KR100835155B1 - Light diffusion member assembly, surface light source device and image display apparatus - Google Patents
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Abstract
면광원장치 (1) 는 광확산부재 조립체 (2) 의 이면측에 복수의 형광램프 (3) 와 반사부재 (4) 를 구비하고, 출사측에는 확산시트 (5) 가 배치된다. 광확산부재 조립체 (2) 는 3 층 구조를 갖고, 각 층은 복수의 확산부재 블록 (8a…8f, 9a…9o, 10a, 10b) 로 구성된다. 제 1 층 (8) 의 확산부재 블록 (8a) 등에 입사된 광의 대부분은, 전파과정에서 제 1, 제 2 층 (8, 9) 의 중첩면에 형성된 대략 원형단면을 갖는 오목부 (11, 12 ; 구멍부 (13)) 로의 출입으로 굴절작용을 받아 진행방향이 다양화되어 거의 균일하게 확산된다. 동일하게, 제 2 층 (9) 과 제 3 층 (10) 의 중첩면에 형성된 오목부 (14, 15 ; 구멍부 (16)) 에서도 굴절되어 거의 균일하게 확산된다. 광확산부재 조립체 (2) 의 출사면의 법선방향 (B방향) 뿐만 아니라 경사방향 (C, D 방향) 에 대해서도 균일화된 밝기를 얻을 수 있다. 차광막이 불필요하므로 광의 이용효율도 높다.The surface light source device 1 includes a plurality of fluorescent lamps 3 and a reflecting member 4 on the back side of the light diffusing member assembly 2, and a diffusion sheet 5 is arranged on the exit side. The light diffusing member assembly 2 has a three-layer structure, and each layer is composed of a plurality of diffusing member blocks 8a ... 8f, 9a ... 9o, 10a, 10b. Most of the light incident on the diffusion member block 8a and the like of the first layer 8 has concave portions 11 and 12 having substantially circular cross-sections formed on the overlapping surfaces of the first and second layers 8 and 9 in the propagation process. The refraction is effected by entering and exiting the hole 13), and the traveling direction is diversified to diffuse almost uniformly. Similarly, the concave portions 14 and 15 (hole portions 16 formed on the overlapping surface of the second layer 9 and the third layer 10 are also refracted and diffuse almost uniformly. Uniformity of brightness can be obtained not only in the normal direction (B direction) of the exit surface of the light diffusing member assembly 2 but also in the inclined directions (C, D direction). Since a light shielding film is unnecessary, the utilization efficiency of light is also high.
면광원장치, 확산부재 블록, 오목부Surface light source device, diffuser block, recess
Description
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 면광원장치의 외관사시도이다.1 is an external perspective view of a surface light source device according to a first embodiment of the present invention.
도 2 는 도 1 에 나타낸 면광원장치의 분해사시도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view of the surface light source device shown in FIG. 1.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에서 채용되는 광확산부재 조립체를 분해하여 나타낸 평면도이다.3 is an exploded plan view showing the light diffusing member assembly employed in the first embodiment of the present invention.
도 4 는 도 1 중의 라인 A-A 선을 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view along the line A-A in FIG.
도 5 은 도 4 에 나타낸 광확산부재 조립체의 부분 확대도이다.FIG. 5 is a partially enlarged view of the light diffusing member assembly shown in FIG. 4. FIG.
도 6 은 도 5 에 나타탠 광확산부재 조립체를 분해하여 나타낸 부분 확대도이다.FIG. 6 is a partially enlarged view illustrating an exploded view of the light diffusing member assembly shown in FIG. 5.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에서 채용되는 광확산부재 조립체의 4 개의 예 (a)∼(d) 를 부분 확대도로 나타낸 것이다.7 is a partially enlarged view showing four examples (a) to (d) of the light diffusing member assembly employed in the second embodiment of the present invention.
도 8 은 본 발명의 제 3 실시형태에서 채용되는 광확산부재 조립체의 부분 확대도이다.8 is a partially enlarged view of the light diffusing member assembly employed in the third embodiment of the present invention.
도 9 는 광확산부재 조립체의 각 층에 형성하는 오목부의 형상을 나타낸 사시도이다.9 is a perspective view showing the shape of a recess formed in each layer of the light diffusing member assembly.
도 10 은 구멍부와의 계면에서 굴절작용을 받아 확산되는 광의 대표적인 광 로를 개념적으로 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a diagram conceptually illustrating a representative optical path of light diffused by refraction at an interface with a hole. FIG.
도 11 은 종래의 면광원장치의 일부를 확대하여 나타낸 측면도이다.11 is an enlarged side view of a part of a conventional surface light source device.
*도면의 주요부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawings
1 : 면광원장치1: surface light source device
2 : 광확산부재 조립체2: light diffusing member assembly
3 : 형광램프 (1차광원)3: fluorescent lamp (primary light source)
4 : 반사부재4: reflection member
5 : 확산시트5: Diffusion Sheet
6 : 액정표시패널 (화상표시부)6: LCD panel (image display unit)
7 : 화상표시장치7: image display device
8 : 제 1 층8: first layer
9 : 제 2 층9: the second layer
10 : 제 3 층10: third layer
8a∼8f, 9a∼9o, 10a∼10b : 확산부재 블록 8a to 8f, 9a to 9o, 10a to 10b: diffusion member block
11, 12, 14, 15, 20, 21, 22 : 오목부11, 12, 14, 15, 20, 21, 22: recess
본 발명은 액정텔레비젼, 액정모니터, 카네비게이션장치, 광고표시장치 등의 각종 화상표시장치 및 이들의 화상표시부를 백라이팅하는 면광원장치에 관한 것이 다. 또한, 본 발명은 이것에 채용되는 광확산부재 조립체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various image display devices such as liquid crystal televisions, liquid crystal monitors, car navigation systems, advertisement display devices, and surface light source devices for backlighting these image display units. The invention also relates to a light diffusing member assembly employed therein.
