KR20190021522A - 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치 - Google Patents

도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190021522A
KR20190021522A KR1020170106204A KR20170106204A KR20190021522A KR 20190021522 A KR20190021522 A KR 20190021522A KR 1020170106204 A KR1020170106204 A KR 1020170106204A KR 20170106204 A KR20170106204 A KR 20170106204A KR 20190021522 A KR20190021522 A KR 20190021522A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light source
plate
light guide
backlight device
Prior art date
Application number
KR1020170106204A
Other languages
English (en)
Inventor
오태근
Original Assignee
희성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 희성전자 주식회사 filed Critical 희성전자 주식회사
Priority to KR1020170106204A priority Critical patent/KR20190021522A/ko
Publication of KR20190021522A publication Critical patent/KR20190021522A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0045—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide
    • G02B6/0046—Tapered light guide, e.g. wedge-shaped light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members

Abstract

본 발명은 다수의 LED를 광원으로 채용하여 디스플레이 장치의 백라이팅을 위한 면 광원으로 사용되는 직하 조명 방식의 백라이트 장치에 관한 것으로, 본 발명의 도광체는, 투명 아크릴 계열의 수지로 네 모서리가 곡면 처리된 사각 플레이트로서, 상기 플레이트의 하면 중앙에 광원이 수용되도록 형성되는 광원 홈; 상기 광원 홈과 동일한 수직 선상에서 상기 플레이트의 상면 중앙부가 오목하게 형성되는 반사면; 상기 플레이트의 상면 중앙부에서 가장자리를 향하여 하향 경사를 이루고, 상기 반사면을 중심으로 방사상으로 대칭되는 4개의 단위 출광면으로 이루어지며, 이웃하는 상기 단위 출광면이 연결되는 연결면이 곡면 처리되는 제1 출광면; 및 상기 제1 출광면에서 연장되는 상기 플레이트의 가장자리 측면이 볼록한 곡면 형상으로 형성되는 제2 출광면;을 포함하여, 상기 광원 홈에 수용되는 광원의 빛을 상면 및 측면으로 출사시키도록 구성된다.

