KR20230077812A - 도광판, 이를 포함하는 조명 장치 및 도광판을 제조하는 방법 - Google Patents

도광판, 이를 포함하는 조명 장치 및 도광판을 제조하는 방법 Download PDF

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KR20230077812A
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Abstract

예시적인 실시예들에 따르면, 하나 이상의 가장자리들을 포함하고 투명 기판 및 상기 투명 기판 상에 배치되는 광 추출 필름을 포함하는 도광판을 갖는 조명 장치가 제공된다. 상기 광 추출 필름은, 매트릭스 층; 및 상기 매트릭스 층 내에 임베디드된 복수의 산란 입자들을 포함하되, 상기 도광판은 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도가 실질적으로 일정한 제1 영역들 및 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도가 가우시안 프로파일을 따라 변하는 제2 영역들을 포함한다.

Description

도광판, 이를 포함하는 조명 장치 및 도광판을 제조하는 방법{Light guide plate, illumination device including same, and method of manufacturing light guide plate}
본 발명의 기술적 사상은 도광판 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 도광판은 아크릴이나 폴리카보네이트 등의 투명도가 좋은 기판으로 이루어지며, 굴절률이 높은 매질에서 낮은 매질로 빛이 진행할 때 나타나는 전반사 효과를 이용하여 빛을 내부로 퍼트린다. 도광판 내부에서 전반사 이동하는 빛은 도광판 내부의 광추출 사이트(site)에 의해 도광판 외부로 추출될 수 있다.
이 광추출 사이트를 만드는 방법의 예시는 기계적으로 "V"자 형태의 홈(groove)을 만드는 방법, 잉크젯으로 마이크로 렌즈를 인쇄하는 방법, 및 스크린 프린팅으로 도광판의 표면에 도트 패턴을 인쇄하는 방법이 있다. 하지만, 도광판의 표면에 도트 패턴을 인쇄하는 경우, 도트 패턴들 자체의 크기에 비해 도트 패턴들 사이의 간격이 크기 때문에 균일한 휘도를 구현하기 위해서별도의 확산판이 요구된다.
최근, 잉크젯 기술이 발달에 따라, 도트 패턴이 더욱 미세화되었다. 미세화된 도트 패턴들을 랜덤하게 배열하는 경우, 그 자체로 확산판의 역할을 할 수 있다. 그러나, 이러한 도트 패턴들을 이용한 조명 장치의 경우 도트 패턴들이 육안에 의해 인식되어 제품 미관을 해친다. 또한, 도트 패턴의 크기가 작아지면 인쇄해야 하는 도트 패턴의 개수가 늘어나, 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 광학적 특성이 개선된 도광판 및 이를 포함하는 조명 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한, 예시적인 실시예들에 따르면, 하나 이상의 가장자리들을 포함하고 투명 기판 및 상기 투명 기판 상에 배치되는 광 추출 필름을 포함하는 도광판; 및 상기 도광판의 하나 이상의 가장자리들에 광을 조사하는 하나 이상의 광원;을 포함하는 조명 장치가 제공된다.
상기 광 추출 필름은, 매트릭스 층; 및 상기 매트릭스 층 내에 임베디드된 복수의 산란 입자들을 포함하되, 상기 도광판은 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도가 실질적으로 일정한 제1 영역들 및 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도가 가우시안 프로파일을 따라 변하는 제2 영역들을 포함한다.
상기 제1 영역들은 상기 도광판의 코너들에 인접하게 배치된다.
상기 제1 영역들은 상기 도광판의 코너들을 포함한다.
상기 제1 영역들의 면적의 합은 상기 도광판의 면적의 10% 내지 40%의 범위에 있다.
상기 제1 영역들의 면적의 합은 상기 도광판의 면적의 15% 내지 35%의 범위에 있다.
상기 제1 영역들의 면적의 합은 상기 도광판의 면적의 20% 내지 30%의 범위에 있다.
상기 제1 영역들의 면적의 합은 상기 도광판의 면적의 25%이다.
상기 도광판의 평면 형상은 정사각형이다.
상기 제1 영역들 각각의 평면 형상은 정사각형이다.
상기 도광판의 평면 형상은 정사각형이고, 상기 제1 영역들 각각은 상기 도광판의 코너들 중 대응되는 것을 중심으로 하는 원의 일부이다.
상기 제2 영역들 각각은 상기 제1 영역들 중 이웃한 둘(Neighboring two) 사이에 개재된다.
상기 도광판은 상기 제1 영역들 및 상기 제2 영역들에 의해 둘러싸인 제3 영역을 더 포함한다.
상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 가우시안 프로파일을 따라 변한다.
상기 제2 영역들 및 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 도광판의 중심으로부터 거리를 변수로 하는 가우시안 프로파일이다.
상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균은 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균보다 작다.
상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균은 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균보다 작다.
상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균은 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균보다 작다.
상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균의 두 배는 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균보다 크다.
상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균의 두 배는 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균보다 크다.
상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값보다 더 작다.
상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값보다 더 작다.
상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도와 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값 사이의 차이는 0.01vol%p 내지 0.2vol%p의 범위에 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 사각형의 평면 형상을 갖는 투명 기판; 및 상기 투명 기판 상에 배치되는 광 추출 필름을 포함하는 도광판이 제공된다.
상기 광 추출 필름은, 매트릭스 층; 및 상기 매트릭스 층 내에 임베디드된 복수의 산란 입자들을 포함하되, 상기 도광판의 중심을 지나고 상기 도광판의 상기 가장자리들 중 어느 하나에 평행한 제1 축 상에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 가우시안 프로파일을 따라 변하고, 및 상기 도광판의 중심을 지나고 상기 도광판의 서로 대각선에 위치한 두 코너들을 잇는 제2 축 상에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 평탄화된 테일 부분을 갖는 다듬어진(trimmed) 가우시안 프로파일을 따라 변한다.
상기 도광판의 중심을 지나고 상기 제1 축에 수직한 제3 축 상에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 가우시안 프로파일을 따라 변한다.
상기 제1 축 상에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값은 제2 축 상에서 평탄화된 테일 부분의 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도보다 더 크다.
상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 도광판의 중심에서 최대이다.
상기 제2 영역들 및 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 도광판의 중심으로부터 거리를 변수로 하는 가우시안 프로파일이다.
상기 복수의 산란 입자들 각각의 크기는 100nm 내지 1000nm의 범위에 있다.
상기 도광판의 헤이즈는 0.1% 내지 5%의 범위에 있다.
상기 도광판의 투과율은 약 86% 내지 약 89%의 범위에 있다.
상기 도광판의 상기 네 개의 가장자리들 각각의 길이는 100mm 내지 2000mm의 범위에 있다.
상기 매트릭스 층의 굴절률은 상기 투명 기판의 굴절률보다 더 크다.
상기 복수의 산란 입자들 각각은 예컨대, TiO2, ZrO2, BaTiO3 및 SnO2 중 어느 하나를 포함한다.
