KR20190134439A - 음각 패턴을 구비한 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛 - Google Patents

음각 패턴을 구비한 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛 Download PDF

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KR20190134439A
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Abstract

본 발명은 음각 패턴을 구비한 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것으로 도광판부재의 하부면에 음각 패턴을 평면 상에서 입사면을 원호형상으로 형성하고 중심을 지나는 종단면 형상을 삼각형으로 형성함으로써 내부의 전반사 효율을 극대화하여 출광되는 광량을 증대시켜 광 사용 효율을 향상시키며 백라이트 유닛의 휘도를 상승시킨다.

Description

음각 패턴을 구비한 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛{LIGHT GUIDE PLATE HAVING ENGRAVED PATTERN AND BACK LIGHT UNIT USING THE SAME}
본 발명은 음각 패턴을 구비한 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것으로 더 상세하게는 빛의 사용 효율을 증가시키고, 내부 전반사 효율을 극대화할 수 있는 음각 패턴을 구비한 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 발명이다.
일반적으로 액정표시장치는 액정을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로서, 다른 표시 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어 현재 산업 전반에 광범위하게 사용되고 있다.
액정표시장치는 영상을 표시하는 표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광 소자이기 때문에, 상기 표시패널에 광을 공급하기 위한 별도의 백라이트 유닛을 필요로 한다.
백라이트 유닛은 광을 발생시키는 광원, 광원으로부터 광을 입사 받아 상부로 출사시키는 도광판 및 도광판을 통해 출사된 광을 패널의 전면으로 확산시키는 확산시트, 확산시트의 상부 측에 위치되는 프리즘 시트를 포함한다.
백라이트 유닛은 LED 광원에서 발생된 광을 도광판, 확산시트, 프리즘시트를 통과시켜 출광량과 출광 각도를 조절하여 패널의 전면으로 출광되도록 한다.
백라이트 유닛은 LED 광원에서 발생된 광을 도광판, 확산시트, 프리즘시트를 통과시키면서 광원의 출광각도를 순차적으로 높여 빛의 출광 시 주경로가 90°를 유지하도록 한다.
그러나, 종래의 백라이트 유닛은 최종 출광 시 빛의 주경로가 90°를 유지하도록 설계되나 2 ~ 3%의 전반사로 인해 출광되는 빛이 되돌아가는 본질적인 손실을 방지할 수 없어 휘도가 낮은 문제점이 있었다.
또한, 종래의 백라이트 유닛은 도광판의 일측에 다수의 LED 광원이 일렬로 이격되게 위치되는 이유로 LED 광원이 위치되어 빛이 입사되는 도광판의 입광면 측에서 각 LED 광원에서 발생된 빛이 이격된 줄로 표시되는 빛뻣침 현상이 발생되고 있다.
그리고, 종래 백라이트 유닛은 하면에 양각의 패턴을 구비하여 빛의 사용효율이 낮고, 내부 전반사 효율이 낮은 문제점이 있었다.
도 1은 종래의 백라이트 유닛에서의 빛뻣침 현상을 나타낸 사진으로 도 1을 참고하면 빛뻣침 현상은 다수의 LED 광원이 위치되는 도광판의 입광면 측 일부분에서 각 LED 광원에서 발생된 빛이 줄형상을 가지는 현상이다.
이는 도광판의 입광면 측에 이격되게 배치된 LED 광원의 간격에 의해 형성되는 현상인 것이다.
본 발명과 관련 선행 특허로는 한국공개특허 제2004-0014890호 ' LCD 디스플레이 백라이트 장치에서 무인쇄용 양각패턴의 고휘도 도광판'(2004.02.18. 공개)이 있다.
한국공개특허 제2004-0014890호 ' LCD 디스플레이 백라이트 장치에서 무인쇄용 양각패턴의 고휘도 도광판'(2004.02.18. 공개)은 도광판에 가로 및 세로로 일정 배열을 가진 콘(cone) 형태의 돌기를 형성하되, 각 돌기들의 높이를 조절하거나, 또는 일정한 크기의 돌기들의 밀도를 조절하여 도광판 표면에서의 휘도를 균일하게 만들어 주는 것이다.
그러나, 한국공개특허 제2004-0014890호 ' LCD 디스플레이 백라이트 장치에서 무인쇄용 양각패턴의 고휘도 도광판'은 양각의 콘형상의 돌기로 빛의 사용효율이 낮고, 내부 전반사 효율이 낮은 문제점이 있었다.
또한, 한국공개특허 제2004-0014890호 ' LCD 디스플레이 백라이트 장치에서 무인쇄용 양각패턴의 고휘도 도광판'은 단순한 콘형상의 양각 돌기로 빛의 전반사를 방지하고, 도광판의 입광면 측에서 발생되는 빛뻣침 현상을 방지하는 데 한계가 있었다.
한국공개특허 제2004-0014890호 ' LCD 디스플레이 백라이트 장치에서 무인쇄용 양각패턴의 고휘도 도광판'(2004.02.18. 공개)
본 발명의 목적은 하부면의 음각 패턴으로 내부의 전반사 효율을 극대화하여 출광되는 광량을 증대시키는 음각 패턴을 구비한 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 일부분이 절단된 원뿔형상의 패턴홈부로 빛을 고르게 산란시켜 이격된 LED 광원의 간격에 의해 발생되는 빛뻣침현상을 개선하고, 빛의 휘도를 향상시킬 수 있는 음각 패턴을 구비한 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판은 일측면으로부터 유입된 광원의 빛을 상면으로 방출하며 하부면에 이격된 복수의 음각 패턴이 위치된 도광판부재를 포함하며,
상기 음각 패턴은 평면 상에서 광원을 향한 입사면이 곡률을 가지는 원호 형상으로 형성되고, 상기 입사면의 중심을 지나는 직선 상에서 종단면의 형상이 삼각형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 입사면은 경사진 곡면으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 음각 패턴의 하부면인 패턴 하부면은 도광판의 하부면과 일치되는 평면이고, 상기 패턴 하부면을 기준으로 한 입사면의 각도는 30° ~ 90°일 수 있다.
본 발명에서 상기 음각 패턴의 상단 꼭지점 각도는 70° ~ 125°일 수 있다.
