KR20110093444A - 광 도파장치 및 이를 포함하는 백 라이트 유닛 - Google Patents

광 도파장치 및 이를 포함하는 백 라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20110093444A
KR20110093444A KR1020100013497A KR20100013497A KR20110093444A KR 20110093444 A KR20110093444 A KR 20110093444A KR 1020100013497 A KR1020100013497 A KR 1020100013497A KR 20100013497 A KR20100013497 A KR 20100013497A KR 20110093444 A KR20110093444 A KR 20110093444A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light source
optical waveguide
led
transparent resin
waveguide device
Prior art date
Application number
KR1020100013497A
Other languages
English (en)
Inventor
곽노준
김선
송호영
Original Assignee
삼성엘이디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성엘이디 주식회사 filed Critical 삼성엘이디 주식회사
Priority to KR1020100013497A priority Critical patent/KR20110093444A/ko
Publication of KR20110093444A publication Critical patent/KR20110093444A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/045—Light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0051—Diffusing sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0095—Light guides as housings, housing portions, shelves, doors, tiles, windows, or the like
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Abstract

광원 특히, 발광 다이오드(LED)를 광원으로 사용하는 광 도파장치 및 이를 포함하는 (표시장치의) 백 라이트 유닛(Back Light Unit)이 제공된다.
상기 광 도파장치는 그 구성 일예로서, 양 단부에 엘이디(LED) 광원이 배치되면서 광이 입사되는 장치 몸체 및, 상기 장치 몸체에 구비되는 선광원 추출수단을 포함하여 점광원을 선광원으로 추출토록 구성될 수 있는 한편, 이와 같은 본 발명의 광 도파장치를 포함하는 백 라이트 유닛은, 엘이디의 점광원을 선광원으로 추출토록 제공되는 상기 광 도파장치와, 상기 광 도파장치의 양단부에 마주하도록 배치된 엘이디 광원 및, 상기 광 도파장치에 인접 배치되는 도광판을 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 점광원인 엘이디(LED)를 광원으로 사용하여도 도파장치에 선광원으로 추출시킬 수 있어, 엘이디를 광원으로 하는 광 도파장치는 물론, 이를 포함하는 백 라이트 유닛의 광 추출 효율을 향상시키는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

Description

광 도파장치 및 이를 포함하는 백 라이트 유닛{Light Guiding Device and Back Light Unit having The Same}
본 발명은 광원 특히, 점광원인 발광 다이오드(Light Emitting Diode,LED)를 광원으로 사용하는 광 도파장치 및 이를 포함하는 (표시장치의) 백 라이트 유닛(Back Light Unit)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 점광원인 엘이디를 광원으로 사용하여도 도파장치에 선광원으로 추출시킬 수 있어, 엘이디를 광원으로 하는 광 도파장치는 물론, 이를 포함하는 백 라이트 유닛의 광 추출 효율과 광 특성을 향상시키도록 한 광 도파장치 및 이를 포함하는 백 라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 개인 휴대전화나 PDA 등과 같은 이동통신 단말기는 물론 각종 전자제품에 전기적 신호에 따라 발광이 이루어지도록 하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)(이하, 'LED' 이라 함)로 만들어진 LED 패키지(PKG)가 널리 사용된다.
즉, 전자기기 산업이 발전함에 따라 소형이며 에너지 소비율이 적은 각종 표시장치이 개발이 집중되고 있고, 이를 이용한 영상기기, 컴퓨터, 이동통신 단말기 등이 개발되고 있는 추세인데, 고효율 저비용 부품으로 LED의 사용이 급증하고 있고, 특히 표시장치 특히, 소형 부품의 표시장치의 백 라이트 유닛(Back Light Unit)(이하,'BLU'이라 함)으로도 그 사용이 급증하고 있다.
한편, 알려진 표시장치의 BLU는 복수의 LED 패키지로 구성되는 하나 이상의 LED 모듈을 사용할 수 있다.
이와 같은 단위 LED 패키지는, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 패키지 몸체부에 광을 발생시키는 LED 칩이 실장되고, LED 칩은 몸체부 바닥측에 설치된 리드프레임과 와이어로서 본딩되어, 전원 인가시 LED 칩에서 광(빛)을 발생시킨다.
