KR100771568B1 - 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판 및 이를 이용한 백라이트장치 - Google Patents

빛샘 방지 구조를 가지는 도광판 및 이를 이용한 백라이트장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판 및 이를 이용한 백라이팅 장치에 관한 것으로, 적어도 일측면에 광원이 설치되는 도광판에 있어서, 상기 도광판의 측면으로부터 입사되는 조명광을 공급하는 어셈블리 LED를 상기 도광판의 상면 또는 하면에 안착되어 부착되도록 상기 도광판의 상면 또는 하면에 단차를 형성함으로써 상기 어셈블리 LED의 LED 높이와 마주하는 도광판의 측면 높이 사이의 갭을 제거한 것을 특징으로 하는 것으로, 빛샘을 방지하여 발광 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 백라이트 장치의 외관 개선과 가시화면의 휘도 개선 효과를 얻을 수 있다.
빛샘 방지, 도광판, 단차, 어셈블리 LED, 갭, 백라이트유닛

Description

빛샘 방지 구조를 가지는 도광판 및 이를 이용한 백라이트 장치{Light guide pannel with structure for preventing leakage of lighting and back light unit using the same}
도1은 액정 패널을 조명하기 위한 종래에 사용되는 백 라이트 장치의 분해 사시도이다.
도2는 종래의 백라이트 장치에서 어셈블리 LED가 도광판에 부착된 상태를 나타내는 개략도이다.
도3은 본 발명에 따른 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판의 일 실시예서 어셈블리 LED가 도광판에 부착된 상태를 나타내는 개략도이다.
≪도면의 주요부분에 대한 부호의 설명≫
10 : 백라이팅 장치 11 : 도광판
11a, 11b : 단차 12 : 광원(LED)
13 : 플렉시블 PCB(FPCB) 13a : 접착부분
14 : 반사시이트 15 : 확산시이트
16, 17 : 프리즘시이트
본 발명은 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판 및 이를 이용한 백라이팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 백라이트 유닛의 광원인 LED 어셈블리를 도광판에 부착시키기 위한 접착층에 의해서 생기는 갭에 의하여 도광판 상면 위로 누출되어 나오는 빛샘 현상을 방지하기 위한 빛샘방지구조를 가지는 도광판 및 그 백라이트 장치에 관한 것이다.
본 발명은 예를 들면, 사이드 라이트형 면광원 장치의 일종으로서 액정표시장치(LCD) 등의 백 라이트 유닛(back light unit, BLU) 등에 이용되어 액정 패널을 배면으로부터 조명하거나, 기타 조명장치, 디스플레이 장치에 이용된다.
통상적인 사이드 라이트 면광원 장치로는 1차 광원으로서 냉음극관 등의 봉형상 광원이 채용되나 소형 디스플레이에 있어서는, LED와 같은 점광원이 사용되어 도광판(판상의 도광체(light guide))의 측방에 배치된다.
도1은 액정 패널을 조명하기 위한 백라이트 유닛(BLU)으로 휴대폰 등에 사용되는 백라이트 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
상기 도1을 참조하면, 상기 백 라이트 장치(10)는 도광판(11), 그 측방에 배치된 1차 광원(12), 반사시이트(14), 광확산시이트(15), 광제어부재로서의 프리즘 시이트(16, 17)를 포함한다.
상기 반사시이트(14)는 상기 도광판(11)의 출사면의 반대면에, 광확산시이트(15), 프리즘시이트(16, 17)는 도광판(11)의 출사면 위에 적층 배치된다.
상기 백 라이트 장치(10)는 3개의 점광원(12a, 12b, 12c)을 사용하고 있으 며, 상기 점광원(12)은 LED를 주로 사용한다.
또한, 상기 3개의 점광원(12a, 12b, 12c)은 플렉시블 PCB(13)에 결합되어 소정의 전원과 연결된다.
이때, 상기 플렉시블 PCB(FPCB, 13)에 결합된 LED는 어셈블리 LED(Assembly LED)로서 상기 도광판(11)에 부착된다.
