KR20110114641A - 조명 장치, 면광원 장치, 및 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도광체(1)의 출사면(1c)과 대향하는 대향면을 덮도록 설치되어 있는 반사 시트(3)와 도광체(1)의 도광부(1a) 중 적어도 한쪽에는, 도광부(1a)와 반사 시트(3) 사이의 적어도 일부분에 공극이 생기도록 돌기부(4)가 설치되어 있다. 이에 의해, 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 또한 로컬 디밍을 실현할 수 있는 조명 장치를 실현한다.

Description

조명 장치, 면광원 장치, 및 액정 표시 장치{ILLUMINATING DEVICE, SURFACE LIGHT SOURCE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정 표시 장치의 백라이트 등으로서 이용되는 조명 장치, 면광원 장치 및, 이 면광원 장치를 구비하고 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 브라운관(CRT)을 대신하여 급속하게 보급되고 있는 액정 표시 장치는, 에너지 절약형, 박형, 경량형 등의 특징을 살려 액정 텔레비전, 모니터, 휴대 전화 등에 폭넓게 이용되고 있다. 이들 특징을 더욱 살리는 방법으로서 액정 표시 장치의 배후에 배치되는 조명 장치(소위 백라이트)의 개량을 들 수 있다.

조명 장치인 백라이트는 주로 사이드 라이트형(에지 라이트형이라고도 함)과 직하형으로 크게 구별된다. 사이드 라이트형은 액정 표시 패널의 배후에 도광판이 설치되고, 도광판의 단부에 광원이 설치된 구성을 갖고 있다. 광원으로부터 출사한 광은 도광판에서 반사되어 간접적으로 액정 표시 패널을 균일 조사한다. 이 구조에 의해 휘도는 낮으나, 박형화를 도모한 조명 장치를 실현할 수 있다. 그로 인해, 사이드 라이트형의 조명 장치는 휴대 전화, 노트북 등과 같은 중소형 액정 디스플레이에 주로 채용되고 있다.

또한, 직하형의 조명 장치는 액정 표시 패널의 배후에 광원을 복수개 배열하여, 액정 표시 패널을 직접 조사한다. 따라서, 대형 화면에서도 고휘도를 얻기 쉬워, 20 인치 이상의 대형 액정 디스플레이에서 주로 채용되고 있다. 그러나, 현재의 직하형의 조명 장치는, 두께가 약 20 mm 내지 40 mm 정도나 되어, 디스플레이의 더한층 박형화에는 장해가 된다.

대형 액정 디스플레이에서 더한층 박형화를 목표로 하기 위해서는, 광원과 액정 표시 패널과의 거리를 좁힘으로써 해결 가능하나, 그 경우 광원의 수를 많게 하지 않으면, 조명 장치의 휘도 균일성을 얻을 수는 없다. 한편, 광원의 수를 증가시키면 비용이 높아진다. 그로 인해, 광원의 수를 증가시키지 않고, 박형이고 휘도 균일성이 우수한 조명 장치의 개발이 요망되고 있다.

종래, 이들 문제를 해결하기 위해서, 복수개의 도광체 유닛을 배열함으로써 구성되는 조명 장치를 사용함으로써 대형 액정 디스플레이를 박형화한다는 시도가 이루어지고 있다.

특허문헌 1에는, 도 9에 도시한 바와 같이, 1차 광원으로서, 복수개의 가늘고 긴 막대 형상의 형광 램프(L1·L2·L3)을 사용하고 있음과 함께, 복수개의 도광 블록(BL1·BL2·BL3)이 부분적으로 겹치도록 배치된, 소위 탠덤 배치된 도광 블록에 대해서 개시되어 있다.

상기 도광 블록(BL1)은 상기 1차 광원(L1)으로부터 1차 광의 공급을 받고, 다른 1차 광원((L2·L3))은 도광 블록(BL1·BL2)의 선단부 부근에 형성된 오목부에 배치되어, 도광 블록(BL2·BL3)에 1차 광의 공급을 행하는 구성이다.

또한, 도시되어 있는 바와 같이, 이웃하는 도광 블록의 중첩부는, 혀 형상 중첩부(117a·117b·127a·127b)와 띠 형상 중첩부(117c·127c)로 형성되어 있다.

따라서, 상기 구성에 따르면, 상기 중첩 구조를 사용함으로써 일차 광원(L2·L3)의 양단부에 전극이 존재하기 때문에, 그의 근방에 나타나기 쉬운 휘도 부족을 방지할 수 있다고 기재되어 있다.

도 10의 (a)는 종래의 탠덤식 조명 장치(201)의 측면도이며, 도 10의 (b)는 종래의 탠덤식 조명 장치(201)를 출사면 측으로부터 본 정면도이다.

도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 구성에 있어서는, 1차 광원으로서, 점 형상 광원인 LED 광원(203)을 복수 사용하고 있고, 상기 조명 장치(201)는 출사면(202c)을 갖는 발광부(202b)와, 상기 발광부(202b)에 상기 LED 광원(203)으로부터의 광을 유도하는 도광부(202a)를 갖는 도광체(202)를 복수 구비하고 있다. 또한, 그의 복수의 도광체(202)는 한쪽의 도광체(202)의 도광부(202a)에, 상기 한쪽의 도광체(202)에 인접하는 다른쪽의 도광체(202)의 발광부(202b)가 얹혀지도록 배치되어 있다.

또한, 상기 도광체(202)에는 상기 도광체(202)의 도광부(202a)의 상하면 또는, 발광부(202b)의 하면으로부터 누설되는 광을 반사하여, 다시 상기 도광체(202)에 복귀시킴으로써 광의 이용 효율을 향상시키는 반사 시트(204)가 구비되고 있다.

도 10의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 반사 시트(204)는 그의 일부가 한쪽의 도광체(202)의 도광부(202a)의 상면과, 상기 한쪽의 도광체(202)에 얹혀지도록 배치되어 있는 다른쪽의 도광체(202)의 발광부(202b)의 하면에 끼워지도록 설치되어 있음과 함께, 상기 반사 시트(204)의 일단부는 상기 도광체(202)의 상기 광원(203) 측의 일단부와 상기 광원(203)을 배치하기 위한 기판(205)에 끼워지도록 설치되어 있다.

상기 구성을 사용함으로써 대형 액정 디스플레이의 조명 장치(소위 백라이트)를 박형화할 수 있다.

