KR20110021898A - 면 광원 장치 및 표시 장치 - Google Patents

Abstract

도광판{導光板}의 한쌍의 측면의 각각에 광원이 배치된 구조에서, 각 광원에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강해지는 불균등{不均等} 발광{發光} 강도 분포를 서로 독립해서 형성하는 것이 가능한 면 광원 장치를 제공한다. 도광판(1a)의 반사면 S1에는, 광원(10L, 10R)으로부터의 도광을 각각 제어하는 도광 제어부(11L, 11R)가 설치되어 있다. 도광 제어부(11L)는, 오목부{凹部}(11L₁∼11L₅)로 이루어지고, 오목부(11L₁∼11L₅)는, 광원(10L)에 대향하는 경사면(a11∼a15)과, 광원(10R)에 대향하는 경사면(b11∼b15)을 가지고, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서{從} 높이 H가 크게 되어 있다. 광원(10L)의 점등{点燈}에 의해, 광원(10L)에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포가 형성된다. 경사면(a11∼a15)의 경사각 α는, 경사면(b11∼b15)의 경사각 β보다도 크게 되어 있고, 이것에 의해 도광 제어부(11L)에 의한 광원(10R)으로부터의 광에 대한 영향이 적어진다.

Description

면 광원 장치 및 표시 장치{PLANE LIGHT SOURCE DEVICE AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 도광판{導光板}을 이용해서 면 발광{發光}을 행하는 면 광원 장치 및 그와 같은 면 광원 장치를 갖춘 표시 장치에 관한 것이다.

본 출원은, 일본국에서 2008년 6월 23일에 출원된 일본 특허 출원 번호2008-163165호를 기초로 해서 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조하는 것에 의해, 본 출원에 원용{援用}된다.

근래{近年}, 액정 표시 장치 등에 적용되는 백라이트의 면내 강도 분포를 부분적으로 변화시키는, 이른바 부분 구동(또는 로컬 디밍{local diming})이 행해지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 부분 구동에서는, 발광 강도가 강한 영역과 약한 영역이 이웃{隣合}하게 된 경우, 그 경계에서의 외관{見榮}이 부자연스럽게 되어 버리는 일이 있다. 예를 들면, 복수의 도광판을 늘어놓아 하나의 면 광원 장치를 설계하고, 하나의 도광판을 하나의 부분 구동 점등{点燈} 영역으로 해서 부분 구동을 행하는 경우에는, 도광판끼리의 이음매{繫目; juncture}에서의 강도 변화가 가파르게{急峻}되고, 그 경계의 외관이 부자연스러운 것으로 되어 버린다.

[선행 기술문헌]

[특허문헌]

특허문헌 1: 일본 특개{特開}2007-293339호 공보

특허문헌 2: 일본 특개2005-135843호 공보

특허문헌 3: 일본 특개2006-202639호 공보

특허문헌 4: 일본 특허 제2710465호 공보

이 문제를 해결하기 위한 하나의 수법{手法}으로서, 각 도광판의 한쌍의 측면의 각각에 광원을 배치하고, 각 광원에 의한 발광 강도 분포를 각각, 이하의 (1) 또는 (2)의 어느 것인가의 불균등{不均等} 발광 강도 분포로 되도록 설계하는 것이 생각된다. 어느 경우에서도, 각 광원으로부터의 발광에 의해 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성하고, 이들 불균등 발광 강도 분포를 중첩{重疊}시키는 것에 의해, 발광면 전체로서 임의의 발광 강도 분포를 형성하도록 되어 있다. 이것에 의해, 도광판끼리의 경계에서의 외관을 자연스러운 것으로 할 수가 있다.

(1) 광원에 가까울 수록 강하고, 광원에서 멀 수록 약하다

(2) 광원에 가까울 수록 약하고, 광원에서 멀 수록 강하다

한편, 도광판의 발광면으로부터 광을 출사{出射; emit}시키는 방법으로서는, 예를 들면, 이하의 (A)∼(C)의 수법을 이용할 수가 있다. 예를 들면, 도광판의 반사면에서, 도광 방향을 따라{沿} 복수의 프리즘을 서로 동일{同一}한 높이 및 동일한 간격으로 배치하고, 도광판의 각 위치로부터 균등하게 광을 출사시키는 수법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2∼4).

(A) 도광판의 반사면이나 발광면에 잔주름 가공{engraving; 오글쪼글한 잔주름을 잡는 가공}, 도트 가공, 프리즘 가공 등을 시행{施}한다

(B) 도광판의 구성재료로서, 광 산란성{散亂性}이나 광 확산성을 가지는 것을 이용한다

(C) 도광판의 두께를, 도광 방향을 따라 변화시킨다

여기서, 상기 (1) 및 (2)의 각각의 경우에 대해서, 불균등 발광 강도 분포를 중첩시키고, 도광판 전체에서 임의의 발광 강도 분포를 실현하기 위한 구조에 대해서 생각한다. 우선, 상기 (1)의 경우에는, 광원에 가까운 측부터 차례{順}로 광이 출사되고, 광원에서 멀 수록 그 지점에 겨우 다다르는{reaching; 간신히 도착하는} 총광량이 적어지도록 설계한다. 이 때문에, 광원에 가까운 위치일 수록 보다 많은 광이 출사하도록, 상기 (A)∼(C)의 수법에 의해, 한쪽 및 다른쪽의 광원마다 독립해서 구조를 설계하고, 이들을 겹치게{重合} 한 구조로 하면 좋다. 이 때, 한쪽의 광원에 대한 구조는, 한쪽의 광원에서 멀 수록, 즉 다른쪽의 광원에 가까울 수록, 출사 광량을 적게 하는 것이기 때문에, 다른쪽의 광원에 대한 구조에 그다지 영향을 주지 않는다. 따라서, 상기 (1)과 같은 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성하고, 이들을 중첩시키는 것은 용이하게 실현된다.

이것에 대해, 상기 (2)의 경우에는, 각각의 광원에 가까운 측에서는 가능한 한 광을 출사시키지 않도록 하고, 광원에서 멀어질수록 보다 많은 광을 출사시킬 필요가 있다. 그런데, 상기 (1)의 경우와 마찬가지로, 광원마다 독립해서 구조를 설계하고, 이들을 겹치게 하려고 하면, 한쪽의 광원에서 먼 측에서 광을 출사시키기 위한 구조가, 결과로서, 다른쪽의 광원에 가까운 측에서의 광도 출사시켜 버리게 된다. 이 때문에, 상기 (2)와 같은 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성하고, 이들을 중첩시키는 것은 매우 곤란하다.

그렇지만, 상기 (1)보다도 (2)의 경우가, 도광판끼리의 이음매에서의 발광 얼룩{nonuniform light emission}이나, 광원 근방의 발광 얼룩(이른바 형광 얼룩{螢斑; uneven fluorescence})을 보다 효과적으로 저감할 수가 있기 때문에, 외관을 보다 자연스러운 것으로 할 수가 있다. 이 때문에, 각 광원에 가까울 수록 약하고, 멀 수록 강하게 되는 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성하는 것이 가능한 면 광원 장치의 실현이 요망되고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안해서 이루어진 것으로, 그 목적은, 도광판의 한쌍의 측면의 각각에 광원이 배치된 구조에서, 각 광원에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강해지는 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성하는 것이 가능한 면 광원 장치 및 표시 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제1 면 광원 장치는, 발광면 및 반사면을 가짐과 동시에, 서로 대향하는 한쌍의 측면을 가지는 도광판과, 도광판의 한쌍의 측면의 각각에 배치된 제1 및 제2 광원과, 도광판의 발광면 및 반사면중 적어도 한쪽의 면에 설치됨과 동시에, 제1 및 제2 광원에 대향하는 복수의 제1 및 제2 경사면을 갖춘 것이다. 여기서, 제1 경사면의 높이는, 제1 광원으로부터 멀어짐에 따라서{從} 크게 됨과 동시에, 제2 경사면의 높이는, 제2 광원으로부터 멀어짐에 따라서 크게 되어 있다.

단, 「제1 광원에 대향한다」고 한 경우에는, 도광판 내부에서, 제1 광원측을 향하고 있는 것을 의미하는 것으로 한다. 마찬가지로, 「제2 광원에 대향한다」고 한 경우에는, 도광판 내부에서, 제2 광원측을 향하고 있는 것을 의미하는 것으로 한다.

본 발명의 제1 표시 장치는, 면 발광을 행하는 상기 제1 면 광원 장치와, 이 제1 면 광원 장치로부터의 광을 화상 신호에 의거해서 변조하는 것에 의해 화상 표시를 행하는 표시부를 갖춘 것이다.

본 발명의 제1 면 광원 장치 및 제1 표시 장치에서는, 도광판의 발광면 및 반사면중 적어도 한쪽의 면에, 제1 광원에 대향해서 제1 경사면, 제2 광원에 대향해서 제2 경사면이 각각 설치되어 있는 것에 의해, 제1 광원측으로부터의 광은 제1 경사면, 제2 광원측으로부터의 광은 제2 경사면에 의해서 각각 반사된다. 이 때, 제1 경사면의 높이가 제1 광원으로부터 멀어짐에 따라서 크게 되어 있는 것에 의해, 발광면에서, 제1 광원측으로부터의 광은 제1 광원으로부터 멀 수록 많이 출사된다. 마찬가지로, 제2 경사면의 높이가 제2 광원으로부터 멀어짐에 따라서 크게 되어 있는 것에 의해, 발광면에서, 제2 광원측으로부터의 광은 제2 광원으로부터 멀 수록 많이 출사된다.

예를 들면, 상기와 같은 도광판은, 제1 경사면을 각각 포함하는 복수의 오목부{凹部} 혹은 볼록부{凸部}(제1 도광 제어부)와, 제2 경사면을 각각 포함하는 복수의 오목부 혹은 볼록부(제2 도광 제어부)를 가지는 것이다. 이 때, 제1 도광 제어부에서 각 오목부 혹은 각 볼록부가 제1 경사면과 제3 경사면을 가지고, 제3 경사면이 제2 광원에 대향함과 동시에 제1 경사면보다도 경사각이 작은 것에 의해, 제1 도광 제어부가 제2 광원측으로부터의 광에 미치는 영향이 작아진다. 마찬가지로, 제2 도광 제어부에서 각 오목부 혹은 각 볼록부가 제2 경사면과 제4 경사면을 가지고, 제4 경사면이 제1 광원에 대향함과 동시에 제2 경사면보다도 경사각이 작은 것에 의해, 제2 도광 제어부가 제1 광원측으로부터의 광에 미치는 영향이 작아진다.

혹은, 도광판으로서는, 제1 및 제2 경사면에서의 상기 높이 변화에 더하여, 한쌍의 측면 사이에서, 제1 경사면과 발광면(혹은 반사면)과의 사이의 고저차{高低差}가 변화함과 동시에, 제2 경사면과 발광면(혹은 반사면)과의 사이의 고저차가 변화한 구성인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 발광면(혹은 반사면)에서, 제1 및 제2 경사면 이외의 경사면을 이용하는 일없이 면형상을 형성할 수가 있다.

본 발명의 제2 면 광원 장치는, 발광면 및 반사면을 가짐과 동시에 대향하는 한쌍의 측면을 가지는 도광판과, 도광판의 한쌍의 측면의 각각에 배치된 제1 및 제2 광원과, 발광면 및 반사면중 적어도 한쪽의 면에 설치됨과 동시에, 제1 및 제2 광원에 대향하는 제1 및 제2 경사면을 갖춘 것이다. 여기서, 제1 경사면은 제1 광원으로부터 멀어짐에 따라서 조밀{密}하게 배치됨과 동시에, 제2 경사면은, 제2 광원으로부터 멀어짐에 따라서 조밀하게 배치되어 있다.

본 발명의 제2 표시 장치는, 면 발광을 행하는 상기 제2 면 광원 장치와, 이 제2 면 광원 장치로부터의 광을 화상 신호에 의거해서 변조하는 것에 의해 화상 표시를 행하는 표시부를 갖춘 것이다.

본 발명의 제2 면 광원 장치 및 제2 표시 장치에서는, 도광판의 발광면 및 반사면중 적어도 한쪽의 면에, 제1 광원에 대향해서 제1 경사면, 제2 광원에 대향해서 제2 경사면이 각각 설치되어 있는 것에 의해, 제1 광원측으로부터의 광은 제1 경사면, 제2 광원측으로부터의 광은 제2 경사면에 의해서 각각 반사된다. 이 때, 제1 경사면이 제1 광원으로부터 멀어짐에 따라서 조밀하게 배치되어 있는 것에 의해, 발광면에서, 제1 광원측으로부터의 광은 제1 광원으로부터 멀 수록 많이 출사된다. 마찬가지로, 제2 경사면이 제2 광원으로부터 멀어짐에 따라서 조밀하게 배치되어 있는 것에 의해, 발광면에서, 제2 광원측으로부터의 광은 제2 광원으로부터 멀 수록 많이 출사된다.

본 발명의 제3 면 광원 장치는, 서로 대향하는 한쌍의 측면과 발광면을 가짐과 동시에 복수의 도광부를 배열해서 이루어지는 도광판 유닛과, 도광판 유닛의 한쌍의 측면에 각각 배치된 광원을 갖춘 것이다. 여기서, 각 도광부는, 서로 대향하는 제1 및 제2 측면을 가지고, 제1 측면으로부터 제2 측면을 향해서 서서히 두께가 작아지는 형상을 가짐과 동시에, 제1 측면으로부터 멀어짐에 따라 광 출사량이 증가하도록 되어 있다. 광원은 각 도광부에서의 제1 측면에 설치되어 있고, 복수의 도광부는, 도광판 유닛의 한쪽의 측면에 제1 측면, 다른쪽 측면에 제2 측면을 각각 배치해서 이루어지는 제1 도광부와, 도광판 유닛의 한쪽의 측면에 제2 측면, 다른쪽의 측면에 제1 측면을 각각 배치해서 이루어지는 제2 도광부를 가지고 있다.

본 발명의 제3 표시 장치는, 면 발광을 행하는 상기 제3 면 광원 장치와, 이 제3 면 광원 장치로부터의 광을 화상 신호에 의거해서 변조하는 것에 의해 화상 표시를 행하는 표시부를 갖춘 것이다.

본 발명의 제3 면 광원 장치 및 제3 표시 장치에서는, 도광판 유닛에 있어서, 제1 측면으로부터 제2 측면을 향해서 서서히 두께가 작아짐과 동시에 제1 측면으로부터 제2 측면을 향해서 광 출사량이 증가하도록 구성된 도광부가 복수 배열되고, 이들 복수의 도광부가, 도광판 유닛의 한쪽의 측면에 제1 측면을 배치해서 이루어지는 제1 도광부와, 다른쪽의 측면에 제1 측면을 배치해서 이루어지는 제2 도광부를 가지고 있다. 이와 같은 구성에서, 각 도광부의 제1 측면에 광원이 설치되어 있는 것에 의해, 각 도광부의 발광면에서는, 광원에 가까울 수록 출사량이 적고, 멀 수록 출사량이 많아진다.

본 발명의 제1 및 제2 면 광원 장치에 의하면, 도광판의 한쌍의 측면의 각각에 설치된 제1 및 제2 광원에 대향하는 제1 및 제2 경사면을 설치하고, 이들 제1 및 제2 경사면의 높이를 제1 및 제2 광원으로부터 멀어짐에 따라서 크게 되도록 했으므로, 제1 광원에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포와, 제2 광원에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포를, 서로 독립해서 형성하는 것이 가능해진다. 또, 이들 불균등 발광 강도 분포의 겹침{重合}에 의해 도광판 전체로서 원하는{所望} 발광 강도 분포를 형성할 수가 있고, 이것에 의해, 제1 및 제2 표시 장치에서는, 표시 화질을 향상시키는 것이 가능해진다.

