KR102021909B1 - Light guide panel, surface light source apparatus comprising light guide panel and flat panel display comprising surface light source apparatus - Google Patents
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Abstract
도광판 및 이를 포함하는 면광원 장치에 관해 개시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 도광판은 광 입사면을 갖는 도광층, 상기 도광층으로부터 방출되는 광에서 편광을 가려 방출하는 편광 분리층 및 복수의 섬유와 그 지지체를 포함하여 상기 도광층에 입사된 광을 상기 도광층 내로 확산 및 산란시키는 광 균질화층을 포함한다. 상기 편광 분리층은 복굴절성을 갖는 복수의 제1 섬유(fiber) 및 상기 제1 섬유를 지지하는 등방성의 제1 지지체를 포함할 수 있다. 상기 제1 지지체의 굴절률은 상기 제1 섬유의 2가지 굴절률 중 적어도 하나와 일치할 수 있다. 상기 광 균질화층은 복굴절성을 갖는 복수의 제2 섬유 및 상기 제2 섬유를 지지하는 등방성의 제2 지지체를 포함할 수 있다.A light guide plate and a surface light source device including the same are disclosed. The light guide plate according to the exemplary embodiment of the present invention includes a light guide layer having a light incident surface, a polarization separation layer that emits polarized light from light emitted from the light guide layer, and a plurality of fibers and a support thereof, which are incident on the light guide layer. And a light homogenization layer for diffusing and scattering light into the light guide layer. The polarization separation layer may include a plurality of first fibers having birefringence and an isotropic first support for supporting the first fibers. The refractive index of the first support may match at least one of two refractive indices of the first fiber. The optical homogenization layer may include a plurality of second fibers having birefringence and an isotropic second support for supporting the second fibers.
Description
본 발명의 일 실시예는 디스플레이 장치와 관련된 것으로써, 보다 자세하게는 도광판과 이를 구비한 면광원 장치와 이러한 면광원 장치를 구비하는 평판 디스플레이에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a display device, and more particularly, to a light guide plate, a surface light source device having the same, and a flat panel display including the surface light source device.
PC, 컴퓨터용 모니터, 비디오 카메라, 액정 텔레비전(LCD-TV), 이동통신 단말기 등에 사용되는 액정 표시 장치는 자체적인 발광 능력이 없는 수광형 표시 장치로서, 외부에서 조사된 광을 선택적으로 투과시킴으로써 화상을 표시한다. 따라서 액정 표시 장치의 배면에는 면광원 장치로써 백라이트가 구비된다.Liquid crystal display devices used in PCs, computer monitors, video cameras, liquid crystal televisions (LCD-TVs), mobile communication terminals, etc., are light-receiving display devices that do not have their own luminescence capability. Is displayed. Therefore, a backlight is provided on the back of the liquid crystal display as a surface light source device.
액정 표시 장치에서는 면광원 장치에서 출사된 광은 투과축이 직교하는 한 쌍의 편광판 사이에 액정층이 배치되어 있는 액정 셀을 투과한다. 액정 셀을 투과한 광이 전기적으로 온(ON)·오프(OFF)됨으로써 화상이 표시된다.In the liquid crystal display device, the light emitted from the surface light source device passes through the liquid crystal cell in which the liquid crystal layer is disposed between a pair of polarizing plates having a transmission axis orthogonal to each other. An image is displayed by the light which transmitted the liquid crystal cell electrically ON / OFF.
편광판으로는 통상 요오드로 착색되어 1축 연신된 폴리비닐알코올 필름을 편광자로서 사용하고, 편광자의 한쪽 면 또는 양면에 트리아세틸셀룰로오스 필름 등의 보호 필름, 아크릴 수지 등에 의한 코팅층 또는 노르보넨이나 폴리카보네이트 등의 위상차 필름을 배치한 흡수형 편광판이 사용되고 있다.As a polarizing plate, a polyvinyl alcohol film colored with iodine and uniaxially stretched is usually used as a polarizer, and a protective film such as a triacetylcellulose film, a coating layer made of acrylic resin, or the like on one or both surfaces of the polarizer, norbornene or polycarbonate, etc. The absorption type polarizing plate which arrange | positioned the phase difference film of is used.
그러나 이와 같은 흡수형 편광판은 편광판의 투과축 방향의 광만 투과하고 나머지 성분의 광을 흡수한다는 특성이 있는 바, 원리적으로는 광 이용효율(광투과율)이 50%를 초과하지 않는다. 또한, 내표면의 반사율이 4%임을 고려하면 최대 46%로 하는 것이 한계였다. 따라서 백라이트의 효과적인 활용 및 휘도 향상을 도모하는 것은 저 소비 전력화를 달성함에 있어 액정 표시 장치의 명제로 되어 있다.However, such an absorption type polarizing plate has the property of transmitting only light in the transmission axis direction of the polarizing plate and absorbing the light of the remaining components. In principle, the light utilization efficiency (light transmittance) does not exceed 50%. In addition, considering that the reflectance of the inner surface was 4%, the maximum was 46%. Therefore, the effective utilization of the backlight and the improvement of the brightness are the propositions of the liquid crystal display device in achieving low power consumption.
이것을 해결하는 방법 중 하나로서, 광학 반사 간섭 특성을 이용한 반사형 편광판이 알려져 있다. 반사형 편광판은 특정 편광을 반사하고 그와 반대의 성질을 나타내는 편광을 투과한다.As one of the methods of solving this, the reflection type polarizing plate using the optical reflection interference characteristic is known. Reflective polarizers transmit polarized light that reflects specific polarized light and exhibits opposite properties.
구체적으로, 반사형 편광판을 투과한 광이 직선 편광으로서 편광판을 투과하도록 축맞춤함으로써 투과축 방향의 편광만을 투과시킴과 동시에 흡수형 편광판에서 흡수되었던 편광을 반사시켜 재이용한다. 이로써 백라이트에서 발하는 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.Specifically, by aligning the light transmitted through the reflective polarizing plate to transmit the polarizing plate as linearly polarized light, it transmits only the polarization in the transmission axis direction and at the same time reflects and reuses the polarized light absorbed by the absorption polarizing plate. Thereby, the utilization efficiency of the light emitted from a backlight can be improved.
반사형 편광판의 일 예는 굴절률 등방성층과 굴절률 이방성층의 교호(交互) 적층 필름으로 이루어진 듀얼 휘도 상승 필름(DBEF)이다. 그러나 DBEF는 가시광 영역에 걸쳐 편광 특성을 확보하기 위해 전체가 수백층이나 되는 중합체 필름을 적층시킬 필요가 있어 엄밀한 제어가 필요하기 때문에, 제조 비용이 높다는 문제가 있다.One example of the reflective polarizing plate is a dual luminance rising film (DBEF) composed of alternating laminated films of a refractive index isotropic layer and a refractive index anisotropic layer. However, DBEF has a problem in that manufacturing cost is high because it is necessary to laminate hundreds of polymer films as a whole in order to secure polarization characteristics over the visible light region and precise control is required.
보다 저렴하게 광이용 효율 및 편광 분리 능력을 향상시키는 방법으로서, 편광 감응성 산란 요소(PSSE)를 이용하는 기술이 주목받고 있다. 예를 들면 선행기술 1(일본특개평11-502036호 공보)에는 PSSE에 의해 투과축과 직교 방향의 편광 성분을 후방에 산란시켜 편광을 분리하고, 해당 후방 산란 성분을 λ/4판에 의해 편광 상태를 반전시켜 재이용하는 기술이 개시되어 있다.As a method of improving the light utilization efficiency and the polarization separation ability at a lower cost, a technique using a polarization sensitive scattering element (PSSE) has attracted attention. For example, Prior Art 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-502036) scatters polarized light in the orthogonal direction and the transmission axis behind by PSSE to separate the polarized light, and polarizes the back scattered light by the λ / 4 plate. A technique of inverting and reusing a state is disclosed.
또 선행기술 2(일본특개2009-047802호 공보)에는 복굴절성을 가진 섬유로 이루어진 복굴절체를 PSSE로서 이용한 반사형 편광판이 개시되어 있다. 이 방법에서는 복굴절체의 단면 방향의 굴절률(상광선 굴절률)과 지지 매체의 굴절률을 일치시킨 층(편광층A)과, 복굴절체의 길이 방향의 굴절률(상광선 굴절률)과 지지 매체의 굴절률을 일치시킨 층(편광층B)을 복굴절체의 배열 방향이 교차하도록 적층시킨다. 이렇게 해서, 비스듬하게 입사되는 광이나 확산광에 대한 편광 분리 능력을 향상시킨다.In addition, Prior Art 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-047802) discloses a reflective polarizing plate using a birefringent body made of a birefringent fiber as a PSSE. In this method, the layer (polarization layer A) in which the refractive index in the cross-sectional direction of the birefringent body is matched with the refractive index of the supporting medium (polarizing layer A), the refractive index in the longitudinal direction of the birefringent body (normal ray refractive index) and the refractive index of the supporting medium are matched. The laminated layer (polarizing layer B) is laminated so as to cross the birefringent array direction. In this way, the polarization separation ability with respect to obliquely incident light or diffused light is improved.
또 선행기술 3(일본특개2006-517720호 공보)에는 PSSE로서의 복굴절 섬유가 매립된 등방성 수지층을 도광판과 일체화시킴으로써 한쪽 편광만을 산란시켜 외부에 방출시키고 편광 분리 효율을 향상시키는 방법이 개시되어 있다.In addition, Prior Art 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-517720) discloses a method in which an isotropic resin layer containing birefringent fibers as PSSE is integrated with a light guide plate to scatter only one polarized light to be emitted to the outside and to improve polarization separation efficiency.
한편, 면광원 장치의 저 소비전력을 도모함에 있어 장수명·전력 절감효과가 우수한 LED를 광원으로서 사용한 백라이트가 주류를 이루고 있다.On the other hand, in achieving low power consumption of a surface light source device, a backlight using an LED having excellent long life and power saving effect as a light source is mainstream.
본 발명의 일 실시예는 편광 분리 효율을 향상시키면서 도광판의 단면에 불연속적인 광원을 배치시킨 경우에도 휘도 얼룩을 억제시키는 도광판을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a light guide plate that suppresses luminance unevenness even when discontinuous light sources are disposed on a cross section of the light guide plate while improving polarization separation efficiency.
본 발명의 일 실시예는 이러한 도광판을 포함하는 면광원 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention provides a surface light source device including such a light guide plate.
본 발명의 일 실시예는 이러한 면광원 장치를 광원 장치로 구비하는 평판 디스플레이를 제공한다.One embodiment of the present invention provides a flat panel display having such a surface light source device as a light source device.
본 발명의 일 실시예에 의한 도광판은 광 입사면을 갖는 도광층, 상기 도광층으로부터 방출되는 광에서 편광을 가려 방출하는 편광 분리층 및 복수의 섬유와 그 지지체를 포함하여 상기 도광층에 입사된 광을 상기 도광층 내로 확산 및 산란시키는 광 균질화층을 포함한다.The light guide plate according to the exemplary embodiment of the present invention includes a light guide layer having a light incident surface, a polarization separation layer that emits polarized light from light emitted from the light guide layer, and a plurality of fibers and a support thereof, which are incident on the light guide layer. And a light homogenization layer for diffusing and scattering light into the light guide layer.
이러한 도광판에서, 상기 편광 분리층은 복굴절성을 갖는 복수의 제1 섬유(fiber) 및 상기 제1 섬유를 지지하는 등방성의 제1 지지체를 포함할 수 있다.In the light guide plate, the polarization separation layer may include a plurality of first fibers having birefringence and an isotropic first support for supporting the first fibers.
상기 제1 지지체의 굴절률은 상기 제1 섬유의 2가지 굴절률 중 적어도 하나와 일치할 수 있다.The refractive index of the first support may match at least one of two refractive indices of the first fiber.
상기 광 균질화층은 복굴절성을 갖는 복수의 제2 섬유 및 상기 제2 섬유를 지지하는 등방성의 제2 지지체를 포함할 수 있다.The optical homogenization layer may include a plurality of second fibers having birefringence and an isotropic second support for supporting the second fibers.