일본 공개 특허 공보 「특개평11-288611호 공보(1999년 10월 19일 공개)」

그러나, 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 도광 블록에 있어서는, 1차 광원으로서, 복수개의 가늘고 긴 막대 형상의 형광 램프(L1·L2·L3)을 사용하고 있기 때문에, 에너지 절약이나 콘트라스트비의 향상이라고 하는 관점에서, 대형 액정 디스플레이의 조명 장치(소위 백라이트) 분야에 있어서 각광을 받고 있는 로컬 디밍 기술을 실현하는 것이 대단히 곤란하다.

상기 로컬 디밍 기술은 LED 광원과 같은 점 형상 광원을 복수 구비한 조명 장치에 있어서, 상기 점 형상 광원 각각을 독립적으로 컨트롤하고, 상기 조명 장치의 발광면의 휘도를 부분적으로 컨트롤하는 기술이다.

1차 광원으로서, LED 광원과 같은 점 형상 광원을 사용한 경우에는, 상기 로컬 디밍 기술을 용이하게 실현할 수 있다는 이점을 갖는 반면, 도광체의 출사면 전체로부터 보다 균질한 광이 발해지도록, 상기 출사면을 구비한 발광부와는 별도로, 도광체 내에서 상기 LED 광원으로부터 출사된 광을 충분히 확산시키면서, 발광부에 유도하기 위한 도광부를 설치할 필요가 있다.

상기 도광부는 상기 LED 광원으로부터 출사된 광을 손실 없이 발광부에 유도할 필요가 있다. 광의 손실을 없애는 것에 의해, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치를 실현할 수 있다.

상기 도광부에 있어서, 광의 손실을 없애기 위해서는, 광원으로부터 도광체에 입사한 광이 도광부 내에서 전반사를 반복하여, 발광부에 유도될 필요가 있다.

도 11은 종래의 탠덤식 조명 장치(201)에 구비된 도광체(202)의 개략 구성을 도시하는 평면도이다.

도시되어 있는 바와 같이, LED 광원(203)이 설치되어 있는 도광체(202) 밖의 공기층으로부터 도광체(202) 내에 입사한 광은 스넬의 법칙으로부터 임계각 θ 이내로 수속된다. 임계각 θ는 도광체(202)의 굴절률을 n1로 하면, sinθ=1/n1로 나타내어진다.

따라서, 도광체(202)에 입사한 광이 굴절률 n1을 갖는 도광체(202)과 굴절률 n2를 갖는 물질층(206)과의 경계면에서 전반사하고, 도광체(202) 내를 도광하는 조건은 스넬의 법칙에 의해 sin(90-θ)=n2/n1이 된다. 이 식으로부터, sin(90-θ)=cosθ이며, (sinθ)²+(cosθ)²=1이기 때문에, 1/(n1)²+(n2)²/(n1)²=1이 되고, 이것을 n2에 대해서 풀면, n2=|√{(n1)²-1}|이 된다.

따라서, 전반사 조건을 만족시키기 위해서는, 물질층(206)의 굴절률 n2가 다음 수학식 1

을 만족하면 된다.

더욱 상세하게 예를 들어서 설명하면 상기 도광체(202)가 아크릴 수지의 경우, n1=1.49이기 때문에, 전반사 조건을 만족시키기 위해서는, 상기 물질층(206)은 n2<1.10을 만족하면 된다. 또한, 상기 도광체(202)가 폴리카르보네이트인 경우, n1=1.59이기 때문에, 전반사 조건을 만족시키기 위해서는, 상기 물질층(206)은 n2<1.236을 만족하면 된다.

이상에서는, 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 도광체(202)의 좌우면측에 상기 물질층(206)이 형성되어 있는 예를 사용하여, 상기 도광체(202)가 전반사 조건을 만족하기 위한 상기 물질층(206)의 굴절률 n2에 대해서 설명했지만, LED 광원(203)으로부터 출사된 광은 방사상으로 퍼지기 때문에, 도광체(202)의 상하면측에 상기 물질층(206)이 형성되어 있는 경우에 있어서도, 상기 도광체(202)가 전반사 조건을 만족하기 위한 상기 물질층(206)의 굴절률 n2는 동일하게 된다.

도 10의 (a)에 도시되어 있는 바와 같은 종래의 탠덤식 조명 장치(201)에 있어서는, 반사 시트(204)가 도광체(202)의 도광부(202a)의 상하면에 밀착 또는 접하도록 설치되어 있다. 즉, 상기 물질층(206)이 반사 시트(204)인 구성이다.

상기 구성에서는, 상기 도광체(202)의 도광부(202a)의 상하면의 경계에는 그의 굴절률이 도광체(202)의 굴절률과 거의 동등한 PET 필름 등의 플라스틱 필름으로 이루어지는 반사 시트(204)가 설치되어 있다.

상기 도광체(202)과 상기 반사 시트(204)는 그의 굴절률에 거의 차가 없기 때문에, 상기 도광체(202)에 입사된 광은, 상기 도광부(202a)의 상하면과 반사 시트(204)의 경계면에서 전반사하지 않고, 상기 반사 시트(204)에 의한 반사에 의해 발광부(202b)에 유도된다.

이러한 경우에 있어서, 실재하는 반사 시트는, 그의 반사율이 100％가 아니라, 약 96％ 정도이기 때문에, 반사 시트에 의한 반사가 발생할 때마다 수％의 광의 손실이 발생하게 된다. 따라서, 광원으로부터 도광체에 입사한 광이 도광부 내에서 반사 시트에 의해 복수회 반사가 반복된 후, 발광부에 유도되는 경우, 그의 광의 이용 효율이 크게 저하한다는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 또한 로컬 디밍을 실현할 수 있는 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 조명 장치를 구비함으로써, 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 로컬 디밍을 실현할 수 있음과 함께, 휘도 균일성을 향상시킨 면광원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 면광원 장치를 백라이트로서 구비함으로써, 표시 품위가 양호하고, 또한 박형의 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 조명 장치는 상기의 과제를 해결하기 위해서 점 형상 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 확산시켜서 면발광시키는 도광체의 조합을 복수개 구비하고, 상기 도광체는 각각 출사면을 갖는 발광부와, 상기 발광부에 상기 광원으로부터의 광을 유도하는 도광부를 갖고, 한쪽의 도광체의 도광부에 상기 한쪽의 도광체에 인접하는 다른쪽의 도광체의 발광부가 얹혀지도록 배치되어 이루어지는 조명 장치에 있어서, 상기 도광체의 출사면과 대향하는 대향면에는 상기 대향면을 덮도록 반사 시트가 설치되어 있고, 상기 반사 시트와 상기 도광체의 도광부 중 적어도 한쪽에는 상기 도광부와 상기 반사 시트 사이의 적어도 일부분에 공극이 생기도록 돌기부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이미 상술한 바와 같이, 종래의 탠덤식 조명 장치에 있어서는, 접하게 설치된, 예를 들어 폴리카르보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 투명 수지로 형성된 도광체와, PET 필름 등의 플라스틱 필름으로 이루어지는 반사 시트가, 굴절률차가 없기 때문에, 상기 도광체에 입사된 광은 도광부의 상하면과 상기 반사 시트의 경계면에서 전반사하지 않고, 상기 반사 시트에 의한 반사에 의해 발광부에 유도된다. 따라서, 상기 반사 시트에 의한 광의 손실이 발생하기 때문에, 그의 광의 이용 효율이 크게 저하한다는 문제가 있었다.

