KR20120052252A

KR20120052252A - 도광판, 도광판의 제조 방법, 면 광원 장치 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20120052252A
Application number: KR1020127002343A
Authority: KR
Inventors: 히로시 야마모또; 히로시 세끼구찌; 마사히로 고또; 게이지 가시마
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2012-05-23
Also published as: JP2011034801A; CN102472454B; JP5343752B2; KR101385796B1; WO2011013733A1; CN102472454A; US9551824B2; US20120127397A1; TWI446029B; TW201124760A

Abstract

도광판(30)은, 출광면(30a)과, 출광면에 대향하는 이면(30b)과, 측면 중 적어도 일부분으로 이루어지는 입광면(30c)을 갖는다. 도광판은, 본체부(40)와, 전리 방사선 경화형 수지로 이루어지는 출광측층(50)을 구비한다. 출광측층은 상기 출광면을 형성하는 광학 요소부(54)를 갖는다. 광학 요소부는 도광 방향과 교차하는 일 방향으로 배열된 복수의 단위 형상 요소(55)를 포함하고, 각 단위 형상 요소는 일 방향과 교차하는 방향으로 선 형상으로 연장된다.

Description

도광판, 도광판의 제조 방법, 면 광원 장치 및 액정 표시 장치 {LIGHT-GUIDING PLATE, LIGHT-GUIDING PLATE MANUFACTURING METHOD, SURFACE LIGHT-SOURCE DEVICE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 출광면과, 출광면에 대향하는 이면과, 출광면과 이면의 사이를 연장하는 측면 중 적어도 일부분으로 이루어지는 입광면을 갖는 도광판에 관한 것이며, 특히 우수한 광학 특성을 갖는 도광판에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 우수한 광학 특성을 갖는 도광판의 제조 방법, 및 우수한 광학 특성을 가진 도광판을 갖는 면 광원 장치 및 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 패널을 배면측으로부터 조명하는 면 광원 장치가 널리 보급되어 있다(예를 들어, JP2007-227405A, JP2008-296587A 및 JP9-145931A). 면 광원 장치는 크게 구별하면, 광학 부재의 바로 아래에 광원을 배치하는 직하형과, 광학 부재의 측방에 광원을 배치하는 에지 라이트형으로 분류된다. 에지 라이트형의 면 광원 장치는 직하형의 면 광원 장치와 비교하여 면 광원 장치의 두께를 얇게 할 수 있는 등의 이점을 갖고 있다.

에지 라이트형의 면 광원 장치에서는 광원의 측방에 도광판이 설치되어 있고, 광원으로부터의 광은 도광판의 측면(입광면)으로부터 도광판 내에 입사한다. 도광판에 입사한 광은 도광판이 대향하는 한 쌍의 주면에 있어서 반사를 반복하고, 입광면에 대략 직교하는 방향(도광 방향)으로 도광판 내를 진행해 간다. 도광판 내를 진행하는 광은, 도광판으로부터의 광학적인 작용에 의해 도광판 내를 진행함에 따라 조금씩 출광면으로부터 출사해 가게 된다. 이 결과, 도광판의 출광면으로부터의 출사광량이 도광 방향을 따라 균일화되게 된다. 구체적인 구성의 일례로서, 도광판 내에 광산란 성분이 분산되어, 도광판 내를 진행하는 광을 조금씩 도광판으로부터 출사시키도록 할 수 있다.

그런데, 면 광원 장치에는 출사광량의 면내 분포를 균일화시키는 것뿐만 아니라, 정면 방향 휘도를 향상시키는 것, 나아가 광원광의 이용 효율을 향상시키는 것 등도 요구되고 있다. 이로 인해, 통상의 면 광원 장치에서는(예를 들어, JP2007-227405A) 도광 방향을 따른 광의 성분에 대하여 휘도의 각도 분포를 조절하기 위한 광학 시트(프리즘 시트)나, 도광 방향과 직교하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여 휘도의 각도 분포를 조절하기 위한 광학 시트(프리즘 시트) 등의 다양한 광학 부재가 도광판의 출광면측에 배치되어 있다. 따라서, 도광판에 우수한 광학 특성을 부여하고, 면 광원 장치에 포함되는 광학 부재의 수량을 줄일 수 있으면, 면 광원 장치의 제조 비용을 저감하는 것, 면 광원 장치의 조립을 용이하게 하는 것, 면 광원 장치를 박형화하는 것 등이 가능하게 되어 매우 바람직하다.

한편, JP2007-227405A, JP2008-296587A 및 JP9-145931A에 개시되어 있는 바와 같이, 종래의 도광판은 사출 성형이나 열전사 가공에 의해 제작되고 있다. 이러한 종래의 도광판은, 최근의 표시 장치의 대형 화면 박형화에 따라 현실에서 요구되고 있는 기능을 충분히 발휘할 수 있을 정도의 정밀도로 제작하는 것조차 곤란해져 오고 있다. 따라서, 종래의 제조 방법으로 제작한 도광판에 한층 더한 광학 특성을 부여하는 것은 현실적으로는 도저히 불가능하다.

본 발명은 이러한 관점으로부터 이루어진 것이며, 우수한 광학 특성을 갖는 도광판, 및 이 도광판을 갖는 면 광원 장치 및 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 우수한 광학 특성을 갖는 도광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 따른 도광판은, 출광면과, 상기 출광면에 대향하는 이면과, 상기 출광면과 상기 이면의 사이의 측면 중 적어도 일부분으로 이루어지는 입광면을 갖는 도광판이며, 본체부와, 상기 본체부보다도 상기 출광면의 측에 형성되고 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 형성된 출광측층을 구비하고, 상기 출광측층은 상기 출광면을 형성하는 광학 요소부를 갖고, 상기 광학 요소부는 상기 입광면과 상기 측면 중 상기 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향과 교차하는 일 방향으로 배열된 복수의 단위 형상 요소를 포함하고, 각 단위 형상 요소가 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 선 형상으로 연장되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 도광판에 따르면, 입광면과 측면 중 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향에 대하여 교차하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여, 광학 요소부에 의해 효과적으로 광학적 작용을 미칠 수 있다. 특히, 광학 요소부를 포함하는 출광측층이 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 형성되어 있으므로, 광학 요소부에 충분히 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 도광판에 있어서, 상기 도광판의 판면에의 법선 방향을 따른 상기 도광판의 평균 두께 T에 대한, 상기 입광면부터 상기 측면 중 상기 입광면에 대향하는 상기 면까지의 상기 도광판의 길이 L의 비가 500 이하이고, 상기 도광판의 판면에의 법선 방향을 따른 상기 본체부의 평균 두께 t1에 대한, 상기 도광판의 판면에의 법선 방향을 따른 상기 출광측층의 평균 두께 t2의 비가 0.1이하이도록 하여도 된다. 이러한 도광판에 따르면, 출광면으로부터 출사하는 광이 출광측층에 의해 변색되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 형태에 따른 도광판에 있어서, 상기 단위 형상 요소는 그 배열 방향을 따른 단면에 있어서 삼각형 형상을 갖도록 하여도 된다. 이러한 도광판에 따르면, 입광면과 측면 중 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향에 대하여 교차하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여 우수한 집광 작용을 미칠 수 있다.

또한, 본 발명의 일 형태에 따른 도광판에 있어서, 상기 출광측층은 단일한 수지 재료로 구성되어 있도록 하여도 된다. 이러한 도광판에 따르면, 출광면에 있어서 기대된 광학적 작용을 고효율로 발현할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 형태에 따른 도광판에 있어서, 상기 본체부는 광산란 성분을 분산시킨 수지로 이루어지도록 하여도 된다.

또한, 본 발명의 일 형태에 따른 도광판에 있어서, 상기 본체부는 압출 성형에 의해 형성된 판재로 이루어지도록 하여도 된다. 이러한 도광판은 도광판의 평균 두께 T에 대한 도광판의 길이 L의 비가 커서 평평하여도 고정밀하게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 면 광원 장치는, 상술한 본 발명의 일 형태에 따른 도광판 중 어느 하나와, 상기 도광판의 상기 입광면에 대향하여 배치된 광원을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이러한 면 광원 장치에 따르면, 도광판의 입광면과 측면 중 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향에 대하여 교차하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여, 도광판의 광학 요소부에 의해 효과적으로 광학적 작용을 미칠 수 있다. 특히, 광학 요소부를 포함하는 출광측층이 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 형성되어 있으므로, 이 광학 요소부에 충분히 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 면 광원 장치가, 상기 도광판의 상기 이면에 대향하여 배치된 반사 시트와, 상기 도광판의 상기 출광면에 대향하여 배치되고, 복수의 단위 프리즘을 갖는 광학 시트를 더 구비하여도 된다.

본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는, 상술한 본 발명의 일 형태에 따른 면 광원 장치 중 어느 하나와, 상기 면 광원 장치에 대향하여 배치된 액정 패널을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이러한 표시 장치에 따르면, 도광판의 입광면과 측면 중 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향에 대하여 교차하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여, 도광판의 광학 요소부에 의해 효과적으로 광학적 작용을 미칠 수 있다. 특히, 광학 요소부를 포함하는 출광측층이 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 형성되어 있으므로, 이 광학 요소부에 충분히 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치가 상기 광원의 출력을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고, 상기 광원은 상기 도광판의 상기 입광면에 대향하는 위치에 배열된 복수의 점 형상 발광체를 포함하고, 상기 제어 장치는 표시되어야 할 영상에 따라 각 점 형상 발광체의 출력을 조절하도록 구성되어도 된다.

