KR20180107408A - 도광 필름을 이용한 도광 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

도광 필름을 이용한 도광 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플렉시블 디스플레이 장치에 효율적으로 적용될 수 있는 도광 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 장치에 관한 것으로, 본 발명의 도광 모듈은, 제1 도광 필름; 상기 제1 도광 필름과 합지되는 제2 도광 필름; 입광면, 제1 가이드면 및 제2 가이드면을 갖는 프리즘으로, 상기 제1 도광 필름의 단부가 상기 제1 가이드면에 합지되고, 상기 제2 도광 필름의 단부가 상기 제2 가이드면에 합지되도록 상기 제1 도광 필름 및 제2 도광 필름 사이에 개입되는 가이드 프리즘; 및 상기 제1 도광 필름, 제2 도광 필름 및 가이드 프리즘을 합지시키는 접착층;을 포함하여, 상기 입광면을 통하여 입사되는 빛이 상기 제1 가이드면 및 제2 가이드면을 통하여 상기 제1 도광 필름 및 제2 도광 필름으로 전달되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

도광 필름을 이용한 도광 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{Light guide module using light guide film and Backlight unit having the same}
본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉시블 디스플레이 장치에 효율적으로 적용될 수 있는 도광 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 장치에 관한 것이다.
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 광원으로 백라이트 장치를 더 포함하여, 백라이트 장치가 액정패널로 고휘도의 광원을 균일하게 공급함으로써 화상을 구현하게 된다.
이와 같이 백라이트 장치는 LCD와 같은 디스플레이 장치의 화상을 실현하기 위한 조명장치를 말하며, 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Lighting type) 또는 측면형(Edge Lighting type) 백라이트 장치로 구분된다. 직하형 백라이트 장치는 하부의 광원에서 광학 시트를 통하여 액정패널에 직접 빛을 비추어 조명하는 방식으로 대화면의 백라이트 장치 구현에 유리하고, 측면형 백라이트 장치는 도광판의 측부에 광원이 배치되어 도광판과 광학 시트를 통하여 간접적으로 빛을 비추어 조명하는 방식으로 슬림한 백라이트 장치 구현에 유리하다. 이러한 백라이트 장치의 광원으로는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 장점을 갖는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)가 주로 이용되고 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 측면형 백라이트 장치를 채용하는 디스플레이 장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도시된 바와 같이, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(20)과 디스플레이 패널의 배면에 배치되는 백라이트 장치(10)로 구분된다. 여기서, 디스플레이 패널(20)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로 액정 패널로 구성될 수 있다.
또한, 백라이트 장치(10)는 디스플레이 패널(20)에 면광원의 빛을 제공하는 부분으로, 사각 판상의 커버버텀(11), 커버버텀 내부에 안착되는 반사판(12), 반사판 상에 안착되는 도광판(13), 도광판의 적어도 일측부에 배치되는 LED 광원(14), 도광판 상에 적층되는 복수의 광학시트(15) 및 도광판(13)의 가장자리를 감싸면서 커버버텀(11)의 가장자리를 따라 체결되는 가이드 패널(16)을 포함한다.
한편, 최근에는 디스플레이 장치가 더욱 슬림화됨과 동시에 곡면 형상이 가능한 디스플레이 장치도 출시되고 있다. 슬림(slim)형의 플렉시블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 광원, 도광판, 광학 시트, 반사 시트 등의 재질과 두께를 조절하는 백라이트 장치가 개발되고 있다. 상기 광학 시트나 반사 시트의 경우에는 가요성(flexibility)이 높은 재질의 필름을 사용하거나 두께를 더욱 얇게 제작할 수 있다. 또한, 광원의 경우에는 소형 LED를 적용하고, 측면형 백라이트 장치에서 도광판의 일측 변에 광원을 배치하여 광원이 배열되지 않은 방향으로는 플렉시블이 가능한 백라이트 장치를 구현할 있다.
그러나 도광판의 경우 가요성을 향상하는 것이 쉽지 않아 많은 문제점이 있다. 도광판은 LED 광원에서 출사되는 빛이 상측 또는 하측으로 누설됨이 없이 내부에 모두 입사되어야 하므로 두께가 LED의 폭보다 두꺼워야 한다. 따라서 고분자 물질을 주로 사용하는 도광판은 적어도 LED 광원의 폭보다는 두꺼운 두께를 갖는 단일 구조의 플레이트로 구성되며, 이러한 단일 구조의 도광판은 가요성에 한계를 나타내어 플렉시블 백라이트 장치 개발에 걸림돌이 되고 있다.
