KR20020067679A - 액정표시장치용 백라이트유닛 및 휴대용 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 도광판, 도광판의 하나 이상의 측면에 제공된 하나 이상의 광원유닛, 도광판의 배면과 대향하도록 제공된 패시브 반사기, 및 도광판의 배면에 각각 제공된 복수의 반사영역들 및 투과영역들을 구비하고, 배면과 대향하는 도광판의 표면과 하나 이상의 반사 영역들 사이의 각이 그 표면과 하나 이상의 투과 영역들 사이의 각보다 더 큰 것을 특징으로 하는 LCD 장치용 백라이트유닛에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 휴대용 단말기에 LCD 장치용 백라이트유닛이 제공되는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치용 백라이트유닛 및 휴대용 단말기 {BACKLIGHT UNIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND PORTABLE TERMINAL EQUIPMENT}

본 발명은 액정표시장치용 백라이트유닛에 관한 것이로, 특히 휴대용 단말기용 백라이트유닛에 관한 것이다.

액정표시 (LCD) 장치는 이동전화, PDA (personal digital assistants), 및 컴퓨터 등의 정보장치용 표시장치에 널리 사용된다.

LCD 는 비발광소자이기 때문에 조명광을 필요로 한다. 조명법에 따라 LCD 를 반사형 LCD 및 투과형 LCD 로 분류할 수 있다. 반사형 LCD 에서는, 액정패널의 전면 (관찰자와 대면하는 측) 으로부터의 입사광이 액정패널 상에서 반사되어, 그 반사광을 볼 수 있게 된다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 투과형 LCD (101) 는 액정패널 (102) 및 액정패널 (102) 의 배면 측에 배열된 백라이트유닛 (103) 을 구비한다.

백라이트유닛 (103) 은 배면측으로부터 액정패널 (102) 로 광을 조사하고, 액정패널 (102) 을 투과한 광을 전면측의 관찰자가 볼 수 있게 된다.

도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 백라이트유닛 (103) 은, 광원유닛 (104), 도광판 (105), 제 1 렌즈막 (106a), 제 2 렌즈막 (106b), 제 1 확산기 (107a), 제 2 확산기 (107b), 반사기 (108), 스트립 반사기 (109), 및 지지 프레임 (110) 을 구비한다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 광원유닛 (104) 은, 백색 LED (light emitting diode) 및 다른 LED 들로 형성된 점광원 (111), 그 점광원 (111) 으로부터 조사된 광을 길이방향으로 유도하고 일측면에 있는 광출사면 (112; 도 1 참조) 으로부터 밴드상 광으로서 조사하는 투과성 재료로 제조된 도광체 (113), 및 그 도광체 (113) 의 광출사면 (112) 을 제외한 3 개의 측면과 대략 U 자형인 부분을 덮는 반사기부 (114) 를 구비한다.

도광판 (105) 은 투과성 재료로 제조된 평판부로 형성되고, 일측 단면인 도광판 (105) 의 측면 (115) 이 광원유닛 (104) 의 광출사면과 대향하도록 배열된다. 도광판 (105) 에서, 광입사측 단면 (115) 은 광원유닛 (104) 으로부터 출사된 밴드상 광을 수광하고, 그 광은 광입사측 단면 (115) 에 거의 수직한 광반사면에서 반사되고, 광반사면 (116) 과 대향하는 광조사면 (117) 으로부터 백라이트유닛 (103) 의 전면에 배열된 액정패널 (102) 을 향하여 면상 광이 조사된다.

제 1 렌즈막 (106a) 과 제 2 렌즈막 (106b) 은 도광판 (106) 의 전면측에 배열되어 광조사면 (117) 으로부터 출사되는 광을 집광하여 소정의 휘도를 확보한다.

