KR101740774B1 - 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 Download PDF

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KR101740774B1
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects

Abstract

본 발명은 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 본 발명의 일 양상에 따르면, 한 쌍의 주면(柱面)과 상기 한 쌍의 주면을 연결하는 측면들을 가지는 판 형상의 도광판으로, 상기 한 쌍의 주면 중 상면에 제공되고 빛을 출력하는 출광면; 상기 한 쌍의 주면 중 하면에 제공되고,　반사 패턴이 형성되는 반사 영역 및 상기 반사 패턴이 형성되지 않는 비반사 영역을 포함하는 반사면;　및 상기 측면들 중 적어도 하나의 면에 제공되고 광원에서 조사되는 빛을 입사받는 입광면;을 포함하되, 상기 반사면에서 상기 반사 영역과 상기 비반사 영역의 경계선은,　그 현들이 상기 입광면과 평행한 직선을 이루는 연속되는 호들로 정의되는 도광판을 제공할 수 있다.

Description

도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{LIGHT GUIDE PLATE AND BACKLIGHT UNIT HAVINIG THE SAME}
본 발명은 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 핫 스팟이 개선되는 도광판 및 이러한 도광판을 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
근래에 평판형 디스플레이(FPD: Flat Panel Display) 분야에서 액정 디스플레이 장치(LCD: Liquid Crystal Display)의 약진이 두드러져 왔다. 액정 디스플레이 장치는 전통적으로 사용되어 왔던 중소형 디스플레이 분야뿐 아니라 소형 모바일 디스플레이나 대형 텔레비전, 실외용 스크린 분야에서도 핵심 소자로 각광받고 있다.
액정 디스플레이 장치는 브라운관(CRT: Cathode Ray Tube), 플라즈마 디스플레이(PDP: Plasma Display Panel), 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 디스플레이 등의 자발광 디스플레이와는 달리 스스로 빛을 낼 수 없는 비자발광 또는 수광형 디스플레이로서 자체적으로 빛을 내지 못하므로 영상을 출력하기 위해서는 별도의 광원을 필요로 한다. 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit)은 액정 디스플레이 장치의 화면 후방에 빛을 공급해주는 광원 장치의 일종으로서 영상의 휘도, 색 재현도, 시야각, 명암비, 가독성 등 영상 품질과 소비 전력, 제품 수명 등에 직접적인 영향을 끼칠 뿐 아니라 액정 디스플레이 장치 전체 단가의 약 20~50%를 차지하는 핵심 부품이다.
백라이트 유닛은 광원의 배치 형태에 따라 크게 직하형(direct-lit)과 엣지형(edge-lit)으로 분류된다. 직하형은 화면의 직후방에 광원이 배치되어 액정 패널 방향으로 빛을 출사하는 반면, 엣지형은 화면의 가장자리에 광원이 배치되어 측방으로 빛을 출사하며 도광판이 액정 패널 방향으로 빛이 조사되도록 유도한다. 직하형과 엣지형의 백라이트 유닛을 비교하면, 제품 두께나 비용 면에서 엣지형이 유리한 반면, 휘도, 명암비, 화면 균일도, 영상 재현력 등에서는 직하형이 강점을 가지는 것이 일반적이다.
최근에는 디스플레이 분야의 업체 간 경쟁이 심화되면서 제조 단가의 절감이 화두로 떠오르고 있는데, 이러한 추세에 따라 엣지형 백라이트 유닛에서는 기존의 영상 품질을 유지하면서도 광원의 개수를 줄이기 위한 연구가 진행되고 있다. 그런데, 광원의 개수를 감소시키는 경우에는 필연적으로 광원 간의 간격이 넓어지게 되어 도광판의 입광면 부근에서 암부와 명부 간의 차이가 커져 핫 스팟이 두드러지는 문제점이 있다.
본 발명의 일 과제는 핫 스팟이 개선되는 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 광원의 정위치로부터 오차를 가지고 유동하더라도 핫 스팟을 방지하는 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 한 쌍의 주면(柱面)과 상기 한 쌍의 주면을 연결하는 측면들을 가지는 판 형상의 도광판으로, 상기 한 쌍의 주면 중 상면에 제공되고 빛을 출력하는 출광면; 상기 한 쌍의 주면 중 하면에 제공되고,　반사 패턴이 형성되는 반사 영역 및 상기 반사 패턴이 형성되지 않는 비반사 영역을 포함하는 반사면;　및 상기 측면들 중 적어도 하나의 면에 제공되고 광원에서 조사되는 빛을 입사받는 입광면;을 포함하되, 상기 반사면에서 상기 반사 영역과 상기 비반사 영역의 경계선은,　그 현들이 상기 입광면과 평행한 직선을 이루는 연속되는 호들로 정의되는 도광판을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 서로 미리 정해진 간격으로 배치되는 광원들;　및 상기 광원들과 마주보고 상기 광원들로부터 빛을 입사받는 입사면,　상기 입사면에 수직하고 빛을 출력하는 출광면 및 상기 출광면의 반대면에 제공되고 반사 패턴이 형성되는 반사 영역 및 상기 반사 패턴이 형성되지 않는 비반사 영역을 포함하되 상기 반사면과 상기 비반사면의 경계선이 그 현들이 상기 입광면과 평행한 직선을 이루는 연속되는 호들로 정의되는 도광판;을 포함할 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 반사면에 입광면으로부터 이격된 거리부터 반사 패턴을 배치됨으로써 핫 스팟이 개선될 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 도광판의 반사면에 광원의 배광각을 고려하여 반사 패턴을 배치됨으로써 광원이 정위치로부터 벗어나더라도 핫 스팟이 방지될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 및 도광판의 반사면을 도시한 배면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 광원에서 출사된 빛이 입사되는 영역을 확대한 확대도이다.
도 6은 종래의 발명에 따른 광원 및 도광판의 광원측 반사면에 관한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원이 이동된 상태의 반사면을 도시한 배면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 광원에서 출사된 빛이 입사되는 영역을 확대한 확대도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원이 도광판의 양측에 배치되는 것을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 변형예에 따른 광원 및 도광판의 반사면을 도시한 배면도이다.
도 11는 도 10에 도시된 비반사 영역과 반사 영역의 경계부분을 확대한 확대도이다.
