KR20230106379A - 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 광원부로부터 입사된 광원을 받아 전면으로 출사하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판으로, 광원이 방출되는 광출사면과 대향하는 면에 광원을 분산하는 복수의 도트패턴 및 도트패턴이 소정개수로 밀집되어 다수개의 도트그룹이 마련되되, 도트그룹이 광원이 입사되는 광입사면을 기준으로 적어도 하나의 광원부로부터 발생된 광원이 전파되는 전파영역이 서로 교차되는 광교차 지점 이후로 구비되고, 도트패턴이 광교차 지점 이전으로 구비되되, 전파영역 및 전파영역에서 제외되는 각 광원부 사이의 비전파영역의 밀집도가 서로 다르게 구비되는 구성으로 LED 장치의 설계 구조에 따라 발생하는 불규칙적 광시인 현상을 개선하여 액정 화면에 균일하게 고품질의 외관을 제공할 수 있고, 양산 시 디스플레이 품질 향상시킬 수 있으며, 광원 설계 구조를 최적화하여 제조 단가를 절약할 수 있다.

Description

복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{LIGHT GUIDE PLATE WITH IMPROVED EXTERNAL VISIBILITY WITH COMPLEX PATTERN AND DISPLAY DEVICE INCLUDING SAME}
본 발명은 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 도광판 내의 결점 시인성 최소화하는 동시에 LED 광원의 설계에 따라 발생하는 외관 문제점을 개선한 기술에 관한 것이다.
현대 사회의 기술력이 고도화됨에 따라 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 표시 장치는 대형화 및 박형화에 대한 시장의 요구에 직면하고 있다.
종래의 CRT(Cathode-ray tube) 장치로는 이러한 요구를 충분히 만족시키지 못함에 따라, PDP(Plasma Display Panel) 장치, LCD(Liquid Crystal Display) 장치, 및 OLED(Organic Light-Emitting Diode) 장치 등으로 대표되는 평판 표시 장치에 대한 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.
액정 표시 장치(LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display, FPD) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하여 영상을 표시하는 장치이다.
일반적으로, 액정 표시장치(LCD)와 같은 디스플레이는 1차원 광원으로부터 방출된 빛을 도광판으로 입사시킨 후에 그 일면을 통하여 투과되는 2차원 광원을 이용하는데, 이 때 면광원의 효율이 디스플레이 장치의 전반적인 성능을 결정하는 중요한 요소로 대두되고 있다.
종래의 액정 표시 장치(LCD)에서의 빛의 효율은 3~10% 정도이며, 주로 빛의 손실이 생기는 부분은 도광판, 편광기, 및 색필터 등이 있다.
따라서, 이러한 빛의 손실을 최소화하면서 제조원가를 절감시킬 수 있는 방향으로 디스플레이의 개발이 진행되고 있으며, 특히 빛을 효과적으로 전면으로 투과하는 도광판의 개발이 활발하게 진행되고 있다.
그러나, 도광판의 상부에 설치되는 확산시트, 프리즘시트, DBEF(Dual Brightness Enhancement Film) 시트들이 통합 또는 탈착되는 추세이며, 이에 따라 도광판 내의 결점들의 시인성이 점점 증가하고 있다.
도광판의 패턴 형성 공법이 Roll Stamping 공법으로 변함에 따라 패턴의 크기가 결점에 대비하여 매우 미세하게 형성되고 결점에 대한 도광판의 취약성이 더 증가하게 되었다.
이러한 과다한 결점의 시인성은 도광판의 불량률을 증가시켜 조립공정의 효율성을 저하시키고 디스플레이의 화질을 저하시킬 수 있다.
종래의 백라이트 장치는 도광판, 도광판의 하부에 설치된 반사시트, 도광판의 상부에 설치된 QD 시트, 확산 시트, 프리즘 시트, DBED 시트, 및 도광판의 일 측면에 설치된 광원을 포함할 수 있다.
외부의 광원에서 방출된 빛은 도광판에 입사한 후 패턴에 의해 일부는 도광판 외부로 출사되지만, 일부 결점은 패턴과 유사한 역할을 하여 마찬가지로 외부로 출사 된다.
