KR100750245B1 - Light guide panel for lcd back light unit and lcd back light unit thereby - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타내는 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a backlight unit of a conventional liquid crystal display device.
도 2a 및 도 2b은 도광판(110)에서 광원(105)에서 발생한 빛이 진행되는 과정을 설명하기 위한 도광판의 확대 단면도이다.2A and 2B are enlarged cross-sectional views of a light guide plate for explaining a process of light generated in the
도 3은 도트프리즘에 형성된 도광판을 나타내는 투과사시도이다.3 is a transparent perspective view showing a light guide plate formed on a dot prism.
도 4a와 도 4b는 배면에 도트프리즘이 형성된 도광판을 모식적으로 나타낸 도면이다.4A and 4B are diagrams schematically showing a light guide plate having a dot prism formed on a rear surface thereof.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a light guide plate for a liquid crystal display backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6a 내지 도 6b는 전면프리즘들의 단면형상들에 대한 다양한 실시예들을 설명하기 위한 사시도이다.6A to 6B are perspective views illustrating various embodiments of cross-sectional shapes of the front prisms.
도 7a와 도 7b는 각각 종래의 도트프리즘 도광판의 단면 형상 및 본 발명에 의한 도트프리즘 도광판의 단면 형상을 나타낸 그림이다.7A and 7B are diagrams showing a cross-sectional shape of a conventional dot prism light guide plate and a cross-sectional shape of a dot prism light guide plate according to the present invention, respectively.
도 8a 내지 도 8e는 도트프리즘의 형성을 위한 스탬프의 이형을 용이하도록 하는 도트프리즘들 각각의 형상에 대한 실시예들을 나타낸다.8A-8E illustrate embodiments of the shape of each of the dotprisms to facilitate release of the stamp for the formation of the dotprism.
도 9는 도트프리즘들의 바람직한 배열형태를 나타내기 위하여 몸체부의 하부에서 바라본 평면도이다.9 is a plan view from below of the body portion to show a preferred arrangement of the dot prisms.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10: 백라이트 유닛10: backlight unit
100: 패널 110: 도광판100: panel 110: light guide plate
115: 반사판 120: 확산시트115: reflector 120: diffusion sheet
125: 프리즘시트 130: 보호시트125: prism sheet 130: protective sheet
300: 몸체부 301: 측면300: body portion 301: side
303: 전면(前面) 305: 배면(背面)303: front surface 305: rear surface
306: 광원 310: 전면프리즘들306: light source 310: front prisms
320: 도트 322: 프리즘320: dot 322: prism
본 발명은 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치용 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도광판의 배면(背面)에 휘도 및 빛의 균일도를 증가시킬 수 도트프리즘을 형성하되, 도트프리즘의 형태를 그 생산단계에 있어서 스탬프의 이형(detach)이 용이한 형태로 특정함으로써 생산성 및 수율(yield)을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치용 백라이트 유닛에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device)는 액체와 고체 중간상태의 물질인 액정이 전극으로 형성된 두장의 유리기판 사이에 주입되어 전계를 가하여 숫자나 영상을 표시하는 기기를 말한다.In general, a liquid crystal display device refers to a device in which a liquid crystal, which is a liquid and a solid intermediate material, is injected between two glass substrates formed of electrodes to display a number or an image by applying an electric field.
이러한 액정표시장치는 자체발광소자가 아니므로 빛을 발생시키는 광원(light source)으로서 백라이트 유닛(back light unit)을 구비하여야 하며, 이러한 백라이트 유닛에서 발생한 빛을 액정이 일정하게 배열되어 있는 패널부에서 빛의 투과량을 조절하면서 영상 등을 표시하게 된다.Since the liquid crystal display device is not a self-luminous device, it must have a back light unit as a light source for generating light, and the light generated from the backlight unit is used in a panel unit in which liquid crystals are constantly arranged. An image or the like is displayed while adjusting the amount of light transmitted.
도 1은 종래의 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타내는 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a backlight unit of a conventional liquid crystal display device.
