KR100817097B1 - 조명 장치 및 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 균일한 광강도(light intensity)로 조명할 수 있는 조명 장치 및 그 조명 장치를 이용한 좋은 표시 특성을 가지는 액정 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 목표는 빛을 발생시키는 광원 (12a, 12b) 및 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부 (20)에 의해 반사하고 반사측과 대향하는 출사측(exit side)으로부터 빛을 선형적으로 출사하는 선형 광전도체 (14)를 포함하는 조명 장치 (10)에서, 복수의 광반사부의 면이 시각적으로 인식하는 인간의 눈에 빛이 수렴되도록 하는 각도로 각각 경사를 이루는 것에 의해 달성된다.
광반사부, 광전도체, 조명 장치, 액정 표시 장치.

Description

조명 장치 및 액정 표시 장치 { LIGHTING APPARATUS AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY }
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 사시도 및 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 인간의 눈과 표시 화면과의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 4는 공기 중에서의 굴절율 등을 고려한 경우의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 조명 장치의 광강도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
도 8은 인간의 눈과 표시 화면과의 관계를 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예의 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 조명 장치의 광강도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 제 5 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
도 16은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 조명 장치의 광강도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 18은 본 발명의 제 5 실시예의 변형예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
도 19는 본 발명의 제 6 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
도 20은 본 발명의 제 7 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 사시도이다.
도 21은 본 발명의 제 8 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
도 22는 본 발명의 제 9 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
도 23은 본 발명의 제 10 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 사시도이다.
도 24는 본 발명의 제 11 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
도 25는 본 발명의 제 11 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각 의 예를 나타내는 그래프이다.
도 26은 본 발명의 제 12 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 27은 본 발명의 제 13 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 28은 투과형 액정 패널(transmission-type liquid crystal panel) 및 반사형 액정 패널(reflection-type liquid crystal panel)을 나타내는 단면도이다.
도 29는 제안된 조명 장치를 나타내는 사시도이다.
도 30은 제안된 조명 장치의 선형 광전도체를 나타내는 사시도 및 평면도이다.
도 31은 인간의 눈과 표시 화면과의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 32는 제안된 조명 장치의 선형 광전도체로부터 출사(出射)되는 빛의 강도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 33은 제안된 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
<부호의 설명>
10 : 조명 장치
12a, 12b : LED
14 : 선형 광전도체
16 : 면형 광전도체(plane photoconductor)
18 : 반사 코트막(reflection coated film)
20, 20a~20n : 광반사부
22a~22c : 영역
24 : 반사 수단
108 : 액정 패널
110 : 조명 장치
112a, 112b : LED
114 : 선형 광전도체
116 : 면형 광전도체
118 : 반사 코트막
120 : 광반사부
210 : 유리 기판
212 : 유리 기판
214 : 편향자(deflector)
216 : 버스라인(bus line)
218 : 유리 기판
220 : 액정
222 : 유리 기판
224a, 224b, 224c : 컬러 필터(color filter)
226 : 유리 기판
228 : 편향자
230 : 미러(mirror)
본 발명은, 조명 장치 및 액정 표시 장치에 관한 것이며, 특히 균일한 광강도로 조명할 수 있는 조명 장치 및 그 조명 장치를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 패널은 얇고 가볍기 때문에, 휴대형 정보 단말기의 표시 화면으로서 널리 이용되고 있다.
액정 패널에는, 투과형 액정 패널과 반사형 액정 패널이 있다.
도 28(a)는 투과형 액정 패널을 나타내는 단면도이다. 도 28(a)에 나타나는 것처럼, 유리 기판 (210)과 유리 기판 (212) 사이에는 편향자 (214)가 개재되어 있다. 유리 기판 (212) 상에는 버스 라인 (216)등이 형성되어 있다. 유리 기판 (212)과 유리 기판 (218) 사이에는, 액정 (220)이 밀봉되어 있다. 유리 기판 (218)과 유리 기판 (222) 사이에는, 컬러 필터 (224a, 224b, 224c)가 개재되어 있다. 유리 기판 (222)과 유리 기판 (226) 사이에는 편향자 (228)가 개재되어 있다.
도 28(b)는 반사형 액정 패널을 나타내는 단면도이다. 도 28(b)에 나타나는 것처럼, 반사형 액정 패널에서는, 유리 기판 (210)과 유리 기판 (212) 사이에 미러 (230)가 개재되어 있다. 미러 (230)는 반사형 액정 패널 위쪽 면으로부터 도입되는 빛을 반사하기 위한 것이다.
액정 자체는 발광하지 않기 때문에, 액정 패널에 표시되는 정보를 시각적으로 인식하기 위해서는 조명이 필요하다.
투과형 액정 패널에서는, 조명 장치는 액정 패널의 아래쪽 면측에 배치되어 있다.
반사형 액정 패널에서는, 태양광 또는 실내등과 같은 조명이 존재하는 환경에서 표시 화면을 시각적으로 인식할 때는, 조명 장치를 반드시 필요로 하는 것은 아니다. 그러나, 조명이 존재하지 않는 환경에서도 시각적 인식을 가능하게 하기 위해서는, 조명 장치가 필요하다. 반사형 액정 패널에 있어서는, 조명 장치는 액정 패널의 위쪽 면측에 배치된다.
도 29는 제안된 조명 장치를 나타내는 사시도이다. 도 29에 나타나는 것처럼, 제안된 조명 장치 (110)는, 빛을 발생시키는 LED (112a, 112b) 및 LED (l12a, 112b)로부터의 빛을 선형의 빛으로 변환하여 출사하는 선형 광전도체 (114) 및 선형 광전도체 (114)로부터 출사되는 선형의 빛을 평면형의 빛으로 변환하여 출사하는 면형 광전도체 (116)을 포함하고 있다. 선형 광전도체 (114)의 배후측, 즉 반사측에는 복수의 광반사부 (120)가 스트라이프 형상으로 형성되어 있다. 또한, 선형 광전도체 (114)의 반사측에는 반사 코트막 (118)이 형성되어 있다.
도 30은 제안된 조명 장치의 선형 광전도체를 나타내는 사시도 및 평면도이다. 도 30에서 나타나는 것처럼, LED (l12a, 112b)로부터 출사되는 빛은 선형 광전도체 (114)의 배후측, 즉 반사측에 형성된 광반사부 (120)의 면에서 반사되어, 선형 광전도체 (114)의 전면측, 즉 출사측으로부터 출사된다. 선형 광전도체 (114)의 출사측으로부터 선형으로 출사되는 빛은, 면형 광전도체 (116)에 의해 평면상의 빛으로 변환되어 면형 광전도체 (116)의 평면으로부터 출사된다.
이러한 제안된 조명 장치에서는, 액정 패널을 평면으로 조명할 수 있다.
더욱이, 이러한 조명 장치는, 예를 들면 특개평 10-260405호 공보에 기재되어 있다.
그렇지만, 상술한 제안된 조명 장치는, 이하에 나타내는 것처럼, 균일한 강도로 액정 패널을 조명하는 것이 불가능하였다.
도 31은 인간의 눈과 표시 화면과의 관계를 나타내는 개략도이다. 화면 사이즈가 2인치인 액정 패널 (108)의 표시 화면을 350mm 떨어진 위치로부터 시각적으로 인식하는 경우, 표시 화면의 중심으로부터는 0도의 빛이 눈에 도달하며 표시 화면의 양끝으로부터는 ±3도의 빛이 눈에 도달한다.
도 32는 제안된 조명 장치의 선형 광전도체로부터 출사되는 빛의 강도 분포를 나타내는 그래프이다. 횡축은, 선형 광전도체 (114)의 중심으로부터의 위치를 가리키고 있고, 종축은 광강도를 나타내고 있다. 여기에서는, 선형 광전도체 (114)의 중심으로부터 출사되는 빛에 대해서는 0도의 빛이 눈에 도달하고, 선형 광전도체 (114)의 단부로부터 출사되는 빛에 대해서는 ±3도의 빛이 눈에 도달하는 것으로 해서, 실제로 인간의 눈에 도달할 수 있는 빛의 강도 분포가 구해지고 있다.
도 32에서 나타나는 것처럼, 제안된 조명 장치에서는, 선형 광전도체 (114)로부터 출사되는 빛의 강도 분포가 균일하지 않고, 광강도가 강한 부분과 약한 부분이 존재하고 있었다. 선형 광전도체 (114)로부터 출사되는 빛의 강도 분포는, 면형 광전도체 (116)로부터 출사되는 빛의 강도 분포에 반영된다. 때문에, 면형 광전도체 (116)로부터 출사되는 빛의 강도 분포도 균일하지 않고, 면 내부에 광강도가 강한 부분과 약한 부분이 존재하고 있었다. 따라서, 제안된 조명 장치를 이용하여 액정 표시 장치를 구성한 경우 좋은 표시 특성을 얻을 수 없었다.
본 발명의 목적은 균일한 광강도로 조명할 수 있는 조명 장치 및 그 조명 장치를 이용한 좋은 표시 특성을 갖는 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적은, 빛을 발생시키는 광원 및 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사시키고, 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체를 포함하는 조명 장치로서, 상기 복수의 광반사부의 면이, 시각적으로 인식하는 인간의 눈에 빛이 수렴되도록 하는 각도로, 각각 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 조명 장치에 의해 달성된다.
