KR102048080B1 - Crystal backlight unit - Google Patents
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Abstract
광학시트와 도광판을 구비한 투명 백라이트 유닛이 개시된다. 본 발명의 하나 이상의 LED광원이 적용된 투명 백라이트 유닛 장치는, 장방향 일측면에 대칭 프리즘 패턴을 음각과 양각 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 배열하여 일단에 삽입된 광원의 광을 타측면으로 출사시키는 프리즘 도광판과, 하면에 양각형성된 프리즘 패턴을 형성하여 상기 도광판에서 출사되는 광을 수직으로 출사하는 광학 시트(Sheet)를 포함하여 구성함으로써, 정면 출광 효율을 극대화할 수 있으며, 도광판과 광학시트의 전반사 원리를 적용하여 배면 출사광을 제어할 수 있기 때문에 반사 시트를 제거할 수 있는 효과가 있다.A transparent backlight unit having an optical sheet and a light guide plate is disclosed. In the transparent backlight unit device to which one or more LED light sources of the present invention is applied, a prism for emitting light of a light source inserted at one end to another side by arranging a symmetric prism pattern on one side in a long direction in a shape selected from intaglio and emboss By including a light guide plate and an optical sheet for forming a prism pattern embossed on the bottom surface to emit light emitted from the light guide plate vertically, it is possible to maximize the front light output efficiency, the total reflection principle of the light guide plate and the optical sheet Since the back emission light can be controlled by applying a, there is an effect that the reflective sheet can be removed.
Description
본 발명은 투명 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양각의 프리즘 패턴을 도광판의 상부면에 형성하여 LED에서 입사된 광을 출사하고, 하면에 양각형성된 다른 프리즘 패턴을 형성하여 도광판에서 출사되는 광을 수직으로 출사하는 광학 시트로 구성하여 도광판 이면의 사물에 대한 이미지가 선명하게 투광되어 표시되게 하는 광학시트와 도광판을 구비한 투명 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent backlight unit, and more particularly, an embossed prism pattern is formed on an upper surface of a light guide plate to emit light incident from an LED, and another prism pattern embossed on a lower surface is formed to form light emitted from the light guide plate. The present invention relates to a transparent backlight unit including an optical sheet and a light guide plate configured to be formed of an optical sheet which emits vertically so that an image of an object on the back side of the light guide plate is clearly transmitted.
일반적으로 표시장치는 표시면적이 넓고, 이동성을 높이기 위하여 무게가 가벼우며, 휴대성을 높이기 위하여 작은 크기를 요구하므로 두께를 얇게 한다.In general, the display device has a large display area, is light in weight to increase mobility, and thin in thickness because it requires a small size in order to increase portability.
LCD 표시장치는 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비전력 등의 특징에 의하여 모든 CRT 표시장치를 대체하는 추세이며 특히, 노트북 컴퓨터, 휴대폰 등과 같이 이동성과 휴대성이 필요한 장치에서 채택되고 있다.LCD displays have tended to replace all CRT displays due to their excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption. In particular, LCD displays have been adopted in devices requiring mobility and portability, such as notebook computers and mobile phones.
그러나 LCD 표시장치는 비발광성이므로 시각적인 정보를 자체적으로 표시하지 못하고 외부광원을 별도로 구비하여야 한다. 이러한 필요에 의하여 균일한 휘도의 면광원을 공급하는 백라이트 유닛(backlight unit) 장치가 개발되었다.However, since the LCD display is non-luminescent, visual information cannot be displayed by itself, and an external light source must be separately provided. Due to this need, a backlight unit apparatus for supplying a surface light source of uniform luminance has been developed.
백라이트 유닛 장치는 광원, 도광판, 반사판 등을 포함하고, 광원을 배치하는 방식에 의하여 에지형(edge lighting)과 직하형(direct lighting)으로 구분한다.The backlight unit includes a light source, a light guide plate, a reflector, and the like, and is classified into an edge type and a direct type by a method of arranging the light sources.
에지형 백라이트 유닛 장치는 도광판의 측면에 광원을 배치하므로 비교적 두께가 얇은 구조적 특징이 있고, 휴대용 장비 등과 같이 소형, 경량 및 박형을 요구하는 장비에서 주로 사용한다.The edge type backlight unit device has a relatively thin structural feature because the light source is disposed on the side of the light guide plate, and is mainly used in equipment requiring small size, light weight, and thinness, such as portable equipment.
