KR20080046486A - Optical plate for surface light source and backlight unit having the same - Google Patents

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한승호
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Abstract

An optical plate for surface light source and a back light unit having the same are provided to improve the brightness, brightness uniformity, concentration and the penetration of light from the surface light source by means of optical element of new structure. An optical plate for surface light source has a first pattern spaced by first pitch on its one side. The first pattern consists of a prism-shaped linear part and a lens-shaped curved part. The inner angle of the linear part is in the range of 40-60 degrees(Theta1). The curved part is formed in the rate of 50-80% of the first pattern height. The pitch of the first pattern is less than 300 micrometer. A second pattern is spaced by second pitch on another side of the optical plate for surface light source. The second pattern consists of a prism-shaped linear part and a lens-shaped curved part on the upside of the linear part. The inner angle of the linear part of the second pattern is in the range of 60-80 degrees. The curved part of the second pattern is formed in the rate less than 30% of the second pattern height. The second pitch of the second pattern is less than 300 micrometer.

Description

면광원용 광학 플레이트 및 이를 구비한 백라이트 유닛{OPTICAL PLATE FOR SURFACE LIGHT SOURCE AND BACKLIGHT UNIT HAVING THE SAME}Optical plate for surface light source and backlight unit having the same {OPTICAL PLATE FOR SURFACE LIGHT SOURCE AND BACKLIGHT UNIT HAVING THE SAME}

도 1은 평판형 형광램프의 일례를 보인 사시도.1 is a perspective view showing an example of a flat fluorescent lamp.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광학 플레이트를 보인 사시도.2 is a perspective view showing an optical plate according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 플레이트를 보인 사시도.3 is a perspective view showing an optical plate according to another embodiment of the present invention.

도 4는 도 2의 I-I'선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2.

도 5는 도 4의 A 부분 확대도.5 is an enlarged view of a portion A of FIG. 4;

도 6은 본 발명의 광학 플레이트를 보인 단면도.6 is a cross-sectional view showing an optical plate of the present invention.

도 7은 본 발명의 광학 플레이트의 제1패턴의 단면 구조를 보인 모식도.7 is a schematic view showing a cross-sectional structure of the first pattern of the optical plate of the present invention.

도 8은 본 발명의 광학 플레이트의 제2패턴의 단면 구조를 보인 모식도.8 is a schematic view showing a cross-sectional structure of a second pattern of the optical plate of the present invention.

도 9 내지 12는 본 발명의 광학 플레이트의 제조 방법의 일례를 보인 공정도.9-12 is process drawing which showed an example of the manufacturing method of the optical plate of this invention.

도 13은 본 발명의 광학 플레이트를 포함하는 백라이트 유닛의 전개 사시도. 13 is an exploded perspective view of a backlight unit including the optical plate of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

210:광학 플레이트 210a:제1패턴210: optical plate 210a: first pattern

210b:제2패턴 210b: second pattern

본 발명은 면광원용 광학 플레이트 및 이를 구비하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 투과도, 휘도 및 휘도 균일도를 향상시키는 면광원용 새로운 광학 부재 및 이를 구비하는 백라이트에 관한 것이다.The present invention relates to an optical plate for a surface light source and a backlight unit having the same, and to a novel optical member for a surface light source for improving transmittance, luminance and luminance uniformity, and a backlight having the same.

액정표시장치는 다른 발광형 디스플레이와 달리 자체적으로 빛을 내지 못하기 때문에 별도로 백라이트를 필요로 한다.Unlike other light emitting displays, a liquid crystal display does not emit light by itself, and thus requires a separate backlight.

액정표시장치에 사용되는 백라이트에는 다양한 면광원이 사용되고 있으며, 세관형 벌브 내부에 냉음극을 봉입한 냉음극 형광램프(CCFL), 냉음극 대신 열음극을 채용한 열음극 형광램프(HCFL), 복수의 세관형 밸브 외부에 공통 전극을 채용한 외부전극 형광램프(EEFL) 등이 있다. 최근에는 세관형 벌브 대신에 평판형 기판으로 방전 공간을 형성한 평판형 형광램프(FFL)가 제안되고 있다.A variety of surface light sources are used for the backlight used in the liquid crystal display, and a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) in which a cold cathode is enclosed inside a tubular bulb, a hot cathode fluorescent lamp (HCFL) that employs a hot cathode instead of a cold cathode, and a plurality of tubules An external electrode fluorescent lamp (EEFL) employing a common electrode outside the valve is used. Recently, a flat fluorescent lamp (FFL) has been proposed in which a discharge space is formed of a flat substrate instead of a tubular bulb.

백라이트용 광원은 소비 전력이 낮으면서 발광 효율이 우수하여야 하며, 휘도가 높고 휘도 균일성이 확보되어야 한다.The backlight light source should have low power consumption and excellent luminous efficiency, and should have high brightness and uniform brightness.

