KR20080089210A

KR20080089210A - 면발광 장치

Info

Publication number: KR20080089210A
Application number: KR1020080027924A
Authority: KR
Inventors: 오사무 기타자와
Original assignee: 니덱 코팔 코포레이션
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2008-10-06
Also published as: CN101275732A; JP2008251373A

Abstract

<과제>

면발광 장치에 있어서, 도광판의 모서리 부분의 휘도를 확보하여, 출사되는 빛이 균일해지도록, 입사면의 프리즘 형상을 형성한다.

<해결 수단>

점광원으로부터 발광된 빛을, 도광판(103)의 입사면(103a)으로부터 입사시키고, 출사면(103A)으로부터 출사하는 면발광 장치로서, 입사면(103a)은, 제1의 평면(301) 및 제2의 평면(302)과, 제3의 평면(303) 및 제4의 평면을 구비하고, 제1의 평면(301)과 제3의 평면(303)과 제4의 평면은, 상기 점광원측으로 볼록한 형상의 사다리꼴을 형성하고, 제2의 평면(302)과 제3의 평면(303)과 제4의 평면은, 상기 점광원측으로 오목한 형상의 사다리꼴을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

면발광 장치{SURFACE LIGHT EMITTING DEVICE}

본 발명은, 예를 들면, 투과형 또는 반투과형 액정 표시 패널에 백라이트로서 탑재되는 면발광 장치에 관한 것이다.

종래부터, 액정 표시 패널 등을 조명하는 장치로서, 프론트라이트 혹은 백라이트라 불리는 면발광 장치가 이용되고 있다. 면발광 장치는, 도광판의 측방에 점 형상 또는 선 형상의 광원(LED)을 배치하고, 광원으로부터의 빛을 입사면을 통해 도광판 내에 입사시켜, 도광판 내에서 반사시킨 후, 도광판의 상방 또는 하방으로부터 출사시키는 것이다.

일반적으로 면발광 장치에서는, 도광판의 상방 또는 하방으로부터 출사되는 빛이 균일해지도록, 광원으로부터의 빛을 그 입사면을 통해 입사시킬 때에, 굴절·확산시키기 위해 그 입사면을 프리즘 형상으로 형성하고 있다(예를 들면, 특허문헌1, 2 참조).

구체적으로는, 입사면에 직교하는 방향으로부터 본 경우에(즉, 도광판의 출사 방향으로부터 본 경우에), 삼각형상 또는 오목면 형상(프리즘 형상)이 되도록 입사면을 형성함으로써, 빛의 굴절·확산을 실현하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본특허공개 2004－319514호 공보

[특허 문헌 2] 일본특허공개 평10－199316호 공보

그러나, 상기 구성의 경우, 프리즘 형상을 가지지 않는 평탄면에 입사시키는 경우와 비교해 도광판 내에 있어서의 빛의 균일성은 향상되지만, 단순히 삼각형상 또는 오목면 형상으로 하는 것만으로는 균일성에 관해서 충분한 효과를 얻을 수 있다고는 말하기 어렵다. 특히, 광원이 점광원인 경우에는, 프리즘 형상의 종류에 따라서는, 도광판의 모서리 부분(도광판의 4모서리 중 점광원측의 모서리 부분)이 저휘도가 되기 쉽다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 면발광 장치에 있어서, 도광판의 모서리 부분의 휘도를 확보해, 출사되는 빛이 균일해지도록, 입사면의 프리즘 형상을 형성하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명과 관련된 면발광 장치는 이하와 같은 구성을 구비한다. 즉,

점광원으로부터 발광된 빛을, 평판 형상의 도광판의 일 측면인 입사면으로부터 입사시키고, 그 도광판의 표면인 출사면으로부터 출사시키는 면발광 장치로서,

상기 입사면은,

상기 도광판의 표면 및 그 표면에 대향하는 배면의 어느 쪽에도 대략 직교하 고, 또한, 상기 도광판의 측면 중, 상기 입사면 및 그 입사면에 대향하는 면을 제외한 2개의 측면과 대략 직교하고, 서로 소정의 거리만큼 떨어져 배치된 복수의 제1의 평면 및 제2의 평면과,