직하형 백라이트 장치는 도광판의 밑면에 광원을 배치하므로 비교적 두께가 두꺼워지나 광효율이 우수하여 표시되는 정보의 품질을 높이므로 TV용 모니터 등과 같이 대형 화면을 요구하는 장비에서 주로 사용한다.Since the direct type backlight device has a light source disposed on the bottom of the light guide plate, the light source is relatively thick, but the light efficiency is excellent, thereby improving the quality of the displayed information. Therefore, the direct backlight device is mainly used in equipment requiring a large screen such as a TV monitor.
이하에서 에지형 백라이트 유닛 장치를 사용하는 도광판을 위주로 설명한다.Hereinafter, a light guide plate using an edge type backlight unit device will be described.
종래 기술에 의한 도광판은 측면에 배치된 광원으로부터 입사한 점광원 또는 선광원의 빛으로 입사되어 내부에서 산란하여 면광원으로 변환 및 출사되는 면적의 넓이가 비교적 작다.The light guide plate according to the prior art has a relatively small area of the light incident from the light source disposed on the side surface and incident to the point light source or the ray light source and scattered therein to be converted into the surface light source.
특히, 면광원으로 변환된 상태에서 휘도가 고르지 못하여 부분적으로 명암의 차이가 발생하고, 유효면적이 작으므로 정보가 표시되는 유효화면의 넓이를 크게 하기 어려운 동시에 무게를 많이 나가게 하고 제조비용도 많이 소요되었다.In particular, the brightness is uneven in the state of being converted into a surface light source, and the contrast is partially caused. Since the effective area is small, it is difficult to increase the width of the effective screen on which information is displayed and at the same time, it requires a lot of weight and a large manufacturing cost. It became.
도광판은 면광원으로 변환된 후에 부분적인 명암의 차이가 없고, 면광원의 유효면적을 넓게 하기 위하여서는 본체 내부에서 빛의 산란이 잘 이루어져야 하며, 산란이 잘 이루어지기 위하여서는 내부에서 전반사 및 난반사가 원활하게 이루어져야 하고 또한, 빛의 출사 경로에서 휘도가 불필요하게 감쇄하지 않아야 한다.After converting the light guide plate into a surface light source, there is no partial contrast difference, and in order to widen the effective area of the surface light source, light should be well scattered inside the body. It should be done smoothly and the luminance should not be unnecessarily attenuated in the light emission path.
종래 기술에서는 도광판 본체의 재료로 폴리메틸메타크릴레이트 아크릴 수지(PMMA: Poly-MethylMethacrylate)를 사용하였고, 빛의 산란이 잘 이루어지도록 하기 위하여 본체의 하면에 V 자 커팅에 의한 홈을 형성하며 산란된 빛이 면광원으로 균일하게 출사되도록 하기 위하여 도광판 본체의 상면에 확산판, 수평 및 수직의 프리즘판 등을 부착하였다.In the prior art, polymethyl methacrylate acrylic resin (PMMA: Poly-MethylMethacrylate) was used as a material of the light guide plate body, and in order to make light scattering well, a groove formed by V-shaped cutting is formed on the lower surface of the main body. A diffuser plate, a horizontal and vertical prism plate, and the like were attached to the upper surface of the light guide plate body so that light was uniformly emitted to the surface light source.
그러나 이러한 종래 기술에서는 V 자 커팅을 위한 시간 및 비용이 많이 소요되고 불량 발생이 증가하는 문제가 있다.However, such a prior art has a problem that the time and cost for V-cutting are high and defects increase.
한편, 도광판 본체의 상면에 확산판, 프리즘판 등의 부착을 위한 제조 공정이 복잡하고 생산시간이 길어져 원가가 높아지는 등의 문제가 있다.On the other hand, the manufacturing process for attaching the diffusion plate, the prism plate, etc. to the upper surface of the light guide plate main body is complicated, the production time is long, the cost increases.
또한, 도광판의 본체, 확산판, 프리즘판 등과 같이 물질을 구분하는 계면에서 빛의 휘도가 연속적으로 감쇄하고, 산란되어 확산된 면광원의 면적을 넓히기 어려운 문제가 있다.In addition, there is a problem that it is difficult to broaden the area of the surface light source scattered and diffused by the luminance of light continuously at the interface that separates the materials, such as the main body, the diffusion plate, and the prism plate of the light guide plate.
따라서 에지형 도광판의 제조 공정을 간단하게 하고 생산시간을 줄이며 명암의 차이가 없어 표시되는 정보의 품질을 높이는 기술을 개발할 필요가 있다.Therefore, there is a need to develop a technology that simplifies the manufacturing process of the edge type light guide plate, reduces the production time, and improves the quality of the displayed information because there is no difference in contrast.
