KR20070039383A - Prism light-guide-plate with groove on surface - Google Patents

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KR20070039383A
KR20070039383A KR1020050101152A KR20050101152A KR20070039383A KR 20070039383 A KR20070039383 A KR 20070039383A KR 1020050101152 A KR1020050101152 A KR 1020050101152A KR 20050101152 A KR20050101152 A KR 20050101152A KR 20070039383 A KR20070039383 A KR 20070039383A
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박철
홍태용
조영도
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주식회사 파인옵틱스
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Abstract

도광판에 V-Groove가 형성이 된 프리즘 도광판의 2차 Hot-spot을 없애기 위한 것으로서, 일정한 각도 사이의 광경로에 도광판의 완충부에 홈을 파서 빛이 진행하는 양을 조절하여 Hot-spot을 없앨 수 있다.This is to eliminate the secondary hot spot of the prism light guide plate in which the V-groove is formed on the light guide plate. Can be.

특히 홈에서 전반사가 되어 돌아오는 빛을 도광판 전면의 수직 Groove로 각도를 바꾸어 돌아가게 함으로써 광효율을 높인다.In particular, it improves the light efficiency by turning the light returning from total internal reflection from the groove to the vertical groove in front of the light guide plate.

프리즘 도광판, Hot-spot Prism LGP, Hot-spot

Description

광경로 조절 홈이 새겨진 프리즘 도광판{Prism Light-Guide-Plate with groove on surface}Prismatic Light-Guide-Plate with groove on surface}

도 1은 광원에 대해서 도광판에 길이 방향으로 V-Groove가 새겨진 도광판 구조1 is a light guide plate engraved V-groove in the longitudinal direction on the light guide plate with respect to the light source

도 2는 광원에 대해서 도광판에 평행한 방향으로 V-Groove가 새겨진 도광판 구조2 is a light guide plate engraved V-groove in a direction parallel to the light guide plate for the light source

도 3은 프리즘 도광판에 2차 Hot-spot이 형성된 모습3 is a second hot-spot formed on the prism light guide plate

도 4는 발광 완충부가 형성된 BLU4 is a light emitting buffer formed BLU

도 5 (a)는 발광 완충부에 광 경로 변환 홈이 새겨진 BLU 모습Figure 5 (a) is a BLU engraved optical path conversion groove in the light emitting buffer

도 5 (b)는 발광 완충부에 다각형 광 경로 변환 홈이 새겨진 BLU 모습5 (b) is a BLU engraved with a polygonal optical path conversion groove in the light emitting buffer portion

도 5 (c)는 발광 완충부에 형성된 광 경로 변환 홈의 단면 모습5 (c) is a cross-sectional view of an optical path conversion groove formed in the light emitting buffer part

도 6 (a)는 발광 완충부에 원형의 광 경로 변환 홈이 새겨진 BLU 모습Figure 6 (a) is a BLU engraved circular optical path conversion groove in the light emitting buffer portion

도 6 (c)는 발광 완충부에 원형의 광 경로 변환 홈이 새겨진 BLU 단면 모습Figure 6 (c) is a cross-sectional view BLU engraved circular optical path conversion groove in the light emitting buffer portion

도 7은 BLU에 형성된 광 경로 변환 홈에 의해 광 경로가 바뀌는 모습7 is a view in which the optical path is changed by the optical path conversion groove formed in the BLU

도 8 (a)는 발광 완충부에 지그재그 형태의 광 경로 변환 홈이 새겨진 BLU 모습8 (a) is a BLU engraved zigzag-shaped optical path conversion groove in the light emitting buffer portion

도 8 (b)는 발광 완충부에 물결 모양 형태의 광 경로 변환 홈이 새겨진 BLU 모습8 (b) is a BLU engraved with the optical path conversion groove of the wavy shape in the light emitting buffer portion

도 8 (c)는 발광 완충부에 serration이 형성된 광 경로 변환 홈이 새겨진 BLU 모습Figure 8 (c) is a BLU engraved optical path conversion groove in which the serration is formed in the light emitting buffer

도 9 는 발광 완충부에 serration 모양의 광 경로 변환 홈이 새겨진 BLU 모습9 is a BLU engraved serration-shaped optical path conversion groove in the light emitting buffer portion

도 10 (a) 는 도광판의 광 경로 변환 홈과 부착물10A shows an optical path changing groove and an attachment of a light guide plate.

