KR100879949B1 - Edge type backlight unit of using micro cylindrical pattern - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도광판의 하면에 마이크로 원통형 패턴(MCP)과 마이크로 렌즈 패턴(MLA)을 형성하여 광휘도 및 화면 품질을 향상시킨 측면 조광형 백라이트 장치를 개시한다. 본 발명은 선광원과, 상기 선광원의 측면에 위치하여 상기 선광원으로부터 입사된 빛을 면광원으로 변환하여 상측으로 출사하는 도광판과, 상기 도광판의 아래에 위치하여 상기 도광판의 후방으로 입사되는 빛을 전방으로 반사하는 반사판과,상기 도광판의 출사면 위에 위치하는 프리즘 시트를 포함하는 측면 조광형 백라이트 장치에 있어서, 상기 도광판의 하면에는 마이크로 원통형 패턴(MCP)이 상기 선광원이 입사되는 입사면으로부터 반입사면 방향으로 밀도를 다르게 하여 양각 혹은 음각으로 형성 및 배열되는데, 상기 마이크로 원통형 패턴(MCP)은 입사면에서 바라볼 때 정면 형상이 좌우로 길고 측면에서 바라볼 때 반구형으로 되어 있으며, 정면에서 바라볼 때의 평행길이(Ly)가 입사면에서 반입사면으로 갈수록 점차 넓어지도록 되어 있다.The present invention discloses a side dimming type backlight device in which a microcylindrical pattern MCP and a micro lens pattern MLA are formed on a lower surface of a light guide plate to improve light brightness and screen quality. The present invention provides a light source, a light guide plate which is located on the side of the light source and converts the light incident from the line light source into a surface light source and exits to the upper side, and the light that is located below the light guide plate to the rear of the light guide plate In the side-illumination type backlight device comprising a reflecting plate for reflecting forward and a prism sheet positioned on the exit surface of the light guide plate, a micro cylindrical pattern (MCP) is carried on the lower surface of the light guide plate from the incident surface where the line light source is incident It is formed and arranged in an embossed or intaglio with different densities in the slope direction. The micro cylindrical pattern (MCP) has a long front shape left and right when viewed from the incident surface and is hemispherical when viewed from the side, and viewed from the front. The parallel length L y at the time is gradually widened from the incident surface to the incident surface.

백라이트, 도광판, 마이크로 원통형 패턴, 마이크로 렌즈 패턴, 프리즘 패턴 Backlight, Light Guide Plate, Micro Cylindrical Pattern, Micro Lens Pattern, Prism Pattern

Description

마이크로 원통형 패턴을 이용한 측면 조광형 백라이트 장치{ EDGE TYPE BACKLIGHT UNIT OF USING MICRO CYLINDRICAL PATTERN }Side illuminated type backlight unit using micro cylindrical pattern {EDGE TYPE BACKLIGHT UNIT OF USING MICRO CYLINDRICAL PATTERN}

도 1은 종래기술에 따른 측면 조광형 백라이트의 전체 구조를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing the overall structure of a side-illuminated backlight according to the prior art,

도 2는 종래기술에 따른 도광판을 나타낸 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing a light guide plate according to the prior art,

도 3은 본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트의 도광판 하면을 나타낸 사시도,3 is a perspective view showing a lower surface of the light guide plate of the side-illuminated backlight according to the present invention;

도 4는 도 3에 도시된 도광판 하면 원통형 패턴의 정면 및 측면도,4 is a front and side view of the light guide plate cylindrical pattern shown in FIG.

도 5는 도 3에 도시된 도광판 하면 마이크로 렌즈 패턴의 도면,5 is a view of a light guide plate lower surface micro lens pattern shown in FIG. 3;

도 6은 본 발명에 따른 도광판 수직 방향 패턴 적용 분포도,6 is a light distribution plate vertical pattern application distribution chart according to the present invention,

도 7은 본 발명에 따른 도광판의 하측 패턴에 의한 광선경로를 도시한 도면,7 is a view showing a light path by the lower pattern of the light guide plate according to the present invention;

도 8은 하면의 패턴에 따른 도광판(LGP)의 좌우 시야각을 비교 도시한 그래프,FIG. 8 is a graph illustrating a comparison of left and right viewing angles of a light guide plate LGP according to a pattern of a bottom surface thereof;

도 9는 하면의 패턴에 따른 도광판(LGP) 상하 시야각을 비교 도시한 그래프.9 is a graph illustrating a comparison of upper and lower viewing angles of the light guide plate (LGP) according to the lower surface pattern.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

1: 반사판 2,20: 도광판1: reflector 2,20: light guide plate

3: 확산판 4: 프리즘시트3: diffuser plate 4: prism sheet

5: 보호시트 6: 광원5: protective sheet 6: light source

7: 광원 반사체 20d: 도광판 하면7: light source reflector 20d: light guide plate lower surface

