KR100686249B1

KR100686249B1 - 직하형용 발광면부재 및 직하형 면발광장치

Info

Publication number: KR100686249B1
Application number: KR1020040110276A
Authority: KR
Inventors: 한유아츠시
Original assignee: 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2007-02-22
Also published as: CN1696800A; TW200537054A; KR20050107732A; JP2005322524A; TWI290203B

Abstract

본 발명은 램프이미지의 발생을 억제하면서, 발광면에서의 휘도를 높일 수 있는 직하형용 발광면부재를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 직하형용 발광면부재(20)는 평면체부(21)와, 수광면부(22)와, 발광면부(23)를 가진다. 그리고, 평면체부(21)를 무색투명한 재료에 의해 형성하게 하였다. 또, 발광면부(23)에 경사면(비수평면)(25a, 25b)을 가지는 돌출줄기를 복수개 형성하도록 하였다.

Description

직하형용 발광면부재 및 직하형 면발광장치{Direct lighting type light emitting surface member and direct lighting type plane lighting device}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 직하형 백라이트를 나타내는 단면도이다.

도 2는 상,하부 프레임과 렌즈시트를 벗긴 직하형 백라이트를 나타내는 사시도이다.

도 3은 발광면부에서의 돌출줄기의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

도 4는 발광면부에서의 돌출줄기의 또 다른 예를 나타내는 단면도이다.

도 5는 도 1에서의 파선으로 나타낸 A 부위의 확대도이다.

도 6은 상하부 프레임을 벗긴 직하형 백라이트를 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 직하형 백라이트(직하형 면발광장치)

12 하부 프레임

13 광원

13a 선형광원

20 직하형용 발광면부재

21 평면체부

22 수광면부

23 발광면부

25 돌출줄기

25a 돌출줄기의 경사면(비수평면)

25b 돌출줄기의 경사면(비수평면)

25c 돌출줄기의 능선

P1 돌출줄기의 피치

L 선형광원의 피치

본 발명은 액정표시장치의 백라이트, 필름 뷰어(viewer) 등의 배후(직하(直下))에 광원이 배치되어 사용되는 직하형용 발광면부재 및 그것을 이용한 직하형 면발광장치에 관한 것이다.

종래로부터, 면발광 장치로는 발광면부재의 배후(직하)에 광원을 배치한 구성을 기본으로 하는 직하형과, 도광판의 측방(단면(端面))에 광원을 배치한 구성을 기본으로 하는 사이드 라이트형이 알려져 있다.

사이드 라이트형 면발광 장치는, 상기 구성을 채용함으로써, 박형화가 용이한 이점을 가지고 있지만, 그 구성상, 다수의 광원을 배치하는 것이 어렵고, 또한, 빛의 이용효율이 낮아지기 쉬운 점으로부터 직하형에 비해 고휘도를 얻기 어렵다는 결점을 가지고 있다. 이 때문에 도광판을 투과하여 출사하는 빛을 발광면과 수직인 방향으로 집광시키는 프리즘 시트 등의 렌즈시트를 1매 혹은 복수매 이용하여 빛의 이용효율을 높여서 휘도를 높이는 것이 자주 행해지고 있다.

한편, 직하형 면발광장치는, 상기 구성을 채용함으로써 빛의 이용효율이 높고, 또 다수의 광원을 배치할 수 있는 점으로부터 사이드 라이트형에 비해 용이하게 고휘도를 얻기 쉽다는 이점을 가지고 있다. 또, 직하형 면발광장치는 그 내부공간이 중공구조로 되어 있으므로, 대형화되더라도 가볍다는 이점도 가지고 있다. 이 때문에, 15인치를 넘는 대형 면발광장치로서 적합하게 이용되도록 되어 있다.