상기 제2 지지체의 굴절률은 상기 제2 섬유의 2가지 굴절률 중 적어도 하나와 다를 수 있다.The refractive index of the second support may be different from at least one of the two refractive indices of the second fiber.
상기 도광층, 상기 편광 분리층 및 상기 광 균질화층 중 선택된 어느 하나는 나머지 둘 사이에 구비될 수 있다.Any one selected from the light guide layer, the polarization separation layer, and the light homogenization layer may be provided between the other two.
상기 도광판은 상기 도광층 내의 광의 편광 방향을 변환하는 위상차판과, 상기 도광층의 광 입사면과 광 방출면을 제외한 면에 구비되고, 상기 도광층 내에서 방출되는 광을 상기 도광층 내로 반사시키는 반사판을 더 구비할 수 있다.The light guide plate is provided on a phase difference plate for converting the polarization direction of the light in the light guide layer, and a surface other than the light incident surface and the light emitting surface of the light guide layer, and reflects the light emitted from the light guide layer into the light guide layer. A reflector may be further provided.
상기 편광 분리층과 상기 광 균질화층은 상기 도광층의 광 방출면 상에 적층될 수 있다. 이때, 상기 편광 분리층과 상기 광 균질화층은 일체화되어 단일층을 이룰 수 있다. 상기 단일층에서 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 교차 배열되고, 상기 제1 및 제2 지지체는 상기 교차 배열된 제1 및 제2 섬유를 지지하는 단일의 제3 지지체를 이룰 수 있다. 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 재질이 다를 수 있다.The polarization separation layer and the light homogenization layer may be stacked on the light emitting surface of the light guide layer. In this case, the polarization separation layer and the optical homogenization layer may be integrated to form a single layer. In the single layer, the first fiber and the second fiber may be arranged crosswise, and the first and second supports may form a single third support that supports the cross arranged first and second fibers. The first fiber and the second fiber may be different in material.
상기 도광층의 재료는 상기 제1 및 제2 지지체 중 적어도 한 쪽의 재료와 동일할 수 있다.The material of the light guide layer may be the same as the material of at least one of the first and second supports.
상기 제1 섬유는 상기 광 입사면에서 멀어질수록 조밀하게 배열될 수 있다.The first fibers may be densely arranged away from the light incident surface.
상기 제2 섬유는 배열 위치에 따라 배열의 밀도가 다를 수 있다.The second fiber may have a different density of the arrangement depending on the arrangement position.
상기 복수의 제1 및 제2 섬유 중 일부는 불연속적인 부분을 포함할 수 있다.Some of the plurality of first and second fibers may comprise discrete portions.
상기 복수의 제1 및 제2 섬유 중 일부는 겹쳐질 수 있다.Some of the plurality of first and second fibers may overlap.
본 발명의 일 실시예에 의한 면광원 장치는 서로 이격된 복수의 광원을 포함하는 광원부 및 상기 광원부로부터 입사되는 광의 편광성분을 방출하는 도광판을 포함하고, 상기 도광판은 상기 본 발명의 일 실시예에 의한 도광판일 수 있다.The surface light source device according to an embodiment of the present invention includes a light source unit including a plurality of light sources spaced apart from each other, and a light guide plate emitting a polarization component of light incident from the light source unit, wherein the light guide plate is in the embodiment of the present invention. It may be a light guide plate.
이러한 면광원 장치에서, 상기 제2 섬유의 배열 밀도는 상기 복수의 광원 사이에서 높을 수 있다.In such a surface light source device, the array density of the second fibers may be high between the plurality of light sources.
상기 복수의 광원은 상기 도광판의 마주하는 두 측면에 나뉘어 구비될 수 있다.The plurality of light sources may be divided into two opposing side surfaces of the light guide plate.
본 발명의 일 실시예에 의한 평판 디스플레이는 광원장치와 상기 광원장치로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정패널을 포함하고, 상기 광원장치는 상술한 본 발명의 일 실시예에 의한 면광원 장치일 수 있다.A flat panel display according to an embodiment of the present invention includes a light source device and a liquid crystal panel for displaying an image using light supplied from the light source device, and the light source device includes a surface light source according to an embodiment of the present invention described above. It may be a device.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 입사면과 수직으로 연장된 제2 섬유가 배열된 광 균질화층에 의해 광이 면내 방향의 다양한 각도로 산란·확산된다. 따라서 불연속적인 광원을 사용하는 경우에도 균일한 휘도를 얻을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, light is scattered and diffused at various angles in the in-plane direction by the optical homogenization layer in which the second fibers extending perpendicular to the incident surface are arranged. Therefore, even when a discontinuous light source is used, uniform luminance can be obtained.
또한, 입사면에 평행하게 연장된 제1 섬유가 배열된 편광 분리층에 의해 높은 편광 분리 효율로 원하는 편광 성분만 선택적으로 취출할 수 있다.Further, only the desired polarization component can be selectively taken out with high polarization separation efficiency by the polarization separation layer in which the first fibers extending parallel to the incident surface are arranged.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 면광원 장치의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 1개의 섬유와 굴절률의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 섬유의 단면 형상의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 4a는 도 1의 면광원 장치의 우측면도이다.
도 4b는 편광 분리층에 입사되는 S 편광 성분의 전파 상태를 나타낸 도 4a의 확대도이다.
도 4c는 편광 분리층에 입사되는 P 편광 성분의 전파 상태를 나타낸 도 4a의 확대도이다.
도 5는 도 1의 면광원 장치의 밑면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 면광원 장치의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 면광원 장치의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 의한 면광원 장치의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 의한 면광원 장치의 측면도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 의한 면광원 장치의 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 의한 면광원 장치의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 의한 면광원 장치에서 형성된 편광 분리층의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제9 실시예에 의한 면광원 장치의 도광판의 상면(발광면)에서 사출되는 광의 2차원 휘도 분포를 도시한 도면이다.
도 14는 비교예로 제작한 면광원 장치의 도광판의 상면(발광면)에서 사출되는 광의 2차원 휘도 분포를 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a surface light source device according to a first embodiment of the present invention.
2A and 2B are diagrams for explaining the relationship between one fiber and the refractive index.
3 is a cross-sectional view showing a modification of the cross-sectional shape of the fiber.
4A is a right side view of the surface light source device of FIG. 1.
4B is an enlarged view of FIG. 4A illustrating a propagation state of an S polarized light component incident on a polarization splitting layer.
4C is an enlarged view of FIG. 4A illustrating a propagation state of a P polarization component incident on a polarization splitting layer.
5 is a bottom view of the surface light source device of FIG. 1.
6 is a side view of the surface light source device according to the second embodiment of the present invention.
7 is a side view of the surface light source device according to the third embodiment of the present invention.
8 is a side view of the surface light source device according to the fourth embodiment of the present invention.
9 is a side view of the surface light source device according to the fifth embodiment of the present invention.
10 is a side view of the surface light source device according to the sixth embodiment of the present invention.
11 is a side view of the surface light source device according to the seventh embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of the polarization splitting layer formed in the surface light source device according to the eighth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a two-dimensional luminance distribution of light emitted from an upper surface (light emitting surface) of a light guide plate of the surface light source device according to the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating a two-dimensional luminance distribution of light emitted from an upper surface (light emitting surface) of a light guide plate of a surface light source device manufactured by a comparative example. FIG.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 도광판과 이를 구비하는 면광원 장치와 이를 구비하는 평판 디스플레이를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다. 또한, 도면의 치수 비율은 설명의 편의상 과장되어 있으며, 실제 비율과 다른 경우가 있다.Hereinafter, a light guide plate according to an embodiment of the present invention, a surface light source device including the same, and a flat panel display including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of layers or regions illustrated in the drawings are exaggerated for clarity. In addition, the dimension ratio of drawing is exaggerated for convenience of description, and may differ from an actual ratio.
하기 설명에서 「적층한다」의 경우, 직접적으로 적층하는 경우뿐 아니라 사이에 다른 구성을 끼워 간접적으로 적층하는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 층, 영역, 판 등의 부재가 다른 부재 「위에」 또는 「상부에」 있다는 것은, 다른 부재의 「바로 위에」 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 부재가 더 있는 경우도 포함한다. 마찬가지로 층, 영역, 판 등의 부재가 다른 부재의 「아래에」 또는 「하부에」 있다는 것은, 다른 부재의 「바로 아래에」 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 부재가 더 있는 경우도 포함한다.In the following description, the case of "lamination" may include not only the case of lamination directly, but also the case of lamination indirectly by interposing different configurations therebetween. In addition, the presence of a member such as a layer, an area, a plate, or the like on another member "on" or "upper" includes not only the case of "just above" the other member but also the case where there is another member in the middle. Similarly, the presence of a member such as a layer, an area, or a plate "below" or "below" of another member includes not only the case where it is "just below" of the other member, but also when there is another member in the middle thereof.
먼저, 본 발명의 실시예들에 의한 면광원 장치를 설명한다.First, a surface light source device according to embodiments of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 면광원 장치의 개략 구성을 보여준다. 도 2a 및 도 2b는 1개의 섬유와 굴절률의 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 섬유의 단면 형상의 변형예를 보여준다.1 shows a schematic configuration of a surface light source device according to a first embodiment of the present invention. 2A and 2B are diagrams for explaining the relationship between one fiber and the refractive index, and FIG. 3 shows a modification of the cross-sectional shape of the fiber.
