KR20140055558A - Light guide plate and transparent display device comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도광판 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 광 효율과 광 균일도를 높이고, 외관상 광학패턴 라인이 시인되는 문제점이 없고, 외관과 시야각을 좋게 하고, 휘도를 높일 수 있는 투명 디스플레이용 도광판 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light guide plate and a transparent display device including the same. More specifically, the present invention relates to a light guide plate for a transparent display, which can increase the light efficiency and the light uniformity, has no problem that the optical pattern line is apparently visible, can improve the appearance, viewing angle and brightness, and a transparent display device including the same will be.
투명 디스플레이 장치는 디스플레이 정보 또는 화면을 보면서 디스플레이 앞뒤의 모든 상황을 그대로 볼 수 있도록 구동되는 장치이다. 상기 디스플레이 장치는 거리 또는 매장의 showcase, 가전제품 front door, 유리창, 책상 등에 사용될 수 있다.The transparent display device is a device driven to view all the situations before and after the display while viewing the display information or the screen. The display device may be used in a street or in a showcase of a store, a front door of a home appliance, a window, a desk, or the like.
투명 디스플레이 장치는 후면에 광이 있거나 주간일 경우에는 디스플레이에 발광이 없어도 정보 또는 화면을 표시할 수 있는데, 이를 위해서는 투명해야 한다. 별개로, 후면에 광이 없거나 야간일 경우에는 디스플레이 화면 또는 정보만을 표시하도록 하는 것이 중요하다.A transparent display device can display information or a screen even if there is light on the back side or light emission on the display in the daytime. Separately, it is important to display only the display screen or information if there is no light on the back or at night.
기존의 투명 디스플레이 장치에서 사용되는 도광판은 도광판 전체에 소량의 실리콘 구형 비드가 함유되어 있다. 이러한 비드는 LED 광원으로부터 입사된 빛을 반사시켜 패널 앞뒤로 빛의 경로를 바꿀 수 있다. 비드는 사이즈가 작고, 눈에 시인되지 않고, 투명도가 좋다는 이점이 있다. 그러나, 비드는 구형상으로 패널 앞뒤로 약 1:1로 빛을 반사시켜 광효율을 향상시키는데 한계가 있으며, 소량 생산되어 가격이 높다는 문제점이 있다.In the light guide plate used in the conventional transparent display device, a small amount of silicon spherical beads is contained in the entire light guide plate. These beads can reflect light incident from an LED light source and change the path of light back and forth to the panel. The beads are advantageous in that they are small in size, are not visible to the eye, and have good transparency. However, the bead has a spherical shape and has a limitation in improving the light efficiency by reflecting light at about 1: 1 before and behind the panel, and there is a problem that a small amount of the bead is produced and the price is high.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2008-0097880호는 도광판에 비드 및 공기 방울을 포함시켜 빛의 산란, 굴절, 확산 수단을 갖는 도광판에 수직 또는 수평 프리즘을 결합시켜, 광손실을 줄인 도광판을 개시하고 있다. In this regard, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2008-0097880 discloses a light guide plate in which light loss is reduced by combining bead and air bubbles in a light guide plate and combining a vertical or horizontal prism with a light guide plate having light scattering, refraction and diffusion means have.
본 발명의 목적은 광 효율과 광 균일도를 높이고 외관상 광학패턴 라인이 시인되는 문제점을 해결할 수 있는 도광판을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a light guide plate capable of enhancing light efficiency and light uniformity and solving the problem that an optical pattern line is apparently visible.
본 발명의 다른 목적은 외관과 시야각이 좋고, 휘도를 높일 수 있는 도광판을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light guide plate having good appearance and viewing angle and capable of increasing brightness.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 도광판을 포함하는 투명 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a transparent display device including the light guide plate.
본 발명의 일 관점인 도광판은 전면, 상기 전면과 대향하는 배면, 및 상기 전면과 상기 배면을 연결하는 측면을 포함하고, 상기 배면에는 원뿔, 프리즘 바 중 하나 이상을 포함하는 광학패턴이 형성되어 있고, 상기 배면 쪽에 광확산제가 편재되어 있을 수 있다.An optical waveguide according to an embodiment of the present invention includes a front surface, a rear surface opposite to the front surface, and a side surface connecting the front surface and the rear surface, wherein an optical pattern including at least one of a cone and a prism bar is formed on the rear surface , And a light diffusion agent may be localized on the back side.
