KR20160048873A - 도광판, 면 광원 장치 및 투과형 화상 표시 장치 - Google Patents

도광판, 면 광원 장치 및 투과형 화상 표시 장치 Download PDF

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KR20160048873A
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겐타로우 히야쿠타
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수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드
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Abstract

일 실시 형태에 따른 도광판(24)은 단면(30c)으로부터 입사된 광을 내부에서 전파시키는 도광판 기재(30)와, 도광판 기재의 주면(30a)에 형성되어 있고 도광판 기재 내를 전파하는 광의 일부를 산란하는 복수의 광산란 도트(32)을 구비한다. 주면에서의 소정 영역(34a)에 형성되는 광산란 도트군에서 인접하는 2개의 광산란 도트 중 제 1 광산란 도트(321)의 최대 폭을 D1로 하고, 제 2 광산란 도트(322)의 최대 폭을 D2로 하고, 제 1 및 제 2 광산란 도트의 중심간 거리를 P12로 했을 때, 광산란 도트군이 가지는 모든 광산란 도트에 대한, P12가 (D1/2＋D2/2) 이하인 광산란 도트의 비율이 10% 이하이다. 소정 영역은 주면을 가상적으로 분할한 복수의 영역(34) 중, 광산란 도트군의 피복률이 30% 이하인 영역이다.

Description

도광판, 면 광원 장치 및 투과형 화상 표시 장치{LIGHT GUIDE PLATE, PLANAR LIGHT SOURCE DEVICE, AND TRANSMISSIVE IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 도광판, 면 광원 장치 및 투과형 화상 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치 등의 투과형 화상 표시 장치로서, 도광판에 의해 면 형상의 광을 공급하는 면 광원 장치(백라이트 장치)를 가지는 장치가 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 상기 면 광원 장치에서는, 도광판의 단면(端面)을 따라 광원이 마련되어 있다. 이러한 면 광원 장치는 엣지 라이트형의 면 광원 장치라고 불리고 있다.
엣지 라이트형의 면 광원 장치에서는, 도광판의 단면(端面)으로부터 입사한 광이, 도광판의 내부에서 전반사를 반복하면서 전파된다. 그 전파 과정에서, 광의 일부가, 도광판의 한 면에 마련된 복수의 광산란 도트에 의해 산란된다. 이 산란에 의해 생긴, 임계각 이상의 각도로 출사면에 입사하는 광이 도광판으로부터 출사된다. 이와 같이, 도광판을 전파하는 광의 일부가 출사면으로부터 출사되는 것에 의해서, 면 형상의 광이 도광판으로부터 출사된다.
도광판의 광출사면의 휘도를 균일하게 하기 위해서, 통상 광원에서 멀어질수록, 광산란 도트의 피복률이 높아지는 배치 패턴으로, 복수의 광산란 도트가 형성되고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-38768호 공보
최근, 보다 한층 더의 화상 표시 장치의 박형화에 따라, 박형의 도광판이 요구되고 있다. 이러한 박형의 도광판에서는, 광산란 도트의 피복률이 낮아지는 경향이 있다. 예를 들면, 종래의 도광판과 비교하여, 박형의 도광판에서는, 피복률이 40% 이하인 영역이 많아지는 경향이 있다. 또, 박형의 도광판은 비교적 작은 화면 사이즈로 고해상도의 화상 표시 장치에 조립되는 경우가 있다. 비교적 작은 화면 사이즈의 고해상도의 화상 표시 장치의 예는, 스마트폰 또는 태블릿에 사용되는 화상 표시 장치이다. 이러한 화상 표시 장치는, 자주 유저가 표시 화상을 비교적 가까운 거리(예를 들면, 표시 화면으로부터 0.3m 정도)로부터 응시하는 사용법이 된다.
본 발명자는, 박형의 도광판에서는, 광산란 도트끼리의 연결이 얼룩으로 되어 시인되기 쉬운 경향이 있는 것을 발견하였다. 특히, 박형의 도광판이, 유저가 근처에서 화면을 응시하는 사용법을 이용하는 화상 표시 장치에 조립되면, 광산란 도트끼리의 연결이 얼룩으로 되어 시인되기 쉬운 경향이 있는 것을 본 발명자는 발견하였다.