그러나, 결점에 의해 출사된 빛의 일부는 도광판에 형성된 패턴보다 더 큰 세기의 빛으로 출사되어 전체적으로 균일한 면광원을 요구하는 백라이트에서 광의 불균일한 부분이 육안으로 시인될 수 있다.
또한, 도광판으로 광원을 조사하는 LED 장치의 간격(Pitch)이 넓을수록 광원이 조사되는 방향의 앞단과 LED 장치 간격 사이의 영역에서 휘도의 차이가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 결점 시인성을 최소화하고, 광원이 도광판의 전체 면적에 분산되지 못해 국소 영역에 광량의 차이로 인한 암부가 발생하여 균일한 외관을 나타내지 못하는 문제를 해결하기 위한 기술의 개발이 필요하다.
대한민국 등록특허 제10-1872348호(2018.06.29)
본 발명은, 도광판에 형성되는 도트패턴 및 도트그룹을 통해 이물에 의한 결점과 작업성 변형에 의한 시인성을 최소화하고, LED 장치의 설계 구조에 따라 발생하는 외관 문제점을 개선할 수 있는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 외관 시인성이 향상된 도광판은 광원이 방출되는 광출사면과 대향하는 면에 광원을 분산하는 복수의 도트패턴 및 상기 도트패턴이 소정개수로 밀집되어 다수개의 도트그룹이 마련되되, 상기 도트그룹은 광원이 입사되는 광입사면을 기준으로 상기 각 광원부로부터 발생된 광원이 전파되는 전파영역이 서로 교차되는 광교차 지점 이후로 구비되고, 상기 도트패턴은 상기 광교차 지점 이전으로 구비되되, 상기 전파영역 및 상기 전파영역에서 제외되는 각 광원부 사이의 비전파영역의 밀집도가 서로 다르게 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 도트그룹은 상기 광입사면을 기준으로 등간격으로 형성되는 정밀배열 및 랜덤간격으로 형성되는 랜덤배열 중 어느 하나의 배열로 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 도트그룹은 일방향에 대하여 상호 간격이 랜덤하게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 도트그룹은 각 일방향에 대하여 서로 지그재그로 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 도트그룹은 분포 밀도가 각 일방향에 대하여 위치별로 변경되어 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 도트그룹은 상기 도트패턴의 개수가 각 위치별로 변경되어 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 도트패턴은 상기 비전파영역이 상기 전파영역보다 밀집될 수 있다.
바람직하게는, 상기 도트패턴은 상기 광입사면을 기준으로 일방향에 대하여 등간격으로 형성되는 정밀배열 및 랜덤간격으로 형성되는 랜덤배열 중 어느 하나의 배열로 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 도트패턴은 상기 비전파영역에 대하여 상기 광입사면에서 상기 광교차 지점까지의 밀집도가 단계적으로 높아지거나 낮아지도록 변경될 수 있다.
바람직하게는, 상기 광교차 지점은 교차된 광원으로 인해 광량이 높아지는 지점일 수 있다.
바람직하게는, 상기 도광판을 포함하는 디스플레이 장치일 수 있다.
본 발명에 따르면, LED 장치의 설계 구조에 따라 발생하는 불규칙적 광시인 현상을 개선하여 액정 화면에 균일하게 고품질의 외관을 제공할 수 있고, 양산 시 디스플레이 품질 향상시킬 수 있으며, 광원 설계 구조를 최적화하여 제조 단가를 절약할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 외관 시인성이 향상된 도광판의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 몰드와 일반 도트그룹이 적용된 도광판의 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 실제 몰드와 일반 도트그룹이 적용된 도광판을 나타낸 도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 일반 도트그룹이 적용된 도광판의 광 분산도를 나타낸 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 일반 도트그룹 및 몰드가 적용된 도광판의 광 분산도를 나타낸 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 광원의 전파영역 및 비전파영역의 도트패턴을 랜덤배열로 적용한 도광판을 나타낸 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 광원의 전파영역 및 비전파영역의 도트패턴을 정밀배열로 적용한 도광판을 나타낸 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 외관 시인성이 향상된 도광판의 광 분산도를 나타낸 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 몰드가 적용된 외관 시인성이 향상된 도광판의 광 분산도를 나타낸 단면도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 외관 시인성이 향상된 도광판의 구성도이다.
