KR100388510B1 - 사이드라이트형면광원장치및광제어부재 - Google Patents

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KR100388510B1
KR100388510B1 KR10-1998-0008419A KR19980008419A KR100388510B1 KR 100388510 B1 KR100388510 B1 KR 100388510B1 KR 19980008419 A KR19980008419 A KR 19980008419A KR 100388510 B1 KR100388510 B1 KR 100388510B1
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Abstract

사이드라이트형 면광원장치 (10) 는, 산란도광판 (12), 1 차 광원 (3), 반사시이트 (11), 광제어부재로서의 프리즘시이트 (13) 를 구비한다. 도광판 (12) 의 출사면 (12C) 은 광제어면 (화살표 C) 을 제공한다. 이 광제어면은 입사면 (12A) 과 거의 직교 또는 작은 각도로 경사져 연장된 다수의 미소한 볼록부를 구비한다. 각 볼록부에는 1 쌍의 경사면 (12E, 12F) 이 형성된다. 프리즘시이트 (13) 는, 도광판 (12) 에 대향하는 광제어면을 갖는다 (화살표 B). 프리즘시이트 (13) 상의 볼록부는 입사면 (12A) 과 거의 평행으로 연장된다. 경사면 (13A) 의 경사각은, 도광판 (12) 으로 부터의 출사광을 작은 입사각으로 받아들이도록 선택하여도 된다. 경사면 (13B) 의 경사각은, 프리즘시이트 (13) 로부터 정면방향의 출사광이 얻어지도록 선택하여도 된다. 도광판 (12) 의 배면 (12B) 이 광제어면을 제공하여도 된다.

Description

사이드라이트형 면광원장치 및 광제어부재{SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE OF SIDE LIGHT TYPE AND LIGHT CONTROL ELEMENT}
본 발명은, 사이드라이트형 면광원장치 및 상기 장치에서 채용될 수 있는 광제어부재에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면 액정표시장치의 백 라이팅에 적용된다.
사이드라이트형 면광원장치는, 종래부터, 예를 들면 액정표시장치에 적용되어, 액정패널을 배면으로부터 조명한다. 이 배치는, 장치의 전체형상을 박형화하는데에 적합하다.
사이드라이트형 면광원장치에는, 통상, 1 차 광원으로서 냉음극관 등의 봉형상 광원이 채용되어, 도광판 (판상의 도광체) 의 측방에 배치된다. 1 차 광원에서 출사된 조명광은 도광판의 측단면을 통하여 도광판 내에 도입된다. 도입된 조명광은 도광판 내를 전파하고, 그 과정에서 도광판의 메이저 (major) 면에서 액정패널을 향하여 광출사가 일어난다.
이와 같은 사이드라이트형 면광원장치에서 채용되는 도광판으로서, 거의 균일한 판두께를 갖는 형과, 1 차 광원에서 멀어짐에 따라 판두께가 감소하는 경향을 갖는 형이 알려져 있다. 일반적으로, 후자는 전자에 비하여 효율적으로 조명광을 출사한다.
도 21 은, 후자의 도광판을 이용한 사이드라이트형 면광원장치를 나타낸 분해사시도이다. 도 22 에는, 도 21 중의 라인 A-A 선을 자른 단면이 나타나 있다. 도 21, 도 22를 참조하면, 사이드라이트형 면광원장치 (1) 는, 도광판 (2), 그 측방에 배치된 1 차 광원 (3), 반사시이트 (4), 광확산시이트 (H), 광제어부재로서의 프리즘시이트 (5,6) 를 구비하고 있다. 반사시이트 (4), 도광판 (2), 광확산시이트 (H), 프리즘시이트 (5,6) 는 적층배치된다.
도광판 (2) 은 쐐기형상의 단면을 갖는 투명도광판 또는 산란도광판이다. 전자는 예를 들면 투명한 아크릴수지로 이루어지는 도광판으로, 그 배면 (2B) 상에는 광확산면이 형성되는 것이 통례이다. 후자는 산란 도광체로 이루어지는 도광판이다. 산란 도광체는, 예를 들면 PMMA (폴리메틸메타크릴레이트) 로 이루어지는 매트릭스와, 그 중에 똑같이 분산된 투과성의 다수의 미립자로 이루어진다. 이들 미립자의 굴절율은 매트릭스와 다르다.
1 차 광원 (3) 은, 냉음극관 (형광 램프) (7) 과 그 배면에 배치된 단면이 거의 반원형인 반사기 (8) 를 구비한다. 반사기 (8) 의 개구를 통하여 도광판 (2) 의 측단면을 향하여 조명광이 공급된다. 반사시이트 (4) 에는, 금속박 등으로 이루어지는 시이트상의 정반사부재, 또는 백색 PET 필름 등으로 이루어지는 시이트상의 난반사부재가 채용된다.
1 차 광원 (3) 으로 부터의 조명광 (L) 은, 도광판 (2) 의 하나의 측단면인 입사면 (2A) 을 통하여 도광판 (2) 내로 도입된다. 조명광 (L) 은 반사시이트 (4) 를 따르게 한 배면 (2B) 과 출사면 (2C) 과의 사이를 반복하여 반사되면서 말단으로 향하여 전파된다. 그 사이, 조명광 (L) 은, 광확산성이 부여된 배면 (2B) 또는 도광판 (2) 내부의 미립자에 의한 산란작용을 받는다. 만약, 난반사부재로 이루어지는 반사시이트 (4) 를 채용한 경우에는, 난반사작용도 받는다.
조명광 (L) 은, 경사면 (2B) 에서의 반사를 중복할 때마다 출사면 (2C) 에 대한 입사각이 서서히 저하된다. 입사각의 저하는, 출사면에 대하여 임계각 이하가 되는 성분을 증대시키고, 출사면으로부터의 출사를 촉구한다. 이로써, 1 차 광원 (3) 으로부터 먼 영역에서의 출사광의 부족이 방지된다.
출사면 (2C) 에서 출사되는 조명광은, 광확산성이 부여된 배면 (2B), 투광성의 미립자에 의한 산란, 또는 반사시이트 (4) 에 의한 난반사를 경험하고 있기 때문에, 산란광의 성질을 갖고 있다. 그러나, 도광판 (2) 에서 출사된 조명광의 주된 전파방향은, 정면방향에 관하여 말단방향 (1차 광원 (3) 과는 반대방향) 으로 경사져 있다. 즉, 도광판 (2) 의 출사광은 지향성을 갖는다. 도광판의 이와 같은 성질은 출사지향성이라 불려진다.
프리즘시이트 (5,6) 는, 도광판 (2) 의 출사지향성을 보정하기 위해 배치된다. 광확산시이트 (H) 는, 도광판 (2) 에서 출사된 조명광을 확산하여, 출사면(2C) 의 상방으로부터 배면 (2B) 의 광확산면이 보이는 것을 방지하고, 또한 조명광에 의해 비춰지는 도광판 (2) 의 각부의 번쩍임, 그림자 등을 눈에 띄지 않게 하기위해, 필요에 따라 배치된다. 도광판 (2) 이 산란도광판인 경우, 광확산시이트 (H) 는 채용되지 않은 경우도 많다.
프리즘시이트 (5,6) 는, 폴리카보네이트 등의 투광성의 시이트재로 형성된다. 이들의 프리즘면은 도광판 (2) 에 등을 향한 면 (외측면) 에 형성되어 있다. 프리즘면은 한 방향으로 거의 평행으로 연장되는 다수의 단면이 삼각형 형상인 돌기를 구비한다. 내측의 프리즘시이트 (5) 는 그 돌기가 입사면 (2A) 과 평행이 되도록 배향되어 있다. 외측의 프리즘시이트 (6) 는 그 돌기가 입사면 (2A) 과 거의 직교하도록 배향되어 있다.
이들 돌기의 경사면은, 출사광의 주된 출사방향을 출사면 (2C) 의 정면방향으로 보정한다. 양면에 프리즘면을 형성한 소위 양면 프리즘시이트를 이용할 수 있을지도 모른다.
일반적으로, 이와 같은 쐐기형상의 도광판과 프리즘시이트를 채용한 사이드라이트형 면광원장치는, 실질적으로 균일한 두께의 도광판을 채용한 사이드라이트형 면광원장치에 비하여, 출사광을 정면방향으로 효율적으로 출사한다.
