KR100771828B1

KR100771828B1 - 도광판 및 이를 갖는 액정 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR100771828B1
Application number: KR1020060030570A
Authority: KR
Inventors: 김희동; 김진하; 김진종
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2007-10-30
Also published as: CN100474008C; KR20070099297A; CN101051098A; JP4649553B2; US20080031006A1; JP2007280952A; US7614773B2

Abstract

도광판 및 이를 갖는 액정 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명은, 액정패널의 하부에 위치하며, 일측으로부터 제공되는 광을 상기 액정패널측으로 굴절시키는 도광판에 있어서, 전원인가시 광을 제공하는 광원의 일측에 배치되는 판상의 도광본체 ;상기 도광본체의 표면에 일정패턴으로 형성되는 복수개의 사각뿔형 확산패턴;을 포함하고, 상기 확산패턴은 상기 도광본체의 표면과 직교하도록 꼭지점을 통과하는 수직선을 회전축으로 하여 상기 광원의 중심과 상기 도광본체의 중심을 연결하는 기준선에 대하여 시계방향 또는 반시계방향으로 10° 내지 35°회전되어 배치된다.

본 발명에 의하면 액정패널측으로 출사되는 광에 대한 정면 시야각내에서의 휘도를 대폭 향상시킬 수 있고, 확산시트 및 프리즘 시트의 기능을 도광판의 기능에 통합하여 도광판에서 굴절되어 액정패널측으로 출사되는 광에 대한 정면 시야각내에서의 휘도를 대폭 향상시키고, 구성부품수를 줄여 장치 두께를 줄이고, 제조원가를 절감할 수 있다.

도광판, 확산패턴, 반사시트, 확산시트, 프리즘 시트, 휘도, 시야각

Description

도광판 및 이를 갖는 액정 디스플레이 장치{Light Guide Plate and Liquid Crystal Display Device having its}

도 1은 일반적인 액정 디스플레이 장치를 도시한 구성도이다.

도 2는 일반적인 액정 디스플레이 장치의 각 부품들을 통과한 광의 휘도분포를 도시한 그래프이다.

도 3은 도광판에 확산패턴을 적용한 경우의 휘도분포를 도시한 그래프이다.

도 4(a)(b)는 일반적인 도광판의 표면에 적용되는 사각뿔형 확산패턴의 다양한 배치구조를 도시한 평면도이다.

도 5는 도광판에 0°의 사각뿔형 확산패턴, 45°의 사각뿔형 확산패턴 및 반구형 확산패턴을 적용한 경우의 휘도분포를 도시한 그래프이다.

도 6(a)(b)은 본 발명에 따른 도광판의 제1 실시예를 도시한 평면도이다.

도 7(a)(b)는 본 발명에 따른 도광판의 제2 실시예를 도시한 평면도이다.

도 8은 도광판에 구비되는 확산패턴의 회전각도에 따라 정면 시야각에서의 휘도분포를 도시한 그래프이다.

도 9는 정면이외의 시야각에서의 광 휘도분포를 도시한 그래프이다.

도 10은 다양한 형태의 확산패턴을 구비하는 도광판으로부터 출사되는 광의 휘도분 포를 도시한 그래프이다.

도 11은 본 발명에 따른 도광판을 채용한 액정 디스플레이 장치를 도시한 구성도이다.

도 12는 본 발명에 따른 도광판을 채용한 액정 디스플레이 장치의 다른 실시예를 도시한 구성도이다.

도 13은 본 발명에 따른 도광판을 채용한 액정 디스플레이 장치의 또다른 실시예를 도시한 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 광원 102 반사시트

110 : 도광본체 120,120a,120b : 확산패턴

150 : 액정패널 O : 기준선

본 발명은 도광판 및 이를 갖는 액정 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 확산시트 및 프리즘 시트의 기능을 도광판의 기능에 통합하여 도광판에서 굴절되어 액정패널측으로 출사되는 광에 대한 정면 시야각내에서의 휘도를 대폭 향상시키고, 구성부품수를 줄여 장치 두께를 줄이고, 제조원가를 절감할 수 있는 도광판 및 이를 갖는 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정 디스플레이 장치는 디스플레이 자체가 능동적으로 발광할 수 없으므로 별도의 광원이 필요하게 되며, 이러한 광원은 디스플레이면의 배후에 위치하는 경우와, 디스플레이 면의 측면에 위치하는 경우로 대별된다.

