KR101835213B1 - 도광판 및 그 제조장치, 도광판을 포함하는 표시장치 - Google Patents

도광판 및 그 제조장치, 도광판을 포함하는 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101835213B1
KR101835213B1 KR1020160057284A KR20160057284A KR101835213B1 KR 101835213 B1 KR101835213 B1 KR 101835213B1 KR 1020160057284 A KR1020160057284 A KR 1020160057284A KR 20160057284 A KR20160057284 A KR 20160057284A KR 101835213 B1 KR101835213 B1 KR 101835213B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
serration
pattern
guide plate
incidence surface
Prior art date
Application number
KR1020160057284A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170127117A (ko
Inventor
정연학
김영길
Original Assignee
주식회사 스타리온
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 스타리온 filed Critical 주식회사 스타리온
Priority to KR1020160057284A priority Critical patent/KR101835213B1/ko
Publication of KR20170127117A publication Critical patent/KR20170127117A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101835213B1 publication Critical patent/KR101835213B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0215—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037—Other properties
    • B29K2995/0072—Roughness, e.g. anti-slip
    • B29K2995/0074—Roughness, e.g. anti-slip patterned, grained

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

본 발명은 백라이트 유닛의 도광판에서 발생하는 핫-스팟 현상을 방지하도록 도광판의 구조를 개선한 것이다. 이를 위해 빛이 입사하는 도광판(20)의 입광면에 제조장치에 의해 코팅 처리되는 양각 또는 음각 형상의 세레이션 패턴(10, 30)을 형성한 도광판을 제공한다. 또한, 본 발명은 세레이션 패턴(10, 30)이 입광면에 대해 소정 경사각으로 기울어지게 형성할 수 있다. 그리고 도광판(20)의 입광면에 가로방향 및 세로방향의 세레이션 패턴(210)(220)이 일체로 구성된 혼합형 세레이션 패턴(200)을 형성하는 것도 가능하다. 이러한 다양한 형태의 세레이션 패턴을 도광판(20)의 입광면에 형성하게 되면, 표시영역에서의 명부 및 암부의 밝기 편차에 의해 발생하는 핫 스팟 현상이 제거되거나 그 핫 스팟 영역이 줄어드는 잇점이 있다.

Description

도광판 및 그 제조장치, 도광판을 포함하는 표시장치{Light guide plate and the manufacturing apparatus therefor, Display apparatus having the light guide plate}
본 발명은 도광판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 점광원(LED)에 의하여 백라이트 유닛의 도광판(LGP: Laser Guide Plate)에서 발생하는 핫-스팟(hot-spot) 현상을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 도광판 및 그 도광판이 포함된 표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(LCD)는 광원의 위치에 따라 직하형과 에지형으로 구분할 수 있다. 직하형은 광원을 액정 패널의 하방에 위치시키는 구조이다. 반면 에지형은 광원을 측면에 위치시키고 도광판을 이용하여 빛을 액정 패널 전체로 전달시키는 구조로서, 주로 랩탑형 및 데스크탑 컴퓨터와 같이 비교적 크기 작은 액정표시장치에 적용된다. 이러한 에지형 백라이트 유닛은 내구 수명이 길고 액정표시장치의 박형화에 유리하며, 직하형 백라이트 유닛에 비해 빛의 균일성이 좋다.
하지만, 에지형 백라이트 유닛은 백라이트 유닛의 측면에 점광원(LED)이 위치하는 구조로서 점광원을 면광원으로 변환시키는 과정에서 핫 스팟 현상이 발생하는 문제가 있었다. 그리고 이러한 핫 스팟 현상은 액정표시장치에서 정보가 표시되는 표시영역이 줄어드는 문제로 이어졌다. 이는 동일한 크기의 표시장치일지라도 표시영역을 더 크게 설계함으로써 경쟁력 우위를 점하려는 목적과는 역행되는 문제일 것이다.
