KR20070108498A

KR20070108498A - 조명 장치 및 표시 장치

Info

Publication number: KR20070108498A
Application number: KR1020070106936A
Authority: KR
Inventors: 도시히로 스즈끼; 데쯔야 하마다; 마리 스가와라; 데쯔야 고바야시; 게이지 하야시
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2007-11-12
Also published as: CN1707332A; CN1716024A; KR20080025712A; CN1936627A; CN1936627B; CN100386673C; KR20040020017A; TW200407605A; CN1292296C; JP2004095390A; CN1707333A; KR20080094877A; KR20080094876A; CN100510886C; TWI304898B; CN1492269A; US7163331B2; CN100545715C; US20040042233A1

Abstract

조명 장치에 관한 것으로서, 광원으로부터 도광판으로의 빛의 취출 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

조명 장치는 도광판(12)과, 광원(14)과, 도광판과 광원 사이에 위치하는 추체(16)로 이루어지고, 추체(16)는 기부와 그 기부보다 작은 다이부와 그 기부와 그 다이부 사이의 사면을 가지고, 상기 광원은 상기 추체의 다이부에 밀착해서 배치되고, 상기 도광판은 추체의 기부에 밀착해서 배치되고, 광원의 발광부에서 도광판까지 공기층을 거치지 않고서 빛이 전달되도록 구성한다.

도광판, 광원, 조명 장치, 표시 장치, 반사 부재, 액정 패널, 집광 수단

Description

조명 장치 및 표시 장치 {LIGHTING UNIT AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은 조명 장치 및 표시 장치에 관한 것이다.

예를 들면 액정 표시 장치 등의 표시 장치는 프론트 라이트 또는 백 라이트라고 불리는 조명 장치를 포함한다. 조명 장치는 광원과 도광판을 포함한다. 빛은 광원으로부터 도광판으로 들어가고, 도광판 내에서 전반사를 반복하면서 도광판 내를 전도하고, 프리즘 등의 광 취출 기구에 의해 도광판으로부터 표시 패널을 향해 출사된다.

냉음극관(형광등)이 광원으로서 사용되고 있다. 냉음극관은 거의 U자형의 리플렉터와 함께 도광판의 측부에 배치된다. 냉음극관으로부터 나온 빛 및 냉음극관으로부터 나와서 리플렉터에서 반사된 빛이 도광판에 입사된다.

또, LED가 광원으로서 사용되고 있다. LED는 반도체 칩을 수지로 밀봉한 LED 패키지로서 형성된다. LED 패키지의 발광부의 뒤쪽에는 미러가 형성되어, 빛은 LED 패키지로부터 전방을 향하도록 되어 있다. 그러나, LED의 빛의 지향성은 작고, 빛은 방사상으로 여러 가지 각도로 전방 및 경사 방향으로 진행된다. 이 때문에, LED로부터 도광판으로 입사되는 빛의 이용효율이 낮다고 하는 문제가 있다.

또, 어떤 타입의 조명 장치는 2개의 도광판을 포함한다. 광원은 제1 도광판의 측부에 배치되고, 제1 도광판은 제2 도광판의 측부에 배치된다. 빛은 제1 도광판에 설치되고, 또 제1 도광판으로부터 제2 도광판으로 들어가고, 제2 도광판 내에서 전반사를 반복하면서 제2 도광판 내를 전도하고, 프리즘 등의 광 취출 기구에 의해 제2 도광판으로부터 표시 패널을 향해 출사된다. 제1 도광판의 두께는 제2 도광판의 두께와 같다. 제2 도광판은 제2 도광판보다 저굴절율인 저굴절율 층을 거쳐서 편광판에 접합되어 있다. 이러한 조명 장치에서는, 큰 각도 분포를 가진 빛이 제2 도광판으로 누출되어 표시 장치의 콘트라스트를 저하시키는 원인이 되고 있었다. 따라서, 평행도가 높은 빛이 제2 도광판으로 들어가는 것이 요망되고 있었다. 또한, 광원에 가까운 도광판의 부분에 있어서 콘트라스트가 저하한다고 하는 문제가 있었다.

또, 도광판과, 편광판과, 액정 패널을 일체로 접합하고, 도광판과 편광판의 사이에 공기의 굴절율보다도 높지만 도광판의 굴절율보다 낮은 굴절율 층을 거쳤을 때, 도광판의 전반사 각도보다도 큰 각도로 도광판에 입사된 빛은 도광판 내에서 전도되지 않고, 큰 각도인채로 액정 패널에 입사된다. 이 빛은 액정 패널의 콘트라스트를 저하시켜, 콘트라스트나 휘도를 불균일화하고, 표시의 품질을 저하시키는 것을 알 수 있었다.

도광판과 액정 패널을 도광판의 굴절율보다 낮은 굴절율 층을 거쳐서 접합했을 때에, 도광은 경계면에서 완전히 반사되지 않고, 편광층을 투과해서 액정 패널에 입사되기 때문에, 콘트라스트를 저하시키는 원인이 되고 있었다.

또, 도광판과, 편광판과, 액정 패널을 일체로 접합했을 경우, 단단한 판끼리를 접합하게 되어, 벗겨지기 쉬워진다고 하는 문제가 있었다. 특히, 접합부에 먼지가 들어가면, 벗겨지기 쉬워지는 것에 착안했다.

본 발명의 목적은, 광원으로부터 도광판으로의 빛의 취출 효율을 향상시킬 수 있는 조명 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 평행도가 높은 빛이 도광판으로 들어가도록 한 조명 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 표시 장치의 콘트라스트를 높게 할 수 있는 조명 장치 및 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 빛의 이용 효율이 높고, 또는 콘트라스트가 높은 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 조명 장치는, 도광판과, 광원과, 그 도광판과 그 광원 사이에 위치하는 추체로 이루어지고, 그 추체는 기부와 그 기부보다 작은 다이부와 그 기부와 그 다이부 사이의 사면을 가지고, 그 광원은 그 추체의 다이부에 밀착해서 배치되고, 그 도광판은 그 추체의 기부에 밀착해서 배치되고, 광원의 발광부에서 도광판까지 공기층을 거치지 않고서 빛이 전달되도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

이 구성에 따르면, LED 등의 광원과 도광판 사이의 공기층을 없앰으로써, 광원으로부터 큰 각도로 나온 빛이 추체로 들어갈 수 있고, 광원과 도광판 사이에 설치된 추체의 사면에 있어서 전반사되어 도광판의 내부로 진행해 간다. 따라서, 광 원으로부터의 빛의 이용효율을 향상시킬 수 있다. 평행도가 높은 빛을 도광판에 도입할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 조명 장치는, 도광판과, 광원과, 그 도광판과 그 광원 사이에 위치하는 추체로 이루어지고, 그 추체의 기부는 그 도광판에 접합 또는 밀착되고, 그 광원은 그 추체에 근접해서 배치되고, 또한, 반사 부재가 그 광원 및 그 추체를 둘러싸도록 배치되고, 광 흡수부재가 그 쐐기형 부재와 그 도광판의 경계부근에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 따르면, 평행도가 높은 빛을 도광판에 도입할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 조명 장치는, 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛을 받는 제1 도광판과, 그 제1 도광판을 통과한 빛을 받는 제2 도광판과, 제1 도광판과 제2 도광판 사이에 위치하는 집광 수단을 구비하고, 제2 도광판의 두께가 제1 도광판의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 한다.

이 구성에 따르면, 평행도가 높은 빛이 도광판으로 들어가게 된다.

또, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 상기한 조명 장치를 포함해서 구성된다.

또, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고, 그 도광판은, 그 광원으로부터 빛이 들어가는 입광면과, 그 액정 패널의 표시 영역에 대응하는 도광 영역과, 그 도광 영역 내를 진행하는 빛을 그 도광판으로부터 그 액정패널로 취출하기 위한 제1 표면과, 그 제1 표면과 반대쪽의 제2 표면에 설치된 프리즘과, 그 입광면과 그 도광 영역 사이에 설치되고, 그 도광판의 전반사 각도보다도 큰 각도로 그 도광판에 입사된 불필요광의 적어도 일부를 제거하기 위한 불필요광 배제영역을 구비한 것을 특징으로 한다.

이 구성에 따르면, 입광면 근방에, 프리즘 부재로 흡수부재 배치의 불필요광 배제영역을 설치하고, 도광판의 내부를 전반사되어 전도하지 않는 불필요광이 불필요광 배제영역에서 제거되기 때문에 콘트라스트가 높은 표시를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명은, 도광판과 편광판과 액정 패널이 서로 접합되고, 또한, 하기의 특징을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.

(a) 프리즘의 입광면측의 단부로부터 도광 영역의 두께의 약 3배의 거리에 걸친 프리즘의 부분에 있어서, 프리즘은, 완사면과, 급사면에 의해 형성되고, 완사면이 도광 영역의 광 취출면에 대해서 경사각도 1도 이상이다. 프리즘의 입광면 근방에 있어서, 프리즘의 완사면을 경사각도 1도 이상으로 하고, 입광면에서 단거리로 고콘트라스트가 되도록 했다.

(b) 편광판의 흡수축의 방향은 도광 영역의 입광면에 대해서 대략 직교 또는 직교 방향에서의 경사 각도가 대략 45도 이내이다. 입사광에 대한 편광판의 흡수축을 대략 수직으로 하여, 입광면에서 단거리로 고콘트라스트가 되도록 했다.

(c) 도광 영역의 굴절율을 ng,

도광판을 전도하는 빛이 액정 패널측에서 반사되는 층의 굴절율을 na,

프리즘의 이산 피치를 P,

그 프리즘과 액정 패널의 반사기구의 거리를 D라고 할 때 수학식 2의 관계를 충족시킨다.

[수학식 2]

프리즘 피치와, 프리즘과 액정 내부 미러의 거리를 규정하여, 조명 불균일이 생기지 않도록 했다.

이와 같이, 액정의 표시 영역에 대해서 편광판의 크기와 위치를 규정하고, 조명 불균일이 생기지 않도록 했다.

(d) 편광판과 도광판 사이에 도광판보다 굴절율이 작은 제1 저굴절율 층이 있고, 액정 패널과 도광판 사이에 도광판보다 낮은 굴절율의 제2 저굴절율 층이 있다. 이것에 의해, 제1 저굴절율 층을 뺀, 저콘트라스트의 원인이 되는 불필요광을 제2 저굴절율 층에서 부분적으로도 반사하여, 패널로 이르는 빛을 적게 할 수 있다.

(e) 편광판의 한 면 또는 양면이 요철면이다.

이것에 의해 접합층에 미세 기포를 함유시켜, 실질적으로 굴절율이 보다 낮은 층을 만들 수 있다.

(f) 편광판과 도광판은 제1 접합재 층에 의해 접합되고, 액정 패널과 편광판의 편광층은 제2 접합재 층에 의해 접합되고, 제1 접합재 층 및 제2 접합재 층의 적어도 한 쪽에 대해서, 접합재 층의 두께를 T, 접합재 층에 맞물려 들어가는 먼지 의 크기를 S라고 할 때,

S < 50 ㎛, 또는 S < T

가 되는 관계를 충족시킨다.

접합 시에 맞물려 들어가는 먼지의 크기를 규정하여, 환경변화 및 경년변화에 의한 먼지를 기점으로 하는 접합박리를 방지했다.

(g) 편광판과 도광판은 제1 접합재 층에 의해 접합되고, 액정 패널과 편광판의 편광층은 제2 접합재 층에 의해 접합되고, 제1 접합재 층의 두께가, 반사방지 또는 반사저감의 구조, 또는 반사방지 또는 반사저감의 구조의 일부가 되어 있다. 이와 같이, 저반사층의 두께를 간섭형의 반사방지구조가 되도록 규정하여, 반사에 의한 콘트라스트 저하를 방지했다.

(h) 도광판 쪽에 접합재 층이 있고, 편광판은 적어도 투명층과 편광층을 포함하고, 투명층은 편광층보다 도광판 쪽에 있고, 도광판의 굴절율은 접합재 층의 굴절율과 대략 같고, 투명층의 굴절율이 도광판의 굴절율 및 접합재 층의 굴절율보다 낮다.

(i) 실질적으로 도광판의 반사면을 형성하는 저굴절율 영역의 두께가 수직광에 대해서 반사방지 또는 반사저감의 구조, 또는 반파장이 되어 있다.

