KR100580358B1 - 도광판, 사이드라이트형 면광원장치 및 액정표시장치 - Google Patents

도광판, 사이드라이트형 면광원장치 및 액정표시장치 Download PDF

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가부시키가이샤 엔프라스
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Abstract

광출력을 위한 출사면과, 배면과, 광입력을 위한 입사 단면을 구비한 도광판이 개량된다. 출사면은 뾰족하지 않은 정상부를 갖는 복수의 돌기를 구비한다. 돌기는 돔형 혹은 열 형태 등의 형상을 가진다. 돔형의 각 돌기의 직경은 예를 들면 50 ㎛ ∼ 200 ㎛ 의 범위, 높이는 0.1 ㎛ ∼ 50 ㎛ 의 범위에 있다. 돔형의 돌기의 분포밀도는 예를 들면 0.5 ㎜ ×0.5 ㎜ 의 구획별로 하나 이상이다. 돌기열은, 입사 단면에 대하여 예를 들면 60 도 이상 교차하여 연이어 존재하고 있다. 돌기열의 반복 피치와 높이의 비는, 예를 들면 5000:1 ∼ 1:1 의 범위에 있다. 각 돌기열의 높이는 1 ㎛ ∼ 100 ㎛ 의 범위에 있다. 출사면은, 조명광을 산란시키는 복수의 광산란 요소로 이루어지는 광산란 패턴을 추가로 구비하고 있어도 된다. 개량된 도광판은, 사이드라이트형 면광원장치에서 사용된다. 이 면광원장치는 액정표시패널을 조명하기 위하여 액정표시장치에 적용할 수 있다.
액정표시장치

Description

도광판, 사이드라이트형 면광원장치 및 액정표시장치 {Guide plate, surface light source device of side light type and liquid crystal display}
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 액정표시패널의 조명을 위하여 사용되는 사이드라이트형 면광원장치를 나타내는 단면도;
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 액정표시장치를 나타내는 분해사시도;
도 3 은 도 1 에 나타낸 면광원장치에서 사용되는 도광판의 출사면을 나타내는 평면도;
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에서 사용되는 도광판의 출사면을 나타내는 평면도.
도 5 는 도 4 에 나타낸 도광판의 출사면의 기능을 설명하기 위한 부분확대단면도;
도 6 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 액정표시장치를 나타내는 분해사시도;
도 7 은 도 6 에 나타낸 액정표시장치에서 사용되고 있는 면광원장치의 단면 (라인 A-A) 을 나타내는 단면도;
도 8a 는 도 7 에 나타낸 면광원장치에서 사용되고 있는 도광판의 출사면의 기능을 설명하기 위한 부분확대단면도이며, 입사 단면에 수직인 방향을 따른 단면이 도시되어 있고;
도 8b 는 도 8a 와 쌍을 이루는 부분확대단면도로, 도광판의 입사 단면에 평행인 방향을 따른 단면이 도시되어 있고;
도 9 는 본 발명의 제 4 실시형태에서 사용되는 도광판의 출사면을 나타내는 평면도;
도 10 은 도 9 에 나타낸 도광판의 출사면의 기능을 설명하기 위한 부분확대단면도;
도 11 은 하나의 변형예에 관련된 도광판의 출사면을 나타내는 사시도;
도 12 는 도 11 에 나타낸 도광판의 출사면의 기능을 설명하기 위한 부분확대단면도;
도 13 은 프리즘시트의 점착에 의하여 발생되는 휘도분포의 혼란에 대하여 설명하기 위한 다이어그램;
도 14 는 프리즘시트와 출사면과의 사이에 공기층이 존재할 경우의 광로에 대하여 설명하는 단면도; 그리고,
도 15 는 프리즘시트가 출사면에 밀착한 경우의 광로에 대하여 설명하는 단면도이다.
본 발명은, 도광판, 사이드라이트형 면광원장치 및 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세히 말하면, 프리즘시트 등의 시트 부재가 도광판의 출사면에 점착하는 것을 방지할 수 있도록 개량된 도광판과 이를 사용한 상기 면광원장치 및 액정표시장치 (LCD) 에 관한 것이다.
사이드라이트형 면광원장치는, 종래부터, 예를 들면, 액정표시장치에 적용되어 액정패널을 조명한다. 이 배치는, 장치의 전체 형상을 박형화하는데 적합하다.
사이드라이트형 면광원장치에는, 통상, 1 차 광원으로서 냉음극관 등의 막대형 광원이 사용되고, 도광판 (판형의 도광체) 의 측방에 배치된다. 1 차 광원에서 출사된 조명광은 도광판의 단면 (입사 단면) 을 통하여 도광판내에 도입된다. 도입된 조명광은 도광판내를 전파하고, 그 과정에서 도광판의 메이저면 (출사면) 에서 액정패널을 향하여 광출사가 일어난다.
사이드라이트형 면광원장치에서 사용되는 도광판으로서, 거의 균일한 판두께를 갖는 형의 것과, 1 차 광원에서 멀어짐에 따라 판두께가 감소하는 경향을 갖는 형의 것이 알려져 있다. 일반적으로, 후자는 전자에 비하여 효율적으로 조명광을 출사한다.
도광판의 출사면을 따라서 여러가지 시트 부재를 배치하는 것은 잘 알려져 있다. 예를 들면, 도광판으로부터의 출사지향성을 보정하기 위해 프리즘시트가 배치된다. 또, 도광판으로부터의 출사를 약하게 산란하여, 도광판에 실시된 각종 가공을 눈에 띠지않게 하기 위해 광확산시트가 배치된다.
이들의 시트 부재는, 정전기 등의 요인에 의해 출사면으로의 점착을 일으키기 쉽다. 특히, 프리즘시트가 출사면 위에 배치된 경우 폐해가 크다. 도 13 ∼ 도 15 는 이를 설명하기 위한 도면이다.
일반적으로, 프리즘시트의 점착은, 일부가 출사면에 밀착되도록 발생한다. 즉, 도 14 에 나타낸 상태와 도 15 에 나타낸 상태가 병존하게 된다. 전자의 상태에서는, 프리즘시트 (1) 의 볼록부 (1A) 의 선단은, 도광판 (2) 의 출사면 (2C) 과 떨어져 있고, 사이에 공기층이 개재되어 있다. 따라서, 도광판 (2) 으로부터 공기층을 거치지 않고 직접 볼록부 (1A) 에 도달하는 광로는 형성되지 않는다.
한편, 후자의 상태에서는, 프리즘시트 (1) 의 볼록부 (1A) 의 선단은, 출사면 (2C) 과 접촉되어 있다. 따라서, 도광판 (2) 으로부터 공기층을 거치지 않고 직접 볼록부 (1A) 에 도달하는 광로가 다수 형성된다. 이와 같은 광로를 거친 조명광은, 프리즘시트 (1) 의 외측면에 국소적인 고휘도를 부여할 것이다.
그 결과, 도 13 에 예시하였듯이, 명암 패턴 (M) 을 프리즘시트 (1) 의 외측으로부터 볼 수 있게 된다. 이와 같은 명암 패턴이 조명품질을 저하시키는 것은 말할 필요도 없다. 또, 액정표시장치의 라이팅으로의 적용시에는, 표시품질을 저하시키는 것도 분명하다.
