KR20120026953A

KR20120026953A - 도광장치 및 백라이트 모듈

Info

Publication number: KR20120026953A
Application number: KR1020110026317A
Authority: KR
Inventors: 청 헝 치엔; 웬 펭 쳉
Original assignee: 엔타이어 테크놀로지 캄파니 리미티드
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2012-03-20
Also published as: TW201211600A; JP5157022B2; TWI408428B; JP2012059688A; US20120063165A1; KR101196457B1

Abstract

본 발명은 도광장치 및 백라이트 모듈을 제공한다. 상기 도광장치는 하나의 본체와 복수개의 미세구조부를 포함하며, 상기 본체는 굴절률(n)을 갖고, 출광면과 기초면 및 적어도 하나의 입광면을 포함하며, 상기 기초면과 출광면은 두께(T)만큼 이격되어 있고, 상기 미세구조부는 기초면 위에 위치하며, 미세구조부 각각의 폭은 (P)이고, 제1거리(L1) 및 제2거리(L2)를 포함하며, 두 미세구조부의 간격은 (S)이다. 상기 도광장치는 다음과 같은 관계식을 만족한다:

여기서, 상기 도광장치 및 이를 포함하는 백라이트 모듈은 가장 적합한 광학 균일도를 갖는다.

Description

도광장치 및 백라이트 모듈{Light guide device and backlight module}

본 발명은 도광장치 및 상기 도광장치를 포함하는 백라이트 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 광가이드 및 광확산 효과를 동시에 갖는 도광장치 및 이를 포함하는 백라이트 모듈에 관한다.

최근 들어, 종래의 음극선관 디스플레이(CRT 디스플레이라 칭함)가 액정 디스플레이(LCD)에 의해서 점점 대체되어 가고 있고, 이와 같은 주요 원인은 액정 디스플레이가 방출하는 복사량이 CRT 디스플레이의 복사량보다 적기 때문이며, 또한 액정 디스플레이의 최근 몇 년간 제조비가 현저히 감소된 부분도 액정 디스플레이가 텔레비전 또는 컴퓨터 스크린 시장의 주류가 되어 가고 있는 원인 중 하나이다.

일반적으로, 액정 디스플레이는 액정패널 및 백라이트 모듈을 포함하고, 소형 액정 디스플레이에서, 액정 디스플레이의 두께가 지나치게 두꺼워지거나 원가가 지나치게 높아지는 것을 방지하기 위해, 측면 조광형 백라이트 모듈을 사용한다.

통상적으로, 측면 조광형 백라이트 모듈은 도광장치와 적어도 하나의 광원을 포함하고, 광원은 도광장치의 측변에 설치되며, 광원에서 방출된 빛으로 하여금, 도광장치의 측변에서 진입하여, 도광장치의 내부로 전해져, 다시 도광장치의 일면으로 나오는 광학경로를 갖도록 한다. 여기서, 도광장치의 가장 중요한 작용은, 미세구조부 또는 반사점의 일부분에서 빛을 반사하고 인도하여, 빛이 도광장치의 표면에서 균일하게 확산되도록 하는 것이다.

그러나, 구조적 제약으로 인해, 도광장치에서 방출된 빛이 균등하지 않은 명암으로 나타나는 소위 "다크벨트(dark belt)현상"이 자주 일어나, 전체 백라이트 모듈의 균일도가 양호하지 못하고, 사용자의 시각감에 영향을 미친다.

상기 내용과 같이, 도광장치에서 방출된 빛이 비교적 양호한 균일도를 갖도록 하는 것은 본 발명이 해결하고자 하는 목표이다.

본 발명의 주요 목적은, 도광장치에서 방출된 빛이 비교적 양호한 균일도를 갖도록 하고, 백라이트 모듈의 "다크벨트현상"을 제거하며, 나아가 액정 디스플레이의 광학 효과를 개선하는데 있다.

