KR102175369B1 - 도광판 - Google Patents

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KR102175369B1
KR102175369B1 KR1020180020461A KR20180020461A KR102175369B1 KR 102175369 B1 KR102175369 B1 KR 102175369B1 KR 1020180020461 A KR1020180020461 A KR 1020180020461A KR 20180020461 A KR20180020461 A KR 20180020461A KR 102175369 B1 KR102175369 B1 KR 102175369B1
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리-밍 쭈오
칭-유 쩌우
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코어트로닉 (쑤저우) 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 도광판에 관한 것으로서, 상기 도광판은 기판, 다수 개의 렌즈 마이크로 구조, 및 다수 개의 도트 패턴을 포함한다. 기판에는 출광면, 출광면과 마주 보는 밑면, 및 출광면과 밑면 사이에 연결되는 입광면이 구비된다. 상술한 렌즈 마이크로 구조는 기판의 밑면에 배치된다. 상술한 도트 패턴은 상술한 렌즈 마이크로 구조에 분포되며, 일부 도트 패턴은 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조의 경계부에 위치한다.본 발명에 따른 도광판의 구조 설계 하에 광원의 방사 각도를 효과적으로 늘리며 광원의 산란 효과를 증가시킴으로써, 화면의 명암 차이, 화면 비네팅 및 출광의 암부(暗部) 문제점을 개선한다.

Description

도광판{LIGHT GUIDE PLATE}
본 발명은 도광판에 관한 것으로서, 특히 광원 모듈에 사용되는 도광판에 관한 것이다.
측면 입사형 광원 모듈에서는 주로 도광판을 이용하여 도광판 측면(즉, 입광면) 옆에 위치하는 발광 부품(예를 들어, 발광 다이오드)에서 방사되는 빔을 도광판의 정면(즉, 출광면)에 안내함으로써 균일한 면광원을 형성한다. 도광판의 성형 기술이 날로 발전함에 따라 박막 소재에 적용되는 성형 기술의 일부가 점차 도광판의 성형에 응용되고 있으며, 그 좋은 예로 도광판에 마이크로구조를 형성하면서 휘도와 밝기를 높이는 예를 들 수 있다.
도광판 상의 마이크로구조는 구조의 굴절 원리를 통해 발광 부품의 발광 각도를 줄임으로써 발광 부품의 이용률을 높이지만, 발광 부품의 발광 각도를 감소시키면 평판 형상의 도광판에서 화면에 명암 차이(hot spot), 비네팅 및 출광의 암부(暗部) 등이 쉽게 발생하게 되는 문제점이 존재한다. 따라서, 상기 문제점을 해결 또는 개선하는 것이 당 업계의 당면한 과제 중의 하나가 되었다.
본 단락(배경기술)은 단지 본 발명의 내용을 이해하기 쉽게 하기 위한 것이며, "배경기술"에서 개시한 내용은 당 업계의 기술자에게 잘 알려진 종래 기술을 구성하는 것 외의 내용을 포함할 수 있다. 이외에, "배경기술"에서 개시한 내용은 본 발명의 하나 또는 다수 개의 실시예에서 해결하고자 하는 내용 또는 과제를 의미하는 것이 아니며, 본 발명의 출원 이전에 당 업계의 기술자에게 잘 알려지거나 인지되었다는 것을 의미하지도 않는다.
본 발명의 주된 목적은 광원의 방사 각도를 효과적으로 늘리며 광원의 산란 효과를 증가시킴으로써 화면의 명암 차이, 화면 비네팅 및 출광의 암부(暗部) 문제점을 개선하는 도광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 기타 목적 및 장점은 본 발명에 의해 개시되는 기술적 특징으로부터 더 잘 이해될 수 있을 것이다.
상술한 하나, 일부 또는 모든 목적이나 기타 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 도광판은 기판, 다수 개의 렌즈 마이크로 구조, 및 다수 개의 도트 패턴을 포함한다. 상기 기판은 출광면, 출광면과 마주 보는 밑면, 및 출광면과 밑면 사이에 연결되는 입광면을 구비하며, 상술한 렌즈 마이크로 구조는 기판의 밑면에 배치된다. 상술한 도트 패턴은 상술한 렌즈 마이크로 구조에 분포되며, 일부 도트 패턴은 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조의 경계부에 위치한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 주된 특징은 기판 밑면에 위치한 렌즈 마이크로 구조 상에 다수 개의 도트 구조를 배치하는 것이다. 상술한 도트 구조는 상술한 렌즈 마이크로 구조의 표면에 분포되며, 일부 도트 패턴은 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조의 경계부에 위치한다.
