KR20060016117A - 면광원 장치 - Google Patents

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KR20060016117A
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light
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KR1020057023798A
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가오루 이노우에
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도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
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Abstract

광원으로부터의 방사광을 면형상 광으로 변환하는 면형상 광원 변환체는 광원과 대향하는 도광체의 광입사면이 위치하는 부분에 수정의 두께를 갖고 있다. 광원으로부터의 방사광을 광입사면을 향해 반사하는 반사체는 면형상 광원 변환체를 그 두께 방향으로 협지하는 협지부를 갖고 있다. 협지부는 도광체의 광출사면과 광입사면이 형성하는 각 부에 접촉하고 또한 광출사면으로부터 이격하고 있다. 게다가 반사체는 광원과 광입사면 사이에서 소정 두께보다 작은 갭을 형성한다.
면형상 광원 변환체, 면광원 장치, 도광체, 협지부, 반사체

Description

면광원 장치 {PLANAR LIGHT SOURCE}
본 발명은 광원으로부터 방사된 선형상의 방사광을 면형상으로 변환하는 면광원 장치에 관한 것이다.
종래, 이러한 종류의 면광원 장치는 선형상의 빛을 방사하는 가늘고 긴 원통 형상의 선형상 광원으로서의 방전 램프인 냉음극관을 구비하고 있다. 이 냉음극관의 주위는 반사체로서의 시트 형상의 램프 리플렉터에 의해 둘러싸여 있다. 이 램프 리플렉터는 냉음극관으로부터의 방사광을 취출하기 위한 개구부를 구비하고 있다. 램프 리플렉터의 개구부는 냉음극관으로부터의 선형상의 빛을 면형상으로 변환하여 그 표면으로부터 출사하는 도광체의 측면에 끼워 맞추어져 있다. 이 도광체는 그 이면에 프리즘이 성형되어 있다.
이와 같은 면광원 장치에 있어서는, 냉음극관으로부터 방사된 방사광은 램프 리플렉터에 의해 반사되어 개구부를 거쳐서 도광체의 측면에 도출된다. 도광체에 도출된 빛은 도광체의 표면으로부터 출사된다. 도광체 표면으로부터의 출사광은 도광체의 표면에 배치된 광학 시트에 의해 집광되거나 확산되거나 한다. 또한, 도광체에 도출된 빛의 일부는 도광체의 이면으로부터 출사된다. 도광체 이면으로부터의 출사광은 도광체의 이면에 배치된 광학 시트에 의해 도광체측을 향해 반사된 다(예를 들어, 일본 특허 공개 2002-270024호 공보 참조).
최근, 이러한 종류의 면광원 장치를 구비한 액정 표시 장치에는 한층 고휘도화, 박형 경량화 및 저비용화가 기대되고 있다. 이로 인해, 면광원 장치의 고휘도화, 박형 경량화 및 저비용화가 기대된다. 도광체의 이면에 프리즘을 설치하는 것은 집광 기능을 향상시킬 수 있고, 게다가 광학 시트의 수를 저감시킬 수 있으므로, 상술한 바와 같은 요망을 실현할 수 있는 유효한 수법 중 하나이다.
그러나, 종래의 면광원 장치에서는 램프 리플렉터의 형상의 변동, 혹은 램프 리플렉터와 도광체를 조립하였을 때의 변동 등에 의해, 램프 리플렉터와 도광체 사이에 약간의 간극이 형성되는 일이 있다. 이로 인해, 냉음극관으로부터의 방사광이 도광체의 측면 이외의 면으로부터 도광체로 입사할 우려가 있다. 즉, 냉음극관으로부터의 방사광은 램프 리플렉터와 도광체 사이의 간극으로부터 누출되어 도광체의 표면으로부터 입사하는 일이 있다. 이와 같이, 도광체 측면 이외의 면으로부터 입사한 빛은 도광체의 표면에 휘도 암선(暗線), 혹은 휘도 불균일이 생기는 원인이 되는 경우가 있다. 또한, 이면에 프리즘을 설치한 도광체를 적용한 경우, 프리즘의 집광 기능에 의해 도광체 측면 이외의 면으로부터 입사한 빛에 의한 휘도 불균일이 보다 생기기 쉬워질 우려가 있다.