도 1을 참조하면, 면광원 장치의 일례로서 평판형 형광램프가 도시되어 있다. 이 면광원 장치(100)는 광원 몸체(110)와, 광원 몸체(110)의 양측 가장자리 외면에 구비된 전극(160)을 포함한다. 광원 몸체(100)는 서로 대향 배치되어 방전 공간(150)을 형성하는 상부 기판 및 하부 기판을 포함한다. 상부 기판의 일부분이 하부 기판이 맞닿아 형성되는 격벽부(140)들이 상부 기판과 하부 기판 사이의 공간을 복수의 발광 영역(120)으로 구획한다. 방전 공간(150)에는 방전 가스가 주입되며, 전극(160)을 통해 인가되는 전압에 의하여 방전이 이루어진다.1, a flat fluorescent lamp is shown as an example of a surface light source device. The surface light source device 100 includes a light source body 110 and electrodes 160 provided on outer surfaces of both edges of the light source body 110. The light source body 100 includes an upper substrate and a lower substrate disposed to face each other to form the discharge space 150. Partition portions 140 formed by a portion of the upper substrate abutting the lower substrate divide the space between the upper substrate and the lower substrate into a plurality of light emitting regions 120. Discharge gas is injected into the discharge space 150, and discharge is performed by a voltage applied through the electrode 160.

액정표시장치가 대형화되면서 후면 광원에 요구되는 휘도는 계속해서 상승하는 추세이다. 휘도를 증가시키기 위해서는 면광원 장치에 공급되는 관전류를 증가시켜야 한다. 그러나, 상기 관전류를 증가시키는 경우 면광원 장치의 수명이 감소되며, 면광원 장치의 구동 인버터는 가용 전력에 한계가 있다. As the liquid crystal display device becomes larger, the luminance required for the rear light source continues to increase. In order to increase the luminance, the tube current supplied to the surface light source device must be increased. However, when the tube current is increased, the lifespan of the surface light source device is reduced, and the driving inverter of the surface light source device has a limit in the available power.

또한, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같은 다수의 방전 영역(120) 및 격벽부(140)를 포함하는 면광원 장치는 방전 영역에서만 광이 출사되고 격벽부는 암부로 작용하여 전체적인 휘도가 저하되며, 방전 영역과 격벽부 간의 휘도 차이에 의하여 휘선(bright line)이 발생되는 문제가 있다.In addition, for example, in the surface light source device including the plurality of discharge regions 120 and the barrier rib portion 140 as illustrated in FIG. 1, light is emitted only in the discharge region, and the barrier portion acts as a dark portion to reduce the overall luminance. There is a problem in that bright lines are generated due to the difference in luminance between the discharge region and the partition wall portion.

기존에는 면광원 장치와 소정 간격을 두고 확산판 및 확산시트를 포함하는 광학 부재를 배치하여 휘선을 제거하고 휘도 균일도를 높였다. 그런데 확산판 및 확산시트를 포함하는 광학 부재는 백라이트 유닛의 제조 비용을 상승시키고 제조 공정을 복잡하게 하는 문제가 있다. 또한, 확산판은 내부에 미세한 유리 비드를 분산시킨 구조로 형성되며 면광원 장치에서 출사되는 광의 산란을 일으켜 휘도 균일도를 도모하지만, 전체적인 휘도 저하를 감수해야 하는 한계가 있다.Conventionally, an optical member including a diffusion plate and a diffusion sheet is disposed at a predetermined distance from the surface light source device to remove the bright lines and increase the luminance uniformity. However, the optical member including the diffusion plate and the diffusion sheet has a problem of increasing the manufacturing cost of the backlight unit and complicating the manufacturing process. In addition, the diffuser plate is formed in a structure in which fine glass beads are dispersed therein, and scatters light emitted from the surface light source device to achieve uniformity in luminance, but there is a limitation in that the overall luminance decreases.

따라서, 면광원 장치의 휘도 향상 및 휘선 제거를 위한 새로운 구조의 광학 부재가 요청되고 있다.Therefore, there is a demand for an optical member having a new structure for improving luminance and removing bright lines of the surface light source device.

본 발명은 면광원 장치에서 출사되는 광의 휘도 및 휘도 균일도를 향상시키 는 광학 플레이트를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an optical plate for improving the luminance and luminance uniformity of light emitted from a surface light source device.

또한, 본 발명의 다른 목적은 면광원 장치에서 출사되는 광의 집광도 및 투과도를 향상시키는 새로운 광학 플레이트를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a novel optical plate that improves the light collecting and transmittance of light emitted from the surface light source device.

본 발명의 또 다른 목적은 제조가 용이하고 대량 생산에 유리한 백라이트용 광학 부재를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an optical member for backlight that is easy to manufacture and advantageous for mass production.

