KR101721943B1 - 광 확산부를 가지는 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원, 반사판, 확산시트 및 집광시트부를 포함하는 백라이트 유닛에서 상기 광원에서 출사된 빛을 상기 확산시트로 전달하는 도광판으로, 상기 광원으로부터 출사되는 빛이 입사되는 입광면을 포함하며, 빛을 전달받아 상부로 전달하는 도광판본체 및 상기 광원과 인접하게 빛이 입사되는 경로상에서 상기 도광판본체의 하면에 상부로 돌출 형성되어 상기 광원에서 출사된 빛을 횡 방향 및 상부방향으로 굴절시키는 광 확산부를 포함하며, 상기 광 확산부는 복수 개의 단위체로 구성되어 적어도 일부가 상기 광원에서 출사되는 빛을 횡 방향으로 확산시킬 수 있도록 상기 광원을 전방에서 감싸는 형태로 상호 연결되어 배치되는 것을 특징으로 하는 도광판이 개시된다.

Description

광 확산부를 가지는 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유닛{Light Guiding Plate including Light Diffusion Parts and Back Light Unit Having the Same}

본 발명은 광원에서 출사된 빛을 상부로 전달하는 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것으로, 광원에서 출사된 빛을 고르게 확산시켜 상부로 전달하는 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.

근래에 들어 평판 디스플레이 패널의 사용이 확대되고 있으며, 그 중 대표적으로 액정표시장치가 있다.

일반적으로, 상기 액정표시장치(LCD)는 종래의 브라운관 방식(CRT)와는 달리 화면 전체에 균일한 빛을 제공하는 백라이트 유닛이 필요하다.

구체적으로 백라이트 유닛은, 액정표시장치의 후면에서 균일한 빛을 제공하는 구성으로써, 광원인 LED가 도광판의 한 측면에 배치되어 있고, 도광판의 하부에는 도광판에서 누출된 빛을 다시 상부로 반사시키는 반사판이 배치되어 있다.

그리고 이와 같이 구성된 상태에서 광원에 의해 출사된 빛은 도광판과 반사판에 의해 상부로 반사되고, 반사된 빛은 다시 집광시트를 거치며 균일하게 상부로 전달된다.

즉, 백라이트 유닛은 측면에 구비된 광원에서 출사된 빛은 도광판 및 반사판에 의해 상부로 반사되고, 반사된 빛은 다시 집광시트를 거치며 균일하게 집광되도록 구성된다.

이때 상기 도광판으로 빛을 전달하는 광원이 복수 개의 LED로 구성되며, 에너지 효율 및 박형의 두께를 고려하여 LED개수를 줄이기 위해 이격되어 배치된다.

하지만 이와 같이 복수 개의 LED가 이격되어 구성된 광원으로부터 빛을 전달받는 경우 도광판에서 광원과 인접한 일측에는 고르게 빛이 전달되지 못하기 때문에 밝은 영역과 어두운 영역이 발생하는 문제점이 있다.

구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 도광판에서는 복수 개의 LED가 이격되어 배치된 상태에서 도광판이 직접 일측에 접촉하여 배치되는 경우 LED의 이격간격에 의해서 LED와 인접한 도광판의 일측에는 어두운 부분(A)과 밝은 부분(B)이 발생하게 된다.

이와 같은 경우 도광판에서 확산시트로 전달되는 빛의 휘도가 고르지 못하게 되며, 이에 따라 액정표시장치에서 밝기가 고르지 못하게 된다. 이에 따라 이와 같은 문제점의 해결이 시급한 실정이다.

