KR20200123353A - Light guide plate and backlight unit having the same - Google Patents
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Abstract
Description
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.The present invention relates to a backlight device, and more particularly, to a backlight device of a direct illumination method used as a surface light source for backlighting of a display device by employing a plurality of LEDs as light sources.
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.A liquid crystal display device (hereinafter referred to as'LCD'), which is a flat display device, does not emit light on its own unlike other display devices, and therefore requires a separate external light source to realize high-quality images. To Accordingly, the LCD further includes a backlight device of a surface light source in addition to the liquid crystal panel, and the backlight device realizes an image by uniformly supplying a high-intensity light source to the liquid crystal panel.
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.As described above, the backlight device refers to a lighting device for realizing an image of a display device such as an LCD, and is classified into an edge lighting type or a direct lighting type backlight device according to a position where a light source is disposed. In addition, as a light source of a backlight device, a light emitting diode (hereinafter referred to as'LED') having advantages such as small size, low power consumption, and high reliability is mainly used.
직하형 백라이트 장치는 다수의 LED 광원이 상측을 향하도록 배열되고, LED 광원과 소정의 간격을 이루면서 확산판 및 광학 시트가 배치되며, LED 광원의 빛이 확산판 및 광학 시트를 통하여 직접 상측으로 출사된다. 이러한 직하형 백라이트 장치는 LED 광원의 배열 면적에 제한이 없어 대화면의 백라이트 장치에 유리하다. 반면, 직하형 백라이트 장치는 점광원을 갖는 LED의 특성상 점광원에 의한 핫 스팟을 해결하기 위하여, LED 광원과 확산판 사이에 광 믹싱이 충분히 이루어지도록 하는 최소한의 광학 거리(Optical Distance : OD)를 확보하여야 하므로, 슬림화에 불리한 단점이 있다.In the direct type backlight device, a plurality of LED light sources are arranged to face upward, a diffusion plate and an optical sheet are arranged at a predetermined distance from the LED light source, and light from the LED light source is emitted directly upward through the diffusion plate and optical sheet. do. Such a direct type backlight device is advantageous for a large-screen backlight device because there is no limitation on the arrangement area of the LED light source. On the other hand, in order to solve the hot spot caused by the point light source due to the characteristics of the LED having a point light source, the direct type backlight device has a minimum optical distance (OD) that allows sufficient light mixing between the LED light source and the diffusion plate. Since it must be secured, there is a disadvantage in slimming.
이러한 문제를 해결하고자 한국공개특허 10-2019-0021522호에서 도광체를 갖는 직하형 백라이트 장치가 본 출원인에 의하여 제시되어 있으며, 상기 선행문헌의 백라이트 장치에 대한 주요 구성을 도 1에 도시하였다.In order to solve this problem, a direct type backlight device having a light guide has been proposed by the present applicant in Korean Patent Publication No. 10-2019-0021522, and the main configuration of the backlight device of the prior document is shown in FIG. 1.
