[go: up one dir, main page]

KR100513718B1 - 평판표시소자용 조명장치 - Google Patents

평판표시소자용 조명장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100513718B1
KR100513718B1 KR10-2002-0034651A KR20020034651A KR100513718B1 KR 100513718 B1 KR100513718 B1 KR 100513718B1 KR 20020034651 A KR20020034651 A KR 20020034651A KR 100513718 B1 KR100513718 B1 KR 100513718B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
guide plate
light guide
refractive surface
refractive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR10-2002-0034651A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030097333A (ko
Inventor
최진승
최환영
민지홍
이수미
김진환
이문규
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR10-2002-0034651A priority Critical patent/KR100513718B1/ko
Priority to US10/259,842 priority patent/US6935764B2/en
Priority to CNB021471924A priority patent/CN1268970C/zh
Priority to JP2003173047A priority patent/JP3804795B2/ja
Publication of KR20030097333A publication Critical patent/KR20030097333A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100513718B1 publication Critical patent/KR100513718B1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

광을 광축에 평행하게 진행시키는 광학 부재를 포함하는 평판표시소자용 조명장치가 개시된다. 개시된 조명장치는 광을 방사하는 점광원 및, 광이 광축에 평행하게 진행하도록 점광원에 인접하게 위치하여 상기 광의 방사각을 증가시키는 제 1굴절면과 제 1굴절면에 대응하도록 소정 간격 이격되어 위치하여 상기 광의 방사각을 감소시키는 제 2굴절면으로 이루어진 광학 부재를 포함하는 도광판을 구비한다. 본 발명은 입사광의 방사각도를 감소시켜 바람직하게는 광축에 대해 평행하게 진행시킴으로써 점광원 사이의 광이 미치지 않는 사각영역을 제거하고 홀로그램에 광을 균일하게 입사시켜 도광판을 출사하는 광의 휘도 및 강도 분포를 균일하게 할 수 있다.