즉, 종래의 면광원 장치는 면내 휘도의 품위의 향상이 용이하지 않다는 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 상술한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은 면내 휘도의 품위를 향상시킬 수 있는 면광원 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 형태에 의한 면광원 장치는,
광원과,
상기 광원으로부터 방사된 방사광을 면형상 광으로 변환하여 출사하는 면형상 광원 변환체와,
상기 면형상 광원 변환체에 포함되어 서로 대향하는 제1 주면(主面) 및 제2 주면과, 이들 제1 주면과 제2 주면을 접속하는 측면을 갖는 동시에, 상기 광원에 상기 측면이 대향하도록 배치된 도광체와,
상기 광원으로부터의 방사광을 상기 측면을 향해 반사하는 반사체를 구비한 면광원 장치이며,
상기 면형상 광원 변환체는 상기 측면이 위치하는 부분에 소정 두께를 갖고 ,
상기 반사체는 상기 면형상 광원 변환체를 그 두께 방향에 협지하는 동시에, 서로 대면하는 한 쌍의 협지부를 갖고,
적어도 한쪽의 상기 협지부는 상기 도광체의 상기 제1 주면과 상기 측면이 형성하는 모서리부에 접촉하고 또한 상기 제1 주면으로부터 이격되어 있고,
게다가, 상기 반사체는 상기 광원과 상기 측면 사이에서 상기 소정 두께보다 작은 갭을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이 면광원 장치에 따르면, 반사체는 광원으로부터의 방사광이 면형상 광원 변환체에 포함되는 도광체의 측면 이외의 면으로부터 입사하지 않고 면형상 광원 변환체를 협지하는 협지부를 갖고 있다. 이에 의해, 도광체의 측면 이외로부터 입사한 방사광에 의한 휘도 불균일의 발생을 방지할 수 있다. 이로 인해, 면 내의 휘도의 균일화가 가능해져 면내 휘도의 품위를 향상시킬 수 있다.
또한, 반사체는 광원과 측면 사이에서 소정 두께보다 작은 갭을 형성한다. 이로 인해, 면형상 광원 변환체의 광원측으로의 이동이 억제되어 면형상 광원 변환체의 접촉에 의한 광원의 파손을 방지할 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 면광원 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도2는 도1에 도시한 면광원 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도3은 도1에 도시한 면광원 장치를 구비한 액정 표시 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도4는 도1에 도시한 면광원 장치를 구성하는 반사체의 형상을 도시하는 측면도이다.
도5는 도1에 도시한 면광원 장치를 구성하는 도광체의 형상을 도시하는 사시도이다.
도6은 도1에 도시한 면광원 장치를 구성하는 도광체의 형상을 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 일실시 형태에 관한 면광원 장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도3에 도시한 바와 같이, 평면 표시 장치로서의 투과형 액정 표시 장치(1)는 좁은 프레임 및 휴대성이 우수한 박형 구조를 갖고 있다. 이 액정 표시 장치(1)는 주로 노트북형 퍼스널 컴퓨터(PC)의 화상 표시부 등으로서 이용되는 투과형 평면 표시 패널로서의 대략 직사각형 평판 형상의 액정 표시 패널(2)을 구비하고 있다.
또한, 이 액정 표시 패널(2)은 한 쌍의 기판, 즉 어레이 기판(3)과 대향 기판(4) 사이에 광변조층으로서 액정층을 협지하여 구성되어 있다. 어레이 기판(3)은 그 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT), 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극 등을 구비하고 있다. 대향 기판(4)은 대향 전극 등을 구비하고 있다. 화소 전극 및 대향 전극은 모두 광투과성을 갖는 도전 재료에 의해 형성되어 있다. 이들 어레이 기판(3) 및 대향 기판(4)은 화소 전극과 대향 전극을 대향시킨 상태에서 배치되어 이들 사이에 갭을 형성한다. 액정층은 어레이 기판(3)과 대향 기판(4)의 갭에 밀봉된 액정 조성물에 의해 형성되어 있다.
이 액정 표시 패널(2)로 구동 신호를 공급하여 구동시키는 회로 기판으로서의 가늘고 긴 직사각형 평판 형상의 드라이버 회로(5)는 가요성의 한 쌍의 프린트 배선 기판(Flexible Print Circuit : FPC)(6 및 7)을 거쳐서 액정 표시 패널(2)에 있어서의 일측 모서리에 부착되어 있다.
액정 표시 패널(2)은 그 중앙부에 화상을 표시시키는 표시 영역에 상당하는 직사각 형상의 표시 화면 영역(8)을 갖고 있다. 이 표시 화면 영역(8)의 대각 방향의 사이즈는, 예를 들어 12 인치이다.
