KR100864320B1 - 배면에 계단구조를 갖는 액정표시장치용 도광판 - Google Patents

배면에 계단구조를 갖는 액정표시장치용 도광판 Download PDF

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Abstract

　패널 전체 면에 있어서 휘도가 높고 빛의 균일도 및 시인성이 우수한 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판이 제공된다. 본 발명에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판은 광원으로부터 빛이 입사되는 측면(입광면), 빛이 출사되는 전면, 빛을 상기 전면으로 반사시키기 위한 기하학적 반사체와 계단형상이 혼합된 이중계단 구조를 갖거나, 계단형상만의 단일계단 구조의 배면을 포함하되, 상기 계단형상 각각은 전면과 평행하되 빛이 입사되는 측면에서 멀어질수록 상기 전면과의 거리가 가까워지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
Figure R1020070005370
계단형, 스트라이프, 도광판, 액정표시장치

Description

배면에 계단구조를 갖는 액정표시장치용 도광판{LIGHT GUIDE PANEL COMPRISING STEP STRUCTURE FOR BACK LIGHT UNIT OF TFT-LCD}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 나타내는 사시도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도 1의 배면에 형성된 패턴을 설명하기 위한 배면 사시도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 나타내는 평면도이다.
도 6a는 도 2a의 A-B면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 6b는 도 2a의 C-D면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 7a는 도 3a의 A-B면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 7b는 도 3a의 C-D면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 8a는 도 4의 A-B면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 8b는 도 4의 C-D면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 9a는 도 5의 A-B면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 9b는 도 5의 C-D면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 10은 상기에서 설명한 배면이 계단형상의 패턴을 가지는 도광판에 있어서 배면의 기본 기울기를 나타내기 위한 도면이다.
본 발명은 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노트북에 주로 사용되는 쐐기형 도광판의 배면에 일정한 패턴을 형성해 줌으로써 휘도와 균일도를 증가시킬 수 있는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid crystal display device)는 액체와 고체 중간 상태의 물질인 액정이 전극으로 형성된 두장의 유리기판 사이에 주입되어 전계에 의해 스위칭 되면서 숫자나 영상을 표시하는 기기를 말한다.
이러한 액정표시장치는 자체발광소자가 아니므로 빛을 발생시키는 광원(light source)으로서 백라이트 유닛(back light unit)을 구비하여야 하며, 백라이트 유닛에서 발생한 빛을 액정이 일정하게 배열되어 있는 패널부에서 빛의 투과 량을 조절하면서 영상 등을 표시하게 된다.
액정표시장치의 백라이트 유닛(10)은 빛을 발산시키는 광원의 위치에 따라 액정표시장치의 패널의 바로 아래 광원이 위치하는 직하형과 액정표시장치 패널의 측면부에 광원이 위치하는 에지형(edge type)으로 구분될 수 있고, 에지형 도광판은 다시 그 형태에 따라 양측에 광원을 구비하는 평판형과 일측에만 광원을 구비하는 쐐기형(wedge type)으로 나누어 진다.
종래의 에지형-쐐기형 도광판은 빛이 입사되는 측면, 빛이 출사되는 전면, 빛을 반사시켜 전면으로 출사시키는 배면으로 되어 있으며, 특히 광원은 일측면과 인접하게 설치되어 있다.
또한, 에지형-쐐기형 도광판에서 빛이 출사되는 전면 상에는 두장의 프리즘시트, 확산시트, 및 보호시트가 적층되어 있을 수 있으며, 배면에는 인쇄형패턴, 예컨대 도트프리즘 등이 형성되어 있을 수도 있다.
이때, 확산시트(diffuser sheet)는 도광판의 상면에 형성되며 도광판을 통해 나온 빛을 균일하게 해주는 역할을 한다.
프리즘 시트(prism sheet)는 확산시트를 지나면서 수평 및 수직 양방향으로 확산이 일어나 휘도(brightness)가 급격히 떨어지게 되는 빛을 굴절, 집광시켜 휘도를 높이기 위해 사용하는 것으로 일반적으로 두장의 프리즘 시트가 사용된다.