본 발명의 다른 관점인 투명 디스플레이 장치는 상기 도광판을 포함할 수 있다.The transparent display device according to another aspect of the present invention may include the light guide plate.
본 발명은 비드만을 포함하는 투명 디스플레이용 도광판에서 광효율이 떨어지는 문제점을 해소할 수 있고, 광효율과 광균일도를 높이면서도 점등과 소등시에도 외관상 광학 패턴 라인이 시인되는 문제점을 해결할 수 있으며, 휘도를 높일 수 있고, 기존의 bare 도광판 재료를 사용하여 간단한 방법으로 제조 가능한 도광판을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.The present invention can solve the problem of low optical efficiency in a light guide plate for a transparent display including only a bead, and can solve the problem that the optical pattern line is visually recognized even when the light is on and off while the light efficiency and the light uniformity are increased. And has the effect of providing the light guide plate which can be manufactured by a simple method using the existing bare light guide plate material.
도 1은 본 발명의 일 구체예의 도광판과 광원의 조합 사시도이다.
도 2는 원뿔형 광학패턴의 일 구체예의 사시도이다.
도 3은 프리즘바 광학패턴의 일 구체예의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 구체예의 도광판의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 구체예의 도광판과 광원의 조합의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 구체예의 도광판과 광원의 조합의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 구체예의 도광판과 광원의 조합의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 구체예의 도광판과 광원의 조합의 평면도이다.
도 9는 프리즘 바 광학패턴의 개념도이다.1 is a perspective view showing a combination of a light guide plate and a light source according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an embodiment of a conical optical pattern.
3 is a perspective view of one embodiment of the prism bar optical pattern.
4 is a side view of a light guide plate according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a combination of a light guide plate and a light source according to one embodiment of the present invention.
6 is a plan view of a combination of a light guide plate and a light source according to another embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a combination of a light guide plate and a light source according to another embodiment of the present invention.
8 is a plan view of a combination of a light guide plate and a light source according to another embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram of a prism bar optical pattern.
본 발명의 일 관점인 도광판은 전면, 상기 전면과 대향하는 배면, 및 상기 전면과 상기 배면을 연결하는 측면을 포함하고, 상기 배면에는 원뿔, 프리즘 바 중 하나 이상을 포함하는 광학패턴이 형성되어 있고, 상기 배면 쪽에 광확산제가 편재되어 있을 수 있다.An optical waveguide according to an embodiment of the present invention includes a front surface, a rear surface opposite to the front surface, and a side surface connecting the front surface and the rear surface, wherein an optical pattern including at least one of a cone and a prism bar is formed on the rear surface , And a light diffusion agent may be localized on the back side.
이하, 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 도광판과 광원의 조합을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a combination of a light guide plate and a light source of the present invention.
도 1에 의하면, 도광판(100)은 측면 광원(10)으로부터의 빛을 패널(도시되지 않음) 방향으로 출사하는 전면(20), 상기 전면(20)과 대향하는 배면(30), 및 상기 전면(20)과 배면(30)을 연결하는 측면(40a, 40b, 40c, 40d)으로 구성되어 있다.1, the
광원(10)은 도광판의 측면 쪽에 배치되어 광을 발광할 수 있다.The
광원은 선광원 또는 점광원 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The light source may include one or more of a linear light source or a point light source.
선광원은 CCFL 램프, Light guide bar, 레이저, LED와 렌즈의 조합, LED와 Light guide bar의 조합, 실내등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 점광원은 LED를 포함할 수 있다.The source of light can include one or more of a CCFL lamp, a light guide bar, a laser, a combination of an LED and a lens, a combination of an LED and a light guide bar, and an interior lamp. The point light source may include an LED.
도 1은 광원으로 점광원인 경우를 나타낸 것이다.FIG. 1 shows a point light source as a light source.
광원은 도 1에서와 같이 도광판의 일 측면 쪽(40a 방향)에 배치될 수 있지만, 양 측면 쪽(40a, 40b 방향)에 배치될 수 있다.The light source may be disposed on one side surface (40a direction) of the light guide plate as shown in FIG. 1, but may be disposed on both side surfaces (40a, 40b).
