KR20040105899A - 다면 프리즘 요철이 형성된 프리즘시트가 장착된 백라이트장치 - Google Patents
다면 프리즘 요철이 형성된 프리즘시트가 장착된 백라이트장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 도광판을 적용한 사이드 광원의 백라이트(backlight) 장치에 관한 것으로, 본 발명의 백라이트 장치는 다면의 프리즘 요철이 일정간격 반복적으로 형성된 반사및 굴절용 시트를 도광판의 배면에 배치하여, 도광판의 상부로 나아가는 출사각을 향상시켜 주는 것으로 본 발명에 이용되는 다면 프리즘시트는 광 투과율이 우수하고 프리즘 요철면의 거칠기가 경면이 되도록 하며, 요철의 내부각은 30°에서 60°범위내에서 조정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치로서, 이것은 기존의 백라이트 장치에서 도광판 상부에 적층되는 확산시트를 제거하거나 또는 프리즘 시트의 사용을 최소화하여, 사이드 광원의 이용효율을 높여서 백라이트 전체의 휘도품질의 향상을 가져다 준다.
Description
도광판을 적용한 사이드 광원을 이용하는 백라이트는 최근 LCD 평판 디스플레이 장치등에서 널리 이용된다. 기존의 백라이트 장치를 보면 도 1, 도 3에서와 같이 도광판의 상부에 확산시트(3)를 사용하는데, 이는 도광판의 외부로 출사되는 광선의 출사각(11)이 낮아 이를 놓여주는 역할을 한다. 그러나, 이 과정에서 확산시트의 광 투과효율이 낮아 백라이트 전체의 광이용 효율을 떨어지게 만드는 원인을 제공하며, 광원의 순백도 유지에도 나쁜 영향을 미친다. 출사각(11)은 도광판의 하부에 새겨지는 패턴형상에 따라 영향을 받지만 현재, 20°내지 30°정도여서 이를 충분히 높이는 데에는 도광판의 패턴 조정만으로는 어려움이 있다.
본 발명은 도광판을 적용하는 백라이트 장치에서 다면체 프리즘 요철이 새겨진 시트를 적용하여 도광판의 외부로 출사되는 광선들의 주된 각도를 향상시킴으로써 도광판 상부에 적층되는 시트류를 제거하는 것을 목적으로 하며, 다면 프리즘시트에 형성된 요철형상은 도광판의 외부로 출사되는 광선의 출사각(13, 14, 15)을 최적화시키도록 만든다. 시트의 재질은 광 투과율이 우수한 것을 사용하여 광의 손실이 없이 광선의 경로만 바꿔주고자 한다.
도 1은 종래의 도광판이 결합된 백라이트 장치의 개략적 구조도
도 2는 본 발명의 다면 프리즘시트가 적용된 백라이트 장치의 개략적 구조도
도 3은 종래의 백라이트 장치에서 도광판 외부로 나아가는 광선의 주요 출사각 예시도
도 4는 본 발명의 다면 프리즘시트가 적용된 백라이트 장치에서 도광판 외부로 나아가는 광선의 주요 출사각 예시도
도 5의 (a), (b), (c)는 도 4의 다면 프리즘시트의 2면, 3면 및 4면 프리즘 요철의 각 3차원 개략도
도 6은 도 5(b)의 3면 프리즘 요철이 반복적으로 연속 배치된 다면 프리즘 시트(6)의 3차원 개략도
도 7은 본 발명의 다면 프리즘시트(6) 바닥면에 미러(mirror)용 코팅이 형성된 실시예
도 1 내지 도 7의 주요 부분에 대한 부호 설명
1 : 미러(mirror)형 반사시트(reflective sheet)
2 : 도광판(light guide panel)
3 : 확산시트(diffuser sheet)
4, 5 : 프리즘시트(prism sheet)
6 : 다면 프리즘시트(multilateral prism sheet)
7 : 광원(lamp 또는 LED)장치
