KR101413916B1 - 면광원 장치 - Google Patents

면광원 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101413916B1
KR101413916B1 KR1020130021097A KR20130021097A KR101413916B1 KR 101413916 B1 KR101413916 B1 KR 101413916B1 KR 1020130021097 A KR1020130021097 A KR 1020130021097A KR 20130021097 A KR20130021097 A KR 20130021097A KR 101413916 B1 KR101413916 B1 KR 101413916B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
output pattern
light output
inclination angle
light source
Prior art date
Application number
KR1020130021097A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130105367A (ko
Inventor
고우오 쿠라타
코이치 타케무라
카즈히데 히로타
준 키시모토
마사유키 시노하라
Original Assignee
오므론 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오므론 가부시키가이샤 filed Critical 오므론 가부시키가이샤
Publication of KR20130105367A publication Critical patent/KR20130105367A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101413916B1 publication Critical patent/KR101413916B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 광출사 패턴의 강도를 저하시키는 일 없이, 광원의 부근에서의 휘도 얼룩을 저감시킨다.
이를 위한 수단으로서, 도광판(33)의 광입사면(34)에 대향시켜서 광원(32)을 배치한다. 도광판(33)의 광출사면(35)과 반대면에는, 도광판(33) 내를 도광하는 광을 반사시켜서 광출사면(35)으로부터 외부로 출사시키기 위한 광출사 패턴(37)이 형성되어 있다. 광출사 패턴(37)의 중심축을 통과하는 단면에서 광출사 패턴(37)에 접하는 접선을 생각하고, 그 접선의 경사각 중의 최대의 것을 광출사 패턴(37)의 최대 경사각이라고 정의한다. 이 때, 도광판(33)에 마련된 광출사 패턴(37)은, 광입사면(34)의 부근 영역에서는 광입사면(34)으로부터 떨어짐에 따라 감소하고 있고, 광입사면(34)의 부근 영역으로부터 떨어진 영역에서는 광입사면(34)으로부터 떨어짐에 따라 감소 또는 일정하게 되어 있다.

Description

면광원 장치{SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE}
본 발명은 면광원 장치에 관한 것으로, 구체적으로는, 액정 디스플레이 등의 백라이트로서 사용되는 면광원 장치에 관한 것이다.
도 1의 (A)는, 종래예의 면광원 장치를 하면측에서 본 도면이다. 도 1의 (B)는, 종래예의 면광원 장치의 측면도이다. 이 면광원 장치(11)에서는, 도광판(13)의 광입사면(14)에 대향시켜서 복수개의 광원(12)을 배치하고 있다. 도광판(13)은, 고굴절율의 투명 수지에 의해 평판형상으로 형성되어 있고, 광출사면(15)의 반대면(하면;16)에는 다수의 구면형상을 한 광출사 패턴(17)이 돌설되어 있다. 이와 같은 면광원 장치로서는, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시된 것이 있다.
도 2의 (A) 및 도 2의 (B)는, 도 1의 (A) 및 도 1의 (B)의 면광원 장치(11)에서 광출사 패턴(17)의 최대 경사각을 작게 한 경우를 나타내고 있다. 여기서 광출사 패턴의 최대 경사각이란, 광출사 패턴의 중심축을 통과하는 단면에서 또는 광출사 패턴의 중심축을 통과하는 단면에 평행한 단면에서, 광출사 패턴의 표면에 그은 접선의 경사각 중 최대의 경사각을 말한다. 예를 들면, 도시하는 바와 같은 구면형상의 광출사 패턴의 경우로 말하면, 광출사 패턴(17)의 단에 그은 접선의 수평면에 대한 경사각이다. 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 도시하는 바와 같이 광출사 패턴(17)의 최대 경사각이 작은 경우에는, 광원(12)으로부터 도광판(13)에 들어간 광은, 광출사 패턴(17)에 의해 각 방향으로 산란되기 어렵고 광의 혼합 효과가 작다. 그 때문에, 광원(12)의 전방이 밝게 빛나고, 광원(12) 사이의 영역에 암부(D)가 생기고, 광원(12)의 부근에 휘도 얼룩이 생긴다. 그 반면, 광출사 패턴(17)의 강도는 높다.
도 3의 (A) 및 도 3의 (B)는, 도 1의 (A) 및 도 1의 (B)의 면광원 장치(11)에서 광출사 패턴(17)의 최대 경사각을 크게 한 경우를 나타내고 있다. 도 3의 (A) 및 도 3의 (B)에 도시하는 바와 같이 광출사 패턴(17)의 최대 경사각이 큰 경우에는, 광원(12)으로부터 도광판(13)에 들어간 광은, 광출사 패턴(17)에 의해 각 방향으로 산란되기 쉽고 광의 혼합 효과가 높다. 그 때문에, 광원(12)의 부근에 휘도 얼룩이 생기기 어렵다. 그 반면, 휘도 얼룩이 눈에 띄지 않게 된 정도까지 광출사 패턴(17)의 최대 경사각을 크게 하면, 광출사 패턴(17)의 애스펙트비가 커지기 때문에 강도가 저하되고, 액정 표시 장치로 사용되고 있을 때에 액정 표시 장치의 표면이 손가락 등으로 눌려지면 광출사 패턴(17)이 찌부러질 우려가 있다.