그런데, 직하형 면발광장치에 있어서는 발광면부재의 배후(직하)에 광원이 배치되고, 그 광원으로부터의 빛이 발광면부재를 투과하여 그 표면(발광면)으로부터 출사하기 때문에, 발광면에서의 휘도분포의 균일화의 저해요인 중 하나인 램프이미지(광원의 형상이 확산판상의 빛의 강약으로 표시된 것)를 발생시키기 쉽다는 특유의 문제가 있다. 이러한 문제에 대처하기 위해, 발광면부재로서, 예를 들어 투명한 아크릴이나 폴리카보네이트 등의 수지모재에 확산제를 섞어서 분산시켜서 이루어지는, 전체가 균일한 유백색을 띈 확산판이 시판, 범용되고 있다. 이 확산판은 수지모재 중에 분산시킨 확산제에 의해 광투과율과 광확산성을 제어하고, 투과광을 확산판 내부에서 제어함으로써, 발광면에서의 휘도분포의 균일화를 도모하고자 하고 있다.

그러나, 상기 확산판을 구비한 직하형 면발광장치는 최근의 이러한 고휘도화 요구에 따르기 어려워지고 있다. 왜냐하면, 수지모재중에 확산제를 분산시킨 확산판은 그 내부의 확산제의 존재에 의해 빛이 많이 흡수되어 버리거나, 발광면을 향 하는 빛이 감소되어 버리거나 하여 어떻게 해도 확산판이 있는 곳에서 빛의 손실이 발생하기 때문이다. 이러한 빛의 손실을 감소시키도록 확산판 중의 확산제의 함유량을 감소시키는 것도 생각해볼 수 있지만, 확산제를 감소시키면, 램프이미지가 발생하기 쉬워지고, 발광면에서의 휘도분포의 균일화를 도모하는 것이 어려워진다.

그래서, 발광면에서의 휘도분포의 균일성을 확보하면서, 고휘도화를 실현할 수 있는 기술의 개발이 진행되고 있고, 예를 들면, 전체가 균일한 유백색의 확산판의 일면(발광면)에 프리즘 홈을 형성하는 기술이 제안되어 있다.(예를 들면, 일본 공개특허 2001-202814호 공보(제3 페이지))

그러나, 상기 일본 특허공개 2001-202814호 공보의 기술에서는, 확산판 자체가 광확산기능을 가지고 있기 때문에, 프리즘 홈을 형성해도 그 효과가 작다는 결점이 있다. 이 때문에, 발광면에서의 휘도를 충분히 높이기 위해서는, 별개의 렌즈시트 등의 광학시트를 예를 들어 복수매 더 확산판 상에 올려둘 필요가 있다. 그런데, 이 경우에는 부품수가 증가하기 때문에 제조공정이 복잡해져서 비용상승을 초래하거나, 광학시트와 확산판 사이나 각 광학시트간에 이물이 혼입되는 등 새로운 문제가 발생한다. 이 때문에 수지모재에 확산제를 섞어서 분산시킨 확산판과는 다른 새로운 발광면부재의 개발이 강하게 요망되고 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 램프이미지의 발생을 억제하면서, 발광면에서의 휘도를 높일 수 있는 직하형용 발광면부재 및 그것을 이용한 직하형 면발광장치의 제공을 그 목적으로 한다.

본 발명의 직하형용 면발광부재는, 평면체부와, 이 평면체부의 한쪽면쪽에 형성된 수광면부와, 상기 평면체부의 다른면쪽에 형성된 발광면부를 가지고, 상기 수광면부의 직하에 배치된 광원의 빛을 수광면부로부터 수광하고, 상기 평면체부를 투과한 빛을 상기 발광면부로부터 발광하는 직하형용 발광면부재로서, 상기 평면체부는 무색투명한 재료에 의해 형성되어 이루어지고, 상기 발광면부는 경사면 및 곡면 중 적어도 한쪽의 비수평면을 가지는 돌출줄기가 복수 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 의하면, 경사면 및 곡면 중 적어도 한쪽의 비수평면을 가지는 돌출줄기가 복수 형성된 발광면부에 의해 무색투명한 평면체부를 투과한 빛이 굴절하게 되므로, 수광면부의 직하에 배치된 광원에 기인하는 상(이미지)을 복수로 분해할 수 있다. 또, 종래와 같이 확산제가 분산된 유백색의 확산판과는 달리, 무색투명한 평면체부를 가지고 있는 것이므로, 광투과율이 높고 수광면부에서 수광한 빛을 크게 잃지 않으면서 발광면부로부터 발광시킬 수 있다.

