KR20170047831A - 면광원장치 및 면광원장치 제조방법 - Google Patents

면광원장치 및 면광원장치 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 면광원장치 및 면광원장치의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 발광다이오드와 도광판의 공기보다 굴절률이 큰 도광체를 마련하여 봉지재 표면 및 도광판 표면에서의 굴절률 차이를 줄이거나 없앰으로써 발광다이오드 내부로 반사하던 빛이 외부로 나올 수 있도록 하거나 도광판으로의 입사효율을 향상시킬 수 있는 면광원장치 및 면광원장치의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 면광원장치는 발광다이오드가 포함되어 상기 면광원장치에 빛을 공급하는 광원과, 상기 광원에서 공급된 빛을 면광원으로 만드는 도광판과, 상기 광원과 도광판 사이에 마련되어 상기 광원에서 공급된 빛을 상기 도광판으로 전달하는 도광체를 포함한다.
본 발명의 면광원장치에 따르면 광원에서 발생한 빛을 도광판까지 손실을 최대한 줄이면서 전달할 수 있고, 면광원장치의 광효율이 증대됨에 따라 발광다이오드의 개수를 줄일 수 있어 동일 휘도에서의 제조원가를 절감할 수 있으며, 면광원장치의 광효율이 증대됨에 따라 동일 휘도에서 소비전력을 최소화할 수 있고, 발광다이오드 내부에서 열로 소비되는 빛을 줄이고 도광판에 입사되지 못하고 열로 변하는 빛이 적어짐에 따라 면광원장치에서 발생하는 열을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

Description

면광원장치 및 면광원장치 제조방법{Surface light source device and manufacturing method of the same}
본 발명은 면광원장치 및 면광원장치를 제조하는 방법에 관한 것으로, 발광다이오드 등을 측면부에 위치시키고 광학패턴이 형성된 도광판을 사용하여 면 전체에 균일한 밝기의 광원을 형성하는 장치로서 LCD의 백라이트 유닛(Back Light Unit)으로 활용되거나 조명장치에 활용되는 장치로서 본 발명은 이러한 면광원의 휘도를 향상시킬 수 있는 면광원장치 및 이를 제조하는 방법에 대한 것이다.
차세대 광원으로 각광받고 있는 발광다이오드 즉 LED(Light Emitting Diode)는 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서 백열등, 형광등과 같은 종래의 조명장치보다 소비전력이 작고 수명이 길뿐만 아니라 부피도 작게 만들 수 있어 최근 각광받고 있는 광원이다.
면광원장치는 흔히 백라이트 유닛(BLU)라고 부르는데 백라이트 유닛은 LCD 패널이 자체적으로 발광할 수 없는 광학적 수동소자이므로 LCD 패널에 빛을 공급하는 장치로 사용되며, 최근에는 형광등을 대체하는 조명장치로도 사용되고 있다.
면광원장치는 기본적으로 발광다이오드를 광원으로 사용하는데 발광다이오드가 포함된 광원은 도광판의 측면에 위치하고 측면에 위치한 광원에서 나온 광은 광학패턴이 형성된 도광판으로 입사된 후 도광판의 광학패턴에 의해 균일한 면광원을 형성한다. 즉, 면광원장치는 발광다이오드로 이루어진 광원에서 나온 빛이 도광판으로 입사되고 도광판에 입사된 빛은 도광판 내부에서 전반사의 형태로 이동하다가 도광판에 형성된 광학패턴에 의해 도광판 밖으로 나오게 되며 광학패턴의 밀도를 조절하여 광원과 맞닿아 있는 입광부와 광원과 떨어져 있는 대광부의 휘도를 동일하게 형성하게 된다.
발광다이오드는 통상 빛을 내는 반도체 소자인 다이오드 부분과 다이오드 상부에 반도체인 다이오드의 부식, 변형 및 열화를 방지하기 위한 봉지재를 포함하여 이루어진다. 발광다이오드 차원에서의 광 효율은 반도체 자체에서 봉지재(encapsulation)로 나오는 효율을 말하고, 면광원장치 측면에서의 광효율은 앞서 발광다이오드 자체의 광효율에 더하여 봉지재 경계에서 발광다이오드 외부로 나가는 효율 즉 봉지재 투과효율과 도광판으로의 입사 효율도 포함하는데 도광판으로의 입사효율은 도광판 입광부 물질과 외부 물질의 굴절률 차이에 따라 결정된다.