본 발명에서 상기 입사면은 상단부 측에 평면 상에서 곡률을 가지는 원호 형상의 상부 곡선이 위치되고, 하단부 측에 평면 상에서 상부 곡선보다 작은 곡률을 가지는 원호 형상의 하부 곡선이 위치되며, 상기 하부 곡선은 30㎛ ~ 150㎛의 곡률반경을 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 음각 패턴의 깊이는 4㎛ ~ 12㎛일 수 있다.
본 발명에서 상기 입사면은 경사진 곡면으로 형성되고, 상기 음각 패턴의 하부면인 패턴 하부면은 도광판의 하부면과 일치되는 평면이고, 상기 패턴 하부면을 기준으로 한 입사면의 각도는 30° ~ 90°이며, 상기 음각 패턴의 상단 꼭지점 각도는 70° ~ 125°이고, 상기 입사면은 상단부 측에 평면 상에서 곡률을 가지는 원호 형상의 상부 곡선이 위치되고, 하단부 측에 평면 상에서 상부 곡선보다 작은 곡률을 가지는 원호 형상의 하부 곡선이 위치되며, 상기 하부 곡선은 30㎛ ~ 150㎛의 곡률반경을 가질 수 있고, 상기 음각 패턴의 깊이는 4㎛ ~ 12㎛일 수 있다.
본 발명에서 상기 음각 패턴은 기본 원뿔형에서 일부분이 절단되어 일측에 경사면이 형성된 원뿔형 패턴일 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 돌기는 상기 기본 원뿔형에서 꼭지점을 포함한 일부분과 하부면의 일부분을 포함하도록 경사지게 절단될 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 패턴은 곡면의 옆면이 입광면을 향하고, 경사면이 입광면과 대향되는 방향으로 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 패턴은 광원이 위치되는 입광면 측에서 타측면 측으로 갈수록 밀도가 점차 증가하도록 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 절단된 경사면은 절단되어 제거되는 기본 원뿔형의 옆면과 나란한 경사면을 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 기본 원뿔형은 꼭지점이 뾰족하고 하부면이 원형이며 옆면이 곡면인 뿔모양의 형상이고, 꼭지점의 내각은 95° ~ 115°이고, 하부면의 직경이 85㎛ ~ 105㎛일 수 있다.
본 발명에서 상기 기본 원뿔형은 옆면의 경사내각이 32° ~ 42.5°일 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 패턴의 높이와 상기 기본 원뿔형의 높이차이는 17㎛ ~ 23㎛일 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 패턴의 꼭지점 부분은 22㎛ ~ 30㎛의 곡률을 가지는 원호로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 패턴의 꼭지점 내각은 70~115°일 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 패턴의 경사면은 중심을 지나는 직선이 하부면의 중심을 지나는 직선과 교차하여 교차점이 형성되도록 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 패턴의 하부면의 중심을 지나 상기 교차점까지의 직경은 45㎛ ~ 50㎛일 수 있다.
본 발명에서 상기 원뿔형 패턴은 하부면의 원호를 이어서 원을 그렸을 경우 직경이 90㎛ ~ 100㎛인 원형상일 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예는 빛을 방출하는 광원, 상기 광원이 측면 측에 위치되고 측면으로부터 유입된 상기 광원의 빛을 상면으로 방출하는 도광판부재, 상기 도광판의 상부 측에 위치되고 빛을 확산시키는 확산시트; 및 상기 확산시트 상에 위치되며 빛을 굴절시키고 집광시킬 수 있는 프리즘 시트를 포함하며, 상기 도광판부재는 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 하부면의 음각 패턴을 평면 상에서 입사면을 원호형상으로 형성하고 중심을 지나는 종단면 형상을 삼각형으로 형성함으로써 내부의 전반사 효율을 극대화하여 출광되는 광량을 증대시켜 광 사용 효율을 향상시키며 백라이트 유닛의 휘도를 상승시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 일부분이 절단된 원뿔형상의 패턴홈부로 빛을 고르게 산란시켜 빛의 휘도를 증가시켜 광효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 일부분이 절단된 원뿔형상의 패턴홈부로 빛을 고르게 산란시켜 이격된 LED 광원의 간격에 의해 발생되는 빛뻣침현상을 개선하는 효과가 있다.
도 1은 종래 백라이트 유닛에서 빛뻣침 현상을 나타낸 사진.
도 2는 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 일 실시예를 도시한 저면도.
도 3은 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 일 실시예를 도시한 종단면도.
도 4는 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 일 실시예에서 음각 패턴을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 실시예와 비교예의 휘도 측정 시험 시 휘도가 측정되는 지점을 확인하는 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예를 도시한 저면도.
도 8은 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예를 도시한 종단면도.
도 9는 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예에서 음각 패턴을 도시한 사시도.
도 10은 도 9 (b)의 A 부분을 확대한 평면도.
도 11은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 12는 본 발명에 백라이트 유닛의 제1실시예에 대한 빛뻣침 현상을 나타낸 사진.
도 13은 본 발명에 백라이트 유닛의 제2실시예에 대한 빛뻣침 현상을 나타낸 사진.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 일 실시예를 도시한 저면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 일 실시예를 도시한 종단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 일 실시예에서 음각 패턴을 도시한 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하여 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판은 일측면으로부터 유입된 광원의 빛을 상면으로 방출하며 하부면에 이격된 복수의 음각 패턴(110)이 위치된 도광판부재(100)를 포함한다.
본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예는 측면으로부터 유입된 광원의 빛을 상면으로 방출하기 위한 도광판부재임을 밝혀둔다.
즉, 도광판부재(100)는 냉음극 형광램프(CCFL) 또는 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 광원으로 이루어진 선 또는 점 광원으로부터 면 광원으로 빛의 경로를 바꾸는 PMMA(Polymethyl Methacrylate), PC(Polycarbonate), MS(Methyl Methacrylate-co-styrene)와 같은 투명 합성수지로 이루어진 광학 부품임을 밝혀둔다.
도광판부재(100)는 일측면이 광원의 빛이 입광되는 입광면이 되고, 일측면과 수직 방향으로 위치되는 상부면이 측면 즉, 입광면으로부터 입광된 빛이 출광되는 출광되는 출광면인 것을 일 예로 한다.
음각 패턴(110)은 평면 상에서 광원을 향한 입사면(101) 즉, 광원과 마주보는 입사면(101)이 곡률을 가지는 원호 형상으로 형성된다.
즉, 입사면(101)은 수직 방향에서 경사진 곡면으로 형성된다.
