KR100491391B1 - 사이드라이트형면광원장치 - Google Patents

Abstract

사이드라이트형 면광원장치의 1 차광원으로부터의 조명광은 입사면 (12A) 을 통하여 쐐기형상의 산란도광판 (12) 내로 도입된다. 조명광은 도광판 (12) 내부에서 배면 (12B) 과 출사면 (12C) 과의 사이를 반복반사하면서 말단을 향하여 전파된다. 그 동안, 조명광은 도광판 (12) 내부의 미립자 등에 의한 산란작용을 받는다. 출사면 (12C) 은 프리즘면을 제공하고 있다. 배면 (12B) 은, 에지 (EL) 를 따른 띠형상 영역 (AR1) 내에 복수의 볼록부를 구비하고 있다. 각 볼록부는, 에지 (EL) 와 거의 평행하게 연장하고, 1 쌍의 사면 (12G 및 12H)을 갖고 있다. 볼록부의 높이 (즉, 골의 깊이) 또는 사면 (12G, 12H) 의 경사는, 에지 (EL) 에서 멀어짐에 따라 저감하는 경향을 갖는 것이 바람직하다. 볼록부는 광 전파방향을 확산시킴으로써 출사면의 에지 (EU) 주변에 휘선이 발생하는 것을 방지한다.

Description

사이드라이트형 면광원장치{SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE OF SIDE LIGHT TYPE}

본 발명은 사이드라이트형 면광원장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 상기 장치에서의 조명광 품질을 개량하기 위한 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따른 면광원장치는, 예를 들면 액정디스플레이의 후방 조사 (back lighting) 에 적용된다.

사이드라이트형 면광원장치를 액정표시 디스플레이의 후방 조사에 적용하는 것은 이미 알려져 있다. 면광원장치는, 액정패널의 배면으로부터 조명광을 공급한다. 이 배치는, 디스플레이의 전체형상을 박형화하는 데에 적합하다.

일반적으로, 사이드라이트형 면광원장치는, 1 차광원으로서 냉음극관 등의 봉형상 광원을 채용하고 있다. 봉형상 광원은 도광판 (판형상의 도광체) 의 측방에 배치된다. 1 차광원으로부터 출사된 조명광은, 도광판의 입사단면 (이하, "입사면") 을 통하여 도광판내로 도입된다. 도입된 조명광은, 도광판 내를 전파하고, 그 과정에서 도광판의 메이저면으로부터 조명광 출력이 얻어진다.

채용가능한 도광판으로서는, 거의 균일한 판두께를 갖는 유형의 것과 두께에 균배를 갖는 유형의 것이 알려져 있다. 일반적으로, 후자가 전자에 비해 조명광 출력효율이 높다.

도 8 은 후자 유형의 도광판을 이용한 사이드라이트형 면광원장치를 나타낸 분해사시도이다. 도 9 에는, 도 8 중의 A-A 선을 자른 단면이 도시되어 있다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 사이드라이트형 면광원장치 (1) 는 도광판 (2), 그 측방에 배치된 1 차광원 (3), 반사시트 (4), 프리즘시트 (5) 및 확산시트 (6) 를 구비하고 있다.

반사시트 (4), 도광판 (2), 프리즘시트 (5) 및 확산시트 (6) 는 적층배치된다. 도광판 (2) 은, 쐐기형의 단면을 갖는 판형상의 도광부재이다. 본 예에서, 도광판 (2) 의 재료는 산란도광체이다. 산란도광체는, 예를 들면 PMMA (폴리메틸메타크릴레이트) 로 이루어지는 매트릭스와, 그 내부에 균일하게 분산된 투광성의 다수의 미립자로 이루어진다. 이들 미립자의 굴절율은 매트릭스와 다르다. 이와 같은 도광판은 산란도광판이라 불린다.

도광판 (광산란도광판; 2) 은, 출사면 (2C) 및 배면 (2B) 을 제공하는 메이저면을 구비한다. 출사면 (2C) 은 광제어면으로서 프리즘면을 제공하고 있다. 이 프리즘면은, 다수의 열형상의 볼록부를 구비하고 있다. 부호 (B) 로 부분확대묘사되어 있는 바와 같이, 사면 (2E, 2F) 을 갖는 각 볼록부는 단면 (입사면; 2A) 에 대하여 거의 수직으로 연이어 위치하고, 삼각형상의 단면을 갖는다. 잘 알려져 있는 바와 같이, 이와 같은 프리즘면은, 입사면 (2A) 에 평행인 면내에서 광의 전파방향을 정면방향으로 모으도록 기능한다.