상기 광원이 측면에 위치하게 되면 전체적인 장치의 두께가 얇아지므로 이러한 형태는 일반적으로 얇은 두께의 디스플레이 면이 요구되는 노트북이나 핸드폰등에 사용되는 경우가 많다.

도 1은 일반적인 액정 디스플레이 장치를 도시한 구성도로서, 형광램프나 발광 다이오드와 같은 광원(10)은 도광판(20)의 일측에 길이방향으로 위치되어 발광시 발생된 광을 액정패널(50)측으로 향하는 형태로 배치된다.

상기 도광판(20)의 하부에는 액정패널(50)측으로 광을 반사시키는 반사시트(25)를 구비하며, 상기 도광판(20)의 상부에는 상기 반사시트(25)에 반사되고 상기 도광판(20)에 굴절되어 상기 액정패널(50)측으로 출사되는 광을 여러 방향으로 확산시키는 별도의 확산시트(30)를 추가 구비한다.

그리고, 상기 확산시트(30)와 액정패널(50)사이에는 상기 확산시트(30)를 통과한 광을 정면 시야각 안으로 모아주는 역활을 하는 프리즘 시트(41)(42)를 추가 구비한다.

도 2는 일반적인 액정 디스플레이 장치의 각 부품들을 통과한 광의 휘도분포를 도시한 그래프로서, 도광판(20)을 통과한 광의 휘도분포는 점선으로 도시되는 그래프 'a1' 과 같이 나타나며, 이때 시야각이 50°내지 70°인 부분에서의 휘도가 높게 나타나는 반면에, 시야각이 0°인 정면에서의 휘도는 상대적으로 크게 저하됨 을 알수 있다.

또한, 확산시트(30)를 추가로 채용하게 되면, 이를 통과한 광의 휘도분포는 일점쇄선으로 도시되는 그래프 'b1' 과 같이 나타나며, 한쪽으로 치우쳐 있던 휘도분포가 정면 시야각측으로 이동되고, 확산시트(30)와 더불어 프리즘 시트(41)(42)를 추가로 채용하게 되면, 이들을 통과한 광의 휘도분포는 이점쇄선으로 도시되는 그래프 'c1'와 실선으로 도시되는 그래프 'd1'과 같이 정면 시야각측으로 완전히 이동되어, ±30°의 시야각에서 증가됨을 알 수 있다.

따라서, 일반적인 액정 디스플레이 장치에서는 정면 시야각으로부터 일측으로 치우친 휘도분포를 나타나는 도광판의 결함을 극복하여 원하는 영상의 디스플레이를 수행하기 위해서, 확산시트(30) 및 프리즘 시트(41)(42)를 추가로 사용해야만 하고, 이로 인하여 액정 디스플레이 장치의 두께 및 분포가 증가하는 원인이 되었다.

또한, 액정 디스플레이 장치에서 확산시트(30), 프리즘 시트(41)(42)가 차지하게 되는 원가의 비중이 상대적으로 상당히 높기 때문에, 액정 디스플레이 장치의 전체 제조원가를 상승시키는 주원인으로 작용하게 된다.

한편, 상기 도광판(20)에서 굴절되는 광의 방향성 및 집광성을 향상시키기 위한 하나의 방안으로서는, 상기 도광판(20)의 표면에 상기 광원(10)에서 발생된 광의 진행방향을 액정패널측으로 균일하게 굴절시킬 수 있도록 미세한 패턴을 추가 형성할 수 있으며, 이러한 미세한 패턴은 금속부식을 통한 패턴형성방법이나 렌즈구조, 기계가공을 통한 홈형태로 구비된다.

