KR100950613B1 - 면 광원 장치용 도광체 및 면 광원 장치 - Google Patents

Abstract

1차 광원과 조합하여 면 광원 장치를 구성하는 데 사용되고, 1차 광원으로부터 발생하는 광을 도광하는 면 광원 장치용 도광체(3)이며, 1차 광원(1)으로부터 발생하는 광이 입사하는 광 입사 단부면(31) 및 도광된 광이 출사하는 광 출사면(33) 및 그 반대측의 이면(34)을 가지고, 광 출사면(33) 및 이면(34) 중 적어도 한쪽에는 광 입사 단부면(31)을 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 프리즘열(34a)이 형성되어 있고, 프리즘열(34a)의 각각은, 그 연장 방향에 관한 적어도 일부의 영역에서, 단면 형상에 있어서 정상부가 분할된 복수의 분할 정상부(34a1, 34a2)를 갖는다.

Description

면 광원 장치용 도광체 및 면 광원 장치{LIGHT GUIDE FOR SURFACE LIGHT SOURCE AND SURFACE LIGHT SOURCE}

본 발명은, 에지 라이트(edge light) 방식의 면 광원 장치 및 그것에 이용하는 도광체에 관한 것이며, 특히 휘도 불균일의 시인성 저감을 도모한 면 광원 장치 및 그것에 이용하는 도광체에 관한 것이다. 본 발명의 면 광원 장치는, 예컨대 휴대용 노트북 컴퓨터 등의 모니터나 액정 텔레비전이나 비디오 일체형 액정 텔레비전 등의 표시부로서 사용되는 액정 표시 장치의 백라이트에, 또는 휴대 전화기 등의 휴대형 전자 기기의 디스플레이 패널이나 각종 기기의 인디케이터로서 사용되는 비교적 소형의 액정 표시 장치의 백라이트에, 또는 역이나 공공 시설 등에 있어서의 안내 표시판이나 간판으로서 사용되는 액정 표시 장치의 백라이트에, 또는 고속 도로나 일반도로에서의 교통 표시 등의 표시 장치로서 사용되는 액정 표시 장치의 백라이트에 적합하다.

액정 표시 장치는, 휴대용 노트북 컴퓨터 등의 모니터로서, 또는 액정 텔레비전이나 비디오 일체형 액정 텔레비전 등의 표시부로서, 또한 그 밖의 여러 분야에서 널리 사용되고 있다. 액정 표시 장치는, 기본적으로 백라이트와 액정 표시 소자로 구성되어 있다. 백라이트로서는, 액정 표시 장치의 소형화의 관점에서 에지 라이트 방식의 것이 많이 이용되고 있다. 종래, 에지 라이트 방식의 백라이트로서는, 직사각 판 형상의 도광체 중 적어도 하나인 단부면을 광 입사 단부면으로서 이용하여, 상기 광 입사 단부면을 따라 직관형 형광 램프 등의 선 형상 또는 막대 형상의 1차 광원을 배치하고, 상기 1차 광원으로부터 발생한 광(光)을 도광체의 광 입사 단부면으로부터 도광체 내부로 도입하고, 상기 도광체 중 2개의 주요면 중 한쪽인 광 출사면으로부터 출사시키는 것이 널리 이용되고 있다.

이러한 백라이트에서는, 1차 광원으로부터 발생되어 도광체를 지나 출사하는 광의 전파 형태에 기인하여, 발광면의 휘도 분포에 불균일이 생기는(휘도 균제도가 저하함) 경우가 있다. 이 휘도 균제도 저하 중 하나의 형태로서, 1차 광원에 근접하는 영역의 휘도가 그 밖의 영역보다 높아지는 것을 들 수 있다.

이러한 휘도 균제도 저하를 방지하기 위한 수법으로서, 예컨대 일본 실용 공고 소화 제40-26083호 공보(특허 문헌 1), 일본 실용 신안 공개 소화 제60-60788호 공보(특허 문헌 2) 및 일본 실용 신안 공개 소화 제62-154422호 공보(특허 문헌 3)에는, 도광체의 광 출사면의 1차 광원에 가까운 위치에 광 흡수성을 갖는 막 또는 광 투과 억제를 위한 광선 조정막을 배치하는 것이 개시되어 있다. 이 수법은, 1차 광원에 가까운 영역에 있어서 도광체 광 출사면으로부터 출사하는 광의 강도가 1차 광원으로부터 먼 영역에 있어서 출사하는 광의 강도보다 큰 것으로의 대처로서, 단순히 1차 광원과의 거리가 작은 광 출사면 영역으로부터의 광 출사를 제한하고자 하는 것이다.

그런데, 최근 액정 표시 장치에서는, 그 외형 치수에 대한 표시 화면 치수의 비율을 가능한 한 크게 하여, 표시 효율을 높이는 것이 요청되고 있다. 따라서, 면 광원 장치에 있어서도, 그 외형 치수에 대한 발광 면 치수의 비율을 가능한 한 크게 하고, 즉 발광면의 주위에 프레임 형상으로 존재하는 구조 부분(「액연(額緣)」이라고 불리우는 경우가 있음)의 치수를 가능한 한 작게 하는 것이 요구되고 있다.

한편, 면 광원 장치에서는, 그 박형화도 요청되고 있으며, 이 요청에 따르기 위해 도광체의 박형화가 필요하다. 도광체가 박형화(예컨대 두께 0.5 ㎜ 내지 3 ㎜ 정도)함에 따라서, 상기 휘도 균제도 저하의 특수한 형태로서, 도광체의 광 입사 단부면에 근접한(예컨대 2 ㎜ 정도) 광 출사면 위치에 대응하여 광 입사 단부면과 평행하게 주위보다 밝은 줄무늬의 명부(휘선)가 관찰되는 경우가 있다. 즉, 1차 광원으로부터 발생한 광이 도광체의 광 입사 단부면과 광 출사면과의 경계를 이루는 도광체 능선에 있어서 2차적인 광원으로서 기능함에 따른 영향이 면 광원 장치의 발광면의 휘도에 나타나게 된다. 이 영향은, 주로 광 입사 단부면에 가까운 영역에 현저히 나타난다. 이 현상은 액연 폭이 큰 경우에는 실제로는 특별히 문제가 되지 않지만, 상기한 바와 같은 작은 액연 폭의 면 광원 장치에서는 특별히 이 영향에 의한 휘도 불균일이 확인되기 쉬워 문제가 된다. 이 휘선에 의한 휘도 균제도 저하의 방지에, 상기 특허 문헌 1 내지 3과 같은 수법을 채용하면, 휘선뿐만 아니라 그 주위 전체의 휘도가 저하하기 쉽다고 하는 문제가 생긴다.

한편, 이상과 같은 휘선의 발생에 따라 인접 휘선 사이에, 광 입사 단부면과 평행하게 주위보다 어두운 줄무늬 형상의 음부(음선)가 관찰되는 경우가 있다. 일본 특허 공개 평성 제8-227074호 공보(특허 문헌 4)에는, 이러한 음선의 발생을 방지하기 위한 수법으로서, 광 입사 단부면으로부터 멀어짐에 따라서 광 흡수율이 서서히 저하하는 광 흡수 패턴을 갖는 광 흡수층을 형성하는 것이 개시되어 있다.

상기 특허 문헌 4의 수법에서는, 광 흡수 패턴으로서 돗트 형상 패턴 등의 패턴을 채용하고 있지만, 이 경우 부분적으로 광을 흡수하지 않는 영역이 존재하고, 이 영역에서의 차광이 불충분해지므로, 휘선이 관찰되어 버리는 등의 문제가 있다.

이상과 같이, 발광면의 휘도 불균일 확인의 용이함 중 하나의 형태로서, 광 입사 단부면에 근접하는 영역에 있어서, 휘도가 높은 부분(휘선 또는 휘대)과 휘도가 낮은 부분(음선 또는 음대)이 특정한 간격으로 발생하여, 광 입사 단부면과 거의 평행하게 연장되는 복수의 명암 라인으로서 확인되는 것을 들 수 있다.

이러한 광 입사 단부면의 근방에서의 휘도 불균일을 방지하기 위한 수법으로서, 예컨대 일본 특허 공개 평성 제10-153778호 공보(특허 문헌 5)에는, 광 출사면의 광 입사 단부면 근방의 영역에 인접 영역에 비하여 광 산란성이 높은 띠형상의 광 확산 영역을 마련하는 것이 개시되어 있다. 또한, 마찬가지인 목적을 달성하기 위해, 예컨대 일본 특허 공개 제 2002-216530호 공보(특허 문헌 6)에는, 광 출사면의 광 입사 단부면 근방 영역의 표면의 평균 경사각을 광 출사면의 다른 영역보다 크게 하는 것이 개시되어 있다.

상기 특허 문헌 5 및 특허 문헌 6의 수법에 의하면, 광 출사면의 광 입사 단부면 근방의 영역의 광 산란성 또는 광 확산성을 강하게 하여, 이 영역에서의 출사 광량을 증가시킴으로써 음대를 눈에 띄지 않게 하여 휘도 불균일의 저감을 도모하고 있다.

휘도 균제도 저하의 다른 형태로서, 도광체의 광 입사 단부면에 인접하는 2개의 단부면의 근방에서는, 광 출사면의 다른 영역에 비해 휘도가 낮아지는 것을 들 수 있다. 이 형태는, 특히 상기 2개의 단부면과 광 입사 단부면이 교차하는 도광체 구석부에 근접하는 광 출사면의 영역에 있어서 현저하다.

상술한 바와 같이, 액연의 치수를 작게 하는 요청이 있어, 도광체의 광 입사 단부면을 따라 배치되는 선 형상 또는 막대 형상 1차 광원의 치수의 저감이 필요해진다. 이 치수의 저감은, 한쪽에 있어서는 1차 광원의 폭의 저감 즉 슬림화에 의해 달성되고, 다른 쪽에 있어서는 1차 광원의 길이의 저감 즉 대향하는 도광체 광 입사 단부면보다 짧게 함으로써 달성된다.