본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광원과 인접하게 배치되는 별도의 광 확산부를 구비하여 복수 개가 이격되어 배치된 광원에 의해 빛이 고르지 않게 도광판본체로 전달되는 것을 방지하고, 이에 따라 도광판 내에 빛의 균일한 정도를 고르게 할 수 있는 하부패턴을 가지는 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르면 광원, 반사판, 확산시트 및 집광시트부를 포함하는 백라이트 유닛에서 상기 광원에서 출사된 빛을 상기 확산시트로 전달하는 도광판으로, 상기 광원으로부터 출사되는 빛이 입사되는 입광면을 포함하며, 빛을 전달받아 상부로 전달하는 도광판본체 및 상기 광원과 인접하게 빛이 입사되는 경로상에서 상기 도광판본체의 하면에 상부로 돌출 형성되어 상기 광원에서 출사된 빛을 횡 방향 및 상부방향으로 굴절시키는 광 확산부를 포함하며, 상기 광 확산부는 복수 개의 단위체로 구성되어 적어도 일부가 상기 광원에서 출사되는 빛을 횡 방향으로 확산시킬 수 있도록 상기 광원을 전방에서 감싸는 형태로 상호 연결되어 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단위체는 상기 입광면에서 멀어지는 방향으로 상향 경사지게 형성되어 빛을 굴절시켜 상기 반사판으로 전달하는 제1경사면 및 상기 제1경사면과 대향하며 하향 경사지게 형성되어 상기 반사판에서 반사된 빛을 굴절시켜 상부로 전달함과 동시에 상기 도광판본체의 횡 방향을 따라 빛의 굴절경로가 변화하도록 형성되는 제2경사면을 포함하며, 상기 제1경사면과 상기 제2경사면이 비틀려 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 단위체는 상기 제1경사면의 최하단부를 도광판본체 하면과 연결한 제1궤적과 상기 제2경사면의 최하단부를 도광판본체 하면과 연결한 제2궤적이 서로 다른 길이를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 단위체는 상기 제1궤적과 상기 제2궤적이 평행하지 않은 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 단위체는 상기 제1궤적과 상기 제2궤적이 원호를 이루며, 서로 다른 곡률반경을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 단위체는 상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 최상단부가 접하여 상하방향에 따른 단면이 삼각형상인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 단위체는 상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 최상단부가 접한 부분을 연결한 제3궤적의 연장선이 상기 제1경사면의 최하단부를 도광판본체 하면과 연결한 제1궤적의 연장선과 교차되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 단위체는 상기 제2경사면의 최하단부를 도광판본체 하면과 연결한 제2궤적과 상기 제1궤적이 평행하게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 단위체는 상기 제1궤적 및 상기 제3궤적이 원호를 이루며, 서로 다른 곡률반경을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 단위체는 상기 광원을 중심으로 복수 개가 좌우 대칭되도록 연속하여 배치되어 상기 광원에서 출사되는 빛이 횡 방향을 따라 좌우로 확산되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 도광판본체는 필름 형태로 형성되어 상기 광원의 일측에서 빛을 전달받아 상부로 전달하는 광 전달부 및 상기 광원과 인접하여 상기 입광면이 형성되고, 상기 도광판본체보다 상대적으로 큰 두께를 가지며 상기 광원으로부터 출사된 빛을 상기 도광판본체로 전달하는 광 도입부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 광확산부는 상기 광도입부상에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따르면, 광원, 반사판, 확산시트 및 집광시트를 포함하는 백라이트 유닛에서 상기 광원에서 출사된 빛을 상기 확산시트로 전달하는 도광판으로, 상기 광원으로부터 출사되는 빛이 입사되는 입광면을 포함하며, 빛을 전달받아 상부로 전달하는 도광판본체 및 상기 광원에서 빛이 입사되는 경로상에 초승달 형상을 가지며 상기 광원을 전방에서 감싸는 형태로 상기 도광판본체의 하면에서 상부로 돌출 형성되며, 상기 광원에서 출사된 빛을 횡 방향 및 상부방향으로 굴절시키는 광 확산부를 포함한다.

또한, 상기 광 확산부는 상기 입광면에서 멀어지는 방향으로 상향 경사지게 형성되어 빛을 굴절시켜 상기 반사판으로 전달하는 제1경사면 및 상기 제1경사면과 대향하며 하향 경사지게 형성되어 상기 반사판에서 반사된 빛을 굴절시켜 상부로 전달함과 동시에 상기 도광판본체의 횡 방향을 따라 빛의 굴절경로가 변화하도록 형성되는 제2경사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 백라이트유닛은, 복수 개의 LED가 이격되어 빛을 출사시키는 광원, 전술한 도광판, 상기 도광판의 하부에 적층되어 상기 도광판으로부터 전달되는 빛을 상부로 반사시키는 반사판, 상기 도광판의 상부에 적층되어 하부로부터 전달되는 빛을 고르게 확산시키는 확산시트 및 상기 확신시트에 의해 확산된 빛을 상부방향으로 균일하게 집광하여 전달하는 집광시트부를 포함한다.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 복수 개의 LED가 이격되어 배치된 광원을 사용하더라도 광 확산부에 의해 도광판 내에서 균일하게 빛이 확산됨으로써, 전체적인 LED의 개수를 줄여 광 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

둘째, 광 확산부는 도광판의 하면에 돌출 형성되어 광원으로부터 출사된 빛을 확산시킴과 동시에 도광판의 내구성을 유지할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 백라이트 유닛에 구비되는 도광판에 의해 빛이 전달되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판이 구비된 백라이트 유닛의 구성을 나타낸 분해사시도;
도 3은 도 2의 도광판의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도;
도 4는 도 2의 도광판의 내부 구성을 나타낸 측면도;
도 5는 도 2의 도광판에 구비된 광 확산부의 구체적인 구성에 대해서 나타낸 도면;
도 6은 도 5의 광 확산부에서 단위체에 의해 빛이 횡 방향으로 굴절되는 상태를 나타낸 도면;
도 7은 도 2으 도광판에서 광 전달부 및 광 도입부가 포함된 형태에 대해서 나타낸 도면;
도 8은 도 2의 도광판에서 광 확산부가 만곡지게 형성된 상태를 나타낸 도면;
도 9은 도 2의 도광판에서 광 확산부의 제1궤적과 제3궤적이 비틀려 있는 형태로 형성된 상태를 나타낸 도면;
도 10는 도 9의 도광판에서 광 확산부가 만곡지게 형성된 상태를 나타낸 도면;
도 11은 본 발명에 따른 도광판에서 광 확산부의 제2실시예를 나타낸 도면; 및
도 12는 도 11의 광 확산부의 변형된 형태를 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

이하의 설명에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판을 포함하는 백라이트 유닛은, LCD나 LED 패널 등의 평판 액정표시장치에 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 허나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 광학시트 단독으로 사용될 수도 있으며, 또는, 액정표시장치에 적용되는 것이 아닌 다른 기구에 적용되는 백라이트 유닛일 수도 있으며, 또는 조명기구 등 빛의 특성 및 경로를 변화시키는 장치라면 어느 것에도 적용될 수도 있다.

