KR20060033162A - Light guide panel of backlight unit for lcd - Google Patents

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Abstract

본 발명은 균일도 및 휘도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유니트의 도광판에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 램프의 길이방향 양단부에 대응하는 도광판의 입광면적이 상대적으로 크고 램프의 길이방향 중심부에 대응하는 도광판의 입광면적이 상대적으로 작도록, 하면이 오목한 곡면형상을 갖는 도광판이 제공되고: 이 도광판은, 상기 도광판의 상면에 램프의 길이방향에 수직한 제 1 프리즘 패턴과 하면에 램프의 길이방향에 평행한 제 2 프리즘 패턴을 갖는다.The present invention relates to a light guide plate of a backlight unit capable of improving uniformity and brightness. According to the present invention, there is provided a light guide plate having a curved surface having a concave bottom surface such that the light incident area of the light guide plate corresponding to both longitudinal ends of the lamp is relatively large and the light incident area of the light guide plate corresponding to the longitudinal center of the lamp is relatively small. The light guide plate has a first prism pattern perpendicular to the longitudinal direction of the lamp on the upper surface of the light guide plate and a second prism pattern parallel to the longitudinal direction of the lamp on the lower surface.

Description

액정표시장치용 백라이트 유니트의 도광판{Light guide panel of backlight unit for LCD}Light guide panel of backlight unit for LCDs

도 1a 및 도 1b는 종래 도광판의 형상을 설명하기 위한 사시도.1A and 1B are perspective views for explaining the shape of a conventional light guide plate.

도 2a 및 도 2b는 종래 도광판의 문제점을 설명하기 위한 정면도 및 그래프.2a and 2b is a front view and a graph for explaining the problem of the conventional light guide plate.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 도광판의 형상을 설명하기 위한 사시도. 3A and 3B are perspective views illustrating a shape of a light guide plate according to an embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 형상을 설명하기 위한 사시도.4A and 4B are perspective views illustrating a shape of a light guide plate according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도광판의 형상을 설명하기 위한 사시도.5 is a perspective view for explaining the shape of a light guide plate according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

51: 도광판 52: 제 1 프리즘 패턴51: Light guide plate 52: First prism pattern

53: 제 2 프리즘 패턴 54: 램프53: second prism pattern 54: lamp

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 균일도 및 휘도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유니트의 도광판에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a light guide plate of a backlight unit capable of improving uniformity and brightness.

일반적으로, 액정표시소자는 평판 디스플레이 소자의 한 종류로 휴대화가 가능하며, 평판, 박형, 저소비전력, 고화질 등의 장점을 가지고 있어 다양한 정보표시 분야에 널리 이용되고 있다. 그러나, 공지된 바와 같이, 액정표시소자는, CRT, PDP 및 FED와는 달리 자체발광소자가 아니라 수광소자이므로, 화면 전체에 균일한 밝기를 유지할 수 있는 배경광원 역할을 하는 백라이트 유니트를 반드시 필요로 한다. 이와 같은 백라이트 유니트는 광원의 위치에 따라 직하조명방식과 측면조명방식으로 구분되며, 현재는 정보표시장치의 박형화에 대한 요구에 따라서 측면조명방식을 대부분 사용하고 있다.In general, the liquid crystal display device is a kind of flat panel display device, and is widely used in various information display fields because it has advantages such as flat panel, thin film, low power consumption, and high quality. However, as is well known, the liquid crystal display device, unlike CRT, PDP, and FED, is not a light emitting device but a light receiving device, and therefore, a backlight unit that serves as a background light source capable of maintaining uniform brightness throughout the screen is necessary. . Such a backlight unit is classified into a direct lighting method and a side lighting method according to the position of a light source. Currently, the backlight unit is mostly used in accordance with a request for thinning an information display device.