다만, 액정표시장치의 백라이트 유닛(10)은 빛을 발산시키는 광원의 위치에 따라 액정표시장치의 패널(100)의 바로 아래 광원이 위치하는 직하형과 액정표시장치 패널(100)의 측면부에 광원이 위치하는 에지형(edge type)으로 구분될 수 있는데, 도 1은 에지형을 나타낸다.However, the
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 LCD 백라이트유닛은 광원(105), 도광판(110), 반사판(115), 확산시트(120), 프리즘 시트(125) 및 보호시트(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a conventional LCD backlight unit includes a
광원(105)은 액정표시장치에 있어서 최초로 빛을 발산하는 부분으로서 사용될 수 있는 광원(105)은 여러 종류가 있으나 일반적으로 액정표시장치에 사용되는 광원은 전력소모가 적고 매우 밝은 백색광을 발산시키는 CCFL(Cold Cathode Fluorescence Lamp; 냉음극 형광램프)를 사용한다.Although the
도광판(Light guide plate; 110)은 LCD 패널(100) 하부 및 광원(105)의 일측면에 형성되며 광원(105)에서 발생한 점광(spot light)을 면광(plane light)으로 변환시켜 전면에 빛을 투사시켜주는 역할을 한다.The
반사판(reflector plate; 115)은 도광판(110)의 후면에 형성되며 광원(105)으로부터 나오는 빛을 전면의 LCD 패널(100) 방향으로 반사시키는 역할을 한다.A
확산시트(Diffuser sheet; 120)는 도광판(110)의 상면에 형성되며 도광판(110)을 통해 나온 빛을 균일(uniform)하게 해주는 역할을 한다. The
프리즘 시트(prism sheet; 125)는 확산시트(120)를 지나면서 수평 및 수직 양방향으로 확산이 일어나 휘도(brightness)가 급격히 떨어지게 되는 빛을 굴절, 집광시켜 휘도를 높이기 위해서 사용된다.The
보호시트(protector sheet; 130)는 프리즘 시트(125) 상면에 위치하며 프리즘 시트(125)의 흠집을 방지하고, 수직 및 수평 방향을 두 층으로 형성된 프리즘 시트(125) 사용시 발생하는 모아레 현상(Moire effect)을 방지하기 위하여 사용된다.The
그리고, 도 1에는 도시되지 않았지만 종래의 백라이트유닛(10)은 백라이트유닛(10)을 구성하는 각 부품을 고정하여 일체형 부품인 백라이트유닛(10)으로 만들어주는 케이스의 역할을 하는 프레임(mold frame, housing) 및 백라이트유닛(10)을 보호하며 강도유지 및 지지의 역할을 하는 커버(back cover, lamp cover)를 더 포함한다.And, although not shown in Figure 1, the
도 2a 및 도 2b은 도광판(110)에서 광원(105)에서 발생한 빛이 진행되는 과정을 설명하기 위한 도광판의 확대 단면도이다.2A and 2B are enlarged cross-sectional views of a light guide plate for explaining a process of light generated in the
도 2a에 도시된 바와 같이 광원(105)은 보통 백라이트유닛(10)의 가장자리에 위치한다(LCD TV의 경우는 직접 패널 뒤쪽에 위치하기도 함). 이로 인해 빛이 전면적에 걸쳐 균일하게(uniformly) 투과되지 않고 가장자리(edge)가 더 밝은 경향을 띄게 되는데 이를 방지하기 위해 도광판(110)을 사용한다. 도광판의 재질은 보통 투명 아크릴 수지로 강도가 높아 깨지거나 변형이 작으며, 가볍고 가시광선 투과율이 높은 것이 특징이다.As shown in Fig. 2A, the
