KR20170006342A - 도광판, 도광판의 제조 방법 및 도광판을 갖는 표시장치 - Google Patents

도광판, 도광판의 제조 방법 및 도광판을 갖는 표시장치 Download PDF

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Abstract

도광판은 바디 및 도광패턴을 포함한다. 상기 바디는 광민감성(photosensitivity)을 갖는 도펀트가 도핑된 글라스를 포함하고, 상기 바디에는 서로 이격되는 제1 영역들이 정의된다. 상기 제1 패턴층은 상기 제1 영역들 각각에 대응하여 상기 바디의 내부에 위치한다. 또한, 상기 제1 패턴층의 굴절율은 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디의 굴절율보다 크다.

Description

도광판, 도광판의 제조 방법 및 도광판을 갖는 표시장치{LIGHT GUIDE PLATE, MANUFACTURING METHOD OF THE LIGHT GUIDE PLATE, AND DISPLAY DEVICE HAVING THE LIGHT GUIDE PLATE}
본 발명은 도광판, 상기 도광판의 제조 방법 및 상기 도광판을 갖는 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 글라스를 포함하는 도광판, 상기 도광판을 포함하는 표시 장치, 및 상기 도광판의 도광 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.
액정표시장치와 같은 표시장치는 광을 출력하는 백라이트 어셈블리 및 상기 광을 제공받아 영상을 표시하는 표시패널을 포함하고, 상기 백라이트 어셈블리는 상기 광을 발생하는 광원 및 상기 광원으로부터 제공받은 상기 광을 상기 표시 패널 측으로 가이드하는 도광판을 포함할 수 있다.
상기 도광판은 그 용도에 따라 투명한 플라스틱으로 제조되거나, 투명한 글라스로 제조될 수 있다. 글라스 도광판 대비 플라스틱 도광판은 그 제조가 용이할 수 있으나, 플라스틱 도광판은 열 및 습도에 따라 그 외형이 변형될 수 있는 단점이 있다.
이와 반대로, 플라스틱 도광판 대비 글라스 도광판은 내열성 및 내습성이 우수하나, 글라스 도광판은 취성을 가져 플라스틱 도광판 대비 그 제조가 용이하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 목적은 도광 패턴이 용이하게 구현될 수 있는 도광판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 도광판의 도광 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상술한 도광판을 갖는 백라이트 어셈블리를 포함하는 표시 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 도광판은 바디 및 도광패턴을 포함한다. 상기 바디는 광민감성(photosensitivity)을 갖는 도펀트가 도핑된 글라스를 포함하고, 상기 바디에는 서로 이격되는 제1 영역들이 정의된다. 상기 제1 패턴층은 상기 제1 영역들 각각에 대응하여 상기 바디의 내부에 위치한다. 또한, 상기 제1 패턴층의 굴절율은 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디의 굴절율보다 크다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 도광판의 제조 방법은 다음과 같다. 글라스를 포함하는 바디에 광민감성(photosensitivity)을 갖는 도펀트를 도핑하고, 그리고 상기 바디의 제1 영역들에 광을 조사하여 도광패턴을 형성한다. 상기 광이 상기 제1 영역들에 조사되어, 상기 제1 영역들에 대응하는 상기 바디의 굴절율이 서로 인접한 두 개의 제1 영역들 사이에 대응하는 상기 바디의 굴절율보다 증가한다.
상술한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 표시 장치는 광을 출력하는 백라이트 어셈블리, 및 상기 광을 제공받아 영상을 표시하는 표시패널을 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리는 상기 광을 발생하는 광원 및 상기 광원으로부터 제공되는 상기 광을 상기 표시패널 측으로 가이드하는 도광판을 포함한다.
상기 도광판은 바디 및 도광패턴을 포함한다. 상기 바디는 광민감성(photosensitivity)을 갖는 도펀트가 도핑된 글라스를 포함하고, 상기 바디에는 서로 이격되는 제1 영역들이 정의된다. 상기 도광패턴은 상기 제1 영역들 각각에 대응하여 상기 바디의 내부에 위치하는 제1 패턴층을 갖는다. 또한, 상기 제1 패턴층의 굴절율은 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디의 굴절율보다 크다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광민감성을 갖는 도펀트로 도핑된 글라스에 광을 조사하여 도광 패턴이 형성되므로, 도광판에 도광패턴을 형성하기 위하여 글라스를 식각하거나, 글라스에 별도의 패턴을 형성할 필요가 없다. 따라서, 도광판을 제조하기 위하여 글라스를 가공하는 공정들이 용이하게 수행될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 도광판의 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 I-I`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 단면도이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 도광판을 제조하는 방법을 나타내는 도면들이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 제조 방법을 나타내는 도면들이다.
