KR100271036B1 - Backlight device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 퍼스널컴퓨터, AV(audio visual), 모빌컴퓨터(mobile computer) 등의 휴대형 정보통신기기, 게임기나 시뮬레이션기기 등에 이용되는 액정표시장치의 백라이트장치에 관한 것으로써, 특히 백라이트장치의 한 구성요소인 도광판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 액정표시장치는 도 1의 분해도와 같이 한 쌍의 투명기판 사이에 액정과 TFT 등이 개재되고, 상기 투명기판의 가장자리 주변에 구동 IC 등이 구비된 액정표시패널 10과, 상기 액정표시패널의 10의 하면에 위치하는 백라이트장치 20 및 케이스 1, 2 등으로 구성된다.In general, a liquid crystal display device includes a liquid crystal display and a TFT interposed between a pair of transparent substrates as shown in the exploded view of FIG. 1, and a liquid
상기 백라이트장치 20은 광원으로 부터 입사되는 선광을 면광으로 바꾸고, 상기 면광이 액정표시패널 10에 입사되도록 하는 장치이다.The
상기 백라이트장치는 크게 직하형과 에지라이트형으로 나누어진다.The backlight device is largely divided into a direct type and an edge light type.
도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 면을 나타내는 도 2와 같이 직하형의 백라이트장치 21은 하우징 70 내부에 냉음극관 등으로 구성된 램프 50이 액정표시패널의 표시영역 내에 장착된다.As shown in FIG. 2, which shows a plane cut along the line II-II of FIG. 1, a
램프 50의 위에는 확산판 40이 배치되고, 확산판 40의 위에는 집광판 30이 배치된다.The
하우징 70의 하면 즉, 램프 50의 아래에는 반사판 60이 배치된다.The
또, 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단하여 나타내는 도 3과 같이 에지라이트형의 백라이트장치 22는 도광판 80의 에지부에 대략 U자형의 반사판 61에 개재된 램프 50이 배치되고, U 자형의 반사판 입구는 도광판 80의 에지부와 고정되어 있다.As shown in FIG. 3, which is cut along the line III-III of FIG. 1, the edge light
도광판 80의 배면 쪽에는 반사판 60이 배치되고, 도광판 80의 전면 쪽에는 확산판 40이 배치되고, 확산판 40의 위에는 집광판 30이 배치된다.A reflecting
상기 직하형의 백라이트장치 21은 액정표시패널의 표시영역 내에 램프가 위치하기 때문에 램프의 휘도 분포가 매우 불균일 하고, 램프에서 발산되는 열에너지에 의하여 액정표시패널의 스위칭소자 등이 쉽게 열화되어 액정표시장치의 품질이 떨어진다.In the direct
따라서, 상기 휘도 분포를 균일하게 해주기 위하여 램프의 패턴 윤곽을 따라 차광막이 형성되고, 램프와 확산판 사이에 소정의 간격을 둔다.Therefore, a light shielding film is formed along the pattern contour of the lamp to make the luminance distribution uniform, and a predetermined interval is provided between the lamp and the diffusion plate.
그 결과 백라이트장치의 두께가 증가하고, 액정표시장치의 박형의 장점을 살릴 수 없다.As a result, the thickness of the backlight device increases, and the advantages of the thinness of the liquid crystal display device cannot be utilized.
한편, 에지라이트형의 백라이트장치 22는 투명 아크릴판 등을 도광판으로 이용하고, 상기 도광판의 에지부에 광원을 배치한다.On the other hand, the edge light
조광면 싸이즈가 큰 경우에는 상기 도광판의 두께를 연속적으로 변화시켜 도광판이 테이퍼진 형태가 되도록 하거나, 광원에서 멀어지는 부분일수록 도광판의 확산처리부(도트 인쇄부)의 면적이 커지도록 조정함으로써 휘도의 균일도를 조절한다.If the dimming surface size is large, the thickness of the light guide plate is continuously changed so that the light guide plate is tapered, or the further away from the light source, the larger the area of the diffusion processing unit (dot printing unit) of the light guide plate is. Adjust
따라서, 에지라이트형의 백라이트장치는 휘도의 균일도를 도광판에 의하여 조정하고, 램프가 도광판의 에지 부분에 배치되기 때문에 직하형의 백라이트장치와 비교하여 그 만큼 두께가 얇아지게 된다.Therefore, the edge light type backlight device adjusts the uniformity of luminance by the light guide plate, and the thickness is thinner than that of the direct type backlight device because the lamp is disposed at the edge portion of the light guide plate.
