KR101608963B1 - 복합 패턴 도광판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합 패턴 도광판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 광이 진입하는 입광면(10)과, 상기 입광면(10)과 연결되는 하부면(20) 및 하부면(20)과 대향되며 광을 방출하는 대광면(30)을 포함하며, 하부면(20)에 복수의 제1 도트(210)와 상기 제1 도트(210)에 비해 직경이 작은 복수의 제2 도트(220)를 포함하는 도트 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 얼룩점 현상을 개선하고 동시에 핫스팟과 빛샘 현상을 개선하여 화면 불균형을 개선하는 이점이 있다.

Description

복합 패턴 도광판 및 그 제조방법{LIGHT GUIDE PLATE HAVING COMPLEX PATTERN AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 복합 패턴 도광판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 박형 도광판에서 발생하는 디스플레이 화면 불균일 현상을 개선하는 복합 패턴 도광판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 디스플레이장치는 영상신호에 기초하여 영상을 출력하는 장치이다. 디스플레이장치 중에서도 액정표시장치(LCD) 등과 같은 디스플레이장치는 RGB 색상을 출력하는 컬러패널을 가지며, 컬러패널 자체가 비 발광성이기 때문에 컬러패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 구비하여 영상을 출력한다.

백라이트 유닛(BLU)은 디스플레이장치에 광을 조사하기 위해 광을 발생시키는 광원과 광원의 광을 디스플레이장치 전 영역에 균일하게 분산시켜 주는 기능을 하는 도광판을 포함한다.

도광판은 입광 방식에 따라 에지형(edge light type)과 직하형(direct light type)으로 구분할 수 있다.

에지형은 광원을 도광판 측면에 설치하는 방식이며, 직하형은 광원을 도광판의 하부에 설치하는 방식이다. 에지형은 직하형에 비해 제조가 간단하고, 많이 가볍고, 광원의 사용량이 적어 제조원가 및 사용원가가 상대적으로 낮기 때문에 광범위하게 사용된다.

도광판의 하부면에 반사필름이 부착된다. 반사필름은 광이 도광판의 하부면에서 새나가는(빛샘) 현상을 방지하여 많은 광을 도광판의 상면으로 방출시키며, 반사필름의 작용으로 대부분의 광이 도광판의 상면에서 발광한다.

도광판은 광을 굴절에 의해 상면으로 균일하게 집광시키기 위해 하부면에 광을 굴절시키는 패턴이 형성된다.

패턴은 레이저 가공한 Stamper를 압출 도광판에 전사시키는 방식과 사출 방식에 의해 형성된다

그런데, 패턴이 형성된 홈은, 도 1에 도시된 바와 같이, 도광판(1)의 하부면에 돌출 부분(201)을 형성하여 도광판(1)과 반사필름(4) 사이에 공간을 형성함으로써 도광판(1)과 반사필름(4) 사이에 먼지 등의 이물질을 유입시키고 도광판(1) 상에 얼룩점을 발생시키게 된다.

최근 들어, 얇고 가벼워지는 디스플레이의 트랜드에 따라 도광판의 두께도 점차 얇아져 박형화되고 있다. 도광판의 두께가 박형화됨에 따라 도광판과 반사필름 및 기타 부품을 조립할 경우(외부 압력을 받을 경우), 도 2에 도시된 바와 같은 형태로 도광판(1)이 쉽게 변형되어 도광판(1)과 반사필름(4)이 점착되고, 디스플레이 화면상의 얼룩점 및 화면 불균일 현상이 발생하게 된다.

본 발명의 목적은 외부 압력에 의해 도광판이 변형되어도 도광판과 반사필름의 점착을 방지하여 박형 도광판에서 발생하는 디스플레이 화면 불균일 현상을 개선하고 동시에 얼룩점 현상을 개선하는 복합 패턴 도광판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 입광면 표면 조도에 의한 핫스팟(hot spot)을 개선하고, 휘도를 상승하며 화면 불균형을 개선하는 복합 패턴 도광판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하고자, 본 발명의 도광판은 광이 진입하는 입광면, 입광면과 연결되는 하부면, 하부면과 대향되며 광을 방출하는 대광면을 포함하며, 하부면에 복수의 제1 도트와 제1 도트에 비해 직경이 작은 복수의 제2 도트를 포함하는 도트 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

제1 도트는 하부면이 요입되어 형성되는 제1 홈과 상기 제1 홈에서 제1 홈의 깊이보다 더 돌출 형성된 제1 돌출부로 구성되고, 제2 도트는 하부면에서 돌출 형성된 제2 돌출부로 구성됨을 특징으로 한다.

