KR20090043959A - Light guide panel for lcd back light unit and lcd back light unit thereby - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배면에 프리즘을 포함하는 쐐기형 도광판에서 프리즘이 비대칭의 단면 형상을 가지도록 함으로써, 수직 반치 시야각을 개선함과 동시에 광특성을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판에 관한 것이다.

본 발명은 빛이 입사되는 측면, 상기 측면에 연결되어 상기 빛을 출사시키는 전면(前面) 및 빛을 반사하는 배면(背面)을 포함하는 액정표시 장치용 도광판에 있어서, 상기 배면에 빛이 입사되는 방향과 수직인 길이방향을 가지며, 단면이 비대칭 삼각형의 형태를 가지는 프리즘으로 구성된 배면 프리즘부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판을 제공한다.

Figure P1020070109793

도광판, 비대칭 프리즘, 백라이트 유닛, 액정표시장치

The present invention relates to a light guide plate for a liquid crystal display device backlight unit, and more particularly, in a wedge-shaped light guide plate including a prism on the rear surface, the prism has an asymmetric cross-sectional shape, thereby improving the vertical half-view viewing angle and simultaneously improving optical characteristics. A light guide plate for a liquid crystal display backlight unit that can be improved.

The present invention provides a light guide plate for a liquid crystal display device comprising a side surface on which light is incident, a front surface connected to the side surface, and a rear surface reflecting light, wherein the light is incident on the rear surface. Provided is a light guide plate having a longitudinal direction perpendicular to the direction and having a back prism portion formed of a prism having an asymmetrical triangular cross section.

Figure P1020070109793

Light guide plate, asymmetric prism, backlight unit, liquid crystal display device

Description

배면에 비대칭 프리즘을 구비하는 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치{Light guide panel for LCD back light unit and LCD back light unit thereby}A light guide plate for a backlight unit having an asymmetric prism on the back and a liquid crystal display using the same {Light guide panel for LCD back light unit and LCD back light unit hence}

본 발명은 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배면에 프리즘을 포함하는 쐐기형 도광판에서 프리즘이 비대칭의 단면 형상을 가지도록 함으로써, 수직 반치 시야각을 개선함과 동시에 광특성을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판에 관한 것이다.The present invention relates to a light guide plate for a liquid crystal display device backlight unit, and more particularly, in a wedge-shaped light guide plate including a prism on the rear surface, the prism has an asymmetric cross-sectional shape, thereby improving the vertical half-view viewing angle and simultaneously improving optical characteristics. A light guide plate for a liquid crystal display backlight unit that can be improved.

일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device)는 액체와 고체 중간 상태의 물질인 액정이 전극으로 형성된 두장의 유리기판 사이에 주입되어 전계를 가하여 숫자나 영상을 표시하는 기기를 말한다.In general, a liquid crystal display device refers to a device in which a liquid crystal, which is a liquid and a solid intermediate material, is injected between two glass substrates formed of electrodes to apply a electric field to display a number or an image.

이러한 액정표시장치는 자체발광소자가 아니므로 빛을 발생시키는 광원(Light source)으로서 백라이트 유닛(back light unit)을 구비하여야 하며, 이러한 백라이트 유닛에서 발생한 빛을 액정이 일정하게 배열되어 있는 패널부에서 빛 의 투과량을 조절하면서 영상 등을 표시하게 된다.Since the liquid crystal display device is not a light emitting device, the liquid crystal display device has a back light unit as a light source for generating light, and the light generated from the backlight unit is used in a panel unit where liquid crystals are constantly arranged. Images are displayed while adjusting the amount of light transmitted.

액정표시장치의 백라이트 유닛은 빛을 발산시키는 광원의 위치에 따라 액정표시장치의 패널의 바로 아래 광원이 위치하는 직하형과 액정표시장치 패널의 측면부에 광원 위치하는 에지형(edge type)으로 구분될 수 있으며, 도광판의 형태에 따라 쐐기형(wedge type)과 평판형(flat type)으로 세분화 할 수 있다.The backlight unit of the liquid crystal display device may be classified into a direct type in which a light source is located directly below the panel of the liquid crystal display device and an edge type in which a light source is positioned at the side surface of the liquid crystal display panel according to the position of the light source emitting light. According to the shape of the light guide plate, it can be subdivided into wedge type and flat type.

도 9는 종래의 쐐기형 도광판을 사용한 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 구성도이다.9 is a configuration diagram showing the structure of a backlight unit using a conventional wedge-shaped light guide plate.

광원(2)은 액정표시장치에 있어서 최초로 빛을 발산하는 부분으로서 사용될 수 있는 광원(2)은 여러 종류가 있으나 일반적으로 액정표시장치에 사용되는 광원은 전력소모가 적고 매우 밝은 백색광을 발산시키는 CCFL(Cold Cathode Fluorescence Lamp : 냉음극 형광램프)를 사용한다.Although the light source 2 can be used as the first light emitting part in the liquid crystal display device, there are many kinds of light sources 2. Generally, the light source used in the liquid crystal display device has a low power consumption and emits very bright white light. (Cold Cathode Fluorescence Lamp) is used.

