KR101491465B1 - 커버버텀 일체형의 광 전환 모듈 - Google Patents

커버버텀 일체형의 광 전환 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커버버텀과 도광부가 일체로 형성되어 박형화에 유리하고 조립성을 개선할 수 있는 구조의 커버버텀 일체형 광 전환 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 내부에 수납공간을 형성하면서 내부 바닥면에는 광 산란 패턴이 형성되는 커버버텀; 상기 커버버텀의 적어도 일 측에 광원이 배치되는 공간부를 형성하면서, 인서트 사출로 상기 커버버텀과 일체로 형성되는 도광 수지;를 포함하며, 커버버텀과 도광 수지 사이에는 광 반사 부재;가 더 개입될 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 도광판과 도광판을 수납하는 커버버텀이 일체로 형성되어, 백라이트 장치의 슬림화에 유리하고 조립 공정을 단순화시킬 수 있다.

Description

커버버텀 일체형의 광 전환 모듈{Light Converting Module with Cover Buttom}
본 발명은 백라이트 장치의 광 전환 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커버버텀과 도광부가 일체로 형성되어 박형화에 유리하고 조립성을 개선할 수 있는 구조의 커버버텀 일체형 광 전환 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광다이오드(Light Emission Diode, 이하 'LED'라 함)를 광원으로 하는 백라이트 장치는 점광원을 면광원으로 전환시키기 위하여 별도의 도광판이 필수적으로 요구된다. 이러한 백라이트 장치는 LED 에서 출사되는 점광원의 빛이 도광판에 의하여 면광원으로 전환되어 출사됨으로써, 액정패널에 면 발광의 백라이트 광원을 제공한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 백라이트 장치를 나타내 분해 사시도이다. 종래의 백라이트 장치는 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 내부에 수납공간을 갖는 커버버텀(11), 커버버텀(11) 내면에 안착되는 반사시트(12), 반사시트(12) 상면에 안착되는 도광판(13), 도광판(13)의 일 측 또는 양 측에 배치되는 LED 광원(14), 도광판(13) 상부에 적층되는 광학시트(15) 및 광학시트(15) 상부에서 커버버텀(11)에 체결되는 가이드 패널(16)을 포함한다. 도광판(13)의 하면에는 내부에서 전반사되는 빛을 효율적으로 산란시키기 위한 다양한 형상의 광 패턴(미도시)이 형성된다.
이러한 구조의 백라이트 장치는 LED 광원(14)에서 출사되는 다수의 점광원의 빛이 도광판(13) 내부로 입사되어 전반사를 통하여 면광원으로 전환되어 출사된다. 이때, 반사시트(12)는 도광판(13) 하부로 누설되는 빛을 상측으로 반사시켜 휘도 저하를 방지한다.
그러나 종래의 백라이트 장치는 반사시트(12)와 도광판(13)이 커버버텀(11)과는 별개로 구성되어, 커버버텀(11) 내면에 안착되는 구조를 이룬다. 따라서, 커버버텀(11) 내부에는 반사시트(12)와 도광판(13)이 안착되는 공간이 충분히 확보되어야 하므로, 백라이트 장치의 두께의 슬림화에 한계를 나타내는 문제점이 있다.
또한, 도광판(13)은 커버버텀(11) 내에서 유동되지 않도록 안정적으로 고정되어야 한다. 이러한 도광판(13)의 고정은 양면 테이프를 이용하여 도광판(13)을 커버버텀(11) 내에 부착시키는 방법이 이용되고 있다. 따라서 종래의 백라이트 장치는 조립시 커버버텀(11) 내부에 반사 시트(12)와 도광판(13)을 조립하는 과정이 수행되어야 하므로 조립 공정이 복잡해지고, 양면 테이프를 이용한 도광판(13) 고정 작업으로 인하여 조립 공정이 까다로운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, LED의 점광원의 빛을 면광원으로 전환시키기 위한 도광판과 도광판을 수납하는 커버버텀을 인서트 사출 공정으로 일체로 형성함으로써, 백라이트 장치의 슬림화에 유리하고 조립 공정을 단순화시킬 수 있는 커버버텀 일체형의 광 전환 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 커버버텀의 내면에 광 패턴을 형성하고, 내면을 미러(Mirror) 처리함으로써, 일체형의 도광판 사출에 따른 광 저하를 최소화할 수 있는 커버버텀 일체형 광 전환 모듈을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 수납공간을 형성하면서 내부 바닥면에는 광 산란 패턴이 형성되는 커버버텀; 상기 커버버텀의 적어도 일 측에 광원이 배치되는 공간부를 형성하면서, 인서트 사출로 상기 커버버텀과 일체로 형성되는 도광 수지;를 포함하며, 커버버텀과 도광 수지 사이에는 광 반사 부재;가 더 개입될 수 있다.