즉, 도광판(110)은 광원(105)이 도광판(110)의 전면에 균일하게 투사되도록 하는 역할을 하는데, 실제로 백라이트유닛(10)을 분해하여 도광판 측면에 광원을 대고 빛을 발생시켜 보면 도광판(110)의 표면이 균일하게 밝은 것이 아니라 빛이 양 끝단으로 집중되는 것을 볼 수 있는데, 이는 도광판(110)이 광원(105)의 빛을 반대편으로 유도하기 때문이다.That is, the
따라서, 도 2b에 도시된 바와 같이 도광판(110)의 후면에는 난반사를 일으켜 도광판(110) 전체가 빛을 균일하게 발산하도록 하기 위해 특수한 처리, 구체적으로는 광원(105)으로부터의 거리 등을 고려해서 설계한 소정의 형상을 가진 요철(113; prominence and depression)면을 형성하여 주게 되는데, 이러한 요철(113) 형성에 의한 패턴처리 결과 액정표시장치의 패널 전체에서 비교적 빛의 휘도 및 균일도가 높은 평면광이 얻어진다.Therefore, as shown in FIG. 2B, in order to cause diffuse reflection on the rear surface of the
그러나, 상기와 같은 방법만 사용하여 액정표시장치를 제조할 경우에는 패널 에서 실제로 요철(113)이 형성된 부분은 밝게 보이고, 요철(113)이 형성되지 않은 부분은 어둡게 보이게 되어 패널에 얼룩(spot)져 보이는 현상이 발생하여 시인성이 떨어지게 되며, 특히 최근 패널의 크기가 대형화됨에 따라 광원(105)으로부터 멀리 떨어진 영역에서는 빛이 도달하는 절대적인 양이 부족하게 되어 어둡게 보이는 현상이 발생하기도 한다.However, when the LCD is manufactured using only the above method, the portion where the
또한, 확산시트(120) 및 프리즘시트(125)는 빛의 균일도를 증가시키기 위해서 사용되는데 이러한 확산시트나 프리즘 시트는 백라이트유닛의 제조원가를 상승시키는 문제점이 있다.In addition, the
따라서, 별도의 확산시트(120)나 프리즘시트(125)를 사용하지 않고도 액정표시장치의 패널 전면에서 시인성이 우수하고 휘도 및 균일도가 높은 평면광을 얻기 위해 등장한 것이 이른바 도트프리즘이 형성되어 있는 도광판이다.Therefore, the light guide plate on which the so-called dot prism is formed has emerged to obtain high visibility and high brightness and uniformity in the front of the panel of the liquid crystal display without using a
도 3은 도트에 프리즘이 형성된 도광판을 나타내는 투과사시도이다.3 is a transparent perspective view showing a light guide plate having a prism formed in a dot.
도 3에 도시된 바와 같이 도트(220)에 프리즘이 형성된 도광판(20)은 몸체부(200)와 몸체부(200)의 배면(205)에 형성되며, 표면에 프리즘이 형성되어 있는 도트(220), 몸체부(200)의 전면(203)에 형성되는 전면프리즘들(210)로 구성되며, 상기 도광판(20)의 측면에 빛을 발생시키는 광원부(206)가 배치된다.As shown in FIG. 3, the
그런데, 이중 몸체부(200)의 배면에 형성되는 도트(220)는 구리와 같은 금속으로 되어 있으며 표면에 형성하고자 하는 도트(220)의 형상이 음각(engrave)으로 형성되어 있는 스탬프(stamp)를 사용하여 제조되는데, 이를 보다 구체적으로 설명하면 스탬프를 도광판(20)의 제조에 사용되는 소재의 녹는점(melting point) 이상 으로 가열한 후, 가열된 스탬프를 도광판(20)의 배면에 프레싱(pressing) 해준 후 스탬프를 이형시키게 되면 양각(emboss)의 형태로 된 도트프리즘(220)이 도광판(20)의 배면(205)에 형성된다.By the way, the
도 4a와 도 4b는 도트들의 형상을 나타내는 도면이다.4A and 4B are diagrams showing shapes of dots.
