KR101096901B1 - 광학 시트, 면 광원 장치, 투과형 표시 장치 - Google Patents

광학 시트, 면 광원 장치, 투과형 표시 장치 Download PDF

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Abstract

광학 시트는, 광원을 갖는 직하형의 면 광원 장치에 조립되고, 상기 광원으로부터의 광의 진행 방향을 변화시켜 출사시킨다. 광학 시트는 나란히 배치된 출사측에 볼록 형상의 복수의 단위 렌즈를 갖는 출사측 렌즈부를 구비한다. 상기 단위 렌즈에 광을 산란시키는 산란층이 형성되어 있다. 상기 산란층은 상기 볼록 형상의 단위 렌즈의 출사측면을 따라 연장되어, 상기 단위 렌즈의 출사측면을 구성한다. 상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께는, 상기 단위 렌즈의 단부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께보다도 두껍다.
투과형 표시 장치, LCD 패널, 반사판, 광학 시트, 발광관

Description

광학 시트, 면 광원 장치, 투과형 표시 장치{OPTICAL SHEET, SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE AND TRANSMISSIVE DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 액정 표시 장치 등의 조명에 사용되는 광학 시트, 광학 부재, 면 광원 장치, 및 그것들을 사용한 투과형 표시 장치에 관한 것이다.
투과형의 표시부(예를 들어, 액정 디스플레이 패널) 등을 배면으로부터 조명하는 면 광원 장치(백라이트 장치)로서, 각종 방식의 장치가 제안, 실용화되고 있다. 현재 널리 보급되어 있는 면 광원 장치는, 면 광원이 아닌 광원을 면 광원으로 변환하는 방식에 기초하여, 에지 라이트형과 직하형으로 분류된다. 예를 들어, 직하형의 면 광원 장치에서는, 광원이 투과형 표시부에 대향하여 배치된다. 그리고, 광원의 발광부(발광관)와 투과형 표시부 사이의 거리가 적절하게 놓여져, 발광부와 투과형 표시부 사이에, 확산판이나 광을 수렴시키는 시트 등이 복수 배치되어 있다.
그런데, 종래의 방식에서는, 필요로 하는 광학 시트의 매수가 많은 반면, 광원으로부터의 광을 정면 방향(광학 시트의 법선 방향)으로 충분히 집광시킬 수 없다. 이로 인해, 투과형 표시부(LCD 패널)를 개량하여, 경사 방향으로부터의 입사광에 대해서도 화질을 떨어뜨리지 않는 구조로 하고 있었다.
그러나, 투과형 표시부를 개조하는 경우, LCD 패널의 구성이 복잡해져 생산 비용이 상승해 버릴 뿐만 아니라, 광의 이용 효율도 저하되어 버린다는 문제가 있다. 특히, 직하형의 면 광원 장치에서는, 발광부에 근접한 부분인지 여부, 즉(발광부의 바로 위인지, 혹은 병렬 배치된 이웃하는 2개의 발광부의 중간 부분의 바로 위인지)에 의해 광 강도(휘도)에 불균일(휘도 불균일)이 발생하기 쉽다. 이 결과, 발광부의 상(라이트 이미지)이 시인되어 버리는 경우도 있다. 이 문제는, 발광부와 LCD 패널의 간격을 크게 취함으로써 해소될 수 있다. 그러나, 이 방법을 채용한 경우, 디스플레이의 두께가 두꺼워지게 되는 다른 문제가 발생하게 된다. 또한, 불균일을 억제하기 위해 확산을 강하게 하거나, 투과량을 제한하면, 광의 이용 효율이 저하되어 버린다는 문제가 발생한다.
일본 특허 공개 제2006-259125호 공보에는, 출사측에 볼록 형상의 단위 렌즈가 형성된 광학 시트에 있어서, 단위 렌즈의 표면 볼록 형상을 따라 산란층을 형성하는 기술이 개시되어 있다. 일본 특허 공개 제2006-259125호 공보에 개시된 광학 시트에 있어서는, 단위 렌즈의 표면 볼록 형상을 따라 대략 균일한 두께의 산란층을 형성하는 것을 전제로 하여, 휘도 불균일의 저감을 도모하고 있다. 그러나, 일본 특허 공개 제2006-259125호 공보에 기재된 기술만으로는, 광원의 조건에 따라서는 불균일의 저감 효과가 불충분해지는 경우가 있다.
본 발명은, 이와 같은 점을 고려하여 이루어진 것이며, 휘도 불균일을 효과적으로 저감시킬 수 있는 광학 시트, 광학 부재, 면 광원 장치 및 투과형 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 광학 시트는, 광원을 갖는 직하형의 면 광원 장치에 조립되고, 상기 광원으로부터의 광의 진행 방향을 변화시켜 출사시키는 광학 시트이며, 나란히 배치된 출사측에 볼록 형상의 복수의 단위 렌즈를 갖는 출사측 렌즈부를 구비하고, 상기 단위 렌즈에, 광을 산란시키는 산란층이 형성되고, 상기 산란층은 상기 볼록 형상의 단위 렌즈의 출사측면을 따라 연장되어, 상기 단위 렌즈의 출사측면을 구성하고, 상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께는 상기 단위 렌즈의 단부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 광학 시트에 따르면, 광원에 가까운 위치에 있어서의 휘도의 극단적인 상승을 억제하는 동시에, 광원으로부터 이격된 위치에 있어서의 휘도의 극단적인 저하를 억제할 수 있다. 이에 의해, 휘도 불균일을 저감시킬 수 있다.
본 발명에 의한 광학 시트에 있어서, 상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께가 상기 단위 렌즈의 배열 피치의 1/3 이상이 될 수도 있다. 이와 같은 본 발명에 의한 광학 시트에 따르면, 광원의 배치에 기인한 휘도 불균일을 효과적으로 해소할 수 있는 동시에, 광학 시트의 집광성을 높일 수 있다. 또한, 이와 같은 광학 시트는, 다층 압출 성형에 의해 생산 가능하고, 생산성에 있어서 우수하다.
또한, 본 발명에 의한 광학 시트에 있어서, 상기 단위 렌즈는 그 단면이 타원인 타원 기둥의 일부분에 상당하는 형상, 또는 그 단면이 타원인 회전 타원체의 일부분에 상당하는 형상을 갖고, 단면인 타원의 장축은 시트면의 법선 방향에 따르고 있도록 할 수도 있다. 이와 같은 본 발명에 의한 광학 시트에 따르면, 단위 렌즈가 원기둥의 일부분에 상당하는 형상 또는 구체의 일부분에 상당하는 형상을 갖는 경우와 비교하여, 광학 시트의 집광 작용의 정도를 적절하게 조절하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 의한 광학 시트에 있어서, 상기 산란층의 두께는, 상기 단위 렌즈의 정상부로부터 상기 단위 렌즈의 단부를 향해 얇아져 가도록 할 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 광학 시트에 있어서, 상기 산란층은 상기 단위 렌즈의 출사측면의 일부분만을 구성하도록 하여 형성되어 있어도 된다.
또한, 본 발명에 의한 광학 시트에 있어서, 상기 산란층은 상기 단위 렌즈의 출사측면의 일부분만을 구성하도록 하여 형성되고, 상기 산란층의 두께는, 상기 단위 렌즈의 정상부로부터 이격됨에 따라서 얇아져 가도록 할 수도 있다.