도 6은 도 1a에 도시된 도광판이 적용된 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 II-II`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 도광판의 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 I-I`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 도광판(50)은 표시장치(도 6의 600)의 백라이트 어셈블리(도 6의 500)의 구성 부품으로 사용될 수 있고, 상기 도광판(50)은 발광다이오드 패키지(도 6의 LG)로부터 발생된 광을 표시 패널(도 6의 520) 측으로 가이드한다.
이 실시예에서는, 상기 도광판(50)은 바디(5) 및 도광 패턴(LP)을 포함한다. 입사면(S1)을 통해 상기 바디(5)의 내부로 광이 입사되고, 상기 입사된 광은 상기 바디(5)의 내부에서 전반사될 수 있다. 또한, 상기 바디(5)의 내부에서 전반사되는 광은 상기 도광패턴(LP)에 의해 굴절될 수 있고, 상기 굴절된 광은 출사면(S2)을 통해 외부로 출사될 수 있다.
상기 바디(5)는 글라스를 포함하고, 상기 바디(5)에는 광민감성(photosensitivity)을 갖는 도펀트(PD)가 도핑된다. 이 실시예에서는 상기 도펀트(PD)는 상기 바디(5)의 전체에 실질적으로 동일한 농도로 도핑될 수 있다.
이 실시예에서는 상기 광민감성을 갖는 상기 도펀트(PD)는 일정 영역대의 파장을 갖는 광과 반응을 유도할 수 있다. 보다 상세하게는 상기 도펀트(PD)와 결합된 분자는 상기 광을 흡수하여 그 분자의 구조가 변경될 수 있고, 그 분자를 포함하는 구조체는 굴절율이 증가될 수 있다.
이 실시예에서는 상기 도펀트(PD)는 게르마늄을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는 상기 도펀트(PD)는 상기 광민감성을 갖는 다른 종류의 도펀트일 수 있고, 예를 들면 상기 도펀트(PD)는 붕소를 포함할 수 있다.
상기 바디(5)에는 제1 영역들(A1)이 정의된다. 이 실시예에서는 상기 제1 영역들(A1)은 상기 출사면(S2)에 대향하는 상기 바디(5)의 대향면(S3)에 정의될 수 있다. 다른 실시예에서는 상기 제1 영역들(A1)은 상기 출사면(S2)에 정의될 수도 있다.
상기 제1 영역들(A1)은 서로 이격될 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 영역들(A1)은 상기 대향면(S3) 상에 서로 이격된 도트들(dots)의 형상들로 정의될 수 있다.
상기 도광 패턴(LP)은 상기 제1 영역들(A1) 각각에 대응하여 상기 바디(5)의 내부에 위치하는 상기 제1 패턴층(P1)을 포함한다. 상기 제1 패턴층(P1)이 제1 굴절율을 갖고, 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하여 상기 바디(5)가 제2 굴절율을 갖는다고 하면, 상기 제1 굴절율의 크기는 상기 제2 굴절율의 크기보다 크다. 따라서, 상기 바디(5)의 내부에서 상기 바디(5)의 길이 방향인 제1 방향(D1)으로 상기 제1 굴절율을 갖는 부분들 및 상기 제2 굴절율을 갖는 부분들이 교대로 서로 반복되어 정의된다.
상기 제1 패턴층(P1)의 제조 방법의 측면에서는, 상기 바디(5)에 광이 조사되면, 상기 바디(5)의 일부분의 물질의 조성이 변화되어 상기 제1 패턴층(P1)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 패턴층(P1)은 상기 바디(5)와 일체형의 형상을 갖는다. 보다 상세하게는, 단면상에서 상기 바디(5)의 상기 대향면(S3)이 정의되고, 단면상에서 상기 제1 패턴층(P1)의 외부에 노출된 노출면(ES)이 정의되면, 상기 노출면(ES)은 상기 대향면(S3)의 연장면 상에 위치한다.
