KR20060128587A - 평면표시소자용 조명장치 및 이를 구비한 평면표시장치 - Google Patents

평면표시소자용 조명장치 및 이를 구비한 평면표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의하면, 평면표시소자용 조명장치 및 이를 구비한 평면표시장치가 개시된다. 상기 평면표시소자용 조명장치는 소정의 화상을 표시하는 평면표시소자용 조명장치로서, 광을 출사하는 광원, 광원과 마주보는 일측면을 입광면으로 하며, 입광면을 통하여 입사된 광을 평면표시소자를 향해 전반사시키는 도광판, 도광판의 출광면 및 그 마주보는 면 중 적어도 한 면에 일정한 격자주기를 갖도록 형성되어서 도광판으로 입사된 광을 회절시키는 홀로그램 패턴, 및 홀로그램 패턴 상에 격자주기 보다 적은 간격을 두고 산포된 복수의 입자상들을 포함하여 입사광을 산란시키는 도트 패턴을 구비한다.
개시된 평면표시소자용 조명장치 및 이를 구비한 평면표시장치에 의하면, 회절격자를 적용하여 상대적으로 간단한 구조로 정면으로 출사되는 면광을 얻으면서도, 회절격자의 특성에 의한 색분리 현상이 완화 내지 제거된다.

Description

평면표시소자용 조명장치 및 이를 구비한 평면표시장치{Back light unit for flat display device and flat display apparatus having the same}
도 1은 한국공개특허공보 제 2003-4021 호에 개시된 평면표시소자용 조명장치의 구조를 보인 도면이다.
도 2는 홀로그램 패턴에 의한 단색광 별 입사각에 대한 출사각의 분포를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평면표시소자용 조명장치의 분해사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 조명장치의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 취한 단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 표면패턴층에 의한 회절 광의 분포를 보여주는 도면들이다.
도 7은 도 4에 도시된 평면표시소자용 조명장치에 대한 변형례를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 평면표시소자용 조명장치의 분해사시도이다.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 취한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 평면표시소자용 조명장치의 단면도이 다.
도 11은 도 10에 도시된 표면패턴층에 의한 회절 광의 분포를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평면표시장치를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 표면패턴층이 형성된 도광판 제조에 있어, 주형으로 사용되는 마스터 기판을 포착한 사진들이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
111,311,411 : 투과확산시트 120,220,320,420 : 도광판
121,321,421 : 홀로그램 패턴 123,323 : 도트 패턴
125,225,325,425 : 표면패턴층 131,231,331,431 : 반사부재
151,351,451 : 광원 155,455 : 광원 하우징
423 : 정현파 형상의 웨이브 P : 홀로그램 패턴의 격자주기
본 발명은 평면표시소자용 조명장치 및 이를 구비한 평면표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 회절 격자에 의한 색분리 현상이 완화 내지 제거되는 조명장치 및 이를 구비한 평면표시장치에 관한 것이다.
액정패널과 같은 수광형 평면표시소자는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하 는 자발광형 평면표시소자와는 달리, 외부로부터 광이 입사되어 화상을 형성한다. 따라서, 이러한 수광형 평면표시소자의 배면에는 백라이트 유닛(Back Light Unit)으로서의 조명장치가 설치되며, 이 조명장치가 전방에 설치된 액정패널 등의 평면표시소자에 광을 조사함으로써, 소정의 화상이 형성된다. 이러한 평면표시소자용 조명장치는 액정표시장치의 백라이트 유닛으로 사용되는 이외에도, 간판용 조명에서의 면광원으로서도 사용된다.
평면표시소자용 조명장치는 광원의 배치 형태에 따라서, 직하발광형(direct light type)과, 가장자리 발광형(edge light type)으로 분류된다. 가장자리 발광형은 광원으로서는, 대략 점형상의 발광부를 갖는 점광원 또는 일방향을 따르는 선형상의 발광부를 갖는 선광원이 사용될 수 있다. 대표적인 선광원으로서는 양 단부의 전극이 관내에 설치되는 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluoresent Lamp) 등이 있고, 점광원으로서는 발광 다이오드(light emitting diode)나 레이저 다이오드(laser diode) 등이 사용될 수 있다.
한국공개특허공보 제 2003-4021 호에는 본 발명의 출원인에 의해 선출원된 표시형 홀로그램을 사용한 평면표시소자용 조명장치가 개시되어 있다. 도 1에는 개시된 조명장치의 단면 구조가 개략적으로 도시되어 있는데, 동 도면에서 볼 수 있듯이, 개시된 조명장치는 하우징(55) 내에 설치된 광원(51), 상기 광원(51)으로부터 투과된 광을 전반사하면서 안내하는 도광판(20), 상기 도광판(20)의 하측에 형성되어 도광판(20)에서 출광된 광을 상방으로 반사시키는 반사부재(31), 및 상기 도광판(20)의 상측에 형성되어 도광판(20) 상방으로 출사된 광을 넓게 확산시키는 투과확산시트(11)을 포함한다. 상기 도광판(20)의 하면에는 일정한 격자주기(P)를 가지고 연속적으로 배열된 홀로그램 패턴(21)이 형성된다. 상기 도광판(20)으로 입사된 광은 그 상면 및 하면에 의해 내부로 전반사되면서 도광판(20)을 따라서 진행하는데, 홀로그램 패턴(21)에 투입된 광의 일부는 홀로그램 패턴(21)에 의해 회절되어서 도광판(20)과 거의 수직을 이루면서 하방으로 출광되고, 투과광은 내부로 재차 전반사된다. 이때, 백색광원이 사용되는 경우, 홀로그램 패턴(21)으로 입사되는 다파장의 백색광이 홀로그램 패턴(21)을 통과하면서 파장대별로 서로 다른 출사각(θt)을 가진 단색광들, 예를 들어, 적색광(R), 녹색광(G), 및 청색광(B)으로 분광된다.