도광판(Light guide plate; 4)은 LCD 패널 하부 및 광원(2)의 일측면에 형성되며 광원(2)에서 발생한 점광(spot light)을 면광(plane light)으로 변환시켜 전면에 빛을 투사시켜 주는 역할을 한다.The light guide plate 4 is formed on the lower side of the LCD panel and on one side of the light source 2 and converts spot light generated from the light source 2 into plane light to project the light onto the front surface. Play a role.

반사판(reflector plate : 3)은 도광판(4)의 후면에 형성되며 광원(2)으로부터 나오는 빛을 전면의 LCD 패널 방향으로 반사시키는 역할을 한다.A reflector plate 3 is formed on the rear surface of the light guide plate 4 and reflects light emitted from the light source 2 toward the front LCD panel.

확산시트(Diffuser plate : 5)는 도광판(4)의 상면에 형성되며 광원(2)을 통해 나온 빛을 균일(uniform)하게 해주는 역할을 한다.Diffuser plate (5) is formed on the upper surface of the light guide plate (4) and serves to uniformize the light emitted through the light source (2).

프리즘 시트(prism sheet : 6)는 확산시트(5)를 지나면서 수평 및 수직 양방향으로 확산이 일어나 휘도(brightness)가 급격히 떨어지게 되는 빛을 굴절, 집광 시켜 휘도를 높이기 위해서 사용된다.The prism sheet 6 is used to increase brightness by refracting and condensing light that diffuses in both the horizontal and vertical directions while passing through the diffusion sheet 5 and the brightness drops sharply.

보호시트(protector sheet : 7)는 프리즘 시트(6) 상면에 위치하며 프리즘 시트의 흡집을 방지하고, 수직 및 수평 방향을 두 층으로 형성된 프리즘 시트 사용시 발생하는 모아레 현상(Moire effect)을 방지하기 위하여 사용된다.The protective sheet 7 is located on the top of the prism sheet 6 to prevent collection of the prism sheet, and to prevent the moire effect generated when using a prism sheet having two layers in the vertical and horizontal directions. Used.

그리고, 백라이트유닛은 백라이트유닛을 구성하는 각 부품을 고정하여 일체형 부품인 백라이트 유닛으로 만들어주는 케이스의 역할을 하는 프레임(mold frame, housing) 및 백라이트유닛을 보호하며 강도유지 및 지지의 역할을 하는 커버(back cover, lamp cover)를 더 포함한다.In addition, the backlight unit protects the frame (mold frame, housing) and the backlight unit, which serves as a case for fixing each component constituting the backlight unit to form a backlight unit which is an integrated component, and maintains the strength and supports the cover. (back cover, lamp cover) is further included.

도 9에 도시된 바와 같이 광원(2)은 보통 백라이트유닛의 가장자리에 위치한다(LCD TV의 경우는 직접 패널 뒤쪽에 위치하기도 함). 이로 인해 빛이 전면적에 걸쳐 균일하게(uniformly) 투과되지 않고 가장자리(edge)가 더 밝은 경향을 띄게 되는데 이를 방지하기 위해 도광판(4)을 사용한다. 도광판의 재질은 보통 투명 아크릴 수지로 강도가 높아 깨지거나 변형이 작으며, 가볍고 가시광선 투과율이 높은 것이 특징이다.As shown in Fig. 9, the light source 2 is usually located at the edge of the backlight unit (in the case of LCD TV, it is also located directly behind the panel). This results in light not being transmitted uniformly over the entire surface and tending to be brighter at the edges. To prevent this, the light guide plate 4 is used. The material of the light guide plate is usually a transparent acrylic resin, which is characterized by high strength and low cracking or deformation, and is light and has high visible light transmittance.

즉, 도광판(4)은 광원(2)이 도광판(4)의 전면에 균일하게 투사되도록 하는 역할을 하는데, 실제로 백라이트유닛을 분해하여 도광판 측면에 광원을 대고 빛을 발생시켜 보면 도광판(4)의 표면이 균일하게 밝은 것이 아니라 빛이 양 끝단으로 집중되는 것을 볼 수 있는데, 이는 도광판(4)이 광원(2)의 빛을 반대편으로 유도하기 때문이다.That is, the light guide plate 4 serves to uniformly project the light source 2 onto the front surface of the light guide plate 4. In fact, when the light unit is disassembled and the light is generated on the side of the light guide plate, light is generated. It can be seen that the surface is not uniformly bright but light is concentrated at both ends, because the light guide plate 4 guides the light of the light source 2 to the opposite side.

따라서, 도광판(4)의 후면에는 난반사를 일으켜 도광판(4) 전체가 빛을 균일 하게 발산하도록 하기 위해 특수한 처리, 구체적으로는 광원(2)으로부터의 거리 등을 고려해서 설계한 소정의 형상을 가진 요철(prominence and depression)면을 형성하여 주게 되는데, 이러한 요철 형성에 의한 패턴처리 결과 액정표시장치의 패널 전체에서 비교적 빛의 휘도 및 균일도가 높은 평면광이 얻어진다.Therefore, the rear surface of the light guide plate 4 has a predetermined shape designed in consideration of a special process, specifically, the distance from the light source 2, in order to cause diffuse reflection and cause the entire light guide plate 4 to emit light uniformly. Prominence and depression surfaces are formed. As a result of the pattern processing by the irregularities formation, planar light having a relatively high luminance and uniformity of light is obtained in the entire panel of the liquid crystal display.