본 발명은, 상기 배경하에서 이루어진 것이다. 본 발명의 하나의 목적은, 프리즘시트 등의 시트 부재가 출사면에 점착되지 않도록 개량된 도광판을 제공 하는 것에 있다. 본 발명의 또 하나의 목적은, 상기 개량된 도광판을 사용하여 조명품질의 저하를 방지한 사이드라이트형 면광원장치를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 또 다른 하나의 목적은, 상기 개량된 사이드라이트형 면광원장치를 사용하여 표시품질의 저하를 방지한 액정표시장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 먼저, 광출력을 위한 출사면과, 배면과, 광입력을 위한 입사 단면을 구비한 도광판에 적용된다. 본 발명의 하나의 기본적인 특징에 따라서, 출사면은 뾰족하지 않은 정상부를 갖는 복수의 돌기를 구비하고 있다. 개량된 도광판은, 출사면 위로 프리즘시트 등의 시트 부재가 배치되었을 때, 점착이 시트 부재의 손상없이 방지된다.
하나의 전형적인 실시형태에 있어서, 돌기는 돔형의 형상을 갖는다. 돔형의 형상은, 뾰족하지 않은 정상부를 갖는 것으로 특징지어진다.
돔형의 돌기의 각각의 직경이 50 ㎛ ∼ 200 ㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 각각의 높이는 0.1 ㎛ ∼ 50 ㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또, 돔형의 돌기는, 0.5 ㎜ × 0.5 ㎜ 의 구획마다 적어도 하나 이상의 밀도로 분포되어 있는 것이 바람직하다.
다른 전형적인 실시형태에 있어서, 돌기는 뾰족하지 않은 능부를 갖는 복수의 돌기열이다. 각 돌기열은 입사면에 대하여 교차하여 연이어 존재한다. 교차각도는 60 도 이상인 것이 바람직하고, 전형적으로는 대략 90 도이다.
복수의 돌기열의 반복 피치와 각 돌기열의 높이와의 비는 5000 : 1 ∼ 1 : 1 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또, 각 돌기열의 높이는 1 ㎛ ∼ 100 ㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하다.
또한, 이들 어느 실시형태에 있어서도, 출사면은, 조명광을 산란시키는 복수의 광산란 요소로 이루어지는 광산란 패턴을 추가로 구비하고 있어도 된다. 이와 같은 광산란 패턴은, 출사면으로부터 광출사를 촉진함과 동시에, 시트 부재의 점착을 추가로 확실하게 방지한다.
본 발명은, 1 차 광원과, 1 차 광원으로부터의 광공급을 받는 도광판을 구비하고, 도광판은 광출력을 위한 출사면과, 배면과, 광입력을 위한 입사 단면을 갖고 있는, 사이드라이트형 면광원장치에도 적용된다. 여기에서 사용되는 도광판은, 상술한 개량된 도광판이다. 상기 도광판에 대하여 상기 제반 형태가 허용되고, 그에 따라 출사면상으로 배치된 프리즘시트 등의 시트 부재의 점착이 손상없이 방지된다. 그 결과, 조명 품질의 저하가 방지된다.
본 발명은, 또한, 액정표시패널과, 이를 조명하기 위한 사이드라이트형 면광원장치를 포함하는 액정표시장치에도 적용된다. 여기에서 중요한 것은, 상술한 개량된 사이드라이트형 면광원장치가 액정표시패널의 조명을 위해 사용되는 것이다. 이 사이드라이트형 면광원장치에 대하여, 상기 제반 형태가 허용되는 도광판이 사용되고 그에 따라서, 출사면 위로 배치된 프리즘시트 등의 시트 부재의 점착이 손상없이 방지된다. 그 결과, 액정표시장치의 표시품질의 저하가 방지된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명한다. 그리고, 이해를 용이하게 하기 위하여, 필요에 따라서 일부를 과장하여 도시하고 있다.
(1) 제 1 실시형태
도 2 를 참조하면, 액정표시장치는 사이드라이트형 면광원장치 (11) 를 액정표시패널 (LP) 의 백라이팅을 위하여 사용하고 있다. 면광원장치 (11) 는, 도광판 (12), 막대형의 형광램프 (17), 리플렉터 (18), 반사시트 (14), 광제어부재로서의 프리즘시트 (15) 를 구비한다. 반사시트 (14), 도광판 (12), 프리즘시트 (15) 는 적층배치되고, 프레임 부재 (도시생략) 에 의하여 고정된다.
도광판 (12) 은, 예를 들면 아크릴 수지 등의 투명재료로 이루어진다. 도광판 (12) 은 메이저면으로서, 출사면 (12C) 과 배면 (12B) 을 갖는다. 배면 (12B) 은, 화살표 (B) 로 부분적으로 확대표시하였듯이, 프리즘면 (광제어면) 을 제공한다.
반사시트 (14) 는, 예를 들면 은을 증착한 정반사 부재 혹은 백색 PET 로 이루어지는 난반사 부재이다. 반사시트 (14) 는, 도광판 (12) 의 배면 (12B) 에서 누출되는 조명광을 도광판 (12) 의 내부로 되돌리고, 그럼으로써 조명광의 손실을 방지한다. 이 프리즘면은, 입사 단면 (12A) 과 직교하여 연이어 존재하는 다수의 미소한 볼록부를 구비한다. 각 볼록부는, 한쌍의 사면 (12E, 12F) 을 접촉시킨 형상을 갖고 있다. 한편, 도광판 (12) 의 출사면 (C) 에는, 후술하듯이, 본 발명에 따라서 특징지어진 표면 형상이 부여되고 있다.
본 예에서의 배면 (12B) 이 제공하는 프리즘면의 프리즘 꼭지각은, 약 100 도이다. 일반적으로 꼭지각은, 50 도 ∼ 130 도의 범위인 것이 실제적이다. 잘 알려져 있듯이, 이와같은 프리즘면은 입사 단면 (12A) 과 평행인 면 내에서, 출사면 (12C) 에서 정면방향으로 출력되는 광량을 증대시킨다.
프리즘시트 (15) 는, 화살표 (S) 로 부분적으로 확대도시하였듯이, 도광판 (12) 에 대향하는 프리즘면 (광제어면) 을 구비하고 있다. 프리즘시트 (15) 는, 예를 들면 투명 PET 와 아크릴계 수지 (예를 들면, 자외선경화수지) 로 이루어진다.
이 프리즘면의 각 미소 볼록부는, 입사 단면 (12A) 과 거의 평행해지는 방향으로 연이어 존재한다. 각 미소 볼록부를 구성하는 사면 (15A,15B) 이 만드는 프리즘 꼭지각은 약 30도 ∼ 약 70 도의 범위에 있는 것이 실제적이다. 미소 볼록부의 반복 피치는, 예를 들면 약 30 ㎛ 이다. 그리고, 사면 (15A 와 15B) 의 경사각도가 상이한 경우 (소위 비대칭 프리즘시트) 도 허용된다.
잘 알려져 있듯이, 이와같이 배치된 프리즘시트 (15) 는, 입사 단면 (12A) 에 수직인 면 내에서, 조명광의 지향성을 수정한다. 전형적으로는, 출사면 (12C) 으로부터의 정면방향으로의 출력광량을 증대시키는 수정이 행해진다. 도 2 에 나타내듯이, 프리즘시트 (15) 의 외측에 액정표시패널 (LP) 이 배치되고, 면광원장치 (11) 의 출력광으로 조명된다.
