KR20110027185A - 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20110027185A
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 도광판은, 광이 입사되는 입광면, 상기 입사된 광의 방향을 전환하는 제1패턴 및 제2패턴이 형성되며, 상기 제2패턴은 상기 입광면 인근에 형성된 하면 및 상기 광을 출사하는 상면을 포함한다. 실시예는 백라이트 유닛의 암부 발생 문제를 개선할 수 있어 발광 다이오드의 배치 간격을 넓힐 수 있으므로 발광 다이오드 수를 감소시켜 제조 원가를 절감할 수 있다.
도광판, 백라이트

Description

도광판 및 이를 구비한 백라이트 유닛{light guide plate and backlight unit having the same}
실시예는 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube), 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display :LCD), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
액정표시장치는 대부분이 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에, LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원 즉, 백라이트 유닛(BackLight unit)이 요구되고 있다.
실시예는 일면에 패턴이 형성되는 도광판에서 일부는 상기 패턴과 다른 패턴을 적용하는 도광판을 제공하는 데 목적이 있다.
실시예는 광이 입사되는 입광부의 암부 영역에 다른 패턴을 적용하여 광 균일성을 향상시킬 수 있는 도광판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
실시예는 도광판을 구비하는 백라이트 유닛을 제공하는 데 목적이 있다.
실시예에 따른 도광판은, 광이 입사되는 입광면, 상기 입광면 인근에 형성되며 상기 입사된 광의 방향을 전환하는 제2패턴을 포함하는 하면 및 상기 광을 출사하는 상면을 포함한다.
실시예에 따른 백라이트 어셈블리는, 광을 발생하는 광원 및 상기 광이 입사되는 입광면, 상기 입광면 인근의 제1영역들에 상기 입사된 광의 방향을 전환하는 제2패턴을 포함하는 하면 및 상기 광을 출사하는 상면을 포함하는 도광판을 포함한다.
실시예는 도광판의 입광부에서 암부 영역과 핫스팟 영역에 형성된 패턴이 서로 다르도록 형성함으로써 도광판의 광 균일성을 증대시키는 효과가 있다.
실시예는 도광판의 입광부와 대광부 간의 휘도 편차를 저감할 수 있는 효과가 있다.
실시예는 백라이트 유닛의 암부 발생 문제를 개선할 수 있어 발광 다이오드의 배치 간격을 넓힐 수 있으므로 발광 다이오드 수를 감소시켜 제조 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 백라이트 유닛의 광 효율 및 균일성이 향상되고, 백라이트 유닛을 가지는 표시장치의 휘도가 향상될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
실시예의 설명에 있어서, 각 패널, 레이어, 필름, 부재 또는 기판 등이 각 패널, 레이어, 필름, 부재 또는 기판 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 도광판 및 광원의 배치를 보여주는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 백라이트 유닛은 도광판 및 광원을 포함한다.
상기 광원은 적어도 하나의 발광 다이오드(20) 및 상기 발광 다이오드(20)가 실장된 모듈 기판(30)을 포함한다.
상기 발광 다이오드(20)는 적색 LED, 청색 LED, 녹색 LED 등과 같은 유색의 LED이거나 백색 LED로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 모듈 기판(30)은 메탈 코어 PCB, FR-4 PCB, 일반 PCB 등으로 이루어지며, 실시 예의 기술적 범위 내에서 다양하게 변경할 수 있다.
상기 도광판(10)은 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질의 아크릴계 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 도광판(10)은 PMMA, PC 및 PET로 이루어지는 그룹으로부터 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 도광판(10)은 플렉서블(flexible)할 수 있다.
상기 도광판(10)의 일면 또는 양면에는 패턴이 형성될 수 있다.
상기 도광판(10)은 상기 발광 다이오드(20)로부터 광을 입사받아, 반사, 굴절 및 산란 등을 통해서 정면 방향으로 광을 출사시킨다.
상기 발광 다이오드(20)는 점 광원으로서 광 지향각을 가지고 부채꼴 모양으로 발생되며, 이와 같은 특성을 갖는 발광 다이오드(20)에 의해서 도광판(10)은 소정 간격들로 이격 배치된 상기 발광 다이오드(20)들 사이에 대응하여 광이 직접적으로 입사되지 않아 휘도가 상대적으로 낮은 암부 영역(A)이 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3은 제1실시예에 따른 도광판의 하면의 패턴을 보여주는 평면도 및 도광판의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 도광판(10)은 면 광원이 발생되는 상면, 상면과 대향하는 하면, 네 개의 측면들로 이루어질 수 있다.