도면을 참고하면, 종래의 백라이트 장치는 기판(11) 상에 LED 광원(12)이 실장되고, 도광체(13)가 LED 광원(12)을 덮으면서 기판(11)에 결합되며, 도광체(13) 상부에 확산판(14)과 광학 시트(15)가 배치되고, 기판(11)과 도광체(13) 사이에는 반사시트(16)가 개입되는 구조를 이룬다. 여기서, 도광체(13)는 하면 중앙부에 LED 광원(12)이 배치되는 광원 홈(13a)이 형성되고, 상면은 빛이 출사되는 출광면(13b)을 형성하며, 상면 중앙부는 오목한 형상의 반사면(13c)을 형성하고, 상기 반사면(13c)에는 반사층(13d)이 형성되는 구성을 특징으로 한다.Referring to the drawings, in a conventional backlight device, an
상기와 같은 구성의 백라이트 장치는, LED 광원(12)의 빛이 도광체(13)를 통하여 측면으로 반사되어 넓은 지향각으로 출사되므로, LED 광원(12)과 확산판(14) 사이의 거리(OD)를 줄이더라도 균일한 휘도를 나타내어 백라이트 장치의 슬림화에 유리한 효과를 나타낸다. 일 예로, 선행문헌의 백라이트 장치는 약 75mm 크기의 도광체를 100mm 간격으로 배치하였을 때 광학 거리(OD)를 9mm 까지 줄일 수 있다.In the backlight device having the above configuration, since the light of the
그러나 종래의 백라이트 장치는 도광체(13) 상면에 반사면(13c)을 위한 오목한 홈이 형성되고, 동일한 중심축의 하면에 광원 홈(13a)이 동시에 형성되어야 하므로, 상하면에 각각 홈이 형성되기 위해서는 도광판(13)이 최소한의 두께를 가져야 하므로, 백라이트 장치의 전체 두께를 슬림화하는데 한계를 나타낸다.However, in the conventional backlight device, a concave groove for the
또한, 최근에는 백라이트 장치의 슬림화에 따라 도광체(13)의 두께도 수 mm 단위, 일 예로 5mm 이하로 얇아지고 있어 도광판(13)에 각각 광원 홈(13a)과 반사면(13c)의 형상을 정확하게 가공하기가 매우 어려운 단점이 있다. LED 광원(12)에서 출사되는 빛은 광원 홈(13a)과 반사면(13c)의 형상에 따라 출광면(13b)으로 출사되는 빛의 특성이 크게 좌우되는데, 광원 홈(13a)과 반사면(13c)이 정확하게 가공되지 않는 경우 광 특성이 변화되어 원하는 광 특성을 나타내지 못하게 된다.In addition, in recent years, with the slimming of the backlight device, the thickness of the
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 도광체의 구조를 개선하여 슬림화에 더욱 유리한 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a light guide that is more advantageous in slimming by improving the structure of the light guide and a backlight device having the same.
또한, 본 발명은 더욱 얇아진 도광체에 대해서도 형상 가공을 용이하게 할 수 있는 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a light guide capable of facilitating shape processing even for a thinner light guide, and a backlight device including the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광체는, 투명 아크릴 계열의 수지로 네 모서리가 곡면 처리된 사각 플레이트로서, 상기 플레이트의 하면 중앙부에 광원이 수용되도록 관통되는 광원 홀, 상기 광원 홀의 상측 개구부를 차폐하도록 결합되는 차광부재, 상기 광원 홀의 상부 개구부 주위에서 가장자리를 향하여 하향 경사를 이루고, 상기 차광부재를 중심으로 방사상으로 형성되는 제 1 출광면, 및, 상기 제 1 출광면에서 연장되는 상기 플레이트의 가장자리 측면이 곡면 형상으로 형성되는 제 2 출광면을 포함하여, 상기 광원 홀에 수용되는 광원의 빛을 상기 제 1 출광면 및 상기 제 2 출광면으로 출사시키도록 구성된다.The light guide of the present invention for achieving the above object is a rectangular plate having four corners curved with a transparent acrylic resin, a light source hole penetrating to accommodate a light source at a central lower surface of the plate, and an upper side of the light source hole A light blocking member coupled to shield the opening, a first light-emitting surface formed radially around the light-blocking member and formed in a downward slope around the upper opening of the light source hole, and the first light-emitting surface extending from the first light-emitting surface The plate is configured to emit light from a light source accommodated in the light source hole to the first and second light emitting surfaces, including a second light emitting surface having a curved edge side surface.
여기서, 상기 광원 홀은, 상부로 갈수록 좁은 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the light source hole is characterized in that it is formed to have a narrower width toward the top.
또한, 상기 차광부재는, 70 내지 95%의 반사율을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the light blocking member is characterized in that it has a reflectance of 70 to 95%.
