KR20110083007A - Composite light guide plate, and backlight unit using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A composite light guide plate and a backlight unit using the same are provided to reduce the thickness of the backlight unit by forming a groove at one side of the light guide plate. CONSTITUTION: A protrusion which has a wave shape or a wedge shape on a light guide plate(10). A light guide plate comprises a pattern part in which a concave part is formed between protrusion parts. A diffusion layer(20) is attached to the upper part of the light guide panel. A prism sheet(30) is attached to the upper side of the diffusion layer. A base film is a polycarbonate film or a polymethylmethacrylate film.

Description

복합 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛{Composite Light Guide Plate, and Backlight Unit Using the Same}Composite Light Guide Plate, and Backlight Unit Using the Same}

본 발명은 복합 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도광판의 일면에 홈을 형성하여 핫스팟 및 휘선이 발생하지 않는 복합 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a composite light guide plate and a backlight unit using the same, and more particularly, to a composite light guide plate and a backlight unit using the same by forming a groove on one surface of the light guide plate to prevent hot spots and bright lines.

도광판(Light Guide Plate: LGP)은 백라이트 유닛(BackLight Unit: BLU)의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하기 위한 디스플레이용 부품으로, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등의 광원으로부터 입사되는 빛을 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 등의 디스플레이 장치의 전체 면에 균일하게 전달하는 역할을 하는 플라스틱 성형 렌즈의 일종이다. 또한, 백라이트 유닛(BackLight Unit: BLU)은 액정 디스플레이 패널에 빛을 안정적으로 조사하여 디스플레이를 발현하는 유닛으로, 일반적으로 광원, 반사판, 도광판, 확산판 및 프리즘시트의 복합체로 구성된다.The light guide plate (LGP) is a display part for performing the brightness and uniform illumination function of the back light unit (BLU). The light guide plate (LGP) is used for light incident from a light source such as a light emitting diode (LED). It is a kind of plastic molded lens that serves to uniformly transmit the entire surface of a display device such as a liquid crystal display (LCD). In addition, a backlight unit (BLU) is a unit that stably irradiates light onto a liquid crystal display panel to express a display, and is generally composed of a complex of a light source, a reflector, a light guide plate, a diffusion plate, and a prism sheet.

최근 LCD 제품에 대한 품질 경쟁이 치열해짐에 따라 고휘도, 고화질 및 박형화가 가능하도록 하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 백라이트 유닛에서 가장 핵심이 되는 부품인 도광판은 전체적인 휘도가 높고, 모아레(moire), 핫 스팟(Hot spot) 및 휘선이 없으며, 안정적인 광 균일성이 보장되고, 내열성 및 내후성이 우수하며, 대면적화가 가능한 제품 특성을 가질 것을 요구한다. 그러나, 종래의 도광판은 입사광을 면광원으로 변환시키는 과정에서 도광판이 입사광을 도광판의 면적 전체로 균일하게 분산시키지 못하였기 때문에 광 편중 현상으로 인한 핫스팟(Hot spot) 내지는 휘선이 발생하여 고품위의 디스플레이 제품을 생산하기 어렵다는 문제점이 있었다.Recently, as the quality competition for LCD products is fierce, many studies are being conducted to enable high brightness, high quality, and thinning. In particular, the light guide plate, which is the core component of the backlight unit, has high overall brightness, no moire, hot spots and bright lines, stable light uniformity, excellent heat resistance and weather resistance, It is required to have product characteristics that can be scaled. However, in the conventional light guide plate, since the light guide plate does not uniformly distribute the incident light over the entire area of the light guide plate in the process of converting the incident light into the surface light source, hot spots or bright lines are generated due to the light-biased phenomenon, resulting in high quality display products. There was a problem that it is difficult to produce.

또한, 상술한 도광판의 문제점을 해결하기 위해 종래기술에서는 다수의 확산판 및 프리즘시트를 도광판에 적층하여 사용하거나, 반사형 편광필름(Dual Brightness Enhancement Film)을 추가적으로 적층하여 사용하였다. 그러나, 이러한 방식을 채용할 경우 각각의 필름의 불량이 발생할 경우 전체적인 제품 불량률이 증가하고, 그에 따른 제조비용이 높다는 문제점이 있었다. 또한, 전체적인 휘도가 감소하거나, 필름 사이에서 발생하는 광학적 오차를 해결하기가 어렵기 때문에 여전히 핫스팟(Hot spot) 및 휘선이 발생하게 되고, 특히 박형화가 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, in order to solve the problems of the light guide plate described above, a plurality of diffusion plates and prism sheets are laminated on the light guide plate, or additionally, a reflection type polarizing film is used. However, when adopting such a method, there is a problem in that the overall product defect rate increases when a defect occurs in each film, and thus a manufacturing cost is high. In addition, since the overall brightness is reduced, or it is difficult to solve the optical error occurring between the film, still hot spots (Hot spots) and bright lines are generated, in particular, there was a problem that it is difficult to thin.