또한, 램프가 도광판의 에지부에 배치되기 때문에 램프에서 발산되는 열 에너지가 액정표시패널의 스위칭소자 등에 영향을 주기 어렵고, 그 만큼 액정표시장치의 품질에도 유리하다.In addition, since the lamp is disposed at the edge portion of the light guide plate, the heat energy emitted from the lamp hardly affects the switching element of the liquid crystal display panel and the like, which is advantageous for the quality of the liquid crystal display device.
상기에 기술한 백라이트장치에 있어서, 액정표시장치의 박형화에 유리하고, 램프의 열 에너지가 액정표시패널에 크게 영향을 주지 않는 장점이 있는 에지라이트형의 백라이트장치가 특히 본 발명과 관련된 것이다.In the above-described backlight device, an edge light type backlight device which is advantageous in thinning the liquid crystal display device and in which the thermal energy of the lamp does not greatly affect the liquid crystal display panel is particularly related to the present invention.
상기 에지라이트형의 백라이트장치는 다양한 구조가 종래 기술로써 제한되어있는데 일반적으로 도광판의 구조 및 그 형태가 핵심적인 요소이다.The edge light type backlight device has various structures limited by the prior art. In general, the structure and shape of the light guide plate are essential elements.
상기 에지라이트형의 백라이트장치의 몇가지 예를 도 4∼ 도 9를 참고하여 상세히 설명한다.Some examples of the edge light type backlight device will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9.
도 4는 종래 에지라이트형의 백라이트장치의 메카니즘을 설명하기 위해 도시된 단면도이고, 도 5는 도 4의 변형된 구조를 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a mechanism of a conventional edge light type backlight device, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modified structure of FIG. 4.
도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 도광판 80의 배면 90의 단면구조를 나타내는 도면이다.6 is a cross-sectional view of the
도 7, 도 8 및 도 9는 도 4 및 도 5에 도시된 도광판 80의 배면 90에 형성된 기하학적 형상의 패턴을 나타내는 평면도이다.7, 8, and 9 are plan views illustrating patterns of geometric shapes formed on the
램프의 광을 액정표시패널에 균일한 휘도분포로 전달하는 역할을 하는 도광판 80은 일반적으로 광투과율이 높은 아크릴 수지등으로 구성된 판에 도 6a 및 도 9에서 나타내는 바와 같이 도트(dot)인쇄패턴 100을 형성하거나, 도 6b, 도 7 및 도8에서 나타내는 바와 같이 V자형골패턴 105 등이 형성된다.The
상기와 같이 도광판 80에 도트인쇄패턴 100 혹은 V자형골패턴 105 등을 형성해 줌으로써 표시패널 영역에 입사되는 광의 휘도의 균일화를 꾀할 수 있다.As described above, by forming the
도 6b를 하나의 예로들어 상기 V자형골패턴에 대하여 설명하면 n번째의 V자형골패턴에서 n+n번째의 V자형골패턴 쪽으로 갈수록 즉, 램프에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 V자형골패턴의 골과 골 사이의 간격이 순차감소하는 구조로 되어있다.Referring to FIG. 6B, the V-shaped bone pattern will be described as an example. As the V-shaped bone pattern moves from the n-th V-shaped bone pattern toward the n + n-th V-shaped bone pattern, that is, away from the lamp, the bone and the bone of the V-shaped bone pattern The interval between them is reduced in sequence.
상기와 같은 패턴이 형성되는 도광판은 도 4, 도 5에서 나타내는 바와 같이 평판형이나 테이퍼형으로 형성된다.The light guide plate on which the above pattern is formed is formed in a flat plate shape or a taper shape as shown in FIGS. 4 and 5.
