KR100539461B1 - 프리즘 방식의 백라이트 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

프리즘 방식의 백라이트 장치 및 그 제조방법

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Abstract

본 발명은 도광판의 시야각을 개선하고, 종래의 프리즘 필름을 대체할 수 있는 프리즘 방식의 백라이트 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 액정표시 장치에 사용되는 백라이트 장치에 있어서, 일측면에 위치한 광원으로부터 입사된 광을 전면으로 반사시키기 위한 V 형의 프리즘산이 음각된 도광판과, 도광판의 후면에 배치되어 도광판으로부터 방출되는 광을 반사시키기 위한 반사판을 포함하는 프리즘 방식의 백라이트 장치를 제공한다.
이 때, 프리즘산은 도광판의 후면에 음각되어 있으며, 도광판에 프리즘산을 1차 및 2차 음각한 후에 프리즘산의 경사면을 경면가공 하여 제작한다.
따라서, 본 발명은 도광판의 시야각을 개선시키며 기존의 도광판보다 휘도를 2배이상 향상시키면서도 균일하게 유지할 수 있다. 그리고, 기존의 백라이트 장치에서 사용되던 프리즘 필름을 대체하거나 그 사용량을 줄여서 제조원가를 2/3 이하로 절감시킬 수 있다.

Description

프리즘 방식의 백라이트 장치 및 그 제조방법{BACK LIGHT USING PRISM PATTERN, AND MANUFACTRING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 따른 프리즘 방식의 백라이트 장치를 도시한 일실시예이고,
도 2는 도광판의 두께에 따라 가공된 프리즘산을 설명하기 위한 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 프리즘 방식의 백라이트 장치 제조방법을 도시한 순서도이고,
도 4는 프리즘산의 깊이에 따른 도광판의 단위휘도를 도시한 그래프이고,
도 5에는 프리즘산의 각도에 따른 도광판의 휘도를 도시한 그래프이고,
도 6은 광원으로부터의 위치에 따라서 프리즘산이 음각된 도광판과 V 커팅 도광판과 도트인쇄 도광판의 휘도를 비교한 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 광원 20 : 도광판
30 : 프리즘산 32 : 경사면
40 : 반사판 50 : 확산필름
본 발명은 도광판의 시야각을 개선하고, 종래의 프리즘 필름을 대체할 수 있는 프리즘 방식의 백라이트 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
백라이트 도광판은 정면으로 출사되는 광이 많을수록 그 휘도값이 높게 나타나난다. 그런데, 정면시야각을 90°라 할 때 종래 도광판의 경우 20°~ 30°의 시야각과 160°~ 170°의 시야각에서 가장 많은 광이 출사되는 특징을 가지고 있다.
따라서, 종래 도광판의 특성상 넓게 퍼져있는 광을 수직으로 향상시키기 위해서는 고가의 프리즘 필름을 사용하여 정면 시야각을 90°로 만들 수 밖에 없는 문제점이 있다.
또, 백라이트의 휘도를 올리기 위하여 램프의 개수를 늘리고, 도광판 두께를 두껍게 하며, 프리즘 필름과 같은 고가의 필름을 여러 장 사용하여 휘도를 높이고 있으나, 제품의 제조단가가 크게 높아지는 문제점이 있다.
또, 종래의 프리즘 가공방식은 도광판에 직접 가공하지 않고, 황동코어 가공이나 금형 가공하였다. 따라서, 도광판을 1회 시험할 때마다 금형비를 지출해야 하는 부담이 있고, 실제 사출도광판으로 제품을 만들어서 확인해야 패턴이 제대로 형성되었는지를 확인할 수 있는 문제점이 있다.
또, 종래의 다른 프리즘 가공방식은 도광판의 후면에 광산란 패턴을 형성하고, 도광판 전면에 음각이나 양각의 프리즘 패턴을 형성하였다. 그러나, 도광판의 양면에 가공하는 2중의 제조공정은 복잡할 뿐만 아니라, 제조단가가 높고 불량률이 높은 문제점이 있다.
