KR100889431B1 - 면광원 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 저소비 전력화를 위한 적은 수의 점 형상의 일차 광원의 사용 등에 수반되는 여러 가지의 휘도 얼룩을 해소하여, 고품위의 면광원 장치 및 그것에 이용하는 면광원 장치용 도광체를 제공한다. 즉, 점 형상의 복수의 일차 광원(2)으로부터 발생되는 광을 도광하고, 또한 일차 광원(2)으로부터 발생되는 광이 입사하는 광 입사 단면(41) 및 도광되는 광이 출사되는 광 출사면(43)을 갖는 판 형상의 도광체(4)로서, 광 출사면(43) 및 그 반대측의 이면(44) 중 적어도 한쪽의 면의 광 입사 단면 근방에, 광 출사면(43)을 따르는 면 내에서의 도광체(4)에 입사된 광의 지향성의 방향을 따라 대략 연장되는 고 광확산 영역(431)이 형성되어 있으며, 고 광확산 영역(431)은 그것에 인접하는 영역(434)보다 큰 평균 경사각을 갖는 면광원 장치용 도광체를 제공한다.

Description

면광원 장치{LIGHT GUIDE FOR SURFACE LIGHT SOURCE AND SURFACE LIGHT GUIDE}

본 발명은, 에지 라이트 방식의 면광원 장치 및 그것에 이용하는 도광체에 관한 것으로, 특히, 소형화 및 소비 전력 저감을 도모한 면광원 장치에 관한 것이다. 본 발명의 면광원 장치는, 예컨대 휴대 전화기나 휴대 게임기 등의 휴대형 전자 기기의 디스플레이 패널이나 각종 기기의 인디케이터(indicator)로서 사용되는 비교적 소형의 액정 표시 장치의 면광원 장치에 바람직하게 적용된다.

최근, 액정 표시 장치는, 휴대용 노트북 등의 모니터로서, 혹은 액정 텔레비전이나 비디오 일체형 액정 텔레비전 등의 표시부로서, 또한 그 밖의 여러 가지 분야에서 널리 사용되고 있다. 액정 표시 장치는, 기본적으로 백라이트부와 액정 표시 소자부로 구성되어 있다. 백라이트부로서는, 액정 표시 장치의 컴팩트화의 관점에서 에지 라이트 방식인 것이 많이 이용되고 있다. 종래, 백라이트로서는, 직사각형 판 형상의 도광체의 적어도 1개의 단면을 광 입사 단면으로서 이용하여, 상기 광 입사 단면을 따라 직관형(直管型) 형광 램프 등의 선 형상 또는 막대 형상의 일차 광원을 배치하고, 상기 일차 광원으로부터 발생된 광을 도광체의 광 입사 단면으로부터 도광체 내부로 도입하여, 상기 도광체의 2개의 주면 중 한쪽인 광 출사면으로부터 출사시키는 것이 널리 이용되고 있다.

그런데, 최근, 휴대 전화기나 휴대용 게임기 등의 휴대용 전자 기기 혹은 각종 전기 기기, 또한 전자 기기의 인디케이터 등의 비교적 작은 화면 치수의 액정 표시 장치에 대해서, 소형화와 함께 소비 전력의 저감이 요망되고 있다. 그래서, 소비 전력 저감을 위하여, 백라이트의 일차 광원으로서, 점 형상 광원인 발광 다이오드(LED)가 사용되고 있다. 발광 다이오드를 일차 광원으로서 이용한 백라이트로서는, 예컨대 일본 특허 공개 제 1995-270624 호 공보(특허 문헌 1)에 기재되어 있는 바와 같이, 선 형상의 일차 광원을 이용하는 것과 마찬가지의 기능을 발휘시키기 위하여, 복수의 발광 다이오드를 도광체의 광 입사 단면을 따라서 일차원으로 배열하고 있다. 이와 같이 복수의 발광 다이오드의 일차원 배열에 의한 일차 광원을 이용함으로써, 소요되는 광량과 화면 전체에 걸친 휘도 분포의 균일성을 얻을 수 있다.

이러한 소형의 액정 표시 장치의 경우에는, 한층 더 소비 전력의 저감이 요구되고 있으며, 이것에 부응하기 위해서는 사용하는 발광 다이오드의 수를 적게 하는 것이 필요하다. 그러나, 발광 다이오드의 수를 적게 하면 발광점 간의 거리가 길어지므로, 인접 발광점 사이의 영역에 근접하는 도광체의 영역이 확대되고, 이 도광체 영역으로부터 소요의 방향으로 출사되는 광의 강도가 저하된다. 이것은, 면광원 장치 발광면에 있어서의 관찰 방향의 휘도 분포의 불균일화[즉, 휘도 얼룩(luminance non-uniformity)]를 초래한다.

또한, 일본 특허 공고 제 1995-27137 호 공보(특허 문헌 2)에서는, 광 출사면이 조면인 도광체를 이용하여, 복수의 프리즘열을 배열한 프리즘 시트를, 그 프리즘면이 도광체 측으로 되도록 도광체의 광 출사면 상에 배치하여, 백라이트의 소비 전력을 억제하는 동시에, 휘도도 극력 희생시키지 않기 위하여 출사광의 분포를 좁게 하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 백라이트에서는, 저 소비 전력으로 높은 휘도가 얻어지지만, 휘도 얼룩이 프리즘 시트를 통해 확인되기 쉬운 것이었다.

이들 휘도 얼룩 중, 가장 중대한 문제로 되는 것은, 도 27에 도시한 바와 같은, 복수의 발광 다이오드의 배열에 있어서의 양단의 LED(2)보다 외측에 대응하는 도광체 영역 또는 인접 발광 다이오드(2)의 중간에 발생하는 어두운 그림자 부분(암부: 暗部)이다. 이 암부의 면적이 커서, 액정 표시 장치의 표시 화면에 대응하는 백라이트의 유효 발광 영역에서도 시인되게 되면, 백라이트의 품위가 크게 저하된다. 특히, 소비 전력의 저감을 도모하기 위하여, 사용하는 발광 다이오드의 개수를 적게 하거나, 장치의 소형화를 도모하기 위하여, 발광 다이오드와 유효 발광 영역 사이의 거리를 작게 하는 경우에는, 암부가 유효 발광 영역에서 확인되기 쉽게 된다. 이 휘도 얼룩의 원인은, 도광체의 광 입사 단면에 인접하여 배치된 각각의 발광 다이오드로부터 발생하는 광이 지향성을 가지고, 또한 도광체에 입사할 때의 굴절 작용에 의해 도광체에 입사된 광은 확산이 비교적 좁아지기 때문이다. 또, 광 출사면의 법선 방향으로부터 관찰되는 것은, 프리즘 시트의 프리즘열의 방 향에 대략 수직인 방향의 광뿐이기 때문에, 관찰되는 광의 확산은, 실제로 도광체로부터 출사되는 광의 확산보다 작아진다. 이와 같이, 일차 광원으로서 점 형상 광원을 이용하는 종래의 백라이트에서는, 소비 전력의 저감과 휘도 분포의 균일성 유지를 양립시키는 것은 곤란하였다.

또, 일차 광원으로서 냉음극관 등의 선 형상 광원을 사용한 백라이트에 있어서, 입사면 근방부의 암부 등을 해소하는 방법으로서, 예컨대 일본 특허 공개 제 1997-160035 호 공보(특허 문헌 3)에는 도광체의 광 입사 단면을 조면화(粗面化)하는 방법이 제안되어 있는데, 발광 다이오드 등의 점 형상 광원을 일차 광원으로서 이용한 백라이트에서는, 이러한 방법으로는 충분히 상기와 같은 어두운 부분을 해소하는 것은 불가능하였다.

한편, 일본 실용신안 공개 제 1993-6401 호 공보(특허 문헌 4)나 일본 특허 공개 제 1996-179322 호(특허 문헌 5) 공보 등에는, 냉음극관 등의 선 형상 광원을 이용한 백라이트에 있어서, 도광체로부터의 출사광을 광 입사면과 평행한 방향으로 유지시키기 위해서, 광 입사 단면에 대략 수직인 방향을 따라서 연장되는 복수의 프리즘열을 도광체의 광 출사면 혹은 그 반대면에 병렬하여 형성한 것이 제안되어 있다. 이러한 프리즘열을 형성한 도광체에서는, 도광체에 입사된 광은, 도광체의 프리즘열에서의 반사에 의해, 입사광의 방향에 대한 경사각이 커지는 방향을 향하게 되거나, 또 입사광의 방향 쪽으로 반사된다. 이 때문에, 도광체에 입사된 광의 진행 방향은 프리즘열이 연장되는 방향으로 수속하기 때문에, 휘도의 향상이 가능하게 된다. 이러한 도광체를 발광 다이오드를 이용한 백라이트에 적용한 경우에는, 도광체에 입사된 광은, 도광체의 프리즘열에서의 반사에 의해 입사광의 방향에 대하여 확산되고, 이 확산된 광이 프리즘 시트의 프리즘열과 대략 수직 방향으로 출사되기 때문에, 프리즘 시트를 통해서 본 광의 분포가 확산되어 보인다.

그러나, 단면 형상이 직선부로 이루어지는 프리즘열이 도광체에 형성되어 있으면, 이 프리즘열에 의해 특정 방향으로 이방성을 갖고 광이 확산되기 때문에, 도 28에 도시한 바와 같은 경사 방향으로 밝은 줄무늬 형상의 휘도 얼룩이 발생한다. 또한, 도 29와 같이, 각각의 점 형상 광원으로부터 출사된 광의 중첩부에서 휘도가 높아지는 것에 의한 휘도 얼룩의 발생이 관찰된다.

또, 일차 광원 사이나 코너부의 암부를 없애기 위하여, 전술한 바와 같이, 광 입사 단면을 조면화한 경우에는, 암부는 작아지지만, 도 30에 도시된 바와 같은 경사 방향으로 밝은 줄무늬 형상의 휘도 얼룩이, 더욱 현저하게 관찰되게 된다.

이러한 휘도 얼룩의 해소를 목적으로 하여, 일본 특허 공개 제 2004-6326 호 공보(특허 문헌 6)에는, 도광체에 형성하는 프리즘열의 표면을 조면화하거나, 프리즘열의 직선적 형상을 변형시킨 렌즈열을 형성하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 도광체를 이용한 면광원 장치에 있어서도, 면광원 장치의 크기, 배치하는 LED 등의 점 형상 광원의 개수나 점 형상 광원의 배치 간격에 따라서는, 도 29에 도시한 바와 같은 각 점 형상 광원으로부터 출사된 광의 중첩부에서 휘도가 높아지는 것에 의한 점 형상 광원 전방 부분에서의 암부의 발생이 관찰되는 경우가 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제 1995-270624 호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공고 제 1995-27137 호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제 1997-160035 호 공보

[특허 문헌 4] 일본 실용신안 공개 제 1993-6401 호 공보

[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 제 1996-179322 호 공보

[특허 문헌 6] 일본 특허 공개 제 2004-6326 호 공보

발명의 요약

본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 면광원 장치의 저 소비 전력화를 위한 적은 수의 점 형상의 일차 광원의 사용 등에 수반되는 여러 가지 휘도 얼룩을 해소하여, 고품위의 면광원 장치 및 그것에 이용하는 면광원 장치용 도광체를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명의 면광원 장치용 도광체는, 점 형상의 복수의 일차 광원으로부터 발생하는 광을 도광하고, 또한 상기 일차 광원으로부터 발생하는 광이 입사되는 광 입사 단면 및 도광되는 광이 출사되는 광 출사면을 갖는 판 형상의 도광체로서, 상기 광 출사면 및 그 반대측의 이면 중 적어도 한쪽 면의 상기 광 입사 단면의 근방에, 상기 광 출사면을 따르는 면 내에서의 상기 도광체에 입사된 광의 지향성의 방향을 대략 따라서 연장되는 고 광확산 영역이 형성되어 있으며, 상기 고 광확산 영역은 이에 인접하는 영역보다 큰 평균 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 면광원 장치는, 상기와 같은 면광원 장치용 도광체와, 상기 도광체의 상기 광 입사 단면에 인접하여 배치되어 있는 점 형상의 복수의 상기 일차 광원과, 상기 도광체의 광 출사면에 인접하여 배치되고, 상기 도광체의 광 출사면에 대향하여 위치하는 입광면과 그 반대측의 출광면을 갖고 있으며, 상기 입광면에 상기 도광체의 광 입사 단면과 대략 평행한 방향으로 연장되고, 또한 서로 평행한 복수의 렌즈열이 형성된 광 편향 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 면광원 장치의 저 소비 전력화를 위한 적은 수의 점 형상 일차 광원의 사용에 수반되는 휘도 얼룩을 해소하여, 고품위의 면광원 장치를 제공 할 수 있다. 특히, 휴대 전화기나 휴대 게임기 등의 휴대형 전자 기기의 디스플레이 패널이나 각종 기기의 인디케이터로서 사용되는 비교적 소형의 액정 표시 장치에 바람직한 면광원 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 면광원 장치를 나타내는 분해 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 도광체를 일차 광원과 함께 나타내는 저면도,