종래 기술에 따른 측면조명방식의 백라이트 유니트는, 형광램프인 광원, 광원으로부터 출사되는 빛을 산란시켜 균일화시키는 도광판, 도광판의 하면에 배치되어 광원으로부터 발생된 빛을 액정패널부가 위치한 상면방향으로 반사시킴으로써 빛이 도광판 하면으로 누출되어 손실되는 것을 방지하는 반사판, 도광판을 사이에 두고 반사판의 대향면에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산판, 확산판의 상부에 순차 적층되어 상기 확산판에서 확산된 빛을 모아 빛의 휘도를 도출하기 위한 수직 및 수평 프리즘판, 색좌표의 안정과 상기 프리즘판의 프리즘 구조를 보호하는 보호판, 및 이들 각 구성요소들을 지지하는 몰드 프레임으로 이루어진다. The backlight unit of the side lighting method according to the prior art is disposed on the lower surface of the light guide plate, the light guide plate which scatters and homogenizes the light emitted from the light source, the light emitted from the light source, and reflects the light generated from the light source toward the upper surface of the liquid crystal panel unit. Reflector to prevent light from leaking to the lower surface of the light guide plate, a diffuser plate disposed on the opposite surface of the reflector plate with the light guide plate therebetween to increase the uniformity of light, and sequentially stacked on top of the diffuser plate. And a vertical and horizontal prism plate for deriving the brightness of the light, a protective plate for stabilizing color coordinates and the prism structure of the prism plate, and a mold frame for supporting each of these components.

광원으로부터 출사된 빛은 반사판에 의해 반사되어 도광판으로 입사됨으로써 균일하게 산란되고, 이렇게 산란된 빛은 확산판에 의해 분산되어 더욱 균일화된 후, 수직 및 수평 프리즘판을 통과하면서 그 진행 경로가 일정각만큼 전환되고, 이후 보호판을 지나 액정패널부로 입사된다.The light emitted from the light source is uniformly scattered by being reflected by the reflecting plate and incident on the light guide plate, and the scattered light is dispersed by the diffuser plate to make it even more uniform, and then the propagation path passes through the vertical and horizontal prism plates. Is converted, and then enters the liquid crystal panel part through the protective plate.

그러나, 이와 같이 종래의 백라이트 유니트에는 프리즘 시트와 확산 시트가 별도로 구비되므로, 시트의 수가 증가되어 박형화 및 경량화가 어렵고 부품수의 증가로 조립 공정수가 증가할 뿐만 아니라 불량발생 가능성이 증가되며 제조단가가 상승하게 된다. 그리고, 프리즘 시트와 확산 시트는 열팽창 계수가 높아 고온에서 연신되어 표면에서 주름이 발생하는 문제가 있다.However, since the prism sheet and the diffusion sheet are separately provided in the conventional backlight unit, it is difficult to reduce the thickness and weight due to the increase in the number of sheets, increase the number of assembly processes due to the increase in the number of parts, and increase the possibility of defects. Will rise. In addition, the prism sheet and the diffusion sheet have a high thermal expansion coefficient, and thus are stretched at a high temperature to cause wrinkles on the surface.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 프리즘 시트를 생략하기 위하여 도광판의 양면에 프리즘을 형성한 프리즘 도광판이 개발되었다. 도 1a는 램프(14)가 도광판(11a)의 양단에 있는 모니터용 도광판이며, 도 1b는 램프(14)가 도광판(11b)의 일측단에만 있는 노트북용 쐐기형 도광판이다. 여기서, 각각의 도광판(11a,11b)의 상면에는 램프(14)의 길이방향에 수직한 프리즘 패턴(12)들이 형성되며, 도광판(11a,11b)의 하면에는 램프(14)의 길이방향에 평행한 프리즘 패턴(13)들이 형성된다.In order to solve such a problem, as shown in FIGS. 1A and 1B, in order to omit the prism sheet, a prism light guide plate in which prisms are formed on both surfaces of the light guide plate has been developed. FIG. 1A is a monitor light guide plate having a lamp 14 at both ends of the light guide plate 11a, and FIG. 1B is a wedge-shaped light guide plate for a notebook, where the lamp 14 is only at one end of the light guide plate 11b. Here, prismatic patterns 12 perpendicular to the longitudinal direction of the lamp 14 are formed on the upper surface of each of the light guide plates 11a and 11b, and parallel to the longitudinal direction of the lamp 14 on the lower surfaces of the light guide plates 11a and 11b. One prism pattern 13 is formed.

