KR100844158B1 - 백라이트 장치용 도광판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백라이트(BACK LIGHT) 장치용 도광판(韜光板)에 관한 것으로, 추구하는 목적은 출사면으로 출사되는 광량을 극대화시키는 한편, 출사되는 빛을 시야각 범위로 집중시키는 백라이트 장치용 도광판을 제공함에 있다.

이러한 목적 달성을 위한 본 발명은, 입광부에 대해 수평으로 표면에 프리즘패턴(PRISM PATTERN)이 형성된 백라이트용 도광판에 있어서, 상기 프리즘패턴은 도광판내로 입사되어 진행하는 빛을 도광판의 상방 시야각 범위 내로 집중시키는 집광수단;과, 도광판 내로 진행하는 빛을 출사면으로 반사하는 출광수단;을 하나의 면에 마련하여서됨을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 도광판의 프리즘패턴 중 집광수단이 도광판 외부 특히, 측면으로 손실된 빛을 다시 모아주고, 출광수단은 도광판 내로 진행하는 빛과 상기 집광수단에서 모아진 빛을 상방으로 표출시켜, 도광판의 출사면으로 출사되는 광량을 극대화함으로써, 휘도를 향상시키는 효과를 얻는다.

Description

백라이트 장치용 도광판{LIGHT GUIDE PANEL FOR BACK LIGHT UNIT}

도 1은 본 발명의 반사면 부분 확대를 포함한 전체 구성을 도시한 분리 사시도.

도 2는 본 발명의 구성 중 요부인 도광판의 구성을 구체적으로 도시한 반사면 부분 확대를 포함한 사시도.

도 3의 a), b)는 본 발명의 다른 실시예의 구성을 도시한 단면도(확산수단).

도 4는 본 발명의 구성 및 빛의 진행 방향을 도시한 A-A 방향 부분 단면도(집광수단).

도 5는 본 발명의 구성 및 빛의 진행 방향을 도시한 B-B 방향 중략 단면도(출사수단).

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 도광판 11 : 입광부

12 : 프리즘패턴 13 : 집광수단

14 : 출광수단 15 : 확산수단

본 발명은 백라이트(BACK LIGHT) 장치용 도광판(韜光板)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원으로부터 입사되는 빛을 반사 진행시키면서 출사면으로 출광시키는 백라이트 장치용 도광판에 관한 것이다.

일반적으로, LCD(Liquid Crystal Display)는 CRT(Cathode-Ray Tube)와는 달리 자체적으로 빛을 발하지 못하는 수광 소자이기 때문에, 화면 전체에 균일한 밝기를 유지할 수 있도록 하는 백라이트 장치가 필요하다. 이러한 백라이트 장치는 빛의 굴절 내지 집광을 유도하여, 최초의 점광원이나 선형광원을 면형광원으로 변환시키기 위한 도광판을 구비한다. 상기 도광판은 투명한 아크릴 패널에서 용도 개념으로 진화된 플라스틱 성형이다. 이러한 도광판의 기능은 광원으로부터 발산되는 빛을 받아들이고, 아크릴 표면의 일정 면적에 패턴 가공영역 부분으로 빛을 균일하게 분포시켜 주는 역할을 하는 것이다.

참고로, 전술한 종래 백라이트 장치의 구조를 살펴보면, 빛을 발상하는 광원과, 상기 광원으로부터 입사된 빛을 상부로 균일하게 출사하는 도광판과, 상기 도광판의 하부에 배치되어 상기 광원으로부터 입사된 빛을 액정패널부가 위치한 상방으로 반사시킴으로써 빛이 상기 도광판 하부로 누출되어 손실되는 것을 방지하는 반사시트와, 상기 도광판을 사이에 두고 상기 반사시트의 대향면에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트와, 상기 확산시트의 상면에 순차 적층되어 상기 확산시트에서 확산된 빛을 모아 빛의 휘도를 도출하기 위한 수직 및 수평 프리즘시트와, 색 좌표의 안정과 상기 프리즘시트의 프리즘 구조를 보호하는 보호시트로 구성된다. 이 중, 상기 도광판은 전술한 바와 같이, 일측 단에 배치된 광원으로부터 입사된 빛을 도광판의 상부로 균일하게 출사시켜서 상부의 액정패널부를 밝게 만들어 주는 백라이트 역할을 한다. 이처럼 빛을 상부로 균일하게 출사시키기 위해 상기 도광판의 표면에는 도광판 내에 갇혀 흐르는 빛을 상부로 균일하게 출사시키기 위한 여러 가지 패턴이 부착되거나 새겨진다.