이러한 색 분리 현상은 홀로그램 패턴(21)의 특성에 기인한 것인데, 즉, 홀로그램 패턴(21)으로 입사된 광은 그 입사광의 파장에 따라 서로 다른 각도로 회절되므로, 이를 경유하면서 다파장의 백색광이 각 파장에 따라 상이한 출사각(θt)을 가지고 분광되는 것이다.
(수학식 1)
Figure 112005030922218-PAT00001
여기서, m은 회절 차수, λ는 입사광의 파장, P는 홀로그램 패턴의 격자주기이고, 각각 θt 및 θi는 홀로그램 패턴에 대한 출사각 및 입사각이다. 또한, n은 홀로그램 패턴이 형성된 도광판의 매질 특성으로, 도광판의 굴절율을 나타낸다. 상기 (수학식 1)로부터 알 수 있듯이, 홀로그램 패턴으로부터의 출사각(θt)은 입사 광의 파장(λ)에 따라 변하게 되므로, 일정한 입사각(θi)을 가진 백색광은 홀로그램 패턴을 통과하면서 파장에 따른 색성분 별로 분리되어 출사된다.
도 2에는 입사각(θi)에 대한 출사각(θt)의 프로파일이 도시되어 있는데, 상측으로부터 프로파일 b, g, r은 각각 청색광, 녹색광, 및 적색광에 대한 출사각(θt)의 변화를 보여준다. 도면으로부터 알 수 있듯이, 청,녹,적색의 단색광에 대해서 입사각(θi)이 증가함에 따라 출사각(θt)은 대략 비례하여 증가되는 경향을 보이며, 동일한 입사각(θi)에 대해 각 단색광들은 서로 다른 출사각(θt)으로 출광된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 백색광이 약 60도의 각도로 입사되는 경우, 녹색광은 대략 0도의 출사각을 갖고 출광되어 도광판의 정면으로 출사되고, 청색광 및 적색광은 수직으로 출사되는 녹색광을 기준으로 대략 +7도, -7도로 비스듬히 출광된다.
이와 같이, 단색광들이 서로 다른 각도로 출광되는 색 분리 현상으로 인하여, 화상을 관찰하는 방향에 따라 색감이 서로 상이하게 느껴지게 되는 문제점이 발생된다. 전술한 경우를 예로 들면, 디스플레이 면을 정면으로 관찰하는 경우에는 녹색감이 우세하게 감지되고, 정면에서 비스듬히 관찰하는 경우에는 그 방향에 따라서 적색감이나 청색감이 보다 우세하게 느껴지게 되는 것이며, 이는 결국, 화상의 품질을 저하시키게 되는 원인이 된다.
본 발명은 상기한 문제점 및 그 밖의 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 상대적으로 간단한 구조로 정면으로 출사되는 면광을 획득하면서도, 다파장 의 백색광이 분광되는 현상이 제거된 평면표시소자용 조명장치 및 이를 구비한 평면표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 평면표시소자용 조명장치는, 소정의 화상을 표시하는 평면표시소자용 조명장치로서,광을 출사하는 광원, 상기 광원과 마주보는 일측면을 입광면으로 하며, 상기 입광면을 통하여 입사된 광을 상기 평면표시소자를 향해 전반사시키는 도광판, 상기 도광판의 출광면 및 그 마주보는 면 중 적어도 한 면에 일정한 격자주기를 갖도록 형성되어서 상기 도광판으로 입사된 광을 회절시키는 홀로그램 패턴 및 상기 홀로그램 패턴 상에 상기 격자주기 보다 적은 간격을 두고 산포된 복수의 입자상들을 포함하여 입사광을 산란시키는 도트 패턴을 구비한다.
상기 입자상들은 불규칙적인 간격으로 배열될 수 있으며, 상기 홀로그램 패턴은 상기 격자주기로 연속적으로 배열된 정현파형 또는 사각요철 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 홀로그램 패턴의 격자주기는 300nm 내지 500nm 인 것이 바람직하고, 상기 도트 패턴을 이루는 입자상의 크기는 30nm 내지 300nm 인 것이 바람직하다.
상기 도트 패턴을 이루는 입자상의 크기는 상기 광원에 가까워지면서 점차 감소하고, 상기 광원으로부터 멀어지면서 점차 증가하는 것이 바람직하다.
상기 도트 패턴을 이루는 입자상의 단위 면적당 밀도는 상기 광원에 가까워지면서 점차 높아지고, 상기 광원으로부터 멀어지면서 점차 낮아지는 것이 바람직 하다. 이때, 상기 도트 패턴은 상기 광원과의 거리를 기준으로 하여 연속적 또는 단계적으로 변화될 수 있다.
상기 도광판의 출광면 전방 측으로는 상기 도광판으로부터 출사된 광을 확산 투과시키는 투과확산시트가 배치될 수 있고, 상기 도광판의 출광면에 반대되는 측으로는 도광판으로부터 출광된 광을 표시방향으로 반사하는 반사부재가 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 평면표시장치는, 평면표시소자 및 상기 평면표시소자에 광을 조사하는 조명장치를 포함하여 소정의 화상을 표시하는 평면표시장치로서, 상기 조명장치는, 광을 출사하는 광원, 상기 광원과 마주보는 일측면을 입광면으로 하며, 상기 입광면을 통하여 입사된 광을 상기 평면표시소자를 향해 전반사시키는 도광판, 상기 도광판의 출광면 및 그 마주보는 면 중 적어도 한 면에 일정한 격자주기를 갖도록 형성되어서 상기 도광판으로 입사된 광을 회절시키는 홀로그램 패턴 및 상기 홀로그램 패턴 상에 상기 격자주기 보다 적은 간격을 두고 산포된 복수의 입자상들을 포함하여 입사광을 산란시키는 도트 패턴을 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 평면표시소자용 조명장치는, 소정의 화상을 표시하는 평면표시소자용 조명장치로서, 광을 출사하는 광원, 상기 광원과 마주보는 일측면을 입광면으로 하고, 상기 입광면을 통하여 내부로 입사된 광을 상기 평면표시소자를 향해 전반사시키는 도광판 및 상기 도광판의 출광면 및 그 마주보는 면 중 적어도 한 면에 일정한 격자주기를 갖고 연속적으로 형성되어서 상기 도광판으로 입사된 광을 회절시키는 홀로그램 패턴을 포함하되, 상기 홀로그램 패턴은 상기 격자주기보다 상대적으로 큰 간격으로 상승 및 하강을 반복하는 정현파형의 웨이브를 따라서 배열되는 것을 특징으로 한다.