예시적인 실시예들에 따르면, 다각형의 평면 형상을 갖는 투명 기판 및 상기 투명 기판 상에 배치되는 광 추출 필름을 포함하는 도광판; 및 상기 도광판의 가장자리들 각각에 광을 조사하도록 구성된 복수의 광원들을 포함하는 조명 장치가 제공된다.
상기 광 추출 필름은, 매트릭스 층; 및 상기 매트릭스 층 내에 임베디드된 복수의 산란 입자들을 포함하되, 상기 도광판은 상기 다각형의 코너들을 포함하는 제1 영역들 및 이웃한 제1 영역들 사이에 개재된 제2 영역들을 포함하고, 상기 제1 영역들에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도가 실질적으로 일정하며, 상기 제2 영역들에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 연속적으로 변하고, 및 상기 제1 및 제2 영역들 사이의 경계에서, 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 불연속하게 변한다.
상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값보다 더 작다.
상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도와 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값 사이의 차이는 0.01vol%p 내지 0.2vol%p의 범위에 있다.
상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도와 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값 사이의 차이는 0.05vol%p 이상이다.
상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도와 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값 사이의 차이는 0.15vol%p 이하이다.
상기 도광판은 상기 제1 영역들 및 상기 제2 영역들에 의해 둘러싸인 제3 영역을 더 포함한다.
상기 제2 영역들 및 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 도광판의 중심으로부터 거리를 변수로 하는 가우시안 프로파일을 따라 변한다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판을 제조하는 방법이 제공된다. 수지 및 산란 입자들을 포함하는 인쇄 용액을 준비하는 단계; 투명 기판 상에 광 추출 필름이 형성되도록 상기 인쇄 용액의 액적들을 제공하는 단계; 및 상기 광 추출 필름을 경화하는 단계를 포함하되, 상기 광 추출 필름은 상기 산란 입자들의 부피 밀도가 실질적으로 일정한 제1 부분 및 상기 산란 입자들의 부피 밀도가 가우시안 프로파일을 따라 변하는 제2 부분을 포함한다.
상기 액적들을 제공하는 단계는, 단위 면적당 제공되는 상기 액적들의 수를 조절함으로써, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 상기 광 추출 필름의 상기 산란 입자들의 부피 밀도를 조절한다.
상기 액적들을 제공하는 단계는 상기 액적들에 포함된 상기 산란 입자들의 함량을 조절함으로써, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 상기 광 추출 필름의 상기 산란 입자들의 부피 밀도를 조절한다.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, 휘도의 균일성이 제고된 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치를 도시한 평면도이다.
도 1b는 도 1b의 XX 축을 따라 취한 도광판의 단면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3a는 도 1a의 XX축 상에서 도광판의 중심으로부터의 거리에 따른 광 추출 필름의 산란 입자들의 밀도를 도시하는 그래프이다.
도 3b는 DD축 상에서 도광판의 중심으로부터의 거리에 따른 광 추출 필름의 산란 입자들의 밀도를 나타낸다.
도 3c는 도 1a의 XX축 상에서 도광판의 중심으로부터의 거리에 따른 광 추출 필름의 산란 입자들의 밀도의 다른 예시를 나타낸다.
도 3d는 DD축 상에서 도광판의 중심으로부터의 거리에 따른 광 추출 필름의 산란 입자들의 밀도의 다른 예시를 도시하는 그래프이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 도 1a의 제1 영역들의 면적에 따른 조명 장치의 휘도의 불균일성의 변화를 나타낸다.
도 6a는 다른 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 TT축을 따라 취한 단면도이다.
도 7a는 다른 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 PP축을 따라 취한 단면도이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 도광판의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "갖는다" 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
도 1a는 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치(1)를 도시한 평면도이다.
도 1b는 도 1b의 XX 축을 따라 취한 도광판(10)의 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 조명 장치(1)는 도광판(10) 및 복수의 광원들(20)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)은 투명 기판(11) 및 투명 기판(11) 상에 배치된 광 추출 필름(12)을 포함할 수 있다.
조명 장치(1)는 예컨대, 투명 조명 장치일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)은 가시광 대역의 광에 대해 높은 투과율을 가질 수 있고, 이에 따라 조명 장치(1)가 턴 오프 상태일 때, 사용자는 조명 장치(1) 너머의 대상을 선명하게 인식할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 조명 장치(1)는 람베르시안(Lambertian) 배광 분포를 가질 수 있다. 람베르시안 배광은 물체의 표면 휘도가 등방적인 것을 의미한다. 즉, 조명 장치(1)는 관찰 각도와 무관하게 동일한 겉보기 밝기를 가질 수 있다.
도광판(10)의 헤이즈는 약 30% 이하이고, 도광판(10)의 투과율은 약 50% 이상일 수 있다. 보다 바람직하게, 도광판(10)의 투과율은 약 86% 내지 약 89%의 범위에 있을 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 0.1% 내지 5%의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 0.5% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 1% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 1.5% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 4.5% 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 4% 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 3.5% 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 3% 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 2.5% 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 2% 이하일 수 있다.
도광판(10)의 헤이즈는 광이 도광판(10)을 통과할 때, 도광판(10)에 입사되는 광량에 대한 도광판(10)에 의해 산란되는 광량의 비율이다. 도광판(10)의 투과율은 광이 도광판(10)을 통과할 때, 도광판(10)에 입사되는 광량에 대한 도광판(10)을 투과하여 출력된 광량의 비율이다.
도광판(10)의 헤이즈 및 투과율은 STP(Standard Temperature and Pressure) 조건에서 측정될 수 있다. 도광판(10)의 헤이즈 및 투과율은 임의의 적절한 헤이즈 미터 또는 헤이즈 측정 시스템에 의해 측정될 수 있다. 도광판(10)의 헤이즈 및 투과율을 측정할 수 있는 헤이즈 미터의 일 예시는 BYK Gardner 사의 Hazegard이다.여기서 도광판(10)에 포함된 투명 기판(11)의 상면에 평행한 방향들을 ±X 방향 및 ±Y 방향으로 정의한다. +X 방향 및 -X 방향은 서로 반대일 수 있고, +Y 방향 및 -Y 방향은 서로 반대일 수 있다. ±X 방향은 투명 기판(11)의 한 쌍의 가장자리들과 실질적으로 평행할 수 있고, ±Y 방향은 투명 기판(11)의 다른 한 쌍의 가장자리들과 실질적으로 평행할 수 있다.
도광판(10)은 상대적으로 큰 면적을 가질 수 있다. 도광판(10)의 ±X 방향 길이(LX) 및 ±Y 방향 길이(LY)는 약 100mm 내지 약 2000mm의 범위에 있을 수 있다. 도광판(10)은 제1 영역들(10I), 제2 영역들(10II) 및 제3 영역(100III)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I)은 제2 영역들(10II) 및 제3 영역(10III)과 다른 산란 입자(12P) 분포 특성을 가질 수 있다. 도 1a에서 도광판(10) 상의 파선들은 도광판(10) 상에 정의된 제1 영역들(10I), 제2 영역들(1OII) 및 제3 영역(1OIII)을 구분하기 위한 가상의 보조선들이다.
