KR100313212B1 - Optical incident device of backlight of a light guide plate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도광판(light guide plate) 백라이트(backlight)의 광 입사장치에 관한 것으로, 특히 반사체를 갖는 램프케이스의 구조나 이 반사체의 길이 혹은 반사체와 형광램프 및 형광램프와 도광판과의 거리에 따라 도광판의 표면 휘도에 미치는 영향을 파악하여 광반사를 최적화할 수 있는 반사체를 제작하고, 이를 내부에 부착한 램프 케이스를 설계하여 고 휘도를 갖는 도광판 백라이트의 광입사장치를 제작하는 데 그 목적이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light incidence device of a light guide plate backlight, and in particular, according to the structure of a lamp case having a reflector or the length of the reflector or the distance between the reflector and the fluorescent lamp and the fluorescent lamp and the light guide plate. The purpose of the present invention is to fabricate a reflector capable of optimizing light reflection by grasping the influence on the surface brightness of a light source, and designing a lamp case attached to the inside of the light guide plate having a high brightness.
본 발명에 따른 도광판 백라이트 광입사장치는 망점상으로 인쇄한 스크린 인쇄법이나 브이-커팅 방식으로 격자가 형성되어 있는 도광판과, 상기 도광판의 일측면에 배치되는 형광램프와, 상기 형광램프의 둘레에 설치되는 램프케이스와, 상기 램프케이스의 내주면에 부착되어 상기 형광램프에서 나온 빛을 상기 도광판측으로 반사시키도록 상기 형광램프의 상하부에 일정간격 이격되게 배치되어 상하부면을 형성하며, 상기 상하부면을 연결하면서 하나 이상의 굴곡을 형성하는 굴곡부를 구비하는 반사체과, 상기 도광판의 상부 표시면에 부착된 확산필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.The light guide plate backlight light scanning device according to the present invention is a light guide plate in which a lattice is formed by a screen printing method or a V-cutting method printed in halftone shape, a fluorescent lamp disposed on one side of the light guide plate, and a circumference of the fluorescent lamp. A lamp case to be installed and attached to an inner circumferential surface of the lamp case to be disposed at regular intervals on the upper and lower portions of the fluorescent lamp to reflect light from the fluorescent lamp toward the light guide plate to form upper and lower surfaces, and to connect the upper and lower surfaces. And it characterized in that it comprises a reflector having a bent portion to form one or more bends, and a diffusion film attached to the upper display surface of the light guide plate.
Description
본 발명은 도광판(light guide plate) 백라이트(backlight)의 광입사 장치 에 관한 것이다.The present invention relates to a light incident device of a light guide plate backlight.
최근 액정 표시장치(LCD:Liquid crystal display) 배면 광원으로 각광 받고 있는 도광판 백라이트는 LCD의 수요가 증가함에 따라 그 수요가 늘고 있다. 현재는 노트북, 데스크탑 PC, 액정 TV에 이르기까지 점차로 응용범위가 확산되어 현재 LCD 시장의 규모는 연 30% 이상 성장하고 있으며 더불어 도광판 백라이트 산업도 그 규모가 성장하고 있다.Recently, the light guide plate backlight, which has been spotlighted as a liquid crystal display (LCD) back light source, is increasing as the demand for LCD increases. Currently, the application range is gradually expanded to laptops, desktop PCs, and liquid crystal TVs. The LCD market is growing more than 30% a year, and the light guide panel backlight industry is also growing.
프라즈마 디스플레이판(PDP:Plasma Display Panel), 필드 이미션 디스플레이(FED:Field Emission Display) 등과는 달리 LCD에 의한 표시는 그 자체가 수광소자이기 때문에 화면 전체에 균일한 밝기를 유지할 수 있는 배면광원 형태의 백라이트가 필요하다. 도광판은 모든 LCD에 포함되는 필수 요소로써 아크릴판의 측면으로부터 빛을 도입하여, 이 빛이 아크릴판 속으로 진행하면서 반사판에 의해 패널의 전면으로 나오는 형태로 되어 있다. 현재 주로 사용되고 있는 백라이트는 전자발광(EL:ElectroLuminescence) 백라이트, LED 백라이트, CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 백라이트 등이 사용되고 있다. 이 중에서 CCFL 백라이트는 전력 소모가 적고 매우 밝은 백색광을 제공하는 특징이 있으며 두께가 얇고, 소비전력이 적기 때문에 선호되고 있다. CCFL 백라이트는 직하식과 사이드라이트 방식이 있는데, 최근에는 디스플레이부의 박형 및 경량화의 요구에 따라 사이드라이트형에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 사이드라이트형 도광판은 평면 조명을 제공하기 때문에 노트북 피시, 액정 TV 뿐만 아니라 다양한 분야에서 평판 디스플레이로 이용되고 있으며 그 범위 또한 점차 확산되고 있다.Unlike plasma display panels (PDPs) and field emission displays (FEDs), the display by the LCD itself is a light-receiving element, so it can maintain a uniform brightness across the entire screen. Backlight is required. The light guide plate is an essential element included in all LCDs, and the light is introduced from the side of the acrylic plate so that the light passes through the acrylic plate and comes out of the front panel by the reflecting plate. Currently used backlights include electroluminescence (EL) backlights, LED backlights, and CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) backlights. Among them, CCFL backlight is preferred because of its low power consumption and very bright white light. It is thin and low power consumption. CCFL backlight has a direct type and side light type, and recently, research on the side light type is being actively conducted according to the demand for thinner and lighter display unit. In addition, since the side light type light guide plate provides flat illumination, it is used as a flat panel display in various fields as well as a laptop fish and a liquid crystal TV, and its range is gradually spreading.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 도광판 백라이트의 광입사부를 도시한 단면도로서, 도광판 백라이트의 광입사부는 도광판(13)과 형광램프(15), 형광램프(15)를 보호하는 램프케이스(14), 램프케이스(14)에 부착되어 형광 램프(15)에서 입사되는 광을 반사시키는 반사체(12), 반사되는 광을 디스플레이하도록 하는 확산 필름(11)으로 구성된다.1 is a cross-sectional view showing a light incidence portion of a light guide plate backlight for explaining the present invention, wherein the light incidence portion of the light guide plate backlight protects the light guide plate 13, the fluorescent lamp 15, and the fluorescent lamp 15. , A reflector 12 attached to the lamp case 14 to reflect the light incident from the fluorescent lamp 15, and a diffuser film 11 to display the reflected light.