따라서 광출사 패턴(17)의 최대 경사각을 크게 한 경우와 작게 한 경우에서는, 어느쪽도 일장일단이 있어서, 실용상 문제가 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개평11-281976호 공보
본 발명은, 상기한 바와 같은 기술적 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 광을 광출사면으로부터 출사시키기 위한 광출사 패턴이 도광판에 형성된 면광원 장치에 있어서, 광출사 패턴의 강도를 저하시키는 일 없이 광원의 부근에서의 휘도 얼룩을 저감시킬 수 있는 면광원 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관한 면광원 장치는, 광원과, 상기 광원의 광을 광입사면으로부터 도입하여 광출사면으로부터 외부로 출사시키는 도광판을 구비한 면광원 장치로서, 상기 도광판은, 광출사측의 면과 그 반대면 중 적어도 한쪽의 면에, 상기 도광판 내의 광을 상기 광출사면으로부터 출사시키기 위한 광출사 패턴을 가지며, 상기 광출사 패턴의 중심축을 통과하는 단면에서 상기 광출사 패턴에 접하는 접선의 경사각 중의 최대 경사각은, 상기 광입사면의 부근 영역에서는 상기 광입사면으로부터 떨어짐에 따라 감소하고, 상기 광입사면의 부근 영역으로부터 떨어진 영역에서는 상기 광입사면으로부터 떨어짐에 따라 감소 또는 일정하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 면광원 장치의 한 실시 형태는, 상기 광출사 패턴의 최대 경사각 중 가장 큰 최대 경사각이, 25°이상 40°이하인 것을 특징으로 한다. 이러한 실시 형태에 의하면, 광입사면의 부근에서 휘도 얼룩을 경감하여, 그 볼품을 양호하게 할 수 있다.
본 발명에 관한 면광원 장치의 다른 실시 형태에서는, 상기 광입사면에 대향하여 복수개의 상기 광원이 배치되고, 상기 광입사면의 가장 가까이에 위치하는 광출사 패턴으로부터 상기 광원의 간격과 같은 거리까지의 사이에 있는 광출사 패턴의 상기 최대 경사각이, 광출사 패턴 전체의 상기 최대 경사각 중의 최소치보다도 큰 것이 바람직하다. 광출사 패턴의 최대 경사각이 광원의 간격(피치) 이내의 거리에서 최소치에 달하여 버리면, 광의 산란 정도가 충분하지가 않아, 광입사면의 부근 영역에서 휘도 얼룩의 억제 효과가 불충분하게 되기 때문이다.
본 발명에 관한 면광원 장치의 또 다른 실시 형태는, 상기 광출사 패턴의 상기 최대 경사각이, 상기 광입사면으로부터 떨어짐에 따라 매끈하게 변화하고 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 실시 형태에 의하면, 광 입사 패턴의 변화가 눈에 띄기 어려워지고, 또광 입사 패턴이 찌부러지기 어려워지기 때문이다.
본 발명에 관한 면광원 장치의 또 다른 실시 형태는, 상기 광출사 패턴이, 어느 위치로부터 상기 광입사면으로부터 먼 측의 단까지가, 상기 최대 경사각이 일정하게 되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 실시 형태에 의하면, 광입사면에서 먼 영역에서 광출사 패턴의 최대 경사각이 너무 작아지지 않도록 할 수 있다.
본 발명에 관한 면광원 장치의 또 다른 실시 형태는, 상기 도광판의 상기 광출사 패턴이 형성된 면과 반대면에서, 상기 광출사 패턴과 대향하는 영역이, 평활면 또는 산술평균 거칠기가 0.1㎛ 이하의 조면으로 되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 실시 형태에 의하면, 광출사 패턴이 형성된 면과 반대면에 광을 산란시키는 기능을 갖게 할 수 있고, 또는 갖지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 과제를 해결하기 위한 수단은, 이상 설명한 구성 요소를 적절히 조합한 특징을 갖는 것이고, 본 발명은 이러한 구성 요소의 조합에 의한 많은 변화를 가능하게 하는 것이다.
본 발명의 면광원 장치에 의하면, 상기 광출사 패턴의 최대 경사각은 전체적으로는 광입사면으로부터 떨어짐에 따라 감소하고 있기 때문에, 광입사면의 부근 영역에서는 광출사 패턴의 최대 경사각이 비교적 크게 되어 있다. 따라서, 광입사면의 부근 영역에서는 광의 확산 정도가 커져서 휘도 얼룩이 생기기 어려워진다.
