KR20050049411A - 광학 부재 및 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

광학 부재는 광전송이 이루어지는 기재부 (15) 를 포함한다. 기재부는 광출사면 (15a) 을 가진다. 가이드부 (16) 는 광출사면과 마주보는 기재면에 제공되어 있다. 복수의 하우징부 (13) 는 가이드부에 의해 한정된다. 각 하우징부는 발광 소자를 수용한다 (유기 전자발광 소자 (14)) . 각 하우징부에 수용된 발광 소자의 측면으로 부터 방출된 광은 가이드부에 의해 기재부로 유도된다. 광학 부재를 포함하는 조명 장치는 적합한 방법으로 광을 방출할 수 있다.

Description

광학 부재 및 조명 장치{OPTICAL MEMBER AND LIGHTING APPARATUS}
본 발명은 광학 부재 및 조명 장치에 관한 것이다.
면을 통해 광을 조사하는 조명 장치는 잘 알려진 것이다. 이러한 조명 장치는 발광 다이오드 (LED) 와 같은 발광 소자 및, 광원으로서 냉음극관 또는 전계 발광 (EL) 소자를 포함한다. 일 조명 장치는 투명기판에 제공된 유기 EL 소자를 포함하는 유기 EL 판넬이다. 유기 EL 판넬은 액정 표시 장치의 백라이트로 사용될 수 있다.
유기 EL 판넬의 광출사면의 면적은 유기 EL 소자에서 유기 EL 층의 투영면적과 같다. 유기 EL 판넬의 광출사면의 크기가 더욱 큰것이 요구되어지지만, 유기 EL 층의 투영 면적을 증가시켜서 이 요건을 만족시키는 것은 쉬운 일이 아니다. 이것은 유기 EL 의 층의 두께가 일반적으로 매우 얇아서, 약 수십 내지 수백 nm 정도이기 때문이며, 그래서 우수한 수율로 큰 투영면적을 가지는 유기 EL 층을 균일하게 형성하는 것은 어려운 일이다. 그래서, 표시 장치의 표시면 크기 및 유기 EL 판넬의 광출사면의 크기를 증가시키기 위해서 하나의 유기 EL 소자를 포함하는 복수의 셀을 평면에 배치하는 것이 제안되었다 (예컨대, 일본 특허 공개 공보 No, 2001-52858) .
그러나, 각 유기 EL 소자의 양극과 음극을 외부 전원에 연결시키기 위한 단자 및 와이어는 유기 EL 소자의 투명기판 외주에 일반적으로 배치된다. 따라서, 유기 EL 소자의 광은 인접한 유기 EL 소자들 사이에 있는 투명 기재의 부분으로 부터는 방출되지 않는다. 그래서, 만약 복수의 유기 EL 소자가 평면에 단순히 배열되어있더라도, 광학 장치는 균일하게 광을 방출할 수 없다.
일본 공개 공보 No. 2002-214411 는 광학 시트 또는 광학 부재를 포함한 조명 장치를 개시하며, 광학 시트 또는 광학 부재는 광산란 기능을 수행하기 위한 복수의 돌기부를 가진다. 도 6 및 도 7 에 도시한 바와 같이, 광학 시트는 베이스 시트부 (52) 및 복수의 돌기부 (54) 로 구성된 확산부 (53) 를 포함한다. 돌기부 (54) 는 서로 공간을 공유하고 있다. 베이스 시트부 (52) 및 돌기부 (54) 는 각각은 산란제 (51) 를 포함한다. 인접하는 돌기부 (54) 사이에 골부 (trough, 55) 가 제공되어 있다. 광 도파관 (도시 안됨) 은 광학 시트 아래에 배치되며, 광 도파관으로 부터의 광은 베이스 시트부 (52) 로 입사된다. 돌기부 (54) 의 단면에서 변의 길이는 113 ㎛ 이며, 돌기부 (54) 의 높이는 60 ㎛ 이며, 돌기부 (54) 사이의 피치는 195 ㎛ 이다. 광학 부재는 그 두께가 광학 시트의 두께 보다 크다는 것을 제외하고는 광학 시트와 동일한 구성을 가진다. 광학 시트 및 광학 부재는 광 도파관으로 부터 온 광의 휘도 불균일함을 감소시키기 위해서 사용된다. 광학 시트 또는 광학 부재를 포함하는 조명 장치에서, 광학 시트 또는 광학 부재 및 발광 소자를 더욱 만족스럽게 배치하는 것이 필요하다.
