(57)【要約】【課題】面光源装置およびこれを利用した液晶表示素子組立体を提供する。【解決手段】光を上下方向に放射する導光板３１と、導光板の上下面のうち少なくとも一方の面側に設けられて上下方向に放射される光量を異なるようにする光量調節手段１００と、導光板の少なくとも一側面に設置される発光素子３４と、導光板の上下面に各々設置される拡散板３２、３３とを含む面光源装置。これにより、導光板の上下面に出射する光量を調節して画像の輝度を容易に調節できる。【選択図】　　　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を上下面から放射する導光板と、
前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に設けられて、前記上下面から放射される光量を異なるようにする光量調節手段と、
前記導光板の少なくとも一側面に設置される発光素子と、
前記導光板の前記上下面に各々設置される拡散板と、を含んでなることを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
前記光量調節手段は前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面を腐食させて透過度を調節した腐食面よりなることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記光量調節手段は前記導光板と透過度が異なる光透過シートよりなることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に付着され、前記発光素子から放射された光を共振させて輝度を高める光量増幅フィルムをさらに具備してなることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記光量増幅フィルムは共振層と、前記共振層の上下部に付着された光拡散層とを含んでなることを特徴とする請求項４に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記拡散板が設けられた前記導光板の前記上下面の少なくとも一方の面側に、光の放射面積を異なるようにする光遮断素子をさらに具備してなることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項７】
光を上下面から放射する導光板と、
前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に設けられて、光源から放射された光を共振させて輝度を高める光量増幅フィルムと、を具備してなることを特徴とする面光源装置。
【請求項８】
前記光量増幅フィルムは共振層と、前記共振層の上下部に付着された光拡散層とを含んでなることを特徴とする請求項７に記載の面光源装置。
【請求項９】
相互積層される第１、２液晶表示素子と、
前記第１、２液晶表示素子に介在されて光を上下面から放射する導光板と、
前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に設けられて前記上下面から放射される光量を異なるようにする光量調節手段と、
前記導光板の少なくとも一側面に設置される発光素子と、
前記導光板の前記上下面に各々設置される拡散板とを含んでなることを特徴とする液晶表示素子組立体。
【請求項１０】
前記導光板から前記第１、２液晶表示素子に放射される光の放射面積を限定する光遮断素子がさらに備わったことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示素子組立体。
【請求項１１】
前記光遮断素子が回路基板よりなることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示素子組立体。
【請求項１２】
前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に付着され、前記発光素子から放射された光を共振させて輝度を高める光量増幅フィルムをさらに具備してなることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示素子組立体。
【請求項１３】
相互積層される第１、２液晶表示素子と、
前記第１、２液晶表示素子に介在されて光を上下面から放射する導光板と、
前記導光板の側面または下面に設置される発光素子と、
前記導光板の少なくとも一方の面側に付着されて前記発光素子から放射される光を共振させて輝度を高める光量増幅フィルムとを含んでなることを特徴とする液晶表示素子組立体。
【請求項１４】
前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に設けられて前記上下面から放射される光量を異なるようにする光量調節手段をさらに具備してなることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示素子組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は面光源装置、および面光源装置を利用した液晶表示素子組立体に係り、より詳細には二つの液晶表示素子に、照度の異なる光を放射できる面光源装置とこれを利用した液晶表示素子組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、液晶表示素子などの光を受けて利用している素子の光源として利用される面光源装置は、特許文献１ないし特許文献５に開示されている。
