KR100702634B1 - Light guide plate for liquid crystal display device and high brightness back light unit using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제조를 간단하게 실시하고, LED를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛에서 대한 휘도의 불균일과 휘선을 효과적으로 감소시키며, 광선이 지향성을 가지게 하는 액정 디스플레이 장치용 도광판 및 이를 이용한 고휘도 백라이트 유닛을 제공하는데 그 특징이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a light guide plate for a liquid crystal display device and a high brightness backlight unit using the same to simplify manufacturing and to effectively reduce luminance unevenness and bright lines in a backlight unit using an LED as a light source, and to have a directivity of light. It has its features.
또한, 본 발명은 휘선의 감소에 의해 광선을 평면으로 퍼지게 하는 휘도와 균일하게 진행하는 광균일도를 향상시켜 대형 LCD 디스플레이용 액정패널과 같은 제품에 적합하게 적용시키는 등의 만족도를 극대화시키게 하는 액정 디스플레이 장치용 도광판 및 이를 이용한 고휘도 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.In addition, the present invention improves the brightness and uniformity of the light uniformity to spread the light beam in the plane by reducing the bright line to maximize the satisfaction, such as to suitably apply to products such as liquid crystal panel for large LCD display The present invention provides a light guide plate for a device and a high brightness backlight unit using the same.
이를 위한, 본 발명은 2축으로 균일한 간격으로 가공된 반사패턴을 이용하여 프리즘의 모든 간격이 동일하게 이루고, 광원이 입광면에 평행한 방향으로 입사되어 상대적으로 넓은 피치간 거리가 음각과 양각 모두 동일한 피치 및 거리를 이루게 하며, 광원의 출사각도를 일정하게 할 수 있어 도광판의 상면에 구비된 확산시트 및 프리즘 시트에 의해서 원하는 각도로 출사시켜 고휘도를 실현하는 것을 특징으로 한다.To this end, in the present invention, all the intervals of the prism are made the same by using the reflective pattern processed at uniform intervals in two axes, and the light source is incident in a direction parallel to the incident surface, so that the distance between the pitches is intaglio and embossed. All of them achieve the same pitch and distance, and the emission angle of the light source can be made constant, and the high brightness can be realized by emitting at a desired angle by the diffusion sheet and the prism sheet provided on the upper surface of the light guide plate.
액정 디스플레이 장치, LCD, 도광판, 백라이트 유닛, 프리즘시트, 역프리즘 시트, 반사패턴 LCD, LCD, LGP, Backlight Unit, Prism Sheet, Inverted Prism Sheet, Reflective Pattern
Description
도 1은 본 발명에 따른 도광판을 설명하기 위한 실시 예시도, 1 is an exemplary view for explaining a light guide plate according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 도광판의 하측면이 돌출된 상태를 측면에서 보여주는 다른 실시 예시도,Figure 2 is another embodiment showing a state in which the lower side of the light guide plate according to the present invention protruding from the side,
도 3은 본 발명에 의한 도광판의 하측면에 형성된 반사패턴의 일부를 발췌한 실시예시도,3 is an exemplary view extracting a part of a reflective pattern formed on the lower surface of the light guide plate according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 도광판의 입사면에 대해 수평인 반사패턴의 삼각형 형태를 보여주는 예시도,4 is an exemplary view showing a triangular form of a reflection pattern horizontal to the incident surface of the light guide plate according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 도광판의 입사면에 대해 수직인 반사패턴의 이등변 삼각형 형태를 보여주는 예시도,5 is an exemplary view showing an isosceles triangle shape of a reflection pattern perpendicular to the incident surface of the light guide plate according to the present invention;
도 6은 본 발명에 의해 실시하고 있는 도광판의 하측면을 보여주는 평면 예시도, 6 is a planar view showing a lower side of the light guide plate of the present invention;
도 7은 본 발명에 의해 실시되고 있는 도광판이 적용된 백라이트 유닛의 예시도,7 is an exemplary view of a backlight unit to which a light guide plate implemented by the present invention is applied;
도 8은 본 발명에 의해 실시되고 있는 도광판과 역프리즘시트가 적용된 백라이트 유닛의 다른 실시예시도,8 is another embodiment of the backlight unit to which the light guide plate and the anti-prism sheet applied according to the present invention are applied.
