KR20100004398A - 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20100004398A
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Abstract

소비 전력을 감소시키기 위한 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 개시한다. 도광판은 광이 입사되는 광입사면, 상기 광입사면에 대향하는 대향면, 상기 광입사면과 상기 대향면을 연결하며, 상기 광이 출사되는 상면, 상기 상면에 대향되어 상기 광입사면과 상기 대향면을 연결하는 하면, 및 상기 상면 및 하면 중 적어도 하면에 일정한 간격으로 배치되며, 상기 광입사면에 직교하는 기준선과 평행하게 돌출되는 광 경로 변경부를 포함한다. 따라서, 소비 전력이 감소된다.

Description

도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{LIGHT GUIDE PLATE AND BACKLIGHT UNIT HAVING THE SAME}
본 발명은 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더 상세하게는 소비 전력을 감소시키기 위한 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 얇고 가벼우며 저소비전력 등의 장점 때문에 널리 사용되고 있다. 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 액정 표시 패널, 액정 표시 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛, 및 액정 표시 패널에 구동 신호를 공급하는 구동 회로부로 구성된다.
백라이트 유닛은 액정 표시 패널에 광을 공급하는 방법에 따라 직하형과 에지형으로 구분된다. 직하형 백라이트 유닛은 상기 액정 표시 패널의 아래에 다수의 광원이 위치하며, 상기 액정 표시 패널에 바로 광을 공급한다. 에지형 백라이트 유닛은 상기 액정 표시 패널의 측면에 광원이 위치하며, 도광판을 이용하여 상기 액정 표시 패널에 광을 공급한다.
상기 에지형 백라이트 유닛은 상기 액정 표시 패널에 표시되는 화면의 휘도 와 상관없이 항상 밝게 켜져 있어서 불필요한 경우에도 빛이 나올 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 영역별 휘도를 능동적으로 조절할 수 있는 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 도광판은 광이 입사되는 광입사면, 상기 광입사면에 대향하는 대향면, 상기 광입사면과 상기 대향면을 연결하며, 상기 광이 출사되는 상면, 상기 상면에 대향되어 상기 광입사면과 상기 대향면을 연결하는 하면, 및 상기 상면 및 하면 중 적어도 하면에 일정한 간격으로 배치되며, 상기 광입사면에 직교하는 기준선과 평행하게 돌출되는 광 경로 변경부를 포함한다.
상기 광 경로 변경부는 상기 하면의 외측으로 돌출되며, 상기 광을 반사하는 다면체로 이루어질 수 있다. 상기 광 경로 변경부에 대응하여 상기 상면의 외측으로 돌출되며, 상기 광을 굴절시켜 출사할 수 있다. 상기 광 굴절부는 반원형의 곡면으로 이루어질 수 있다.
상기 광 경로 변경부는 상기 상면과 하면의 외측으로 서로 대응하여 돌출되며, 상기 광을 반사하는 다면체로 이루어질 수 있다. 상기 하면에 구비되며, 양각 및 음각 중 어느 하나의 형태로 형성되는 다수의 프리즘을 더 포함할 수 있다.
상기 광입사면과 인접한 상기 하면에 상기 프리즘은 제1 간격으로 배치되고, 상기 대향면과 인접한 상기 하면에 상기 프리즘은 제2 간격으로 배치되며, 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 짧을 수 있다. 상기 광입사면과 인접한 상기 하면에 제1 크기를 갖는 상기 프리즘이 구비되고, 상기 대향면과 인접한 상기 하면에 제2 크기를 갖는 상기 프리즘이 구비되며, 상기 제2 크기는 상기 제1 크기보다 큰 높이를 가질 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 다수의 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드로부터의 광이 입사되는 광입사면을 구비하는 도광판, 및 상기 발광 다이오드와 상기 광입사면 사이에 위치하며, 상기 광입사면에 직교하는 기준선과 평행하게 상기 광을 굴절시키는 광 경로 변경부를 포함한다.
상기 광 경로 변경부가 상기 도광판에 일체로 형성되고, 상기 광입사면에서 외측으로 돌출된 다수의 렌즈일 수 있다.