물론 이러한 문제점을 인지하였고 종래에도 이를 해결하고자 하는 다양한 방안이 마련된 바 있다. 일 예로, 선행기술 1(대한민국 등록특허 10-1425618호)은 도광판 측면에 빛의 경로를 변경하는 패턴 형상을 적용하고 있다. 그러나 선행기술 1은 도광판 측면을 직접 성형해야 하는 어려움이 있었고, 또한 도광판에 입사시 빛의 반사로 인해 휘도가 낮아지는 문제점 및 점광원에서 나오는 상하방향의 빛을 집광시키지 못하는 문제점이 있었다.
또 다른 예로 선행기술 2(대한민국 공개특허 10-2010-0083944호)는 발광소자와 도광판 사이에 소정 현상의 요철 형상이 구비된 프리즘 부재를 적용하고 있다. 그러나 이 역시 핫 스팟 현상을 완전히 개선하지 못하였다. 즉 도광판 측면에 어떠한 패턴도 형성하지 않은 경우(도 1a)의 입광면 핫 스팟 상태와 프리즘 부재가 적용된 경우(도 1b)의 입광면 핫 스팟 상태를 보인 도면을 참조하면 프리즘 부재를 사용하더라도 실제 표시영역에서 명부 및 암부의 밝기 편차에 의해 여전히 핫 스팟 현상이 남아있음을 확인할 수 있다. 또한, 프리즘 부재가 적용된 경우 역광(back lit) 현상이 존재한다. 그리고 도광판 측면에 렌티큘러 타입의 세레이션을 적용하는 경우(도 1c)에도 핫 스팟 현상을 확인할 수 있다.
이처럼 종래에도 핫 스팟 현상을 개선하기 위한 다양한 방법이 제안되고 있지만 이를 완벽하게 해결하지 못하고 있는 실정이다.
이에 본 발명의 목적은, 도광판 측면에 다양한 세레이션 패턴을 적용하여 백라이트 유닛에서 발생하는 핫-스팟 현상을 해소하도록 그 구조가 개선된 도광판을 제공하는 것이다.
즉 본 발명은 이하에서 상세하게 설명하지만 백라이트 유닛의 도광판에서 발생하는 핫-스팟의 발생 원인을 제거하기 위하여 도광판의 입광면에 양각 또는 음각 패턴의 세레이션 패턴을 도광판 측면에 형성하거나 또는 그러한 세레이션 패턴의 기저면에 대한 기울기 값을 조절하여 입광면에 형성하여 입사각을 조정하거나 또는 입광면에 멀티층의 세레이션 패턴을 형성하여 빔의 프로파일을 원하는 형태로 구현하는 방안들을 제안하는 것이라 할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 빛이 입사하는 입광면; 상기 입광면 상에 코팅되는 세레이션 패턴; 그리고 상기 입광면 내부로 인접하면서 상기 빛이 방출되는 출광면을 포함하고, 상기 세레이션 패턴은, 상기 입광면에 직각 삼각형상의 톱니 패턴이 양각 형태 또는 음각 형태로 형성되되, 상기 직각 삼각형의 빗변은 소정 값의 타원 곡률(r') 값이 제공되는 것을 특징으로 하는 도광판을 제공한다.
상기 톱니 패턴은, 세레이션 패턴 영역의 중앙을 중심으로 서로 대칭되는 제1영역 및 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역 및 제2 영역에는 단위 톱니 패턴이 복수 개 형성된다.
상기 세레이션 패턴부의 굴절율은 1.31 ~ 1.6(Nd)이고, 상기 타원 곡률(r')은 25㎛ 내지 125㎛이다.
상기 세레이션 패턴은, 상기 입광면의 가로방향 또는 상기 입광면의 세로방향으로 각각 적어도 하나 이상 형성된다.
상기 입광면에는 상기 세레이션 패턴이 하나만 형성될 경우 상기 단위 톱니 패턴의 기울기 각도는 모두 동일하거나 상이하게 형성된다.
상기 입광면에 상기 세레이션 패턴이 둘 이상 형성될 경우, 모든 세레이션 패턴의 기저면은 입광면과 평행하거나 또는 서로 다른 경사각을 가지면서 형성되고, 상기 경사각은 입광면을 기준으로 1°내지 6°범위로 형성된다.
