KR101424737B1

KR101424737B1 - 도광판 기반 면발광장치

Info

Publication number: KR101424737B1
Application number: KR20130113049A
Authority: KR
Inventors: 명범영
Original assignee: 주식회사 에이치지엠; 명범영
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2014-08-01
Also published as: WO2015046847A1

Abstract

도광판 기반 면발광장치가 개시된다. 도광판의 가장자리 둘레 영역에는 광산란요소들을 마련하지 않고 그 안쪽 영역에 마련하여 프레임 덮개로 덮여 있는 가장자리 영역으로 빠져나가 손실광이 되는 광량을 줄여 광효율을 높인다. 반사시트와 도광판 저면 표면 간에 직접 또는 보호시트를 이용하여 수분침투가 불가하도록 밀폐 접착한다. 이런 방수구조에 의해, 수분 침투에 따른 광의 휘도 얼룩(?아웃(wet out) 현상이 원천적으로 봉쇄된다. 또한, 광산란요소들이 도광판의 일부 영역에 국한되어 배치되고 나머지 영역은 투명하도록 구성한다. 이에 의해, 도광판의 원하는 영역에서만 발광되고 나머지 영역은 투명하여 후방이 보인다. 건물 유리창에 부가하여 야간에 문자, 기호, 그림 등을 표시하는 발광수단으로 이용할 수 있다.

Description

도광판 기반 면발광장치 {Surface lighting device based on light guide panel}

본 발명은 도광판 기반 면발광장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 도광판 가장자리에서의 광손실을 줄여 광효율을 높이고 내습구조이면서 필요에 따라 도광판의 원하는 부분에서만 발광되고 나머지 부분은 투명하게 보일 수 있는 도광판 기반 면발광 장치에 관한 것이다.

(1) 도광판 가장자리 부분에서의 광손실 문제

도광판을 이용한 면발광장치의 용도가 종래에는 주로 백라이트 장치로 사용되던 것이 최근에는 면조명장치로 그 적용범위가 넓어지고 있다. 도광판 기반 면발광장치는 광원의 배치위치에 따라 엣지형과 직하형 구조로 구별될 수 있다. 엣지형 면조명 장치는 일반적으로 광원이 도광판의 적어도 하나의 측면에 근접 배치되고 도광판의 저면에는 반사시트가 부가되며, 이들은 프레임에 의해 하나의 조립체로 결합되는 구조를 취한다.

광원이 도광판의 측면에 배치되는 엣지형 백라이트 장치 내지 면발광장치에 있어서, 발광하는 광원이 전방에서 직접 보이는 것은 미적으로 바람직하지 않다. 그래서 조립체를 구조적으로 안정되게 잡아주고 흉하게 보일 수 있는 광원 부분을 가려주기 위한 목적으로, 도광판의 가장자리 부분은 프레임을 구성하는 덮개로 소정의 폭만큼 덮는다.

프레임은 대부분 알루미늄 금속재와 같은 불투명 소재로 만들어진다. 그런데 프레임의 덮개로 덮인 도광판 상면의 가장자리 부분을 통과해 나오는 광은 프레임 덮개에 의해 막혀 바깥으로 나오지 못하므로 손실광이 된다. 그 만큼 광효율이 나빠진다. 발명자가 측정해본 바에 따르면, 광원 근처의 도광판의 가장자리 부분에서 발생하는 광 손실률은 대략 10% 정도에 이르는 것으로 확인되었다. 이 부분에서의 광효율 개선이 필요하다.

(2) 도광판과 반사시트 사이의 방수 문제

도광판의 저면에 반사시트를 부가함에 있어서, 기존에는 반사시트가 도광판 저면과 밀착되지 않고 느슨하게 갖다 대는 형태로 부가하거나 또는 여러 군데 점 접합하는 형태로 부가되기도 한다. 어느 경우나 도광판의 저면과 반사시트 간에는 빈틈이 존재하였고, 그 빈틈을 통해 수분이 침투할 수 있었다. 이런 도광판 기반 면발광장치가 옥외에 설치되는 면조명장치 내지 백라이트장치로 사용되는 경우, 완벽한 방수를 제공하지 못하면 수분이 면조명 장치 내로 침투하여 도광판과 반사시트 사이로 스며들어갈 수 있다. 그렇게 되면 반사시트는 제 기능을 발휘하지 못한다. 침투한 수분에 의해 원치 않는 광산란 패턴이 형성되어 도광판을 통해 바깥으로 빠져나오는 광의 휘도 얼룩(?아웃(wet out) 현상)이 발생한다. 면발광장치를 옥외에 설치하는 경우 이런 문제는 제품의 품질에 크게 영향을 미친다.

이런 문제를 예방하기 위해 도광판과 반사시트를 감싸는 프레임을 방수구조로 만드는 등의 별도의 방수대책을 더 마련하는 것을 고려할 수 있다. 하지만, 이 방법은 그러한 방수대책을 마련하는 것에 따라 설치비용이 증가한다. 따라서 도광판 저면과 반사시트의 접합 경계면에 수분이 침투하지 못하도록 방수 대책을 마련할 필요가 있다.

(3) 도광판의 비발광영역의 투명화

백라이트 장치에 있어서, 반사시트의 기본적인 기능은 도광판에서 새어나오는 광을 다시 도광판 안으로 반사시키는 것이지만, 이것 외에도 반사시트 후방을 도광판 전방에서 보이지 않게 가려주는 기능까지 겸한다. 반사시트의 후방을 가리는 이유는 그 후방에 프레임이나 회로 등이 배치되는 경우가 많아 그것이 보이는 것은 좋지 않기 때문이다. 그래서 반사시트는 대개 뿌옇게 보이는 불투명한 소재로 만든다.

그런데 응용 예에 따라서는 반사시트의 후방이 보이는 것이 좋거나 또는 후방이 보여야 할 필요가 있을 수 있다. 하지만 기존에는 반사시트가 도광판의 저면을 모두 가리도록 배치되었기에 이러한 요구를 충족시키지 못하였다.

본 발명은 이상과 같은 점들을 감안한 것으로서, 도광판의 가장자리 부근에서 생기는 광손실을 줄여 광효율이 개선된 도광판 기반 면발광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한, 도광판과 반사시트 사이에 수분이 침투하지 못하게 하여 광의 휘도 얼룩 즉, ?아웃(wet out) 현상이 생기는 것이 원천적으로 차단하여 옥외 설치에도 수분으로 인한 화질의 악화가 초래되지 않도록 구성된 도광판 기반 면발광장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 또한, 도광판에서 원하는 영역에서만 발광되고 나머지 영역은 투명하게 보이도록 하여 기능성과 장식성을 높인 도광판 기반 면발광장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 도광판; 상기 도광판의 적어도 하나의 측면에 배치되어 상기 도광판 안으로 광을 입사시켜주는 광원부; 상기 광원부를 외부에서 보이지 않게 내포하면서 상기 도광판의 가장자리 부분과 결합하는 프레임; 상기 프레임으로 가려진 도광판 저면의 가장자리 둘레를 제외한 나머지 안쪽 영역의 적어도 일부에 부착되어 상기 도광판의 저면에서 나와서 입사하는 광을 반사시키는 반사시트; 상기 반사시트와 상기 도광판의 저면 사이에 부가되어 상기 반사시트를 상기 도광판의 저면에 부착시키는 접합부; 및 입사광을 난반사시켜 상기 도광판의 상면을 통해 출력될 수 있는 광으로 변환하기 위한 것으로서, 상기 반사시트의 상기 도광판의 저면과 대면하는 상면, 상기 접합부, 그리고 상기 도광판의 저면 중 적어도 어느 한 가지에 마련되되, 난반사된 광 중 상기 프레임에 의해 차단되어 손실광으로 되는 비율이 최소가 되도록 하기 위해, 상기 프레임으로 가려진 부분에는 마련되지 않고, 또한 상기 나머지 안쪽 영역 중 광출력을 원하는 일부 영역에만 마련되는 광산란요소들을 구비하며, 상기 반사시트가 상기 도광판에 부착되는 영역은 적어도 상기 광산란요소들이 마련되는 상기 일부 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광장치가 제공된다.