상기 렌즈는 상기 광입사면에서 외측으로 돌출되며, 반원 형태의 곡면으로 이루어질 수 있다. 상기 광 경로 변경부는 상기 발광 다이오드와 상기 도광판 사이에 위치할 수 있다. 상기 광 경로 변경부는 상기 발광 다이오드에 대응하는 다수의 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 렌즈는, 상기 발광 다이오드와 인접하여 마주하며, 입사되는 상기 광을 분산시키는 제1 곡면, 및 상기 제1 곡면과 상기 광입사면 사이에 위치하며, 상기 광을 상기 기준선과 평행하게 굴절시키는 제2 곡면을 포함할 수 있다.
상기 제1 곡면은 오목 렌즈이고, 상기 제2 곡면은 볼록 렌즈이며, 상기 발광 다이오드는 상기 제2 곡면의 초점 거리에 위치될 수 있다.
상기 렌즈는 상기 제1 곡면과 상기 제2 곡면이 서로 다른 곡률 반경으로 형성되며, 상기 제2 곡면의 곡률 반경이 상기 제1 곡면의 곡률 반경보다 작을 수 있다.
상기 광 경로 변경부는 아크릴, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리카보네이트, 및 폴리스티렌 중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 다수의 발광 다이오드, 및 상기 발광 다이오드로부터의 광이 입사되는 광입사면을 구비하는 도광판을 포함하며, 상기 도광판은, 상기 광입사면에 직교하는 기준선과 평행하게 일정한 간격으로 배치되며, 상기 광에 대해 제1 굴절률을 갖는 제1 도광 영역, 및 상기 제1 도광 영역들 사이에 배치되며, 상기 광에 대해 제2 굴절률을 갖는 제2 도광 영역을 포함한다.
상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 0.05 이상 클 수 있다. 상기 제2 도광 영역은 상기 도광판의 60% ~ 95%일 수 있다.
상술한 도광판은 광 경로 변경부가 형성되어 입사되는 광을 평행하게 굴절시킨다. 이를 통해, 영역별 휘도를 능동적으로 조절할 수 있다.
상술한 백라이트 유닛은 상기 도광판을 포함하여 영역별 휘도를 능동적으로 조절할 수 있다. 또한, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유 닛에 대한 실시 예를 상세하게 설명한다. 상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 아래의 실시 예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시 예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 도면에 표현된 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치는 표시 패널(100), 패널 구동부(200), 백라이트 유닛(300), 및 몰드 프레임(400)을 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 박막 트랜지스터 기판(110), 컬러필터 기판(120), 및 이들 사이에 개재되어 광 투과량을 조절하는 액정(130)을 포함한다.
상기 박막 트랜지스터 기판(110)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어진 기판 상에 서로 교차하여 형성되는 게이트 라인(111)과 데이터 라인(112), 상기 게이트 라인(111)과 상기 데이터 라인(112)에 연결된 박막 트랜지스터(115), 및 상기 박막 트랜지스터(115)와 연결된 화소 전극(117)을 포함한다.
상기 컬러필터 기판(120)은 상기 박막 트랜지스터 기판(110)에 대향하며, 컬 러필터(미도시), 블랙 매트릭스(미도시), 및 공통 전극(미도시)을 포함한다.
상기 액정(130)은 상기 박막 트랜지스터 기판(110)과 상기 컬러필터 기판(120)의 배향막(미도시)에 의해 배향되며, 상기 화소 전극(117)과 상기 공통 전극에 의해 형성된 전계에 의해 구동되어 광의 투과량을 조절한다.
상기 패널 구동부(200)는 상기 표시 패널(100)에 신호를 공급하기 위해 게이트 구동부(210), 데이터 구동부(220), 타이밍 컨트롤러(230), 및 인쇄 회로 기판(240)을 포함한다.