한편, 상기 구성에 따르면, 상기 반사 시트와 상기 도광체의 도광부 중 적어도 한쪽에는, 상기 도광부와 상기 반사 시트가 접하는 부분 중 적어도 일부분에 공극이 생기도록 돌기부가 설치되어 있다.

상기 돌기부에 의해, 서로 접하게 설치되어 있는 상기 도광부와 상기 반사 시트 사이의 적어도 일부분에 공극을 형성할 수 있다.

상기 공극은 굴절률이 1인 공기층이 되기 때문에, 상기 구성에 따르면, 상기 도광부와 상기 반사 시트 사이의 적어도 일부분에 상기 도광체의 굴절률보다 그 굴절률이 대폭 작은 공기층을 형성할 수 있다.

따라서, 상기 도광부에 있어서, 상기 공극이 형성되어 있는 영역(상기 공기층이 접하게 형성되어 있는 영역)에 있어서는, 상기 도광부의 상하면의 법선에 대하여, 상기 도광체를 구성하는 재질에 의해 정해지는 전반사 임계각을 상회하는 입사각으로 입사되는 광은 모두 전반사되게 되므로, 광의 이용 효율을 높일 수 있다.

상기 구성에 따르면, 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 또한 로컬 디밍을 실현할 수 있는 조명 장치를 실현할 수 있다.

본 발명의 조명 장치는 상기 반사 시트에 있어서, 한쪽의 도광체의 도광부와, 상기 도광부에 얹혀지도록 배치되는 상기 도광체에 인접하는 다른쪽의 도광체의 발광부와의 사이에 끼워져 있는 영역은, 적어도, 양면 반사 시트인 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 상기 도광부의 상기 공극이 형성되어 있는 영역(상기 공기층과 접하고 있는 영역)에 있어서는, 상기 도광부의 상면의 법선에 대하여 전반사 임계각을 하회하는 입사각으로 입사하고, 상기 도광부의 상면에서 반사되지 않고 누설하는 광을 상기 양면 반사 시트에서 반사하여 상기 도광부에 복귀시킬 수 있다. 그로 인해, 광의 이용 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 전반사 임계각은 상기 도광체를 구성하는 재질에 의해 정해진다.

본 발명의 조명 장치에 있어서, 상기 돌기부는 상기 도광부와의 접촉 면적이 상기 반사 시트와의 접촉 면적 미만으로 되도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 상기 돌기부가 굴절률이 비교적 높은 상기 도광체 또는 상기 반사 시트와 동질인 재료로 형성되어 있었다고 해도, 돌기부를 상기와 같은 형상으로 함으로써 상기 도광부로부터 누설되는 광을 억제할 수 있다. 그로 인해, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치를 실현할 수 있다.

본 발명의 조명 장치에 있어서, 상기 돌기부는 광투과성을 갖는 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 상기 돌기부가 광투과성을 갖는 재료로 형성되어 있기 때문에, 당해 돌기부에 있어서, 광의 흡수 등에 의한 광의 손실을 억제할 수 있다. 따라서, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치를 실현할 수 있다.

본 발명의 조명 장치에 있어서, 상기 돌기부는 상기 반사 시트에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 도광부에, 예를 들어 미세한 돌기부를 설치한 경우, 상기 도광부의 표면에는 미세한 요철이 생긴다. 이 미세한 요철 형상의 경계에서는, 누설하는 광이 발생하게 되어, 광의 이용 효율을 저하시키게 된다.

상기 구성에 따르면, 상기 돌기부가 상기 반사 시트 측에 설치되어 있기 때문에, 상기 도광부로부터 누설되는 광을 억제할 수 있어, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치를 실현할 수 있다.

본 발명의 조명 장치에 있어서, 상기 돌기부는 상기 도광부의 상기 점 형상 광원의 광이 조사되지 않는 영역에 위치하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 「상기 돌기부가 상기 도광부의 상기 점 형상 광원의 광이 조사되지 않는 영역에 위치하도록 설치되어 있다」란 상기 돌기부가 상기 도광부 측 또는 상기 반사 시트 측 중의 어느 한 곳에 설치되어 있는 경우이어도, 복수의 도광체를 탠덤 배치했을 때에, 돌기부가 도광체의 도광부에 있어서의 점 형상 광원으로부터의 광이 조사되지 않는 영역에 위치하는 것을 의미한다.

상기 구성에 따르면, 상기 돌기부가 상기 도광부 측 또는, 상기 반사 시트 측 중의 어느 한 곳에 설치된 경우에 있어서도, 상기 돌기부는 상기 도광부의 상기 점 형상 광원의 광이 조사되지 않는 영역에 설치되어 있기 때문에, 상기 돌기부의 영향에 의해, 상기 도광부로부터 누설하는 광을 억제할 수 있어, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치를 실현할 수 있다.

본 발명의 조명 장치에 있어서, 상기 반사 시트는 접착부에 의해 상기 도광체에 접착되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 상기 반사 시트를 접착부에 의해 상기 도광체에 접착함으로써 상기 반사 시트의 위치 어긋남을 억제할 수 있음과 함께, 상기 도광체를 조합할 때의 작업성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 면광원 장치는, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 상기 조명 장치와, 상기 조명 장치의 발광면 상에 설치된 광학 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 광학 부재는, 예를 들어 상기 조명 장치로부터 몇 mm 정도 이격한 장소에 배치한 2 내지 3 mm 두께 정도의 확산판이다. 단, 상기 광학 부재의 두께 및 상기 조명 장치로부터의 이격 거리는 상기에 한정되는 것은 아니다.

나아가, 면광원 장치로서 충분히 기능할 정도의 휘도 균일성을 확보할 수 있도록, 예를 들어 상기 확산판의 상면에는, 몇백 ㎛ 정도의 확산 시트나, 프리즘 시트나, 편광 반사 시트 등의 복합 기능 광학 시트를 적층하고 있어도 된다. 상기의 두께나 구성은 예시적이며, 이것에 한정되는 것은 아니다.

