KR101425372B1 - Light guide plate and back light unit including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대량생산이 용이하도록 몰드 또는 스탬프로부터 쉽게 사출성형이 가능한 정방향 경사 구조를 가지면서도 별도의 프리즘이나 휘도증가시트(BEF: Brightness Enhancement Film) 없이 수직 방향으로 빛을 출광시킬 수 있도록 하기 위한 도광플레이트에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 도광플레이트는, 하면에 음각의 정방향 경사구조 패턴이 형성되는 상부플레이트; 상면에 상기 음각의 정방향 경사구조 패턴에 대응하는 양각의 정방향 경사구조 패턴이 형성되는 하부플레이트; 및 상기 음각의 정방향 경사구조 패턴의 측면부와 상기 양각의 정방향 경사구조 패턴의 측면부 사이에 형성되는 공간부;를 포함한다. The present invention relates to a light guide plate having a forward tilting structure capable of easy injection molding from a mold or a stamp so as to facilitate mass production, and a light guide plate for allowing light to be emitted in a vertical direction without a separate prism or a brightness enhancement film (BEF) The light guide plate according to the present invention comprises: an upper plate on which a downward inclined structural pattern of a negative angle is formed; A lower plate on the upper surface of which a positive inclined structural pattern of a positive angle corresponding to the positive inclined structural pattern of the engraved is formed; And a space portion formed between a side portion of the positive inclined structural pattern and a side portion of the positive inclined structural pattern.

Description

도광플레이트 및 이를 구비하는 백라이트 유닛{LIGHT GUIDE PLATE AND BACK LIGHT UNIT INCLUDING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a light guide plate,

본 발명은 측면으로 입사된 광을 상부로 출광시키는 도광플레이트 및 이를 구비하는 백라이트유닛에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light guide plate for emitting light incident on a side face upward and a backlight unit having the same.

액정 디스플레이 소자는 자체적으로 빛을 방출하지 않는 정보표시 소자이므로, 영상을 표현하기 위해서는 반드시 별도의 광원을 구비하여 디스플레이 패널에 빛을 공급해 주어야 한다. 현재 시장에 공급된 다수의 액정 디스플레이는 패널의 배면에 위치한 광원으로서 백라이트 유닛(BLU:Back Light Unit)을 구비하고, 이로부터 출광된 빛이 디스플레이 패널에 의해 선택적으로 출사되거나 차단되게 함으로써 영상을 표시하는 방식을 채택하고 있다.Since a liquid crystal display device itself is an information display device that does not emit light, a separate light source must be provided to display the image to supply light to the display panel. BACKGROUND ART [0002] Many liquid crystal displays (LCDs) supplied to the market today have a backlight unit (BLU) as a light source located on the back surface of a panel, and light emitted therefrom is selectively emitted or blocked by a display panel, .

이와 같은 백라이트 유닛은 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)나 냉음극형 형광램프(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등의 점광원 및 선광원과, 이로부터 방출된 빛을 패널 전면에 고르게 출광시켜 면광원으로 변환하는 도광플레이트(LGP:Light Guiding Plate)와, 도광플레이트에 의하여 출광된 빛의 지향각과 공간 균일도를 보정하여 주는 프리즘 시트 및 디퓨저 시트 등으로 구성된다.The backlight unit may be a point light source and a linear light source such as a light emitting diode (LED) or a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), and a light emitted therefrom, A light guiding plate (LGP) for converting light into a light source, a prism sheet and a diffuser sheet for correcting the orientation angle and spatial uniformity of the light emitted by the light guide plate, and the like.

이 중 측면으로부터 입사된 광을 상방으로 출광시켜 면광원으로 변환하여 주는 도광플레이트는, 상면 또는 하면에 형성된 미소 크기의 패턴구조에 의하여 빛을 상방 출광시키게 되는데, 이러한 패턴구조의 형태는 도광플레이트로부터 나온 빛의 지향각과 휘도 등을 결정짓는 중요한 요소로 작용하게 된다. The light guide plate for converting the light incident from the side face upward into the planar light source causes the light to be upwardly emitted by a minute-sized pattern structure formed on the upper surface or the lower surface of the light guide plate. It is an important factor that determines the angle of incidence and luminance of light.

종래의 기술이 제안하는 도광플레이트의 패턴구조로는 마이크로 렌즈, 마이크로 프리즘, 직선 및 곡선 형태의 돌출 구조 등이 있다. 그러나, 이와 같은 패턴구조에 의해 출광된 빛은 패턴구조가 상면 또는 하면에 구비되므로 출광 효율이 매우 낮으며 전력 소모 대비 휘도비가 높지 않고, 대개 수직방향을 지향하지 않아 별도의 프리즘 시트를 통하여 경로를 보정해 주어야 하므로, 전체 디스플레이 소자의 두께와 가격, 전력효율을 낮게 만드는 주요한 원인이 된다. The pattern structure of the light guide plate proposed by the prior art includes a microlens, a micro prism, and a protruding structure of a straight and curved shape. However, the light emitted by such a pattern structure has a very low outgoing efficiency because the pattern structure is provided on the upper surface or the lower surface, the brightness ratio of the power consumption is not high and the path is not usually oriented in the vertical direction. It is a major cause of lowering the thickness, price and power efficiency of the entire display device.

근래에는 역사다리꼴과 같은 단면을 가지는 역경사구조 패턴이 적용된 도광플레이트가 연구된 바 있다. 도 1은 종래의 역경사구조 패턴이 구비된 도광플레이트를 나타내는 도면이다. In recent years, a light guide plate having an inverted trapezoidal structure having a cross section such as an inverted trapezoid has been studied. FIG. 1 is a view showing a light guide plate having a conventional inverted inclined structure pattern.