20u: 도광판 상면 20i: 입사면20u: upper surface of the light guide plate 20i: incident surface

20r: 반입사면 22: 마이크로 원통형 패턴20r: inclined plane 22: micro cylindrical pattern

24: 마이크로 렌즈 패턴 24: micro lens pattern

본 발명은 백라이트 장치(BACKLIGHT UNIT)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도광판의 하면에 마이크로 원통형 패턴(MICRO CYLINDRICAL PATTERN: MCP)과 마이크로 렌즈 패턴(MLA)을 형성하여 광휘도 및 화면 품질을 향상시킨 측면 조광형 백라이트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit, and more particularly, a microcylindrical pattern (MICRO CYLINDRICAL PATTERN: MCP) and a micro lens pattern (MLA) are formed on a lower surface of the light guide plate to improve light brightness and screen quality. It relates to a dimming backlight device.

일반적으로, 액정표시장치의 백라이트(Back light) 장치는 광원으로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등의 원통형 형광램프나 LED(Light Emitting Diode)소자, EL(Electro Luminescence)소자 등이 주로 사용되고, 광원이 배치되는 방식에 따라 측면 조광형(Edge-lighting)과 직하 조광형(Direct- lighting) 백라이트 장치로 구분된다. 통상, 측면 조광형 백라이트 장치는 비교적 얇은 두께로 인하여 노트북이나 컴퓨터 모니터용 LCD에 주로 사용되고, 직하 조광형 백라이트 장치는 높은 광효율에 의해 TV 등과 같은 대화면을 목적으로 하는 LCD에 주로 이용된다. In general, a backlight device of a liquid crystal display is a cylindrical light source such as a Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL), a Hot Cathode Fluorescent Lamp (HCFL), an External Electrode Fluorescent Lamp (EEFL), or a Light Emitting Diode (LED). ) And EL (Electro Luminescence) devices are mainly used, and are classified into edge-lighting and direct-lighting backlight devices according to the way light sources are arranged. In general, side dimming backlight devices are mainly used in LCDs for notebooks or computer monitors because of their relatively thin thickness, and direct dimming backlight devices are mainly used in LCDs for large screens such as TVs due to high light efficiency.

종래의 측면 조광형 백라이트 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 선광원의 빛을 산란시켜 면광원으로 전환시키는 도광판(2)의 측면에 선광원인 형광램프(6)가 위치하고, 형광램프(6)는 램프 반사체(7)로 싸여 있어 형광램프(6)에서 발하는 빛이 직접 또는 램프 반사체(7)에 반사되어 도광판(2)으로 입사되도록 구성된다. 그리고 도광판(2)의 하측에는 반사판(1)이 위치하고 있고, 도광판(2)의 상측에는 도광판(2)으로부터 나오는 빛을 산란시켜 휘도를 균일화하는 확산시트(3)와, 확산된 빛을 굴절 및 집광시켜 휘도를 향상시키는 프리즘시트(4), 보호시트(5) 등의 각종 시트류가 위치한다. 프리즘시트(4)는 수직 프리즘시트(4-1)와 수평 프리즘시트(4-2)로 구분되어 2개가 중첩되어 사용된다.In the conventional side-illuminated backlight device, as shown in FIG. 1, the fluorescent lamp 6, which is a linear light source, is positioned on the side of the light guide plate 2 that scatters the light of the linear light source and converts the light into a surface light source, and the fluorescent lamp 6 is It is enclosed with the lamp reflector 7 so that the light emitted from the fluorescent lamp 6 is directly or reflected by the lamp reflector 7 to be incident on the light guide plate 2. A reflecting plate 1 is positioned below the light guide plate 2, and a diffusion sheet 3 for scattering light emitted from the light guide plate 2 to equalize luminance by refraction of the light guide plate 2 and refracting the diffused light. Various sheets, such as the prism sheet 4 and the protective sheet 5, which condense and improve brightness, are located. The prism sheet 4 is divided into a vertical prism sheet 4-1 and a horizontal prism sheet 4-2, and the two prism sheets 4 overlap each other.

이러한 구조의 측면 조광형 백라이트 장치는 형광램프(6)에서 발하는 빛이 도광판(2)의 측면 입사면으로 입광되고, 도광판(2)에서는 선광원으로 입광된 형광램프의 빛을 산란 및 균일화시켜 면광원으로 전환시키며, 반사판(1)은 도광판(2)에서 하측으로 향하는 빛을 다시 도광판(2)의 상측으로 반사시켜 광효율을 증가시킨다. 도광판(2)의 상측에 위치하는 확산시트(3)는 도광판(2)으로부터 나오는 빛을 산란시켜 휘도 및 외관을 양호하게 만들고, 프리즘시트(4)는 확산된 빛을 굴절 및 집광시켜 휘도를 향상시킨다.In the side-illumination type backlight device having such a structure, light emitted from the fluorescent lamp 6 is incident on the side incident surface of the light guide plate 2, and the light guide plate 2 scatters and equalizes the light of the fluorescent lamp received as a linear light source. The reflection plate 1 reflects the light from the light guide plate 2 downward to the upper side of the light guide plate 2 to increase the light efficiency. The diffusion sheet 3 located above the light guide plate 2 scatters the light emitted from the light guide plate 2 to improve brightness and appearance, and the prism sheet 4 refracts and condenses the diffused light to improve brightness. Let's do it.