Description

평판표시소자용 조명장치{Illumination apparatus for planar display device}
본 발명은 평판표시소자용 조명장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입사광의 방사각을 감소시켜 광축에 평행하게 진행시키는 평판표시소자용 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)와 같은 평판표시소자에서는 액정을 균일하게 조명할 수 있는 조명장치가 요구된다.
도 1은 종래의 홀로그램을 사용한 도광판을 구비하는 평판표시소자용 조명장치를 간략히 나타낸 것으로 특히 LED(Laser Emitting Diode)(41)와 같은 점광원을 사용하는 경우의 조명장치를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 복수개의 LED(41)가 도광판(43)의 일측면에 나란히 배열되어 있으며, LED(41)로부터 방사된 광은 소정 각도로 발산되어 도광판(43) 내부를 진행한다. 통상적으로 LED(41)의 광 방사각도는 45도 정도이므로 LED(41) 사이의 바로 인접한 부분에는 광이 입사되지 않는 사각영역이 발생하고 LED(41)와 거리가 많이 떨어진 부분에서는 인접 LED(41)에서 방사된 광이 서로 겹쳐 광강도가 증가하는 중첩 영역이 발생한다.
도광판(43)에 일정한 방향성을 가지는 홀로그램(45)의 패턴이 형성되는 경우 홀로그램(45) 패턴에 광이 균일하게 입사되어야 도광판(43)을 출사하는 광이 높은 발광효율로 방출될 수 있다. 하지만, LED(41)와 같은 점광원을 사용하는 종래의 도광판에서는 각 점광원으로부터 방사되는 광이 발산하므로 도광판(43)을 출사하는 광의 각도에 따른 휘도와 강도 분포가 상이하게 되는 단점이 있다.
도 2는 LED의 방사각도에 따른 광강도를 나타낸 그래프이다.
도시된 바와 같이, LED의 중심부분에 나타나는 광강도의 최고값을 1이라 할 때 방사각도가 커질수록 광강도는 떨어지며 방사각도가 45도 정도가 되면 광강도는 절반으로 감소된다. 이 그래프로부터 광강도 손실을 줄이기 위해 방사각도를 45도 이하로 감소시킬 필요가 있음을 알 수 있다.
도 3은 도광판으로부터 출사하는 광의 각도에 따른 휘도 분포를 나타낸 그래프이며, 도 4는 종래의 홀로그램 도광판을 출사하는 광의 각도에 다른 강도분포를 나타내는 사진이다.
도 3을 참조하면, 광이 도광판의 평면에 대해 정면에서만 방출되지 않으며 0도와 ±30도 방향에서 광이 큰 광량으로 출사되어 휘도의 피크를 형성하는 것을 볼 수 있다. 여기서, 도광판의 평면에 대해 직각으로 출사되지 않고 임의의 각도를 가지고 출사하는 광은 액정판넬에 대하여 입사하는 광의 손실을 발생시켜 휘도를 악화시키고 화면의 시야각에 영향을 끼친다.
도 4를 참조하면, 도 3에서 도시된 바와 같이 휘도의 피크가 나타나는 0도와 ±30도 정도 영역에서 광강도가 강하게 나타나는 것을 볼 수 있다.
종래의 홀로그램이 형성된 도광판을 사용하는 평판표시소자용 조명장치에서는 점광원으로부터 광이 발산되어 일정한 각도로 홀로그램에 입사하지 않으므로 도광판을 출사하는 광이 각 점광원에 해당하는 출사각을 가지게 되어 광의 휘도 분포와 강도 분포가 불균일하게 되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 LED와 같은 점광원을 사용하는 조명장치에서 점광원에서 출사되는 광의 방사각도를 감소시켜 홀로그램에 입사시킴으로써 도광판을 출사하는 광의 휘도와 강도분포를 균일하게 하는 구조를 가지는 평판표시소자용 조명장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 광을 방사하는 점광원; 및 상기 광이 광축에 평행하게 진행하도록, 상기 점광원에 인접하게 위치하여 상기 광의 방사각을 증가시키는 제 1굴절면과, 상기 제 1굴절면에 대응하도록 소정 간격 이격되어 위치하여 상기 광의 방사각을 감소시키는 제2굴절면으로 이루어진 광학 부재를 포함하는 도광판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치를 제공한다.
여기서, 상기 도광판의 바닥면 및 상기 바닥면에 대응하는 상부면 중 적어도 한 면에 홀로그램이 형성될 수 있다.
상기 점광원으로 LED 또는 LD가 구비될 수 있다.
상기 광학 부재는 상기 도광판보다 작은 굴절률을 가진다.
예를 들어, 상기 광학 부재는 공기로 이루어진 에어 렌즈로 이루어질 수 있다.
상기 광학부재는 실린더리컬 렌즈면과 동일한 형상으로 형성되어 대칭으로 배열되는 상기 제 1굴절면 및 제 2굴절면을 구비하거나,
상기 광학 부재는 프레넬 렌즈면과 동일한 형상으로 형성되어 대칭으로 배열되는 상기 제 1굴절면 및 제 2굴절면을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 제 2굴절면은 상기 제 1굴절면에 비해 곡률 반경이 큰 것이 바람직하다.
본 발명은 도광판 내부에 광원과 근접하여 소정 공간 또는 물질로 채워지는 광학부재를 형성하여 점광원으로부터 입사하는 광을 광학부재의 제1 및 제2굴절면에서 굴절시켜 광의 방사각도를 감소시키는데, 바람직하게는 광축에 대해 평행하게 진행하도록 조절하여 광을 도광판의 바닥면에 균일하게 입사시켜 도광판을 출사하는 광의 휘도와 강도분포를 균일하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치는 광의 방사각을 감소시키는 에어렌즈를 구비함으로써 광강도의 손실을 감소시킨다. 도 2에 도시된 바와 같이 광의 방사각도에 따라 광강도가 감소되므로 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치에서는 광의 방사각도가 0도 ~ ±30도의 범위로 설정하여 광강도를 방사각이 0도인 경우의 광강도의 70%이상이 되도록 광학부재를 도광판의 내부에 형성한다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치를 간략히 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 홀로그램(15)이 바닥면에 형성된 도광판(13)의 일측에 점광원(11)이 배열되어 있고, 도광판(13)의 내부에는 점광원(11)과 인접하여 에어렌즈(10)가 형성되어 있다. 여기서, 홀로그램(15)은 도광판(13)을 출사하는 광의 휘도와 광도 분포를 균일하게 하기 위해 형성되는 것으로 도광판(13)의 상부면 또는 바닥면에 형성될 수 있다. 도광판(13)의 바닥면 또는 상부면에는 홀로그램(15)이외에 기계적인 요철과 같은 회절기능을 하는 다른 형태의 광학적 수단이 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 도광판(13)에는 이와 같은 회절 수단이 형성되지 않을 수도 있다.
