KR20000077154A - 도광판, 면광원장치 및 표시장치 - Google Patents

Abstract

액정표시장치 (11) 의 액정표시패널 (2) 를 조명하는 면광원장치 (13) 는 도광판 (16), LED (18), 반사시트 (5) 를 구비한다. 두께가 두꺼운 측에 경사단면 (16C) 이 형성되고, 그곳에 오목부 (16E) 가 형성된다. 오목부 (16E) 의 단면형상은 대략 원호형상으로, 출사면 (16B) 을 향하여 서서히 얕아지고 있다. LED (18) 의 방출광은, 입사면 (16D) 을 통하여 도광판 (16) 내로 도입되어, 각 LED (18) 에 대응한 오목부 (16E) 의 내면에 내부입사된다. 일부는 누광되지만 흑색 테이프 (19) 로 트랩된다. 오목부 (16E) 에 있어서의 내부반사로, 도광판 (16) 내를 다양한 방향으로 전파하는 광이 생성된다. 이로써, 도광판 (16) 내에 빈틈없이 광이 공급되고, 그에 따라 출사면 (16B) 으로부터의 출사강도도 균일화된다. 경사단면 (16C) 의 주변에서의 휘도불균일도 현저하게 완화된다. 예를 들면, 휴대전화의 액정표시장치에 적용하여 고품질의 표시화면이 얻어진다.

Description

도광판, 면광원장치 및 표시장치{LIGHT PLATE, SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은 도광판, 면광원장치 및 표시장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 점광원과 같이 국소적인 발광영역을 갖는 광원으로부터의 광입력에 적합하도록 개량된 도광판과, 이와 같이 개량된 도광판을 사용한 면광원장치 및 동 면광원장치를 액정표시패널의 조명에 사용한 표시장치에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면 휴대전화에 부설되는 표시장치 그리고 이에 사용되는 면광원장치 및 도광판에 적용된다.

액정표시장치의 액정표시패널을 면광원장치에 의해 조명하는 것은 이미 공지되어 있다. 일반적으로, 면광원장치는, 도광판과 그곳에 1차광을 공급하는 1차광원을 구비하고 있다. 종래에는, 1차광원으로서는, 봉형상의 형광램프 (냉음극관) 가 널리 사용되어 왔으나, 근년에는 LED (발광다이오드) 와 같은 점형상 내지 국소적인 발광원을 이용한 것이 채용되고 있다.

특히, 휴대전화에 부설되는 비교적 소형의 표시장치에 있어서는, 그것이 주류로 되고 있다.

도 6 에 국소발광원을 이용한 종래의 면광원장치에서 액정표시패널을 조명하도록 한 액정표시장치의 일례를 분해사시도로 나타냈다. 또한, 도 7 에는, 1차광원주변의 단면구조를 나타냈다.

양도면을 참조하면, 액정표시장치 (1) 는, 면광원장치 (3) 에서 조명되는 액정표시패널 (2) 를 갖고 있다. 면광원장치 (3) 는, 도광판 (6), LED (점형상광원 ; 8), 반사시트 (5) 를 구비한다. 도광판 (6) 은 대략 쐐기형상의 단면을 갖고, 일방의 측정면이 출사면 (6B) 을 제공하고, 타방의 측정면이 배면 (6A) 을 제공한다. 두께가 두꺼운 측의 단면 (6C) 은, 출사면 (6B) 에 대하여 대략 45도 경사져 있다. 이하, 본 명세서에서는 이와 같은 단면을 "경사단면" 이라 한다.

반사시트 (5) 는 예를 들면 백색 PET 필름으로 이루어져, 배면 (6A) 으로부터 누출된 광을 반사하여 도광판 (6) 내로 복귀시켜 광의 손실을 방지한다. 또한, 난반사에 의해, 다양한 전파방향의 광을 생성하여, 출사면 (6B) 로부터의 출사를 촉진시킨다.

LED (8) 는, 필요한 밝기에 따라 1개 또는 복수개 배치되어, 전체로 1차광원을 구성하고 있다. 본예에서는 4개의 LED 가 등간격으로 배치되어 있다. 도 7 로부터 명확한 바와 같이, 이들 LED (8) 는, 경사단면 (6C) 의 바로 아래에 배치되고, 입사면 (6D) 을 통하여 경사단면 (6C) 을 향하여 1차광을 공급한다.