상기 정현파형의 웨이브는 불규칙적인 간격으로 상승 및 하강을 반복할 수 있다. 상기 정현파형 웨이브의 간격은 상기 광원과의 거리를 기준으로 하여, 상기 광원에 가까워지면서 점차 감소하고, 상기 광원으로부터 멀어지면서 점차 증가할 수 있다. 상기 정현파형 웨이브의 간격은 상기 광원과의 거리를 기준으로 하여 연속적 또는 단계적으로 변화될 수 있다.
상기 홀로그램 패턴은 상기 격자주기로 연속적으로 배열된 정현파형 또는 사각요철 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 홀로그램 패턴의 격자주기는 300nm 내지 500nm 인 것이 바람직하다.
상기 도광판의 출광면 전방 측으로는 상기 도광판으로부터 출사된 광을 확산 투과시키는 투과확산시트가 배치될 수 있다. 상기 도광판의 출광면에 반대되는 측으로는 도광판으로부터 출광된 광을 표시방향으로 반사하는 반사부재가 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 평면표시장치는, 평면표시소자 및 상기 평면표시소자에 광을 조사하는 조명장치를 포함하여 소정의 화상을 표시하는 평면표시장치로서, 상기 조명장치는, 광을 출사하는 광원, 상기 광원과 마주보는 일측면을 입광면으로 하고, 상기 입광면을 통하여 내부로 입사된 광을 상기 평면표시소자를 향해 전반사시키는 도광판 및 상기 도광판의 출광면 및 그 마주보는 면 중 적 어도 한 면에 일정한 격자주기를 갖고 연속적으로 형성되어서 상기 도광판으로 입사된 광을 회절시키는 홀로그램 패턴을 포함하되, 상기 홀로그램 패턴은 상기 격자주기보다 상대적으로 큰 간격으로 상승 및 하강을 반복하는 정현파형의 웨이브를 따라서 배열되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 평면표시소자용 조명장치 및 이를 구비한 평면표시장치에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도 3 및 도 4에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 평면표시소자용 조명장치로서, 가장자리 발광형 백라이트 유닛이 도시되어 있다. 각각 도 3에는 사시도, 도 4에는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 평면표시소자용 조명장치는, 광을 생성하여 조사하는 광원(151), 일측의 광원(151)에서 출사된 광을 내부 전반사시켜서 타측으로 진행토록 하는 도광판(120), 및 상기 도광판(120)의 상면에 형성되어서 광을 상방으로 회절 출사시키는 표면패턴층(125)을 포함한다.
상기 광원(151)으로서는 다파장의 백색광을 공급하는 백색광원이 사용될 수 있다. 본 실시예에 있어서는, 상기 광원(151)으로 CCFL(Cold Cathode Fluoresent Lamp) 등과 같이 라인 형태의 발광부를 갖는 선광원이 사용될 수 있다. 상기 광원(151)은 이를 둘러싸도록 형성된 광원 하우징(155) 내측에 장착되는데, 광원(151)으로부터 출사된 광빔 중 일부는 이 하우징(155)에 반사되어 도광판(120)으로 안내된다.
상기 광원(151)으로부터 출사된 광빔은 도광판(120)의 일측면을 이루는 입광 면을 통하여 도광판(120) 내부로 입사되고, 입사된 광빔을 도광판(120) 내부를 전반사하면서 진행한다. 상기 도광판(120)은 입사광을 투과시킬 수 있는 투명한 소재로 형성되는데, 주로 굴절율이 1.49, 비중이 1.19 정도의 아크릴계 투명수지, 예를 들어, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)가 사용되거나, 또는 경량화에 유리하도록 비중이 1.0 인 올레핀계 투명성 수지가 사용될 수 있다. 한편, 상기 도광판은 대략 0.6mm ~ 3mm 정도의 두께로 형성될 수 있다.
도광판(120)으로 입사된 광은 도광판(120) 바닥의 저면(120b) 및 반대되는 상면(120a)에 의해 전반사되면서 지그재그 패턴으로 진행한다. 상기 도광판(120)의 상면(120a) 및 저면(120b) 중 적어도 일면에는, 입사되는 광을 회절시켜서 도광판(120)이 이루는 평면에 대해 대략 수직한 방향으로 출광시키는 표면패턴층(125)이 형성된다. 도시된 실시예에 있어서는 도광판(120)의 상면에 표면패턴층(125)이 형성되며, 이 표면패턴층(125)에 의해 회절된 광은 도광판(120) 상면(120a)을 이루는 출광면을 통하여 외부로 방출된다. 여기서, 출광면은 도광판(120)의 서로 마주보는 주된 면들(120a,120b) 중에서 액정패널과 같은 평면표시소자에 근접된 면을 의미하고, 출광면을 통해 출사되는 광은 곧바로 화상 표시부로 투입될 수 있는 유효한 광이 된다. 한편, 도광판(120) 저면(120b)에 접하여서는 반사부재(131)가 배치될 수 있는데, 반사부재(131)로 입사된 광은 전반사 조건과 무관하게 그 반사면에 의해 도광판(120) 내부로 반사된다.