종래 면광원장치에서는 발광다이오드와 도광판 사이에 간극이 있어 발광다이오드에서 나온 빛이 도광판으로 입사하는 과정에서 공기층을 통과하게 된다. 도 11은 발광다이오드(100)에서 도광판(200)으로 빛이 입사되는 과정을 설명하는 도면으로 다이오드(110)에서 나온 빛이 봉지재(120)를 투과하기 전에 봉지재와 공기사이의 굴절률 차이에 의해 전반사 임계각보다 입사각이 큰 경우 봉지재 표면(150)에서 반사되어 봉지재(120)를 투과하지 못하는 빛(일점쇄선)이 발생하고, 봉지재(120)를 투과한 빛도 도광판과 공기의 굴절률 차이에 의해 도광판 표면(210)에서 반사되는 빛(점선)이 발생하게 된다.
발광다이오드의 봉지재(120)로는 에폭시를 많이 사용하는데 에폭시는 굴절률이 1.5인 물질로 공기와의 경계면에서 내부 전반사각이 42°이고 입사각이 42°보다 큰 빛은 발광다이오드 밖으로 나오지 못하고 경계면에서 내부로 반사하여 열로 소모된다. 이것은 발광다이오드 및 도광판을 포함한 광원장치의 효율을 떨어뜨리는 결정적인 요인이 된다.
또한, 빛의 도광판 입사효율은 도광판 입광부 물질과 외부 공기와의 굴절률 차이에 따라 결정되는데 도광판의 입광면에서 빛의 투과율이 아무리 좋다할지라도, 입사각이 90°에 가까워질수록 100% 반사하게 된다.
즉, 종래에는 도 11에 도시한 것과 같이 봉지재 내부에서 소멸되는 빛과 도광판으로 입사하지 못하고 소멸되는 빛이 많아 면광원장치의 효율이 떨어지고 발광다이오드 발열의 원인이 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 발광다이오드와 도광판의 사이에 공기보다 굴절률이 큰 도광체를 마련하여 봉지재 표면 및 도광판 표면에서의 내외부 굴절률 차이를 줄이거나 없앰으로써 발광다이오드 내부로 반사하던 빛이 외부로 나올 수 있도록 하거나 도광판으로의 입사효율을 향상시킬 수 있는 면광원장치 및 면광원장치의 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 면광원장치는 발광다이오드가 포함되어 상기 면광원장치에 빛을 공급하는 광원과, 상기 광원에서 공급된 빛을 면광원으로 만드는 도광판과, 상기 광원과 도광판 사이에 마련되어 상기 광원에서 공급된 빛을 상기 도광판으로 전달하는 도광체를 포함한다.
또한, 상기 광원은 도광판의 측면부 또는 모서리에 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광체는 상기 광원과 도광판에 밀착되게 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광체는 공기보다 굴절률이 큰 투광성 재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광체는 상기 도광판과 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원은 하나 이상의 발광다이오드로 이루어지고, 상기 도광체는 상기 발광다이오드의 전면에 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광체는 상기 발광다이오드의 칩 상부에 마련된 봉지제와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광체는 형광물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광체는 신축성이 있는 재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 면광원장치의 제조방법은 상기 발광다이오드를 포함하는 광원과 광원의 빛을 면광원으로 형성하는 도광판을 상기 면광원장치의 프레임에 조립하는 단계, 상기 프레임에 조립된 도광판과 발광다이오드 사이에 발광다이오드에서 나온 빛을 도광판으로 전달하는 도광체를 삽입하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 도광체를 삽입하는 단계에서, 상기 도광체는 도광판과 발광다이오드 사이에 공기층이 없도록 밀착되게 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 면광원장치의 제조방법은 상기 광원에 포함된 발광다이오드 상부에 광원의 빛을 면광원을 형성하는 도광판으로 전달하는 도광체를 형성하는 단계, 상기 도광체가 형성된 광원과 도광판을 상기 면광원장치의 프레임에 조립하는 단계를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 면광원장치의 제조방법은 상기 광원의 빛을 면광원으로 형성하는 도광판의 입광부에 상기 광원의 빛을 도광판으로 전달하는 도광체를 형성하는 단계, 상기 도광체가 형성된 도광판과 광원을 상기 면광원장치의 프레임에 조립하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 면광원장치의 프레임에 조립하는 단계에서, 상기 도광체가 도광판과 상기 광원의 발광다이오드 사이에 공기층이 없도록 상기 도광판과 발광다이오드에 밀착되게 조립되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광체는 신축성이 있는 재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광체는 공기보다 굴절률이 큰 투광성 재질인 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명은 광원에서 발생한 빛을 도광판까지 손실을 최대한 줄이면서 전달할 수 있는 효과가 있다.