산란도광판 (2) 대신, 예를 들면 투명한 아크릴수지로 이루어지는 도광판이 채용될 수도 있다. 투명도광판이 채용된 경우에는, 그 배면 (2B) 상에 확산면이 형성되는 것이 통례이다.

1 차광원 (3) 은 봉형상의 냉음극관 (형광램프; 7) 과 그 배면에 배치된 단면이 거의 반원형형상의 리플렉터 (8) 를 구비한다. 리플렉터 (8) 의 개구를 통하여 도광판 (2) 의 측단면을 향하여 조명광이 공급된다. 반사시트 (4) 에는, 금속박 등으로 이루어지는 시트형상의 정반사부재, 또는 백색 PET 필름 등으로 이루어지는 시트형상의 난반사부재가 채용된다.

프리즘시트 (5) 는, 예를 들면 폴리카보네이트로 이루어지는 투광성의 시트부재이다. 프리즘시트 (5) 는, 통상, 그 프리즘면이 산란도광판 (2) 을 향하도록 배치된다.

각 프리즘면은, 서로 평행하게 연이어 위치하는 다수의 돌기를 구비한다. 부호 (C) 로 부분확대묘사되어 있는 바와 같이, 각 볼록부는 사면 (5A, 5B) 를 갖는다. 그리고, 프리즘시트 (5) 는, 이들 볼록부가 단면 (입사면;2A) 에 대하여 거의 평행하게 연이어 위치하도록 배향된다. 잘 알려져 있는 바와 같이, 이와 같이 배향된 프리즘시트 (5) 는, 입사면 (2A) 에 수직인 면내에서 광의 전파방향을 정면방향으로 보정한다.

프리즘시트 (5) 의 외측에 배치된 확산시트 (6) 는 광의 전파방향을 확산한다. 일반적으로, 확산시트 (5) 의 확산파워는 약하게, 간섭무늬의 발생을 방지하기 위해 조명광을 약하게 산란하는 정도면 충분하다.

1 차광원 (3) 으로부터의 조명광 (L) 은, 입사면 (2A) 을 통하여 도광판 (2) 내로 도입된다. 조명광 (L) 은, 도광판 (2) 내부에서 배면 (2B) 과 출사면 (2C) 의 사이를 반복반사하면서 말단을 향하여 전파된다. 그 동안, 조명광 (L) 은 도광판 (2) 내부의 미립자에 의한 산란작용을 받는다. 일부의 광은 배면으로부터 누출되지만, 반사시트 (4) 에 의해 도광판 (2) 내로 효율적으로 복귀된다. 난반사부재로 이루어지는 반사시트 (4) 가 채용된 경우에는, 난반사작용도 활발하다.

도 9 로부터 알 수 있는 바와 같이, 배면 (2B) 이 출사면 (2C) 에 대하여 경사져 있기 때문에, 조명광 (L) 은 사면 (2B) 에서의 반사를 중복할 때마다 출사면 (2C) 에 대한 입사각이 서서히 저하된다. 입사각의 저하는, 출사면 (2C) 에 대한 임계각 이하의 입사성분을 증대시킨다. 그 결과, 말단에 가까워짐에 따라 출사면 (2C) 으로부터의 출사가 촉진된다. 이로써, 1 차광원 (3) 에서 먼 영역에서의 휘도 저하가 방지된다.

출사면 (2C) 으로부터의 출력조명광은, 투광성의 미립자에 의한 산란, 또는 추가로 반사시트 (4) 에 의한 난반사를 경험하고 있기 때문에, 산란광의 성질을 갖고 있다. 그러나, 잘 알려져 있는 바와 같이, 우선 전파방향 (주된 전파방향) 은, 정면방향에 대해 말단방향 (1 차광원 (3) 과는 반대방향) 으로 경사져 있다. 프리즘시트 (5) 는, 이와 같은 지향성을 보정하여, 입사면 (2A) 에 수직인 면내에서 정면방향으로 주 전파방향을 수정한다. 확산시트 (6) 는, 조명광을 약하게 산란하여, 간섭무늬와 같은 미세한 휘도 불균일의 요인을 제거한다.

일반적으로, 쐐기형상의 도광판 (2) 과 프리즘시트 (5) 를 채용한 이와 같은 면광원장치 (1) 는, 실질적으로 균일한 두께의 도광판을 채용한 동일 유형의 면광원장치에 비해, 출사광을 정면방향으로 효율적으로 출사한다.