도 10 (b) 는 도광판의 광 경로 변환 홈에 부착물이 부착된 모습10 (b) is a state in which the attachment is attached to the optical path conversion groove of the light guide plate

도 11 (a) 도광판과 광경로 변환홈이 형성된 부광판 부착판Figure 11 (a) the light guide plate attached plate formed with the light guide plate and the optical path conversion groove

도 11 (b) 는 도광판에 도광판 부착판이 부착된 모습Figure 11 (b) is a light guide plate attached plate attached to the light guide plate

도 12 는 도광판 전면에 형성된 수직 Groove에 의해 광 경로 변환 홈에서 반사되어 돌아온 빛이 다시 되돌아가는 모습12 is a view of the light returned from the light path conversion groove returned by the vertical groove formed on the front of the light guide plate again;

본 발명은 LED를 광원으로 사용하는 소형 Back Light-Unit(이하 BLU)에 있어서 특히 도광판에 V-Groove 형태 등이 새겨진 프리즘 도광판을 사용하는 BLU에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a BLU using a prism light guide plate engraved with a V-groove shape or the like in a small light guide unit (hereinafter referred to as BLU) that uses LED as a light source.

BLU는 광원과 도광판과 도광판 저면의 반사판과 도광판 상면의 확산판과 프리즘시트와 이러한 부품을 지탱하는 프레임으로 구성되어 있다.The BLU consists of a light source, a light guide plate, a reflector plate at the bottom of the light guide plate, a diffuser plate and a prism sheet on the top surface of the light guide plate, and a frame supporting these parts.

프리즘 도광판에 적용이 되는 이방성 렌즈에 의한 Hot-spot을 줄이는 구조에 대해서는 기출원이 된 특허(출원번호 : 10-2005-0083932)에 잘 나와 있다.The structure for reducing hot spots by anisotropic lenses applied to a prism light guide plate is well described in the patent application (Application No. 10-2005-0083932).

본 특허에서의 기술적인 과제는 V-Groove가 형성된 프리즘 도광판의 2차 Hot-spot을 없애는 것이다.The technical problem in this patent is to eliminate the secondary hot spot of the prism light guide plate on which the V-groove is formed.

본 발명의 구성은 LED 광원과 프리즘 도광판과 광원과 발광 완충부의 광 경로 변환 홈과 이러한 부품을 지탱하는 프레임으로 구성이 된다.The configuration of the present invention consists of an LED light source, a prism light guide plate, a light path conversion groove of the light source and the light emitting buffer portion, and a frame supporting such a component.

또한 통상적인 BLU 구조로서 도광판의 저면에는 반사시트가 위치하며 상면에는 확산 시트와 프리즘 시트가 장착이 된다.In addition, as a typical BLU structure, a reflective sheet is positioned on the bottom of the light guide plate, and a diffusion sheet and a prism sheet are mounted on the top surface.

프리즘 도광판에 있어서 광 경로 변환 홈을 사용하는 이유는 도광판에 V-Groove가 있는 프리즘 도광판의 경우 Hot-spot이 입광부에서 수mm 떨어진 곳에 형성되기 때문이다.The reason for using the optical path conversion groove in the prism light guide plate is that in the case of the prism light guide plate having V-groove in the light guide plate, hot-spots are formed a few mm away from the light incident part.

프리즘 도광판은 대표적으로 도 1이나 도 2와 같은 구조이다.Prism light guide plate is typically the same structure as in FIG.

도 1에는 광원(12)에 대해서 도광판(11)에 길이 방향으로 V-Groove(13)가 새겨진 도광판의 구조이다.1 illustrates a structure of a light guide plate in which a V-groove 13 is engraved in a length direction on a light guide plate 11 with respect to a light source 12.

도 2에는 도광판(21)에 V형태로 새겨진 V-Groove(23)가 광원(22)에 대해서 평행한 방향으로 새겨진 구조이다.In FIG. 2, V-groove 23 engraved in a V shape on the light guide plate 21 is engraved in a direction parallel to the light source 22.

V-Groove란 형태는 일반적인 V형태를 새겨진 구조를 의미하며 약간의 곡면이 있거나 또는 직선상의 V-Groove 뿐만이 아니라 곡선 형태의 V-Groove 등 다양한 구조를 총칭한다.V-groove refers to a structure in which a general V shape is engraved, and refers to various structures such as a curved V-groove as well as a V-groove in a straight or straight line.