특히, 에지형 도광판의 전체 구성을 간단하게 하고 출사하는 과정에서 면광원의 휘도가 불필요하게 감쇄하지 않도록 하는 기술을 개발할 필요가 있다.In particular, there is a need to develop a technique for simplifying the overall configuration of the edge type light guide plate and preventing the luminance of the surface light source from being unnecessarily attenuated in the process of outputting.
한편, 최근에는 특성상 사용자가 액정표시장치를 투과해 반대편에 위치한 사물 또는 이미지를 볼 수 있는 투명 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.On the other hand, in recent years, research on a transparent liquid crystal display device that allows a user to see an object or an image positioned on the opposite side through the liquid crystal display device has been actively conducted.
이러한 투명 액정표시장치는 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있다.Such a transparent liquid crystal display device has advantages of space utilization, interior and design, and may have various applications.
특히, 투명 액정표시장치는 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 선명하게 구별하는 동시에 액정표시장치로부터 구현되는 화상을 보다 선명하게 구현할 수 있는 투명 액정표시장치가 요구되어 지고 있다.In particular, a transparent liquid crystal display device requires a transparent liquid crystal display device capable of clearly distinguishing an object or an image positioned on the opposite side and more clearly realizing an image embodied from the liquid crystal display device.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 고효율 도광판과 광학시트를 적용하여 반사시트를 제거하고 투명 디스플레이를 구현할 수 있는 도광판과 광학시트를 구비한 투명 백라이트 유닛 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention to solve this problem is to provide a transparent backlight unit device having a light guide plate and an optical sheet capable of removing a reflective sheet and implementing a transparent display by applying a high efficiency light guide plate and an optical sheet.
또한, 본 발명은 다양한 제품군에 기존 투명 디스플레이보다 재료비를 감소시킬 수 있는 도광판과 광학시트를 구비한 투명 백라이트 유닛을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a transparent backlight unit having a light guide plate and an optical sheet that can reduce the material cost than conventional transparent displays in various product groups.
또한, 본 발명은 양각의 프리즘 패턴을 도광판의 상부면에 형성하여 LED에서 입사된 광을 출사하고, 하면에 양각형성된 다른 프리즘 패턴을 형성하여 도광판에서 출사되는 광을 수직으로 출사하는 광학 시트를 포함하는 도광판과 광학시트를 구비한 투명 백라이트 유닛을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention includes an optical sheet for forming an embossed prism pattern on the upper surface of the light guide plate to emit light incident from the LED, and to form another embossed pattern formed on the lower surface of the light guide plate to vertically output the light emitted from the light guide plate. Another object of the present invention is to provide a transparent backlight unit having a light guide plate and an optical sheet.
그리고, 본 발명은 대칭적인 프리즘패턴을 도광판에 형성하고, 비대칭적 프리즘 패턴을 광학시트에 구성한 도광판과 광학시트를 구비한 투명 백라이트 유닛을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a transparent backlight unit including a light guide plate and an optical sheet having a symmetric prism pattern formed on the light guide plate, and having an asymmetric prism pattern formed on the optical sheet.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나 이상의 LED광원이 적용된 투명 백라이트 유닛 장치는, 장방향 일측면에 대칭 프리즘 패턴을 음각과 양각 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 배열하여 일단에 삽입된 광원의 광을 타측면으로 출사시키는 프리즘 도광판과, 하면에 양각형성된 프리즘 패턴을 형성하여 상기 도광판에서 출사되는 광을 수직으로 출사하는 광학 시트(Sheet)를 포함하여 구성함으로써 달성될 수 있다.In order to solve the above problems, the transparent backlight unit device to which one or more LED light sources of the present invention is applied comprises arranging a symmetric prism pattern on one side in a long direction to one of a shape selected from an intaglio and an embossment to receive light of a light source inserted into one end. It can be achieved by including a prism light guide plate for emitting to the other side, and an optical sheet (Sheet) that emits light emitted from the light guide plate vertically by forming a prism pattern embossed on the lower surface.
상기 광학시트의 프리즘 패턴은 양각으로 삼각형(꼭지점 A,B,C로 형성)으로 형성하고, 상기 삼각형은 일변(BC변)이 상기 광학시트의 일측면에 접하고, 두변(AB변, AC변)이 상기 도광판 방향으로 양각 형성하되, 상기 AB변과 AC변의 길이를 같거나 다르게 형성하고, 상기 AB변과 상기 AC변이 이루는 각도는 BC변에 대하여 수직으로 꼭지점 A에서 가상선을 연결하고, 상기 가상선과 AB변과 이루는 각도는 60°보다 크게하고, 상기 가상선과 AC변이 이루는 각도는 80°보다 작게 구성하는 것이 바람직하다.The prism pattern of the optical sheet is embossed to form a triangle (formed as vertices A, B, and C), and the triangle has one side (BC side) in contact with one side of the optical sheet and two sides (AB side, AC side). It is embossed in the direction of the light guide plate, the length of the AB side and the AC side to form the same or different, the angle formed by the AB side and the AC side is connected to the virtual line at the vertex A perpendicular to the BC side, the virtual It is preferable that the angle formed by the line and the AB side is larger than 60 °, and the angle formed by the virtual line and the AC side is smaller than 80 °.