그리고, LCD 액정판넬과 확산필름과 보호필름 등을 도광판 위에 설치하기 때문에 도광판에 형성한 프리즘 패턴이 외부충격이나 진동에 의해서 쉽게 무너지는 문제점 등이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명은 도광판에의 시야각을 개선하고, 균일하면서도 향상된 휘도 특성을 가지며, 종래의 프리즘 필름을 대체할 수 있는 프리즘 방식의 백라이트 장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 도광판의 후면에 프리즘산을 직접 음각하여 생산하거나, 이와 같은 과정으로 제조된 도광판을 마스터로 하여 사출생산이 가능한 프리즘 방식의 백라이트 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사출생산이 어려운 대형크기의 도광판을 직접 가공하여 생산할 수 있는 프리즘 방식의 백라이트 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 도광판의 후면에 프리즘산을 음각하여 외부충격이나 진동에도 안전하고 제조하기 쉬우며 제조원가를 절감할 수 있는 프리즘 방식의 백라이트 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서는 액정표시 장치에 사용되는 백라이트 장치에 있어서, 일측면에 위치한 광원으로부터 입사된 광을 전 면으로 반사시키기 위한 V 형의 프리즘산이 음각된 도광판; 및 상기 도광판의 후면에 배치되어 상기 도광판으로부터 방출되는 광을 반사시키기 위한 반사판을 포함하는 프리즘 방식의 백라이트 장치를 제공한다.
또, 본 발명은, 상기 프리즘산이 상기 도광판의 후면에 음각되어 있는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 프리즘산이 상기 도광판에 1차 및 2차 음각된 후에 상기 프리즘산의 경사면이 경면가공된 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 프리즘산이 상기 광원으로부터 멀어질수록 배치간격이 좁아지도록 음각된 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 도광판의 양 측면에 광원이 위치한 경우, 상기 프리즘산이 상기 도광판의 중심에 대칭하여 음각된 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 프리즘산의 깊이가 상기 도광판의 두께에 따라 미리 결정된 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 프리즘산의 깊이가 10~150
Figure 112002020523963-pat00001
인 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 프리즘산의 각도가 70°~ 100°인 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 도광판에서 반사된 광을 분산시키기 위한 확산필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 확산필름 위에 프리즘 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치로서 상술한 과제를 해결한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에서는 액정표시 장치에 사용되는 백라이트 장치를 제조하는 방법에 있어서, (a) 일측면에 위치한 광원으로부터 입사된 광을 전면으로 반사시키기 위한 V형의 프리즘산을 도광판에 1차 음각하는 단계; (b) 상기 도광판에 음각된 프리즘산을 2차 음각하는 단계; 및 (c) 상기 프리즘산의 경사면을 경면가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치 제조방법을 제공한다.
또, 본 발명은, 상기 (a)단계와 상기 (b)단계가 상기 프리즘산을 상기 도광판의 후면에 음각하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치 제조방법으로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 (a)단계와 상기 (b)단계가 상기 광원으로부터 멀어질수록 상기 프리즘산의 배치간격이 좁아지도록 음각하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치 제조방법으로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 도광판의 양 측면에 광원이 위치한 경우, 상기 (a)단계와 상기 (b)단계가 상기 도광판의 중심에 대칭하여 상기 프리즘산을 음각하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치 제조방법으로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 (a)단계와 상기 (b)단계가 상기 도광판의 두께에 따라 상기 프리즘산의 깊이를 미리 결정하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치 제조방법으로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 (a)단계와 상기 (b)단계가 상기 프리즘산의 깊이를 10~150
Figure 112002020523963-pat00002
로 음각하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치 제조방법으로서 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 (a)단계와 상기 (b)단계가 상기 프리즘산의 각도를 70°~ 100°로 음각하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치 제조방법으로서 상술한 과제를 해결한다.
본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 도광판의 시야각을 개선하고, 종래의 프리즘 필름을 대체할 뿐만 아니라 종래보다 향상된 휘도특성을 가지면서 균일하게 유지하도록 도광판 후면에 프리즘산을 음각하는 방법 및 그 방법에 의해서 구현된 백라이트 장치를 바람직한 실시예로 제안한다.