본 발명의 하나의 목적은, 개선된 효율로 고품위의 조명광을 생성하는 사이드라이트형 면광원장치를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 또 하나의 목적은, 사이드라이트형 면광원장치에 유리하게 적용할 수 있는 신규인 광제어부재를 제공하는것에 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 사이드라이트형 면광원장치를 나타낸 분해사시도.
도 2 는 도 1 중의 라인 B-B를 자른 단면도.
도 3 은 도 1 중의 산란도광판의 출사면을 상세히 나타낸 단면도.
도 4 는 도 1 중 및 도 14 의 대칭형 프리즘시이트를 상세하게 나타낸 단면도.
도 5 는 도 1 의 면광원장치와의 대비를 위해, 종래의 산란도광판으로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프.
도 6 은 도 1 의 면광원장치의 산란도광판으로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프.
도 7 은 도 6 과 대비시켜 종래의 사이드라이트형 면광원장치의 산란도광판으로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프.
도 8 은 도 1 중의 프리즘시이트로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프.
도 9 는 비대칭형의 프리즘시이트를 설명하는 단면도.
도 10 은 도 9 와 대비시켜, 대칭형의 프리즘시이트에서의 조명광의 광로를 나타낸 단면도.
도 11 은 도 9 의 프리즘시이트를 이용한 면광원장치에서의 지향성을 나타낸 그래프.
도 12 는 도 11 과 대비시켜, 도 9 의 프리즘시이트를 종래 구성의 산란도광판에 적용한 경우의 지향성을 나타낸 그래프.
도 13 은 본 발명의 제 3 실시형태 및 제 6 실시형태에 따른 사이드라이트형 면광원장치를 나타내고, 또, 제 7 실시형태를 설명하는 상면도.
도 14 는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련되는 사이드라이트형 면광원장치를 나타내는 분해사시도.
도 15 는 도 14 중의 라인 B-B 선을 자른 단면도.
도 16 은 도 14 중의 도광판의 배면을 상세하게 나타낸 단면도.
도 17 은 도 14 의 면광원장치와의 대비를 위해, 종래의 도광판으로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프.
도 18 은 도 14 의 면광원장치의 도광판으로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프.
도 19 는 도 14 의 면광원장치에서 프리즘시이트로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프.
도 20 은 본 발명의 제 5 실시형태에서 채용되는 프리즘시이트의 지향성을 나타낸 그래프.
도 21 은 종래의 사이드라이트형 면광원장치를 예시하는 분해사시도.
도 22 는 도 21 중의 라인 A-A 선을 자른 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 사이드라이트형 면광원 장치
11: 반사시이트
12: 산란도광판
13: 프리즘시이트
본 발명은 출사면과 배면을 제공하는 2 개의 메이저 (major) 면을 갖는 도광판과, 도광판의 측단면으로부터 조명광을 공급하는 1 차 광원과, 출사면을 따라 배치되어, 출사면으로부터 출사된 조명광의 지향성을 보정하는 광제어부재를 구비한 사이드라이트형 면광원장치에 적용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 도광판의 2 개의 메이저 (major) 면 중의 적어도 일방은, 측단면과 거의 직교하는 방향으로 연장된 볼록부가 반복 배열된 제 1 광제어면을 제공하고, 광제어부재의 도광판에 대향하는 면은, 측단면과 거의 평행인 방향으로 연장된 볼록부가 반복 배열된 제 2 광제어면을 제공한다. 제 1 광제어면은, 도광판의 출사면, 배면의 어느 하나로 제공되어도 된다.
제 1 광제어면 및 제 2 광제어면의 볼록부는, 각각 바람직하게는 100 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 50 ㎛ 이하의 반복피치로 배열된다. 이것은 볼록부의 반복배열을 보기어렵게 하고, 이 반복배열에 의한 휘도의 미소한 맥동을 방지한다. 또, 액정 셀구조의 반복피치와의 관계에서 발생할지도 모르는 모아레 줄무늬가 저감된다.
제 2 광제어면의 각 볼록부를 형성하는 1 쌍의 경사면은, 측단면에 대하여 상대적으로 가까운 제 1 경사면과 측단면에 대하여 상대적으로 먼 제 2 경사면을 제공한다. 도광판의 일반면 (도광판의 연장방향을 대표하는 평면) 에 세운 법선에 대한 상기 제 1 경사면의 경사각은, 동 법선에 대한 제 2 경사면의 경사각에 비하여 작게 되어도 된다. 이것은 제어부재의 출사면 상의 휘도를 균일화하는 데에 유리하다.
제 2 광제어면의 제 1 경사면의 경사각은, 출사면으로부터 출사되는 주된 조명광을 제 2 경사면에 안내하도록 정해지고, 제 2 경사면의 경사각은 제 1 경사면으로부터 도래하는 조명광을 전반사하여, 거의 상기 법선방향을 향하게 하도록 정해져 있는 것이 바람직하다.
제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은각도로 단면에 대하여 경사지고, 제 1 광제어면의 볼록부의 반복배열의 방향은, 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여, 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 경사져 있어도 된다. 이는 액정 셀구조의 반복피치와의 관계에서 발생할지도 모르는 모아레 줄무늬를 저감하는데 유리하다.
제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향이, 상기 단면에 대하여 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 상기 측단면에 대하여 경사지는 한편, 제 1 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여 직교하고 있어도 된다.
제 1 광제어면의 프리즘 꼭지각은, 전형적으로는 50 ∼ 130 도의 범위로 된다.
도광판의 출사면이 제 1 광제어면을 제공하는 경우, 도광판의 배면 상에, 조명광을 정반사하는 정반사층이 배치되어 있는 것이, 광의 손실을 방지하는데 바람직하다.
또한, 본 발명은 광제어면을 구비한 신규의 광제어부재를 제공한다. 본 발명에 따른 제어부재의 광제어면은, 반복배열된 다수의 볼록부를 구비하고, 각 볼록부는, 광제어부재의 측단면에 대하여 경사진 방향으로 연장하고, 또한, 제 1 경사면과 제 2 경사면으로 이루어지는 1 쌍의 경사면을 갖고 있다. 제 1 경사면과 제 2 경사면은, 광제어부재에 따른 일반평면에 대하여 경사져 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
(1) 제 1 실시형태
도 1 및 도 2를 참조하면, 사이드라이트형 면광원장치 (10) 는, 산란도광판 (12), 1 차 광원 (3), 반사시이트 (11), 광제어부재로서의 프리즘시이트 (13) 를 구비한다. 반사시이트 (11), 산란도광판 (12), 프리즘시이트 (13) 는 적층배치된다. 반사시이트 (11) 에는, 조명광에 대하여 높은 반사율을 나타내는 바와 같이, 은을 증착한 정반사부재가 채용되고 있다. 반사시이트 (11) 는, 산란도광판 (12) 의 배면 (12B) 으로부터 누설되는 조명광을 효율적으로 산란도광판 (12) 의 내부로 복귀시킴으로써 조명광의 손실을 방지한다.
산란도광판 (12) 은 산란도광체로 이루어지는 도광판이다. 산란도광체는, 예를 들면 PMMA (폴리메틸메타크릴레이트) 로 이루어지는 매트릭스와, 그 중에 똑같이 분산된 투광성의 다수의 미립자로 이루어진다. 이들 미립자의 굴절율은 매트릭스와 다르다. 이하, 산란도광판 (12) 을 "도광판 (12)" 라고도 부른다.
도광판 (12) 의 입사면 (측단면) (12A) 으로부터 도입된 조명광 (L) 은, 미립자에 의한 산란을 받으면서, 배면 (12B) 과 출사면 (12C) 과의 사이를 반복하여반사하고 전파한다. 이 과정에서, 조명광 (L) 은 출사면 (12C) 으로부터 거의 일정한 비율로 출사된다.
도광판 (12) 의 출사면 (12C) 은 화살표 (C) 로 부분적으로 확대묘사한 바와 같이 광제어면을 제공한다. 이 광제어면은, 입사면 (12A) 과 거의 직교하여 연장하는 다수의 미소한 볼록부를 구비한다. 각 볼록부에는 1 쌍의 경사면 (12E, 12F) 이 형성되어 있다.
본 실시형태에서는 1 쌍의 경사면 (12E, 12F) 은 직접 접속되고, 이로써 각 볼록부가 삼각형의 단면을 갖도록 되어 있다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 산란도광판 (12) 은, 이들 경사면 (12E, 12F) 에 의해 조명광을 굴절하고, 입사면 (12A) 과 평행인 면 내에서, 출사광의 지향성을 출사면 (12C) 의 정면방향으로 보정한다.