이에 본 발명자는 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 도광판의 일면에 홈을 형성하여 핫스팟 및 휘선이 발생하지 않고, 일체형 복합 도광판으로 사용하기 때문에 박형화가 가능하며, 높은 휘도를 가진 빛을 균일하게 출사할 수 있는 복합 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 개발하기에 이르렀다.In order to solve the problems of the prior art, the present inventors form grooves on one surface of the light guide plate so that hot spots and bright lines do not occur and are used as an integrated composite light guide plate, so that the present invention can be thinned and emit light with high luminance uniformly. A composite light guide plate and a backlight unit using the same have been developed.

본 발명의 목적은 핫스팟 및 휘선이 발생하지 않는 복합 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a composite light guide plate that does not generate hot spots and bright lines and a backlight unit using the same.

본 발명의 다른 목적은 일체형 복합 도광판으로 사용하기 때문에 박형화가 가능한 복합 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a composite light guide plate that can be thin because it is used as an integrated composite light guide plate and a backlight unit using the same.

본 발명의 또 다른 목적은 높은 휘도를 가진 빛을 균일하게 출사할 수 있는 복합 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a composite light guide plate capable of uniformly emitting light having high luminance and a backlight unit using the same.

본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.

본 발명에 따른 복합 도광판은 기재필름, 및 상기 기재필름의 일면에 수평 방향으로의 웨이브 형상 또는 웨지 형상을 가지는 돌출부가 평행하게 반복적으로 형성되고 상기 돌출부와 돌출부 사이에 오목부가 형성된 패턴부를 포함하는 도광판; 상기 도광판 상부면에 부착되는 확산층; 및 상기 확산층의 상부면에 부착되는 프리즘시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.The composite light guide plate according to the present invention includes a base film, and a light guide plate including a pattern portion having a wave shape or a wedge shape in a horizontal direction on one surface of the base film and repeatedly formed in parallel and having a recess portion formed between the protrusion and the protrusion. ; A diffusion layer attached to an upper surface of the light guide plate; And a prism sheet attached to an upper surface of the diffusion layer.

여기서, 상기 기재필름은 폴리카보네이트 필름 또는 폴리메틸메타크릴레이트 필름인 것을 특징으로 한다.Here, the base film is characterized in that the polycarbonate film or polymethyl methacrylate film.

상기 웨이브 형상 또는 웨지 형상은 불특정한 반복 형태, 또는 규칙적인 교차 반복 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.The wave shape or wedge shape is characterized in that it has an unspecified repeating form, or a regular cross repeating form.

상기 돌출부와 돌출부 사이의 간격은 중앙부가 넓게 형성되고, 양 말단부가 좁게 형성되는 것을 특징으로 한다.The interval between the protrusion and the protrusion is characterized in that the central portion is formed wide, both ends are narrow.

상기 중앙부에서의 돌출부와 돌출부 사이의 간격은 3 내지 100㎛이고, 상기 양 말단부에서의 돌출부와 돌출부 사이의 간격은 1 내지 50㎛인 것을 특징으로 한다.The spacing between the protrusions and the protrusions at the central portion is 3 to 100 μm, and the spacing between the protrusions and the protrusions at the both ends is 1 to 50 μm.

상기 오목부는 저면의 형상이 U자형 또는 V자형인 것을 특징으로 한다.The recess is characterized in that the bottom surface is U-shaped or V-shaped.

또한, 본 발명에 따른 복합 도광판을 이용한 백라이트 유닛은 광원; 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 따른 복합 도광판; 상기 복합 도광판의 하부면에 부착되는 반사 시트; 및 상기 반사 시트의 하부면에 형성되고, 복합 도광판 및 반사 시트의 외형을 유지하기 위한 몰드 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the backlight unit using the composite light guide plate according to the present invention includes a light source; A composite light guide plate according to any one of claims 1 to 6; A reflective sheet attached to a lower surface of the composite light guide plate; And a mold frame formed on the lower surface of the reflective sheet and for maintaining the external shape of the composite light guide plate and the reflective sheet.

