 입사면이 연장되는 방향에 따른 일주면 상에 점광원을 복수열 배치한 경우보다 입사면의 폭(도광체의 두께)을 얇게 하는 것이 가능해지는 동시에, 점광원을 복수열 배치한 경우와 동등한 휘도를 얻는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 바와 같은 고휘도인 면광원 장치를 채용한 것에 의해 조명 대상물의 고휘도화가 가능해지고, 조명 대상물로서 투과형 액정 표시 패널을 탑재한 경우에는 고휘도인 액정 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 콤팩트한 면광원 장치를 채용한 것에 의해 조명 대상물과의 조합 구조체, 예를 들어 표시 장치의 소형화도 가능해진다.
이와 같이, 제2 실시 형태에 관한 면광원 장치에 따르면, 광원부를 콤팩트하 게 구성해도 고휘도화를 실현할 수 있고, 도광체의 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 저소비 전력이면서 고휘도화가 가능하며, 게다가 소형화가 가능한 면광원 장치 및 이를 구비한 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 제2 실시 형태에서는 지지 부재의 3 이상의 각 주면에 각각 점광원을 배치하고, 이들 점광원으로부터 방사되는 방사광의 발산각(θ)을 제어함으로써, 도광체의 입사면 및 출사면과 직교하는 단면 내에 있어서, 광원부로부터의 방사광을 대략 360°의 방사각에서 방사하는 것이 가능하다. 예를 들어, 3개의 각 주면에 각각 점광원을 1개 배치한 경우, 발산각(θ1, θ2, θ3)의 각각을 약 60°(혹은, 60°이상의 각도)로 설정함으로써, 방사광의 방사각을 대략 360도로 할 수 있다. 이와 같은 복수의 점광원의 조합에 의해 관형 광원와 마찬가지로 기능하는 광원부를 구성할 수 있다.
또한, 3 이상의 주면에 각각 점광원을 배치하는 제2 실시 형태는, 도8에 도시한 바와 같은 광원부(210)로 구성되어도 좋다. 즉, 지지 부재(215)는 4개의 주면(215A, 215B, 215C 및 215D)을 구비한 사각 기둥형으로 구성되어 있다.
제1 점광원(211)은 그 출사면(211A)이 반사기(220)를 향하도록[혹은, 입사면(203C)을 향함] 지지 부재(215)의 제1 주면(215A)에 배치되어 있다. 이 제1 점광원(211)은 반사기(220)를 향하는[혹은, 입사면(203C)을 향함] 제1 주방사 방향(211X)을 갖고 있다. 제1 주방사 방향(211X)과 입사면(203C)이 이루는 각도는 90도보다 작은 각도이다.
마찬가지로, 제2 점광원(212)은 그 출사면(212A)이 반사기(220)를 향하도록 [혹은, 입사면(203C)을 향함] 지지 부재(215)의 제2 주면(215B)에 배치되어 있다. 이 제2 점광원(212)은 반사기(220)를 향하는[혹은, 입사면(203C)을 향함] 제2 주방사 방향(212X)을 갖고 있다. 제2 주방사 방향(212X)과 입사면(203C)이 이루는 각도는 90도보다 작은 각도이다.
마찬가지로, 제3 점광원(213)은 그 출사면(213A)이 입사면(203C)과 대략 평행[혹은, 제3 주방사 방향(213X)과 입사면(203C)이 수직]이 되도록 지지 부재(215)의 제3 주면(215C)에 배치되어 있다. 이 제3 점광원(213)은 입사면(203C)을 향하는 제3 주방사 방향(213X)을 갖고 있다. 제3 주방사 방향(213X)과 입사면(203C)이 이루는 각도는 대략 90도이다. 즉, 제1 점광원(211)의 제1 주방사 방향(211X), 제2 점광원(212)의 제2 주방사 방향(212X) 및 제3 점광원(213)의 제3 주방사 방향(213X)은 서로 다르고, 이들 주방사 방향과 입사면(203C)이 이루는 각도도 서로 다르다.