상기 게이트 구동부(210)는 상기 표시 패널의 일측에 실장되며, 상기 게이트 라인(111)에 구동 신호를 공급한다. 상기 데이터 구동부(220)는 다수의 배선이 형성된 신호 전송 필름(225)에 실장되며, 상기 표시 패널(100)과 상기 인쇄 회로 기판(240)에 전기적으로 연결된다. 상기 타이밍 컨트롤러(230)는 상기 인쇄 회로 기판(240)에 실장되며, 상기 게이트 구동부(210)와 상기 데이터 구동부(220)에 제어 신호를 공급한다. 상기 인쇄 회로 기판(240)은 상기 타이밍 컨트롤러(230)를 포함하는 각종 전자 소자들을 실장하여 상기 신호 전송 필름(225)을 통해 상기 표시 패널(100)에 각종 신호를 제공한다.
상기 백라이트 유닛(300)은 상기 표시 패널(100)에 광을 공급하기 위해 발광 다이오드(310), 광원 기판(315), 도광판(320), 반사 시트(381), 확산 시트(383), 프리즘 시트(385), 및 보호 시트(387)를 포함한다.
상기 발광 다이오드(310)는 상기 광원 기판(315)에 소정의 간격으로 다수개가 실장되며, 상기 표시 패널(100)에 공급되는 백색 광을 생성한다.
상기 광원 기판(315)은 상기 다수의 발광 다이오드(310)를 실장하며, 외부로부터 공급받은 전원을 상기 발광 다이오드(310)에 공급한다.
상기 도광판(320)은 상기 발광 다이오드(310)로부터 공급되는 광의 경로를 변경하여 상기 표시 패널(100)에 제공한다. 상기 도광판(320)은 상기 광이 투과되도록 투명한 물질로 이루어진다. 예를 들어, 상기 도광판(320)은 아크릴(Acryl), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA: Poly Methyl Meta Acrylate), 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate), 및 폴리스티렌(PS: PolyStyrene) 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 반사 시트(381)는 상기 도광판(320)의 하부에 위치하며, 광에 대한 반사율이 높은 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 반사 시트(381)는 모재(base material)에 광에 대한 반사율일 높은 물질이 코팅되어 형성될 수 있다. 상기 반사 시트(381)는 상기 도광판(320)의 하측으로 출사되는 광을 상기 도광판(320)의 상측으로 반사시켜 광 손실을 줄인다.
상기 확산 시트(383)는 상기 도광판(320)의 상부에 위치하며, 상기 도광판(320)으로부터 출사되는 광이 상기 표시 패널(100)에 골고루 입사되도록 확산시킨다.
상기 프리즘 시트(385)는 상기 확산 시트(383)의 상부에 위치하며, 상기 확산 시트(383)로부터 출사되는 광이 상기 표시 패널(100)에 수직하게 입사하도록 집광시킨다.
상기 보호 시트(387)는 상기 프리즘 시트(385)의 상부에 위치하며, 외부의 충격으로부터 상기 프리즘 시트(385)를 보호한다.
상기 몰드 프레임(400)은 상기 표시 패널(100)과 상기 백라이트 유닛(300)을 수납하며, 외부의 충격으로부터 이들을 보호한다. 이를 위해, 상기 몰드 프레임(400)은 플라스틱과 같은 물질로 이루어진다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 상세하게 설명한다. 도 2 내지 도 6에서는 설명의 편의를 위해 백라이트 유닛의 일부 구성 요소만 도시하였다. 이는, 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 도면에 도시된 구성 요소로만 한정하는 것은 아니다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 백라이트 유닛은 광원 기판(315)에 실장된 다수의 발광 다이오드(310), 및 도광판(320)을 포함한다.
상기 다수의 발광 다이오드(310)는 일정한 간격으로 상기 광원 기판(315)에 실장된다. 상기 발광 다이오드(310)는 상기 도광판(320)을 향해 광을 제공한다.
상기 도광판(320)은 상기 발광 다이오드(310)의 옆에 위치하며, 상기 광이 투과하도록 투명한 물질로 이루어진다. 상기 도광판(320)은 아크릴(Acryl), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA: Poly Methyl Meta Acrylate), 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate), 및 폴리스티렌(PS: PolyStyrene) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 도광판(320)은 상기 발광 다이오드(310)와 인접하여 마주하는 광입사면(321), 및 상기 광입사면(321)에 대향하는 대향면(323)을 포함한다. 여기서, 상 기 광입사면(321)은 상기 발광 다이오드(310)로부터 공급되는 광이 입사하는 상기 도광판(320)의 측면이다. 또한, 상기 도광판(320)은 상기 광입사면(321)에 형성된 광 경로 변경부(325)를 포함한다.
