KR101429486B1 - 도광판 및 이를 구비하는 백라이트 장치 - Google Patents

도광판 및 이를 구비하는 백라이트 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광다이오드 광원으로부터의 빛이 도광판과 프리즘 시트를 거쳐 상측 수직 방향으로 출사되도록 유도하는 측면형 백라이트 장치에 관한 것으로, 하면에는, 입광면에서 대광면 방향으로 소정의 간격을 이루면서 형성되는 제1패턴과, 상기 제1패턴 사이의 공간에서 상기 제1패턴과 수직 방향으로 소정의 간격을 이루면서 입광면 방향의 제1경사면과 대광면 방향의 제2경사면을 갖는 제2패턴이 형성되는 도광판; 상기 도광판의 입광면 측에 배치되는 LED 광원; 및 하면에는 프리즘 패턴이 형성되어, 상기 도광판의 상부에 배치되는 프리즘 시트;를 포함한다.

Description

도광판 및 이를 구비하는 백라이트 장치{Light Guiding Plate and Backlight unit}
본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광다이오드 광원으로부터의 빛이 도광판과 프리즘 시트를 거쳐 상측 수직 방향으로 출사되도록 유도하는 측면형 백라이트 장치에 관한 것이다.
백라이트 장치는 액정표시장치와 같은 디스플레이 장치의 화상을 실현하기 위한 조명장치를 말하며, 백라이트 장치의 광원으로는 최근 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)가 각광을 받고 있다. 이러한 백라이트 장치는 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Lighting type) 또는 측면형(Edge Lighting type) 백라이트 장치로 구분된다. 직하형 백라이트 장치는 하부의 광원에서 광학 시트를 통하여 액정 패널에 직접 빛을 비추어 조명하는 방식이며, 측면형 백라이트 장치는 도광판의 측부에서 광원이 배치되어 도광판과 광학 시트를 통하여 간접적으로 빛을 비추어 조명하는 방식이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 나타내 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 백라이트 장치에 대한 광 경로를 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 측면형 백라이트 장치는 사각 판상의 도광판(10) 일 측에 LED 어레이(20)가 배치되고, 도광판(10)의 상측에는 확산 시트(30)와 프리즘 시트(40)를 포함하는 광 제어 부재가 적층되는 구조를 이룬다.
여기서, 도광판(10)은 LED 어레이(20)로부터 다수의 점광원의 빛을 받아들여 내부 전반사를 통하여 면광원으로 전환시킨 후 상측으로 출사시키는 광 전환 장치이다. 이러한 도광판(10)은 효율적인 광 출사를 위하여 상면 또는 하면에 다양한 형상의 광 패턴이 형성될 수 있다. 또한, LED 어레이(20)는 소정의 회로가 인쇄된 기판(21) 상에 다수의 LED 패키지(22)가 실장되어 도광판(10) 내부로 빛을 입사시키는 백라이트 장치의 광원 기능을 한다.
그리고, 확산 시트(30)는 도광판(10)에서 출사되는 빛을 확산시키고, 프리즘 시트(40)는 확산 시트(30)를 통과한 빛을 집광시킴과 동시에 출사각을 수직 방향으로 변화시켜 휘도를 향상시키는 기능을 한다. 이러한 프리즘 시트(40)는 상면 또는 하면에 프리즘 패턴(41)이 형성된다.
이러한 구조의 백라이트 장치에서는, 도 2에 도시된 바와 같이 도광판(10)에서 출사되는 빛은 수직 방향을 기준으로 소정의 출사각(α1)을 가지고, 확산 시트(30)를 통과하면서 균일화됨과 동시에 출사각(α2)이 1차 변경되며, 다시 프리즘 시트(40)를 통과하면서 수직 방향으로 방향이 전환되어 출사된다.
백라이트 장치는 디스플레이 장치의 시야각을 개선하기 위하여 수직 방향으로의 출사각을 가져야 하는데, 종래의 기술에 따른 백라이트 장치에서는 확산 시트(30)와 프리즘 시트(40)를 동시에 적용함으로써, 상면으로 출사되는 빛의 시야각을 개선시키고 있다.