또한, 상기 차광부재는, 50㎛ 내지 300㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the light blocking member is characterized in that it has a thickness of 50㎛ to 300㎛.
또한, 상기 제 1 출광면은, 상기 차광부재를 중심으로 방사상으로 대칭되는 4개의 단위 출광면으로 이루어지며, 이웃하는 상기 단위 출광면이 연결되는 연결면이 곡면 처리되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first light exit surface is formed of four unit light exit surfaces that are radially symmetric about the light blocking member, and a connection surface to which the neighboring unit light exit surfaces are connected is curved.
또한, 상기 연결면은, 상기 플레이트의 중앙부에서 가장자리로 갈수록 곡률 반경이 증가하는 곡면 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.In addition, the connection surface is characterized in that it forms a curved shape in which a radius of curvature increases from a central portion of the plate to an edge.
또한, 본 발명의 백라이트 장치는, 내부에 수용공간을 형성하는 커버버텀, 상기 커버버텀의 수용공간에 안착되는 상기 도광체, 상기 도광체의 광원 홀에 수용되는 광원, 및, 상기 도광체 상부에 적층되는 확산판을 포함한다.In addition, the backlight device of the present invention includes a cover bottom forming an accommodation space therein, the light guide body seated in the accommodation space of the cover bottom, a light source accommodated in the light source hole of the light guide body, and the upper part of the light guide body. It includes a laminated diffusion plate.
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.In addition, a plurality of the light guides are disposed at predetermined intervals within the receiving space of the cover bottom, and the size of the light guide (L), the distance between the light guides (P), and the light exit angle of the light guide With respect to (θ), the optical distance OD between the bottom surface of the cover bottom and the diffusion plate is set by OD = (PL) x tan (90°-θ).
본 발명은 도광체의 중앙부에 홀 구조의 광원 홀을 형성함으로써, 중앙부의 두께를 더욱 얇게 할 수 있어 백라이트 장치를 더욱 슬림하게 제조할 수 있다.According to the present invention, by forming a light source hole having a hole structure in the central portion of the light guide, the thickness of the central portion can be made thinner, thereby making the backlight device slimmer.
또한, 본 발명은 도광체의 중앙부가 홀 구조를 이루어 더욱 얇아진 도광체에 대해서도 형상 가공이 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, according to the present invention, shape processing can be easily performed even for a light guide having a thinner structure by forming a hole in the center portion of the light guide.
도 1은 종래의 기술에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도,
도 3은 도 2의 백라이트 장치를 나타낸 단면도,
도 4는 도 3의 주요부인 광원부를 나타낸 확대도,
도 5는 도 2의 주요부인 도광체를 나타낸 사시도.1 is a cross-sectional view showing a main configuration of a backlight device according to the prior art;
2 is a perspective view showing a main configuration of a backlight device according to the present invention;
3 is a cross-sectional view showing the backlight device of FIG. 2;
4 is an enlarged view showing a light source unit that is a main part of FIG. 3;
5 is a perspective view showing the main part of FIG. 2, a light guide.
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.The present invention and the technical problem achieved by the implementation of the present invention will be clarified by the preferred embodiments described below. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
후술되는, 본 실시예의 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, 면적 및 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 본 실시예의 설명에 있어서, 상, 하, 내, 외, 전, 후 등과 같은 표현은 서로 상대적인 순서나 위치, 방향 등을 나타내는 것으로 그 기술적 의미가 반드시 사전적 의미에 구속되지는 않는다 할 것이다.It should be understood that the differences between the present embodiments described below are not mutually exclusive. That is, without departing from the spirit and scope of the present invention, specific shapes, structures, and characteristics described may be implemented in other embodiments in relation to one embodiment, and the location of individual components within each disclosed embodiment. Alternatively, it should be understood that the arrangement may be changed, and similar reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over various aspects, and the length, area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience. In the description of the present embodiment, expressions such as up, down, inside, outside, before, after, etc. represent a relative order, position, direction, and the like, and the technical meaning is not necessarily bound to the dictionary meaning.