제 1 확산기 (107a) 와 제 2 확산기 (107b) 는 제 1 렌즈막 (106a) 과 액정패널 (102) 사이 및 제 2 렌즈막 (106b) 과 도광판 (105) 사이에 각각 배열되며, 휘도의 분산을 보정하고, 휘도의 균일성을 향상시킨다.

반사기 (108) 는 도광판 (105) 의 배면측에 배열되어, 도광판 (105) 으로부터 조사된 광을 수광하고, 도광판 (105) 을 향해서 반사시킨다.

스트립 반사기 (109) 는, 광원유닛 (104) 과 대치하는 광입사측 단면 (115) 을 제외한 도광판 (105) 의 3 개의 측단면과 대향하도록 배열된다.

지지 프레임 (110) 은 트레이 (tray) 형 부재로, 그 저면에 반사기 (108) 가 배치되고, 그 내벽에 스트립 반사기 (109) 가 결합되고, 반사기 (108) 상부에 광원유닛 (104), 및 적층된 도광판 (105), 제 1 렌즈막 (106a), 제 2 렌즈막 (106b), 제 1 확산기 (107a) 및 제 2 확산기 (107b) 가 배치되어 유지된다.

도광판 (105) 의 광반사면 (116) 은 엠보싱 (emboss) 또는 프로스팅면 (frosting face) 등의 불규칙한 표면을 갖거나, 예를 들어, 반사율이 높은 원형의 도트형 재료가 스크린인쇄되어 있다.

상술한 바와 같이, 도광판 (105) 의 배면이 거친표면을 갖게 하여 광원유닛 (104) 으로부터의 입사광을 반사하고 확산시키는 기술은 일본특허공개 번호제2000-155309호에 개시되어 있다.

그러나, 광원유닛 (104) 으로부터 도광판 (105) 의 광반사면 (116) 상으로 입사된 광이 표면에서 불규칙적으로 반사되기 때문에, 큰 지향성 (directivity) 을 갖지 못하게 된다. 따라서, 상술한 바와 같이, 제 1 렌즈막 (106a) 과 제 2 렌즈막 (106b) 를 사용하지 않으면, 소정의 휘도를 확보할 수 없게 된다.

LCD 를 실외에서 사용할 때 충분한 주변광이 있는 경우에, 전력절감의 관점에서 점광원 (111) 을 점등하지 않고, 백라이트 유닛 (103) 을 가진 이동전화 등의 전자기기 본체 내의 전원만 켜는 것이 바람직할 수도 있다. 또한, 고장으로 인해 점광원 (111) 이 점등되지 않을 수 있다.

상술한 바와 같이, 주변광만에 의한 표시가 요구되는 경우에는, 액정패널 (102) 측으로부터의 주변광은 복수의 렌즈막을 지나면서 감소하고, 주변광이 광반사면 (116) 에서 효과적으로 반사되더라도, 광강도가 너무 약해서 액정패널 (102) 을 조명하지 못한다는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위해서, 일본특허공개 평11-295714호는 도광판의 배면을 프리즘면으로 바꿈으로써 반사광의 지향성을 향상시키는 기술을 개시하고 있다.

그러나, 밴드상 광원으로부터의 입사광이 전방 (액정패널측) 으로 반사될 때, 도광판 (105) 의 배면에 제공된 프리즘면은 조명광의 지향성을 소정방향으로만 향상시킨다.

즉, 프리즘면은 밴드상 광원의 길이방향으로 확산하는 광을 집광하기 위한 것이다. 따라서, 프리즘면에 한쌍의 경사면으로 형성된 돌출부가 밴드상 광원의 길이방향으로 반복적으로 형성된다. 즉, 프리즘면은 리지선 (ridge line) 의 방향이 밴드상 광의 길이방향과 직교하도록 형성된다.

따라서, 도광판으로부터의 광의 최고 휘도의 방향은 밴드상 광원에서 분리된 방향으로 소정각으로 경사진 채로 남아있게 된다.