이 실시예에서는, 게르마늄을 포함하는 상기 도펀트(PD)가 상기 바디(5)의 전체에 실질적으로 동일한 농도로 도핑될 수 있고, 그 결과 상기 바디(5)는 SiO2 및 GeO2를 포함할 수 있다. 또한, 상기 바디(5)에 도핑되는 게르마늄의 양에 따라 상기 바디(5)는 GeO(oxygen deficient germanium)를 포함할 수 있고, 상기 GeO는 약 240nm 파장의 광을 흡수하여 그 분자구조가 깨질 수 있다. 상기 광에 의해 상기 GeO의 분자 구조가 깨지면, 상기 바디(5)에서 상기 광이 조사된 부분의 굴절율이 국부적으로 증가되어 상기 제1 패턴층(P1)이 형성될 수 있다. 상술한 상기 바디(5)에서 상기 제1 패턴층(P1)을 형성하는 원리는 공지된 광 섬유 브래그 격자(fiber bragg grating)의 제조 방법을 참조할 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 제1 패턴층(P1)에서 GeO는 자외선과 반응하여 다른 형태의 분자 구조로 존재하므로, 상기 제1 패턴층(P1)에서 GeO의 농도는 서로 인접한 두 개의 제1 영역들(A1) 사이에 대응하는 상기 바디(5)의 GeO의 농도보다 작을 수 있다.
상기 바디(5)의 내부에서 상기 제1 패턴층(P1)이 일정 간격으로 상기 제1 방향(D1)으로 배열되는 경우에, 상기 바디(5)의 내부에서 상기 제1 굴절율 및 상기 제2 굴절율의 차이가 주기적으로 발생된다. 따라서, 상기 바디(5)의 내부를 전반사의 형태로 진행하는 광이 상기 제1 패턴층(P1)에 도달된 경우에 상기 전반사의 조건이 깨질 수 있고, 그 결과 상기 광은 상기 출사면(S2)을 통해 상기 도광판(50)의 외부로 출사될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 도광판(51)은 바디(5-1) 및 도광패턴(LP-1)을 포함하고, 상기 도광 패턴(LP-1)은 제1 영역들(A1) 각각에 배치된 제1 패턴층(P1-1)을 포함한다.
도 1에 도시된 실시예와 같이, 도 2에 도시된 실시예에서는 상기 바디(5-1)의 전체는 광민감성을 갖는 도펀트(PD)로 도핑될 수 있고, 상기 제1 패턴층(P1-1)의 굴절율은 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디(5-1)의 굴절율보다 클 수 있다. 또한, 상기 제1 패턴층(P1-1)은 상기 바디(5-1)와 일체형의 형상을 가질 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 제1 패턴층(P1-1)은 상기 바디(5-1)의 대향면(S3)으로부터 일 깊이(DT1)로 정의될 수 있고, 상기 바디(5-1)에서 상기 깊이(DT1)의 방향은 상기 바디(5-1)의 두께 방향인 제2 방향(D2)으로 정의될 수 있다. 따라서, 상기 제1 패턴층(P1-1)과 상기 제2 방향(D2)으로 중첩하는 상기 바디(5-1)의 굴절율은 상기 제1 패턴층(P1-1)의 굴절율보다 작을 수 있다.
상기 제1 패턴층(P1-1)이 상기 바디(5-1)의 상기 대향면(S3)으로부터 상기 깊이(DT1)로 정의되는 이유는 다음과 같다. 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명된 실시예와 같이, 상기 제1 패턴층(P1-1)은 상기 바디(5-1)의 상기 대향면(S3)에 광을 조사하여 상기 바디(5-1)의 물질의 조성의 변화를 일으켜 형성된다. 상기 바디(5-1)에 상기 광이 조사될 때, 상기 바디(5-1)의 물질의 조성의 변화는 상기 대향면(S3)에서부터 상기 제2 방향(D2)으로 순차적으로 진행된다. 따라서, 상기 광이 조사되는 시간 또는 세기를 조절하면, 상기 제1 패턴층(P1-1)은 상기 바디(5-1)의 상기 대향면(S3)으로부터 상기 일 깊이(DT1)로 정의될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 단면도이다. 도 3을 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 3을 참조하면, 도광판(52)은 바디(5-2) 및 도광패턴(LP-2)을 포함한다. 이 실시예에서는, 상기 도광 패턴(LP-2)은 제1 영역들(A1) 각각에 배치된 제1 패턴층(P1) 및 제2 영역들(A2) 각각에 배치된 제2 패턴층(P2)을 포함한다. 상기 제1 영역들(A1)은 서로 이격되며, 상기 제2 영역들(A2)은 서로 이격되며, 상기 제1 영역들(A1) 및 상기 제2 영역들(A2)은 교대로 반복되어 상기 바디(5-2)에 정의된다.