따라서, 적절한 방식으로 발광할 수 있는 조명 장치 및 이러한 조명 장치에 적합한 광학 부재를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기 및 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 목적에 부합하는 광학 부재가 제공되었다. 광학 부재는 광투과를 허용하는 기재부를 포함한다. 광학 부재는 제 1 면과 제 2 면을 가진다. 상호 반대편의 제 1 면과 제 2 면을 가진다. 제 1 면은 광출사면으로서 작용한다. 가이드부는 기재부의 제 2 면에 제공되어 있다. 복수의 하우징부의 각각은 발광 소자를 수용한다. 하우징부는 가이드부에 의해 한정되어 있다. 각 하우징부에 수용된 발광 소자의 측면으로 부터 방출된 광은 가이드부에 의해 기재부로 유도된다.
본 발명은 조명 장치를 또한 제공한다. 조명 장치는 상기 광학 부재 및 복수의 발광 소자를 포함한다. 발광 소자 각각은 광학 부재의 대응 하우징부에 수용된다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 본 발명의 실시예에 의해 도시하는 첨부 도면과 관련된 다음의 설명으로 구체화된다.
발명의 목적과 이점은 첨부 도면과 함께 바람직한 실시 형태의 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 광학 부재 및 조명 장치를 도 1 및 도 2 를 참조로 설명한다.
도 1 에서 보인 바와 같이, 조명 장치 (11) 는 광학 부재 (12) 와 복수의 유기 EL 소자 (14) 를 포함한다. 각 유기 EL 소자 (14) 는 광학 부재 (12) 에 제공된 복수의 하우징부 (13) 중의 대응하는 하우징에 수용되어 발광 소자로서 기능한다.
광학 부재 (12) 는 투과를 허용하는 기재부 (15) 및 가이드부 (16) 를 포함한다. 기재부 (15) 는 광출사면 (15a) 을 포함하며, 가이드부 (16) 는 광출사면 (15a) 으로 부터 멀어지는 방향으로 향한 기재부 (15) 의 표면에 제공되어 있다. 다른 말로 하면, 광출사면 (15a) 은 기재부 (15) 의 상호 반대측에 있는 제 1 면과 제 2 면 중의 하나인 제 1 면에 대응하며, 가이드부 (16) 는 기재부 (15) 의 제 2 면에 제공되어 있다. 가이드부 (16) 는 각 하우징부 (13) 에 수용된 유기 EL 소자 (14) 의 측면으로 부터 방출된 광을 기재부 (15) 로 유도한다.
가이드부 (16) 는 기재부 (15) 와 일체로 형성되어 있다. 기재부 (15) 및 가이드부 (16) 는 예를 들어, 투명 아크릴 수지로 형성될 수 있다. 본 명세서에서, "투명한" 은 적어도 가시광선이 투과할 수 있음을 의미한다.
가이드부 (16) 는 기재부 (15) 의 제 2 면에서 돌출되도록 형성되어 있다. 도 2 에서 도시한 바와 같이, 가이드부 (16) 는 유기 EL 소자 (14) 의 평면사각형상에 대응한 평면사각형 프레임 형상으로 되어있다. 하우징부 (13) 는 기재부 (15) 및 가이드부 (16) 에 의해서 한정된다. 도 1 에서 보인바와 같이, 각 하우징부 (13) 깊이는 대응 유기 EL 소자 (14) 의 두께와 거의 같다. 하우징부 (13) 의 개구부는 바닥판 (18) 으로 덮혀 있다.
도 1 에서 도시한 바와 같이, 각 유기 EL 소자 (14) 는 투명기판 (19) , 제 1 전극 (20) , 유기 EL 층 (21) 및 제 2 전극 (22) 을 포함한다. 제 1 전극 (20) 과 유기 EL 층 (21) 및 제 2 전극 (22) 은 이 순서대로 투명기판 (19) 에 제공되어 있다. 유기 EL 층 (21) 이 외부 공기와 접촉하지 않도록 각 유기 EL 소자 (14) 는 보호막 (23) 으로 덮혀 있다. 보호막 (23) 은 적어도 수분 및 산소의 투과를 방지하는 기능을 한다. 보호막 (23) 은 예를들어, 실리콘 질화물으로 만들어질 수 있다. 각 유기 EL 소자 (14) 에서, 유기 EL 층 (21) 로 부터 방출된 광은 투명기판 (19) 을 통과하여 외부로 출사된다. 즉, 각 유기 EL 소자 (14) 는 바닥 방출 구조 (bottom emission structure) 를 갖는다. 유기 EL 소자 (14) 는 전기적으로 직렬로 접속 되어 있다.
각 투명기판 (19) 은 유리로 형성되어 있다. 각 투명기판 (19) 은 서로 반대편에 위치하는 광입사면 (19a) 및 광출사면 (19b) 을 포함한다. 각 투명기판 (19) 의 광입사면 (19a) 은 제 1 전극 (20) 과 접촉한다. 각 유기 EL 소자 (14) 는 대응 하우징부 (13) 에 수용되어 있으며 투명기판 (19) 의 광출사면 (19b) 은 기재부 (15) 와 대면하여, 투명기판 (19) 의 측면 (19c) 은 가이드부 (16) 와 접촉한다. 투명기판 (19) 의 측면 (19c) 은 유기 EL 소자 (14) 의 측면의 적어도 일부분이다. 기재부 (15) 의 광출사면 (15a) 은 투명기판 (19) 의 측면 (19c) 과 직교한다.