본 발명의 일 형태에 따른 도광판의 제조 방법은, 출광면과, 상기 출광면에 대향하는 이면과, 상기 출광면과 상기 이면의 사이의 측면 중 적어도 일부분으로 이루어지는 입광면을 갖는 도광판을 제조하는 방법이며, 본체부를 준비하는 공정과, 상기 본체부 상에 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 이루어지는 출광측층을 부형하는 공정을 구비하고, 상기 부형하는 공정에 있어서, 상기 입광면과 상기 측면 중 상기 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향과 교차하는 일 방향으로 배열된 복수의 단위 형상 요소를 포함하여 상기 출광면을 형성하는 광학 요소부이며, 각 단위 형상 요소가 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 선 형상으로 연장되어 있는 광학 요소부가 형성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 도광판의 제조 방법에 의해 제조된 도광판에 따르면, 입광면과 측면 중 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향에 대하여 교차하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여, 광학 요소부에 의해 효과적으로 광학적 작용을 미칠 수 있다. 즉, 도광판에 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다. 특히, 광학 요소부를 포함하는 출광측층이 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 형성되어 있으므로, 광학 요소부에 충분히 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따른 도광판의 제조 방법의 상기 본체부를 준비하는 공정에 있어서, 압출 성형에 의해 상기 본체부를 제작하도록 하여도 된다. 이러한 도광판의 제조 방법에 따르면, 평균 두께 T에 대한 한 변의 길이 L의 비가 커서 평평한 도광판을 고정밀하게 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 출광측층은 출광면을 형성하는 광학 요소부를 갖고 있다. 광학 요소부는 입광면과 측면 중 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향과 교차하는 일 방향으로 배열된 복수의 단위 형상 요소를 포함하고 있고, 각 단위 형상 요소가 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 선 형상으로 연장되어 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 입광면과 측면 중 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향에 대하여 교차하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여 효과적으로 광학적 작용을 미칠 수 있다. 특히 본 발명에 따르면, 광학 요소부를 포함하는 출광측층이 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 형성되어 있으므로, 광학 요소부에 충분히 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이며, 표시 장치 및 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 2는 도 1의 면 광원 장치에 내장된 도광판을 도시하는 사시도.
도 3은 면 광원 장치의 작용을 설명하기 위한 도면이며, 도 2의 III-III선을 따른 단면에 있어서 도시한 도광판과 함께, 광원 및 광학 시트를 도시하는 도면.
도 4는 도 2의 IV-IV선을 따른 단면도.
도 5는 도광판의 출광측층을 형성하는 방법의 일 구체예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 3에 대응하는 도면이며, 도광판의 일 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 2에 대응하는 도면이며, 도광판의 다른 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 7의 VIII-VIII선을 따른 단면에 있어서 도시한 도광판과 함께, 광원 및 광학 시트를 도시하는 도면.
도 9는 도 7의 IX-IX선을 따른 단면도.
도 10은 도 1에 대응하는 도면이며, 도광판의 또 다른 변형예를 설명하기 위한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 본건 명세서에 첨부하는 도면에 있어서는, 도시와 이해의 편의상, 적절하게 축척 및 종횡의 치수비 등을 실물의 그것들로부터 변경하여 과장되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 표시 장치(10)는, 액정 표시 패널(15)과, 액정 표시 패널(15)의 배면측에 배치되어 액정 표시 패널(15)을 배면측으로부터 면 형상으로 비추는 면 광원 장치(20)와, 액정 표시 패널(15) 및 면 광원 장치(20)를 제어하는 제어 장치(18)를 구비하고 있다.

도시한 액정 표시 패널은 출광측에 배치된 상부 편광판(13)과, 입광측에 배치된 하부 편광판(14)과, 상부 편광판(13)과 하부 편광판(14)의 사이에 배치된 액정 셀(12)을 갖고 있다. 이 중, 액정 셀(12)은 유리 등으로 이루어지는 한 쌍의 지지판과, 지지판간에 배치된 액정과, 액정 분자의 배향을 하나의 화소를 형성하는 영역마다 전기장에 의해 제어하는 전극을 갖는 부재이다. 지지판간의 액정은, 하나의 화소를 형성하는 영역마다 그 배향을 변화시킬 수 있도록 되어 있다. 이 결과, 액정 표시 패널(15)은 면 광원 장치(20)로부터의 광의 투과 또는 차단을 화소마다 제어하는 셔터로서 기능하여 화상을 형성하게 된다. 액정 표시 패널(15)의 상세에 대해서는 다양한 공지 문헌(예를 들어, 「플랫 패널 디스플레이 대사전(우찌다 다쓰오, 우찌이께 히라끼 감수)」 2001년 공업 조사회 발행)에 기재되어 있어, 여기에서는 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.

이어서, 면 광원 장치(20)에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 면 광원 장치(20)는 에지 라이트형의 면 광원 장치로서 구성되고, 도광판(30)과, 도광판(30)의 측방에 배치된 광원(24a, 24b)을 갖고 있다. 도광판(30)은 한 쌍의 주면을 갖는 사각형 판 형상의 부재로서 구성되어 있다. 도광판(30)은, 액정 표시 패널(15)측의 주면에 의해 구성된 출광면(30a)과, 출광면(30a)이 대향하는 다른 한쪽의 주면으로 이루어지는 이면(30b)과, 출광면(30a) 및 이면(30b)의 사이를 연장하는 4개의 평평한 측면을 갖고 있다. 그리고, 도광판(30)의 측면의 일부분에 의해 적어도 하나의 입광면이 형성되고, 이 입광면에 대향하여 광원(24a)이 배치되어 있다. 또한, 측면의 일부분에 의해 하나의 입광면(30c)에 대향하는 반대면(30d)도 형성되고, 당해 하나의 입광면(30c)으로부터 도광판(30)에 입사한 광은, 대략적으로 당해 하나의 입광면(30c)과, 당해 하나의 입광면(30c)에 대향하는 반대면(30d)을 연결하는 방향(도광 방향이라고도 칭함, 또한 본 실시 형태에서는 입광면(30c, 30d)에 직교하는 방향에 상당함)을 따라 도광판(30) 내를 도광되게 된다. 또한, 면 광원 장치(20)는, 도광판(30)의 이면(30b)에 대향하여 배치된 반사 시트(22)와, 도광판(30)의 출광면(30a)에 대향하여 배치된 광학 시트(26)를 더 갖고 있다.

본 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 측면 중 도광 방향에 대향하는 2개의 면이 입광면(30c, 30d)을 이루고 있다. 바꾸어 말하면, 상술한 하나의 입광면이 제1 입광면(30c)으로서 기능하고, 이 하나의 입광면(30c)에 대향하는 반대면이 제2 입광면(30d)으로서 기능하도록 되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 입광면(30c)에 대향하여 제1 광원(24a)이 설치되고, 제2 입광면(30d)에 대향하여 제2 광원(24b)이 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서의 도광판(30)은, 도광 방향을 따른 각 위치에 있어서 일정한 단면 형상을 갖도록 되어 있다.

광원(24a, 24b)은, 예를 들어 선 형상의 냉음극관 등의 형광등이나, 점 형상의 LED(발광 다이오드)나 백열 전구 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 광원(24a, 24b)은 입광면(30c) 및 도광판(30)의 판면의 양쪽과 평행한 방향으로 나란히 배열된 다수의 점 형상의 발광체(예를 들어, 다수의 LED)(25)에 의해 구성되어 있다. 또한, 도 2에는 광원(24a, 24b)을 이루는 다수의 발광부(25)의 배치 위치가 도시되어 있다. 제어 장치(18)는 각 점 형상 발광체(25)의 출력, 즉 각 점 형상 발광체(25)의 점등 및 소등, 및/또는 각 점 형상 발광체(25)의 점등 시의 밝기를 다른 점 형상 발광체(25)의 출력으로부터 독립적으로 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

반사 시트(22)는 도광판(30)의 이면으로부터 출사된 광을 반사하여, 다시 도광판(30) 내에 입사시키기 위한 부재이다. 반사 시트(22)는 백색의 산란 반사 시트, 금속 등의 높은 반사율을 갖는 재료로 이루어지는 시트, 높은 반사율을 갖는 재료로 이루어지는 박막(예를 들어 금속 박막)을 포함한 시트 등으로 구성될 수 있다.

광학 시트(26)는 입광측으로부터 입사한 광의 진행 방향을 변화시켜 출광측으로부터 출사시켜, 정면 방향의 휘도를 집중적으로 향상시키기 위한 시트 형상 부재이다. 도 1 및 도 3에 도시하는 예에 있어서, 광학 시트(26)는 그 시트면 상의 일정 방향(배열 방향), 구체적으로는 후술하는 도광판(30)의 도광 방향을 따라 나란히 배열된 복수의 단위 프리즘(27)을 갖고 있다. 단위 프리즘(27)은, 광학 시트(30)의 시트면 상에 있어서 그 배열 방향에 직교하는 방향으로 직선 형상으로 연장되어 있다. 단위 프리즘(27)은, 그 길이 방향에 직교하는 단면에 있어서 삼각형 형상을 갖고 있다. 단위 프리즘(27)의 단면 삼각형 형상의 꼭지각에 의해 이루어지는 정상부(28)는 입광측, 즉 도광판(30)의 측을 향하여 돌출되어 있다.

또한, 본 명세서에 있어서 「시트」, 「필름」, 「판」의 용어는 호칭의 차이에만 기초하며, 서로 구별되는 것이 아니다. 따라서, 예를 들어 「시트」는 필름이나 판이라고도 불려질 수 있는 부재도 포함하는 개념이다.