이 실시예에서는, 상기 바디(5-2)의 전체가 도펀트(PD)로 도핑되지 않고, 상기 바디(5-2) 중 상기 제1 및 제2 영역들(A1, A2)에 상기 도펀트(PD)가 도핑될 수 있다. 따라서, 상기 제1 패턴층(P1) 또는 상기 제2 패턴층(P2)에 도핑된 상기 도펀트(PD)의 농도는 상기 바디(5-2)에서 상기 제1 및 제2 패턴층들(P1, P2)을 제외한 나머지 부분에 도핑된 상기 도펀트(PD)의 농도보다 클 수 있다.
상기 바디(5-2)의 내부에서 상기 제1 및 제2 패턴층들(P1, P2)이 일정 간격으로 상기 제1 방향(D1)으로 배열되고, 상기 바디(5-2)의 내부를 전반사의 형태로 진행하는 광이 상기 제1 및 제2 패턴층들(P1, P2)에 도달하면, 상기 전반사의 조건이 깨져 상기 광이 상기 도광판(52)의 외부로 출사될 수 있다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 도광판을 제조하는 방법을 나타내는 도면들이다. 도 4a 내지 도 4c를 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 4a를 참조하면, 바디(5A)에 광민감성을 갖는 도펀트(QD)를 도핑한다. 이 실시예에서는 이온 주입법을 이용하여 상기 도펀트(QD)가 상기 바디(5A)에 도핑될 수 있고, 상기 도펀트(QD)는 상기 바디(5A)의 전체 영역에 실질적으로 동일한 농도로 도핑될 수 있다.
상기 바디(5A)에는 제1 영역들(A1) 및 제2 영역들(A2)이 정의될 수 있고, 상기 제1 및 제2 영역들(A1, A2)은 상기 바디(5A)에서 자외선(도 4b의 UV)이 조사되는 영역들로 정의될 수 있다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 광 조사기(300)를 바디(10A)의 상부에 배치하고, 상기 광 조사기(300) 및 상기 바디(10A) 사이 마스크(350)를 배치한다. 이 실시예에서는, 상기 광 조사기(300)는 자외선(UV)을 조사할 수 있다.
상기 마스크(350)는 차광부들(BP) 및 투광부들(TP)을 포함할 수 있다. 상기 투광부들(TP)은 상기 마스크(350)에서 상기 자외선(UV)이 통과하는 부분으로, 상기 투광부들(TP)이 제1 영역들(A1) 및 제2 영역들(A2)과 중첩되도록 상기 마스크(350)가 상기 바디(5A)와 정렬될 수 있다.
상기 차광부들(BP)은 금속을 포함하여 상기 자외선(UV)를 차단하고, 상기 차광부들(BP)은 상기 바디(5A)에서 상기 제1 및 제2 영역들(A1, A2)을 제외한 나머지 영역들과 중첩될 수 있다.
상기 마스크(350)가 상기 바디(5A)에 정렬된 이후에, 상기 광 조사기(300)가 제1 방향(D1)으로 이동하면서 상기 자외선(UV)을 상기 바디(5A) 측으로 조사한다. 이 경우에, 상기 자외선(UV)은 상기 투광부들(TP)을 투과하여 상기 제1 및 제2 영역들(A1, A2)에 조사된다. 따라서, 상기 바디(10A)에 도핑된 도펀트(QD)에 의해 상기 바디(5A)를 구성하는 물질의 조성이 변화되어, 상기 제1 영역들(A1) 및 상기 제2 영역들(A2)에 대응하는 상기 바디(5A)의 굴절율이 국부적으로 증가된다.