이어서, 본 발명에 따라서 특징지어진 도광판 (12) 에 대하여 설명한다. 도광판 (12) 의 출사면 (12C) 은, 도 1 중에 화살표 (C) 에 의하여 확대하여 나타내듯이, 다수의 돔 형상의 돌기 (24) 를 구비한다. 각 돌기 (24) 는, 뾰족하지 않은 정상부를 갖는다. 특히, 도시되어있듯이, 각 돌기 (24) 는 전체가 완만한 구릉형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 각 돌기 (24) 의 단면 형상은, 거의 원형이다.
돌기 (24) 의 제 1 기능은, 프리즘시트 (15) 를 점 형태의 영역에서 지지하고, 높이 (H1) 에 대응하는 공기층 갭을 부여하는 것에 있다. 이것으로써, 프리즘시트 (15) 의 출사면 (12C) 으로의 점착이 방지된다. 그 결과, 도 13 에 도시된 바와 같이 바람직하지 못한 명암 패턴 (M) 의 출현이 회피되고, 면광원장치 (11) 의 조명품질의 저하가 방지된다. 또, 그것에 따라서, 액정표시장치의 표시품질의 저하가 방지된다.
여기서 주의해야할 것은, 돌기 (24) 는 뾰족하지 않은 정상부를 갖기 때문에 프리즘시트 (15) 의 손상이 생기기 어렵다는 것이다. 이 효과는, 도시된 바와 같이, 각 돌기 (24) 의 전체가 완만한 구릉형으로 형성되는 경우, 특히 현저하다.
돌기 (24) 는, 프리즘시트 (15) 를 점 형태의 영역에서 지지하여 점착 방지하는 것이므로, 어떤 돌기 (24) 도 적어도 하나의 프리즘요소 (프리즘시트 15 의 볼록부) 의 선단에 접촉하는 것이 바람직하다. 따라서 직경 (W1) 은 프리즘요소 (프리즘시트 15 의 볼록부) 의 반복 피치의 1 ∼ 4 배 정도, 예를 들면 50 ㎛ ∼ 200 ㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 직경 (W1) 에는 편차가 있어도 된다. 본 예에 있어서의 평균 직경 (W1) 은 약 100 ㎛ 이다.
일반적으로 높이 (H1) 는, 공기층을 사이에 끼우고 프리즘시트 (15) 를 지지하는 것이 가능하면 된다. 최적의 높이 (H1) 의 값은, 돌기 (24) 의 배치밀도, 높이의 편차에도 의존하여 정해지는 것이 바람직하다. 높이 (H1) 에도 편차가 있어도 되며, 개개의 높이 (H1) 의 실제적인 범위는 0.1 ㎛ ∼ 50 ㎛ 이다. 본 예에 있어서의 평균 높이 (H1) 은 약 10 ㎛ 이다.
돌기 (24) 의 밀도 (단위 면적당의 개수) 에 대해서도, 공기층 갭을 확보하는 관점에서, 과잉으로 작은 값은 바람직하지 못하다. 구체적으로는, 0.5 ㎜ ×0.5 ㎜ 의 구획마다 적어도 하나 이상의 밀도로 분포되어 있는 것이 바람직하다.
돌기 (24) 의 제 2 기능은, 돌기 (24) 의 표면에서 임계각 조건을 클리어하기 쉽게하고, 광출사를 촉진하는 것에 있다. 따라서, 돌기 (24) 는, 휘도저하가 발생하기 쉬운 영역에 비교적 고밀도로 형성하면, 출사면 (12C) 의 휘도가 균일화된다.
본 예와 같은 쐐기 형상의 도광판에서는, 입사 단면 (12A) 에서 멀어짐에 따라서 휘도가 상승하는 경향이 있다. 이에 대응하여, 도 3 에 나타내듯이, 돌기 (24) 는 입사 단면 (12A) 에서 멀어짐에 따라서 서서히 밀도 (단위 면적당의 개수) 가 감소하도록 형성되어있다.
또, 도 3 에 있어서, 형광램프 (17) 의 전극 (17A 및 17B) 에 대향하는 코너부근에서는, 특히 휘도저하가 발생하기 쉽다. 이것을 회피하기 위하여, 입사 단면 (12A) 을 따른 방향에 대하여 중앙에서 멀어짐에 따라서, 밀도가 증대하고 있다.
돌기 (24) 의 배열은, 도 3 에 예시한대로, 불규칙성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 높은 규칙성을 갖는 배열은, 돌기 (24) 를 알아보기 쉽게한다. 또, 일반적으로 높이 (H1) 에 대한 직경 (W1) 의 비가 커질수록, 조명광 (L) 의 출사가 강하게 촉진된다. H1, W1 등의 제반 값은, 이 점을 고려하여 설계되는 것이 바람직하다.
돌기 (24) 는, 그들의 형성 부위에 대응하는 부분에 국소적으로 가공한 금형을 이용한 플라스틱 성형기술 (예를 들면 사출성형) 에 의하여 형성되어도 된다.
형광램프 (17) 에서 사출된 조명광은, 직접, 또는 리플렉터 (18) 로 반사한 후, 입사 단면 (12A) 에서 도광판 (12) 의 내부에 도입된다. 조명광은, 배면 (12B) 과 출사면 (12C) 의 사이에서 반사를 반복하여 도광판 (12) 의 내부에서 전송된다.
배면 (12B) 에서 반사할 때마다 출사면 (12C) 에 대한 입사각이 저하한다. 출사면 (12C) 에 대하여 임계각 이하의 성분은 출사면 (12C) 에서 출사된다. 배면 (12B) 에서 누출되는 조명광은, 반사시트 (14) 에 의하여 도광판 (12) 의 내부로 되돌려진다.
돔 형상의 돌기 (24) 의 형성된 부분에서는, 출사면 (12C) 으로부터의 출사가 촉진된다. 도 3 에 도시된 밀도분포에 의하여, 출사강도 (휘도) 가 균일화된다. 이미 언급한 배면 (12B) 과 프리즘시트 (15) 의 각 지향성 수정작용을 받아, 액정표시패널 (LP) 에 거의 수직으로, 양질의 조명광이 공급된다.
그리고, 출사면 등을 조면화(粗面化)함으로써 출사를 촉진하는 기술에 비하여, 돔형상의 돌기 (24) 를 이용하여 출사를 촉진하는 기술은, 하나의 이점을 갖고있다. 조면화의 수법은, 조면화된 영역과 남은 영역과의 미시적인 반복이, 명 암의 맥동이나, 출사면의 번질거리는 느낌을 가져오는 경향이 있다.
이에 대하여 완만한 돔 형상의 돌기 (24) 를 이용한 수법은, 이와같은 명암의 맥동이나, 출사면의 번질거리는 느낌을 가져오기 어렵다.
또, 프리즘시트 등의 시트 부재의 점착 방지로부터는 하나의 이점이 파생한다. 면광원장치 (11) 혹은 액정표시장치의 조립시에는, 시트 부재와 출사면 (12C) 사이에 먼지 등의 이물질이 끼는 경우가 있다. 점착이 없는 것은 이들 이물질 제거에 요구되는 작업부담을 경감시킨다.