이러한 V-Groove가 형성이 된 도광판인 경우 BLU를 제작하면 Hot-spot이 광입광부에서 약간 떨어진 곳에 나타난다.In the case of the light guide plate in which the V-groove is formed, when the BLU is manufactured, the hot spot appears slightly away from the light incident part.

도 3에 나타나듯이 도광판(31)에 있어서 보통의 Dot 구조의 도광판은 Hot-spot, 즉 밝은 부분이 도광판(31)의 LED 광원(32)에 대향이 되는 바로 앞부분(33)에 나타난다.As shown in FIG. 3, the light guide plate having a normal dot structure in the light guide plate 31 is shown at the front portion 33 in which hot spots, that is, bright portions, face the LED light source 32 of the light guide plate 31.

그러나 프리즘 도광판의 경우 입광부에서 수 mm 떨어진 위치에 2차 Hot-spot(34)이 나타난다.However, in the case of the prism light guide plate, the secondary hot spot 34 appears at a position several mm away from the light incident portion.

이를 방지하기 위해 도광판의 입광부에서 도광판의 발광부 사이에 빛의 반사와 굴절을 조절하는 구멍을 뚫어서 2차 Hot-spot을 없애는 것이다.In order to prevent this, the secondary hot-spot is eliminated by drilling a hole for controlling the reflection and refraction of light between the light receiving part of the light guide plate and the light emitting part of the light guide plate.

실제적으로 도광판은 전체 면적에서 빛이 나오도록 하는 것이 아니라 입광부에서 수 mm, 통상적으로는 2mm 정도 떨어진 위치에서부터 발광이 되는 발광면적을 가지는 구조로 되어 있다.In practice, the light guide plate does not allow light to come out of the entire area, but has a light emitting area that emits light from a position of several mm, usually about 2 mm, away from the light incident part.

따라서 도광판의 입광부와 발광면적 사이에는 광 균일도를 높이기 위한 발광 완충부가 형성이 된다.Accordingly, a light emission buffer part is formed between the light incident part and the light emitting area of the light guide plate to increase the light uniformity.

도 4에 발광 완충부가 도시되어 있다.4 shows a light emission buffer.

도 4에 도시된 바와 같이 LED 광원(41)에 대면되는 도광판의 입광부(42)에서부터 발광면적부(44) 사이에 발광 완충부(43)를 둔다.As shown in FIG. 4, the light emission buffer part 43 is disposed between the light receiving part 42 and the light emitting area part 44 of the light guide plate facing the LED light source 41.

도광판의 입광부와 발광면적부 사이의 발광 완충부 사이는 보통 2mm 내외의 거리를 주어 광 균일도 등에 대한 보정이 되도록 한다.The distance between the light-emitting buffer portion between the light incident portion and the light emitting area portion of the light guide plate is usually given a distance of about 2 mm to correct the light uniformity.

본 발명에서는 발광 완충부에 광 경로 변환을 위한 홈을 파서 2차 Hot-spot 으로 가는 광량을 조절하여 2차 Hot-spot이 없어지는 구조가 되는 것이다.In the present invention, by digging the groove for the optical path conversion to the light emitting buffer portion to adjust the amount of light going to the secondary hot-spot is a structure that the secondary hot-spot disappears.

도 5에 이러한 구조가 나와 있다.This structure is shown in FIG.

도 5 (a)에 나타난대로 LED 광원(51)에 대면하는 도광판 입광부(52)와 발광면적부(54) 사이의 완충부(53)에 광 경로 변환 홈(55)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 5A, an optical path conversion groove 55 is formed in the buffer portion 53 between the light guide plate light incident portion 52 and the light emitting area portion 54 facing the LED light source 51.

광 경로 변환 홈은 도 5 (b)와 같이 사각형 등의 다각형 구조가 가능하다.The optical path conversion groove may have a polygonal structure such as a quadrangle as shown in FIG. 5 (b).

도 5 (a)와 같은 구조에서 도 5의 (c)에서와 같이 단면 구조는 도광판에 홈(55)이 파여져 있는 구조가 된다.In the structure as shown in FIG. 5 (a), as shown in FIG. 5 (c), the cross-sectional structure is a structure in which grooves 55 are formed in the light guide plate.

이러한 광 경로 변환 홈에 의해 전반사 또는 굴절로서 광 경로가 바뀌게 된다.The optical path changing grooves change the optical path as total reflection or refraction.

도 6에는 원형의 광 경로 변환 홈이 나타나 있다.6 shows a circular optical path conversion groove.