상기 구성에 따르면, 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 로컬 디밍을 실현할 수 있음과 함께, 휘도 균일성을 향상시킨 면광원 장치를 실현할 수 있다.

본 발명의 액정 표시 장치는 상기의 과제를 해결하기 위해서 상기 면광원 장치를 백라이트로서 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 따르면, 상기 면광원 장치를 백라이트로서 구비하고 있기 때문에, 표시 품위가 양호하고, 또한 박형의 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.

본 발명의 조명 장치는, 이상과 같이, 상기 도광체의 출사면과 대향하는 대향면을 덮도록 설치되어 있는 반사 시트와, 상기 도광체의 도광부 중 적어도 한쪽에는, 상기 도광부와 상기 반사 시트 사이의 적어도 일부분에 공극이 생기도록 돌기부가 설치되어 있다.

또한, 본 발명의 면광원 장치는, 이상과 같이 상기 조명 장치의 발광면 상에는 광학 부재가 설치되어 있다.

또한, 본 발명의 액정 표시 장치는, 이상과 같이 상기 면광원 장치를 백라이트로서 구비하고 있다.

그로 인해, 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 또한 로컬 디밍을 실현할 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한, 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 로컬 디밍을 실현할 수 있음과 함께, 휘도 균일성을 향상시킨 면광원 장치를 실현할 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한, 상기 면광원 장치를 백라이트로서 구비함으로써, 표시 품위가 양호하고, 또한 박형의 액정 표시 장치를 실현할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 액정 표시 장치에 구비된 조명 장치의 측면도이다.
도 2는 도 1의 조명 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태의 액정 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.
도 4는 도 1의 조명 장치의 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태의 액정 표시 장치에 구비된 조명 장치에 있어서, 반사 시트에 돌기부를 설치하는 또 다른 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태의 액정 표시 장치에 구비된 조명 장치에 있어서, 돌기부를 갖는 반사 시트의 일례를 도시하는 도면으로서, (a)는 도광부의 하면에 설치되는 반사 시트의 일례를 도시하고, (b)는 발광부의 하면에 설치되는 반사 시트의 일례를 도시하고, (c)는 도광체의 하면에 설치되는 반사 시트의 일례를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태의 조명 장치에 있어서, 돌기부가 도광체의 도광부에 설치된 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태의 조명 장치에 있어서, 돌기부가 도광체의 도광부에 설치된 또 다른 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 종래의 탠덤 배치된 도광 블록을 도시하는 도면이다.
도 10은 종래의 탠덤식 조명 장치의 개략 구성을 도시하는 도면으로서, (a)는 측면 측으로부터 본 경우를 나타내고, (b)는 출사면 측으로부터 본 경우를 나타낸다.
도 11은 종래의 탠덤식 조명 장치에 구비된 도광체의 개략 구성을 도시하는 평면도이다.

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 단, 이 실시 형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그의 상대 배치 등은 어디까지나 일 실시 형태에 지나지 않고, 이것들에 의해 본 발명의 범위가 한정 해석되어서는 안된다.

본 발명의 일 실시 형태의 조명 장치는 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 또한 로컬 디밍을 실현할 수 있는 조명 장치이다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태의 면광원 장치는 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 로컬 디밍을 실현할 수 있음과 함께, 휘도 균일성을 향상시킨 면광원 장치이다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태의 액정 표시 장치는 상기 면광원 장치를 백라이트로서 구비함으로써, 표시 품위가 양호하고, 또한 박형의 액정 표시 장치이다.

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해서 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시 형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그의 상대 배치 등은 특별히 한정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그것에만 한정하는 취지가 아니라, 단순한 설명예에 지나지 않는다.

이하 도 1 내지 6에 기초하여 설명한다.

〔실시 형태 1〕

도 3은 본 발명의 일 실시 형태의 액정 표시 장치(51)의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.

액정 표시 장치(51)는 액정 표시 패널(21)과, 액정 표시 패널(21)로 향하여 광을 조사하는 백라이트로서, 조명 장치(31)를 포함하는 면광원 장치(41)를 구비하고 있다. 상기 조명 장치(31)는 도광체(1)와 점 형상 광원(2)의 조합을 복수개 구비하고 있다.

상기 도광체(1)는 도광부(1a)와 발광부(1b)를 구비하고, 도광부(1a)에 의해 상기 점 형상 광원(2)으로부터의 광을 발광부(1b)에 도광하고, 발광부(1b)의 출사면(1c)으로부터 면발광시킨다.

도 2는 상기 조명 장치(31)의 사시도이다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 조명 장치(31)는 상기 도광체(1)가 복수 인접해서 배치되고, 복수의 출사면(1c)에 의해, 면일 형상의 큰 발광면(7)을 형성할 수 있도록, 한쪽의 도광체(1)의 도광부(1a)에 상기 한쪽의 도광체(1)에 인접하는 다른쪽의 도광체(1)의 발광부(1b)가 얹혀져서 배치될 수 있는 형상을 갖도록 각 도광체(1)가 구성되어 있다.

또한, 도광체(1)의 이면(상기 출사면(1c)과는 반대측의 면)에는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상세하게는 후술하는 반사 시트(3)가 설치되어 있다.

또한, 상기 반사 시트(3)에는, 상기 도광부(1a)와 상기 반사 시트(3)가 접하는 부분에 공극이 생기도록 돌기부(4)가 설치되어 있다.

상기 면광원 장치(41)(백라이트)은 또한 상기 조명 장치(31)를 지지하는 기판(5)과, 액정 표시 패널(21)의 배후(표시면과는 반대의 측)에 배치된 광학 부재(6)를 구비하고 있다.

즉, 상기 광학 부재(6)의 이면이 출사면(1c)으로부터 면발광되는 광의 조사 대상면이 되어 있다.

<돌기부>

이하, 도 1 및 도 4 내지 6을 참조하여, 상기 조명 장치(31)에 구비된 상기 반사 시트(3)에 설치된 돌기부(4)에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 액정 표시 장치(51)에 구비된 조명 장치(31)의 측면도이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 조명 장치(31)에 있어서는, 상기 도광부(1a)와 상기 반사 시트(3)가 접하는 부분 중 적어도 일부분에 공극이 생기도록, 돌기부(4)가 상기 반사 시트(3)에 설치되어 있다.

상기 돌기부(4)에 의해, 서로 접하게 설치되어 있는 상기 도광부(1a)와 상기 반사 시트(3) 사이의 적어도 일부분에 공극을 형성할 수 있다.