도 3은 광 편향 소자에 의한 광 편향의 모양을 나타내는 도면,

도 4는 본 발명에 따른 도광체를 일차 광원과 함께 나타내는 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 도광체를 일차 광원과 함께 나타내는 저면도,

도 6은 본 발명에 따른 도광체의 렌즈열의 단면 형상을 특정하기 위한 경사 각도의 도수 분포의 산출 방법의 설명도,

도 7은 경사 각도의 도수 분포의 일례를 나타내는 도면,

도 8은 본 발명에 따른 도광체의 비대칭 렌즈열의 단면 형상을 특정하기 위한 경사 각도의 도수 분포의 산출 방법의 설명도,

도 9는 본 발명에 따른 도광체의 불규칙 형상의 요철 구조열의 단면 형상을 특정하기 위한 경사 각도의 도수 분포의 산출 방법의 설명도,

도 10은 본 발명에 따른 도광체를 일차 광원과 함께 나타내는 저면도,

도 11은 본 발명에 따른 면광원 장치의 법선 휘도 분포의 측정 방법을 나타내는 모식적 평면도,

도 12는 법선 휘도 분포의 예를 나타내는 도면,

도 13은 복수의 일차 광원의 사용에 근거한 휘도 분포의 예를 나타내는 도면,

도 14는 본 발명에 따른 도광체를 일차 광원과 함께 나타내는 저면도,

도 15는 본 발명에 따른 도광체의 렌즈열의 단면 형상의 일 실시예를 나타내는 도면,

도 16은 본 발명에 따른 도광체의 렌즈열의 단면 형상의 일 실시예를 나타내는 도면,

도 17은 본 발명에 따른 도광체의 렌즈열의 단면 형상의 일 실시예를 나타내는 도면,

도 18은 본 발명에 따른 도광체의 렌즈열의 단면 형상의 일 실시예를 나타내는 도면,

도 19는 본 발명에 따른 도광체의 렌즈열의 단면 형상의 일 실시예를 나타내 는 도면,

도 20은 본 발명에 따른 도광체를 일차 광원과 함께 나타내는 평면도,

도 21은 본 발명에 따른 도광체를 일차 광원과 함께 나타내는 평면도,

도 22는 본 발명에 따른 도광체를 일차 광원과 함께 나타내는 부분 분해 사시도,

도 23은 본 발명에 따른 도광체의 광 출사면 형성용 금형의 제조 방법의 설명도,

도 24는 본 발명에 따른 도광체의 광 출사면 형성용 금형의 제조 방법의 설명도,

도 25는 본 발명에 따른 도광체의 광 출사면 형성용 금형의 제조 방법의 설명도,

도 26은 본 발명에 따른 도광체의 광 출사면 형성용 금형의 제조 방법의 설명도,

도 27은 면광원 장치에 있어서의 휘도 얼룩의 발생을 설명하기 위한 모식도,

도 28은 면광원 장치에 있어서의 휘도 얼룩의 발생을 설명하기 위한 모식도,

도 29는 면광원 장치에 있어서의 휘도 얼룩의 발생을 설명하기 위한 모식도,

도 30은 면광원 장치에 있어서의 휘도 얼룩의 발생을 설명하기 위한 모식도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : LED 4 : 도광체

41 : 광 입사 단면 43 : 광 출사면

431 : 고 광확산 영역 432 : 제 1 영역

433 : 제 2 영역 434 : 제 3 영역

435 : 평활 영역 44 : 렌즈열 형성면

44a : 렌즈열 6 : 광 편향 소자

61 : 입광면 61a : 렌즈열

62 : 출광면 8 : 광 반사 소자

50 : 경사 렌즈열 52 : 도트 패턴

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따른 면광원 장치의 일 실시예를 나타내는 분해 사시도이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예의 면광원 장치는, 점 형상의 일차 광원으로서의 복수의 LED(2)와, 상기 LED로부터 발생하는 광을 광 입사 단면으로부터 입사시켜 도광하여 광 출사면으로부터 출사시키는 XY면 내의 직사각형 판 형상의 도광체(4)와, 상기 도광체에 인접 배치되는 광 편향 소자(6) 및 광 반사 소자(8)를 구비하고 있다. 도광체(4)는 상하 2개의 주면과 상기 주면의 외주연끼리를 연결하는 4개의 가장자리 단부를 구비한다.

LED(2)는 도광체(4)의 서로 대략 평행한 한 쌍의 단연 중 한쪽(도 1의 좌측 앞쪽의 단연:입사 단연)에 인접하고, 또한 그 Y 방향에 관한 중앙 및 그 양 측에 서로 일정 거리로 이격되어 배치되어 있다. 본 발명에 있어서는, 일차 광원인 LED 등의 점 형상 광원은, 저 소비 전력화의 관점에서 가능한 한 적은 수가 바람직하지만, 도광체(4)의 크기 등에 따라 복수 개를 등간격 혹은 근접하여 배치할 수 있다.

도광체(4)의 입사 단연에는, LED(2)가 배치되는 위치에 상당하는 광 입사 단면(41)이 형성되어 있다. 도광체(4)에 형성되는 광 입사 단면(41)은, 오목통면 형상 등으로 되도록 입사 단연을 오목 형상으로 절결하여 형성될 수도 있다. LED 발광면과 광 입사 단면은, 요철이 반대인 서로 감합(嵌合)되는 형상(쌍방이 평면인 경우를 포함함)인 것이 바람직하다.

또한, 광 입사 단면(41)은, XY면 내에서의 광의 확산을 크게 하기 위하여, 조면화하는 것이 바람직하다. 조면의 형성 방법으로서는, 플라이스 공구 등으로 절삭하는 방법, 지석(砥石), 샌드페이퍼(sandpaper), 버프 등으로 연마하는 방법, 블러스트 가공, 방전 가공, 전해 연마, 화학 연마 등에 의한 방법을 들 수 있다. 블러스트 가공에 사용되는 블러스트 입자로서는, 유리 비즈와 같은 구형(球形)인 것, 알루미나 비즈와 같은 다각 형상인 것을 들 수 있는데, 다각 형상인 것을 사용하는 편이 광을 확산시키는 효과가 큰 조면을 형성할 수 있다는 점에서 바람직하다. 절삭 가공이나 연마 가공의 가공 방향을 조정하는 것에 의해, 이방성의 조면을 형성하는 것도 가능하다. 이 조면 가공은, 도광체의 광 입사 단면에 직접 실시할 수도 있지만, 금형의 광 입사 단면에 상당하는 부분을 가공하여, 이것을 성형시에 전사하는 것도 가능하다.

도광체(4)는, 한쪽의 주면(主面)(도면에서는 상면)이 광 출사면(43)으로 되어 있다. 이 광 출사면(43)은, 도광체(4) 내에서 도광되는 광을 당해 광 출사면(43)에 대하여 경사진 방향(즉, XY면에 대하여 경사진 방향)으로 출사시키는 지향성 광 출사 기구를 구비하고 있다. 상기 지향성 광 출사 기구는, 예컨대 조면(매트면)이나 요철 구조면으로 이루어진다. 상기 지향성 광 출사 기구는, 광 출사면(43)의 법선 방향(Z 방향) 및 입사 단연과 직교하는 X 방향의 쌍방을 포함하는 XZ면 내의 분포에 있어서 지향성이 있는 광을 출사시킨다. 이 출사광 분포의 피크의 방향이 광 출사면(43)과 이루는 각도는, 예컨대 10°내지 40°이며, 출사광 분포의 반값폭은, 예컨대 10°내지 40°이다. 또한, 이 지향성 광 출사 기구의 상세에 대해서는, 후술하기로 한다.

도광체(4)는, 다른쪽의 주면(도면에서는 하면:이면)이 요철 구조열 형성면으로서의 렌즈열 형성면(44)으로 되어 있다. 상기 렌즈열 형성면(44)은, LED(2)로부터 발생되어 도광체(4)에 입사된 광의, 광 출사면(43)을 따르는 면 내(XY면 내)에서의 지향성의 방향(광 강도 분포에 있어서의 최대 강도의 방향)을 대략 따르는 방향으로 연장되고, 또한 서로 대략 평행하게 배열된 복수의 요철 구조열로서의 렌즈열을 갖는다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 도광체(4)에 입사된 광의 지향성의 방향이란, 특별히 단서가 없는 한, 광 출사면(43)을 따르는 면 내(XY면 내)에서의 지향성의 방향을 나타내는 것으로 한다. 예를 들어, 도광체(4)에 입사된 광의 지향성의 방향이 대략 X 방향인 경우에는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 렌즈열(44a)의 방향을 X 방향으로 할 수 있다[도 2에서는 각 렌즈열(44a)의 능선(稜線)이 도시되어 있음]. 또, 본 발명에 있어서는, 렌즈열(44a)의 방향은, 광을 확산시키는 효과를 크게 손상시키지 않는 범위라면, 도광체(4)에 입사된 광의 지향성의 방향으로부터 어긋나 있어도 무방하며, 이러한 방향은 도광체(4)에 입사된 광의 지향성의 방향을 대략 따르는 방향으로 간주된다. 이 경우, 렌즈열(44a)의 방향은, 도광체에 입사된 광의 지향성의 방향에 대하여 20° 이내의 범위로 하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10° 이내의 범위이다. 이러한 방향으로 렌즈열을 형성함으로써, 도광체에 입사된 광이 XY면 내에서 확산되어, 어두운 영역이 발생하기 어렵게 된다.

광 편향 소자(6)는, 도광체(4)의 광 출사면(43) 상에 배치되어 있다. 광 편향 소자(6)의 2개의 주면은, 각각 전체로서 XY면과 평행하게 위치한다. 2개의 주면 중 한쪽(도광체의 광 출사면(43) 측에 위치하는 주면)은 입광면(61)으로 되어 있고, 다른쪽이 출광면(62)으로 되어 있다. 출광면(62)은, 도광체(4)의 광 출사면(43)과 평행한 평탄면으로 되어 있다. 입광면(61)은, 복수의 렌즈열(61a)이 서로 평행하게 배열된 렌즈열 형성면으로 되어 있다. 입광면(61)의 렌즈열(61a)은, 도광체(4)에 입사된 LED(2)로부터의 광의 지향성의 방향과 대략 직교하는 방향으로 연장되어, 서로 평행하게 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 렌즈열(61a)은 Y 방향으로 연장되어 있다.

도 3에, 광 편향 소자(6)에 의한 광 편향의 모양을 도시한다. 이 도면은, XZ면 내에서의 도광체(4)로부터의 피크 출사광(출사광 분포의 피크에 대응하는 광)의 진행 방향을 나타낸다. 도광체(4)의 광 출사면(43)으로부터 비스듬히 출사되는 광은, 렌즈열(61a)의 제 1 면으로 입사하여 제 2 면에 의해 전반사되어서 대략 출광면(62)의 법선 방향으로 출사된다. 또한, YZ면 내에서는, 상기와 같은 렌즈열(44a)의 작용에 의해 광범위한 영역에 있어서 출광면(62)의 법선 방향의 휘도의 충분한 향상을 도모할 수 있다.