본 발명의 실시예에 따른 도광판의 구조 설계 하에 광원의 방사 각도를 효과적으로 늘리고 광원의 산란 효과를 증가시킴으로써 화면의 명암 차이, 화면 비네팅 및 출광의 암부(暗部) 문제점을 개선한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 평면 설명도이다.
도 2는 도 1에 도시된 A-A선에 따른 단면 설명도이다.
도 3은 도 1에 도시된 국소 영역(Z)으로서 B-B선에 따른 단면 설명도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 평면 설명도이다.
도 5는 도 4에 도시된 C-C선에 따른 단면 설명도이다.
이하, 본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징과 장점이 더욱 쉽게 이해되도록 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 결합하여 상세히 설명한다. 이하, 첨부된 도면에 따른 바람직한 실시예를 결합하여 본 발명의 상술한 및 기타 기술적 내용, 장점 및 효과를 명확하게 이해될 수 있게 설명할 것이다. 하기의 실시예에서 언급되는 상, 하, 좌, 우, 전 또는 후 등의 방향 용어는 단지 도면의 방향을 참고한 것이다. 따라서, 사용된 방향 용어에 의해 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 1가 도 2를 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 평면 설명도이며, 도 2는 도 1에 도시된 A-A선에 따른 단면 설명도이다. 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 도광판(1)은 기판(10), 다수 개의 렌즈 마이크로 구조(12), 및 다수 개의 도트 패턴(14)을 포함한다. 기판(10)은 출광면(101), 출광면(101)과 마주 보는 밑면(102), 및 출광면(101)과 밑면(102) 사이에 연결되는 입광면(103)을 구비한다. 상술한 렌즈 마이크로 구조(12)는 기판(10)의 밑면(102)에 배치된다. 상술한 도트 패턴(14)은 상술한 렌즈 마이크로 구조(12)에 분포되며, 일부 도트 패턴(14)은 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조(12)의 경계부(R)에 위치한다.
이하, 본 실시예에 따른 도광판(1)의 기타 세부 구조를 더욱 상세히 설명한다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 도광판(1)의 상술한 렌즈 마이크로 구조(12)는 각각 스트립 형상의 렌즈구조로서, 상술한 스트립 형상의 렌즈 마이크로 구조(12)는 각각 연장 방향(D)으로 연장되고 연장 방향(D)은 각각 기판(10)의 입광면(103)과 수직을 이룬다. 상술한 마이크로렌즈 구조(12)에는 각각 표면(120)이 구비되고, 각각의 렌즈 마이크로 구조(12)의 표면(120)은 원호 모양으로 휘어지고 기판(10)의 밑면(102)로부터 멀어지는 방향으로 돌출되는 곡면이다. 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조(12) 사이에는 틈새(G)가 구비되며, 두 개의 렌즈 마이크로 구조(12) 사이의 경계부(R)는 틈새(G) 내에 위치한다. 여기서 주의할 점은 렌즈 마이크로 구조(12)가 스트립 형상의 렌즈구조라는 것은 단지 본 발명의 일 실시예일 뿐이며 본 발명은 이에 대해 제한을 하지 않는다는 점이다. 기타 실시예에서, 렌즈 마이크로 구조(12)는 반구형 3차원 마이크로구조일 수 있다. 이외에, 기타 실시예에서, 각각의 마이크로렌즈 구조(12)의 표면(120)은 원호 모양으로 휘어지고 기판(10)의 밑면(102)을 향해 요입하는 곡면이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 도광판(1)의 상술한 도트 패턴(14)은 핫 엠보싱 공정, 건식 식각 공정(예를 들어, 레이저 조각 공정) 또는 습식 식각 공정을 통해 구현되지만, 본 발명에서는 상술한 도트 패턴(14)의 형성 방식을 제한하지 않는다. 핫 엠보싱 공정(hot embossing)은 예를 들어 다수 개의 전사 패턴이 구비된 핫 엠보싱 금형(미도시)을 제공하고 핫 엠보싱 금형 상의 상술한 전사 패턴 형상은 상술한 도트 패턴(14)의 형상과 서로 마주 하며, 본 실시예에서 핫 엠보싱 금형의 상술한 전사 패턴은 돌기(예를 들면 돌기 패턴)이지만, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 다수 개의 전사 패턴이 구비된 핫 엠보싱 금형을 도광판(1)의 상술한 렌즈 마이크로 구조(12) 상에 가압 결합시켜 핫 엠보싱 금형 상에 위치한 상술한 전사 패턴이 상술한 렌즈 마이크로 구조(12) 상에 전사되어 상술한 도트 패턴(14)이 형성된다. 본 실시예에서 핫 엠보싱 금형의 상술한 전사 패턴이 돌기 패턴이기 때문에, 상술한 렌즈구조(12) 상에 형성되는 각각의 도트 패턴(14)에는 상호 인접한 요입부(140)가 구비되며, 상술한 요입부(140)는 각각 렌즈 마이크로 구조(12)의 표면(120)에서 기판(10)의 밑면(102)을 향해 내부로 요입된다.