그리고, 음각 패턴(110)은 입사면(101)의 중심을 지나는 직선 상에서 종단면의 형상이 삼각형상을 가지게 된다.
음각 패턴(110)은 패턴 형상에 의해 빛의 경로만 가변시켜 휘도 손실을 최소화하고, x, y, z축 방향의 빛의 수광 각도가 다양하여 빛의 굴절현상 극대화할 수 있다.
본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판은 음각 패턴(110)의 형상을 평면 상에서 광원을 향한 입사면(101)이 곡률을 가지는 원호 형상으로 형성되고 입사면(101)의 중심을 지나는 직선 상에서 종단면의 형상이 삼각형상을 가지게 됨과 아울러 종단면의 삼각형에서 평면인 도광판부재(100)의 평면을 기준으로 한 입사면 각도(θ1), 상단 꼭지점 각도(θ2), 평면 상의 입사면(101) 곡률을 한정하여 빛의 경로만 가변시켜 휘도 손실을 최소화하고, x, y, z축 방향의 빛의 수광 각도가 다양하여 빛의 굴절현상 극대화한다.
입사면(101)은 경사지게 위치되어 상단부 측에 평면 상에서 곡률을 가지는 원호 형상의 상부 곡선(101b)이 위치되고, 하단부 측에 평면 상에서 상부 곡선(101b)보다 작은 곡률을 가지는 원호 형상의 하부 곡선(101a)이 위치된다.
음각 패턴(110)은 입사면(101)의 중심을 지나며 광원의 입사 방향과 일치되는 직선 상에서 종단면 형상이 삼각 형상을 가지게 되므로, 입사면(101)은 종단면에서 직선의 경사면을 이루게 된다.
그리고, 음각 패턴(110)을 도광판부재(100)의 하부면에서 음각 즉, 하부측으로 개방된 홈 형상을 가지게 되고, 이를 입체화하여 도시한 것이 도 4에서 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 일 실시예에서 음각 패턴(110)을 도시한 사시도임을 밝혀둔다.
또한, 음각 패턴(110)은 개방된 하부면과 경사진 곡면의 입사면과 연결되는 평면의 경사면을 포함하여 평면 상에서 반원형상을 가지며, 중심을 지나는 종단면이 삼각 형상을 이루도록 형성된다.
음각 패턴(110)의 하부면 즉, 종단면에서 삼각형의 아랫변은 도광판의 하부면과 일치되는 평면이고, 음각 패턴(110)의 패턴 하부면(103)을 기준으로 한 즉, 평면인 도광판부재(100)의 하부면을 기준으로 한 입사면 각도(θ1)는 30° ~ 90°인 것을 일 예로 한다.
그리고, 음각 패턴(110)의 상단 꼭지점 각도(θ2)는 70° ~ 125°이며, 입사면(101)의 하단부 측에 위치되는 평면 상의 하부 곡선(101a)은 30㎛ ~150㎛의 곡률반경을 가지는 것을 일 예로 한다.
음극 패턴(110)은 입사면 각도(θ1)가 30° ~ 90°이고, 꼭지점 각도(θ2)가 70° ~ 125°이며 입사면 각도(θ1)가 반대측 각도 즉, 음각 패턴(110)의 하부면과 평면의 경사면 사이의 각도보다 큰 각도를 가지는 것을 일 예로 한다.
또한, 음각 패턴(110)의 깊이 즉, 높이는 4㎛ ~ 12㎛일 수 있다.
음각 패턴(110)의 상단 꼭지점 각도(θ2)는 입사면(101)과 입사면(101)과 상단 꼭지점에서 만나는 패턴 경사면(102) 사이의 각도인 것을 일 예로 한다.
하기의 표 1은 본 발명인 음각 패턴을 구비한 도광판에서 음각 패턴(110)의 입사면 각도(θ1)가 30°, 40°, 50°, 60°인 경우 비교예 1과 출광량을 비교한 시험 결과를 나타낸다.
하기의 표 1에서 세로 방향 출광량은 도광판부재(100)의 출광면, 즉, 상부면에서 광원을 향한 방향을 기준으로 한 출광각도 범위 0°~ 43° 내에서 측정된 출광량이고, 가로 방향 출광량은 도광판부재(100)의 출광면, 즉, 상부면에서 광원을 향한 방향과 수직인 방향을 기준으로 한 출광각도 범위 25°~ 75°내에서 측정된 출광량임을 밝혀둔다.
또한, 하기의 비교예1은 반구 형상의 양각 패턴을 다수 구비한 종래 도광판이고, 종래 도광판의 세로 방향 출광량 즉, 도광판부재(100)의 출광면, 즉, 상부면에서 광원을 향한 방향을 기준으로 한 출광각도 범위 0°~ 43° 내에서 측정된 출광량이고, 가로 방향 출광량은 종래 도광판의 출광면, 즉, 상부면에서 광원을 향한 방향즉, 입사 방향과 수직인 방향을 기준으로 한 출광각도 범위 25°~ 75°내에서 측정된 출광량임을 밝혀둔다.
비교예1 입사면각도 30° 입사면각도 40° 입사면각도 50° 입사면각도 60°
세로 방향 출광량(cd) 498 94 594 580 793
가로 방향 출광량(cd) 212 70 297 258 190
표 1에서 확인되는 바와 같이 입사면 각도(θ1)가 30°인 경우 충분한 출광량을 획득하기 어려워 입사면 각도(θ1)가 35°이상인 것이 바람직하고, 입사면 각도(θ1)가 클수록 세로 방향의 출광량은 증가하는데 입사면(101) 각도가 60° 이상인 경우 가로 방향의 출광량 즉, 입사 방향과 수직인 방향을 기준으로 한 출광량은 급격히 낮아지게 되어 빛의 균일도에 문제가 발생한다.
이에 입사면 각도(θ1)는 30° ~ 90°인 것을 일 예로 한다.
또한, 하기의 표 2는 입사면 각도(θ1)를 40°로 고정한 상태에서 음각 패턴(110)의 상단 꼭지점 각도(θ2)가 80°, 90°, 100°, 110°인 경우 비교예 1과 출광량을 비교한 시험 결과를 나타낸다.
