KR100863393B1 - Structure of light guide board - Google Patents
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Abstract
도광판은 입사 표면, 방출 표면 및 반사 표면을 포함한다. 상기 입사 표면은 프로스트 처리되고 광원의 위치에 대응하는 조도개선된 영역을 구비한다. 방출 표면은 광입사 표면 및 두 개의 반대 단면에 인접한 부분에 미세 구조를 형성한다. 미세 구조를 형성하는 방출 표면의 부분은 미세 구조가 제공되지 않은 부분에 비하여 크기가 증가된 조도를 갖는데 그 결과 미세 구조를 통해 전송되는 빛이 더욱 분산되기 쉽다. 반사 표면은 다수의 프리즘을 형성하는데 상기 프리즘은 작은(얕은) 깊이의 입사 표면으로부터 큰(깊은) 깊이의 반대 표면까지 확장되고 그 높이는 길이에 따라 증가된다. 그 결과 프리즘의 표면은 최저로부터 최고까지 변화하고, 도광판으로부터 방출된 빛의 균일도를 강화한다.The light guide plate includes an incident surface, an emitting surface and a reflective surface. The incidence surface is frosted and has an improved roughness area corresponding to the position of the light source. The emitting surface forms a microstructure on the part of the light incident surface and adjacent two opposite cross-sections. The portion of the emissive surface forming the microstructure has an increased roughness compared to the portion where the microstructure is not provided, as a result of which the light transmitted through the microstructure is more likely to be dispersed. The reflective surface forms a plurality of prisms, which extend from the small (shallow) depth incidence surface to the large (deep) opposite surface and the height increases with length. As a result, the surface of the prism varies from the lowest to the highest, enhancing the uniformity of the light emitted from the light guide plate.
도광판, 광입사 표면, 발광 표면, 조도개선된 영역, 프리즘, Light guide plate, light incident surface, light emitting surface, roughened area, prism,
Description
도 1은 종래의 백라이트 모듈의 분해도이다. 1 is an exploded view of a conventional backlight module.
도 2는 다른 종래의 백라이트 모듈의 분해도이다.2 is an exploded view of another conventional backlight module.
도 3은 본 발명에 따라 구성된 도광판의 사시도(perspective view)이다.3 is a perspective view of a light guide plate constructed in accordance with the present invention.
도 4는 바닥면으로부터의 본 발명의 도광판의 사시도이다.4 is a perspective view of the light guide plate of the present invention from the bottom surface;
도 5 및 6은 본 발명의 다른 구현예예 따른 도광판의 광입사 표면의 개략도이다.5 and 6 are schematic views of a light incident surface of a light guide plate according to another embodiment of the present invention.
도 7 내지 9는 본 발명의 다른 구현예에 따른 도광판의 발광 표면의 개략도이다.7 to 9 are schematic views of the light emitting surface of the light guide plate according to another embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 다른 구현예에 따른 도광판의 개략적인 측면입면도(side elevational view)이다.10 is a schematic side elevational view of a light guide plate according to another embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 다른 구현예에 따른 도광판의 사시도이다.11 is a perspective view of a light guide plate according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 도광판(light guide board)의 구조에 관한 것이고, 상세하게는 백라이트 모듈(backlight module)에 이용되는 쐐기형(wedge-shaped) 도광판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the structure of a light guide board, and more particularly to a wedge-shaped light guide plate used in a backlight module.
백라이트 모듈은 LCD에 백라이팅을 제공하기 위해 액정 표시장치(LCD; liquid crystal display)에 종종 포함된다. LCD를 위한 백라이팅으로서, 상기 백라이트 모듈은 상기 LCD가 원하는 성능을 발휘하도록 빛의 균일도(uniformity) 및 밝기의 요구사항을 제공하기 쉽다. Backlight modules are often included in liquid crystal displays (LCDs) to provide backlighting for LCDs. As backlighting for an LCD, the backlight module is likely to provide the requirements of uniformity and brightness of light so that the LCD achieves the desired performance.