각 제 1 전극 (20) 은 인듐주석산화물 (indium tin oxide, ITO) 과 같은 투명 전도재로 만들어진다. 제 1 전극 (20) 은 양극으로 작용한다.
각 유기 EL 층 (21) 은 공지된 구성을 지닌다. 각 유기 EL 층 (21) 은 제 1 전극 (20) 으로 부터 순서대로 배열된 정공 주입 층과 광출사층 및 전자 주입층으로 구성될 수 있고, 또는 제 1 전극 (20) 측에서 부터 순서대로 배열된 정공 주입층, 정공 전달층, 광출사층 및 전자 전달층으로 구성될 수 있다. 각 유기 EL 층 (21) 에서 방출된 광은 백색광이다.
각 제 2 전극 (22) 은 알루미늄과 같은 금속으로 만들어지며, 광반사성을 가진다. 제 2 전극 (22) 은 음극으로서 작용한다.
가이드부 (16) 는 광산란부 (17) 을 포함한다. 각 광산란부 (17) 는 유기 EL 소자 (14) 의 측면으로 부터 방출된 빛 (보다 구체적으로, 투명기판 (19) 의 측면 (19c) 으로 부터 방출되어 가이드부 (16) 로 입사된 광) 을 광산란시키기 위한 계면을 포함한다. 본 명세서에서, "산란" 은 반사와 굴절을 포함한다. 각 광산란부 (17) 는 레이저 광에 의해 생긴 흠 (scar) 또는 자국이 될 수 있으며, 또는 가이드부 (16) 의 다른 부분과는 굴절률이 다른 가이드부 (16) 의 일부일 수 있다. 광산란부 (17) 의 형상은 특히 한정되지 않고, 가이드부 (16) 의 두께나 폭에 따라 적절히 설계하면 된다. 예를 들어, 구형 또는 원형의 단면이어도 좋다. 그러나, 광산란부 (17) 는 기재부 (15) 를 향해 가이드부 (16) 로 진입하는 빛을 효과적으로 안내할 수 있는 것이 바람직하다.
광산란부 (17) 는, 일본 공개특허공보 2001-276985 호에 개시된 바와 같이 레이저마킹법에 의해 형성될 수 있다. 이 레이저마킹법에 따르면, 고출력의 레이저광을 투명 재료에 집광하면, 손상과 굴절률의 변화 및 밀도 변화와 관련된 투명 재료의 변성이 오직 초점 근처에만 일어난다. 그래서, 만약 광학 부재 (12) 를 3 차원 방향으로 움질일 수 있는 스테이지에 탑재한다면, 레이저광이 렌즈에 의해 광학 부재 (12) 의 가이드부 (16) 내부로 집광되면서 광학 부재 (12) 는 3차원 방향으로 움직여, 광산란부 (17) 가 가이드부 (16) 의 소정 위치에 형성된다.
레이저광원으로서는, 예를 들어, Nd-YAG 레이저가 사용된다. 레이저광원으로서는, 용이한 제어 때문에 펄스레이저가 바람직하다. 레이져 펄스폭이 작아지면, 마킹 깊이를 균일하게 하는 것이 더욱 쉬워진다. 이러한 점에서, 서브나노 (subnano) 초 이하의 펄스 폭을 가진 레이저광원 (예를 들어, 1O - 15초의 펨토초 (femtoseconds) 정도의 펄스폭을 갖는 펨토초 레이저) 을 사용하는 것이 좋다.
광반사부로서 작용하는 광반사 필름 (24) 은 기재부 (15) 로 부터 떨어져 위치된 가이드부 (16) 의 단부에, 즉 가이드부 (16) 의 선단에 제공된다. 광반사 필름 (24) 은 예를 들어 알루미늄과 같은 금속으로 제작된다.
