KR20060013318A

KR20060013318A - 엘시디 유니트용 도광판

Info

Publication number: KR20060013318A
Application number: KR1020040073443A
Authority: KR
Inventors: 하수용; 박정호
Original assignee: 레이젠 주식회사
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-02-09

Abstract

본 발명은 백라이트 유니트용 도광판에 관한 것으로, 특히 도광판 상부면에 금형 및 사출기술을 이용하여 입광부에서 반대쪽 방향으로 갈수록 깊이가 가변되는 프리즘 패턴 구조로 가공하고 상기 도광판 하부에는 프리즘의 깊이 및 피치 간격을 조절한 프리즘 패턴을 형성시켜 도광판의 표면으로 표출되는 휘선 및 암선을 개선시키고 고휘도 및 고균일도를 구현하는 디스플레이 백라이트용 도광판에 관한 것이다.

도광판, 백라이트 유니트, 프리즘 패턴, 프리즘 깊이, 피치 간격

Description

엘시디 유니트용 도광판{a backlight of lcd unit}

도 1은 본 발명이 사용되는 상태의 전체 개략도

도 2는 본 발명에 의한 백라이트 유니트용 도광판의 사시도

도 3은 도 2의 A - A선의 단면도

도 4는 본 발명에 따라 상부면의 프리즘 패턴을 부분 발췌한 확대 사시도

도 5는 도 2에서 B - B선 방향으로 바라 본 우측면도의 부분 확대도

도 6은 도 3에서 본 발명에 따른 상부면 프리즘 패턴을 발췌하여 확대한 또

다른 실시 예시도A

도 7은 도 3에서 본 발명에 따른 상부면 프리즘 패턴을 발췌하여 확대한 또

다른 실시 예시도B

도 8은 도 3에서 본 발명에 따른 상부면 프리즘 패턴을 발췌하여 확대한 또

다른 실시 예시도C

도 9는 종래 도광판을 시뮬레이션 측정기로 휘도를 측정한 분석도

도 10은 본 발명의 실시예1을 시뮬레이션 측정기로 휘도를 측정한 분석도

도 11은 본 발명의 실시예2를 시뮬레이션 측정기로 휘도를 측정한 분석도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *

10 : 도광판 20 : 상부면

21:21a:21b:21c: 상부면 프리즘 홈 30 : 하부면

31 : 하부면 프리즘 홈 40 : 광원

D1,D2 : 프리즘 깊이 P1 : 피치의 간격

본 발명은 엘시디 유니트용 도광판에 관한 것으로, 특히 도광판 상부면에 금형 및 사출기술을 이용하여 입광부에서 반대쪽 방향으로 갈수록 깊이가 가변되는 프리즘 패턴 구조로 가공하고 상기 도광판 하부에는 프리즘의 깊이 및 피치 간격을 조절한 프리즘 패턴을 형성시켜 도광판의 표면으로 표출되는 휘선 및 암선을 개선시키고 고휘도 및 고균일도를 구현하는 디스플레이 백라이트용 도광판에 관한 것이다.

현재 사용되는 디스플레이 장치는 CRT, PDP, 유기EL, LCD등이 있으며 이중 백라이트 유니트는 LCD패널에 채용되어 사용되고 있다.

이들 중에서 LCD는 저전력소모, 경량화, 박형 등의 장점으로 TV, 모니터, PDA, 노트북, 핸드폰, 캠코더용 액정표시장치 등 다방면에 널리 사용되고 있다.

그러나 LCD는 수광소자라는 특성을 가지고 있어서 LCD 액정 후면에 균일한 광을 공급해 줄 수 있는 광원장치를 필요로 하며 이에 따라 LED와 같은 점광원이나 냉음극 형광램프와 같은 선광원을 균일한 면광원처럼 만들어주는 역할을 하는 백라이트 유니트라는 디바이스를 이용한다.

도광판은 백라이트 유니트의 핵심 디바이스로서 점광원 혹은 선광원을 면광원으로 전환시키는 역할을 하게 된다.