도2는 종래의 백라이트 장치에서 어셈블리 LED가 도광판에 부착된 상태를 나타내는 개략도이다.
도2를 참조하면, 상기 도광판(11)에 상기 LED 어셈블리를 부착하기 위해서는 상기 LED(12)와 상기 도광판(11)의 측면을 마주보게 하면서 상기 플렉시블 PCB(13)의 소정 접착 부분(13a)이 도광판(11)의 상면에 부착된다.
이때, 상기 플렉시블 PCB(13)의 소정 접착 부분(13a) 사이에는 접착층 또는 접착테이프가 코팅되어 상기 도광판(11)의 상면과 상기 플렉시블 PCB(13)의 소정 접착부분(13a) 사이에 개재되어 LED(12)의 높이와 마주하는 상기 도광판(11)의 측면 사이에는 갭이 발생하게 된다.
이 경우 상기 LED(12)에서 발생된 입사광은 도광판(11)의 입사면의 측면을 향하는 데 상기 입사광의 일부는 상기 갭에 의하여 도2의 점선으로 표시된 타원 내부의 화살표와 같이 도광판(11)의 상면 위를 통과하여 진행하다가, 다시 도광판(11) 위에 배치된 확산시이트(15), 프리즘시이트(16, 17)의 모서리에서 굴절하거나 반사되어 가시 화면으로 누출되어 나오는 빛샘 현상이 발생하게 된다.
상기 빛샘 현상은 가시화면에서 선명도를 떨어뜨리고 액정표시장치의 외관수 준을 저감시키는 문제점이 야기된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 도광판의 상면 위로 누광되어 나오는 빛샘현상을 방지하기 위하여 LED 어셈블리의 접착 부분이 상기 도광판에 형성된 단차에서 접착되도록 함으로써 LED와 도광판 측면 사이의 갭을 제거하여 광원으로부터 나오는 빛이 모두 도광판의 측면으로 입사되도록 하는 빛샘방지구조를 가지는 도광판을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판을 이용하여 구성되어 외관 개선 및 휘도 상승 효과가 있는 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판은, 적어도 일측면에 광원이 설치되는 도광판에 있어서, 상기 도광판의 측면으로부터 입사되는 조명광을 공급하는 어셈블리 LED를 상기 도광판의 상면 또는 하면에 안착되어 부착되도록 상기 도광판의 상면 또는 하면에 단차를 형성함으로써 상기 어셈블리 LED의 LED 높이와 마주하는 도광판의 측면 높이 사이의 갭을 제거한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판에 있어서, 상기 도광판에 형성된 단차의 높이는 상기 어셈블리 LED에 코팅된 접착층 또는 접착 테이프의 높이에 대응하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판에 있어서, 상기 도광 판의 측면의 높이는 상기 도광판의 측면과 상기 LED의 높이보다 상기 단차의 높이만큼 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판에 있어서, 상기 도광판의 입사 측면의 높이와 상기 도광판의 측면에서 마주하는 LED의 발광, 입사영역의 높이는 동일한 것을 특징으로 하는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판을 이용한 백라이트 장치는, 출사면과 측면을 가지는 도광판, 상기 도광판의 측면으로부터 입사되는 조명광을 공급하는 어셈블리 LED, 및 상기 도광판의 일면에 적층되는 반사시이트와, 상기 도광판의 출사면 위에 적층되는 확산시이트와, 상기 확산시이트 위에 적층되는 프리즘 시이트를 포함하고, 상기 어셈블리 LED가 부착되는 상기 도광판의 상면 또는 하면에는 단차가 형성되어 상기 LED 높이와 마주하는 도광판의 측면 높이 사이의 갭을 제거한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판을 이용하는 백라이트 장치에 있어서, 상기 도광판은 상하의 두 방향으로 출사광을 방출하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 도면에 도시된 실시예에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
도3은 본 발명에 따른 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판의 일 실시예를 나타내는 도면으로서 어셈블리 LED가 도광판에 부착된 상태를 나타내는 개략도이다.