대한민국 특허공개 2003-12568호(2003.02.12. 공개)에는 도광판의 하면에 반구 또는 사각뿔형태로 구비되는 것이 개시되어 있다.

도 3은 도광판에 확산패턴을 적용한 경우의 휘도분포를 도시한 그래프로서, 반구형 패턴과 사각뿔(피라미드)형 패턴이 적용된 도광판(20)을 통과한 광의 휘도분포는 점선으로 도시되는 그래프 'a2' 와 이점쇄선으로 도시되는 그래프 'b2' 와 같이 나타나 시야각이 일측(도면상 우측)으로 치우치게 된다.

반면에, 반구형 패턴이 적용된 도광판(20)과 더불어 확산시트(30), 수직방향의 프리즘 시트(41) 및 수평방향의 프리즘 시트(42)를 추가 채용하는 경우, 광의 휘도분포는 일점쇄선으로 도시되는 그래프 'c2'와 같이 나타나고, 사각뿔형 패턴이 적용된 도광판(20)과 더불어 확산시트(30), 수평방향의 프리즘 시트(42)를 추가 채용하는 경우, 광의 휘도분포는 실선으로 도시되는 그래프 'd2'와 같이 나타나며, 이를 그래프 'c2'의 휘도분포와 비교해 보면 이와 대략적으로 유사함을 알 수 있다.

이에 따라, 사각뿔형 패턴을 도광판에 적용하는 경우에는 반구형 패턴을 적용하는 경우에 비하여 상대적으로 적은 수의 프리즘 시트를 사용하여 동일한 정면 시야각내에서 대략적으로 동일한 휘도를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 반구형 패턴보다 우수한 정면 시야각 휘도를 얻을 수 있는 사각뿔형 패턴은 정면 시야각 내에서 보다 높고 균일한 휘도분포를 얻을 수 있도록 배치형태가 개선되고 있는 실정이다.

도 4(a)(b)는 일반적인 도광판의 표면에 적용되는 사각뿔형 확산패턴의 다양 한 배치구조를 도시한 평면도로서, 상기 도광판(20)의 표면에 사각뿔 형태를 갖는 확산패턴(21)은 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 광원(10)과 도광판(20)의 중심을 연결하는 기준선(O)에 대하여 상기 확산패턴(21)의 각 꼭지점이 연결되는 연결 가상선(T)이 나란하여 확산패턴(21)의 회전이 없는 0°패턴형태로 구비되거나 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 상기 기준선(O)에 대하여 상기 연결 가상선(T)의 각도가 45°로 상기 확산패턴(21)이 기준선(O)에 대하여 회전된 형태로 구비될 수 있다.

도 5는 도광판에 0°의 사각뿔형 확산패턴, 45°의 사각뿔형 확산패턴 및 반구형 확산패턴을 적용한 경우의 휘도분포를 도시한 그래프로서, 도시한 바와 같이, 점선으로 도시된 그래프 'a3'는 사각뿔형의 확산패턴이 회전되지 않은 0°의 패턴으로 도광판에 적용한 경우 이를 통과하는 광의 휘도분포를 나타낸 것이고, 실선으로 도시된 그래프 'b3'는 사각뿔형의 확산패턴이 45°로 회전된 회전패턴으로 도광판에 적용한 경우 이를 통과하는 광의 휘도분포를 나타낸 것이며, 일점쇄선으로 도시된 그래프 'c3'는 반구형 확산패턴이 적용된 도광판과 더불어 확산시트 및 수직,수평방향의 프리즘 시트가 추가적으로 적용한 경우, 이들을 통과한 광의 휘도분포를 나타난 것이다.

이에 따라, 반구형 확산패턴이 적용된 도광판과 확산시트 및 프리즘 시트를 모두 사용한 경우와 동일한 정면 휘도를 얻기 위해서는 사각뿔형 확산패턴이 적용된 도광판에서도 확산시트 및 프리즘 시트를 추가 사용해야만 하고, 이로 인하여 전체적인 장치의 두께 및 무게가 증가하고 제조원가가 상승하게 되는 문제점이 발생하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로써, 그 목적은 액정패널측으로 출사되는 광에 대한 정면 시야각내에서의 휘도를 대폭 향상시킬 수 있는 도광판을 제공하고자 한다.