비교예1 꼭지점각도 80° 꼭지점각도 90° 꼭지점각도100° 꼭지점각도110°
세로 방향 출광량(cd) 498 526 580 691 899
가로 방향 출광량(cd) 212 276 286 297 271
표 2에서 확인되는 바와 같이 음각 패턴(110)의 상단 꼭지점 각도(θ2) 범위 90° ~ 110°에서 비교예1 대비 광량이 확연하게 높음을 확인할 수 있고, 상단 꼭지점 각도(θ2)가110°를 초과하는 경우 가로 방향의 출광량 즉, 입사 방향과 수직인 방향을 기준으로 한 출광량은 급격히 낮아지게 되어 빛의 균일도에 문제가 발생한다.
이에 음각 패턴(110)의 상단 꼭지점 각도(θ2) 범위는 70° ~ 125°인 것을 일 예로 한다.
또한, 하기의 표 3은 입사면 각도(θ1)를 40°로 고정하고, 음각 패턴(110)의 상단 꼭지점 각도(θ2)를 100°로 고정한 상태에서 입사면(101)의 하단부 측에 위치되는 평면 상의 하부 곡선(101a)이 50㎛, 75㎛, 100㎛의 곡률반경을 가지는 경우 비교예 1과 출광량을 비교한 시험 결과를 나타낸다.
아래의 표 3에서의 총광량은 도광판부재의 상부면 즉, 도광판부재(100)의 출광면으로 출광되는 총광량을 의미함을 밝혀둔다.
곡률반경 50㎛ 곡률반경 75㎛ 곡률반경 100㎛
총광량(cd) 9418 10621 12312
표 3에서 확인되는 바와 같이 입사면의 하단부 측에 위치되는 평면 상의 하부 곡선(101a)에 대한 곡률반경이 증대될수록 도광판부재(100)의 출광면에서 출광량이 증대됨을 알 수 있다.
그러나, 음각 패턴(110)의 곡률반경이 150㎛를 초과하게 되면 백라이트 유닛의 화면에서 음각 패턴(110)이 시인될 수 있는 문제가 있다.
백라이트 유닛의 구조, 형합 구조, 개별 제품의 특성에 따라 음각 패턴(110)의 시인성이 결정될 수 있으나 음각 패턴(110)의 곡률반경이 150㎛를 초과하게 되면 백라이트 유닛의 화면에서 음각 패턴(110)이 시인될 수 있고, 음각 패턴(110)의 상부 곡선(101b)은 하부 곡선(101a)보다 큰 곡률반경을 가지게 되므로 음각 패턴(110)의 하부 곡선(101a)은 30㎛ ~ 150㎛ 이하의 곡률을 가지는 것이 바람직하다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 5를 참고하면 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예는 도 5를 참고하면 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 빛을 방출하는 광원, 광원이 측면 측에 위치되고 측면으로부터 유입된 광원의 빛을 상면으로 방출하는 도광판부재(100), 도광판부재(100)의 상부 측에 위치되고 빛을 확산시키는 확산시트(200), 확산시트(200) 상에 위치되며 빛을 굴절시키고 집광시킬 수 있는 프리즘 시트(300)를 포함한다.
도광판부재(100)의 하부면에는 반사판부재가 위치될 수 있다.
도광판부재(100)의 하부면에는 이격된 복수의 음각 패턴(110)이 위치되고, 음각 패턴(110)은 평면 상에서 광원을 향한 입사면이 곡률을 가지는 원호 형상으로 형성된다.
그리고, 음각 패턴(110)은 입사면의 중심을 지나는 직선 상에서 종단면의 형상이 삼각형상을 가지게 된다.
도광판부재(100)는 곡면의 입사면이 광원을 향하도록 위치되어 곡면의 입사면이 광원과 마주하는 도광판의 일측면 즉, 입광면과 수직이 방향에 위치된다.
음각 패턴(110)의 실시예는 상기에서 언급한 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예의 실시예와 중복되어 생략함을 밝혀둔다.
또한, 광원은 냉음극 형광램프(CCFL) 또는 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 광원인 것을 일 예로 하고, 공지의 백라이트 유닛에 사용되는 광원으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 프리즘 시트(300)는 제1프리즘 시트부(310), 제1프리즘 시트부(310)의 상부 측에 위치되는 제2프리즘 시트부(320)를 포함할 수 있다.
제1프리즘 시트부(310)는 기재의 상부면에 이격되게 돌출된 복수의 제1프리즘부가 위치될 수 있고, 제2프리즘 시트부(320)는 기재의 상부면에 제1프리즘부와 다른 방향으로 이격되게 돌출된 복수의 제2프리즘부가 돌출될 수 있다.
제1프리즘부는 X축 방향으로 이격되게 위치되고, 제2프리즘부는 Y축 방향으로 이격되게 위치되는 것을 일 예로 한다.
프리즘 시트(300)는 공지의 프리즘 시트 구조체로 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
확산시트(200)는 도광판(100)과 프리즘 시트(300) 사이에 위치되고 빛을 확산시키는 하부 확산시트(210)와 프리즘 시트(300) 상에 적층되며 빛을 확산시키는 상부 확산시트(220)를 포함할 수 있다.
하기에서 본 발명의 실시예1 내지 실시예3과, 비교예2의 휘도를 분석하기 위한 시험을 수행하였고, 이에 대한 결과를 하기의 표 4에서 나타내었다.
하기의 실시예1 내지 실시예 3은 본 발명에 따른 음각 패턴(110)을 가지는 음각 패턴을 구비한 도광판을 적용한 백라이트 유닛이고, 하기의 비교예2는 표1 및 표 2에서 사용된 비교예1의 도광판이 적용된 즉, 반구형 양각 패턴이 다수 이격되게 위치된 종래 도광판이 적용된 백라이트 유닛임을 밝혀둔다.
또한, 실시예1 내지 실시예 3의 백라이트 유닛 및 비교예의 백라이트 유닛에서 도광판을 제외한 광원, 확산시트, 프리즘 시트, 반사판은 동일하게 적용한 것임을 밝혀둔다.
도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 실시예와 비교예의 휘도 측정 시험 시 휘도가 측정되는 지점을 확인하는 평면도이고, 하기의 표 4에서 휘도 측정 지점을 확인할 수 있음을 밝혀둔다.