여기서, 입사면 (6D) 은 배면 (6A) 의 띠형상의 부분영역이고, 경사단면 (6C) 과 입사면 (6D) 은, 하나의 에지를 공유하는 관계에 있다.

상자형상의 프레임 (4) 은, 백색수지의 성형체로 이루어지고, 반사시트 (5), 도광판 (6), 액정표시패널 (2) 을 적층상태로 수용하여 지지한다.

도 7 에 나타낸 바와 같이, 프레임 (4) 은, 입사면 (6D) 에 대응하는 위치에 개구부 (4A) 를 갖는다. LED (8) 가 공급하는 1차광은, 이 개구부 (4A) 를 통하여 입사면 (6D) 에 입사된다. 또한, 개구부 (4A) 를 둘러싸듯이 입벽 (4B) 이 형성되어 있다. 입벽 (4B) 의 내면은 고반사율의 난반사면 (백색면) 또는 정반사면으로 되어, 화살표군으로 나타낸 바와 같이, LED (8) 로부터 방사되는 광이 효율적으로 입사단면 (6D) 에 도입되도록 되어 있다.

LED (8) 는 구동회로와 함께 프린트배선기판 (7) 에 실장되어, 동 구동회로로부터 전력이 공급되도록 되어 있다. 이상의 모든 요소는, 부호 9 로 부분묘사한 하우징 (예를 들면 휴대전화의 경우) 내에 수용되어 지지된다.

LED (8) 가 점등되면, 직접 또는 입벽 (4B) 에 의한 반사를 거쳐, 입사면 (6D) 을 통하여 도광판 (6) 내로 광이 도입된다. 도입된 광의 대부분은, 경사단면 (6C) 에 내부입사된다. 내부입사광의 대부분은, 경사단면 (6C) 에서 내부반사되어, 도광판 (6) 의 대략 안쪽방향 (경사단면 (6C) 로부터 떨어지는 방향) 으로 방향전환되어, 도광판 (6) 내를 전파한다.

널리 알려져 있는 바와 같이, 이 과정에서, 배면 (6A), 출사면 (2B) 에 의한 내부반사, 반사시트 (5) 에 의한 반사 (배면 (6A) 으로부터의 누설후) 등을 경험하면서, 출사면 (6B) 으로부터 서서히 출사가 일어나, 이 출사광 (조명출력) 이 액정표시패널 (2) 의 조명에 이용된다.

이상 설명한 종래의 액정표시장치 내지 면광원장치에서 문제로 되는 것은, 출사면 (6B) 상에서의 휘도분포의 균일성이 낮은 것이다. 이것은, 1차광원으로서 국소적인 발광영역을 갖는 광원 (LED (8)) 을 사용하고 있는 것에 원인이 있다. 즉, LED (8) 와 같은 점형상 광원의 발광영역은, 전체수 (여기에서는 4개) 에 대하여 합계하여도, 입사면전체의 면적과 비례하면 매우 작기때문에, 도광판 (6) 의 폭방향 (경사단면 (6A) 의 장축방향) 에 관하여 광공급의 큰 불균일이 발생한다.

특히, 도 8 에 나타낸 바와 같이, 경사단면 (6C) 의 근방에서는, 출사면상에 LED (8) 의 위치에 대응하여 과잉으로 밝은 명부 (파선) 가 발생한다. 반대로, 명부와 명부의 사이에서는, 점광원 부재구간에 대응하여 상대적으로 어두운 부분이 발생한다. 이와 같은 명암불균일을 남긴 상태로 액정표시장치에 적용하면, 고품질의 표시화상을 얻을 수 없다. 특히, 컬러표시의 경우에는 화면이 더럽게 보여, 상품가치가 현저하게 저하된다.

도 6, 도 7 에 나타낸 종래기술에서는, 경사단면 (6C) 에 있어서의 내부반사에 의한 방향전환은, 대략 도광판 (6) 의 안쪽방향 (경사단면 (6C) 의 장축에 대하여 수직인 방향) 으로의 것에 한정되어 있다. 따라서, 도 8 에 나타낸 바와 같은 명암불균일의 완화, 해소에는 거의 도움이 되질 않는다.