본 발명의 또다른 목적은 확산시트 및 프리즘 시트의 기능을 도광판의 기능에 통합하여 도광판에서 굴절되어 액정패널측으로 출사되는 광에 대한 정면 시야각내에서의 휘도를 대폭 향상시키고, 구성부품수를 줄여 장치 두께를 줄이고, 제조원가를 절감할 수 있는 액정 디스플레이 장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 액정패널의 하부에 위치하며, 일측으로부터 제공되는 광을 상기 액정패널측으로 굴절시키는 도광판에 있어서, 전원인가시 광을 제공하는 광원의 일측에 배치되는 판상의 도광본체 ;상기 도광본체의 표면에 일정패턴으로 형성되는 복수개의 사각뿔형 확산패턴;을 포함하고, 상기 확산패턴은 상기 도광본체의 표면과 직교하도록 꼭지점을 통과하는 수직선을 회전축으로 하여 상기 광원의 중심과 상기 도광본체의 중심을 연결하는 기준선에 대하여 시계방향 또는 반시계방향으로 10° 내지 35°회전되어 배치됨을 특징으로 하는 도광판을 제공한다.

바람직하게, 상기 확산패턴은 상기 기준선을 기준으로 하여 좌우대칭형으로 구비된다.

바람직하게, 상기 확산패턴은 상기 액정패널과 나란한 도광본체의 외부표면에 음각으로 구비된다.

바람직하게, 상기 확산패턴은 상기 액정패널과 나란한 도광본체의 외부표면에 양각으로 구비된다.

바림직하게, 상기 기준선과 직교하도록 다수열로 배치되는 복수개의 확산패턴은 인접하는 열에 배치되는 복수개의 확산패턴과 서로 엇갈리도록 배치된다.

또한, 본 발명은 전원인가시 광을 발생시키는 광원 ; 상기 광원의 일측에 배치되는 도광본체의 표면과 직교하도록 꼭지점을 통과하는 수직선을 회전축으로 하여 상기 광원의 중심과 상기 도광본체의 중심을 연결하는 기준선에 대하여 시계방향 또는 반시계방향으로 10° 내지 35°회전되어 배치되는 사각뿔형 확산패턴을 상기 도광본체의 표면에 구비하는 도광판 ; 상기 도광판으로부터 누설되는 광을 반사시키도록 상기 도광판의 하부에 배치되는 반사시트 및 상기 도광판의 상부에 배치되는 액정패널;을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 도광판과 액정패널사이에 적어도 하나의 확산시트를 추가 구비한다.

바람직하게, 상기 도광판과 액정패널사이에 적어도 하나의 프리즘 시트를 추가 구비한다.

바람직하게, 상기 확산패턴은 상기 액정패널과 나란한 도광본체의 외부표면 에 음각으로 구비된다.

바람직하게, 상기 광원은 상기 도광본체의 일측에 일체형으로 적어도 하나 구비되는 점광원이다.

바람직하게, 상기 광원은 상기 도광본체의 일측에 분리형으로 적어도 하나 구비되는 점광원이다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 6(a)(b)은 본 발명에 따른 도광판의 제1 실시예를 도시한 평면도로서, 본 발명의 도광판(100)은 액정패널의 하부에 위치되어 일측으로부터 선광원 분포를 갖는 광 또는 점광원 분포를 갖는 광을 받아 상기 액정패널측으로 면광원 분포로 변경하도록 굴절시키는 것으로, 이는 도광본체(110) 및 확산패턴(120)을 포함하여 구성된다.

상기 도광본체(110)는 전원인가시 광을 제공하는 광원(101)의 일측에 배치되어 광을 통과시키는 사각판상의 투명소재로 구성된다.

상기 광원으로서는 전원인가시 선광원 분포를 갖는 광을 발생시키는 형광램프 또는 점광원 분포를 갖는 광을 발생시키는 발광 다이오드이 선택적으로 채용된다.