도 2a 및 도 2b는 본 발명을 설명하기 위한 직하형 및 사이드라이트형 도광판을 도시하는 도면이다.2A and 2B are diagrams illustrating a direct type and side light type light guide plate for explaining the present invention.
형광램프를 이용한 도광판 백라이트는 2a에 도시된 바와 같이 도광판(22)에 형광램프(23)를 장착하고 그 위에 확산 필름(21)을 설치한 직하형 백라이트와 도 2b에 도시된 바와 같이 형광램프(26)를 도광판(28) 측면에 부착하고 광반사면과 표시부에 반사필름(25)과 확산필름(24)을 각각 부착한 사이트 라이트형 백라이트가 있다. 도 2a는 직하형 백라이트를 도시하는 것으로 형광램프(23)가 확산필름(21) 아래 부착되어 있으므로 휘도는 높으나 전체적으로 두께가 두꺼워지며 형광램프(23) 부분의 휘도가 높아 균일한 휘도 분포를 얻을 수 없는 단점이 있다. 이에 비해 도 2b에서와 같이 사이드라이트형 백라이트는 도광판(28) 측면에 형광램프(26)를 부착하므로 박형화가 가능하며 휘도의 균일도를 높일 수 있어 직하형보다 많이 사용되고 있다. 균일한 휘도 분포를 얻기 위하여 도광판(28) 밑면은 망점상으로 인쇄한 스크린 인쇄법이나 브이-커팅(V-CUTTING) 방식으로 이루어져 있으며 광효율을 높이기 위하여 광반사면과 표시면에 반사필름(25)과 확산필름(24)이 각각 부착되어져 있다. 형광램프(26)는 소비전력이 적고 초세관화할 수 있으며 수명이 긴 CCFL램프를 사용하며 광원에서 나온 빛이 효율적으로 도광판(28)에 입사될 수 있도록 램프 케이스(27)면에 반사체를 부착한 형태로 되어 있다.The light guide plate backlight using the fluorescent lamp includes a direct type backlight in which the fluorescent lamp 23 is mounted on the light guide plate 22 and the diffusion film 21 is installed thereon as shown in 2a, and the fluorescent lamp (shown in FIG. 2b). 26 is attached to the side of the light guide plate 28 and there is a sight light type backlight having the reflective film 25 and the diffuser film 24 attached to the light reflection surface and the display portion, respectively. FIG. 2A illustrates a direct backlight. Since the fluorescent lamp 23 is attached under the diffusion film 21, the luminance is high but the overall thickness is thick and the luminance of the portion of the fluorescent lamp 23 is high to obtain a uniform luminance distribution. There are no drawbacks. On the other hand, as shown in FIG. 2B, the side light type backlight is thinner because the fluorescent lamp 26 is attached to the light guide plate 28, and the uniformity of the luminance can be increased. In order to obtain a uniform luminance distribution, the bottom of the light guide plate 28 is formed by a screen printing method or a V-cutting method printed on a half-dot, and in order to increase light efficiency, the reflective film 25 and The diffusion films 24 are attached to each other. The fluorescent lamp 26 uses a CCFL lamp that has a low power consumption, can be ultra-fine, and has a long life, and attaches a reflector to the surface of the lamp case 27 so that light from the light source can be efficiently incident on the light guide plate 28. In form.
도광판을 이용한 광입사부는 반사면처리 상태에 따라 휘도 및 휘도 분포 특성이 크게 달라지며 이것은 전적으로 LCD의 품질 향상에 달려 있어서 현재 도광판의 휘도를 높이는 연구 개발이 필요하다.The light incidence part using the light guide plate varies greatly in the luminance and luminance distribution characteristics according to the reflecting surface treatment state, and this is entirely dependent on the improvement of the LCD quality, and thus research and development is needed to increase the brightness of the light guide plate.