투명기판 (19) 의 실제 두께는 약 0.5 mm - 1 mm 이며, 제 1 전극 (20) ,유기 EL 층 (21) 및 제 2 전극 (22) 의 두께는, 약 수십 - 1000 nm 이다. 그래서, 도 1 에서 투명기판 (19) 의 두께에 대한 제 1 전극 (20) , 유기 EL 층 (21) 및 제 2 전극 (22) 의 두께의 비는 실제와는 다르다. 보호 필름 (23) 의 실제 두께는 제 1 전극 (20) 과 유기 EL 층 (21) 및 제 2 전극 (22) 의 실제 두께와 같거나 또는 보다 두껍다. 그러나, 도 1 에서, 도시적 편의를 위하여 보호 필름 (23) 의 두께는 제 1 전극 (20) 과 유기 EL 층 (21) 및 제 2 전극 (22) 의 두께 보다 작게 나타나 있다. 도 1 에서, 유기 EL 소자 (14) , 기재부 (15) , 가이드부 (16) 및 투명기판 (19) 의 상대적 크기는 또한 실제와 다르다. 이렇게, 도 1 에 도시된 조명 장치 (11) 의 각 구성 요소의 상대적 크기는 실제와는 다르다.
가이드부 (16) 의 광산란부 (17) 뿐만 아니라 기재부 (15) 또한 광산란의 역활을 수행한다. 그러나, 기재부 (15) 의 헤이즈 레벨 (haze level) 은 기재부 (15) 가 광산란부 (17) 보다 더 강하게 빛을 산란시키지 않도록 작게 설정되어 있다.
도 1 에 도시된 조명 장치 (11) 의 작용을 설명한다.
조명장치 (11) 는, 예를 들어, 투과형의 액정패널 (도시 안됨) 의 배면 (표시면과 반대측의 면) 측에 배치되어 백라이트로서 사용된다. 조명장치 (11) 는 ON 상태가 되면, 제 1 전극 (20) 및 제 2 전극 (22) 사이에 전압이 인가되어, 유기 EL 층 (21) 이 발광한다. 유기 EL 층 (21) 으로부터 방출된 광은 제 1 전극 (20) 을 지나서 투명기판 (19) 에 입사한다. 투명기판 (19) 에 입사하는 광 중에서, 광출사면 (19b) 에 대한 입사각이 임계각 보다 작은 광은 투명기판 (19) 에서 나와, 광학 부재 (12) 의 기재부 (15) 로 입사한다. 광출사면 (19b) 에 대한 입사각이 임계각 보다 큰 광은 광출사면 (19b) 에서 전반사된다. 따라서, 광출사면 (19b) 를 통해서 투명기판 (19) 으로 부터 출사되지 않는다. 전반사한 광은 측면 (19c) 을 향해 투명기판 (19) 내를 이동하여, 투명기판 (19) 의 측면 (19c) 에서 출사된다. 즉, 유기 EL 소자 (14) 는 상부면 뿐만 아니라 측면에서도 광을 출사시킨다.
측면 (19c) 을 통해서 유기 EL 소자 (14) 로 부터 출사된 광은 광학 부재 (12) 의 가이드부 (16) 로 입사한다. 가이드부 (16) 로 입사하는 광은 광산란부 (17) 에서 반사되거나 굴절된다. 가이드부 (16) 로 입사하는 광의 일부는 광산란부 (17) 에서 반사 또는 굴절하여 기재부 (15) 를 향하여 이동하여, 광출사면 (15a) 을 통하여 기재부 (15) 로 부터 출사된다. 이러한 방법으로 광출사면 (15a) 을 통하여 기재부 (15) 로 부터 출사된 광은 액정 패널에 입사되어 액정 패널의 표시면에 이미지가 나타난다.
이러한 방법으로, 도 1 에 도시된 조명 장치 (11) 에서, 유기 EL 소자 (14) 의 상부면으로 부터 출사된 광 뿐만 아니라 유기 EL 소자 (14) 의 측면으로 부터 출사된 광 또한 이미지 표시에 효과적으로 사용된다.
제 1 실시 형태는 이하의 이점을 가진다.
(1). 도 1 에 도시된 조명 장치 (11) 에 따르면, 유기 EL 소자 (14) 의 측면으로 부터 출사된 광은 가이드부 (16) 의 작용으로 기재부 (15) 로 안내되어 광출사면 (15a) 을 통하여 기재부 (15) 로 부터 출사된다. 그래서, 가이드부 (16) 가 없는 경우와 비교하여 대부분의 광은 광출사면 (15a) 을 통하여 기재부 (15) 로 부터 출사한다. 가이드부 (16) 의 작용으로 기재부 (15) 로 안내된 광은 인접한 유기 EL 소자 (14) 사이에 위치된 기재부 (15) 의 일부분으로 부터 출사되는데, 따라서 각 유기 EL 소자 (14) 와 대응하는 기재부 (15) 의 일부분과, 인접한 유기 EL 소자 (14) 사이에 위치된 기재부 (15) 의 일 부분간의 휘도 불균일함이 감소된다. 조명 장치 (11) 에 따르면, 광은 광출사면 (15a) 을 통해서 기재부 (15) 로 부터 균일하게 출사될 수 있다.
(2). 가이드부 (16) 는 기재부 (15) 와 일체로 형성되어 있다. 그래서, 가이드부 (16) 가 기재부 (15) 와 독립적으로 되어 있는 경우와 비교하여 광학 부재 (12) 는 보다 쉽게 생산된다.