전면(20)은 투명 디스플레이 장치의 패널(예:투명 LCD 패널, 도 1에서 도시되지 않음)과 대향할 수 있다. 전면(20)은 측면 광원(10)으로부터의 빛을 패널 쪽으로 출사하여 디스플레이가 표시되도록 할 수 있다.The
배면(30)은 상기 전면(20)과 대향하고, 측면 광원(10)으로부터의 빛 중 일부를 상기 전면(20)으로 다시 반사시켜 광효율을 높일 수 있다.The
측면은 상기 전면(20)과 배면(30)을 연결한다. 측면은 상기 측면 광원이 위치하는 제1측면(40a), 상기 제1측면(40a)과 대향하는 제2측면(40b), 및 상기 제1측면(40a)과 제2측면(40b)을 연결하는 제3측면(40c)과 제4측면(40d)을 포함할 수 있다.And the side surface connects the
배면(30)에는 광학패턴(50)이 형성되어 있을 수 있다. 광학패턴(50)은 광원의 빛이 광학패턴(50)을 맞고 전반사되어 전면(20)을 통해 패널 쪽으로 출사되도록 함으로써, 도광판의 광 효율을 높일 수 있다.An
광학패턴은 측면 광원으로부터 빛을 반사시킬 수 있다면, 음각, 양각 또는 이들의 혼합 형상에 제한되지 않는다.The optical pattern is not limited to embossed, embossed, or mixed shapes thereof, as long as it can reflect light from the side light source.
배면(30)에는 광확산제(도시되지는 않음)가 포함될 수 있다.The
광학패턴은 원뿔, 프리즘바 광학패턴 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The optical pattern may include at least one of a cone and a prism bar optical pattern.
도 2와 도 3은 각각 원뿔, 프리즘바 광학패턴을 나타낸 것이다.Figures 2 and 3 show the cone and prism bar optical patterns, respectively.
도 2의 원뿔 광학패턴에서 높이 H1은 4㎛-30㎛, 바람직하게는 6㎛-30㎛가 될 수 있고, 원뿔 밑면(50a)의 직경 D1은 10㎛-35㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 빛을 반사하여 광효율을 높일 수 있고 패턴 라인이 시인되지 않도록 하며, 정면으로 빛을 출사시킬 수 있다. 원뿔 광학패턴의 꼭지각 α은 45-60°가 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 정면으로 빛을 출사시킬 수가 있을 수 있다.In the conical optical pattern of FIG. 2, the height H1 may be 4 占 퐉 - 30 占 퐉, preferably 6 占 퐉 - 30 占 퐉, and the diameter D1 of the
꼭지각 α은 원뿔 밑면에 수직이고 최고 높이를 갖는 원뿔의 삼각형 단면에 있어서, 원뿔 밑면(50a)의 직경(D1)과 대향하는 각을 의미할 수 있다.The vertex angle alpha may be an angle that is opposite to the diameter D1 of the
도 3의 프리즘바 패턴에서 높이 H2는 6㎛-30㎛가 될 수 있고, 밑면(50b) 중 길이 L2는 10㎛-35㎛가 될 수 있고, 폭 P2는 10㎛-35㎛가 될 수 있고, 꼭지각 β은 70-90°가 될 수 있다. 상기 범위에서, 빛을 반사하여 광효율을 높일 수 있고 패턴 라인이 시인되지 않도록 하며, 정면으로 빛을 출사시킬 수 있다. 또한, 소등시 패턴이 시인되지 않고, 배면의 사물이 보일 수 있으며, 점등시에도 역시 패턴이 시인되지 않을 수 있다.In the prism bar pattern of FIG. 3, the height H2 may be 6 占 퐉 to 30 占 퐉, the length L2 of the
꼭지각 β는 프리즘 바 패턴의 삼각형 옆면 중 프리즘 바 패턴의 폭과 대향하는 각을 의미할 수 있다.The apex angle? May refer to an angle of the triangular side surface of the prism bar pattern opposite to the width of the prism bar pattern.
광학패턴은 배면 중 랜덤하게 형성될 수 있다.The optical pattern may be randomly formed in the back surface.
광학패턴은 광원으로부터 멀어질수록 패턴 개수는 증가할 수 있다. 이는 광원으로부터 빛이 감소하므로, 패턴 개수를 늘려 전반사량을 증가시키기 위함이다.As the optical pattern moves away from the light source, the number of patterns may increase. This is to increase the total number of patterns by increasing the number of patterns since the light is reduced from the light source.
광학패턴은 상기 제1측면으로부터 멀어질수록 광학패턴 간의 이격 거리가 감소할 수 있다. 그 결과, 광원으로부터 멀어질수록 빛의 반사율을 높여 View area 전체가 고르게 밝은 외관을 확보 할 수 있다.The distance from the first side of the optical pattern to the optical pattern may decrease. As a result, as the distance from the light source increases, the reflectance of the light increases, thereby ensuring an evenly bright appearance throughout the view area.