그러나, 상기 종래장치에서는, 출사면 (2C) 상의 양 사이드 에지를 따른 부분 (1차 광원 (3) 에서 보아 좌우의 벨트형상 영역) 에 바람직하지 않은 휘선이 발생한다. 이들 휘선은, 상기한 바와 같이, 출사면 (2C) 이 광제어면 (다수의 볼록부)을 형성하는 경우에 특히 현저하게 나타나는 경향이 있다. 휘선은 국소적인 가느다란 고휘도대를 형성하여, 출력광의 균일성을 저하시킨다.

만약 볼록부가 없는 평탄한 출사면이 채용되면, 그와 같은 휘선이 발생하는 경향은 약해지겠지만, 그 이상의 억제가 요망되고 있다. 또, 도광판 (2) 은 입사면 (2A) 에 평행인 면내에서의 지향성 보정 기능을 상실한다. 출사면 (2C) 상의 양 사이드 에지를 따라 휘선이 발생하는 주된 원인은, 이들 사이드에지가 조명광으로 비춰져, 이것이 1 회 또는 수회의 내부반사를 거쳐 출사면 (2C) 으로부터 국소적으로 출사되는 것에 있다고 생각된다.

출사면 (2C) 상의 볼록부는, 광 탈출을 위한 임계각 조건을 완화시켜, 이 국소적인 출사를 촉진한다. 이와 같은 현상은, "(사이드에지) 의 투과잔영" 이라 불린다. 사이드에지의 투과잔영을 제거하는 것은, 사이드라이트형 면광원장치에서의 출력광 품위의 향상을 위해 해결이 요구되고 있다.

본 발명은 종래의 사이드라이트형 면광원장치에서의 상기 문제를 해결하는 것을 목적으로 하고 있다. 본 발명의 하나의 목적은, 사이드라이트형 면광원장치에 있어서, 출사면의 사이드에지를 따라 휘선이 발생하는 것을 방지하는 것에 있다. 다른 하나의 관점에서 말하면, 본 발명은 광제어면을 형성하는 출사면을 갖는 도광판을 상기 유형의 면광원장치에 채용한 경우에도, 출사면의 사이드에지를 따라 휘선이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 것에 있다.

본 발명은, 1 차광원과, 메이저면으로 출사면 및 배면을 갖는 도광판을 구비하고, 도광판의 입사단면으로부터 광공급이 실시되어, 입사단면과 인접한 측면과 배면이 만남으로써 에지가 형성되는 사이드라이트형 면광원장치에 적용된다.

본 발명의 특징에 따르면, 배면 상에는, 에지를 따른 영역 내에 복수의 볼록부가 형성된다. 이들 볼록부는 에지와 거의 평행하게 연이어 위치한다. 출사면 상에는, 입사단면과 거의 수직으로 연이어 위치하는 다수의 볼록부가 형성되어 있어도 된다.

바람직한 실시형태에 따르면, 배면 상에 형성된 볼록부는, 에지에서 멀어짐에 따라 높이가 감소되는 경향을 갖고 있다. 또, 다른 실시형태에 따르면, 배면 상에 형성된 볼록부는, 에지에서 멀어짐에 따라 높이가 감소되는 경향을 갖고 있다. 에지에서 멀어짐에 따라 날카로움의 정도가 감소되는 경향이 부여되어도 된다.

도광판의 배면 상에, 에지를 따른 영역 내에 형성된 볼록부는, 도광판의 출사면과 측면에지로부터 도래하는 조명광이나, 주변부재인 프레임에서 도래하는 광의 전파방향을 다양화시켜 확장한다. 그로써, 이들 에지나 프레임에 조사되어 나오는 광에 관여한 광이, 그 후 출사면으로부터 국소적으로 강하게 출사되는 것이 회피된다. 그 결과, 출사면의 사이드 에지를 따라 휘선이 발생하는 것이 방지된다. 이와 같은 휘선은, 출사면 상에 프리즘면이 설치되어 있는 경우에 특히 발생하기 쉽지만, 본 발명의 적용에 의해, 효과적으로 억제된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

(1) 실시형태

도 1 에는, 본 실시형태에서 채용된 산란도광판 (12) 의 특징이, 배면 (12B) 의 평면도 (A) 및 입사면 (입사단면; 12A) 으로부터의 측면도 (B) 에 도시되어 있다. 본 실시형태에 따른 사이드라이트형 면광원장치는, 도 8 및 도 9 에 나타낸 배치에서, 산란도광판 (2) 을 새로운 산란도광판 (12) 으로 치환한 것이다.