그리고, 상기 목적은, 빛을 발생시키는 광원 및 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고, 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체를 포함하는 조명 장치로서, 상기 복수의 광반사부의 면이, 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대해서 거의 수직인 방향으로 빛이 출사되도록 하는 각도로, 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은, 빛을 발생시키는 광원 및 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고, 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체 및 상기 선형 광전도체와 광학적으로 결합되고, 상기 선형 광전도체로부터 도입되는 빛을 평면형으로 출사하는 면형 광전도체를 갖는 조명 장치와 상기 조명 장치에 의해 조명되는 액정 패널을 포함하는 액정 표시 장치로서, 상기 복수의 광반사부의 면이, 시각적으로 인식하는 인간의 눈에 빛이 수렴되도록 하는 각도로, 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은, 빛을 발생시키는 광원 및 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고, 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체 및 상기 선형 광전도체와 광학적으로 결합되고, 상기 선형 광전도체로부터 도입되는 빛을 평면형으로 출사하는 면형 광전도체를 갖는 조명 장치와, 상기 조명 장치에 의해 조명되는 액정 패널을 포함하는 액정 표시 장치로서, 상기 복수의 광반사부의 면이, 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대하여 거의 수직인 방향으로 빛이 출사되는 각도로, 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 의해 달성된다.
[발명의 원리]
본 발명의 제 1 실시예에 의한 조명 장치를 설명하기에 앞서, 본 발명의 원리에 대해 설명한다.
본원 발명자들은 제안되어 있는 조명 장치가 균일한 광강도로 액정 패널을 조명할 수 없는 이유에 대해서 예의 검토했다.
도 33은 제안된 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
선형 광전도체 (114)의 중심인 위치 A에 형성된 광반사부 (120)의 면에 대해서, 출사각을 0도로 하여 역광선 추적에 의해 광선의 궤도를 추적해 보았더니, 광선의 궤도는 LED (112a)의 거의 중심에 도달했다.
또한, 선형 광전도체 (114)의 왼쪽 끝 근처의 위치 C에 형성된 광반사부 (120)의 면에 대해, 출사각을 예를 들면 3도로 하여 역광선 추적에 의해 빛의 궤도를 추적해 보았더니, 궤도는 LED (l12a)의 거의 중심에 도달했다. 여기서 출사각을 3도로 하여 역광선 추적을 했던 것은, 표시 화면으로부터 350mm 떨어진 위치로부터 2인치의 액정 패널을 시각적으로 인식하는 경우, 인간의 눈에 도달하는 빛은 출사각이 거의 3도인 빛이기 때문이다.
또한, 위치 A와 위치 C와의 중간 위치인 위치 B에 형성된 광반사부의 면에 대해서, 출사각을 예를 들면 1.5도로 하여 역광선 추적에 의해 빛의 궤도를 추적해 보았더니, 궤도는 LED (l12a)의 중심으로부터 어긋난 위치에 도달했다.
한편, 위치 A로부터 출사되는 출사각이 약 0도인 빛의 강도에 대해서 검토해 보았더니, 출사되는 빛의 강도는 강했다. 또한, 위치 C로부터 출사되는 출사각이 약 3도인 빛의 강도에 대해서 검토해 보았더니, 출사되는 빛의 강도는 강했다. 그리고, 위치 B로부터 출사되는 출사각이 약 1.5도인 빛의 강도에 대해서 검토해 보았더니, 출사되는 빛의 강도는 약했다.
이상으로부터, 인간의 눈에 빛이 도달할 수 있는 각도를 출사각으로 하여 역 광선 추적에 의해 얻어지는 빛의 궤도가 LED의 중심 근방에 도달하는 경우에는, 인간의 눈에 도달할 수 있는 빛의 강도는 강하고, 인간의 눈에 빛이 도달할 수 있는 각도를 출사각으로 하여 역광선 추적에 의해 얻어지는 빛의 궤도가 LED의 중심으로부터 어긋나는 경우에는, 인간의 눈에 도달할 수 있는 빛의 강도는 약하다는 것을 알았다.
이러한 검토 결과로부터, 본원 발명자들은 인간의 눈에 빛이 도달할 수 있는 각도를 출사각으로 하여 역광선 추적에 의해 얻어지는 빛의 궤도가, LED의 중심 근방에 도달하도록 광반사부의 면 경사각을 각각 설정하면, 시각적으로 인식하는 인간의 눈에 빛이 수렴하여, 균일한 광강도 분포를 얻을 수 있다는 구상을 하게 되었다.
[제 1 실시예]
본 발명의 제 1 실시예에 의한 조명 장치를 도 1 내지 도 6을 이용해 설명한다. 도 1 은 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 사시도 및 평면도이다. 도 1(a)는 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 사시도이다. 도 1(b)는 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다. 도 2는 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다. 도 2(a)는 본 실시예에 의한 조명 장치의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 2(b)는 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 경사각을 나타내는 도면이다. 도 3은 인간의 눈과 표시 화면과의 관계를 나타내는 개략도이다. 도 4는 공기 중에서의 굴절율 등을 고려한 경우의 평면도이다. 도 5는 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다. 도 6은 본 실시예에 의한 조명 장치의 광강도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 1에서 나타나는 것처럼, 본 실시예에 의한 조명 장치 (10)는 빛을 발생시키는 LED (12a, 12b) 및 LED (12a, 12b)로부터 도입되는 빛을 선형의 빛으로 변환하여 출사하는 선형 광전도체 (14) 및 선형 광전도체 (14)와 광학적으로 결합되고, 선형의 빛을 면형의 빛으로 변환하여 출사하는 면형 광전도체 (16)를 포함하고 있다. 선형 광전도체 (14)의 반사측에는 반사 코트막 (18)이 형성되어 있다.
LED (12a, 12b)는 선형 광전도체 (l4)의 양 끝에 배치될 수 있다. LED (12a, 12b)와 선형 광전도체 (14) 사이의 거리 △L (도 2참조)은, 예를 들면 0mm로 설정되어 있다.
선형 광전도체 (14)는 전체적으로 사각기둥 모양으로 형성되어 있다. 선형 광전도체 (14)의 재료로는, 예를 들면 유리나 플라스틱 등이 이용된다. 선형 광전도체 (14)의 굴절율 Ng는, 예를 들면 1.51이다. 선형 광전도체 (14)의 두께 t는, 예를 들면 3mm이다. 선형 광전도체 (14)의 길이 L은, 예를 들면 2인치의 액정 표시 장치에 이용되는 조명 장치인 경우에는, 예를 들면 37mm로 설정되어 있다. 2인치의 액정 표시 장치의 표시 화면의 폭은 35mm 정도이지만, 선형 광전도체 (14)의 길이 L을 37mm로 설정하면 2mm의 마진(margin)이 확보된다.
선형 광전도체 14의 반사측에는, 복수의 광반사부 (20)가 스트라이프 형상으로 형성되어 있다. 광반사부 (20)는 LED (12a, 12b)로부터 도입되는 빛을 반사하고, 선형 광전도체 (14)의 출사측으로부터 빛을 출사하기 위한 것이다. 광반사부 (20)는 예를 들면 0.23mm의 피치(pitch)로, 예를 들면 150개 형성되어 있다.
도 2에서 나타나는 것처럼, 광반사부 (20a, 20b)의 면 경사각 θ(n)은, 출사 위치에 따라 원하는 출사각 θOUT(n)으로 빛이 출사되도록 설정된다. 더욱이, 광반사부 (20a, 20b)는 선형 광전도체 (14)의 반사측에 각각 다수 형성되어 있지만, 도 2에서는 생략되어 있다.
도 3에서 나타나는 것처럼, 350mm 떨어진 위치로부터 2인치의 액정 패널을 시각적으로 인식하는 경우, 인간의 눈에는, 표시 화면의 중심으로부터는 O도의 빛이 입사되고 화면의 양 끝으로부터는 ±2.8도의 빛이 입사된다.
선형 광전도체 (14)로부터 출사되는 빛의 출사각 θOUT(n)은 면형 광전도체 (16)로부터 출사되는 빛의 출사각에 반영된다. 때문에, 선형 광전도체 (14)의 중심으로부터 출사되는 빛에 대해서는, 출사각 θOUT(n)이, 예를 들면 O도가 되도록 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)을 설정하고, 선형 광전도체 (14)의 중심과 끝부분 사이의 위치로부터 출사되는 빛에 대해서는, 출사각 θOUT(n)이 각각의 출사 위치에 따른 각도가 되도록 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)을 각각 설정하고, 선형 광전도체 (14)의 끝부분 근방으로부터 출사되는 빛에 대해서는, 출사각 θOUT(n)이 예를 들면 ±2.8도가 되도록 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)을 설정하면, 매우 좋은 표시 특성을 얻을 수 있다.
선형 광전도체 (14)로부터 출사되는 빛의 출사각 θOUT(n)을 출사 위치에 따른 각도로 설정하기 위해서는, 이하와 같은 식에 근거해 경사각 θ(n)을 구하면 된다.
도 2에서 나타나는 것처럼, 광반사부 (20a)에 대해서는, 선형 광전도체 (14)의 출사측 면에서 전반사된 빛이 광반사부 (20a)에 의해 전반사되어, 선형 광전도체 (14)의 출사측으로부터 출사 위치에 따른 출사각 θOUT(n)으로 출사되도록, 광반사부 (20a)의 면 경사각 θ(n)을 설정한다.