본 발명에 의한 제1 면 광원 장치는, 투과형 표시부를 배면으로부터 조명하는 면 광원 장치이며, 조명광을 발광하는 광원과, 상술한 어느 하나의 광학 시트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 제1 면 광원 장치에 있어서, 상기 광원은, 거리 d의 간격으로 나란히 배치된 발광부를 갖고, 상기 광학 시트는 상기 발광부로부터 간격 s 이격된 위치에 배치되어 있고, 상기 광학 시트의 시트면의 법선 방향을 따라 상기 발광부로부터 상기 광학 시트로 입사하여 상기 광학 시트의 시트면의 법선 방향을 따라 상기 광학 시트로부터 출사하는 광이, 상기 산란층 내를 통과하는 거리를 L1로 하고, θ=arctan(d/s)의 각도로 상기 발광부로부터 상기 광학 시트에 입사하여 상기 광학 시트의 시트면의 법선 방향을 따라 상기 광학 시트로부터 출사하는 광이 상기 산란층 내를 통과하는 거리를 L2로 하면,
L2×1.2≤L1≤L2×2.0
의 관계가 만족되도록 할 수도 있다. 이와 같은 본 발명에 의한 제1 면 광원 장치에 따르면, 광원에 가까운 위치에서의 휘도가 너무 높아지거나, 광원이 이웃하는 2개의 발광부의 중간 부분에 가까운 위치에서의 휘도가 너무 낮아지는 것을 회피할 수 있고, 이에 의해 휘도 불균일을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 제1 면 광원 장치에 있어서, 상기 광학 시트가 광의 진로를 주로 제어하는 방향은, 사용 상태에 있어서의 상기 투과형 표시부의 표시면의 상하 방향이도록 할 수도 있다. 이와 같은 본 발명에 의한 제1 면 광원 장치에 따르면, 투과형 표시부로부터 수직 방향으로 확대되어 출사하는 광을 효과적으로 집광시킬 수 있다. 이에 의해, 일반적으로 이상적으로 되어 있는, 수직 시야각보다도 수평 시야각이 확대되어 있는 표시 장치를 얻을 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 제1 면 광원 장치에 있어서, 상술한 어느 한쪽의 광학 시트가 2개 설치되고, 한쪽의 광학 시트가 광의 진로를 주로 제어하는 방향과, 다른 쪽의 광학 시트가 광의 진로를 주로 제어하는 방향은 직교하고 있도록 할 수도 있다. 이와 같은 본 발명에 의한 제1 면 광원 장치에 따르면, 다른 2방향에 있어서의 집광을 독립적으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 제1 면 광원 장치에 있어서, 상기 광원은 일방향으로 직선 형상으로 연장되는 복수의 발광부를 갖고, 상기 복수의 발광부는 그 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 나란히 배치되어 있고, 상기 광학 시트의 상기 단위 렌즈는, 시트면에 평행한 방향으로 대략 동일 단면 형상을 유지한 상태에서 연장되고, 상기 단위 렌즈가 연장되는 방향은 상기 직선 형상의 발광부가 연장되는 방향과 평행하도록 할 수도 있다. 이와 같은 본 발명에 의한 제1 면 광원 장치에 따르면, 직선 형상의 발광부가 나란히 배치됨으로써 발생하는 휘도 불균일을 저감시키기 위해 효과적인 배치가 되어, 휘도 불균일을 더욱 효과적으로 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 제1 면 광원 장치에 있어서, 상기 광원은, 다른 2방향을 따라 나란히 배치된 점 형상의 발광부를 갖도록 할 수도 있다. 이와 같은 본 발명에 의한 제1 면 광원 장치에 따르면, 예를 들어 LED(발광 다이오드)를 발광부로서 포함하는 광원을 사용하는 경우에, 휘도 불균일을 저감시키는 효과를 발휘할 수 있다. 이 경우, LED의 배열에 대응하여, 예를 들어 직교하는 2방향에 있어서, 광의 진로를 제어하는 것이 바람직하고, 복수매의 광학 시트를, 그 광 제어 방향이 직교하도록 배치하거나, 장축이 시트면에 대해 직교하는 회전 타원체의 일부분으로 이루어지는 단위 렌즈를 포함한 광학 시트를 사용하면 된다.
본 발명에 의한 제1 투과형 표시 장치는, 투과형 표시부와, 상술한 어느 하나의 제1 면 광원 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 광학 부재는, 광원을 갖는 면 광원 장치에 조립되는 광학 부재이며, 나란히 배열된 출사측에 볼록 형상의 복수의 단위 렌즈를 갖는 출사측 렌즈부를 포함하는 제1 광학 시트와, 나란히 배열된 복수의 단위 프리즘을 갖는 프리즘부를 포함하는 제2 광학 시트를 구비하고, 상기 단위 렌즈에 광을 산란시키는 산란층이 형성되고, 상기 산란층은 상기 볼록 형상의 단위 렌즈의 출사측면에 따라 연장되어, 상기 단위 렌즈의 출사측면을 구성하고, 상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께는 상기 단위 렌즈의 단부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께보다도 두껍게, 상기 단위 프리즘은 그 배열 방향에 따른 단면에 있어서, 출사측 혹은 출사측과는 반대측으로 돌출된 정상점을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 광학 부재에 있어서, 상기 제2 광학 시트는 제1 광학 시트보다도 출사측에 배치되고, 상기 단위 프리즘은 출사측으로 돌출되고, 상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 평행하도록 할 수도 있다.
혹은, 본 발명에 의한 광학 부재에 있어서, 상기 제2 광학 시트는 제1 광학 시트보다도 출사측에 배치되고, 상기 단위 프리즘은, 출사측으로 돌출되고, 상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 직교하고 있도록 할 수도 있다.
혹은, 본 발명에 의한 광학 부재에 있어서, 상기 제2 광학 시트는 제1 광학 시트보다도 출사측에 배치되고, 상기 단위 프리즘은 출사측과는 반대측으로 돌출되고, 상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 평행하도록 할 수도 있다.
혹은, 본 발명에 의한 광학 부재에 있어서, 상기 제2 광학 시트는 제1 광학 시트보다도 출사측에 배치되고, 상기 단위 프리즘은 출사측과는 반대측으로 돌출되고, 상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 직교하고 있도록 할 수도 있다.
혹은, 본 발명에 의한 광학 부재에 있어서, 상기 제1 광학 시트는 제2 광학 시트보다도 출사측에 배치되고, 상기 단위 프리즘은 출사측으로 돌출되고, 상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 평행하도록 할 수도 있다.
혹은, 본 발명에 의한 광학 부재에 있어서, 상기 제1 광학 시트는 제2 광학 시트보다도 출사측에 배치되고, 상기 단위 프리즘은 출사측으로 돌출되고, 상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 직교하고 있도록 할 수도 있다.
혹은, 본 발명에 의한 광학 부재에 있어서, 상기 제1 광학 시트는 제2 광학 시트보다도 출사측에 배치되고, 상기 단위 프리즘은 출사측과는 반대측으로 돌출되고, 상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 평행하도록 할 수도 있다.
혹은, 본 발명에 의한 광학 부재에 있어서, 상기 제1 광학 시트는 제2 광학 시트보다도 출사측에 배치되고, 상기 단위 프리즘은 출사측과는 반대측으로 돌출되고, 상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 직교하고 있도록 할 수도 있다.
본 발명에 의한 광학 부재가 상기 제1 광학 시트와 제2 광학 시트 사이에 배치된 접착층을 더 구비하도록 할 수도 있다. 이와 같은 본 발명에 의한 광학 부재에 있어서, 상기 출사측 렌즈부의 상기 단위 렌즈의 정상부 및 상기 프리즘부의 상기 단위 프리즘의 정상부의 적어도 한쪽이 상기 접착층에 꽂히고, 상기 제1 광학 시트와 제2 광학 시트가 상기 접착층을 통해 고정되어 있도록 할 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 광학 부재의 제1 광학 시트에 있어서, 상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께가, 상기 단위 렌즈의 배열 피치의 1/3 이상이도록 할 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 광학 부재의 제1 광학 시트에 있어서, 상기 단위 렌즈는 그 단면이 타원인 타원 기둥의 일부분에 상당하는 형상, 또는 그 단면이 타원인 회전 타원체의 일부분에 상당하는 형상을 갖고, 단면인 타원의 장축은 시트면의 법선 방향에 따르고 있도록 할 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 광학 부재의 제1 광학 시트에 있어서, 상기 산란층의 두께는 상기 단위 렌즈의 정상부로부터 상기 단위 렌즈의 단부를 향해 얇아져 가도록 할 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 광학 시트에 있어서, 상기 산란층은 상기 단위 렌즈의 출사측면의 일부분만을 구성하도록 하여, 형성되어 있어도 된다.
또한, 본 발명에 의한 광학 부재의 제1 광학 시트에 있어서, 상기 산란층은 상기 단위 렌즈의 출사측면의 일부분만을 구성하도록 하여 형성되고, 상기 산란층의 두께는 상기 단위 렌즈의 정상부로부터 이격됨에 따라서 얇아져 가도록 할 수도 있다.
본 발명에 의한 제2 면 광원 장치는, 투과형 표시부를 배면으로부터 조명하는 면 광원 장치이며, 조명광을 발광하는 광원과, 상술한 어느 하나의 광학 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 제2 면 광원 장치에 있어서, 상기 광원은, 거리 d의 간격으로 나란히 배치된 발광부를 갖고, 상기 광학 시트는, 상기 발광부로부터 간격 s 이격된 위치에 배치되어 있고, 상기 광학 시트의 시트면의 법선 방향을 따라 상기 발광부로부터 상기 광학 시트로 입사하여 상기 광학 시트의 시트면의 법선 방향을 따라 상기 광학 시트로부터 출사하는 광이, 상기 산란층 내를 통과하는 거리를 L1로 하고, θ=arctan(d/s)의 각도로 상기 발광부로부터 상기 광학 시트에 입사하여 상기 광학 시트의 시트면의 법선 방향을 따라 상기 광학 시트로부터 출사하는 광이, 상기 산란층 내를 통과하는 거리를 L2로 하면,
L2×1.2≤L1≤L2×2.0
의 관계가 만족되도록 할 수도 있다.
본 발명에 의한 제2 면 광원 장치가, 상기 광학 부재의 출사측에 배치된 편광 분리 필름을 더 구비하도록 할 수도 있다.
본 발명에 의한 제2 투과형 표시 장치는, 투과형 표시부와, 상술한 어느 하나의 제2 면 광원 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 투과형 표시 장치 및 면 광원 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 면 광원 장치에 조립된 광학 시트를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 S1-S2선에 따른 단면을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 광학 시트에 입사한 광의 진행 방법을 도시하는 도면이다.
