KR20020015175A - 백라이트 시스템 용 광 가이드 플레이트 - Google Patents

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Abstract

액정 디스플레이의 백라이트 시스템에서, 광 가이드 플레이트는 다수의 리플렉터 유닛을 포함한다. 광 가이드 플레이트는 전면, 배면, 및 4측면을 가진 웨지 또는 플랫형이 된다. 다수의 리플렉터 유닛은 각각이 애뉼러 돌출부로서 설계된 광 가이드 플레이트의 배면에 일체로 형성된다. 4측면중 일 측면을 통해서, 램프에 의해서 조사된 광 비임은 광 가이드 플레이트로 전파한다. 전파하는 방향에 관계없이 광 비임의 일부는 리플렉터 유닛에 의해 2개의 반사광 비임으로 반사되어 광 가이드 플레이트의 전면으로부터 굴절한다. 따라서, 본 발명에 따른 광 가이드 플레이트는 우수한 반사 효율을 달성한다.

Description

백라이트 시스템 용 광 가이드 플레이트{LIGHT GUIDE PLATE FOR A BACKLIGHT SYSTEM}
본 발명은 광 가이드 플레이트에 관한 것으로, 보다 구체적으로 말하자면, 액정 디스플레이에 사용되는 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트에 관한 것이다.
비교를 위해서, 액정 디스플레이의 통상적인 백라이트 시스템은 다음 도 1 내지 도 3을 참조하여 미리 기술될 것이다.
도 1을 참조하면, 액정 디스플레이의 통상적인 백라이트 시스템은 램프(11), 광 가이드 플레이트(12), 램프 리플렉터(13) 및 백 리플렉터(14)를 포함한다.
램프(111)는 백라이트 시스템에 필요한 광 비임을 제공하기 위해 광원으로서 사용된다.
광 가이드 플레이트(12)는 램프(11)에 인접 위치한 전면(121), 배면(122), 및 측면(123)을 포함한다. 추가적으로, 측면(123)은 램프(11)에 병렬로 배치되어 램프(11)에 의해 조사된 광 비임을 수용한다. 배면(122)은 다수의 리플렉터 도트(124)를 제공하며 도트 각각은 반구형 돌출부로서 설계된다.
램프 리플렉터(13)는 램프(1)에 의해 조사된 광 비임이 광 가이드 플레이트(12)를 향하여 반사되는 방법과 같이 램프(11)를 에워싸고 배치된다.
백 리플렉터(14)는 광 가이드 플레이트(12)의 배면에 배치되어 광 가이드 광(12)의 배면(122)으로부터 전달된 광 비임을 역 반사한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 정상상태에서 램프(11)로부터 측면(123)을 통해 광 가이드플레이트(12)로 조사된 광 비임 B은 램프(11)로부터 전파되는 방법과 같이 전면(121) 및 배면(123)사이에서 전방 및 후방으로 전부 반사된다. 이 경우에, 광 가이드 플레이트(12)의 전면(121)으로부터 광 비임은 굴절되지 않는다. 그러나, 전파되는 동안 램프(11)로부터 조사된 광 비임A 이 어떤 반사 도트(124)에 대해서 히트된다면, 광 비임 A의 반사각도가 변화함에 따라 가이드 플레이트(2)의전면(21)으로부터 반사 광 비임 A1 이 굴절된다. 상술된 리플렉터 도트의 배치에 따라서, 액정 디스플레이의 패널(17)에 필요한 백라이트가 제공된다.
광 가이드 플레이트(12)의 리플렉터 도트(124)를 제조하는 통상적인 방법으로서, 광 가이드 플레이트(12)의 배면(122)에 관해서 높은 반사 물질을 인쇄하여 리플렉터 도트(124)를 형성하는 하프톤 프린팅 방법이 사용된다.
바람직하지 못하게도, 액정 디스플레이에 사용된 백라이트 시스템의 제조방법은 하프톤 프린팅 방법의 요구조건으로 인해 제조시간이 오래 걸리고 코스트가 높다.
