KR100481098B1 - 면 광원 장치 및 그 색도 조정 방법 - Google Patents

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Abstract

도광판(1)의 측단면의 한쪽에 배치한 복수의 점 광원(2…)으로부터 광을 입사하고, 도광판(1) 이면의 광 반사면(11)에서 반사하여 도광판(1)의 표면으로부터 광을 방출하는 면 광원 장치에 있어서, 상기 점 광원(2)은 백색 발광 다이오드 소자로 이루어지며, 6개의 백색 다이오드 소자 중, 목표 색도 범위의 중심으로부터 상반되는 색상 방향으로 중심으로부터 가장 벗어난 색도를 갖는 2개의 백색 다이오드 소자를 백색 다이오드 소자군의 대략 중심에 배치하였다.

Description

면 광원 장치 및 그 색도 조정 방법{SURFACE LIGHT-SOURCE DEVICE AND METHOD FOR ADJUSTING CHROMINANCE}
본 발명은 발광 다이오드(LED) 소자와 같은 발광 소자로 이루어지는 점 광원의 집합체로 이루어지며, 주로 액정 표시 패널의 백 라이트 등에 이용되는 면 광원 장치에 관한 것이다.
액정 표시 패널의 백 라이트용 면 광원으로서 투광성 평판을 도광판으로 한 엣지 라이트(edge light) 방식이 알려져 있다. 이러한 면 광원에서는 투명한 평행 평판이나 단면 쐐기형 평판으로 이루어지는 도광판의 측단면(엣지부)의 한쪽부터 광을 입사시켜, 입사된 광을 도광판의 전역에 넓게 전파시키고, 그 전파된 광의 일부를 도광판 이면의 광 반사 부재로 확산 반사광으로 하여 도광판 표면으로부터 확산 광을 방출한다.
액정 표시 패널의 광원으로서 이용되는 엣지 라이트 방식의 도광판은 도광판의 두께를 얇게 할 수 있는 점이나 구성을 간단하게 할 수 있는 점 때문에 널리 이용되고 있다.
많은 엣지 라이트 방식의 면 광원은 광원으로서 냉 음극관 램프가 이용되고, 도광판의 엣지부에 냉 음극관 램프를 부착하고 있다.
한편, 최근 휴대형 장치가 보급되어 그 저전력화가 요망되고 있다. 그래서, 휴대형 장치의 백 라이트의 광원으로서, 종래의 냉 음극관 램프에 비해 소비 전력이 적은 LED 소자를 이용한 광원이 주목받고 실용화되어 있다.
도 1은 LED 소자를 이용한 면 광원을 나타내는 개략 단면도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 이 면 광원은 도광판(1), LED 소자로 구성된 점 광원(2) 등으로 구성되어 있다.
도광판(1)의 엣지부에는 백색 LED 소자로 구성된 복수의 점 광원(2)으로 이루어지는 광원부(20)가 배치되어 있다.
도광판(1)의 점 광원(2)에 대하여 수직 방향에 위치하는 측에는 광 반사면(11)이 설치되고, 광 반사면(11)과 대향하는 측에는 광 출사면(12)이 설치되고, 그 광 반사면(11)에 접하도록 백색의 반사 시트가 더 설치되어 있어 광 반사면(11)을 투과한 광을 반사시켜 도광판(1)으로 되돌아가도록 한다.
한편, 광 반사면(11)과 대향(대치)하는 측(표면)에는 광 출사면(12)이 설치되어 있다. 그리고, 점 광원(2)으로부터의 광이 광 반사면(11), 도광판(1)의 3개의 측면(13…) 및 반사 시트(5)에서 반사하여 입사 광의 대부분이 최종적으로 광 출사면(12)으로부터 출사된다.
또한, 도광판(1)의 광 출사면의 상면에는 확산 시트(3), 렌즈 시트(4)가 배치되어 있다.
상기한 복수의 점 광원(2…)을 구비한 광원부(20) 주위의 구조는 반사기(22)가 각 LED를 실장한 LED 기판(21)을 감싸는 구조로 되어 있고, 각 점 광원(2)으로부터의 광을 도광판(1)으로 안내하도록 구성되어 있다.