제1 영역들(10I) 각각은 도광판(10)의 코너들(10R)에 인접할 수 있다. 제1 영역들(10I) 각각은 도광판(10)의 코너들(10R) 중 대응되는 하나를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I)은 도광판(10)의 코너들(10R)로부터 ±X 방향 거리 및 ±Y 방향 거리가 설정된 값 이하인 영역일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I)은 대략 정사각형 영역일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I)의 ±X 방향 거리 및 ±Y 방향 거리는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 예에서, 제1 영역들(10I)은 도 6a 및 도 7a의 예시들과 유사하게, 도광판(10)의 코너들(10R)을 중심으로 하는 원의 일부일 수도 있다.
제2 영역들(10II)은 인접한 제1 영역들(10I) 사이에 개재될 수 있다. 제2 영역들(10II)은 각각은 도광판(10)의 가장자리에 인접하게 배치될 수 있다. 제2 영역들(10II)은 각각은 도광판(10)의 가장자리들 중 대응되는 하나를 포함할 수 있다. 제3 영역(10III)은 제2 영역들(10II) 및 제1 영역들(10I)에 의해 둘러싸인 영역일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I)의 면적의 합이 도광판(10)의 면적의 약 10% 내지 약 40%의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I)의 면적의 합이 도광판(10)의 면적의 약 15% 내지 약 35%의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I)의 면적의 합이 도광판(10)의 면적의 약 20% 내지 약 30%의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I)의 면적의 합이 도광판(10)의 면적의 약 25%일 수 있다.
제1 영역들의 면적의 합을 산출하는 것은, 제1 영역들(10I) 각각을 식별하는 단계, 식별된 제1 영역들(10I) 각각의 넓이를 계측 하는 단계, 및 제1 영역들(10I) 각각의 넓이를 합하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 영역들(10I)을 식별은, 제1 영역들(10I)의 헤이즈의 측정 및 제1 영역들(10I)의 산란 입자들(12P)의 밀도의 측정 중 어느 하나에 의해 수행될 수 있다. 공간적으로 변화하는 헤이즈를 갖는 도광판(10)의 부분은 제2 영역(10II) 및 제3 영역(10III)으로 결정될 수 있고, 공간적으로 실질적으로 일정한 헤이즈를 갖는 도광판(10)의 부분은 제1 영역(10I)으로 결정될 수 있다. 도광판(10)의 헤이즈는 전술한 것과 같이 상용 헤이즈미터에 의해 측정될 수 있다.또한, 도 1a에서 XX 축은 ±X 방향과 평행하고, 도광판(10)의 중심(10C)을 지나는 축이며, DD 축은 도광판(10)의 대각선상의 코너들(10R)을 연결하고, 도광판(10)의 중심(10C)을 지나는 축이다.
투명 기판(11)은 가시광선 대역에 대해서 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 투명 기판(11)은 아크릴 및 유리 등을 포함할 수 있다. 투명 기판(11)의 굴절률은 약 1내지 약 2의 범위에 있을 수 있다. 투명 기판(11)의 굴절률은 약 1.5일 수 있다.
투명 기판(11)의 굴절률은 일예로, 일립소메트리에 의해 측정될 수 있다. 다른 예로, 투명 기판(11)의 굴절률은 투명 기판(11)의 조성 분석 및 결정 분석에 의해 결정될 수 있다. 투명 기판(11)의 조성 분석 및 결정 분석에 기초하여 투명 기판(11)의 제조사 및 제품명을 식별할 수 있고, 상기 제품에 대한 카탈로그나 명세서에 기초하여 투명 기판(11)의 굴절률이 결정될 수 있다.
광 추출 필름(12)은 매트릭스 층(12M) 및 상기 매트릭스 층(12M) 내부에 임베디드된 복수의 산란 입자들(12P)을 포함할 수 있다.
매트릭스 층(12M)의 두께(12H)는 약 1㎛ 내지 약 10㎛의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 매트릭스 층(12M)의 두께(12H)는 약 2㎛ 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 매트릭스 층(12M)의 두께(12H)는 약 2.6㎛ 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 매트릭스 층(12M)의 두께(12H)는 약 3㎛ 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 매트릭스 층(12M)의 두께(12H)는 투명 기판(11)의 두께(11H)의 두께의 약 1/2일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적인 실시예들에 따르면, 매트릭스 층(12M)은 레진 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 매트릭스 층(12M)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 매트릭스 층(12M)의 굴절률은 투명 기판(11)의 굴절률보다 더 클 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 매트릭스 층(12M)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 1.7의 범위에 있을 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 광 추출 필름(12)의 상면 및 하면은 실질적으로 평면일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면 광 추출 필름(12)의 표면 조도(Ra)는 100nm이하일 수 있다. 이에 따라, 광 추출 필름(12)의 표면 상의 요철이 사용자의 육안에 의해 인식되는 것을 방지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 매트릭스 층(12M) 내의 산란 입자들(12P)의 면적 밀도는 약 0.1 [EA/㎛2] 내지 약 0.4 [EA/㎛2]의 범위에 있을 수 있다. 예컨대, 약 10000㎛2의 매트릭스 층(12M) 내에 약 1000개 내지 약 4000개의 산란 입자들(12P)이 분포할 수 있다.
산란 입자들(12P) 각각은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 산란 입자들(12P)은 매트릭스 층(12M) 보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 산란 입자들(12P) 각각은 예컨대, TiO2, ZrO2, BaTiO3 및 SnO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
복수의 광원들(20)에 의해 생성된 광은 도광판(10) 내부에서 전반사 진행할 수 있다. 도광판(10) 내부에서 전반사 진행하는 광은 산란 입자들(12P)에 의해 산란됨으로써 도광판(10)으로부터 추출될 수 있다.
산란 입자들(12P)의 크기(예컨대, 평균 직경)의 평균은 약 100nm 내지 약 500nm의 범위에 있을 수 있다. 산란 입자들(12P)의 최대 크기는 1㎛이하일 수 있다. 산란 입자들(12P)의 평균 크기가 약 100nm 내지 약 500nm의 범위에 있고, 산란 입자들(12P)의 최대 크기가 1㎛ 이하인 경우, 산란 입자들(12P)이 육안에 의해 식별되지 않는다. 이에 따라, 턴 오프된 상태의 도광판(10)의 광투과율을 높게 유지하고, 국소적으로 불균일한 헤이즈를 형성하지 않는바, 조명 장치(1)를 사용하는 사용자에게 높은 수준의 사용자 경험을 제공할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 산란 입자들(12P)의 분포는 도광판(10) 상의 위치(P)에 의존할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도광판(10) 상의 위치에 따라 변할 수 있다. 여기서, 특정 영역의 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 상기 특정 영역 내의 광 추출 필름(12)의 부피에 대한 상기 특정 영역에 포함된 산란 입자들(12p) 부피의 비율이다. 이에 따라, 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 앞서 설명한 면적 밀도와 달리 무차원의 양일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I) 내의 산란 입자들(12P)의 평균 부피 밀도는 제2 영역들(10II) 내의 산란 입자들(12P)의 평균 부피 밀도보다 작을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 영역들(10II) 내의 산란 입자들(12P)의 평균 부피 밀도는 제3 영역(10III) 내의 산란 입자들(12P)의 평균 부피 밀도보다 작을 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I) 내의 산란 입자들(12P)의 평균 부피 밀도의 두 배는 제3 영역(10III) 내의 산란 입자들(12P)의 평균 부피 밀도보다 더 클 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 영역들(10II) 내의 산란 입자들(12P)의 평균 부피 밀도의 두 배는 제3 영역(10III) 내의 산란 입자들(12P)의 평균 부피 밀도보다 더 클 수 있다.