또한, 최근에는 더욱 슬림한 도광판(10)이 적용됨에 따라 액정패널(미도시)의 픽셀과의 간섭에 의하여 무아레(Moire)가 발생되는데, 무아레(Moire)를 방지하기 위해서도 확산 시트(30)가 필수적으로 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 별도의 확산 시트가 구비되지 않더라도 도광판 상면으로 출사되는 빛의 출사각, 즉, 프리즘 시트로 입사되는 빛의 입사각을 제어하여 최종적으로 프리즘 시트 상면으로 출사되는 빛이 수직 시야각(또는 출사각)으로 출사될 수 있도록 하는 측면형 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 발명의 다른 목적은 확산 시트가 구비되지 않더라도 무아레(Moire) 발생을 방지하여 외관을 개선할 수 있는 측면형 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 장치는, 하면에는, 입광면에서 대광면 방향으로 소정의 간격을 이루면서 형성되는 제1패턴과, 상기 제1패턴 사이의 공간에서 상기 제1패턴과 수직 방향으로 소정의 간격을 이루면서 입광면 방향의 제1경사면과 대광면 방향의 제2경사면을 갖는 제2패턴이 형성되는 도광판; 상기 도광판의 입광면 측에 배치되는 LED 광원; 및 하면에는 프리즘 패턴이 형성되어, 상기 도광판의 상부에 배치되는 프리즘 시트;를 포함한다.
여기서, 상기 제1패턴은, 단면이 구면 또는 비구면의 라운드 형상, 꼭지각이 라운드를 이루는 프리즘 형상 또는 다각형 형상을 이룰 수 있고, 광원으로부터 멀어질수록 작은 직경으로 형성되며, 수평면에 대하여 0.1˚ 이하의 기울기를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2패턴은, 상기 제1경사면이 상기 제2경사면보다 짧은 쐐기 형상을 이루고, 광원으로부터 멀어질수록 패턴 사이의 간격이 좁아지도록 형성되며, 패턴 사이의 가장 큰 간격이 액정패널의 픽셀 크기에 대하여 90% 이하의 간격으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 도광판 상면에는 입광면에서 대광면 방향으로 소정의 간격을 이루면서 단면이 오목한 프리즘 형상의 제3패턴이 더 형성되고, 제2패턴부의 높이가 서로 다르게 형성되며, 상기 제2패턴부는 제1패턴부에 대하여 1 내지 4 배의 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3패턴은 구면 또는 비구면의 라운드 형상, 꼭지각이 라운드를 이루는 프리즘 형상 또는 다각형 형상이고, 제1패턴부의 높이가 서로 다르게 형성된다.
상기과 같은 구성의 본 발명은 도광판에는 출사되는 빛이 프리즘 시트를 통과하면서 수직 방향으로의 출사각을 갖도록 하는 광 패턴이 형성됨으로써, 백라이트 장치의 시야각을 개선할 수 있다. 특히 도광판이 더욱 얇아지는 경우에도 수직 방향으로 우수한 시야각을 나타내며, 액정패널 외부에서의 무아레(Moire) 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 분해 사시도,
도 3은 도 2의 주요부인 도광판을 나타낸 저면 사시도,
도 4는 도 2의 주요부인 도광판을 나타낸 A-A 방향의 정단면도,
도 5는 도 2의 주요부인 도광판을 나타낸 B-B 방향의 측단면도,
도 6은 도 4의 주요부인 제1패턴의 변형예를 나타낸 확대 단면도,
도 7은 도 2의 주요부인 도광판의 변형예를 나타낸 사시도,
도 8은 도 7의 주요부인 제3패턴의 변형예를 나타낸 확대 단면도,
도 9는 도 2의 백라이트 장치에 대한 광 경로를 나타낸 측단면도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 주요부인 도광판을 나타낸 저면 사시도이다. 또한, 도 4는 도 2의 주요부인 도광판을 나타낸 A-A 방향의 정단면도이고, 도 5는 도 4의 주요부인 제1패턴의 변형예를 나타낸 확대 단면도이며, 도 6은 도 4의 주요부인 제3패턴의 변형예를 나타낸 확대 단면도이고, 도 7은 도 2의 주요부인 도광판을 나타낸 B-B 방향의 측단면도이다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 백라이트 장치는 도광판(100), 도광판(100)의 측부에 배치되는 LED 어레이(200) 및 도광판(100)의 상측에 배치되는 프리즘 시트(300)를 포함한다. 이러한 도광판(100), LED 어레이(200) 및 프리즘 시트(300)는 커버버텀(미도시)에 안착되고, 커버버텀의 상측에서 커버버텀에 체결되는 가이드 패널(미도시)에 의하여 안정적으로 고정된다. 또한, 도광판(100)의 하부에는 반사시트(미도시)가 더 배치될 수 있다.