본 발명은 일면에 제1피치로 이격되어 있는 제1패턴이 형성되어 있는 플레이트로서, 상기 제1패턴은 프리즘 형상의 선형(線形)부와 상기 선형부 상부의 렌즈 형상의 곡면부로 구성되는 면광원용 광학 플레이트를 제공한다.The present invention is a plate having a first pattern spaced apart by a first pitch on one surface, the first pattern is a surface light source consisting of a linear portion of the prism shape and a lens-shaped curved portion of the upper portion of the linear portion It provides an optical plate for.

상기 제1패턴의 선형부의 내각(內角)은 40°~ 60°의 범위인 것이 바람직하고, 상기 곡면부는 제1패턴 높이의 50 ~ 80% 범위의 비율로 형성되는 것이 적절하다. The inner angle of the linear portion of the first pattern is preferably in the range of 40 ° to 60 °, and the curved portion is preferably formed at a ratio of 50 to 80% of the height of the first pattern.

상기 광학 플레이트는 다른 일면에 상기 제1패턴의 제1피치와 다른 제2피치로 이격되어 있는 제2패턴이 더 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제2패턴은 프리즘 형상의 선형부와 상기 선형부 상부의 렌즈 형상의 곡면부로 구성될 수 있으며, 상기 제2패턴의 선형부의 내각은 60°~ 80°의 범위가 되도록 하고, 상기 제2패턴의 곡면부는 제2패턴 높이의 30% 범위 이하의 비율로 형성하는 것이 바람직하다. The optical plate may further include a second pattern spaced apart from the first pitch of the first pattern by a second pitch different from the first plate. In this case, the second pattern may include a prism-shaped linear portion and a lens-shaped curved portion above the linear portion, and the inner angle of the linear portion of the second pattern may be in a range of 60 ° to 80 °. Preferably, the curved portion of the second pattern is formed at a rate of 30% or less of the height of the second pattern.

본 발명은 또한, 적어도 하나의 방전 공간과, 상기 방전 공간에 전압을 인가하는 전극부를 포함하는 면광원; 상기 면광원을 수납하는 케이스; 상기 면광원과 소정 간격으로 이격되어 배치되며, 일면에 제1피치로 이격되어 있는 제1패턴이 형 성되어 있는 플레이트로서, 상기 제1패턴은 프리즘 형상의 선형부와 상기 선형부 상부의 렌즈 형상의 곡면부로 구성되는 광학 플레이트; 및 상기 면광원을 구동하기 위한 방전 전압을 상기 전극에 인가하는 인버터를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.The present invention also provides a surface light source including at least one discharge space and an electrode unit for applying a voltage to the discharge space; A case accommodating the surface light source; A plate having a first pattern spaced apart from the surface light source at a predetermined interval, the first pattern being spaced at a first pitch on one surface thereof, wherein the first pattern has a prism-shaped linear portion and a lens shape above the linear portion; An optical plate consisting of curved portions of; And an inverter configured to apply a discharge voltage to the electrode to drive the surface light source.

상기 면광원으로는 복수의 방전 채널이 격벽부에 의하여 서로 이격되어 있는 평판형 형광램프 뿐만 아니라, 냉음극형 형광램프, 열음극형 형광램프, 외부전극형 세관형 형광램프, 복수의 발광다이오드 등도 사용될 수 있다.As the surface light source, not only a flat fluorescent lamp in which a plurality of discharge channels are spaced apart from each other by a partition wall portion, but also a cold cathode fluorescent lamp, a hot cathode fluorescent lamp, an external electrode type tubular fluorescent lamp, and a plurality of light emitting diodes may be used. Can be.

본 발명에 따르면, 확산판과 확산시트를 포함하는 부가적인 광학 시트를 사용하지 않거나 적게 사용하면서도 백라이트의 집광성, 광균일도 등의 광특성을 개선할 수 있고, 특히 복수의 발광 영역과 비발광 영역을 포함하는 면광원에 있어서 비발광 영역에 의한 휘선을 제거할 수 있다. 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 상기 광학 플레이트 이외에 별도의 집광성 또는 확산성 광학 시트가 포함되는 것을 배제하지 않는다.According to the present invention, it is possible to improve the optical properties such as the light condensation, light uniformity, etc. of the backlight without using or using an additional optical sheet including a diffusion plate and a diffusion sheet, in particular a plurality of light emitting regions and non-light emitting regions In the surface light source including the bright line due to the non-emitting region can be removed. The backlight unit according to the present invention does not exclude that a separate light collecting or diffusing optical sheet is included in addition to the optical plate.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광학 플레이트(210)를 보인 것으로서, 도시된 바에 따르면 상기 광학 플레이트는 평판형 플레이트 상면에 제1패턴(210a)이 형성되어 있고, 하면에는 제2패턴(210b)이 형성되어 있다. FIG. 2 illustrates an optical plate 210 according to an embodiment of the present invention. As shown, the optical plate has a first pattern 210a formed on an upper surface of a flat plate, and a second pattern on a lower surface thereof. 210b) is formed.