이와 같은 도광판에 광원으로부터 입사되는 빛은, 도광판(a)의 반사패턴에 반사되면서 내측을 따라 진행함과 동시에, 일부는 출사면으로 출광된다. 그러나, 도광판(1)의 출사면으로 출사되는 빛은 시야각(사용자가 목시하는 범위)에 집중되지 않고, 측면으로 넓게 퍼져서 출광하게 되는데, 이로 인해 휘도가 낮아지는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 다소 보완하기 위해 종래에는 출사면에 별도의 패턴을 구비시켜, 빛을 모으도록 노력하였으나, 이에는 한계가 있었을 뿐 아니라, 도광판의 타측면 패턴을 마련하는 별도의 작업을 마련하여야 하므로, 도광판 제조상에 번거로운 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 출사면으로 출사되는 광량을 극대화시키는 한편, 출사되는 빛을 시야각 범위로 집중시키는 백라이트 장치용 도광판을 제공하는데 목적을 두고 있다.

본 발명의 다른 목적은 도광판의 일측 면 예컨대, 반사면 또는 출사면에 출광을 위한 패턴(반사패턴)과 집광을 위한 패턴을 마련하여, 한번의 패턴 형성 공정을 통해 제조가 이루어지도록 하는 백라이트 장치용 도광판을 제공하는데 목적을 두고 있다.

이러한 목적 달성을 위한 본 발명은, 입광부에 대해 수평으로 표면에 프리즘패턴(PRISM PATTERN)이 형성된 백라이트용 도광판에 있어서, 상기 프리즘패턴은 도광판내로 입사되어 진행하는 빛을 도광판의 상방 시야각 범위 내로 집중시키는 집광수단;과, 도광판 내로 진행하는 빛을 출사면으로 반사하는 출광수단;을 하나의 면에 마련하여서됨을 특징으로 한다.

이러한, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명하기에 앞서 설명에 참고가 되는 첨부 도면으로, 도 1을 본 발명의 반사면 부분 확대를 포함한 전체 구성을 도시한 분리 사시도로, 도 2를 본 발명의 구성 중 요부인 도광판의 구성을 구체적으로 도시한 반사면 부분 확대를 포함한 사시도로, 도 3의 a), b)를 본 발명의 다른 실시예의 구성을 도시한 단면도로, 도 4를 본 발명의 구성 및 빛의 진행 방향을 도시한 A-A 방향 부분 단면도(집광수단)로, 도 5를 본 발명의 구성 및 빛의 진행 방향을 도시한 B-B 방향 중략 단면도(출사수단)로 제시한다.

이와 같이 제시하는 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 입광부(11)에 대해 수평으로 표면에 프리즘패턴(12)이 형성된 백라이트용 도광판(10)에 있어서, 상기 프리즘패턴(12)은 도광판(10) 내로 입사되어 진행하는 빛을 도광판(10)의 상방 시야각 범위 내로 집중시키는 집광수단(13);과, 도광판(10) 내로 진행하는 빛 을 출사면으로 반사하는 출광수단(14);을 하나의 면에 마련하여서 된다.

여기서, 본 발명 중 상기 집광수단(13)과 출광수단(14)은 서로에 대해 수직 예컨대, 집광수단(13)은 입광부(11)에 대해 수직으로 마련되며, 상기 출광수단(14)은 입광부(11)에 대해 수평으로 마련될 수 있으며, 상기 집광수단(13)은 예컨대, 입광부(11)에 대해 90° 이내 각도로 경사지게 마련될 수 도 있다. 또한, 상기 집광수단(13)과 출광수단(14)은 예컨대, 삼각 형상의 돌기 또는 홈일 수 있으며, 사다리꼴 형상의 돌기 또는 홈일 수 도 있다. 또한, 상기 집광수단(13)과 출광수단(14)은 예컨대, 도광판(10)의 반사면에 형성될 수 도 있고, 출사면에 형성될 수 도 있다.