하부면을 기점으로 한 제1 돌출부의 돌출 높이(H1)는 제2 돌출부의 돌출 높이(h1)보다 큰 것은 특징으로 한다.

하부면을 기점으로 한 제1 돌출부의 돌출 높이(H1)는 1㎛~6㎛ 이고, 제2 돌출부의 돌출 높이(h1)는 0.1㎛~3㎛인 것을 특징으로 한다.

제1 도트는 하부면이 요입되어 형성되는 제1 홈과 제1 홈에서 제1 홈의 깊이보다 더 돌출 형성된 제1 돌출부로 구성되고, 제2 도트는 하부면이 요입되어 형성되는 제2 홈과 제2 홈에서 제2 홈의 깊이보다 더 돌출 형성된 제2 돌출부로 구성됨을 특징으로 한다.

제2 홈의 깊이(h)는 제1 홈의 깊이(H)에 비해 작은 것을 특징으로 한다.

제1 홈의 깊이(H)는 1㎛~6㎛이고, 제2 홈의 깊이(h)는 0.1㎛~3㎛인 것을 특징으로 한다.

제1 홈과 제2 홈은 횡단면이 원형이며, 하부면에서 본 제2 홈의 직경(d)은 제1 홈의 직경(D)에 비해 작은 것을 특징으로 한다.

제1 홈과 제2 홈은 횡단면이 원형이며, 하부면에서 본 제2 홈의 직경(d)은 제1 홈의 직경(D)에 비해 10~90% 작은 것을 특징으로 한다.

제1 홈과 제2 홈은 횡단면이 원형이며, 하부면에서 본 제1 홈의 직경(D)은 25㎛~100㎛이고, 제2 홈의 직경(d)은 15㎛~90㎛인 것을 특징으로 한다.

입광면은 표면 조도가 Ra 200nm~700nm인 것을 특징으로 한다.

대광면에 V-컷 패턴 또는 도트 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

V-컷 패턴 또는 도트 패턴은 대광면에서 입광면과 기설정된 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

도광판의 하부면에 복수의 제1 도트와 상기 제1 도트에 비해 직경 및 돌출 높이가 작은 복수의 제2 도트를 가공하기 위한 압출 또는 사출 성형 단계가 포함된다.

도광판은 광이 방출하는 대광면에 V-컷 패턴 또는 도트 패턴을 형성하기 위한 전사단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

V-컷 패턴 또는 도트 패턴은 대광면에서 광이 진입하는 입광면과 기설정된 거리만큼 이격된 위치에 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 도광판의 하부면에 광을 굴절시키는 도트 패턴을 형성하되 직경이 다른 두 종류의 도트를 복수로 형성한 도트 패턴을 형성함으로써 도광판과 반사필름의 점착을 방지하여 박형 도광판에서 디스플레이 화면 불균일 현상을 개선하고 동시에 얼룩점 현상을 개선하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 도광판의 하부면에 형성하는 두 종류의 도트의 직경과 깊이를 다르게 형성함으로써 도트 겹침에 의한 백점 현상을 개선하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 도광판의 입광면에 표면 거칠기를 부여하고 대광면에 입광면과 설정간격 이격되게 V-컷을 형성함으로써 입광면 표면 조도에 의한 핫스팟을 개선하고 휘도를 상승하며 동시에 빛샘 현상을 개선하여 화면 불균형을 개선하는 효과가 있다.