도 1에서 보이는 바와 같이, 종래의 역경사구조패턴(2)이 구비된 도광플레이트(1)는 광원(3)으로부터 측면으로 입사되는 빛을 그 자체만으로 수직출광시킬 수 있기 때문에 수직출광을 위한 별도의 프리즘 시트가 필요하지 않으며, 그에 따라 단일 시트의 백라이트 유닛을 제작할 수 있게 되어 초박형의 디스플레이 제작이 가능해진다. As shown in FIG. 1, the light guide plate 1 provided with the conventional inverted inclined structure pattern 2 can separate light incident on the side surface from the light source 3 by itself, It is possible to manufacture a single sheet of backlight unit, thereby making it possible to manufacture an ultra-thin display.

그러나 이와 같이 별도의 프리즘 시트 없이 빛을 수직으로 출광시키기 위해서는 표면에 형성된 패턴구조가 반드시 역사다리꼴과 같은 역경사 구조를 가져야 하며, 도 1에서 보이는 바와 같이, 이러한 역경사 구조는 패턴의 하부보다 상부가 더 큰 구조로서, 필연적으로 목보다 머리가 더 큰 형태를 띠게 되므로, 몰드에 의한 사출로 제작하기 어려운 구조를 이루게 되는 문제가 있다. 따라서 이러한 역경사구조패턴(2)을 가지는 종래의 도광플레이트(1)는 대량생산이 어렵게 된다. However, in order to vertically output light without a separate prism sheet, the pattern structure formed on the surface must have an inverted trapezoidal structure such as an inverted trapezoid. As shown in FIG. 1, Is inevitably larger in shape than the neck, and thus has a problem that it is difficult to manufacture by injection by a mold. Therefore, the conventional light guide plate 1 having such an inverted inclined structure pattern 2 is difficult to mass-produce.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대량 생산이 용이한 정방향 경사 구조를 가지면서도 별도의 프리즘이나 휘도증가시트(BEF: Brightness Enhancement Film) 없이 수직 방향으로 빛을 출광시킬 수 있는 도광플레이트를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a light guide plate capable of emitting light in a vertical direction without a prism or a brightness enhancement film (BEF) having a forward tilting structure that facilitates mass production will be.

본 발명에 따른 도광플레이트는 측면으로 입사된 빛을 상부로 출광시키는 도광플레이트에 있어서, 측면으로 입사된 빛을 내부전반사에 의해 가이드하며, 하면에 음각 패턴이 형성되는 상부플레이트; 및 상기 상부플레이트와 동일한 굴절률을 가지며, 상기 상부플레이트 하부에 구비되어 측면으로부터 입사된 빛을 내부전반사에 의해 가이드하며, 상면에 상기 음각패턴에 대응하는 양각패턴이 형성되는 하부플레이트;를 포함하고, 상기 음각패턴과 상기 양각패턴 각각은 중앙부위를 기준으로 서로 대칭인 한 쌍의 측면부를 포함하여 이루어지고, 상기 한 쌍의 측면부는 수직방향으로 경사지되 상기 중앙부위 측으로 경사지며, 상기 도광플레이트는 상기 음각패턴의 측면부와 상기 양각패턴의 측면부 사이에 형성되어 상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트 내부에서 가이드되는 빛을 전반사에 의해 상부로 출광시키는 공간부를 더 포함하여 이루어질 수 있다. A light guide plate according to the present invention is a light guide plate for emitting light incident on a side to an upper portion, comprising: an upper plate for guiding light incident on a side by total internal reflection; And a lower plate having a refractive index the same as that of the upper plate and guiding light incident from a side face of the upper plate under total internal reflection to form a relief pattern corresponding to the relief pattern on the upper surface, Wherein each of the engraved pattern and the relief pattern includes a pair of side portions symmetrical to each other with respect to a center portion thereof, wherein the pair of side portions are inclined in a vertical direction and inclined toward the central portion, And a space portion formed between the side portion of the engraved pattern and the side portion of the relief pattern and allowing the light guided inside the upper plate and the lower plate to be totally emitted upward by total reflection.

다른 측면에서의 본 발명에 다른 도광플레이트는 측면으로 입사된 빛을 상부로 출광시키는 도광플레이트에 있어서, 하면에 음각의 정방향 경사구조 패턴이 형성되는 상부플레이트; 상면에 상기 음각의 정방향 경사구조 패턴에 대응하는 양각의 정방향 경사구조 패턴이 형성되는 하부플레이트; 및 상기 음각의 정방향 경사구조 패턴의 측면부와 상기 양각의 정방향 경사구조 패턴의 측면부 사이에 형성되는 공간부;를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a light guide plate for emitting light incident on a side to an upper portion, the upper plate having a downward inclined structural pattern formed on a lower surface thereof; A lower plate on the upper surface of which a positive inclined structural pattern of a positive angle corresponding to the positive inclined structural pattern of the engraved is formed; And a space portion formed between a side portion of the positive inclined structural pattern and a side portion of the positive inclined structural pattern.

한편, 본 발명에 따른 백라이트유닛은 상술한 바와 같은 구성을 가지는 도광플레이트를 포함하여 이루어질 수 있다. Meanwhile, the backlight unit according to the present invention may include a light guide plate having the above-described structure.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 도광플레이트는 패턴구조로서 몰드 또는 스탬프로부터 쉽게 사출성형이 가능한 정방향 경사 구조를 채용하면서도 별도의 프리즘이나 시트 없이 자체적으로 높은 효율로 수직으로 출광시킬 수 있는 효과가 있다. The light guide plate according to the present invention having the above-described structure has a pattern structure, which has a forward tilting structure that can be easily injection-molded from a mold or a stamp, but has the effect of vertically exiting itself with high efficiency without using a separate prism or sheet have.