그러나, 상기와 같은 방법만 사용하여 액정표시장치를 제조할 경우에는 패널에서 실제로 요철이 형성된 부분은 밝게 보이고, 요철이 형성되지 않은 부분은 어둡게 보이게 되어 패널에 얼룩(spot)져 보이는 현상이 발생하여 시인성이 떨어지게 되며, 특히 최근 패널의 크기가 대형화됨에 따라 광원(2)으로부터 멀리 떨어진 영역에서는 빛이 도달하는 절대적인 양이 부족하게 되어 어둡게 보이는 현상이 발생하기도 한다.However, when the LCD is manufactured using only the above method, the uneven portion of the panel looks bright and the uneven portion of the panel appears dark, resulting in spots on the panel. Visibility is lowered, and in particular, as the size of the panel is enlarged in recent years, an absolute amount of light reaching the light source 2 may be insufficient, resulting in a dark appearance.

또한, 확산시트 및 프리즘시트는 빛의 균일도를 증가시키기 위해서 사용되는데 이러한 확산시트나 프리즘 시트는 백라이트유닛의 제조원가를 상승시키는 문제점이 있다.In addition, the diffusion sheet and the prism sheet is used to increase the uniformity of light, such a diffusion sheet or prism sheet has a problem of increasing the manufacturing cost of the backlight unit.

따라서, 별도의 확산시트나 프리즘시트를 사용하지 않고도 액정표시장치의 패널 전면에서 시인성이 우수하고 휘도 및 균일도가 높은 평면광을 얻기 위한 보다 많은 연구가 필요하다.Therefore, more research is required to obtain planar light having excellent visibility and high brightness and uniformity on the front surface of a panel of a liquid crystal display without using a separate diffusion sheet or prism sheet.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 액정표시장치의 패널 전체 면에 있어서 휘도가 높고 빛의 균일도 및 시인성이 우수한 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a light guide plate for a liquid crystal display device backlight unit having high luminance and excellent light uniformity and visibility in the entire panel of the liquid crystal display device.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 본 발명에 의한 도광판을 이용한 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a backlight unit of a liquid crystal display device using the light guide plate according to the present invention.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 빛이 입사되는 측면, 상기 측면에 연결되어 상기 빛을 출사시키는 전면(前面) 및 빛을 반사하는 배면(背面)을 포함하는 액정표시 장치용 도광판에 있어서, 상기 배면에 빛이 입사되는 방향과 수직인 길이방향을 가지며, 단면이 비대칭 삼각형의 형태를 가지는 프리즘으로 구성된 배면 프리즘부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판을 제공한다.The present invention provides a light guide plate for a liquid crystal display device comprising a side surface on which light is incident, a front surface connected to the side surface, and a rear surface reflecting light, wherein the light is incident on the rear surface. Provided is a light guide plate having a longitudinal direction perpendicular to the direction and having a back prism portion formed of a prism having a cross-sectional shape in the form of an asymmetric triangle.

본 발명에 따른 액정표시장치용 도광판은 액정표시장치의 패널에 도달하는 빛의 양을 패널 전체에 걸쳐서 균일하게 증가시키는 동시에, 수직 반치각과 휘도 증가 효과를 가져온다. 아울러 이러한 휘도 증가 효과와 시인성의 개선은 종래의 전면에 프리즘을 형성한 도광판에 비하여 현저한 것으로 확인되었다.The light guide plate for a liquid crystal display device according to the present invention increases the amount of light reaching the panel of the liquid crystal display device uniformly over the entire panel, and at the same time brings about a vertical half-angle angle and a brightness increase effect. In addition, the improvement of brightness and the improvement of visibility were confirmed to be remarkable compared to the light guide plate in which a prism was formed on the front surface of the related art.

따라서, 기존의 백라이트 유닛에 사용하고 있는 확산시트, 프리즘 시트의 전부 또는 일부를 생략하고 백라이트 유닛을 구성하는 것이 가능하게되어, 백라이트 유닛의 제조 원가를 절감해주는 효과도 가져온다.Therefore, it is possible to configure the backlight unit by omitting all or a part of the diffusion sheet and the prism sheet used in the existing backlight unit, thereby reducing the manufacturing cost of the backlight unit.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

또한, 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과정되어 기술된 것이며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소와 접하여 설치될 수도 있고, 그 소정의 이격거리를 두고 설치될 수도 있으며, 이격거리를 두고 설치되는 경우엔 상기 어떤 구성요소를 상기 다른 구성요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제3의 수단에 대한 설명이 생략될 수도 있다.In addition, the size of the components constituting the invention in the drawings have been described in the process for clarity of the specification, when any component is described as "existing inside or connected to the installation" of the other components, any of the above configuration An element may be installed in contact with the other component, or may be installed at a predetermined distance from the other component, and when installed at a distance, a third element for fixing or connecting the component to the other component The description of the means of may be omitted.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 서로 다른 각도에서 나타낸 사시도이다.1 and 2 are perspective views illustrating a light guide plate for a liquid crystal display backlight unit according to an embodiment of the present invention from different angles.