그러나 이러한 종래의 측면 조광형 백라이트 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 도광판(2)의 하면에 형성된 에칭(Etching)이나 프린트(Printed)방식의 패턴으로 인해 광이 산란되어 도광판 상측으로 출사됨으로써 집광효과가 저하되는 문제점이 있다. 즉, 종래의 도광판(2)은 도 2에 도시된 바와 같이, 출사 지향각이 법선방향에서 현저히 누워서 넓게 퍼진 형태로 출사됨으로써 상측 프리즘 시트에 법선방향으로의 집광효과가 저하되고, 하측의 대형 에칭 패턴으로 확산시트가 필요한 문제점이 있다. 도 2를 살펴보면, 에칭 패턴에 의한 광선의 수직방향 각도(θV1)는 법선에 대해 약 55°정도이고, 수평방향 각도(θH1)는 대략 55°정도로 크게 누워 산란되는 것을 알 수 있다. However, in the conventional side-illuminated backlight device, as shown in FIG. 2, light is scattered due to an etching or printed pattern formed on the lower surface of the light guide plate 2 and emitted to the upper side of the light guide plate, so that the light collecting effect is increased. There is a problem of deterioration. That is, in the conventional light guide plate 2, as shown in FIG. 2, the emission directing angle is significantly laid out in the normal direction, and is emitted in a wide spread form, so that the light collecting effect in the normal direction is lowered on the upper prism sheet, and the large-sized etching on the lower side is performed. There is a problem that a diffusion sheet is required as a pattern. Referring to FIG. 2, it can be seen that the vertical angle θ V1 of the light beam by the etching pattern is about 55 ° with respect to the normal line, and the horizontal angle θ H1 is largely scattered by about 55 °.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 도광판의 하면에 에칭이나 프린트 패턴이 아닌 마이크로 원통형 패턴(Micro Cylindrical Pattern: MCP)과 마이크로 렌즈 패턴(MLA)을 형성하여 광휘도 및 화면 품질을 향상시킨 측면 조광형 백라이트 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the above problems, an object of the present invention is to form a micro-cylindrical pattern (MCP) and a micro lens pattern (MLA), not the etching or print pattern on the lower surface of the light guide plate It is to provide a side-illuminated backlight device with improved brightness and screen quality.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 선광원과, 상기 선광원의 측면에 위치하여 상기 선광원으로부터 입사된 빛을 면광원으로 변환하여 상측으로 출사하는 도광판과, 상기 도광판의 아래에 위치하여 상기 도광판의 후방으로 입사되는 빛을 전방으로 반사하는 반사판과,상기 도광판의 출사면 위에 위치하는 프리즘 시트를 포함하는 측면 조광형 백라이트 장치에 있어서,The present invention for solving the above problems, a line light source, a light guide plate which is located on the side of the line light source and converts the light incident from the line light source to the surface light source and exits to the upper side, and located below the light guide plate In the side-illumination type backlight device including a reflecting plate for reflecting the light incident to the rear of the light guide plate forward, and a prism sheet located on the exit surface of the light guide plate,

상기 도광판의 하면에는 마이크로 원통형 패턴(MCP)이 상기 선광원이 입사되는 입사면으로부터 반입사면 방향으로 밀도를 다르게 하여 양각 혹은 음각으로 형성 및 배열되어 광휘도와 화면품질을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.On the lower surface of the light guide plate, a micro-cylindrical pattern (MCP) is formed and arranged in an embossed or intaglio direction with different densities in the direction of incidence from the incident surface to which the line light source is incident, so as to improve the brightness and screen quality. do.