광학패턴 간의 이격 거리는 제한되지 않지만, 10㎛-200㎛가 될 수 있다.The spacing distance between the optical patterns is not limited, but may be 10 탆 to 200 탆.
광학패턴은 상기 제1측면으로부터 멀어질수록 광학패턴의 개수 또는 밀집도는 증가할 수 있다. 그 결과, 광원으로부터 멀어질수록 빛의 반사율을 높여 View area 전체가 고르게 밝은 외관을 확보 할 수 있다.The number or density of the optical pattern may increase as the optical pattern moves away from the first side. As a result, as the distance from the light source increases, the reflectance of the light increases, thereby ensuring an evenly bright appearance throughout the view area.
광학패턴의 크기, 높이는 동일하거나 다를 수 있다. 바람직하게는, 광학 패턴의 크기를 동일하게 하여 외관상 패턴 라인이 시인되지 않게 하는 것이 좋다.The size and height of the optical pattern may be the same or different. Preferably, the size of the optical pattern is made the same so that the pattern line is not visually recognized.
배면은 광확산제를 포함할 수 있다. 광확산제는 측면 광원으로부터의 빛을 확산시킴으로써 외관을 좋게 할 수 있다.The backside may comprise a light diffusing agent. The light diffusing agent can improve the appearance by diffusing light from the side light source.
도 4에서 도시된 바와 같이, 광확산제(60)는 도광판 중 배면(30) 쪽에 편재되어 있을 수 있다. 종래 도광판에서는 도광판 전체에 소량의 광확산제(예:비드)만이 함유되어 있고 비드가 광원으로부터 입사된 빛을 반사하여 패널 앞뒤로 빛의 경로를 바꾸는 구조이다. 이는 비드에 의해 광이 배면과 전면으로 각각 1:1로 분산되어 광효율이 낮았다.As shown in FIG. 4, the
반면에, 본 발명의 도광판에서는 배면에 형성된 광학패턴으로 빛을 반사시키고, 배면 쪽에 광확산제가 편재되어 있다. 그 결과, 광확산제가 광학 패턴으로부터 반사된 빛을 보다 확산시킬 수 있어 광효율을 보다 높일 수 있다.On the other hand, in the light guide plate of the present invention, light is reflected by an optical pattern formed on the back surface, and a light diffusion agent is localized on the back side. As a result, the light diffusing agent can further diffuse the light reflected from the optical pattern, thereby further increasing the light efficiency.
광확산제(60)는 도광판의 배면(30) 쪽에 편재되어 있다.The
도광판의 전면(20)은 액정표시패널(90)과 대향할 수 있다.The
광확산제(60)는 도광판의 두께(T) 중 상기 배면으로부터 0%-3% 거리 이내에 편재될 수 있다. 상기 범위에서, 광학 패턴으로 인해 반사된 빛의 광효율을 높일 수 있다.The
도광판은 광확산제가 포함된 제1영역과 광확산제가 포함되지 않은 제2영역으로 구성된다.The light guide plate is composed of a first region including a light diffusing agent and a second region containing no light diffusing agent.
상기 제1영역은 배면을 포함하고, 도광판의 두께 중 배면으로부터 0%-3% 범위의 영역을 의미할 수 있다. 상기 제2영역은 전면을 포함하고, 도광판의 두께 중 전면으로부터 0%-97% 범위의 영역을 의미할 수 있다.The first region may include a back surface, and may mean an area ranging from 0% to 3% from the back side of the thickness of the light guide plate. The second region may include a front surface, and may mean an area ranging from 0% to 97% from the entire thickness of the light guide plate.
광확산제는 도광판의 배면에 포함될 수 있지만, 도광판 전면에도 포함될 수 있다.The light diffusing agent may be included on the back surface of the light guide plate, but may also be included on the front surface of the light guide plate.
광확산제는 도광판 배면에 1,000-5,000ppm 농도로 만들어진 UV 수지로 코팅되어 가공될 수 있다. 상기 범위에서, 외관을 좋게 하고, 도광판의 헤이즈가 20% 이하로서 탁도를 나쁘게 하지 않는 수준이 될 수 있다.The light-diffusing agent may be coated on the back surface of the light guide plate coated with a UV resin made at a concentration of 1,000-5,000 ppm. In the above range, the appearance may be improved, and the haze of the light guide plate may be 20% or less so as not to deteriorate the turbidity.