점형상 광원 (LED ; 8) 의 개수를 늘려, 경사단면 (6C) 의 장축방향을 따라 밀집배치하면 불균일은 완화된다. 그러나, 이와 같은 배치는 경제적으로 유리하지 않고, 또한, 장치의 중량의 증가를 초래한다. 근년에는 1 개당의 광출력이 큰 점형상 광원 (LED) 을 저렴하게 입수할 수 있게 되었고, 이 점에서도, 소수의 점형상 광원을 사용하여, 휘도불균일이 눈에 띠지않는 면광원장치로의 요망이 높아지고 있다. 특히, 휴대전화나 휴대형 퍼스널 컴퓨터 등, 비교적 소형의 표시화면을 갖는 기기에서 그 요망이 강하다.

본 발명은, 이상의 배경 하에서 제안된 것이다. 본 발명은, 상기의 문제를 일으키지 않도록 개량된 도광판, 이를 사용한 면광원장치 및 동면광원장치로 액정표시패널을 조명하는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로 말하면, 본 발명은 비교적 적은 개수의 국소발광광원으로부터의 광입력에 대하여 균일도가 높은 출력광을 얻을 수 있는 도광판을 제공한다.

또한, 이것을 면광원장치에 형성함으로써, 국소발광 1차광원을 고밀도 배치하지 않아도, 균일도가 높은 조명출력을 얻을 수 있는 면광원장치를 제공한다. 또한, 동면광원장치를 액정표시패널의 조명에 사용하여, 높은 표시품질을 얻을 수 있는 표시장치를 제공한다.

본 발명은 먼저, 광을 출력하기 위한 출사면과, 상기 출사면에 등을 향한 배면과, 상기 출사면에 대하여 경사진 경사단면을 갖는 도광판에 대하여 적용된다. 본 발명의 개량의 요점은, 이와 같은 타입의 도광판의 상기 경사단면에 적어도 하나의 광입력용의 오목부를 형성하는 것에 있다. 이 오목부로의 광입력은, 상기 경사단면의 근방에 있어서, 상기 배면의 가장자리부를 거쳐 상기 오목부의 내면을 향하여, 적어도 하나의 국소적인 발광영역을 갖는 광원에 의해 행해진다.

전형적인 예에 있어서, 상기 오목부의, 상기 출사면에 평행인 단면윤곽은 대략 원호형상이다. 또한, 상기 오목부는, 깊이가 상기 배면으로부터의 거리에 따라 서서히 작아지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명에 따른 면광원장치는, 적어도 하나의 국소적인 발광영역을 갖는 1차광원과 도광판을 포함하며, 또한, 도광판의 단부형상이 1차광원과의 배치에 관련되어 규정되어 있다.

즉, 상기 도광판은, 광을 출력하기 위한 출사면과, 상기 출사면에 등을 향한 배면과, 상기 출사면에 대하여 경사진 경사단면을 갖고, 상기 경사단면에는, 적어도 하나의 오목부가 형성되어 있다. 그리고, 상기 1차광원은, 1차광이 상기 경사단면의 근방에서 상기 배면의 가장자리로부터 상기 도광판내로 도입되고, 이어서 상기 오목부의 내면에 의해 내부반사되도록 배치되어 있다.

전형적인 예에 있어서, 상기 오목부의, 상기 출사면에 평행인 단면윤곽은 대략 원호형상이다. 또한, 상기 오목부는, 깊이가 상기 배면으로부터의 거리에 따라 서서히 작아지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기와 같이 개량된 면광원장치를 액정표시패널의 조명을 위해 배치하면, 본 발명에 따른 액정표시장치가 얻어진다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 전제 배치를 개략적으로 나타낸 분해사시도.

도 2 는 실시예에서 채용되고 있는 도광판에 대하여, 오목부와 그 주변을 출사면측에서 보아 대표적인 광로를 화살표군으로 나타낸 도.

도 3 은 도 1 에 나타낸 액정표시장치에 대하여, 1차광원 주변의 단면구조를 나타낸 단면도.

도 4 는 도광판의 경사단면에 형성되는 오목부의 변형예에 대하여 설명하는 도면.

도 5 는 도광판의 변형예에 대하여 설명하는 단면도.

도 6 은 국소발광원을 이용한 종래의 면광원장치를 사용한 액정표시장치의 전체배치를 개략적으로 나타낸 분해사시도.

도 7 은 도 6 에 나타낸 액정표시장치에 대하여, 1차광원 주변의 단면구조를 나타낸 단면도.