그리고 상기 입광면에는 가로방향의 세레이션 패턴부와 세로방향의 세레이션 패턴부가 결합된 하나 이상의 혼합 세레이션 패턴부가 형성될 수 있다. 상기 혼합 세레이션 패턴부는 상기 입광면을 기준으로 가로방향의 세레이션 패턴부에 세로방향의 세레이션 패턴부가 결합하거나 또는 세로방향의 세레이션 패턴부에 가로방향의 세레이션 패턴부가 결합하여 구성된다.
상기 혼합 세레이션 패턴부의 빔 프로파일은 사각 형상으로 형성된다.
또한, 본 발명은 빛이 입사하는 도광판의 입광면 상에 빗변이 소정 곡률 값으로 이루어진 직각 삼각형상의 세레이션 패턴을 양각 형태 또는 음각 형태로 코팅하는 도광판 제조장치를 제공한다.
이러한 도광판 제조장치는, 상기 입광면에 UV 경화형 수지를 공급하는 수지 공급유닛; 상기 입광면에 코팅된 UV 경화형 수지를 압박하면서 상기 세레이션 패턴이 형성되도록 상기 세레이션 패턴과 대응하는 패턴을 가지는 롤 타입의 패턴필름; 및 상기 세레이션 패턴이 형성된 수지가 경화되도록 일정 온도 이상의 열을 공급하는 열 공급부를 포함하여 구성된다.
상기 수지 공급유닛, 패턴필름, 열 공급부는 상기 입광면에 상기 세레이션 패턴을 형성하도록 공정순서에 따라 배치되며, 일체로 형성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 정보를 표시하는 표시패널; 상기 표시패널에 빛을 공급하는 적어도 하나의 광원; 상기 빛이 입사하는 입광면; 상기 입광면 상에 코팅되는 세레이션 패턴; 그리고 상기 입광면 내부로 인접하면서 상기 빛이 방출되는 출광면을 포함하고, 상기 세레이션 패턴은, 상기 입광면에 직각 삼각형상의 톱니 패턴이 양각 형태 또는 음각 형태로 형성되되, 상기 직각 삼각형의 빗변은 타원 곡률(r') 값이 25㎛ 내지 125㎛ 제공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치를 제공한다.
상기 입광면에 상기 세레이션 패턴의 기저면이 1°내지 6°의 기울기로 기울어져서 형성된다.
상기 입광면에는 가로방향의 세레이션 패턴부와 세로방향의 세레이션 패턴부가 결합된 하나 이상의 혼합 세레이션 패턴부가 형성되고, 상기 혼합 세레이션 패턴부의 빔 프로파일은 사각 형상으로 형성된다.
이상과 같은 본 발명의 도광판과 그 제조장치, 그리고 이를 포함하는 표시장치에 의하면, 도광판 측면에 다양한 세레이션 패턴, 예를 들어 도광판의 입광면에 양각 또는 음각 패턴의 세레이션 패턴을 도광판 측면에 형성하거나 또는 그러한 세레이션 패턴의 기저면에 대한 기울기 값을 조절한 상태로 입광면에 형성하여 입사각을 조절하거나, 또는 입광면에 멀티층의 세레이션 패턴을 형성하고 있다.
이에 백라이트 유닛에서 발생하는 핫-스팟 현상을 제거할 수 있는 효과가 있다. 이러한 효과는 표시장치의 표시영역을 최대한 확보할 수 있는 기대가 있기 때문에 제품 경쟁력을 향상시키는 효과도 기대할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따라 도광판의 핫 스팟 현상을 보인 실시 예 도면들
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따라 제안된 양각 타입의 세레이션 패턴이 형성된 도광판의 일부 사시도 및 측면 구성도
도 3은 양각 타입의 세레이션 패턴의 다양한 예를 보인 도면들
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제안된 음각 타입의 세레이션 패턴이 형성된 도광판의 일부 사시도 및 측면 구성도
도 5는 양각 타입의 세레이션 패턴과 음각 타입의 세레이션 패턴의 수광효율을 비교한 측정 그래프
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 세레이션 패턴이 입광면에 대해 경사져서 형성되는 예를 보인 측면 구성도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의하여 도광판의 입광면에 혼합형 세레이션 패턴이 형성된 도광판의 일부 사시도
도 8은 도 7의 도광판에 적용된 세레이션 패턴에 의한 빔 프로파일 및 이와 비교되는 종래 기술들에 의한 빔 프로파일을 나타내고 있는 도면
도 9는 본 발명의 도광판을 제조하는 제조장치의 개략적인 사시도
본 발명은 에지형 백라이트 유닛에서 점광원의 구동에 의해 발생하는 핫 스팟 현상을 제거하도록 도광판의 입광면에 다수 패턴을 가지는 세레이션을 그 입광면에 필름 형태로 형성하는 것을 주된 기술적 요지로 한다.