이 경우에는, 이하와 같은 식이 성립한다.
[수식 1]
Figure 112002007625837-pat00014
여기서, n는 n번째의 광반사부를 의미한다. 그리고, X(n)은 선형 광전도체 (14)의 단면으로부터 n번째의 광반사부까지의 거리이다. 또한, θOUT(n)은 n번째의 광반사부에 의해 반사된 빛의 출사각이다.
수식 1을 변형하면, 광반사부 (20a)의 면 경사각 θ(n)은 이하와 같은 식으로 표시된다.
[수식 2]
Figure 112002007625837-pat00017
광반사부 (20b)에 대해서는, LED (12a)로부터 직접 광반사부 (20b)에 입사되는 빛이 광반사부 (20b)의 면에서 전반사되어, 선형 광전도체 (14)의 출사측으로부터 출사 위치에 따른 출사각 θOUT(n)으로 출사되도록, 광반사부 (20b)의 면 경사각 θ(n)을 설정한다.
이 경우에는 이하와 같은 식이 성립한다.
[수식 3]
Figure 112002007625837-pat00020
수식 3을 변형하면, 광반사부 (20b)의 면 경사각 θ(n)은 이하와 같은 식으로 표현된다.
[수식 4]
Figure 112002007625837-pat00022
더욱이, 도 2(b)에서 나타나는 것처럼, 광반사부의 지면 좌측(left plane)의 면 경사각 θL(n)에 대해서는, 지면 좌측에 배치된 LED (12a)로부터 도입되는 빛이 원하는 출사각 θOUT(n)으로 출사되도록 설정한다. 한편, 광반사부의 지면 우측 (right plane)의 면 경사각 θR(n)에 대해서는, 지면 우측에 배치된 LED (12b)로부터 도입되는 빛이 원하는 출사각 θOUT(n)으로 출사되도록 설정한다.
또한, 엄밀하게는 도 4에서 나타나는 것처럼, LED (12a, 12b)와 선형 광전도체 (14) 사이의 거리 △L이 0mm가 아닌 경우에는, 공기 중의 굴절율 Na와 선형 광전도체의 굴절율 Ng의 굴절율이 다르기 때문에, 빛의 경로의 차이가 생긴다. 그러나, 이러한 요인에 의한 빛의 경로의 차이는, 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)를 구하는 데 있어서는, 무시할 수 있는 것이다. 때문에, 여기에서는 계산식을 간단하게 하기 위해, 이러한 요인에 의한 영향을 무시하고 계산식을 세우고 있다.
그리고, 엄밀하게는, 도 4에서 나타나는 것처럼, 빛은 LED (12a, 12b)의 중심 근방으로부터 면형으로 출사된다. 그러나, 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)을 구하는 데 있어서는, LED (12a, 12b)의 중심점으로부터 빛이 출사되는 것으로 하여 계산식을 세워도, 오차는 무시할 수 있을 정도로 적다. 때문에, 여기서는 계산식을 간단하게 하기 위해, LED (12a, 12b)의 중심점으로부터 빛이 출사되는 것으로 하여 계산식을 세웠다.
다음으로, 본 실시예의 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)의 구체적인 설정값의 예에 대해서 도 5를 이용해 설명한다. 도 5는, 상기의 식에 의해 구해진 광반사부의 면 경사각 θ(n)의 예를 나타내는 그래프이다. 횡축은 선형 광전도체 (14)의 단면으로부터 광반사부 (20)까지의 거리 X(n)를 나타내고, 종축은 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)을 나타내고 있다.
여기에서는, 화면 사이즈를 2인치, 표시 화면의 폭을 35mm, 광반사부 (20)의 수를 150개, 광반사부 (20)의 피치를 0.23mm, 선형 광전도체 (14)의 두께 t를 3mm, 선형 광전도체 (14)의 길이 L을 37mm, LED (12a, 12b)와 선형 광전도체 (14) 사이 의 거리 △L을 0mm, 선형 광전도체 (14)의 굴절율을 1.51, 시각적으로 인식하는 인간의 눈과 표시 화면과의 거리를 350mm로 하여 계산했다.
광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)을 도 5와 같이 설정하면, 도 6과 같은 광강도 분포가 얻어진다. 도 6은, 본 실시예에 의한 조명 장치의 광강도 분포를 나타내는 그래프이다. 횡축은 선형 광전도체에서의 위치를 나타내고 있고, 종축은 광강도를 나타내고 있다. 여기에서는, 선형 광전도체 (14)의 중심으로부터 출사되는 빛에 대해서는 0도의 빛이 눈에 도달하고, 선형 광전도체 (14)의 단부로부터 출사되는 빛에 대해서는 ±2.8도의 빛이 눈에 도달하는 것으로 하여, 실제 인간의 눈에 도달할 수 있는 광강도 분포가 구해지고 있다.
도 6으로부터 알 수 있는 것처럼, 본 실시예에 의한 조명 장치에서는, 거의 균일한 광강도 분포가 얻어지고 있다.
이와 같이 본 실시예에 의한 조명 장치는, 선형 광전도체 (14)로부터 출사되는 빛의 출사 위치에 따라, 원하는 출사각 θOUT(n)으로 빛이 출사되도록, 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)이 설정되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
도 29에서 나타나는 제안된 조명 장치에서는, 광반사부의 면이 모두 동일한 경사각
Figure 112006027094204-pat00035
(도 31참조)로 설정되어 있었기 때문에, 출사 위치에 따라 원하는 출사각으로 빛을 출사하는 것은 할 수 없었다. 때문에, 제안된 조명 장치에서는, 시각적으로 인식하는 인간의 눈에 도달할 수 있는 빛의 강도 분포를 균일화할 수 없었다.
이에 대해, 본 실시예에서는, 선형 광전도체 (14)로부터 출사되는 빛의 출사 위치에 따라, 원하는 출사각 θOUT(n)으로 빛이 출사되도록 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)이 설정되어 있기 때문에, 도 3에 나타낸 바와 같이, 시각적으로 인식하는 인간의 눈에 빛이 수렴하도록 면형 광전도체(16)로부터 빛이 출사된다. 때문에, 본 실시예에 의하면, 인간의 눈에 도달할 수 있는 빛의 강도 분포를 균일화할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 좋은 표시 특성을 실현할 수 있다.
[제 2 실시예]
본 발명의 제 2 실시예에 의한 조명 장치를 도 7 내지 도 9를 이용하여 설명한다. 도 7은 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다. 도 8은 인간의 눈과 표시 화면과의 관계를 나타내는 개념도이다. 도 9는 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다. 도 1 내지 도 6에 나타나 있는 제 1 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 조명 장치는, 선형 광전도체 (14)로부터 출사되는 빛의 출사각 θOUT(n)을 0도, 즉, 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해서 수직인 방향으로 빛이 출사되도록 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)이 각각 설정되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
제 1 실시예에 의한 조명 장치에서는, 출사 위치에 따라 출사각 θOUT(n)이 원하는 각도가 되도록 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)을 각각 설정하고 있었지만, 표시 화면을 시각적으로 인식하는 인간의 눈의 위치는 반드시 면형 광전도체 (16)의 법선 방향(normal direction)과 일치해야 하는 것은 아니다. 한 편, 출사각 θOUT(n)을 일률적으로 O도로 설정했다고 해도, 표시 화면으로부터 350mm 떨어져 있는 인간의 눈에 이르기까지 빛은 어느 정도 퍼지기 때문에, 실제로는 제 1 실시예와 같은 광강도 분포가 얻어진다. 또한, 출사각 θOUT(n)을 일률적으로 설정하면, 광반사부 (20)의 면 경사각 θ(n)을 구할 때 계산은 용이해 질 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 출사각 θOUT(n)을 일률적으로 O도로 설정하고 있다.
본 실시예에서는 출사각 θOUT(n)을 0도로 설정하기 때문에, 식 2, 식 4에서 θOUT(n) = O도를 대입하면 된다.
수식 2에 θOUT(n) = 0도를 대입하면, 광반사부 (20a)의 면 경사각 θ(n)은 이하와 같은 식으로 표시된다.
[수식 5]
Figure 112002007625837-pat00050
또한, 수식 4에 θOUT(n) = 0도를 대입하면, 광반사부 (20b)의 면 경사각 θθ(n)은 이하와 같은 식으로 표시된다.
[수식 6]
Figure 112002007625837-pat00053
다음으로, 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각 θ(n)의 설정값의 예에 대해서 도 9를 이용해 설명한다. 도 9는 상기 식에 의해 구해진 광반사부의 면 경사각 θ(n)의 예를 나타내는 그래프이다. 횡축은 선형 광전도체 (14)의 단면으로부터 광반사부 (20a, 20b)까지의 거리를 나타내고 있고, 종축은 광반사부 (20a, 20b)의 면 경사각 θ(n)을 나타내고 있다.