첨부된 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 백라이트 모듈(1)은 적어도 도광판(11), 반사기 필름(reflector film, 12), 다수의 광학 필름(optic film, 13) 및 광원(light source, 14)을 포함한다.As shown in FIG. 1, a conventional backlight module 1 includes at least a
상기 도광판은 1 이상의 광입사 표면(light incidence surface, 111), 반사 표면(reflection surface, 112) 및 발광 표면(light emitting surface, 113)을 구비한다. 상기 광입사 표면(111)은 광원(14)으로부터 수광하여 도광판(11)의 내부로 전송한다. 반사 표면(112)은 도광판(11) 내부로 전송되는 빛을 반사하여 방향을 바꾼다(redirect). 상기 반사 표면(112)은 다수의 도광 스팟(light guide spot, 1121)으로 제공되는데, 이들은 반사 표면(112)에서 빛의 전체적인 반사를 파괴하여 균일한 광반사를 현실화하는데 이용된다. 상기 발광 표면(13)은 도광판(11)으로부터 빛을 발산한다.The light guide plate has one or more
반사기 필름(12)은 도광판(11)의 반사 표면(112)상에 위치되어 상기 도광판(11) 외부의 빛을 도광판(11) 내로 다시 반사한다.The
광학 필름(13)은 도광판(11)의 발광 표면(113) 상에 배열된다. 상기 광학 필름(13)은 도광판(11)을 통해 전송되는 빛을 발산하는 발산 필름(diffusion film, 131) 및 도광판(11)을 통해 전송되는 빛의 컨버전스(convergence)하는 프리즘 필름(prism film, 132)을 포함한다. 상기 광학 필름(13)의 수 및 순서는 필요에 따라 달라질 수 있다. 프리즘 필름(132)은 다수의 미세한 프리즘(1321)이 형성된 표면을 구비하고 두 개의 인접한 프리즘 필름(132)의 상기 프리즘(1321)은 수직방향으로 확장되어 모든 방향의 빛을 컨버전스한다.The
광원(14)은 도광판(11)에 빛을 공급하고 광입사 표면(111)의 외부에 배열된다. 백라이트 모듈을 이용하는 제품의 사양에 따라, 상기 광원(14)의 수가 상이할 수 있다. The
상술한 바와 같이, 빛을 컨버전스하기 위하여 종래의 백라이트 모듈(1)에 두 개의 프리즘 필름(132)이 필요하다. 그러나, 프리즘 필름(132)은 프리즘 필름이 특허에 의한 보호를 받는 구조이기 때문에 가격이 비싸고 제한된 공급자들로부터만 구입할 수 있다.As described above, two
도 2는 밝기가 향상된 공지의 백라이트 모듈(2)을 도시한다. 상기 백라이트 모듈(2)은 적어도 도광판(21), 반사기 필름(22), 프리즘 필름(23), 발산 필름(24) 및 광원(25)을 포함한다.2 shows a known
상기 도광판(21)은 쐐기 구성이고 광입사 표면(211), 반사 표면(212) 및 발광 표면(213)을 구비한다. 상기 광입사 표면(211)은 광원(25)으로부터 수광한다. 상기 반사 필름(212)은 그 위에 광입사 성분을 반사한다. 발광 표면(213)은 도광 판(21)으로부터 빛을 발산한다. 반사 표면(212)은 다수의 병렬 프리즘(juxstaposing prism, 2121)을 포함하고 이로 인해 반사 표면(212)에 입사된 빛은 프리즘(2121)에 의해 반사되어 빛을 컨버전스한다. 도광판(21)을 떠난 이후, 컨버전스된 빛은 도광판(21)의 프리즘(2121)에 의한 방향과 상이한 방향으로 프리즘 필름(23)상에 형성된 프리즘(31)에 의해 컨버전스가 쉽게 된다.The
쐐기 구성으로 인해, 도광판(21)의 반사 표면(212)은 경사진다. 또한 반사 표면(212)에 형성된 프리즘(2121)은 빛의 컨버전스를 달성하고, 그 결과 단 하나의 프리즘 필름(23)이 필요하다. 따라서, 백라이트 모듈(2)은 통상 평평한 도광판을 이용하는 종래의 백라이트 모듈에 비하여 방출된 빛의 밝기를 개선할 수 있다.Due to the wedge configuration, the reflective surface 212 of the
반사 표면(212)에 형성된 프리즘(2121)은 효과적으로 빛을 컨버전스하여 도광판(21)으로부터 방출된 빛의 전체 밝기를 개선한다. 그러나 그러한 구조로 인해 광입사 표면(211)에 근접한 도광판의 부분이 다른 부분보다 더 많은 광학 에너지를 받고 그러한 광학에너지는 반사 표면(212)의 프리즘(2121)에 의해 반사된 이후, 밝기 영역(brightness zone)을 유도하지만 이것은 외양의 결함으로 인식되어 극복되어야 한다. Prism 2121 formed on reflective surface 212 effectively converges light to improve the overall brightness of light emitted from
본 발명의 주된 목적은 도광판을 제공하는 것으로, 도광판의 광입사 표면을 통해 광원으로부터 수광된 빛이 균일하게 발산되어 도광판 내로 전송되게 함으로써 광입사 표면에서의 빛의 불충분한 발산으로 인해 발광 표면에서 발생하는 밝기 영 역을 제거하는 것이다.The main object of the present invention is to provide a light guide plate, which is generated at the light emitting surface due to insufficient emission of light at the light incidence surface by allowing light received from the light source through the light incidence surface of the light guide plate to be evenly transmitted into the light guide plate. To remove the brightness area.