그리고 이와 같은 본 발명에 따른 도광판과 그 제조장치, 이를 포함하는 표시장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따라 제안된 양각 타입의 세레이션이 형성된 도광판의 일부 사시도 및 측면 구성도이다. 이를 보면, 도광판(20)의 측면에 양각 형상의 요철로 이루어진 세레이션 패턴(10)이 형성된다. 상기 세레이션(10)은 UV 코팅방식으로 형성되는데 그 제조공정에 대해서는 후술하여 설명할 것이다.
실시 예에서 상기 세레이션 패턴(10)은 도광판(20)의 입광면에 형성되되, 세레이션 패턴(10)의 중앙을 중심으로 제1 영역(12) 및 제2 영역(14)이 대칭되게 형성된다. 그리고 제1 영역(12) 및 제2 영역(14)에는 대략 직각 삼각형으로 이루어진 단위 톱니(15) 패턴들이 다수개 형성되어 있다. 이때 세레이션 패턴(10)은 굴절율이 1.31 ~ 1.6(Nd)인 재질로 만들어지며, 단위 톱니(15) 패턴들은 정해진 기울기 각도(°)와 타원 곡률(r') 값을 가진다. 여기서 타원 곡률(r')은 다양한 값을 가지도록 설계할 수 있다. 즉 타원 곡률(r')은 렌즈의 형상에 기초하여 이루어지기 때문이다. 물론 본 실시 예가 제안하는 핫 스팟 현상을 개선하기 위해서는 타원 곡률(r') 값은 적정 범위 내에서 결정되는 것이 좋다. 따라서 상기 타원 곡률(r') 값은 25㎛ 내지 125㎛의 범위 내에서 설계되는 것이 바람직하다. 다만, 본 실시 예에서는 이를 50㎛로 하여 설명한다.
또한, 세레이션 패턴(10)은 렌즈의 크기에 따라 다양한 크기로 제조할 수 있다. 즉 도 3은 양각 타입의 세레이션 패턴의 다양한 예를 도시하고 있는데, 이를 보면 (a)는 길이(D) 300㎛, 피치(P) 30㎛, 곡률(r') 50㎛의 예를 보이고 있고, (b)는 길이(D) 150㎛, 피치(P) 15㎛, 곡률(r') 50㎛의 예를 보이고 있고, (c)는 길이 (D) 80㎛, 피치(P) 8㎛, 곡률(r') 50㎛의 예를 보이고 있다. 이를 보면 피치(P)를 조절하는 것에 의해 세레이션의 곡률 반경을 변경할 수 있게 된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제안된 음각 타입의 세레이션이 형성된 도광판의 일부 사시도 및 측면 구성도이다. 이를 보면 도광판(40)의 측면은 양각 이외에도 음각 형상의 세레이션(30)으로 구성할 수 있다.
음각 형상의 세레이션 패턴(30) 역시 굴절율이 1.31 ~ 1.6(Nd)이며, 세레이션 패턴(30)의 제1 영역(32) 및 제2 영역(34)에 형성된 각각의 단위 톱니 패턴(35)도 정해진 기울기 각도(°)와 곡률(r') 값을 가진다. 곡률(r')은 50㎛이다.