여기서, 상기 광 반사 부재는 상기 커버버텀의 바닥면이 직접 미러(Mirror) 처리되거나 미러(Mirror) 처리된 필름이 부착될 수 있으며, 상기 광 산란 패턴은 미러(Mirror) 처리된 상기 필름에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 도광판과 도광판을 수납하는 커버버텀이 일체로 형성되어, 백라이트 장치의 슬림화에 유리하고 조립 공정을 단순화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 도광판을 고정시키기 위한 별도의 도광판 부착 공정이 적용되지 않아 백라이트 장치의 조립이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 커버버텀과 도광 수지 사이에 광 산란 패턴과 광 반사 부재가 형성되어 광 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 백라이트 장치를 나타낸 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치를 나타낸 분해 사시도,
도 3은 도 2의 주요부인 광 전환 모듈의 일 예를 나타낸 단면도,
도 4는 도 3의 광 전환 모듈을 제조하는 과정을 도시한 순서도,
도 5는 도 2의 주요부인 광 전환 모듈의 다른 예를 나타낸 단면도, 및
도 6은 도 5의 광 전환 모듈을 제조하는 과정을 도시한 순서도이다.
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 실시예에 따른 백라이트 장치를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 주요주인 광 전환 모듈을 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 3의 광 전환 모듈을 제조하는 과정을 도시한 순서도이다. 먼저, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 커버버텀(110)과 도광 수지(120)가 일체로 형성되며 광원부(130)를 갖는 광 변환 모듈(100), 광 변환 모듈(100)의 광원부(130)에 배치되는 LED 광원(200), 광 변환 모듈(100)의 상부에 배치되는 광학시트(300) 및 광학시트(300) 상부에서 커버버텀(110)에 체결되는 가이드 패널(400)을 포함한다.
구체적으로 살펴보면, 광 변환 모듈(100)은 점광원 또는 선광원의 빛을 면광원으로 변환하여 제공하는 광 전환 소자이다. 이러한 광 변환 모듈(100)은 내부에 소정의 수납 공간을 갖는 커버버텀(110)과 커버버텀(110)의 수납 공간에 채워지는 도광 수지(120) 및 커버버텀(110)의 수납 공간 내에서 도광 수지(120)의 일 측 또는 양 측부에 마련되는 광원부(130)로 구성된다.
여기서, 커버버텀(110)은 상부가 개방되고 소정의 높이를 갖는 사각의 함체 형상으로 광 변환 모듈(100)의 외부 하우징을 이룬다. 커버버텀(110)의 내부 바닥면에는 요철 형상, 렌즈 형상 등 다양한 형상의 광 산란 패턴(111)이 형성된다. 광 산란 패턴(111)은 도광 수지(120) 내부에서 전반사되는 빛이 효율적으로 산란 및 분산되도록 하는 구성으로, 종래의 도광판 배면에 형성되는 광 패턴 기능을 한다. 이러한 광 산란 패턴(111)에 의하여 도광 수지 내부로 입사된 빛은 도광 수지 전체 영역에 대하여 고르게 분포되고, 도광 수지(120)의 상부 출광면으로 균일한 빛이 출사될 수 있다. 따라서, 광 산란 패턴(111)은 커버버텀(110)의 바닥면에서 광원부(130) 영역를 제외한 도광 수지(120)가 형성되는 영역에만 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 광 산란 패턴(111)은 다이아몬드 팁을 이용한 충격이나 레이저 가공 등의 방법으로 커버버텀(110)의 바닥면을 성형하여 형성할 수 있으며, 반사 재질의 페이스트를 커버버텀(110)의 바닥면에 도트 인쇄하여 형성할 수도 있다.