도면 및 더욱 상세하게는 도 3을 참조하면, 일반적으로 참조 부호 3으로 표시한 본 발명에 따른 도광판은 유리 및 광학 아크릴계와 같은 뛰어난 광전송을 갖는 물질로 제조되고 적어도 광입사 표면(31), 발광 표면(32) 및 발광 표면(32)의 반대편의 반사 표면(33)을 구비한다.Referring to the drawings and more particularly to FIG. 3, a light guide plate according to the invention, generally indicated by
광입사 표면(31)은 프로스트 처리된(frosted) 표면이고 광원(4) 튜브의 직경에 대응하는 범위의 조도개선된 영역(roughness-enhanced zone, 311)을 포함한다. 상기 조도개선된 영역(311)은 상기 광입사 표면(31)의 비 조도개선된 영역(non roughness-enhanced zone, 312)에 비하여 향상된 표면 조도를 갖는다.The
상기 발광 표면(32)은 프로스트 처리된 면 또는 V자 그루브(V-shaped groove)를 형성하는 면이고, 도면에서는 프로스팅(frosting)만 도시하였다. 광입사 표면(31) 및 두 개의 마주보는 단면(end surface, 34)에 인접한 발광 표면(32)의 일부는 미세 구조(322)로 제공되고, 상기 미세 구조(322)를 형성하는 부분은 증가된 크기로 조도화되고, 미세 구조(322)는 상기 발광 표면(32) 위에 돌출되는 턱(raised spot)으로 구성될 수 있다.The
도 4에 도시된 바와 같이, 반사 표면(33)은 위에 다수의 프리즘(331)이 형성된 경사면을 포함한다. 상기 프리즘(331)은 광입사 표면(31)에 실질적으로 수직한 방향으로 확장된다. 프리즘(331)은 상기 프리즘(331)의 개시단(starting end, 3311)부터 종단(terminating end, 3312)까지 점진적으로 증가되는 높이(깊이)를 구비하는데, 이는 상기 프리즘(331)의 개시단(3311)은 작은(얕은) 깊이를 구비하고 그 깊이는 상기 개시단(3311)부터 종단(3312)까지 증가하여, 종단(3312)이 큰(깊은) 깊이를 구비하게 하기 위함이다. 프리즘(331)의 개시단(3311)은 도광판(3)의 광입사 표면(31)과 연결되고, 프리즘(331)의 종단(3312)은 광입사 표면(31)의 반대편에 위치한 표면(35)과 연결된다.As shown in FIG. 4, the
본 발명은 광원에 대응하는 범위에 있는 도광판(3)의 광입사 표면(31) 상에 조도개선된 영역(311)을 제공하고 상기 조도개선된 영역(311)은 비 조도개선된 영역(312)에 비하여 증가된 조도를 구비하며, 이에 의하여 광원(4)으로부터 광입사 표면(31)에 의해 수광된 광원(4)으로부터의 빛은 상기 광입사 표면(31)의 프로스팅에 의해 발산된다. 한편, 광원으로부터 광입사 표면(31)까지 복사된 빛은 조도개선된 영역(311)에 의해 더욱 발산되는데, 이는 도광판(3)의 광입사 표면(31)은 광원(4)으로부터 수광된 빛이 최적으로 발산하게 하고, 따라서 불충분한 광확산에 의해 광입사 표면(31)에 근접한 발광 표면(32)의 부분에서 발생한 밝기 영역을 제거하기 위함이다. 미세 구조(322)는 광입사 표면(31) 및 두 개의 마주보는 단면(34)에 인접한 발광 표면(32)의 일부분에 배열되는데 이는 미세 구조(322)가 형성된 발광 표면(32)의 일부분이 상기 부분을 통해 전송되는 빛을 확산시키기 위하여 크기-증가된 조도를 구비하고 따라서 도광판(3)으로부터 방출된 빛의 균일도를 증진시키기 위함이다. 또한, 도광판(3)의 반사 표면(33)은, 개시단(3311)이 도광판(3)의 광입사 표면(31)과 연결되고 종단(3312)이 광입사 표면(31)의 반대편에 위치한 표면(35)과 연결되는 촘촘하게 배분된 프리즘(331)을 형성하고 상기 프리즘은 작은(얕은) 깊이의 개시단(3311)부터 큰(깊은) 깊이의 종단(3312)까지 프리즘(331)의 깊이(높이)가 증가한다. 따라서, 프리즘(331)의 높이는 고정되지 않고 상기 프리즘(331)의 길이에 따라 변한다. 그 결과 프리즘 표면(331)은 최소부터 최대까지 변화된다. 결과적으로, 프리즘(331)을 통해 전송되는 빛은 프리즘 표면의 가변 부위에 의해 쉽게 조절되어 단일한 광학 에너지 출력을 제공할 수 있고, 따라서, 도광판(3)의 밝기 영역을 제거할 수 있다. The present invention provides an improved
본 발명의 다른 구현예를 도시하는 도 5를 참고하면, 광입사 표면(31)의 조도개선된 영역(311)은 다중 광원(4)과 대응하는 수로 증가될 수 있는데, 이는 각각의 광원(4)으로부터의 빛을 효과적으로 발산함에 따라 대응하는 조도개선된 영역(311)에 의해 각각의 광원(4)으로부터의 빛이 쉽게 발산되게 하기 위함이다.Referring to FIG. 5, showing another embodiment of the present invention, the roughened