본 발명에 따른 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판(11)은, 적어도 일측면에 광 원(12)이 설치되는 도광판에 있어서, 상기 도광판(11)의 측면으로부터 입사되는 조명광을 공급하는 어셈블리 LED를 상기 도광판의 상면 또는 하면에 안착되어 부착되도록 상기 도광판의 상면 또는 하면에 단차(13a)를 형성함으로써 상기 어셈블리 LED의 LED(12) 높이와 마주하는 도광판(11)의 측면 높이 사이의 갭을 제거한 것이다.
상기 도3을 참조하면, 도광판(11)의 측방에 배치된 광원인 LED(12)가 플렉시블 PCB(FPCB, 13)에 고정 결합되어 LED 어셈블리를 이루면서, 상기 도광판(11)에 부착되어 있다.
상기 도광판(11)은 상기 어셈블리 LED가 부착되는 부분에 단차(11a, 11b)를 형성하여 상기 어셈블리 LED의 소정 접착 부분(13a)을 수용하고 있다.
상기 도광판(11)에 형성된 단차(11a, 11b)는 상기 어셈블리 LED가 상기 도광판(11)에 부착될 때 상기 FPCB(13)에 접착층을 가하거나 접착 테이프를 가하여 상기 도광판(11)과 부분적으로 부착되도록 하는 것이다.
이때, 상기 도광판(11)에 형성된 단차(11a)의 높이를 상기 어셈블리 LED에 코팅된 접착층 또는 접착 테이프의 높이에 대응하도록 하면, 상기 어셈블리 LED가 상기 도광판(11)의 단차(11a, 11b) 부분에 안착되면서, 상기 어셈블리 LED와 상기 도광판의 틈새(gap)는 발생되지 않으므로 도3에서 점선으로 표현된 내부에서 화살표와 같이 진행되는 상기 LED(12)에서 입사하는 빛은 모두 상기 도광판(11)의 측면으로 향하여 도광판(11) 내부를 통과하여 가이드 되는 것이다.
한편, 도3에 도시된 바와 같이 도광판(11)에 소정 높이 만큼 단차(11a, 11b) 를 형성한 후, 상기 단차(11a, 11b)에 어셈블리 LED를 안착시킬 경우, LED(12)가 상기 도광판(11)의 측면에 마주하는 높이는 변하지 않지만, 단차 만큼 아래 방향으로 위치가 내려오게 되어, 다시 도광판(11)의 배면 쪽에서도광판(11)의 측면과 마주하던 LED(12)가 도광판의 배면 아래쪽으로 상기 단차 높이만큼 돌출되어 배면 방향으로 빛샘 현상이 발생할 수 있다.
상기 배면 방향의 빛샘 현상은 1-way 즉, 도광판(11)의 출사면이 한방향인 경우(도3에서 A 방향인 경우)에는 전면 빛샘 현상만 방지하면 문제되지 않지만, 2-way(도광판의 출사면이 A 방향뿐만 아니라 B 방향으로서 양방향)으로 구성되는 경우에는 다시 배면 빛샘 현상이 문제될 수 있다.
이를 방지하기 위해서는, 상기 도광판(11)의 측면의 높이, 즉 도광판(11)의 두께는 상기 LED(12)의 높이보다 상기 단차의 높이만큼 더 두꺼운 것으로 하여야 되는 것이다.
결국, 본 발명에 따른 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판에 있어서, 상기 도광판(11)의 입사 측면의 높이와 상기 도광판(11)의 측면에서 마주하는 LED(12)에서 발광되어 입사하는 영역의 높이는 동일한 것을 특징으로 하는 것이다.
한편, 도3에 도시된 바와 같이 단차(11a, 11b)가 형성되어 상기 어셈블리 LED를 안착하여 부착시킨 도광판(11)은 도1에서 도시된 백라이트 유닛(10)에 적용될 수 있다.