(j) 도광판이 기체(基體)와 수지층으로 이루어지는 것으로서, 기체가 액정 패널의 기판과 같은 재료 또는 대략 동등한 열 팽창율을 가지는 재료로 만들어져 있고, 수지층이 도광판 내를 전도하는 빛에 대해서 광로를 변환해서 도광판 밖으로 사출시키기 위한 프리즘으로서 광로변환기능을 가진다. 이와 같이, 접합하는 판물 끼리의 열 팽창율을 맞춤으로써, 온도변화에 의한 휘어짐을 원인으로 하는 접합박리를 방지했다.

(k) 도광판 재료와 액정 패널의 기판이，모두 유리, 또는 모두 플라스틱이다.

(l) 도광판의 한 면에 프리즘이 형성되고, 대향면에 편광판이 접합되어 있고, 액정 패널이 수직 배향 방식으로 구동되는 것이다. 고콘트라스트의 광학계에 대해서, 수직 배향 액정 패널을 조합시킴으로써, 더욱 고콘트라스트의 표시로 했다.

(m) 도광판의 한 면에 프리즘이 형성되고, 대향면에 편광판이 접합되어 있고, 도광판 내를 전도하는 빛의 수평면 내의 확산 각도가 전각 60도 이내이다.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조방법은, 편광판을 액정 패널에 접합하는 공정과, 편광판을 액정 패널에 접합한 조립체에 도광판을 접합하는 공정과, 도광판과 편광판과 액정 패널을 이 순서대로 접합한 접합물을 가압하는 공정으로 이루어진다.

접합공정을 규정함으로써, 접합 제조성이 좋은 제조방법으로 했다. 접합 전에 도광판의 접합면을 처리함으로써 접합성을 향상시켰다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 휘도 및 콘트라스트가 높은 광원장치를 포함하는 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 얇은 도광판 안을 평행도가 좋은 빛을 도광 시킬 수 있다. 그 때문에, 고휘도, 소저력, 박 형, 경량의 조명 장치를 실현할 수 있고, 그것을 포함하는 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 고휘도, 고콘트라스트의 반사형의 액정 표시 장치를 실현할 수 있다. 또, 고콘트라스트이고 고신뢰성의 프론트 라이트 부착 반사형 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.

도1은 제1 실시예에 따른 조명 장치(10)를 도시하는 개략도이다. 도2는 도1의 조명 장치(10)의 작용을 설명하기 위한 조명 장치(10)의 부분 확대이다.

도5 및 도6은 조명 장치를 포함하는 표시 장치의 예를 도시하는 개략도이다. 도5 및 도6에 있어서, 표시 장치(100)는, 조명 장치(102)와, 표시 패널(104)을 포함한다. 도5에 있어서는, 조명 장치(102)는 프론트 라이트이며, 표시 패널(104)은 반사형 액정 표시 패널이다. 편광판(106)이 프론트 라이트(102)와 표시 패널(104) 사이에 배치된다. 도6에 있어서는, 조명 장치(102)는 백 라이트이며, 투과형 액정 표시 패널이다. 편광판(106)이 표시 패널(104)의 양측에 배치된다. 이제부터 설명하는 조명 장치(10)는, 도5 또는 도6의 조명 장치(102)로서, 또는 그 밖의 조명 장치로서 사용가능하다.

도1에 있어서, 조명 장치(10)는, 도광판(12)과, 광원(14)과, 도광판(12)과 광원(14)의 사이에 위치하는 추체(16)로 이루어진다. 추체(16)는, 기부(16a)와, 기부(16a)보다 작은 다이부(16b)와, 기부(16a)와 다이부(16b) 사이의 사면(16c)을 가진다. 광원(14)은 추체(16)의 다이부(16b)에 밀착해서 배치되고, 도광판(12)은 추체(16)의 기부(16a)에 밀착해서 배치되어, 광원(14)의 발광부에서 도광판(12)으로 공기층을 거치지 않고서 빛이 전달되게 되어 있다.

도1 및 도2에 있어서는, 추체(16)는 도광판(12)과 일체적으로 동일한 재료로 형성되고, 광원(14)은 추체(16)의 기부(16a)에 접착제에 의해 고정된다. 예를 들면, 도광판(12) 및 추체(16)는 아크릴(굴절율 1.48)이나 아톤이나 세오노아(굴절율 1.51)로 만들어진다. 폴리카르보네이트(굴절율 1.58)를 이용할 수도 있다. 본 실시예에 있어서는, 접착제는 광원(14)과 추체(16) 사이에 실질적으로 공기가 들어가지 않도록 양자를 광학적으로 접속하는 것이다. 여기에서는, 접착제와 점착제 및 그 밖의 접착성 부재를 총칭해서 접착제라고 부른다.

광원(14)은 LED로 이루어진다. 도4는 LED의 일례를 도시하는 단면도이다. LED(14)는 pn 접합을 형성한 반도체 칩(14a)을 아크릴이나 에폭시 등의 수지(14b)로 밀봉하는 LED 패키지로서 형성되어 있다. LED(14)의 발광부(14c)의 뒤쪽에는 미러(14d)가 형성되고, 빛은 화살표로 도시되는 바와 같이 LED(42)로부터 전방을 향해서 방사상으로 나오도록 되어 있다. LED(14)의 빛의 지향성은 작고, 빛은 여러 가지 각도로 전방 및 경사 방향으로 진행된다.

도2에 있어서는, 도광판(12)의 축선에 대해서 비교적 큰 각도로 광원(14)으로부터 출사된 빛(18)이 도시되어 있다. 빛(18)은 추체(16)로 들어가고, 추체(16)의 사면(16c)을 향한다. 빛(18)은 추체(16)의 사면(16c)으로 전반사되고, 다시 도광판(12) 안으로 진행된다. 빛(18)은 도광판(12) 안으로 전반사를 반복하면서 도광판(12) 안을 전도하고, 프리즘이나 확산 반사층 등의 광 취출 기구에 의해 도광 판(12)으로부터 표시 패널(104)을 향해서 출사된다. 도광판(12)의 축선에 대해서 비교적 작은 각도로 광원(14)으로부터 출사된 빛(19)은 사면(16c)에 닿지 않고서 도광판(12) 안을 전도한다.

추체(16)의 굴절율을 n, 추체(16)의 축선과 평행한 선과 사면(16c) 사이의 각도를 α라고 할 때, 추체(16)의 사면(16c)의 각도 α가, arcsin(1/n)과 같거나, 크도록 하면, 추체(16)로 들어간 빛은 모두 사면(16c)으로 전반사된다. 단, 각도 α가 크면, 사면(16c)으로 반사되는 광량이 줄고, 또, 사면(16c)으로 반사된 빛이 도광판의 표면으로 꿰뚫고 나갈 가능성이 있다. 따라서, 추체(16)의 사면(16c)의 각도 α가, 30도 내지 45도의 범위에 있도록 하면, 도광판(12) 안에 받아들일 수 있는 빛의 양을 많게 할 수 있다.

광원(14)의 발광부는 추체(16)의 다이부(16b)보다 작거나 같다. 또한, 광원(14)의 광 출사면은 추체(16)의 다이부(16b)보다 작거나 같다. 이렇게 함으로써, 광원(14)으로부터 출사되는 많은 빛을 추체(16)로 넣을 수 있다.

도3은 비교예의 조명 장치의 작용을 설명하는 도이다. 도3에 있어서는, 추체(16)가 없고, 광원(14)은 도광판(12)에 광학적으로 밀착되어 있지 않다. 즉, 광원(14)과 도광판(12) 사이에 공기층이 있다. 이 경우, 광원(14)의 발광부에서 나온 일부의 빛은 광원(14)과 공기층 사이의 계면에서 반사되어 도광판(12)을 향하지 않고, 일부의 빛은 도광판(12)의 단면에서 반사되어 도광판(12)으로 들어가지 않는다.

본원 발명에서는, 이러한 이용할 수 없는 빛을 상당히 크게 도광판(12)안에 받아 들일 수 있어서, 빛의 이용효율이 개선된다. 실험에서는, 2.9배의 광 취출 효율 업이 확인되었다.

도7 내지 도23은 조명 장치(10)의 다른 예를 도시하는 도이다. 이들 예에 있어서는, 조명 장치(10)는, 도광판(12)과, 광원(14)과, 도광판(12)과 광원(14) 사이에 위치하는 추체(16)로 이루어진다. 광원(14)은 추체(16)의 다이부(16b)에 밀착해서 배치되고, 도광판(12)은 추체(16)의 기부(16a)에 밀착해서 배치되고, 광원(14)의 발광부에서 도광판(12)까지 공기층을 거치지 않고서 빛이 전달되게 되어 있다.

도7에 있어서는, 광원(14)과 추체(16)는 일체적으로 형성되고, 추체(16)는 도광판(12)에 부착되어 있다.

도8에 있어서는, 추체(16)와 도광판(12)은 일체적으로 형성되고, 광원(14)은 추체(16)의 다이부(16b)의 오목부에 만든 유동 등에 의한 변형이 가능한 변형체(접착제)(20)에 의해 추체(16)의 다이부(16b)에 부착된다.

도9에 있어서는, 광원(14)은 추체(16)의 다이부(16b)에 접착제(22)에 의해 부착되어 있다. 추체(16)가 사면(16c)을 가질 뿐만 아니라, 접착제(22)에도 사면(22c)를 가지도록 세공되어 있다. 따라서, 이 예에서는, 접착제(22)는 추체(16)와 동등한 기능을 가지게 되고, 빛의 이용효율이 향상된다. 이 예에서는, 접착제(22)는 아크릴계의 도광판(12) 및 추체(16)와 같은 아크릴계의 접착제로서 접착력을 향상시키고, 공기층을 배제하도록 했다. 접착제(22)의 형상은 도2를 참조해서 설명한 굴절율 n과 사면의 경사각도 α의 관계를 충족시키도록 설정되는 것이 바람직하다.

도10에 있어서는, 광원(14)은 추체(16)의 다이부(16b)에 접착제(22)에 의해 부착되어 있다. 접착제(22)의 표면(22d)은 둥근 경사면이 되어 있다. 이 경우에도, 도9의 조명 장치(10)와 마찬가지로, 빛의 이용효율이 향상된다. 이 예에서는, 우선 광원(14)을 추체(16)의 다이부(16b)에 접착한 후, 아크릴계 수지를 떨어뜨려 부분 구체를 형성한 것이다. 광원(14)은 접착제(22)에 메워넣은 쪽이 광원(14)으로부터 그 측부 쪽으로 출사하는 빛도 받아 들일 수 있게 된다.

도11 및 도12에 있어서는, 추체(16)가 접착제로 이루어진다. 이 경우에도, 추체(16)를 구성하는 접착제의 형상은 도2를 참조해서 설명한 굴절율 n과 사면의 경사각도 α의 관계를 충족시키도록 설정되는 것이 바람직하다.

도13 및 도14에 있어서는, 복수의 광원(14)이 추체(16)의 다이부(16b)에 부착되어 있다. 이 경우, 도14에 도시하는 수직단면에서는, 도9 또는 도10의 구조가 되지만, 수평단면에서는 도11 또는 도12의 구조가 된다. LED광원 열은, LED칩을 사입한 복수의 패키지를 프린트 기판에 배열한 어레이를 접착한 것이다. 1패키지에 3원색 중 1색을 발광하는 1개의 LED칩을 사입하고, R, G, B색을 발광하는 순서대로 나열하여 어레이화한 것을 사용했다. 또한, 1패키지에 3원색의 각각의 색을 발광하는 3개의 LED칩을 사입한 것을 이용할 수도 있다. 이것은 면 광원으로 했을 때의 색 불균일이 작아지는 이점이 있다.

또 추체(16) 및 도광판의 도광의 방향에 따른 측면(도14에 있어서 앞 및 맞은편의 면)에는 정반사 미러(13)를 붙이는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 면 내 방향으로 집광되지 않고 그 측면에서 도광판 밖으로 빛이 나오는 것을 방지할 수 있다.

도15 및 도16에 있어서는, 백색 유기 EL 등의 선 광원(14)이 추체(16)의 다이부(16c)에 부착되어 있다. 선상 EL광원(14)은 유리 기판에 작성한 것을 이용했다. 열 팽창율의 관점에서, 선상 EL광원(14)은 유기 필름 또는 유기 박판에 형성한 것을 이용할 수도 있다.

도17 내지 도19에 있어서는, 도광판은 제1 도광판(12A)과, 제2 도광판(12B)으로 이루어진다. 광원(14)은 제1 도광판(12A)의 측부에 상기한 것과 동일하게 부착되어 있다. 제1 도광판(12A)은 제2 도광판(12B)의 측부에 배치된다. 제1 도광판(12A)은 라이트 가이드 파이프라고도 불리고, 제2 도광판(12B)이 배치되는 쪽과는 반대쪽에 톱니모양의 미러(24)가 형성되어 있다. 제2 도광판(12B)은 제1 도광판(12A)이 배치되는 쪽에 집광 수단(26)을 가진다.