도 1에 도시한 바와 같이, 면광원 장치(1)는 엣지 라이트형(edge light type)의 면광원 장치이고, 광원부(10)와, 광원부(10)의 광원(11)에서 조사된 광 중 원하는 편광 성분을 출사시키는 도광판(20)을 구비한다. 본 실시예에서 면광원 장치(1)는 지면의 위쪽을 향해 면발광한다. 도시는 생략되었으나, 면광원 장치(1)가 액정 디스플레이에 적용될 경우 면발광측에는 액정 유닛이 배치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the surface
광원부(10)는 면광원 장치(1)에 공급하기 위한 광을 발생시키는 것으로서, 도광판(20)의 옆쪽에 배치되고, 주어진 간격으로 배열된 복수의 광원(11)을 포함한다. 복수의 광원(11)의 배열 간격을 일정할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다.The
도 1에서 복수의 광원(11)은 1차원적으로 배열되어 있으나, 2차원적으로 배열될 수도 있다. 예를 들면, 복수의 광원(11)은 점 모양의 LED(발광 다이오드)로 구성될 수 있다.In FIG. 1, the
도광판(20)은 직육면체 판형상을 이룰 수 있다. 도광판(20)은 도광층(30), 도광층(30)에 적층된 편광 분리층(40), 도광층(30)에 적층된 광균질화층(50), 도광층(30)에 설치된 위상차판(60) 및 반사판(70)을 포함한다. 편광 분리층(40)과 광 균질화층(50)은 도광층(30)을 사이에 두고 마주하도록 구비된다. 도광층(30)은 광원(11)에서 조사되는 광을 측면인 입사면(30a)에서 내부로 도입한다. 도입된 광은 도광층(30)안에서 전파되어 편광 분리층(40)으로부터 소정의 편광 성분만 선택적으로 취출된다. 도광층(30)은 입사광을 투과시킬 수 있는 투명재질로 형성될 수 있다. 이때, 상기 투명재질은, 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 폴리카보네이트(PC)와 같은 광학적 등방성 재질일 수 있다. 편광 분리층(40)은 도광층(30)에 적층되고, 도광층(30)안의 광 중 원하는 편광을 도광층(30)의 한쪽 주면인 발광면(30b)으로부터 도출하고, 상기 편광과 직교하는 편광의 광을 반사시킨다. 편광 분리층(40)의 위치는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 도광층(30)의 바깥면에 위치할 수 있다.The
편광 분리층(40)은 제1 섬유(41)와 제1 섬유(41)를 지지하는 제1 지지 매체(42)를 포함할 수 있다. 제1 섬유(41)는 도광층(30)의 입사면(30a)에 평행하게 연장된 형상으로 형성되어 있다. 여기서, "입사면에 평행하게 연장"은 제1 섬유(41)의 연장 방향(길이 방향)이 완전히 입사면(30a)에 평행한 방향과 일치하는 경우뿐만 아니라 입사면(30a)에 평행한 방향에 대해 제1 섬유(41)의 연장 방향(길이 방향)이 ±45°기울어져 있는 경우도 포함한다. 편광 분리층(40)에는 제1 섬유(41)가 복수개 포함되어 있다. 복수의 제1 섬유(41)는 도광층(30)의 입사면(30a)에 수직인 방향으로 배열되어 있다. 광 균질화층(50)은 도광층(30)에 적층되고, 도광층(30)안의 광을 면내 방향, 곧, 광의 전파 방향에 직교하는 방향으로 확산시켜 광의 방향을 균질화한다. 광 균질화층(50)은, 제2 섬유(51)와 제2 섬유(51)를 지지하는 제2 지지 매체(52)를 포함한다. 제2 섬유(51)는, 도광층(30)의 입사면(30a)에 수직으로 연장된 형상으로 형성되어 있다. 여기서, "입사면에 수직으로 연장"은 제2 섬유(51)의 연장 방향(길이 방향)이 완전히 입사면(30a)에 수직인 방향과 일치하는 경우뿐만 아니라 입사면(30a)에 수직인 방향에 대해 제2 섬유(51)의 연장 방향(길이 방향)이 ±45°기울어져 있는 경우도 포함한다.The
광 균질화층(50)에는 제2 섬유(51)가 복수개 마련되어 있다. 복수의 제2 섬유(51)는 도광층(30)의 입사면(30a)에 평행한 방향으로 배열되어 있다. 즉, 제2 섬유(51)는 편광 분리층(40)에서의 제1 섬유(41)의 배열 방향과 직교하는 방향으로 배열되어 있다. 편광 분리층(40) 및 광 균질화층(50)에 포함되는 섬유(41, 51)는 길이 방향의 굴절률인 이상광선 굴절률(ne)이 크고, 단면 방향의 굴절률인 상광선 굴절률(no)이 작은 복굴절성을 가진다.The
도 2a 및 도 2b를 참조하여 1개의 섬유(41, 51)와 굴절률의 관계를 설명한다.The relationship between one
도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 섬유(41, 51)는 단면 방향의 굴절률(상광선 굴절률)(no)이 길이 방향의 굴절률(이상광선 굴절률)(ne)보다 작다. 섬유(41, 51)로는 복굴절성을 갖는 다양한 재료를 사용할 수 있는데, 단면 형상의 안정성 및 내구성이 우수하고, 배향성의 제어가 용이하다는 점에서 중합체를 연장시킴으로써 제조되는 폴리머 섬유일 수 있다.As shown in Figs. 2A and 2B, the
상기 폴리머 섬유의 재료는 폴리에틸렌(PE), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀계 섬유이거나, 폴리불화비닐리덴(PVdF), 폴리불화비닐(PVF), 폴리염화비닐(PVC), 폴리비닐알코올(PVA) 등의 폴리비닐계 섬유이거나, 폴리아크릴로니트릴(PAN) 등의 아크릴계 섬유이거나, 나일론6(N6), 나일론6,6(N66), 나일론4,6(N46), 나일론6,10(N610) 등의 지방족 폴리아미드계 섬유이거나, 폴리(m-페닐렌이소프탈아미드)(PMPIA), 폴리(p-페닐렌텔레프탈아미드)(PMPTA) 등의 방향족 폴리아미드계 섬유(아라미드 섬유)이거나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리-ε-카프로락톤 등의 폴리에스테르계 섬유이거나, 실크, 울, 거미줄 등의 동물성 섬유이거나, 큐프라, 레이온계 섬유 등의 셀룰로오스계 식물 섬유일 수 있다. 제1 섬유(41)와 제2 섬유(51)의 종류는 후술하는 굴절률의 관계를 충족하도록 선택되고, 동일 종류의 것을 사용할 수도 있고, 다른 종류의 것을 사용할 수도 있다. 또, 경우에 따라서는 편광 분리층(40)이나 광 균질화층(50)에 여러 종류의 섬유를 사용할 수도 있다. 제1 및 제2 섬유(41, 51)는 이상광선 굴절률(ne)과 상광선 굴절률(no)의 차(Δn)가 큰 폴리머 섬유를 사용할 수 있다. 굴절률 차(Δn)가 클수록 편광 분리층(40)의 편광 분리 효율이나 광 균질화층(50)의 광확산 효율을 향상시킬 수 있다. 귤절률 차(Δn)는 0.03이상일 수 있는데, 예를 들면 0.05이상 또는 0.1이상일 수 있다.The material of the polymer fiber is a polyolefin fiber such as polyethylene (PE), polytetrafluoroethylene (PTFE), polypropylene (PP), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl fluoride (PVF), polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl fiber such as polyvinyl alcohol (PVA), or acrylic fiber such as polyacrylonitrile (PAN), or nylon 6 (N6),
이러한 폴리머 섬유의 상(常)광선 굴절률(no) 및 이상(異常)광선 굴절률(ne)은 중합체를 연장시킬 때의 인장 속도나 인장율, 중합체의 재질, 섬유의 굵기(직경)나 밀도를 조정함으로써 제어될 수 있다.The ordinary light refractive index (no) and abnormal light refractive index (ne) of such a polymer fiber adjust the tensile speed or tensile rate when extending a polymer, the material of a polymer, the thickness (diameter), or the density of a fiber. Can be controlled.
아래의 표 1에 대표적인 연신 폴리머 섬유의 상광선 굴절률(no) 및 이상광선 굴절률(ne)을 나타낸다. 아울러 표 1의 굴절률(no, ne)은 섬유를 다양한 굴절률의 액체안에 침지하고 편광 현미경을 사용하여 섬유선이 액체와 동화되어 보이지 않게 되는 액체를 조정하고, 이 액체의 굴절률을 아타고사제 디지털 아베 굴절계 DR-A1을 사용하여 측정함으로써 섬유의 굴절률을 구하였다(파장589nm). 편광의 투과축 각각에 대해 측정함으로써 no 및 ne를 측정할 수 있다.Table 1 below shows typical light refractive index (no) and abnormal light refractive index (ne) of typical stretched polymer fibers. In addition, the refractive indices (no, ne) of Table 1 are used to immerse the fibers in liquids of various refractive indices and adjust the liquids in which the fiber wires are invisible by assimilating with the liquid using a polarization microscope. The refractive index of the fiber was determined by measuring with DR-A1 (wavelength 589 nm). No and ne can be measured by measuring about each transmission axis of polarization.
제1 및 제2 섬유(41, 51)의 굵기는 특별히 제한되지 않으며, 적용하는 디스플레이의 크기에 맞게 또는 원하는 굴절률을 갖도록 제어될 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 섬유(41, 51)의 굵기는 1㎛∼200㎛ 정도일 수 있다.The thickness of the first and
제1 및 제2 섬유(41, 51)의 배열 간격도 특별히 제한되지 않으며 적용되는 액정 표시 장치의 화소 피치보다 작아지도록 디스플레이의 크기에 맞춰 적절히 선택할 수 있다. 제1 및 제2 섬유(41, 51)의 배열 간격은 규칙적이거나 불규칙적일 수 있다. 또 제1 및 제2 섬유(41, 51)는 1층 구조 또는 다층 구조일 수 있다.The spacing between the first and
제1 섬유(41)는 조밀도가 균일하게 또는 다르게 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 섬유(41)는 광원(11)에서 멀어지면서 조밀도는 높아지도록 배치될 수 있다. 즉, 편광 분리층(40)에서의 제1 섬유(41)의 밀도는 광원(11)에서 멀어지면서 연속적 또는 단계적으로 증가할 수 있다. 광원(11)에서 멀어지면서 광량이 적어진다. 따라서 광량이 적은, 광원(11)에서 멀어진 영역에 제1 섬유(41)를 조밀하게 배치하고, 광량이 많은, 광원(11) 부근에서는 제1 섬유(41)를 성글게 배치함으로써 도광판의 상면(발광면) 전체에서 균질한 광을 취출할 수 있다.The
제1 및 제2 섬유(41, 51)의 길이는, 제1 및 제2 섬유(41, 51)가 배치되는 편광 분리층(40)이나 광 균질화층(50)의 사이즈에 맞춰 결정할 수 있다. 제1 및 제2 섬유(41, 51)의 길이는 편광 분리층(40)이나 광 균질화층(50)의 길이 방향에 걸쳐 연속적인 것으로 제한되지 않는다. 즉, 제1 및 제2 섬유(41, 51)의 일부가 분단되어 불연속적인 부분이 존재할 수도 있다. 또, 제1 및 제2 섬유(41, 51)의 일부는 겹쳐질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 섬유(41, 51)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 단면이 원형일 수 있지만, 원형을 제한되지 않으며, 다른 단면 형상을 가질 수도 있다. 상기 다른 단면 형상은, 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같이, 삼각형이나 직사각형이나 육각형 등과 같이 규칙적이거나 불규칙적인 다각형, 또는 곡선 및 직선의 변을 조합한 단면 형상일 수 있다. 여기서, "다각형"은 각 변이 직선인 도형뿐 아니라 각 변이 약간의 곡선을 포함하는 도형도 포함한다. 즉, 폴리머 섬유(41, 51)의 다각형 단면은 각 변이나 꼭지점 부분에 약간의 곡선을 갖는 경우가 있는데, 이와 같은 단면 형상도 "다각형"인 단면 형상에 포함되는 것으로 한다.The length of the first and
편광 분리층(40)에서는, 후술하는 바와 같이 제1 섬유(41)에 의해 특정 광의 편광 성분만 선택적으로 산란되어 발광면(30b)에서 취출되는데, 이 때 도파 방향으로 산란되는 경우가 많아 광의 진행 방향에 대해 수직인 방향의 산란광이 줄어든다.In the
본 발명의 실시예에 의한 도광판을 포함하는 면광원 장치를 액정 디스플레이의 백라이트로서 사용하는 경우, 제1 섬유(41)의 단면 형상이 다각형일 때, 산란 각도가 다양해져 도파 방향과 수직 방향으로 산란광이 보다 증가될 수 있고, 이 결과, 보다 균일한 각도 분포를 갖는 광을 얻을 수 있다.When the surface light source device including the light guide plate according to the embodiment of the present invention is used as the backlight of the liquid crystal display, when the cross-sectional shape of the
제1 및 제2 섬유(41, 51)의 외주면 형상은 특별히 제한되지 않는다. 제1 섬유(41)의 외주면의 표면 거칠기(Rz)는 0.1㎛∼10㎛ 정도일 수 있다. 이러한 경우에는 제1 섬유(41)에 의한 광의 산란 각도가 다양해져 보다 균일한 각도 분포를 갖는 광을 얻을 수 있다. 여기서, "표면 거칠기(Rz)"는 JIS B 0601-2001로 규정되는 평활면의 최대 높이를 의미한다.The shape of the outer circumferential surface of the first and
제1 및 제2 지지 매체(42, 52)는 각각 제1 및 제2 섬유(41, 51)를 지지하는 역할을 담당하고 광학적 등방성을 가진 재료로 형성될 수 있다. 따라서 제1 및 제2 지지 매체(42, 52)의 재료는 제1 및 제2 섬유(41, 51)에 대해 우수한 밀착성을 나타내고, 광학적 투명성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 제1 및 제2 지지 매체(42, 52)의 재료는 열이나 방사선에 의해 중합/가교 반응하는 경화성 수지일 수 있다. 구체적으로, 상기 경화성 수지는 아크릴로일기, 메타아크릴로일기, 비닐기, 아릴기, 스티릴기, 티올기, 에폭시기, 비닐에테르기, 옥세타닐기 등을 가진 화합물로 이루어진 UV경화수지; 실리콘 수지, 아릴에스테르, 아크릴계 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 우레탄계 수지 등으로 이루어진 열경화성 수지; 및 이들의 혼합물 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA) 등의 아크릴 수지, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)시클로올레핀 폴리머(COP) 등의 폴리올레핀 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌옥사이드(PPO) 등의 폴리에테르, 폴리비닐알코올(PVA) 등의 비닐 수지, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리이미드, 에폭시 수지, 이들을 구성하는 모노머(monomer)를 2종류 이상 사용한 공중합체, 및 이들 중합체 블렌딩 등을 제1 및 제2 지지 매체(42, 52)의 재료로 사용할 수 있다. 복수의 수지를 혼합함으로써 제1 및 제2 지지 매체(42, 52)의 굴절률(nm)을 원하는 값으로 제어할 수 있다.The first and
편광 분리층(40)은, 제1 지지 매체(42)의 굴절률(nm1)과, 제1 섬유(41)의 상광선 굴절률(no1)또는 이상광선 굴절률(ne1)이 일치하도록 구성될 수 있다.The
이하에서 제1 지지 매체(42)의 굴절률(nm1)과 제1 섬유(41)의 상광선 굴절률(no1)이 일치하는 것으로 하여 설명한다.The refractive index nm1 of the
본 명세서에서 "굴절률 nA가 굴절률 nB와 일치한다"는 nA와 nB가 소수점 2자리수 이상의 정밀도로 일치하는 경우를 의미하는데, 3자리수 이상의 정밀도로 일치하는 경우를 의미할 수 있다. 따라서 nA=nB±0.003로 표현될 수도 있다.In the present specification, "a refractive index nA coincides with a refractive index nB" means a case where nA and nB coincide with precision of 2 or more decimal places, and may mean a case of matching with 3 or more digits of precision. Therefore, it may be expressed as nA = nB ± 0.003.