따라서, 이 조명광을 집광하고, 조명광이 최고의 휘도를 갖게 되는 방향을 출사면에 수직힌 방향에 근접하도록 만들기 위해서는, 도광판과 액정패널사이에 렌즈막들이 필요하다. 렌즈막의 프리즘면은 리지선의 방향이 밴드상 광원의 길이방향과 평행하도록 형성된다.

그러나, 상술한 바와 같이, 주변광은 렌즈막에서 감소하게 된다.

상기 특허출원에서 개시된 기술에서는, 주변광을 활용하는 개념이 없고, 도광판의 배면에 제공된 프리즘면은 주변광을 이용하도록 고안되지 않았다.

따라서, 주변광이 많이 감소되지 않고 도광판의 프리즘면에 도달하더라도, 주변광이 전방으로 효율적으로 반사되지 않아, 주변광을 조명광으로 이용하는 것은 어려워진다.

지금까지, 광원으로부터 출사된 광을 전면을 향해 조사하고, 동시에 전면으로부터 입사된 주변광을 전방으로 효율적으로 반사할 수 있는 도광판은 제안되고 있지 않으며, 그 발상 자체도 존재하지 않았다. 광원으로부터의 조사광과 주변광 모두를 조명광으로서 이용하는 것은 어려웠다.

따라서, 점광원 (111) 이 점등되지 않은 상태에서는 표시장치를 사용할 수 없고, 고휘도를 달성하기 어렵다는 문제가 있다.

상술한 바와 같이, 도광판과 액정패널 사이에 복수의 렌즈막을 필수적으로 배열해야 하기 때문에, 부품의 수가 증가하고, 박형화, 소형화 및 비용절감을 방해하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 점광원 (111) 이 점등되지 않은 경우라도 주변광을 사용하여 액정패널 상의 표시가 가능하고, 고휘도를 얻을 수 있는 백라이트를 제공하는 것이고, 또한, 이 백라이트를 갖는 LCD 와 LCD 를 갖는 휴대단말기를 제공하는 것이다.

또한, 다른 목적은, 고휘도를 유지하면서 부품의 수를 감소시켜 박형화와 소형화 및 비용절감이 가능한 백라이트를 제공하는 것이고, 또한, 이 백라이트를 가진 LCD 와 LCD 를 가진 휴대단말기를 제공하는 것이다.

도 1 은 종래의 투과형 LCD 장치의 개략 블록도.

도 2 는 종래의 백라이트를 나타낸 분해사시도.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트를 나타낸 분해사시도.

도 4 는 본 발명에 따른 백라이트를 사용한 LCD 장치의 구성을 나타낸 단면도.

도 5 는 본 발명에 따른 백라이트를 형성하는 도광판 및 광원유닛을, 일부분을 절단한 상태로 나타낸 평면도.

도 6 은 도 5 의 부분 A 을 확대 상태로 나타낸 평면도.

도 7 은 도 6 의 선 B-B 를 따라 절취한 단면도.

도 8 은 광원유닛과 도광판의 구성을 나타낸 단면도.

도 9 는 본 발명에 따른 백라이트의 동작을 설명하는 설명도.

도 10 은 본 발명에 따른 백라이트의 동작을 설명하는 설명도.

도 11 은 본 발명에 따른 백라이트의 동작을 설명하는 설명도.

도 12 는 본 발명에 따른 백라이트의 동작을 설명하는 설명도.

도 13 은 본 발명에 따른 백라이트의 동작을 설명하는 설명도.

도 14 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트의 도광판의 구성을 나타낸 단면도.

도 15 는 본 발명에 따른 백라이트를 사용하는 전자기기로서 휴대용 정보단말기의 구성을 나타낸 사시도.