도 9는 종래의 도광판과 본 발명의 도광판을 이용하여 포인트마다 측정된 휘도값을 나타낸 그래프.9 is a graph showing luminance values measured for each point using a conventional LGP and the LGP of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10 : 도광판 11 : 상측면10: light guide plate 11: upper side
11-1 : 이등변 삼각형 12 : 하측면11-1: isosceles triangle 12: lower side
12-1 : 반사패턴 20 : 확산시트12-1: Reflective pattern 20: Diffusion sheet
30 : 프리즘시트 40 : 역프리즘시트30: prism sheet 40: inverse prism sheet
100 : 백라이트 유닛 100: backlight unit
본 발명은 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display Device)용 도광판 및 이를 이용한 고휘도 백라이트 유닛(Back Light Unit)에 관한 것으로,The present invention relates to a light guide plate for a liquid crystal display device and a high brightness back light unit using the same.
좀 더 상세하게는 2축으로 균일한 간격으로 가공된 도광판 하면의 반사패턴을 이용하여 프리즘의 모든 간격이 동일하게 이루고, 광원이 입광면에 평행한 방향으로 입사되어 상대적으로 넓은 피치간 거리가 음각과 양각 모두 동일한 피치 및/또는 거리를 이루도록 하며, 광원의 출사각도를 일정하게 할 수 있어 도광판의 상면에 구비된 확산시트 및/또는 (역)프리즘 시트에 의해서 원하는 각도로 출사시키도록 형성함으로써, 제조를 간단하게 실시하도록 하고, LED를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛에서 대한 휘도의 불균일과 휘선을 효과적으로 감소시키도록 하며, 광선이 지향성을 가지도록 하는 액정 디스플레이 장치용 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.More specifically, by using the reflective pattern on the lower surface of the light guide plate processed at even intervals in two axes, all the intervals of the prism are made equal, and the light source is incident in a direction parallel to the light incident surface, so that the relatively wide pitch distance is negative. By forming the same pitch and / or both and the same angle, and the exit angle of the light source can be made constant so as to emit at a desired angle by the diffusion sheet and / or (reverse) prism sheet provided on the upper surface of the light guide plate, The present invention relates to a light guide plate for a liquid crystal display device and a backlight unit using the same, to simplify manufacturing, to effectively reduce luminance unevenness and bright lines in a backlight unit using an LED as a light source, and to direct light rays. .
일반적으로, 종래에 실시하고 있는 도광판의 프리즘 패턴 기술은 대부분이 한 방향으로만 가공이 된 프리즘 형태를 가지는 것으로, 이와 같은 프리즘 패턴의 경우 광원에 대한 수평 혹은 수직 방향에 대해서만 광선을 출사할 수 있는 각도와 불규칙적인 간격으로 이루어져 있고, 상기의 패턴은 개개의 패턴이 이등변 구조가 아닌 피라미드 형태로 이루어지고 프리즘 패턴이 x,y방향으로 가공되어 있는 형상으로 이루어져 있는 것이다.In general, the conventional prism pattern technology of the light guide plate has a prism shape which is processed only in one direction. In the case of such a prism pattern, light can be emitted only in the horizontal or vertical direction with respect to the light source. Consists of an angle and irregular intervals, the pattern is made of a shape in which the individual patterns are formed in a pyramid shape, not an isosceles structure, and the prism pattern is processed in the x and y directions.
이에 따른, 상기의 프리즘 패턴은 균일도를 조정하기 어려운 동시에 휘선이 발생되어 백라이트 유닛용 도광판의 기능을 원활히 실행되지 못하여 기타 다른 부재의 필름이 다수 필요하게 된다.Accordingly, the prism pattern is difficult to adjust the uniformity, and the bright lines are generated so that the function of the light guide plate for the backlight unit cannot be smoothly performed, and thus many films of other members are required.