이와 같은 단일 구조의 도광판에서 나타나는 가용성 문제를 해결하고자 한국공개특허 10-2014-0062697호(선행문헌)에는 얇은 두께를 갖는 두 장의 도광 필름을 이용하여 가요성을 향상시킨 도광판이 소개되어 있다.
도 2는 종래의 기술에 따른 도광 필름을 이용한 도광판으로서, 상기 선행문헌의 백라이트 장치의 주요 구성을 도시하였다. 선행문헌의 도광판(PL)은 얇은 두께를 갖는 두 장의 도광 필름(PL1,PL2)이 접착층(ADH)에 의하여 합지되는 구조를 이루면서, 제1 도광 필름(PL1)의 상부 표면에 렌티큘러 렌즈 패턴(LT)이 형성되고, 제2 도광 필름(PL2)의 하부 표면에 반사 패턴(PAT)이 형성된다. 또한, 도광판의 일측 변에는 소정의 높이를 갖는 하우징(LP)과 함께 광원(LS)이 배치된다.
상기와 같은 선행문헌의 도광판은 얇은 두께를 갖는 두 장의 도광 필름이 합지됨으로써, 단일 플레이트 구조의 도광판에 비하여 더욱 향상된 가요성을 나타내어 플렉시블 백라이트 장치 구현에 유리한 효과를 나타낸다.
그러나 선행문헌의 도광판은 두 장의 도광 필름을 합지함으로써, 광원의 폭에 대응하는 두께를 제어하기가 어려운 단점이 있다. 즉, 도광판의 두께가 광원 폭보다 얇을 경우 광 누설로 입광 효율이 저하되면서 핫 스팟이 발생될 수 있으며, 광원 폭보다 두꺼울 경우 가요성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 두 장의 도광 필름이 결합될 때 광원의 폭에 대응하도록 두께를 미세하게 조절하는데 어려움이 있게 된다.
또한, 선행문헌의 도광판은 일측 변에 광원이 배치되므로, 광원과 광원에 의한 핫 스팟을 가리기 위한 최소한의 베젤 폭이 확보되어야 하는 문제점이 있다.
또한, 선행문헌의 도광판은 도광 필름의 외면(상면과 하면)에 광 패턴이 형성되므로, 광 패턴이 외부 구조물에 간섭(접촉)되어 광 특성의 왜곡을 초래하는 문제점이 있다.
또한, 선행문헌의 도광판은 도광 패턴 상면의 광 패턴으로 인하여 입광부 영역에 광 쏠림 현상이 나타나고, 대면적의 디스플레이 장치에 적용시 두께가 두꺼워져야 하는 단점이 있다.
한국공개특허 10-2014-0062697호(2014.05.26.출원공개, 플렉서블 표지 장치에 적용하는 플렉서블 도광 필름을 구비한 플렉서블 백 라이트 유닛)
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, LED 광원의 폭에 무관하게 적용될 수 있는 슬림형 및 가요성에 유리한 도광 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 광원이 도광 모듈의 하부에 배치되어 베젤 폭을 최소로 할 수 있는 도광 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 광 패턴을 보호하고, 광 패턴이 외부 구조물에 접촉되지 않도록 하여 광 패턴에 의하여 외관의 왜곡을 방지하는 광원 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 LED의 수를 최소로 하여 균일한 광 분포를 나타내면서 제조 비용을 절감할 수 있는 광원 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광 모듈은, 제1 도광 필름; 상기 제1 도광 필름과 합지되는 제2 도광 필름; 입광면, 제1 가이드면 및 제2 가이드면을 갖는 프리즘으로, 상기 제1 도광 필름의 단부가 상기 제1 가이드면에 합지되고, 상기 제2 도광 필름의 단부가 상기 제2 가이드면에 합지되도록 상기 제1 도광 필름 및 제2 도광 필름 사이에 개입되는 가이드 프리즘; 및 상기 제1 도광 필름, 제2 도광 필름 및 가이드 프리즘을 합지시키는 접착층;을 포함하여, 상기 입광면을 통하여 입사되는 빛이 상기 제1 가이드면 및 제2 가이드면을 통하여 상기 제1 도광 필름 및 제2 도광 필름으로 전달되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광 모듈은 상기 제1 도광 필름 및 제2 도광 필름의 합지면에 형성되는 광 패턴층;을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 도광 필름은 가이드 프리즘이 합지되는 입광부 측으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 이루며, 상기 입광부 영역이 복수 개로 분할되어 복수의 단위 입광부를 구성하고 각 입광부의 상기 제1 및 제2 도광 필름에 가이드 프리즘이 각각 합지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2 도광 필름은 가이드 프리즘이 합지되는 입광부가 하측으로 벤딩되어 디스플레이 영역의 화면부 하부에 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 백라이트 장치는, 상기와 같은 구성의 도광 모듈; 및 상기 가이드 프리즘의 입광면에 배치되어 가이드 프리즘 내부로 빛을 제공하는 LED 광원 모듈;을 포함한다.