도시된 실시예는 광원(L)이 일측에 위치하는 쐐기형(wedge) 도광판을 나타낸 것이다. 도광판은 강도가 높고 깨지거나 변형이 적으며, 가볍고 가시광선 투과율이 높은 투명아크릴 재질로 제조되는 것이 일반적이다.The illustrated embodiment shows a wedge-shaped light guide plate in which the light source L is located at one side. The light guide plate is generally made of a transparent acrylic material having high strength, less cracking and less deformation, and light weight and high visible light transmittance.

도 1을 참조하면, 도광판 본체(100)는 빛이 입사되는 측면(102)과, 상기 측면(102)에 연결되고 액정표시장치의 패널(미도시)과 대면하며 상기 액정표시장치의 패널측으로 빛을 출사시키는 전면(104)과, 상기 전면(104)과 대향하며 빛을 반사하는 배면(106)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the light guide plate main body 100 has a side surface 102 to which light is incident, and is connected to the side surface 102 and faces a panel (not shown) of the liquid crystal display device, and the light is directed toward the panel side of the liquid crystal display device. It includes a front surface 104 for emitting a light, and a back surface 106 facing the front surface 104 and reflects light.

측면(102)의 본래 사전적 의미는 물체의 옆면을 의미하나, 본 발명에서는 광원(L)으로부터 빛이 입사되는 면으로 정의한다. 따라서, 도 1에 있어서 측면(102)은 광원(L)과 인접한 면이 해당된다.The original dictionary meaning of the side surface 102 refers to the side surface of the object, but in the present invention, it is defined as the surface in which light is incident from the light source (L). Therefore, in FIG. 1, the side surface 102 corresponds to a surface adjacent to the light source L. In FIG.

상기 배면(106)에는 빛이 입사되는 방향과 수직인 길이방향을 가지며, 비대칭 삼각형의 단면형태를 가지는 프리즘(122)으로 구성되는 배면 프리즘부(120)가 형성되어 있다.The back surface 106 has a longitudinal direction perpendicular to the direction in which light is incident, and has a back prism portion 120 formed of a prism 122 having a cross-sectional shape of an asymmetric triangle.

도 2를 참조하면, 상기 배면 프리즘부(120)는 도광판의 전면(104)의 휘도분포를 균일하게 해주기 위한 것으로, 도시된 바와 같이 광원(L)이 일측에만 구비되는 쐐기형 도광판의 경우에는 빛이 입사되는 측면(102)에서 멀어질수록 배면 프리즘부(120)의 폭(w)이 커지도록 형성된다. 이는 빛이 입사되는 측면(102)에서 멀어 질수록 빛의 도달량이 줄어들게 되기 때문에 빛을 굴절 반사시키는 역할을 하는 프리즘들(120)의 길이를 길게 하여 빛의 도달량이 적은 대신, 빛의 굴절 및 반사량을 높여주어 전면(104)으로 출사되는 빛의 균일도를 높여주기 위한 것이다.Referring to FIG. 2, the rear prism unit 120 is to uniformly distribute the luminance of the front surface 104 of the light guide plate. As shown, in the case of the wedge-shaped light guide plate in which the light source L is provided only at one side, The farther away from the incident side surface 102, the width w of the back prism portion 120 is formed to be larger. This is because the distance of light is reduced as the distance from the light incident side 102 is reduced, so that the length of the prism 120 which serves to refracting and reflecting the light is long, so that the amount of light is not reached, but the amount of light is reflected and reflected. To raise the to increase the uniformity of the light emitted to the front (104).

배면 프리즘부(120)는 도시한 바와 같이, 광원과의 거리에 따라 폭이 변화하는 스트라이프 패턴의 형태를 가질 수도 있고, 도트 패턴의 형태를 가질 수도 있다.As illustrated, the rear prism unit 120 may have the form of a stripe pattern whose width varies with the distance from the light source, or may have the form of a dot pattern.

전면(104)에는 절단된 타원형상의 단면을 가지는 광학부재(142)로 구성되는 전면렌즈부(140)가 형성되어 있다. 상기 광학부재(142)의 길이 방향은 프리즘(122)의 길이방향과 80°~100° 범위의 각도를 가지는 것이 바람직하며, 직각을 이루면 더욱 바람직하다.The front surface 104 is formed with a front lens unit 140 composed of an optical member 142 having a cut oval cross section. The longitudinal direction of the optical member 142 preferably has an angle in the range of 80 ° ~ 100 ° with the longitudinal direction of the prism 122, more preferably at a right angle.

상기 전면렌즈부(140)는 광특성 및 시인성을 개선하기 위한 것이다. 상기 광학부재(142)는 10㎛~250㎛ 범위를 피치값을 가지는 것이 바람직하다.The front lens unit 140 is for improving optical characteristics and visibility. The optical member 142 preferably has a pitch value in the range of 10 μm to 250 μm.

종래의 도광판에서 전면은 아무런 광학부재를 구비하지 않는 매끈한 표면을 가지거나, 삼각형의 단면을 가지는 프리즘을 구비하고 있었다.In the conventional light guide plate, the front surface has a smooth surface having no optical member or a prism having a triangular cross section.

그런데, 이러한 종래의 도광판은 배면에 형성된 배면 프리즘부가 전면에서 볼때 노출되어 시인성을 저하시키고, 프리즘의 두 면에서 간섭무늬가 발생하여 모아레 현상이 발생하는 문제점을 가지고 있었다.However, such a conventional light guide plate has a problem that the rear prism portion formed on the rear surface is exposed when viewed from the front side, thereby lowering visibility, and a moiré phenomenon occurs due to interference fringes occurring at two sides of the prism.