종래의 노트북 피시, 액정 TV 등은 크기나 무게 혹은 두께 등에서 많은 발전이 있기는 하였다. 하지만 액정 표시 장치를 이용한 노트북 피시 및 휴대용 개인 정보 단말기 등은 휴대하기에는 크기나 무게에 있어서 사용자들이 불편을 느끼고 있는 실정이다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 액정 표시 장치의 배면 광원으로 각광 받고 있는 도광판 백라이트는 디스플레이부의 박형 및 경량화의 요구에 따라 보다 얇은 디스플레이부를 구현함과 동시에 고휘도를 얻을 수 있는 조건을 가진 도광판 및 반사체 등을 요구하고 있다. 여기에서, 도광판 표면에서 최대의 광 출력을 얻기 위해서는 형광램프에서 방출되는 광이 도광판의 입사면으로 최대한 유입될 수 있도록 광입사 면적을 최대로 하거나 입사면에서의 광반사를 최적화하여 도광판에 입사되는 빛의 양을 최대로 하는 도광판을 제작하는 것이 요구되고 있다.Conventional notebook PCs, liquid crystal TVs, etc. have been developed a lot in size, weight or thickness. However, notebook PCs and portable personal digital assistants using liquid crystal displays are inconvenient in size and weight to carry. In order to overcome these drawbacks, the light guide plate backlight, which has been spotlighted as a rear light source of a liquid crystal display device, requires a light guide plate and a reflector having a condition that can achieve a higher brightness while achieving a thinner display unit according to the demand for thinner and lighter display units. Doing. Here, in order to obtain the maximum light output from the surface of the light guide plate, the light incident area is maximized so as to allow the light emitted from the fluorescent lamp to enter the incident surface of the light guide plate as much as possible, or the light reflection from the incident surface is optimized to enter the light guide plate. There is a demand for manufacturing a light guide plate that maximizes the amount of light.
본 발명은 도광판(light guide plate) 백라이트(backlight)의 광 입사부에 관한 것으로, 특히 반사체를 갖는 램프케이스의 구조나 램프케이스의 내주면에 부착되어 있는 반사체의 길이, 이 반사체와 형광램프와의 거리 및 형광램프와 도광판과의 거리에 따라 도광판의 표면 휘도에 미치는 영향을 파악하여 광반사를 최적화할 수 있는 반사체를 제작하고, 이를 토대로 하여 램프 케이스를 설계하여 고 휘도의 도광판을 설계하는 것이다. 따라서 본 발명은 사이드라이트형 백라이트를 이용하고 평면형 도광판을 제조하여 광 입사부에 관한 휘도 특성을 다양한 실시예를 통해서 최적의 조건을 갖춘 도광판 백라이트의 광 입사부를 얻는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to light incident portions of a light guide plate backlight, in particular the structure of a lamp case having a reflector or the length of a reflector attached to the inner circumferential surface of the lamp case, and the distance between the reflector and the fluorescent lamp. And a reflector capable of optimizing light reflection by grasping the influence on the surface brightness of the light guide plate according to the distance between the fluorescent lamp and the light guide plate, and designing a lamp case based on this to design a high brightness light guide plate. Accordingly, the present invention uses a side light type backlight and manufactures a planar light guide plate to obtain a light incident part of a light guide plate backlight having optimal conditions through various embodiments of luminance characteristics of the light incident part.
본 발명은 반사체로서 반사필름류를 사용한 경우 최적의 광반사를 도모할 수 있는 램프케이스를 제작하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to produce a lamp case that can achieve the optimum light reflection when using reflective films as a reflector.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 일실시예에 있어서, 도광판 백라이트의 광입사부는 망점상으로 인쇄한 스크린 인쇄법이나 브이-커팅 방식으로 격자가 형성되어 있는 도광판과, 상기 도광판의 일측면에 배치되는 형광램프와, 상기 형광램프의 둘레에 설치되는 램프케이스와, 상기 램프케이스의 내주면에 부착되어 상기 형광램프에서 나온 빛을 상기 도광판측으로 반사시키도록 상기 형광램프의 상하부에 일정간격 이격되게 배치되어 상하부면을 형성하며, 상기 상하부면을 연결하면서 하나 이상의 굴곡을 형성하는 굴곡부를 구비하는 제 1 반사체와, 상기 도광판의 상부 표시면에 부착된 확산필름과, 상기 도광판의 하부 반사면에 부착된 제 2 반사체를 포함하여 구성된다.In one embodiment for achieving the object of the present invention, the light incidence portion of the light guide plate backlight is disposed on a light guide plate having a lattice formed by a screen printing method or a V-cutting method printed on a dot dot, and disposed on one side of the light guide plate Fluorescent lamp, a lamp case installed around the fluorescent lamp, and attached to the inner circumferential surface of the lamp case and disposed at regular intervals on the upper and lower parts of the fluorescent lamp so as to reflect the light from the fluorescent lamp toward the light guide plate side A first reflector including a bent portion that forms a surface and forms one or more bends while connecting the upper and lower surfaces, a diffusion film attached to an upper display surface of the light guide plate, and a second attached to a lower reflective surface of the light guide plate It is comprised including a reflector.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 도광판 백라이트의 광입사장치를 도시한 단면도1 is a cross-sectional view showing a light incident value of the light guide plate backlight for explaining the present invention.