도 1에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 외관 시인성이 향상된 도광판(100)의 구성은 광원이 방출되는 광출사면과 대향하는 면에 광원을 분산하는 복수의 도트패턴(10) 및 상기 도트패턴(10)이 소정개수로 밀집되어 다수개의 도트그룹(20)이 마련되되, 상기 도트그룹(20)은 광원이 입사되는 광입사면을 기준으로 적어도 하나의 광원으로부터 발생된 광원이 전파되는 전파영역(50)이 서로 교차되는 광교차 지점(1) 이후로 구비되고, 상기 도트패턴(10)은 상기 광교차 지점(1) 이전으로 구비되되, 상기 전파영역(50) 및 상기 전파영역(50)에서 제외되는 각 광원부(30) 사이의 비전파영역(40)의 밀집도가 서로 다르게 구비될 수 있다.
여기서, 도트그룹(20)은 상기 광입사면ㅇ르 기준으로 등간격으로 형성되는 정밀배열 및 랜덤간격으로 형성되는 랜덤배열 중 어느 하나의 배열로 구비될 수 있다.
또한, 도트그룹(20)은 일방향에 대하여 상호 간격이 랜덤하게 배치될 수 있고, 도트그룹(20)은 각 일방향에 대하여 서로 지그재그로 구비될 수 있다.
또한, 도트그룹(20)은 상기 도트패턴(10)의 개수가 각 위치별로 변경되어 구비될 수 있다.
도트패턴(10)은 상기 비전파영역(40)이 상기 전파영역(50)보다 밀집될 수 있고, 도트패턴(10)은 상기 광입사면을 기준으로 일방향에 대하여 등간격으로 형성되는 정밀배열 및 랜덤간격으로 형성되는 랜덤배열 중 어느 하나의 배열로 구비될 수 있다.
또한, 도트패턴(10)은 상기 비전파영역(40)에 대하여 상기 광입사면에서 상기 광교차 지점(1)까지의 밀집도가 단계적으로 높아지거나 낮아지도록 변경될 수 있다.
이때, 광교차 지점(1)은 교차된 광원으로 인해 광량이 높아지는 지점일 수 있다.
앞서 상술한 특징을 포함하는 도광판(100)을 포함하는 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
이때, 도트그룹(20)의 분포밀도는 광원에 가까울수록 각 도트그룹(20)과의 간격은 멀고, 광원으로부터 멀어질수록 각 도트그룹(20)과의 간격이 좁아질 수 있다.
여기서, 도트그룹(20)의 분포밀도는 광원에 가까울수록 각 도트그룹(20)과의 간격은 멀고, 광원으로부터 멀어질수록 각 도트그룹(20)과의 간격이 좁아질 수 있다.
또한, 도트그룹(20)은 복수의 도트패턴(10)의 배치를 광원이 입사된 면을 기준으로 광로를 확보하도록 소정의 각도를 이루어 구비될 수 있다.
도트패턴(10)은 측면으로부터 입사된 광원을 전면으로 분산시키기 위해 다양한 형태로 구비될 수 있으며, 인쇄 방식, 사출 방식, 임프린팅 방식, 레이저가공 방식, V커팅 방식, 스탬프 방식으로 형성할 수 있으나, 반드시 상술한 방식에 한정되는 것은 아니다.
이때, 도트패턴(10)은 삼각형, 사각형, 바(Bar)형, 타원형, 원형, 도넛형, 원기둥형, 곡선형, 및 사선형, 다각형 중 어느 하나의 형태 변경될 수 있으나, 도트패턴(10)의 형태가 반드시 상술한 형태에 한정되는 것은 아니다.