상기 광 경로 변경부(325)는 상기 광입사면(321)에서 외측으로 돌출되어 형성된다. 구체적으로, 상기 광 경로 변경부(325)는 상기 광입사면(321)에서 상기 발광 다이오드(310)에 대응하는 위치에 형성된다. 이때, 상기 광 경로 변경부(325)는 반원형의 곡면을 갖는 기둥 형태로 형성된다. 상기 광 경로 변경부(325)는 상기 발광 다이오드(310)로부터 공급되는 광을 상기 광입사면(321)에 직교하는 기준선 I-I'와 평행하게 굴절시킨다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경부(325)는 볼록 렌즈의 기능을 수행한다.
상기 광 경로 변경부(325)는 상기 도광판(320)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이때, 상기 광 경로 변경부(325)는 굴절률이 약 1.5 ~ 1.6 일 수 있다. 또한, 상기 광 경로 변경부(325)는 상기 굴절률에 대응하는 곡률 반경으로 상기 반원형의 곡면이 형성된다.
한편, 상기 발광 다이오드(310)는 상기 도광판(320)의 4 측면으로 광을 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 다이오드(310)는 상기 도광판(320)의 4 측면에 각각 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 도광판(320)는 4 면의 상기 광입사면(321)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 발광 다이오드(310)는 상기 광 경로 변경부(325)의 초점 거리에 위치할 수 있다. 상기 초점 거리는 상기 광 경로 변경부(325)에 입사된 광이 상기 기준선 I-I'와 평행하게 굴절되는 거리이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 백라이트 유닛은 다수의 발광 다이오드(310), 도광판(320), 및 광 경로 변경부(330)를 포함한다.
상기 발광 다이오드(310)는 일정한 간격으로 배치되며, 상기 도광판(320)을 향해 광을 제공한다.
상기 도광판(320)은 측면으로부터 공급되는 광을 가이드하여 도광판(320)의 상측으로 출사시킨다. 상기 도광판(320)은 상기 광이 입사하는 광입사면(321)을 포함한다. 여기서, 상기 광입사면(321)은 상기 발광 다이오드(310)로부터 공급되는 광이 입사하는 상기 도광판(320)의 측면이다.
상기 광 경로 변경부(330)는 상기 발광 다이오드(310)와 상기 광입사면(321) 사이에 위치한다. 상기 광 경로 변경부(330)는 상기 발광 다이오드(310)에 대응하는 다수의 렌즈(331)를 포함한다. 상기 렌즈(331)는 상기 발광 다이오드(310)와 인접하여 마주하는 제1 곡면(333), 및 상기 광입사면(321)에 인접하여 마주하는 제2 곡면(335)을 포함한다.
상기 제1 곡면(333)은 상기 발광 다이오드(310)로부터 공급되는 광을 확산시킨다. 이를 위해, 상기 제1 곡면(333)은 제1 곡률 반경(R1)으로 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 곡면(333)은 오목 렌즈의 기능을 수행한다.
상기 제2 곡면(335)은 상기 제1 곡면(333)으로부터 공급되는 광을 상기 기준선 I-I'와 평행하게 굴절시킨다. 이를 위해, 상기 제2 곡면(335)은 제2 곡률 반 경(R2)으로 형성된다. 예를 들어, 상기 제2 곡면(335)은 볼록 렌즈의 기능을 수행한다.
여기서, 상기 제2 곡면(335)으로 출사되는 광을 상기 기준선 I-I'와 평행하게 굴절시키기 위해서 상기 발광 다이오드(310)는 상기 제2 곡면(335)의 초점 거리에 위치한다. 또한, 상기 제1 곡률 반경(R1)은 상기 제2 곡률 반경(R2)보다 크다. 더 상세하게는 하기 수학식 1을 참조하여 설명한다.
