KR20130095092A - 백라이트 장치용 도광판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 측면으로 점광원의 빛을 입사시켜 상부의 전체 면을 통하여 면광원의 빛을 출사시키는 측면형 백라이트 장치의 도광판에 관한 것으로, 판 상의 몸체로서, 상기 몸체의 상면 또는 하면의 어느 일 면에 형성되며, 빛의 진행 방향을 따라 음각 형성되며, 이웃하는 패턴과는 일정 간격을 이루면서 불연속적으로 형성되는 제1패턴; 및 상기 제1패턴 사이의 상기 몸체의 일 면에 복수개 형성되는 제2패턴;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 장치용 도광판{Light Guide Plate for Backlight unit}

본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측면으로 점광원의 빛을 입사시켜 상부의 전체 면을 통하여 면광원의 빛을 출사시키는 측면형 백라이트 장치의 도광판에 관한 것이다.

최근 액정표시장치(Liquid Crystal Display, 이하 'LCD'라 함)는 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인해 이동형 평판표시장치로 많이 사용되고 있다. 그러나 LCD는 그 자체에서 빛을 발하지 못하여 고품질의 화상을 실현하기 위해서는 별도의 백라이트 장치(Backlight unit)가 구비된다. 일반적으로 백라이트 장치는 빛이 입사되는 방식에 측면형(Edge-lighting)과 직하형(Direct-lighting) 백라이트 장치로 구분되며, 측면형 백라이트 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 도광판의 측면에 광원이 배치되는 구조를 이룬다.

도면을 참고하면, 측면형 백라이트 장치는 판 상의 도광판(10) 일 측 또는 양 측에 LED 광원(20)이 배치된다. 다수의 LED에서 출사되는 점광원의 빛은 수직의 입광면(11)을 통하여 도광판 내부로 입사된다. 도광판(10) 내부에서는 경계면을 따라 전반사를 반복하면서 산란되어 상부 출광면(14)으로 면광원의 형태로 출사된다. 이때, 출광면(14)을 통하여 출사되는 빛의 광 특성을 향상시키기 위하여 도광판(10)의 상면과 하면에는 다양한 형상의 광 패턴들이 형성된다.

일 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 도광판(10)의 상면 출광면(14)에는 입광면(11)을 통하여 입사되는 빛에 대한 직진성을 향상시키기 위한 패턴(15)이 형성된다. 상면의 직진 유도 패턴(15)은 프리즘 형상, 구면 또는 비구면의 실린더 형상을 이루면서, 빛의 입사 방향과 나란한 방향으로 양각 또는 음각으로 형성된다. 이러한 직진 유도 패턴(15)에 의하여 도광판(10)의 일 측에서 입사되는 빛은 타 측으로 먼 거리까지 진행할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 도광판(10)의 하면 반사면(13)에는 도광판 내부에서의 빛을 전체 공간으로 균일하게 확산시켜 출사되는 빛의 효율을 향상키기 위한 패턴(16)이 형성된다. 하면의 확산 유도 패턴(16)은 도트 형상을 이루면서 광원으로부터 멀어질수록 즉, 대광면(12)으로 갈수록 크기나 밀도를 달리하면서 양각 또는 음각으로 형성된다. 이러한 확산 유도 패턴(16)에 의하여 빛이 도광판 내부 전체 공간으로 균일하게 확산됨으로써, 출광면(14)으로 출하되는 빛의 균일도를 향상시킬 수 있다.