본 발명의 주된 목적은, 광산란 도트의 연결이 얼룩으로 되어 시인되기 어려운 도광판, 면 광원 장치 및 투과형 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 도광판은, 단면으로부터 입사된 광을 내부에서 전파시키는 도광판 기재와, 도광판 기재의 주면으로서, 단면과 교차하는 주면에 형성됨과 아울러, 도광판 기재 내를 전파하는 광의 일부를 산란하는 복수의 광산란 도트를 구비한다. 주면(主面)에서의 소정 영역에 형성되는 광산란 도트군에서 인접하는 광산란 도트 중 제 1 광산란 도트의 직경을 D1로 하고, 제 2 광산란 도트의 직경을 D2로 하고, 제 1 및 제 2 광산란 도트의 중심간 거리를 P12로 했을 때, 광산란 도트군이 가지는 모든 광산란 도트에 대한, 식 (1)을 만족하는 광산란 도트의 비율이 10% 이하이다. 소정 영역은 주면을 가상적으로 분할한 복수의 영역 중, 광산란 도트군의 피복률이 30% 이하인 영역이다.
Figure pct00001
상기 구성에서는, 광산란 도트군의 피복률이 30% 이하인 소정 영역에서, 식 (1)을 만족하는 광산란 도트의 비율이 10% 이하이므로, 광산란 도트의 연결에 의한 얼룩이 시인되기 어렵다.
모든 상기 소정 영역의 총면적은 주면의 유효 면적에 대해 90% 이상이어도 좋다.
이 경우, 주면의 유효 면적의 90% 이상에서, 식 (1)을 만족하는 광산란 도트의 비율이 10% 이하이므로, 광산란 도트의 연결에 의한 얼룩이 더 시인되기 어렵다.
상기 광산란 도트군에 포함되는 광산란 도트의 최대 폭이 30㎛~100㎛의 범위여도 좋다. 이 경우, 광산란 도트의 최대 폭이 30㎛~100㎛의 범위이더라도, 광산란 도트군의 피복률이 30% 이하인 소정 영역에서, 식 (1)을 만족하는 광산란 도트의 비율이 10% 이하이므로, 광산란 도트의 연결에 의한 얼룩이 시인되기 어렵다.
상기 도광판 기재의 두께가 1㎜ 미만이어도 좋다.
도광판 기재의 두께가 1㎜ 미만이더라도, 광산란 도트군의 피복률이 30% 이하인 소정 영역에서, 식 (1)을 만족하는 광산란 도트의 비율이 10% 이하이므로, 광산란 도트의 연결에 의한 얼룩이 시인되기 어렵다.
상기 도광판 기재의 평면에서 본 형상이 직사각형이어도 좋다. 이 경우, 도광판 기재의 평면에서 본 형상에서의 짧은 변의 길이가 250㎜ 이하여도 좋다.
평면에서 보아 형상이 직사각형이고, 그 짧은 변의 길이가 250㎜인 도광판 기재를 가지는 도광판은, 예를 들면 스마트폰 및 태블릿 등에 조립되기 쉽다. 스마트폰 및 태블릿 등은 유저가 표시 화면을 근거리에서 보는 경향이 있다. 그러한 경우이더라도, 광산란 도트군의 피복률이 30% 이하인 소정 영역에서, 식 (1)을 만족하는 광산란 도트의 비율이 10% 이하이므로, 광산란 도트의 연결에 의한 얼룩이 시인되기 어렵다.
본 발명의 다른 측면에 따른 면 광원 장치는, 본 발명의 일 측면에 따른 도광판과, 도광판이 가지는 도광판 기재의 단면에 광을 공급하는 광원을 구비한다.
본 발명의 또다른 측면에 따른 투과형 화상 표시 장치는, 본 발명의 일 측면에 따른 도광판과, 도광판이 가지는 도광판 기재의 단면에 광을 공급하는 광원과, 도광판으로부터 출사되는 광이 조사되어 화상을 표시하는 투과형 화상 표시부를 구비한다.
상기 면 광원 장치 및 투과형 화상 표시 장치에서는, 본 발명의 일 측면에 따른 도광판을 구비하고 있으므로, 광산란 도트의 연결에 의한 얼룩이 시인되기 어렵다.
본 발명에 의하면, 광산란 도트의 연결이 얼룩으로 되어 시인되기 어려운 도광판, 면 광원 장치 및 투과형 화상 표시 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 투과형 화상 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 일 실시 형태에 따른 도광판을 도트 형성면측에서 본 경우의 평면도이다.
도 3은 광산란 도트의 배치의 일례를 설명하는 도면이다.