액정모니터의 액정표시패널과 같은 화상표시부의 백라이팅 (이면측으로부터 조명하는 것. 이하 동일함) 에 사용되는 면광원장치로서 도 11 에 나타낸 바와 같은 타입의 것이 알려져 있다. 도 11 을 참조하면, 면광원장치 (30) 는 확산판 (31) 을 구비하고, 그 이면측에 복수의 형광램프 (32) 가 배치되어 있다. 형광램프 (32) 로부터의 광은 확산판 (31) 에서 확산되어 면형상의 조명광이 생성된다.A surface light source device used for backlighting (illuminated from the back side, which is the same below) of an image display unit such as a liquid crystal display panel of a liquid crystal monitor is known of the type shown in FIG. Referring to FIG. 11, the surface
일반적으로, 이와 같은 면광원장치 (30) 에서는, 형광램프 (32) 의 바로 위에서 휘도가 높아지는 한편 형광램프 (32, 32) 의 중간부분에서는 휘도가 떨어져 확산판 (31) 으로부터의 조명광에 명암 (휘도편차) 이 발생하는 단점이 있다.In general, in such a surface
이 단점을 극복하기 위해, 종래에는, 확산판 (31) 의 이면측에서 또한 형광램프 (32) 에 대향하는 부위에 차광막 (차광패턴 ; 33) 을 형성하고, 형광램프 (32) 의 바로 위 부분으로부터의 출사광을 억제함으로써, 형광램프 (32, 32) 의 중간부분과의 사이에서 휘도의 밸런스를 얻었다.In order to overcome this disadvantage, conventionally, a light shielding film (light shielding pattern) 33 is formed on the rear surface side of the
그러나, 이와 같은 종래 방법에서는, 확산판 (31) 출사면의 법선방향으로의 출사광 휘도의 균일화는 가능하지만, 이 법선방향에 대하여 경사진 방향에서 본 경우, 관찰위치와 형광램프 (32) 사이에는 차광막 (33) 이 위치하지 않아, 형광램프 (32) 로부터의 광이 차광막 (33) 에 의하여 차광되지 않고 눈으로 들어오게 된다. 그 결과, 이 법선방향에 대하여 경사진 방향에서 본 경우에는, 출사광의 명암 차이가 강조되어 조명품질이 저하된다는 문제가 있었다.However, in such a conventional method, the luminance of the emitted light in the normal direction of the
따라서, 본 발명은 출사면의 법선방향 및 경사방향으로의 조명광을 동시에 균일화할 수 있는 광확산부재 조립체와, 그 광확산부재 조립체를 구비한 면광원장치, 및 그 면광원장치를 구비한 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention provides a light diffusing member assembly capable of simultaneously equalizing the illumination light in the normal direction and the oblique direction of the emission surface, a surface light source device having the light diffusing member assembly, and an image display having the surface light source device. It is an object to provide a device.
본 발명은, 먼저, 이면측에 배치된 광원으로부터의 광을 확산시켜 출사하는 광확산부재 조립체에 적용된다.The present invention is first applied to a light diffusing member assembly that diffuses and emits light from a light source arranged on the rear surface side.
본 발명의 기본적인 특징에 따르면, 광확산부재 조립체는, 적어도 제 1 층 및 제 2 층을 갖는다. 그리고, 상기 제 1 층은, 적어도 하나의 확산부재 블록으로 이루어지고, 상기 제 2 층은, 상기 제 1 층에 중첩되는 적어도 하나의 확산부재 블록으로 이루어지고, 상기 제 1 층과 상기 제 2 층의 중첩면의 적어도 일방에는 오목부가 다수 형성되어 있다.According to a basic feature of the invention, the light diffusing member assembly has at least a first layer and a second layer. The first layer includes at least one diffusion member block, and the second layer includes at least one diffusion member block overlapping the first layer, and the first layer and the second layer. Many recesses are formed in at least one of the overlapping surface of the surface.
오목부의 형성에 대해서는, 상기 제 1 층의 상기 제 2 층에 대향하는 면에 제 1 오목부가 다수 형성되고, 상기 제 2 층의 상기 제 1 층에 대향하는 면에는, 상기 제 1 오목부 사이에 위치하도록 제 2 오목부가 다수 형성되어 있어도 된다.About formation of a recessed part, many 1st recessed parts are formed in the surface which opposes the said 2nd layer of a said 1st layer, and the surface which opposes the said 1st layer of a said 2nd layer is between said 1st recessed parts. Many 2nd recessed parts may be formed so that it may be located.
여기에서, 상기 제 1 층을 구성하는 확산부재 블록과, 상기 제 2 층을 구성하는 확산부재 블록을 상이한 크기로 형성하고, 상기 제 1 층의 각 확산부재 블록의 맞닿음 위치와 상기 제 2 층의 각 확산부재 블록의 맞닿음 위치가 중첩되지 않도록 되어 있는 것이 바람직하다.Here, the diffusion member block constituting the first layer and the diffusion member block constituting the second layer are formed in different sizes, and the contact position of each diffusion member block of the first layer and the second layer are different. It is preferable that the abutting positions of the respective diffusion member blocks of do not overlap.
광확산부재 조립체를 3 층 이상으로 구성할 수도 있다. 그 경우, 광확산부재 조립체는, 적어도 제 1 층, 제 2 층, 및 제 3 층을 갖고, 상기 제 1 층은, 적어도 하나의 확산부재 블록으로 구성되고, 상기 제 2 층은 상기 제 1 층에 중첩되는 적어도 하나의 확산부재 블록으로 구성되며, 상기 제 3 층은 상기 제 2 층에 중첩되는 적어도 하나의 확산부재 블록으로 구성된다. 그리고, 상기 제 1 층과 상기 제 2 층의 중첩면의 적어도 일방에는 제 1 오목부가 다수 형성되고, 상기 제 2 층과 상기 제 3 층의 중첩면의 적어도 일방에는 제 2 오목부가 다수 형성된다. 이때, 상기 제 2 오목부는 상기 제 1 오목부 사이에 위치된다.The light diffusing member assembly may be composed of three or more layers. In that case, the light diffusing member assembly has at least a first layer, a second layer, and a third layer, wherein the first layer is composed of at least one diffusion member block, and the second layer is the first layer. At least one diffusion member block overlapping the second layer, the third layer is composed of at least one diffusion member block overlapping the second layer. A plurality of first recesses are formed in at least one of the overlapping surfaces of the first layer and the second layer, and a plurality of second recesses are formed in at least one of the overlapping surfaces of the second layer and the third layer. In this case, the second concave portion is located between the first concave portion.