더욱이, 본 실시예에서도, 제 1 실시예에서와 같이, 화면 사이즈를 2인치, 표시 화면의 폭을 35mm, 광반사부 (20)의 수를 150개, 광반사부 (20)의 피치를 0.23mm, 선형 광전도체 (14)의 두께 t를 3mm, 선형 광전도체 (14)의 길이 L을 37mm, LED (12a, 12b)와 선형 광전도체 (14) 사이의 거리 △L을 0mm, 선형 광전도체 (14)의 굴절율을 1.51, 시각적으로 인식하는 인간의 눈과 표시 화면과의 거리를 350mm로 하여 계산했다.
광반사부 (20a, 20b)의 면 경사각 θ(n)을 도 9와 같이 설정하면, 선형 광전도체 (14)로부터 출사되는 빛의 출사각 θOUT(n)은 모두 O도가 되고, 도 8과 같이, 면형 광전도체(16)의 면에 대하여 거의 수직 방향으로 면형 광전도체(16)로부터 빛이 출사되고, 제 1 실시예와 거의 같은 균일한 광강도 분포가 얻어진다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 제 1 실시예에서와 같이 좋은 표시 특성을 실현할 수 있다.
[제 3 실시예]
본 발명의 제 3 실시예에 의한 조명 장치를 도 10 및 도 11을 이용하여 설명한다. 도 10은 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다. 도 11은 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다. 도 1 내지 도 9에 나타난 제 1 또는 제 2 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 조명 장치는, 어느 광반사부 (20c)에 대해서도, LED (12a, 12b)로부터 직접 광반사부 (20)로 입사되는 빛이 광반사부 (20c)에서 전반사되어 선형 광전도체 (14)의 출사측으로부터 출사되도록, 광반사부 (20c)의 면 경사각 θθ(n)이 설정되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
제 1 및 제 2 실시예에 의한 조명 장치에서는, 선형 광전도체 (14)의 출사측의 면에서 전반사된 빛을 더욱 전반사하도록 경사각 θ(n)이 설정된 광반사부 (20a)와 LED (12a, 12b)로부터 직접 입사되는 빛을 전반사 하도록 경사각 θ(n)이 설정된 광반사부 (20b)가 혼재하고 있었다.
이에 대해, 본 실시예에서는, 도 10에서 나타나는 것처럼, 어느 광반사부 (20c)에 대해서도, LED (12a, 12b)로부터 직접 입사되는 빛을 전반사하도록 광반사부 (20c)의 면 경사각 θ(n)이 설정되어 있다. 더욱이, 광반사부 (20c)는, 선형 광전도체 (14)의 반사측에 다수 형성되어 있지만, 도 10에서는 생략되어 있다.
이 경우에는, 광반사부 (20c)의 면 경사각 θ(n)은 상술한 수식 4 또는 수식 6에 의해 설정하면 좋다.
다음으로, 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각 θ(n)의 설정값의 예에 대해서 도 11을 이용해 설명한다. 도 11은 상기의 식에 의해 구해진 광반사부의 면 경사각 θ(n)의 예를 나타내는 그래프이다. 횡축은 선형 광전도체 (14)의 단면으로부터 광반사부 (20c)까지의 거리 X(n)을 나타내고 있고, 종축은 광반사부 (20c)의 면 경사각 θ(n)을 나타내고 있다.
더욱이, 본 실시예에서도, 제 1 실시예에서와 같이, 화면 사이즈를 2인치, 표시 화면의 폭을 35mm, 광반사부 (20)의 수를 150개, 광반사부 (20)의 피치를 0.23mm, 선형 광전도체 (14)의 두께 t를 3mm, 선형 광전도체 (14)의 길이 L을 37mm, LED (12a, 12b)와 선형 광전도체 (14) 사이의 거리 △L을 0mm, 선형 광전도체 (14)의 굴절율을 1.51, 시각적으로 인식하는 인간의 눈과 표시 화면과의 거리를 350mm로 하여 계산했다.
이와 같이 광반사부 (20c)의 면 경사각 θ(n)을 설정한 경우라 하더라도, 선형 광전도체 (14)로부터 출사되는 빛의 출사각 θOUT(n)은 모두 0도가 되고, 제 1 및 제 2 실시예와 거의 같은 균일한 광강도 분포를 얻을 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이 좋은 표시 특성을 실현할 수 있다.
[제 4 실시예]
본 발명의 제 4 실시예에 의한 조명 장치를 도 12 내지 도 14를 이용하여 설명한다. 도 12는 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다. 도 13은 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다. 도 14는 본 실시예에 의한 조명 장치의 광강도 분포를 나타내는 그래프이다. 도 1 내지 도 11에서 나타낸 제 1 내지 제 3 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 조명 장치는, 선형 광전도체 (14)가 길이 방향으로 복수의 영역 (22a, 22b, 22c)로 구분되어 있고, 영역 (22a, 22b, 22c)내에 각각 복수 형성된 광반사부 (20d∼20f)의 면 경사각이, 구분된 영역 (22a, 22b, 22c)내에서 동일하게 설정되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
더욱이, 광반사부 (20d∼20f)는 선형 광전도체 (14)의 반사측에 각각 다수 형성되어 있으나, 도 12에서는 생략되어 있다.
선형 광전도체 (14)의 중심을 포함하는 영역 (22c)에서는, 선형 광전도체 (14)의 중심 위치 L/2을 기준으로 하여, 광반사부 (20f)의 면 경사각 θ0을 설정한다. 선형 광전도체 (14)의 출사측 면에서 전반사된 빛이, 광반사부 (20f)에 의해 전반사되어, 선형 광전도체 (14)의 출사측으로부터 출사되는 것으로 하여 광반사부 (20f)의 면 경사각 θ0을 설정하면, 이하와 같은 식이 성립한다.
[수식 7]
Figure 112002007625837-pat00071
수식 (7)을 변형하면, 광반사부 (20f)의 면 경사각 θ0은 이하와 같은 식으로 표시된다.
[수식 8]
Figure 112002007625837-pat00073
또한, 선형 광전도체 (14)의 단부 근방 영역 (22a)에 있어서는, 선형 광전도체 (14)의 단부로부터 거리가 L/6인 위치를 기준으로 하여, 광반사부 (20d)의 면 경사각 θ'0을 설정한다. LED (12a)로부터 직접 광반사부 (20d)에 입사되는 빛이 광반사부 (20d)에서 전반사되고, 선형 광전도체 (14)의 출사측으로부터 출사되는 것으로 하여 광반사부 (20d)의 면 경사각 θ'0을 설정하면, 이하와 같은 식이 성립한다.
[수식 9]
Figure 112002007625837-pat00076
수식 9를 변형하면, 광반사부 (20d)의 면 경사각 θ'0은, 이하와 같은 식으로 표현된다.
[수식 10]
Figure 112002007625837-pat00078
여기서, 수식 8과 수식 10을 비교하면 △L의 값은 매우 작기 때문에, △L 또는 3·△L은 무시할 수 있어, 이하와 같은 식이 성립한다.
[수식 11]
θ0 ≒ θ'0
따라서, 선형 광전도체 (14)의 단부 근방의 영역 (22a)에 있어서도, 식 8에 의해 광반사부 (20d)의 면 경사각을 θ0로 설정할 수도 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 선형 광전도체 (14)의 중심을 포함하는 영역 (22c)의 광반사부 (20f)의 면 경사각 및 선형 광전도체 (14)의 단부 근방의 영역 (22a)의 광반사부 (20d)의 면 경사각을 어느 것이나 동일하게 θ0로 설정할 수 있다.
또한, 영역 (22a)과 영역 (22c) 사이의 영역 (22b)에 있어서는, 해당 영역 (22b)의 중심 위치(Xc)를 기준으로 하여, 광반사부 (20e)의 면 경사각 θ1을 설정한다. LED (12a)로부터 직접광반사부 (20e)에 입사되는 빛이 광반사부 (20e)에서 전반사되어 선형 광전도체 (14)의 출사측으로부터 출사되는 것으로 하여, 광반사부 (2Oe)의 면 경사각 θ1을 설정하면, 이하와 같은 식이 성립한다.
[수식 12]
Figure 112002007625837-pat00084
수식 12를 변형하면, 광반사부 (20e)의 면 경사각 θ1은 이하와 같은 식으로 표시된다.
[수식 13]
Figure 112002007625837-pat00086
다음으로, 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 설정값의 예에 대해서 도 13을 이용하여 설명한다. 도 13은 상기의 식에 의해 구해진 광반사부의 면 경사각 θ의 예를 나타내는 그래프이다. 횡축은 선형 광전도체의 단면으로부터 광반사부까지의 거리 X(n)를 나타내고, 세로축은 광반사부의 면 경사각 θ를 가리킨다.
더욱이, 본 실시예에서도, 제 1 실시예에서와 같이, 화면 사이즈를 2인치, 표시 화면의 폭을 35mm, 광반사부 (20)의 수를 150개, 광반사부 (20)의 피치를 0.23mm, 선형 광전도체 (14)의 두께 t를 3mm, 선형 광전도체 (14)의 길이 L을 37mm, LED (12a, 12b)와 선형 광전도체 l4 사이의 거리 △L을 0mm, 선형 광전도체 (14)의 굴절율을 l.51, 시각적으로 인식하는 인간의 눈과 표시 화면과의 거리를 350mm로 하여 계산했다.