조명 장치(1)는 도광판(10)의 형상에 대응되는 개수의 광원들(20)을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 1의 실시예와 같이 도광판(10)이 실질적으로 정사각형인 경우, 조명 장치(1)는 정사각형의 네 개의 가장 자리에 각각 대응되는 네 개의 광원들(20)을 포함할 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치(1)의 효과를 설명하기 위한 그래프이다. 보다체적으로, 도 2는 사각형의 도광판의 네 개의 가장자리들 중 대향하는 한 쌍의 가장자리들 각각에 광원에 의해 광이 조사되고, 다른 한 쌍의 가장자리들에 광이 조사하지 않는 비교예의 조명 장치들에 대해서, 각각의 휘도(luminance)의 불균일성을 나타내는 그래프이다.
여기서 휘도의 불균일성은, 아래 식 1에 따라 결정되는 값이다.
[식 1]
Figure pat00001
식 1에서 Iavg는 조명 장친 전체에 걸친 휘도의 평균이며 ΔI는 조명의 최대 휘도와 평균 휘도의 차이이다.
도 1a 내지 도 2를 참조하면, 도광판의 면적이 140mm×140mm인 경우, 300mm×300mm인 경우 및 600mm×600mm인 경우, 각각 휘도의 불균일성이 10%보다 훨씬 큰 것이 확인되었다. 휘도의 불균일성이 10%보다 큰 경우, 사용자에 의해 휘도의 불균일성이 쉽게 인식되어 조명 장치의 심미적 특성을 해치며 사용자의 눈을 피로하게 할 수 있다. 상대적으로 큰 면적(예컨대, 100mm×100mm 이상)의 조명의 경우, 한 쌍의 가장자리에만 광원을 제공하는 경우, 조명 장치의 휘도의 불균일성이 지나치게 큰 것이 확인되었다. 예시적인 실시예들에 따르면, 조명 장치(1)는 도광판(10)의 각 가장자리들에 광을 조사하는 복수의 광원들(20)을 포함하는 바, 조명 장치(1)의 휘도의 불균일성을 완화할 수 있다.
이하에서 도 3a 및 도 3b을 참조하여 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 3a는 도 1a의 XX축 상에서 도광판(10)의 중심(10C)으로부터의 거리(R)에 따른 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 밀도를 나타내고, 도 3b는 DD축 상에서 도광판(10)의 중심(10C)으로부터의 거리(R)에 따른 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 밀도를 나타낸다.
도 1a, 도 1b 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 예시적인 실시예들에 다르면, 제1 영역들(10I) 내의 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 실질적으로 일정할 수 있다. 예시적인 실시예들에 다르면, 제2 영역들(10II) 및 제3 영역(10III) 내의 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도광판(10) 상의 위치(P)의 도광판(10)의 중심(10C)으로부터의 거리(R)에 따라 달라질 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도광판(10)의 중심(10C)에서 최대일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 영역들(10II) 및 제3 영역(10III)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 중심(10C)으로부터의 거리(R)를 변수로 하는 가우시안 프로파일을 가질 수 있다.
제2 영역(10II) 및 제3 영역(10III)에서 산란 입자들(12P)의 부피 밀도가 가우시안 프로파일을 갖거나, 가우시안 프로파일을 따른다고 함은, 상기 제2 영역(10II) 및 제3 영역(10III)에서 산란 입자들(12P)의 부피 밀도가 하기의 식 2를 따라 변화함을 의미한다.
[식 2]
Figure pat00002
여기서, Vd0는 부피 밀도의 최댓값이고, R은 도광판(10)의 중심(10C)으로부터 거리이며, σ는 적절한 값으로 설계될 수 있다.
XX 축은 제2 영역들(10II) 및 제3 영역(10III) 상에서 연장되는바, XX 축 상에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도 3a에 도시된 것과 같이 가우시안 프로파일만을 포함할 수 있다. 즉, 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 XX 축 상에서 가우시안 프로파일을 따라 변할 수 있다. 도광판(10)의 중심(10C)을 지나고 XX축에 수직한 축(즉, ±Y 방향에 평행한 축)에 따른 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는, XX 축 상에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도와 실질적으로 동일하게, 도 3a에 도시된 가우시안 프로파일을 따라 변할 수 있다.
DD 축은 제1 영역들(10I) 및 제3 영역(10III) 상에서 연장되는바, DD 축 상에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도 3b에 도시된 것과 같이 가우시안 프로파일을 따르는 부분 및 실질적으로 일정한 부분을 포함할 수 있다. 즉, DD 축 상에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 평탄화된(즉, 상수인) 테일 부분(즉, 가우시안 프로파일의 중심으로부터 이격된 부분)을 갖는 다듬어진(trimmed) 가우시안 프로파일를 따라 변할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도에 의존할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 헤이즈는 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도에 1차 비례할 수 있다. 이에 따라, XX 축 상에서 도광판(10)의 헤이즈는 가우시안 프로파일을 따라 변할 수 있고, DD 축 상에서 도광판(10)의 헤이즈는 다듬어진 가우시안 프로파일을 따라 변할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, XX 축 상에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 연속하게 변할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, DD 축 상에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 불연속하게 변할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, DD 축 상에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 제1 영역들(10I)과 제3 영역(10III)의 경계에서 불연속하게 변할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, XX 축 상에서 도광판(10)의 헤이즈는 연속하게 변할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, DD 축 상에서 도광판(10)의 헤이즈는 불연속하게 변할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, DD 축 상에서 도광판(10)의 헤이즈는 제1 영역들(10I)과 제3 영역(10III)의 경계에서 불연속하게 변할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 위치에 따른 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는, 광학 현미경을 이용하여 광 추출 필름(12) 상의 위치에 따른 광 추출 필름(12) 내에 포함된 산란 입자들(12P)의 수를 세는 것 및 SEM(Scanning electron microscope) 이용하여 상기 산란 입자들(12P)의 직경(예컨대, 평균 직경)을 측정하는 것에 의해 결정될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 산란 입자들(12P)의 직경(예컨대, 평균 직경)으로부터 산란 입자들(12P)의 크기(예컨대, 평균 부피)가 산출될 수 있다. 산란 입자들(12P)의 크기(예컨대, 평균 부피)와 산란 입자들(12P)의 개수를 곱함으로써, 광 추출 필름(12) 상의 위치에 따른 산란 입자들(12P)의 부피의 합이 산출될 수 있다. 광 추출 필름(12) 상의 위치에 따른 산란 입자들(12P)의 부피의 합을 대응되는 광 추출 필름(12)의 부피로 나눔으로써, 광 추출 필름(12) 상의 위치에 따른 산란 입자들(12P)의 부피 밀도가 결정될 수 있다.
