KR20190141050A - 로컬 디밍이 가능한 도광판 모듈 및 이를 구비하는 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로컬 디밍이 가능한 도광판 모듈 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 본 발명의 도광판 모듈은, 사각의 판 상으로, 양 측면의 제1 입광면, 상면의 제1 출광면, 상기 제1 입광면과 인접하는 하면의 가이드 면, 상기 가이드 면에서 연속하면서 중앙으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사를 이루는 웨지 구조의 제1 반사면을 갖고, 중앙부에 대한 양 측이 서로 대칭 구조를 이루는 제1 도광판 및, 사각의 판 상으로, 일 측면의 제2 입광면, 상면의 제2 출광면, 중앙으로 갈수로 두께가 얇아지는 경사를 이루는 웨지 구조의 하면의 제2 반사면을 갖고, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 경사 방향으로 연속하도록 대칭 구조로 상기 제1 도광판 하측에 배치되는 한 쌍의 제2 도광판을 포함하고, 상기 제1 반사면 및 상기 제2 반사면은 각 도광판 내부로 입사되는 빛을 상측으로 반사시키는 반사 패턴을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

로컬 디밍이 가능한 도광판 모듈 및 이를 구비하는 디스플레이 장치{Light guide plate module having local dimming function and display apparatus including the same}

본 발명은 로컬 디밍이 가능한 도광판 모듈 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

디스플레이 장치는 TV, 스마트폰, 노트북, 태블릿 등의 기기에 널리 사용되고 있으며, 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), 유기발광표시장치(OLED:Organic Light-Emitting Display), 플라즈마표시장치(PDP; Plasma Display Panel) 등과 같은 다양한 종류가 사용되고 있다.

여기서, 액정표시장치(이하, 'LCD'라 함)는 다른 표시장치와 달리 그 자체에서 빛을 발하지 못하여, 화상을 실현하기 위해서는 반드시 별도의 외부 광원을 필요로 한다. 따라서 LCD는 액정패널 외에 광원으로 면광원 장치를 더 포함하며, 면광원 장치가 액정패널로 고휘도의 광원을 균일하게 공급함으로써 고품질의 화상을 구현하게 된다.

이와 같이 면광원 장치는 LCD와 같은 디스플레이 장치의 화상을 실현하기 위하여 액정패널의 배면에 설치되는 백라이트 유닛을 말한다. 면광원 장치의 광원으로는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)가 주로 이용되며, LED 광원이 배치되는 위치에 따라 직하 방식(Direct Lighting type) 또는 측면 방식(Edge Lighting type)의 면광원 장치로 구분된다. 직하 방식은 확산판 하부에 LED 광원이 배치되어 확산판을 통하여 액정패널에 직접 빛을 비추어 조명하는 방식이며, 측면 방식은 도광판 측부에 LED 광원이 배치되어 도광판과 광학시트를 통하여 간접적으로 빛을 비추어 조명하는 방식이다.

측면 방식의 면광원 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 도광판(1)의 측부에 다수의 LED 광원(2)이 배치되고, LED 광원(2)에서 출사되는 빛이 도광판(1) 내부에서 전반사를 반복하는 과정에서 면광원의 형태로 전환되어 상부의 출광면으로 출사된다. 이때, 출광면으로 출사되는 빛은 도광판(1)의 유효 발광영역의 전체 면에서 고르게 분포되어 출사된다. 이러한 측면 방식의 면광원 장치는 LED 광원(2)이 도광판(1) 측부에 배치되어 박형화에 유리하며, 출광면으로 균일한 빛이 출사되는 장점을 나타낸다.

이와 같이 측면 방식의 면광원 장치는, LED 광원의 빛이 도광판 내부에서 산란 및 전반사되어 광 균일도가 우수한 특성을 나타내지만, 상대적으로 인접하는 영역과의 명암비(CR : Contrast Ratio)가 낮은 단점을 나타낸다.

특히, 최근 면광원 장치는 TV나 스마트폰 외에도 다양한 종류의 디스플레이 장치에 응용되어 사용되며, 일 예로, 도 2에 도시된 바와 같이 자동차용 계기판(instrument panel)에도 LCD가 적용되어 고화질의 영상을 제공하고 있다.