도 6의 (a)는 사시도로서 광 경로 변환 홈이 원형(61)인 것이다.FIG. 6A is a perspective view in which the optical path conversion groove has a circular shape 61.

도 6의 (b)의 평면도에 나오듯이 원형을 띄며 도 6의(c)의 단면구조에서와 같이 도광판 내부로 들어가는 홈의 형태가 된다.As shown in the plan view of FIG. 6 (b), it is circular and has the shape of a groove that enters the light guide plate as in the cross-sectional structure of FIG.

도 7에 광 경로를 바꾸는 구조가 도시되어 있다.The structure for changing the optical path is shown in FIG.

도 7 도시된 대로 도광판에 파인 광 경로 변환 홈(75)에 대해서서 LED(72)에서 나온 빛이 광 경로 변환 홈에 접촉되지 않으면 직진을 하지만(73) 광 경로 변환 홈(75)의 외곽면(76)에 접촉을 하면 원래의 직진하는 방향(74)에서 벗어나서 광경로 변환(77)이 일어난다.As shown in FIG. 7, when light from the LED 72 is not in contact with the light path conversion groove, the light path conversion groove 75 recessed in the light guide plate goes straight (73), but the outer surface of the light path conversion groove 75 is shown. Contact with 76 causes the optical path transformation 77 to deviate from the original straight direction 74.

이와 같이 광 경로 변환 홈을 형성할 경우 2차 Hot-spot으로 가는 빛을 조절할 수 있어서 2차 Hot-spot이 생기지 않도록 할 수 있다. 이러한 광 경로 변환 홈 은 다양한 구조가 가능하다.As such, when the optical path conversion groove is formed, the light directed to the secondary hot spot may be adjusted so that the secondary hot spot may not be generated. Such an optical path conversion groove can have various structures.

광 경로 변환 홈은 도 8 (a)에서와 같이 지그재그(81), 도 6 (b)와 같이 물결 모양(82) 등으로 새겨질 수 있다.The optical path conversion groove may be etched into a zigzag 81 as shown in FIG. 8 (a), a wave shape 82 as shown in FIG. 6 (b), and the like.

또한 도 8 (c)와 같이 광 경로 변환 홈에 seration(83)이 형성되어 빛의 굴절 및 산란 효과를 이용할 수도 있다. Seration은 홈의 빛에 대한 입광부 쪽이나 반대 쪽면에 상하로 V-groove가 형성이 되는 구조이다.In addition, as shown in (c) of FIG. 8, a seration 83 is formed in the optical path conversion groove, so that light refraction and scattering effects may be used. Seration is a structure in which the V-groove is formed up and down on the side of the light incident part or the opposite side to the light of the groove.

유사한 형태로서 V형태의 변형이 된 물결 무니 형태도 가능하다.Similar variations are possible with the V-shaped undulations.

또한 도 9 와 같이 광 경로 변환 홈이 serration 구조의 관통하는 모양으로 형성될 수도 있다. 이 때 serration은 사출 등을 통해 형성 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 9, the optical path conversion groove may be formed to penetrate the serration structure. At this time, the serration can be formed by injection.

광 경로 변환 홈을 미세하게 만들려고 할 때는 사출에서 미세한 홈을 뚫을 수가 없다. 이 경우 별도의 사출물을 만들어서 조립부착 하는 방법이 있다. 도 10 (a)에 나타난대로 도광판의 광 경로 변환 홈의 공간에(101)에 별도의 사출물(102)을 만들어서 도 10 (b)와 같이 부착하는 방법이 있다. 이 경우 별도의 도광판 부착 사출물이나 도광판의 단면부에 상하로 홈을 새기는 방법이 있다.When attempting to make the optical path changing grooves fine, the fine grooves in the injection cannot be drilled. In this case, there is a method of assembling and making a separate injection molding. As shown in FIG. 10 (a), there is a method of making a separate injection molding 102 in the space 101 of the light path conversion groove of the light guide plate and attaching the same as in FIG. 10 (b). In this case, there is a method of injecting a separate light guide plate with a light guide plate or a groove up and down in the end portion of the light guide plate.

그리고 도 11에 나타난대로 도광판과 광원의 사이에 도광판 부착판을 만들어서 부착하는 방법이 있다.As shown in FIG. 11, there is a method of making and attaching a light guide plate attachment plate between the light guide plate and the light source.