이때, 상기 집광수단(13)은 예컨대, 출광수단(14) 보다는 높이가 낮게 형성되는 것이 바람직하다. 그 이유는 출광수단(14)의 반사면적의 비율을 크게 하기 위함이다. 그러나, 도광판 재질의 향상 및 광원 소자의 개발에 따라 동일하게 형성될 수 도 있고, 높게 형성될 수 도 있다. 여기서, 상기 출광수단(13)은 예컨대, 한쪽면의 경사각도가 1° ~ 3° 사이일 수 있으며, 꼭지각이 80° ~ 160° 인 것이 바람직하나, 도광판(10)의 재질 및 빛의 조도에 따라 그 경사각도 및 꼭지각의 범위를 달리할 수 도 있다. 이때, 상기 집광수단(13)의 DEPTH(높이/깊이)는 예컨대, 균일할 수 도 있고 입광부(11)에서 멀어질수록 깊어질 수 도 있다. 또한, 상기 집광수단(14)은 예컨대, 이등변삼각형 형상일 수 있다. 여기서, 상기 프리즘패턴(12)이 이등변삼각형 형상일 경우 예컨대, 꼭지각은 80° ~ 120° 인 것이 바람직하나, 도광판(10)의 재질 및 빛의 조도에 따라 그 꼭지각의 범위를 달리할 수 도 있다. 이때, 상기 출광수단(14)의 PITCH(돌기 또는 홈의 꼭지점과 꼭지점 간의 거리)와 DEPTH(높이/깊이)는 예컨대, 균일할 수 도 있고, 입광부(11)에서 멀어질수록 각각 좁아질 수 도, 높아지거나 낮아질 수 도 있다.

또 한편, 본 발명인 상기 도광판(10)의 출사면에는 예컨대, 첨부 도면 도 3에서 보는 비와 같이, 출사되는 빛을 넓게 분산시키는 확산수단(15)이 더 포함되어 구성될 수 도 있다. 이때, 상기 확산수단(15)은 예컨대, 미세한 요철일 수 있으며, 상기 요철은 선 형태의 요철일 수 도 있고, 점 형태의 요철일 수 도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 첨부 도면 도 4에서 보는 바와 같이, 도광판(10)의 측면으로 넓게 퍼지는 빛을 집광수단(13)이 도광판(10) 내측 즉, 목시자의 시야각 범위 내로 모아 유도하여 집중시킨다. 그리고, 첨부 도면 도 5에서 보는 바와 같이, 입광부(11)로부터 입사된 빛을 출광수단(14)이 출사면으로 반사/유도시켜 출광시킨다. 그러므로, 본 발명은 기본적으로 상기 출광수단(14)을 통해 출사되는 빛과, 상기 집광수단(13)을 통해 출사되는 빛이 더해짐과 동시에 시야각 내로 집중되어, 출광 량이 많아지게 되고 결과적으로 휘도가 향상된다.

이를 각 구성요소의 실시 예에 따라 세부적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 발명 중 상기 집광수단(13)과 출광수단(14)을 서로에 대해 수직 즉, 집광수단(13)은 입광부(11)에 대해 수직으로 마련하고, 상기 출광수단(14)은 입광부(11)에 대해 수평으로 마련하였다. 그리하면, 입광부(11) 측에 구비되는 광원(b)으로부터 입사된 빛은 출광수단(14)을 통해 반사되면서 도광판(10) 내로 진행하는 한편, 일부는 출사면을 통해 출광된다. 이때, 출광수단(14)에 반사되어 출광 되는 빛은 출사면으로 출광 시, 양쪽으로 넓게 퍼지게 되는데, 상기 집광수단(13)이 출광 전에 반사 각도를 보정 반사시켜 도광판(10) 상방의 시야각 범위내로 집중시켜, 휘도를 향상시킨다.

이때, 상기 집광수단(13)은 입광부(11)에 대해 90° 이내 각도로 경사지게 마련할 수 도 있는데, 그리하면, 입사되는 빛의 진행 방향을 해당 각도로 변경 진행시키면서 집중시킬 수 있다.

또한, 상기 집광수단(13)을 삼각 형상의 돌기 또는 홈으로 마련하는데, 그리하면, 입사되는 빛을 일정한 각도로 반사시킬 수 있다.

또한, 상기 집광수단(13)과 출광수단(14)은 도광판(10)의 반사면에 형성하는 것이 바람직하다. 그리하면, 도광판(10)을 통해 진행하는 빛이 하부면을 통해 유출되더라도, 도광판(10) 하방에 마련된 반사시트(도 2에서 도면부호 '4')로부터 반사되는 빛을 재 입사시켜 출사면을 통해 출광시킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기 집광수단(13)의 DEPTH는 균일한 것이 바람직하나, 입광부(11)에서 멀어질수록 높거나 깊게 형성함으로써, 진행하는 빛이 감쇄하여 반사되는 각도가 좁아지는 것을 고려하는 것도 바람직하다.