상기 목적에 도달하기 위해, 본 발명은 본체 및 복수개의 미세구조부를 포함하는 도광장치를 제공하고, 상기 본체는 굴절률(n)을 갖고, 출광면과 기초면 및 적어도 하나의 입광면을 포함하고, 상기 입광면은 출광면의 일측에 위치하며, 상기 기초면은 출광면과 대응되게 위치하며, 기초면과 출광면은 두께(T)만큼 이격되어 있으며, 상기 미세구조부는 각각 기초면 위에 위치하고, 미세구조부 각각은 폭(P)만큼 이격된 제1기초부 및 제2기초부 및 정상부, 제1반사면, 제2반사면 및 평면을 더 포함하며, 여기서 제1반사면은 제1기초부와 정상부를 연결하고, 제1기초부와 정상부는 제1거리(L1)만큼 이격되어 있으며, 제2반사면은 제2기초부와 정상부를 연결하고, 제2기초부와 정상부는 제2거리(L2)만큼 이격되어 있으며, 평면은 제2기초부와 다른 제1기초부 사이에 위치하고, 제2기초부와 다른 제1기초부는 간격(S)만큼 이격되어 있으며, 아래의 관계식을 만족한다:

이와 같은 도광장치에서, 복수개의 미세구조부는 기초면 상의 볼록구조 또는 오목구조에 위치한다.

이와 같은 도광장치에서, 다음의 관계식 4.5 < n*T/S < 46을 더 만족한다.

이와 같은 도광장치에서, 미세구조부의 제1거리(L1)와 제2거리(L2)의 길이는 동일하지 않다.

이와 같은 도광장치에서, 제1반사면 또는 제2반사면의 단면은 직선, 쌍곡선, 타원곡선 또는 포물선이다.

상기 목적에 도달하기 위해, 본 발명은 적어도 하나의 광원 및 도광장치를 포함하는 백라이트 모듈을 제공하고, 상기 광원은 제1광학경로 및 제2광학경로를 투사하는데 이용되며, 상기 도광장치는 제1광학경로 및 제2광학경로를 받아들이는데 이용되며, 상기 도광장치는 본체 및 복수개의 미세구조부를 포함하며, 상기 본체는 굴절률(n)을 갖고, 출광면과 기초면 및 적어도 하나의 입광면을 포함하고, 상기 입광면은 출광면의 일측에 위치하며, 상기 기초면은 출광면과 대응되게 위치하며, 기초면과 출광면은 두께(T)만큼 이격되어 있으며, 상기 미세구조부는 각각 기초면 위에 위치하고, 미세구조부 각각은 폭(P)만큼 이격된 제1기초부 및 제2기초부 및 정상부, 제1반사면, 제2반사면 및 평면을 더 포함하며, 여기서 제1반사면은 제1기초부와 정상부를 연결하고, 제1기초부와 정상부는 제1거리(L1)만큼 이격되어 있으며, 제2반사면은 제2기초부와 정상부를 연결하고, 제2기초부와 정상부는 제2거리(L2)만큼 이격되어 있으며, 평면은 제2기초부와 다른 제1기초부 사이에 위치하고, 제2기초부와 다른 제1기초부는 간격(S)만큼 이격되어 있으며, 아래의 관계식을 만족한다:

이와 같은 백라이트 모듈에서, 미세구조부의 제1거리(L1)와 제2거리(L2)의 길이는 동일하지 않다.

이와 같은 백라이트 모듈에서, 제1반사면 또는 제2반사면의 단면은 직선, 쌍곡선, 타원곡선 또는 포물선이다.

이와 같이, 본 발명 도광장치 및 이를 포함하는 백라이트 모듈은 최적의 광학 균일도를 구비할 수 있고, 빛의 균일화 효과도 비교적 양호하며, 명암이 교차되는 "다크벨트현상" 이 더 이상 나타나지 않는다.