또한, 본 명세서에 있어서 「판면(시트면, 필름면)」이란, 대상으로 되는 시트 형상의 부재를 전체적 또한 대국적으로 본 경우에 있어서 대상으로 되는 시트 형상 부재의 평면 방향과 일치하는 면을 가리킨다. 그리고, 본 실시 형태에 있어서는 도광판(30)의 판면, 광학 시트(26)의 시트면, 반사 시트(22)의 시트면, 액정 표시 패널의 패널면, 표시 장치(10)의 표시면 및 면 광원 장치(20)의 발광면은 서로 평행하게 되어 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「정면 방향」이란, 도광판의 판면에 대한 법선의 방향(nd)(도 3 및 도 4 참조)이며, 면 광원 장치(20)의 발광면의 법선 방향 등에도 일치한다.

또한, 본 명세서에 있어서 「단위 형상 요소」, 「단위 광학 요소」, 「단위 프리즘」 및 「단위 렌즈」란, 굴절이나 반사 등의 광학적 작용을 광에 미치게 하여 당해 광의 진행 방향을 변화시키는 기능을 가진 요소를 가리키며, 호칭의 차이에만 기초하고 서로 구별되는 것이 아니다.

이어서, 도 2 내지 도 4를 주로 참조하여 도광판(30)에 대하여 더 상세하게 설명한다. 도 3 및 도 4에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 도광판(30)은, 광산란 성분(광산란 입자)(45)을 포함한 본체부(40)와, 본체부(40)보다도 출광측에 배치된 출광측층(50)을 갖고 있다. 본체부(40)는 도광판(30)의 이면(30b)을 구성하고, 출광측층(50)은 도광판(30)의 출광면(30a)을 구성하고 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본체부(40)는 주부(42)와, 주부(42) 중에 분산된 광산란 성분(확산 성분)(45)을 갖고 있다. 여기에서 말하는 광산란 성분(45)이란, 본체부(40) 내를 진행하는 광에 대하여 반사나 굴절 등에 의해 당해 광의 진로 방향을 변화시키는 작용을 미칠 수 있는 성분을 말한다. 이러한 광산란 성분(45)의 광확산 기능(광산란 기능)은, 예를 들어 주부(42)를 이루는 재료와는 다른 굴절률을 가진 재료로 광산란 성분(45)을 구성함으로써, 혹은 광에 대하여 반사 작용을 미칠 수 있는 재료로 광산란 성분(45)을 구성함으로써 부여될 수 있다. 주부(42)를 이루는 재료와는 다른 굴절률을 갖는 광산란 성분(45)으로서 금속 화합물, 유기 화합물, 기체를 함유한 다공질 물질, 나아가 단순한 기포가 예시된다. 또한, 도 3 및 도 4 이외의 도면에 있어서는 광산란 성분(45)은 생략되어 있다.

도 3에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 본체부(40)는 한 쌍의 평행한 주면을 포함하는 시트 형상의 부분이다. 본체부(40)는, 출광면(30a)의 측에 있어서 도광판(30)의 판면과 평행한 평평한 면(출광측면)(46)을 갖고, 또한 이면(30b)을 이루는 측에 있어서 도광판(30)의 판면과 평행한 평평한 면(입광측면)(49)을 갖고 있다.

이어서, 출광측층(50)에 대하여 설명한다. 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 출광측층(50)은 본체부(40) 상에 형성된 층이며, 본체부(40) 상에 배치된 시트 형상의 지지부(랜드부)(59)와, 지지부(59) 상에 설치되고 도광판(30)의 출광면(30a)을 형성하는 광학 요소부(54)를 갖고 있다. 출광측층(50)은, 이면(30b)의 측에 있어서 도광판(30)의 판면과 평행한 평평한 면을 갖고, 한편 출광면(30a)을 갖는 측에 있어서 도광판(30)의 판면에 대하여 경사진 요철면을 형성하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 출광측층(50)은 본체부(40)와는 달리 단일한 수지 재료로 구성되고, 광산란 성분(45)을 포함하고 있지 않다.

광학 요소부(54)는, 입광면(30c)과 입광면(30c)에 대향하는 측면(반대면)(30d)을 연결하는 방향(도광 방향)과 교차하는 배열 방향으로 배열된 복수의 단위 형상 요소(55)를 포함하고 있다. 각 단위 형상 요소(55)는, 상기 배열 방향과 교차하는 방향으로 선 형상으로 연장되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 복수의 단위 형상 요소(55)는 도광 방향에 직교하는 도광판(30)의 판면 상의 방향(배열 방향)으로 간극 없이 나란히 배열되어 있다. 또한, 각 단위 형상 요소(55)는 그 배열 방향에 직교하는 도광판(30)의 판면 상의 방향, 즉 도광 방향으로 직선 형상으로 연장되어 있다. 또한, 각 단위 형상 요소(55)는 기둥 형상으로 형성되고, 그 길이 방향을 따라 동일한 단면 형상을 갖도록 되어 있다.

각 단위 형상 요소(55)의 단면 형상은, 예를 들어 출광측에 돌출된 삼각형 형상 또는 당해 삼각형 형상의 출광측에 돌출된 꼭지각을 모따기하여 이루어지는 형상으로 할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 각 단위 형상 요소(55)의 단면 형상은 출광측에 돌출된 삼각형 형상으로 되어 있다. 즉, 각 단위 형상 요소(55)는 소위 삼각 기둥으로 이루어지는 단위 프리즘으로서 형성되어 있다. 특히, 본 실시 형태에서는 단위 형상 요소(55)의 배열 방향과 평행한 면 내에서의 휘도의 각도 분포에 있어서, 정면 방향 휘도를 집중적으로 향상시킨다고 하는 관점으로부터, 도 4의 단면에서의 단위 형상 요소(55)의 형상이 이등변 삼각형 형상으로 되어 있고, 또한 단위 형상 요소(55)는 단면 이등변 삼각형 형상이 정면 방향(nd)을 중심으로 하여 좌우 대칭적으로 되도록 배치되어 있다. 또한, 단위 형상 요소(55)의 출광측에 돌출된 정상부(56)는, 단면 이등변 삼각형 형상의 등변의 사이에 위치하는 꼭지각에 의해 구성되어 있다.

또한, 본건 명세서에서의 「삼각형 형상」이란, 엄밀한 의미에서의 삼각형 형상뿐만 아니라, 제조 기술에서의 한계나 성형 시의 오차 등을 포함하는 대략 삼각형 형상, 나아가 삼각형 형상과 대략 동일한 광학적 기능을 기대하는 것이 가능한 대략 삼각형 형상 등을 포함한다. 일례로서 다양한 목적으로부터 꼭지각에 모따기 가공(예를 들어, 10㎛ 정도 이하의 각 R)이 실시된 대략 삼각형 형상도, 여기에서 말하는 「삼각형 형상」에 포함하는 것으로 한다.

이러한 도광판(30)은 다음과 같이 하여 제작될 수 있다. 우선, 광산란 성분(45)을 포함한 본체부(40)를 준비한다. 본체부(40)는 압출 성형된 판재(압출재)로서 준비될 수 있다. 즉, 주부(42)를 이루게 되는 열가소성 수지 중에 광산란 성분(45)을 분산시키고, 광산란 성분(45)을 포함하는 열가소성 수지를 압출하여 성형함으로써 상술한 형상을 가진 본체부(40)를 제작할 수 있다. 광산란 성분(45)의 일례로서 평균 입경이 0.5 내지 100㎛ 정도인 실리카(이산화규소), 알루미나(산화알루미늄), 아크릴 수지, 폴리카르보네이트 수지, 실리콘 수지 등의 투명 물질로 이루어지는 입자를 사용할 수 있다. 또한, 바인더 수지의 일례로서 아크릴 수지나 폴리카르보네이트 수지 등을 사용할 수 있다.

그 후, 준비한 본체부(40) 상에 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 이루어지는 출광측층(50)을 형성한다. 출광측층(50)을 이루게 되는 전리 방사선 경화형 수지 재료로서는, 예를 들어 아크릴레이트계, 메타크릴레이트계, 에폭시계 등의 단량체(모노머), 예비중합체, 혹은 이들의 혼합계로 이루어지는 자외선(UV) 경화성 수지 혹은 전자선(EB) 경화성 수지를 사용할 수 있다.

구체적으로는, 우선, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 제작되어야 할 광학 요소부(54)의 형상에 대응한 부형면(62)을 갖는 형(60)을 부형면(62)이 상방을 향하도록 하여 배치한다. 이어서, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 계량된 전리 방사선 경화형 수지(64), 예를 들어 자외선 경화형 수지를 부형면(62) 상의 한 변을 따라 점 형상으로 배열하여 도포 또는 선 형상으로 도포한다. 그 후, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 본체부(40)의 출광측층(50)이 형성되어야 할 면(46)이, 형(60)의 부형면(62)에 대면하도록 하여 별도로 준비된 본체부(40)를 형(60) 상에 위치 결정하여 배치한다. 그리고, 고무 롤(66)에 의해 형(60)과 본체부(40)를 서로를 향하여 가압하면서, 당해 고무 롤(66)을 제작되어야 할 단위 형상 요소(55)의 길이 방향으로 굴림으로써, 형(60)과 본체부(40)의 사이에 대략 균일한 두께의 전리 방사선 경화형 수지(64)의 층을 형성한다. 그 후, 도 5의 (d)에 도시한 바와 같이, 전리 방사선 경화형 수지(64)에 대하여 전리 방사선을 조사함으로써, 전리 방사선 경화형 수지(64)의 층을 경화시켜 전리 방사선 경화형 수지(64)로부터 출광측층(50)을 형성한다. 그리고, 본체부(40) 상에 형성된 출광측층(50)을 형(60)으로부터 박리한다. 이에 의해, 상술한 도광판(30)이 얻어진다.