여기서 주의할 점은 상기 부분의 도트 패턴(14)의 일부 요입부(140)는 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조(12) 사이의 틈새(G) 내에 위치하며, 도 1에 도시된 국소 영역(Z)으로서 B-B선에 따른 단면 설명도인 도 3을 참조하면 국소 영역(Z) 내에 위치하는 도트 패턴(14)의 일부 요입부(140)는 틈새(G) 내에 위치하며, 나머지 부분에서 요입부(140)는 틈새(G) 바깥에 위치하되 틈새(G) 내에 위치하는 일부 요입부(140)는 두 개의 렌즈 마이크로 구조(12)의 경계부(R)를 덮는다는 점이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 도광판(1)의 기판(10)은 입광면(103)과 상호 마주 보는 측면(104)을 더 구비하며, 기판(10)의 출광면(101)은 측면(104)과 입광면(103) 사이에 인접 연결된다. 이외에, 본 실시예에 따른 상술한 도트 패턴(14)은 상술한 렌즈 마이크로 구조(12) 상에 분포되어 제1 분포 영역(R1)과 제2 분포 영역(R2)을 구비하며, 제1 분포 영역(R1)은 기판(10)의 입광면(103)에 가까우며, 제2 분포 영역(R2)은 기판(10)의 측면(104)에 가깝다. 본 실시예에서, 제1 분포 영역(R1)의 분포 밀도는 제2 분포 영역(R2)의 분포 밀도보다 작다. 다시 말해서, 상술한 도트 패턴(14)의 분포 밀도는 기판(10)의 입광면(103)에서 기판(10)의 측면(104)을 향해 점차 커진다. 이러한 구조 설계 하에 상술한 렌즈 마이크로 구조(12) 상에서 상술한 도트 패턴(14)의 분포 밀도가 다르기 때문에, 제1 분포 영역(R1)을 통과하는 광선의 밝기가 제2 분포 영역(R2)을 통과하는 광선의 밝기와 대체로 동일함으로써, 출광면(101)으로부터 출사되는 광선이 더욱 균일하게 된다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 상술한 도트 패턴(14)은 상술한 렌즈 마이크로 구조(12)에 분포되고 각자 분포 면적(100)을 구비하며, 상술한 도트 패턴(14)은 또한 각자 두께(H)를 지닌다. 본 실시예에서, 각각의 도트 패턴(14)의 면적(100)과 두께(H)는 임의적으로 변화한다. 다시 말해, 상술한 도트 패턴(14)의 면적(100)은 서로 같거나 다를 수 있고, 상술한 도트 패턴(14)의 두께(H)는 서로 같거나 다를 수 있으며, 본 발명은 상술한 도트 패턴(14)의 면적(100)과 두께(H)를 제한하지 않는다.
상술한 내용에서 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 도광판(1)의 구조 설계 하에 생산 공정 기술（핫 엠보싱 공정, 건식 식각 공정(예를 들어, 레이저 조각 공정), 습식 식각 공정 등의 방식）을 통해 렌즈 마이크로 구조(12)의 형태를 변경하고, 광원의 방사 각도를 효과적으로 늘리며, 광원의 산란 효과를 증가시킴으로써, 화면의 명암 차이, 화면 비네팅 및 출광의 암부(暗部) 문제점을 개선한다.
