KR100943262B1 - Edge lighting type backlight unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도광판의 하면에 비대칭형 양각 프리즘 패턴이 형성되어 있고 상측의 프리즘 시트는 수직 프리즘 패턴이 형성되어, 기존의 프리즘 시트 1매를 제거하고도 동등 이상의 휘도를 표시함과 동시에 입광부 휘선과 흑선을 개선한 구조의 측면 조광형 백라이트 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 하나의 형광램프나 다수의 점광원이 일렬로 배열되어 이루어진 선광원; 상기 선광원의 측면에 위치하고, 하면에 상기 선광원과 수평방향으로 비대칭형 양각 프리즘 패턴이 형성되어 상기 선광원으로부터 입사된 빛을 정면으로 출사시켜 면광원으로 변환하는 도광판; 상기 도광판의 아래에 위치하여 상기 도광판의 후방으로 입사되는 빛을 전방으로 반사하는 반사판; 상기 도광판의 출사면 위에 위치하고 상기 선광원을 기준으로 수직방향으로 배열되어 있는 수직 프리즘 시트; 및 상기 프리즘 시트 위에 위치하는 보호시트가 순차 적층되어 입광부의 화면을 개선하고, 광효율을 상승시킨 것이다.According to the present invention, an asymmetrical embossed prism pattern is formed on the lower surface of the light guide plate, and a vertical prism pattern is formed on the upper prism sheet. The present invention relates to a side-illuminated backlight device having an improved black line. The apparatus of the present invention comprises a line light source comprising one fluorescent lamp or a plurality of point light sources arranged in a row; A light guide plate disposed on a side surface of the line light source, and having an asymmetrical embossed prism pattern formed on a lower surface of the line light source in a horizontal direction to emit light incident from the line light source to the front; A reflection plate positioned under the light guide plate to reflect light incident to the rear of the light guide plate forward; A vertical prism sheet positioned on an emission surface of the light guide plate and arranged in a vertical direction with respect to the line light source; And a protective sheet positioned on the prism sheet in order to improve the screen of the light incident part and to increase the light efficiency.
액정표시장치, 백라이트, 도광판, 프리즘 시트, 프리즘 패턴 LCD, backlight, LGP, prism sheet, prism pattern
Description
본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도광판의 하면에 비대칭형 양각 프리즘 패턴이 형성되어 있고 상측의 프리즘 시트는 수직 프리즘 패턴이 형성되어 기존의 프리즘 시트 1매를 제거하고도 동등 이상의 휘도를 표시함과 동시에 입광부 휘선과 흑선을 개선한 구조의 측면 조광형 백라이트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight device, and more particularly, an asymmetrical embossed prism pattern is formed on a lower surface of the light guide plate, and an upper prism sheet is formed with a vertical prism pattern, so that even if one conventional prism sheet is removed, luminance is equal to or higher than that. The present invention relates to a side dimming backlight device having a structure in which a light incident part bright line and a black line are improved.
일반적으로, 액정표시장치의 백라이트(Back light) 장치는 광원으로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등의 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 장 치는 높은 광효율에 의해 TV 등과 같은 대화면을 목적으로 하는 LCD에 주로 이용된다. In general, a backlight device of a liquid crystal display is a 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). Devices, EL (Electro Luminescence) devices, etc. are mainly used, and are classified into side-lighting and direct-lighting backlight devices according to the manner in which 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(1)의 측면에 광원인 형광램프(4)가 위치하고, 형광램프(4)는 램프 반사체(5)로 싸여 있어 형광램프(4)에서 발하는 빛이 직접 또는 램프 반사체(5)에 반사되어 도광판(1)으로 입사되도록 구성된다. 그리고 도광판(1)의 하측에는 반사판(도 2의 6)이 위치하고 있고, 도광판(1)의 상측에는 확산된 빛을 굴절 및 집광시켜 휘도를 향상시키는 프리즘시트(2)(수평프리즘, 수직프리즘), 보호시트(3) 등의 각종 시트류가 위치한다. In the conventional side-illumination type backlight device, as shown in FIG. 1, a