또는, 동일한 3 층 구성의 광확산부재 조립체에 있어서, 상기 제 1 층의 상기 제 2 층에 대향하는 면에는, 단면이 대략 반원형인 제 1 오목부를 다수 형성하고, 상기 제 2 층의 상기 제 1 층에 대향하는 면에는, 상기 제 1 오목부에 대응하는 위치에, 단면이 대략 반원형인 제 2 오목부를 형성하고, 상기 제 2 층의 상기 제 3 층에 대향하는 면에는, 상기 제 2 오목부 사이에 위치하도록 단면이 대략 반원형인 제 3 오목부를 형성하고, 상기 제 3 층의 상기 제 2 층에 대향하는 면에는, 상기 제 3 오목부에 대응하는 위치에 단면이 대략 반원형인 제 4 오목부를 형성하여도 된다.Or in the light-diffusion member assembly of the same 3-layered constitution, in the surface which opposes the said 2nd layer of the said 1st layer, many 1st recessed parts which are substantially semicircular in cross section are formed, and the said 1st of the said 2nd layer On the surface facing the layer, a second recess having a semicircular cross section is formed at a position corresponding to the first recess, and the second recess is formed on the surface facing the third layer of the second layer. A third concave portion having a substantially semicircular cross section is formed so as to be located therebetween, and a fourth concave portion having a substantially semi-circular cross section at a position corresponding to the third concave portion on a surface of the third layer facing the second layer. You may form.
이들 3 층 구성의 광확산부재 조립체에 있어서는, 상기 제 1 층을 구성하는 확산부재 블록과 상기 제 2 층을 구성하는 확산부재 블록을 상이한 크기로 형성하여, 상기 제 1 층의 각 확산부재 블록의 맞닿음 위치와 상기 제 2 층의 각 확산부재 블록의 맞닿음 위치가 중첩되지 않도록 함과 동시에, 상기 제 2 층을 구성하는 확산부재 블록과 상기 제 3 층을 구성하는 확산부재 블록을 상이한 크기로 형성하여, 상기 제 2 층의 각 확산부재 블록의 맞닿음 위치와 상기 제 3 층의 각 확산부재 블록의 맞닿음 위치가 중첩되지 않도록 하는 것이 바람직하다. In these three-layer light diffusing member assemblies, the diffusing member blocks constituting the first layer and the diffusing member blocks constituting the second layer are formed to have different sizes, so that each of the diffusing member blocks of the first layer is formed. While the abutment position and the abutment position of each of the diffusion member blocks of the second layer do not overlap, the diffusion member block constituting the second layer and the diffusion member block constituting the third layer are formed in different sizes. It is preferable to form such that the contact position of each diffusion member block of the second layer and the contact position of each diffusion member block of the third layer do not overlap.
상기 모든 형태의 광확산부재 조립체에 있어서, 상기 광원은 봉형상의 형광램프이어도 된다. 이 경우, 상기 오목부가 상기 형광램프의 길이방향을 따라 선형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.In all the above-mentioned light diffusing member assemblies, the light source may be a rod-shaped fluorescent lamp. In this case, it is preferable that the recess is formed in a linear shape along the longitudinal direction of the fluorescent lamp.
또한, 상기 오목부의 전체 또는 일부에, 상기 확산부재 블록과 상이한 굴절율의 광투과성물질이 충전되어 있어도 된다.In addition, the light transmitting material having a refractive index different from that of the diffusion member block may be filled in all or part of the recess.
다음으로, 본 발명은 면광원장치 및 화상표시장치에 적용된다. 본 발명에 따른 면광원장치는, 상기와 같이 개량된 광확산부재 조립체와, 상기 광확산부재 조립체의 이면측에 위치하여 상기 광원으로부터의 광을 상기 광확산부재 조립체의 이면측에 반사하는 반사부재를 구비하고 있다. 따라서, 상기 광확산부재 조립체의 출사면측에 적어도 1 장의 확산시트가 배치되어 있는 것이 바람직하다.Next, the present invention is applied to a surface light source device and an image display device. According to an aspect of the present invention, there is provided a surface light source device including an improved light diffusing member assembly and a reflecting member positioned on a rear surface side of the light diffusing member assembly to reflect light from the light source to a rear surface side of the light diffusing member assembly. Equipped with. Therefore, it is preferable that at least one diffusion sheet is arranged on the emission surface side of the light diffusing member assembly.
또한, 이와 같이 구성된 면광원장치와, 그 면광원장치로부터 출력되는 조명광이 공급되는 화상표시부를 조합함으로써, 본 발명에 따른 화상표시장치가 구성된다.In addition, the image display device according to the present invention is constructed by combining the surface light source device configured in this way and an image display portion to which illumination light output from the surface light source device is supplied.
상기와 같이, 모든 태양의 광확산부재 조립체 및 이를 사용한 면광원장치와 화상표시장치의 특징에 대해서는, 다음의 실시형태에서 더욱 상세하게 설명된다. As described above, the features of the light diffusing member assemblies of all aspects, the surface light source device and the image display device using the same, will be described in more detail in the following embodiments.
실시형태Embodiment
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail with reference to drawings.
[제 1 실시형태][First embodiment]
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 면광원장치의 외관사시도이다. 도 2 는 도 1 에 나타낸 면광원장치의 분해사시도이다. 또한, 도 4 는 도 1 중의 라인 A-A 선을 따른 단면도이다.1 is an external perspective view of a surface light source device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the surface light source device shown in FIG. 1. 4 is sectional drawing along the line A-A line in FIG.