이때, 물론 상기 출광수단(14)의 PITCH와 DEPTH를 입광부(11)에서 멀어질수록 각각 좁아지거나, 높거나 깊어지게 형성하는 것도 같은 맥락이다.

또 한편, 본 발명인 상기 도광판(10)의 출사면에는 예컨대, 출사되는 빛을 넓게 분산시키는 확산수단(15)을 더 포함하여 출사면 전체에서 빛의 확산 현상을 유발하여 휘도록 더욱 개선시킬 수 도 있다. 여기서, 상기 확산수단(15)은 점 또 는 선 형상의 돌기 또는 홈일 수 있으며, 돌기와 홈의 구분은 그 형상과 점유면적에 의해 구분되며, 미세한 요철일 수 도 있다. 또 한편, 본 발명은 도광판(10) 상방에 역프리즘패턴을 적용하여, 상면으로 빛을 최대로 끌어 올려 휘도를 일층 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이와 같이 되는 본 발명은, 도광판의 프리즘패턴 중 집광수단이 도광판 외부 특히, 측면으로 손실된 빛을 다시 모아주고, 출광수단은 도광판 내로 진행하는 빛과 상기 집광수단에서 모아진 빛을 상방으로 표출시켜, 도광판의 출사면으로 출사되는 광량을 극대화함으로써, 휘도를 향상시키는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 도광판의 일측 면 예컨대, 반사면 또는 출사면에 출광을 위한 패턴(반사패턴)과 집광을 위한 패턴을 마련하여, 한번의 패턴 형성 공정을 통해 제조가 이루어지도록 함으로써, 제조성 향상 효과를 얻는다.

또 한편, 본 발명은 종래와 같이 반사면과 출사면에 본 발명의 패턴을 형성시킬 경우, 출사되는 빛을 시야각 범위 내로 집중시켜 더욱 더 휘도를 향상시키는 효과를 얻는다.

Claims (16)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 입광부(11)에 대해 수평으로 표면에 프리즘패턴(12)이 형성된 백라이트용 도광판(10)에 있어서, 상기 프리즘패턴(12)은 도광판(10) 내로 입사되어 진행하는 빛을 도광판(10)의 상방 시야각 범위 내로 집중시키는 집광수단(13)과, 도광판(10) 내로 진행하는 빛을 출사면으로 반사하는 출광수단(14)을 포함시키되, 상기 집광수단(13)과 출광수단(14)은 서로에 대해 수직으로 형성하고, 상기 집광수단(13)은 입광부(11)에 대해 30°이상 90°이내 각도로 경사지게 구성하고, 상기 집광수단(13)과 출광수단(14)은 삼각 형상의 돌기 또는 홈중 어느 하나로 하되, 상기 집광수단(13)과 출광수단(14)은 도광판(10)의 반사면 또는 출사면 또는 반사면과 출사면에 모두중 어느 하나에 형성시키고, 상기 집광수단(13)은 출광수단(14) 보다는 높이가 낮게 형성됨을 특징으로 하는 백라이트 장치용 도광판.
10. 제 9항에 있어서, 상기 집광수단(13)은 이등변삼각형이며, 꼭지각은 80° ~ 120°임을 특징으로 하는 백라이트 장치용 도광판.
11. 제 9항에 있어서, 상기 출광수단(14)은 한쪽면의 경사각도가 1° ~ 3° 사이이며, 꼭지각이 80° ~ 160° 임을 특징으로 하는 백라이트 장치용 도광판.
12. 제 10항에 있어서, 상기 집광수단(13)의 PITCH와 DEPTH는 균일함을 특징으 로 하는 백라이트 장치용 도광판.
13. 제 11항에 있어서, 상기 출광수단(14)의 PITCH와 DEPTH는 광원에서 멀어질수록, 각각 좁아지고 높거나 깊어짐을 특징으로 하는 백라이트 장치용 도광판.
14. 제 9항에 있어서, 상기 도광판(10)의 출사면에는 출사되는 빛을 넓게 분산시키는 확산수단(15)이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 백라이트 장치용 도광판.
15. 제 14항에 있어서, 상기 확산수단(15)은 점 또는 선 형상의 돌기임을 특징으로 하는 백라이트 장치용 도광판.
16. 제 14항에 있어서, 상기 확산수단(15)은 점 또는 선 형상의 홈임을 특징으로 하는 백라이트 장치용 도광판.

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