상기 표면패턴층(125)은 서로 다른 패턴이 조합되어 형성된다. 즉, 도 4에 도시된 표면패턴층(125)은, 일정한 격자주기(P)를 가지고 배열된 홀로그램 패턴 (121) 상에 랜덤하게 형성된 도트 패턴(123)이 중첩적으로 형성되어서 이루어진다. 보다 상세하게, 상기 홀로그램 패턴(121)은 일정한 격자주기(P)를 가지고 요철 형상이나 정현파 형상의 회절격자가 반복적으로 배열되어 형성될 수 있다. 이때, 회절격자의 격자주기(P)는 홀로그램 패턴(121)으로 입사되는 광의 파장 및 입사각으로부터 (수학식 1)에 의해 결정될 수 있다. 통상적으로 사용되는 도광판의 굴절율은 1.5 정도이고, 전반사 임계각은 약 41.8 도이므로, 예를 들어, 540nm의 파장을 갖는 녹색광이 60도 의 입사각을 가지고 홀로그램 패턴(121)으로 입사되는 경우, 이 녹색광이 출광면에 대해 수직으로 회절될 수 있도록 하는 격자주기(P)는 대략 440nm 정도가 된다. 여기서, 입사각은 도광판의 굴절율이나 광원의 입사파장 등에 따라서 달라질 수 있는 것이며, 입사광의 파장은 광원의 종류에 따라 달리질 수 있는 것이다. 이 홀로그램 패턴의 격자주기는 도광판의 크기 및 광원의 파장을 고려하여 적절하게 설계될 수 있는데, 대략 300nm 내지 500nm 의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.
이 홀로그램 패턴(121)에 의해 광의 진행 경로가 변경되어 도광판(120)의 평면에 대략 수직한 각도를 가지고 도광판(120)에서 방출되며, 이로써, 선광원으로부터 출광된 광은 면광의 형태로 변경된다. 다만, 표면패턴층(125)에 입사된 광 중 전반사 조건에서 벗어나지 못한 일부의 광은 도광판(120) 내부로 재차 전반사되어 도광판(120)을 따라 진행한다.
한편, 홀로그램 패턴(125)으로 입사된 광은 그 입사광의 파장에 따라 서로 다른 각도로 회절되기 때문에, 홀로그램 패턴(125)을 거치면서 다파장의 백색광은 각 파장에 따라 서로 상이한 출사각을 가지고 분광된다. 본 실시예에서는 이러한 색분리에 따른 색감의 불균형 및 화질의 저하를 방지하기 위하여, 상기 홀로그램 패턴(121) 상에 도트 패턴(123)을 중첩하여 형성한다. 이하에서는 도 5를 참조하여 이에 대해 상세히 설명하기로 한다.
상기 홀로그램 패턴(121) 상에는 나노 입자 형상의 도트 패턴(123)이 부가적으로 형성되는데, 이 도트 패턴(123)은 홀로그램 패턴(121) 상에 산재되어 분포된다. 이때, 도트 패턴(123)은 홀로그램 패턴(123)의 격자주기(P)보다는 작으면서 불규칙적인 간격(d)을 사이에 두고 배열된다. 홀로그램 패턴(121)에 의해 서로 상이한 각도로 분광된 단색광(R,G,B)들은 홀로그램 패턴(121) 상에 형성된 도트 패턴(123)에 의해 큰 각도 분포를 가지고 산란하여 확산되므로, 각 단색광(R,G,B)은 광범위한 출사각 분포(θR,θG,θB)를 가지게 된다. 예를 들어, 610nm 파장대의 적색광은 홀로그램 패턴에 의해 정해진 출사각을 중심으로 하여 θR의 출사각 분포를 가지게 되고, 540nm파장대의 녹색광은 θG의 각도 범위로 확산되어 출사된다. 유사하게, 470nm 파장의 청색광은 θB의 각도 범위로 확산되어 출사된다. 이같이 동일 파장의 단색광도 도트 패턴(123)에 의해 확산되어 넓은 출사각 분포를 가지게 된다. 이는 각 단색광들(R,G,B)이 도광판(120)의 전체 표시면에 걸쳐서 고르게 분포하게 되고, 광범위한 출사각 분포(θR,θG,θB)를 가지게 됨으로써, 관찰 각도에 따른 색감의 불규형 및 이에 따른 감성 화질의 저하가 방지됨을 의미하는 것이다.
도트 패턴(123)에 기인한 산란 현상은 패턴을 이루는 각 입자상의 크기 및 단위 면적당 분포되어 있는 밀도에 의해 영향을 받게 되는데, 즉, 입자상의 크기가 감소함에 따라, 그리고, 그 밀도가 증가함에 따라, 산란에 의한 광의 확산 및 믹싱이 촉진된다. 이러한 도트 패턴(123)의 입자상은 수 nm 내지 입사파장 order 이하 크기로 형성되는 것이 바람직한데, 예를 들어, 30nm 내지 300nm 정도로 형성될 수 있다.
한편, 홀로그램 패턴(121)에 의한 회절각은 홀로그램 패턴(121) 상에 추가적으로 형성된 도트 패턴(123)에 의해 변화되며, 보다 구체적으로는, 광이 투과되는 도트 사이의 간격(d)에 의해 주로 영향을 받게 된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 도트 패턴(123)은 서로 다른 간격(d1,d2)을 사이에 두고 형성되는 불규칙적인 랜덤 패턴이므로, 도트 사이 간격(d1,d2)은 입사 위치에 따라 서로 상이하게 변화되며, 이에 따라, 같은 파장대의 단색광이더라도 입사 위치에 따라 광의 최종적인 회절 각도가 서로 상이하게 변화된다. 예를 들어, 동도면에서 일 위치에서의 도트 사이의 간격은 d1이고, 다른 위치에서의 도트 사이의 간격은 d2 이므로, 입사 위치에 따라 서로 상이한 각도로 회절되고, 같은 파장대를 갖는 단색광이더라도, 일 위치에서 분광된 각각의 R1,G1,B1의 단색광은 다른 위치에서 분광된 각각의 R2,G2,B2의 단색광과는 미세하게 다른 각도로 회절된다.