광원(14)으로부터 나온 빛은, 제1 도광판(12A)으로 들어가고, 제1 도광판(12A)은 선 광원이 된다. 제1 도광판(12A) 안의 빛은 톱니모양의 미러(24)로 반사되어 제2 도광판(12B)으로 들어간다. 제2 도광판(12B)은 면 광원이 된다. 광원(14)과 제1 도광판(12A)의 광 결합부는 아크릴계 수지로 광학적으로 밀접하게 결합되어 있지만, 제1 도광판(12A)과 제2 도광판(12B)의 광 결합부는 제1 도광판(12A) 안을 도광하는 빛을 방해하지 않기 위해서 광학적으로 밀접하게 결합되지 않고, 단지 접촉시키고 있을 뿐이다.

도20 및 도21에 있어서는, 추체(16)는 가늘고 긴 쐐기형 부재로서 형성되고, 복수의 추체(16)가 도광판(12)의 측부에 배치되어 있다. LED로 이루어지는 광원(14)은 각 추체(16)의 다이부에 배치되어 있다. 광 흡수재(28)가 추체(16)의 도광판(12)에 가까운 부분을 덮도록 추체(16)와 도광판(12)의 경계부근에서 모든 추체(16)를 둘러싸서 배치되어 있다. 이 예는, 광원(14)으로부터의 발산광을 평행광으로 변환하는 데 적합하다.

도22 및 도23에 있어서는, 추체(16)는 가늘고 긴 쐐기형 부재로서 형성되고, 복수의 추체(16)가 도광판(12)의 측부에 배치되어 있다. LED로 이루어지는 광원(14)은 각 추체(16)의 다이부에 배치되어 있다. 광 흡수재(28)가 추체(16)의 도광판(12)에 가까운 부분을 덮도록 추체(16)와 도광판(12)의 경계부근에서 모든 추체(16)를 둘러싸서 배치되어 있다. 또한, 미러 또는 산란 반사재(30)가 모든 추체(16)를 둘러싸서 배치되어 있다. 이 예는, 광원(14)으로부터의 발산광을 평행광으로 변환하는 데 적합하다. LED 등의 미소한 광원(14)을 추체(16)의 다이부에 접합하고 있지만, 광원(14)을 추체(16)의 다이부에 반드시 접합할 필요는 없다. 광원(14)은 추체의 (측면 부근 등) 가까이 배치해 두면 문제 없다.

도24 내지 도27은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도이다. 도24 및 도25에 있어서는, 조명 장치(10)는, 광원(15)과, 도광판(12)과, 도광판(12)에 부착된 가늘고 긴 쐐기형 부재로서 형성된 복수의 추체(16)와, 추체(16)의 도광판(12)에 가까운 부분을 덮도록 추체(16)와 도광판(12)의 경계부근에서 모든 추체(16)를 둘러싸서 배치되어 있는 광 흡수재(28)와, 모든 추체(16)를 둘러싸서 배치되어 있는 미러 또는 산란 반사재(30)로 이루어진다. 광원(15)은 냉음극관(형광등)으로 이루어지 고, 추체(16)의 측부에서 모든 추체(16)를 가로 지르도록 배치되어 있다. 광원(15)으로부터 나온 빛은 추체(16)의 측부에서 추체(16)의 내부로 들어가고, 추체(16)의 내부에서 전반사를 반복하면서, 도광판(12)의 축선에 대해서 작은 각도가 되어 도광판(12)으로 들어가도록 되어 있다. 이 예는, 평행광을 도광판(12)에 받아 들이는 데 적합하다.

도26 및 도27에 있어서는, 조명 장치(10)는, 광원(15)과, 도광판(12)과, 도광판(12)에 부착된 가늘고 길면서도 폭이 넓은 쐐기형 부재로서 형성된 1개의 추체(16)와, 추체(16)의 도광판(12)에 가까운 부분을 덮도록 추체(16)와 도광판(12)의 경계부근에서 모든 추체(16)를 둘러싸서 배치되어 있는 광 흡수재(28)와, 모든 추체(16)를 둘러싸서 배치되어 있는 미러 또는 산란 반사재(30)로 이루어진다. 이 예의 작용은 앞의 예의 작용과 같다.

도24 내지 도27에 있어서, 광원(15)은 냉음극관뿐만 아니라, 예를 들면 EL광원 등의 다른 막대모양 광원으로 할 수 있다. 또한, 광원(15)은 막대모양 광원에 한하지 않고, 임의의 형상의 광원으로 할 수 있다. 이들 예에 있어서, 광 흡수재(28)는 미광 방지의 작용을 한다.

도28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 개략도이다. 도29는 도28의 액정 패널을 도시하는 단면도이다. 액정 표시 장치(40)는, 액정 패널(42)과, 조명 장치(44)와, 편광판(46)과, 저굴절율 층(48)으로 이루어진다. 바람직하게는, 액정 패널(42)은, 반사형 액정 패널이며, 그리고, 수직 배향형(VA형) 액정 패널이다.

도29에 있어서, 액정 패널(42)은, 한 쌍의 유리 기판(42a, 42b) 사이에 액정(42c)을 협지하는 것이다. 한 쪽 유리 기판(42a)은, 공통전극(42d) 및 수직 배향 막(42e)을 포함하고, 다른 쪽 유리 기판(42b)은, 화소전극(42f) 및 수직 배향 막(42g)을 포함한다. 따라서, 액정 분자는, 전압 불인가 시에 기판면에 대해서 거의 수직으로 배향하고, 전압 인가 시에 기판면에 대해서 거의 평행으로 배향한다. 그리고, 화소전극(42f)은 빛을 반사시키는 재료로 만들어져 있다. 바람직하게는 1화소는 복수의 영역으로 분할되어, 영역마다 액정의 프레틸트 방향이 다르다.

도28에 있어서, 조명 장치(44)의 (제2) 도광판(54)은 저굴절율 층(48)을 거쳐서 편광판(46)과 접합되고, 편광판(46)은 액정 패널(42)에 접합된다.

이와 같이, 도광판과, 편광판(46)과, 액정 패널(42)을 접합할 경우에는, 도광판으로 들어간 빛 중, 저굴절율 층(48)으로 전반사되지 않는 빛이 그대로 편광판(46)을 투과하여, 액정 패널(42)에 조사되기 때문에, 콘트라스트가 저하하는 문제가 생겼다. 이것은 본원의 발명자가 고콘트라스트의 VA방식의 액정 패널(42)을 이용하여, 편광판(46)을 도광판에 접합, 또는 다시 액정 패널(42)을 접합했을 때에, 큰 문제로서 인식되었다.

도광판의 한 쪽을 공기보다 높은 굴절율의 저굴절율 층(48)으로 채우고, 다시 액정 패널(42)을 접합했기 때문에, 도광판에 흘러 들어간 (저굴절율 층(48)으로 전반사할 수 없는) 대량의 빛이 액정 패널(42)에 입사되어, 콘트라스트 저하, 콘트라스트 불균일화, 휘도 불균일화에 의한 표시품질이 저하하는 문제가 있었다. 이것은, 도광판과 편광판(46)과 액정 패널(42)을 접합한 것에서 처음으로 밝혀진 것 이다.

또, 도광판과 액정 패널(42)이라고 하는 판물끼리를 접합하기 때문에, 벗겨지기 쉽다고 하는 문제가 있었다. 특히, 접합부에 먼지가 맞물려 들어가면 특수환경 하에서 국소적으로 벗겨지기 쉬워져, 표시품질이 저하하는 문제가 있었다. 도광판과 액정 패널(42)을 도광판보다 굴절율이 낮은 저굴절율 층(48)을 거쳐서 접촉시켰기 때문에, 경계면에 있어서의 투과는 완전히 0이 아니라, 적잖이 콘트라스트를 저하시키는 원인이 되고 있었다. 또한, 편광판을 도광판에 접합, 또는 다시 액정 패널을 접합할 경우에, 많은 빛이 편광판에 흡수되어 휘도가 저하하는 문제가 있었다. 이제부터 설명하는 실시예는 그러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이다.

도30은 도28의 조명 장치(44)를 도시하는 평면도, 도31은 도30의 조명 장치(44)의 단면도이다. 조명 장치(44)는, 광원(50)과, 광원(50)으로부터 나온 빛을 받는 제1 도광판(52)과, 제1 도광판(52)을 통과한 빛을 받는 제2 도광판(54)과, 제1 도광판(52)과 제2 도광판(54) 사이에 위치하는 집광 수단(56)을 구비하고, 제2 도광판(54)의 두께는 제1 도광판(52)의 두께보다 두껍다.

이 조명 장치(44)는 도17 내지 도19에 도시한 조명 장치(10)와 유사하다. 다시 말해, 광원(50)은, LED로 이루어지고, 제1 도광판(52)의 측부에 부착되어 있다. 제1 도광판(52)은 제2 도광판(54)의 측부에 배치된다. 제1 도광판(52)은 제2 도광판(54)이 배치되는 쪽과는 반대쪽에 톱니모양의 미러(도17참조)가 형성되어 있다. 제2 도광판(54)은 제1 도광판(52)이 배치되는 쪽에 집광 수단(56)을 가진다. 이 예에서는, 집광 수단(56)은 제2 도광판(54)과 일체적으로 제1 도광판(52)을 향해서 끝이 가늘게 형성된 부분이다. 제2 도광판(54)은 그 제2 도광판(54) 안을 전도되는 빛을 액정 패널(42)을 향하게 하기 위한 광 취출 기구로서 표면(54A)에 프리즘(도시하지 않음)을 가진다. 제2 도광판(54)이 프리즘을 가지는 것은 이하의 예에 대해서도 같다.

광원(50)은 두께 0.6 ㎜의 LED로 이루어진다. 제1 도광판(52)의 두께는 O.5 ㎜, 제2 도광판(54)의 두께는 1.0 ㎜로 하고, 집광 수단(56)은 제1 도광판(52)과 제2 도광판(54) 사이로 연장되는 사면(56A)을 가지는 부분이다. 단, 집광 수단(56)과 제1 도광판(52)은 광학적으로 결합되어 있지 않고, 단지 접촉할 정도로 근접해서 배치되어 있다.

제1 도광판(52) 및 제2 도광판(54)은 JSR사의 아톤(굴절율 1.51)으로 만들었다. 따라서, 집광 수단(56)도 아톤으로 만들어져 있다. 도28의 편광판(46)은 나노 기포를 함유시켜서 굴절율을 작게 한 점착재(굴절율 1.45 내지 1.47)를 거쳐서 제2 도광판(54)에 접합되어 있다. 이 점착재가 도28의 저굴절율 층(48)이 된다. 편광판(46)은, 편광층의 양측에 TAC를 접합하고, 다시 그 밑에 복수의 층을 배치한 것이다. VA방식의 액정 패널(42)은 편광판(46)에 접합되어 있다.

집광 수단(56)은 제1 도광판(52)에서 제2 도광판(54)으로 들어가는 빛의 평행도를 높이기 위해서 설치되어 있다.

저굴절율 층(48)으로 한 점착재는, 아크릴계로 원래의 굴절율은 1.48이다. 여기에, 눈에 보이지 않는 미세한 나노 기포를 함유시켜서, 더욱 굴절율을 작게 하 기 위해서, 우선, 편광판 표면에 높이 수㎛ 내지 10 ㎛의 요철을 만들고, 여기에 점착재를 도포한 것을 도광판에 접합시켰다. 이것에 의해, 면 내 균일하게 공기를 맞물려 들어가게 해서 점착할 수 있다. 이 단계에서는, 기포가 눈으로 확인되기 때문에, 다시 오토클레이브를 이용해서 마무리한다. 기포를 맞물리게 함으로써, 조명광이 1.2배 내지 1.8배가 되는 것을 확인했다.

도32는 집광 수단(56)의 작용을 설명하는 도이다. 58은 제1 도광판(52)으로부터 제2 도광판(54)으로 들어가는 빛을 도시한다. 제2 도광판(54)의 축선과 평행한 선에 대한 사면(56A)의 각도를 α라고 한다. 빛(58)의 제2 도광판(54)의 축선과 평행한 선에 대한 각도를 θ라고 한다. 빛(58)이 집광 수단(56)의 입구측(제1 도광판(52)측)에 있어서의 하단에서 출구측(제2 도광판(54)측)에 있어서의 상단을 지나갈 때의 각도를 θ0이라고 한다. 제2 도광판(54)에 있어서의 전반사 각도를 θc라고 한다.