이러한 디스플레이 장치는 로컬 디밍으로 휘도를 제어하여 연료정보, 속도정보, 주행정보 등과 같은 정보들을 특정 영역에 표시한다. 이때, 특정 영역에 대한 영상이나 휘도 제어는 일반적으로 액정패널의 액정 셀 배열을 통하여 이루어지지만, 액정 셀 배열만을 통한 로컬 디밍 구현은 명암비에 한계를 나타내다. 따라서 최근에는 특정 위치에 대한 로컬 디밍은 액정 셀 배열과 함께 해당 영역에 대한 LED 광원의 개별 온오프 제어를 이용하여 이루어지고 있다.

측면 방식의 면광원 장치가 적용된 디스플레이 장치는 광 특성을 제어하는 도광판이 광 균일도에 대한 성능 위주로 기능이 집중되어, 도 3에 도시된 바와 같이 LED 광원이 개별적으로 발광되는 경우 도광판 내부에서 서로 이웃하는 상하 또는 좌우 블록 영역으로 많은 양의 빛이 진행하여 블록 영역 사이에 매우 낮은 명암비를 나타내고 있다. 따라서 종래의 도광판은 로컬 디밍을 위한 디스플레이 장치에는 적합하지 못한 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 영상 영역과 블랙 영역의 로컬 디밍 제어에 대한 명암비를 개선하는 도광판 모듈 및 이를 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광판 모듈은, 사각의 판 상으로, 양 측면의 제1 입광면, 상면의 제1 출광면, 상기 제1 입광면과 인접하는 하면의 가이드 면, 상기 가이드 면에서 연속하면서 중앙으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사를 이루는 웨지 구조의 제1 반사면을 갖고, 중앙부에 대한 양 측이 서로 대칭 구조를 이루는 제1 도광판 및, 사각의 판 상으로, 일 측면의 제2 입광면, 상면의 제2 출광면, 중앙으로 갈수로 두께가 얇아지는 경사를 이루는 웨지 구조의 하면의 제2 반사면을 갖고, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 경사 방향으로 연속하도록 대칭 구조로 상기 제1 도광판 하측에 배치되는 한 쌍의 제2 도광판을 포함하고, 상기 제1 반사면 및 상기 제2 반사면은 각 도광판 내부로 입사되는 빛을 상측으로 반사시키는 반사 패턴을 갖는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 출광면 및 상기 제2 출광면은 빛의 입사 방향과 나란한 방향을 따라 렌티큘러 형상이 연속 또는 불연속으로 형성되는 집광 패턴을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사 패턴은 양각 또는 음각으로 형성되는 도트 형상의 패턴인 것을 특징으로 한다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디스플레이 장치는, 사각의 판 상으로, 양 측면의 제1 입광면, 상면의 제1 출광면, 상기 제1 입광면과 인접하는 하면의 가이드 면, 상기 가이드 면에서 인접하며 중앙으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사를 이루는 웨지 구조의 제1 반사면을 갖고, 중앙부에 대한 양 측이 서로 대칭 구조를 이루는 제1 도광판과, 사각의 판 상으로, 일 측면의 제2 입광면, 상면의 제2 출광면, 중앙으로 갈수로 두께가 얇아지는 경사를 이루는 웨지 구조의 하면의 제2 반사면을 갖고, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 경사 방향으로 연속하도록 대칭 구조로 상기 제1 도광판 하측에 배치되는 한 쌍의 제2 도광판과, 상기 제1 입광면에 배치되어 상기 제1 도광판 내부로 빛을 제공하는 제1 광원과, 상기 제2 입광면에 배치되어 상기 제2 도광판 내부로 빛을 제공하는 제2 광원과, 상기 제1 도광판 및 제2 도광판의 하부에 배치되는 반사시트와, 상기 제1 도광판 상부에 배치되는 광학시트 및, 상기 광학시트 상부에 배치되는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 제1 반사면 및 상기 제2 반사면은 각 도광판 내부로 입사되는 빛을 상측으로 반사시키는 반사 패턴이 형성되고, 상기 제1 광원 및 제2 광원의 분할 구동과 상기 제1 반사면 및 제2 반사면이 형성하는 블록 영역의 조합으로 로컬 디밍이 구현되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 출광면 및 상기 제2 출광면에는 빛의 입사 방향과 나란한 방향을 따라 렌티큘러 형상의 집광 패턴이 연속 또는 불연속으로 형성되고, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원은 입광면을 따라 다수개 배치되는 적어도 하나 이상의 광원이 블록을 이루면서 분할 구동된다.