도 1은 종래의 역경사구조 패턴이 구비된 도광플레이트를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 도광플레이트의 분해 사시도이고,
도 3은 도 2에 따른 도광플레이트가 결합된 상태의 수직단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 도광플레이트의 효과를 비교설명하기 위한 도면이고,
도 5 및 도 6은 상부플레이트와 하부플레이트의 결합 상태에 대한 실시 예를 나타내는 수직단면도이고,
도 7 및 도 8은 음각패턴과 양각패턴의 형상에 대한 다양한 실시 예들을 나타내는 수직단면도이고,
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예들에 따른 도광플레이트를 나타내는 수직단면도이다.FIG. 1 is a view showing a conventional light guide plate having a reverse warp structure pattern,
2 is an exploded perspective view of a light guide plate according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a vertical sectional view of the light guide plate according to FIG. 2,
4 is a view for explaining comparative effects of the light guide plate according to the present invention,
5 and 6 are vertical cross-sectional views illustrating an embodiment of the coupled state of the upper plate and the lower plate,
FIGS. 7 and 8 are vertical cross-sectional views showing various embodiments of the engraved pattern and the embossed pattern,
9 and 10 are vertical sectional views showing a light guide plate according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

첨부 도면에서, 두께 및 크기는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이며, 따라서 본 발명은 첨부도면에 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 제한되지 않는다. In the accompanying drawings, thickness and size are exaggerated for clarity of description, and thus the present invention is not limited by the relative size or thickness shown in the accompanying drawings.

본 발명은 대량생산이 용이하도록 몰드 또는 스탬프로부터 쉽게 사출성형이 가능한 정방향 경사 구조를 가지면서도 별도의 프리즘이나 휘도증가시트(BEF: Brightness Enhancement Film) 없이 수직 방향으로 빛을 출광시킬 수 있도록 하기 위한 도광플레이트에 관한 것이다. The present invention relates to a light guide plate having a forward tilting structure capable of easy injection molding from a mold or a stamp so as to facilitate mass production, and a light guide plate for allowing light to be emitted in a vertical direction without a separate prism or a brightness enhancement film (BEF) Plate.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 도광플레이트를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 도광플레이트가 조립된 상태의 수직단면도이다. FIG. 2 is a perspective view showing a light guide plate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a vertical sectional view of the light guide plate in FIG. 2 assembled.

도 2 또는 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 도광플레이트(10)는 하면(31)에 음각패턴(32)이 형성되는 상부플레이트(30)와, 상면(21)에 음각패턴(32)에 대응하는 양각패턴(22)이 형성되는 하부플레이트(20)를 포함한다. 2 or 3, the light guide plate 10 according to the present invention includes an upper plate 30 on which an engraved pattern 32 is formed on a lower surface 31, an upper plate 30 on which an engraved pattern 32 is formed on the upper surface 21, And a lower plate 20 on which a corresponding relief pattern 22 is formed.

상부플레이트(30)는 측면으로 입사된 빛을 내부전반사에 의해 가이드하며, 하부플레이트(20)는 상부플레이트(30) 하부에 구비되어 측면으로부터 입사된 빛을 내부전반사에 의해 가이드한다. 또한, 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20)는 동일한 굴절률을 가지도록 동일한 재질로 이루어질 수 있다. The upper plate 30 guides light incident to the side by total internal reflection, and the lower plate 20 is provided under the upper plate 30 to guide light incident from the side by total internal reflection. The upper plate 30 and the lower plate 20 may be made of the same material so as to have the same refractive index.

음각패턴(32)은 종래의 역사다리꼴과 같은 역경사구조패턴과 달리 음각의 정방향 경사구조 패턴으로 이루어지며, 양각패턴(22)은 상기 음각의 정방향 경사구조 패턴에 대응하는 양각의 정방향 경사구조 패턴으로 이루어진다. 즉, 음각패턴(32)과 양각패턴(22) 각각은 수직단면상 중앙부위를 기준으로 서로 대칭인 한 쌍의 측면부(33,23)를 포함하여 이루어지고, 상기 한 쌍의 측면부(23,33)는 수직방향으로 경사지되 상기 중앙부위 측으로 경사진다. 양각패턴(22)은 하부프레이트(20)의 상면(21)으로부터 상방으로 돌출되는 돌출부의 형태일 수 있으며, 음각패턴(32)은 상부플레이트(30)의 하면(31)으로부터 상방으로 함몰되어 상기 돌출부 형태의 양각패턴(22)이 삽입하는 삽입홈의 형태일 수 있다.The engraved pattern 32 is formed of a forward inclined structural pattern of a negative angle unlike a reverse inclined structural pattern of a conventional inverted trapezoid, and the positive embossed pattern 22 is formed of a positive inclined structural pattern of a positive angle corresponding to the positive inclined structural pattern Lt; / RTI > That is, each of the engraved pattern 32 and the relief pattern 22 includes a pair of side portions 33, 23 symmetrical to each other with reference to a central portion in the vertical section, and the pair of side portions 23, Is inclined in the vertical direction and inclined toward the center portion side. The engraved pattern 22 may be in the form of a protrusion protruding upward from the upper surface 21 of the lower plate 20 and the engraved pattern 32 may be recessed upward from the lower surface 31 of the upper plate 30, It may be in the form of an insertion groove into which the relief pattern 22 in the form of a protrusion is inserted.