또 상기 도광판 위에 형성되는 확산판 40은 PET 폴리카보네이트 등을 이용하여 구성하고, 반투명으로 형성된다.In addition, the
상기 확산판은 반투명으로 구성되기 때문에 도광판의 도트인쇄패턴이나 V자형골패턴을 감추는 역할도 겸하고 있다.Since the diffusion plate is made of translucent, it also serves to hide the dot printing pattern and the V-shaped bone pattern of the light guide plate.
상기 확산판을 통과한 빛은 균등하게 확산되고, 상기 확산판 위에 구비된 집광판 30을 통과한다.Light passing through the diffusion plate is uniformly diffused and passes through the
상기 집광판 30은 학산판 40을 통과한 광을 집광시킨다.The
하나의 예로 도 4에서처럼 법선 A를 기준으로 하여 광이 각각 Ø1, Ø2의 각도를 갖는다면 상기 각도를 갖는 광은 집광판 30을 통과할 때 소정의 각도로 굴절되고, 상기 굴절에 의하여 광이 집광되는 것이다.As an example, if the light has angles of Ø1 and Ø2 based on the normal line A as shown in FIG. 4, the light having the angle is refracted at a predetermined angle when passing through the
상기 집광판 30은 휘도를 향상시키기 위하여 2장을 배치하는 경우도 있다.In some cases, two
그런데, 상기 에지라이트형의 백라이트장치에서 종래의 도광판의 구조 및 그 형태에 있어서는 여러 가지 문제점이 있다.However, in the edge light type backlight device, there are various problems in the structure and shape of a conventional light guide plate.
첫째, 도 9 등과 같이 도광판의 배면 90에 도트인쇄패턴 100을 형성하는 구조에서는 광의 난반사를 일으키는 반사미립자를 갖는 산화티탄을 포함한 휘발 경화형의 잉크나 자외선 경화형의 잉크 혹은, 착색 잉크를 사용하여 스크린 인쇄 등의 방법으로 도트인쇄할 때, 광원으로 부터 멀어지는 쪽으로 갈수록 도트의 직경을 점점 크게하여 도광판의 단위면적당 광난반사층의 점유율을 크게하기 때문에 인쇄용잉크의 점도 조정이 매우 어렵다.First, in the structure in which the
더 구체적으로 설명하면 상기 광난반사층 즉, 도트인쇄패턴 100의 직경은 수십㎛에서 수천때㎛의 크기로 형성된다.In more detail, the diameter of the light reflecting layer, that is, the
따라서, 도트인쇄패턴의 인쇄에 있어서 수십㎛의 작은 직경의 도트인쇄패턴의 경우에는 인쇄용잉크가 스크린을 통과하기 어렵기 때문에 인쇄용잉크의 점도를 작게 소정할 필요가 있고, 반대로 수천㎛의 큰 지경의 도트인쇄패턴의 경우 인쇄용 잉크가 스크린을 통과하기 쉽기 때문에 인쇄용잉크의 점도를 크게할 필요가 있다.Therefore, in the case of printing a dot print pattern, in the case of a dot print pattern having a small diameter of several tens of micrometers, since the ink for printing is difficult to pass through the screen, the viscosity of the ink for printing needs to be specified small. In the case of a dot printing pattern, it is necessary to increase the viscosity of the printing ink because the printing ink easily passes through the screen.
상기 상반된 조건 때문에 인쇄용잉크의 점도롤 높게 조정하면 작은 직경의 도트인쇄패턴이 일부 인쇄되지 않는 결함이 발생하고, 반대로 점도를 낮게 조정하면 큰 직경의 도트인쇄패턴이 번지는 문제가 발생한다.If the viscosity of the printing ink is adjusted to a high level due to the above conflicting conditions, a defect may occur in which the small diameter dot printing pattern is not partially printed. On the contrary, when the viscosity is lowered, a large diameter dot printing pattern may be smeared.
따라서 양쪽을 모두 만족하는 인쇄 잉크점도로 조정하는 것은 매우 어렵게 된다.Therefore, it becomes very difficult to adjust both to the printing ink viscosity which satisfies both.