제1실시예

<구성>

먼저, 도 2 내지 도 6를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 도광판이 적용된 백라이트 유닛의 개략적인 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도광판이 구비된 백라이트 유닛의 구성을 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 도 2의 도광판의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

그리고 도 4는 도 2의 도광판의 내부 구성을 나타낸 측면도이고, 도 5는 도 2의 도광판에 구비된 광 확산부의 구체적인 구성에 대해서 나타낸 도면이며, 도 6은 도 5의 광 확산부에서 단위체에 의해 빛이 횡 방향으로 굴절되는 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 액정표시장치를 구성함에 있어서, 액정패널에 빛을 제공하는 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit)이 필수적으로 구비되어야 한다. 이와 같은 백라이트 유닛은 크게 광원(100), 도광판(200), 반사판(110), 확산시트(300) 및 집광시트부(400)를 포함하여 구성된다.

상기 광원(100)은 일반적으로 빛을 발광하는 발광체로 구성되며 상기 도광판(200)의 측부에서 빛을 발광하여 상기 도광판(200) 방향으로 빛을 전달한다.

본 실시예에서 상기 광원(100)은 복수 개의 LED로 구성되며 복수 개가 이격되어 배치된다.

여기서, 복수 개의 LED는 균일한 간격을 가지고 이격되어 배치될 수 있으며, 별도의 PCB 등에 결합될 수 있다.

그리고 본 실시예에서 도시된 바와 같이 상기 광원(100)은 상기 반사판(110)과 일체로 구성되며 상기 반사판(110)의 상면에 후술하는 상기 도광판(200)이 배치된다.

또한, 상기 광원(100)은 복수 개의 LED가 발생시키는 빛이 상기 도광판(200)의 횡 방향을 따라 진행하도록 일측에 구비된다.

이때, 상기 반사판(110)은 후술하는 상기 도광판(200)의 하면에 적층 형태로 배치되며, 상기 광원(100)에서 출사된 빛이 상기 도광판(200)을 통해 하부로 전달되는 경우 이를 다시 상부로 반사시킬 수 있도록 구성된다.

여기서, 횡 방향이란, 도면에 도시된 바와 같이 상기 반사판(110)의 표면을 따라 이동하는 방향이고, 상하방향이란 상기 반사판(110)의 상면 또는 하면을 기준으로 후술하는 도광판(200)이 적층되는 방향을 의미한다.

한편, 상기 도광판(200)은 상기 반사판(110)의 상면에 적층되며 상기 광원(100)으로부터 전달된 빛을 상부로 전달하는 구성으로써 투명 기판 또는 필름 형태로 형성되어 상기 광원(100)의 일측에 위치한다.

구체적으로 상기 도광판(200)은 일측에 입광면(202)을 가지며 상기 광원(100)과 인접하게 배치되어 상기 광원(100)에서 출사된 빛을 전달받아 전반사 시켜 상부로 전달한다.

본 실시예에서 상기 도광판(200)의 일측에 상기 광원(100)이 위치하며, 상기 광원(100)은 상기 도광판(200)에 형성된 상기 입광면(202)을 향해서 빛을 출사시킨다. 그리고 상기 도광판(200)은 상기 광원(100)으로부터 전달된 빛을 상기 집광시트부(400)방향으로 전달한다.

상기 도광판(200)의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

상기 확산시트(300)는, 상기 도광판(200)의 상부에 배치되어 상기 도광판(200)에서 전달되는 빛을 확산시키고, 확산된 빛이 상술한 상기 집광시트부(400)로 고르게 전달되도록 한다.

상기 집광시트부(400)는 상기 도광판(200)의 상부에 배치되어 전달되는 빛을 집광하여 상부로 진행시킨다. 여기서 상기 집광시트부(400)는 한 쌍의 상부광학시트(410) 및 하부광학시트(420)가 적층 된 형태로 형성되어 상기 도광판(200)으로부터 전달되는 빛을 전반사 시켜 상부로 전달한다.

일반적으로 상기 집광시트부(400)는 한 쌍으로 구성된 프리즘시트 형태로 형성되며, 빛을 집광하도록 구성되어 있지만, 이와 달리 하나로 구성되거나, 역프리즘 형태로 형성될 수도 있다.

구체적으로 본 실시예에 따른 상기 집광시트부(400)를 살펴보면 상기 상부광학시트(410)와 상기 하부광학시트(420)를 포함하며 서로 적층되어 배치된 상태로 상기 확산시트(300)의 상부에 배치된다.

상기 상부광학시트(410)는 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제1단위집광체가 연속적으로 반복되는 제1구조화패턴(412)을 가지도록 구성되고, 상기 하부광학시트(420)는 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하며 상부가 상기 상부광학시트(410)의 하면에 접합되는 제2단위집광체가 연속적으로 반복되는 제2구조화패턴(422)을 가지도록 구성된다.

여기서, 상술한 횡단면적은 상기 제1구조화패턴(412) 또는 상기 제2구조화패턴(422)의 횡 방향에 따른 단면을 의미한다.

한편, 도면에 도시되지는 않았지만 상기 제1구조화패턴(412) 또는 상기 제2구조화패턴(422)은 연장방향을 따라 높이가 균일하지 않고 변화하도록 형성될 수도 있다.

이에 따라 상기 확산시트(300)에 의해 확산되어 전달되는 빛을 보다 효과적으로 집광하여 상부방향으로 전달할 수 있다.

이와 같이 구성된 상기 집광시트부(400)는 상기 상부광학시트(410) 및 상기 하부광학시트(420)에 형성된 구조화패턴에 의해서 집광시트부(400)의 면에 대해 직교하는 방향으로 빛이 집광된다.