광 균질화층(50)은, 제2 지지 매체(52)의 굴절률(nm2)과, 제2 섬유의 상광선 굴절률(no2) 및 이상광선 굴절률(ne2)의 적어도 한쪽이 다르도록 구성될 수 있다.The
이하에서, 제2 지지 매체(52)의 굴절률(nm2)은 제2 섬유(51)의 상광선 굴절률(no2) 및 이상광선 굴절률(ne2) 모두와 다른 것으로 하여 설명한다.Hereinafter, the refractive index nm2 of the
위상차판(60)은 도광층(30)의 입사면(30a)과 반대되는 측면에 장착되고, 도광층(30)을 전파하는 광의 편광 방향을 변환한다. 위상차판(60)은 예를 들면, 위상(phase)을 λ/4만큼 엇갈리게 하는 λ/4 판일 수 있다. 위상차판(60)의 구비는 선택적일 수 있다. 따라서 위상차판(60)은 생략할 수도 있다.The
반사판(70)은 도광층(30)안의 광이 발광면(30b) 이외에서 새는 것을 방지하기 위해 도광층(30)의 입사면(30a) 이외의 측면이나 발광면(30b)과는 반대쪽 주면에 적층된다. 반사판(70)은 위상차판(60)이나 광 균질화층(50)에 적층되어 설치되어 있다. 도시되지 않았으나, 도광층(30)의 입사면(30a) 및 입사면(30a)의 반대쪽 면 이외의 2개 측면에도 반사판(70)이 설치될 수 있다. 또한, 도시되지 않았으나, 반사판(70)은 복수의 광원(11) 사이나 상하에 설치될 수도 있다.The
다음으로 면광원 장치(1)에서 광원의 광을 면발광으로서 취출하는 원리에 대해 설명한다.Next, the principle which takes out the light of a light source as surface light emission in the surface
도 4a는 도 1의 면광원 장치(1)의 우측면도이고, 도 4b는 편광 분리층(40)에 입사되는 S 편광 성분의 전파 상태를 도시한 도 4a의 확대도이고, 도 4c는 편광 분리층(40)에 입사되는 P 편광 성분의 전파 상태를 도시한 도 4a의 확대도이다.4A is a right side view of the surface
도 4a에 도시한 바와 같이, 광원(11)에서 도광층(30)의 입사면(30a)으로 광이 입사된다. 입사된 광은 일점쇄선 및 이점쇄선으로 도시한 바와 같이 편광 분리층(40), 광 균질화층(50) 및 위상차판(60)의 계면에서 내부 전반사를 반복하면서 도광층(30)을 전파한다. 광은 위상차판(60)의 바깥쪽 및 광 균질화층(50)의 하부, 도광층(30)의 측면에 부착되는 반사판(70)에 의해서도 반사되기 때문에 발광면(30b)쪽 이외에서는 새지 않고 도광층(30)안에서 계속 전파된다.As shown in FIG. 4A, light is incident from the
광원(11)에서 발생하는 광은 자연광으로서, 다양한 편광 성분의 광이 혼합되어 있다. 이하에서, 도 4a-4c에서 일점쇄선과 검은 동그라미로 나타낸 것은 지면과 같은 평면에서 진동하는 편광성분으로써, P 편광 성분이라고 한다. 그리고 이점쇄선과 화살표로 나타낸 것은 지면과 수직인 평면에서 진동하는 편광 성분으로써, S 편광 성분이라고 한다. 편광 분리층(40)에 의해 S 편광 성분이 선택적으로 발광면(30b)쪽에서 취출된다.Light generated by the
편광 분리층(40)은, 상술한 바와 같이 제1 섬유(41)를 가진다. 도 2a에 도시한 바와 같이, 제1 섬유(41)는 길이 방향으로 이상광선 굴절률(ne1)을, 단면 방향으로 상광선 굴절률(no1)을 가진다. S 편광 성분은 제1 섬유(41)를 길이 방향으로 자른 단면과 평행한 평면에서 진동한다. 따라서 S 편광 성분은 제1 섬유(41)의 길이 방향의 이상광선 굴절률(ne1)에 영향을 받을 수 있지만, 단면 방향의 상광선 굴절률(no1)에는 영향을 받지 않는다.The
반대로 P 편광 성분은 제1 섬유(41)의 단면과 평행한 평면에서 진동하기 때문에, 제1 섬유(41)의 단면 방향의 상광선 굴절률(no1)에 영향을 받을 수 있지만, 길이 방향의 이상광선 굴절률(ne1)에는 영향을 받지 않는다.On the contrary, since the P-polarized component vibrates in a plane parallel to the cross section of the
여기에서 제1 섬유(41)를 지지하고 있는 제1 지지 매체(42)는 굴절률(nm1)이 제1 섬유(41)의 상광선 굴절률(no1)과 일치하도록 형성되어 있다. 따라서 제1 지지 매체(42)에서 제1 섬유(41)로 또는 제1 섬유(41)에서 제1 지지 매체(42)로 광이 입사될 때, P 편광 성분으로서는 같은 굴절률의 재료를 전파하게 된다. 따라서 광의 P 편광 성분은 상광선 굴절률(no1)에 영향 없이 직진한다. 다시 말하면 광의 P 편광 성분에 대해서는 제1 지지 매체(42)안에 제1 섬유(41)가 존재하지 않는 것이나 마찬가지이다. 따라서 도 4의 일점쇄선으로 나타낸 P 편광 성분은 제1 섬유(41)에 의해 굴절되지 않는 바, 결과적으로 제1 지지 매체(42)의 내부 전반사 조건에 따라 반사된다.Here, the
반면, 제1 지지 매체(42)는 굴절률(nm1)이 제1 섬유(41)의 이상광선 굴절률(ne1)과는 다르게 형성되어 있다. 따라서 제1 지지 매체(42)에서 제1 섬유(41)로, 또는 제1 섬유(41)에서 제1 지지 매체(42)로 광이 입사될 때, S 편광 성분으로서는 다른 굴절률의 재료를 통해 전파하게 된다. 따라서 광의 S 편광 성분은 이상광선 굴절률(ne1)의 영향을 받아 굴절되거나 반사된다. 이에 따라 도 4의 이점쇄선으로 나타낸 S 편광 성분은 제1 섬유(41)에 의해 굴절 또는 반사되어 일부가 제1 지지 매체(42)의 내부 전반사 조건에서 벗어나 예각으로 계면에 입사되어 제1 지지 매체(42)에서 취출된다.On the other hand, the refractive index nm1 of the
이와 같이 편광 분리층(40)을 도광층(30)에 적층시킴으로써 S 편광 성분만 선택적으로 산란시켜 발광면(30b)쪽에서 취출할 수 있다. 결과적으로 액정 유닛에 필요한 편광 성분만 선택적으로 취출할 수 있다.By laminating the
상기에서는, 제1 지지 매체(42)의 굴절률(nm1)이 제1 섬유(41)의 상광선 굴절률(no1)과 일치하고, 이상광선 굴절률(ne1)과 다른 경우에 대해서 설명하였다.In the above, the case where the refractive index nm1 of the
그러나 제1 지지 매체(42)의 굴절률(nm1)이 제1 섬유(41)의 이상광선 굴절률(ne1)과 일치하고, 상광선 굴절률(no1)과 일치하도록 구성할 수도 있다. 이 경우에는 P 편광 성분만 선택적으로 산란시켜 발광면(30b)쪽에서 취출할 수 있다. 다만, 광의 도파 방향과 같은 면내에서 진동하는 P 편광 성분보다 광의 도파 방향과 같은 면내에서 진동하지 않는 S 편광 성분을 사용하면 산란 효율이 우수하기 때문에, 제1 지지 매체(42)의 굴절률(nm1)이 제1 섬유(41)의 상광선 굴절률(no1)과 일치하도록 구성하는 것을 선호할 수 있다.However, the refractive index nm1 of the
계속해서 광 균질화층(50)에 의해 도광층(30)안의 광을 면내 방향으로 확산하는 원리에 대해서 설명한다. 도 5는 도 1의 면광원 장치의 밑면도이다.Next, the principle of diffusing the light in the
도 5에 도시한 바와 같이, LED가 사용되는 광원(11)은 점발광이다. 때문에 인접한 광원(11)간의 광량이 적어져 광원(11) 부근의 광원간 영역(12)에 암부(暗部)가 발생될 수 있다. 도광층(30)안에 전파되는 광이 광 균질화층(50)에 의해 면내 방향으로 산란됨으로써 도광층(30)안의 광의 방향 분포는 균질화될 수 있다. 이에 따라 상기 암부는 사라질 수 있다.As shown in Fig. 5, the
광 균질화층(50)은 상술한 바와 같이 제2 섬유(51)를 포함하고, 제2 섬유(51)는 길이 방향으로 이상광선 굴절률(ne2)을, 단면 방향으로 상광선 굴절률(no2)을 가진다. 제2 섬유(51)는 그 길이 방향이 광의 도파 방향과 일치하도록 배치되어 있다. 따라서 제2 섬유에 입사되는 광은 상광선 굴절률(no1)과, 실효 이상광선 굴절률(ne2_eff)의 영향을 받게 된다.The
여기에서 도 2b에 도시한 바와 같이, 광 균질화층(50)에서 제2 섬유(51)의 길이 방향으로 도파되는 광이 입사각θ로 제2 섬유(51)에 입사된 경우, 제2 섬유(51)가 가진 실효 이상광선 굴절률(ne2_eff)은 다음 수식 (A)로 표시된다.As shown in FIG. 2B, when the light guided in the longitudinal direction of the
수식 (A)에서 no2는 제2 섬유(51)의 상광선 굴절률이고, ne2는 제2 섬유(51)의 이상광선 굴절률이고, θ는 제2 섬유(길이 방향)(51)에 대한 광의 입사각이다.In formula (A), no2 is the ordinary ray refractive index of the
P 편광 성분은, 제2 섬유(51)를 길이 방향으로 자른 단면과 평행한 평면에서 진동하기 때문에, 제2 섬유(51)의 길이 방향의 실효 이상광선 굴절률(ne2_eff)에 영향은 받을 수 있지만, 단면 방향의 상광선 굴절률(no2)에는 영향을 받지 않는다.Since the P-polarized component vibrates in a plane parallel to the cross section of the
반대로 S 편광 성분은, 제2 섬유(51)의 단면과 평행한 평면에서 진동하기 때문에, 제2 섬유(51)의 단면 방향의 상광선 굴절률(no2)에 영향을 받을 수 있지만, 길이 방향의 실효 이상광선 굴절률(ne2_eff)에는 영향을 받지 않는다.On the contrary, since the S-polarized component vibrates in a plane parallel to the cross section of the
즉, 제2 지지 매체(52)에서 제2 섬유(51)로, 또는 제2 섬유(51)에서 제2 지지 매체(52)로 광이 입사될 때, P 편광 성분은 실효 이상광선 굴절률(ne2_eff)의 영향을 받아 굴절되거나 반사되고, S 편광 성분은 상광선 굴절률(no2)의 영향을 받아 굴절되거나 반사된다. 이때, 광 균질화층(50)에서 제2 섬유(51)의 길이 방향이 도파 방향과 평행이 되도록 제2 섬유(51)가 배치되어 있다. 따라서 광이 입사되는 제2 섬유(51)와 제2 지지 매체(52)의 계면은 도파 방향과 직교하지 않고, 해당 계면에서 P 편광 성분이나 S 편광 성분이 굴절·반사될 때, 광의 면내 방향의 각도 분포가 변화된다. 즉, 광은 도파 방향의 좌우에 각도를 둘 수 있다. 이로써 도광층(30)안에 전파되는 광이 다양한 각도로 산란·확산되어 광의 방향 분포를 균질화할 수 있다.That is, when light is incident from the
아울러, 광 균질화층(50)에서 광은 좌우 방향으로만 굴절되어 확대되고, 상하 방향의 각도는 바뀌지 않기 때문에, P와 S의 양 편광 모두 광 균질화층(50)에 의해 전반사 조건을 충족하지 못하는 것은 아니다. 즉, 광 균질화층(50)에서는 광을 좌우로 확대시켜 LED의 얼룩을 없애는 기능만 하고, 편광 분리층(40)에서는 S 편광뿐인 상하 방향의 굴절각이 변경되기 때문에, 원하는 조각 편광만 도광판에서 취출되는 것과 LED의 광 얼룩 개선이 양립된다.In addition, since the light in the
광 균질화 기능을 발휘시키기 위해, 제2 지지 매체(52)의 굴절률(nm2)은 제2 섬유(51)의 상광선 굴절률(no2) 및 이상광선 굴절률(ne2)과 다를 수 있다.In order to exert the optical homogenization function, the refractive index nm2 of the
다만, 광 균질화층(50)은 S 편광의 균질화층으로서 보다 강력하게 작용할 수 있다.However, the
이러한 관점에서, 상광선 굴절률(no2)과 제2 지지 매체의 굴절률(nm2)의 차는 0.03이상일 수 있고, 예를 들면, 0.05이상 또는 0.1이상일 수 있다.In this regard, the difference between the ordinary light refractive index no 2 and the refractive index nm 2 of the second support medium may be 0.03 or more, for example, 0.05 or more or 0.1 or more.