여기서, 상기 백라이트 유닛은 상기 복합 도광판 상부면에 적어도 하나의 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The backlight unit may further include at least one prism sheet on an upper surface of the composite light guide plate.

본 발명은 도광판의 일면에 홈을 형성하여 핫스팟 및 휘선이 발생하지 않고, 일체형 복합 도광판으로 사용하기 때문에 박형화가 가능하며, 높은 휘도를 가진 빛을 균일하게 출사할 수 있는 복합 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는 발명의 효과를 가진다.The present invention provides a composite light guide plate and a backlight unit using the same, by forming a groove on one surface of the light guide plate so that hot spots and bright lines do not occur and being used as an integrated composite light guide plate, which can be thinned and can uniformly emit light having high luminance. It has the effect of providing the invention.

도 1은 본 발명에 따른 도광판을 개략적으로 나타낸 평면도
도 2 (A)는 본 발명에 따른 도광판의 일실시예를 개략적으로 나타낸 일부 사시도 및 확대도이고, (B)는 본 발명에 따른 도광판의 다른 일실시예를 개략적으로 나타낸 일부 사시도
도 3은 본 발명에 따른 복합 도광판을 개략적으로 나타낸 분리 사시도
도 4는 본 발명에 따른 복합 도광판을 이용한 백라이트 유닛을 개략적으로 나타낸 분리 사시도1 is a plan view schematically showing a light guide plate according to the present invention
2 (A) is a partial perspective view and an enlarged view schematically showing an embodiment of the light guide plate according to the present invention, (B) is a partial perspective view schematically showing another embodiment of the light guide plate according to the present invention
Figure 3 is an exploded perspective view schematically showing a composite light guide plate according to the present invention
Figure 4 is an exploded perspective view schematically showing a backlight unit using a composite light guide plate according to the present invention

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 복합 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 상세히 설명하지만, 본 발명이 후술하는 내용에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.Hereinafter, a composite light guide plate and a backlight unit using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the following description, and those skilled in the art will appreciate The present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit thereof.

도 1은 본 발명에 따른 도광판을 개략적으로 나타낸 평면도이다.1 is a plan view schematically showing a light guide plate according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판(10)은 기재필름(100)의 일면에 패턴부(200)가 형성된 것을 특징으로 한다. 여기서, 기재필름(100)은 내열성, 굴절률 및 광특성이 우수한 소재의 플라스틱 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 내열성이 우수한 폴리카보네이트(Poly Carbonate: PC) 필름 또는 굴절률이 우수한 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methyl MethAcrylate: PMMA) 필름을 사용한다. 패턴부(200)는 기재필름의 횡방향으로 좌우로 굴곡부를 가지는 웨이브(Wave) 형상 또는 웨지(wedge) 형상으로 구성할 수 있다. 또한, 상기 웨이브(Wave) 형상 또는 웨지(wedge) 형상은 디스플레이 및 광원의 특성에 따라 불특정한 반복 형태(random shape), 또는 규칙적인 교차 반복 형태(alternative shape) 등으로 구성할 수 있다.As shown in FIG. 1, the light guide plate 10 according to the present invention is characterized in that the pattern portion 200 is formed on one surface of the base film 100. Here, it is preferable that the base film 100 uses a plastic film made of a material having excellent heat resistance, refractive index, and optical properties. Most preferably, a polycarbonate (PC) film having excellent heat resistance or a poly methyl methacrylate (PMMA) film having excellent refractive index is used. The pattern portion 200 may be configured in a wave shape or a wedge shape having curved portions left and right in the lateral direction of the base film. In addition, the wave shape or wedge shape may be configured as an irregular shape or a regular alternating shape depending on the characteristics of the display and the light source.

도 2 (A)는 본 발명에 따른 도광판의 일실시예를 개략적으로 나타낸 일부 사시도 및 확대도이고, (B)는 본 발명에 따른 도광판의 다른 일실시예를 개략적으로 나타낸 일부 사시도이다.2 (A) is a partial perspective view and an enlarged view schematically showing an embodiment of the light guide plate according to the present invention, (B) is a partial perspective view schematically showing another embodiment of the light guide plate according to the present invention.