(2) 제 2 실시형태
본 실시형태는, 도광판 (12) 을 대신하여, 도 4 에 나타낸 광산란 도광판 (32) 을 사용한 점에서 제 1 실시형태와 상이하다. 다른 제반 사항에 관해서는, 특별히 차이가 없다. 따라서, 제 2 실시형태는, 광산란 도광판 (32) 의 특징에 촛점을 맞추어 설명된다.
광산란 도광판 (32) 은, 내부에 산란 파워를 갖는 도광판으로, 예를 들면 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 로 이루어지는 매트릭스와, 해당 매트릭스중에 균일하게 분산된 투광성입자로 이루어진다. 투광성입자는, 매트릭스와 상이한 굴절율을 가지며, 그것으로써 내부산란 파워가 발생한다.
광산란 도광판 (32) 도, 쐐기형의 단면 형상을 갖고 있다. 쐐기 형상과 내부 산란 파워는, 출사면 (32C) 으로부터의 출사를 촉진시킨다. 배면에는 도광판 (12) 의 경우와 동일한 프리즘면이 형성되어있다.
출사면 (32C) 상에는, 제 1 실시형태와 동일하게, 다수의 돔 형상의 돌기 (24) 가 형성되어 있다. 돌기 (24) 의 밀도 (단위면적당의 개수) 는, 출사면 (32C) 전체에 걸쳐서 거의 균일하다. 단, 도시되어있듯이, 배열은 불규칙성을 갖는 것이 바람직하다. 높은 규칙성을 갖는 배열은, 돌기 (24) 를 알아보기 쉽게한다.
각 돌기 (24) 의 기능, 형상, 사이즈 등은, 제 1 실시형태의 케이스와 거의 동일하다. 도 5 에 나타나듯이, 각 돌기 (24) 는 뾰족하지 않은 정상부를 갖는다. 특히 도시되어 있듯이, 각 돌기 (24) 는 전체가 완만한 구릉형으로 형성되는 것이 바람직하다. 각 돌기 (24) 의 단면 형상은, 거의 원형이다.
돌기 (24) 는, 프리즘시트 등의 시트 부재를 점 형태의 영역에서 지지하고, 공기층 갭을 유지시킨다. 이것으로써 시트 부재의 출사면 (32C) 으로의 점착이 방지된다. 그 결과, 면광원장치의 조명품질의 저하가 방지된다. 또, 그에 따라서 액정표시장치의 표시품질의 저하가 방지된다. 뾰족하지 않은 정상부를 갖기 때문에, 프리즘시트 등의 시트 부재의 손상이 발생하기 어렵다.
돌기 (24) 는, 어느 돌기 (24) 나 적어도 하나의 프리즘요소 (프리즘시트의 볼록부) 의 선단에 접촉하는 것이 바람직하다. 직경 (W1) 은 예를 들면 50 ㎛ ∼ 200 ㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 본 예에 있어서의 W1 은 약 100 ㎛ 이다.
일반적으로 돌기 (24) 의 높이 (H1) 는, 0.1 ㎛ ∼ 50 ㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 평균 높이는 예를 들면 약 10 ㎛ 이다. 돌기 (24) 의 밀도 (단위면적당의 개수) 는, 0.5 ㎜ × 0.5 ㎜ 구획마다 적어도 하나 이상의 밀도로 분포되어 있는 것이 바람직하다. 단, 본 실시형태에서는, 다음에 서술하듯이, 광산란 패턴이 병설되기 때문에, 필요 최저한의 밀도로 돌기 (24) 가 형성되어도 된다.
본 실시형태의 한가지 특징은, 돌기 (24) 와 함께 미소한 조면화 영역으로 이루어지는 광확산요소 (34) 가 다수 형성되어 있는 것이다. 광확산요소 (34) 는, 각각 원형 도트형이며, 소정의 광산란 패턴을 형성하도록 분포되어있다. 주지하는 바와 같이, 광확산요소 (34) 는 광출사를 촉진한다.
본 실시형태에서는, 광확산요소 (34) 는, 휘도저하가 발생하기 쉬운 영역에 비교적 고밀도로 형성되고, 이로써 출사면 (32C) 의 휘도를 균일화하고 있다.
즉, 도 4 에 나타내듯이, 광확산요소 (34) 는, 입사 단면 (32A) 에서 멀어짐에 따라서 서서히 밀도가 감소하도록 형성되어 있다. 또 도 4 에 있어서, 전극 (17A 및 17B) 에 대향하는 코너 부근에서는, 특히 휘도저하가 발생하기 쉽다. 이를 회피하기 위하여, 입사 단면 (32A) 을 따른 방향에 대하여, 중앙에서 멀어짐에 따라서 밀도가 증대하고 있다.
각 광확산요소 (34) 는 도 5 에 도시된 바와 같이, 돌기 (24) 보다 소경 (W2) 을 가짐으로써 알아보기 어렵게 되어 있다. 본 예에서의 W2 는 35 ㎛ 이다. 또, 높이 (요철의 깊이) (H2) 는 2 ㎛ 정도이다. 일반적으로 W2 는 80 ㎛ 를 초과하면 알아보기 쉬워진다. W2 는 50 ㎛ 이하, 특히 25 ㎛ 이하가 바람직하다.
(3) 제 1 혹은 제 2 실시형태의 변형
상술한 제 1 및 제 2 실시형태는 본 발명을 한정하는 취지의 것은 아니다. 예를 들면 다음과 같은 변형이 가능하다.
(a) 돌기 (24) 는 뾰족하지 않은 정상부를 가지고 있는 한, 다른 돔 형상도 허용된다. 예를 들면, 원추대 형상의 돌기가 사용될 수 있다. 반구형의 정상부를 갖는 기둥형의 돌기여도 된다.
(b) 돌기 (24) 의 단면 형상은 원형 이외의 형상, 예를 들면, 타원형일 수도 있다. 광확산요소 (34) 의 형상도, 원형의 도트형 이외의 형상, 예를 들면 타원형 도트형, 직사각형 도트형이어도 된다.
(c) 상기 제 1 실시형태에서는 투명한 도광판이 사용되고, 상기 제 2 실시형태에서는 광산란 도광판이 사용되고 있다. 이것은 본 발명을 한정하지 않는다. 예를 들면, 광산란 패턴과 돔형 돌기를 투명도광판의 출사면 위에 병설할 수도 있다. 또, 광산란 패턴없이 돔형 돌기를 광산란 도광판의 출사면 위에 형성할 수도 있다.
(d) 출사면 위에 배치되는 시트 부재는 프리즘시트 이외에, 예를 들면 광확산 시트일 수 있다. 또한, 출사면 위에 복수의 시트 부재가 배치되어 있는 경우에도, 본 발명을 적용 가능한 것은 분명하다.
(e) 도광판의 배면에 프리즘면이 형성되어 있지 않아도 된다. 예를 들면, 배면 전체 혹은 일부가 조면이어도 된다.
(f) 무아레 (moire) 무늬가 현저하지 않는 한, 돌기 (24), 광확산요소 (34) 의 배열에 규칙성이 있어도 된다.
(g) 실시형태에서의 광확산요소 (34) 의 사이즈도 본 발명을 한정하지 않는다. 예를 들면, 출사면측에 광산란 파워가 비교적 큰 광확산 시트가 배치된 경우에는 80 ㎛ 를 초과하는 사이즈가 사용될 수도 있다.
(h) 쐐기형의 단면을 갖지 않는 도광판이 사용될 수도 있다. 예를 들면, 거의 균일한 두께를 갖는 도광판이 사용될 수 있다.