보호시트(protector sheet)는 프리즘 시트 상면에 위치하며 프리즘 시트의 흠집을 방지하고, 수직 및 수평 방향을 두 층으로 형성된 프리즘 시트 사용시 발생하는 모아레 현상(Moire effect)을 방지하기 위하여 사용된다.
이와 같이 에지형-쐐기형 도광판은 일측면에서만 도광판 내부로 들어온 빛을 반대편 측면으로 이동시키면서 전면 전체에 걸쳐 균일하면서 높은 휘도를 가지는 면광원을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은, 에지형-쐐기형 도광판은 양측면에 광원을 가지는 에지형-평판형 도광판보다 휘도가 낮으나, 주로 노트북 PC와 같이 베젤(Bezel)의 공간이 좁아 광원이 일측에만 존재하는 경우에 사용된다.
따라서, 에지형-쐐기형 도광판의 경우 적은 광량을 가지고 광효율을 최대화 하기 위하여 도광판의 설계에 관한 연구가 많이 진행되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 패널 전체 면에 있어서 휘도가 높고 빛의 균일도 및 시인성이 우수하여 프리즘 시트 또는 확산시트 중 적어도 한장이 상을 생략하더라도 동일한 휘도를 얻을 수 있는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 제공하는데에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시 장치 백라이트 유닛용 도광판은 광원으로부터 빛이 입사되는 측면, 빛이 출사되는 전면, 빛을 상기 전면으로 반사시키기 위한 기하학적 반사체와 계단형상이 혼합된 단면구조를 갖는 배면을 포함하되, 상기 계단형상 각각은 전면과 평행하되 빛이 입사되는 측면에서 멀어질수록 상기 전면과의 거리가 가까워지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판은　 광원으로부터 빛이 입사되는 측면, 빛이 출사되는 전면, 빛을 상기 전면으로 반사시키기 위한 기하학적 반사체와 계단형상이 혼합된 단면구조를 갖는 배면을 포함하되, 상기 계단형상은 빛이 입사되는 측면에서 멀어질수록 상기 전면과의 거리가 가까워지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
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.
또한, 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위 하여 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.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판(20)은 빛이 광원(140)과 인접하는 일측면(이를 입광면(210)이라 함)에서만 입사되고, 타측면(이를 반입광면(215)이라 함)에서는 입사되지 아니한다.
전면(230)은 상기 입광면(210)과 수직하도록 연결되어 있으며 입광면(210)을 통해 도광판 내부로 들어온 빛이 출사되는 면으로, 액정표시장치 패널에 가장 인접한 면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판 특징은 쐐기형 도광판의 배면(220)에 형성된 패턴에 존재한다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도 1의 배면에 형성된 패턴을 설명하기 위한 배면 사시도이다.
도 2a와 도 2b를 참조하면 본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판의 배면(220)은 빛이 입사되는 입광면(210)에서 반입광면(215)쪽으로 갈수록 전면(230)과의 거 리(도 2b의 d1 ~ d6참조)가 가까워지는 복수개의 평면(1, 2, 3, 4, 5, 6 참조)이 계단형으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
다만, 도 2a와 도 2b에서는 복수개의 평면의 갯수가 6개인 경우를 도시하였으나, 실제로 복수개의 평면(1~6)의 갯수는 도광판의 크기와 평면과 평면과의 거리, 즉 피치(P)에 따라 결정될 것이다.
이때 복수개의 평면(1~6)은 전면(230)과 평행(parallel)하도록 제작하는 것이 바람직하다.
배면(220)이 수평면에 대해 경사를 이루게 되면 이론적인 전반사 도광이 이루어지지 않으며 고각 출사 성분이 발생하게 되는데, 고각 출사 성분의 발생은 빛의 손실로 이어지게 된다.
이때 평면 구간(1~6)은 ±0.5°의 오차범위 내에서 전면(230)에 대향되어 있는데, 이것은 제작 공정상의 오차를 고려하여 둔 것이다.
전면(230)에 대한 배면(220)의 기본적인 전체 기울기는 입광면(210), 반입광면(215) 및 도광판의 길이에 의해서 결정된다.
