KR20110045775A - 도광판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시장치의 후방 조명으로 이용되는 백라이트에 설치되며, 두께면으로 광을 입사받아 면발광하는 도광판에 관한 것으로서, 상기 도광판(36)은 후방의 물체 또는 디스플레이장치를 투시할 수 있도록 하나 이상의 비발광영역을 구비하되, 상기 비발광영역 이외의 영역에는 패턴이 인쇄된 패턴영역부(36a)를 형성하고, 비발광영역에는 패턴이 인쇄되지 않은 비패턴영역부(36b)를 형성하도록 구성되며, 도광판을 부분적으로 절취하지 않고 후방의 물체 또는 디스플레이장치를 투시하는 영역을 형성함으로써, 도광판의 제조공정을 크게 간소화할 수 있으며, 불량품 발생률을 줄여 수율을 개선할 수 있으며, 백라이트의 휘도레벨을 높이고 소비전력을 감소시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다.

도광판, 백라이트, 비발광영역, 패턴영역부, 비패턴영역부, 광원

Description

도광판{Light guide panel}

본 발명은 도광판에 관한 것으로서, 도광판을 절개하지 않고 표시패널의 일부 영역을 투시 가능하게 함으로써, 후방의 물체 또는 디스플레이를 투시하고자 하는 경우에 있어 도광판의 제조공정을 간소화하며 백라이트의 휘도를 높일 수 있는 새로운 구조의 도광판에 관한 것이다.

일반적으로, 회전릴 표시수단을 이용한 슬롯머신 게임장치에 있어서, 게임의 흥미를 유발하고 좀 더 다채로운 이미지 연출을 위하여 액정표시장치가 이용된다. 통상 액정표시장치는 전방에 배치되며, 액정표시장치의 백라이트를 구성하는 도광판에는 개구부가 형성되어 있다. 그리고, 개구부의 후방에는 심볼마크가 도안된 릴밴드를 장착한 회전릴이 설치된다. 따라서, 도광판의 개구부를 통해 후방의 회전릴 표시수단이 투시되는 동시에, 전방의 액정표시장치를 통해 게임과 관련된 이미지를 표시함으로써 게임 참여자의 흥미를 유발시킨다.

그런데, 위와 같은 도광판을 제조하기 위해서는 레이저 등의 절단장비를 이 용하여 도광판의 중앙부를 절취해야 하는데, 이러한 절취공정이 매우 까다롭고 제조공정을 지연시키는 요소로 작용한다. 특히, 슬롯머신 게임장치에서와 같이 복수열의 개구부를 절취하기 위해서는 그만큼 더 많은 공정시간이 소요된다. 나아가서, 도광판의 절취 단면을 매끄럽게 가공하는 후처리 공정이 요구되며, 절취공정 중 불량품의 발생비율이 높아 수율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 도광판을 부분적으로 절취하게 되면, 도광판 내부에서 광의 난반사 영역이 줄어들어 휘도가 저하되는 문제점이 있으며, 이를 보상하기 위해서 광원의 밝기를 크게 하면 백라이트에서의 전력소모가 커지는 문제점이 뒤따른다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 도광판을 절취하지 않고 도광판의 일부 영역을 투시 가능하게 형성함으로써, 도광판의 제조공정을 간소화하고, 불량품 발생률을 줄여 수율을 향상시키고, 백라이트의 휘도레벨을 높일 수 있고, 백라이트에서의 소비전력을 줄여 장치 전체의 전력소모를 절감할 수 있도록 된 도광판을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광판은, 표시장치의 후방 조명으로 이용되는 백라이트에 설치되며, 두께면으로 광을 입사받아 면발광하는 도광판에 있어서, 상기 도광판(36)은 후방의 물체 또는 디스플레이장치를 투시할 수 있도록 하나 이상의 비발광영역을 구비하되, 상기 비발광영역 이외의 영역에는 패턴이 인쇄된 패턴영역부(36a)를 형성하고, 비발광영역에는 패턴이 인쇄되지 않은 비패턴영역부(36b)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도광판에 따르면, 도광판에 후방의 물체 또는 디스플레이장치를 투시하기 위한 비발광영역을 형성함에 있어서, 도광판의 일부영역에만 패턴을 인쇄하여 패턴영역부를 형성하고, 비발광영역에는 패턴을 인쇄하지 않은 비패턴영역부 를 형성함으로써, 도광판의 중앙부를 절취하지 않고 비패턴영역부를 통해 후방의 물체 또는 디스플레이장치를 시인할 수 있도록 하며, 궁극적으로는 도광판의 제조공정 중 절취공정을 배제하여 제조공정을 크게 간소화할 수 있고, 절취공정에 기인한 불량품 발생을 제거하여 수율이 대폭 개선되고, 도광판 내부에서의 전반사 공간을 늘여 백라이트의 휘도레벨을 높아지고 백라이트에서의 소비전력을 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명은 일반적인 백라이트가 아닌 좀 더 특수한 환경에서의 백라이트에 적용되는 도광판에 관한 것이다. 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여, 본 발명의 도광판이 적용되는 예를 간략하게 설명한다.