도 1a는 본 발명 제1실시예의 백라이트 모듈 및 그 광학경로를 보여주는 설명도이다.
도 1b는 도 1a 도광장치의 광학 효과도이다.
도 1c는 서로 다른 크기구조의 도광장치 광학 효과도이다.
도 1d는 G의 범위가 0.47~4.8사이일 때, n=1.53, H/P=0.5임에 초점을 맞춘 매개 변수의 조합을 보여주는 설명도이다.
도 1e는 G의 범위가 0.47~4.8사이일 때, T=2mm, H/P=0.5임에 초점을 맞춘 매개 변수의 조합을 보여주는 설명도이다.
도 1f는 G의 범위가 0.47~4.8사이일 때, T=2mm, n=1.53임에 초점을 맞춘 매개 변수의 조합을 보여주는 설명도이다.
도 2는 본 발명 제2실시예의 백라이트 모듈을 보여주는 설명도이다.
도 3은 본 발명 제3실시예의 백라이트 모듈을 보여주는 설명도이다.
도 4는 본 발명 제4실시예의 미세구조부를 보여주는 설명도이다.
도 5은 본 발명 제5실시예의 미세구조부를 보여주는 설명도이다.
도 6은 본 발명 제6실시예의 도광장치를 보여주는 설명도이다.
도 7은 본 발명 제7실시예의 도광장치를 보여주는 설명도이다.

본 기술영역 기술자들로 하여금 본 발명의 목적과 특징 및 효과를 이해하기 쉽도록, 다음과 같은 구체적인 실시예를 통해, 첨부도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1a를 참고하면, 본 발명 제1실시예의 백라이트 모듈 및 그 광학경로를 설명하고 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 백라이트 모듈(1)은 광원(12)과 등갓(11) 및 도광장치(13)를 포함한다.

상기 광원(12)과 등갓(11)은 도광장치(13)의 좌변 외측에 균일하게 설치되고, 광원(12)은 빛을 방출하는데 이용되며, 등갓(11)은 광원(12)과 인접하고, 광원(12)이 방출하는 빛을 반사하는데 이용되며, 빛으로 하여금 도광장치(13)의 우측변에서 도광장치(13) 내부로 진입하도록 한다.

상기 도광장치(13)는 본체(131) 및 복수개의 평면(133) 및 복수개의 미세구조부(132)를 포함하고, 본체(131)는 굴절률(n)을 갖고, 출광면(13A)과 기초면(13C) 및 입광면(13B)을 포함한다.

상기 미세구조부(132)는 기초면(13C) 위의 볼록구조에 위치하며, 도 1a에서 확대 묘사한 바와 같이, 미세구조부(132) 각각은 제1기초부(1321)와 제2기초부(1322), 정상부(1323), 제1반사면(1324) 및 제2반사면(1325)을 포함한다.

여기서, 도광장치(13)의 재질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 트리아세틸셀룰로오스(Tri-acetyl Cellulose, TAC), 폴리메타크릴산메틸(Polymethylmethacrylate, PMMA), 메틸 메타크릴레이트 스티렌(Methyl methacrylate styrene), 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 사이클로 올레핀 공중합체(Cyclic Olefin Copolymer, COC) 또는 적어도 두 종류 이상의 상기 재질로 구성되어 있다.

상기 출광면(13A)은 도광장치(13)의 상면에 위치하고, 입광면(13B)은 도광장치(13)의 좌변에 위치하며, 기초면(13C)은 도광장치(13)의 하면에 위치하기 때문에, 입광면(13B)은 출광면(13A)의 좌측에 있게 되고, 기초면(13C)은 출광면(13A)과 대응되게 위치한다. 기초면(13C)은 출광면(13A)과 두께(T)만큼 이격되어 있다. 미세구조부(132)는 기초면(13C) 위에 위치하고, 제1기초부(1321)는 제2기초부(1322)와 폭(P)만큼의 거리를 두고 있다.