상기의 문제점 외에 도광판에 인쇄된 잉크 등에 의하여 광이 흡수되어 열로 변하므로 액정표시화면의 휘도가 저하하고, 광의 효율이 떨어지는 문제점이 발생한다.In addition to the above problems, since light is absorbed by the ink printed on the light guide plate and turned into heat, the luminance of the liquid crystal display is lowered and the light efficiency is lowered.
둘째, 도 7 및 도 8등과 같이 도광판의 배면 90에 광의 난반사를 일으키도록 하는 V자형골패턴 105를 형성하는 구조에서는 도광판의 배면에 종, 횡 또는 타원형 등의 소정의 패턴을 갖고, 램프에서 먼 쪽으로 갈수록 상기 패턴과 패턴 사이의 간격이 순차적으로 좁아지도록 형성되는 구조에서는 고휘도를 갖도록 하기 위한 최적의 조건을 찾는데 많은 시행착오와 비용이 소요된다.Secondly, in the structure of forming a V-
본 발명은 상기와 같은 종래 백라이트장치의 문제점을 해결하기 위하여 도광판의 에지부에서 입사되는 광을 난반사시키는 수단 즉, 광을 다중반사시키는 수단을 개량한다.The present invention improves the means for diffusely reflecting the light incident from the edge portion of the light guide plate, that is, the means for multi-reflecting light in order to solve the problems of the conventional backlight device as described above.
상기 수단의 개량방법은 백라이트장치의 반사판과 대향하는 도광판의 배면부를 여러개의 영역으로 분할하고, 각각 분할된 영역마다, 동일한 패턴을 갖는 기하학적 형상 즉, U자형골패턴, V자형골패턴 등을 음각하거나 도움형돌기패턴, V자형돌기패턴 등을 양각하여 다수 형성한다.The improvement method of this means divides the back part of the light guide plate which opposes the reflecting plate of a backlight device into several areas, and in each divided area, the geometric shape which has the same pattern, ie, U-shaped bone pattern, V-shaped bone pattern, etc. is engraved. Or, a number of embossed projection patterns, V-shaped projection patterns and the like are embossed.
상기 도광판의 배면에 형성된 기하학적 형상은 상기 도광판의 에지부에 배치된 굉원의 축과 대략 평행하게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.Preferably, the geometric shape formed on the rear surface of the light guide plate is formed to be substantially parallel to the axis of the circular circle disposed at the edge portion of the light guide plate.
상기 패턴 중 V자형돌기패턴을 하나의 예로들어 설명하면 상기 V자형돌기패턴과 V자형돌기패턴 사이의 간격은 도광판의 분할 영역 마다 다르고 각 분할영역 내에서는 동일하게 형성한다.As an example, the V-shaped protruding pattern of the pattern is described. The spacing between the V-shaped protruding pattern and the V-shaped protruding pattern is different for each divided area of the light guide plate, and is formed in the same in each divided area.
상기와 같이 도광판의 배면을 여러개의 영역으로 분할 한후 상기 영역 마다, V자형돌기패턴 사이의 간격을 다르게 형성함으로써 도광판이나 램프 등의 크기가 바뀌더라도 최적의 휘도 분포를 적은 시간과 적은 비용으로 쉽게 찾아낼 수 있다.By dividing the back surface of the light guide plate into several regions as described above, by forming different intervals between the V-shaped projection patterns for each region, even when the size of the light guide plate or the lamp is changed, it is easy to find the optimum luminance distribution with little time and cost. I can make it.
또한, 종래의 도트인쇄패턴의 문제점도 개선된다.In addition, the problem of the conventional dot printing pattern is also improved.
본 발명은 상기 도광판의 배면에 형성되는 광의 다중반사 수단을 개량하는 외에 도광판의 전면에 광원의 축과 대략 직각 방향으로 V자형돌기패턴 등의 기하학적 형상을 추가하여 형성한다.The present invention improves the multi-reflective means of the light formed on the rear surface of the light guide plate, and forms a geometric shape such as a V-shaped protrusion pattern in the direction substantially perpendicular to the axis of the light source on the front surface of the light guide plate.