그러나 종래 프리즘 도광판의 경우, 도 2a에 도시한 바와 같이, 램프(14) 전극쪽의 휘도저하로 인해 화면품위가 떨어지는 문제점이 있다. 도 2b는 램프의 길이에 따른 화면의 밝기를 나타낸 그래프로 램프전극쪽이 어두움을 알 수 있다.However, in the case of the conventional prism light guide plate, as shown in FIG. 2A, the screen quality is deteriorated due to the decrease in the luminance of the electrode of the lamp 14. Figure 2b is a graph showing the brightness of the screen according to the length of the lamp can be seen that the lamp electrode is dark.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은, 균일도 및 휘도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유니트의 도광판을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention was created to solve the problems inherent in the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a light guide plate of a backlight unit capable of improving uniformity and brightness.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일면에 따라, 램프의 길이방향 양단부에 대응하는 도광판의 입광면적이 상대적으로 크고 램프의 길이방향 중심부에 대응하는 도광판의 입광면적이 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 도광판이 제공된다.In order to achieve the above object, according to one aspect of the invention, the light receiving area of the light guide plate corresponding to the both ends of the longitudinal direction of the lamp is relatively large, characterized in that the light receiving area of the light guide plate corresponding to the longitudinal center of the lamp is relatively small A light guide plate is provided.

본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 도광판의 상면에 램프의 길이방향에 수직한 제 1 프리즘 패턴과 하면에 램프의 길이방향에 평행한 제 2 프리즘 패턴을 갖는다.According to another aspect of the invention, the upper surface of the light guide plate has a first prism pattern perpendicular to the longitudinal direction of the lamp and the second prism pattern parallel to the longitudinal direction of the lamp.

본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 도광판의 입광면적이 램프의 길이방향에 대하여 양단부에서 중심부로 갈수록 연속적으로 감소하여 도광판의 하면이 오목한 곡면형상을 갖는다.According to another aspect of the present invention, the light incident area of the light guide plate is continuously reduced from both ends to the center with respect to the longitudinal direction of the lamp, so that the bottom surface of the light guide plate has a concave curved shape.

본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 도광판의 입광면적이 램프의 길이방향에 대하여 양단부에서 중심부로 갈수록 단계적으로 감소하여 도광판의 하면이 오목한 불연속적인 선형형상을 갖는다.According to another aspect of the present invention, the light incident area of the light guide plate decreases stepwise from both ends to the center with respect to the longitudinal direction of the lamp so that the bottom surface of the light guide plate has a concave discontinuous linear shape.

본 발명의 또 다른 일면에 따라, 상기 도광판의 상면에서부터 하면으로의 폭이 입광면에서 멀어질수록 짧아진다.According to another aspect of the invention, the width from the upper surface to the lower surface of the light guide plate is shorter as the distance from the light incident surface.

(실시예)(Example)

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 도광판의 형상을 설명하기 위한 사시도이다. 도 3a는 도광판(31a)의 양 측면에 램프(34)가 배치된 모니터용 도광판이며, 도 3b는 도광판(31b)의 일 측면에 램프(34)가 배치된 쐐기형 도광판이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 램프(34)의 길이방향에 평행한 도광판의 측면이 입광면이다. 램프(34) 종단부에는 전극이 배치되어 있어, 램프의 중앙부보다 휘도가 낮다. 따라서, 램프 종단부에 대응되는 입광면의 면적을 넓혀 빛이 많이 입사되도록 하기 위해, 도광판(31a,31b)의 하면은 램프(34)의 길이방향에 평행한 방향으로 오목한 곡면형상을 이루도록 형성된다.3A and 3B are perspective views illustrating a shape of a light guide plate according to an embodiment of the present invention. 3A is a monitor light guide plate having lamps 34 disposed on both side surfaces of the light guide plate 31a, and FIG. 3B is a wedge-shaped light guide plate having lamps 34 disposed on one side of the light guide plate 31b. 3A and 3B, the side surface of the light guide plate parallel to the longitudinal direction of the lamp 34 is a light incident surface. An electrode is disposed at the end of the lamp 34, and the luminance is lower than that of the center of the lamp. Therefore, in order to widen the area of the light incident surface corresponding to the end of the lamp so that a lot of light is incident, the lower surfaces of the light guide plates 31a and 31b are formed to have a concave curved shape in a direction parallel to the longitudinal direction of the lamp 34. .