또, 상기 직하형용 발광면부재에 있어서, 상기 발광면부에서의 복수의 돌출줄기가 병렬로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 발광면부에서의 휘도분포의 균일화를 도모할 수 있다.

또, 상기 직하형용 발광면부재에 있어서, 상기 수광면부가 광확산부에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 수광한 빛을 확산(산란)시킬 수 있음과 동시에, 그 확산시킨 빛을 발광면부에서 복수로 분해할 수 있으므로, 램프이미지를 보 다 더 억제하기 쉽고, 발광면부에서의 휘도분포의 균일화를 도모할 수 있다. 또, 수광면부만을 광확산부에 형성하고 있으므로, 종래의 확산판과 같이 발광면부에서의 램프이미지의 발생억제효과가 작다고 하는 단점도 없어진다.

본 발명의 직하형 면발광장치는 상기 직하형용 발광면부재와 상기 직하형용 발광면부재의 배후에 배치된 광원을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

상기의 구성에 의하면, 램프이미지의 발생을 억제하면서 발광면부에서의 휘도를 높일 수 있는 직하형용 발광면부재를 구비하고 있으므로, 발광품위가 양호한 직하형 면발광장치가 된다.

또, 상기 직하형 면발광장치에 있어서 상기 광원이 선형 광원이고, 이 선형 광원의 길이방향과, 상기 직하형용 발광면부재의 발광면부에 있어서의 돌출줄기의 능선방향이 대략 동일한 것이 바람직하다. 이 경우, 특히 램프이미지의 발생을 보다 효율적으로 억제할 수 있다.

또, 상기 직하형 면발광장치에 있어서 상기 직하형용 발광면부재의 발광면부쪽에, 한쪽면에 복수의 돌출줄기가 병렬로 형성된 렌즈시트를 더 구비하고, 상기 렌즈시트는 그 돌출줄기의 능선방향과 상기 직하형용 발광면부재의 발광면부에 있어서의 돌출줄기의 능선방향 사이에서 이루는 각도(θ)가 45°이상 90°이하가 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 보다 효과적으로 램프이미지의 발생을 억제하면서 발광면부에서의 휘도를 높일 수 있으므로 발광품위가 보다 양호한 직하형 면발광장치가 된다.

본 발명에 의하면, 무색투명한 재료에 의해 형성된 평면체부와, 특정한 돌출 줄기가 복수형성된 발광면부를 구비하고 있으므로, 램프이미지의 발생을 억제하면서, 발광면부에서의 휘도를 높인 직하형용 발광면부재를 제공할 수 있다. 또, 이 직하형용 발광면부재를 이용하므로, 발광품위가 양호한 직하형 면발광장치를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 도1은, 본 발명의 직하형 면발광장치의 일실시예에 따른 직하형 백라이트 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. 본 실시예에 따른 직하형 백라이트(10)는 예를 들면, 액정표시장치의 배면쪽에 배치되어 사용되고, 일면이 개구된 하부 프레임(12)과, 상기 개구를 막도록 배치되는 직하형용 발광면부재(이하, 간단히 "발광면부재"라고 칭함)(20)와, 상기 발광면부재(20)의 배후(직하)에 배치되는 광원(13)과, 상기 발광면부재(20)의 상방에 배치되는 프리즘 시트(30)와, 상기 발광면부재(20)의 상방에 배치되어 하부 프레임(12)에 씌워지는 상부 프레임(미도시)을 구비하여 구성되어 있다. 그리고, 하부 프레임(12)과 상부 프레임에 의해 직하형 백라이트의 케이스가 구성되어 있다.