또한, 전리 방사선 경화형 수지(64)의 층을 경화시킬 때, 자외선(UV) 경화성 수지를 사용한 경우에는 자외선을 조사함으로써 당해 수지를 경화시킬 수 있고, 또한 전자선(EB) 경화성 수지를 사용한 경우에는 전자선을 조사함으로써 당해 수지를 경화시킬 수 있다.

또한, 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 출광측층(50)을 형성하는 경우에는, 상술한 바와 같이 단위 형상 요소(55)로 이루어지는 광학 요소부(54)와 함께 지지부(랜드부)(59)를 전리 방사선 경화형 수지로 제작하는 것이 바람직하다. 지지부(59)를 형성하지 않는 경우에는, 도광판(30)을 포함하는 면 광원 장치(20)를 표시 장치(10)에 내장하였을 때에, 선 형상으로 연장되는 단위 형상 요소(55)에 대응하는 줄무늬가 시인되기 쉬워지기 때문이다. 또한, 지지부(59)를 형성하지 않는 경우에는, 성형된 광학 요소부(54)를 이형할 때, 및 이형 후의 도광판의 가공, 취급 시에 단위 형상 요소(55)가 본체부(40)로부터 박리되어 버릴 가능성이 높아지기 때문이다.

또한, 형(60)이 원기둥 형상으로 이루어지는 롤형으로서 구성되어도 된다. 원기둥 형상으로 이루어지는 롤형을 사용한 경우, 상기 원기둥 형상의 외주면에 부형면(62)이 구성되고, 도 5에 도시된 낱장 상태의 출광측층뿐만 아니라, 웹 형상의 출광측층을 제작할 수도 있다.

이상과 같은 구성으로 이루어지는 도광판(30)의 각 치수를, 일례로서 이하와 같이 설정할 수 있다. 우선, 단위 형상 요소(55)의 구체예로서, 지지부(59)의 출광측면 상에서의 도광판(20)의 판면에의 법선 방향(nd)을 따른 단위 형상 요소(55)의 돌출 높이 H(도 4 참조)를 10㎛ 내지 50㎛로 하는 것이 바람직하다. 즉, 단위 형상 요소(55)의 단면 형상이 직각 이등변 삼각형 형상인 경우에는, 지지부(59)의 출광측면 상에서의 단위 형상 요소(55)의 배열 방향을 따른 단위 형상 요소(38)의 저면의 폭 W(도 4 참조)를 20㎛ 내지 100㎛로 하는 것이 바람직하다. 단위 형상 요소(55)가 지나치게 크면, 시인되기 쉬워지고, 또한 액정 표시 패널(15)의 화소의 배열과 단위 형상 요소(55)의 배열과의 간섭에 기인한 무아레 줄무늬가 시인되기 쉬워지기 때문이다. 또한, 단위 형상 요소(55)의 단면 형상이 이등변 삼각형 형상인 경우에는, 정면 방향 휘도를 집중적으로 향상시키는 관점에서, 등변의 사이에 위치함과 함께 출광측에 돌출된 꼭지각의 각도 θa(도 4 참조)가 60°이상 120°이하로 되어 있는 것이 바람직하고, 90°이면 더욱 바람직하다. 또한, 도광판(20)의 판면에의 법선 방향(nd)을 따른 지지부(59)의 두께 ts(도 4 참조)는 2㎛ 내지 20㎛로 하는 것이 바람직하고, 5㎛ 내지 10㎛로 하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 본체부(40)의 각 치수는, 도광판(30)의 전체적인 치수와 함께, 이하와 같이 하여 결정되는 것이 바람직하다. 도광판(30)의 판면에의 법선 방향(nd)을 따른 본체부(40)의 평균 두께 t1(도 4 참조)에 대한 도광판(30)의 판면에의 법선 방향(nd)을 따른 출광측층(50)의 평균 두께 t2(도 4 참조)의 비(t2/t1)가 0.1 이하인 것이 바람직하다. 또한, 도광판(30)의 판면에의 법선 방향(nd)을 따른 도광판(30)의 평균 두께 T(도 4 참조)에 대한 입광면(30c)부터 입광면(30c)에 대향하는 측면(본 실시 형태에서는 제2 입광면)(30d)까지의 도광판의 길이 L(도 2 참조)의 비(L/T)가 500 이하인 것이 바람직하다. 후에 상세하게 설명한 바와 같이, 이러한 치수로 도광판(30)이 제작되어 있는 경우, 출광측층(50)에 의한 출사광의 변색을 효과적으로 억제할 수 있다.

여기서 평균 두께란 두께의 평균을 말하며, 예를 들어 본 실시 형태와 같이 대상물의 표면이, 동일하게 설계된 복수의 단위 형상 요소에 의해 획정되는 요철 형상으로 이루어지는 경우에는, 몇군데의 요철 형상의 영역에 있어서 측정된 두께의 평균을 평균 두께로 할 수 있다. 특히, 단위 형상 요소의 단면 형상이 삼각형 형상인 경우에는, 오목부(정상부)와 볼록부(최저부)에서의 두께를 몇군데씩 측정하고, 측정된 두께의 평균을 평균 두께로 할 수 있다. 또한, 두께를 실제로 측정함으로써 평균 두께를 산출할 뿐만 아니라, 우선 도광판(20)의 판면에의 법선 방향(nd)을 따른 단면에 있어서 측정 대상으로 되는 부분의 단면적을 산출(또는 측정)하고, 이어서 당해 단면에서의 단면적을 구한 부분의 법선 방향(nd)에 직교하는 방향을 따른 길이로, 산출된 단면적을 나눔으로써 얻어진 값을 평균 두께로서 취급하여도 된다.

이어서, 이상과 같은 구성으로 이루어지는 표시 장치(10)의 작용에 대하여 설명한다.

우선, 도 3에 도시한 바와 같이, 광원(24a, 24b)에서 발광된 광은 입광면(30c)을 통하여 도광판(30)에 입사한다. 도 3에는 일례로서 제1 광원(24a)으로부터 제1 입광면(30c)을 통하여 도광판(30)에 광이 입사하는 예가 도시되어 있다. 이하, 이 도 3에 도시된 예에 기초하여 면 광원 장치(20) 및 표시 장치(10)의 작용에 대하여 설명한다. 단, 도광판(30)은 도광 방향에서의 제1 입광면(30c)과 제2 입광면(30d)의 중앙 위치(Pc)를 중심으로 하여 대칭적인 구성을 갖고 있다. 또한, 제1 광원(24a) 및 제2 광원(24b)은 제1 방향으로 도광판(30)을 끼워 대칭적으로 구성되어 있다. 또한, 광학 시트(26)나 반사 시트(22) 등의 면 광원 장치(20)의 다른 구성 요소, 및 액정 표시 패널(15)도 마찬가지로 대칭성을 갖고 있다. 이와 같은 구성의 대칭성에 따라 제2 광원(24b)으로부터 제2 입광면(30d)을 통하여 도광판(30)에 입사하는 광에 대해서도, 이하의 설명이 마찬가지로 해당된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 도광판(30)에 입사한 광(L31 내지 L33)은, 도광판(30)의 출광면(30a) 및 이면(30b)에 있어서 반사, 특히 도광판(30)을 이루는 재료와 공기의 굴절률차에 기인하여 전반사를 반복하여, 도광판(30)의 입광면(30c)과 반대면(30d)을 연결하는 도광 방향으로 진행해 간다.

단, 도광판(30)의 본체부(40) 내에는 광산란 성분(45)이 분산되어 있다. 이로 인해, 도 3에 도시한 바와 같이, 도광판(30) 내를 진행하는 광(L31 내지 L33)은 광산란 성분(45)에 의해 진행 방향이 불규칙하게 변경되어, 전반사 임계각 미만의 입사 각도로 출광면(30a) 및 이면(30b)에 입사하는 경우도 있다. 이 경우, 당해 광은 도광판(30)의 출광면(30a) 및 이면(30b)으로부터 출사할 수 있게 된다. 출광면(30a)으로부터 출사한 광(L31 내지 L33)은, 도광판(30)의 출광측에 배치된 광학 시트(26)로 향한다. 한편, 이면(30b)으로부터 출사한 광은, 도광판(30)의 배면에 배치된 반사 시트(22)에서 반사되어 다시 도광판(30) 내에 입사하여 도광판(30) 내를 진행하게 된다.

도광판(30) 내를 진행하는 광과, 도광판(30) 내에 분산된 광산란 성분(45)의 충돌은, 도광판(30) 내의 도광 방향을 따른 각 구역에 있어서 발생한다. 이로 인해, 도광판(30) 내를 진행하고 있는 광은 조금씩 출광면(30a)으로부터 출사하게 된다. 이에 의해, 도광판(30)의 출광면(30a)으로부터 출사하는 광의 광량을 도광 방향을 따라 균일화시킬 수 있다. 또한, 광산란 성분(45)의 입경, 밀도, 굴절률 등을 조절함으로써, 출광면(30a)으로부터의 출사광량의 도광 방향에서의 분포를 제어할 수 있다.