도 1은 도광판과 반사필름이 같이 조립되고 도광판이 압력을 받지 않은 상태를 보인 도면.
도 2는 도광판과 반사필름이 같이 조립되고 도광판이 압력을 받은 상태를 보인 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 도광판의 입체구조를 보인 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 도광판의 단면을 보인 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 도광판과 반사필름이 같이 조립되고 도광판이 압력을 받은 상태를 보인 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 도광판의 하부면 확대 단면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 도광판의 하부면 확대 단면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 도광판의 하부면을 보인 도면.
도 9의 (a)는 본 발명을 사용하지 않은 도광판과 반사필름 사이에 존재하는 작은 이물질의 디스플레이 제시도면이고, 도 9의 (b)는 본 발명을 사용한 도광판과 반사필름 사이에 존재하는 작은 이물질의 디스플레이 제시도면.
도 10의 (a)는 본 발명을 사용하지 않은 디스프레이 상에 발생한 화면 불균일 제시도면이고, 도 10의 (b)는 본 발명을 사용한 디스플레이 상에 발생한 화면 불균일 제시도면.
도 11은 본 발명의 제1 실시예의 제1 도트를 설명하는 도면.
도 12는 본 발명의 제1 실시예의 가공시 도트 겹침을 보인 도면.
도 13의 (a)는 본 발명을 사용하지 않은 디스플레이 상에 도트 겹침에 의한 백점이 시인된 도면이고, 도 13의 (b)는 본 발명을 사용한 디스플레이 상에 도트 겹침에 의한 백점이 미시인 된 도면.
도 14는 본 발명의 제3 실시예로 입광면에 거칠기를 부여하고 대광면에 V-컷을 가공한 도면.
도 15의 (a)는 본 발명을 사용하지 않은 디스플레이 상에 핫스팟이 시인되는 모습을 보인 도면이고, 도 15의 (b)는 본 발명을 사용한 디스플레이 상에 핫스팟이 개선되는 모습을 보인 도면.
도 16은 본 발명의 제3 실시예와 비교하기 위해 입광면에 세레이션 형상을 부여하고 대광면에 V-컷 패턴을 가공한 도면.
도 17은 본 발명의 제4 실시예로 입광면에 거칠기를 부여하고 대광면에서 입광면과 설정거리 이격된 위치에 V-컷 패턴을 가공한 도면.
도 18은 본 발명의 제4 실시예와 비교하기 위해 입광면에 거칠기를 부여하고 대광면 전체에 V-컷 패턴을 가공한 도면.
도 19는 본 발명의 입광면 표면 조도 범위에서 핫스팟과 빛샘이 개선되는지를 보인 도면.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 복합 패턴 도광판은, 도 3에 도시된 바와 같이, 측면의 입광면(10), 하부면(20), 하부면(20)과 대향되는 대광면(30)을 포함한다.

도광판(1)은 측면에 위치한 광원(5)으로부터 유입되는 광을 원하는 면적에 균일하게 분배해 주기 위한 것이다.

도광판(1)은 기계적 강도가 높고 가볍고 내화학성이 강하며 투명하여 가시광선 투과율이 높은 투명 아크릴수지(예를 들어, PMMA, PC, Poly Methyl Meth Acrylate)로 제조할 수 있다. 도광판(1)은 장방형으로 6개의 면으로 구성된다.

입광면(10)은 도광판(1)에서 광이 진입하는 면이다. 입광면(10)에 도광판(1) 내부로 광을 조사하기 위한 광원(5)이 설치된다. 광원(5)을 설정간격을 두고 입광면(10)에 복수 개가 설치될 수 있다. 광원(5)은 발광 다이오드(LED)나 냉음극형광램프(CCFL) 등이 사용될 수 있다.

하부면(20)은 입광면(10)과 연결된다. 하부면(20)에는 하부면(20)으로 빠져나오는 빛을 다시 반사시켜 도광판(1) 내로 돌려보내 광 손실을 방지하는 반사필름(4)이 부착된다. 반사필름(4)은 반사율이 높고, 광원(5)에서 발생되는 열에 의해 수축 및 팽창이 될 수 있으므로 열 특성이 양호한 것이 좋다.

대광면(30)은 하부면(20)과 대향되며 광을 방출하는 면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 도광판(1)의 하부면(20)에 도트 패턴이 형성된다.

하부면(20)의 도트 패턴은 도트 패턴을 따라 빛이 반사되고 빛이 일정하게 유도되어 도광판(1) 전체면에 균일한 밝기가 구현되도록 한다.

도트 패턴은 복수의 제1 도트(210)와 제1 도트(210)에 비해 직경이 작은 복수의 제2 도트(220)를 포함할 수 있다.

에지형 도광판에서, 도광판(1)의 하부면(20)에 형성하는 제1 도트(210)는 광원(5)에서 먼 쪽은 대부분의 빛이 방출되어 진행하는 빛이 적으므로 산란패턴 밀도를 크게 하기 위해 입광면(10)에서 멀어지는 방향으로 점차 밀도가 밀집하게 사용되므로 박형 도광판의 경우 외부 압력을 받을 경우, 도 2에서 제기한 현상이 쉽게 발생하여 디스플레이 상 얼룩점, 화면 불균일 현상이 발생한다.

그에 따라, 상호 직경이 다른 제1 도트(210)와 제2 도트(220)를 도광판(1)의 하부면(20)에 형성하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 압력에 의해 도광판(1)이 변형되어도 도광판(1)의 하부면(20)과 반사필름(4)이 점착되는 것을 방지하여 디스플레이 화면상의 얼룩점 및 화면 불균일 현상을 방지한다.