이 액정 표시 패널(2)은 베젤 커버(11)와 면광원 장치로서의 백라이트(15)와의 사이에 배치되어 있다. 즉, 직사각형 프레임 형상의 베젤 커버(11)는 액정 표시 패널(2)의 일주면인 표면측에 부착되어 있다. 이 베젤 커버(11)는 액정 표시 패널(2)의 표시 화면 영역(8)을 노출시키는 직사각 형상의 창부(12) 및 창부(12)를 규정하는 직사각형 프레임 형상의 본체부(13)를 구비하고 있다. 이 본체부(13)는 본체부(13)에 액정 표시 패널(2)을 수용하였을 때에 액정 표시 패널(2)의 외연부를 덮는 외주연부(14)를 구비하고 있다.
직사각형 평판 형상의 백라이트(15)는 액정 표시 패널(2)의 이면측에 대향하도록 부착되어 있다. 이 백라이트(15)는 액정 표시 패널(2)의 표시 화면 영역(8)의 이면측을 향해 면형상의 빛을 출사한다. 이 백라이트(15)는 그 표면을 액정 표시 패널(2)의 이면에 대향시킨 상태에서 액정 표시 패널(2)과 함께 베젤 커버(11)에 수용되어 있다.
액정 표시 패널(2)에 부착된 드라이버 회로(5)는 백라이트(15)의 이면측을 향해 프린트 배선 기판(6, 7)을 만곡시킴으로써 백라이트(15)의 이면측에 배치된다. 이 때, 드라이버 회로(5)와 백라이트(15) 사이에는 가늘고 긴 직사각형 시트 형상의 절연 시트(16)가 개재되어 있다. 이 절연 시트(16)는 이들 드라이버 회로(5)와 백라이트(15) 사이의 절연성을 확보한다.
백라이트(15)는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 가늘고 긴 원통 형상의 관 형상 광원인 방전 램프로서의 냉음극관(22)을 구비하고 있다. 이 냉음극관(22)은 그 양단부에 끼워 맞춘 램프 홀더(23)에 부착되어 있다. 이 램프 홀더(23)는 탄성을 갖는 고무 등에 의해 형성되어 있다. 2개의 케이블(24)의 일단부는 각각 냉음극관(22)의 양단부에 접속되어 있다. 또한, 이들 케이블(24)의 타단부는 각각 커넥터로서의 하우징(25)에 부착되어 있다.
또한, 백라이트(15)는 냉음극관(22)으로부터 방사된 방사광을 면형상 광으로 변환하여 출사하는 면형상 광원 변환체(21)를 구비하고 있다. 이 면형상 광원 변환체(21)는 직사각형 대략 평판 형상의 도광체(26)를 포함하고 있다. 이 도광체(26)는 서로 대향하는 제1 주면(26b) 및 제2 주면(26d)과, 이들 제1 주면(26b)과 제2 주면(26d)을 접속하는 제1 측면(26a) 및 제2 측면(26e)을 갖고 있다. 도광체(26)는 냉음극관(22)의 외주면에 대해 제1 측면(26a)을 평행하게 대향한 상태에서, 게다가 제1 주면(26b)을 액정 표시 패널(2)의 이면을 향하게 한 상태에서 배치되어 있다. 즉, 제1 측면(26a)은 냉음극관(22)으로부터의 방사광이 입사하는 광입사면에 상당한다. 또한, 제1 주면(26b)은 면형상 광을 액정 표시 패널(2)을 향해 출사하는 광출사면에 상당한다. 여기서, 광입사면(26a)은 이 광입사면(26a)과 광출사면(26b)이 형성하는 모서리부(26c)를 포함하지 않는 평면 형상의 부분에 대응한다.
또한, 이 도광체(26)는 적어도 한쪽의 주면에 집광 기능을 갖는 프리즘이 형성된 프리즘 도광체이다. 본 실시 형태에서는, 도5 및 도6에 도시한 바와 같이 도광체(26)는 제2 주면(26d)에 프리즘(26p)을 갖고 있다. 이 프리즘(26p)은 제1 측면(26a)의 법선 방향(A)으로 연장되어 있고, 법선 방향(A)을 따라서 정상각(26x)을 갖고 있다. 이 정상각(26x)은 프리즘(26p)을 형성하는 2개의 평면(26p1 및 26p2)의 교선에 상당한다. 본 실시 형태에서는 이들 평면(26p1 및 26p2)이 이루는 각도(θ1)는 대략 90도이다. 이들 프리즘(26p)은 법선 방향(A)에 직교하는 방향(B)에 늘어서 배열되어 있다. 본 실시 형태에서는 인접하는 프리즘(26p)의 피치(P)는 약 50 ㎛이다.