본 발명은 전면에 타원형상의 단면을 가지는 광학부재(142)로 구성되는 전면렌즈부를 구비하여 배면 프리즘부(120)를 은폐함으로써 시인성과 광특성을 개선하는 효과를 가져온다.The present invention has an effect of improving visibility and optical characteristics by concealing the rear prism portion 120 by including a front lens portion composed of an optical member 142 having an elliptical cross section on the front surface.

도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B선에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.

도 3과 같이, 광원의 길이방향과 수직방향으로 도광판을 절단한 단면을 살펴보면 전면에는 광학부재(142)가 단면의 길이 방향을 따라서 형성되어 있다. 본 실시예의 경우 광학부재(142)로 렌티큘러렌즈를 사용하고 있으므로, 렌티큘러렌즈의 길이 방향이 단면이 길이방향과 동일하다. 즉 렌티큘러렌즈의 길이방향은 빛의 진행방향과 평행한 방향으로 형성된다.3, the optical member 142 is formed along the longitudinal direction of the cross section of the cross section obtained by cutting the light guide plate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source. In the present embodiment, since the lenticular lens is used as the optical member 142, the longitudinal direction of the lenticular lens is the same as that of the longitudinal direction. That is, the longitudinal direction of the lenticular lens is formed in a direction parallel to the traveling direction of light.

배면에 형성되는 비대칭 삼각형상의 단면을 가지는 프리즘(122)을 살펴보면, 프리즘(122)의 길이방향은 광원(L)의 길이방향과 평행하게 형성되어 있다.Looking at the prism 122 having an asymmetric triangular cross-section formed on the back surface, the longitudinal direction of the prism 122 is formed parallel to the longitudinal direction of the light source (L).

이하에서, 비대칭 프리즘(122)의 내각 중 광원쪽에 위치하는 내각을 1차 내각(α)이라하고, 광원 반대편에 위치하는 내각을 2차 내각(β)이라 칭한다.In the following description, the inner angle of the asymmetric prism 122 located on the light source side is called the primary angle α, and the inner angle on the opposite side of the light source is called the secondary angle β.

1차 내각(α)은 70°~90°범위를 가지고, 2 차 내각(β)은 40°~50°범위를 가진다. 삼각형의 모든 내각의 합은 180°이므로 사이각(θ)은 40°~70° 범위를 가지게 된다. 이러한 범위로 프리즘의 형태를 한정하여 반치각의 개선 효과를 가져오게 된다. 반치각 개선효과는 구체적인 실험예를 참조하여 후술한다.The primary cabinet α ranges from 70 ° to 90 ° and the secondary cabinet β ranges from 40 ° to 50 °. The sum of all internal angles of the triangle is 180 °, so the angle θ is in the range of 40 ° to 70 °. In this range, the shape of the prism is limited, resulting in the improvement of the half angle. The half angle improvement effect will be described later with reference to specific experimental examples.

도 4와 같이, 광원의 길이방향과 평행하게 도광판을 절단한 단면을 살펴보면 전면의 광학부재(142)의 타원형의 단면을 가지고 있음을 알수 있다. 그리고 배면의 프리즘(122)이 소정간격으로 형성되어 있는 것을 알수 있다.As shown in FIG. 4, when the cross section of the light guide plate is cut parallel to the longitudinal direction of the light source, it can be seen that the optical member 142 has an elliptical cross section. And it can be seen that the back prism 122 is formed at a predetermined interval.

여기서 프리즘(122)의 길이는 광원으로 부터의 길이가 멀수록 길어지도록 형성된다.In this case, the length of the prism 122 is formed so that the longer the length from the light source.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 도광판을 사용할 경우 광의 휘도(brightness), 광의 균일도(uniformity) 및 시인성을 측정시에 보다 우수한 성질을 가지고 있음을 구체적인 실험예들을 들어 설명한다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.Hereinafter, using the light guide plate according to the embodiment of the present invention will be described with specific experimental examples that have a superior property when measuring the brightness (brightness), uniformity (uniformity) and visibility of the light. Details not described herein are omitted because they can be sufficiently inferred by those skilled in the art.

본 발명의 구성에 따른 효과를 입증하기 위하여 실시한 실험예들을 기술하면 다음과 같다.Referring to the experimental examples carried out to prove the effect of the configuration of the present invention.

1. 전면 광학부재의 실시예 및 비교예1. Examples and Comparative Examples of Front Optical Members

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판의 전면에 형성되는 렌티큘러 렌즈 형상의 광학부재의 구체적인 규격을 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a specific specification of an optical member having a lenticular lens shape formed on a front surface of a light guide plate for a liquid crystal display device backlight unit according to the present invention.

렌티큘러렌즈의 규격은 높이(H), 피치(P), 인접 렌즈의 사이각을 변형하며 살펴 보았고, 각각의 실험예들은 모두 동일한 곡률반경 25㎛ 을 가진다.The specifications of the lenticular lens were examined by changing the height (H), the pitch (P), and the angle between adjacent lenses, and each of the experimental examples had the same radius of curvature of 25 μm.