도 4는, 본 발명의 도광체(4)를 LED(2)와 함께 나타내는 사시도이다. 이 도에서는, 특히 도광체(4)의 광 출사면(43)의 구성이 도시되어 있으며, 이것에 근거하여 상기 지향성 광 출사 기구의 상세에 대하여 설명한다. 또한, 평면 형상의 광 입사 단면(41)에 대향하여 배치되어 있는 복수(도 4에서는 4개)의 LED(2)는, 대략 일정한 간격을 두고 배열되어 있다. 각 LED(2)로부터 발생하여 광 입사 단면(41)에 입사된 광의 도광체(4) 내에 있어서의 지향성의 방향은, 광 입사 단면(41)에 대략 직교하는 방향이며, 대체로 도 1에 도시되는 X 방향이다.

광 출사면(43)이 구비하는 지향성 광 출사 기구로서는, 상기한 바와 같이 조면이나 요철 구조면으로 이루어지는 것을 들 수 있다. 요철 구조면으로서는, 복수의 도트나 뿔(錐) 형상 돌기 등을 형성하여 이루어지는 면이나, 프리즘열, 렌티큘러 렌즈열 또는 V자 형상 홈 등의 복수의 렌즈열을 도광체(4)에 입사된 LED(2)로부터의 광의 지향성의 방향과 대략 직교하는 방향(도 1에 도시되는 Y 방향) 또는 대략 평행한 방향(도 1에 도시되는 X 방향)으로 연장되도록 서로 평행하게 형성하여 이루어지는 렌즈열 형성면을 들 수 있다. 또, 이 경우의 렌즈열은 직선 형상으로 연장된 것에 한정되지 않고, LED(2)를 둘러싸는 것과 같은 만곡 형상(예컨대, LED(2)를 중심으로 하는 동심원 형상 배열의 원호 형상인 것)일 수도 있다.

이러한 광 출사 기구로서의 조면이나 요철 구조면은, 도광체에 입사된 광의 지향성의 방향에서 측정한 ISO4287／1-1984에 의한 평균 경사각 θa가 0.2° 내지 20°의 범위인 것으로 하는 것이, 광 출사면(43) 내에서의 휘도의 균제화를 도모한다는 점에서 바람직하다. 평균 경사각 θa는, 더욱 바람직하게는 0.3° 내지 10°의 범위이며, 특히 바람직하게는 0.5° 내지 5°의 범위이다.

광 출사 기구로서 Y 방향으로 연장되는 렌즈열을 배열하여 이루어지는 렌즈열 형성면을 이용하는 경우에는, 이 목적으로 사용되는 렌즈열은, 배열 피치가 바람직하게는 10㎛ 내지 100㎛, 보다 바람직하게는 10㎛ 내지 80㎛, 더욱 바람직하게는 20㎛ 내지 60㎛의 범위이며, 정각(頂角;꼭지각)이 바람직하게는 140° 내지 179.6°, 보다 바람직하게는 156° 내지 179.4°, 특히 바람직하게는 164° 내지 179°의 범위이다.

도광체(4)에 형성되는 광 출사 기구로서의 조면 혹은 렌즈열 형성면 등의 요철 구조면의 평균 경사각 θa는, ISO4287／1-1984에 따라, 촉침식(觸針式) 표면 조도계를 이용하여 조면 형상을 측정하고, 측정 방향의 좌표를 x로 하여, 얻어진 경사 함수 f(x)로부터 다음 수학식 1 및 수학식 2를 이용해 구할 수 있다. 여기서, L은 측정 길이이며, Δa는 평균 경사각 θa의 정접(正接;tangent)이다.

또한, 도광체의 광 출사 기구로서, 도광체 중에, 도광체의 주성분과는 다른 굴절률을 갖는 물질을 존재시켜도 좋다. 이러한 다른 굴절률의 물질로서는, 미립자 형상의 것을 도광체 중에 분산시켜도 좋고, 다른 굴절률의 층을 도광체의 표면이나 내부에 마련하여도 좋다. 다른 굴절률의 물질은, 도광체의 주성분과의 굴절률차가 0.002 이상 0.3 이하가 바람직하고, 0.005 이상 0.2 이하가 보다 바람직하며, 0.01 이상 0.1 이하가 더욱 바람직하다. 다른 굴절률의 물질의 형상으로서는, 미립자 형상의 것을 분산시키는 것이, 제조의 용이성의 측면에서 특히 바람직하다. 미립자의 예로서는, 실리콘계, 스티렌계나 그 공중합체, 아크릴계나 그 공중합체, 무기물 미립자 등을 들 수 있다. 미립자의 농도로서는, 0.01wt％ 이상 10wt％ 이하가 바람직하고, 0.1wt％ 이상 5wt％ 이하가 보다 바람직하며, 0.2wt％ 이상 3wt％ 이하가 더욱 바람직하다.

또, 면광원 장치의 고휘도화를 위해서는, 광 출사면(43)의 광 입사 단면(41)에 인접하여 상기 광 입사 단면을 따라 연장되는 영역(435)에는 광 출사 기구를 형성하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 광 출사 기구를 형성하지 않는 평균 경사각 대략 0의 평활 영역(435)의 폭은, 7㎜ 이하인 것이 바람직하고, 5㎜ 이하인 것이 보다 바람직하며, 더욱 바람직하게는 4㎜ 이하이다.

그런데, 광 출사 기구는, 도광체(4)의 광 출사면(43) 내에서 광 확산성이 불균일 분포로 되도록 마련함으로써, 광 출사면(43) 내에서의 휘도 얼룩을 억지하거나, 휘도의 분포의 최적화를 도모할 수 있다. 도광체의 광 출사 기구의 평균 경사각을, 광 출사 기구가 유효 발광 영역 전체에서 균일한 상태에서는 상기 광 편향 소자와 광 반사 소자와 일차 광원을 설치하여 법선 휘도를 측정했을 때에 휘도 저하가 발생하는 영역에서는 크게 하고, 휘도가 높아지는 영역에서는 작게 설정함으로써, 휘도 얼룩을 저감하는 것이 가능하다.

본 발명과 같은 면광원 장치, 특히 소형의 면광원 장치에 있어서는, 발광면의 휘도는, 전체로서 중앙부가 높고 주변으로 갈수록 서서히 낮아지는 것과 같은 분포로 하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 광 출사면(43)의 중앙부에 평균 경사각이 큰 영역을 형성하고, 다른 부분을 그것보다 평균 경사각이 작은 영역으로 하는 것이 바람직하다. 도 4에 도시한 실시예에서는, 광 출사면(43)에는, 대략 중앙부의 원형의 평균 경사각이 큰 영역(432), 그 주위에 위치하는 평균 경사각이 약간 큰 영역(433), 상기 영역(433)보다 광 입사 단면(41)의 가까이에 위치하는 평균 경사각이 작은 영역(434), 및 상기 영역(434)과 광 입사 단면(41) 사이에서 상기 광 입사 단면(41)을 따라 위치하는 상기 평활 영역(435)이 마련되어 있다. 영역(432, 433, 434)은, 광 출사 기구를 구성하고 있다. 평균 경사각이 작은 영역(434)의 평균 경사각 θa는, 0.2° 내지 2°의 범위로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5° 내지 1.5°의 범위이다. 또한, 평균 경사각이 약간 큰 영역(433)의 평균 경사각 θa는, 1° 내지 10°의 범위로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.5° 내지 5°의 범위이다. 또, 평균 경사각이 큰 영역(432)의 평균 경사각 θa는, 1.5° 내지 20°의 범위로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2° 내지 10°의 범위이다. 이들의 각 영역은, 서로 인접하는 영역 사이에 있어서의 광 확산성의 급격한 변화에 따른 휘도의 급격한 변화 등의 품위의 저하를 피하기 위하여, 적어도 각 경계 영역에서 평균 경사각 θa가 서서히 변화하도록 형성하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서는, 도광체(4)의 광 출사면(43)에는, 광 입사 단면(41)의 근방에, 각 LED(2)의 전방, 즉 각 LED(2)로부터 도광체(4)에 입사된 광의 지향성의 방향(통상은 도 1에 도시되는 X 방향)을 대략 따라서 연장되는 직선 상에, 이 직선을 대략 따라서 연장되는 고 광확산 영역(431)이 형성되어 있다. 상기 고 광확산 영역(431)은, 상기 평균 경사각이 작은 영역(434)내에 배치되어 있으며, 인접하는 주위의 영역, 즉 영역(434)보다 큰 평균 경사각을 갖는다. 따라서, 고 광확산 영역(431)은 영역(434)보다 광 확산성이 높다. 고 광확산 영역(431)도, 광 출사 기구를 구성하고 있다. 이 고 광확산 영역(431)은, 인접하는 LED(2)로부터 출사된 광의 중첩부에서 휘도가 높아지는 것에 근거한 각 LED(2)의 전방에서의 상대적으로 어두운 부분의 발생을 억제하기 위하여 마련된다. 고 광확산 영역(431)과 영역(434)과의 평균 경사각 θa의 차는 0.1° 내지 1°로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 평균 경사각 θa의 차가 0.1° 미만이면, LED(2) 전방의 암부 발생의 억지 효과를 충분히 발휘할 수 없는 경향이 있으며, 반대로 1°를 넘으면 고 광확산 영역(431)이 지나치게 밝아져 휘도 얼룩의 발생을 초래하는 경향이 있다. 이 고 광확산 영역(431)과 영역(434)과의 평균 경사각 θa의 차는 0.3° 내지 0.7°의 범위로 하는 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2° 내지 0.4°의 범위이다. 이 고 광확산 영역(431)은, 영역(434)과의 광 확산성의 급격한 변화에 따른 휘도의 급격한 변화 등의 품위의 저하를 피하기 위하여, 적어도 그것에 인접하는 주위의 영역과의 경계 영역에서 평균 경사각 θa가 서서히 변화하도록 형성하는 것이 바람직하다.

고 광확산 영역(431)은, 도광체(4) 내에서의 입사광의 지향성의 방향을 대략 따라서 연장되는 직사각형이나 삼각형 등의 세로로 긴 형상을 이루고 있다. 그 형상은, 주위와의 광 확산성의 급격한 변화에 의한 휘도의 급격한 변화 등의 품위의 저하를 피하기 위하여, 그 모서리부를 둥글게 하거나, 타원 형상으로 하는 것이 바람직하다. 도 4에 도시되는 고 광확산 영역(431)의 형상은, 가늘고 긴 직사각형의 각 모서리부를 둥글게 한 형상 또는 타원 형상에 해당한다. 고 광확산 영역(431)의 폭이나 길이는, 발생하는 암부에 맞춰 적당히 설정할 수 있는데, 고 광확산 영역(431)이 지나치게 밝아지지 않는 범위에서 LED(2)의 전방의 암부 발생을 유효하게 억지하기 위해서는, 단경(短徑)[도광체(4) 내에서의 입사광의 지향성의 방향과 대략 직교하는 방향의 치수]에 관한 장경(長徑)[도광체(4) 내에서의 입사광의 지향성의 방향의 치수]의 비율인 어스펙트비가 1.1 내지 7인 범위에서, 폭이 0.5㎜ 내지 5㎜, 길이가 0.55㎜ 내지 35㎜ 정도로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 어스펙트비가 3 내지 5인 범위에서, 폭이 1.5㎜ 내지 4.5㎜, 길이가 5㎜ 내지 15㎜의 범위이다.

고 광확산 영역(431)의 형성 위치에 대해서도, 발생하는 암부에 맞춰 적절히 설정할 수 있지만, 고 광확산 영역(431)이 지나치게 밝아지지 않는 범위에서 LED(2)의 전방의 암부 발생을 유효하게 억지하기 위해서는, 광 입사 단면(41)에 가까운 쪽의 단부가 광 입사 단면(41)으로부터 0.5㎜ 내지 7㎜에 위치하도록 형성하는 동시에, 이 단부가 유효 발광 영역 외가 되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 휘도 얼룩의 발현을 억제하기 위하여, 도광체(4)에 형성되는 렌즈열(44a) 등의 요철 구조열의 단면 형상을 적정화하는 것이 바람직하다. 이 단면 형상의 적정화로서는, 이하에 설명하는 렌즈열 단면 형상 등의 요철 구조열의 특정에 필요한 미소 영역에서의 경사 각도(미소 경사 각도) 및 그것에 근거한 각도 성분의 존재 비율(분포 도수)을 기준으로 한다.