도 12는 본 발명의 다른 변형예에 따른 도광판을 도시한 확대도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 패턴 형성 방법의 순서도이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 패턴 형성 과정을 도시한 모식도이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 한 쌍의 주면(柱面)과 상기 한 쌍의 주면을 연결하는 측면들을 가지는 판 형상의 도광판으로, 상기 한 쌍의 주면 중 상면에 제공되고 빛을 출력하는 출광면; 상기 한 쌍의 주면 중 하면에 제공되고,　반사 패턴이 형성되는 반사 영역 및 상기 반사 패턴이 형성되지 않는 비반사 영역을 포함하는 반사면;　및 상기 측면들 중 적어도 하나의 면에 제공되고 광원에서 조사되는 빛을 입사받는 입광면;을 포함하되, 상기 반사면에서 상기 반사 영역과 상기 비반사 영역의 경계선은,　그 현들이 상기 입광면과 평행한 직선을 이루는 연속되는 호들로 정의되는 도광판을 제공할 수 있다.
또 상기 반사 영역은,　상기 직선이 상기 입광면으로부터 미리 정해진 간격만큼 이격됨에 따라 상기 입광면으로부터 이격된 영역에 형성될 수 있다.
또 상기 호의 중심각은 상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각과 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각에 의해 결정될 수 있다.
또 상기 호의 중심각은 상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각과 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각의 차이에 의해 결정될 수 있다.
또 상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각을 θ1, 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각을 θ2, 상기 호의 곡률 반경을 R, 상기 광원과 상기 입광면 사이 거리를 x, 상기 광원과 광원 사이의 거리를 y이라고 할 ‹š, 상기 호의 곡률 반경은 R = y/2 sin((θ1-θ2)/2)일 수 있다.
또 상기 입광면에서 상기 호의 현까지의 거리는, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 3 내지 30배이고, 상기 현에서 상기 호까지의 최대거리는, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 1 내지 10배이고, 상기 호의 곡률 반경은, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 15 내지 150배일 수 있다.
또 상기 광원과 광원 사이의 거리와 상기 하나의 호의 현의 길이는 서로 동일할 수 있다.
또 상기 호는,　그 현을 기준으로 상기 입광면의 반대 방향에 위치할 수 있다.
또 상기 호들 각각은,　상기 입광면과 마주보도록 배치되는 상기 광원들에 대응될 수 있다.
또 상기 호는,　그 현의 길이가 상기 광원들의 간격과 실질적으로 동일할 수 있다.
또 상기 호는,　상기 호에 대응하는 상기 광원에 대하여 상기 호의 양 끝점이 이루는 각도가 상기 대응하는 광원의 배광각보다 클 수 있다.
또 상기 호는,　그 현의 중심이 설계에 따른 상기 대응하는 광원의 정위치로부터 상기 입광면에 수직한 방향에 위치할 수 있다.
또 상기 호는,　상기 정위치로부터 상기 직선에 수평한 방향으로 미리 정해진 오차 범위 내에서 오배치된 광원으로부터 상기 배광각에 따라 출사되는 빛이 상기 호를 통과할 수 있다.
또 상기 반사면에서 상기 반사 패턴의 밀도는,　상기 호의 끝점에 인접한 영역에서 가장 높을 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 서로 미리 정해진 간격으로 배치되는 광원들;　및 상기 광원들과 마주보고 상기 광원들로부터 빛을 입사받는 입사면,　상기 입사면에 수직하고 빛을 출력하는 출광면 및 상기 출광면의 반대면에 제공되고 반사 패턴이 형성되는 반사 영역 및 상기 반사 패턴이 형성되지 않는 비반사 영역을 포함하되 상기 반사면과 상기 비반사면의 경계선이 그 현들이 상기 입광면과 평행한 직선을 이루는 연속되는 호들로 정의되는 도광판;을 포함하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
　또 상기 반사 영역은,　상기 직선이 상기 입광면으로부터 미리 정해진 간격만큼 이격됨에 따라 상기 입광면으로부터 이격된 영역에 형성될 수 있다.
또 상기 호의 중심각은 상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각과 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각에 의해 결정될 수 있다.
또 상기 호의 중심각은 상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각과 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각의 차이에 의해 결정될 수 있다.
또 상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각을 θ1, 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각을 θ2, 상기 호의 곡률 반경을 R, 상기 광원과 상기 입광면 사이 거리를 x, 상기 광원과 광원 사이의 거리를 y이라고 할 ‹š, 상기 호의 곡률 반경은 R = y/2 sin((θ1-θ2)/2)일 수 있다.
또 상기 입광면에서 상기 호의 현까지의 거리는, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 3 내지 30배이고, 상기 현에서 상기 호까지의 최대거리는, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 1 내지 10배이고, 상기 호의 곡률 반경은, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 15 내지 150배일 수 있다.
또 상기 광원과 광원 사이의 거리와 상기 하나의 호의 현의 길이는 서로 동일할 수 있다.
또 상기 호는,　그 현을 기준으로 상기 입광면의 반대 방향에 위치할 수 있다.
또 상기 호들 각각은,　상기 입광면과 마주보도록 배치되는 상기 광원들에 대응될 수 있다.
또 상기 호는,　그 현의 길이가 상기 광원들의 간격과 실질적으로 동일할 수 있다.
또 상기 호는,　상기 호에 대응하는 상기 광원에 대하여 상기 호의 양 끝점이 이루는 각도가 상기 대응하는 광원의 배광각보다 클 수 있다.
또 상기 호는,　그 현의 중심이 설계에 따른 상기 대응하는 광원의 정위치로부터 상기 입광면에 수직한 방향에 위치할 수 있다.
또 상기 호는,　상기 정위치로부터 상기 직선에 수평한 방향으로 미리 정해진 오차 범위 내에서 오배치된 광원으로부터 상기 배광각에 따라 출사되는 빛이 상기 호를 통과할 수 있다.
또 상기 반사면에서 상기 반사 패턴의 밀도는,　상기 호의 끝점에 인접한 영역에서 가장 높을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치(2000)에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 액정 디스플레이 장치(2000)의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치(2000)의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정 디스플레이 장치(2000)는 하우징(2100), 디스플레이 패널(2200) 및 백라이트 유닛(2300)을 포함할 수 있다.