도 8 은 종래기술에 있어서의 휘도불균일에 대하여 설명하기 위한 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1, 11 : 액정표시장치 2 : 액정표시패널

4 : 프레임 5 : 반사시트

6, 16 : 도광판 6A, 16A : 배면

6B, 16B : 출사면 6C, 16C : 경사단면

6D, 16D : 입사면 8, 18 : LED (발광다이오드)

16E : 오목부 19 : 흑색테이프 (차광부재)

이하, 도 1 ∼ 도 5 를 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 이해를 용이하게 하기 위해, 각 요소의 치수, 형상 등은 적당히 과장하여 나타나 있다. 또한, 도 6, 도 7 과 공통적으로 사용되고 있는 요소에 대해서는 공통된 부호를 달아 중복 설명을 적당히 생략한다.

먼저, 도 1, 도 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략 구조가, 분해사시도와 부분단면도로 나타나 있다. 본 발명에 따른 액정표시장치 (11) 는, 액정표시패널 (2) 을 배후로부터 조명하기 위해 면광원장치 (13) 를 배치한 것이다.

면광원장치 (13) 는, 도광판 (16), LED (점형상광원 ; 18), 반사시트 (5) 를 구비한다. 도광판 (16) 은 예를 들면 아크릴수지 (PMMA 수지) 로 이루어지는 투광성의 부재로, 대략 쐐기형상의 단면을 갖고, 일방의 측정면이 출사면 (16B) 을 제공하며, 타방의 측정면이 배면 (16A) 을 제공한다.

두께가 두꺼운 측의 단면 (16C) 은, 출사면 (16B) 에 대하여 대략 45도 경사진 경사단면을 제공하고 있고, 그곳에는 본 발명의 특징에 따라 적어도 하나의 오목부 (16E) 가 형성되어 있다 (부분확대하여 나타낸 A 를 참조). 오목부 (16E) 를 포함하는 경사단면 (16C) 은 경면으로 되어 있는 것이 바람직하다.

오목부 (16E) 의 단면형상 (출사면 (16B) 을 따른 단면) 은 대략 원호형상을 이루는 매끄러운 곡선윤곽을 갖고 있다. 또한, 평탄면과 오목면의 경계는 매끄럽게 만곡된 능선을 그리는 윤곽형상이 오목부 (16E) 에는 부여되어 있다. 이와 같은 오목부 (16E) 의 윤곽형상의 매끄러움은, 오목부 (16E) 를 형성함으로써, 소위 "비춰짐" 이 새로 발생하는 것을 방지한다.

여기서, "비춰짐" 은, 1차광원의 근방에 윤곽형상의 매끄러움이 부족한 부분이 존재하면, 그곳이 국소적으로 강하게 비춰져, 그것이 출사면 (16B) 측으로부터 휘선상의 휘도불균일로 관찰되는 현상이다. 만약, 오목부 (16E) 의 윤곽형상에 매끄러움이 부족하면, LED (18) 의 광으로 국소적으로 강하게 비춰지는 부분이 발생하여, 그것이 출사면 (16B) 측으로부터 관찰되기 쉬워진다.

상기와 같이 오목부 (16E) 가 형성된 경사단면 (16C) 에 대응하여, 입사면 (16D) 보다 다소 넓은 폭으로 흑색테이프 (차광부재 ; 19) 가 형성되어 있다. 이 흑색테이프 (19) 는, 경사단면 (16C) 부근에서의 누광을 흡수하는 트랩으로 기능한다.

이 누광에는, 오목부 (16E) 또는 그 근방에서의 도광판 (16) 으로부터 탈출하는 성분과, 도광판 (16) 내에 도입되지 않고 오목부 (16E) 가 만드는 골짜기형상의 공간을 통과하는 성분이 포함될 수 있다. 이와 같은 누광이 액정표시패널 (2) 에 도달하면 표시를 흐트러뜨리는 원인이 된다. 흑색테이프 (19) 는 이것을 방지한다.

여기에서 주목할만한 것은, 오목부 (16E) 가 출사면 (16B) 을 향하여 서서히 얕아지도록 형성되어 있는 것이다. 본 실시예에서는, 출사면 (16B) 이 경사단면 (16C) 과 만나는 에지는 도광판 (16) 의 전폭에 걸쳐 직선을 이루고 있다. 즉, 오목부 (16E) 의 깊이는, 바로 출사면 (16B) 의 위치에서 제로로 되어 있다. 이로써, 흑색테이프 (19) 에 의한 차광이 용이해진다.