이와 같이, 식 8 및 식 13에 의해, 광반사부 (20d∼20f)의 면 경사각 θ0, θ1을 설정하면, 도 14에서 나타나는 것과 같은 광강도 분포를 얻을 수 있다. 도 14는 본 실시예에 의한 조명 장치의 광강도 분포의 예를 나타내는 그래프이다. 횡축은 선형 광전도체 (14) 중심에 대한 위치를 가리키고 있고, 종축은 액정 표시 장치로부터 350mm 떨어져 있는 위치에서 액정 표시 장치를 시각적으로 인식할 때의 광강도를 나타내고 있다.
본 실시예에서는, 구분된 영역 (22a, 22b, 22c) 내에서는 광반사부 (20d, 20e, 20f)의 면 경사각 θ0, θ1이 일률적으로 동일한 각도로 설정되어 있기 때문에, 광반사부 (20d, 20e, 20f)의 위치가 기준이 되는 위치 L/2, Xc, L/6로부터 떨어져 있는 것에 따라, 선형 광전도체 (14)로부터 빛이 출사될 때의 출사각이 서서히 크게 된다. 때문에, 본 실시예에서는, 도 14에서 나타나는 것과 같은 광강도 분포가 된다.
도 14로부터 알 수 있는 것처럼, 본 실시예에서는 제 1 내지 제 3 실시예에 의한 조명 장치정도의 광강도 분포의 균일화는 할 수 없지만, 도 29에 나타나는 제안된 조명 장치의 광강도 분포와 비교하면, 광강도 분포는 큰 폭으로 균일화되어 있다.
이와 같이 본 실시예에 의한 조명 장치는 선형 광전도체 (14)가 길이 방향으로 복수의 영역 (22a, 22b, 22c)으로 구분되어 있고, 구분된 영역 (22a, 22b, 22c) 내에 광반사부 (20d∼20f)의 면 경사각이 동일하게 설정되어 있는 것에 주된 특징의 하나가 있다.
제 1 내지 제 3 실시예에서와 같이, 광반사부의 면 경사각을 광반사부의 위치에 따라 각각 설정하는 경우에는 선형 광전도체를 성형하기 위한 주형(cast) 등의 제작 비용이 커지는 것도 알 수 있다.
이것에 대해, 본 실시예에 의하면, 광반사부 (20d, 20e, 20f)의 면 경사각의 설정이 θ0, θ1의 두 종류로 매우 적기 때문에, 선형 광전도체를 성형하기 위한 주형 등의 비용을 감소시키는 것이 가능하게 된다. 이와 같이, 본 실시예에 의하면, 광강도 분포를 균일화할 수 있는 조명 장치를 간편하고 저렴하게 제공할 수 있다.
[제 5 실시예]
본 발명의 제 5 실시예에 의한 조명 장치를 도 15 내지 도 17을 이용하여 설명한다. 도 15는 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다. 도 16은 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다. 도 17은 본 실시예에 의한 조명 장치의 광강도 분포를 나타내는 그래프이다. 도 1 내지 도 14에 나타나는 제 1 내지 제 4 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 조명 장치는 제 4 실시예와 비교했을 때, 선형 광전도체 (14)가 길이 방향으로 더 구분되어 있어, 영역 (22a, 22c, 22d, 22e) 내에 각각 복수 형성된 광반사부 (20d, 20f, 20g, 20h)의 면 경사각이, 구분된 영역 (22a, 22c, 22d, 22e) 내에서 동일하게 설정되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
더욱이, 광반사부 (20d, 20f, 20g, 20h)는 선형 광전도체 (14)의 반사측에 각각 다수 형성되어 있지만, 도 15에서는 생략되어 있다.
영역 (22d)에 있어서는, 영역 (22d)의 중심 위치 XC1을 기준으로, 광반사부 (20g)의 면 경사각 θ1을 설정한다. LED(12a)로부터 직접 광반사부 (20g)에 입사된 빛이, 광반사부 (20g)의 면에서 전반사되어, 선형 광전도체 (14)의 출사측으로부터 출사되는 것으로서, 광반사부 (20g)의 면 경사각 θ1을 설정하면, 이하와 같은 식이 성립한다.
[수식 14]
Figure 112002007625837-pat00097
수식 (14)를 변형하면, 광반사부 (20g)의 면 경사각 θ1은 이하와 같은 식으로 표현된다.
[수식 15]
Figure 112002007625837-pat00099
영역 (22e)에 있어서는, 영역 (22e)의 중심 위치 XC2를 기준으로 하여, 광반사부 (20h)의 면 경사각 θ2를 설정한다. 선형 광전도체 (14)의 출사측에서 전반사된 빛이 광반사부 (20h)의 면에서 다시 전반사되어, 선형 광전도체 (14)의 출사측으로부터 출사되는 것으로 하여, 광반사부 (2Oh)의 면 경사각 θ2를 설정하면, 이하와 같은 식이 성립한다.
[수식 16]
Figure 112002007625837-pat00102
수식 (16)을 변형하면, 광반사부 (20h)의 면 경사각 θ2는 이하와 같은 식으로 표현된다.
[수식 17]
Figure 112002007625837-pat00104
다음으로, 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 설정값의 예에 대해서 도 16을 이용해 설명한다. 도 16은 상기 식에 의해 구해진 광반사부의 경사각의 예를 나타내는 그래프이다. 횡축은 선형 광전도체의 단면으로부터 광반사부까지의 거리 X(n)을 나타내고 있고, 세로축은 광반사부의 면 경사각을 가리키고 있다.
더욱이, 본 실시예에서도, 제 1 실시예에서와 같이, 화면 사이즈를 2인치, 표시화면의 폭을 35mm, 광반사부 (20)의 수를 150개, 광반사부 (20)의 피치를 0.23mm, 선형 광전도체 (14)의 두께 t를 3mm, 선형 광전도체 (14)의 길이 L을 37mm, LED (12a, 12b)와 선형 광전도체 (14) 사이의 거리 △L을 0mm, 선형 광전도체 (14)의 굴절율을 1.51, 시각적으로 인식하는 인간의 눈과 표시 화면과의 거리를 350mm로 하여 계산했다.
본 실시예에서는, 구분된 영역 (22a, 22c, 22d, 22e) 내에서는, 광반사부 (20d, 20f, 20g, 20h)의 면 경사각 θ0,θ1,θ2,가 일률적으로 동일하게 설정되어 있기 때문에, 광반사부 (20d, 20f, 20g, 20h)의 위치가, 기준이 되는 위치 L/2, XC1, XC2, L/6로부터 떨어져 있는 것에 따라, 선형 광전도체 (14)로부터 빛이 출사될 때의 출사각이 서서히 크게 된다. 때문에, 본 실시예에서는, 도 17에서 나타내는 것과 같은 광강도 분포가 된다.
도 17로부터 알 수 있듯이, 본 실시예에서는, 도 14에 나타내는 제 4 실시예에 의한 조명 장치의 광강도 분포에 비해, 광강도가 강한 부분과 약한 부분의 차이가 적다.
이것으로부터, 본 실시예에 의하면, 제 4 실시예에 비해, 광강도의 강한 부분과 약한 부분과의 차를 작게 할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 의하면, 제 4 실시예에 의한 조명 장치에 비해, 선형 광전도체가 길이 방향으로 보다 세분되어 있기 때문에, 제 4 실시예에 비해서, 광강도의 강한 부분과 약한 부분과의 차를 작게 할 수 있다.
(변형예)
다음으로, 본 실시예의 변형예에 의한 조명 장치를 도 18을 이용하여 설명한다. 도 18은 본 변형예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다.
본 변형예에 의한 조명 장치는, 영역(22d)과 영역 (22e)의 경계 영역에서 경사각이 θ1인 광반사부 (20g)와 경사각이 θ2인 광반사부 (20h)가 교대로 형성되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
본 변형예에 의하면, 영역 (22d)과 영역 (22e)의 경계 영역에서 경사각이 θ1인 광반사부 (20g)와 경사각이 θ2인 광반사부 (20h)가 교대로 형성되어 있기 때문에, 영역 (22d)과 영역 (22e)의 경계에서 극단적으로 광강도가 다른 것을 방지할 수 있다.
[제 6 실시예]
본 발명의 제 6 실시예에 의한 조명 장치를 도 19를 이용하여 설명한다. 도 19는 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다. 도 1 내지 도 18에서 나타내는 제 1 내지 제 5 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 조명 장치는, 선형 광전도체 (14)의 반사측, 즉 광반사부 (20)가 형성되어 있는 측에, 선형 광전도체 (14)와 별개로 반사 수단 (24)이 배치되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
도 19에서 나타나는 것처럼, 본 실시예에서는, 선형 광전도체 (14)의 반사측에 선형 광전도체 (14)와 별개로 반사 수단 (24)이 배치되어 있다. 반사 수단 (24)으로서는, 선형 광전도체 (14)의 적어도 반사측을 덮는 알루미늄제의 홀더 등을 사용할 수 있다.
제 1 내지 제 5 실시예에서는, 선형 광전도체 (14)의 반사측에 반사 코트막 (20)을 형성하여 선형 광전도체 (14)의 반사측으로부터 빛이 외부로 새어 나가는 것을 방지하고 있었지만, 본 실시예에서는, 선형 광전도체 (14)와 별개로 배치된 반사 수단 (24)에 의해 선형 광전도체 (14)의 반사측으로부터 새어 나가는 빛이 선형 광전도체 (14) 내로 돌아가게 되어 있다.