본 발명의 제3 면 광원 장치에 의하면, 도광판 유닛에 있어서, 제1 측면으로부터 제2 측면을 향해서 서서히 두께가 작아짐과 동시에 제1 측면으로부터 멀어짐에 따라서 광 출사량이 증가하도록 구성된 도광부를 복수 배열하고, 이들 복수의 도광부로서, 도광판 유닛의 한쪽의 측면에 제1 측면을 배치해서 이루어지는 제1 도광부와, 다른쪽의 측면에 제1 측면을 배치해서 이루어지는 제2 도광부를 설치하고 있다. 각 도광부의 제1 측면에 광원을 설치한 것에 의해, 도광판 유닛에서의 한쌍의 측면에 각각 광원이 배치된 구조에서, 광원에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성하는 것이 가능해진다. 또, 이들 불균등 발광 강도 분포의 겹침에 의해 도광판 유닛 전체로서 원하는 발광 강도 분포를 형성할 수가 있고, 이것에 의해, 제3 표시 장치에서는 표시 화질을 향상시키는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시한 면 광원 장치의 상세한 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은, 도 1에 도시한 면 광원 장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 도 1에 도시한 면 광원 장치의 높이 분포 및 발광 강도 분포의 1예를 도시하는 도면이다.
도 5는, 변형예 1에 관계된 면 광원 장치의 발광 강도 분포의 1예를 도시하는 도면이다.
도 6은, 변형예 2에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성, 높이 분포 및 발광 강도 분포의 1예를 도시하는 도면이다.
도 7은, 변형예 3에 관계된 면 광원 장치의 높이 분포 및 발광 강도 분포의 1예를 도시하는 도면이다.
도 8은, 변형예 4에 관계된 면 광원 장치의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는, 도 4에 도시한 면 광원 장치의 오목부의 간격, 피치 및 밀도의 분포의 1예를 도시하는 도면이다.
도 10은, 도 4에 도시한 면 광원 장치의 다른{他} 예에 관계된 도면이며, 오목부의 높이, 폭 및 밀도의 분포의 1예를 도시하는 도면이다.
도 11은, 변형예 5에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 12는, 도 1에 도시한 면 광원 장치의 상세한 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 13은, 변형예 6에 관계된 면 광원 장치의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 14는, 변형예 7에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 15는, 적용예 1에 관계된 백라이트의 구성을 도시하는 것이다.
도 16은, 도 15에 도시한 백라이트에 의해 얻어지는 발광 강도 분포의 1예이다.
도 17은, 적용예 2에 관계된 표시 장치의 요부{要部} 구성을 도시하는 사시도이다.
도 18은, 영상 표시 영역과 부분 점등 영역과의 배치 관계의 1예에 대해서 설명하기 위한 사시도이다.
도 19는, 적용예 2에 관계된 표시 장치의 요부 구성을 도시하는 사시도이다.
도 20은, 영상 표시 영역과 부분 점등 영역과의 배치 관계의 1예에 대해서 설명하기 위한 사시도이다.
도 21은, 도 1에 도시한 도광판의 다른 예를 도시하는 단면도이다.
도 22는, 본 발명의 제2 실시형태에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 23은, 도 22에 도시한 면 광원 장치의 높이 변화 및 고저차 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 24는, 도 1에 도시한 면 광원 장치에서의 면형상에 대해서 설명하기 위한 개념도이다.
도 25는, 도 22에 도시한 면 광원 장치에서의 면형상의 설계 과정을 도시하는 개념도이다.
도 26은, 도 25에 계속{續}되는 설계 과정을 도시하는 개념도이다.
도 27은, 변형예 10에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 28은, 도 27에 도시한 면 광원 장치에서의 면형상의 설계 과정을 도시하는 개념도이다.
도 29는, 도 28에 계속되는 설계 과정을 도시하는 개념도이다.
도 30은, 변형예 11에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 31은, 다른 변형예에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.
도 32는, 본 발명의 제3 실시형태에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 33은, 도 32에 도시한 면 광원 장치의 평면도 및 측면도이다.
도 34는, 변형예 12에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 35는, 도 34에 도시한 면 광원 장치의 평면도 및 측면도이다.
도 36은, 변형예 13에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 37은, 변형예 14에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 38은, 변형예 15에 관계된 도광부의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.
도 39는, 변형예 16에 관계된 도광부의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.

제1 실시형태

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관계된 면 광원 장치(면 광원 장치(1))의 요부 구성을 도시하는 사시도이다. 이 면 광원 장치(1)는, 예를 들면 액정 표시 장치 등의 백라이트로서, 예를 들면 복수 배열되어 이용되는 것에 의해, 부분 구동에서의 부분 점등 영역으로 되는 것이다.

면 광원 장치(1)는, 예를 들면 평판모양{平板狀}의 도광판(1a)의 x방향을 따라 서로 대향하는 한쌍의 측면에, 광원(10L)(제1 광원) 및 광원(10R)(제2 광원)이 각각 설치된 것이다. 도광판(1a)은, 반사면 S1과, 이 반사면 S1에 대향함과 동시에 발광광 Lout를 출사하는 발광면 S2를 형성한다. 본 실시형태에서는, 반사면 S1에 도광 제어부(11L)(제1 도광 제어부) 및 도광 제어부(11R)(제2 도광 제어부)가 설치되어 있다.

도광판(1a)은, 광원(10L, 10R)으로부터의 광을 전파{傳播}시켜 발광면 S2측으로 인도{導}하기 위한 광학 부재이며, 예를 들면 유리 재료 등에 의해 구성되어 있다. 단, 광원(10L, 10R)으로부터의 광을 전파시키는 재료라면, 다른 재료에 의해 구성되어 있어도 좋다. 예를 들면, 도광판(1a)은, 투명성이 높은 재료에 한하지 않고, 광 산란성의 미립자를 분산시킨 광 산란 재료나 광 확산 재료이더라도 좋다. 그와 같은 광 산란성의 미립자의 재료로서도, 발광면에 원하는 광학 특성이 얻어지는 것이라면, 임의{任意}의 것을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 도광판(1a)의 형상이나 사이즈, 굴절률, 농도 및 농도 분포 등은, 원하는 특성이 얻어지도록 임의로 조정하면 좋다.

광원(10L, 10R)은, 도광판(1a)의 1쌍의 측면에 각각, 복수개(여기에서는, 3개)씩 배치되어 있다. 이 광원(10L, 10R)은, 예를 들면 LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드)에 의해 구성되어 있다. 또한, 각 도광판(1a)에 대한 광원(10L, 10R)의 개수는, 예를 들면 도광판(1a)의 측면의 길이에 맞추어 조정하면 좋고, 특히 한정되는 것은 아니다.

도광 제어부(11L)는, 광원(10L)측으로부터 도광판(1a)에 입사{入射}한 광의 도광을 제어하는 것이며, 복수(여기에서는 5개)의 오목부(광원(10L)에 가까운 측으로부터 차례로, 오목부(11L₁, 11L₂, 11L₃, 11L₄, 11L₅))에 의해 구성되어 있다. 도광 제어부(11R)는, 광원(10R)측으로부터 도광판(1a)에 입사한 광의 도광을 제어하는 것이며, 복수(여기에서는 5개)의 오목부(광원(10R)에 가까운 측으로부터 차례로, 오목부(11R₁, 11R₂, 11R₃, 11R₄, 11R₅))에 의해 구성되어 있다. 이와 같은 도광 제어부(11L, 11R)에서는, 예를 들면 각각의 오목부끼리가 번갈아{交互} 배열된 구성으로 되어 있다. 단, 이들 도광 제어부(11L, 11R)는, 반드시 번갈아 배치되어 있지 않아도 좋다. 예를 들면, 후술하는 변형예 4와 같이, 오목부끼리의 간격을 변화시키면서 배열하는 경우 등은, 번갈아 배열시키는 것이 곤란해지기 때문이다.

여기서, 도 2의 (a), (b)를 참조해서, 상기 도광 제어부(11L, 11R)의 구체적인 구성에 대해서 설명한다. 면 발광 장치(1)는, 광원(10L)에 대해서 도광 제어부(11L)를 배치한 구조(도 2의 (a))와, 광원(10R)에 대해서 도광 제어부(11R)를 배치한 구조(도 2의 (b))를, 서로 겹치게 한 구조와 등가{等價}이다.

도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 도광 제어부(11L)의 오목부(11L₁∼11L₅)는 각각, y방향으로 연재{延在; extend}하고 있고, 예를 들면 xz 단면{斷面} 형상이 정점{頂点} A, B, C를 가지는 삼각 형상으로 되어 있다. 즉, 각 오목부(11L₁∼11L₅)는, 광원(10L)에 대향하는 경사면(a11∼a15)(제1 경사면)과, 광원(10R)(도 2의 (a)에는 도시하지 않음)에 대향하는 경사면(b11∼b15)(제3 경사면)을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 경사면(a11∼a15)이 광원(10L)측, 경사면(b11∼b15)이 광원(10R)측에 배치되어 있다. 이와 같은 경사면(a11∼a15)은, 서로 동일한 경사각 α(바닥면{底面} AB와 경사면 a가 이루는 각)로 경사지고, 경사면(b11∼b15)은 서로 동일한 경사각 β(바닥면 AB와 경사면 b가 이루는 각)로 경사져 있다. 경사각 α, β는, 이하의 조건식 (1)을 만족시킨다. 또, 바람직하게는 조건식 (1), (2), 보다 바람직하게는 조건식 (1)∼(3)을 만족시킨다. 단, n을 도광판(1a)의 굴절률, sin^-1(1/n)을 도광판(1a)의 임계각{臨界角}으로 한다.

β＜α ……(1)

β≤(90-sin^-1(1/n))/2 ……(2)

β≤(90-2sin^-1(1/n))/2 ……(3)

또한, 본 실시형태 및 후술하는 각 변형예에서는, 「광원(10L)에 대향한다」고 한 경우에는, 도광판(1a) 내부에서, 광원(10L)측을 향하고 있는 것을 의미하는 것으로 한다. 마찬가지로, 「광원(10R)에 대향한다」고 한 경우에는, 도광판(1a) 내부에서, 광원(10R)측을 향하고 있는 것을 의미하는 것으로 한다.

특히, 본 실시형태에서는, 상기 오목부(11L₁∼11L₅)는, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서, 서서히 높이 H(정점 AB를 잇{結}는 선분으로부터 정점 C까지의 거리), 즉 경사면(a11∼a15)의 높이가 크게 되도록 배열되어 있다. 높이 H는, 경사각 α, β와 각 오목부의 폭(정점 AB 사이의 거리)에 의해 일의{一意}로 결정되는 것이다. 도광 제어부(11L)에서는, 경사각 α, β, 및 높이 H를 조정하는 것에 의해, 광원(10L)으로부터의 입사광에 의거하는 발광 강도 분포를 임의로 형성 가능하게 되어 있다. 또한, 발광 강도 분포는, 광원(10L)으로부터의 입사광의 방사각{放射角} 분포, 도광판(1a)의 형상이나 굴절률 등에 의해서도 조정할 수가 있다.

다른 한편, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 도광 제어부(11R)의 오목부(11R₁∼11R₅)는 각각, 예를 들면, 상기 도광 제어부(11L)의 오목부(11L₁∼11L₅)와, 도광판(1a)의 중심면(yz 평면)에 대해서 대칭(이하, 단지 중심 대칭이라고 한다)으로 되도록 구성되어 있다. 즉, 오목부(11R₁∼11R₅)는, 광원(10R)에 대향하는 경사면(a21∼a25)(제2 경사면)과, 광원(10L)(도 2의 (b)에는 도시하지 않음)에 대향하는 경사면(b21∼b25)(제4 경사면)을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 경사면(a21∼a25)이 광원(10L)측, 경사면(b21∼b25)이 광원(10R)측에 배치되어 있다. 경사면(a21∼a25)에서의 경사각 α 및 경사면(b21∼b25)에서의 경사각 β는, 상기 조건식 (1)을 만족시킨다. 또, 바람직하게는 조건식 (1), (2), 보다 바람직하게는 조건식 (1)∼(3)을 만족시킨다. 또, 오목부(11R₁∼11R₅)는, 광원(10R)으로부터 멀어짐에 따라서, 서서히 높이 H, 즉 경사면(a11∼a15)의 높이가 크게 되도록 구성되어 있다. 도광 제어부(11R)에서는, 상기 도광 제어부(11L)와 마찬가지로, 경사각 α, β 및 높이 H를 조정하는 것에 의해, 광원(10R)으로부터의 입사광에 의거하는 발광 강도 분포를 임의로 형성 가능하게 되어 있다.

또한, 상기 조건식 (1)∼(3)에 의해, 경사각 α, β를 변화시키면, 도광판(1a)의 배광{配光} 특성(도광판(1a)으로부터 출사하는 광의 각도 방향의 강도 분포)이 변화한다. 이 때문에, 본 실시형태의 면 광원 장치(1)를 백라이트로서 사용할 때에는, 그 백라이트의 구성(도광판(1a)의 발광면 S2보다도 상부에 배치하는 광학 시트류의 구성)에 맞도록, 또한 원하는 배광 특성으로 되도록, 임의로 조정하면 좋다.

또, 도광 제어부(11L)가 광원(10R)으로부터의 광에 대해서 주는 영향과, 도광 제어부(11R)가 광원(10L)으로부터의 광에 대해서 주는 영향을 최소한으로 하기 위해서는, 경사각 β는 작으면 작을 수록 좋다. 그런데, 경사각 β를 너무 작게 하면, 결과적으로 각 오목부의 폭이 커지기 때문에, 인접하는{隣; adjacent} 오목부와 간섭해 버려, 경사면(a11∼a15, a21∼a25)의 스페이스를 확보하기 어려워진다. 한편, 이와 같은 간섭이 생기지 않도록 각 오목부의 폭을 규정하면, 높이 H를 크게 할 수가 없게 되어 버리고, 충분한 스페이스의 경사면(a11∼a15, a21∼a25)을 확보할 수가 없게 된다. 어느 경우도, 경사면(a11∼a15, a21∼a25)의 스페이스에 제약이 나와 버리기 때문에, 발광 강도 분포를 조정하는데 있어서 제약이 된다. 따라서, 경사각 β에 관해서는, 경사각 α에 의해서 원하는 발광 강도 분포가 얻어지도록, 높이 H를 확정시킨 다음{上}에, 간섭이 일어나지 않는 범위내에서 최소한의 각도로 설정하면 좋다.

다음에, 본 실시형태의 작용, 효과에 대해서 설명한다.

면 광원 장치(1)에서는, 광원(10L, 10R)의 점등에 의해, 광원(10L) 및 광원(10R)의 각각의 측으로부터, 도광판(1a)내로 광이 입사한다. 도광판(1a)으로 입사한 각 광은, 도광판(1a)내를 전파한 후, 발광면 S2 측으로부터 출사하며, 이것에 의해 면 광원 장치(1)에서 면 발광이 이루어진다.

여기서, 반사면 S1에, 도광 제어부(11L, 11R)가 설치되어 있는 것에 의해, 광원(10L) 측으로부터의 입사광은 도광 제어부(11L)에 의해, 광원(10R) 측으로부터의 입사광은 도광 제어부(11R)에 의해, 각각 도광이 제어된다. 이것에 대해서, 도 3을 참조해서 설명한다. 도 3은, 광원(10L) 측으로부터의 입사광 L₀이 도광판(1a)내를 전파하는 모습{樣子; state}을 도시하는 모식도이다. 단, 간편화를 위해서, 도광 제어부(11L)의 오목부(11L₁, 11L₂)만 도시하고 있다. 이와 같이, 입사각 θ의 입사광 L₀은, 반대측(광원(10R) 측)의 측면을 향해서 도광해 가는 과정에서, 우선, 오목부(11₁)의 경사면(a11)에 입사하고, 이 경사면(a11)에 의해서 반사된다. 이것에 의해, 반사한 광 L₁이 발광면 S2에 평행한 면과 이루는 각(이하, 도광각이라고 한다)은, (θ+2α)로 된다.

한편, 광 L₁이 발광면 S2에 수직인 면과 이루는 각(이하, 전{全}반사각이라고 한다)은, (90-θ-2α)로 된다. 이 전반사각(90-θ-2α)이, 도광판(1a)의 임계각 이하인 경우에는, 광 L₁은 발광면 S2의 위쪽으로 출사한다. 다른 한편, 전반사각(90-θ-2α)이, 도광판(1a)의 임계각보다 큰 경우에는, 광 L₁은 발광면 S2에서 반사되고, 도광판(1a)내를 도광각(θ+2α)으로 전파한다.