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 백라이트 장치를 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 3의 주요부인 광원부를 나타낸 확대도이다.FIG. 2 is a perspective view showing a main configuration of a backlight device according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the backlight device of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged view illustrating a light source part of FIG. 3.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 백라이트 장치(100)는 다수의 LED 광원(110)이 실장된 기판(120) 상에 LED 광원(110)을 노출하면서 반사부재(130)가 안착되고, 도광체(140)가 중심부에 LED 광원(110)이 위치하도록 기판(120)에 결합되며, 도광체(140) 상부에는 확산판(150)과 광학시트(160)가 배치되는 구조를 이룬다. 이러한 광학 소자들은 내부에 수용공간을 갖는 사각 판상의 커버버텀(170)에 수용되면서 서로 조립되고, 상부에서 커버버텀(170)에 체결되는 가이드 패널(미도시)에 의하여 조립이 고정된다. 반사부재(130) 또는 도광체(140)와 상기 확산판(150) 사이의 공간은 도광체(140)에서 출사된 빛이 믹싱되는 광 믹싱 공간(S)을 형성한다.As shown in these drawings, the
구체적으로 살펴보면, LED 광원(110)은 회로가 인쇄된 기판(120) 상에 가로, 세로, 대각선 또는 임의의 방향으로 소정 간격을 이루면서 다수개 배열될 수 있으며, 상면 또는 측면으로 빛을 출사시키는 백라이트 장치의 광원으로 기능한다. LED 광원(110)이 실장된 기판(120)은 커버버텀(170)의 바닥면에 장착된다. 이때, LED 광원(110)은 반사부재(130) 상부로 노출되면서 도광체(140)의 광원 홀(141)에 위치하도록 조립된다. 또한, LED 광원(110)은 상면 및 네 측면으로 빛을 방출시키는 다면 발광(5면 발광) 구조의 CSP(chip scale package) 형 LED 소자로 구성된다.Specifically, a plurality of
반사부재(130)는 도광체 하부로 누설되거나 광 믹싱 공간(S)에 분포하는 빛을 상측으로 반사시켜 백라이트 장치의 휘도를 향상시킨다. 반사부재(130)는 LED 광원(110)을 노출시키는 시트 홀(131)을 가지며, 우수한 반사율을 갖는 시트 또는 필름으로 구성될 수 있다.The
확산판(150)과 광학시트(160)는 도광체(140)의 상부에 적층되어 상측으로 출사되는 빛의 휘도와 균일도를 개선시키는 광 제어 부재이다. 확산판(150)은 도광체(140)에서 출사된 빛을 확산시켜 균일도를 향상시키고, 광학시트(160)는 상측으로 출사되는 빛을 집광시켜 휘도를 향상시킨다. 광학시트(160)는 한 쌍의 프리즘 시트로 구성될 수 있다.The
본 실시예의 백라이트 장치(100)에서 커버버텀과 가이드 패널을 포함하는 기판(120), LED 광원(110), 반사부재(130), 확산판(150) 및 광학시트(160)는 공지의 구성이 적용될 수 있다.In the
도광체(140)는 LED 광원(110)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(140)는 대략 사각 플레이트 형상을 이루며, 사각 플레이트의 네 모서리는 곡면 처리된다.The
도광체(140)는 중앙부에 LED 광원(110)이 수용되는 광원 홀(141)이 형성된다. 광원 홀(141)은 얇은 두께의 도광체(140)를 수직 방향으로 관통하는 홀(hole) 구조를 이룬다. 광원 홀(141)은 평면이 원형을 이룰 수 있으며, LED 광원(110)의 형상에 따라 사각형 등 다각 형상을 이룰 수도 있다. 또한, 광원 홀(141)은 상부로 갈수록 직경이 좁아지는 형상을 이룰 수 있으며, 이러한 형상의 광원 홀(141)은 LED 광원(110)에서 출사되는 빛 중 상대적으로 많은 양의 빛을 도광체(140) 내부로 직접 입사시킬 수 있다. The
중앙부에 광원 홀(141)을 갖는 도광체(140)는, 가장 두꺼운 광원 홀(141) 주위의 두께가 LED 광원(110)의 두께 정도로 얇아질 수 있으므로, 백라이트 장치를 더욱 슬림하게 제조할 수 있게 된다.The