한편, 도 1에서는 이와 같은 LED를 광원으로 하는 BLU를 도시하고 있다.
즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 알려진 BLU는 입사된 빛을 추출하는 도광판(110)을 중심으로 적어도 일측에는 LED 광원(120)이 배치되고, 상기 도광판(110)의 하측 및 상측에는 각각 반사판(130)과, 빛의 균일 확산을 위한 확산판(140)이 배치되는 구조일 수 있다.
이때, 상기 도광판(110)은 일정 두께를 갖는 사각판 형태의 아크릴 수지의 투명한 라이트 패널(light panel)일 수 있고, 측면에서 입사된 빛은 내부에서 난반사되면서 상부면에서 추출된다,
이때, 상기 LED 광원(120)은, LED 모듈(122)과 이를 보호하는 케이스(124)로 구성될 수 있고, 상기 LED 모듈(122)은 LED(122a)와 LED 들이 실장되는 인쇄회로기판(122b)으로 구성될 수 있으며, 이와 같은 LED 광원은 도광판 양측에 배치되는 것도 가능함은 물론이다.
한편, 도 2는 LED 광원(120)의 단위 LED 패키지들에서 도광판(110)으로 방출되는 광 분포를 나타내는 사진이다.
그런데, LED가 저비용 고효율 부품으로 열 방출도 적어 근래 사용량이 급증하지만, LED는 점광원이기 때문에, 도 1과 같은 BLU(100)의 광원으로 사용되는 경우, 도 2와 같이 도광판(110)에 입사되는 입광부 주위에 휘도 및 색차 불량 즉, 광원의 중심부에 비해 광원 사이(영역)에서는 휘도가 낮아지는 문제가 있었다.
따라서, 이와 같은 점광원인 LED를 광원으로 하는 표시장치의 BLU(100)에서, 광 휘도와 추출 효율 등을 보완하기 위한 기술들이 알려져 있지만, 근본적인 문제가 해소되는 것은 아니다.
이에 따라서, 본 발명의 출원인은 저비용 고효율의 LED를 광원으로 하되, LED의 점광원 문제를 해결하도록 광 도파장치를 사용하여, 점광원을 선광원으로 변경하고, 이를 기반으로 BLU를 구축 가능하게 한 본 발명을 제안하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 점광원인 LED를 광원으로 사용하여도 도파장치에 선광원으로 추출시킬 수 있어, LED를 광원으로 하는 광 도파장치는 물론, 이를 포함하는 백라이트 유닛의 표시장치의 광 추출 효율을 향상시키는 것을 가능하게 한 광 도파장치 및 이를 포함하는 백 라이트 유닛을 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 양 단부에 LED 광원이 배치되면서 광이 입사되는 장치 몸체; 및,
상기 장치 몸체에 구비되는 선광원 추출수단;
을 포함하여 점광원을 선광원으로 추출토록 구성된 광 도파장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 장치 몸체는, 상기 선광원 추출수단을 포함하는 투명 수지체 또는 광 파이버로 구성되는 것이다.
더 바람직하게는, 상기 투명 수지체에 구비되는 선광원 추출수단은, 상기 투명 수지체의 일면에 동일 재질 또는 이질 재질로 형성되는 패턴부와 이질 코팅부중 선택된 하나로 구성되는 것이다.
더 바람직하게는, 상기 선광원 추출수단의 패턴부는, 장치 몸체인 투명 수지체에 형성되는 양각 또는 음각 패턴부로 형성될 수 있다.
이때, 상기 양각 또는 음각 패턴부는, 동일 크기이면 LED 광원에서 멀어질 수록 조밀하게 배열되는 것이다.
바람직하게는, 상기 양각 또는 음각 패턴부는, LED 광원에서 멀어질수록 돌출폭 또는 깊이가 증대되는 것이다.
더 바람직하게는, 상기 투명 수지체에 제공되는 선광원 추출수단의 패턴부에 추가로 제공되는 제2 패턴부를 더 포함하는 것이다.