도 1은 본 발명에 따른 프리즘 방식의 백라이트 장치를 도시한 일실시예이다. 도 1a는 프리즘 방식의 백라이트 장치에 대한 사시도이고, 도 1b는 확산필름을 추가한 프리즘 방식의 백라이트 장치에 대한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 일측면에 위치한 광원(10)으로부터 입사된 광을 전면으로 반사시키기 위한 V 형의 프리즘산(30)이 음각된 도광판(20)과, 도광판(20)의 후면에 배치되어 도광판(20)으로부터 방출되는 광을 반사시키기 위한 반사판(40)을 포함한다.
본 발명은 도 1b와 같이 도광판(20)에서 반사된 광을 분산시키기 위한 확산필름(50)을 더 포함할 수 있다. 이 때, 도광판(20) 위에 위치시키는 확산필름(50)은 2장 이내인 것이 바람직하며, 이에 한정되지 않고 다양하게 적용이 가능하다.
또, 확산필름(50) 위에 프리즘 필름(미도시)을 더 포함하여 휘도를 향상시킬 수도 있다. 이 경우에도 프리즘 필름은 2장 이내인 것이 바람직하며, 이에 한정되지 않고 다양하게 적용이 가능하다.
본 실시예에서 프리즘산(30)은 도광판(20)의 후면에 음각되어 있는 것이 바람직하며, 다음과 같은 공정을 거쳐서 프리즘산(30)을 형성한다. 먼저, 도광판(20)의 후면에 프리즘산(30)을 1차 음각하고, 후면에 형성된 프리즘산(30)을 다시 2차 음각한 후, 마지막으로 프리즘산(30)의 경사면(32)을 경면가공 한다.
프리즘산(30)은 광원(10)으로부터 멀어질수록 배치간격이 좁아지도록 음각되어 있으며, 도광판(20)의 양 측면에 광원(10)이 위치한 경우 프리즘산(30)은 도광판(20)의 중심에 대칭하여 음각되어 있다.
도 2는 도광판의 두께에 따라 가공된 프리즘산을 설명하기 위한 단면도이다.
프리즘산(30)의 깊이는 도광판(20)의 두께에 따라 미리 결정되며, 프리즘산(30)은 10~150
Figure 112002020523963-pat00003
의 깊이로 음각되는 것이 바람직하다. 그리고, 프리즘산(30)의 각도는 70°~ 100°로 음각되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 도광판의 두께가 4T 일 때, 프리즘산의 깊이는 20~30
Figure 112002020523963-pat00004
이고 각도는 80°~ 90°인 것이 바람직하다. 또, 도광판의 두께가 8T 이면, 프리즘산의 깊이는 30~40
Figure 112002020523963-pat00005
이고 각도는 80°~ 90°인 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 프리즘 방식의 백라이트 장치 제조방법을 도시한 순서도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명은 일측면에 위치한 광원으로부터 입사된 광을 전면으로 반사시키기 위한 V형의 프리즘산을 도광판에 1차 음각하는 (a)단계(S110)와, 도광판에 음각된 프리즘산을 2차 음각하는 (b)단계(S120)와, 프리즘산의 경사면을 경면가공하는 (c)단계(S130)를 포함한다.
(a)단계와 (b)단계에서는 프리즘산을 도광판의 후면에 음각하며, 광원으로부터 멀어질수록 프리즘산의 배치간격이 좁아지도록 음각한다. 그리고, 도광판의 양 측면에 광원이 위치한 경우 도광판의 중심에 대칭하여 프리즘산을 음각한다.