또한, 제품으로 출시되고 있는 도광판의 반사패턴은 현재 도트를 인쇄하거나 스템퍼를 이용하여 직접 사출하는 방식의 확산형 반사패턴을 사용하고 있지만, 이는 고휘도의 요구가 증가되면서 프리즘 형태의 반사패턴을 이용한 광선 지향성을 향상시키는 기술이 개시되고 있는 실정이다. 특히 프리즘 형태의 반사패턴은 특정방향으로 일직선 형태로 배열되는 구조와 서로 직교하는 방향으로 배열되는 구조가 일반적인 경향이다.In addition, the reflective pattern of the light guide plate that is being released as a product uses a diffuse reflective pattern of a method of printing a dot or directly injecting it using a stamper. However, as the demand for high brightness increases, the reflective pattern of a prism type is used. It is a situation that the technique of improving the light directivity is disclosed. In particular, the prism-shaped reflection pattern tends to have a structure in which the structure is arranged in a straight line in a specific direction and the structure is arranged in a direction orthogonal to each other.
즉, 종래에는 기 출원된 기술들 중에서 일본 특개평10-260650호에서는 프리즘의 배열을 광원의 길이 방향에 평행하도록 복수개의 홈을 형성하고, 이 홈의 간 격은 광원으로부터 멀어짐에 따라 작게하며, 상면에 이등변 삼각형 형태의 프리즘 배열이 형성되는 구조로 이루어지고 있으나, 이는 대부분의 광선이 도광판의 일정 거리에서 집중되고 있음을 알 수 있고, 일본 특개평11-24586호에서는 도광판의 상면 혹은 하면 한측면에 사각뿔을 서로 다른 거리와 크기로 형성시키는 것으로 이루이고 있으나, 이러한 경우에도 상기와 같이 광선이 일정한 거리에서 집중적으로 출사되고 있음을 알 수 있다.That is, in Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-260650 among the previously applied techniques, a plurality of grooves are formed so that the arrangement of the prism is parallel to the longitudinal direction of the light source, and the spacing of the grooves is made smaller as the distance from the light source, Although it is composed of an isosceles triangular prism array on the upper surface, it can be seen that most rays are concentrated at a certain distance from the light guide plate. In Japanese Patent Laid-Open No. 11-24586, one side of the upper or lower surface of the light guide plate is disclosed. Square pyramids are formed at different distances and sizes, but it can be seen that the light beams are intensively emitted at a constant distance as described above.
그리고, 대한민국 공개특허2005-68270호에 게시된 경사 광축 렌즈의 경우에는 금속박막 코팅을 2축으로 가공된 렌즈 위에 형성시켜 반사율을 높이고자 하였으나, 이는 광축에 의해서 광선이 지향성을 나타내지 못하는 문제점이 있다.In the case of the inclined optical axis lens disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-68270, a metal thin film coating was formed on a biaxially processed lens to increase the reflectance, but there is a problem in that the light beam does not show directivity due to the optical axis. .
이와 같은, 종래에 실시하기 위한 구조를 갖는 피라미드 패턴의 경우 계속해서 밀도가 높아지는 구조이고 프리즘 크기가 가변이기 때문에 프리즘을 형성시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 이러한 경우 피라미드 면을 가공하는데 많은 문제점이 발생하게 되는 것이다, 예를 들어 프리즘 산의 높이가 일정하지 않게 되는 문제와 가공면이 서로 다르게 되어 휘도 및 균일도가 저하되는 문제가 자명하게 발생하게 되는 것이다.Such a pyramid pattern having a structure to be practiced in the prior art has a structure that continues to increase in density and the prism size is variable, which makes it difficult to form a prism, and in this case, many problems arise in processing the pyramid plane. For example, the problem that the height of the prism acid becomes inconsistent and the processing surface are different from each other cause the problem of deterioration in brightness and uniformity.
이에 따라, 종래에 실시하고 있는 기술은 전체적인 광균일도를 이루지 못하여 휘선이 발생되는 문제가 있고, 상기 휘선이 발생되는 문제로 인해 도광판에 대한 면광원의 품질이 저하되는 문제가 발생하게 되고, 또한 광선이 입사되는 과정에서 대부분 직진성을 가지는 광선이어서 휘선이 발생되는 문제로 인해 광선이 폭넓게 퍼지지 못하여 액정패널에 있어 빛의 손실이 많아져 휘도가 떨어질 뿐만 아니라 광균일도도 저하되는 문제가 있다.Accordingly, the conventional technique has a problem in that a bright line is not generated because the overall light uniformity is not achieved, and the quality of the surface light source for the light guide plate is deteriorated due to the problem in which the bright line is generated. In this incident process, since most of the light beams have a straightness, the light beams do not spread widely due to a problem in which a bright line is generated. Therefore, the light loss in the liquid crystal panel increases, resulting in a decrease in luminance and a decrease in light uniformity.