점광원(11)으로는 LED 또는 LD가 사용되며, LCD와 같은 평판표시소자를 조명하기 위해 복수개의 점광원(11)이 도광판(13)에 근접하여 소정간격을 두고 일렬로 배열된다.
도광판(13)의 바닥면에는 홀로그램(15)이 일정한 패턴을 가지고 형성되어 있는데, 바닥면과 마주보는 상부면에도 홀로그램(15)이 형성될 수 있다. 홀로그램(15)으로는 표면형과 체적형 홀로그램을 모두 사용할 수 있으며 홀로그램(15)에 입사하는 광의 강도분포를 균일하게 하기 위해 점광원(11)에 근접할수록 패턴의 밀도가 작고 광원(11)으로부터 멀어질수록 밀도를 조밀하게 하거나, 점광원(11)에 근접할수록 회절효율이 낮은 패턴을 형성하고 멀어질수록 회절효율이 높은 패턴을 형성할 수 있다. 여기서, 홀로그램(15)의 크기, 간격 및, 깊이를 적절히 조절하여 도광판(13)을 출사하는 광의 강도분포를 균일하게 할 수 있다.
도 5에는 광학부재로서 광의 진행방향으로 폭이 넓어지는 깔대기 형상의 제1에어렌즈(10)가 도광판(13) 내부에 형성되어 있다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치에서 광을 굴절시켜 광축(17)에 평행하게 진행시키는 제 1에어렌즈(10)는 광원에 인접하게 형성된 제 1굴절면(10a)과 제 1굴절면(10a)을 마주보도록 소정 간격 이격되어 형성된 제 2굴절면(10b)을 구비한다. 본 발명의 실시예에 따른 평판표시소자에서 광학부재는 외부 도광판(13)의 굴절률과 상이한 굴절률을 가지는 물질로 이루어지는데, 예를 들어 광학부재의 공간이 공기(굴절률 n=1)가 채워지거나, 공기 외에 다른 물질로 형성될 수 있다.
도 6에는 도광판(13)의 상부에서 본 제1에어 렌즈(10)를 통과하는 광의 경로가 간략히 도시되어 있다.
여기서, 에어렌즈(10)란 도광판(13)의 내부에 포함되는 공간영역에 공기와 같은 도광판(13)보다 작은 굴절률을 가지는 물질이 채워져 형성되는 광학부재를 의미한다.
도 6을 참조하면, 도광판(13)에 입사하는 광은 제 1에어렌즈(10)의 제1굴절면(10a)에서 굴절되면서 방사각이 증가하였다가 제 2굴절면(10b)에서 굴절되어 방사각도가 감소되어 광축(17)에 평행하게 진행한다. 여기서, 제 1에어렌즈(10)의 내부에는 공기 이외에 도광판(13)을 구성하는 물질보다 작은 굴절률을 가지는 다른 물질로 채워질 수도 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 점광원(11)을 출사한 광은 도광판(13)의 상부에서 보았을 때 바람직하게는 도광판(13)의 내부로 전반사하면서 광축(17)에 평행하게 진행한다. 광의 방사각은 대략 0도에서 ±45도 범위를 가지며 제1에어렌즈(10)의 제1굴절면(10a)에 입사하고 제1굴절면(10a)에서 광의 방사각이 약간 증가하였다가 제2굴절면(10b)에서 감소하여 0도에서 ±30도 범위 내, 바람직하게는 도시된 바와 같이 광축에 평행하게 광이 진행한다.
제 1에어렌즈(10)를 통과한 광은 도광판(13)의 상부에서 보았을 때 광축(17)에 대해 평행하게 진행하지만, 도광판(13)의 측면에서 보았을 때는 도광판(13)의 내부를 전반사하며 진행한다. 광의 일부는 도광판(13)의 바닥면에 구비되는 홀로그램(15)에서 회절되어 도광판(13)의 바닥면의 하부에 위치하는 반사판(미도시)에서 반사되어 다시 도광판(13)에 입사한 다음 도광판(13)을 출사하거나, 일부는 도광판(13)에 입사한 다음 바로 도광판(13)을 출사할 수 있다. 또는 도시된 바와 같이 도광판(13)의 바닥면에 대해 평행하게 진행하다가 도광판(13)의 내부에서 반사되어 도광판(13)을 출사할 수 있다.
도 7a는 상기 에어렌즈의 정점에서 연장되는 렌즈의 경사면의 빗변이 광축에 대해 이루는 각도를 30도 정도로 조절하여 광의 방사각도를 15도 정도로 설정하는 경우 광의 진행경로를 나타내고 있다. 도 7b는 상기 에어렌즈의 정점에서 연장되는 렌즈의 경사면의 빗변이 광축에 대해 이루는 각도를 0도 정도로 조절하여 광의 방사각도를 0도 정도로 설정하는 경우 광의 진행경로를 나타내고 있다.
도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치를 보인 사시도이다.
삭제
도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치는 도광판(13)의 내부에 점광원(11)에 인접하여 제 2에어렌즈(20)를 포함한다. 제2에어렌즈(20)는 점광원(11)으로부터 방사된 광의 방사각을 증가시키는 실리더리컬 렌즈의 외면과 동일한 형태의 제 1굴절면(20a)과, 제 1굴절면(20a)에서 방사각이 증가하여 입사하는 광을 굴절시켜 방사각을 감소시킴으로써 광을 광축(17)에 대해 평행하게 진행시키는 실리더리컬 렌즈면과 동일한 형태의 제 2굴절면(20b)을 포함한다. 제 1굴절면(20a)과 제2굴절면(20b)은 서로 대칭인 형태를 가지고, 제 2굴절면(20b)은 제 1굴절면(20a)보다 큰 곡률 반경을 가지도록 형성된다.