여기서, 도광판(100)은 LED 어레이(200)로부터 입사되는 다수의 점광원의 빛을 내부 전반사를 통하여 면광원으로 전환시켜 상측으로 출사시킨다. 이러한 도광판(100)은 사각의 판상을 이루는 투명 아크릴 계열의 수지가 사용될 수 있으며, 일 예로 PMMA 패널로 구성된다.
LED 어레이(200)는 기판(210) 상에 다수의 LED 패키지(220)가 일정한 간격으로 실장되어 어레이 형태로 구성된다. 기판(210)은 소정의 길이를 가지며, LED 패키지(220)를 구동시키기 위한 회로 패턴이 인쇄된다. LED 패키지(220)는 백라이트 장치의 광원으로 일 면의 윈도우 영역으로 빛을 출사시켜 도광판(100) 내부로 입사되도록 한다.
프리즘 시트(300)는 도광판(100)의 상부에 적층되어 도광판(100)에서 출사되는 면광원의 빛을 집광시키고 동시에 빛의 진행 방향을 제어함으로써 백라이트 장치의 광 특성을 개선시키는 기능을 한다. 특히, 본 발명에서는 도광판(100)에서 출사되는 빛이 수직 방향으로 출사되도록 제어하여, 백라이트 장치의 시야각을 개선시키는 기능을 한다. 이러한 프리즘 시트(300)는 투명 아크릴 수지를 이용한 시트 또는 필름으로 구성될 수 있으며, 하면에는 광 특성을 제어하기 위한 프리즘 패턴(310)이 형성된다.
한편, 본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 도광판(100)은 상면과 하면에 광 패턴이 형성되며, 특히 하면에는 상면으로 출사되는 빛의 출사각을 제어하기 위한 복합 광 패턴이 형성된다. 이하에서는 이러한 광 패턴에 대하여 상세히 살펴본다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도광판(100)은 하면에 제1패턴(110)과 제2패턴(120)이 복합적으로 형성된 복합 광 패턴을 갖는다. 여기서 제1패턴(110)은 복수의 실린더 형상의 패턴이 도광판(100)의 입광면(100a)에서 대광면(100b)을 따라 소정의 간격으로 나란하게 형성된다. 또한, 제2패턴(120)은 제1패턴(110) 사이의 공간에서 제1경사면(120a)과 제2경사면(120b)을 갖는 쐐기 형상으로 제1패턴(110)과 수직을 이루면서 소정의 간격으로 나란하게 형성된다. 여기서, 입광면(100a)은 LED 패키지(220)의 빛이 입사되는 도광판(100)의 일 측면을 말하고, 대광면(100b)은 입광면(100a)에 대향되는 반대측의 타 측면을 말한다.
구체적으로 살펴보면, 제1패턴(110)은 도광판(100)의 입광면(100a)에서 대광면(100b)을 향하는 방향(y 방향) 즉, 빛의 진행 방향으로 형성되며, 소정의 간격으로 나란하게 형성된다. 이러한 제1패턴(110)은 단면이 도 7에 도시된 바와 같이 원형 또는 타원형의 라운드 형상을 이루거나(a), 꼭지각이 라운드 형상을 이루는 프리즘 형상을 이루거나(b), 사다리꼴과 같은 다각형 형상을 이룰 수 있다(c).