그리고, 각 계단형상의 길이(Lx)가 일정하다고 할 때, 각 계단의 길이(Lx) : 전체 도광판의 길이(L0)의 비는 1 : 100 내지 1 : 1,000의 범위로 해주는 것이 바람직하다.
주요 결정 인자로는 광원의 수가 되며, 광원의 수가 증가할수록 입광면과 반입광면의 비가 증가하게 되며 따라서, 배면의 기본적인 기울기도 증가하게 된다. 본 실시예에서는 0.42°가 되도록 제작하였다.
도 2b를　 참조하면, 복수개의 평면(1~6)에서 서로 이웃하는 평면(도 2b에서는 1평면과 2평면을 예로듦)을 연결하는 면에는 계단형상(211)과 기하학적 반사체(212, 213)가 존재하는데, 이때 기하학적 반사체(212, 213)는 음각프리즘(212) 내각(θ2)과 양각프리즘(213) 내각(θ3)의 조합으로 구성된다.
여기서 음각프리즘(212)의 왼쪽 면(도 2b를 기준으로)은 계단형상의 오른쪽 면과 공유되며, 음각프리즘(212)의 오른쪽 면은 양각프리즘(213)의 왼쪽면과 공유된다.
이때 계단 형상(211)의 내각(θ1)은 110~160°의 범위를 가지는 것이 바람직하고, 음각프리즘(212)의 내각(θ2)와 양각프리즘(213)의 내각(θ3)은 60~100°의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
계단 형상(211)의 내각(θ1)이 110~160°의 범위를 가져야 하는 이유는, 빛을 반사시켜 수직 방향으로 올려주는 주 기능은 양각프리즘(213)의 오른쪽 면(도 2b를 기준으로)인데, 계단 형상(211)의 오른쪽 면(도 2를 기준으로)은 1차로 빛을 수직으로 반사 시켜 주는 기능과 양각프리즘(213)으로 빛이 진행되도록 하는 역할을 수행하기 때문이다.
이 두 가지 역할을 수행하는 과정에서 계단형상(211)의 내각(θ1)이 110~160°가 될 때 계단형상(211)의 오른쪽 면과, 양각프리즘(213)의 오른쪽 면의 기울기 가 거의 같게 되어 양각프리즘(213)에서 효과적으로 상기 전면을 향하여 빛을 수직으로 올려줄 수 있기 때문이다.
양각프리즘(213)의 내각(θ3)이 60~100°의 범위를 가져야 하는 이유는 상기 계단형상(211)의 경우와 마찬가지로 입사된 빛을 전면 방향으로 최대한 수직하게 빛을 올려주기 위함인데, 약 82.5°에서 입사된 빛이 수직으로 반사 및 굴절이 가장 잘 일어난다.
또한, 양각프리즘(213)의 끝단은 계단형상(211)의 끝단보다 전면(230)에서 멀리 떨어져 있는 것이 바람직한데, 그 이유는 계단형상(211)의 오른쪽 면을 통과한 빛이 양각프리즘(213)의 왼쪽 면으로 굴절되어 입사하여 양각프리즘(213)의 오른쪽 면에서 반사하여야 수직방향으로 진행하게 되는데, 이때 계단형상(211)의 오른쪽 면을 통과한 빛이 전면 방향으로 빠져나가지 않고, 양각프리즘(213)의 왼쪽 면으로 많이 입사되게 하기 위하여 양각프리즘(213)의 끝단이 계단형상의 끝단보다 전면에서 멀리 떨어지는 것이 유리하다.
입광면 : 반입광면의 폭은 9:1 내지 1:1 의 범위로 해주는 것이 바람직하다.
또한, 상기 음각프리즘(212)과 양각프리즘(213)의 높이의 비는 1:2 ~2:1의 비의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
그리고, 도광판의 배면에서 기하학적 반사체와 계단형상이 차지하는 면적의 비는 1:100 ~ 1:10,000의 범위로 해주는 것이 바람직하다.