도 4는 광산란 도트의 배치의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 5는 제 1 및 제 2 광산란 도트의 크기와 위치 관계를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 동일한 요소에는 동일 부호를 부여한다. 중복되는 설명은 생략한다. 도면의 치수 비율은 설명하는 것과 반드시 일치하고 있지 않다. 설명 중, 「위」, 「아래」 등의 방향을 나타내는 말은 도면에 나타난 상태에 근거한 편의적인 말이다.
도 1은 투과형 화상 표시 장치의 일 실시 형태의 개략 구성을 나타내는 모식도이다. 도 2는 도광판을, 도광판이 가지는 광산란 도트가 형성되어 있는 측에서 본 경우의 평면도이다. 도 1에서는, 투과형 화상 표시 장치(10)의 구성을 분해하여 나타내고 있다. 투과형 화상 표시 장치(10)는 스마트폰, 태블릿 및 모바일용의 노트북 등에 적합하게 이용될 수 있다. 투과형 화상 표시 장치(10)의 적용 대상은 예시한 스마트폰 및 태블릿 등에 한정되지 않는다. 투과형 화상 표시 장치(10)는 모바일용 이외의 노트북 및 텔레비전 장치 등에도 이용되어도 좋다.
도 1에 나타내는 투과형 화상 표시 장치(10)는 투과형 화상 표시부(12)와, 투과형 화상 표시부(12)에 공급하기 위한 면 형상의 광을 출력하는 면 광원 장치(14)를 주로 구비한다. 투과형 화상 표시부(12)와 면 광원 장치(14)의 사이에는, 광학 부재(16)를 배치하여도 좋다. 광학 부재의 예는 반사형 편광 분리 시트, 광확산 시트, 마이크로 렌즈 시트, 렌티큘러 렌즈 시트 및 프리즘 시트 등의 광학 시트가 포함된다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않으면, 예시한 광학 시트는 단독으로 또는 조합하여 배치될 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 면 광원 장치(14)에 대해, 투과형 화상 표시부(12) 및 광학 부재(16)가 배열되어 있는 방향을 Z축 방향이라고 칭한다. Z축 방향에 직교하는 2개의 방향을 X축 방향 및 Y축 방향이라고 칭한다. X축 방향 및 Y축 방향은 서로 직교한다.
투과형 화상 표시부(12)는, 면 광원 장치(14)로부터 출사되는 면 형상의 광으로 조명되는 것에 의해서 화상을 표시한다. 투과형 화상 표시부(12)의 예는 액정 셀(18)의 양면에 각각 편광판(20, 22)이 배치된 편광판 접합체로서의 액정 표시 패널이다. 이 경우, 투과형 화상 표시 장치(10)는 액정 표시 장치(또는 액정 텔레비전)이다. 액정 셀(18) 및 편광판(20, 22)으로서, 종래의 액정 표시 장치 등의 투과형 화상 표시 장치에서 이용되고 있는 액정 셀 및 편광판이 이용될 수 있다. 액정 셀(18)의 예는 TFT(Thin Film Transistor)형의 액정 셀이다. 액정 셀(18)의 다른 예로서 STN(Super Twisted Nematic)형, TN(Twisted Nematic)형, IPS(In Plane Switching)형, VA(Vertical Alignment)형의 액정 셀 등도 들 수 있다.
도 1에 나타낸 면 광원 장치(14)는 투과형 화상 표시부(12)에 광을 공급하는 엣지 라이트형의 면 광원 장치이다. 면 광원 장치(14)는 도광판(24)과, 도광판(24)의 옆쪽에 배치된 광원부(26)를 구비한다.
광원부(26)는 라인 형상으로 배열(도 1에서는, Y축 방향으로 배열)된 복수의 점 형상 광원(26a)을 가진다. 점 형상 광원(26a)의 예는 발광 다이오드이다. 광원부(26)는 도광판(24)에 광을 효율적으로 입사시키 위해서, 광원부(26)의 상하나, 경우에 따라서는 도광판(24)측과는 반대측에, 광원부(26)로부터의 광을 반사시켜 도광판(24)으로 유도하기 위한 반사부로서의 리플렉터를 구비하여도 좋다. 여기서는, 복수의 점 형상 광원(26a)을 가지는 광원부(26)를 예시하였다. 그러나, 광원부(26)는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등의 선 형상 광원이어도 좋다.