본 발명은 도광 모듈은 가요성이 우수하면서 LED 광원의 폭에 무관하게 적용되어 슬림형 백라이트 장치 및 디스플레이 장치 구현에 유리한 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명은 광 특성을 향상시키기 위한 광 패턴이 외부 구조물에 의하여 손상되지 않아 안정적인 광 특성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 LED 광원이 가려질 수 있어 디스플레이 장치의 베젤 폭을 최소로 하고, LED의 수를 절감할 수 있는 효과를 나타낸다.
도 1은 종래의 기술에 따른 측면형 백라이트 장치를 채용하는 디스플레이 장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2는 종래의 기술에 따른 도광판의 개략적인 구성을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도,
도 4는 도 3의 백라이트 장치에 대한 입광부를 상세히 나타낸 확대도,
도 5는 도 3의 백라이트 장치에 대한 화면부를 상세히 나타낸 확대도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도광 모듈에 대한 입광부의 상세 구조를 나타낸 확대 단면도,
도 7은 도 6의 주요부인 가이드 프리즘의 다양한 변형예를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도, 및
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 측면도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의하여 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 본 발명의 설명에 있어서, 제1, 제2, 상, 하 등과 같은 표현은 서로 상대적인 순서나 위치를 나타내는 것으로 반드시 그 표현에 구속되지는 않는다 할 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 백라이트 장치에 대한 입광부를 상세히 나타낸 확대도이며, 도 5는 도 3의 백라이트 장치에 대한 화면부를 상세히 나타낸 확대도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치는 도광 모듈(100)과, 도광 모듈의 측부에 배치되어 다수의 점광원의 빛을 제공하는 광원 모듈(200)을 포함한다. 또한, 백라이트 장치는 도시되지는 않았지만 상기 도광 모듈(100) 상부에 배치되는 광학 시트와, 상기 도광 모듈 및 광원 모듈이 조립되는 커버버텀과 가이드 패널을 더 포함할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 상기 도광 모듈(100)은 서로 대향하여 배치된 제1 도광 필름(110)과 제2 도광 필름(120)을 포함하고, 입광부(A) 영역에서 상기 제1 도광 필름(110)과 제2 도광 필름(120) 사이에 개입되는 가이드 프리즘(140)을 더 포함한다. 또한, 상기 제1 도광 필름(110), 제2 도광 필름(120) 및 가이드 프리즘(140) 사이에는 접착층(130)이 개입되어 이들이 서로 합지되는 구조를 이룬다. 여기서 입광부(A)는 가이드 프리즘(140)의 빛이 제1 도광 필름(110)과 제2 도광 필름(120)으로 전달되는 도광 모듈(100)의 일측 영역을 말하고, 화면부(B)는 입광부(110)에서 전달된 빛이 제1 도광 필름(110) 상면으로 출사되어 디스플레이 영역을 형성하는 타측 영역을 말한다. 상기 입광부(A)와 화면부(B)는 소정의 위치에서 가상의 경계선(L)으로 구분될 수 있다.
상기 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120)은 점광원 또는 선광원의 빛을 면광원으로 전환시키는 구성으로, 사각 판 상의 필름 또는 시트로 이루어지며, 화면부(B) 영역의 도광 모듈(100) 전체 두께에 대하여 약 1/2 두께를 갖는다. 일 예로, 화면부(B) 영역에서 상기 도광 모듈(100)은 대략 1.0mm 이내의 두께를 이루고, 제1 도광 필름(110)과 제2 도광 필름(120)은 각각 0.5mm 이내의 두께를 이룰 수 있다.