하지만, 도시된 상기 상부광학시트(410)와 상기 하부광학시트(420)에 형성된 상기 제1구조화패턴(412) 및 상기 제2구조화패턴(422)의 형상은 특정형태로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 실시예에 따른 구성을 이해하기 쉽도록 선택한 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 도광판(200)을 포함하는 백라이트 유닛이 구성되며, 상기 광원(100)으로부터 출사된 빛을 굴절, 확산 및 집광시켜 상부로 전달한다.

이에서 본 발명에 따른 도광판(200)의 구성에 대해서 보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 상기 도광판(200)은 크게 빛을 상부로 전달하는 도광판본체(210) 및 상기 도광판본체(210)의 일측에 구비되며 상기 광원(100)에서 출사되는 빛을 확산시키는 광 확산부(220)를 포함한다.

상기 도광판본체(210)는 상기 광원(100)으로부터 출사되는 빛이 입사되는 입광면(202)을 포함하며, 빛을 전달받아 상부로 전달한다.

구체적으로 상기 도광판본체(210)는 빛을 투과시킬 수 있는 투과성재료중의 하나인 아크릴계 수지가 사용될 수 있으며, 상기 광원(100)으로부터 전달되는 빛을 균일하게 공급하기 위해 하부면에 다양한 형태의 패턴을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 상기 도광판본체(210)는 횡 방향으로 연장되어 필름 형태로 균일한 두께를 가지도록 형성되며, 상기 광원(100)으로부터 전달되는 빛을 안정적으로 상부로 반사하여 전달할 수 있도록 상기 반사판(110)의 상부에 적층형태로 배치된다.

여기서, 상기 도광판본체(210)의 일측에는 상기 광원(100)과 인접한 부분에서 상기 광원(210)을 향하는 방향으로 상기 입광면(202)이 형성된다.

이에 따라, 상기 광원(100)에서 출사된 빛이 상기 입광면(202)을 통해 입사하여 상기 도광판본체(210)로 전달된다.

여기서, 상기 도광판(200)은 백라이트 유닛의 두께에 가장 큰 영향을 미치기 때문에 두께를 줄여 경량 및 박형의 액정표시장치를 구현하고자, 균일한 두께를 가지며 상기 광원(100)의 일측에 구비된다.

이와 같이 상기 도광판본체(210)는 상기 입광면(202)을 통해 상기 광원(100)에서 출사되는 빛을 전달받아 상부로 전달할 수 있다.

한편, 상기 광 확산부(220)는 상기 광원(100)과 인접하게 빛이 입사되는 경로상에서, 상기 도광판본체(210)의 하면에 상부방향으로 돌출 형성되어 상기 광원(100)에서 출사된 빛을 횡 방향 및 상부방향으로 굴절시킨다.

구체적으로 상기 광 확산부(220)는 도시된 바와 같이 상기 광원(100)에서 출사되는 빛의 진행방향의 전방에 구비되어, 빛을 굴절시키도록 구성된다.

본 실시예에서 상기 광 확산부(220)는 적어도 하나 이상의 단위체로 구성되며 상기 단위체가 상기 광원(100)에서 출사되는 빛을 횡 방향으로 확산시킬 수 있도록 상기 광원(100)의 전방에서 감싸는 형태로 상호 연결되어 배치된다.

이에 따라 상기 광원(100)에서 출사된 빛은 상기 광 확산부(220)에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 상기 반사판(110)을 향해 굴절됨과 동시에 도 5에 도시된 바와 같이 빛의 진행방향과 교차되는 방향으로 상기 도광판(200)의 횡 방향을 따라 굴절된다.

그리고 상기 광원(100)에서 출사된 빛은 상기 광 확산부(220)에 의해 상기 도광판(200)의 횡 방향을 따라 확산되고, 상기 도광판(200)에서 상부방향으로 전달되는 빛의 휘도가 균일하게 된다.

구체적으로 상기 광 확산부(220)는 상술한 바와 같이 복수 개의 단위체가 연속하여 구비되며, 상기 광원(100)에서 출사되는 빛의 이동경로상에 구비되어 상기 입광면(202)를 통해 전달된 빛이 상기 도광판본체(210)에서 고르게 확산되도록 구비된다.

상기 단위체는 제1경사면(222) 및 제2경사면(224)을 가지는 프리즘과 유사한 형태로 구성되며, 상기 입광면(202)을 통해 입사된 빛은 상기 제1경사면(222)을 통해 상기 반사판(110)으로 굴절되고, 상기 반사판(110)에서 반사된 빛은 다시 상기 제2경사면(224)을 통과하며 상부방향으로 굴절된다.

본 실시예에서 상기 제1경사면(222)은 입광면(202)에서 멀어지는 방향으로 상향경사지게 형성되어 상기 입광면(202)을 통해 입사된 빛을 반사판(110)으로 굴절시킨다.

그리고 상기 제2경사면(224)은 상기 제1경사면(222)과 대향하며, 하향 경사지게 형성되어 상기 반사판(110)에서 반사된 빛을 굴절시켜 상부로 전달함과 동시에 상기 도광판본체(210)의 횡 방향을 따라 빛의 굴절경로가 변화하도록 형성된다.

여기서, 상기 제1경사면(222)과 상기 제2경사면(224)은 도시된 바와 같이 비틀려 형성되며 서로 다른 형상을 가지도록 구성된다.