그런데, 1차 광원의 길이의 저감을 실현하고자 하면, 다음과 같은 새로운 문제가 발생한다. 즉, 1차 광원 중 적어도 한쪽의 단부에는 소켓이 부착되어 있고, 이 단부는 현실적으로는 발광하지 않는 비 발광부가 된다. 이로 인해, 상기 치수 저감의 결과로서 비 발광부가 광 입사 단부면과 대향하는 위치에 존재하게 되어, 이 비 발광부에 대응하는 도광체의 구석부의 광 출사면으로부터 출사하는 광량이 적어져, 이 부분의 휘도가 저하되어 휘도 불균일이 발생한다.

이러한 문제의 해결을 목표로 하여, 예컨대 일본 특허 공개 제 2002-169033 호 공보(특허 문헌 7)에는, 도광판의 출광면에 있어서 상대적으로 휘도가 낮아지는 영역 예컨대 입광측 양 구석부나 측연부에 미소한 각이진 형상의 요철을 포개어 마련하는 것이 개시되어 있다. 또한, 예컨대 일본 특허 공개 제 2002-258057호 공보(특허 문헌 8)에는, 도광체의 광 출사면에 있어서 상대적으로 휘도가 낮아지는 각부 근방의 평균 경사각을 다른 부분의 평균 경사각보다 크게 하는 것이 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 실용 공고 소화 제40-26083호 공보

특허 문헌 2 : 일본 실용 신안 공개 소화 제60-60788호 공보

특허 문헌 3 : 일본 실용 신안 공개 소화 제62-154422호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특허 공개 평성 제8-227074호 공보

특허 문헌 5 : 일본 특허 공개 평성 제10-153778호 공보

특허 문헌 6 : 일본 특허 공개 제 2002-216530호 공보

특허 문헌 7 : 일본 특허 공개 제 2002-169033호 공보

특허 문헌 8 : 일본 특허 공개 제 2002-258057호 공보

본 발명은, 상기 특허 문헌 5 내지 특허 문헌 8과는 다른 수법에 의해, 휘도 불균일, 특히 도광체 박형화에 따르는 도광체 광 입사 단부면 근방 영역에서의 휘도 불균일, 또는 액연 치수 축소화에 따르는 광 입사 단부면 근방의 도광체 구석부에 근접하는 광 출사면 영역에서의 휘도 불균일이 확인되기 어려운 면 광원 장치 및 그것에 이용하는 도광체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 상기 과제를 해결하는 것으로서,

1차 광원과 조합하여 면 광원 장치를 구성하는 데 사용되고, 상기 1차 광원으로부터 발생하는 광을 도광하는 면 광원 장치용 도광체에 있어서,

상기 1차 광원으로부터 발생하는 광이 입사하는 광 입사 단부면 및 도광된 광이 출사하는 광 출사면 및 상기 광 출사면의 반대측의 이면을 가지고,

상기 광 출사면 및 이면 중 적어도 한쪽에는 상기 광 입사 단부면을 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 프리즘열이 형성되어 있고, 상기 프리즘열의 각각은, 그 연장 방향에 관한 적어도 일부의 영역에서, 단면 형상에 있어서 정상부가 분할된 복수의 분할 정상부를 갖는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치용 도광체가 제공된다.

본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 분할 정상부의 각각은 볼록 곡선을 포함하는 단면 형상을 갖는다. 본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 정상부의 분할 정도를 나타내는 분할 비율이 상기 연장 방향에 관해서 변화되는 분할 비율 변화 영역이 존재한다. 본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 분할 비율 변화 영역에 있어서, 상기 분할 비율은 상기 연장 방향에 관하여 연속적으로 단조 변화된다. 본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 분할 비율 변화 영역이 복수 마련된다. 본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 분할 비율은 상기 연장 방향에 관하여 연속되고 있다. 본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 분할 비율 변화 영역과 상기 분할 비율이 일정한 영역과의 경계 위치는, 상기 프리즘열의 배열 방향에 관해서 연속하여 위치하는 4 이상의 상기 프리즘열끼리의 사이에서는 모두 동일해지는 일이 없도록, 상기 프리즘열의 배열 방향에 관해서 변화되고 있다. 본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 프리즘열이 형성되어 있는 상기 광 출사면 또는 이면의 상기 프리즘열의 배열 방향에 관한 중앙의 영역과 그 양측의 영역에서는 상기 연장 방향에 관한 상기 분할 비율의 분포의 형태가 다르다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 과제를 해결하는 것으로서,

1차 광원과 조합하여 면 광원 장치를 구성하는 데 사용되어, 상기 1차 광원으로부터 발생하는 광을 도광하는 면 광원 장치용 도광체에 있어서,

상기 1차 광원으로부터 발생하는 광이 입사하는 광 입사 단부면 및 도광된 광이 출사하는 광 출사면 및 상기 광 출사면의 반대측 이면을 가지고,

상기 광 출사면 및 이면 중 적어도 한쪽에는 상기 광 입사 단부면을 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 프리즘열이 형성되어 있고, 상기 프리즘열은, 그 배열 방향에 관한 적어도 일부의 영역에서, 배열 피치가 변화되고 있는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치용 도광체가 제공된다.

본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 프리즘열의 배열 피치가 변화되는 영역이 복수 군데 존재한다. 본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 프리즘열의 배열 피치가 일정한 영역과 상기 프리즘열의 배열 피치가 단부를 향하여 연속적으로 증가 또는 감소하는 영역이 마련된다. 본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 프리즘열의 배열 피치가 변화되고 있는 영역에 있어서, 상기 배열 피치의 변화율이 변화되고 있다. 본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 프리즘열은, 그 연장 방향에 관해서 상기 프리즘열의 배열 피치의 변화율이 다르다. 본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 프리즘열의 연장 방향에 있어서 상기 배열 피치가 중앙부보다 단부를 향하여 연속적으로 증가 또는 감소하는 영역을 한 군데 이상 갖는다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 과제를 해결하는 것으로서, 상기 면 광원 장치용 도광체와, 상기 도광체의 광 입사 단부면에 대향하여 배치된 1차 광원과, 상기 도광체의 광 출사면 위에 배치된 광 편향 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치가 제공된다.

본 발명의 제 1 형태에 있어서는, 상기 광 편향 소자는, 상기 도광체의 광 출사면에 대향하여 위치하는 입광면에, 상기 도광체의 광 입사 단부면을 따라 연장되고 또한 서로 평행하게 배열된 복수의 프리즘열을 구비하고 있고, 상기 프리즘열의 각각은 상기 도광체의 광 출사면으로부터의 광이 입사하는 제 1 프리즘면과 입사한 광이 내면 반사되는 제 2 프리즘면을 갖는다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 면 광원 장치용 도광체의 광 출사면 및 이면 중 적어도 한쪽에 광 입사 단부면을 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 프리즘열의 각각을,

(1) 그 연장 방향에 관한 적어도 일부의 영역에서, 단면 형상에 있어서 정상부가 분할된 복수의 분할 정상부를 갖도록 함으로써, 또는

(2) 그 배열 방향에 관한 적어도 일부의 영역에서, 배열 피치가 변화되고 있 도록 함으로써,

휘도 불균일, 특히 도광체 박형화에 따르는 도광체 광 입사 단부면 근방 영역에서의 휘도 불균일, 또는 액연 치수 축소화에 따르는 광 입사 단부면 근방의 도광체 구석부에 근접하는 광 출사면 영역에서의 휘도 불균일이 확인되기 어려운 면 광원 장치 및 그것에 이용하는 도광체가 용이하게 제공된다.

도 1은 본 발명에 의한 면 광원 장치의 실시 형태를 나타내는 개략적 사시도이다.

도 2는 도 1의 면 광원 장치의 부분 단면도이다.

도 3은 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 단면도이다.

도 4는 도 3의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 5는 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 단면도이다.

도 6은 도 5의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 7은 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 및 B-B'의 단면도이다.

도 8은 도 7의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 9는 도 7의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하 는 도면이다.

도 10은 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 및 B-B'의 단면도이다.

도 11은 도 10의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 12는 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 및 B-B'의 단면도이다.

도 13은 도 12의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 14는 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 부분 평면도이다.

도 15는 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 부분 평면도이다.

도 16은 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도 17은 도 16의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 18은 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도 19는 도 18의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 20은 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 및 B-B'의 단면도이다.

도 21은 도 20의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시 하는 도면이다.

도 22는 도 20의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 23은 도 20의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 24는 도 20의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 25는 본 발명에 의한 도광체의 실시 형태를 나타내는 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A', B-B' 및 C-C'의 단면도이다.

도 26은 도 25의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 27은 도 25의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 28은 도 25의 도광체의 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 29는 도 25의 도광체의 각 영역에 있어서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 도시하는 도면이다.

도 30은 본 발명에 의한 면 광원 장치에 있어서의 광 편향 소자에 의한 광 편향의 모습을 개략적으로 도시하는 도면이다.

부호의 설명

1 : 1차 광원

2 : 광원 리플렉터

3 : 도광체

31 : 광 입사 단부면

32 : 측단부면

33 : 광 출사면

34 : 이면

34a : 프리즘열

34a1, 34a2 : 분할 정상부

4 : 광 편향 소자

41 : 입광면

42 : 출광면

5 : 광 반사 소자

8 : 액정 표시 소자

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 면 광원 장치의 하나의 실시 형태를 나타내는 개략적 사시도이며, 도 2는 그 부분 단면도이다. 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시 형태의 면 광원 장치는, 적어도 1개의 측단부면을 광 입사 단부면(31)으로 하고, 이것 과 대략 직교하는 하나의 표면을 광 출사면(33)으로 하는 도광체(3)와, 이 도광체(3)의 광 입사 단부면(31)에 대향하여 배치되어 광원 리플렉터(2)로 덮힌 선 형상의 1차 광원(1)과, 도광체(3)의 광 출사면 위에 배치된 광 편향 소자(4)와, 도광체(3)의 광 출사면(33)과는 반대측인 이면(34)에 대향하여 배치된 광 반사 소자(5)를 포함하여 구성되어 있다.