도시된 바와 달리, 본 발명에 따른 광학 플레이트는 상면 또는 하면 중 어느 일면에만 규칙적인 패턴이 형성될 수도 있다. 이 경우, 다른 일면은 매끄러운 평면을 유지할 수 있다.Unlike shown, the optical plate according to the present invention may have a regular pattern formed only on one surface of the upper surface or the lower surface. In this case, the other surface can maintain a smooth plane.

상기 제1패턴(210a) 및 제2패턴(210b)은 후술하는 바와 같이 프리즘 형상 의(prismatic) 하부와 렌즈 형상의(lenticular) 상부로 구성되는 복합 구조로 형성되어 집광성, 투과율 등의 광특성을 개선시키고, 면광원 장치의 광 분포 균일성을 향상시키며, 광 손실을 감소시킨다. As described below, the first pattern 210a and the second pattern 210b are formed in a complex structure including a prismatic lower part and a lenticular upper part, so that optical characteristics such as light condensation and transmittance may be obtained. Improve the light distribution, improve the light distribution uniformity of the surface light source device, and reduce the light loss.

도 2에 도시한 실시예에서 광학 플레이트의 제1패턴(210a) 및 제2패턴(210b)은 일방향(X 방향)으로 연장된 바(bar) 형태로 형성되어 있다. 이와 달리, 제1패턴(210a) 및 제2패턴(210b)은 서로 다른 방향으로 형성될 수도 있다. In the embodiment illustrated in FIG. 2, the first pattern 210a and the second pattern 210b of the optical plate are formed in a bar shape extending in one direction (X direction). Alternatively, the first pattern 210a and the second pattern 210b may be formed in different directions.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 플레이트(220)를 도시한 것으로서, 전술한 실시예와 달리 광학 플레이트 상면의 제1패턴(220a)과 하면의 제2패턴(220b)이 적어도 두 방향(X 방향, Y 방향)으로 배열되어 있다. 이러한 구조는 제1패턴(220a)과 제2패턴(220b)의 단위 패턴을 광학 플레이트 표면에 2차원적으로 배열한 것으로서, 면광원 장치의 방전 공간의 형태 변화에 대응하여 휘도, 휘도 균일도 등의 광특성을 더욱 개선시킬 수 있다.3 illustrates an optical plate 220 according to another embodiment of the present invention. Unlike the above-described embodiment, the first pattern 220a on the upper surface of the optical plate and the second pattern 220b on the lower surface of the optical plate 220 have at least two directions. It is arranged in (X direction, Y direction). This structure is a two-dimensional arrangement of the unit patterns of the first pattern 220a and the second pattern 220b on the surface of the optical plate, and corresponds to changes in the shape of the discharge space of the surface light source device. The optical properties can be further improved.

도 4에 도 2 I-I'선 단면을 도시하였고, 도 5에 도 4의 A 부분을 확대하여 도시하였다. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2, and a portion A of FIG. 4 is enlarged in FIG. 5.

본 발명에 따른 광학 플레이트(210)는 일면에 프리즘 형상의 하부와 렌즈 형상의 상부로 구성된 단위 패턴이 제1피치로 연속되어 있는 제1패턴(210a)을 포함한다. The optical plate 210 according to the present invention includes a first pattern 210a in which a unit pattern composed of a lower prism shape and an upper lens shape is continuous at a first pitch.

제1패턴(210a)은 면광원 장치로부터 광학 플레이트를 거쳐 출사되는 광(L1)이 전면(前面)으로 균일하게 출사되도록 집광시키는 역할을 한다. 그 결과, 면광원 장치의 발광 영역과 비발광 영역의 휘도 차이에 따른 휘도 불균일이 감소하고, 특 히 비발광 영역에 의하여 야기되는 휘선이 제거될 수 있다. The first pattern 210a serves to condense the light L1 emitted from the surface light source device through the optical plate to be uniformly emitted to the front surface. As a result, the luminance unevenness due to the luminance difference between the light emitting area and the non-light emitting area of the surface light source device can be reduced, and in particular, the bright lines caused by the non-light emitting area can be removed.

또한, 본 발명의 광학 플레이트는 다른 일면에 프리즘 형상의 하부와 렌즈 형상의 상부로 구성된 단위 패턴이 상기 제1피치와 다른 제2피치로 연속되어 있는 제2패턴(210b)을 포함한다. 이 제2패턴(210b)을 통해 면광원 장치에서 출사되는 광(L2)이 산란되어 휘도 균일도를 증가시킨다. 또한, 상기 제1패턴의 내면에서 반사되는 광이 제2패턴의 내면(210b')에서 다시 반사(전반사)되어 광 손실이 감소되며 광학 플레이트의 전체적인 투과도가 증가된다.In addition, the optical plate of the present invention includes a second pattern 210b in which a unit pattern composed of a prism shape lower portion and an upper portion of a lens shape is continuous at a second pitch different from the first pitch on the other surface. The light L2 emitted from the surface light source device is scattered through the second pattern 210b to increase luminance uniformity. In addition, the light reflected from the inner surface of the first pattern is reflected (total reflection) again at the inner surface 210b 'of the second pattern, thereby reducing the light loss and increasing the overall transmittance of the optical plate.

특히, 본 발명에 따른 광학 플레이트는 제1패턴(210a)과 제2패턴(210b)의 상호 작용에 의하여 수직 방향의 투과율이 향상되고, 전체적인 휘도를 증가시킨다. In particular, in the optical plate according to the present invention, the transmittance in the vertical direction is improved by the interaction between the first pattern 210a and the second pattern 210b, and the overall brightness is increased.

상기 제1패턴의 제1피치(P1) 및 제2패턴의 제2피치(P2)는 광산란 및 휘도 등의 광특성을 고려하여 300㎛ 이하인 것이 바람직하며, 광학 플레이트 상면 및 하면에 모두 패턴이 형성되는 경우 패턴간 간섭에 의한 모아레 현상(Moire effect)을 방지하기 위하여 제1패턴의 제1피치와 제2패턴의 제2피치는 상호 정수배가 아닌 것이 바람직하다. The first pitch P1 of the first pattern and the second pitch P2 of the second pattern are preferably 300 μm or less in consideration of light characteristics such as light scattering and luminance, and patterns are formed on both the upper and lower surfaces of the optical plate. In order to prevent the moiré effect caused by the inter-pattern interference, it is preferable that the first pitch of the first pattern and the second pitch of the second pattern are not mutual integer multiples.

도 7에 본 발명의 광학 플레이트의 제1패턴의 단위 패턴 단면 구조를 도시하였다. 이 단위 패턴은 하부에 상부로 수렴하여 경사지는 프리즘 형상의 선형부(L)와 선형부 상부에 렌즈 형상의 곡면부(R)를 포함한다. 제1패턴에서 선형부의 내각(內角)(θ1)은 40°~ 60°의 범위인 것이 집광성, 투과율 및 휘도 측면에서 바람직함을 확인하였다. 또한, 제1패턴에 있어서 곡면부(R)는 선형부(L) 보다 더 많은 비율로 형성되는 것이 바람직하며, 집광성, 투과도 및 휘도 측면에서 제1패턴 높이의 50 ~ 80% 범위의 비율로 곡면부(R)를 형성되는 것이 적절함을 확인하였다. 7 shows a unit pattern cross-sectional structure of the first pattern of the optical plate of the present invention. The unit pattern includes a prism-shaped linear portion L converging upwardly to the bottom and a lens-shaped curved portion R on the linear portion. In the first pattern, it was confirmed that the inner angle θ1 of the linear portion was preferably in the range of 40 ° to 60 ° in view of light collection, transmittance and luminance. In addition, in the first pattern, the curved portion R is preferably formed at a larger ratio than the linear portion L, and in the ratio of 50 to 80% of the height of the first pattern in terms of light condensation, transmittance and luminance. It was confirmed that it is appropriate to form the curved portion R.

도 8에는 본 발명의 광학 플레이트의 제2패턴의 단위 패턴 단면 구조를 도시하였다. 제2패턴도 제1패턴과 유사하게 하부에 상부로 수렴하여 경사지는 프리즘 형상의 선형부(L)와 선형부 상부에 렌즈 형상의 곡면부(R)를 포함한다. 제2패턴에서 선형부의 내각(θ2)은 60°~ 80°의 범위인 것이 투과도, 광 분포 균일성 및 광 손실 감소 측면에서 바람직함을 확인하였다. 제2패턴에 있어서는 곡면부(R)가 선형부(L) 보다 작은 비율로 형성되는 것이 바람직하며, 투과도, 광 분포 균일성 및 광 손실 감소 측면에서 제2패턴 높이의 30% 범위 이하의 비율로 곡면부(R)를 형성되는 것이 적절함을 확인하였다. 8 illustrates a unit pattern cross-sectional structure of a second pattern of the optical plate of the present invention. Similarly to the first pattern, the second pattern also includes a linear portion L having a prism shape inclined to the upper portion and inclined upward, and a curved portion R having a lens shape on the linear portion. In the second pattern, it was confirmed that the inner angle θ2 of the linear portion was in the range of 60 ° to 80 ° in terms of transmittance, light distribution uniformity, and light loss reduction. In the second pattern, it is preferable that the curved portion R is formed at a smaller ratio than the linear portion L, and the ratio is less than or equal to 30% of the height of the second pattern in terms of transmittance, light distribution uniformity, and light loss reduction. It was confirmed that it is appropriate to form the curved portion R.