도광판(30)으로부터 출사한 광(L31 내지 L33)은 광학 시트(26)에 입사한다. 상술한 바와 같이, 광학 시트(26)는 도광판(30)측을 향하여 꼭지각이 돌출된 단면 삼각형 형상의 단위 프리즘(27)을 갖고 있다. 도 3에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 단위 프리즘(27)의 길이 방향은 도광 방향과 교차하는 방향, 특히 본 실시 형태에서는 도광 방향과 직교하는 방향으로 되어 있다. 또한, 도광판(30)을 이루는 재료와 공기의 굴절률차에 기인하여, 도광판(30)의 출광면(30a)으로부터 출사하는 광의 도광 방향 성분의 출사 각도(출사광의 도광 방향 성분과 도광판(20)의 판면에의 법선 방향(nd)이 이루는 각도) θe는, 특정한 각도 범위(예를 들어, 65°내지 85°) 내로 치우치는 경향이 있다.

이들의 점으로부터, 도 3에 도시한 바와 같이 도광판(30)의 출광면(30a)으로부터 출사한 광의 대부분이 광학 시트(26)의 단위 프리즘(27)의 한쪽의 프리즘면(27a)을 투과하여 당해 단위 프리즘(27)에 입사하고, 그 후, 당해 단위 프리즘(27)의 다른쪽의 프리즘면(27b)에서 전반사하도록 광학 시트(26)를 설계할 수 있다. 이와 같이 하여 광학 시트(26)는 투과광의 진행 방향을 정면 방향에 대한 각도가 작아지도록 변경할 수 있다. 즉, 광학 시트(26)는 투과광에 대하여 편향 작용을 미치게 된다.

이상과 같이 면 광원 장치(20)에서는 도광판(30)에 의해 출사광량의 도광 방향을 따른 분포를 균일화함과 함께 출사광을 집광시키고, 또한 광학 시트(26)에 의해 광을 편향하여 정면 방향 휘도를 향상시키도록 되어 있다.

면 광원 장치(20)를 출광한 광은, 그 후, 액정 표시 패널(15)에 입사한다. 액정 표시 패널(15)은 면 광원 장치(20)로부터의 광을 화소마다 선택적으로 투과시킨다. 이에 의해, 액정 표시 장치(10)의 관찰자가 영상을 관찰할 수 있게 된다. 이상이 액정 표시 장치(10) 및 면 광원 장치(20)의 전체적인 작용이다.

그런데, 상술한 면 광원 장치(20)에 있어서, 광학 시트(26)에 의한 집광 작용은, 주로 단위 프리즘(27)의 배열 방향(도광 방향)을 따른 광의 성분에 대하여 미쳐진다. 또한, 광원(24a, 24b)은 도광 방향과 평행하게 발광하는 것이 아니라, 도광 방향을 중심으로 하여 방사적으로 발광한다. 즉, 도광판(30)을 통과하는 광에는 도광판(30)의 판면에의 법선 방향(nd)을 따른 방향으로부터의 관찰에 있어서, 도광 방향(입광면(30c)과 반대면(30d)을 연결하는 방향)으로 진행하는 광뿐만 아니라, 이 도광 방향에 대하여 교차한 방향으로 진행하는 광도 포함되어 있다. 그리고, 도광판(30) 내를 진행하는 광의 도광 방향에 교차한 방향의 성분에 대하여, 광학 시트(26)는 효과적인 광학 작용을 미칠 수는 없다. 이로 인해, 도광 방향과 교차하는 방향을 따른 광의 성분은 집광되어 있지 않아, 결과적으로 광원광의 이용 효율도 충분하게는 되지 않을 것이 예상된다.

한편, 본 실시 형태에 따르면, 도광판(30)의 출광면(30a)이 광학 요소부(54)로서 형성되어 있다. 이 광학 요소부(54)는 도광 방향과 교차하는 방향, 특히 도광 방향과 직교하는 방향으로 배열된 복수의 단위 형상 요소(55)를 포함하고 있다. 이러한 광학 요소부(54)에 따르면, 도 4에 도시한 바와 같이 도광 방향에 대하여 교차하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여 효과적으로 광학적 작용을 미칠 수 있다.

구체적으로는, 도 4에 도시한 바와 같이, 단위 형상 요소(55)를 통하여 도광판(30)을 출사하는 광(L41, L42, L43)은 도광판(30)의 출광면(30a), 즉 단위 형상 요소(단위 광학 요소, 단위 프리즘)(55)의 출광측면(프리즘면)에 있어서 굴절한다. 이 굴절에 의해 정면 방향(nd)으로부터 경사진 방향으로 진행하는 광(L41, L42, L43)의 진행 방향(출사 방향)은, 주로 도광판(30) 내를 통과하고 있을 때의 광의 진행 방향과 비교하여 정면 방향에 대하여 이루는 각도가 작아지도록 구부러진다. 이러한 작용에 의해 단위 형상 요소(55)는 도광 방향과 직교하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여 투과광의 진행 방향을 정면 방향(nd)측으로 좁힐 수 있다. 즉, 단위 형상 요소(55)는 도광 방향과 직교하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여 집광 작용을 미치게 된다.

이러한 본 실시 형태에 따른 도광판(30)에 따르면, 도광판(30)으로부터의 출사광량의 도광 방향을 따른 균일화를 도모할 뿐만 아니라, 도광 방향과 교차하는 방향을 따른 광의 성분에 대하여 집광 작용을 미칠 수 있다.

또한, 도광판(30)의 출광면(30a), 즉 단위 형상 요소(단위 광학 요소, 단위 프리즘)(55)의 출광측면(프리즘면)은 굴절하여 출사하는 광에 대해서 뿐만 아니라, 반사하여 도광판(30) 내에 도광되는 광에 대해서도 다음에 설명하는 중요한 광학적 기능을 발휘할 수 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 도광판(30) 내를 진행하는 광(L41)은 단위 형상 요소(55)의 출광측면에서 전반사하는 대부분의 경우, 단위 형상 요소(55)의 배열 방향(도광 방향에 직교하는 방향)을 따른 성분이 저감되게 되고, 나아가 주 절단면에 있어서 그 진행 방향은 정면 방향(nd)을 중심으로 하여 반대측을 향하게도 된다. 이와 같이 하여 단위 형상 요소(55)의 출광측면에 의해, 어떤 발광점에서 방사상으로 발광된 광이 그대로 단위 형상 요소(55)의 배열 방향(도광 방향에 직교하는 방향)으로 계속해서 확산되는 것이 규제된다. 즉, 단위 형상 요소(55)의 출광측면은 도광판(30) 내를 진행하는 광의 도광 방향을 따른 직진성을 향상시키게 된다.

이와 같이 단위 형상 요소(55)의 배열 방향에의 광의 이동이 규제되면서, 한편으로 단위 형상 요소(55)의 길이 방향(도광 방향)에의 광의 이동이 촉진되기 때문에, 도광판(30)의 출광면(31)으로부터 출사하는 광의 단위 형상 요소(55)의 배열 방향을 따른 광량 분포를, 광원(24a, 24b)의 구성(예를 들어, 발광체(25)의 배열)이나 발광체(25)의 출력에 의해 조절하는 등의 것이 가능하게 된다.

특히 본 실시 형태에 있어서는, 이러한 유용한 광학적 기능을 발휘할 수 있는 광학 요소부(54)를 포함하는 출광측층(50)이 전리 방사선 경화형 수지를 경화시킴으로써 형성되어 있다. 전리 방사선 경화형 수지에 따르면, 사출 성형법이나 열전사 가공법과 비교하여 극히 고정밀하게 광학 요소부(54)를 제작할 수 있다. 또한, 전리 방사선 경화형 수지에 따르면, 사출 성형법이나 열전사 가공법으로는 고정밀하게 제작할 수 없는 첨예한 외측 윤곽, 구체적으로 각 R 2㎛ 이하의 정상부(56)를 갖는 단위 형상 요소(55)를 고정밀하게 제작할 수 있다. 따라서, 광학 요소부(54)에 충분히 우수한 광학적 기능을 부여할 수 있고, 이에 의해 면 광원 장치(20)에 사용되는 부재수를 줄이는 것도 가능하게 된다.

또한, 본 실시 형태에서는 단위 형상 요소(55)가 그 배열 방향에 직교하는 단면에 있어서 삼각형 형상을 갖고 있다. 애당초, 이러한 단위 형상 요소(55)를 배열하여 이루어지는 광학 요소부(54)를 종래의 열전사나 사출 성형을 이용하여 고정밀하게 만드는 것은 곤란하다. 특히, 단면 삼각형 형상의 단위 형상 요소(55)가 기대되는 광학 특성을 갖도록 하여, 표시면의 대형화에 대응한 도광판(30)을 종래의 열전사나 사출 성형을 이용하여 제작하는 것은 불가능하였다. 이로 인해, 열전사나 사출 성형을 이용하여 제작한 도광판을 사용하는 경우에는, 별도의 집광 작용을 가진 광학 시트를 면 광원 장치에 내장할 필요가 있다. 한편, 본 실시 형태에 따르면, 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 형성된 광학 요소부(54)의 단위 형상 요소(55)는, 상술한 바와 같이 정상부(56)의 각 R이 2㎛ 이하로 되도록 형성될 수 있다. 따라서, 이러한 단위 형상 요소(55)는 프리즘면에서의 굴절이나 재귀반사 등의 기대되는 광학적 기능을 고효율로 발휘할 수 있다. 이로 인해, 종래의 도광판과의 비교에 있어서, 본 실시 형태에 따르면 면 광원 장치(20)에 포함되는 광학 부재(30)의 수량을 줄이는 것을 가능하게 하고, 이에 의해 면 광원 장치(20)의 제조 비용을 저감하는 것, 면 광원 장치(20)의 조립을 용이하게 하는 것, 나아가 면 광원 장치(20)를 박형화할 수 있다.