또한, 제1패턴(110)은 입광면(100a) 영역에서는 큰 직경으로 형성되지만, 대광면(100b)으로 향할수록 작은 직경으로 형성된다. 즉, 광원으로부터 멀어질수록 크기가 작은 패턴으로 형성된다. 이러한 제1패턴(110)은 광원으로부터 멀어질수록 수직 방향(z 방향)의 직경도 작아지므로, 도 6에 도시된 바와 같이 입광면(100a)에서 대광면(100b)으로 향할수록 수평으로부터 소경의 경사각(β)을 갖게 되는데, 이때의 경사각(β)은 수평면을 기준으로 0.1˚이하의 기울기를 갖는 것이 바람직하다. 경사각(β)의 기울기가 0.1˚를 초과하는 경우 제1패턴(110) 형상의 급격한 변화로 오히려 광 특성이 저하될 수 있다. 이와 같이, 입광면(100a)과 대광면(100b)에서의 제1패턴(110)의 형상 변경은, 도광판(100) 내부에서 광원으로부터 멀어질수록 빛의 세기가 약해지므로 도광판(100)의 전체 면에 대하여 빛이 균일하게 출사될 수 있도록 제어하기 위함이다.
그리고 제2패턴(120)은 입광면(100a)에 나란한 방향(x 방향) 즉, 빛의 진행 방향 또는 제1패턴(110)에 수직인 방향으로 형성되며, 소정의 간격으로 나란하게 형성된다. 이러한 제2패턴(120)은 도 5에 도시된 바돠 같이, 입광면(100a) 측의 제1경사면(120a)과 대광면(100b) 측의 제2경사면(120b)을 가지며, 제1경사면(120a)은 제2경사면(120b)보다 짧은 길이를 갖는 쐐기 형상으로 형성된다. 또한, 입광면(100a)에서 대광면(100b)으로 향할수록 패턴 사이의 간격(P)은 짧아지도록 형성되며, 이때, 제1패턴(110)의 직경이 작아지므로 제2패턴(120)의 횡 방향(x 방향) 폭은 상대적으로 크게 형성된다.
이때, 제2패턴(120) 사이에 가장 큰 간격을 갖는 입광면 측의 첫 번째 패턴(120-1)과 두 번째 패턴(120-2) 사이의 간격(P1)은 액정패널(미도시)의 픽셀(pixel) 크기보다는 작은 간격으로 형성되어야 하며, 바람직하게는 픽셀 크기의 0.9배 이하의 간격으로 형성되어야 한다. 즉, 제2패턴(120) 사이의 최대 간격(P1)은 액정패널의 픽셀 크기의 90% 이하로 형성되어야 하는 것으로, 제2패턴(120) 사이의 간격이 액정패널의 픽셀과 동일하거나 크게 형성되는 경우 패턴에 의하여 액정패널 외부에서 무아레(Moire)가 관찰되기 때문이다.
본 발명의 도광판(100)에서는 하면에 형성된 제1패턴(110)과 제2패턴(120)의 복합 광 패턴이 입광면 영역과 대광면 영역에서 형상과 크기를 달리하므로, 도 4에 도시된 바와 같이 입광면(100a) 영역에서는 제1패턴(110)이 지배적인 패턴을 형성하지만, 대광면(100b) 영역으로 갈수록 제2패턴(120)이 지배적인 패턴을 형성하게 된다. 본 발명에서와 같이 도광판(100)이 서로 형상을 달리하는 제1패턴(110)과 제2패턴(120)의 복합 광 패턴을 갖고, 제1패턴(110)과 제2패턴이 상호 교환적으로 그 크기를 달리하여 형성됨으로써, 도광판(100) 상측으로 출사되는 빛의 출사각을 효율적으로 제어할 수 있으며, 이때의 출사각은 수직을 기준으로 70˚내외 즉, 바람직하게는 65˚ 내지 75˚의 출사각으로 출사될 수 있도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 도광판(100)에서는 상면에 제3패턴(130)의 광 패턴이 더 형성될 수 있다. 도광판(100) 상면에 형성되는 제3패턴(130)은 도광판(100) 상면으로 출사되는 빛을 집광시키는 기능을 한다. 이러한 제3패턴(130)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 음각의 프리즘 형상을 이루며, 제1패턴(110)과 마찬가지로 입광면(100a)에서 대광면(100b)을 향하는 방향(y 방향) 즉, 빛의 진행 방향으로 형성되며, 소정의 간격으로 나란하게 형성된다. 이때, 제3패턴(130)의 꼭지각(θ1)은 100˚ 내지 140˚ 사이의 내각으로 형성되는 것이 바람직하다. 꼭지각(θ1)이 상기 범위를 벗어나는 경우 오히려 광 특성이 저하될 수 있다.