(i) 도광판은 2 개 이상의 입사 단면을 제공할 수도 있다. 이에 따라 복수의 1 차 광원이 형성될 수도 있다.
(j) 1 차 광원은 형광램프와 같은 막대형광원 이외의 광원소자를 구비하고 있어도 된다. 예를 들면, 발광 다이오드 등의 점광원을 복수 배치하여 1 차 광원을 형성할 수도 있다.
(k) 본 발명의 면광원장치는, 액정표시장치의 백라이팅 이외의 용도에 적용될 수도 있다. 예를 들면, 여러 종류의 조명기구, 디스플레이에 널리 적용될 수 있다.
(4) 제 3 실시형태
도 6 을 참조하면, 액정표시장치에서는 사이드라이트형 면광원장치 (41) 를 액정표시패널 (LP) 의 백라이팅을 위해 사용하고 있다. 면광원장치 (41) 는, 도광판 (12) 을 대신하여 도광판 (42) 을 사용한 점을 제외하고는, 면광원장치 (11) (제 1 실시형태) 와 공통된 구조를 가지고 있다.
도 6 및 도 7 을 참조하면, 면광원장치 (41) 는 막대형의 형광램프 (47), 리플렉터 (48), 반사시트 (44), 광제어 부재로서의 프리즘시트 (45) 를 구비하고 있 다. 반사시트 (44), 도광판 (42), 프리즘시트 (45) 는 적층 배치되어, 프레임 부재 (도시하지 않음) 에 의해 고정된다.
도광판 (42) 은, 예를 들면, 아크릴 수지 등의 투명재료로 이루어진다. 도광판 (42) 은 메이저면으로서 출사면 (42C) 과 배면 (42B) 을 가진다. 반사시트 (44) 는, 예를 들면, 은을 증착한 정반사부재 혹은 백색 PET 로 이루어지는 난반사부재이다. 반사시트 (44) 는 도광판 (42) 의 배면 (42B) 에서 누출되는 조명광을 도광판 (42) 의 내부로 되돌리고, 그것으로써 조명광의 손실을 방지한다. 배면 (42B) 은 화살표 (B) 로 부분적으로 확대 도시한 바와 같이 프리즘면 (광제어면) 을 제공한다.
이 프리즘면은 입사 단면 (42A) 과 직교하여 연이어 존재하는 다수의 미소한 볼록부를 구비한다. 각 볼록부는 한 쌍의 사면 (42E,42F) 을 접속한 형상을 갖고있다. 한편, 도광판 (42) 의 출사면 (C) 에는, 후술하듯이, 본 발명에 따라 특징지어진 표면 형상이 부여되어 있다.
본 예에서의 배면 (42B) 이 제공하는 프리즘면의 프리즘 꼭지각은 약 100 도이다. 일반적으로는 꼭지각은 50 도 ∼ 130 도의 범위인 것이 실제적이다. 잘 알려져 있듯이, 이러한 프리즘면은 입사 단면 (42A) 에 평행한 면 내에서, 출사면 (42C) 에서 정면방향으로 출력되는 광량을 증대시킨다.
프리즘시트 (45) 는, 화살표 (S) 로 부분적으로 확대 도시하였듯이, 도광판 (42) 에 대향하는 프리즘면 (광제어면) 을 구비하고 있다. 프리즘시트 (45) 는, 예를 들면, 투명 PET 와 아크릴계 수지 (예를 들면, 자외선 경화수지) 로 이루 어진다.
이 프리즘면의 각 미소 볼록부는, 입사 단면 (42A) 과 거의 평행이 되는 방향으로 연이어 존재한다. 각 미소 볼록부를 구성하는 사면 (45A, 45B) 이 만드는 프리즘 꼭지각은 약 30 도 ∼ 70 도의 범위인 것이 실제적이다. 미소 볼록부의 반복 피치는, 예를 들면 약 30 ㎛ 이다. 또한, 사면 (45A) 과 사면 (45B) 의 경사각도가 상이한 경우 (이른바, 비대칭형 프리즘시트) 도 허용된다.
잘 알려져 있는 바와 같이, 이와같이 배치된 프리즘시트 (45) 는 입사 단면 (42A) 에 수직인 면 내에서, 조명광의 지향성을 수정한다. 전형적으로는, 출사면 (42C) 에서 정면방향으로의 출력광량을 증대시키는 것과 같은 수정이 행해진다. 프리즘시트 (45) 의 외측에 액정표시패널 (LP) 이 배치되고, 면광원장치 (41) 의 출력광으로 조명된다.
이어서, 본 발명에 따라 특징지어진 도광판 (42) 에 대하여 설명한다. 도광판 (42) 의 출사면 (42C) 은, 도 6 중에 화살표 (C) 에 의하여 확대하여 도시하였듯이, 다수의 열 형태의 돌기 (돌기열) (54) 를 구비한다.
각 돌기열 (54) 은 뾰족하지 않은 능부를 가진다. 특히, 도시되어 있는 바와 같이, 각 돌기열 (54) 이 전체가 완만한 단면 형상을 가지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 본 예에서의 각 돌기열 (54) 의 단면 형상은 일정하다. 또한, 본 명세서에서 「능부」는, 각 돌기열의 가장 솟아있는 선형, 경우에 따라서는 띠형 부분을 가리키는 것이다. 각 능부는 입사 단면 (42A) 과 교차하는 방향으로 연이어 존재하고 있다. 본 예에서의 교차각도는 거의 90 도이다.
돌기열 (54) 은, 도 8a, 도 8b 에 나타나듯이, 프리즘시트 (45) 를 선형의 영역 (좁은 띠형 영역의 경우를 포함) 에서 지지하고, 높이 (H1) 에 대응하는 공기층 갭을 부여한다. 이것으로써 프리즘시트 (45) 의 출사면 (42C) 으로의 점착이 방지된다.
그 결과, 도 13 에 도시된 바와 같은 바람직하지 않은 명암 패턴 (M) 의 출현이 회피되고, 면광원장치 (41) 의 조명품질의 저하가 방지된다. 또, 이에 따라서, 액정표시장치의 표시품질의 저하가 방지된다.
여기서 주의해야 할 것은, 돌기열 (54) 은 뾰족하지 않은 능부를 갖기 때문에 프리즘시트 (45) 의 손상이 생기기 어렵다는 것이다. 이 효과는, 도시되어 있듯이, 각 돌기열 (54) 의 전체가 완만한 단면 형상을 가지도록 형성되어 있는 경우에 특히 현저하다.
본 예에서의 돌기열 (54) 의 폭 (W1) 은 50 ㎛, 높이 (H1) 는 10 ㎛ 로 되어 있다. 폭 (W1) 과 높이 (H1) 에는 편차가 있어도 된다. 입사 단면 (12A) 에 따른 반복 피치 (P) 는 0.2 mm 이다.
돌기열 (54) 은, 돌기열 (54) 의 표면에서 임계각 조건을 클리어하기 쉽게 하여, 광출사를 촉진하는 경향을 갖는다. 따라서, 돌기열 (54) 의 형성 양태는 출사면 (42C) 의 휘도 분포에 영항을 끼친다. 그러나, H1 가 1 ㎛ ∼ 100 ㎛, W1 가 10 ㎛ ∼ 100 ㎛ 의 범위에 있을 때, 이 영향은 적다. 더 바람직한 H1 의 범위는 5 ㎛ ∼ 50 ㎛, 더 바람직한 W1 의 범위는 30 ㎛ ∼ 70 ㎛ 이다.