하우징(2100)은 그 내부에 디스플레이 패널(2200) 및 백라이트 유닛(2300)을 수용하여 외부의 충격으로부터 이를 보호한다. 또 하우징(2100)은 디스플레이 패널(2200)과 백라이트 유닛(2300)을 정합시키는 기능을 가진다.
하우징(2100)은 탑 케이스(2110), 가이드 프레임(2120) 및 바텀 케이스(2130)를 포함할 수 있다. 탑 케이스(2110)와 바텀 케이스(2130)는 각각 액정 디스플레이 장치(2000)의 전면과 후면을 커버하도록 서로 결합되며, 가이드 프레임(2120)이 그 둘 사이에 장착된다.
여기서, 디스플레이 패널(2200)은 탑 케이스(2110)와 가이드 프레임(2120)의 사이에 끼워져 고정되고, 또 백라이트 유닛(2300)은 바텀 케이스(2130)와 가이드 프레임(2120)의 사이에 끼워져 고정될 수 있다. 이때 가이드 프레임(2120)은 디스플레이 패널(2200)과 백라이트 유닛(2300)을 정합시키게 된다.
디스플레이 패널(2200)은 백라이트 유닛(2300)으로부터 출사되는 광을 이용하여 영상을 디스플레이 한다.
디스플레이 패널(2200)은 두 개의 투명 기판(2220, 2230)과 그 사이에 개재되는 액정층(2210)을 포함할 수 있다. 여기서, 투명 기판(2220, 2230)은 각각 박막 트랜지스터 기판(TFT: Thin Film Transistor, 2220)과 컬러 필터 기판(color filter, 2230)일 수 있다.
액정층(2210)은 전기 신호에 따라 그 배열 상태가 바뀌며, 이에 따라 백라이트 유닛(2300)으로부터 출사된 빛을 선택적으로 투과시키는 기능을 수행하여 픽셀 단위로 영상을 표시할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(2220)은 액정층(2210)에 전기 신호를 제공하여 액정층(2210)의 광 투과 여부를 조정할 수 있다. 구체적으로 여기서, 박막 트렌지스터 기판(2220)에는 복수의 게이트 라인 및 복수의 게이트 라인과 교차하는 복수의 데이터 라인이 형성될 수 있으며, 이에 따라 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에는 박막 트랜지스터가 형성될 수 있다. 여기서, 각각의 박막 트랜지스터는 액정 디스플레이 장치(2000)의 픽셀에 대응되며, 이들 트랜지스터의 온/오프에 따라 액정층(2210)의 배열 상태가 조절되 영상을 표시하도록 할 수 있다. 박막 트랜지스터 기판(2220)의 예로는 TN(Twisted Nematic) 방식, ISP(In Plane Switching), VA(Vertical Alignment) 방식 등이 있는데, 다만 본 발명에서 박막 트랜지스터 기판(2220)이 상술한 예로 한정되는 것은 아니다.
컬러 필터 기판(2230)은 액정층(2210)을 투과한 빛에 색상을 입힐 수 있다. 컬러 필터 기판(2230)은 각 픽셀에 대응되는 RGB(Red-Green-Blue) 색상의 컬러 필터, 게이트 라인, 데이터 라인 및 박막 트랜지스터를 덮는 블랙 매트릭스 및 기판 전체를 덮는 공통 전극을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(2200)의 가장자리에는 게이트 라인에 스캔 신호를 인가하고, 데이터 라인에 데이터 신호를 인가하는 패널 구동부(미도시)가 제공될 수 있다. 패널 구동부(미도시)는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)의 형태로 제공될 수 있으며, 패널 구동부(미도시)는 칩온필름(COF: Chip On Film, 미도시)에 의해 게이트 라인 및 데이터 라인에 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 패널 구동부(미도시)가 반드시 인쇄회로기판의 형태로 제공되어야 하는 것은 아니며, 칩온필름(미도시) 대신 테이프캐리어패키지(TCP: Tape Carrier Package)가 제공될 수도 있다.
백라이트 유닛(2300)은 디스플레이 패널(2200)의 후방으로 광을 출력하여 디스플레이 패널(2200)이 영상을 출력하도록 할 수 있다.
백라이트 유닛(2300)은 광학 시트들(2310), 광원(2320) 및 반사판(2332)을 포함할 수 있다.
광학 시트(2310)는 디스플레이 패널(2200)의 후방에 디스플레이 패널(2200)과 대향하도록 배치된다. 광학 시트(2310)는 적어도 한 장 이상이 적층되는 방식으로 배열될 수 있다. 바람직하게 광학 시트(2310)는 세 장 내지 다섯 장일 수 있다. 여기서, 광학 시트(2310)에는 도광판(1000), 확산 시트(diffusion sheet) 또는 프리즘 시트(prism sheet)를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 광학 시트(2310)는 도 1 및 도 2와 같이 디스플레이 패널(2200)에 가까운 쪽으로부터 수직 프리즘 패널(2312a), 수평 프리즘 패널(2312b), 확산 시트(2312c) 및 도광판(LGP: Light Guide Panel, 1000)을 포함할 수 있다. 다만, 광학 시트들(2310)이 모두 필수적이거나 반드시 상술한 순서대로 배치되어야만 하는 것은 아니다.
광원(2320)은 디스플레이 패널(2200)의 후방으로 조사되는 빛을 출광한다. 엣지형 백라이트 유닛(2300)의 경우에 광원(2320)은 도광판(1000)과 나란하게 배치될 수 있다. 구체적으로 측면 기판(2322)이 도광판(1000)의 일 측면과 대향하도록 배치되고, 측면 기판(2322) 상에 광원(2320)이 설치될 수 있다. 광원(2320)은 측면 기판(2322) 상에 일렬로 배치될 수 있다. 광원(2320)으로는 냉음극 램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp), 방전 램프(EEFL: External Electrode Fluorescent Lamp) 또는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)의 형태로 제공될 수 있다.
반사판(2332)은 디스플레이 패널(2200)과 마주보고, 그 사이에 광학 시트들(2310)이 위치하도록 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 반사판(2332)은 바텀 케이스(2130)에 부착되는 하부 기판(2330) 상에 형성될 수 있다. 이러한 반사판(2332)은 도광판(1000)의 배면으로 출사되는 빛을 디스플레이 패널(2200) 반사시킬 수 있다. 이에 따라 광 손실이 줄어들어 전체적인 디스플레이 휘도가 향상될 수 있다.