상기 도광판의 표면 및 그 표면에 대향하는 배면의 어느 쪽에도 대략 직교하지만, 상기 도광판의 어느 측면과도 직교하지 않고, 인접하는 상기 제1의 평면과 상기 제2의 평면의 각각의 사이를 접합하는 복수의 제3의 평면 및 제4의 평면을 구비하고,

상기 제1의 평면과 상기 제3의 평면과 상기 제4의 평면은, 그 제1의 평면을 윗변으로 하여 상기 점광원측으로 볼록한 형상의 사다리꼴을 형성하고, 상기 제2의 평면과 상기 제3의 평면과 상기 제4의 평면은, 그 제2의 평면을 윗변으로 하여 상기 점광원측으로 오목한 형상의 사다리꼴을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 면발광 장치에 있어서, 도광판의 모서리 부분의 휘도가 확보되어, 출사되는 빛이 균일해진다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 적합한 실시의 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시 형태는 본 발명의 실현 수단으로서의 일례이며, 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 하기 실시 형태를 수정 또는 변형한 것에 적용 가능하다.

1. 면발광 장치의 구성

도 1은 본 발명의 일 실시형태와 관련된 면발광 장치의 분해사시도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태와 관련된 면발광 장치로서 예시하는 양면 발광형 백라이트 장치(이하, 간단히 백라이트 장치라고 한다)는, 서로 대향하는 면에 발광면을 가지고, 그 일방(표면)의 제1의 발광면에서 메인 패널(101)을 조명함과 함께, 타방(배면)의 제2의 발광면에서 서브 패널(102)을 조명한다. 메인 패널(101) 및 서브 패널(102)의 각각은, 예를 들면, 복수의 화소가 매트릭스 형상으로 형성된 투과형 또는 반투과형의 전기 광학식(액정) 컬러 패널이며, 서브 패널(102)의 표시 면적(화면 크기)은, 메인 패널(101)의 표시 면적(화면 크기)의 1/3로 되어 있다.

상기 백라이트 장치는, 평판 형상의 투명 수지로 이루어지는 도광판(103)과, 이 도광판(103)의 표면에 적층하여 배치된 시트 형상의 제1의 광학부재(104, 105) 및 차광부재(106)와, 도광판(103)의 배면에 적층하여 배치된 시트 형상의 제2의 광학부재(107, 108) 및 차광부재(109)와, 복수의 LED 등의 발광소자(110)를 가지는 광원 유닛(111)이, 백색 수지로 이루어지는 양단이 개구된 사각형의 반사 프레임(112) 내에 수용되어 구성되어 있다.

상기 제1의 발광면은, 도광판의 표면(103A)과, 제1의 광학부재(104, 105)(및 차광부재(106)의 개구부(106a))를 가지고, 제2의 발광면은, 도광판의 배면(103B)과, 제2의 광학부재(107, 108)(및 차광부재(109)의 개구부(109a))를 가진다. 또, 광원 유닛(111)과 반사 프레임(112)은, 제1 및 제2의 발광면에 공통되는 구성요소이다.

광원 유닛(111)은, 소정의 배선 패턴이 프린트된 기판(113a) 상에 복수(예를 들면, 4개)의 LED 등의 발광소자(110)(점광원)가 일렬로 배치되어 있으며, 기판(113a)의 단부에 결선용 커넥터(113b)를 가진다.

도광판(103)은, 대략 균일한 두께를 가지는 평판 형상의 판재(6개의 평면 중, 인접하는 평면이 서로 대략 직교하고 있는 판재)에 의해 구성되고, 그 두께 방향의 4개의 측면 중 1개를 입사면(103a)으로 하여 광원 유닛(111)이 근접하여 배치되고, 이 입사면(103a)으로부터 입사된 빛을 확산·산란시키면서 표면과 배면의 양 출사면(103A, 103B)으로부터 출사시킨다.

도광판(103)의 표면(103A) 및 배면(103B)에는, 선 형상의 프리즘 홈 혹은 반구 형상의 도트 패턴이 형성되어 있다.