또 가장 적절한 피치 (P) 는 H1, W1 에 의존하여 변화하지만, 돌기열 (54) 의 반복 피치 (P) 와 높이 (H1) 의 비가 5000:1 ∼ 1:1, 특히 100:1 ∼ 1:1 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 단, 프리즘시트 (45) 를 지지하는 기능을 저하시키지 않기 위해서는 피치 (P) 는 5 mm 이하인 것이 바람직하다.
돌기열 (54) 은, 그들의 형성 부위에 대응하는 부분에 국소적으로 가공한 금형을 이용한 플라스틱 성형기술 (예를 들면, 사출성형) 에 의해 형성될 수 있다.
형광 램프 (47) 에서 사출된 조명광은 직접, 또는 리플렉터 (48) 로 반사된 후, 입사 단면 (42A) 에서 도광판 (42) 의 내부에 도입된다. 조명광은 배면 (42B) 과 출사면 (42C) 의 사이에서 반사를 반복하여 도광판 (42) 의 내부에서 전송된다.
배면 (42B) 에서 반사할 때마다 출사면 (42C) 에 대한 입사각이 저하된다. 출사면 (42C) 에 대하여 임계각 이하의 성분은 출사면 (42C) 에서 출사된다. 배면 (42B) 에서 누출되는 조명광은 반사시트 (44) 에 의해 도광판 (42) 의 내부에 되돌려진다.
본 실시형태에 있어서도, 프리즘시트 등의 시트 부재의 점착 방지로부터 하나의 이점이 파생한다. 면광원장치 (41) 혹은 액정표시장치의 조립에 있어서는, 시트 부재와 출사면 (42C) 사이에 먼지 등의 이물질이 끼는 일이 있다. 점착이 없는 것은, 이들 이물질 제거에 필요한 작업 부담을 경감시킨다.
(5) 제 4 실시형태
본 실시형태는 도광판 (42) 을 대신하여, 도 9 에 도시된 광산란 도광판 (62) 을 사용한 점에서 제 3 실시형태와 다르다. 다른 제반사항에 대해서는 특별히 차이가 없다. 따라서, 제 4 실시형태는, 광산란 도광판 (62) 의 특징에 초점을 맞추어 설명된다.
광산란 도광판 (62) 은, 내부에 산란 파워를 갖는 도광판으로, 예를 들면 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 로 이루어지는 매트릭스와, 상기 매트릭스 중에 균일하게 분산된 투광성입자로 이루어진다. 투광성입자는 매트릭스와 상이한 굴절율을 가지고, 그것으로써 내부 산란 파워가 발생한다.
광산란 도광판 (62) 도 쐐기형의 단면 형상을 갖고 있다. 쐐기 형상과 내부 산란 파워는 출사면 (62C) 으로부터의 출사를 촉진시킨다. 배면에는 도광판 (12, 42) 의 케이스와 동일한 프리즘면이 형성되어 있다.
출사면 (62C) 상에는, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 다수의 돌기열 (54) 이 형성되어 있다.
각 돌기열 (54) 의 기능, 형상, 사이즈 등은, 제 3 실시형태의 경우와 동일해도 된다. 도 10 에 나타나듯이, 각 돌기 (54) 는 뾰족하지 않은 능부를 갖는다. 특히, 도시된 바와 같이, 각 돌기열 (54) 은 전체가 완만한 단면 형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
돌기열 (54) 은 프리즘시트 등의 시트 부재를 선형의 영역에서 지지하고, 공기층 갭을 부여한다. 이것으로써, 시트 부재의 출사면 (62C) 으로의 점착이 방지된다. 그 결과, 면광원장치의 조명품질의 저하가 방지된다. 또한, 이에 따라서 액정표시장치의 표시품질의 저하가 방지된다. 뾰족하지 않은 능부를 갖기 때문에 프리즘시트 등의 시트 부재의 손상이 발생하기 어렵다.
본 실시형태의 하나의 특징은, 돌기열 (54) 과 함께 미소한 조면화 영역으로 이루어지는 광확산요소 (64) 가 다수 형성되어 있는 것이다. 광확산요소 (64) 는 각각 원형의 도트형으로, 소정의 광산란 패턴을 형성하도록 분포되어 있다. 주지하는 바와 같이, 광확산요소 (64) 는 광출사를 촉진한다.
본 실시형태에서, 광확산요소 (64) 는 휘도 저하가 발생하기 쉬운 영역에 비교적 고밀도로 형성되고, 그것으로써 출사면 (62C) 의 휘도를 균일화하고 있다.
즉, 도 9 에 나타내듯이, 광확산요소 (64) 는 입사 단면 (62A) 에서 멀어짐에 따라서 서서히 밀도가 감소하도록 형성되어 있다. 또, 도 9 에 있어서, 전극 (47A) 및 전극 (47B) 에 대향하는 코너 부근에서는 특히 휘도 저하가 발생하기 쉽다. 이를 회피하기 위하여 입사 단면 (42A) 을 따른 방향에 대하여, 중앙에서 멀어짐에 따라 밀도가 증대하고 있다.
각 광확산요소 (64) 는, 도 10 에 나타내듯이, 돌기열 (54) 의 폭보다 작은 직경 (W2) 을 가지며, 이때문에 알아보기 어렵게 되어 있다. 본 예에 있어서의 W2 는 35 ㎛ 이다. 또, 높이 (요철의 깊이) (H2) 는 2 ㎛ 정도이다. 일반적으로 W2 는 80 ㎛ 를 넘으면 알아보기 쉬워진다. W2 는 50 ㎛ 이하, 특히 25 ㎛ 이하가 바람직하다.
(6) 제 1 혹은 제 2 실시형태의 변형
상술한 제 1 및 제 2 실시형태는 본 발명을 한정하는 취지의 것은 아니다. 예를 들면 다음과 같은 변형이 가능하다.
(ⅰ) 돌기열 (54) 은 뾰족하지 않은 능부를 가지는 한, 다른 형상도 허용된 다. 예를 들면, 고원형의 능부를 가지고, 단면 형상이 대 (臺) 형상과 같은 돌기열이 사용될 수 있다.
(ⅱ) 돌기열의 능부는 입사 단면 (12A) 에 대하여 비스듬히 교차되어 있을 수도 있다. 단, 교차각도가 과대하면, 선형의 휘도 과잉부를 발생시키는 경향이 있다. 이러한 관점에서, 교차각도는 60 도 이상인 것이 바람직하다.
돌기열끼리가 비평행으로 형성되어도 되고, 돌기열끼리 교차하고 있을 수도 있다.
(ⅲ) 돌기열은 일직선상으로 연이어 존재하지 않아도 된다, 예를 들면, 도 11 에 나타나듯이, 지그재그형으로 연이어 존재한 돌기열 (74) 이 사용될 수 있다. 또, 곡선상으로 사행(蛇行)하고 있을 수도 있다.
(ⅳ) 돌기열의 단면 형상은 일정하지 않아도 된다. 예를 들면, 돌기열의 연이어 존재하는 방향을 따라서 변화되어도 된다.
(ⅴ) 돌기열은, 출사면을 입사 단면에서 쐐기 선단까지 완전히 횡단하지 않아도 된다. 예를 들면, 입사 단면에서 쐐기 선단까지의 일부를 횡단하도록 형성되어 있어도 된다.