구체적으로 상기 제1경사면(222)과 상기 제2경사면(224)은, 최상단부가 서로 접촉하도록 형성되어 있지만, 상기 제2경사면(224)이 상기 제1경사면(222)과 동일한 형상을 가지지 않으며 제1경사면(222)과의 경사각도가 불균일하게 배치되도록 구성된다.

즉, 본 실시예에서 상기 제1경사면(222)과 상기 제2경사면(224) 각각의 가상 연장면을 비교하면, 도시된 바와 같이 상기 제1경사면(222)은 직사각형 형태로 형성되지만, 상기 제2경사면(224)의 경우 사다리꼴 형태로 형성되어 상호 평행하지 않고 교차되는 형태로 굴절면을 형성한다.

이에 따라, 상기 제2경사면(224)에서 굴절되는 빛은 상하방향뿐만 아니라 횡 방향으로 함께 굴절되어 상기 광원(100)에서 출사된 빛은 상기 단위체에 의해 상기 도광판(200)의 횡 방향을 따라 확산된다.

이때, 본 실시예에서 상기 단위체는 도시된 바와 같이 상하방향에 따른 단면 형상이 삼각 형상을 가지도록 상기 제1경사면(222) 및 상기 제2경사면(224)의 최상단부가 접하도록 형성된다.

그리고 상기 제1경사면(222)의 경사각도가 상기 제2경사면(224)의 경사각도보다 상대적으로 크게 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 복수 개의 상기 단위체로 구성된 상기 광 확산부(220)에서 상기 단위체는 각각 상기 제1경사면(222) 및 상기 제2경사면(224)을 가지며, 상기 입광면(202)을 통해 입사된 빛을 상기 도광판(200)의 횡 방향을 따라 굴절시켜 확산시킨다.

여기서, 상기 단위체는 복수 개가 연속하여 상기 광원(100)의 LED를 감싸는 형태로 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 광원(100)에서 출사되는 빛을 횡 방향으로 굴절시켜 확산시킬 수 있다.

한편, 본 실시예에서 상기 단위체는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1경사면(222)의 최하단부를 도광판본체 하면과 연결한 제1궤적(226)과 상기 제2경사면(224)의 최하단부를 도광판본체 하면과 연결한 제2궤적(227)이 서로 다른 길이를 가지며 평행하지 않도록 형성된다.

이에 따라 상기 제1경사면(222)과 상기 제2경사면(224)의 형상이 달라져, 상기 도광판(200)에서 반사된 빛이 횡 방향을 따라 굴절되어 확산된다.

본 실시예에서 상기 제1궤적(226) 및 상기 제2궤적(227)은 직선형태로 형성되며, 상기 제1경사면(222)은 직사각형 형태로 형성되고, 상기 제2경사면(224)은 일측으로 치우친 사다리꼴 형태로 형성된다.

구체적으로 도 6을 살펴보면, 일반적인 프리즘 형태와 본 발명에 따른 상기 단위체의 형태를 나타낸 것으로, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 일반적인 프리즘형태의 경우 빛이 입사되면 상하방향을 따라 굴절되지만 횡 방향의 진행경로는 변화하지 않는다.

이와 같은 형태로 상기 단위체에서 상기 제1경사면(222)과 상기 제2경사면(224)이 형성되는 경우 상기 광원(100)에서 출사되는 빛이 상부방향으로 굴절되어 전달될 뿐 빛이 상기 도광판(200)상에서 횡 방향으로 확산되지는 않는다.

즉, 최초 상기 광원(100)에서 출사된 빛의 횡 방향 진행경로는 변화하지 않기 때문에 복수 개의 LED가 이격되어 배치되는 상기 광원(100)의 경우 상기 입광면(202)과 인접한 부분에 어두운 부분이 발생할 수 있다.

하지만, 본 발명의 광 확산부(220)와 같이 복수 개의 상기 단위체 각각에 구비된 상기 제1경사면(222)과 상기 제2경사면(224)이 서로 다른 형상을 가지며, 상기 제1궤적(226)과 상기 제2궤적(227)이 비틀려 형성되는 경우 인 도 6의 (b)와 같이 상기 광 확산부(220)를 경유한 빛은 상기 광원(100)에서 출사된 빛의 상하방향 진행경로뿐만 아니라 횡 방향 진행경로도 함께 굴절되어 변화하게 된다.

이에 따라, 상기 광 확산부(220)에 의해 상기 광원(100)에서 출사된 빛은 상기 도광판(200)의 횡 방향을 따라 확산되어 상기 도광판(200)상에서 어두운 부분이 발생하는 것을 최소화시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 상기 광 확산부(220)는 상기 광원(100)에 인접하게 배치되며 상기 도광판본체(210)의 하면에서 상부방향으로 돌출 형성됨으로써 상기 광원(100)에서 출사되는 빛을 상하방향으로 굴절시킴과 동시에 횡 방향으로 굴절시켜 상기 도광판본체(210)를 따라 확산될 수 있도록 한다.

이때, 본 발명에서 상기 광 확산부(220)는 상기 도광판(200)상에서 관통 또는 돌출 형성되지 않고 내부로 돌출 형성되어 있기 때문에 상기 도광판(200)의 두께가 증가하지 않을 뿐만 아니라 내구성을 유지시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 광 확산부(220)가 상기 도광판(200)상에서 관통 형태로 형성되는 경우, 형성된 홀을 통해 광누출이 심하여 홀 부분이 주변에 비해 상대적으로 밝게 형성될 수도 있으며, 내구성이 약해지는 문제가 발생할 수도 있다.