Figure 112008048245083-PAT00001
수학식 1에서 f는 초점 거리이고, n은 매질의 굴절률이다. 또한, 상기 수학식 1에서 R1은 제1 곡률 반경이고, R2는 제2 곡률 반경이다. 여기서, 상기 n은 1.5로 가정한다.
상기 렌즈(331)는 상기 발광 다이오드(310)에 대해 오목한 형태이므로 상기 R1과 R2는 모두 음의 값을 갖는다. 상기 렌즈(331)는 상기 광을 상기 기준선 I-I'에 평행하게 굴절시키는 볼록 렌즈가 되어야 하므로, 상기 초점 거리는 양의 값을 갖는다. 이에 따라, 상기 제1 곡률 반경(R1)은 상기 제2 곡률 반경(R2)보다 커야한다.
상기 광 경로 변경부(330)는 아크릴(Acryl), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA: Poly Methyl Meta Acrylate), 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate), 및 폴리스티렌(PS: PolyStyrene) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 광 경로 변경 부(330)는 상술된 물질들의 굴절률에 대응하여 상기 R1과 상기 R2가 변경될 수 있다. 또한, 상기 초점 거리도 상기 매질의 굴절률에 대응하여 변경될 수 있다.
한편, 상기 발광 다이오드(310)는 상기 도광판(320)의 4 측면으로 광을 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 다이오드(310)는 상기 도광판(320)의 4 측면에 각각 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 광 경로 변경부(330)는 상기 발광 다이오드(310)과 상기 도광판(320) 사이에 4 개가 배치될 수 있다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 내지 4d를 참조하면, 백라이트 유닛은 다수의 발광 다이오드(310), 및 도광판(320)을 포함한다.
상기 발광 다이오드(310)는 일정한 간격으로 배치되며, 상기 도광판(320)을 향해 광을 제공한다.
상기 도광판(320)은 측면으로부터 공급되는 광을 가이드하여 도광판(320)의 상측으로 출사시킨다. 상기 도광판(320)은 상기 광이 입사하는 광입사면(321), 상기 광입사면(321)에 대향하는 대향면(323), 상기 광입사면(321)과 상기 대향면(323)을 연결하는 하면(341), 및 상기 하면(341)에 대향하는 상면(342)을 포함한다. 또한, 상기 도광판(320)은 상기 하면(341)과 상기 상면(342) 중 적어도 하면(341)의 외측으로 돌출된 광 경로 변경부(343)를 포함한다.
구체적으로, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 광 경로 변경부(343)는 상기 상기 하면(341)과 상기 상면(342)에 서로 대응하여 형성된다. 상기 광 경로 변경 부(343)는 상기 광입사면(321)에 직교하는 기준선 I-I'와 평행하게 형성된다. 또한, 상기 광 경로 변경부(343)는 상기 발광 다이오드(310)에 대응하여 소정의 간격으로 배치된다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경부(343)는 상기 하나의 발광 다이오드(310)에 4개가 대응할 수 있다.
상기 광 경로 변경부(343)는 상기 발광 다이오드(310)로부터 공급되는 광을 반사시키기 위해 다각형으로 형성된다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경부(343)는 상기 하면(341)과 상기 상면(342)에서 사각 기둥 형태로 돌출되어 형성된다. 이러한, 상기 광 경로 변경부(343)는 상기 광이 소정의 영역에서 상기 기준선 I-I'와 평행하게 진행하도록 상기 광을 여러번 반사한다.
또한, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 광 경로 변경부(343)는 상기 하면(341)에만 형성될 수 있다. 상기 광 경로 변경부(343)는 상기 하면(341)으로 입사되는 광이 기준선 I-I'와 평행하게 진행하도록 상기 광을 여러번 반사한다. 여기서, 상기 상면(342)에는 출사되는 광을 상기 광입사면(321)과 평행하게 굴절시키는 광 굴절부(345)가 형성된다. 상기 광 굴절부(345)는 상기 광 경로 변경부(343)에 대응하여 반원형의 곡면으로 형성된다.