이와 같이 반사 코트막 (20) 대신에 반사 수단 (24)을 배치한 경우에도, 선형 광전도체 (14)의 반사측으로부터 새어 나가는 빛을 선형 광전도체 (14) 내로 돌아가게 할 수 있으므로, 조명이 전체적으로 어둡게 되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 선형 광전도체 (14)의 반사측에 반드시 반사 코트막 (20)을 형성할 필요는 없고, 본 실시예에서와 같이 선형 광전도체 (14)와 별개로 반사 수단 (24)을 배치해도 좋다.
[제 7 실시예]
본 발명의 제 7 실시예에 의한 조명 장치를 도 20을 이용해 설명한다. 도 20은 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 사시도이다. 도 1 내지 도 19에서 나타내는 제 1 내지 제 6 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 조명 장치는, 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해서, 광반사부 (20i)가 경사져서 연장되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
제 1 내지 제 6 실시예에 의한 조명 장치에서는, 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해 광반사부 (20)가 수직 방향으로 연장되어 있었지만, 본 실시예에서는, 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해 광반사부 (20i)가 경사져서 연장되어 있다.
본 실시예에 의하면, 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해 광반사부 (20i)가 경사져서 연장되어 있기 때문에, 광강도 분포를 보다 균일화할 수 있다.
[제 8 실시예]
본 발명의 제 8 실시예에 의한 조명 장치를 도 21을 이용하여 설명한다. 도 21은 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다. 도 1 내지 도 20에서 나타내는 제 1 내지 제 7 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 조명 장치는, 선형 광전도체 (14a)의 반사측, 즉 광반사부 (20)이 형성되어 있는 면 쪽이 만곡되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
제 1 내지 제 7 실시예에 의한 조명 장치에서는, LED (12a, 12b)로부터 멀리 있는 위치의 광반사부 (20)에서는, 다른 광반사부 (20)에 의해 빛의 입사가 방해받는 경우가 있을 수 있다.
이것에 대해, 본 실시예에 의하면, 선형 광전도체 (14a)의 반사측이 만곡되어 있기 때문에, LED (12a, 12b)로부터 멀리 있는 위치의 광반사부 (20)라 하더라도 다른 광반사부 (20)에 의해 방해받지 않고 빛이 입사된다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 보다 균일한 광강도 분포를 얻을 수 있는 조명 장치를 제공할 수 있다.
[제 9 실시예]
본 발명의 제 9 실시예에 의한 조명 장치를 도 22를 이용하여 설명한다. 도 22는 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다. 도 1 내지 도 21에서 나타내는 제 1 내지 제 8 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 조명 장치는, LED (12a, 12b)로부터 떨어져 있을 수록 광반사부 (20)의 면의 폭이 넓게 되어 있다. 즉, LED (12a, 12b)로부터 떨어져 있을 수록 광반사부 (20)를 구성하는 홈(groove)이 깊게 되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
도 22로 나타내는 것처럼, 본 실시예에 의한 조명 장치에서는, LED (12a, 12b)의 근방에서는 광반사부 (20)를 구성하는 홈의 깊이가 d1으로 설정되어 있고, LED (12a, 12b)로부터 떨어져 있을수록, 광반사부 (20)를 구성하는 홈의 깊이가 깊게 되고 있다. 그리고 선형 광전도체 (14a)의 중심에서는 광반사부 (20)를 구성하는 홈의 깊이는 d1보다 깊은 d2로 설정되어 있다.
제 1 내지 제 7 실시예에 의한 조명 장치에서는, LED (12a, 12b)로부터 멀리 있는 위치의 광반사부 (20)에 있어서는, 다른 광반사부 (20)에 의해 빛의 입사가 방해받을 수 있는 경우가 있을 수 있다.
이것에 대해, 본 실시예에 의하면, LED (12a, 12b)로부터 떨어져 있을 수록 광반사부 (20)의 면의 폭이 서서히 넓게 되고 있기 때문에, LED (12a, 12b)로부터 멀리 있는 위치의 광반사부 (20)라 하더라도, 다른 광반사부 (20)에 의해 방해받지 않고 빛이 입사된다.
[제 10 실시예]
본 발명의 제 10 실시예에 의한 조명 장치를 도 23을 이용하여 설명한다. 도 23은 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 사시도이다. 도 1내지 도 22로 나타내는 제 1 내지 제 9 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 조명 장치는, 선형 광전도체 (14)의 반사측 영역이 상하 방향, 즉 길이 방향과 수직인 방향으로 2단으로 구분되어 있어, 상단측 영역 (22f)에서는 광반사부 (20k)의 경사각이 θ0로 일률적으로 동일하게 설정되고, 하단측 영역 (22g)에서는 광반사부 (20l)의 경사각이 θ1 으로 일률적으로 동일하게 설정되어 있는 것에 주된 특징이 있다.
제 4 실시예나 제 5 실시예에 의한 조명 장치에서는, 선형 광전도체 (14)가 길이 방향으로 복수의 영역으로 구분되어 있었지만, 본 실시예에서는 선형 광전도체 (14)가 상하 방향, 즉 길이 방향과 수직인 방향으로 복수의 영역으로 구분되어 있다.
이와 같이 선형 광전도체를 상하 방향으로 복수의 영역으로 구분하고, 구분된 영역 내에서 광반사부의 경사각을 일률적으로 동일하게 설정한 경우라 하더라도, 광강도 분포를 균일화할 수 있다.
[제 11 실시예]
본 발명의 제 11 실시예에 의한 조명 장치를 도 24 및 도 25를 이용하여 설 명한다. 도 24는 본 실시예에 의한 조명 장치를 나타내는 평면도이다. 도 25는 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 예를 나타내는 그래프이다. 도 1 내지 도 23으로 나타내는 제 1 내지 제 10 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 조명 장치는, 광반사부 (20m, 20n)를 구성하는 V자형의 홈이 서로 동일한 형상을 하고 있고, 선형 광전도체 (14)의 중심보다 지면 좌측에 배치된 광반사부 (20m)에 대해서는, 지면 좌측에 배치된 LED (12a)로부터 도입되는 빛이 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해서 수직인 방향으로 출사되도록 광반사부 (20m)의 지면 좌측의 면 경사각 θL(n)이 설정되어 있고, 선형 광전도체 (14)의 중심보다 지면 우측에 배치된 광반사부 (20n)에 대해서는, 지면 우측에 배치된 LED(12b)로부터 도입되는 빛이 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해 수직인 방향으로 출사되도록 광반사부 (20n)의 지면 우측의 면 경사각 θR(n)이 설정되고 있는 것에 주된 특징이 있다.
더욱이, 광반사부 (20m, 20n)는 선형 광전도체 (14)의 반사측에 각각 다수 형성되고 있지만, 도 24에서는 생략되어 있다.
도 24에서 나타내는 것처럼, 선형 광전도체 (14)의 중심 보다 지면 좌측에 배치된 광반사부 (20m)에 대해서는, 지면 좌측에 배치된 LED (12a)로부터 도입되는 빛이 광반사부 (20m)의 지면 좌측 면에서 반사되어 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해서 수직인 방향으로 출사되도록 광반사부 (20m)의 지면 좌측의 면 경사각 θL(n)이 설정되어 있다.
광반사부 (20m)의 지면 좌측의 면 경사각 θL(n)은, 예를 들면 상술한 수식 2 또는 수식 4에 의해 설정될 수 있다. 더욱이, 이 경우, 선형 광전도체 (14)의 지면 좌측의 단면이 거리 X(n)의 기준이 된다.
한편, 선형 광전도체 (14)의 중심 보다 지면 우측에 배치된 광반사부 (20n)에 대해서는, 지면 우측에 배치된 LED (12b)로부터 도입되는 빛이 광반사부 (20n)의 지면 우측 면에서 반사되어, 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해서 수직인 방향으로 출사되도록 광반사부 (20n)의 지면 우측의 면 경사각 θR(n)이 설정되어 있다.
광반사부 (20n)의 지면 우측의 면 경사각 θR(n)은, 예를 들면 상술한 수식 2 또는 수식 4에 의해 설정될 수 있다. 더욱이, 이 경우, 선형 광전도체 (14)의 지면 우측의 단면이 거리 X(n)의 기준이 된다.
광반사부 (20m, 20n)를 구성하는 V자형의 홈의 면의 교각 θP는 모두 동일한 각도로 되어 있다.
본 실시예에서는, 광반사부를 구성하는 V자형의 홈의 면의 교각 θP가 모두 동일한 각도로 되어 있기 때문에, 광반사부 (20m)의 지면 우측의 면 경사각은 180도에서 경사각 θL(n)과 교각 θP를 뺀 각도가 된다. 때문에, LED (12b)로부터 광반사부 (20m)의 지면 우측의 면에 도입되는 빛은, 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해서 반드시 수직인 방향으로 출사되는 것은 아니다.
그러나, LED (12b)로부터 도입되는 빛에 대해서는, 광반사부 (20n)의 지면 우측의 면에 의해 반사되어, 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해서 수직인 방향으로 출사되기 때문에, 특별히 문제는 없다.