다른 예에서, 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는, 도광판(10) 상의 위치에 따른 도광판(10)의 헤이즈를 계측하고 및 도광판 상의 측정 점의 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도를 계측한 이후, 상기 헤이즈 및 상기 측정 점의 부피 밀도에 기초하여 도광판(10) 전체에 대해 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도를 외삽을 수행함으로써 산출될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.01 vol% 내지 약 0.5vol%의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.05vol% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.1vol% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.15vol% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.45vol%이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.4vol%이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.35vol%이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.3vol%이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.25vol%이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.2vol%이하일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 도광판(10)의 헤이즈는 약 1.1% 내지 약 2%의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 도광판(10)의 헤이즈는 약 1.2% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 도광판(10)의 헤이즈는 약 1.3% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 도광판(10)의 헤이즈는 약 1.4% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 도광판(10)의 헤이즈는 약 1.5% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 도광판(10)의 헤이즈는 약 1.6% 일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 도광판(10)의 헤이즈는 약 1.9% 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 도광판(10)의 헤이즈는 약 1.8% 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 도광판(10)의 헤이즈는 약 1.7% 이하일 수 있다.산란 입자들(12P)은 도광판(10) 내에서 전반사 진행하는 광을 추출하는바, 도광판(10)의 광 추출 효율은 산란 입자들(12P)의 개수와 비례할 수 있다. 실험예에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도가 약 0.1 vol%이하인 경우, 도광판(10)의 광추출 특성이 지나치게 낮아 조명 장치(1)의 조명 특성 및 에너지 효율이 악화되는 것이 확인되었다.
도광판(10)의 중심(10C)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도가 지나치게 큰경우, 조명 장치(1)가 턴 오프 상태일 때 외부의 광의 산란되는 정도가 지나치게 클 수 있다. 실험예에 따르면, 도광판(10)의 중심(10C)에서 부피 밀도가 약 0.2 vol% 이상인 경우, 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도가 도광판(10)의 헤이즈가 지나치게 클 수 있고, 이는 조명 장치(1)의 미관을 손상시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 약 0.05vol% 내지 약 0.15vol% 의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 약 0.06vol%이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 약 0.07vol%이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 약 0.08vol%이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 약 0.09vol%이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 약 0.1vol%이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 약 0.11vol%이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 약 0.12vol%일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 약 0.14vol% 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 약 0.13vol% 이하일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 헤이즈는약 1% 내지 약 1.5%의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 헤이즈는 약 1.1% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 헤이즈는 약 1.2% 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 헤이즈는 약 1.4% 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 헤이즈는 약 1.3% 이하일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.05vol% 내지 약 0.12vol% 의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.06vol%이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.07vol%이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.08vol%이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.09vol%이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.1vol%일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 약 0.11vol% 이하일 수 있다..
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값은 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도보다 더 클 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값과 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도 사이의 차이는 약 0.01vol%p 내지 약 0.05vol%p의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값과 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도 사이의 차이는 약 0.02vol%p 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도의 최솟값과 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도 사이의 차이는 약 0.04vol%p 이하일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 도광판(10)의 헤이즈의 최솟값은 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 도광판(10)의 헤이즈보다 더 클 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 도광판(10)의 헤이즈의 최솟값과 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 도광판(10)의 헤이즈 사이의 차이는 약 0.01%p 내지 약 0.05%p의 범위에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 도광판(10)의 헤이즈의 최솟값과 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 도광판(10)의 헤이즈 사이의 차이는 약 0.04%p 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 도광판(10)의 헤이즈의 최솟값과 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 도광판(10)의 헤이즈 사이의 차이는 약 0.03%p 이하일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10)의 제2 영역들(10II)에서 도광판(10)의 헤이즈의 최솟값과 도광판(10)의 제1 영역들(10I)에서 도광판(10)의 헤이즈 사이의 차이는 약 0.02%p 이하일 수 있다.
도 3c는 도 1a의 XX축 상에서 도광판(10)의 중심(10C)으로부터의 거리(R)에 따른 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 밀도의 다른 예시를 나타낸다. 구체적으로 도 3c에서, 실선은 XX 축 상에서 도광판(10)의 중심(10C)으로부터의 거리(R)에 따른 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 밀도의 다른 예시를 도시하며, 파선은 비교를 위해 도 3a의 그래프를 도시한다.
도 3d는 DD축 상에서 도광판(10)의 중심(10C)으로부터의 거리(R)에 따른 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 밀도의 다른 예시를 도시하는 그래프이다.
제1 영역들(10I) 내의 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 1a, 도 1b 도 3c 및 도 3d를 참조하면, 제2 영역들(10II) 및 제3 영역(10III) 내의 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도광판(10) 상의 위치(P)의 도광판(10)의 중심(10C)으로부터의 거리(R)에 따라 달라질 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도광판(10)의 중심(10C)에서 최대일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 영역들(10II) 및 제3 영역(10III)에서 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 중심(10C)으로부터의 거리(R)를 변수로 하는 양자화된(Quantized) 가우시안 프로파일을 가질 수 있다.
양자화된(Quantized) 가우시안 프로파일을 따르는, 제2 영역들(10II) 및 제3 영역(10III)의 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 하기의 식 3을 따를 수 있다.
[식 3]
Figure pat00003
여기서, R은 도광판(10)의 중심(10C)으로부터 거리이다.
예시적인 실시예들에 따르면, Vd0는 Vd1 보다 더 크고, Vd1은 Vd2 보다 더 크며, Vd2는 Vd3 보다 더 크고, 및 Vd3은 Vd4 보다 더 클 수 있다. 도 3c의 예시에서, Vd0는 약 0.14vol% 내지 약 0.16 vol%의 범위에 있을 수 있고, Vd1은 약 0.13vol% 내지 약 0.15 vol%의 범위에 있을 수 있으며, Vd2는 약 0.12vol% 내지 약 0.14 vol%의 범위에 있을 수 있고, Vd3는 약 0.11vol% 내지 약 0.13 vol%의 범위에 있을 수 있으며 Vd4는 약 0.1vol% 내지 약 0.12 vol%의 범위에 있을 수 있다. 도 3c의 예시에서, Vd0는 약 0.15vol%일수 있고, Vd1은 약 0.14vol%일 수 있으며, Vd2는 약 0.13vol%일 수 있고, Vd3는 약 0.12 vol%일 수 있으며 Vd4는 약 0.11일 수 있다.