도광체(3)는, XY면과 평행하게 배치되어 있고, 전체적으로 직사각형 판 형상을 이루고 있다. 도광체(3)는 4개의 측단부면을 가지고, 그 중 YZ면과 평행한 한 쌍의 측단부면 중 적어도 하나의 측단부면을 광 입사 단부면(31)으로 한다. 광 입사 단부면(31)은 1차 광원(1)과 대향하여 배치되어 있고, 1차 광원(1)으로부터 발생한 광은 광 입사 단부면(31)에 입사하여 도광체(3) 내로 도입된다. 본 발명에 있어서는, 예컨대 광 입사 단부면(31)과는 반대측인 측단부면(32) 등의 다른 측단부면에도 1차 광원을 대향 배치해도 좋다.

도광체(3)의 광 입사 단부면(31)에 대략 직교한 2개의 주요면은, 각각 XY면과 대략 평행하게 위치하고 있으며, 어느 한쪽의 면(도면에서는 상면)이 광 출사면(33)이 된다. 이 광 출사면(33)에 조면(粗面) 또는 렌즈열로 이루어지는 지향성 광 출사 기구를 부여함으로써, 광 입사 단부면(31)으로부터 입사한 광을 도광체(3) 안을 도광시키면서 광 출사면(33)으로부터, 광 입사 단부면(31) 및 광 출사면(33)에 직교하는 면(XZ면) 내에 있어서 지향성이 있는 광을 출사시킨다. 이 XZ면 내 분포에 있어서의 출사광 광도 분포의 피크의 방향(피크 광)이 광 출사면(33)과 이루는 각도를 α라 한다. 각도 α는 예컨대 10 내지 40도이며, 출사광 광도 분포의 절반값 전체 폭은 예컨대 10 내지 40도이다.

도광체(3)의 표면에 형성하는 조면이나 렌즈열은, ISO4287/1-1984에 의한 평균 경사각 θa가 0.5 내지 15도의 범위인 것으로 하는 것이, 광 출사면(33) 내에서의 휘도의 균제도를 도모하는 점에서 바람직하다. 평균 경사각 θa는, 더욱 바람직하게는 1 내지 12도의 범위이며, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 11도의 범위이다. 이 평균 경사각 θa는, 도광체(3)의 두께(t)와 입사광이 전파하는 방향의 길이(L)와의 비(L/t)에 의해서 최적의 범위가 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 도광체(3)로서 L/t이 20 내지 200 정도인 것을 사용하는 경우는, 평균 경사각 θa를 0.5 내지 7.5도로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 내지 5도의 범위이며, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 4도의 범위이다. 또한, 도광체(3)로서 L/t이 20 이하 정도인 것을 사용하는 경우는, 평균 경사각 θa를 7 내지 12도로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 8 내지 11도의 범위이다.

도광체(3)에 형성되는 조면의 평균 경사각 θa는, ISO4287/1-1984를 따라서, 촉침식 표면 조도계를 이용하여 조면 형상을 측정하고, 측정 방향의 좌표를 x로 하여, 얻게 된 경사 함수 f(x)로부터 다음 식(1) 및 식(2)

Δa = (1/L)∫^L _O │(d/dx)f(x)│dx···(1)

θa = tan^-1(Δa)···(2)

를 이용하여 구할 수 있다. 여기서, L은 측정 길이이며, Δa는 평균 경사각 θa의 정접이다.

또한, 도광체(3)로서는, 그 광 출사율이 0.5 내지 5%의 범위에 있는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 내지 3%의 범위이다. 이것은, 광 출사율이 0.5%보다 작아지면 도광체(3)로부터 출사하는 광량이 적어져 충분한 휘도를 얻을 수 없게 되는 경향이 있고, 광 출사율이 5%보다 커지면 1차 광원(1)의 근방에서 다량의 광이 출사하여, 광 출사면(33) 내에서의 X 방향에서의 출사광의 감쇠가 현저해져, 광 출사면(33)에서의 휘도의 균제도가 저하하는 경향이 있기 때문이다. 이와 같이 도광체(3)의 광 출사율을 0.5 내지 5%로 함으로써, 광 출사면으로부터 출사하는 광의 출사광 광도 분포(XZ면 내)에 있어서의 피크 광의 각도가 광 출사면의 법선에 대하여 50 내지 80도의 범위에 있으며, 광 입사 단부면과 광 출사면과의 쌍방에 수직인 XZ 면에서의 출사광 광도 분포(XZ 면내)의 절반값 전체 폭이 10 내지 40도인 것 같은 지향성이 높은 출사 특성의 광을 도광체(3)로부터 출사시킬 수 있어, 그 출사 방향을 광 편향 소자(4)로 효율적으로 편향시킬 수 있어, 높은 휘도를 갖는 면 광원 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 있어서, 도광체(3)로부터의 광 출사율은 다음과 같이 정의된다. 광 출사면(33)의 광 입사 단부면(31)측의 단부 테두리에서의 출사광의 광 강도(I₀)와 광 입사 단부면(31)측의 단부 테두리에서 거리(L)의 위치에서의 출사광 강도(I)와의 관계는, 도광체(3)의 두께(Z 방향 치수)를 t라고 하면, 다음 식 (3)

I = I_O(α/100)[1-(α/100)]^L/t …(3)

과 같은 관계를 만족한다. 여기서, 정수 α가 광 출사율이며, 광 출사면(33)에 있어서의 광 입사 단부면(31)과 직교하는 X 방향에서의 단위 길이(도광체 두께 t에 상당하는 길이)당의 도광체(3)로부터 광이 출사하는 비율(백분율 :%)이다. 이 광 출사율 α는, 종축에 광 출사면(33)으로부터의 출사광의 광 강도의 로그를 취하고, 횡축에 (L/t)를 취하고, 이들의 관계를 플롯함으로써, 그 구배로부터 구할 수 있다.

또, 본 발명에서는 상기한 바와 같이 하여 광 출사면(33)에 광 출사 기구를 형성하는 대신에 또는 이것과 병용하여, 도광체 내부에 광 확산성 미립자를 혼입 분산함으로써 지향성 광 출사 기구를 부여해도 좋다.

또한, 지향성 광 출사 기구가 부여되어 있지 않은 주요면인 이면(34)은, 도광체(3)로부터의 출사광의 1차 광원(1)과 평행한 면(YZ 면)에서의 지향성을 제어하기 위해, 광 입사 단부면(31)을 가로지르는 방향으로, 보다 구체적으로는 광 입사 단부면(31)에 대하여 대략 수직인 방향(X 방향)으로, 연장하는 다수의 프리즘열을 배열한 프리즘열 형성면으로 되어 있다.

본 실시 형태에 있어서, 도광체(3)의 이면(34)의 프리즘열은, 그 정상부의 단면 형상이 다음과 같은 특징을 갖는다.

도 3에 도광체(3)의 평면도 및 그 단면도(A-A' 단면)를 나타낸다. 도 3에는 광 출사면측으로부터 투시한 이면(34)의 모습이 도시되어 있다. 프리즘열(34a)은, 그 정상부에, 단면 형상에 있어서 외측에 볼록한 곡선을 포함하는 부분을 가지고, 이 정상부의 형태에 의해 구별되는 4개의 영역을 갖는다. 즉, 프리즘열(34a)은, 그 연장 방향(X 방향)에 관하여 광 입사 단부면(31) 측으로부터 순서대로 위치하는 4개의 영역 RC1, RV1, RV2 및 RC2를 갖는다.

또한, 이들의 영역은 각 프리즘열(34a)에 대한 것이지만, 이면(34)에 배열된 모든 프리즘열(34a)에 대한 각 영역 RC1, RV1, RV2, RC2끼리를 각각 종합하여 얻을 수 있는 4개의 영역을 이면(34)에 대한 영역이라 간주할 수도 있다.

도 4에, 각 영역 RC1, RV1, RV2, RC2에 있어서의 프리즘열(34a) 부분의, 상기 프리즘열의 연장 방향과 직교하는 단면의 형상을 나타낸다. 프리즘열(34a)은, 단면 형상에 있어서 정상부(선단부 : 도 4에 있어서의 하단부)가 2개로 분할되어 있고, 이 분할에 의해 형성된 2개의 분할 정상부(34a1, 34a2)를 갖는다. 각 분할 정상부(34a1, 34a2)는, 볼록 곡선을 포함하는 단면 형상을 갖는다 ．

영역 RC1에서는, 정상부의 분할 정도를 나타내는 분할 비율이 100%로 분할 폭이 12.5 μ이다. 여기서, 분할 폭은 2개의 분할 정상부의 배열 피치이다. 영역 RC2에서는, 정상부는 분할되어 있지 않고 분할 비율은 0%이고 분할 폭은 0 μ이다. 영역 RV1은 분할 비율이 프리즘열(34a)의 연장 방향에 관해서 변화되는 분할 비율 변화 영역이며, 여기서는 분할 비율이 프리즘열(34a)의 연장 방향을 따라서 10 내지 100%(분할 폭 1.25 μ 내지 12.5 μ)의 범위 내에서 변화되고 있다. 영역 RV2는 분할 비율 변화 영역이며, 여기서는 분할 비율이 프리즘열(34a)의 연장 방향으로 0 내지 10%(분할 폭 0 μ 내지 1.25 μ)의 범위 내에서 변화되고 있다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 영역 RC2에 있어서의 분할되어 있지 않은 정상부의 단면 형상, 및 영역 RC1, RV1, RV2에 있어서의 분할 정상부(34a1, 34a2)의 각각의 단면 형상은, 동등한 곡률 반경(도 4에서는 10 ㎛)의 원호로 이루어져 있다. 프리즘열(34a)의 단면 형상에 있어서, 정상부(도 4에서는 하부)의 양측 측면부는 직선으로 이루어져 있고, 이들 직선이 이루는 각도(프리즘 꼭지각)은, 정상부 분할의 유무에 관계없이 전 영역 RC1, RV1, RV2, RC2에 있어서 일정(도 4에서는 100°)하다. 또한, 프리즘열(34a)의 단면 형상에 있어서의 저변(도 4에 있어서의 상변)의 길이 즉 프리즘열의 폭(프리즘열의 배열 피치에 상당)은, 전 영역 RC1, RV1, RV2, RC2에 있어서 일정(도 4에서는 50 ㎛)하다. 정상부 분할은, 분할 정상부(34a1, 34a2) 사이에 경계선(도 4에서는 경계점으로서 나타냄)을 형성하도록, 영역 RC2로부터 영역 RV2 및 영역 RV1을 지나서 영역 RC1로, 프리즘열의 높이(도 4에서는 상하 방향 치수)를 점차로 낮게 하고, 또한 분할 정상부(34a1, 34a2)의 배열 피치를 증가시켜 감으로써 이루어진다.