8 : 도광판에 새겨진 패턴의 단면 개략도
9 : 미러(mirror)용 코팅층
10 : 다면 프리즘시트에 새겨진 프리즘 요철의 단면 개략도
11 : 기존 백라이트 장치에서 도광판 외부로 나아가는 광선들의 주요 출사각
12 : 기존 백라이트 장치에서 확산시트를 통과한 후 나아가는 광선들의 주요 출사각
13 : 본 발명의 백라이트 장치에서 다면 프리즘시트를 통과하여 굴절된 후 미러형 반사시트에 의하여 반사되어 도광판 외부로 나아가는 광선들의 주요 출사각
14 : 본 발명의 백라이트 장치에서 다면 프리즘시트를 투과 굴절된 후 전반사되어 도광판 외부로 나아가는 광선들의 주요 출사각
15 : 본 발명의 백라이트 장치에서 다면 프리즘시트에 반사된 후 도광판 외부로 나아가는 광선들의 주요 출사각
16 : 프리즘 다면체의 내부각
17 : 프리즘 다면체 요철들의 피치(pitch)
본 발명은 도광판을 적용한 사이드 광원의 백라이트(backlight) 장치에 관한 것으로, 도광판의 측면에는 광원이 장착되고, 도광판의 상부에는 프리즘시트가 장착되고, 도광판의 하부에는 도광판 외부로 나가는 빛의 출사각을 증대하는 다면 프리즘 요철이 형성된 다면 프리즘 요철 시트가 장착되고, 상기 다면 프리즘 요철 시트의 하부에는 반사판이 장착되는 백라이트 장치에 관한 것이다[도 2].
또한 본 발명은, 도광판의 측면에는 광원이 장착되고, 도광판의 상부에는 프리즘시트가 장착되고, 도광판의 하부에는 도광판 외부로 나가는 빛의 출사각을 증대하는 다면 프리즘 요철이 형성된 다면 프리즘 요철 시트가 장착되고, 상기 다면 프리즘 요철시트의 바닥면에는 미러용 반사코팅이 된 백라이트 장치에 관한 것이다[도 7].
또한 본 발명은 상기의 백라이트 장치에서, 프리즘 요철 시트에 요철로서 형성된 다면체가 2면 프리즘인 것, 3면 프리즘인 것, 4면 프리즘 중 하나인 것에 관한 것이다[도 5].
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도면과 함께 보다 상세히 설명한다.
먼저 도 1은 도광판을 적용한 일반적인 백라이트 장치로서, 여기서 확산시트(3)의 기능은 도 3에서와 같이 도광판에서 출사되는 20°내외의 광선들의 출사각(11)을 50°수준으로 높여주는 작용을 한다. 본 발명은 도 2에서와 같이 다면 프리즘 시트를 도광판의 배면에 배치하는 구조로서, 이에 따라 확산시트를 제거할 수 있게 된다.
한편 다면 프리즘시트에 일정간격으로 반복적으로 형성된 다면체의 구조는 도 5(a), 도 5(b) 및 도 5(c)에서와 같이 2면 프리즘, 3면 프리즘 또는 4면 프리즘 형태가 가능하며, 그 내부각(16)은 도 4에서와 같이 도광판을 빠져 나오는 광선들의 반사와 굴절에 영향을 미치는데, 내부각 30°내지 60°에서 도광판 외부로 나아가는 출사각(13, 14, 15)은 기존의 백라이트 구조에서 나아가는 출사각(11)보다 크게 향상된다. 이러한 다면프리즘시트의 구성을 보다 구체적으로 나타내기 위해 도6에 3면프리즘 요철이 형성된 프리즘시트의 평면도를 도시했다.
시트상의 프리즘 요철면은 경면으로 난반사가 되지 않아야 하며, 재질은 광투과율이 우수한 PC계열의 수지를 이용할 수 있다. 요철을 포함한 시트의 두께는 100 미크론 이하에서도 충분히 기능을 발휘하게 된다. 요철의 피치(17)는 도광판의 패턴 간격을 고려하여 충분히 작게 함으로써 도광판의 하나의 패턴으로부터 나오는 광선의 경로들을 분산하는 효과를 얻을 수 있다.