이 도광체(26)는 선형상 광원을 면형상 광원으로 변환한다. 즉, 도광체(26)는 광입사면(26a)을 거쳐서 입사한 냉음극관(22)으로부터의 선형상의 방사광을 제1 주면(26b)을 향해 굴절시켜[또는 제2 주면(26d)에서 전반사시켜] 면형상 광으로 변환한다. 즉, 도광체(26)는 제1 주면(26b)으로부터 면형상 광을 출사한다.
또한, 이 도광체(26)는 광투과성을 갖는 수지 등에 의해 형성되어 있다. 여기서는, 도광체(26)는 광입사면(26a)으로부터 제2 측면(비광입사면)(26e)을 향해 두께가 서서히 얇아지는 쐐기형으로 형성되어 있다. 여기서, 도광체(26)의 두께라 함은, 제1 주면(26b)의 법선 방향을 따른 높이에 상당한다. 이와 같은 형상에 의해 도광체(26)의 광입사면(26a)으로부터 입사한 빛을 제1 주면(26b)으로 균등하게 반사시키는 동시에, 도광체(26)의 비광입사면(26e)측에 위치하는 제2 주면(26d)측에 드라이버 회로(5) 등의 수용 스페이스를 확보한다. 본 실시 형태에서는, 도광체(26)의 광입사면(26a)측의 두께 치수(T1)는 2.5 ㎜이다.
대략 직사각형 시트 형상의 광학 시트(27)는 도광체(26)의 제1 주면(26b)을 덮도록 부착되어 있다. 이 광학 시트(27)는 도광체(26)의 제1 주면(26b)으로부터 출사된 면형상 광을 집광하는 집광 시트 및 제1 주면(26b)으로부터 출사된 면형상 광을 확산하는 확산 시트 중 적어도 하나이다.
대략 직사각형 시트 형상의 광학 시트(29)는 도광체(26)의 제2 주면(26d)을 덮도록 부착되어 있다. 이 광학 시트(29)는 도광체(26)의 내부로부터 제2 주면(26d)을 거쳐서 외부로 누출된 빛을 도광체(26)의 제1 주면(26b)측을 향해 반사하는 반사 시트이다.
이 광학 시트(29)는 도광체(26)의 제2 주면(26d)보다 큰 사이즈의 대략 직사각형으로 형성되어 있고, 도광체(26)의 광입사면(26a)측까지 연장하여 면형상 광원 변환체(21)를 구성한다. 이 광학 시트(29)의 두께 치수(T2)는, 예를 들어 0.16 ㎜로 형성되어 있다. 따라서, 면형상 광원 변환체(21)는 도광체(26)의 광입사면(26a)이 위치하는 부분에 도광체(26)의 광입사면(26a)측의 두께 치수(T1)와 광학 시트(29)의 두께 치수(T2)와의 합(T)에 상당하는 소정 두께를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 소정 두께(T)는 2.66 ㎜이다.
백라이트(15)는 또한 냉음극관(22)으로부터 방사된 방사광을 도광체(26)의 광입사면(26a)을 향해 반사하는 반사체로서의 시트 형상의 램프 리플렉터(31)를 구비하고 있다. 이 램프 리플렉터(31)는, 도1에 도시한 바와 같이 단면이 대략 C자 형상으로 만곡된 상태에서 도광체(26)의 광입사면(26a)에 대향하여 배치된 냉음극관(22)의 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 즉, 램프 리플렉터(31)는 도광체(26)의 광입사면(26a)을 향해 연장되는 제1 연장부(33) 및 제2 주면(26d)을 향해 연장되는 제2 연장부(34)를 갖고 있고, 이들 제1 연장부(33) 및 제2 연장부가 냉음극관(22)의 주위를 덮고 있다.
제1 연장부(33)의 중도부(35)는 냉음극관(22)을 향하는 측으로 절곡되어 있다. 또한, 제1 연장부(33)의 선단부(37)는 냉음극관(22)으로부터 멀어지는 측으로 절곡되어 있다. 마찬가지로, 제2 연장부(34)의 중도부(36)는 냉음극관(22)을 향하는 측으로 절곡되어 있다. 또한, 제2 연장부(34)의 선단부(39)는 냉음극관(22)으로부터 멀어지는 측으로 절곡되어 있다.