도광판(13)의 바닥면 또는 상부면에는 홀로그램과 같은 회절광학소자가 형성되어 광의 회절효율을 향상시켜 광강도 및 휘도 분포를 균일하게 할 수 있다.
점광원(11)에서 출사한 광은 제 2에어렌즈(20)를 통과하면서 방사각이 감소되어 바람직하게는 광축에 평행하게 도광판(13) 내부를 전반사하며 진행하여 광강도 손실을 최소화된다.
도 10은 본 발명의 제 3실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치를 간략히 나타낸 사시도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치는 도광판(13)의 내부에 점광원(11)과 인접하여 제 3에어렌즈(30)를 포함한다. 제3에어렌즈(30)는 프레넬 렌즈면과 동일한 형태를 가지며 대칭으로 배열된 제 1굴절면(30a)과 제 2굴절면(30b)을 구비한다. 여기서, 제 2굴절면(30b)의 곡률반경은 제 1굴절면(30a)의 곡률반경보다 크도록 형성된다. 점광원(11)으로부터 출사한 광은 제 2에어렌즈(20) 또는 제 3에어렌즈(30)를 통과하면서 굴절되어 광축(17)에 대해 평행하게 진행한다.
본 발명의 제 3실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치도 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치와 마찬가지로 도광판(13)의 상부면 또는 바닥면에 홀로그램(15)과 같은 회절소자가 형성되어 광의 강도 및 휘도 분포를 균일하게 할 수 있다.
점광원(11)에서 출사한 광은 제3에어렌즈(30)를 통과하면서 방사각이 감소되어 바람직하게는 광축에 평행하게 도광판(13) 내부를 전반사하며 진행하여 광강도 손실이 최소화된다.
본 발명의 실시예에 따른 조명장치에서는, 광의 방사각도를 감소시키거나 광축에 대해 평행하게 진행시킬 수 있는 광학 부재를 모두 사용할 수 있다. 다만 광학 부재의 굴절률은 도광판(13)의 굴절률과 상이한 조건을 만족하여야 한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 조명장치에서 방사각도를 15도 정도로 조절하는 에어렌즈를 도광판 내부에 형성하는 경우 도광판의 상부에 나타나는 출사각도에 따른 휘도분포를 나타낸 사진이다.
도 11을 참조하면, 중앙의 광 강도가 가장 강하게 나타나고 있으며, 좌우 20도 정도 이격된 영역에 희미하게 광이 나타나는 것을 볼 수 있다. 이 부분에 나타나는 휘도는 도 4에 도시된 종래 기술의 ±30도 정도에서 나타나는 휘도에 비해 현저히 감소된 것을 알 수 있다.도 12는 본 발명의 실시예에 따른 조명장치에서 방사각도를 15도 정도로 조절하는 에어렌즈를 도광판 내부에 형성하는 경우 각도에 따른 휘도분포를 나타낸 그래프이다.도 12를 참조하면, 중앙의 휘도가 가장 높고, 좌우 20도 정도 이격된 영역에 휘도가 다시 높게 나타나고 있는 것을 볼 수 있다. 이 부분에 나타나는 휘도는 도 3에 도시된 종래 기술의 ±30도 정도에서 나타나는 휘도에 비해 현저히 감소된 것을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 조명장치는 도광판 내에 점광원에 근접하여 광굴절수단을 형성하여 광경로를 변화시켜 바람직하게는 도광판의 상부에서 보았을 때 평행하게 진행시켜 점광원 사이의 광이 미치지 않는 사각영역을 제거하고 광을 균일하게 홀로그램에 입사시킨다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 평면표시장치용 조명장치의 장점은 광굴절수단을 점광원에 근접하여 도광판 내부에 형성시켜 광의 방사각도를 감소시키고 광경로를 변화시켜 바람직하게는 평행하게 진행시킴으로써 홀로그램에서 회절된 다음 도광판을 출사하는 광의 각도에 따른 휘도와 강도의 분포를 균일하게 할 수 있다는 것이다.
도 1은 종래의 홀로그램 도광판을 이용한 평판표시소자용 조명장치를 간략히 나타낸 사시도,
도 2는 점광원에서 출사되는 광의 방사각도에 따른 광강도를 나타낸 그래프,
도 3은 종래의 홀로그램 도광판을 이용한 평판표시소자용 조명장치에서 도광판을 출사하는 광의 각도에 따른 휘도분포를 나타낸 그래프,
도 4는 종래의 홀로그램 도광판을 이용한 평판표시소자용 조명장치에서 도광판을 출사하는 광의 각도에 따른 광강도를 보인 사진,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치를 간략히 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치의 광경로를 간략히 보인 평면도,
도 7a는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치의 광학 부재의 방사각도를 15도로 조절하는 경우 광경로를 간략히 보인 도면, 도 7b는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치의 광학 부재의 방사각도를 0도로 조절하는 경우 광경로를 간략히 보인 도면,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치를 간략히 보인 사시도,
삭제
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 평판표시소자용 조명장치를 간략히 보인 도면,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 도광판을 이용한 평판표시소자용 조명장치에서 도광판을 출사하는 광의 각도에 따른 광강도를 보인 사진,도 12는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 도광판을 이용한 평판표시소자용 조명장치에서 도광판을 출사하는 광의 각도에 따른 휘도를 나타낸 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
10 ; 제1에어 렌즈 11, 41 ; 점광원
13, 43 ; 도광판 15, 45 ; 홀로그램
20 ; 제2에어 렌즈 30 ; 제3에어 렌즈