그런데, 면 광원 장치의 성능 지표의 하나로 색조가 있고, 통상, xy 색도도에서의 xy치로써 평가된다. 또한, 색조 평가에는 면 광원 장치의 광 출사면 중심부의 색조, 또한 중심부와 그 주변부를 비교한 색조 얼룩짐 등이 있다.
냉 음극관 램프를 이용한 면 광원 장치의 경우, 통상 하나의 장치에 1개의 램프가 이용되기 때문에 광 출사면 상에서의 색조 얼룩짐은 적고, 또한, 램프 개체의 색조 차도 비교적 적다.
그것에 대하여, 광원으로서 LED 소자를 이용한 면 광원 장치의 경우, 통상, 하나의 장치에 여러개의 LED 소자가 이용되고, 또한, LED 소자 사이의 색조 차도 있기 때문에 색조나 색조 얼룩짐의 관점에서 냉 음극관 램프를 이용한 면 광원 장치에 비해 불리한 면도 있다.
통상, 백색 LED 소자는 광도나 색조에 복수의 등급을 매기어, 각 LED 소자가 어떤 등급의 광도나 색조에 속해 있는지를 알 수 있도록 출하되고 있다. 그러나, 구입자가 등급을 지정하여 구입하는 것은 곤란하며, 구입한 LED의 특성을 확인될 수 있을 뿐이다. 또한, 등급을 지정하여 구입하는 것도 가능할 지 모르지만 비용이나 납기의 점에서 불리하게 된다.
도 3에 백색 LED 소자의 색조 등급의 일례를 나타낸다. 이 예에서는, xy 색도도 상에서 3개의 등급(a 등급, b 등급, c 등급)으로 분류되어 있다. 중앙의 b 등급에 비해 a 등급은 파란색을 띤 흰색, c 등급은 노란색에 가까운 흰색이다. 또, 여기서 색조 등급은 xy 색도 상에서 메이커가 각 백색 LED 소자의 분포에 있어서 편의상 구별한 것으로, a 등급, b 등급, c 등급의 3개의 구별 이외에 보다 미세한 구별 혹은, 다른 호칭 등이 이용되는 경우도 있다.
여기서, 상기 도면의 파선으로 둘러싸인 백 라이트 사양으로 나타내는 색조 범위에 들어가는 면 광원 장치를 구성하려고 하는 경우, b 등급의 LED 소자만을 이용하여 구성하는 것이 중심 색조, 색조 얼룩짐 등의 점에서 바람직하다. 그러나, b 등급품만을 이용한 구성의 경우 a 등급품, c 등급품이 불필요해져서 토탈 비용으로서 값이 비싸진다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 상술한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 점 광원을 이용한 경우에도 색조나 색조 얼룩짐을 억제한 면 광원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 예를 들면, 백색 LED 소자를 b 등급품만으로 구성하는 이외에, b 등급품에 a 등급품 및 c 등급품을 부가한 구성으로 하여도 중심 색도, 색조 얼룩짐 등에 있어서, b 등급품만으로 구성한 것과 비교하여도 손색이 없는 면 광원 장치를 구성하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 광 입사면과 광 출사면을 갖는 도광판, 및 이 도광판의 광 입사면측에 배치되고 복수의 점 광원으로 이루어지는 광원부를 구비하고, 상기 광원부는 목표 색도 범위의 중심으로부터 상반되는 색상 방향으로 중심으로부터 벗어난 색도를 갖는 2개의 점 광원을 인접하여 배치한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 광 입사면은 상기 도광판의 한쪽의 측단면에 설치되고, 상기 광 출사면은 상기 도광판의 측단면과 수직 방향에 위치하는 표면측에 설치되어 있다.
또한, 본 발명은 상기 광 반사 부재에 출사광에 따른 색도 보정 수단을 갖도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 4개 이상의 점 광원을 구비하고, 목표 색도 범위의 중심으로부터 상반되는 색상 방향으로 중심으로부터 벗어난 색도를 갖는 2개의 점 광원을 복수의 점 광원군의 대략 중심에 배치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 2개의 점 광원은 목표 색도 범위의 중심으로부터 상반되는 색상 방향으로 중심으로부터 가장 벗어난 색도인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 점 광원은 백색 발광 다이오드로 구성된 것임을 특징으로 한다.