하부 프레임(12)은 각종 금속재료나 수지재료에 의해 형성되어 있고, 직사각형의 저면과, 저면에서 개구쪽으로 그 개구가 넓어지도록 경사지게 연장 설치된 측면(상하측면, 좌우측면)을 가지고, 일면(도1에서의 상면)이 크게 개구된 형상으로 형성되어 있다. 각 측면이나 저면은 백색계 확산반사시트나 금속 광택반사시트 등의 반사시트가 설치되거나, 백색도장 등이 실시되거나 하여 확산반사면 또는 정반사면으로 형성되어 있고, 광원(13)으로부터의 빛을 유효하게 이용할 수 있도록 형 성되어 있다. 단, 정반사면의 경우는 일반적으로 램프이미지가 발생하기 쉬우므로 확산반사면으로 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 상부 프레임은, 예를 들어 하부 프레임(12)과 동일한 종류의 형성재료에 의해 형성되어 있고, 외부로 빛을 출사하는 창부를 가지는 상면과, 이 상면으로부터 개구쪽으로 연장설치된 측면(상하측면, 좌우측면)을 가지고, 그 개구로부터 상기 하부 프레임(12)에 씌우는 것이 가능한 형상으로 형성되어 있다.

도 2도 함께 참조하면, 광원(13)은 예를 들면, 직경이 수mm정도의 가늘고 긴 냉음극관 타입의 형광램프 등의 선형 광원(13a)이 복수개(예를 들어 12개), 폴리카보네이트 등의 백색수지제의 램프지지대(미도시)에 의해 지지되어 구성되고, 하부 프레임(12) 내에 수용되어 있다. 각 선형 광원(13a)은 발광면부재(20)의 배후(직하)에 일정한 피치(각 선형 광원(13a)간의 거리)(L)로 병렬로 배치되어 있다. 여기에서, 피치(L)는 직하형 백라이트(10)의 크기 등에 따라 적당히 결정되지만, 예를 들면, 15인치인 경우, 15mm이상 35mm이하로 설정된다. 또, 광원(13)에는 도시하지 않은 인버터 등의 공지의 전기부품이 접속되어 있고, 점등 및 소등이 이루어지도록 구성되어 있다.

발광면부재(20)는 평면체부(21)와, 이 평면체부(21)의 한쪽면쪽(광원(13)쪽)에 일체로 형성된 수광면부(22)와, 상기 평면체부(21)의 다른면쪽에 일체로 형성된 발광면부(23)를 가지고 있다. 그리고, 발광면부재(20)의 두께는, 하부 프레임(12)의 개구에 배치되었을 때에 휘어지지 않을 정도의 강성을 확보하도록, 1.5mm이상으로 설정되어 있는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 2.0mm이상이다. 단, 너무 두꺼우면 중량의 증대나 비용의 상승을 초래할 우려가 있으므로, 3.0mm이하로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 평면체부(21)는 투명수지(아크릴수지 등) 또는 유리 등의 각종 무색투명한 재료에 의해 무색투명한 평판형으로 형성되어 있다. 이 평면체부(21)는 투과광을 확산(산란)시키기 위한 확산제를 포함하고 있지 않아서 종래의 확산판과는 달리 광투과율이 상당히 높다. 구체적으로는, 평면체부(21) 자체의 광투과율은 80%이상, 보다 바람직하게는 95%이상이다.

또, 발광면부(23)는 평면체부(21)에 대해 소정각도(예를 들면, 60°)로 경사진 경사면(비수평면)(25a, 25b)을 가지는 단면 삼각형상의 돌출줄기(25)가 복수개, 그 경사면(25a)과 경사면(25b)에 의해 형성되는 능선(25c)이 평행하게 되도록 병렬로 형성되고, 렌즈면(프리즘 면)을 구성하고 있다. 각 돌출줄기(25)의 높이는 30μm이하로 설정되어 있고, 발광면부(23)의 두께는 평면체부(21)의 두께에 비해 상당히 작다. 본 명세서에서의 각 도면에서는 돌출줄기(25)를 강조하기 위해 확대하여 나타내고 있다.

발광면부(23)에 있어서의 돌출줄기(25)의 피치(각 돌출줄기(25)의 능선(25c)간의 거리)(P1)는 500μm이하로 설정되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100μm이하이다. 왜냐하면, 선형광원(13a)의 상은 경사면(25a, 25b)에 의해 빛을 굴절시켜서 다른 방향으로 출사함으로써 분해시키지만, 피치(P1)가 너무 크면 선형광원(13a)의 상을 많이 분해시킬 수 없거나, 발광면부(23a)의 법선방향(정면방향) 이외의 방향으로 많은 빛을 출사시킬 우려가 있기 때문이다. 또, 피치(P1)가 너무 크면 돌출줄기의 선이 두드러져서 발광품위가 나빠질 우려가 있기 때문이다.