【０００３】
開示された面光源装置のうち導光板を利用した面光源装置は、導光板と、この導光板の下面に固定設置された反射板と、前記導光板に形成された拡散板と、前記導光板の少なくとも一側面に固定設置された蛍光ランプまたは発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）などよりなる発光ランプとを具備する。
【０００４】
前記面光源装置において、前記導光板は透明なアクリル樹脂の一面に光を散乱及び拡散するための構造を有する。
【０００５】
一方、導光板の他の例には、ブラスチングエッチングタイプ、エンプラスタイプ、オプチカルインサーションタイプ（ＯＰＩ；ｏｐｔｉｃａｌ　ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ　ｔｙｐｅ）、ダブルサイドプリズムタイプ、ホログラムパターンタイプなどがある。このようなタイプの導光板はアクリルの導光板材に所定のパターンのスクラッチ（ｓｃｒａｔｃｈ）を形成したものであり、片面にのみ光を放射できるようになっている。
【０００６】
このような面光源装置は片面にのみ光を放射できるようになっているので、最近デュアルタイプの携帯電話のように二つの液晶を積層して使用する場合に、図１に示すように、それぞれの液晶表示素子１１、１２に面光源装置１３、１４を設置しなければならない。このようにそれぞれの液晶表示素子１１、１２に面光源装置１３、１４を積層設置すれば、厚くなって薄板化及び軽量化が困難となってしまう。
【０００７】
このような問題点を解決するための面光源装置の構成が特許文献６に開示されている。開示された面光源装置は両面発光する構造を有する。
【０００８】
しかし、このような両面発光構造の面光源装置は上下面から放射される光量を能動的に相違させて調整することができないという問題点が内在している。また両面発光構造の面光源装置は上下面から放射される光量の差によって、面発光構造の上下面のうち光量が相対的に少ない側の液晶表示素子の残像が他側に位置する液晶表示素子の画像に生じるという問題点がある。そして前記のように両面発光構造において、両面から光を放射する場合に発光輝度が相対的に低くて液晶表示素子により形成される画像の輝度を高めるのに限界がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６０−２１６４３５号公報
【特許文献２】
韓国特許公開第１９９５−１９２２号公報
【特許文献３】
韓国特許公開第１９９６−１５０３０号公報
【特許文献４】
韓国特許公開第１９９６−２４５６２号公報
【特許文献５】
韓国特許公開第１９９６−１５０２９号公報
【特許文献６】
韓国特許公開第２００２−３９２７３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題点を解決するために、導光板の上下面から照度の相異なる光を放射でき、導光板の上下面から放射される光の照度が各領域で均一な液晶表示素子組立体の液晶表示素子用の面光源装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明の他の目的は、光の共振効果を利用して発光素子から放射される光の輝度を高めうる液晶表示素子組立体の液晶表示装置用面光源装置を提供することである。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、積層された二つの液晶表示素子に光を放射でき、軽量化及び薄板化が可能な液晶表示素子組立体を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明による液晶表示素子用面光源装置は、光を上下面から放射する導光板と、前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に設けられて前記上下面に放射される光量を異なるようにする光量調節手段と、前記導光板の少なくとも一側面に設置される発光素子と、前記導光板の前記上下面に各々設置される拡散板とを含んでなることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、前記光量調節手段は前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面を腐食させて透過度を調節した腐食面よりなるか、導光板と透過度が異なる光透過シートよりなる。また、前記導光板の前記上下面から放射される光の放射面積は相異なるように形成され、前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面には、前記発光素子から放射された光を増幅して光の輝度を高める光量増幅フィルムをさらに具備する。
【００１５】