계속해서, 도광판(1a)내를 전파하는 광 L₁은, 오목부(11L₂)의 경사면(a12)에 입사하고, 이 경사면(a12)에 의해서 반사된다. 이것에 의해, 반사한 광 L₂의 도광각은 (θ+4α), 전반사각은 (90-θ-4α)로 된다. 이와 같이, 복수의 오목부(11L₁∼11L₅)를 배열하는 것에 의해서, 광원(10L)으로부터의 입사광 L₀은 도광판(1a)내를 전파하는 과정에서, 오목부(11L₁∼11L₅)에 차례로 입사하게 되지만, 각 경사면(a11∼a15)에서 반사될 때마다{度}, 도광각이 서서히 크게 되어 가고, 임계각을 넘{超}은 지점에서 발광면 S2로부터 출사한다.

또, 도광 제어부(11L)에서, 오목부(11L₁∼11L₅)의 높이 H가, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 서서히 크게 되도록 구성되어 있는 것에 의해, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서, 경사면에서의 반사가 생기고 쉬워진다. 이 반사에 의해, 도광판(1a)내를 전파해 가는 광의 도광각이 커지기 때문에, 결과로서, 광원(10L)으로부터 먼 측에서 발광면 S2로부터의 출사량이 커진다. 이와 같이 해서, 광원(10L)의 점등에 의한 발광 강도 분포가 형성된다.

마찬가지로, 광원(10R) 측으로부터의 입사광은, 도광 제어부(11R)의 오목부(11R₁∼11R₅)에 의해, 도광판(1a)내를 광원(10L) 측으로 전파하는 과정에서, 오목부(11R₁∼11R₅)에 차레로 입사하게 되지만, 각 경사면(a21∼a25)에서 반사될 때마다, 도광각이 서서히 크게 되어 가고, 임계각을 넘은 지점에서 발광면 S2로부터 출사한다. 또, 오목부(11R₁∼11R₅)의 높이 H가, 광원(10R)으로부터 멀어짐에 따라서 서서히 크게 되도록 구성되어 있는 것에 의해, 광원(10R)으로부터 먼 측에서 발광면 S2로부터의 출사량이 커진다. 이와 같이 해서, 광원(10R)의 점등에 의한 발광 강도 분포가 형성된다.

계속해서, 도광 제어부(11L)의 오목부(11L₁∼11L₅)와, 도광 제어부(11R)의 오목부(11R₁∼11R₅)에서의 경사각 α, β의 조건식 (1)∼(3)의 의의에 대해서 설명한다.

우선, 조건식 (1)에 대해서, 광원(10L)을 점등시킨 경우에 대해서 생각한다. 이 경우, 도광판(1a)내를 전파해 가는 광은, 광원(10L)에 대향하는 경사면, 즉 오목부(11L₁∼11L₅)의 경사면(a11∼a15)과, 오목부(11R₁∼11R₅)의 경사면(b21∼b25)에 우선적으로 입사하게 된다. 이것은, 광원(10L) 측으로부터 전파해 가는 광에 있어서, 오목부(11L₁∼11L₅)의 경사면(b11∼b15)은 경사면(a11∼a15)의 그림자{影}로 되고, 오목부(11R₁∼11R₅)의 경사면(a21∼a25)은 경사면(b21∼b25)의 그림자로 되기 때문이다.

따라서, 오목부(11L₁∼11L₅)의 경사각 α가 클 수록, 경사면(a11∼a15)에서의 1회의 반사에 의한 도광각의 증가량이 커지며, 그 결과로서, 그 지점에서의 광의 출사량이 커진다. 이것에 의해, 광원(10L)의 점등에 의한 발광 강도 분포를 조정하기 쉬워진다. 또, 오목부(11R₁∼11R₅)의 경사각 β가 작을 수록, 경사면(b21∼b25)에서의 1회의 반사에 의한 도광각의 증가량이 작아지며, 그 결과로서, 그 지점에서의 광의 출사량이 작아진다. 이것에 의해, 광원(10L) 및 도광 제어부(11L)에 의해 형성되는 발광 강도 분포에 대해, 경사면(b21∼b25), 즉 도광 제어부(11R)로부터의 영향이 작아진다.

이것은, 광원(10R)을 점등시킨 경우에 대해서도 마찬가지이며, 도광판(1a)내를 전파해 가는 광은 오목부(11L₁∼11L₅)의 경사면(b11∼b15)과, 오목부(11R₁∼11R₅)의 경사면(a21∼a25)에 우선적으로 닿{當; enter}게 된다. 이것은, 광원(10R) 측으로부터 전파해 가는 광에 있어서, 경사면(a11∼a15)은 경사면(b11∼b15)의 그림자로 되고, 오목부(11R₁∼11R₅)의 경사면(b21∼b25)은 경사면(a21∼a25)의 그림자로 되기 때문이다. 따라서, 오목부(11L₁∼11L₅)의 경사각 β가 작을 수록, 경사면(b11∼b15)에서의 1회의 반사에 의한 도광각의 증가량이 작아지며, 그 결과로서, 그 지점에서의 광의 출사량이 작아진다. 이것에 의해, 광원(10R) 및 도광 제어부(11R)에 의해 형성되는 발광 강도 분포에 대해, 도광 제어부(11L)로부터의 영향이 작아진다. 또, 오목부(11R₁∼11R₅)의 경사각 α가 클 수록, 경사면(a21∼a25)에서의 1회의 반사에 의한 도광각의 증가량이 커지며, 그 결과로서, 그 지점에서의 광의 출사량이 커진다. 이것에 의해, 광원(10R)의 점등에 의한 발광 강도 분포를 조정하기 쉬워진다.

즉, 광원(10L)으로부터의 입사광에 대해서는, 오목부(11L₁∼11L₅)에서의 경사각 α를 크게 함으로써 오목부(11L₁∼11L₅)에 의한 영향이 커지고, 오목부(11R₁∼11R₅)에서의 경사각 β를 작게 함으로써, 오목부(11R₁∼11R₅)에 의한 영향이 작아진다. 마찬가지로, 광원(10R)으로부터의 입사광에 대해서는, 오목부(11R₁∼11R₅)에서의 경사각 α를 크게 함으로써 오목부(11R₁∼11R₅)에 의한 영향이 커지고, 오목부(11L₁∼11L₅)에서의 경사각 β를 작게 함으로써, 오목부(11L₁∼11L₅)에 의한 영향이 작아진다.

계속해서, 조건식 (2)에 대해서, 광원(10L)을 점등시킨 경우에 대해서 생각한다. 이 경우, 광원(10L)측으로부터 입사한 광은, 광원(10L)에 가까운 위치에서는, 도광 제어부(11L)의 오목부(11L₁)보다도, 도광 제어부(11R)의 오목부(11R₅)에서 높이 H가 크게 되어 있기 때문에, 필연적으로 경사면(b25)에 입사할 확률이 높아진다. 이 때문에, 광원(10L)으로부터의 광이, 경사면(b25)에서의 1회의 반사에 의해 도광판(1a) 밖으로 출사해 버리면, 오목부(11L₁∼11L₅)에서 발광 강도 분포를 조정할 수가 없게 되어 버린다.

그래서, 경사면(b25)에서의 반사에 의해서, 전반사각이, 도광판(1a)의 임계각보다 커지는 바와 같은 경사각 β를 도출{導出}한다. 즉, 입사각 0°의 광이 경사각 β의 경사면(b25)에서 반사되면, 그 반사광의 전반사각은, (90-2β)로 된다. 한편, 굴절률 n의 도광판(1a)의 임계각은 sin^-1(1/n)이기 때문에, 이하의 식 (4)가 성립되면 좋다. 이것에 의해, 상기 조건식 (2)가 도출된다.

90-2β≥sin^-1(1/n) ……(4)

일반적으로, LED 등의 완전 확산 광원으로부터 도광판(1a)내에 입사한 광의 각도 방향의 강도 분포는, 입사면의 수직 방향이 가장 강하게 되어 있다. 따라서, 조건식 (2)를 만족시키는 것에 의해, 오목부(11L₁∼11L₅)에 의한 발광면 S2로부터의 출사량이 충분한 것으로 되고, 광 이용 효율이 향상한다.

단, 이상적{理想的}으로는, 광원으로부터 가장 넓은 각도로 출사된 광, 즉 입사각=임계각의 광이, 경사면(b25)에서의 1회의 반사에 의해 도광판(1a) 밖으로 출사하지 않는 조건이, 가장, 경사면(b25)의 영향을 받지 않고, 오목부(11L₁∼11L₅)에 의한 발광 강도 분포를 조정하기 쉽다. 따라서, 입사각이 sin^-1(1/n)인 입사광이 경사각 β의 경사면(b25)에서 반사되면, 전반사각은, (90-sin^-1(1/n)-2β)로 된다. 한편, 굴절률 n의 도광판의 임계각은, sin^-1(1/n)이기 때문에, 이하의 식 (5)가 성립되면 좋다. 이것에 의해, 상기 조건식 (3)이 도출된다. 따라서, 조건식 (3)을 만족시키는 것에 의해, 오목부(11L₁∼11L₅)에 의한 발광면 S2로부터의 출사량이 보다 충분한 것으로 되고, 광 이용 효율이 보다 향상한다.

90-sin^-1(1/n)-2β≥sin^-1(1/n) ……(5)

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 도광판(1a)의 반사면 S1에, 도광 제어부(11L, 11R)가 설치되어 있으므로, 도광판(1a)의 한쌍의 측면의 각각에 배치된 광원(10L, 10R)으로부터의 도광을 각각 제어할 수가 있다. 즉, 도광 제어부(11L)로서, 경사면(a11∼a15)과 경사면(b11∼b15)을 가지는 오목부(11L₁∼11L₅)를 배치하고, 이 오목부(11L₁∼11L₅)가 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 높이가 크게 되도록 했으므로, 광원(10L)으로부터 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포를 형성할 수가 있다. 이 때, 오목부(11L₁∼11L₅)에서의 경사각 α, β가 조건식 (1)을 만족시키도록 했으므로, 광원(10L) 측으로부터의 광에 대한 영향을 크게, 광원(10R) 측으로부터의 광에 대한 영향을 작게 할 수가 있다. 한편, 도광 제어부(11R)로서, 경사면(a21∼a25)과 경사면(b21∼b25)을 가지는 오목부(11R₁∼11R₅)를 배치하고, 이 오목부(11R₁∼11R₅)가 광원(10R)으로부터 멀어짐에 따라서 높이가 크게 되도록 했으므로, 광원(10R)으로부터 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포를 형성할 수가 있다. 이 때, 오목부(11R₁∼11R₅)에서의 경사각 α, β가 조건식 (1)을 만족시키도록 했으므로, 광원(10R) 측으로부터의 광에 대한 영향을 크게, 광원(10L) 측으로부터의 광에 대한 영향을 작게 할 수가 있다. 따라서, 광원(10L, 10R)으로부터의 각각의 점등에 의한 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성하는 것이 가능해진다.

여기서, 도 4의 (a)∼(c)에, 도광 제어부(11L, 11R)의 높이 분포에 의한 발광 강도 분포의 1예를 도시한다. 중심 대칭으로 되도록 형성된 도광 제어부(11L, 11R)(도 4의 (a))에서, 광원(10L, 10R)의 각각으로부터 멀어짐에 따라서 높이 H가 서서히 커지는 높이 분포(도 4의 (b))를 형성한 경우의 발광 강도 분포를, 도 4의 (c)에 도시한다. 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 광원(10L)만을 점등한 경우, 도광 제어부(11L)에 의한 영향이 지배적으로 되기 때문에, 일점쇄선으로 나타내는 바와 같은 불균등 발광 강도 분포를 형성할 수가 있다. 다른 한편, 광원(10R)만을 점등한 경우에는, 도광 제어부(11R)에 의한 영향이 지배적으로 되기 때문에, 점선으로 나타낸 바와 같은 불균등 발광 강도 분포가 형성할 수가 있다. 이것에 의해, 광원(10L, 10R)의 양측을 점등하면, 각각의 불균등 발광 강도 분포가 중첩되고, 도광판(1a) 전체로서 균일한 발광 강도 분포(도 4의 (c)의 실선)를 형성할 수가 있다.

다음에, 본 발명의 변형예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에서는, 상기 실시형태와 마찬가지 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이{付}고, 적당히{適宜} 설명을 생략한다.

변형예 1

도 5의 (a)∼(c)는, 본 발명의 변형예 1에 관계된 면 광원 장치의 발광 강도 분포의 1예이다. 본 변형예에서는, 광원(10L, 10R)의 불균등 발광 강도 분포(일점쇄선, 점선)에서, 발광 강도가 서로 달라 있다. 이와 같은 불균등 발광 강도 분포를 중첩시키는 것에 의해, 전체의 발광 강도 분포를 연속적으로 변화시킬 수가 있다. 이것은, 예를 들면 광원(10L, 10R)의 발광 강도를 서로 다른{異} 강도로 하는 것에 의해, 실현할 수가 있다.

상기와 같이, 도광 제어부(11L, 11R)의 구성은, 중심 대칭인 경우에 한정되지 않고, 광원(10L, 10R)의 각각에 의한 발광 강도를 서로 달리 해도 좋다. 광원(10L, 10R)에 의한 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성할 수가 있기 때문에, 이들을 중첩하는 것에 의해, 도광판 전체로서 임의의 발광 강도 분포를 용이하게 형성하는 것이 가능해진다. 이것은 특히, 복수의 면 광원 장치를 배열하고, 이웃하는 면 광원 장치끼리의 사이에서 발광 강도를 연속적으로 변화시켜 부분 구동을 행하는 경우에 유효하다(상세는 후술).

또한, 도광 제어부(11L, 11R)의 발광 강도를 서로 달리하는 경우에 한하지 않고, 광원(10L, 10R) 자체의 높이 분포를 서로 달리하도록 해서, 상기와 같은 임의의 발광 강도 분포를 형성하도록 해도 좋다.

변형예 2

도 6의 (a)는, 본 발명의 변형예 2에 관계된 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이며, 도 6의 (b)는 높이 분포, 도 6의 (c)는 발광 강도 분포의 1예를 도시하는 것이다. 본 변형예에서는, 도광 제어부(11L-1)로서, 광원(10L) 측으로부터 차례로 높이 H가 크게 되도록 배치한 오목부(11L₁∼11L₅)에 더하여, 광원(10L)으로부터 가장 먼 위치, 즉 광원(10R)에 가장 가까운 위치에, 오목부(11L₅)보다도 높이 H가 작은 오목부(11L₆)가 배치되어 있다. 다른 한편, 도광 제어부(11R-1)로서, 광원(10R) 측으로부터 차례로 높이 H가 크게 되도록 배치한 오목부(11R₁∼11R₅)에 더하여, 광원(10R)으로부터 가장 먼 위치, 즉 광원(10L)에 가장 가까운 위치에, 오목부(11R₅)보다도 높이 H가 작은 오목부(11R₆)가 배치되어 있다.

본 변형예에서는, 오목부(11L₁∼11L₅), 및 오목부(11R₁∼11R₅)에서, 광원(10L, 10R)로부터 각각 멀어짐에 따라서 높이 H가 크게 되도록 변화하는 것에 의해, 광원(10L, 10R)에 의한 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성할 수가 있다. 따라서, 상기 실시형태의 면 광원 장치(1)와 동등{同等}한 효과를 얻을 수가 있다.

또, 도광 제어부(11L-1)에서, 오목부(11L₅)의 광원(10R) 측에, 오목부(11L₅)보다도 높이 H가 작은 오목부(11L₆)가 배치되어 있는 것에 의해, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 광원(10R)측의 단부{端部; end}에서 단계적으로 변화하는 높이 분포(일점쇄선)가 형성된다. 이것에 의해, 광원(10L)만을 점등한 경우, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 광원(10R)측의 단부에서 단계적으로 발광 강도가 변화하는 불균등 발광 강도 분포(일점쇄선)를 형성할 수가 있다.

마찬가지로, 도광 제어부(11R-1)에서, 광원(10L)측의 단부에 오목부(11R₅)보다도 높이 H가 작은 오목부(11R₆)가 배치되어 있는 것에 의해, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 광원(10L)측의 단부에서 단계적으로 변화하는 높이 분포(점선)가 형성된다. 이것에 의해, 광원(10R)만을 점등한 경우, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 광원(10L)측의 단부에서 단계적으로 발광 강도가 변화하는 불균등 발광 강도 분포(점선)를 형성할 수가 있다.