상기 도광판(10)은 평면 형상이 사각형일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아 니다.
상기 도광판(10)의 하면은 제1모서리(1), 상기 제1모서리(1)와 마주하는 제2모서리(2), 상기 제1 및 제2모서리(1, 2)와 접하는 제3모서리(3), 상기 제3모서리(3)와 마주하는 제4모서리(4)를 포함한다.
상기 도광판(10)의 하면에는 패턴(11)이 형성된다.
상기 도광판(10)의 제4모서리(4) 인근에 광원이 배치될 수 있다. 즉, 상기 광원(4)에서 발생된 광은 상기 제4모서리(4)와 연결된 도광판(10)의 일측으로 입사될 수 있다. 상기 광원(4)으로부터 광이 입사되는 측면을 입광부라고 할 수 있으며, 이와 대향하는 측면은 대광부라고 지칭할 수 있다.
상기 발광 다이오드(20)는 점 광원으로서 광 지향각을 가지고 부채꼴 모양으로 발생되며, 이와 같은 특성을 갖는 발광 다이오드(20)에 의해서 도광판(10)은 소정 간격들로 이격 배치된 상기 발광 다이오드(20)들 사이에 대응하여 광이 직접적으로 입사되지 않아 휘도가 상대적으로 낮은 제1영역(21) 및 발광 다이오드들과 정면에서 대응하며 휘도가 상대적으로 높은 제2영역을 포함한다.
상기 도광판(10)의 하면 상에는 제1패턴(11)들 및 제2패턴(22)들이 형성된다.
상기 제1패턴(11)들은 라인 패턴으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1패턴(11)들은 그 단면의 형상이 삼각형인 프리즘 패턴으로 이루어질 수도 있다. 하지만 상기 제1패턴(11)들의 형상을 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 제1패턴(11)들은 상기 도광판(10)의 제1모서리(1)에서 제2모서리(2)까 지 도광판(10)의 일면을 가로지르는 라인들로 이루어질 수 있다.
상기 제1패턴(11)들은 상기 제3 및 제4모서리(3, 4)와 평행하게 형성될 수 있다.
상기 제1패턴(11)들의 상기 제3모서리(3) 인근에서 상기 제4모서리(4)로 갈수록 패턴 간격, 즉 피치(pitch)가 커질 수 있다.
상기 제4모서리(4)와 접하는 상기 도광판(10) 하면의 일부 영역에는 상기 제2패턴(22)들이 형성된다.
상기 제2패턴(22)들은 암부 발생이 예상되는 상기 제1영역(21)들에 형성될 수 있다.
상기 제2패턴(22)들은 라인 패턴들로 이루어질 수 있다.
상기 제2패턴(22)들은 상기 제1패턴(11)들에 평행하게 형성될 수 있다.
상기 제2패턴(22)들의 간격은 일정하게 형성될 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 도광판(10)의 상면에는 다른 패턴이 형성될 수 있다. 상기 도광판(10)의 상면에 형성된 패턴(23)은 도광판(10)에서 방사되는 광을 정면으로 집광시켜 휘도를 높이기 위한 역할을 할 수 있다.
도 4는 도 2에서 Ⅰ-Ⅰ'로 절단한 제1실시예에 따른 도광판의 단면도이고, 도 5는 제2실시예에 따른 도광판의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 도광판(10)의 제1패턴(11) 및 제2패턴(22)은 도광판(10) 내부로 오목하게 형성된 패턴이다. 패턴의 단면 형상은 삼각형일 수 있다.
도 5를 참조하면, 도광판(10)의 제1패턴(11a) 및 제2패턴(22a)은 도광판(10) 외부로 볼록하게 형성된 패턴이다.
도 6은 제3실시예에 따른 도광판의 제2패턴의 일 예를 보여주는 평면도이다.
제2패턴(22b)은 도광판(10)의 측부에 배치되는 발광 다이오드(20)들의 지향각에 의해 발광 다이오드(20)들 사이의 도광판(10)에 발생되는 암부 영역에 형성되는 것이다.
도 6을 참조하면, 상기 제2패턴(22b)들은 암부 발생이 예상되는 제1영역(21)에 형성될 수 있다.
상기 제2패턴(22b)들은 라인 패턴들로 이루어질 수 있다.
상기 제2패턴(22b)들은 상기 제4모서리(4)에 평행하게 형성될 수 있다.
상기 제2패턴(22b)들의 간격은 상기 제4모서리(4)에서 멀어질수록 좁아질 수 있다(P1>P2).