상기 마이크로 원통형 패턴(MCP)은 입사면에서 바라볼 때 정면 형상이 좌우로 길고 측면에서 바라볼 때 반구형으로 되어 있으며, 정면에서 바라볼 때의 평행길이(Ly)가 입사면에서 반입사면으로 갈수록 수학식 Ly=L1 + [x1×(yi×S)]+[x2×(yi×S)2]+[x3×(yi×S)3] (단, L1은 마이크로 원통형 패턴(MCP)의 입사면 부근의 초기 평행길이(L1)로서 0.01㎛≤L1≤0.06㎛이고, 스케일(S) 인자는 S≤±0.005이며, 각각의 계수(X1, X2, X3)는 X1≤±0.05, X2≤±0.01, X3≤±0.005임)에 따라 점차 넓어지도록 되어 있고, 상기 마이크로 원통형 패턴(MCP)의 높이(H1)는 2㎛≤H1≤20㎛이고, 곡률반경(R1)은 5㎛≤R1≤30㎛이다.The micro-cylindrical pattern (MCP) has a long front shape left and right when viewed from the incident surface and is hemispherical when viewed from the side, and the parallel length (L y ) when viewed from the front is increased from the incident surface to the incident surface. L y = L 1 + [x 1 × (y i × S)] + [x 2 × (y i × S) 2 ] + [x 3 × (y i × S) 3 ] (where L 1 is 0.01㎛≤L 1 ≤0.06㎛ parallel as an initial length in the vicinity of the entrance surface of the cylindrical micro-pattern (MCP) (L 1), the scale (S) factor S≤ ± 0.005, and each coefficient (X 1, X 2 , X 3 ) is gradually widened according to X 1 ≤ ± 0.05, X 2 ≤ ± 0.01, X 3 ≤ ± 0.005), the height (H 1 ) of the micro-cylindrical pattern (MCP) is 2㎛≤ H 120 μm, and the radius of curvature R 1 is 5 μm ≦ R 130 μm.

상기 도광판의 하면에는 상기 마이크로 원통형 패턴(MCP) 사이에 곡률반경(R2)이 5㎛≤R2≤30㎛이고, 높이(H2)가 2㎛≤H2≤20㎛의 형상을 가지는 마이크로 렌즈 패턴(Micro Lens Pattern:MLA)이 상기 마이크로 원통형 패턴(MCP)과 동일한 양각 또는 음각으로 상기 마이크로 원통형 패턴(MCP) 사이에 추가적으로 배열되어 상기 마이크로 원통형 패턴(MCP)에 의한 간섭무늬(Moire)를 방지하고 화면 품질을 향상시키도록 된 것이다.On the lower surface of the light guide plate, the micro-curve has a radius of curvature R 2 of 5 μm ≦ R 230 μm and a height H 2 of 2 μm ≦ H 220 μm between the micro cylindrical patterns MCP. A lens pattern (MLA) is additionally arranged between the micro cylindrical patterns (MCPs) at the same embossment or intaglio as the micro cylindrical patterns (MCPs) to form an interference pattern (Moire) by the micro cylindrical patterns (MCPs). To improve screen quality.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트의 도광판 하면을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 도광판 하면 원통형 패턴의 정면 및 측면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 도광판 하면 마이크로 렌즈 패턴의 도면이다.3 is a perspective view showing a lower surface of the light guide plate of the side-illuminated backlight according to the present invention, FIG. 4 is a front view and a side view of the lower surface of the light guide plate cylindrical pattern shown in FIG. 3, and FIG. Drawing.

본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트의 도광판 하면(20d)에는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 마이크로 원통형 패턴(Micro Cylindrical Pattern: MCP)(22)과 마이크로 렌즈 패턴(MLA)(24)이 입사면(20i)으로부터 반입사면(20r) 방향으로 밀도를 다르게 하여 양각 또는 음각으로 형성 및 배열되어 백라이트 유니트(BLU)의 광휘도 및 화면 품질을 향상시키도록 되어 있다.As shown in FIGS. 3 to 5, a microcylindrical pattern (MCP) 22 and a microlens pattern (MLA) 24 are incident on the lower surface 20d of the side-illuminated backlight according to the present invention. It is formed and arranged in an embossed or intaglio pattern with different densities in the direction from the surface 20i to the incident surface 20r to improve the brightness and screen quality of the backlight unit BLU.

마이크로 원통형 패턴(MCP)(22)은 도 4에 도시된 바와 같이, 입사면(20i)에서 바라볼 때 정면 형상이 좌우로 길고 측면에서 바라볼 때 반구형으로 되어 있으며, 정면에서 바라볼 때의 평행길이(Ly)가 입사면(20i)에서 반입사면(20r)으로 갈수록 다음 수학식1과 같이 점차 넓어지도록 되어 있다.As shown in FIG. 4, the micro-cylindrical pattern (MCP) 22 has a long front-to-left shape when viewed from the entrance surface 20i and is hemispherical when viewed from the side, and parallel when viewed from the front. The length L y is gradually widened from the incidence plane 20i to the incidence plane 20r as shown in Equation 1 below.