따라서, 광원(10L, 10R)의 양측을 점등해서, 이들 불균등 발광 강도 분포를 중첩시키는 것에 의해, 단부에서 단계적으로 발광 강도가 변화하는 발광 강도 분포(도 6의 (c)중의 실선)를 형성할 수가 있다. 이상에 의해, 도광판의 양{兩}단부에서, 발광 강도가 급격하게 변화하는 것을 억제할 수가 있기 때문에, 휘선 얼룩{輝線斑; bright line unevenness} 등의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.

변형예 3

도 7의 (a)는, 본 발명의 변형예 3에 관계된 면 광원 장치에서의 높이 분포, 도 7의 (b)는 발광 강도 분포의 1예를 도시하는 것이다. 본 변형예에서는, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 광원(10L, 10R)측의 단부에서, 도광 제어부(11L-2, 11R-2)에서의 각 오목부의 높이 분포가 완만하게 변화하도록 되어 있다. 이와 같이 구성하는 것에 의해, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 광원(10L, 10R)을 각각 개별{個別}로 점등한 경우에는, 광원(10L, 10R)측의 단부에서, 각각 발광 강도 분포가 완만하게 변화한 불균등 발광 강도 분포(일점쇄선, 점선)를 형성할 수가 있다. 따라서, 광원(10L, 10R)의 양측을 점등해서, 이들 불균등 발광 강도 분포를 중첩시키는 것에 의해, 도광판의 양단부에서, 발광 강도가 완만하게 변화한 발광 강도 분포(실선)를 형성할 수가 있기 때문에, 휘선 얼룩 등을 보다 효과적으로 억제할 수가 있다.

변형예 4

도 8의 (a)는, 본 발명의 변형예 3에 관계된 면 광원 장치에서의 광원(10L) 및 도광 제어부(21L)의 개략 구성을 도시하는 것이며, 도 8의 (b)는 도광판의 확대도이다. 또한, 간편화를 위해서, 광원(10R)과 도광 제어부(21R)의 사시도는 생략한다. 본 변형예에서는, 도광 제어부(21L)가 복수(여기에서는 8개)의 오목부(21L₀)로 구성되어 있다. 이들 오목부(21L₀)는, 서로 동일한 형상으로 되어 있고, 경사각 α의 경사면(a11), 경사각 β의 경사면(b11)(어느 것이나 도 8의 (a)에는 도시하지 않음), 및 이들 경사면(a11, b11)에 의해서 규정되는 일정{一定}의 높이 H를 가지는 형상으로 되어 있다. 또, 도광 제어부(21R)는, 도광 제어부(21L)에 대해서 중심 대칭으로 되도록 구성되어 있다.

이와 같은 오목부(21L₀)는, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서, 조밀하게 배치되어 있다. 즉, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 서서히 오목부(21L₀)끼리의 간격 r이 좁아지도록 구성되어 있다. 단, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 오목부(21L₀)의 폭 q(정점 AB에 의해서 규정되는 선분) 및 간격 r에 의해, 오목부(21L₀)의 피치 p가 규정되고, 오목부(21L₀)의 밀도를 D=q/p라고 정의한다.

예를 들면, 도광 제어부(21L)는, 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 서서히 간격 r이 작아지는 분포로 되도록 각 오목부(21L₀)를 배치한다. 이것에 의해, 피치 p의 분포는, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 서서히 작아지고(도 9의 (b)), 밀도 D의 분포는, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 서서히 커진다(도 9의 (c)). 다른 한편, 도광 제어부(21R)의 간격 r, 피치 p 및 밀도 D에 대해서는, 상기 도광 제어부(21L)와 중심 대칭으로 되는 분포로 된다.

본 변형예에서는, 도광 제어부(21L)에서, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서, 오목부(21L₀)가 조밀하게 배치되어 있는 것에 의해, 광원(10L)으로부터 멀 수록, 경사면(a11)에서 반사되기 쉬워진다. 이 때문에, 광원(10L)에 가까운 위치보다도 먼 위치에서, 광의 출사량을 많게 할 수가 있다. 이것에 의해, 상기 실시형태와 마찬가지로, 광원(10L)의 점등에 의해, 광원(10L)에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포를 형성할 수가 있다. 또, 도광 제어부(21R)에서도, 상기 도광 제어부(21L)의 불균등 발광 강도 분포와 중심 대칭으로 되는 불균등 발광 강도 분포를 형성할 수가 있다. 따라서, 광원(10L, 10R)의 양쪽을 점등하는 것에 의해, 이들의 불균등 분포가 중첩되어, 전체로서 균일한 발광 강도 분포를 형성할 수가 있다.

상기와 같이, 광원에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강해지는 불균등 발광 강도 분포는, 도광 제어부의 각 오목부의 높이 변화에 한하지 않고, 각 오목부끼리의 간격을 변화시키는 것에 의해서도, 실현할 수가 있다. 또, 상기 실시형태에서는, 간격 일정하고 높이를 변화시키는 구성을 예로 들고, 본 변형예에서는, 높이 일정하고 간격을 변화시키는 구성을 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 높이 및 간격의 양쪽을 변화시켜, 불균등 발광 강도 분포를 형성하도록 해도 좋다. 예를 들면, 도중{途中}까지 간격 일정하고 높이를 변화시키며, 도중부터 높이 일정하고 간격을 변화시키는 등으로 해도 좋다.

또한, 도 10의 (a)∼(c)에, 상기 실시형태에서 기술한 면 광원 장치(1)와 같이, 피치 p를 일정하게 하고, 높이 H, 폭q를 변화시킨 경우에 대해서 도시한다. 이와 같이, 상기 면 광원 장치(1)에 의해서나, 밀도 D가 변화하고, 불균등 발광 강도 분포가 형성된다. 이 때, 폭 q가 너무 커지면, 그 오목부에 의해서 출사하는 광이 휘선 얼룩으로서 눈에 보여 버리는 일이 있다. 이와 같은 경우에는, 출사광이 휘선 얼룩으로서 눈에 보이지 않을 정도의 폭 q의 최대값을 어림잡고, 폭 q를 최대값으로 고정한 다음에, 간격 r을 작게 해서 밀도 D를 크게 하면 좋다. 한편, 폭 q가 너무 작아지면 , 제작상의 가공 한계나, 정밀도{精度} 한계를 넘어 버리는 일이 있다. 이와 같은 경우에는, 가공 한계나, 정밀도 한계를 넘지 않을 정도의 폭 q의 최소값을 어림잡고, 폭 q를 최소값으로 고정한 다음에, 간격 r을 크게 해서 밀도 D를 작게 하면 좋다.

변형예 5

도 11은, 본 발명의 변형예 5에 관계된 면 광원 장치(3)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 면 광원 장치(3)에서는, 도광판(3a)의 반사면 S1에 도광 제어부(31L, 31R)가 설치되어 있다.

도광 제어부(31L)는, 광원(10L)측으로부터 도광판(3a)에 입사한 광의 도광을 제어하는 것이며, 복수(여기에서는 5개)의 볼록부(광원(10L)에 가까운 측으로부터 차례로, 볼록부(31L₁, 31L₂, 31L₃, 31L₄, 31L₅))에 의해 구성되어 있다. 도광 제어부(31R)는, 광원(10R)측으로부터 도광판(3a)에 입사한 광의 도광을 제어하는 것이며, 복수(여기에서는 5개)의 볼록부(광원(10R)에 가까운 측으로부터 차례로, 볼록부(31R₁, 31R₂, 31R₃, 31R₄, 31R₅))에 의해 구성되어 있다. 이와 같은 도광 제어부(31L, 31R)에서는, 예를 들면 각각의 볼록부끼리가 번갈아 배열된 구성으로 되어 있다.

여기서, 도 12의 (a), (b)를 참조해서, 상기 도광 제어부(31L, 31R)의 구체적인 구성에 대해서 설명한다. 면 발광 장치(1)는, 광원(10L)에 대해서 도광 제어부(31L)를 배치한 구조(도 12의 (a))와, 광원(10R)에 대해서 도광 제어부(31R)를 배치한 구조(도 12의 (b))를, 서로 겹치게 한 구조와 등가이다.

도 12의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 도광 제어부(31L)의 볼록부(31L₁∼31L₅) 및 도광 제어부(31R)의 볼록부(31R₁∼31R₅)는 각각, 반사면 S1의 하측으로 볼록하게 되어 있는 것 이외는, 상기 실시형태의 면 광원 장치(1)에서의 도광 제어부(11L, 11R)와 마찬가지 구성으로 되어 있다. 즉, 각 볼록부(31L₁∼31L₅)는, 광원(10L)에 대향하는 경사면(a11∼a15)(제1 경사면)과, 광원(10R)(도 12의 (a)에는 도시하지 않음)에 대향하는 경사면(b11∼b15)(제3 경사면)을 가지고 있다. 본 변형예에서는, 경사면(a11∼a15)이 광원(10R)측, 경사면(b11∼b15)이 광원(10L)측에 배치되어 있다. 경사면(a11∼a15)은 경사각 α, 경사면(b11∼b15)은 경사각 β로 각각 경사져 있다. 또, 볼록부(31L₁∼31L₅)는, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서, 서서히 높이 H가 크게 되도록 배열되어 있다. 또, 경사각 α, β는, 상기 조건식 (1)을 만족시키고, 바람직하게는 조건식 (1), (2), 보다 바람직하게는 조건식 (1)∼(3)을 만족시킨다. 볼록부(31R₁∼31R₅)에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 본 변형예에서도, 「광원(10L)에 대향한다」고 한 경우에는, 도광판(3a) 내부에서, 광원(10L)측을 향하고 있는 것을 의미하는 것으로 한다. 마찬가지로, 「광원(10R)에 대향한다」고 한 경우에는, 도광판(3a) 내부에서, 광원(10R)측을 향하고 있는 것을 의미하는 것으로 한다.

본 변형예에서는, 광원(10L) 측으로부터의 입사광은, 도광 제어부(31L)에 의해, 도광판(3a)내를 광원(10R) 측으로 전파하는 과정에서, 각 경사면(a11∼a15)에서 반사될 때마다, 도광각이 서서히 크게 되어 가고, 전반사각이 임계각보다도 작아진 지점에서 발광면 S2로부터 출사한다. 또, 볼록부(31L₁∼31L₅)의 높이 H가, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 서서히 크게 되도록 구성되어 있는 것에 의해, 광원(10L)으로부터 먼 측에서 발광면 S2로부터의 출사량이 커진다. 이것에 의해, 광원(10L)의 점등에 의해, 광원(10L)에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포가 형성된다. 다른 한편, 광원(10R) 측으로부터의 입사광에 대해서도 마찬가지이며, 도광판(3a)내를 광원(10L) 측으로 전파하는 과정에서, 각 경사면(a21∼a25)에서 반사될 때마다, 도광각이 서서히 크게 되어 가고, 전반사각이 임계각보다도 작아진 지점에서 발광면 S2로부터 출사한다. 또, 볼록부(31R₁∼31R₅)의 높이 H가, 광원(10R)으로부터 멀어짐에 따라서 서서히 크게 되도록 구성되어 있는 것에 의해, 광원(10R)으로부터 먼 측에서 발광면 S2로부터의 출사량이 커진다. 이것에 의해, 광원(10R)의 점등에 의해, 광원(10R)에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포가 형성된다.

또, 조건식 (1)을 만족시키는 것에 의해, 광원(10L)을 점등한 경우, 도광판(3a)내를 전파해 가는 광은, 광원(10L)에 대향하는 경사면, 즉 볼록부(31L₁∼31L₅)의 경사면(a11∼a15)과, 볼록부(31R₁∼31R₅)의 경사면(b21∼b25)에 우선적으로 입사하게 된다. 이것은, 광원(10L) 측으로부터 전파해 가는 광에 있어서, 볼록부(31L₁∼31L₅)의 경사면(b11∼b15)과, 볼록부(31R₁∼31R₅)의 경사면(a21∼a25)은 반사면 S1의 그림자로 되기 때문이다. 따라서, 볼록부(31L₁∼31L₅)의 경사각 α가 클 수록, 경사면(a11∼a15)에서의 1회의 반사에 의한 도광각의 증가량이 커지고, 그 결과로서, 그 지점에서의 광의 출사량이 커진다. 이것에 의해, 광원(10L)의 점등에 의한 발광 강도 분포가 조정하기 쉬워진다. 또, 볼록부(31R₁∼31R₅)의 경사각 β가 작을 수록, 경사면(b21∼b25)에서의 1회의 반사에 의한 도광각의 증가량이 작아지며, 그 결과로서, 그 지점에서의 광의 출사량이 작아진다. 이것에 의해, 광원(10L) 및 도광 제어부(31L)에 의해 형성되는 발광 강도 분포에 대해, 도광 제어부(31R)로부터의 영향이 작아진다.

이것은, 광원(10R)을 점등시킨 경우도 마찬가지이며, 도광판(3a)내를 전파해 가는 광은 볼록부(31L₁∼31L₅)의 경사면(b11∼b15)과, 볼록부(31R₁∼31R₅)의 경사면(a21∼a25)에 우선적으로 입사하게 된다. 이것은, 광원(10R) 측으로부터 전파해 가는 광에 있어서, 볼록부(31L₁∼31L₅)의 경사면(a11∼a15)과 볼록부(31R₁∼31R₅)의 경사면(b21∼b25)과는 반사면 S1의 그림자로 되기 때문이다. 따라서, 볼록부(31L₁∼311L₅)의 경사각 β가 작을 수록, 경사면(b11∼b15)에서의 1회의 반사에 의한 도광각의 증가량이 작아지며, 그 결과로서, 그 지점에서의 광의 출사량이 작아진다. 이것에 의해, 광원(10R) 및 도광 제어부(31R)에 의해 형성되는 발광 강도 분포에 대해, 도광 제어부(31L)로부터의 영향이 작아진다. 또, 볼록부(31R₁∼31R₅)의 경사각 α가 클수록, 경사면(a21∼a25)에서의 1회의 반사에 의한 도광각의 증가량이 커지고, 그 결과로서, 그 지점에서의 광의 출사량이 커진다. 이것에 의해, 광원(10R)의 점등에 의한 발광 강도 분포를 조정하기 쉬워진다.

이상과 같이, 도광판(3a)의 반사면 S1에 설치하는 도광 제어부는, 경사각 α, β로 규정되는 경사면 a, b를 가지는 형상이면, 상기 실시형태에서 나타낸 오목 형상의 것에 한정되지 않고, 볼록 형상이더라도 좋다. 이와 같이 한 경우이더라도, 상기 실시형태의 면 광원 장치(1)와 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

변형예 6

도 13의 (a), (b)는, 본 발명의 변형예 6에 관계된 면 광원 장치에서의 광원(10L)측의 구성을 도시하는 것이다. 본 변형예에서는, 도광판(4a)의 발광면 S2에 도광 제어부가 설치되어 있는 것 이외는, 상기 실시형태의 면 광원 장치(1)와 마찬가지 구성으로 되어 있다. 도광 제어부(41L)는, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 발광면 S2에 복수의 오목부(41L₁, …)로 이루어지는 도광 제어부(41L)가 배치되어 있어도 좋다. 혹은, 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 발광면 S2에 복수의 볼록부(42L₁, …)로 이루어지는 도광 제어부(42L)가 배치되어 있어도 좋다. 또한, 광원(10R)측의 구성에 대해서도 마찬가지이다. 또, 불균등 발광 강도 분포를, 각 오목부 혹은 볼록부의 높이를 변화시키는 것에 의해서 형성해도 좋고, 간격을 변화시키는 것에 의해서 형성해도 좋다. 혹은, 높이 및 간격의 양쪽을 변화시켜 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이, 도광 제어부를 발광면 S2에 설치한 경우이더라도, 광원(10L)에 대향하는 경사면(a11)을 경사각 α, 광원(10R)(도 13의 (a)에는 도시하지 않음)에 대향하는 경사면(b11)을 경사각 β로 각각 형성하고, 상기 조건식 (1)을 만족시키는 것에 의해, 상기 제1 실시형태의 면 광원 장치(1)와 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

변형예 7

도 14는, 본 발명의 변형예 7에 관계된 면 광원 장치(5)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 본 변형예에서는, 도광판(5a)의 반사면 S1에 도광 제어부(51L), 발광면 S2에 도광 제어부(51R)가 설치되어 있는 것 이외는, 상기 실시형태의 면 광원 장치(1)와 마찬가지 구성으로 되어 있다. 도광 제어부(51L)는, 복수(여기에서는 5개)의 오목부(51L₁∼51L₅)로 이루어지고, 이들 오목부(51L₁∼51L₅)는, 상기 면 광원 장치(1)에서의 도광 제어부(11L)의 오목부(11L₁∼11L₅)와 마찬가지 구성으로 되어 있다. 다른 한편, 도광 제어부(51R)는, 복수(여기에서는 5개)의 오목부(51R₁∼51R₅)로 이루어진다. 이들 오목부(51R₁∼51R₅)에서는, 경사각 α의 경사면(a21∼a25)이 광원(10R)에 대향해서 설치되고, 경사각 β의 경사면(b21∼b25)이 광원(10L)에 대향해서 설치되어 있다.