이 실시예에서는 상기 제1 영역들(A1) 각각에 상기 자외선(UV)이 제1 시간 동안 조사되어 상기 제1 영역들(A1) 각각에 제1 패턴층(P1)이 형성되고, 상기 제2 영역들(A2) 각각에 상기 자외선(UV)이 상기 제1 시간 보다 긴 제2 시간 동안 조사되어 상기 제2 영역들(A2) 각각에 제2 패턴층(P2)이 형성된다. 따라서, 상기 제1 영역들(A1) 보다 상기 제2 영역들(A2)에서 상기 자외선(UV)에 의해 상기 바디(5A)의 굴절율이 증가되는 효과가 크므로, 상기 제2 패턴층(P2)의 굴절율은 상기 제1 패턴층(P1)의 굴절율보다 클 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 바디(5A)에 상기 자외선(UV)이 조사될 때, 상기 바디(5A)의 물질의 조성의 변화는 상기 바디(5A)의 외부로 노출된 대향면(S3)으로부터 제2 방향(D2)으로 순차적으로 진행된다. 따라서, 상기 자외선(UV)이 조사되는 시간 또는 세기를 조절하면, 상기 바디(5A)에서 상기 제1 및 제2 패턴층들(P1, P2) 각각이 형성된 깊이가 조절될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 제조 방법을 나타내는 도면들이다. 도 5a 및 도 5b를 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 5a를 참조하면, 투광부들(TP) 및 차광부들(BP)을 갖는 마스크(350)를 바디(5B) 위에 배치하고, 그 이후에 상기 마스크(350)의 상측으로부터 상기 마스크(350) 및 상기 바디(5B)를 향해 광민감성을 갖는 도펀트(QD)를 제공한다.
상기 투광부들(TP)은 상기 마스크(350)에서 상기 도펀트(QD)가 통과하는 부분으로, 상기 투광부들(TP)이 제1 영역들(A1)과 일대일 대응하여 중첩되도록 상기 마스크(350)가 상기 바디(10B)와 정렬될 수 있다. 그 결과, 상기 바디(5B)의 상기 제1 영역들(A1)에 상기 도펀트(QD)가 도핑되고, 상기 제1 영역들(A1)을 제외한 상기 바디(5B)의 나머지 부분에는 상기 도펀트(QD)가 도핑되지 않는다.
도 5b를 참조하면, 자외선(UV)을 바디(5B)의 전체 영역에 조사한다. 그 결과, 상기 제1 영역들(A1)에 도핑된 도펀트(QD)를 갖는 분자들이 상기 자외선(UV)과 반응하여 상기 제1 영역들(A) 각각에 제1 패턴층(P1)이 형성된다.
도 6은 도 1a에 도시된 도광판이 적용된 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 II-II`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 표시 장치(600)는 백라이트 어셈블리(500) 및 표시패널(520)을 포함한다. 상기 백라이트 어셈블리(500)는 광을 출력하고, 상기 표시패널(520)은 상기 백라이트 어셈블리(500)로부터 상기 광을 제공받아 영상을 표시한다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 표시 패널(520)은 액정표시패널일 수 있고, 이 경우에, 상기 표시 패널(520)은 다수의 화소 전극들을 갖는 제1 기판(521), 공통 전극을 갖는 제2 기판(522), 및 상기 제1 기판(521)과 상기 제2 기판(522) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리(500)는 수납용기(580), 반사판(570), 도광판(50), 몰드 프레임(530), 다수의 시트들(540), 차광부재(535), 발광 유닛(100), 및 커버부재(510)를 포함한다.
상기 수납용기(580)는 바닥부(585) 및 상기 바닥부(585)로부터 연장된 다수의 측벽들(581)을 구비하여, 상기 백라이트 어셈블리(500)의 구성 요소들을 수납한다. 본 발명의 실시예에서는, 상기 다수의 측벽들(581) 중 어느 하나의 내측면 위에 상기 발광 유닛(100)이 배치될 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 발광 유닛(100)이 다수로 제공되어 상기 다수의 측벽들(581) 중 다른 측벽 위에 더 배치될 수도 있다.
상기 도광판(50)은 상기 수납용기(580)에 수납되어 일 측부가 상기 발광 유닛(100)과 마주하고, 상기 도광판(50)은 입사면(S1) 및 출사면(S2)을 갖는다. 상기 발광 유닛(100)의 발광다이오드 패키지(LG)로부터 발생된 광은 상기 입사면(S1)을 통해 상기 도광판(50)의 내부로 입사되고, 상기 도광판(50)의 내부로 입사된 광은 상기 출사면(S2)을 통해 상기 표시 패널(520) 측으로 제공된다.