본 실시형태에 있어서는, 1 쌍의 경사면 (12E, 12F) 은, 도광판 (12) 의 일반면에 세운 법선에 대하여 같은 각도를 이루고 있다. 꼭지각은, 예를 들면 α1= 약 60 도를 이루고 있다. 일반적으로는, 꼭지각 (α1) 은, 50 도 ∼ 130 도의 범위인 것이 실제적이고, 바람직하게는, 60 도 ∼ 100 도의 범위에 있다.
미소한 볼록부의 반복피치 (W1) 는, 100 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 값은, 사이드라이트형 면광원장치 (10) 에서 백 라이팅 (backlighting) 되는 액정표시패널의 화소주기의 1/2 이하 (100 ㎛ 이하) 또는 1/4 이하 (50 ㎛ 이하) 에 대응하여, 모아레 줄무늬의 발생을 방지함과 동시에 미세한 주기적 휘도 편차의 발생을 방지한다.
프리즘시이트 (13) 는 도광판 (12) 에 대향하는 광제어면으로서 프리즘면이형성되어 있다. 프리즘면은, 예를 들면 투명 PET 로 이루어지는 베이스 상에서, 아크릴계의 자외선 경화수지 등을 소정형상으로 경화시켜 형성된다.
프리즘시이트 (13) 는, 화살표 (D) 로 부분적으로 확대묘사한 바와 같이, 출사면 (12C) 에 대향하는 면이 광제어면으로서 프리즘면을 제공한다. 이 프리즘 면은, 입사면 (12A) 과 거의 평행으로 연장하는 다수의 미소한 볼록부를 갖는다. 즉, 프리즘시이트 (13) 상의 볼록부는 도광판 (12) 상의 볼록부와 거의 직교하는 방향으로 연장한다.
프리즘시이트 (13) 상의 각 볼록부는, 1 쌍의 경사면 (13A,13B) 을 갖는다. 본 실시형태에서는 1 쌍의 경사면 (13A, 13B) 은 직접 접속되고, 이로써 각 볼록부가 삼각형의 단면을 갖도록 되어 있다.
도 4 에 나타낸 바와 같이, 도광판 (12) 으로부터 쐐기형상 선단 방향으로 경사져 출사된 조명광 (L1) 은, 입사면 (12A) 에 상대적으로 가까운 경사면 (13A) 에 의해 내부로 안내되고, 경사면 (13A) 과 쌍을 이루는 경사면 (13B) 에 의해 반사되어 출사면 (12C) 의 정면방향으로 향하게 된다. 따라서, 프리즘시이트 (13) 는, 입사면 (12A) 과 직교하는 면내에서, 출사광의 지향성을 출사면 (12C) 의 정면방향으로 보정한다.
본 실시형태에서는 1 쌍의 경사면 (13A, 13B) 은 도광판의 일반면에 세운 법선에 대하여 같은 각도를 이루고 있다. 꼭지각은 예를 들면 α1= 약 66 도를 이루고 있다. 일반적으로는, 꼭지각 (α2) 은, 30 도 ∼ 70 도의 범위인 것이 실제적이고, 바람직하게는, 50 도 ∼ 70 도, 특히 바람직하게는 60 도 ∼ 70 도의 범위에있다.
프리즘시이트 (13) 상의 미소한 볼록부의 반복피치 (W2) 도, (W1) 과 동일하게, 100 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 값은, 사이드라이트형 면광원장치 (10) 에서 백 라이팅되는 액정표시패널의 화소주기의 1/2 이하 (100 ㎛ 이하) 또는 1/4 이하 (50 ㎛ 이하) 에 대응하여, 모아레 줄무늬의 발생을 방지함과 동시에 미세한 주기적인 휘도 편차의 발생을 방지한다.
형광램프 (7) 로부터 사출된 조명광 (L) 은, 직접, 또는 반사기 (8) 로 반사된 후, 입사면 (12A) 으로부터 도광판 (12) 의 내부에 도입된다. 조명광은, 투광성의 미립자에 의해 산란을 받으면서, 배면 (12B) 과 출사면 (12C) 과의 사이에서 반사를 반복하여 도광판 (12) 의 내부를 전달한다.
배면 (12B) 에서 반사할 때마다 출사면 (12C) 에 대한 입사각이 저하된다. 출사면 (12C) 에 대하여 임계각 이하의 성분은 출사면 (12C) 으로부터 출사된다. 배면 (12B) 으로부터 누설되는 조명광은, 반사시이트 (11) 에 의해 효율적으로 도광판 (12) 의 내부에 복귀되어, 손실이 방지된다.
여기에서, 출사면 (12C) 상의 프리즘면과 프리즘시이트 (13) 상의 프리즘면의 조합작용을 고찰한다. 이 준비를 위해, 프리즘면이 없는 출사면을 갖는 도광판 (산란도광판) 으로부터 출사되는 조명광의 분포를 도 5 에 나타냈다.
도 5 에서, Xθ 는 입사면에 평행인 면내에서의 각도를 나타내고, Yθ 는 입사면과 직교하는 면내에서의 각도를 나타낸다. 도광판으로부터 각 방향으로 출사되는 조명광의 강도가 검출되었다. 이들의 조건은, 후술하는 도 6, 도 7, 도 8, 도11, 도 12 및 도 17 ∼ 도 20 에도 적용된다.
도 5 에서 알 수 있는 바와 같이, 출사광의 분포는, 입사면과 직교하는 면내에서는 쐐기형상 선단 방향으로 경사지고, 입사면과 평행인 면내에서는 양측에 퍼져 있다.
도 6 은 본 실시형태에서의 도광판 (12) 으로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프이다. 도 6 에서 알 수 있는 바와 같이, 출사광의 분포는, 입사면 (12A) 과 직교하는 면내에서는 쐐기형상 선단 방향으로 경사져 있지만, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서는 양측으로의 퍼짐이 저감되어 있다. 즉, 출사면 (12C) 상의 다수의 볼록부의 경사면 (12E, 12F) 이 (도 3 참조), 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서, 양측으로 퍼지도록 출사되는 경향을 시정하고 있다. 이와 같이 하여, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서, 정면방향으로 조명광이 효율적으로 안내된다.
이 지향성 보정에 의해, 종래 구성의 프리즘시이트 (6) (도 21, 도 22 참조) 없이, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서의 지향성 보정이 달성될 수 있다.
도 7 은 비교를 위해, 도 21, 도 22 에 나타낸 종래의 사이드라이트형 면광원장치의 도광판으로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프이다. 단, 광확산판 (H) 은 사용하고 있지 않다.
도 7 에서 알 수 있는 바와 같이, 출사면 (12C) 의 정면방향 이외에도 휘도피크가 발생하고 있다. 이것은, 프리즘시이트 (5) 의 입사면에서 반사된 조명광 성분이, 프리즘시이트 (5) 및 도광판 (12) 사이에서 다중반사하는 것 등에 의해, 출사면 (12C) 의 정면방향 이외에 출사되는 현상에 의해 일어나고 있다고 추측된다.
이에 대하여, 실시형태에서는, 이와 같은 성분에 대해서도 출사면 (12C) 의 정면방향에 효율적으로 안내할 수 있기 때문에, 지향성이 개선되어, 조명광의 이용효율이 향상된다.
출사면 (12C) 으로부터 출사된 조명광 (L) 은, 프리즘시이트 (13) 를 투과하여, 예를 들면 액정패널을 조명한다. 도 8 에 나타낸 바와 같이, 조명광 (L) 의 지향성은, 입사면 (12A) 과 평행인 경사면 (13A, 13B) 에 의해, 입사면 (12A) 과 직교하는 면내에서 정면방향으로 보정된다.
즉, 조명광 (L) 은, 입사면 (12A) 에 상대적으로 가까운 경사면 (13A) 을 통하여 프리즘시이트 (13) 내에 도입되고, 입사면 (12A) 에 상대적으로 먼 경사면 (13B) 에서 전반사되어, 프리즘시이트 (13) 의 외측면으로 향한다.
여기에서 주목할만한 것은, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서 정면방향으로 조명광 (L)이 모여 있기 때문에, 종래 장치 (도 21, 도 22 참조) 에 비하여, 경사면 (13A) 에서의 반사 (특히 전반사) 가 발생하기 어려운 것이다. 이것은, 조명광의 이용효율을 향상시켜, 정면방향 이외의 피크출현을 방지한다.