Claims (10)

  1. 광을 방사하는 점광원; 및
    상기 광이 광축에 평행하게 진행하도록, 상기 점광원에 인접하게 위치하여 상기 광의 방사각을 증가시키는 제1굴절면과, 상기 제 1굴절면에 대응하도록 소정 간격 이격되어 위치하여 상기 광의 방사각을 감소시키는 제 2굴절면으로 이루어진 광학 부재를 포함하는 도광판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 바닥면 및 상기 바닥면에 대응하는 상부면 중 적어도 한 면에 홀로그램이 형성된 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 점광원은 LED 또는 LD인 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 도광판보다 작은 굴절률을 가지는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광학 부재는 공기로 이루어진 에어 렌즈인 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치.
  6. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1굴절면 및 제 2굴절면은 실린더리컬 렌즈면과 동일한 형상으로 형성되어 대칭으로 배열되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치.
  7. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1굴절면 및 제 2굴절면은 프레넬 렌즈면과 동일한 형상으로 형성되어 대칭으로 배열되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치.
  8. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2굴절면은 상기 제 1굴절면에 비해 곡률 반경이 큰 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2굴절면은 상기 제 1굴절면에 비해 곡률 반경이 큰 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2굴절면은 상기 제 1굴절면에 비해 곡률 반경이 큰 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 조명장치.
KR10-2002-0034651A 2002-06-20 2002-06-20 평판표시소자용 조명장치 Expired - Fee Related KR100513718B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0034651A KR100513718B1 (ko) 2002-06-20 2002-06-20 평판표시소자용 조명장치
US10/259,842 US6935764B2 (en) 2002-06-20 2002-09-30 Illumination apparatus for planar display device
CNB021471924A CN1268970C (zh) 2002-06-20 2002-10-25 用于平面显示器的照明装置
JP2003173047A JP3804795B2 (ja) 2002-06-20 2003-06-18 平板表示素子用照明装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0034651A KR100513718B1 (ko) 2002-06-20 2002-06-20 평판표시소자용 조명장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030097333A KR20030097333A (ko) 2003-12-31
KR100513718B1 true KR100513718B1 (ko) 2005-09-07

Family

ID=29728725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0034651A Expired - Fee Related KR100513718B1 (ko) 2002-06-20 2002-06-20 평판표시소자용 조명장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6935764B2 (ko)
JP (1) JP3804795B2 (ko)
KR (1) KR100513718B1 (ko)
CN (1) CN1268970C (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190069979A (ko) * 2017-12-12 2019-06-20 현대자동차주식회사 광확산 복합 렌즈
WO2021002695A1 (ko) * 2019-07-03 2021-01-07 엘지이노텍 주식회사 조명 모듈, 조명 장치 및 램프