또한, 본 발명에 따른 도광플레이트(10)는 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20) 사이인 음각패턴(32)의 측면부(33)와 양각패턴(22)의 측면부(23) 사이에 형성되어, 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20) 내부에서 가이드되는 빛을 전반사에 의해 상부로 출광시키는 공간부(40)를 더 포함한다. The light guide plate 10 according to the present invention is formed between the side portion 33 of the engraved pattern 32 and the side portion 23 of the relief pattern 22 between the upper plate 30 and the lower plate 20 And a space portion 40 for exposing light guided in the upper plate 30 and the lower plate 20 to the upper portion by total reflection.

공간부(40)는 음각패턴(32)의 측면부(33)와 양각패턴(22)의 측면부(23) 사이에 형성되는 에어갭(air-gap)일 수 있으며, 이러한 에어갭 형태의 공간부(40)는 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20)의 결합시 또는 접합시에 형성될 수 있다. The space portion 40 may be an air gap formed between the side surface portion 33 of the engraved pattern 32 and the side surface portion 23 of the relief pattern 22, 40 may be formed at the time of joining or joining the upper plate 30 and the lower plate 20.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 도광플레이트(10)에 의하면, 하부플레이트(20)와 상부플레이트(30)에 형성되는 패턴이 몰드 또는 스탬프로부터 쉽게 사출성형이 가능한 정방향경사구조를 가져 대량생산이 용이하면서도, 별도의 프리즘이나 시트 없이 자체적으로 높은 효율로 수직으로 출광시킬 수 있는 효과가 있다. 이하 본 발명에 따른 도광플레이트(10)의 작용효과에 대하여 상세히 설명한다.According to the light guide plate 10 of the present invention having such a structure, the pattern formed on the lower plate 20 and the upper plate 30 has a forward tilting structure that can be easily injection-molded from a mold or a stamp, There is an effect that the light can be emitted vertically with high efficiency by itself without any additional prism or sheet. Hereinafter, the operation and effect of the light guide plate 10 according to the present invention will be described in detail.

도 3은 에어갭(air-gap) 형태의 공간부(40) 형성을 위해 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20)가 소정거리 이격된 상태 즉, 상부플레이트(30)의 하면(31)과 하부플레이트(20)의 상면(21) 전체 사이에 간격(12)이 존재한 상태로 결합된 도광플레이트(10)가 도시된다. 이 경우 본 발명에 따른 도광플레이트(10)는 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20)의 양측에 각각을 간격(12)이 존재하는 상태로 지지하는 별도의 지지부재(미도시)를 더 포함하여 이루어지거나, 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20)의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지는 물질이 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20) 사이의 간격(12)에 채워질 수도 있다. 3 shows a state in which the upper plate 30 and the lower plate 20 are separated from each other by a predetermined distance in order to form an air gap type space portion 40, There is shown a light guide plate 10 coupled with the gap 12 present between the entire upper surface 21 of the lower plate 20. In this case, the light guide plate 10 according to the present invention further includes a separate support member (not shown) for supporting the upper plate 30 and the lower plate 20 on both sides with the gap 12 therebetween Or a material having a refractive index smaller than the refractive index of the upper plate 30 and the lower plate 20 may be filled in the gap 12 between the upper plate 30 and the lower plate 20.

도 3에서 보이는 바와 같이, 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20) 사이에 간격(12)이 존재하는 경우에는, 상부플레이트(30)의 측면으로 입사된 빛은 상이한 굴절률을 가지는 매질의 계면에서 나타나는 광학적 전반사 현상에 의하여 외부로 방출되지 않고 전파되며, 이와 같이 전파된 빛 중 일부는 상부플레이트(30) 내부에서만 내부전반사되면서 가이드되다가 공간부(40)에서 전반사되어 상방으로 수직출광될 수 있으며(L1), 마찬가지로 하부플레이트(20)의 측면으로 입사된 빛은 상이한 굴절률을 가지는 매질의 계면에서 나타나는 광학적 전반사 현상에 의하여 외부로 방출되지 않고 전파되며, 이와 같이 전파된 빛은 하부플레이트(20) 내부에서만 내부전반사되면서 가이드되다가 공간부(40)를 통해 상부플레이트(30) 내부로 진입하게 되고, 진입된 후에는 상부플레이트(30) 내부에서 내부전반사되다가 공간부(40)를 통해 상방으로 수직출광하게 된다(L2,L4). 3, when the gap 12 exists between the upper plate 30 and the lower plate 20, the light incident on the side surface of the upper plate 30 is incident on the interface of the medium having a different refractive index Some of the propagated light is totally internally reflected within the upper plate 30 and is totally reflected by the space 40 and can be vertically emitted upwardly The light incident on the side surface of the lower plate 20 propagates without being emitted to the outside due to the optical total reflection phenomenon appearing at the interface of the medium having the different refractive index, And is guided while being totally internally transferred, enters the inside of the upper plate 30 through the space portion 40, Doedaga total internal reflection inside the rate 30 is perpendicularly emitted upward through the space portion (40), (L2, L4).

또한, 상부플레이트(30)의 측면으로 입사된 빛 중 일부는 상부플레이트(30) 내부에서 내부전반사되다가 공간부(40)를 통해 상부플레이트(30) 내부에서 이탈하는 빛(L3)이 존재할 수 있으며, 이러한 빛(L3)은 하부플레이트(20) 내부로 진입하게 되면서, 하부플레이트(20)의 측면으로 입사한 빛(L2,L4)과 같이 하부플레이트(20) 내부에서 전반사되다가 다시 공간부(40)를 통해 상부플레이트(30) 내부로 진입되어 상방으로 수직출광될 기회를 갖게 된다.A part of the light incident on the side surface of the upper plate 30 may be totally internally reflected in the upper plate 30 and may be a light L3 that is separated from the inside of the upper plate 30 through the space portion 40 The light L3 enters the lower plate 20 and is totally reflected within the lower plate 20 as light L2 and L4 incident on the side of the lower plate 20 and then totally reflected by the space 40 So as to have an opportunity to vertically exit the upper plate 30.