(3). 가이드부 (16) 는 광산란부 (17) 를 포함한다. 유기 EL 소자 (14) 로 부터 출사된 광은 광산란부 (17) 에 의해 산란 및 확산되면서 기재부 (15) 로 안내된다. 그래서, 기재부 (15) 로 안내된 광은 기재부 (15) 에서 강하게 광 산란될 필요 없이 광출사면 (15a) 으로 부터 균일하게 출사된다. 다른 한편으로, 만약 가이드부 (16) 로 입사하는 광이 경면 (mirror surface) 에 의해 기재부 (15) 로 단순히 안내된다면, 빛이 광출사면 (15a) 로 부터 균일하게 출사되기 위해서 기재부 (15) 에서 빛을 강하게 산란시키는 것이 필요하다.
(4). 광반사 필름 (24) 이 가이드부 (16) 의 선단에 제공되어 있다. 광반사 필름 (24) 은 광산란부 (17) 에서 기재부 (15) 로 부터 멀어지는 방향으로 이동하도록 반사되거나 굴절된 광의 적어도 일부를 기재부 (15) 를 향하여 반사시킨다. 그래서, 광반사 필름 (24) 이 없고 가이드부 (16) 의 선단면이 광학적으로 흡수성이 있거나 또는 투명한 경우와 비교하여 대부분의 광은 광출사면 (15a) 을 통하여 기재부 (15) 로 부터 출사된다.
(5). 유기 EL 소자 (14) 는 발광 소자로써 사용된다. 그래서, 발광 다이오드 (LED) 또는 냉음극관이 발광소자로써 사용되는 경우와 비교하여 조명 장치 (11) 의 두께를 보다 쉽게 감소시킬수 있다.
(6). 유기 EL 소자 (14) 는 바닥 방출 구조를 가진다. 그래서, 유기 EL 소자 (14) 의 측면으로 부터 출사된 광은 상부 출사 구조 (유기 EL 층으로 부터 방출된 광은 기재 반대쪽의 측면으로 부터 외부로 출사된다) 를 가지는 유기 EL 소자와 비교하여 가이드부 (16) 를 통하여 기재부 (15) 로 보다 효과적으로 안내된다.
(7). 유기 EL 소자 (14) 는 직렬로 연결된다. 그래서, 유기 EL 소자 (14) 를 통한 전류의 양은 동일하며, 유기 EL 소자 (14) 로 부터 방출된 광의 양은 동일하다. 그러므로, 균일한 광이 광출사면 (15a) 으로 부터 쉽게 출사된다.
(8). 각 유기 EL 층 (21) 로 부터 방출된 광은 백색광이다. 그래서, 조명 장치 (11) 가 액정 패널을 위해 백라이트로서 사용된다면, 컬러 필터의 사용으로 전색상 표시가 제공될 수 있다.
(9). 광산란부 (17) 는 레이저 마킹법을 적용하여 형성된다. 그래서, 광산란부 (17) 는 가이브부 (16) 의 표면을 스크래칭하거나 마킹함이 없이 가이드부 (16) 의 소정 위치에 형성될 수 있다. 다양한 형상을 지니는 광산란부 (17) 는 요구되는 위치에 쉽게 형성될 수 있다.
(10). 가이드부 (16) 의 광산란부 (17) 뿐만 아니라 기재부 (15) 도 광산란 기능을 수행한다. 따라서, 가이드부 (16) 과 대응하는 광출사면 (15a) 의 일부분으로부터 출사한 광은 가이드부 (16) 와 대응하지 않는 광출사면 (15a) 의 일부분으로 부터 출사한 광과 거의 동일하다.
(11). 제 1 전극 (20) 과 비교하여 투명기판 (19) 으로 부터 떨어져 위치된 제 2 전극 (22) 은 광학적으로 반사성을 가진다. 그래서, 투명기판 (19) 의 광출사면 (19b) 로 부터 출사하는 광의 양은 제 2 전극 (22) 이 광학적으로 반사성이 없는 경우와 비교하여 증가한다.
본 발명의 제 2 실시 형태를 도 3 을 참조로 하여 설명한다. 제 1 실시형태와 동일 부분은 동일부호를 붙여 자세한 설명을 생략한다.