또, 도광판 (12) 의 출사면 (12C) 에 다수의 볼록부가 형성되어 있으므로써, 도광판 (12) 에 대한 프리즘시이트 (13) 의 부착도 유효하게 회피할 수 있다.
(2) 제 2 실시형태
본 실시형태는, 대칭형의 프리즘시이트 (13) (도 1 , 도 4 참조) 대신에, 도 9 에 나타낸 비대칭형의 프리즘시이트 (14) 가 채용되는 점을 제외하면, 상기의 제 1 실시형태와 공통된 구조를 갖는다. 따라서, 제 1 실시형태와 공통되는 사항에 관한 반복설명은, 도 1, 도 2를 참조하여 간단하게 한다.
제 1 실시형태의 경우와 동일하게, 형광램프 (7) 로부터 사출된 조명광 (L) 은, 직접, 또는 반사기 (8) 로 반사된 후, 입사면 (12A) 으로부터 도광판 (12) 의 내부에 도입된다. 조명광은, 투광성의 미립자에 의해 산란을 받으면서, 배면 (12B) 과 출사면 (12C) 과의 사이에서 반사를 반복하여 도광판 (12) 의 내부를 전달한다.
배면 (12B) 에서 반사할 때마다 출사면 (12C) 에 대한 입사각이 저하된다. 출사면 (12C) 에 대하여 임계각 이하의 성분은 출사면 (12C) 으로부터 출사된다. 배면 (12B) 으로부터 누설되는 조명광은, 반사시이트 (11) 에 의해 효율적으로 도광판 (12) 의 내부에 복귀되어, 손실이 방지된다.
상기와 같이, 출사면 (12C) 상에 광제어면으로서 형성된 프리즘면 (경사면 (12E, 12F)) 의 작용에 의해, 도광판 (12) 으로부터의 출사광은, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서, 정면방향으로 밀려 모여져 있다.
도광판 (12) 으로부터 출사된 조명광 (L) 은, 도 9 에 나타낸 프리즘시이트 14) 를 투과하여, 예를 들면 액정패널을 조명한다. 조명광 (L) 의 지향성은, 입사면 (12A) 과 평행인 경사면 (13A, 13B) 에 의해, 입사면 (12A) 과 직교하는 면내에서, 정면방향으로 보정된다.
프리즘시이트 (14) 는, 경사면 (14A, 14B) 이 다른 경사를 갖는 점을 제외하면, 프리즘시이트 (13) 와 구조, 배향 모두 공통되어 있다. 경사면 (14A, 14B) 을 갖는 볼록부는, 입사면 (12A) 과 거의 평행하는 방향으로 연장한다.
도 9 에서, 도광판 (12) 의 일반면에 세운 법선에 대하여 경사면 (14A) 이이루는 각도는 β1, 경사면 (14B) 이 이루는 각도는 β2 로 나타나 있다. β1 은 β2 를 밑도는 작은 각이다. β1 및 β2 는 (i) 도광판 (12) 으로부터 쐐기형상 선단측에 경사져 출사된 주된 조명광이, 입사면 (12A) 에 상대적으로 가까운 경사면 (14) 에 작은 입사각으로 입사하여 경사면 (14B) 에 효율적으로 안내되고, (ii) 경사면 (14B) 에서 전반사되어, 거의 정면방향을 향하도록 정해진다.
도 6 의 그래프에 나타난 바와 같이, 도광판 (12) 으로부터 출사되는 조명광은, 연직방향에서 쐐기형상 선단 방향으로 70 도 정도 경사진 방향으로 주된 출사방향을 갖는다. 각도적인 퍼짐은, 연직방향에서 20 도 ∼ 85 도의 범위이다.
이들의 데이터에 근거하여, 각도 (β1, β2) 및 프리즘시이트 (14) 의 굴절율은, 프리즘시이트 (14) 로부터 거의 정면방향으로 출사되도록 설계된다. 하나의 바람직한 값의 조합은, β1 = 5.5 도, β2 = 35 도이다.
도 10 에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시형태와 같이, 경사면 (13A, 13B) 에 같은 경사를 부여한 경우, 입사면 (12A) 에 상대적으로 가까운 경사면 (13A) 에서, 전반사되어 도광판 (12) 에 복귀되는 조명광 성분 (LA) 이 발생하는 경향이 있다. 또, 프리즘시이트 (13) 내에 도입된 후, 경사면 (13B) 에서 전반사되지 않고, 직접, 프리즘시이트 (13) 로부터 출사되는 성분 (LB) 도 발생한다. 또한, 반복형성된 볼록부에서 복수회 반사되어 출사되는 성분도 발생한다.
이와 같은 현상이, 도 8 중에 화살표 (G,H) 로 나타낸 바와 같이, 주된 출사방향에 대하여, 소위 사이드로브 (side lobe) 와 같은 피크를 발생시킨다고 생각된다.
이에 대하여, 본 실시형태에서는, β1〈β2 (β1 은 작은 각) 으로서 이와 같은 바람직하지 않은 피크를 억제하였다. 도 11 은 β1 = 5.5 도, β2 = 35 도 에서의 지향성을 나타낸 그래프이다.
도 11 로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시형태에서는 도 10 중의 성분 (LB) 와 같이, 프리즘시이트로부터 직접 크게 경사져 출사되는 조명광 성분이 억제된다.
2 차원적으로 정면방향으로 효율적으로 조명광을 모으는 작용은, 프리즘시이트와 도광판 (12) 상의 프리즘면과의 조합에 의해 강화되어 있다.
도 12 는 이것을 나타내기 위해, 도광판 (12) 을 프리즘면을 구비하지 않은 도광판으로 치환한 경우의 지향성을 나타낸 그래프이다. 도 11 과 도 12 의 비교로부터, 프리즘시이트와 도광판 (12) 상의 프리즘면과의 조합에 의한 작용을 알 수 있을 것이다.
여기에서 주목할만한 것은, 도 9 에 나타낸 바와 같은 비대칭형의 프리즘시이트는, 외측 (액정패널측) 에서 관찰한 경우, 경사면 (14B) 은 경사면 (14A) 보다 넓게 보인다. 이에 대하여, 도 4 에 나타낸 대칭형의 프리즘시이트는, 외측 (액정패널측) 에서 관찰한 경우, 경사면 (13B) 과 경사면 (13A) 은 같은 면적으로 보인다.
따라서, 제 2 실시형태는, 제 1 실시형태에 비하여, 보다 효과적으로 프리즘시이트 (14) 의 미소한 볼록부의 반복에 의한 출사강도의 미소한 맥동을 저감하고, 그로써, 모아레 줄무늬를 보다 효과적으로 억제한다. 말할 필요도 없이, 이 효과는, 도광판 (12) 상 및 프리즘시이트 (14) 상의 프리즘면의 볼록부의 반복형성 피치를 100 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하로 하면, 보다 현저하다.
(3) 제 3 실시형태
도 13 은 본 실시형태에 따른 사이드라이트형 면광원장치를 나타낸 상면도이다. 본 실시형태는, 도광판의 출사면 상에 형성되는 프리즘면을 제공하는 볼록부의 연장방향의 상이함을 제외하면, 상기의 제 1 및 제 2 실시형태와 공통된 구조를 갖는다. 따라서, 제 1 및 제 2 실시형태와 공통되는 사항에 관한 반복설명은 가능한한 생략한다.
도 13을 참조하면, 형광램프로부터 사출된 조명광은, 직접, 또는 반사기 (8) 에서 반사한 후, 입사면 (31A) 으로부터 도광판 (31) 의 내부에 도입된다. 조명광은, 투광성의 미립자에 의해 산란을 받으면서, 배면과 출사면과의 사이에서 반사를 반복하여 도광판의 내부를 전달한다.
배면에서 반사할 때마다 출사면에 대하는 입사각이 저하된다. 출사면에 대하여 임계각 이하의 성분은 출사면으로부터 출사된다. 배면으로부터 누설되는 조명광은, 반사시이트 (도시생략) 에 의해 효율적으로 도광판 (31) 의 내부에 복귀되어 손실이 방지된다. 도광판 (31) 으로부터 출사된 조명광은, 프리즘시이트 (32) 를 투과하여 거의 정면으로 출사되고, 예를 들면 액정패널을 조명한다. 프리즘시이트 (32) 는, 대칭형 (도 4 참조), 비대칭형 (도 9 참조) 어느것이어도 된다.