이러한 도트 패턴은 압출 도광판과 사출 도광판 성형 방식으로 도광판(1)의 하부면(20)에 가공되는데, 가공과정에서 제1 도트(210)와 제2 도트(220)가 겹치게 되면 화면에 백점이 발생하게 된다. 도트 겹침에 의한 백점 발생을 방지하기 위해 하부면(20)에 가공되는 제1 도트(210)와 제2 도트(220)의 직경 및 깊이를 다르게 한다.

제1 도트(210)와 제2 도트(220)의 직경 및 깊이를 다르게 형성한 제1 실시예와 제2 실시예가 있으며, 제1 실시예와 제2 실시예는 선택적으로 채용할 수 있다.

제1 실시예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 도트(210)는 하부면(20)이 상측을 향하여 요입되어 형성되는 제1 홈(211)과 제1 홈(211)에서 하측을 향하여 제1 홈(211)의 깊이보다 더 돌출 형성된 제1 돌출부(213)로 구성되고, 제2 도트(220)는 하부면(20)에서 하측을 향하여 돌출 형성된 제2 돌출부(223)로 구성될 수 있다.

도면상, 제1 돌출부(213)의 꼭대기(a)와 제1 홈(211)의 저부(b)는 상호 연결되어 있으며, 그에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 홈(211)의 측벽과 제1 돌출부(213)의 외면은 소정간격 이격된다. 제1 돌출부(213) 및 제2 돌출부(223)는 반구형 또는 돌기 형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

제1 도트(210)는 입광면(10)에서 도광판(1)에 진입한 광을 대광면(30)으로 방출하는 작용을 한다.

제2 돌출부(223)는 하부면(20)에 무작위로 분포하여 하부면(20)과 반사필름(4)의 점착을 방지한다. 제2 돌출부(223)의 절단면은 장방형, 원형, 삼각형 등의 형태로 될 수 있다.

하부면(20)을 기점으로 한 제1 돌출부(213)의 돌출 높이(H1)는 제2 돌출부(223)의 돌출 높이(h1)보다 크다. 제1 홈(211)과 제1 돌출부(213)로 이루어지는 제1 도트(210)를 가공한 후 제2 돌출부(223)를 가공하는데, 제2 돌출부(223)의 체적이 제1 돌출부(213)의 체적에 비해 작으면 상호 겹쳐지더라도 제2 돌출부(223)가 제1 도트(210)에 영향을 주지 않아 백점 현상을 방지할 수 있다.

도광판(1)에 반사필름(4)을 부착시 제2 돌출부(223)가 제1 돌출부(213)에 비해 상대적으로 크기가 작기 때문에 비교적 큰 먼지와 이물질 등이 도광판과 반사필름 사이에 진입이 불가능하고, 동시에 제2 돌출부(223)는 도광판(1)과 반사필름(4)의 상호 접촉 가능성을 저하시키게 된다.

이때, 제2 돌출부(223)는 도광판(1)과 동일한 재료로 압출 성형 가공에 의해 형성되므로 디스플레이 상의 얼룩점 발생이 방지될 수 있다.

하부면(20)을 기점으로 한 제1 돌출부(213)의 돌출 높이(H1)는 1㎛~6㎛ 이고, 제2 돌출부(223)의 돌출 높이(h1)는 0.1㎛~3㎛인 것이 바람직하다. 시험 결과, 제1 돌출부(213)의 돌출 높이(H1)가 1㎛~6㎛ 이고, 제2 돌출부(223)의 돌출 높이(h1)는 0.1㎛~3㎛인 경우 백점 발생 방지 및 화면 불균일 현상 개선 효과가 확실했다.

제2 실시예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 도트(210)는 하부면(20)이 상측을 향하여 요입되어 형성되는 제1 홈(211)과 제1 홈(211)에서 하측을 향하여 제1 홈(211)의 깊이보다 더 돌출 형성된 제1 돌출부(213)로 구성되고, 제2 도트(220)는 하부면(20)이 상측을 향하여 요입되어 형성되는 제2 홈(221)과 제2 홈(221)에서 하측을 향하여 제2 홈(221)의 깊이보다 더 돌출 형성된 제2 돌출부(223)로 구성될 수 있다.

제1 돌출부(213)의 꼭대기(a)와 제1 홈부의 저부(b)는 상호 연결되어 있으며, 그에 따라, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 홈(211)의 측벽과 제1 돌출부(213)의 외면은 소정간격 이격된다.

또한, 제2 돌출부(223)의 꼭대기(e)와 제2 홈(221)의 저부(f)는 상호 연결되어 있으며, 그에 따라, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 홈(221)의 측벽과 제2 돌출부(223)의 외면은 소정간격 이격된다.