이하에서는 상술한 백라이트 유닛(2300)의 전반적인 기능에 관하여 간단하게 설명하도록 한다.
먼저 광원(2320)이 광을 출사한다. 광원(2320)이 냉음극 램프 또는 방전 램프의 형태인 경우에는 선광원의 형태로 빛이 출사되며, 광원(2320)이 발광 다이오드의 형태인 경우에는 점광원 형태로 광이 출사된다.
다음으로 도광판(1000)이 점광원이나 선광원 형태의 광을 면광원 형태로 변경하여 디스플레이 패널(2200) 방향으로 출사한다. 도광판(1000)은 PMMA 재질(PMMA: Poly Methly Methacrylate) 재질로 제공될 수 있으며, 도광판(1000)의 상면 또는 하면에는 점 광원 형태를 면 광원 형태로 변경하기 위한 패턴이 제공될 수 있다. 이러한 패턴은 실크 스크리닝(silk screening) 기법이나 레이저 식각 기법, 증착 기법 등에 의해 형성될 수 있다.
구체적으로 광원(2320)으로부터 출사된 빛은 도광판(1000) 측면의 입광면(1210)으로 입사된다. 도광판(1000)에서 입광면(1210)으로 광이 입사되면 도광판(1000) 내부나 표면에서 빛이 반사, 확산되며 이에 따라 도광판(1000)의 출광면(1220)을 통해 면광원 형태로 디스플레이 패널(2200) 방향으로 광이 출사된다.
이때, 일부 광은 도광판(1000)의 반사면(1230)으로 출사될 수도 있다. 도광판(1000)의 반사면(1230)으로 출사된 빛은 반사판(2332)에 의해 반사되어 다시 도광판(1000)의 반사면(1230)으로 입사되면 마찬가지로 도광판(1000)의 내부 또는 표면에서 반사, 확산 과정을 거쳐 출광면(1220)을 통해 디스플레이 패널(2200) 방향으로 출사되게 된다.
도광판(1000)의 출광면(1220)을 통해 면광원 형태로 출사되는 광은 확산 시트(2312c)로 입사된다. 확산 시트(2312c)는 입사되는 빛을 확산시킬 수 있다. 확산 시트(2312c)는 입사된 빛을 확산 시트(2312c)를 통과하는 동안 분산시킬 수 있다. 이에 따라 확산 시트(2312c)는 광 출력 분포의 균일도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 도광판(1000)의 출광면(1220)으로 출력되는 광이 비록 면광원 형태를 가지더라도 여기에는 무아레(Moire) 현상과 같이 명부(dark/bright) 패턴이 발생할 수 있는데 확산 시트(2312c)는 이러한 명암 패턴을 제거하거나 감소시킬 수 있다.
프리즘 시트(2312a, 2312b)는 빛의 경로를 디스플레이 패널(2200)에 수직한 방향으로 조정할 수 있다. 도광판(1000)이나 확산 시트(2312c)를 거친 빛은 전방향으로 분산되며 진행하는데 프리즘 시트(2312a, 2312b)는 이와 같이 분산되는 빛을 디스플레이 패널(2200)에 수직한 방향으로 출사되도록 할 수 있다. 이에 따라 액정 디스플레이 장치(2000)의 휘도가 향상될 수 있다.
경우에 따라서는 프리즘 시트(2312a, 2312b)의 상부에 또 다른 확산 시트가 배치될 수도 있다. 일반적으로 프리즘 시트(2312a, 2312b)를 거친 광은 수직 방향으로 진행하기 때문에 전체적으로 시야각이 좁게 형성될 수 있는데 다시 확산 시트(2312c)를 거치면 시야각이 개선될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판(1000)에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판(1000)의 배면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원(2320) 및 도광판(1000)의 반사면(1230)을 도시한 배면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 광원(2320)에서 출사된 빛이 입사되는 영역을 확대한 확대도이다.
도 3을 참조하면, 도광판(1000)은 그 몸체(1200)가 전체적으로 판 형태로 제공될 수 있다. 이러한 도광판(1000)은 한 쌍의 주면(柱面, major side)과 한 쌍의 주면을 연결하는 네 측면들로 이루어질 수 있다.
한 쌍의 주면은 디스플레이 패널과 마주보고 빛을 출력하는 출광면(1220) 및 출광면(1220)과 마주보고 빛을 반사하는 반사면(1230)으로 제공될 수 있다. 그리고 측면들 중 적어도 하나 이상의 측면에는 광원(2320)과 마주보도록 배치되며 빛을 입사받는 입광면(1210)이 제공될 수 있다.
출광면(1220)은 입광면(1210)을 통해 입사받은 빛을 출력하는 역할을 한다. 도면에는 도시되지 않고 있으나, 출광면(1220)에는 입광면(1210)으로부터 입사된 빛이 도광판(1000) 전체에 확산되도록 하는 광 유도 패턴이 형성될 수 있다. 광 유도 패턴은 렌티큘러 렌즈나 삼각 또는 다각 프리즘 형태로 제공될 수 있으며, 이러한 광 유도 패턴은 도광판(1000)의 길이 방향을 따라 연장되도록 형성될 수 있다. 이때 광 유도 패턴은 도광판(1000) 전체로 빛이 확산될 수 있도록 도광판(1000)의 너비 방향을 따라 반복적으로 형성될 수 있다.
반사면(1230)은 입광면(1210)으로 입사된 빛을 출광면(1220)으로 반사시키는 역할을 한다. 반사면(1230)에는 입광면(1210)으로부터 입사된 빛이 도광판(1000) 하면으로 새어나가는 것을 방지하고 도광판(1000)의 전체적인 휘도가 올라가도록 하는 반사 패턴(1232a)이 형성될 수 있다. 그리고 반사면(1230)은 입광면(1210)으로 일정 간격 이격된 영역에서 반사 패턴(1232a)이 형성되는 반사 영역(1232) 및 입광면(1210)과 반사 영역(1232) 사이에 형성되며 반사 패턴(1232a)이 형성되지 않는 비반사 영역(1234)으로 형성될 수 있다. 반사 영역(1232)과 비반사 영역(1234)에 관한 상세한 설명은 후술하기로 한다. 이러한 반사 영역(1232)에 형성되는 반사 패턴(1232a)은 도트 패턴, 프리즘 패턴, 반사 부재(실크 스크리닝)등으로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 설명에서는 도트 패턴을 기준으로 설명하기로 한다. 한편, 마이크로 패턴의 경우, 마이크로 패턴이 연속적으로 형성되다가, 일정 간격을 두고 다시 연속적인 마이크로 패턴이 형성되는 것도 가능하다. 또 삼각 프리즘 패턴의 경우, 입사되는 빛이 처음 닿는 부분의 경사도가 입사되는 빛의 반대방향에 형성되는 경사도보다 크게 제공될 수 있다.