발광면부(23)에서의 각 돌출줄기(25)는 그 능선(25c)의 방향과 선형광원(13a)의 길이방향이 대략 동일하게 되도록 형성되어 있다. 이에 의해, 선형광원(13a)의 상이 발광면부(23)상의 어느 지점에서도 동일하게 분해되기 때문에 발광면부(23)에서의 휘도분포의 균일화에 기여하게 된다.

상기와 같은 발광면부(23)는 예를 들면, 인젝션 성형 등에 의해 평면체부(21)에 일체로 형성하거나, UV경화수지 등으로 제작한 요철층(렌즈층)을 평면체부(21)에 붙이거나, 공지의 렌즈시트(프리즘 시트)를 투명한 점착제를 이용하여 평면체부(21)에 부착하거나 함으로써 형성할 수 있다.

발광면부(23)에 있어서의 돌출줄기(25)는 상기와 같은 단면 삼각형상에 한정되지 않고, 경사면(41a, 41b, 41c, 41d)을 가지는 단면 오각형상(도 3 참조) 등의 단면다각형상의 돌출줄기여도 좋고, 소정의 곡률반경으로 설정된 곡면(42)을 가지는 단면반원형상(볼록렌즈형상, 도 4 참조)의 돌출줄기여도 좋다. 단면 오각형상이나 단면 반원형상이면, 선형광원(13a)의 상이 보다 많이 분해되기 때문에, 한층 더 램프이미지의 발생을 억제할 수 있고, 발광면에 있어서의 휘도의 균일화에 기여하게 된다. 즉, 본 발명에서는 발광면부(23)는 경사면 및 곡면 중 적어도 한쪽의 비수평면(평면체부(21)에 대해 평행이 아닌 면)을 가지는 돌출줄기(25)가 복수개 형성되어 구성된다.

또, 수광면부(22)는 도 5에 도시하는 것과 같이, 내광성(耐光性)이 뛰어난 벤조페논계나 벤조에이트계 등의 자외선 흡수제를 함유시킨 투명베이스층(27)에 비 즈 등의 확산제(28)가 분산된 얇은 확산비즈층(광확산부)에 형성되어 있고, 확산제(28)에 의해 수광면부(22)에서 수광한 빛을 확산(산란)할 수 있도록 구성되어 있다. 확산제(28)는 발광면부재(20) 전체의 헤이즈값(haze value; 담가(曇價))가 70% 이상, 보다 바람직하게는 85%이상이 되도록 투명베이스층(27)에 분산시킨다. 헤이즈값이 작으면 확산제(28)의 함유량이 너무 적어서 수광면부(22)에서 확산효과를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있기 때문이다. 또, 수광면부(22)의 두께는 광확산효과를 얻을 수 있도록 1.0μm이상으로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 단, 너무 두꺼우면, 종래의 확산판과 마찬가지로 발광면부(23)의 돌출줄기(25)에 의한 램프이미지의 발생억제효과를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있기 때문에 5.0μm이하로 설정하는 것이 바람직하다.