도광판 (31) 의 출사면에는, 프리즘면이 형성된다. 프리즘면은 단면이 삼각형 형상인 볼록부의 반복배치로서 형성된다. 본 실시형태의 특징은, 이 볼록부의연장방향이, 입사면 (31A) 과 직교하는 방향에 대하여 의도적으로 어느 각도 (θA) 만큼 경사져 있는 점에 있다.
프리즘시이트 (32) 의 도광판 (31) 에 대향하는 면 상의 프리즘면도 다수의 미소 볼록부를 구비한다. 프리즘시이트 (32) 의 볼록부는, 제 2 실시형태와 동일하게 입사면 (31A) 과 거의 평행으로 연장한다.
도 13에서, 프리즘시이트 (32) 상의 볼록부의 연장방향은 입사면 (31A) 에 평행인 직선군으로 나타나고, 도광판 (31) 상의 볼록부의 연장방향은 입사면 (31A) 에 대한 수직선에 대하여 각도 (θA) 경사진 직선군으로 나타나 있다.
경사각 (θA) 이 너무 크면, 조명광의 지향성에 악영향이 생긴다. 따라서, 경사각 (θA) 은 작은 각도로 설계된다. 바람직하게는, θA〈10 도이다. 이와 같은 경사져 연장된 볼록부에 의해, 지향성의 약화를 회피하면서, 액정패널의 주기적 구조와의 관계에서 발생할지도 모르는 디스플레이 모아레 줄무늬가 효과적으로 방지된다. 말할 필요도 없이, 이 효과는 도광판 (31) 상 및 프리즘시이트 (32) 상의 프리즘면의 볼록부의 반복형성 피치를 100 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하로 하면, 보다 현저하다.
이상 설명한 제 1 실시형태 ∼ 제 3 실시형태에서는, 도광판의 출사면 (일방의 메이저 면) 이 광제어면을 제공하고 있다. 그러나, 다음에 서술하는 제 4 실시형태 ∼ 제 6 실시형태와 같이, 도광판의 배면 (타방의 메이저 면) 이 광제어면을 제공하여도 된다.
또, 이상 설명한 제 1 실시형태 ∼ 제 3 실시형태에서는, 도광판으로서 산란도광체로 이루어지는 산란도광판을 채용하였다. 그러나, 다음에 서술하는 제 4 실시형태 ∼ 제 6 실시형태에서는, 도광판으로서 투명도광판이 채용된다.
또한, 제 4 실시형태 ∼ 제 6 실시형태의 설명에서는, 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 공통되는 사항에 관한 반복설명은, 가능한한 생략한다. 참조부호도 가능한한 공용한다.
(4) 제 4 실시형태
도 14 는 본 실시형태에 관련되는 사이드라이트형 면광원장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 15 는 도 14 중의 라인 B-B 선을 자른 단면도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 사이드라이트형 면광원장치 (10) 는, 도광판 (12), 1 차광원 (3), 반사시이트 (11), 광제어부재로서의 프리즘시이트 (13) 를 구비한다. 반사시이트 (11), 도광판 (12), 프리즘시이트 (13) 는 적층배치된다. 반사시이트 (11) 에는, 조명광에 대하여 높은 반사율을 나타낸 바와 같이, 은을 증착한 정반사부재가 채용되고 있다. 반사시이트 (11) 는, 도광판 (12) 의 배면 (12B) 에서 누설되는 조명광을 효율적으로 도광판 (12) 의 내부에 복귀시킴으로써 조명광의 손실을 방지한다.
본 실시형태에서의 도광판 (12) 은, 예를 들면 아크릴수지의 성형체로 이루어지는 도광판으로, 쐐기형상의 단면을 갖는다. 도광판 (12) 의 출사면 (12C) 은, 평탄한 전면에 매트처리가 실시되어도 좋다. 조면화 (粗面化) 된 출사면 (12C) 은 광확산면을 제공한다. 이로써 도광판 (12) 은, 출사면 (12C) 에서 조명광을 산란시키면서, 배면 (12B) 과 출사면 (12C) 과의 사이를 반복 반사하여 조명광을 전달시킨다. 이 배면 (12B) 및 출사면 (12C) 에서의 반사시에, 임계각 이하의 성분이 배면 (12B) 및 출사면 (12C) 으로부터 출사된다.
도광판 (12) 의 배면 (12B) 은, 화살표 (C) 로 부분적으로 확대 묘사한 바와 같이, 광제어면을 제공한다. 이 광제어면은, 입사면 (12A) 과 거의 직교하여 연장된 다수의 미소한 볼록부를 구비한다. 각 볼록부에는 1 쌍의 경사면 (12E, 12F) 이 형성되어 있다.
본 실시형태에서는 1 쌍의 경사면 (12E, 12F) 은 직접 접속되고, 그로써 각 볼록부가 삼각형의 단면을 갖도록 되어 있다. 1 쌍의 경사면 (12E, 12F) 은, 도광판 (12) 의 일반면에 세운 법선에 대하여 같은 각도를 이루고 있다. 꼭지각은, 예를 들면 α1= 약 60 도를 이루고 있다. 일반적으로는, 꼭지각 (α1) 은, 50 도 ∼ 130 도의 범위인 것이 실제적이고, 바람직하게는, 60 도 ∼ 110 도의 범위에 있다.
미소한 볼록부의 반복피치 (W1) 는, 100 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 값은, 사이드라이트형 면광원장치 (10) 에서 백 라이팅되는 액정표시패널의 화소주기의 1/2 이하 (100 ㎛ 이하) 또는 1/4 이하 (50 ㎛ 이하) 에 대응하여, 모아레 줄무늬의 발생을 방지함과 동시에 미세한 주기적인 휘도 편차의 발생을 방지한다.
프리즘시이트 (13) 는, 제 1 실시형태에서 채용된 것과 동일하다. 화살표 (D) 로 부분적으로 확대 묘사한 바와 같이, 도광판 (12) 에 대향하는 광제어면으로서 프리즘면이 형성되어 있다. 이 프리즘면은, 입사면 (12A) 과 거의 평행으로 연장하는 다수의 미소한 볼록부를 갖는다. 즉, 프리즘시이트 (13) 상의 볼록부는, 도광판 (12) 상의 볼록부와 거의 직교하는 방향으로 연장한다.
프리즘시이트 (13) 상의 각 볼록부는, 1 쌍의 경사면 (13A,13B) 을 갖는다. 본 실시형태에서는 1 쌍의 경사면 (13A, 13B) 은 직접 접속되고, 이로써 각 볼록부가 삼각형의 단면을 갖도록 되어 있다.
1 쌍의 경사면 (13A, 13B) 은 도광판의 일반면에 세운 법선에 대하여 같은 각도를 이루고 있다. 꼭지각은 예를 들면 α1= 약 66 도를 이루고 있다. 일반적으로는, 꼭지각 (α2) 은, 30 도 ∼ 70 도의 범위가 실제적이고, 바람직하게는, 50 도 ∼ 70 도, 특히 바람직하게는 60 도 ∼ 70 도의 범위에 있다.
프리즘시이트 (13) 상의 미소한 볼록부의 반복피치 (W2) 도, (W1) 과 동일하게, 100 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 값은, 사이드라이트형 면광원장치 (10) 에서 백 라이팅되는 액정표시패널의 화소주기의 1/2 이하 (100 ㎛ 이하) 또는 1/4 이하 (50 ㎛ 이하) 에 대응하여, 모아레 줄무늬의 발생을 방지함과 동시에 미세한 주기적인 휘도 편차의 발생을 방지한다.
출사면 (12C) 으로 부터의 출사시에 어느 정도의 산란작용을 받은 후, 쐐기형상 선단 방향으로 경사져 출사된다. 도 4를 참조하여 이미 서술한 바와 같이, 이 조면광은, 입사면 (12A) 에 상대적으로 가까운 경사면 (13A) 으로부터 내부에 안내되고, 경사면 (13A) 과 쌍을 이루는 경사면 (13B) 에 의해 반사되어 출사면 (12C) 의 정면방향으로 향하게 된다. 따라서, 프리즘시이트 (13) 는, 입사면 (12A) 과 직교하는 면내에서, 출사광의 지향성을 출사면 (12C) 의 정면방향으로 보정한다.
도 16을 참조도면에 더하여, 도광판 (12) 의 배면 (12B) 이 제공하는 프리즘면의 작용을 고찰한다. 도광판 (12) 내에 입사한 조명광 중, 배면 (12B) 의 방향을 향하는 성분은, 경사면 (12E, 12F) 에 의해 반사된다. 그 결과, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서, 정면방향을 향하는 성분이 증가한다.