비교예2 실시예1 실시예2 실시예3
1지점 휘도값 6176 6075 6080 5609
2지점 휘도값 6172 7348 7165 7357
3지점 휘도값 6384 7220 7517 7430
4지점 휘도값 6492 6942 7245 7420
5지점 휘도값 5948 5508 5766 5753
6지점 휘도값 5247 8310 8265 8376
7지점 휘도값 7126 8789 8820 8991
8지점 휘도값 7344 8383 8422 8510
9지점 휘도값 7459 8831 8541 8706
10지점 휘도값 5977 7993 8029 8115
11지점 휘도값 5141 8494 8440 8595
12지점 휘도값 7066 8973 8725 8395
13지점 휘도값 7359 8623 8425 8279
14지점 휘도값 7434 8781 8301 8541
15지점 휘도값 6071 8546 8173 8122
16지점 휘도값 5462 7516 7527 7418
17지점 휘도값 6413 7355 7200 7363
18지점 휘도값 6674 8052 7768 7766
19지점 휘도값 7014 7535 7556 7252
20지점 휘도값 5530 7247 6902 6762
21지점 휘도값 5092 6534 6810 6489
22지점 휘도값 5698 6495 6648 6510
23지점 휘도값 5780 5895 5991 5862
24지점 휘도값 6062 5815 6074 6209
25지점 휘도값 5878 6221 6002 5858
1지점 ~ 25지점 평균휘도값 6456 7443
1지점 ~ 25지점
균일도		 65% 61%
표 4에서 확인되는 바와 같이 본 발명의 실시예1 내지 실시예3인 백라이트 유닛은 본 발명의 비교예2와 대비할 때 즉, 종래 도광판을 적용한 비교예2의 백라이트 유닛과 비교할 때 휘도값 즉 본 발명의 실시예1 내지 실시예3인 백라이트 유닛의 광량이 비교예의 광량보다 13% 증가한 것을 확인할 수 있었다.
즉, 본 발명은 하부면의 음각 패턴(110)을 평면 상에서 입사면을 원호형상으로 형성하고 중심을 지나는 종단면 형상을 삼각형으로 형성함으로써 내부의 전반사 효율을 극대화하여 출광되는 광량을 증대시켜 광 사용 효율을 향상시키며 백라이트 유닛의 휘도를 상승시키는 효과가 있다.
한편, 도 7은 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예를 도시한 저면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예를 도시한 종단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예에서 음각 패턴(110)의 다른 실시 예를 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 (b)에서 A 부분을 확대한 평면도이다.
도 7 내지 도 10을 참고하여 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예는 도광판부재(100)의 하부면에 위치되는 음각 패턴(110)은 기본 원뿔형(10)에서 일부분이 절단되어 일측에 경사면(110b)이 형성된 원뿔형 패턴일 수 있다.
기본 원뿔형(10)은 꼭지점이 뾰족하고 하부면이 원형이며 옆면이 곡면인 뿔모양의 형상이고, 꼭지점의 내각은 95° ~ 115°(α)이고, 하부면의 직경이 85㎛ ~ 105㎛(D1)인 것을 일 예로 한다.
또한, 기본 원뿔형(10)에서 옆면의 경사내각 즉, 하부면을 기준으로 한 옆면의 경사 각도는 32° ~ 42.5°(β)인 것을 일 예로 한다.
그리고, 원뿔형 패턴은 기본 원뿔형(10)에서 꼭지점을 포함한 일부분을 경사지게 절단하여 일측에 평면의 경사면(110b)을 가지는 일부가 절단된 원뿔형인 것을 일 예로 한다.
원뿔형 돌기는 기본 원뿔형(10)에서 꼭지점을 포함한 일부분과 하부면의 일부분을 포함하도록 경사지게 절단되어 일측에 평면의 경사면(110b)을 가지는 일부가 절단된 원뿔형인 것을 일 예로 한다.
도 9의 (a)는 기본 원뿔형(10)을 도시한 도면이고, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)기본 원뿔형(10)에서 빗금친 부분을 절단한 본 발명에서 원뿔형 패턴을 입체 도형으로 도시한 도면이다.
또한, 원뿔형 패턴의 꼭지점과 기본 원뿔형(10)의 높이 차이(H1)는 17㎛ ~ 23㎛인 것을 일 예로 한다.
또한, 원뿔형 패턴의 꼭지점 부분은 22㎛ ~ 30㎛의 곡률(R1)을 가지는 원호로 형성되는 것을 일 예로 한다.
또한, 원뿔형 패턴의 꼭지점 내각은 75° ~ 115°일 수 있다.
또한, 원뿔형 패턴의 경사면(110b)은 중심을 지나는 직선이 하부면의 중심을 지나는 직선과 교차하도록 형성되는 것을 일 예로 한다.
기본 원뿔형(10)에서 옆면의 경사내각 즉, 하부면을 기준으로 한 옆면의 경사 각도 즉, 원뿔형 패턴에서 입광면의 각도(β)는 35° ~ 60°°인 것을 일 예로 한다.또한, 원뿔형 패턴은 하부면의 원호를 이어서 원을 그렸을 경우 해당하는 직경이 40㎛ ~ 130㎛인 원 형상인 것을 일 예로 한다.
도광판부재(100)의 하부면에는 복수의 원뿔형 패턴이 형성되되, 원뿔형 패턴은 광원이 위치되는 입광면 측에서 타측면 측으로 갈수록 밀도가 점차 증가하도록 위치된다.
즉, 도광판부재(100)의 하부면에서 입광면이 위치되는 일측에서 타측으로 갈수록 점차적으로 원뿔형 패턴의 개수가 증가하도록 위치된다.
이는 광원이 위치되는 입광면과 멀어질수록 광량이 적어지므로 입광면으로부터 멀어질수록 원뿔형 패턴의 밀도를 점차 증가시켜 도광판부재(100)의 전면에서 고르게 빛이 분포될 수 있도록 한다.
또한, 원뿔형 패턴은 곡면(110a)의 옆면이 입광면을 향하고, 경사면(110b)이 입광면과 대향되는 방향 즉, 입광면의 반대측으로 위치된다.
경사면(110b)이 입광면 측으로 위치되는 경우 종래 도트 형태의 패턴 대비 휘도 상승 효과 및 입광면 측에서의 빛뻣침 현상을 개선하지 못함을 확인하였고 이는 하기에서 더 상세하게 설명함을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 다른 실시예는 원뿔형 패턴과 대응되는 절단된 형태의 원뿔형 돌기가 돌출된 전주 스탬프에 의해 롤 스템핑되어 제조되는 것을 일 예로 한다.