제1의 광학부재(104, 105)는, 도광판(103)의 표면에 배치되는 시트 형상의 확산부재와, 이 확산부재의 표면에 배치되는 시트 형상의 집광부재이다. 확산부재(제1의 광학부재)(104)는 도광판(103)의 표면(103A)으로부터 나온 빛을 확산시킨다. 집광부재(제2의 광학부재)(105)는 확산부재(104)에 의해 확산된 빛을 집광하여 출광시키는 집광 렌즈의 기능을 가진다. 또, 제1의 차광부재(106)는, 메인 패널(101)의 표시 영역에 대응한 개구부(106a)를 가지며, 이 개구부(106a) 이외의 주변 부분은, 집광부재(105)의 출광 영역 중 당해 개구부(106a)에 대응하는 영역 이외로부터 출광되는 빛을 차폐한다. 메인 패널(101)은, 이 차광부재(106)의 개구부(106a)의 주변 부위에 양면 테이프 등으로 고정된다.

제2의 광학부재(107, 108)는, 도광판(103)의 이면에 배치되는 시트 형상의 확산부재와, 이 확산부재의 이면에 배치되는 시트 형상의 집광부재이다. 확산부재(제2의 광학부재)(107)는 도광판(103)의 이면으로부터 나온 빛을 확산시킨다. 집광부재(제2의 광학부재)(108)는, 확산부재(107)에 의해 확산된 빛을 집광하여 출광시키는 집광 렌즈의 기능과, 확산부재(107)에 의해 확산된 빛 중 P파만을(50% 정도의 빛을) 투과하여 출광시키고, N파를 반사시키는 편광 렌즈의 기능을 가진다. 또, 제2의 차광부재(109)는, 서브 패널(102)의 표시 영역에 대응한 개구부(109a)를 가지며, 이 개구부(109a) 이외의 주변 부분은, 집광부재(108)의 출광 영역 중 당해 개구부(109a)에 대응하는 영역 이외로부터 출광되는 빛을 차폐한다. 서브 패널(102)은, 이 차광부재(109)의 개구부(109a)의 주변 부위에 양면 테이프 등으로 고정된다.

상기 제2의 광학부재인 집광부재(108)에 편광 렌즈의 기능을 갖게 한 것은, 메인 패널을 조명할 때에 제2의 발광면측에 출사된 빛이 제2의 광학부재인 집광부재(108)에서 반사되어, 메인 패널측에서 서브 패널의 표시 영역에 대응하는 그림자가 생기는 것을 방지하기 위해서이다.

또, 도광판(103)의 배면(103B)의 도트 패턴을 거칠게 가공함으로써, 배면(103B)으로부터의 발광량을 증가시킬 수 있음과 함께, 상기 그림자도 없앨 수 있다.

2. 제1의 차광부재(106)의 형상

다음으로 제1의 차광부재(106)의 형상에 대해 도 2를 이용해 구체적으로 설명한다. 상기 서술한 바와 같이 제1의 차광부재(106)는, 메인 패널(101)의 표시 영역에 대응한 개구부(106a)를 가진다.

지면 하측의 발광소자(110)가 배치된 측은 입사면(103a)측이며, 이하, 제1의 차광부재(106)의 입사면(103a)측의 변을 차광부재 밑변(201)이라 한다. 마찬가지로, 개구부(106a)의 입사면(103a)측의 변을 개구부 밑변(202)이라 한다.

본 실시 형태에 있어서, 차광부재 밑변(201)과 개구부 밑변(202) 사이의 거리는 M이며, 개구부 밑변(202)의 길이는 W이다. 이 경우, 제1의 차광부재(106)의 중심선과 차광부재 밑변(201)의 교점(203)과, 개구부 밑변(202)의 단부를 연결하는 직선(204)의 차광부재 밑변(201)에 대한 앙각 α는 하기식에 의해 표현할 수 있다.

(식 1)

=arctan(2M/W)

3. 입사면(103a)의 프리즘 형상

다음에 입사면(103a)의 프리즘 형상을 설명한다. 도 3은 본 실시 형태에 관련된 면발광 장치의 도광판(103) 및 입사면(103a)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.