상기 도광판의 대칭 패턴은 라운드 형상의 양각 패턴으로 형성하고, 상기 도광판 표면으로부터 라운트 패턴의 높이(H)와 간격(W)의 비가 1보다 적게 형성하되 0.4~0.6으로 구성하는 것이 더욱 바람직하다.The symmetrical pattern of the light guide plate may be formed in a round embossed pattern, and the ratio of the height H and the spacing W of the round pattern from the surface of the light guide plate may be less than 1, but more preferably 0.4 to 0.6.
따라서, 본 발명의 도광판과 광학시트를 구비한 투명 백라이트 유닛에 의하면, 정면 출광 효율을 극대화할 수 있으며, 도광판과 광학시트의 전반사 원리를 적용하여 배면 출사광을 제어할 수 있기 때문에 반사 시트를 제거할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the transparent backlight unit including the light guide plate and the optical sheet of the present invention, the front light output efficiency can be maximized, and the rear light exit can be controlled by applying the total reflection principle of the light guide plate and the optical sheet, thereby removing the reflective sheet. It can work.
그리고 LED광원에 의하여 조사되는 광이 백라이트 유닛의 정면 즉 수직으로 출사하도록 유도하여 정면 출광 휘도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the light emitted by the LED light source is directed to the front of the backlight unit, that is, vertically emitted, thereby improving the front emission luminance.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 도광판과 광학시트를 구비한 투명 백라이트 유닛의 구성도,
도 2와 도 3은 본 발명의 도광판과 광학시트의 광 출사경로를 표시한 단면도,
도 4는 본 발명의 광학시트의 프리즘 패턴을 확대한 도면,
그리고,
도 5는 본 발명의 도광판의 프리즘 패턴을 확대한 도면이다. 1 is a block diagram of a transparent backlight unit having a light guide plate and an optical sheet according to an embodiment of the present invention;
2 and 3 are cross-sectional views showing the light exit path of the light guide plate and the optical sheet of the present invention,
4 is an enlarged view of a prism pattern of the optical sheet of the present invention;
And,
5 is an enlarged view of a prism pattern of the light guide plate of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may properly define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치", 유닛 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, “device”, unit, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is a combination of hardware and / or software. It can be implemented as.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 프리즘 도광판을 구비한 투명 백라이트 유닛의 구성도로서, 설명의 편의를 위하여 하나의 광원과 연결된 도광판을 기준으로 주요 구성도를 예시한 도면이다.1 is a block diagram of a transparent backlight unit having a prism light guide plate according to an embodiment of the present invention. For the convenience of description, the main block diagram of the light guide plate connected to one light source is illustrated.
도시된 바와 같이, 본 발명의 도광판(130)은 사물(150)과 투명 TFT-LCD(110) 사이에 개재되어, 반대편의 사물 또는 이미지를 선명하게 볼 수 있게 하고, 소정 거리 이격되고 사이즈가 적은 대칭 프리즘 패턴을 포함하도록 하여 고휘도의 광을 광학시트(120)로 제공하도록 구성된다.As shown, the
광학시트(120)는 도광판(130) 상면에 특정 각도를 갖는 패턴을 형성하여, 도광판(130)에서 출사되는 광이 투명 TFT-LCD(110)로 수직으로 입사할 수 있게 구성한다.The
이를 위하여 광학시트(120)는 투명 TFT-LCD(110)의 반대편 즉 도광판(130)을 대향하는 면에 광학 프리즘 패턴을 조밀하게 형성하는 데, 일례로 광학 프리즘 패턴은 양각의 삼각형(꼭지점 A,B,C로 형성)으로 형성한다.To this end, the