본 발명에 따른 광학 플레이트는 다양한 방법에 의하여 제조될 수 있다. 도 9 내지 12는 본 발명의 광학 플레이트를 제조하는 일실시예를 도시한 것으로, 먼저 소정 두께의 플레이트 본체(250)를 준비한다(단계 S10). 플레이트 본체(250)의 두께는 특별히 제한될 필요는 없으나 1mm 이상인 것이 바람직하다. The optical plate according to the present invention can be manufactured by various methods. 9 to 12 illustrate one embodiment of manufacturing the optical plate of the present invention. First, a plate body 250 having a predetermined thickness is prepared (step S10). The thickness of the plate body 250 need not be particularly limited but is preferably 1 mm or more.

플레이트 본체의 재질로는 투명성 재질의 고분자 물질을 사용할 수 있으며, 예를 들어 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리스틸렌(PS), 메타크릴산메틸-스틸렌공중합체(MS), 시클로올레핀(COP) 등이 있으나 반드시 이들 물질에 한정될 필요는 없다. 또한, 플레이트 본체로 사용되는 물질은 우수한 집광 특성을 위하여 굴절율이 1.45 ~ 1.6의 범위인 것이 바람직하다.As the material of the plate body, a transparent polymer may be used. For example, polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polystyrene (PS), and methyl methacrylate-styrene copolymer (MS) , Cycloolefin (COP) and the like, but is not necessarily limited to these materials. In addition, it is preferable that the material used as the plate body has a refractive index in the range of 1.45 to 1.6 for excellent light condensing properties.

플레이트 본체의 상면(250a) 및 하면(250b)에 각각 제1패턴과 제2패턴을 직접 형성할 수 있으나, 미세 피치의 패턴을 형성하기 위하여 단계 S20에서와 같이 별도의 레진층(255)을 형성할 수 있다. 상기 레진층(255)의 재질은 특별히 제한되지 않으나 광학 플레이트의 투과율을 향상시키기 위하여 플레이트 본체의 굴절율(n1) 보다 작은 굴절율(n2)의 재질을 사용하는 것이 바람직하다. The first pattern and the second pattern may be directly formed on the upper surface 250a and the lower surface 250b of the plate body, respectively, but a separate resin layer 255 is formed as in step S20 to form a fine pitch pattern. can do. The material of the resin layer 255 is not particularly limited, but in order to improve the transmittance of the optical plate, it is preferable to use a material having a refractive index n2 smaller than the refractive index n1 of the plate body.

상기 레진층(255)을 가압 성형하여 미세 피치의 제1패턴(255')을 형성한다(단계 S30). 상기 레진층으로 열경화성 물질을 사용할 경우 가압 성형 후 자외선 경화 단계를 더 포함할 수 있다.The resin layer 255 is press-molded to form a fine pitch first pattern 255 '(step S30). When using a thermosetting material as the resin layer may further comprise a UV curing step after pressure molding.

마지막으로, 플레이트 본체(250) 하면에 제2패턴(250b')을 형성한다(단계 S40). 제2패턴(250b')은 플레이트 본체 하면을 소정 형상의 롤러로 성형하여 형성할 수 있으며, 필요에 따라 레진층(255) 형성 이전에 형성할 수도 있다. Finally, the second pattern 250b 'is formed on the lower surface of the plate body 250 (step S40). The second pattern 250b ′ may be formed by molding a lower surface of the plate body with a roller having a predetermined shape, and may be formed before forming the resin layer 255, as necessary.

전술한 제조 방법과 달리, 본 발명에 따른 광학 플레이트는 제1패턴과 제2패턴을 모두 압출 공정에 의하여 형성할 수 있다. Unlike the aforementioned manufacturing method, the optical plate according to the present invention can form both the first pattern and the second pattern by an extrusion process.

도 13은 본 발명에 따른 광학 플레이트를 포함하는 백라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도이다. 도시된 바에 따르면, 백라이트 유닛은 전술한 실시예에 따른 광학 플레이트(210), 면광원 장치(300), 상하부 케이스(1100, 1200) 및 인버터(1300)를 포함한다.13 is an exploded perspective view showing a backlight unit including an optical plate according to the present invention. As shown, the backlight unit includes the optical plate 210, the surface light source device 300, the upper and lower cases 1100 and 1200, and the inverter 1300 according to the above-described embodiment.