상기와 같이, 도광 제어부(51L, 51R)를, 서로 다른 반사면 S1과 발광면 S2에 배치하도록 해도 좋다. 이와 같이 구성한 경우이더라도, 상기 실시형태의 면 광원 장치(1)와 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

또한, 본 변형예에서는, 오목형{凹型} 형상의 도광 제어부를 이용하고 있지만, 상기 변형예 5와 같이 볼록형{凸型} 형상의 도광 제어부를 이용하도록 해도 좋다. 또, 발광면 S2 및 반사면 S1의 어느 것인가 한쪽에 오목형 형상, 다른 한쪽에 볼록형 형상의 도광 제어부를 이용하도록 해도 좋다.

변형예 8, 9

도 15의 (a)∼(c)는, 본 발명의 변형예 8에 관계된 면 광원 장치에서의 도광 제어부(61L, 61R)의 높이 H, 폭 q 및 밀도 D의 변화를 도시하는 것이다. 또, 도 16의 (a)∼(c)는, 본 발명의 변형예 9에 관계된 면 광원 장치에서의 도광 제어부(62L, 62R)의 간격 r, 피치 p 및 밀도 D의 변화를 도시하는 것이다. 이와 같이, 도광 제어부(61L, 61R)의 높이 H, 폭 q 및 밀도 D의 변화, 혹은 도광 제어부(62L, 62R)의 간격 r, 피치 p 및 밀도 D의 변화는, 상술한 바와 같은 직선모양{直線狀}의 변화에 한정되지 않고, 곡선모양{曲線狀}이더라도 좋다. 이것에 의해, 광원에서 멀수록 보다 강해지는 발광 강도 분포를 형성하기 쉬워진다.

적용예 1

다음에, 상기와 같은 면 광원 장치(1)의 적용예로서, 표시 장치 등에 이용되는 백라이트(6)에 대해서 설명한다. 도 17의 (a)는 백라이트(6)의 상면도이며, 도 17의 (b)는 백라이트(6)의 측면도이다. 백라이트(6)는, 복수의 면 광원 장치(1)를, 예를 들면 광원(10L, 10R)이 설치된 측면끼리를 대향시켜 배열한 것이다.

이와 같이, 상기 면 광원 장치(1)를 복수 배열시키는 것에 의해, 각 면 광원 장치(1)를 부분 점등 영역으로 해서 부분 구동을 행하는 것이 가능한 표시 장치를 실현할 수가 있다.

예를 들면, 도 18의 (a)∼(c)에, 5개의 면 광원 장치(1)를 이용해서 형성한 발광 강도 분포의 1예를 도시한다. 상술한 바와 같이, 면 광원 장치(1)에 의하면, 광원(10L, 10R)의 발광 강도를 서로 달리하는 것에 의해, 혹은 도광 제어부(11L, 11R) 각각의 높이 분포를 서로 중심 대칭으로 되지 않도록 형성하는 것에 의해, 도광판(1a) 전체로서 연속한 임의의 발광 강도 분포를 형성할 수가 있다. 이것에 의해, 도 18의 (a)∼(c)에 도시한 바와 같이, 복수의 면 광원 장치(1)끼리의 경계 부근에서 발광 강도를 완만하게 변화시킬 수가 있다. 따라서, 부분 점등 영역 사이의 경계 부근에서의 외관을, 자연스러운 것으로 할 수가 있다.

또한, 면 광원 장치(1)의 반사면 S1측에는 반사 시트, 발광면 S2측에는 갖가지 광학 시트가 배치되어 있어도 좋다. 예를 들면, 반사 시트로서, 흰색{白} PET 시트, 확산 반사 시트, 은{銀} 시트, 또는 ESR 필름 등을 이용할 수가 있다. 또, 광학 시트로서는, 확산 시트, 확산판, 프리즘 시트, 렌즈 시트, 휘도 상승 필름, 편광판 등을 이용할 수가 있다.

또, 각 면 광원 장치(1)끼리의 경계 부분에는, 광학 부재가 배치되어 있어도 좋다. 광학 부재로서는, 상기와 같은 광학 시트나, 반사재 또는 확산재 등의 재료에 의해 구성되어 있다. 이 광학 부재는, 각 면 광원 장치(1)끼리의 경계의 광학 특성이나 외관을 보다 좋게 하기 위한 것이며, 임의로 배치된다.

적용예 2

도 19는, 상기 적용예 1의 백라이트(6)를 갖춘 표시 장치(7)의 요부 구성을 도시하는 사시도이다. 이 표시 장치(7)는, 복수의 면 광원 장치(1)로 이루어지는 백라이트(6)와, 표시 패널(70)과, 각 면 광원 장치(1) 및 표시 패널(70)을 제어하기 위한 회로부(71)에 의해 구성되어 있다. 표시 패널(70)은, 백라이트(6)로부터의 조명광(발광광 Lout)을 화상 신호에 의거해서 변조하는 것에 의해 화상 표시를 행하는 것이며, 예를 들면 액정 패널이 이용된다.

이 표시 장치(7)에서는, 복수의 면 광원 장치(1)로 이루어지는 백라이트(6)가 설치되어 있는 것에 의해, 상술한 바와 같이 부분 점등 영역 사이의 경계의 외관이 자연스러운 것으로 된다. 이것에 의해, 표시 화질을 향상시키는 것이 가능해진다.

또, 예를 들면 도 20에 도시한 바와 같이, 표시 패널(70)에서의 화상 표시 영역중의 소정의 휘도 이상의 화상 표시 영역(표시 영상 Pa가 표시되어 있는 영역)에 대응하는 영역의 면 광원 장치(1)만이 점등하는 바와 같은, 부분 점등 영역 Pb의 형성이 가능해진다. 이와 같이 구성한 경우, 화상의 밝기에 따른 발광 제어(발광 강도의 조정)가 가능해지고, 표시 화면내에서의 명암{明暗}의 콘트라스트를 향상시키는 것이 가능해진다.

제2 실시형태

도 22는, 본 발명의 제2 실시형태에 관계된 면 광원 장치(면 광원 장치(8))의 요부 구성을 도시하는 사시도이다. 이 면 광원 장치(8)는, 상기 제1 실시형태의 면 광원 장치(1)와 마찬가지로, 예를 들면 액정 표시 장치 등의 백라이트로서, 예를 들면 복수 배열되어 이용되는 것에 의해, 부분 구동에서의 부분 점등 영역으로 되는 것이다. 이하, 상기 제1 실시형태와 마찬가지 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 적당히 설명을 생략한다.

면 광원 장치(8)는, 상기 제1 실시형태의 면 광원 장치(1)와 마찬가지로, 예를 들면 평판모양의 도광판(8a)의 x방향을 따라 서로 대향하는 한쌍의 측면에, 광원(10L) 및 광원(10R)이 각각 설치된 것이다. 또, 상기 제1 실시형태의 면 광원 장치(1)와 마찬가지로, 도광판(8a)은 반사면 S1과 발광면 S2를 가지고, 이들중 반사면 S1에 경사면(a11∼a15) 및 경사면(a21∼a25)이 설치되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 본 실시형태에서의 각 경사면과 그 경사각으로서 편의상, 상기 제1 실시형태와 동일한 것을 이용하고 있지만, 상기 제1 실시형태와 본 실시형태에서의 경사각 설정은, 말할 필요도 없이 독립으로{독립해서} 이루어지는 것이다.

도광판(8a)은, 상기 제1 실시형태의 도광판(1a)과 마찬가지로, 광원(10L, 10R)으로부터의 광을 전파시켜 발광면 S2측으로 인도하기 위한 광학 부재이다. 단, 본 실시형태에서는, 반사면 S1의 면형상이 상기 제1 실시형태의 도광판(1a)과 달라 있다. 이하, 도 23을 참조해서, 반사면 S1의 면형상에 대해서 설명한다. 도 23은, 면 광원 장치(8)에서의 각 경사면의 높이 변화 및 고저차 변화에 대해서 설명하기 위한 도면이다.

도 23에 도시한 바와 같이, 도광판(8a)에서의 반사면 S1은, 광원(10L)에 대향하는 경사면(a11∼a15)과, 광원(10R)에 대향하는 경사면(a21∼a25)과, 이들 경사면끼리를 잇는 평탄면(c10)으로 이루어진다. 경사면(a11∼a15)은, 소정의 경사각(여기에서는, 경사각 α로 한다)의 경사면이며, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 높이가 크게 되어 있다(예를 들면, h11＜h12＜h13＜h14＜h15). 마찬가지로, 경사면(a21∼a25)은, 소정의 경사각(여기에서는, 경사각 α)의 경사면이며, 광원(10R)으로부터 멀어짐에 따라서 높이가 크게 되어 있다(예를 들면, h21＜h22＜h23＜h24＜h25). 즉, 광원(10L)에 가까운 측으로부터 n번째의 경사면 an_L의 높이를 h_L(n)으로 하면, 이하의 조건식 (6)이 성립된다. 마찬가지로, 광원(10R)에 가까운 측으로부터 n번째의 경사면 an_R의 높이를 h_R(n)으로 하면, 이하의 조건식 (7)이 성립된다.

h_L(n)≤h_L(n+1) ……(6)

h_R(n)≤h_R(n+1) ……(7)

또, 도광판(8a)의 반사면 S1에서는, 광원(10L, 10R)이 배치된 한쌍의 측면 사이에서, 경사면(a11∼a15)과 발광면 S2와의 사이의 고저차(d11∼d15, 이하 단지 「고저차」라고 한다)가 변화하고 있다. 마찬가지로, 반사면 S1에서는, 경사면(a21∼a25)으로부터 발광면 S2까지의 고저차(d21∼d25)가 변화하고 있다. 예를 들면, 도광판(8a)의 중앙 부근(구체적으로는, d12, d13, d22, d23)에서 고저차가 비교적 크고, 단부 부근을 향해서 서서히 고저차가 작아지도록 변화하고 있다. 또, 이들 높이 변화 및 고저차 변화는, 한쌍의 측면 사이에서 예를 들면 중심 대칭으로 되어 있다. 이와 같은 경사면(a11∼a15, a21∼a25)에 의한 높이 변화 및 고저차 변화에 의해, 도광판(8a)의 반사면 S1은 거시적{巨視的}으로는 볼록 형상으로 된다. 또, 상기 제1 실시형태와 달리, 도광판(8a)의 반사면 S1에는 경사면(b11∼b15, b21∼b25)이 설치되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 도광판(8a)의 반사면 S1의 면형상은, 상기 제1 실시형태의 도광판(1a)에서의 경사각 β를 0°로 한 경우에 등가로 되어 있다.

다음에, 본 실시형태에서의 작용, 효과에 대해서 설명한다.

면 광원 장치(8)에서는, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 광원(10L, 10R)의 점등에 의해, 광원(10L) 및 광원(10R)의 각각의 측으로부터, 도광판(8a)내로 광이 입사한다. 도광판(8a)에 입사한 각 광은, 도광판(8a)내를 전파 한 후, 발광면 S2 측으로부터 출사하고, 면 발광이 이루어진다.

이 때, 반사면 S1에 경사면(a11∼a15, a21∼a25)이 설치되어 있는 것에 의해, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 광원(10L) 측으로부터의 광은 경사면(a11∼a15), 광원(10R) 측으로부터의 광은 경사면(a21∼a25)에 의해, 각각 선택적으로 반사된다. 또, 이 때, 경사면(a11∼a15)의 높이 h11∼h15가 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 크게 되어 있는 것에 의해, 광원(10L)으로부터 먼 측에서 발광면 S2로부터의 출사량이 커진다. 마찬가지로, 경사면(a21∼a25)의 높이 h21∼h25가, 광원(10R)으로부터 멀어짐에 따라서 크게 되어 있는 것에 의해, 광원(10R)으로부터 먼 측에서 발광면 S2로부터의 출사량이 커진다. 따라서, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 광원(10L)의 점등에 의한 불균등 발광 강도 분포와, 광원(10R)의 점등에 의한 불균등 발광 강도 분포가 각각 독립으로 형성된다.

여기서, 본 실시형태에서는, 도광판(8a)에서, 경사면(a11∼a15, a21∼a25)의 고저차(d11∼d15, d21∼d25)가 변화하고 있으며, 이것에 의해 반사면 S1의 면형상이 설계된다. 이하, 이와 같은 면형상을 설계하는 과정에 대해서, 도 24∼도 26을 참조해서 설명한다. 도 24의 (a)∼(c)는, 상기 제1 실시형태에 관계된 도광판(1a)에서의 면형상을 설명하기 위한 개념도이다. 도 25의 (a)∼(c)는, 도광판(8a)에서의 면형상의 설계 과정을 도시하는 개념도이다. 도 26의 (a)∼(c)는, 도 25에 계속되는 설계 과정을 도시하는 개념도이다. 단 여기에서는, 간편화를 위해서, 각 광원에 대향하는 경사면으로서는 4개의 경사면(a11∼a14, a21∼a24)을 조합하는 경우를 예로 들어 설명한다.

우선, 본 실시형태의 비교예로서, 상기 제1 실시형태에 관계된 도광판(1a)의 면형상에 대해서 설명한다. 상기 제1 실시형태에서는, 광원(10L) 측으로부터의 광에 의한 발광 강도 분포를, 오목부(11L₁∼11L₄)(도 24의 (a))로 제어하고, 광원(10R) 측으로부터의 광에 의한 발광 강도 분포를, 오목부(11R₁∼11R₄)(도 24의 (b))로 제어하고 있다. 이들 오목부(11L₁∼11L₄) 및 오목부(11R₁∼11R₄)를 겹치게 한 것이 반사면 S1의 형상으로 되어 있다(도 24의 (c)). 그리고, 이 때, 경사면(b11∼b14, b21∼b24)의 경사각 β를 경사면(a11∼a14, a21∼a24)의 경사각 α보다도 작게 하는 것에 의해, 도 24의 (a)에서는 광원(10R) 측으로부터의 광, 도 24의 (b)에서는 광원(10L) 측으로부터의 광에 의한 영향을 억제하고 있다.

여기서, 경사면(b11∼b14)이 광원(10R)의 점등에 의한 발광 강도 분포에 미치는 영향과, 경사면(b21∼b24)이 광원(10L)의 점등에 의한 발광 강도 분포에 미치는 영향을 가능한 한 억제하기 위해서는, 이들 경사각 β가 극력 작은 것이 바람직한 것은 이미 기술했다. 그런데, 경사각 β를 너무 작게 하면(예를 들면 β=0°), 인근의{인접하는} 오목부와의 사이에서 간섭이 생겨 버린다. 따라서, 경사면(b11∼b14, b21∼b24)에 의해서 생기는 영향을 보다 저감하기 쉬운 면형상의 실현이 요망되고 있다.

그래서, 본 실시형태에서는, 실질적으로 발광 강도 분포의 형성에 기여하는 경사면(a11∼a14)(도 25의 (a)) 및 경사면(a21∼a24)(도 25의 (b))만 의 조합에 대해서 생각한다. 이들 경사면(a11∼a14) 및 경사면(a21∼a24)을 그대로 겹치게 하면, 도 25의 (c)에 도시한 바와 같은 구조로 된다.