종래기술의 문제점으로 지적한 바와 같이, 일정한 주기를 가지고 정형적으로 형성된 홀로그램 패턴(121)은 이를 통과하는 다파장의 백색광을 파장대에 따라 정해진 출사각으로 분광시킨다. 이로써, 관찰 각도에 따라서 각 단색광의 강도가 서 로 다르게 느껴지게 되므로, 화상 품질이 저하되는 원인이 된다. 즉, 관찰 각도에 따라서 평면표시패널을 통하여 재생되는 색감이 불균등해지므로, 예를 들어, 일 방향에서는 적색감이 우세하게 감지되는 반면, 다른 방향에서는 청색감이 우세하게 감지된다. 본 발명의 표면패턴층(125)에는 정형적인 홀로그램 패턴(121)과 함께, 불균등한 간격을 갖는 도트 패턴(123)이 함께 형성되므로, 이들의 조합에 의해 회절된 광빔은 같은 파장을 갖더라도 서로 상이한 각도로 출광되며, 이로써, 각 단색광의 광 강도는 관찰 각도에 따라 균일하게 개선되는 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도광판(120)의 상측에는 투과확산시트(111)가 배치될 수 있는데, 이는 본 발명의 필수적인 구성요소는 아니지만, 도광판(120)으로부터 출광되는 광을 확산 투과시킴으로써, 광 강도가 도광판(120)의 전체 표시면에 걸쳐서 고르게 분산되도록 하는 기능을 수행하여 화상품질에 기여한다. 한편, 상기 표면패턴층(125)은 도광판(120)의 바닥을 이루는 저면(120b)이나 반대되는 상면(120a)에 형성될 수 있고, 저면(120b) 및 상면(120a)에 모두 형성될 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 표면패턴층(225)이 도광판의 저면(220b)에 형성되는 경우에는 도광판(220)의 하측으로, 표면패턴층(225)에 의해 회절된 광을 상방으로 반사시키기 위한 반사부재(231)가 배치된다. 표면패턴층(225)에 의해 회절된 광은 반사면에 의해 광경로가 변환되고 표면패턴층(225)을 통과하면서 일부는 다시 도광판(220)으로 입사되고, 일부는 도광판(220)의 상면(220a)이 되는 출광면을 통하여 방출된다.
도 8에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 평면표시소자용 조명장치로서, 점광 원을 채택한 가장자리 발광형 백라이트 유닛이 도시되어 있다. 도면에서 볼 수 있듯이, 도광판(320)의 측단부를 따라서는 소정 간격으로 이격된 3개의 광원(351)이 배치되어 있는데, 이러한 점광원으로서는, 발광 다이오드(LED)나 레이저 다이오드(LD) 등이 사용될 수 있다. 점광원으로부터 생성되는 광빔은 방사상으로 넓은 출사각을 가지고 도광판(320)으로 출광된다. 상기 도광판(320)의 상면에는 도광판(320)을 따라 진행하는 광을 상방으로 회절시키는 표면패턴층(325)이 형성되어 있으며, 이 표면패턴층(325)에는 일정한 격자주기로 형성된 홀로그램 패턴(321) 및 상기 홀로그램 패턴(321) 상에 광원(351)으로부터의 거리에 따라 단계적으로 변화하는 양상으로 도트 패턴(323)이 형성되어 있다. 광원(351)으로부터의 출사광은 도광판(320) 내에서 전반사되다가 이 표면패턴층(325)에 의해 회절되어서 광 경로가 상방으로 변화된다.
도 9에는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있는데, 동도면에서 도트 패턴의 도시는 생략되어 있다. 도면에서 볼 수 있듯이, 도광판(320)의 가장자리에 설치된 광원(351)으로부터의 거리를 기준으로 하여 도광판(320)을 제1 영역(G1), 제2 영역(G2), 및 제3 영역(G3)으로 나누면, 제2 영역(G2) 및 제3 영역(G3)으로 입사되는 광은 여러 번의 전반사 과정을 거치면서 다양한 입사각으로 표면패턴층(325)에 투입된다. 이와 달리, 광원(351)과 상대적으로 인접한 제1 영역(G1)에서는 광이 거의 동일한 입사각을 갖고 표면패턴층(325)으로 입사된다. 입사각이 광범위하게 분산되면, 도 2로부터 알 수 있듯이, 출사각도 넓은 범위로 분포되며, 이는 광이 도광판(320)의 전면에 걸쳐서 넓게 확산되어 휘도가 균일하게 되 고, 서로 다른 파장의 색광이 믹싱되어 색감의 균형을 이루는데 유리하게 됨을 의미한다. 그러나, 입사각이 좁은 범위로 한정되는 경우에는 광빔의 출사각이 좁은 영역으로 편중되어 휘도가 불균일하게 되고, 서로 다른 파장대의 단색광이 관찰 각도에 따라 분리되어 색감이 불균등하게 된다.
이에 따라, 도 8에 도시된 본 실시예에 있어서는, 광원(351)으로부터의 거리에 따라 연속적으로 변화하는 도트 패턴(323)을 형성한다. 즉, 광원(351)으로부터 인접한 제1 영역(G1)에는 상대적으로 입자상의 크기가 적고, 조밀하게 고밀도로 배열된 도트 패턴(323)을 형성함으로써, 출사광이 넓은 영역에 걸쳐서 확산되고, 여러 색상의 단색광들이 서로 혼합되도록 한다. 광원(351)으로부터 떨어져 있는 제3 영역(G3)에서는 상대적으로 입자상의 크기가 크고, 성기게 저밀도로 배열된 도트 패턴(323)을 형성하여서, 전체적인 화상의 색감이나 휘도가 균형을 이루도록 한다.
도트 패턴(323)을 구성하는 입자상의 입도 및 밀도는 광원(351)과의 거리에 따라 구획된 각 영역별로 단계적으로 변화될 수도 있으며, 광원(351)으로부터의 거리에 따라서 연속적으로 변화될 수도 있다. 이는 후술하는 바와 같이, 도광판(320)의 주형으로서의 마스터 기판 상에 나노입자를 배열하는 과정에서 나노입자의 밀도를 단계적으로 또는 연속적으로 변화시킴으로써 형성될 수 있는 것으로, 예를 들어, SAM(Self-Assembled Monolayer) 방식이 적용되는 경우라면, 마스터 기판과 입자 표면에 각기 다른 전하를 띠고, 이 전하 밀도에 따라 표면 입자 밀도를 조절할 수 있다. 이에 대해서는 후에 상세히 설명하기로 한다.