또한, 커버버텀(110)의 바닥면은 빛을 반사시키기는 기능을 부여하기 위한 미러(Mirror, 112) 가공이 이루어진다. 도광 수지(120) 내부에 분포되는 빛의 일부는 커버버텀(110)에 흡수되어 광 효율이 저하될 수 있다. 그러나 미러(112) 가공된 커버버텀(110)의 바닥면은 도광 수지(120) 하부로 누설되는 빛을 상측으로 반사시켜 광 효율 저하를 방지함과 동시에 휘도를 향상시킨다. 따라서 미러(112)는 광 반사 부재로서 종래의 커버버텀과 도광판 사이에 배치되는 반사시트 기능을 한다. 이러한 미러(Mirror)는 폴리싱(polishing) 공정으로 커버버텀(110)의 바닥면을 가공하거나 광 반사 재질의 페이스트를 인쇄하여 형성할 수 있다.
도광 수지(120)는 측부에서 입사되는 빛이 내부 전반사를 통하여 도광 수지 전체 면을 통하여 상부로 출사되도록 한다. 도광 수지(120)의 일 측 또는 양 측부에 배치되는 LED 광원(200)에서 출사되는 다수의 점광원의 빛은 측부의 입광면을 통하여 도광 수지(120) 내부로 입사된다. 입사된 빛은 도광 수지(120)의 상하부 경계면에서 전반사되어 도광 수지 내부의 전체 영역으로 분산된다. 이때, 전반사 과정에서 일부의 빛은 상부 경계면으로 출사되고, 결국 도광 수지 전체 면을 동하여 면광원의 빛이 출사된다. 이러한 도광 수지는 투명 재질의 수지로서, PMMA(Polymethylmethacrylate), PS(Poly stylene), MS(Meta stylene) 또는 PC(Polycarbonate) 등의 수지가 이용될 수 있다.
광원부(130)는 LED 광원(200)이 배치되기 위한 공간부로서, 커버버텀(110)의 내부 공간에서 도광 수지(120)의 일 측부 또는 서로 대향하는 양 측부에 마련된다. 이러한 광원부(130)는 도광 수지 사출 과정에서 광원부가 마련될 공간에 미리 블록을 배치하여 도광 수지 형성 후 블록을 제거함으로써 형성할 수 있다.
LED 광원(200)은 백라이트 장치의 광원으로, 회로 패턴이 인쇄된 기판 상에 다수의 LED가 일정 간격으로 실장되어 LED 어레이를 구성한다. LED 광원(200)은 광 변환 모듈(100)의 광원부(130)에 배치되며, 점광원의 빛을 도광 수지(120) 내부로 입사시킨다. 광학시트(300)는 도광 수지(120)에서 출사되는 빛에 대한 휘도를 향상시키고, 광 분포를 균일하게 한다. 이러한 광학시트(300)는 확산시트, 프리즘시트, 휘도향상필름 등과 같은 다양한 종류의 광 제어 부재로 구성될 수 있으며, 복수의 시트로 구성될 수 있다. 가이드 패널(400)은 중앙부에 윈도우를 형성하며, 커버버텀(110)에 대응하는 사각의 프레임으로 커버버텀(110)에 체결되어, LED 광원(200)과 광학시트(300)를 고정시킨다. 이러한 LED 광원(200), 광학시트(300) 및 가이드 패널(400)은 백라이트 장치의 일반적인 구성으로 공지의 기술에 적용될 수 있다.
본 발명의 광 변환 모듈을 포함하는 백라이트 장치는 커버버텀과 도광 수지가 일체로 형성되어 조립 공정이 단순화되며, 커버버텀의 내부 바닥면에 형성되는 광 산란 패턴과 미러 가공에 의하여 높은 휘도과 균일도가 유지될 수 있다.