사이각을 0°, 20°, 40°, 60°, 80°, 100°, 120°, 140°로 변형시키면서 높이와 피치를 측정하여 실험하였다.The experiment was performed by measuring the height and pitch while deforming the angle between 0 °, 20 °, 40 °, 60 °, 80 °, 100 °, 120 ° and 140 °.

<실험예 1>Experimental Example 1

폭(W)*길이(L)*두께(T); 288.8*217.7*2.4(start)*0.8(end)mm가 되도록 제작한 쐐기형 도광판의 배면의 배면 프리즘부는 패턴 피치가 430㎛인 스트라이프 패턴을 형성시키고, 높이 14.25㎛, 피치 25㎛, 내각 82.5°인 프리즘을 형성하였다. 또한, 도광판 전면에 광원과 수직한 방향으로 곡률반경 25㎛R, 높이 25㎛, 피치 50 ㎛, 사이각 0°인 타원형태의 단면을 가지는 렌티큘러 렌즈 배열을 형성하였다.Width (W) * length (L) * thickness (T); The back prism of the back surface of the wedge-shaped light guide plate manufactured to be 288.8 * 217.7 * 2.4 (start) * 0.8 (end) mm forms a stripe pattern with a pattern pitch of 430 µm, and has a height of 14.25 µm, a pitch of 25 µm, and an internal angle of 82.5 °. Phosphorus was formed. Further, a lenticular lens array having an elliptical cross section having a curvature radius of 25 μmR, a height of 25 μm, a pitch of 50 μm, and an angle of 0 ° in a direction perpendicular to the light source was formed on the front surface of the light guide plate.

<실험예 2 내지 8>Experimental Examples 2 to 8

도광판 전면의 렌티큘러렌즈 사이각도를 20°내지 140° 까지 20° 단위로 변화시키고, 이에 따라 렌즈의 높이, 피치가 변하는 것을 제외하고는 실험예 1과 동일하게 실시하였다. 실험예 1부터 8에 대한 구체적인 형태와 규격을 도 5와 표1에 간략히 나타내었다The angle between the lenticular lenses on the front of the light guide plate was changed in 20 ° units from 20 ° to 140 °, and thus the height and pitch of the lens were changed. Specific forms and specifications for Experimental Examples 1 to 8 are briefly shown in Figure 5 and Table 1.

Figure 112007078053015-PAT00001
Figure 112007078053015-PAT00001

<< 비교예Comparative example 1> 1>

폭(W)*길이(L)*두께(T); 288.8*217.7*2.4(start)*0.8(end)mm가 되도록 제작한 쐐기형 도광판의 배면에 패턴 피치가 430㎛인 스트라이프 패턴 형태로 배면 프리즘부를, 높이 14.25㎛, 피치 25㎛, 내각 82.5°인 프리즘을 형성하였다. 도광판의 전면은 매끈한 표면으로 하였다.Width (W) * length (L) * thickness (T); On the back of the wedge-shaped light guide plate manufactured to be 288.8 * 217.7 * 2.4 (start) * 0.8 (end) mm, the back prism part was formed in the form of a stripe pattern having a pattern pitch of 430 μm, with a height of 14.25 μm, a pitch of 25 μm, and an internal angle of 82.5 °. Prism was formed. The front surface of the light guide plate was made into the smooth surface.

<비교예 2>Comparative Example 2

폭(W)*길이(L)*두께(T); 288.8*217.7*2.4(start)*0.8(end)mm가 되도록 제작한 쐐기형 도광판의 배면에 패턴 피치가 430㎛인 스트라이프 패턴 형태로 배면 프리즘부를, 높이 14.25㎛, 피치 25㎛, 내각 82.5°인 프리즘을 형성하였다. 또한, 도광판 전면에 광원과 수직한 방향으로 피치 50㎛, 높이 25㎛, 사이각 90°인 프리즘을 형성하였다. Width (W) * length (L) * thickness (T); On the back of the wedge-shaped light guide plate manufactured to be 288.8 * 217.7 * 2.4 (start) * 0.8 (end) mm, the back prism part was formed in the form of a stripe pattern having a pattern pitch of 430 μm, with a height of 14.25 μm, a pitch of 25 μm, and an internal angle of 82.5 °. Prism was formed. Further, a prism having a pitch of 50 μm, a height of 25 μm, and an angle of 90 ° was formed on the entire surface of the light guide plate in a direction perpendicular to the light source.

2. 전면 광학부재의 결과 분석2. Result analysis of front optical member

Figure 112007078053015-PAT00002
Figure 112007078053015-PAT00002

상기 표 2는 실시예 1 부터 8, 및 비교예 1, 비교예 2에 대한 결과를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 실험예와 비교예의 휘도측정 결과를 나타낸 그래프이다. Table 2 shows the results for Examples 1 to 8, and Comparative Example 1 and Comparative Example 2, Figure 6 is a graph showing the luminance measurement results of the experimental example and the comparative example of the present invention.

상기 표 2와 도 6을 참조하면, 렌즈 높이 대 렌즈 피치의 비가 0.23보다 작을 때 비교예 보다 높은 중앙 휘도값을 나타내며, 패턴 비침의 경우 모든 실험예에서 비교예 보다 좋은 결과를 나타내었다. 패턴 시인성과 휘도를 동시에 비교할 경우, 실험예 5와 실험예 6 사이의 결과가 가장 좋게 나타남을 알 수 있다.Referring to Table 2 and FIG. 6, when the ratio of the lens height to the lens pitch is smaller than 0.23, the center luminance value is higher than that of the comparative example, and in the case of the pattern immersion, all the experimental examples showed better results than the comparative example. When comparing pattern visibility and brightness at the same time, it can be seen that the results between Experimental Example 5 and Experimental Example 6 are the best.