상기 공극은 굴절률이 1인 공기층이 되기 때문에, 상기 구성에 따르면, 상기 도광부(1a)와 상기 반사 시트(3) 사이의 적어도 일부분에 상기 도광체(1)의 굴절률보다 그 굴절률이 크게 낮은 공기층을 설치할 수 있다.

따라서, 상기 도광부(1a)에 있어서, 상기 공극이 형성되어 있는 영역(상기 공기층이 접하게 형성되어 있는 영역)에 있어서는, 상기 도광부(1a)의 상하면의 법선에 대하여, 상기 도광체(1)를 구성하는 재질에 의해 정해지는 전반사 임계각을 상회하는 입사각으로 입사되는 광은 모두 전반사되게 되므로, 광의 이용 효율을 높일 수 있다.

상기 구성에 따르면, 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 또한 로컬 디밍을 실현할 수 있는 조명 장치(31)를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치를 실현하기 위해서, 상기 돌기부(4)를 상기 반사 시트(3)에 설치하고 있지만, 상기 돌기부(4)는 적어도, 상기 반사 시트(3)와, 상기 도광체(1)의 도광부(1a) 중 어느 한쪽에 설치되어 있으면 된다.

도 4는 도 1에 도시되어 있는 상기 조명 장치(31)의 부분 확대도이다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 조명 장치(31)에 있어서, 상기 돌기부(4)는 상기 도광부(1a)와의 접촉 면적이 상기 반사 시트(3)와의 접촉 면적 미만으로 되도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 반사 시트(3)에 돌기부(4)가 일체적으로 형성되어 있는 경우에 있어서는, 반사 시트(3)와 돌기부(4)의 접촉 면적은 반사 시트(3)의 표면에 있어서의 각 돌기부(4)의 형성 영역의 면적을 의미한다.

상기 돌기부(4)는 예를 들어 상기 도광체(1)의 도광부(1a)에 언급하는 부분이 미세한 요철 형상, 돌기물, 기둥과 같은 형상이다.

또한, 상기 돌기부(4)는 상기 도광부(1a)와 상기 반사 시트(3)가 접하는 부분 중 적어도 일부분에 공극을 형성할 수 있는 최소한의 크기로, 최소한의 개수를 설치하는 것이, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치를 실현하기 위해서는 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서는, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 돌기부(4)의 형상은, 상기 도광부(1a)와의 접촉 면적이 작아지는 원추 형상을 사용하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 상기 도광부(1a)와의 접촉 면적이 작아지는 형상이면, 어떤 형상의 것을 사용해도 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 반사 시트(3)를 형 가압하기의 일체 성형을 하여 상기 반사 시트(3) 상에 상기 돌기부(4)를 설치하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 사출 성형이나 금형에 의한 성형 혹은 엠보스 가공 등에 의해, 시트의 형성과 동시에 형성하는 방법 등을 사용할 수 있다. 즉, 상기 반사 시트(3) 상에 상기 돌기부(4)를 설치할 수 있는 방법이면 적절히 공지된 방법을 사용할 수 있다.

또한, 상기 조명 장치(31)에 있어서, 상기 돌기부(4)는 상기 도광부(1a)의 상기 점 형상 광원(2)의 광이 전달되지 않는 영역에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 점 형상 광원(203)은 지향성을 갖고 있기 때문에, 도광부(202a)에는 광이 조사되지 않아, 어둡고, 그림자가 지는 영역(R1)이 존재한다. 즉, 상기 광원(203)의 우측 단부 또는, 좌측 단부로부터 임계각 θ를 갖고서 조사되는 광보다 광각의 영역(R1)에는, 상기 광원(203)으로부터의 광이 조사되지 않는다.

본 실시 형태에 있어서도, 상기 점 형상 광원(2)의 지향성에 기인하여 상기 도광부(1a)에는 도 11의 영역(R1)에 해당하는 광이 조사되지 않아, 어둡고, 그림자가 지는 영역이 존재한다.

상기 구성에 따르면, 상기 돌기부(4)가 상기 도광부(1a) 측 또는, 상기 반사 시트(3) 측의 어느 한 곳에 설치된 경우에 있어서도, 상기 돌기부(4)는 상기 도광부(1a)의 상기 점 형상 광원(2)의 광이 전달되지 않는 영역에 설치되어 있기 때문에, 상기 돌기부(4)의 영향에 의해, 상기 도광부(1a)로부터 누설하는 광을 억제할 수 있어, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치(31)를 실현할 수 있다.

또한, 상기 조명 장치(31)에 있어서, 상기 돌기부(4)는 광투과성을 갖는 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 돌기부(4)는 광이 차단되는 것을 방지하기 위해서, 광투과성을 갖는 재료로 형성해도 된다. 이에 의해, 당해 돌기부(4)에 있어서 차단되는 광의 양을 저감시킬 수 있다.

상기의 광투과성을 갖는 재료로서는, 예를 들어 아크릴 또는 폴리카르보네이트 등의 투명 수지를 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.

상기 구성에 따르면, 상기 돌기부(4)가 광투과성을 갖는 재료로 형성되어 있기 때문에, 당해 돌기부(4)에 있어서, 광의 흡수 등에 의한 광의 손실을 억제할 수 있다. 따라서, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치(31)를 실현할 수 있다.

또한, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 조명 장치(31)에 있어서, 상기 반사 시트(3)는 접착부(8)에 의해 상기 도광체(1)에 접착되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 상기 반사 시트(3)를 접착부(8)에 의해 상기 도광체(1)에 접착함으로써 상기 반사 시트(3)의 위치 어긋남을 억제할 수 있음과 함께, 상기 도광체(1)를 조합할 때의 작업성을 향상시킬 수 있다.

상기 접착부(8)은 예를 들어 양면 테이프나 점착 풀 등이며, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치(31)를 실현하기 위해서는, 상기 접착부(8)은 투명한 재료인 것이 바람직하다.

도 5는 상기 반사 시트(3)에 상기 돌기부(4)를 설치하는 또 다른 일례를 도시하는 도면이다.

본 실시 형태에 있어서는, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치(31)를 실현하기 위해서, 상기 도광부(1a)의 상하면 모두에 상기 돌기부(4)를 갖는 반사 시트(3)가 설치되어 있는 구성을 사용했지만, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 도광부(1a)의 상면에만 상기 돌기부(4)를 갖는 반사 시트(3)가 설치되어 있는 구성을 사용할 수도 있다. 또한, 도시는 하고 있지 않지만, 상기 도광부(1a)의 하면에만 상기 돌기부(4)를 갖는 반사 시트(3)가 설치되어 있는 구성을 사용할 수도 있다.