이와 같은 구성에 따르면, 제2 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있는 동시에, 도5에 도시한 반사기(220)를 향하는 제3 주방사 방향을 가진 제3 점광원을 배치하는 구성보다 광이용 효율을 높일 수 있고, 고휘도화가 가능해진다.
또한, 각 점광원이 충분히 소형이며, 필요 최소한의 입사면(203C)의 두께보다도 충분히 작은[즉, 도광체(203)의 소형화를 저해하지 않는 크기임] 경우에는, 도9에 도시한 바와 같은 광원부(210)로 구성되어도 좋다. 즉, 지지 부재(215)는 파형의 단면 형상을 갖는 복수의 주면(215A, 215B, 215C, 215D …)을 구비하고 있다. 복수의 점광원(211, 212, 213, 214 …)은 각 주면에 배치되어 있다. 이와 같 은 구성에 따르면, 상술한 각 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있고, 게다가 고휘도화가 가능해진다.
또한, 지지 부재(215)의 각 주면(215A, 215B, 215C …)의 점광원(211, 212, 213 …)은, 도10에 도시한 바와 같이 지그재그 배열되어도 좋다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니고, 그 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타내는 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 좋다. 또한, 다른 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절하게 조합해도 좋다.
예를 들어, 광원부는 도광체의 일측면에 따라서 배치하였지만, 도광체의 복수의 측면에 따라서 배치해도 좋다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 상술한 면광원 장치를 대형의 표시 장치에 적용한 경우라도 장치 전체의 두께를 대폭으로 증가시키지 않고, 게다가 저소비 전력으로 충분히 높은 휘도를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 표시 장치의 일 예로서 액정 표시 장치에 적용한 경우에 대해 설명하였지만, 면광원 장치를 필수로 하는 비자발광형의 다른 표시 장치에 적용해도 좋다. 또한, 상술한 실시 형태에서는 면광원 장치를 백 라이트 유닛으로서 설명하였지만, 프론트 라이트 유닛으로서 적용해도 되는 것은 물론이다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 점광원은 백색 발광 다이오드에 의해 구 성하였지만, 광원부(210)는 점광원으로서 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드를 구비하여 구성해도 좋다. 각 색의 발광 다이오드는 동일 주면에 교대로 배치되어도 좋고, 도11에 도시한 바와 같이 제1 주면(215A)에 적색 발광 다이오드(211R)를 배치하고, 제2 주면(215B)에 녹색 발광 다이오드(211G)를 배치하고, 제3 주면(215C)에 청색 발광 다이오드(211B)를 배치해도 좋다.
또한, 점광원으로서 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드를 구비한 구성의 액정 표시 장치에 있어서는 필드 시퀀셜(field sequential) 구동을 가능하게 하는 구동 제어부를 구비해도 좋다. 이 필드 시퀀셜 구동은 1 프레임의 컬러 화상을 적, 녹, 청의 3원색의 3필드로 구성하는 방식이다. 즉, 제어 회로 기판(400)은 적색용, 녹색용 및 청색용의 각 색 화상 신호에 대응하여 액정 표시 패널(100) 및 백 라이트 유닛(200)의 광원부(210)의 구동을 제어하는 구동 제어부로서의 기능을 구비하고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치에 따르면, 예를 들어 이하와 같이 동작한다. 제1 필드는 적색용 화상 신호를 기초로 하여 액정 표시 패널(100)을 구동하는 동시에, 광원부(210)의 적색 발광 다이오드(211R)를 점등하여 액정 표시 패널(100)을 조명한다. 제2 필드는 녹색용 화상 신호를 기초로 하여 액정 표시 패널(100)을 구동하는 동시에, 광원부(210)의 녹색 발광 다이오드(211C)를 점등하여 액정 표시 패널(100)을 조명한다. 제3 필드는 청색용 화상 신호를 기초로 하여 액정 표시 패널(100)을 구동하는 동시에, 광원부(210)의 청색 발광 다이오드(211B)를 점등하여 액정 표시 패널(100)을 조명한다. 이에 의해, 컬러 필터를 불필요하게 한 후 컬러 표시가 가능해진다.