상기 면발광 장치에 있어서, 상기 도광판의 상기 나머지 안쪽 영역은 상기 도광판 저면의 모서리에서 가운데 쪽으로 적어도 10mm 이상 들어온 영역인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 광산란요소들은 상기 도광판의 저면에는 마련되어 있지 않는 대신 상기 반사시트의 상면에 입사광을 난반사시키는 거친 표면의 형태로 마련되어 있다. 또한, 상기 접합부는 투명 접착제로 형성되어, 상기 반사시트의 거친 표면과 상기 도광판의 저면 사이에 부가되어 상기 도광판의 저면과 상기 반사시트 간의 광의 진행 통로로서 역할을 하도록 구성되어 있다.

이런 면발광 장치에 있어서, 바람직한 일 구성예에 따르면 상기 도광판의 출력광의 휘도 균일화를 위해, 상기 반사시트의 상기 거친 표면을 구성하는 음각, 돌기, 요철부, 광확산 비드들 중 적어도 어느 한 가지의 밀도와 크기 중 적어도 어느 한 가지가 상기 도광판의 광입사 측면으로부터의 이격거리에 따라 점진적으로 증가하도록 마련되는 반면, 상기 접합부는 복수의 점상 접합부들이 복수의 지점에 분산 배치되되 상기 도광판의 광입사 측면으로부터의 이격거리에 상관없이 단위 면적당 상기 접합부가 차지하는 점유 면적이 일정하도록 마련된다.

면발광 장치의 바람직한 다른 구성예에 따르면, 상기 도광판의 출력광의 휘도 균일화를 위해, 상기 반사시트의 상기 거친 표면을 구성하는 음각, 돌기, 요철부, 광확산 비드들 중 적어도 어느 한 가지는 상기 반사시트 내의 위치에 상관없이 균일하게 마련되는 반면, 상기 접합부는 복수의 점상 접합부들이 복수의 지점에 분산 배치되되 상기 도광판의 광입사 측면으로부터의 이격거리에 따라 단위 면적당 상기 접합부가 차지하는 점유 면적이 증가하도록 마련된다.

면발광 장치의 바람직한 또 다른 구성예에 따르면, 상기 광산란요소들은 상기 도광판의 저면에는 마련되어 있지 않고, 상기 접합부는 입사광을 난반사하여 확산시키는 광확산 비드들과, 상기 광확산 비드들을 내포하면서 상기 반사시트를 상기 도광판의 저면에 부착시키는 점착제를 포함하여 상기 광산란요소들로서 기능하도록 구성된다. 이 경우, 상기 도광판의 출력광의 휘도 균일화를 위해, 상기 접합부는 상기 도광판의 광입사 측면으로부터의 이격거리에 따라 단위 면적당 상기 접합부가 차지하는 점유 면적이 증가하도록 마련될 수 있다.

상기 반사시트의 상기 거친 표면은, (i) 불규칙한 형상의 돌기, 음각, 또는 요철부로 형성된 표면, (ii) 규칙적인 형상의 돌기, 음각, 또는 요철부로 형성된 표면, (iii) 입사광을 난반사하는 광산란 비드들을 포함하는 확산 비드층으로 형성된 표면 중 어느 한 가지일 수 있다.

또한, 상기 반사시트는 상기 거친 표면이 한쪽 표면에 마련된 기재필름과, 상기 기재필름의 상기 거친 표면상에 금속으로 도포된 광 반사층을 포함하는 구성일 수 있다.

면발광 장치의 다른 예에 따르면, 상기 반사시트는 상기 광산란요소들이 존재하는 상기 일부 영역에만 부착되고 나머지 영역에는 존재하지 않아, 상기 일부 영역에서는 빛이 출광되어 후방이 보이지 않는 반면 상기 나머지 영역은 투명하여 후방이 보이는 것일 수 있다.

이상과 같은 면발광 장치에 있어서, 상기 반사시트를 비롯하여 상기 도광판의 저면을 가장자리 둘레까지 전부 덮어 보호하도록 상기 도광판의 저면에 부착된 투명한 제1 보호시트를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 보호시트는 상기 도광판의 저면의 가장자리 둘레 전 구간에서 수분이 침투하지 못하도록 밀폐되게 접착되는 것이 바람직하다.

위와 같은 면발광장치는 상기 도광판의 상면을 전부 덮어 보호하는 투명한 제2 보호시트를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 보호시트는 상기 도광판의 저면을 지나 측면 전체를 감싸면서 상면의 가장자리 둘레 전 구간에서 상기 제2 보호시트와 중첩되고, 상기 제1 보호시트와 상기 제2 보호시트는 그들 간의 중첩된 가장자리 둘레 전 구간에서 수분이 침투하지 못하도록 밀폐되게 접착된 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 보호시트는 대전방지제를 함유하여 정전기 방지 처리가 된 보호시트인 것일 수 있다.

상기 제1 보호시트는 상기 도광판의 저면 가장자리 둘레의 전 구간을 비롯하여 상기 도광판의 저면의 상기 반사시트가 부착되어 있지 않은 나머지 영역에 광산란 방지 기능이 있는 투명 접착제로 부착되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 면발광장치는 프레임 덮개로 덮이는 도광판의 가장자리 영역에는 광산란요소들이 배치되지 않은 구성을 가진다. 이런 구성에 의해, 그 가장자리 영역으로 출광되는 광량이 최소화되어 광손실을 크게 절감할 수 있다. 대략 10% 정도의 광손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도광판과 반사시트 간의 직접적인 접합 또는 보호시트를 이용한 커버에 의해 그 도광판과 반사시트 간에는 외부에서 그들 간의 접합면 사이로 수분이 침투하지 못하도록 되어 있다. 보호시트가 도광판의 상면에 부가되는 경우에는 그 보호시트와 도광판 간에도 수분 침투가 불가능하도록 밀폐 접착된다. 이러한 방수구조에 의해, 수분 침투에 따른 광의 휘도 얼룩 즉, ?아웃(wet out) 현상이 원천적으로 봉쇄된다.