상기와 같이 복수개의 평면(1~6)이 계단형으로 형성되어 있는 도광판의 배 면(220)에 있어서, 상기 복수개의 평면들 중 서로 이웃하는 평면과의 거리, 또는 서로 이웃하는 양각프리즘(213)간의 거리, 즉 피치(pitch; 도 2의 P)는 도광판의 면적 광원에서 나오는 빛의 세기, 광원의 종류에 따라 달라지나 바람직하게는 0.3~2mm이다.
다시 도 2b를 참조하면, 복수개의 평면(1~6)의 표면에는 소정의 형상, 예컨대 원형, 타원형, 마름모형, 사각형 또는 이들의 조합으로 이루어진 도트프리즘(222)들이 더 형성될 수 있는데, 이는 입광면(210)에서 입사되는 빚을 전면(230)으로 보다 효과적으로 반사시켜 주기 위함이다.
다만, 도트프리즘(222)의 표면에 형성된 프리즘의 길이방향은 빛이 입사되는 방향과 수직하도록 배치하는 것이 바람직하다.
도 2a를 참조하면, 상기 도트프리즘(222) 대신에 또는 상기 도트프리즘(222)과 병행하여 또는 선택적으로 복수개의 평면(1~6)의 표면에는 빛이 입사되는 입광면(210)에서 반입광면(215) 방향으로 갈수록 폭이 증가하고, 표면에 복수개의 프리즘들이 형성되어 있는 스트라이프 패턴(230)이 형성될 수도 있으며, 이때의 복수개의 프리즘의 길이방향은 빛이 입사되는 방향과 수직하도록 배치된다.
이때, 스트라이프 패턴(230) 내부의 프리즘의 내각은 70 내지 85°인 것이 바람직한데, 이 범위 내에서 수직출사광의 비율이 높아지며 따라서 고휘도의 액정표시장치 구현이 가능하다.
도 2b를 참조하면, 전면(230)에는 소정의 단면 형상을 가지며, 도광판을 통해 출사되는 빛을 균일하게 굴절 및 확산 시키기 위한 전면프리즘들(315)이 형성되 어 있을 수도 있다.
전면프리즘들(315)은 전면(230)의 전체에 걸쳐 형성되어 있으며, 전면프리즘들(315)의 길이방향은 빛이 입사되는 방향과 평행하게 되어 있다.
다만, 도 2b에서는 전면프리즘들(315)이 세로단면의 형상이 삼각형으로 되어 있으나, 이에 한정하지 않고 다양한 형태로 변형이 가능한데, 예컨대 사다리꼴형, 옆면이 소정의 곡률반경을 가지는 역그루브(groove)형 중 하나의 형태로도 변경가능하다.
도 2b에서와 같이 상기 전면프리즘들(315)은 서로 일정한 이격거리(d)를 두고 배치하는 것이 바람직한데, 그 이유는 빛의 균일도 및 시인성을 향상시키기 위함이다.
즉, 도광판에서 출사되는 빛을 전면프리즘들(315)에 의해 도광판과 대면하고 있는 액정표시장치의 패널(미도시)에 경사지는 방향으로 굴절, 및 확산시켜주되, 전면프리즘들(315) 사이의 이격거리(d)를 둠으로써, 이러한 이격거리(d)에 의해 생기는 평면(전면프리즘들 사이의 공간을 의미함)을 통해 빛을 액정표시장치의 패널(미도시)(에 수직하게 진행하도록 하여 액정표시장치의 패널(미도시)에 도달하는 빛의 균일도(uniformity)를 보다 증가시켜 주기 위함이다.
상기 전면(230)에서 전면프리즘들(315)이 차지하는 면적과, 상기 전면프리즘들(315)의 간의 이격거리(d)에 의해 생기는 이격평면이 차지하는 면적비는 1:0.5 ~ 1:10의 범위를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 전면프리즘들(315) 각각의 높이(h2) : 폭(W2)의 비율은 0.3~0.6의 범 위를 가지도록 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 프리즘의 폭 대비 높이의 비가 0.3 이하인 경우 수평 시야각이 필요 이상으로 커져서 휘도가 감소할 수 있고, 0.6 이상인 경우 수평 시야각이 지나치게 작아져서 광특성을 만족시킬 수 없기 때문이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 나타내는 평면도이다.