광확산제의 형태는 제한되지 않는데, 광효율, 시인성, 외관 등을 고려하여 비드 형태를 포함할 수 있다.The shape of the light diffusing agent is not limited, and may include bead shape considering light efficiency, visibility, appearance, and the like.
광확산제의 직경은 1㎛-8㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 도광판 배면에 포함시 눈에 시인되지 않고 도광판의 투명도가 좋을 수 있다.The diameter of the light diffusing agent may be 1 탆 to 8 탆. In the above range, when the light guide plate is included in the back surface of the light guide plate, transparency of the light guide plate may be good without being visually recognized.
광확산제는 빛을 확산시킬 수 있는 물질이라면 제한이 없는데, 예를 들면 아크릴계, 실리콘계, 스티렌계, 메타크릴계, 폴리카보네이트계, 올레핀계, 폴리에스테르계, 알루미늄 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The light diffusing agent is not limited as long as it is a substance capable of diffusing light, and may include one or more of acrylic, silicone, styrene, methacrylic, polycarbonate, olefin, polyester and aluminum .
도 5 내지 도 6은 본 발명 일 구체예의 도광판과 광원의 조합의 평면도이다. 광원은 선광원이다.5 to 6 are plan views of a combination of a light guide plate and a light source according to an embodiment of the present invention. The light source is the source of light.
도 5에 의하면, 광원(10)이 선광원일 경우 배면(30)에는 프리즘 바 광학패턴(50)이 형성되고, 도광판은 광확산제(60)를 포함할 수 있다. 프리즘 바 광학패턴은 랜덤으로 형성될 수 있고, 광원(10)으로부터 광이 입사되는 방향과 프리즘 바의 길이 방향은 -90° 또는 +90°를 이룰 수 있다.5, when the
도 6에 의하면, 광원(10)이 선광원일 경우 배면(30)에는 원뿔형 광학패턴(50)이 형성되고, 광확산제(60)가 포함될 수 있다. 원뿔형 광학패턴은 랜덤으로 형성될 수 있다.6, when the
광원이 선광원일 경우에는 광 라인이 발생하지 않으므로, 광 효율이 좋은 프리즘 바 또는 원뿔 패턴이 배면에 형성될 수 있다.When the light source is a source of light, an optical line is not generated, so that a prism bar or a conical pattern having a good light efficiency can be formed on the back surface.
도 7과 도 8은 본 발명 다른 구체예의 도광판과 광원의 조합의 평면도이다. 광원은 점광원이다.7 and 8 are plan views of a combination of a light guide plate and a light source according to another embodiment of the present invention. The light source is a point light source.
도 7과 도 8에 의하면, 광원(10)이 점광원일 경우 배면에는 프리즘 바 광학패턴(50)이 형성되고, 도광판은 광확산제(60)를 포함할 수 있다. 프리즘 바 광학패턴은 랜덤하게 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, when the
점광원인 경우, 프리즘 바의 길이 방향과 광원으로부터 광이 입사되는 방향이 나란할 경우 빛을 전면으로 전반사시켜 광 라인이 시인될 수 있다. 이를 막기 위해, 광원이 점광원일 경우, 프리즘 바 광학패턴을 0°에서 180°까지 Random으로 회전을 시켜 배치한다. 그 결과, 점광원으로 인해 생기는 광라인을 회전시킴으로써 광 라인을 상쇄시킬 수 있다. 회전 각도는 1° 단위가 될 수 있다. In the case of a point light source, when the longitudinal direction of the prism bar and the direction in which the light is incident from the light source are parallel to each other, the light is totally reflected to the front surface so that the optical line can be viewed. In order to prevent this, when the light source is a point light source, the prism bar optical pattern is rotated and rotated from 0 ° to 180 °. As a result, the optical line can be canceled by rotating the optical line caused by the point light source. The rotation angle can be in units of 1 degree.
도 7과 도 8에서와 같이, 광원으로부터 광이 입사되는 방향을 기준으로 광학패턴의 길이 방향이 Random으로 회전된 형태를 갖는 복수 개의 광학패턴(50)이 상기 배면(30)에 전체적으로 편재될 수 있다. 이를 통해 회전된 프리즘바 광학패턴의 전반사로 인하여 광 라인 외관을 개선할 수 있다. 임의대로 회전된 프리즘바에 전반사된 빛이 꺾여 서로 서로 섞이는 효과를 낼 수 있다. 이 때 상기 광확산제는 상기 배면 중 전체적으로 형성되어 있을 수 있다.7 and 8, a plurality of
도 9는 광원이 점광원일 경우 배면에 배치되는 프리즘 바 광학패턴의 회전의 개념도이다.9 is a conceptual diagram of rotation of a prism bar optical pattern disposed on the back surface when the light source is a point light source.