통상적으로, 전방 디스플레이수단과 이 전방 디스플레이수단의 후방에 배치되며 전방 디스플레이수단의 일부 영역을 통해 투시되는 후방 디스플레이수단이 조합된 이미지를 표시하는 디스플레이장치는, 슬롯머신 게임장치, 3D 입체영상 표시장치, 전자액자 등 다양한 형태로 응용되고 있거나 개발되고 있다. 이와 같은 유형의 디스플레이장치에서 후방 디스플레이수단이 전방 디스플레이수단의 일부 영역을 통해 투시되기 위해서는 특수한 구조의 BLU(Back Light Unit)이 요구된다. BLU는 전방 디스플레이수단의 전체 영역을 조명하지 않고, 일부 영역만 조명한다. 즉, BLU는 일부 영역만 발광하고, 나머지 영역은 비발광영역으로 구성되며, 이 비발광영역을 통해 후방 디스플레이수단을 투시하도록 한다.

본 발명의 도광판은 위와 같은 특수한 환경에 적용되는 BLU에 설치되는 것으로서, 비발광영역을 형성하는 구조에서 특화된 구성을 갖는다.

도 1은 본 발명이 적용된 디스플레이장치를 예시한 분해사시도로서, 슬롯머신 게임장치에 본 발명이 적용된 예를 보여준다. 도 1의 실시예는 전방 디스플레이수단(10)으로 액정표시장치가 설치되고, 후방 디스플레이수단(50)으로 회전릴 표시수단이 설치된 것을 예시하였지만, 다른 실시예로서 후방 디스플레이수단(50)은 다른 형태의 디스플레이수단으로 대체 가능하다. 예컨대, 통상 알려진 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등의 디스플레이장치가 후방 디스플레이수단(50)으로 설치될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 소정 이미지를 표시하는 사진이나 사물(예컨대, 쥬얼리 등과 같은)이 후방 디스플레이수단(50)으로 설치될 수도 있다.

도 1을 참조하면, 전방 디스플레이수단(10)은 도 1에서 전면에 도시된 순서대로 표시패널(20)과, 도광판(36)과 광원(38)과 반사시트(39)를 포함한 백라이트로 구성된다. 전방 디스플레이수단(10)의 후방에는 후방 디스플레이수단(50)이 설치된다. 후방 디스플레이수단(50)은 회전릴(52)의 외주면에 복수열의 릴밴드(54)가 부착되며, 각각의 릴밴드(54)에는 심볼마크(58)가 도안된 회전릴 표시수단이다. 도시하지 않았지만, 회전릴(52)의 내부 또는 외부에는 심볼마크(58)를 조명하기 위한 별도의 조명수단이 설치된다. 따라서, 이 조명수단으로 회전릴(52)의 심볼마크(58)를 조명하여 후방 디스플레이수단(50)을 시인 가능하게 하며, 회전릴(52)이 회전하다가 정지할 때 전방 디스플레이수단(10)을 통해 투시되는 심볼마크(58)의 조합에 의해 게임의 당첨 여부를 결정하도록 한다.

도 1을 참조하면, 상기 표시패널(20)은 바람직하게는 액정패널이다. 예를 들어, 표시패널(20)은 통상의 액정패널과 마찬가지로 TFT기판과 칼라필터가 접합된 패널의 전면과 후면에 각각 편광필름이 부착된다. TFT기판은 화소 및 화소전극이 매트릭스 형태로 배치되고 게이트 메탈과 소스 메탈이 종횡으로 배선된 어레이기판이며, 칼라필터는 글래스 기판 상에 R, G, B 패턴이 인쇄되거나 R, G, B 필름이 코팅된 기판이다. TFT기판과 칼라필터가 접합된 패널의 측부에는 드라이브IC가 실장되며, TFT기판과 칼라필터 사이에는 액정이 봉입된다. 편광필름은 상호 직교하는 방향으로 패턴이 인쇄된 필름으로서, 액정의 움직임에 따라 빛의 편광방향이 전환되면, 빛의 투과 및 차단을 결정하여 칼라필터를 통한 다양한 색상 구현을 가능하게 하는 필름이다. 도시하지 않았지만, 표시패널은 보호 필름 또는 글래스 등 다른 구성품을 더 포함할 수도 있다.

백라이트는 도시하지 않았지만 프리즘시트 및 확산시트와 같은 광학시트들과 보호시트 등을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 시트들에는 후방 디스플레이수단(50)을 투시하기 위한 개구부가 형성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 백라이트가 표시패널(20)의 일부 영역(후방 디스플레이수단(50)이 투시되지 않는 영역)을 조명하기 위하여, 특화된 구조의 도광 판(36)이 설치된다. 도광판(36)의 둘레에는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)이나 LED(Light Emitting Diode)와 같은 광원(38)이 배치된다. 도시된 예에서는 광원(38)이 도광판(36)의 상, 하측에 배치된 것을 예시하였지만, 좌, 우측에 배치될 수도 있다. 도광판(36)의 배면에는 반사시트(39)가 설치된다. 반사시트(39)는 도광판(36)의 배면에서 광을 반사하는 것으로서, 상술한 광학시트에서와 마찬가지로 후방 디스플레이수단(50)을 투시하기 위한 이미지홀(18)이 개구되어 형성된다. 반사시트(39)는 보호용 글래스의 전면에 반사필름을 부착한 형태로 제공될 수 있다.