또한, 상기한 각 실시 형태에서는 점광원을 지지 부재 상에 배치하였지만, 이는 도12에 도시한 바와 같이 가요성 프린트 서킷(FPC) 등의 상에 점광원을 복수 배치하고, 이를 절곡하도록 하여 반사기 내에 배치하는 것이라도 좋다.
상술한 바와 같이, 주방사 방향이 다른 복수의 점광원은 입사면(203C)에 따른 축을 중심으로 하는 원주 상 혹은 이 축에서 교차하는 장축 및 단축을 갖는 타원주 상의 다른 위치에 각각 배치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 저소비 전력이면서 고휘도화가 가능하며, 게다가 소형화 혹은 박형화가 가능한 면광원 장치 및 이를 구비한 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 광원부와,
    상기 광원부를 둘러싸도록 배치되어 상기 광원부로부터 방사된 방사광을 반사하는 반사기와,
    상기 광원부로부터 방사된 방사광이 입사하는 입사면과, 이 입사면으로부터 입사된 입사광을 출사하는 출사면을 갖는 도광체를 구비하고,
    상기 광원부는 복수의 점광원을 구비하고,
    각 점광원은 방사광의 주방사 방향이 상기 입사면에 대하여 각각 상이하고 주방사 방향과 입사면이 이루는 각도가 각각 상이하게 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광원부는 상기 입사면에 대향하여 배치되고,
    상기 복수의 점광원은 상기 입사면을 향하는 제1 주방사 방향의 방사광을 방사하는 제1 점광원과, 상기 반사기를 향하는 제2 주방사 방향의 방사광을 방사하는 제2 점광원을 구비한 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광원부는 상기 입사면과 평행하게 배치된 지지 기판을 구비하고,
    상기 복수의 점광원은 상기 입사면과 대향하도록 상기 지지 기판의 한쪽 주면에 배치된 제1 점광원과, 상기 반사기와 대향하도록 상기 지지 기판의 다른 쪽 주면에 배치된 제2 점광원을 구비한 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  4. 제3항에 있어서, 복수의 상기 제1 점광원 및 복수의 상기 제2 점광원은 상기 입사면이 연장되는 방향을 따라서 각각 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광원부는 상기 입사면에 따라서 배치되어 3 이상의 주면을 갖는 지지 부재를 구비하고,
    상기 복수의 점광원은 상기 지지 부재의 각 주면에 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지지 부재의 각 주면의 점광원은 상기 입사면이 연장되는 방향에 따라서 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 지지 부재의 각 주면의 점광원은 지그재그 배열된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 광원부로부터의 방사광은 상기 입사면 및 상기 출사면과 직교하는 단면에 있어서 360°의 방사각에서 방사되는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 점광원은 백색 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 광원부는 점광원으로서 적색 발광 다이오드, 녹색 발 광 다이오드 및 청색 발광 다이오드를 구비한 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광원부는 상기 입사면에 따라서 배치되어 3 이상의 주면을 갖는 지지 부재를 구비하고,
    상기 지지 부재의 제1 주면에 상기 적색 발광 다이오드를 구비하고,
    상기 지지 부재의 제2 주면에 상기 녹색 발광 다이오드를 구비하고,
    상기 지지 부재의 제3 주면에 상기 청색 발광 다이오드를 구비한 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  12. 한 쌍의 기판 사이에 액정층을 끼움 지지하는 투과형의 액정 표시 패널과,
    상기 액정 표시 패널을 조명하는 면광원 장치를 구비한 표시 장치이며,
    상기 면광원 장치는,
    광원부와,
    상기 광원부를 둘러싸도록 배치되어 상기 광원부로부터 방사된 방사광을 반사하는 반사기와,
    상기 광원부로부터 방사된 방사광이 입사하는 입사면과, 이 입사면으로부터 입사된 입사광을 출사하는 출사면을 갖는 도광체를 구비하고,
    상기 광원부는 복수의 점광원을 구비하고,
    각 점광원은 방사광의 주방사 방향이 상기 입사면에 대하여 각각 상이하고 주방사 방향과 입사면이 이루는 각도가 각각 상이하도록 배치된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 복수의 점광원은 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드를 구비하고,
    적색용, 녹색용 및 청색용의 각 색 화상 신호에 대응하여 상기 액정 표시 패널 및 광원부의 구동을 제어하는 구동 제어부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
KR1020067024469A 2004-04-23 2005-04-14 면광원 장치 및 표시 장치 KR100848201B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004128019 2004-04-23
JPJP-P-2004-00128019 2004-04-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070004122A KR20070004122A (ko) 2007-01-05
KR100848201B1 true KR100848201B1 (ko) 2008-07-24

Family

ID=35197060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067024469A KR100848201B1 (ko) 2004-04-23 2005-04-14 면광원 장치 및 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7507010B2 (ko)
JP (1) JP4939938B2 (ko)