그리고 상기 세레이션 패턴을 양각 형상 또는 음각 형상으로 형성할 경우 수광 효율을 측정한 결과 음각 형상의 세레이션 패턴(30)이 더 높게 나타났다. 이러한 결과 그래프는 도 5에 도시하였다. 즉 도 5는 타원 곡률이 동일한 양각 및 음각 형상을 가지는 세레이션 패턴(10)(30)에 대해 수광 효율을 측정한 결과이며, 동일 조건에서 음각 형상의 세레이션 패턴(30)이 수광 효율이 더 높게 측정되었음을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따르면 도광판의 입광면에는 하나 이상의 세레이션이 구성될 수 있다. 즉 세레이션 패턴에 형성된 단위 톱니 패턴의 각도를 조절하는 것에 의해 점광원의 빛을 원하는 방향으로 보낼 수 있으나, 세레이션 패턴을 복수 개 구성하면서 이러한 세레이션의 기저면의 기울기 값을 조절하는 것에 의해서도 점광원의 빛을 원하는 방향으로 보낼 수 있는 것이다.
이를 통해 도광판의 입광면에서 발생하는 핫 스팟 현상을 최소화할 수 있는데, 이는 입광면에 세레이션 패턴을 가로방향 또는 세로방향으로 구성하는 것에 의해 좌우방향 및 상하방향으로의 집광 기능을 구현할 수 있는 것이다.
도 6은 이와 같이 세레이션 패턴(100)의 기저면의 기울기 값을 조절하는 예를 도시하고 있는데, 도 6은 하나의 세레이션 패턴(100)이 적용된 입광면에 대한 기울기 값을 나타내고 있다. 실시 예에서 입광면에 대해 세레이션 패턴(100)은 1°~ 6°범위 내에서 경사각이 조절되게 한다. 이는 상기 1°~ 6°범위 이내로 세레이션 패턴(100)의 기울기 값을 조절했을 때 도광판(20)의 입광면에서의 핫 스팟 현상이 가장 최소로 발생하기 때문이다.
한편, 기저면의 기울기 값이 적용된 세레이션 패턴은 도광판의 입광면에 대해 가로방향과 세로방향으로 형성하는 것이 가능하다. 또한 입광면에 둘 이상의 세레이션 패턴을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 각 세레이션 패턴은 입광면에 대해 가로방향으로 소정 각도 경사진 상태의 세레이션 패턴을 보이고 있다. 이렇게 가로방향의 세레이션 패턴을 적용하면 도광판의 좌우 방향의 집광기능을 구현할 수 있게 된다. 또한, 이때의 세레이션들 패턴들은 그 기울기를 각각 다르게 셋팅할 수도 있다. 예컨대, 입광면에 3개의 세레이션 패턴이 형성되었다고 가정하면, 첫 번째 세레이션 패턴은 기저면의 기울기 값을 1°로 셋팅하고 두 번째 세레이션 패턴은 기저면의 기울기 값을 2°, 세 번째 세레이션 패턴은 기저면의 기울기 값을 3°로 할 수 있는 것이다. 물론 이때의 기울기 값은 도광판 측면(즉 입광면)의 사이즈, 그 도광판의 입광면에 적용되는 세레이션 패턴의 사이즈 및 개수 등의 조건에 따라 기울기 값은 핫 스팟 현상이 최소로 발생하는 조건으로 조절되어야 함은 당연하다. 마찬가지로, 세레이션 패턴이 입광면에 대해 세로방향으로 형성된다고 하더라도 이 역시 기울기를 제공하여 형성하게 되면, 도광판의 상하 방향에서 빛을 원하는 방향으로 보낼 수 있게 되어 입광면에서의 핫 스팟 현상을 최소화할 수 있다. 그리고 세로방향으로 형성하더라도 세레이션 패턴은 복수 개를 형성할 수 있으며, 각각의 기울기 값은 상기 1°~ 6°의 최적범위 내에서 서로 동일하거나 상이하게 형성할 수 있다.