상기한 본 발명의 면 광원 장치에 의하면, 상반되는 색상의 점 광원이 인접하게 배치되기 때문에 이들 색이 혼색되고, 색조는 그 중간에 위치하는 색으로 되어 전체적으로 색조 얼룩짐이 적은 면 광원 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 도광판의 측단면의 한쪽에 설치된 광 입사면측에 배치한 복수의 점 광원으로부터 광을 입사하고, 도광판의 표면의 광 출사면으로부터 광을 출사하는 면 광원 장치의 색도 조정 방법에 있어서, 목표 색도 범위의 중심으로부터 상반되는 색상 방향으로 벗어난 색도를 갖는 복수의 점 광원을 인접하게 배치하는 공정, 상기 점 광원을 발광시켜 도광판의 출사광을 측정하고, 목표 색도 범위에 포함되는지의 여부를 검사하는 공정, 및 상기 검사의 결과, 목표 색도 범위에 포함되지 않는 경우 상기 출사광에 따른 색도 보정 수단을 도광판의 광 전파 경로와 관련하여 배치하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의하면, 상반되는 색상의 점 광원이 인접하게 배치되어 있기때문에, 이들 색이 혼색되어 색조는 그 중간에 위치하는 색으로 되고, 전체적으로 색조 얼룩짐이 적은 면 광원 장치가 되어, 많은 면 광원 장치가 목표 색도 범위를 만족시킬 수 있고, 또한 목표 색도 범위에 포함되지 않은 것도 색도 보정 수단을 도광판의 광 전파경로와 관련하여 배치함으로써 목표 색도 범위를 갖는 면 광원 장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 도광판의 측단면의 한쪽에 설치된 광 입사면측에 배치한 광원으로부터 광을 입사시키고, 도광판의 표면과 대치하는 이면에 근접하게 배치되는 반사 부재로 반사시켜서, 도광판의 표면으로부터 면형의 광을 출사하는 면 광원 장치의 색도 조정 방법에 있어서, 상기 광원을 발광시켜 도광판으로부터의 출사광을 측정하여 목표 색도 범위로부터의 색도 차를 측정하는 공정, 상기 측정 결과인 색도 차에 기초하여, 상기 도광판의 이면에 근접하게 배치되어 상기 출사광을 목표 색도 범위로 보정하는 착색 반사 부재를 선택하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의하면, 목표 색도 범위로부터의 색도 차를 측정하여 그 측정 결과인 색도 차에 기초하여 상기 출사광을 목표 색도 범위로 보정하는 착색 반사 부재를 도광판의 이면에 근접하게 배치함으로써 목표 색도 범위를 갖는 면 광원 장치를 얻을 수 있다.
상기 점 광원 또는 광원은, 4개 이상의 백색 발광 다이오드 소자로 이루어지는 점 광원군이며, 목표 색도 범위의 중심으로부터 상반되는 색상 방향으로 중심으로부터 가장 벗어난 색도를 갖는 2개의 백색 발광 다이오드 소자를 점 광원군의 대략 중심에 배치한 것을 특징으로 한다.
상기 색도 보정 수단은, 상기 도광판의 광 출사가 이루어지는 표면과 대치하는 이면에 설치된 착색 반사 부재인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명을 이용한 면 광원 장치의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 이 도면에 있어서는 광 출사면측에 배치되는 확산 시트 및 렌즈 시트(4)와, 점 광원 주위를 덮는 반사기는 생략하고 있다. 또한, 본 발명은 도 1에 도시한 면 광원 장치에 적용되며, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 점 광원(2)이 도광판(1)의 광 입사면측에 병렬 상태로 배치된 구성의 면 광원 장치이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 면 광원 장치는 도광판(1), 백색 LED 소자로 구성된 점 광원(2…)을 구비한 광원부(20) 및 각종 제어 회로 (도시하지 않음) 등으로 구성되어 있다. 이 제어 회로에는, 예를 들면 도광판(1)의 광 출사면(12)으로부터 출사되는 광의 총량을 감지하여 출사 광량이 최적이 되도록 점 광원(2…)에 전력을 조정하여 공급하는 회로도 포함되어 있다.