제2 실시예의 경우, 제2 도트(220)가 제1 도트(210)와 유사한 구조를 갖춤으로써 제2 도트(220)는 제1 도트(210)와 마찬가지로 입광면(10)에서 도광판(1)으로 진입한 광을 대광면(30)으로 방출하는 작용을 한다.

이 때, 제1 도트(210)의 배열 및 밀도 분포는 중요하지 않으며, 디스플레이 상 휘도 불균형을 방지하기 위해 제2 도트(220)가 입광면(10)에서 진입하는 광을 대광면(30)으로 방출하는 기능을 최소화하도록 설계해야 한다.

이를 위해, 제2 홈(221)의 깊이(h)는 제1 홈(211)의 깊이(H)에 비해 작으며, 제2 홈(221)의 깊이(h)는 제1 홈(211)의 깊이(H) 보다 20% 이상 작은 것이 바람직하다. 더 바람직하게, 제1 홈(211)의 깊이(H)는 1㎛~6㎛이고, 제2 홈(221)의 깊이(h)는 0.1㎛~3㎛인 것이 바람직하다.

제1 홈(211)과 제2 홈(221)의 횡단면(절단면)이 원형일 경우, 디스플레이 상 휘도 불균형 개선을 위해 하부면(20)에서 본 제2 홈(221)의 직경(d)은 제1 홈(211)의 직경(D)에 비해 작은 것이 바람직하며, 하부면(20)에서 본 제2 홈(221)의 직경(d)은 제1 홈(211)의 직경(D)에 비해 20% 이상 작은 것이 바람직하다.

구체적으로, 제2 홈(221)의 체적은 제1 홈(211)의 체적보다 작으며 제2 돌출부(223)의 체적은 제1 돌출부(213)의 체적보다 작은 것이 바람직하다. 제2 돌출부(223)의 체적이 제1 돌출부(213)의 체적에 비해 작으면 상호 겹쳐지더라도 제2 돌출부(223)가 제1 돌출부(213) 및 제1 홈(211)에 수용되고 제1 도트(210)에 영향을 주지 않아 백점 현상을 방지할 수 있었다.

하부면(20)에서 본 제1 홈(211)의 직경(D)이 25㎛~100㎛이고, 제2 홈(221)의 직경(d)이 15㎛~90㎛인 경우 백점 발생이 방지되고 디스플레이 상 휘도 불균형이 확실히 개선되었다.

제3 실시예로, 입광면(10) 표면 조도에 의한 핫스팟(hot spot)을 개선하기 위해 입광면(10)을 거칠게 형성할 수 있다. 예를 들어, 입광면에 미세한 요철을 만들어 요철에 닿은 광이 난반사되도록 함으로써 핫스팟을 개선할 수 있다.

제3 실시예의 경우 제1 실시예와 제2 실시예를 선택적으로 더 포함할 수 있다.

전력 소모를 줄이고 제품의 단가 절감을 위해 광원(5)을 줄일 경우 광원(5)과 광원(5) 사이의 이격 거리가 길어지고, 입광면(10) 중 광원(5)에 대응하는 영역인 명부와 명부를 제외한 영역인 암부 간의 밝고 어두움이 명확하게 구분되어, 명부에는 주변보다 더 밝은 부분을 만들게 된다.

이와 같이, 입광면(10)에 명암부가 뚜렷이 시인되어 입광 근방 휘도 얼룩이 발생하는 형상을 핫스팟이라고 하며, 핫스팟이 발생하면 화면 불균형이 유발된다.

입광면(10)을 거칠게 형성하거나 입광면(10) 전체에 세레이션(Serration) 패턴을 형성하면 광의 방사각이 넓어져 광이 넓은 각도로 입사됨으로써 핫스팟이 개선될 수 있다.

그러나, 핫스팟 개선을 위해 입광면(10)에 세레이션 패턴을 형성하고 아래에서 설명될 대광면(30)에 V-컷 패턴 또는 도트 패턴을 추가하면 화면에 빛이 크로스(cross)되는 화면 불균형이 발생한다. 따라서, 입광면(10)에 세레이션 패턴은 형성하지 않는 것이 바람직하다.

제4 실시예로, 입광면(10)에 거칠기 부여와 동시에 대광면(30)에 산과 골이 반복되는 V-컷 패턴 또는 도트 패턴이 형성될 수 있다.

대광면(30)은 골이 V형상으로 형성된 V-컷 패턴이 형성됨이 바람직하다. V-컷 패턴은 대광면(30)에서 방출되는 광의 방사각을 바꿔 휘도를 상승시키는 역할을 한다.