또한, 전리 방사선 경화형 수지를 경화시켜 광학 요소부(54)의 단위 형상 요소(55)를 형성하는 경우, 열전사나 사출 성형과 비교하여 유사한 단면 형상을 갖는 소형화된 단위 형상 요소(55)를 제작할 수 있다. 그리고, 단위 형상 요소(55)를 유사 형상으로 소형화함으로써, 광학적 기능을 유지하면서 단위 형상 요소(55)의 돌출 높이 H를 낮게 하고, 출광측층(50)의 평균 두께 t2를 얇게 할 수 있다. 이에 의해, 도광판(20)의 두께, 이에 따라 면 광원 장치(20)의 두께를 박형화하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 후술하는 전리 방사선 경화형 수지로 이루어지는 출광측층(50) 내를 광이 장거리에 걸쳐 투과하는 것의 문제를 저감할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 도광판(30)의 출광측층(50)은 단일한 수지 재료로 구성되어 있다. 즉, 본체부(40)는 광산란 성분(45)을 함유하고 있지만, 한편으로 본체부(40)에 인접하고 도광판(30)의 출광면(30a)을 이루는 출광측층(50)은 광산란 성분(45)을 함유하고 있지 않다. 이렇게 출광측층(50)이 광산란 성분(45)을 포함하고 있지 않기 때문에, 출광면(30a)은 가시광에 대하여 광산란 작용을 미칠 수 있을 정도의 요철(예를 들어, 가시광 최단 파장인 400㎛를 초과하는 크기의 요철)을 포함하지 않고 평활한 면으로서 형성될 수 있다. 또한, 출광측층(50)이 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 형성되어 있기 때문에, 종래의 열전사나 사출 성형을 이용하여 제작된 도광판의 출광면과 비교하여도 극히 매끄러운 평탄면으로 된다. 이로 인해, 출광면(30a)을 이루는 광학 요소부(54)가 설계된 기능을 다하게 된다. 또한, 도광판(30) 내를 진행하고 있는 광의 의도하지 않는 도광판(30)으로부터의 출사를 방지할 수 있다. 즉, 도광판(30) 내를 진행하는 광이 예정된 반사를 반복하여, 도광판(30) 내를 입광면(30c)으로부터 반대면(30b)으로 진행하게 된다. 이에 의해, 도광판(30)의 출광면(30a)으로부터의 출사광량의 도광 방향을 따른 균일화를 효과적으로 도모할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 본체부(40)는 압출 성형에 의해 형성된 판재로 되어 있다. 따라서, 도광판(30)의 평균 두께 T에 대한 도광판(30)의 길이 L의 비(L/T)가 크고, 평평한 도광판(30)을 고정밀하게 형성할 수 있다.

그런데, 전리 방사선 경화형 수지를 사용한 광학 부재는, 전리 방사선 경화형 수지의 광흡수 작용에 기인하여 투과광의 변색의 가능성을 갖고 있다. 전형적으로는 자외선 경화형 수지를 사용한 광학 부재를 투과한 광은 황색미가 생겨 버리는 등의 경향이 있다. 특히, 도광판(30)에 입사한 광은, 출광면(30a) 및 이면(30b)에 있어서 반사를 반복하면서 입광면(30c)으로부터 반대면(30d)을 향하여 진행한다. 따라서, 도광판(30)의 출광측층(50)이 전리 방사선 경화형 수지로 이루어지는 경우에는, 입광면(30c)으로부터 입사한 광이 반대면(30d)을 향하여 진행하는 사이, 당해 광이 전리 방사선 경화형 수지 내를 긴 거리에 걸쳐 통과하는 것으로 되어 변색의 가능성이 높아진다.

이 점에 대하여, 도광판(30)의 판면에의 법선 방향(nd)을 따른 도광판(30)의 평균 두께 T에 대한 입광면(30c)에 직교하는 방향을 따른 도광판(30)의 길이 L의 비(L/T)가 500 이하이고, 도광판(30)의 판면에의 법선 방향(nd)을 따른 본체부(40)의 평균 두께 t1에 대한 도광판(30)의 판면에의 법선 방향(nd)을 따른 출광측층(50)의 평균 두께 t2의 비(t2/t1)가 0.1 이하로 되어 있는 것이 바람직하다는 것이 본건 발명자들에 의해 발견되었다. 본건 발명자들이 예의 실험을 행한 바, 이 조건을 만족하는 경우, 육안으로 인식 가능한 변색이 자외선 경화형 수지를 경화하여 이루어지는 출광측층(50)에 의해 발생하는 일은 없었다.

도광판(30)의 평균 두께 T에 대한 도광판(30)의 길이 L의 비(L/T)가 커지면, 도광판(30) 내를 입광면(30c)으로부터 반대면(30d)을 향하여 소정의 길이 진행할 때에, 도광판(30) 내의 출광면(30a)과 이면(30b)을 왕복하는 횟수가 증가하게 된다. 즉, 도광판(30) 내의 출광면(30a) 및 이면(30b)에서 다수회 반사하여 출광측층(50)에 다수회 진입하게 된다. 한편, 본체부(40)의 평균 두께 t1에 대한 출광측층(50)의 평균 두께 t2의 비(t2/t1)가 커지면, 도광판(30) 내에서 출광면(30a)과 이면(30b)의 사이를 이동할 때에 출광측층(40) 내를 통과하고 있는 거리가 길어진다. 그리고, 본건 발명자들이 이들 파라미터(비(L/T) 및 비(t2/t1))와 자외선 경화형 수지의 황변의 관계를 조사한 바, 이들 파라미터를 상술한 범위로 설정함으로써 자외선 경화형 수지의 황변을 방지할 수 있었다.

또한, 도광판(30)의 평균 두께 T에 대한 도광판(30)의 길이 L의 비(L/T)가 작아지면, 출광측층(50)을 투과한 광의 변색을 억제하는 측면에서는 적합하지만, 도광판(30)을 포함하는 면 광원 장치(20)의 두께가 두꺼워지게 된다. 이러한 점으로부터 도광판(30)의 평균 두께 T에 대한 도광판의 길이 L의 비(L/T)는 100 이상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본체부(40)의 평균 두께 t1에 대한 출광측층(50)의 평균 두께 t2의 비(t2/t1)가 작아지면, 출광측층(50)을 투과한 광의 변색을 억제하는 측면에서는 적합하다. 단, 광학 요소부(54)를 고정밀하게 제작하는 것이 곤란해지고, 또한 지지부(59)가 얇아지면 병렬 배치된 단위 형상 요소(55)에 대응한 줄무늬 형상의 모양이 시인될 수 있게 된다. 이들의 점으로부터 본체부(40)의 평균 두께 t1에 대한 출광측층(50)의 평균 두께 t2의 비(t2/t1)는 0.01 이상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 실시 형태에 따르면, 도광판(30)에 우수한 광학 특성을 부여할 수 있다. 이에 의해, 면 광원 장치(20)에 포함되는 광학 부재의 수량을 줄이는 것이 가능하게 되고, 면 광원 장치(20)의 제조 비용을 저감하는 것, 면 광원 장치(20)의 조립을 용이하게 하는 것, 면 광원 장치(20)를 박형화하는 것 등이 가능하게 된다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 도광판 내를 진행하는 광의 도광 방향을 따른 직진성을 향상시킬 수 있다. 즉, 광원(24a, 24b)을 이루는 다수의 발광체(예를 들어 LED)(25)의 각각에서 발광된 광은 도광 방향에 직교하는 방향으로 확산되는 것이 억제되므로, 도광판(30)의 출광면(30a) 중 도광 방향으로 연장되는 특정한 영역 내에서 주로 출사하게 된다. 따라서, 표시 장치(10)의 표시면에 표시되는 영상에 대응하여, 제어 장치(18)가 광원(24a, 24b)의 발광체(25)의 출력을 조절하도록 하여도 된다.

예를 들어, 표시 장치(10)의 표시면(11) 내의 어떤 영역에 아무것도 표시하지 않는 경우, 바꾸어 말하면 표시 장치(10)의 표시면(11) 내의 어떤 영역에 흑색을 표시하는 경우, 표시면(10)의 당해 영역에 대응하는 도광판(30)의 출광면(30a)의 영역에 광을 공급하는 점 형상 발광체(25)를 소등시키도록 하여도 된다. 이 경우, 면 광원 장치(20)로부터의 조명광을 표시 패널(15)로 완전히 차단할 수 없는 것에 기인하는 콘트라스트의 저하 등의 종래의 문제를 해소할 수 있다. 또한, 전기 사용량을 절약할 수 있어 에너지 절약의 관점에서도 바람직하다.

또한, 흑색을 표시하는 예에 한정되지 않고, 표시면(11)에 표시되는 영상에 대응하여 각 점 형상 발광체(25)의 출력 정도를 조절함으로써, 표시 패널(15)에만 의존하지 않고, 표시되는 영상의 각 영역에서의 밝기를 조절하도록 하여도 된다. 이러한 예에 있어서도, 표시되는 상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있음과 함께 에너지 절약을 실현할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에 대하여 여러가지 변경을 가하는 것이 가능하다. 이하, 변형의 일례에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서 사용하는 도면에서는, 상술한 실시 형태에서의 대응하는 부분에 대하여 사용한 부호와 동일한 부호를 사용하고 있고, 중복되는 설명을 생략한다.