도트패턴(10)은 필요에 따라 형태를 변경할 수 있으며, 형태 변경 방법은 기계적 가공, 레이저 가공, 샌딩 가공, 사출 성형, 프레스 성형, 압출 성형, 스탬프 성형, 가압 성형, 및 워터젯 성형 방법이 있으며, 반드시 상술한 형태 변경 방법에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도트패턴(10)이 밀집된 도트그룹(20)은 도트패턴(10)의 배치에 따라 형태가 사각형, 마름모, 원형, 타원형, 삼각형, 및 바형으로 변형될 수 있으나, 반드시 상술한 형태에 한정되는 것은 아니다.
형성된 도트패턴(10)은 30 ~ 100
Figure pat00001
의 크기로 형성될 수 있으며, 측면으로부터 입사되는 광원을 굴절시켜 다각도로 분산시키는 역할을 한다.
여기서, 도광판(100)은 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 PMMA(Poly Methylmethacrylate), MS(Methylmethacrlate Styrens) 혹은 PS(Poly Styrene), PC(Poly Carbonate), PET(polyethylene terephthalate) 등의 플라스틱(Plastic) 또는 수지(Resin)로 형성될 수 있다.
도광판(100)은 일면으로부터 빛을 받아 전면으로 빛을 방출하여 전체 면적에 균일한 빛을 분산하도록 한다. 일반적인 면발광 또는 면광원에서 빛을 직접 방출하면 빛의 직진성으로 인해 공정 과정 중에 발생하는 불순물로 인해 결점 및 스크래치로 시인될 가능성이 높으므로, 이러한 결점 및 스크래치에 대한 시인성을 낮추기 위해 광원을 분산하도록 도광판(100)의 바닥면에 도트패턴(10) 및 도트패턴(10)이 밀집된 도트그룹(20)을 형성할 수 있다.
또한, 광원부(30)의 설계 구조에 따라 광원의 직진성으로 인해 광원의 전파방향의 전파영역(50)과 광원이 전파영역(50)에서 벗어나는 광원의 비전파영역(40)으로 인해 도광판(100) 전면에 비균일한 특성이 나타날 수 있다. 광원장치(200)는 적어도 하나의 광원부(30)를 포함할 수 있으며, 광원부(30)의 간격에 따라 광원의 전파영역(50)을 제어할 수 있다. 여기서 광원장치(200)는 BLU(Back Light Unit)일 수 있고, 광원부(30)는 LED(Light Emitting Diode)일 수 있다.
도 1 내지 도 9의 광원장치(200)는 일 실시예를 설명하기 위해 광원의 위치를 정해진 위치에 배치된 형태를 도시하고 있으나, 광원장치(200)의 위치는 일 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 광원장치(200)의 위치가 도시된 도면에 한정되어 배치되는 것은 아니다.
도 2는 일 실시예에 따른 몰드와 일반 도트그룹이 적용된 도광판의 단면도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 실제 몰드와 일반 도트그룹이 적용된 도광판을 나타낸 도이다.
도 2 및 도 3에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 몰드(300) 및 일반 도트그룹(20)만 적용된 도광판(100)은 도트패턴(10)이 밀집된 도트그룹(20)이 등간격 및 랜덤간격으로 형성될 수 있다.
여기서, 도광판(100)에 광원이 입사될 때 도트패턴이 그룹화된 도트그룹에 의해 광원이 분산되고, 이때 광원 앞단에서 발생하는 외관에서 휘부 및 암부가 나타난다.
이 현상을 해결하기 위해 광원 앞단에 패턴 밀도를 조절하여 위 2가지 문제점을 해결할 수 있으나, 도트그룹(20)의 경우 패턴 간격 조절의 한계로 인해 다양한 문제에 봉착하게 되었다. 또한, 그룹화 패턴의 사이즈를 줄이게 되면 이물 결점에 의한 외관 차폐력이 낮아서 패턴 그룹화의 기능이 퇴색될 수 있어, 위 문제 해결을 위해 다양한 접근을 하게 되었다.
여기서, 휘부는 광원부(30)로부터 발생된 광원이 전파되는 영역의 전파영역(50)일 수 있고, 암부는 각 광원부(30) 사이의 광원의 전파영역(50)에서 제외되는 비전파영역(40)일 수 있다.