렌즈열(44a) 등의 요철 구조열의 단면 형상을 특정하는 미소 경사 각도나 분포 도수를 계산하기 위한 단면으로서는, 렌즈열 등의 요철 구조열이 연장되어 있는 방향에 대략 수직인 단면을 취한다(도 5(a) 참조). 렌즈열(44a) 등의 요철 구조열이 서로 완전히 평행하지 않은 경우에는, 각각의 렌즈열 등의 요철 구조열이 연장되어 있는 방향에 직교하는 것과 같은 곡면 형상의 단면을 취한다(도 5(b) 참조).

렌즈열 단면 형상으로부터, 도 6(a)에 도시되어 있는 바와 같이 단면 형상의 반복 구조의 5 주기분의 형상을 추출한다. 이 단면 형상을, 그 형상선을 따라 500등분(각 반복 단위에 대해서 100등분)하여 500개의 미소 영역으로 분할한다. 또, 단면 형상의 추출은 5 주기분에 한정되는 것은 아니고, 또한 분할 개수는 500에 한정되는 것은 아니며, 이들은 전체의 단면 형상을 대표하는 미소 경사 각도나 분포 도수로서 적절한 것을 얻을 수 있는 한도 내에서 적절히 변경 가능하다.

도 6(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 각 미소 영역에 있어서, 그 접선(예컨대, 당해 미소 영역의 중앙 위치에서의 접선이며, 근사적으로는 도 6(b)에 도시하는 바와 같이 양 단부를 연결하는 선분으로 대표하게 하는 것도 가능함. 이하, 동일)과 렌즈열 형성면(44) 등의 요철 구조열 형성면(여기서는, 렌즈열 등의 요철 구조열을 도외시한 평면을 가리킴. 이하, 동일)이 이루는 각도(경사 각도)의 절대값을 구하고, 전체 미소 영역에 대한 경사 각도 절대값의 도수 분포(각 경사 각도를 갖는 미소 영역의 수의 전체 미소 영역의 수에 대한 비율)를, 각도 1° 마다 산출한다(즉, 당해 각도를 α°로 하고, α°―0.5° 이상, α°＋0.5° 미만의 각도 범위를 각도 α°로 대표하게 함). 이 도수 분포의 산출례를 도 7에 도시한다.

얻어진 도수 분포에 있어서, 어떤 임의의 범위의 각도를 취하는 미소 영역의 수의 전체 미소 영역의 수에 대한 비율을 구하고, 이것을 당해 각도 범위의 각도 성분의 존재 비율로 한다. 이 존재 비율에 의해, 렌즈열 등의 요철 구조열의 형상을 특정한다. 예를 들어, 도 7에서, 20 내지 50°의 각도 범위의 미소 영역수의 전체 미소 영역수에 대한 비율이 35％였을 경우, 20 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율은 35％인 것으로 한다.

도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 단면 형상의 반복 구조의 각 반복 단위의 형상이 좌우 비대칭인 경우에는, 단면 형상의 반복 구조의 5 주기분의 형상을 추출하고, 그 각 반복 단위의 좌측 부분에 대해서만, 각각 그 형상선을 따라 50등분하여, 합계 250개의 미소 영역으로 분할하고, 마찬가지로 하여 각 반복 단위의 우측 부분에 대해서만, 각각 그 형상선을 따라 50등분하여, 합계 250개의 미소 영역으로 분할한다. 그리고, 좌측 부분의 각 미소 영역에 있어서, 그 접선과 렌즈열 형성면(44) 등의 요철 구조열 형성면이 이루는 각도(경사 각도)의 절대값을 구하고, 전체 미소 영역에 대한 경사 각도 절대값의 도수 분포를, 각도 1° 마다 산출한다. 마찬가지로 하여, 우측 부분에 대해서도 전체 미소 영역에 대한 경사 각도 절대값의 도수 분포를, 각도 1° 마다 산출한다. 또, 단면 형상의 추출은 5 주기분에 한정되는 것은 아니고, 또한 분할 개수도 상기의 것에 한정되는 것은 아니며, 이들은 좌측 부분 및 우측 부분의 각각에 대하여 전체의 단면 형상을 대표하는 미소 경사 각도나 분포 도수로서 적절한 것을 얻을 수 있는 한도 내에서, 적절히 변경 가능하다.

또, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 요철 구조열에는, 단면 형상에 있어서 반드시 단위 형상의 반복이라고는 볼 수 없는 불규칙 형상의 경우도 있는데, 그 경우에는, 단면 형상의 형상선을 따라 측정한 길이 500㎛분을 추출하여, 이것을 형상선을 따라서 500등분하고, 이것에 의해 얻어진 길이 1㎛의 각 미소 영역에 대해, 상기와 같이 하여 도수 분포를 산출한다. 또, 단면 형상의 추출은 길이 500㎛분에 한정되는 것은 아니고, 또한 분할 개수도 500개에 한정되는 것은 아니며, 이들은 전체의 단면 형상을 대표하는 미소 경사 각도나 분포 도수로서 적절한 것을 얻을 수 있는 한도 내에서, 적절히 변경 가능하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 대략 동일한 단위 형상이 규칙적으로 반복되는 단면 형상의 경우(즉, 요철 구조열이 렌즈열인 경우)에는, 인접하는 반복 단위끼리 의 경계부에 형성되는 계곡부(단면 형상에 있어서 가장 낮은 위치의 근방의 영역)의 형상이 광학 성능에 큰 영향을 준다. 그래서, 평가 항목으로서, 렌즈 계곡부 경사각을 채용한다. 그 측정은 다음과 같다. 상기한 바와 같이 하여 단면 형상의 반복 구조의, 예컨대 5 주기의 형상을 추출한다. 이 단면 형상을, 그 형상선을 따라, 예컨대 500등분 정도(각 반복 단위에 대해 100등분)로 등분하여, 예컨대 500개의 미소 영역으로 분할한다. 반복 단위끼리의 경계부에 형성되는 5개의 렌즈 계곡부에 있어서, 반복 단위끼리의 경계로부터 좌우 각각 6개의 미소 영역의 상기 경사 각도의 평균값을 구한다. 그리고, 각 반복 단위의 형상이 좌우 대칭인 경우에는, 이상과 같이 하여 구한 10개의 평균값의 평균을 취해, 당해 렌즈열의 계곡부 경사각으로 한다. 또, 각 반복 단위의 형상이 좌우 비대칭인 경우에는, 이상과 같이 하여 구한 좌측 및 우측 각각에 대하여, 5개의 평균값의 평균을 취해 당해 렌즈열의 좌측 계곡부 경사각 및 우측 계곡부 경사각으로 한다.

그런데, 도 27에 도시하는 바와 같은 암부의 휘도 얼룩은, 전술한 바와 같이, 일차 광원 간격이 넓고, 광 입사 단면에서부터 유효 발광 영역까지의 거리가 작은 경우에, 상기 유효 발광 영역 내에서 확인되기 쉽다. 이러한 휘도 얼룩을 저감하기 위해서는, 도광체에 입사된 광을 일차 광원의 근방, 즉 광 입사 단면의 근방에서 XY면 내에 있어서 충분히 확대하여, 넓은 영역에서 광 편향 소자(6)를 통해 광이 관찰되도록 하는 것이 필요하다. 그 때문에, 본 발명에 있어서는, 적어도 일차 광원의 근방, 즉 광 입사 단면의 근방의 렌즈열(44a)을, 광을 확산시키는 작용이 우수한 형상으로 하고 있다. 전술한 바와 같이, 도광체에 입사된 광은, XY면 내에서는 렌즈열(44a)에서의 반사에 의해 광의 지향성 방향에 대하여 경사 방향으로 진행하고, 이 경사 방향으로 진행하는 광은 렌즈열(44a)에서의 반사에 의해 입사광의 지향성 방향 쪽으로 반사된다. 그 결과, 도광체에 입사된 광은, XY면 내에서 확산되고, 또한 광 편향 소자(6)의 렌즈열(61a)과 대략 수직인 방향으로 진행한다. 이 때문에, 광 편향 소자를 통하여 광 출사면 법선 방향으로부터 관찰했을 때, 광은 확산되어 보인다.

이러한 광을 확산시키는 작용을 높이기 위해서는, 렌즈열(44a) 등의 요철 구조열의 단면 형상에 있어서, 20° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 일정값 이상인 형상이 바람직하다. 보다 광을 확산시키는 작용을 높이기 위해서는, 25° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 일정값 이상인 형상이 바람직하고, 또는, 30° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 일정값 이상인 형상이 바람직하며, 또는, 35° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 일정값 이상인 형상이 바람직하고, 또는, 40° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 일정값 이상인 형상이 바람직하다. 이 작용을 높이기 위해서는, 상기 각도 성분의 존재 비율이 높을수록 바람직하다.

여기서, 렌즈열(44a) 등의 요철 구조열의 단면 형상이란, 상기 파라미터 산출시에 추출한 평균화된 것을 의미하며, 따라서, 단면 형상이 상기와 같은 불규칙 형상인 경우에는, 각각의 요철 구조열의 형상에 구애되지 않고 평균화된 것을 의미한다. 또한, 단면 형상의 반복 구조의 각 반복 단위의 형상이 상기와 같은 좌우 비대칭인 것일 경우에는, 좌측 부분 및 우측 부분의 각각에 대하여 상기에 해당하는 것이 필요하다. 이하, 요철 구조열이 렌즈열이고, 단면 형상의 반복 구조의 각 반복 단위의 형상이 좌우 대칭인 것인 경우에 대하여 설명하겠지만, 다른 경우도 마찬가지이다.

광을 확산시키는 작용을 높이기 위해서는, 적어도 일차 광원의 근방(광 입사 단면의 근방)에 있어서, 렌즈열(44a)의 단면 형상에 있어서의 경사 각도의 절대값으로 표시되는 20° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 10％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20％ 이상, 더욱 바람직하게는 30％ 이상이다.

광을 확산시키는 작용을 더욱 높이기 위해서는, 적어도 일차 광원의 근방(광 입사 단면의 근방)에 있어서, 렌즈열(44a)의 단면 형상에 있어서의 25° 이상 50° 이하의 각도 성분의 존재 비율이 10％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20％ 이상, 더욱 바람직하게는 30％ 이상이다.

광을 확산시키는 작용을 더욱 높이기 위해서는, 적어도 일차 광원의 근방(광 입사 단면의 근방)에 있어서, 렌즈열(44a)의 단면 형상에 있어서의 25° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 20％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30％ 이상, 더욱 바람직하게는 40％ 이상, 혹은, 렌즈열(44a)의 단면 형상에 있어서의 30 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 5％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10％ 이상, 더욱 바람직하게는 15％ 이상이다.

광을 확산시키는 작용을 더욱 높이기 위해서는, 적어도 일차 광원의 근방(광 입사 단면의 근방)에 있어서, 렌즈열(44a)의 단면 형상에 있어서의 30° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 10％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20％ 이상, 더욱 바람직하게는 30％ 이상, 혹은, 렌즈열(44a)의 단면 형상에 있어서의 35° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 8％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10％ 이상, 더욱 바람직하게는 20％ 이상, 혹은, 렌즈열(44a)의 단면 형상에 있어서의 40° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 2％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3％ 이상, 더욱 바람직하게는 5％ 이상이다.

광 출사면 법선 방향에서 측정한 휘도를 높이기 위해서는, 도광체에 입사된 광의 광 출사면과 평행한 면 내에서의 지향성의 방향에 대하여 경사 방향의 광을, 광의 지향성의 방향으로 향하게 하는 작용이 큰 편이 바람직하고, 그를 위해서는, 반사에 의해 광의 진행 방향을 변화시키면서, 렌즈열(44a)이 연장되는 방향으로 유지시키는 작용을 갖는 렌즈열(44a)이 마련되어 있는 것이 바람직하다.

도 28에 도시되어 있는 바와 같은, 렌즈열(44a)에서 특정 방향으로 이방성을 갖고 광이 확산되기 때문에 발생하는 경사 방향이 밝은 줄무늬 형상의 휘도 얼룩을 억제하기 위해서는, 광이 특정 각도에 집중되지 않도록 렌즈열(44a)의 단면 형상을 곡선 형상으로 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 적어도 일차 광원의 근방에 있어서, 렌즈열(44a)의 단면 형상에 있어서 어떤 각도를 α°로 하고, α° 이상 α°＋10° 이하의 각도 성분의 존재 비율을, α°＝0 내지 80°인 범위 내의 전체 각도에 대하여 구했을 때에, 그 최대값이 60％ 이하, 바람직하게는 50％ 이하, 보다 바람직하게는 40％ 이하로 되도록 하는 것이 바람직하다. 이 최대값이 지나치게 크면, 렌즈열(44a)의 단면 형상이 직선적으로 되어, 어느 특정 방향으로 이방성을 갖고 광이 확산되기 쉽게 되기 때문에, 도 28에 도시하는 바와 같은 경사 방향 이 밝은 줄무늬 형상의 휘도 얼룩이 발생하기 쉽게 된다.