도 2와 도 3의 본 발명의 도광판과 광학시트의 광 출사경로를 표시한 단면도와 도 4의 본 발명의 광학시트의 프리즘 패턴을 확대한 도면을 참고하면, 광학시트(120)는 투명 TFT-LCD(110)로 광을 출사하는 광학상부면(123)과 광학 프리즘 패턴(121)이 양각으로 조밀하게 형성된 광학하부면(122)을 포함한다. Referring to the cross-sectional view showing the light exit path of the light guide plate and the optical sheet of the present invention of Figures 2 and 3 and the enlarged view of the prism pattern of the optical sheet of the present invention of Figure 4, the
광학 프리즘 패턴(121)은 내부로 입사된 광이 내부에서 반사되어 수직으로 고아학시트(120)의 상부면(123)으로 출사되게 하여야 한다.The
이를 위하여 광학 프리즘 패턴은 삼각형으로 구성하되, 꼭지점(A)이 도광판(130)을 향해 배치되도록 한다.To this end, the optical prism pattern has a triangle, but vertices A are disposed toward the
즉, 삼각형의 일변(BC변)이 광학시트(120)의 하부면(122)에 접하고, 두변(AB변, AC변)이 도광판(130) 방향으로 양각 형성하되, 상기 AB변과 AC변의 길이를 같거나 다르게 형성한다.That is, one side of the triangle (BC side) is in contact with the
즉, 상기 AB변과 상기 AC변이 이루는 각도는 BC변에 대하여 수직으로 꼭지점 A에서 가상선을 연결하고, 상기 가상선과 AB변과 이루는 각도(A-a)는 60°보다 크게 하고, 상기 가상선과 AC변이 이루는 각도(A-b)는 80°보다 작게 구성한다.That is, the angle formed between the AB side and the AC side connects the imaginary line at the vertex A perpendicular to the BC side, and the angle Aa between the imaginary line and the AB side is greater than 60 °, and the imaginary line and the AC side The angle Ab which comprises is comprised less than 80 degrees.
상기 가상선과 AB변과 이루는 각도(A-a)는 60°보다 적은 경우에는, 도광판(130)에서 출사된 광이 AB변을 통과하지 못하고 난반사되어 휘도를 떨어뜨리게 되어 발광효율이 나빠지고, 상기 가상선과 AC변이 이루는 각도(A-b)는 80°보다 큰 경우에는 AB변을 통과한 광이 AC변에서 반사되지 않고 통과해 버리는 문제가 발생하여 휘도가 균일하게 형성되지 못하는 문제가 발생한다.When the angle Aa formed between the imaginary line and the AB side is less than 60 °, the light emitted from the
또한, 균일한 휘도를 위하여 프리즘 패턴을 조밀하게 형성되어야 한다.In addition, the prism pattern should be densely formed for uniform brightness.
도면을 참고하면, 광학 프리즘 패턴(121)이 광학시트(120)의 하부면(122)에 연속으로 조밀하게 형성되어 있음을 알 수 있다.Referring to the drawings, it can be seen that the
광학시트(120)는 투과율 80%이상이고 굴절율이 1.3 내지 1.8을 갖는 투명 플라스틱 또는 유리 재질로 구성하여, 프리즘 패턴(121)으로 입사된 광은 균일하게 확산되어 출사되도록 하여야 한다.The
예를 들어, 굴절률이 1.49인 투명 PMMA(PolymethylMethacrylate)와 굴절률 1.64인 투명 PET(Polyethylene terephthalate)를 사용할 수 있다.For example, transparent PMMA (PolymethylMethacrylate) having a refractive index of 1.49 and transparent polyethylene terephthalate (PET) having a refractive index of 1.64 may be used.
투명 TFT-LCD(110)는 다수 개의 게이트 라인과 데이터라인이 교차하여 화소 영역이 정의되고, 각각의 교차점마다 박막 트랜지스터가 구비되어 각 화소영역에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되고, 투명하게 구성된다.The transparent TFT-
이러한 투명 TFT-LCD(110)는 일반적인 구성이므로 그 상세한 설명은 생략한다.Since the transparent TFT-
도광판(130)은 투과율 80%이상이고 굴절율이 1.3 내지 1.8을 갖는 투명 플라스틱 또는 유리 재질로 구성하여, 프리즘 패턴(131a,131b,131c)으로 입사된 광은 균일하게 확산되어 출사되도록 하여야 한다.The
예를 들어, 굴절률이 1.49인 투명 PMMA(PolymethylMethacrylate)와 굴절률 1.64인 투명 PET(Polyethylene terephthalate)를 사용할 수 있다.For example, transparent PMMA (PolymethylMethacrylate) having a refractive index of 1.49 and transparent polyethylene terephthalate (PET) having a refractive index of 1.64 may be used.