도광판(1)의 엣지부에 설치된 광 입사면(1a)에는 백색 LED 소자로 구성된 점 광원(2…)이 대향 배치되어 있다. 이 실시예에서는, 기판(21) 상에 점 광원(2…)으로서 6개의 백색 LED 소자를 실장하고 있다. 이 백색 LED 소자는 예를 들면, R, G, B의 3개의 LED를 1개의 패키지에 수용하며, 백색 광을 출사시키도록 구성한 것이나, 단색의 LED를 형광 물질을 이용하여 LED로부터의 출사광을 백색광으로 변환하도록 구성한 것이면 된다. 예를 들면, 이 형광 물질로서는, GaN계 청색 LED를 이용한 경우에는 YAG(이트륨·알루미늄·가넷)계 형광 물질을 이용하면 된다.
도광판(1)의 점 광원(2…)에 대하여 수직 방향에 위치하는 일측의 주면인 이면에는 광 반사재로서 기능하는 반사 시트(5)가 배치되고, 상기 이면과 함께 광 반사면(11)을 구성한다. 이 광 반사면(11)은 광이 누설되는 것을 방지하여 반사 효율을 높이기 위해 도트 인쇄를 행하거나, 콘형의 오목부를 형성하여도 된다.
도광판(1)의 광 반사면(11)과 대향하는 측에는 광 출사면(12)이 설치되어 있다. 그리고, 점 광원(2)의 각 LED로부터의 광이 반사 시트(5)를 포함하는 광 반사면(11)이나 도광판(1)의 3개의 측면(13)에서 반사하여 입사광의 대부분이 최종적으로 광 출사면(12)으로부터 균일한 지향성을 갖는 합성광으로서 출사된다.
상술한 도광판(1)의 재료는 투광성 재료 중에서 선택되며, 통상은 아크릴 또는 폴리카보네이트 수지가 이용된다. 도광판(1)의 형상은 평행 평판이나 단면 쐐기형 평판으로, 그 두께는 통상 1 내지 5㎜ 정도의 것이 이용되지만, LED를 이용함으로써 냉 음극관 램프를 이용하는 경우에 비교하여 더욱 박형화가 가능해진다.
또한, 그 밖의 투광성 재료로서는 폴리메타아크릴산메틸, 폴리아크릴산메틸 등의 아크릴산에스테르 또는 메타아크릴산에스테르의 단독 혹은 공중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리스틸렌, 폴리메틸펜텐 등 열가소성 수지, 혹은 자외선 또는 전자선으로 가교시킨, 다관능의 우레탄아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트 등의 아크릴레이트, 불포화 폴리에스테르 등의 투명 수지, 투명 유리, 투명 세라믹 등이 이용된다.
도 2에는 도시되어 있지 않지만, 도광판(1)의 광 출사면(12)의 상면에는 확산 시트, 렌즈 시트가 배치된 구성으로 되어 있다. 시트 구성은 1장이어도 2장이어도, 또, 중첩되는 순서를 반대로 하여도 좋다.
그리고, 도광판(1)의 외측에 위치하는 도시하지 않은 외부 프레임에 각 LED 소자가 실장된 LED 기판(21)이 나사 또는 접착제 등으로 고정되고, 도광판(1)의 소정 위치에 점 광원(2…)이 배치된다.
점 광원(2)으로부터의 각 LED 광은 도광판(1)의 내부에 들어 가고, 광 반사면(11)에 설치된 광 반사 패턴이나 3개의 측단면(13)에서 반사되어 집속을 반복하여 도광판(1)의 광 출사면(12)으로부터 확산판(3)으로 출사되고, 렌즈 시트에 의해 원하는 각도 범위 내로 균일 등방적으로 확산되어 합성광으로서 출사된다. 이 렌즈 시트에 근접하여 액정 표시 패널이 배치된다.
상기한 바와 같이 구성된 면 광원 장치에 있어서, 점 광원(2…)으로서 색조 등급이 b 등급인 백색 LED 소자 6개를 이용하여 제1 예의 면 광원 장치를 형성하였다. 이 면 광원 장치의 색조를 도 4에 도시한다. 도면 중의 ○표시는 6개의 백색 LED 소자 각각의 색도를 나타내고 있고, □표시는 이들 백색 LED 소자로 면 광원 장치를 구성했을 때의 면 광원 상에서의 색도를 나타내고 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 모든 백색 LED 소자가 색조 등급 b에 속하고 있고, 이 경우에는 면 광원 상의 색도도 사양을 만족시키고 있는 것을 알 수 있다.