상기 제1반사면(1324)은 제1기초부(1321)와 정상부(1323)를 연결하고, 제1기초부(1321)는 정상부(1323)와 제1거리(L1)만큼 이격되어 있으며, 상기 제2반사면(1325)은 제2기초부(1322)와 정상부(1323)를 연결하고, 제2기초부(1322)는 정상부(1323)와 제2거리(L2)만큼 이격되어 있다.

각각의 평면(133)은 제2기초부(1322)와 다른 제1기초부(1321) 사이에 위치하고, 그 단면의 거리를 간격(S)라 하며, 따라서, 평면(133)은 인접하는 두 미세구조부(132) 사이의 수평구역이 된다. 본 실시예에서, 미세구조부(132) 각각의 크기와 형상은 균일하게 같고, 평면(133) 각각의 간격(S) 또한 동일하다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 광원(12)이 방출하는 빛의 행로는 제1광학경로(I1) 및 제2광학경로(I2)를 포함하고, 도광장치(13)는 빛의 제1광학경로(I1)와 제2광학경로(I2)를 받아들인 뒤, 제1광학경로(I1)로 복수개의 평면(133)을 움직여 본체(131) 중으로 전반사시키고, 제2광학경로(I2)로 복수개의 미세구조부(132)를 움직여 출광면(13A)으로 반사시킨다.

비교적 적합한 실시예에서, 광원(12)은 냉음극 형광 램프(cathode fluorescent lamp) 또는 발광 다이오드(Light emitting diode, LED)이다. 기타 실시예에서, 광원(12) 및 등갓(11)은 여전히 필요한 부분으로, 각각 도광장치(13)의 좌우 양 외측변에 하나씩 설치된다. 이렇게, 도광장치 좌우 양측변은 균일한 입광면이고, 두 광원이 방출하는 빛은 각각 도광장치 좌우 양측변에서 도광장치 내부로 진입한다.

이 구조에 초점을 맞춰, 본 발명의 발명자는 도광장치(13)의 구조를 고려하여 광학 효과의 실험을 실시하였다. 도 1b를 참고하면, 도 1b는 도 1a 도광장치의 광학 효과도이다. 여기서, 횡축은 도광장치(13)의 서로 다른 수평위치에 대응하고, 종축은 이 서로 다른 위치의 상대적 휘도이며, 이 상대적 휘도는 평균 휘도/최대 휘도와 같다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 도광장치(13)의 상대적 휘도는 미세구조부(132)의 설치와 관련이 있고, 미세구조부(132)에서 이 상대적 휘도치는 최고치(peak)를 나타낸다. 만약 이 최고치와 평균치의 차이가 지나치게 크면, "다크벨트현상"을 초래할 수 있다.

종래의 액정 디스플레이의 "다크벨트현상"을 개선하고, 디스플레이 영상의 품질을 향상시키기 위해, 본 발명의 발명자는 도광장치(13)의 서로 다른 두께(T), 서로 다른 굴절률(n), 서로 다른 간격(S)의 전제 하에서, 상대적 휘도의 실험을 실시하였다.

도 1c를 참고하면, 도 1c는 서로 다른 크기구조의 도광장치의 광학 효과도이다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 두께(T) 및 굴절률(n)의 크기가 어떻든 간에, 미세구조부(132)의 간격(S)이 점점 줄어들수록, 상대적 휘도는 점점 상승한다. 따라서, 상기 미세구조부(132)의 간격(S)이 줄어들수록, 도광장치(13)는 더 많은 미세구조부(132)를 설치할 수 있다는 것을 의미하고, 이 미세구조부(132)의 밀도가 높을수록, 액정 디스플레이의 "다크벨트현상"이 확연히 드러나지 않는다는 것을 알 수 있다.