입광면(1210)은 광원(2320)으로부터 조사되는 빛을 입사받는 면으로 광원(2320)을 마주보도록 배치될 수 있다. 입광면(1210)에는 입사되는 빛이 도광판(1000)의 내측으로 퍼지는 배광각(θ1, θ2) 확대시키기 위한 세레이션 패턴(Serration Pattern)이 형성될 수 있다. 입광면(1210)의 세레이션 패턴은 오목부와 볼록부로 형성될 수 있다. 예를 들어, 세레이션 패턴은 물결 모양, 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈 모양, 또는 쐐기 모양 등 다양한 형태를 취할 수 있다. 이러한 세레이션 패턴은 도광판(1000)의 두께 방향을 따라 연장되도록 형성될 수 있으며, 도광판(1000)의 너비 방향을 따라 반복적으로 형성될 수 있다. 한편, 입광면(1210)을 제외한 다른 측면들에는 입사된 빛이 측면을 통해 새어나가는 것을 방지하기 위하여 반사 테이프(미도시)로 감싸질 수 있다.
도 4를 참조하면, 몸체(1200)의 반사면(1230)에는 입광면(1210)에 입접한 영역에 형성되는 비반사 영역(1234)과 입광면(1210)으로부터 미리 정해진 간격만큼 이격됨에 따라 입광면(1210)으로부터 이격된 영역에 형성되는 반사 영역(1232)이 형성될 수 있다.
비반사 영역(1234)은 반사 패턴(1232a)이 형성되지 않는 영역으로 입사된 빛의 반사가 이루어지지 않아 실질적으로 빛이 도광되지 않는 영역이다.
반사 영역(1232)은 반사 패턴(1232a)이 형성되는 영역으로 반사면(1230)으로 입사되는 빛이 출광면(1220)을 통해 출광될 수 있도록 빛을 출광면(1220)으로 반사시킨다. 이때 반사 패턴(1232a)은 일정 간격을 유지하며 반복 형성될 수 있다.
비반사 영역(1234)과 반사 영역(1232)의 경계선(1236)은 그 현(1236b)들이 입광면(1210)과 평행한 직선을 이루는 연속되는 호(1236a)들로 정의될 수 있다. 그리고 광원(2320)들은 일정한 간격으로 배치될 수 있으며, 호(1236a)들은 각각 입광면(1210)과 마주보도록 배치되는 광원(2320)들에 대응될 수 있다. 이에 따라 광원(2320)의 개수에 따라 호(1236a)의 개수가 정해질 수 있다.
이때 호(1236a)는 그 현(1236b)을 기준으로 입광면(1210)의 반대 방향에 위치될 수 있다. 그리고 비반사 영역(1234)과 반사 영역(1232)의 경계선(1236)은 입광면(1210)에 인접한 위치에 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 광원(2320)에서 비반사 영역(1234)으로 진입한 빛의 제2 배광각(θ2)은 입광면(1210)에서 굴절되어 광원(2320)에서 조사되는 빛의 제1 배광각(θ1)보다 감소된다. 이때 호(1236a)의 중심각(θ3)은 제1 배광각(θ1)에서 제2 배광각(θ2)을 뺀 각도로 형성될 수 있다. 따라서 광원(2320)에서 조사되는 빛은 비반사 영역(1234)을 통과하여 이 광원(2320)에 대응하는 호(1236a)를 통과하게 된다. 이렇게 빛이 비반사 영역(1234)을 통과하여 광원(2320)과 대응되는 호(1236a)를 통과할 경우, 광원(2320)과 광원(2320)에서 조사되는 빛이 교차되지 않는 암부(A)가 비교적 작아질 수 있다.
그리고 호(1236a)는 그 현(1236b)의 중심이 설계에 따른 대응하는 광원(2320)의 정위치로부터 입광면(1210)에 수직한 방향에 위치될 수 있다. 이때, 현(1236b)의 길이(z)는 광원(2320)과 광원(2320) 사이의 길이(y)와 실질적으로 동일하게 제공될 수 있다. 따라서 호(1236a)의 끝점과 다른 호(1236a)의 끝점이 서로 만나 호(1236a)와 호(1236a)가 연속되게 형성될 수 있다.
한편, 광원(2320)과 입광면(1210) 사이의 거리(x)가 1 일 경우, 입광면(1210)에서 현(1236b)까지의 거리(m)는 3x 내지 30x가 될 수 있다. 그리고 현(1236b)에서 호(1236a)의 최고점까지의 거리(n)는 1x 내지 10x가 될 수 있다. 또한, 호(1236a)의 곡률 반경(R)은 15x 내지 150x가 될 수 있다. 여기서 곡률 반경(R)은 y/2 sin(θ3/2)으로 계산될 수 있다.
다만, 상술한 바와 같은 수치들은 광원(2320)의 종류, 도광판(1000)의 재질 및 광원(2320)과 입광면(1210) 사이의 거리 등에 따라 변할 수 있다.
한편, 도 6은 종래의 발명에 따른 광원(2320) 및 도광판(1000)의 광원(2320)측 반사면(1230)에 관한 개략도이다. 도 6을 참조하면, 도광판(1000)의 반사면(1230)에는 반사 패턴(1232a)이 일정한 간격을 유지하며 반복되게 형성될 수 있다. 이때, 광원(2320)에서 조사되는 빛은 조사되는 빛의 양에 관계없이 반사 패턴(1232a)에 의해 일정하게 반사될 수 있다. 이에 따라 빛이 적게 입사되는 부분과 빛이 많이 입사되는 부분에서 반사되는 빛의 양은 입사되는 빛의 양에 실질적으로 비례한다.