도 4a와 도 4b와 같이 종래의 도트들(220)의 형태는 주로 원형(도 4a) 또는 타원형(도 4b)로 되어 있으며, 그 배치되는 형태는 특히 도 4b의 타원형일 경우에는 그 장축이 도광판(20)에서 빛이 들어오는 방향(도 3의 Q 방향)과 평행하게 배치된다. 이는 도트(220)의 표면에 형성된 프리즘(222)의 길이방향이 빛이 들어오는 방향(Q방향)과 수직하게 배열된다는 점을 감안할 때, 프리즘(222) 갯수의 증가를 가져오게 된다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the shape of the
이러한 프리즘(222) 갯수의 증가는 보다 효과적으로 빛을 확산 및 굴절시킨다는 측면에서는 바람직하나, 앞서 설명한 바와 같이 도트(220)의 제조 시 스탬프와 도광판의 배면과의 접촉면적을 증가시켜(도트(220) 상의 프리즘(222)들은 일정한 요철의 형태로 되어 있기 때문에 프리즘의 갯수가 증가하게 되면 결국 도트 형성시 스탬프와의 접촉면적이 증가된다) 가열되어 도광판의 배면에 프레싱 된 후, 스탬프를 이형시키고자 할 때 이형이 용이하지 않게 되어 도광판 제품의 불량을 초래할 우려가 있다.The increase in the number of
상기와 같은 스탬프의 이형 불량 문제는 특히 도광판을 자동화 설비를 이용하여 대량생산하는 것을 어렵게 할 수 있다.The problem of mold release defects as described above can make it difficult to mass-produce light guide plates, in particular, using automated equipment.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스탬프를 이용하여 도광판의 배면에 도트프리즘을 형성함에 있어서 스탬프의 이형을 용이하게 할 수 있는 도트프리즘의 형상을 가지는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 제공하는데에 있다.An object of the present invention is to provide a light guide plate for a liquid crystal display device backlight unit having a shape of a dot prism that can easily release the stamp in forming a dot prism on the back surface of the light guide plate using a stamp.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 본 발명에 의한 도광판을 이용한 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a backlight unit of a liquid crystal display device using the light guide plate according to the present invention.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판은 빛이 입사되는 측면, 측면에 연결되어 빛을 출사시키는 전면(前面)과 배면(背面)을 포함하는 몸체부, 전면에 배치되며 소정의 단면 형상을 가진 전면프리즘들, 및 배면에 다양한 형상의 도트(dot)를 일정 간격으로 배치시키되, 도트는 빛이 입사되는 방향과 평행한 방향의 폭이 그 수직방향의 폭보다 좁게 형성되어 있으며, 도트의 표면에는 소정의 단면형상을 가진 도트프리즘이 형성되어 있고, 도트프리즘들 중 특히 도트 테두리에 접하는 도트프리즘의 바깥 측면이 배면과 수직을 이루지 않는 것을 특징으로 한다.The light guide plate for a liquid crystal display device backlight unit according to an embodiment of the present invention for solving the above technical problem is a body including a front (front) and a back (side) to emit light is connected to the side, the side from which light is incident The front prism is arranged on the front, and has a predetermined cross-sectional shape, and a dot of various shapes on the back at a predetermined interval, the width of the dot in a direction parallel to the direction in which light is incident, the vertical direction It is formed narrower than the width of the dot, a dot prism having a predetermined cross-sectional shape is formed on the surface of the dot, the outer side of the dot prism of the dot prism in particular in contact with the dot border is characterized in that not perpendicular to the back surface .