본 발명은, 도광판이 웨지 구조로 대칭을 이룸으로써, 서로 대칭되는 좌우 영역 단위로 우수한 로컬 디밍 효과가 나타날 수 있다.

또한, 본 발명은 도광판이 상하 구조로 모듈을 이루어 상하 단위 분할 구동으로 우수한 로컬 디밍 효과를 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 상하 배치 구조의 도광판과, 대칭을 이루는 웨지 구조의 반사면이 조합되어 명암비가 우수한 로컬 디밍이 구현될 수 있다.

도 1은 측면 방식의 면광원 장치에 대한 주요 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 차량용 계기판에 적용된 디스플레이 장치의 예를 나타낸 도면,
도 3은 종래의 기술에 따른 도광판을 이용한 로컬 디밍이 광 특성을 나타낸 평면도,
도 4는 본 실시예에 따른 면광원 장치의 주요 구성을 나타낸 측면도,
도 5는 도 4의 면광원 장치에 대한 각 광원의 발광에 따른 출광 특성을 나타낸 개념도,
도 6a 내지 도 6c는 제1 실험예의 도광판에 따른 광 특성을 나타낸 도면,
도 7a 내지 도 7c는 제2 실험예의 도광판에 따른 광 특성을 나타낸 도면,
도 8a 및 도 8b는 제3 실험예의 도광판에 따른 광 특성을 나타낸 도면.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 각 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다. 후술되는 본 발명의 실시예들의 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시예에 관련하여 다른 실시예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.

도 4는 본 실시예에 따른 면광원 장치의 주요 구성을 나타낸 측면도이고, 도 5는 도 4의 면광원 장치 각 광원의 발광에 따른 출광 특성을 나타낸 개념도이다.

먼저, 도 4를 참조하면, 본 실시예의 면광원 장치는, 제1 도광판(100), 제1 도광판 하부에 배치되는 제2 도광판(200), 제1 도광판 측부에 배치되는 제1 LED 광원(300), 제2 도광판 측부에 배치되는 제2 LED 광원(400), 제1 도광판 및 제2 도광판 하부에 배치되는 반사시트(500) 및 제1 도광판 상부에 배치되는 광학시트(600)를 포함하고, 이들 구성은 미도시된 커버버텀과 가이드 패널에 수용되면서 고정될 수 있다. 또한, 광학시트 상부에는 액정패널이 배치되어 디스플레이 장치를 구성한다.

이러한 구성의 면광원 장치는 LED 광원(300,400)에서 출사되는 다수의 점광원의 빛이 도광판(100,200) 내부에서 전반사를 반복하면서 면광원으로 전환되어 상면으로 출사된다. 또한, 광학시트(600) 상부에 배치되는 액정패널은, 액정 셀의 배열에 따라 광학시트(600)에서 제공되는 빛을 컬러필터로 선택적으로 통과시켜 다양한 형상의 영상을 표시한다. 특히, 본 실시예의 면광원 장치는 다수의 LED 광원이 개별적으로 발광하도록 구성되고, LED 광원의 분할 발광에 따른 블록 단위의 로컬 디밍이 가능하도록 구성된다.

구체적으로 살펴보면, 제1 도광판(100)과 제2 도광판(200)은 제1 LED 광원(300) 및 제2 LED 광원(400)으로부터 다수의 점광원의 빛을 입력받아 내부 전반사를 통하여 면광원으로 전환시켜 상측으로 출사시키는 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. 또한, 제1 도광판(100)과 제2 도광판(200)은 소정의 두께를 갖는 플레이트 또는 시트로 구성될 수 있으며, 자동차의 계기판 패널과 같이 면광원 장치가 적용되는 디스플레이 장치에 따라 다양한 형상을 이룰 수 있다.