도 7은 제4실시예에 따른 도광판의 제2패턴의 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 제2패턴(22)들은 암부 발생이 예상되는 제1영역(21)들에 형성될 수 있다.
상기 제2패턴(22c)들은 라인 패턴들로 이루어질 수 있다.
상기 제2패턴(22c)들은 상기 제4모서리(4)에 평행하게 형성될 수 있다.
상기 제2패턴(22c)들의 간격은 일정하게 형성될 수 있다.
상기 제2패턴(22c)들의 간격은 상기 제4모서리(4)에서 멀어질수록 넓어질 수 있다(P1<P2).
도 8은 제5실시예에 따른 도광판의 제2패턴의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 제2패턴(22d)들은 암부 발생이 예상되는 제1영역(21)들에 형성될 수 있다.
상기 제2패턴(22d)들은 도트 패턴들로 이루어질 수 있다.
상기 도트 패턴들의 분포 밀도는 위치에 따라 다를 수도 있고, 동일할 수도 있다. 이와 같은 도트 패턴들의 분포 밀도는 상기 제1영역(21)에서의 암부 발생을 개선할 수 있는 범위 내에서 선택적으로 설계될 수 있다.
도 9는 제6실시예에 따른 도광판의 제2패턴의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.
제2패턴(22e)이 형성되는 제1영역(21)의 형상은, 앞서 언급한 바와 같이, 밑변이 제4모서리(4)인 삼각형일 수도 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 다각형을 이룰 수도 있고, 도 9에 도시한 바와 같이, 반원 형태일 수도 있다.
여기서, 실시예들에 따르면, 제1영역(21)은 제2패턴(22e)이 형성된 영역으로서, 제2패턴(22e)들에 의해 제1영역(21)이 구분되는 것으로 별도의 경계를 가지는 것은 아닐 수 있다.
도 10은 제7실시예에 따른 도광판의 하면을 보여주는 평면도이다.
도 10을 참조하면, 도광판(10)은 발광 다이오드(20)들 사이에 대응하며 발광 다이오드(20)의 광 지향각에 의하여 광이 직접적으로 입사되지 않아 휘도가 상대적으로 낮은 제1영역(21) 및 발광 다이오드(20)들과 정면에서 대응하며 휘도가 상대 적으로 높은 제2영역(31)을 포함한다. 상기 제1영역(21)은 암부 영역이라고 지칭할 수 있다.
상기 제1영역(21)은 발광 다이오드들 사이에 대응하며 평면 상에서 상기 제4모서리(4)를 일 변으로 하는 삼각형 형상을 가질 수도 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 제1영역(21)은 반원형, 사다리꼴형, 평행사변형 등의 다각형을 이룰 수도 있는 것이다.
상기 제2영역(31)은 상기 발광 다이오드와 대응하며 상기 제1영역(21) 사이에 형성될 수 있다.
상기 제2영역(31)의 평면 형상은 삼각형, 사각형 등의 다각형일 수 있으며, 반원형을 이룰 수도 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제1영역(21), 제2영역(31)이라고 하여, 각 영역의 경계를 이루는 패턴이 형성된 것은 아니며, 각 영역 내에 형성된 패턴 또는 도광판 하면에 형성된 패턴에 의하여 결정되는 것이다. 도 10에서, 이해를 돕기 위하여 제2영역(31)에 점선으로 경계를 표시하였으나, 실제 도광판(10)에 패턴이 형성된 것은 아니다.
도 10을 참조하면, 상기 도광판(10)의 하면에는 제1패턴(11)들 및 제2패턴(22)들이 형성된다.
상기 제1패턴(11)들은 라인 패턴으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1패턴(11)들은 그 단면의 형상이 삼각형인 프리즘 패턴으로 이루어질 수도 있다. 하지만 상기 제1패턴(11)들의 형상을 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 제1패턴(11)들은 상기 도광판(10)의 제1모서리(1)에서 제2모서리(2)까 지 도광판(10)의 하면을 가로지르는 라인들로 이루어질 수 있다.
상기 제1패턴(11)들은 상기 제3 및 제4모서리(3, 4)와 평행하게 형성될 수 있다.
상기 제1패턴(11)들은 상기 제1영역(21) 및 상기 제2영역(31)에서는 형성되지 않는다.
상기 제1패턴(11)들의 상기 제3모서리(3) 인근에서 상기 제4모서리(4)로 갈수록 패턴 간격, 즉 피치(pitch)가 커질 수 있다.
