KR102235157B1 - 도광판 및 상기 도광판을 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휘도 균일도를 향상시키는 도광판 및 상기 도광판을 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판은 광원으로부의 빛이 입사되는 입사면; 액정 패널 방향으로 입사된 빛의 경로를 변경시키는 몸체; 및 상기 몸체의 상면에 배치되고, 파장의 길이 및 곡률이 상이한 정현파 형태의 복수의 프리즘 패턴을 포함하고, 상기 복수의 프리즘 패턴은 복수의 프리즘 패턴 그룹으로 이루어지고, 상기 복수의 프리즘 패턴 그룹 각각은 n개의 서로 다른 형태로 구비된 프리즘 패턴을 포함하며, 상기 복수의 프리즘 패턴 그룹은 규칙적으로 배열된다.

Description

도광판 및 상기 도광판을 포함하는 백라이트 유닛{LIGHT GUIDE PANEL AND BACK LIGHT UNIT COMPRISING THE LIGHT GUIDE PANEL}
본 발명은 모아레 현상을 방지하고, 휘도 균일도를 향상시키는 도광판 및 상기 도광판을 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 증대되고 있다.
평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display device), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 유기발광 다이오드 표시 장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device) 등이 연구되고 있다.
이러한 평판 표시 장치 중에서 액정 표시 장치(LCD)는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질 구현 및 대화면 구현의 장점이 있어 휴대용으로 기기에 적합하며 적용 분야가 확대되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 장치는 액정 패널(60)과, 상기 액정 패널(60)에 빛을 공급하는 백라이트 유닛과, 상기 액정 패널을 구동시키기 위한 구동 회로부(미도시)를 포함한다.
구동 회로부는 외부로부터의 영상 신호를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 영상 데이터를 생성함과 아울러, 데이터 드라이버 및 게이트 드라이버의 구동 제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러; 영상 신호를 공급하는 데이터 드라이버; 스캔 신호(게이트 구동 신호)를 공급하는 게이트 드라이버, 광원을 구동시키는 백라이트 구동부 및 구동 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함한다.
또한, 액정 패널(60) 및 백라이트 유닛을 실장하는 커버보텀(10, Cover Bottom), 액정 패널(60)이 안착되는 패널 가이드(70) 및 케이스 탑(80)을 포함한다.
액정 패널(60)은 매트릭스 형태로 배열된 제어용 스위치(TFT)들에 인가되는 영상신호에 따라, 광 투과량을 조절하여 화상을 표시하게 되는데, 액정 패널은 자체적으로 광을 발생시키지 못하므로 광원(백라이트)을 포함하는 백라이트 유닛을 통해 광을 공급받게 된다. 이러한 액정 패널(60)은 커버보텀(10) 내에 실장된 가이드 패널(70)에 안착된다.
백라이트 유닛은 광원(20, 백라이트), 도광판(30), 복수의 광학 시트(40), 반사 시트(50)를 포함하여 구성되며, 광원(20)의 배치되는 형태에 따라서 직하형 방식과 엣지형 방식으로 구분될 수 있다.
에지형 방식은 도 1과 같이, 광원(20)이 액정 패널(60)의 측면 방향에 배치된 것으로, 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있어 액정 표시 장치의 슬림화에 유리한 장점이 있다. 도 1에서는 LED가 광원(20)으로 적용된 엣지형 방식의 백라이트 유닛을 도시하고 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 도광판을 나타내는 도면이다.
도 2(A)를 참조하면, 액정 패널의 전면에 균일한 휘도의 빛을 공급하기 위해서 종래 기술에 따른 도광판(30)의 상면에는 복수의 프리즘 패턴(32)이 형성되어 있다. 여기서, 복수의 프리즘 패턴(32)은 바(bar) 형태로 형성되고, 단면이 일정 곡률(R)을 가지는 렌즈 형상을 가진다.
도 2(B)를 참조하면, 종래 기술에 따른 도광판(30)의 상면에는 복수의 프리즘 패턴(34)이 형성되어 있다. 여기서, 복수의 프리즘 패턴(34)은 바(bar) 형태로 형성되고, 단면이 일정 각도(A)를 가지는 V자 형상을 가진다.