하부 케이스(1200)는 면광원 장치(300)를 수납하기 위하여 바닥부(1210) 및 바닥부(1210)의 가장자리로부터 수납 공간을 형성하기 위해 연장된 복수의 측벽부(1220)로 이루어진다. 면광원 장치(300)는 하부 케이스(1200)의 수납 공간에 수납된다. 인버터(1300)는 하부 케이스(1200)의 배면에 배치되며, 면광원 장치(300)를 구동하기 위한 방전 전압을 발생시킨다. 인버터(1300)로부터 발생된 방전 전압 은 제 1 및 제 2 전원선(1352, 1354)을 통해 면광원 장치(300)의 전극(360)에 각각 인가된다. 상부 케이스(1100)는 하부 케이스(1200)에 결합되어 광원(300)과 광학 시트(900)를 지지한다. 상부 케이스(1100)는 광원(300)이 하부 케이스(1200)로부터 이탈되는 것을 방지한다.The lower case 1200 includes a bottom portion 1210 and a plurality of sidewall portions 1220 extending to form an accommodation space from an edge of the bottom portion 1210 to accommodate the surface light source device 300. The surface light source device 300 is accommodated in the storage space of the lower case 1200. The inverter 1300 is disposed on the rear surface of the lower case 1200 and generates a discharge voltage for driving the surface light source device 300. The discharge voltage generated from the inverter 1300 is applied to the electrodes 360 of the surface light source device 300 through the first and second power lines 1352 and 1354, respectively. The upper case 1100 is coupled to the lower case 1200 to support the light source 300 and the optical sheet 900. The upper case 1100 prevents the light source 300 from being separated from the lower case 1200.

상기 광학 플레이트(210)는 면광원 장치(300)와 소정 간격으로 이격되어 있으며, 면광원 장치로부터 출사되는 광을 균일하게 집광시킨다. 따라서, 백라이트 유닛의 광특성이 향상되고, 전체적인 두께 및 부피도 감소시킬 수 있다.The optical plate 210 is spaced apart from the surface light source device 300 at a predetermined interval, and uniformly condenses the light emitted from the surface light source device. Therefore, the optical characteristics of the backlight unit can be improved, and the overall thickness and volume can also be reduced.

도시되지 않았지만, 상기 광학 플레이트(210) 이외에 별도의 집광성 또는 확산성 광학 시트를 더 포함할 수도 있다.Although not shown, a light collecting or diffusing optical sheet may be further included in addition to the optical plate 210.

이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분 야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.In the above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those skilled in the art from the spirit and scope of the invention described in the claims to be described later Various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope thereof.

본 발명에 따르면, 면광원 장치에서 발생되는 광의 집광 특성 및 투과율을 향상시켜 백라이트 유닛의 광효율을 증진시킬 수 있다. 특히 면광원 장치의 휘도 및 휘도 균일도를 향상시키고 휘선을 제거하여 제품 신뢰성을 확보할 수 있다. 뿐만 아니라, 광학 플레이트의 제조가 용이하며, 백라이트 유닛의 부피를 줄일 수 있어 백라이트의 적용 범위를 확대시킬 수 있다. According to the present invention, it is possible to improve the light collecting characteristics and transmittance of light generated in the surface light source device to improve the light efficiency of the backlight unit. In particular, it is possible to secure the product reliability by improving the luminance and luminance uniformity of the surface light source device and removing the bright lines. In addition, it is easy to manufacture the optical plate, it is possible to reduce the volume of the backlight unit can extend the application range of the backlight.

Claims (19)