Description

도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치{Light guide plate and backlight unit having the same}
본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 LED를 광원으로 채용하여 디스플레이 장치의 백라이팅을 위한 면 광원으로 사용되는 직하 조명 방식의 백라이트 장치에 관한 것이다.
평면 디스플레이 장치인 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device, 이하, 'LCD'라 함)는 다른 표시장치와는 달리 그 자체에서 빛을 발하지 못하여, 고품질의 화상을 실현하기 위해서는 반드시 별도의 외부 광원을 필요로 한다. 따라서 LCD는 액정패널 외에 면 광원의 백라이트 장치를 더 포함하여, 백라이트 장치가 액정패널로 고휘도의 광원을 균일하게 공급함으로써 화상을 구현하게 된다.
이와 같이 백라이트 장치는 LCD와 같은 디스플레이 장치의 화상을 실현하기 위한 조명장치를 말하며, 광원이 배치되는 위치에 따라 측면형(Edge Lighting type) 또는 직하형(Direct Lighting type) 백라이트 장치로 구분된다. 또한, 백라이트 장치의 광원으로는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 장점을 갖는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)가 주로 이용되고 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요부를 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래의 기술에 따른 직하형 백라이트 장치의 주요부를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 측면형 백라이트 장치(10)는 커버버텀(11) 내에서 도광판(13)의 측부에 LED 광원(15a)이 배치되고, 도광판(13) 상부에는 광학시트(14)가 적층된다. LED 광원(15a)에서 출사되는 점광원의 빛은 도광판(13) 내부로 입사된 후 도광판(13) 내부에서 전반사를 반복하면서 면광원으로 전환된다. 또한, 면광원으로 전환된 도광판(13) 내부의 빛은 상면의 출광면으로 출사되고, 광학시트(14)를 통과하면서 휘도, 균일도와 같은 광 특성이 개선된다. 이러한 측면형 백라이트 장치(10)는 LED 광원(15a)이 도광판(13) 측부에 배치되어 백라이트 장치의 슬림화에 유리하지만, 도광판(13) 내부에서 LED 광원(15a)의 빛이 도달하는 거리에 한계가 있어 대형화에 불리한 단점이 있다. 미설명된 도면부호 12, 15b 및 16은 각각 반사시트, 기판 및 가이드 패널을 나타낸다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 직하형 백라이트 장치(20)는 LED 광원(25a)이 커버버텀(21) 내부의 바닥면에 배치되며, LED 광원(25a)의 상부에는 확산판(23)과 광학시트(24)들이 배치된다. LED 광원(25a)에서 출사되는 점광원의 빛은 커버버텀(21) 내부의 광 믹싱 공간(S)에서 믹싱된 후 확산판(23)과 광학시트(24)를 통과하여 면광원으로 출사된다. 이러한 직하형 백라이트 장치(20)는 LED 광원(25a)이 커버버텀(21)의 크기에 무관하게 가로 및 세로 방향으로 다수개 배치될 수 있어 백라이트 장치의 대형화에 유리하다. 그러나 직하형 백라이트 장치(20)는 점광원의 특성상 LED 광원(25a)과 확산판(23) 사이에서 광 믹싱이 이루어질 수 있는 충분한 공간(S)의 광학 거리(OD : Optical Distance)가 확보되어야 한다. 따라서 직하형 백라이트 장치(20)는 상기 광학 거리(OD) 확보에 따라 슬림화에 불리한 단점이 있다.
따라서 최근 직하형 백라이트 장치는 광학 거리(OD)를 줄일 수 있는 확산 렌즈(27)를 채용하여 슬림화를 도모하고 있다. 상기 확산 렌즈(27)는 하부에 광원 삽입 홈을 갖는 볼록한 돔 또는 반구형 구조를 이루며, LED 광원(25a)에서 출사되는 빛은 상기 확산 렌즈(27)를 통하여 1차 확산되면서 광 믹싱 공간으로 제공되므로, 광학 거리(OD)를 줄일 수 있는 것이다. 미설명된 22, 25b 및 26은 각각 반사시트, 기판 및 가이드 패널을 나타낸다.
그러나 상기 확산 렌즈(27)를 갖는 직하형 백라이트 장치에서도 광학 거리(OD)가 필수적으로 요구됨에 따라 백라이트 장치를 슬림화하는 데는 구조적인 한계를 나타내고 있다. 특히, 최근에는 디스플레이 장치에 대한 대형화, 경량화 및 슬림화의 요구가 증가하고 있는 바, 대화면을 구현하면서도 슬림화에 유리한 디스플레이 장치용 백라이트 장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.
또한, 상기와 같은 확산 렌즈를 이용한 직하형 백라이트 장치는 많은 수의 LED가 요구되어 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
한국등록특허 10-1758719(2017.07.11.등록, 액정표시장치)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 도광체를 이용한 직하 방식의 백라이트 장치를 구현하여 대형화 및 슬림화에 유리한 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 동일 면적의 백라이트 장치에 대하여 LED 광원의 수를 줄이면서 균일한 광원을 제공하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광체는, 투명 아크릴 계열의 수지로 네 모서리가 곡면 처리된 사각 플레이트로서, 상기 플레이트의 하면 중앙에 광원이 수용되도록 형성되는 광원 홈; 상기 광원 홈과 동일한 수직 선상에서 상기 플레이트의 상면 중앙부가 오목하게 형성되는 반사면; 상기 플레이트의 상면 중앙부에서 가장자리를 향하여 하향 경사를 이루고, 상기 반사면을 중심으로 방사상으로 대칭되는 4개의 단위 출광면으로 이루어지며, 이웃하는 상기 단위 출광면이 연결되는 연결면이 곡면 처리되는 제1 출광면; 및 상기 제1 출광면에서 연장되는 상기 플레이트의 가장자리 측면이 볼록한 곡면 형상으로 형성되는 제2 출광면;을 포함하여, 상기 광원 홈에 수용되는 광원의 빛을 상면 및 측면으로 출사시키도록 구성된다.