상기 도광판의 전면은 배면과는 달리 영역을 ㅜ분하여 V자형돌기패턴 등의 간격을 다르게 형성할 필요는 없다.Unlike the rear surface, the front surface of the light guide plate does not need to form an interval such as a V-shaped projection pattern by dividing an area.
상기 도광판의 전면에 형성되는 기하학적 형상은 집광판 역할을 하도록 구성되기 때문에 고휘도와 광시야각을 실현하는데 더 유리하다.Since the geometric shape formed on the front surface of the light guide plate is configured to serve as a light collecting plate, it is more advantageous to realize high brightness and wide viewing angle.
따라서, 본 발명의 목적은 액정표시장치가 고휘도와 광시야각을 갖도록 하기 위하여 액정표시장치의 한 구성요소인 백라이트장치를 효율적으로 구성하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to efficiently configure a backlight device which is one component of a liquid crystal display device in order to have a high brightness and a wide viewing angle.
특히, 백라이트장치의 한 구성 요소인 도광판을 효율적으로 구성하여 백라이트장치가 최적의 휘도분포를 갖도록 구성하는데 목적이 있다.In particular, an object of the present invention is to efficiently configure a light guide plate, which is a component of a backlight device, so that the backlight device has an optimal luminance distribution.
제1도는 액정표시장치의 분해도이고,1 is an exploded view of a liquid crystal display device,
제2도는 종래의 직하형의 백라이트장치이고,2 is a conventional direct type backlight device,
제3도는 종래의 에지라이트형의 백라이트장치이고,3 is a conventional edge light type backlight device,
제4도는 종래 에지라이트형의 백라이트장치의 메카니즘을 설명하기 위해 도시된 단면도이고,4 is a cross-sectional view for explaining the mechanism of the conventional edge-light backlight device,
제5도는 제4도의 변형된 구조를 나타내는 단면도이고,5 is a cross-sectional view showing a modified structure of FIG.
제6도는 제4도, 제5도에 도시된 도광판 80의 배면 90의 단면구조를 나타내는 도면이고,6 is a cross-sectional view of the
제7도, 제8도, 제9도는 제4도, 제5도에 도시된 도광판 80의 배면 90에 형성된 기하학적 형상의 패턴 형태를 나타내는 평면도이고,7, 8, and 9 are plan views showing patterns of geometric patterns formed on the
제10도는 본 발명의 백라이트장치의 단면도이고,10 is a cross-sectional view of the backlight device of the present invention,
제11도, 제13도는 본 발명의 도광판의 배면에 형성된 기하학적 형상의 패턴 형태를 나타내는 평면도 및 입체도이고,11 and 13 are plan and three-dimensional views showing the pattern form of the geometric shape formed on the rear surface of the light guide plate of the present invention,
제12도, 제14도는 본 발명의 도광판의 전면에 형성된 기하학적 형상의 패턴을 나타내는 평면도 및 입체도이고,12 and 14 are plan and three-dimensional views showing patterns of geometric shapes formed on the front surface of the light guide plate of the present invention,
제15도는 본 발명의 두께가 일정한 도광판을 나타내는 단면도이고,15 is a cross-sectional view showing a light guide plate having a constant thickness of the present invention.
제16a도∼제16d도는 본 발명의 도광판에 형성되는 기하학적 형상의 다른 패턴을 나타내는 입체도이다.16A to 16D are three-dimensional views showing another pattern of geometric shapes formed on the light guide plate of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
21 : 직하형의 백라이트장치 22 : 에지라이트형의 백라이트장치21: direct type backlight device 22: edge light type backlight device
30, 130 : 집광판 40, 140 : 확산판30, 130:
50, 150 : 램프 60, 160 : 반사판50, 150:
80, 180 : 도광판 90, 190 : 도광판의 배면80, 180:
91, 191 : 도광판의 전면 100 : 도트인쇄패턴91, 191: front surface of the light guide plate 100: dot printing pattern
105, 205 : V자형골패턴 204 : V자형돌기패턴105, 205: V-shaped bone pattern 204: V-shaped protrusion pattern
206 : U자형골패턴 211 : 도움형돌기패턴206: U-shaped bone pattern 211: Assisted protrusion pattern
본 발명의 백라이트장치는 도 10∼도 16을 주로 참고하여 설명한다.The backlight device of the present invention will be mainly described with reference to FIGS. 10 to 16.