동 도면에 나타내는 바와 같이, 도광판(103)은 대략 균일한 두께를 가지는 평판 형상의 판재에 의해 구성되고, 표면(103A), 배면(103B), 그리고 측면(103C, 103D, 103E, 103a)을 구비한다(상기 서술한 바와 같이 이들 6개의 평면 중, 인접하는 평면은 서로 대략 직교하고 있다). 이 중, 측면(103a)은 입사면을 형성한다.

지면 하측의 확대도에 나타내는 바와 같이, 입사면(103a)은, 표면(103A)(또는 배면(103B))과 직교하고, 또한 측면(103C)(또는 측면(103D))과 직교하는 제1의 면(301) 및 제2의 면(302)을 x축 방향으로 복수 구비한다. 제1의 면(301)과 제2의 면(302)은 y축 방향으로 소정의 거리만큼 떨어져 있으며 서로 평행하다.

또한, 입사면(103a)은, 표면(103A)(또는 배면(103B))과 직교하지만, 측면(103a, 103C, 103D 및 103E) 중 어느 것과도 직교하지 않는 제3의 면(303)과 제4의 면(도시 생략)을 구비하고, 제1의 면(301) 및 제2의 면(302) 사이를 각각 접합하고 있다.

제1 내지 제4의 면은 각각 표면(103A)과 접합하여 교선을 형성한다. 제1의 면(301)과 표면(103A)의 교선을 변(311), 제2의 면(302)과 표면(103A)의 교선을 변(312), 제3의 면(303)과 표면(103A)의 교선을 변(313), 제4의 면과 표면(103A)의 교선을 변(314)이라고 한다. 또한, 변(311), 변(313), 변(314)은, 변(311)을 윗변으로 하여, 발광소자(110)측으로 볼록한 형상의 사다리꼴을 형성한다. 또, 변(312), 변(313), 변(314)은 변(312)을 윗변으로 하여, 발광소자(110)측으로 오목한 형상의 사다리꼴을 형성한다. 변(311), 변(313), 변(314)에 의해 형성되는 사다리꼴과, 변(312), 변(313), 변(314)에 의해 형성되는 사다리꼴은 동일 형상이다.

또, 변(311)과 변(313)의 교점을 꼭지점(315), 변(311)과 변(314)의 교점을 꼭지점(316), 변(313)과 변(312)의 교점을 꼭지점(317), 변(314)과 변(312)의 교점을 꼭지점(318)이라 한다.

다음에 도 4를 이용해, 입사면(103a)의 형상을 더욱 상세하게 설명한다. 도 4는, 입사면(103a)과 직교하는 방향으로부터 본 경우(즉, 표면(103A)의 옆으로부터 본 경우)의 입사면의 형상을 나타내는 도면이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 변(311)과 변(312) 사이의 거리는 h이며, 변(311), 변(312)의 길이는 w1이다. 또, 꼭지점(317)과 꼭지점(318) 사이의 거리는 w2이다. 즉, 변(311), 변(313), 변(314)에 의해 형성되는 사다리꼴은, 윗변이 w1, 밑변이 w2, 높이가 h이다.

따라서, 꼭지점(315)과 꼭지점(317) 사이의 x방향의 거리 w3는 하기식에 의해 표현할 수 있다.

(식 2) w3=(w2-w1)/2

또, 변(313)과 변(312)에 의해 형성되는 각도의 보각 θ(변(311), 변(313), 변(314)에 의해 형성되는 사다리꼴의 밑각)은 하기식에 의해 표현할 수 있다.

(식 3) θ=arctan(2h/(w2-w1))=arctan(h/w3)

또, 변(311), 변(313), 변(314)에 의해 형성되는 각 사다리꼴 사이의 피치 p는 하기식에 의해 표현할 수 있다.

(식 3) p=w1+w2+w3

또한, 변(311), 변(313), 변(314)에 의해 형성되는 특정 사다리꼴의 꼭지점(315)과, 그 사다리꼴과 서로 이웃하는, 변(311), 변(313), 변(314)에 의해 형성되는 사다리꼴의 꼭지점(317)을 연결하는 직선의 x축에 대한 앙각 β는 하기식에 의해 표현할 수 있다.