또한, 광입사면으로부터 떨어진 영역에서는 광 입사 패턴의 최대 경사각이 작게 되어 있기 때문에, 광 입사 패턴의 강도를 높게 할 수가 있어서, 광 입사 패턴이 찌부러지기 어려워진다.
도 1의 (A)는, 종래예의 면광원 장치를 도시하는 개략 하면도. 도 1의 (B)는, 종래예의 면광원 장치를 도시하는 개략 측면도.
도 2의 (A) 및 도 2의 (B)는, 광출사 패턴의 최대 경사각을 작게 한 종래의 면광원 장치를 도시하는 개략 하면도 및 개략 측면도.
도 3의 (A) 및 도 3의 (B)는, 광출사 패턴의 최대 경사각을 크게 한 종래의 면광원 장치를 도시하는 개략 하면도 및 개략 측면도.
도 4의 (A)는, 본 발명의 실시 형태 1에 의한 면광원 장치의 개략 평면도. 도 4의 (B)는, 본 발명의 실시 형태 1에 의한 면광원 장치의 개략 하면도.
도 5의 (A)는, 도 4의 (A) 및 도 4의 (B)에 도시한 면광원 장치의 개략 측면도. 도 5의 (B)는, 도 5의 (A)에 도시한 면광원 장치의 광출사 패턴을 확대하여 도시하는 측면도. 도 5의 (C)는, 광출사 패턴의 최대 경사각을 설명하기 위한 도면.
도 6은, 광원으로부터의 거리와 광출사 패턴의 최대 경사각과의 관계를 도시하는 도면.
도 7은, 광출사 패턴의 최대 경사각과 도광판의 볼품과의 관계를 도시하는 도면.
도 8의 (A) 내지 도 8의 (D)는, 여러가지의 형상의 광출사 패턴을 도시하는 도면.
도 9의 (A)는, 최대 경사각의 큰 광출사 패턴과 그 프로파일을 도시하는 도면. 도 9의 (B)는, 최대 경사각의 작은 광출사 패턴과 그 프로파일을 도시하는 도면.
도 10의 (A)는, 본 발명의 실시 형태 2에 의한 면광원 장치의 개략 평면도. 도 10의 (B)는, 본 발명의 실시 형태 2에 의한 면광원 장치의 개략 하면도. 도 10의 (C)는, 본 발명의 실시 형태 2에 의한 면광원 장치의 개략 측면도.
도 11의 (A)는, 본 발명의 실시 형태 3에 의한 면광원 장치의 개략 평면도. 도 11의 (B)는, 본 발명의 실시 형태 3에 의한 면광원 장치의 개략 하면도. 도 11의 (C)는, 본 발명의 실시 형태 3에 의한 면광원 장치의 개략 측면도. 도 11의 (D)는, 본 발명의 실시 형태 3에 의한 면광원 장치의 개략 단면도.
도 12는, 본 발명의 실시 형태 4에 의한 면광원 장치의 개략 측면도로서, 아울러서 이면의 2개소를 확대하여 도시하는 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 알맞는 실시 형태를 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 벋어나지 않는 범위에서 여러가지 설계 변경할 수 있다.
(실시 형태 1)
이하, 본 발명의 실시 형태 1에 의한 면광원 장치(31)를 설명한다. 도 4의 (A)는 실시 형태 1에 의한 면광원 장치(31)의 개략 평면도이고, 도 4의 (B)는 면광원 장치(31)의 개략 하면도이다.
면광원 장치(31)는, 광원(32)과 도광판(33)으로 이루어진다. 광원(32)은, 1개 또는 복수개의 LED(칩)를 내장한 것이다. 광원(32)은, LED를 발광시킴에 의해, 정면의 광출사창(발광면)으로부터 백색광을 출사한다.
도광판(33)은, 윗면과 하면이 평행한 평판형상으로 되어 있다. 도광판(33)은, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지(PC), 시클로올레핀계 재료, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 고굴절율의 투명 수지에 의해 일체 성형된다. 도광판(33)의 윗면은 광출사면(35)으로 되어 있다. 도 4의 (A)에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태에서는, 광출사면(35)은 평활한 평면으로 되어 있다.
도광판(33)의 광입사면(34)은, 광출사면(35)과 수직한 면으로서, 광입사면(34)에 대향하는 위치에는, 복수개의 광원(32)이 일정한 피치(P)로 배열되어 있다.
도광판(33)의 하면(36)에는, 도 4의 (B)에 도시하는 바와 같이, 미소한 다수의 광출사 패턴(37)이 조밀하게 형성되어 있다. 광출사 패턴(37)은, 광입사면(34)으로부터 떨어짐에 따라 분포 밀도(수 밀도)가 점차로 크게 되어 있고, 광입사면(34)의 부근에서는 비교적 작은 밀도로 분포하고, 광입사면(34)으로부터 먼 측에서는 비교적 큰 밀도로 분포하고 있다.