또한, 상기 연결면은 상기 플레이트의 중앙부에서 가장자리로 갈수록 곡률 반경이 증가하는 곡면 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 장치는, 내부에 수용공간을 형성하는 커버버텀; 상기 커버버텀의 수용공간에 안착되는 상기와 같은 구성의 도광체; 상기 도광체의 광원 홈에 수용되는 광원; 및 상기 도광체의 상부에 적층되는 확산판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광체는, 상기 커버버텀의 수용공간 내에서 소정 간격을 이루면서 다수개 배치되고, 상기 도광체의 크기(L), 상기 도광체 사이의 간격(P) 및 상기 도광체의 광 출사각(θ)에 대하여 상기 커버버텀의 바닥면과 상기 확산판 사이의 광학 거리(OD)는, OD = (P-L) x tan(90°- θ)에 의하여 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 도광체를 통하여 상면 및 측면으로 균일한 빛이 출사됨으로써, 대형화 및 슬림화에 유리한 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명은, 동일 면적의 백라이트 장치에 대하여 LED 광원의 수를 줄일 수 있어 제조 비용을 절감하는 효과를 나타낸다.
도 1은 종래의 기술에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요부를 나타낸 단면도,
도 2는 종래의 기술에 따른 직하형 백라이트 장치의 주요부를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도광체의 상세 구조를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도광체의 광 특성을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치를 나타낸 사시도,
도 8은 도 7의 백라이트 장치에 대한 도광체의 배치 구조를 나타낸 단면도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 도광체의 광 추적 경로를 나타낸 도면이다.
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 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도광체의 상세 구조를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도광체의 광 특성을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 백라이트 장치는 반사부재(120) 상에 도광체(130)가 안착되고, 도광체(130)의 중심부 하측에는 LED 광원(140)이 배치되며, 도광체(130)의 상부에는 확산판(150)과 광학시트(160)가 배치되는 구조를 이룬다. 이러한 광학 소자들은 내부에 수용공간을 갖는 사각 판상의 커버버텀(110)에 수용되면서 서로 조립되고, 상부에서 커버버텀(110)에 체결되는 가이드 패널(미도시)에 의하여 조립이 고정된다. 또한, 상기 반사부재(120) 또는 도광체(130)와 상기 확산판(150) 사이의 공간은 도광체(130)에서 출사된 빛이 믹싱되는 광 믹싱 공간(S)을 형성한다.
상기 반사부재(120)는 도광체(130) 하측으로 누설되거나 광 믹싱 공간(S)에 분포하는 빛이 커버버텀(110)에 흡수되는 것을 차단하면서 상측으로 반사시켜 백라이트 장치의 휘도를 향상시킨다. 반사부재(120)는 광 반사율이 우수한 시트 또는 필름으로 구성될 수 있으며, LED 광원(140)을 노출시키면서 커버버텀(110)의 바닥면을 덮으면서 배치된다.
상기 LED 광원(140)은 도광체(130)의 중앙부 하측에 배치되어 상면 또는 측면으로 빛을 출사시키는 백라이트 장치의 광원으로, 기판(141)을 매개로 커버버텀(110)의 바닥면에 장착된다. 이때, LED 광원(140)은 반사부재(120) 상부로 노출되면서 도광체(130)의 광원 홈(136)에 위치하도록 조립된다. 또한, 상기 LED 광원(140)은 상면 및 네 측면으로 빛을 방출시키는 다면 발광(5면 발광) 구조의 CSP(chip scale package) 형 LED로 구성된다.
상기 확산판(150)과 광학시트(160)는 도광체(130)의 상부 적층되어 상측으로 출사되는 빛의 휘도와 휘도의 균일도를 개선시키기 위한 광 제어 부재이다. 확산판(150)은 도광체(130)에서 출사된 빛을 확산시켜 균일도를 향상시키고, 광학시트(160)는 상측으로 출사되는 빛을 집광시켜 휘도를 향상시킨다. 상기 광학시트(160)는 한 쌍의 프리즘 시트로 구성될 수 있다.
본 발명의 백라이트 장치에서 커버버텀과 가이드 패널을 포함하는 상기 반사부재(120), LED 광원(140), 확산판(150) 및 광학시트(160)는 공지의 구성이 적용될 수 있다.
상기 도광체(130)는 LED 광원(140)에서 제공되는 점광원의 빛을 내부에서 전반사 및 굴절시켜 면광원으로 전환시키는 광 전환 소자로서, 소정의 굴절율을 갖는 투명 아크릴 계열의 수지로 구성되며, 일 예로 PMMA(Polymethylmethacrylate), PS(Poly styrene), MS(Meta styrene) 또는 PC(Polycarbonate) 등의 수지로 구성될 수 있다. 도광체(130)는 대략 사각 플레이트 형상을 이루며, 사각 플레이트의 네 모서리는 곡면 처리된다.
또한, 상기 도광체(130)는 중앙부의 하면에 LED 광원(140)이 수용되는 광원 홈(136)이 형성되고, 광원 홈(136) 주변의 하면에는 내부에서 전반사되는 빛을 산란 빛 난반사시키기 위한 광 산란 패턴(137)이 형성될 수 있다. 또한, 도광체(130)는 상면의 중앙부가 가장자리보다 두꺼운 돔 또는 피라미드 구조를 이루며, 상면은 반사면(131)과 제1 출광면(133)을 형성하며, 측면은 제2 출광면(135)을 형성한다.