한편, α° 내지 α°＋10°의 각도 성분의 존재 비율의 최대값을 작게 하고자 하면, 렌즈열의 단면 형상은 많은 각도 성분을 갖지 않을 수 없게 된다. 본 발명에서는, 후술하는 바와 같이, 35° 이상의 각도 성분이 지나치게 많아지면, 입사광의 지향성 방향으로 진행하는 광이 상대적으로 많아져, 일차 광원의 전방이 밝아지는 현상이 발생한다. 게다가, 50°보다 큰 각도 성분은 광을 확산시키는 작용도 작다. 이 때문에, 렌즈열의 단면 형상은, 대부분의 미소 영역이 각도 성분 60° 이하, 바람직하게는 50° 이하의 범위에 분포하고 있는 것이 바람직하다. 따라서, α° 내지 α°＋10°의 각도 성분의 존재 비율의 최대값은 15％ 이상, 바람직하게는 20％ 이상이 바람직하다.

이상의 이유에서, 전술한 40° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율은, 60％ 이하가 바람직하고, 50％ 이하가 보다 바람직하며, 40％ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 전술한 35 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율은, 90％ 이하가 바람직하고, 75％ 이하가 보다 바람직하며, 60％ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 전술한 30 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율은, 80％ 이하가 바람직하다.

다음에, 광 입사 단면(41)에 대해 설명한다. 광 입사 단면을 조면화하면, 도광체로 입사된 광의 광 출사면(43)과 평행한 면 내에서의 광의 지향성 방향에 대하여 경사 방향의 광이 많이 입사되게 된다. 이에 따라, XY면 내에서의 광의 확산이 커지고, 도 27과 같은 암부는 작아진다. 그러나, 광의 확산이 커지면, 경사 방향으로 진행하는 광은 렌즈열(44a)에서의 반사에 의해 출사되기 쉬우므로, 가장 광 의 확산이 큰 각도에서, 도 30과 같은 밝은 줄무늬 형상의 부분이 발생하기 쉽게 된다.

이 휘도 얼룩이 유효 발광 영역에서 발생하는 것을 막기 위해서는, 일차 광원 근방의 영역과 유효 발광 영역에서, 렌즈열의 구조를 서로 다르게 하는 것이 유효하다. 구체적으로는, 가장 광을 확산시키는 작용이 강한 30° 내지 50°의 각도 성분을, 일차 광원 근방에서는 많게, 유효 발광 영역 내에서는 적게 한다. 혹은, 계곡부 경사각을, 일차 광원 근방에서는 크게, 유효 발광 영역 내에서는 작게 한다. 이들 수단에 의해, 일차 광원 근방에서는, 광은 렌즈열(44a)에서의 반사에 의해, 광의 지향성 방향에 대하여 경사 방향으로 확산되고, 또한 입사광의 지향성 방향으로 되돌려지거나 하면서, 진행한다. 이 결과, 도광체(4)에 입사된 광은 XY면 내에서 확산되고, 게다가 광 편향 소자(6)로서의 렌즈 시트, 예컨대 프리즘 시트의 프리즘열과 수직인 방향으로 출사하는 광이 증가하기 때문에, 프리즘 시트를 통해 관찰한 경우에, 광은 확산되어 보인다. 그리고, 도 30의 휘도 얼룩의 원인이 되는 가장 확산된 각도의 광은, 유효 발광 영역 내에서의 형상이 서로 상이한 렌즈열(44a)에서의 반사로는 입사광의 지향성 방향으로는 복귀되지 않는다. 그 결과, 프리즘 시트를 통해 관찰했을 때에, 도 30에 도시하는 줄무늬 형상의 밝은 선은 볼 수 없게 된다.

더욱 구체적으로 말하면, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 일차 광원 근방의 영역 A를 렌즈열 형성면의 단면 형상에 있어서의 30° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 큰 영역으로 하고, 유효 발광 영역에 걸치기 전에 상기 30° 내지 50 °의 각도 성분의 존재 비율이 보다 적은 혹은 계곡부 경사각이 보다 작은 별도의 영역 B로 전환하는 것이 영역 A와 영역 B의 경계가 시인되는 일이 없어 바람직하다. 구체적으로는, 유효 발광 영역에서 0.1㎜ 이상 앞에서부터 영역 B로 전환하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.3㎜ 이상이며, 보다 바람직하게는 0.5㎜ 이상이다. 그리고, 유효 발광 영역의 전부를 영역 B로 하거나[도 10(a)] 혹은 유효 발광 영역의 일부를 영역 B로 한다[도 10(b)].

영역 B의 렌즈열(44a)의 구체적 단면 형상은, 30° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이, 영역 A와 비교하여 5％ 이상 적은, 바람직하게는 8％ 이상 적은 것이 바람직하다. 혹은, 영역 B의 렌즈열(44a)의 구체적 단면 형상은, 계곡부 경사각이, 영역 A와 비교하여 5° 이상 작은, 바람직하게는 10° 이상 작은, 더욱 바람직하게는 15° 이상 작은 것이 바람직하다. 영역 A와 영역 B의 단면 형상의 차가 지나치게 작으면, 도 30의 휘도 얼룩 방지의 효과가 저감되는 경향이 있다.

또한, 영역 B의 렌즈열(44a)의 구체적 형상은, 30° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 40％ 이하, 바람직하게는 30％ 이하이고, 또한, 5％ 이상, 바람직하게는 10％ 이상, 더욱 바람직하게는 15％ 이상이 바람직하다. 혹은, 35° 내지 50° 이하의 각도 성분의 존재 비율이 30％ 이하, 바람직하게는 20％ 이하이고, 또한, 2％ 이상, 바람직하게는 8％ 이상, 더욱 바람직하게는 13％ 이상이 바람직하다. 혹은, 영역 B의 렌즈열(44a)의 구체적 형상은, 계곡부 경사각이 30° 이하, 바람직하게는 25° 이하, 더욱 바람직하게는 20° 이하이고, 또한, 5° 이상, 바람직하게는 8° 이상, 더욱 바람직하게는 10° 이상이 바람직하다. 이들의 각도 성 분 존재 비율이나 계곡부 경사각이 지나치게 크면, 도 30과 같은 휘도 얼룩 방지의 효과가 저하되는 경향이 있고, 지나치게 작으면, 일차 광원 근방의 영역에서 확산된 광을 프리즘 시트의 프리즘열과 수직인 방향으로 반사할 수 없게 되어, 프리즘 시트에 의해 광 출사면의 법선 방향으로 일어나는 광의 성분이 감소하고, 그 결과 법선 방향의 휘도가 저하하는 경향이 있다.

이 영역 A와 영역 B의 전환부는, 서서히 렌즈열(44a)의 형상이 변화하는 것 같은 구조로 되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 전환부를, 유효 발광 영역의 가장자리 단부(즉, 유효 발광 영역과 액정 표시 장치의 비표시부에 대응하는 영역과의 경계) 근처에 위치시키더라도, 렌즈열 형상 전환부의 구조가 유효 발광 영역 내로 비치는 것을 피할 수 있다.

렌즈열 형성면의 형상을 부분적으로 변화시키는 방법으로서, 조면화하는 방법이 있다. 여러 가지의 방법으로 렌즈열의 표면의 적어도 일부를 조면화함으로써, 용이하고도 저비용으로, 렌즈열 형상의 적어도 일부를 변화시킬 수 있다. 또한, 이 변화의 정도를 연속적으로 바꾸어, 위치에 따라 서서히 렌즈열 형상을 바꾸는 것도 가능하다. 렌즈열(44a)을 조면화함으로써, 도 29에 도시하는 바와 같은 휘도 얼룩도 해소할 수 있다.

도 29에 도시하는 바와 같은, 복수의 일차 광원으로부터 발생하는 광의 중첩에 의한 휘도 얼룩을 저감하기 위해서는, 각 일차 광원으로부터 발생하는 광의 휘도 분포와, 광원간 거리와의 관계를 적정하게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 광 편향 소자(6)와 광 반사 소자(8)를 설치한 상태에서, 도광체(4)의 단연에 인접하여 설치된 복수의 일차 광원(2) 중 1개만 점등했을 때, 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 유효 발광 영역의 광 입사 단면 측의 단연으로부터 3㎜ 내지 3.5㎜의 폭 0.5㎜의 영역 S에서, 그 길이 방향(y 방향)을 따라 1㎜ 간격으로 법선 휘도를 측정하고, 측정 위치 y[㎜]와 휘도와의 관계를 플롯했을 때, 그 반값 전폭 거리의 일차 광원간 거리에 대한 비율이 0.8배 내지 1.2배의 범위 내에 있는 것, 바람직하게는 대략 동등한 것이 바람직하다. 도 12(a), (b)에 측정 위치 y[㎜]와 휘도와의 관계를 플롯한 그래프의 예를 도시한다. 도 12(a)는, 이 비율이 1.2배보다 큰 경우를 나타내고, 도 12(b)는, 이 비율이 0.8배보다 작은 경우를 나타낸다. 이 비율이 지나치게 크면, 도 13(a)에 도시하는 바와 같이, 인접 일차 광원(2)으로부터의 광의 분포의 중첩이 커지고, 이 중첩 부분이 특히 밝아져서 명암 모양이 발생하기 쉽게 된다. 또한, 상기 비율이 지나치게 작으면, 도 13(b)에 도시하는 바와 같이, 일차 광원(2)으로부터의 광의 분포의 확산이 부족하여, 일차 광원의 정면 부분이 특히 밝아지고 인접 일차 광원의 중간 위치에 대응하는 영역이 상대적으로 어둡게 되어 명암 모양이 발생하기 쉽다.

이상과 같은 각 일차 광원으로부터 발생하는 광의 휘도 분포와 광원간 거리와의 관계의 적정화를 위해서는, 렌즈열(44a)의 단면 형상이, 일차 광원의 근방에 있어서, 이하의 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 반값 전폭 거리를 작게 하는 경우에는, 렌즈열(44a)의 35° 내지 60°의 각도 성분의 존재 비율 또는 15° 이하의 각도 성분의 존재 비율을 크게 하는 것이 바람직하다. 반대로, 상기 반값 전폭 거리를 크게 하는 경우에는, 렌즈열(44a)의 35° 내지 60°의 각도 성분 의 존재 비율 또는 15° 이하의 각도 성분의 존재 비율을 작게 하는 것이 바람직하다. 35° 이상의 각도 성분이 많으면, 입사광의 지향성의 방향에 대하여 비스듬히 진행하는 광은, 렌즈열(44a)에 의해 반사되어 일차 광원의 극히 근방에서 출사되어 버리기 때문에, 입사광의 지향성의 방향으로 진행하는 광이 상대적으로 많아진다. 또한, 15° 이하의 각도 성분이 많으면, 렌즈열(44a)에 의해 광이 확산되기 어렵게 되기 때문에, 입사광의 지향성 방향으로 진행하는 광이 상대적으로 많아진다.

구체적으로는, 일차 광원간 거리는 전형적으로는 5㎜ 내지 15㎜이므로, 그 경우에 상기 조건을 만족하는 렌즈열의 단면 형상은, 적어도 일차 광원의 근방에 있어서, 35° 내지 60°의 각도 성분의 존재 비율이 4％ 내지 55％, 또는 15° 이하의 각도 성분의 존재 비율이 25％ 내지 85％인 것이 바람직하다. 35° 내지 60°의 각도 성분의 존재 비율은, 10％ 내지 45％인 것이 더 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 40％이다. 또한, 15° 이하의 각도 성분의 존재 비율은, 30％ 내지 70％인 것이 보다 바람직하다.

