KR100663297B1 - 백 라이트 유니트의 도광판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치용 백라이트 유니트의 도광판을 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 백라이트 유니트의 도광판은, 형광램프의 측부에 배치되어 상기 형광램프로부터 나온 빛을 액정패널로 진행시키는 부재로서, 하부면 및 상부면 각각에 빛의 진행 경로를 전환시키고 그 휘도를 도출하는 프리즘시트를 대신하여 하부 프리즘 패턴 및 상부 프리즘 패턴이 구비되며, 상기 상부 프리즘 패턴의 표면 상에는 빛의 균일도를 개선하기 위한 확산시트를 대신하여 확산 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 도광판의 하부면 및 상부면 각각에 프리즘 패턴을 형성해줌은 물론 상부 프리즘 패턴의 표면에 확산 패턴을 형성해 줌으로써 통상의 백라이트 유니트와 비교해서 확산시트 및 프리즘시트의 사용을 생략할 수 있으며, 이에 따라, 백라이트 유니트의 두께를 더욱 감소시킬 수 있고, 확산시트 및 프리즘시트의 변형에 기인하는 백라이트 유니트의 특성 저하를 방지할 수 있으며, 확산시트 및 프리즘시트의 생략을 통해 조립공정의 단순화를 이룰 수 있다.

Description

백라이트 유니트의 도광판{Light guide plate of back light unit}

도 1은 전형적인 액정표시장치를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 확산시트 및 프리즘시트 기능을 부가한 백라이트 유니트의 도광판을 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 도광판에서의 상부 프리즘 패턴 표면의 확산 패턴을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 도광판 22 : 하부 프리즘 패턴

24 : 상부 프리즘 패턴 26 : 확산 패턴

본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유니트에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 확산시트 및 프리즘시트의 기능을 부가한 도광판에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 화상표시기구의 하나로서, 다른 화상표시기구인 CRT에 비해 경박단소하고 저전압구동 및 저전력소모가 가능하다는 잇점을 바탕으로 개발되어져 왔다. 특히, 박막트랜지스터 액정표시장치는 CRT에 필적 할만한 고화질화, 대형화 및 컬러화 등을 실현하였기 때문에 최근들어 노트북 PC 및 모니터 시장은 물론 여러분야에서 다양하게 적용되고 있다.

한편, 액정표시장치는 CRT와는 달리 스스로 빛을 내는 표시장치가 아니므로, 별도의 광원을 필요로 한다. 따라서, 통상의 액정표시장치는 화상을 시각적으로 표현하기 위해 액정패널의 배면에 형광램프(CCFL)를 구비한 백라이트 유니트(Back light unit)를 배치시키고 있다.

도 1은 전형적인 액정표시장치의 단면도로서, 이를 참조하여 백라이트 유니트를 설명하면 다음과 같다.

광원인 형광램프(1)의 측면에 빛을 산란시켜 균일화시키는 도광판(2)이 배치되어 있다. 형광램프(1)는 램프반사체(3)로 둘러싸여 있으며, 상기 형광램프(1)에서 발해진 빛은 직접 또는 램프반사체(3)에 반사되어 도광판(2)으로 입사된다.

상기 도광판(2)의 상면에는 확산시트(5)가 배치되어 있으며, 그 하면에는 반사판(4)이 배치되어 있다. 상기 확산시트(5)는 액정패널(10)로 입사되는 빛의 균일도를 높여 주기 위한 것이고, 상기 반사판(4)은 형광램프(1)에서 발생된 빛의 외부 누출, 즉 도광판(2)의 하부로 빛이 누출되는 것을 방지하기 위한 것이다.

확산시트(5)의 상면에는 빛의 진행 경로를 전환시키고 그 휘도를 도출하기 위한 한 쌍의 프리즘시트(6, 7)이 배치되어 있다. 프리즘시트(6, 7)의 상면에는 상기 프리즘시트(6, 7)의 형상 보호를 위해 보호시트(8)가 배치되어 있다.