또, (a)단계와 (b)단계는 도광판의 두께에 따라 프리즘산의 깊이를 미리 결정하며, 프리즘산의 깊이는 10~150
Figure 112002020523963-pat00006
로 음각되는 것이 바람직하다. 그리고, 프리즘산의 각도는 70°~ 100°로 음각되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 구성된 본 발명에서 도광판의 후면에 프리즘산을 음각하여 시야각을 개선하고, 종래의 프리즘 필름을 대체하며 휘도를 2배이상 향상시키면서도 균일하게 유지하는 과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 일측면에 위치한 광원(10)으로부터 입사된 광을 전면으로 반사시키기 위한 V 형의 프리즘산(30)을 도광판(20)에 1차 음각한다(S110). 이 때, 프리즘 가공용 툴로는 다이아몬드 팁과 같은 가공 툴을 사용하여 황삭가공 하는 것이 바람직하다.
S110 단계에서는 도광판(20)의 후면에 프리즘산(30)을 음각하며, 광원(10)으로부터 멀어질수록 배치간격이 좁아지도록 음각하여 도광판 전면에 균일한 휘도특성을 가지도록 한다.
그리고, 모니터에 적용되는 도광판의 경우, 도 1b에서와 같이 도광판(20)의 양 측면에 광원(10)이 위치하게 된다. 이 경우 도광판(20)의 양 측면에서 광이 입사되므로, 프리즘산(30)을 도광판(20)의 중심에 대칭하여 음각하므로써 도광판(20)의 정면으로 광을 집광시킬 수 있다.
도광판(20)의 후면에 음각으로 직가공된 프리즘산(30)은 도광판의 두께, 광원의 개수, 도광판의 크기에 따라 깊이와 각도가 변하게 된다. 프리즘산(30)의 깊이는 도광판(20)의 두께에 따라 미리 결정되며, 10~150
Figure 112002020523963-pat00007
의 깊이로 음각되는 것이 바람직하다. 그리고, 프리즘산(30)의 각도는 70°~ 100°로 음각되는 것이 바람직하다.
그 다음, S110 단계에서 도광판(20)에 음각된 프리즘산(30)을 2차 음각한다(S120). 2차로 음각하는 과정은 1차와 동일한 각도와 깊이로 연삭가공하는 것이 바람직하다. 즉, 1차 음각중에 프리즘산(30)의 경사면(32)에 발생하는 요철을 최소화하기 위하여 다시 한 번 가공하는 것이다.
그리고, 프리즘산(30)의 경사면(32)을 경면가공 한다(S130). 이것은 광원(10)으로부터 입사된 광을 도광판(20)의 정면에 집광시키기 위한 것이다.
이와 같은 과정으로 형성된 프리즘산(30)은 도광판(20) 전면으로 균일한 광을 반사할 뿐만 아니라, 프리즘 필름의 역할인 집광도 동시에 할 수 있으며, 휘도를 2배 이상 향상시키게 된다.
프리즘산의 깊이에 따른 도광판의 단위휘도를 표 1과 도 4에 도시하였다.
깊이(
Figure 112002020523963-pat00008
)		 휘도(cd/m2) 깊이(
Figure 112002020523963-pat00009
)		 휘도(cd/m2)
10 1380 110 3960
15 1490 115 4100
20 1660 120 4170
25 1830 125 4320
30 1970 130 4400
35 2090 135 4530
40 2250 140 4670
45 2370 145 4740
50 2490 150 4840
55 2660 155 4960
60 2770 160 5080
65 2920 165 5130
70 3040 170 5200
75 3180 175 5240
80 3300 180 5350
85 3440 185 5450
90 3560 190 5480
95 3680 195 5550
100 3770 200 5640
105 3840
표 1은 출사광이 90°일 때 측정한 도광판의 단위휘도이다.
표 1과 도 4를 참조하면, 프리즘산(30)의 깊이가 깊어질수록 도광판(20)의 단위휘도는 증가한다. 그러나, 프리즘산(30)의 깊이가 10
Figure 112002020523963-pat00010
이하인 경우 제조가 난해하며, 광량에 비해 반사면적이 작으므로 전체 휘도가 떨어진다.
반대로, 프리즘산(30)의 깊이가 150
Figure 112002020523963-pat00011
이상인 경우, 반사면적은 많아지나 제품을 만들었을 때 프리즘산(30)을 음각한 라인이 도광판(20)에 비치는 현상이 나타나므로 제품화 하기가 어렵다.