따라서, 본 발명에 따른 도광플레이트(10)는 이와 같은 원리에 의해 몰드 또는 스탬프로부터 쉽게 사출성형이 가능한 정방향경사구조를 가지면서도, 측면으로 입사된 거의 모든 빛을 별도의 프리즘이나 시트 없이 자체적으로 높은 효율로 수직으로 출광시킬 수 있게 된다.Accordingly, the light guide plate 10 according to the present invention has a forward tilting structure that can easily be injection-molded from a mold or a stamp by the above-described principle, So that the light can be emitted vertically with efficiency.

도 4는 본 발명에 따른 도광플레이트의 효과를 비교설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining comparative effects of the light guide plate according to the present invention.

도 4에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 도광플레이트(10)와 달리 하면(31)에 음각의 정방향경사구조 패턴(32)을 가지는 상부플레이트(30)만으로 이루어지는 도광플레이트의 경우에는, 상부플레이트(30) 내부에서 전반사되면서 가이드되는 빛의 대부분은 측면부(33)에서 전반사되지 않고 상부플레이트(30) 내부에서 이탈하게 되며(L3), 따라서 이와 같이 상부플레이트(30) 내부에서 이탈하는 빛(L3)을 상방으로 반사시키기 위한 별도의 반사플레이트가 필요하게 되며, 설사 이와 같은 반사플레이트가 구비된다고 하더라도 이미 상부플레이트(30)만으로 이루어진 도광플레이트에서 이탈한 빛(L3)은 다시 도광플레이트로 재진입할 수 없기 때문에 상부플레이트(30)에서 이탈된 빛(L3)은 다시 리사이클되지 않게 된다. As shown in FIG. 4, in the case of a light guide plate including only the upper plate 30 having the oblique forward inclined structural pattern 32 on the lower surface 31 different from the light guide plate 10 according to the present invention, Most of the light guided while being totally reflected in the upper plate 30 is not totally reflected by the side portion 33 and is separated from the upper plate 30 (L3). Thus, the light L3, The light L3 deviating from the light guide plate, which has already been formed only of the upper plate 30, can not be re-entered into the light guide plate again, even if such a reflection plate is provided. Therefore, the light L3 separated from the upper plate 30 is not recycled again.

반면, 도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 도광플레이트(10)는 공간부(40)를 통해 상부플레이트(30)에서 이탈한 빛(L3)은 하부플레이트(20) 내부로 진입하여 다시 리사이클되다가 공간부(40)를 통해 다시 상부플레이트(30) 내부로 재진입할 기회를 갖게 되므로, 측면으로 입사된 거의 모든 빛을 별도의 프리즘이나 시트 없이 자체적으로 높은 효율로 수직으로 출광시킬 수 있게 된다. 3, the light guide plate 10 according to the present invention has a structure in which the light L3 separated from the upper plate 30 through the space portion 40 enters the lower plate 20 and is recycled again. And there is an opportunity to reenter the inside of the upper plate 30 through the space portion 40. Thus, substantially all the light incident on the side can be vertically emitted with high efficiency without a separate prism or sheet.

한편, 도면에는 도시되지 않지만, 본 발명에 따른 도광플레이트(10)와 달리 상면(21)에 양각의 정방향경사구조 패턴(22)을 하부플레이트(20)만으로 이루어진 도광플레이트이 경우에는, 그 자체만으로 상방으로 수직출광이 어려우며 별도의 프리즘 시트를 통하여 경로를 보정해 주어야 한다는 문제가 있다. Although not shown in the drawing, unlike the light guide plate 10 according to the present invention, in the case of the light guide plate having the upwardly inclined structural pattern 22 embossed on the upper surface 21 only with the lower plate 20, So that it is difficult to vertically output light, and the path must be corrected through a separate prism sheet.

도 5 내지 도 10은 본 발명에 따른 도광플레이트의 다양한 실시 예들을 나타내는 도면이다. 이하 도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 도광플레이트의 다양한 실시 예들에 대하여 상세히 설명한다.5 to 10 are views showing various embodiments of a light guide plate according to the present invention. Hereinafter, various embodiments of the light guide plate according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 10. FIG.

먼저, 도 5 및 도 6은 상부플레이트와 하부플레이트의 결합 상태에 대한 실시 예를 나타내는 수직단면도로서, 도 5는 음각패턴과 양각패턴을 제외한 상부플레이트의 하면과 하부플레이트의 상면이 서로 접합된 상태를 나타내는 수직단면도이고, 도 6은 공간부를 제외한 상부플레이트의 하면과 하부플레이트의 상면이 서로 접합된 상태를 나타내는 수직단면도이다.5 and 6 are vertical cross-sectional views illustrating an embodiment of the state of engagement between the upper plate and the lower plate. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate, And FIG. 6 is a vertical cross-sectional view illustrating a state in which the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate except the space are bonded to each other.