W는 집광 수단(56)의 길이를 나타낸다. L은 빛(58)의 입사위치를 나타낸다. H0은 제1 도광판(52)의 두께, H1은 제2 도광판(54)의 두께를 나타낸다. h는 (H1-H0)/2이다. 이 때, H1 = H0 + 2h, h = Wtanα, h + H0 = Wtanθ0의 관계가 있다.

도33은 빛(58)의 각도가 θ<α인 경우(마이너스 각도를 고려할 경우에는, -α< θ< α인 경우)의 집광 수단(56)의 작용을 설명하는 도면이다. 이 경우에는, 빛(58)의 각도는 작고, 평행도가 좋다. 빛(58)은 사면(56A)에 닿지 않고, 직접 제2 도광판(54)으로 들어간다. 제2 도광판(54)으로 들어간 빛이 60으로 도시되어 있다.

도34는 빛(58)의 각도가 α< θ< θ₀인 경우(및 -θ₀< θ< α인 경우)의 집광 수단(56)의 작용을 설명하는 도이다. 이 경우에는, 빛(58)의 입사위치 L에 따라서, 빛(58)은 사면(56A)에 닿지 않고, 직접 제2 도광판(54)으로 들어가는 경우와, 빛(58)은 사면(56A)에 닿아서 전반사된 후, 제2 도광판(54)으로 들어가는 경우가 있다. 후자의 경우의 제2 도광판(54)으로 들어간 빛이 60으로 도시되어 있다. 빛(58, 60)을 아래로 평행 이동시키면, 전자의 경우가 된다.

도35는 빛(58)의 각도가 θ₀< θ인 경우(및 θ < -θ₀인 경우)의 집광 수단(56)의 작용을 설명하는 도이다. 이 경우에는, 모든 빛(58)이 사면(56A)에 닿아서 전반사된 후, 제2 도광판(54)으로 들어간다. 제2 도광판(54)으로 들어간 빛이 60으로 도시되어 있다.

도36은 제1 도광판(52)으로부터 집광 수단(56)으로 들어가는 빛의 각도 분포를 도시한다. 도37은 집광 수단(56)에 있어서 조절된 빛의 각도 분포를 도시한다. 빛(58)이 사면(56A)에 닿아서 전반사되면, 빛(58)의 각도 θ는 ±2α만큼 제2 도광판(54)의 축선에 평행한 선에 근접하도록 보정된다. 도36에 있어서 해칭 한 부분은, 빛(58)이 사면(56A)으로 반사되는 영역이다. 따라서, 제1 도광판(52)으로부터 제2 도광판(54)으로 들어가는 빛의 평행도가 도37에 도시되는 바와 같이 높아진다(작은 각도의 광량이 높아진다). P는 바람직한 각도범위를 나타낸다.

여기에서, 집광 수단(56)의 길이 및 사면의 각도에 대해서 검토했다. 집광 수단(56)의 길이를 파라미터로 하여, 0.5 ㎜ 내지 7 ㎜까지의 길이를 가지는 샘플 을 만들었다. 제1 도광판(52)의 두께, 제2 도광판(54)의 두께, 및 집광 수단(56)의 길이가 결정되면, 집광 수단(56)의 사면(56A)의 각도 α가 결정된다.

도38은 제1 도광판(52)으로부터 집광 수단(56)으로 들어가는 빛의 각도 분포를 도시한다. 각도는 플러스 측만 도시되어 있다. 곡선 α는 집광 수단(56)의 사면(56A)의 각도 α를 플로트한 것에 상당한다. 곡선 θ0은 도32의 각도 θ0를 플로트한 것에 상당한다. 곡선 α보다 밑의 영역 X가 도33에 도시한 바와 같이 사면(56A)으로 반사되지 않고 제2 도광판(54)으로 진행되는 빛의 영역이다. 곡선 α와 곡선 θ0 사이의 영역 Y가 도34에 도시한 바와 같이 부분적으로 사면(56A)으로 반사되는 빛의 영역이다. 곡선 θ0보다 위의 영역 Z가 도35에 도시한 바와 같이 모두 사면(56A)으로 반사되는 빛의 영역이다.

도39는 모든 빛(58)이 사면(56A)으로 반사되는 각도를 가진 빛(도38의 영역 Z)의 집광 수단(56)을 나온 후의 각도 분포를 도시한다. 이 경우, 빛(60)의 각도 분포는 곡선 U와 곡선 θ' 사이의 영역이 된다. 곡선 θ'은 도38의 곡선 θ0를 아래로 이동시킨 것에 상당한다. 이 영역과 도38의 영역 Z를 비교하면, 빛(60)의 각도 분포는 보다 작은 각도를 가지는 것으로 변환되어, 빛의 평행도는 향상된다.

영역 M은, 13도와 -13도 사이에 있고, 제2 도광판(54)의 내부를 진행할 때에 제2 도광판(54)과 저굴절율 층(48) 사이의 계면에서 전반사되는 각도의 영역을 나타낸다. 빛(60)이 제2 도광판(54)과 저굴절율 층(48) 사이의 계면에서 전반사되면, 빛은 제2 도광판(54)의 내부에 고루 퍼지므로, 조명 장치로서 바람직하다. 13도와 곡선 θ' 사이의 영역 내에 있어서, 선 a에서 좌측의 부분에서는, 빛은 사 면(56A)으로 반사되어 영역 M 안으로 들어간다. 선 a에서 오른쪽의 부분에서는, 빛은 사면(56A)으로 반사되어 영역 M 안으로 들어가지만, 원래 사면(56A)으로 반사되지 않아도 영역 M 안으로 들어가는 성분이다.

도40은 일부의 빛(58)이 사면(56A)으로 반사되는 각도를 가진 빛(도38의 영역 Y)의 집광 수단(56)을 나온 후의 각도 분포를 도시한다. 이 경우, 빛(60)의 각도 분포는 곡선 V와 곡선 W 사이의 영역이 된다. 이 영역과 도38의 영역 Y를 비교하면, 빛(60)의 각도 분포는 보다 작은 각도를 가지는 것으로 변환되어, 빛의 평행도는 향상된다. 선 b에서 좌측의 부분에서는, 빛은 사면(56A)으로 반사되어 영역 M 안으로 들어간다. 선b에서 오른쪽의 부분에서는, 빛은 사면(56A)으로 반사되어 영역 M 안으로 들어가지만, 원래 사면(56A)으로 반사되지 않아도 영역 M 안으로 들어가는 성분이다.

도38 내지 도40에 있어서, 집광 수단(56)의 길이가 0.8 ㎜를 통과하는 선 N이 도시되어 있다. 집광 수단(56)의 길이가 0.8 ㎜(사면의 각도 α는 약 18도)로부터 3.5 ㎜(사면의 각도 α는 약 4.1도)까지는, 전반사 전도되는 빛의 양이 증가하지만, 더욱 테이퍼 길이가 길어져도 집광 효과는 거의 변하지 않는다(특히 도40). 또한, 전반사 전도되는 빛 중에서도, 평행에 가까운 부분(±5도 이내)이 증대하기 때문에, 제2 도광판(54)의 광 취출용의 프리즘을 45도에 가까운 각도로 해서 액정 패널(42)에 수직으로 조사되는 빛의 양이 증가한다.

이러한 점에서, 제2 도광판(54)에 있어서의 전반사 각도를 θc, 사면(56A)의 각도를 α라고 할 때, α< 1.5 θc의 관계를 충족시킨다. α< 1.5 θc의 관계는, 전반사 각도 θc를 13도로 하고, 사면(56A)의 각도 α를 약 18도로 함으로써 유도된다. 이 결과, 휘도를 1.5배 내지 2배, 콘트라스트를 2배 내지 3배로 할 수 있었다. 이 예에서는, LED의 두께 0.6 ㎜에 대해서, 제1 도광판의 두께 0.5 ㎜로 했지만, LED의 유효적인 발광은 중심부근의 두께 0.5 ㎜ 이하의 영역(면)에 집중되어 있어, 광 결합 로스의 문제는 작다.

도41은 조명 장치의 다른 예를 도시하고, 도42는 도41의 조명 장치의 단면도이다. 이 예에서는, 집광 수단(56)은, 제1 도광판(52)과 일체적으로 제2 도광판(54)을 향해서 점차로 끝쪽이 넓게 형성된 부분이다. 집광 수단(56)은 사면(56A)을 가진다.

도43은 조명 장치의 다른 예를 도시하고, 도44는 도43의 조명 장치의 단면도이다. 이 예에서는, 집광 수단(56)은, 제1 도광판(52) 부근으로부터 제2 도광판(54) 부근에 걸쳐서 경사지는 사면(56A)을 가지는 반사판으로 이루어진다. 반사판은, 제1 도광판(52)으로부터 나와서 제2 도광판(54)으로 입사되는 빛의 평행도를 향상시키도록 배치되어 있다. 집광성은 뒤떨어지지만 구조가 간이하여 제조성이 뛰어나다.

도45는 조명 장치의 다른 예를 도시하고, 도46은 도45의 조명 장치의 단면도이다. 이 예에서는, 집광 수단(56)은, 대략 원주상의 화이버로 이루어진다. 대략 원주상의 화이버는 렌즈와 같이 작용하고, 제1 도광판(52)으로부터 나와서 제2 도광판(54)으로 입사되는 빛의 평행도를 향상시키도록 배치되어 있다. 이 예의 특징은, 제1 도광판(52)이 제2 도광판(54)보다 얇을 때에 효과가 있다.

도47은 도45 및 도46의 조명 장치(44)의 수직방향의 집광 효과를 도시하는 도, 도48은 도45 및 도46의 조명 장치(44)의 수평방향의 집광 효과를 도시하는 도이다. 도47 및 도48에 있어서, F0은 집광 수단(56)으로서의 화이버가 없을 때의 수직방향의 상대적인 광량 분포를 나타내고, F1은 집광 수단(56)으로서의 화이버가 있을 때의 수직방향의 상대적인 광량 분포를 나타낸다. 집광 수단(56)으로서의 화이버가 있을 때에 집광 효과가 개선되어, 제2 도광판(54)으로 입사되는 빛의 평행도가 향상된다. 제1 도광판(52)의 두께가 0.7 ㎜, 제2 도광판(54)의 두께가 1.0 ㎜일 때에, 약 1.5배의 집광 효과를 얻을 수 있었다.

이 예에 있어서는, LED로 이루어지는 광원(50)을 제1 도광판(52)에 직접 붙일 경우와 마찬가지로 1.5배 정도의 집광 효과를 얻을 수 있는 LED의 두께는 1.0 ㎜, 제2 도광판(54)의 두께가 마찬가지로 1.0 ㎜였다. LED를 조사한 바, 실질적인 발광면의 두께는 1.0 ㎜보다 작은 데다가, 발광면의 안 쪽에 배치된 0.몇 ㎜ 각의 발광 칩을 중심으로 방사상으로 빛이 방출되고 있어, 이 결과, 화이버에서의 집광 효과가 증대한 것을 알 수 있었다.

도49는 조명 장치의 다른 예를 도시하고, 도50은 도49의 조명 장치의 정면도, 도51은 도49의 조명 장치의 좌측면도이다. 이 예에 있어서는, 앞 예의 집광 수단(56)과 동일한 집광 수단(62)이 LED로 이루어지는 광원(50)이 제1 도광판(52)과의 사이에 배치되어 있다. 이 집광 수단(62)은 제1 도광판(52)과 일체적으로 형성되어, 광원(50)을 향해서 끝이 가늘게 연장된다. 집광 수단(62)의 작용은 집광 수단(56)과 같다. 집광 수단(62)은 광원(50)과 제1 도광판(52) 사이의 사면을 포 함하는 부분이며, 제1 도광판(52)에 있어서의 전반사 각도를 θc, 제1 도광판(52)의 축선과 평행한 선에 대한 그 사면의 각도를 α라고 할 때, α< 1.5θc의 관계를 충족시킨다. 이 경우에도, 광원(50)의 두께가 제1 도광판(52)의 두께보다 두껍고, 집광 수단(62)은 광원(50)으로부터 나와서 제1 도광판(52)으로 입사되는 빛의 평행도를 향상시키도록 배치되어 있다.