이러한 구조의 측면 조광형 백라이트 장치는 형광램프(4)에서 발하는 빛이 도광판(1)의 측면 입사면으로 입광되고, 도광판(1)에서는 선광원으로 입광된 형광램프의 빛을 산란 및 균일화시켜 면광원으로 전환시키며, 반사판(6)은 도광판(1)에서 하측으로 향하는 빛을 다시 도광판(1)의 상측으로 반사시켜 광효율을 증가시킨다. 도광판(1)의 상측에 위치하는 프리즘시트(2)는 확산된 빛을 굴절 및 집광시켜 휘도를 향상시킨다.In the side-illumination type backlight device having such a structure, light emitted from the
그런데 종래의 도광판 위에 위치하는 프리즘 시트는 도 2에 도시된 바와 같이 입광면에 평행한 수평 프리즘 시트(2)로 되어 있어 입광부에 휘선과 흑선이 생기는 문제점이 있다.However, the prism sheet positioned on the conventional light guide plate is a
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 도광판의 하면에 선광원과 수평방향으로 비대칭형 양각 프리즘 패턴이 형성되어 있고 도광판의 상측에 수직 프리즘 시트가 적층되어 기존의 프리즘 시트 1매를 제거하고도 동등이상의 휘도를 표시함과 동시에 수평프리즘입광부에 의한 휘선과 흑선을 개선한 구조의 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 an asymmetrical embossed prism pattern in the horizontal direction with the line light source on the lower surface of the light guide plate and the vertical prism sheet is laminated on the upper side of the light guide plate The present invention provides a side dimming backlight device having a structure in which luminance equal to or higher than that of one prism sheet is removed, and bright lines and black lines are improved by a horizontal prism light incident portion.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 하나의 형광램프나 다수의 점광원이 일렬로 배열되어 이루어진 선광원; 상기 선광원의 측면에 위치하고, 하면에 상기 선광원과 수평방향으로 비대칭형 양각 프리즘 패턴이 형성되어 상기 선광원으로부터 입사된 빛을 정면으로 출사시켜 면광원으로 변환하는 도광판; 상기 도광판의 아래에 위치하여 상기 도광판의 후방으로 입사되는 빛을 전방으로 반사하는 반사판; 상기 도광판의 출사면 위에 위치하고 상기 선광원을 기준으로 수직방향으로 배열되어 있는 수직 프리즘 시트; 및 상기 프리즘 시트 위에 위치하는 보호시트가 순차 적층되어 입광부의 화면을 개선하고, 광효율을 상승시킨 것을 특징으로 한다.The present invention for solving the above problems, one fluorescent lamp or a plurality of point light sources are arranged in a line; A light guide plate disposed on a side surface of the line light source, and having an asymmetrical embossed prism pattern formed on a lower surface of the line light source in a horizontal direction to emit light incident from the line light source to the front; A reflection plate positioned under the light guide plate to reflect light incident to the rear of the light guide plate forward; A vertical prism sheet positioned on an emission surface of the light guide plate and arranged in a vertical direction with respect to the line light source; And a protective sheet positioned on the prism sheet in order to improve the screen of the light incident part and increase light efficiency.
또한 본 발명은 도광판의 비대칭형 프리즘 양각 패턴은 입사면과 가까운 꼭지부분의 각도는 웨지면의 법선을 기준으로 60°내지 90° 사이의 값을 가지고 그 이웃하는 꼭지부분의 각도는 웨지면의 법선을 기준으로 45°내지 55° 사이의 값을 가지며, 상기 도광판 상면의 법선면과 평행하게 광을 출사시키는 것이고, 상기 수직 프리즘 시트의 배면에는 미세 엠보가 형성되어 욋아웃을 개선하며, 프리즘 산의 방향은 광원의 수직면을 기준으로 0°내지 45 °사이로 형성되어 모아레를 개선한 것이다.In addition, in the present invention, the asymmetric prism embossed pattern of the light guide plate has a value between 60 ° and 90 ° based on the normal of the wedge, and the angle of the adjacent nipple is the normal of the wedge. It has a value of between 45 ° to 55 °, and emits light in parallel with the normal surface of the upper surface of the light guide plate, fine embossing is formed on the back of the vertical prism sheet to improve the check-out, The direction is formed between 0 ° and 45 ° with respect to the vertical plane of the light source, thereby improving moiré.