예를 들어, 상술한 실시 형태에 있어서, 도광판(30)의 측면 중의 도광 방향에 대향하는 2개의 면이 입광면(30c, 30d)을 구성하는 예를 나타내었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 도광판(30)의 측면 중의 1개의 면만이 입광면(30c)을 구성하도록 하여도 된다. 도 6에 도시된 예에서는 입광면(30c)에 대면하는 위치에 광원(24a)이 배치되고, 입광면(30c)에 대하여 도광 방향에 대향하는 반대면(30d)에 대면하는 위치에는 광원이 배치되어 있지 않다. 또한, 도 6에 도시된 변형예에 있어서, 광원 및 입광면 이외의 구성은 상술한 실시 형태와 마찬가지로 구성될 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 본체부(40) 내에 광산란 성분(45)을 분산 시킴으로써 도광판(30)에 입사한 광이 도광판(30)으로부터 출사할 수 있도록 한 예를 나타내었지만, 이 예에 한정되지 않고, 일례로서 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이 광산란 성분(45)을 분산시키는 것 외에 도광판(30)의 이면(30b)이 경사면을 포함하도록 하여도 된다. 또한, 도 7 내지 도 9에 도시하는 변형예에서는, 도 6에 도시된 변형예와 마찬가지로 도광판(30)의 측면 중 일면만이 입광면(30c)으로서 기능하도록 되어 있다. 그리고, 도 7 내지 도 9에 도시하는 변형예에 있어서, 광원, 도광판의 입광면 및 도광판의 이면 이외의 구성은, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 구성될 수 있다. 이로 인해, 도 7 내지 도 9에 도시하는 변형예에 대하여, 주로 도광판의 이면의 구성 및 당해 이면의 구성에 관련된 작용 효과에 대하여 설명한다.

도 7 내지 도 9에 도시된 변형예에서는, 본체부(40)는 출광면(30a)측에 있어서 도광판(30)의 판면과 평행한 평평한 면(46)을 갖고, 한편으로 이면(30b)을 이루는 측에 있어서 단차면(48)에 의해 접속된 경사면(47)을 갖고 있다. 경사면(47)은 입광면(30c)으로부터 반대면(30d)을 향함에 따라 출광면(30a)에 대하여 근접하도록 경사져 있다. 경사면(47)은 단차면(48)을 통하여 연결되어 있는데, 이 단차면(48)은 도광판(30)의 판면의 법선 방향(nd)으로 연장되어 있다. 따라서, 도광판(30) 내를 입광면(30c)의 측으로부터 반대면(30d)의 측으로 진행하는 광의 대부분은, 이면(30b) 중 단차면(48)에 입사하지 않고 경사면(47)에서 반사하게 된다. 이로 인해, 도 8에 도시한 바와 같이 출광면(30a) 및 이면(30b)에서 반사를 반복하면서 도광판(30) 내를 광이 진행하는 경우, 당해 광의 출광면(30a) 및 이면(30b)에의 입사 각도는 점차 작아져 가서 전반사 임계각 미만으로 된다. 이 결과, 도광판(30) 내를 진행하는 광은, 광산란 성분(45)에 충돌하지 않아도 입광면(30c)으로부터 이격된 영역에 있어서 도광판(30) 내로부터 출사하게 되고, 이에 의해 출사광량이 적어지게 되는 경향이 있는 입광면(30c)으로부터 이격된 영역에 있어서, 도광판(30)의 출광면(30a)으로부터의 출사광량을 충분히 확보하여 도광 방향을 따른 출사광량의 균일화를 도모할 수 있다.

도 7 내지 도 9에 도시된 변형예에서는, 단차면(48) 및 경사면(47)은 도광판(30)의 입광면(30c)의 길이 방향 및 반대면(30d)의 길이 방향과 평행하게 연장되어 있다. 이 결과로서 본체부(40)는 입광면(30c) 및 반대면(30d)을 연결하는 방향(도광 방향) 및 도광판(30)의 판면의 법선 방향(nd)의 양쪽 방향과 평행한 임의의 단면, 즉 도 8에 도시하는 임의의 단면에 있어서 동일한 단면 형상을 갖고 있다.

또한, 도 7 내지 도 9에 도시된 변형예에 있어서, 도광판(30)의 이면(30b)이 경사면(47)과 단차면(48)을 갖도록 한 예를 도시하였지만, 이것에 한정되지 않고, 단차면(48)을 생략하고, 도광판(30)의 이면(30b)이 하나의 연속된 평탄한 경사면이나 하나의 연속된 곡면으로서 구성되어도 된다. 또한, 도 7 내지 도 9에 도시된 변형예에 있어서, 도광판(30)의 반대면(30d)에 대면하여 제2 광원(24b)이 배치되고, 반대면(30d)도 제2 입광면으로서 기능하도록 하여도 된다. 이 경우, 도 10에 도시한 바와 같이, 법선 방향(nd)을 중심으로 하여 대칭적으로 경사지는 2종류의 경사면(47a, 47b)에 의해 도광판(30)의 이면(30b)이 형성되도록 하여도 된다.

또한, 상술한 실시 형태의 예나 도 6 내지 도 10에 도시된 변형예에 한정되지 않고, 도광판(30)에 입사한 광을 도광판(30)으로부터 출사시키기 위한 또 다른 구성(다른 광 취출 구성)을 전술한 구성 대신에 또는 전술한 구성 외에 채용할 수 있다. 광산란 성분(45)을 분산시키는 구성 및 출광면(30a) 및 이면(30b)을 서로에 대하여 경사시키는 구성 이외의 광 취출 구성으로서는, 예를 들어 출광측층(50) 표면의 광학 요소부(54)의 돌출부 형상 높이를 유사적으로 변화시키거나, 출광면(30a) 및 이면(30b) 중 적어도 한쪽을 조면으로 하는 구성이나, 이면(30b) 상에 백색 산란층의 패턴을 설치하는 구성 등을 들 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 광원(24a, 24b)이 도광판(30)의 입광면(30c)을 따라 나란히 배치된 복수의 점 형상 광원(LED 광원)으로 구성되는 예를 나타내었지만, 이것에 한정되지 않고, 에지 라이트형의 면 광원 장치에 사용될 수 있는 다양한 광원, 예를 들어 도광판(30)의 입광면(30c)과 평행하게 연장되도록 배치된 냉음극관으로 광원(24a, 24b)이 구성되어도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 복수의 단위 형상 요소(55)의 배열 방향을 따른 각 단위 형상 요소(55)의 단면 형상이 삼각형 형상으로 되어 있는 예를 나타내었지만, 이것에 한정되지 않는다. 단위 형상 요소(55)의 단면 형상이 삼각형 형상 이외의 형상, 예를 들어 사다리꼴 등의 사각형, 오각형 혹은 육각형 등의 다양한 다각형 형상으로 되도록 하여도 된다. 또한, 단위 형상 요소(55)의 단면 형상이 원의 일부분 또는 타원 형상의 일부분에 상당하는 형상을 갖도록 하여도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 단위 형상 요소(55)(출광측층(50))가 단일한 수지 재료로 구성되어 있는 예를 나타내었지만, 이것에 한정되지 않고, 본체부(40)와 마찬가지로 광산란 성분을 함유한 수지로 이루어지도록 하여도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 도광 방향에 직교하는 단면에서의 단위 형상 요소(55)의 단면 형상이 그 도광 방향을 따라 일정한 예를 나타내었지만, 이것에 한정되지 않는다. 본건 발명자들이 예의 연구를 거듭한 바, 출광측층(50)에 의해 이루어지는 도광판(30)의 출광면(30a)의 구성이, 도광판(30)의 출광면(30a)으로부터의 광의 취출에 큰 영향을 미칠 수 있는 것이 확인되었다. 구체적으로는, 출광면(30a)을 이루는 경사면의 비율이나 경사면의 경사 각도를 조절함으로써, 도광판(30)의 출광면(30a)으로부터의 광 취출량을 제어할 수 있는 것이 확인되었다. 따라서, 도광판(30)의 출광면(30a)을 이루고 있는 단위 형상 요소(55)의 단면 형상을 도광 방향을 따라 변화시켜도 된다. 이 경우, 출광면(30a)으로부터의 출광량의 도광 방향을 따른 분포를 조절할 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태에 있어서는 단위 형상 요소(55)가 간극 없이 배치되어 있는 예를 나타내었지만, 이것에 한정되지 않고, 인접하는 2개의 단위 형상 요소(55)의 사이에 평탄면이 형성되어도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 도광판(30)의 출광측에 배치되는 광학 시트(26)의 일례를 설명하였지만, 상술한 광학 시트(26)는 단순한 예시에 지나지 않는다. 상술한 광학 시트(26) 대신에 다양한 형태의 광학 시트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 출광측에 단위 프리즘(27)이 돌출된 광학 시트를 사용할 수 있다. 또한, 단위 프리즘(27)의 단면 형상이 삼각형 형상 이외의 형상, 예를 들어 삼각형 이외의 다각형이나 타원의 일부분에 상당하는 형상 등으로 되어 있는 광학 시트를 사용할 수도 있다.

또한, 상술한 면 광원 장치(20) 및 표시 장치(10)의 구성은 단순한 예시에 지나지 않으며, 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 투과광을 확산시키는 기능을 가진 광확산 시트나, 특정한 편광 성분만을 투과하고 그 이외의 편광 성분을 반사하는 편광 분리 기능을 가진 편광 분리 시트 등을 광학 시트(26)의 출광측에 설치하도록 하여도 된다.

또한, 이상에 있어서 상술한 실시 형태에 대한 몇가지 변형예를 설명해 왔지만, 당연히 복수의 변형예를 적절하게 조합하여 적용하는 것도 가능하다.