(식 4) β=arctan(h/(p+w3))

4. 입사면(103a)의 프리즘 형상과 빛의 분포와의 관계

다음으로 도 4를 이용해 입사면(103a)의 프리즘 형상과 빛의 분포와의 관계에 대해 설명한다. 도 4에 있어서, 변(311, 312)에 대해서 수직으로 입사된 빛은 도광판(103) 내를 y축 방향으로 직진한다. 또, 변(313)에 입사된 빛은 굴절하여 도광판(103)을 지면 오른쪽으로 비스듬히 상방향으로 진행된다.

한편, 꼭지점(315)에 입사된 빛은 반사되어, 임의의 방향으로 확산된다. 이 중, 각도 β방향으로 진행되는 빛은 변(314)을 통과하여 도광판(103) 내에 다시 입사하게 된다(각도 β보다 작은 각도로 진행되는 빛은 꼭지점(317)보다 지면 하측으로 진행되므로 도광판(103) 내에 재입사되지 않고, 각도 β보다 큰 각도로 진행되는 빛만이 도광판(103) 내에 재입사되게 된다).

그리고, 이 때 재입사되는 빛이 도 2의 개구부 밑변(202)의 단부보다 앞측(입사면(103a)측)을 조사하게 된다. 따라서, 각도 β의 크기가, 각도 α의 크기보다 작은 것이, 개구부(106a)에 있어서 출사되는 빛의 균일성을 향상시키는 데에(도광판의 모서리 부분의 저휘도를 해소하는 데에) 제1의 조건이 된다.

또한, 꼭지점(315)에서 반사된 빛이 각도 β방향으로 진행되어 변(314)에서 재입사될 때에, 변(314)에 대해 수직으로 입사되는 경우에는, 당해 재입사된 빛이 도광판(103) 내를 직진하여 꼭지점(317)에 도달하게 되지만, 수직이 아닌 경우에는, 변(314)에 재입사된 빛이 굴절되어 도광판(103) 내를 진행하게 된다.

여기서, 각도 β방향으로 진행되는 빛과 변(314)이 이루는 각도는, θ=90-β일 때 90°가 되고, θ>90－β일 때 90° 이상이 된다. 각도 β방향으로 진행되는 빛과 변(314)이 이루는 각도가 90° 이상인 경우에는, 변(314)에 있어서 재입사된 빛은 굴절됨으로써, 직진하는 경우와 비교해, 지면 하측에 도광판(103) 내를 진행하게 된다.

즉, 개구부 밑변(202)의 단부보다 앞측(입사면(103a)측)을 조사하게 된다. 이 때문에, θ≥90-β를 만족시키는 것이, 개구부(106a)에 있어서 출사되는 빛의 균일성을 향상시키는 데에(도광판의 모서리 부분의 저휘도를 해소하는 데에) 제2의 조건이 된다.

5. 실시예

다음으로, 제1의 차광부재(106), 입사면(103a)의 실시예에 대해 설명한다. 도 5는, 도 2에 나타낸 제1의 차광부재(106)의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 5에 나타내는 바와 같이 각 부의 치수는 이하와 같다.

W=28mm

M=3mm

=12.1°

또, 도 6은 도 4에 나타낸 입사면(103a)의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이 각 부의 치수는 이하와 같다.

w1=0.075

w2=0.087

w3=0.006

h=0.03

p=0.006

θ=79°

상기 치수에 의하면, 각도 β=11°가 되고, 12.1°>11°가 되는 점에서 제1 의 조건(

>β)을 구비하고, 또한 79°≥90°-11°가 되는 점에서 제2의 조건(θ≥90°-β)을 구비한다.

이 결과, 도 6에 나타내는 바와 같이, 꼭지점(315)에서 반사되어 각도 11°의 방향으로 진행된 빛은, 변(314)에 있어서 재입사된 후, 도광판(103) 내를 직진하고, 꼭지점(317)을 통과한다. 즉, 도 6의 사선으로 나타낸 범위의 빛이, 개구부 밑변(202)의 단부보다 앞측(입사면(103a)측)을 조사하게 되어, 개구부(106a)에 있어서 출사되는 빛의 균일성을 향상시킬 수 있다(즉, 각도 β가 빛의 균일성을 향상시키는 데에 있어서의 평가 각도가 된다).