영역 RC2에서는, 정상부 분할은 이루어져 있지 않고, 분할 정상부(34a1, 34a2)는 나타나지 않는다. 이 경우의 분할 비율은 0%이다.

영역 RC1에서는, 단면 형상에 있어서, 분할 정상부(34a1, 34a2) 사이의 경계점이, 상기 분할 정상부의 곡선 형상과 프리즘열 측면부의 직선형 형상과의 경계점과 동일한 높이에 위치하고 있다. 이때의 분할 정상부(34a1)의 꼭지점과 분할 정상부(34a2)의 꼭지점과의 사이의 거리(분할 정상부의 배열 피치)는, 소정값(도 4에서는 12.5 ㎛)이다. 이 경우의 정상부 분할 비율을 100%로 한다. 그 이유는, 다음과 같다. 즉, 프리즘열 정상부의 분할은, 프리즘열 측면부의 치수를 감소시켜 휘도의 향상 성능을 다소 희생하게 해도, 프리즘열 정상부의 곡면부의 치수를 증가시켜 외관 품위를 향상시키는 데 있다. 상기 분할 비율 100%일 때의 분할 정상부의 배열 피치를 초과하고 또한 분할 정상부(34a1, 34a2)의 배열 피치를 증가시키더라도, 이들 분할 정상부(34a1, 34a2) 사이의 경계점 근방에 각 분할 정상부(34a1, 34a2)에 인접하는 단면 직선 형상의 평면부가 출현하는 것만으로, 곡면부 치수의 증가에는 이르지 않는다. 이로 인해, 상기 프리즘열 정상부의 곡면부의 치수의 비율을 증가시켜 외관 품위를 향상시키는 효과를 높일 수 없다.

영역 RV1, RV2에서는, 분할 정상부(34a1, 34a2)의 배열 피치는 상기 분할 비율 100%일 때의 분할 정상부의 배열 피치 이하이다.

분할 비율 100%일 때의 분할 정상부(34a1, 34a2)의 배열 피치에 대한 분할 정상부(34a1, 34a2)의 배열 피치의 백분율로서 분할 비율로 한다.

단면 형상에 있어서의 정상부 분할 비율은, 프리즘열(34a)의 연장 방향에 관하여 연속적으로 단조 변화되고 있다. 즉, 영역 RV1에 있어서, 영역 RC1과의 경계에서는 분할 비율은 100%이며, 영역 RV2와의 경계에서는 분할 비율은 10%이며, 이들 사이에 있어 분할 비율은 연속적으로 단조 변화되고 있다. 여기서, 단조 변화라 함은, 단조 증가 또는 단조 감소인 것을 가리킨다. 따라서, 분할 비율은 도시되어 있는 바와 같이 영역 RV1의 전체에 걸쳐 일정한 변화율로 직선적으로 변화되고 있다.

또한, 영역 RV2에 있어서, 영역 RV1과의 경계에서는 분할 비율은 10%이며, 영역 RC2와의 경계에서는 분할 비율은 0%이며, 이들 사이에 있어 분할 비율은 연속적으로 단조 변화되고 있다. 이 영역 RV2는, 특히 영역끼리의 경계 부분에 있어서의 휘도 불연속의 확인성 저감에 대하여 보다 강화된 영역이다. 이 영역 RV2에서는, 비교적 큰 거리(10O ㎜)를 두고 분할 비율을 10%에서 O%까지 변화시키고 있고, 프리즘열(34a)의 연장 방향에 관한 분할 비율의 변화율이 영역 RV1보다 충분히 작다. 따라서, 영역 RV2는 분할 부위의 존재를 은폐하는 작용을 하여, 분할 부위 은폐 영역이라 칭해진다.

이상과 같이, 분할 비율 변화 영역 RV1, RV2 및 분할 비율 일정 영역 RC1, RC2의 전부에 걸쳐, 분할 비율은 프리즘열(34a)의 연장 방향에 관하여 연속되고 있다.

또한, 본 실시 형태의 변형예로서, 영역 RC1을 생략한 것을 들 수 있다. 또한, 영역 RV1을 분할 비율의 변화율[프리즘열(34a)의 연장 방향에 관한 변화율]이 서로 다른 복수 개 영역으로 잘게 분할해도 좋다. 즉, 예컨대 영역 RV2와의 경계측으로부터 영역 RC1과의 경계측을 향해, 각 세분할 영역에 대한[분할 정상부의 배열 피치의 최대값과 최소값과의 차(㎛)/프리즘열 연장 방향의 상기 세분할 영역의 치수(㎜)]의 비율이, 0.08 → 0.15 → 0.2 → 0.257의 순으로 변화되도록, 상기 영역 RV1의 세분할 영역을 설정할 수 있다.

도 3 및 도 4에는, 도광체(3)에 있어서의 각부의 치수가 예시되어 있다. 여기서는, 프리즘열(34a)의 배열 피치로서 50 ㎛가 예시되어 있지만, 프리즘열(34a)의 배열 피치는, 예를 들어 5 내지 300 ㎛의 범위, 바람직하게는 10 내지 150 ㎛의 범위로 할 수 있다.

또한, 여기서는 프리즘열(34a)의 2개의 측면부가 이루는 각도로서 100°가 예시되어 있지만, 본 발명에서는 프리즘열(34a)의 2개의 측면부가 이루는 각도를 예를 들어 80 내지 150도의 범위로 할 수 있다. 이것은, 이 각도를 이 범위로 함으로써 도광체(3)로부터의 출사광을 적절하게 집광시킬 수 있어, 면 광원 장치의 휘도의 향상을 도모할 수 있기 때문이며, 더욱 바람직하게는 90 내지 140도의 범위이다.

특히 모바일용 디스플레이에의 적용에 있어서는, 프리즘열(34a)의 정상부의 단면 형상은, 충격에 의한 프리즘열 정상부의 결손 등의 위험성이나 휘도 성능 그 자체에 큰 영향을 준다. 프리즘열 정상부의 곡률 반경 R을 작게 설정함으로써, 프리즘 효과를 높여, 휘도를 향상시킬 수 있다. 그러나, 그 반면, 광 입사면 근방에서의 휘선을 강화하여, 모바일 용도에서는 휴대 시의 충격에 의해 프리즘열 정상부의 손상이 염려된다. 한편, 프리즘열 정상부의 곡률 반경 R을 크게 설정하면, 전술한 염려 사항이 회피되는 반면, 휘도 성능 그 자체를 저하시키게 된다. 본 실시 형태에서는 곡률 반경 10 ㎛의 완전 원호인 단면 형상을 예시하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 프리즘열(34a)의 정상부의 단면 형상에 있어서의 곡선을 완전 원호로 근사하는 경우에는, 완전 원호인 곡률 반경 R은, 2 내지 50 ㎛의 범위, 바람직하게는 5 내지 30 ㎛의 범위로 할 수 있다. 또한, 완전 원호 이외에, 비 원호 형상 등을 이용하는 것도 유용하다.

또한, 분할 정상부(34a1, 34a2)는, 기본적으로는 서로 동등한 높이로 배치되지만, 합성 수지 성형용 형 부재의 제작에 있어서의 절삭 가공의 형편상, 한쪽 분할 정상부의 높이를 다른 쪽 분할 정상부의 높이와 다른(예컨대 1 ㎛의 차이) 것으로 해도 좋다.

이상과 같은 도광체(3)는, 광 출사면(33)을 전사 형성하는 제 1 전사면을 갖는 제 1 형 부재 및 이면(34)을 전사 형성하는 제 2 전사면을 갖는 제 2 형 부재를 이용하여 투광성 합성 수지를 성형함으로써 제조할 수 있다. 여기서, 이면(34)의 전사 형성을 위한 제 2 전사면을 형성할 때에, 프리즘열(34a)에 대응하는 제 2 형 부재의 프리즘열 대응부를, 정상부 분할이 없는 것으로 하였을 때의 프리즘열 단면 형상과 동일한 단면 형상의 바이트를 이용하여 절삭 가공을 행하여, 형성할 수 있다.

제 2 형 부재의 절삭 가공에 사용되는 다이아몬드 바이트로서는, 가공의 안정성 및 가공면의 마무리 정밀도의 점에서 단결정 다이아몬드에 의한 것이 이용된다. 이 절삭 가공에서는, 다이아몬드 바이트의 형상이 그대로 전사되므로, 바이트형상의 안정성은 가장 중요한 성능 중 하나가 된다. 또한, 다이아몬드 칩의 바이트 섕크(shank)부에의 정확한 부착도 중요하다. 이로 인해, 다이아몬드 칩은 초경제의 다이에 일단 고정되고, 다이마다 S45C제의 섕크라고 불리는 고정대에 나사로 고정된다. 이 나사 고정하는 방식으로 섕크와 다이아몬드 칩과의 각도 조정이 가능해지므로, 가공기에 부착할 때의 각도 보정량을 줄일 수 있다.

제 2 형 부재의 바이트 절삭 가공되는 부위에 사용되는 재료로서는, 바이트재질인 다이아몬드에 대한 피삭성을 고려하여, 구리 또는 구리계 합금 또는 알루미늄 합금 등의 비철 금속을 이용할 수 있다. 그러나, 투광성 합성 수지의 사출 성형에 사용되는 형 부재로서는, 높은 사출압에 견딜 수 있는 형상 안정성도 요구되므로, 형상 안정성과 피삭성이 우수한 무전해 니켈 도금을 예컨대 10O ㎛의 두께로 처리한 것을 이용할 수 있다. 또한, 형 부재의 모재로서는, 스테인리스계의 합금에 담금질 처리를 행한 것을 이용할 수 있다.