도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 도광판(3)의 광입사 표면(31)은 조도개선된 영역(311)이 경사지도록 경사된 상태일 수 있다. 광원으로부터의 빛이 경사진 광입사 표면(31)을 통해 전송되는 때, 상기 빛은 1차로 발산되고 2차로 도광판(3)으로 들어간 이후 반사각이 현저하게 증가된다. 이는 상기 빛이 광입사 표면(31)으로부터 떨어진 반사 표면(33)에 대하여 굴절되어 방향이 전환되고, 광입사 표면(31)으로부터 떨어진 발광 표면(32)으로부터 빛이 방출되도록 반사 표면(33)에 의해 반사되게 하기 위함이다. 이로써 광입사 표면(31)에 근접한 발광 표면(32)의 일부에서 밝기 영역을 제거하는데 도움이 된다.Referring to FIG. 6, the
본 발명에 따른 도광판(3)의 다른 구현예를 도시하는 도 7을 참고하면, 발광 표면(32)의 미세 구조(322)는 상기 발광 표면(32)에 형성되는 리세스된(recessed) 스팟에 의해 형성된다. 또는 대안으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 미세 구조(322)는 스팟 리세스 및 턱(raised spot) 양자를 포함한다. 상기 스팟의 크기 및 깊이, 분포의 밀도는 미세 구조(322)에 의해 제공되는 조도상의 변화를 더욱 강요하여 빛의 분산상의 변화를 유도하도록 변화될 수 있는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 7, which shows another embodiment of the
도 9를 참고하면, 도광판(3)의 발광 표면(32)의 미세 구조(322)는 다수의 리브(rib)로 형성될 수 있는데, 높이(깊이), 길이, 형태, 방향, 분포의 밀도는 각각 변할 수 있다. 바람직한 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 높이의 변화는 미세 구조(322)의 단일 리브에서 제공될 수 있고, 그래서 도광판(3)의 발광 표면(32)의 미세 구조(322)가 굴절된 및/또는 반사된 빛의 방향에 대한 제어뿐만 아니라 빛의 굴절 및 반사에도 영향을 줄 수 있다.Referring to FIG. 9, the
도광판(3)의 다른 구현예를 도시하는 도 11을 참조하면, 도광판(3)으로 들어가는 빛이 프리즘(331)에 의해 즉각적인 컨버전스가 되는 것을 방지하기 위해 반사 표면(33)의 프리즘(331)은 개시단(311)이 광입사 표면(31)과 연결되지 않으나 광입사 표면(31)으로부터 일정거리만큼 이격되는(spaced) 방식으로 형성될 수 있는데, 강력한 광원에 대응하기 위해 이용될 수 있다.Referring to FIG. 11, which shows another embodiment of the
본 발명의 도광판은 도광판의 광입사 표면을 통해 광원으로부터 수광된 빛이 균일하게 발산되어 도광판 내로 전송되게 함으로써 광입사 표면에서의 빛의 불충분 한 발산으로 인해 발광 표면에서 발생하는 밝기 영역을 제거할 수 있다.The light guide plate of the present invention can remove the brightness region generated on the light emitting surface due to insufficient emission of light on the light incident surface by uniformly radiating the light received from the light source through the light incident surface of the light guide plate to be transmitted into the light guide plate. have.
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- 2006-12-27 KR KR1020060134902A patent/KR100863393B1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
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A201 | Request for examination | ||
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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