또한, 면광원장치의 광효율이 증대됨에 따라 발광다이오드의 개수를 줄일 수 있어 동일 휘도에서의 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 면광원장치의 광효율이 증대됨에 따라 동일 휘도에서 소비전력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발광다이오드 내부에서 열로 소비되는 빛을 줄이고 도광판에 입사되지 못하고 열로 변하는 빛이 적어짐에 따라 면광원장치에서 발생하는 열을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 면광원장치를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 면광원장치에서 광원의 빛이 도광판으로 입사되는 과정을 나타내는 도면이고,
도 3은 발광다이오드의 봉지재 표면에서 입사각에 따른 반사율을 나타내는 도면이고,
도 4는 도광판의 입광부에서 입사되는 빛의 입사각에 따른 반사율을 나타내는 도면이고,
도 5는 봉지재에서 공기 또는 공기에서 도광판으로 빛이 이동할 때 굴절률 차이에 따른 반사율을 나타내는 그래프이고,
도 6은 도 5의 그래프의 기울기의 변화율을 나타내는 그래프이고,
도 7은 입사각과 굴절율의 비율이 변할 때 반사율의 값 및 평균값을 나타내는 표이고,
도 8 내지 10은 본 발명의 면광원장치 제조방법의 제1실시예 내지 제3실시예의 순서도이고,
도 11은 종래의 면광원장치에서 광원의 빛이 도광판으로 입사되는 과정을 나타낸 도면이다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 면광원장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 면광원장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 면광원장치에서 광원의 빛이 도광판으로 입사되는 과정을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 면광원장치는 발광다이오드 즉, LED를 포함하여 이루어지며 면광원장치에 빛을 공급하는 광원(100)과 광원(100)에서 공급된 빛이 입사되어 균일한 면광원을 형성하는 도광판(200)과 광원(100)과 도광판(200) 사이에 마련되어 광원(100)에서 공급된 빛을 도광판으로 전달하는 기능을 수행하는 도광체(300)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 광원(100)은 LED를 포함하여 이루어지는 구성으로 통상적으로 PCB(400) 또는 FPCB(Flexible PCB)에 LED가 부착된 형태로 마련지만 단일 LED에 전원을 공급하기 위한 간단한 회로구성을 포함하여 이루어지기도 한다.
LED의 평면도는 도 2, 11에 도시되어 있는데 반도체의 형태로 마련되는 다이오드(110)와 반도체인 다이오드의 부식, 변형 및 열화를 방지하기 위한 봉지재(120)를 포함하여 이루어진다. 봉지재(120)에는 형광물질(130)이 포함되기도 하는데 이는 다이오드(110)에서 나온 빛의 파장을 바꿔 원하는 파장대의 빛을 얻기 위함이다. LED는 반도체인 다이오드(110)와 봉지재(120)를 둘러싸는 반사갓(140)을 포함하여 이루어지는데 반사갓(140)은 봉지재(120)의 표면에서 반사된 빛을 재반사시켜 봉지재(120) 밖으로 내보내기 위한 구성이다.