하지만, 본 발명과 같이 상기 광 확산부(220)가 상기 도광판(200)의 하면에서 돌출 형성됨으로써 이와 같은 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 상기 광 확산부(220)는 상기 광원(100)을 중심으로 복수 개의 상기 단위체가 좌우 대칭되도록 연속하여 배치되며 상기 광원(100)의 전방에서 이를 감싸는 형태로 배치된다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 광원(100)을 중심으로 좌우에 배치된 상기 단위체는는 상기 광원(100)에서 출사되는 빛이 상기 도광판(200)의 횡 방향을 따라 좌우로 확산시킨다.

여기서, 상기 단위체는 각각에 형성된 상기 제1경사면(222) 및 상기 제2경사면(224)의 형상이 상기 광원(100)을 중심으로 좌우 대칭하는 형상을 가지도록 형성된다.

이에 따라 상기 광 확산부(220)에서 상기 광원(100)에서 출사된 빛을 안정적으로 확산시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 상기 도광판(200)이 상기 도광판본체(210)와 함께 상기 광 확산부(220)를 포함함으로써, 상기 광원(100)이 복수 개가 이격된 LED로 구성되더라도 상기 광 확산부(220)에 의해 빛이 고르게 확산되어 안정적으로 면광원 형태를 이룰 수 있다.

구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 도광판(200)에서는 복수 개의 LED가 이격되어 배치된 상태에서 도광판(200)이 직접 일측에 접촉하여 배치되는 경우 LED의 이격간격에 의해서 LED와 인접한 도광판(200)의 일측에는 어두운 부분(A)과 밝은 부분(B)이 발생하게 된다.

이와 같은 경우 도광판(200)에서 확산시트(300)로 전달되는 빛의 휘도가 고르지 못하게 되며, 이에 따라 액정표시장치에서 밝기가 고르지 못하게 된다.

하지만, 본 발명과 같이 상기 광 확산부(220)가 더 구비됨으로써, 상기 광원(100)이 복수 개의 LED를 가지며 이격되어 배치되더라도, 상기 광원(100)에서 출사된 빛이 상기 도광판본체(210)로 전달됨과 동시에 상기 광 확산부(220)에 의해 횡 방향을 따라 확산되어 상기 도광판(200)에서 어두운 부분(A)이 발생하는 것을 최소화 시킬 수 있다.

이어서, 도 7을 살펴보면 본 발명에 따른 도광판(200)의 변형된 형태로써 기본적인 구성은 상술한 바와 비슷하나 상기 도광판(200)이 별도의 광 도입부(230)를 더 포함한다.

도 7은 도 2의 도광판에서 광 전달부 및 광 도입부가 더 포함된 형태에 대해서 나타낸 도면이다.

상기 도광판본체는 상술한 바와 달리 광 전달부(240) 및 광 도입부(230)를 포함하여 구성된다.

상기 광 전달부(240)는 필름 형태로 형성되어 상기 광원(100)의 일측에서 빛을 전달받아 상부로 전달한다.

구체적으로 상기 광 전달부(240)는 상기 광원(100)에서부터 전달된 빛을 상부로 전달하며, 본 실시예에서는 균일한 두께를 가지도록 형성된다.

한편, 상기 광 도입부(230)는 상기 광원(100)과 상기 광 전달부(240) 사이에 구비되어 상기 광원(100)으로부터 출사되는 빛을 안정적으로 상기 광 전달부(240)에 전달한다.

구체적으로 상기 광 도입부(230)는 상기 광원(100)의 크기보다 상대적으로 더 큰 두께를 가지며 상기 광 전달부(240)와 연속하여 일체로 구성된다.

여기서, 상기 광 도입부(230)는 상기 광원(100)과 인접하게 배치되며, 상기 광원(100)과 인접한 부분에 상기 입광면(202)이 형성된다.

이때, 상기 광 도입부(230)는 상기 광 전달부(240)의 두께인 D2보다 상대적으로 큰 D1의 두께를 가지며 횡 방향을 따라 적어도 일부의 두께가 감소하도록 구성된다.

이에 따라 상기 광 도입부(230)는 두께가 D1에서 D2로 급격히 줄어드는 경사면이 형성되어 상기 광 전달부(240)와 일체로 구성된다.

그리고 상술한 상기 광 확산부(220)는 상기 광원(100)과 인접하게 빛이 입사되는 경로상에서, 상기 광 도입부(230)의 하면에 상부방향으로 돌출 형성되어 상기 광원(100)에서 출사된 빛을 횡 방향 및 상부방향으로 굴절시킨다.

이와 같이 상기 광 도입부(230)가 도시된 바와 같이 적어도 일부의 두께가 상기 광원(100)의 두께보다 더 크게 형성되어 상기 광원(100)에서 출사되는 빛을 안정적으로 받아들일 수 있다.

<변형예>

이어서, 도 8 내지 도 10를 참조하여 본 발명에 따른 상기 도광판(200)에서 상기 광 확산부(220)의 변형된 형태에 대해서 살펴보면 다음과 같디.

도 8은 도 2의 도광판(200)에서 광 확산부(220)가 만곡지게 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 9은 도 2의 도광판(200)에서 광 확산부(220)의 제1궤적(226)과 제3궤적(228)이 비틀려 있는 형태로 형성된 상태를 나타낸 도면이며, 도 10는 도 9의 도광판(200)에서 광 확산부(220)가 만곡지게 형성된 상태를 나타낸 도면이다.