도 5는 휘도 불균일 저감의 효과를 향상시키기 위한 조건 2를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 투과형 표시 장치 및 면 광원 장치를 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 광학 부재의 구성의 일례를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 광학 부재의 구성의 다른 예를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 광학 부재의 구성의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 광학 부재의 구성의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 광학 부재의 구성의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 광학 부재의 구성의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 광학 부재의 구성의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로, 광학 부재의 구성의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 15는 제2 광학 시트(프리즘 시트)의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 16은 제2 광학 시트(프리즘 시트)의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 제2 광학 시트(프리즘 시트)의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 광학 부재의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명한다. 이하에 설명하는 실시 형태에 따르면, 휘도 불균일을 저감시켜 균일한 조명을 행한다는 목적을, 광학 시트의 매수를 증가시키지 않고 달성할 수 있다. 또한, 본건 명세서에 첨부하는 도면에 있어서는, 도시와 이해를 하기 쉽게 편의상, 적절하게 축척 및 종횡의 치수비를 실물의 그것들로부터 변경하여 과장하여 나타내고 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 구체적인 수치, 형상, 재료 등을 제시하지만, 이들은 적절하게 변경할 수 있다.
(제1 실시 형태)
도 1은 본 발명에 의한 광학 시트를 사용한 투과형 표시 장치의 제1 실시 형태를 도시하는 도면이다. 본 실시 형태에 있어서의 투과형 표시 장치(10)는 LCD 패널(11), 반사판(12), 광원(13), 광학 시트(14) 등을 구비하고 있다. 그리고, 반사판(12), 발광관(13), 광학 시트(14)를 구비하는 면 광원 장치(10a)에 의해, LCD 패널(11)을 배면으로부터 조명함으로써, LCD 패널(11)에 형성되는 영상 정보가 표시되도록 되어 있다.
광원(13)은 냉음극관으로 이루어지는 선 형상의 발광부(직선 발광관)(13a)를 복수개 갖고 있다. 예를 들어, 광원(13)으로서의 18개의 발광부(13a)가 대략 20㎜ 간격으로 등간격으로 나란히 배열된다. 출사측 렌즈부(14a)는, 발광관(13a)의 길이 방향이 수평 방향에 따르는 동시에 발광관(13)의 배열 방향이 수직 방향에 따르도록 하여 배치된다. LCD 패널(11)은 투과형의 액정 표시 소자에 의해 형성된 투과형 표시부이다. 일례로서, LCD 패널(11)의 표시면의 크기를, 표시면의 대각의 길이가 32인치(740㎜×420㎜)가 되도록 설계할 수 있다. 이 LCD 패널(11)은, 표시면이 가로로 길게 되도록 배치될 수 있다. 또한, LCD 패널(11)은, 예를 들어 해상도 1280×768의 표시를 행할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 발광관(13)의 배면에는 반사판(12)이 설치되어 있다. 반사판(12)은 표시면의 각 위치에의 입사광 조도를 균일에 가깝게 하도록 설계되어 있다. 그리고, 광원(13)과 LCD 패널(11) 사이에 광학 시트(14)가 설치되어 있다. 예를 들어, 광원(13)의 중심과 광학 시트(14)는, 광학 시트(14)의 시트면의 법선 방향으로 20㎜의 간격을 두고 배치된다.
도 2는 광학 시트(14)를 도시하는 사시도이다. 광학 시트(14)는, 광원(13)의 발광부(13a)로부터 출사한 광의 진행 방향을 정면 방향측으로 집광하는 시트이다. 광학 시트(14)에 의해 집광된 광은, 정면 방향을 포함하는 소정의 각도 범위 내에 있어서 완만한 휘도 분포를 갖게 된다. 또한, 광학 시트(14)는 면내에 있어서의 휘도 분포를 균일화하도록 되어 있다. 여기서, 정면 방향이라 함은, 광학 시 트(14)의 시트면의 법선 방향과 평행한 방향이다.
광학 시트(14)는 출사측면을 이루는 출사측 렌즈부(14a)를 갖고 있다. 출사측 렌즈부(14a)는, 나란히 배치된 출사측에 볼록 형상의 복수의 단위 렌즈(141)를 갖고 있다. 또한, 단위 렌즈(141)의 특정 범위에는, 단위 렌즈(141)의 표면 형상을 따라 광을 산란시키는 기능을 갖는 산란층(142)이 형성되어 있다.
본 실시 형태에 있어서의 광학 시트(14)의 출사측 렌즈부(14a)에 있어서, 복수의 단위 렌즈(141)는 일방향으로 나란히 배열되는 동시에, 각 단위 렌즈(141)는 그 배열 방향(상기 일방향)에 직교하는 타방향으로 직선 형상으로 연장되어 있다. 단위 렌즈(141)는 타원 기둥의 일부분에 상당하는 형상을 갖고 있다. 단위 렌즈(141)의 배열 방향에 따른 단면에 있어서, 단위 렌즈는 그 장축이 광학 시트(14)의 시트면의 법선 방향을 따라 연장되는 타원의 일부분에 상당하는 형상으로 되어 있다. 또한, 출사측 렌즈부(14a)에 있어서의 단위 렌즈(141)의 배열 방향은, 광원(13)의 발광부(13a)의 배열 방향과 일치하고 있다(도 1 참조). 또한, 여기서 「시트면」이라 함은, 대상이 되는 시트 형상의 부재를 전체적 또한 대국적으로 본 경우에 있어서의 그 평면 방향과 일치하는 면을 가리킨다.
도 3은, 도 2 중에 화살표로 나타낸 S1-S2 단면으로 광학 시트(14)를 절단한 단면도이다. 도 3에 도시된 출사측 렌즈부(14a)를 이루는 단위 렌즈(141)의 단면 형상에 있어서, 단면 타원 형상의 장반경 A를 0.8㎜로 할 수 있고, 단면 타원 형상의 단반경 B를 0.23㎜로 할 수 있다. 또한, 도시하는 예에 있어서, 단위 렌즈(141)의 배열 피치(P)를 0.3㎜로 할 수 있다. 또한, 도시하는 예에 있어서, 광 학 시트(14)의 두께를 0.7㎜로 할 수 있다. 광학 시트(14) 중 후술하는 산란층(142) 이외의 부분은, 예를 들어 굴절률 1.53의 투명한 MS(메타크릴스티렌 : 아크릴 수지와 스티렌 수지의 공중합체)재에 의해 형성될 수 있다.
단위 렌즈(141)의 관찰측(출사측)의 표면층 내측 부분에는, 산란층(142)이 단위 렌즈(141)의 볼록 형상을 따라 형성되어 있다. 즉, 산란층(142)은 볼록 형상의 단위 렌즈(141)의 출사측면을 따라 연장되어, 단위 렌즈(141)의 출사측면을 구성하고 있다. 단위 렌즈(141)의 정상부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t1은, 단위 렌즈(141)의 단부 부근(이웃하는 단위 렌즈와 골부를 형성하는 부분)에 있어서의 산란층(142)의 두께보다도 두껍게 되어 있다. 일례로서, 도시하는 산란층(142)에 있어서, 단위 렌즈(141)의 정상부 부근의 층 두께 t1을 0.12㎜로 하고, 단위 렌즈(141)의 골부 부근의 층 두께 t2를 0.08㎜로 할 수 있다. 또한, 여기서, 산란층(142)의 두께는, 단위 렌즈(141)의 표면이 곡면으로 되어 있으므로, 측정 방향에 따라 다른 값을 취하지만, 본 명세서 중의 기재에서는, 두께를 측정될 부위에 있어서의 단위 렌즈(141)의 표면에 직교하는 가상 직선 방향에 따른 두께로 한다.
본 실시 형태에 있어서, 산란층(142)은 기부(基部)(142b)와, 기부(142b) 중에 분산된 광 확산 입자(142a)를 갖고 있다. 기부(142b)는 단위 렌즈(141)의 산란층(142) 이외의 부분과 같은 재료에 의해 구성되어도 되고, 단위 렌즈(141)의 산란층(142) 이외의 부분과는 다른 재료로 구성되어도 된다. 일례로서, 기부(142b)를 굴절률 1.53의 MS재로 구성할 수 있다. 또한, 광 확산 입자(142a)로서는, 굴절률 1.49[산란층(142)의 베이스 재료(굴절률 1.53의 MS재)의 굴절률차가 0.04], 평균 입경(φ)=5㎛의 아크릴 비즈를 사용할 수 있다. 예를 들어, 100중량부의 기부(142b)에 대해, 광 확산 입자(142a)로서의 아크릴 비즈를 5중량부 혼합하여, 산란층(142)을 형성할 수 있다. 이와 같은 산란층(142)은, 단위 렌즈(141)의 산란층(142) 이외의 부분과 함께, 2층 압출 성형에 의해 일체적으로 형성될 수 있다.
도 4는, 광학 시트(14)에 대해 광원(13)측으로부터 입사하는 광의 진행 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 또한, 도 4에서는, 광 확산 입자(142a) 및 광 확산 입자(142a)에 의한 산란을 생략하여 도시하고 있고, 산란층(142)이 존재하고 있지 않은 경우에 광이 진행되는 궤적이 도시되어 있다. 또한, 도 4 중에는, 광원(13)의 각 발광관(13a)으로부터 광학 시트(14)에 입사하는 조명광 중 대표적인 광의 진행 방법이 도시되어 있다.