도 3은 도광판의 프리즘 패턴의 피치에 따른 휘도 편차를 나타내는 도면이다.
도 3(A)을 참조하면, 도광판의 상면에 배치된 프리즘 패턴의 피치(pitch)가 100um로 크게 형성된 경우에는 하나의 픽셀에 포함되는 프리즘 패턴의 개수가 1개 내지 2개가 되어 픽셀들 간의 명암 비율이 높아지게 된다.
즉, 2개의 프리즘 패턴이 포함된 제1 픽셀과 1개의 프리즘 패턴이 포함된 제2 픽셀의 명암 비율일 2배가되는 휘도 균일도가 낮아지게 된다.
도 3(B)를 참조하면, 도광판의 상면에 배치된 프리즘 패턴의 피치(pitch)를 250um로 조밀하게 형상한 경우에는 하나의 픽셀에 포함되는 프리즘 패턴의 개수가 6개 내지 7개가 되어 픽셀들 간의 명암 비율을 줄일 수 있다.
이러한, 종래 기술에 따른 도광판(30)은 상면에 형성된 복수의 프리즘 패턴이 일정하게 반복 배치되어 있어, 도광판(30)에서 출사되는 빛의 강도가 전체 영역에서 동일하게 된다. 이와 같이, 도광판(30)의 상면의 프리즘 패턴(32, 34)이 일정한 무늬가 반복해서 배치된 형태이므로, 도광판(30)에서 출사된 빛이 겹치면서 모아레(moire) 현상이 발생하는 문제점이 있다.
각 픽셀에 입사되는 빛의 강도를 조절해야 모아레 현상을 회피할 수 있는데, 종래 기술의 도광판(30)은 동일한 형태의 프리즘 패턴(32, 34)이 배치되어 있어 각 픽셀 단위로 빛의 강도를 조절할 수 없다.
도광판 상면의 프리즘 패턴의 규칙성을 깨트리기 위해서 프리즘 패턴을 일정한 각도로 기울이는 방안이 제안 되었지만, 동일한 사이즈의 액정 패널에도 각기 다른 각도로 프리즘 패턴을 형성해야 함으로 도광판을 제조하는 공정이 복잡해지고, 도광판의 제조 효율을 떨어뜨리는 다른 문제점이 있다. 또한, 프리즘 패턴의 각도를 변경하면 전면 및 측면에서의 빛의 균일도에 차이가 생기고, 빛 샘이 발생하는 또 다른 문제점이 있어 적용에 제약이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모아레 현상을 방지하고, 휘도 균일도를 향상시키는 도광판 및 상기 도광판을 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판은 광원으로부의 빛이 입사되는 입사면; 액정 패널 방향으로 입사된 빛의 경로를 변경시키는 몸체; 및 상기 몸체의 상면에 배치되고, 파장의 길이 및 곡률이 상이한 정현파 형태의 복수의 프리즘 패턴을 포함하고, 상기 복수의 프리즘 패턴은 복수의 프리즘 패턴 그룹으로 이루어지고, 상기 복수의 프리즘 패턴 그룹 각각은 n개의 서로 다른 형태로 구비된 프리즘 패턴을 포함하며, 상기 복수의 프리즘 패턴 그룹은 규칙적으로 배열된다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판의 상기 복수의 프리즘 패턴은 양각 또는 음각으로 형성되고, 인접한 프리즘 패턴들이 이격되지 않거나 또는 일정 간격으로 두고 이격되어 배치되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판의 상기 복수의 프리즘 패턴 그룹이 갖는 n개의 프리즘 패턴 각각의 피치와, 높이 또는 깊이가 상이하게 형성되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판에는 동일한 픽셀에 대응되는 프리즘 패턴들의 길이가 상이하도록 상기 복수의 프리즘 패턴이 배치되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판은 동일한 패턴이 반복되지 않도록 상기 복수의 프리즘 패턴 그룹이 갖는 n개의 프리즘 패턴의 상기 정현파의 주기가 랜덤하게 배열되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판은 직선과 곡선이 혼합된 적어도 하나의 프리즘 패턴을 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판에 배치된 상기 복수의 프리즘 패턴의 단면이 렌즈 형상, 이등변 삼각형, 꼭지점이 곡면인 삼각형, 비등변 삼각형, 사다리꼴 또는 다각형으로 형성되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판에 배치된 상기 복수의 프리즘 패턴의 피치가 20㎛ 내지 300um 범위로 형성되고, 상기 복수의 프리즘 패턴의 깊이 또는 높이가 5㎛ 내지 7㎛ 범위로 형성되거나, 또는 25㎛ 내지 40㎛ 범위로 형성되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판은 모아레 현상을 방지하고, 휘도 균일도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 도광판을 포함하는 백라이트 유닛은 모아레 현상을 방지하고, 균일한 빛을 액정 패널에 공급하여 액정 표시장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 도광판을 나타내는 도면이다.