발광다이오드에서 빛이 나오는 과정을 보다 상세히 설명하면 다이오드(110)는 통상 사파이어 위의 질화갈륨으로 이루어지는데 질화갈륨에서 발생한 빛은 통상 백색광이 아니므로 silicate로 이루어진 형광물질(130)을 통과하며 백색 빛으로 바뀐다. 이 빛은 사방으로 퍼져 나가지만 빛의 방향을 유도하는 반사갓(140)에 의해 전면 방향으로 유도된다. 봉지재(120)는 통상 에폭시로 이루어지는데 에폭시의 굴절률은 1.5이다.
종래의 면광원장치는 발광다이오드의 봉지재(120)와 도광판(200) 사이에 공기층을 통과하여야 하고 공기의 굴절률이 1.0이므로 봉지재 표면(150)에서의 반사율이 도 5를 참조하면 60% 정도임을 알 수 있다. 물론 반사갓(140)에서 반사된 후 봉지재 표면(150)을 통과하는 빛이 있겠지만 대략 40% 정도의 빛이 봉지재 표면(150)을 통과함을 알 수 있다.
본 발명의 도광판(200)은 광원(100)에서 나온 빛을 공급받아 균일한 면광원을 형성하는 구성으로 균일한 면광원은 도광판(200)의 하부에 광학패턴을 형성하고 도광판(200)에 입사된 빛이 도광판(200) 내부를 전반사로 이동하다 광학패턴을 만나면 도광판(200) 밖으로 나오는 원리를 이용한 것으로 광원(100)과 근접한 입광부에는 광학패턴의 밀도를 작게 형성하고 광원(100)과 멀리 떨어진 대광부에는 광학패턴의 밀도를 크게 형성하여 도광판(200) 내부를 이동한 빛과 광학패턴이 만날 확률을 동일하게 하여 균일한 면광원을 형성한다.
도광판(200)은 통상 PMMA 재질로 이루어지는데 PMMA의 굴절률은 1.49로서 봉지재(120)의 굴절률인 1.5와 유사하다. 앞서 설명한 바와 같이 종래 면광원장치는 광원(100)에서 나온 빛이 공기층을 투과하므로 도광판(200)으로 입사되는 빛은 도 5, 7을 참조하면 굴절률 비가 대략 1.5이므로 반사율이 20%정도이므로 광원(100)에서 나온 빛의 80% 정도가 입사됨을 알 수 있다.
다이오드(110)에서 나온 빛이 봉지재 표면(150)을 통과하는 양이 전체 발생한 양의 40%정도이고 그 빛 중 도광판으로 입사되는 빛의 양이 80%정도이므로 다이오드(110)에서 발생한 빛의 32% 정도만이 도광판(200)으로 입사됨을 알 수 있다.
본 발명의 도광체(300)는 광원(100)과 도광판(200) 사이에 마련되는 투광성 재질의 구성으로 공기보다 굴절률이 높은 물질이다. 도광체(300)는 광원(100)에서 나온 빛을 도광판(200)으로 전달하는 역할을 수행하는데 앞서 설명한 바와 같이 종래 면광원장치에서 광원(100)과 도광판(200) 사이에 공기층이 있고 광원(100)의 빛이 도광판(200)으로 입사되기 전에 공기층을 통과해야 하므로 공기와의 굴절률 차이에 따라 광원(100)에 포함된 발광다이오드의 봉지재(120) 표면에서의 반사율과 도광판(200) 표면(210)에서의 반사율에 의해 전체 발생된 빛의 32%정도만이 도광판(200)으로 입사되는 문제를 해결하기 위한 것으로 도광체(300)는 광원(100)과 도광판(200) 사이에 공기층이 없도록 밀착되게 구성되는 것이 바람직하다.
위와 같이 광원(100)과 도광판(200) 사이에 도광체(300)가 밀착되게 마련되고 굴절률이 1.5인 재질이라면 다이오드(110)에서 발생된 빛의 대부분이 소실없이 도광판(200)으로 입사됨을 알 수 있고 도 2는 봉지재(120)와 도광판(200)과 도광체(300)의 굴절률이 동일함을 전제로 다이오드(110)에서 발생된 빛이 도광판(200)으로 입사되는 과정을 설명한 것이다.