더 바람직하게는, 상기 선광원 추출수단의 이질 코팅부는, 장치 몸체인 투명 수지체의 표면에 형성된 경사면에 코팅되는 것이다.
더 바람직하게는, 상기 장치 몸체인 광 파이버는, 코어와 코어를 감싸는 클래딩으로 구성되되, 상기 광 파이버에 구비되는 선광원 추출수단은 상기 클래딩에 제공되는 패턴홈으로 제공되는 것이다.
또한, 기술적인 다른 측면으로서 본 발명은, LED의 점광원을 선광원으로 추출토록 제공되는 상기 광 도파장치;
상기 광 도파장치의 양단부에 마주하도록 배치된 LED 광원; 및,
상기 광 도파장치에 인접 배치되는 도광판;
을 포함하여 구성된 백 라이트 유닛를 제공한다.
바람직하게는, 상기 LED 광원을 보호토록 제공된 케이싱을 더 포함하고, 상기 케이싱과 광 도파장치 사이에 배치되는 반사판 및, 상기 도광판상에 배치되는 확산판 중 적어도 확산판을 더 포함하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 광 도파장치 및 이를 포함하는 BLU에 의하면, 점광원인 LED를 사용하여도 선광원으로의 광 추출을 가능하게 하여, 광 도파장치의 광 추출 효율을 향상시키는 것이다.
특히, 본 발명은 간단한 구조의 광 도파장치를 통하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
더하여, 이와 같은 본 발명의 광 도파장치를 포함하는 BLU의 경우, 선광원이 방출되기 때문에, BLU를 포함하는 표시장치의 광 특성(효율)을 극대화시킬 수 있는 것이다.
도 1은 알려진 통상의 BLU를 도시한 개략 사시도이고,
도 2는 도 1의 종래 점광원인 LED에 따른 문제를 나타낸 사진이며,
도 3은 본 발명에 따른 광 도파장치와 이를 포함하는 BLU를 도시한 평면 구성도이고,
도 4는 도 3의 정면 구성도이며,
도 5a내지 도 5c는 본 발명에서 투명 수지체의 광 도파장치의 여러 실시예를 도시한 구성도이고,
도 6a 및 도 6b는 도 5의 다른 변형예를 도시한 구성도이며,
도 7은 도 5의 또 다른 변형예를 도시한 구성도이고,
도 8은 도 6의 또 다른 변형에를 도시한 구성도이며,
도 9는 본 발명에서 광 파이버의 광 도파장치와 이를 포함하는 BLU를 도시한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4에서는 본 발명에 따른 광 도파장치(1) 및 이를 포함하는 BLU(100')를 도시하고 있다. 다만, 종래 BLU(100)에 포함된 동일 구성요소는 동일한 도면부호로 나타내고, 본 발명의 BLU는 100'로 다르게 표시하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 광 도파장치(1)에 대하여 살펴보면, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 크게 양 단부에 LED 광원(10)이 배치되면서 광이 입사되는 장치 몸체 및, 상기 장치 몸체에 구비되는 선광원 추출수단을 포함하여 구성될 수 있다.
특히, 이와 같은 본 발명의 광 도파장치(1)는, LED를 광원으로 하는 경우의 점광원을 선광원으로 추출토록 하여 광 추출 효율을 향상토록 구성된 것에 그 실시예적 특징이 있다.
이때, 본 발명의 장치 몸체는, 다음에 상세하게 설명하는 본 발명의 선광원 추출수단을 포함하는, 도 3,4에서 도시하는 투명 수지체(30) 또는, 도 9에서 도시하는 광 파이버(50)로 제공될 수 있다.
이하에서는, 상기 투명 수지체(30)의 장치 본체를 포함하는 본 발명의 광 도파장치(1)에 대하여 먼저 살펴본다.
즉, 도 3 및 도 4와 같이, 본 발명의 장치 몸체인 투명 수지체(30)는 도 1의 도광판(110)과 같이, 입사되는 광(빛)을 난반사로 추출하는 투명한 에폭시, 아크릴 등의 재질로 성형 제공될 수 있다.