분할 정상부(34a1, 34a2)에 대응하는 전사면 형상의 형성은, 최종 마무리 절입 또는 그 전단층보다 바이트의 궤적을 NC 제어함으로써 가능해진다. 분할 비율 변화 영역 RV1, RV2에 대응하는 부위에서, 바이트의 절삭 깊이 및 피치 방향의 어긋남량을 적절하게 변화시킨다. NC 제어에 있어서, 바이트 궤적의 설정은 직선 보간 및 R 보간 중 어떠한 방식이라도 가능하며, 프로그램의 작성 간편함으로부터는 직선 보간 방식을 채용하는 것이 바람직하다.

분할 정상부(34a1, 34a2)는, 제 2 형 부재의 제작 시의 절삭 가공 상의 이유로부터, 1 ㎛ 정도의 높이의 차를 형성해도 좋다. 즉, 형 부재 제작을 위한 절삭 가공에 있어서, 분할 정상부(34a1, 34a2)에 대응하는 전사면 형상을 형성할 때는, 정상부 분할되지 않는 영역을 다이아몬드 바이트가 공통 영역으로서 2회 통과하게 된다. 그래서, 공통 영역을 다이아몬드 바이트가 두 번째로 통과할 때에도 일정한 절입을 부여하는 방식, 또는 공통 영역을 다이아몬드 바이트가 두 번째로 통과할 때에 0.5 내지 2 μ 정도 간격을 두고 자르는 방식 중 어느 하나를 이용함으로써, 바이트의 마모에 대하여 배려하는 것이 중요해진다. 본 실시 형태에 있어서는, 영역 RC2에 대응하는 공통 영역을 다이아몬드 바이트가 두 번째로 통과할 때에 1 ㎛의 절입을 부여하도록 하여, 절삭 가공을 행할 수 있다.

도광체(3)로서는, 도 1에 도시한 바와 같은 형상에 한정되는 것은 아니며, 광 입사 단부면 쪽이 두꺼운 쐐기 형상 등의 여러 가지의 형상을 사용할 수 있다.

광 편향 소자(4)는, 도광체(3)의 광 출사면(33) 위에 배치되어 있다. 광 편향 소자(4) 중 2개의 주요면(41, 42)은 전체적으로 서로 평행하게 배열되어 있고, 각각 전체적으로 XY면과 평행하게 위치한다. 주요면(41, 42) 중 한쪽[도광체(3)의 광 출사면(33)에 대향하여 위치하는 주요면]은 입광면(41)으로 되어 있고, 다른 쪽이 출광면(42)으로 되어 있다. 출광면(42)은, 도광체(3)의 광 출사면(33)과 평행한 평탄면으로 되어 있다. 입광면(41)은, 다수의 Y 방향으로 연장하는 프리즘열이 서로 평행하게 배열된 프리즘열 형성면으로 되어 있다. 프리즘열 형성면은, 인접하는 프리즘열 사이에 비교적 폭이 좁은 바닥부 평탄부(예컨대, 프리즘열의 X 방향 치수와 같은 정도 또는 그것보다 작은 폭의 평탄부)를 마련해도 좋지만, 광의 이용 효율을 높이는 점에서는 바닥부 평탄부를 마련하는 일없이 프리즘열을 X 방향으로 연속하여 배열하는 것이 바람직하다.

도 30에, 광 편향 소자(4)에 의한 광 편향의 모습을 개략적으로 나타낸다. 이 도면은, XZ 면내에서의 도광체(3)로부터의 피크 광(출사광 분포의 피크에 대응하는 광)의 진행 방향의 일례를 나타내는 것이다. 도광체(3)의 광 출사면(33)으로부터 각도 α로 비스듬히 출사되는 피크 광은, 프리즘열의 제 1 프리즘면으로 입사하여 제 2 프리즘면에 의해 내면 전반사되어 대략 출광면(42)의 법선의 방향으로 출사한다. 또한, YZ 면내에서는, 상기와 같은 도광체 이면(34)의 프리즘열(34a)의 작용에 의해 광범위한 영역에 있어서 출광면(42)의 법선 방향의 휘도의 충분한 향상을 도모할 수 있다. 광 편향 소자(4)의 프리즘열의 프리즘면의 형상은, 단일 평면에 한정되지 않고, 예컨대 단면 볼록 다각 형상 또는 볼록 곡면 형상으로 할 수 있고, 이에 의해 높은 휘도화와 좁은 시야화를 도모할 수 있다.

광 편향 소자(4)에 있어서는, 원하는 프리즘 형상을 정확하게 제작하여, 안정된 광학 성능을 얻는 동시에, 조립 작업 시나 광원 장치로서의 사용 시에서의 프리즘 정상부의 마모나 변형을 억지할 목적으로, 프리즘열의 정상부에 정상부 평탄부 또는 정상부 곡면부를 형성해도 좋다. 이 경우, 정상부 평탄부 또는 정상부 곡면부의 폭은, 3 ㎛ 이하로 하는 것이 면 광원 장치의 휘도 저하나 스티킹 현상에 의한 휘도의 불균일 패턴의 발생을 억지하는 관점에서 바람직하고, 더욱 바람직하게는 정상부 평탄부 또는 정상부 곡면부의 폭은 2 ㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 1 ㎛ 이하이다.

1차 광원(1)은 Y 방향으로 연장하는 선 형상의 광원이며, 상기 1차 광원(1)으로서는 예컨대 형광 램프나 냉음극관을 이용할 수 있다. 이 경우, 1차 광원(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 도광체(3)의 한쪽 측단부면에 대향하여 설치하는 경우뿐만 아니라, 필요에 따라서 반대측의 측단부면에도 더 설치할 수도 있다.

광원 리플렉터(2)는 1차 광원(1)의 광을 도광체(3)로 유도할 때의 광의 손실을 줄이기 위한 것이다. 그 재질로서는, 예컨대 표면에 금속 증착 반사층을 갖는 플라스틱 필름을 이용할 수 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 광원 리플렉터(2)는 광 편향 소자(4)를 피하여, 광 반사 소자(5)의 단부 모서리부 외면으로부터 1차 광원(1)의 외면을 지나서 도광체(3)의 광 출사면 단부 모서리부에 권취되어 있다. 한편, 광원 리플렉터(2)는 광 반사 소자(5)의 단부 모서리부 외면으로부터 1차 광원(1)의 외면을 지나서 광 편향 소자(4)의 출광면 단부 모서리부에 권취하는 것도 가능하다. 이러한 광원 리플렉터(2)와 같은 반사 부재를, 도광체(3)의 광 입사 단부면(31) 이외의 측단부면에 부착하는 것도 가능하다.

광 반사 소자(5)로서는, 예를 들어 표면에 금속 증착 반사층을 갖는 플라스틱 시트를 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 광 반사 소자(5)로서 반사 시트 대신에, 도광체(3)의 이면(34)에 금속 증착 등에 의해 형성된 광 반사층 등을 이용하는 것도 가능하다.

본 발명의 도광체(3) 및 광 편향 소자(4)는, 광 투과율이 높은 합성 수지로 구성할 수 있다. 이러한 합성 수지로서는, 메타크릴 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 염화비닐계 수지를 예로 들 수 있다. 특히, 메타크릴 수지가, 광 투과율의 높이, 내열성, 역학적 특성, 성형 가공성이 우수하며, 적합하다. 이러한 메타크릴 수지로서는, 메타크릴산 메틸을 주성분으로 하는 수지이며, 메타크릴산 메틸이 80중량% 이상인 것이 바람직하다. 도광체(3) 및 광 편향 소자(4)의 조면 등의 표면 구조나 프리즘열 또는 렌티큘러 렌즈열 등의 표면 구조를 형성할 때에는, 투명 합성 수지판을 원하는 표면 구조를 갖는 형 부재를 이용하여 열 프레스함으로써 형성해도 좋고, 스크린 인쇄, 압출 성형이나 사출 성형 등에 의해서 성형과 동시에 형상 부여해도 좋다. 또한, 열 또는 광 경화성 수지 등을 이용하여 구조면을 형성할 수도 있다. 또한, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 염화비닐계 수지, 폴리메타크릴이미드계 수지 등으로 이루어지는 투명 필름 또는 시트 등의 투명 기재의 표면에, 활성 에너지 선경화형 수지로 이루어지는 조면 구조 또 렌즈열 배열 구조를 형성해도 좋고, 이러한 시트를 접착, 융착 등의 방법에 의해서 별개의 투명 기재 상에 접합 일체화시켜도 좋다. 활성 에너지 선경화형 수지로서는, 다관능 (메타) 아크릴 화합물, 비닐 화합물, (메타) 아크릴산 에스테르류, 알릴 화합물, (메타) 아크릴산의 금속염 등을 사용할 수 있다.

이상과 같은 1차 광원(1), 광원 리플렉터(2), 도광체(3), 광 편향 소자(4) 및 광 반사 소자(5)를 포함하여 이루어지는 면 광원 장치의 발광면[광 편향 소자(4)의 출광면(42)] 위에, 도 2에 도시하는 바와 같이 투과형의 액정 표시 소자(8)를 배치함으로써, 본 발명의 면 광원 장치를 백라이트로 한 액정 표시 장치가 구성된다. 액정 표시 장치는, 도 2에 있어서의 상방으로부터 관찰자에 의해 관찰된다.

본 실시 형태에 있어서는, 도광체 이면(34)에 형성되는 프리즘열(34a)은, 그 연장 방향에 관한 일부의 영역에 있어서, 정상부가 2 분할된 단면 형상을 가지고, 즉 2개의 분할 정상부(34a1, 34a2)를 갖는다. 따라서, 이 영역에서의 정상부 분할의 정도를 나타내는 분할 비율을 적절하게 설정함으로써, 프리즘열(34a)에 의한 광의 내면 반사 및 집광의 형태를 적절하게 설정할 수 있다. 특히, 이 분할 비율의 변화율이 큰 영역 RV1을 마련하여 형상 변화의 개시 위치가 확인되기 어려우면서, 분할 비율이 일정한 영역 RC1을 광 입사 단부면에 근접하는 영역에 마련함으로써, 광 입사 단부면 근방의 휘선 및 음선에 의한 휘도 불균일의 발생을 줄일 수 있다.

도 5에, 본 발명에 의한 면 광원 장치의 다른 실시 형태에 있어서의 도광체의 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 단면도를 나타낸다. 또한, 도 6에, 각 영 역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 나타낸다. 이들의 도면에 있어서, 상기 도 1 내지 도 4의 실시 형태에서와 동일한 부재 또는 부분에는 동일한 부호가 붙여져 있다.