도 9에 의하면, 광원으로부터 광이 입사되는 방향(화살표 방향)에 대해 광학패턴(50)의 밑면(50b)의 길이(L2) 방향은 0° 내지 180°의 각도 γ 범위에 있을 수 있다.9, the length L2 direction of the
일 실시예에서, 도 9에서와 같이, 상기 광원으로부터 광이 입사되는 방향과 상기 프리즘 바의 길이 방향이 이루는 각을 γ라고 할 때, 하기 식 1의 관계가 성립할 수 있다:In one embodiment, as shown in FIG. 9, when the angle formed by the direction in which light is incident from the light source and the longitudinal direction of the prism bar is?, The following equation 1 can be established:
<식 1><Formula 1>
γ1 ≠ γ2 γ 1 ≠ γ 2
γ2 ≠ γ3 ? 2 ?? 3
......
γn-1 ≠ γn γ n-1 ≠ γ n
(상기에서, γ1은 광이 입사되는 방향에 대해 제1프리즘 바의 길이 방향이 이루는 각,(Where? 1 is an angle formed by the longitudinal direction of the first prism bar with respect to the direction in which light is incident,
γ2는 광이 입사되는 방향에 대해 제2프리즘 바의 길이 방향이 이루는 각,? 2 is the angle formed by the longitudinal direction of the second prism bar with respect to the direction in which the light is incident,
γn-1은 광이 입사되는 방향에 대해 제n-1프리즘 바의 길이 방향이 이루는 각, 1 is an angle formed by the longitudinal direction of the (n-1) th prism bar with respect to the direction in which light is incident,
γn은 광이 입사되는 방향에 대해 제n프리즘 바의 길이 방향이 이루는 각, n is an angle formed by the longitudinal direction of the n-th prism bar with respect to the direction in which light is incident,
n은 2-180의 정수이다).n is an integer from 2 to 180).
γ1 내지 γn은 0° 내지 180°가 될 수 있다.and? 1 to? n may be 0 ° to 180 °.
일 실시예에서, γ1 내지 γn은 모두 다를 수 있다.In one embodiment,? 1 through? N may all be different.
다른 실시예에서, γ1 내지 γn 중 적어도 하나 이상은 동일할 수 있다.In another embodiment, at least one or more of gamma 1 through gamma n may be the same.
γn-1과 γn은 1-10°의 차이가 있을 수 있다.γ n-1 and γ n may differ by 1-10 °.
본 발명의 다른 관점인 도광판의 제조 방법은 광확산제를 포함하는 고분자 용액을 기재층에 도포하고, 그리고 도포된 고분자 용액 층 위에 하나 이상의 광학패턴 형성부를 임프린팅하는 단계를 포함할 수 있다.Another method of manufacturing a light guide plate, which is another aspect of the present invention, may include applying a polymer solution including a light diffusing agent to a base layer, and imprinting one or more optical pattern forming portions on the applied polymer solution layer.
고분자는 굴절률이 1.43~1.45으로서, 도광판 제조에 사용되는 광학적 투명 수지가 될 수 있다. 예를 들면, 상기 광학적 투명 수지는 (메타)아크릴계, 폴리카보네이트계, 스티렌계, 올레핀계, 폴리메틸메타아크릴레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지를 하나 이상 포함될 수 있다.The polymer has a refractive index of 1.43 to 1.45 and can be an optically transparent resin used in the production of a light guide plate. For example, the optically transparent resin may include one or more polyester resins including (meth) acrylic, polycarbonate, styrene, olefin, polymethylmethacrylate, and the like.
광확산제는 상술한 소재로 되어 빛을 확산시킬 수 있는 물질로서, 최종 도광판 중 1,000-5,000ppm으로 포함될 수 있다.The light diffusing agent is a material capable of diffusing light using the above-mentioned material, and may be contained in 1,000-5,000 ppm of the final light guide plate.
기재층은 상술한 고분자와 동일하거나 이종의 수지를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 도광판의 투명성을 높이기 위해 상술한 고분자와 동일 수지로 형성된다. 바람직하게는 기재층은 폴리메틸메타아크릴레이트로 형성될 수 있다.As the base layer, the same or different resins as the above-mentioned polymers can be used. Preferably, it is made of the same resin as the above-mentioned polymer in order to improve transparency of the light guide plate. Preferably, the substrate layer may be formed of polymethylmethacrylate.