도 3은 도광판의 프리즘 패턴의 피치에 따른 휘도 편차를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도광판 및 백라이트 유닛이 적용된 액정 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 에에 따른 도광판을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 도광판에 형성된 프리즘 패턴을 형태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도광판에 적용된 제1 프리즘 패턴의 단면을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 도광판에 적용된 제2 프리즘 패턴의 단면을 나타내는 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다', 형성된다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에도 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 도광판과 상기 도광판을 포함하는 백라이트 유닛에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도광판 및 백라이트 유닛이 적용된 액정 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 액정 표시 장치는 백라이트 유닛(100), 액정 패널(200) 및 구동 회로부를 포함하여 구성된다. 액정 패널(200)의 하부에 백라이트 유닛(100)이 배치된다. 도 4에서는 액정 패널(200) 및 백라이트 유닛(100)의 광원(110)을 구동시키기 위한 구동 회로부의 도시를 생략했다. 구동 회로부는 타이밍 컨트롤러(T-con), 데이터 드라이버(D-IC), 게이트 드라이버(G-IC), 백라이트 구동부 및 전원 공급부를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러, 데이터 드라이버, 게이트 드라이버, 백라이트 구동부는 각각이 별도의 집적회로 칩(IC chip)으로 제조되거나, 또는 전체가 하나의 집적회로 칩으로 구현될 수 있다. 한편, 게이트 드라이버는 ASG(Amorphous Silicon Gate) 방식 또는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 액정 패널(200)의 제1 기판(210)의 비표시 영역(베젤 영역)에 집적화 될 수 있다.
타이밍 컨트롤러, 데이터 드라이버, 게이트 드라이버 및 백라이트 구동부의 구체적인 구성 및 구동 방법은 본 발명의 핵심과 관련이 없음으로, 구동 회로부의 각 구성 및 구동 방법에 대한 상세한 설명은 생략한다.
액정 패널(200)은 제1 기판(210, TFT 어레이 기판), 제2 기판(220, 컬러필터 어레이 기판) 및 상기 두 기판(210, 220) 사이에 개재된 액정층(230)을 포함한다.
제1 기판(210)에는 픽셀 어레이(212)가 형성되어 있고, 픽셀 어레이(212)에는 복수의 픽셀이 배열되어 있다. 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차하도록 형성되어 복수의 픽셀이 정의된다. 상기 복수의 픽셀에는 스위칭 소자인 TFT(Thin Film Transistor), 스토리지 커패시터(Cst) 및 픽셀전극이 형성되어 있다. 복수의 픽셀은 매트릭스 형태로 배열되어 있고, 하나의 픽셀은 레드, 그린 및 블루의 서브픽셀로 구성되거나, 또는 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀로 구성될 수 있다.
제2 기판(220)에는 레드, 그린 및 블루의 컬러필터(226)가 형성되고, 각 서브픽셀의 개구부를 정의하는 블랙매트릭스(224)가 형성되어 있다. 블랙매트릭스(224)에 의해서 각 픽셀 영역의 개구부가 정의되고, 각 픽셀의 개구에 상기 레드, 그린 및 블루의 컬러필터(226)가 배치된다.
액정 패널(220)은 액정층(130)의 배열을 조절하는 방식에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 다양하게 개발되어 있다.
액정 패널(200)이 TN(Twisted Nematic) 모드 또는 VA(Vertical Alignment) 모드로 제조된 경우에는 픽셀전극에 대응되는 공통전극이 제2 기판(220)에 형성된다. 반면, IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드로 제조된 경우에는 픽셀전극에 대응되는 공통전극이 제1 기판(210)에 형성된다.