또 S 편광 성분 및 P 편광 성분 모두를 양호한 밸런스로 산란·확산시키기 위해 제2 섬유(51)의 상광선 굴절률(no2) 및 이상광선 굴절률(ne2) 및 제2 지지 매체(52)의 굴절률(nm2)은 다음 수식 (1)을 만족할 수 있다.Further, in order to scatter and diffuse both the S-polarized component and the P-polarized component in a good balance, the normal light refractive index no2 and the extraordinary light refractive index ne2 of the
특히, 제2 지지 매체(52)의 굴절률(nm2)과 제2 섬유(51)의 실효 이상광선 굴절률(ne2_eff)은 다음 수식 (2)를 만족할 수 있다.In particular, the refractive index nm2 of the
제2 지지 매체(52)의 굴절률(nm2)은 하기 수식(3)을 만족할 수 있는데, 이러한 경우에는, 제2 지지 매체(52)의 굴절률(nm2)이 제2 섬유(51)의 실효 이상광선 굴절률(ne2_eff)보다 작기 때문에, P 편광 성분을 산란·확산시킬 수 있다. 따라서 P 편광, S 편광의 양쪽 편광을 효과적으로 확산·산란시키는 광 균질화층으로서 작용할 수 있다.The refractive index (nm2) of the
상기 식 중 no2는 제2 섬유(51)의 상광선 굴절률이고, ne2는 제2 섬유(51)의 이상광선 굴절률이고, nl은 도광층(30)의 굴절률이다.In the above formula, no2 is the normal light refractive index of the
여기에서, 상기 수식(3)은 상기 수식(2)와 상기 수식(A)와 하기 수식(B)∼(F)로부터 도출된 것이다.Here, the formula (3) is derived from the formula (2), the formula (A) and the following formulas (B) to (F).
상기 식 중 no2는 제2 섬유(51)의 상광선 굴절률이고, ne2는 제2 섬유(51)의 이상광선 굴절률이고, ni는 도광판(20)의 외부 매체의 굴절률이고, nl은 도광층(30)의 굴절률이고, θi는 도광층(30)에 입사되는 광의 입사각이고, θl은 도광층(30)에 입사된 광의 굴절각이고, θin은 광 균질화층(50)에 입사되는 광의 입사각이고, θout은 광 균질화층(50)에 입사된 광의 굴절각이다. 통상 도광판(20)은 공기중에 배치되어 있고, 도광판(20)의 외부 매체의 굴절률 ni는 공기의 굴절률(=1)과 동일하며 상기 수식 (B)로 표시된다.In the above formula, no2 is an ordinary light refractive index of the
상기 수식(A)에서, nm2= ne2_eff로 하고 상기 수식(B)∼(E)를 사용하여 식변형을 하면 상기 수식(F)가 도출된다. 그리고 상기 수식(2) 및 상기 수식(F)로부터 상기 수식(3)이 도출된다. nm2=ne2_eff인 경우, P 편광 중 각도가 최대가 되는 입사광 성분(θi≒π/2)은 광 균질화층(50)의 제2 섬유(51)에 굴절·반사되지 않고는 직진하지 않는다. 따라서 광 균질화층(50)은 그와 같은 광에 대해 광균질화 작용을 발휘할 수 없다. 아울러 이 경우에는 각도(θ)가 작은 광에 대한 실효 굴절률은 no2에 가까운 값이 된다.In Equation (A), the equation (F) is derived by setting nm2 = ne2_eff and modifying the equation using the above equations (B) to (E). And the equation (3) is derived from the equation (2) and the equation (F). When nm2 = ne2_eff, the incident light component (θi ≒ π / 2) at which the angle becomes the maximum during P polarization does not go straight without being refracted or reflected by the
상기 수식 (B) ~ (F)를 만족하는 경우, 모든 각도(θ)에서 제2 섬유(51)에 입사되는 입사광 성분에 대해 광 균질화 작용을 발휘할 수 있게 된다.When the above formulas (B) to (F) are satisfied, the light homogenizing effect can be exerted on the incident light component incident on the
nm2와 상기 수식 (F)로 표시되는 ne2_eff의 굴절률 차가 0.03 이상 차이가 날 때, P 편광 성분의 균질화층으로서의 효과는 더욱 향상될 수 있다.When the refractive index difference between nm2 and ne2_eff represented by the above formula (F) differs by 0.03 or more, the effect of the P polarization component as a homogenizing layer can be further improved.
도 5에 도시한 바와 같이, 광 균질화층(50)에서는 인접한 광원간의 중심선상에 위치하는 제2 섬유(51)의 밀도가 광원의 광조사 방향의 축선상에 위치하는 제2 섬유(51)의 밀도보다 클 수 있다. 광원과 광원 사이는 광량이 적어 광원 근방의 광원간 영역(12)에는 암부가 생기기 쉽다. 따라서 이들 영역에서 제2 섬유(51)를 조밀하게 배치시킴으로써 광균질화 효과는 더욱 향상될 수 있다.As shown in FIG. 5, in the
아울러 상술한 편광 분리층(40)에서는 제1 섬유(41)의 길이 방향이 도파 방향과 직교하도록 제1 섬유(41)가 배치되어 있다. 따라서 제1 섬유(41)의 직경 방향의 단면 형상은 제1 섬유(41)의 길이 방향의 어디에서 잘라도 동일하거나 거의 동일하다. 제1 섬유(41)는 길이 방향으로 형상의 변화가 없기 때문에, P 편광 성분이나 S 편광 성분이 제1 섬유(41)에 의해 굴절·반사될 때, 광은 평면에서 보아 도파 방향의 양쪽으로는 실질적으로 산란되지 않는다. 도파 방향에 따른 평면내에서 산란된다. 즉, 면내 방향의 각도 분포는 실질적으로 변화되지 않는다.In addition, in the
광 균질화층(50)에서 입사면(30a)과 수직으로 연장된 제2 섬유(51)에 의해 면내 방향으로의 광의 산란이 가능하다. 이에 따라 입사면과 평행하게 연장된 제1 섬유(41)의 PSSE를 사용하는 것만으로는 충분히 얻을 수 없는 광의 면내 방향으로의 산란을 얻을 수 있다.In the
S 편광 성분만 취출되면 P 편광 성분에 가까운 위상의 광이 도광층(30)안에 남는다. 남은 광도 효과적으로 활용하기 위해 위상차판(60)이 배치되어 있다.When only the S-polarized component is taken out, light of a phase close to the P-polarized component remains in the
도 1에서 위상차판(60)은 λ/4판으로서, 위상차판(60)에 직각으로 입사된 광의 위상을 90도 엇갈리게 하는 두께로 형성되어 있다. 도광층(30)안을 내부 전반사하는 광은 도 4에서 알 수 있듯이 위상차판(40)에 직각으로 입사되지 않는다. P 편광 성분은 S 편광 성분에 가깝도록 위상이 엇갈린다.In FIG. 1, the
반대로, S 편광 성분도 P 편광 성분으로 변환되는 경우가 있지만, S 편광 성분이 선택적으로 외부로 방출되기 때문에, P 편광 성분에서 S 편광 성분으로 변환되는 비율이 높다. 이와 같이 도광층(30)안에 남은 광도 S 편광 성분으로 변환되기 때문에, S 편광 성분의 취출 효율이 높아질 수 있고, 결과적으로 광의 이용 효율을 높일 수 있다.On the contrary, although the S-polarized component may be converted to the P-polarized component, the ratio of the S-polarized component to the S-polarized component is high because the S-polarized component is selectively emitted to the outside. Since the light remaining in the
위상차판(40)으로는 파장 대역에 따라 적당한 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 폴리카보네이트(PC), 폴리술폰(PS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아미드, 폴리에스테르 등으로 형성되는 필름을 연신처리하여 이루어진 복굴절성 시트나 액정 중합체(폴리머) 배향층의 지지시트 또는 이들 다층 적층체를 위상차판(40)으로 사용할 수 있다. 또한, 편광 분리층(40)이나 광 균질화층(50)에 사용되는 제1 및 제2 섬유(41, 51)를 지지 매체내에 배열시켜 이루어진 시트를 위상차판(40)으로 사용할 수도 있다.As the
<제2 실시예>Second Embodiment
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 면광원 장치의 개략적 구성을 보여준다.6 shows a schematic configuration of a surface light source device according to a second embodiment of the present invention.
도 4에서 광 균질화층(50)은 도광층(30)의 하면에 설치되어 있다. 그러나 도광층(30)이 구비되는 위치는 제한되지 않는다. 광 균질화층(50)은 도광층(30)에 적층되어 있기만 하면 된다. 따라서 광 균질화층(50)은 도 6에 도시한 면광원 장치(1)에서처럼, 도광층(30)과 편광 분리층(40) 사이에 설치될 수도 있다.In FIG. 4, the
<제3 실시예>Third Embodiment
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 면광원 장치의 개략적 구성을 보여준다.7 shows a schematic configuration of a surface light source device according to a third embodiment of the present invention.
도 7에 도시한 면광원 장치(1)에서처럼, 광 균질화층(50)은 편광 분리층(40)의 상면에 설치될 수도 있다.As in the surface
<제4 실시예>Fourth Example
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 의한 면광원 장치의 개략적 구성을 보여준다.8 shows a schematic configuration of a surface light source device according to a fourth embodiment of the present invention.