또한, 본 실시예에서는, 광반사부를 구성하는 V자형의 홈의 면의 교각 θP를 모두 동일한 각도로 설정하고 있기 때문에, 광반사부 (20n)의 지면 좌측의 면 경사각은 180도에서 경사각 θR(n)과 교각 θP를 뺀 각도가 된다. 때문에, LED (12a)로부터 광반사부 (20n)의 지면 좌측의 면에 도입되는 빛은, 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해서 반드시 수직인 방향으로 출사되는 것은 아니다.
그러나, LED (12a)로부터 도입되는 빛은, 광반사부 (20m)의 지면 좌측의 면에 의해 반사되어, 선형 광전도체 (14)의 길이 방향에 대해서 수직인 방향으로 출사되기 때문에, 특별히 문제는 없다.
다음으로, 본 실시예에 의한 조명 장치의 광반사부의 면 경사각의 설정값의 예에 대해서 도 25를 이용하여 설명한다. 도 25는 상기의 식에 의해 구해진 광반사부의 경사각의 예를 나타내는 그래프이다. 횡축은 선형 광전도체의 단면으로부터 광반사부까지의 거리 X(n)을 나타내고 있고, 종축은 광반사부의 면 경사각을 가리키고 있다.
더욱이, 본 실시예에서는, 화면 사이즈를 2인치, 표시 화면의 폭을 35mm, 광반사부 (20)의 수를 170개, 광반사부 (20)의 피치를 0.21mm, 선형 광전도체 (14)의 두께 t를 3mm, 선형 광전도체 (14)의 길이 L을 37mm, LED (12a, 12b)와 선형 광전도체 (14) 사이의 거리 △L을 0mm, 선형 광전도체 (14)의 굴절율을 1.51, 시각적으로 인식하는 인간의 눈과 표시 화면과의 거리를 350mm로 하여 계산했다.
본 실시예에 의하면, 광반사부 (20m, 20n)를 구성하는 V자형의 홈의 형상이 모두 동일하기 때문에, 선형 광전도체 (14)를 성형하기 위한 주형 등을 제작할 때 사용하는 절삭 공구가 한 종류면 충분하다. 본 실시예에 의하면, 선형 광전도체 (14)를 성형하기 위한 주형을 적은 비용으로 제작할 수 있기 때문에, 광강도 분포를 균일화할 수 있는 조명 장치를 저가로 제공할 수 있다.
[제 12 실시예]
본 발명의 제 12 실시예에 의한 액정 표시 장치를 도 26을 이용하여 설명한다. 도 26은 본 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다. 도 1 내지 도 25에 나타내는 제 1 내지 제 11 실시예에 의한 조명 장치와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 액정 표시 장치는, 제 1 내지 제 11 실시예 중 어느 하나에 의한 조명 장치와 반사형 액정패널의 결합을 포함한다.
도 26에서 나타내는 것처럼, 반사형 액정 패널 (26) 상에는, 제 1 내지 제 11 실시예 중 어느 하나에 의한 조명 장치 (10)가 배치되어 있다.
조명 장치 (10)의 선형 광전도체 (14)로부터 출사되는 빛은, 면형 광전도체 (l6)를 통해 반사형 액정 패널 (26)로 입사되고 반사형 액정 패널 (26)에 배치되어 있는 미러(도시하지 않음)에 의해 반사되어, 인간의 눈에 의해 시각적으로 인식된다. 본 실시예에서는, 조명 장치 (10)는 프런트 라이트(front light)로서 기능한다.
본 실시예에 의하면, 제 1 내지 제 11 실시예 중 어느 하나에 의한 조명 장치를 이용하고 있기 때문에, 반사형 액정 패널을 균일한 광강도로 조명할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 표시 특성이 양호한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
[제 13 실시예]
본 발명의 제 13 실시예에 의한 액정 표시 장치를 도 27을 이용하여 설명한다. 도 27은 본 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다. 도 1 내지 도 26에서 나타내는 제 1 내지 제 12 실시예에 의한 조명 장치 등과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
본 실시예에 의한 액정 표시 장치는, 제 1 내지 제 11 실시예 중 어느 하나의 조명 장치와 투과형 액정 패널이 결합되어 구성되어 있다.
도 27에서 나타내는 것처럼, 제 1 내지 제 11 실시예 중 어느 하나에 의한 조명 장치 (10) 상에는 투과형 액정 패널 (28)이 배치된다.
선형 광전도체 (14)로부터 출사되는 빛은, 면형 광전도체 (16)를 통해 투과형 액정 패널 (28)로 입사되어, 투과형 액정 패널 (28)을 투과하여, 인간의 눈에 의해 시각적으로 인식된다.
이와 같이 본 실시예에 의하면, 투과형 액정 패널을 이용한 경우라 하더라도, 표시 특성이 좋은 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
(변형예)
본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고 여러 가지의 변형이 가능하다.
예를 들면, 제 10 실시예에서는, 선형 광전도체를 상하 방향, 즉 길이 방향과 수직인 방향으로 2개의 영역으로 구분했지만, 더욱 많은 영역으로 구분할 수도 있다. 이것에 의해, 광강도 분포를 보다 균일화하는 것이 가능해진다. 단, 구분하는 수를 증가시킴에 따라, 광반사부 각도를 설정하는 수도 많아지기 때문에, 요구되는 광강도 분포의 균일성과 허용되는 비용을 종합적으로 고려해, 적절한 수의 구분으로 설정하는 것이 바람직하다.
(부기 1)
빛을 발생시키는 광원과, 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고, 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체를 포함하는 조명 장치로서, 상기 복수의 광반사부의 면이 시각적으로 인식하는 인간의 눈에 빛이 수렴되도록 하는 각도로 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 2)
빛을 발생시키는 광원과, 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고, 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체를 포함하는 조명 장치로서, 상기 복수의 광반사부의 면이 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대하여 거의 수직인 방향으로 빛이 출사되도록 하는 각도로 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 3)
부기 1 또는 2에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 복수의 광반사부는, 한쪽 면이 상기 광반사부의 면인, 서로 동일한 형상의 V자형의 홈인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 4)
부기 1 또는 2에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 선형 광전도체는 길이 방향으로 복수의 영역으로 구분되어 있고, 구분된 상기 영역 내에서는, 상기 복수의 광반사부의 면이 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 5)
부기 4에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 선형 광전도체의 중심을 포함하는 영역 내와 상기 선형 광전도체의 끝부분 근방의 영역 내에서, 상기 복수의 광반사부의 면이 서로 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 6)
부기 4에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 선형 광전도체의 길이 방향으로 구분된 제 1 영역에서는 상기 광반사부의 면이 제 1 각도로 동일하게 경사를 이루고 있고, 상기 제 1 영역과 인접하는 제 2 영역에서는 상기 광반사부의 면이 상기 제 1 각도와 다른 제 2 각도로 동일하게 경사를 이루고 있고, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역의 경계 근방의 영역에서는 그 면이 상기 제 1 각도로 경사를 이루고 있는 상기 광반사부와, 그 면이 상기 제 2 각도로 경사를 이루고 있는 상기 광반사부가 혼재하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 7)
부기 1 또는 2에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 선형 광전도체는 길이 방향과 수직인 방향으로 복수의 영역으로 구분되어 있고, 구분된 상기 영역 내에서는, 상기 복수의 광반사부의 면이 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 8)
부기 1 또는 2에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 광반사부는 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대해서 경사져서 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 9)
부기 1에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 복수의 광반사부의 면은, 상기 광원의 거의 중심으로부터 발생되는 빛이 시각적으로 인식하는 인간의 눈에 수렴되도록 하는 각도로, 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 10)
부기 2에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 복수의 광반사부의 면은, 상기 광원의 거의 중심으로부터 발생되는 빛이 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대해서 거의 수직인 방향으로 출사되도록 하는 각도로, 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 11)
부기 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 선형 광전도체와 광학적으로 결합되고, 상기 선형 광전도체로부터 도입되는 빛을 평면형으로 출사하는 면형 광전도체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 12)
부기 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 기재의 조명 장치에 있어서, 상기 선형 광전도체는, 상기 반사측이 만곡되어 되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 13)
부기 1 내지 12 중 어느 하나에 기재된 조명 장치에 있어서, 하나의 상기 광반사부의 면의 폭과, 다른 상기 광반사부의 면의 폭이 서로 다른 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 14)
부기 1 내지 13 중 어느 하나에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 선형 광전도체의 상기 반사측에, 반사 코트막이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 15)
부기 1 내지 13 중 어느 하나에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 선형 광전도체의 상기 반사측에, 상기 선형 광전도체와 별개로 반사 수단이 더 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 16)
부기 1 내지 15 중 어느 하나에 기재된 조명 장치에 있어서, 상기 선형 광전도체는, 거의 사각기둥 모양으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
(부기 17)
빛을 발생시키는 광원과, 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고, 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체와, 상기 선형 광전도체와 광학적으로 결합되고, 상기 선형 광전도체로부터 도입되는 빛을 평면형으로 출사하는 면형 광전도체를 갖는 조명 장치와, 상기 조명 장치에 의해 조명되는 액정 패널을 포함하는 액정 표시 장치로서, 상기 복수의 광반사부의 면이, 시각적으로 인식하는 인간의 눈에 빛이 수렴되도록 하는 각도로, 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(부기 18)