설명은 주로 산란도광판 (12) 의 구조와 작용에 대하여 하고, 필요에 따라 도 8 및 도 9 를 참조한다. 도 8 및 도 9 에서, 산란도광판 (12) 에 관련되는 부호는 괄호를 달아 표시하였다.

도 1 을 참조하면, 일반형상으로서 쐐기판형상을 갖는 광산란도광판 (12; 이하 도광판 (12)) 은, 산란도광체 (2; 도 8 및 도 9 참조) 와 동종재료로 이루어져도 된다. 매트릭스는, 예를 들면 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 로, 상기 매트릭스 내에 상이한 굴절율의 투광성 미립자가 균일하게 분산되어 있다.

1 차광원 (3) 으로부터의 광공급은, 두께가 두꺼운 단부 (입사면;12A) 를 통하여 실시된다. 도광판 (12) 은 출사면 (12C) 및 배면 (12B) 을 제공하는 메이저면을 구비한다. 출사면 (12C) 은 광제어면으로서 프리즘면을 제공하고 있다. 이 프리즘면은 다수의 열형상의 볼록부를 구비하고 있다.

도 1에서, 부호 (EL, EU) 는, 가늘고 긴 삼각형 형상의 측면과 배면 (12B) 과의 교선, 및 동측면과 출사면 (12C) 과의 교선에 각각 대응하는 에지이다. 사면 (12E, 12F) 을 갖는 각 볼록부는, 입사면 (12A) 에 대하여 거의 수직으로 연이어 위치하고, 삼각형 형상의 단면을 갖는다. 이 프리즘면은, 도광판 (2) 의 경우와 동일하게, 입사면 (12A) 에 평행인 면내에서 광의 전파방향을 정면방향으로 모으도록 기능한다.

도광판 (12) 의 배면 (12B) 은, 본 발명의 특징에 따라, 에지 (EL) 를 따른 띠형상 영역 (AR1) 내에 복수의 볼록부를 구비하고 있다. 각 볼록부는, 에지 (EL) 과 거의 평행하게 연이어 위치하고, 1 쌍의 사면 (12G 및 12H) 을 갖고 있다. 단면은 삼각형 형상이다. 볼록부의 높이 (즉, 골의 깊이) 는, 에지 (EL) 에서 멀어짐에 따라 감소하는 경향을 갖는 것이 바람직하다. 이 경향에 의해, 영역 (AR1) 과 그 이외의 영역 (즉, 중앙부를 포함하는 영역) 과의 경계에서 급격한 특성변화가 발생하는 것이 회피되게 된다. 그 결과, 그 경계가 관찰되기 어려워져, 조명광 품질의 저하가 방지되게 된다.

띠형상 영역 (AR1) 의 범위 (폭) 는, 상하 에지 (EU, EL) 를 조사하여 반사된 조명광이 다시 그곳으로부터 배면 (12B) 으로 내부반사했을 때, 만약 그곳이 평탄면인 경우에는, 그 후의 출사면 (12C) 으로의 내부 입사시에, 임계각에 관련된 탈출조건을 충족할만한 지점 (배면 (12B) 상) 을 모두 포함하도록 결정되는 것이 바람직하다.

볼록부의 사면 (12G, 12H) 이 이루는 각도는, 예를 들면 100 도이다. 반복피치 (입사면 (12A) 에 평행인 방향) 는, 예를 들면 약 50 ㎛ 이다.

이상 설명한 바와 같이, 도광판 (12) 을 도 8 및 도 9 에서의 도광판 (2) 대신에 채용한 본 실시형태에서의 광 거동의 개략은 다음과 같이 된다.

도 1, 도 8 및 도 9 를 함께 참조하면, 형광램프 (7) 로부터의 조명광 (L) 은 입사면 (12A) 을 통하여 도광판 (12) 내로 도입된다. 조명광 (L) 은 도광판 (12) 내부에서 배면 (12B) 과 출사면 (12C) 과의 사이를 반복반사하면서 말단으로 향하여 전파된다. 그 동안, 조명광 (L) 은 도광판 (12) 내부의 미립자에 의한 산란작용을 받는다. 일부의 광은 배면으로부터 누출되지만, 반사시트 (4) 에 의해 도광판 (12) 내로 효율적으로 복귀된다.

