KR20110026310A - 백라이트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도광판의 구조가 개선된 백라이트 어셈블리에 관한 것이다. 이러한 백라이트 어셈블리는 빛을 발생시키는 광원부; 상기 광원부로부터 조사된 빛이 측면을 통하여 입사되어 디스플레이 방향으로 전환되어 투과되는 도광판; 상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판을 투과한 빛이 퍼지는 것을 방지하여 지향성을 높이는 프리즘 시트; 상기 도광판의 하부에 배치되어 빛을 반사함으로써 상기 도광판이 균일한 휘도를 갖도록 하는 반사시트를 포함하며, 상기 도광판은 빛이 입사되는 몸체; 상기 몸체의 하부에 형성되며, 상기 광원부에서 조사된 빛의 진행방향을 따라 교대로 형성됨으로써 역삼각형의 단면형상을 갖는 다수개의 가로패턴으로 구성되며, 상기 역삼각형의 꼭지점을 중심으로 양측방향으로 형성된 반사면중 상기 광원부의 반대 방향 반사면이 광원부 방향의 반사면보다 길게 형성되는 반사부; 상기 몸체의 상부에 형성되며, 상기 반사부의 가로패턴과 직교를 이루는 방향으로 산영역과 골영역이 교대로 형성되는 다수개의 세로패턴으로 구성되며, 상기 세로패턴들은 높이, 형상, 각도가 각각 다르게 형성되는 출광부를 포함한다.

백라이트, 도광판, 반사부, 출광부, 패턴

Description

백라이트 어셈블리{BACK LIGHT ASSEMBLY}

본 발명은 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도광판의 반사부와 출광부의 구조를 개선함으로써 빛의 반사효율을 향상시킬 수 있는 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.

근래에 각광받고 있는 액정표시장치는 평판표시장치로써 경량화 및 슬림화가 용이하여 최근 들어 휴대폰, 모니터 및 TV를 비롯하여 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 최근 그 수요가 크게 증가하고 있다.

이러한 액정 표시 장치는 외부로부터 액정 표시 패널로 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에, 액정 표시 패널에 빛을 조사하기 위한 별도의 광원인 백라이트 어셈블리를 필요로 하게 된다.

일반적으로 사용되고 있는 백라이트 어셈블리는 광원과, 상기 광원의 광을 확산시키는 도광판과, 상기 도광판으로부터 출사되는 광을 확산 또는 집광하는 기능을 하는 광학시트류로 구성된다.

그리고, 이러한 백라이트 어셈블리는 액정 표시 패널로 광을 전달하는 방식에 의하여 구분하면 직하 방식과 에지(EDGE) 방식으로 구분할 수 있다.

직하 방식은 광원이 도광판의 하부에 위치하고 상부로 광을 출사하는 방식이 며, 도광판은 하부의 광원으로부터 제공된 광을 상부로 확산시키는 역할을 한다.

반면에, 에지 방식은 도광판의 측부에 광원이 위치하고 상기 광원에서 출사된 광이 도광판을 거쳐 상부에 배치된 액정 표시 패널로 확산된다. 이러한 에지 방식은 직하 방식에 비해, 보다 얇은 액정 표시 장치의 제작이 가능하게 하므로 노트북을 비롯한 휴대용 디스플레이 장치에 적합하다.

그리고, 에지 방식을 적용한 백라이트 어셈블리는 도광판의 측부로부터 광이 공급되므로 사용할 수 있는 광원의 개수가 직하형에 비해 적고, 공급되는 광을 상부로 출사하기 때문에 광의 진행방향이 크게 변하게 된다.

따라서, 광의 진행방향 전환에 따른 광의 외관과, 반사율 및 휘도를 높이기 위하여, 도광판의 상면 및 하면에는 일정한 모양의 패턴을 형성하고, 상기 도광판의 상부에는 역프리즘 시트가 배치된다.

그러나, 이러한 도광판에 형성된 패턴은 동일한 피라미드 형상의 패턴을 방사형으로 배치함으로써 광의 휘도 및 반사율이 저하되고 외관에 있어서 문제점이 있다.