본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트 장치는 CCFL과 같은 선광원 및 LED와 같은 점광원을 사용하는 백라이트에서 광원과 수평하게 형성된 비대칭 구조의 양각 프리즘 패턴은 정면 출사를 유도하고, 도광판의 상측에는 수직 프리즘 시트가 적층되어 사이드 라이트형에서 이슈가 되어 왔던 입광부 휘선과 흑선을 개선함과 동시에 광효율을 증대시켜 시트의 수를 최소화할 수 있다.In the side dimming backlight device according to the present invention, in a backlight using a line light source such as CCFL and a point light source such as an LED, an embossed prism pattern having an asymmetric structure formed horizontally with a light source induces front emission, and a vertical prism sheet on the upper side of the light guide plate. Is laminated to improve the light incidence line and black line, which has been an issue in the side light type, and at the same time increase the light efficiency to minimize the number of sheets.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. The technical problems achieved by the present invention and the practice of the present invention will be more clearly understood by the preferred embodiments of the present invention described below. The following examples are merely illustrated to illustrate the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 백라이트 장치의 도광판과 프리즘 시트를 도시한 개략도이다.3 is a perspective view illustrating a backlight device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic view illustrating a light guide plate and a prism sheet of the backlight device illustrated in FIG. 3.
본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트 장치(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 선광원의 빛을 산란시켜 면광원으로 전환시키는 도광판(110)의 측면에 광원인 형광램프(140)가 위치하고, 형광램프(140)는 램프 반사체(150)로 싸여 있어 형광램프(140)에서 발하는 빛이 직접 또는 램프 반사체(150)에 반사되어 도광판(110)으로 입사되도록 구성된다. 그리고 도광판(110)의 하측에는 반사판(도 4의 160)이 위치하고 있고, 도광판(110)의 상측에는 확산된 빛을 굴절 및 집광시켜 휘도를 향상시키는 프리즘시트(120)와 보호시트(130) 등의 각종 시트류가 위치한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the side
도 3을 참조하면, 도광판(110)의 하면에는 선광원과 수평방향으로 비대칭형의 양각 프리즘 패턴(P1)이 형성되어 있고, 도광판(110)의 상면은 평탄한 구조로 되어 있다. 그리고 도광판(110)의 하면에 형성된 수평방향의 비대칭형 양각 프리즘 패턴(P1)은 도 5에 도시된 바와 같이, 입사면과 가까운 측의 꼭지부분 각도(θ2)는 웨지면의 법선을 기준으로 60°에서 90°사이의 값을 가지며, 그 이웃하는 측의 꼭지부분 각도(θ1)는 웨지면의 법선을 기준으로 45°에서 55° 사이의 값을 가지며, 패턴과 패턴 사이의 피치의 최대값(dmax)은 250㎛를 넘지 않도록 되어 있다.Referring to FIG. 3, the lower surface of the
도광판(110)의 상측에는 도 4에 도시된 바와 같이 선광원에 대해 수직방향으로 수직 프리즘 패턴이 형성된 프리즘 시트(120)가 위치하여 도광판(110)에서 출사되는 빛을 집광하여 휘도를 개선하고 있다. 이러한 구조의 측면 조광형 백라이트 장치(100)는 형광램프(140)에서 발하는 빛이 도광판(110)의 측면 입사면으로 입광되고, 도광판(110)에서는 선광원으로 입광된 형광램프(140)의 빛을 산란 및 균일화 시켜 면광원으로 전환시키며, 반사판(160)은 도광판(110)에서 하측으로 향하는 빛을 다시 도광판(110)의 상측으로 반사시켜 광효율을 증가시킨다. 도광판(110)의 상측에 위치하는 프리즘시트(120)는 수직 프리즘 패턴으로 되어 있어 확산된 빛을 굴절 및 집광시켜 휘도를 향상시킨다.As shown in FIG. 4, a
이와 같이 본 발명의 백라이트 장치(100)는 하나 이상의 램프(140)가 측면부에 배열되어 있는 측면조광형 백라이트 어셈블리에서 램프(140)로부터 출사된 광을 균일하게 조사시키는 도광판(110)의 하면에는 램프(140)와 수평한 방향으로 비대칭구조의 프리즘 패턴(P1)이 양각으로 형성되어 정면 출사를 유도하고, 상측에 적층되는 프리즘 시트(120)는 램프(140)를 기준면으로 수직방향으로 배열되어 있어 입광부의 화면을 개선시키며, 광효율을 상승시키도록 되어 있다.As described above, the
또한 도면에는 도시되지 않았으나 적층되는 프리즘 시트(120)의 배면에는 미세 엠보가 형성되어 욋아웃을 개선할 수 있으며, 프리즘 산의 방향은 광원의 수직방향을 기준으로 좌우 방향으로 최대 45 °까지 경사지게 형성되어 모아레를 개선할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘 산은 광원이 진행하는 방향에 대하여 양측으로 ±45 °까지 경사를 이루도록 형성된다.In addition, although not shown in the drawings, the back surface of the
도 7은 본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트 장치의 좌우 시야각 특성을 도시한 그래프이고, 도 8은 본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트 장치의 상하 시야각 특성을 도시한 그래프이다.7 is a graph showing left and right viewing angle characteristics of the side-illumination backlight device according to the present invention, Figure 8 is a graph showing the vertical viewing angle characteristics of the side-illumination backlight device according to the present invention.