또, 배면 (12B) 의 방향을 향한 조명광 중의 일부는, 경사면 (12F) 으로부터 일단 도광판 (12) 밖으로 출사한 후, 경사면 (12E) 으로부터 다시 도광판 (12) 내에 도입된다. 도입된 광은, 인접하는 경사면 (12F) 에 의해 반사된다. 그 결과, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서 정면방향을 향하는 성분이 발생한다.
따라서, 만약 배면 (12B) 이 평탄면인 경우 (도 16 에서의 파선참조) 에 비하여, 정면방향을 향하는 광량이 증가한다.
배면 (12B) 상의 프리즘면과 프리즘시이트 (13) 상의 프리즘면의 조합의 이점을 확인하기 위해, 평탄한 배면 (프리즘면 없음) 과 조면화된 출사면을 갖는 투명도광판으로부터 출사되는 조명광의 분포를 도 17 에 나타냈다. 도 17 로부터 알 수 있는 바와 같이, 프리즘면이 없는 도광판으로 부터의 출사광의 분포는, 입사면과 직교하는 면내에서는 쐐기형상 선단 방향으로 경사지고, 입사면과 평행인 면내에서는 양측으로 퍼져 있다.
이에 대하여, 도 18 은 본 실시형태에서의 도광판 (12) 으로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프이다. 도 18 로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 4 실시형태에서의 출사광의 분포는, 입사면 (12A) 과 직교하는 면내에서는 쐐기형상 선단 방향으로 경사져 있지만, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서는 양쪽으로 퍼지는 것이 저감되어 있다. 즉, 배면 (12B) 상의 다수의 볼록부의 경사면 (12E, 12F) 이(도 16 참조), 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서, 양쪽으로 퍼지도록 출사되는 경향을 시정하고 있다.
이와 같이 하여, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서, 정면방향으로 조명광이 효율적으로 안내된다. 따라서, 종래 구성의 프리즘시이트 (6) (도 21, 도 22 참조) 없이, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서의 지향성보정이 달성될 수 있다.
여기에서 주목할만한 것은, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서 정면방향으로 조명광 (L) 이 모여 있기 때문에, 종래 장치 (도 21, 도 22 참조) 에 비하여, 경사면 (13A) 에서의 반사 (특히 전반사) 가 발생하기 어려운 것이다. 이것은 조명광의 이용효율을 향상시킨다.
입사면 (12A) 과 평행인 면내의 지향성보정을 받은 조명광은, 프리즘시이트 (13) 에 의해, 입사면 (12A) 과 수직인 면내의 지향성보정을 받는다. 이 작용의 상세는, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같으므로 반복하지 않는다.
도 19 는, 본 실시형태에서 프리즘시이트 (13) 로부터 출사되는 조명광의 분포를 나타낸 그래프이다. 도 19 로부터, 조명광 (L) 의 지향성이, 입사면 (12A) 과 평행인 면내뿐만 아니라, 입사면 (12A) 과 수직인 면내에서도 정면방향으로 보정되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 출사면 (2C) 의 정면방향 이외에도 휘도피크가 발생하고 있다. 이것은, 프리즘시이트 (5) 의 입사면에서 반사된 조명광 성분이, 프리즘시이트 (5) 및 도광판 (12) 사이에서 다중 반사되는 것등에 의해, 출사면 (2C) 의 정면방향 이외에 출사되는 현상에 의해 일어나고 있다고 추측된다.
(5) 제 5 실시형태
본 실시형태는, 대칭형의 프리즘시이트 (13) (도 14 , 도 15 참조) 대신에, 도 9 에 나타낸 비대칭형의 프리즘시이트 (14) 가 채용되는 점을 제외하면, 상기의 제 4 실시형태와 공통된 구조를 갖는다. 따라서, 제 4 실시형태와 공통되는 사항에 관한 반복설명은, 도 14, 도 15 를 참조하여 간단화한다.
제 4 실시형태의 경우와 동일하게, 형광램프 (7) 로부터 사출된 조명광은, 직접, 또는 반사기 (8) 에서 반사된 후, 입사면 (12A) 으로부터 도광판 (12) 의 내부에 도입된다. 조명광은, 투광성의 미립자에 의해 산란을 받으면서, 배면 (12B) 과 출사면 (12C) 과의 사이에서 반사를 반복하여 도광판 (12) 의 내부를 전달한다.
배면 (12B) 에서 반사할 때마다 출사면 (12C) 에 대한 입사각이 저하된다. 출사면 (12C) 에 대하여 임계각 이하의 성분은 출사면 (12C) 으로부터 출사된다. 배면 (12B) 으로부터 누설되는 조명광은, 반사시이트 (11) 에 의해 효율적으로 도광판 (12) 의 내부에 복귀되어, 손실이 방지된다.
이미 서술한 바와 같이, 배면 (12B) 상에 광제어면으로서 형성된 프리즘면 (경사면 12E, 12F) 의 작용에 의해, 도광판 (12) 으로부터의 출사광은, 입사면 (12A) 과 평행인 면내에서, 정면방향으로 밀려모여져 있다.
도광판 (12) 으로부터 출사된 조명광 (L) 은, 도 9 에 나타낸 프리즘시이트 14) 를 투과하여, 예를 들면 액정패널을 조명한다. 조명광 (L) 의 지향성은, 입사면 (12A) 과 평행인 경사면 (13A, 13B) 에 의해, 입사면 (12A) 과 직교하는 면내에서, 정면방향으로 보정된다.
프리즘시이트 (14) 는, 경사면 (14A, 14B) 이 다른 경사를 갖는 점을 제외하면, 프리즘시이트 (13) 와 구조, 배향 모두 공통되어 있다. 경사면 (14A, 14B) 을 갖는 볼록부는, 입사면 (12A) 과 거의 평행하는 방향으로 연장한다.
도 9에서, 도광판 (12) 의 일반면에 세운 법선에 대하여 경사면 (14A) 이 이루는 각도는 β1, 경사면 (14B) 이 이루는 각도는 β2 로 나타나 있다. β1 은 β2 를 밑도는 작은 각이다.
그리고, β1 및 β2 는 (i) 도광판 (12) 으로부터 쐐기형상 선단측에 경사져 출사된 주된 조명광이, 입사면 (12A) 에 상대적으로 가까운 경사면 (14) 에 작은 입사각으로 입사하여 경사면 (14B) 에 효율적으로 안내되고, (ii) 경사면 (14B) 에서 전반사되어, 거의 정면방향을 향하도록 정해진다. 하나의 바람직한 값의 조합은 β1 = 5.5 도, β2 = 35 도이다.
제 4 실시형태와 같이, 경사면 (13A, 13B) 에 같은 경사를 부여한 경우, 도 10 에 나타낸 바와 같이, 입사면 (12A) 에 상대적으로 가까운 경사면 (13A) 에서, 전반사되어 도광판 (12) 에 복귀되는 조명광성분 (LA) 이 발생하는 경향이 있다. 또, 프리즘시이트 (13) 내에 도입된 후, 경사면 (13B) 에서 전반사되지 않고, 직접, 프리즘시이트 (13) 로부터 출사되는 성분 (LB) 도 발생한다. 또한, 반복형성된 볼록부에서 복수회 반사되어 출사되는 성분도 발생한다.
이와 같은 현상이, 도 19 중에 화살표 (G,H) 로 나타낸 바와 같이, 주된 출사방향에 대하여, 소위 사이드로브와 같은 피크를 발생시킨다고 생각된다.
이에 대하여, 본 실시형태에서는, β1〈β2 (β1 은 작은각) 으로서 이와 같은 바람직하지 않은 피크를 억제하였다. 도 20 은 β1 = 5.5 도, β2 = 35 도 에서의 지향성을 나타낸 그래프이다.
도 20 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시형태에서는 도 10 중의 성분 (LB) 와 같이, 프리즘시이트로부터 직접 크게 경사져 출사되는 조명광 성분이 억제된다.
2 차원적으로 정면방향으로 효율적으로 조명광을 모으는 작용은, 프리즘시이트와 도광판 (12) 상의 프리즘면과의 조합에 의해 강화되어 있다.
여기에서 주목할만한 것은, 도 9 에 나타낸 바와 같은 비대칭형의 프리즘시이트는, 외측 (액정패널측) 에서 관찰한 경우, 경사면 (14B) 은 경사면 (14A) 보다 넓게 보인다. 이에 대하여, 도 4 에 나타낸 대칭형의 프리즘시이트는, 외측 (액정패널측) 에서 관찰한 경우, 경사면 (13B) 과 경사면 (13A) 은 같은 면적으로 보인다.