상기의 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정표 시장치용 백라이트 유닛은 광원 및 본 발명의 실시예들에 의한 도광판을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display backlight unit including a light source and a light guide plate according to embodiments of the present invention.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the present embodiments to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
또한, 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것이며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소와 접하여 설치될 수도 있고, 그 소정의 이격거리를 두고 설치될 수도 있으며, 이격거리를 두고 설치되는 경우엔 상기 어떤 구성요소를 상기 다른 구성요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제3의 수단에 대한 설명이 생략될 수도 있다.In addition, the size of the components constituting the invention in the drawings are exaggerated for clarity of the specification, when any component is described as "exists inside, or is installed in connection with" other components, any of the above configuration An element may be installed in contact with the other component, or may be installed at a predetermined distance from the other component, and when installed at a distance, a third element for fixing or connecting the component to the other component The description of the means of may be omitted.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a light guide plate for a liquid crystal display backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판(30)은 강도가 높고 깨지거나 변형이 적으며, 가볍고 가시광선 투과 율이 높은 투명아크릴 재질로 제조되는 것이 일반적이며, 몸체부(300), 전면프리즘들(310) 및 도트(dot)들(320)을 포함한다.As shown in FIG. 5, the
몸체부(300)는 빛(light)이 입사되는 측면(301)과, 측면(301)에 연결되며 액정표시장치의 패널(미도시)과 대면하는 전면(前面; 303)과, 측면(301)에 연결되고 전면(303)에 대면하는 배면(背面; 305)을 포함한다.The
측면(301)의 본래 사전적 의미는 물체의 옆면을 의미하나, 본 발명에서는 광원(306)으로부터 빛이 입사되는 면으로 정의한다. 따라서, 도 5에 있어서 측면(301)은 광원(306)과 인접하고 있는 두개의 면(301)이 해당된다.The original dictionary meaning of the
전면(303)과 배면(305)은 광원(306)으로부터 발생하여 측면(301)으로 입사된 빛이 출사되는 면으로서, 측면(301)에 연결되어 있으며 각각 몸체부(300) 내부에 존재하는 일면과 몸체부 외부면에 해당하는 타면을 가지고 있다.The
전면(303)에는 소정의 단면 형상을 가지며, 몸체부(300)를 통해 출사되는 빛을 균일하게 회절, 굴절 및 확산시키기 위한 전면프리즘들(310)이 형성되어 있다.The
전면프리즘들(310)은 일정한 이격거리(d)를 두고 전면(303)의 전체에 걸쳐서 형성되어 있으며, 전면프리즘들(310)은 도 3에서 광원에서 빛이 나오는 방향인 Q 방향이 각각의 전면프리즘들(310)의 길이방향이 되도록 형성되어 있다.The
전면프리즘들(310)을 조밀하게 배치하지 않고 일정한 이격거리(d)를 두고 형성하는 이유는 빛의 균일도 및 시인성을 향상 개선하기 위함이다.The reason why the
즉, 몸체부(300)에서 출사되는 빛을 전면프리즘들(310)에 의해 도광판(30)과 대면하고 있는 액정표시장치의 패널(미도시)에 경사지는 방향으로 회절, 굴절 및 확산을 시켜주되, 전면프리즘들(310) 사이에 이격거리(d)를 둠으로써, 이러한 이격거리(d)에 의해 생기는 평면(전면에 있어서 프리즘들 사이의 공간을 의미함)을 통해 빛을 액정표시장치의 패널(미도시)에 수직하게 진행하도록 하여 액정표시장치의 패널(미도시)에 도달하는 빛의 균일도를 보다 증가시켜 주기 위함이다.That is, the light emitted from the