도 4에서 위상차판(60)은 도광층(30)의 입사면(30a)과 반대되는 측면에 장착되어 있다. 그러나 위상차판(60)은 편광 분리층(40)의 적층면과는 반대쪽 도광층(30)의 주면 및 도광층(30)의 입사면(30a) 이외 측면의 적어도 한쪽에 장착될 수 있다.In FIG. 4, the
예를 들면, 도 8에 도시한 면광원 장치(1)와 같이, 위상차판(60)은 편광 분리층(40)이 적층된 면의 반대쪽에 있는 도광층(30)의 주면, 즉, 도광층(30)의 하면에 설치될 수 있다. 다만, 도 8에 도시한 형태와 같이 광의 도파 방향에 수직인 도광층(30)의 주면 또는 측면에 위상차판(60)을 설치할 경우, 위상차판(60)은 λ/2판으로서, 위상차판(60)에 직각으로 입사된 광의 위상을 180도 엇갈리게 하는 두께로 형성될 수 있다.For example, like the surface
이로써 가령 편광 분리층(40)에서 광이 도광층(30)쪽으로 굴절·반사되고, 예각으로 위상차판(60)에 입사되는 경우에도 광의 위상은 대략 180도 변경되는 바, S 편광 성분의 광은 S 편광 성분 그대로 유지된다. 따라서 상기 S 편광 성분의 광은 반사판(70)에 의해 반사되고, 다시 도광층(30)으로 되돌아가 편광 분리층(40)에서 출사된다. 이와 같이, S 편광 성분의 광은 출사되고, P 편광 성분의 광은 출사되는 것이 방지된다.As a result, even when the light is refracted and reflected toward the
아울러 상술한 바와 같이, 도광층(30)안을 도파하는 광은 통상 위상차판(60)에 직각으로 입사되지 않기 때문에, λ/2 위상차판(60)에 의해 적절히 P 편광 성분에서 S 편광 성분으로 변환된다.In addition, as described above, since light guiding in the
<제5 실시예>Fifth Embodiment
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 의한 면광원 장치의 개략 구성을 보여주는 평면도이다. 앞의 실시예에서 언급한 부재에 대해서는 동일한 참조번호를 사용한다.9 is a plan view showing a schematic configuration of a surface light source device according to a fifth embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the members mentioned in the previous embodiment.
도 9에 도시한 면광원 장치는 편광 분리 광 균질화층(80)을 구비한다.The surface light source device shown in FIG. 9 includes a polarization split
상술한 제1 내지 제4 실시예에서 편광 분리층(40)과 광 균질화층(50)을 별개로 구비된다.In the above-described first to fourth embodiments, the
그러나, 도 9에 도시한 바와 같이, 면광원 장치에는 편광 분리층(40)과 광 균질화층(50)을 일체화시킨 편광 분리 광 균질화층(80)이 구비될 수 있다.However, as shown in FIG. 9, the surface light source device may be provided with a polarization splitting
도 9를 참조하면, 편광 분리 광 균질화층(80)은 제1 섬유(81)와 제2 섬유(82)를 포함하고, 제1 및 제2 섬유(81, 82)를 지지하는 제3 지지 매체(83)를 포함한다. 제1 섬유(81)는 도광층(30)의 입사면(30a)에 평행하게 연장되고, 입사면(30a)에 수직한 방향으로 복수개가 배열되어 있다. 제2 섬유(82)는 도광층(30)의 입사면(30a)에 수직으로 연장되고, 입사면(30a)에 평행한 방향으로 복수개가 배열되어 있다. 즉, 제1 섬유(81)와 제2 섬유(82)는 서로 직교하는 방향으로 연장·배열되어 있고, 제1 섬유(81)와 제2 섬유(82)가 서로 엮인 상태에서 제3 지지 매체(83)안에 지지되어 있다.Referring to FIG. 9, a polarization splitting
편광 분리 광 균질화층(80)에서 제1 섬유(81)의 상광선 굴절률(no1) 및 이상광선 굴절률(ne1), 제2 섬유(82)의 상광선 굴절률(no2) 및 이상광선 굴절률(ne2), 및 제3 지지 매체(83)의 굴절률(nmatrix3)은 하기 식(4) 및 (5)를 만족한다.In the polarization split
이로써 제1 섬유(81)(날실)은 S 편광 성분만을 선택적으로 산란시켜 편광 분리 광 균질화층(80)의 상면인 발광면에서 도출시키는 기능을 담당하고, 제2 섬유(82)(씨실)는 도광층(30)안에 전파되는 광을 면내 방향으로 확산하여 광의 방향 분포를 균질화하는 기능을 담당한다. 제3 지지 매체(83)의 굴절률(nmatrix3)은 제1 섬유(81)의 상광선 굴절률(no1)과 일치하고, 이상광선 굴절률(ne1)과 다를 수 있다. 따라서 광의 P 편광 성분은 제1 섬유(81)에 의해 굴절되지 않고 직진하고, 광의 S 편광 성분만이 제1 섬유(81)의 이상광선 굴절률(ne1)의 영향을 받아 굴절·반사되고 일부가 발광면을 통해 방출된다.As a result, the first fiber 81 (warp) selectively scatters only the S-polarized component to lead to the light emitting surface which is the upper surface of the polarization splitting
반면, 제3 지지 매체(83)의 굴절률(nmatrix3)은 제2 섬유(82)의 상광선 굴절률(no2) 및 이상광선 굴절률(ne2)과 다를 수 있다. 따라서 광의 S 편광 성분은 제2 섬유(82)에 의해 굴절되지 않고 직진하고, 광의 P 편광 성분만 제2 섬유(82)의 이상광선 굴절률(ne1)의 영향을 받아 굴절·반사되어 면내 방향으로 확산된다.On the other hand, the refractive index n matrix3 of the
제1 및 제2 섬유(81, 82)로서 앞의 실시예에서 설명한 제1 및 제2 섬유(41, 51)가 사용될 수 있고, 제3 지지 매체(83)로서 제1 지지 매체(42)나 제2 지지매체(52)가 사용될 수 있다. 다만, 제5 실시예에서는 굴절률의 상기 수식(4) 및 (5)를 만족하기 위해 제1 섬유(81)와 제2 섬유(82)는 다른 재질로 형성될 수 있다.As the first and
<제6 실시예>Sixth Example
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 의한 면광원 장치의 개략 구성을 보여준다.10 shows a schematic configuration of a surface light source device according to a sixth embodiment of the present invention.
상술한 제1∼제5 실시예(도 1∼9)에서, 도광층(30)은 제1 지지 매체(42) 및 제2 지지 매체(52)와 다른 재료로 형성된다.In the first to fifth embodiments (Figs. 1 to 9) described above, the
그러나 도광층(30)은 제1 및 제2 지지 매체(42, 52)의 적어도 한쪽과 동일한 재료로 형성될 수도 있다.However, the
도 10에 도시한 면광원 장치에서 도광층(34)은 제1 실시예에 의한 면광원 장치의 도광층(30)을 제1 지지 매체(42)와 동일한 재료로 형성된 경우에 해당한다. 곧, 도 10의 도광층(34)은 제1 실시예의 도광층(30)과 편광 분리층(40)을 일체화한 것으로 볼 수 있다.In the surface light source device shown in FIG. 10, the
도면으로 도시하지는 않았으나, 제1 실시예에 의한 면광원 장치의 도광층(30)을 제2 지지 매체(52)와 동일한 재료로 형성하여 도광층(30)과 광 균질화층(50)을 일체층으로서 형성할 수도 있다. 또한, 도면으로 도시되지 않았으나, 제1 실시예에 의한 면광원 장치에서 도광층(30)과 제1 지지 매체(42)와 제2 지지 매체(52)를 전부 동일한 재료로 형성하여 도광층(30)과 편광 분리층(40)과 광 균질화층(50)을 일체층으로 형성할 수도 있다.Although not shown in the drawings, the
또, 편광 분리층(40)과 광 균질화층(50)이 일체화된 형태인 편광 분리 광 균질화층(80)이 구비된 도 9의 면광원 장치에서 도광층(30)을 제3 지지 매체(83)와 동일한 재료로 형성하여 편광 분리 광 균질화층(80)과 도광층(30)을 일체층으로 형성할 수도 있다.In the surface light source device of FIG. 9 provided with the polarization splitting
이와 같이 도광층(30)을 편광 분리층(40) 및/또는 광 균질화층(50)과 일체화시킴으로써 제조가 용이하고, 비용도 줄일 수 있고, 도광판과 면광원 장치의 박형화도 가능하다.As such, by integrating the
도 10의 도광층(34)에서 상부 영역에 제1 섬유(41)가 배열되어 있는데, 제1 섬유(41)는 도광층(34)의 전체에 배치될 수도 있고, 상부 영역외의 다른 영역에 배치될 수도 있다.In the
<제7 실시예>Seventh Example
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 의한 면광원 장치의 개략 구성을 보여준다.11 shows a schematic configuration of a surface light source device according to a seventh embodiment of the present invention.
상술한 제1 내지 제6 실시예에 의한 면광원 장치(1)에서 광원부(10)는 도광판(20)을 구성하는 도광층(30)의 단축쪽의 한쪽 측면에 배치되어 있다.In the surface
그러나 면광원 장치(1)는 복수의 광원부(10)를 구비할 수도 있다. 예를 들면, 도 11에 도시한 바와 같이, 광원부(10)가 도광층(30)의 단축쪽의 양쪽 측면에 배치될 수 있다.However, the surface
도 11에 도시한 면광원 장치는 도 8에 도시한 면광원 장치에서 측면의 반사판(70) 대신에 광원부(10)가 더 설치된 경우에 상당한다.The surface light source device shown in FIG. 11 corresponds to the case where the
도면으로 도시하지는 않았지만, 상술한 실시예들 중에서 제3 실시예에 의한 면광원 장치를 제외한 면광원 장치, 예를 들면 제1 실시예, 제2 실시예 및 제4 실시예에 의한 면광원 장치에서도 도광층(30)의 단축쪽의 양쪽 측면에 광원부(10)를 배치할 수 있다. 곧, 도광층(30)을 중심으로 서로 마주하도록 광원부(10)가 구비될 수 있다.Although not shown in the drawings, the surface light source device except for the surface light source device according to the third embodiment of the above-described embodiments, for example, the surface light source device according to the first, second and fourth embodiments, may also be used. The
또한, 경우에 따라 도광층(30)의 장축쪽의 발광면 이외의 측면에 광원부(10)를 추가로 배치할 수도 있다.In some cases, the
<실험예>Experimental Example
본 발명의 실시예들에 의한 면광원 장치의 효과를 검증하기 위해 수행한 실험예와 이를 비교하기 위한 비교예를 설명한다. 본 발명의 기술적 범위는 이하의 실험예로 제한되지는 않는다.An experimental example performed to verify the effect of the surface light source device according to the embodiments of the present invention and a comparative example for comparing the same. The technical scope of the present invention is not limited to the following experimental examples.
[실험예 1]Experimental Example 1
(1)도광층의 준비(1) Preparation of the light guide layer
도광층으로서, PMMA(사이즈: 6cm×9cm)을 준비한다.As the light guide layer, PMMA (size: 6 cm x 9 cm) is prepared.
(2)편광 분리층의 형성(2) Formation of polarized light separation layer
준비한 도광층의 상면에 제1 섬유로서 PET섬유(재질: 폴리에틸렌테레프탈레이트, no=1.5449, ne=1.7200, 외주면의 표면 거칠기(Rz) = 2㎛, 단면 형상:원(직경 20㎛))를 동일 방향으로 15층의 두께로 배열시킨다. 경화 후의 굴절률이 1.545가 되도록 설계한 제1 지지 매체로서 UV 경화수지를 상기 PET 섬유 사이로 침투시켰다. 상기 UV 경화수지는 오사카 가스 케미칼사제 EA-F5503; 40중량부, 신나카무라 화학공업사제 MK 에스테르A-400; 58중량부 및 시바 스페셜티 케미컬스제 광중합 개시제 이르가큐어 184; 2중량부의 혼합물이다. 이어서, 진공 탈포하여 상기 PET 섬유와 상기 UV 경화수지 사이의 공기를 제거한 다음, 이형처리를 한 유리판으로 상부를 덮고 UV 램프를 사용하여 상기 UV 경화수지를 경화시킨다. 이후, 상기 유리판을 박리시킴으로써 도광층 위에 편광 분리층이 형성된다.PET fiber (material: polyethylene terephthalate, no = 1.5449, ne = 1.7200, surface roughness (Rz) = 2 μm, cross-sectional shape: circle (diameter: 20 μm)) of the outer circumferential surface is the same as the first fiber on the prepared light guide layer. In the thickness direction of 15 layers. UV curable resin was infiltrated between the PET fibers as a first support medium designed to have a refractive index of 1.545 after curing. The UV curable resin EA-F5503 manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd .; 40 parts by weight, MK ester A-400 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industries; 58 parts by weight and photopolymerization initiator Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals; 2 parts by weight of the mixture. Subsequently, vacuum degassing removes air between the PET fiber and the UV curable resin, and then covers the top with a glass plate subjected to a release treatment, and cures the UV curable resin using a UV lamp. Thereafter, the polarizing separation layer is formed on the light guide layer by peeling the glass plate.