이 예에 있어서는, 앞서 기술한 바와 같이, LED로부터 빛이 방사상으로 방출되기 때문에, 집광 효과는 보다 커진다(1.3배 정도 커진다). 그러나, 광원(50)을 제1 도광판(52)을 개재시켜서 제2 도광판(54)에 결합시키는 구조에 있어서는, 제1 도광판(52)의 제2 도광판(54)은 반대쪽 면에 반사 미러를 형성하는데, 이 면의 평면성 및 수직성이 나쁘면 상하방향의 확산 각도가 커지기 때문에, 제1 도광판(52)의 제조 정밀도가 엄격해진다. 이 점에 관해서는, 이 예 쪽이 간편하다.

도52는 조명 장치의 다른 예를 도시하고, 도53은 도52의 조명 장치의 단면도이다. 이 예에서는, 앞 예의 제1 도광판(52)을 없애고, 광원(50)이 제2 도광판(54)에 결합되게 되어 있다. 집광 수단(62)이 LED로 이루어지는 광원(50)과 제2 도광판(54) 사이에 형성되어 있다. 도43 및 도44의 집광 수단(56)과 마찬가지로, 집광 수단(62)은, 광원(50) 부근으로부터 제2 도광판(54) 부근에 걸쳐서 경사지는 사면(62A)을 가지는 반사판으로 이루어진다. 반사판은, 광원(50)으로부터 나와서 제2 도광판(54)으로 입사되는 빛의 평행도를 향상시키도록 배치되어 있다.

도54는 조명 장치의 다른 예를 도시하고, 도55는 도54의 조명 장치의 단면도이다. 이 예에서도, 앞 예의 제1 도광판(52)을 없애고, 광원(50)이 제2 도광 판(54)에 결합되게 되어 있다. 집광 수단(62)이 LED로 이루어지는 광원(50)과 제2 도광판(54) 사이에 형성되어 있다. 도45 및 도46의 집광 수단(56)과 마찬가지로, 집광 수단(62)은, 대략 원주상의 화이버로 이루어진다. 대략 원주상의 화이버는 렌즈와 같이 작용하고, 광원(50)으로부터 나와서 제2 도광판(54)으로 입사되는 빛의 평행도를 향상시키도록 배치되어 있다.

도56은 조명 장치의 다른 예를 도시한다. 조명 장치(44)는, 도시하지 않은 광원과, 제1 도광판(52)과, 제2 도광판(54)과, 대략 원주상의 화이버로 이루어지는 집광 수단(56)과, 제2 도광판(54)에 저굴절율 층(48)을 개재시켜서 접합된 편광판(46)으로 이루어진다.

도57은 조명 장치의 다른 예를 도시한다. 조명 장치(44)는, 도시하지 않은 광원과, 제1 도광판(52)과, 제2 도광판(54)과, 제2 도광판(54)과 일체적으로 테이퍼를 붙여서 형성된 집광 수단(56)과, 제2 도광판(54)에 저굴절율 층(48)을 개재시켜서 접합된 편광판(46)으로 이루어진다.

도58은 액정 표시 장치의 다른 예를 도시한다. 액정 표시 장치(40)는, 조명 장치(44)와, 편광판(46)과, 액정 패널(42)을 포함한다. 조명 장치(44)는, 도시하지 않은 광원과, 제1 도광판(52)과, 제2 도광판(54)과, 제1 도광판(52)과 제2 도광판(54) 사이에 위치하고, 대략 원주상의 화이버로 이루어지는 집광 수단(56)으로 이루어진다. 편광판(46)은 저굴절율 층(48)을 개재시켜서 제2 도광판(54)에 접합되고, 또한, 저굴절율 층(48)을 개재시켜서 액정 패널(42)에 접합된다.

도59는 액정 표시 장치의 다른 예를 도시한다. 액정 표시 장치(40)는, 조명 장치(44)와, 편광판(46)과, 액정 패널(42)을 포함한다. 조명 장치(44)는, 도시하지 않은 광원과, 제1 도광판(52)과, 제2 도광판(54)과, 제1 도광판(52)과 제2 도광판(54) 사이에 위치하고, 사면(56A)을 가지는 부분으로 이루어지는 집광 수단(56)으로 이루어진다. 편광판(46)은 저굴절율 층(48)을 개재시켜서 제2 도광판(54)에 접합되고, 또한, 저굴절율 층(48)을 개재시켜서 액정 패널(42)에 접합된다.

도60은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 단면도이며, 도61은 도60의 조명 장치의 정면도이며, 도62는 도60의 조명 장치의 단면도이다. 조명 장치(44)는, LED로 이루어지는 광원(50)과, 제1 도광판(52)과, 제2 도광판(54)과, 광원(50)과 제1 도광판(52) 사이에 위치하고, 제1 도광판(52)과 일체적으로 테이퍼를 붙여서 형성된 집광 수단(62)과, 제1 도광판(52)과 제2 도광판(54) 사이에 위치하고, 제2 도광판(54)과 일체적으로 테이퍼를 붙여서 형성된 집광 수단(56)으로 이루어진다.

도63은 본 발명의 제3 실시예의 액정 표시 장치를 도시하는 도이다. 액정 표시 장치(70)는, 광원(72)과, 광원(72)으로부터 나온 빛이 입광되는 도광판(74)과, 반사형의 수직 배향 방식의 액정 패널(76)과, 도광판(74)과 액정 패널(76) 사이에 배치된 편광판(78)으로 이루어진다. 저굴절율 층(80)이 도광판(74)과 편광판(78) 사이에 있다. 저굴절율 층(80)의 굴절율은 공기의 굴절율보다 크지만, 도광판(74)의 굴절율보다도 작다.

도광판(74)과 편광판(78)과 액정 패널(76)은 점착재 또는 접착제 또는 접합재로 서로 접합되어 있다. 저굴절율 층(80)은 그 점착재 또는 접착제 또는 접합재로 이루어진다. 점착재의 굴절율은 공칭 1.48이지만, 점착 시에 공기를 균일하게 끼워 넣고, 오토클레이브 처리함으로써 빛을 산란시키지 않는 미세 기포로서 점착재에 용입시켜, 실질의 굴절율을 1.47이하로 했다. 도광판(74)은 굴절율 1.48의 아크릴 또는 굴절율 1.51의 아톤으로 만들어진다.

도광판(74)은, 광원(72)으로부터 빛이 들어가는 입광면(측면)(74A)과, 액정 패널(76)의 표시 영역(또는 액정의 존재영역)(76A)에 대응하는 도광 영역(74B)과, 입광면(74A)과 도광 영역(74B) 사이에 설치되고, 도광판(74)의 전반사 각도(도광판)(74)과 접합재 층(80) 사이의 계면의 전반사 각도)보다도 큰 각도로 도광판(74)에 입사된 불필요광의 적어도 일부를 제거하기 위한 불필요광 배제영역(74C)을 구비한다. 불필요광 배제영역(74C)의 폭은 Q로 도시된다.

또, 도광판(74)은, 도광 영역(74B) 내를 진행하는 빛을 도광판(74)으로부터 액정 패널(76)로 취출하기 위한 제1 표면(74D)과, 제1 표면(74D)과 반대쪽의 제2 표면(74E)에 설치된 프리즘(74F)을 가진다. 프리즘(74F)은 입광면(74A)으로부터 거리 C인 점에서 표시 영역(76A)에 걸쳐서 설치된다. 거리 C는 폭 Q와 거의 동일하거나 조금 작다.

이 예에서는, 광원(72)은, 냉음극관 및 U자 형태의 리플렉터로 이루어지고, 도광판(74)의 입광면(74A) 부근에 배치된다. 도광판(74)의 불필요광 배제영역(74C)에는 불필요광 배제수단(82)이 설치된다. 불필요광 배제수단(82)은바람직하게는 빛을 흡수하는 부재로 이루어진다. 빛을 흡수하는 부재는 바람직하게는 블랙 매트릭스 등의 흑색부재 또는 금속부재로 이루어진다. 이 예에서는, 불필요광 배제수단(82)은 액정 패널(76)의 표시 영역(76A)의 외측으로 연장된 편광판의 연장 부분이다.

불필요광 배제영역(74C)은 액정의 표시 영역(76A)에 걸리지 않도록 설정하고, 불필요광 배제영역(74C)에는 프리즘(74F)을 없앰으로써, 산일광이 발생하지 않도록 되어 있다. 도광판(74)은 아톤에서 굴절율은 1.51 내지 1.52이며, 입광면(74A)으로부터는 상하방향으로 대략 ±40도의 각도로 확산된 빛이 입사되지만, 굴절율 1.47의 점착재로 도광할 수 있는 빛은 대략 상하방향으로 ±13도의 각도범위의 빛만이며, 대략 13도 내지 40도의 범위의 빛은 부분적으로 점착재를 투과하고, 또 일부는 편광판(78)에 흡수되고, 나머지는 편광판(78)을 빠져 나간다. 이 누출광은 액정 패널(76)의 표시 영역(76A)에 입사되면 콘트라스트를 저하시키기 때문에, 제거되어야 할 빛이다. 그래서, 편광판(76)을 빠져 나간 곳에는 흡수성의 블랙 매트릭스가 있도록 하고, 액정의 표시 영역을 배치하지 않도록 했다. 흡수성의 블랙 매트릭스 대신에 흡수 테이프를 배치해도 좋다.

불필요광 배제영역(74C)에 있어서 저굴절율 층(점착재)(80)에서 부분적으로 반사된 빛, 및 저굴절율 층(80)에 접촉하지 않고 불필요광 배제영역(74C)을 통과한 불필요광, 특히 ±30도 내지 ±40도 각도의 빛은, 어중간하게 평행광에 가깝기 때문에 배제가 어렵다. 그러한 빛은 액정에 도달하면 콘트라스트를 저하시키므로, 프리즘(74F)의 존재영역에 있어서 조금이라도 평행광에 가깝게 해서 콘트라스트를 개선하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 프리즘(74F)을 구성하는 완사면 및 급사면 중, 완사면의 각도를 1도 이상으로 함으로써, 평행도를 개선하고, 도광 영역(74B)의 시점에서 단거리로 콘트라스트를 개선하도록 했다.

도64는 도63의 액정 표시 장치의 표시 위치와 콘트라스트의 관계를 도시하는 도이다. 불필요광 배제영역(74C)의 폭 Q와 도광판(74)의 두께 t의 비(Q/t)를 파라미터로 하여 몇 개의 관계를 조사했다. Q/t = 2.0의 곡선에서는, 표시 영역(74A)의 단부로부터 콘트라스트를 10 이상을 달성할 수 있었다. 따라서, 불필요광 배제영역(74C)은 D/t가 2.0 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.

도65는 도63의 액정 표시 장치의 표시 위치와 휘도의 관계를 도시하는 도이다. 이 경우에도, Q/t가 2.0 이상이면, 휘도 불균일이 비교적 작다.

도66은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도이다. 도63에 있어서는, 불필요광 배제수단(82)은 도광판(74)의 아래쪽, 즉 액정 패널(76)측에만 설치되어 있다. 도66에 있어서는, 불필요광 배제수단(82)에 부가해서, 편광부재로 이루어지는 불필요광 배제수단(84)이 도광판(74)의 위쪽, 즉 액정 패널(76)과는 반대쪽에 설치되어 있다. 불필요광 배제수단(84)은 접착제 층 또는 점착재 층(86)으로 도광판(74)에 접합되어 있다. 또한, 불필요광 배제수단(84) 위에, 홀더의 흑색면을 배치하면, 근방의 표시 영역에 미광이 없어지고, 표시 품질이 향상된다.

불필요광 배제수단(84)을 설치하면, 광원(72)으로부터 상향으로 진행되는 빛이 도광판(74)의 제2 표면(상면)(74E)으로 반사되어 도광판(74)의 제1 표면(하면)(74D)을 빠져 나가는 빛을 없앨 수 있으므로, 도63의 실시예와 비교해서 불필요광 배제영역(74)을 대략 절반의 폭으로 단축할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 이 경우에는, 불필요광 배제수단(84)의 표시 영역측의 엣지는 빛이 산란되지 않도록 잘 처리할 필요가 있고, 또, 접합 공정수가 늘어난다고 하는 문제점도 있다.

도67은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도이다. 도68은 도광판(74)의 표면의 취출용 프리즘(74F)을 도시하는 부분 확대도이다. 도68에 있어서, 프리즘(74F)은 완사면(74G)과 급사면(74H)을 포함하고, 바람직하게는, 제1 표면(74E)과 평행한 평면에 대한 완사면(74G)의 각도 β는 1도 이상이며, 제1 표면(74E)과 평행한 평면에 대한 급사면(74H)의 각도 γ는 45도 이하이다. 특히, 도광판(74)의 두께를 t라고 했을 때, 프리즘(74F)의 시점으로부터 3t의 범위 내에 있어서 그러한 각도로 설정하는 것이 좋다.