상기 반사판(570)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 알루미늄과 같은 광을 반사하는 물질을 포함하여 상기 수납용기(580)의 바닥부(585) 및 상기 도광판(50) 사이에 배치된다. 따라서, 상기 발광 유닛(100)으로부터 발생되어 상기 도광판(50) 측으로 입사되지 못한 광은 상기 반사판(570)에 의해 반사된 후, 상기 도광판(50)에 입사될 수 있다.
상기 몰드 프레임(530)은 상기 수납 용기(580)와 결합되어 상기 도광판(50)의 가장자리를 상기 수납 용기(580)의 상기 바닥부(585)에 지지한다. 상기 몰드 프레임(530)의 일부분은 상기 바닥부(585)와 나란한 방향으로 연장되어 상기 몰드 프레임(530)의 상기 일부분 위에 상기 다수의 시트들(540) 및 상기 표시패널(520)이 안착될 수 있다.
상기 다수의 시트들(540)은 상기 표시 패널(520)의 상부에 배치된다. 상기 다수의 시트들(540)은 상기 도광판(50)으로부터 출사되어 상기 표시 패널(520) 측으로 입사되는 광의 경로를 조절하는 광학 시트들 및 상기 표시 패널(520)의 표면을 보호하는 보호 시트를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 상기 다수의 시트들(540)은 상기 표시 패널(520)의 배면을 보호하는 보호 시트(541), 정면에서의 휘도를 향상시키는 프리즘 시트(543), 및 광을 확산시키는 확산 시트(545)를 포함할 수 있다.
상기 발광 유닛(100)은 상기 표시패널(520)이 영상을 표시하는 데 사용되는 광을 발생한다. 상기 발광 유닛(100)은 인쇄회로기판(PB) 및 상기 인쇄회로기판(PB) 위에 실장된 다수의 발광다이오드 패키지(LG)를 포함한다. 상기 다수의 발광다이오드 패키지(LG)는 상기 인쇄회로기판(PB)으로부터 제공되는 전원을 이용하여 발광하고, 상기 다수의 발광다이오드 패키지(LG)는 상기 입사면(S1)을 따라 배열될 수 있다.
커버 부재(510)는 상기 표시 패널(520)의 표시 영역이 노출되도록 그 일부가 개구되고, 상기 표시패널(520)의 테두리를 커버하여 상기 수납 용기(580)와 결합된다. 상기 커버 부재(510)가 상기 수납 용기(580)에 체결됨에 따라, 상기 수납 용기(580)의 내부에 상기 백라이트 어셈블리(500)의 구성 요소들이 안정적으로 수납될 수 있다.
앞서 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 도광판(50)은 글라스를 포함하는 바디(5) 및 상기 바디(5)의 내부에 위치하여 서로 이격되는 제1 패턴층들(P1)을 포함한다. 상기 도광판(50)의 내부에서 상기 입사면(S1)과 멀어지는 방향으로 상기 제1 패턴층들(P1)이 서로 이격되어 배열되며, 상기 제1 패턴층들(P1)의 제1 굴절율은 상기 도광판(50)에서 상기 제1 패턴층들(P1)을 제외한 나머지 부분이 갖는 제2 굴절율보다 크다.
따라서, 상기 발광 다이오들 패키지들(LG)로부터 발생된 광이 상기 입사면(S1)을 통해 상기 도광판(50)의 내부로 입사된 이후에, 상기 광은 상기 바디(5)의 내부에서 전반사될 수 있다. 또한, 상기 바디(5)의 내부에서 전반사된 광이 상기 제1 패턴층들(P1)에 도달된 경우에, 상기 전반사의 조건이 깨져 상기 광은 상기 출사면(S2)을 통해 상기 도광판(50)의 외부로 출사되어 상기 표시패널(520) 측으로 가이드될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (20)

  1. 광민감성(photosensitivity)을 갖는 도펀트가 도핑된 글라스를 포함하고, 서로 이격되는 제1 영역들이 정의된 바디; 및
    상기 제1 영역들 각각에 대응하여 상기 바디의 내부에 위치하는 제1 패턴층을 갖는 도광 패턴;을 포함하고,
    상기 제1 패턴층의 굴절율은 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 도광판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 패턴층의 일면은 상기 바디의 일면의 연장면 상에 위치하고, 상기 제1 패턴층은 상기 바디의 상기 일면으로부터 상기 바디의 깊이 방향으로 정의된 것을 특징으로 하는 도광판.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 도펀트는 게르마늄(germanium) 및 붕소(boron) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 도펀트는 게르마늄을 포함하고, 상기 제1 패턴층에서 GeO(oxygen deficient germanium)의 농도는 상기 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 도광판.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 도광 패턴은,
    상기 제1 패턴층이 갖는 굴절율보다 큰 굴절율을 갖고, 상기 제1 영역들과 이격되는 제2 영역들 각각에서 상기 바디의 내부에 위치하는 제2 패턴층을 더 포함하고,
    상기 제1 패턴층 및 상기 제2 패턴층은 상기 바디의 길이 방향을 따라 배열된 것을 특징으로 하는 도광판.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 도펀트는 상기 바디의 전체에 도핑된 것을 특징으로 하는 도광판.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 패턴층에 도핑된 상기 도펀트의 농도는 상기 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디에 도핑된 상기 도펀트의 농도보다 큰 것을 특징으로 하는 도광판.