도 6을 참조하면, 렌즈시트(프리즘 시트)(30)는 경사면(35a, 35b)을 가지는 단면 삼각형상의 돌출줄기(35)가 복수개, 소정 피치(P2)(예를 들면, 100μm정도)로 병렬로 형성되어 구성되고, 상기 발광면부재(20)의 발광면부(23)상에 배치되어 있다. 상세하게는 발광면부재(20)의 발광면부(23)에서의 돌출줄기(25)의 능선(25c)방향과 렌즈시트(30)의 돌출줄기(35)의 능선(35c)방향 사이에서 이루는 각도(θ)가 45˚이상 90˚이하의 범위내가 되도록 올려져 있다. 여기에서, 각도(θ)가 상기 범위 내로 되도록 한 것은 다음의 이유 때문이다. 즉, 각도(θ)가 커지면 커질수록 휘도가 높아지고 90˚에서 최대가 된다. 그런데, 상기 발광면부재(20)는 정면방향(발광면부재(20)의 법선방향)에서의 램프이미지가 양호하더라도, 경사방향에서 발광면부재(20)를 바라볼 때 램프이미지가 나빠지는 일이 있다. 이것은 발광면부재 (20)의 발광면부(21)에서의 돌출줄기(25)의 능선(25c)방향이 선형광원(13a)의 길이방향과 같은 방향이기 때문에 경사방향에서 본 경우에는 선형광원(13a)의 상이 분해되어 있지 않은 것처럼 보일 수 있기 때문이다. 따라서, 렌즈시트(30)의 돌출줄기(35)의 능선(35c)방향을 선형광원(13a)의 길이방향 및 발광면부(23)의 돌출줄기(25)의 능선(25c) 방향에 대해 소정의 각도로 기울이고자 하면, 시야각을 제한할 수 있고, 결과적으로 선형광원(13a)의 램프이미지를 더 개선할 수 있다. 그리고, 이러한 램프이미지의 개선효과는 각도(θ)가 45˚일 때 최대가 된다. 이러한 점으로부터 렌즈시트(30)는 휘도향상 효과와 램프이미지 개선효과를 고려하여 각도(θ)를 45˚이상 90˚이하의 범위내의 적당한 각도가 되도록 배치하는 것이 바람직하다. 렌즈시트(30)를 각도 θ=0˚로 배치하면, 모아레(간섭줄무늬)가 발생하기 때문에, 이러한 각도(θ)로 배치하는 것은 바람직하지 않다.

여기에서, 하기의 표1에 선형광원(13a)와 발광면부재(20)와 렌즈시트(30)의 상대적인 위치관계와 그 때의 발광상태를 나타낸다.

발광면부재의 출줄기의 능선방향	선형광원에 평행			선형광원에 수직
프리즘시트의 돌출줄기의 능선방향(발광면부재의 돌출줄기에 대해)	평행	90˚	45˚	90˚	기타
발광상태	모아레 발생	휘도 최대	발광품위 가장 양호	램프이미지 약간 나쁨	램프이미지 나쁨