원뿔형 돌기는 별도로 도시하지 않았으나 원뿔형 패턴을 입체 도형으로 예시한 도 4와 동일한 형태로 형성되는 것을 일 예로 한다.
즉, 원뿔형 돌기는 기본 원뿔형(10)에서 꼭지점을 포함한 일부분을 경사지게 절단하여 일측에 평면의 경사면(110b)을 가지는 일부가 절단된 원뿔형인 것을 일 예로 한다.
기본 원뿔형(10)은 꼭지점이 뾰족하고 하부면이 원형이며 옆면이 곡면인 뿔모양의 형상이고, 꼭지점의 내각은 95° ~ 115°이고, 하부면의 직경이 40㎛ ~ 130㎛인 것을 일 예로 한다.
또한, 기본 원뿔형(10)에서 옆면의 경사내각 즉, 하부면을 기준으로 한 옆면의 경사 각도 즉, 원뿔형 패턴에서 입광면의 각도(β)는 35° ~ 60°인 것을 일 예로 한다.
또한, 원뿔형 돌기는 기본 원뿔형(10)에서 꼭지점을 포함한 일부분과 하부면의 일부분을 포함하도록 경사지게 절단되어 일측에 경사면(110b)을 가지는 일부가 절단된 원뿔형인 것을 일 예로 한다.
또한, 원뿔형 돌기의 꼭지점과 기본 원뿔형(10)의 높이차이는 17㎛ ~ 23㎛인 것을 일 예로 한다.
또한, 원뿔형 돌기의 꼭지점 부분은 22㎛ ~ 30㎛의 곡률을 가지는 원호로 형성되는 것을 일 예로 한다.
또한, 원뿔형 돌기의 꼭지점 내각은 70~115°일 수 있다.
또한, 원뿔형 돌기의 경사면(110b)은 중심을 지나는 직선이 하부면의 중심을 지나는 직선과 교차하여 교차점을 형성하도록 형성되는 것을 일 예로 한다.
또한, 원뿔형 돌기는 하부면의 원호를 이어서 원을 그렸을 경우 해당하는 직경이 40㎛ ~ 130㎛인 원 형상인 것 즉, 하부면의 곡선부분의 곡률은 40㎛ ~ 130㎛인 것을 일 예로 한다.
원뿔형 돌기가 다수 돌출된 전주 스탬프는 스템핑 롤에 감겨지고, 본 발명에 따른 도광판부재(100)는 PMMA(Polymethyl Methacrylate), PC(Polycarbonate), MS(Methyl Methacrylate-co-styrene)와 같은 투명 합성수지로 제조된 광학용 패널체를 이송 컨베이어로 이송시키면서 스템핑 롤을 회전시키면서 전주 스탬프로 가압하여 광학용 패널체 상에 다수의 원뿔형 패턴을 성형하는 롤 스템핑으로 제조되는 것을 일 예로 한다.
전주 스탬프는 원뿔형 패턴을 설계한 후 복수의 원뿔형 패턴이 돌출된 형태로 제조되는 것으로 공지의 양각 스탬프를 제조하는 공정을 통해 다양하게 제조될 수 있음을 밝혀둔다.
즉, 양각의 원뿔형 돌기가 돌출된 전주 스탬프가 감겨진 스템핑 롤을 이용한 롤 스템핑으로 도광판부재(100)의 하부면에 양각의 원뿔형 돌기와 대응되는 음각의 원뿔형 패턴이 형성되는 것이다.
한편, 도 11은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 다른 실시예를 도시한 단면도이고, 도 11을 참고하면 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 다른 실시예는 도광판의 하부면에 위치되는 음각 패턴(110)은 기본 원뿔형(10)에서 일부분이 절단되어 일측에 경사면(110b)이 형성된 원뿔형 패턴이다.
원뿔형 패턴은 기본 원뿔형(10)에서 꼭지점을 포함한 일부분을 경사지게 절단하여 일측에 평면의 경사면(110b)을 가지는 일부가 절단된 원뿔형이며, 옆면 중 곡면(110a)이 광원을 향해 위치되고 경사면(110b)이 광원과 대향되는 수직 방향으로 위치된다.
즉, 도광판부재(100)는 원뿔형 패턴의 곡면(110a) 중심이 광원이 위치된 입광면과 수직인 방향에 위치되고, 반대편에 위치되는 경사면(110b)의 중심도 입광면과 수직인 방향에 위치된다.
원뿔형 패턴의 실시예는 상기에서 언급한 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판의 실시예와 중복되어 생략함을 밝혀둔다.
하기에서 본 발명의 실시예4 및 실시예5, 비교예3 내지 비교예6의 휘도를 분석하기 위한 시험을 수행하였고, 이에 대한 결과를 하기의 표 5에서 나타내었다.
또한, 도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 실시예4 및 실시예5와 비교예3 내지 비교예6의 휘도 측정 시험 시 휘도가 측정되는 지점을 확인하는 평면도이다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛에 대한 실시예4과 실시예5는 동일한 원뿔형 패턴을 가지는 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판를 동일하게 적용한 것이고, 이외에도 동일한 광원, 동일한 확산시트(200), 동일한 프리즘 시트(300)를 적용한 것임을 밝혀둔다.
실시예4는 도광판부재(100)의 하부에 위치되는 반사판부재(100a)로 공지의 ESR 반사판을 적용한 예이고, 실시예5는 도광판부재(100)의 하부에 위치되는 반사판부재(100a)로 공지의 화이트 반사판을 적용한 예임을 밝혀둔다.
실시예4과 실시예5의 도광판부재(100)에 적용되는 원뿔형 패턴에서 기본 원뿔형(10)은 꼭지점의 내각이 105°이고, 하부면의 직경이 94㎛이고, 옆면의 경사내각이 37.5°이며, 실시예4과 실시예5의 도광판부재(100)에 적용된 원뿔형 패턴은 기본 원뿔형(10)의 꼭지점을 포함한 일부분과 하부면의 일부분을 포함하고 기본 원뿔형(10)의 옆면과 나란하게 절단되며 기본 원뿔형(10)의 높이 보다 20㎛ 낮은 높이를 가지며, 꼭지점 부분이 26㎛ 의 곡률을 가지는 원호로 이루어지고, 하부면의 곡선부분의 곡률은 중심을 지나는 직선과 경사면(110b)의 중심을 지나는 직선과의 교차점까지의 직경 즉, 하부면의 중심을 지나 경사면(110b)의 중심과 만나는 직선 상의 하부면 거리(D2)는 70㎛인 것을 일 예로 한다.