또한, 본 발명에 의하면, 광산란요소의 배치 위치를 도광판의 일부 영역 내로 국한시키고 나머지 영역에는 투명성에 방해되는 요소들을 배치하지 않음으로써 발광 영역을 도광판의 일부 영역으로 국한되게 하고 나머지 영역은 후방이 보이는 투명영역이 된다. 발광영역과 투명영역의 경계를 활용하여 하나 이상의 면발광장치를 조합하여 문자, 기호, 그림 등을 구현할 수 있다. 그런 것을 나타내는 면발광장치를 유리창에 부가하면 야간에 건물 유리창을 통해 원하는 문자, 기호, 그림 등을 나타내는 수단으로 활용할 수 있다. 투명 영역이 확보될 수 있으므로, 건물 내부자가 외부를 볼 수 있는 점도 장점이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광손실 저감형 도광판 기반 면발광장치를 개략적으로 나타낸 평면도이고,
도 2는 도 1의 면발광장치의 일 구성 예를 도 1의 절단선 A-A'를 따라 나타낸 단면도이고,
도 3은 도 1의 면발광장치의 다른 구성 예를 도 1의 절단선 A-A'를 따라 나타낸 단면도이고,
도 4는 도 1의 면발광장치의 또 다른 구성 예를 도 1의 절단선 A-A'를 따라 나타낸 단면도이며,
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 국부발광 국부투명형 도광판 기반 면발광장치의 일부분을 나타낸 평면도이고,
도 6은 도 5의 절단선 B-B'를 따라 나타낸 단면도이며,
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 국부발광 국부투명형 도광판 기반 면발광장치의 일부분을 나타낸 평면도이고,
도 8은 도 7의 절단선 C-C'를 따라 나타낸 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들을 구체적으로 설명한다.

먼저, 도광판 가장자리 부분에서의 광손실을 최소화 하는 방안에 관해 설명한다.

엣지형 면발광장치에서, 광원에서 생성된 광이 도광판의 측면으로 입력되고 나서 상면을 통해 전방으로 출광되기 위해서는 그 입사광이 난반사를 일으키고 그 중의 일부 광속이 도광판의 임계각보다 작은 각도로 도광판 상면에 입사해야 한다. 입사광의 난반사를 유발하기 위해서는 도광판의 저면이나 그 아래쪽에 광산란요소들이 마련되어 있어야 한다. 광원에서 도광판 내부로 입력된 광의 대부분은 처음에는 도광판의 임계각보다 큰 각도로 도광판의 상면과 저면에 입사되어 전반사된다. 전반사 과정에서 광산란요소들을 만나면 거기서 난반사가 일어난다. 난반사된 광속 중 일부는 도광판의 임계각보다 작은 각으로 도광판의 상면에 입사하여 그중 일부는 상면을 통해 출광한다. 그리고 나머지 일부는 다시 상면에서 반사되어 저면을 통해 바깥으로 빠져나간다.

그런데 기존의 대부분의 엣지형 면발광장치는 도광판의 가장자리 둘레가 프레임의 덮개로 덮여 있다. 그러므로 도광판의 상면의 가장자리 부분에서 나오는 광은 그 프레임의 덮개에 의해 차단되어 바깥으로 출광되지 못한다. 그런 출력광은 바로 손실광이 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도광판 기반 면발광장치(100)를 도시하는 평면도이다. 그리고 도 2 내지 도 4는 도 1의 절단선 A-A'에서 본 단면도로서, 면발광장치(100)의 다양한 구성 예(100-1, 100-2, 100-3)를 도시하고 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 세 가지 면발광장치(100-1, 100-2, 100-3) 모두 도광판(110)의 적어도 어느 하나의 측면에 광원부(160)가 그 측면으로 광이 입사할 수 있도록 배치되고, 프레임(150)이 그 광원부(60)를 내포하면서 프레임(150)은 광원부(160)가 배치된 도광판 측면의 가장자리 부분을 저면에서 받쳐주면서 상면에서 덮는 형태로 도광판(110)의 가장자리 부분과 결합한다. 도광판(110)의 측면을 통해 내부로 입사된 광원부(160)로부터의 입사광을 난반사시키기 위한 광산란요소는 도광판(110)의 저면(도 2 참조), 반사시트(120-1)의 도광판 저면과 대면하는 상면(도 3 참조), 또는 도광판(110)의 저면과 반사시트의 상면 사이에 부가되어 그들을 접합시키는 접합부(170-2)(도 4 참조)에 마련된다. 그런데, 특히 프레임(150)으로 가려지는 부분 즉, 도광판(110)의 상면 가장자리 영역(190)으로 광이 출력되어 손실되는 것을 최소화하기 위해, 그 프레임(150)으로 가려지는 부분에는 광산란요소들이 마련되지 않고 프레임(150)으로 가려지지 않는 안쪽 부분에 마련된다.

면발광장치(100-1, 100-2, 100-3)에 있어서 광손실이 최소화 되는 이유는 다음과 같다.

광원부(160)는 예컨대 배선기판(164)에 일렬로 배치된 다수의 LED들(162)로 구성될 수 있다. 물론 예컨대 냉음극형 형광등(CCFL)과 같은 다른 종류의 광원으로 광원부(160)가 구성될 수도 있다. 광원부(160)는 요구되는 밝기에 따라 도광판(110)의 어느 하나의 측면 또는 둘 이상의 측면과 나란하게 배치된다.

프레임(150)은 광원부(160)를 내포하고 도광판(120)의 가장자리 영역(190)을 덮으면서 잡아주어, 전체적으로 하나의 조립체를 구성하도록 해준다. 구체적으로, 프레임(150)은 광원부(160)를 감싸면서 광원이 도광판 측면을 향하도록 내부에 수용하는 광원수납부(152)와, 도광판(110)의 저면 가장자리 부분을 받쳐주는 본체부(154), 스프링(158)을 매개로 본체부(154)에 선회가능하게 결합된 덮개부(156)를 포함한다. 덮개부(156)는 선회운동을 통해 여닫을 수 있도록 된 것이 바람직하다. 프레임(150)은 본체부(154)로 도광판(110)의 가장자리 부분의 저면부를 받쳐주면서 덮개부(156)로 도광판(110)의 가장자리 상면부를 누른다(스프링(158)의 탄성력에 의해). 이에 의해 프레임(150)은 도광판(110)과 결합하고, 광원부(160)는 도광판(110)의 측면을 따라 그에 밀착 배치된다. 또한, 도광판(110) 측면에 근접 배치된 광원부(160)는 이를 가려주지 않으면 그 빛이 외부에서 직접 보이게 되어 미관 상 좋지 않기 때문에, 프레임(150)이 덮개부(156)로 광원부(160)를 바깥에서 안보이도록 가려주는 역할을 한다.