전면프리즘들(310) 각각의 길이방향을 Q방향으로 하는 이유는 후술하겠지만 배면(305)에 형성될 프리즘과 서로 수직이 되도록 해주기 위함이다.The reason why the length direction of each of the
도 5에는 가장 바람직한 실시예로서 전면프리즘들(310)의 세로 단면의 형상이 삼각형으로 되어 있고, 서로 이격거리(d)를 두고 배치되어 있는 형태를 제시하고 있으나, 이러한 이격거리(d)는 몸체부(300)에서 출사되는 빛의 직진성을 향상시키기 위해 둔 것으로 이격거리(d)는 두지 않아도 무방하다.In FIG. 5, as the most preferred embodiment, the vertical cross-sections of the
도 6a 내지 도 6b는 전면프리즘들(310)의 단면형상들에 대한 다양한 실시예들을 설명하기 위한 사시도이다.6A to 6B are perspective views illustrating various embodiments of cross-sectional shapes of the
도 6a에 도시된 바와 같이 전면프리즘들(310)은 그 세로 단면의 형상이 사다리꼴형을 가질 수도 있고, 도 6b에 도시된 바와 같이 끝이 뾰족하고 옆면이 소정의 곡률반경을 가지는 역그루브(reverse groove)형을 가질 수도 있다.As shown in FIG. 6A, the
이때, 도 6a와 같이 전면프리즘들(310)의 세로 단면 형상이 사다리꼴로 되어 있는 경우에는 사다리꼴형 전면프리즘들(310) 각각의 상부에 형성되는 평면(A)를 통하여 빛이 액정표시장치의 패널(미도시)에 수직하게 진행하도록 해줄 수 있을 것이다.In this case, when the vertical cross-sectional shapes of the
또한, 도 6b와 같이 전면프리즘들(310)의 세로 단면 형상을 끝이 뾰족하고 옆면이 소정의 곡률반경을 가지는 역그루브형으로 되어 있는 경우에는 그 옆면의 곡률반경이 0.01~1.0mm가 되도록 해주는 것이 바람직하다.In addition, when the vertical cross-sectional shape of the
전면프리즘들(310)은 전면(303)에 있어서 액정표시장치의 패널(미도시)과 인접하는 일면 또는 타면 중 어느 한면에 형성되어도 무방하다.The
상기 몸체부(300)의 전면(303)에서 전면프리즘들(310)이 차지하는 면적과 상기 전면프리즘들(310) 사이의 이격공간이 차지하는 면적비는 1:1~0.1:1의 범위를 가지도록 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 프리즘 면적 대비 이격공간의 면적비가 1 이상인 경우 회절 및 확산 효과가 떨어져 휘도 저하가 발생하기 때문이다.The area ratio of the area occupied by the
또한, 도 5 및 도 6a 내지 도 6b에서 전면프리즘들(310) 각각의 높이(h2) : 피치(w2)의 비율은 0.3~0.5의 범위를 가지도록 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 프리즘의 피치 대비 높이의 비가 0.3 이하인 경우 수평 시야각이 필요이상으로 커져서 휘도가 감소하며, 0.5 이상인 경우 수평 시야각이 지나치게 작아져서 광특성을 만족할 수 없기 때문이다.5 and 6a to 6b, the ratio of the height h 2 : pitch w 2 of each of the
도 6a와 도 6b에서도 전면프리즘들(310)은 이격거리를 두고 형성되어 있으나, 이격거리를 두지 않아도 유사한 효과를 얻을 수 있게 된다.6A and 6B, the
다시 도 5을 참조하면, 몸체부(300)의 배면(305)에는 서로 일정한 간격을 가지도록 종횡으로 배치되어 있는 것들이 형성되어 있는데, 이를 그 형상을 따서 도트(320)라고 정의한다.Referring to FIG. 5 again, the
도 5에는 타원형 도트(320)들이 형성되어 있는데, 그 특징은 타원의 단축이 빛이 입사되는 방향(Q)에 평행하도록 배치되어 있는데에 있다.5,
이에 대해서 보다 자세히 설명하면 하기한 바와 같다.This will be described in more detail below.
도 7a는 종래의 도트를 확대한 확대단면도이고, 도 7b는 도 5에 있어서 각각의 도트(320)를 확대한 확대단면도이다.FIG. 7A is an enlarged cross-sectional view of a conventional dot, and FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of an enlarged dot of each dot 320 in FIG.
도 7b에 도시된 바와 같이 도트(320)는 그 각각의 표면에 소정의 단면형상(삼각형 또는 삼각기둥 형상 또는 삼각형의 꼭지점 부위가 일정곡률을 갖는 입체가 될 수 있음)을 가진(도 7b에서는 삼각 단면을 가지는 프리즘이 도시됨) 프리즘(322)이 형성되어 있다.As shown in Fig. 7B, the