도 5를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 도광체(130)의 상면 중앙부는 오목하게 함몰된 반사면(131)을 형성한다. 상기 반사면(131)은 LED 광원(140)이 배치되는 광원 홈(136)의 수직 선상에 형성되며, LED 광원(140)에서 수직 방향으로 출사되는 빛을 측면으로 반사시켜 수직 광원에 의한 핫 스팟(hot spot)을 방지한다. 이를 위하여 상기 반사면(131)에는 반사층(132)이 형성될 수 있으며, 상기 반사층(132)은 광 반사 재질의 시트가 접착되거나 광 반사 물질이 코팅되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 반사층(132)은 대략 70% 내지 95%의 반사율을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도광체(130)는 중앙부에서 가장자리를 향하면서 하향 경사를 이루는 제1 출광면(133)을 형성한다. 상기 제1 출광면(133)은 LED 광원(140)에서 직접 출사되거나 반사면(131)에서 반사되어 도광체(130) 내부에 분포되는 빛을 상측으로 출사시킨다. 제1 출광면(133)에서 출사되는 빛은 광 믹싱 공간(S)에서 믹싱이 이루어지면서 확산판(150)을 통하여 출사된다. 상기 제1 출광면(133)은 사각 플레이트 형상의 도광체(130) 상면에 대하여 반사면(131)을 중심으로 방사상으로 대칭되는 4 영역의 단위 출광면으로 분할될 수 있으며, 이웃하는 단위 출광면이 연결되는 연결면(134)은 완만한 곡면 형상을 이룬다. 또한, 연결면(134)은 중앙부에서 가장자리를 갈수록 곡률 반경이 증가하는 곡면 형상을 이룬다.
또한, 상기 도광체(130)는 가장자리의 측부가 곡면을 이루는 제2 출광면(135)을 형성한다. 제2 출광면(135)은 제1 출광면(133)의 가장자리에서 볼록한 곡면 형상으로 연장되면서 도광체(130)의 하면과 연결된다. 따라서, 볼록하게 만곡되는 제2 출광면(135)은 도광체(130) 내부에 분포되는 빛을 상측 및 측면으로 고르게 출사시킨다.
이와 같이 LED 광원(140)의 빛은 도광체(130)의 제1 출광면(133) 및 제2 출광면(135)을 통하여 광 믹싱 공간(S)의 전체 영역에 대하여 고른 분포를 이루도록 출사된다.
또한, 상기 도광체(130)는 하면에 빛의 산란 및 난반사를 위한 광 산란 패턴(137)이 형성된다. 상기 광 산란 패턴(137)은 양각의 미세 돌기 형상을 이루거나 음각의 미세 홈 형상을 이룰 수 있으며, 도광체(130) 내부의 빛을 산란 및 난반사시켜 휘도를 향상시킴과 동시에 빛이 도광체 내부에 균일하게 분포되도록 하여 제1 출광면(133) 및 제2 출광면(135)에서 고르게 출사되도록 한다.
상기와 같은 구성의 도광체(130)는 도 6에 도시된 바와 같이, 수직 방향에 대하여 70°내외의 광 출사각(θ)에서 가장 높은 휘도를 나타내고, 140°의 범위 내에서 비교적으로 균일한 광 특성을 나타내고 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 백라이트 장치에 대한 도광체의 배치 구조를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치는 도광체(130)가 다수개 배치된다. 즉, 도광체(130)는 백라이트 장치의 크기에 따라 가로 및 세로 방향으로 소정의 간격을 이루면서 다수개 배치될 수 있다. 이때, 각 도광체(130)의 광원 홈(136)에 LED 광원(140)이 함께 배치된다. 이와 같이 다수개의 도광체(130)를 갖는 백라이트 장치(100)는 각 도광체(130)에 수용된 LED 광원(140)을 개별 구동시켜 로컬 디밍을 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치(100)는 광학 거리(OD)가 도광체(130)의 크기(L), 도광체(130) 사이의 간격(P) 및 광 출사각(θ)에 의하여 결정될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 소정의 크기(L)를 갖는 다수의 도광체(130)가 소정 간격(P)으로 배치될 때 광 출사각(θ)에 대하여 tan(90°- θ) = OD / (P-L) 의 관계이므로, 확산판은 커버버텀 바닥면으로부터 광학 거리(OD) = (P-L) x tan(90°- θ)에 의하여 결정될 수 있다.
본 발명의 도광체는 수직 방향에 대하여 70°의 광 출사각(θ)을 나타내므로, 일 예로 55"의 디스플레이 장치에 적용될 때 도광체(130)의 크기(L) 및 간격(P)에 따라 하기의 [표 1]과 같은 광학 거리와 LED 수가 요구된다.
크기(mm) 간격(mm) OD(mm) LED 수량(ea)
49.0 60 4 240
55.3 80 9 135
75.3 100 9 84
위 [표 1]에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 도광체는 특정 크기의 디스플레이 장치에 대하여 도광체의 크기와 배치 간격을 적절히 선택하여 광학 거리와 필요한 LED 수량을 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 도광체의 광 추적 경로를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 다수의 도광체가 배치된 백라이트 장치에 있어서, 도광체는 상부 및 측부의 출광면을 통하여 고르게 빛이 출하되며, 전체 광 믹싱 공간에 대하여 빛이 균일하게 분포됨을 확인할 수 있다.
또한, [표 2]는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치에 있어서 도광체(130)의 형상에 따른 광 특성을 비교하여 나타내었다. [표 2]의 각 실험예는 4 개의 도광체를 배치한 백라이트 장치를 대상으로 실험하였으며, 실험예1은 사각 플레이트의 도광체에 대하여 네 모서리가 직각을 이루고, 단위 출광면들의 연결면(도 3의 134 참조)이 소정의 각을 이루는 형상에 대한 광 특성을 나타내었고, 실험예2는 사각 플레이트의 도광체에 대하여 네 모서리가 곡면 처리되고, 단위 출광면들의 연결면이 곡면 처리된 형상에 대한 광 특성을 나타내었다.
실험예1 실험예2