실험 법칙에 의거하여, 상대적 휘도가 0.4이상에 도달하면, 사람들은 육안으로 명암이 교차되는 현상을 판별해 내기 어렵고, "다크벨트현상"은 나타나지 않게 된다.

그러므로, 상대적 휘도와 두께(T), 간격(S), 굴절률(n)과의 수학관계를 얻기 위해서, 본 발명의 발명자는 여러 번의 실험을 거쳐, 두께(T), 간격(S), 굴절률(n)을 조합하여 무차원수(U)를 이룰 수 있다는 것을 발견하였고, 도광장치의 특징적 매개 변수로 작용되도록 하고 있다. 즉:

U= n*T/S;

여기서, 매개 변수(U)의 단위는 무차원이다. 매개 변수(U)가 두께(T), 간격(S) 및 굴절률(n)의 함수이기 때문에, 서로 다른 크기의 두께(T)와 간격(S)으로, 서로 다른 재질의 매개 변수(U)의 수치를 측정할 수 있는 것이다.

또한, 실험을 통해, 무차원수(U)의 범위가 4.5~46사이일 때, 도광장치(13)는 비교적 양호한 균일화 효과를 구비하게 된다는 것을 발견하였다. 즉:

4.5 < n*T/S <46 (1)

그밖에, 도광장치(13)의 구조 외에, 미세구조부(132)의 외관 및 윤곽 또한 광학 효과에 중요한 요인으로 작용된다. 그러므로, 무차원수(U) 외에, 미세구조부(132)의 깊이와 폭 비율의 범위 또한 광학 효과에 중요한 영향을 끼친다.

도 1a에서 확대 묘사한 바와 같이, 미세구조부(132)의 수직방향 상의 거리에서 깊이와 폭 비율이 H/P이고, 깊이가 (H)이다. 실험 법칙에 의거하여, 미세구조부(132)의 깊이와 폭 비율은 0.05~0.5사이이다. 즉:

0.05 < H/P < 0.5 (2)

또한, 미세구조부(132)의 크기 효과와 간격(S) 효과를 결합시키기 위해, 상기 공식(1)과 공식(2)을 결합하여, 다음과 같은 식을 도출할 수 있다:

공식(1)*공식(2):

→ 4.5*0.05 < (n*T/S)*(H/P) < 46*0.5;

여기서, θ는 제1반사면(1324)과 기초면(13C)의 협각이다. 또한, P와 L1, L2가 삼각형을 이루기 때문에,

의 공식이 성립한다. 즉:

공식(4)를 공식(3)에 대입해 보면:

공식(5)의 루트를 풀면:

여기서, 미세구조부(132)의 제1거리(L1)와 제2거리(L2)의 길이는 동일하지 않다.

상기 유도된 식에서 알 수 있듯이, 상기 공식(6)의 관계를 만족한다면, 백라이트 모듈(1)의 빛을 내는 효과가 비교적 균일할 수 있고, 도광장치(13)의 "다크벨트현상"이 다시는 존재하지 않게 될 것이다.

이와 같이, 공식(6)의 정의를 통해, 도광장치(13) 및 이를 포함하는 백라이트 모듈(1)의 균일화 범위를 구할 수 있고, 생산제조상의 설계로부터 가장 적합한 도광장치(13) 및 백라이트 모듈(1)을 구현할 수 있으며, 명암이 교차되는 "다크벨트현상"을 걱정할 필요가 없다.

상기 공식(6)의 굴절률(n), 두께(T), 간격(S), 폭(P), 제1거리(L1), 제2거리(L2)로, 균일화 지표(G)를 이끌어 낼 수 있다:

그러므로, 균일화 지표(G)의 범위가 0.47~4.8사이일 때, 도광장치(13)는 "다크벨트현상"이 생기지 않는다.

또한, 본 기술영역 기술자들로 하여금 G의 각 매개 변수의 조합을 명확하게 알 수 있도록 하기 위해, 도표방식으로 균일화 지표(G)의 범위가 0.47~4.8사이일 때, G값과 간격(S)의 관계를 열거해 보도록 한다.