또한, 도광체(140)는 광원 홀(141)의 상측 개구부에 LED 광원(110)의 빛을 차단하는 차광부재(142)가 결합된다. LED 광원(110)에서 상측 방향으로 출사되는 빛은 직접 확산판(150)으로 입사되어 백라이트 장치의 상부에서는 핫 스팟(hot spot)으로 나타난다.In addition, the
차광부재(142)는 LED 광원(110)에서 상측으로 출사되는 빛을 차단하여 핫 스팟 현상을 방지한다. 이를 위한 차광부재(142)는 50㎛ 내지 300㎛의 두께를 가지면서, 70 내지 95%의 반사율을 갖는 시트 또는 필름 형태의 소재로 구성된다. 또한, 차광부재(142)는 광원 홀(141)의 개구부를 완전히 차폐할 수 있도록 개구부의 1.1배 이상의 직경을 갖는 것이 바람직하다.The
또한, 도광체(140)는 상면의 중앙부가 가장자리보다 두꺼운 돔 또는 피라미드 구조를 이루며, 상면의 제 1 출광면(143)과 측면의 제 2 출광면(144)을 포함한다.In addition, the
제 1 출광면(143)은 도광체(140) 중앙부에서 가장자리를 향하면서 하향 경사를 이룬다. 제 1 출광면(143)은 LED 광원(110)에서 직접 출사되거나 차광부재(142)에서 반사되어 도광체(140) 내부에 분포되는 빛을 상측으로 출사시킨다. 제 1 출광면(143)에서 출사되는 빛은 광 믹싱 공간(S)에서 믹싱이 이루어지면서 확산판(150)을 통하여 출사된다. 제 1 출광면(143)은 사각 플레이트 형상의 도광체(140) 상면에 대하여 차광부재(142)를 중심으로 방사상으로 대칭되는 4 영역의 단위 출광면으로 분할될 수 있으며, 이웃하는 단위 출광면이 연결되는 연결면(145)은 완만한 곡면 형상을 이룬다. 또한, 연결면(145)은 중앙부에서 가장자리를 갈수록 곡률 반경이 증가하는 곡면 형상을 이룬다.The first light-exiting
제 2 출광면(144)은 도광체(140) 가장자리의 측부에서 곡면을 이룬다. 제 2 출광면(144)은 제 1 출광면(143)의 가장자리에서 볼록한 곡면 형상으로 연장되면서 도광체(140)의 하면과 연결된다. 따라서, 볼록하게 만곡되는 제 2 출광면(144)은 도광체(140) 내부에 분포되는 빛을 상측 및 측면으로 고르게 출사시킨다. The second
이와 같이 LED 광원(110)의 빛은 도광체(140)의 제 1 출광면(143) 및 제 2 출광면(144)을 통하여 광 믹싱 공간(S)의 전체 영역에 대하여 고른 분포를 이루도록 출사된다.In this way, the light of the LED
또한, 도광체(140)는 광원 홀(141) 주변의 하면에 내부에서 전반사되는 빛을 산란 및 난반사시키기 위한 광 산란 패턴(146)이 형성된다. 광 산란 패턴(146)은 양각의 돌기 구조를 이루거나 음각의 홈 구조를 이룰 수 있으며, 도광체(140) 내부의 빛을 산란 및 난반사시켜 휘도를 향상시킴과 동시에 빛이 도광체 내부에 균일하게 분포되도록 하여 제 1 출광면(143) 및 제 2 출광면(144)에서 고르게 출사되도록 한다. 이러한 광 산란 패턴(146)은 미세한 도트 또는 피라미드 형상 등 다양한 형상을 이룰 수 있다.In addition, the
본 실시예의 백라이트 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 도광체(140)가 배치되어 하나의 백라이팅 모듈을 구성한다. 즉, 도광체(140)는 백라이트 장치(100)의 크기에 따라 가로, 세로 또는 임의의 방향으로 소정의 간격을 이루면서 다수개 배치될 수 있다. 이때, 각 도광체(140)의 광원 홀(141)에 LED 광원(110)이 함께 배치되고, 상부 개구부는 차광부재(142)가 결합된다. 이와 같이 다수개의 도광체(140)를 갖는 백라이트 장치(100)는 각 도광체(140)에 수용된 LED 광원(110)을 개별 구동시켜 로컬 디밍을 구현할 수 있다. In the
한편, 본 실시예의 백라이트 장치(100)는 광학 거리(OD)가 도광체(140)의 크기(L), 도광체(140) 사이의 간격(P) 및 광 출사각(θ)에 의하여 결정될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 소정의 크기(L)를 갖는 다수의 도광체(140)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 결정된다.On the other hand, in the