본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트 장치의 좌,우 시야각 특성은 도 7에 도시된 바와 같이, 하프앵글이 기존의 경우 -30°에서 +30°까지 60°의 범위를 가지나 본 발명에 따라 개선된 구조에서는 -39°에서 +39°까지 78°의 범위를 가진다.As shown in FIG. 7, the left and right viewing angle characteristics of the side-illuminated backlight device according to the present invention have a half angle of 60 ° from -30 ° to + 30 ° in the conventional case, but according to the present invention. In the range from -39 ° to + 39 °.
또한 본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트 장치의 상하 시야각 특성은 도 8에 도시된 바와 같이, 하프앵글이 기존의 경우 -23°에서 +26°까지 49°의 범위를 가지나 본 발명에 따라 개선된 구조에서는 -10°에서 +16°까지 26°의 범위를 가진다.In addition, the vertical viewing angle characteristic of the side-illuminated backlight device according to the present invention has a range of 49 ° from -23 ° to + 26 ° in the conventional half angle as shown in FIG. 8, but in the improved structure according to the present invention. It has a range of 26 ° from -10 ° to + 16 °.
그리고 종래 구조에서 좌,우 시야각의 광출사효율은 35.3%이나 개선된 구조에서는 38.8%로 3.5% 상승되고, 상,하 시야각의 광출사효율은 휘도 30%로 상승한 것을 알 수 있다.In the conventional structure, the light emission efficiency of the left and right viewing angles is 35.3%, but in the improved structure, the light emission efficiency is increased by 3.5% to 38.8%, and the light emission efficiency of the upper and lower viewing angles is increased to 30% of the luminance.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described above with reference to one embodiment shown in the drawings, but those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.
도 1은 종래기술에 따른 측면 조광형 백라이트 장치의 구조를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing the structure of a side-illumination backlight device according to the prior art,
도 2는 도 1에 도시된 도광판과 프리즘 시트에서의 광경로를 도시한 개략도,FIG. 2 is a schematic view showing a light path in the light guide plate and the prism sheet shown in FIG. 1;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면 조광형 백라이트 장치를 도시한 사시도이고,3 is a perspective view illustrating a side dimming backlight device according to an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3에 도시된 백라이트 장치의 도광판과 프리즘 시트를 도시한 개략도,4 is a schematic view showing a light guide plate and a prism sheet of the backlight device shown in FIG. 3;
도 5는 도 3에 도시된 도광판의 하면에 형성된 수평방향의 비대칭형 양각 프리즘 패턴을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프리즘 시트를 나타낸 평면도,FIG. 5 is a view illustrating a horizontal asymmetric embossed prism pattern formed on the bottom surface of the light guide plate shown in FIG. 3;
6 is a plan view showing a prism sheet according to an embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트 장치의 좌우 시야각 특성을 도시한 그래프,7 is a graph showing left and right viewing angle characteristics of the side dimming backlight device according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 측면 조광형 백라이트 장치의 상하 시야각 특성을 도시한 그래프.8 is a graph showing the vertical viewing angle characteristics of the side-illumination backlight device according to the present invention.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
100: 백라이트 장치 110: 도광판100: backlight device 110: light guide plate
120: 프리즘 시트 130: 보호시트120: prism sheet 130: protective sheet
140: 램프 150: 램프 반사체140: lamp 150: lamp reflector
160: 반사판 P1: 도광판의 하면 패턴160: reflector P1: the lower surface pattern of the light guide plate
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KR20030078305A (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-08 | 주식회사 엔투에이 | Light Guide Plate and Backlight Unit using thereof |
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2008
- 2008-02-20 KR KR1020080015260A patent/KR100943262B1/en not_active IP Right Cessation
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KR20030078305A (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-08 | 주식회사 엔투에이 | Light Guide Plate and Backlight Unit using thereof |
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