제1 도광판(100)은 사각 판 형상을 이루며, 서로 대향하는 양 측면은 제1 LED 광원(300)이 배치되는 제1 입광면(110)을 형성하고, 상면은 빛이 출사되는 제1 출광면(120)을 형성한다. 또한, 제1 도광판(100)은 제1 입광면(110)에서 멀어질수록(중앙으로 갈수록) 두께가 얇아지는 웨지(wedge) 형상을 이루며, 중앙을 기준으로 양 측면은 웨지 형상으로 서로 대칭되는 구조를 이룬다. 즉, 제1 도광판(100)은 웨지 구조로 서로 대칭되면서 중앙부가 연결되는 일체형 도광 블록으로 구성되거나 중앙부가 분리되는 한 쌍의 분리형 도광 블록으로 구성될 수 있다.

제1 도광판(100)의 하면은 제1 입광면(110)과 인접하는 영역의 가이드 면(130)과 가이드 면(130)과 인접하는 중앙 영역의 제1 반사면(140)으로 구분되며, 가이드 면(130)은 수평 구조를 이루고, 제1 반사면(140)은 두께가 얇아지는 경사 구조를 이룬다. 가이드 면(130)은 제1 입광면(110)으로 입사되는 빛이 손실 없이 제1 도광판(100)의 중앙 영역 즉, 제1 반사면(140)까지 입사되도록 가이드 한다.

또한, 제1 도광판(100)은 상면의 제1 출광면(120)에 제1 집광 패턴(121)이 형성된다. 제1 집광 패턴(121)은 제1 도광판(100) 내부로 입사되는 빛 중 좌우측 방향으로 편향되는 빛을 상측으로 집광하여 출사시킨다. 즉, 제1 집광 패턴(121)은 면광원 장치가 로컬 디밍으로 구동될 때, 빛의 진행 방향에 대한 좌우방향의 로컬 블록 사이의 명암비를 개선한다.

제1 집광 패턴(121)은 종단면이 원형 또는 타원형을 이루면서 볼록한 다수의 렌티큘러(lenticular) 패턴으로 구성될 수 있고, 빛이 진행하는 방향(즉, 양 측의 입광면에서 중앙부 방향)으로 나란하게 형성되며, 이웃하는 패턴은 연속 또는 불연속으로 형성될 수 있다. 또한, 렌티큘러 형상의 제1 집광 패턴은 종단면에 대한 폭(w)과 높이(h)의 비율(h/w)가 소정의 비율을 이룰 수 있으며, 일 예로, 0.2 내지 0.5 이하의 이율을 이루는 것이 바람직하다. 폭과 높이의 비율이 0.2 미만을 이루는 경우 집광 효율이 급격히 저하되는 문제점이 있으며, 0.5를 초과하는 경우 집광 효율은 향상되지만 외부 부품과의 간섭 등으로 인하여 표면이 쉽게 손상될 수 있으며, 패턴 사이에서 암부가 발생되어 오히려 광 특성이 저하될 수 있다.

또한, 제1 도광판(100)은 하면의 제1 반사면(140)에 제1 반사 패턴(141)이 형성된다. 제1 반사 패턴(141)은 가이드 면(130)을 거쳐 제1 도광판(100) 내부의 중앙 영역으로 입사된 빛을 상측의 제1 출광면(120)으로 반사시킨다. 즉, 제1 반사 패턴(141)은 면광원 장치가 로컬 디밍으로 구동될 때, 제1 반사면(140)으로 진행되는 빛을 상측으로 반사시켜 중앙부를 통과하지 못하도록 함으로써, 빛의 진행 방향에 대한 전후방향의 로컬 블록 사이의 명암비를 개선한다.

제1 반사 패턴(141)은 횡단면이 원형 또는 다각형인 도트 패턴으로 구성될 수 있고, 제1 반사면(140)의 표면에 대하여 양각 또는 음각으로 형성될 수 있다. 제1 반사 패턴(141)은 서로 중첩되지 않는 범위에서 제1 반사면(140) 면적에 대하여 75% 내지 95%의 비율로 형성될 수 있다. 제1 반사면(140)의 단위 면적에 대한 제1 반사 패턴(141) 면적의 비율이 75% 내지 95%를 벗어나는 경우 반사 효율 및 로컬 디밍 효과가 떨어지게 된다. 이때, 제1 반사 패턴(141)은 광원으로부터 멀어질수록 밀도비가 증가하도록 형성된다. 이와 같은 제1 반사 패턴(141)은 제1 반사면(140)의 경사 구조와 결합되어 중앙 영역에서 빛 차단 효율을 극대화시킬 수 있다.