근래에는 이러한 백라이트 유니트용 도광판 중에서도 에지라이트 타입의 쐐기형태와 평판형 타입의 구조를 갖는 백라이트 유니트용 도광판을 많이 개발하고 있다.

종래의 백라이트 유니트용 도광판은 광투과성이 좋은 아크릴 수지로 만들어진 판의 상부면과 하부면에 광산란 잉크를 스크린 인쇄를 통해 도트패턴을 형성시키는 방식을 이용하였으며, 최근에는 금형면에 프리즘 패턴을 직가공하는 방식을 이용하고 있다.

이와같은 방식 중에서 스크린 인쇄를 통하여 광산란 패턴을 형성하는 방법은 도광판의 표면으로 표출되는 휘도를 높이고 또 휘도의 균일도를 유지하기 위하여 복잡하고 변수작용이 심한 인쇄공정을 거쳐야하므로 인쇄 불량이 많이 발생하게 되고 이로 인하여 도광판 생산의 효율성 저하 및 생산 원가 상승을 초래하는 문제점이 있었다.

상기와 같이 도광판 상하면에 인쇄로 인한 문제점들을 해결하고 고휘도를 발생되게 하는 고품질의 도광판을 생산하기 위하여 도광판 상하면에 프리즘 패턴을 형성시키는 방법을 사용하고 있으나 프리즘 패턴의 피치 간격(P1)과 피치의 깊이(D1)는 일반적으로 동일한 깊이로 가공하여 사용하고 있는 것이어서 입광면을 통하여 광원에서 발사되는 광이 도광판의 표면으로 표출되는 휘도는 어느 정도의 량 이상으로 발생하지 못하게 되고 이로 인하여 도광판에서 가장 중요시되고 있는 고휘 도 및 휘도의 균일성을 최대한으로 달성시키는데는 한계가 있어서 고품질의 도광판을 생산하는데는 어려운 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 기존 도광판의 휘선 및 암선이 발생하는 것을 완화시키면서 고휘도 고균일도를 구현하는 고품질의 도광판을 제공하는데 그 목적을 둔 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 도광판의 상부면에는 입광부쪽에서부터 대향되는 단부쪽으로 향하여 프리즘의 깊이가 가변되는 프리즘 구조의 패턴을 형성하고 하부면에는 프리즘의 깊이와 피치 간격이 가변되는 프리즘 구조의 패턴을 형성하는 백라이트 유니트용 도광판을 제공하므로서 그 목적은 달성된다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와같이 얇은 육면체형의 투명판으로 형성되어 상부 또는 하부에 프리즘 패턴을 형성하고 일 측면을 통해 광원에서 발광되는 광을 유입, 반사시켜 전면으로 출사되도록 하는 백라이트 유닛용 도광판에 있어서,

상기 도광판(10)의 상부면(20)에 형성된 프리즘 패턴은 입광부로부터 반대쪽으로 향하여 프리즘의 깊이가 함수에 의하여 가변되는 프리즘 패턴으로 형성하고, 상기 도광판(10)의 하부면(30)에 형성된 프리즘 패턴은 프리즘의 깊이와 피치 간격(P1)을 함수에 의하여 가변되게 한 프리즘 패턴으로 형성되게 한 구성이다.

상기 도광판(10)의 상부면(20)에 형성된 프리즘 패턴은 입광부에서 반대쪽 방향으로 갈수록 프리즘의 깊이(D1)(D2)가 깊어지도록 한 구성이다.

상기 도광판(10)의 하부면(30)에 형성된 프리즘 패턴은 입광부에서 반대쪽 방향으로 갈수록 프리즘의 깊이(D3)가 깊어지고 피치의 간격이 좁아지게 한 구성이다.

상기 도광판(10)의 상부면(20)에 형성된 프리즘 패턴의 프리즘의 깊이는 입광부 쪽에서부터 반대쪽 면까지 4㎛ ~ 50㎛사이로 형성된다.

상기 도광판(10)의 하부면(30)에 형성된 프리즘 패턴의 프리즘의 깊이는 5㎛ ~ 20㎛ 사이로 형성된다.