상기 도광판(320)은 상기 하면(341)에 구비되며, 양각 및 음각 중 어느 하나의 형태로 형성되는 다수의 프리즘(351)을 더 포함한다. 여기서는 설명의 편의를 위해 도 4b 내지 도 4d에 도시된 양각 형태의 프리즘(351)을 참조하여 설명한다.
구체적으로, 상기 프리즘(351)은 상기 광입사면(321)에 입사되는 광이 상기 상면(342)으로 출사되도록 상기 광을 반사한다. 이를 위해, 상기 프리즘(351)은 상 기 하면(341)과, 상기 하면(341)의 외측으로 돌출된 상기 광 경로 변경부(343)에 형성된다. 상기 프리즘(351)은 상기 광입사면(321)과의 거리에 따라 구분된 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘(351)은 상기 광입사면(321)과 인접한 상기 하면(341)에 제1 간격(L1)으로 배치된다. 또한, 상기 프리즘(351)은 상기 대향면(323)과 인접한 상기 하면에 제2 간격(L2)으로 배치된다. 여기서, 상기 제1 간격(L1)은 상기 제2 간격(L2)보다 큰 값의 거리를 가질 수 있다. 상기 도광판(320)은 상기 제1 간격(L1)과 상기 제2 간격(L2)으로 배치된 상기 프리즘(351)을 이용하여 상기 광을 상기 상면(342)의 전부분에 걸쳐 고르게 출사할 수 있다.
또한, 상기 프리즘(351)은 상기 광입사면(321)과의 거리에 따라 구분된 크기로 형성될 수 있다. 이때, 상기 프리즘(351)은 상기 제1 간격(L1)으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘(351)은 상기 광입사면(321)과 인접한 상기 하면(341)에 제1 높이(H1)로 형성된다. 또한, 상기 프리즘(351)은 상기 대향면(323)과 인접한 상기 하면에 제2 높이(H2)로 형성된다. 여기서, 상기 제2 높이(H2)는 상기 제1 높이(H1)보다 크다.
한편, 상기 프리즘(351)은 도 4a에도 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 백라이트 유닛은 다수의 발광 다이오드(310), 및 도광판(320)을 포함한다.
상기 다수의 발광 다이오드(310)는 일정한 간격으로 배치되며, 상기 도광 판(320)을 향해 광을 제공한다.
상기 도광판(320)은 측면으로부터 공급되는 광을 가이드하여 상기 도광판(320)의 상측으로 출사한다. 상기 도광판(320)은 상기 광이 입사하는 광입사면(321)을 포함한다. 여기서, 상기 광입사면(321)은 상기 발광 다이오드(310)로부터 공급되는 광이 입사하는 상기 도광판(320)의 측면이다. 상기 도광판(320)은 제1 굴절률을 갖는 제1 도광 영역(361)과 제2 굴절률을 갖는 제2 도광 영역(363)을 포함한다.
상기 제1 도광 영역(361)은 상기 광입사면(321)에 직교하는 기준선 I-I'에 평행하게 형성된다. 또한, 상기 제1 도광 영역(361)은 상기 도광판(320)에서 일정한 간격으로 배치된다.
상기 제2 도광 영역(363)은 상기 제1 도광 영역(361) 사이에 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 도광 영역(361)과 상기 제2 도광 영역(363)은 서로 번갈아가며 배치된다. 상기 제2 도광 영역(363)은 상기 발광 다이오드(310)에 대응하여 배치된다. 이에 따라, 상기 제2 도광 영역(363)에는 상기 발광 다이오드(310)으로부터의 광이 입사된다. 상기 제2 도광 영역(363)은 상기 제1 도광 영역(361)보다 큰 부피를 가진다. 상기 제2 도광 영역(363)은 상기 도광판(320)의 전체 영역의 60% ~ 95%에 대응된다.