다만, 도 3a와 도 3b에서 도 2a 및 도 2b와 동일한 참조부호는 동일부재를 나타낸다.
따라서, 도 3a와 도 3b를 해석함에 있어서 도 2a, 도 2b와 동일한 참조부호에 대해서는 도 2a 및 도 2b를 참조해서 해석한다.
이하에서는 도 3a와 도 3b에 있어서 도 2a와 도 2b와 구별되는 점에 대해서 기술하기로 하고, 나머지 부분은 도 2a 및 도 2b의 것과 동일하다.
도 3a와 도 3b를 참조하면, 계단형상의 평면(1~6) 사이를 연결하는 면인 기하학적 반사체은 도 2a와 도 2b와는 달리 복수개의 프리즘으로 구성된 것이 아니라, 하나의 계단형상(211)과 음각프리즘(212)만으로 구성되어 있다.
이때, 계단형상(211)의 내각(θ1)과 음각프리즘(212)의 내각(θ1)은 상기에서 설명한 바와 같다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 나타내는 평면도이다.
도 4에 있어서 도 2a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 나타내므로 이에 대 한 설명은 도 2a를 참조하여 해석한다.
다만, 도 4에 있어서 도 2a와 구별되는 기술적 특징은 빛이 입사되는 측면, 즉 광입사면(210)이 2개, 즉 양측면에서 빛이 입사되는데에 있다.
따라서, 이와 같은 경우엔 스트라이프 패턴의 경우도 측면에서 가운데로 올 수록 폭이 넓어지게 될 것이고, 계단 부분도 측면에서 중간부분으로 올 수록 계단을 이루는 평면과 전면과의 거리가 짧아지게 될 것이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 나타내는 평면도이다.
도 5에 있어서 도 3a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 나타내므로 이에 대한 설명은 도 3a를 참조하여 해석한다.
도 5에 있어서 도 3a와 구별되는 기술적 특징은 빛이 입사되는 측면, 즉 광입사면(210)이 2개, 즉 양측면에서 빛이 입사되는데에 있다.
따라서, 이와 같은 경우엔 스트라이프 패턴의 경우도 측면에서 가운데로 올 수록 폭이 넓어지게 될 것이고, 계단 부분도 측면에서 중간부분으로 올 수록 계단을 이루는 평면과 전면과의 거리가 짧아지게 될 것이다.
이하에서는, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 상기에서 설명한 도면들의 각 중요부에 대한 단면도를 제시한다.
다만, 하기 단면도에 기재된 참조번호 중 상기에서 제시한 참조부호와 동일한 것은 도 2a, 도 3a, 도 4, 및 도 5를 참조하여 해석한다.
도 6a는 도 2a의 A-B면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이 스트라이프 패턴(310)의 표면에는 단위프리즘들(311)이 형성되어 있음을 알 수 있다.
도 6b는 도 2a의 C-D면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 6b에 도시된 바와 같이 도 2a의 C-D면을 따라 절개하면 배면은 도 2a의 제1 실시예에서 설명한 바와 같은 복수개의 평면(1~6)이 계단형으로 배치되어 있음을 알 수있다.
또한, 상기와 마찬가지로 도 7a는 도 3a의 A-B면을 따라 절개한 면의 단면도이고, 도 7b는 도 3a의 C-D면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 8a는 도 4의 A-B면을 따라 절개한 면의 단면도이고, 도 8b는 도 4의 C-D면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 8a와 도 8b에 도시된 바와 같이 도 4의 배면은 양측에서 빛이 입사되는 측면에서 멀어질 수록 전면과의 거리가 가까워 지고 있다는 것을 알 수 있다.
도 9a는 도 5의 A-B면을 따라 절개한 면의 단면도이고, 도 9b는 도 5의 C-D면을 따라 절개한 면의 단면도이다.
도 10은 상기에서 설명한 배면(220)이 계단형상의 패턴을 가지는 도광판에 있어서 배면의 기본 기울기를 나타내기 위한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 도광판의 배면(220)은 기하학적 반사체와 계단형상의 패턴이 존재하나, 그 기본 기울기(θ4)는 도광판의 입광면(210)과 반입광면(215)의 차이와 도광판 전체길이에 의해 결정되며, 0 ~ 2 °의 값을 가지고 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판에 의할 경우 액정표시장치의 휘도, 균일도, 및 시인성이 우수하다는 것을 구체적인 실시예들 및 비교예들을 들어 설명한다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.