전술한 반사 시트(3)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 각 도광체(1)의 출사면(1c)을 갖는 면의 반대측에, 상기 반대측의 면을 각각 덮도록 설치되어 있음과 함께, 상기 도광체(1) 각각에 있어서의 상기 반대측의 면으로부터 빠져 나가는 광을 반사하여, 상기 도광체(1)에 복귀시킴으로써 개개의 도광체(1)의 광 이용 효율을 향상시키는 역할을 하고 있다. 또한, 보다 구체적으로 설명하면, 상기 반사 시트(3)는 상기 각 도광체(1)의 출사면(1c)을 갖는 면의 반대측의 면의 법선에 대하여, 상기 도광체(1)를 구성하는 재질에 의해 결정되는 전반사 임계각 이하로 입사함으로써, 상기 도광체(1)를 빠져나가게 되는 광을 반사하여, 상기 도광체(1)에 복귀시키게 되어 있다.

상기 조명 장치(31)에 구비된 상기 반사 시트(3)에 있어서, 한쪽의 도광체(1)의 도광부(1a)와, 상기 도광부(1a)에 얹혀지도록 배치되는 상기 도광체(1)에 인접하는 다른쪽의 도광체(1)의 발광부(1b)에 끼워져 있는 영역은, 적어도, 양면 반사 시트인 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 상기 도광부(1a)의 상기 공극이 형성되어 있는 영역(상기 공기층과 접하고 있는 영역)에 있어서는, 상기 도광부(1a)의 상면의 법선에 대하여 전반사 임계각을 하회하는 입사각으로 입사하고, 상기 도광부(1a)의 상면에서 반사되지 않고 누설하는 광을, 상기 양면 반사 시트에서 반사하여, 상기 도광부(1a)에 복귀시킬 수 있다. 그로 인해, 광의 이용 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 반사 시트(3)로서는, 은, 알루미늄 등의 반사율이 높은 물질을 증착한 정반사 시트나 확산 반사를 갖는 백색 반사 시트 중 어느 하나를 사용하는 것이나, 상기 2매의 반사 시트를 중첩한 반사 시트를 사용하는 것이 가능하다.

그 중에서도, 열적 안정성이 우수한 PET계 백색 반사 시트를 사용하는 것이 바람직하다. PET계 백색 반사 시트는, 그의 구성으로부터 크게 분류하면, 백색 무기 입자를 PET에 첨가한 타입, PET와 비상용한 수지(올레핀계 수지 등)를 PET에 첨가한 타입, PET 시트에 탄산 가스 등을 함침시켜 발포시킨 타입 등이 있는데, 어느 타입의 것을 사용해도 된다.

또한, 상기 정반사 시트를 사용하는 경우에는, 정반사 시트 중 적어도 한쪽의 면에 요철을 형성하거나, 백색 재료를 도포하거나 함으로써, 정반사 시트 중 적어도 한쪽의 면에 있어서의 원하는 영역에 용이하게 확산 반사층을 형성할 수 있다. 미세한 요철에 의한 확산 반사는 출사면(1c)에 있어서의 휘도 불균일의 발생을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

상기 정반사 시트에 요철을 형성하는 방법으로서는, 예를 들어, 사출 성형이나 금형에 의한 성형 혹은 엠보스 가공 등에 의해, 시트의 형성과 동시에 형성하는 방법을 들 수 있다. 또한, 그 외에도, 정반사 시트의 표면에, 프리즘 가공이나 도트 가공, 혹은, 레이저 등에 의한 조면 처리 등을 실시하는 방법을 들 수 있다.

또한, 상기 반사 시트(3)를 양면 반사 시트로서 사용하는 경우에는, 예를 들어 양면 반사의 반사 시트를 그대로 사용해도 되고, 편면 반사 시트를 시판하고 있는 접착제(호제) 등을 사용해서 서로 접합해서 사용하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 반사 시트(3)로서, PET계 백색 반사 시트를 사용하고 있음과 함께, 양면 반사 시트를 사용하고 있다.

도 6은 상기 돌기부(4)를 갖는 상기 반사 시트(3)의 일례를 도시하는 도면이다.

도 6의 (a)는 상기 도광부(1a)의 하면에 설치되는 반사 시트의 일례를 도시한다.

도 6의 (b)는 상기 발광부(1b)의 하면에 설치되는 반사 시트의 일례를 도시한다.

도 6의 (c)는 상기 도광체(1)의 하면에 설치되는 반사 시트의 일례를 도시한다.

도 6의 (c)에 도시되어 있는 바와 같은 반사 시트를 사용함으로써, 상기 각 도광체(1)에 1장의 반사 시트만을 설치하면 되므로, 작업성을 향상시킬 수 있다. 한편, 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 도시되어 있는 것과 같은 반사 시트를 사용하는 경우에는, 상기 각 도광체(1)에 2매의 반사 시트를 설치할 필요가 있다.

이하, 도 3에 기초하여, 상기 액정 표시 장치(51)의 구성에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.

이하, 상기 점 형상 광원(2)을 실장하기 위한 기판(5)에 대해서 상세하게 설명한다.

상기 기판(5)은 점 형상 광원(2)을 배치하기 위한 것으로서, 휘도 향상을 도모하기 위해서 백색인 것이 바람직하다. 또한, 기판(5)의 배면(점 형상 광원(2)이 실장되어 있는 면의 반대측의 면) 측에는, 도시는 하고 있지 않지만, 점 형상 광원(2)을 구성하는 각 LED를 점등 제어하기 위한 드라이버가 실장되어 있다. 즉, 드라이버는, LED와 함께 동일한 기판(5)에 실장되어 있다. 동일 기판에 실장을 함으로써, 기판의 수를 삭감할 수 있음과 함께, 기판 간을 연결하는 커넥터 등을 삭감할 수 있기 때문에, 장치의 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 기판의 수가 적기 때문에, 액정 표시 장치(51)의 박형화를 도모할 수도 있다.

또한, 광학 부재(6)은 적어도 수광한 광을 확산해서 휘도의 균일성을 향상시키는 확산판에 의해 구성되어 있고, 바람직하게는, 확산판에 복합 기능 광학 부재를 조합해서 구성되어 있다. 상기 복합 기능 광학 부재는, 확산, 굴절, 집광 및 편광을 포함하는 각종 광학적 기능으로부터 선택된 복수의 광학적 기능을 구비하고 있다.