본 실시예의 제1 반사 패턴(141)은 도트 형상의 패턴을 예시하였으나, 제1 반사면에 코팅되는 광 반사 소재의 물질이나 제1 반사면에 접착되는 광 반사 소재의 필름 등 다양한 광 반사 부재를 포함할 수 있다.

따라서 상기와 같은 구성의 제1 도광판(100)은 제1 출광면(120)에 형성되는 제1 집광 패턴(121)에 의하여 좌우 방향의 명암비를 향상시키고, 경사 구조의 제1 반사면(140)과 그에 형성되는 제1 반사 패턴(141)에 의하여 전후 방향의 명암비를 향상시켜 우수한 로컬 디밍 효과를 나타낼 수 있다.

제2 도광판(200)은, 서로 분리되는 한 쌍의 도광 블록으로 구성되며, 제1 도광판(100)의 양측 가이드 면(130) 하측에 각각 배치된다. 제2 도광판(200)은 사각 판 형상을 이루며, 일 측면은 제2 LED 광원(400)이 배치되는 제2 입광면(210)을 형성하고, 상면은 빛이 출사되는 제2 출광면(220)을 형성한다. 또한, 제2 도광판(200)은 제2 입광면(210)에서 멀어질수록 두께가 얇아지는 웨지 형상을 이루면서, 하면은 경사 구조의 제2 반사면(240)을 형성한다.

제2 도광판(200)은 제2 입광면(210)이 제1 도광판(100)의 제1 입광면(110)에 일치하고, 제2 출광면(220)은 제1 도광판(100)의 가이드 면(130)에 마주하도록 제1 도광판(100) 하측에 배치된다. 따라서, 제2 도광판(200)의 제2 반사면(240)은 제1 도광판(100)의 제2 반사면(240)과 대략 동일한 경사각을 가지면서 동일 선상으로 연속되는 반사면을 형성한다.

또한, 제2 도광판(200)은 상면의 제2 출광면(220)에 제2 집광 패턴(221)이 형성되고, 하면의 제2 반사면(240)에 제2 반사 패턴(241)이 형성된다. 제2 도광판(200)의 제2 집광 패턴(221)과 제2 반사 패턴(241)은 제1 도광판(100)의 제1 집광 패턴(121) 및 제1 반사 패턴(141)과 동일한 구성을 이룰 수 있다.

제1 LED 광원(300)과 제2 LED 광원(400)은 제1 도광판(100)의 제1 입광면(110) 및 제2 도광판(200)의 제2 입광면(210)에 각각 배치되어 각 도광판으로 점광원의 빛을 제공한다. 이때, 제1 LED 광원(300)과 제2 LED 광원(400)은 상하로 배치됨과 동시에 각 광원은 입광면(110,210)과 나란한 방향으로 블록 단위로 구분될 수 있다. 따라서, 다수의 LED 광원(300,400)들은 상하, 좌우 및 블록 단위로 서로 구분되면서 분할되어 구동되도록 구성된다.

반사시트(500)는 제1 도광판(100) 및 제2 도광판(200)의 하부에 배치되어 각 도광판에서 하측으로 누설되는 빛을 전방으로 반사시켜 디스플레이 장치의 휘도를 향상시킨다. 반사시트(500)는 우수한 광 반사율을 갖는 시트 또는 필름으로 구성될 수 있으며, 제1 반사면(140) 및 제2 반사면(240)의 형상에 대응하도록 상측으로 볼록하게 돌출될 수 있다.

광학시트(600)는 제1 도광판(100)에서 출사되는 빛의 휘도와 균일도 등의 광 특성을 제어하는 광 제어 부재이다. 광학시트(600)는 확산시트와 프리즘 시트를 포함하는 다수의 광 제어 부재로 구성될 수 있다.

상기와 같은 구성의 디스플레이 장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 도광판(100)의 좌측 제1 LED 광원(300)에서 입사되는 빛은 좌측의 제1 반사면(140)에 반사되어 제1 출광면(120)으로 출사되고(①), 우측 제1 LED 광원(300)에서 입사되는 빛은 우측의 제1 반사면(140)에 반사되어 제1 출광면(120)으로 출사된다(②). 또한, 제2 도광판(200)의 좌측 제2 LED 광원(400)에서 입사되는 빛은 좌측의 제2 반사면(240)에 반사되어 제2 출광면(220)으로 출사되고(③), 우측 제2 LED 광원(400)에서 입사되는 빛은 우측의 제2 반사면(240)에 반사되어 제2 출광면(220)으로 출사된다(④).