광선 LA로 나타낸 광은, 광학 시트(14)의 시트면의 법선 방향으로부터 광학 시트(14)에 입사(입사 각도 0°로 입사)하여, 단위 렌즈(141)의 내면에서 전반사하지 않고, 진로를 그대로 유지하여 광학 시트(14)로부터 출사하는 광, 즉 광학 시트(14) 중 발광관(13)에 가장 가까운 위치[발광관(13)의 바로 위에 위치하는 위치]에서 광학 시트(14)에 입사하여 단위 렌즈(141)의 정상부를 향하는 광이다. 이와 같은 광은, 실제로는 광학 시트(14)로부터 출사할 때에 산란층(142)에서 산란된다. 이에 의해, 광원(13)의 발광부(13a) 바로 위의 위치[광학 시트(14)의 시트면의 법선 방향을 따라 광원(13)의 발광부(13a)로부터 관찰자측으로 어긋난 위치]에서의 휘도가 극도로 높아지게 되는 것을 방지할 수 있다. 상술한 바와 같이, 단위 렌즈(141)의 정상부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t1은, 단위 렌즈(141)의 단 부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t2보다도 두껍게 되어 있다. 따라서, 광선 LA와 같은 광은, 산란층(142) 내를 긴 거리에 걸쳐서 통과한다. 이로 인해, 이 광 LA는, 산란층(142)에 의해 비교적 잘 확산되게 되고, 발광부(13a) 바로 위에서의 휘도를 적절하게 억제할 수 있다.
한편, 광선 LB로 나타낸 광은, 광학 시트(14)에 대해 비교적 큰 입사 각도로 입사하여, 단위 렌즈(141)의 단부[서로 인접하는 단위 렌즈(141)에 의해 형성되는 골부 부근]에서 굴절하여 대략 정면 방향으로 출사하는 광이다. 광학 시트(14)의 발광부(13a)로부터의 거리가 비교적 먼 위치[서로 이웃하는 2개의 발광부(13a)의 중간점 부근의 바로 위에 위치하는 위치]에, 광원(13)의 발광부(13a)로부터 직접 입사하는 광이, 이와 같은 광로를 취하기 쉽다. 이와 같은 광 LB에 대해서는, 산란층(142)에서 산란시켜 정면 휘도를 저하시키지 않고, 광학 시트(14)로부터 출사시키는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 단위 렌즈(141)의 단부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께는, 단위 렌즈(141)의 정상부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t1보다도 얇게 되어 있다. 즉, 광선 LB와 같은 광은, 산란층(142)의 두께가 얇은 부분을 통과하게 된다. 이로 인해, 이와 같은 광 LB가 산란되는 정도는 낮고, 이웃하는 2개의 발광부(13a)의 중간점 부근에 대응하는 위치에서의 휘도가 저하되어 버리는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 광선 LC와 같이, 광학 시트(14)에 대해 비교적 큰 입사 각도로 입사하고, 단위 렌즈(141)의 정상부 부근에서 굴절하여 출사하는 광은, 정면 방향으로부터 크게 경사진 불필요한 방향으로 출사되기 쉬워진다. 따라서, 이와 같은 광은, 가능한 한 산란층(142)에 의해 산란시킴으로써, 불필요한 방향으로 출사하는 성분을 감소시키는 동시에 유효한 방향으로 출사하는 성분을 증가시키는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 단위 렌즈(141)의 산란층(142)은, 단위 렌즈(141)의 출사측면을 따라 연장되어, 단위 렌즈(141)의 출사측면을 구성하고 있다. 따라서, 광선 LC와 같은 광은 산란층(142) 내를 긴 거리에 걸쳐서 통과한다. 이로 인해, 이 광 LC는 산란층(142)에 의해 효과적으로 확산되게 된다. 따라서, 산란 효과에 의해 유효한 방향으로 출사하는 광을 증가시키는 동시에, 불필요한 방향으로 출사하는 광을 감소시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 단위 렌즈(141)의 정상부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t1은, 단위 렌즈(141)의 단부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t2보다도 두껍게 되어 있다. 이로 인해, 광선 LC와 같은 광은, 산란층(142) 내를 통과하기 쉬워지고, 이에 의해, 효과적으로 산란시킬 수 있다.
또한, 광선 LD와 같이, 단위 렌즈(141)의 단부[이웃하는 2개의 단위 렌즈(141)에 의해 형성되는 골부 부근]에서 전반사된 후에 출사하는 광은, 상술한 광선 LC와 마찬가지로, 정면 방향으로부터 크게 경사진 불필요한 방향으로 출사되기 쉬워진다. 따라서, 이와 같은 광에 대해서도, 가능한 한 산란층(142)에 의해 산란시킴으로써, 불필요한 방향으로 출사하는 성분을 감소시키는 동시에 유효한 방향으로 출사하는 성분을 증가시키는 것이 바람직하다. 그리고, 이와 같은 광 LD도, 상술한 광 LC와 마찬가지로, 단위 렌즈(141)의 출사측면의 근방을 긴 거리에 걸쳐서 통과하는 경향이 있다. 이로 인해, 단위 렌즈(141)의 출사측면을 따라 연장되어 단위 렌즈(141)의 출사측면을 구성하는 산란층(142)에 의해, 이와 같은 광 LD를 효과적으로 산란시킬 수 있다. 따라서, 산란 효과에 의해 유효한 방향으로 출사하는 광을 증가시키는 동시에, 불필요한 방향으로 출사하는 광을 감소시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 단위 렌즈(141)의 정상부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t1은, 단위 렌즈(141)의 단부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t2보다도 두껍게 되어 있다. 이로 인해, 광선 LD와 같은 광은 산란층(142) 내를 통과하기 쉬워지고, 이에 의해 효과적으로 산란될 수 있다.
그런데, 단위 렌즈(141)의 정상부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t1은, 단위 렌즈(141)의 배열 피치의 1/3 이상의 치수인 것이 바람직하다(조건 1). 이와 같은 조건 1을 만족하는 경우에는, 광원의 상(라이트 이미지)을 효과적으로 눈에 띄지 않게 할 수 있는 동시에, 집광성을 높일 수 있다. 또한, 이 조건 1을 만족하는 광학 시트는 다층 압출 성형에 의해 생산 가능하고, 이에 의해 광학 시트의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상술한 예와 같이, 단위 렌즈(141)의 정상부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t1을 0.12㎜로 하고, 단위 렌즈(141)의 배열 피치(P)를 0.3㎜로 한 경우에는, 이 조건 1이 만족된다.
도 5는 휘도 불균일 저감의 효과를 높이는 조건 2를 설명하기 위한 도면이다. 광원(13)의 발광부(13a)가 배열 피치(d)로 배열되어, 광학 시트(14)가 광원(13)의 발광부(13a)의 중심으로부터 간격 s만큼 이격되어 배치되어 있는 경우에, 산란층(142)에 의해 휘도 불균일을 효과적으로 저감시키기 위해서는, 광학 시트(14)의 시트면의 법선 방향을 따라 발광부(13a)로부터 광학 시트(14)로 입사하 고, 산란층(142)의 산란 작용이 없다는 가정에 있어서 광학 시트(14)의 시트면의 법선 방향을 따라 광학 시트(14)로부터 출사하는 광이, 산란층(142) 내를 통과하는 거리를 L1로 하고, θ=arctan(d/s)의 각도로 발광부(13a)로부터 광학 시트(14)로 입사하고, 산란층(142)의 산란 작용이 없다는 가정에 있어서 광학 시트(14)의 시트면의 법선 방향을 따라 광학 시트(14)로부터 출사하는 광이, 산란층(142) 내를 통과하는 거리를 L2로 하면, 식 1이 만족되는 것이 바람직하다(조건 2).
L2×1.2≤L1≤L2×2.0 식 1
상술한 바와 같이, 광원(13)의 발광부(13a)의 배열 피치(d)를 20㎜로 하고, 광원(13)의 발광부(13a)의 중심으로부터 광학 시트(14)의 입사측면까지의 광학 시트(14)의 시트면의 법선 방향에 따른 거리 s를 20㎜로 한 경우에는,
θ=arctan(d/s)=arctan(20/20)=45°,
L1=t1=0.12㎜, 및
L2≒t2=0.08㎜,
로 되고, 조건 2가 만족된다.
이와 같은 조건 1 및 조건 2를 만족하는 광학 시트(14)를 면 광원 장치(10a)에 사용한 경우에는, 큰 출사 각도로 출사되는 광이 없고, 반치각 35°로 광을 수렴시킬 수 있는 동시에, 발광관(13)에 의한 휘도 불균일도 확인되지 않았다.
또한, 상술한 휘도 불균일의 저감의 효과를 효과적으로 얻기 위해서는, 출사측 렌즈부(14a)에 있어서의 단위 렌즈(141)의 배열 방향이, 광원(13)의 발광부(13a)의 배열 방향과 일치하고 있는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 출사측 렌즈부(14a)에 있어서의 단위 렌즈(141)의 배열 방향이 발광부(13)의 발광관(13)의 배열 방향과 일치하고 있다. 이 결과, 직선 형상의 발광관(13a)이 나란히 배치된 것에 기인하여 발생하는 휘도 불균일을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
이상과 같은 본 실시 형태에 따르면, 단위 렌즈(141)의 정상부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t1은, 단위 렌즈(141)의 단부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t2보다도 두껍게 되어 있다. 따라서, 정면 방향으로부터 크게 경사진 불필요한 방향으로 출사하고자 하는 광 LC, 광 LD를 효과적으로 산란시킬 수 있다. 이에 의해, 당해 광의 진행 방향을 정면 방향측으로 변경시켜, 불필요광을 삭감하여 정면 휘도를 효과적으로 상승시킬 수 있다.