또한, 도광판에도 패턴이 방사형으로 배치되고, 역프리즘 시트에도 패턴이 방사형으로 배치되므로, 도광판과 역프리즘 시트 간의 조립시 중심점이 틀어질 경우 외관 및 휘도 변화가 심하게 발생되어 외관품질이 좋지 않음으로 상품성이 저하된다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 도광판의 상부 및 하부면에 형성된 패턴의 형상을 개선함으로써 빛의 휘도 및 반사율을 향상시킬 수 있는 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 빛을 발생시키는 광원부; 상기 광원부로부터 조사된 빛이 측면을 통하여 입사되어 디스플레이 방향으로 전환되어 투과되는 도광판; 상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판을 투과한 빛이 퍼지는 것을 방지하여 지향성을 높이는 프리즘 시트; 그리고 상기 도광판의 하부에 배치되어 빛을 반사함으로써 상기 도광판이 균일한 휘도를 갖도록 하는 반사시트를 포함하며,

상기 도광판은 빛이 입사되는 몸체; 상기 몸체의 하부에 형성되며, 상기 광원부에서 조사된 빛의 진행방향을 따라 교대로 형성됨으로써 역삼각형의 단면형상을 갖는 다수개의 가로패턴으로 구성되며, 상기 역삼각형의 꼭지점을 중심으로 양측방향으로 형성된 반사면중 상기 광원부의 반대 방향 반사면이 광원부 방향의 반사면보다 길게 형성되는 반사부; 상기 몸체의 상부에 형성되며, 상기 반사부의 가로패턴과 직교를 이루는 방향으로 산영역과 골영역이 교대로 형성되는 다수개의 세로패턴으로 구성되며, 상기 세로패턴들은 높이, 형상, 각도가 각각 다르게 형성되는 출광부를 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는 도광판의 상부에 각 피치간의 크기, 높이, 각도가 다르게 형성되는 세로패턴을 형성하고, 하부에는 각 피치간의 반사각도를 다르게 형성된 가로패턴을 배치함으로써 빛의 휘도 및 반사율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 도광판과 역프리즘 시트에 동일한 형상의 패턴을 형성함으로써 도광판과 역프리즘의 조립시 조립 정밀도가 낮아도 외관 및 휘도의 변화량이 최소화될 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 어셈블리가 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리(1)는 빛을 발생시키는 광원부(3)와; 상기 광원부(3)로부터 조사된 빛이 측면을 통하여 입사되어 디스플레이 방향으로 전반사되는 도광판(5)과; 상기 도광판(5)의 상부에 배치되어 상기 도광판(5)을 투과한 빛이 퍼지는 것을 방지하여 지향성을 높이는 프리즘 시트(11)와; 그리고 상기 도광판(5)의 하부에 배치되어 빛을 반사함으로써 상기 도광판(5)이 균일한 휘도를 갖도록 하는 반사시트(7)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 백라이트 어셈블리에 있어서, 상기 도광판(5)은 투명한 재질로 형성되며, 광원으로부터 입사된 광을 균일한 평면광으로 변환시킨다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 도광판(5)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 빛이 입사되는 몸체(13)와; 상기 몸체(13)의 하부에 형성되며, 상기 광원부(3)에서 조사된 빛의 진행방향(A)을 따라 교대로 형성됨으로써 역삼각형의 단면형상을 갖는 다수개의 가로패턴(23)으로 구성되는 반사부(14)와; 상기 몸체(13)의 상부에 형성되며, 상기 반사부(14)의 가로패턴(23)과 직교를 이루는 방향으로 산영역(21)과 골영역(19)이 교대로 형성되는 다수개의 세로패턴(17)으로 구성되는 출광부(16)를 포함한다.

상기 반사부(14)는 다수개의 가로패턴(Horizontally Pattern;23)이 광로방향을 따라 연속적으로 배열된 형상이다.

이러한 다수개의 가로패턴(23)은 각각 산영역(25) 및 골영역(27)과, 상기 산영역(25)과 골영역(27)을 서로 연결하는 반사면(26a)으로 이루어지는 역삼각형의 단면형상을 갖는다.

그리고, 상기 가로패턴(23)의 높이는 1㎛-30㎛ 범위가 바람직하고, 각 가로패턴(23)의 피치거리(P)는 10㎛-100㎛ 범위가 바람직하다.