도 3 에 도시된 제 2 실시 형태에 따른 조명 장치 (11) 에서, 광반사부로서 작용하는 프리즘 (25, 26) 이 가이드부 (16) 의 단부에 제공되어 있다. 프리즘 (25, 26) 은 가이드부 (16) 의 선두 단부에 노치부를 형성함으로써 형성된다. 광학 부재 (12) 의 외주에 위치된 가이드부 (16) 의 일부분에 제공된 프리즘 (25) 의 크기는 하우징부 (13) 사이에 위치된 가이드부 (16) 의 일부분에 제공된 프리즘 (26) 보다 크다. 특히, 프리즘 (25) 의 사면 (25a) 의 길이는 프리즘 (26) 의 사면 (26a) 길이의 거의 두배 이다. 프리즘 (25) 의 사면 (25a) 과 가이드부 (16) 의 측면 사이의 각은 프리즘 (25) 의 사면 (25a) 에 대한 가이드부 (16) 의 측면으로 수직 입사하는 광의 입사각이 임계각 보다 크도록 설정된다. 프리즘 (26) 의 사면 (26a) 과 가이드부 (16) 의 측면 사이의 각은 프리즘 (26) 의 사면 (26a) 에 대한 가이드부 (16) 의 측면으로 수직 입사하는 광의 입사각이 임계각 보다 크도록 설정된다.
도 3 에서, 투명기판 (19) 을 제외한 유기 EL 소자 (14) 의 일부분의 두께는 편의를 위하여 투명기판 (19) 의 두께와 동일하게 나타나 있으며, 따라서 프리즘 (25, 26) 의 사면 (25a, 26a) 각각은 그 위치에서 투명기판 (19) 의 측면 (19c) 과 부합하지 않는다. 그러나, 실제로는, 투명기판 (19) 을 제외한 유기 EL 소자 (14) 의 일부분의 두께는 투명기판 (19) 두께의 1/100 보다도 작아서, 프리즘 (25, 26) 의 사면 (25a, 26a) 각각은 그 위치에서 투명기판 (19) 의 측면 (19c) 과 부합한다.
제 2 실시 형태에 따른 조명 장치 (11) 에서, 가이드부 (16) 는 광산란부 (17) 를 포함하지 않으며, 대신에, 가이드부 (16) 와 대응하는 기재부 (15) 의 일부분이 광산란부 (17) 를 포함한다.
측면 (19c) 을 통하여 투명기판 (19) 으로 부터 방출된 광은 가이드부 (16) 로 입사한 다음, 사면 (25a, 26a) 을 향하여 가이드부 (16) 를 통해서 이동한다. 사면 (25a 또는 26a) 에 도달한 광은 기재부 (15) 의 광출사면 (15a) 에 대해 거의 직각으로 기재부 (15) 를 향해서 전반사된다. 그후에, 광은 기재부 (15) 의 광산란부 (17) 에 의해서 산란되어 거의 균일하게 확산되어, 광출사면 (15a) 으로 부터 출사된다.
제 2 실시 형태는 전술한 이점 (1) , (2) , (5) , 내지 (8) , (10) 및 (11) 이외에 이하의 이점을 제공한다.
(12). 유기 EL 소자 (14) 의 측면으로 부터 방출된 광은 가이드부 (16) 로 입사하여 프리즘 (25, 26) 의 작용으로 기재부 (15) 로 안내된다. 그래서, 도 1 에 도시된 광반사 필름 (24) 이 없더라도, 가이드부 (16) 에 입사하는 광은 기재부 (15) 로 효과적으로 안내된다.
(13). 가이드부 (16) 과 대응하는 기재부 (15) 의 일부분은 광산란부 (17) 를 포함한다. 그래서, 기재부 (15) 로 안내된 광은 광산란부 (17) 에 의해서 산란되어 광출사면 (15a) 으로부터 균일하게 출사된다.
당업자라면 본 발명이 본 발명의 요지 또는 범위를 벗어남이 없이 많은 다른 실시 형태를 가질 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있다. 특히, 본 발명은 다음의 형태로도 실시될 수 있다.
기재부 (15) 및 가이드부 (16) 는 독립적으로 형성되어 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 5 에 도시한 바와 같이, 광학 부재 (12) 는 광산란부 (17) 를 포함한 격자 프레임형 부재 (27) 및 이 프레임형 부재 (27) 의 격자 메쉬에 끼워진 투명 부재 (28) 로 구성될 수 있다. 각 투명 부재 (28) 의 상부면은 프레임형 부재 (27) 의 상부면과 동일 평면을 이룬다. 이러한 경우에, 기재부 (15) 는 투명 부재 (28) 의 외주에 위치된 프레임형 부재 (27) 의 부분과 투명 부재 (28) 으로 구성되며, 가이드부 (16) 는 프레임형 부재 (27) 의 다른 부분으로 구성된다. 기재부 (15) 는 프레임형 부재 (27) 와 투명 부재 (28) 사이의 경계를 가지나, 이 경계는 광이 기재부 (15) 의 광출사면 (15a) 로 부터 출사할 때 거의 보이지 않는다. 이것은 가이드부 (16) 와 대응하는 기재부 (15) 의 일부분에 포함된 광산란부 (17) 에 의해 산란된 광으로 시야가 가려지기 때문이다.