이와 같은 구조를 반사면 S1의 면형상으로서 실현가능한 것으로 하기 위해서, 도 26의 (a) 및 도 26의 (b)에 도시한 바와 같이, 경사면(a11∼a14, a21∼a24)의 위치를 가지런히 해{align; 정합해} 간다. 구체적으로는, 이웃하는 경사면끼리를 평탄면(c10)으로 이을 수 있도록, 경사면(a11∼a14, a21∼a24)의 위치를 어긋나게 한다. 이것에 의해, 최종적으로는 도 26의 (c)에 도시한 바와 같은 반사면 S1의 면형상이 얻어진다. 즉, 경사면(b11∼b14, b21∼b24)을 없앤 면형상, 바꾸어 말하면 경사각 β를 0°로 한 면형상이 실현된다. 따라서, 광원(10L)의 점등시에는 경사면(a11∼a15), 광원(10R)의 점등시에는 경사면(a21∼a25)에 의해서, 각각 독립으로 광 출사량이 조정된다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 도광판(8a)의 반사면 S1에, 광원(10L)에 대향하는 경사면(a11∼a15)과, 광원(10R)에 대향하는 경사면(a21∼a25)이 설치되어 있으므로, 도광판(8a)의 한쌍의 측면에 배치된 광원(10L, 10R)으로부터의 광을 각각 제어할 수가 있다. 이 때, 경사면(a11∼a15)이 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 높이가 크게 되도록 했으므로, 광원(10L)으로부터 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포를 형성할 수가 있다. 다른 한편, 경사면(a21∼a25)이 광원(10R)으로부터 멀어짐에 따라서 높이가 크게 되도록 했으므로, 광원(10R)으로부터 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포를 형성할 수가 있다. 이것에 의해, 광원(10L, 10R)으로부터의 각각의 점등에 의한 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성하는 것이 가능해진다. 따라서, 상기 제1 실시형태와 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

또, 본 실시형태에서는, 반사면 S1이, 경사면(a11∼a15, a21∼a25)의 고저차가 변화하는 면형상, 즉 실질적으로 발광 강도 분포의 형성에 기여하는 경사면(a11∼a15, a21∼a25)을 유효하게 배치한 면형상으로 되어 있다. 이와 같은 면형상은, 상기 제1 실시형태에서의 경사면(b11∼b15, b21∼b25)의 경사각 β를 0°로 한 것에 등가이기 때문에, 상기 제1 실시형태보다도 광원(10L, 10R)의 점등에 의한 불균등 발광 강도 분포를 독립해서 형성하기 쉬워진다.

계속해서, 상기 제2 실시형태의 변형예(변형예 10, 11)에 대해서 설명한다. 이하에서는, 상기 제1 및 제2 실시형태의 면 광원 장치(1, 8)와 마찬가지 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 적당히 설명을 생략한다.

변형예 10

도 27은, 변형예 10에 관계된 면 광원 장치(면 광원 장치(9))의 개략 구성을 도시하는 것이다. 면 광원 장치(9)는, 상기 제2 실시형태의 면 광원 장치(8)와 마찬가지로, 도광판(9a)이 경사면(a11∼a15, a21∼a25)을 가짐과 동시에, 이들 경사면의 높이 및 고저차가 광원(10L, 10R)으로부터의 거리에 따라 변화하고 있다. 단, 본 변형예에서는, 이와 같은 경사면(a11∼a15, a21∼a25)이 발광면 S2에 설치되어 있는 점에서 상기 제2 실시형태와 달라 있다.

이와 같은 구성에 의해 본 변형예에서는, 상기 제2 실시형태와 마찬가지로, 광원(10L, 10R)의 점등에 의해, 도광판(9a)에 입사한 각 광이 도광판(9a)내를 전파한 후, 발광면 S2 측으로부터 출사하고, 면 발광이 이루어진다. 또, 이 때, 경사면(a11∼a15)의 높이 변화에 의해, 상기 제1, 2 실시형태와 마찬가지로, 광원(10L)의 점등에 의한 불균등 발광 강도 분포와, 광원(10R)의 점등에 의한 불균등 발광 강도 분포가 각각 독립으로 형성된다.

여기서, 도광판(9a)에서는, 상기 제2 실시형태와 마찬가지로, 경사면(a11∼a15, a21∼a25)의 고저차가 변화하고 있지만, 이것에 의해, 본 변형예에서는 발광면 S2의 면형상이 설계된다. 이하, 이와 같은 면형상을 설계하는 과정에 대해서, 도 28 및 도 29를 참조해서 설명한다. 도 28의 (a)∼(c) 및 도 29의 (a)∼(c)는, 도광판(9a)에서의 면형상의 설계 과정을 도시하는 개념도이다. 단 여기에서는, 간편화를 위해서, 각 광원에 대향하는 경사면으로서는 4개의 경사면(a11∼a14, a21∼a24)을 조합하는 경우를 예로 들어 설명한다.

본 변형예에서도, 상기 제2 실시형태와 마찬가지로, 실질적으로 발광 강도 분포의 형성에 기여하는 경사면(a11∼a14)(도 28의 (a)) 및 경사면(a21∼a24)(도 28의 (b))만의 조합을 생각한다. 이들 경사면(a11∼a14) 및 경사면(a21∼a24)을 그대로 겹치게 하면, 도 28의 (c)에 도시한 바와 같은 구조가 상정{想定}된다. 이와 같은 구조를 발광면 S2의 면형상으로서 실현가능한 것으로 하기 위해서, 도 29의 (a) 및 도 29의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 제2 실시형태와 마찬가지로, 경사면(a11∼a14, a21∼a24)의 위치를 가지런히 해 간다. 이것에 의해, 최종적으로는 도 29의 (c)에 도시한 바와 같은 발광면 S2의 면형상이 얻어진다.

이상과 같이, 경사면(a11∼a15, a21∼a25)은 발광면 S2에 설치하도록 해도 좋고, 이 경우이더라도, 상기 제2 실시형태의 면 광원 장치(8)와 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

변형예 11

도 30은, 변형예 11에 관계된 면 광원 장치(면 광원 장치(12))의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 본 변형예에서는, 도광판(12a)의 반사면 S1 및 발광면 S2의 쌍방의 면에 경사면(a11∼a15, a21∼a25)이 설치되어 있다. 즉, 면 광원 장치(12)는, 상기 제2 실시형태에서의 반사면 S1의 면형상과 상기 변형예 10에서의 발광면 S2의 면형상을 조합한 구성으로 되어 있다. 이와 같이, 경사면(a11∼a15, a21∼a25)을, 반사면 S1과 발광면 S2와의 쌍방에 설치하도록 해도 좋고, 이 경우이더라도, 상기 제2 실시형태의 면 광원 장치(8)와 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

또한, 상기 제2 실시형태 및 변형예 10, 11에서는, 도광판의 발광면 S2 혹은 반사면 S1에, 거시적으로 볼록 형상(도광판의 외측을 향해서 볼록)으로 되도록 각 경사면을 배치한 구성을 예로 들어 설명했지만, 오목 형상으로 되도록 해도 좋다. 즉, 도광판의 내측을 향해서 볼록하게 되도록 움푹들어간{窪; recessed} 형상이더라도 좋다. 이 경우, 도 26의 (a)∼(c)에 도시한 경우와 마찬가지로, 각 경사면의 높이를 가지런히 해 가는 과정에서, 도광판의 내측을 향해서 각 경사면의 위치를 어긋나게 하면 좋다. 또, 발광면 S2 및 반사면 S1의 어느 쪽인지 한쪽을 볼록 형상, 또다른 한쪽을 오목 형상으로 해도 좋다.

또, 도광판의 발광면 S2, 반사면 S1에서, 각 경사면의 높이를 변화시키는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이와 같은 높이 변화에 한하지 않고, 예를 들면 상기 변형예 4에서 설명한 바와 같이 밀도를 변화시키는 경우에도 적용가능하다. 밀도를 변화시키는 경우, 서로 동일한 높이 h11을 가지는 경사면(a11)의 밀도를, 광원으로부터의 거리에 따라 변화시키면 좋다.

예를 들면, 도 31에 도시한 바와 같이, 도광판의 발광면 S2가, 광원(10L)에 의한 발광 강도 분포에 기여하는 경사면(a11)의 조{組}(c11∼c16)와, 광원(10R)에 의한 발광 강도 분포에 기여하는 경사면(a21)의 조(c21∼c26)를 겹치게 한 면형상으로 되어 있다. 경사면(a11)끼리의 사이 및 경사면(a11)과 경사면(a21)과의 사이는, 평탄면(c10)으로 되어 있다.

조(c11∼c16)에서는, 경사면(a11)의 개수가, 광원(10L)으로부터 멀어짐에 따라서 서서히(여기에서는, 1개씩) 늘어나고, (c11)에 1개, (c12)에 2개, …, (c16)에 6개, 각각 배치되어 있다. 마찬가지로, 조(c21∼c26)에서도, 경사면(a21)의 개수가, 광원(10R)으로부터 멀어짐에 따라서 서서히(여기에서는, 1개씩) 늘어나도록 배치되어 있다. 또한, 상기 제2 실시형태와 마찬가지로, 경사면(a11)과 반사면 S1과의 고저차, 및 경사면(a21)과 반사면 S1과의 고저차는 각각, 도광판의 중앙 부근에서 크고, 단부 부근을 향해서 서서히 작아지도록 변화하고 있다.

이와 같은 경사면(a11, a21)에 의한 밀도 변화 및 고저차 변화에 의해, 발광면 S2는 거시적으로 볼록 형상으로 된다. 이와 같이, 밀도 변화에 의해 불균등 발광 강도 분포를 형성하는 경우이더라도, 발광 강도 분포의 형성에 실질적으로 기여하는 경사면만을 유효하게 배치할 수가 있다. 따라서, 상기 제2 실시형태 등과 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

제3 실시형태

도 32는, 본 발명의 제3 실시형태에 관계된 면 광원 장치(면 광원 장치(13))의 요부 구성을 도시하는 사시도이다. 도 33의 (a)는, 면 광원 장치(13)를 발광면 S2 측에서 본 평면도이며, 도 33의 (b), (c)는, 면 광원 장치(13)의 측면도이다. 이 면 광원 장치(13)는, 상기 제1 실시형태의 면 광원 장치(1)와 마찬가지로, 예를 들면 액정 표시 장치 등의 백라이트로서, 예를 들면 복수 배열되어 이용되는 것에 의해, 부분 구동에서의 부분 점등 영역으로 되는 것이다. 이하, 상기 제1 실시형태와 마찬가지 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 적당히 설명을 생략한다.

면 광원 장치(13)는, 각각이 x방향을 따라 연재하는 복수(예를 들면, 12개)의 도광부(13a1)가 y방향을 따라 배열해서 이루어지는 도광판 유닛(13a)을 갖춘 것이다. 도광판 유닛(13a)에서의 한쌍의 측면에는 각각, 광원(10L, 10R)이 복수(예를 들면, 6개씩) 설치되어 있다.

각 도광부(13a1)는, 상기 제1 실시형태의 도광판(1a)과 마찬가지로, 광원(10L)(혹은 광원(10R))으로부터의 광을 전파시켜 발광면 측으로 인도하기 위한 광학 부재이며, 예를 들면 아크릴이나 폴리카보네이트 등의 투명한 수지에 의해 구성되어 있다. 각 도광부(13a1)는, 발광면 S20 및 반사면 S10과, 서로 대향하는 한쌍의 측면(제1 측면(131), 제2 측면(132))을 가짐과 동시에, 제1 측면(131)으로부터 제2 측면(132)을 향해서 서서히 두께가 작아지는 형상, 즉 쐐기{楔; wedge} 형상으로 되어 있다.

도광부(13a1)의 반사면 S10에는, 광 취출{取出; extraction}을 위한 각종 가공, 예를 들면 잔주름 가공, 도트 가공, 도트 인쇄, 프리즘 가공 등(도시하지 않음)이 시행되어 있다. 이들 각종 가공에 의해, 발광면 S20으로부터의 출사광에서, 원하는 발광 강도 분포가 형성되도록 되어 있다. 구체적으로는, 광원(10L)(혹은 광원(10R))으로부터 멀어짐에 따라서, 바꾸어 말하면 제1 측면(131)으로부터 멀어짐에 따라서, 발광면 S20으로부터의 광 출사량이 많아지는 바와 같은 가공이 시행되고 있다. 예를 들면, 광원으로부터 멀어짐에 따라서 도트 패턴의 밀도를 높게 하거나, 프리즘의 밀도나 높이를 높게 하는 등의 가공이 시행되고 있다. 또한, 이와 같은 가공은 반사면 S10에 한하지 않고 발광면 S20에 시행되어 있어도 좋다.

본 실시형태에서는, 상기와 같은 복수의 도광부(13a1)가, 제1 측면(131) 및 제2 측면(132)끼리가 서로 이웃하게 되도록, 번갈아 향함{向}을 교체{入替; change}해서 배치(이하, 단지 「번갈아 배치{交互配置; alternately arranged}」라고 한다)되어 있다. 이와 같은 번갈아 배치된 복수의 도광부(13a1)의 각 제1 측면(131)에 광원이 설치되어 있다. 즉, 도광판 유닛(13a)에서의 각 측면은, 번갈아 배열한 제1 측면(131) 및 제2 측면(132)으로 이루어진다. 또, 도광판 유닛(13a)에서, 한쪽의 측면에 배치된 광원(10L)과 다른쪽의 측면에 배치된 광원(10R)과는, 서로 대향하지 않도록 지그재그모양{千鳥狀; staggered manner}으로 배치되어 있다. 단, 본 실시형태에서는, 이들 복수의 도광부(13a1)(도광판 유닛(13a))는, 예를 들면 사출{射出} 성형법 등을 이용해서 서로 일체적{一體的}으로 성형된 것으로 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서, 제1 측면(131)에 광원(10L)이 배치되는 도광부(13a1)가, 본 발명의 「제1 도광부」, 제1 측면(131)에 광원(10R)이 배치되는 도광부(13a1)가, 본 발명의 「제2 도광부」에 각각 대응하고 있다.

다음에, 본 실시형태의 작용, 효과에 대해서 설명한다.

면 광원 장치(13)에서는, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 광원(10L, 10R)의 점등에 의해, 광원(10L) 및 광원(10R)으로부터 도광판 유닛(13a)내로 각각 광이 입사하면, 각 입사광은, 각각 대응하는 도광부(13a1)의 형상을 따라 전파된다. 즉, 각 도광부(13a1)내에서, 광이 제1 측면(131)으로부터 제2 측면(132)을 향해서 전파된다. 이것에 의해, 도광부(13a1)마다, 발광면 S20에서 면 발광이 이루어진다.

이 때, 각 도광부(13a1)의 반사면 S10에, 제1 측면(131)으로부터 멀어짐에 따라서 발광면 S20으로부터의 광 출사량이 많아지는 바와 같은 가공이 시행되고 있는 것에 의해, 도광부(13a1)마다 불균등 발광 강도 분포가 독립으로 형성된다. 따라서, 이와 같은 도광부(13a1)를 번갈아 배치해서 이루어지는 도광판 유닛(13a)에서는, 광원(10L)의 점등에 의한 불균등 발광 강도 분포와, 광원(10R)의 점등에 의한 불균등 발광 강도 분포가 각각 독립으로 형성된다.

또, 본 실시형태에서는, 각 도광부(13a1)의 두께가 제1 측면(131)으로부터 제2 측면(132)을 향해서 서서히 작아지고 있는 것에 의해, 상기 제1 실시형태에 비해, 광 이용 효율이 향상한다. 이하, 그 이유에 대해서 기술한다.

우선, 본 실시형태의 비교예로서, 상기 제1 실시형태에 관계된 도광판(1a)의 면형상에 대해서 설명한다. 도광판(1a)(도 1)은, 상술한 바와 같이, 광원(10L)에 의한 발광 강도 분포를 제어하는 오목부(11L₁∼11L₅)와, 광원(10R)에 의한 발광 강도 분포를 제어하는 오목부(11R₁∼11R₅)를 1개의 부재에 중첩시켜서 이루어지는 것이다. 즉, 1개의 도광판(1a)에서 한쌍의 측면의 쌍방으로부터 각각 광을 입사시키는 구조이기 때문에, 바꾸어 말하면 광원(10L, 10R)이 서로 대향해서 배치된 구조이다. 이 때문에, 도광판(1a)의 형상은 중심 대칭 형상, 예를 들면 평판모양으로 성형하지 않을 수 없다.