본 실시 형태에서는, 분할 비율 변화 영역 RV1과 분할 비율 일정 영역 RC2와의 사이에, 분할 비율 변화 영역 RV1 측으로부터 순서대로, 분할 비율 일정 영역 RC3, 분할 비율 변화 영역 RV2, 분할 비율 일정 영역 RC4 및 분할 비율 변화 영역 RV3이 배치되어 있다. 도 5 및 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 분할 비율 일정 영역 RC4는 분할 비율 일정 영역 RC1과 동일한 단면 형상이며, 분할 비율 일정 영역 RC3은 비율 일정 영역 RC2와 동일한 단면 형상이다. 또한, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 분할 비율 변화 영역 RV3은 분할 비율 변화 영역 RV1과 같이 광 입사 단부면측으로부터 그 반대측쪽으로 분할 비율이 100%에서 0%로 단조 변화되는 것으로 되어 있고, 반대로 분할 비율 변화 영역 RV2는 광 입사 단부면측에서 그 반대측쪽으로 분할 비율이 0%에서 100%로 단조 변화되는 것으로 되어 있다. 또한영역 RC1 내지 RC4 및 영역 RV1 내지 RV3의 전부에 걸쳐 프리즘열 연장 방향에 관하여 분할 비율이 연속하도록 하고 있다.

본 실시 형태에서는, 분할 비율 변화 영역을 복수 마련하여 프리즘열 연장 방향에 관해서 분할 비율을 복수 회에 걸쳐 변화시키고 있으므로, 상기 도 1 내지 도 4의 실시 형태와 동일한 작용 효과에다가, 면 광원 장치의 발광면에서의 휘도 균제도의 향상이 한층 더 가능해진다.

도 7에, 본 발명에 의한 면 광원 장치의 또 다른 실시 형태에 있어서의 도광 체의 평면도 및 그 프리즘열 부분의 단면도(A-A' 단면, B-B' 단면)를 나타낸다. 또한, 도 8 및 도 9에, 프리즘열의 배열 방향(즉, 프리즘열 연장 방향과 직교하는 방향)에 관해서 다른 영역에서의, A-A' 위치에 있어서의 단면 형상 및 B-B' 위치에 있어서의 단면 형상을 나타낸다.

본 실시 형태에서는, 도광체 이면의 프리즘열의 배열 방향(Y 방향)에 관한 중앙의 영역 M과 그 양측의 2개의 영역 N에서, 프리즘열 연장 방향에 관한 분할 비율의 분포의 형태를 다르게 하고 있다. 영역 N의 폭(Y 방향 치수)은, 예컨대 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 20 ㎜로 설정된다. 이 범위는, 도 3과 같이 프리즘열 배열 방향에 관해서 일정한 분할 비율 분포로 하였을 때에 도광체의 광 입사 단부면측의 양 구석부 근방에 발생하는 음부로 대표되는 휘도 불균일의 정도에 따라, 5 내지 50 ㎜ 정도의 범위로 설정할 수 있다. 영역 M에서의 분할 비율 변화 영역 RV3, RV4에서는, 분할 비율이 100%에서 15%까지 또는 15%에서 10%까지 단조 변화되도록 하고 있지만, 영역 N에서의 분할 비율 변화 영역 RV1, RV2에서는, 분할 비율이 100%에서 5%까지 또는 5%에서 0%까지 단조 변화되도록 하고 있다. 그리고, 분할 비율 변화 영역 RV2, RV4에 인접하는 영역 RC2, RC4에 대해서는, 영역 M에 속한 영역 RC4에서는 분할 비율을 10%로 하고 있지만, 영역 N에 속한 영역 RC2에서는 분할 비율을 0%로 하고 있다. 즉, 영역 RC2, RC4는 분할 비율 일정 영역이지만, 그들의 분할 비율값은 서로 다르다.

본 실시 형태에서는, 영역 RC4에 속한 부분에 비해, 영역 RC2에 속한 부분에서 분할 비율을 작게 하고 있으므로, 상기 도 1 내지 도 4의 실시 형태와 동일한 작용 효과에다가, 도광체 중앙부의 영역 M과 비교하여, 도광체 양단부의 영역 N의 상대적인 휘도 저하를 중점적으로 억지할 수 있다. 이른바 휘도 성능이 가장 높아지는 비 분할 정상부를 휘도 성능의 낮아지는 경향이 있는 부위(N 영역의 RC2)에 배치하고, 휘도 성능이 원래 비교적 높아지는 영역(M 영역의 RC4)에서는 휘도 성능을 억제하기 위해서 적절한 분할 비율로 프리즘열 정상부를 분할하고 있다.

M 영역의 프리즘열 연장 방향에 관한 분할 비율 변화의 형태로부터 N 영역의 프리즘열 연장 방향에 관한 분할 비율 변화의 형태로 이행할 때에, 급격한 분할 비율 변화나 형상 변화는 외관상의 바꾸기로서 인식된다. 그래서, 분할 비율의 변화가 급격해지지 않도록, 프리즘열 연장 방향에 관한 분할 비율의 분포의 형태가 서서히 소정의 형태에 이르도록 설정하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, 20 ㎜ 폭의 N 영역 안에서 10 ㎜ 폭의 분할 비율 이행 영역을 확보하고 있다.

도 10에 본 발명에 의한 면 광원 장치의 또 다른 실시 형태에 있어서의 도광체의 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 단면도 및 B-B' 단면도를 나타낸다. 또한, 도 11에, 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 나타낸다.

본 실시 형태도 도광체 이면의 프리즘열의 배열 방향(Y 방향)에 관한 중앙 영역 M과 그 양측의 2개의 영역 N에서, 프리즘열 연장 방향에 관한 분할 비율의 분포 형태를 다르게 하고 있다. 영역 N의 폭(Y 방향 치수)은, 예컨대 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 20 ㎜로 하고 있다. 영역 M에 속한 분할 비율 변화 영역 RV2'에서는 분할 비율이 50%에서 10%까지 단조 변화되도록 하고 있지만, 영역 N에 속한 분할 비율 변화 영역 RV1'에서는 분할 비율이 20%에서 10%까지 단조 변화되도록 하고 있다. 그리고, 영역 M에 있어서 분할 비율 변화 영역 RV2'에 인접하는 영역 RC2에서는, 분할 비율을 50%로 하고 있지만, 영역 N에 있어서 분할 비율 변화 영역 RV1'에 인접하는 영역 RC1에서는, 분할 비율을 20%로 하고 있다. 또한, 분할 비율 변화 영역 RV1', RV2'에 인접하는 영역 RCV1, RCV2에서는, 모두 분할 비율을 10%로 하고 있다.

본 실시 형태에서는, 광 입사 단부면의 근방의 영역 RC1, RC2에 대하여, 영역 N에 속한 영역 RC1의 분할 비율을 영역 M에 속한 영역 RC2의 분할 비율보다 작게 하고 있으므로, 상기 도 1 내지 도 4의 실시 형태와 동일한 작용 효과에다가, 도광체의 광 입사 단부면측의 양 구석부 근방에 발생하는 음부를 저감하는 것이 가능해져, 도광체 중앙부의 영역 M과 비교하여, 도광체 양단부의 영역 N의 휘도 저하를 중점적으로 억지할 수 있다. 또한, 도광체 이면의 프리즘열의 정상부의 단면 형상으로서 곡률 반경 R이 16 ㎛인 원호를 채용했다. 이로 인해, 상기 도 1 내지 도 4의 실시 형태와 비교하여, 중앙 부근에서의 정면 휘도가 예컨대 2% 저하하지만, 광 입사 단부면 근방에 있어서의 휘선의 저감하는 효과는 향상되는 것이 확인되었다.

도 12는, 본 발명에 의한 면 광원 장치의 또 다른 실시 형태에 있어서의 도광체의 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 단면도 및 B-B' 단면도를 나타낸다. 또한, 도 13에, 각 영역에서의 프리즘열 부분의 단면 형상을 나타낸다.

본 실시 형태도 도광체 이면의 프리즘열의 배열 방향(Y 방향)에 관한 중앙 영역 M과 그 양측의 2개의 영역 N에서, 프리즘열 연장 방향에 관한 분할 비율의 분포 형태를 다르게 하고 있다. 영역 N의 폭(Y 방향 치수)은, 예컨대 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 20 ㎜로 하고 있다.

본 실시 형태에서는, 영역 M에 속한 분할 비율 일정 영역 RC2와 영역 N에 속한 분할 비율 일정 영역 RC1과의 경계가, 프리즘열의 연장 방향(X 방향)에 대하여 기울어져 있다. 이와 같이 영역 M과 영역 N과의 경계가 일직선으로부터 벗어난 형태가 되도록 함으로써, 경계 부분에서의 휘도의 불연속 확인성을 한층 더 억제할 수 있다. 또한, 경계의 확인성을 저감하고자 하는 경우는, 도 7 내지 도 9의 실시 형태와 같이 또한 프리즘열의 연장 방향에 관한 분할 비율의 변화율이 작은 영역(도 7의 영역 RV2, RV4)을, 영역 RV1, RV2와 영역 RCV1, RCV2 사이에 마련해도 좋다.

이상과 같은 본 실시 형태의 기능은, 상기 도 5 내지 도 6의 실시 형태나 상기 도 7 내지 도 9의 실시 형태나 상기 도 10 내지 도 11의 실시 형태에 있어서도, 마찬가지로 실현할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는 광 입사 단부면측의 양 구석부 근방에 발생하는 음부의 저감 효과를 높이면서, 전체적인 휘도의 균정도를 향상시키기 위해, 프리즘열의 양측면이 이루는 각도(프리즘 꼭지각)를 100°로 하고, 프리즘열 정상부의 단부면 원호 형상의 곡률 반경 R을 10 ㎛로 하여, 영역을 9 블럭으로 나눠, 각각에 적합한 분할 비율을 채용했다. 특히 프리즘열 정상부의 단면 원호 형상의 곡률 반경 R을 10 ㎛로 한 경우, 광 입사 단부면 근방의 휘선의 저감 효과를 더욱 향상시키기 위해, 프리즘열 배열 방향에 관한 중앙 영역 M에 속하고 또한 광 입사 단부면 근방에 위치하는 영역 RC2에 있어서, 프리즘열 정상부를 3 분할하여, 3개의 분할 정상부(34a1, 34a2, 34a3)를 형성하고 있다. 이 3 분할 경우의 분할 비율(3 분할 비율)을 80%(분할 폭 10 ㎛)로 했다. 또한, 중앙의 분할 정상부(34a3)를 형성하지 않은 것으로 한 경우의 분할 비율(2 분할 비율)은 160%(분할 폭 20 ㎛)가 된다. 동일한 광 입사 단부면 근방이라도 양측 영역 N에 관해서는, 휘선을 저감시키면서 광 입사 단부면측의 양 구석부 근방에 발생하는 음부의 저감도 행하게 하기 위해, 분할 비율을 10%로 설정했다.