Ly=L1 + [x1×(yi×S)]+[x2×(yi×S)2]+[x3×(yi×S)3]L y = L 1 + [x 1 × (y i × S)] + [x 2 × (y i × S) 2 ] + [x 3 × (y i × S) 3 ]

상기 수학식1에서 L1은 마이크로 원통형 패턴(MCP)의 입사면 부근의 초기 평행길이(L1)로서 0.01㎛≤L1≤0.06㎛이며, 스케일(S) 인자는 S≤±0.005이고, 각각의 계수(X1, X2, X3)는 X1≤±0.05, X2≤±0.01, X3≤±0.005의 조건으로 입사면(20i)에서 반입사면(20r)으로 평행길이가 변하는 구조이다. 또한 마이크로 원통형 패턴(MCP)(22)의 높이(H1)는 2㎛≤H1≤20㎛이고, 곡률반경(R1)은 5㎛≤R1≤30㎛ 이다.In Equation 1 L 1 is 0.01㎛≤L 1 ≤0.06㎛ parallel as an initial length in the vicinity of the entrance surface of the cylindrical micro-pattern (MCP) (L 1), the scale (S) factor S≤ ± 0.005 and, respectively, of coefficients (X 1, X 2, X 3) is X 1 ≤ ± 0.05, X 2 ≤ ± 0.01, X 3 ≤ ± surface incident on the condition of 0.005 (20i) structure changing the parallel length to bring surface (20r) in to be. In addition, the height H 1 of the micro cylindrical pattern (MCP) 22 is 2 μm ≦ H 120 μm, and the radius of curvature R 1 is 5 μm ≦ R 130 μm.

한편, 본 발명에 따른 도광판의 하면(20d) 패턴은 앞서 설명한 마이크로 원통형 패턴(MCP)(22)만으로 형성할 수도 있으나 도 3에 도시된 바와 같이 양각 또는 음각으로 형성된 마이크로 원통형 패턴(MCP)(22) 사이에 도 5에 도시된 바와 같이, 곡률반경(R2)이 5㎛≤R2≤30㎛이고, 높이(H2)가 2㎛≤H2≤20㎛의 형상을 가지는 마이크로 렌즈 패턴(Micro Lens Pattern:MLA)(24)을 마이크로 원통형 패턴(MCP)(22)과 동일한 양각 또는 음각으로 마이크로 원통형 패턴(MCP)(22) 사이에 추가적으로 배열하여 마이크로 원통형 패턴(MCP)(22)에 의한 간섭무늬(Moire)를 방지하고 화면 품질을 향상시키도록 구성할 수 있다.On the other hand, the lower surface 20d pattern of the light guide plate according to the present invention may be formed only with the micro-cylindrical pattern (MCP) 22 described above, but as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the microlens pattern (C) has a curvature radius R 2 of 5 μm ≦ R 230 μm and a height H 2 of 2 μm ≦ H 220 μm. The Micro Lens Pattern (MLA) 24 is further arranged between the Micro Cylindrical Pattern (MCP) 22 by the same embossment or intaglio as the Micro Cylindrical Pattern (MCP) 22 to be formed by the Micro Cylindrical Pattern (MCP) 22. It can be configured to prevent moire and improve screen quality.

그리고 본 발명에 따라 마이크로 원통형 패턴(Micro Cylindrical Pattern: MCP)(22)과 마이크로 렌즈 패턴(MLA)(24)이 배열되는 밀도는 도 6에 도시된 바와 같이, 입사면(20i) 근처에서는 밀도 낮고 반입사면(20r)으로 갈수록 높아지는 분포를 하고 있다.In addition, according to the present invention, the density in which the microcylindrical pattern (MCP) 22 and the micro lens pattern (MLA) 24 are arranged is low in the vicinity of the incident surface 20i, as shown in FIG. 6. The distribution increases toward the incoming entrance surface 20r.

도 7은 본 발명에 따른 도광판의 하면 패턴에 의한 광선 경로를 도시한 도면이다.7 is a view showing a light path by the bottom pattern of the light guide plate according to the present invention.

먼저, 도광판 하면에 마이크로 렌즈 패턴(MLA)을 사용하고 도광판의 상면 에 프리즘 패턴을 사용할 경우, 마이크로 렌즈 패턴(MLA)에 의해 집광된 광을 상측으로 균일하게 확산시켜줌으로써 도광판(LGP) 상측에 적층되는 확산시트의 역할을 대신하여 확산시트 1장을 제거할 수 있다. 그리고 하측 마이크로 렌즈 패턴(MLA)에서 집광된 광을 상측 프리즘(Prism Pattern)으로 좌우로 다시 한번 집광시켜주나 하측 마이크로 렌즈 패턴(MLA)의 확산으로 인하여 시야각 분포가 넓게 형성되어 휘도 상승 효과가 크지 않고, 상측 프리즘 패턴(Prism Pattern)의 추가 가공으로 인해 도광판(LGP)의 제조 단가가 상승하는 등의 문제점이 있다.First, when the microlens pattern MLA is used on the lower surface of the light guide plate and the prism pattern is used on the upper surface of the light guide plate, the light condensed by the microlens pattern MLA is uniformly diffused to the upper side to be stacked on the upper side of the light guide plate LGP. One sheet of diffusion sheet may be removed in place of the diffusion sheet. The light condensed from the lower micro lens pattern MLA is once again condensed from the left and right by an upper prism. However, due to the diffusion of the lower micro lens pattern MLA, the viewing angle distribution is broadly formed. The manufacturing cost of the light guide plate LGP is increased due to the additional processing of the upper prism pattern.