본 발명의 백라이트장치는 도 10과 같이 투명판 등으로 테이퍼지도록 구성된 도광판 180의 에지부에 광원 즉, 램프 150이 배치되고, 상기 도광판의 배면 190과 대향하여 반사판 160이 배치되고, 상기 도광판의 전면 191과 대향하여 확산판 140이 배치되고, 상기 확산판 140위에는 집광판 130이 배치되어 구성된다.In the backlight device of FIG. 10, a light source, that is, a
상기 확산판은 홀로그래픽 확산판을 이용할 수 있고, 집광판은 역할을 겸하도록 할 수 있다.The diffusion plate may use a holographic diffusion plate, and the light collecting plate may serve as a role.
특히, 상기 램프 150에서 도광판 180에 입사된 광을 다중반사시키는 수단은 상기 도광판의 한면(도 10에서는 도광판의 배면 190)을 복수의 영역(A, B, C 등의 영역)으로 분할하고, 상기 도광판의 각각 분할된 영역마다 동일한 간격을 갖는 V자형돌기패턴 204등의 기하학적 형상을 다수 형성하고, 상기 기하학적 형상 사이의 간격을 상기 분할된 영역(A, B, C)의 위치에 따라 다르게 형성하여 구성하였다.In particular, the means for multi-reflecting the light incident on the
이하 실시예에서 본 발명의 에지라이트형의 백라이트장치의 구성 및 작용 등을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the edge light type backlight device of the present invention will be described in detail.
본 발명의 에지라이트형의 백라이트장치는 종래 에지라이트형의 백라이트장치의 구조와 비교하여 가장 구별되는 차이점은 전술한 바와 같이 도광판에 입사되는 광을 난반사시키는 수단 즉, 도광판의 배면에 형성된 기하학적 형상의 패턴을 효율적으로 구성하고, 배치한 것이다.As compared with the structure of the conventional edge light type backlight device, the edge light type backlight device of the present invention has the most distinctive feature as described above, which is a means for diffusely reflecting light incident on the light guide plate, that is, the geometric shape formed on the rear surface of the light guide plate. The pattern is efficiently constructed and arranged.
따라서 본 실시예는 백라이트장치의 한 구성요소인 도광판의 구조 및 작용 등에 초점을 맞추어 설명될 것이다.Therefore, the present embodiment will be described focusing on the structure and operation of the light guide plate, which is one component of the backlight device.
[실시예 1]Example 1
도 11에서와 같이아크릴 수지 등으로 구성된 4인치 크기의 투명한 도광판 180의 배면 190에 기하학적 형상 즉, 하나의 예로 V자형돌기패턴 204를 형성하였다.As shown in FIG. 11, a V-shaped
상기 도광판의 배면 190은 A∼G 영역으로 분할되고, 상기 각각 분할된 영역 마다에는 램프 150의 축방향과 대략 평행하도록 V자형돌기패턴 204를 동일한 간격으로 다수개 형성하였다.The
V자형돌기패턴 204는 폭이 d2, 높이가 d3, d2는 100㎛, d3는 70㎛로 일정하게 형성하였다.The V-shaped
그리고, 도광판 배면의 각각의 A∼G의 폭과, 각각의 분할된 영역에 있어서 V자형돌기패턴 204간의 간격 d1은 표 1에 나타낸 수치를 적용하였다.The numerical values shown in Table 1 were applied to the width of each A to G on the rear surface of the light guide plate and the interval d1 between the V-shaped
[표 1]TABLE 1
더 구체적으로 설명하면 도 11의 A, B, C, D의 폭은 각각 7.5㎜, 6㎜, 12㎜, 12㎜이고, A, B, C, D의 각각의 영역에 형성되는 V자형돌기패턴 204은 d1은 각각 0㎜, 0.2㎜, 0.5㎜, 0.4㎜의 간격으로 형성한다.More specifically, the widths of A, B, C, and D of FIG. 11 are 7.5 mm, 6 mm, 12 mm, and 12 mm, respectively, and V-shaped protrusion patterns formed in respective areas of A, B, C, and D are shown. 204 denotes d1 at intervals of 0 mm, 0.2 mm, 0.5 mm, and 0.4 mm, respectively.