도 3c의 예시에서, R0는 R1보다 더 클 수 있고, R1은 R2보다 더 클 수 있으며, R2는 R3보다 더 클 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, R0는 0보다 크고 약 100mm 이하일 수 있고, R1는 약 50mm 내지 약 150mm의 범위에 있을 수 있으며, R2는 약 100mm 내지 약 200mm의 범위에 있을 수 있고, R3는 약 150mm 내지 약 250mm의 범위에 있을 수 있다. 도 3c의 예시에서, R0는 약 50mm일 수 있고, R1는 약 100mm일 수 있으며, R2는 약 150mm일 수 있고, R3는 약 200mm일 수 있다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치의 효과를 설명하기 위한 그래프로서, 보다 구체적으로는 도 4는 비교예 1, 비교예 2 및 실험예의 조명 장치들 각각의 휘도의 불균일성을 나타낸다.
도 4의 비교예 1의 조명 장치에서 산란 입자들의 부피 밀도는 도광판 전면에 걸쳐 일정하고, 비교예 2의 조명 장치에서 산란 입자들의 부피 밀도는 도광판 전면에 걸쳐 도광판의 중심으로부터의 거리에 의존하는 가우시안 프로파일을 따른다. 도 4의 실험예의 조명 장치에서 산란 입자들의 부피 밀도는 도 1a, 도 1b 및 도 3을 참조하여 설명한 것과 같다.
도 1a, 도 1b 및 도 4을 참조하면, 비교예 1에서 조명 장치의 휘도의 불균일성은 약 30%이상으로 매우 높은 것이 확인되었다. 비교예 2에서 조명 장치의 휘도의 불균일성은 약 14%로 비교예 1에 비해서 크게 개선되었으나, 10%를 초과하는 바 사용자의 육안에 의해 휘도의 불균일성이 용이하게 인식될 수 있다.
실험예의 조명 장치의 휘도의 불균일성은 약 6% 정도로 비교예 1 및 비교예 2에 비해 크게 개선되었으며, 10% 이하이므로 사용자의 육안에 의해 인식되지 않을 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 광 추출 필름(12)의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도가 도광판(10)의 제2 영역들(10II) 및 제3 영역(10III)에서 가우시안 프로파일을 따르고, 제1 영역들(10I)에서 실질적으로 일정한 값을 갖는 도광판(10)을 제공함으로써, 도광판(10)의 모서리들 각각에 광을 조사하는 복수의 광원들(20)을 포함하는 조명 장치(1)의 휘도의 균일성을 제고할 수 있다.
도 5는 도 1a의 제1 영역들(10I)의 면적에 따른 조명 장치(1)의 휘도의 불균일성의 변화를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 제1 영역들(10I)의 면적의 합이 도광판(10)의 면적의 약 10% 내지 약 40%의 범위에 있는 경우, 조명 장치(1)의 휘도의 불균일성을 10%이하임이 확인되었다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I)의 면적의 합이 도광판(10)의 면적의 약 10% 내지 약 40%의 범위에 있는 도광판(10)을 제공함으로써, 조명 장치(1)의 불균일성을 낮게 유지할 수 있는바, 높은 수준의 사용자 경험을 제공할 수 있다.
도 6a는 다른 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치(2)를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 TT축을 따라 취한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 조명 장치(2)는 도광판(10') 및 복수의 광원들(20)을 포함할 수 있다.
도 6a의 도광판(10')은 삼각형의 평면형상을 가질 수 있고, 이에 따라, 조명 장치(2)는 도광판(10')의 가장자리들에 대응하는 세개의 광원들(20)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10')은 투명 기판(11') 및 투명 기판(11') 상에 배치된 광 추출 필름(12')을 포함할 수 있다. 광원들(20)은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 광원들(20)과 실질적으로 동일하고, 투명 기판(11')은 형상적 차이를 제외하고 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 투명 기판(11)과 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10')은 제1 영역들(10I') 및 제2 영역(10II')을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I') 각각은 도광판(10')의 코너들(10R')을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I') 각각은 도광판(10')의 코너들(10R')을 중심으로 하는 원의 일부일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제2 영역(10II')은 제1 영역들(10I')에 의해 둘러싸일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 영역(10II')은 도광판(10')의 중심(10C')을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 광 추출 필름(12')의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도광판(10') 상의 위치에 따라 변할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I')에서 광 추출 필름(12')의 산란 입자들의 부피 밀도는 실질적으로 일정할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 영역(10II')에서 광 추출 필름(12')의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 중심(10C')으로부터의 거리를 변수로 하는 가우시안 프로파일을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, TT축 상에서, 도광판(10')의 중심(10C')으로부터의 거리에 따른 광 추출 필름(12')의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 다듬어진 가우시안 프로파일을 따라 변할 수 있다. 즉, TT축 상에서 도광판(10')의 중심(10C')으로부터의 거리에 따른 광 추출 필름(12')의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도 3b에 도시된 DD축 상에서 도광판(10, 도 1b 참조)의 중심(10C, 도 1a 참조)으로부터의 거리에 따른 광 추출 필름(12, 도 1b 참조)의 산란 입자들(12P, 도 1b 참조)의 밀도와 실질적으로 동일하게 변화할 수 있다.
도 7a는 다른 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치(3)를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 PP축을 따라 취한 단면도이다.
도 7a의 도광판(10")은 오각형의 평면형상을 가질 수 있고, 이에 따라, 조명 장치(3)는 도광판(10")의 가장자리들에 대응하는 다섯 개의 광원들(20)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10")은 투명 기판(11") 및 투명 기판(11") 상에 배치된 광 추출 필름(12")을 포함할 수 있다. 광원들(20)은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 광원들(20)과 실질적으로 동일하고, 투명 기판(11")은 형상적 차이를 제외하고 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 투명 기판(11)과 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도광판(10")은 제1 영역들(10I") 및 제2 영역(10II")을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I") 각각은 도광판(10")의 코너들(10R")을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I") 각각은 도광판(10")의 코너들(10R")을 중심으로 하는 원의 일부일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제2 영역(10II")은 제1 영역들(10I")에 의해 둘러싸일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 영역(10II")은 도광판(10")의 중심(10C")을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 광 추출 필름(12")의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도광판(10) 상의 위치에 따라 변할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 영역들(10I")에서 광 추출 필름(12")의 산란 입자들의 부피 밀도는 실질적으로 일정할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제2 영역(10II")에서 광 추출 필름(12")의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 중심(10C")으로부터의 거리를 변수로 하는 가우시안 프로파일을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, PP축 상에서, 도광판(10")의 중심(10C")으로부터의 거리에 따른 광 추출 필름(12")의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 다듬어진 가우시안 프로파일을 따라 변할 수 있다. 즉, PP축 상에서 도광판(10")의 중심(10C")으로부터의 거리에 따른 광 추출 필름(12")의 산란 입자들(12P)의 부피 밀도는 도 3b에 도시된 DD축 상에서 도광판(10, 도 1b 참조)의 중심(10C, 도 1a 참조)으로부터의 거리에 따른 광 추출 필름(12, 도 1b 참조)의 산란 입자들(12P, 도 1b 참조)의 밀도와 실질적으로 동일하게 변화할 수 있다.