도 2a는 본 발명을 설명하기 위한 직하형 도광판을 도시하는 도면2A is a view showing a direct light guide plate for explaining the present invention;
도 2b는 본 발명을 설명하기 위한 사이드라이트형 도광판을 도시하는 도면2B is a view showing a side light type light guide plate for explaining the present invention.
도 3은 형광 램프의 안정화 상태에 대한 시간 및 휘도의 특성을 나타내는 그래프3 is a graph showing characteristics of time and luminance with respect to a stabilized state of a fluorescent lamp;
도 4는 격자가 형성된 각각의 오목형과 평면형으로 가공된 도광판에서의 표면 휘도를 나타내는 그래프FIG. 4 is a graph showing surface luminance in light guide plates processed in respective concave and planar shapes having lattice formed therein; FIG.
도 5a 및 5b는 반사체와 형광램프의 거리에 따른 휘도 특성을 설명하기 위한 반사 기구물을 도시하는 단면도5A and 5B are sectional views showing reflecting mechanisms for explaining the luminance characteristics according to the distance between the reflector and the fluorescent lamp.
도 6는 본 발명에 따른 반사체와 형광램프의 거리에 따른 휘도 특성을 도시하는 그래프6 is a graph showing luminance characteristics according to a distance between a reflector and a fluorescent lamp according to the present invention;
도 7은 본 발명을 설명하기 위한 광반사를 효율적으로 할 수 있는 반사체의 구조를 도시하는 단면도7 is a cross-sectional view showing the structure of a reflector capable of efficiently reflecting light for explaining the present invention.
도 8은 도 7의 구조에 램프케이스를 구비하여 구성된 본 발명의 일실시예에따른 도광판 백라이트 광입사부를 도시하는 단면도FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a light guide plate backlight light incident part according to an exemplary embodiment of the present invention having a lamp case in the structure of FIG. 7.
도 9은 도광판의 휘도 측정을 위한 지점을 도시하는 도면9 is a view showing a point for measuring the brightness of the light guide plate;
도 10은 도 9의 측정 지점에 따른 광을 반사시키는 반사체의 크기를 변형시킨 결과에 대한 휘도 특성을 나타낸 그래프FIG. 10 is a graph illustrating luminance characteristics of a result of modifying a size of a reflector reflecting light according to the measurement point of FIG. 9; FIG.
도 11는 램프케이스를 고정시켜주는 나사홀의 위치를 나타내는 도면11 is a view showing the position of the screw hole for fixing the lamp case
도 12은 도광판에 있는 나사홀의 크기에 따른 휘도 특성을 나타내는 그래프12 is a graph showing the luminance characteristics according to the size of the screw holes in the light guide plate
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
33, 36, 50:도광판 32, 37, 51:램프케이스33, 36, 50: Light guide plate 32, 37, 51: Lamp case
30, 39:제 1 반사체 34, 38:제 2 반사체30, 39: first reflector 34, 38: second reflector
31, 40, 55:형광 램프 29, 35:확산 필름31, 40, 55: fluorescent lamps 29, 35: diffusion film
본 발명에 따른 도광판 백라이트의 광입사장치는 망점상으로 인쇄한 스크린 인쇄법이나 브이-커팅 방식으로 격자가 형성되어 있는 도광판과, 상기 도광판의 일측면에 배치되는 형광램프와, 상기 형광램프의 둘레에 설치되는 램프케이스와, 상기 램프케이스의 내주면에 부착되어 상기 형광램프에서 나온 빛을 상기 도광판측으로 반사시키도록 상기 형광램프의 상하부에 일정간격 이격되게 배치되어 상하부면을 형성하며, 상기 상하부면을 연결하면서 하나 이상의 굴곡을 형성하는 굴곡부를 구비하는 제 1 반사체와, 상기 도광판의 상부 표시면에 부착된 확산필름과, 상기 도광판의 하부 반사면에 부착된 제 2 반사체를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제 1 반사체는 상기 제 1 반사체의 형상은 상기 형광램프의 상부에 일정간격 이격되게 배치되며, 상기 도광판측으로 하향 경사지게 형성된 상부경사면과, 상기 형광램프의 하부에 일정간격 이격되게 배치되며, 상기 도광판측으로 상향 경사지게 형성된 하부경사면과, 상기 형광램프의 배면에 일정간격 이격되게 배치되며, 상기 상부경사면과 연결되어 외측으로 볼록하게 형성된 상부곡면과, 상기 상부곡면 및 하부경사면과 연결되어 외측으로 볼록하게 형성된 하부곡면으로 형성된다.The light ridge of the light guide plate backlight according to the present invention is a light guide plate in which a lattice is formed by a screen printing method or a V-cutting method printed in halftone shape, a fluorescent lamp disposed on one side of the light guide plate, and a circumference of the fluorescent lamp And a lamp case installed at the upper and lower parts of the fluorescent lamp, which are attached to the inner circumferential surface of the lamp case and spaced apart from each other by a predetermined distance so as to reflect the light from the fluorescent lamp toward the light guide plate. And a first reflector having a bent portion to form one or more bends while connecting, a diffuser film attached to an upper display surface of the light guide plate, and a second reflector attached to a lower reflective surface of the light guide plate. Here, the first reflector is disposed in the shape of the first reflector spaced apart at a predetermined interval on the upper portion of the fluorescent lamp, the upper inclined surface formed to be inclined downward toward the light guide plate, spaced at a predetermined interval below the fluorescent lamp, A lower inclined surface formed to be inclined upwardly toward the light guide plate, spaced apart from the rear surface of the fluorescent lamp by a predetermined interval, and connected to the upper inclined surface to be convex outwardly, and connected to the upper curved and lower inclined surfaces to be convex outward; It is formed as a lower curved surface.