도 1 에서 도시한 조명 장치 (11) 에서, 광반사 필름이 적어도 가이드부 (16) 에 대응하는 바닥 플레이트 (18) 의 일부분에 제공될 수 있거나 또는, 가이드부 (16) 의 선단에 광반사 필름 (24) 을 제공하는 대신에 바닥 플레이트 (18) 의 상부면을 경면으로 만들 수도 있다.
광학 부재 (12) 는 격자 프레임형 부재를 평면 기재에 결합시킴으로써 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 기재 및 프레임형 부재는 접착제 또는 용접으로 결합될 수 있다.
바닥 플레이트 (18) 를 사용하는 대신에 광학 부재 (12) 는 바닥이 있는 박스형 하우징에 수용될 수 있다. 결과적으로, 프리즘 (25, 26) 이 가이드부 (16) 의 선단에 제공될지라도 안정성은 바닥 플레이트 (18) 가 사용되는 경우와 비교하여 향상된다.
광반사 필름 (24) 은 생략될 수 있다.
광반사 필름은 기재부 (15) 의 외면에 제공될 수 있다. 광반사 필름은 광을 불규칙하게 반사시키는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 기재부 (15) 의 외면으로 부터 출사하는 광의 적어도 일부는 광출사면 (15a) 로 부터 출사될 수 있다.
각 광산란부 (17) 는 가이드부 (16) 로 입사하는 광을 산란시키기 위한 계면을 가지는 한 어떤 형상도 될 수 있다. 예를 들어, 광산란부는 기재부 (15) 의 두께를 따라 뻗어있는 길고 좁은 형상을 가질수 있다.
산란부 (17) 는 반드시 레이저 마킹법에 의해 형성될 필요는 없다. 예를 들면, 가이드부 (16) 와 다른 굴절률을 가진 비드 (bead) 를 가이드부 (16) 에 분산시켜서 광산란부 (17) 를 만들 수도 있다.
각 유기 EL 소자 (14) 는 바닥 방출 구조 대신에 상부 방출 구조를 가질수 있다.
각 유기 EL 소자 (14) 로 부터 방출된 광은 백색광으로 제한되지 않으나, 단색광일 수 있으며, 또는 두개 또는 그 이상의 단색광 색상이 방출될 수 있다. 예를 들면, 각 유기 EL 소자 (14) 는 빨강, 파랑, 녹색 및 노랑 단색광을 방출할 수 있다. 또는, 모든 유기 EL 소자 (14) 는 동일 색상의 광을 방출하지 않고, 몇몇 유기 EL 소자 (14) 는 다른 유기 EL 소자 (14) 의 광과는 색상이 다른 광을 방출할 수 있다.
광학 부재 (12) 및 유기 EL 소자 (14) 에 대한 평면 형상은 정사각형, 사각형, 삼각형, 오각형, 다른 다각형, 원형 또는 부채꼴 형상이라도 좋다.
광학 부재 (12) 의 형상은, 유기 EL 소자 (14) 와 상사형상으로 한정되지는 않는다. 예를 들어, 광학부재 (12) 의 형상은 사각형이고, 유기 EL 소자 (14) 의 형상은 원형이나 삼각형일 수 있다.
광학 부재 (12) 는 투명 아크릴 수지 외의 다른 투명 수지 또는 유리로 형성해도 된다.
발광소자는 유기 EL 소자 (14) 에 한하지 않고, 무기 EL소자, LED 또는 냉음극관등의 다른 발광소자를 사용해도 된다. 그러나, 유기 EL 소자 (14) 또는 무기 EL 소자의 사용은 LED , 냉음극관등을 사용하는 경우와 비교하여 조명 장치 (11) 의 두께를 감소시키는데 기여할 수 있다.
확산 시트 (산란 시트) 는 조명 장치 (11) 의 광출사면 (15a) 에 제공될 수 있다.
제 1 전극 (20) 을 형성하는 투명도전재의 재질은 ITO 에 한하지 않고, 예를 들어, 산화아연을 사용해도 된다.
제 1 전극 (20) 은 매우 얇은 금속박으로 투명하게 형성될 수 있다. 이 경우에, 금속박의 두께는 바람직하게 50 nm 이하, 보다 바람직하게는 0.5 내지 20 nm 이다.
제 1 전극 (20) 은 음극으로 작용할 수 있으며, 제 2 전극 (22) 은 양극으로 작용할 수 있다. 이 경우에, 유기 EL 층 (21) 의 구성도 그에 대응하여 변경된다. 특히, 예를 들어, 유기 EL 층 (21) 은 제 1 전극 (20) 측에서 부터 차례대로 배열된 전자 주입층, 발광층 및 정공 주입층으로 구성되도록 변경되거나, 또는 제 1 전극 (20) 측으로 부터 차례대로 배열된 전자 주입층, 전자 전달층, 발광층, 정공 전달층 및 정공 주입층으로 구성되도록 변경된다.