KR (1) KR100848201B1 (ko)
TW (1) TWI301914B (ko)
WO (1) WO2005103560A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005138686A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Kyowa Sangyo Kk 車両用サンバイザ
TWI288851B (en) * 2005-03-09 2007-10-21 Hannstar Display Corp Backlight source module
KR101225326B1 (ko) * 2005-08-08 2013-01-23 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 액정표시장치
TWI339292B (en) * 2005-12-12 2011-03-21 Au Optronics Corp Backliht module and liquid crystal display
KR101308701B1 (ko) * 2006-02-21 2013-09-13 삼성디스플레이 주식회사 점광원, 이를 갖는 광 출사 모듈 및 표시장치
JP2009110737A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Citizen Electronics Co Ltd 照明装置及びその製造方法
KR101519331B1 (ko) * 2008-02-18 2015-05-13 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
US20110286236A1 (en) * 2008-10-31 2011-11-24 I2Ic Corporation Light Source with Light Recovery Mechanism
JP2013084342A (ja) * 2010-02-12 2013-05-09 Sharp Corp バックライト装置および液晶表示装置並びにテレビジョン受像機
JP2014149915A (ja) * 2011-05-23 2014-08-21 Sharp Corp 面光源装置およびその製造方法、表示装置、照明装置
CN110824777B (zh) * 2019-11-27 2022-08-05 维沃移动通信有限公司 背光模组、显示屏及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06296045A (ja) * 1993-04-08 1994-10-21 Rohm Co Ltd 側面発光／受光半導体装置および両面発光表示装置
JPH10107326A (ja) 1996-09-30 1998-04-24 Sharp Corp 側面発光型ｌｅｄランプ
JPH10177170A (ja) * 1996-12-17 1998-06-30 Hitachi Ltd 液晶表示装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US739845A (en) * 1903-04-27 1903-09-29 Samuel Evans Illuminated sign.
US2175072A (en) * 1936-07-25 1939-10-03 John J Wompey Illuminating device and reflector therefor
US4992704A (en) * 1989-04-17 1991-02-12 Basic Electronics, Inc. Variable color light emitting diode
JPH06186528A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Fujitsu General Ltd カラー液晶ディスプレイ装置
US5343375A (en) * 1993-01-28 1994-08-30 H. Koch & Sons Company Emergency egress illuminator and marker light strip
US5463280A (en) * 1994-03-03 1995-10-31 National Service Industries, Inc. Light emitting diode retrofit lamp
US5688042A (en) * 1995-11-17 1997-11-18 Lumacell, Inc. LED lamp
US5949347A (en) * 1996-09-11 1999-09-07 Leotek Electronics Corporation Light emitting diode retrofitting lamps for illuminated signs
JP2000231344A (ja) * 1999-02-10 2000-08-22 Toshiba Corp 投写型表示装置の照明装置
JP2000268604A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Patoraito:Kk Ｌｅｄ表示灯
US6452217B1 (en) * 2000-06-30 2002-09-17 General Electric Company High power LED lamp structure using phase change cooling enhancements for LED lighting products
JP4374482B2 (ja) * 2000-11-02 2009-12-02 ミネベア株式会社 面状照明装置
JP2002270020A (ja) * 2001-03-08 2002-09-20 Casio Comput Co Ltd 光源装置
KR100789138B1 (ko) * 2001-09-05 2007-12-27 삼성전자주식회사 조명장치 및 이를 적용한 반사형 액정표시장치
JP2003141918A (ja) 2001-11-01 2003-05-16 Sanyo Electric Co Ltd 面光源装置
JP2003187622A (ja) * 2001-12-18 2003-07-04 Sharp Corp 照明装置及び表示装置
JP2003187623A (ja) 2001-12-18 2003-07-04 Sharp Corp 照明装置及びこれを用いた表示装置
JP2003255343A (ja) * 2002-03-05 2003-09-10 Citizen Electronics Co Ltd カラー液晶表示装置のフロントライト
US6621222B1 (en) * 2002-05-29 2003-09-16 Kun-Liang Hong Power-saving lamp
JP2004062139A (ja) * 2002-06-07 2004-02-26 Toyoda Gosei Co Ltd ライトガイド