각 판의 휘도를 측정하기 전에 우선 형광램프가 안정적으로 광을 방출하는 상태에 이르기까지의 시간을 측정하도록 한다.Before measuring the brightness of each plate, first measure the time until the fluorescent lamp emits light stably.
도 3은 형광 램프에 전원공급 후 안정한 상태에 이를 때까지 시간과 휘도 특성을 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하면 전원이 공급된 후 약 1분까지는 급격히 증가하고 15분까지는 서서히 증가하다가 15분 정도가 지나면 일정한 값으로 유지되는 것을 알 수 있다. 따라서 이후에 사용되는 값들은 램프에 전원 공급 후 15분 이상 경과한 후 측정된 값들이다.Figure 3 is a graph showing the time and brightness characteristics until a stable state after the power supply to the fluorescent lamp. Referring to Figure 3 it can be seen that after the power is supplied up to about 1 minute is rapidly increased and up to 15 minutes gradually increases to maintain a constant value after about 15 minutes. Therefore, the values used afterwards are those measured after 15 minutes or more after the lamp is powered on.
먼저, 망점상으로 인쇄한 스크린 인쇄법이나 브이-커팅 방식으로 격자가 형성된 도광판에서 반사체의 유/무에 따른 휘도 특성을 살펴보자. 반사체가 도광판에 미치는 휘도의 영향과 오목형 및 평면형 도광판의 길이에 따른 표면 휘도는 도 4를 참조한다.First, let's look at the luminance characteristics according to the presence / absence of the reflector in the light guide plate in which the lattice is formed by the screen printing method or the V-cutting method printed on the dots. The influence of the brightness of the reflector on the light guide plate and the surface brightness along the length of the concave and planar light guide plates are described with reference to FIG. 4.
망점상으로 인쇄한 스크린 인쇄법이나 브이-커팅으로 격자가 형성되어 있는 두 개의 도광판을 각각 오목형과 평면형으로 가공하여 반사체를 부착하기 전, 후 도광판 표면에서 휘도값을 측정하였다. 우선 격자가 형성된 오목형 도광판과 평면형 도광판을 각각 같은 크기로 제조한 후 도광판 표면을 세 부분으로 나누어 휘도를 측정한다. 램프는 3Watt이고 도광판의 크기는 125*48mm, 구동전압은 10V를 사용하였다. 격자가 형성된 도광판에서의 표면 휘도 측정은 반사체를 부착하기 전에는 오목형 도광판의 휘도값이 평면형 도광판보다 높게 나타났으나 반사체를 부착한 후의 측정은 평면형이 더 높게 측정되었다.Two light guide plates formed by lattice screen printing or V-cutting were processed into concave and planar shapes, respectively, and the luminance values were measured on the surface of the light guide plate before and after attaching the reflector. First, the concave light guide plate and the planar light guide plate on which the lattice is formed are manufactured in the same size, and the surface of the light guide plate is divided into three parts to measure luminance. The lamp is 3Watt, the light guide plate is 125 * 48mm and the driving voltage is 10V. In the light guide plate having the grating formed, the luminance value of the concave light guide plate was higher than that of the planar light guide plate before attaching the reflector, but the measurement after attaching the reflector was higher.
이것은 도광판의 반대쪽에서 방출되는 광이 도광판의 광 입사면 사이에 공간이 형성되어 제 1 반사체를 통해 형광램프에서 적절히 반사되어 도광판의 광입사면으로 유입될 수 있음을 보이는 반면, 오목형은 형광램프에서 도광판 반대쪽 부분에서 방출된 광이 도광판의 광입사면으로 입사될 수 있는 여유가 광입사면이 평면형인 것에 비해 불리함을 알 수 있다. 따라서 광입사량을 최대로 하기 위해서는 도광판의 광입사면을 오목형으로 형광램프와 밀착시키는 구조보다는 평면형으로 하는 것이 효과적임을 알 수 있다. 여기에서, 최적의 휘도를 얻을 수 있는 형광램프와 도광판 사이의 적절한 거리는 0.5~1mm이다.This shows that light emitted from the opposite side of the light guide plate can form a space between the light incidence planes of the light guide plate so that it can be properly reflected by the fluorescent lamp through the first reflector and enter the light incident surface of the light guide plate, whereas the concave type is a fluorescent lamp. It can be seen that the margin at which the light emitted from the opposite side of the light guide plate is incident on the light incident surface of the light guide plate is disadvantageous compared with the plane of the light incident surface. Therefore, in order to maximize the amount of light incidence, it can be seen that it is effective to make the light incidence plane of the light guide plate into a concave shape rather than a structure in close contact with the fluorescent lamp. Herein, an appropriate distance between the fluorescent lamp and the light guide plate to obtain the optimum luminance is 0.5 to 1 mm.