상기와 같이 도광판을 형성하여 백라이트장치를 구성한 후 종래의 백라이트장치와 휘도분포를 비교하였을 때 본 실시예 1의 도광판을 이용한 백라이트장치의 휘도분포가 더 균일하였고, 최적의 휘도 분포를 몇 번의 시뮬레이션으로 쉽게 형성할 수 있었다.When the backlight device was formed by forming the light guide plate as described above, the brightness distribution of the backlight device using the light guide plate of the first embodiment was more uniform when comparing the brightness distribution with the conventional backlight device. Could be easily formed.
상기와 같이 도광판 180을 형성한 후 도광판의 전면부 191에 V자형돌기패턴 204를 도 12와 같이 램프 150의 중심축과 대략 직각이 되도록 추가하여 형성하였다.After the
상기 V자형돌기패턴 204는 폭이 d2, 높이가 d3, d2는 100㎛, d3는 70㎛로 일정하게 형성하였다.The V-shaped
또, V자형돌기패턴 204간의 간격 d1은 100㎛로 균일하게 형성하였다.In addition, the interval d1 between the V-shaped
상기와 같이 도광판 180의 전면부 191에 소정의 기하학적 형상을 추가하여 형성함으로써 도광판의 배면에 광을 다중반사 시키는 수단에 의하여 휘도분포가 균일화된 광을 집광시켜 시야각이 더 넓어졌다.As described above, a predetermined geometric shape is added to the
[실시예 2]Example 2
도 13에서와 같이 12.1인치 크기의 도광판 180의 배면부 190을 각각 1㎝ 정도의 동일한 폭을 갖는 16개(A∼P)의 영역으로 분할하고, 상기 각각 분할된 영역 마다에는 램프 150의 축방향과 대략 평행하도록 V자형골패턴 205를 일정한 간격으로 다수개 형성하였다.As shown in FIG. 13, the
V자형골패턴 205는 폭이 d2, 높이가 d3, d2는 200㎛, d3는 15㎛로 일정하게 형성하였다.The V-shaped
또, 각각의 분할된 영역에 있어서 V자형골패턴 205간의 간격 d1은 표 2에 나타낸 수치를 적용하였다.In addition, the value shown in Table 2 was applied to the interval d1 between the V-shaped
[표 2]TABLE 2
상기와 같이 도광판 180을 형성한 후 도광판의 전면부 191에 V자형돌기패턴 204를 도 14와 같이 램프 150의 중심축과 대략 직각이 되도록 추가하여 형성하였다. 상기 도광판의 전면에 형성된 V자형돌기패턴 204는 폭이 d2, 높이가 d3이고, d2는 100㎛, d3는 50㎛로 일정하게 형성하였다.After the
상기와 같이 도광판을 형성하여 백라이트장치를 구성한 후 종래의 백라이트장치와 휘도분포를 비교하였을 때 실시예 1과 동일한 효과를 얻었다.As described above, when the light guide plate was formed to form a backlight device, the same effect as in Example 1 was obtained when comparing the brightness distribution with the conventional backlight device.