여기서, 상기 광원(101)은 상기 도광본체(110)의 일측에 별도의 부재로서 분리형으로 구비되어 광을 제공을 제공할 수도 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 도광본체(110)의 일측 내부에 일체형으로 구비되어 광을 제공할 수도 있다.

또한, 상기 확산패턴(120)은 상기 광원(101)으로부터 제공되는 광이나 상기 도광본체(110)의 하면에 구비되는 반사시트(102)에 반시되는 광을 상기 액정패널측으로 굴절시킬 수 있도록 구비되는 것이다.

이러한 확산패턴(120)은 상기 액정패널과 대응하는 도광본체(110)의 상부표면이나 반사시트와 대응하는 하부표면에 사각뿔형태의 음각으로 함몰형성되거나 양각으로 돌출형성될 수 있다.

한편, 상기 확산패턴(120)은 상기 도광본체(110)내로 입사되는 광중 일부는 반사에 의하여 도광본체(110)의 내부로 반사시키거나 투과시키고, 나머지 일부는 상기 액정패널측으로 굴절시킬 수 있도록 4개의 경사면을 갖는 사각뿔형상으로 구비된다.

이러한 확산패턴(120)은 상기 액정패널(150)측으로 굴절시키는 광의 굴절량을 높일 수 있도록 상기 도광본체(110)의 표면과 직교하도록 4개의 경사면이 서로 만나는 꼭지점을 통과하는 수직선을 회전축으로 하여 상기 광원(101)의 중심과 상기 도광본체(110)의 중심을 연결하는 기준선(O)에 대하여 시계방향 또는 반시계방향으로 10° 내지 35°회전된 상태로 배치된다.

여기서, 상기 도광본체(110)의 표면에 상기 수직선을 회전축으로 하여 시계방향 또는 반시계방향으로 10° 내지 35°회전된 확산패턴(120)은 도광본체(110)의 길이방향으로 일정간격을 두고 다수열로 배치된다.

그리고, 다수열로 배치되는 확산패턴(120)은 인접하는 열에 배치되는 복수개의 확산패턴과 중첩되지 않도록 서로 엇갈리도록 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 도광본체(110)의 내부로 입사된 광을 액정패널측으로 굴절시키는 광량을 증대시켜 광휘도를 높일 수 있는 것이다.

도 6(a)에 도시한 바와 같이, 상기 도광본체(110)에 구비되는 확산패턴(120)이 반시계방향으로 10°내지 35°회전된 경우, 상기 도광본체(110)의 내부로 입사되는 광중 대부분은 굴절 및 내부 전반사에 의하여 정면 시야각 방향으로 진행하고, 일부는 각 확산패턴의 입사면에서 반사되어 도광본체(110)의 측면방향으로 진행하게 된다.

또한, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 상기 도광본체(110)에 구비되는 확산패턴(120)이 시계방향으로 10°내지 35°회전된 경우에도 상기와 마찬가지로 상기 도광본체(110)의 내부로 입사되는 광중 대부분은 굴절 및 내부 전반사에 의하여 정면 시야각 방향으로 진행하고, 일부는 각 확산패턴의 입사면에서 반사되어 도광본체(110)의 측면방향으로 진행하게 된다.

도 7(a)(b)는 본 발명에 따른 도광판의 제2 실시예를 도시한 평면도로서, 상기 도광본체(110)의 표면에 반시계방향 또는 시계방향으로 10°내지 35°회전상태로 배치되는 확산패턴(120)이 상기 기준선(O)을 기준으로 하여 좌우대칭형으로 구비된다.

즉, 상기 확산패턴중 반시계방향으로 10°내지 35°회전된 확산패턴(120a)은 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 상기 기준선(O)을 기준으로 하여 도면상 좌측에 배치되고 시계방향으로 10°내지 35°회전된 나머지 확산패턴(120)b은 도면상 우측에 배치된다.