도 16 은 본 발명에 따른 백라이트를 사용하는 전자기기로서 휴대전화의 구성을 나타낸 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 백라이트 2 : 광원유닛

3 : 도광판 4 : 반사기

5 : 스트립 반사기 6 : 확산기

7 : 지지 프레임 16 : 액정패널

본 발명에 따른 LCD 장치용 백라이트유닛은, 도광판, 도광판의 하나 이상의 측면에 제공된 하나 이상의 광원유닛, 도광판의 배면과 대향하도록 제공된 반사기, 및 도광판의 배면에 제공된 복수의 반사영역 및 복수의 투과영역을 구비하고, 도광판의 배면과 대향하는 표면과 하나 이상의 반사영역 사이의 각은 그 표면과 하나 이상의 투과영역 사이의 각보다 큰 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 LCD 장치용 백라이트유닛은 휴대용 단말기가 LCD 장치용 백라이트 유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명한다. 당업자들은 본 발명의교시를 이용하여 많은 다른 실시예들을 얻을 수 있으며, 본 발명은 설명을 목적으로 예시한 실시예에 제한되지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

우선, 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트를 설명한다.

본 실시예에 의한 백라이트는 광원유닛, 도광판 및 반사기를 구비한다. 광원유닛은 측면으로부터 대략 밴드상 광을 조사한다. 도광판은 광원유닛으로부터 출사된 광을 수광하고, 배면에 제공된 프리즘면에서 전면으로 반사한다. 반사기는 프리즘면으로부터 출사된 반사광이 전면을 향하도록 도광판의 프리즘면과 대향하도록 배열된다. 프리즘면은 복수의 반사영역과 복수의 투과영역을 구비한다. 반사영역은 전면을 향하여 입사광을 반사한다. 투과영역은 주변광을 투과시키고, 그 주변광은 반사기에서 반사되고 투과부를 통과하여 전면으로 향한다.

배면과 대향하는 도광판의 표면과 하나 이상의 반사영역 사이의 각은 그 표면과 하나 이상의 투과영역 사이의 각보다 더 크다. 이로 인해, 주변광이 프리즘면의 주로 투과영역에 도달하고, 조명광으로 이용된다.

따라서, 액정패널로부터의 주변광도 액정패널을 조명하기 위해 최대한 이용될 수 있고, 휘도도 향상시킬 수 있게 된다.

종래의 백라이트에서 도광판의 전면측에 제공된 렌즈막을 제거함으로써, 주변광이 상대적으로 약하더라도, 액정패널로부터의 주변광은 크게 감소되지 않고 도광판에 도달하게 된다. 따라서, 주변광을 조명광으로 확실하게 이용할 수 있다.

주변광의 강도가 충분한 경우에는, 광원유닛이 소등되어 있더라도, 관찰자는 액정패널의 표시를 볼 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의한 백라이트는 전력절약에 기여할 수 있다. 고장으로 인해 광원유닛이 점등되지 않는 경우라도, 관찰자는 액정패널의 표시를 볼 수 있다.

도광판과 액정패널 사이에 집광용 렌즈막을 배열할 필요가 없기 때문에, 부품들의 수를 감소시킬 수 있고, 백라이트의 비용도 절감할 수 있다.

다음, 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예와 등가인 백라이트를 설명한다.

도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 본 실시예와 등가인 백라이트 (1) 는 광원유닛 (2), 도광판 (3), 반사기 (4), 스트립 반사기 (5), 확산기 (6) 및 지지 프레임 (7) 을 구비한다.

도 3 및 도 7 에 도시된 바와 같이, 광원유닛 (2) 은 백색 LED 로 제조된 점광원 (8), 그 점광원 (8) 으로부터 방출된 광을 광출사면 (9a) 으로부터 도광판 (3) 을 향하여 출사하는 로드형 도광체 (9), 및 U 자형 반사부 (11) 를 구비한다.

도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이, 로드형 도광체 (9) 는 아크릴 수지 등의 투과성 재료로 제조되고, 도광판 (3) 과 대향하는 대향면 (9b) 측에는 쐐기형 오목부 (9c) 가 규칙적으로 형성된다.