면 광원 장치(14)는 도광판(24)에 대해 투과형 화상 표시부(12)와 반대측에 위치하는 반사판(28)을 구비하고 있어도 좋다. 반사판(28)은 도광판(24)으로부터 반사판(28)측으로 출사한 광을 도광판(24)으로 재차 입사시키기 위한 것이다. 반사판(28)은 도 1에 나타내는 바와 같이 시트 형상이어도 좋다. 반사판(28)은 도광판(24)를 수용하는 면 광원 장치(14)의 하우징 바닥면이어도 좋다. 반사판(28)의 반사면은 광을 경면(鏡面) 반사하는 면이어도 좋고, 또는 광을 산란하면서 반사하는 면이어도 좋다.
도광판(24)은 광원부(26)로부터 출사된 광을 면 형상의 광으로 변환하고, 투과형 화상 표시부(12)에 출사한다. 도광판(24)은 도광판 기재(30)와, 도광판 기재(30)에 마련된 복수의 광산란 도트(32)를 가진다. 도 1 및 도 2에서는, 광산란 도트(32)를 모식적으로 나타내고 있으며, 그 크기 및 갯수는 다른 도면과 반드시 일치하고 있지 않다. 도광판(24)은 광원부(26)로부터 입사되어 전반사에 의해 도광판 기재(30) 내를 전파하는 광을 광산란 도트(32)로 산란시키는 것에 의해서, 광원부(26)로부터의 광을 면 형상의 광으로 변환하여 출사한다. 광산란 도트(32)에 의한 광의 산란에는, 확산 반사가 포함된다.
도광판 기재(30)는 복수의 광산란 도트(32)가 형성되는 한쪽의 주면인 도트 형성면(30a)과, 도광판(24)에서 광을 출사하는 면으로서 기능하는 다른쪽의 주면인 출사면(30b)과, 도트 형성면(30a) 및 출사면(30b)에 교차하는 4개의 단면(30c, 30d, 30e, 30f)을 가진다. 도광판 기재(30)의 평면에서 본 형상의 예는 대략 직사각형 및 대략 정사각형을 포함한다. 이하의 설명에서는, 특별히 언급하지 않는 한, 도광판 기재(30)의 평면에서 본 형상은 대략 직사각형이다. 일 실시 형태에서, 단면(30c, 30d, 30e, 30f)은, 도 1에 예시한 바와 같이, 도트 형성면(30a) 및 출사면(30b)과 대략 직교한다. 단면(30c)은 평탄한 면이어도 좋고, 프리즘 형상 및 렌티큘러 렌즈 형상이라는 요철이 형성된 면이어도 좋다.
도트 형성면(30a)은 대략 평탄한 면일 수 있다. 도트 형성면(30a)은 발액 처리가 실시된 면이어도 좋다. 출사면(30b)은 도트 형성면(30a)과 반대측의 면이다. 출사면(30b)은 투과형 화상 표시 장치(10)에서 투과형 화상 표시부(12)(또는 광학 부재(16))와 대향한다. 출사면(30b)은 본 실시 형태와 같이 평탄면이어도 좋지만, 요철 형상을 가지는 면이어도 좋다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 단면(30c) 및 단면(30d)은 X축 방향에서 서로 반대측에 위치하고 있다. 단면(30c)은 광원부(26)와 대향한다. 이 경우, 단면(30c)은 광원부(26)로부터의 광이 입사되는 입광면이다. 단면(30e) 및 단면(30f)은 Y축 방향에서 서로 반대측에 위치하고 있다.
도광판 기재(30)는 주로 투광성 재료로 형성되어 있다. 투광성 재료로서는, 폴리(메타)아크릴산 알킬 수지 시트, 폴리스틸렌 시트 또는 폴리카보네이트계 수지 시트인 것이 바람직하고, 이들 중에서도, 폴리메틸메타크릴레이트 수지 시트(PMMA 수지 시트)가 바람직하다. 도광판 기재(30)는 확산 입자를 포함하고 있어도 좋다. 도광판 기재(30)가 투광성 수지로 구성되어 있는 경우, 도광판 기재(30)는 투광성 수지 시트이다.
일 실시 형태에서, 도광판 기재(30)는 다음의 (a) 및 (b)의 적어도 하나를 만족할 수 있다.
(a) 도광판 기재(30)의 두께가 1㎜ 미만이다.
(b) 도광판 기재(30)의 짧은 변의 길이가 250㎜ 이하이다.
도광판 기재(30)의 두께는 통상 0.3㎜ 이상이다. 도광판 기재(30)의 짧은 변의 길이는 통상 50㎜ 이상이다.