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI318708B (en) * 2004-01-16 2009-12-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Backlight module and light guide plate
JP4386749B2 (ja) * 2004-02-16 2009-12-16 シチズン電子株式会社 面状光源
CA2583749A1 (en) * 2004-10-25 2006-05-04 Rpo Pty Limited Planar lenses for integrated optics
KR100668314B1 (ko) * 2004-11-22 2007-01-12 삼성전자주식회사 백라이트 유니트
EP1662302A1 (en) 2004-11-30 2006-05-31 Fujitsu Limited Illumination device and liquid crystal display device comprising same
JP4712433B2 (ja) * 2004-11-30 2011-06-29 富士通株式会社 照明装置及び液晶表示装置
KR20060079724A (ko) 2005-01-03 2006-07-06 삼성전자주식회사 암부를 제거한 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한평판표시장치
US7347610B2 (en) * 2005-01-26 2008-03-25 Radiant Opto-Electronics Corporation Light guide plate having light diffusing entities on light entering side
KR100785575B1 (ko) * 2005-01-28 2007-12-13 레디언트 옵토-일렉트로닉스 코포레이션 점광원으로부터의 빛의 균일한 산란을 위한 도광판
JP2006223534A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Sansei R & D:Kk 遊技機
WO2006096794A2 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 Luminus Devices, Inc. System having aperture-matched optical component and light emitting device
KR100647327B1 (ko) * 2005-06-18 2006-11-23 삼성전기주식회사 평면표시소자용 조명장치, 및 이를 구비한 평면표시장치
JP4892939B2 (ja) * 2005-11-24 2012-03-07 凸版印刷株式会社 液晶表示装置用バックライト導光板及びその製造方法
CN101389897B (zh) * 2006-02-27 2010-07-21 富士通株式会社 照明装置以及液晶显示装置
TWI327666B (en) * 2006-03-17 2010-07-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light guide plate and backlight module using the same
US7540628B2 (en) * 2006-04-24 2009-06-02 Novicomm, Inc. Illuminated panels and methods therefor
TWI295398B (en) * 2006-08-11 2008-04-01 Innolux Display Corp Backlight module and liquid crystal display device usaing the same
TWI317433B (en) * 2006-10-04 2009-11-21 Ind Tech Res Inst Light guide plate and back-lighted module having light guide plate
US8511878B2 (en) * 2006-10-16 2013-08-20 Koninklijke Philips N.V. Flat and thin LED-based luminary
US8064744B2 (en) * 2006-11-10 2011-11-22 Rpo Pty Limited Planar waveguide lens design
KR100801255B1 (ko) 2006-11-21 2008-02-04 주식회사 나모텍 액정표시장치의 백라이트 유닛
US20080186737A1 (en) * 2007-02-03 2008-08-07 Awai George K Edge-illuminated panels with shaped-edge diffuser
US20080186696A1 (en) * 2007-02-03 2008-08-07 Awai George K Light emitting diode waveguide assemblies for illuminating refrigerated areas
US20080186695A1 (en) * 2007-02-03 2008-08-07 Awai George K Light emitting diode assemblies for illuminating refrigerated areas
US20080186732A1 (en) * 2007-02-03 2008-08-07 Awai George K Light emitting diode modules for illuminated panels
DE102007010755A1 (de) * 2007-03-06 2008-10-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Anordnung mit einem Halbleiterchip und einer Lichtleiterschicht
WO2011067804A1 (ja) * 2009-12-01 2011-06-09 パナソニック株式会社 面状照明装置および映像表示装置
TW201135285A (en) * 2010-04-01 2011-10-16 Ind Tech Res Inst Composite color separation system
US9436015B2 (en) 2012-12-21 2016-09-06 Reald Inc. Superlens component for directional display
US8931943B2 (en) 2011-12-22 2015-01-13 Minebea Co., Ltd. Spread illuminating apparatus
CN102620209A (zh) * 2012-03-29 2012-08-01 深圳市华星光电技术有限公司 背光模组及液晶显示器
GB2501754A (en) * 2012-05-03 2013-11-06 Harman Technology Ltd Luminaire
CN104380176B (zh) 2012-05-18 2018-06-22 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向光源的控制系统
EP2850488A4 (en) 2012-05-18 2016-03-02 Reald Inc DIRECTIONAL BACK LIGHTING
US9188731B2 (en) 2012-05-18 2015-11-17 Reald Inc. Directional backlight
EP2850482B1 (en) 2012-05-18 2022-07-27 RealD Spark, LLC Controlling light sources of a directional backlight
US9678267B2 (en) 2012-05-18 2017-06-13 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US9235057B2 (en) 2012-05-18 2016-01-12 Reald Inc. Polarization recovery in a directional display device
CA2901917C (en) 2013-02-22 2021-08-24 Reald Inc. Directional backlight
US8911132B1 (en) * 2013-03-15 2014-12-16 Cooper Technologies Company Edgelit optic entrance features
JP2016529764A (ja) 2013-06-17 2016-09-23 リアルディー インコーポレイテッド 指向性バックライトの光源の制御
KR102366346B1 (ko) 2013-10-14 2022-02-23 리얼디 스파크, 엘엘씨 지향성 백라이트를 위한 광 입력
EP3058562A4 (en) 2013-10-14 2017-07-26 RealD Spark, LLC Control of directional display
EP3069074A4 (en) 2013-11-15 2017-08-02 RealD Spark, LLC Directional backlights with light emitting element packages
US11067736B2 (en) 2014-06-26 2021-07-20 Reald Spark, Llc Directional privacy display
GB201413156D0 (en) 2014-07-24 2014-09-10 Bowater Holographic Res Ltd And Harman Technology Ltd Holographic windows
FR3025289B1 (fr) * 2014-09-03 2019-07-26 Zodiac Aero Electric Projecteur d'eclairage et/ou de signalisation exterieur et systeme d'eclairage et/ou de signalisation correspondant
US9835792B2 (en) 2014-10-08 2017-12-05 Reald Spark, Llc Directional backlight
US10356383B2 (en) 2014-12-24 2019-07-16 Reald Spark, Llc Adjustment of perceived roundness in stereoscopic image of a head
RU2596062C1 (ru) 2015-03-20 2016-08-27 Автономная Некоммерческая Образовательная Организация Высшего Профессионального Образования "Сколковский Институт Науки И Технологий" Способ коррекции изображения глаз с использованием машинного обучения и способ машинного обучения
EP3283911B1 (en) 2015-04-13 2021-12-08 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
WO2016191598A1 (en) 2015-05-27 2016-12-01 Reald Inc. Wide angle imaging directional backlights
EP3369034B1 (en) 2015-10-26 2023-07-05 RealD Spark, LLC Intelligent privacy system, apparatus, and method thereof
US10459321B2 (en) 2015-11-10 2019-10-29 Reald Inc. Distortion matching polarization conversion systems and methods thereof
US10359561B2 (en) 2015-11-13 2019-07-23 Reald Spark, Llc Waveguide comprising surface relief feature and directional backlight, directional display device, and directional display apparatus comprising said waveguide
US10330843B2 (en) 2015-11-13 2019-06-25 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
EP3400706B1 (en) 2016-01-05 2022-04-13 RealD Spark, LLC Gaze correction of multi-view images
US9772439B2 (en) 2016-02-05 2017-09-26 Sharp Kabushiki Kaisha Thin backlight with reduced bezel width
JP6709095B2 (ja) * 2016-03-24 2020-06-10 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
CN109416431B (zh) 2016-05-19 2022-02-08 瑞尔D斯帕克有限责任公司 广角成像定向背光源
EP4124795B1 (en) 2016-05-23 2024-04-10 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
US9921357B2 (en) 2016-06-21 2018-03-20 Sharp Kabushiki Kaisha Thin backlight with recycling to reduce the bezel width
US10704764B2 (en) 2016-08-12 2020-07-07 Innotec, Corp. Light assembly including linear lens
US10401638B2 (en) 2017-01-04 2019-09-03 Reald Spark, Llc Optical stack for imaging directional backlights
JP6866704B2 (ja) * 2017-03-14 2021-04-28 オムロン株式会社 表示装置
WO2018187154A1 (en) 2017-04-03 2018-10-11 Reald Spark, Llc Segmented imaging directional backlights
ES2967691T3 (es) 2017-08-08 2024-05-03 Reald Spark Llc Ajuste de una representación digital de una región de cabeza
US11115647B2 (en) 2017-11-06 2021-09-07 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
EP3743766A4 (en) 2018-01-25 2021-12-22 RealD Spark, LLC TOUCH SCREEN FOR CONFIDENTIALITY DISPLAY
US11327356B2 (en) 2018-02-12 2022-05-10 Nanocomp Oy Ltd Light guide for segmented illumination
DE102018105607B4 (de) * 2018-03-12 2022-05-25 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich
EP4214441A4 (en) 2020-09-16 2024-08-28 RealD Spark, LLC VEHICLE EXTERNAL LIGHTING DEVICE
US11966049B2 (en) 2022-08-02 2024-04-23 Reald Spark, Llc Pupil tracking near-eye display
US12282168B2 (en) 2022-08-11 2025-04-22 Reald Spark, Llc Anamorphic directional illumination device with selective light-guiding