반사부 (11) 는, 알루미늄 등의 금속이나 광을 반사하기 위한 표면 상에 백색막이 도포된 수지로 제조되고, 반사부가 광출사면 (9a) 을 제외하고 로드형 도광체 (9) 의 3 개의 측면을 덮도록 로드형 도광체 (9) 에 접합된다.

도광체 (9) 와 반사부 (11) 의 접합부에서 오목부 (9c) 가 형성된 부분에는, 공기를 포함하는 대략 프리즘 형태인 간극부 (12) 가 형성된다.

예를 들어, 도광판 (3) 은 아크릴 수지로 제조된 평판으로 형성된다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 도광판 (3) 은 측면 (13) 이 광원유닛 (2) 의 로드형 도광체 (9) 의 광출사면 (9a) 과 대향하도록 배열된다. 도광판 (3) 은 측면 (13) 으로부터의 광을 수광하고, 배면 (14) 에서의 광을 전면으로 반사한다.

배면 (14) 과 대향하는 도광판 (3) 의 전면 (15) 과 반사영역 (17) 사이의 각은, 전면 (15) 과 투과영역 (18) 사이의 각보다 크다.

도 11 에 도시된 바와 같이, 반사영역 (17) 은 광 "R" 을 활용하여 액정패널 (16) 을 조명하도록 측면 (13) 으로부터의 입사광 "S" 를 반사하고, 예를 들어, 전면 (15) 에 대해 약 40°내지 50°의 각도로 경사진다.

도 13 에 도시된 바와 같이, 투과영역 (18) 은 전면 (15) 으로부터의 주변광의 대부분을 투과시키고, 주변광 일부를 통과시킨다. 광은 반사기 (4) 에서 전면 (15) 을 향해서 반사되어, 그 광은 액정패널 (16) 용 조명광으로 이용된다. 투과영역 (18) 은, 예를 들어, 전면 (15) 과 몇도의 각도로 경사진다.

도 5 에 도시된 바와 같이, 반사영역 (17) 및 투과영역 (18) 은 소정의 피치 p (예를 들어, p = 100 ㎛) 로 주기적으로 형성된다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 배면 (14) 은 리지선의 방향이 로드형 도광체 (9) 의 길이방향 x 와 평행하도록 형성된다.

또한, 반사영역 (17) 상에서 반사되지 않은 광도 반사기 (4) 에서 반사되고,투과영역 (18) 을 통과하여 전면 (15) 을 향한다.

반사기 (4) 는 도광판 (3) 의 배면에 대향하도록 배열되고, 도광판 (3) 으로부터의 광은 전면 (15) 으로 반사된다.

스트립 반사기 (5) 는 광원유닛 (2) 에 대향하는 측면 (13) 을 제외하고 도광판 (3) 의 3 개의 측면을 둘러싸도록 배열되고, 도광판 (3) 의 3 개의 측면에서 누출된 광을 반사한다.

확산기 (6) 는 도광판 (3) 과 액정패널 (16) 사이에 배열되어, 휘도의 분산을 보정하고 휘도의 균일성을 향상시킨다.

반사기 (4) 는 지지 프레임 (7) 의 배면에 위치하고, 그 내벽에는 스트립 반사기 (5) 가 접합되며, 반사기 (4) 상부에 광원유닛 (2), 적층된 도광판 (3) 과 확산기 (6) 가 배치되어 유지된다.

본 실시예와 등가인 백라이트 (1) 는 투과형 액정패널 (16) 의 배면측에 배열되어 LCD (21) 를 형성한다. 백라이트 (1) 는 액정패널 (16) 을 향하여 조명광을 조사하고, 또한 액정패널 (16) 의 전면으로부터의 주변광을 액정패널 (16) 을 향하여 반사하여, 관찰자가 볼 수 있도록 한다. 점광원 (8) 이 점등되지 않은 경우라도, 액정패널 (16) 을 투과한 주변광이 반사되어, 액정패널 (16) 을 조명하는 데 이용된다.