1.　 실시예들 및 비교예들
< 실시예 1-1>
폭(W)×길이(L)×두께(T); 288.8×217.7×2.4(입광면)×0.8(반입광면)mm인 쐐기형 도광판에서 입광면과 반입광면의 두께차와 도광판의 길이에 의해서 전면에 대한 배면의 기본적인 기울기 0.42°가 나오며, 이때 배면에만 본발명에 따른 패턴을 형성하였는데, 그 내각(θ1)이 130.33˚인 단일계단 구조를 1000㎛간격으로 형성하되, 각각의 계단이 전면과 평행한 구조가 되도록 0.42° 기울여 주었다. 이럴경우, 각 계단 프리즘간의 높이차는 약 7.33㎛가 된다. 이와 더불어 사이각이 81.5°를 갖는 스트라이프 프리즘 패턴을 동시에 형성해 주었다.
< 실시예 1-2>
폭(W)×길이(L)×두께(T); 288.8×217.7×2.4(입광면)×0.8(반입광면)mm인 쐐기형 도광판에서 입광면과 반입광면의 두께차와 도광판의 길이에 의해서 전면에 대한 배면의 기본적인 기울기 0.42°가 나오며, 이때 배면에만 본발명에 따른 패턴을 형성하였는데, 그 내각(θ1)이 130.33˚인 계단과 81.5°인 기하학적 반사체의 이중계단 구조를 1000㎛간격으로 형성하되, 각각의 계단이 전면과 평행한 구조가 되도록 0.42° 기울여 주었다. 이럴경우, 각 계단 프리즘간의 높이차는 약 7.33㎛가 된다. 이와 더불어 사이각이 81.5°를 갖는 스트라이프 프리즘 패턴을 동시에 형성해 주었다.
< 비교예 1-1>
폭(W)×길이(L)×두께(T); 288.8×217.7×2.4(입광면)×0.8(반입광면)mm인 쐐기형 도광판에서 입광면과 반입광면의 두께차와 도광판의 길이에 의해서 전면에 대한 배면의 기본적인 기울기 0.42°가 나오며, 이때 배면에만 본발명에 따른 패턴을 형성하였는데, 그 내각(θ1)이 130.33˚인 단일계단 구조를 1000㎛간격으로 형성하되, 각각의 계단이 전면과 평행한 구조가 되도록 0.42° 기울여 주었다. 이럴경우, 각 계단 프리즘간의 높이차는 약 7.33㎛가 된다.　
< 비교예 1-2>
폭(W)×길이(L)×두께(T); 288.8×217.7×2.4(입광면)×0.8(반입광면)mm인 쐐기형 도광판에서 입광면과 반입광면의 두께차와 도광판의 길이에 의해서 전면에 대한 배면의 기본적인 기울기 0.42°가 나오며, 이때 배면에만 본발명에 따른 패턴을 형성하였는데, 그 내각(θ1)이 130.33˚인 계단과 81.5°인 기하학적 반사체의 이중계단 구조를 1000㎛간격으로 형성하되, 각각의 계단이 전면과 평행한 구조가 되도록 0.42° 기울여 주었다. 이럴경우, 각 계단 프리즘간의 높이차는 약 7.33㎛가 된다.
< 실시예 2-1>
폭(W)×길이(L)×두께(T); 288.8×217.7×2.4(입광면)×0.8(반입광면)mm인 쐐기형 도광판에서 도광판의 전면에는 Lamp에서 나오는 빛의 진행방향과 평행하게 간격 50㎛, 꼭지각 90°인 전면프리즘을 형성하였다. 또한, 입광면과 반입광면의 두께차와 도광판의 길이에 의해서 전면에 대한 배면의 기본적인 기울기 0.42°가 나오는데, 이때, 배면에 본발명에 따른 패턴인 내각(θ1) 130.33˚ 단일계단 구조를 1000㎛간격으로 형성하되, 각각의 계단이 전면과 평행한 구조가 되도록 0.42° 기울여 주었다. 이럴경우, 각 계단 프리즘간의 높이차는 약 7.33㎛가 된다. 이와 더불어 사이각이 81.5°를 갖는 스트라이프 프리즘 패턴을 동시에 형성해 주었다.