도 7은 도 5 및 도 6에 나타내는 치수에 근거하여, 발광소자(110)로부터 발광된 빛이 도광판(103)에 입사된 경우의 빛의 분포를 나타내는 개념도이다.

동 도면에 나타내는 바와 같이, 교점(203)에 있어서 입사된 빛은, 각도 11°의 방향까지 조사되어, 개구부 밑변(202)의 단부보다 앞측(입사면(103a)측)을 조사한다.

또한, 참고로 종래의 입사면의 형상(여기에서는, 입사면이 평탄한 형상인 경우와, 입사면이 삼각형상인 경우)에 있어서의 빛의 분포를 설명한다.

도 8은, 입사면이 평탄한 형상인 경우에, 발광소자(110)로부터 발광된 빛이 도광판 내에 입사된 모습을 나타내고 있다. 또한, 도 9는, 이 경우의 도광판 내의 빛의 분포를 나타내고 있다(제1의 차광부재의 치수는 도 5와 동일하다).

도 9로부터 분명한 바와 같이, 입사면이 평탄한 형상인 경우, 발광소자(110)로부터 발광된 빛은, 교점(203)에서 입사된 후, 각도 48.2°보다 큰 각도 범위만을 조사하고, 각도 48.2°보다 작은 각도에 대해서는 조사하지 않는다. 이 때문에, 개구부 밑변(202)의 양단부의 휘도가 현저하게 저하되어 버리게 된다.

또, 도 10은, 삼각형상의 입사면의 일례를 나타내는 도면이며, 1001을 꼭지점으로 하고, 동일 길이의 변(1002, 1003)을 가지는 직각이등변삼각형과 변(1004)으로 구성된다. 변(1002)과 변(1003)으로 구성되는 직각이등변삼각형은, 높이가 0.05mm이고 밑변이 0.1mm이며, 변(1004)은 길이가 0.05mm이다.

도 10에 있어서, 변(1002)과 변(1003)으로 구성되는 직각이등변삼각형의 꼭지점(1001)에 있어서 반사된 빛이, 재입사되어 그 직각이등변삼각형과 인접하는 직각이등변삼각형의 교점(1006)을 통과하려면, 꼭지점(1001)에 있어서 반사된 빛의 앙각이 13.6일 필요가 있다. 이 경우, 변(1002)에서 굴절되고, 앙각이 24.7도가 되어 교점(1006)을 통과하게 된다. 즉, 꼭지점(1001)에서 반사된 빛이 도광판 내에 재입사되는 것은, 앙각이 24.7° 이상의 빛일 필요가 있다.

이 때문에, 도 11로부터 분명한 바와 같이, 입사면이 도 10과 같은 삼각형상인 경우, 발광소자(110)로부터 발광된 빛은, 교점(203)에서 입사된 후, 각도 24.7°보다 큰 각도 범위만을 조사하고, 각도 24.7°보다 작은 각도에 대해서는 조사하지 않는다. 이 때문에, 개구부 밑변(202)의 양단부의 휘도가 현저하게 저하되어 버리게 된다.

이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관련된 면발광 장치에 의하면, 평탄면으로 이루어지는 종래의 입사면 혹은 삼각형상을 가지는 종래의 입사면을 가지는 면발광 장치와 비교하여, 도광판 모서리 부분의 휘도를 확보할 수 있어, 출사되는 빛을 균일하게 할 수 있게 된다.

도 2는 제1의 차광부재(106)의 형상을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시형태와 관련된 면발광 장치의 도광판(103) 및 입사면(103a)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 4는 입사면(103a)의 프리즘 형상을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 제1의 차광부재(106)의 구체예를 나타내는 도면이다.

도 6은 입사면(103a)의 구체예를 나타내는 도면이다.

도 7은 발광소자(110)로부터 발광된 빛이 도광판(103)에 입사된 경우의 빛의 분포를 나타내는 개념도이다.