도광판(1)은 하부면(20)에 입사되는 광이 전반사 되지 않도록 경로를 바꾸어주는 도트 패턴을 형성하고, 대광면(30)에 방출되는 광의 방사각을 바꾸어 휘도를 상승시키는 V-컷 패턴(310)을 형성하고, 입광면(10)에 광의 방사각을 넓히는 세레이션 패턴을 동시에 형성하면 광원(5) 앞단에 광이 크로스(cross)되는 형상으로 휘선이 시인되어 화면이 불균일해진다.

이를 방지하기 위해, 입광면(10)에 세레이션 형상 없이 표면 조도를 거칠게 하여 휘선 시인을 방지하고 핫스팟을 방지할 수 있다. 만약, 대광면(30)에 패턴을 형성하지 않고 입광면(10)에만 거칠기를 부여하거나 세레이션 패턴을 형성하여 핫스팟을 제어하는 경우에는 휘도가 저하된다.

입광면(10)에 패턴을 형성하지 않고 대광면(30)에만 패턴을 형성하는 경우 휘도 상승 효과가 있으며, 대광면(30)에 패턴을 형성하는 경우 탁도가 높아져 이물 차폐 효과가 있다.

핫스팟을 개선하기 위한 입광면 표면 조도 스펙(SPEC)은 Ra 200nm~700nm이다. 입광면 표면 조도 Ra 200nm~700nm 범위에서 광원에서 나오는 광이 도광판에 입사될 때 방사각이 넓어지고 핫스팟이 개선될 수 있다.

V-컷 패턴(310)은 대광면(30)에서 입광면(10)과 기설정된 거리만큼 이격된 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

V-컷 패턴(310)을 대광면(30)에서 입광면(10)과 기설정된 거리만큼 이격된 위치에 형성하는 이유는, 대광면(30) 전체에 V-컷 패턴이 형성되면 핫스팟은 미시인되나, 광원(5) 앞단에 빛샘이 시인되어 화면이 불균일해진다. 따라서, V-컷 패턴을 입광면(10)으로부터 기설정된 거리만큼 이격시켜 광원(5) 앞단의 빛샘과 핫스팟을 동시에 개선하도록 한다.

상술한 복합 패턴 도광판의 제조방법은 도광판(1)의 하부면(20)에 복수의 제1 도트(210)와 제1 도트(210)에 비해 직경 및 돌출 높이가 작은 복수의 제2 도트(220)를 가공하기 위한 압출 또는 사출 성형 단계를 포함한다.

도광판(1)은 광이 방출하는 대광면(30)에 V-컷 패턴 또는 도트 패턴을 형성하기 위한 전사단계가 더 포함될 수 있다. V-컷 패턴 또는 도트 패턴은 전사 외에도 에칭액을 이용한 식각 공정, V-컷 가공기를 이용한 가공 방법 등에 의해 형성될 수도 있다.

V-컷 패턴 또는 도트 패턴은 대광면(30)에서 광이 진입하는 입광면(10)과 기설정된 거리만큼 이격된 위치에 형성하여 핫스팟과 빛샘 개선이 동시에 확보되도록 함이 바람직하다.

V-컷 패턴 또는 도트 패턴은 대광면(30)에서 입광면(10)과 기설정된 거리만큼 이격된 위치에 균일하게 형성되는 것이 바람직하다.

이 때, V-컷 패턴 또는 도트 패턴과 입광면(10)과의 이격거리는 0.2~5mm인 것이 바람직하며, 도광판(1)의 전체 면적에 따라 변경될 수 있다.

이하에서는 본 발명을 도 9 내지 도 19를 참조하여 실시예 및 비교예를 통해 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

<제1 실시예>

도광판의 하면에 직경 및 깊이가 다른 제1 도트 및 제2 도트 형성.

제1 도트(210)는 하부면(20)이 상측을 향하여 요입되어 형성되는 제1 홈(211)과 제1 홈(211)에서 하측을 향하여 제1 홈(211)의 깊이보다 더 돌출 형성된 제1 돌출부(213)로 구성하고, 제2 도트(220)는 하부면(20)에서 하측을 향하여 돌출 형성된 제2 돌출부(223)로 구성하였다.

<제1 비교예>

도광판의 하면에서 돌출되는 제1 돌출부와 제2 돌출부로 도트를 구성하며, 제1 돌출부와 제2 돌출부는 직경만 다르게 가공하였다.