도69는 도67의 액정 표시 장치의 표시 영역의 위치와 콘트라스트의 관계를 도시하는 도이다. 도69에 있어서는, 표시 위치는, 프리즘(74F)의 시점으로부터의 거리 x/도광판(74)의 두께 t의 비로 도시되어 있다. 완사면(74G)의 각도 β는 1도 이상이면, 콘트라스트는 표시 위치가 3(x/t) 부근에서 충분히 높아진다.

이렇게 해서, 불필요광 배제영역을 극력 짧게 하는 대신에, 프리즘 배치영역에 있어서, 프리즘의 완사면(74G)의 각도를 1도 이상으로 함으로써, 전도광의 평행도를 개선한 것이다. 완사면(74G)에서 1회 반사된 빛은 각도 2β만큼 평행광에 가까워진다.

두께가 1 ㎜인 도광판(74)의 경우, 완사면(74G)의 각도 β를 1도 이상으로 함으로써, 각도 40도로 도광판(74)의 프리즘 존재영역으로 들어가는 빛은 약 17 ㎜ 진행하면 각도 30도로 진행하는 빛이 되고, 이 빛이 프리즘(74F)으로 반사되어서 액정 패널(76)에 조사되어도, 대폭적인 콘트라스트의 저하를 일으키지 않는다. 프리즘 영역에 입광하는 각도 40도 부근의 빛은 다이부분이 최초의 점착재에의 입사 와 통과로 전도되지 않게 되기 때문에, 사용자가 불쾌하게 느끼는 저콘트라스트 영역의 폭은 17 ㎜의 반 내지 3분의 1이 된다.

도70은 액정 표시 장치의 다른 예를 도시하는 도이다. 광원(72) 및 도광판(74)이 도시되어 있다. 편광판(78)은 파선으로 도시되어 있다. 도광판(74)은 도63에서 설명한 불필요광 배제영역(74C)을 가진다. 불필요광 배제영역(74C)의 폭은 2 ㎜ 전후로 하고, 그 뒤에 프리즘(도시하지 않음)을 배치했다.

도광판(74)을 통과해서 액정 패널(76)에 도달하는 콘트라스트를 저하시키는 고 각도의 빛은, 저굴절율 층(80)의 표면에 대해서 P편광성분이 많아져 있다. 따라서, 이 P편광성분을 흡수하도록 편광판(78)의 흡수축(78X)을 배치함으로써, 표시 영역의 콘트라스트를 높게 할 수 있다.

편광판(78)의 흡수축(78X)은, 입광면(74C)과 평행한 평면에 대한 각도 δ로 배치되어 있다. 도70에 있어서는, 각도 δ는 75도가 되어 있다. 각도 δ가 ±45도 이상이 되면 급격하게 콘트라스트가 낮은 영역이 작아지는 경향이 있는 것을 알 수 있었다.

도71은 도70의 액정 표시 장치의 표시 영역의 위치와 콘트라스트의 관계를 도시하는 도이다. 도71에 있어서는, 표시 위치는, 편광판(78)의 시점으로부터의 거리 x/도광판(74)의 두께 t의 비로 도시되어 있다. 콘트라스트는 표시 위치가 3(x/t) 부근에서 충분히 높아진다.

도72는 액정 표시 장치의 다른 예를 도시하는 도이다. 도72에 있어서는, 도70에 도시되는 것과 동일한 액정 표시 장치가 장치본체(70A)와 함께 도시된다. 장 치본체(70A)는 수직으로 세워서 사용되도록 되어 있고, 도광판(74) 및 편광판(78) 및 액정 패널(76)의 조립체의 아래쪽에 조작 패널(70B)이 설치되어 있다. 화살표 E는 수직 아래 쪽을 도시한다. 편광판(78)의 흡수축(78X)은, 입광면(74C)과 평행한 평면에 대한 각도 δ로 배치되어 있다.

예를 들면, 장치본체(70A)는 PDA 등의 장치본체이다. 표시 유닛을 PDA에 짜 넣을 때에, 도광 영역의 입광면을 측면이 되도록 하는 동시에, 편광판(76)의 흡수축을 대략 수평으로 해서, 미광으로서 점착재를 투과하기 쉬운 편광성분을 편광판이 흡수하도록 하는 동시에, 주로 상경사 방향으로의 외부조명에 대해서 투과성 편광이 되도록 설정되어 있다. 결과적으로, 광원은 측면배치가 된다.

도73은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도이다. 도72의 예에 있어서는, 도광판(74)(도광 영역)의 굴절율을 ng, 저굴절율 층(도광판을 전도하는 빛이 액정 패널측에서 반사되는 층)(80)의 굴절율을 na, 프리즘(74F)의 이산 피치를 P, 도광판(74)의 프리즘(74F)과 액정 패널(76)의 반사기구(반사전극)의 거리를 D라고 할 때, 수학식 3의 관계를 충족시키도록 되어 있다.

[수학식 3]

도광판(74)은 굴절율 1.51이고, 두께 1.8 ㎜의 아톤으로 만들어지고, 저굴절율 층(80)은 굴절율 1.47의 TAC필름으로 이루어진다. 편광판(78)과 액정 패널(76)의 유리 기판의 한 쪽을, 맞취서 굴절율 1.50 내지 1.53로 약 1.2 ㎜로 했다.

도74는 도73의 액정 표시 장치에 있어서 (p/d)와 휘도 균일성의 관계를 도시하는 도이다. (P/d)가 4이하이면, 휘도 균일성은 상당히 좋아진다.

여기에서 프리즘 피치를 1 ㎜로 하여 제작했지만, 표시 장치의 휘도 불균일은 아주 경미했다. 종래의 도광판과 액정 패널을 접합하지 않는 구조에서는, 도광판의 프리즘 부분으로부터 도광이 눈으로 확인되는 쪽으로 직접 뛰어 나와, 눈에 들어오기 때문에, 프리즘이 휘선이 되어서 눈으로 확인되었다. 본 발명과 같이, 도광판(74)과 편광판(78)과 액정 패널(76)을 일체로 접합하여, 큰 각도의 비전도광을 대책해 둘 경우에는, 동일한 문제는 발생하지 않고, 액정 패널 표시면에의 조명 불균일마저 발생하지 않으면 문제 없다. 따라서, 프리즘으로 반사되어 액정 패널에 조사되는 빛은 보다 평행광에 가깝기 때문에 프리즘 피치를 좁게 할 필요가 있는 반면, 직접 도광이 눈에 뛰어들지 않기 때문에, 프리즘이 눈에 띄지 않고, 프리즘의 피치를 종래보다도 크게 할 수 있는 장점도 있다.

도75는 액정 표시 장치의 다른 예를 도시하는 도이다. 도75의 예에 있어서는, 점착재 층으로 이루어지는 저굴절율 층(80)이 도광판(74)의 하면측에 설치되는 동시에, 점착재 층으로 이루어지는 저굴절율 층(86)이 액정 패널(76)의 상면측에도 설치된다. 도광판(74)은 아크릴로, 굴절율 1.48, 점착재는 도광판(74)측 및 액정 패널(76)측 모두 아크릴계의 재료로 굴절율 1.48을 사용했다. 접합 시에 소정의 공기층을 얇게 맞물려 들어가게 하고, 오토클레이브에 의해, 점착재 층에 용입시킴으로써, 눈에 보이지 않는 나노 기포로 하는 동시에, 점착재 층의 굴절율을 1.46이하로 낮게 했다. 접합 시에 맞물려 들어간 공기층을 얇고 균일하게 하기 위해서, 편광판(78)에는 소정의 요철을 가지는 것을 사용했다.

이 예에 있어서는, 편광판(78)과 도광판(74)은 제1 접합재 층에 의해 접합되고, 액정 패널(76)과 편광판(78)의 편광층은 제2 접합재 층에 의해 접합되고, 그 제1 접합재 층의 두께가, 반사방지 또는 반사저감의 구조, 또는 반사방지 또는 반사저감의 구조의 일부가 되어 있도록 할 수 있다.

도76은 도75의 액정 표시 장치의 표시 위치와 콘트라스트의 관계를 도시하는 도이다. 곡선(80X)은 저굴절율 층(80)이 도광판(74)의 하면측에만 설치될 경우를 나타내고, 곡선(86X)은 저굴절율 층(80) 및 저굴절율 층(86)이 편광판(78)의 도광판(74)측 및 액정 패널(76)측에 설치될 경우를 나타낸다. 이 결과, 저굴절율 층(80) 및 저굴절율 층(86)을 설치하면, 표시 영역 전체에서, 콘트라스트를 높게 할 수 있다.

도77은 액정 표시 장치의 다른 예를 도시한다. 도77의 예에 있어서는, 편광판(76)과 도광판(74)은 제1 접합재 층(80)에 의해 접합되고, 액정 패널(76)과 편광판(78)의 편광층은 제2 접합재 층(86)에 의해 접합되고, 제1 접합재 층(80) 및 제2 접합재 층(86)의 적어도 한 쪽에 대해서, 그 접합재 층의 두께를 T, 그 접합재 층에 맞물려 들어가는 먼지의 크기를 S라고 할 때,

S < 50 ㎛, 또는 S < T

가 되는 관계를 충족시키도록 했다.

도78은 도77의 액정 표시 장치의 먼지와 크기와 발포 개소의 관계를 도시하는 도이다.

도광판(74)과 편광판(78)과 액정 패널(76)의 접합물을, 실온이 -20℃ 내지 +60 ℃의 사이에서 시간 변화되는 고습도(실온 25 ℃에서 습도 85%)의 환경에 둔 바, 도광판(74)과 편광판(78)의 접합면에서 기포가 발생했다. 기포는 편광을 흐트리기 때문에, 또, 일단 발생한 기포는 그 후에 눈으로 확인 될 때까지 면적 확대하는 경향이 있기 때문에, 발생 자체가 문제이며, 기포를 발생시키지 않는 것이 중요하다.

기포를 현미경으로 보면, 모든 기포의 중심부에 접합 시에 혼입된 먼지가 존재하는 것을 알 수 있었다. 먼지의 크기와 기포발생의 확률의 데이터를 취한 바, 대략 50 ㎛ 이하의 작은 먼지에서는 기포가 발생하지 않는 것을 알 수 있었다. 기포발생의 원인은 먼지가 맞물려 들어감으로써 먼지 근방의 점착부 또는 접착부의 점착력 또는 접착력이 접합 후의 오토클레이브 후에도 약한 채로 잔존하고, 그 후의 온도변화에 의해 박리가 발생한 것으로 생각된다.

샘플에서는, 우선, 편광판(78)을 액정 패널(76)에 접합하고, 다음에, 편광판(78)과 액정 패널(76)의 접합물에 도광판(74)을 접합했기 때문에, 도광판(74)과 편광판(78) 사이의 접합이 약해졌다고 생각된다. 먼저 도광판(74)을 편광판(78)에 접합하고, 다음에 이 접합물에 액정 패널(76)을 접합할 경우의 액정 패널과 편광판의 접합면에 대해서도 마찬가지이다.

금회의 점착층은 두께 30 ㎛로 했지만, 이것보다 큰 50 ㎛의 먼지 주위에 기포가 발생하지 않은 이유는, 이 먼지가 접합 시에, 또는 오토클레이브 시에 조금 으깨져서 높이가 30 ㎛ 이하가 되었기 때문이라고 생각하는 것은 도리이다. 따라 서, 예를 들면, 두께가 배인 60 ㎛의 점착층을 이용하면, 높이 60 ㎛ 정도의 먼지라도 기포가 발생하지 않도록 할 수 있다.

아크릴이나 아톤 등의 도광판(74)과 편광판(78)의 접합성을 향상시키는 방법으로서, 코로나 방전처리, 플라즈마 처리, UV조사처리를 행하는 것이 바람직하다. 코로나 방전처리, 플라즈마 처리, UV조사처리를 비교 검토한 결과, 코로나 방전처리를 처리 파워의 강도와 제어성의 점, 화면 흐트러짐이 작은 점에서 최적인 것을 알았다. 플라즈마 처리는 지나치게 강하고, UV조사처리는 내광성이 있는 아크릴 재 등의 처리에는 지나치게 약한 데다가, 시작의 결과로서 균일하게 대면적을 처리 하기에도 코로나 방전처리보다 곤란성이 높은 것을 알았다.