광 가이드 플레이트(12)의 리플렉터 도트(124)를 제조하는 또다른 통상적인 방법으로서, 광 가이드 플레이트(12)의 일체부로서 배면(122)에 관해서 다수의 리플렉터 도트(124)가 직접 제조될 수 있다. 예를 들면, 각각의 리플렉터 도트(124)는 반구형, 사다리꼴형, 피라미드형, 또는 반달형으로 형성될 수 있다. 그러나, 경사진 반달형의 리플렉터 도트는 전면(121)으로부터 나와서 소정의 방향으로 전파하는 입사광 비임을 반사한다. 그러므로, 리플렉터 반사 도트는 입사광 비임이 다수의 방향으로 전파하는 조건하에서는 적용될 수 없다. 비록 반구형 리플렉터 도트가 입사 광 비임을 다수의 방향으로 전파하는 조건하에서 적용할 수 있을지라도, 광 가이드 플레이트에서 나오는 광 비임을 반사하여 굴절할 수 있는 능력은 이하에서와 같이 적합하지 않다.
도 2(A) 및 도 2(b)를 참조하면, 각각의 리플렉터 도트(124)는 반구형 돌출부로서 설계된다. 각각의 리플렉터 도트(124)는 소정의 방향으로 관찰되는 바와 같이 하나 이상의 돌출부가 되므로, 광 가이드 플레이트로부터 나오는 입사 광을 효과적으로 반사하여 굴절 시킬 수 있는 국부적 반사 영역만을 가지고 있다. 예를 들면, 광 가이드 플레이트로부터 나오는 X 방향으로 전파하는 입사광 비임을 효과적으로 반사하여 굴절 시킬 수 있는 국부적 반사 영역(126)만이 있다. 이는 오로지 X 방향으로 전파하는 입사광 비임의 반사 각도를 국부적 반사 영역(126)만이 효과적으로 변화시킬 수 있기 때문이다.
3차원도면인 도 3을 참조하면, 광 비임 A 가 리플렉터 도트에 대하여 히트될 때, 단지 일부분의 광 비임 A 만이 반사광 비임 A로서 반사되어 광 가이드 플레이트의 전면(121)으로 부터 나와서 굴절된다.
그러므로, 통상적 광 가이드 플레이트의 반사 효율은 더 개선될 필요가 있다.
본 발명의 목적은 입사광 비임이 다수의 방향으로 전파하는 조건을 적용하고 광 가이드 플레이트의 전면에서 나오는 입사광 비임을 효과적으로 반사 및 굴절시킬 수 있는 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트가 개시된다. 백라이트 시스템은 광 가이드 플레이트, 램프, 램프 리플렉터, 및 백 리플렉터로 구성된다. 램프 리플렉터는 램프를 에워싸도록 배치되어 광 가이드 플레이트를 향하여 램프에 의해 조사된 광 비임을 반사한다. 광 가이드플레이트는 패널에 대면하는 전면; 하나의 단부면이 램프에 대면하도록 배치된 4개의 단부면; 및, 백 리플렉터가 배치된 배면을 갖는다. 광 가이드 플레이트의 배면은 다수의 리플렉터 유닛을 가지고 일체로 형성된다. 다수의 리플렉터 유닛 각각은 적어도 하나의 애뉼러 돌출부를 포함한다.
상술된 다수의 리플렉터 유닛의 배치에 있어서, 광 가이드 플레이트는 입사광 비임을 적어도 2개의 반사광 비임으로 효과적으로 반사하여 비록 입사 비임이 다수의 방향으로 전파될 지라도 전면으로부터 굴절된다. 따라서, 본 발명에 따른 광 가이드 플레이트는 우수한 반사효율을 달성한다.
본 발명의 상기한 목적, 특징 및 장점은 첨부도면과 관련한 다음 실시예의 상세한 설명으로부터 보다 명백히 이해될 것이다.