배면 (12B) 이 출사면 (12C) 에 대하여 경사져 있기 때문에, 조명광 (L) 은 사면 (12B) 에서의 반사를 반복할 때마다 출사면 (12C) 에 대한 입사각이 서서히 감소된다. 이 입사각의 감소가 출사면 (12C) 에 대한 임계각 이하의 입사성분을 증대시켜, 출사를 촉진시키게 된다. 이로써, 1 차광원 (3) 으로부터 먼 영역에서의 휘도저하가 방지된다.

출사면 (12C) 으로부터의 출력조명광은, 투광성의 미립자에 의한 산란, 또는 추가로 반사시트 (4) 에 의한 난반사를 경험하고 있기 때문에, 산란광의 성질을 갖고 있다. 그러나, 우선 전파방향은, 정면방향에 대해 말단방향으로 경사져 있다. 프리즘시트 (5) 는, 이 지향성을 보정하여, 입사면 (12A) 에 수직인 면내에서 정면방향으로 주 전파방향을 수정한다. 확산시트 (6) 는, 조명광을 약하게 산란하여, 간섭무늬와 같은 미세한 휘도 불균일의 요인을 제거한다. 입사면 (12A) 에 평행인 면내에서의 지향성 보정은, 출사면 (광제어면; 12C) 상의 볼록부에 의해 달성된다.

지금까지 서술한 거동은, 종래의 동일 유형의 장치와 기본적으로 동일하다. 종래기술과의 차이는, 영역 (AR1) 내에 형성된 볼록부에 의해 초래된다. 이들 볼록부는, 에지 (EL, EU) 에 관련된 광 거동에 영향을 미쳐, 상기 휘선이 출사면 (2C) 상에 발생하는 것을 방지한다.

조명광 중의 일부는, 도광판 (12) 의 내부를 전파한 후, 측면 (에지 (EL, EU)의 사이) 및 그 근방으로부터 도광판 (12) 밖으로 탈출한다.

도광판 (12) 의 주변에는 그것을 포함하는 모든 소자를 지지하기 위한 프레임부재 또는 하우징부재 등의 주변부재 (도시생략) 가 존재한다. 상기 탈출광은 이 주변부재를 비춰 반사하고, 이어서 에지 (EL, EU) 를 밝게 비춘다. 이들을 비추는데서 유래하는 광이, 출사면 (12C) 에서 국소적으로 출력되면, 휘선이 발생한다. 국소적인 출력의 기회는, 출사면 (12C) 과 배면 (12B) 사이의 반복반사에 의해 수회에 걸쳐 발생할 것이다.

도 2 를 참조하면, 상부 에지 (EU) 를 비춘 조명광의 그후의 거동이 도시되어 있다. 에지 (EU) 로부터 도광판 (12) 의 내부를 전파하는 조명광은 배면에서 반사 후, 출사면으로 내부입사된다. 영역 (AR1) 내의 볼록부는 형성되지 않으며 (종래기술과 동일), 배면은 평탄면으로 가정한다. 만약 출사면이 평탄 (일점쇄선) 하면, 각도 (θ) 가 그대로 출사면에 대한 입사각이 된다. 따라서, 각도 (θ) 가 임계각 (예: PMMA 매트릭스인 경우, 약 43 도) 이하가 되지 않는 한, 국소출사는 일어나지 않고, 전반사 (파선) 가 일어나게 된다.

그러나, 프리즘면 (실선) 이 존재하면, 프리즘면에 대한 내부입사각이 θ 보다도 작아진다. 그 결과, 전반사조건이 용이하게 파괴되어, 실선으로 나타낸 바와 같이 국소출사가 일어나게 된다.

프레임에 조사된 후 반사되는 광에서 유래하는 조명광의 거동을 추가로 가미하여, 에지 프레임을 따른 측면으로부터의 거리에 따른 출사의 강약경향을 조사한 바, 도 3 과 같은 결과를 얻었다. 본 도면에서도, 배면의 볼록부가 형성되지 않음에 주의해야 한다.

도 3 에서, 강약경향을 나타내는 그래프 (B) 는, 도 2 와 동일한 부분단면 (A) 에 대응하여 도시되어 있다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 출사면에 대한 내부입사의 임계각 (공기-도광판의 굴절율의 관계에 의존) 으로 결정되는 어느 범위 (AR3) 에서, 그 내측의 영역 (AR4) 에 비하여 출사강도가 증대하고, 휘선이 중복되어 조명광 출력의 품질이 저하되는 것을 알 수 있었다.