상기 제2패턴(22)들은 상기 제1영역(21)에 형성될 수 있다.
상기 제1영역(21)에 형성된 상기 제2패턴(22)들은 상기 제1패턴(11)들과 평행하게 형성된 라인 패턴들로 이루어질 수 있다.
상기 제2패턴(22)들의 피치는 상기 제1패턴(11)들의 피치보다 작을 수 있다.
상기 제2패턴(22)들은 상기 제1패턴(11)들보다 조밀하게 형성될 수 있다.
한편, 상기 제2영역(31)에는 상기 제1 패턴(21) 및 상기 제2패턴(22)이 형성되지 않는다.
이로써, 상기 제2패턴(22)들에 의해 도광판(10)의 제1영역(21)에서 광의 경로를 상면으로 효율적으로 전환시키고, 상기 제2영역(31)에서는 발광 다이오드(20)에서 입사된 광의 상면으로의 전환을 감소시킴으로써 도광판(10)의 출광면에서 균일한 휘도 분포를 얻을 수 있다.
도 11은 제8실시예에 따른 도광판의 하면의 일부를 보여주는 평면도이다.
도광판(10)의 제1영역(21) 및 제2영역(31)에 각각 형성된 제2패턴(22)들 및 제3패턴(33))들이 도시된다.
제1영역(21)에는 도 10에 도시하여 설명한 제2패턴(22)들이 형성된다.
제2영역(31)에는 제3패턴(33)들이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2영역(31)에 도트(dot) 패턴들이 형성될 수 있다.
상기 제1영역(21) 및 제2영역(31)을 제외한 도광판(10)의 하면에는 제1패턴(11)들이 형성된다.
상기 제2패턴(22)들에 의해 도광판(10)의 제1영역(21)에서 광의 경로를 상면으로 효율적으로 전환시켜 암부 발생을 개선하고, 상기 제2영역(31)에서는 발광 다이오드(20)에서 입사된 광이 상면으로 확산분포될 수 있도록 함으로써 핫 스팟 발생을 개선하여 도광판(10)의 출광면에서 균일한 휘도 분포를 얻을 수 있다.
도 12는 도 11에서 Ⅱ-Ⅱ'로 절단하는 단면도이고, 도 13은 제9실시예에 따라 도 11에서 Ⅱ-Ⅱ'로 절단하는 단면도이다.
도 12를 참고하면, 제2영역(31)에 형성된 제3패턴(33)들은 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제3패턴(33)들은 볼록한 도트 패턴을 형성할 수 있다.
도 13을 참고하면, 제2영역(31)에 형성된 제3패턴(33a)들은 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제3패턴(33a)들은 오목한 도트 패턴을 형성할 수 있다.
도 14는 제10실시예에 따른 도광판의 하면을 보여주는 평면도이다.
도 14를 참조하면, 도광판(10)의 하면에 제1패턴들(11), 발광 다이오드(20)들 사이에 대응하는 암부 영역인 제1영역(21)에 형성된 제2패턴(22)들이 형성된다.
상기 제2패턴(22)들은 상기 제1패턴(11)들보다 조밀하게 형성된다.
상기 제1 및 제 2패턴들(11, 22)은 프리즘 패턴일 수 있다. 상기 프리즘 패턴은 평면에서 라인으로 관찰될 수 있으며, 수직 단면은 삼각형 형상일 수 있다. 예를 들어, 수직 단면은 이등변 삼각형일 수 있다.
발광 다이오드(20)들로부터 광이 입사되는 입광면에 형성된 제2영역(31)에는 상기 발광 다이오드(20)들과 대면하는 영역에 제3패턴(33b)들이 형성된다.
상기 입광면은 상기 도광판(10)의 하면에 대해서 수직한 측면이며 상기 하면과 상기 입광면은 상기 제4모서리(4)에서 서로 접한다.
상기 제3 패턴(33b)들은 발광 다이오드(20)들의 배치 간격에 따라 서로 일정 간격 이격하여 산란 패턴들이 형성되며, 예를 들어, 볼록한 도트 패턴들 또는 오목한 도트 패턴들일 수 있다. 그러나, 상기 제3패턴(33b)들은 도트 패턴에 한정하는 것은 아니며, 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며 예를 들어 프리즘 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제3패턴(33b)들은 발광 다이오드(20)에서 입사된 광이 확산되어 도광판(10)으로 측면 입사될 수 있도록 함으로써 핫 스팟 발생을 개선하고 암부 발생을 개선할 수 있으며, 상기 제2패턴(22)들에 의해 도광판(10)의 제1영역(21)에서 광의 경로를 상면으로 효율적으로 전환시켜 암부 발생을 개선할 수 있어 도광판(10)의 출광면에서 균일한 휘도 분포를 얻을 수 있다.