도 8은 입사면이 평탄한 형상인 경우에, 발광소자(110)로부터 발광된 빛이 도광판 내에 입사된 모습을 나타내는 도면이다.

도 9는 입사면이 평탄한 형상인 경우의, 도광판 내의 빛의 분포를 나타내는 도면이다.

도 10은 삼각형상의 입사면의 일례를 나타내는 도면이다.

도 11은 입사면이 삼각형상인 경우의, 도광판 내의 빛의 분포를 나타내는 도면이다.

<부호의 설명>

101 : 메인 패널 102 : 서브 패널

103 : 도광판 103a : 입사면

103A : 도광판의 표면 103B : 도광판의 배면

103C : 도광판의 측면 103D : 도광판의 측면

104 : 제1의 광학부재(확산부재) 105 : 제1의 광학부재(집광부재)

106 : 제1의 차광부재 106a : 제1의 차광부재의 개구부

107 : 제2의 광학부재(확산부재) 108 : 제2의 광학부재(집광부재)

109 : 제2의 차광부재 109a : 제2의 차광부재의 개구부

110 : 발광소자 111 : 광원 유닛

112 : 반사 프레임 113a : 기판

113b : 커넥터

Claims

점광원으로부터 발광된 빛을, 평판 형상의 도광판의 일측면인 입사면으로부터 입사시키고, 그 도광판의 표면인 출사면으로부터 출사시키는 면발광 장치로서,

상기 입사면은,

상기 도광판의 표면 및 그 표면에 대향하는 배면의 어느 쪽에도 대략 직교하고, 또한, 상기 도광판의 측면 중, 상기 입사면 및 그 입사면에 대향하는 면을 제외한 2개의 측면과 대략 직교하고, 서로 소정의 거리만큼 떨어져 배치된 복수의 제1의 평면 및 제2의 평면과,

상기 도광판의 표면 및 그 표면에 대향하는 배면의 어느 쪽에도 대략 직교하지만, 상기 도광판의 어느 측면과도 직교하지 않고, 인접하는 상기 제1의 평면과 상기 제2의 평면을 각각 접합하는 복수의 제3의 평면 및 제4의 평면을 구비하고,

상기 제1의 평면과 상기 제3의 평면과 상기 제4의 평면은, 그 제1의 평면을 윗변으로 하여 상기 점광원측으로 볼록한 형상의 사다리꼴을 형성하고, 상기 제2의 평면과 상기 제3의 평면과 상기 제4의 평면은, 그 제2의 평면을 윗변으로 하여 상기 점광원측으로 오목한 형상의 사다리꼴을 형성하는 것을 특징으로 하는 면발광 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 점광원측으로 볼록한 형상의 사다리꼴의 상기 제1의 평면 단부이며 상 기 제3의 평면과의 접합부와, 그 볼록한 형상의 사다리꼴과 서로 이웃하는 볼록한 형상의 사다리꼴의 상기 제3의 평면 단부이며 상기 제2의 평면과의 접합부를 연결하는 선이, 상기 제1의 평면과의 사이에서 이루는 각도인 평가 각도가, 미리 정해진 각도보다 작고, 또한 상기 볼록한 형상의 사다리꼴의 밑각 이하인 것을 특징으로 하는 면발광 장치.
청구항 2에 있어서,

상기 미리 정해진 각도란, 상기 도광판으로부터 출사되는 빛의 출사 범위를 규정하는 차광부재의 사각형의 개구부 중, 상기 점광원측의 변의 단부와, 상기 차광부재의 상기 입사면측의 면의 중앙부를 연결하는 각도인 것을 특징으로 하는 면발광 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 미리 정해진 각도를
, 상기 볼록한 형상의 사다리꼴 윗변을 w1, 밑변을 w2, 높이를 h, 상기 서로 이웃하는 볼록한 형상의 사다리꼴 사이의 피치를 p, 상기 평가 각도를 β로 한 경우에,

>β

arctan(2h/(w2-w1)>=90-arctan(h/(p+(w2-w1)/2))

를 구비하는 것을 특징으로 하는 면발광 장치.