본 실시예에서는 적어도 도광판(110)에 대응하는 길이를 갖는 사각 플레이트 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아님은 물론이다.
한편, 이와 같은 투명 수지체(30)로 된 장치 본체에 구비되어, 실질적으로 점광원을 선광원 추출로 구현하는 본 발명의 투명 수지체(30)에 구비되는 선광원 추출수단(70)은, 도 5 및 도 6과 같이, 상기 장치 몸체인 투명 수지체(30)의 장치본체의 일면(32)에 동일 재질 또는 이질 재질로 형성되는 패턴부(72) 또는, 도 7과 같이 패턴 대신에, 장치 몸체상에 일체로 코팅되는 이질 코팅부(74)로 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 광 도파장치(1)는, 장치몸체인 투명 수지체(30)의 양단 LED 광원(10)(실질적으로는 단위 LED 패키지일 수 있다)로 부터 유입되는 점광원을 상기 광 추출수단(70)인 패턴부(72) 또는 이질 코팅부(74)에서 선광원으로 추출되도록 하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 선광원 추출은, 도 2의 사진에서와 같이, LED 광원(120)의 점광원 방출에 따른 BLU(100)에서의 휘도 및 색도 간섭에 의한 문제가 발생되지 않게 할 것이다.
다음, 먼저 본 발명의 장치몸체인 투명 수지체(30)에 제공되는 선광원 추출수단(70)을 구성하는 패턴부(72)에 대하여 살펴보면, 도 5 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 장치 몸체인 투명 수지체(30)에 형성되는 양각 또는 음각 패턴부로 제공될 수 있다.
즉, 도 3 및 도 5와 같이, 반구형으로 형성되는 패턴부(72)들이 투명 수지체(30)의 일면에 동일재질 또는 이질재질로 양각 또는 음각으로 제공될 수 있다.
다만, 도 3은 동일재질의 반구형 요철부 형태의 패턴부(72)를 나타내고, 도 5에서는 이질 재질로 된 반구형 패턴부(72)를 도시하고 있다.
또한, 도 6에서 도시한 바와 같이, 프리즘(삼각형)형태로 제공되는 패턴부(72)들이 투명 수지체(30)의 일면에 음각으로 제공될 수 있다.
한편, 바람직하게는, 도 5 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 양각 또는 음각의 패턴부(72)의 선광원 추출수단(70)들은 양각 또는 음각인 경우 동일 크기이면 LED 광원(10)에서 멀어질 수록 즉, 도파장치의 몸체 중앙으로 갈수록 조밀하게 배열되는 것이다.
예를 들어, 도 3 및 도 5a와 같이, 양각의 반구형 패턴부(72)의 돌출폭(d1)이 동일한 경우에는, 장치몸체인 투명 수지체(30)에서 LED 광원(10)에서 멀어질 수록 조밀하게 배치시키어, LED 에서 방출된 광이 장치 몸체인 투명 수지체(30)의 전반에 걸쳐서 균일하게 추출되도록 하는 것이다.
반대로, 도 6과 같이, 선광원 추출수단(70)인 패턴부(72)가 장치 몸체인 투명 수지체(30)의 일면에 음각으로 형성되는 경우, 그 음각의 패턴부(72)의 깊이(D2)가 동일한 경우 장치 몸체인 투명 수지체의 중앙부로 갈수록 조밀하게 형성시키거나, 동일한 간격으로 하는 경우 장치몸체의 중앙부로 갈수록 그 형성(가공) 깊이(d2)를 증대시키는 것이 바람직하다.
이는 앞에서 설명한 바와 같이, LED 에서 방출된 광이 장치 몸체인 투명 수지체(30)의 전반에 걸쳐서 균일하게 추출되도록 하기 위한 것이다.
즉, 도 5 내지 도 6에서, 패턴부(72)가 동일한 돌출폭이나 가공깊이를 갖는 경우 장치몸체의 중앙부로 갈수록 조밀하게 배치하고, 또는 패턴부 간격을 일정하게 하는 경우에는 그 돌출폭(d1)이나 깊이(d2)를 증대시키는 것은, LED 광원에서 멀어질수록 조도가 떨어지기 때문에 이를 보상하여, 본 발명 광 도파장치와 도광판을 통하여 빛이 균일한 조도로 추출 및 방출되도록 하기 위한 것이다.