도79는 액정 표시 장치의 다른 예를 도시한다. 도79에 있어서는 액정 패널(76)은 도시가 생략되어 있다. 도79의 예에 있어서는, 도광판(74)측에 접합재 층(저굴절율 층)(80)이 있고, 편광판(78)은 적어도 투명층(78A)과 편광층(78B)을 포함한다. 예에 있어서는, 투명층(78A)은 고굴절율 층(78C, 78D)으로 샌드위치 되어 있다. 투명층(78A)은 고굴절율 층(78C)을 개재시켜서 접합재 층(80)과 접합된다.

접합재 층(80)의 굴절율은 도광판(74)의 굴절율보다도 낮거나 대략 같고, 투명층(78A)의 굴절율은 도광판(74)의 굴절율 및 접합재 층(80)의 굴절율보다 낮다.

투명층(저굴절율 층)(78A)과 고굴절율 층(78C, 78D)을 편광층(편 편광을 흡수하고, 이것과 직교하는 편광을 투과하는 층)(78B)과 함께 미리 만들어 둔다. 또한, 편광층(78B)의 다른 쪽 표면에 다른 투명층을 설치한다.

이 편광판(78)을 액정 패널(76)과 도광판(74)에 접합함으로써, 도광판(74)과 편광판(78)의 접착제 또는 점착재에 선택의 자유도가 증가한다. 즉,

(a) 굴절율이 도광판(74)에 가까운, 예를 들면 광 경화성의 아크릴계나 에폭시계 등의 접착제를 사용할 수 있다.

(b) 도광판(74)과 편광판(78)의 사이도 저굴절율의 점착재 층으로 함으로써, 저굴절율 층이 복층이 되고, 전반사각에 가까운 부분반사광(저굴절율 층을 꿰뚫고 나가서 액정 패널(76)에 이르면 대폭적으로 콘트라스트를 저하시키는 빛)의 도광성을 높게 할 수 있다.

(c) 저굴절율 층의 두께를 제어하기 쉬워지고, 예를 들면, 저굴절율 층의 두께를 도광판(74)을 수직으로 투과하는 빛에 대해서 반사방지 또는 반사저감의 구조, 또는 반파장이 되어 있도록 할 수 있다. 저굴절율 층은, 수직 투과광에 대해서는 반사방지막, 대략 수평으로 전도되는 전도광에 대해서는 저굴절율 층으로서 반사계면을 형성한다.

도80은 액정 표시 장치의 다른 예를 도시한다. 도80의 예에 있어서는, 도광판(74)을 유리로 제작하고, 액정 패널(76)의 유리 기판과 열 팽창율을 가까운 것으로 했다. 그 결과, 대각 10형의 도광판(74)과 대각 10형의 액정 패널(76)을 편광판(78)을 개재시켜서 접합한 것을 실온이 -20 ℃ 내지 +70 ℃까지 반복해서 변화되더라도, 접합물의 접합면에서는 박리나 내부에서의 기포발생은 물론이고, 기판의 휘어짐 등 일절의 이상변형은 발생하지 않았다.

지금까지, 아톤이나 아크릴의 도광판(74)과 유리 기판을 가지는 액정 패 널(76)을 접합하고, 환경변화에서 이상이 발생하지 않는 사이즈는 대각 5형 정도보다 작은 것으로 한정되어 있었지만, 이 예의 구조에서는, 원리적으로 재현 없이큰 구조물을 만들 수 있다.

또, 도80의 예에서는, 도광판(74) 전체를 유리로 만들었지만, 유리 평판 등의 유리 기판 위에 형성하기 쉬운 수지재료로 작성한 프리즘 등의 광 취출 구조를 형성한 시트를 접합해도 좋다. 또한, 유리 평판 등의 유리 기판 위에, 예를 들면 광 경화성 아크릴 등의 수지재료로 프리즘 등의 광 취출 구조를 직접적으로 형성해도 좋다.

도81은 액정 표시 장치의 다른 예를 도시한다. 도81의 예에 있어서는, 액정 패널(76)의 기판을 수지로 만들고, 이 액정 패널(76)과 수지의 도광판(74)을 접합하고 있다. 액정 패널(76)의 기판과 도광판(74)은 열 팽창율을 가까운 것으로 했다.

지금까지의 실시예에서는, 액정 패널(76)에 수직 배향(VA) 방식을 채용했다.

하기의 표 1은 수직 배향(VA) 방식의 액정 패널을 사용했을 경우와 TN방식의 액정 패널을 사용했을 경우를 비교한 예다. 부분접합 1은, AR처리한 도광판과 편광판을 접합한 액정 패널을 단순히 포갠 구조다. 부분접합 2는, 도광판과 편광판을 저굴절율 층을 개재시켜서 접합한 것과 액정 패널을 단순히 포갠 구조다. 전접합은, 도광판과 편광판과 액정 패널을 일체로 접합한 구조다.

[표 1]

TN방식 VA방식

부분접합 1 7 7

부분접합 2 14 20

전접합 19 35

부분접합 1에서는, 수직 배향(VA) 방식은 TN방식과 동일 정도로 저콘트라스트였다. 도광판(74)과 편광판(78)과 액정 패널(76)과 일체로 접합한 전접합에서는, VA방식의 액정 패널을 사용한 경우 쪽이, TN방식의 액정 패널을 사용한 경우보다도 콘트라스트를 높게 할 수 있다. 이것은,

(a) VA방식이 TN방식에 비해서 고콘트라스트인 것, (b)VA방식의 고콘트라스트의 특성을 발휘하기 위해서는, 계면반사를 억제한, 편광판을 도광판에 접합한 것을 액정 패널에 적재, 또는 접합한 프론트 라이트 구조로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.

도82는 도광 영역에 입광되는 빛의 수평면 내의 확산 각도와 콘트라스트의 관계를 도시하는 도이다. 4각의 도트를 플로트한 곡선은 상기 부분접합 2에 상당하고, 동그라미 도트를 플로트한 곡선은 상기 전접합에 상당한다. 예를 들면, 부분접합 2 및 전접합의 경우, 도광 영역의 재료가 아크릴(굴절율 1.19)인 경우에 통상의 확산 각도 ±42도인 곳을, 확산 각도를 ±30도 이내로 수속시키면, 현격하게 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 것을 알았다. 확산 각도는 도83에 도시된다.

이상 본 발명의 실시예를 설명했지만, 그 예들은 하기의 특징을 포함한다.

(부기 1) 도광판과, 광원과, 그 도광판과 그 광원 사이에 위치하는 추체로 이루어지고, 그 추체는 기부와 그 기부보다 작은 다이부와 그 기부와 그 다이부 사 이의 사면을 가지고, 그 광원은 그 추체의 다이부에 밀착해서 배치되고, 그 도광판은 그 추체의 기부에 밀착해서 배치되고, 광원의 발광부에서 도광판까지 공기층을 개재시키지 않고서 빛이 전달되도록 한 것을 특징으로 하는 조명 장치.

(부기 2) 그 추체과 그 도광판은 일체적으로 형성되고, 그 광원은 그 추체에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 조명 장치.

(부기 3) 그 광원과 그 추체는 일체적으로 형성되고, 그 추체는 그 도광판에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 조명 장치.

(부기 4) 그 추체의 굴절율을 n, 추체의 축선과 평행한 선과 사면 사이의 각도를 α라고 할 때, 그 추체의 사면의 각도(α)가, arcsin(1/n)과 같거나 큰 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 조명 장치.

(부기 5) 그 추체의 굴절율을 n, 추체의 축선과 평행한 선과 사면 사이의 각도를 α라고 할 때, 그 추체의 사면의 각도(α)가, 30도 내지 45도의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 조명 장치.

(부기 6) 그 추체가 접착성 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 5에 기재된 조명 장치.

(부기 7) 그 추체가 접착성 부재로 그 도광판에 접합되고, 그 접착성 부재의 굴절율이 n, 추체의 축선과 평행한 선과 그 접착성 부재의 사면 사이의 각도를 α라고 할 때, 그 접착성 부재의 사면의 각도(α)가, arcsin(1/n)과 같거나 큰 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 조명 장치.

(부기 8) 그 광원의 발광부는 그 추체의 다이부보다 작거나 같은 것을 특징 으로 하는 부기 1에 기재된 조명 장치.

(부기 9) 그 광원의 광 출사면은 그 추체 다이부보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 조명 장치.

(부기 10) 그 광원과 그 추체의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 반사 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 조명 장치.

(부기 11) 그 도광판과 그 추체의 경계부근에 광 흡수재료가 설치되는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 조명 장치.

(부기 12) 그 광원은 적어도 1개의 LED로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 조명 장치.

(부기 13) 도광판과, 광원과, 그 도광판과 그 광원 사이에 위치하는 추체로 이루어지고, 그 추체의 기부는 그 도광판에 접합 또는 밀착되고, 그 광원은 그 추체에 근접해서 배치되고, 또한, 반사 부재가 그 광원 및 그 추체를 둘러싸도록 배치되고, 광 흡수부재가 그 쐐기형 부재와 그 도광판의 경계부근에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.

(부기 14) 부기 1 내지 부기 13의 어느 하나에 기재된 조명 장치와, 표시소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

(부기 15) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛을 받는 제1 도광판과, 그 제1 도광판을 통과한 빛을 받는 제2 도광판과, 제1 도광판과 제2 도광판 사이에 위치하는 집광 수단을 구비하고, 제2 도광판의 두께가 제1 도광판의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 조명 장치.

(부기 16) 그 집광 수단은 제1 도광판과 제2 도광판 사이의 사면을 포함하는 부분이며, 제2 도광판에 있어서의 전반사 각도를 θc, 제2 도광판 축선과 평행한 선에 대한 그 사면의 각도를 α라고 할 때, α< 1.5θc의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 부기 15에 기재된 조명 장치.

(부기 17) 그 집광 수단으로서의 사면을 포함하는 부분은, 제2 도광판과 일체적으로 제1 도광판을 향해서 끝이 가늘게 형성된 부분인 것을 특징으로 하는 부기 16에 기재된 조명 장치.

(부기 18) 그 집광 수단으로서의 사면을 포함하는 부분은, 제1 도광판과 일체적으로 제2 도광판을 향해서 점차로 끝쪽이 퍼지게 형성된 부분인 것을 특징으로 하는 부기 16에 기재된 조명 장치.

(부기 19) 그 집광 수단은 제1 도광판의 단부 부근에서 제2 도광판의 단부부근에 걸쳐서 경사지는 사면을 가지는 반사판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 15에 기재된 조명 장치.

(부기 20) 그 집광 수단은 대략 원주상의 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 15에 기재된 조명 장치.

(부기 21) 제2 도광판은 그 한면에 프리즘이 형성되고, 반대쪽의 표면에는 저굴절율 층을 개재시켜서 편광판이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 부기 20 중 어느 하나에 기재된 조명 장치.

(부기 22) 부기 15 내지 부기 20 중 어느 하나에 기재된 조명 장치와, 그 제2 도광판 굴절율보다 작은 굴절율을 가지는 저굴절율 층을 개재시켜서 제2 도광판 에 접합된 편광판과, 그 편광판에 접합된 표시 패널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

(부기 23) 그 표시 패널은 반사형 액정 표시 패널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 22에 기재된 표시 장치.

(부기 24) 그 표시 패널은 수직 배향형 액정 표시 패널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 23에 기재된 표시 장치.

(부기 25) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 그 광원과 도광판 사이에 위치하는 집광 수단을 구비하고, 그 광원의 두께가 도광판의 두께보다 두껍고, 그 집광 수단은 그 광원으로부터 나와서 그 도광판으로 입사되는 빛의 평행도를 향상시키도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

(부기 26) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

그 도광판은, 그 광원으로부터 빛이 들어가는 입광면과, 그 액정 패널의 표시 영역에 대응하는 도광 영역과, 그 도광 영역 내를 진행하는 빛을 그 도광판으로부터 그 액정패널로 취출하기 위한 제1 표면과, 그 제1 표면과 반대쪽의 제2 표면에 설치된 프리즘과, 그 입광면과 그 도광 영역 사이에 설치되고, 그 도광판의 전반사 각도보다도 큰 각도로 그 도광판에 입사된 불필요광의 적어도 일부를 제거하기 위한 불필요광 배제영역을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 27) 불필요광을 배제하는 수단이 불필요광 배제영역에 설치되고, 그 불필요광을 배제하는 수단이 빛을 흡수하는 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 26에 기재된 조명 장치.

(부기 28) 그 빛을 흡수하는 수단이 편광부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 27에 기재된 조명 장치.

(부기 29) 그 편광부재는, 액정 패널의 표시 영역의 외측으로 연장된 그 편광판의 연장부분인 것을 특징으로 하는 부기 28에 기재된 액정 표시 장치.