또한, 소정의 간격을 이루는 제3패턴(130)이 형성된 도광판(100)의 상면은, 제3패턴(130)에 의한 오목한 영역의 제1패턴부(C, 즉 함몰부)와 제3패턴(130) 사이의 볼록한 영역의 제2패턴부(D, 즉 돌출부)로 구분되며, 도 4에 도시된 바와 같이 제2패턴부(D)는 서로 다른 높이로 형성된다(D1>D2). 이러한 구조에 의하여 도광판(100) 상부에 적층되는 프리즘 시트(300)와의 관계에서 발생할 수 있는 Wet out 현상을 방지할 수 있다. 이 경우 제2패턴부(D)의 폭도 서로 달라지는데, 이때, 제2패턴부(D)는 제1패턴부(C)에 비하여 1 내지 4배의 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 제1패턴부(C)와 제2패턴부(D)의 비율(R=D/C)은 1≤R≤4 의 범위에서 형성되며, 비율(R)이 1보다 작은 경우 제3패턴(130)이 지나치게 밀(密)하게 형성되어 광 특성이 오히려 저하되며, 4보다 큰 경우 제3패턴(130)이 지나치게 소(疎)하게 형성되어 제3패턴(130)에 의한 광 집중 효과가 나타나지 않는다.
도 7은 도 2의 주요부인 도광판의 변형예를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 주요부인 제3패턴의 변형예를 나타낸 확대 단면도로서, C-C 방향의 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이 도광판의 상면에 형성되는 제3패턴(130)은 단면이 상측으로 복록한 곡면을 이루면서 연속적으로 형성된다. 이때, 이웃하는 제3패턴(130)의 높이는 서로 다르게 형성된다. 또한, 제3패턴(130)은 도 8에 도시된 바와 같이, 단면이 원형 또는 타원형의 라운드 형상을 이루거나(a), 꼭지각이 라운드 형상을 이루는 프리즘 형상을 이루거나(b), 사다리꼴과 같은 다각형 형상을 이룰 수 있다(c).
도 9는 도 2의 백라이트 장치에 대한 광 경로를 나타낸 측단면도이다. 도시된 바와 같이 도광판(100)에서 출사되는 빛은 프리즘 시트(300)를 통과하면서 상부로 출사된다.
본 발명에 따른 도광판(100)에서는 복합 광 패턴들에 의하여 상면에서의 시야각 즉, 빛의 출사각(α)이 65˚ 내지 75˚의 범위를 갖도록 제어된다. 이때, 프리즘 시트(300)의 미세 프리즘 패턴(310)은 68˚내외, 바람직하게는 66˚ 내지 70˚의 꼭지각(θ)을 갖는다. 도광판(100)으로부터 상기 범위의 출사각(α)으로 출사되는 빛은 프리즘 시트(300)를 통과하면서 진행 방향이 변경되는데, 도시된 바와 같이 수직 방향의 출사각으로 진행하도록 제어된다.