도 1은 액정 디스플레이에 사용되는 통상적인 백라이트 시스템을 도시한 단면도;
도 2(A) 및 도 2(B)는 각각 광 가이드 플레이트의 통상적인 리플렉터 도트를 도시한 평면도 및 측면도;
도 3은 광 가이드 플레이트의 통상적인 리플렉터 도트가 야기하는 효과적인 반사경로를 도시하는 3차원도;
도 4는 본 발명에 따른 제 1실시예의 광 가이드 플레이트를 갖는 백라이트 시스템을 도시한 투시도;
도 5는 본 발명에 따른 제 1실시예의 광 가이드 플레이트를 갖는 백라이트 시스템을 도시한 단면도;
도 6(A) 및 도 6(B)는 각각 제1실시예의 광 가이드 플레이트의 리플렉터 유닛을 도시한 평면도 및 측면도;
도 7은 제1 실시예의 광 가이드 플레이트의 리플렉터 유닛이 야기하는 효과적인 반사경로를 도시하는 3차원도;
도 8(A) 및 도 8(B)는 각각 제2 실시예의 광 가이드 플레이트의 리플렉터 유닛을 도시한 평면도 및 측면도;
도 9(A) 및 도 9(B)는 각각 제3 실시예의 광 가이드 플레이트의 리플렉터 유닛을 도시한 평면도 및 측면도;
도 10(A) 및 도 10(B)는 각각 제4 실시예의 광 가이드 플레이트의 리플렉터 유닛을 도시한 평면도 및 측면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 광 가이드 플레이트 3 : 램프
4 : 램프 리플렉터 5 : 백 리플렉터
21 : 전면 22 : 배면
23 : 측면 25 : 애뉼러 리플렉터 유닛
26, 27 : 국부 반사 영역 28 ; 210, 211,212 : 애뉼러 돌출부
29 : 거친 표면
<제 1실시예>
본 발명에 다른 제1 실시예의 광 가이드 플레이트를 갖는 백라이트 시스템은 도 4 내지 도 7을 참조하여 다음 문단에서 상세히 설명될 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 시스템은 광 가이드 플레이트(2), 램프(3), 램프 리플렉터(4) 및 백 리플렉터(5)로 구성된다. 광 가이드 플레이트(2)는 아크릴 같은 투명 물질로 제조된다. 추가로, 광 가이드 플레이트(2)는 전면(21), 배면(22), 및 4측의 측면(23)을 가진 웨지형 또는 편평한 형상이다. 다수의 반사 유닛은 배면에 일체로 형성되는데, 배면 각각은 제 1실시예에서는 애뉼러 돌출부(25)같은 형상으로 되어 있다. 램프(3)는 광 가이드 플레이트(2)의 4개 측면(23) 중 한 측면에 인접하여 배치된다. 램프(3)는 측면(23)을 통해 광 가이드 플레이트(2)를 통과하는 광 비임을 조사하도록 채택된다.
램프 리플렉터(4)는 램프(3) 주변에 배치되어 램프(3)로부터 조사된 광 비임을 광 가이드 플레이트(3)로 반사한다.
백 리플렉터(5)는 광 가이드 플레이트(2)의 배면(22)을 커버하기 위해 배치되어 배면(22)에서 전달되는 광 비임이 광 가이드 플레이트(2)로 역 반사되도록 한다.
도 5를 참조하면, 정상 상태에서 램프(3)로부터 광 가이드 플레이트(2)로 조사된 광 비임 B은 램프(3)에서 전파되는 방법과 같이 전면(2) 및 배면(3)사이에서 전방 및 후방으로 전부 반사된다. 이 경우에, 광 가이드 플레이트(2)의 전면(22)으로부터 광 비임은 굴절되지 않는다. 그러나, 광 비임B 이 어떤 애뉼러 돌출부(25)에 대해서 히트된다면, 광 비임 B의 반사 각도는 광 가이드 플레이트(2)의 전면(21)으로부터 반사 광 비임 B1 이 굴절하는 방식으로 변화된다. 상술된 애뉼러 돌출부(25)의 배치에 따라서, 액정 디스플레이의 패널에 필요한 백라이트가 제공된다.
제 1 실시예에 있어서, 각각의 애뉼러(25)는 입사광 비임의 전파 방향에 관계없이 국부 반사 영역으로서 2개의 아크 부분이 제공된다. 보다 구체적으로 말하자면, 도 6 에 도시된 바와 같이, 애뉼러 돌출부(25)의 2개의 아크 부분(26,27)은, 광 가이드 플레이트(2)의 전면(21)으로부터 반사 광 비임이 굴절되는 방식과 같이X 방향으로 전파하는 광 비임을 반사한다.
3차원 도면인 도 7을 참조하면, 광 비임 B 이 애뉼러 돌출부분(25)에 대하여 히트될 경우, 광 비임 B 의 부분은 2개의 국부 반사 영역(26,27)에 의하여 2개의 반사 광 비임 B1 및 B2 으로 반사된다. 따라서, 반사광 비임 B11 및 B2는 광 가이드 플레이트(2)의 전면(21)으로부터 굴절된다. 그 결과 애뉼러 리플렉터 유닛(25)은 통상의 반구형 리플렉터 도트의 효율보다 우수한 반사 효율을 달성한다.
따라서, 본 발명에 따른 제1 실시예의 광 가이드 플레이트는 다음의 장점을 갖는다:
1. 소정의 방향으로 전파하는 광 비임을 위하여 , 리플렉터 유닛은 애뉼러 형상이므로 2개의 국부 반사 영역을 제공한다.