이 램프 리플렉터(31)는 냉음극관(22)으로부터의 방사광을 취출하기 위한 개구부(32)를 형성한다. 이 개구부(32)는 도광체(26)의 광입사면(26a)에 대향하고 있다. 이 개구부(32)는, 도1 및 도4에 도시한 바와 같이 제1 연장부(33)의 중도부(35)와 선단부(37) 사이의 굴곡부(33A)와, 제2 연장부(34)의 중도부(36)와 선단부(39) 사이의 굴곡부(34A)로 형성된다.
제1 연장부(33)의 선단부(37) 및 제2 연장부(34)의 선단부(39)는 서로 대면하여 면형상 광원 변환체(21)를 그 두께 방향으로 협지하는 한 쌍의 협지부로서 기능한다. 이들 선단부(37 및 39) 중 적어도 한쪽은 도광체(26)의 한쪽 주면과 광입사면이 형성하는 모서리부에 접촉하고, 또한 한쪽 주면으로부터 이격되도록 형성되어 있다.
즉, 한 쌍의 선단부(37 및 39)는, 도4에 도시한 바와 같이 면형상 광원 변환체(21)로부터 냉음극관(22)을 향함에 따라서 양자의 갭이 작아지는 테이퍼 형상을 형성한다. 본 실시 형태에서는, 선단부(37)는 도광체(26)의 제1 주면(26b)에 대해 경사져 있고, 도광체(26)에 접촉하고 있다. 또한, 선단부(39)는 도광체(26)의 제2 주면(26d)에 대해 대략 평행하다. 도광체(26)와 선단부(39) 사이에는 광학 시트 (9)가 개재되어 있고, 선단부(39)는 도광체(26)에 접촉하고 있지 않다.
즉, 본 실시 형태에서는, 선단부(37)는 도광체(26)의 제1 주면(26b)과 광입사면(26a)이 형성하는 모서리부(26c)에 접촉하고, 게다가 제1 주면(26b)으로부터 이격되도록 배치되어 있다. 환언하면, 선단부(37)는 도광체(26)와는 모서리부(26c)에서만 접촉하고, 제1 주면(26b) 및 광입사면(26a)과는 비접촉의 상태이고, 선단부(39)와의 사이에서 도광체(26) 및 광학 시트(29)를 일체로 협지하고 있다.
이와 같은 램프 리플렉터(31)는 스프링성을 갖고 있고, 면형상 광원 변환체(21)의 두께 방향으로 약간 탄성 변형 가능하다. 즉, 제1 연장부(33)와 제2 연장부(34) 사이의 갭은 현저하지만 가변이다.
본 실시 형태에서는 제1 연장부(33)와 제2 연장부(34) 사이에 면형상 광원 변환체(21)가 협지되기 전의 상태에서 제1 연장부(33)와 제2 연장부(34) 사이에 형성되는 가장 작은 갭, 즉 굴곡부(33A)와 굴곡부(34A) 사이에 형성되는 개구부(32)의 갭(H1)은, 예를 들어 2.4 ㎜ ± 0.1 ㎜이다. 또한, 선단부(37)와 굴곡부(33A) 사이의 높이 치수, 즉 선단부(37)의 경사 치수(H2)는, 예를 들어 0.2 ㎜이다.
따라서, 한 쌍의 선단부(37 및 39)에 의해 협지되는 면형상 광원 변환체의 두께(T)[도1 나타낸 예에서는, 도광체(26)의 광입사면(26a)측의 두께 치수(T1)와 광학 시트(29)의 두께 치수(T2)의 합]는 굴곡부(33A)와 굴곡부(34A) 사이의 갭(H1)보다도 크다. 즉, H1 < T이다. 또한, 한 쌍의 선단부(37 및 39)에 의해 협지되는 면형상 광원 변환체의 두께(T)는 갭(H1)과 선단부(37)의 경사 치수(H2)와의 합(H)보다도 크다. 즉, H < T이다.
이로 인해, 개구부(32)를 거쳐서 광학 시트(29)가 부착된 도광체(26)를 램프 리플렉터(31)의 개구부(32)로부터 압입함으로써 한 쌍의 선단부(37 및 39)가 서로 이격되는 방향으로 변위된다. 한편, 한 쌍의 선단부(37 및 39)는 서로 접근하는 방향으로 압박되어 면형상 광원 변환체(21)를 협지한다. 이에 의해, 선단부(37)는 도광체(26)의 광입사면(26a)과 제1 주면(26b)이 형성하는 모서리부(26c)에만 접촉하는 동시에, 선단부(39)는 광학 시트(29)에만 접촉한다. 이 결과, 선단부(37)는 도광체(26)의 광입사면(26a)과 제1 주면(26b)을 서로 격리하여 냉음극관(22)으로부터의 방사광의 도광체(26)의 광입사면(26a) 이외의 면으로부터의 입사를 방지한다.