도 5에서 보이는 바와 같이, 음각패턴(32)와 하부패턴(22)을 제외한 상부플레이트(30)의 하면(31)과 하부플레이트(20)의 상면(21)이 접합된 상태로 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20)가 결합된 경우에는, 상부플레이트(30)의 측면으로 입사한 빛(L1)과 하부플레이트(20)의 측면으로 입사한 빛(L2)은 모두 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20)의 접합면(14)을 통해 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20) 내부를 넘나들면서 내부전반사되다가 공간부(40)를 통해 상방으로 수직출광하게 된다. 5, the upper surface 30 of the upper plate 30 and the upper surface 21 of the lower plate 20 are joined to each other with the engraved pattern 32 and the lower pattern 22 removed. The light L1 incident on the side surface of the upper plate 30 and the light L2 incident on the side surface of the lower plate 20 are both incident on the upper plate 30 and the lower plate 20, The light is totally internally reflected while passing through the inside of the upper plate 30 and the lower plate 20 through the joint surface 14 of the lower plate 20 and then vertically exits upward through the space portion 40.

도 6에서 보이는 바와 같이, 공간부(40)를 제외한 상부플레이트(30)의 하면(31)과 하부플레이트(20)의 상면(21)이 서로 접합된 상태로 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20)가 결합된 경우에는, 도 5의 경우와 마찬가지로 측면으로 입사한 빛(L1,12)은 접합면(14)을 통해 상부플레이트(30)와 하부플레이트(200 내부를 넘나들면서 내부전반사되다가 공간부(40)를 통해 상방으로 수직출광하게 되며, 다만 이경우 상부플레이트(30)의 측면으로 입사한 빛 중 일부는 음각패턴(32)과 양각패턴(22)의 접합면(16)을 통해 하부플레이트(20)로 진입한 빛(L5)은 하부플레이트(20)를 이탈하게 됨으로써, 최종적으로 도광플레이트(10)를 벗어날 수 있는데, 이러한 빛(L5)은 거의 수직한 상태로 도광플레이트(10)를 벗어나게 되므로, 도광플레이트(10) 하부에 별도의 반사시트(18)를 구비하기만 하면, 수직출광시킬 수 있게 된다. 6, the upper plate 30 and the lower plate 20 are joined to each other in a state where the lower surface 31 of the upper plate 30 and the upper surface 21 of the lower plate 20 are joined to each other, The light L1 and the light incident on the side surfaces of the upper plate 30 and the lower plate 200 are totally internally transferred to the upper plate 30 and the lower plate 200 through the bonding surface 14, A part of the light incident on the side surface of the upper plate 30 in this case passes through the joint surface 16 of the engraved pattern 32 and the relief pattern 22, The light L5 entered into the light guide plate 20 is allowed to escape from the light guide plate 10 by leaving the lower plate 20. This light L5 is emitted from the light guide plate 10 in a substantially vertical state So that a separate reflective sheet 18 is provided under the light guide plate 10 Side, it is possible to perpendicular to the outgoing light.

도 7 및 도 8은 음각패턴과 양각패턴의 형상에 대한 다양한 실시 예들을 나타내는 수직단면도이다. FIGS. 7 and 8 are vertical sectional views showing various embodiments of the shapes of the engraved pattern and the relief pattern.

상술한 바와 같이, 음각패턴(32)과 양각패턴(22)의 수직단면은 수직방향으로 경사지며 중앙부위를 기준으로 서로 대칭인 한 쌍의 측면부(23,33)를 가지는데, 예를 들어 도 3 내지 도 6에서 보이는 바와 같이, 음각패턴(32)과 양각패턴(22) 모두 수직단면상 정방향의 사다리꼴 형상으로 이루어질 수도 있으며, 도 7에서 보이는 바와 같이, 음각패턴(32)과 양각패턴(22) 모두 삼각형의 형상으로도 이루어질 수도 있으며, 도 8에서 보이는 바와 같이, 음각패턴(32)은 사다리꼴의 형상으로 양각패턴(22)은 삼각형의 형상으로 이루어질 수도 있다. As described above, the vertical cross section of the engraved pattern 32 and the relief pattern 22 has a pair of side portions 23, 33 that are inclined in the vertical direction and symmetrical with respect to the center portion. For example, 7, the engraved pattern 32 and the relief pattern 22 may be formed in a trapezoidal shape in a normal vertical direction on the vertical section, as shown in FIGS. 3 to 6, As shown in FIG. 8, the engraved pattern 32 may have a trapezoidal shape, and the relief pattern 22 may have a triangular shape.

한편, 도면에는 도시되지 않으나, 음각패턴(32)과 양각패턴(22)의 평면 형상은 원형, 다각형 및 부정형의 폐곡선 형상 중 어느 하나의 형상으로 이루어질 수 있으며, 본 발명은 그에 한정하지 않는다. Although not shown in the drawing, the planar shapes of the engraved pattern 32 and the relief pattern 22 may be any of circular, polygonal, and indeterminate closed curve shapes, and the present invention is not limited thereto.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 도광플레이트를 나타내는 수직단면도이다.9 is a vertical sectional view showing a light guide plate according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 실시 예에 따른 도광플레이트(10)는 하부플레이트(20)와 상부플레이트(30) 중 어느 하나에는 다른 하나가 삽입되어 지지될 수 있도록 가장자리부에 연장되는 지지부(25)가 더 구비될 수 있다. 9, the light guide plate 10 according to the present embodiment includes a support portion 25 extending to the edge portion of the lower plate 20 and the upper plate 30 so that the other plate can be inserted into the lower plate 20 and the upper plate 30, May be further included.