또한, 상기와 반대로 시계방향으로 10°내지 35°회전된 확산패턴(120b)은 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 상기 기준선(O)을 기준으로 하여 도면상 좌측에 배치되고 반시계방향으로 10°내지 35°회전된 나머지 확산패턴(120a)은 도면상 우측에 배치될 수도 있다.

여기서, 상기 확산패턴(120a)(120b)을 기준선(O)을 기준으로 하여 좌우대칭구조로 구비할때, 상기 확산패턴의 회전방향에 따라 도광본체(110)에 해당하는 실리콘 웨이퍼를 2장 이용하여 사각뿔형 확산패턴을 구비할 수 있다.

한편, 상기 도광본체(110)의 표면에 확산패턴을 다양한 각도로 회전시켜 배치할때 그 회전각도에 따라 정면 시야각에서의 휘도분포가 어떻게 변화하는지를 도 8에 예시하였다.

도 8에 도시한 바와 같이, 반구형 패턴이 적용된 도광판에 확산시트, 프리즘 시트를 모두 사용하는 상태에서, 이들을 통과하는 광의 휘도를 측정하게 되면, 점선으로 도시되는 그래프로 나타나는바, 정면 시야각인 0°에서 45°까지의 휘도는 대략 33cd 로 일정하게 나타난다.

반면에, 사각뿔형 확산패턴이 적용된 도광판만을 사용하고, 확산패턴(120)의 회전각도를 0°로부터 45°까지 변경하는 상태에서, 이를 통과하는 광의 휘도를 측정하게 되면, 실선으로 도시되는 그래프로 나타는바, 정면 시야각에서의 휘도는 상기 확산패턴(120)이 10° 내지 35°로 구비될때 종래와 동등하거나 그 이상의 분포를 갖게 됨을 알 수 있다.

이에 따라, 상기 도광본체(110)의 표면에 구비되는 확산패턴(120)은 반시계방향 또는 시계방향으로 10° 내지 35° 회전상태로 배치되는 것이 바람직하다.

도 9는 정면이외의 시야각에서의 휘도분포를 도시한 그래프로서, 이는 액정 디플레이 장치에서 필요로 하는 정면 시야각을 벗어난 손실광을 도시한 것이다.

도 9에서 실선으로 도시되는 그래프 'a4' 는 광이 확산패턴을 통과한 후에 해당하는 대광부쪽 방향에서 측정한 휘도분포이고, 일점쇄선으로 도시되는 그래프 'b4'는 광이 확산패턴을 통과하기 전에 해당하는 입광부쪽 방향에서 측정한 휘도분포이며, 점선으로 도시되는 그래프 'c4'는 도광판의 왼쪽 측면방향에서 측정한 휘도분포이고, 띠점선으로 도시되는 그래프 'd4'는 도광판의 오른쪽 측면방향에서 측정한 휘도분포이다.

이에 따라, 도 9에 도시된 그래프 'a4 내지 d4' 를 살펴보면, 사각뿔형 확산패턴의 회전각도가 0° 와 45°근처에서는 높은 휘도를 갖추어 손실광이 크게 나타나는 반면에 22.25°근처에서는 상대적으로 낮은 휘도를 갖추어 손실광이 낮게 나타남을 알수 있었다.

즉, 상기 확산패턴(120)의 회전각도가 22.25°근방에 해당하는 10°내지 35°일때, 정면이외의 시야각인 대광부, 입광부 및 측면측으로 손실되는 광이 줄어 들기 때문에, 도 8에 도시한 바와 같이 정면 시야각내에서의 휘도를 상대적으로 증대시킬 수 있는 것이다.

반대로 상기 확산패턴(120)의 회전각도가 0°그리고 45°인 경우, 정면이외의 시야각인 대광부, 입광부 및 측면측으로 손실되는 광이 많기 때문에, 도 8에 도시한 바와 같이 정면 시야각내에서의 휘도가 감소하게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 회전된 확산패턴(120)이 도광본체(110)의 표면에 상기 기준선(O)을 기준으로 하여 좌우대칭구조로 구비되는 경우, 각각의 확산패턴(120)에 입사되는 광중에서 각 패턴에서 반사되어 측면방향으로 진행하는 광손실을 감소하고, 이러한 광이 각 패턴에서 굴절 및 내부 전반사를 하게 되어 정면 시야각의 방향으로 진행하는 광을 가일층 증가시킬 수 있는 것이다.