따라서, 제 2 실시형태는, 제 1 실시형태에 비하여, 보다 효과적으로 프리즘시이트 (14) 의 미소한 볼록부의 반복에 의한 출사강도의 미소한 맥동을 저감하고, 그로써, 모아레 줄무늬를 보다 효과적으로 억제한다. 말할 필요도 없이, 이 효과는, 도광판 (12) 상 및 프리즘시이트 (14) 상의 프리즘면의 볼록부의 반복형성 피치를 100 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하로 하면, 보다 현저하다.
(6) 제 6 실시형태
본 실시형태는, 도광판 상의 프리즘면이 배면에 형성되어 있는 점 및 도광판이 투명도광체인 점을 제외하면, 제 3 실시형태와 공통된 구조를 갖고 있다. 따라서, 도 13을 참조하여 간단한 설명을 한다.
도 13을 참조하면, 형광램프로부터 사출된 조명광은, 직접, 또는 반사기 (8) 에서 반사한 후, 입사면 (31A) 으로부터 도광판 (31) 의 내부에 도입된다. 조명광은 배면과 출사면과의 사이에서 반사를 반복하여 도광판의 내부를 전달한다.
배면에서 반사할 때마다 출사면에 대한 입사각이 저하된다. 출사면에 대하여 임계각 이하의 성분은 출사면으로부터 출사된다. 배면으로부터 누설되는 조명광은, 반사시이트 (도시생략) 에 의해 효율적으로 도광판 (31) 의 내부에 복귀되어 손실이 방지된다. 도광판 (31) 으로부터 출사된 조명광은, 프리즘시이트 (32) 를 투과하여 거의 정면으로 출사되고, 예를 들면 액정패널을 조명한다. 프리즘시이트 (32) 는, 대칭형 (도 4 참조), 비대칭형 (도 9 참조) 어느 것이어도 된다.
도광판 (31) 의 출사면은 조면화되어, 어느 정도의 확산성이 부여되어 좋다. 도광판 (31) 의 배면에는 프리즘면이 형성된다. 프리즘면은 단면이 삼각형 형상인 볼록부의 반복배치로서 형성된다. 본 실시형태의 특징은, 이 볼록부의 연장방향이, 입사면 (31A) 과 직교하는 방향에 대하여 의도적으로 어느 각도 (θA) 만큼 경사져 있는 점에 있다.
프리즘시이트 (32) 의 도광판 (31) 에 대향하는 면 상의 프리즘면도 다수의 미소 볼록부를 구비한다. 프리즘시이트 (32) 의 볼록부는, 제 2 실시형태와 동일하게 입사면 (31A) 과 거의 평행으로 연장한다.
도 13에서, 프리즘시이트 (32) 상의 볼록부의 연장방향은 입사면 (31A) 에평행인 직선군으로 나타나고, 도광판 (31) 의 배면상의 볼록부의 연장방향은 입사면 (31A) 에 대한 수직선에 대하여 각도 (θA) 경사진 직선군으로 나타나 있다.
경사각 (θA) 이 너무 크면, 조명광의 지향성에 악영향이 생긴다. 따라서, 경사각 (θA) 은 작은 각도로 설계된다. 바람직하게는, θA〈10 도이다. 이와 같은 경사진 연장 볼록부에 의해, 지향성의 약화를 회피하면서, 액정패널의 주기적 구조와의 관계에서 발생할지도 모르는 디스플레이 모아레 줄무늬가 효과적으로 방지된다. 말할 필요도 없이, 이 효과는 도광판 (31) 상 및 프리즘시이트 (32) 상의 프리즘면의 볼록부의 반복형성 피치를 100 ㎛ 이하, 특히 50 ㎛ 이하로 하면, 보다 현저하다.
(7) 제 7 실시형태
제 3 실시형태 또는 제 6 실시형태에서, 도광판 상의 볼록부의 연장방향을 경사시키는 대신, 광제어부재로서의 프리즘시이트 상의 볼록부의 연장방향을 경사시켜도 된다. 이와 같은 구조를 갖는 광제어부재를 채용한 경우, 도 13에서, 부호 (31) 을 프리즘시이트, 부호 (32) 를 도광판으로 한 경우에 상당한다. 단, 램프 (7) 의 연장방향은 부호 (32) 에서 나타나는 도광판의 단면에 평행으로 된다.
이와 같이 제 3 실시형태 또는 제 6 실시형태를 변형하여도, 광학적인 작용은 변경되지 않으므로, 상세 설명은 반복하지 않는다. 본 실시형태에서도, 제 3 실시형태 또는 제 6 실시형태와 동일하게 이점을 얻을 수 있다.
(8) 그 외의 변형예
이상 설명한 제 1 실시형태 ∼ 제 7 실시형태는, 본 발명을 한정하는 취지의것은 아니다. 예를 들면 다음과 같은 변형이 가능하다.
(a) 도광판 상 및 광제어부재 상의 볼록부의 반복피치는, 설계적으로 선택되어도 좋다. 일반적으로는, 액정패널의 미세한 주기구조의 피치보다 작은 것이 모아레 줄무늬 방지상 바람직하다.
(b) 도광판 상 및 광제어부재 상의 볼록부의 연장방향은, 직교관계에서 미소 각도만큼 어긋나도 된다. 예를 들면, 도광판의 입사면에 대하여 광제어부재를 10 도 이하의 범위에서 경사지고, 광제어부재 상의 볼록부의 연장방향과 도광판 상의 볼록부의 연장방향을 직교관계에서 10 도 이하의 범위에서 어긋나게해도 된다.
(c) 도광판 상 및 광제어부재 상의 볼록부의 단면형상은, 삼각형에 한정되지 않는다. 예를 들면, 평면, 미끄러운 곡선 등에 의해 1 쌍의 경사면을 접속하여도 된다. 또 인접하는 볼록부를 접속하여도 된다.
(d) 광제어부재로서 채용된 프리즘시이트의 재료, 제조법에 제한은 없다. 예를 들면, 폴리카보네이트 (PC), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 등의 투광성의 재료를 이용하여도 된다. 유연성을 갖는 수지재료로 이루어지는 프리즘시이트 대신, 유연성이 없는 시이트상 또는 판상의 광제어부재를 이용하여도 된다.
(e) 광확산시이트를, 광제어부재와 도광판의 사이, 광제어부재의 외측, 또는 프리즘시이트의 상면에 배치하여도 된다. 또한, 프리즘시이트의 외측면 (조명광 출사면) 에 광확산면을 형성하여도 된다.
(f) 반사부재에는, 임의재료의 정반사부재, 또는 백색 PET 등의 난반사부재를 채용하여도 된다.
(g) 제 1 실시형태 ∼ 제 3 실시형태에서는 도광판으로서 산란도광판을 채용하고, 제 4 실시형태 ∼ 제 6 실시형태에서는 도광판으로서 투명도광판을 채용하였다.
그러나, 제 1 실시형태 ∼ 제 3 실시형태에서의 산란도광판을 투명도광판으로 변경하여도 된다. 제 4 실시형태 ∼ 제 6 실시형태에서의 투명도광판을 산란도광판으로 변경하여도 된다.
(h) 도광판의 단면형상은, 쐐기형상이 아니어도 된다. 예를 들면, 균일한 두께의 도광판을 채용하여도 된다.
(i) 도광판의 입사면은, 2 개 이상의 단면에 설정하여도 된다. 그로써 복수의 1 차광원이 설치되어도 된다.
(j) 1 차광원은, 형광램프와 같은 쐐기형상 광원 이외의 광원소자를 구비하고 있어도 된다. 예를 들면, 발광 다이오드 등의 점광원을 복수 배치하여 1 차 광원을 형성하여도 된다.
(k) 본 발명의 면광원장치는, 액정표시장치의 백 라이팅 이외의 용도에 적용되어도 된다. 예를 들면, 여러 가지의 조명기기, 디스플레이에 넓게 응용할 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명은 개선된 효율로 고품위의 조명광을 생성하는 사이드라이트형 면광원장치를 제공할 수 있다.