액정패널 (16) 은 복수의 투명픽셀전극이 형성된 기판, 수 ㎛ 의 간극을 두고 기판과 대향하여 고정되고 착색층 (칼라필터) 이 형성된 대향기판, 및 상기 간극 사이에 채워진 액정층 및 기판 외부와 대향기판의 외부에 배열된 한 쌍의 편향판을 구비한다.

다음으로, 본 실시예와 등가인 백라이트 (1) 의 동작을 설명한다.

도 3 및 도 9 에 도시된 바와 같이, 점광원 (8) 으로부터 출사된 광은 로드형 도광체 (9) 의 내부로 전파되어, 로드형 도광체 (9) 와 반사부 (11) 사이의 경계부 (210) 에 도달한다. 광의 일부는 로드형 도광체 (9) 와 반사부 (11) 사이의 경계면 (22) 에서 반사되고, 일부는 로드형 도광체 (9) 와 간극부 (12) 사이의 경계면 (23) 에서 반사되고, 일부는 경계면 (23) 에서 굴절되며, 전체적으로 광은 광출사면 (9a) 으로부터 출사하여, 길이방향 "x" 을 따라 나아가고, 대략 밴드상 광으로서 측면 (13) 에 입사된다.

도 10 및 도 11 에 도시된 바와 같이, 도광판 (3) 의 측면에서 나온 광 "S" 는 반사영역 (17) 에 도달하고, 그 광의 대부분은 반사영역 (17) 에서 도 11 에서 "R" 로 도시된 방향인 전면 (15) 으로 반사된다.

반사영역 (17) 에 도달하는 광의 작은 부분은 누출광 "T" 로서 반사영역 (17) 을 투과한다. 그러나, 그 광은 반사기 (4) 에서 전면 (15) 으로 반사되어 조명광으로 이용된다.

상술한 전면 (15) 에서 반사된 광 "R" 의 방향은 거의 균일하고, 전면 (15) 의 법선방향과 거의 일치하는 방향에서 가장 큰 휘도를 가진다.

광 "R" 은 확산기 (6) 를 투과하여 휘도의 분산을 보정하고, 액정패널 (16) 의 조명광으로서 이용된다. 광이 확산기 (6) 를 통과할 때, 배면 (14) 의 리지선과 액정패널 (16) 의 화상소자들의 배열 사이에서 생성된 간섭 무늬인 무아레(Moire) 간섭 무늬는, 관찰자측으로부터 관찰하는 경우, 거의 사라진다.

다음으로, 점광원 (8) 이 점등되지 않는 경우를 설명한다.

도 12 및 도 13 에 도시된 바와 같이, 주변광이 액정패널 (16) 측으로부터 백라이트에 도달할 때, 이 주변광은 먼저 확산기 (6) 를 투과한다. 이때, 주변광의 강도의 투과 후 감소량은 작다. 이 투과된 광은 전면 (15) 으로부터 도광판 (3) 상에 입사되고, 또한 배면 (14) 의 투과영역 (18) 에 주로 도달한다.

대부분의 입사광은 투과영역 (18) 에서 굴절되고, 반사기 (4) 에서 전면 (15) 으로 반사된다. 그 광은 액정패널 (16) 의 조명광으로 이용된다. 도광판 (3) 의 투과율이 매우 높아, 주변광의 감소율은 상대적으로 낮아진다.

또한, 점광원 (8) 이 점등되는 경우에도, 주변광을 반사시켜 액정패널 (16) 을 조명하는 것이 수행된다.

따라서, 액정패널 (16) 을 조명하는데 액정패널 (16) 측으로부터의 주변광도 최대한 이용할 수 있다. 따라서, 휘도를 향상시킬 수 있다.