액정 패널(200)의 자체적으로 빛을 생성하지 못하므로, 백라이트 유닛(100)에서 빛을 공급받는다. 백라이트 유닛(100)은 빛을 생성하는 광원(110), 광원(110)으로부터의 빛을 액정 패널(200) 방향으로 안내하는 도광판(120), 상기 도광판(120) 상에 배치되어 빛을 효율을 향상시키는 복수의 광학 시트(130) 및 도광판(120)의 하부에 배치되어 도광판(120)의 하부로 향하는 빛을 액정 패널(200) 방향으로 반사시키는 반사 시트(140)를 포함한다. 복수의 광학 시트(130)는 적어도 1매의 프리즘 시트와 적어도 1매의 확산 시트를 포함할 수 있다.
도 4에서는 광원(110)으로 LED(Light Emitting Diode)가 적용되고, 액정 패널(200)의 측면에 광원(110)이 배치된 엣지 방식의 백라이트 유닛(100)을 도시하고 있다.
액정 패널(200)의 픽셀전극과 공통전극 사이에 형성된 전계에 의해 액정층의 액정 배향이 조절되어 백라이트 유닛(100)으로부터 입시된 빛의 투과율을 조절함으로써, 액정 표시 장치에서 영상을 표시하게 된다.
도 5는 본 발명의 실시 에에 따른 도광판을 나타내는 도면이다.
도 5(A), (B)를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 도광판(120)은 광원(110)으로부터 광이 입사되는 입사면(120b)을 가지는 몸체(120a)와, 몸체(120c)의 상면에 배치된 복수의 프리즘 패턴(122)을 포함한다. 입사면(120b)을 통해 광원(110)에서 몸체(120a)에 입사된 빛은 액정 패널 방향으로 경로를 변경되어 출사된다.
이러한, 도광판(120)은 PC(polycarbonate), PMMA(PolyMethly MethAcrylate), COP(ZEONOR), 노보넨 수지(ARTON) 등의 재질로 형성된다.
복수의 프리즘 패턴(122)은 몸체(120a)에서 출사되는 광을 집광시키기 위한 것으로, 도 5(A)에 도시된 바와 같이 양각의 패턴으로 형성될 수도 있고, 도 5(B)에 도시된 바와 같이 음각의 패턴으로 형성될 수도 있다.
여기서, 복수의 프리즘 패턴(122) 각각의 단면은 소정 형상을 가지며, 인접한 프리즘 패턴(122)들은 이격되지 않고 형성되거나, 일정 간격으로 두고 이격되어 형성될 수 있다.
복수의 프리즘 패턴(122) 각각은 피치(pitch) 및 높이 또는 깊이가 상이하게 형성될 수 있다. 이와 같이, 복수의 프리즘 패턴(122)의 피치(pitch) 및 높이 또는 깊이가 상이하게 형성되면, 도광판(120)에 출사되는 빛이 불규칙하게 되어 모아레를 방지할 수 있다. 복수의 프리즘 패턴(122)은 광원(110)에서 입사되는 빛과 교차하는 방향으로 형성될 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 복수의 프리즘 패턴(122)은 광원(110)에서 입사되는 빛과 동일한 방향으로 형성될 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 도광판에 형성된 프리즘 패턴을 형태를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 모아레 현상의 방지하기 위해 각 픽셀에 입사되는 빛이 주기성을 가지지 않도록 도광판(120)의 상면에 복수의 프리즘 패턴(122)이 배치되어 있다.
도광판(120)에서 출사되는 빛이 주기성을 가지지 않도록 하기 위해서, 파장의 길이 및 곡률이 상이한 정현파 형태로 복수의 프리즘 패턴(122)을 형성하였다.
복수의 프리즘 패턴(122) 각각은, 도 6에 도시된 바와 같이, 소정 곡률을 가지는 정현파 형태로 형성되고, 위에서 바라보았을 때 "S" 형상을 가지도록 배열될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 도광판(120)의 상면에 직선과 곡선이 혼합된 적어도 하나의 프리즘 패턴이 더 배열될 수도 있다.