이와 같이 세레이션 패턴의 기저면이 일정 각도 경사져서 제공되는 가로 방향 또는 세로 방향의 세레이션을 상기 입광면에 형성하게 되면, 점광원에서 방사되는 빛을 출광면의 원하는 방향으로 보낼 수 있어, 입광면에서의 1차 반사에 의한 핫 스팟을 개선할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명은 도광판의 입광면에 멀티층의 패턴이 적용된 세레이션 패턴을 적용하는 것도 가능하다. 이는 도 7을 참조하기로 한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의하여 도광판의 입광면에 혼합형 세레이션 패턴(200)이 형성된 도광판의 일부 사시도로서, 이를 보면 가로방향의 세레이션 패턴(210)과 세로방향의 세레이션 패턴(220)이 순서대로 중첩되어 도광판(20)의 입광면에 형성됨을 알 수 있다. 물론, 반대로 세로방향 세레이션 패턴과 가로방향 세레이션 패턴의 순서대로 중첩 형성될 수도 있다.
이처럼 가로방향과 세로방향의 세레이션 패턴(210)(220)을 서로 결합한 상태로 제공하게 되면, 점광원의 빛은 가로방향의 세레이션 패턴(210)에 의해 먼저 좌우방향의 퍼짐을 조절할 수 있고, 또한 세로방향의 세레이션 패턴(220)에 의해 상하방향의 퍼짐을 조절할 수 있게 된다.
따라서, 빔의 프로파일은 대략 사각 형태로 출력할 수 있는 것이고, 그 빔의 형상은 도 8a와 같다. 반면 8b 내지 8d는 세레이션 미적용 도광판, 프리즘 형태의 도광판, 렌티큘러 형태의 도광판에 대한 빔 프로파일로서 본 발명의 실시 예와 같이 원하는 사각 형태로 생성되지 않고 있다. 이는 다시 말해 점광원의 빛을 원하는 방향으로 보낼 수 없음을 말하고 따라서 입광면에서의 핫 스팟 현상이 있음을 의미할 수 있다.
다음에는 도광판의 입광면에 세레이션 패턴을 형성하는 과정을 설명하기로 한다. 이는 도 9에 도시된 제조장치를 참조하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세레이션 패턴의 형성과정은 수지 공급유닛(300), 롤 타입 패턴필름(310), 열 공급부(320)를 포함하여 구성되는 패턴 성형기기(즉, 도광판 제조장치)에 의해 크게 UV 경화형 수지를 도포하는 도포과정, 도포된 상태의 수지를 롤링하는 롤링과정, 그리고 수지를 경화하는 큐어링 과정을 포함한다. 이를 더 구체적으로 설명한다.
수지 공급유닛(300)이 도광판(20)의 입광면에 수지를 분사 코팅한다. 이때 수지 공급유닛(300)은 입광면의 폭보다 적게 코팅되도록 한다. 만약 입광면의 폭과 동일하거나 또는 그 이상으로 분사될 경우 이어지는 롤링과정에서 수지가 입광면을 벗어나서 흘러내릴 수 있기 때문이다.
이렇게 입광면에 수지가 분사 코팅된 상태에서 패턴 필름(310)을 제공하여 세레이션 패턴을 상기 수지에 형성한다. 즉, 패턴 필름(310)은 롤 방식에 의해 돌아가면서 그 패턴 부분(즉 입광면에 형성하고자 하는 세레이션 패턴과 대응되게 형성된 샘플 패턴임)(310')이 입광면에 접촉하면서 세레이션 패턴이 형성되게 된다. 이때 샘플 패턴(310')은 입광면에 형성하고자 하는 단위 톱니 패턴의 형상, 그리고 그 톱니부의 기울기 각도(°) 및 곡률(r') 값이 셋팅되어 만들어진 상태이다.
그리고 세레이션 패턴이 형성된 다음에는 열 공급부(320)가 소정 온도의 열을 정해진 시간동안 공급하는 큐어링 공정을 수행하여 그 세레이션 패턴이 입광면에 고정된 상태가 되게 한다.
한편, 입광면에 혼합 세레이션 패턴을 형성할 경우는 가로방향(또는 세로방향) 세레이션 패턴을 먼저 형성한 다음, 다른 패턴 필름을 사용하여 동일한 공정으로 세로방향(또는 가로방향) 세레이션 패턴을 형성하면 된다.