(면광원장치 및 화상표시장치의 개략 구성)(Schematic Configuration of Surface Light Source Device and Image Display Device)
이들의 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관련되는 면광원장치 (1) 는, 광확산부재 조립체 (2) 와, 그 이면측 (도 1, 도 2 및 도 4 에서의 하면측) 에 복수의 봉형상의 형광램프 (1차광원 ; 3) 와, 이들 형광램프 (3) 의 하방측에 배치된 반사부재 (4) 와, 광확산부재 조립체 (2) 의 출사측 (상방측) 에 배치된 확산시트 (5) 를 구비한다.As shown in these figures, the surface light source device 1 according to the present embodiment has a plurality of light diffusing
형광램프 (3) 는, 소정 간격으로 복수개 배치되어 있다. 반사부재 (4) 는, 형광램프 (3) 로부터의 광을 광확산부재 조립체 (2) 의 이면측을 향하여 반사한다. 확산시트 (5) 는, 광확산부재 조립체 (2) 로부터 출사된 광을 확산한다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 확산시트 (5) 상에 화상표시부 (여기에서는 액정표시패널 ; 6) 를 중첩하여 배치함으로써, 면광원장치 (1) 에서 면 위로 조명되는 화상표시장치 (7) 가 구성된다.The
(광확산부재 조립체)(Light diffusing member assembly)
광확산부재 조립체 (2) 는, 제 1 층 (8) 부터 제 3 층 (10) 까지의 3 층 구조를 갖고 있다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 제 1 층 (8) 은, 6 개의 사각형 판형상의 확산부재 블록 (8a∼8f) 을 조합하여, 액정표시패널 (6) 의 평면형상에 대략 대응하는 크기의 사각 판형상으로 형성되어 있다. 확산부재 블록 (8a∼8f) 은 세로로 2 개 나열되고 가로로 3 개 나열되어 있다 (2행 3열의 합계 6 개). 각 확산부재 블록 (8a∼8f) 의 측면은 서로 밀착되어 있다.The light diffusing
다음으로, 제 2 층 (9) 은, 도 3 에 나타낸 바와 같이 15 개의 사각형 판형상의 확산부재 블록 (9a∼9o) 을 조합하여, 액정표시패널 (6) 의 평면형상에 대략 대응하는 크기의 사각 판형상으로 형성되어 있다. 확산부재 블록 (9a∼9o) 은 세로로 3 개 나열하고, 또한 가로로 5 개 나열되어 있다 (3행 5열의 합계 15개). 각 확산부재 블록 (9a∼9o) 의 측면은 서로 밀착되어 있다. Next, as shown in FIG. 3, the
이 제 2 층 (9) 의 각 확산부재 블록 (9a∼9o) 의 맞닿음 위치 (인접하는 확산부재 블록 사이의 경계 ; 이하 동일) 는, 제 1 층 (8) 의 각 확산부재 블록 (8a∼8f) 의 맞닿음 위치에 중첩되지 않도록 되어 있다.The abutment positions (boundaries between adjacent diffusion member blocks; the same below) of each of the diffusion member blocks 9a to 9o of the
또한, 제 3 층 (10) 은, 2 개의 사각형 판형상의 확산부재 블록 (10a, 10b) 을 조합하여, 액정표시패널 (6) 의 평면형상에 대략 대응하는 크기의 사각 판형상으로 형성되어 있다. 제 3 층 (10) 은, 확산부재 블록 (10a, 10b) 을 가로로 2 개 나열하고, 양 확산부재 블록 (10a, 10b) 의 측면을 밀접시켜 사각 판형상으로 형성되어 있다.The
그리고, 제 3 층 (10) 의 양 확산부재 블록 (10a, 10b) 의 맞닿음 위치는, 제 2 층 (9) 의 각 확산부재 블록 (9a∼9o) 의 맞닿음 위치에 중첩되지 않도록 되어 있다.The contact positions of the two
제 1 ∼ 제 3 층 (8∼10) 의 각 확산부재 블록 (8a∼8f, 9a∼9o, 10a∼10b) 은, 광투과성이 우수한 아크릴수지 (PMMA) 나 폴리카보네이트 (PC), 시클로올레핀계 수지 등의 사출성형체로 구성되어 있다.
Each of the diffusion member blocks 8a to 8f, 9a to 9o, and 10a to 10b of the first to
도 5 는 도 4 에 나타내는 광확산부재 조립체 (2) 의 부분적 확대도이다. 또한, 도 6 은 도 5 에 나타낸 광확산부재 조립체 (2) 를 제 1 층 (8) 부터 제 3 층 (10) 까지의 각 층으로 분해하여 나타낸 부분적 확대도이다.FIG. 5 is a partially enlarged view of the light diffusing
이들 도면에 나타낸 바와 같이, 확산부재 블록 (8a∼8f) 에서 제 2 층 (9 ; 확산부재 블록 (9a∼9o)) 에 대향하는 면에는, 단면이 대략 반원형상인 제 1 오목부 (11) 가 등간격으로 다수 형성되어 있다. 또한, 확산부재 블록 (9a∼9o) 에서 제 1 층 (8 ; 확산부재 블록 (8a∼8f)) 에 대향하는 면에는, 제 1 오목부 (11) 에 대향하는 단면이 대략 반원형상인 제 2 오목부 (12) 가 등간격으로 다수 형성되어 있다.As shown in these figures, on the surface of the diffusion member blocks 8a to 8f that oppose the second layer 9 (diffusion member blocks 9a to 9o), the first
그리고, 제 1 층 (8) 의 확산부재 블록 (8a∼8f) 과 제 2 층 (9) 의 확산부재 블록 (9a∼9o) 을 중첩하여 밀착시키면, 제 1 오목부 (11) 와 제 2 오목부 (12) 에 의해 단면이 대략 원형인 구멍부 (13) 가 형성된다.Then, when the diffusion member blocks 8a to 8f of the
다음, 확산부재 블록 (9a∼9o) 에서 제 3 층 (10 ; 확산부재 블록 (10a, 10b)) 에 대향하는 면에는, 단면이 대략 반원형인 제 3 오목부 (14) 가 상기 제 2 오목부 (12) 사이에 대응하는 위치를 취하고, 제 2 오목부 (12) 의 형성피치와 동일한 피치 (P) 로 다수 형성되어 있다. 또한, 확산부재 블록 (10a, 10b) 에서 제 2 층 (9 ; 확산부재 블록 (9a∼9o)) 에 대향하는 면에는, 제 3 오목부 (14) 에 대향하는 단면이 대략 반원형인 제 4 오목부 (15) 가 등간격으로 다수 형성되어 있다.Next, on the surface facing the third layer 10 (diffusing