렌즈열(44a)의 형상이 서로 다른 영역 A와 영역 B의 배치에 대하여 설명한다. 도 10(a)와 같이, 일차 광원(2)의 근방에 영역 A를 배치하고, 유효 발광 영역의 전체와 그 일차 광원 근처의 가장자리 단부에서부터 영역 A까지의 영역에 영역 B를 배치할 수 있다. 또한, 도 10(b)와 같이, 일차 광원(2)의 근방에 영역 A를 배치하고, 상기 영역 A에 인접하고 또한 유효 발광 영역의 일차 광원 근처의 가장자리 단부를 포함하는 띠 형상의 영역에 영역 B를 배치할 수 있다. 여기서, 유효 발광 영역 중 영역 B 이외의 영역은, 영역 A와 마찬가지의 구조이어도 좋고, 그 이외의 구조이어도 좋다. 단, 이 경우에는, 유효 발광 영역 내에서 렌즈열(44a)의 형상이 변화하게 되므로, 형상 변화(형상 전환)에 기인하는 휘도 얼룩이 시인되지 않도록 하기 위하여, 형상 전환을 서서히 실행하는 것이 바람직하다.

또, 도 14와 같이, 영역 B가, 영역 A에 인접하고 또한 유효 발광 영역의 일차 광원 측의 단연의 일부를 포함하는 장소에 섬 형상으로 배치되어 있는 구조도 바람직하다. 여기서, 유효 발광 영역 중 영역 B 이외의 영역은, 영역 A와 마찬가지의 구조이어도 좋고, 그 이외의 구조이어도 좋다. 단, 이 경우에는, 유효 발광 영역 내에서 렌즈열(44a)의 형상이 변화하게 되므로, 형상 변화(형상 전환)에 기인하는 휘도 얼룩이 시인되지 않도록 하기 위하여, 형상 전환을 서서히 실행하는 것이 바람직하다.

렌즈열(44a)의 바람직한 단면 형상으로서는, 단면 형상선의 일부 또는 전부가, 도 15와 같은 외측으로 볼록한 곡선으로 이루어지는 형상, 도 16과 같은 외측으로 오목한 곡선으로 이루어지는 형상, 도 17과 같은 외측으로 볼록한 영역과 외측으로 오목한 영역을 갖는 곡선으로 이루어지는 형상이 있다. 또한, 렌즈열(44a)의 바람직한 단면 형상으로서는, 도 18과 같이 다각형 형상(즉, 직선으로 이루어지는 형상), 도 19와 같이 직선과 곡선을 조합한 형상 등이 있다. 이들 다각형 형상 또는 직선을 포함하는 형상을 이용하는 경우에는, 도 28의 휘도 얼룩이 발생하지 않도록 하기 위해서는, 형상을 특히 적정하게 설정하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 어떤 각도 α° 내지 α°＋10°의 각도 성분의 존재 비율을 0° 내지 80°의 범위의 각도 α°에 대해 구한 경우에, 그 최대값이 60％ 이하, 바람직하게 는 50％ 이하, 보다 바람직하게는 40％ 이하로 되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 렌즈열의 단면 형상이 몇 개의 직선을 포함하는 경우에는, 각각의 직선에 대응하는 평면에 의해 광이 반사되고, 이에 따라 광을 확산시키는 작용이 강하며, 게다가 반사하는 각도가 서로 크게 다른 구조이면, 광은 여러 방향으로 진행하여, 도 28의 휘도 얼룩은 발생하기 어렵게 된다. 바람직한 형상은, 도 18의 다각형 형상이며, 렌즈열 형성면과 이루는 각도가, 약 40°, 약 30°, 약 20°인 직선을 갖는 것, 혹은, 약 40°, 약 30°, 약 20°, 약 0°의 직선을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이 조건을 만족하는 직선을 갖는 도 19의 구조이어도 좋다. 이들 구조이면, 예컨대, 어떤 각도 α° 내지 α°＋10°의 각도 성분의 존재 비율이 큰 경우에도, 다른 각도 성분에 의해, 광이 α° 근방의 각도 성분과는 크게 다른 방향으로 반사되므로, 도 28의 휘도 얼룩은 발생하기 어렵다.

도 18 및 도 19의 단면 형상에 있어서, 직선(변)의 수는, 2 내지 20이 바람직하고, 3 내지 15가 보다 바람직하며, 4 내지 10이 한층 바람직하다. 변의 수가 지나치게 적은 경우에는, 광이 여러 방향으로 확산되지 않기 때문에, 도 28의 휘도 얼룩이 발생하기 쉽게 되고, 한편, 변의 수가 지나치게 많은 경우에는, 렌즈열(44a)을 갖는 도광체의 제조가 곤란하게 된다.

또한, 렌즈열(44a)의 일차 광원 근방의 영역에서의 단면 형상이 곡선 형상이고, 이 영역에 인접하는 영역의 단면 형상이 대략 삼각형 형상 등의 대략 다각형 형상인 도광체도 바람직하게 이용할 수 있다. 구체적으로는, 렌즈열(44a)의 좌우 각각의 경사면에 있어서, 어떤 각도 α° 내지 α°＋10°의 각도 성분의 존재 비 율을 0° 내지 80°의 범위의 각도 α°에 대하여 구한 경우에, 그 최대값이 일차 광원 근방 영역보다도 이것에 인접하는 영역 쪽이 높게 되어 있는 도광체는 바람직하게 이용할 수 있다. 이는, 일차 광원의 근방에서는, 단면 형상이 곡선 형상인 렌즈열에 의해 휘도 얼룩의 발생 없이 광을 확산시키고, 이것에 인접하는 영역에서는, 단면 형상이 대략 삼각형 형상 등의 대략 다각형 형상을 이루는 렌즈열(44a)에 의해 광을 집광하여, 높은 휘도를 얻도록 할 수 있다.

렌즈열(44a)의 배열 피치는, 10㎛ 내지 100㎛의 범위로 하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10㎛ 내지 80㎛, 더욱 바람직하게는 20㎛ 내지 70㎛의 범위이다. 또한, 본 발명에 있어서는, 렌즈열(44a)의 피치는, 상기 범위 내이면, 모든 렌즈열(44a)에서 동일하게 하여도 좋고, 부분적으로 다른 것이어도 좋으며, 서서히 변화하고 있어도 좋다.

필요한 확산각이 110° 이상으로 특히 큰 경우에는, 도광체 입사광의 지향성의 방향을 대략 따라서 연장된 렌즈열만으로는, 충분히 광을 확산시키는 것이 어렵다. 이러한 경우에는, 도광체(4)의 광 출사면 또는 이면에, 도 20에 도시되는 바와 같은, 입사광의 지향성의 방향(X 방향)에 대하여 경사 방향으로 연장되는 경사 렌즈열(50)을 배치하는 것이 바람직하다. 특히, 렌즈열이 필요한 확산각에 대응하는 방향과 대략 동일한 방향으로 연장되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 경사 렌즈열(50)이 존재함으로써, 렌즈열(44a)에서는 적절히 반사되지 않는 것과 같은 큰 각도가 이루는 입사광 성분도 양호하게 반사하여 진행 방향이 렌즈열(44a)에 의해 적정하게 반사될 수 있는 각도로 바꿀 수 있다. 이 경사 렌즈열(50)의 바람직한 형성 위치는, 비표시부 대응 영역의 일차 광원 사이에 대응하는 영역이며, 이것을 형성하지 않을 경우에는 광 편향 소자(6), 예컨대 프리즘 시트를 통해 암부가 관찰되는 영역인 것이 바람직하다. 이 영역에는, 프리즘 시트의 프리즘열과 수직인 방향을 향하지 않고 있는 광이 존재하고 있으므로, 이 영역의 광의 진행 방향을 변화시키는 것이 도 27의 암부를 저감하는 데에 유효한 수단으로 된다. 형성되는 경사 렌즈열은, 상기 렌즈열(44a)과 마찬가지의 방법으로 산출되는 20° 내지 50°의 각도 성분의 존재 비율이 10％ 내지 80％인 것이 바람직하다. 이 존재 비율이 지나치게 작으면 광의 진행 방향을 변화시키는 작용이 저하하고, 지나치게 크면 새로운 휘선이 생겨, 새로운 휘도 얼룩의 원인이 되기 쉽다.

또, 마찬가지의 목적으로, 도광체(4)의 광 출사면 또는 이면에, 도 21에 도시되는 바와 같은 도트 패턴(52)을 마련하여도 좋다. 도트 패턴(52)은, 에칭이나 레이저 가공 등에 의해 형성할 수 있다. 이러한 도트 패턴(52)이 존재함으로써, 렌즈열(44a)에서는 적절히 반사되지 않는 것과 같은 입사광의 지향성 방향에 대한 큰 각도가 이루는 입사광 성분도 양호하게 반사하여 진행 방향이 렌즈열(44a)에 의해 적정하게 반사될 수 있는 각도로 변경된다. 이 도트 패턴의 바람직한 형성 위치는, 비표시부 대응 영역의 일차 광원 사이에 대응하는 영역이며, 이것을 형성하지 않을 경우에는 프리즘 시트를 통해 암부가 관찰되는 영역인 것이 바람직하다. 이 영역에는, 프리즘 시트의 프리즘열과 수직인 방향을 향하지 않고 있는 광이 존재하고 있으므로, 이 위치의 광의 진행 방향을 변화시키는 것이 도 27의 암부를 저감하는 데에 유효한 수단으로 된다. 형성되는 도트 패턴의 각 도트의 형상은, 일 차 광원과 도트를 연결하는 직선과 직교하는 단면에 있어서, 상기 렌즈열(44a)과 마찬가지의 방법으로 산출되는 20° 내지 80°의 각도 성분의 존재 비율이 10％ 내지 80％인 것이 바람직하다. 이 존재 비율이 지나치게 작으면 광의 진행 방향을 변화시키는 작용이 저하하고, 지나치게 크면 새로운 휘선이 생겨, 새로운 휘도 얼룩의 원인이 되기 쉽다.

본 발명에 있어서는, 이상의 설명과 같이, 도광체(4)의 광 출사면(43)에 광 출사 기구를 형성하고, 그 반대측의 주면(이면)을 렌즈열(44a)을 형성한 렌즈열 형성면으로 하는 것이 바람직하지만, 광 출사면을 렌즈열(44a)의 형성면으로 하고, 그 반대측의 주면에 고 광확산 영역을 형성한 광 출사 기구를 형성하여도 좋다.

도 22는, 본 발명에 따른 면광원 장치용 도광체의 일부를 LED와 함께 나타내는 부분 분해 사시도이다. 본 실시예에서는, 광 입사 단면(41)은 이방성 조면으로 이루어진다. 이 이방성 조면은, 광 출사면(43)을 따르는 Y 방향에서의 평균 경사각 θa가 광 출사면(43)과 직교하는 Z 방향에서의 평균 경사각 θa보다 크다. 이러한 조면으로 함으로써, LED(2)로부터 발생하여 광 입사 단면(41)으로부터 도광체(4) 내로 입사되는 광의 XY면 내에서의 분포를 확산시킬 수 있다. 이에 따라, XZ면 내에서의 분포를 과도하게 확산하는 것에 근거한 광 입사 단면 근방에서의 도광체(4)로부터의 과도한 광 출사를 방지하여, 광 출사면(43)의 넓은 영역으로 효율적으로 소요의 강도의 광을 도입할 수 있으며, 휘도의 균제도 향상에 기여할 수 있다.

이 광 입사 단면(41)의 이방성 조면은, 광 출사면(43)을 따르는 Y 방향에서 의 평균 경사각이 바람직하게는 3° 내지 30°, 더욱 바람직하게는 4° 내지 25°, 특히 바람직하게는 5° 내지 20°이다. 평균 경사각이 3° 미만이면, 상기 작용 효과가 작아지는 경향이 있고, 평균 경사각이 30°를 초과한 경우, XY면 내의 광의 분포가 확산되지 않고 휘도가 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 작용 효과를 얻기 위해서는, 광 출사면(43)과 직교하는 Z 방향에서의 평균 경사각이 5° 이하, 특히 3° 이하인 것이 바람직하다. 또, 광 입사 단면(41)의 이방성 조면은, 상기 광 출사면(43)을 따르는 방향에서 측정한 경우의 경사각 8° 이상의 영역의 길이가 전체 측정 길이의 5％ 이하인 것이 바람직하다. 경사각 8° 이상의 영역의 길이가 전체 측정 길이의 5％를 넘으면, XY면 내에서의 광의 분포를 과도하게 확산하는 것에 근거한 광 입사 단면 근방에서의 도광체(4)로부터의 과도한 광 출사에 의한 휘도 저하가 발생하는 경향이 있다.