본 발명에 따른 도광플레이트(10)는 하부플레이트(20)와 상부플레이트(30)가 결합 또는 접합되어 이루어지는 구성이며, 하부플레이트(20)와 상부플레이트(30)의 접합면에는 공간부(40)가 형성되기 때문에 하부플레이트(20)와 상부플레이트(30)의 접합력이 약화될 염려가 있으나, 본 실시 예에서와 같이 어느 하나의 플레이트의 가장자리부에 지지부(25)가 구비되도록 하여 다른 하나가 안착되도록 하는 구성을 가지게 되면, 하부플레이트(20)와 상부플레이트(30)의 결합력 또는 접합력을 향상시킬 수 있게 된다. The light guide plate 10 according to the present invention has a structure in which the lower plate 20 and the upper plate 30 are joined or joined together and the space portion 40 is formed on the joint surface of the lower plate 20 and the upper plate 30, The bonding force between the lower plate 20 and the upper plate 30 may be weakened. However, as in the present embodiment, the support portion 25 may be provided at the edge of one of the plates, The coupling force or bonding force between the lower plate 20 and the upper plate 30 can be improved.

한편, 공간부(40)는 하부플레이트(20)와 상부플레이트(30)를 별도로 제조한 후 하부플레이트(20)와 상부플레이트(30)를 실리콘 등과 같은 투명한 접착제로 접합결합시 형성되도록 할 수도 있으며, 이 경우 양각패턴(22)과 음각패턴(32) 각각의 측면부(23,33)를 제외한 접합면(14,16)(도5 또는 도6 참조)에서는 공간이 형성됨이 없이 완전접합 되도록 함이 바람직한데, 이는 양각패턴(22)과 음각패턴(32)의 크기 만을 달리함으로써 가능해질 수 있다. The lower plate 20 and the upper plate 30 may be formed separately and then the lower plate 20 and the upper plate 30 may be formed by bonding the upper plate 30 and the lower plate 20 with a transparent adhesive such as silicone, In this case, the bonding surfaces 14 and 16 (see FIG. 5 or 6) except for the side portions 23 and 33 of the relief pattern 22 and the engraved pattern 32, respectively, This may be achieved by varying the size of the relief pattern 22 and the relief pattern 32 only.

보다 바람직하게는, 하부플레이트(20)와 상부플레이트(30) 중 어느 하나는 공간부(40)가 형성됨과 동시에 다른 하나에 접합형성되도록 사출성형될 수 있다. 즉, 하부플레이트(20)와 상부플레이트(30) 중 어느 하나를 사출성형 또는 기계가공 방법 등에 의하여 먼저 제조한 후 상기 제조된 플레이트 위에 다른 하나의 플레이트를 사출성형시킴으로써, 사출물 냉각시 수축률 차이로 인하여 측면부(23,33)에서 공간부(40)가 형성되도록 함과 동시에 상부플레이트(30)와 하부플레이트(20)를 접합결합시킴이 바람직하다. More preferably, any one of the lower plate 20 and the upper plate 30 may be injection-molded so that the space 40 is formed and at the same time is joined to the other. That is, any one of the lower plate 20 and the upper plate 30 is first manufactured by injection molding, machining or the like, and then another plate is injection-molded on the plate so that the difference in shrinkage ratio It is preferable that the space portion 40 is formed in the side portions 23 and 33 and the upper plate 30 and the lower plate 20 are joined together.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 도광플레이트를 나타내는 수직단면도이다.10 is a vertical sectional view showing a light guide plate according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 실시 예에 따른 도광플레이트(10)는 양각패턴(22)의 측면부(23)를 제외한 하부플레이트(20)의 상면(21)과 음각패턴(32)의 측면부(33)를 제외한 상부플레이트(30)의 하면(31) 각각에는 서로 대응하는 미세한 요철패턴(27,37)이 형성될 수 있다. 10, the light guide plate 10 according to the present embodiment includes the upper surface 21 of the lower plate 20 and the side surface portions 33 of the engraved pattern 32 excluding the side surface portions 23 of the relief pattern 22. [ Fine concavo-convex patterns 27 and 37 corresponding to each other may be formed on the lower surface 31 of the upper plate 30, respectively.

본 발명에 따른 도광플레이트(10)는 양각패턴(22)과 음각패턴(32) 각각의 측면부(23,33)를 제외한 접합면(14,16)(도5 또는 도6 참조)의 영역은 완전 접합되는 것이 바람직하므로, 어느 하나의 플레이트를 다른 하나의 플레이트 위에 사출성형하는 경우에 측면부(23,33)를 제외한 영역이 완전 접합될 수 있도록 상기 영역에 아주 미세한 요철패턴(27,37)이 형성되는 것이며, 이와 같은 아주 미세한 요철패턴이 상기 영역에 형성되면 사출성형시 사출물의 냉각에 따른 수축률 차이가 발생하더라도 상기 영역에는 공간이 발생하지 않게 되므로 바람직하다.The light guide plate 10 according to the present invention is such that the areas of the bonding surfaces 14 and 16 (see FIG. 5 or 6) except for the side portions 23 and 33 of the relief pattern 22 and the engraved pattern 32, respectively, It is preferable to form very fine concave-convex patterns 27 and 37 in the region so that the regions excluding the side portions 23 and 33 can be completely joined when any one plate is injection-molded on the other plate If such a very fine concavo-convex pattern is formed in the above region, even if there is a difference in shrinkage rate due to cooling of the injection product during injection molding, no space is formed in the region.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 대량생산이 용이하도록 몰드 또는 스탬프로부터 쉽게 사출성형이 가능한 정방향 경사 구조를 가지면서도 별도의 프리즘이나 휘도증가시트(BEF: Brightness Enhancement Film) 없이 수직 방향으로 빛을 출광시킬 수 있도록 하기 위하여, 하면에 음각의 정방향 경사구조 패턴이 형성되는 상부플레이트; 상면에 상기 음각의 정방향 경사구조 패턴에 대응하는 양각의 정방향 경사구조 패턴이 형성되는 하부플레이트; 및 상기 음각의 정방향 경사구조 패턴의 측면부와 상기 양각의 정방향 경사구조 패턴의 측면부 사이에 형성되는 공간부;를 포함하는 도광플레이트에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.As described above, the present invention provides a light emitting device that has a forward tilting structure capable of easily performing injection molding from a mold or a stamp so as to facilitate mass production, and can emit light in a vertical direction without a separate prism or brightness enhancement film (BEF) An upper plate on which a negative inclined structural pattern is formed on a lower surface thereof; A lower plate on the upper surface of which a positive inclined structural pattern of a positive angle corresponding to the positive inclined structural pattern of the engraved is formed; And a space portion formed between a side portion of the positive inclined structural pattern and a side portion of the positive inclined structural pattern of the negative embedment, and the embodiments can be modified in various forms. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, and all changes which can be made by those skilled in the art are also within the scope of the present invention.