다음에, 색조 b 등급의 백색 LED 소자 4개와, a 등급과 c 등급의 백색 LED 소자를 각 1개씩 이용하여 구성한 면 광원 장치에 대하여 설명한다.
LED 기판(21) 상의 LED 소자의 배치는 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 좌단으로부터 b 등급, a 등급, b 등급, b 등급, c 등급, b 등급의 순서로 구성하여 제2 예의 면 광원 장치를 형성하였다.
LED 기판 상에서의 배치(좌단으로부터)
1 2 3 4 5 6
b a b b c b
이 제2 예의 면 광원 장치의 각 백색 LED 소자의 색도와 면 광원 상에서의 색도를 도 5에 도시한다. 이 도면에 있어서도, 도면 중의 ○표시는 6개의 백색 LED 소자 각각의 색도를 나타내고 있고, □표시는 이들 백색 LED 소자로 면 광원 장치를 구성했을 때의 면 광원 상에서의 색도를 나타내고 있다. 도 5에 의해, 이 구성에 있어서도 면 광원 상의 색도는 사양을 만족시키고 있는 것을 알 수 있다.
그러나, 이 구성의 면 광원 장치는 도 6에 도시한 바와 같이, c 등급의 백색 LED 소자를 배치한 우측(도면 중의 파선으로 둘러싼 개소)에서 노란색에 가깝게 되는 색조 얼룩짐이 보여 바람직하지 못하다.
그래서, 상술한 제2 예에서 이용한 백색 LED 소자의 색도와 거의 동일 백색 LED 소자를 준비하고, LED 기판(21)으로의 배치 순서를 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 변경하여 이 실시예에 있어서의 면 광원 장치를 형성하였다.
이 실시예에 있어서도, 상기 제2 예와 마찬가지로 색조 b 등급의 LED를 4개, a 등급과 c 등급의 백색 LED 소자를 각 1개씩 이용하여 하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 좌단으로부터 b 등급, b 등급, c 등급, a 등급, b 등급, b 등급과 같은 순서로 배치하였다.
LED 기판 상에서의 배치(좌단으로부터)
1 2 3 4 5 6
b b c a b b
이 실시예의 구성의 면 광원 장치의, 각 백색 LED 소자의 색도와 면 광원 상의 색도를 도 7에 도시한다. 이 도면에 있어서도, 도면 중의 ○표시는 6개의 백색 LED 소자 각각의 색도를 나타내고 있고, □표시는 이들 백색 LED 소자로써 면 광원 장치를 구성했을 때의 면 광원 상에서의 색도를 나타내고 있다. 이 실시예의 본 구성에 있어서도 면 광원 상의 색도는 사양을 만족시키고 있는 것을 알 수 있다.
또한, 제2 예에서 보여진 색조 얼룩짐도 없어, 양호한 면 광원을 얻을 수 있었다.
그 이유는, 제2 예의 면 광원 장치의 경우, 광 출사면의 우단부에서는 b 등급과 c 등급의 백색 LED 소자로부터의 입사광의 비율이 높아 출사광이 b 등급과 c 등급의 색이 혼색된 색조로 되기 때문이다. 이에 비하여, 이 실시예에 있어서의 면 광원 장치의 경우 LED 기판(21)의 중앙부에서, a 등급과 c 등급의 LED가 인접하여 배치되기 때문에, 이들 색이 혼색되고, 색조는 그 중간에 위치하는 b 등급의 색으로 되어 전체적으로 색조 얼룩짐이 적은 면 광원 장치를 구성할 수 있다.