도광체
형상
Figure pat00001
Figure pat00002

휘도
데이터
Figure pat00003
Figure pat00004
위 [표 2]에서 알 수 있는 바와 같이 실험예1 및 실험예2의 본 발명이 실시예에 따른 도광체에서 균일한 휘도가 나타남을 알 수 있다. 또한, 네 모서리와 단위 출광면의 연결면이 곡면 처리된 실험예2의 도광체에서는 모서리와 연결면에 의한 핫 스팟도 나타나지 않아 더욱 균일한 광 특성을 나타냄을 알 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.
110 : 커버버텀
120 : 반사부재
130 : 도광체
131 : 반사면 132 : 반사층
133 : 제1 출광면 134 : 연결면
135 : 제2 출광면 136 : 광원 홈
137 : 광 산란 패턴
140 : LED 광원
150 : 확산판
160 : 광학시트

Claims (4)

  1. 투명 아크릴 계열의 수지로 네 모서리가 곡면 처리된 사각 플레이트로서,
    상기 플레이트의 하면 중앙에 광원이 수용되도록 형성되는 광원 홈;
    상기 광원 홈과 동일한 수직 선상에서 상기 플레이트의 상면 중앙부가 오목하게 형성되는 반사면;
    상기 플레이트의 상면 중앙부에서 가장자리를 향하여 하향 경사를 이루고, 상기 반사면을 중심으로 방사상으로 대칭되는 4개의 단위 출광면으로 이루어지며, 이웃하는 상기 단위 출광면이 연결되는 연결면이 곡면 처리되는 제1 출광면; 및
    상기 제1 출광면에서 연장되는 상기 플레이트의 가장자리 측면이 볼록한 곡면 형상으로 형성되는 제2 출광면;을 포함하여,
    상기 광원 홈에 수용되는 광원의 빛을 상면 및 측면으로 출사시키는 도광체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결면은,
    상기 플레이트의 중앙부에서 가장자리로 갈수록 곡률 반경이 증가하는 곡면 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 도광체.
  3. 내부에 수용공간을 형성하는 커버버텀;
    상기 커버버텀의 수용공간에 안착되는 제1항 또는 제2항의 도광체;
    상기 도광체의 광원 홈에 수용되는 광원; 및
    상기 도광체의 상부에 적층되는 확산판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 도광체는,
    상기 커버버텀의 수용공간 내에서 소정 간격을 이루면서 다수개 배치되고,
    상기 도광체의 크기(L), 상기 도광체 사이의 간격(P) 및 상기 도광체의 광 출사각(θ)에 대하여 상기 커버버텀의 바닥면과 상기 확산판 사이의 광학 거리(OD)는,
    OD = (P-L) x tan(90°- θ)에 의하여 설정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
KR1020170106204A 2017-08-22 2017-08-22 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치 KR20190021522A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170106204A KR20190021522A (ko) 2017-08-22 2017-08-22 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170106204A KR20190021522A (ko) 2017-08-22 2017-08-22 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190021522A true KR20190021522A (ko) 2019-03-06