도 1d를 참고하면, 도 1d는 G의 범위가 0.47~4.8사이일 때, n=1.53, H/P=0.5임에 초점을 맞춰 매개 변수의 조합을 보여주고 있다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 도광장치(13)의 두께(T)가 두꺼울수록, 균일화 지표(G)도 높다는 것을 알 수 있다.

또한, 동일한 두께(T)의 조건에서, 간격(S)이 좁을수록 균일화 지표(G)는 높아진다. 균일화 지표(G)가 높을수록 도광장치(13)의 균일화 효과도 양호하며, "다크벨트현상"도 나타나지 않는다.

본 첨부도면을 통해 알 수 있듯이, 도광장치(13)의 두께(T)가 1mm일 때, G값은 대략 1.1~2.9사이이고, 두께(T)가 2mm일 때, G값은 대략 1.5~3.9사이이며, 두께(T)가 3mm일 때, G값은 대략 2~4.8사이이다.

도 1e를 참고하면, 도 1e는 G의 범위가 0.47~4.8사이일 때, T=2mm, H/P=0.5임에 초점을 맞춰 매개 변수의 조합을 보여주고 있다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 도광장치(13)가 서로 다른 재질을 사용할 때, 서로 다른 굴절률(n)이 만드는 균일화 지표(G)의 차이는 크지 않다.

또한, 도 1d의 추세와 동일하게, 간격(S)이 좁아질수록, 균일화 지표(G)는 높아진다. 본 첨부도면을 통해 알 수 있듯이, 도광장치(13)가 어떠한 재질을 사용하든 G값은 대략 1.5~3.9사이이다.

도 1f를 참고하면, 도 1f는 G의 범위가 0.47~4.8사이일 때, T=2mm, n=1.53임에 초점을 맞춰 매개 변수의 조합을 보여주고 있다. 도 1f에 도시된 바와 같이, 도광장치(13)의 깊이와 폭 비율이 클수록, H/P의 값도 커지고, 균일화 지표(G)도 높아진다.

또한, 간격(S)이 좁아질수록, 균일화 지표(G)는 높아진다. 도광장치(13)의 깊이와 폭 비율 H/P가 0.05일 때, G값은 대략 0.5~1.2사이이고, 도광장치(13)의 깊이와 폭 비율 H/P가 0.25일 때, G값은 대략 1.1~2.8사이이며, 도광장치(13)의 깊이와 폭 비율 H/P가 0.50일 때, G값은 대략 1.6~4사이이고, 도광장치(13)의 깊이와 폭 비율 H/P가 0.75일 때, G값은 대략 2~4.8사이이다.

본 발명은 또한 기타 실시예를 제공한다.

도 2를 참고하면, 도 2는 본 발명 제2실시예의 백라이트 모듈을 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 백라이트 모듈(2)는 광원(22)과 등갓(21) 및 도광장치(23)를 포함한다. 여기서, 동일한 구조는 다시 설명하지 않도록 한다.

백라이트 모듈(2)의 복수개의 미세구조부(232) 단면은 동일한 형상과 크기로, 둔각이등변삼각형이다. 인접하는 두 미세구조부(232) 사이의 평면(233)의 단면 간격(S)은 동일하지 않고, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수개의 평면(233)의 간격(S)은 우변으로 갈수록 그 값은 작아진다. 광원(22)에 가까울수록, 빛(미도시)의 밀도는 높기 때문에, 비교적 면적이 큰 평면(233)으로 빛을 반사해야 한다. 빛이 도광장치(23)의 우변으로 전달되면, 방출되는 도광장치(23)의 빛 에너지는 비로소 균등해진다.