상기 가로패턴(23)의 높이가 1㎛-30㎛ 범위 이내가 바람직한 것은 바이트에 의하여 코어의 표면을 가공함으로써 가로패턴을 형성하는 바, 이때, 바이트의 각도가 좁을수록 가로패턴(23)의 높이가 높아지게 된다. 따라서, 바이트의 가공각도를 적절하게 유지함으로써 가로패턴(23)의 높이를 조절할 필요가 있는데, 이때, 바이트의 가공각도는 40 내지 90도 범위가 적절하다.

결과적으로, 바이트의 가공각도를 상기 범위로 유지하는 경우, 가로패턴(3)의 높이가 1㎛-30㎛ 범위 이내로 유지될 수 있다.

또한, 가로패턴(23)의 피치가 10㎛-100㎛ 범위 이내인 이유는, 피치가 100㎛ 이상으로 넓어질 경우, 가공면에 줄무늬가 형성됨으로써 빛이 투과하는 경우, 육안으로 줄무늬가 보일 수 있는 육안 시인성 때문이다.

그리고, 서로 이웃한 반사면(26a,26b)은 각각 서로 다른 각도(θ)로 형성된다. 즉, 상기 역삼각형의 꼭지점(27)을 중심으로 양측방향으로 형성된 반사면(26a,26b)중 상기 광원부(3)의 반대 방향 반사면(26a)이 광원부 방향의 반사면(26b)보다 길게 형성됨으로써 면적도 광원부 방향의 반사면(26b)보다 넓게 형성된다.

이때, 상기 반사면(26a)이 이루는 각도(θ)는 광원방향에서 광로의 진행방향(A)으로 갈수록 기준선(L)에 대하여 증가하는 형상을 갖는다. 바람직하게는, 상기 반사면(26a)은 1°- 15°범위 이내에서 가변될 수 있다.

따라서, 상기 도광판(5)에 입사된 빛은 각 가로패턴(23)의 반사면(26a,26b)에 전반사됨으로써 반사효율이 향상될 수 있다.

이때, 상기 반사각(θ)이 1°- 15°범위 이내인 이유는, 광원부의 반대방향 반사면(26a)이 광원부 방향의 반사면(26b)의 면적 대비 최소 2배 이상 넓은 경우 반사효율이 최대로 되며, 이때 반사각이 1°- 15°인 경우 면적의 차이가 2배이상 될 수 있기 때문이다.

이와 같이, 도광판(5)에 입사된 광은 패턴별로 서로 다른 반사각도(θ)를 가진 가로패턴(23)에 의하여 반사되며, 도광판(5)의 하부방향으로 투과된 광은 반사시트(7)에서 반사, 재입사하여 도광판(5)의 상부를 통하여 디스플레이(9) 방향으로 투과된다.

한편, 상기 출광부(16)는 도 1과, 도 2와, 도 5에 도시된 바와 같이, 다수개의 세로패턴(17)이 광로에 대하여 직각방향을 따라 연속적으로 배열된 형상이다. 이때, 각각의 세로패턴(17)은 크기, 형상, 반사각이 서로 다르게 형성된다.

즉, 상기 다수개의 세로패턴(17)은 각각 다수개의 산영역(21)과, 다수개의 산영역(21) 사이에 형성되는 골영역(19)과, 상기 산영역(21)과 골영역(19)을 연결하며 일정 곡률(R)을 갖는 반사곡면(20)을 포함한다.

이러한 세로패턴(17)의 높이는 1㎛-30㎛ 범위가 바람직하고, 이 범위 이내에서 세로패턴(17)의 높이가 가변될 수 있다. 예를 들면, 세로패턴(17)의 높이가 도광판(5) 상부의 가운데 영역에서 양측방향으로 갈수록 높아지는 형상을 갖는다.

또한, 상기 다수개의 세로패턴(17)의 피치거리(P)는 10㎛-50㎛ 범위가 바람직하고, 이 범위 이내에서 피치거리(P)가 가변 될 수 있다. 예를 들면, 세로패턴(17)의 피치거리(P)는 가운데 영역에서 양측방향으로 갈수록 증가한다.