이상에서, 삼각형의 평면 형상을 갖는 도광판(10')을 포함하는 조명 장치(2), 사각형의 평면 형상을 갖는 도광판(10)을 포함하는 조명 장치(1) 및 오각형의 평면 형상을 갖는 도광판(10")을 포함하는 조명 장치(3)에 대해 설명하였다. 당업계의 통상의 기술자는 여기에 설명된 바에 기초하여, 여섯 개 이상의 모서리를 갖는 다각형의 도광판 및 정형(예컨대, 포물선, 쌍곡선, 타원 등의 일부)의 곡선인 외곽선을 포함하는 도광판 및 비정형의 곡선인 외곽선을 포함하는 도광판, 그리고 이들을 포함하는 조명 장치의 실시예에 용이하게 도달할 수 있을 것이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 도광판의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1a, 도 1b 및 도 8을 참조하면, P10에서에서는 인쇄 용액을 준비할 수 있다. 인쇄 용액은 산란 입자를 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 인쇄 용액은 용매(Solvent), 수지 물질 및 산란 입자들(12P)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 산란 입자들(12P)은 TiO2, ZrO2, BaTiO3 및 SnO2 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 인쇄 용액은, 예컨대, Polysiloxane과 DPM(Dipropylene glycol methyl ether)의 혼합물을 포함할 수 있다. 인쇄 용액은, 예컨대, Hexamethylene diacrylate, Exo-1,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1]hept-2-yl acrylate, Benzyl acrylate, 2-Methoxyethyl acrylate, Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide의 혼합물을 포함할 수 있다. 인쇄 용액의 산란 입자(12P)의 함량은 약 0.1 wt% 내지 약 5 wt%의 범위에 있을 수 있다.
이어서, P20에서 투명 기판(11) 상에 광 추출 필름(12)이 형성되도록 상기 인쇄 용액의 액적들을 제공할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 광 추출 필름(12)은 슬롯-다이(Slot-die) 코팅 및 잉크 젯 프린팅 등의 방법에 의해 형성될 수 있다.
광 추출 필름(12)은 예컨대, 인쇄 용액의 액적(droplet)을 투명 기판(11) 상에 제공함으로써 형성될 수 있다. 인쇄 용액의 액적의 직경은 약 20㎛ 내지 약 200㎛의 범위에 있을 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 단위 면적당 제공되는 인쇄 용액의 액적의 수를 조절함으로써 도 1a 내지 도 3b를 참조하여 설명한 산란 입자들(12P)의 부피 밀도 분포를 갖는 광 추출 필름(12)을 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 도광판(10)의 중심(10C)에 가까운 투명 기판(11)의 부분에 단위 면적 당 더 많은 수의 인쇄 용액의 액적을 제공하고, 도광판(10)의 중심(10C)으로부터 멀어질수록 투명 기판(11)의 부분에 단위 면적 당 감소하는 수의 인쇄 용액의 액적을 제공할 수 있다. 도광판(10)의 제1 영역(10I)에 단위 면적당 가장 적은 수의 인쇄 용액 액적을 제공할 수 있다. 투명 기판(11) 상의 위치에 따라 제공되는 액적의 수가 달라지나, 액적에 포함된 용매의 증발로 인해 액적의 부피의 많은 부분이 증발되는바, 광 추출 필름(12)은 실질적으로 평면일 수 있다. 예컨대, 도광판(10)의 중심(10C)의 광 추출 필름(12)의 두께와, 코너(10R)의 광 추출 필름(12)의 두께 차이는 약 1㎛이하일 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에 따르면, 인쇄 용액에 포함된 산란 입자들(12P)의 함량을 조절함으로써 도 1a 내지 도 3b를 참조하여 설명한 산란 입자들(12P)의 부피 밀도 분포를 갖는 광 추출 필름(12)을 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 도광판(10)의 중심(10C)에 가까운 투명 기판(11)의 부분에 산란 입자들(12P)의 함량이 높은 인쇄 용액의 액적을 제공하고, 도광판(10)의 중심(10C)으로부터 멀어질수록 투명 기판(11)의 부분에 산란 입자들(12P)의 함량이 감소하는 인쇄 용액의 액적을 제공할 수 있다. 도광판(10)의 제1 영역(10I)에 산란 입자들(12P)의 함량이 가장 낮은 인쇄 용액의 액적을 제공할 수 있다.
인쇄 용액의 액적에 포함된 산란 입자들(12P)의 함량의 조절은 서로 다른 산란 입자 함량을 갖는 둘 이상의 인쇄 용액들을 준비한 이후, 상기 둘 이상의 용액들을 동시에 사용할 수 있는 잉크젯 헤더를 이용하여 상기 둘 이상의 용액들의 혼합물의 액적을 투명 기판(11) 상에 제공할 수 있다. 상기 둘 이상의 용액들의 혼합 비율을 조절함으로써, 인쇄 용액의 액적에 포함된 산란 입자들(12P)의 함량을 조절할 수 있다.
이어서 P30에서, 광 추출 필름(12)을 경화할 수 있다. 광 추출 필름(12)의 경화는, 인라인 UV(Ultra Violet) 경화기를 이용한 UV 경화, 또는 열경화를 포함할 수 있다. 광추출 필름(12)의 경화가 완료됨으로써, 도 1a, 도 1b를 참조하여 설명한 도광판(10)이 제공될 수 있다. 또한, 도광판(10)의 가장자리들에 광원들(20)을 제공함으로써, 예시적인 실시예들에 따른 조명 장치(1)가 제공될 수 있다.
이상에서, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 도광판(10)의 제조 방법에 대한 실시예를 설명하였으나, 당업계의 통상의 기술자는 여기에 설명된 바에 기초하여, 도 6a 및 도 6b을 참조하여 설명한 도광판(10') 및 도 7a 및 도 7b을 참조하여 설명한 도광판(10")의 제조에 용이하게 도달할 수 있을 것이다.