다음, 도 7에서는 본 발명 선광원 추출수단(70)을 이질 코팅부(74)를 도시하고 있는데, 바람직하게는 이와 같은 상기 선광원 추출수단(70)의 이질 코팅부(74)는, 장치 몸체인 투명 수지체(30)의 표면에 형성된 경사면(30a)에 코팅하는 것이다.
즉, 도 7과 같이, 장치 몸체인 투명 수지체(30)의 중앙으로 갈수록 안쪽으로 경사지게 경사면(30A)을 형성시키고, 그 위에 광 추출 효율을 높이는 패턴부인 이질 코팅부(74)를 형성시키면, 광 도파장치 전반에 걸쳐서 중앙부에서도 균일한 조도로 광이 선광원으로 추출되도록 할 것이다.
또한, 선광원 추출수단(70)인 이질 코팅부(74)의 표면도 중앙부분이 볼록하게 경사지게 형성시키는 것도 균일한 조도로의 선광원 추출을 가능하게 할 것이다.
물론, 반대로 투명 수지체의 중앙 부분이 볼록하게 경사지게 하고, 이질 코팅부(74)를 중앙 부분이 오목하게 경사지게 하는 것도 가능하고, 이질 코팅부의 광 조사면(추출면)은 평탄하게 하여 BLU 연계를 용이하게 하는 것도 가능할 것이다.
다음, 도 8에서와 같이, 본 발명의 장치 몸체인 투명 수지체(30)에 제공되는 선광원 추출수단(70)의 음각 패턴부(72)에 추가로 제공되는 음각의 제2 패턴부(76)를 더 형성시키는 것도 가능하다.
이 경우 선광원이 이중의 음각 패턴부(72)와 제2 패턴부(76)를 통하여 더 광 효율을 유지하면서 추출하게 할 것이다.
물론, 도면에서는 도시하지 않았지만 도 5에서 반구형 양각 패턴부(72)의 경우에도 볼록한 제2 패턴부를 더 형성시키는 것도 가능할 것이다.
이와 같은 제2 패턴부는 광 도파장치의 장치 몸체인 투명 수지체(30)를 통과하면서 반사되는 광의 집속범위를 확장하여 더 원활한 선광원 추출을 가능하게 할 것이다.
다음, 도 9에서는 본 발명인 광 도파장치(1)에서, 상기 장치 몸체를 광 파이버(50)로 구성한 것을 도시하고 있다. 다만, 도 9는 광 파이버를 확대 도시한 것이다.
이와 같은 광 파이버(50)는, 광 통신(광 케이블)용으로 주로 사용되는 것으로서, 코어(core)(52)와 이를 감싸는 클래딩(cladding)(54)으로 구분된다.
상기 클래딩(54)은 도 9와 같이 코어를 감싸는 것으로서, 이와 같은 광 파이버(50)는, 유리로 만들어져 대략 굴절률은 1.5 정도 이고, 이와 같은 광 파이버는 광이 전반사의 원리를 전달되는 것입니다.
한편, 본 발명에서 이와 같은 광 파이버(50)를 광 도파수단으로 사용하는 경우, 도 9와 같이, 클래딩(54)에 광의 선광원 추출을 가능하게 하는 소정 패턴의 패턴홈(78)들을 형성시키는 것이다.
따라서, 광 파이버의 코어를 통하여 전달되는 광은 패턴홈(78)들을 통하여 외부로 추출되되, 양단부 LED 광원(10)에서 발생된 광이 코어를 따라 전반사되다가 선광원 추출수단(70)인 패턴홈(78)에서, 외부 추출되는 것이다.
이때, 상기 패턴홈들(78)들은 도 5 내지 도 6에서 설명한 바와 같이, 그 깊이를 광 파이버의 중앙부로 갈수록 증대시키거나 중앙부로 갈수록 조밀하게 형성시키는 것도 바람직할 것이고, 이경우 광 추출 조도를 균일하게 할 것이다. 다만, 광 파이버의 경우 그 광 반사특성이 투명 수지체(30)와는 다르기 때문에, 일정 패턴의 패턴홈을 형성시키는 것도 문제는 없을 것이다.