도 10은 다양한 형태의 확산패턴을 구비하는 도광판으로부터 출사되는 광의 휘도분포를 도시한 그래프이다.

도 10에서 일점쇄선으로 도시되는 그래프 'a'는 반구형 확산패턴을 도광판에 적용하고, 확산시트 및 수직, 수평방향의 프리즘 시트를 모두 채용한 경우의 휘도분포이며, 이점쇄선으로 도시되는 그래프 'b'는 0°의 사각뿔형 확산패턴을 도광판에 적용하고 확산시트와 1장의 수평방향 프리즘시트를 채용한 경우의 휘도분포이며, 원형 점선으로 도시되는 그래프 'c' 와 사각 점선으로 도시되는 그래프 'd'는 22.25°로 회전된 사각뿔형 확산패턴(120)을 도광판에 적용된 경우의 휘도분포이고, 점선으로 도시되는 그래프 'e' 와 실선으로 도시되는 그래프 'f' 는 22.25°로 회전된 사각뿔형 확산패턴(120a)(120b)이 좌우대칭구조로 적용된 경우의 휘도분포이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 사각뿔형 확산패턴을 도광본체에 10° 내지 35°회전하여 배치하게 되면, 반구형 확산패턴이 적용된 도광판과 이에 확산시트, 프리즘시트를 모두 사용한 경우(그래프 'a') 및 0°사각뿔형 확산패턴의 도광판과 이에 확산시트, 수평방향의 프리즘 시트를 사용한 경우(그래프 'b')에서 얻을 수 있는 정면 시야각에서의 휘도와 비교하여 동등 수준 또는 그 이상의 높은 휘도를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

이에 따라, 도광본체에 사각뿔형 확산패턴을 10° 내지 35°회전하여 배치하게 되면, 종래와 같이 확산시트와 프리즘 시트를 사용하지 않고도 종래와 동등 수준 또는 그 이상의 높은 휘도를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 도 10에 도시한 바와같이, 측정되는 휘도의 최대치의 1/2에 해당하는 방사각이 반구형 확산패턴을 사용한 경우 약 ±20°이고, 0°사각뿔형 확산패턴을 사용한 경우 약 ±30°인 반면에, 본 발명에서 사각뿔형 확산패턴을 10° 내지 35°로 회전하여 배치하는 경우 ±40°로 넓게 얻어짐을 알 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 도광판에서만 출사되는 출사광만으로도 종래 도광판과 더불어 확산시트, 프리즘 시트를 사용하는 경우보다 더 넓은 시야각에서 더 높은 휘도를 얻을 수 있는 것이다.

상기와 같이 도광본체(110)의 표면에 확산패턴(120)이 기준선(O)에 대하여 시계방향 또는 반시계방향으로 10° 내지 35°로 회전되어 구비되거나 기준선으로 중심으로 하여 회전된 확산패턴(120a)(120b)이 좌우대칭구조로 구비된 도광판(100)을 액정 디스플레이 장치(200)에 적용하게 되면, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 도광판(100)의 일측에 광원(101)이 배치되고, 상기 도광판(100)의 상,하부에 액정패널(150)과 반사시트(102)가 각각 배치되는 반면에 확산시트, 프리즘시트가 삭제된 두께가 얇은 액정 디스플레이 장치(200)를 구현할 수 있는 것이다.