JP2004055563A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd バックライト及び液晶表示装置用バックライト
JP2004103310A (ja) * 2002-09-06 2004-04-02 Seiko Epson Corp 照明装置、電気光学装置および電子機器
US6853151B2 (en) * 2002-11-19 2005-02-08 Denovo Lighting, Llc LED retrofit lamp
TW588197B (en) * 2003-04-22 2004-05-21 Au Optronics Corp Light source of backlight
US6991351B1 (en) * 2003-12-15 2006-01-31 Twr Lighting, Inc. Illumination system
JP4489423B2 (ja) * 2003-12-26 2010-06-23 シャープ株式会社 バックライト及び液晶表示装置
US20050185418A1 (en) * 2004-02-19 2005-08-25 Chi-Tsung Peng Plastic optical fiber bundle with pitched illumination decorations
US7316497B2 (en) * 2005-03-29 2008-01-08 3M Innovative Properties Company Fluorescent volume light source
JP4085395B2 (ja) * 2005-06-10 2008-05-14 ミネベア株式会社 光源装置およびそれを用いた画像表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06296045A (ja) * 1993-04-08 1994-10-21 Rohm Co Ltd 側面発光／受光半導体装置および両面発光表示装置
JPH10107326A (ja) 1996-09-30 1998-04-24 Sharp Corp 側面発光型ｌｅｄランプ
JPH10177170A (ja) * 1996-12-17 1998-06-30 Hitachi Ltd 液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4939938B2 (ja) 2012-05-30
WO2005103560A1 (ja) 2005-11-03
TW200604641A (en) 2006-02-01
TWI301914B (en) 2008-10-11
US7507010B2 (en) 2009-03-24
JPWO2005103560A1 (ja) 2008-03-13
US20070035966A1 (en) 2007-02-15
KR20070004122A (ko) 2007-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100848201B1 (ko) 면광원 장치 및 표시 장치
US8974070B2 (en) Backlight units and display devices including the same
US7808576B2 (en) Liquid crystal display device
JP4677746B2 (ja) バックライト装置
KR100619069B1 (ko) 멀티칩 발광 다이오드 유닛, 이를 채용한 백라이트 유닛 및액정 표시 장치
JP5142495B2 (ja) 液晶表示装置
US20060078267A1 (en) Light illuminating unit and liquid crystal display device having the same
US20120262631A1 (en) Lighting device, display device and television receiver
US7585098B2 (en) Light source device and liquid crystal display device using the same
KR101818252B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
JP4160481B2 (ja) 面状光源装置及び表示装置
US20120249885A1 (en) Lighting device, display device and television receiver
KR20120034083A (ko) 조명 장치, 표시 장치 및 텔레비전 수신 장치
KR20150084216A (ko) 광학패턴시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치
US20060109395A1 (en) Area light source device and liquid crystal display device including the same
JP2017069154A (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
WO2016181838A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2011077864A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP4417138B2 (ja) 面状光源装置及び表示装置
JP2012028077A (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
KR20150055358A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102247964B1 (ko) 균일한 휘도의 백라이트 및 이를 구비한 액정표시소자
JP2004302443A (ja) 液晶表示装置
KR20160070894A (ko) 액정표시장치
JP2006179475A (ja) 面光源装置及びこれを備えた液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
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: 20130705

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140707

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150710

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160708

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee