KR20070052596A - 입사광을 균일하게 분포시키기 위한 도광판을 구비한 led 조명장치 - Google Patents

입사광을 균일하게 분포시키기 위한 도광판을 구비한 led 조명장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070052596A
KR20070052596A KR1020050110403A KR20050110403A KR20070052596A KR 20070052596 A KR20070052596 A KR 20070052596A KR 1020050110403 A KR1020050110403 A KR 1020050110403A KR 20050110403 A KR20050110403 A KR 20050110403A KR 20070052596 A KR20070052596 A KR 20070052596A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
guide plate
light guide
incident
hole
Prior art date
Application number
KR1020050110403A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100735410B1 (ko
Inventor
박종진
안인걸
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020050110403A priority Critical patent/KR100735410B1/ko
Priority to US11/594,092 priority patent/US8297828B2/en
Priority to JP2006307410A priority patent/JP4742012B2/ja
Priority to CNA2006101381858A priority patent/CN1967295A/zh
Publication of KR20070052596A publication Critical patent/KR20070052596A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100735410B1 publication Critical patent/KR100735410B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

광원으로부터 입사된 빛이 전면(全面)에 고르게 분포될 수 있도록 형성되는 도광판이 제공된다.
본 발명에 의한 도광판은, 입사되는 빛의 경로 중 상기 빛이 입사되는 면과 일정 거리 이격된 위치에 빛의 경로와 직각을 이루도록 형성되는 둘 이상의 관통홀이 도광판의 폭 방향으로 배열되도록 구성된다.
본 발명에 의한 도광판은 광원의 크기나 개수를 증대시키지 아니하면서도 입사되는 빛의 균일도를 향상시킬 수 있고, 입사되는 빛을 보다 넓은 각으로 분포시킴으로써 믹싱구역을 감소시킬 수 있으며, 제작공정이 간단하여 생산원가를 절감시킬 수 있다는 장점이 있다.
도광판, 굴절, 관통홀, 믹싱구역, 명부, 암부

Description

입사광을 고르게 분포시키기 위한 도광판{Light guide panel distributing incident rays evenly}
도 1은 종래의 도광판에 LED가 배치되는 형상을 도시하는 정면도이다.
도 2는 종래의 도광판에 LED의 빛이 전달되었을 때 광경로를 도시하는 확대도이다.
도 3은 종래의 도광판에 다수의 LED 빛이 전달되었을 때의 형상을 도시하는 정면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 도광판의 입광면 부위를 확대한 부분 정면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 도광판에 빛이 입사되었을 때 빛의 경로를 도시하는 부분 정면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 도광판에 빛이 입사되었을 때 관통구를 지나는 빛의 경로를 도시하는 확대도이다.
도 7은 종래 도광판에 빛을 입사하도록 시뮬레이션한 결과의 사진이다.
도 8은 본 발명에 의한 도광판에 빛을 입사하도록 시뮬레이션한 결과의 사진이다.
도 9는 하나의 도광판 일부에만 관통구를 형성하여 빛을 입사한 사진이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 100 : 도광판 12 : 명부
14 : 암부 110 : 관통홀
200 : LED D : 관통홀과 입광면과의 거리
W : 군(群)을 이루는 관통홀들의 배열 길이
본 발명은 도광판에 관한 것으로, 더 상세하게는 광원으로부터 입사된 빛이 전면(全面)에 고르게 분포될 수 있도록 형성된 도광판에 관한 것이다.
현재 여러 종류의 박형 표시장치들이 사용되고 있으며, 이러한 박형 표시장치의 주류를 이루고 있는 것은 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)라 할 수 있다.
LCD는 박형의 벽걸이형 텔레비젼, 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터용 모니터, 항법 장치, PDA, 휴대형 전화기, 게임기에 이르기까지 다양한 장치에 응용이 이루어지고 있다. 이와 같은 액정표시장치의 표시소자를 구성하는 액정은 스스로 발광하지 못하고, 인가되는 전기신호에 따라 단순히 빛을 투과시키거나 차단하는 기능을 수행할 뿐이다.
따라서, 액정패널에 정보를 표시하기 위해서는 액정패널을 후방에서 조명하기 위한 면발광장치 소위 백라이트(Back Light)가 액정표시장치 내에 별도로 마련되어야 한다. 이와 같은 백라이트는 빛의 휘도를 높이고 고른 면광원을 형성하여 액정패널을 균일하게 조사하여야 하며, 이는 제품의 품질면에서 매우 중요하다고 할 수 있다.
종래의 일반적인 백라이트는 광원, 도광판, 확산시트, 프리즘 및 보호시트를 포함한다. 광원으로는 통상 수은 냉음극 형광램프(CCFL : Cold Cathode Florescent Lamp)와 같은 형광램프나 LED(비교적 소형의 액정표시장치에는 경량이 가능하고 소형화가 가능한 LED가 많이 이용됨) 등이 사용된다. 도광판은 광원으로부터의 빛을 상방으로 고르게 유도하는 역할을 한다. 확산시트는 빛을 산란시켜 광휘도를 균일화하는 역할을 하며, 프리즘은 상하좌우로 빛을 굴절시켜 집광하여 휘도를 향상시킨다. 보호시트는 프리즘의 산과 산 사이의 홈에 먼지 등 이물질이 묻지 않도록 보호하고 스크래치가 생기는 것을 방지하게 된다.
한편, 상기 도광판의 하방에는 도광판에서 하방으로 출사되는 빛을 반사시켜 광효율을 향상시키는 반사 시트가 설치되며, 상기와 같은 각 부재는 프레임에 수용되어 LCD기판에 고정되도록 되어 있다.
이때 상기 광원은 도광판의 일측으로 빛을 출사하고, 도광판은 측면으로 광원의 빛을 전달받아 전면(前面)으로 방출시키도록 구성되어 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 도광판에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 도광판에 LED가 배치되는 형상을 도시하는 정면도이고, 도 2는 종래의 도광판에 LED의 빛이 전달되었을 때 광경로를 도시하는 확대도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 도광판(10)은 하측단에 점광원의 하나인 LED(20)가 다수 장착되는 예로서, 도광판(10)의 일측단으로 입사되는 LED(20)의 빛은 공기와 도광판(10)의 굴절률 차에 의해 일정 각도 굴절되어 도광판(10)으로 입사된다. 이때 LED(20) 빛의 입사광 분포도는, 도광판 입사부와 수직을 이루는 방향에서 가장 높고, 프레넬 반사 손실(Fresnel Reflection Loss)에 의해 에 비해 좌우 90도 방향으로 경사질수록 급격히 감소된다. 즉, 상기 도광판(10)은, LED(20)와 동일한 수직선상에 위치하는 지점이 LED(20)로부터 좌측 또는 우측으로 일정 각도 경사진 방향의 지점에 비해 밝아지게 된다.
도 3은 종래의 도광판에 다수의 LED 빛이 전달되었을 때의 형상을 도시하는 정면도이다.
LED(20)는 도광판(10)의 폭에 비해 크기가 매우 작으므로, 도광판(10) 전체에 빛을 인가하기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 LED(20)를 일정 간격 이격시켜 도광판(10)의 일측에 마련한다.
이때 각 LED(20)에 전원을 인가하여 도광판(10)에 빛을 입사하면, 도 3에 도시된 바와 같이 각 LED(20)와 가까운 지점 즉, LED(20)와 동일 수직선상에 위치하는 지점은 밝게 나타나 명부(Bright spot)(12)가 형성되고, 각 LED(20)와 먼 지점 즉, LED(20)로부터 좌측 또는 우측 대각선 방향의 지점은 어둡게 되어 암부(Dark spot)(14)가 형성된다.
백라이트의 중요한 품질 중의 하나가 균일도(Uniformity)인데, 이와 같이 도광판(10)에 명부(12)와 암부(14)가 교번으로 형성되면 균일도가 저하된다는 단점이 있으며, 이와 같은 도광판(10)으로 액정표시장치 (Liquid Crystal Display : LCD)를 제작하는 경우 믹싱(Mixing)구역 즉, 입광면으로부터 각 LED(20)에서 발광되는 빛이 고르게 섞이는 지점까지의 구역은 명도가 불균일하여 사용에 부적합하므로 믹싱구역이 커지는 만큼 사용 가능한 디스플레이 화면의 크기가 감소된다는 문제점이 있다.
물론, 도광판(10)의 하단과 동일한 폭의 LED(20)를 사용하면 이와 같은 균일도 저하 문제가 해소될 수 있으나, LED(20)의 폭을 도광판(10)의 하단 폭만큼 증대시키는 데에는 제작 상의 어려움이 있다는 문제점이 있다. 또한, 도광판(10)의 하단에 LED(20)를 촘촘하게 배치함으로써 상기 균일도 저하 문제를 해결할 수도 있으나, LED(20)를 촘촘하게 배치하기 위해서는 많은 수의 LED(20)가 요구되므로 제조원가가 상승한다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 입광부에 오목렌즈 형상의 오목부를 형성되어 입사되는 빛을 분산시키도록 구성되는 도광판이 '대한민국특허 10-0484536'에 제안된 바 있다.
그러나 이와 같이 입광부 즉, 도광판의 측면에 동일한 규격의 오목부를 다수 형성하는 데에는 제작상의 어려움이 있으며, 입사광의 입사각이 넓어지기는 하지만 도광판의 폭방향을 향하도록 굴절되기 어려우므로 도광판으로 입사되는 빛의 균일도를 향상시키는데 한계가 있다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, LED의 크기나 개수를 증대시키지 아니하면서도 입사되는 빛의 균일도를 향상시킬 수 있고, 입사되는 빛을 보다 넓은 각으로 분포시킬 수 있으며, 제작공정이 간단하여 생산원가를 절감시킬 수 있는 도광판을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 도광판은,
입사되는 빛의 경로 중 상기 빛이 입사되는 면과 일정 거리 이격된 위치에 하나 이상의 관통홀이 형성된다.
상기 관통홀은 길이방향이 빛의 경로와 직각을 이루도록 형성된다.
이때 도광판은 둘 이상의 광원으로부터 빛이 입사되며,
상기 관통홀은 각 광원과 인접하는 위치에 군(群)을 이루도록 둘 이상 형성된다.
상기 군(群)을 이루는 관통홀은 도광판의 폭 방향으로 배열된다.
이때 상기 관통홀은 이웃하는 관통홀과 0.1 내지 1.0㎜ 이격되도록 배열되고, 상기 관통홀의 배열 길이는 0.3 내지 10.0㎜ 인 것이 바람직하다.
또한 상기 관통홀은 횡단면이 원형 또는 타원형으로 형성되며, 이때 관통홀의 지름은 0.1 내지 1.5㎜인 것이 바람직하다.
또한, 상기 관통홀은 입광면으로부터 0.1 내지 3.0㎜ 이격되도록 형성됨이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 입사광을 고르게 분포시키기 위한 도광판의 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 도광판의 입광면 부위를 확대한 부분 정면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 도광판(100)은, 일측에 위치하는 다수의 LED(200)로부터 빛이 입사되며, 빛이 입사되는 빛의 경로 중 상기 빛이 입사되는 면 즉, 입광면(102)과 일정 거리 이격된 위치에 하나 이상의 관통홀(110)이 형성된다. 본 실시예에서는 LED(200)가 도광판(100)의 하측 끝단으로부터 일정 거 리 이격된 지점에 위치하고 있으나, LED(200)가 결합되는 지점은 도광판(100)의 하측 끝단으로 한정되지 아니하고, 도광판(100)의 용도나 사용자의 선택에 따라 도광판(100)의 좌우측 또는 상측 끝단으로 변경될 수 있다.
또한 본 실시예에서는 도광판(100)에 빛을 입사하기 위한 광원으로 LED(200)가 적용되고 있으나, 도광판(100)에 빛을 입사하기 위한 광원은 수은 냉음극 형광램프(CCFL : Cold Cathode Florescent Lamp)등 빛을 발산할 수 있는 구조라면 어떠한 것으로도 변경될 수 있다.
관통홀(110)은 빛의 경로와 직각을 이루도록 즉, 도광판(100)의 두께방향으로 길이를 갖도록 형성되고, 각 LED(200)와 인접하는 위치에 군(群)을 이루도록 둘 이상 형성된다. 상기와 같이 군(群)을 이루는 다수의 관통홀(110)은 도 4에 도시된 바와 같이 도광판(100)의 폭 방향으로 일렬로 배열될 수도 있고, 아크(Arc)형상과 같이 곡선으로 배열되거나 2열 이상으로 배열될 수도 있다.
도 5는 본 발명에 의한 도광판(100)에 빛이 입사되었을 때 빛의 경로를 도시하는 부분 정면도이다.
LED(200)에 전원이 인가되면, LED(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 도광판(100)의 입광면(102)을 향해 일정 각도로 빛을 발광한다. 이때 도광판(100)은 공기에 비해 굴절율이 높으므로, 도광판(100)의 입광면(102)으로 입사된 빛(L)은 스넬의 법칙에 의해 입사각이 작아지는 방향으로 즉, 수직선에 가까워지는 방향으로 굴절된다. 이와 같이 본 발명에 의한 도광판(100)에 빛을 입사시키는 LED(200)의 구 조는 종래의 LED(20)와 동일하고, 입광면(102)으로 입사되는 빛을 굴절시키는 현상은 종래의 도광판(100)에서도 동일하게 발생되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
입광면(102)을 통해 도광판(100) 내부로 입사된 빛(L)은 도 5에 도시된 바와 같이 관통홀(110)을 지나는 동안 넓게 퍼지도록 굴절되어 도광판(100)의 각 부분으로 전달된다. 이때 일렬로 배열된 각 관통홀(110)로 입사되는 구역의 빛은 분포도가 상이하여 서로 다른 밝기를 가지지만, 각 관통홀(110)을 지나는 동안 넓게 퍼져 도광판(100)의 중앙부를 향해 진입되므로 관통홀(110)을 지난 지점부터는 분포도가 높은 빛과 분포도가 낮은 빛이 고르게 혼합되고, 이에 따라 도광판(100)의 각 부는 밝기가 고르게 된다.
관통홀(110)에 의해 굴절된 빛은 도광판(100)의 좌우 수평 방향으로 전달될 만큼 넓게 퍼지므로, 각 LED(200) 사이에 암부(14)가 발생되지 아니하게 된다. 특히, 각 LED(200)에서 발광되는 빛의 색상이 서로 상이한 경우, 본 발명에 의한 도광판(100)을 이용하면 보다 효과적으로 빛을 혼합할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 도광판(100)을 이용하여 액정표시장치를 제작하게 되면, 종래의 도광판(10)을 이용하여 액정표시장치를 제작하는 경우보다 믹싱 구역이 좁아지므로 보다 넓은 디스플레이 화면을 확보할 수 있다는 장점이 있다.
LED(200)의 빛이 관통홀(110)을 지나는 동안 넓게 퍼지는 현상은 이하 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 의한 도광판(100)에 빛이 입사되었을 때 관통구를 지나는 빛의 경로를 도시하는 확대도이다.
관통홀(110)을 향해 전파되는 빛은 관통홀(110) 내부로 입사될 때 한번 굴절되고, 도광판(100)으로 입사될 때 즉, 관통홀(110)을 빠져 나갈 때 또 한번 굴절된다.
이때 관통홀(110)을 지나는 동안의 굴절각은 관통홀(110)의 어느 부위를 지나는지에 따라 각각 다르게 나타나는데, 도 6에 도시된 바와 같이 관통홀(110)의 중심부를 지나는 빛은 관통홀(110) 내부로 입사되거나 관통홀(110)을 빠져 나갈 때 각 경계면과 직각을 이루게 되므로 굴절되지 아니하고 직진하게 되며, 관통홀(110)의 좌측 또는 우측으로 치우친 지점을 지나는 빛은 관통홀(110) 내부로 입사되거나 관통홀(110) 외부로 빠져 나갈 때의 경계면과 각각 비스듬히 교차하므로 두 차례에 걸쳐 굴절된다.
관통홀(110)의 좌측으로 입사되는 빛을 예로 들어 설명하면, 관통홀(110) 내부로 입사되는 빛은 굴절률이 낮은 매질로 입사하는 경우가 되므로 보다 큰 각도로 입사하도록 즉, 반시계방향으로 일정 각도 굴절된다.
또한, 관통홀(110) 외부로 빠져 나가는 빛은 굴절률이 높은 매질로 입사하는 경우가 되므로 보다 작은 각도로 입사하도록 굴절되는데, 이때 관통홀(110) 외부로 빠져 나갈 때의 경계면 접선 방향을 고려해 보면 반시계방향으로 굴절되는 것이 보다 작은 각도로 입사하는 것이 된다. 따라서 관통홀(110)의 좌측으로 입사되는 빛은 관통홀(110) 내부로 입사될 때 반시계방향으로 한번 굴절 되고 관통홀(110) 외 부로 빠져 나갈 때 또 한번 반시계방향으로 굴절된다.
반대로, 관통홀(110)의 우측으로 입사되는 빛은 상기 언급한 바와 같은 원리로 관통홀(110) 내부로 입사될 때 시계방향으로 한번 굴절 되고 관통홀(110) 외부로 빠져 나갈 때 또 한번 시계방향으로 굴절된다. 관통홀(110)의 우측으로 입사되는 빛이 두 차례에 걸쳐 굴절되는 원리는 관통홀(110)의 좌측으로 입사되는 빛이 두 차례에 걸쳐 굴절되는 원리와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 관통홀(110)을 지나는 빛을 전체적으로 보면 관통홀(110) 내부로 진입될 때보다 관통홀(110) 외부로 빠져 나갈 때 보다 넓게 퍼지게 되고, 이에 따라 도광판(100)을 전체로 보았을 때에는 각부의 조명이 균일하게 된다.
또한, 입광면에 오목홈이 형성되는 종래의 도광판과 비교해 보면, 오목홈이 형성된 종래 도광판의 경우는 도광판에 빛이 입사될 때 입사된 빛이 오목홈이 형성된 지점에서만 1회 굴절된 후 도광판 내부로 진입하지만, 본 발명에 의한 도광판(100)은 관통홀(110)에 빛이 입사될 때 1차로 굴절되고 관통홀(110) 외부로 빠져 나갈 때 2차로 굴절되므로 빛을 넓게 퍼뜨리는 효과가 현저히 향상된다는 장점이 있다.
이때, 각 관통홀(110)의 간격이 너무 좁게 배열되면 관통홀(110)을 형성할 때 관통홀(110)의 형상이 변형되어 빛이 일정한 각도로 굴절되기 어렵게 되고, 관통홀(110)의 간격이 너무 넓게 배열되면 상호 이웃하는 두 관통홀(110) 사이로 많 은 양의 빛이 직진하게 되므로, 상기 관통홀(110)은 이웃하는 관통홀(110)과 0.1 내지 1.0㎜ 간격을 두도록 배열됨이 바람직하다.
또한, 군(群)을 이루는 관통홀(110)들의 배열 길이(W)(도 4 참조)가 지나치게 길면 제작이 어려워질 뿐만 아니라 관통홀(110)이 형성된 부위가 파손될 우려가 있고, 관통홀(110)들의 배열 길이(W)가 너무 짧으면 빛의 굴절효과가 저하되므로, 상기 관통홀(110)들의 배열 길이(W)는 0.3 내지 10.0㎜ 인 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 도광판(100)에 적용되는 관통홀(110)은, 빛이 굴절되는 각도를 특정 각도로 굴절시킴으로써 사용자가 원하는 특별한 조명 효과를 얻고자 하는 경우 횡단면이 타원형이나 다각형 단면을 갖도록 형성될 수도 있고, 입사되는 빛을 고르게 분포시키고자 하는 경우 본 실시예와 같이 횡단면이 원형을 이루도록 즉, 원통형상으로 형성됨이 바람직하다. 이때 관통홀(110)의 지름이 너무 큰 경우에는 그만큼 관통홀(110)의 수가 감소되므로 빛 확산 각도가 좁아지게 되고, 관통홀(110)의 지름이 너무 작은 경우에는 관통홀(110) 제작이 어려워지므로, 관통홀(110)의 지름은 0.1 내지 1.5㎜로 설정됨이 바람직하다.
또한, 상기 관통홀(110)과 입광면(102)과의 거리(D)(도 4 참조)가 길어질수록 사용 가능한 면적이 좁아지게 되고, 관통홀(110)과 입광면(102)과의 거리(D)가 너무 좁으면 관통홀(110)이 입광면(102)과 연결되거나 입광면(102)이 평면도를 저해할 수 있으므로, 관통홀(110)은 입광면(102)으로부터 0.1 내지 3.0㎜ 이격되도록 형성됨이 바람직하다.
도 7은 종래 도광판에 빛을 입사하도록 시뮬레이션한 결과의 사진이고, 도 8은 본 발명에 의한 도광판에 빛을 입사하도록 시뮬레이션한 결과의 사진이며, 도 9는 하나의 도광판 일부에만 관통구를 형성하여 빛을 입사한 사진이다.
도 7에 도시된 바와 같이 종래의 도광판(10)을 이용하여 액정표시장치를 제작한 후 빛을 입사하면 LED(20)의 개수만큼 디스플레이화면에 명부(12)와 암부(14)가 교번으로 형성되지만, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 도광판(100)을 이용하여 액정표시장치를 제작한 후 빛을 입사하면 LED(200)의 위치나 개수에 관계없이 디스플레이화면이 고른 밝기를 나타내므로 제품의 품질이 향상됨을 알 수 있다.
본 시뮬레이션에는 본 발명에 의한 도광판(100)을 액정표시장치에 사용하는 경우를 샘플로 하고 있지만, 본 발명에 의한 도광판(100)의 용도는 액정표시장치에 사용되도록 한정되지 아니하고, 각종 조명장치나 발광장치, 디스플레이장치 등에 적용될 수 있다.
또한 상기와 같은 성능 차이는, 도 9에 도시된 바와 같이 하나의 도광판 일부에만 관통홀을 형성한 후 동작시킴으로써 보다 명확하게 비교될 수 있다. 도 9에 도시된 도광판은 우측 절반에만 관통홀을 형성한 후 빛을 입사한 것으로, 관통홀이 형성되지 아니한 좌측 절반에는 명부와 암부가 뚜렷이 구분되지만, 관통홀이 형성된 우측 절반에는 명부와 암부가 비교적 희미하게 나타나고 빛이 혼합되는 구역 즉, 믹싱구역이 좁아짐을 알 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발 명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
본 발명에 의한 도광판은 광원의 크기나 개수를 증대시키지 아니하면서도 입사되는 빛의 균일도를 향상시킬 수 있고, 입사되는 빛을 보다 넓은 각으로 분포시킴으로써 믹싱구역을 감소시킬 수 있으며, 제작공정이 간단하여 생산원가를 절감시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의한 도광판을 사용하면, 디스플레이화면을 보다 넓게 확보할 수 있고, 관통홀 형상 변경을 통해 빛의 굴절 각도를 조정함으로써 보다 간편하게 다양한 조명효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 일측으로 빛이 입사되도록 구성되며,
    입사되는 빛의 경로 중 상기 빛이 입사되는 면과 일정 거리 이격된 위치에 하나 이상의 관통홀(110)이 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀(110)은 길이방향이 빛의 경로와 직각을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판(100).
  3. 제1항에 있어서,
    둘 이상의 광원으로부터 빛이 입사되며,
    상기 관통홀(110)은 각 광원과 인접하는 위치에 군(群)을 이루도록 둘 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판(100).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 군(群)을 이루는 관통홀(110)은 도광판(100)의 폭 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 도광판(100).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀(110)은 이웃하는 관통홀(110)과 0.1 내지 1.0㎜ 이격되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 도광판(100).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀(110)의 배열 길이는 0.3 내지 10.0㎜ 인 것을 특징으로 하는 도광판(100).
  7. 제1항에 있어서,
    또한 상기 관통홀(110)은 횡단면이 원형 또는 타원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판(100).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 관통홀(110)의 지름은 0.1 내지 1.5㎜인 것을 특징으로 하는 도광판 (100).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀(110)은 입광면(102)으로부터 0.1 내지 3.0㎜ 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판(100).
KR1020050110403A 2005-11-17 2005-11-17 입사광을 균일하게 분포시키기 위한 도광판을 구비한 led 조명장치 KR100735410B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050110403A KR100735410B1 (ko) 2005-11-17 2005-11-17 입사광을 균일하게 분포시키기 위한 도광판을 구비한 led 조명장치
US11/594,092 US8297828B2 (en) 2005-11-17 2006-11-08 Light guide panel
JP2006307410A JP4742012B2 (ja) 2005-11-17 2006-11-14 入射光を満遍なく分布させるための導光板
CNA2006101381858A CN1967295A (zh) 2005-11-17 2006-11-16 导光板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050110403A KR100735410B1 (ko) 2005-11-17 2005-11-17 입사광을 균일하게 분포시키기 위한 도광판을 구비한 led 조명장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070052596A true KR20070052596A (ko) 2007-05-22
KR100735410B1 KR100735410B1 (ko) 2007-07-04

Family

ID=38040600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050110403A KR100735410B1 (ko) 2005-11-17 2005-11-17 입사광을 균일하게 분포시키기 위한 도광판을 구비한 led 조명장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8297828B2 (ko)
JP (1) JP4742012B2 (ko)
KR (1) KR100735410B1 (ko)
CN (1) CN1967295A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170073084A (ko) * 2015-12-18 2017-06-28 엘지디스플레이 주식회사 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치
KR20180043493A (ko) * 2016-10-20 2018-04-30 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101654055B1 (ko) * 2009-04-17 2016-09-05 엘지전자 주식회사 휴대용 단말기
KR101829785B1 (ko) 2010-12-16 2018-02-20 엘지이노텍 주식회사 암부 제거를 위한 에어 홀이 형성된 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유니트
JP6709095B2 (ja) * 2016-03-24 2020-06-10 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
DE202016103837U1 (de) * 2016-07-15 2017-10-18 Zumtobel Lighting Gmbh Leuchte mit Durchgangsöffnungen
IT201600121517A1 (it) * 2016-11-30 2018-05-30 Automotive Lighting Italia Spa Fanale automobilistico comprendente una porzione di emissione luminosa ad effetto opalescente
KR20210004143A (ko) 2019-07-03 2021-01-13 엘지이노텍 주식회사 조명 모듈, 조명 장치 및 램프

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2625646A (en) * 1949-03-09 1953-01-13 Mitchell Mfg Company Lighting fixture which may be used individually or attached to similar fixture
DE3929955A1 (de) * 1989-09-08 1991-03-14 Inotec Gmbh Ges Fuer Innovativ Lichtstrahler
JPH0651129A (ja) * 1992-07-27 1994-02-25 Inoue Denki Kk 照明装置
JPH07301714A (ja) * 1994-05-09 1995-11-14 Beam Soken:Kk 面放光装置
US5695269A (en) * 1996-01-29 1997-12-09 Delco Electronics Corporation Multi-color display lighting by led
US5746493A (en) * 1996-03-08 1998-05-05 Ericsson Inc. Light guide for a display or keyboard
KR19980059856A (ko) * 1996-12-31 1998-10-07 엄길용 구형볼이 내장된 lcd장치용 도광판
JPH11284803A (ja) * 1998-03-27 1999-10-15 Citizen Electronics Co Ltd 線状光源ユニット
JP4159059B2 (ja) * 1998-06-05 2008-10-01 シチズン電子株式会社 面状光源ユニット
JP3506021B2 (ja) 1998-11-09 2004-03-15 松下電器産業株式会社 面照明装置及びこの面照明装置を用いた表示装置
US6183099B1 (en) * 1999-06-09 2001-02-06 Timex Corporation Light guide for illuminating a dial
JP4367801B2 (ja) 1999-07-22 2009-11-18 シチズン電子株式会社 面状光源ユニット
KR100590926B1 (ko) * 1999-12-24 2006-06-19 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 백 라이트 유니트의 도광판
JP2002175713A (ja) 2000-09-26 2002-06-21 Matsushita Electric Works Ltd 面光源装置
JP4368075B2 (ja) * 2000-11-06 2009-11-18 シャープ株式会社 面型照明装置
KR20020060550A (ko) * 2001-01-11 2002-07-18 박철 도광판 구조 및 제조방법
JP4465937B2 (ja) 2001-09-20 2010-05-26 パナソニック電工株式会社 照明装置
US6987710B2 (en) * 2001-11-30 2006-01-17 Equity Industries, Inc. Alarm clock with dial illumination
CN2596387Y (zh) 2003-01-09 2003-12-31 山太士股份有限公司 导光板结构
JP2004247145A (ja) 2003-02-13 2004-09-02 Alps Electric Co Ltd 照明装置および液晶表示装置
ATE454642T1 (de) 2003-09-08 2010-01-15 Koninkl Philips Electronics Nv Ein lichtleitersystem mit einem flächigen lichtemittierenden element
KR100484536B1 (ko) 2004-04-29 2005-04-20 한성엘컴텍 주식회사 도광판
KR100596906B1 (ko) * 2004-11-04 2006-07-05 삼성코닝 주식회사 면광원 장치 및 이를 갖는 백 라이트 유닛
US7172327B2 (en) * 2004-11-08 2007-02-06 Heng-Sheng Kuo Light-guide-plate structure
US7220040B2 (en) * 2004-11-12 2007-05-22 Harris Corporation LED light engine for backlighting a liquid crystal display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170073084A (ko) * 2015-12-18 2017-06-28 엘지디스플레이 주식회사 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치
KR20180043493A (ko) * 2016-10-20 2018-04-30 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
US8297828B2 (en) 2012-10-30
CN1967295A (zh) 2007-05-23
KR100735410B1 (ko) 2007-07-04
JP4742012B2 (ja) 2011-08-10
US20070109810A1 (en) 2007-05-17
JP2007141843A (ja) 2007-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100661147B1 (ko) 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한액정표시장치용 백라이트 유닛
KR100705704B1 (ko) 엘이디 어레이용 렌즈 및 이를 이용한 백라이트 장치
JP4512137B2 (ja) 液晶表示装置バックライトユニット用導光板及びこれを用いた液晶表示装置用バックライトユニット
US7246931B2 (en) LED light source
KR100735410B1 (ko) 입사광을 균일하게 분포시키기 위한 도광판을 구비한 led 조명장치
US7572045B2 (en) Compact lighting system and display device
KR101047754B1 (ko) 측면 조광형 백라이트 장치
KR100790497B1 (ko) 직하형 백라이트 장치
KR100662540B1 (ko) 스트라이프 패턴을 포함하는 액정표시 장치용 도광판, 액정표시장치 백라이트 유닛
JP2008016428A (ja) バックライトユニットの導光板およびこれを備えたバックライトユニット
KR20030096509A (ko) 프리즘 시트 및 이를 갖는 액정표시기
KR100781328B1 (ko) 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한액정표시장치용 백라이트 유닛
KR20100024752A (ko) 프리즘 시트와 이를 구비한 액정표시장치
US8308337B2 (en) Light guide plate, backlight module and liquid crystal display
US7463315B2 (en) Light coupling structure on light guide plate in a backlight module
US10551549B2 (en) Condensing sheet, backlight unit and liquid crystal display device using the same
KR100960398B1 (ko) 휘도 향상 및 휘도 균일성 개선을 위한 패턴이 형성된액정표시장치용 도광판, 및 이를 채용한 백라이트 유니트와액정표시장치
JP2009110860A (ja) 面光源装置
KR100687358B1 (ko) 프리즘 도광판 및 이를 채용한 액정표시장치
KR100879952B1 (ko) 직하 조광형 백라이트 장치
KR100484536B1 (ko) 도광판
KR102232058B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 모듈
KR101032532B1 (ko) 측면 조광형 백라이트 장치
KR20060100791A (ko) LED를 광원으로 하는 대형 BLU(Back Light Unit)의 도광판구조와 여기에 적용되는 조각(PIECE)형태의 도광판
KR101291976B1 (ko) 도광 부재 및 이를 갖는 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130531

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140530

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150601

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160531

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190530

Year of fee payment: 13