한편, 도 9와 같이, 광 파이버(50)를 광 도파장치의 장치 몸체로 사용하는 경우, LED 광원(10)과 광 파이버 사이에 공간을 포위하여 광원이 온전하게 광 파이버로 유입되도록 하는 반사부(14)를 더 포함시키는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어 단위 LED 패키지의 광원 보다는 광 파이버의 직경이 작기 때문에, 이와 같은 반사부(14)는 광의 광 파이버(50)의 코어(52)로의 유입 효율을 높이는 이점을 제공할 것이다.
다음, 도 3 및 도 9와 같이, 지금까지 설명한 본 발명의 광 도파장치(1) 즉, LED의 점광원을 선광원으로 변경하여 추출하게 하는 광 도파장치(1)를 포함하는 BLU 구축도 가능할 것이다.
예를 들어, 본 발명의 광 도파장치(1)를 포함하는 BLU(100')는, 앞에서 설명한 LED의 점광원을 선광원으로 추출토록 제공되는 상기 광 도파장치(1)와, 상기 광 도파장치(1)의 양단부에 마주하도록 배치된 LED 광원(10) 및, 상기 광 도파장치(1)에 인접 배치되는 도광판(110)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 바람직하게는, 본 발명의 광 도파장치를 포함하는 BLU(100')에서, 상기 LED 광원(10)을 보호토록 제공되는 케이싱(120)을 포함할 수 있다.
또는, 상기 케이싱(120)과 광 도파장치(1) 사이에 배치되는 반사판(130)과, 상기 도광판상에 배치되는 확산판(140)을 포함할 수 있는데, 적어도 확산판(140)를 포함하는 것이다.
이에 따라서, 지금까지 설명한 본 발명의 광 도파장치(1)는, 투명 수지체(30) 또는 광 파이버(50)로된 도파수단을 통하여, LED 점광원을 선광원을 BLU의 도광판으로 전달되도록 하여, 종래 도 2와 같은 광의 휘도와 색도 불량을 제거할 것이다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 분야를 벗어나지 않는 한 도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
1.... 광 도파장치 10.... LED 광원(10)
30... 장치 몸체의 투명 수지체 50.... 장치 몸체의 광 파이버
52.... 코어 54.... 클래딩
70.... 선광원 추출수단 72.... 패턴부
74.... 이질 코팅부 76.... 제2 패턴부
78.... 패턴홈
100'.... 본 발명 도파장치를 포함하는 BLU
110.... 도광판 140.... 확산판

Claims (11)

  1. 양 단부에 LED 광원이 배치되면서 광이 입사되는 장치 몸체; 및,
    상기 장치 몸체에 구비되는 선광원 추출수단;
    을 포함하여 점광원을 선광원으로 추출토록 구성된 광 도파장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치 몸체는, 상기 선광원 추출수단을 포함하는 투명 수지체 또는 광 파이버로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 도파장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투명 수지체에 구비되는 선광원 추출수단은, 상기 투명 수지체의 일면에 동일 재질 또는 이질 재질로 형성되는 패턴부와 이질 코팅부중 선택된 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 도파장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선광원 추출수단의 패턴부는, 장치 몸체인 투명 수지체에 형성되는 양각 또는 음각 패턴부로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 도파장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 양각 또는 음각 패턴부는, LED 광원에서 멀어질 수록 조밀하게 배열되는 것을 특징으로 하는 광 도파장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 양각 또는 음각 패턴부는, LED 광원에서 멀어질수록 돌출폭 또는 깊이가 증대되는 것을 특징으로 하는 광 도파장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 투명 수지체에 제공되는 선광원 추출수단의 패턴부에 추가로 제공되는 제2 패턴부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 선광원 추출수단의 이질 코팅부는, 장치 몸체인 투명 수지체의 표면에 형성된 경사면에 코팅되는 것을 특징으로 하는 광 도파장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 장치 몸체인 광 파이버는, 코어와 코어를 감싸는 클래딩으로 구성되되, 상기 광 파이버에 구비되는 선광원 추출수단은 상기 클래딩에 제공되는 패턴홈으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 도파장치.