도광판 기반 면발광장치에서 광이 상면을 통해 출광되도록 하는 것은 입사광을 난반사시켜 화소 역할을 하는 광산란요소들이다. 도광판(110)의 가장자리 영역(190)이나 이의 직하 영역에 광산란요소들이 존재하면 그 영역의 광산란요소들에 의해 난반사된 광의 상당 부분이 도광판(110)의 상면의 가장자리 영역(190)을 통해서 바깥으로 출력될 것이다. 그런데 그 가장자리 영역(190)은 프레임 덮개(156)로 덮여 있다. 그러므로 그 가장자리 영역(190)으로 나오는 광은 프레임 덮개(156)에 의해 차단되어 손실광이 되어버린다. 이런 광손실을 줄이려면, 프레임 덮개(156)로 덮이는 도광판 상면의 가장자리 영역(190)으로 출력되는 광량을 최소화해야 한다. 이를 위한 가장 효과적인 방법은, 광산란요소를 프레임 덮개(156)의 직하 영역에는 마련하지 않고 그 프레임 덮개(156)로 둘러싸이는 안쪽 영역에 마련하는 것이다. 광산란요소들에 의해 난반사된 광은 반드시 수직 상방으로만 진행하는 것이 아니라 수직축방향에 대해 다양한 각도로 경사진 방향으로 확산되어 나갈 것이다. 이런 점을 고려할 때, 도광판(110)의 프레임 덮개(156)로 덮이는 영역과 광산란요소가 마련되지 않는 영역이 엄밀하게 일치해야 하는 것은 아니고, 프레임 덮개(156)로 덮이는 영역과 광산란요소가 마련된 영역이 약간 중첩되거나 또는 전혀 중첩되지 않고 그들 영역 간에 갭이 존재할 수도 있을 것이다. 다만, 중첩되는 부분이 넓으면 광손실도 그만큼 커지고, 반대로 두 영역간의 갭이 크면 비발광영역이 그만큼 넓어지므로, 적절한 선에서 절충하는 것이 바람직할 것이다.

구체적으로, 도 2에 도시된 면발광장치(110-1)는 광산란요소(180)가 도광판(110)의 저면에 마련된 것이다. 그 광산란요소(180)는 도광판(110)의 가장자리 영역(190)을 제외하고 그것의 안쪽 영역(195)의 적어도 일부 영역에 마련된다. 가장자리 영역(190)에서의 광 출력을 방지하기 위함이다. 여기서, '가장자리 영역'이란 광원부(160)가 배치된 도광판(110)의 측면의 모서리로부터 수평방향 안쪽으로(즉, 중앙 쪽으로) 소정 폭 이내의 띠형 영역이다. 이 띠형 영역의 폭은 대략 적어도 10mm 이상이다.

광산란요소(180)의 종류에는 제한이 없다. 광산란 기능을 가진 잉크로 도트 인쇄한 것, V-컷 홈, 미세 음각 등과 같이 기존에 알려진 것이든 앞으로 알려질 수 있는 것이든 무방하다. 예컨대 광산란 잉크 도트 패턴이나 V-컷 홈은 상기 가장자리 영역(190)을 제외한 도광판의 저면의 나머지 안쪽 영역(195)에 형성하기가 쉬운 반면, 샌드블라스팅 방법으로 형성하는 미세 음각은 그렇게 하기가 쉽지 않을 수 있다. 이처럼 어떤 이유로 그 가장자리 영역(190)에 광산란요소를 형성하는 것이 불가피한 경우, 그 가장자리 영역(190)에 광산란방지용 접착제 또는 접착테이프를 부가하여 광산란 기능을 상쇄시켜 최소화하는 것이 바람직하다. 광산란 방지용 접착테이프는 도광판(110) 저면에 형성되어 있는 미세 음각 형태의 광산란요소를 메워주면서 난반사를 최대한 억제하여 광산란을 약화시켜준다.

시판되는 대부분의 반사시트는 반사성과 은폐성을 함께 제공하도록 구성된 것이어서 약하지만 입사광을 난반사시키는 광산란 기능을 가지는 것도 많다. 면발광장치(100-1)가 광산란기능을 가진 반사시트를 채용한 경우라면, 도 2에 도시한 것처럼 그 반사시트(120)는 도광판 저면의 가장자리 영역(190)에는 위치하지 않고 광산란요소(180)들이 마련된 안쪽 영역(195)에만 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 도광판 저면의 가장자리 영역(190)에 반사시트(120)가 배치되지 않더라도 그 부분을 통해 새나가는 손실광은 무시할 수 있을 정도로 적기 때문에 아무런 문제가 되지 않는다. 왜냐하면 도광판 저면의 가장자리 영역(190)에서는 입사광의 대부분이 전반사되기 때문이다. 도광판(110)의 저면뿐만 아니라 반사시트(120)도 광산란 기능을 가지면 입사광의 주된 난반사는 그 도광판 저면의 광산란요소들에 의해 일어나고, 도광판(110)의 저면을 통과한 일부 광이 반사시트(120)에서 난반사되어 다시 되돌아온다.

광산란요소는 도광판(110)의 저면에 마련하거나 또는 도 3처럼 반사시트(120-1)에 마련하거나 또는 도 4처럼 반사시트(120)와 도광판(110)을 접합시켜주는 접합부(170-2)에 마련할 수도 있다.

먼저, 도 3의 면발광장치(100-2)는 반사시트(120-1)의 상면을 광산란요소로서 기능할 수 있도록 거친 표면으로 만들고 반사시트(120-1)의 그 거친 표면을 투명 접합부(170-1)로 도광판(110)의 저면에 고르게 접합시켜 광산란요소를 구성한 경우이다. 대신에 도광판(110)에는 별도의 광산란요소가 마련되지 않았다. 이 반사시트(120-1) 역시 가장자리 영역(190)의 안쪽 영역(195)에 배치된다. 반사시트(120-1)의 거친 표면(180-1)을 구성하는 광산란요소는 반사시트의 한 쪽 표면을 거친 표면(122)으로 만들 수 있는 것이라면 그 종류를 불문한다. 광산란요소는 돌기, 음각, 또는 요철부 등이 될 수 있고, 그런 것들이 불규칙한 형상 또는 규칙적인 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 광확산 비드들을 반사시트(120-1)용 기재 필름의 표면에 도포하여 형성할 수 있다.

반사시트(120-1)는 백색 불투명 반사필름 또는 금속층이 표면에 형성된 반사필름일 수 있다. 백색 불투명 반사필름은 백색 불투명 합성수지제로 만든다. 반사성과 은폐성을 제공하기 위함이다. 여기서, 백색 불투명 합성수지제는 백색안료의 배합이나 미세기포의 분산 등에 의해서 백색을 띠는 합성수지를 의미한다. 예컨대, 사용가능한 합성수지의 구체적인 예로서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylenterephtahlate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트, 아크릴수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐클로라이드 등을 들 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다. 이 중에서도, 내열성이 우수한 PET가 가장 바람직하다. 백색안료의 구체적 예로서는 산화티탄, 산화규소, 산화아연, 탄산납, 황산바륨, 탄산칼슘, 산화알루미늄 등을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중에서도, 은폐성 향상 효과가 큰 산화티탄이 바람직하다. 백색안료의 평균입경은 0.1㎛ ~ 5O㎛가 바람직하다.

이런 백색 불투명 반사필름으로 반사시트(120-1)를 만들 경우, 반사필름의 한쪽 표면 그 자체를 물리적으로 가공하여 거친 표면(180-1)으로 만들면 되므로 제조 공정은 간단하다. 하지만, 광반사도를 높이기 위해서는 그 거친 표면(180-1) 위에 금속으로 된 광반사층을 더 형성된 반사필름을 사용할 수도 있다. 이 경우, 광의 반사가 그 광반사층에서 일어나므로 반사시트(120-1)의 기재필름이 반드시 불투명일 필요는 없다. 이 광반사층은 높은 광 반사율을 갖는 은(Ag), 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 또는 금 등으로 구성할 수 있다. 그 중에서도 광을 흡수하지 않고 경면 반사시키는 성질이 우수한 은이 바람직하다. 바람직하게, 광반사층은 스퍼터링법, 진공증착법 등 공지의 금속층 형성방법을 사용하여 형성할 수 있다.