이 때 도광판(113) 부착판(112)의 단면에는 V-형태의 serration(111)이 형성되어 있는 구조이다. 도면에 나타난 대로 단면에 V-형태의 serration이 있는 도광판 부착판과 도광판을 부착 할 경우 도광판 부착판의 단면 홈에 의해 광경로 변환 홈이 생기는 구조가 된다.At this time, the V-shaped serration 111 is formed in the cross section of the light guide plate 113 and the attachment plate 112. As shown in the drawing, when the light guide plate mounting plate and the light guide plate having the serration of V-shape are attached to the cross section, the optical path conversion groove is formed by the cross-sectional groove of the light guide plate mounting plate.

그리고 도 12과 같이 도광판(121)의 입광부 부분에 Groove(125)를 수직으로 형성시켜 광 경로 변환 홈(123)에 빛이 부딪쳐서 되돌아오는 빛을 다시 되돌려 보냄으로써(124) 빛의 효율을 높일 수 있다.As shown in FIG. 12, the grooves 125 are vertically formed in the light-receiving portion of the light guide plate 121 to increase the light efficiency by sending back the light hitting the optical path conversion groove 123 and returning the light. Can be.

또한 홈의 면에 요철을 주어서 산란효과가 일어나게 할 수 있다. 홈의 가공은 금형으로서 사출을 할 때 만들 수 있으며, 또한 기계 가공 등의 후가공으로 만들 수 있다.In addition, the surface of the grooves can be given irregularities can cause the scattering effect. The processing of the grooves can be made in injection molding as a mold, and can also be made by post-processing such as machining.

본 발명의 효과는 V-Groove가 형성된 프리즘 도광판에 있어서 생기는 2차 Hot-spot을 없앨 수 있는 것이다. 빛의 진행 경로에 홈을 형성함으로써 빛의 진행방향을 조절하여 2차 Hot-spot을 없애면서 광 균일도를 향상 시킬 수 있다.The effect of the present invention is to eliminate the secondary hot-spot generated in the V-groove formed prism light guide plate. By forming grooves in the path of light, light uniformity can be improved by eliminating secondary hot spots by adjusting the direction of light.

Claims (12)

도광판에 V-Groove가 형성된 프리즘 도광판에 있어서 도광판 입광부와 발광면적부 사이의 완충부에 일정 범위 각도의 빛의 진행을 조절 하는 홈이 새겨진 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판Prismatic light guide plate in which the V-groove is formed in the light guide plate, the prism light guide plate, characterized in that the groove to control the progress of the light of a certain range of angles in the buffer portion between the light guide plate and the light emitting area portion 1항에 있어서 홈의 형상은 다각형인 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate of claim 1, wherein the groove is polygonal in shape. 1항에 있어서 홈의 형상은 곡선 구조인 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate of claim 1, wherein the groove has a curved structure. 1항에 있어서 홈이 상면 또는 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate according to claim 1, wherein a groove is formed on an upper surface or a lower surface. 1항에 있어서 홈은 도광판을 관통하는 구멍인 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate of claim 1, wherein the groove is a hole penetrating the light guide plate. 1항에 있어서 홈은 좌우 단면 구조로서 경사가 진 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate of claim 1, wherein the groove is inclined as a left-right cross-sectional structure. 1항에 있어서 홈의 입광부 쪽이나 반대면에 상하로 V-형태의 seration이 형 성 된 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate according to claim 1, wherein a V-shaped seration is formed on the light-receiving side or the opposite side of the groove. 1항에 있어서 홈이 지그재그, 물결 모양으로 형성이 된 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate according to claim 1, wherein the grooves are zigzag and wavy. 1항에 있어서 홈이 serration 모양으로 형성이 된 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate according to claim 1, wherein the grooves are formed in a serration shape. 9항에 있어서 홈에 투명한 사출물을 삽입 부착하는 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate of claim 9, wherein a transparent injection molded product is inserted into the groove. 9항에 있어서 serration이 형성된 투명한 사출물을 도광판의 입광부 쪽에 부착하는 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate according to claim 9, wherein a transparent injection molded product having a serration is attached to the light incident part side of the light guide plate. 1항에 있어서 광원과 대향하는 도광판 면에 수직으로 Groove가 형성된 것을 특징으로 하는 프리즘 도광판The prism light guide plate of claim 1, wherein a groove is formed perpendicularly to a surface of the light guide plate facing the light source.
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