또한, 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120)은 소정의 굴절률을 갖는 투명 아크릴 계열의 수지로 구성될 수 있으며, 수지를 이용한 압출 공정으로 필름 형태로 얇게 제조될 수 있다. 일 예로, 본 발명에서는 가요성(flexibility)이 우수한 PET(polyethyleneterephthalate) 수지가 이용되며, PET 필름은 열안정성이 우수하면서 높은 기계적 강도를 나타내며, 특히, 접히거나 파손되지 않으면서 쉽게 휘어지는 장점을 나타낸다. 또한, 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120)은 PC(Polycabonate), PMMA(Poly Methyl Methacrylate) 또는 Zeonor(Zeon-Arton) 수지가 이용될 수도 있다.
상기 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120)은 접착층(130)에 의하여 합지되며, 접착층(130)은 도광 모듈(100)이 높은 가요성을 나타낼 수 있도록 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120)보다 분자량이 작은 모노머(monomer) 또는 올리고머(oligomer)로 구성된다. 또한, 접착층(130)은 높은 광 투과성을 나타내어야 하므로, OCA(optical clear adhesive)로 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 두께를 절반으로 줄인 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120)이 합지된 구조의 도광판은 단일 플레이트 구조의 도광판에 비하여 더욱 향상된 가요성을 나타낼 수 있다.
상기 가이드 프리즘(140)은 광원 모듈(200)의 빛이 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120) 내부로 입사되도록 가이드 하는 구성으로, 일측의 입광면(143)과 타측의 제1 가이드면(141) 및 제2 가이드면(142)이 삼각 형상을 이루면서 연결되는 프리즘으로 구성된다. 상기 가이드 프리즘(140)은 입광면(143)으로 광원 모듈(200)에서 출사되는 다수의 점광원의 빛이 입사되고, 내부로 입사된 빛은 제1 가이드면(141)과 제2 가이드면(142)을 통하여 각각 제1 도광 필름(110)과 제2 도광 필름(120)으로 제공된다. 이를 위하여 가이드 프리즘(140)의 제1 가이드면(141)에는 제1 도광 필름(110)의 단부가 합지되고, 제2 가이드면(142)에는 제2 도광 필름(120)의 단부가 합지된다.
이러한 가이드 프리즘(140)은 소정의 굴절률을 갖는 투명 아크릴 계열의 수지로 구성될 수 있으며, 특히, 내부의 빛이 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120)으로 쉽게 입사될 수 있도록 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120)보다 낮은 굴절율을 갖는 수지로 구성되어야 한다. 일 예로, 상기 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120)이 1.57의 굴절율을 갖는 PET 수지로 구성되는 경우 가이드 프리즘은 1.52의 굴절율을 갖는 글래스(glass)로 구성될 수 있다.
상기 광원 모듈(200)은 가이드 프리즘(140)의 입광면 측에 배치되어 도광 모듈(100)로 빛을 제공하는 백라이트 장치의 광원으로, 기판(210) 상에 다수의 LED(220)가 실장되는 LED 모듈로 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성의 백라이트 장치에 대하여 입광부(A) 영역에서의 광 특성을 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이, LED(220)에서 출사되는 빛은 입광면(143)을 통하여 가이드 프리즘(140) 내부로 입사된 후 반대측의 제1 가이드면(141)과 제2 가이드면(142)을 통하여 제1 도광 필름(110)과 제2 도광 필름(120)으로 입사된다. 그리고 제1 도광 필름(110)과 제2 도광 필름(120) 내부로 입사된 빛은 제1 도광 필름(110)의 상면과 제2 도광 필름(120)의 하면에서 전반사를 반복하면서 도광 모듈(100)의 전체 영역으로 진행된다.
그리고 화면부(B) 영역에서의 광 특성을 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 도광 모듈(100)의 표면 즉, 제1 도광 필름(110)과 제2 도광 필름(120)의 표면을 따라 전반사를 반복하는 과정에서 일부의 빛이 제1 도광 필름(110)의 상면으로 출사된다. 따라서 도광 모듈(100)은 제1 도광 필름(110)의 상면 전체를 통하여 면광원의 빛을 제공하게 된다.
본 발명의 도광 모듈(100)에서는 제1 도광 필름(110)의 상면으로 출사되는 빛의 휘도 및 균일도와 같은 광 특성을 향상시키기 위하여 광 패턴층(121)이 형성된다. 상기 광 패턴층(121)은 제1 도광 필름(110)과 제2 도광 필름(120)이 접합되는 면 즉, 제1 도광 필름(110)의 하면 또는 제2 도광 필름(120)의 상면의 어느 일측 필름에 형성되거나 양측 필름에 모두 형성될 수 있다. 이와 같이 광 패턴층(121)이 제1 도광 필름(110)과 제2 도광 필름(120)의 접합면에 형성됨으로써, 광 패턴층(121)이 외부 부품과 접촉되지 않으며, 광 패턴층(121)에 의한 광 특성이 안정적으로 유지될 수 있다.