반사시트는 두께를 대략 5O ~ 50O㎛ 정도로 만드는 것이 바람직하다. 너무 얇으면 자체의 반사율이 부족하여 출력광의 휘도가 떨어지고, 너무 두꺼우면 재료비 상승, 권취 컬의 발생과 같은 문제가 생긴다.

거친 표면(180-1)을 미세 음각들로 형성하는 경우, 그 음각들의 평균 직경(여기서, 음각의 직경은 음각의 최단 직경과 최장 직경의 합의 평균으로서, 음각의 크기를 나타내는 값임)은 0.01 ~ 100㎛의 범위 내에서 정하는 것이 바람직하다. 0.01㎛ 미만의 경우에는 광의 난반사 효과가 약하고, 100㎛보다 큰 음각은 가공이 용이하지도 않고 기재필름의 두께도 두꺼운 것을 사용해야 하므로 가공 단가가 크게 올라간다. 같은 이유로, 돌기로 거친 표면(180-1)을 형성하는 경우에도 돌기의 높이는 대략 0.01 ~ 100㎛의 범위 내인 것이 바람직하다.

반사시트(120-1)의 거친 표면(180-1)을 도광판(110)의 저면에 접합시켜주는 투명 접합부(170-1)는 반사시트(120-1)와 도광판(110)간의 광진행 통로 역할을 한다. 그러므로 광의 진행을 방해하는 어떤 요소도 포함되지 않으며, 광투과성이 좋은 투명 접착제로 구성되는 것이 바람직하다. 투명 접합부(170-1)는 다수의 도트 형태로 부가되는 것이 바람직하다.

투명 접합부(170-1)는 도광판(110)과 광 굴절률이 가장 비슷한 재료로 만드는 것이 가장 바람직하다. 도광판(110)의 상면을 빠져나오는 광속이 많기 위해서는 반사시트(120)의 거친 표면(122)에서 난반사되는 광속이 많아야 한다. 도광판(110)과 투명 접합부(170-1)와 같은 재질로 구성되면 이들의 경계면에서 광반사가 최소화되어 많은 광속이 반사시트(120-1)의 거친 표면(180-1)에 도달할 수 있을 것이다. 예를 들어, 도광판(110)이 아크릴 판재로 만들어지는 경우, 접착제도 아크릴계 투명 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. ㈜3AC LTD 사의 투명접착제(제품명: ClearLuce^®MA21)는 아크릴계 모노머로만 구성된 무용제계 접착제여서 아크릴 판재를 용해하지 않고 강력하게 접착시킬 수 있기 때문에 투명 접합부(170-1)용 접착제로 바람직하다. 하지만 투명 접합부(170-1)을 형성하는 데 사용될 수 있는 접착제는 반드시 도광판(110)과 같은 재질일 필요는 없다. 광투과성이 좋은(대략 90% 이상) 투명한 접착제라면 제한 없이 사용할 수 있다.

투명 접합부(170-1)을 형성하기 위한 접착제의 예로는 메틸메타크릴레이트계, 아크릴레이트계, 에폭시계, 폴리우레탄계, 폴리아미드이미드(poly(amide-imide)s)계 등의 열경화성 수지로 만든 접착제와, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스터아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, 에테르아크릴레이트, 폴리부타디엔 등의 자외선(UV) 경화형 수지로 만든 접착제 등을 들 수 있다. 이들의 수지를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다. 또한, 이 접착제는 반사시트(120)에 의한 반사성 및 은폐성에 영향을 미치지 않도록 투명한 것이 바람직하고, 무색투명한 것이 특히 바람직하다.

투명 접합부(170-1)는 도광판(110)을 탈출하지 못하고 그 내부를 돌아다니는 광속이 반사시트(120-1)의 거친 표면(180-1)에 도달할 수 있는 통로 역할을 하면서, 한편으로는 반사시트(120-1)를 도광판(110)으로부터 소정 간격 이격된 상태로 도광판(110)에 접합되게 해준다. 반사시트(120-1)가 도광판(110)으로부터 이격되어 있으면서 팽팽하게 긴장된 상태로 펼쳐져 있으면, 반사시트(120)에 의해 도광판(110) 표면이 마찰되어 갈리는 현상이 생기지 않는다. 투명 접합부(170-1)은 이런 갈림 현상을 막아주는 데 필요한 충분한 두께(높이)로 형성하는 것이 바람직하다. 그렇지만 투명 접합부(170-1)의 두께가 지나치게 두꺼운 것도 바람직하지 않다. 광손실량이 늘어나고, 투명 접합부(170-1)을 구성하는 접착제 소요량이 늘어나 제조단가가 올라가기 때문이다. 이런 점을 고려하여, 반사시트(120)의 처짐 현상을 고려하여, 투명 접합부(170-1)은 그 두께(반사시트(120-1)의 거친 표면(180-1)의 첨두부에서 도광판(110) 표면까지의 간격으로 정의함)는 균일하게 정하되 대략 5 ~ 100㎛ 정도의 범위 내에서 정하는 것이 바람직하다. 투명 접합부(170-1)의 두께가 5㎛ 미만이면 반사시트(120-1)와 도광판(110)간에 충분한 접합력을 제공하기가 어렵다. 반면에 100㎛ 보다 더 두껍게 하면, 반사시트(120-1)와 도광판(110)간의 이격거리가 늘어나서 그 투명 접합부(170-1)에서는 물론 투명 접합부(170-1)가 존재하지 않는 부분에서 광손실량이 증가하는 문제가 있고, 접착제 소요량도 늘어나 비용부담이 커진다.

도 3과 같이 구성된 면발광장치(100-2)는 광이 도광판(110) 내부에서 전반사하다가 투명 접합부(170-1)를 통해 반사시트(120-1)의 거친 표면에 입사되면 거기서 난반사를 일으킨다. 난반사된 광의 일부는 도광판(110)의 임계각보다 작은 각도로 상면에 입사하여 도광판 밖으로 출광된다. 그런데 많은 경우 발광체인 도광판(110)는 표면 전체에 걸쳐 균일한 휘도를 제공할 것이 요구된다. 휘도 균일성을 제공하기 위해서는, 광원이 설치된 위치로부터 멀어질수록 광산란(입사광의 난반사)이 점점 더 많이 일어날 수 있어야 한다.

이를 위한 한 가지 방안으로, 반사시트(120-1)의 거친 표면(180-1)의 평균 조도(Ra)는 광원부(160)가 배치된 도광판 측면(즉, 광입사 측면)으로부터의 거리에 따라 점진적으로 증가한다. 예컨대, 거친 표면(180-1)을 구성하는 돌기 또는 음각 또는 요철부의 밀도(개수) 및/또는 크기가 광입사 측면에서 멀어짐에 따라 증가한다. 이와 더불어, 접합부(170-1)는 다수의 점상 접합부들이 여러 지점에 분산 배치되되 광입사 측면으로부터의 이격거리에 상관없이 단위 면적당 접합부(170-1)가 차지하는 점유 면적을 일정하게 한다. 이를 위해, 예컨대 모든 접합부(170-1)는 균일한 크기로 형성하고 등간격으로 배치한다.