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 제 1 반사체(30)와 형광램프(31)의 거리 및 형광 램프(31)와 도광판(33)과의 거리에 따른 휘도 특성을 알아보기 위해 제작한 도광판 백라이트의 광입사부의 단면을 나타낸 것이다.5A and 5B illustrate a light guide plate backlight fabricated to investigate luminance characteristics according to the distance between the first reflector 30 and the fluorescent lamp 31 and the distance between the fluorescent lamp 31 and the light guide plate 33 according to the present invention. The cross section of the light incidence part is shown.
도 4에서와 같이, 도광판(33)에서 제 1 반사체(30)의 유무나 형광램프(31)와 제 1 반사체(30)의 위치 등은 도광판(33)의 표면 휘도에 영향을 미친다. 먼저, 제 1 반사체(30)를 제작하고 형광램프(31)의 바깥쪽에 램프케이스(32)를 설치한 후 이 램프케이스(32)의 내주면에 제 1 반사체(30)를 부착한 후 휘도값을 측정한 후 점차 거리를 띄워 가며 휘도값을 측정한다. 두께 3mm의 도광판(33)을 162*37.2mm의 평면형으로 연마한 후, 제 1 반사체(30)를 밀착시켰을 경우와 형광램프(31)로부터0.5mm 간격으로 띄워 가면서 위치를 변화시켰을 경우에 대해 각각의 휘도를 측정한다. 형광램프(31)와 반사체(30)와의 거리가 5mm가 될 때까지 측정한다. 참조번호 29는 확산필름이고, 참조번호 34는 제 2반사체이다.As shown in FIG. 4, the presence or absence of the first reflector 30, the position of the fluorescent lamp 31 and the first reflector 30, etc. in the light guide plate 33 affect the surface brightness of the light guide plate 33. First, the first reflector 30 is fabricated, the lamp case 32 is installed outside the fluorescent lamp 31, and the first reflector 30 is attached to the inner circumferential surface of the lamp case 32. After the measurement, measure the luminance value by gradually increasing the distance. After the light guide plate 33 having a thickness of 3 mm was polished in a flat shape of 162 * 37.2 mm, and the first reflector 30 was brought into close contact with each other, and the position was changed while floating at 0.5 mm intervals from the fluorescent lamp 31, respectively. Measure the luminance. Measure until the distance between the fluorescent lamp 31 and the reflector 30 is 5 mm. Reference numeral 29 is a diffusion film and reference numeral 34 is a second reflector.
도 6은 도 5a 및 5b의 모형을 이용하여 측정한 제 1 반사체(30)와 형광램프(31)의 거리에 따른 휘도 특성을 나타내는 그래프로서, 형광램프(31)를 제 1 반사체(30)와 밀착시킨 상태보다 거리를 띄었을 때 휘도값이 향상됨을 알 수 있다. 형광램프(31)와 제 1 반사체(30)를 밀착시킨 후 거리를 띄울수록 휘도가 향상되었고 0.5mm에서 1mm사이에서 가장 높은 휘도값을 나타내었으며 그 이후로는 휘도값이 급격하게 낮아졌다. 이것은 형광램프(31)와 제 1 반사체(30) 사이에 일정 거리를 두었을 때 형광램프(31) 안쪽에서 나오는 광을 반사시켜 도광판(33)에 입사시키기 때문이며 또한 밀착시에 형광램프(31)에서 나오는 열이 제 1 반사체(30)로 전달되어지기 때문에 형광램프(31)가 최대 광량을 방출하는데 필요한 온도까지 상승하지 못한 원인을 들 수 있다. 따라서 램프 케이스(32) 설계 시에 열 전도도가 적은 물질을 사용하여 제작하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.FIG. 6 is a graph illustrating luminance characteristics according to a distance between the first reflector 30 and the fluorescent lamp 31 measured using the models of FIGS. 5A and 5B. The fluorescent lamp 31 is connected to the first reflector 30. It can be seen that the luminance value is improved when the distance is greater than the closely contacted state. After the fluorescent lamp 31 and the first reflector 30 were brought into close contact with each other, the brightness was improved as the distance was increased, and the brightness was the highest between 0.5 mm and 1 mm, and the brightness was drastically lowered thereafter. This is because when a certain distance is provided between the fluorescent lamp 31 and the first reflector 30, the light emitted from the inside of the fluorescent lamp 31 is reflected and incident on the light guide plate 33. Also, the fluorescent lamp 31 is in close contact. Since the heat emitted from the first reflector 30 is transferred to the fluorescent lamp 31 may not be raised to the temperature required to emit the maximum amount of light. Therefore, when designing the lamp case 32, it can be said that it is desirable to manufacture using a material having a low thermal conductivity.