본 실시예의 도광체(140)는 수직 방향에 대하여 70°의 광 출사각(θ)을 나타내므로, 일 예로 55"의 디스플레이 장치에 적용될 때 도광체(140)의 크기(L) 및 간격(P)에 따라 하기의 [표 1]과 같은 광학 거리와 LED 수가 요구된다.Since the
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.As can be seen in [Table 1], the light guide of the present invention can adjust the optical distance and the required number of LEDs by appropriately selecting the size and arrangement interval of the light guide for a display device of a specific size.
또한, [표 2]는 본 실시예의 백라이트 장치에 있어서, 광 산란 패턴을 갖지 않은 도광체(실험예 1)와 광 산란 패턴을 갖는 도광체(실험예 2)에 대한 백라이트 장치의 광 특성을 비교하여 나타내었다. [표 2]의 실험에는 LED 광원과 도광체를 가로 및 세로 방향으로 3 개씩 3 x 3 배열로 50mm 간격으로 배치하였다. LED 광원으로는 1.3(가로)x 1.3(세로)x 0.4(두께)의 사이즈를 갖는 일반적인 CSP 구조의 LED를 사용하였으며, 도광체 상부에 확산판과, 한 쌍의 프리즘 시트를 적층하였다. 광 산란 패턴으로는 원형의 도트 패턴을 적용하였다.In addition, [Table 2] compares the light characteristics of the backlight device for a light guide having no light scattering pattern (Experimental Example 1) and a light guide having a light scattering pattern (Experimental Example 2) in the backlight device of this embodiment. Shown. In the experiment of [Table 2], three LED light sources and light guides were arranged in a 3 x 3 array in the horizontal and vertical directions at 50mm intervals. As the LED light source, a general CSP structure LED having a size of 1.3 (horizontal) x 1.3 (vertical) x 0.4 (thick) was used, and a diffusion plate and a pair of prism sheets were stacked on the top of the light guide. As the light scattering pattern, a circular dot pattern was applied.
위 [표 2]에서 알 수 있는 바와 같이 실험예1 및 실험예2의 본 실시예에 따른 도광체는 하면에 광 산란 패턴이 형성될 때, 각 도광체 및 백라이트 장치 전체 영역에서 균일한 휘도의 빛을 나타냄을 알 수 있다.As can be seen in [Table 2], when the light scattering pattern is formed on the lower surface of the light guides of Experimental Examples 1 and 2, uniform luminance over the entire area of each light guide and backlight device You can see that it represents light.
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.Although the exemplary embodiments of the present invention have been shown and described as described above, various modifications and other embodiments may be made by those skilled in the art. These modifications and other embodiments are all considered and included in the appended claims and will not depart from the true spirit and scope of the present invention.