일 예로, 도광판(100)에서 대략 65˚의 출사각(α)으로 출사되는 빛은 66˚의 꼭지각(θ)을 갖는 미세 프리즘 패턴(310)에 의하여 수직 방향에 대하여 0˚의 시야각을 나타내도록 출사가 제어된다. 또한, 도광판(100)에서 대략 75˚의 출사각(α)으로 출사되는 빛은 70˚의 꼭지각(θ)을 갖는 미세 프리즘 패턴(310)에 의하여 수직 방향에 대하여 0˚의 시야각을 나타내도록 출사가 제어된다. 따라서, 본 발명의 백라이트 장치에서는 66˚ 내지 70˚의 꼭지각을 갖는 미세 프리즘 패턴이 하면에 형성된 프리즘 시트(300)가 도광판(100)의 상부에 적층되고, 도광판(100)에는 출사각이 65˚ 내지 75˚범위의 출사각을 갖도록 복합 광 패턴이 형성됨으로써, 프리즘 시트(300) 상측으로는 수직 방향에 대하여 0˚내외의 시야각을 갖는 빛이 최종적으로 출사되도록 제어될 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치는 도광판 하면에 빛의 진행 방향으로 형성되는 제1패턴과, 빛의 진행 방향과 수직 방향으로 형성되는 제2패턴이 복합적으로 형성됨으로써, 프리즘 시트의 수직 상측으로 빛을 출사시킬 수 있는 제어가 가능하다. 한편, 본 발명의 설명에 있어서, 도광판의 일 측면에만 광원이 배치되는 구조를 설명하였으나, 도광판의 양 측면에 광원이 배치되고, 광원으로부터의 거리에 따라 크기를 달리하는 본 발명의 복합 광 패턴이 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100 : 도광판 110 : 제1패턴
120 : 제2패턴 130 : 제3패턴
100a : 입광면 100b : 대광면
200 : LED 어레이
300 : 프리즘 시트 310 : 프리즘 패턴

Claims (10)

  1. 사각의 판상으로,
    하면에는,
    단면이 구면 또는 비구면의 곡면 형상, 꼭지각이 둥근 프리즘 형상 또는 다각형 형상을 이루면서 입광면에서 대광면 방향으로 소정의 간격으로 형성되는 제1패턴; 및 상기 제1패턴 사이의 공간에서 상기 제1패턴과 수직 방향으로 소정의 간격을 이루면서 입광면 방향의 제1경사면과 상기 제1경사면보다 긴 대광면 방향의 제2경사면을 갖는 쐐기 형상의 제2패턴;이 형성되되,
    상기 제1패턴은 광원으로부터 멀어질수록 작은 직경으로 형성되고 상기 제2패턴은 광원으로부터 멀어질수록 패턴 사이의 간격이 좁아지도록 형성되어, 입광면 영역에서는 제1패턴이 지배적인 패턴을 형성하고 대광면 영역으로 갈수록 제2패턴이 지배적인 패턴을 형성하도록 구성되고,
    상면에는,
    입광면에서 대광면 방향으로 소정의 간격을 이루면서 단면이 오목한 프리즘 형상의 제3패턴;이 형성되고, 상기 제3패턴 사이의 돌출부는 서로 다른 높이로 형성되어,
    상면의 출광면으로 65˚ 내지 75˚범위의 출사각을 갖는 빛을 출사시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 측면형 백라이트 장치용 도광판.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1패턴은,
    수평면에 대하여 0.1˚ 이하의 기울기를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 측면형 백라이트 장치용 도광판.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2패턴은,
    패턴 사이의 가장 큰 간격이 액정패널의 픽셀 크기에 대하여 90% 이하의 간격을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 측면형 백라이트 장치용 도광판.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항의 도광판;
    상기 도광판의 입광면 측에 배치되는 LED 광원; 및
    하면에는 66˚ 내지 70˚의 꼭지각을 갖는 하향 프리즘 패턴이 형성되어, 상기 도광판의 상부에 배치되는 프리즘 시트;를 포함하는 측면형 백라이트 장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006140020A (ja) * 2004-11-11 2006-06-01 Citizen Electronics Co Ltd 表示装置のバックライト
KR20090005259A (ko) * 2007-07-08 2009-01-13 삼성전자주식회사 도광판
KR20090048898A (ko) * 2007-11-12 2009-05-15 삼성전자주식회사 도광판 및 이를 갖는 표시장치
KR20110073087A (ko) * 2009-12-23 2011-06-29 제일모직주식회사 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006140020A (ja) * 2004-11-11 2006-06-01 Citizen Electronics Co Ltd 表示装置のバックライト
KR20090005259A (ko) * 2007-07-08 2009-01-13 삼성전자주식회사 도광판
KR20090048898A (ko) * 2007-11-12 2009-05-15 삼성전자주식회사 도광판 및 이를 갖는 표시장치
KR20110073087A (ko) * 2009-12-23 2011-06-29 제일모직주식회사 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10036845B2 (en) 2015-06-12 2018-07-31 Samsung Display Co., Ltd. Curved display device and method of manufacturing the same

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