일면에 제1피치로 이격되어 있는 제1패턴이 형성되어 있는 플레이트로서, 상기 제1패턴은 프리즘 형상의 선형(線形)부와 상기 선형부 상부의 렌즈 형상의 곡면부로 구성되는 A plate having a first pattern spaced at a first pitch on one surface thereof, wherein the first pattern includes a prism-shaped linear portion and a lens-shaped curved portion above the linear portion 면광원용 광학 플레이트.Optical plate for surface light source. 제1항에 있어서, 상기 선형부의 내각(內角)은 40°~ 60°의 범위인 것을 특징으로 하는 면광원용 광학 플레이트.The optical plate for a surface light source according to claim 1, wherein an inner angle of the linear portion is in a range of 40 ° to 60 °. 제1항에 있어서, 상기 곡면부는 제1패턴 높이의 50 ~ 80% 범위의 비율로 형성되는 면광원용 광학 플레이트. The optical plate of claim 1, wherein the curved portion is formed at a ratio of 50 to 80% of the height of the first pattern. 제1항에 있어서, 제1패턴의 제1피치는 300㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 면광원용 광학 플레이트.The optical plate for a surface light source according to claim 1, wherein the first pitch of the first pattern is 300 µm or less. 제1항에 있어서, 상기 광학 플레이트의 다른 일면에 상기 제1패턴의 제1피치와 다른 제2피치로 이격되어 있는 제2패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원용 광학 플레이트.The optical plate for a surface light source according to claim 1, wherein a second pattern spaced apart from the first pitch of the first pattern and the second pitch is formed on the other surface of the optical plate. 제5항에 있어서, 상기 제2패턴은 프리즘 형상의 선형부와 상기 선형부 상부의 렌즈 형상의 곡면부로 구성되는 면광원용 광학 플레이트. The optical plate of claim 5, wherein the second pattern comprises a prism-shaped linear portion and a lens-shaped curved portion above the linear portion. 제6항에 있어서, 상기 제2패턴의 선형부의 내각은 60°~ 80°의 범위인 것을 특징으로 하는 면광원용 광학 플레이트. The optical plate for a surface light source according to claim 6, wherein an inner angle of the linear part of the second pattern is in a range of 60 ° to 80 °. 제5항에 있어서, 상기 제2패턴의 곡면부는 제2패턴 높이의 30% 범위 이하의 비율로 형성되는 면광원용 광학 플레이트. The optical plate of claim 5, wherein the curved portion of the second pattern is formed at a ratio of 30% or less of the height of the second pattern. 제5항에 있어서, 상기 제2패턴의 제2피치는 300㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 면광원용 광학 플레이트.The optical plate for a surface light source according to claim 5, wherein the second pitch of the second pattern is 300 µm or less. 제9항에 있어서, 상기 제2패턴의 제2피치는 제1피치와 정수배가 아닌 것을 특징으로 하는 면광원용 광학 플레이트.10. The optical plate for a surface light source according to claim 9, wherein the second pitch of the second pattern is not an integer multiple of the first pitch. 적어도 하나의 방전 공간과, 상기 방전 공간에 전압을 인가하는 전극부를 포함하는 면광원;A surface light source including at least one discharge space and an electrode unit applying a voltage to the discharge space; 상기 면광원을 수납하는 케이스;A case accommodating the surface light source; 상기 면광원과 소정 간격으로 이격되어 배치되며, 일면에 제1피치로 이격되어 있는 제1패턴이 형성되어 있는 플레이트로서, 상기 제1패턴은 프리즘 형상의 선 형부와 상기 선형부 상부의 렌즈 형상의 곡면부로 구성되는 광학 플레이트; 및 A plate having a first pattern spaced apart from the surface light source at a predetermined interval and spaced at a first pitch on one surface thereof, wherein the first pattern has a shape of a prism-shaped linear portion and an upper portion of the linear portion; An optical plate composed of curved portions; And 상기 면광원을 구동하기 위한 방전 전압을 상기 전극에 인가하는 인버터를 포함하는 백라이트 유닛.And an inverter configured to apply a discharge voltage to the electrode to drive the surface light source. 제11항에 있어서, 상기 선형부의 내각(內角)은 40°~ 60°의 범위인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 11, wherein an inner angle of the linear portion is in a range of 40 ° to 60 °. 제11항에 있어서, 상기 곡면부는 제1패턴 높이의 50 ~ 80% 범위의 비율로 형성되는 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 11, wherein the curved portion is formed at a ratio of 50 to 80% of the height of the first pattern. 제11항에 있어서, 상기 광학 플레이트의 다른 일면에 상기 제1패턴의 제1피치와 다른 제2피치로 이격되어 있는 제2패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 11, wherein a second pattern spaced apart from the first pitch of the first pattern and the second pitch is formed on the other surface of the optical plate. 제14항에 있어서, 상기 제2패턴은 프리즘 형상의 선형부와 상기 선형부 상부의 렌즈 형상의 곡면부로 구성되는 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 14, wherein the second pattern comprises a prism-shaped linear portion and a lens-shaped curved portion above the linear portion. 제15항에 있어서, 상기 제2패턴의 선형부의 내각은 60°~ 80°의 범위인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 15, wherein an inner angle of the linear portion of the second pattern is in a range of 60 ° to 80 °. 제15항에 있어서, 상기 제2패턴의 곡면부는 제2패턴 높이의 30% 범위 이하의 비율로 형성되는 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 15, wherein the curved portion of the second pattern is formed at a ratio of 30% or less of the height of the second pattern. 제11항에 있어서, 상기 면광원은 복수의 방전 채널이 격벽부에 의하여 서로 이격되어 있는 평판형 형광램프, 냉음극형 형광램프, 열음극형 형광램프, 외부전극형 세관형 형광램프, 복수의 발광다이오드를 포함하는 평판 램프 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.12. The surface light source of claim 11, wherein the surface light source includes a flat fluorescent lamp, a cold cathode fluorescent lamp, a hot cathode fluorescent lamp, an external electrode type capillary fluorescent lamp, and a plurality of light emission, in which a plurality of discharge channels are spaced apart from each other by a partition wall part. The backlight unit, characterized in that any one selected from a flat lamp comprising a diode. 제11항에 있어서, 집광성 또는 확산성 광학 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.12. The backlight unit of claim 11, further comprising a light converging or diffusing optical sheet.
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KR101442159B1 (en) * 2012-02-23 2014-09-19 도레이케미칼 주식회사 Diffuser plate for saving LED lighting

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