도 2 (A)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판(100)의 패턴부(200)를 구성하는 돌출부(210)는 웨이브(Wave) 형상이 평행하게 반복적으로 형성되고, 돌출부와 돌출부 사이에 오목부(220)가 형성되며, 상기 오목부의 저면의 형상을 U자형으로 형성할 수 있다. 또한, 도 2 (B)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판(100)의 패턴부(200)를 구성하는 돌출부(210)는 웨이브(Wave) 형상이 평행하게 반복적으로 형성되고, 돌출부와 돌출부 사이에 오목부(220)가 형성되며, 상기 오목부의 저면의 형상을 V자형으로 형성할 수 있다. 본 발명의 돌출부는 웨지(wedge) 형상이 평행하게 반복적으로 형성되도록 형성할 수 있고, 당업자가 본 명세서로부터 용이하게 도출할 수 있는 돌출부 및 오목부의 형상의 변형 및 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다고 볼 것이다.As shown in FIG. 2A, the protrusion 210 constituting the pattern portion 200 of the light guide plate 100 according to the present invention is repeatedly formed in parallel with a wave shape, and is formed between the protrusion and the protrusion. A concave portion 220 is formed in the shape of the bottom of the concave portion may be formed in a U-shape. In addition, as shown in FIG. 2B, the protrusion 210 constituting the pattern portion 200 of the light guide plate 100 according to the present invention is repeatedly formed in parallel with a wave shape, and A recess 220 is formed between the protrusions, and a shape of a bottom surface of the recess may be formed in a V shape. The protrusions of the present invention may be formed so that the wedge shape is repeatedly formed in parallel, and the modifications and changes of the shape of the protrusions and the recesses which can be easily derived by those skilled in the art are all within the scope of the present invention. Will belong.

도 3은 본 발명에 따른 복합 도광판을 개략적으로 나타낸 분리 사시도이다.3 is an exploded perspective view schematically showing the composite light guide plate according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 도광판(1)은 상술한 도광판(10)의 상부면에 확산층(20)을 부착하고, 상기 확산층(20)의 상부면에 프리즘시트(30)를 부착하여 구성된다. 본 발명에 따른 확산층은 종래 기술과 달리 적층 구조가 아니기 때문에 프리즘시트 및 도광판에 부착하여 박형화가 가능하고, 복합 도광판만의 사용으로 우수한 디스플레이 특성을 가진다는 이점이 있다. 따라서, 본 발명의 복합 도광판(1)은 도광판, 확산층 및 프리즘시트가 일체형으로 구성되어 하나의 유닛(Unit)으로 사용되므로, 광학 특성이 우수하고, 불량률이 낮아 제조비용을 절감할 수 있으며, 박형화가 가능한 디스플레이 부품으로 유용하게 사용될 수 있다.As shown in FIG. 3, the composite light guide plate 1 according to the present invention attaches the diffusion layer 20 to the upper surface of the light guide plate 10 and the prism sheet 30 on the upper surface of the diffusion layer 20. It is configured by attaching. Since the diffusion layer according to the present invention does not have a laminated structure unlike the prior art, the diffusion layer may be attached to the prism sheet and the light guide plate to be thinner, and may have excellent display characteristics by using only the composite light guide plate. Therefore, the composite light guide plate 1 of the present invention is composed of a light guide plate, a diffusion layer and a prism sheet integrally used as a unit, so that the optical properties are excellent, and the defect rate is low, thereby reducing the manufacturing cost and reducing the thickness. Can be usefully used as a possible display component.

도 4는 본 발명에 따른 복합 도광판을 이용한 백라이트 유닛을 개략적으로 나타낸 분리 사시도이다.4 is an exploded perspective view schematically illustrating a backlight unit using a composite light guide plate according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 상술한 복합 도광판(1)의 하부에 반사 시트(3)를 적층하고, 상기 반사 시트(3)의 하부에 복합 도광판 및 반사 시트의 외형을 유지하기 위한 몰드 프레임(4)을 형성하며, 측면에 광원을 배치하여 구성된다. 도 4에서는 측면에 광원을 배치한 일실시예를 설명하였으나, 광원을 배치하는 위치는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 저면에 광원을 배치하는 직하형으로 구성할 수도 있다. 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 사용하는 경우 종래 백라이트 유닛에 비해 박형화가 가능하고, 핫스팟 내지는 휘선이 발생하지 않으며, 전체적인 휘도가 높기 때문에 고품위의 디스플레이 제품을 생산할 수 있다는 이점을 가진다.As shown in FIG. 4, in the backlight unit according to the present invention, the reflective sheet 3 is stacked below the composite light guide plate 1, and the external shape of the composite light guide plate and the reflective sheet is below the reflective sheet 3. It is formed by forming a mold frame 4 for maintaining the light source on the side. In FIG. 4, an embodiment in which the light source is disposed on the side surface has been described. However, the position of the light source is not necessarily limited thereto. For example, the light source may be configured as a direct type in which the light source is disposed on the bottom surface. In the case of using the backlight unit according to the present invention, it is possible to reduce the thickness compared to the conventional backlight unit, does not generate hot spots or bright lines, and has an advantage in that high quality display products can be produced because the overall brightness is high.