이와같이 구성된 본 발명과 종래의 프리즘 도광판을 시뮬레이션의 측정으로 분석한 실험 데이터와 그래프는 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와같이 측정 결과의 데이타를 알기 쉽게 아래의 <표>로 재정리한 것이다.

<표>

구분	형태	최소값	최대값	평균휘도
종래 도광판	1. 상부면 패턴 : 피치 간격 - 일정 프리즘 깊이 - 일정 2. 하부면 패턴 : 피치 간격 - 가변 프리즘 깊이 - 일정	5,895(cd/㎡)	37,080(cd/㎡)	22,227(cd/㎡)
본발명의 실시에1	1. 상부면 패턴 : 피치 간격 - 일정 프리즘 깊이 - 가변 2. 하부면 패턴 : 피치 간격 - 가변 프리즘 깊이 - 일정	9,582(cd/㎡)	42,744(cd/㎡)	27,287(cd/㎡)
본발명의 실시예2	1. 상부면 패턴 : 피치 간격 - 일정 프리즘 깊이 - 가변 2. 하부면 패턴 : 피치 간격 - 가변 프리즘 깊이 - 가변	7,489(cd/㎡)	41,330(cd/㎡)	27,197(cd/㎡)

위의 <표>에 나타나 있는 바와 같이 종래의 도광판에서 도광판의 상부면에 형성된 프리즘 패턴은 피치 간격과 프리즘의 깊이가 일정하게 형성되어 있고 하부면에 형성된 프리즘 패턴은 피치 간격은 가변되고 프리즘 깊이는 일정하게 형성되어 있는 것으로서 도광판의 표면으로 표출되는 휘도의 최소값은 5,895(cd/㎡)이고 최대값은 37,080(cd/㎡)으로서 평균휘도의 값은 22,227(cd/㎡)으로 측정되었다.

이에 반하여 본발명의 실시예1은 도광판의 상부면에 형성된 프리즘 패턴의 피치 간격은 일정하고 프리즘의 깊이는 입광부에서 반대쪽으로 가변되게 하며, 하부면에 형성된 프리즘 패턴의 피치 간격은 가변되고 프리즘 깊이는 일정하게 형성되게 한 것으로서 시뮬레이션을 측정 분석한 결과 도광판의 표면으로 표출되는 휘도의 최소의 값은 9,582(cd/㎡) 이고 최대값은 42,744(cd/㎡)으로서 평균휘도의 값은 27,287(cd/㎡)으로 측정되었고,

본발명의 실시예2는 도광판(10)의 상부면(20)에 형성된 프리즘 패턴의 피치 간격(P1)은 일정하고 프리즘의 깊이(D1)(D2)는 입광부에서 반대쪽으로 가변되게 하며 하부면(30)에 형성된 프리즘 패턴의 피치 간격(P2)은 가변되고 프리즘의 깊이(D3)도 가변되게 한 것으로서, 도광판의 표면으로 표출되는 휘도의 최소값은 7,489 (cd/㎡)이고 최대값은 42,744(cd/㎡)으로서 평균휘도의 값은 27,197 (cd/㎡)임을 알 수 있다.

상기와 같이 본발명의 실시예 1과 실시예 2에서 처럼 도광판의 표면으로 표출되는 평균 휘도는 근래에 생산되고 있는 도광판의 평균 휘도보다 4,970 ~ 5060 (cd/㎡) 정도, 즉 20% 이상 상승된 것임을 알 수 있다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 도광판의 상부면에 형성된 프리즘 패턴의 프리즘 홈(21a)형상을 광원면에서는 일부 거리까지만 가변되게 가공하고 나머지 부분은 동일한 깊이로 가공되게 한 것이다.

도 7에 도시된 것은 도광판의 상부면에 형성된 프리즘 패턴의 프리즘 홈(21b)형상을 광원면에서부터 2차 함수에 의하여 깊이가 가공되게 한 곡선형의 프리즘 패턴 형상으로 이루어지게한 것이고 도 8에 도시된 것은 광원면으로부터 소정 거리까지는 프리즘 홈(21c)이 동일한 깊이로 가공되고 그 이후의 거리에는 점점 프리즘 홈(21c) 깊이가 가변되게 한 구성이다.