또한, 산란된 광의 일부는 광원(13)측으로 복귀된다. 이와 같은 광은, 그 진행 방향을 반사판(12)에 의해 다시 출사측으로 향하게 되어, 재이용될 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 배경 기술의 란에서 참조한 일본 특허 공개 제2006-259125호 공보에 개시된 광학 시트와 비교하여, 수직 입사광 LA를 효과적으로 산란시킬 수 있다. 즉, 광원(13)의 발광부(13a)의 바로 위[광학 시트(14)의 시트면의 법선을 따라 발광부(13a)로부터 출사측으로 어긋난 위치]에 있어서의 휘도가 지나치게 높아지게 되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 광원의 상(라이트 이미지)을 눈에 띄지 않게 하여, 정면 휘도의 면내 분포를 효과적으로 균일화시킬 수 있다. 이것으로부터, 광원에 가까운 위치에서의 조도가 높아지는 경향이 있는 점 광원을 사용한 면 광원 장치(예를 들어, LED 백라이트)에 대해, 본 실시에 형태에 의한 광학 시트(14)를 적절하게 사용할 수 있고, 일본 특허 공개 제2006-259125호 공보에 개시된 광학 시트와 비교하여 효과적으로 정면 휘도의 면내 분포를 균일화시킬 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 산란층(142)의 두께는, 단위 렌즈(141)의 정상부로부터 단위 렌즈(141)의 단부를 향해 얇아져 가는 것이 바람직하다. 광이 집광된 각도 범위 내에서의 휘도의 각도 분포를 완만하게 변화시킬 수 있기 때문이다. 따라서, 여기서 말하는「두께가 얇아져 간다」라 함은, 단위 렌즈(141)의 정상부로부터 단위 렌즈(141)의 단부를 향해 산란층(142)의 두께가 두꺼워져 가는 부위가 없는 것을 의미한다. 즉, 단위 렌즈(141)의 정상부로부터 단위 렌즈(141)의 단부를 향해 산란층(142)의 두께가 점차 얇아져 갈 뿐만 아니라, 두께가 일정해지는 부위를 부분적으로 포함하도록 할 수도 있다.
(제2 실시 형태)
다음에, 주로 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.
도 6은 광학 시트를 사용한 투과형 표시 장치를 도시하는 사시도이다. 제1 실시 형태에 있어서의 투과형 표시 장치에서는, 하나의 광학 시트(14)가 단독으로 사용되고 있었지만, 제2 실시 형태에 있어서의 투과형 표시 장치(10)에서는, 2개의 광학 시트(14, 14-2)가 사용되고 있다. 즉, 제2 실시 형태는, 제2 광학 시트(14-2)가 더 설치되어 있는 점에 있어서, 상술한 제1 실시 형태와 다르고, 그 외에는 대략 동일하게 되어 있다. 따라서, 도 6에 있어서, 제1 실시 형태와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.
제2 광학 시트(14-2)는 상술한 광학 시트(14)로 같은 광학 특성을 갖는 광학 시트이며, 광학 시트(14)와 마찬가지로 구성될 수 있다. 즉, 제2 광학 시트(14-2)는, 출사측면을 이루는 출사측 렌즈부(14a)를 갖도록 할 수도 있다. 출사측 렌즈부(14a)는, 나란히 배치된 출사측에 볼록 형상의 복수의 단위 렌즈(141)를 갖고, 각 단위 렌즈(141)에 광을 산란시키는 산란층(142)이 형성되어 있어도 된다. 산란층(142)은, 볼록 형상의 단위 렌즈(141)의 출사측면을 따라 연장되어, 단위 렌즈(141)의 출사측면을 구성한다. 바람직하게는, 단위 렌즈(141)의 정상부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께는, 단위 렌즈(141)의 단부 부근에 있어서의 산란층(142)의 두께 t2보다도 두껍게 되어 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 제2 광학 시트(14-2)는 광학 시트(14)에 의해 광의 진로를 주로 제어하는 방향과, 제2 광학 시트(14-2)에 의해 진로를 주로 제어하는 방향이 직교하도록 하여, 배치되어 있다. 구체적으로는, 제2 광학 시트(14-2)의 단위 렌즈의 배열 방향과 광학 시트(14)의 단위 렌즈의 배열 방향이 직교하고 있다.
이와 같은 제2 실시 형태에 따르면, 각 광학 시트(14, 14-2)에 있어서의 출사측 렌즈부를 적절하게 설계함으로써, 면 광원 장치(10a)로부터 출사하는 광의 진로를 수직 방향 및 수평 방향의 양 방향에 있어서 독립적으로 제어할 수 있다. 따라서, 제2 실시 형태에 따르면, 광을 유효하게 이용할 수 있으므로, 정면 휘도가 높은 조명광을 얻을 수 있다.
(제3 실시 형태)
다음에, 주로 도 7 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명한다.
제3 실시 형태는, 다수의 단위 프리즘(151)을 포함하는 프리즘부(15a)를 갖는 프리즘 시트(제2 광학 시트)(15)가 더 설치된 점에 있어서, 상술한 제1 실시 형태와 다르고, 그 외에는 대략 동일하게 되어 있다. 따라서, 도 7 내지 도 18에 있어서, 제1 실시 형태와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.
우선, 프리즘 시트(제2 광학 시트)(15)의 구성 및 작용에 대해 설명한다. 도 7 내지 도 18에 도시되어 있는 바와 같이, 프리즘 시트(15)는 나란히 배열된 복수의 단위 프리즘(151)을 갖는 프리즘부(15a)를 포함하고 있다. 도 7 내지 도 18에 도시된 본 실시 형태에 있어서의 프리즘 시트(15)의 프리즘부(15a)에 있어서, 복수의 단위 프리즘(151)은 일방향으로 나란히 배열되는 동시에, 각 단위 프리즘(151)은 그 배열 방향(상기 일방향)에 직교하는 타방향으로 직선 형상으로 연장되어 있다. 각 단위 프리즘(151)은, 그 배열 방향에 따른 단면에 있어서 정상점(151a)을 갖고 있다. 단위 프리즘(151)은, 전형적으로는 그 배열 방향에 따른 단면(주 절단면)에 있어서 삼각형 형상을 갖고 있다. 또한, 여기서 말하는「삼각형 형상」이라 함은, 엄밀한 의미에서의 삼각형 형상뿐만 아니라, 제조 기술에 있어서의 한계나 성형시의 오차 등을 포함하는 대략 삼각형 형상, 즉 삼각형의 정상점에 둥글게 형성되어 있는 형상이나, 삼각형의 헤드부를 절단한 형상(절두 삼각형) 등을 포함한다.
또한, 단위 프리즘(151)의 단면 형상은, 삼각형 형상일 필요는 없고, 모든 특성 부여 등의 목적에서, 삼각형 형상으로 변조, 변형을 가한 형상이어도 된다. 예를 들어, 광학 기능을 적절하게 조정하기 위해 단위 프리즘(151)의 단면 형상이, 도 15에 도시하는 바와 같이 삼각형의 어느 하나 이상의 변이 절곡된(굴곡된) 형상, 삼각형의 어느 하나 이상의 변이 만곡된 형상, 삼각형의 어느 하나 이상의 변에 미소 요철을 부여한 형상이어도 된다. 나아가, 단위 프리즘(151)의 단면 형상이 삼각형 형상 이외의 형상, 예를 들어 사다리꼴 등의 다양한 형상을 갖도록 할 수도 있고, 상기 삼각형과 삼각형 이외의 형상을 적절하게 혼합(예를 들어, 교대로 배열)시킨 것이어도 된다.
또한, 이와 같은 프리즘 시트(제2 광학 시트)(15)는, 예를 들어 폴리카보네이트 수지나 아크릴스티렌 수지 등의 광 투과성이 높은 수지로 형성될 수 있다.