상기 제1 도광 영역(361)은 상기 제2 도광 영역(363)보다 작은 굴절률을 갖는다. 즉, 상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 작다. 상기 제1 굴절률과 상기 제2 굴절률의 차이는 0.05 이상이다. 상기 제1 도광 영역(361)은 아크릴, 폴리메틸 메타아크릴레이트, 및 폴리스티렌 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 제2 도광 영역(363)은 폴리카보네이트로 형성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 표시 패널 200: 패널 구동부
300: 백라이트 유닛 310: 발광 다이오드
315: 광원 기판 320: 도광판
321: 광입사면 323: 대향면
325, 330, 343: 광 경로 변경부
331: 렌즈 341: 하면
342: 상면 351: 프리즘

Claims (20)

  1. 광이 입사되는 광입사면;
    상기 광입사면에 대향하는 대향면;
    상기 광입사면과 상기 대향면을 연결하며, 상기 광이 출사되는 상면;
    상기 상면에 대향되어 상기 광입사면과 상기 대향면을 연결하는 하면; 및
    상기 상면 및 하면 중 적어도 하면에 일정한 간격으로 배치되며, 상기 광입사면에 직교하는 기준선과 평행하게 돌출되는 광 경로 변경부를 포함하는 도광판.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경부는 상기 하면의 외측으로 돌출되며, 상기 광을 반사하는 다면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도광판.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경부에 대응하여 상기 상면의 외측으로 돌출되며, 상기 광을 굴절시켜 출사하는 광 굴절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 광 굴절부는 반원형의 곡면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도광판.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경부는 상기 상면과 하면의 외측으로 서로 대응하여 돌출되며, 상기 광을 반사하는 다면체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도광판.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 하면에 구비되며, 양각 및 음각 중 어느 하나의 형태로 형성되는 다수의 프리즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 광입사면과 인접한 상기 하면에 상기 프리즘은 제1 간격으로 배치되고, 상기 대향면과 인접한 상기 하면에 상기 프리즘은 제2 간격으로 배치되며, 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 짧은 것을 특징으로 하는 도광판.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 광입사면과 인접한 상기 하면에 제1 크기를 갖는 상기 프리즘이 구비되고, 상기 대향면과 인접한 상기 하면에 제2 크기를 갖는 상기 프리즘이 구비되며, 상기 제2 크기는 상기 제1 크기보다 큰 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 도광판.
  9. 다수의 발광 다이오드;
    상기 발광 다이오드로부터의 광이 입사되는 광입사면을 구비하는 도광판; 및
    상기 발광 다이오드와 상기 광입사면 사이에 위치하며, 상기 광입사면에 직교하는 기준선과 평행하게 상기 광을 굴절시키는 광 경로 변경부를 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경부가 상기 도광판에 일체로 형성되고, 상기 광입사면에서 외측으로 돌출된 다수의 렌즈인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 렌즈는 상기 광입사면에서 외측으로 돌출되며, 반원 형태의 곡면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경부는 상기 발광 다이오드와 상기 도광판 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경부는 상기 발광 다이오드에 대응하는 다수의 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 렌즈는,
    상기 발광 다이오드와 인접하여 마주하며, 입사되는 상기 광을 분산시키는 제1 곡면; 및
    상기 제1 곡면과 상기 광입사면 사이에 위치하며, 상기 광을 상기 기준선과 평행하게 굴절시키는 제2 곡면을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 곡면은 오목 렌즈이고, 상기 제2 곡면은 볼록 렌즈이며, 상기 발광 다이오드는 상기 제2 곡면의 초점 거리에 위치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 렌즈는 상기 제1 곡면과 상기 제2 곡면이 서로 다른 곡률 반경으로 형성되며, 상기 제2 곡면의 곡률 반경이 상기 제1 곡면의 곡률 반경보다 작은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경부는 아크릴, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리카보네이트, 및 폴리스티렌 중 어느 하나를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유 닛.
  18. 다수의 발광 다이오드; 및
    상기 발광 다이오드로부터의 광이 입사되는 광입사면을 구비하는 도광판을 포함하며,
    상기 도광판은,
    상기 광입사면에 직교하는 기준선과 평행하게 일정한 간격으로 배치되며, 상기 광에 대해 제1 굴절률을 갖는 제1 도광 영역; 및
    상기 제1 도광 영역들 사이에 배치되며, 상기 광에 대해 제2 굴절률을 갖는 제2 도광 영역을 포함하는 백라이트 유닛.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 0.05 이상 큰 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제2 도광 영역은 상기 도광판의 60% ~ 95%인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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