이 측면근방 (AR3) 에서의 출사강도의 증대는, 주로 프레임에 조사되어 반사되는 것에 관련되어 발생한다. 이 강도증대경향은, 출사면 (12C) 상에 프리즘면이 형성되는 경우에 현저해짐을 알 수 있었다. 또한, 도 2, 도 3 및 다음 참조되는 도 4 및 도 5 에서는, 도면 사정상, 임계각이 실제 각도보다 크게 도시되어 있음을 주의해야 한다.

본 실시형태에서, 영역 (AR1) 내에 형성된 볼록부는, 이와 같은 경향을 억제하여 휘선을 방지한다. 그 작용을 설명하기 위해 도 4 를 참조하면, 배면 (12B) 의 영역 (AR1) 내에 측면을 따라 형성되어 있는 볼록부는, 실선으로 나타나 있다. 한편, 일점쇄선은, 볼록부가 형성되어 있지 않고 평탄 (종래기술과 동일) 하다고 가정한 경우의 배면을 나타내고 있다.

만약, 배면 (12B) 이 평탄하면, 에지 (EU) 로부터 입사한 광의 상당한 성분이, 배면 (12B) 또는 반사시트 (4) 로 반사되어, 출사면 (12C) 으로 향하여 진행한다. 이 광은, 프리즘면인 출사면 (12C) 으로부터 용이하게 출사된다. 그러나, 본 실시형태와 같이, 볼록부 (사면 (12G, 12H)) 가 존재하게 되면, 광로가 변화한다.

즉, 에지 (EU) 에서 입사한 광의 상당한 성분이, 배면 (12B) 을 투과하여 반사시트 (4) 에 의해 반사된다. 반사광은, 배면 (12B) 으로부터 다시 도광판 (12) 내로 진입한다. 이 동안의 광로는, 사면 (12H) 의 굴절작용 때문에 구부러진다. 실제로는 에지 (EU) 에서 도래하는 조명광의 광로가 확장된다. 몇개의 광로에 대하여 검토한 바, 배면 (12B) 의 사면 (12G, 12H) 에 대한 입사각에 따라, 다양한 방향으로 확산이 일어남을 알 수 있었다. 만약 배면 (12B) 이 평탄하게 되면, 이와 같은 다양한 방향으로의 확산은 기대할 수 없다.

이와 같은 확산효과에 의해, 상부 에지 (EU) 를 조사한 광이 출사면 (12C) 으로부터 국소적으로 출사되는 것이 회피되게 된다. 그 결과, 휘선이 관찰될 가능성이 현저히 저하된다. 실험의 결과에 의하면, 상부 에지 (EU) 에 의한 휘선은, 거의 관찰되지 않을 정도로 억제된다.

다음으로, 도 5 는 프레임에 조사되어 나온 광에 의한 품질저하의 방지기능에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서, 프레임을 조사한 광은, 그 후 에지 (EL, EU) 사이로부터 측면을 투과하여 배면 (12B) 에 입사한다.

만약, 배면 (12B) 이 평탄하면, 그 광의 상당한 성분이, 배면 (12B) 또는 반사시트 (4) 에서 반사되어, 출사면 (12C) 으로 향하여 진행한다. 이 광은, 프리즘면인 출사면 (12C) 으로부터 용이하게 출사한다. 그러나, 본 실시형태와 같이, 볼록부 (사면 (12G, 12H)) 가 존재하게 되면, 광로가 변화한다.

즉, 상당한 성분이, 배면 (12B) 을 투과하여 반사시트 (4) 에 의해 반사된다. 반사광은 배면 (12B) 으로부터 다시 도광판 (12) 내로 진입한다. 이 동안의 광로는, 사면 (12H) 의 굴절작용 때문에 구부러진다. 에지 (EU) 에서 들어오는 조명광과 동일하게, 프레임으로 부터의 입사광로가 확장된다.

따라서, 에지 (EU) 로부터의 입사광과 마찬가지로, 배면 (12B) 의 사면 (12G, 12H) 에 대한 입사각에 따라서, 다양한 방향으로의 확산을 기대할 수 있다. 만약, 배면 (12B) 이 평탄하면, 이와 같은 다양한 방향으로의 확산은 기대할 수 없다.