도 5의 (A)는 면광원 장치(31)의 개략 측면도이고, 도 5의 (B)는 도광판(33)의 하면에 마련된 광출사 패턴(37)을 확대하여 나타내고 있다. 광출사 패턴(37)은, 도 5의 (B)에 도시하는 광출사 패턴(37a, 37b, 37c, …)과 같이, 광입사면(4)측으로부터 반대측을 향하여 점차로 형상이 변화하고 있다. 즉, 광입사면(34)의 부근 영역에서는 광출사 패턴(37)의 최대 경사각은 점차로 감소하고 있고, 광출사 패턴(37)의 애스펙트비도 점차로 작게 되어 있다. 광입사면(34)의 부근 영역으로부터 떨어진 영역에서는, 광출사 패턴(37)의 최대 경사각은 점차로 감소하든지 일정하게 되어 있고, 광출사 패턴(37)의 애스펙트비도 점차로 작아지든지 일정하게 되어 있다. 여기서, 광출사 패턴(37)의 최대 경사각이란, 광출사 패턴의 중심축을 통과하는 단면에서, 도 5의 (C)에 도시하는 바와 같이 광출사 패턴의 표면에 그은 접선의 경사각 중 최대의 경사각(α)을 말한다. 예를 들면, 도시하는 바와 같은 구면형상의 광출사 패턴의 경우로 말하면, 광출사 패턴(37)의 단에 그은 접선(f)의 수평면에 대한 경사각이 최대 경사각(α)이 된다.
본 실시 형태의 면광원 장치(31)는, 상기한 바와 같은 구조를 갖고 있기 때문에, 도 5의 (A)에 도시하는 바와 같이, 광원(32)으로부터 출사한 광은, 광입사면(34)으로부터 도광판(33) 내에 입사한다. 도광판(33)에 입사한 광은, 도광판(33)의 윗면과 하면에서 반사를 반복하면서 도광하고, 광출사 패턴(37)에서 반사한 광의 일부는 광출사면(35)으로부터 외부로 출사된다. 또한, 광출사면(35)에 수직한 방향에서 본 때, 광출사 패턴(37)에 의해 반사된 광은, 도 4의 (B)에 도시하는 바와 같이, 횡방향으로 산란된다. 특히, 광입사면(34)의 부근 영역에서는, 광출사 패턴(37)의 최대 경사각이 크기 때문에, 광입사면(34)의 부근 영역에서 광출사 패턴(37)에 의해 산란된 광은 도광 방향이 크게 구부러진다. 그 때문에, 광입사면(34)의 부근 영역에서는 광의 혼합 효과가 커져서, 광입사면(34)의 부근 영역에서의 휘도 얼룩이 저감되고, 광원(32) 사이에서 어두워지는 것을 막을 수 있다. 한편, 광입사면(34)의 부근 영역보다도 떠났던 영역에서는, 광출사 패턴(37)의 최대 경사각이 작게 되어 있고 광출사 패턴(37)의 애스펙트비가 작게 되어 있기 때문에, 면광원 장치(31)에 압력이 가해져도 광출사 패턴(37)이 찌부러지기 어렵게 되어 있다.
또한, 광출사 패턴(37)은, 광입사면(34)으로부터의 거리에 응하여 최대 경사각이 매끈하게 변화하고 있기 때문에, 광출사 패턴(37)의 높이에 단차가 생기지 않고, 광출사 패턴(37) 높이가 매끈하게 변화한다. 따라서, 광출사 패턴(37)의 높이의 변화가 눈에 띄기 어렵고, 또한 광출사 패턴(37)이 보다 찌부러지기 어려워진다.
또한, 이 면광원 장치(31)에서는, 광입사면(34)의 가장 가까이에 위치하는 광출사 패턴(37a)으로부터의 거리(x)(도 5의 (A) 참조)가, 광원(32)의 피치(P) 이하의 영역에서는, 광출사 패턴(37)의 최대 경사각(α)은, 광출사 패턴(37) 전체의 최대 경사각 중의 최소치보다도 크게 되어 있다. 즉, 광입사면(34)의 가장 가까이에 위치하는 광출사 패턴(37a)으로부터 측정하여 적어도 광원(32)의 피치(P)의 거리의 사이는, 그곳의 광출사 패턴(37)의 최대 경사각(α)은 최소치가 되지 않도록 설계되어 있다. 광출사 패턴(37)의 최대 경사각(α)이, 광원(32)의 피치(P) 이내의 거리(x)에서 최소치에 달하여 버리면, 광의 산란 정도가 충분하지가 않아, 광입사면(34)의 부근 영역에서 휘도 얼룩의 억제 효과가 불충분하게 되기 때문이다.