따라서, 도 4에 도시된 실시예의 제1 도광판(100) 및 제2 도광판(200)에서는 LED 광원(300,400)의 분할 구동에 따라 로컬 디밍이 구현될 수 있다.

[ 실험예 ]

본 실험예에서 비교예 1은 하면에 반사 패턴이 형성되는 단일 도광판을 대상으로 하였고, 비교예 2는 상부의 제1 도광판과 하부의 제2 도광판이 모듈을 이루면서 하면에 출광 위치에 따라 반사 패턴이 형성되는 한 쌍의 도광판을 대상으로 하였으며, 실시예는 웨지 구조를 이루는 상부의 제1 도광판과 하부의 제2 도광판이 모듈을 이루면서 하면에 출광 위치에 따라 반사 패턴이 형성되는 한 쌍의 도광판을 대상으로 광 특성을 실험하였다. 또한, 도 7 및 도 8의 도광판 내부에 표시된 숫자는 가장 높은 휘도(100%)를 기준으로 하여 각 위치에서의 상대적인 휘도를 나타낸 수치이다.

도 6 내지 도 8은 제1 실험예 내지 제3 실험예의 도광판에 따른 광 특성을 나타낸 도면으로, 도 6a 내지 6c는 모든 LED 광원이 구동될 때의 광 특성을 나타내었고, 도 7a 내지 7c는 LED 광원이 분할 구동될 때로서 비교예 2 및 실시예에서는 제2 LED 광원이 분할 구동될 때의 광 특성을 나타내었으며, 도 8a 및 8b는 비교예 2 및 실시예에서 제1 LED 광원이 분할 구동될 때의 광 특성을 나타내었다.

먼저, 도 6a 내지 6c를 참조하면, 모든 LED 광원이 구동될 때, 비교예 1의 도광판은 광원과 가까운 양측 영역과 양측에서의 빛이 중첩되는 중앙 영역이 상대적으로 높은 휘도를 나타내면서 전체적으로 휘도가 불균형하게 나타남을 확인할 수 있(도 6a), 비교예 2의 도광판도 양측에서의 빛이 중첩되는 중앙 영역이 상대적으로 높은 휘도를 나타내어 휘도의 불균형이 나타나고 있음을 알 수 있다(도 6b). 그러나 본 실시예의 도광판은 도 6c와 같이, 전체 영역에서 높은 휘도를 나타내면서 휘도의 편차가 거의 나타나지 않아 높은 휘도의 균일한 광 특성을 나타냄을 알 수 있다.

또한, 제2 광원을 이용한 로컬 디밍의 구현 예에 있어서, 도 7a 내지 7c를 참조하면, 비교예 1의 도광판은 광원 영역에서는 높은 휘도를 나타내면서 빛의 진행 방향에 대하여 100% -> 52% -> 16% -> 3%와 같이 광원으로부터 멀어질수록 휘도가 점차적으로 낮아져 블록 영역에 대한 로컬 디밍의 효과가 매우 낮은 것을 알 수 있고(도 7a), 비교예 2의 도광판도 광원 영역에서 높은 휘도를 나타내면서 빛이 진행하는 방향에 대하여 이웃하는 블록 영역에서 100% -> 2% 로 휘도가 급격히 감소하여 우수한 명암비를 나타내지만 그 다음 블록 영역에서는 다시 휘도가 10%로 상승하여 전체적으로 볼 때 로컬 디밍 효과가 낮음을 알 수 있다(도 7b). 그러나 본 실시예의 도광판은 도 7c와 같이, 광원 영역에서 높은 휘도를 나타내면서 빛이 진행하는 방향에 대하여 이웃하는 블록 영역에서 1% 또는 0% 휘도를 나타내어 명암비가 매우 우수하고, 로컬 디밍이 매우 선명하게 구현됨을 확인할 수 있다.