Family

ID=65760945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170106204A KR20190021522A (ko) 2017-08-22 2017-08-22 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190021522A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110609418A (zh) * 2019-09-24 2019-12-24 深圳创维－Rgb电子有限公司 一种背光模组及显示设备
KR20200123353A (ko) 2019-04-19 2020-10-29 희성전자 주식회사 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치
KR20200124368A (ko) 2019-04-23 2020-11-03 희성전자 주식회사 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치
KR20210091391A (ko) 2020-01-13 2021-07-22 희성전자 주식회사 도광체 및 이를 포함한 로컬 디밍형 백라이트 장치
KR20230038347A (ko) 2021-09-10 2023-03-20 희성전자 주식회사 도광 렌즈 및 이를 포함하는 백라이트 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101758719B1 (ko) 2010-12-08 2017-07-18 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101758719B1 (ko) 2010-12-08 2017-07-18 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200123353A (ko) 2019-04-19 2020-10-29 희성전자 주식회사 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치
KR20200124368A (ko) 2019-04-23 2020-11-03 희성전자 주식회사 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치
CN110609418A (zh) * 2019-09-24 2019-12-24 深圳创维－Rgb电子有限公司 一种背光模组及显示设备
KR20210091391A (ko) 2020-01-13 2021-07-22 희성전자 주식회사 도광체 및 이를 포함한 로컬 디밍형 백라이트 장치
KR20230038347A (ko) 2021-09-10 2023-03-20 희성전자 주식회사 도광 렌즈 및 이를 포함하는 백라이트 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7566148B2 (en) Side light-emitting device, backlight unit having the side light-emitting device, and liquid crystal display apparatus employing the backlight unit
US7341358B2 (en) Illumination apparatus
KR101529473B1 (ko) 로우 프로파일 측면 방출 ｌｅｄ를 이용한 얇은 백라이트
US7738189B2 (en) Side emitting lens, and backlight unit and liquid crystal display including the same
US7837360B2 (en) Optical module
US7862221B2 (en) Optical lens, optical package having the same, backlight assembly having the same and display device having the same
US9638956B2 (en) Backlight unit and display apparatus thereof
KR20190021522A (ko) 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치
CN110914746B (zh) 用于超薄直射式背光的光学透镜
US20060092663A1 (en) Side light-emitting device, backlight unit having the side light-emitting device, and liquid crystal display apparatus employing the backlight unit
KR20070013469A (ko) 광학렌즈 및 광학 패키지와, 이를 갖는 백라이트 어셈블리및 표시장치
JP2007034307A5 (ko)
KR20190053312A (ko) 도광 렌즈 및 이를 구비하는 직하형 백라이트 장치
JP2011014831A (ja) 発光装置、面光源および液晶ディスプレイ装置
KR20160051292A (ko) 렌즈, 렌즈를 포함하는 발광 장치, 및 발광 장치를 포함하는 백 라이트 유닛
US7766533B2 (en) Illumination module, and a display and general lighting apparatus using the same
US20160161086A1 (en) Light emitting module and light emitting apparatus
KR101662237B1 (ko) 백라이트 유닛
KR101798599B1 (ko) 광속제어부재 및 이를 이용한 백라이트유닛
KR100664373B1 (ko) 백색 발광다이오드를 채택한 백라이트 패널
US20090147533A1 (en) Display Device
KR102436800B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102391395B1 (ko) 광학렌즈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정표시장치
KR20190027046A (ko) 도광 렌즈 및 이를 구비하는 직하형 백라이트 장치
KR20150005743A (ko) 백라이트 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right