도 6은, 이와 같이 하여 정한 광출사 패턴(37)의 최대 경사각(α)의 변화의 한 예를 도시하고 있다. 여기서는, 광원(32)의 피치(P)는, 5.5㎜로 하고 있다. 광출사 패턴(37)의 최대 경사각은 매끈하게 변화하고 있고, 광원(32)의 피치(P)를 훨씬 초과하고 광원(32)으로부터 20㎜ 정도까지 매끈하게 최대 경사각(α)이 감소하고 있다. 그리고, 광원(32)으로부터 20㎜ 정도보다도 먼 쪽에서는, 광출사 패턴(37)의 최대 경사각(α)은 거의 일정하게 되어 있다.
이와 같은 면광원 장치에 의하면, 광원(32)의 부근에서는 광출사 패턴(37)의 최대 경사각이 크기 때문에, 광을 산란시키는 효과가 높다. 그 때문에, 도 4의 (B)에 화살표로 도시하는 바와 같이, 광입사면(34)의 부근에서는 도광판(33) 내에 입사한 광이 크게 산란되고, 광의 혼합 효과가 높아지기 때문에, 광원(32)의 부근 영역에서 휘도 얼룩이 작아지고, 균일하게 발광한다. 한편, 광원(32)으로부터 먼 영역에서는 광출사 패턴(37)에 최대 경사각은 작게 되어 있지만, 광출사 패턴(37)의 밀도가 크기 때문에, 광을 충분히 산란시킬 수 있고, 균일하게 발광시킬 수 있다. 게다가, 광원(32)으로부터 떨어짐에 따라 광출사 패턴(37)의 최대 경사각이 작게 되어 있고 광출사 패턴(37)의 애스펙트비가 작기 때문에, 광출사 패턴(37)이 압력에 의해 찌부러지기 어려워진다. 또한, 어느 거리(20㎛ 정도)보다도 먼 곳에서는 광출사 패턴(37)의 최대 경사각이 일정하게 되어 있기 때문에, 광입사면(34)의 반대측의 단부에서 광출사 패턴(37)의 최대 경사각이 너무 작아지는 일이 없다.
도 7은, 광출사 패턴(37)의 최대 경사각 중 가장 큰 최대 경사각과 볼품과의 관계를 나타내고 있다. 도 7의 횡축은, 광출사 패턴(37)의 최대 경사각 중 가장 큰 최대 경사각, 즉 가장 광입사면(34)에 가까운 광출사 패턴(37)(37a)의 최대 경사각을 나타낸다. 또한, 도 7의 종축은, 광원(32)의 부근 영역에서의 볼품의 좋음(휘도 얼룩의 적음)을 복수 사람의 시각에 의해 평가한 것이다. 이 결과, 도 7에서 수평선(K)보다도 위라면 상품으로서 충분한 볼품이 확보되고, 수평선(K)보다도 아래라면 문제 있음으로 평가되었다. 따라서 광출사 패턴(37)의 최대 경사각 중 가장 큰 최대 경사각은, 도 7에 의하면 25°이상 40° 이하면 좋음을 알 수 있었다. 가장 큰 최대 경사각이 25°보다도 작으면 광의 혼합 효과가 낮기 때문에 광원 사이가 어두워지고, 또한 가장 큰 최대 경사각이 40°보다도 크면 역으로 광원 사이가 밝게 되어, 모두 볼품이 나빠지기 때문이다.
도 5에서는 구면형상의 광출사 패턴(37)을 나타내고 있지만, 광출사 패턴(37)은 구면형상의 것으로 한하지 않는다. 예를 들면, 도 8의 (A)는, 원추형상의 광출사 패턴(37)중, 최대 경사각의 큰 광출사 패턴(37a)과, 최대 경사각의 작은 광출사 패턴(37f)을 나타내고 있다. 도 8의 (B)는, 선단이 둥글게 된 개략 원추형상의 광출사 패턴(37)중, 최대 경사각의 큰 광출사 패턴(37a)과, 최대 경사각의 작은 광출사 패턴(37f)을 나타내고 있다. 도 8의 (C)는, 4각추형상의 광출사 패턴(37)중, 최대 경사각의 큰 광출사 패턴(37a)과, 최대 경사각의 작은 광출사 패턴(37f)을 나타내고 있다. 도 8의 (D)는 타원 면상의 광출사 패턴(37)중, 최대 경사각의 큰 광출사 패턴(37a)과, 최대 경사각의 작은 광출사 패턴(37f)을 나타내고 있다.
도 9의 (A)는, 실제로 제작된 광출사 패턴(37)중, 광입사면(34)의 부근 영역에 있는 최대 경사각의 큰 광출사 패턴의 현미경 사진과 그 단면의 프로파일(종횡의 눈금의 단위는 ㎛)을 나타낸다. 도 9의 (B)는, 실제로 제작된 광출사 패턴(37)중, 광입사면(34)으로부터 충분히 떨어진 영역에 있는 최대 경사각의 작은 광출사 패턴의 현미경 사진과 그 단면의 프로파일(종횡의 눈금의 단위는 ㎛)을 나타낸다.