여기서, 동일한 픽셀에 대응되는 복수의 프리즘 패턴(122)의 길이가 상이하도록, 프리즘 패턴(122)이 n개의 서로 다른 형태로 배치되어 있다.
이를 위해, 복수의 프리즘 패턴(122)의 형상을 결정하는 정현파의 주기는 모두 상이하며, 정현파의 주기(주파수)가 랜덤하게 배열되어 복수의 프리즘 패턴(122) 간에 동일한 패턴이 반복되지 않는다. 즉, 규칙성이 없도록 복수의 프리즘 패턴(122)이 배열되어 있다. 이와 같이, 복수의 프리즘 패턴(122)이 불규칙적으로 배열되면 도광판(120)에서 출사되는 빛에 의해서 모아레가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
금형 판에 주기가 랜덤 한 복수의 정현파 형태의 양각 또는 음각의 마더 패턴을 형성하고, PC(polycarbonate), PMMA(PolyMethly MethAcrylate), COP(ZEONOR), 노보넨 수지(ARTON)로 형성된 도광판의 몸체에 상기 금형 판을 프레스로 가압하여 도광판의 상면에 양각 또는 음각의 복수의 프리즘 패턴을 형성할 수 있다.
여기서, 금형 판에 제1 정현, 제2 정현파, 제3 정현파, ··· 제n 정현파의 마더 패턴이 형성되어 있어, 상기 마더 패턴과 반대 형상으로 복수의 프리즘 패턴(122)이 도광판(120)의 상면에 형성된다.
도면에 도시되지 않았지만 본 발명의 다른 실시 예에서, 복수의 프리즘 패턴(122) 각각은 직선과 곡선이 혼합된 형태로 형성될 수도 있다.
이와 같이, 직선과 곡선이 혼합된 형태로 복수의 프리즘 패턴(122)을 형성함으로써, 복수의 프리즘 패턴(122) 각각은 동일한 패턴이 반복되지 않는다. 즉, 규칙성이 없도록 복수의 프리즘 패턴(122)이 배열되어 모아레를 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도광판에 적용된 제1 프리즘 패턴의 단면을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 도광판에 적용된 제2 프리즘 패턴의 단면을 나타내는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 프리즘 패턴(122) 각각은 양각 형태로 형성될 수 있으며, 단면이 렌즈 형상으로 형성될 수 있다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 복수의 프리즘 패턴(122)의 단면이 이등변 삼각형, 꼭지점이 곡면인 삼각형, 비등변 삼각형, 사다리꼴 또는 다각형인 양각으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 복수의 프리즘 패턴(122)이 다양한 형상을 가지면 패턴의 규칙을 회피할 수 있어 모아레를 방지할 수 있다.
또 다른 예로서, 복수의 프리즘 패턴(122)의 단면이 직선 형태의 제 1 경사면과 곡선 형태의 제 2 경사면을 포함하는 양각 형태로 형성될 수도 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 프리즘 패턴(122) 각각은 음각 형태로 형성될 수 있으며, 단면이 V자 형상으로 형성될 수 있다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 복수의 프리즘 패턴(122)의 단면이 이등변 삼각형, 꼭지점이 곡면인 삼각형, 비등변 삼각형, 사다리꼴 또는 다각형인 음각으로 형성될 수 있다.
또 다른 예로서, 복수의 프리즘 패턴(122)의 단면이 직선 형태의 제 1 경사면과 곡선 형태의 제 2 경사면을 포함하는 음각 형태로 형성될 수도 있다.
Figure 112014112124910-pat00001
상기 표 1을 참조하면, 액정 표시 장치가 적용되는 기기에 따라서 도광판(120)에 배치된 복수의 프리즘 패턴(122)의 피치와 깊이를 상이하게 형성할 수 있다.
예로서, 액정 표시 장치가 노트북에 적용되는 경우, 복수의 프리즘 패턴(122)의 피치는 20㎛ 내지 50㎛ 범위로 형성되고, 20㎛ 내지 50㎛ 범위에서 복수의 프리즘 패턴(122)의 피치가 상이하게 배열될 수 있다. 또한, 액정 표시 장치가 노트북에 적용되는 경우, 복수의 프리즘 패턴(122)의 깊이 또는 높이는 5㎛ 내지 7㎛의 범위로 형성될 수 있다.