도 3은 봉지재(120)에서 공기 중으로 빛이 나갈 때 입사각에 따른 반사율을 도시한 것이고, 도 4는 공기 중에서 도광판(200)으로 빛이 들어갈 때 입사각에 다른 반사율을 도시한 그래프이다.
봉지재(120)인 에폭시의 굴절률이 1.5이고 공기의 굴절률이 1.0이므로 전반사 임계각이 42°이므로 입사각이 42°보다 큰 빛은 100%반사됨을 알 수 있고, 도광판(200)의 굴절률은 1.49로서 입사각이 90° 정도에서 100% 반사됨을 알 수 있는데 봉지재(120)로부터 공기 중으로 나올 때보다 반사율이 작은 이유는 굴절률이 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 빛이 입사되기 때문이다.
즉, 본 발명은 종래 광원(100)과 도광판(200)이 떨어진 채 조립되는 경우 뿐만 아니라 밀착시켜 조립하더라도 광원(100)에 포함된 발광다이오드 및 도광판(200)의 표면거칠기에 기인하여 100% 밀착될 수 없고 봉지재(120) 표면과 도광판(200) 사이에 공기층이 있을 수 밖에 없어 광효율이 떨어지는 문제를 해결한 것으로 광원(100)과 도광판(200) 양쪽에 밀착되게 마련되는 도광체(300)를 통해 광원(100)과 도광판(200) 사이의 공기층을 없애고 이를 통해 각 표면에서 반사되는 빛을 최소화하여 광 효율을 극대화한 것이다.
본 발명의 면광원장치는 측면부 또는 모서리에 광원(100)이 마련되는 경우에 특히 효율적인데 이는 빛이 측면 또는 모서리에서 도광판(200)으로 입사되기 때문에 입사된 빛은 도광판(200)과 평행하고 이 때문에 입사각이 도광판(200)을 나오지 못하고 소멸되는 빛고 일정 휘도를 유지하기 위해서는 광효율이 중요하기 때문이다.
또한, 본 발명의 도광체(300)는 기본적으로 투광성을 가져야하고 공기보다 굴절률이 높아야 효율적인데 이는 광원(100) 및 도광판(200)과의 굴절률 차이가 작을수록 반사되는 빛의 양이 적어지기 때문이고, 신축성을 갖는 재질일 때 더욱 효율적인데 이는 광원(100)과 도광판(200)의 표면거칠기를 메울수록 즉, 밀착도가 좋을수록 반사율이 작아지기 때문이다.
또한, 본 발명의 도광체(300)는 도광판(200) 입광부 전면에 마련되도 무관하지만 광원(100) 중 발광다이오드가 위치한 부분에 국부적으로 마련되는 것이 더욱 효율적인데 이는 도광판(200) 내부에서 빛이 이동하다 광원(100)쪽으로 꺽이는 빛이 있을 수가 있고 이런 경우에는 반대로 도광판(200) 입광부에서의 굴절률 차이가 클수록 반사율이 높아지므로 도광판(200) 내부로 빛이 이동할 가능성을 높이는 것이 유리하기 때문이다. 물론 입광부쪽으로 이동하는 빛의 양이 그리 많지 않기 때문에 제작 상의 편의를 위해 도광판 입광부쪽 전체에 도광체(300)를 마련할 수도 있다.
본 발명의 도광체(300)는 도광판(200)과 일체형으로 형성될 수도 있는데 도광판(200)과 일체형으로 형성할 경우에는 도광판(200)을 제작할 때 발광다이오드와 마주보는 부분을 약간 튀어나오게 제작한다면 발광다이오드와 밀착도를 향상시킬 수 있다. 같은 원리로 광원(100)에 포함된 발광다이오드의 제작 시 도광체(300)를 봉지재(120)와 일체형으로 형성할 수도 있는데 도광판(200)과 일체형으로 제작할 때와 마찬가지로 봉지재(120)를 약간 튀어나오게 제작한다면 도광판(200)과의 밀착도를 향상시킬 수 있게 된다.