종래의 백라이트에서 도광판의 전면에 제공된 렌즈막을 제거했기 때문에, 주변광이 상대적으로 약하더라도, 액정패널 (16) 측으로부터의 주변광은 많이 감소되지 않고 도광판 (3) 에 도달하게 된다. 따라서, 주변광을 조명광으로 확실하게 이용할 수 있다.

주변광이 충분한 강도를 갖는 경우에, 점광원 (8) 이 점등되지 않더라도, 관찰자는 액정패널 (16) 의 표시를 볼 수 있다. 따라서, 본 발명은 전력절약에 기여할 수 있다. 고장으로 인해 점광원 (8) 이 점등되지 않는 경우라도, 관찰자는 액정패널 (16) 상의 표시를 볼 수 있다.

또한, 도광판 (3) 의 프리즘면은 전면조사광형 (front light type) 으로 이용하기에 최적으로 설계하였기 때문에, 배면 (14) 에서 주변광을 반사할 수 있도록 변경없이 그 자체로 이용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 복수의 집광용 렌즈막을 도광판 (3) 과 액정패널 (16) 사이에 배열할 필요가 없으므로, 부품의 수를 감소시킬 수 있고, 백라이트의 비용을 절감할 수 있다.

광원으로 점광원인 백색 LED 를 사용하기 때문에, 형광램프가 사용되는 경우에 필요한 인버터가 필요없게 되므로, 백라이트 (1) 와 그 백라이트 (1) 를 구비하는 LCD (21) 를 소형화하고 경량화할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만, 구체적인 구성은 본 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 설계변경을 할지라도, 본 발명에 포함된다.

예를 들어, 상기 실시예에서는, 프리즘면에, 급하게 경사진 반사영역 (17) 과 완만하게 경사진 반사영역 (18) 이 반복되는 것으로 설명하였지만, 도 14 에 도시된 투과부인 평탄부 (18a) 와 반사부인 대칭 쐐기형 오목부 (17a) 를 형성하고, 특히, 도광판의 대향하는 2개의 측단면측에 도광판과 점광원을 배열한 경우에 본 발명을 적용함으로써, 광조사면으로부터 조사된 면상 조명광의 휘도의 균일함을 향상시킬 수 있다.

도 15 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상술한 백라이트 (1) 를 구비하는 LCD (21) 를 사용하여, 전자기기로서 PDA 등의 휴대용 정보단말기 (31) 를 얻을 수 있고, 그 휴대용 정보단말기 (31) 에서는 종래형과 비교하여 휘도가 향상되며, 백라이트가 점등되지 않는 경우라도 휴대용 정보단말기를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 백라이트를 구비한 LCD (21) 는 휴대용 정보단말기 이외에 휴대용 퍼스널컴퓨터 및 노트북 크기의 퍼스널컴퓨터에도 적용할 수 있다.

도 16 에 도시된 바와 같이, 휴대전화 (41) 는 본 발명에 따른 백라이트를 구비한 LCD (21) 를 사용하여 얻을 수 있고, 그 휴대전화 (41) 에서는 종래형과 비교하여 휘도가 향상되고, 백라이트가 점등되지 않는 경우라도 휴대전화를 사용할 수 있다.

광원유닛 (2) 의 점광원 (8) 으로 백색 LED 를 사용하는 경우를 설명하였지만, 점광원은 백색 LED 에만 한정되지 않고, 다른색 (예를 들어, 적색) 광을 발광하는 LED 도 사용할 수 있고, LED 를 대신하여 백열전구도 사용할 수 있다. 점광원 (8) 으로부터 발광된 광은 방사용 밴드상 광으로 변환된다고 설명하였지만, 형광램프 등의 선형광원도 사용할 수 있다.