또한, 측면으로부터의 거리에 따른 볼록부의 높이의 저감경향에 의해, 상기의 광확산기능은, 당연히 측면으로부터의 거리에 따라 약해지는 경향을 갖는다. 이것은, 측면으로부터 멀어짐에 따라 휘선발생의 가능성도 저하되는 일반적인 경향에 따른 것이다.

또, (i) 하부 에지 (EL) 로부터 직접 출사면 (12C) 에 입사하는 조명광 성분, 및 (ii) 프레임을 비추는 조명광 중의, 배면 (12B) 에서 반사되지 않고 직접 출사면 (12C) 에 입사하는 조명광에 대해서는, 배면 (12B) 에 형성한 사면 (12G, 12H) 에 의한 저감이 곤란하다. 이들은 휘선, 출사강도의 증대로 관찰될 가능성이 있다. 그러나, 전체로서는, 상기 작용에 의해, 현저한 휘선의 발생이 방지되게 된다.

(2) 그 외 실시형태

상기의 실시형태는, 본 발명의 범위의 한정을 의미하지 않는다. 예를 들면, 이하와 같은 모든 변형이 허용된다.

(a) 영역 (AR1) 내에 형성되는 볼록부의 광확산기능의 균배는, 볼록부의 높이변화 이외의 방법에 의해 부여되어도 된다. 예를 들면, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 사면의 경사를 서서히 저감시켜도 된다. 이 경우도, 영역 (AR1) 내외의 경계가 희미해지는 것은 말할 필요도 없다.

(b) 상기 실시형태에서는, 영역 (AR1) 내에 형성되는 볼록부는, 1 쌍의 사면 (12G, 12H) 이 직접 접속되고, 단면이 삼각형 형상을 갖고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 원호를 통하여 1 쌍의 사면이 접속되어도 된다. 또, 도 7 에 나타낸 바와 같이, 1 쌍의 사면을 연속적으로 변화시켜 원호형상의 단면을 볼록부에 부여하여도 된다.

(c) 상기 실시형태에서는, 볼록부의 사면쌍이 형성하는 각도 (정각) 가 100 도로 나타나 있다. 그러나, 이는 볼록부의 날카로움을 정하는 하나의 예시이다. 일반적으로, 볼록부의 날카로움은 도광판의 두께 등의 조건에 따라 설계적으로 정해져도 된다.

(d) 상기 실시형태에서는, 볼록부의 형성 피치가 50 ㎛ 로 나타나 있다. 그러나, 이는 하나의 예시이다. 일반적으로, 볼록부의 형성 피치는 설계적으로 정해져도 된다.

(e) 상기 실시형태에서는, 프리즘시트 (5) 의 외측에 확산시트 (5) 가 배치되어 있다. 그러나, 필요에 따라서, 예를 들면 프리즘시트 (5) 의 내측에 배치되어도 된다. 경우에 따라서는, 확산시트의 배치는 생략된다.

(f) 일반적으로, 굴절율을 갖는 프리즘시트 대신, 굴절율이 없는 시트형상 또는 판형상의 광제어부재 (소위 프리즘체) 가 채용되어도 된다.

(g) 상기 실시형태에서는 도광판으로서 광산란도광판이 채용되고 있다. 그러나, 광산란도광판을 투명도광판으로 변경하여도 된다. 또, 광산란도광판의 재료, 제법은 한정되지 않는다.

(h) 도광판의 단면형상은, 쐐기형이 아니어도 된다. 예를 들면, 균일한 두께의 도광판을 채용하여도 된다.

(i) 도광판의 입사면은, 2 개 이상의 단면에 설정하여도 된다. 그에 따라 복수의 1 차광원이 형성되어도 된다.

(j) 상기 실시형태에서는, 출사면에 프리즘면을 형성한 도광판이 채용되고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 출사면이 평탄한 면 또는 매트면으로 되어 있는 도광판을 이용하는 경우에도 적용할 수 있다.

(k) 본 발명의 면광원장치는, 액정표시장치의 후방 조사 이외의 용도에 적용되어도 된다. 예를 들면, 여러 가지의 조명기기, 디스플레이에 넓게 적용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 배면의 측면근방에 볼록부를 반복적으로 형성함으로써, 측면에 따른 휘도 불균일을 저감시켜, 고품질의 조명광을 출사할 수 있는 효과가 있다.

도 1(a) 및 1(b) 는 본 발명의 하나의 실시형태에서 채용된 산란도광판을 나타낸 부분단면도 및 평면도.