상기 휘선의 발생은 광선이 균일하게 이루어지지 못하기 때문에 발생되는 것으로, 이는 액정패널 상에서 광선이 강하게 된 부분에 굵은 줄이 생성되어 화면에 표출되는 것이다.The bright lines are generated because the light beams are not uniformly formed. This is caused by the formation of a thick line on the portion where the light beams are strong on the liquid crystal panel.
특히, 상기에서 설명한 바와 같이 액정패널에 불균일한 광선이 입사되기 때문에 고균일도를 얻기 어려워 대면적의 액정패널에는 적합하지 못하는 문제가 있는 것이다.In particular, as described above, since non-uniform light rays are incident on the liquid crystal panel, it is difficult to obtain high uniformity, which is not suitable for a large area liquid crystal panel.
따라서, 상기와 같은 문제들로 인해 종래에 실시하고 있는 고휘도용 도광판 및 이를 적용하여 제조 조립된 백라이트 유닛은 휘도 및 광균일도가 좋지 못한 등의 그 효율성에 한계가 있기 때문에 액정패널과 같은 제품에는 전혀 신뢰성을 갖지 못하는 문제점이 내포되어 있는 것이다.Therefore, due to the above problems, the conventional high brightness light guide plate and the backlight unit manufactured by applying the same have limitations in efficiency such as poor brightness and light uniformity, and thus are not suitable for products such as liquid crystal panels. The problem of not having reliability is implied.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 갖는 여러 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로, 다음과 같은 목적을 갖는다.The present invention was created to solve various problems of the prior art as described above, and has the following object.
본 발명은 2축으로 균일한 간격으로 가공된 반사패턴을 이용하여 프리즘의 모든 간격이 동일하게 이루고, 광원이 입광면에 평행한 방향으로 입사되어 상대적으로 넓은 피치간 거리가 음각과 양각 모두 동일한 피치 및 거리를 이루게 하며, 광원의 출사각도를 일정하게 할 수 있어 도광판의 상면에 구비된 확산시트 및 프리즘 시트에 의해서 원하는 각도로 출사시키게 하는 액정 디스플레이 장치용 도광판 및 이를 이용한 고휘도 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.According to the present invention, all the intervals of the prism are made equal by using the reflective patterns processed at uniform intervals in two axes, and the light source is incident in the direction parallel to the incident surface, so that the distance between the relatively wide pitch is the same in both the intaglio and the indent And a light guide plate for a liquid crystal display device and a high brightness backlight unit using the same to achieve a distance, and to emit a light source at a desired angle by allowing the emission angle of the light source to be constant. There is a purpose.
본 발명의 다른 목적은 제조를 간단하게 실시하고, LED를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛에서 대한 휘도의 불균일과 휘선을 효과적으로 감소시키며, 광선이 지향성을 가지게 하는 액정 디스플레이 장치용 도광판 및 이를 이용한 고휘도 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is a light guide plate for a liquid crystal display device and a high brightness backlight unit using the same to simplify manufacturing, to effectively reduce luminance non-uniformity and bright lines in a backlight unit using an LED as a light source, and to make a light beam direct. To provide.
본 발명의 또 다른 목적은 휘선의 감소에 의해 광선을 평면으로 퍼지게 하는 휘도와 균일하게 진행하는 광균일도를 향상시켜 대형 LCD 디스플레이용 액정패널과 같은 제품에 적합하게 적용시키는 등의 만족도를 극대화시키게 하는 액정 디스플레이 장치용 도광판 및 이를 이용한 고휘도 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to improve the brightness and uniformity of the light uniformity to spread the light beam in the plane by reducing the bright line to maximize the satisfaction such as suitably applied to products such as liquid crystal panels for large LCD display A light guide plate for a liquid crystal display device and a high brightness backlight unit using the same are provided.