또한, 면형상 광원 변환체(21)를 한 쌍의 선단부(37 및 39)로 협지하였을 때, 램프 리플렉터(31)는 냉음극관(22)과 도광체(26)의 광입사면(26a)과의 사이에 있어서, 면형상 광원 변환체(21)의 두께(T)보다도 작은 갭을 형성한다. 이로 인해, 면형상 광원 변환체(21), 특히 도광체(26)의 냉음극관(22)측으로의 이동이 억제되어 면형상 광원 변환체(21)의 접촉에 의한 냉음극관(22)의 파손이 방지된다.
도광체(26)는 그 제1 주면(26b)에 집광 시트나 확산 시트 등의 광학 시트(27)가 부착되고, 그 제2 주면(26d)에 광학 시트(반사 시트)(29)가 부착되고, 광입사면(26a)측에 냉음극관(22) 및 램프 리플렉터(31)가 부착된 후, 대략 직사각형 평판 형상의 프레임(40)에 수용되어 보유 지지되어 있다.
다음에, 상술한 일실시 형태의 작용에 대해 설명한다.
우선, 하우징(25) 및 케이블(24)을 거쳐서 냉음극관(22)으로 상기 에너지를 공급하여 냉음극관(22)을 발광시킨다.
이 냉음극관(22)으로부터 방사된 선형상의 방사광은 냉음극관(22)을 덮는 램프 리플렉터(31)의 내측면에서 반사되어 도광체(26)의 광입사면(26a)을 향해 도출된다. 이 때, 램프 리플렉터(31)의 선단부(37)는 냉음극관(22)으로부터의 방사광이 도광체(26)의 광입사면(26a) 이외의 면에서 입사하는 것을 저지한다.
도광체(26)의 광입사면(26a)으로부터 입사한 입사광은 도광체(26)의 제2 주면(26d)에 형성된 프리즘 및 이 제2 주면(26d)측에 부착된 광학 시트(29)에 의해, 도광체(26)의 제1 주면(26b)을 향해 굴절 또는 반사된다. 이에 의해, 도광체(26)의 제1 주면(26b)으로부터 면형상 광이 출사된다.
도광체(26)의 제1 주면(26b)으로부터 출사된 면형상 광은 광학 시트(27)를 통과할 때에 적절하게 집광되거나, 적절하게 확산되거나 하는 등의 소정의 광학 특성이 부여된다. 이에 의해, 도광체(26)의 제1 주면(26b)으로부터 출사되는 면형상 광의 휘도가 향상되고, 또한 균일화된다.
백라이트(15)로부터의 조명광, 즉 광학 시트(27)를 투과한 면형상 광은 액정 표시 패널(2)의 이면측에 도출된다. 액정 표시 패널(2)에 도출된 조명광은 액정 표시 패널(2)의 표시 화면 영역(8)을 선택적으로 투과한다. 이에 의해, 액정 표시 패널(2)의 표시 화면 영역(8)에 화상이 표시된다.
이상 설명한 바와 같이, 램프 리플렉터(31)의 선단부(37)가 도광체(26)의 광입사면(26a) 및 제1 주면(26b)에 접촉하지 않고 모서리부(26c)에 접촉하도록 구성한 것에 의해 도광체(26)의 광입사면(26a)과 제1 주면(26b)을 서로 격리한다.
종래의 면광원 장치에서는 램프 리플렉터(31)를 제조하였을 때의 형상의 변 동, 혹은 램프 리플렉터(31)와 도광체(26)를 조립하였을 때에 생기는 변동 등에 의해, 램프 리플렉터(31)의 개구부(32)와 도광체(26)의 제1 주면(26b)과의 사이에 간극이 형성되는 일이 있다. 이로 인해, 냉음극관(22)으로부터의 방사광이 간극으로부터 누설되어 도광체(26)의 제1 주면(26b)으로부터 입사하는 일이 있다. 특히, 집광 기능을 갖는 프리즘 도광체를 도광체(26)로서 적용하였을 때에는 휘도 불균일이 생기기 쉽고, 백라이트의 면내 휘도의 품위 향상이 기대되고 있었다.