여기서, 형광램프에서 나오는 광을 볼 때 형광램프와 도광판이 밀착되는 부분에서의 광과 램프 반대편의 제 1 반사체에 의해 반사되어 도광판에 입사되는 광으로 나눌 수 있다. 형광램프와 밀착된 부분에서의 입사되는 광은 거의 광량의 손실이 없이 도광판에 입사되어 도광판 내부까지 전달되어지나 반대편에서 반사되어 입사되어지는 광은 제 1 반사체를 갖는 램프케이스의 구조나 형광램프와의 거리에 따라서 입사되는 광량이 달라지게 된다. 따라서 제 1 반사체를 갖는 램프케이스의구조를 광 반사를 효율적으로 할 수 있는 모양으로 설계한다면 도광판에 입사되는 광량을 늘릴 수 있어 표면 휘도를 증가시킬 수 있을 것이다.Here, when the light emitted from the fluorescent lamp is viewed, the fluorescent lamp and the light guide plate may be divided into light reflected by the first reflector opposite to the lamp and incident on the light guide plate. The incident light from the part in close contact with the fluorescent lamp is incident on the light guide plate with almost no loss of light, and is transmitted to the inside of the light guide plate, but the light reflected from the opposite side is incident to the structure of the lamp case having the first reflector or the fluorescent lamp. The amount of incident light varies depending on the distance of. Accordingly, if the structure of the lamp case having the first reflector is designed in such a manner as to efficiently reflect light, the amount of light incident on the light guide plate may be increased, thereby increasing the surface luminance.
도 7은 형광램프(40) 반대쪽의 광 반사를 최적으로 할 수 있도록 설계한 제 1 반사체(39)의 구조를 나타낸 것으로 이 구조는 반대편에서 나오는 빛이 제 1 반사체(39)에 2번 반사되어 도광판(36)에 입사되도록 한 것이다. 또한 도광판(36) 위에 LCD 모듈이 올라갈 것을 감안하여 그 크기를 최소화하였다. 참조 번호 35는 도광판(36)의 상부 표시면에 장착된 확산 필름이고 참조 번호 38은 도광판(36)의 하부 반사면에 장착된 제 2 반사체이다.FIG. 7 shows the structure of the first reflector 39 which is designed to optimize the light reflection on the opposite side of the fluorescent lamp 40. In this structure, the light from the opposite side is reflected by the first reflector 39 twice. The light guide plate 36 is incident on the light guide plate 36. In addition, the size of the LCD module is minimized in consideration of the rise of the LCD module on the light guide plate 36. Reference numeral 35 is a diffusion film mounted on the upper display surface of the light guide plate 36 and reference numeral 38 is a second reflector mounted on the lower reflective surface of the light guide plate 36.
상기와 같이 설계된 구조내의 휘도 특성을 측정하기 위해 도 8을 이용하여 플라스틱 램프 케이스(37)를 제작한다. 휘도의 측정은 플라스틱 램프케이스(37)를 조립한 후 30 분이 경과한 후 시작한다. 측정이 끝나면 기존 제품과의 측정치를 비교하기 위하여 기존 제품의 램프 케이스를 조립하여 다시 30분이 지난 후 휘도값을 측정하였다.In order to measure the luminance characteristics in the structure designed as described above, a plastic lamp case 37 is manufactured using FIG. 8. The measurement of luminance starts after 30 minutes have elapsed after assembling the plastic lamp case 37. After the measurement, the lamp case of the existing product was assembled to compare the measured value with the existing product, and after 30 minutes, the luminance value was measured.
도 9은 램프케이스(51)에 연결된 도광판(50)의 각각의 측정지점(A, B, C)을 나타낸 것이다. 측정 결과 기존제품과 비교해 볼 때 약 8%의 휘도 향상 결과를 얻을 수 있었다. 휘도 균일도 면에는 기존 제품과 유사한 특성을 나타내었으며 이는 설계한 제 1 반사체 구조가 형광램프에서 나온 광을 효율적으로 반사시켜 도광판(50)에 입사시킴을 알 수 있다.9 shows measurement points A, B, and C of the light guide plate 50 connected to the lamp case 51. As a result of the measurement, the brightness improvement of about 8% was obtained when compared with the existing product. The luminance uniformity showed similar characteristics to the existing products, and it can be seen that the designed first reflector structure efficiently reflects the light from the fluorescent lamp and enters the light guide plate 50.
도 10는 광을 반사시키는 제 1 반사체의 크기를 변형시킨 결과에 대한 휘도 특성을 나타낸 그래프로서, 제 1 반사체의 크기를 설계 모양대로 만들었을 때 그크기는 10.4mm로 가장 높은 휘도값을 나타내었지만 그 이상의 크기나 이하의 크기에 대해서는 광 반사각이 틀려지기 때문에 점차로 낮은 휘도값을 나타내었다.FIG. 10 is a graph showing luminance characteristics of a result of changing a size of a first reflector that reflects light. When the size of the first reflector is made in a design shape, the size of the first reflector is 10.4 mm, showing the highest luminance value. For the size above or below, the light reflection angle is different so that the luminance is gradually lowered.
도 11은 위에서 설명된 바와 같이 형광램프(55) 및 제 1 반사체(56)를 구성한 후 램프케이스를 도광판(57)에 고정시켜주는 나사홀(58)의 위치를 설명하기 위한 도면으로, 도광판(57)과 램프케이스에 홀(58)을 뚫어서 도광판(57)과 램프케이스를 고정시키고 있다.FIG. 11 is a view for explaining the position of the screw hole 58 for fixing the lamp case to the light guide plate 57 after configuring the fluorescent lamp 55 and the first reflector 56 as described above. 57 and a hole 58 in the lamp case to fix the light guide plate 57 and the lamp case.