다른 방안으로, 광산란요소를 구성하는 돌기 또는 음각 또는 요철부는 반사시트(120-1) 내에 위치에 상관없이 균일하게 형성된다. 휘도 균일성은 투명 접합부(170-1)의 분포로 조절한다. 즉, 접합부(170-1)가 다수의 점상 접합부들이 여러 지점에 분산 배치되되 도광판(110)의 광입사 측면으로부터 멀어짐에 따라 단위면적당 투명 접합부(170-1)가 차지하는 면적이 증가하도록 투명 접합부(170-1)를 형성한다.

반사시트(120-1)는 거친 표면이 한쪽 표면에 마련된 기재필름과 그 기재필름의 거친 표면상에 금속으로 도포된 광 반사층을 포함하는 형태로 구성할 수도 있다. 그 광 반사층에 의해 반사시트의 반사도가 훨씬 좋아질 수 있다.

도 4의 면발광장치(100-3)는 반사시트(120)을 도광판(110)의 저면에 부착하는 접합부(170-2)에 광확산용 비드(180-2)들을 내포시켜 그 비드(180-2)들이 광산란요소로 기능하게 한 구성으로 되어 있다. 도광판(110)과 반사시트(120)에는 광산란요소가 반드시 마련될 필요는 없다( 반사시트(120)에 별도의 광산란요소가 마련되어도 무방함은 물론이다). 구체적으로, 접합부(170-2)는 광확산용 비드(180-2)들, 그리고 이들을 내포하면서 반사시트(120)를 도광판(110)의 저면에 부착시키는 점착제를 포함한다. 광확산용 비드(180-2)들은 아크릴계 비드를 사용할 수 있다. 점착제는 예컨대 아크릴계 또는 실리콘계 점착제를 사용할 수 있다.

접합부(170-2)는 반사시트(120)를 도광판(110)의 저면에 부착시켜주면서, 그 안에 포함된 광확산 비드(180-2)들이 도광판(110)으로부터 입사된 광을 난반사시켜준다. 광확산 비드(180-2)들에 의해 난반사된 광의 일부는 도광판(110)의 상면을 통해 출력된다. 또한, 도광판(110)의 저면에서 접합부(170-2)로 들어간 광 중 일부는 반사시트(120)에 입사되었다가 반사되기도 할 것이다. 그런 반사광 중 일부는 다시 광확산 비드(180-2)에 의해 난반사되고 나머지 일부는 그 접합부(170-2)를 통과 하여 도광판(110)에 진입하여 상면을 통해 출력되기도 한다.

접합부(170-2)는 다수의 점상 접합부들이 여러 지점에 분산 배치되는 형태로 부가되는 것이 바람직하다. 이 경우, 도광판(110)에서의 휘도 균일성을 위해서는 도광판(110)의 광입사 측면으로부터 멀어짐에 따라 단위면적당 접합부(170-2)가 차지하는 면적이 증가하도록 형성할 필요가 있다.

광산란요소를 어떤 형태로 마련하든 도 2 내지 도 4에 예시한 것처럼 가장자리 영역(190) 안쪽에만 광산란요소들이 존재하도록 하고 가장자리 영역(190)에는 광산란을 일으킬 수 있는 그 어떤 요소도 존재하지 않도록 한다. 가장자리 영역(190)에서 광산란이 일어나지 않는 만큼 광손실이 줄어들게 된다. 발명자가 실제로 측정해본 바에 의하면, 반사시트를 도광판 저면의 상기 가장자리 영역에는 배치하지 않고 그 안쪽에만 배치한 경우가 상기 가장자리 영역에까지 배치한 경우에 비해 대략 10% 정도의 광손실이 덜 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

다음으로, 도광판과 반사시트 사이의 내습성 확보 방안에 관해 설명한다.

종래에는 반사시트와 도광판의 저면 간에 빈틈이 있어서 그 사이로 수분이 스며들 수 있다. 수분이 스며들면 반사시트는 제 기능을 발휘되지 못하여 광의 휘도 얼룩 즉, ?아웃(wet out) 현상이 생긴다. 이런 문제를 해결하기 위해, 도광판의 저면과 반사시트 사이에 수분이 침투하지 못하도록 하는 것이 바람직하다.

반사시트(120) 위에 보호시트(130)를 부가하지 않는 경우에는, 반사시트(120)의 테두리 전 구간을 도광판(110)의 저면과 빈틈이 없도록 밀폐되게 부착한다. 예컨대 반사시트(120)를 상기 가장자리 영역(190)만을 남겨두고 도광판(110)의 저면에 부가하는 경우, 예컨대 반사시트(120)의 테두리와 도광판(110) 저면의 상기 가장자리 영역(190)을 일주하면서 일면 테이프로 붙이거나, 또는 반사시트(120)의 테두리와 도광판(110) 저면 사이의 전 구간에 접착제나 양면테이프를 부가하여 서로 접합되도록 한다. 이 경우, 반사시트(120)가 울지 않도록 하거나 또는 도광판(110)과의 간격을 균일하게 유지하기 위해 반사시트(120)를 여러 군데에서 도광판(110)의 저면과 접합시키는 것이 바람직하다.

반사시트 위에 보호시트를 부가할 수도 있다. 반사시트가 긁히거나 눌려 흠이 생기는 경우 출력광에 그 흠이 나타나 좋지 않다. 반사시트를 온전한 상태로 보호하기 위해, 보호시트를 더 부가하는 것이 바람직하다. 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 제1 보호시트(130)는 반사시트(120, 120-1)를 비롯하여 도광판(110)의 저면 전체를 덮도록 배치할 수 있다. 이 때, 반사시트(120, 120-1)와 도광판(110) 간의 방수를 위해, 보호시트(130)는 반사시트(120, 120-1)가 배치되지 않은 도광판 저면의 가장자리 영역(190)의 전구간과 밀폐되게 부착된다. 반사시트(120, 120-1)는 보호시트(130)와 도광판 저면의 가장자리 영역(190) 간의 밀폐접착 구간으로 완전히 포위되므로, 거기로 수분이 침투할 수 없다. 가장자리 영역(190)에서의 광손실 방지를 위해, 보호시트(130)와 도광판 저면의 가장자리 영역(190) 간의 밀폐접착은 광산란 방지 기능을 가진 양면 접착테이프(140)로 하는 것이 바람직하다. 보호시트의 테두리와 도광판 저면의 상기 가장자리 간에 수분이 침투하지 못하도록 밀폐되게 부착되면, 반사시트와 도광판 저면 간의 부착은 다소 느슨하게 할 수도 있을 것이다.