따라서 반사 패턴(1232a)이 일정한 간격으로 반복 형성된 반사면(1230)에는 광원(2320)과 광원(2320)에서 조사되는 빛이 배광각(θ1, θ2)에 따라 빛이 적게 도달되어 발생되는 암부(A)와 빛과 빛이 교차되어 빛이 많이 도달되어 발생되는 명부(B)가 형성되어 핫 스팟(Hot Spot)이 발생될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원(2320)이 이동된 상태의 반사면(1230)을 도시한 배면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 광원(2320)에서 출사된 빛이 입사되는 영역을 확대한 확대도이다.
도 7 및 도 8를 참조하면, 광원(2320)들은 정위치로부터 현(1236b)에 수평한 방향으로 미리 정해진 오차 범위내에서 이동되어 배치될 수 있다.
미리 정해진 오차 범위내에서 이동된 광원(2320)에서 조사된 빛은 입광면(1210)에서 굴절되고 비반사 영역(1234)을 통과하여 이 광원(2320)에 대응되는 호(1236a)를 통과하게 된다. 따라서 정위치의 광원(2320)에서 조사된 빛과 같이 그 암부(A)의 영역이 감소된다.
한편, 광원(2320)이 미리 정해진 오차 범위를 벗어나는 위치에 배치될 경우, 광원(2320)에서 조사된 빛이 이 광원(2320)에 대응되는 호(1236a)를 통과하지 못하고 인접한 호(1236a)를 통과할 수 있다. 이 경우, 광원(2320)과 광원(2320)에서 조사된 빛이 만나 발생되는 명부(B) 영역이 증가되어 빛이 반사면(1230)에서 불균일하게 반사되는 핫 스팟이 발생될 수 있다. 이는 최종적으로 빛이 출광면(1220)으로 불균일하게 도광되게 한다. 따라서 도광판(1000)의 휘도가 저하된다.
그리고 광원(2320)에서 비반사 영역(1234)으로 진입한 빛의 제2 배광각(θ2)은 입광면(1210)에서 굴절되어 광원(2320)에서 조사되는 빛의 제1 배광각(θ1)보다 감소된다. 이때 호(1236a)의 중심각(θ3)은 제1 배광각(θ1)에서 제2 배광각(θ2)을 뺀 각도로 형성될 수 있다. 따라서 광원(2320)에서 조사되는 빛은 비반사 영역(1234)을 통과하여 이 광원(2320)에 대응하는 호(1236a)를 통과하게 된다. 이렇게 빛이 비반사 영역(1234)을 통과하여 광원(2320)과 대응되는 호(1236a)를 통과할 경우, 광원(2320)과 광원(2320)에서 조사되는 빛이 교차되지 않는 암부(A)가 비교적 작아질 수 있다.
그리고 호(1236a)는 그 현(1236b)의 중심이 설계에 따른 대응하는 광원(2320)의 정위치로부터 입광면(1210)에 수직한 방향에 위치될 수 있다. 이때, 현(1236b)의 길이(z)는 광원(2320)과 광원(2320) 사이의 길이(y)와 실질적으로 동일하게 제공될 수 있다. 따라서 호(1236a)의 끝점과 다른 호(1236a)의 끝점이 서로 만나 호(1236a)와 호(1236a)가 연속되게 형성될 수 있다.
한편, 광원(2320)과 입광면(1210) 사이의 거리(x)가 1 일 경우, 입광면(1210)에서 현(1236b)까지의 거리(m)는 3x 내지 30x가 될 수 있다. 그리고 현(1236b)에서 호(1236a)의 최고점까지의 거리(n)는 1x 내지 10x가 될 수 있다. 또한, 호(1236a)의 곡률 반경(R)은 15x 내지 150x가 될 수 있다. 여기서 곡률 반경(R)은 y/2 sin(θ3/2)으로 계산될 수 있다.
다만, 상술한 바와 같은 수치들은 광원(2320)의 종류, 도광판(1000)의 재질 및 광원(2320)과 입광면(1210) 사이의 거리 등에 따라 변할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판(1000)에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원(2320)이 도광판(1000)의 양측에 배치되는 것을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 광원(2320)이 이중 바 타입인 투-에이치 타입(2-horizontal type) 또는 투-브이 타입(2-vertical type)으로 몸체(1200)의 측면들 중 마주 보는 한 쌍의 측면이 입광면(1210)으로 제공될 수 있다.
반사면(1230)의 비반사 영역(1234)은 입광면(1210)이 도광판(1000)의 양측 면에 제공됨에 따라, 양측 입광면(1210)에 입접한 영역에 형성될 수 있다. 따라서 양측 비반사 영역(1234)사이의 영역은 반사 영역(1232)으로 제공될 수 있다. 이에 따라 반사 영역(1232)의 양측에는 비반사 영역(1234) 과 만나는 경계선(1236)이 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 변형예에 따른 도광판(1000)에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 10은 본 발명의 변형예에 따른 광원(2320) 및 도광판(1000)의 반사면(1230)을 도시한 배면도이고, 도 11는 도 10에 도시된 비반사 영역(1234)과 반사 영역(1232)의 경계부분을 확대한 확대도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 반사면(1230)의 반사 영역(1232)에는 반사 패턴(1232a)이 형성될 수 있다.
반사 패턴(1232a)의 밀도는 호(1236a)의 끝점에 인접한 영역에서 가장 높게 형성될 수 있다. 호(1236a)의 끝점에 인접한 영역은 광원(2320)과 광원(2320)에서 조사된 빛의 배광각(θ1, θ2)에 따라 빛이 도달하지 못하는 암부(A) 영역과 실질적으로 동일하다.
암부(A)는 빛이 적게 도달하는 영역으로, 빛을 다른 영역과 동일한 수준으로 반사하기 위해서는 많은 반사 패턴(1232a)이 필요하다. 따라서, 반사면(1230)의 호(1236a)의 끝점에 인접한 영역에 반사 패턴(1232a)이 많이 형성되어, 암부(A)에 도달된 빛이 모두 반사될 수 있다.
따라서, 반사면(1230)에서 도달되는 빛의 양이 상대적으로 적은 호(1236a)의 끝점에 인접한 영역에는 반사 패턴(1232a)을 많이 형성하고, 반사면(1230)으로 도달되는 빛의 양이 상대적으로 많은 영역에는 반사 패턴(1232a)을 적게 형성하여 핫 스팟 발생을 방지하고, 최종적으로 출광면(1220)으로 반사되는 빛의 양을 균일하게 할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 변형예에 따른 도광판(1000)에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 12는 본 발명의 다른 변형예에 따른 도광판(1000)을 도시한 확대도이다.