또한, 실시예4과 실시예5의 도광판부재(100)에 적용되는 원뿔형 패턴은 옆면 중 곡면(110a)이 광원이 위치되는 입광면을 향하고, 경사면(110b)이 입광면과 대향되는 방향 즉, 입광면의 반대측으로 위치된다. 더 상세하게 원뿔형 패턴은 곡면(110a) 중심이 광원이 위치된 입광면과 수직인 방향에 위치되고, 반대편에 위치되는 경사면(110b)의 중심도 입광면과 수직인 방향에 위치된다.
즉, 광원의 빛은 원뿔형 패턴에서 원형인 곡면(110a)을 향해 곡면(110a)과 수직 방향으로 입사되도록 조사된다.
또한, 비교예3 및 비교예4의 백라이트 유닛은 돔형 즉, 반구형인 도트 형태의 홈이 다수 형성된 공지의 비교 도광판이 적용된 것이고, 실시예4 및 실시예5와 동일한 광원, 확산시트(200), 프리즘 시트(300)를 적용한 것이다.
비교예3은 도광판의 하부에 위치되는 반사판부재(100a)로 공지의 ESR 반사판을 적용한 예이고, 비교예2는 비교 도광판의 하부에 위치되는 반사판부재(100a)로 공지의 화이트 반사판을 적용한 예임을 밝혀둔다.
또한, 비교예5는 실시예4과 동일한 조건이되 도광판부재(100)에서 원뿔형 패턴의 옆면 중 경사면(110b)이 광원이 위치되는 입광면을 향하고, 곡면(110a)이 반대편으로 위치되는 예이고, 비교예6은 실시예5와 동일한 조건이되 도광판부재(100)에서 원뿔형 패턴의 옆면 중 경사면(110b)이 광원이 위치되는 입광면을 향하고, 곡면(110a)이 반대편으로 위치되는 예이다.
즉, 비교예5와 비교예6의 원뿔형 패턴은 실시예4과 실시예5와 동일한 형상으로 형성된 원뿔형 패턴이되, 그 배치 방향이 반대인 즉, 원뿔형 패턴의 옆면 중 경사면(110b)이 광원이 위치되는 입광면을 향하고, 곡면(110a)이 반대편으로 위치된 예이다.
실시예4 실시예5 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
1지점 휘도값 5332 5154 5110 5981 5481 5270
2지점 휘도값 5929 5398 6359 6717 5595 5475
3지점 휘도값 6038 6140 6164 6148 5967 5970
4지점 휘도값 6104 6172 6430 5945 6034 5871
5지점 휘도값 5307 5569 5495 5220 5111 5420
6지점 휘도값 7549 7388 5947 6092 7725 6667
7지점 휘도값 7561 7342 6706 6535 7625 6606
8지점 휘도값 7747 7473 7059 6832 7488 6879
9지점 휘도값 8023 7779 6970 6750 7301 7060
10지점 휘도값 7413 7280 6357 6019 6214 6789
11지점 휘도값 7307 7111 5856 6426 7129 6683
12지점 휘도값 7733 7342 6962 6715 7531 6789
13지점 휘도값 9012 7409 7488 6968 7427 6810
14지점 휘도값 7757 7557 7177 7069 7114 6904
15지점 휘도값 6884 6806 6686 6192 6362 6502
16지점 휘도값 6666 6530 5364 5860 6317 6419
17지점 휘도값 7093 6786 6454 6112 6596 6360
18지점 휘도값 7410 6910 7223 6519 6720 6294
19지점 휘도값 6719 6877 6642 6409 5827 6294
20지점 휘도값 6219 6330 6499 6086 5352 5882
21지점 휘도값 6374 5420 4845 5664 5820 5735
22지점 휘도값 6130 6243 5702 5610 5286 5435
23지점 휘도값 6410 6101 5857 5622 5500 5480
24지점 휘도값 5902 6474 6094 5562 4959 5774
25지점 휘도값 5210 5843 5697 5238 4453 5603
13지점(중심점) 휘도값 9012 7409 7488 6968 7427 6810
평균 휘도값 6793 6617 6286 6172 6277 6199
균일도 58% 66% 65% 74% 58% 75%
표 5에서 확인되는 바와 같이 동일한 반사판부재(100a)를 사용하고 도광판 이외의 조건이 동일한 본 발명인 실시예4과 비교예3을 비교하면 비교예3의 1 ~ 25 지점에 대한 평균 휘도값을 100% 기준으로 할 때 실시예4의 1 ~ 25 지점에 대한 평균휘도값은 108.1%인 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예4는 비교예1보다 8% 정도 높은 휘도값을 가지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 동일한 반사판부재(100a)를 사용하고 도광판 이외의 조건이 동일한 본 발명인 실시예5와 비교예4를 비교하면 비교예4의 1 ~ 25 지점에 대한 평균 휘도값을 100% 기준으로 할 때 실시예5의 1 ~ 25 지점에 대한 평균 휘도값은 107.2%인 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예5는 비교예2보다 7% 정도 높은 휘도값을 가지는 것을 확인할 수 있다.
반면에, 본 발명의 실시예4과 동일한 조건이되, 원뿔형 패턴의 방향만 반대인 즉, 경사면(110b)이 광원측으로 배치된 비교예5와 비교예3을 비교하면 비교예3의 1 ~ 25 지점에 대한 평균 휘도값을 100% 기준으로 할 때 비교예5의 1 ~ 25 지점에 대한 평균휘도값은 99.9%로 비교예1과 별차이가 없는 휘도값을 가지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예5와 동일한 조건이되, 원뿔형 패턴의 방향만 반대인 즉, 경사면(110b)이 광원측으로 배치된 비교예6와 비교예4를 비교하면 비교예3의 1 ~ 25 지점에 대한 평균 휘도값을 100% 기준으로 할 때 비교예6의 1 ~ 25 지점에 대한 평균휘도값은 99.9%로 비교예4와 별차이가 없는 휘도값을 가지는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 음각 패턴을 구비한 도광판에서 원뿔형 패턴은 곡면(110a)이 광원을 향하도록 위치되고, 경사면(110b)이 그 반대측에 위치되어 광원의 빛이 일차적으로 곡면(110a)에 조사되도록 위치되는 것이 매우 중요한 요소임을 확인할 수 있다.