도 4와 도 5를 참조하면, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 평면 설명도이다. 도 5는 도 4에 도시된 C-C선에 따른 단면 설명도이다. 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 도광판(1a)은 도 1 및 도 2에 도시된 도광판(1)과 유사하며, 차이점은 본 실시예에 따른 도광판(1a)의 상술한 도트 패턴(14a)이 상술한 렌즈 마이크로 구조(12)의 표면(120) 상에 분포되며 일부 도트 패턴(14a)은 두 개의 렌즈 마이크로 구조(12) 사이의 틈새(G) 내에 채워지는 것이다. 본 실시예에서 도광판(1a)의 상술한 도트 패턴(14a)은 예를 들어 잉크 인쇄 공정에 의해 구현되며 상술한 도트 패턴(14a)이 잉크 인쇄 공정에 의해 상술한 렌즈 마이크로 구조(12)의 표면(120)에 형성되기 때문에, 일부 도트 패턴(14a)은 두 개의 렌즈 마이크로 구조(12) 사이의 틈새(G)에 채워질 수 있다. 본 실시예에서, 틈새(G) 내에 채워지는 일부 도트 패턴(14a)은 두께(H1)를 가지고, 렌즈 마이크로 구조(12)의 표면(120)에 형성되는 나머지 부분의 도트 패턴(14a)(다시 말해, 틈새(G) 내에 위치하지 않는 도트 패턴)은 두께(H2)를 가지며, 두께(H1)가 두께(H2)보다 크다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 상술한 도트 패턴(14)은 상술한 렌즈 마이크로 구조(12) 상에 분포되며 제1 분포 영역(R1')과 제2 분포 영역(R2')을 포함하되, 제1 분포 영역(R1')은 기판(10)의 입광면(103)에 가깝고 제2 분포 영역(R2')은 기판(10)의 측면(104)에 가깝다. 본 실시예에서, 제1 분포 영역(R1')의 분포 밀도는 제2 분포 영역(R2')의 분포 밀도보다 작다. 다시 말해, 상술한 도트 패턴(14a)의 분포 밀도는 기판(10)의 입광면(103)에서 기판(10)의 측면(104)을 향해 점차 커진다. 이러한 구조 설계 하에 상술한 렌즈 마이크로 구조(12) 상에서 상술한 도트 패턴(14)의 분포 밀도가 다르기 때문에, 광선이 제1 분포 영역(R1')을 통과하는 밝기가 광선이 제2 분포 영역(R2')을 통과하는 밝기와 대체로 동일함으로써, 출광면(101)으로부터 출사되는 광선이 더욱 균일하게 된다. 본 실시예에 따른 도광판(1a)의 구조 설계 하에 잉크를 인쇄하는 방식을 통해 렌즈 마이크로 구조(12)의 표면을 채워 광학 반사 횟수를 늘리고 광원의 방사 각도를 효과적으로 늘리며 광원의 산란 효과를 증가시킴으로써, 화면의 명암 차이, 화면 비네팅 및 출광의 암부(暗部) 문제점을 개선한다.
상술한 바를 종합하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판에서 주로 기판 밑면에 위치한 렌즈 마이크로 구조 상에 다수 개의 도트 구조를 배치한다. 상술한 도트 구조는 상술한 렌즈 마이크로 구조의 표면에 분포되며, 일부 도트 패턴은 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조의 경계부에 위치한다. 이러한 구조의 설계 하에 광원의 방사 각도를 효과적으로 늘리며 광원의 산란 효과를 증가시킴으로써, 화면의 명암 차이, 화면 비네팅 및 출광의 암부(暗部) 문제점을 개선한다.
이상에서 설명한 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예시들에 불과할 뿐이며, 상기 실시예들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 특허청구범위 및 명세서의 내용에 따라 실시한 동등한 변경 및 수정은 모두 본 발명의 특허 범위 내에 속한다. 이외에, 본 발명의 임의 실시예 또는 청구항은 본 발명에 의해 개시되는 모든 목적이나 장점 또는 특성을 구현해야 한다. 이외에, 명세서의 요약서 및 발명의 명칭은 단지 특허문서의 검색에 도움을 주기 위함이며 본 발명의 청구범위를 제한하고자 하는 것이 아니다. 이외에, 본 명세서나 특허청구범위에 언급된 "제1", "제2" 등의 용어는 단지 부품(element)의 명칭을 명명하거나 서로 다른 실시예나 범위를 구분하기 위함이며 부품의 수량 상의 상한이나 하한을 제한하는 것은 아니다.