이와 같은 요망에 대해 상술한 실시 형태에 따르면, 램프 리플렉터(31)의 제조 시 및 조립 시에 변동 등이 생겨도 냉음극관(22)으로부터의 방사광이 도광체(26)의 광입사면(26a) 이외의 면으로부터 입사하는 것을 선단부(37)에서 저지하는 것이 가능하다. 이로 인해, 도광체(26)의 휘도 불균일을 방지할 수 있다. 따라서, 백라이트(15)의 휘도를 향상시킬 수 있는 동시에, 면내 휘도를 균일화할 수 있어 휘도의 품위를 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 램프 리플렉터(31)의 한 쌍의 선단부(37 및 39)에 의해 협지되는 면형상 광원 변환체(21)의 두께(T)는 갭(H1)과 선단부(37)의 경사 치수(H2)와의 합(H)보다도 크다. 또한, 램프 리플렉터(31)는 면형상 광원 변환체(21)의 두께 방향에 약간 탄성 변형 가능하게 형성되어 있다. 이로 인해, 면형상 광원 변환체(21)를 개구부(32)의 개구 단부면을 포함하는 평면에 대해 수직인 방향으로부터 압입하면 선단부(37)가 면형상 광원 변환체(21)로부터 이격되는 방향으로 약간 탄성 변형하여 한 쌍의 선단부(37 및 39) 사이의 갭이 넓어진다. 이에 의해, 도광체(26)의 모서리부(26c) 전체가 소정의 위치에서 선단부(37)에 접촉한다. 한 쌍의 선단부(37 및 39) 사이의 갭이 넓어졌다고 해도 면형상 광원 변환체(21)의 두께보다 크게 넓어지는 일은 없으므로, 램프 리플렉터(31)에 대해 면형상 광원 변환체(21)[특히 도광체(26)]를 용이하게 위치 결정할 수 있어 제조성을 보다 향상시킬 수 있는 동시에, 면형상 광원 변환체(21)의 냉음극관(22)측으로의 이동이 저지되어 냉음극관(22)의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 램프 리플렉터(31) 및 도광체(26)의 제조 시 및 조립 시의 다소의 변동에 영향을 미치지 않고, 선단부(37)가 도광체(26)의 모서리부(26c)의 전체[적어도 냉음극관(22)과 대향하는 범위의 모서리부(26c)의 전체]에 접촉하기 때문에, 도광체(26)의 광입사면(26a)과 제1 주면(26b)을 확실하게 격리할 수 있다. 또한, 엄밀하게는, 도광체(26)의 제2 주면(26d)에는 프리즘(26p)이 형성되어 있으므로, 광학 시트(29)와 도광체(26) 사이에 부분적[프리즘(26p)의 오목부에 대응하는 부분]에 간극이 존재하지만, 이 간극은 미소한 것이다. 또한, 도광체(26)의 제1 주면(26b)측에 프리즘이 형성된 도광체(26)를 이용한 경우에도 프리즘의 오목부에 대한 부분에 있어서, 램프 리플렉터(31)와의 사이에 간극이 생기지만, 이 경우의 간극도 미소한 것이고, 본 발명은 충분히 효과를 발휘하는 것이다.
또한, 램프 리플렉터(31)의 선단부(37)는 도광체(26)에만 접촉하고, 제1 측면(26a)에 접촉하지 않는다. 즉, 제1 측면(26a)이 램프 리플렉터(31)에 의해 완전히 덮는 일이 없으므로, 냉음극관(22)으로부터의 방사광이 제1 측면(26a) 전체로부터 입사 가능하다. 즉, 제1 측면(26a) 전체가 광입사면(26a)으로서 유효하게 이용 가능하다. 이로 인해, 냉음극관(22)으로부터의 방사광을 유효하게 이용할 수 있어 휘도를 향상시키는 것이 가능해진다.
여기서, 선단부(37)는 면형상 광원 변환체(21)를 협지한 상태에서 도광체(26)의 제1 주면(26b)에 대해 경사져 있다. 이 때, 선단부(37)와 제1 주면(26b)이 이루는 각도(θ2)는 5°이상 20°이하인 것이 바람직하다. 각도(θ2)가 5°미만이면 선단부(37)와 제1 주면(26b)이 대략 평행해지고, 한 쌍의 선단부(37 및 39) 사이에 면형상 광원 변환체(21)를 압입하였을 때에 면형상 광원 변환체(21)의 냉음극관(22)측으로의 이동을 저지하는 효과가 저감된다. 또한, 각도(θ2)가 20°를 넘으면 선단부(39)와의 사이에서 면형상 광원 변환체(21)를 협지하는 힘이 저감되어 면형상 광원 변환체(21)가 액정 표시 패널(2)측으로 빠지기 쉬워진다. 따라서, 각도(θ2)는 상술한 범위 내인 것이 바람직하다.