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 형상을 설명하기 위한 사시도이다. 도 4a는 도광판(41a)의 양 측면에 램프(44)가 배치된 모니터용 도광판이며, 도 4b는 도광판(41b)의 일 측면에 램프(44)가 배치된 쐐기형 도광판이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 3a 및 도 3b에서 설명한 도광판의 상면과 하면에 추가로 프리즘 패턴들이 형성된다. 도광판(41a,41b)의 상면에는 램프의 길이방향에 수직한 다수의 제1프리즘 패턴(42)들이 형성되며, 도광판의 하면에는 램프의 길이방향에 평행한 다수의 제2프리즘 패턴(43)들이 형성된다. 하면의 제2프리즘 패턴(43)들은 반사판의 효율증가를 위한 것으로, 하면의 프리즘 패턴이 램프와 평행하게 형성될 경우 하부의 프리즘에 의해 입사된 광의 반사광로가 변하여 출광면으로 바로 올라가는 확률이 높아진다. 그리고, 상면의 제1프리즘 패턴(42)들은 프리즘시트와 동일한 목적으로 사용하는 것으로, 하면의 프리즘과 90°를 이룰 때 광학적 효과가 최대가 된다.4A and 4B are perspective views illustrating a shape of a light guide plate according to another embodiment of the present invention. 4A is a monitor light guide plate having lamps 44 disposed on both sides of the light guide plate 41a, and FIG. 4B is a wedge-shaped light guide plate having lamps 44 disposed on one side of the light guide plate 41b. 4A and 4B, prismatic patterns may be further formed on the top and bottom surfaces of the light guide plate described with reference to FIGS. 3A and 3B. A plurality of first prism patterns 42 perpendicular to the longitudinal direction of the lamp are formed on the upper surfaces of the light guide plates 41a and 41b, and a plurality of second prism patterns 43 parallel to the longitudinal direction of the lamp are formed on the lower surface of the light guide plate. Is formed. The second prism patterns 43 on the lower surface are for increasing the efficiency of the reflecting plate. When the prism pattern on the lower surface is formed parallel to the lamp, the probability that the reflected light path of the light incident by the lower prism is changed to rise directly to the light emitting surface is increased. . In addition, the first prism patterns 42 on the upper surface are used for the same purpose as the prism sheet, and the optical effect is maximized when the first prism patterns 42 are formed at 90 ° with the prism on the lower surface.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도광판의 형상을 설명하기 위한 사 시도이다. 도 5는 도광판(51)의 양 측면에 램프(54)가 배치된 모니터용 도광판이다. 도 5를 참조하면, 도 4a 및 도 4b에서 설명한 도광판에서, 램프(54)의 길이방항과 수직한, 즉 입광면과 수직한 도광판 단면의 형상을 변경한 것이다. 램프(54)와의 거리에 따라 도광판(51)의 두께를 변화시키는 것으로, 램프(54)에서 멀어질수록 도광판(51의 두께가 얇아진다. 52는 제 1 프리즘 패턴, 53은 제 2 프리즘 패턴이다.5 is an attempt to explain the shape of a light guide plate according to another embodiment of the present invention. 5 is a light guide plate for a monitor in which lamps 54 are disposed on both side surfaces of the light guide plate 51. Referring to FIG. 5, in the light guide plate described with reference to FIGS. 4A and 4B, the shape of the light guide plate cross section perpendicular to the length direction of the lamp 54, that is, perpendicular to the light incident surface is changed. The thickness of the light guide plate 51 is changed in accordance with the distance from the lamp 54. The further the distance from the lamp 54, the thinner the light guide plate 51. 52 is the first prism pattern, 53 is the second prism pattern. .