또한, 제2 도광 필름(120)의 하면에는 빛의 휘도를 향상시키기 위하여 광 반사층(122)이 더 형성될 수 있다. 광 반사층(122)은 광 반사 물질이 포함된 광 반사체가 코팅되거나 광 반사 필름이 부착되어 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도광 모듈에 대한 입광부의 상세 구조를 나타낸 확대 단면도이고, 도 7은 도 6의 주요부인 가이드 프리즘의 다양한 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도광 모듈(100)은 가이드 프리즘(140)에서 제1 도광 필름(110) 및 제2 도광 필름(120)으로 전달된 빛이 제1 도광 필름(110) 상면과 제2 도광 필름(120)의 하면에서 전반사되어야 한다. 이를 위하여 가이드 프리즘(140)의 제1 가이드면(141)과 제2 가이드면(142)은 소정의 경사각(β)을 가져야 하며, 상기 경사각(β)은 입광면(143)의 높이(h)에 대한 폭(d)의 비율에 따라 설정될 수 있다.
즉, 각 도광 필름(110,120) 내에서 전반사가 효율적으로 이루어지기 위한 가이드 프리즘(140)의 높이(h)에 대한 폭(d)은 하기의 수학식1 내지 수학식5에 의하여 설정될 수 있다. 하기의 수학식들에서 가이드 프리즘(140)은 입광면(143)을 기준으로 제1 가이드면(141)과 제2 가이드면(142)이 대칭을 이루는 이등변 삼각형으로 정형화하고, 접착층에서의 굴절율은 무시한다. 또한, 가이드 프리즘(140)의 입광면(143)에서의 입사각(α)은 LED(220)의 방사각에 대한 1/2로 설정되고, 입광면(143)의 높이(h)는 LED(220) 폭의 절반에 대하여 약 110% 이상 설정하는 것이 바람직하며, 제1 도광 필름(110)에서의 굴절각(θ1)은 필름 내부에서 전반사가 이루어져야 하므로 전반사 임계각(θi) 보다 크게 설정되어야 할 것이다.
[수학식1]
θi = sin-1(n0/n1)
[수학식2]
θ21 = sin-1(n0/n2 * sinα)
[수학식3]
θ22 = 90°- θ21 - β
[수학식4]
β = tan-1(h/d)
[수학식5]
θ1 = sin-1(n2/n1 * sinθ22)
상기 조건들 및 수학식1 내지 수학식5에서, 각 매질의 굴절율은 n0 = 1(공기), n1 = 1.575(PET, 도광 필름), n2 = 1.520(Glass, 가이드 프리즘)이고, 가이드 프리즘 입광면(143)의 입사각(α)은 LED(220) 방사각의 1/2인 60°로 선택되며(일반적으로 LED의 방사각은 120°이므로), 입광면(143)의 높이(h)는 LED(220) 폭의 절반에 대한 약 110% 인 1.15mm 로 선택될 때, 제1 도광 필름(110)의 굴절각(θ1)은 전반사 임계각(θi) 이상이어야 하므로 가이드 프리즘(140)의 최소 폭(d)은 4.6mm 가 되어야 한다. 따라서, 가이드 프리즘(140)은 밑변(입광면의 전체 높이)에 대하여 최소 2.0배의 높이(폭)를 갖는 이등변 삼각형 형상을 이룰 것이다. 또한, 가이드 프리즘(140)은 굴절율이 1.52보다 작아지면 입광면(143)의 높이(h)에 대한 폭(d)이 2배 이상 길어져야 하는 관계를 갖는다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 도광 모듈(100)에서 가이드 프리즘(140)은 이등변 삼각형 외에도 다양한 형상을 이룰 수 있다. 즉, 제1 가이드면(141)과 제2 가이드면(142)이 (a)와 같이 볼록한 곡면 형상을 이루거나, (b)와 같이 오목한 곡면 형상을 이루거나, (c)와 같이 볼록 및 오목한 곡면 형상이 반복되거나, (d)와 같이 각 꼭지각이 라운드 형상을 이룰 수 있다. 이와 같이 제1 가이드면(141)과 제2 가이드면(142)이 곡면 형상을 이룰 때, 각 위치에서 가이드 프리즘(140)과 도광 필름(110, 120)의 접합 경사가 달라, 가이드 프리즘(140)의 빛이 다양한 각도로 도광 필름(110, 120) 내부로 전달되어 빛이 필름 내부에서 효율적으로 분산된다. 이때, 가이드 프리즘(140)의 입광면(143)도 제1 가이드면(141) 및 제2 가이드면(142)과 같이 볼록 또는 오목한 곡면 형상을 이룰 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도와 측면도이다.