한편, 본 실시예에 채용되는 광원으로서는, 도 8에 도시된 바와 같이 도광판 (320)의 입광면을 따라서 다수로 배열된 점광원(351) 대신, 입광면을 따라서 라인 형상의 발광부를 갖는 선광원도 사용될 수도 있음은 물론이다.
도 10에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면표시소자용 조명장치의 단면 구조가 도시되어 있다. 상기 도광판(420)의 상하면 중 적어도 일면에는 표면패턴층(425)이 형성되는데, 표면패턴층(425)은 일정한 격자주기(P)를 가지고 배열된 홀로그램 패턴(421)으로 이루어진다. 여기서, 상기 홀로그램 패턴(421)은 격자주기(P)보다 큰 간격(D)으로 상승 및 하강을 반복하는 정현파 형상의 웨이브(423)를 이루면서 배열된다. 즉, 일정한 격자주기(P)를 갖는 홀로그램 패턴(421)이, 광원(451)으로부터 멀어지면서 상승 및 하강이 반복되는 정현파의 형상의 웨이브(423)를 따라서 배열되는 것이다. 이러한 표면패턴층(425)은 서로 다른 패턴이 조합되어서 형성된 것으로 이해될 수 있는데, 즉, 입사광의 파장에 비해 상대적으로 큰 간격(D)을 두고 상승 및 하강을 반복하는 정현파 형상의 웨이브(423)와, 상대적으로 작고 일정한 주기(P)의 홀로그램 패턴(421)이 상호 중첩되어 형성된 것으로 이해될 수 있다.
이렇게 홀로그램 패턴(421)이 웨이브(423)를 따라서 형성됨으로써, 표면패턴층(425)에 입사되는 광의 입사각이 광범위하게 분산될 수 있다. 즉, 광이 정현파형의 웨이브(423)로 입사될 때, 입사된 곳의 위상에 따라 서로 다른 입사각을 갖게 된다. 일례를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 광원으로부터 멀어지면서 하강하는 구간(F)에 입사된 광빔(L1)과 광원으로부터 멀어지면서 상승하는 구간(R)에 입사된 광빔(L2)은 서로 다른 입사각(θ1,θ2)을 갖게 된다. 참고적으로, 종래와 같이 홀 로그램 패턴이 일 방향을 따라 직선적으로 배열된 도광판이라면, 이들 광빔은 동일한 입사각을 갖게 될 것이다. 도 2로부터 알 수 있듯이, 같은 파장대를 갖는 광이더라도 입사각이 상이한 경우에는 출사각도 달라지게 된다. 즉, 입사각이 스펙트럼을 이루면서 광범위하게 분포되면, 이에 따라서 출사각도 넓은 범위로 분산되는 것이다. 이는 종래 도광판으로부터 출광되는 광빔이 파장대 별로 일정한 출사각을 가지고 출광됨으로써, 관찰 각도에 따라 특정 색광이 우세하게 감지되어서 발생되는 색감 불균등이나 이로 인한 화상 품질의 저하 문제를 해소한 것이다. 한편, 홀로그램 패턴(421)이 형성하는 정현파형의 웨이브(423)는 규칙적인 일정한 주기를 가질 수도 있으나, 불규칙적으로 변화하는 간격(상기 주기에 대응되는 것으로, 예를 들어, 동일한 레벨을 갖는 상측한계점에서 다음 상측한계점까지의 거리를 의미한다.)을 가지는 것이 광빔의 입사각을 더 넓은 범위로 분산시키는데 유리하다. 한편, 상기 표면패턴층(425)에 입사된 광은 홀로그램 패턴(421)에 의해 회절되어 도광판(420) 면과 거의 수직을 이루는 큰 출사각을 갖고 도광판(420)으로부터 출광된다. 여기서, 이 도광판(420) 상측에는 투과확산시트(411, 도 10)가 배치될 수 있으며, 이 경우, 출사광이 넓은 면적으로 확산됨으로써, 휘도 분포가 화면 전체에 걸쳐서 균일하게 유지될 수 있다.
한편, 도면으로 도시되지는 않았으나, 정현파 웨이브(423)의 간격(D)은 광원(451)으로부터의 거리에 따라 연속적으로 또는 단계적으로 변화될 수 있는데, 즉, 광원(451)에 상대적으로 인접한 도광판(420) 영역에서는 정현파 웨이브(423)의 간격(D)을 작게하고, 광원(451)에서 상대적으로 멀리 떨어진 도광판(420) 영역에서는 정현파 웨이브(423)의 간격(D)을 크게 할 수 있다. 광원(451)으로부터 상대적으로 멀리 위치한 도광판(420) 영역에서는 여러 번의 전반사 과정을 거친 광이 다양한 입사각으로 표면패턴층(425)에 투입되고, 광원(451)과 상대적으로 인접한 도광판(420) 영역에서는 광이 거의 동일한 입사각을 갖고 표면패턴층(425)으로 입사된다. 이에 따라, 도광판(420) 전면에 걸쳐서 색감이나 휘도가 균일한 분포를 갖도록, 출사광이 넓은 영역으로 확산될 필요가 있는 광원 인접 영역에서는 웨이브의 간격(D)을 작게 하고, 광원(451)과 상대적으로 멀리 떨어진 영역에서는 전체적인 휘도나 색감의 균형을 위해 웨이브의 간격(D)을 크게 할 수 있다.
한편, 본 실시예의 평면표시소자용 조명장치에 있어서도 도 7에 도시된 바와 같은 변형이 가능하다. 즉, 표면패턴층이 도광판의 바닥면에 형성될 수도 있으며, 표면패턴층에 의해 회절된 광을 표시 방향으로 유도하기 위하여, 도광판의 하측에는 반사부재가 설치될 수 있다.