도 7 내지 도 14에 도시하는 바와 같이, 이와 같은 프리즘 시트(제2 광학 시트)(15)는, 단위 프리즘(151)이 출사측으로 돌출되도록 하여, 혹은 단위 프리즘(151)이 출사측과는 반대측으로 돌출되도록 하여 배치된다. 우선, 단위 프리즘(151)이 출사측으로 돌출되도록 하여 프리즘 시트(15)가 배치된 경우에 있어서의, 프리즘 시트(15)[프리즘부(15a)]의 작용에 대해 주로 도 16을 참조하여 설명한다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 출사측으로 돌출되는 단위 프리즘(151)은, 프리즘 시트(15)의 시트면의 법선 방향에 대해 크게 경사져 있지 않은 광 L1A를 전 반사시켜 광원(13)측으로 복귀시킨다. 또한, 전반사한 광의 일부는, 광원(13)측으 로 복귀된다. 이와 같은 광은, 그 진행 방향을 반사판(12)에 의해 다시 출사측을 향하게 하여 재이용될 수 있다. 또한, 출사측으로 돌출되는 단위 프리즘(151)은, 프리즘 시트(15)의 시트면의 법선 방향에 대해 크게 경사진 광 L1B를 굴절시켜, 당해 광 L1B의 진행 방향을 정면 방향측으로 조인다. 즉, 광원(13)의 발광부(13a)의 바로 위[프리즘 시트(15)의 시트면의 법선을 따라 발광부(13a)로부터 출사측으로 어긋난 위치]에서의 정면 휘도가 지나치게 높아지는 것을 억제하는 동시에, 광원(13)이 이웃하는 2개의 발광부(13a)의 중간점 부근의 바로 위[프리즘 시트(15)의 시트면의 법선을 따라 광원(13)이 이웃하는 2개의 발광부(13a)의 중간점으로부터 출사측으로 어긋난 위치 부근]에서의 정면 휘도를 효과적으로 상승시킬 수 있다. 또한, 프리즘 시트(15)의 출사측과는 반대측 면이 평탄면으로 되어 있는 경우에는, 프리즘 시트로의 입사광을, 이 면에서 굴절시켜 정면 방향으로 조이는 것도 가능해진다. 이들 결과, 정면 휘도의 면내 분포를 효과적으로 균일화시킬 수 있다.
또한, 이와 같은 프리즘 시트(15)[프리즘부(15a)]의 작용을 효과적으로 발현시키기 위해, 전반사면 및 굴절면으로서 작용하는 단위 프리즘(151)의 경사면은, 40°이상 55°이하의 경사 각도 θ1a(도 16 참조), 보다 바람직하게는, 45°의 경사 각도 θ1a로, 프리즘 시트(15)의 시트면의 법선 방향에 대해 경사져 있는 것이 바람직하다. 따라서, 단위 프리즘(151)이 그 배열 방향을 따른 단면에 있어서 이등변 삼각형 형상으로 되어 있는 경우(도 16 참조)에는, 정상각의 각도 θ1b는, 80° 이상 110°이하인 것이 바람직하고, 90°이면 더욱 바람직하다.
다음에, 단위 프리즘(151)이 출사측과는 반대측으로 돌출되도록 하여 프리즘 시트(15)가 배치된 경우에 있어서의, 프리즘 시트(15)[프리즘부(15a)]의 작용에 대해, 주로 도 17을 참조하여 설명한다.
출사측과는 반대측으로 돌출되는 단위 프리즘(151)은, 프리즘 시트(15)의 시트면의 법선 방향에 대해 크게 경사져 있지 않은 광을, 굴절에 의해 진로 방향을 변경시켜 프리즘 시트(15)에 입사시킨다. 한편, 도 17에 도시하는 바와 같이, 출사측과는 반대측으로 돌출되는 단위 프리즘(151)은, 프리즘 시트(15)의 시트면의 법선 방향에 대해 크게 경사진 광 L2A를 전반사시켜, 당해 광 L2A의 진행 방향을 정면 방향측으로 크게 변경시킨다. 단위 프리즘(151)이 그 배열 방향에 따른 단면에 있어서 삼각형 형상을 갖는 경우에는, 단면 삼각형의 한쪽 변에 대응하는 면이 광원(13)으로부터의 광을 입사시키는 입사면으로서 기능하고, 단면 삼각형의 다른 쪽 변에 대응하는 면이 입사광을 전반사시키는 전반사면으로서 기능한다. 즉, 광원(13)의 발광부(13a)의 바로 위[프리즘 시트(15)의 시트면의 법선을 따라 발광부(13a)로부터 출사측으로 어긋난 위치]에서의 정면 휘도가 지나치게 높아지는 것을 억제하는 동시에, 광원(13)이 이웃하는 2개의 발광부(13a)의 중간점 부근의 바로 위[프리즘 시트(15)의 시트면의 법선을 따라 광원(13)이 이웃하는 2개의 발광부(13a)의 중간점 부근으로부터 출사측으로 어긋난 위치 부근]에서의 정면 휘도를 효과적으로 상승시킬 수 있다. 이 결과, 정면 휘도의 면내 분포를 효과적으로 균일화시킬 수 있다.
또한, 이와 같은 프리즘 시트(15)[프리즘부(15a)]의 작용을 효과적으로 발현시키기 위해서는, 전반사면으로서 작용하는 단위 프리즘(151)의 경사면은, 20°이 상 35°이하의 경사 각도 θ2a(도 17 참조)에서, 프리즘 시트(15)의 시트면의 법선 방향에 대해 경사져 있는 것이 바람직하다. 따라서, 단위 프리즘(151)이 그 배열 방향에 따른 단면에 있어서 이등변 삼각형 형상으로 되어 있는 경우에는, 정상점의 각도 θ2b(도 17 참조)는 40°이상 70°이하인 것이 바람직하다.
다음에, 이상과 같은 프리즘 시트(15)(제2 광학 시트)를 상술한 광학 시트(제1 광학 시트)(14)와 조합하여 이루어지는 광학 부재(20)의 구체예에 대해, 주로 도 7 내지 도 14를 참조하여 설명한다. 이하에 설명하는 광학 부재(20)는 면 광원 장치(10a)에 조립되고, 정면 휘도의 면내 분포가 균일화되는 동시에, 정면 휘도가 충분히 높은 조명을 가능하게 한다.
도 7에 도시하는 광학 부재(20)에 있어서, 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 제1 광학 시트(14)보다도 출사측에 배치되어 있다. 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 단위 프리즘(151)이 출사측으로 돌출되도록 하여 배치되어 있다. 또한, 단위 프리즘(151)의 배열 방향과 단위 렌즈(141)의 배열 방향은 평행하게 되어 있다. 이 광학 부재에 있어서는, 제1 광학 시트(14)에 있어서 정면 방향으로 조여진 광을, 제2 광학 시트(15)의 단위 프리즘(151)에서 전반사하여 제1 광학 시트(14)측으로 다시 복귀시켜 버리는 것을 억제하기 위해, 단위 프리즘(151)의 경사면은, 프리즘 시트(15)의 시트면의 법선 방향에 대해 비교적으로 크게 경사져 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 단위 프리즘(151)의 경사면이 45°이상의 경사 각도로 프리즘 시트(15)의 시트면의 법선 방향에 대해 경사져 있는 것이 바람직하다. 따라서, 단위 프리즘(151)이 그 배열 방향에 따른 단면에 있어서 이등변 삼각형 형상 으로 되어 있는 경우에는, 정상점의 각도는 90°이상인 것이 바람직하다.
도 8에 도시하는 광학 부재(20)에 있어서, 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 제1 광학 시트(14)보다도 출사측에 배치되어 있다. 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 단위 프리즘(151)이 출사측으로 돌출하도록 하여, 배치되어 있다. 또한, 단위 프리즘(151)의 배열 방향과 단위 렌즈(141)의 배열 방향은 직교하고 있다.
도 9에 도시하는 광학 부재(20)에 있어서, 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 제1 광학 시트(14)보다도 출사측에 배치되어 있다. 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 단위 프리즘(151)이 출사측과는 반대측으로 돌출되도록 하여 배치되어 있다. 또한, 단위 프리즘(151)의 배열 방향과 단위 렌즈(141)의 배열 방향은 평행하게 되어 있다.
도 10에 도시하는 광학 부재(20)에 있어서, 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 제1 광학 시트(14)보다도 출사측에 배치되어 있다. 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 단위 프리즘(151)이 출사측과는 반대측으로 돌출되도록 하여, 배치되어 있다. 또한, 단위 프리즘(151)의 배열 방향과 단위 렌즈(141)의 배열 방향은 직교하고 있다.
도 11에 도시하는 광학 부재(20)에 있어서, 제1 광학 시트(14)는 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)보다도 출사측에 배치되어 있다. 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 단위 프리즘(151)이 출사측으로 돌출되도록 하여, 배치되어 있다. 또한, 단위 프리즘(151)의 배열 방향과 단위 렌즈(141)의 배열 방향은 평행하게 되어 있다.
도 12에 도시하는 광학 부재(20)에 있어서, 제1 광학 시트(14)는 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)보다도 출사측에 배치되어 있다. 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 단위 프리즘(151)이 출사측으로 돌출되도록 하여 배치되어 있다. 또한, 단위 프리즘(151)의 배열 방향과 단위 렌즈(141)의 배열 방향은 직교하고 있다.
도 13에 도시하는 광학 부재(20)에 있어서, 제1 광학 시트(14)는 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)보다도 출사측에 배치되어 있다. 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는 단위 프리즘(151)이 출사측과는 반대측으로 돌출되도록 하여 배치되어 있다. 또한, 단위 프리즘(151)의 배열 방향과 단위 렌즈(141)의 배열 방향은 평행하게 되어 있다.
도 14에 도시하는 광학 부재(20)에 있어서, 제1 광학 시트(14)는 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)보다도 출사측에 배치되어 있다. 제2 광학 시트(프리즘 시트)(15)는, 단위 프리즘(151)이 출사측과는 반대측으로 돌출되도록 하여, 배치되어 있다. 또한, 단위 프리즘(151)의 배열 방향과 단위 렌즈(141)의 배열 방향은 직교하고 있다.