도 12은 도광판에 있는 나사홀의 크기에 따른 휘도 특성을 나타내는 그래프로서, 기존 도광판에 있는 나사홀을 크기별로 도광판에 가공한 후 홀의 크기에 따른 휘도값을 측정하여 최적의 도광판 설계가 되도록 하였다. 본 발명에서는 29*108mm로 도광판을 가공한 후 측면을 연마하여 도광판의 난반사가 최소가 되게 가공한 후 기본 값을 측정하였다. 그 다음 기존 제품에 있는 도광판의 나사홀과 같은 위치에 지름 1mm의 홀을 가공한 후 그 홀의 크기를 점차 넓혀가며 휘도값을 측정하였다. 우선, 도광판에 홀을 가공하지 않았을 때의 휘도값을 측정하고 차츰 홀의 크기를 1mm씩 넓혀가며 측정하였다. 도 11을 참조하면, 홀의 크기에 따른 휘도값의 차이를 보였으며 홀의 지름이 1mm부터 2mm사이에서는 홀을 가공하기 전과 큰 차이가 없었으나 2mm 이상의 크기에 대해서는 휘도값이 급격한 감소를 보였다. 이로써, 도광판을 제작시 도광판의 홀의 크기를 고려한다면 최적의 휘도값을 가진 도광판을 설계할 수 있음을 알 수 있다.FIG. 12 is a graph showing luminance characteristics according to the size of a screw hole in the light guide plate. After processing the screw holes in the existing light guide plate by size, the luminance value according to the size of the hole is measured to provide an optimal light guide plate design. In the present invention, after processing the light guide plate to 29 * 108mm, the side surface was polished to minimize the diffuse reflection of the light guide plate and then measured the basic value. Then, after processing a hole with a diameter of 1mm in the same position as the screw hole of the light guide plate in the existing product, the luminance value was measured while gradually increasing the size of the hole. First, the luminance value when the hole was not processed in the light guide plate was measured, and gradually, the size of the hole was increased by 1 mm. Referring to FIG. 11, there was a difference in luminance value according to the size of the hole, and there was no significant difference between the diameters of the hole between 1 mm and 2 mm as before the hole was processed, but the luminance value rapidly decreased for sizes larger than 2 mm. Thus, when manufacturing the light guide plate, considering the size of the hole of the light guide plate, it can be seen that the light guide plate having an optimal luminance value can be designed.
본 발명에 따른 도광판 백라이트의 제 1 반사체를 갖는 램프케이스의 구조는 광 입사량을 최적으로 하기 위해서 도광판의 광입사부를 오목형으로 하는 것보다평면형으로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 제 1 반사체를 갖는 램프케이스의 구조나 형태 및 램프케이스의 내부면에 부착된 제 1 반사체의 길이에 따라서 백라이트의 표면 휘도에 미치는 영향은 크다고 할 수 있다. 램프케이스에 제 1 반사체를 부착할 때 형광램프와 제 1 반사체 사이의 적절한 공간은 도광판의 표면 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한 형광램프와 도광판의 광입사부 사이의 적절한 공간도 필요하다. 제 1 반사체의 모양을 광 입사량을 최적이 되게 설계한 후 기존제품과 비교해 보면 약 8%의 휘도 향상 효과를 가져올 수 있다. 제 1 반사체 뿐 만이 아니라 도광판의 나사홀도 도광판의 전체 휘도에 영향을 미치고 있음을 알 수 있고 가공시 적절한 크기는 1mm-2mm 사이로 나타났다.It is preferable that the structure of the lamp case having the first reflector of the light guide plate backlight according to the present invention be flat rather than concave in the light incidence portion of the light guide plate in order to optimize the light incident amount. In addition, it can be said that the influence on the surface brightness of the backlight is large according to the structure or shape of the lamp case having the first reflector and the length of the first reflector attached to the inner surface of the lamp case. When attaching the first reflector to the lamp case, an appropriate space between the fluorescent lamp and the first reflector can improve the surface brightness of the light guide plate. In addition, a suitable space is required between the fluorescent lamp and the light incident part of the light guide plate. When the shape of the first reflector is designed to have an optimal light incident amount, the first reflector may have a brightness improvement effect of about 8% when compared with a conventional product. It can be seen that not only the first reflector but also the screw hole of the light guide plate affects the overall brightness of the light guide plate.
따라서, 제 1 반사체를 갖는 램프케이스의 구조, 제 1 반사체의 형태, 제 1 반사체와 형광램프와의 거리 및 형광램프와 도광판과의 거리에 대한 사항을 고려하여 설계 및 제작한다면 보다 향상된 휘도를 가진 도광판 백라이트의 광 입사장치를 구현할 수 있다.Therefore, the design and manufacture of the lamp case having the first reflector, the shape of the first reflector, the distance between the first reflector and the fluorescent lamp, and the distance between the fluorescent lamp and the light guide plate have better luminance. The light incidence device of the light guide plate backlight may be implemented.
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