도 2~도 4를 이용하여 복수의 광산란 도트(32)에 대해 설명한다. 도 3은 광산란 도트(32)의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 인접하는 2개의 광산란 도트(32)의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도트 형성면(30a)에 형성되는 광산란 도트(32)의 평면에서 본 형상의 일례는 대략 원형이다. 광산란 도트(32)의 재료는 광산란성의 잉크가 이용된다. 광산란 도트(32)의 재료로서는, 예를 들면 자외선 경화 잉크, 수성 잉크 또는 용제 잉크 등이 이용된다. 광산란 도트(32)는 잉크젯 인쇄법 및 스크린 인쇄법 등에 의해 형성될 수 있다. 레이저 광선의 조사에 의해 광산란 도트(32)가 형성되어도 좋다.
복수의 광산란 도트(32)는, 도 3 및 도 4에서 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 도트 형성면(30a)을 복수의 가상 영역(34)으로 분할했을 때에, 각 가상 영역(34)에서 설정된 피복률을 만족하도록, 광산란 도트(32)를 형성하기 위한 가상적인 격자점(이하, 가상 격자점이라 칭함) 상에 형성되어 있다. 가상 격자점은, 도 2~도 4에 파선으로 나타낸 바와 같이, 제 1 방향으로 연장되어 있는 제 1 가상선 L1과, 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장되는 제 2 가상선 L2의 교점이다. 도 2~도 4에서는, 제 1 방향은 짧은 변에 평행한 방향이다. 복수의 제 1 가상선 L1은 서로 평행하다. 마찬가지로, 복수의 제 2 가상선 L2는 서로 평행하다. 제 1 가상선 L1과 제 2 가상선 L2는 직교하고 있지 않아도 좋다. 제 1 가상선 L1과 제 2 가상선 L2의 교차 각도 θ는 30도~150도, 바람직하게는 60도~120도이다.
도 3 및 도 4에서는, 도트 형성면(30a)을 8×13로 가상적으로 분할하고 있다. 이 분할수는 설명의 편의를 위해서이며, 분할수는 8×13에 한정되지 않는다. 가상 영역(34)의 크기는 가상 영역(34) 내의 가상적인 상기 격자점의 수가 동일하게 되도록 설정되어 있으면, 특별히 한정되지 않는다.
도 3 및 도 4에서는, 도트 형성면(30a)의 전면을 가상적으로 분할하고 있는 예를 나타내고 있다. 그러나, 도트 형성면(30a) 중 광산란 도트(32)가 형성되는 도트 형성 영역이 복수의 가상 영역으로 분할되어 있으면 좋다. 예를 들면, 도트 형성면(30a)의 둘레부 근방은 일정한 폭으로 광산란 도트(32)가 형성되지 않는 영역이 마련되는 경우가 있다. 그러한 구성의 경우, 상기 일정한 폭의 영역을 제외한 도트 형성면(30a)의 영역이, 광산란 도트(32)가 형성되는 도트 형성 영역이다. 상기 일정한 폭으로서는, 예를 들면, 도트 형성면(30a)의 크기가 175㎜×300㎜일 때, 입광면(도 2에서는 단면(30c))측에서 3㎜이고, 그 외의 3변측에서 1㎜이다. 즉, 도트 형성면(30a)의 크기가 175㎜×300㎜일 때, 도트 형성 영역의 크기의 일례는 171㎜×298㎜이다. 통상, 도트 형성면(30a)의 면적에 대해 도트 형성 영역의 면적은 95% 이상이다. 이하의 설명에서는, 설명의 간략화를 위해서, 도트 형성면(30a)의 전면을 도트 형성 영역으로 하여 설명한다.
가상 영역(34)에 설정되는 피복률은 가상 영역(34)의 면적에 대한, 그 가상 영역(34)에 포함되는 광산란 도트(32)의 면적(평면에서 본 형상의 면적)의 총합의 비율이다.
피복률은 출사면(30b)에서 휘도가 균일하게 되도록 설정되어 있다. 통상, 광산란 도트(32)는 광원부(26)로부터 멀어짐에 따라 피복률이 높아지도록 배치된다. 하나의 단면(도 2에서는, 단면(30c))에 대해 광원부(26)가 배치되는 1변 입광 타입에서는, 광원부(26)로부터 광이 입사하는 단면과 반대측의 단면(도 2에서는, 단면(30d)) 근방에서 피복률이 보다 높아지도록, 광산란 도트(32)가 배치된다.