이상과 같은 광학 부재(20)를, 예를 들어 도 1에 있어서의 광학 시트 대신에 배치함으로써, 면 광원 장치(10a) 및 투과형 표시 장치(10)를 얻을 수 있다.
또한, 광학 부재(20)에 있어서, 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15)가 서로 고정되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 18에 도시하는 바와 같이, 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15) 사이에, 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시 트(15)를 서로 고정하기 위한 접착층(16)이 더 형성되어 있어도 된다. 이와 같은 광학 부재(20)에 따르면, 하나의 부재로서 광학 부재(20)를 면 광원 장치(10a)에 조립함으로써, 제1 광학 시트(14) 및 제2 광학 시트(15)를 서로에 대해 정확하게 위치 결정된 상태에서, 동시에 용이하고 또한 신속하게 면 광원 장치(10a)에 조립할 수 있다. 또한, 제1 광학 시트(14) 및 제2 광학 시트(15) 사이에 이물질이 혼입되어 버리는 것을 방지할 수도 있다. 또한, 광학 부재(20)가 투과형 표시 장치(10), 특히 대형의 액정 표시 장치에 조립되어 사용되고 있는 동안에, 온도나 습도 등의 환경의 변화에 수반하여 휨 또는 굽음에 따라서 제1 광학 시트(14) 및 제2 광학 시트(15)의 상대 위치가 어긋나게 되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 도 18에 도시하는 바와 같이, 출사측 렌즈부(14a)의 단위 렌즈(141)의 정상부 및 프리즘부(15a)의 단위 프리즘(151)의 정상부의 적어도 한쪽이, 접착층(16)에 꽂혀, 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15)가 접착층(16)을 통해 서로 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 광학 부재(20)에 있어서는, 단위 렌즈(141) 및 단위 프리즘(151)의 돌출 높이에 대해 접착층(16)의 두께를 충분히 얇게 해 둠으로써, 단위 렌즈(141) 및 단위 프리즘(151)이 그 정상부 부근에 있어서만 접착층(16)에 꽂히도록 할 수 있다. 이 경우, 정상부 부근 이외에 있어서, 단위 렌즈(141) 및 단위 프리즘(151)과, 주위 분위기(전형적으로는 공기)의 계면을 유지할 수 있다. 따라서, 출사측 렌즈부(14a) 및 프리즘부(15a)의 광학적 기능을 유지한 상태에서, 매우 용이하게, 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15)를 서로 접착 고정할 수 있다.
또한, 도 18에 도시하는 예는, 도 8에 도시된 광학 부재(20)의 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15)를 접착층(16)에 의해 고정하고 있다. 이 예에서는, 제2 광학 시트(15)의 출사측과는 반대측의 평탄면과, 제1 광학 시트(14)의 출사측 렌즈부(14a) 사이에 접착층(16)이 배치되고, 출사측 렌즈부(14a)의 단위 렌즈(141)의 정상부가 접착층(16)에 접촉하고 있다. 그리고, 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15)가 접착층(16)을 통해 서로 고정되어 있다. 마찬가지로 하여, 도 7에 도시된 광학 부재(20)의 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15)를 접착층(16)을 통해 서로 고정할 수 있다.
또한, 도 11 및 도 12에 도시된 광학 부재(20)의 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15) 사이에 접착층(16)을 형성한 경우, 프리즘부(15a)의 단위 프리즘(151)의 정상부를 접착층(16)에 찔러, 제1 광학 시트(14)의 출사측과는 반대측의 평탄면과, 제2 광학 시트(15)의 프리즘부(15a)를 접착층(16)에 의해 고정할 수 있다. 이 결과, 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15)는 접착층(16)을 통해 서로 고정되게 된다.
또한, 도 9 및 도 10에 도시된 광학 부재(20)의 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15) 사이에 접착층(16)을 형성한 경우, 출사측 렌즈부(14a)의 단위 렌즈(141)의 정상부를 접착층(16)에 찌르는 동시에, 프리즘부(15a)의 단위 렌즈(151)의 정상부를 접착층(16)에 찔러, 제1 광학 시트(14)의 출사측 렌즈부(14a)와, 제2 광학 시트(15)의 프리즘부(15a)를 접착층(16)에 의해 고정할 수 있다. 이 결과, 제1 광학 시트(14)와 제2 광학 시트(15)는 접착층(16)을 통해 서로 고정되게 된다.
접착층(16)은, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 에틸렌아세트산 비닐 수지 등의 광 투과성이 높은 수지로 형성될 수 있다. 또한,「접착층」에는 점착층이 포함된다.
그런데, 도 18에 도시하는 예에 있어서는, 광학 부재(20)의 출사측에, 편광 분리 필름(편광 분리 시트)(18)이 더 설치되어 있다. 이와 같이 편광 분리 필름(18)이 더 설치된 광학 부재(20)[면 광원 장치(10a), 투과형 표시 장치(10)]에 따르면, 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 편광 분리 필름(18)과 광학 부재(20) 사이에도, 상술한 접착층(18)을 형성할 수 있다. 이 경우, 출사측 렌즈부(14a) 또는 프리즘부(15a)의 광학적 기능을 유지한 상태에서[도 18에 도시하는 예에 있어서는, 광학 부재(20)의 가장 출사측에 배치된 프리즘부(15a)의 광학적 기능을 유지한 상태], 광학 부재(20)와 편광 분리 필터(18)를 서로 접착 고정할 수 있다.
또한, 지금까지 광원(13)이 광학 시트(14) 및 프리즘 시트(15)에 대향하는 위치에 배치되어 있는, 바꾸어 말하면, 광학 시트(14) 및 프리즘 시트(15)의 출사측과는 반대측에 광원(13)이 배치되어 있는 예를 설명해 왔지만, 이에 한정되지 않는다. 광학 시트(14) 및 프리즘 시트(15)가, 그 시트면의 법선에 대해 경사진 광의 진행 방향을 정면 방향측으로 효과적으로 조일 수 있으므로, 광학 시트(14) 및 프리즘 시트(15)를, 예를 들어 에지 라이트형(사이드 라이트형 혹은 사이드 에지형 등이라고도 함)의 면 광원 장치에 적용하는 것도 가능하다. 특히, 도 13 및 도 14에 도시된 광학 부재(20)에 대해서는, 단위 프리즘(151)에 의해, 매우 큰 입사 각 도로 입사하는 광도 정면 방향으로 유효하게 조일 수 있으므로, 에지 라이트형의 면 광원 장치에 대해 적절하게 사용될 수 있다. 혹은, 전장(電場) 발광(EL)형의 면 광원 장치에 사용할 수도 있다.
또한, 도 7 내지 도 14에 도시하는 광학 부재(20)에 조립된 광학 시트(14)에 있어서, 산란층(142)은 단위 렌즈(141)의 출사측면의 일부분만을 구성하도록 하여 형성되어 있다. 도시된 예에 있어서, 산란층(142)은 단위 렌즈(141)의 정상부를 중심으로 하여 양단부를 향해 연장되어 있다. 그리고, 산란층(142)은 단위 렌즈(141)의 단부에는 형성되어 있지 않고, 단위 렌즈(141)의 단부에 있어서의 산란층(142)의 두께는 0이라고 할 수 있다. 또한, 도시된 예에 있어서, 산란층(142)의 두께는, 단위 렌즈(141)의 정상부로부터 이격됨에 따라서 얇아져 간다.
또한, 도 7 내지 도 14에 도시한 광학 부재(20)에 있어서, 출사측 렌즈부(14a)의 단위 렌즈(141)의 배열 방향과, 프리즘부(15a)의 단위 프리즘(151)의 배열 방향이 평행이 되도록 또는 직교하도록 하여, 광학 시트(14) 및 프리즘 시트(15)가 배치되는 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다. 출사측 렌즈부(14a)의 단위 렌즈(141)의 배열 방향과, 프리즘부(15a)의 단위 프리즘(151)의 배열 방향이 90°이외의 각도로 경사지도록 하여, 광학 시트(14) 및 프리즘 시트(15)가 배치되도록 할 수도 있다.
또한, 프리즘 시트(제2 광학 시트)(15)의 프리즘부(15a)가 설치되어 있지 않은 측면이, 미세한 요철을 포함하는 매트면으로서 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 프리즘 시트(제2 광학 시트)(15)의 확산 기능이 증강되어, 광원(13)의 발광 부(13a)의 상(라이트 이미지)을 효과적으로 눈에 띄지 않게 할 수 있다. 또한, 매트면 이외의 방법에 의해, 예를 들어 광 확산 입자를 프리즘 시트(제2 광학 시트)(15) 내에 분산시킴으로써, 프리즘 시트(제2 광학 시트)(15)에 확산 기능을 부여할 수도 있다. 마찬가지로, 광학 시트(14)에 확산 기능을 부여할 수도 있다.
(변형예)
이상에 설명한 실시 형태에 한정되지 않고, 여러 가지 변형이나 변경이 가능하며, 그것들도 본 발명의 범위 내이다.
예를 들어, 상술한 각 실시 형태에 있어서, 단위 렌즈(141)의 형상은, 장축이 시트면에 대해 직교하여 연속되는 타원통의 일부인 예를 나타냈지만, 이에 한정하지 않고, 예를 들어 장축이 시트면에 대해 직교하는 회전 타원체의 일부로 할 수도 있다.