도 15는 제11실시예에 따른 도광판의 하면 일부를 보여주는 평면도이다.
발광 다이오드(20)와 대응하는 입광면에는 산란 패턴층(33c)이 형성된다.
발광 다이오드(20)들 사이에 대응하며 암부 발생이 예상되는 제1영역(21)에 는 도광판(10)의 하면에 프리즘 패턴으로 이루어진 제2패턴(22)들이 형성된다.
상기 도광판(10)의 입광면과 상기 하면은 서로 수직하게 형성되며 제4모서리(4)에서 서로 접한다.
상기 산란 패턴층(33c)은 투명한 필름 상에 오목한 도트 패턴 또는 볼록한 도트 패턴이 형성된다. 그러나, 상기 산란 패턴층(33c)은 도트 패턴에 한정하는 것은 아니며, 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며 예를 들어 프리즘 패턴을 포함할 수 있다.
상기 산란 패턴층(33c)의 광 굴절율과 상기 도광판의 광 굴절율은 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 산란 패턴층(33c)들은 발광 다이오드(20)들과 각각 대면하도록 상기 도광판(10)의 입광면에 접착될 수 있다.
도 16은 제12실시예에 따른 도광판의 하면 일부를 보여주는 평면도이다.
발광 다이오드(20) 및 상기 발광 다이오드(20)가 실장된 모듈 기판(30)이 상기 도광판(10)의 일 측면과 대향하여 배치된다.
상기 발광 다이오드(20)와 대응하는 도광판(10)의 측면에는 상기 발광 다이오드(20)가 도광판(10) 내에 삽입 배치될 수 있는 공간이 마련된다.
상기 공간은 상기 제2영역(31)에서 상기 도광판(10) 내로 오목하게 들어간 오목부(34)에 의해 마련될 수 있다. 상기 오목부(34)의 내면이 입광면을 이룰 수 있다. 상기 발광 다이오드(20)와 상기 입광면이 간격을 유지하며 상기 입광면에는 소정의 산란 패턴이 형성될 수도 있다.
상기 오목부(34) 내에 배치된 발광 다이오드(20)에서 발생된 광은 상기 오목부(34)의 입광면을 통해 상기 도광판(10)으로 입사되어 암부 발생 영역을 줄일 수 있다.
도광판(10)의 하면에서 제1영역(21)에는 제4모서리(4)와 평행하도록 제2패턴(22)들이 형성된다. 상기 제2패턴(22)들은 라인 패턴들로 이루어질 수 있다. 상기 라인 패턴(22)들은 상기 도광판(10)의 하면에서 오목한 프리즘 패턴 또는 볼록한 프리즘 패턴으로 이루어질 수 있다. 상기 프리즘 패턴의 수직 단면 형상은 삼각형일 수 있다.
상기 제1영역(21)은 상기 제4모서리(4)를 한 변으로 하여 평면 형상이 삼각형일 수 있다.
도 17은 제13실시예에 따른 도광판의 하면 일부를 보여주는 평면도이다.
도 17에 도시한 제13실시예에서, 도 16에 도시된 부분과 동일한 부분에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
제1영역(21)에 형성된 제2패턴(22)은 도광판(10)의 제4모서리(4)에 대해 수직한 방향으로 형성된 라인 패턴일 수 있다. 상기 제2패턴들은 소정 피치로 이루어질 수 있다.
상기 제4모서리(4)에 대해 수직하게 형성된 제2패턴(22)들은 상기 발광 다이오드(20)에서 발생되어 상기 오목부(34) 내면의 입광면을 통해 입사된 광의 진행 방향을 출광면 방향으로 변환시킬 수 있다.
상기 제2패턴(22)들은 도광판(10)의 하면에서 상기 제4모서리(4)에 대해 반 드시 수직한 방향으로 형성될 필요는 없으며, 상기 제2패턴(22)들은 상기 제4모서리(4)에서 경사진 방향으로 형성될 수 있다. 상기 제2패턴(22)들은 프리즘 패턴일 수 있다.
도 18은 실시예에 따른 도광판들을 제조하기 위한 금형틀을 보여주는 사시도이다.
실시예에 따른 도광판(10)은 금형틀(80)을 이용하여 사출 성형될 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 금형틀(80)은 하부 금형틀(50) 및 상부 금형틀(60)을 포함한다.