도광판 상면을 스크래치 등으로부터 보호하기 위해, 도광판의 상면에도 보호시트(135)를 부가하는 경우, 그 보호시트와 도광판의 상면 간에도 가장자리 영역(190)의 전 구간을 일주하면서 밀폐 접착하는 것이 바람직하다(도 2와 도 3 참조). 보다 완전한 방수를 위해, 도 4에 도시된 것처럼 도광판(110)의 상면에 부가되는 제2 보호시트(135)를 상면의 가장자리 영역(190)까지 덮도록 배치하고, 도광판의 저면에 부가되는 제1 보호시트(130)가 도광판(110)의 측면을 휘감아 돌아 도광판(110)의 상면의 가장자리 영역(190)까지 덮어 두 보호시트(130, 135)가 도광판(110) 상면의 가장자리 영역(190)에서 서로 중첩되도록 하고, 그 중첩부분 전 구간을 예컨대 양면접착 테이프(140)로 접합하면 된다. 이에 의해 도광판(110)은 보호시트(130, 135)로 완전히 포위되어 그 안으로는 수분이 전혀 침투하지 못하게 된다.

끝으로, 도광판의 비발광영역의 투명화를 위한 방안을 설명한다.

도광판의 상면을 통해 나오는 광은 광산란요소에서 난반사된 광이다. 광산란요소가 화소 역할을 하는 셈이다. 도광판의 상면 전체 영역 중에서 광산란요소가 존재하지 않은 영역에서는 광이 거의 나오지 않는다. 도광판 상면 영역 중에서 광이 나오는 영역은 앞에서 보았을 때 그 자체가 발광체로 보이므로 그 영역의 후방은 보이지 않는다. 도광판의 어떤 영역의 후방이 보이도록 하기 위해서는 그 영역에서 빛이 나오지 않아야 됨과 동시에 그 영역에 존재하는 구성요소들이 모두 투명해야 된다.

도광판의 원하는 영역은 발광하고 나머지 영역은 후방이 보이도록 투명하게 만드는 방안은 다음과 같다. 발광을 원하는 영역에는 광산란요소들을 마련하고, 투명하게 만들고자 하는 영역에는 광산란요소를 마련하지 않으면서 투명한 구성요소를 사용한다. 도 5와 도 6에 도시된 면발광장치(200)와 도 7 및 도 8에 도시된 면발광장치(300)는 이런 요건을 만족하도록 구성한 면발광장치의 예이다.

먼저, 도 5와 도 6에 도시된 면발광장치(200)의 구성을 설명한다. 이것의 특징은 발광을 원하는 영역(195)에 광산란요소를 마련함에 있어서 도광판과 반사시트에는 아무런 광산란요소를 형성하지 않고, 반사시트를 도광판 저면에 부착하는 접합부에만 마련한 점이다. 구체적으로, 광산란요소가 전혀 마련되어 있지 않은 도광판(110)의 저면의 가장자리 영역(190)을 제외한 그 안쪽 영역 전체 또는 적어도 발광을 원하는 영역(195)에 투명 시트(125)를 부착한다. 그 투명 시트(125)의 부착은 내부에 광산란용 비드들이 포함된 접합부(170-2)로 한다. 접합부(170-2)에는 광산란용 비드들이 내포되어 있으므로, 도광판(110)의 저면을 나와 접합부(170-2)로 입사되는 광은 광산란용 비드들에 부딪혀 산란을 일으킨다. 산란광의 상당부분은 다시 도광판(110) 안으로 반사되어 도광판(110)의 상면을 통해 출광된다. 그러므로 발광을 원하는 영역(195)에서 발광한다. 반면, 접합부(170-2)가 배치되지 않은 영역(197)에서는 도광판(110)과 투명 시트(125)가 광산란을 일으키지 않고 투명하다. 즉, 그 투명 영역(197)의 전방에서 후방이 보이게 된다. 그 밖에, 보호시트(130, 135)의 부가, 광원부(160)의 배치는 도 2 내지 도 4에서 앞에서 것과 같다.

다음으로, 도 7과 도 8에 도시된 면발광장치(300)의 구성에 따르면, 발광을 원하는 영역(195)에 광산란요소를 마련함에 있어서 도광판에는 아무런 광산란요소를 형성하지 않고, 광산란요소는 반사시트에만 마련하거나 또는 반사시트 및 접합부에 각각 마련한 구성인 점에 특징이 있다. 광산란요소가 전혀 마련되지 않은 도광판(110)의 저면 중에서 발광을 원하는 영역(195)에만 반사시트(120-1)를 부착한다. 그 반사시트(120-1)는 도광판(110)과 대면하는 표면이 광산란을 일으킬 수 있는 거친 표면으로 되어 있다. 그 반사시트(120-1)는 투명한 접합부(170-1)로 도광판(110)의 저면에 부착된다. 투명 접합부(170-1)는 다수 지점에 분산되어 점상 분포를 이루거나 또는 영역(195) 전체에 도포된다. 도광판(110)에서 투명 접합부(170-1)로 입사된 광은 반사시트(120-1)의 거친 표면으로 전달되어 난반사된다. 그 난반사된 광의 상당부분은 투명 접합부(170-1)를 통해 다시 도광판(110)으로 들어가서 출광된다. 이에 의해 반사시트(120-1)가 배치된 영역에서는 발광을 하게 된다. 투명 접합부(170-1) 대신, 광산란 비드들이 내포된 접합부(170-2)를 사용할 수도 있다. 이 경우, 도광판(110)에서 접합부(170-2)로 입사된 광의 일부는 거기서 난반사되고, 나머지 일부는 그 접합부(170-2)를 통과하여 반사시트(120-1)의 거친 표면에서 난반사된다. 그렇게 난반사된 광이 도광판(110)을 통해 출광된다. 반사시트(120-1)가 배치되지 않은 영역(197)은 투명하고 발광하지 않아 도광판(110)의 전방에서 후방이 보인다. 도광판(110)의 저면에 보호시트(130)가 부가될 수 있다. 도광판 저면의 가장자리 영역(190)과 반사시트(120-1)가 배치되지 않은 영역(197)에서, 보호시트(130)는 투명한 접착제나 양면접착 테이프(140)로 도광판(110)의 저면에 직접 부착된다. 그 양면 접착테이프(140)는 광산란 방지 기능을 갖는 테이프이다. 도광판 상면에 보호시트(135)를 부가하는 것과 광원부(160)를 배치하는 것은 앞에서 설명한 것과 같다.

이처럼, 도광판의 일부 영역에만 광산란요소들을 마련하고 나머지 영역에는 광산란요소가 존재하지 않으면서 구성요소들을 투명한 재질로 사용하면, 면발광장치(200, 300)는 그 일부 영역에서만 국부적으로 발광하고 나머지 영역에서는 빛이 나오지 않으면서 그 후방이 투명하게 보인다. 이런 구성을 가진 면발광장치(200, 300)를 예컨대 창문의 유리 위에 덧대거나 또는 창유리를 대신하여 설치할 수 있다. 하나 또는 복수의 조합된 면발광장치(200, 300)의 발광영역이나 비발광영역이 어떤 문자나, 기호, 그림 등을 나타내도록 디자인 하면, 밤에는 그 면발광장치가 광고장치 또는 표시장치로 기능할 수 있을 것이다. 또한, 면발광장치(200, 300)에 투명하게 보이는 영역(197)이 마련되므로, 도광판 전체에서 발광하여 투명영역이 확보되지 않는 것에 비해 답답함이 크게 약화되는 장점도 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과하다. 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 따라서 특허청구범위의 등가적인 의미나 범위에 속하는 모든 변화들은 전부 본 발명의 권리범위 안에 속함을 밝혀둔다.