액정패널(10)은 보호시트(8)의 상부에 이격배치되어 있으며, 상기한 각 구성요소들은 몰드프레임(9) 내에 안치되고, 베젤(11)에 의해 지지되어 있다.

이와 같이 구성된 액정표시장치는, 형광램프(1)로부터 방사된 빛이 직접 또는 램프반사체(3)에 의해 반사되어 도광판(2)으로 입사되고, 이어서, 확산시트(5)와 프리즘시트(6, 7)을 통해 액정패널(10)로 입사되어 소정의 화상이 형성되도록 한다. 이때, 형광램프(1)에서 나온 빛은 반사판(4)에 의해 외부로의 누출이 방지된 채 도광판(2)으로 입사되어 고르게 산란되고, 이와 같이 산란된 빛은 확산시트(5)에 의해 더욱 균일화된 후, 프리즘시트(6, 7)을 통과하면서 일정 각으로 진행 경로가 전환된 후, 액정패널(10)로 입사된다.

그러나, 전술한 종래의 백라이트 유니트는 균일도 개선을 위해 확산시트를 사용해야만 하고, 아울러, 고휘도를 위하여 프리즘시트를 사용해야만 하는데, 이러한 확산시트 및 프리즘시트의 사용은 백라이트 유니트의 두께 감소에 제한을 가져온다.

특히, 상기 확산시트 및 프리즘시트는 고온에서 열팽창계수가 높아 연신되므로써 표면에서 주름이 발생되는 바, 상기 확산시트 및 프리즘시트의 사용은 백라이트 유니트의 특성 저하를 야기할 수 있다.

또한, 상기 확산시트 및 프리즘시트의 사용은 백라이트 유니트의 조립공정을 복잡하게 할 뿐만 아니라 절단 및 조립시 불량을 유발할 수 있다.

따라서, 본 발명은 종래 기술의 제반 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 확산시트 및 프리즘시트의 생략이 가능하도록 한 백라이트 유니트의 도광판을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 확산시트 및 프리즘시트를 제거하고도 고휘도를 구현하고 시야각 특성을 개선한 백라이트 유니트의 도광판을 제공함에 그 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 형광램프의 측부에 배치되어 상기 형광램프로부터 나온 빛을 액정패널로 진행시키는 백라이트 유니트의 도광판으로서, 하부면 및 상부면 각각에 빛의 진행 경로를 전환시키고 그 휘도를 도출하는 프리즘시트를 대신하여 하부 프리즘 패턴 및 상부 프리즘 패턴이 구비되며, 상기 상부 프리즘 패턴의 표면 상에는 빛의 균일도를 개선하기 위한 확산시트를 대신하여 확산 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트의 도광판을 제공한다.

여기서, 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴은 각각 형광램프의 가장자리에 인접한 부분에서는 피치가 짧고 형광램프의 중앙부에 인접한 부분에서는 피치가 길다.

상기 하부 및 상부 프리즘 패턴은 삼각형 형상, 바람직하게, 밑면 각도가 10∼80°인 이등변 삼각형 형상이다.

또한, 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴은 그 상측 표면이 20∼ 160°범위의 각도를 가지며, 상기 상부 프리즘 패턴은 그 상측 표면이 1∼20㎛의 반지름을 갖도록 라운드진다.

게다가, 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴은 150㎛ 이하의 깊이를 갖는다.

상기 확산 패턴은 양각 또는 음각의 패턴이며, 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 또는 다각형을 갖는다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명은 백라이트 유니트에서의 도광판 구조를 변경함으로써, 즉, 도광판의 하부면에는 V-커팅(V-cutting)을 삽입하여 균일도를 개선하고 도광판의 상부면에는 프리즘 형상을 삽입시켜 휘도를 개선함으로써 백라이트 유니트에서 빛의 진행 경로를 전환시키고 그 휘도를 도출하기 위해 설치되는 한 쌍의 프리즘시트의 사용을 생략하며, 아울러, 상기 도광판 상부면에 삽입된 프리즘 형상의 표면에 임의의 패턴을 형성해 줌으로써 확산시트의 사용 또한 생략한다.