먼저 도 8을 살펴보면, 기본적인 구성은 상술한 도광판(200)과 유사하게 형성되어 있으나, 상기 광 확산부(220)의 형상이 변형된 형태이다.

구체적으로 상기 광 확산부(220)는 상기 제1경사면(222) 및 상기 제2경사면(224)을 가지며, 최상단부가 서로 접한 제3궤적(228)을 형성하고 있다.

그리고 상기 제1궤적(226)과 상기 제2궤적(227)이 원호를 이루며 서로 다른 곡률반경을 가지도록 형성된다. 이때, 상기 제1경사면(222) 및 상기 제2경사면(224)은 평면 형태를 가질 수도 있고 이와 달리 곡률을 가지는 면을 형성할 수도 있다.

이에 따라, 상기 광원(100)에서 출사된 빛이 상기 광원(100)을 중심으로 좌우방향을 따라 확산되도록 구성된다.

한편, 도 9을 살펴보면, 상기 광 확산부(220)의 변형된 형태로써, 상기 제1경사면(222)과 상기 제2경사면(224)의 최상단부가 접한 상기 제3궤적(228)을 가지며, 상기 제1궤적(226)의 연장선과 평행하지 않고 교차되어 형성된다.

구체적으로 도시된 바와 같이 상기 광 확산부(220)에서 상기 제1궤적(226)과 상기 제2궤적(227)은 평행하게 형성되고, 상기 제3궤적(228)은 비틀어진 형태로 형성됨으로써, 상기 제1경사면(222)을 통해 입사된 빛은 상기 반사판(110)에서 반사되어 상기 제2경사면(224)의 통과 시 상기 도광판(200)의 횡 방향에 따른 진행경로가 변형된다.

이때, 상기 제3궤적(228)은 상기 광원(100)을 중심으로 좌우 대칭하여 빛이 확산될 수 있는 방향으로 형성되어야 한다.

그리고 도 10를 살펴보면, 도 9의 상기 광 확산부(220) 형태와 유사하지만, 상기 제1궤적(226) 및 상기 제3궤적(228)이 원호를 이루며, 서로 다른 곡률반경을 가지도록 구성된다.

이와 같이 본 발명에 따른 상기 광 확산부(220)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 상기 제1경사면(222)과 상기 제2경사면(224)을 가지고 상기 광원(100)을 중심으로 출사된 빛이 좌우방향으로 확산될 수 있는 형태가 적용될 수 있다.

<제2실시예>

이어서, 도 11 및 도 12를 참고하여 본 발명의 제2실시예에 따른 광 확산부(220)의 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도 11은 본 발명에 따른 도광판(200)에서 광 확산부(220)의 제2실시예를 나타낸 도면이고, 도 12는 도 11의 광 확산부의 변형된 형태를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 11을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 제2실시예에 따른 광 확산부(220)는 상술한 제1실시예와 유사하게 상기 입광면(202)에서 멀어지는 방향으로 상항 경사지게 형성된 제1경사면(222)과, 상기 제1경사면(222)과 대향하며 하향 경사지게 형성된 제2경사면(224)을 포함한다.

이때 상기 광 확산부(220)는 복수 개의 단위체로 구성되지 않고 일체로 구성되어 상기 광원(100)에서 빛이 입사되는 경로상에서 초승달 형상을 가지며 형성된다.

여기서, 상기 광 확산부(220)는 상술한 제1실시예와 마찬가지로 상기 광 도입부(230) 또는 상기 광 확산부(220)의 하면에서 상부방향으로 돌출 형성된다.

이와 같이 형성된 상기 광 확산부(220)에서 상기 제1경사면(222)과 상기 제2경사면(224)은 각각 초승달 형상을 가지도록 구성되지만, 크기 및 곡률반경이 서로 다르게 형성된다.

본 실시예에서 상기 제1경사면(222)의 곡률반경이 상기 제2경사면(224)의 곡률반경보다 상대적으로 더 크게 형성되어 있으며, 상기 제1경사면(222)의 면적보다 상기 제2경사면(224)의 면적이 더 크게 형성된다.

그리고 상기 제1궤적(226), 상기 제3궤적(228) 및 상기 제2궤적(227) 순으로 곡률반경이 감소하도록 형성된다.

이와 같이 상기 광 확산부(220)가 형성됨으로써 상기 광원(100)으로부터 출사된 빛이 상기 도광판(200) 내부에 고르게 확산될 수 있다.

한편, 도 12를 살펴보면, 본 발명에 따른 제2실시예의 광 확산부(220)가 변형된 형태를 나타낸 것으로, 상기 광 확산부(220)는 상술한 바와 유사하게 하나의 단위체로 구성된다.

여기서, 상기 광 확산부(220)에서 제1경사면(222)은 균일한 경사각도를 가지며 상기 광원(100)을 중심으로 감싸는 형태로 배치된다. 그리고 상기 제2경사면(224)과 반대 방향으로 하향 경사지도록 형성된 상기 제2경사면(224)은 상기 제1경사면(222)에 대응하여 상기 광원(100)인 LED를 중심으로 좌우 대칭되도록 형성된다.

이때, 상기 제2경사면(224)의 경사각도는 상기 LED에서 좌우방향으로 갈수록 작아지도록 형성된다.