본 발명에서는 도광판의 하면(20d)에 마이크로 원통형 패턴(MCP)(22)과 마이크로 렌즈 패턴(MLA)(24)의 복합 패턴을 적용하여 도광판의 상면(20u)에 프리즘 패턴을 형성할 필요가 없게 한 것이다. 즉, 본 발명은 도광판 하면(20d)에 미세한 마이크로 원통형 패턴(MCP)(22)을 적용하여 상하 시야각의 중심 출사각을 19˚이내로 집광시켜 출사시킴으로써 종래의 LGP보다 집광 능력이 한층 향상되도록 한 것이다.In the present invention, a composite pattern of the micro cylindrical pattern (MCP) 22 and the micro lens pattern (MLA) 24 is applied to the lower surface 20d of the light guide plate so that the prism pattern is not required to be formed on the upper surface 20u of the light guide plate. It is. That is, the present invention is to improve the condensing ability than the conventional LGP by applying a fine micro-cylindrical pattern (MCP) (22) on the lower surface of the light guide plate (20P) to focus the central exit angle of the upper and lower viewing angle within 19 degrees. .

도 7을 참조하면, 본 발명에 따라 도광판의 하면(20d)에 마이크로 원통형 패턴(22)과 마이크로 렌즈 패턴(24)이 형성된 복합 패턴 구조에서 측면의 광원(6)으로부터 입사된 광의 경로는 도 7에 도시된 바와 같이, 하면의 복합 패턴(22 & 24)에 의해 반사되어 상측으로 출사되는 광선의 수직방향 각도(θV2)가 법선에 대해 약 19°정도이고, 수평방향 각도(θH2)도 대략 16°정도인 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, in the composite pattern structure in which the microcylindrical pattern 22 and the micro lens pattern 24 are formed on the lower surface 20d of the light guide plate according to the present invention, the path of the light incident from the light source 6 on the side surface is shown in FIG. 7. As shown in FIG. 9, the vertical angle θ V2 of the light beam reflected by the composite patterns 22 & 24 on the lower surface and emitted upward is about 19 ° with respect to the normal line, and the horizontal angle θ H2 is also shown. It can be seen that it is about 16 °.

도 8은 하면의 패턴에 따른 도광판(LGP)의 좌우 시야각을 비교 도시한 그래프이고, 도 9는 하면의 패턴에 따른 도광판(LGP) 상하 시야각을 비교 도시한 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing a left and right viewing angle of the LGP according to the lower surface pattern, and FIG. 9 is a graph showing the upper and lower viewing angles of the LGP according to the lower surface pattern.

도 8을 참조하면, K1 그래프는 종래 도광판 하면(20d)에 마이크로 렌즈 패턴(MLA)이 형성되고 상면에 프리즘 패턴이 형성된 도광판(LGP)의 좌우 시야각 특성을 나타내는 그래프이고, K2는 본 발명에 따라 도광판 하면(20d)에 마이크로 원통형 패턴(22)과 마이크로 렌즈 패턴(MLA)(24)이 복합 형성된 도광판(LGP)(20)의 좌우 시야각 특성을 나타내는 그래프이다.Referring to FIG. 8, a K1 graph is a graph showing left and right viewing angle characteristics of a light guide plate LGP having a microlens pattern MLA formed on a lower surface of a light guide plate 20d and a prism pattern formed on an upper surface thereof, and K2 according to the present invention. It is a graph which shows the left-right viewing angle characteristic of the light guide plate (LGP) 20 in which the microcylindrical pattern 22 and the micro lens pattern (MLA) 24 were formed in the light guide plate lower surface 20d.

도 9를 참조하면, G1 그래프는 종래 도광판 하면(20d)에 마이크로 렌즈 패턴(MLA)이 형성되고 상면에 프리즘 패턴이 형성된 도광판(LGP)의 상하 시야각 특성을 나타내는 그래프이고, G2는 본 발명에 따라 도광판 하면(20d)에 마이크로 원통형 패턴(22)과 마이크로 렌즈 패턴(MLA)(24)이 복합 형성된 도광판(LGP)(20)의 상하 시야각 특성을 나타내는 그래프이다.Referring to FIG. 9, the G1 graph is a graph showing top and bottom viewing angle characteristics of a light guide plate LGP having a microlens pattern MLA formed on a lower surface of the light guide plate 20d and a prism pattern formed on the top surface, and G2 is in accordance with the present invention. It is a graph which shows the up-down viewing angle characteristic of the light guide plate (LGP) 20 in which the microcylindrical pattern 22 and the micro lens pattern (MLA) 24 were formed in the light guide plate lower surface 20d.