상기한 실시예에 있어서는, 6개의 백색 LED 소자로 이루어지는 점 광원(2…)을 이용한 경우에 대하여 설명하였지만, 점 광원(2…)의 갯수는 6개에 한정되는 것이 아니라, 2개 이상의 점 광원(2…)을 이용하는 경우에 목표 색도 범위의 중심으로부터 상반되는 색상 방향으로 가장 벗어난 색도를 갖는 백색 LED 소자를 각각 선택하고, 선택된 백색 LED 소자 2개를 LED 기판(21) 상에서 인접하게 배치하면, 색 얼룩짐을 저감시킬 수 있다. 또한, 점 광원(2…)이 4개 이상의 경우에는, 상반되는 색상 방향으로 가장 벗어난 색도를 갖는 백색 LED 소자를 각각 선택하고, 선택된 백색 LED 소자 2개를 LED 기판(21) 상에서 인접하게 복수의 점 광원(2…)군의 대략 중심에 배치하면 좋다.
이와 같이, 여러개의 백색 LED 소자를 이용한 면 광원 장치를 구성하는 경우, xy색도도 상에 있어서의 각 백색 LED 소자의 분포에 있어서, 면 광원 장치의 목표 색도 범위의 중심 (본 실시예의 경우, x=약 0.31, y=0.31)으로부터 상반되는 색상 방향 [이 실시예의 경우, 색도도 상에서 좌측 아래(청색) 방향과 우측 위(황색) 방향]으로, 가장 벗어난 색도를 갖는 백색 LED 소자를 각각 선택하고, 선택된 백색 LED 소자 2개를 LED 기판(21) 상에서 인접하여 배치함으로써 색조 얼룩짐을 저감시키는 것이 가능해진다. 이 결과, 넓은 색도 범위의 백색 LED 소자를 이용하는 것이 가능해져 면 광원 장치의 비용을 저감시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 점 광원을 이용한 경우에도 색조나 색조 얼룩짐을 억제할 수 있어 면 광원 장치의 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 백색 LED 소자를 b 등급품만으로 구성하는 것 이외에, b 등급품에 a 등급품 및 c 등급품을 부가한 구성으로 하여도 중심 색도, 색조 얼룩짐 등에 있어서, b 등급품만으로 구성한 것과 비교하여 손색이 없는 면 광원 장치를 제공할 수 있고, 넓은 색도 범위의 백색 LED 소자를 이용하는 것이 가능해져 면 광원 장치의 비용을 저감시킬 수 있다.
그렇게 하여, 상술과 같이 여러개의 백색 LED 소자의 배치를 고안함으로써 색조 얼룩짐을 저감시킬 수 있어, 색도 범위를 만족시키는 면 발광 장치를 얻을 수 있지만, 일부의 면 광원 장치에서는 색도 범위의 사양으로부터 약간 이탈된 것도 출현한다. 그 이유는 사용하는 동일 등급 내에서의 백색 LED 소자의 색도 편차가 일정하지 않기 때문이다. 그래서, 본 실시예에서는, 넓은 색도 범위의 백색 LED 소자를 이용하면서 색도 범위 이외의 면광원 장치에는 출사광에 따른 색도 보정 수단을 도광판의 광 전파경로와 관련하여 배치함으로써 사양 내의 색도로 조정을 행한다.
구체적으로는, 상기한 규칙에 기초하여 각 등급을 갖는 백색 LED 소자의 점 광원을 LED 기판(21)으로서 조립한 후, 표준의 색도, 즉 목표 색도인 백색의 반사 시트(5)가 미리 배치된 도광판(1)에, 상기 LED 기판(21)을 실장하여 점 광원(2)을 모두 점등시켜 면 광원 상의 색도를 측정한다.
그 측정 결과, 이러한 면 광원 상의 색도가 목표 색도 범위에 들어가 있는지에 대한 여부의 양품 판정을 행하여, 양품이라고 판정된 것에 대해서는 면 광원 장치로서의 조립을 계속한다.
한편, 불량이라고 판정된 LED 기판(21)은 도광판(11)으로부터 분리시켜, 목표 색도 범위로부터의 색도 차에 기초하여 그 색도 차를 보정하는 착색 반사 시트(5)를 구비하는 도광판(1)이 새롭게 준비하여 조립된다. 이러한 착색 반사 시트(5)는 상기 색도 측정 시에 얻어진 색도 차로부터 그 색도 차를 보정하는 색도가 자동적으로 선택되도록, 미리 색도 차 및 준비된 복수의 착색 시트(5)의 관계를 테이블에 기억시킴으로써 실행된다.