일반적인 Edge LED TV 구조에서 광원 LED의 설계 간격(pitch)이 넓을수록 LED 앞단의 휘부와 LED 사이의 암부 차이가 더욱 커지게 된다. 단, 광원장치(200)에 결합되는 시트 구조에 따라 경향 차이는 보일 수 있으나, 가격 상승의 이유로 시트 두께 및 개수는 점차적으로 줄어드는 추세에 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 일반 도트그룹이 적용된 도광판의 광 분산도를 나타낸 단면도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 일반 도트그룹 및 몰드가 적용된 도광판의 광 분산도를 나타낸 단면도이다.
도 4 및 도 5에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 일반 도트그룹(20)이 적용된 도광판(100) 및 일반 도트그룹(20) 및 몰드(300)가 적용된 도광판(100)은 광입사면에서 광원의 불균일 현상에 대해 광원장치(200) 중 몰드(300)에 의한 광원의 차폐력을 나타낸다. 단가 경쟁 속에서 점진적으로 광원의 간격이 넓어짐에 따라 몰드(300)에 의해 일정영역 차폐되던 기능은 거의 상쇄되어 가고 있다.
도광판(100)에 몰드(300)를 결합한 경우, 광원부(30) 앞단에서 빛이 산란 및 분산되어 일정영역까지는 강하게 보이고, 광원부(30)의 방사각(2) 및 패턴의 의한 빛의 굴절을 감안하여도 광원부(30) 사이에서는 광원이 전파되지 아니하여 암부로 나타나게 된다. 여기서, 휘부와 마찬가지로 일정영역에 도달하면, 광원부(30)의 광원이 반사 및 굴절 등에 의해 균일한 외관을 보이게 된다.
이러한 현상을 최소화하기 위해 광원부(30) 앞단 및 광입사면을 기준으로 일정 영역에 대해서 도트패턴(10)을 형성하고 그 이후 영역에서는 도트그룹(20)을 사용하여 광원 앞단에서 발생하는 외관 문제점을 해결하는 동시에 도트그룹(20)를 통한 이물 및 결점에 의한 시인성을 개선하였다.
이때, 도트패턴(10) 및 도트그룹(20)으로 복합패턴을 적용하기 위해서는 도트패턴(10)과 도트그룹(20) 간의 경계영역에 대한 검증이 필요하다. 즉, 광원의 구조 및 광량에 따라 차이가 발생할 수 있다. 또한, 광원 앞단의 일정 영역에서는 적은 수의 패턴으로도 휘부 현상이 나타나게 되므로, 패널까지 장착된 최종 BLU Set을 통해 확인이 필요하다.
다음 표 1은 도면 4의 도트패턴(10) 영역 설정에 따른 경계영역의 시인성을 나타낸 것이다. 광원에서 가까울수록 광원에 의한 영향으로 도트패턴(10) 영역과 도트그룹(20) 영역의 패턴경계가 더욱 선명했으며, 8~10mm 영역에서 광원의 방사각(2)의 의한 교차 및 패턴에 의한 굴절 및 반사에 의해 시각적으로 균일한 광 분포의 외관이 나타난다. 도트패턴(10) 영역이 12mm 이상으로 넓어 질수록 패턴경계가 뚜렷이 나타난다.
구분 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9
도트 패턴
영역 거리(mm)		 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
경계 영역
시인성		 3 2 1 1 1 2 2 3 3 4
위 표 1와 같이 빛의 굴절 유도를 위해 광원부(30) 앞단에는 도트패턴(10)의 밀도를 감소하였고, 광원부(30) 사이에는 빛의 굴절 및 발광을 위해 도트패턴(10)의 밀도를 높였다. 이 설계치는 시트의 수직앵글(Lenticular angle), 방향(direction), 그리고 시트와 도광판(100) 사이의 공간층(Air layer)에 의해 달라질 수 있다.