이때, 세로패턴(17)의 높이가 1㎛-30㎛ 범위이내인 이유는 다수개의 세로패턴중 측면부 광을 수직으로 반사하기 위해서는 중앙에 배치된 세로패턴(17)의 피치거리 및 높이에 비하여 2배이상의 높이 및 거리를 유지하여야 하기 때문이다.

만약, 세로패턴(17)의 높이가 30㎛ 이상일 경우, 도광판의 사출 관리가 어렵다. 또한, 세로패턴(17)의 높이 및 피치거리를 동일하게 유지할 경우, 휘도가 저하될 수 있다.

또한, 피치거리(P)가 10㎛-50㎛ 범위 이내인 이유는, 높이가 증가하는 경우 피치거리(P)도 증가하여야 하나, 피치거리(P)가 50㎛이상 증가하는 경우, 세로패턴(17)의 높이가 30㎛이상 되어 가공시 세로패턴(17)의 산영역(21)이 손상되거나 사출시 사출압력으로 산영역(21)이 무너지게 되기 때문이다. 또한, 피치거리(P)가 50㎛ 이상인 경우, 육안시인성이 발생될 수도 있다.

그리고, 다수개의 반사곡면(20)은 기준선(L1)에 대하여 각각 서로 다른 각도(θ1)로 형성된다. 즉, 반사곡면(20)이 이루는 각도(θ1)는 1°- 30°범위 이내가 바람직하며, 양단부에서 내측 방향으로 갈수록 증가한다.

이때, 상기 다수개의 반사곡면(20)이 이루는 곡률(R)은 0.01-0.05 범위이며, 출광부(16) 전체적으로는 평면구간이 존재하지 않는다.

또한, 상기 출광부(16)의 세로패턴(17)은 도 2에 도시된 바와 같이, 도광판(5)의 일측 테두리선(e)에 대하여 일정 각도(θ2) 기울어지도록 형성될 수도 있다. 물론, 세로패턴(17)이 도광판(5)에 대하여 나란하게 형성될 수도 있다.

이와 같이, 도광판(5)의 내부에서 반사된 광은 패턴별로 서로 다른 반사각도(θ1)를 가진 세로패턴(17)에 의하여 반사되며, 도광판(5)의 상부를 통하여 역프리즘 시트(11)로 투과된다.

이때, 상기 도광판(5)은 조립시 뒤집어서 조립하는 것도 가능하다. 즉, 상기 도광판(5)을 뒤집어 조립하는 경우, 반사부(14)의 가로패턴(23)이 상부에 위치하게 되고, 출광부(16)의 세로패턴(17)이 하부에 위치하게 된다.

이와 같이, 도광판(5)의 상하부를 바꾸어서 조립하는 것은, 백라이트 어셈블리(1)의 사양에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.

상기 역프리즘 시트(11)는 통상적인 구조의 역프리즘 시트를 의미하며, 상면 에는 상기 도광판(5)의 출광부(16)와 동일한 형상의 세로패턴이 형성된다.

따라서, 상기 역프리즘 시트(11)를 투과한 빛은 사방으로 퍼지는 것이 방지되어 빛의 지향성이 높아질 수 있다.

또한, 상기 역프리즘 시트(11)가 도광판(5)의 출광부(16)와 동일한 패턴을 가짐으로써, 역프리즘 시트(11)의 조립시 도광판(5)과의 조립위치가 어긋나는 경우에도 패턴이 서로 어긋나지 않음으로써 외관 및 휘도가 변화되는 것이 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 구조를 개략적으로 보여주는 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 도광판의 출광부를 보여주는 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 도광판의 입사부를 보여주는 저면 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 입사부의 가로패턴의 구조를 보여주는 측면도이다.

도 5는 도 2에 도시된 출광부의 세로패턴의 구조를 보여주는 측면도이다.