유기 EL 층 (21) 은, 발광층만으로 구성될 수 있고, 또는 정공주입층, 정공전달층, 정공주입 및 전달층, 정공저지층, 전자주입층, 전자전달층, 전자주입 및 전달층, 전자저지층 중에서 선택된 일층 이상과, 발광층으로 구성될 수도 있다.
투명기판 (19) 은 유리 대신에 수지로 만들어질 수도 있다. 만약 투명기판 (19) 이 수지로 만들어진다면 이 투명기판 (19) 은 가요성을 가질 수 있다. 수지로 된 투명기판 (19) 은 유리로 만들어진 투명기판 (19) 보다 더 가볍다.
조명 장치 (11) 는 백라이팅 외의 다른 용도로 사용될 수도 있다.
본 발명으로 충분히 발광할 수 있는 조명 장치 및 상기 조명 장치에 적합한 광학 부재를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 조명 장치의 개략 단면도,
도 2 는 도 1 에서 보인 조명 장치의 개략 평면도,
도 3 은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 조명 장치의 개략 단면도,
도 4 는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 조명 장치의 개략 단면도,
도 5 는 도 4 에서 보인 조명 장치에 제공된 광학 부재의 개략 평면도.
도 6 은 종래 기술에 따른 광학 시트의 부분 개략도 및,
도 7 은 도 6 에서 보인 광학 시트의 작용을 보인 부분 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명 *
11: 조명 장치 12: 광학 부재
13: 하우징부 14: 유기 EL 소자
15: 기재부 15a: 광출사면
16: 가이드부 17: 광산란부
19: 투명기판 19a: 광입사면
19b: 광출사면 19c: 측면
20: 제 1 전극 21: 유기 EL 층
22: 제 2 전극 23: 보호막
24: 광반사 필름 25, 26: 프리즘
25a, 26a: 사면 27: 프레임 형상 부재
28: 투명 부재 51: 산란제
52: 베이스 시트부 53: 확산부
54: 돌기부

Claims (12)

  1. 광학 부재로서,
    상호 반대편의 제 1 면 및 제 2 면을 가지며, 제 1 면은 광출사면 (15a) 으로 작용하며, 광투과를 허용하는 기재부 (15) 와,
    기재부의 제 2 면에 제공되는 가이드부 (16) 및,
    각기 발광 소자 (14) 를 수용하며, 가이드부에 의해 한정되는 복수의 하우징부 (13) 를 포함하며,
    각 하우징부에 수용된 발광 소자의 측면으로 부터 방출된 광은 가이드부에 의해 기재부로 유도되는 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 발광 소자의 측면과 제 1 면은 서로 직교함을 특징으로 하는 광학 부재.
  3. 제 1 항에 있어서, 가이드부는 기재부와 일체로 형성됨을 특징으로 하는 광학 부재.
  4. 제 1 항에 있어서, 가이드부는 광산란부 (17) 를 포함함을 특징으로 하는 광학 부재.
  5. 제 4 항에 있어서, 광산란부는 레이저광의 조사에 의해서 형성됨을 특징으로 하는 광학 부재.
  6. 제 1 항에 있어서, 가이드부는 기재부로 부터 떨어져 위치된 광반사부 (24) 를 포함하며, 가이드부에 대응하는 기재부의 일부분은 광산란부 (17) 를 포함함을 특징으로 하는 광학 부재.
  7. 제 1 항에 있어서, 기재부는 가이드부에 대응하는 부분과, 가이드부에 대응하지 않는 부분을 포함하며, 가이드부에 대응하는 기재부의 상기 부분은 가이드부에 대응하지 않는 기재부의 상기 부분 보다 강하게 빛을 산란시키는 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  8. 조명 장치로서,
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 광학 부재 (12) 와,
    복수의 발광 소자 (14) 를 포함하며,
    발광 소자는 광학 부재의 대응 하우징부에 각각 수용됨을 특징으로 하는 조명 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 각 발광 소자는 무기 EL 소자인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 각 발광 소자는 유기 EL 소자임을 특징으로 하는 조명 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    각 유기 EL 소자는 바닥 방출 구조를 가지며, 각 유기 EL 소자는 발광 소자의 측면의 일부분 이상으로된 측면 (19c) 을 가지는 투명기판 (19) 을 포함하며, 각 유기 EL 소자는 투명기판의 측면이 가이드부와 접촉하도록 대응 하우징부에 수용됨을 특징으로 하는 조명 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 유기 EL 소자는 전기적으로 직렬로 접속되어 있음을 특징으로 하는 조명 장치.
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