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10199321A (ja) * 1997-01-17 1998-07-31 Omron Corp 面光源装置
JP2000315413A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Hitachi Ltd 照明装置及びそれを用いた液晶表示装置
JP2001093320A (ja) * 1999-09-27 2001-04-06 Citizen Electronics Co Ltd 面状光源ユニット
KR20010057327A (ko) * 1999-12-21 2001-07-04 양근창 평판조명장치 및 그에 사용되는 홀로그램 도광판의 제조방법
JP2001250415A (ja) * 1999-12-28 2001-09-14 Fujitsu Kasei Kk 照明装置
JP2002025325A (ja) * 2000-07-11 2002-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照光装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0835408B1 (en) * 1995-06-29 2001-08-22 Siemens Microelectronics, Inc. Localized illumination using tir technology
JP2986773B2 (ja) * 1998-04-01 1999-12-06 嶋田プレシジョン株式会社 点光源用の導光板
JP3581274B2 (ja) 1999-08-18 2004-10-27 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法
ATE353447T1 (de) * 1999-12-28 2007-02-15 Fujitsu Kasei Kk Beleuchtungsapparat für anzeige
US6547423B2 (en) * 2000-12-22 2003-04-15 Koninklijke Phillips Electronics N.V. LED collimation optics with improved performance and reduced size
US6632004B2 (en) * 2000-12-27 2003-10-14 Canon Kabushiki Kaisha Lighting device
JP3828402B2 (ja) * 2001-11-08 2006-10-04 株式会社日立製作所 背面照明装置およびこれを用いた液晶表示装置並びに液晶表示装置の照明方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10199321A (ja) * 1997-01-17 1998-07-31 Omron Corp 面光源装置
JP2000315413A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Hitachi Ltd 照明装置及びそれを用いた液晶表示装置
JP2001093320A (ja) * 1999-09-27 2001-04-06 Citizen Electronics Co Ltd 面状光源ユニット
KR20010057327A (ko) * 1999-12-21 2001-07-04 양근창 평판조명장치 및 그에 사용되는 홀로그램 도광판의 제조방법
JP2001250415A (ja) * 1999-12-28 2001-09-14 Fujitsu Kasei Kk 照明装置
JP2002025325A (ja) * 2000-07-11 2002-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照光装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190069979A (ko) * 2017-12-12 2019-06-20 현대자동차주식회사 광확산 복합 렌즈
KR102487190B1 (ko) * 2017-12-12 2023-01-10 현대자동차 주식회사 광확산 복합 렌즈
WO2021002695A1 (ko) * 2019-07-03 2021-01-07 엘지이노텍 주식회사 조명 모듈, 조명 장치 및 램프
US11859779B2 (en) 2019-07-03 2024-01-02 Lg Innotek Co., Ltd. Lighting module, lighting device and lamp
US12359780B2 (en) 2019-07-03 2025-07-15 Lg Innotek Co. Lighting module, lighting device and lamp