Claims (10)

1. 빛을 발생시키는 광원부;

   상기 광원부로부터 조사된 빛이 측면을 통하여 입사되어 디스플레이 방향으 로 전환되어 투과되는 도광판;

   상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판을 투과한 빛이 퍼지는 것을 방지하여 지향성을 높이는 프리즘 시트; 그리고

   상기 도광판의 하부에 배치되어 빛을 반사함으로써 상기 도광판이 균일한 휘도를 갖도록 하는 반사시트를 포함하며,

   상기 도광판은 빛이 입사되는 몸체;

   상기 몸체의 하부에 형성되며, 상기 광원부에서 조사된 빛의 진행방향을 따라 교대로 형성됨으로써 역삼각형의 단면형상을 갖는 다수개의 가로패턴으로 구성되며, 상기 역삼각형의 꼭지점을 중심으로 양측방향으로 형성된 반사면중 상기 광원부의 반대 방향 반사면이 광원부 방향의 반사면보다 길게 형성됨으로써 면적도 넓게 형성되는 반사부;

   상기 몸체의 상부에 형성되며, 상기 반사부의 가로패턴과 직교를 이루는 방향으로 산영역과 골영역이 교대로 형성되는 다수개의 세로패턴으로 구성되며, 상기 세로패턴들은 높이, 형상, 각도가 각각 다르게 형성되는 출광부를 포함하는 백라이트 어셈블리.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 반사부는 가로패턴의 높이가 1㎛-30㎛ 범위 이내이고, 피치거리는 10㎛-100㎛ 범위 이내이고, 상기 반사면은 상기 몸체의 하부면에 대하여 상향으로 1°- 15°범위 이내이고, 광원부 반대방향 반사면의 면적이 광원부 방향의 반사면의 면적 보다 2배 이상 넓은 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 반사부는 반사면중 광원부 반대방향의 반사면이 상기 몸체의 하부면과 이루는 각도가 상기 광원부에서 광원부의 반대방향으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 출광부는 상기 세로패턴이 다수개의 산영역과, 다수개의 산영역 사이에 형성되는 골영역과, 상기 산영역과 골영역을 연결하며 0.01-0.05의 곡률범위를 갖는 반사곡면을 포함하는 백라이트 어셈블리.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 산영역은 높이 및 피치가 상기 도광판의 가운데에서 양측방향으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 세로패턴의 높이는 1㎛-30㎛ 범위 이내이고, 피치 거리는 10㎛-50㎛ 범위 이내이고, 상기 반사곡면이 도광판의 상면에 대하여 1°- 30°범위 이내

   인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 역프리즘 시트는 상기 도광판의 출광부와 동일한 패턴형상을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
8. 광원부로부터 빛이 입사되는 몸체;

   상기 몸체의 하부에 형성되며, 상기 광원부에서 조사된 빛의 진행방향을 따라 교대로 형성됨으로써 역삼각형의 단면형상을 갖는 다수개의 가로패턴으로 구성되며, 상기 역삼각형의 꼭지점을 중심으로 양측방향으로 형성된 반사면중 상기 광원부의 반대 방향 반사면이 광원부 방향의 반사면보다 길게 형성되는 반사부;

   상기 몸체의 상부에 형성되며, 상기 반사부의 가로패턴과 직교를 이루는 방향으로 산영역과 골영역이 교대로 형성되는 다수개의 세로패턴으로 구성되며, 상기 세로패턴들은 높이, 형상, 각도가 각각 다르게 형성되는 출광부를 포함하는 백라이트 어셈블리용 도광판.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 반사부는 가로패턴의 높이가 1㎛-30㎛ 범위 이내이고, 피치거리는 10㎛-100㎛ 범위 이내이고, 상기 반사면은 상기 몸체의 하부면에 대하여 상향으로 1°- 15°범위 이내이며,

   상기 반사부는 반사면중 광원부 반대방향의 반사면이 상기 몸체의 하부면과 이루는 각도가 상기 광원부에서 광원부의 반대방향으로 갈수록 증가하고,

   광원부의 반대방향 반사면의 면적이 광원부 방향의 반사면 면적 보다 2배 이상 넓은 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리용 도광판.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 출광부는 상기 세로패턴이 다수개의 산영역과, 다수개의 산영역 사이에 형성되는 골영역과, 상기 산영역과 골영역을 연결하며 0.01-0.05의 곡률범위를 갖는 반사곡면을 포함하며,

    상기 산영역은 높이 및 피치가 상기 도광판의 가운데에서 양측방향으로 갈수록 증가하고,

    상기 세로패턴의 높이는 1㎛-30㎛ 범위 이내이고, 피치 거리는 10㎛-50㎛ 범위 이내이고, 상기 반사곡면이 도광판의 상면에 대하여 1°- 30°범위 이내인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리용 도광판.

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