이러한 도광판(130)은 투명성, 내후성, 착색성이 우수하여 광이 투과할 때 광의 확산을 유도하고, 투명 TFT-LCD(110)가 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 광을 공급하도록 광학시트(120)의 배면에 위치하도록 구성한다.The
즉, 도광판(130)에 각각 구비된 LED광원(140)에 의하여 조사되는 광이 투명 TFT-LCD(110)의 정면 즉 수직으로 출사하도록 유도하여 정면 출광 휘도를 향상시키도록 하는 것이다.That is, the light emitted by the LED
구체적으로 도광판(130)의 상부면(133)에 형성된 프리즘 패턴(131a,131b,131c)을 통과한 광이 광학시트(120)의 광학 프리즘패턴(121)의 AB변으로 입사하여 AC변에서 내부 전반사되어 수직으로 출사하여, TFT-LCD(110)의 정면 출광 휘도를 향상시키도록 하는 것이다.Specifically, the light passing through the
이러한 도광판(120)은 LED 광원(130)에서 입사되는 광을 가이드하도록 도광판의 장방향 상부면(133)에 대칭 프리즘 패턴(131a,131b,131c)을 음각과 양각 중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 배열하여 삽입된 LED 광원(140)의 광을 광학시트(120)로 출사시키도록 구성한다.The
여기서, LED 광원(140)은 도광판(130)의 입광면(132)과 대면하도록 도광판(130)의 일측 또는 양측에 구비하여 에지형 도광판을 형성하고, LED 광원(140)에서 출사되는 광이 입사되는 도광판(130)은 내부로 입사된 광이 여러 번의 전반사에 의해 도광판(130) 내를 진행하면서 도광판(130)의 넓은 영역으로 골고루 퍼지고, 프리즘 패턴(131a,131b,131c)을 통과한 광은 광학시트(120)로 출사하게 되는 것이다.Here, the LED
LED광원(140)은 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 발광효율 및 휘도가 우수한 청색 LED칩을 포함하는 청색LED를 사용하고, 형광체로서 '세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG:Ce)', 즉 옐로우 형광체로 이루어질 수 있다.The LED
이러한, LED광원(140)으로부터 방출된 청색광은 형광체를 투과하여 형광체에 의해 방출된 옐로우광과 혼합됨으로써, 백색광을 구현하게 된다.The blue light emitted from the LED
도광판(130)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 일측면에 대칭 모양의 프리즘 패턴(131a,131b,131c)을 포함하는데, 프리즘 패턴(131a,131b,131c)은 도광판(130) 내부로 입사된 광을 가이드하는 역할을 한다.The
프리즘 패턴((131a,131b,131c)으로 입사된 광은 균일하게 확산되어 고아학시트(120)로 출사되도록 하여야 한다.Light incident on the
즉, LED 광원(140)으로부터 도광판(130) 내부로 입사된 광은 도광판(130)의 상부면(133)에 형성된 프리즘 패턴(131a,131b,131c)에 의해 광학시트(120)의 광학 프리즘 패턴(121)으로 균일하게 확산되어 입사되고, 광학시트(120)에서 출사된 광이 투명 TFT-LCD(110)를 향해 수직의 면광원을 발생시키게 된다.That is, the light incident from the LED
이와 같이, 도광판(130)을 투명 TFT-LCD(110)와 광학시트(120)의 배면에 위치하도록 함으로써, 도광판(120)의 하부면(123)에 광을 가이드하기 위한 특정 모양의 프리즘 패턴(121)이 소정 거리 이격되어 형성되거나 작은 사이즈를 갖도록 형성하더라도, 광학시트(120)의 광학 프리즘 패턴(121)에 의해 면광원이 형성되도록 함으로써, 투명 TFT-LCD(110)의 시인성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.As such, the
구체적으로 도광판(130)의 상부면(133)에 특정 모양의 프리즘 패턴을 형성하는데, LED 광원(140)으로부터 출사되는 광을 광손실없이 도광판(130) 내부로 모두 입사되도록 하거나, 도광판(130)을 통해 고휘도의 면광원을 구현하기 위해서는 도광판(130)의 상부면(133)에 형성되는 패턴(131a,131b,131c)을 일정 거리 이격시켜 형성하거나 작은 사이즈를 갖도록 형성해야 한다.In detail, a prism pattern having a specific shape is formed on the
특히, 도광판(130)의 상부면(133)에 프리즘 패턴을 형성하여 도광판 자체가 광의 확산을 유도하여 광학시트(120)로 출사하게 하여, 본 발명과 같이 도광판 자체가 투명 TFT-LCD(110)의 배면에 위치하지 않는 경우보다 선명하게 투명 TFT-LCD(110)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있게 된다.In particular, a prism pattern is formed on the
또한, 도광판(130)의 상부면(133)에 프리즘 패턴(131a,131b,131c)을 이격되어 형성하거나 작은 사이즈를 갖도록 형성함으로써, LED 광원(140)으로부터 출사되는 광을 광손실없이 도광판(130) 내부로 모두 입사되도록 하거나, 도광판(130)을 통해 균일한 휘도의 광을 광학시트(120)로 출사할 수 있어, 백라이트 유닛의 광효율을 향상시키게 된다.In addition, the
이와 같이, 도광판(130)의 프리즘 패턴(131a,131b,131c)과 광학시트(120)의 광학 프리즘 패턴(121)에 의하여 백라이트 유닛의 광효율을 향상시킴으로써, 투명 TFT-LCD(110)에서 구현하는 화상을 고휘도로 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 화상을 구동하지 않는 경우에 투명 TFT-LCD(110)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 선명하게 볼 수 있다.As such, the optical efficiency of the backlight unit is improved by the
이를 위하여 프리즘 패턴(131a,131b,131c)은 반원형인 라운드 형상의 양각 패턴으로 형성한다.To this end, the
도 5의 본 발명의 도광판의 프리즘 패턴을 확대한 도면을 참고하면, 도광판(130)의 상부면(133)에 양각으로 소정 거리 이격된 라운트 패턴이 형성된다.Referring to the enlarged view of the prism pattern of the light guide plate of FIG. 5, a round pattern spaced apart by a predetermined distance is formed on the
이때, 라운드 패턴의 높이(H)와 간격(W)의 비는 1보다 적게 형성하여야 한다.At this time, the ratio of the height (H) and the interval (W) of the round pattern should be less than one.