상기 도광판은 재질이 고분자 계열이며, PMMA 또는 폴리카보네이트(polycarbonate)를 사용할 수 있다.The light guide plate is polymer-based, and may use PMMA or polycarbonate.

또한, 도광판을 사출방식으로 형성한 후 스탬핑 또는 직접가공방식을 이용하여 도광판의 상면 및 하면에 프리즘 패턴을 형성한다.In addition, the light guide plate is formed by an injection method, and then a prism pattern is formed on the top and bottom surfaces of the light guide plate by using a stamping or direct processing method.

본 발명의 상기한 바와 같은 구성에 따라, 도광판의 하면을 곡면형상으로 형성하여 램프의 전극부에 대응하는 도광판의 입광면 면적을 넓힘으로써, 화면의 휘도 및 균일도가 향상될 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 도광판의 상면 및 하면에 프리즘 패턴이 형성됨으로써, 도광판에 대한 인쇄 공정이 필요없게 되고, 프리즘 시트를 생략할 수 있어 공정단순화 및 장치의 슬림화를 달성할 수 있다.According to the configuration as described above of the present invention, by forming the lower surface of the light guide plate in a curved shape to increase the light incident surface area of the light guide plate corresponding to the electrode portion of the lamp, the brightness and uniformity of the screen can be improved. In addition, in the present invention, since the prism patterns are formed on the upper and lower surfaces of the light guide plate, the printing process for the light guide plate is unnecessary, and the prism sheet can be omitted, thereby simplifying the process and making the device slim.

본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니고 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, the invention is not so limited and it is intended that the invention be limited without departing from the spirit or field of the invention as set forth in the following claims It will be readily apparent to one of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made.

Claims (5)

액정표시장치용 백라이트 유니트의 도광판에 있어서,In the light guide plate of the backlight unit for a liquid crystal display device, 램프의 길이방향 양단부에 대응하는 도광판의 입광면적이 상대적으로 크고 램프의 길이방향 중심부에 대응하는 도광판의 입광면적이 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 도광판.A light guide plate, characterized in that the light receiving area of the light guide plate corresponding to both ends in the longitudinal direction of the lamp is relatively large and the light receiving area of the light guide plate corresponding to the longitudinal center of the lamp is relatively small. 제 1 항에 있어서, 상기 도광판의 상면에 램프의 길이방향에 수직한 제 1 프리즘 패턴과 하면에 램프의 길이방향에 평행한 제 2 프리즘 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 도광판.The light guide plate according to claim 1, wherein the light guide plate has a first prism pattern perpendicular to the longitudinal direction of the lamp on the top surface of the light guide plate and a second prism pattern parallel to the longitudinal direction of the lamp on the bottom surface of the light guide plate. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 도광판의 입광면적이 램프의 길이방향에 대하여 양단부에서 중심부로 갈수록 연속적으로 감소하여 도광판의 하면이 오목한 곡면형상을 갖는 것을 특징으로 하는 도광판.The light guide plate according to claim 1 or 2, wherein the light incident area of the light guide plate is continuously reduced from both ends to the center with respect to the longitudinal direction of the lamp, so that the bottom surface of the light guide plate has a concave curved shape. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 도광판의 입광면적이 램프의 길이방향에 대하여 양단부에서 중심부로 갈수록 단계적으로 감소하여 도광판의 하면이 오목한 불연속적인 선형형상을 갖는 것을 특징으로 하는 도광판.The light guide plate according to claim 1 or 2, wherein the light receiving area of the light guide plate decreases stepwise from both ends to the center with respect to the longitudinal direction of the lamp, so that the bottom surface of the light guide plate has a concave discontinuous linear shape. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 도광판의 상면에서부터 하면으로의 폭이 입광면에서 멀어질수록 짧아지는 것을 특징으로 하는 도광판.The light guide plate according to claim 1 or 2, wherein the width of the light guide plate from the upper surface to the lower surface becomes shorter as it moves away from the light incident surface.
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