도 5의 그래프는 아래의 공식에 의해 유도된 것인데 도 5의 그래프의 기울기의 변화율을 나타낸 도 6을 참조하면 굴절류의 비가 0.85정도에서 반사율이 급격히 낮아짐을 알 수 있는데 이를 통해 봉지재(120)와 도광체(300) 사이의 굴절률비를 0.85이상으로 맞춘다면 면광원장치의 광효율을 극대화할 수 있다. 이런 원리는 도광판(200)과 도광체(300)사이에도 적용할 수 있다.
도 5의 그래프에 사용된 공식에 대해 보다 상세히 설명하면 굴절률이 다른 두 유전체 매질의 경계면에서 입사각도 θi, 투과각도 θt와 반사율 R⊥, R∥은 다음 공식과 같다.
R⊥ = [ sin (θi - θt) ]² / [ sin (θi + θt) ]²
R∥ = [ tan (θi - θt) ]² / [ tan (θi + θt) ]²
전반사각을 θc, 입사부 굴절률을 ni, 투과부 굴절률을 nt라 하면, 편광되지 않은 빛에 대하여 R = 1/2 * ( R⊥ + R∥ )은 다음과 같다.
R = (nt-ni)²/ (nt+ni)² , ( θi=0)
R = 1/2*{[sin(θi-θt)]²/[sin(θi+θt) ]²+[tan(θi-θt)]²/[tan(θi+θt)]²}
=1/2*{[sin(θi-sin-1[ni/nt*sinθi])]²/[sin(θi+sin-1[ni/nt*sinθi])]²
+[tan(θi-sin-1[ni/nt*sinθi])]²/[tan(θi+sin-1[ni/nt*sinθi])]²}, (0<θi<θc)
R = 1, (θc≤θi<90)
도 5는 이 식에 따라 nt/ni와 각도 θi에 따른 반사율을 백분율로 나타낸 것이고, 도 7은 nt/ni의 변화에 따른 반사율의 평균값을 나타낸 것이고, 도 6은 도 5의 두 번 미분한 값, 즉 기울기의 변화율을 나타낸 것이다.
도 6과 도 7에 따르면 입사부의 굴절률 ni에 비해 투과부의 굴절률 nt의 값이 85%보다 높은 지점에서 반사율 평균이 급격히 감소하며 투과율이 높아지는 것을 알 수 있다. 즉 발광다이오드에 굴절률이 1.5인 에폭시 봉지재를 사용할 경우, 본 발명의 도광체는 굴절률이 1.275 이상인 물질을 쓰는 것이 바람직함을 알 수 있다. 또한, 도 7에 따르면 nt와 ni의 비율이 1.0인 곳에서 반사율이 0에 도달한다. 다시 말해 발광다이오드의 봉지재와 빛을 도광판으로 전달하는 도광체 및 도광판은 모두 같은 굴절률을 가진 물질을 사용할 때, 이상적인 빛의 전달이 이루어짐을 알 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 면광원장치 제조방법의 제1실시예 내지 제3실시예의 순서도인데 이를 참조하여 본 발명의 면광원장치 제조방법에 대해 설명하되 앞선 설명과 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명의 면광원장치의 제조방법의 제1실시예는 발광다이오드가 포함된 광원(100)과 도광판(200)을 면광원장치의 프레임에 조립한다.(S100) 면광원장치의 프레임에 조립된 광원(100) 중 발광다이오드와 도광판(200) 사이는 종래와 같이 이격되어 있으므로 이 부분에 도광체(300)를 양쪽에 밀착되게 삽입한다.(S110) 삽입하는 방법은 어떤 것이든 상관없지만 일례로 시트 형태로 마련된 도광체(300)를 삽입하는 방식으로 제조할 수도 있고, 잉크 형태의 도광체(300)를 삽입한 후 경화시키는 방식으로 제조할 수도 있다.