만약, 오목부 (16E) 가 출사면 (16B) 의 에지를 잘라 만들도록 형성되어 있으면, 이 잘린 곳을 확실하게 덮어 감추도록 흑색테이프 (19) 를 형성하지않으면 누광의 우려가 발생한다.

반사시트 (15) 는 예를 들면 백색 PET 필름으로 이루어지고, 배면 (16A) 에서 누출된 광을 반사하여 도광판 (16) 내로 복귀시켜, 광의 손실을 방지한다. 또한, 난반사에 의해, 다양한 전파방향의 광을 생성하여, 출사면 (16B) 으로부터의 출사를 촉진시킨다. 이에 더하여 또는 이것 대신에, 출사면 (16B) 으로 부터의 출사의 촉진을 위해, 다른 수단이 적용되어도 된다.

예를 들면, 도광판 (16) 의 광산란패턴을 도광판 (16) 의 배면 (16A), 출사면 (16B) 중의 일방 또는 양방에 형성하여도 된다. 광산란패턴은, 소정의 분포에 따라 배열된 광산란요소로 이루어진다. 광산란요소는, 예를 들면 미소한 조면영역, 또는 미소한 도트형상으로 프린트된 백색잉크에 의해 제공된다.

광산란패턴 (광산란요소의 분포) 은, 출사면 (16B) 상의 휘도를 균일화하도록 설계되어도 된다. 예를 들면 LED (18) 로부터의 원근에 따라 광산란요소의 밀도 (피복율) 를 증감하여도 된다. 또한, 광산란요소의 배열은, 높은 규칙성을 갖지 않도록 설계되는 것이 바람직하다. 규칙성이 높은 광산란요소의 배열은 눈에 띠기쉬워, 다른 규칙적 배열요소 (예를 들면 액정표시패널의 액정셀어레이) 와 관련하여 모아레무늬의 원인이 될 가능성도 있다.

LED (18) 는, 필요한 밝기에 따라 1개 내지 여러개 배치되는 것으로, 본 실시예에서는 2 개의 LED 가 배치되어 있다. 각 LED (18) 는, 경사단면 (16C) 에 형성된 각 오목부 (16E) 의 바로 아래에 배치되어, 입사면 (16D) 을 통하여 오목부 (16E) 의 내면 (파선) 을 향하여 1차광을 공급한다. 입사면 (16D) 은 배면 (16A) 의 부분영역으로, 기하학적으로 나타내면, 경사단면 (16C) 을 배면 (16A) 상에 비춘 띠형상부분에 상당한다.

반사시트 (5), 도광판 (16), 액정표시패널 (2) 을 적층상태로 수용하여, 지지하는 프레임 (4) 은, 도 6, 도 7 에 나타낸 것과 동일한 것으로도 된다. 즉, 프레임 (4) 은 백색수지의 상자형상의 성형체로 이루어지고, 입사면 (16D) 에 대응하는 위치에 개구부 (4A) 가 형성되고, LED (18) 가 공급하는 1차광은 이 개구부 (4A) 를 통하여 입사면 (16D) 에 입사된다.

개구부 (4A) 를 둘러싸듯이 입벽 (4B) 이 형성되어 있다. 입벽 (4B) 의 내면은 고반사율의 난반사면 (백색면) 또는 정반사면으로 되어, 화살표군으로 나타낸 바와 같이, LED (18) 로부터 방사되는 광은 효율적으로 입사면 (16D) 에 도입된다.

LED (18) 는 구동회로와 함께 프린트배선기판 (7) 에 실장되어, 동구동회로로부터 전력이 공급된다. 이상의 모든 요소는, 부호 9 로 부분묘사한 바와 같이 하우징 (예를 들면 휴대전화의 경우) 내에 수용되어 지지된다.

LED (18) 가 점등되면, 직접 또는 입벽 (4B) 에 의한 반사를 거쳐, 입사면 (16D) 을 통하여 도광판 (16) 내로 광이 도입된다.

도입된 광의 대부분은, 각 LED (18) 에 대응한 오목부 (16E) 의 내면에 내부입사된다. 오목부 (16E) 의 기능에 대해서는, 도 2 를 참조하면 용이하게 이해할 수 있다. 도 2 를 참조하면, 오목부 (16E) 와 그 주변을 출사면 (16B) 측에서 본 부분묘사에 대표적인 광로가 화살표군으로 입력되어 있다.