이하, 상기한 본 발명을 이루기 위한 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for a preferred embodiment for achieving the present invention will be described in detail.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 사용자, 작업자 및 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted, and the following terms will consider functions in the present invention. The terminology set forth herein may vary depending on the intention or convention of users, workers, and producers, and the definition should be made based on the contents throughout the specification.
즉, 본 발명은 광선의 출사면인 도광판의 상측면과 반사면인 도광판의 하측면에 각각 프리즘 패턴이 형성된 도광판에 있어서, 상기 도광판의 상측면은 이등변 삼각형을 갖는 것이고, 상기 도광판의 하측면에는 광선의 입광면에 대한 수평인 삼각형 홈과 수직인 삼각형 홈으로 형성된 사각뿔 형태의 반사패턴을 갖는 것이다.That is, the present invention is a light guide plate in which a prism pattern is formed on the upper side of the light guide plate as the light emitting surface and the lower side of the light guide plate as the reflective surface, wherein the upper side of the light guide plate has an isosceles triangle, and the lower side of the light guide plate It has a triangular pyramid-shaped reflection pattern formed by a horizontal triangular groove perpendicular to the light incident surface of the ray.
이에 따른, 상기 도광판의 상측면에 형성된 이등변 삼각형은 꼭지각이 85°이상 115°이하로 이루어지고, 상기 도광판의 하측면에 형성된 사각뿔의 형태로 이루어지는 반사패턴에는 입광면에 대한 수평인 삼각형의 경우 밑변의 한쪽 각도가 1°이상 10°미만, 밑변의 다른쪽 각도가 10°이상 50°이하로 이루어지는 것이다.Accordingly, the isosceles triangle formed on the upper side of the light guide plate has a vertex angle of 85 ° or more and 115 ° or less, and the reflective pattern formed in the shape of a square pyramid formed on the lower side of the light guide plate has a bottom side when the triangle is horizontal to the light incident surface. The angle of one side is made of 1 ° or more and less than 10 °, and the other side of the base is made of 10 ° or more and 50 ° or less.
또한, 상기 도광판의 하측면에 형성된 사각뿔의 형태로 이루어지는 반사패턴에는 입광면에 대한 수직인 삼각형의 경우 이등변 삼각형이고, 꼭지각이 70°이상 110°미만, 밑변의 각도가 30°이상 60°이하로 이루어지는 것이다.In addition, the reflective pattern formed in the shape of a square pyramid formed on the lower side of the light guide plate is an isosceles triangle in the case of a triangle perpendicular to the light incident surface, and has a vertex angle of 70 ° or more and less than 110 ° and an angle of the bottom side of 30 ° or more and 60 ° or less. It is done.
이에, 상기 반사패턴은 사각뿔 형태의 홈으로 형성되거나 사각뿔 형태로 돌출되는 형상 중에 어느 하나 선택되어 이루어진다.In this case, the reflective pattern is formed of a groove having a quadrangular pyramid shape or one selected from a shape protruding in a quadrangular pyramid shape.
그리고, 상기 반사면인 도광판의 하측면에는 서로 교차하는 복수의 사각뿔 형태의 홈을 형성하고, 도광판의 크기에 관계없이 모든 부분에서 피치간 거리와 밑변의 넓이가 동일하게 이루어지며, 상기 도광판의 상측면에 형성된 이등변 삼각형의 높이는 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하로 이루어지고, 상기 도광판의 하측면에 형성된 삼각형 형상의 깊이는 0.1㎛ 이상 15㎛ 이하로 이루어지는 것이다.In addition, a plurality of square pyramid-shaped grooves are formed on the lower side of the light guide plate, which is the reflective surface, and the distance between the pitches and the width of the bottom side are the same in all parts regardless of the size of the light guide plate. The height of the isosceles triangle formed on the side surface is 0.1 μm or more and 100 μm or less, and the depth of the triangular shape formed on the lower side of the light guide plate is 0.1 μm or more and 15 μm or less.