따라서, 프리즘산(30)은 10~150
Figure 112002020523963-pat00012
의 깊이로 음각되는 것이 바람직하다.
프리즘산(30)의 깊이는 도광판(20)의 두께에 따라 깊이가 결정되므로 각도와 함께 가장 중요한 변수이다. 예를 들면, 도광판(20)의 두께가 2T인 경우 프리즘산(30)의 깊이는 10
Figure 112002020523963-pat00013
가 적당하며, 도광판(20)의 두께가 12T 인 경우 프리즘산(30)은 150
Figure 112002020523963-pat00014
깊이로 음각되어야 프리즘 효과가 있다.
도광판(20)의 두께에 따른 프리즘산(30)의 깊이는 시뮬레이션을 통해 결정하며, 하나의 도광판 모델에서 각도와 깊이가 맞지 않게 되면 프리즘 효과가 나타나지 않게 된다.
한편, 표 2와 도 5에는 프리즘산의 각도에 따른 도광판의 휘도를 도시한 그래프이다. 이 때, 도광판의 두께는 8T, 프리즘산(30)의 깊이는 40
Figure 112002020523963-pat00015
이다.
시야각 프리즘 70° 프리즘 80° 프리즘 90° 프리즘 100° V 커팅
10 1260 1500 1600 1910 2765
20 1390 1560 1897 2120 3245
30 1510 1740 2079 2340 3236
40 1810 2000 2377 2610 3129
50 2320 2410 2567 2850 2947
60 3750 2940 2889 3120 2769
70 2900 3100 3356 3300 2616
80 2360 3400 3869 3420 2521
90 3440 4220 4550 3480 2496
100 2340 3360 3803 3380 2563
110 2840 2970 3257 3210 2662
120 3660 2880 2827 3040 2844
130 2580 2700 2530 2850 2972
140 1890 2000 2298 2580 3129
150 1390 1600 1976 2240 3274
160 1200 1400 1695 1980 3307
170 1140 1300 1447 1660 2525
표 2와 도 5를 참조하면, 도광판(20)에서 프리즘산(30)의 각도가 80°~ 90°를 이룰 때 정면 시야각( 90°)에서 휘도가 최대를 이루며, 기존의 도광판보다 휘도가 2배 정도 향상된다.
프리즘산(30)의 각도가 70°~ 80°인 경우, 정면 시야각에서 벗어난 60°와 120°에서 휘도가 최대를 이루므로 80°~ 90°보다 휘도증가폭이 낮다. 기존의 도트인쇄 도광판이나 V 커팅 도광판에 비하여 50% 정도의 휘도향상 효과가 있다.
또, 프리즘산(30)의 각도가 90°~ 100°인 경우, 프리즘산의 넓은 각도에 의하여 광이 넓게 퍼지는 상태로 중앙에 모이므로, 정면 시야각에서의 휘도는 80°~ 90°보다 떨어진다. 기존 도트인쇄 도광판이나 V-커팅 도광판에 비하여 50% 정도의 휘도향상 효과가 있다.
또, 프리즘산(30)의 각도가 70° 이하인 경우, 정면 시야각보다 60°와 120°에서 휘도가 최대를 이룬다. 나머지 각도에서는 현저하게 휘도가 저하되므로 기존 도광판과 휘도특성이 유사하고, 프리즘 도광판으로서의 효과가 적다.
또, 프리즘산(30)의 각도가 100° 이상인 경우, 시야각이 넓게 형성됨에 따라 휘도가 현저하게 저하되므로 기존 도광판과 휘도특성이 유사하고, 프리즘 도광판으로서의 효과가 적다.
따라서, 프리즘산(30)의 각도는 70°~ 100°로 음각되는 것이 바람직하며, 80°~ 90°가 가장 바람직하다.
또, 프리즘산(30)의 각도가 60° 이하이거나 110° 이상인 경우, 제조가 난해하며 시야각 특성이 기존 도광판과 동일해지므로 프리즘 도광판으로서 효과가 없다.