그리고, 제 2 층 (9) 의 확산부재 블록 (9a∼9o) 과 제 3 층 (10) 의 확산부 재 블록 (10a, 10b) 을 중첩하여 밀착시키면, 제 3 오목부 (14) 와 제 4 오목부 (15) 에 의해 단면이 대략 원형인 구멍부 (16) 가 형성된다.Then, when the diffusion member blocks 9a to 9o of the
또한, 각 오목부 (11, 12, 14, 15) 사이의 피치 (P) 는, 오목부 (11, 12, 14, 15) 의 반경을 R 이라 하면, 2R≤P≤4R 의 범위에서 정하는 것이 바람직하다.In addition, the pitch P between each recessed
여기에서 주목해야 하는 것은, 광확산부재 조립체 (2) 의 상방에서 (도 4 의 B 방향에서) 본 경우나, 경사방향 (도 4 의 C, D 방향) 에서 본 경우에, 제 1 층 (8) 과 제 2 층 (9) 의 중첩면에 생기는 구멍부 (13) 사이에, 제 2 층 (9) 과 제 3 층 (10) 의 중첩면에 생기는 구멍부 (16) 가 위치하게 되는 것이다. 즉, 구멍부 (16) 는 구멍부 (13) 에 대하여 반피치만큼 어긋난 위치에 있다. 그리고, 구멍부 (13, 16) 내에는 공기가 존재한다.It should be noted here that the
여기에서, 확산부재 블록 (8a…10b) 과 구멍부 (13, 16) 에 존재하는 공기에서는, 광의 굴절율이 크게 상이한 것 (예컨대 PMMA 의 굴절율은 약 1.49 이고, PC 의 굴절율은 1.59 인 것에 대하여 공기의 굴절율은 대략 1.0 임) 과 구멍부 (13, 16) 의 단면형상이 대략 원형인 것에 의해, 형광램프 (3) 로부터의 광이 광확산부재 조립체 (2) 를 투과할 때에 구멍부 (13, 16) 에서 효과적으로 확산된다.Here, in the air present in the diffusion member blocks 8a ... 10b and the
즉, 상방 (도 4 의 B 방향) 에서 광확산부재 조립체 (2) 를 본 경우 뿐만 아니라 경사 상방 (도 4 의 C, D 방향) 에서 본 경우에도, 형광램프 (3) 로부터의 광이 구멍부 (13, 16) 에서 균일하게 확산된다. 따라서, 출사광의 휘도가 균일화되어 출사광의 명암의 차이가 쉽게 생기지 않는다.That is, not only when the light diffusing
또한, 본 실시형태에 있어서, 각 층의 인접하는 확산부재 블록 (8a∼8f, 9a ∼9o, 10a∼10b) 끼리를 접착하여 일체화하여도 된다. 이 경우에는, 확산부재 블록 (8a…10b) 과 굴절율이 대략 동일한 접착제 (예컨대, 에폭시수지계 접착제) 를 사용하는 것이 바람직하다.In this embodiment, the adjacent diffusion member blocks 8a to 8f, 9a to 9o, and 10a to 10b of each layer may be bonded to each other to be integrated. In this case, it is preferable to use an adhesive (for example, an epoxy resin adhesive) having substantially the same refractive index as the diffusion member blocks 8a ... 10b.
(반사부재)(Reflective member)
반사부재 (4) 는, 도 1∼도 2 및 도 4 에 나타낸 바와 같이, 광반사성이 우수한 백색의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등의 수지재료, 또는 스테인레스강판 등의 금속판의 내면에 은의 증착층을 형성한 것 등으로 형성되어 있다. 형광램프 (3) 로부터의 광의 일부는 반사부재 (4) 에서 반사되어 도광판 조립체 (2) 의 이면측에 효과적으로 반사된다.As shown in Figs. 1 and 2 and 4, the
(확산시트)(Diffusion Sheet)
확산시트 (5) 는, 도 1∼도 2 및 도 4 에 나타낸 바와 같이, 광투과성이 우수한 PET 시트 등에 대하여, 표면의 조면화, 표면으로의 광확산성 잉크의 광확산패턴의 형성, 또는 내부로의 광확산물질의 분산함유 등에 의해 광확산성을 부여한 부재로 구성된다. 광확산부재 조립체 (2) 로부터 출사된 광은, 확산시트 (5) 에 의해 확산된다.As shown in Figs. 1 and 2 and 4, the
이에 의해, 확산시트 (5) 의 출사면방향으로부터 면광원장치 (1) 를 본 경우, 제 1∼제 3 층 (8∼10) 까지의 각 층의 확산부재 블록 (8a∼8b, 9a∼9o, 10a∼10b) 의 맞닿음부 (제 1 층 (8) 부터 제 3 층 (10) 까지의 분할부) 가 눈에 띠는 것이 방지된다.As a result, when the surface light source device 1 is viewed from the emission surface direction of the
(본 실시형태의 작용ㆍ효과) (Operation and Effect of the Present Embodiment)
본 실시형태에서 광 거동의 개요는 다음과 같다.The outline of the light behavior in this embodiment is as follows.
형광램프 (3) 의 광이 직접, 또는 반사부재 (4) 에 의해 반사된 후 광확산부재 조립체 (2) 의 제 1 층 (8) 의 확산부재 블록 (8a∼8f) 의 하면으로부터 입사된다. 이 입사광은, 확산부재 블록 (8a∼8f) 내를 전파하는 과정에서, 제 1 층 (8) 과 제 2 층 (9) 의 중첩면에 형성된 오목부 (11, 12 ; 구멍부 (13)) 의 계면에서 굴절작용을 받는다.Light of the
구멍부 (13) 의 단면형상은 대략 원형형상이고, 구멍부 (13) 의 내부에 공기가 존재한다. 그리고, 구멍부 (13) 에 존재하는 공기와, 제 1 및 제 2 층 (8, 9) 의 확산부재 블록 (8a∼9o) 에서는, 광의 굴절율이 크게 상이하다. 따라서, 확산부재 블록 (8a∼8f) 내를 전파하는 광은, 굴절에 의해 진행방향이 다양화되어 거의 균일하게 확산된다. 또한, 일부 광은 구멍부 (13) 에 의해 확산되지 않는다.The cross-sectional shape of the
이들 확산된 광 및 확산되지 않은 광이, 제 2 층 (9) 의 확산부재 블록 (9a∼9o) 내를 전파하면, 제 2 층 (9) 과 제 3 층 (10) 의 중첩면에 형성된 오목부 (14, 15 ; 구멍부 (16)) 와의 계면에서 굴절작용을 받게 된다. 구멍부 (16) 는, 전술한 구멍부 (13) 와 동일한 굴절작용에 의해, 거의 균일하게 확산시킨다. 이에 따라, 구멍부 (13) 에서는 확산되지 않았던 광도, 그 대부분이 구멍부 (16) 에서 확산된다.When these diffused and non-diffused light propagates in the diffusion member blocks 9a to 9o of the
도 10 에는 구멍부 (13, 16) 에서 굴절작용을 받아 확산되는 광의 대표적인 광로를 개념적으로 나타냈다.