도 12를 참조하면, 호(1236a)와 호(1236a)사이가 직선으로 연장되는 구간이 존재할 수 있다. 이때, 호(1236a)와 호(1236a)사이가 직선으로 연장되는 구간의 거리(d)는 현(1236b)의 길이(z) 또는 광원(2320)과 광원(2320)사이의 거리(y)의 0.02~0.2배 정도로 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 반사면(1230)의 반사 패턴(1232a) 형성 방법에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 패턴(1232a) 형성 방법의 순서도이고, 도 14 내지 도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 패턴(1232a) 형성 과정을 도시한 모식도이다. 여기서, 도 14 내지 도 16은 설명의 편의를 위해 패턴(3600a) 및 반사 패턴(1232a)을 과장되게 표현하였다. 실제로 패턴(3600a) 및 반사 패턴(1232a)은 도 3 내지 도 12에 표현한 것과 같은 크기로 형성된다.
도 13을 참조하면, 도광판(1000)을 반입받는 단계(S110), 도광판(1000)을 이송시키는 단계(S120), 반사면(1230)에 반사 패턴(1232a)을 전사하는 단계(S130), 반사 패턴(1232a)이 전사된 도광판(1000)을 다시 정위치로 이송시키는 단계(S140), 정위치에 정지된 반사면(1230)으로 프레스를 하강시키는 단계(S150), 프레스(3800)로 반사면(1230)을 가압하는 단계(S160) 및 도광판(1000)을 반출하는 단계(S170)를 포함할 수 있다. 이하에서는 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다. 다만, 본 발명의 실시예에 따른 반사 패턴(1232a) 형성방법에서 상술한 각 단계가 반드시 모두 필요한 것은 아니므로, 일부 단계가 생략되고 반사 패턴(1232a) 형성 방법이 수행되는 것도 가능하다. 또 각 단계의 순서가 상술한 순서와 반드시 일치해야 하는 것은 아니며, 하나의 단계가 다른 단계와 동시에 진행되거나 또는 나중에 설명된 단계가 먼저 설명된 단계보다 앞서 실행되는 것도 가능하다.
도 14를 참조하면, 먼저 도광판(1000)이 반입된다(S110). 도광판(1000)은 베이스 플레이트(3200)와 일체로 함께 컨베이어 벨트(3400) 위로 반입되거나 또는 베이스 플레이트(3200)가 미리 컨베이어 벨트(3400) 상에 마련되고 그 후에 도광판(1000)이 베이스 플레이트(3200) 상으로 반입될 수 있다. 이때, 도광판(1000)은 반사 패턴(1232a)이 전사될 반사면(1230)이 상면이 되도록 베이스 플레이트(3200)에 안착될 수 있다.
도광판(1000)이 반입되면 컨베이어 벨트(3400)가 도광판(1000)을 이송시킨다(S120). 이때, 도광판(1000)은 반사면(1230)에 반사 패턴(1232a)이 전사될 때까지 컨베이어 벨트(3400)를 따라 이송된다.
도광판(1000)이 컨베이어 벨트(3400)를 따라 이송될 때, 반사면(1230)에 반사 패턴(1232a)이 전사된다(S130). 반사 패턴(1232a)은 롤스템핑 방식으로 전사될 수 있으며, 롤스템핑은 롤러(3600)에 반사 패턴(1232a)에 대응되는 패턴(3600a)이 형성되어 있으며, 롤러(3600)가 회전함에 따라 반사 패턴(1232a)이 전사되는 방식이다.
반사면(1230)의 전면에 반사 패턴(1232a)이 전사된 후, 도광판(1000)을 정위치로 이송시킨다(S140). 여기서, 정위치란 도광판(1000)의 비반사 영역(1234)이 형성될 영역이 프레스(3800)의 하부에 위치하도록 하는 위치를 의미한다. 도광판(1000)이 정위치에 도달하면 도광판(1000)의 이송은 중지된다.
도 15를 참조하면, 도광판(1000)이 정위치에 위치한 후, 프레스(3800)를 하강시킨다(S150). 이때, 프레스(3800)가 반사면(1230)에 접촉되도록 프레스(3800)를 하강시킨다.
프레스(3800)가 반사면(1230)에 접촉이 된 후, 프레스(3800)를 가압한다(S160). 프레스(3800)를 가압함에 따라 반사면(1230)에 형성되었던 반사 패턴(1232a)의 일부가 사라질 수 있게 된다.
도 16을 참조하면, 프레스(3800) 가압이 종료되면, 도광판(1000)을 반출한다(S170). 이‹š, 도광판(1000)은 프레스(3800)가 승강한 후 반출될 수 있다. 이렇게 반출된 도광판(1000)은 반사면(1230)의 일부 영역에서 반사 패턴(1232a)이 사라진 비반사 영역(1234) 및 반사 패턴(1232a)이 남아있는 반사 영역(1232)이 형성된다.
이러한 방법을 통해 제조된 도광판(1000)의 반사면(1230)은 암부(A) 및 명부(B)가 형성되지 않아 핫 스팟이 발생되지 않고 출광면(1220)으로 빛을 고르게 반사시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000: 도광판 1200: 몸체
1210: 입광면 1220: 출광면
1230: 반사면 1232: 반사 영역
1232a: 반사 패턴 1234: 비반사 영역
1236: 경계선 1236a: 호
1236b: 현
2000: 액정 디스플레이 장치 2200: 디스플레이 패널
2300: 백라이트 유닛 3200: 베이스 플레이트
3400: 컨베이어 벨트 3600: 롤러
3600a: 패턴 3800: 프레스
A: 암부 B: 명부

Claims (28)

  1. 한 쌍의 주면(柱面)과 상기 한 쌍의 주면을 연결하는 측면들을 가지는 판 형상의 도광판으로,
    상기 한 쌍의 주면 중 상면에 제공되고 빛을 출력하는 출광면;
    상기 한 쌍의 주면 중 하면에 제공되고,　반사 패턴이 형성되는 반사 영역 및 상기 반사 패턴이 형성되지 않는 비반사 영역을 포함하는 반사면;　및
    상기 측면들 중 적어도 하나의 면에 제공되고 광원에서 조사되는 빛을 입사받는 입광면;을 포함하되,
    상기 반사면에서 상기 반사 영역과 상기 비반사 영역의 경계선은,　그 현들이 상기 입광면과 평행한 직선을 이루는 연속되는 호들로 정의되고, 상기 호들 각각은, 상기 입광면과 마주보도록 배치되는 상기 광원들에 대응되고, 상기 호는 상기 호에 대응하는 상기 광원에 대하여 상기 호의 양 끝점이 이루는 각도가 상기 대응하는 광원의 배광각보다 크며,
    상기 반사 영역은,　상기 직선이 상기 입광면으로부터 미리 정해진 간격만큼 이격됨에 따라 상기 입광면으로부터 이격된 영역에 형성되고,
    상기 광원과 광원 사이의 거리와 상기 하나의 호의 현의 길이는 서로 동일한,
    도광판.