(실시 형태 2)
도 10의 (A)는, 본 발명의 실시 형태 2에 의한 면광원 장치(41)의 개략 평면도이다. 도 10의 (B)는, 면광원 장치(41)의 개략 하면도이다. 도 10의 (C)는, 면광원 장치(41)의 개략 측면도이다. 실시 형태 2의 면광원 장치(41)에서는, 광출사면(35)이 산술평균 거칠기(Ra)가 0.1㎛ 이하의 조면(42)으로 되어 있다. 다른 구성에 관해서는, 실시 형태 1의 면광원 장치(31)와 마찬가지이기 때문에, 다른 구성 요소에 관해서는, 실시 형태 1과 같은 번호를 인용함에 의해 설명을 생략한다(다른 실시 형태에서도 마찬가지).
이 실시 형태에서는, 광출사면(35)이 조면(42)으로 되어 있기 때문에, 광출사면(35)으로부터 출사된 광을 확산시켜서 지향 특성을 넓힐 수 있다. 산술평균 거칠기(Ra)가 0.1㎛ 이하라는 제한은, 조면(42)에 의한 확산이 너무 커져서, 정면 휘도가 너무 낮아지지 않도록 하기 위해서다. 또한, 이 실시 형태에 의하면, 광출사면(35)의 위에 확산 시트를 겹칠 필요가 없어지기 때문에, 면광원 장치(41)를 얇게 할 수 있음과 함께, 비용 저감을 도모할 수 있다.
(실시 형태 3)
도 11의 (A)는, 본 발명의 실시 형태 3에 의한 면광원 장치(46)의 개략 평면도이다. 도 11의 (B)는, 면광원 장치(46)의 개략 하면도이다. 도 11의 (C)는, 면광원 장치(46)의 개략 측면도이다. 도 11의 (D)는, 면광원 장치(46)의 개략 단면도이다.
실시 형태 3의 면광원 장치(46)에서는, 도광판(33)의 광출사면(35)에 렌티큘러 렌즈(47)를 형성하고 있다. 렌티큘러 렌즈(47)는, 광입사면(34)과 수직한 방향으로 렌즈면이 연재되고, 폭방향에 따라 렌즈면이 나열되어 있다. 이와 같은 렌티큘러 렌즈(47)를 마련함에 의해, 광출사면(35)으로부터 출사한 광의 지향 특성을 도광판(33)의 폭방향으로 넓힐 수 있다.
(실시 형태 4)
도 12는, 본 발명의 실시 형태 4에 의한 면광원 장치(51)를 도시하는 개략 측면도이다. 실시 형태 4의 면광원 장치(51)에서는, 박판형상을 한 도광판 본체(52)와 연속시키도록 하여, 도광판 본체(52)의 단면에 광도입부(53)를 마련한 것이 도광판(33)으로 되어 있다.
광도입부(53)는, 도광판(33)중에서 두께가 두꺼운 개략 쐐기형상의 부분으로서, 그 단면인 광입사면(34)에 대향시켜서 광원(32)이 배치된다. 광도입부(53)의 단면의 두께는 광원(32)의 광출사창의 높이와 동등하든지, 그것보다도 두껍게 되어 있다.
광도입부(53)의 윗면(광출사면(35)과 같은 측의 면)에는, 경사면(54)이 형성되어 있다. 경사면(54)은, 광입사면(34)의 부근의 최대 두께의 부분으로부터 도광판 본체(52)의 단을 향하여 경사하고 있다. 경사면(54)은, 도광판(33)의 일방측 단으로부터 타방측 단까지 띠형으로 늘어나고 있다.
이와 같은 면광원 장치(51)에 의하면, 광도입부(53)의 단면의 두께가, 광원(32)의 광출사창의 높이와 동등하든지, 그것보다도 두꺼워져 있기 때문에, 광원(32)으로부터 출사된 광은 효율적으로 광입사면(34)으로부터 광도입부(53) 내에 입사하고, 면광원 장치(51)의 광이용 효율이 높아진다. 또한, 두께가 큰 광도입부(53)에 입사한 광은, 광도입부(53)의 경사면(54)과 하면에서 반사하여 두께가 얇은 도광판 본체(52)에 유도되고, 도광판 본체(52)의 광출사면(35)으로부터 출사된다. 따라서, 이 실시 형태에서는, 면광원 장치(51)(도광판 본체(52))의 박형화를 도모함과 함께 광의 이용 효율을 높일 수 있다.