편광 분리층의 단면을 레이저 현미경 장치(키엔스사제 VK-9600)를 이용하여 관찰한 바, 도 11에 도시한 바와 같이, 편광 분리층은 동일 방향으로 정렬된 제1 섬유가 UV 경화수지에 지지된 구조를 갖는 것이 확인된다.The cross section of the polarization separation layer was observed using a laser microscope device (VK-9600, manufactured by Keyence). As shown in FIG. 11, the polarization separation layer was formed by supporting first UV fibers aligned in the same direction on a UV curable resin. It is confirmed to have a structure.
(3) 광 균질화층의 형성(3) Formation of Light Homogenization Layer
상기 준비한 도광층의 하면에 제2 섬유로서 N610섬유(재질:나일론6,10, no=1.5217, ne=1.5711, 단면 형상:원(직경50㎛))를 편광 분리층 중의 제1 섬유의 배열 방향과 직교되는 방향으로 3층의 두께로 배열시킨다. 이어서, 경화 후의 굴절률이 1.571이 되도록 설계한 제2 지지 매체로서 UV 경화수지를 상기 N610 섬유 사이로 침투시킨다. 이때, 상기 UV 경화수지는 신나카무라 화학공업사제 MK에스테르A-BPE-4; 74중량부, 신나카무라 화학공업사제 MK에스테르A-LEN-10; 24중량부 및 시바 스페셜티 케미컬스제 광중합 개시제 이르가큐어 184; 2중량부의 혼합물일 수 있다. 그리고 편광 분리층의 형성과 동일하게 하여 상기 UV 경화수지를 경화시킴으로써 도광층 위에 광 균질화층이 형성된다.N610 fibers (material:
(4) 광원부, 위상차판, 반사판의 배치(4) Arrangement of the light source unit, retardation plate and reflector plate
이어서 상기 도광층의 측면에 광원인 LED 9개가 1차원 배열(직렬 배열)된 광원부를 도광층의 단축쪽에 설치한다. 이 때 광원부가 설치되는 도광층의 측면은 편광 분리층 중의 제1 섬유의 길이 방향과 평행하게, 또한 광 균질화층 중의 제2 섬유의 단면 방향에 수직인 면으로 하고, LED의 배열 방향은 편광 분리층 중의 제1 섬유의 길이 방향과 평행한 방향으로 한다. 이후, 상기 광원부를 설치한 면과 반대쪽 도광층의 측면에 λ/4 위상차판을 배치한다. 또한, 편광 분리층의 상면(발광면) 및 광원부가 설치된 면 이외의 모든 면에 반사판을 장착한다. 이로써 면광원 장치를 제작했다. 본 실험예에 의한 면광원 장치는 도 1에 도시한 제1 실시예에 의한 면광원 장치에 상당한다.Subsequently, a light source unit in which nine LEDs, which are light sources, are arranged on a side surface of the light guide layer in a one-dimensional arrangement (arranged arrangement) is provided on a short side of the light guide layer. At this time, the side surface of the light guide layer on which the light source is provided is a plane parallel to the longitudinal direction of the first fiber in the polarization separation layer and perpendicular to the cross-sectional direction of the second fiber in the light homogenization layer, and the arrangement direction of the LED is polarization separation. It is set as the direction parallel to the longitudinal direction of the 1st fiber in a layer. Then, the λ / 4 retardation plate is disposed on the side surface of the light guide layer opposite to the surface on which the light source unit is provided. Moreover, the reflecting plate is attached to all surfaces other than the upper surface (light emitting surface) and the surface in which the light source part was provided in the polarization separation layer. This produced the surface light source device. The surface light source device according to the present experimental example corresponds to the surface light source device according to the first embodiment shown in FIG. 1.
[실험예 2]Experimental Example 2
도광층의 상면에 광 균질화층을 형성한다. 이어서 상기 광 균질화층의 상면에 편광 분리층을 형성한 것과, 광 균질화층을 구성하는 제2 섬유로서 PET섬유(재질: 폴리에틸렌테레프탈레이트, no=1.5449, ne=1.7200, 외주면의 표면 거칠기(Rz) = 2㎛, 단면 형상:원(직경 20㎛))을 사용하고, 제2 지지 매체로서 경화후의 굴절률이 1.605가 되도록 설계한 UV 경화수지를 사용한 것을 제외하고, 상기 실험예 1의 방법과 동일한 방법으로 면광원 장치를 제작한다. 여기서 상기 UV 경화수지는 오사카 가스 케미칼사제EA-F5503; 68중량부, 벤질아크릴레이트; 30중량부, 및 시바 스페셜티 케미컬스제 광중합 개시제 이르가큐어184; 2중량부의 혼합물일 수 있다.An optical homogenization layer is formed on the upper surface of the light guide layer. Subsequently, a polarization separation layer was formed on the upper surface of the optical homogenization layer, and PET fibers (material: polyethylene terephthalate, no = 1.5449, ne = 1.7200, surface roughness (Rz) of the outer circumferential surface as second fibers constituting the optical homogenization layer). = 2 mu m, cross-sectional shape: circle (
실험예 2에서 제작한 면광원 장치는 도 6에 도시한 면광원 장치에 상당한다.The surface light source device produced in Experimental Example 2 corresponds to the surface light source device shown in FIG. 6.
[실험예 3]Experimental Example 3
도광층의 상면에 편광 분리층을 형성한다. 이어서, 형성된 편광 분리층의 상면에 광 균질화층을 형성한 것을 제외하고, 나머지는 실험예 2의 방법과 동일한 방법을 사용하여 면광원 장치를 제작한다.The polarization separation layer is formed on the upper surface of the light guide layer. Subsequently, except that the light homogenization layer was formed on the upper surface of the formed polarization separation layer, the remainder is manufactured using the same method as the method of Experimental Example 2, and manufacturing a surface light source device.
실험예 3에서 제작한 면광원 장치는 도 7에 도시한 면광원 장치에 상당한다.The surface light source device produced in Experimental Example 3 corresponds to the surface light source device shown in FIG. 7.
[실험예 4]Experimental Example 4
편광 분리층을 구성하는 제1 섬유로서 PET섬유(재질: 폴리에틸렌테레프탈레이트, no=1.5449, ne=1.7200, 외주면의 표면 거칠기(Rz) = 2㎛, 단면 형상:정삼각형(한변의 길이 10um))을 사용하는 것을 제외하고, 실험예 2의 방법과 동일한 방법으로 면광원 장치를 제작한다.PET fibers (material: polyethylene terephthalate, no = 1.5449, ne = 1.7200, surface roughness (Rz) = 2 μm, cross-sectional shape: equilateral triangle (length of one side) of 10 μm) were used as the first fibers constituting the polarization separation layer. A surface light source device is manufactured by the same method as the method of Experimental Example 2, except that it is used.
[비교예 1]Comparative Example 1
도광층의 하면에 광 균질화층을 형성하지 않은 것을 제외하고, 실험예 1과 동일한 방법으로 면광원 장치를 제작한다.A surface light source device was manufactured in the same manner as in
[평가][evaluation]
상기 실험예 및 비교예 1에서 얻어진 면광원 장치에서, 발광면에서 사출되는 광의 휘도와 휘도 얼룩과 편광도를 측정한다. 이때, 상기 휘도와 상기 휘도 얼룩의 측정과, 상기 편광도의 측정은 각각 2차원 색채 휘도계 코니카미놀타제 CA-2000 또는 AUTRONIC-MELCHERS GmbH제 Conoscope80을 편광판과 조합하여 사용함으로써 수행하여 임의의 편광 성분의 비율을 구한다. 아울러 상기 휘도 측정은 직렬 배열한 9개의 LED를 30mA의 정전류로 구동시켜 수행한다. 이때, 발광되는 광의 휘도로서, 도광판의 발광면 중앙에서의 정면 휘도를 측정한다. 표 2는 이러한 측정 결과를 나타낸다.In the surface light source device obtained in the above Experimental Example and Comparative Example 1, the luminance, luminance unevenness and polarization degree of the light emitted from the light emitting surface are measured. In this case, the measurement of the luminance and the luminance unevenness, and the measurement of the polarization degree are performed by using a two-dimensional color luminance meter Konica Minolta CA-2000 or
도 13 및 도 14에, CA-2000에 의해 측정된, 실험예 2 및 비교예 1에서 제작한 면광원 장치의 도광판의 상면(발광면)에서 사출되는 광의 2차원 휘도 분포를 도시한다. 아울러 실험예 1, 3 및 4에서 제작한 면광원 장치에 대해서도 도 13과 동일한 2차원 휘도 분포를 얻을 수 있다.13 and 14 show two-dimensional luminance distributions of light emitted from the upper surface (light emitting surface) of the light guide plate of the surface light source devices manufactured in Experimental Example 2 and Comparative Example 1, measured by CA-2000. In addition, the two-dimensional luminance distribution similar to that of FIG. 13 can also be obtained for the surface light source devices manufactured in Experimental Examples 1, 3, and 4. FIG.
광 균질화층이 구비된, 실험예 1∼4의 면광원 장치의 경우, 도 13에 도시한 바와 같이, 적층체의 상면에서 사출되는 광에 줄무늬 얼룩은 관측되지 않는다. 이러한 결과로부터 본 발명의 실시예들에 의한 면광원 장치할 경우, 불연속적인 광원인 LED를 사용한 경우에도 휘도 얼룩이 제거됨을 알 수 있다. 또한, 상기 실험예들에서 제작한 면광원 장치는 높은 편광 분리 능력을 달성할 수 있다는 것으로 확인된다.In the case of the surface light source devices of
한편, 비교예 1에서 제작된 면광원 장치의 경우, 편광 분리비는 실험예의 경우와 비슷하다. 그러나 도 14에 도시한 바와 같이, 적층체의 상면에서 사출되는 광에 줄무늬 얼룩이 명확하게 관측된다.On the other hand, in the case of the surface light source device produced in Comparative Example 1, the polarization separation ratio is similar to that of the experimental example. However, as shown in Fig. 14, streaks and stains are clearly observed in the light emitted from the upper surface of the laminate.
또 편광 분리층을 구성하는 제1 섬유의 단면 형상이 정삼각형인 실험예 4의 면광원 장치의 경우, 제1 섬유의 단면 형상이 원형인 실험예 2의 면광원 장치보다 도광층과 수직인 방향으로 방출되는 광(적층체의 상면에서 사출되는 광)의 강도(휘도)가 2배 정도 크다.In addition, in the case of the surface light source device of Experimental Example 4 in which the cross-sectional shape of the first fiber constituting the polarization separation layer is an equilateral triangle, the surface light source device of Experimental Example 2 in which the cross-sectional shape of the first fiber is circular is in a direction perpendicular to the light guide layer. The intensity (luminance) of the emitted light (light emitted from the upper surface of the laminate) is about twice as large.
이상으로부터 본 발명의 실시예들에 의한 면광원 장치는 높은 편광 분리 능력을 달성할 수 있고, 또한 LED와 같은 불연속적인 광원을 사용하는 경우에도 광의 줄무늬 얼룩을 방지할 수 있음을 알 수 있다.From the above, it can be seen that the surface light source device according to the embodiments of the present invention can achieve high polarization separation ability, and also prevent streaks of light even when using a discontinuous light source such as an LED.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 평판 디스플레이를 설명한다.Next, a flat panel display according to an embodiment of the present invention will be described.
평판 디스플레이는 영상이 표시되는 액정패널을 포함하고, 상기 영상을 표시하는데 사용되는 광을 상기 액정패널에 공급하는 광원 장치를 포함한다. 상기 광원 장치는 상술한 본 발명의 실시예에 의한 면광원 장치일 수 있다. 상기 면광원 장치의 광이 방출되는 면에 상기 액정패널이 위치할 수 있다. 상기 액정패널은 통상의 액정패널일 수 있다.The flat panel display includes a liquid crystal panel on which an image is displayed, and includes a light source device for supplying light used to display the image to the liquid crystal panel. The light source device may be a surface light source device according to an embodiment of the present invention described above. The liquid crystal panel may be positioned on a surface where the light of the surface light source device is emitted. The liquid crystal panel may be a conventional liquid crystal panel.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.