도 12는 실시예4에서 LED 광원에 의한 빛뻣침 현상이 개선된 예를 찍은 사진이고, 도 13은 실시예5에서 LED 광원에 의한 빛뻣침 현상이 개선된 예를 찍은 사진이다.
즉, 도 1은 본 발명의 비교예1에서 LED 광원에 의한 빛뻣침 현상을 찍은 사진이며, 도 1과 도 12, 도 1과 도 13을 비교할 때 본 발명의 실시예4 및 실시예5에서 LED 광원에 의한 빛뻣침 현상이 크게 개선되어 LED 광원에 의해 이격된 줄이 거의 표시되지 않는 것을 확인하였다.
본 발명은 일부분이 절단된 원뿔형상의 패턴홈부로 빛을 고르게 산란시켜 빛의 휘도를 증가시켜 광효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 일부분이 절단된 원뿔형상의 패턴홈부로 빛을 고르게 산란시켜 이격된 LED 광원의 간격에 의해 발생되는 빛뻣침현상을 개선하는 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
10 : 기본 원뿔형 100 : 도광판
100a : 반사판부재 101 : 입사면
101a : 하부 곡선 101b : 상부 곡선
102 : 패턴 경사면 103 : 패턴 하부면
110 : 음각 패턴
110a : 곡면 110b : 경사면
200 : 확산시트 210 : 하부 확산시트
220 : 상부 확산시트 300 : 프리즘 시트
310 : 제1프리즘 시트부 320 : 제2프리즘 시트부

Claims (19)

  1. 일측면으로부터 유입된 광원의 빛을 상면으로 방출하며 하부면에 이격된 복수의 음각 패턴이 위치된 도광판부재를 포함하며,
    상기 음각 패턴은 평면 상에서 광원을 향한 입사면이 곡률을 가지는 원호 형상으로 형성되고, 상기 입사면의 중심을 지나는 직선 상에서 종단면의 형상이 삼각형상을 가지는 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 입사면은 경사진 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 음각 패턴의 하부면인 패턴 하부면은 도광판의 하부면과 일치되는 평면이고, 상기 패턴 하부면을 기준으로 한 입사면의 각도는 30° ~ 90°인 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 음각 패턴의 상단 꼭지점 각도는 70° ~ 125°인 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 입사면은 상단부 측에 평면 상에서 곡률을 가지는 원호 형상의 상부 곡선이 위치되고, 하단부 측에 평면 상에서 상부 곡선보다 작은 곡률을 가지는 원호 형상의 하부 곡선이 위치되며,
    상기 하부 곡선은 30㎛ ~ 150㎛의 곡률반경을 가지는 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.

  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 음각 패턴의 깊이는 4㎛ ~ 12㎛인 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 입사면은 경사진 곡면으로 형성되고,
    상기 음각 패턴의 하부면인 패턴 하부면은 도광판의 하부면과 일치되는 평면이고, 상기 패턴 하부면을 기준으로 한 입사면의 각도는 30° ~ 90°이며,
    상기 음각 패턴의 상단 꼭지점 각도는 70° ~ 125°이고,
    상기 입사면은 상단부 측에 평면 상에서 곡률을 가지는 원호 형상의 상부 곡선이 위치되고, 하단부 측에 평면 상에서 상부 곡선보다 작은 곡률을 가지는 원호 형상의 하부 곡선이 위치되며,
    상기 하부 곡선은 30㎛ ~ 150㎛의 곡률반경을 가지며, 상기 음각 패턴의 깊이는 4㎛ ~ 12㎛인 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 음각 패턴은 기본 원뿔형에서 일부분이 절단되어 일측에 경사면이 형성된 원뿔형 패턴인 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 원뿔형 돌기는 상기 기본 원뿔형에서 꼭지점을 포함한 일부분과 하부면의 일부분을 포함하도록 경사지게 절단되는 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 원뿔형 패턴은 곡면의 옆면이 입광면을 향하고, 경사면이 입광면과 대향되는 방향으로 위치되는 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 원뿔형 패턴은 광원이 위치되는 입광면 측에서 타측면 측으로 갈수록 밀도가 점차 증가하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 절단된 경사면은 절단되어 제거되는 기본 원뿔형의 옆면과 나란한 경사면을 가지는 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 기본 원뿔형은 꼭지점이 뾰족하고 하부면이 원형이며 옆면이 곡면인 뿔모양의 형상이고, 꼭지점의 내각은 95° ~ 115°이고, 하부면의 직경이 40㎛ ~ 130㎛인 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 기본 원뿔형은 옆면의 경사내각이 32° ~ 42.5°인 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 원뿔형 패턴의 높이와 상기 기본 원뿔형의 높이차이는 17㎛ ~ 23㎛인 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 원뿔형 패턴의 꼭지점 부분은 22㎛ ~ 30㎛의 곡률을 가지는 원호로 형성되는 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  17. 청구항 9에 있어서,
    상기 원뿔형 패턴의 꼭지점 내각은 70~115°인 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  18. 청구항 9에 있어서,
    상기 원뿔형 패턴의 입광면 각도는 35° ~ 60°이고, 하부면의 곡선부 곡률은 40㎛ ~ 130㎛인 것을 형성되는 것을 특징으로 하는 음각 패턴을 구비한 도광판.
  19. 빛을 방출하는 광원;
    상기 광원이 측면 측에 위치되고 측면으로부터 유입된 상기 광원의 빛을 상면으로 방출하는 도광판부재;
    상기 도광판의 상부 측에 위치되고 빛을 확산시키는 확산시트; 및
    상기 확산시트 상에 위치되며 빛을 굴절시키고 집광시킬 수 있는 프리즘 시트를 포함하며,
    상기 도광판부재는 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항의 도광판부재인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040014890A (ko) 2002-08-12 2004-02-18 (주)나노디스플레이 Lcd 디스플레이 백라이트 장치에서 무인쇄용 양각패턴의고휘도 도광판

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4119871A1 (en) 2021-07-13 2023-01-18 Lg Electronics Inc. Panel assembly for a home appliance and home appliance
KR20230013790A (ko) * 2021-07-20 2023-01-27 주식회사 제이에스케이 디스플레이용 백라이트 장치

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