다른 예로서, 액정 표시 장치가 모니터에 적용되는 경우, 복수의 프리즘 패턴(122)의 피치는 50㎛ 내지 200㎛ 범위로 형성되고, 50㎛ 내지 200㎛ 범위에서 복수의 프리즘 패턴(122)의 피치가 상이하게 배열될 수 있다. 또한, 액정 표시 장치가 모니터에 적용되는 경우, 복수의 프리즘 패턴(122)의 깊이 또는 높이는 25㎛ 내지 40㎛의 범위로 형성될 수 있다.
또 다른 예로서, 액정 표시 장치가 TV에 적용되는 경우, 복수의 프리즘 패턴(122)의 피치는 50㎛ 내지 300㎛ 범위로 형성되고, 50㎛ 내지 300㎛ 범위에서 복수의 프리즘 패턴(122)의 피치가 상이하게 배열될 수 있다. 또한, 액정 표시 장치가 모니터에 적용되는 경우, 복수의 프리즘 패턴(122)의 깊이 또는 높이는 40㎛ 내지 60㎛의 범위로 형성될 수 있다.
상술한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 도광판(120)은 서로 다른 형상을 가지는 복수의 프리즘 패턴이 배치되어 있어 모아레 현상의 방지하고, 액정 표시 장치에서 표시되는 영상의 시인성을 높일 수 있다.
또한, 도광판(120)에서 출사되는 광의 균일도, 집광도 및 휘도를 향상시켜, 액정 패널에 고품질의 빛을 공급함으로써 액정 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 도광판
110: 광원
120: 도광판
120a: 몸체
120b: 입사면
120c: 상면
122: 복수의 프리즘 패턴
130: 복수의 광학 시트
140: 반사 시트
200: 액정 패널
210: 제1 기판
220: 제2 기판
224: 블랙매트리스
226: 컬러필터

Claims (9)

  1. 광원으로부의 빛이 입사되는 입사면;
    액정 패널 방향으로 입사된 빛의 경로를 변경시키는 몸체; 및
    상기 몸체의 상면에 배치되고, 파장의 길이 및 곡률이 상이한 정현파 형태의 복수의 프리즘 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 프리즘 패턴은 복수의 프리즘 패턴 그룹으로 이루어지고,
    상기 복수의 프리즘 패턴 그룹 각각은 n개의 서로 다른 형태로 구비된 프리즘 패턴을 포함하며,
    상기 복수의 프리즘 패턴 그룹은 규칙적으로 배열된 도광판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 프리즘 패턴은 양각 또는 음각으로 형성되고, 인접한 프리즘 패턴들이 이격되지 않거나 또는 일정 간격으로 두고 이격되어 배치된 도광판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 프리즘 패턴 그룹이 갖는 n개의 프리즘 패턴 각각의 피치와, 높이 또는 깊이가 상이한 도광판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    동일한 픽셀에 대응되는 프리즘 패턴들의 길이가 상이하도록 상기 복수의 프리즘 패턴이 배치된 도광판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    동일한 패턴이 반복되지 않도록 상기 복수의 프리즘 패턴 그룹이 갖는 n개의 프리즘 패턴의 상기 정현파의 주기가 랜덤하게 배열된 도광판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    직선과 곡선이 혼합된 적어도 하나의 프리즘 패턴을 더 포함하는 도광판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 프리즘 패턴의 단면이 렌즈 형상, 이등변 삼각형, 꼭지점이 곡면인 삼각형, 비등변 삼각형, 사다리꼴 또는 다각형인 도광판.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 프리즘 패턴의 피치가 20㎛ 내지 300um 범위로 형성되고,
    상기 복수의 프리즘 패턴의 깊이 또는 높이가 5㎛ 내지 7㎛ 범위로 형성되거나, 또는 25㎛ 내지 40㎛ 범위로 형성된 도광판.
  9. 1항 내지 8항 중 어느 한 항의 도광판;
    상기 도광판에 빛을 공급하는 광원;
    상기 도광판의 하부에 배치된 반사 시트; 및
    상기 도광판의 상부에 배치된 복수의 광학 시트를 포함하는 백라이트 유닛.
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