표 2는 도트패턴(10)의 밀집도를 조절함에 따른 패턴경계의 시인성을 나타낸 것이다. 동일한 도트패턴(10)의 밀도를 감안하여 도트그룹(20)을 형성하였을 때 도트그룹(20) 형상에 따라 약간의 차이가 존재하나, 도트패턴(10)이 4개 이하에서는 경계영역 시인성이 매우 낮았으며, 반대로 도트그룹(20)의 밀도가 14개 이상일 때는 경계영역 차이가 가시적으로 크게 나타난다.
구분 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
패턴 수 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
경계 영역 시인성 1 1 2 2 2 2 3 3 4 4
다음 표 3은 도트패턴(10)을 그룹화 했을 때, 결점에 대한 시인성을 결점 수로 나타낸 표이다. 표 2와 같이 상관관계를 비교할 수 있는 자료로 도트그룹(20)의 도트패턴(10) 개수가 4개 이하일 때 결점수가 증가하는 대신 경계영역 시인성은 반대로 감소하지만 도트그룹(20)의 도트패턴(10) 개수가 14~15개에서 결점수가 줄어드는 반면, 경계영역 시인성은 반대로 증가한다.
패턴 수 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
결점 수 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2
패턴 수 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
결점 수 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1
상술한 바와 같이, 도트그룹(20)에 의한 결점수 시인성을 낮추는 동시에 도트패턴(10) 영역과 도트그룹(20) 영역의 경계영역을 줄일 수 있는 중간점을 나타낸다.
위 표 2와 표 3은 모니터 모델 21.5 인치(")부터 TV model 85인치(")까지 다양하게 적용될 수 있으며, 광원에서 가까운 도트패턴(10) 영역의 거리 차가 있으나, 상술한 비교표에 의해 다양하게 적용될 수 있음을 나타낸다.
표 1, 2, 및 3 조건의 중간점을 적용하였을 때, 각 광원부(30)의 간격 및 구조 설계를 최적화함에 따른 외관 문제점을 개선할 수 있다. LED 광소자의 일반적인 방사각(2) 120°임을 고려하여 휘부와 암부의 외관 높이가 낮아질 수 있다.
또한, 광원부(30) 앞단의 전파영역(50)에서는 도트패턴(10) 밀도를 낮춤으로 빛의 직진성을 높아지고, 패턴 및 반사 시트에 굴절되는 광원의 확률이 낮아짐으로 휘부 높이가 낮아진다. 광원부(30) 앞단에서 회절 및 굴절로 인해 유도된 광원은 광원부(30) 사이의 비전파영역(40)에서 높은 밀도의 도트패턴(10)에 의해 발광하는 확률을 높여 암부의 높이가 낮아진다.
광원의 짧은 거리에서 광분포의 균일도를 획기적으로 높임에 따라 도트패턴(10) 영역을 좁혀 도트패턴(10) 및 도트그룹(20)의 경계영역이 개선된다.
이때, 몰드(300)를 적용한 도광판(100)은 시트의 미적용 시에도 전체적으로 고른 외관이 나타난다. 다수의 시트를 채결하고 외관을 확인하게 된다면 광분포가 더욱 균일한 외관이 나타날 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 광원의 전파영역 및 비전파영역의 도트패턴을 랜덤배열로 적용한 도광판을 나타낸 단면도이고, 도 7은 일 실시예에 따른 광원의 전파영역 및 비전파영역의 도트패턴을 정밀배열로 적용한 도광판을 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 전파영역(50) 및 비전파영역(40)의 도트패턴(10)은 각 도트패턴(10)의 간격이 랜덤한 랜덤배열 및 등간격인 정밀배열로 형성될 수 있다.
이때, 도트패턴(10)의 간격이 랜덤배열 및 정밀배열 중 어느 하나로 구비되되, 도트그룹(20)의 간격이 랜덤한 랜덤배열 및 등간격인 정밀배열로 구비될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 외관 시인성이 향상된 도광판의 광 분산도를 나타낸 단면도이고, 도 9는 일 실시예에 따른 몰드가 적용된 외관 시인성이 향상된 도광판의 광 분산도를 나타낸 단면도이다.