그런데, 이와 같은 평판모양의 도광판(1a)에서는, 한족의 측면에 배치된 광원(10L)을 점등시킨 경우, 도광판(1a)내를 전파하는 광의 일부가, 다른쪽의 측면(광원(10R)측의 측면)을 뚫고나와서{突拔} 외부로 새어{漏} 버리는 것(이하, 단지 「광 누출{拔; leakage}」이라고 한다)가 있다. 마찬가지로, 광원(10R)을 점등시킨 경우에는, 광원(10L)측의 측면으로부터 광 누출을 일으키는 일이 있다. 이 때문에, 상기 제1 실시형태의 도광판(1a)에서는, 광 이용 효율의 점에서 또다른{거듭나는} 개선의 여지가 있다.

그래서, 본 실시형태에서는, 각 도광부(13a1)를 제1 측면(131)으로부터 제2 측면(132)을 향해서 서서히 두께가 작아지는 형상으로 하는 것에 의해, 제1 측면(131)으로부터 입사한 광이 제2 측면(132)에서 광 누출을 일으키기 어려워진다. 따라서, 상기 제1 실시형태에 비해, 광 이용 효율이 향상한다.

이상과 같이 본 실시형태에서는, 도광판 유닛(13a)에서, 제1 측면(131)으로부터 멀어짐에 따라서 광 출사량이 많아지도록 가공한 도광부(13a1)를 번갈아 배치함과 동시에, 각 도광부(13a1)의 제1 측면(131)에 광원(10L)(혹은 (10R))을 설치하고 있다. 이것에 의해, 도광부(13a1)마다 그의 면형상에 따른 불균등 발광 강도 분포를 서로 독립해서 형성할 수가 있다. 따라서, 상기 제1 실시형태와 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

또, 각 도광부(13a1)를 제1 측면(131)으로부터 제2 측면(132)을 향해서 서서히 두께가 작아지는 형상으로 했으므로, 제2 측면(132)에서의 광 누출의 발생을 억제할 수가 있다. 따라서, 상기 제1 실시형태에 비해, 광 이용 효율을 향상시키는 것이 가능해진다. 이것은, 광원(10L, 10R)의 설치 수의 삭감으로 이어지며, 저코스트화나 소비 전력의 저감에 유리하게 된다.

계속해서, 상기 제3 실시형태의 변형예(변형예 12∼16)에 대해서 설명한다. 이하에서는, 상기 제1, 제3 실시형태의 면 광원 장치(1)와 마찬가지 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 적당히 설명을 생략한다.

변형예 12

도 34는, 변형예 12에 관계된 면 광원 장치(면 광원 장치(14))의 요부 구성을 도시하는 사시도이다. 도 35의 (a)는, 면 광원 장치(14)를 발광면 S2 측에서 본 평면도이며, 도 35의 (b), (c)는, 면 광원 장치(14)의 측면도이다.

면 광원 장치(14)는, 상기 제3 실시형태의 면 광원 장치(13)와 마찬가지로, 도광판 유닛(14a)과, 그의 한쌍의 측면에 설치된 복수(예를 들면, 4개씩)의 광원(10L, 10R)을 갖춘 것이다. 도광판 유닛(14a)은, 복수(예를 들면 8개)의 도광부(14a1)가 y방향을 따라 배열해서 이루어지고, 이들 복수의 도광부(14a1)가 예를 들면 사출 성형법 등을 이용해서 일체적으로 성형된 것이다.

각 도광부(14a1)는, 상기 제3 실시형태의 도광판(13a1)과 마찬가지로, 광원(10L)(혹은 광원(10R))으로부터의 광을 전파시켜 발광면 측으로 인도하기 위한 광학 부재이다. 또, 각 도광부(14a1)는, 발광면 S20 및 반사면 S10과 한쌍의 측면(제1 측면(141), 제2 측면(142))을 가짐과 동시에, 제1 측면(141)으로부터 제2 측면(142)을 향해서 두께가 작아지는 쐐기 형상으로 되어 있다. 또, 도광부(14a1)의 반사면 S10에는, 상기 제3 실시형태의 도광부(13a1)의 반사면 S10과 마찬가지 가공이 시행되어 있다. 이와 같은 복수의 도광부(14a1)가 번갈아 배치됨과 동시에, 각 제1 측면(141)에 광원(10L, 10R)이 설치되어 있다. 즉, 도광판 유닛(14a)에서도, 그의 각 측면은, 번갈아 배열한 제1 측면(141) 및 제2 측면(142)으로 이루어짐과 동시에, 광원(10L)과 광원(10R)이 서로 대향하지 않도록 지그재그모양으로 배치되어 있다.

단, 본 변형예에서는, 각 도광부(14a1)의 폭이, 제1 측면(141)으로부터 제2 측면을 향해서 서서히 커지는 바와 같은 평면 형상을 가지고 있다. 바꾸어 말하면, 각 도광부(14a1)에서의 발광 면적이 제1 측면(141)으로부터 제2 측면을 향해서 점차 넓어지고 있다.

이와 같은 구성에 의해, 본 변형예에서는, 제3 실시형태와 마찬가지로, 도광부(14a1)마다 불균등 발광 강도 분포를 독립해서 형성가능함과 동시에, 쐐기 형상에 의해 상기 제1 실시형태에 비해 광 이용 효율을 향상시킬 수가 있다. 따라서, 상기 제3 실시형태의 면 광원 장치(13)와 동등한 효과를 얻는 것이 가능하다. 또, 도광부(14a1)의 폭이, 제1 측면(141)으로부터 제2 측면(142)을 향해서 넓어지고 있는 것에 의해, 제2 측면(142) 측에서의 발광 면적이 증대하고, 광원에서 먼 측에서의 광 출사량을 효율적으로 늘릴 수가 있다. 이 때문에, 광원에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포를 형성하기 쉬워진다.

변형예 13

도 36의 (a)는, 변형예 13에 관계된 면 광원 장치(면 광원 장치(15))를 발광면 S2 측에서 본 평면도이며, 도 36의 (b), (c)는, 면 광원 장치(15)의 측면도이다.

면 광원 장치(15)는, 상기 제3 실시형태의 면 광원 장치(13)와 마찬가지로, 도광판 유닛(15a)과, 그의 한쌍의 측면에 설치된 복수(예를 들면, 6개씩)의 광원(10L, 10R)을 갖춘 것이다. 도광판 유닛(15a)은, 복수(예를 들면, 12개)의 도광부(15a1)가 y방향을 따라 배열해서 이루어지고, 이들 복수의 도광부(14a1)가 예를 들면 사출 성형법 등을 이용해서 일체적으로 성형된 것이다. 각 도광부(15a1)는, 광원(10L)(혹은 광원(10R))으로부터의 광을 전파시켜 발광면측으로 인도하기 위한 광학 부재이다. 또, 각 도광부(15a1)는, 발광면 S20 및 반사면 S10과 한쌍의 측면(제1 측면(151), 제2 측면(152))을 가짐과 동시에, 제1 측면(151)으로부터 제2 측면(152)을 향해서 두께가 작아지는 쐐기 형상으로 되어 있다. 또, 도광부(15a1)의 반사면 S10에는, 상기 제3 실시형태의 도광부(13a1)의 반사면 S10과 마찬가지 가공이 시행되어 있다. 이와 같은 복수의 도광부(15a1)가 번갈아 배치됨과 동시에, 각 제1 측면(151)에 광원(10L, 10R)이 설치되어 있다. 즉, 도광판 유닛(15a)에서도, 그의 각 측면은, 번갈아 배열한 제1 측면(151) 및 제2 측면(152)으로 이루어짐과 동시에, 광원(10L)과 광원(10R)이 서로 대향하지 않도록 지그재그모양으로 배치되어 있다.

단, 본 변형예에서는, 복수의 도광부(15a1)중 이웃하는 도광부(15a1)끼리의 사이에, x방향을 따라 슬릿(15S)이 설치되어 있다. 슬릿(15S)은, 예를 들면 도광판 유닛(15a)의 성형과 동시에 일괄 형성되고, 또한 각 도광부(15a1)끼리를 완전하게 분할하지 않도록 형성되어 있다. 또한, 슬릿(15S)은, 본 변형예와 같이 x방향을 따라 직선적으로 설치되어 있어도 좋지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 도광부(15a1)끼리의 사이의 부분적인 영역에만 설치되어, 전체로서 점선모양이나 일점쇄선모양으로 되도록 해도 좋다. 또, 물결모양{波狀}으로 되어 있어도 좋다.

이와 같이, 이웃하는 도광부(15a1)끼리의 사이에 슬릿(15S)을 설치하도록 해도 좋고, 이 경우이더라도 상기 제3 실시형태와 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

변형예 14

도 37의 (a)는, 변형예 14에 관계된 면 광원 장치(면 광원 장치(16))에서의 1개의 도광 부재의 사시도이고, 도 37의 (b)는, 면 광원 장치(16)의 요부 구성을 도시하는 사시도이다.

면 광원 장치(16)는, 상기 제3 실시형태의 면 광원 장치(13)와 마찬가지로, 도광판 유닛(16a)과, 그의 한쌍의 측면에 설치된 복수의 광원(10L, 10R)을 갖춘 것이다. 단, 본 변형예에서는, 도광판 유닛(16a)이, 서로 별체로서 성형된 복수의 도광 부재(16a1)를 y방향을 따라 배열해서 이루어지는 것이다. 각 도광 부재(16a1)는, 광원(10L)(혹은 광원(10R))으로부터의 광을 전파시켜 발광면 측으로 인도하기 위한 광학 부재이다. 또, 각 도광 부재(16a1)는, 발광면 S20 및 반사면 S10과 한쌍의 측면(제1 측면(161), 제2 측면(162))을 가짐과 동시에, 제1 측면(161)으로부터 제2 측면(162)을 향해서 서서히 두께가 작아지는 쐐기 형상으로 되어 있다. 또, 도광 부재(16a1)의 반사면 S10에는, 상기 제3 실시형태의 도광부(13a1)의 반사면 S10과 마찬가지 가공이 시행되어 있다. 이와 같은 복수의 도광 부재(16a1)가 번갈아 배치되도록 서로 연결해서 이루어짐과 동시에, 각 제1 측면(161)에 광원(10L, 10R)이 설치되어 있다. 즉, 도광판 유닛(16a)에서도, 그의 각 측면은, 번갈아 배열한 제1 측면(161) 및 제2 측면(162)으로 이루어짐과 동시에, 광원(10L)과 광원(10R)이 서로 대향하지 않도록 지그재그모양으로 배치되어 있다.

이와 같이, 서로 별체{別體}로서 성형된 도광 부재(16a1)를 서로 연결시킨 것을 도광판 유닛(16a)으로서 이용해도 좋고, 이 경우이더라도 상기 제3 실시형태와 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

변형예 15, 16

도 38의 (a)는, 제3 실시형태의 도광부(13a1)의 변형예(변형예 15)에 관계된 도광부를 제1 측면(제1 측면(171)) 측에서 본 측면도이며, 도 38의 (b)는, 제2 측면(제2 측면(172)) 측에서 본 측면도이다. 도 39의 (a)는, 변형예 16에 관계된 도광부를 제1 측면(제1 측면(181)) 측에서 본 측면도이며, 도 39의 (b)는, 제2 측면(제2 측면(182)) 측에서 본 측면도이다.

이들 변형예 15, 16에 관계된 도광부는, 상기 제3 실시형태에서의 도광부(13a1)와 마찬가지로, 광원(10L)(혹은 광원(10R))으로부터의 광을 전파시켜 발광면 측으로 인도하기 위한 광학 부재이다. 또, 발광면 S20, 반사면 S10, 제1 측면(171, 181) 및 제2 측면(172, 182)을 가짐과 동시에, 제1 측면(171, 181)에 광원(10L, 10R)이 설치되어 있다. 또, 제1 측면(171, 181)으로부터 제2 측면(172, 182)을 향해서 두께가 작아지는 쐐기 형상으로 되어 있고, 반사면 S10에는, 상기 제3 실시형태의 도광부(13a1)와 마찬가지 가공이 시행되어 있다.

도 38의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 변형예 15에서는, 도광부의 발광면 S20측의 모서리{角} 부분을 평면에 의해서 잘라내{切取}도록 모따기{面取; chamfering}가 시행되어 있다(모따기부{面取部; chamfered part}(17M)). 또, 도 39의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 변형예 16에서는, 도광부의 발광면 S20측의 모서리 부분을, 곡면에 의해서 잘라내도록 모따기가 시행되어 있다(모따기부(18M)).

이와 같이, 도광부의 발광면 S20 측에 모따기를 시행하도록 해도 좋다. 이 경우, 상기 제3 실시형태와 동등한 효과를 얻을 수 있음과 동시에, 도광부끼리의 경계에서의 휘도 변화를 완만하게 해서, 도광판 유닛 전체로서 휘도 얼룩이 저감된 발광 강도 분포를 형성할 수가 있다. 또, 모따기의 절단면{切口; 벤 자리}은 평면이더라도 좋고, 곡면이더라도 좋다.

또한, 상기 제3 실시형태 및 변형예 12∼16에서는, 8개{個} 혹은 12개의 도광부를 일정의 방향으로 번갈아 배열시킨 것을 예로 들어 설명했지만, 도광부의 수는 이것에 한정되는 것은 아니며, 2개 이상 있으면 좋다. 도광판 유닛으로서 한쌍의 측면의 각각에 1개씩 광원(10L, 10R)이 배치되어 있으면, 상기 제3 실시형태 등과 동등한 효과를 얻을 수가 있다. 단, 도광판 유닛에서는, 각 도광부마다 형성된 불균등 발광 강도 분포를 최종적으로 중첩시킨 것이 발광광으로 되기 때문에, 자연스러운 겹침을 실현하기 위해서는, 도광부 수(분할 수)는 많은 쪽이 좋다.

또, 상기 제3 실시형태 등에서는, 서로 동일 형상의 도광부를 번갈아 배치시킨 경우를 예로 들어 설명했지만, 도광부의 형상은 반드시 동일할 필요는 없다. 예를 들면, 광원(10L) 측으로부터의 광을 전파시키는 도광부와 광원(10R) 측으로부터의 광을 전파시키는 도광부와의 사이에서, 두께나 폭 등을 변화시키도록 해도 좋다. 이것에 의해, 광원(10L, 10R)의 점등에 의해 서로 다른 발광 강도 분포를 형성할 수가 있고, 이들을 겹치게 함으로써 여러가지 발광 강도 분포를 형성하는 것이 가능해진다.

또, 상기 제3 실시형태 등에서는, 각 도광부를 반사면측이 경사진 쐐기형{楔型} 형상으로서 설명했지만, 역{逆}으로 발광면측이 경사진 바와 같은 형상으로 해도 좋다.

이상, 실시형태 및 변형예와, 그들의 적용예를 들어 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태 등에 한정되는 것은 아니며, 갖가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태 등에서는, 도광 제어부의 복수의 오목부 혹은 볼록부로서, 단면 삼각 형상의 프리즘모양의 것을 예로 들어 설명했지만, 오목부 혹은 볼록부의 형상은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 단면 삼각 형상의 정점 부분이 곡률을 가지는 R형상으로 되어 있어도 좋다. 또, 다른 단면 형상, 예를 들면 사다리꼴{台形} 등이더라도 좋다. 즉, 소정의 조건식을 만족시키는 경사각 α, β에 의해서 규정되는 2개의 경사면 a, b가 광원(10L, 10R)의 각각에 대향하도록 형성되어 있으면 좋다.

또, 상기 실시형태 등에서는, 도광 제어부의 복수의 오목부(볼록부)끼리의 사이에서, 경사각 α, β가 서로 동일하게 되도록 구성한 경우를 예로 들어 설명했지만, 반드시, 각 오목부 사이에서 경사각 α, β가 동일하지 않아도 좋다. 즉, 상기 조건식 (1)∼(3)을 만족시키도록 각 오목부에서의 경사각이 설정되어 있으면 충분하다.