다시말해, 본 발명은 도광판의 하부면 및 상부면 각각에 빛의 균일도를 개선하기 위한 하부 프리즘 패턴과 빛의 휘도를 개선하기 위한 상부 프리즘 패턴을 형성해주며, 이와 동시에, 상기 상부 프리즘 패턴의 표면에 확산 패턴을 형성해줌으로써 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴과 확산 패턴으로 종래 백라이트 유니트에서의 한 쌍의 프리즘시트와 확산시트를 대체한다.

이렇게 하면, 확산시트 및 프리즘시트의 사용을 생략하는 바, 그에 해당하는 만큼 백라이트 유니트의 두께 감소를 이룰 수 있으며, 또한, 조립 공정의 단순화를 얻을 수 있고, 게다가, 확산시트 및 프리즘시트의 주룸 발생으로 인한 백라이트 유니트의 특성 저하를 방지할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유니트의 도광판을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판(20)은 형광램프의 측부에 배치되 어 상기 형광램프로부터 나온 빛을 액정패널로 진행시키기 위한 부재로서, 그 하부면 및 상부면 각각에 하부 프리즘 패턴(22) 및 상부 프리즘 패턴(24)이 구비된다.

상기 하부 프리즘 패턴(22) 및 상부 프리즘 패턴(24)은 종래 프리즘시트를 대체하기 위한 것으로, 상기 하부 프리즘 패턴(22)은 빛이 액정패널로 진행하도록 빛의 진행 경로를 전환시킴으로써 빛의 균일도를 개선하도록 기능하며, 상기 상부 프리즘 패턴(22)은 빛의 휘도를 개선하도록 기능한다. 여기서, 상기 하부 프리즘 패턴(22)과 상부 프리즘 패턴(24)은 서로 직교하도록 형성한다.

또한, 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴(22, 24) 각각은 삼각형 형상, 바람직하게, 밑면의 각도가 10∼80°인 이등변 삼각형 형상으로 형성한다. 이때, 형광램프로부터 나온 빛이 도광판(20)에 고루게 전달되도록 하기 위해 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴(22, 24)은 형광램프의 가장자리인 전극부에 인접한 부분에서는 빛이 많이 전달될 수 있도록 패턴의 피치(pitch)가 짧고, 빛이 많이 존재하는 형광램프의 중앙부에 인접한 부분에서는 패턴의 피치가 길도록 형성된다.

게다가, 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴(22, 24)은 패턴의 깊이에 따라 위쪽으로 향하는 빛의 양을 조절할 수 있고, 또한, 패턴의 각도에 따라 균일도에 미치는 영향이 크므로, 상기 패턴의 깊이 및 각도를 적절하게 조절하여 형성된다. 예컨데, 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴(22, 24)은 150㎛ 이하의 깊이를 갖도록 형성되며, 그 상측의 각도(θ)는 20∼160°정도를 갖도록 형성된다.

부가해서, 상기 상부 프리즘 패턴(24)은 그 상측 표면이 소정 각도, 예컨데, 반지름이 1∼20㎛ 정도로 라운드(Round)지도록 형성한다. 이 경우, 시야각을 개선 할 수 있으므로 광시야각의 액정표시장치를 구현할 수 있으며, 또한, 프리즘 패턴의 끝부분을 라운드지도록 함으로써 종래 프리즘시트와 액정패널 사이에서 발생할 수 있는 프리즘시트의 눌림을 방지할 수 있다.

여기서, 상부 프리즘 패턴(24) 표면의 라운드 정도는 시야각은 물론 휘도에도 영향을 미친다. 즉, 휘도 측면을 고려한다면 라운드가 없는 것이 좋겠으나, 시야각 개선을 위해서는 라운드 정도가 큰 것이 좋고, 반면, 라운드 정도가 크면 휘도는 저하된다. 따라서, 상기 상부 프리즘 패턴(24) 표면의 라운드 정도는 휘도 및 시야각 모두를 고려한 적정 수준으로 조절함이 바람직하다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예에서는 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴(22, 24)을 삼각형 형상으로 형성하였지만, 삼각형 이외에 다양한 형태의 다각형 형상으로도 형성 가능하다.