한편, 액정패널의 후면에서 광원을 고르게 투사시키도록 액정 디스플레이 장치에 적용되어 사용하는 백라이트 유닛에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 하측면에 사각뿔 형태의 반사패턴으로 이루어지고, 상측면에 집광 및 반사를 위한 삼각형 형상으로 이루어지는 도광판과, 상기 도광판의 상면에 확산시트 및 프리즘 시트로 구 성되는 것이고, 이에 상기 프리즘 시트는 꼭지각이 70°에서 120°의 범위로 이루어지는 것이다.On the other hand, in the backlight unit is applied to the liquid crystal display device to evenly project the light source from the rear of the liquid crystal panel, the backlight unit is made of a reflection pattern in the form of a square pyramid on the lower side, for condensing and reflecting on the upper side It consists of a light guide plate having a triangular shape, and a diffusion sheet and a prism sheet on the upper surface of the light guide plate, and thus the prism sheet has a vertex angle of 70 ° to 120 °.
또한, 액정패널의 후면에서 광원을 고르게 투사시키도록 액정 디스플레이 장치에 적용되어 사용하는 백라이트 유닛에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 하측면에 사각뿔 형태의 반사패턴으로 이루어지고, 상측면에 집광 및 반사를 위한 삼각형 형상으로 이루어지는 도광판과, 상기 도광판의 상면에 역프리즘 시트로 구성되는 것이고, 이에 상기 역프리즘 시트는 꼭지각이 50°에서 75°의 범위로 이루어지는 것이다.In addition, the backlight unit is applied to the liquid crystal display device so as to evenly project the light source from the rear of the liquid crystal panel, the backlight unit is formed of a reflection pattern of a square pyramid shape on the lower side, for condensing and reflection on the upper side It consists of a light guide plate having a triangular shape and an inverted prism sheet on the upper surface of the light guide plate, and thus the inverted prism sheet has a vertex angle of 50 ° to 75 °.
또한, 액정패널의 후면에서 광원을 고르게 투사시키도록 액정 디스플레이 장치에 적용되어 사용하는 백라이트 유닛에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 하측면에 사각뿔 형태의 반사패턴으로 이루어지고, 상측면에 집광 및 반사를 위한 삼각형 형상으로 이루어지는 도광판과, 상기 도광판의 상면에 확산시트만을 적층하여 구성되는 것이다.In addition, the backlight unit is applied to the liquid crystal display device so as to evenly project the light source from the rear of the liquid crystal panel, the backlight unit is formed of a reflection pattern of a square pyramid shape on the lower side, for condensing and reflection on the upper side The light guide plate has a triangular shape, and only the diffusion sheet is laminated on the upper surface of the light guide plate.
[실시예]EXAMPLE
상기한 본 발명을 이루기 위한 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.With reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment for achieving the present invention will be described in detail.
먼저, 본 발명은 첨부도면 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 도 1은 본 발명에 따른 도광판을 설명하기 위한 실시 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도광판의 하측면이 돌출된 상태를 측면에서 보여주는 다른 실시 예시도이며, 도 3은 본 발명에 의한 도광판의 하측면에 형성된 반사패턴의 일부를 발췌한 실시예시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 도광판의 입사면에 대해 수평인 반사패턴의 삼각형 형태를 보여주는 예시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 도광판의 입사면에 대해 수직인 반사패턴의 이등변 삼각형 형태를 보여주는 예시도이고, 도 6은 본 발명에 의해 실시하고 있는 도광판의 하측면을 보여주는 평면 예시도이며, 도 7은 본 발명에 의해 실시되고 있는 도광판이 적용된 백라이트 유닛의 예시도이고, 도 8은 본 발명에 의해 실시되고 있는 도광판과 역프리즘시트가 적용된 백라이트 유닛의 다른 실시예시도를 나타낸 것이다.First, the present invention is shown in the accompanying drawings, Figures 1 to 8, Figure 1 is an exemplary view for explaining a light guide plate according to the present invention, Figure 2 is a state in which the lower side of the light guide plate according to the present invention protrudes 3 is a view showing an example of a portion of a reflective pattern formed on the lower surface of the light guide plate according to the present invention, and FIG. 4 is horizontal with respect to the incident surface of the light guide plate according to the present invention. 5 is an exemplary view showing a triangular shape of a reflective pattern, FIG. 5 is an exemplary view showing an isosceles triangular shape of a reflective pattern perpendicular to the incident surface of the light guide plate according to the present invention, and FIG. 6 is a view of the light guide plate implemented according to the present invention. 7 is a plan view showing a lower side, and FIG. 7 is an exemplary view of a backlight unit to which a light guide plate implemented by the present invention is applied, and FIG. 8 is a light guide implemented by the present invention. And a prism sheet is an exemplary view showing another embodiment of the backlight unit is applied.