도 9의 (a)에 도시된 바에 의하면, 제1 비교예의 경우 도광판과 반사필름 사이에 작은 이물질이 디스플레이 상 명확한 얼룩점 형태로 나타났으며, 도 9의 (b)에 도시된 바에 의하면, 제1 실시예의 경우 도광판과 반사필름 사이에 존재하는 작은 이물질이 디스플레이 상 줄어들어 얼룩점 현상이 개선되었다.

도 10의 (a) 및 (b)에 도시된 바에 의하면, 본 발명을 사용하지 않은 제1 비교예에 비하여 본 발명을 사용한 제1 실시예의 경우 디스프레이 상에 발생한 화면 불균일이 개선되었다.

도 11은 본 발명에 의한 제1 실시예의 제1 도트를 설명하고 있으며, 제1 도트의 제1 돌출부와 제1 홈의 형상을 확인할 수 있다.

도 12에 도시된 바에 의하면, 제2 돌출부 가공시 제1 돌출부와 제2 돌출부가 겹치게 되는 현상이 발생하였으며, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 비교예의 경우 일반적인 도트 겹침에 의한 백점이 시인되고, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 경우 도트 겹침에 따른 백점이 미시인 되었다.

즉, 제1 실시예의 경우 제1 돌출부와 제2 돌출부의 직경 및 깊이를 다르게 하여 제2 돌출부의 가공시 제1 돌출부가 제2 돌출부를 수용하게 함으로써 도트가 겹치더라도 백점 현상이 시인되지 않게 하였다.

<제3 실시예>

도 14에 도시된 바와 같이, 입광면(10)에 세레이션 형상 없이 입광면(10) 표면 조도를 거칠게 하고, 대광면(30) 전체에 V-컷 패턴을 형성하였다.

<제2 비교예>

도 16에 도시된 바와 같이, 입광면(10)에 세레이션 형상을 가공하고, 대광면(30) 전체에 V-컷 패턴을 형성하였다.

아래의 표 1은 도광판의 대광면 V-컷 패턴(상면 패턴) 유/무에 대한 Haza 측정값을 나타낸 것이다.

구분		1회차	2회차	3회차	평균
상면 패턴 無	Haza(%)	2.81	2.74	4.13	3.22
	TT(%)	93.3	93.35	93	93.21
상면 패턴 有	Haza(%)	16.6	15.87	16.95	16.47
	TT(%)	93.74	93.06	93.83	93.54

표 1에 의하면, 대광면에 패턴을 형성하는 경우 Haza(탁도)가 높아 이물 차폐 효과가 있음을 알 수 있다.

또한, 도 14에 도시된 바에 의하면, 제3 실시예의 경우 크로스되는 형상이 시인되지 않았고 핫스팟이 시인되지 않았으며 화면이 양호하였다.

도 15에 도시된 바에 의하면, 입광부 표면 조도 200nm 미만일 때(a) 광원에서 나오는 광이 도광판에 입사될 때 좁은 각도로 입사되어 핫스팟이 시인되고 화면이 불균형해졌으며, 입광부 표면 조도 200nm 이상일 때(b) 광원에서 나오는 광이 도광판에 입사될 때 넓은 각도로 입사되어 핫스팟이 개선되었다.

도 16에 도시된 바에 의하면, 제2 비교예의 경우 입광면(10) 세레이션 형상과 대광면(30) V-컷 패턴(310)에 의한 입광면 크로스(cross) 되는 형상으로 휘선이 시인되었다.

<제4 실시예>

도 17에 도시된 바와 같이, 입광면(10) 표면 조도를 거칠게 하고, 대광면(30)에서 입광면과 설정간격 이격된 위치에 V-컷 패턴을 형성하였다.

<제3 비교예>

도 18에 도시된 바와 같이, 입광면(10) 표면 조도를 거칠게 하고, 대광면(30) 전체에 V-컷 패턴을 형성하였다.

아래의 표 2는 입광면 표면 조도 범위에서 핫스팟과 빛샘이 개선되는지를 나타낸 것이다. .

도 17에 도시된 바에 의하면, 입광면(10)으로부터 설정 거리 이격된 위치의 대광부(30)에 V-컷 패턴(310)을 형성하는 경우 광원(5) 앞단 즉, 입광부(m)에 빛샘이 미시인되었다.

도 18에 도시된 바에 의하면, 입광면(10)으로부터 이격 거리 없이 대광부(30)에 V-컷 패턴(310)을 형성하는 경우, 광원(5) 앞단 즉, 입광부(n)에 빛샘이 시인되었다.

아래의 표 2는 입광면 표면 조도 범위에서 핫스팟과 빛샘이 개선되는지를 나타낸 것이다.