도 2 는 본 발명의 특징을 이해하기 위해, 측면주변의 휘선의 발생 메카니즘을 설명하는 부분단면도.

도 3(a) 및 3(b) 는 본 발명의 특징을 이해하기 위해, 측면주변의 출사강도의 경향에 대하여 설명하기 위한 부분단면도 및 그래프.

도 4 는 도 1 에 나타낸 산란도광판의 휘선방지기능을 설명하기 위한 부분단면도.

도 5 는 도 1 에 나타낸 산란도광판의 투과잔영 방지기능을 설명하기 위한 도면.

도 6 은 본 발명의 다른 실시형태에서 채용된 산란도광판을 나타낸 부분단면도.

도 7 은 본 발명의 또 다른 실시형태에서 채용된 산란도광판을 나타낸 부분단면도.

도 8 은 사이드라이트형 면광원장치의 일반적인 배치를 설명하는 분해사시도.

도 9 는 도 8 중의 A-A 선을 자른 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 사이드라이트형 면광원장치 2, 12 : 산란도광판

2A, 12A : 입사면 2B, 12B : 배면

2C, 12C : 출사면 3 : 1차광원

4 : 반사시트 5 : 프리즘시트

6 : 확산시트 7 : 형광램프

12E, 12F, 12G 및 12H : 사면 EU, EL : 에지

Claims (4)

1 차광원과, 메이저면으로서 출사면 및 배면을 갖는 도광판을 구비하고,

상기 도광판은, 추가로, 상기 1 차광원으로부터 광공급을 받기 위한 입사단면과, 상기 입사단면과 인접한 측면을 구비하며,

상기 배면은 상기 측면과 만남으로써 에지를 형성하고 있는 사이드라이트형 면광원장치에 있어서,

상기 배면 상에는, 상기 에지를 따른 영역 내에 복수의 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부는 상기 에지와 거의 평행하게 연재(延在)하고 있고,

상기 배면상의 상기 영역내에 형성된 볼록부는, 상기 에지로부터 멀어짐에 따라 높이가 저감되는 경향을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.

1 차광원과, 메이저면으로서 출사면 및 배면을 갖는 도광판을 구비하고,

상기 도광판은, 추가로, 상기 1 차광원으로부터 광공급을 받기 위한 입사단면과, 상기 입사단면과 인접한 측면을 구비하며,

상기 배면은 상기 측면과 만남으로써 에지를 형성하고 있는 사이드라이트형 면광원장치에 있어서,

상기 배면 상에는, 상기 에지를 따른 영역 내에 복수의 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부는 상기 에지와 거의 평행하게 연재하고 있으며,

상기 배면상의 상기 영역내에 형성된 볼록부는, 상기 에지로부터 멀어짐에 따라 높이가 저감되는 경향을 갖고 있고,

상기 출사면 상에는, 상기 입사단면과 거의 수직으로 연재하는 다수의 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.

1 차광원과, 메이저면으로서 출사면 및 배면을 갖는 도광판을 구비하고,

상기 도광판은, 추가로, 상기 1 차광원으로부터 광공급을 받기 위한 입사단면과, 상기 입사단면과 인접한 측면을 구비하며,

상기 배면은 상기 측면과 만남으로써 에지를 형성하고 있는 사이드라이트형 면광원장치에 있어서,

상기 배면 상에는, 상기 에지를 따른 영역 내에 복수의 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부는 상기 에지와 거의 평행하게 연재하고 있으며,

상기 배면 상의 상기 영역 내에 형성된 볼록부는, 상기 에지로부터 멀어짐에 따라 날카로움의 정도가 저감되는 경향을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.

1 차광원과, 메이저면으로서 출사면 및 배면을 갖는 도광판을 구비하고,

상기 도광판은, 추가로, 상기 1 차광원으로부터 광공급을 받기 위한 입사단면과, 상기 입사단면과 인접한 측면을 구비하며,

상기 배면은 상기 측면과 만남으로써 에지를 형성하고 있는 사이드라이트형 면광원장치에 있어서,

상기 배면 상에는, 상기 에지를 따른 영역 내에 복수의 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부는 상기 에지와 거의 평행하게 연재하고 있으며,

상기 배면 상의 상기 영역 내에 형성된 볼록부는, 상기 에지로부터 멀어짐에 따라 날카로움의 정도가 저감되는 경향을 갖고 있고,

상기 출사면상에는, 상기 입사단면과 거의 수직으로 연재하는 다수의 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.