前記目的を達成するための本発明による液晶表示素子用面光源装置は、光を上下面から放射する導光板と、前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に設けられて光源から放射された光を共振させて輝度を高める光量増幅フィルムとを具備してなることを特徴とする。
【００１６】
本発明において、前記光量増幅フィルムの前記上下面のうち少なくとも一方の面側には光を拡散するための拡散板をさらに具備する。前記光量増幅フィルムは共振層と、前記共振層の上下部に付着された光拡散層とを含む。
【００１７】
前記目的を達成するための本発明による液晶表示素子組立体は、相互積層される第１、２液晶表示素子と、前記第１、２液晶表示素子に介在されて光を上下面にから放射する導光板と、前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に設けられて上下方向に放射される光量を異なるようにする光量調節手段と、前記導光板の少なくとも一側面に設置される発光素子と、前記導光板の前記上下面に各々設置される拡散板とを含んでなることを特徴とする。
【００１８】
本発明において、前記面光源装置の一方の面側には光の放射面積を限定する光遮断素子をさらに具備する。
【００１９】
前記目的を達成するための本発明によるさらに他の液晶表示素子組立体は、相互積層される第１、２液晶表示素子と、前記第１、２液晶表示素子に介在されて光を上下面から放射する導光板と、前記導光板の側面または下面に設置される発光素子と、前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に設けられて前記上下面から放射される光量を異なるようにする光量調節手段と、前記光量調節手段が設けられた前記導光板の前記上下面のうち少なくとも一方の面側に付着されて発光ランプから放射される光を共振させて輝度を高める光量増幅フィルムとを含んでなることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
本発明による面光源装置およびこれを利用した液晶表示素子組立体の一実施形態を図２に示す。
【００２２】
図面を参照すれば、液晶表示素子組立体２０は第１、２液晶表示素子２１、２２と、これらに介在されて背面光源の役割をする面光源装置３０と、前記第１、２液晶表示素子２１、２２や面光源装置３０を駆動させるための回路基板４０と、これらを結合固定するケース２３とを含む。
【００２３】
前記第１、２液晶表示素子２１、２２は各々相互対向する面に駆動電極パターンまたはＴＦＴパターンが形成された基板が相互接合されて液晶が注入される液晶注入空間が形成され、この液晶注入空間にＴＮまたはＳＴＮ液晶が注入された通常的な構造を有する。
【００２４】
前記第１、２液晶表示素子２１、２２は、有効画面の規格を相等しくしてもよいし、異なるようにしてもよい。例えば、デュアルタイプ携帯電話の場合、外部に露出された液晶表示素子に比べて内部に位置した液晶表示素子が大きく形成されている。
【００２５】
図３を参照すれば、前記面光源装置３０は第１、２液晶表示素子２１、２２の光源として利用されるものであり、透明なアクリルなどの素材よりなる導光板３１と、前記導光板３１の上下面のうち少なくとも一方の面の側に設けられていて、透過される光量を調節する光量調節手段１００と、前記導光板３１の上下面に設置されて光量調節手段１００を通過して放射される光を拡散する拡散板３２、３３と、前記導光板３１の少なくとも一側面に設置される発光素子３４とを含む。前記発光素子３４には蛍光ランプやＬＥＤランプが利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
ここで前記導光板３１の上下面のうち少なくとも一側に設けられて、放射される光量、すなわち、照度を調節する光量調節手段１００は、所定の透過度を有する光透過シート１０１、１０１’よりなる。前記光透過シート１０１、１０１’を導光板３１の上下面に付着する場合には、上下面に付着される光透過シート１０１、１０１’の透過度を相異なるようにすることが望ましい。
【００２７】
また、前記光量調節手段１００の他の実施形態としては、図４に示すように導光板３１の上下面のうち少なくとも一方の面側に形成された腐食面１０２よりなる。この場合には、これら光透過度は相異なって形成される。
【００２８】
前記液晶表示素子の間に介在されて上下面から光を放射する面光源装置の他の実施形態を図５に示す。
【００２９】
図面を参照すれば、液晶表示装置用面光源装置５０は、発光手段であるランプ５１と、前記ランプ５１がその側面または下面に設置されて前記ランプ５１から放射される光を伝達する導光板５２と、前記導光板５２の上下面のうち少なくとも一側に設置されてランプ５１から放射される光を共振させて輝度を高める光量増幅手段である光量増幅フィルム６０とを含む。
【００３０】
前記光量増幅フィルムは、図６に示すように共振層６１と、この共振層６１の上下部に位置する（接着剤６３により接着されている）拡散層６２とを具備する。ここで、前記光量増幅フィルムは３Ｍ社のブライトネスエンハンスメントフィルム（ＢＥＦ）やデュアルブライトネスエンハンスメントフィルム（ＤＢＥＦ）を使用することが望ましい。なお、これらの製品名はＶＩＫＵＩＴＩ　ＢＥＦであり、仕様の異なる個別の製品名として、ＤＢＥＦ−Ｄ、ＸＢＥＦＩＩＩ−Ｔ、およびＢＥＦＩＩＩ−Ｔなどがある。