이때, 도트(320)의 표면에 형성된 프리즘(322)의 길이방향은 광원에서 빛이 나오는 방향(Q방향)에 수직하도록 해주는 것이 바람직한데, 그 이유는 광원(306)에서 빛이 나오는 방향(Q방향)에 수직하도록 프리즘(322)을 형성해야 빛의 회절, 굴절 및 확산이 제대로 일어날 수 있기 때문이다.At this time, the longitudinal direction of the
또한, 앞서 설명한 바와 같이 도트(320)에 형성된 프리즘(322)은 전면프리즘들(310)의 길이 방향(Q방향)과 수직하게 배치하는 것이 바람직한데, 그 이유는 프리즘(322)이 빛을 회절, 굴절 및 확산시키기 때문에 서로 수직되도록 배열하는 것이 빛을 전체적으로 균일하게 굴절 및 확산시키는데에 유리하기 때문이다.In addition, as described above, the
도 7b과 같이 도트(320)의 표면에 형성된 프리즘(322)의 세로 단면을 삼각형으로 했을때, 그 내각(θ1)이 75~90°가 되도록 형성하는 것이 바람직하며, 특히 삼각형을 구성하는 변들 중 어느 하나의 변이라도 상기 도트(320)가 형성된 배면(305)에 수직하지 않도록 하는 것이 바람직한데, 즉 도트(320) 테두리에 접하는 내 부의 프리즘(322)은 도트(320)의 바깥 측면과 수직을 이루지 않도록 형성하는 것이 바람직하다.When the longitudinal section of the
상기와 같은 범위의 내각(θ1)을 가져야하는 이유는 내각(θ1)이 75°보다 작거나 90°보다 클 경우에는 출사광이 백라이트 유닛 전면의 수직방향과 이루는 각이 커져서 중앙휘도가 감소하기 때문이고, 상기와 같이 프리즘(322)의 세로단면을 구성하는 변들 중 어느 하나라도 상기 배면(305)에 수직하지 않도록 해주는 것이 바람직한 이유는, 프리즘(322)의 형성시 일정한 틀(mold)를 사용하여 압축성형시 틀(mold)의 이형이 용이하도록 해주기 위함이다.Why should the cabinet (θ 1) in the range as described above cabinet (θ 1) is less than 75 ° or greater, the radiated light is the large, middle luminance is reduced vertical direction and the angle of the light unit front case than 90 ° The reason why it is preferable to not allow any one of the sides constituting the longitudinal section of the
또한, 도트(320) 각각의 표면에 형성된 프리즘(322) 각각의 높이(h1):피치(w1)의 비율은 0.5~0.7의 비율로 해주는 것이 바람직한데, 그 이유는 프리즘(322)의 피치 대비 높이의 비가 0.5 이하 또는 0.7 이상인 경우 출사광이 백라이트 유닛 전면의 수직방향과 이루는 각이 커져서 중앙휘도가 감소하기 때문이다.In addition, the ratio of the height h 1 : pitch w1 of each
도트(320)의 표면에 형성된 프리즘(322)의 측면(324)들은 각각의 프리즘(322) 모두에서 도트(320)의 바닥면과 수직되지 않도록 형성하는 것이 바람직한데, 그 이유는 도 7a에 도시된 바와 같이 종래에서 도트(220)에 형성된 프리즘(222) 중 어느 하나라도 도트(220)와 수직하게 되면(도 7a에서는 최외곽 프리즘(224)이 수직함) 스탬프를 이용하여 도트(220) 및 프리즘(222)을 형성함에 있어서 스탬프의 이형이 용이하지 않기 때문이다.The
즉, 도트(320)를 앞서 설명한 스탬프(stamp)를 이용하여 형성함에 있어서, 프리즘(322) 각각의 형상들이 스탬프에 수직되는 면이 없이 경사지게 형성되어 있도록 형성하는 것이 스탬프의 이형을 용이하게 해줄 수 있다.That is, in forming the
앞서 프리즘(322)의 세로단면을 이루는 삼각형의 변들 중 어느 하나라도 배면(305)과 수직하면 안되는 이유와 동일)The same as the reason why any one of the sides of the triangle forming the longitudinal section of the
이하에서는 도트(320)의 형성 시 사용되는 스탬프의 이형을 용이하게 해주기 위한 각각의 도트(320)의 형태 및 배치에 대한 다양한 실시예들에 대해서 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the shape and arrangement of each dot 320 to facilitate release of a stamp used in forming the
도 8a 내지 도 8e는 도트(320)의 형성을 위한 스탬프의 이형을 용이하도록 하는 도트들(320) 각각의 형상에 대한 실시예들을 나타낸다.8A-8E illustrate embodiments of the shape of each of the