본 발명의 면광원장치의 제조방법의 제2실시예 및 제3실시예는 광원(100)에 포함된 발광다이오드의 상부 또는 도광판(200)의 입광부에 도광체(300)를 형성한다.(S200, S300) 이 때 도광체(300)는 도광판(200) 또는 발광다이오드의 봉지재(120)와 동일한 재질로 일체형으로 형성할 수도 있다. 도광체가 형성된 광원(100) 또는 도광판(200)을 각각 면광원장치의 프레임에 조립한다.(S210, S310) 물론 도광체(300)는 앞서 설명한 바와 같이 신축성 재질로 이루어지는 것이 바람직하고 공기보다 굴절률이 높은 투광성 재질임은 물론이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허 청구 범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
광원 : 100 도광판 : 200
도광체 : 300

Claims (16)

  1. 발광다이오드를 광원으로 하는 면광원장치에 있어서,
    발광다이오드가 포함되어 상기 면광원장치에 빛을 공급하는 광원과,
    상기 광원에서 공급된 빛을 면광원으로 만드는 도광판과,
    상기 광원과 도광판 사이에 마련되어 상기 광원에서 공급된 빛을 상기 도광판으로 전달하는 도광체를 포함하는 면광원장치.
  2. 제1항에서,
    상기 광원은 도광판의 측면부 또는 모서리에 마련되는 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  3. 제1항에서,
    상기 도광체는 상기 광원과 도광판에 밀착되게 마련되는 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  4. 제3항에서,
    상기 도광체는 공기보다 굴절률이 큰 투광성 재질인 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  5. 제3항에서,
    상기 도광체는 상기 도광판과 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  6. 제1항에서,
    상기 광원은 하나 이상의 발광다이오드로 이루어지고,
    상기 도광체는 상기 발광다이오드의 전면에 마련되는 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  7. 제6항에서,
    상기 도광체는 상기 발광다이오드의 칩 상부에 마련된 봉지제와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  8. 제1항에서,
    상기 도광체는 형광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  9. 제1항에서,
    상기 도광체는 신축성이 있는 재질인 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  10. 발광다이오드를 광원으로 하는 면광원장치를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 발광다이오드를 포함하는 광원과 광원의 빛을 면광원으로 형성하는 도광판을 상기 면광원장치의 프레임에 조립하는 단계,
    상기 프레임에 조립된 도광판과 발광다이오드 사이에 발광다이오드에서 나온 빛을 도광판으로 전달하는 도광체를 삽입하는 단계를 포함하는 면광원장치 제조방법.
  11. 제10항에서,
    상기 도광체를 삽입하는 단계에서,
    상기 도광체는 도광판과 발광다이오드 사이에 공기층이 없도록 밀착되게 삽입되는 것을 특징으로 하는 면광원장치 제조방법.
  12. 발광다이오드를 광원으로 하는 면광원장치를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 광원에 포함된 발광다이오드 상부에 광원의 빛을 면광원을 형성하는 도광판으로 전달하는 도광체를 형성하는 단계,
    상기 도광체가 형성된 광원과 도광판을 상기 면광원장치의 프레임에 조립하는 단계를 포함하는 면광원장치 제조방법.
  13. 발광다이오드를 광원으로 하는 면광원장치를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 광원의 빛을 면광원으로 형성하는 도광판의 입광부에 상기 광원의 빛을 도광판으로 전달하는 도광체를 형성하는 단계,
    상기 도광체가 형성된 도광판과 광원을 상기 면광원장치의 프레임에 조립하는 단계를 포함하는 면광원장치 제조방법.
  14. 제12항 또는 제13항에서,
    상기 면광원장치의 프레임에 조립하는 단계에서,
    상기 도광체가 도광판과 상기 광원의 발광다이오드 사이에 공기층이 없도록 상기 도광판과 발광다이오드에 밀착되게 조립되는 것을 특징으로 하는 면광원장치 제조방법.

  15. 제10항 또는 제12항 또는 제13항에서,
    상기 도광체는 신축성이 있는 재질인 것을 특징으로 하는 면광원장치 제조방법.
  16. 제10항 또는 제12항 또는 제13항에서,
    상기 도광체는 공기보다 굴절률이 큰 투광성 재질인 것을 특징으로 하는 면광원장치 제조방법.
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