지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (41)

  1. 하나 이상의 가장자리들을 포함하고 투명 기판 및 상기 투명 기판 상에 배치되는 광 추출 필름을 포함하는 도광판; 및
    상기 도광판의 하나 이상의 가장자리들에 광을 조사하는 하나 이상의 광원;을 포함하되,
    상기 광 추출 필름은,
    매트릭스 층; 및
    상기 매트릭스 층 내에 임베디드된 복수의 산란 입자들을 포함하되,
    상기 도광판은 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도가 실질적으로 일정한 제1 영역들 및 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도가 가우시안 프로파일을 따라 변하는 제2 영역들을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역들은 상기 도광판의 코너들에 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역들은 상기 도광판의 코너들을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역들의 면적의 합은 상기 도광판의 면적의 10% 내지 40%의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역들의 면적의 합은 상기 도광판의 면적의 15% 내지 35%의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역들의 면적의 합은 상기 도광판의 면적의 20% 내지 30%의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역들의 면적의 합은 상기 도광판의 면적의 25%인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 평면 형상은 정사각형이고,
    상기 제1 영역들 각각의 평면 형상은 정사각형인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 평면 형상은 정사각형이고,
    상기 제1 영역들 각각은 상기 도광판의 코너들 중 대응되는 것을 중심으로 하는 원의 일부인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역들 각각은 상기 제1 영역들 중 이웃한 둘(Neighboring two) 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 도광판은 상기 제1 영역들 및 상기 제2 영역들에 의해 둘러싸인 제3 영역을 더 포함하고,
    상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 가우시안 프로파일을 따라 변하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 영역들 및 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 도광판의 중심으로부터 거리를 변수로 하는 가우시안 프로파일인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균은 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균보다 작은 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균은 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균보다 작은 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균은 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균보다 작은 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균의 두 배는 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균보다 큰 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균의 두 배는 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 평균보다 큰 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값보다 더 작은 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값보다 더 작은 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도와 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값 사이의 차이는 0.01vol%p 내지 0.2vol%p의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  21. 사각형의 평면 형상을 갖는 투명 기판; 및
    상기 투명 기판 상에 배치되는 광 추출 필름을 포함하는 도광판으로서,
    상기 광 추출 필름은,
    매트릭스 층; 및
    상기 매트릭스 층 내에 임베디드된 복수의 산란 입자들을 포함하되,
    상기 도광판의 중심을 지나고 상기 도광판의 가장자리들 중 어느 하나에 평행한 제1 축 상에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 가우시안 프로파일을 따라 변하고, 및
    상기 도광판의 중심을 지나고 상기 도광판의 서로 대각선에 위치한 두 코너들을 잇는 제2 축 상에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 평탄화된 테일 부분을 갖는 다듬어진(trimmed) 가우시안 프로파일을 따라 변하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 도광판의 중심을 지나고 상기 제1 축에 수직한 제3 축 상에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 가우시안 프로파일을 따라 변하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1 축 상에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값은 제2 축 상에서 평탄화된 테일 부분의 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도보다 더 큰 것을 특징으로 하는 도광판.
  24. 제21항에서,
    상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 도광판의 중심에서 최대인 것을 특징으로 하는 도광판.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 제2 영역들 및 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 도광판의 중심으로부터 거리를 변수로 하는 가우시안 프로파일인 것을 특징으로 하는 도광판.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 산란 입자들 각각의 크기는 100nm 내지 1000nm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 도광판.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 도광판의 헤이즈는 0.1% 내지 5%의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 도광판.
  28. 제21항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 네 개의 가장자리들 각각의 길이는 100mm 내지 2000mm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 도광판.
  29. 제21항에 있어서,
    상기 매트릭스 층의 굴절률은 상기 투명 기판의 굴절률보다 더 큰 것을 특징으로 하는 도광판.
  30. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 산란 입자들 각각은 TiO2, ZrO2, BaTiO3 및 SnO2 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  31. 다각형의 평면 형상을 갖는 투명 기판 및 상기 투명 기판 상에 배치되는 광 추출 필름을 포함하는 도광판; 및
    상기 도광판의 가장자리들 각각에 광을 조사하도록 구성된 복수의 광원들을 포함하되,
    상기 광 추출 필름은,
    매트릭스 층; 및
    상기 매트릭스 층 내에 임베디드된 복수의 산란 입자들을 포함하되,
    상기 도광판은 상기 다각형의 코너들을 포함하는 제1 영역들 및 이웃한 제1 영역들 사이에 개재된 제2 영역들을 포함하고,
    상기 제1 영역들에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도가 실질적으로 일정하며,
    상기 제2 영역들에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 연속적으로 변하고, 및
    상기 제1 및 제2 영역들 사이의 경계에서, 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 불연속하게 변하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값보다 더 작은 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도와 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값 사이의 차이는 0.01vol%p 내지 0.2vol%p의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  34. 제31항에 있어서,
    상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도와 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값 사이의 차이는 0.05vol%p 이상인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  35. 제31항에 있어서,
    상기 제1 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도와 상기 제2 영역들 각각에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도의 최솟값 사이의 차이는 0.15vol%p 이하인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  36. 제31항에 있어서,
    상기 도광판은 상기 제1 영역들 및 상기 제2 영역들에 의해 둘러싸인 제3 영역을 더 포함하고,
    상기 제2 영역들 및 상기 제3 영역에서 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도는 상기 도광판의 중심으로부터 거리를 변수로 하는 가우시안 프로파일을 따라 변하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  37. 수지 및 산란 입자들을 포함하는 인쇄 용액을 준비하는 단계;
    투명 기판 상에 광 추출 필름이 형성되도록 상기 인쇄 용액의 액적들을 제공하는 단계; 및
    상기 광 추출 필름을 경화하는 단계를 포함하되,
    상기 광 추출 필름은 상기 산란 입자들의 부피 밀도가 실질적으로 일정한 제1 부분 및 상기 산란 입자들의 부피 밀도가 가우시안 프로파일을 따라 변하는 제2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판을 제조하는 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 액적들을 제공하는 단계는, 단위 면적당 제공되는 상기 액적들의 수를 조절함으로써, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 상기 광 추출 필름의 상기 산란 입자들의 부피 밀도를 조절하는 것을 특징으로 하는 도광판을 제조하는 방법.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 액적들을 제공하는 단계는, 상기 액적들에 포함된 상기 산란 입자들의 함량을 조절함으로써, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 상기 광 추출 필름의 상기 산란 입자들의 부피 밀도를 조절하는 것을 특징으로 하는 도광판을 제조하는 방법.
  40. 하나 이상의 가장자리들을 포함하고 투명 기판 및 상기 투명 기판 상에 배치되는 광 추출 필름을 포함하는 도광판; 및
    상기 도광판의 하나 이상의 가장자리들에 광을 조사하는 하나 이상의 광원;을 포함하되,
    상기 광 추출 필름은,
    매트릭스 층; 및
    상기 매트릭스 층 내에 임베디드된 복수의 산란 입자들을 포함하되,
    상기 도광판은 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도가 실질적으로 일정한 제1 영역들 및 상기 광 추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피 밀도가 양자화된 가우시안 프로파일을 따라 변하는 제2 영역들을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  41. 제40항에 있어서, 상기 제2 영역들에서, 상기 광추출 필름의 상기 복수의 산란 입자들의 부피밀도는 하기의 식을 따라서 변화하되,
    Figure pat00004

    상기 Vd0은 상기 Vd1보다 더크고, 상기 Vd1은 상기 Vd2보다 더 크며, 상기 Vd2은 상기 Vd3보다 더 크고, 상기 Vd3은 상기 Vd4보다 더 크며, 및
    상기 R0는 0보다 크고, 상기 R1은 상기 R2보다더 크며, 상기 R2는 상기 R3 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 조명 장치.
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