도 3을 참고하면, 도 3은 본 발명 제3실시예의 백라이트 모듈을 도시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 백라이트 모듈(3)은 광원(32)과 등갓(31) 및 도광장치(33)를 포함한다. 여기서, 백라이트 모듈(3)의 복수개의 미세구조부(332)는 기초면(33C) 위의 오목구조에 위치하고, 미세구조부(332)는 또한 빛을 반사하는데 이용되며, 도광장치(33) 내부의 빛(미도시)이 우측으로 균일하게 전달되도록 한다.

도 4를 참고하면, 도 4는 본 발명 제4실시예의 미세구조부를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도광장치(43)의 제1반사면(4324)은 평면이므로, 제1반사면(4324)의 단면은 직선을 나타낸다. 도광장치(43)의 제2반사면(4325)는 하측을 향한 돌출 곡면이므로, 제2반사면(4325)의 단면은 쌍곡선, 타원곡선 또는 포물선이다. 이와 같이, 상기 도광장치(43)는 미세구조부(432)의 서로 다른 윤곽의 제1반사면(4324)과 제2반사면(4325)으로, 반사된 빛이 더 양호한 광학 효과에 도달하도록 한다.

도 5를 참고하면, 도 5는 본 발명 제5실시예의 미세구조부를 도시하고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 도광장치(53)의 제1반사면(5324)은 상측을 향한 오목 곡면이고, 제2반사면(5325)는 하측을 향한 돌출 곡면이므로, 본 실시예 또한 상기 효과에 도달할 수 있다.

도 6을 참고하면, 도 6은 본 발명 제6실시예의 도광장치를 도시하고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 도광장치(63)는 복수개의 미세구조부(632)를 포함하고, 이러한 미세구조부(632)는 프리즘의 삼각기둥 형태를 나타내며, 각각 본체(631)의 서로 다른 높이에 분포되어 있다. 비교적 적합한 실시예에서, 이러한 미세구조부(632)는 주기적으로 고저의 기복을 이루는 방식으로 분포 설치된다.

도 7을 참고하면, 도 7은 본 발명 제7실시예의 도광장치를 도시하고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 도광장치(73)는 복수개의 미세구조부(732)를 포함하고, 이러한 미세구조부(732)는 본체(731)의 서로 다른 높이에 수평으로 분포되어 있으며, 미세구조부(732) 각각은 굽고 완화되는 과정을 반복하는 호형을 나타낸다.

상기 내용을 종합하면, 본 발명이 제공하는 도광장치 및 이를 포함하는 백라이트 모듈은, 도광장치와 미세구조부의 특징적 매개 변수의 무차원화를 통해, 서로 다른 크기구조의 광학 효과를 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이, 어떠한 실시예든, 도광장치와 미세구조부의 특징적 매개 변수가 공식(6)의 범위에 적합할 때, 도광장치는 가장 적합한 광학 균일도를 갖게 되고, 빛의 균일화 효과도 비교적 우수하며, 명암이 교차되는 "다크벨트현상"도 나타나지 않는다.

본 발명은 이상 실시예를 통해 제시한 바와 같지만, 이로써 본 발명의 권리청구항의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 권리청구항 보호범위는 첨부된 권리청구항 범위 및 기타 동등한 기술영역으로 정해진다. 본 기술영역의 통상적 지식을 가진 기술자들은 본 청구범위와 기술정신을 벗어나지 않는 범위 내에서, 변경 또는 변형할 수 있고, 본 발명이 제시하는 기술정신 아래의 동일한 효과로 변경 또는 설계할 수 있으며, 이하 권리청구항 범위 내에 포함되어야 한다.