도 8에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 외관 시인성이 향상된 도광판(100)은 광원부(30)로부터 발생된 광원이 광원부(30) 앞단의 전파영역(50)에서는 낮은 밀집도의 도트패턴(10)으로 광원의 직진성이 증가되고, 각 광원부(30) 사이의 비전파영역(40)에서는 굴절 및 회절에 의한 반사되는 광원이 증가함에 따라 적은 광원부(30) 및 광원부(30) 사이 간격에 따른 휘부 및 암부를 개선할 수 있다.
이때, 도 9에서 나타낸 바와 같이, 광원부(30) 앞단에 몰드(300)를 적용함에 따라 광원의 분포를 더욱 균일하게 분산시킬 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
100: 도광판 200: 광원장치
300: 몰드
10: 도트패턴 20: 도트그룹
30: 광원부 40: 비전파영역
50: 전파영역
1: 광교차 지점 2: 방사각

Claims (11)

  1. 광원부로부터 입사된 광원을 받아 전면으로 출사하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판으로서,
    광원이 방출되는 광출사면과 대향하는 면에 광원을 분산하는 복수의 도트패턴 및 상기 도트패턴이 소정개수로 밀집되어 다수개의 도트그룹이 마련되되, 상기 도트그룹은 광원이 입사되는 광입사면을 기준으로 적어도 하나의 광원부로부터 발생된 광원이 전파되는 전파영역이 서로 교차되는 광교차 지점 이후로 구비되고,
    상기 도트패턴은 상기 광교차 지점 이전으로 구비되되, 상기 전파영역 및 상기 전파영역에서 제외되는 각 광원부 사이의 비전파영역의 밀집도가 서로 다르게 구비되는 것을 특징으로 하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도트그룹은 상기 광입사면을 기준으로 등간격으로 형성되는 정밀배열 및 랜덤간격으로 형성되는 랜덤배열 중 어느 하나의 배열로 구비되는 것을 특징으로 하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도트그룹은 일방향에 대하여 상호 간격이 랜덤하게 배치되는 것을 특징으로 하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 도트그룹은 각 일방향에 대하여 서로 지그재그로 구비되는 것을 특징으로 하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도트그룹은 분포 밀도가 각 일방향에 대하여 위치별로 변경되어 구비되는 것을 특징으로 하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도트그룹은 상기 도트패턴의 개수가 각 위치별로 변경되어 구비되는 것을 특징으로 하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도트패턴은 상기 비전파영역이 상기 전파영역보다 밀집된 것을 특징으로 하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도트패턴은 상기 광입사면을 기준으로 일방향에 대하여 등간격으로 형성되는 정밀배열 및 랜덤간격으로 형성되는 랜덤배열 중 어느 하나의 배열로 구비되는 것을 특징으로 하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도트패턴은 상기 비전파영역에 대하여 상기 광입사면에서 상기 광교차 지점까지의 밀집도가 단계적으로 높아지거나 낮아지도록 변경되는 것을 특징으로 하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광교차 지점은 교차된 광원으로 인해 광량이 높아지는 것을 특징으로 하는 복합패턴으로 외관 시인성이 향상된 도광판.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 도광판을 포함하는 디스플레이 장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101872348B1 (ko) 2011-06-22 2018-06-29 삼성디스플레이 주식회사 백라이트용 도광판 및 그 제조 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3982560B2 (ja) * 2001-05-22 2007-09-26 日亜化学工業株式会社 面発光装置の導光板
KR100775633B1 (ko) * 2006-02-20 2007-11-13 주식회사 나모텍 백라이트 도광판
KR20080000408A (ko) * 2006-06-27 2008-01-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백 라이트 어셈블리 및 이를 구비하는 액정표시장치
KR20110027185A (ko) * 2009-09-10 2011-03-16 엘지이노텍 주식회사 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR101010984B1 (ko) * 2010-05-10 2011-01-26 레이젠 주식회사 복합 패턴을 갖는 도광판 및 이의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101872348B1 (ko) 2011-06-22 2018-06-29 삼성디스플레이 주식회사 백라이트용 도광판 및 그 제조 방법

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