이와 같이 원하는 색도를 갖는 착색 반사 시트(5)를 선택함으로써 사양 범위 이외의 것을 사용 범위 이내의 양품으로 할 수 있다.
또, 색도 보정 수단은, 도광판(1)의 전파경로와 관련하여 설치하면 되므로, 반사 시트(5)에 한정되지 않고, 점 광원(2)과 도광판(1) 사이에 설치하여도 좋지만, 보정이 불필요한 면 광원 장치에서도 표준의 반사 시트(5)가 필요하기 때문에, 반사 시트(5)에 보정 기능을 갖게 함으로써 구성 부품을 증가시키지 않고 이루어진다.
도 8은, 다른 실시예인 색도 조정 방법을 설명하기 위한 xy 색도도이다. 이 실시예에서는, 앞의 실시예와 같은 LED 기판(21)의 백색 LED 소자의 배치 관계를 고안하지 않고, 조정을 행하는 방법을 제공하는 것이다. 즉, 이 실시예에 있어서는 백색 LED 소자의 등급(a, b, c)은 실질적으로 관계가 없다.
도 8의 면광원 장치에 있어서도 백색 LED 소자는 6개 (다만, 갯수에 구속되지 않으며, 이 실시예에 있어서는 1개라도 좋다) 이며, 각각의 xy 색도는 상기 도면에서 ○표시로 플롯한 것처럼 대략 a 등급의 것이며, 면 광원 상의 색도는 측정 결과, 마름모꼴 표시(종래 사양으로 표시)로 플롯한 바와 같이 목표 색도 범위 이외에 있다.
측정 결과로부터, 그 색도 차에 따른 착색 반사 시트(5)를 앞에서 설명한 방법, 즉 색도 차에 따라서 준비된 테이블에 의해 선택하여 목표 색도 범위로 들어간다. 이 실시예에서는, 동경 무대 조명 제조의 색 온도 변환 필터 품번 A1(y(A1))로 표시)을 사용함으로써, 색 온도 3400°k를 3200°k로 변환할 수 있어 x 표시로 플롯한 것처럼 목표 색도 범위의 면 광원 장치가 얻어졌다.
비교를 위해 5500°k를 3200°k로 변환시키는 동경 무대 조명 제조의 색 온도 변환 필터 품번 A5(y(A5)로 표시)를 사용하면, +표시로 플롯한 것처럼 목표 색도 범위를 벗어났다.
이와 같이, 이 실시예에서는, 특히 종래로부터의 반사 시트(5)의 존재에 주목하여, 그 반사 시트(5)를 색도 보정의 기능을 갖게 함으로써 구성 부품을 추가하지 않고 색도 범위 이외였던 LED 기판(21)의 이용을 가능도록 한 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 조정 방법에 따르면 점 광원을 이용한 경우에도 색조나 색조 얼룩짐을 억제할 수 있어 면 광원 장치의 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 백색 LED 소자를 b 등급품만으로 구성하는 것 이외에, b 등급품에 a 등급품 및 c 등급품을 부가한 혹은 a 등급품 및 c 등급품만의 구성이나, 또한 이러한 등급을 엄밀하게 관리하지 않아도, 중심 색도, 색조 얼룩짐 등에 있어서, b 등급품만으로 구성한 것과 비교하여 손색이 없는 면 광원 장치를 제공할 수 있고, 그 결과 넓은 색도 범위의 백색 LED 소자를 이용하는 것이 가능해져 면 광원 장치의 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 목표 색도 범위로부터의 색도 차를 측정하고 그 측정 결과의 색도 차에 기초하여, 상기 출사 광을 목표 색도 범위로 보정하는 착색 반사 부재를 도광판의 이면에 근접하게 배치함으로써 목표 색도 범위를 갖는 면 광원 장치를 얻을 수 있으므로, 넓은 색도 범위의 광원을 이용하는 것이 가능해져 면 광원 장치의 비용을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 면 광원 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명이 적용되는 면 광원 장치의 개략 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 백색 LED 소자의 색조 등급의 일례를 나타내는 xy 색도도.
도 4는 b 등급의 백색 LED 소자를 이용한 경우의 면 광원 장치의 색조를 나타내는 xy 색도도.
도 5는 a 등급, b 등급, c 등급의 백색 LED 소자를 이용한 경우의 면 광원 장치의 색조를 나타내는 xy 색도도.