1: 복합 도광판 2: 광원
3: 반사 시트 4: 몰드 프레임
10: 도광판 20: 확산층
30: 프리즘시트 100: 기재필름
200: 패턴부 210: 돌출부
220: 오목부1: composite light guide plate 2: light source
3: reflective sheet 4: mold frame
10: light guide plate 20: diffusion layer
30: prism sheet 100: base film
200: pattern portion 210: protrusion
220: recess

Claims (8)

기재필름, 및 상기 기재필름의 일면에 수평 방향으로의 웨이브 형상 또는 웨지 형상을 가지는 돌출부가 평행하게 반복적으로 형성되고 상기 돌출부와 돌출부 사이에 오목부가 형성된 패턴부를 포함하는 도광판;
상기 도광판 상부면에 부착되는 확산층; 및
상기 확산층의 상부면에 부착되는 프리즘시트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 도광판.A light guide plate including a base film, and a pattern portion having a wave shape or a wedge shape in a horizontal direction on one surface of the base film, repeatedly formed in parallel, and having a recess portion formed between the protrusion and the protrusion;
A diffusion layer attached to an upper surface of the light guide plate; And
A prism sheet attached to an upper surface of the diffusion layer;
Composite light guide plate comprising a. 제1항에 있어서, 상기 기재필름은 폴리카보네이트 필름 또는 폴리메틸메타크릴레이트 필름인 것을 특징으로 하는 복합 도광판.The composite light guide plate of claim 1, wherein the base film is a polycarbonate film or a polymethyl methacrylate film. 제1항에 있어서, 상기 웨이브 형상 또는 웨지 형상은 불특정한 반복 형태, 또는 규칙적인 교차 반복 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 복합 도광판.The composite light guide plate of claim 1, wherein the wave shape or wedge shape has an unspecified repeating shape or a regular cross repeating shape. 제1항에 있어서, 상기 돌출부와 돌출부 사이의 간격은 중앙부가 넓게 형성되고, 양 말단부가 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 도광판.The composite light guide plate of claim 1, wherein a space between the protrusions and the protrusions is wider at a central portion thereof and narrower at both ends thereof. 제4항에 있어서, 상기 중앙부에서의 돌출부와 돌출부 사이의 간격은 3 내지 100㎛이고, 상기 양 말단부에서의 돌출부와 돌출부 사이의 간격은 1 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 복합 도광판.The composite light guide plate of claim 4, wherein an interval between the protrusions and the protrusions at the central portion is 3 to 100 μm, and an interval between the protrusions and the protrusions at the both ends is 1 to 50 μm. 제1항에 있어서, 상기 오목부는 저면의 형상이 U자형 또는 V자형인 것을 특징으로 하는 복합 도광판.The composite light guide plate according to claim 1, wherein the concave portion has a U-shaped or V-shaped bottom surface. 광원;
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 따른 복합 도광판;
상기 복합 도광판의 하부면에 부착되는 반사 시트; 및
상기 반사 시트의 하부면에 형성되고, 복합 도광판 및 반사 시트의 외형을 유지하기 위한 몰드 프레임;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 도광판을 이용한 백라이트 유닛.Light source;
A composite light guide plate according to any one of claims 1 to 6;
A reflective sheet attached to a lower surface of the composite light guide plate; And
A mold frame formed on a lower surface of the reflective sheet to maintain an appearance of the composite light guide plate and the reflective sheet;
Backlight unit using a composite light guide plate comprising a. 제7항에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 복합 도광판 상부면에 적어도 하나의 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 도광판을 이용한 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 7, wherein the backlight unit further comprises at least one prism sheet on an upper surface of the composite light guide plate.
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