상기 광학 부재(6)의 하나로서, 예를 들어 상기 조명 장치(31)로부터 몇 mm 정도 이격한 장소에 배치한 2 내지 3 mm 두께 정도의 확산판을 채용할 수 있다. 단, 상기 확산판의 두께 및 상기 조명 장치(31)로부터의 이격 거리는 상기에 한정되는 것은 아니다.

상기 확산판은 복수의 출사면(1c)이 이어져서 형성되는 발광면 전체를 덮도록, 상기 발광면으로부터 소정의 거리를 갖고 발광면에 대향 배치된다. 상기 확산판은 발광면으로부터 출사한 광을 확산시킨다.

나아가, 상기 면광원 장치(41)로서, 한층 우수한 휘도 및 휘도 균일성을 확보할 수 있도록, 예를 들어 상기 확산판의 상면에는, 몇백 ㎛ 정도의 확산 시트나, 프리즘 시트나, 편광 반사 시트 등의 복합 기능 광학 부재를 적층해도 된다. 상기의 두께나 구성은 예시적이어서, 이것에 한정되는 것은 아니다.

상기 복합 기능 광학 부재는 겹쳐진 복수의 시트에 의해 구성되고, 도광체(1)의 출사면(1c)으로부터 출사된 광을 균일화함과 함께 집광하고, 액정 표시 패널(21)에 조사하는 것이다.

즉, 상기 복합 기능 광학 부재에는 광을 집광하면서 산란시키는 확산 시트나, 광을 집광해서 정면 방향(액정 표시 패널(21)의 방향)의 휘도를 향상시키는 렌즈 시트나, 광의 한쪽의 편광 성분을 반사하고 다른쪽의 편광 성분을 투과함으로써 액정 표시 장치(51)의 휘도를 향상시키는 편광 반사 시트 등을 적용할 수 있다. 이들은, 액정 표시 장치(51)의 가격이나 성능에 따라 적절하게 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(51)에 구비된 면광원 장치(41)에 있어서의, 상기 조명 장치(31)의 발광면 상에는 광학 부재(6)가 설치되어 있다.

상기 구성에 따르면, 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 로컬 디밍을 실현할 수 있음과 함께, 휘도 균일성을 향상시킨 면광원 장치(41)를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(51)는 상기 면광원 장치(41)를 백라이트로서 구비하고 있다.

상기 구성에 따르면, 상기 면광원 장치(41)를 백라이트로서 구비하고 있기 때문에, 표시 품위가 양호하고, 또한 박형의 액정 표시 장치(51)을 실현할 수 있다.

또한, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 도광체(1)는 점 형상 광원(2)에 면한 입사면(1d)으로부터 입사된 광을 상기 출사면(1c)으로부터 효율적으로 출사시키기 위해서, 도광체(1)의 도광부(1a)에서의 광의 손실을 최소로 억제할 필요가 있다.

따라서, 상기 도광부(1a)의 상면과 하면을 대략 평행하게 형성함으로써, 입사된 광이 도광부(1a)에 있어서, 전반사 조건을 만족한 상태에서 도광됨으로써, 광량을 유지할 수 있는 구성으로 되어 있다.

또한, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 출사면(1c)은 상술한 광학 부재(6)와 대략 평행하게 설치되어 있기 때문에, 본 발명의 조명 장치(31)에 광학 부재(6)를 조합하고, 균일한 면발광을 행하는 면광원 장치(41)를 설계하는 경우에, 상기 출사면(1c)으로부터 광학 부재(6)까지의 거리를 용이하게 일정하게 할 수 있기 때문에, 면발광을 균일화하기 위한 광학 설계가 용이해진다라고 하는 장점을 만들어 낼 수 있다.

나아가, 인접하는 도광체(1)끼리가 조사 대상면인 상기 광학 부재(6)에 대하여 경사져서 겹치도록 배치되어 있으므로, 상기 출사면(1c)은 상기 도광체(1)에 있어서, 상기 출사면(1c)의 반대측의 면에 대하여 평행하지 않다. 이로 인해, 발광부(1b)의 형상은 점 형상 광원(2)으로부터 이격되어 감에 따라서 가늘어지도록, 즉, 출사면(1c)에 대하여 그의 반대측의 면이 점근하도록 형성되어 있다.

상기와 같은 구성으로 함으로써, 도광체(1) 내를 도광되어 온 광은 상기 점 형상 광원(2)으로부터 이격되어 감에 따라서, 서서히 전반사 조건이 무너져, 상기 출사면(1c)으로부터 출사되게 된다.

또한, 발광부(1b)의 표면(출사면(1c)), 혹은 이면에는, 도광해 온 광을 출사시키기 위한 가공(미세한 요철 가공)이나 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 상기 가공 방법이나 처리 방법으로서는, 예를 들어, 프리즘 가공, 무광 가공, 인쇄 처리 등을 들 수 있는데, 특별히 한정되지 않고 적절히 공지된 방법을 사용할 수 있다.

상기 도광체(1)는 폴리카르보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 투명 수지로 형성하면 좋지만 이것들에 한정되지 않고, 도광체로서 일반적으로 사용되는 재료로 형성할 수 있다. 도광체(1)는 예를 들어 사출 성형이나 압출 성형, 열 프레스 성형, 절삭 가공 등에 의해 형성하는 것이 가능하다. 단, 이들 방법에는 한정되지 않고, 동일한 특성이 발휘되는 가공 방법이면, 어떤 방법이어도 된다.

상기 점 형상 광원(2)은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 도광체(1)의 도광부(1a)의 단부를 따라 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 점 형상 광원(2)으로서 발광 다이오드(LED)을 사용하고 있다.

나아가, 상기 점 형상 광원(2)으로서는, 서로 발광색이 다른 복수 종류의 발광 다이오드로 구성된 것을 사용할 수도 있다. 구체적으로는, 적(R), 녹(G), 청(B)과 같은 3색의 발광 다이오드를 복수개 배열하여 배치한 LED군으로 구성되어 있다. 이 3색의 발광 다이오드를 조합해서 점 형상 광원(2)을 구성함으로써, 출사면(1c)에 있어서 백색의 광을 조사할 수 있다.

또한, 발광 다이오드의 색의 조합은, 각 색의 LED의 발색 특성 및, 액정 표시 장치(51)의 이용 목적에 따라 원하는 면광원 장치(41)의 발색 특성 등에 기초하여 적절히 결정할 수 있다. 또한, 각 색의 LED칩이 1개의 패키지에 몰드되어 있는 사이드 발광 타입의 LED를 사용해도 된다. 이에 의해, 색 재현 범위가 넓은 조명 장치(31)를 얻는 것이 가능하게 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 액정 표시 패널(21)로서, 면광원 장치(41)(백라이트)로부터의 광을 투과해서 표시를 행하는 투과형의 액정 표시 패널을 사용하고 있다.