이러한 세레이션 패턴 형성 공정은 도광판을 이동시키거나 반대로 패턴 성형기기를 이동시키면서 형성하게 된다. 여기서 패턴 성형기기는 수지 공급유닛과, 롤 타입의 패턴필름, 그리고 수지 경화를 위한 열 공급부가 공정 순서대로 위치되어 일체로 구성되어 있다. 물론 공정마다 별도의 기기들을 제공하여 세레이션 패턴을 형성하는 것도 가능할 것이다.
이와 같이 본 발명은 도광판의 입광면에 단위 톱니 패턴들이 형성된 다양한 세레이션 패턴을 코팅하여 형성하기 때문에, 입광면의 핫 스팟 현상을 최소화할 수 있음을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 양각 형상의 세레이션 패턴
20: 도광판
30: 음각 형상의세레이션 패턴
100: 경사진 세레이션 패턴
200: 혼합형 세레이션 패턴
300: 수지 공급유닛
310: 롤 타입 패턴필름
320: 열 공급부

Claims (13)

  1. 빛이 입사하는 입광면;
    상기 입광면 상에 코팅되는 세레이션 패턴; 그리고
    상기 입광면 내부로 인접하면서 상기 빛이 방출되는 출광면을 포함하고,
    상기 세레이션 패턴은, 상기 입광면에 직각 삼각형상의 톱니 패턴이 양각 형태 또는 음각 형태로 형성되되, 상기 직각 삼각형의 빗변은 소정 값의 타원 곡률(r') 값이 제공되며,
    상기 입광면에는 가로방향의 세레이션 패턴부와 세로방향의 세레이션 패턴부가 결합된 하나 이상의 혼합 세레이션 패턴부가 형성되고, 상기 혼합 세레이션 패턴부는 상기 입광면을 기준으로 가로방향의 세레이션 패턴부에 세로방향의 세레이션 패턴부가 결합하거나 또는 세로방향의 세레이션 패턴부에 가로방향의 세레이션 패턴부가 결합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 톱니 패턴은,
    세레이션 패턴 영역의 중앙을 중심으로 서로 대칭되는 제1영역 및 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역 및 제2 영역에는 단위 톱니 패턴이 복수 개 형성되는 도광판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세레이션 패턴부의 굴절율은 1.31 ~ 1.6(Nd)이고, 상기 타원 곡률(r')은 25㎛ 내지 125㎛인 도광판.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 세레이션 패턴은,
    상기 입광면의 가로방향 또는 상기 입광면의 세로방향으로 각각 적어도 하나 이상 형성되는 도광판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 입광면에 상기 세레이션 패턴이 하나만 형성될 경우 상기 단위 톱니 패턴의 기울기 각도는 모두 동일하거나 상이하게 형성되는 도광판.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 입광면에 상기 세레이션 패턴이 둘 이상 형성될 경우, 모든 세레이션 패턴의 기저면은 입광면과 평행하거나 또는 서로 다른 경사각을 가지면서 형성되고, 상기 경사각은 입광면을 기준으로 1°내지 6°범위로 형성되는 도광판.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합 세레이션 패턴부의 빔 프로파일은 사각 형상으로 형성되는 도광판.
  9. 정보를 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널에 빛을 공급하는 적어도 하나의 광원;
    상기 빛이 입사하는 입광면;
    상기 입광면 상에 코팅되는 세레이션 패턴; 그리고
    상기 입광면 내부로 인접하면서 상기 빛이 방출되는 출광면을 포함하고,
    상기 세레이션 패턴은, 상기 입광면에 직각 삼각형상의 톱니 패턴이 양각 형태 또는 음각 형태로 형성되되, 상기 직각 삼각형의 빗변은 타원 곡률(r') 값이 25㎛ 내지 125㎛로 제공되어 형성되며,
    상기 입광면에는 가로방향의 세레이션 패턴부와 세로방향의 세레이션 패턴부가 결합된 하나 이상의 혼합 세레이션 패턴부가 형성되고, 상기 혼합 세레이션 패턴부의 빔 프로파일은 사각 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 입광면에 상기 세레이션 패턴의 기저면이 1°내지 6°의 기울기로 기울어져서 형성되는 표시장치.