1, 1a：도광판
10：기판
12：렌즈 마이크로 구조
14, 14a：도트 패턴
100：면적
101：출광면
102：밑면
103：입광면
104：측면
120：표면
140：요입부
A-A, B-B, C-C：선
D：연장 방향
G：틈새
H, H1, H2：두께
R：경계부
R1, R1'：제1 분포 영역
R2, R2'：제2 분포 영역
Z： 영역

Claims (11)

  1. 도광판에 있어서,
    기판, 다수 개의 렌즈 마이크로 구조, 및 다수 개의 도트 패턴을 포함하고,
    상기 기판에는 출광면, 상기 출광면과 마주 보는 밑면, 및 상기 출광면과 상기 밑면 사이에 연결되는 입광면을 구비하고；
    상기 다수 개의 렌즈 마이크로 구조는 상기 기판의 상기 밑면에 배치되며;
    상기 다수 개의 도트 패턴은 상기 다수 개의 렌즈 마이크로 구조에 분포되며, 상기 다수 개의 도트 패턴의 요입부의 일부는 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조 사이의 틈새 내에 위치하고 두 개의 렌즈 마이크로 구조의 경계부를 덮으며,
    상기 다수 개의 도트 패턴은 상기 다수 개의 렌즈 마이크로 구조에 분포되고 각각 분포 면적을 가지고, 상기 다수 개의 도트 패턴은 각각 두께를 가지며, 상기 다수 개의 분포 면적과 상기 다수 개의 두께는 임의로 변화하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수 개의 렌즈 마이크로 구조에는 각각 표면이 구비되고, 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조 사이에 틈새가 구비되며, 상기 경계부가 상기 틈새 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  3. 제2항에 있어서,
    각각의 상기 도트 패턴에는 다수 개의 상호 인접한 요입부가 구비되며, 상기 다수 개의 요입부는 각각 상기 렌즈 마이크로 구조의 상기 표면에서 상기 기판의 상기 밑면을 향해 내부로 요입되는 것을 특징으로 하는 도광판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다수 개의 도트 패턴 중 일부의 상기 다수 개의 요입부 중 일부는 상기 틈새 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 다수 개의 도트 패턴은 핫 엠보싱 공정, 건식 식각 공정 또는 습식 식각 공정를 통해 구현되는 것을 특징으로 하는 도광판.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 다수 개의 도트 패턴은 상기 다수 개의 렌즈 마이크로 구조의 상기 표면에 분포되며, 일부 상기 다수 개의 도트 패턴은 상기 틈새 내에 채워지는 것을 특징으로 하는 도광판.
  7. 도광판에 있어서,
    기판, 다수 개의 렌즈 마이크로 구조, 및 다수 개의 도트 패턴을 포함하고,
    상기 기판에는 출광면, 상기 출광면과 마주 보는 밑면, 및 상기 출광면과 상기 밑면 사이에 연결되는 입광면을 구비하고；
    상기 다수 개의 렌즈 마이크로 구조는 상기 기판의 상기 밑면에 배치되며;
    상기 다수 개의 도트 패턴은 상기 다수 개의 렌즈 마이크로 구조에 분포되며, 상기 다수 개의 도트 패턴의 요입부의 일부는 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조 사이의 틈새 내에 위치하고 두 개의 렌즈 마이크로 구조의 경계부를 덮으며,
    상기 다수 개의 렌즈 마이크로 구조에는 각각 표면이 구비되고, 인접한 두 개의 렌즈 마이크로 구조 사이에 틈새가 구비되며, 상기 경계부가 상기 틈새 내에 위치하고, 상기 다수 개의 도트 패턴은 상기 다수 개의 렌즈 마이크로 구조의 상기 표면에 분포되며, 일부 상기 다수 개의 도트 패턴은 상기 틈새 내에 채워지고, 상기 렌즈 마이크로 구조의 상기 표면에 분포되는 상기 다수 개의 도트 패턴의 두께는 상기 틈새 내에 채워지는 상기 다수 개의 도트 패턴의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 도광판.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 다수 개의 도트 패턴은 잉크 인쇄 공정에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 도광판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 상기 입광면과 상호 마주 보는 측면을 더 구비하고 상기 출광면은 상기 측면과 상기 입광면 사이에 인접 연결되며 상기 다수 개의 도트 패턴은 상기 다수 개의 마이크로렌즈 구조에 분포되어 제1 분포 영역과 제2 분포 영역을 구비하며, 상기 제1 분포 영역은 상기 기판의 상기 입광면에 가깝고 상기 제2 분포 영역은 상기 기판의 상기 측 면에 가까우며 상기 제1 분포 영역의 분포 밀도는 상기 제2 분포 영역의 분포 밀도보다 작은 것을 특징으로 하는 도광판.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 다수 개의 렌즈 마이크로 구조는 각각 스트립 형상의 렌즈 마이크로 구조이며, 상기 다수 개의 스트립 형상의 렌즈 마이크로 구조의 연장 방향은 각각 상기 기판의 상기 입광면과 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 도광판.
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