그러나 종래의 기술에 따른 도광판(10)에서는 빛의 직진성을 유도하기 위한 패턴(15)과 확산을 유도하기 위한 패턴(16)이 상면과 하면에 각각 형성된다. 이에 따라 도광판(10)의 제조 공정에서도, 상면에 패턴(15)을 가공하는 공정과 하면에 패턴(16)을 가공하는 공정이 별도로 이루어져야 하므로, 도광판의 제조 공정이 복잡해지고, 제조 비용이 상승되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 도광판의 일 면에 광 직진성과 광 출사 효율을 향상시킬 수 있는 패턴을 동시에 형성하여 패턴 가공 공정을 단순화시킴으로써, 생산성을 향상시키고 제조 비용을 절감시킬 수 있는 구조의 백라이트 장치용 도광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광판은, 판 상의 몸체로서, 상기 몸체의 상면 또는 하면의 어느 일 면에 형성되며, 빛의 진행 방향을 따라 음각 형성되며, 이웃하는 패턴과는 일정 간격을 이루면서 불연속적으로 형성되는 제1패턴; 및 상기 제1패턴 사이의 상기 몸체의 일 면에 복수개 형성되는 제2패턴;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1패턴은 프리즘 형상, 구면 또는 비구면의 실린더 형상 중 어느 하나이고, 상기 제2패턴은 도트 형상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2패턴은 광원으로부터 멀어질수록 밀(密)하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 광 직진성과 광 효율을 향상시킬 수 있는 패턴이 도광판의 일 면에서 동시에 구비되므로, 도광판의 패턴 가공 공정을 단순화시켜 생산성을 향상시키고 제조 비용을 절감시킬 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 주요부인 도광판을 나타낸 저면 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 주요부인 도광판을 나타낸 저면 사시도이고,
도 5는 도 3의 주요부인 도광판을 나타낸 종단면도이다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 주요부인 도광판을 나타낸 저면 사시도이며, 도 5는 도 3의 주요부인 도광판을 나타낸 A-A 방향의 종단면도이다. 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 도광판(100)의 측면에 LED 광원(200)이 배치되는 측면형 백라이트 장치이다.

여기서 LED 광원(200)은 기판에 복수개의 LED가 실장되어 도광판(100)의 어느 일 측 또는 서로 대향하는 양 측에 배치된다. 도광판(100)은 소정의 두께를 가지는 판 상의 몸체로서, 광원(200)이 배치되는 일 측면은 입광면(110)을 구성하고, 그 반대 측면은 대광면(120)을 구성한다. 또한, 하면은 누설되는 빛을 도광판 내부로 반사시키는 반사면(130)을 구성하고, 상면은 빛이 출사되는 출광면(140)을 구성한다.

특히, 본 발명에서의 도광판(100)은 하면의 반사면(130)에는 광 특성을 향상시키기 위한 다양한 패턴(131,132)들이 형성되는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 광의 직진성을 유도하기 위한 직진 유도 패턴(131)과 빛을 확산시켜 효율을 향상시키기 위한 확산 패턴(132)이 동시에 형성된다.

직진 유도 패턴(131)은 빛이 진행하는 방향(y 방향)을 따라 입광면(110)에서 대광면(120) 방향으로 'V' 형상의 홈을 이루도록 음각 형성된다. 이러한 직진 유도 패턴(131)은 광원(200)이 배치되는 방향(x 방향)을 따라 일정 간격을 이루면서 다수개 형성된다. 이때, 이웃하는 패턴(131)은 서로 겹치지 않도록 불연속적으로 형성된다. 빛이 진행하는 방향으로 음각 형성되는 패턴(131)에 의하여 도광판(100) 내부로 입사되는 빛은 패턴(131)을 따라 대광면(120) 방향으로 직진성을 가지면서 진행하도록 유도되며, 이러한 직진성으로 인하여 빛은 대광면(120)을 향하여 멀리 진행할 수 있다.

한편, 빛의 직진을 유도하기 위한 'V' 형상의 홈은 소정의 각도를 유지하여야 한다. 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 꼭지각의 각도(θ)가 90˚ 내지 140˚ 의 각을 이루도록 형성된다. 또한, 직진 유도 패턴(131)은 소정의 깊이를 가지도록 음각 형성되는데, 광원으로부터 멀어질수록 깊이(h)를 달리할 수 있으며, 일 예로 깊이(h)가 얕아지도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 도광판(100)에서는 직진 유도 패턴(131)이 'V' 형상으로 형성되지만, 'U' 형상으로 형성될 수도 있다. 즉, 직진 유도 패턴(131)은 꼭지각이 뾰족하거나 둥근 프리즘 형상으로 음각 형성되거나, 구면 또는 비구면의 실린더 형상으로 음각 형성될 수도 있다.