한편, 표 3과 도 6에는 광원으로부터의 위치(P)에 따라서 프리즘산이 음각된 도광판과 V 커팅 도광판과 도트인쇄 도광판의 휘도를 비교하였다.
위 치 프리즘 70° 프리즘 80° 프리즘 90° 프리즘 100° V 커팅 도트인쇄
1P 3500 4200 4559 3410 2480 2210
2P 3290 3983 4348 3260 2381 2200
3P 3240 4014 4470 3160 2277 2100
4P 3270 4022 4350 3300 2356 2186
5P 3180 4170 4400 3270 2211 2065
6P 3410 4050 4370 3300 2447 2100
7P 3140 4070 4370 3220 2244 2060
8P 3230 4020 4470 3260 2348 2130
9P 3200 4090 4360 3230 2430 2240
10P 2770 3640 3830 2850 2261 2160
11P 2840 3650 3980 2910 2211 2130
12P 2870 3600 3740 2950 2393 2050
13P 2650 3400 3710 2740 1972 2060
14P 2760 3390 3650 2710 2112 2060
15P 2870 3530 3750 2870 2158 2130
16P 2820 3500 3920 2820 2273 2130
17P 2790 3480 3670 2790 2348 2140
최 대 3500 4200 4559 3410 2480 2240
최 소 2650 3390 3650 2710 1972 2050
평균휘도 3049 3812 4115 3062 2288 2127
균 일 도 1.32 1.24 1.25 1.26 1.26 1.09
표 3과 도 6을 참조하면, 프리즘산을 음각한 도광판의 평균휘도가 종래의 V 커팅이나 도트인쇄 방식 도광판보다 2배 정도 향상된 것을 알 수 있으며, 가장 바람직한 프리즘산의 각도는 80°~ 90°이다.
본 발명을 적용하여 제작한 도광판은 그 자체를 제품으로 사용할 수 있으며, 도광판을 마스터로 한 스탬프를 만들어서 사출제작을 할 수도 있다.
위의 설명에서는 프리즘 가공 툴을 사용하여 프리즘산을 가공하는 경우를 예로 들었지만, 블레이드 툴을 사용하여 고속으로 가공할 수도 있다.
본 발명에 따라 도광판을 가공하는 과정에서 변형이 발생할 수 있는데, 예를 들면 프리즘 가공 툴의 마모로 V 형 꼭지점이 약간 무뎌진 형태의 프리즘산을 제작할 수도 있다. 이 경우, 프리즘산의 각도와 깊이를 위에서 설명한 범위 내에서 가공하고 경면을 유지하면 원래보다 약간 성능이 떨어진 프리즘 효과가 발생한다.
또, 프리즘산의 V 형 꼭지점이 거의 평평해져서 사다리꼴 모양이 되더라도, 프리즘산의 각도와 깊이를 위에서 설명한 범위 내에서 가공하고 경면을 유지하면 원래보다 성능이 떨어진 프리즘 효과가 발생한다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 도광판의 시야각을 개선시키며 기존의 도광판보다 휘도를 2배이상 향상시키면서도 균일하게 유지할 수 있다.
그리고, 도광판의 후면에 직접 형성한 프리즘산이 도광판으로서의 기본적인 기능인 균일한 광유도 역할과 프리즘 필름의 집광역할을 동시에 해준다. 따라서, 기존의 백라이트 장치에서 사용되던 프리즘 필름을 대체하거나 그 사용량을 줄여서 제조원가를 2/3 이하로 절감시킬 수 있다.
또, 도광판의 후면에 프리즘산을 직접 음각하여 생산하거나, 이와 같은 과정으로 제조된 도광판을 마스터로 하여 사출생산이 가능하다. 15인치 이하의 도광판의 경우 직접 가공이나 사출방식으로 제작이 가능하다.
또, 사출생산이 어려운 17인치 이상의 대형모델을 직가공으로 생산할 수 있다.
또, 도광판의 후면에 프리즘산을 음각하여 외부충격이나 진동에도 안전하고 제조하기 쉬운 이점 등이 있다.