즉, 높이(H)가 간격(W)보다 높은 경우는 LED광원(140)으로부터 입사된 광이 프리즘 패턴(131a,131b,131c) 내로 입사된 경우, 프리즘 패턴내에서 전반사가 발생하여 광학시트(120)로 출사하지 못하는 문제가 발생한다.That is, when the height H is higher than the interval W, when the light incident from the LED
따라서, 높이(H)와 간격(W)의 비는 0.4~0.6으로 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to form ratio of height H and space | interval W at 0.4-0.6.
즉, 패턴간격이 높이보다 약 2배 정도의 크기를 형성할 때가 균일하게 광학시트(120)로 광을 출사하게 된다.That is, when the pattern interval is about 2 times as large as the height, the light is uniformly emitted to the
이와 같이, 도광판(130)의 상부면(133)에 형성되는 양각형상의 프리즘 패턴(131a, 131b, 131c)은 밀도를 조밀하게 형성할 수도 있으며, 작은 사이즈를 갖도록 형성할 수 있어, LED 광원(140)로부터 출사되는 광이 광손실없이 균일하게 광학시트(120)로 출사하게 되는 것이다.As described above, the embossed
이하, 도 2와 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 도광판과 광학시트의 광이 가이드되는 모습을 개략적으로 설명한다.2 and 3, the light guide plate and the optical sheet of the light guide plate according to the exemplary embodiment of the present invention will be schematically described.
투명 TFT-LCD(110)에서 화상을 구현하지 않는 경우, 투명 TFT-LCD(110)의 반대편으로부터 입사되는 사물(140)의 외부광이 그대로 도광판(130)과 광학시트(120)그리고 투명 TFT-LCD(110)를 투과함으로써, 투명 TFT-LCD(110)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있다.When the image is not implemented in the transparent TFT-
또한, 투명 TFT-LCD(110)에서 화상을 구현하는 경우에도, 투명 TFT-LCD(110)의 반대편에 위치하는 사물 또는 이미지를 볼 수 있도록 할 수 있음은 물론이고, 이때 도광판(130)으로부터 출사되는 광을 통해 투명 TFT-LCD(110)에서 화상을 구현하게 된다.In addition, even when the image is implemented in the transparent TFT-
즉, 도광판(130)으로부터 출사되는 광은 광학시트(120)로 제공되고, 광학시트(120)에서 수직으로 출사된 광이 투명 TFT-LCD(110)로 제공되어 투명 TFT-LCD(110)는 도광판(120)로부터 조사되는 광의 투과율의 차이를 통해 화상을 구현하게 된다.That is, the light emitted from the
여기서, 도광판(130)으로부터 출사되는 광의 진행경로에 대해 좀더 자세히 살펴보면, LED 광원(140)으로부터 출사되는 광(a,b)은 도광판(130)의 입광면(132)을 통해 도광판(130) 내부로 입사되게 되고, 도광판(130) 내부로 입사된 광은 도광판(130) 내부에서 전반사되다가 상부면(133)에 형성된 프리즘 패턴(131a, 131b, 131c)에 의해 출사되어 광학시트(120)의 하부면에 형성된 어느 하나의 광학 프리즘 패턴(121)으로 입사하게 된다.Here, looking at the path of the light emitted from the
광학 프리즘 패턴(121)으로 입사된 광은 내부에서 반사되어 수직으로 광학시트(120)의 상부면(123)으로 수직으로 출사하게 된다.Light incident on the
이때, 광학시트(120)의 상부면(123)을 향해 출사된 광은 광학시트(120)와 공기의 굴절율 차에 의해 광학시트(120)의 상부면(123)을 경계로 TFT-LCD(110)를 향해 수직으로 출사하게 된다.At this time, the light emitted toward the
도 3을 참고하면, 최외각 광(a,b)이 도광판을 통과하여 출사하는 이미지를 보면(도면의 점선 사각형), 출광 효율이 균일하면서도 선명한 이미지가 표시되어 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, when the image of the outermost light a and b is emitted through the light guide plate (dashed line square in the drawing), it can be seen that an image having uniform light output efficiency and clearness is displayed.