본 발명은 각종 디스플레이 장치의 백라이트 유닛, 광고필름용 백라이트 유닛, 면조명장치 등 면발광을 필요로 하는 분야에 널리 이용될 수 있다.

100, 100-1, 100-2, 100-3, 200, 300: 면발광 장치
110: 도광판 120, 120-1: 반사시트
130: 135: 보호시트 140: 광산란방지 투명테이프
150: 프레임 156: 덮개
160: 광원부 162: LED
170-1: 투명 접합부 170-2: 광산란 접합부
180: 광산란요소 180-1: 거친 표면(광산란요소)
180-2: 광확산 비드(광산란요소)

Claims

도광판;
상기 도광판의 적어도 하나의 측면에 배치되어 상기 도광판 안으로 광을 입사시켜주는 광원부;
상기 광원부를 외부에서 보이지 않게 내포하면서 상기 도광판의 가장자리 부분과 결합하는 프레임;
상기 프레임으로 가려진 도광판 저면의 가장자리 둘레를 제외한 나머지 안쪽 영역의 적어도 일부에 부착되어 상기 도광판의 저면에서 나와서 입사하는 광을 반사시키는 반사시트;
상기 반사시트와 상기 도광판의 저면 사이에 부가되어 상기 반사시트를 상기 도광판의 저면에 부착시키는 접합부; 및
입사광을 난반사시켜 상기 도광판의 상면을 통해 출력될 수 있는 광으로 변환하기 위한 것으로서, 상기 반사시트의 상기 도광판의 저면과 대면하는 상면, 상기 접합부, 그리고 상기 도광판의 저면 중 적어도 어느 한 가지에 마련되되, 난반사된 광 중 상기 프레임에 의해 차단되어 손실광으로 되는 비율이 최소가 되도록 하기 위해, 상기 프레임으로 가려진 부분에는 마련되지 않고, 또한 상기 나머지 안쪽 영역 중 광출력을 원하는 일부 영역에만 마련되는 광산란요소들을 구비하며,
상기 반사시트가 상기 도광판에 부착되는 영역은 적어도 상기 광산란요소들이 마련되는 상기 일부 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제1항에 있어서, 상기 도광판의 상기 나머지 안쪽 영역은 상기 도광판 저면의 모서리에서 가운데 쪽으로 적어도 10mm 이상 들어온 영역인 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제1항에 있어서, 상기 광산란요소들은 상기 도광판의 저면에는 마련되어 있지 않는 대신 상기 반사시트의 상면에 입사광을 난반사시키는 거친 표면의 형태로 마련되어 있으며,
상기 접합부는 투명 접착제로 형성되어, 상기 반사시트의 거친 표면과 상기 도광판의 저면 사이에 부가되어 상기 도광판의 저면과 상기 반사시트 간의 광의 진행 통로로서 역할을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제3항에 있어서, 상기 도광판의 출력광의 휘도 균일화를 위해, 상기 반사시트의 상기 거친 표면을 구성하는 음각, 돌기, 요철부, 광확산 비드들 중 적어도 어느 한 가지의 밀도와 크기 중 적어도 어느 한 가지가 상기 도광판의 광입사 측면으로부터의 이격거리에 따라 점진적으로 증가하도록 마련되는 반면, 상기 접합부는 복수의 점상 접합부들이 복수의 지점에 분산 배치되되 상기 도광판의 광입사 측면으로부터의 이격거리에 상관없이 단위 면적당 상기 접합부가 차지하는 점유 면적이 일정하도록 마련된 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제3항에 있어서, 상기 도광판의 출력광의 휘도 균일화를 위해, 상기 반사시트의 상기 거친 표면을 구성하는 음각, 돌기, 요철부, 광확산 비드들 중 적어도 어느 한 가지는 상기 반사시트 내의 위치에 상관없이 균일하게 마련되는 반면, 상기 접합부는 복수의 점상 접합부들이 복수의 지점에 분산 배치되되 상기 도광판의 광입사 측면으로부터의 이격거리에 따라 단위 면적당 상기 접합부가 차지하는 점유 면적이 증가하도록 마련된 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제1항에 있어서, 상기 광산란요소들은 상기 도광판의 저면에는 마련되어 있지 않고, 상기 접합부는 입사광을 난반사하여 확산시키는 광확산 비드들과, 상기 광확산 비드들을 내포하면서 상기 반사시트를 상기 도광판의 저면에 부착시키는 점착제를 포함하여 상기 광산란요소들로서 기능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제6항에 있어서, 상기 도광판의 출력광의 휘도 균일화를 위해, 상기 접합부는 상기 도광판의 광입사 측면으로부터의 이격거리에 따라 단위 면적당 상기 접합부가 차지하는 점유 면적이 증가하도록 마련된 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제3항에 있어서, 상기 반사시트의 상기 거친 표면은, (i) 불규칙한 형상의 돌기, 음각, 또는 요철부로 형성된 표면, (ii) 규칙적인 형상의 돌기, 음각, 또는 요철부로 형성된 표면, (iii) 입사광을 난반사하는 광산란 비드들을 포함하는 확산 비드층으로 형성된 표면 중 어느 한 가지인 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제3항에 있어서, 상기 반사시트는 상기 거친 표면이 한쪽 표면에 마련된 기재필름과, 상기 기재필름의 상기 거친 표면상에 금속으로 도포된 광 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제1항에 있어서, 상기 반사시트는 상기 광산란요소들이 존재하는 상기 일부 영역에만 부착되고 나머지 영역에는 존재하지 않아, 상기 일부 영역에서는 빛이 출광되어 후방이 보이지 않는 반면 상기 나머지 영역은 투명하여 후방이 보이는 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 하나에 있어서, 상기 반사시트를 비롯하여 상기 도광판의 저면을 가장자리 둘레까지 전부 덮어 보호하도록 상기 도광판의 저면에 부착된 투명한 제1 보호시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제11항에 있어서, 상기 제1 보호시트는 상기 도광판의 저면의 가장자리 둘레 전 구간에서 수분이 침투하지 못하도록 밀폐되게 접착된 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제11항에 있어서, 상기 도광판의 상면을 전부 덮어 보호하는 투명한 제2 보호시트를 더 포함하며, 상기 제1 보호시트는 상기 도광판의 저면을 지나 측면 전체를 감싸면서 상면의 가장자리 둘레 전 구간에서 상기 제2 보호시트와 중첩되고, 상기 제1 보호시트와 상기 제2 보호시트는 그들 간의 중첩된 가장자리 둘레 전 구간에서 수분이 침투하지 못하도록 밀폐되게 접착된 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 보호시트는 대전방지제를 함유하여 정전기 방지 처리가 된 보호시트인 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.
제11항에 있어서, 상기 제1 보호시트는 상기 도광판의 저면 가장자리 둘레의 전 구간을 비롯하여 상기 도광판의 저면의 상기 반사시트가 부착되어 있지 않은 나머지 영역에 광산란 방지 기능이 있는 투명 접착제로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판 기반 면발광 장치.