상기와 같이 구성된 본 실시예에 따른 직하형 백라이트(10)는, 무색투명한 평면체부(21)의 한쪽면에 특정한 돌출줄기(25)를 가지는 발광면부(23)가 형성된 발광면부재(20)가 사용되고 있다. 이 때문에 배후(직하)에 배치된 광원(13)의 빛이 발광면부재(20)의 발광면부(23)으로부터 출사될 때에, 광원(13)에 기인하는 상이 복수로 분해되게 된다. 따라서, 램프이미지의 발생을 유효하게 억제할 수 있다. 상세하게는 종래로부터 사이드 라이트형 면발광장치 등에서는 휘도향상시트로서 렌즈시트가 이용되고 있지만, 이러한 렌즈시트는 정면방향으로 빛을 집광하여 정면방향의 휘도를 향상시키기 위해 사용되고 있고, 광원(13)에 기인하는 상을 복수로 분해하기 위해서는 사용되지 않았다. 즉, 종래는 렌즈시트로 입사하는 빛으로서, 확산시트 등을 이용하여 균일화된 빛을 상정하고, 그 입사된 빛을 렌즈시트에서 정면방향으로 집광함으로써 휘도를 높이도록 기능하고 있으며, 광원(13)에 기인하는 상을 복수로 분해시키도록 기능하고 있지 않았다. 이에 대해, 본 실시예에서는 광원(13)으로부터의 빛은 수광면부(22)에서의 광확산부에서 확산되어 있지만, 그 수광면부 (22)를 투과한 빛에는 광원(13)에 기인하는 상이 잔존하고 있다. 또, 수광면부(22)가 평면체부(21)에 일체로 형성되고, 그 평면체부(21)에 발광면부(23)가 일체로 형성되어 있다. 따라서, 수광면부(22)에 있어서 수광된 빛이 평면체부(22)를 투과하여 발광면부(23)로 입사할 때에도 광원(13)에 기인하는 상이 잔존하고 있고, 이러한 상을 발광면부(23)의 특정한 돌출줄기에서 분해시킴으로써 램프이미지의 발생을 유효하게 억제시키고 있다. 즉, 본 실시예에서의 발광면부(23)는 종래의 렌즈시트에서는 기능하고 있지 않던 광원(13)에 기인하는 상을 복수로 분해하는 기능을 가지고 있고, 이 기능을 발휘시킴으로써 직하형 면발광장치에 특유의 문제인 램프이미지 발생을 유효하게 억제할 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 발광면부재(20)는 그 평면체부(21)가 무색투명한 재료에 의해 형성되어 있기 때문에, 확산제를 분산시킨 확산판에 비해, 휘도를 높일 수 있다. 또, 수광면부(22)는 자외선 흡수제를 포함한 확산비즈층(광확산부)에 형성되어 있으므로, 내광성이 뛰어남과 동시에 광확산효과에 의해 발광면부(23)에서의 휘도분포의 균일화를 도모할 수도 있다. 또, 수광면부(22)에 의해 확산시킨 빛을 발광면부(23)에서 복수로 분해하게 되므로, 램프이미지를 보다 억제할 수 있다. 또, 수광면부(22)로부터 발광면부(23)까지의 사이에 두께가 두꺼운 평면체부(21)를 존재시키고 있으므로, 수광면부(22)의 확산비즈층(광확산부)에 의해 확산이 충분히 행해진 뒤에 발광면부(23)에서 광원(13)에 기인하는 상을 분해할 수 있어, 램프이미지를 더 억제할 수 있다. 또, 종래의 확산판은 확산판 전체에 빛을 흡수하는 확산제가 분산되어 있었으므로 빛의 손실이 상당히 컸지만, 본 실시예에 따른 발광면 부재(20)는 얇은 확산비즈층(광확산부)에만 확산제를 분산시키고 있으므로, 빛의 손실이 작아져서 고휘도화를 도모할 수 있다. 따라서, 이러한 발광면부재(20)를 이용한 본 실시예에 따른 직하형 백라이트(10)는 발광품위가 양호하게 된다.

또, 본 실시예에 따른 직하형 백라이트(10)에서는 각종 광학시트를 많이 사용하지 않아도 밝으므로 재료비를 낮출 수 있고, 또, 광학시트간의 이물제거를 위한 수고가 적어져서 이물혼입에 기인하는 불량을 억제할 수 있다는 이점이 있다. 또, 특히 대형 직하형 백라이트에서는 광학시트의 휘어짐이나 말림이 발생하기 쉬운 문제가 있었지만, 이러한 문제도 적어진다는 이점도 있다. 또, 본 실시예에 따른 직하형 백라이트(10)에서 평면체부(21)에 무색투명한 유리를 이용한 경우, 광원으로부터의 열에 의한 열팽창이나 휘어짐이 적으므로, 광원(13)과 발광면부재(20)의 거리를 근접시킬 수 있어 박형화를 도모할 수 있다는 이점도 있다. 또, 본 실시예에 따른 직하형 백라이트(10)에서, 수광면부(22)가 광확산부에 형성되고, 또한 하부 프레임(12)의 저면이나 측면이 확산반사면에 형성되어 있는 경우에는 각각의 확산작용이 상승작용을 일으켜 램프이미지를 보다 효과적으로 억제할 수 있는 이점을 가진다.