상기 하부 금형틀(50) 및 상부 금형틀(60)에는 서로 대면하도록 캐비티(cavity, 51)가 각각 형성되어 있으며, 각 캐비티(51)를 감싸도록 측벽(52)이 형성된다. 상기 하부 금형틀(50) 및 상기 상부 금형틀(60)의 측벽이 서로 맞닿아 상기 캐비티(51)들에 의해 도광판이 형성될 공간이 마련된다.
상기 하부 금형틀(50)의 캐비티(51) 바닥면에는 제1코어(71) 및 제1분할 코어(72)가 형성된다.
상기 제1코어(71) 및 상기 제1분할 코어(72)는 서로 형합되어 상기 하부 금형틀(50)의 캐비티(51) 바닥면을 형성할 수 있다.
상기 제1분할 코어(72)는 상기 제1코어(71)의 일측에 배치될 수 있으며, 상기 제1분할 코어(72)는 상기 제1코어(71)의 일측에서 일정 간격을 두고 복수 개가 배치될 수 있다.
상기 제1분할 코어(72)의 형상은 다양하게 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 일 변이 바닥면의 외측 모서리를 이루는 삼각형의 형상을 가질 수 있다.
상기 제1코어(71)의 일측에는 상기 제1분할 코어(72)들이 삽입될 수 있도록 각각에 대응하는 홈이 형성되며, 각 홈의 내측면과 제1분할 코어들의 양변이 서로 접하게 된다.
상기 하부 금형틀(50)의 제1코어(71)에는 제1그루브 패턴(groove pattern, 71a)이 형성될 수 있다. 상기 제1그루브 패턴(71a)은 상기 바닥면을 가로지르는 프리즘 패턴들로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1분할 코어(72)에는 제2그루브 패턴(72a)이 형성될 수 있다.
상기 제2그루브 패턴(72a)은 상기 제1그루브 패턴(71a)과 평행한 프리즘 패턴들로 이루어질 수 있다. 상기 제2그루브 패턴(72a)은 상기 제1그루브 패턴(71a)의 피치보다 작은 피치로 이루어질 수 있다.
상기 제2그루브 패턴(72a)은 상기 제1그루브 패턴(71a)과 수직한 방향으로 형성된 프리즘 패턴들로 이루어질 수도 있다. 상기 제1그루브 패턴(71a)은 이에 한정하지는 않으며, 상기 제2그루브 패턴(72a)은 도트 패턴으로 이루어질 수도 있다.
상기 상부 금형틀(60)의 캐비티 바닥면에는 제2코어(미도시)가 형성될 수 있다.
상기 제2코어는 프리즘 패턴 또는 도트 패턴이 형성될 수도 있고, 평평한 면을 가질 수도 있다.
상기 하부 금형틀(50) 및 상기 상부 금형틀(60)의 각 캐비티가 마주하도록 형합되면, 수지 주입구(53)를 통해 아크릴 수지 등이 캐비티 내로 주입된다.
상기 금형틀(80)은 가열되어 상기 캐비티 내에 제1그루브 패턴(71a) 및 제2그루브 패턴(72a)이 전사된 도광판이 형성된다. 이후 상기 금형틀(80)에 대해 냉각 공정이 이루어질 수 있다.
상기와 같은 공정을 통해 실시예에 따른 도광판(10)이 제작될 수 있다.
도 18에서 도시하여 설명한 금형틀(80)을 이용하여 앞서 설명한 제1 내지 제13실시예들 중 적어도 하나에 의해 실시되는 도광판(10)을 제작할 수 있다.
상기 금형틀(80)의 제1코어(71)에 형성된 제1그루브 패턴(71a)들은 상기 도광판(10)의 제1패턴(11)들에 대응하며, 제1분할 코어(72)에 형성된 제2그루브 패턴(72a)들은 제1영역(21)의 제2패턴(22)에 대응할 수 있다.
상기 금형틀(80)의 제1분할 코어(72)들 사이에 제2분할 코어가 배치될 수 있도록 금형틀을 제작함으로써 상기 도광판(10) 제2영역(31)의 제3패턴(33)을 형성할 수 있다.
도 19는 실시예에 따른 도광판을 구비한 표시 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 19를 참조하면, 표시 장치(100)는 영상이 디스플레이되는 표시 패널(110)과, 상기 표시 패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(130)을 포함한다.