또한, 광 입사 단부면측의 양 구석부 근방에 발생하는 음부나 도광체 양측부가 중앙부와 비교하여 어두워지는 양쪽 음부에의 대책으로서, 양측부 부근에서의 분할 비율을 최소가 되는 10 내지 20%로 하고, 중앙부 부근에서의 분할 비율을 30% 이상으로 하여 균정도의 향상을 도모했다. 이 결과, 광 입사 단부면측의 양 구석부 근방에 발생하는 음부 및 양쪽 음부에 관해서 효과가 확인되었다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 영역 M에 속한 분할 비율 일정 영역 RC2를 분할 비율 변화 영역으로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 분할 비율은 분할 비율 변화 영역 RV2와의 경계부로부터 광 입사 단부면(31)을 향해 점차로 커지도록 한다.

도 14 및 도 15는, 도 1 내지 도 4의 실시 형태의 변형예를 나타낸다. 도 14의 변형예에서는, 분할 비율 변화 영역 RV1과 분할 비율 일정 영역 RC1과의 경계, 및 분할 비율 변화 영역 RV1과 분할 비율 일정 영역 RC2와의 경계를, 프리즘열 의 배열 방향(Y 방향)에 관해서 연속적으로 변화시키고 있다. 이 변화의 주기는, 프리즘열의 배열 방향에 관하여 연속해서 위치하는 4 이상의 프리즘열(34a) 끼리의 사이에서는 모두 동일해지는 일이 없도록 하는 것이, 경계 부분에서의 휘도의 불연속 확인성의 억제 관점으로부터는 바람직하다. 도 15의 변형예에서는, 프리즘열의 배열 방향에 관해서 연속하여 위치하는 3개의 프리즘열(34a)마다, 경계를 변화시키고 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에 있어서는, 도광체(3)의 이면(34)의 프리즘열(34a)은, 그 배열 피치가 다음과 같은 특징을 갖는다.

도 16에 본 발명에 의한 면 광원 장치의 다른 실시 형태에 있어서의 도광체의 평면도를 나타낸다. 도 16에는 광 출사면측으로부터 투시한 이면(34)의 모습이 도시되어 있다. 이면(34)은, 프리즘열(34a)의 배열 방향에 관한 양단부에 피치가 변화되는 영역을 가지고, 이 피치에 의해 구별되는 3개의 영역을 갖는다. 즉, 이면(34)은, 프리즘열(34a)의 배열 방향에 관하여 중앙부의 피치 변화가 없는 영역 P1과 그 양측의 피치 변화를 갖는 영역 P2L, P2R을 갖는다.

도 17에, 각 영역 P1, P2L, P2R에서의 프리즘 피치 및 그 변화를 나타낸다. 중앙부의 피치 일정 영역 P1에서는, 프리즘 피치는 50 ㎛로 일정하다. 폭 40 ㎜인 우측 피치 변화 영역(피치 증가 영역) P2R에서는, 최내측부(피치 일정 영역 P1에 인접하는 부분)에 있어서 50.01 μ 피치로 되어 있고, 우측으로 이동함에 따라서 프리즘 피치가 증가하고, 최외측부에 있어서 100 μ 피치로 되어 있다. 마찬가지로, 폭 40 ㎜의 좌측 피치 변화 영역(피치 증가 영역) P2L에서는, 최내측부(피치 일정 영역 P1에 인접하는 부분)에 있어서 50.01 μ 피치로 되어 있고, 좌측으로 이동함에 따라서 프리즘 피치가 증가하여, 최외측부에 있어서 100 μ 피치로 되어 있다.

여기서 피치가 일정한 P1 영역과 피치가 변화되는 P2R 영역 또는 P2L 영역과의 경계에서는 급격한 피치 변화가 일어나면 외관상의 바뀌기가 발생하여, 결함으로서 확인된다. 이로 인해, P2R 영역 또는 P2L 영역의 P1 영역과의 접속부 근방에서는 피치의 변화율이 작아지도록 설정되어 있다. 또한, 이면(34) 양단부의 근방 영역에서는 피치의 증가율을 크게 함으로써, 이 부분에서의 급격히 어두워지는 부분의 발생을 방지하여, 휘도 보정의 효과를 한층 더 양호하게 발현시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 경계 부분에서의 휘도의 불연속 확인성을 저감하면서 양단부가 어두워지는 영역의 휘도를 보정하는 것이 가능해진다.

도 16 및 도 17에는, 도광체(3)에 있어서의 각부의 치수가 예시되어 있다. 여기서는, 프리즘열(34a)의 배열 피치로서, 피치 일정 영역 P1에서는 50 ㎛, 피치 변화 영역 P2R, P2L에서는 50.01 내지 100 ㎛가 예시되어 있다. 본 발명에서는, 프리즘열(34a)의 배열 피치를, 예를 들어 피치 일정 영역 P1에서는 5 내지 200 ㎛의 범위, 바람직하게는 10 내지 100 ㎛의 범위로 하고, 피치 변화 영역 P2R, P2L에서는 5 내지 300 ㎛의 범위, 바람직하게는 10 내지 150 ㎛의 범위로 할 수 있다. 또한, 여기서는 프리즘열(34a)의 2개의 측면(프리즘면)이 이루는 프리즘 꼭지각으로서 100°가 예시되어 있지만, 본 발명에서는 프리즘 꼭지각을 예를 들어 80 내지 150도의 범위로 할 수 있다. 이것은, 프리즘 꼭지각을 이 범위로 함으로써, 도광 체(3)로부터의 출사광을 적절하게 집광시킬 수 있어, 면 광원 장치의 휘도의 향상을 도모할 수 있기 때문이며, 더욱 바람직하게는 90 내지 140도의 범위이다.

도 18에, 본 발명에 의한 면 광원 장치의 다른 실시 형태에 있어서의 도광체의 평면도를 나타낸다. 또한, 도 19에, 도 18에 있어서의 프리즘열 부분의 B-B' 단면 형상을 나타낸다. 이들 도면에 있어서, 상기 도 1 내지 도 4의 실시 형태 또는 상기 도 16 및 17의 실시 형태에서와 동일한 부재 또는 부분에는 동일한 부호가 부여되어 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 도광체 이면(34)에 형성되는 프리즘열(34a)은, 배열 피치가 일정한 영역 P1, 배열 피치가 변화되는 영역 P2-1R, P2-1L, P2-2R, P2-2L을 갖는다. 영역 P2-1R, P2-1L과 영역 P2-2R, P2-2L에서는 피치의 변화 비율이 다르다. 피치의 변화 비율을 X 방향 및 Y 방향의 쌍방에 있어서 적절하게 설정함으로써, 프리즘열(34a)에 의한 광의 내면 반사의 형태 변화를, 프리즘열의 배열 방향(Y 방향) 및 프리즘열의 연장 방향(X 방향)의 각각에 대해, 적절하게 설정할 수 있다. 특히, 영역 P2-2R, P2-2L에서는 영역 P2-1R, P2-1L보다도 피치의 변화율을 크게 함으로써, 1차 광원 근방에서 또한 양단부의 도광체 구석부 영역에서의 음부에 의한 휘도 불균일이 확인되기 어려워진다. 단지, 영역 P2-1R과 영역 P2-2R에서 렌즈열이 연속해야만 하므로, 영역 P2-2R에서는 렌즈열은 방사형으로 연장하여 배열된다. 마찬가지로, 영역 P2-1L과 영역 P2-2L에서 렌즈열이 연속되어야만 하므로, 영역 P2-2L에서는 렌즈열은 방사형으로 연장하여 배열된다. 이들의 형태는, 영역 P1, P2-1R, P2-1L에서 렌즈열이 광 입사 단부면에 대하여 수직으로 연장하여 배열되는 형태는 다르다. 이들의 형태에 의해, 양측 음부에다가, 1차 광원 근방의 구석부 부근의 특히 휘도 불균일이 큰 영역에 있어서 휘도 보정의 효과가 높아져, 휘도 균정도의 향상 효과가 훨씬 커진다.

도 20에, 본 발명에 의한 면 광원 장치의 다른 실시 형태에 있어서의 도광체의 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 단면도 및 B-B' 단면도를 나타낸다. 또한, 도 21에, 도 20에 있어서의 영역 L의 프리즘열 부분의 단면 형상을 나타낸다. 또한, 도 22에, 도 20에 있어서의 영역 M의 프리즘열 부분의 단면 형상(B-B' 위치에 있어서의 단면 형상)을 나타낸다. 계속해서, 도 23에 도 20에 있어서의 C-C' 단면의 형상을 나타내고, 도 24에 도 20에 있어서의 D-D' 단면의 형상을 나타낸다.

본 실시 형태에 있어서는, 도광체 이면(34)에 형성되는 프리즘열(34a)은, 배열 피치가 일정한 L 영역 및 배열 피치가 변화되는 M 영역을 갖는다. 또한, 프리즘열의 연장 방향에 관해서 프리즘열의 정상부의 분할 비율이 일정한 영역 RC1, RC2와, 정상부 분할 비율이 변화되는 영역 RV1, RV2를 갖고 있다.

상기 도 16 및 도 17의 실시 형태와 같이, 배열 피치가 일정한 L 영역에서는 50 ㎛의 피치로 되어 있고, 배열 피치가 변화되는 M 영역에서는 폭 40 ㎜에 걸쳐 피치가 50.01 ㎛에서 100 ㎛로 변화되어, 양단부에서의 음부에 의한 휘도 불균일이 확인되기 어려워진다.