【００３１】
また、前記導光板の上面または下面には前記のような光量調節手段１００をさらに具備してもよい。前記光量調節手段１００は前記のとおりでありその説明は省略する。前記光量調節手段１００は前記光量増幅フィルム６０と一体に形成することもできる。すなわち、前記光量増幅フィルム６０の拡散層６２の透過度を調節して光量を調節することもある。
【００３２】
そして図３を参照すれば、導光板３１の下面またはケース２３には回路基板４０が設置されるが、この回路基板４０は、第１、２液晶表示素子２１、２２の有効画面が相異なる場合に相対的に小さな第２液晶表示素子２２にのみ光が放射されるように前記面光源装置３０から放射される光を遮断する光遮断部の役割をする。すなわち、図３に示したように第２液晶表示素子２２と対応する回路基板４０に貫通孔４１が形成される。前記第１、２液晶表示素子２１、２２は面光源装置３０と両面テープ４２とにより接合されるが、これに限定されない。
【００３３】
前記のように構成された本発明による面光源装置およびこれを利用した液晶表示素子組立体によれば、導光板３１の側面に形成された発光素子３４から放射された光が導光板３１を通じて導光されるとともに上面と下面から放射される。
【００３４】
この過程で前記導光板３１、５２の上下面には光量増幅手段６０または相異なる光透過度を有する光量調節手段１００が設置されているので、発光素子３４及びランプ５１から放射される光の輝度向上と導光板３１、５２の上下面から放射される光の照度とを異にすることができる。すなわち、発光ランプ３４、５１から導光板３１、５２の側面に放射される光が導光板３１を導光して上下方向に放射される光量は一定であるが、この導光板３１に設置された光透過シート１０１、１０１’または導光板３１の上下面に形成された腐食面１０２を通過しながら透過される光量が変わって上下面の照度が相異なるようにできる。そして前記導光板３１、５２の上下面に光量増幅フィルム６０が設置されているので、図７に示したように導光板３１、５２から放射された光のうち液晶表示装置の偏光フィルムと光軸が一致しない光は光量増幅フィルム６０を通過できず、導光板３１、５２と光量増幅フィルム６０間または導光板３１、５２の上下部に付着されてこれらの間で共振した後、前記液晶表示装置の偏光フィルムの光軸と一致する時に増幅されて出射されることによって輝度を高めうる。
【００３５】
このように発光素子３４またはランプ５１から放射されて導光板３１、５２と光量増幅フィルム６０または光量調節手段１００を通過しながら光量が増幅されるか、調節された光は拡散板３２、３３を通過しながら拡散された後、第１、２液晶表示素子２１、２２に放射される。
【００３６】
このような導光板３１の上下面に放射される光照度の差はデュアルタイプの携帯電話の場合に内外部に位置する液晶表示素子の照度を調整でき、発光輝度を高めうる。本発明人の実験によれば図８に示したように発光輝度が既存に比べて５０％以上高まることが分かった。
【００３７】
本発明は図面に示した実施形態をあげて説明したが、これは例示的なものにすぎず、本願発明の技術的範囲内で当業者により変形可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明による面光源装置およびこれを利用した液晶表示素子組立体は、積層された第１、２液晶表示素子の間に一つの面光源装置を設置して前記第１、２液晶表示素子に放射される光量を異ならせられるので液晶表示素子の設置条件によって画像の輝度を調節できる。また、前記導光板の上下面に光量増幅フィルムを設置することによって面光源装置から放射される光の輝度を高めることができ、さらには液晶表示素子により形成される画像の輝度を高めうる。そして、面光源装置の輝度が相対的に高いので、面光源装置の上下面に設置された液晶表示素子のうち一側の液晶表示素子の残像が他側の液晶表示素子に投影されることを防止できる。したがって、液晶表示素子の光量を相違に調整しても面光源装置の輝度が高いので液晶表示素子の残像が再び投影されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶表示素子組立体の断面図である。
【図２】本発明による液晶表示素子組立体の断面図である。
【図３】図２に示した液晶表示素子組立体の分離斜視図である。
【図４】図２に示した本発明による導光板を示す一部切開斜視図である。
【図５】本発明による面光源装置の他の実施形態を示す正面図である。
【図６】図５の光増幅フィルムを拡大して示す図面である。
【図７】光増幅フィルムの作用を可視的に示す図面である。
【図８】本発明による光増幅フィルムを有する面光源装置の照度が向上した状態を従来と比較して示すグラフである。
【符号の説明】
２１、２２　第１、２液晶表示素子
２３　ケース
３０　面光源装置
３１　導光板
３２、３３　拡散板
３４　発光素子
４０　回路基板
４２　両面テープ
１００　光量調節手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004055528.tif 000009
【図８】
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