따라서, 전면 광학부재는 높이 : 피치의 비율이 0.1 내지 0.35 범위인 것이 바람직하고, 전면 광학부재와 광학부재 사이의 사이각이 60°내지 120°범위인 것이 바람직하며, 전면 광학부재의 곡률반경은 상기 렌즈 피치의 0.58 내지 1.0배의 범위인 것이 바람직하다는 결과를 알 수 있다.Therefore, the front optical member preferably has a height: pitch ratio in the range of 0.1 to 0.35, and the angle between the front optical member and the optical member is in the range of 60 ° to 120 °, and the curvature radius of the front optical member is It can be seen that the result is preferably in the range of 0.58 to 1.0 times the lens pitch.

3. 배면 프리즘의 실시예 및 비교예3. Examples and Comparative Examples of Back Prisms

<실험예 9>Experimental Example 9

폭(W)*길이(L)*두께(T); 288.8*217.7*2.4(start)*0.8(end)mm가 되도록 제작한 wedge형 도광판의 배면에 패턴 피치가 430㎛인 스트라이프 패턴을 형성 시키고, 패턴 내부에는 높이 25㎛, 피치 25㎛, 1차 내각(α)이 90°, 사이각(θ)이 45°, 2차 내각(β)이 45°인 프리즘을 형성하였으며, 도광판 전면은 경면상태로 하였다. Width (W) * length (L) * thickness (T); A stripe pattern with a pattern pitch of 430 μm is formed on the back of the wedge light guide plate manufactured to be 288.8 * 217.7 * 2.4 (start) * 0.8 (end) mm, and inside the pattern is 25 μm high, 25 μm pitch, and primary cabinet A prism having a angle of 90 [deg.], an angle angle [theta] of 45 [deg.] and a second inner angle [beta] of 45 [deg.] was formed, and the front surface of the light guide plate was in a mirror state.

<실험예 10 내지 13><Experimental Example 10-13>

실험예 9 에서 배면 프리즘의 1차 내각(α)를 70°까지 5°간격으로 변화 시켰고, 이와 동시에 사이각(θ)의 값도 65°까지 5°간격으로 변화시켰으며, 2차 내각(β)은 45°를 유지시켰다. In Experimental Example 9, the primary internal angle α of the rear prism was changed to 5 ° intervals up to 70 °, and at the same time, the value of the angle angle θ was also changed to 5 ° intervals up to 65 °, and the secondary internal angle (β ) Was maintained at 45 °.

실험예 9 부터 실험예 13의 형태를 표 3 과 도 7에 간략히 나타내었다.The form of Experimental Example 9 to Experimental Example 13 is briefly shown in Table 3 and FIG.

Figure 112007078053015-PAT00003
Figure 112007078053015-PAT00003

<비교예 3>Comparative Example 3

폭(W)*길이(L)*두께(T); 288.8*217.7*2.4(start)*0.8(end)mm가 되도록 제작한 wedge형 도광판의 하부에 패턴 피치가 430㎛인 스트라이프 패턴을 형성 시키고, 패턴 내부에는 높이 14.25㎛, 피치 25㎛, 내각 82.5°인 배면 프리즘을 형성하였다. 도광판의 전면은 경면상태로 하였다.Width (W) * length (L) * thickness (T); A stripe pattern with a pattern pitch of 430 μm is formed on the bottom of the wedge light guide plate manufactured to be 288.8 * 217.7 * 2.4 (start) * 0.8 (end) mm, and inside the pattern is 14.25㎛ height, pitch 25㎛, inside angle 82.5 ° Phosphorus back prism was formed. The front surface of the light guide plate was made into a mirror state.

4. 배면 프리즘의 결과 분석4. Analysis of the results of the back prism

Figure 112007078053015-PAT00004
Figure 112007078053015-PAT00004

상기 표 4는 실험예 9 부터 13, 및 비교예 3에 대한 결과를 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명의 배면 프리즘 실험예와 비교예의 휘도측정 결과를 나타낸 그래프이다.Table 4 shows the results for Experimental Example 9 to 13, and Comparative Example 3, Figure 8 is a graph showing the luminance measurement results of the back prism Experimental Example and Comparative Example of the present invention.

상기 표 4와 도 8을 참조하면, 1차 내각(α)가 70°보다 클때 비교예 보다 높은 중앙 휘도값을 나타내며, 수직 반치각의 경우 모든 실험예에서 비교예 3보다 좋은 결과를 나타내었다. 휘도와 수직 반치각을 동시에 비교할 경우, 실험예 11에서 실험예 12 사이의 결과가 가장 좋게 나타남을 알 수 있다.Referring to Table 4 and FIG. 8, when the first internal angle α is greater than 70 °, the center luminance value is higher than that of the comparative example, and the vertical half-angle angle shows better results than that of Comparative Example 3 in all experimental examples. When comparing the luminance and the vertical half-angle at the same time, it can be seen that the results between Experimental Example 11 and Experimental Example 12 appear best.