2. 광 가이드 플레이트의 반사 효율은 입사광 비임이 2개의 광 비임으로 반사되고 이 광 비임이 광 가이드 플레이트의 전면으로부터 굴절되기 때문에 개선된다.
<제2 실시예>
도 8(A) 및 도 8(B)는 본 발명에 따른 제2 실시예의 광 가이드 플레이트의 리플렉터 유닛을 각각 도시한 평면도 및 측면도이다. 도 8(A) 및 도 8(B)에 도시된 바와 같이, 광 가이드 플레이트의 리플렉터 유닛은 애뉼러 돌출부(28)와 그 애뉼러 돌출부(28)에 의해 에워싸인 거친 표면(29)을 포함한다.
<제3 실시예>
도 9(A) 및 도 9(B)는 본 발명에 따른 제3 실시예의 광 가이드 플레이트의 리플렉터 유닛을 각각 도시한 평면도 및 측면도이다. 도 9(A) 및 도 9(B)에 도시된 바와 같이, 광 가이드 플레이트의 리플렉터 유닛은 2개의 구심적 애뉼러 돌출부(210,211)를 포함한다.
<제4 실시예>
도 10(A) 및 도 10(B)는 본 발명에 따른 제4 실시예의 램프 리플렉터는 램프를 에워싸도록 배치되어 광 가이드 플레이트를 향하여 램프에 의해 조사된 광 비임을 반사한 각각 도시한 평면도 및 측면도이다. 도 10(A) 및 도 10(B)에 도시된 바와 같이, 광 가이드 플레이트의 리플렉터 유닛은 애뉼러 돌출부(212)와 그 애뉼러 돌출부(212)에 의해 둘러싸인 반구형 돌출부(213)를 포함한다.
본 발명은 바람직한 실시예의 일례 및 용어로 기술되어 있지만, 본 발명이 개시된 실시예에 제한되지 않음을 이해할 수 있다. 반대로 말하자면, 이 분야에 숙련된 기술자에게 명백한 바와 같이 다양한 변경 및 유사한 구성을 포함하는 것으로 의도된다. 예를 들면, 본 발명에 따라 리플렉터 유닛으로 사용된 애뉼러 돌출부는 원형 고리 돌출부, 타원형 고리 돌출부, 장방형 고리 돌출부, 6방형 고리 돌출부 등으로 형성될 수 있다. 그러므로, 첨부된 특허청구의 범위는 상기한 모든 변경 및 유사한 구성을 모두 망라하기 위해 최대한 광범위하게 해석되는 것으로 일치되어야한다.

Claims (7)

  1. 광 비임을 조사하는 램프와, 상기 램프를 에워싸도록 배치되어 광 가이드 플레이트를 향해 있는 광 비임을 반사하는 램프 리플렉터와, 백 리플렉터를 구비하는 광 가이드 플레이트로서, 패널에 대면하여 배치된 전면;
    하나의 단부면이 램프에 대면하도록 배치된 4개의 단부면; 및,
    백 리플렉터가 배치되고, 다수의 리플렉터 유닛을 가지고 일체로 형성된 광 가이드 플레이트를 구비하는 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트에 있어서,
    상기 다수의 리플렉터 유닛 각각은 적어도 하나의 애뉼러 돌출부를 포함한 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 애뉼러 돌출부는 원형 고리 돌출부, 타원형 고리 돌출부, 장방형 고리 돌출부, 6방형 고리 돌출부으로부터 선택되어 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 리플렉터 유닛 각각은 제1 애뉼러 돌출부와 적어도 하나의 제2 애뉼러돌출부를 포함하고, 상기 제2 애뉼러 돌출부의 크기가 상기 제1 애뉼러 돌출부의 크기보다 작고 , 상기 제2 애뉼러 돌출부가 상기 제1 애뉼러 돌출부에 의하여 에워싸여 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 리플렉터 유닛 각각은 적어도 2개의 동심의 애뉼러 돌출부를 포함한 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 애뉼러 돌출부에 의하여 에워싸여진 영역은 거친 표면을 제공하는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 애뉼러 돌출부에 의하여 에워싸여진 영역은 적어도 하나의 돌출부를 제공하는 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 애뉼러 돌출부에 의하여 에워싸여진 영역은 반구형 돌출부인 것을 특징으로 하는 백라이트 시스템용 광 가이드 플레이트.
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