상기 실시예 1과 실시예 2에서 도광판 180은 휘도의 균일도를 더 효율적으로 조정하기 위하여 테이퍼진 형태로 형성하는 것이 바람직하지만 경우에 따라서 도 15와 같이 도광판의 두께를 동일하게 형성할 수 있다.In the first and second embodiments, the
본 실시예 1, 2에서 설명한 도광판의 기하학적 형상은 그 패턴 형태에 한정되지 않고, 도 16a, 16b와 같이 도움형돌기패턴 211의 형태나 도 16c, 도 16d와 같이 U자형골패턴 206의 형태로 양각하거나 음각하여 형성할 수 있다.The geometric shape of the light guide plate described in
상기 기하학적 형상의 크기를 한정하는 상기 기하학적 형상의 크기를 한정하는 d2는 30㎛∼300㎛, d3는 d2×(0.05∼1) 이내로 형상하는 것이 바람직하다.It is preferable that d2 limiting the size of the geometric shape, which limits the size of the geometric shape, is 30 μm to 300 μm, and d3 has a shape within d2 × (0.05 to 1).
상기 기하학적 형상을 도광판에 형성하는 방법은 상기 기하학적 형상이 각인된 금형을 각각 제작한 후 상기 금형을 조합하여 압출성형하거나 도광판의 절삭가공 즉, 바이트가공 등에 의하여 형성할 수 있다.In the method of forming the geometric shape on the light guide plate, each of the molds having the geometric shape imprinted thereon may be extruded by combining the molds, or may be formed by cutting the light guide plate, that is, bite processing.
본 발명의 특징은 도광판의 배면부 190을 복수의 영역으로 구분하고, 상기 영역마다 다른 간격을 갖는 기하학적 형상을 형성함으로써 본 발명의 에지라이트형의 백라이트장치는 종래의 에지라이트형의 백라이트장치와 비교하여 광의 휘도의 조정이 용이하고, 광효율이 증가한다.A feature of the present invention is that the
또, 종래의 도 8 및 도 9등과 같은 도광판의 배면 90의 구조에서는 램프 50에서 먼 쪽으로 갈수록 상기 패턴과 패턴 사이의 간격이 순차적으로 좁아지도록 형성되기 때문에 도광판과 램프의 크기가 변경되었을 때 최적의 휘도분포 조건을 찾는데 많은 시간과 비용이 소요되지만 본 발명을 적용하면 몇 번의 시뮬레이션만으로도 도광판의 최적의 휘도 분포를 효과적으로 찾을 수 있다.Further, in the structure of the
또한, 종래의 에지라이트형의 백라이트장치에서는 집광 효율을 높이기 위하여 집광판을 2장 사용하는 것이 일반적이지만 본 발명의 백라이트장치는 집광판 역할을 할 수 있는 수단이 도광판의 전면에 추가되어 형성되기 때문에 종래의 집광판을 1장 제거하더라도 집광효율이저하되지 않는다.In addition, in the conventional backlight device of the edge light type, it is common to use two light collecting plates in order to increase the light collecting efficiency. However, in the backlight device of the present invention, a means capable of acting as a light collecting plate is added to the front surface of the light guide plate. Even if one light collecting plate is removed, the light collecting efficiency does not decrease.
본 발명의 에지라이트형의 백라이트장치는 도광판에 입사된 광을 난반사 시켜 도광판의 모든 면에서 휘도분포가 균일하게 유지되도록 해주는 수단을 개선한 것이다.The backlight device of the edge light type according to the present invention is an improvement of a means for uniformly reflecting light incident on the light guide plate so that the luminance distribution is uniformly maintained on all surfaces of the light guide plate.
즉, 도 10등과 같이 도광판의 배면 190을 복수개의 영역으로 분할하고, 상기 분할된 영역마다 하나의 예로 동일한 간격을 갖는 V자형돌기패턴 204 등을 다수 형성한다.That is, as shown in FIG. 10, the
상기와 같이 도광판의 배면부 190에 휘도분포를 균일하게 해주는 수단을 형성해줌으로써 최적의 휘도 분포를 갖도록 할 수 있고, 최적의 휘도분포를 형성하기 위한 시행착오와 비용 등을 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, by forming a means for uniforming the luminance distribution on the
또, 상기 도광판은 종래의 도트인쇄패턴형의 도광판에 비하여 불량발생이 적고 품질이 안정되는 효과가 있다.In addition, the light guide plate is less defective than the conventional dot printing pattern light guide plate and has an effect of stabilizing quality.
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