Also Published As

Publication number Publication date
US6935764B2 (en) 2005-08-30
CN1268970C (zh) 2006-08-09
CN1466005A (zh) 2004-01-07
JP3804795B2 (ja) 2006-08-02
JP2004163886A (ja) 2004-06-10
KR20030097333A (ko) 2003-12-31
US20030235047A1 (en) 2003-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100513718B1 (ko) 평판표시소자용 조명장치
KR100682907B1 (ko) 홀로그램 도광판을 이용한 디스플레이 소자용 조명장치
KR100468860B1 (ko) 광편향부재를 구비하는 도광판 및 측면 발광형 백라이트장치
US7918597B2 (en) Spread illuminating apparatus
KR100624408B1 (ko) 백라이트 유닛
KR100657914B1 (ko) 프리즘 시트 및 이를 채용한 백라이트 유니트
US7085056B2 (en) Light guide plate with diffraction gratings and backlight module using the same
KR100476563B1 (ko) 디스플레이용 라이트 유닛
JP4856261B2 (ja) 光をコリメートする導光体、導光体のコリメーション改善方法、バックライト、及び表示装置
JP2004158452A (ja) バックライトユニット
JP2006093148A (ja) 照明装置
JP2005135844A (ja) 光学素子及びバックライト装置
KR20010086401A (ko) 에지 발광형 공동 도파관 및 렌즈형 광구조를 이용한발광시스템
CN101088283A (zh) 光学器件和光源
KR101257831B1 (ko) 광학 막, 광학 막을 포함하는 배광모듈 및 액정 모니터
KR20160138984A (ko) 다중 광원을 갖는 비대칭적 터닝 필름
US10634296B2 (en) Luminous flux control member, light-emitting device, planar light source device, and display device
KR101826325B1 (ko) 확산렌즈 및 이를 채용한 발광장치
JPH08304607A (ja) バックライト
JP7386205B2 (ja) 面状照明装置
KR101449951B1 (ko) 시야각을 개선한 백라이트 장치
KR101472338B1 (ko) 백라이트 장치
KR20130133569A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
JP6751452B2 (ja) 面状照明装置
KR20150079086A (ko) 엘이디 광원용 렌즈 및 이를 이용한 조명장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20020620

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20040629

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20050221

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20050729

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20050901

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20050902

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20080901

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20090814

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20100812

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20110816

Start annual number: 7

End annual number: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120814

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20120814

Start annual number: 8

End annual number: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130830

Year of fee payment: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130830

Start annual number: 9

End annual number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140901

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140901

Start annual number: 10

End annual number: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160831

Year of fee payment: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160831

Start annual number: 12

End annual number: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180829

Year of fee payment: 14

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180829

Start annual number: 14

End annual number: 14

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200901

Start annual number: 16

End annual number: 16

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20220612