  11. 삭제
  12. 빛이 입사하는 도광판의 입광면 상에 빗변이 소정 곡률 값으로 이루어진 직각 삼각형상의 세레이션 패턴을 양각 형태 또는 음각 형태로 코팅하는 도광판 제조장치에 있어;
    상기 도광판 제조장치는,
    상기 입광면에 UV 경화형 수지를 공급하는 수지 공급유닛;
    상기 입광면에 코팅된 UV 경화형 수지를 압박하면서 상기 세레이션 패턴이 형성되도록 상기 세레이션 패턴과 대응하는 패턴을 가지는 롤 타입의 패턴필름; 그리고
    상기 세레이션 패턴이 형성된 수지가 경화되도록 일정 온도 이상의 열을 공급하는 열 공급부를 포함하여 구성되며,
    상기 수지 공급유닛, 패턴필름, 열 공급부는 상기 입광면에 상기 세레이션 패턴을 형성하도록 셋팅된 공정순서에 따라 배치되며, 일체로 형성되는 도광판 제조장치.
  13. 삭제
KR1020160057284A 2016-05-11 2016-05-11 도광판 및 그 제조장치, 도광판을 포함하는 표시장치 KR101835213B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160057284A KR101835213B1 (ko) 2016-05-11 2016-05-11 도광판 및 그 제조장치, 도광판을 포함하는 표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160057284A KR101835213B1 (ko) 2016-05-11 2016-05-11 도광판 및 그 제조장치, 도광판을 포함하는 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170127117A KR20170127117A (ko) 2017-11-21
KR101835213B1 true KR101835213B1 (ko) 2018-03-06

Family

ID=60808778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160057284A KR101835213B1 (ko) 2016-05-11 2016-05-11 도광판 및 그 제조장치, 도광판을 포함하는 표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101835213B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009054454A (ja) * 2007-08-28 2009-03-12 Sharp Corp 導光板、面光源装置、および液晶表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009054454A (ja) * 2007-08-28 2009-03-12 Sharp Corp 導光板、面光源装置、および液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170127117A (ko) 2017-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9223077B2 (en) Light guide plate and light source module
JP5579082B2 (ja) 光学フィルム及び製造方法
EP1876482B1 (en) Light guide member and backlight unit including the light guide member and methods of fabricating the light guide member and backlight unit
JP4307477B2 (ja) 導光板およびバックライトユニット
CN102334047B (zh) 光学片、面光源装置、透射式显示装置、发光装置、模具及模具的制造方法
JP2009503562A (ja) 可変ピッチを有する転向性フィルム
TWI704401B (zh) 背光模組
US20140126236A1 (en) Optical sheet and backlight assembly having the same
JP2007121675A (ja) 液晶表示装置
US7518799B2 (en) Optical plate, method of manufacturing optical plate, backlight assembly and liquid crystal display device
KR100793538B1 (ko) 도광판
KR101835213B1 (ko) 도광판 및 그 제조장치, 도광판을 포함하는 표시장치
US20080101759A1 (en) Prism matrix with random phase structures
KR20140013218A (ko) 도광판, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR20080113887A (ko) 마이크로 사각형 렌즈 패턴을 이용한 측면 조광형 백라이트장치
KR100759690B1 (ko) 액정 표시 장치의 백라이트 유니트 및 백라이트 유니트의도광판 제조 방법
KR101385482B1 (ko) 도광판의 제조 방법 및 그 도광판을 가지는 백라이트 유닛
KR101166106B1 (ko) 도광판 및 그 제조 방법과, 그를 이용한 백라이트 유닛
KR20130118160A (ko) 액정표시장치용 세레이션 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛
TWM596352U (zh) 導光板與光源模組
JP4892939B2 (ja) 液晶表示装置用バックライト導光板及びその製造方法
TWI709774B (zh) 導光板與光源模組
JP5463683B2 (ja) マイクロレンズ構造を有するレンズシート
KR101100923B1 (ko) 도광판 구조 및 이를 이용한 백라이트 유닛
CN111367001B (zh) 光学元件及应用该光学元件的显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right