상기 표시 패널(110)은 상세히 도시되지는 않았지만, 일례를 들면, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 하부 및 상부 기판들과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 하부 기판에는 다수의 게이트 라인과 상기 다수의 게이트 라인과 교차하는 다수의 데이터 라인이 형성되며, 상기 게이트 라인 과 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor)가 형성될 수 있다. 상기 상부 기판에는 컬러필터들이 형성될 수 있다. 상기 표시 패널(110)의 구조는 이에 한정되지는 않으며, 상기 표시 패널(110)은 다양한 구조를 가질 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 하부 기판은 박막 트랜지스터 뿐만 아니라 컬러필터를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 표시 패널(110)은 상기 액정층을 구동하는 방식에 따라 다양한 형태의 구조로 형성될 수 있다.
도시하지 않았으나, 상기 표시 패널(110)의 가장자리에는 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 PCB(gate driving printed circuit board)와, 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 PCB(data driving printed circuit board)가 구비될 수 있다.
상기 표시 패널(110)의 위 및 아래 중 적어도 한 곳에는 편광 필름(미도시)이 배치될 수도 있다.
상기 표시 패널(110)과 백라이트 유닛(130) 사이에는 광학 시트(120)가 배치될 수 있으며, 이러한 광학 시트(120)는 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 광학 시트(120)는 확산 시트(미도시) 및/또는 프리즘 시트(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 확산 시트는 상기 도광판에서 출사된 광을 고르게 확산시켜 주며, 상기 확산된 광은 프리즘 시트에 의해 표시 패널로 집광될 수 있다. 여기서, 상기 프리즘 시트는 수평 또는/및 수직 프리즘 시트, 한 장 이상의 조도 강화 필름 등을 이 용하여 선택적으로 구성할 수 있다. 상기 광학 시트(120)의 종류나 개수 등은 실시 예의 기술적 범위 내에서 추가 또는 삭제될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
백라이트 유닛(130)은 광원(20, 30)과, 상기 광원으로부터 측면 입사된 광을 전면으로 발생시키는 도광판(10) 및 상기 도광판(10) 하부에 배치된 반사시트(39)를 포함할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(130)을 수납하기 위한 바텀 커버(미도시)가 마련될 수 있다.
상기 광원은 적어도 하나의 발광 다이오드(20) 및 상기 발광 다이오드(20)가 실장된 모듈 기판(30)을 포함한다.
상기 발광 다이오드(20)는 적색 LED, 청색 LED, 녹색 LED 등과 같은 유색의 LED이거나 백색 LED로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 모듈 기판(30)은 메탈 코어 PCB, FR-4 PCB, 일반 PCB 등으로 이루어지며, 실시 예의 기술적 범위 내에서 다양하게 변경할 수 있다.
상기 도광판(10)은 앞서 설명한 제1 내지 제13실시예들 중 하나 또는 그 이상의 실시예들로 구현될 수 있다.
실시예는 도광판(10)의 입광부에서 암부 영역과 핫스팟 영역에 형성된 패턴이 서로 다르도록 형성함으로써 도광판(10)의 광 균일성을 증대시키는 효과가 있다.
실시예는 도광판(10)의 입광부와 대광부 간의 휘도 편차를 저감할 수 있는 효과가 있다.
실시예는 백라이트 유닛(130)의 암부 발생 문제를 개선할 수 있어 발광 다이오드(20)의 배치 간격을 넓힐 수 있으므로 발광 다이오드(20) 수를 감소시켜 제조 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 백라이트 유닛(130)의 광 효율 및 균일성이 향상되고, 백라이트 유닛(130)을 가지는 표시 장치(100)의 휘도가 향상될 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 도광판 및 광원의 배치를 보여주는 평면도이다.
도 2 및 도 3은 제1실시예에 따른 도광판의 하면의 패턴의 보여주는 평면도 및 도광판의 사시도이다.
도 4는 도 2에서 Ⅰ-Ⅰ'로 절단한 제1실시예에 따른 도광판의 단면도이다.
도 5는 제2실시예에 따른 도광판의 단면도이다.
도 6은 제3실시예에 따른 도광판의 제2패턴의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 7은 제4실시예에 따른 도광판의 제2패턴의 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 8은 제5실시예에 따른 도광판의 제2패턴의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 9는 제6실시예에 따른 도광판의 제2패턴의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 10은 제7실시예에 따른 도광판의 하면을 보여주는 평면도이다.
도 11은 제8실시예에 따른 도광판의 하면의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 12는 도 11에서 Ⅱ-Ⅱ'로 절단하는 단면도이다.
도 13은 제9실시예에 따라 도 11에서 Ⅱ-Ⅱ'로 절단하는 단면도이다.