도 12에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평면표시장치의 단면 구조가 도시되어 있는데, 동 도면에서는 평면표시장치의 일례로서, 액정표시장치가 도시되어 있다. 도시된 평면표시장치는 광이 출사되는 방향으로 후방의 조명장치(100)와 전방의 평면표시소자(500)가 상호 대향되게 부착된 구조를 갖는다. 여기서, 상기 조명장치(100)는 도 3에 도시된 구조로 형성될 수 있다. 평면표시소자(500)로서의 액정패널은 일 선형 편광의 광을 액정패널의 액정층에 입사시키고, 전계 구동에 의해 액정 디렉터(director)의 방향을 바꿔줌으로써, 액정층을 통과하는 광의 편광 변화에 의해 화상 정보 등을 표시하게 된다. 상기 액정패널은 구동 회로 부와 연결되어 있으며, 액정패널의 구체적인 구성 및 회로 구동에 의한 표시 작동은 공지된 기술을 따르면 되고, 여기서 구체적인 설명은 생략한다. 본 발명의 평면표시소자용 조명장치는 전체 화면에 걸쳐서 균일한 광을 평면표시소자에 대해 조사하므로, 이를 채용한 평면표시장치는 전체 표시면에 걸쳐서 색감 및 휘도가 균일하게 유지되는 고품격의 디스플레이를 구현할 수 있으며, 간단한 구조로 면광을 출광하는 조명장치를 채용함으로써, 평면표시장치를 박형화할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 도 3에 도시된 도광판의 형성 방법에 대해 설명하기로 한다. 우선, 마스터 기판 상에 광학 정보를 기록하기 위한 감광제, 예를 들어, 포토레지스트(photo-resist)를 도포하고, 간섭 광학계를 이용하여 동일 광원으로부터 분기된 두 입사광이 광 간섭을 일으키도록 하여, 상기 감광제 상에 홀로그램 무늬를 형성한다. 이때, 상기 간섭 광학계는, 상기 홀로그램 무늬가 사전에 결정된 격자주기, 즉, 입사각 및 출사각을 고려한 소정의 격자주기를 갖도록 구성된다.
이렇게 홀로그램 무늬가 기록된 감광제를 식각 방지막으로 하여서 에칭 처리하거나 현상함으로써, 홀로그램 패턴이 형성된 마스터 기판을 얻을 수 있다. 이어서, 홀로그램 패턴이 형성된 마스터 기판 상에 도트 패턴을 형성한다. 즉, 마스터 기판 상에 나노입자를 분산 배열시키는데, 여기서는 공지의 SAM(Self-Assembled Monolayer) 방식이 적용될 수 있다. 이에 의하면, 표면에 극성을 띄도록 대전된 나노입자 분위기 속에 마스터 기판을 배치하고, 기판의 표면은 미리 나노입자의 표면 전하와 반대 전기 극성으로 대전시킨다. 이때, 나노입자는 전기화학적 특성에 의해 서로 선택적으로 결합되며, 단일막층(monolayer)을 형성한다. 여기서, 마스터 기판 상에 형성된 미소전극의 배열을 조절하면, 도트 패턴을 형성하는 나노입자의 밀도가 조절될 수 있다. 또한, 상기 나노입자의 크기를 소정의 크기로 규제함으로써, 도트 패턴을 구성하는 입자상의 크기가 조절될 수 있다. 상기 나노입자로서는 크기가 제한된 구리(Cu), 은(Au) 등의 금속 파우더나 폴리스틸렌, 폴리우레탄 등과 같은 폴리머 파우더가 사용될 수 있다. 도 13a 및 도 13b는 이렇게 홀로그램 패턴 상에 나노입자가 배열된 마스터 기판의 사진을 보여준다. 사진 상에서 X,Y,D 는 나노입자의 입도를 나타내는 것으로서, 나노입자가 수용되는 직사각형의 메쉬를 나타낸다. X,Y 는 서로 수직한 방향으로 측정된 메쉬의 길이를 의미하고, D는 메쉬의 대각선 길이를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 도 13a에 도시된 나노입자는 대략 40~70nm 정도의 크기를 갖고, 도 13b에 도시된 나노입자는 대략 20~40nm 정도의 크기를 갖는다. 도 13a 및 도 13b에 도시된 나노입자는 그 밀도에 있어서도 차이를 보이는데, 즉, 도 13a는 나노입자가 상대적으로 조밀하게 고밀도로 배열된 도트 패턴을 보여주고, 도 13b는 나노입자가 상대적으로 성기게 저밀도로 배열된 도트 패턴을 보여준다.
주형으로서의 마스터 기판이 얻어진 후, 계속해서, 마스터 기판 상에 형성된 홀로그램 패턴 및 도트 패턴을 사출 성형을 통하여 전사하는 과정을 거치게 되고, 이로써, 표면패턴층이 형성된 도광판의 양산이 가능하게 된다.
본 발명의 평면표시소자용 조명장치 및 이를 구비한 평면표시장치에 의하면, 도광판에 형성된 홀로그램 패턴을 이용하여 상대적으로 간단한 구조로 정면으로 출 사되는 면광을 획득하면서도, 홀로그램 패턴에 또 다른 형상의 패턴을 부가 중첩함으로써, 홀로그램 패턴에 의한 색분리 현상을 완화 내지 제거시킬 수 있다.
특히, 이러한 홀로그램 패턴에 중첩되는 도트 패턴을 광원과의 상대적인 거리에 따라서 서로 상이한 밀도나 입도로 형성하면, 도광판의 전체 면적에 걸쳐서 균일한 색감 및 광도분포를 갖는 면광을 얻을 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (30)

  1. 소정의 화상을 표시하는 평면표시소자용 조명장치로서,
    광을 출사하는 광원;
    상기 광원과 마주보는 일측면을 입광면으로 하며, 상기 입광면을 통하여 입사된 광을 상기 평면표시소자를 향해 전반사시키는 도광판;
    상기 도광판의 출광면 및 그 마주보는 면 중 적어도 한 면에 일정한 격자주기를 갖도록 형성되어서 상기 도광판으로 입사된 광을 회절시키는 홀로그램 패턴; 및
    상기 홀로그램 패턴 상에 상기 격자주기 보다 적은 간격을 두고 산포된 복수의 입자상들을 포함하여 입사광을 산란시키는 도트 패턴;을 구비한 평면표시소자용 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입자상들은 불규칙적인 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홀로그램 패턴은 상기 격자주기로 연속적으로 배열된 정현파형 또는 사각요철 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀로그램 패턴의 격자주기는 300nm 내지 500nm 인 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도트 패턴을 이루는 입자상의 크기는 30nm 내지 300nm 인 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치 .