도 6은 본 발명의 전제가 되는 면 광원 장치의 개략 평면도.
도 7은 a 등급, b 등급, c 등급의 백색 LED 소자를 이용한 실시예에 있어서의 면 광원 장치의 색조를 나타내는 xy 색도도.
도 8은 대체로 a 등급의 백색 LED 소자를 이용한 실시예에 있어서의 면 광원 장치의 색조를 나타내는 xy 색도도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 도광판
2 : 점 광원
11 : 광 반사면
12 : 광 출사면
21 : LED 기판

Claims (13)

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  4. 광 입사면과 광 출사면을 갖는 도광판과, 상기 도광판의 광 입사면측에 배치되고 복수의 점 광원으로 이루어지는 광원부을 포함하며,
    상기 광원부는 목표 색도 범위의 중심으로부터 상반하는 색상 방향으로 중심으로부터 벗어난 색도를 갖는 2개의 점 광원을 인접하게 배치하고,
    상기 광 출사면과 대향하는 측에 광 반사 부재가 설치되고,
    상기 광 반사 부재는 출사광에 따른 색도 보정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 색도 보정 수단은, 상기 도광판의 광 출사가 이루어지는 표면과 대향하는 이면에 설치된 착색 반사 부재인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
  6. 광 입사면과 광 출사면을 갖는 도광판과, 상기 도광판의 광 입사면측에 배치되고 복수의 점광원으로 이루어지는 광원부를 구비하고,
    상기 광원부는 4개 이상의 점 광원을 구비하고, 목표 색도 범위의 중심으로부터 상반하는 색상 방향으로 중심으로부터 벗어난 색도를 갖는 2개의 점 광원을 복수의 점 광원군의 대략 중심에 인접하여 배치한 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
  7. 삭제
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  9. 도광판의 측단면의 한쪽에 설치된 광 입사면측에 배치한 복수의 점 광원으로부터 광을 입사시키고, 도광판의 표면의 광 출사면으로부터 광을 출사시키는 면 광원 장치의 색도 조정 방법에 있어서,
    목표 색도 범위의 중심으로부터 상반하는 색상 방향으로 벗어난 색도를 갖는 복수의 점 광원을 인접하게 배치하는 공정,
    상기 점 광원을 발광시켜 도광판의 출사광을 측정하고, 목표 색도 범위에 포함되는지의 여부를 검사하는 공정, 및
    상기 검사 결과, 목표 색도 범위에 포함되지 않는 경우, 상기 출사광에 따른 색도 보정 수단을 도광판의 광 전파 경로와 관련하여 배치하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치의 색도 조정 방법.
  10. 도광판의 측단면의 한쪽에 설치된 광 입사면측에 배치한 광원으로부터 광을 입사시키고, 도광판의 표면과 대향하는 이면에 근접하게 배치되는 반사 부재로 반사시켜서, 도광판의 표면으로부터 면형상의 광을 출사시키는 면 광원 장치의 색도 조정 방법에 있어서,
    상기 광원을 발광시켜 도광판으로부터의 출사광을 측정하고, 목표 색도 범위로부터의 색도 차를 측정하는 공정, 및
    상기 측정 결과의 색도 차에 기초하여, 상기 도광판의 이면에 근접 배치되는 반사 부재로서 상기 출사광을 목표 색도 범위로 보정하는 착색 반사 부재를 선택하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치의 색도 조정 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 점 광원 또는 광원은, 4개 이상의 백색 발광 다이오드 소자로 이루어지는 점 광원군이며, 목표 색도 범위의 중심으로부터 상반하는 색상 방향으로 중심으로부터 가장 벗어난 색도를 갖는 2개의 백색 발광 다이오드 소자를 점 광원군의 대략 중심에 배치한 것을 특징으로 하는 면 광원 장치의 색도 조정 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 색도 보정 수단은, 상기 도광판의 광 출사가 이루어지는 표면과 대향하는 이면에 설치된 착색 반사 부재인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치의 색도 조정 방법.
  13. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 입사면은 상기 도광판의 한쪽 측단면에 설치되고, 상기 광 출사면은 상기 도광판의 측단면과 수직 방향에 위치하는 표면측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
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