확산 패턴(132)은 직진 유도 패턴(131) 사이에서 도광판의 반사면(130)에 형성된다. 직진 유도 패턴(131)은 일정 간격으로 불연속적으로 형성되는데, 이웃하는 직진 유도 패턴(131) 사이에 평면의 반사면(130)이 형성된다. 확산 패턴(132)은 직진 유도 패턴 사이의 반사면(130)을 따라 도트 형상으로 음각 형성된다. 이러한 확산 패턴(132)은 도광판(100) 내부를 진행하는 빛이 반사면(130)에서 전반사될 때 빛을 산란시킴으로써, 도광판 내부에 균일하게 분포되도록 한다. 이로 인하여 출광면(140)으로 출사되는 빛은 균일한 휘도를 나타낼 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 확산 패턴(132)은 반사면을 따라 일정 간격으로 복수개 형성되는데, 광원으로부터 멀어질수록 밀(密)하게 형성된다. 광원으로부터 멀어질수록 광속(luminus flux)이 약해지므로, 이를 고려하여 확산 효율을 향상시키기 위하여 상대적으로 좁은 간격으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 광원으로부터 멀어질수록 그 형상을 달리할 수 있으며, 일 예로 직경이 작아지도록 형성될 수 있다.

상기와 같이, 직진 유도 패턴(131)과 확산 패턴(132)이 동일한 면에 형성됨으로써, 직진과 확산이 동시에 이루어지고, 도광판(100) 내부에서 균일하게 확산될 수 있다. 또한, 출광면(140)에는 어떠한 패턴도 형성되지 않으므로 균일하게 확산된 도광판(100) 내부의 빛은 광 특성의 변경 없이 그대로 출사되어 균일도가 유지될 수 있다.

특히, 본 발명에서는 패턴이 서로 다른 기능을 나타내더라도 도광판의 패턴 가공이 동시에 이루질 수 있다. 패턴 가공을 진행하는 경우 두 종류의 패턴이 형성된 스탬핑 혹을 롤링 장치를 이용하여 도광판의 일 면에 대하여 패턴을 적용함으로써, 한 번의 공정만으로 두 가지 기능의 패턴 가공이 가능하다. 이로 인하여 도광판의 제조 공정이 단축되고, 생산성이 향상되며, 제조 비용이 절감될 수 있다.

본 발명의 설명에 있어서, 직진 유도 패턴(131)과 확산 패턴(132)이 도광판(100)의 하면인 반사면(130)에 형성되는 구성을 예시하였으나, 도광판(100)의 상면인 출광면(140)에 형성되는 구성도 가능하다. 즉, 직진 유도 패턴(131)과 확산 패턴(132)은 반사면(130) 혹은 출광면(140) 중 어느 일 면에 형성될 수 있다.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100 : 도광판 200 : 광원
110 : 입광면 120 : 대광면
130 : 반사면 140 : 출광면
131 : 직진 유도 패턴 132 : 확산 패턴

Claims (3)

1. 판 상의 몸체로서,
   상기 몸체의 상면 또는 하면의 어느 일 면에 형성되며, 빛의 진행 방향을 따라 음각 형성되며, 이웃하는 패턴과는 일정 간격을 이루면서 불연속적으로 형성되는 제1패턴; 및
   상기 제1패턴 사이의 상기 몸체의 일 면에 복수개 형성되는 제2패턴;을 구비하는 것을 특징으로 하는 측면형 백라이트 장치용 도광판.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1패턴은, 프리즘 형상, 구면 또는 비구면의 실린더 형상 중 어느 하나이고,
   상기 제2패턴은, 도트 형상인 것을 특징으로 하는 측면형 백라이트 장치용 도광판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2패턴은,
   광원으로부터 멀어질수록 밀(密)하게 형성되는 것을 특징으로 하는 측면형 백라이트 장치용 도광판.
   

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