< 실시예 2-2>
폭(W)×길이(L)×두께(T); 288.8×217.7×2.4(입광면)×0.8(반입광면)mm인 쐐기형 도광판에서 도광판의 전면에는 Lamp에서 나오는 빛의 진행방향과 평행하게 간격 50㎛, 꼭지각 90°인 전면프리즘을 형성하였다. 또한, 입광면과 반입광면의 두께차와 도광판의 길이에 의해서 전면에 대한 배면의 기본적인 기울기 0.42°가 나오는데, 이때, 배면에 본발명에 따른 패턴인 내각(θ1) 130.33˚ 계단 구조와 81.5°인 기하학적 반사체의 이중계단 구조를 1000㎛간격으로 형성하되, 각각의 계단이 전면과 평행한 구조가 되도록 0.42° 기울여 주었다. 이럴경우, 각 계단 프리즘간의 높이차는 약 7.33㎛가 된다. 이와 더불어 사이각이 81.5°를 갖는 스트라이프 프리즘 패턴을 동시에 형성해 주었다.
< 비교예 2-1>
폭(W)×길이(L)×두께(T); 288.8×217.7×2.4(입광면)×0.8(반입광면)mm인 쐐기형 도광판에서 도광판의 전면에는 Lamp에서 나오는 빛의 진행방향과 평행하게 간격 50㎛, 꼭지각 90°인 전면프리즘을 형성하였다. 또한, 입광면과 반입광면의 두께차와 도광판의 길이에 의해서 전면에 대한 배면의 기본적인 기울기 0.42°가 나오는데, 이때, 배면에 본발명에 따른 패턴인 내각(θ1) 130.33˚ 단일계단 구조를 1000㎛간격으로 형성하되, 각각의 계단이 전면과 평행한 구조가 되도록 0.42° 기울여 주었다. 이럴경우, 각 계단 프리즘간의 높이차는 약 7.33㎛가 된다.
< 비교예 2-2>
폭(W)×길이(L)×두께(T); 288.8×217.7×2.4(입광면)×0.8(반입광면)mm인 쐐기형 도광판에서 도광판의 전면에는 Lamp에서 나오는 빛의 진행방향과 평행하게 간격 50㎛, 꼭지각 90°인 전면프리즘을 형성하였다. 또한, 입광면과 반입광면의 두께차와 도광판의 길이에 의해서 전면에 대한 배면의 기본적인 기울기 0.42°가 나오는데, 이때, 배면에 본발명에 따른 패턴인 내각(θ1) 130.33˚ 계단 구조와 81.5°인 기하학적 반사체의 이중계단 구조를 1000㎛간격으로 형성하되, 각각의 계단이 전면과 평행한 구조가 되도록 0.42° 기울여 주었다. 이럴경우, 각 계단 프리즘간의 높이차는 약 7.33㎛가 된다.
2. 결과의 분석
Figure 112007005016812-pat00001
Figure 112007005016812-pat00002
상기 표 1은 실시예 1-1, 1-2, 및 비교에 1-1, 1-2에 대한 휘도 측정결과를 나타낸 것이고, 표 2는 상기 표 1의 휘도에 대한 구체적인 값, 각 실시예들 및 비교예들에 의해 제조된 도광판의 외관상태를 나타낸 것이다.
상기 표 1과 표 2를 참조하면, 전체적으로 실시예들이 비교예보다 휘도 값이 높음을 알 수 있으며, 외관상태도 양호함을 알 수 있다.
Figure 112007005016812-pat00003
Figure 112007005016812-pat00004
상기 표 3은 실시예 2-1, 2-2, 및 비교에 2-1, 2-2에 대한 휘도 측정결과를 나타낸 것이고, 표 4는 상기 표 3의 휘도에 대한 구체적인 값, 각 실시예들 및 비교예들에 의해 제조된 도광판의 외관상태를 나타낸 것이다.