(ⅵ) 제 3 및 제 4 실시형태에서는, 반복 피치 (P) 에서 폭 (W1) 은 좁은 돌기열이 형성되어있다. 그러나 도 12 에 나타내듯이, 예를 들면 피치 (P) 와 폭 (W) 이 실질적으로 동일해도 된다.
이 경우에는, 각 돌기열의 사면대(斜面對)의 경사 (출사면이 연이어 존재하는 일반면에 대한 경사) 는, 매우 완만한 것이 바람직하다. 크게 경사진 사면은, 도광판의 지향특성에 의도하지 않은 특성을 부여할 가능성이 있다. 이 관점에서, 피치 (P) 의 높이 (H1) 에 대한 비를 100:1 ∼ 1:1 의 범위로 하는 것이 실제적이다.
(ⅴ) 상기 제 3 실시형태에서는 투명한 도광판이 사용되고, 상기 제 4 실시형태에서는 광산란 도광판이 사용되고 있다. 이것은 본 발명을 한정하지 않는다. 예를 들면, 광산란 패턴과 돌기열을 투명도광판의 출사면 위에 병설해도 된다. 또 광산란 패턴 없이, 돌기열을 광산란 도광판의 출사면 위에 형성해도 된다.
(ⅵ) 상술한 (d) ∼ (i) 에서 언급한 변형은, 제 2 및 제 4 실시형태에도 거의 그대로 적용가능하다.
즉, 출사면 위에 배치되는 시트 부재는 프리즘시트 이외에, 에컨대 광확산시트여도 된다. 출사면 위에 복수의 시트 부재가 배치되어 있어도 된다.
또, 도광판의 배면에 프리즘면이 형성되어 있지 않아도 된다. 예를 들면, 배면 전체 혹은 일부가 조면이어도 된다. 무아레 무늬가 현저하지 않은한, 광확산요소 (64) 의 배열에 규칙성이 있어도 된다. 실시형태에 있어서의 광확산요소 (64) 의 사이즈도 본 발명을 한정하지 않는다. 예를 들면, 출사면측에 광산란 파워의 비교적 큰 광확산시트가 배치된 경우에, 80 ㎛ 을 초과한 사이즈가 사용되어도 된다.
쐐기 형상의 단면을 갖지 않는 도광판이 사용되어도 된다. 예를 들면, 거의 균일한 두께를 가진 도광판이 사용되어도 된다.
나아가서, 도광판은 2 개 이상의 입사 단면을 제공해도 된다. 그것에 따라서 복수의 1 차 광원이 형성되어도 된다. 1 차 광원은, 형광램프와 같은 막대형광원 이외의 광원소자를 구비하고 있어도 된다. 예를 들면, 발광다이오드 등의 점광원을 복수 배치하여 1 차 광원을 형성해도 된다.
그리고, 액정표시장치의 백라이팅 이외의 용도로의 적용도 가능하다. 예를 들면, 다양한 조명기기, 디스플레이에 널리 적용시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 프리즘시트 등의 시트 부재가 출사면에 점착되지 않도록 개량된 도광판을 제공할 수 있다. 또한, 상기 개량된 도광판을 사용하여 조명품질의 저하를 방지한 사이드라이트형 면광원장치를 제공할 수 있다. 또한, 상기 개량된 사이드라이트형 면광원장치를 사용하여 표시품질의 저하를 방지한 액정표시장치를 제공할 수 있다.

Claims (33)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 광출력을 위한 출사면과, 배면과, 광입력을 위한 입사단면을 구비하고, 상기 출사면상에 뾰족한 복수의 프리즘 돌기를 갖는 프리즘 시트를, 그들 프리즘 돌기가 상기 출사면측을 향하도록 배치하여 사용하는 도광판에 있어서,
    상기 출사면은, 뾰족하지 않은 능부를 갖는 복수의 돌기열을 구비하고,
    상기 돌기열은 각각 상기 입사단면에 대하여 교차하여 연재(延在)하고 있고,
    상기 돌기열 각각의 높이가 1 ㎛ ~ 100 ㎛ 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 도광판.
  8. 광출력을 위한 출사면과, 배면과, 광입력을 위한 입사단면을 구비하고, 상기 출사면상에 뾰족한 복수의 프리즘 돌기를 갖는 프리즘 시트를, 그들 프리즘 돌기가 상기 출사면측을 향하도록 배치하여 사용하는 도광판에 있어서,
    상기 출사면은, 뾰족하지 않은 능부를 갖는 복수의 돌기열을 구비하고,
    상기 돌기열은 각각 상기 입사단면에 대하여 교차하여 연재(延在)하고 있고,
    상기 복수의 돌기열의 반복 피치와 상기 복수의 돌기열 각각의 높이와의 비가 5000:1 ∼ 1:1 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 도광판.
  9. 삭제
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 돌기열은 각각 상기 입사단면에 대하여 60 도 이상의 각도를 이루도록 교차하여 연재하고 있는 것을 특징으로 하는 도광판.
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 출사면은, 조명광을 산란시키는 복수의 광산란 요소로 이루어지는 광산란 패턴을 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 도광판.
  12. 삭제
  13. 삭제
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  15. 삭제
  16. 삭제
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  18. 1차 광원과, 상기 1차 광원으로부터 광을 공급받는 도광판을 구비하고, 상기 도광판은 광출력을 위한 출사면과, 배면과, 광입력을 위한 입사단면을 가지고 있는 사이드라이트형 면광원장치에 있어서,
    상기 출사면을 따라서 뾰족한 복수의 프리즘 돌기를 갖는 프리즘 시트가, 그들 프리즘 돌기가 상기 출사면측을 향하도록 배치되어 있고,
    상기 출사면은, 뾰족하지 않은 능부를 갖고 또한 각각의 높이가 1 ㎛ ~ 100 ㎛ 의 범위에 있는 복수의 돌기열을 구비하며,
    상기 돌기열은 각각 상기 입사단면에 대하여 교차하여 연재하고 있고,
    그럼으로써 상기 프리즘 시트의 상기 출사면으로의 점착과, 손상이 방지되는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  19. 1차 광원과, 상기 1차 광원으로부터 광을 공급받는 도광판을 구비하고, 상기 도광판은 광출력을 위한 출사면과, 배면과, 광입력을 위한 입사단면을 가지고 있는 사이드라이트형 면광원장치에 있어서,
    상기 출사면을 따라서 뾰족한 복수의 프리즘 돌기를 갖는 프리즘 시트가, 그들 프리즘 돌기가 상기 출사면측을 향하도록 배치되어 있고,
    상기 출사면은, 뾰족하지 않은 능부를 갖는 복수의 돌기열을 구비하며,
    상기 돌기열은 각각 상기 입사단면에 대하여 교차하여 연재하고 있고,
    상기 복수의 돌기열의 반복 피치와 상기 복수의 돌기열 각각의 높이와의 비가 5000:1 ∼ 1:1 의 범위에 있고,
    그럼으로써 상기 프리즘 시트의 상기 출사면으로의 점착과, 손상이 방지되는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  20. 삭제
  21. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 돌기열은 각각 상기 입사단면에 대하여 60 도 이상의 각도를 이루도록 교차하여 연재하고 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  22. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 출사면은, 조명광을 산란시키는 복수의 광산란 요소로 이루어지는 광산란 패턴을 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 사이드라이트형 면광원장치.