<실시예>

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<면 광원 장치>

우선, 도광판, 광원, 반사 시트, 광학 시트가 상술한 형태와 마찬가지의 위치 관계로 배치되어 이루어지는 복수의 면 광원 장치를 준비하였다. 이하에 설명한 바와 같이, 준비된 면 광원 장치간에 있어서는 도광판이 서로 상이할 뿐이고, 광원, 반사 시트 및 광학 시트는 서로 동일한 것을 사용하였다.

(도광판)

도광판은, 본체부와, 본체부 상에 형성된 출광측층을 갖도록 하였다.

출광측층은, 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명한 상술한 실시 형태에서의 출광측층(40)과 동일한 구성을 갖도록 하였다. 즉, 단면 직각 이등변 삼각형 형상의 단위 형상 요소를 간극 없이 배열하여 이루어지는 광학 요소부를 갖도록 하였다. 출광측층은 아크릴계 자외선 경화형 수지를 경화시켜 제작하였다.

한편, 본체부도 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명한 상술한 실시 형태에서의 본체부(40)와 동일하게 구성하였다. 즉, 본체부는 한 쌍의 평행한 주면을 포함하여 두께가 일정한 평판 형상으로 형성된 주부와, 주부 내에 분산된 광산란 성분을 갖는 직사각 형상의 판재로서 형성하였다. 본체부는 광산란 성분이 들어간 폴리메타크릴산 메틸(PMMA)로 형성하였다.

도광판은, 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명한 상술한 실시 형태와 같이, 대향하는 한 쌍의 측면이 각각 입광면을 이루도록 하였다. 즉, 한 쌍의 측면에 대향하여 각각 후술하는 광원이 배치되도록 하였다.

상기 구성으로 각 치수가 다른 다수의 도광판을 준비하였다. 표 1에는 그 일례가 나타내어져 있다. 표 1에 나타내어진 각 도광판에 있어서는, 광학 요소부를 구성하는 단위 형상 요소의 높이 H(도 4 참조), 단위 형상 요소의 폭 W(도 4 참조), 출광측층의 지지부의 두께 ts, 출광측층의 평균 두께 t2(도 4 참조), 본체부의 평균 두께 t1(도 4 참조)을 여러가지로 변경하였다. 한편, 표 1에 기재되어 있지 않은 치수는 서로 동일하게 하였다. 예를 들어, 도광판의 도광 방향을 따른 길이 L(도 2 참조)은 500mm로 하였다. 또한, 입광면의 길이 방향을 따른 길이는 240mm로 하였다.

(광원)

발광부의 크기가 1.6mm×0.8mm이고 백색으로 발광하는 다수의 LED 칩을, 각 LED 칩의 0.8mm의 변이 도광판의 두께 방향과 평행해지도록 하여, 2.0mm의 피치로 입광면의 길이 방향으로 배열함으로써 광원을 구성하였다. 상술한 바와 같이 도광판에는 2개의 입광면이 형성되어 있고, LED 칩을 다수 배열하여 이루어지는 상기 광원을 각 입광면에 대향하도록 하여 각각 설치하였다. 각 광원은 도광판이 대응하는 입광면과의 사이에 0.8mm의 간극이 형성되도록 하여 배치하였다.

(반사 시트)

도광판의 이면에 대향하도록 하여 두께 250㎛의 백색 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 반사 시트를 배치하였다.

(광학 시트)

도광판의 출광면에 대향하도록 하여, 소위 프리즘 시트로서의 광학 시트를 배치하였다. 광학 시트(프리즘 시트)는, 두께 125㎛의 폴리에스테르 필름 상에 아크릴계 자외선 경화형 수지로 복수의 단위 프리즘을 형성하여 이루어지는 것으로 하였다. 단위 프리즘은, 그 길이 방향에 직교하는 단면에 있어서, 꼭지각이 65°인 이등변 삼각형 형상을 갖도록 하였다. 이 광학 시트는, 상술한 실시 형태의 광학 시트와 마찬가지로 단위 프리즘이 도광판의 측을 향하여 돌출되고, 또한 단위 프리즘의 배열 방향이 도광판의 도광 방향과 평행해지도록 하여 배치하였다.

<평가 방법>

광원이 발광하고 있는 상태의 면 광원 장치를, 당해 면 광원 장치의 발광면으로부터 도광판의 법선 방향을 따라 1m 이격된 위치로부터 육안으로 관찰하였다. 각 면 광원 장치에 대하여 육안으로 변색이 관찰되는지의 여부를 확인하였다. 색미의 변화가 육안으로 확인된 샘플에 대하여, 표 1의 「평가」의 「육안 판단」의 란에 ×를 기재하고, 색미의 변화가 육안으로 확인되지 않은 샘플에 대하여, 표 1의 「평가」의 「육안 판단」의 란에 ○를 기재하였다. 또한, 상기 육안에 의한 관찰 위치와 동일한 위치로부터, 색채 휘도계 BM-5A(탑콘(TOPCON)사제)를 사용하여 각 면 광원 장치의 발광면에서의 색도를 측정하였다. 도광판의 출광면의 중심 위치에 대응하는 위치에서의 색도의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 도광판의 평균 두께 T에 대한 도광판의 도광 방향 길이 L의 비(L/T)가 500 이하이고, 또한 본체부의 평균 두께 t1에 대한 출광측층의 평균 두께 t2의 비(t2/t1)가 0.1 이하로 되어 있는 도광판을 포함한 실시예 1 내지 3에 관한 면 광원 장치에서는, 색미의 변화는 확인되지 않고 양호하였다. 한편, 본체부의 평균 두께 t1에 대한 출광측층의 평균 두께 t2의 비(t2/t1)가 0.1을 초과하고 있는 도광판을 포함한 비교예 1에 관한 면 광원 장치, 및 도광판의 평균 두께 T에 대한 도광판의 도광 방향 길이 L의 비(L/T)가 500을 초과하고 있는 도광판을 포함한 비교예 2에 관한 면 광원 장치에서는, 육안으로 황색의 착색이 현저하게 관찰되었다.

Claims

출광면과, 상기 출광면에 대향하는 이면과, 상기 출광면과 상기 이면 사이의 측면 중 적어도 일부분으로 이루어지는 입광면을 갖는 도광판이며,
본체부와,
상기 본체부보다도 상기 출광면의 측에 형성되고, 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 형성된 출광측층을 구비하고,
상기 출광측층은, 상기 출광면을 형성하는 광학 요소부를 갖고,
상기 광학 요소부는, 상기 입광면과 상기 측면 중 상기 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향과 교차하는 일 방향으로 배열된 복수의 단위 형상 요소를 포함하고, 각 단위 형상 요소가 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 선 형상으로 연장되어 있는, 도광판.
제1항에 있어서, 상기 도광판의 판면에의 법선 방향을 따른 상기 도광판의 평균 두께 T에 대한, 상기 입광면으로부터 상기 측면 중 상기 입광면에 대향하는 상기 면까지의 상기 도광판의 길이 L의 비(L/T)가 500 이하이고,
상기 도광판의 판면에의 법선 방향을 따른 상기 본체부의 평균 두께 t1에 대한, 상기 도광판의 판면에의 법선 방향을 따른 상기 출광측층의 평균 두께 t2의 비(t2/t1)가 0.1 이하인, 도광판.
제1항에 있어서, 상기 단위 형상 요소는, 그 배열 방향을 따른 단면에 있어서 삼각형 형상을 갖는, 도광판.
제1항에 있어서, 상기 출광측층은 단일한 수지 재료로 구성되어 있는, 도광판.
제1항에 있어서, 상기 본체부는 광산란 성분을 분산시킨 수지로 이루어지는, 도광판.
제1항에 있어서, 상기 본체부는 압출 성형에 의해 형성된 판재로 이루어지는, 도광판.
제1항에 기재된 도광판과,
상기 도광판의 상기 입광면에 대향하여 배치된 광원을 구비하는, 면 광원 장치.
제7항에 있어서, 상기 도광판의 상기 이면에 대향하여 배치된 반사 시트와,
상기 도광판의 상기 출광면에 대향하여 배치되고, 복수의 단위 프리즘을 갖는 광학 시트를 더 구비하는, 면 광원 장치.
제7항에 기재된 면 광원 장치와,
상기 면 광원 장치에 대향하여 배치된 액정 패널을 구비하는, 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 광원의 출력을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
상기 광원은, 상기 도광판의 상기 입광면에 대향하는 위치에 배열된 복수의 점 형상 발광체를 포함하고,
상기 제어 장치는, 표시되어야 할 영상에 따라 각 점 형상 발광체의 출력을 조절하도록 구성되어 있는, 표시 장치.
출광면과, 상기 출광면에 대향하는 이면과, 상기 출광면과 상기 이면 사이의 측면 중 적어도 일부분으로 이루어지는 입광면을 갖는 도광판을 제조하는 방법이며,
본체부를 준비하는 공정과,
상기 본체부 상에 전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 이루어지는 출광측층을 부형하는 공정을 구비하고,
상기 부형하는 공정에 있어서, 상기 입광면과 상기 측면 중 상기 입광면에 대향하는 면을 연결하는 방향과 교차하는 일 방향으로 배열된 복수의 단위 형상 요소를 포함하여 상기 출광면을 형성하는 광학 요소부이며, 각 단위 형상 요소가 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 선 형상으로 연장되어 있는 광학 요소부가 형성되는, 도광판의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 본체부를 준비하는 공정에 있어서, 압출 성형에 의해 상기 본체부를 제작하는, 도광판의 제조 방법.