상술한 실시예에서도, 배면 (14) 의 리지선 방향이 로드형 도광체 (9) 의 길이방향 "x" 에 평행하도록 배면 (14) 을 형성한 경우를 설명하였으나, 배면 (14) 의 리지선 방향이 로드형 도광체 (9) 의 길이방향 "x" 으로부터 반시계방향 (즉, 우측이 올라가도록) 으로 소정의 경사각 θ만큼 회전된 방향이 되도록 형성할 수도 있다. 이 경우, 경사각 θ는, 예를 들어, 23°로 설정한다. 따라서, 배면 (14) 의 리지선과 액정패널 (16) 의 화상소자들의 배열 사이에 생성된 무아레 간섭무늬를 더 확실히 감소시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 리지선의 방향이 로드형 도광체 (9) 의 길이방향 "x" 로부터 반시계방향으로 소정의 경사각 θ만큼 회전한 방향이 되도록 배면 (14) 을 형성한 경우에는, 확산기 (6) 도 생략할 수 있다. 이로 인해, 주변광은 감소되지 않고 도광판 (3) 으로 전달되므로, 조명광으로서 더 확실히 이용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 주변광이 액정패널측으로부터 백라이트의 도광판 상으로 입사되는 경우, 그 주변광은 주로 도광판의 프리즘면의 투과영역에 도달하고, 투과영역 상의 입사광 일부는 투과영역에서 반사되어 광조사면측으로 되돌아가고, 일부는 투과영역에서 굴절되어 패시브 반사기에 도달하고 패시브 반사기 상에서 반사되어 투과영역을 투과하고 광조사면측으로 되돌아가서 액정패널로 조사되어, 조명광으로 이용된다.

따라서, 액정패널로부터의 주변광을 액정패널을 조사하는 데 최대한 이용할 수 있다. 따라서, 휘도를 향상시킬 수 있다.

종래 백라이트에서 도광판의 전면측에 제공된 렌즈막이 제거되므로, 주변광이 상대적으로 약하더라도, 액정패널측으로부터 입사하는 주변광은 크게 감소되지 않고 도광판에 도달하게 된다. 따라서, 주변광을 조명광으로서 확실하게 이용할 수 있다.

주변광이 충분한 강도를 가진 경우에는, 점광원이 점등되지 않더라도, 관찰자는 액정패널의 표시를 볼 수 있다. 따라서, 본 발명은 전력절약에 기여할 수있다. 고장으로 인해 점광원이 점등되지 않더라도, 관찰자는 액정패널 상의 표시를 볼 수 있다.

또한, 도광판의 프리즘면으로는, 전면조사광형용으로 이미 최적화 설계되어 사용하는 프리즘면을 그대로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 그 자체로 이용하는 것을 최적화시킬 수도 있다.

상술한 바와 같이, 도광판과 액정패널 사이에 복수의 집광용 렌즈막을 배열할 필요가 없으므로, 부품의 수를 감소시킬 수 있고, 비용을 절감할 수 있다.

광원으로 점광원인 백색 LED 를 사용함으로써, 형광램프가 사용되는 경우에 필요한 인버터가 필요없게 되므로, 백라이트, 그 백라이트를 구비한 LCD 및 그 LCD 를 구비한 전자기기를 소형화하고 경량화할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 사상과 범주에서 벗어나지 않는 변형과 변경이 가능하다.

Claims (2)

1. 도광판;

   상기 도광판의 하나 이상의 측면에 제공된 하나 이상의 광원유닛;

   상기 도광판의 배면과 대향하도록 제공된 반사기; 및

   상기 도광판의 배면에 각각 제공된 복수의 반사영역 및 복수의 투과영역을 구비하되,

   상기 배면과 대향하는 상기 도광판의 표면과 상기 하나 이상의 반사영역 사이의 각은, 상기 표면과 상기 하나 이상의 투과영역 사이의 각보다 더 큰 것을 특징으로 하는 LCD 장치용 백라이트유닛.
2. 제 1 항에 기재된 LCD 장치용 백라이트유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.