특히 도 7에서와 같이, 본 발명의 다면 프리즘 요철시트(6)의 하부에 미러용 반사코팅층(9)을 추가하게 되면, 미러형 반사시트(1)가 필요없는 새로운 백라이트 장치를 얻을 수 있다.
2인치급 무인쇄 도광판을 사용한 컬러 핸드폰용 백라이트 장치에서의 실험 결과를 이하에서 설명한다. 다면 프리즘 시트는 도 6에서와 같이 3면 프리즘으로 하면서 내부각 55°, 피치 150 ㎛, 시트두께 150 ㎛ 로 하고, 프리즘 요철면의 평균거칠기는 20 nm 이하로 PC 필름 형태로 제작한 뒤, 본 발명의 제안된 도 2의 백라이트 장치에서 상기 제작된 다면 프리즘시트를 사용하면서 확산시트만을 제거하고 광원과 나머지 세트류는 동일한 것을 사용하여 기존의 백라이트 장치(도 1)와 휘도품질과 비교하여 본결과, 본 발명의 백라이트 장치에서 휘도의 평균값은 20% 내외 증가하고, 색온도는 15% 정도 향상됨을 볼 수 있다. 도광판의 패턴광선들은 3면 프리즘에 의하여 분산되어 확산의 효과도 충분하다.
또한 도 7에서와 같이 본 발명의 다면 프리즘 요철시트(6)의 바닥면에 미러용 반사코팅을 추가하게 되면, 미러형 반사시트(1)가 필요없는 새로운 백라이트 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 백라이트 장치는 다면의 프리즘 요철이 일정간격 반복적으로 형성된 반사 및 굴절용 시트를 도광판의 배면에 배치하여, 도광판의 상부로 나아가는 출사각을 향상시켜 주는 것으로 기존의 백라이트 장치에서 도광판 상부에 적층되는 확산시트를 제거하거나 또는 프리즘 시트의 사용을 최소화할 수 있으며, 사이드 광원의 이용효율을 높여서 백라이트 전체의 휘도품질의 향상을 가져다 준다.
Claims (5)
- 광원과 도광판과 광학시트로 구성된 백라이트 장치에 있어서,도광판의 측면에는 광원이 장착되고,도광판의 상부에는 프리즘시트가 장착되고,도광판의 하부에는 도광판 외부로 나가는 빛의 출사각을 확대하는 다면 프리즘 요철이 형성된 다면 프리즘 요철 시트가 장착되고,상기 다면 프리즘 요철 시트의 하부에는 반사판이 장착되는 것을 특징으로 하는,다면 프리즘 요철 시트가 장착된 백라이트 장치
- 광원과 도광판과 광학시트로 구성된 백라이트 장치에 있어서,도광판의 측면에는 광원이 장착되고,도광판의 상부에는 프리즘시트가 장착되고,도광판의 하부에는 도광판 외부로 나가는 빛의 출사각을 확대하는 다면 프리즘 요철이 형성된 다면 프리즘 요철 시트가 장착되고,상기 다면 프리즘 요철 시트의 바닥면에는 미러용 반사코팅이 되는 것을 특징으로 하는,다면 프리즘 요철 시트가 장착된 백라이트 장치
- 청구항 1 또는 청구항 2에서, 프리즘 요철 시트에 요철로서 형성된 다면체는 2면 프리즘이며 그 내부각은 30°내지 60°인 것을 특징으로 하는,다면 프리즘 요철 시트가 장착된 백라이트 장치
- 청구항 1 또는 청구항 2에서, 프리즘 요철 시트에 요철로서 형성된 다면체는 3면 프리즘이며 그 내부각은 30°내지 60°인 것을 특징으로 하는, 다면 프리즘 요철 시트가 장착된 백라이트 장치
- 청구항 1 또는 청구항 2에서, 프리즘 요철 시트에 요철로서 형성된 다면체는 4면 프리즘이며 그 내부각은 30°내지 60°인 것을 특징으로 하는, 다면 프리즘 요철 시트가 장착된 백라이트 장치
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