상기 표 3과 표 4를 참조하면, 전체적으로 실시예들이 비교예보다 휘도 값과 외관상태가 양호함을 알 수 있다.
이상 첨부된 도면 및 표를 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.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판에 의하면 패널 전체 면에 있어서 휘도가 높고 빛의 균일도 및 시인성이 우수한 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판의 제조가 가능해 지며, 이로 인해 도광판의 전면상에 형성되는 프리즘시트 또는 확산시트 중 적어도 1장 이상을 생략할 수 있게 되어, 제품의 제조단가와 두께를 낮출 수 있다는 장점이 있다.

Claims (23)

  1. 광원으로부터 빛이 입사되는 입광면, 빛이 출사되는 전면, 빛을 상기 전면으로 반사시키기 위한 기하학적 반사체와 다수의 계단형상이 혼합된 단면구조를 갖는 배면을 포함하되, 상기 다수의 계단형상은 전면과 평행하며 빛이 입사되는 측면에서 멀어질수록 상기 전면과의 거리가 가까워지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 단면구조의 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  2. 광원으로부터 빛이 입사되는 입광면, 빛이 출사되는 전면, 빛을 상기 전면으로 반사시키기 위한 기하학적 반사체와 다수의 계단형상이 혼합된 단면구조를 갖는 배면을 포함하되, 상기 다수의 계단형상은 전면과 일정각도를 이루며 기울어져 있으며, 빛이 입사되는 측면에서 멀어질수록 상기 전면과의 거리가 가까워지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 단면구조의 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  3. 제 1 항에 있어서
    배면에 빛을 전면으로 반사시키거나 전반사 조건으로 도광시키기 위한 다수의 계단형상이 전면과 평행하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  4. 제 2 항에 있어서
    배면에 빛을 전면으로 반사시키거나 도광시키기 위한 다수의 계단형상이 전면과 일정각도를 이루며 기울어져 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배면의 계단형상 표면에 빛이 입사되는 일측면에서 멀어질수록 폭이 증가하는 스트라이프 프리즘이 하나 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    입광면 : 상기 입광면의 반대 측면의 폭의 비율은 9:1 내지 1:1 인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 계단형상 사이의 기하학적 반사체는 음각 프리즘θ2)과 양각 프리즘(내각 θ3)의 조합으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    계단형상의 내각은 110~160°인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  9. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    계단형상의 평행구간이 ±0.5°의 범위 내에서 전면(230)에 대향되어 있는것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  10. 제 7 항에 있어서
    음각 프리즘의 내각(θ2)과 양각 프리즘의 내각(θ3)은 60~100°인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 스트라이프 프리즘의 내각은 70 내지 85도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 음각프리즘과 양각프리즘의 높이의 비가 1:2 내지 2:1 범위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 계단형상의 높이 차 : 도광판 전체 두께의 비가 1 : 120　 내지 1 : 1,200의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각 계단형상의 길이가 일정할 때, 각 계단의 길이(Lx) : 전체 도광판의 길이(L0)의 비가 1 : 100 내지 1 : 1,000의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 액정표시 장치 백라이트 유닛용 도광판.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도광판 배면에서 기하학적 반사체와 계단형상이 차지하는 면적의 비가 1:100 내지 1:10,000인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배면 계단형상의 표면에 도트프리즘들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 도트프리즘들의 도트 형상은 원형, 타원형, 마름모형, 사각형 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  18. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전면에는 소정의 단면 형상을 가지는 전면프리즘들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 전면프리즘의 길이방향은 상기 배면 스트라이프 프리즘의 길이방향과 수직인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 전면프리즘의 단면이 삼각형, 사다리꼴형 및 옆면이 소정의 곡률반경을 가지는 역그루브형 중 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 전면프리즘들은 소정의 이격평면을 두고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 전면프리즘들과 그 사이의 이격평면이 차지하는 면적비가 1:0.5 내지 1:10의 범위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 전면프리즘의 높이(h2) : 폭(w2)의 비율이 0.3 내지 0.6의 범위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판.
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