10 conceptually shows a representative optical path of light diffused by refraction in the
이와 같이 하여, 광확산부재 조립체 (2) 로부터의 출사광은, 출사면의 법선방향 (도 4 의 B 방향) 뿐만 아니라 법선방향에 대한 경사방향 (도 4 의 C, D 방향) 에서도 균일화된다. 이것은 광확산부재 조립체 (2) 로부터의 출사광은, 정면 이외의 경사진 관찰방향에서 보아도 휘도편차를 쉽게 발생시키지 않는 것을 의미하고, 이에 따라 높은 조명품질을 얻을 수 있게 된다. 광확산부재 조립체 (2) 로부터의 출사광은 확산시트 (5) 를 통과하여, 액정표시패널 (6) 을 조명한다.In this way, the light emitted from the light diffusing
또한, 각 층의 인접하는 확산부재 블록은 충분히 밀착시키도록 주의하는 것이 바람직하다. 밀착이 불충분하면, 그 경계를 따라 광학적인 계면이 생겨, 스트라이프형상의 휘선 등의 이상발광이 관찰되는 경우가 있다. 단, 이러한 이상발광이 발생하여도 본 실시형태에서는 쉽게 눈에 띠지 않는다.In addition, care is taken to ensure that adjacent diffusion block of each layer is in close contact with each other. If the adhesion is insufficient, an optical interface occurs along the boundary, and abnormal light emission such as a stripe-shaped bright line may be observed. However, even if such abnormal light emission generate | occur | produces, it is not easy in this embodiment.
예컨대, 제 1 층 (8) 의 각 확산부재 블록 (8a∼8f) 의 맞닿음부에서 이상발광이 발생하였다고 하여도, 이것은 제 2 층 (9), 제 3 층 (10) 및 확산시트 (5) 의 확산작용으로 희미하게 할 수 있다. 또한, 제 2 층 (9) 의 각 확산부재 블록 (9a∼9o) 의 맞닿음부에서 이상발광이 발생하여도, 제 3 층 (10) 및 확산시트 (5) 에서 확산된다. 또한, 제 3 층 (10) 의 확산부재 블록 (10a, 10b) 끼리의 맞닿음부에서 이상발광이 발생하였다고 하여도 확산시트 (5) 에서 확산된다.For example, even if abnormal light emission has occurred at the abutting portion of each of the diffusion member blocks 8a to 8f of the
또한, 본 실시형태에 관련되는 면광원장치 (1) 에는, 종래예와 같은 차광막 (차광패턴) 을 형성할 필요가 없다는 특징도 있다. 차광막을 사용하지 않기 때문에, 광의 흡수손실을 방지하여 출사광 휘도를 높일 수 있다.Moreover, the surface light source device 1 which concerns on this embodiment also has the feature that it is not necessary to form the light shielding film (light shielding pattern) like a conventional example. Since no light shielding film is used, the absorption loss of light can be prevented and the emitted light brightness can be increased.
그리고, 본 실시형태에 관련되는 면광원장치 (1) 는 크기 변경이 용이하다. 이는, 광확산부재 조립체 (2) 를 제 1∼제 3 층 (8∼10) 으로 다층화하고 각 층 (8∼10) 을 복수의 확산부재 블록 (8a∼8f, 9a∼9o, 10a∼10b) 으로 분할하여 구성하기 때문이다. 작은 확산부재 블록 (8a…10b) 의 조합 개수를 증감함으로써, 광확산부재 조립체 (2) 의 출사광면적을 용이하게 확대하거나 축소할 수 있다.And the surface light source device 1 which concerns on this embodiment is easy to change size. This multilayers the light diffusing
그리고, 확산부재 블록 (8a…10b) 을 사출성형으로 제조하는 경우, 큰 금형은 불필요해지고, 액정표시패널 (6) 의 크기 (표시화면의 크기) 에 관계없이 확산부재 블록 (8a…10b) 의 사출성형용 금형을 공용할 수 있다. 또한, 각 확산부재 블록 (8a…10b) 이 작아 사출성형하기 용이하므로, 성형불량이 발생되지 않아 제품의 수율이 양호하다.In the case where the diffusion member blocks 8a ... 10b are manufactured by injection molding, a large mold becomes unnecessary, and regardless of the size of the liquid crystal display panel 6 (the size of the display screen), the
이에 따라, 제조설비의 간소화가 용이해진다. 예컨대, 대형화면용의 면광원장치 (1) 를 제조하는 경우에도, 대형 제조설비를 준비하지 않고 대응할 수 있다.This simplifies the manufacturing equipment. For example, even when manufacturing the surface light source device 1 for a large screen, it can respond without preparing a large manufacturing equipment.