또한, 이 실시 형태에서는, 도광판 본체(52)의 하면에는 광출사 패턴(37)이 형성되어 있고, 광도입부(53)의 하면에는 밀착 방지 패턴(55)이 형성되어 있다. 광출사 패턴(37)과 밀착 방지 패턴(55)은 같은 형상이라도 좋지만, 광출사 패턴(37)은 광도입부측의 단부에서 면적 비율이 약 0.5%인 것에 대해, 밀착 방지 패턴(55)은 면적 비율이 약 0.1%로 되어 있다. 광도입부(53)에 밀착 방지 패턴(55)을 마련함으로써 광도입부(53)만이 아래의 부재(예를 들면, 반사 시트 등)에 밀착하는 것을 막을 수 있고, 또한 밀착 방지 패턴(55)의 면적 비율을 광출사 패턴(37)의 면적 비율보다 작게 함으로써, 밀착 방지 패턴(55)에서 반사하여 광도입부(53)로부터 누설되는 광을 적게 하고 있다.
31, 41, 46 : 면광원 장치
32 : 광원
33 : 도광판
34 : 광입사면
35 : 광출사면
36 : 하면
37, 37a, 37b, 37c : 광출사 패턴

Claims (6)

  1. 광원과, 상기 광원의 광을 광입사면으로부터 도입하여 광출사면으로부터 외부로 출사시키는 도광판을 구비한 면광원 장치로서,
    상기 도광판은, 광출사측의 면과 그 반대면 중 적어도 한쪽의 면에, 상기 도광판 내의 광을 상기 광출사면으로부터 출사시키기 위한 광출사 패턴을 가지며,
    상기 광출사 패턴의 중심축을 통과하는 단면에서 상기 광출사 패턴에 접하는 접선의 경사각 중의 최대 경사각은, 상기 광입사면의 부근 영역에서는 상기 광입사면으로부터 떨어짐에 따라 감소하고, 상기 광입사면의 부근 영역으로부터 떨어진 영역에서는 상기 광입사면으로부터 떨어짐에 따라 감소 또는 일정하게 되어 있고,
    상기 광입사면에 대향하여 복수개의 상기 광원이 배치되고,
    상기 광입사면의 가장 가까이에 위치하는 광출사 패턴으로부터 상기 광원의 간격과 같은 거리까지의 사이에 있는 광출사 패턴의 상기 최대 경사각은, 광출사 패턴 전체의 상기 최대 경사각 중의 최소치보다도 큰 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광출사 패턴의 최대 경사각 중 가장 큰 최대 경사각은, 25°이상 40°이하인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광출사 패턴의 상기 최대 경사각은, 상기 광입사면으로부터 떨어짐에 따라 단계적인(stepwise) 변화를 하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광출사 패턴은, 상기 광입사면으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치로부터 먼 측의 단까지는, 상기 최대 경사각이 일정하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 광출사 패턴이 형성된 면에서, 상기 광출사 패턴과 대향하는 영역은, 평활면 또는 산술평균 거칠기가 0.1㎛ 이하의 조면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
KR1020130021097A 2012-03-15 2013-02-27 면광원 장치 KR101413916B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-058722 2012-03-15
JP2012058722A JP5556836B2 (ja) 2012-03-15 2012-03-15 面光源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130105367A KR20130105367A (ko) 2013-09-25
KR101413916B1 true KR101413916B1 (ko) 2014-06-30

Family

ID=49133035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130021097A KR101413916B1 (ko) 2012-03-15 2013-02-27 면광원 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8920017B2 (ko)
JP (1) JP5556836B2 (ko)
KR (1) KR101413916B1 (ko)
CN (1) CN103307510B (ko)
TW (1) TWI516841B (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150085534A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 Alexander ABRAMOVITZ Regenerative and ramping acceleration (rara) snubbers for isolated and tapped-inductor converters
CN104515029A (zh) * 2013-09-26 2015-04-15 展晶科技(深圳)有限公司 侧入式背光模组
US10088621B2 (en) 2013-12-17 2018-10-02 Samsung Display Co. Ltd. Light guide panel, backlight unit, and liquid crystal display
KR102147253B1 (ko) * 2013-12-17 2020-08-25 삼성디스플레이 주식회사 도광판, 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
CN103913798B (zh) * 2014-03-28 2015-11-25 京东方科技集团股份有限公司 导光板、背光模组、显示装置及导光板制造方法
JP2017527077A (ja) * 2014-08-12 2017-09-14 グロ アーベーＧｌｏ Ａｂ ナノワイヤｌｅｄ構造及びその製造方法
US9798066B2 (en) * 2014-08-18 2017-10-24 New Optics, Ltd Display device and light guide plate thereof
KR20160042237A (ko) * 2014-10-07 2016-04-19 삼성디스플레이 주식회사 도광판, 이를 포함하는 백라이트 유닛과 표시 장치 및 도광판의 제조 방법
KR102383149B1 (ko) * 2015-07-30 2022-04-06 엘지디스플레이 주식회사 도광판 및 그를 포함하는 백라이트 유닛
CN205027928U (zh) * 2015-09-11 2016-02-10 京东方科技集团股份有限公司 导光板、背光源和智能手表
JP2017120740A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 オムロン株式会社 導光板、面光源装置、表示装置、及び電子機器