계속해서, 상기 상부 프리즘 패턴(24)의 표면에는 소정형상의 확산 패턴(26)이 형성된다. 이러한 확산 패턴(26)은 빛의 균일도를 개선하기 위한 것으로, 즉, 종래 백라이트 유니트에서의 확산시트를 대신하기 위한 것이며, 양각 또는 음각의 패턴으로 형성한다.

이와 같은 양각 또는 음각의 확산 패턴(26)을 형성하기 위해, 본 발명은 사출 방식에 따라 하부 및 상부 프리즘 패턴(22, 24)을 갖는 도광판의 제작 후, 인쇄 방식을 이용하여 상기 상부 프리즘 패턴(24) 표면에 별도로 형성해준다.

또한, 본 발명은 사출 방식에 따라 일체형으로 하부 프리즘 패턴(22)과 양각 또는 음각의 확산 패턴(26)을 포함한 상부 프리즘 패턴(22, 24)을 갖는 도광판(20) 을 제작한다.

도 3은 본 발명에 따른 도광판에서의 상부 프리즘 패턴 표면의 확산 패턴을 도시한 도면들이다.

도시된 바와 같이, 상부 프리즘 패턴 표면(24)에서의 확산 패턴(26)은 엠보싱 형태의 양각 또는 음각 구조, 프리즘 형태의 양각 또는 음각 구조, 피치를 갖는 프리즘 형태의 양각 또는 음각 구조, 피치를 갖는 라운드 프리즘 형태의 양각 또는 음각 구조, 및 라운드 프리즘 형태의 양각 또는 음각 구조 등 다양한 형태로 형성 가능하다.

또한, 상기 확산 패턴은 단면으로 볼 때 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 또는 다각형 등 다양한 형상으로 형성 가능하다.

이상, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 도광판의 하부면 및 상부면 각각에 프리즘 패턴을 형성해줌은 물론 상부 프리즘 패턴의 표면에 확산 패턴을 형성해 줌으로써 통상의 백라이트 유니트와 비교해서 확산시트 및 프리즘시트의 사용을 생략할 수 있다.

따라서, 본 발명은 확산시트 및 프리즘시트의 생략을 통해 백라이트 유니트의 두께를 더욱 감소시킬 수 있고, 확산시트 및 프리즘시트의 변형에 기인하는 백 라이트 유니트의 특성 저하를 방지할 수 있으며, 확산시트 및 프리즘시트의 생략을 통해 조립공정의 단순화를 이룰 수 있다.

Claims (10)

1. 형광램프의 측부에 배치되어 상기 형광램프로부터 나온 빛을 액정패널로 진행시키는 백라이트 유니트의 도광판으로서,

   빛의 진행 경로를 전환시키고 그 휘도를 도출하는 프리즘시트를 대신하여, 하부면에 하부 프리즘 패턴이 형성되고, 상부면에 상기 하부 프리즘 패턴에 직교하며 상측 표면이 라운드진 상부 프리즘 패턴이 형성되며,

   빛의 균일도를 개선하기 위한 확산시트를 대신하여 상기 상부 프리즘 패턴의 표면 상에 확산 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트의 도광판.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴의 단면은,

   도광판이 밑변을 이루는 삼각형 형상을 가지며,

   상기 형광램프의 가장자리에 인접한 부분의 상기 밑변은 형광램프의 중앙부에 인접한 부분의 상기 밑변보다 짧은 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트의 도광판.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서, 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴의 단면은,

   이등변 삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트의 도광판.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 및 상부 프리즘 패턴은 그 상측 표면이 20∼ 160°범위의 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트의 도광판.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 프리즘 패턴 상측 표면의 라운드 정도는 반지름이 1∼20㎛인 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트의 도광판.
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서, 상기 확산 패턴은 양각 또는 음각의 패턴인 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트의 도광판.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 확산 패턴은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 및 다각형으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트의 도광판.

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