또, 상기 실시형태 등에서는, 두께가 일정한 평판모양의 도광판을 이용한 구성을 예로 들어 설명했지만, 도광판의 두께는 일정하지 않아도 좋다. 예를 들면, 도 21의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 도광판(6a)의 두께가, 광원(10L, 10R)이 배치된 측면 사이에서 변화하도록 해도 좋다. 구체적으로는, 도광판(6a)의 단부보다도 중앙부에서 두께가 크게 되어 있어도 좋다. 또, 두께의 변화는, 예를 들면 도 21의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 곡선적(1차 함수 이외)이더라도 좋고, 직선적(일차 함수)이더라도 좋다. 또, 도광 제어부를 반사면 S1에 설치하는 경우에는, 도 21의 (a)에 도시한 바와 같이, 발광면 S2측을 만곡시키고, 도광 제어부를 발광면 S2에 설치하는 경우에는, 도 21의 (b)에 도시한 바와 같이, 반사면 S1측을 만곡시켜, 두께를 변화시키면 좋다. 이와 같이, 도광판(6a)의 두께를 변화시키는 것에 의해, 상술한 불균등 발광 강도 분포를 형성하기 쉬워진다. 이하, 이 이유에 대해서 도 21의 (a)를 참조해서 설명한다.

우선, 광원(10L)을 점등한 경우에 대해서 생각한다. 도광판(6a)의 광원(10L)측의 영역(6a-1)에서는, 도광판(6a)의 두께가 광원(10L)으로부터 멀어질수록 커지고, 그의 상하면의 경사에 의해서, 도광중인 광은 발광면 S2의 법선{法線} 방향(z축 방향)보다도 면내 방향(xy 면내 방향)으로, 전반사하기 쉬워진다. 이 때문에, 영역(6a-1)에서는, 도광판(6a) 밖으로 출사하기 어려워진다. 한편, 도광판(6a)의 광원(10R)측의 영역(6a-2)에서는, 도광판(6a)의 두께가 광원(10L)으로부터 멀어질수록 작아지기 때문에, 그의 상하면의 경사에 의해서, 도광중인 광은 발광면의 면내 방향(xy 면내 방향)보다도 법선 방향(z축 방향)으로, 전반사하기 쉬워진다. 이 때문에, 영역(6a-2)에서는, 도광판(6a) 밖으로 출사하기 쉬워진다. 따라서, 상기와 같은 도광판(6a)의 형상에 의해서, 광원(10L)에 가까울 수록 약하고 멀 수록 강한 불균등 발광 강도 분포를 형성하기 쉬워진다. 다른 한편, 광원(10R)을 점등한 경우도 마찬가지 이유에 의해, 불균등 발광 강도 분포를 형성하기 쉬워진다.

또, 상기 실시형태 등에서는, 광원은, 광을 발{發}하는 것이면, 무엇을 사용해도 상관없다. 모든 광원이 같은{同} 파장 영역의 광을 발광하지 않아도 좋다. 예를 들면, 청색의 파장의 광을 발광하는 광원과, 녹색의 파장의 광을 발광하는 광원과, 적색의 파장의 광을 발광하는 광원을, 사용해도 좋다. 그들은 따로따로{別別; separate}의 광원으로서 사용해도 좋고, 한 묶음{one unit}으로 패키징한 하나의 광원으로서 사용해도 좋다.

또, 예를 들면 청색과 녹색의 파장이 섞인 광을 발광하는 광원과, 적색의 파장의 광을 발광하는 광원을, 사용해도 좋다. 그들은 따로따로의 광원으로서 사용해도 좋고, 한 묶음으로 패키징한 하나의 광원으로서 사용해도 좋다. 또, 예를 들면 청색의 적색의 파장이 섞인 광을 발광하는 광원과, 녹색의 파장의 광을 발광하는 광원을, 사용해도 좋다. 그들은 따로따로의 광원으로서 사용해도 좋고, 한 묶음으로 패키징한 하나의 광원으로서 사용해도 좋다. 또, 예를 들면, 녹색의 적색의 파장이 섞인 광을 발광하는 광원과, 청색의 파장의 광을 발광하는 광원의, 2종류의 광원을 사용해도 좋다. 그들은 따로따로의 광원으로서 사용해도 좋고, 한 묶음으로 패키징한 하나의 광원으로서 사용해도 좋다.

또, 예를 들면 청색의 광을 발광하는 광원과, 그 광으로 여기{勵起}되고 황색의 광을 발광하는 형광체를, 한 묶음으로 패키징한 하나의 광원으로서 사용해도 좋다. 또, 예를 들면 청색의 광을 발광하는 광원과, 그 광으로 여기되고 녹색과 적색의 광을 발광하는 형광체를, 한 묶음으로 패키징한 하나의 광원으로서 사용해도 좋다.

또, 예를 들면 청색의 광을 발광하는 광원과, 녹색의 광을 발광하는 광원과, 그 광으로 여기되고 적색의 광을 발광하는 형광체를, 한 묶음으로 패키징한 하나의 광원으로서 사용해도 좋다. 또, 예를 들면 청색의 광을 발광하는 광원과, 적색의 광을 발광하는 광원과, 그 광으로 여기되고 녹색의 광을 발광하는 형광체를, 한 묶음으로 패키징한 하나의 광원으로서 사용해도 좋다.

또, 예를 들면 청색의 광을 발광하는 광원을 사용하고, 그 광으로 여기되고 황색을 발광하는 형광체를 시트모양으로 하고, 광학 시트류와 아울러 사용함으로써, 백라이트로서 백색광을 발광시켜도 좋다. 또, 예를 들면 청색의 광을 발광하는 광원을 사용하고, 그 광으로 여기되고 황색을 발광하는 형광체를 시트모양으로 하고, 광학 시트류와 아울러 사용함으로써, 백라이트로서 백색광을 발광시켜도 좋다.

또, 예를 들면 청색의 광을 발광하는 광원과, 녹색의 광을 발광하는 광원을 사용하고, 그 광으로 여기되고 적색을 발광하는 형광체를 시트모양으로 하고, 광학 시트류와 아울러 사용함으로써, 백라이트로서 백색광을 발광시켜도 좋다. 또, 예를 들면, 청색의 광을 발광하는 광원과, 적색의 광을 발광하는 광원을 사용하고, 그 광으로 여기되고 녹색을 발광하는 형광체를 시트모양으로 하고, 광학 시트류와 아울러 사용함으로써, 백라이트로서 백색광을 발광시켜도 좋다.

또, 광원으로부터의 광은 가시광에는 한정되지 않고, 예를 들면 적외광이나 자외광 등의 비가시광이더라도 좋다.

1: 면 광원 장치, 1a: 도광판, 10L, 10R: 광원, S1: 반사면, Lout: 발광광, S2: 발광면, 11L, 11R: 도광 제어부, 11L₁∼11L₅, 11R₁∼11R₅: 오목부, a11∼a15, a21∼a25, b11∼b15, b21∼b25: 경사면, 31L₁∼31L₅, 31R₁∼31R₅: 볼록부.

Claims (19)

1. 발광면{發光面} 및 반사면을 가짐과 동시에 대향하는 한쌍의 측면을 가지는 도광판{導光板}과,
   상기 도광판의 한쌍의 측면에 배치된 제1 및 제2 광원과,
   상기 발광면 및 상기 반사면중의 적어도 한쪽의 면에 설치됨과 동시에, 상기 제1 광원에 대향하는 복수의 제1 경사면과,
   상기 발광면 및 상기 반사면중의 적어도 한쪽의 면에 설치됨과 동시에, 상기 제2 광원에 대향하는 복수의 제2 경사면을 갖추고,
   상기 제1 경사면의 높이는, 상기 제1 광원으로부터 멀어짐에 따라서{從} 크게 됨과 동시에, 상기 제2 경사면의 높이는, 상기 제2 광원으로부터 멀어짐에 따라서 크게 되어 있는
   면 광원 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 발광면 및 상기 반사면중의 적어도 한쪽의 면에, 각각이 상기 제1 경사면을 포함하는 복수의 오목부{凹部} 혹은 볼록부{凸部}로 이루어지는 제1 도광 제어부와, 각각이 상기 제2 경사면을 포함하는 복수의 오목부 혹은 볼록부로 이루어지는 제2 도광 제어부를 갖춘 면 광원 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 도광 제어부에서, 각 오목부 혹은 각 볼록부는, 상기 제1 경사면과, 상기 제2 광원에 대향함과 동시에 상기 제1 경사면보다도 작은 경사각의 제3 경사면을 가짐과 동시에,
   상기 제2 도광 제어부에서, 각 오목부 혹은 각 볼록부는, 상기 제2 경사면과, 상기 제1 광원에 대향함과 동시에 상기 제2 경사면보다도 작은 경사각의 제4 경사면을 가지는 면 광원 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 제1 도광 제어부의 각 오목부 혹은 각 볼록부는, 상기 제1 광원으로부터 멀어짐에 따라서 간격이 좁아지도록 배치되고,
   상기 제2 도광 제어부의 각 오목부 혹은 각 볼록부는, 상기 제2 광원으로부터 멀어짐에 따라서 간격이 좁아지도록 배치되어 있는 면 광원 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 도광 제어부는 복수의 오목부를 가지고, 각 오목부는, 상기 제1 광원 측에 상기 제1 경사면, 상기 제2 광원 측에 상기 제3 경사면이 각각 배치되고,
   상기 제2 도광 제어부는 복수의 오목부를 가지고, 각 오목부는, 상기 제1 광원 측에 상기 제4 경사면, 상기 제2 광원 측에 상기 제2 경사면이 각각 배치되어 있는 면 광원 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제1 도광 제어부는 복수의 볼록부를 가지고, 각 볼록부는, 상기 제1 광원 측에 상기 제3 경사면, 상기 제2 광원 측에 상기 제1 경사면이 각각 배치되고,
   상기 제2 도광 제어부는 복수의 볼록부를 가지고, 각 볼록부는, 상기 제1 광원 측에 상기 제2 경사면, 상기 제2 광원 측에 상기 제4 경사면이 각각 배치되어 있는 면 광원 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 한쌍의 측면 사이에서, 상기 제1 경사면과 상기 발광면 혹은 상기 반사면과의 사이의 고저차{高低差}가 변화함과 동시에, 상기 제2 경사면과 상기 발광면 혹은 상기 반사면과의 사이의 고저차가 변화하고 있는 면 발광 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 도광판은, 상기 한쌍의 측면에 직교하는 방향으로 복수 배열됨과 동시에, 각 도광판의 한쌍의 측면의 각각에 상기 제1 광원 및 제2 광원이 배치되어 있는 면 광원 장치.
9. 발광면 및 반사면을 가짐과 동시에 대향하는 한쌍의 측면을 가지는 도광판과,
   상기 도광판의 한쌍의 측면에 배치된 제1 및 제2 광원과,
   상기 발광면 및 상기 반사면중의 적어도 한쪽의 면에 설치됨과 동시에, 상기 제1 광원에 대향하는 복수의 제1 경사면과,
   상기 발광면 및 상기 반사면중의 적어도 한쪽의 면에 설치됨과 동시에, 상기 제2 광원에 대향하는 복수의 제2 경사면을 갖추고,
   상기 제1 경사면은, 상기 제1 광원으로부터 멀어짐에 따라서 조밀{密}하게 배치됨과 동시에, 상기 제2 경사면은, 상기 제2 광원으로부터 멀어짐에 따라서 조밀하게 배치되어 있는
   면 광원 장치.
10. 서로 대향하는 한쌍의 측면과 발광면을 가짐과 동시에, 복수의 도광부를 배열해서 이루어지는 도광판 유닛과,
    상기 도광판 유닛의 한쌍의 측면에 각각 배치된 광원을 갖추고,
    각 도광부는, 서로 대향하는 제1 및 제2 측면을 가지고, 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면을 향해 서서히 두께가 작아지는 형상을 가짐과 동시에, 상기 제1 측면으로부터 멀어짐에 따라서 광 출사량{出射量}이 증가하도록 되어 있고,
    상기 광원은 각 도광부에서의 제1 측면에 설치되고,
    상기 복수의 도광부는, 상기 도광판 유닛의 상기 한쪽의 측면에 상기 제1 측면, 상기 다른쪽의 측면에 상기 제2 측면을 각각 배치해서 이루어지는 제1 도광부와, 상기 도광판 유닛의 상기 한쪽의 측면에 상기 제2 측면, 상기 다른쪽의 측면에 상기 제1 측면을 각각 배치해서 이루어지는 제2 도광부를 가지는
    면 광원 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도광부는 번갈아 배열되도록 복수 설치되어 있는 면 광원 장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 측면의 폭은 서로 똑같{等}게 되어 있는 면 광원 장치.
13. 제10항에 있어서,
    상기 제2 측면의 폭은, 상기 제1 측면의 폭보다도 크게 되어 있는 면 광원 장치.
14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도광부는 서로 일체적{一體的}으로 성형된 것인 면 광원 장치.
15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도광부끼리의 사이에 홈{溝}이 설치되어 있는 면 광원 장치.
16. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도광부는 서로 별체{別體}로서 성형된 것인 면 광원 장치.
17. 면 광원 장치와,
    상기 면 광원 장치로부터의 광을 화상 신호에 의거해서 변조하는 것에 의해 화상 표시를 행하는 표시부를 갖추고,
    상기 면 광원 장치는,
    발광면 및 반사면을 가짐과 동시에 대향하는 한쌍의 측면을 가지는 도광판과,
    상기 도광판의 한쌍의 측면에 배치된 제1 및 제2 광원과,
    상기 발광면 및 상기 반사면중의 적어도 한쪽의 면에 설치됨과 동시에, 상기 제1 광원에 대향하는 복수의 제1 경사면과,
    상기 발광면 및 상기 반사면중의 적어도 한쪽의 면에 설치됨과 동시에, 상기 제2 광원에 대향하는 복수의 제2 경사면을 가지고,
    상기 제1 경사면의 높이는, 상기 제1 광원으로부터 멀어짐에 따라서 크게 됨과 동시에, 상기 제2 경사면의 높이는, 상기 제2 광원으로부터 멀어짐에 따라서 크게 되어 있는
    표시 장치.
18. 면 광원 장치와,
    상기 면 광원 장치로부터의 광을 화상 신호에 의거해서 변조하는 것에 의해 화상 표시를 행하는 표시부를 갖추고,
    상기 면 광원 장치는,
    발광면 및 반사면을 가짐과 동시에 대향하는 한쌍의 측면을 가지는 도광판과,
    상기 도광판의 한쌍의 측면에 배치된 제1 및 제2 광원과,
    상기 발광면 및 상기 반사면중의 적어도 한쪽의 면에 설치됨과 동시에, 상기 제1 광원에 대향하는 복수의 제1 경사면과,
    상기 발광면 및 상기 반사면중의 적어도 한쪽의 면에 설치됨과 동시에, 상기 제2 광원에 대향하는 복수의 제2 경사면을 가지고,
    상기 제1 경사면은, 상기 제1 광원으로부터 멀어짐에 따라서 조밀하게 배치됨과 동시에, 상기 제2 경사면은, 상기 제2 광원으로부터 멀어짐에 따라서 조밀하게 배치되어 있는
    표시 장치.
19. 면 광원 장치와,
    상기 면 광원 장치로부터의 광을 화상 신호에 의거해서 변조하는 것에 의해 화상 표시를 행하는 표시부를 갖추고,
    상기 면 광원 장치는,
    서로 대향하는 한쌍의 측면과 발광면을 가짐과 동시에 복수의 도광부를 배열해서 이루어지는 도광판 유닛과,
    상기 도광판 유닛의 한쌍의 측면에 각각 배치된 광원을 갖추고,
    각 도광부는, 서로 대향하는 제1 및 제2 측면을 가지고, 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면을 향해서 서서히 두께가 작아지는 형상을 가짐과 동시에, 상기 제1 측면으로부터 멀어짐에 따라서 광 출사량이 증가하도록 되어 있고,
    상기 광원은 각 도광부에서의 제1 측면에 설치되고,
    상기 복수의 도광부는, 상기 도광판 유닛의 상기 한쪽의 측면에 상기 제1 측면, 상기 다른쪽의 측면에 상기 제2 측면을 각각 배치해서 이루어지는 제1 도광부와, 상기 도광판 유닛의 상기 한쪽의 측면에 상기 제2 측면, 상기 다른쪽의 측면에 상기 제1 측면을 각각 배치해서 이루어지는 제2 도광부를 가지는
    표시 장치.

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