상기 실시예 및 실험예에서 설명한 도광판을 사용하면 종래의 액정표시장치용 백라이트 유닛에서 일반적으로 사용되었던, 프리즘시트(prism sheet)는 사용하지 않더라도 이들을 사용한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 도광판을 사용할 경우엔 기존 백라이트 유닛에 적용되던 시트들 중 1매 내지 2매의 프리즘 시트를 절감할 수 있다If the light guide plate described in the above embodiments and experimental examples is used, a prism sheet, which is generally used in a backlight unit for a conventional liquid crystal display device, may have the same effect as using the prism sheet. That is, when the light guide plate according to the present invention is used, one or two prism sheets among sheets applied to the conventional backlight unit can be reduced.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments but may be manufactured in various forms, and having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판을 서로 다른 각도에서 나타낸 사시도,1 and 2 are perspective views showing light guide plates for a liquid crystal display backlight unit according to a first embodiment of the present invention from different angles;

도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면도,3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 4는 도 2의 B-B선에 따른 단면도,4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.

도 5는 본 발명에 따른 전면 렌즈의 실험예들을 나타낸 단면도,5 is a cross-sectional view showing experimental examples of the front lens according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 전면 렌즈의 실험예와 비교예의 휘도측정 결과를 나타낸 그래프,6 is a graph showing the luminance measurement results of the experimental and comparative examples of the front lens according to the present invention,

도 7은 본 발명에 따른 배면 프리즘의 실험예들을 나타낸 단면도,7 is a cross-sectional view showing experimental examples of the back prism according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 배면 프리즘의 실험예와 비교예의 휘도측정 결과를 나타낸 그래프,8 is a graph showing the luminance measurement results of the experimental example and the comparative example of the back prism according to the present invention;

도 9는 종래의 쐐기형 도광판을 사용한 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 구성도임.9 is a configuration diagram showing the structure of a backlight unit using a conventional wedge-shaped light guide plate.

Claims (12)

빛이 입사되는 측면, 상기 측면에 연결되어 상기 빛을 출사시키는 전면(前面) 및 빛을 반사하는 배면(背面)을 포함하는 액정표시 장치용 도광판에 있어서,A light guide plate for a liquid crystal display device comprising a side on which light is incident, a front surface connected to the side surface, and a rear surface reflecting light. 상기 배면에 빛이 입사되는 방향과 수직인 길이방향을 가지며, 단면이 비대칭 삼각형의 형태를 가지는 프리즘으로 구성된 배면 프리즘부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판.And a back prism portion formed of a prism having a longitudinal direction perpendicular to a direction in which light is incident on the rear surface and having an asymmetric triangle in cross section. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프리즘은 광원측의 내각이 70°~90°범위인 것을 특징으로 하는 도광판.The prism is a light guide plate, characterized in that the inner angle of the light source side is in the range of 70 ° ~ 90 °. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 프리즘은 광원 반대측의 내각이 40°~50°범위인 것을 특징으로 하는 도광판.The prism is a light guide plate, characterized in that the inner side of the light source is in the range of 40 ° ~ 50 °. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전면에는 타원형상의 단면을 가지는 광학부재로 구성되는 전면렌즈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판.The front light guide plate, characterized in that the front lens portion is formed of an optical member having an elliptical cross section on the front surface. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전면렌즈부의 길이방향은 프리즘의 길이방향과 80°~100°각도를 이루는 것을 특징으로 하는 도광판.The longitudinal direction of the front lens portion is characterized in that the light guide plate to form an angle of 80 ° ~ 100 ° with the longitudinal direction of the prism. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전면 광학부재는 높이 : 피치의 비율이 0.16 내지 0.29 범위인 타원형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 도광판.The front optical member has a light guide plate having an elliptical cross section having a height: pitch ratio in the range of 0.16 to 0.29. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전면 광학부재와 광학부재 사이의 사이각이 60° 내지 120° 범위인 것을 특징으로 하는 도광판.Light guide plate, characterized in that the angle between the front optical member and the optical member is in the range of 60 ° to 120 °. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전면 광학부재의 곡률반경은 상기 렌즈 피치의 0.58 내지 1.0배의 범위인 것을 특징으로 하는 도광판.The curvature radius of the front optical member is a light guide plate, characterized in that the range of 0.58 to 1.0 times the lens pitch. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배면 프리즘부는 빛이 입사되는 측면에서 멀어질수록 폭이 증가하는 스트라이프 패턴의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판.The rear prism portion is formed in the form of a stripe pattern that increases in width as the distance away from the light incident side. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배면 프리즘부는 도트 패턴의 형태로 형성되어 빛이 입사되는 측면에서 멀어질수록 도트 패턴의 밀도가 높아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판.The back prism portion is formed in the shape of a dot pattern, the light guide plate, characterized in that the dot pattern is formed so as to move away from the light incident side. 제 1 항의 도광판; 및The light guide plate of claim 1; And 상기 도광판의 일측 또는 양측에 배치되는 광원을 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.And a light source disposed on one or both sides of the light guide plate. 제 1 항의 도광판; 및The light guide plate of claim 1; And 상기 도광판의 일측에 배치되는 광원을 포함하는 액정표시장치.And a light source disposed at one side of the light guide plate.
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