이러한 이방성 조면으로서는, 대략 Z 방향으로 연장되는 서로 대략 평행한, 규칙적 또는 불규칙적인 요철 구조가 바람직하다. 보다 구체적으로는, 대략 Z 방향으로 연장되는 서로 대략 평행한 렌즈열, 또는 이 렌즈열을 조면화한 것을 들 수 있다.

본 발명의 도광체(4)는, 광 투과율이 높은 합성 수지로 구성할 수 있다. 이러한 합성 수지로서는, 메타크릴 수지(methacrylate resin), 아크릴 수지(acrylic resin), 폴리카보네이트(polycarbonate)계 수지, 폴리에스터(polyester)계 수지, 염화비닐계 수지, 환상 폴리올레핀 수지를 예로 들 수 있다. 특히, 메타크릴 수지가, 광 투과율의 높이, 내열성, 역학적 특성, 성형 가공성이 우수하여, 최적이다. 이러한 메타크릴 수지로서는, 메타크릴산 메틸을 주성분으로 하는 수지이며, 메타크릴산 메틸이 80중량％ 이상인 것이 바람직하다. 도광체(4)의 조면의 표면 구조나 프리즘열 등의 표면 구조, 또는 광 입사 단면의 이방성 조면 구조를 형성하는 것에 대해서는, 투명 합성 수지판을 소망하는 표면 구조를 갖는 틀 부재를 이용하여 열프레스하는 것에 의해 형성하여도 좋고, 스크린 인쇄, 압출 성형이나 사출 성형 등에 의해 성형과 동시에 형상 부여하여도 좋다. 또한, 열 혹은 광 경화성 수지 등을 이용하여 구조면을 형성하는 것도 가능하다.

이들 틀 부재(금형)의 형성 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 도광체(4)의 광 출사 기구를 구성하는 고 광확산 영역(431) 및 다른 영역(432, 433, 434)의 형성은, 금형에 미리 형성한 형상 전사 표면의 형상을 전사함으로써 수행할 수 있다. 이 금형의 형상 전사 표면의 형성 방법으로서는, 광 출사 기구를 조면에 의해 형성하는 경우에는, 금형의 표면에 형성하는 영역의 1 또는 복수에 상당하는 개구부를 갖는 차폐판 등을 설치하여 상기 영역 외의 부분을 차폐하고, 블러스트 혹은 에칭하는 방법을 들 수 있다. 특히, 미립자에 의한 블러스트를 행하는 경우에는, 차폐판을 금형의 표면으로부터 적당한 거리를 두고 설치하는 것에 의해, 상기 해당 영역의 외주부에 평균 경사각 θa가 서서히 감소하는 영역(상기 경계 영역)을 형성 할 수 있다. 도 23 내지 도 26에, 도광체 광 출사면을 형성하기 위한 형상 전사면을 갖는 금형의 제조에서의 블러스트 처리에 사용되는 차폐판의 구체적인 실시예를 개시한다. 도 23은, 도 4에 도시된 영역(432, 433)에 상당하는 반경(R)이 45㎜인 원형의 개구부를 갖는 차폐판을 나타낸다. 도 24는, 도 4에 도시된 영역(432)에 상당하는 반경(R)이 17㎜인 원형의 개구부를 갖는 차폐판을 나타낸다. 도 25는, 도 4에 도시된 고 광확산 영역(431)에 상당하는 긴 직경이 13.5㎜이고, 짧은 직경이 3㎜인 타원형의 4개의 개구부를 갖는 차폐판을 나타낸다. 또한, 도 26은, 도 4에는 도시되어 있지 않지만, 광 출사면(43)의 광 입사 단면 근방의 양쪽 코너 영역에 상당하는 길이 4㎜의 2등변을 갖는 직각 이등변 삼각형 형상의 2개의 개구부를 갖는 차폐판을 나타낸다. 또한, 도트나 뿔 형상 돌기 등의 요철 구조를 형성하는 경우에는, 금형의 형상 전사 표면의 형성 방법으로서는, 형상 전사면의 소정 위치에 소망하는 요철 구조에 대응하는 반대 형상을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.

본 발명의 도광체에 형성하는 렌즈열(44a)의 형상을 부분적으로 변화시키는 방법으로서는, 절삭 혹은 에칭 등에 의해 형성된 렌즈열 형상 전사면을 갖는 금형의 일부 또는 전부를 블러스트하는 방법, 렌즈열 형상면을 갖는 금형의 일부 또는 전부를 연마하고, 이를 전사하는 방법, 렌즈열 형상 전사면을 갖는 제 1 금형을 이용하여 성형해서 얻어진 성형물의 일부 또는 전부를 블러스트하고, 이것을 다시 전사하는 것에 의해 렌즈열 형상 전사면을 갖는 제 2 금형을 얻는 방법 등을 들 수 있다. 이들 방법에 의해, 혹은 도광체(4)의 렌즈열 형성면의 적어도 일부에 직접 블러스트 처리에 의해 블러스트 흔적을 형성함으로써, 렌즈열(44a)의 단면 형상의 도수 분포나 계곡부 경사각을 변화시킬 수 있다.

광 편향 소자(6)에 형성되는 렌즈 형상은, 목적에 따라서 여러 가지의 것이 사용되며, 예컨대, 프리즘 형상, 렌티큘러 렌즈 형상, 플라이 아이 렌즈 형상, 파형 형상 등을 들 수 있다. 그 중에서도 단면 대략 삼각형 형상의 복수의 프리즘열 이 배열된 프리즘 시트가 특히 바람직하다. 프리즘열의 정각은, 50° 내지 80°의 범위로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 55° 내지 70°의 범위이다.

본 발명의 광 편향 소자(6)는, 광 투과율이 높은 합성 수지로 구성할 수 있다. 이러한 합성 수지로서는, 메타크릴 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스터계 수지, 염화비닐계 수지, 환상 폴리올레핀 수지를 예로 들 수 있다. 특히, 메타크릴 수지가, 광 투과율의 높이, 내열성, 역학적 특성, 성형 가공성이 우수하여, 최적이다. 이러한 메타크릴 수지로서는, 메타크릴산 메틸을 주성분으로 하는 수지이며, 메타크릴산 메틸이 80중량％ 이상인 것이 바람직하다. 광편향 소자(6)의 프리즘열 등의 표면 구조를 형성하는 데에 있어서는, 투명 합성 수지판을 소망하는 표면 구조를 갖는 틀 부재를 이용하여 열프레스하는 것에 의해 형성하여도 좋고, 스크린 인쇄, 압출 성형이나 사출 성형 등에 의해 성형과 동시에 형상 부여하여도 좋다. 또한, 열 혹은 광 경화성 수지 등을 이용하여 구조면을 형성하는 것도 가능하다. 이들 틀 부재는, 금형 절삭 혹은 에칭 등에 의해 얻어진다. 또한, 폴리에스터계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 염화비닐계 수지, 폴리메타크릴이미드계 수지 등으로 이루어지는 투명 필름 혹은 시트 등의 투명 기재 상에, 활성 에너지 선경화형 수지로 이루어지는 조면 구조 또한 렌즈열 배열 구조를 표면에 형성하여도 좋고, 이러한 시트를 접착, 융착 등의 방법에 의해 별개의 투명 기재 상에 접합하여 일체화시켜도 좋다. 활성 에너지 선경화형 수지로서는, 다관능 (메타)아크릴 화합물, 바이닐 화합물, (메타)아크릴산 에스터류, 아릴 화합물, (메타)아크릴산의 금속염 등을 사용할 수 있다.

광 반사 소자(8)로서는, 예컨대 표면에 금속 증착 반사층을 갖는 플라스틱 시트를 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 광 반사 소자(8)로서 반사 시트 대신에, 도광체(4)의 광 출사면의 반대측의 주면(44)에 금속 증착 등에 의해 형성된 광 반사층 등을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 도광체(4)의 4개의 측단면[광 입사 단면(41)을 제외함]에도 반사 부재를 붙이는 것이 바람직하다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 개시한다. 또한, 실시예에 있어서, 도광체 단면 형상의 미소 영역 경사 각도의 측정은, 도광체의 렌즈열 형성면의 레플리카(replica)를 제작하여, 그것을 렌즈열의 연장 방향과 직교하는 면으로 절단하고, 절단 단면을 광학 현미경 혹은 원자 현미경, 혹은 그 밖의 촬상 수단으로 확대하여 얻어진 단면 형상선에 근거하여 수행하였다. 미소 영역 경사 각도의 절대값의 도수 분포의 산출 및 계곡부 경사각의 산출은, 도 6에 관련하여 설명한 바와 같이 하여 수행하였다. 단, 전술한 바와 같이 단면 형상을 등분하여 미소 영역을 설정하면, 단면 형상의 좌표 측정이 번잡스럽게 되는 경우가 있다. 그 경우, 하기의 방법으로 간단히 산출할 수 있다.

우선, 절단 단면을, Y 좌표가 등분으로 되도록 분할하여, 미소 영역을 설정한다. 그 후, 전술한 것과 동일한 방법으로, Y 좌표를 등분한 미소 영역에 관한 미소 영역 경사 각도의 절대값의 도수 분포를 산출한다. 산출한 도수 분포의 각각의 경사 각도의, 도수／[경사 각도의 여현(cos)]을 구한다. 다음에, 도수／[경사 각도의 여현(cos)]의 총합을 구한다. 다음에, 각 경사 각도에 대하여, {도수／[경 사 각도의 여현(cos)]}／총합을 구한다. 이 값이, 단면 형상을 등분하여 미소 영역을 설정했을 때의 도수 분포가 된다.

평균 경사각의 측정은, 촉침식 표면 조도계(도쿄 세이키사 제품 서프콤 570A형)에 의해, 촉침으로써 1㎛R, 55° 원추 다이아몬드침(010-2528)을 이용하여, 구동 속도 0.03㎜／초로 측정하였다. 측정 길이는 2㎜로 하였다. 추출 곡선의 평균선의 경사 보정을 한 후, 상기 수학식 1 및 수학식 2에 따라서 그 곡선을 미분한 곡선의 중심선 평균값을 구하였다.

실시예 1

경면 마감을 실시한 유효 발광 영역(51㎜×71㎜, 두께 3㎜의 스테인리스 스틸판의 표면을, 그 길이 51㎜의 한쪽의 단변(短邊)(광 입사 단면에 대응하는 변)으로부터 유효 발광 영역 내측으로 1㎜까지의 영역을 점착 테이프로 마스킹하고, 다음의 조건으로 제 1 블러스트 처리를 하여 조면화하였다. 즉, 입경 106㎛ 이하의 유리 비즈(포터스·발로티니사 제품 J220)를 이용하여, 스테인리스 스틸판으로부터 블로우 노즐까지의 거리를 32㎝로 하고, 블로우 압력 0.09㎫로, 노즐을 X축 방향으로 이동 속도 8.0㎝／s로 주행시키고, 스테인리스 스틸판을 순차적으로 Y축 방향으로 10㎜씩 이동시키면서, 블러스트 처리를 행하였다. 스테인리스 스틸판의 제 1 블러스트 처리를 받은 조면 부분의 평균 경사각 θa는 1.0°였다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 금형(틀 부재) 및 그 소재에 관한 유효 발광 영역이란, 면광원 장치의 발광 영역에 대응하는 도광체 영역을 형성하기 위한 틀 부재 및 그 소재의 영역을 가리킨다. 또한, 금형 및 그 소재에 관한 X축 방향 및 Y축 방향이란, 그것에 의해 성형되는 도광체에 대한 도 1 등에 도시된 X축 방향 및 Y축 방향에 대응하는 방향을 가리킨다.