또한, 액정 표시 패널(21)의 구성은 특별히 한정되지 않고 적절히 공지된 액정 표시 패널을 적용할 수 있다. 도시는 생략하는데, 액정 표시 패널(21)은 예를 들어 복수의 TFT(박막 트랜지스터)가 형성된 액티브 매트릭스 기판과, 이것에 대향하는 컬러 필터 기판을 구비하고, 이들 기판 사이에 액정층이 시일재에 의해 봉입된 구성을 갖고 있다.

또한, 상기 상기 조명 장치(31) 또는, 상기 면광원 장치(41)에 있어서, 로컬 디밍 구동을 실현하기 위해서는, 복수개의 상기 점 형상 광원(2) 각각의 광량을 독립하여 조정(독립 구동)함으로써, 상기 각 출사면(1c)으로부터 방사되는 광의 양을 독립하여 조정하고, 소정 크기의 발광면마다 조명 휘도를 조정할 수 있으므로, 로컬 디밍 구동이 가능하게 된다.

또한, 상기 로컬 디밍 구동 기능을 구비한 액정 표시 장치의 제조 방법에 대해서는, 종래 공지된 로컬 디밍 구동이 가능한 액정 표시 장치의 제조 방법에 준해서 행할 수 있으므로 생략한다.

〔실시 형태 2〕

다음으로, 도 7 내지 8에 기초하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태는, 실시 형태 1에 있어서의 돌기부(4)가 도광체(1)의 도광부(1a)에 설치되어 있는 경우의 변형예를 나타내는 것이다.

또한, 그 밖의 구성은 실시 형태 1에 있어서 설명한 대로다. 설명의 편의상, 상기의 실시 형태 1의 도면에 나타낸 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그의 설명을 생략한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 형태의 조명 장치(31a)에 있어서, 상기 돌기부(4)가 도광체(1)의 도광부(1a)에 설치된 일례를 도시하는 도면이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 형태의 조명 장치(31a)에 있어서, 상기 돌기부(4)가 도광체(1)의 도광부(1a)에 설치된 또 다른 일례를 도시하는 도면이다.

본 실시 형태에 있어서는, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 광의 이용 효율이 높은 조명 장치(31a)를 실현하기 위해서, 상기 도광부(1a)의 상하면 모두에 상기 도광부(1a)와 상기 반사 시트(3)가 접하는 부분 중 적어도 일부분에 공극이 생기도록 상기 돌기부(4)를 갖는 구성을 사용했지만, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 도광부(1a)의 상면에만 상기 돌기부(4)를 갖는 구성을 사용할 수도 있다. 또한, 도시는 하고 있지 않지만, 상기 도광부(1a)의 하면에만 상기 돌기부(4)를 갖는 구성을 사용할 수도 있다.

또한, 상기 도광체(1)의 도광부(1a)에 상기 돌기부(4)를 설치하는 방법으로서는, 열 성형이나 사출 성형 등의 일체 성형, 절삭에 의한 성형, UV 경화 수지 등에 의한 형상의 추가 부여 등의 방법을 사용하는 것이 가능하지만, 이들에 한정되지 않고, 적절히 공지된 방법을 사용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 돌기부(4)로서, 상기 도광부(1a)와의 접촉 면적이 상기 반사 시트(3)와의 접촉 면적 미만이 되는 기둥 형상의 것을 사용하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다.

또한, 상기 도광부(1a)에 설치되는 상기 돌기부(4)의 밀도가 너무 크면, 광이 전반사하는 영역이 감소하게 되어, 광의 이용 효율이 오히려 저하하게 된다.

따라서, 상기 돌기부(4)는 상기 도광부(1a)와 상기 반사 시트(3)가 접하는 부분 중 적어도 일부분에 공극을 형성할 수 있는 최소한의 크기로, 최소한의 개수를 설치하는 것이 광의 이용 효율이 높은 조명 장치를 실현하기 위해서는 바람직하다.

또한, 상기 돌기부(4)는 상기 도광부(1a)의 단부에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 박형이고, 광의 이용 효율이 높고, 로컬 디밍을 실현할 수 있는 조명 장치(31a)를 실현할 수 있다.

본 발명은 액정 표시 장치의 백라이트 등으로서 이용되는 조명 장치와, 그 조명 장치를 구비한 면광원 장치와, 그 면광원 장치를 구비한 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.

1: 도광체
1a: 도광부
1b: 발광부
1c: 출사면
1d: 입사면
2: 점 형상 광원(LED 광원)
3: 반사 시트
4: 돌기부
5: 기판
6: 광학 부재
7: 발광면
8: 접착부
21: 액정 표시 패널
31, 31a: 조명 장치
41: 면광원 장치
51: 액정 표시 장치
R1: 광이 조사되지 않는 영역

Claims (9)

1. 점 형상 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 확산시켜서 면발광시키는 도광체의 조합을 복수개 구비하고, 상기 도광체는, 각각, 출사면을 갖는 발광부와, 상기 발광부에 상기 광원으로부터의 광을 유도하는 도광부를 갖고, 한쪽의 도광체의 도광부에 상기 한쪽의 도광체에 인접하는 다른쪽의 도광체의 발광부가 얹혀지도록 배치되어 이루어지는 조명 장치에 있어서,
   상기 도광체의 출사면과 대향하는 대향면에는 상기 대향면을 덮도록 반사 시트가 설치되어 있고,
   상기 반사 시트와 상기 도광체의 도광부 중 적어도 한쪽에는,
   상기 도광부와 상기 반사 시트 사이의 적어도 일부분에 공극이 생기도록 돌기부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 반사 시트에서,
   한쪽의 도광체의 도광부와,
   상기 도광부에 얹혀지도록 배치되는 상기 도광체에 인접하는 다른쪽의 도광체의 발광부와의 사이에 끼워져 있는 영역은,
   적어도, 양면 반사 시트인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 돌기부는 상기 도광부와의 접촉 면적이 상기 반사 시트와의 접촉 면적 미만으로 되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌기부는 광투과성을 갖는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌기부는 상기 반사 시트에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌기부는 상기 도광부의 상기 점 형상 광원의 광이 조사되지 않는 영역에 위치하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 시트는 접착부에 의해 상기 도광체에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 조명 장치와,
   상기 조명 장치의 발광면 상에 설치된 광학 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
9. 제8항에 기재된 면광원 장치를 백라이트로서 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

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