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 액정표시 장치에 사용되는 백라이트 장치에 있어서,
    광원으로부터 입사된 광을 전면으로 반사시키기 위한 프리즘산이 후면에 음각된 도광판과 상기 도광판의 후면에 배치되어 상기 도광판으로부터 방출되는 광을 반사시키기 위한 반사판을 포함하는데,
    상기 도광판의 후면에 음각되는 프리즘산은 상기 도광판의 두께에 비례하여 깊어지도록 미리 도광판의 두께에 따라 그 깊이를 결정한 후 형성되며, 이 때 상기 프리즘산은 상기 광원으로부터 멀어질수록 그 배치간격이 좁아지도록 70°~ 100°의 각도와 10~150
    Figure 112005037139103-pat00025
    의 깊이를 V형 홈으로 1차 음각된 다음 상기 1차 음각된 프리즘산과 동일한 각도 및 깊이로 2차 음각된 후 상기 음각된 프리즘산의 경사면이 경면가공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 도광판의 양 측면에 광원이 위치한 경우,
    상기 프리즘산은 상기 도광판의 중심에 대칭하여 음각된 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 도광판에서 반사된 광을 분산시키기 위한 확산필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 확산필름 위에 프리즘 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 액정표시 장치에 사용되는 백라이트 장치를 제조하는 방법에 있어서,
    (a) 도광판의 두께에 비례하여 깊어지도록 미리 도광판의 두께에 따라 그 깊이를 결정한 후 광원으로부터 입사된 광을 전면으로 반사시키기 위한 V형의 프리즘산을 도광판의 후면에 상기 광원으로부터 멀어질수록 그 배치간격이 좁아지도록 70°~ 100°의 각도와 10~150
    Figure 112005037139103-pat00027
    의 깊이로 1차 음각하는 단계;
    (b) 상기 도광판의 후면에 1차 음각된 프리즘산과 동일한 각도 및 깊이로 2차 음각하는 단계; 및
    (c) 상기 프리즘산의 경사면을 경면가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 (a)단계와 상기 (b)단계는
    상기 도광판의 양 측면에 광원이 위치한 경우, 상기 도광판의 중심에 대칭하여 상기 프리즘산을 음각하는 것을 특징으로 하는 프리즘 방식의 백라이트 장치 제 조방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101106502B1 (ko) * 2010-02-24 2012-01-20 (주) 파루 도광판

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10339815A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Sanyo Electric Co Ltd 導光板、導光板の製造方法及びその導光板を用いた面光源
JPH11224518A (ja) * 1997-12-01 1999-08-17 Hiroshi Inoue 導光照明装置
JP2000322920A (ja) * 1999-05-14 2000-11-24 West Electric Co Ltd 照明装置及びその照明装置を用いた液晶表示装置
JP2001154025A (ja) * 1999-11-24 2001-06-08 Nippon Leiz Co Ltd 導光板および平面照明装置
KR20020046962A (ko) * 2000-12-12 2002-06-21 미즈카미 토끼오 면조명장치
KR20030055368A (ko) * 2001-12-24 2003-07-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백라이트 유닛
KR20030078305A (ko) * 2002-03-29 2003-10-08 주식회사 엔투에이 반사형 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10339815A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Sanyo Electric Co Ltd 導光板、導光板の製造方法及びその導光板を用いた面光源
JPH11224518A (ja) * 1997-12-01 1999-08-17 Hiroshi Inoue 導光照明装置
JP2000322920A (ja) * 1999-05-14 2000-11-24 West Electric Co Ltd 照明装置及びその照明装置を用いた液晶表示装置
JP2001154025A (ja) * 1999-11-24 2001-06-08 Nippon Leiz Co Ltd 導光板および平面照明装置
KR20020046962A (ko) * 2000-12-12 2002-06-21 미즈카미 토끼오 면조명장치
KR20030055368A (ko) * 2001-12-24 2003-07-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백라이트 유닛
KR20030078305A (ko) * 2002-03-29 2003-10-08 주식회사 엔투에이 반사형 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101106502B1 (ko) * 2010-02-24 2012-01-20 (주) 파루 도광판

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