110 : LED 광원
120 : 기판
130 : 반사부재
140 : 도광체
141 : 광원 홀
142 : 차광부재
143 : 제 1 출광면
144 : 제 2 출광면
145 : 연결면
146 : 광 산란 패턴
150 : 확산판
160 : 광학시트
170 : 커버버텀110: LED light source
120: substrate
130: reflective member
140: light guide
141: light source hole 142: light blocking member
143: first exit surface 144: second exit surface
145: connecting surface 146: light scattering pattern
150: diffuser plate
160: optical sheet
170: cover bottom
Claims (8)
상기 플레이트의 하면 중앙부에 광원이 수용되도록 관통되는 광원 홀;
상기 광원 홀의 상측 개구부를 차폐하도록 결합되는 차광부재;
상기 광원 홀의 상부 개구부 주위에서 가장자리를 향하여 하향 경사를 이루고, 상기 차광부재를 중심으로 방사상으로 형성되는 제 1 출광면; 및
상기 제 1 출광면에서 연장되는 상기 플레이트의 가장자리 측면이 곡면 형상으로 형성되는 제 2 출광면;을 포함하여,
상기 광원 홀에 수용되는 광원의 빛을 상기 제 1 출광면 및 상기 제 2 출광면으로 출사시키는 도광체.It is a square plate with four corners treated with a transparent acrylic resin.
A light source hole through which a light source is received at a central portion of the lower surface of the plate;
A light blocking member coupled to shield the upper opening of the light source hole;
A first light-exiting surface inclined downward toward an edge around an upper opening of the light source hole and formed radially around the light blocking member; And
Including; a second light exit surface formed in a curved shape at the edge side of the plate extending from the first light exit surface,
A light guide for emitting light of a light source accommodated in the light source hole to the first light-emitting surface and the second light-emitting surface.
상부로 갈수록 좁은 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 도광체.The method of claim 1, wherein the light source hole,
A light guide, characterized in that it is formed to have a narrower width toward the top.
70 내지 95%의 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 도광체.The method of claim 1, wherein the light blocking member,
A light guide, characterized in that it has a reflectance of 70 to 95%.
50㎛ 내지 300㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 도광체.The method of claim 1, wherein the light blocking member,
A light guide, characterized in that it has a thickness of 50㎛ to 300㎛.
상기 차광부재를 중심으로 방사상으로 대칭되는 4개의 단위 출광면으로 이루어지며, 이웃하는 상기 단위 출광면이 연결되는 연결면이 곡면 처리되는 것을 특징으로 하는 도광체.The method of claim 1, wherein the first light exit surface,
A light guide comprising four unit light exit surfaces that are radially symmetric about the light blocking member, and a connection surface to which the neighboring unit light exit surfaces are connected is curved.
상기 플레이트의 중앙부에서 가장자리로 갈수록 곡률 반경이 증가하는 곡면 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 도광체.The method of claim 1, wherein the connection surface,
A light guide, characterized in that the plate has a curved shape in which a radius of curvature increases from the center to the edge.
상기 커버버텀의 수용공간에 안착되는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 도광체;
상기 도광체의 광원 홀에 수용되는 광원; 및
상기 도광체 상부에 적층되는 확산판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.A cover bottom forming an accommodation space therein;
The light guide according to any one of claims 1 to 6 seated in the receiving space of the cover bottom;
A light source accommodated in a light source hole of the light guide body; And
And a diffusion plate stacked on the light guide.
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.
The method of claim 7, wherein the light guide,
A plurality of the cover bottoms are arranged at predetermined intervals in the receiving space,
The optical distance (OD) between the bottom surface of the cover bottom and the diffusion plate with respect to the size (L) of the light guide, the distance P between the light guides, and the light exit angle (θ) of the light guide,
Backlight device, characterized in that set by OD = (PL) x tan(90°-θ).
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