이와 같이 상기 광 확산부(100)가 하나의 상기 단위체로 구성되며, 상기 단위체가 상기 광원(100)의 LED를 전방에서 감싸는 형태로 형성됨로써, 상기 광원(100)으로부터 출사된 빛이 상기 도광판본체(210)에 고르게 확산되어 전달될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 광원 110: 반사판
200: 도광판 210: 도광판본체
220: 광 확산부 230: 광 도입부
240: 광 전달부 300: 확산시트
400: 집광시트부

Claims (15)

1. 광원, 반사판, 확산시트 및 집광시트부를 포함하는 백라이트 유닛에서 상기 광원에서 출사된 빛을 상기 확산시트로 전달하는 도광판으로,
   상기 광원으로부터 출사되는 빛이 입사되는 입광면을 포함하며, 빛을 전달받아 상부로 전달하는 도광판본체; 및
   상기 광원과 인접하게 빛이 입사되는 경로상에서 상기 도광판본체의 하면에 상부로 돌출 형성되어 상기 광원에서 출사된 빛을 횡 방향 및 상부방향으로 굴절시키는 광 확산부; 를 포함하며,
   상기 광 확산부는 복수 개의 단위체로 구성되어 적어도 일부가 상기 광원에서 출사되는 빛을 횡 방향으로 확산시킬 수 있도록 상기 광원을 전방에서 감싸는 형태로 상호 연결되어 배치되고,
   상기 단위체는,
   상기 입광면에서 멀어지는 방향으로 상향 경사지게 형성되어 빛을 굴절시켜 상기 반사판으로 전달하는 제1경사면 및 상기 제1경사면과 대향하며 하향 경사지게 형성되어 상기 반사판에서 반사된 빛을 굴절시켜 상부로 전달함과 동시에 상기 도광판본체의 횡 방향을 따라 빛의 굴절경로가 변화하도록 형성되는 제2경사면을 포함하며 상기 제1경사면과 상기 제2경사면이 비틀려 있는 것을 특징으로 하는 도광판.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 단위체는,
   상기 제1경사면의 최하단부를 도광판본체 하면과 연결한 제1궤적과 상기 제2경사면의 최하단부를 도광판본체 하면과 연결한 제2궤적이 서로 다른 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 도광판.
4. 제3항에 있어서,
   상기 단위체는,
   상기 제1궤적과 상기 제2궤적이 평행하지 않은 것을 특징으로 하는 도광판.
5. 제3항에 있어서,
   상기 단위체는,
   상기 제1궤적과 상기 제2궤적이 원호를 이루며, 서로 다른 곡률반경을 가지는 것을 특징으로 하는 도광판.
6. 제1항에 있어서,
   상기 단위체는,
   상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 최상단부가 접하여 상하방향에 따른 단면이 삼각형상인 것을 특징으로 하는 도광판.
7. 제6항에 있어서,
   상기 단위체는,
   상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 최상단부가 접한 부분을 연결한 제3궤적의 연장선이 상기 제1경사면의 최하단부를 도광판본체 하면과 연결한 제1궤적의 연장선과 교차되어 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판.
8. 제7항에 있어서,
   상기 단위체는,
   상기 제2경사면의 최하단부를 도광판본체 하면과 연결한 제2궤적과 상기 제1궤적이 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판.
9. 제8항에 있어서,
   상기 단위체는,
   상기 제1궤적 및 상기 제3궤적이 원호를 이루며, 서로 다른 곡률반경을 가지는 것을 특징으로 하는 도광판.
10. 제1항에 있어서,
    상기 단위체는,
    상기 광원을 중심으로 복수 개가 좌우 대칭되도록 연속하여 배치되어 상기 광원에서 출사되는 빛이 횡 방향을 따라 좌우로 확산되는 것을 특징으로 하는 도광판.
11. 제1항에 있어서,
    상기 도광판본체는,
    필름 형태로 형성되어 상기 광원의 일측에서 빛을 전달받아 상부로 전달하는 광 전달부; 및
    상기 광원과 인접하여 상기 입광면이 형성되고, 상기 도광판본체보다 상대적으로 큰 두께를 가지며 상기 광원으로부터 출사된 빛을 상기 도광판본체로 전달하는 광 도입부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
12. 제11항에 있어서,
    상기 광확산부는
    상기 광도입부상에 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판.
13. 광원, 반사판, 확산시트 및 집광시트를 포함하는 백라이트 유닛에서 상기 광원에서 출사된 빛을 상기 확산시트로 전달하는 도광판으로,
    상기 광원으로부터 출사되는 빛이 입사되는 입광면을 포함하며, 빛을 전달받아 상부로 전달하는 도광판본체; 및
    상기 광원에서 빛이 입사되는 경로상에 초승달 형상을 가지며 상기 광원을 전방에서 감싸는 형태로 상기 도광판본체의 하면에서 상부로 돌출 형성되며, 상기 광원에서 출사된 빛을 횡 방향 및 상부방향으로 굴절시키는 광 확산부; 를 포함하며,
    상기 광 확산부는,
    상기 입광면에서 멀어지는 방향으로 상향 경사지게 형성되어 빛을 굴절시켜 상기 반사판으로 전달하는 제1경사면 및 상기 제1경사면과 대향하며 하향 경사지게 형성되어 상기 반사판에서 반사된 빛을 굴절시켜 상부로 전달함과 동시에 상기 도광판본체의 횡 방향을 따라 빛의 굴절경로가 변화하도록 형성되는 제2경사면을 포함하는 도광판.
14. 삭제
15. 제1항, 제3항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 도광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    

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