제조한 광확산제를 포함하는 고분자 용액을 기재층에 도포한 후, 소정의 광학패턴 형성부를 도포층 위에 임프린팅하여 도광판을 제조할 수 있다.
A light guide plate can be manufactured by applying a polymer solution containing the prepared light diffusing agent to a substrate layer and then imprinting a predetermined optical pattern forming portion on the applied layer.
본 발명의 또 다른 관점인 투명 디스플레이 장치는 상기 도광판을 포함할 수 있다. 장치는 도광판 이외에, 패널, 광원 등을 더 포함할 수 있다.
The transparent display device according to another aspect of the present invention may include the light guide plate. The apparatus may further include a panel, a light source, and the like in addition to the light guide plate.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
실시예Example 1 One
폴리메틸메타아크릴레이트 수지에 실리콘계 수지로 된 비드를 혼합하고, 폴리메틸메타아크릴레이트 기재층에 도포한 후, 원뿔형 광학 패턴이 양각으로 형성된 광학패턴 형성부를 도포층 위에 임프린팅하여 도 6에서 도시된 배면을 갖는 도광판을 제조하였다.
The beads made of a silicone resin were mixed with the polymethylmethacrylate resin and applied to the polymethylmethacrylate base layer. Then, the optical pattern forming portion having the cone-shaped optical pattern formed in a convex pattern was imprinted on the application layer, Thereby preparing a light guide plate having a back surface.
실시예Example 2 2
폴리메틸메타아크릴레이트 수지에 실리콘계 수지로 된 비드를 혼합하고, 폴리메틸메타아크릴레이트 기재층에 도포한 후, 프리즘바 광학 패턴이 양각으로 형성된 광학패턴 형성부를 도포층 위에 임프린팅하여 도 5에서 도시된 배면을 갖는 도광판을 제조하였다.
The polymethylmethacrylate resin and the silicone resin beads were mixed and applied to the polymethylmethacrylate base layer. Then, the optical pattern forming portion in which the prism bar optical pattern was formed in a positive angle was imprinted on the application layer, A light guide plate having a back surface was produced.
실시예Example 3 3
폴리메틸메타아크릴레이트 수지에 실리콘계 수지로 된 비드를 혼합하고, 폴리메틸메타아크릴레이트 기재층에 도포한 후, 프리즘바 광학 패턴이 양각으로 형성된 광학패턴 형성부를 도포층 위에 임프린팅하여 도 7에서 도시된 배면을 갖는 도광판을 제조하였다.
The polymethylmethacrylate resin is mixed with beads made of a silicone resin and applied to the polymethylmethacrylate base layer. Then, an optical pattern forming portion in which the prism bar optical pattern is formed in a positive angle is imprinted on the application layer, A light guide plate having a back surface was produced.
비교예Comparative Example 1 One
도광판 전체에 실리콘계 수지로 된 비드가 포함되어 있고 광학 패턴이 형성되지 않은 도광판을 사용하였다.
A light guide plate containing beads made of silicone resin and having no optical pattern was used on the entire light guide plate.
상기 제조한 도광판에 대해 하기의 물성을 평가한다.The following properties of the light guide plate were evaluated.
후면에 이미지를 위치시키고 이미지 앞에 지그를 사용하여 LED 광원과 도광판을 서로 결합하여 세운 다음 도광판 앞에 패널을 위치시킨다. LED 광원을 점등, 또는 점멸시 패널 상의 이미지와 외관을 평가한다.Place the image on the back and use a jig in front of the image to fix the LED light source and LGP together, then place the panel in front of LGP. Evaluate the image and appearance on the panel when the LED light source lights up or flashes.
그 결과, LED 광원 점멸시 실시예와 비교예의 도광판 사용에 따른 이미지는 차이가 없었다. 그러나, 광원 점등시, 비교예의 도광판을 사용할 경우 후면 이미지를 볼 수 있었으나, 실시예의 도광판을 사용할 경우 후면 이미지는 잘 볼 수 없는데, 이는 야간 또는 후면 광원이 없을 경우 디스플레이 후면 상황을 볼 필요가 없어 이점이 될 수 있다.As a result, there was no difference in the images according to the use of the light guide plate of the embodiment and the comparative example when the LED light source was blinking. However, when the light source is lit, the rear image can be seen when the light guide plate of the comparative example is used. However, when the light guide plate of the embodiment is used, the rear image can not be seen well. .