도시된 그래프 특성에 따르면, 본 발명에 따른 복합 패턴(22,24)이 형성된 도광판(20)의 시야각 특성이 종래의 패턴에 따른 도광판의 시야각 특성보다 개선된 것을 알 수 있다.According to the graph characteristics shown, it can be seen that the viewing angle characteristics of the light guide plate 20 in which the composite patterns 22 and 24 according to the present invention are improved than the viewing angle characteristics of the light guide plate according to the conventional pattern.

이상에서 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 기술적 사상이 허용되는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경되어 실시될 수 있다.Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes may be made by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention. It may be changed and implemented.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 측면에 광원이 위치한 측면 조광형 백라이트 도광판의 하측에 마이크로 원통형 패턴(MCP)을 적용함으로써, 입사면으로 입사되어 반입사면 방향으로 전반사되어 진행되는 광을 입사면과 수직한 방향으로는 평행길이가 다르고 입사면과 평행한 방향으로는 랜덤(Random)하게 배열된 마이크로 원통형 패턴(MCP)으로 인하여 광을 상측으로 균일하게 출사시키고, 마이크로 원통형 패턴(MCP) 사이에 위치한 마이크로 렌즈 패턴(MLA)에 의하여 광을 확산시켜줌으로써 종래와 차별화된 패턴 기술을 확보할 수 있고, 화면품질이 향상된 고휘도의 백라이트 제품을 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention applies a micro-cylindrical pattern (MCP) to the lower side of the side-illuminated backlight LGP where the light source is located on the side, and the light incident on the incident surface and totally reflected in the incident surface is directed to the incident surface. Due to the micro-cylindrical pattern (MCP) that is parallel in the vertical direction and randomly arranged in the direction parallel to the incident surface, light is emitted uniformly upwards, and is located between the micro-cylindrical patterns (MCP). By diffusing light by the micro lens pattern (MLA) it is possible to secure a pattern technology different from the conventional, it is possible to provide a high-brightness backlight product with improved screen quality.

특히, 본 발명에 따르면 도광판의 입사면에서 반입사면 방향으로 마이크로 원통형 패턴(MCP)의 평행길이가 가변되어 도광판 상측으로 균일한 광이 출사될 수 있도록 하며, 랜덤한 배열 및 마이크로 렌즈 패턴(MLA)을 추가함으로 인하여 패턴에 의한 간섭무늬(Moire) 발생을 제거할 수 있다.In particular, according to the present invention, the parallel length of the micro-cylindrical pattern (MCP) is varied from the incident surface of the light guide plate to the incident surface so that uniform light can be emitted to the upper side of the light guide plate, and the random arrangement and the micro lens pattern (MLA) By adding, it is possible to eliminate the occurrence of interference fringes due to the pattern.

따라서 본 발명에 따르면 도광판의 상면에 프리즘 패턴을 형성하지 않더라도 집광능력 향상으로 인하여 기존의 프리즘 시트(Prism Sheet)를 확산시트로 부분적 으로 변경할 수 있다.Therefore, according to the present invention, even if the prism pattern is not formed on the upper surface of the light guide plate, the existing prism sheet may be partially changed to a diffusion sheet due to the improvement of the light collecting ability.

Claims (4)