    　
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 호의 중심각은 상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각과 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각에 의해 결정되는
    도광판.
  4. 제3　항에 있어서,
    상기 호의 중심각은 상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각과 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각의 차이에 의해 결정되는
    도광판.
  5. 제4　항에 있어서,
    상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각을 θ1, 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각을 θ2, 상기 호의 곡률 반경을 R, 상기 광원과 상기 입광면 사이 거리를 x, 상기 광원과 광원 사이의 거리를 y이라고 할 때, 상기 호의 곡률 반경은 R = y/(2 sin((θ1-θ2)/2))인
    도광판.
  6. 제1　항에 있어서,
    상기 입광면에서 상기 호의 현까지의 거리는, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 3 내지 30배이고,
    상기 현에서 상기 호까지의 최대거리는, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 1 내지 10배이고,
    상기 호의 곡률 반경은, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 15 내지 150배인
    도광판.
  7. 삭제
  8. 제1　항에 있어서,
    상기 호는,　그 현을 기준으로 상기 입광면의 반대 방향에 위치하는
    도광판.
    　
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1　항에 있어서,
    상기 호는,　그 현의 중심이 설계에 따른 상기 대응하는 광원의 정위치로부터 상기 입광면에 수직한 방향에 위치하는
    도광판.
    　
  13. 제12　항에 있어서,
    상기 호는,　상기 정위치로부터 상기 직선에 수평한 방향으로 미리 정해진 오차 범위 내에서 오배치된 광원으로부터 상기 배광각에 따라 출사되는 빛이 상기 호를 통과하는
    도광판.
    　
  14. 제1　항에 있어서,
    상기 반사면에서 상기 반사 패턴의 밀도는,　상기 호의 끝점에 인접한 영역에서 가장 높은
    도광판.
    　
  15. 서로 미리 정해진 간격으로 배치되는 광원들;　및
    한 쌍의 주면(柱面)과 상기 한 쌍의 주면을 연결하는 측면들을 가지는 판 형상의 도광판;
    을 포함하는 백라이트 유닛에 있어서,
    상기 도광판은,
    상기 한 쌍의 주면 중 상면에 제공되고 빛을 출력하는 출광면;
    상기 한 쌍의 주면 중 하면에 제공되고,　반사 패턴이 형성되는 반사 영역 및 상기 반사 패턴이 형성되지 않는 비반사 영역을 포함하는 반사면;　및
    상기 측면들 중 적어도 하나의 면에 제공되고 광원에서 조사되는 빛을 입사받는 입광면;을 포함하되,
    상기 반사면에서 상기 반사 영역과 상기 비반사 영역의 경계선은,　그 현들이 상기 입광면과 평행한 직선을 이루는 연속되는 호들로 정의되고, 상기 호들 각각은, 상기 입광면과 마주보도록 배치되는 상기 광원들에 대응되고, 상기 호는, 상기 호에 대응하는 상기 광원에 대하여 상기 호의 양 끝점이 이루는 각도가 상기 대응하는 광원의 배광각보다 크며,
    상기 반사 영역은,　상기 직선이 상기 입광면으로부터 미리 정해진 간격만큼 이격됨에 따라 상기 입광면으로부터 이격된 영역에 형성되고,
    상기 광원과 광원 사이의 거리와 상기 하나의 호의 현의 길이는 서로 동일한 도광판인 것을 특징으로 하는,
    백라이트 유닛.
  16. 삭제
  17. 제15　항에 있어서,
    상기 호의 중심각은 상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각과 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각에 의해 결정되는
    백라이트 유닛.
  18. 제17　항에 있어서,
    상기 호의 중심각은 상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각과 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각의 차이에 의해 결정되는
    백라이트 유닛.
  19. 제18　항에 있어서,
    상기 광원에서 조사되는 빛의 배광각을 θ1, 상기 광원에서 조사되는 빛이 상기 입광면에서 굴절되어 형성되는 배광각을 θ2, 상기 호의 곡률 반경을 R, 상기 광원과 상기 입광면 사이 거리를 x, 상기 광원과 광원 사이의 거리를 y이라고 할 때, 상기 호의 곡률 반경은 R = y/(2 sin((θ1-θ2)/2))인
    백라이트 유닛.
  20. 제15　항에 있어서,
    상기 입광면에서 상기 호의 현까지의 거리는, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 3 내지 30배이고,
    상기 현에서 상기 호까지의 최대거리는, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 1 내지 10배이고,
    상기 호의 곡률 반경은, 상기 광원에서 상기 입광면까지의 거리의 15 내지 150배인
    백라이트 유닛.
  21. 삭제
  22. 제15　항에 있어서,
    상기 호는,　그 현을 기준으로 상기 입광면의 반대 방향에 위치하는
    백라이트 유닛.
    　
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 제15　항에 있어서,
    상기 호는,　그 현의 중심이 설계에 따른 상기 대응하는 광원의 정위치로부터 상기 입광면에 수직한 방향에 위치하는
    백라이트 유닛.
    　
  27. 제26　항에 있어서,
    상기 호는,　상기 정위치로부터 상기 직선에 수평한 방향으로 미리 정해진 오차 범위 내에서 오배치된 광원으로부터 상기 배광각에 따라 출사되는 빛이 상기 호를 통과하는
    백라이트 유닛.
    　
  28. 제15　항에 있어서,
    상기 반사면에서 상기 반사 패턴의 밀도는,　상기 호의 끝점에 인접한 영역에서 가장 높은
    백라이트 유닛.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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