이러한 광 변환 모듈(100)은 커버버텀(110)과 도광 수지(120)의 인서트 사출로 형성될 수 있다. 도 4를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 먼저, 상부가 개방된 사각 함체 형상의 커버버텀을 준비하고(S11), 커버버텀 내부의 바닥면을 폴리싱 가공하여 높은 반사율을 갖도록 미러(Mirror) 처리한다(S12). 또한, 커버버텀 내부의 바닥면에 다이아몬드 팁이나 레이저 가공 또는 도트 인쇄 등으로 광 산란 패턴을 형성한다(S13). 이때, 커버버텀에는 패턴 가공이 먼저 진행되고 미러 가공이 나중에 진행될 수도 있다.
그리고 가공된 커버버텀의 내부 공간에 액상의 투명 수지를 도포하여 도광 수지를 형성한다(S14). 이때, 투명 수지는 소정의 두께가 되도록 도포한다. 이 후, 충분한 시간 동안 수지를 경화시킨다(S15). 수지의 경화에는 열 경화 또는 UV 경화 공정이 이용될 수 있다. 한편, 투명 수지의 도포 과정에서, 광원부를 확보하기 위하여 광원부 영역에 대한 블로킹이 수행되어야 한다.
도 5는 도 2의 주요부인 광 전환 모듈의 다른 예를 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 5의 광 전환 모듈을 제조하는 과정을 도시한 순서도이다. 광 전환 모듈의 다른 예는, 커버버텀(110)과 도광 수지(120) 사이에 광 산란과 반사를 위한 필름(140)이 개입되며, 다른 구성은 도 3의 실시예와 동일한다.
구체적으로 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이, 커버버텀(110)의 바닥면에 광학 필름(140)이 안착되고, 도광 수지(120)가 커버버텀(110) 및 광학 필름(140)과 일체로 형성된다. 이때, 광 산란 패턴(141)은 커버버텀의 바닥면에 형성될 수도 있으나 광학 필름(140)의 상면에 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 광학 필름(140)은 반사 재질의 필름이 직접 이용될 수 있으며, 상면에 미러(142) 가공이 적용된 필름이 이용될 수도 있다. 이러한 광학 필름(140)이 커버버텀(110)의 바닥면에 안착되고, 그 상면에 인서트 사출로 도광 수지(120)가 일체로 형성된다.
이러한 구조의 광 변환 모듈은, 도 6에 도시된 바와 같이, 커버버텀과 광학 필름을 각각 준비하고(S21,S22), 광학 필름의 일 면을 폴리싱 가공으로 미러(Mirror) 처리한 후, 광 산란 패턴을 형성한다(S23,S24). 미러와 패턴의 가공은 도 4에서와 같은 공정이 적용될 수 있다. 그리고, 미러와 패턴이 적용된 광학 필름을 커버버텀 내부 바닥면에 안착시키고(S25), 광학 필름의 상부 공간에 투명 수지를 도포한 후 이를 경화시켜 제조한다(S26,S27).
그리고 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 조립은 도 4 및 도 6의 과정으로 제조된 광 변환 모듈의 광원부에 LED 광원을 배치시키고, 그 상부에 광학시트를 적층하고, 가이드 패널을 체결하는 과정으로 이루어지게 된다.
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 : 광 변환 모듈 110 : 커버버텀
111,141 : 광 산판 패턴 112,142 : 미러
120 : 도광 수지 130 : 광원부
140 : 광학 필름
200 : LED 광원
300 : 광학시트
400 : 가이드 패널

Claims (4)

  1. 내부에 수납공간을 형성하는 사각 판상의 수납 부재인 커버버텀;
    상기 커버버텀의 바닥면에 안착되며, 상면에는 광 반사를 위한 미러 가공 및 광 산란을 위한 패턴 가공이 적용된 광학 필름; 및
    상기 커버버텀의 적어도 일 측에 광원이 배치되는 공간부를 형성하면서, 인서트 사출로 상기 커버버텀 및 상기 광학 필름과 일체로 형성되는 도광 수지;를 포함하는 광 전환 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR20130026912A 2013-03-13 2013-03-13 커버버텀 일체형의 광 전환 모듈 KR101491465B1 (ko)

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