또한, 상술한 각 실시 형태에 있어서, 광원(13)이 복수의 선 형상의 발광부(13a)(직선 발광관)를 갖는 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 광원(13)이 복수의 점 형상의 발광부(13a)를 갖도록 할 수도 있다.

Claims (29)

  1. 광원을 갖는 직하형의 면 광원 장치에 조립되고, 상기 광원으로부터의 광의 진행 방향을 변화시켜 출사시키는 광학 시트이며,
    나란히 배치된 출사측에 볼록 형상의 복수의 단위 렌즈를 갖는 출사측 렌즈부를 구비하고,
    상기 단위 렌즈에 광을 산란시키는 산란층이 형성되고,
    상기 산란층은 상기 볼록 형상의 단위 렌즈의 출사측면을 따라 연장되어, 상기 단위 렌즈의 출사측면을 구성하고,
    상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께는 상기 단위 렌즈의 단부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께보다도 두껍고, 또한, 상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 광학 시트에의 법선 방향에 따른 층 두께는, 당해 단위 렌즈와 당해 단위 렌즈에 인접하는 다른 단위 렌즈와의 중간점에 있어서의 상기 산란층의 광학 시트에의 법선 방향에 따른 층 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는, 광학 시트.
  2. 제1항에 있어서, 광학 시트에의 법선 방향에 따른 상기 산란층의 층 두께는 상기 단위 렌즈의 정상부로부터, 당해 단위 렌즈와 당해 단위 렌즈에 인접하는 다른 단위 렌즈의 중간점을 향해 얇아져 가는 것을 특징으로 하는, 광학 시트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 광학 시트에의 법선 방향에 따른 층 두께는, 당해 단위 렌즈와 당해 단위 렌즈에 인접하는 다른 단위 렌즈의 중간점에 있어서의 상기 산란층의 광학 시트에의 법선 방향에 따른 층 두께의 2배 이상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 광학 시트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께는 상기 단위 렌즈의 배열 피치의 1/3 이상인 것을 특징으로 하는, 광학 시트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단위 렌즈는 그 단면이 타원인 타원 기둥의 일부분에 상당하는 형상, 또는 그 단면이 타원인 회전 타원체의 일부분에 상당하는 형상을 갖고, 단면인 타원의 장축은 시트면의 법선 방향에 따르고 있는 것을 특징으로 하는, 광학 시트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 산란층의 두께는 상기 단위 렌즈의 정상부로부터 상기 단위 렌즈의 단부를 향해 얇아져 가는 것을 특징으로 하는, 광학 시트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 산란층은 상기 단위 렌즈의 출사측면의 일부분만을 구성하도록 하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 광학 시트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 산란층은 상기 단위 렌즈의 출사측면의 일부분만을 구성하도록 하여 형성되고,
    상기 산란층의 두께는, 상기 단위 렌즈의 정상부로부터 이격됨에 따라서 얇아져 가는 것을 특징으로 하는, 광학 시트.
  9. 투과형 표시부를 배면으로부터 조명하는 면 광원 장치이며,
    조명광을 발광하는 광원과,
    제1항에 기재된 광학 시트를 구비하는 것을 특징으로 하는, 면 광원 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광원은, 거리 d의 간격으로 나란히 배치된 발광부를 갖고,
    상기 광학 시트는 상기 발광부로부터 간격 s 이격된 위치에 배치되어 있고,
    상기 광학 시트의 시트면의 법선 방향을 따라 상기 발광부로부터 상기 광학 시트로 입사하여 상기 광학 시트의 시트면의 법선 방향을 따라 상기 광학 시트로부터 출사하는 광이, 상기 산란층 내를 통과하는 거리를 L1로 하고, θ=arctan(d/s)의 각도로 상기 발광부로부터 상기 광학 시트에 입사하여 상기 광학 시트의 시트면의 법선 방향을 따라 상기 광학 시트로부터 출사하는 광이 상기 산란층 내를 통과하는 거리를 L2로 하면,
    L2×1.2≤L1≤L2×2.0
    의 관계가 만족되는 것을 특징으로 하는, 면 광원 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 단위 렌즈의 배열 방향은, 사용 상태에 있어서의 상기 투과형 표시부의 표시면의 상하 방향인 것을 특징으로 하는, 면 광원 장치.
  12. 제9항에 있어서, 제1항에 기재된 광학 시트가 2개 설치되고,
    한쪽의 광학 시트의 상기 단위 렌즈의 배열 방향과, 다른 쪽의 광학 시트의 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 직교하고 있는 것을 특징으로 하는, 면 광원 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 광원은 일방향으로 직선 형상으로 연장되는 복수의 발광부를 갖고, 상기 복수의 발광부는 그 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 나란히 배치되어 있고,
    상기 광학 시트의 상기 단위 렌즈는, 시트면에 평행한 방향으로 동일 단면 형상을 유지한 상태에서 연장되고,
    상기 단위 렌즈가 연장되는 방향은 상기 직선 형상의 발광부가 연장되는 방향과 평행한 것을 특징으로 하는, 면 광원 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 광원은, 다른 2방향을 따라 나란히 배치된 점 형상의 발광부를 갖는 것을 특징으로 하는, 면 광원 장치.
  15. 투과형 표시부와,
    제9항에 기재된 면 광원 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는, 투과형 표시 장치.
  16. 광원을 갖는 면 광원 장치에 조립되는 광학 부재이며,
    나란히 배열된 출사측에 볼록 형상의 복수의 단위 렌즈를 갖는 출사측 렌즈부를 포함하는 제1 광학 시트와,
    나란히 배열된 복수의 단위 프리즘을 갖는 프리즘부를 포함하는 제2 광학 시트를 구비하고,
    상기 단위 렌즈에 광을 산란시키는 산란층이 형성되고,
    상기 산란층은 상기 볼록 형상의 단위 렌즈의 출사측면을 따라 연장되어, 상기 단위 렌즈의 출사측면을 구성하고,
    상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께는, 상기 단위 렌즈의 단부 부근에 있어서의 상기 산란층의 두께보다도 두껍고, 또한, 상기 단위 렌즈의 정상부 부근에 있어서의 상기 산란층의 광학 시트에의 법선 방향에 따른 층 두께는, 당해 단위 렌즈와 당해 단위 렌즈에 인접하는 다른 단위 렌즈와의 중간점에 있어서의 상기 산란층의 광학 시트에의 법선 방향에 따른 층 두께보다도 두껍고,
    상기 단위 프리즘은 그 배열 방향에 따른 단면에 있어서 정상점을 갖는 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제2 광학 시트는 상기 제1 광학 시트보다도 출사측에 배치되고,
    상기 단위 프리즘은 출사측으로 돌출되고,
    상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 평행한 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제2 광학 시트는 상기 제1 광학 시트보다도 출사측에 배치되고,
    상기 단위 프리즘은 출사측으로 돌출되고,
    상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 직교하고 있는 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제2 광학 시트는 상기 제1 광학 시트보다도 출사측에 배치되고,
    상기 단위 프리즘은 출사측과는 반대측으로 돌출되고,
    상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 평행한 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제2 광학 시트는 상기 제1 광학 시트보다도 출사측에 배치되고,
    상기 단위 프리즘은 출사측과는 반대측으로 돌출되고,
    상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 직교하고 있는 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  21. 제16항에 있어서, 상기 제1 광학 시트는 상기 제2 광학 시트보다도 출사측에 배치되고,
    상기 단위 프리즘은 출사측으로 돌출되고,
    상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 평행한 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  22. 제16항에 있어서, 상기 제1 광학 시트는 상기 제2 광학 시트보다도 출사측에 배치되고,
    상기 단위 프리즘은 출사측으로 돌출되고,
    상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 직교하고 있는 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  23. 제16항에 있어서, 상기 제1 광학 시트는 상기 제2 광학 시트보다도 출사측에 배치되고,
    상기 단위 프리즘은 출사측과는 반대측으로 돌출되고,
    상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 평행한 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  24. 제16항에 있어서, 상기 제1 광학 시트는 상기 제2 광학 시트보다도 출사측에 배치되고,
    상기 단위 프리즘은 출사측과는 반대측으로 돌출되고,
    상기 단위 프리즘의 배열 방향과 상기 단위 렌즈의 배열 방향은 직교하고 있는 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  25. 제16항에 있어서, 상기 제1 광학 시트와 상기 제2 광학 시트 사이에 배치된 접착층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  26. 제25항에 있어서, 상기 출사측 렌즈부의 상기 단위 렌즈의 정상부 및 상기 프리즘부의 상기 단위 프리즘의 정상부 중 적어도 한쪽이 상기 접착층에 꽂히고, 상기 제1 광학 시트와 제2 광학 시트가 상기 접착층을 통해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는, 광학 부재.
  27. 투과형 표시부를 배면으로부터 조명하는 면 광원 장치이며,
    조명광을 발광하는 광원과,
    제16항에 기재된 광학 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는, 면 광원 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 광학 부재의 출사측에 배치된 편광 분리 필름을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 면 광원 장치.
  29. 투과형 표시부와,
    제27항에 기재된 면 광원 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는, 투과형 표시 장치.
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