또한, 도광체(26)로서 프리즘 도광체를 적용한 경우에는, 특히 휘도 불균일을 방지하는 효과가 현저히 발휘된다. 따라서, 필요 이상의 광학 시트를 부착하지 않고, 백라이트(15)의 휘도를 한층 향상시킬 수 있고, 휘도의 품위를 더 향상시키는 것이 가능해진다. 이에 의해, 백라이트(15)를 보다 박형 경량화 및 저비용화할 수 있다.
이와 같은 백라이트(15)를 구비한 액정 표시 장치(1)에 따르면, 액정 표시 장치(1)의 휘도를 향상시킬 수 있는 동시에, 휘도의 품위를 향상시킬 수 있고, 또한 박형 경량화 및 저비용화가 가능해진다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니고, 그 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있 다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 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 관한 구성 요소를 적절하게 조합해도 좋다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에서는 투과형 액정 표시 장치(1)에 대해 설명하였지만, 반사부 및 투과부를 갖는 반투과형 액정 표시 장치의 백라이트로서 상술한 면광원 장치를 적용해도 좋다. 또한, 액정 표시 패널(2)의 표시 화면 영역(8)의 표면측으로부터 입사한 입사광을 선택적으로 반사하여 화상을 표시하는 반사형 액정 표시 장치의 프론트 라이트로서 상술한 면광원 장치를 적용해도 좋다.
또한, 광학 시트(29)는 반드시 도광체(26)의 광입사면(26a)측까지 연장되어 있지 않아도 좋다. 이 경우, 한 쌍의 선단부(37 및 39)에 의해 협지되는 면형상 광원 변환체(21)는 도광체(26)뿐이다. 이와 같은 경우라도 한 쌍의 선단부(37 및 39)에 의해 협지되는 면형상 광원 변환체(21)의 두께(T)(＝ T1)가 갭(H1)과 선단부(37)의 경사 치수(H2)와의 합(H)보다도 큰 관계로 설정됨으로써, 상술한 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있는 것은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 면내 휘도의 품위를 향상시키는 것이 가능한 면광원 장치를 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 광원과,
    상기 광원으로부터 방사된 방사광을 면형상 광으로 변환하여 출사하는 면형상 광원 변환체와,
    상기 면형상 광원 변환체에 포함되어 서로 대향하는 제1 주면 및 제2 주면과, 이들 제1 주면과 제2 주면을 접속하는 측면을 갖는 동시에, 상기 광원에 상기 측면이 대향하도록 배치된 도광체와,
    상기 광원으로부터의 방사광을 상기 측면을 향해 반사하는 반사체를 구비한 면광원 장치이며,
    상기 면형상 광원 변환체는 상기 측면이 위치하는 부분에 소정 두께를 갖고,
    상기 반사체는 상기 면형상 광원 변환체를 그 두께 방향에 협지하는 동시에, 서로 대면하는 한 쌍의 협지부를 갖고,
    적어도 한쪽의 상기 협지부는 상기 도광체의 상기 제1 주면과 상기 측면이 형성하는 모서리부에 접촉하고 또한 상기 제1 주면으로부터 이격되어 있고,
    게다가, 상기 반사체는 상기 광원과 상기 측면 사이에서 상기 소정 두께보다 작은 갭을 형성하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도광체는 상기 제2 주면에 프리즘이 형성된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 협지부는 상기 면광원 변환체로부터 상기 광원을 향함에 따라서 양자의 갭이 작아지는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 한 쌍의 협지부 중 상기 모서리부에 접촉하는 한쪽의 상기 협지부와 상기 제1 주면이 이루는 각도는 5°이상 20°이하인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 협지부는 상기 면형상 광원 변환체를 구성하는 상기 도광체를 협지하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 협지부는 상기 면형상 광원 변환체를 구성하는 상기 도광체 및 상기 도광체의 상기 제2 주면측에 배치된 광학 시트를 협지하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 도광체의 모서리부에 접촉하는 상기 협지부는 상기 도광체의 상기 측면으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
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