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도트 패턴을 이루는 입자상의 크기는 상기 광원에 가까워지면서 점차 감소하고, 상기 광원으로부터 멀어지면서 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도트 패턴을 이루는 입자상의 단위 면적당 밀도는 상기 광원에 가까워지면서 점차 높아지고, 상기 광원으로부터 멀어지면서 점차 낮아지는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 도트 패턴은 상기 광원과의 거리를 기준으로 하여 연속적 또는 단계적으로 변화되는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 출광면 전방 측으로는 상기 도광판으로부터 출사된 광을 확산 투과시키는 투과확산시트가 배치되는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 출광면에 반대되는 측으로는 도광판으로부터 출광된 광을 표시방향으로 반사하는 반사부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은 점광원이고, 상기 도광판의 입광면을 따라서 다수 배열된 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 도광판의 입광면을 따르는 라인 형상의 발광부를 갖는 선광원인 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  13. 평면표시소자 및 상기 평면표시소자에 광을 조사하는 조명장치를 포함하여 소정의 화상을 표시하는 평면표시장치로서,
    상기 조명장치는,
    광을 출사하는 광원;
    상기 광원과 마주보는 일측면을 입광면으로 하며, 상기 입광면을 통하여 입사된 광을 상기 평면표시소자를 향해 전반사시키는 도광판;
    상기 도광판의 출광면 및 그 마주보는 면 중 적어도 한 면에 일정한 격자주기를 갖도록 형성되어서 상기 도광판으로 입사된 광을 회절시키는 홀로그램 패턴; 및
    상기 홀로그램 패턴 상에 상기 격자주기 보다 적은 간격을 두고 산포된 복수의 입자상들을 포함하여 입사광을 산란시키는 도트 패턴;을 포함하는 평면표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 입자상들은 불규칙적인 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 도트 패턴을 이루는 입자상의 크기는 30nm 내지 300nm 인 것을 특징으 로 하는 평면표시장치 .
  16. 제13항에 있어서,
    상기 도트 패턴을 이루는 입자상의 크기는 상기 광원에 가까워지면서 점차 감소하고, 상기 광원으로부터 멀어지면서 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 도트 패턴을 이루는 입자상의 단위 면적당 밀도는 상기 광원에 가까워지면서 점차 높아지고, 상기 광원으로부터 멀어지면서 점차 낮아지는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
  18. 소정의 화상을 표시하는 평면표시소자용 조명장치로서,
    광을 출사하는 광원;
    상기 광원과 마주보는 일측면을 입광면으로 하고, 상기 입광면을 통하여 내부로 입사된 광을 상기 평면표시소자를 향해 전반사시키는 도광판; 및
    상기 도광판의 출광면 및 그 마주보는 면 중 적어도 한 면에 일정한 격자주기를 갖고 연속적으로 형성되어서 상기 도광판으로 입사된 광을 회절시키는 홀로그램 패턴;을 포함하되,
    상기 홀로그램 패턴은 상기 격자주기보다 상대적으로 큰 간격으로 상승 및 하강을 반복하는 정현파형의 웨이브를 따라서 배열되는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 정현파형의 웨이브는 불규칙적인 간격으로 상승 및 하강을 반복하는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 정현파형 웨이브의 간격은 상기 광원과의 거리를 기준으로 하여, 상기 광원에 가까워지면서 점차 감소하고, 상기 광원으로부터 멀어지면서 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 정현파형 웨이브의 간격은 상기 광원과의 거리를 기준으로 하여 연속적 또는 단계적으로 변화되는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 홀로그램 패턴은 상기 격자주기로 연속적으로 배열된 정현파형 또는 사각요철 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 홀로그램 패턴의 격자주기는 300nm 내지 500nm 인 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 도광판의 출광면 전방 측으로는 상기 도광판으로부터 출사된 광을 확산 투과시키는 투과확산시트가 배치되는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  25. 제18항에 있어서,
    상기 도광판의 출광면에 반대되는 측으로는 도광판으로부터 출광된 광을 표시방향으로 반사하는 반사부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  26. 제18항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은 점광원이고, 상기 도광판의 입광면을 따라서 다수 배열된 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  27. 제18항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 도광판의 입광면을 따르는 라인 형상의 발광부를 갖는 선 광원인 것을 특징으로 하는 평면표시소자용 조명장치.
  28. 평면표시소자 및 상기 평면표시소자에 광을 조사하는 조명장치를 포함하여 소정의 화상을 표시하는 평면표시장치로서,
    상기 조명장치는,
    광을 출사하는 광원;
    상기 광원과 마주보는 일측면을 입광면으로 하고, 상기 입광면을 통하여 내부로 입사된 광을 상기 평면표시소자를 향해 전반사시키는 도광판; 및
    상기 도광판의 출광면 및 그 마주보는 면 중 적어도 한 면에 일정한 격자주기를 갖고 연속적으로 형성되어서 상기 도광판으로 입사된 광을 회절시키는 홀로그램 패턴;을 포함하되,
    상기 홀로그램 패턴은 상기 격자주기보다 상대적으로 큰 간격으로 상승 및 하강을 반복하는 정현파형의 웨이브를 따라서 배열되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 정현파형의 웨이브는 불규칙적인 간격으로 상승 및 하강을 반복하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 정현파형 웨이브의 간격은 상기 광원과의 거리를 기준으로 하여, 상기 광원에 가까워지면서 점차 감소하고, 상기 광원으로부터 멀어지면서 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치.
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