화살표군이 나타낸 바와 같이, 입사면 (16D) 으로부터 도광판 (16) 내로 도입된 광의 대부분은, 각 LED (18) 에 대응한 오목부 (16E) 의 내면에 내부입사되어, 그 대부분이 내부반사된다. 일부는 누광되지만, 흑색테이프 (19) 로 트랩된다. 어느 정도의 누광이 일어나는 지는, 주로 오목부 (16E) 의 내면 (경면) 에 대하는 내부입사각의 분포에 의존한다.

일반적으로 나타내면, 오목부 (16E) 의 내면에 있어서의 내부입사광 중, 전반사조건을 충족시키는 비율이 높을수록 누광은 적다. 따라서, 오목부 (16E) 의 내면은 그와 같은 곡면을 형성하도록 설계되는 것이 바람직하다.

말할 필요도 없이, 오목부 (16E) 에 있어서의 내부반사는, "볼록면" 에 있어서의 반사이다. 따라서, 도 2 에 그려져 있는 바와 같이, 도광판 (16) 내를 다양한 방향으로 전파하는 광이 생성된다.

이 작용에 의해, 도광판 (16) 내에 구석구석까지 광이 공급되어, 그에 따라 출사면 (16B) 으로부터의 출사강도 (휘도) 도 균일화된다. 종래기술에서 특히 문제로 되었던 경사사면주변에서의 휘도불균일 (상술의 도 8 및 관련설명참조) 도, 현저하게 완화된다.

도광판 (16) 의 내부전파광이 출사면 (16B) 으로부터 출력되는 메카니즘에 대해서는, 상술한 종래기술의 경우와 동일하다. 즉, 내부전파광은, 배면 (16A), 출사면 (12B) 에 의한 내부반사, 반사시트 (5) 에 의한 반사 (배면 (16A) 으로부터의 누설후) 등을 경험하면서, 출사면 (16B) 으로의 내부입사의 기회가 부여된다.

이미 공지되어 있는 바와 같이, 출사면 (16B) 이 경면이면, 내부전파광의 출사면 (16B) 으로의 내부입사시에 전반사조건이 깨질 정도로 작은 성분이, 출사면 (16B) 으로부터의 출사를 일으킬 수 있다. 또한, 출사면 (16B) 에 상술한 광산란패턴이 형성되어 있는 경우이면, 출사면 (16B) 으로부터의 출사는 보다 용이하게 일어난다.

이상 설명한 바와 같이, 면광원장치 (13) 는, 오목부 (16E) 의 존재에 의해, 종래의 면광원장치 (3 ; 도6) 에 비하여, 도광판내로의 광공급이 구석구석까지 행해지므로, 출사면 (16B) 상에서의 휘도분포의 균일성을 용이하게 높일 수 있다.

특히, LED (18) (일반적으로는 국소적발광영역을 갖는 광원) 의 배치를 소수 (예를 들면 1 개 ∼ 여러개) 로 한정시키더라도, 그에 따른 현저한 휘도불균일 (특히, 경사단면의 주변의 휘도불균일) 이 발생하지 않는다.

또한, 액정표시패널 (2) 은 면광원장치 (13) 의 출력조명광으로 균일하게 조명된다. 그 결과, 높은 표시품질이 얻어진다.

예를 들면, 컬러액정표시를 채용한 휴대전화나 휴대형 퍼스널 컴퓨터 등의 액정표시장치에 본 발명을 적용하면, 화면 중에 명암불균일에 의한 표시열화부분이 관찰되지 않게 되어, 상품가치가 현저하게 높아진다.

또한, 상술한 실시예는, 본 발명의 범위의 한정을 의미하지 않는다. 예를 들면, 이하와 같은 변형이 허용된다.

(a) 상기 실시예에서는, 도광판의 경사단면에 형성되는 오목부는, 매끄러운 곡면으로 이루어지는 골짜기를 형성하고 있다. 그러나, 오목부의 형상은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 1 쌍의 평탄한 사면으로 구성되는 삼각형상의 단면윤곽을 갖는 오목부 (V자 골짜기형상의 오목부) 가 채용되어도 된다. 단, V자 골짜기의 바닥부는, 매끄러운 면에서 양사면을 접속하도록 형성하는 것이 바람직하다. 예리한 바닥부 형상은 상술한 "비춰짐" 에 의해, 휘선상의 휘도불균일을 일으키기 쉽기 때문이다.

또한, 이 경우도, 출사면을 향하여 깊이가 줄어드는 것이 바람직하다.