또한, 제1 광원을 이용한 로컬 디밍의 다른 구현 예에 있어서, 도 8a 및 8b를 참조면, 비교예 2의 도광판은 제1 광원에 의한 발광 블록 영역의 휘도(100%)에 대하여 인접하는 블록 영역의 휘도가 3%, 1% 및 10%로 나타나지만(도 8a), 본 실시예의 도광판은 제1 광원에 의한 발광 블록 영역의 휘도(100%)에 대하여 인접하는 블록 영역의 휘도가 1%, 1% 및 0%로 나타나 명암비가 현저하게 개선되고 로컬 디밍이 매우 선명하게 구현됨을 확인할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 로컬 디밍에 따른 블록 영역의 경계선이 선명하게 구분되어 나타남을 확인할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

100, 200 : 도광판
110, 210 : 입광면
120, 220 : 출광면
130 : 가이드 면
140, 240 : 반사면
121, 221 : 집광 패턴
141, 241 : 반사 패턴
300, 400 : LED 광원
500 : 반사시트
600 : 광학시트

Claims (5)

1. 사각의 판 상으로, 양 측면의 제1 입광면, 상면의 제1 출광면, 상기 제1 입광면과 인접하는 하면의 가이드 면, 상기 가이드 면에서 연속하면서 중앙으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사를 이루는 웨지 구조의 제1 반사면을 갖고, 중앙부에 대한 양 측이 서로 대칭 구조를 이루는 제1 도광판; 및,
   사각의 판 상으로, 일 측면의 제2 입광면, 상면의 제2 출광면, 중앙으로 갈수로 두께가 얇아지는 경사를 이루는 웨지 구조의 하면의 제2 반사면을 갖고, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 경사 방향으로 연속하도록 대칭 구조로 상기 제1 도광판 하측에 배치되는 한 쌍의 제2 도광판;을 포함하고,
   상기 제1 반사면 및 상기 제2 반사면은 각 도광판 내부로 입사되는 빛을 상측으로 반사시키는 반사 패턴을 갖는 도광판 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 출광면 및 상기 제2 출광면은,
   빛의 입사 방향과 나란한 방향을 따라 렌티큘러 형상이 연속 또는 불연속으로 형성되는 집광 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 도광판 모듈.
3. 제1항에 있어서, 상기 반사 패턴은,
   양각 또는 음각으로 형성되는 도트 형상의 패턴인 것을 특징으로 하는 도광판 모듈.
4. 사각의 판 상으로, 양 측면의 제1 입광면, 상면의 제1 출광면, 상기 제1 입광면과 인접하는 하면의 가이드 면, 상기 가이드 면에서 인접하며 중앙으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사를 이루는 웨지 구조의 제1 반사면을 갖고, 중앙부에 대한 양 측이 서로 대칭 구조를 이루는 제1 도광판;
   사각의 판 상으로, 일 측면의 제2 입광면, 상면의 제2 출광면, 중앙으로 갈수로 두께가 얇아지는 경사를 이루는 웨지 구조의 하면의 제2 반사면을 갖고, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 경사 방향으로 연속하도록 대칭 구조로 상기 제1 도광판 하측에 배치되는 한 쌍의 제2 도광판;
   상기 제1 입광면에 배치되어 상기 제1 도광판 내부로 빛을 제공하는 제1 광원;
   상기 제2 입광면에 배치되어 상기 제2 도광판 내부로 빛을 제공하는 제2 광원;
   상기 제1 도광판 및 제2 도광판의 하부에 배치되는 반사시트;
   상기 제1 도광판 상부에 배치되는 광학시트; 및
   상기 광학시트 상부에 배치되는 디스플레이 패널;을 포함하고,
   상기 제1 반사면 및 상기 제2 반사면은 각 도광판 내부로 입사되는 빛을 상측으로 반사시키는 반사 패턴이 형성되고, 상기 제1 광원 및 제2 광원의 분할 구동과 상기 제1 반사면 및 제2 반사면이 형성하는 블록 영역의 조합으로 로컬 디밍이 구현되는 디스플레이 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 출광면 및 상기 제2 출광면에는 빛의 입사 방향과 나란한 방향을 따라 렌티큘러 형상의 집광 패턴이 연속 또는 불연속으로 형성되고,
   상기 제1 광원 및 상기 제2 광원은 입광면을 따라 다수개 배치되는 적어도 하나 이상의 광원이 블록을 이루면서 분할 구동되는 디스플레이 장치.
   

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