도 14는 제10실시예에 따른 도광판의 하면을 보여주는 평면도이다.
도 15는 제11실시예에 따른 도광판의 하면 일부를 보여주는 평면도이다.
도 16은 제12실시예에 따른 도광판의 하면 일부를 보여주는 평면도이다.
도 17은 제13실시예에 따른 도광판의 하면 일부를 보여주는 평면도이다.
도 18은 실시예에 따른 도광판들을 제조하기 위한 금형틀을 보여주는 사시도이다.
도 19는 실시예에 따른 도광판을 구비한 표시 장치를 보여주는 분해 사시도이다.

Claims (26)

  1. 광이 입사되는 입광면;
    상기 입광면 인근에 형성되며 상기 입사된 광의 방향을 전환하는 제2패턴을 포함하는 하면; 및
    상기 광을 출사하는 상면을 포함하는 도광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하면에 형성되며 상기 입사된 광의 방향을 전환하는 제1패턴을 더 포함하는 도광판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입광면과 상기 하면의 접선으로부터 상기 하면의 일부를 포함하며, 상기 제2패턴들이 형성된 적어도 하나의 제1영역을 포함하며, 상기 제1패턴은 상기 제1영역을 제외한 상기 하면에 형성된 도광판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1영역은 상기 접선을 일변으로 하는 다각형 또는 반원형인 도광판.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1패턴은 상기 입광면에 수직으로 입사되는 광의 방향에 대해 수직한 방향으로 형성된 프리즘 패턴을 포함하는 도광판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2패턴은 상기 입광면에 수직으로 입사되는 광의 방향에 대해 수직한 방향으로 형성된 프리즘 패턴을 포함하는 도광판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2패턴은 도트 패턴을 포함하는 도광판.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2패턴의 분포밀도는 상기 제1패턴의 분포밀도보다 큰 도광판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2패턴들의 간격은 일정한 도광판.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2패턴들의 간격은 상기 입광면에서 멀어질수록 넓어지는 도광판.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2패턴들의 간격은 상기 입광면에서 멀어질수록 좁아지는 도광판.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 입광면과 상기 하면의 접선으로부터 상기 하면의 일부를 포함하며, 상기 제2패턴들이 형성된 적어도 하나의 제1영역; 및
    상기 제1영역 사이에서 제3패턴이 형성된 적어도 하나의 제2영역을 포함하며,
    상기 제1영역 및 상기 제2영역을 제외한 상기 하면에 제1패턴이 형성된 도광판.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2영역은 상기 입광면에 형성되며, 상기 광은 상기 제2영역을 통해 입사되는 도광판.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2영역은 상기 입광면에 형성된 홈을 포함하는 도광판.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2영역은 상기 광원과 대응하여 상기 입광면에 형성된 산란패턴층으로 이루어진 도광판.
  16. 광을 발생하는 광원; 및
    상기 광이 입사되는 입광면, 상기 입광면 인근의 제1영역들에 상기 입사된 광의 방향을 전환하는 제2패턴을 포함하는 하면 및 상기 광을 출사하는 상면을 포함하는 도광판을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 하면에 형성되며 상기 입사된 광의 방향을 전환하는 제1패턴을 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 도광판 하부에 배치된 반사시트를 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 광원은 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하며, 상기 발광 다이오드는 상기 제1영역들 사이에 배치되는 백라이트 어셈블리.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 제1영역은 상기 입광면과 상기 하면의 접선을 일변으로 하는 다각형 또는 반원형인 백라이트 어셈블리.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 제1패턴은 상기 입광면에 수직으로 입사되는 광의 방향에 대해 수직한 방향으로 형성된 프리즘 패턴을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 제2패턴은 상기 입광면에 수직으로 입사되는 광의 방향에 대해 수직한 방향으로 형성된 프리즘 패턴을 포함하며, 상기 제2패턴의 분포밀도는 상기 제1패턴의 분포밀도보다 큰 백라이트 어셈블리.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 제2패턴은 도트 패턴을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 제1영역들 사이에 제3패턴이 형성된 적어도 하나의 제2영역을 더 포함하며,
    상기 제1영역 및 상기 제2영역을 제외한 상기 하면의 전면에 제1패턴이 형성 된 백라이트 어셈블리.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제3패턴은 도트 패턴으로 이루어지는 백라이트 어셈블리.
  26. 제16항에 있어서,
    상기 제1영역들 사이에서 상기 광원과 대응하여 상기 입광면에 형성된 산란패턴층을 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
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