또한, 실시예와 비교예에서 도광판의 길이를 480mm, 도광판의 두께를 300mm로 준비한다. 측면 LED 광원으로부터의 거리가 90mm, 240mm, 및 390mm되는 도광판 중 임의의 3개 지점을 정한다. EZ-Contrast 방법으로 각 지점에서 평균 휘도를 측정하고, 이로부터 광효율을 계산한다. 광효율은 비교예 1의 휘도를 100이라고 할 때, 실시예에서 측정된 휘도의 비율값이다. 또한, 3개 지점의 균일도는 3점의 휘도 중 최소/최대값의 백분율이다. 패턴 시인 여부는 제조한 도광판에 대해 각각 도 5-7에 해당되는 광원을 사용하여 배치한 후 광원으로부터 출사되는 라인의 시인 여부를 평가하였다. 비교예 1은 점 광원을 사용하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In the examples and comparative examples, the length of the light guide plate is 480 mm and the thickness of the light guide plate is 300 mm. A light guide plate having a distance from the side LED light source of 90 mm, 240 mm, and 390 mm is defined as any three points. The average luminance is measured at each point by the EZ-Contrast method, and the light efficiency is calculated therefrom. The light efficiency is a ratio value of the luminance measured in the embodiment, assuming that the luminance of Comparative Example 1 is 100. In addition, the uniformity of the three points is the percentage of the minimum / maximum value among the three points of luminance. The pattern visibility was evaluated by visually observing the lines emitted from the light source after arranging the light sources corresponding to Figs. 5-7 for the manufactured light guide plate. In Comparative Example 1, a point light source was used. The results are shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 나온 바와 같이, 본 발명의 도광판은 평균 휘도를 높여 광 효율을 2배 이상 향상시켰을 뿐만 아니라, 광의 균일도도 높였다. 반면에, 광학 패턴 없이 도광판 전체에 비드만 포함된 비교예의 도광판은 본 발명 대비 휘도와 균일도가 낮았고, 광 효율도 낮았다.
As shown in Table 1, the light guide plate of the present invention not only improves the light efficiency by more than twice the average brightness by increasing the average brightness, but also increased the uniformity of light. On the other hand, the light guide plate of the comparative example including only the beads on the entire light guide plate without the optical pattern had lower brightness and uniformity than the present invention, and had lower light efficiency.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있고, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be formed in various other forms, and that the embodiments described above are illustrative and non-restrictive in all aspects.
Claims (20)
상기 배면에는 원뿔, 프리즘 바 중 하나 이상을 포함하는 광학패턴이 형성되어 있고,
상기 배면 쪽에 광확산제가 편재되어 있는 도광판.A front surface, a rear surface facing the front surface, and a side surface connecting the front surface and the rear surface,
An optical pattern including at least one of a cone and a prism bar is formed on the back surface,
And a light diffusion agent is distributed on the back side.
<식 1>
γ1 ≠ γ2
γ2 ≠ γ3
...
γn-1 ≠ γn
(상기에서, γ1은 광이 입사되는 방향에 대해 제1프리즘 바의 길이 방향이 이루는 각,
γ2는 광이 입사되는 방향에 대해 제2프리즘 바의 길이 방향이 이루는 각,
γn-1은 광이 입사되는 방향에 대해 제n-1프리즘 바의 길이 방향이 이루는 각,
γn은 광이 입사되는 방향에 대해 제n프리즘 바의 길이 방향이 이루는 각,
n은 2-180의 정수이고,
γ1 내지 γn은 0° 내지 180°이다).2. The light guide plate according to claim 1, wherein, when an angle formed by a direction in which light is incident from the light source and a longitudinal direction of the prism bar is?
<Formula 1>
γ 1 ≠ γ 2
? 2 ?? 3
...
γ n-1 ≠ γ n
(Where? 1 is an angle formed by the longitudinal direction of the first prism bar with respect to the direction in which light is incident,
? 2 is the angle formed by the longitudinal direction of the second prism bar with respect to the direction in which the light is incident,
1 is an angle formed by the longitudinal direction of the (n-1) th prism bar with respect to the direction in which light is incident,
n is an angle formed by the longitudinal direction of the n-th prism bar with respect to the direction in which light is incident,
n is an integer of 2-180,
? 1 to? and? n is 0 ° to 180 °).
A transparent display device comprising a light guide plate according to any one of claims 1 to 19.
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