10 : 도광플레이트 20 : 하부플레이트
21 : 상면 22 : 양각패턴
23 : 양각패턴의 측면부 30 : 상부플레이트
31 : 하면 32 : 음각패턴
33 : 음각패턴의 측면부 40 : 공간부 10: light guide plate 20: lower plate
21: upper surface 22: emboss pattern
23: side portion of the relief pattern 30: upper plate
31: when you are 32: engraved pattern
33: side portion of the engraved pattern 40:

Claims (11)

측면으로 입사된 빛을 상부로 출광시키는 도광플레이트에 있어서,
측면으로 입사된 빛을 내부전반사에 의해 가이드하며, 하면에 음각 패턴이 형성되는 상부플레이트; 및
상기 상부플레이트와 동일한 굴절률을 가지며, 상기 상부플레이트 하부에 구비되어 측면으로부터 입사된 빛을 내부전반사에 의해 가이드하며, 상면에 상기 음각패턴에 대응하는 양각패턴이 형성되는 하부플레이트;를 포함하고,
상기 음각패턴과 상기 양각패턴 각각은 중앙부위를 기준으로 서로 대칭인 한 쌍의 측면부를 포함하여 이루어지고, 상기 한 쌍의 측면부는 수직방향으로 경사지되 상기 중앙부위 측으로 경사지며,
상기 도광플레이트는 상기 음각패턴의 측면부와 상기 양각패턴의 측면부 사이에 형성되어 상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트 내부에서 가이드되는 빛을 전반사에 의해 상부로 출광시키는 공간부를 더 포함하고,
상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트 중 어느 하나의 플레이트는 이미 사출성형된 다른 하나의 플레이트에 사출성형에 의해 접합형성되며, 상기 공간부는 상기 어느 하나의 플레이트가 상기 다른 하나의 플레이트에 사출성형에 의해 접합형성시 사출물의 냉각수출률 차이에 의해 형성되며,
상기 음각패턴과 상기 양각패턴을 제외한 상기 상부플레이트의 하면과 상기 하부플레이트의 상면은 상기 어느 하나의 플레이트가 상기 다른 하나의 플레이트에 사출성형에 의해 접합형성시 공간형성없이 서로 접합하도록, 상기 음각패턴과 상기 양각패턴을 제외한 상기 상부플레이트의 하면과 상기 하부플레이트의 상면 각각에은 서로 대응하는 미세한 요철패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 도광플레이트.A light guide plate for outputting light incident on a side surface to an upper portion,
An upper plate for guiding light incident on a side surface by total internal reflection and having an engraved pattern formed on a lower surface thereof; And
And a lower plate having a refractive index equal to that of the upper plate and guiding light incident from a side surface of the upper plate by total internal reflection and having a relief pattern corresponding to the relief pattern formed on the upper surface,
Wherein each of the engraved pattern and the relief pattern includes a pair of side portions symmetrical to each other with respect to a center portion thereof, the pair of side portions are inclined in a vertical direction and inclined toward the center portion,
Wherein the light guide plate further includes a space portion formed between a side surface of the engraved pattern and a side surface of the relief pattern and allowing the light guided inside the upper plate and the lower plate to be totally emitted upward by total reflection,
Wherein one of the upper plate and the lower plate is formed by injection molding on another injection-molded plate, and the space portion is formed by joining one of the plates to the other plate by injection molding, Is formed by the difference in the cooling rate of the injection product during the formation,
Wherein the upper surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate except for the engraved pattern and the relief pattern are joined to each other without forming a space at the time of formation of the junction by forming one of the plates on the other plate by injection molding, And a concavo-convex pattern corresponding to each of the lower surface of the upper plate and the upper surface of the lower plate except for the relief pattern. 제 1 항에 있어서,
상기 공간부에는 상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지는 물질이 채워지는 것을 특징으로 하는 도광플레이트.The method according to claim 1,
Wherein a material having a refractive index smaller than a refractive index of the upper plate and the lower plate is filled in the space portion. 제 1 항에 있어서,
상기 음각패턴과 상기 양각패턴의 수직단면 형상은 삼각형 또는 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 도광플레이트.The method according to claim 1,
Wherein the engraved pattern and the raised cross-sectional shape of the relief pattern are triangular or trapezoidal. 제 1 항에 있어서,
상기 음각패턴과 상기 양각패턴의 평면 형상은 원형, 다각형 및 부정형의 폐곡선 형상 중 어느 하나의 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도광플레이트.The method according to claim 1,
Wherein the engraved pattern and the planar shape of the relief pattern have any one of a circular, polygonal, and indeterminate closed curve shape. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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