또한, 도 12와 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 도광판(100)과 액정패널(150)사이에 확산시트(130) 또는 프리즘시트(140)가 선택적으로 배치되어 광휘도를 가일층 높일 수 있는 다른 형태의 액정 디스플레이 장치(200a)(200b)도 구현할 수 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 확산패턴이 기준선에 대하여 시계방향 또는 반시계방향으로 10° 내지 35°로 회전되어 도광본체의 표면에 구비됨으로서, 각각의 확산패턴으로 입사되는 광원의 광중 각 패턴에서 반사되어 측면방향으로 진행하는 광손실을 감소시키는 반면에 정면 시야각의 방향으로 진행하는 광을 가일층 증가시킬 수 있기 때문에, 확산시트 및 프리즘 시트를 사용하지 않고도 종래와 비교하여 동등수준 또는 그 이상의 휘도를 얻을 수 있는 것이다.

그리고, 도광판과 액정패널사이에 확산시트, 프리즘 시트를 사용하지 않고도 종래와 비교하여 동등수준 또는 그 이상의 휘도를 얻을 수 있기 때문에, 장치의 두 께 및 부피를 줄일 수 있고, 구성부품수 및 조립공정을 줄여 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 얻어진다.

Claims

액정패널의 하부에 위치하며, 일측으로부터 제공되는 광을 상기 액정패널측으로 굴절시키는 도광판에 있어서,

전원인가시 광을 제공하는 광원의 일측에 배치되는 판상의 도광본체 ;

상기 도광본체의 표면에 일정패턴으로 형성되는 복수개의 사각뿔형 확산패턴;을 포함하고,

상기 확산패턴은 상기 도광본체의 표면과 직교하도록 꼭지점을 통과하는 수직선을 회전축으로 하여 상기 광원의 중심과 상기 도광본체의 중심을 연결하는 기준선에 대하여 시계방향 또는 반시계방향으로 10° 내지 35°회전되어 배치됨을 특징으로 하는 도광판.
제1항에 있어서,

상기 확산패턴은 상기 기준선을 기준으로 하여 좌우대칭형으로 구비됨을 특징으로 하는 도광판.
제1항에 있어서,

상기 확산패턴은 상기 액정패널과 나란한 도광본체의 외부표면에 음각으로 구비됨을 특징으로 하는 도광판.
제1항에 있어서,

상기 확산패턴은 상기 액정패널과 나란한 도광본체의 외부표면에 양각으로 구비됨을 특징으로 하는 도광판.
제1항에 있어서,

상기 기준선과 직교하도록 다수열로 배치되는 복수개의 확산패턴은 인접하는 열에 배치되는 복수개의 확산패턴과 서로 엇갈리도록 배치됨을 특징으로 하는 도광판.
전원인가시 광을 발생시키는 광원 ;

상기 광원의 일측에 배치되는 도광본체의 표면과 직교하도록 꼭지점을 통과하는 수직선을 회전축으로 하여 상기 광원의 중심과 상기 도광본체의 중심을 연결하는 기준선에 대하여 시계방향 또는 반시계방향으로 10° 내지 35°회전되어 배치되는 사각뿔형 확산패턴을 상기 도광본체의 표면에 구비하는 도광판 ;

상기 도광판으로부터 누설되는 광을 반사시키도록 상기 도광판의 하부에 배치되는 반사시트 및

상기 도광판의 상부에 배치되는 액정패널;을 포함하는 액정 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,

상기 도광판과 액정패널사이에 적어도 하나의 확산시트를 추가 구비함을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,

상기 도광판과 액정패널사이에 적어도 하나의 프리즘 시트를 추가 구비함을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,

상기 확산패턴은 상기 기준선을 기준으로 하여 좌우대칭형으로 구비됨을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,

상기 확산패턴은 상기 액정패널과 나란한 도광본체의 외부표면에 음각으로 구비됨을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,

상기 확산패턴은 상기 액정패널과 나란한 도광본체의 외부표면에 양각으로 구비됨을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,

상기 기준선과 직교하도록 다수열로 배치되는 복수개의 확산패턴은 인접하는 열에 배치되는 복수개의 확산패턴과 서로 엇갈리도록 배치됨을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,

상기 광원은 상기 도광본체의 일측에 일체형으로 적어도 하나 구비됨을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,

상기 광원은 상기 도광본체의 일측에 분리형으로 적어도 하나 구비됨을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.