구분	도 19의 (a)	도 19의 (b)	도 19의 (c)
표면 조도	200nm 미만	200~700nm	700nm 초과
비고	핫스팟 시인 입광부 빛샘 미시인	핫스팟 미시인 입광부 빛샘 미시인	핫스팟 미시인 입광부 빛샘 시인

표 2 및 도 19에 도시된 바에 의하면, 입광면 표면 조도 200~700nm 범위에서 핫스팟과 입광부 빛샘이 개선됨을 알 수 있다.

제4 실시예와 제3 비교예로부터, 입광면을 거칠게 하여 표면 조도를 부여하고 대광부에 V-컷 패턴을 형성하여 핫스팟을 개선할 수 있으며, V-컷 패턴을 입광부로부터 설정간격 이격시켜 형성하는 것에서 입광부 빛샘을 개선하여 핫스팟과 입광부 빛샘을 동시에 개선할 수 있음을 알 수 있다.

상술한 실험 결과들로부터, 도광판의 하부면에 직경이 다른 두 종류의 도트를 복수로 형성하는 것에서 디스플레이 화면 불균일 현상을 개선하고 동시에 얼룩점 현상을 개선할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 도광판의 하부면에 형성한 두 종류의 도트를 직경과 깊이를 다르게 형성함으로써 도트 겹침에 의한 백점 현상을 개선할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 입광면에 거칠기를 부여하고 대광면에 입광면과 설정간격 이격되게 패턴을 형성하는 것에서 핫스팟을 개선하고 동시에 빛샘 현상을 개선하여 화면 불균형을 개선할 수 있음을 알 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 도광판은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1: 도광판 201: 돌출 부분
10: 입광면 20: 하부면
210: 제1 도트 211: 제1 홈
213: 제1 돌출부 220: 제2 도트
221: 제2 홈 223: 제2 돌출부
30: 대광면 310: V-컷 패턴
4: 반사필름 5: 광원

Claims (16)

1. 광이 진입하는 입광면;
   상기 입광면과 연결되는 하부면; 및
   상기 하부면과 대향되며 광을 방출하는 대광면을 포함하며,
   상기 하부면에 복수의 제1 도트와 상기 제1 도트에 비해 직경이 작은 복수의 제2 도트를 포함하는 도트 패턴이 형성되며,
   상기 입광면은 표면 조도가 Ra 200nm~700nm인 것을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 도트는 상기 하부면이 요입되어 형성되는 제1 홈과 상기 제1 홈에서 상기 제1 홈의 깊이보다 더 돌출 형성된 제1 돌출부로 구성되고,
   상기 제2 도트는 상기 하부면에서 돌출 형성된 제2 돌출부로 구성됨을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 하부면을 기점으로 한 상기 제1 돌출부의 돌출 높이(H1)는 상기 제2 돌출부의 돌출 높이(h1)보다 큰 것은 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 하부면을 기점으로 한 상기 제1 돌출부의 돌출 높이(H1)는 1㎛~6㎛ 이고, 상기 제2 돌출부의 돌출 높이(h1)는 0.1㎛~3㎛인 것을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 도트는 상기 하부면이 요입되어 형성되는 제1 홈과 상기 제1 홈에서 상기 제1 홈의 깊이보다 더 돌출 형성된 제1 돌출부로 구성되고,
   상기 제2 도트는 상기 하부면이 요입되어 형성되는 제2 홈과 상기 제2 홈에서 상기 제2 홈의 깊이보다 더 돌출 형성된 제2 돌출부로 구성됨을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제2 홈의 깊이(h)는 상기 제1 홈의 깊이(H)에 비해 작은 것을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 홈의 깊이(H)는 1㎛~6㎛이고, 상기 제2 홈의 깊이(h)는 0.1㎛~3㎛인 것을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 홈과 상기 제2 홈은 횡단면이 원형이며, 상기 하부면에서 본 상기 제2 홈의 직경(d)은 상기 제1 홈의 직경(D)에 비해 작은 것을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
9. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 홈과 상기 제2 홈은 횡단면이 원형이며, 상기 하부면에서 본 상기 제2 홈의 직경(d)은 상기 제1 홈의 직경(D)에 비해 10~90% 작은 것을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
10. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 홈과 상기 제2 홈은 횡단면이 원형이며, 상기 하부면에서 본 상기 제1 홈의 직경(D)은 25㎛~100㎛이고, 상기 제2 홈의 직경(d)은 15㎛~90㎛인 것을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
11. 삭제
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 대광면에 V-컷 패턴 또는 도트 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 V-컷 패턴 또는 도트 패턴은 상기 대광면에서 상기 입광면과 기설정된 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 패턴 도광판.
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15. 삭제
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