상기 도1과 도3을 참조하면, 상기 백라이트 유닛(10)은 출사면과 측면을 가지는 도광판(11), 상기 도광판(11)의 측면으로부터 입사되는 조명광을 공급하는 LED(12)가 FPCB(13)에 고정된 어셈블리 LED, 및 상기 도광판(11)의 일면인 반사면에 적층되는 반사시이트(14)와, 상기 도광판(11)의 출사면(A 방향) 위에 적층되는 확산시이트(Diffuer, 15)와, 상기 확산시이트(15) 위에 적층되는 프리즘 시이트(16, 17)를 포함하고, 상기 어셈블리 LED가 부착되는 상기 도광판(11)의 상면에는 단차(11a, 11b)가 형성되어 상기 LED(12) 높이와 마주하는 도광판의 측면 높이 사이의 갭을 제거하게 된다.
여기서, 상기 프리즘 시트는 수직 방향의 굴절을 위한 수직방향의 프리즘 시트(Prism(V), 16)와 수평방향의 굴절을 위한 수평방향 프리즘(Prism(H), 17)이 적층된다.
또한, 상기 도광판(11)에서 단차가 형성되는 방향은 출사면에 따라서 도광판(11)의 하면에 배치되는 경우도 가능하다.
특히, 2-way(양방향 출사)인 경우에는 도광판의 상면 또는 하면 어느쪽에서도 단차가 형성될 수 있고, 이때, 배면 빛샘 현상을 방지하기 위해서 단차가 형성되지 않은 방향에서 상기 LED(12)가 돌출되어 갭을 형성하지 않도록 상기 도광판(11)의 두께는 LED(12)의 입사영역을 포함하도록 단차 두께 만큼약간 더 두꺼워지게 된다.
그러나, 이때 상기 도광판(11)이 약간 두꺼워지더라도 어셈블리 LED가 도광판(11)의 단차 만큼 내려와서 도광판(11)에 부착되므로 상기 백라이트 유닛 전체적으로는 높이 또는 두께가 동일하게 된다.
본 발명의 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판에 의하면, LED 어셈블리의 접착 부분이 상기 도광판에 형성된 단차 부분에 안착하여 부착되도록 함으로써 LED와 도광판 측면 사이의 갭을 제거하여 광원으로부터 나오는 빛이 모두 도광판의 측면으로 입사되어 도광판을 통과하게 함으로써 도광판을 거치지 않고 발생하는 빛샘을 제거할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판에 의하면, 도광판을 통과하지 않는 빛샘을 방지하여 발광 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 백라이트 장치의 외관 개선과 가시화면의 휘도 개선에 효과를 발휘하게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

  1. 적어도 일측면에 광원이 설치되는 도광판에 있어서,
    상기 도광판의 측면으로부터 입사되는 조명광을 공급하는 LED 어셈블리를 상기 도광판의 상면 또는 하면에 안착되어 부착되도록 상기 도광판의 상면 또는 하면에 단차를 형성함으로써 상기 LED 어셈블리의 LED 높이와 마주하는 도광판의 측면 높이 사이의 갭을 제거한 것을 특징으로 하는 빛샘방지구조를 가지는 도광판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판에 형성된 단차의 높이는 상기 LED 어셈블리에 코팅된 접착층 또는 접착 테이프의 높이에 대응하는 것을 특징으로 하는 빛샘방지구조를 가지는 도광판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 측면의 높이는 상기 LED의 높이보다 상기 단차의 높이만큼 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 빛샘 방지 구조를 가지는 도광판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 도광판의 입사 측면의 높이와 상기 도광판의 측면에서 마주하는 LED의 발광, 입사 영역의 높이는 동일한 것을 특징으로 하는 빛샘방지구조를 가지는 도광 판.
  5. 출사면과 측면을 가지는 도광판;
    상기 도광판의 측면으로부터 입사되는 조명광을 공급하는 LED 어셈블리; 및
    상기 도광판의 일면에 적층되는 반사시이트와, 상기 도광판의 출사면 위에 적층되는 확산시이트와, 상기 확산시이트 위에 적층되는 프리즘 시이트를 포함하고, 상기 LED 어셈블리가 부착되는 상기 도광판의 상면 또는 하면에는 단차가 형성되어 상기 LED 높이와 마주하는 도광판의 측면 높이 사이의 갭을 제거한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 도광판은 상하의 두 방향으로 출사광을 방출하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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