또한, 도 21 및 도 22에 기재되어 있는 바와 같이, 상기 도 1 내지 도 4의 실시 형태와 같이, 특히 1차 광원측의 폭 5 ㎜ + 35 ㎜에 걸쳐 프리즘열 정상부의 분할을 행하고 있으므로, 광 입사 단부면 근방의 휘선 저감 효과도 갖고 있으며, 양호한 외관을 얻을 수 있다.

도 25에, 본 발명에 의한 면 광원 장치의 다른 실시 형태에 있어서의 도광체의 평면도 및 그 프리즘열 부분의 A-A' 단면도, B-B' 단면도 및 C-C' 단면도를 나타낸다. 또한, 도 26에, 도 25에 있어서의 영역 L의 프리즘열 부분의 단면 형상 및 영역 M의 프리즘열 부분의 단면 형상(B-B' 위치에 있어서의 단면 형상)을 나타낸다. 도 27에, 도 25에 있어서의 영역 N의 프리즘열 부분의 단면 형상(C-C' 위치에 있어서의 단면 형상)을 나타낸다. 계속해서, 도 28에 도 25에 있어서의 D-D' 단면의 형상을 나타내고, 도 29에 도 25에 있어서의 E-E' 단면의 형상을 나타낸다.

본 실시 형태에서는, 도 20 내지 도 24의 실시 형태와 같이 피치 일정의 L 영역과 피치 변화를 갖는 M 영역이 형성되어 있고, 특히 도 26 및 도 27에 표시되어 있는 바와 같이, 프리즘열의 배열 방향으로 상기 프리즘열의 배열 피치가 변화되고 있는데다가, 폭 10 ㎜에 걸쳐 프리즘열 정상부의 분할 비율이 변화되는 영역으로서 영역 N(C-C' 단면)이 형성되어 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 분할 비율이 프리즘열 배열 방향으로 감소해가는 N 영역의 효과로서, 도광체의 광 입사 단부면측의 양 구석부 근방에 발생하는 음부의 개선 효과를 발현시켜, 보다 외관 품위의 향상을 가능하게 하고 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 도 20 내지 도 24의 실시 형태 및 도 25 내지 도 29의 실시 형태 이외에, 구체적으로는 상술하지 않지만, 도 3 내지 도 15를 이용하여 설명해 온 방법과 도 16 내지 도 19를 이용하여 설명해 온 방법을 조합함으로써, 그들 단독의 경우보다 큰 효과를 얻는 것이 가능해진다.

Claims (13)

1차 광원과 조합하여 면 광원 장치를 구성하는 것에 사용되고, 상기 1차 광원으로부터 발생되는 광(光)을 도광시키는 면 광원 장치용 도광체에 있어서,

상기 1차 광원으로부터 발생되는 광이 입사하는 광 입사 단부면, 및 도광된 광이 출사하는 광 출사면, 및 상기 광 출사면의 반대측의 이면을 가지고 있고,

상기 광 출사면은 상기 광 입사 단부면과 직교하며,

상기 광 출사면 및 이면 중 적어도 한쪽에는, 상기 광 입사 단부면을 가로지르는 방향으로 연장하는 복수의 프리즘 열이 형성되어 있고,

상기 프리즘 열의 각각은, 그 연장 방향에 관한 일부의 영역 또는 전부의 영역에서, 단면 형상에 있어서 정상부가 분할된 복수의 분할 정상부를 갖고,

상기 정상부의 분할 정도를 나타내는 분할 비율이 상기 연장 방향에 관하여 변화하는 분할 비율 변화 영역이 존재하며,

상기 분할 비율은 상기 연장 방향에 관하여 연속되어 있는 것을 특징으로 하는

면 광원 장치용 도광체.

제 1 항에 있어서,

상기 분할 정상부의 각각은 볼록 곡선을 포함하는 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는

면 광원 장치용 도광체.

삭제

제 1 항에 있어서,

상기 분할 비율 변화 영역에 있어서, 상기 분할 비율은 상기 연장 방향에 관하여 연속적으로 단조 변화하는 것을 특징으로 하는

면 광원 장치용 도광체.

1차 광원과 조합하여 면 광원 장치를 구성하는 것에 사용되고, 상기 1차 광원으로부터 발생되는 광을 도광시키는 면 광원 장치용 도광체에 있어서,

상기 1차 광원으로부터 발생되는 광이 입사하는 광 입사 단부면, 및 도광된 광이 출사하는 광 출사면, 및 상기 광 출사면의 반대측의 이면을 가지고 있고,

상기 광 출사면은 상기 광 입사 단부면과 직교하며,

상기 광 출사면 및 이면 중 적어도 한쪽에는, 상기 광 입사 단부면을 가로지르는 방향으로 연장하는 복수의 프리즘 열이 형성되어 있고,

상기 프리즘 열의 각각은, 그 연장 방향에 관한 일부의 영역 또는 전부의 영역에서, 단면 형상에 있어서 정상부가 분할된 복수의 분할 정상부를 갖고,

상기 정상부의 분할 정도를 나타내는 분할 비율이 상기 연장 방향에 관하여 변화하는 분할 비율 변화 영역이 존재하며,

상기 분할 비율 변화 영역이 복수 마련되어 있는 것을 특징으로 하는

면 광원 장치용 도광체.

삭제

1차 광원과 조합하여 면 광원 장치를 구성하는 것에 사용되고, 상기 1차 광원으로부터 발생되는 광을 도광시키는 면 광원 장치용 도광체에 있어서,

상기 1차 광원으로부터 발생되는 광이 입사하는 광 입사 단부면, 및 도광된 광이 출사하는 광 출사면, 및 상기 광 출사면의 반대측의 이면을 가지고 있고,

상기 광 출사면은 상기 광 입사 단부면과 직교하며,

상기 광 출사면 및 이면 중 적어도 한쪽에는, 상기 광 입사 단부면을 가로지르는 방향으로 연장하는 복수의 프리즘 열이 형성되어 있고,

상기 프리즘 열의 각각은, 그 연장 방향에 관한 일부의 영역 또는 전부의 영역에서, 단면 형상에 있어서 정상부가 분할된 복수의 분할 정상부를 갖고,

상기 정상부의 분할 정도를 나타내는 분할 비율이 상기 연장 방향에 관하여 변화하는 분할 비율 변화 영역이 존재하며,

상기 분할 비율 변화 영역과 상기 분할 비율이 일정한 영역과의 경계 위치는, 상기 프리즘열의 배열 방향에 관해 연속하여 위치하는 4개 이상의 상기 프리즘 열끼리의 사이에서는 모두 동일해지는 일이 없도록, 상기 프리즘 열의 배열 방향에 관하여 변화하고 있는 것을 특징으로 하는

면 광원 장치용 도광체.

1차 광원과 조합하여 면 광원 장치를 구성하는 것에 사용되고, 상기 1차 광원으로부터 발생되는 광을 도광시키는 면 광원 장치용 도광체에 있어서,

상기 1차 광원으로부터 발생되는 광이 입사하는 광 입사 단부면, 및 도광된 광이 출사하는 광 출사면, 및 상기 광 출사면의 반대측의 이면을 가지고 있고,

상기 광 출사면은 상기 광 입사 단부면과 직교하며,

상기 광 출사면 및 이면 중 적어도 한쪽에는, 상기 광 입사 단부면을 가로지르는 방향으로 연장하는 복수의 프리즘 열이 형성되어 있고,

상기 프리즘 열의 각각은, 그 연장 방향에 관한 일부의 영역 또는 전부의 영역에서, 단면 형상에 있어서 정상부가 분할된 복수의 분할 정상부를 갖고,

상기 정상부의 분할 정도를 나타내는 분할 비율이 상기 연장 방향에 관하여 변화하는 분할 비율 변화 영역이 존재하며,

상기 프리즘 열이 형성되어 있는 상기 광 출사면 또는 이면의 상기 프리즘 열의 배열 방향에 관한 중앙 영역과 그 양측의 영역에서는, 상기 연장 방향에 관한 상기 분할 비율의 분포 형태가 상이한 것을 특징으로 하는

면 광원 장치용 도광체.

1차 광원과 조합하여 면 광원 장치를 구성하는 것에 사용되고, 상기 1차 광원으로부터 발생되는 광을 도광시키는 면 광원 장치용 도광체에 있어서,

상기 1차 광원으로부터 발생되는 광이 입사하는 광 입사 단부면, 및 도광된 광이 출사하는 광 출사면, 및 상기 광 출사면의 반대측의 이면을 가지고 있고,

상기 광 출사면 및 이면 중 적어도 한쪽에는, 상기 광 입사 단부면을 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 프리즘 열이 형성되어 있고,

상기 프리즘 열은, 그 배열 방향에 관한 일부의 영역 또는 전부의 영역에서, 배열 피치가 변화하고 있으며,

상기 프리즘 열은 그 연장 방향에 관하여 상기 프리즘 열의 배열 피치의 변화율이 상이한 것을 특징으로 하는

면 광원 장치용 도광체.

제 9 항에 있어서,

상기 프리즘 열의 배열 피치가 변화하고 있는 영역에 있어서, 상기 배열 피치의 변화율이 변화하고 있는 것을 특징으로 하는

면 광원 장치용 도광체.

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제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 제 5 항 또는 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 면 광원 장치용 도광체와,

상기 도광체의 광 입사 단부면에 대향하여 배치된 1차 광원과,

상기 도광체의 광 출사면 위에 배치된 광 편향 소자를 갖는 것을 특징으로 하는

면 광원 장치.

제 12 항에 있어서,

상기 광 편향 소자는, 상기 도광체의 광 출사면에 대향하여 위치하는 입광면에, 상기 도광체의 광 입사 단부면을 따라 연장하고 또한 서로 평행하게 배열된 복수의 프리즘 열을 구비하고 있고,

상기 프리즘 열의 각각은 상기 도광체의 광 출사면으로부터의 광이 입사하는 제 1 프리즘면과, 입사한 광이 내면 반사되는 제 2 프리즘면을 갖는 것을 특징으로 하는

면 광원 장치.

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