선광원과, 상기 선광원의 측면에 위치하여 상기 선광원으로부터 입사된 빛을 면광원으로 변환하여 상측으로 출사하는 도광판과, 상기 도광판의 아래에 위치하여 상기 도광판의 후방으로 입사되는 빛을 전방으로 반사하는 반사판과, 상기 도광판의 출사면 위에 위치하는 프리즘 시트를 포함하는 측면 조광형 백라이트 장치에 있어서,A light guide plate positioned at a side of the light source and converting light incident from the line light source into a surface light source and exiting upward; a light guide plate positioned below the light guide plate to the rear of the light guide plate to the front In the side-illumination type backlight device comprising a reflecting plate and a prism sheet positioned on the exit surface of the light guide plate, 상기 도광판의 하면에는The lower surface of the light guide plate 입사면에서 바라볼 때 정면 형상이 좌우로 길고 측면에서 바라볼 때 반구형으로 되어 있으며, 정면에서 바라볼 때의 평행길이(Ly)가 입사면에서 반입사면으로 갈수록When viewed from the entrance face, the frontal shape is long left and right, and when viewed from the side, it is hemispherical, and the parallel length (L y ) when viewed from the front face increases from the entrance face to the entrance face. 수학식 Ly=L1 + [x1×(yi×S)]+[x2×(yi×S)2]+[x3×(yi×S)3]Equation L y = L 1 + [x 1 × (y i × S)] + [x 2 × (y i × S) 2 ] + [x 3 × (y i × S) 3 ] (단, L1은 마이크로 원통형 패턴(MCP)의 입사면 부근의 초기 평행길이(L1)로서 0.01㎛≤L1≤0.06㎛이고, 스케일(S) 인자는 S≤±0.005이며, 각각의 계수(X1, X2, X3)는 X1≤±0.05, X2≤±0.01, X3≤±0.005임)에 따라 점차 넓어지도록 되어 있고, 높이(H1)가 2㎛≤H1≤20㎛이고, 곡률반경(R1)이 5㎛≤R1≤30㎛인 마이크로 원통형 패턴(MCP)이 상기 선광원이 입사되는 입사면으로부터 반입사면 방향으로 밀도를 다르게 하여 양각 혹은 음각으로 형성하고 평행길이(Ly)를 입사면과 평행한 방향으로 배열되어 있고,(Where, L 1 is a 0.01㎛≤L 1 ≤0.06㎛ parallel as an initial length in the vicinity of the entrance surface of the cylindrical micro-pattern (MCP) (L 1), the scale (S) is a factor S≤ ± 0.005, respectively, the coefficients (X 1 , X 2 , X 3 ) is gradually widened according to X 1 ≤ ± 0.05, X 2 ≤ ± 0.01, X 3 ≤ ± 0.005, and the height (H 1 ) is 2㎛≤H 1 ≤ The micro cylindrical pattern MCP having a curvature radius R 1 of 5 μm ≦ R 130 μm is embossed or engraved with different densities in the incident plane from the incident plane to which the linear light source is incident. Parallel length Ly is arranged in a direction parallel to the incident surface, 상기 마이크로 원통형 패턴(MCP) 사이에 곡률반경(R2)이 5㎛≤R2≤30㎛이고, 높이(H2)가 2㎛≤H2≤20㎛의 형상을 가지는 마이크로 렌즈 패턴(Micro Lens Pattern:MLA)이 상기 마이크로 원통형 패턴(MCP)과 동일한 양각 또는 음각으로 상기 마이크로 원통형 패턴(MCP) 사이에 배열되어 상기 마이크로 원통형 패턴(MCP)에 의한 간섭무늬(Moire)를 방지하고 화면 품질을 향상시키도록 되어A micro lens pattern having a shape of a radius of curvature R 2 of 5 μm ≦ R 230 μm and a height H 2 of 2 μm ≦ H 220 μm between the micro cylindrical patterns MCP. Pattern: MLA is arranged between the micro-cylindrical pattern (MCP) in the same embossed or intaglio with the micro-cylindrical pattern (MCP) to prevent the moire caused by the micro-cylindrical pattern (MCP) and improve the screen quality To be made 광휘도와 화면품질을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 측면 조광형 백라이트 장치.Side dimming backlight device, characterized in that to improve the brightness and screen quality. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101373078B1 (en) * 2013-06-11 2014-03-12 구동효 Method for fabricating light guide plate having multi patern and light guide plate having multi patern by the same
KR20190046217A (en) * 2017-10-25 2019-05-07 부산대학교 산학협력단 Apparatus for making interference patterns on the inclined surface

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101939767B1 (en) * 2011-10-05 2019-01-21 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device
KR101423520B1 (en) * 2012-12-28 2014-07-25 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000067624A (en) * 1998-08-13 2000-03-03 Mitsubishi Chemicals Corp Surface light source device
JP2002258022A (en) * 2001-02-27 2002-09-11 Yuka Denshi Co Ltd Light reflection sheet and surface light source device and liquid crystal display both using the light reflection sheet
JP2003315560A (en) * 2002-04-23 2003-11-06 Yuka Denshi Co Ltd Light transmission body, surface light source device using the same, and liquid crystal display device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000067624A (en) * 1998-08-13 2000-03-03 Mitsubishi Chemicals Corp Surface light source device
JP2002258022A (en) * 2001-02-27 2002-09-11 Yuka Denshi Co Ltd Light reflection sheet and surface light source device and liquid crystal display both using the light reflection sheet
JP2003315560A (en) * 2002-04-23 2003-11-06 Yuka Denshi Co Ltd Light transmission body, surface light source device using the same, and liquid crystal display device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101373078B1 (en) * 2013-06-11 2014-03-12 구동효 Method for fabricating light guide plate having multi patern and light guide plate having multi patern by the same
KR20190046217A (en) * 2017-10-25 2019-05-07 부산대학교 산학협력단 Apparatus for making interference patterns on the inclined surface
KR102079427B1 (en) 2017-10-25 2020-02-19 부산대학교 산학협력단 Apparatus for making interference patterns on the inclined surface

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