또한, 상기 도광판(10)의 상부면(20)에 형성된 프리즘 패턴과 하부면(30)에 형성된 프리즘 패턴은 각각 양각 또는 음각의 형태로 이루어지거나 또는 상,하부면의 패턴이 동시에 양각 또는 음각의 형태로 이루어질 수 있다.

상술한 바와같이 본 발명은 도광판의 상,하부면에 형성된 프리즘 패턴의 피치 간격과 피치 깊이를 가변되게 가공하므로서 광원에서 멀어질수록 패턴의 면적이 점점 증가하게 되어 출광되는 광량을 일정하게 조절하여 휘도의 균일도를 유지하면서 고휘도를 도광판 표면으로 표출되게 하는 효과가 있고 이로 인하여 고품질의 도광판을 공급하여 노트북이나 LCD 모니터, LCD TV, 핸드폰 등 LCD 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 한 것이다.

Claims

얇은 육면체형의 투명판으로 형성되어 상부 또는 하부에 프리즘 패턴을 형성하고 일 측면을 통해 광원(40)에서 발광되는 광을 유입, 반사시켜 전면으로 출사되도록 하는 백라이트 유닛용 도광판에 있어서,

상기 도광판(10)의 상부면(20)에 형성된 프리즘 패턴은 입광부로부터 반대쪽으로 향하여 프리즘의 깊이가 함수에 의하여 가변되는 프리즘 패턴으로 형성하고, 상기 도광판(10)의 하부면(30)에 형성된 프리즘 패턴은 프리즘의 깊이(D3)와 피치 간격(P2)을 함수에 의하여 가변되게 한 프리즘 패턴으로 형성됨을 특징으로하는 엘시디 유니트용 도광판
제1항에 있어서, 상기 도광판(10)의 상부면(20)에 형성된 프리즘 패턴은 입광부에서 반대쪽 방향으로 갈수록 프리즘의 깊이(D1)(D2)가 깊어지도록 함을 특징으로하는 엘시디 유니트용 도광판
제1항에 있어서, 상기 도광판(10)의 하부면(30)에 형성된 프리즘 패턴은 입광부에서 반대쪽 방향으로 갈수록 프리즘 깊이(D3)가 깊어지고 피치의 간격(P2)이 좁아지는 것을 특징으로하는 엘시디 유니트용 도광판
제2항에 있어서, 상기 도광판(10)의 상부면(20)에 형성된 프리즘의 깊이 (D1)(D2)는 입광부에서부터 반대쪽까지 4㎛∼50㎛사이로 형성됨을 특징으로하는 엘시디 유니트용 도광판
제3항에 있어서, 상기 도광판(10)의 하부면(30)에 형성된 프리즘의 깊이(D3)는 5㎛∼20㎛ 사이로 형성됨을 특징으로 하는 엘시디 유니트용 도광판
제4항에 있어서, 상기 도광판(10)의 상부면(20)에 형성된 프리즘 패턴은 양각의 형태로 이루어진 것을 특징으로하는 엘시디 유니트용 도광판
제5항에 있어서, 상기 도광판(10)의 하부면(30)에 형성된 프리즘 패턴은 양각의 형태로 이루어진 것을 특징으로하는 엘시디 유니트용 도광판
제4항에 있어서, 상기 도광판(10)의 상부면(20)에 형성된 프리즘 패턴은 음각의 형태로 이루어진 것을 특징으로하는 엘시디 유니트용 도광판
제5항에 있어서, 상기 도광판(10)의 하부면(30)에 형성된 프리즘 패턴은 음각의 형태로 이루어진 것을 특징으로하는 엘시디 유니트용 도광판
제1항에 있어서, 상기 도광판(10)의 상,하부면(20)(30)에 형성된 프리즘 패턴은 각각 양각의 형태로 이루어진 것을 특징으로하는 엘시디 유니트용 도광판
제1항에 있어서, 상기 도광판(10)의 상,하부면(20)(30)에 형성된 프리즘 패턴은 각각 음각의 형태로 이루어진 것을 특징으로하는 엘시디 유니트용 도광판