  8. 글라스를 포함하는 바디에 광민감성(photosensitivity)을 갖는 도펀트를 도핑하는 단계; 및
    상기 바디의 제1 영역들에 광을 조사하여 도광패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 광이 상기 제1 영역들에 조사되어, 상기 제1 영역들에 대응하는 상기 바디의 굴절율이 서로 인접한 두 개의 제1 영역들 사이에 대응하는 상기 바디의 굴절율보다 증가하는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 도광패턴을 형성하는 단계는,
    상기 바디의 상기 제1 영역들 각각에 상기 광이 조사되어 상기 바디의 내부에 제1 패턴층이 형성되고,
    상기 제1 패턴층의 일 면은 상기 바디의 일 면의 연장면 상에 위치하고, 상기 제1 패턴층은 상기 바디의 상기 일면으로부터 일 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 도광패턴을 형성하는 단계는,
    상기 바디의 상기 제1 영역들과 이격되는 제2 영역들 각각에 광이 조사되어 상기 바디의 내부에 상기 제1 패턴층보다 큰 굴절율을 갖는 제2 패턴층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 바디에 제1 시간 동안 상기 광이 조사되어 상기 제1 패턴층이 형성되고, 상기 바디에 상기 제1 시간보다 긴 제2 시간 동안 광이 조사되어 상기 제2 패턴층이 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 도펀트는 게르마늄(Ge) 및 붕소(B) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 도펀트는 게르마늄을 포함하고, 상기 제1 패턴층에서 GeO(oxygen deficient germanium)의 농도는 상기 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 도펀트는 상기 바디의 전체 영역에 도핑되고, 상기 광은 마스크를 이용하여 상기 제1 영역들에 조사되는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 도펀트는 마스크를 이용하여 상기 제1 영역들에 도핑되고, 상기 광은 상기 바디의 전체 영역에 도핑되는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.
  15. 광을 출력하는 백라이트 어셈블리; 및
    상기 광을 제공받아 영상을 표시하는 표시패널을 포함하고,
    상기 백라이트 어셈블리는,
    상기 광을 발생하는 광원; 및
    상기 광원으로부터 제공되는 상기 광을 상기 표시패널 측으로 가이드하는 도광판을 포함하고,
    상기 도광판은,
    광민감성(photosensitivity)을 갖는 도펀트가 도핑된 글라스를 포함하고, 서로 이격되는 제1 영역들이 정의된 바디; 및
    상기 제1 영역들 각각에 대응하여 상기 바디의 내부에 위치하는 제1 패턴층을 갖는 도광 패턴;을 포함하고,
    상기 제1 패턴층의 굴절율은 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 패턴층의 일면은 상기 바디의 일면의 연장면 상에 위치하고, 상기 제1 패턴층은 상기 바디의 상기 일면으로부터 상기 바디의 깊이 방향으로 정의된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 도펀트는 게르마늄(germanium) 및 붕소(boron) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 도펀트는 게르마늄을 포함하고, 상기 제1 패턴층에서 GeO(oxygen deficient germanium)의 농도는 상기 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 도펀트는 상기 바디의 전체에 도핑된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 패턴층에 도핑된 상기 도펀트의 농도는 상기 서로 인접한 두 개의 제1 패턴층들 사이에 대응하는 상기 바디에 도핑된 상기 도펀트의 농도보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.

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