US10595698B2 (en) 2017-06-02 2020-03-24 Irobot Corporation Cleaning pad for cleaning robot
JP7162181B2 (ja) * 2018-03-12 2022-10-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 導光板及び照明装置
CN110208898B (zh) * 2019-05-31 2020-11-20 内蒙古中森智能终端技术研发有限公司 背光模组用高光效端面导光板及其制备工艺
JP7320430B2 (ja) 2019-11-12 2023-08-03 株式会社エンプラス 面光源装置および表示装置
CN112550142B (zh) * 2020-10-09 2022-11-18 浙江零跑科技股份有限公司 一种星空氛围灯及实现方法
CN113552748B (zh) * 2021-09-17 2021-12-07 扬昕科技(苏州)有限公司 一种具有分区的微结构的导光板及光源模块
CN115128727A (zh) * 2022-08-10 2022-09-30 伟时电子股份有限公司 一种导光板及背光模组

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070100527A (ko) * 2006-04-07 2007-10-11 김재형 백라이트 장치용 도광판
KR20110083493A (ko) * 2010-01-12 2011-07-20 오므론 가부시키가이샤 면광원 장치 및 액정 표시 장치

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11281976A (ja) 1998-03-30 1999-10-15 Mitsubishi Electric Corp 導光板とその製造方法及び導光板製造用成形型とその製造方法並びに面光源装置と液晶表示装置
JP2001210120A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Sanyo Electric Co Ltd 導光板、およびそれを用いたバックライト装置もしくは携帯電話もしくは電子スチルカメラもしくはカーナビゲーションもしくはノートパソコン
JP2004053665A (ja) * 2002-07-16 2004-02-19 Hitachi Maxell Ltd 面状光源及びその成形金型の製造方法
TWI257015B (en) * 2002-12-20 2006-06-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light guide plate and back light system with the same
CN100514150C (zh) * 2004-05-20 2009-07-15 精工电子有限公司 照明装置以及使用其的显示装置
JP4211689B2 (ja) * 2004-06-14 2009-01-21 オムロン株式会社 拡散板及び面光源装置
US7969531B1 (en) * 2007-03-08 2011-06-28 Jabil Circuit, Inc. Integrated multi-function light guide for LCD backlighting
CN101634726B (zh) * 2008-07-21 2012-06-13 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 导光板及其制造方法，以及采用该导光板的背光模组
CN103380324B (zh) * 2011-02-15 2016-01-20 三菱电机株式会社 面光源装置和液晶显示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070100527A (ko) * 2006-04-07 2007-10-11 김재형 백라이트 장치용 도광판
KR20110083493A (ko) * 2010-01-12 2011-07-20 오므론 가부시키가이샤 면광원 장치 및 액정 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013191514A (ja) 2013-09-26
US8920017B2 (en) 2014-12-30
TWI516841B (zh) 2016-01-11
TW201341906A (zh) 2013-10-16
US20130242613A1 (en) 2013-09-19
CN103307510B (zh) 2015-08-19
CN103307510A (zh) 2013-09-18
KR20130105367A (ko) 2013-09-25
JP5556836B2 (ja) 2014-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101413916B1 (ko) 면광원 장치
JP4436105B2 (ja) リフレクタ及び照明装置及び導光板及び表示装置
TWI504951B (zh) 導光板及面光源裝置
KR101413923B1 (ko) 면광원 장치
JP5213383B2 (ja) 発光装置およびこれを備える照明装置
TWI533038B (zh) Light guide plate, surface light source device and display device
US7357557B2 (en) Light guide plate
US7431492B2 (en) Light control member, surface light source device and display
JPH10340611A (ja) サイドライト型面光源装置
US9261637B2 (en) Surface light source device and its light guide plate
JP4205932B2 (ja) 照明装置及び液晶表示装置
JP2011100724A (ja) 画像表示装置
US9453958B2 (en) Light guide plate and illumination apparatus
JP2009135116A (ja) 面光源装置、プリズムシート、表示装置及び情報処理装置
JP2004046076A (ja) 光偏向素子及び面光源装置
TWI605224B (zh) 照明裝置
JP2005085671A (ja) 導光板及び面光源装置
JP2005353406A (ja) 導光板
JP2005347208A (ja) 面光源装置
JP2007080800A (ja) バックライトユニットの導光板
JP2004192937A (ja) 導光板
JP2012079460A (ja) 隠蔽レンズシートを用いた照明ユニット及びこれを備えた表示装置
JP2006227347A (ja) 液晶表示装置用バックライトユニットおよび液晶表示装置
JPH11345513A (ja) バックライト装置
JP2011171103A (ja) 導光板、面光源装置および表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180530

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190530

Year of fee payment: 6