(부기 30) 또 편광부재가, 그 도광판에 그 편광판의 연장부분과는 반대쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 부기 29에 기재된 액정 표시 장치.

(부기 31) 불필요광 배제영역은 상기 도광 영역의 프리즘을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 부기 26에 기재된 액정 표시 장치.

(부기 32) 그 도광판의 불필요광 배제영역의 두께를 t, 불필요광 배제영역의 폭을 W라고 할 때,

W > 2.0 t

의 관계를 대략 충족하는 것을 특징으로 하는 부기 25에 기재된 액정 표시 장치.

(부기 33) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

그 도광판은, 그 광원으로부터 빛이 들어가는 입광면과, 그 액정 패널의 표시 영역에 대응하는 도광 영역과, 그 도광 영역 내를 진행하는 빛을 그 도광판으로부터 그 액정패널로 취출하기 위한 제1 표면과, 그 제1 표면과 반대쪽의 제2 표면 에 설치된 프리즘을 구비하고,

그 프리즘의 입광면측의 단부로부터 도광 영역의 두께의 약 3배의 거리에 걸친 프리즘의 부분에 있어서, 그 프리즘은, 완사면과, 급사면에 의해 형성되고, 완 사면이 도광 영역의 광 취출면에 대해서 경사각도 1도 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 34) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

편광판의 흡수축의 방향은 도광 영역의 입광면에 대해서 대략 직교 또는 직교 방향에서의 경사 각도가 대략 45도 이내인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 35) 액정 패널의 표시방향에 대해서, 편광판의 흡수축의 방향은, 대략 수평, 또는 수평으로부터의 경사 각도가 45도 이내이며, 도광판의 입광면은 액정 표시 장치의 우측면 또는 좌측면의 근방에 있는 것을 특징으로 하는 부기 8 또는 부기 9에 기재된 액정 표시 장치.

(부기 36) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 반사형의 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

그 도광 영역의 굴절율을 ng,

그 도광판을 전도하는 빛이 액정 패널측에서 반사되는 층의 굴절율을 na,

그 프리즘의 이산 피치를 P,

그 프리즘과 액정 패널의 반사기구의 거리를 D라고 할 때, 수학식 4의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

[수학식 4]

(부기 37) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 반사형의 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

그 편광판과 그 도광판 사이에 그 도광판보다 저굴절율의 제1 저굴절율 층이 있고, 그 액정 패널과 그 도광판 사이에 그 도광판보다 저굴절율의 제2 저굴절율 층이 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 38) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 반사형의 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

편광판의 한 면 또는 양 면이 요철면인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 39) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패 널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

그 편광판과 그 도광판은 제1 접합재 층에 의해 접합되고, 그 액정 패널과 그 편광판의 편광층은 제2 접합재 층에 의해 접합되고, 제1 접합재 층 및 제2 접합재 층의 적어도 한 쪽에 대해서, 그 접합재 층의 두께를 T, 그 접합재 층에 맞물려 들어가는 먼지의 크기를 S라고 할 때,

S < 50 ㎛, 또는 S < T

가 되는 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 40) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 반사형의 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

그 편광판과 그 도광판은 제1 접합재 층에 의해 접합되고, 그 액정 패널과 그 편광판의 편광층은 제2 접합재 층에 의해 접합되고, 그 제1 접합재 층의 두께가, 반사방지 또는 반사저감의 구조, 또는 반사방지 또는 반사저감의 구조의 일부가 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 41) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

그 도광판 쪽에 접합재 층이 있고, 그 편광판은 적어도 투명층과 편광층을 포함하고, 그 투명층은 그 접합재 층과 그 편광판의 편광층 사이에 있고, 그 투명 층의 굴절율은 그 도광판의 굴절율보다 낮은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 42) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

실질적으로 도광판의 반사면을 형성하는 저굴절율 영역의 두께가 수직광에 대해서 반사방지 또는 반사저감의 구조, 또는 반파장이 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 43) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

그 도광판이 기체와 수지층으로 이루어지는 것으로서, 그 기체가 액정 패널의 기판과 같은 재료 또는 대략 동등한 열 팽창율을 가지는 재료로 만들어져 있고, 그 수지층이 도광판 내를 전도하는 빛에 대해서 광로를 변환해서 도광판 밖으로 사출시키기 위한 프리즘으로서 광로변환기능을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 44) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고, 그 도광판과 그 편광판과 그 액정 패널이 서로 접합되어 있고,

그 도광판 재료와 그 액정 패널의 기판이，모두 유리, 또는 모두 플라스틱인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 45) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고,

그 도광판의 한 면에 프리즘이 형성되고, 대향면에 편광판이 접합되어 있고,

액정 패널이 수직 배향 방식으로 구동되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 46) 광원과, 그 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 액정 패널과, 그 도광판과 그 액정 패널 사이에 배치된 편광판으로 이루어지고,

도광판 내를 전도하는 빛의 수평면 내의 확산 각도가 전각 60도 이내인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

(부기 47) 편광판을 액정 패널에 접합하는 공정과,

그 편광판을 액정 패널에 접합한 조립체에 도광판을 접합하는 공정과,

도광판과 편광판과 액정 패널을 이 순서대로 접합한 접합물을 가압하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조방법.

(부기 48) 도광판과 편광판을 접합하기 전에, 도광판의 접합하는 면을 코로나 방전처리 또는 플라즈마 방전처리 또는 UV조사처리를 하는 것을 특징으로 하는 부기 47에 기재된 액정 표시 장치의 제조 방법.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 조명 장치를 도시하는 개략도.

도2는 도1의 조명 장치의 작용을 설명하기 위한 조명 장치의 부분 확대도.

도3은 비교예의 조명 장치의 작용을 설명하는 도면.

도4는 LED의 일례를 도시하는 단면도.

도5는 조명 장치를 포함하는 표시 장치의 일례를 도시하는 개략도.

도6은 조명 장치를 포함하는 표시 장치의 다른 예를 도시하는 개략도.

도7은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도8은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도9는 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도10은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도11은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도12는 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도13은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도14는 도13의 조명 장치의 선 XIV-XIV에 따른 단면도.

도15는 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도16은 도15의 조명 장치의 선 XVI-XVI에 따른 단면도.

도17은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도18은 도17의 조명 장치의 선 XVIII-XVIII에 따른 단면도.

도19는 도17의 조명 장치의 선 XIX-XIX에 따른 단면도.

도20은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도21은 도20의 조명 장치의 1개의 추체를 통과하는 단면도.

도22는 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도23은 도22의 조명 장치의 1개의 추체를 통과하는 단면도.

도24는 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도25는 도24의 조명 장치의 1개의 추체를 통과하는 단면도.

도26은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도27은 도24의 조명 장치의 1개의 추체를 통과하는 단면도.

도28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 개략도.

도29는 도28의 액정 패널을 도시하는 단면도.

도30은 도28의 조명 장치를 도시하는 평면도.

도31은 도30의 조명 장치의 단면도.

도32는 도30 및 도31의 조명 장치의 집광 수단의 작용을 설명하는 도면.

도33은 빛의 각도가 θ< α인 경우의 집광 수단의 작용을 설명하는 도면.

도34는 빛의 각도가 α< θ< θ₀인 경우의 집광 수단의 작용을 설명하는 도면.

도35는 빛의 각도가 θ₀< θ인 경우의 집광 수단의 작용을 설명하는 도면.

도36은 제1 도광판으로부터 집광 수단으로 들어가는 빛의 각도 분포를 도시하는 도면.

도37은 집광 수단에 있어서 조절된 빛의 각도 분포를 도시하는 도면.

도38은 제1 도광판으로부터 집광 수단으로 들어가는 빛의 각도분포를 도시하는 도면.

도39는 모든 빛이 사면에서 반사되는 각도를 가진 빛(도38의 영역 Z)의 집광 수단을 나온 후의 각도분포를 도시하는 도면.

도40은 일부의 빛이 사면에서 반사되는 각도를 가진 빛(도38의 영역 Y)의 집광 수단을 나온 후의 각도 분포를 도시하는 도면.

도41은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도42는 도41의 조명 장치의 단면도.

도43은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도44는 도43의 조명 장치의 단면도.

도45는 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도46은 도45의 조명 장치의 단면도.

도47은 도45 및 도46의 조명 장치의 수직방향의 집광 효과를 도시하는 도면.

도48은 도45 및 도46의 조명 장치의 수평방향의 집광 효과를 도시하는 도면.

도49는 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도50은 도49의 조명 장치의 정면도.

도51은 도49의 조명 장치의 좌측면도.

도52는 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도53은 도52의 조명 장치의 단면도.

도54는 조명 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도55는 도54의 조명 장치의 단면도.

도56은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 단면도.

도57은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 단면도.

도58은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 단면도.

도59는 액정 표시 장치의 예를 도시하는 단면도.

도60은 조명 장치의 다른 예를 도시하는 평면도.

도61은 도60의 조명 장치의 정면도.

도62는 도60의 조명 장치의 단면도.

도63은 본 발명의 제3 실시예의 액정 표시 장치를 도시하는 도면.

도64는 도63의 액정 표시 장치의 표시 위치와 콘트라스트의 관계를 도시하는 도면.

도65는 도63의 액정 표시 장치의 표시 위치와 휘도의 관계를 도시하는 도면.

도66은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도면.

도67은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도면.

도68은 도67의 도광판의 표면의 취출용 프리즘을 도시하는 부분 확대도.

도69는 도67의 액정 표시 장치의 표시 영역의 위치와 콘트라스트의 관계를 도시하는 도면.

도70은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도면.

도71은 도70의 액정 표시 장치의 표시 영역의 위치와 콘트라스트의 관계를 도시하는 도면.

도72는 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도면.

도73은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도면.

도74는 도73의 액정 표시 장치에 있어서 (p/d)와 휘도균일성의 관계를 도시하는 도면.

도75는 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도면.

도76은 도75의 액정 표시 장치의 표시 위치와 콘트라스트의 관계를 도시하는 도면.

도77은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도면.

도78은 도77의 액정 표시 장치의 먼지의 크기와 발포 개소의 관계를 도시하는 도면.

도79는 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도면.

도80은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도면.

도81은 액정 표시 장치의 예를 도시하는 도면.

도82는 도광 영역에 입광하는 빛의 수평면 내의 확산 각도와 콘트라스트의 관계를 도시하는 도면.

도83은 확산 각도를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 조명 장치

12 : 도광판

12A : 제1 도광판

12B : 제2 도광판

14 : 광원

15 : 광원

16 : 추체

18 : 빛

19 : 빛

20 : 접착제

22 : 접착제

24 : 미러

26 : 집광 수단

28 : 광 흡수재

30 : 산란 반사재

40 : 액정 표시 장치

42 : 액정 패널

44 : 조명 장치

46 : 편광판

48 : 저굴절율 층

50 : 광원

52 : 제1 도광판

54 : 제2 도광판

56 : 집광 수단

58 : 빛

60 : 빛

62 : 집광 수단

70 : 액정 표시 장치

72 : 광원

74 : 도광판

74A : 입광면

74B : 도광 영역

74C : 불필요광 배제영역

74F : 프리즘

74G : 완사면

76 : 액정 패널

78 : 편광판

78X : 편광판의 흡수축

80 : 저굴절율 층

82 : 불필요광 배제수단

84 : 불필요광 배제수단

86 : 접착제 층

Claims

광원과, 상기 광원으로부터 나온 빛을 받는 제1 도광판과, 상기 제1 도광판을 통과한 빛을 받는 제2 도광판과, 제1 도광판과 제2 도광판 사이에 위치하는 집광 수단을 구비하고, 제2 도광판의 두께가 제1 도광판의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제1항에 있어서, 상기 집광 수단은 제1 도광판과 제2 도광판 사이의 사면을 포함하는 부분이고, 제2 도광판에 있어서의 전반사 각도를 θc, 제2 도광판의 축선과 평행한 선에 대한 상기 사면의 각도를 α라고 할 때, α< 1.5θc의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제1항 또는 제2항에 기재된 조명 장치와, 제2 도광판에 접합된 편광판과, 상기 편광판에 접합된 표시 패널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
광원과, 상기 광원으로부터 나온 빛이 입광하는 도광판과, 상기 광원과 도광판 사이에 위치하는 집광 수단을 구비하고, 상기 광원의 두께가 도광판의 두께보다 두껍고, 상기 집광 수단은 광원으로부터 나와서 도광판으로 입사되는 빛의 평행도를 향상시키도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.