1, 2, 3 : 백라이트 모듈 11, 21, 31 : 등갓
12, 22, 32 : 광원 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73 : 도광장치
13A : 출광면 13B : 입광면
13C, 33C : 기초면 131, 631, 731 : 본체
132, 232, 332, 432, 632, 732 : 미세구조부
1321 : 제1기초부 1322 : 제2기초부
1323 : 정상부 1324, 4324, 5324 : 제1반사면
1325, 4325, 5325 : 제2반사면 133, 233 : 평면
θ : 협각 T : 두께
P : 폭 H : 깊이
S : 간격 L1 : 제1거리
L2 : 제2거리 I1 : 제1광학경로
I2 : 제2광학경로

Claims

본체 및 복수개의 미세구조부를 포함하는 도광장치에 있어서,
상기 본체는 굴절률(n)을 갖고, 출광면과 기초면 및 적어도 하나의 입광면을 포함하고, 상기 입광면은 출광면의 일측에 위치하며, 상기 기초면은 출광면과 대응되게 위치하며, 기초면과 출광면은 두께(T)만큼 이격되어 있으며,
상기 미세구조부는 각각 기초면 위에 위치하고, 미세구조부 각각은 폭(P)만큼 이격된 제1기초부 및 제2기초부 및 정상부, 제1반사면, 제2반사면 및 평면을 더 포함하며, 여기서 제1반사면은 제1기초부와 정상부를 연결하고, 제1기초부와 정상부는 제1거리(L1)만큼 이격되어 있으며, 제2반사면은 제2기초부와 정상부를 연결하고, 제2기초부와 정상부는 제2거리(L2)만큼 이격되어 있으며, 평면은 제2기초부와 다른 제1기초부 사이에 위치하고, 제2기초부와 다른 제1기초부는 간격(S)만큼 이격되어 있으며, 아래의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 도광장치:
청구항 1에 있어서, 상기 복수개의 미세구조부는 기초면 상의 볼록구조 또는 오목구조에 위치하는 것을 특징으로 하는 도광장치.
청구항 1에 있어서, 다음의 관계식 4.5 < n*T/S < 46을 더 만족하는 것을 특징으로 하는 도광장치.
청구항 1에 있어서, 상기 미세구조부의 제1거리(L1)와 제2거리(L2)의 길이는 동일하지 않는 것을 특징으로 하는 도광장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1반사면 또는 제2반사면의 단면은 직선, 쌍곡선, 타원곡선 또는 포물선인 것을 특징으로 하는 도광장치.
적어도 하나의 광원 및 도광장치를 포함하는 백라이트 모듈에 있어서, 상기 광원은 제1광학경로 및 제2광학경로를 투사하는데 이용되며, 상기 도광장치는 제1광학경로 및 제2광학경로를 받아들이는데 이용되며, 상기 도광장치는 본체 및 복수개의 미세구조부를 포함하며, 상기 본체는 굴절률(n)을 갖고, 출광면과 기초면 및 적어도 하나의 입광면을 포함하고, 상기 입광면은 출광면의 일측에 위치하며, 상기 기초면은 출광면과 대응되게 위치하며, 기초면과 출광면은 두께(T)만큼 이격되어 있으며, 상기 미세구조부는 각각 기초면 위에 위치하고, 미세구조부 각각은 폭(P)만큼 이격된 제1기초부 및 제2기초부 및 정상부, 제1반사면, 제2반사면 및 평면을 더 포함하며, 여기서 제1반사면은 제1기초부와 정상부를 연결하고, 제1기초부와 정상부는 제1거리(L1)만큼 이격되어 있으며, 제2반사면은 제2기초부와 정상부를 연결하고, 제2기초부와 정상부는 제2거리(L2)만큼 이격되어 있으며, 평면은 제2기초부와 다른 제1기초부 사이에 위치하고, 제2기초부와 다른 제1기초부는 간격(S)만큼 이격되어 있으며, 아래의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈:
청구항 6에 있어서, 상기 미세구조부의 제1거리(L1)와 제2거리(L2)의 길이는 동일하지 않는 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈.
청구항 6에 있어서, 상기 제1반사면 또는 제2반사면의 단면은 직선, 쌍곡선, 타원곡선 또는 포물선인 것을 특징으로 하는 도광장치.