(b) 상술한 실시예에서는, 입사면 (16D) 은 배면 (16A) 의 일부에 동수준으로 형성되어 있다. 그러나, 입사면 (16D) 의 형성태양은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 사면단면 바로 아래의 부분을 연장한 단면형상을 갖는 도광판을 채용하여, 이 연장부의 선단면을 입사면으로 하여도 된다.

(c) 상기 실시예에서의 도광판 (16) 은 쐐기형상의 단면을 갖고 있으나, 이것은 본 발명을 한정하지 않는다. 예를 들면, 전체에 균일한 두께를 갖는 도광판을 채용하여, 그 하나의 단면 또는 2 개 이상의 단면에 상술한 요령으로 오목부를 형성하여도 된다.

(d) 본 발명은, 휴대전화나 휴대용 퍼스널 컴퓨터 등의 액정표시장치의 액정표시패널의 조명이외의 용도에 사용되는 면광원장치 및 이에 사용되는 도광판에 적용되어도 된다. 예를 들면, 액정텔레비 등 다른 전자기기를 위한 조명기기, 표시장치 및 이에 사용되는 도광판에 넓게 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 면광원장치는 오목부의 존재에 의해 종래의 면광원장치에 비하여 도광판내로의 광공급이 구석구석까지 행해지므로, 출사면상에서의 휘도분포의 균일성을 쉽게 높일 수 있게 된다. 특히, LED 배치를 소수 (예를 들면 1 개 ∼ 여러개) 로 한정시키더라도, 그에 따른 현저한 휘도불균일 (특히, 경사단면의 주변의 휘도불균일) 이 발생하지 않는다.

또한, 액정표시패널 (2) 이 면광원장치 (13) 의 출력조명광으로 균일하게 조명됨으로서, 높은 표시품질이 얻어지게 된다.

Claims (9)

1. 광을 출력하기 위한 출사면과, 상기 출사면에 등을 향한 배면과, 상기 출사면에 대하여 경사진 경사단면을 갖는 도광판으로서,

   상기 경사단면에는, 하나 이상의 광입력용의 오목부가 형성되어 있고,

   상기 경사단면의 근방에서 상기 배면의 가장자리부로부터 상기 오목부의 내면을 향하여 하나 이상의 국소적인 발광영역을 갖는 광원에 의해 광입력이 행해지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 도광판.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오목부의, 상기 출사면에 평행인 단면을 따른 단면윤곽은 대략 원호형상인 것을 특징으로 하는 도광판.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 오목부는, 깊이가 상기 배면으로부터의 거리에 따라 서서히 작아지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판.
4. 하나 이상의 국소적인 발광영역을 갖는 1차광원과, 도광판을 포함하는 면광원장치로서,

   상기 도광판은, 광을 출력하기 위한 출사면과, 상기 출사면에 등을 향한 배면과, 상기 출사면에 대하여 경사진 경사단면을 갖고,

   상기 경사단면에는 적어도 하나의 오목부가 형성되어 있고,

   상기 1차광원은, 1차광이 상기 경사단면의 근방에서 상기 배면의 가장자리로부터 상기 도광판내로 도입되고, 이어서 상기 오목부의 내면에 의해 내부반사되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 면광원장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 오목부의, 상기 출사면에 평행인 단면을 따른 단면윤곽은 대략 원호형상인 것을 특징으로 하는 면광원장치.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 오목부는 깊이가 상기 배면으로부터의 거리에 따라 서서히 작아지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원장치.
7. 면광원장치를 사용하여 액정표시패널의 조명을 행하는 표시장치로서,

   상기 면광원장치는, 하나 이상의 국소적인 발광영역을 갖는 1차광원과, 도광판을 포함하고,

   상기 도광판은, 광을 출력하기 위한 출사면과, 상기 출사면에 등을 향한 배면과, 상기 출사면에 대하여 경사진 경사단면을 갖고,

   상기 경사단면에는, 적어도 하나의 오목부가 형성되어 있고,

   상기 1차광원은, 1차광이 상기 경사단면의 근방에서 상기 배면의 가장자리부로부터 상기 도광판내로 도입되고, 이어서 상기 오목부의 내면에 의해 내부반사되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 표시장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 오목부의, 상기 출사면에 평행인 단면을 따른 단면윤곽은 대략 원호형상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 오목부는 깊이가 상기 배면으로부터의 거리에 따라 서서히 작아지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.