여기에서, 본 발명자가 행한 검증시험에 관해 설명한다. 이 검증시험에서는 20인치의 직하형 백라이트용 발광면부재로서, 아크릴수지제의 무색투명한 판상체(두께 2mm)의 한쪽면에 단면반원형상의 돌출줄기(높이=100μm, 피치 P1=250μm)를 형성함과 동시에 다른 면에 두께 20μm의 확산비즈층을 형성한 것(헤이즈값 82%)으로 이루어지는 발광면부재(실시예품)과, 확산제를 분산시킨 아크릴수지제의 유백색 확산판(광투과율 53%, 두께 2mm)로 이루어지는 발광면부재(비교예품)을 준비하고, 각각을 직하형 백라이트의 하부 프레임의 개구부분에 배치한 뒤, 각 발광면부쪽에 프리즘 시트(피치 P2=50μm)를 올려두는 것으로, 램프이미지의 발생유무와 휘도를 조사했다. 그 결과, 실시예품의 발광면부재는 비교예품과 마찬가지로 램프이미지를 볼 수 없고, 또 비교예품의 휘도에 대해 118%의 휘도였던 것이 확인되었다. 따라서, 실시예품의 발광면부재는 램프이미지의 발생을 억제하면서 고휘도화를 실현할 수 있는 것이 확인되었다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 발광면부(23)에서의 휘도분포의 균일화가 강하게 요구되지 않은 경우에는, 수광면부(22)는 광확산부가 아니라 평면체부(21)의 표면(수광면이 된다)이어도 좋다. 또, 수광면부(22)에서의 광확산부는 헤이즈값이 70%이상의 확산시트를 확산제를 함유한 점착제 혹은 확산제를 함유하고 있지 않은 점착제로 붙이도록 하여 형성하게 해도 좋다. 또, 매우 높은 휘도나 휘도분포의 균일화가 요구되지 않는 경우에는 렌즈시트(30)를 이용하지 않아도 좋다.

또, 발광면부재(20)는 반드시 하부 프레임(12)과 상부 프레임 사이에 둘 필요는 없고 상부 프레임의 위쪽에 배치되어 있어도 좋다. 또, 하부 프레임(12)의 저면은 평탄할 필요는 없고 파형의 형상이어도 좋다.

그리고, 본 발명의 직하형 면발광장치는, 액정표시장치의 배면쪽에 사용되는 직하형 백라이트에 한정되지 않고, X선사진을 보기 위한 필름 뷰어, 배광(背光)을 요하는 간판, 네거티브사진을 보기 위한 것 등으로서 사용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 무색투명한 재료에 의해 형성된 평면체부와, 특정한 돌출줄기가 복수형성된 발광면부를 구비하고 있으므로, 램프이미지의 발생을 억제하면서, 발광면부에서의 휘도를 높인 직하형용 발광면부재를 제공할 수 있다. 또, 이 직하형용 발광면부재를 이용하므로, 발광품위가 양호한 직하형 면발광장치를 제공할 수 있다.

Claims

평면체부와, 이 평면체부의 한쪽면쪽에 형성된 수광면부와, 상기 평면체부의 다른면쪽에 형성된 발광면부를 가지고, 상기 수광면부의 직하에 배치된 광원의 빛을 수광면부에 의해 수광하고, 상기 평면체부를 투과한 빛을 상기 발광면부로부터 발광하는 직하형용 발광면부재로서,

상기 평면체부는 무색투명한 재료에 의해 형성되어 이루어지고, 상기 발광면부는 경사면 및 곡면중 적어도 한쪽의 비수평면을 가지는 돌출줄기가 복수개 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 직하형용 발광면부재.
제1항에 있어서,

상기 발광면부에서의 복수의 돌출줄기가 병렬로 형성되어 있는 직하형용 발광면부재.
제1항에 있어서,

상기 수광면부가 광확산부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직하형용 발광면부재.
제1항 내지 3항 중 어느 한 항에 기재된 직하형용 발광면부재와, 상기 직하형용 발광면부재의 배후에 배치된 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 직하형 면 발광 장치.
제4항에 있어서,

상기 광원이 선형 광원이고, 이 선형광원의 길이방향과 상기 직하형용 발광면부재의 발광면부에서의 돌출줄기의 능선방향이 대략 동일한 것을 특징으로 하는 직하형 면발광장치.
제5항에 있어서,

상기 작하형용 발광면부재의 발광면부쪽에, 한쪽면에 복수개의 돌출줄기가 병렬로 형성된 렌즈시트를 더 구비하고, 상기 렌즈시트는 그 돌출줄기의 능선방향과 상기 직하형용 발광면부재의 발광면부에서의 돌출줄기의 능선방향사이에서 이루는 각도(θ)가 45°이상 90°이하가 되도록 배치되어 있는 직하형 면발광 장치.