또한, 본 실시형태에 관련되는 면광원장치 (1) 에서는, 광확산부재 조립체 (2) 의 구멍부 (13, 16) 내가 공기층이기 때문에, 전체 중량의 경량화를 도모할 수 있다.Moreover, in the surface light source device 1 which concerns on this embodiment, since the inside of the
[제 2 실시형태]Second Embodiment
도 7 에는, 제 2 실시형태에서 채용되는 광확산부재 조립체 (2) 의 4 개의 예 (a)∼(d) 가 일부를 확대하여 나타낸 측면도로 표시되어 있다. 이들 예에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는 단면이 대략 반원형인 제 1 오목부 (20) 가 제 1 층 (8) 과 제 2 층 (9) 의 중첩면의 어느 일방에 다수 형성된다. 그리고, 단면이 대략 반원형인 제 2 오목부 (21) 가 제 2 층 (9) 과 제 3 층 (10) 의 중첩면의 어느 일방에 다수 형성된다. 또한, 제 1∼제 3 층 (8∼10) 은, 제 1 실시형태와 동일하게 복수의 확산부재 블록 (8a…10b) 을 조합하여 구성되어 있다 (도 3 참조).In FIG. 7, four examples (a) to (d) of the light diffusing
제 1 예에서는, 도 7(a) 에 나타낸 바와 같이, 제 1 오목부 (20) 가 제 1 층 (8) 의 제 2 층 (9) 에 대향하는 면에 형성되고, 제 2 오목부 (21) 가 제 3 층 (10) 의 제 2 층 (9) 에 대향하는 면에 형성된다. 그리고, 제 2 오목부 (21) 는, 제 1 오목부 (20, 20) 사이에 위치하도록 되어 있다. 즉, 제 2 오목부 (21) 가 제 1 오목부 (20) 에 대하여 반 피치만큼 어긋나 있다.In a 1st example, as shown to FIG. 7 (a), the 1st recessed
제 2 예에서는, 도 7(b) 에 나타낸 바와 같이, 제 1 오목부 (21) 가 제 2 층 (9) 의 제 1 층 (8) 에 대향하는 면에 형성되고, 또 제 2 오목부 (21) 가 제 2 층 (9) 의 제 3 층 (10) 에 대향하는 면에 형성되어 있다. 그리고, 제 2 오목부 (21) 가 제 1 오목부 (20, 20) 사이에 위치하도록 되어 있다.In a 2nd example, as shown to FIG. 7 (b), the 1st recessed
제 3 예에서는, 도 7(c) 에 나타낸 바와 같이, 제 1 오목부 (20) 가 제 2 층 (9) 의 제 1 층 (8) 에 대향하는 면에 형성되고, 제 2 오목부 (21) 가 제 3 층 (10) 의 제 2 층 (9) 에 대향하는 면에 형성되어 있다. 그리고, 제 2 오목부 (21) 가 제 1 오목부 (20, 20) 사이에 위치하도록 되어 있다.In a 3rd example, as shown to FIG. 7 (c), the 1st recessed
제 4 예에서는, 도 7(d) 에 나타낸 바와 같이, 제 1 오목부 (20) 가 제 1 층 (8) 의 제 2 층 (9) 에 대향하는 면에 형성되고, 제 2 오목부 (21) 가 제 2 층 (9) 의 제 3 층 (10) 에 대향하는 면에 형성되어 있다. 그리고, 제 2 오목부 (21) 가 제 1 오목부 (20, 20) 사이에 위치하도록 되어 있다.In the fourth example, as shown in FIG. 7D, the first
이들 어느 예에서도, 형광램프 (3) 로부터의 광은 각 오목부 (20, 21) 에 의해 확산되기 때문에, 광확산부재 조립체 (2) 의 출사면으로부터의 광을 거의 균일하게 출사할 수 있다. 그 결과, 제 1 실시형태와 동일하게, 관찰방향에 의한 출사광의 휘도편차의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 다른 작용효과에 대해서는 제 1 실시형태의 경우와 동일하므로 반복 설명은 생략한다.In any of these examples, since the light from the
[제 3 실시형태] [Third Embodiment]
도 8 에는, 제 3 실시형태에서 채용되는 광확산부재 조립체 (2) 의 4 개의 예 (a)∼(d) 가 일부를 확대하여 나타낸 측면도로 표시되어 있다. 이들 예에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는 광확산부재 조립체 (2) 를 제 1 층 (8) 과 제 2 층 (9) 으로 구성하고, 이들 제 1 층 (8) 과 제 2 층 (9) 의 중첩면의 적어도 일방에 오목부 (22) 가 다수 형성되어 있다. 또한, 제 1 층 (8) 및 제 2 층 (9) 은 전술한 각 실시형태와 동일하게, 복수의 확산부재 블록 (8a∼8f, 9a∼9o) 을 조합하여 구성되어 있다.In FIG. 8, the four examples (a)-(d) of the light-
제 1 예에서는, 도 8(a) 에 나타낸 바와 같이 제 1 층 (8) 과 제 2 층 (9) 의 중첩면에 오목부 (22, 22) 를 대향시켜 형성하고 있다. 제 2 예에서는, 도 8(b) 에 나타낸 바와 같이, 제 1 층 (8) 의 제 2 층 (9) 에 대향하는 면에 오목부 (22) 를 다수 형성하고 있다. 또한, 제 3 예에서는 도 8(c) 에 나타낸 바와 같이 제 2 층 (9) 의 제 1 층 (8) 에 대향하는 면에 오목부 (22) 를 다수 형성하고 있다. 또한, 이들 제 1∼제 3 예에서의 오목부 (22) 는 매끄러운 곡면으로 연 속적으로 형성되어 있고, 인접하는 오목부 (22, 22) 끼리도 매끄러운 곡면으로 접속되어 있다. 오목부 (22) 를 형성하는 면의 단면형상은 대략 파형형상으로 된다.In a 1st example, as shown to FIG. 8 (a), the recessed
제 4 예에서는, 도 8(d) 에 나타낸 바와 같이, 제 1 층 (8) 과 제 2 층 (9) 의 각 중첩면에 각각 단면이 대략 반원형인 오목부 (22, 22) 를 다수 형성하고 있다. 그리고, 제 1 층 (8) 의 오목부 (22, 22) 사이에 제 2 층 (9) 의 오목부 (22) 가 위치하도록 되어 있다.In the fourth example, as shown in Fig. 8 (d), a plurality of
이들 어느 예에서도, 형광램프 (3) 로부터의 광은 각 오목부 (22) 에 의해 확산되기 때문에, 광확산부재 조립체 (2) 의 출사면으로부터의 광을 거의 균일하게 출사할 수 있다. 그 결과, 제 1, 제 2 실시형태와 동일하게, 관찰방향에 의한 출사광의 휘도편차의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. 본 실시형태와 관련되는 광확산부재 조립체 (2) 는 층의 수가 적기 때문에, 면광원장치 (1) 및 이 장치 (1) 를 구비한 화상표시장치 (7) 를 박형화ㆍ경량화하는 데에 유리하다. 또한, 다른 작용효과에 대해서는 제 1 실시형태의 경우와 동일하므로 반복 설명은 생략한다.In any of these examples, since the light from the
또한, 전술한 제 1∼제 3 의 각 실시형태에서는, 도 9 에 나타낸 바와 같이, 오목부 (11∼12, 14∼15, 20∼22) 를 형광램프의 길이방향을 따라 선형상으로 형성하는 것이 바람직하다.In addition, in each of the first to third embodiments described above, as shown in Fig. 9, the
[기타 변형예][Other Modifications]
전술한 실시형태는, 예컨대, 다음과 같은 변형이 허용된다. In the above-described embodiment, the following modifications are allowed, for example.