빛을 발생시키는 광원과, 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고, 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체와, 상기 선형 광전도체와 광학적으로 결합되고, 상기 선형 광전도체로부터 도입되는 빛을 평면형으로 출사하는 면형 광전도체를 갖는 조명 장치와, 상기 조명 장치에 의해 조명되는 액정 패널을 갖는 액정 표시 장치로서, 상기 복수의 광반사부의 면이, 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대해서 거의 수직인 방향으로 빛이 출사되도록 하는 각도로, 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 선형 광전도체로부터 출사되는 빛의 출사각이 원하는 각도가 되도록 광반사부의 각도가 설정되어 있기 때문에, 균일한 광강도로 조명할 수 있는 조명 장치를 제공할 수 있다. 그리고, 이러한 조명 장치를 이용하여 표시 특성이 좋은 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

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  11. 빛을 발생시키는 광원, 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체, 및 상기 선형 광전도체와 광학적으로 결합되고 상기 선형 광전도체로부터 도입되는 빛을 평면형으로 출사하는 면형 광전도체를 포함하는 조명 장치로서,
    상기 광원에 의해 출사되는 빛은 상기 선형 광전도체에 그것의 단부를 통해서 도입되며,
    상기 면형 광전도체로부터 출사되는 빛의 광강도가 상기 면형 광전도체의 전면에서 보았을 때 시점(viewpoint)에 균일하게 수렴하도록, 상기 복수의 광반사부의 면이 상기 광반사부의 위치에 따른 복수의 다른 각도로 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  12. 빛을 발생시키는 광원, 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체, 및 상기 선형 광전도체와 광학적으로 결합되고 상기 선형 광전도체로부터 도입되는 빛을 평면형으로 출사하는 면형 광전도체를 포함하는 조명 장치로서,
    상기 광원에 의해 출사되는 빛은 상기 선형 광전도체에 그것의 단부를 통해서 도입되며,
    상기 복수의 광반사부의 면은 빛이 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대하여 거의 수직으로 출사하도록 상기 광반사부의 위치에 따른 복수의 다른 각도로 각각 경사를 이루며,
    상기 면형 광전도체로부터 출사되는 빛의 방향은 상기 면형 광전도체의 면에 거의 수직을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 광반사부는 한쪽 면이 상기 광반사부의 면인, 동일한 V자형의 홈인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 광반사부는 한쪽 면이 상기 광반사부의 면인, 동일한 V자형의 홈인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체는 길이 방향으로 복수의 영역으로 구분되어 있고,
    구분된 상기 영역 내에서는, 상기 복수의 광반사부의 면이 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체는 길이 방향으로 복수의 영역으로 구분되어 있고,
    구분된 상기 영역 내에서는, 상기 복수의 광반사부의 면이 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체의 중심을 포함하는 영역 내와 상기 선형 광전도체의 단부 근방의 영역 내에서, 상기 복수의 광반사부의 면이 서로 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체의 중심을 포함하는 영역 내와 상기 선형 광전도체의 단부 근방의 영역 내에서, 상기 복수의 광반사부의 면이 서로 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체의 길이 방향으로 구분된 제 1 영역에서는, 상기 광반사부의 면이 제 1 각도로 동일하게 경사를 이루고 있고,
    상기 제 1 영역과 인접하는 제 2 영역에서는, 상기 광반사부의 면이 상기 제 1 각도와는 다른 제 2 각도로 동일하게 경사를 이루고 있고,
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이의 경계 근방의 영역에서는, 그 면이 상기 제 1 각도로 경사를 이루고 있는 상기 광반사부와 그 면이 상기 제 2 각도로 경사를 이루고 있는 상기 광반사부가 혼재하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체의 길이 방향으로 구분된 제 1 영역에서는, 상기 광반사부의 면이 제 1 각도로 동일하게 경사를 이루고 있고,
    상기 제 1 영역과 인접하는 제 2 영역에서는, 상기 광반사부의 면이 상기 제 1 각도와는 다른 제 2 각도로 동일하게 경사를 이루고 있고,
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이의 경계 근방의 영역에서는, 그 면이 상기 제 1 각도로 경사를 이루고 있는 상기 광반사부와 그 면이 상기 제 2 각도로 경사를 이루고 있는 상기 광반사부가 혼재하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  21. 제 11 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체는 길이 방향과 수직인 방향으로 복수의 영역으로 구분되어 있고,
    각각의 구분된 상기 영역 내에서는 상기 복수의 광반사부의 면이 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체는 길이 방향과 수직인 방향으로 복수의 영역으로 구분되어 있고,
    각각의 구분된 상기 영역 내에서는 상기 복수의 광반사부의 면이 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  23. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 광반사부의 각각의 길이 방향은 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대해서 경사 방향인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  24. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 광반사부의 각각의 길이 방향은 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대해서 경사 방향인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  25. 빛을 발생시키는 광원, 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체, 상기 선형 광전도체와 광학적으로 결합되고 상기 선형 광전도체로부터 도입되는 빛을 평면형으로 출사하는 면형 광전도체를 갖는 조명 장치, 및 상기 조명 장치에 의해 조명되는 액정 패널을 포함하는 액정 표시 장치로서,
    상기 광원에 의해 출사되는 빛은 상기 선형 광전도체에 그것의 단부를 통해서 도입되며,
    상기 면형 광전도체로부터 출사되는 빛의 광강도가 상기 면형 광전도체의 전면에서 보았을 때 시점(viewpoint)에 균일하게 수렴하도록, 상기 복수의 광반사부의 면이 상기 광반사부의 위치에 따른 복수의 다른 각도로 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  26. 빛을 발생시키는 광원, 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체, 및 상기 선형 광전도체와 광학적으로 결합되고 상기 선형 광전도체로부터 도입되는 빛을 평면형으로 출사하는 면형 광전도체를 포함하는 조명 장치로서,
    상기 광원에 의해 출사되는 빛은 상기 선형 광전도체에 그것의 단부를 통해서 도입되며,
    상기 복수의 광반사부의 면은 빛이 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대하여 거의 수직으로 출사하도록 상기 광반사부의 위치에 따른 복수의 다른 각도로 각각 경사를 이루며,
    상기 면형 광전도체로부터 출사되는 빛의 방향은 상기 면형 광전도체의 면에 거의 수직을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  27. 빛을 발생시키는 광원, 상기 광원으로부터 도입되는 빛을 반사측에 형성된 복수의 광반사부에 의해 반사하고 상기 반사측과 대향하는 출사측으로부터 빛을 선형으로 출사하는 선형 광전도체를 포함하고, 상기 광원에 의해 출사되는 빛은 상기 선형 광전도체에 그것의 단부를 통해서 도입되는 조명 장치로서,
    상기 복수의 광반사부의 면은 빛이 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대하여 거의 수직으로 출사하도록 상기 광반사부의 위치에 따른 복수의 다른 각도로 각각 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 복수의 광반사부는 한쪽 면이 상기 광반사부의 면인, 동일한 V자형의 홈인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체는 길이 방향으로 복수의 영역으로 구분되어 있고,
    구분된 상기 영역 내에서는, 상기 복수의 광반사부의 면이 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체의 중심을 포함하는 영역 내와 상기 선형 광전도체의 단부 근방의 영역 내에서, 상기 복수의 광반사부의 면이 서로 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체의 길이 방향으로 구분된 제 1 영역에서는, 상기 광반사부의 면이 제 1 각도로 동일하게 경사를 이루고 있고,
    상기 제 1 영역과 인접하는 제 2 영역에서는, 상기 광반사부의 면이 상기 제 1 각도와는 다른 제 2 각도로 동일하게 경사를 이루고 있고,
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이의 경계 근방의 영역에서는, 그 면이 상기 제 1 각도로 경사를 이루고 있는 상기 광반사부와 그 면이 상기 제 2 각도로 경사를 이루고 있는 상기 광반사부가 혼재하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  32. 제 27 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체는 길이 방향과 수직인 방향으로 복수의 영역으로 구분되어 있고,
    각각의 구분된 상기 영역 내에서는 상기 복수의 광반사부의 면이 동일한 각도로 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 복수의 광반사부의 각각의 길이 방향은 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대해서 경사 방향인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  34. 제 27 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체의 반사측이 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  35. 제 27 항에 있어서,
    상기 선형 광전도체의 출사측에서 반사된 빛이 상기 복수의 광반사부의 면 중 하나의 면에서 반사되어, 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대하여 거의 수직으로 상기 선형 광전도체의 출사측으로부터 출사되도록, 상기 복수의 광반사부의 면 중 상기 하나의 면이 경사지고,
    상기 광원으로부터 직접적으로 상기 복수의 광반사부의 면 중 다른 면에 도입되는 빛이 상기 복수의 광반사부의 상기 다른 면에서 반사되어, 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대하여 거의 수직으로 상기 선형 광전도체의 출사측으로부터 출사되도록, 상기 복수의 광반사부의 면 중 상기 다른 면이 경사진 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  36. 제 27 항에 있어서,
    상기 광원으로부터 직접적으로 상기 복수의 광반사부의 면에 도입되는 빛이 상기 복수의 광반사부의 면에서 반사되어, 상기 선형 광전도체의 길이 방향에 대하여 거의 수직으로 상기 선형 광전도체의 출사측으로부터 출사되도록, 상기 복수의 광반사부의 면이 경사진 것을 특징으로 하는 조명 장치.
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