광산란 도트(32)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 모든 가상 격자점 상에 형성되어도 좋고, 또는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 일부의 가상 격자점에는 광산란 도트(32)가 형성되어 있지 않아도 좋다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 모든 가상 격자점 상에 광산란 도트(32)가 형성되어 있는 경우, 제 1 및 제 2 방향에서 인접하는 광산란 도트(32)의 중심간 거리는 일정한다. 한편, 도 4에 나타낸 바와 같이, 일부의 가상 격자점에는 광산란 도트(32)가 형성되어 있지 않은 경우, 제 1 및 제 2 방향 각각에서 인접하는 광산란 도트(32)의 중심간 거리는, 제 1 및 제 2 방향 각각에서, 가상 격자점 간격의 정수배일 수 있다. 가상 격자점 간격의 정수배에 대응한 광산란 도트(32)의 중심간 거리는 출사면(30b)으로부터 균일한 광이 출사되도록 적절히 선택된다. 출사면(30b)으로부터 균일한 광이 출사되도록 광산란 도트(32)가 배치되어 있으면, 예를 들면 일부의 광산란 도트(32)는 가상 격자점으로부터 약간 어긋나 배치되어도 좋다.
모든 가상 격자점 상에 광산란 도트(32)가 형성되는 경우, 피복률은 가상 격자점에 형성되는 광산란 도트(32)의 크기로 주로 결정된다. 하나의 가상 영역(34) 내의 가상 격자점 모두에 광산란 도트(32)를 형성하지 않는 경우, 즉, 전체 가상 격자점에 광산란 도트(32)를 형성한 경우에 비해, 광산란 도트(32)가 솎아내어져 있는 경우, 광산란 도트(32)의 크기와 함께, 하나의 가상 영역(34) 내의 광산란 도트(32)의 수에 의해, 피복률이 주로 결정된다.
도광판 기재(30)의 두께가 1㎜ 미만인 박형의 도광판(24)에서는, 통상 가상 영역(34)의 피복률은 40% 이하일 수 있다. 도광판 기재(30)의 두께가 1㎜ 미만인 박형의 도광판(24)에서는, 도트 형성면(30a)의 유효 면적 중 90% 이상의 면적의 영역이 피복률이 30% 이하인 영역일 수 있다. 도트 형성면(30a)의 유효 면적이란, 전술한 도트 형성 영역의 면적이다. 환언하면, 도트 형성면(30a)의 유효 면적은, 도트 형성면(30a) 상에 형성되어 있는 복수의 광산란 도트(32)가 배치되어 있는 영역의 면적이고, 복수의 가상 영역의 면적의 총합에 대응한다.
이하에서는, 가상 영역(34)에서, 피복률이 30% 이하인 각 가상 영역(34)을 소정 영역(34a)이라고 칭한다. 소정 영역(34a)은, 예를 들면 도 3에서, 해칭되어 있는 부분의 각 가상 영역(34)이다. 소정 영역(34a)의 광산란 도트군에서 인접하는 2개의 광산란 도트(32) 중 한쪽의 광산란 도트(32)를 제 1 광산란 도트(321)라고 칭하고, 다른쪽의 광산란 도트(32)를 제 2 광산란 도트(322)라고 칭한다.
도 5는 제 1 및 제 2 광산란 도트(321, 322)의 크기와 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도광판(24)에서는, 제 1 광산란 도트(321)의 직경(광산란 도트을 평면에서 보았을 때의 최대 폭)을 D1로 하고, 제 2 광산란 도트(322)의 직경(최대 폭)을 D2로 하고, 제 1 및 제 2 광산란 도트(321, 322)의 중심간 거리를 P12로 했을 때, P12가 다음 식 (2)을 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하이다. 일 실시 형태에 있어서, 소정 영역(34a)에서의 광산란 도트(32)의 직경의 예는 30㎛~100㎛일 수 있다.
Figure pct00002
P12가 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하란, 소정 영역(34a)의 광산란 도트군을 구성하는 모든 광산란 도트(32)의 수로, 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 수를 나눈 수치의 퍼센트 표시가 10 이하인 것을 의미한다. 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 수를 계상할 때, 예를 들면 하나의 제 1 광산란 도트(321)에 대해, 상이한 방향(예를 들면, 제 1 방향 및 제 2 방향)에서 각각 식 (2)를 만족하는 인접하는 제 2 광산란 도트(322)가 존재하는 경우, 공통되는 상기 제 1 광산란 도트(321)는 하나로 계상한다. 환언하면, 2세트의 인접하는 광산란 도트(32)에서, 하나의 광산란 도트(32)가 동일한 경우, 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 수는 3이다.