Claims (32)

  1. 출사면과 배면을 제공하는 2 개의 메이저 (major)면을 갖는 도광판과, 상기 도광판의 단면으로부터 조명광을 공급하는 1 차 광원과, 상기 출사면을 따라 배치되어, 상기 출사면으로부터 출사된 조명광의 지향성을 보정하는 광제어부재를 구비한 사이드라이트형 면광원장치에 있어서,
    상기 2 개의 메이저면 중 적어도 일방은, 상기 단면과 직교하는 방향으로 직선적으로 연장하는 열상(列狀) 볼록부가 다수 반복 배열된 제 1 광제어면을 제공하고,
    상기 광제어부재의 상기 도광판에 대향하는 면은, 상기 단면과 평행한 방향으로 직선적으로 연장하는 열상 볼록부가 다수 반복 배열된 제 2 광제어면을 제공하고,
    상기 제 1 광제어면은 상기 단면과 평행한 면내에서 출사광의 지향성을 정면방향으로 보정하고,
    상기 제 2 광제어면은 상기 단면과 직교하는 면내에서 출사광의 지향성을 정면 방향으로 보정하는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  2. 출사면과 배면을 제공하는 2개의 메이저면을 갖는 도광판과, 상기 도광판의 단면으로부터 조명광을 공급하는 1 차 광원과, 상기 출사면을 따라 배치되어, 상기 출사면으로부터 출사된 조명광의 지향성을 보정하는 광제어부재를 구비한 사이드라이트형 면광원장치에 있어서,
    상기 출사면은, 상기 단면과 직교하는 방향으로 직선적으로 연장하는 열상 볼록부가 다수 반복배열된 제 1 광제어면을 제공하고,
    상기 광제어부재의 상기 도광판에 대향하는 면은, 상기 단면과 평행한 방향으로 직선적으로 연장하는 열상 볼록부가 다수 반복 배열된 제 2 광제어면을 제공하고,
    상기 제 1 광제어면은 상기 단면과 평행한 면내에서 출사광의 지향성을 정면방향으로 보정하고,
    상기 제 2 광제어면은 상기 단면과 직교하는 면내에서 출사광의 지향성을 정면방향으로 보정하는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광제어면 및 상기 제 2 광제어면의 볼록부는, 각각 소정의 반복 피치로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 각 볼록부에 형성된 1 쌍의 사면은, 상기 단면에 대하여 상대적으로 가까운 제 1 사면과 상기 단면에 대한 상대적으로 먼 제 2 사면을 제공하고, 상기 도광판의 일반면에 세운 법선에 대한 상기 제 1 사면의 경사각은, 상기 법선에 대한 상기 제 2 사면의 경사각에 비하여 작은 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 경사면의 경사각은, 상기 출사면으로부터 출사되는 주된 조명광을, 상기 제 2 사면으로 안내하도록 정해지고, 상기 제 2 사면의 경사각은 상기 제 1 사면으로부터 도래하는 조명광을 전반사하여, 상기 법선방향을 향하게 하도록 정해져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  6. 제 2 항, 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 상기 단면에 대하여 경사져 있고,
    상기 제 1 광제어면의 볼록부의 반복배열의 방향은, 상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여, 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 상기 단면에 대하여 경사져 있고,
    상기 제 1 광제어면의 볼록부의 반복배열의 방향은, 상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여, 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 경사져있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  8. 제 2 항, 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 상기 단면에 대하여 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 상기 단면에 대하여 경사져 있고,
    상기 제 1 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여 직교하고 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 상기 단면에 대하여 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 상기 단면에 대하여 경사져 있고,
    상기 제 1 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여 직교하고 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 상기 단면에 대하여 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 상기 측단면에 대하여 경사져 있고,
    상기 제 1 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여 직교하고 있는 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  11. 제 2 항, 제 3 항, 제 5 항, 제 7 항, 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 광제어면은, 각 볼록부에 형성된 1 쌍의 경사면이 50 ∼ 130 도의 범위의 각도를 부여하도록 정해져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 광제어면은, 각 볼록부에 형성된 1 쌍의 사면이 50 ∼ 130 도의 범위의 각도를 부여하도록 정해져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 광제어면은, 각 볼록부에 형성된 1 쌍의 사면이 50 ∼ 130 도의 범위의 각도를 부여하도록 정해져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 광제어면은, 각 볼록부에 형성된 1 쌍의 사면이 50 ∼ 130 도의 범위의 각도를 부여하도록 정해져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  15. 제 2 항, 제 3 항, 제 5 항, 제 7 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 배면 상에, 조명광을 정반사하는 정반사층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  16. 제 4 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 배면 상에, 조명광을 정반사하는 정반사층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  17. 제 6 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 배면 상에, 조명광을 정반사하는 정반사층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  18. 제 8 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 배면 상에, 조명광을 정반사하는 정반사층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 배면 상에, 조명광을 정반사하는 정반사층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  20. 출사면과 배면을 제공하는 2 개의 메이저면을 갖는 도광판과, 상기 도광판의 단면으로부터 조명광을 공급하는 1 차 광원과, 상기 출사면을 따라 배치되어, 상기 출사면으로부터 출사된 조명광의 지향성을 보정하는 광제어부재를 구비한 사이드라이트형 면광원장치에 있어서,
    상기 배면은, 상기 단면과 직교하는 방향으로 직선적으로 연장하는 열상 볼록부가 다수 반복배열된 제 1 광제어면을 제공하고,
    상기 광제어부재의 상기 도광판에 대향하는 면은, 상기 단면과 거의 평행한 방향으로 직선적으로 연장하는 열상 볼록부가 다수 반복 배열된 제 2 광제어면을 제공하고,
    상기 제 1 광제어면은 상기 단면과 평행한 면내에서 출사광의 지향성을 정면방향으로 보정하고,
    상기 제 2 광제어면은 상기 단면과 직교하는 면내에서 출사광의 지향성을 정면 방향으로 보정하는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 광제어면 및 상기 제 2 광제어면의 볼록부는, 각각 소정의 반복 피치로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 각 볼록부에 형성된 1 쌍의 사면은, 상기 단면에 대하여 상대적으로 가까운 제 1 사면과 상기 단면에 대하여 상대적으로 먼 제 2 사면을 제공하고, 상기 도광판의 일반면에 세운 법선에 대한 상기 제 1 사면의 경사각은, 상기 법선에 대한 상기 제 2 사면의 경사각에 비하여 작은 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 사면의 경사각은, 상기 출사면으로부터 출사되는 주된 조명광을, 상기 제 2 사면에 안내하도록 정해지고, 상기 제 2 사면의 경사각은 상기 제 1 사면으로부터 도래하는 조명광을 전반사하여, 상기 법선방향을 향하게 하도록 정해져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  24. 제 20 항, 제 21 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 상기 단면에 대하여 경사져 있고,
    상기 제 1 광제어면의 볼록부의 반복배열의 방향은, 상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여, 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 상기 단면에 대하여 경사져 있고,
    상기 제 1 광제어면의 볼록부의 반복배열의 방향은, 상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여, 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  26. 제 20 항, 제 21 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 상기 단면에 대하여 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 상기 단면에 대하여 경사져 있고,
    상기 제 1 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여 직교하고 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 상기 단면에 대하여 10 도를 초과하지 않는 범위의 작은 각도로 상기 단면에 대하여 경사져 있고,
    상기 제 1 광제어면의 볼록부의 연장방향은, 상기 제 2 광제어면의 볼록부의 연장방향에 대하여 직교하고 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  28. 제 20 항, 제 21 항, 제 23 항, 제 25 항, 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 광제어면은, 각 볼록부를 형성하는 1 쌍의 경사면이 50 ∼ 130 도의 범위의 각도를 부여하도록 정해져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  29. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 광제어면은, 각 볼록부를 형성하는 1 쌍의 사면이 50 ∼ 130 도의 범위의 각도를 부여하도록 정해져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 광제어면은, 각 볼록부를 형성하는 1 쌍의 사면이, 50 ∼ 130 도의 범위의 각도를 부여하도록 정해져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  31. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 광제어면은, 각 볼록부를 형성하는 1 쌍의 사면이 50 ∼ 130 도의 범위의 각도를 부여하도록 정해져 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  32. 프리즘면을 포함하는 시이트형상의 광제어부재에 있어서,
    상기 프리즘면은 반복배열된 다수의 열상 볼록부를 구비하고,
    각 열상 볼록부는, 상기 광제어부재의 단면에 대하여 경사진 방향으로 직선적으로 연장되어 있고, 또한, 제 1 사면과 제 2 사면으로 이루어지는 1 쌍의 사면을 가지며,
    상기 제 1 사면과 제 2 사면은, 상기 광제어부재를 따른 일반평면에 대하여 경사져 있는 것을 특징으로 하는 광제어부재.
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