1:면광원 장치 10:광원부
11:광원 12:광원간 영역
20:도광판 30, 34:도광층
30a:입사면 30b:발광면
40:편광 분리층 41, 81:제1 섬유
42, 52, 83:제1 내지 제3 지지 매체
50:광 균질화층 51, 82:제2 섬유
60:위상차판 70:반사판
80:편광 분리 광 균질화층1: Surface light source device 10: Light source part
11: light source 12: area between light sources
20:
30a:
40:
42, 52, 83: first to third support media
50:
60: phase difference plate 70: reflection plate
80: polarization separation light homogenization layer
Claims (36)
상기 도광층으로부터 방출되는 광에서 편광을 가려 방출하고, 상기 방출되는 편광과 직교하는 편광의 광은 상기 도광층으로 반사시키는 편광 분리층; 및
복수의 섬유와 그 지지체를 포함하여 상기 도광층에 입사된 광을 상기 도광층 내로 확산 및 산란시키는 광 균질화층;을 포함하는 도광판.A light guide layer having a light incident surface;
A polarization splitting layer that obscures and emits polarized light from the light emitted from the light guide layer, and reflects light of polarized light orthogonal to the emitted polarized light to the light guide layer; And
And a light homogenization layer including a plurality of fibers and a support thereof to diffuse and scatter light incident on the light guide layer into the light guide layer.
상기 편광 분리층은,
복굴절성을 갖는 복수의 제1 섬유(fiber); 및
상기 제1 섬유를 지지하는 등방성의 제1 지지체;를 포함하는 도광판.The method of claim 1,
The polarization separation layer,
A plurality of first fibers having birefringence; And
The light guide plate comprising a; isotropic first support for supporting the first fiber.
상기 제1 지지체의 굴절률은 상기 제1 섬유의 2가지 굴절률 중 적어도 하나와 일치하는 도광판.The method of claim 2,
The refractive index of the first support is a light guide plate that matches at least one of the two refractive indices of the first fiber.
상기 광 균질화층은,
복굴절성을 갖는 복수의 제2 섬유; 및
상기 제2 섬유를 지지하는 등방성의 제2 지지체;를 포함하는 도광판.The method according to claim 1 or 2,
The optical homogenization layer,
A plurality of second fibers having birefringence; And
The light guide plate comprising a; isotropic second support for supporting the second fiber.
상기 제2 지지체의 굴절률은 상기 제2 섬유의 2가지 굴절률 중 적어도 하나와 다른 도광판. The method of claim 4, wherein
A light guide plate of which the refractive index of the second support is different from at least one of the two refractive indices of the second fiber.
상기 제2 섬유의 상광선 굴절률(no2) 및 이상광선 굴절률(ne2)과 상기 제2 지지체의 굴절률(nm2)은 하기 식(1)을 만족하는 도광판.
The method of claim 4, wherein
The light guide plate of the second optical fiber (no2) and the abnormal light refractive index (ne2) and the refractive index (nm2) of the second support satisfies the following formula (1).
상기 제1 섬유의 외주면의 표면 거칠기(Rz)는 0.1㎛∼10㎛인 도광판.The method of claim 2,
The surface roughness (Rz) of the outer peripheral surface of the said 1st fiber is 0.1 micrometer-10 micrometers.
상기 제1 섬유의 반경 방향의 단면 형상이 다각형인 도광판.The method of claim 2,
A light guide plate in which the radial cross-sectional shape of said first fiber is polygonal.
상기 도광층, 상기 편광 분리층 및 상기 광 균질화층 중 선택된 어느 하나는나머지 둘 사이에 구비된 도광판.The method of claim 4, wherein
The light guide plate of any one selected from the light guide layer, the polarization separation layer and the light homogenization layer is provided between the remaining two.
상기 도광층 내의 광의 편광 방향을 변환하는 위상차판; 및
상기 도광층의 광 입사면과 광 방출면을 제외한 면에 구비되고, 상기 도광층 내에서 방출되는 광을 상기 도광층 내로 반사시키는 반사판;을 더 구비하는 도광판.The method of claim 9,
A phase difference plate for converting a polarization direction of light in the light guide layer; And
And a reflector provided on a surface of the light guide layer except for a light incident surface and a light emitting surface, and reflecting light emitted from the light guide layer into the light guide layer.
상기 편광 분리층과 상기 광 균질화층은 상기 도광층의 광 방출면 상에 적층된 도광판.The method of claim 9,
The polarizing separation layer and the light homogenization layer is a light guide plate laminated on the light emitting surface of the light guide layer.
상기 편광 분리층과 상기 광 균질화층은 일체화되어 단일층을 이룬 도광판.The method of claim 11,
The light guide plate of which the polarization separation layer and the light homogenization layer are integrated to form a single layer.
상기 단일층에서 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 교차 배열되고, 상기 제1 및 제2 지지체는 상기 교차 배열된 제1 및 제2 섬유를 지지하는 단일의 제3 지지체를 이루는 도광판.The method of claim 12,
Wherein the first fiber and the second fiber are cross-aligned in the single layer, and the first and second supports form a single third support for supporting the cross-aligned first and second fibers.
상기 도광층 내의 광의 편광 방향을 변환하는 위상차판; 및
상기 도광층의 광 입사면과 광 방출면을 제외한 면에 구비되고, 상기 도광층 내에서 방출되는 광을 상기 도광층 내로 반사시키는 반사판;을 더 구비하는 도광판.The method of claim 12,
A phase difference plate for converting a polarization direction of light in the light guide layer; And
And a reflector provided on a surface of the light guide layer except for a light incident surface and a light emitting surface, and reflecting light emitted from the light guide layer into the light guide layer.
상기 도광층의 재료는 상기 제1 및 제2 지지체 중 적어도 한 쪽의 재료와 동일한 도광판.The method of claim 9,
The light guide plate is the same as the material of at least one of the said 1st and 2nd support body.
상기 제1 섬유의 상광선 굴절률(no1) 및 이상광선 굴절률(ne1), 상기 제2 섬유의 상광선 굴절률(no2) 및 이상광선 굴절률(ne2), 및 상기 제3 지지체의 굴절률(nmatrix3)은 하기 식(4) 및 (5)를 만족하는 도광판.
The method of claim 13,
Ordinary ray refractive index of the first fiber (no1) and the extraordinary ray refractive index (ne1), refractive index (n matrix3) of the ordinary ray of the second fiber refractive index (no2) and the extraordinary ray refractive index (ne2), and said third support is The light guide plate which satisfy | fills following formula (4) and (5).
상기 제1 섬유는 상기 광 입사면에서 멀어질수록 조밀하게 배열된 도광판.The method of claim 4, wherein
The light guide plate of the first fiber is arranged more densely away from the light incident surface.
상기 제2 섬유는 배열 위치에 따라 배열의 밀도가 다른 도광판.The method of claim 4, wherein
The second fiber has a light guide plate having a different density of arrangement depending on the arrangement position.
상기 복수의 제1 및 제2 섬유 중 일부는 불연속적인 부분을 포함하는 도광판.The method of claim 4, wherein
The light guide plate, wherein some of the plurality of first and second fibers comprise discontinuous portions.
상기 복수의 제1 및 제2 섬유 중 일부는 겹쳐진 도광판.The method of claim 4, wherein
The light guide plate, wherein some of the plurality of first and second fibers overlap.
상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 재질이 다른 도광판.The method of claim 13,
The first and second fibers are light guide plates of different materials.
상기 광원부로부터 입사되는 광의 편광성분을 방출하는 도광판;을 포함하고,
상기 도광판은 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 청구된 도광판인 면광원 장치.A light source unit including a plurality of light sources spaced apart from each other; And
And a light guide plate emitting a polarization component of light incident from the light source unit.
The light guide plate is a surface light source device according to any one of claims 1 to 3.
상기 광 균질화층은,
복굴절성을 갖는 복수의 제2 섬유; 및
상기 제2 섬유를 지지하는 등방성의 제2 지지체;를 포함하는 면광원 장치.The method of claim 22,
The optical homogenization layer,
A plurality of second fibers having birefringence; And
And an isotropic second support for supporting the second fiber.
상기 제2 섬유의 배열 밀도는 상기 광원의 광조사 방향의 축선상에서보다 상기 복수의 광원 사이에서 높은 면광원 장치.The method of claim 23,
An array density of the second fibers is higher between the plurality of light sources than on the axis of the light irradiation direction of the light source.
상기 복수의 광원은 상기 도광판의 마주하는 두 측면에 나뉘어 구비된 면광원 장치.The method of claim 22,
And the plurality of light sources are divided on two opposing side surfaces of the light guide plate.
상기 도광층, 상기 편광 분리층 및 상기 광 균질화층 중 선택된 어느 하나는나머지 둘 사이에 구비된 면광원 장치.The method of claim 23,
Any one selected from the light guide layer, the polarization separation layer and the light homogenization layer is provided between the remaining two.
상기 도광층 내의 광의 편광 방향을 변환하는 위상차판; 및
상기 도광층의 광 입사면과 광 방출면을 제외한 면에 구비되고, 상기 도광층 내에서 방출되는 광을 상기 도광층 내로 반사시키는 반사판;을 더 구비하는 면광원 장치.The method of claim 23,
A phase difference plate for converting a polarization direction of light in the light guide layer; And
And a reflector provided on a surface excluding the light incident surface and the light emitting surface of the light guide layer, and reflecting the light emitted from the light guide layer into the light guide layer.
상기 편광 분리층과 상기 광 균질화층은 상기 도광층의 광 방출면 상에 적층된 면광원 장치.The method of claim 26,
And the polarization separation layer and the light homogenization layer are stacked on the light emitting surface of the light guide layer.
상기 편광 분리층과 상기 광 균질화층은 일체화되어 단일층을 이룬 면광원 장치.The method of claim 28,
And the polarization separation layer and the light homogenization layer are integrated to form a single layer.
상기 단일층에서 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 교차 배열되고, 상기 제1 및 제2 지지체는 상기 교차 배열된 제1 및 제2 섬유를 지지하는 단일의 제3 지지체를 이루는 면광원 장치.The method of claim 29,
Wherein said first fiber and said second fiber in said monolayer are intersected and said first and second supports form a single third support for supporting said first and second intersected fibers.
상기 도광층 내의 광의 편광 방향을 변환하는 위상차판; 및
상기 도광층의 광 입사면과 광 방출면을 제외한 면에 구비되고, 상기 도광층 내에서 방출되는 광을 상기 도광층 내로 반사시키는 반사판;을 더 구비하는 면광원 장치.The method of claim 29,
A phase difference plate for converting a polarization direction of light in the light guide layer; And
And a reflector provided on a surface excluding the light incident surface and the light emitting surface of the light guide layer, and reflecting the light emitted from the light guide layer into the light guide layer.
상기 도광층의 재료는 상기 제1 및 제2 지지체 중 적어도 한 쪽의 재료와 동일한 면광원 장치.The method of claim 26,
The material of the said light guide layer is the same surface light source device as the material of at least one of the said 1st and 2nd support body.
상기 제1 섬유는 상기 광 입사면에서 멀어질수록 조밀하게 배열된 면광원 장치.The method of claim 22,
And the first fiber is densely arranged away from the light incident surface.
상기 광원장치로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정패널;을 포함하는 평판 디스플레이에 있어서,
상기 광원장치는 청구항 22에 청구된 면광원 장치인 평판 디스플레이.Light source device; And
A flat panel display comprising: a liquid crystal panel displaying an image by using light supplied from the light source device.
The light source device is a flat panel display as claimed in claim 22.
상기 광 균질화층은,
복굴절성을 갖는 복수의 제2 섬유; 및
상기 제2 섬유를 지지하는 등방성의 제2 지지체;를 포함하는 평판 디스플레이.The method of claim 34, wherein
The optical homogenization layer,
A plurality of second fibers having birefringence; And
And an isotropic second support for supporting the second fiber.
상기 복수의 섬유는 광의 도파 방향과 평행이 되도록 배치된 도광판.The method of claim 1,
And the plurality of fibers are arranged to be parallel to the waveguide direction of light.
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