상기 구성에서의 도광판(24)에서는, 단면(30c)으로부터 입사된 광은 도광판 기재(30)의 내부를 전반사하면서 전파된다. 이 전파의 과정에서, 광산란 도트(32)에 의해 산란된 광은 전반사 조건과는 다른 조건으로 출사면(30b)에 입사하므로, 출사면(30b)으로부터 출사된다. 도광판 기재(30) 내를 전파하는 광의 일부가 출사면(30b)으로부터 출사되므로, 출사면(30b)으로부터는 면 형상의 광이 출사된다.
소정 영역(34a), 즉 피복률이 30% 이하인 영역에서, 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하임로, 인접하는 광산란 도트(32, 32)의 연결이 억제되어 있다. 그 때문에, 예를 들면 도광판(24)이 조립된 투과형 화상 표시 장치(10)의 표시 화면을 유저가 근처(예를 들면, 표시 화면으로부터 0.3m 이내)에서 응시했다고 하여도, 광산란 도트(32)의 연결에 의한 얼룩이 시인되기 어렵다.
일 실시 형태에서는, 소정 영역(34a)에 있어서의 광산란 도트(32)의 직경이 30㎛~100㎛이다. 이러한 형태이더라도, 소정 영역(34a)에서, 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하이므로, 광산란 도트(32)의 연결에 의한 얼룩이 시인되기 어렵다.
일 실시 형태에서는, 도광판(24)이, 도광판 기재(30)의 두께가 1㎜ 미만, 0.8㎜ 미만 또는 0.5㎜ 미만이라는 박형의 도광판이다. 이러한 형태이더라도, 광산란 도트(32)의 연결에 의한 얼룩이 시인되기 어렵다.
일 실시 형태에서는, 모든 소정 영역(34a)이 차지하는 면적(모든 소정 영역의 총면적)이 도트 형성면(30a)의 유효 면적의 90% 이상이다. 이러한 형태에서는, 도트 형성면(30a)의 유효 면적의 90% 이상에서, 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하가 되므로, 광산란 도트(32)의 연결에 의한 얼룩이 더욱 시인되기 어렵다.
스마트폰 및 태블릿 등의 투과형 화상 표시 장치에 조립되는 도광판(24)은 짧은 변의 길이가 250㎜ 이하, 또한 200㎜ 이하인 것이 많다. 또한, 스마트폰 및 태블릿 등의 유저는 표시 화면을 근처에서 응시하는 경향이 있다. 이러한 경우이더라도, 소정 영역(34a)에서, 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하이면, 광산란 도트(32)의 연결에 의한 얼룩이 저감된다.
일 실시 형태에서는, 도광판 기재(30)의 형상이, 상기 (a) 및 (b)의 적어도 한쪽을 만족시킴과 아울러, 모든 소정 영역(34a)이 차지하는 면적이 도트 형성면(30a)의 유효 면적의 90% 이상이다. 이러한 형태에서도, 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하이므로, 광산란 도트(32)의 연결에 의한 얼룩이 보다 시인되기 어렵다.
일 실시 형태에서는, 복수의 소정 영역(34a) 중 피복률이 20% 이하인 소정 영역(34a)이 도트 형성면(30a)에 존재한다. 이러한 형태에서, 피복률이 20% 이하인 소정 영역(34a)의 면적의 총합이 유효 면적의 85%, 또는 90%이더라도, 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하이므로, 광산란 도트(32)의 연결에 의한 얼룩이 저감된다.
일 실시 형태에서는, 복수의 소정 영역(34a) 중 피복률이 10% 이하인 소정 영역(34a)이 도트 형성면(30a)에 존재한다. 이러한 형태에서, 피복률이 10% 이하인 소정 영역(34a)의 면적의 총합이 유효 면적의 50%, 또는 60%이더라도, 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하이므로, 광산란 도트(32)의 연결에 의한 얼룩이 저감된다.
환언하면, 복수의 소정 영역(34a) 중 피복률이 20% 이하 및 10% 이하인 적어도 어느 하나의 소정 영역(34a)이 도트 형성면(30a)에 있는 경우에는, 소정 영역(34a)에서 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하인 도광판(24)의 구성은 보다 유효하다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 광산란 도트(32)는 가상 격자점 상에 배치되어 있다. 그러나, 예를 들면 적어도 하나의 광산란 도트(32)는 가상 격자점으로부터 어긋나 형성되어도 좋다. 도광판(24)에는, 단면(30c)에 부가하여 단면(30d)으로부터도 광이 입사되어도 좋다. 혹은, 도광판(24)이 가지는 3개의 단면 또는 4개의 단면으로부터 광이 입사되어도 좋다. 도광판(24)으로의 광의 입사 방법은, 예를 들면 도광판(24)이 적용되는 면 광원 장치 또는 투과형 화상 표시 장치의 크기 및 그들의 사용 방법에 따라 결정될 수 있다.