  10. LED의 점광원을 선광원으로 추출토록 제공되는 상기 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에서 기재된 광 도파장치;
    상기 광 도파장치의 양단부에 마주하도록 배치된 LED 광원; 및,
    상기 광 도파장치에 인접 배치되는 도광판;
    을 포함하여 구성된 백 라이트 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 LED 광원을 보호토록 제공된 케이싱을 더 포함하고,
    상기 케이싱과 광 도파장치 사이에 배치되는 반사판 및, 상기 도광판상에 배치되는 확산판 중 적어도 확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
KR1020100013497A 2010-02-12 2010-02-12 광 도파장치 및 이를 포함하는 백 라이트 유닛 KR20110093444A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100013497A KR20110093444A (ko) 2010-02-12 2010-02-12 광 도파장치 및 이를 포함하는 백 라이트 유닛

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100013497A KR20110093444A (ko) 2010-02-12 2010-02-12 광 도파장치 및 이를 포함하는 백 라이트 유닛

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110093444A true KR20110093444A (ko) 2011-08-18

Family

ID=44930141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100013497A KR20110093444A (ko) 2010-02-12 2010-02-12 광 도파장치 및 이를 포함하는 백 라이트 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110093444A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101408688B1 (ko) * 2012-12-05 2014-06-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR20160136258A (ko) * 2016-11-14 2016-11-29 국민대학교산학협력단 선형 광원 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
WO2018070551A1 (ko) * 2016-10-10 2018-04-19 국민대학교산학협력단 광추출부가 형성된 단일 광학 시트를 포함하는 백라이트 유닛 및 광추출부가 형성된 선형 광원을 포함하는 모바일용 백라이트 유닛

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101408688B1 (ko) * 2012-12-05 2014-06-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
WO2018070551A1 (ko) * 2016-10-10 2018-04-19 국민대학교산학협력단 광추출부가 형성된 단일 광학 시트를 포함하는 백라이트 유닛 및 광추출부가 형성된 선형 광원을 포함하는 모바일용 백라이트 유닛
KR20160136258A (ko) * 2016-11-14 2016-11-29 국민대학교산학협력단 선형 광원 및 이를 포함하는 백라이트 유닛

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102342626B1 (ko) 직하형 백라이트 유닛들을 갖는 디스플레이들
WO2018116815A1 (ja) 導光板、面光源装置、表示装置及び電子機器
CN101097349B (zh) 背光组件及采用其的液晶显示器件
JP5809629B2 (ja) 光導波路
KR20060111266A (ko) 광학 패키지, 광학 렌즈 및 이를 갖는 백라이트 어셈블리및 표시장치
US20110180832A1 (en) Light emitting device package
KR20090090848A (ko) 백라이트 유닛
KR20090117419A (ko) 표시장치
KR101475047B1 (ko) 백라이트 유닛
KR20100124754A (ko) 광학 장치 및 제작 방법
KR20150074886A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
CN110828645A (zh) 一种发光元件、背光模组和显示装置
JP5944516B2 (ja) エッジライト型面光源装置
JP2016143055A (ja) 液晶表示装置
KR20110093444A (ko) 광 도파장치 및 이를 포함하는 백 라이트 유닛
KR101066755B1 (ko) 측면 조광형 백라이트 장치
KR20080095065A (ko) 엘이디 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR100664373B1 (ko) 백색 발광다이오드를 채택한 백라이트 패널
KR20130022980A (ko) 발광 다이오드 광원 및 이를 구비한 백라이트 유닛
US9897281B2 (en) Optical module and light source
KR20100077872A (ko) 백라이트 유닛
KR20080051628A (ko) 광원 유닛 및 이를 포함하는 백 라이트 어셈블리
KR20160027447A (ko) 색편차를 개선하는 도광판 및 이를 구비하는 백라이트 장치
CN110542945B (zh) 背光模块
KR101724699B1 (ko) 발광 장치 및 조명 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Withdrawal due to no request for examination