(i) 전술한 각 실시형태에서는 오목부 (11∼12, 14∼15, 20∼22) 내에 공기가 존재하는 경우를 예시하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 오목부 (11∼12, 14∼15, 20∼22) 내에 확산부재 블록 (8a…10b) 의 굴절율과 상이한 굴절율을 갖는 광투과성물질을 충전하여도 된다.(i) In each embodiment mentioned above, the case where air exists in the recessed parts 11-12, 14-15, 20-22 was illustrated. However, the present invention is not limited to this. For example, the concave portions 11-12, 14-15, 20-22 may be filled with a light transmitting material having a refractive index different from that of the diffusion member blocks 8a ... 10b.
또한, 오목부 (11∼12, 14∼15, 20∼22) 내에 충전하는 광투과성 물질은, 확산부재 블록 (8a…10b) 과 동종 또는 이종의 재료에 이것과 상이한 굴절율을 갖는 미소입자를 혼입분산시킨 것이어도 된다.The light-transmitting material filled in the
또한, 광투과성 물질은, 오목부 (11∼12, 14∼15, 20∼22) 의 전체에 충전해도 되고, 그 일부에 충전해도 된다.In addition, the light transmissive substance may be filled in the whole of the recessed parts 11-12, 14-15, 20-22, and may be filled in a part of it.
(ii) 전술한 각 실시형태에서는, 대략 반원형 또는 매끄러운 곡선으로 연속적으로 형성된 단면형상의 오목부 (11∼12, 14∼15, 20∼22) 가 예시되어 있다. 그러나, 이것은 바람직한 예에 불과하다. 일반적으로는, 광을 확산할 수 있는 단면형상을 갖는 오목부이면 되고, 단면이 대략 삼각형상인 오목부나 그 외의 단면형상의 오목부여도 된다.(ii) In each of the above-described embodiments,
(iii) 전술한 각 실시형태에서는, 광확산부재 조립체 (2) 는 3 층 또는 2 층으로 구성되어 있다. 그러나, 층 수를 늘려 광확산부재 조립체 (2) 를 4 층 이상의 다층구조체로 하여도 된다.(iii) In each embodiment mentioned above, the light-
(iv) 도 9 에 나타낸 바와 같은 오목부 (11∼12, 14∼15, 20∼22) 의 선형상 배열은 예시이다. 다른 배열형태, 예컨대, 오목부를 도트형상으로 다수 형성하도록 하여도 된다. (iv) The linear arrangement of the recesses 11-12, 14-15, 20-22 as shown in FIG. 9 is an example. Alternatively, a plurality of concave portions may be formed in a dot shape.
(v) 전술한 각 실시형태에서는 오목부 (구멍부) 의 형성 피치는 일정하게 되어 있다. 그러나, 이면측에 배치하는 광원과의 상대적인 위치에 따라, 그 형성 피치 (조밀) 를 변경하여도 된다.(v) In each of the above-described embodiments, the formation pitch of the recesses (holes) is constant. However, you may change the formation pitch (density) according to the position with respect to the light source arrange | positioned at the back surface side.
이상과 같이 본 발명에서는, 다층구조를 갖고, 또한 각 층의 중첩면의 적어도 일방에 광확산기능을 갖는 오목부를 형성한 광확산부재 조립체에 의하여 광을 거의 균일하게 확산하여 출력할 수 있다. 따라서, 관찰방향에 따라 휘도편차가 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있어, 출사면의 법선방향은 물론이고, 출사면의 법선방향에 대하여 경사방향으로의 출사광의 휘도분포도 균일화된다. 그 결과, 높은 조명품질을 유지할 수 있다.As described above, in the present invention, light can be diffused and output almost uniformly by a light diffusing member assembly having a multilayer structure and having a concave portion having a light diffusing function on at least one of the overlapping surfaces of the layers. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of the luminance deviation along the observation direction, so that the luminance distribution of the emitted light in the oblique direction with respect to the normal direction of the exit surface is also uniform as well as the normal direction of the exit surface. As a result, high illumination quality can be maintained.
또한, 본 발명에서는 광확산부재 조립체의 각 층의 중첩면의 적어도 일방에 형성된 오목부가 광을 확산하기 때문에, 종래예와 같은 차광패턴을 확산부재에 형성할 필요가 없어진다. 그 결과, 차광패턴을 형성한 경우에 발생하는 광의 흡수손실을 없앨 수 있다. 따라서, 출사광휘도를 효율적으로 높일 수 있다.Further, in the present invention, since the concave portion formed in at least one of the overlapping surfaces of the respective layers of the light diffusing member assembly diffuses the light, there is no need to form the light shielding pattern in the diffusion member as in the prior art. As a result, absorption loss of light generated when the light shielding pattern is formed can be eliminated. Therefore, the emission light intensity can be efficiently increased.
그리고, 본 발명에 관련되는 광확산부재 조립체를 구비한 면광원장치를 화상표시부의 조명에 사용하면, 균일하고 효율적인 조명으로 되어 밝고 보기 쉬운 표시화상을 얻을 수 있게 된다.Then, when the surface light source device having the light diffusing member assembly according to the present invention is used for illumination of the image display portion, it becomes uniform and efficient illumination to obtain a bright and easy to see display image.
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