  23. 삭제
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  29. 액정표시패널과, 상기 액정표시패널을 조명하기 위한 사이드라이트형 면광원장치를 포함하는 액정표시장치로서,
    상기 면광원장치는, 1차 광원과, 상기 1차 광원으로부터 광을 공급받는 도광판을 구비하며,
    상기 도광판은 광출력을 위한 출사면과, 배면과, 광입력을 위한 입사단면을 갖고,
    상기 출사면을 따라서 뾰족한 복수의 프리즘 돌기를 갖는 프리즘 시트가, 그들 프리즘 돌기가 상기 출사면측을 향하도록 배치되어 있고,
    상기 출사면은, 뾰족하지 않은 능부를 갖고 또한 각각의 높이가 1 ㎛ ~ 100 ㎛ 의 범위에 있는 복수의 돌기열을 구비하고,
    상기 돌기열은 각각 상기 입사단면에 대하여 교차하여 연재하고,
    그럼으로써 상기 프리즘 시트의 상기 출사면으로의 점착과 손상이 방지되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  30. 액정표시패널과, 상기 액정표시패널을 조명하기 위한 사이드라이트형 면광원장치를 포함하는 액정표시장치로서,
    상기 면광원장치는, 1차 광원과, 상기 1차 광원으로부터 광을 공급받는 도광판을 구비하며,
    상기 도광판은 광출력을 위한 출사면과, 배면과, 광입력을 위한 입사단면을 갖고,
    상기 출사면을 따라서 뾰족한 복수의 프리즘 돌기를 갖는 프리즘 시트가, 그들 프리즘 돌기가 상기 출사면측을 향하도록 배치되어 있고,
    상기 출사면은, 뾰족하지 않은 능부를 갖는 복수의 돌기열을 구비하고,
    상기 돌기열은 각각 상기 입사단면에 대하여 교차하여 연재하고,
    상기 복수의 돌기열의 반복 피치와 상기 복수의 돌기열 각각의 높이와의 비가 5000:1 ∼ 1:1 의 범위에 있고,
    그럼으로써 상기 프리즘 시트의 상기 출사면으로의 점착과 손상이 방지되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  31. 삭제
  32. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 돌기열은 각각 상기 입사단면에 대하여 60 도 이상의 각도를 이루도록 교차하여 연재하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  33. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 출사면은, 조명광을 산란시키는 복수의 광산란 요소로 이루어지는 광산란 패턴을 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003150073A (ja) * 2001-08-27 2003-05-21 Omron Corp 画像表示装置及びフロントライト
KR100828520B1 (ko) * 2001-11-23 2008-05-13 삼성전자주식회사 액정 표시 모듈
JP2004264605A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Omron Corp 反射板、反射型表示装置および電子機器
TW594253B (en) * 2003-04-25 2004-06-21 Au Optronics Corp Liquid crystal display device
US7441934B2 (en) * 2003-09-11 2008-10-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lamp system
TW200528849A (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light guide plate
TWI251104B (en) * 2004-06-07 2006-03-11 Nano Prec Corp Back lighting apparatus
KR20060086628A (ko) * 2005-01-27 2006-08-01 삼성전자주식회사 광 조절 플레이트와 이를 포함한 액정표시장치
US8089582B2 (en) * 2007-05-31 2012-01-03 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device comprising at least one groove having an end portion that stops short of the non-adjacent opposite side surfaces and extends in a direction perpendicular to the non-adjacent side surfaces
CN101471192B (zh) * 2007-12-27 2011-04-06 比亚迪股份有限公司 一种按键结构及其制作方法
US8297802B2 (en) * 2009-10-09 2012-10-30 Wintek Corporation Optical film having linear protrusions with inwardly curved ridges and back light module with the optical film
US9442243B2 (en) 2013-01-30 2016-09-13 Cree, Inc. Waveguide bodies including redirection features and methods of producing same
US9690029B2 (en) 2013-01-30 2017-06-27 Cree, Inc. Optical waveguides and luminaires incorporating same
US9625638B2 (en) 2013-03-15 2017-04-18 Cree, Inc. Optical waveguide body
US9519095B2 (en) 2013-01-30 2016-12-13 Cree, Inc. Optical waveguides
US9869432B2 (en) 2013-01-30 2018-01-16 Cree, Inc. Luminaires using waveguide bodies and optical elements
US9366396B2 (en) 2013-01-30 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide and lamp including same
US9291320B2 (en) 2013-01-30 2016-03-22 Cree, Inc. Consolidated troffer
US10379278B2 (en) * 2013-03-15 2019-08-13 Ideal Industries Lighting Llc Outdoor and/or enclosed structure LED luminaire outdoor and/or enclosed structure LED luminaire having outward illumination
US10209429B2 (en) 2013-03-15 2019-02-19 Cree, Inc. Luminaire with selectable luminous intensity pattern
US9798072B2 (en) 2013-03-15 2017-10-24 Cree, Inc. Optical element and method of forming an optical element
US9920901B2 (en) 2013-03-15 2018-03-20 Cree, Inc. LED lensing arrangement
US9645303B2 (en) 2013-03-15 2017-05-09 Cree, Inc. Luminaires utilizing edge coupling
US9366799B2 (en) 2013-03-15 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide bodies and luminaires utilizing same
US10436970B2 (en) 2013-03-15 2019-10-08 Ideal Industries Lighting Llc Shaped optical waveguide bodies
US10400984B2 (en) 2013-03-15 2019-09-03 Cree, Inc. LED light fixture and unitary optic member therefor
US10502899B2 (en) * 2013-03-15 2019-12-10 Ideal Industries Lighting Llc Outdoor and/or enclosed structure LED luminaire
DE202014103304U1 (de) * 2014-07-17 2015-10-21 Zumtobel Lighting Gmbh Leuchtenanordnung und damit ausgestattete Leuchtvorrichtung
US10416377B2 (en) 2016-05-06 2019-09-17 Cree, Inc. Luminaire with controllable light emission
US11719882B2 (en) 2016-05-06 2023-08-08 Ideal Industries Lighting Llc Waveguide-based light sources with dynamic beam shaping

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5386197A (en) * 1976-12-07 1978-07-29 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal display device
JPH0453220U (ko) * 1990-09-07 1992-05-07
JPH1048429A (ja) * 1996-08-05 1998-02-20 Enplas Corp サイドライト型面光源装置及びサイドライト型面光源装置用の部品金型
JPH10115714A (ja) * 1997-06-02 1998-05-06 Dainippon Printing Co Ltd 面光源用出光パネル

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW404532U (en) * 1995-11-10 2000-09-01 Starlite Ind Panel for surface light source device
JP3615355B2 (ja) * 1997-06-04 2005-02-02 株式会社エンプラス サイドライト型面光源装置及び導光板

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5386197A (en) * 1976-12-07 1978-07-29 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal display device
JPH0453220U (ko) * 1990-09-07 1992-05-07
JPH1048429A (ja) * 1996-08-05 1998-02-20 Enplas Corp サイドライト型面光源装置及びサイドライト型面光源装置用の部品金型
JPH10115714A (ja) * 1997-06-02 1998-05-06 Dainippon Printing Co Ltd 面光源用出光パネル

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Publication number Publication date
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