먼저, 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치의 도광 모듈(100)은 입광부(A) 영역이 소정의 폭으로 복수 개로 분할되고, 각 단위 입광부(A)는 광원 모듈(200)로 향할수록 상대적으로 폭이 좁아지는 형상을 이룬다. 즉, 다수의 입광부(A)는 화면부로 갈수록 폭이 증가하면서 하나로 연결되어 화면부(B)를 형성하며, 각 입광부(A)의 단부에는 그에 대응하는 길이의 가이드 프리즘(140)이 결합된다. 이때, 각 입광부(A)의 내각은 LED(220)의 방사각에 대응되는 각을 이룰 수 있다. 따라서, LED(220)는 대략 120°의 방사각을 가지므로 각 입광부(A)도 대략 120°의 내각을 갖도록 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성의 도광 모듈(100)에 의하여 광원 모듈(200)도 복수 개로 분할되면서, 각 가이드 프리즘(140)의 입광면(143)에 각 광원 모듈(200)이 배치된다. 이와 같이 도광 모듈(100)의 입광부(A)가 화면부(B)에 비하여 상대적으로 좁아지는 폭으로 형성될 때, 광 이용 효율을 유지하면서 LED(220)의 수를 줄일 수 있고, 입광부(A) 영역에서의 가요성도 향상되는 효과를 나타낸다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치의 도광 모듈(100)은 입광부(A)가 화면부(B)의 저면에 위치하도록 구성된다. 즉, 도시된 바와 입광부(A)와 화면부(B)가 구분되는 가상의 경계선(L) 부근에서 입광부(A)가 하측으로 벤딩되면서 가이드 프리즘(140)을 포함하는 단부가 화면부(B) 저면에 위치하게 된다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치에서는 광원 모듈(200)도 도광 모듈(100)의 화면부(B) 저면에 배치되므로, 디스플레이 장치의 베젤 폭을 최소로 한다.
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100 : 도광 모듈
110 : 제1 도광 필름 120 : 제2 도광 필름
130 : 접착층 140 : 가이드 프리즘
121 : 광 패턴층 122 : 광 반사층
141 : 제1 가이드면 142 : 제2 가이드면
143 : 입광면

Claims (7)

  1. 제1 도광 필름;
    상기 제1 도광 필름과 합지되는 제2 도광 필름;
    입광면, 제1 가이드면 및 제2 가이드면을 갖는 프리즘으로, 상기 제1 도광 필름의 단부가 상기 제1 가이드면에 합지되고, 상기 제2 도광 필름의 단부가 상기 제2 가이드면에 합지되도록 상기 제1 도광 필름 및 제2 도광 필름 사이에 개입되는 가이드 프리즘; 및
    상기 제1 도광 필름, 제2 도광 필름 및 가이드 프리즘을 합지시키는 접착층;을 포함하여,
    상기 입광면을 통하여 입사되는 빛이 상기 제1 가이드면 및 제2 가이드면을 통하여 상기 제1 도광 필름 및 제2 도광 필름으로 전달되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도광 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도광 필름 및 제2 도광 필름의 합지면에 형성되는 광 패턴층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 도광 필름은
    가이드 프리즘이 합지되는 입광부 측으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 도광 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 도광 필름은
    상기 입광부 영역이 복수 개로 분할되어 복수의 단위 입광부를 구성하고, 각 입광부의 상기 제1 및 제2 도광 필름에 가이드 프리즘이 각각 합지되는 것을 특징으로 하는 도광 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 도광 필름은
    가이드 프리즘이 합지되는 입광부가 하측으로 벤딩되어 디스플레이 영역의 화면부 하부에 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도광 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서 선택 되어지는 도광 모듈; 및
    상기 가이드 프리즘의 입광면에 배치되어 가이드 프리즘 내부로 빛을 제공하는 광원 모듈;을 포함하는 백라이트 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광원 모듈은,
    기판 상에 다수의 LED가 실장된 LED 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.

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