이어서, 도 23에 도시한 차폐판을 제 1 블러스트 처리한 스테인리스 스틸판으로부터 7㎝ 높이에 도시되는 위치 관계로 배치하고, 노즐 이동 속도를 6.0㎝／s로 한 것 이외에는 제 1 블러스트 처리와 마찬가지로 하여 제 2 블러스트 처리를 행하였다. 스테인리스 스틸판의 제 2 블러스트 처리를 받은 조면 부분의 평균 경사각 θa는 1.8°였다. 다음에, 도 24에 도시한 차폐판을 제 2 블러스트 처리한 스테인리스 스틸판으로부터 7㎝ 높이에 도시되는 위치 관계로 배치하고, 제 2 블러스트 처리와 마찬가지로 하여 제 3 블러스트 처리를 행하였다. 스테인리스 스틸판의 제 3 블러스트 처리를 받은 조면 부분의 평균 경사각 θa는 2.5°였다. 또, 도 25에 도시한 차폐판을 제 3 블러스트 처리한 스테인리스 스틸판으로부터 5㎝ 높이에 도시되는 위치 관계로 배치하고, 노즐 이동 속도를 3.5㎝／s로 한 것 이외에는, 제 2 블러스트 처리와 마찬가지로 하여 제 4 블러스트 처리를 행하였다. 스테인리스 스틸판의 제 4 블러스트 처리를 받은 조면 부분(도광체 광 출사면의 고 광확산 영역에 대응하는 부분)의 평균 경사각 θa는 1.3°이고, 고 광확산 영역의 외주부에는 폭 2㎜에 걸쳐 평균 경사각 θa가 서서히 감소하는 영역이 형성되어 있었다. 또한, 도 26에 도시한 차폐판을 제 4 블러스트 처리한 스테인리스 스틸판으로부터 2㎝ 높이에 도시되는 위치 관계로 배치하고, 평균 입경 30㎛의 알루미나 입자(후지미 인코퍼레이티드사 제품 A400)를 이용하여, 노즐 이동 속도를 1.5㎝／s, 블로우 압력을 0.6㎫로 한 것 이외에는, 제 2 블러스트 처리와 마찬가지로 하여 제 5 블러 스트 처리를 행하였다. 스테인리스 스틸판의 제 5 블러스트 처리를 받은 조면 부분(도광체 광 출사면의 광 입사 단면 근방의 양쪽 코너 영역에 대응하는 부분)의 평균 경사각 θa는 4°였다. 이렇게 하여, 제 1 금형을 얻었다.

한편, 경면 마감을 한 유효 발광 영역(51㎜×71㎜, 두께 34㎜의 담금질 강판에, 두께 0.2㎜의 니켈 도금을 실시한 후에 경면 마감을 실행하고, 그 표면에 피치 50㎛의 렌즈열을 길이 71㎜의 변에 평행하게 연결하여 설치한 대칭적 렌즈 패턴을 절삭 가공에 의해 형성하였다. 이어서, 이 강판의 길이 51㎜의 한쪽의 단변(광 입사 단면에 대응하는 변)으로부터 3.5㎜까지의 영역을 점착 테이프로 마스킹하고, 입경 63㎛ 이하의 유리 비즈(포터스·발로티니사 제품 J400)를 이용하여, 노즐 이동 속도를 3.8㎝／s, 블로우 압력을 0.2㎫로 한 것 이외에는 제 2 블러스트 처리와 마찬가지로 하여 블러스트 처리를 하였다. 이렇게 하여, 렌즈 패턴의 형상 전사면을 일부 조면화한 제 2 금형을 얻었다.

또한, 경면 마감을 한 유효 영역 0.85㎜×51㎜, 두께 34㎜의 담금질 강재에, 평균 입경 30㎛의 알루미나 입자(후지미 인코포레이티드사 제품 A400)를 이용하여, 노즐 높이를 16㎝, 노즐 이동 속도를 5.0㎝／s, 블로우 압력을 0.08㎫로 한 것 이외에는, 제 2 블러스트 처리와 마찬가지로 하여 블러스트 처리를 행하였다. 이렇게 해서, 제 3 금형을 얻었다.

이상과 같이 하여 얻어진 제 1 금형, 제 2 금형, 및 제 3 금형을, 각각 도광체 광 출사면 전사 형성용의 금형, 도광체 이면 전사 형성용의 금형, 및 광 입사 단면 형성용의 금형으로써 이용하여 사출 성형을 실시해서, 단변 51㎜ 및 장변 71 ㎜의 직사각형이고, 두께가 장변을 따라 0.85㎜(광 입사 단면측 단부) 내지 0.6㎜(대향 단부)로 변화하는 쐐기 형상이며, 한쪽의 주면이 광 입사 단면 근방에 고 광확산 영역이 형성된 광 출사면이고, 다른쪽의 주면이 렌즈열 형성면으로 이루어지는 투명 아크릴 수지제 도광체를 제작하였다.

도광체의 두께 0.85㎜의 단변측 단면(광 입사 단면)에 대향하도록 하여, 4개의 LED(니치아 가가쿠 고교샤 제품 NECW008A)를 11㎜ 간격으로 배치하였다. 이 도광체의 렌즈열 형성면 측에는 광 산란 반사 시트(레이코샤 제품 75W05)를 배치하고, 광 출사면 측에는 정각 68°, 피치 18㎛의 프리즘열이 복수 병렬로 형성된 프리즘 시트(미쓰비시 레이온사 제품 M168YS)를, 그 프리즘열 형성면이 대향하도록 배치하여, 면광원 장치를 제작하였다.

이 면광원 장치는, 액정 표시 소자와 조합하여, 유효 표시 영역의 치수가 46㎜×61㎜이고, 도광체 광 입사 단면으로부터 유효 표시 영역까지의 거리가 6.25㎜인 액정 표시 장치를 구성한다.

얻어진 도광체의 렌즈열 형성면의 단면 형상은, 다음과 같았다.

(영역 A : 광 입사 단면으로부터 3.5㎜까지의 영역)

외측으로 볼록한 곡선

경사 각도 절대값의 도수 분포 :

20° 이상 50° 이하 -- 67％

25° 이상 50° 이하 -- 51％

30° 이상 50° 이하 -- 39％

35° 이상 50° 이하 -- 26％

40° 이상 50° 이하 -- 8％

15° 이하 ------------ 33％

35° 이상 60° 이하 -- 26％

40° 이상 60° 이하 -- 8％

α 내지 α°＋10°의 비율의 최대값 : 31％(α°＝31°)

계곡부 경사각 : 31°

(영역 B : 영역 A 이외의 영역)

외측으로 볼록한 곡선

경사 각도 절대값의 도수 분포 :

30° 이상 50° 이하 -- 26％

계곡부 경사각 : 12°

모든 LED를 점등하여 면광원 장치를 발광시켜서 유효 발광 영역의 휘도 얼룩을 판정하였다. 도 27에 도시한 바와 같은 암부, 도 28에 도시한 바와 같은 줄무늬 형상의 휘선, 도 29에 도시한 바와 같은 광원끼리의 분포 중첩에 의한 명부(明部), 도 30에 도시한 바와 같은 줄무늬 형상의 휘선, LED 전방의 암부 중 어느 것도 관찰되지 않았다.

실시예 2

제 4 블러스트 처리의 노즐의 이동 속도를 5.0㎝／s로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 면광원 장치를 제작하였다. 또, 얻어진 도광체의 고 광확산 영역의 평균 경사 각도 θa는 1.5°였다. 모든 LED를 점등하여 면광원 장치를 발광시켜서 유효 발광 영역의 휘도 얼룩을 판정하였다. 도 27에 도시한 바와 같은 암부, 도 28에 도시한 바와 같은 줄무늬 형상의 휘선, 도 29에 도시한 바와 같은 광원끼리의 분포 중첩에 의한 명부, 도 30에 도시한 바와 같은 줄무늬 형상의 휘선, LED 전방의 암부 중 어느 것도 관찰되지 않았다.

실시예 3

제 4 블러스트 처리의 블로우 압력을 0.15㎫로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 면광원 장치를 제작하였다. 또, 얻어진 도광체의 고 광확산 영역의 평균 경사 각도 θa는 1.7°였다. 모든 LED를 점등하여 면광원 장치를 발광시켜서 유효 발광 영역의 휘도 얼룩을 판정하였다. 도 27에 도시한 바와 같은 암부, 도 28에 도시한 바와 같은 줄무늬 형상의 휘선, 도 29에 도시한 바와 같은 광원끼리의 분포 중첩에 의한 명부, 도 30에 도시한 바와 같은 줄무늬 형상의 휘선, LED 전방의 암부 중 어느 것도 관찰되지 않았다.

비교예 1

제 4 블러스트 처리를 실시하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 면광원 장치를 제작하였다. 모든 LED를 점등하여 면광원 장치를 발광시켜서 유효 발광 영역의 휘도 얼룩을 판정한 바, 각 LED의 전방 개소에 암부가 관찰되었다.

Claims (10)

1. 서로 이격되어 배치된 복수의 점 형상의 일차 광원과,

   상기 복수의 일차 광원으로부터 발생하는 광을 도광하고, 또한 상기 일차 광원으로부터 발생하는 광이 입사되는 광 입사 단면 및 도광되는 광이 출사하는 광 출사면을 갖는 판 형상의 도광체를 구비한 면광원 장치에 있어서,

   상기 광 출사면 및 그 반대측의 면인 이면중 한쪽의 면의 상기 광 입사 단면의 근방에, 복수의 고 광확산 영역이, 상기 복수의 일차 광원의 각각에 대응해서 마련되어 있고,

   상기 광 출사면 및 그 반대측의 면인 이면중 다른쪽의 면에, 상기 광 출사면에 따르는 면내에서의 상기 도광체에 입사된 광의 지향성의 방향에 따라서 연장되고, 또한 서로에 평행으로 배열된 복수의 요철 구조열이 형성되어 있고,

   상기 복수의 고 광확산 영역은 인접하는 영역보다 큰 평균 경사각을 갖고,

   상기 복수의 고 광확산 영역의 각각은, 대응하는 상기 일차 광원으로부터 발생되어 상기 도광체에 입사된 광의 지향성의 방향으로 연장되는 직선상에 위치되어 있고,

   상기 복수의 고 광확산 영역과 이에 인접하는 영역과의 평균 경사각의 차가 0.1° 내지 1°이며,

   상기 고 광확산 영역은, 상기 도광체에 입사된 광의 지향성의 방향과 직교하는 방향의 수치에 대한 상기 도광체에 입사된 광의 지향성의 방향의 치수의 비율인 어스펙트비가 1.1 내지 7의 범위인 것을 특징으로 하는

   면광원 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 고 광확산 영역은 서로 평행하게 연장되어 있는 것을 특징으로 하는

   면광원 장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 고 광확산 영역이 형성되어 있는 면은, 상기 고 광확산 영역 이외의 영역의 적어도 일부가 조면(a rough surface) 또는 요철 구조면(an uneven structure surface)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는

   면광원 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 고 광확산 영역이 형성되어 있는 면은, 그 중앙부에 위치하는 제 1 영역과, 상기 광 입사 단면의 근방에서 상기 고 광확산 영역의 주위에 위치하는 제 2 영역을 구비하며, 상기 제 1 영역의 평균 경사각은 상기 제 2 영역의 평균 경사각보다 큰 것을 특징으로 하는

   면광원 장치.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 요철 구조열은, 적어도 상기 일차 광원의 근방에 있어서, 상기 복수의 요철 구조열의 그 연장 방향과 직교하는 단면 형상이, 그의 각 미소 영역에서의 접선과 상기 요철 구조열 형성면이 이루는 경사 각도의 절대값이 20° 이상 50° 이하인 각도 성분의 존재 비율이 10％ 이상인 것을 특징으로 하는

   면광원 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 요철 구조열이 형성된 면은, 상기 일차 광원의 근방에 위치하여 상기 요철 구조열이 형성된 영역 A와, 상기 영역 A에 근접해서 위치하여 상기 요철 구조열이 형성된 영역 B를 갖고 있으며, 상기 영역 A와 상기 영역 B에서 상기 단면 형상이 서로 다른 것을 특징으로 하는

   면광원 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    또한, 상기 도광체의 광 출사면에 인접하여 배치되고, 상기 도광체의 광 출사면에 대향하여 위치하는 입광면과 그 반대측의 출광면을 갖고 있으며, 상기 입광면에 상기 도광체의 광 입사 단면과 평행한 방향으로 연장되고 또한 서로 평행한 복수의 렌즈열이 형성된 광 편향 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는

    면광원 장치.

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