도 8a 내지 도 8e에 도시된 바와 같이 도트들(320)은 그 내부에 프리즘들(322)이 형성되어 있으며, 그 형상은 타원형(도 8a), 직사각형(도 8b), 마름모형(도 8c), 짧은변이 소정의 곡률반경을 가지는 직사각형(도 8d), 및 긴변이 소정의 곡률반경을 가지는 직사각형(도 8e)의 형태로 하거나, 이들 형태를 복합하여 형성할 수도 있다.As shown in FIGS. 8A to 8E, the
도 8a 내지 도 8e에는 도시된 도트(320)의 형태들은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 스탬프의 이형을 용이하도록 하는 형상들에 대한 예시들을 해놓은 것인데, 이들의 특징은 빛이 입사되는 방향(도 5의 Q방향)으로 도트(320) 형상들이 좁은폭(a)를 가지고, 빛이 입사되지 않는 측면의 방향으로 넓은폭(b)을 가지는 데에 있다.8A to 8E are examples of shapes of the
도트(320)의 형상 및 배치를 이와 같이 할 경우 빛이 입사되는 방향(Q)에 대 하여 도트(320) 표면의 프리즘(322)의 길이 방향은 수직되게 배열되므로, 결국 같은 타원형이라고 하더라도 타원의 단축(a)을 빛이 입사되는 방향과 평행하도록 해주면 같은 면적에 형성되는 프리즘(322)의 개수가 줄어들게 될 것이고, 그 결과 도트(320)의 형성을 위한 스탬프(stamp)가 도광판(도 5의 30)에 닿는 면적이 줄어들게 된다.When the shape and arrangement of the
이로 인해 스탬프의 이형이 용이하게 된다. This facilitates the release of the stamp.
도트(320)의 형상을 다양한 형태로 변형가능하나 본 발명에서는 도 8a와 같이 타원형으로된 도트(320)를 가장 바람직한 실시예로 제시한다.The shape of the
도 8a에 도시된 바와 같이 도트들(320)의 형상을 타원형으로 할 경우에는 그 단반경(a)과 장반경(b)의 비를 0.5 ~ 0.9로 해주는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 8A, when the shapes of the
도트들(320)의 형상을 타원형으로 하였을때 상기와 같은 단반경(a)과 장반경(b)의 비를 가져야 하는 이유는 그 비가 0.5 미만인 경우에는 굴절, 회절 등의 광학 특성이 좋지 않고, 0.9 초과인 경우에는 시인성 문제가 발생하므로 바람직하지 못하기 때문이다.When the shape of the
상기 도트들(320)은 몸체부(300)의 배면(305)의 일면 또는 타면(몸체부 내부의 면을 일면이라 했을 때, 몸체부 외부의 면은 타면으로 정의 됨) 형성될 수 있다.The
도 9는 도트(322)의 바람직한 배열형태를 나타내기 위하여 몸체부(도 5의 300)의 하부에서 바라본 평면도로서, 도트(320) 각각의 형상을 도 8a와 같이 타원형으로 하고, 광원(도 3의 305 참조)에서 발생한 빛이 도광판의 몸체부(300)의 양 측면으로부터 입사되는 경우 도트들(320)의 배치형태를 나타내는 평면도이다.FIG. 9 is a plan view viewed from the bottom of the
도 9에 도시된 바와 같이 도트들(320)은 도광판의 몸체부(도 3의 300참조)의 배면(305)에 종횡으로 배치하되, 그 배열되는 방법에 있어서 홀수열과 짝수열이 서로 오버랩(overlap)되지 아니하는 지그재그(zig zag) 형태로 배치한다.As shown in FIG. 9, the
이와 같이 지그재그 형태로 도트들(320)을 배치하는 이유는 빛의 진행방향을 고려하여 도트프리즘의 기능을 최대화하여 출사되는 빛의 균일도를 보다 증가시키고 시인성을 개선하기 위함이다.The reason for arranging the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments but may be manufactured in various forms, and having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
본 발명의 실시예들에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치용 백라이트 유닛에 의하면 도광판의 배면에 도트 및 도트의 내부에 프리즘을 형성하는데에 사용되는 스탬프의 이형이 용이하도록 도트의 형상을 구성하고 배치함으로써 도광판의 불량율을 줄여 생산 수율(yield)을 높일 수 있게 된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a light guide plate for a liquid crystal display device backlight unit and a backlight unit for a liquid crystal display device using the same may be used to easily release the stamp used to form a dot and a prism inside the dot. By configuring and arranging the shape of the light guide plate, the yield rate of the light guide plate can be reduced, thereby increasing production yield.
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