그런데, 여기서 본 발명의 도광판(36)은 후방 디스플레이수단(50)을 시인하기 위한 영역을 개구하지 않고 비발광영역을 형성한다. 도 2는 본 발명에 따른 도광판(36) 일실시예를 보인 정면도이고, 도 3은 도 2에서 A-A'를 따라 절개한 상태를 보인 단면도로서, 이를 참조하여 본 발명의 도광판이 비발광영역을 형성하는 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 도광판(36)은 패턴영역부(36a)와 비패턴영역부(36b)를 갖는다. 도광판(36)에서 후방 디스플레이수단(50)이 투시되지 않는 영역, 즉, 표시패널(20)을 조명하는 발광영역에만 소정 패턴을 인쇄하여 패턴영역부(36a)를 형성한다. 패턴영역부(36a)에 형성되는 패턴은, 통상적으로 도광판의 표면 전체에 걸쳐 인쇄되는 패턴과 동일하며, 이 패턴은 도광판 내부로 입사된 광을 수집하여 전방으로 굴절시키는 역할을 한다. 예를 들어, 패턴영역부(36a)에 인쇄되는 패턴은 매트릭스 형태의 도트 패턴일 수 있으며, 패턴의 행간 및 열간 간격을 조정하는 것으로 도광판의 휘도를 결정하거나, 복합적인 패턴을 이용하여 휘도를 높이고 도광판의 광 균일도를 개선시킬 수 있다.

도광판(36)에서 후방 디스플레이수단(50)이 투시되는 비발광영역는 패턴이 인쇄되지 않는 비패턴영역부(36b)를 형성한다. 이와 같은 비패턴영역부(36b)에서는 도광판(36) 내부로 입사된 광이 전반사하면서 전면으로 방출되지 못하게 된다. 따라서, 도광판(36)은 패턴영역부(36a)의 전면에서만 발광하고, 비패턴영역부(36b)의 전면에서는 발광하지 않는다.

여기서, 도광판(36)의 비패턴영역부(36b) 내에서 일어나는 광의 전반사는 외부에서 시인되지 않으며, 따라서 비패턴영역부(36b)는 실제로 투명하게 관찰된다.

이와 같은 도광판(36)의 구성에 따르면, 백라이트가 패턴영역부(36a)가 형성된 영역에서 전방의 표시패널(20)을 조명하며, 비패턴영역부(36b)가 형성된 영역은 투명한 상태를 유지한다. 따라서, 도광판(36)의 비패턴영역부(36b)를 통해 후방의 회전릴(52)이 투시되면서, 회전릴(52)의 정지상태에 따른 심볼마크(58)의 조합이 전방 디스플레이수단(10)의 중앙부를 통해 관찰된다. 이때, 전방 디스플레이수단(10)의 표시영역(후방 디스플레이수단(50)이 투시되는 영역 이외의 영역)에는 게임과 관련된 이미지를 표시하게 된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 도광판(36)에 따르면, 도광판(36)의 중앙부를 커팅하여 제거하지 않고도 후방 디스플레이수단(50)을 투시할 수 있는 투시영역을 형성할 수 있다. 따라서, 도광판(36)의 제조공정 중 절취공정을 배제하여, 공정을 간소화하고 공정시간을 단축시킴은 물론 절취공정에 기인한 불량품 발생을 없애서 수율을 개선시킬 수 있다.

본 발명의 다른 기술적 장점은 종래 투시영역을 절취한 도광판에 비해 도광판(36) 내부에서 광의 전반사 영역이 늘어난다는 점이다. 이에 따라, 도광판(36)에서의 광손실이 크게 줄어들고 동일한 소비전력에서 종래에 비해 백라이트의 휘도레벨을 높일 수 있게 된다.

이상 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 디스플레이장치를 예시한 분해사시도

도 2는 본 발명에 따른 도광판의 일실시예를 보인 정면도

도 3은 도 2에서 A-A'를 따라 절개한 상태를 보인 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전방 디스플레이수단 20 : 표시패널

18 : 이미지홀 36 : 도광판

36a : 패턴영역부 36b : 비패턴영역부

38 : 광원 39 : 반사시트

50 : 후방 디스플레이수단 52 : 회전릴

54 : 릴밴드 58 : 심볼마크

Claims (1)

1. 표시장치의 후방 조명으로 이용되는 백라이트에 설치되며, 두께면으로 광을 입사받아 면발광하는 도광판에 있어서,

   상기 도광판(36)은 후방의 물체 또는 디스플레이장치를 투시할 수 있도록 하나 이상의 비발광영역을 구비하되, 상기 비발광영역 이외의 영역에는 패턴이 인쇄된 패턴영역부(36a)를 형성하고, 비발광영역에는 패턴이 인쇄되지 않은 비패턴영역부(36b)를 형성하는 것을 특징으로 하는 도광판.

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