상술한 바와 같이 본 발명의 도광판과 광학시트를 구비한 투명 백라이트 유닛에 의하면, 도광판의 상부면에 대칭의 라운드 패턴을 형성하고, 이에 대향되는 광학시트의 하부면에 광학 프리즘 패턴을 형성하여, 균일한 휘도의 면광원을 출사할 수 있게 할 수 있는 것이다.As described above, according to the transparent backlight unit including the light guide plate and the optical sheet of the present invention, a symmetrical round pattern is formed on the upper surface of the light guide plate, and an optical prism pattern is formed on the lower surface of the optical sheet opposite thereto, thereby providing uniformity. It is possible to emit a surface light source of one luminance.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the invention has been described in detail with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.
110 : TFT-LCD 120 : 광학시트
121 : 광학 프리즘 패턴 122 : 광학하부면
123 : 광학상부면 130 :도광판
131a,131b,131c : 프리즘 패턴
132 : 입광면 133 : 상부면
134 :하부면 140 : LED광원
150 : 사물110: TFT-LCD 120: optical sheet
121: optical prism pattern 122: optical lower surface
123: optical upper surface 130: light guide plate
131a, 131b, 131c: Prism Pattern
132: light incident surface 133: upper surface
134: bottom surface 140: LED light source
150: things
Claims (6)
상기 광학시트의 프리즘 패턴은,
양각으로 삼각형(꼭지점 A,B,C로 형성)으로 형성하고, 상기 삼각형은 일변(BC변)이 상기 광학시트의 일측면에 접하고, 두변(AB변, AC변)이 상기 도광판 방향으로 양각 형성하되, 상기 AB변과 AC변의 길이를 같거나 다르게 형성하며,
상기 AB변과 상기 AC변이 이루는 각도는,
BC변에 대하여 수직으로 꼭지점 A에서 가상선을 연결하고, 상기 가상선과 AB변과 이루는 각도는 60°보다 크게하고, 상기 가상선과 AC변이 이루는 각도는 80°보다 작게 구성하고,
상기 도광판과 광학시트는,
투과율 80%이상이고 굴절율이 1.3 내지 1.8을 갖는 투명 플라스틱 또는 유리 재질 중 어느 하나로 선택적으로 마련하며,
상기 도광판의 대칭 패턴은,
라운드 형상의 양각 패턴으로 형성하고, 상기 도광판 표면으로부터 라운드 패턴의 높이(H)와 간격(W)의 비가 0.4~0.6인 투명 백라이트 유닛 장치.
One or more LED light source is applied, the prism light guide plate for outputting the light of the light source inserted into the other side by arranging the symmetric prism pattern on one side in the long direction of any one of the intaglio and embossed; An optical sheet for forming an embossed prism pattern on a lower surface to vertically emit light emitted from the light guide plate; In the transparent backlight unit device comprising:
The prism pattern of the optical sheet,
It is embossed and formed into a triangle (formed as vertices A, B, and C), and the triangle has one side (BC side) in contact with one side of the optical sheet, and two sides (AB side and AC side) are embossed in the light guide plate direction. However, the length of the AB side and the AC side to form the same or different,
The angle between the AB side and the AC side,
Connect the imaginary line at the vertex A perpendicular to the BC side, the angle between the imaginary line and the AB side is greater than 60 °, the angle between the imaginary line and the AC side is less than 80 °,
The light guide plate and the optical sheet,
Optionally provided with any one of a transparent plastic or glass material having a transmittance of 80% or more and a refractive index of 1.3 to 1.8,
The symmetrical pattern of the light guide plate,
The transparent backlight unit device is formed in a round embossed pattern, the ratio of the height (H) and the distance (W) of the round pattern from the surface of the light guide plate 0.4 ~ 0.6.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2017101002557; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20170525 Effective date: 20190123 |
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S901 | Examination by remand of revocation | ||
GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
GRNT | Written decision to grant |