도광판(24)에서, 출사면(30b)에 광산란 도트(32)가 형성되어도 좋다. 출사면(30b)에 형성되는 광산란 도트(32)의 배치가 만족하는 조건은, 도 1에 나타낸 도트 형성면(30a)에 형성되는 광산란 도트(32)의 배치가 만족하는 조건과 동일하다. 출사면(30b)에 형성되는 광산란 도트(32)는, 예를 들면 광을 투과하면서 확산 반사함으로써, 광을 산란시켜도 좋다. 출사면(30b)에 광산란 도트(32)가 형성되는 경우, 출사면(30b)과 반대측의 면에는, 광산란 도트(32)가 형성되지 않아도 좋다.
광산란 도트(32)의 평면에서 본 형상은, 원형에 한정되지 않고, 타원형, 삼각형 및 사각형이어도 좋다. 광산란 도트(32)의 형상이 타원형인 경우, 최대 폭은 긴 변의 길이이고, 삼각형 및 사각형의 경우는, 최대 폭은 가장 긴 변의 길이이다. 광산란 도트(32)의 중심은, 예를 들면 도트의 중심 위치이면 좋다.
도광판 기재(30)의 평면에서 본 형상을 직사각형으로 하여 주로 설명했지만, 전술한 바와 같이, 도광판 기재(30)의 평면에서 본 형상은, 정사각형이어도 좋다. 이 경우, 예를 들면 한 변이 250㎜ 이하이더라도, 식 (2)를 만족하는 광산란 도트(32)의 비율이 10% 이하이므로, 광산란 도트(32)의 연결에 의한 얼룩이 보다 시인되기 어렵다.
10: 투과형 화상 표시 장치
12: 투과형 화상 표시부
14: 면 광원 장치
24: 도광판
26: 광원부
30: 도광판 기재
30a: 도트 형성면(주면)
30c: 단면
32: 광산란 도트
34: 가상 영역
34a: 소정 영역
321: 제 1 광산란 도트
322: 제 2 광산란 도트

Claims (7)

  1. 단면(端面)으로부터 입사된 광을 내부에서 전파시키는 도광판 기재와,
    상기 도광판 기재의 주면(主面)으로서, 상기 단면과 교차하는 상기 주면에 형성됨과 아울러, 상기 도광판 기재 내를 전파하는 상기 광의 일부를 산란시키는 복수의 광산란 도트
    를 구비하되,
    상기 주면에서의 소정 영역에 형성되는 광산란 도트군에서, 인접하는 2개의 광산란 도트 중 제 1 광산란 도트의 평면에서 본 최대 폭을 D1로 하고, 제 2 광산란 도트의 평면에서 본 최대 폭을 D2로 하고, 상기 제 1 및 제 2 광산란 도트의 중심간 거리를 P12로 했을 때, 상기 광산란 도트군이 가지는 모든 광산란 도트에 대한, 하기 식 (1)을 만족하는 광산란 도트의 비율이 10% 이하이고,
    (수학식 1)
    Figure pct00003

    상기 소정 영역은 상기 주면을 가상적으로 분할한 복수의 영역 중, 상기 광산란 도트군의 피복률이 30% 이하인 영역인
    도광판.

  2. 제 1 항에 있어서,
    모든 상기 소정 영역의 총면적은 상기 주면의 유효 면적에 대해 90% 이상인 도광판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광산란 도트군에 포함되는 광산란 도트의 최대 폭이 30㎛~100㎛의 범위인 도광판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판 기재의 두께가 1㎜ 미만인 도광판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판 기재의 평면에서 본 형상이 직사각형이고,
    상기 도광판 기재의 상기 평면에서 본 형상에서의 짧은 변의 길이가 250㎜ 이하인 도광판.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 도광판과,
    상기 도광판이 가지는 상기 도광판 기재의 상기 단면에 광을 공급하는 광원
    을 구비하는 면 광원 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 도광판과,
    상기 도광판이 가지는 상기 도광판 기재의 상기 단면에 광을 공급하는 광원과,
    상기 도광판으로부터 출사되는 광이 조사되어 화상을 표시하는 투과형 화상 표시부
    를 구비하는 투과형 화상 표시 장치.
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