즉, 본 발명은 광선의 출사면인 도광판(10)의 상측면(11)과 반사면인 도광판(20)의 하측면(12)에 각각 프리즘 패턴이 형성된 도광판(10)의 상측면(11)은 일방향으로 기다란 이등변 삼각형(11-1)의 프리즘 패턴을 갖는 구조로 이루어지고, 상기 도광판(10)의 하측면(12)은 광선의 입광면에 대한 수평인 삼각형과 수직인 삼각형으로 형성된 복수개의 사각뿔 형태의 반사패턴(12-1)들이 교차 배열된 구조로 이루어진다.That is, according to the present invention, the
또한, 상기 반사패턴(12-1)은 도 1에 도시된 것처럼 사각뿔 형태의 홈으로 형성되거나 도 2에 도시된 것처럼 사각뿔 형태로 돌출되는 형상 중에 어느 하나가 선택되어 이루어진다.In addition, the reflective pattern 12-1 may be formed of a groove having a square pyramid shape as shown in FIG. 1, or any one of a shape protruding in a square pyramid shape as shown in FIG. 2.
그리고, 상기 도광판(10)의 상측면(11)에 형성된 이등변 삼각형(11-1)은 꼭지각(α)이 85°이상 115°이하로 이루어지게 되고, 상기 도광판(10)의 하측면(12)에 형성된 사각뿔의 형태로 이루어지는 반사패턴(12-1)은 입광면에 대해 수평인 삼각형의 경우 일측 각도가 반대편 일측 각도보다 작은 삼각형 형태로서, 밑변의 한쪽 각도(β)가 1°이상 10°미만이고, 밑변의 다른쪽 각도(γ)가 10°이상 50°이하로 이루어지게 된다. 또한, 상기 도광판(10)의 하측면(12)에 형성된 사각뿔의 형태로 이루어지는 반사패턴(12-1)에는 입광면에 대한 수직인 삼각형의 경우 이등변 삼각형으로 이루어지고,그 꼭지각(δ)은 70°이상 110°미만, 밑변의 각도(ε)는 30°이상 60°이하로 이루어진다.The isosceles triangle 11-1 formed on the
또한, 상기 반사면인 도광판(10)의 하측면(12)은 서로 교차하는 복수의 사각뿔 형태의 홈으로 형성하고, 도광판(10)의 크기에 관계없이 모든 부분에서 피치간 거리와 밑변의 넓이가 동일하게 이루어지며, 상기 도광판(10)의 상측면(11)에 형성된 이등변 삼각형(11-1)의 높이(h1)는 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하로 이루어지게 되고, 상기 도광판(10)의 하측면(12)에 형성된 삼각형 형상의 깊이(h2)는 0.1㎛ 이상 15㎛ 이하로 이루어지게 되는 것이다.In addition, the
상기와 같은 도광판(10)이 장착되어 액정패널의 후면에서 광원을 고르게 투사시키도록 액정 디스플레이 장치에 적용되는 백라이트 유닛(100)은 하측면(12)에 사각뿔 형태의 반사패턴이 형성되고 상측면(11)이 집광 및 반사를 위한 삼각형 형상으로 이루어지는 도광판(10)과, 상기 도광판(10)의 상면에 배치되는 확산시트(20) 및 프리즘 시트(30)로 구성되게 되고, 이에 따른 상기 프리즘 시트(30)의 꼭지각(A)은 70°에서 120°의 범위로 이루어지게 된다.The
또한, 상기의 백라이트 유닛(100)은 하측면(12)이 사각뿔 형태의 반사패턴으로 이루어지고 상측면(11)이 집광 및 반사를 위한 삼각형 형상으로 이루어지는 도광판(10)과, 상기 도광판(10)의 상면에 배치되는 역프리즘 시트(40)로 구성되게 되고, 상기 역프리즘 시트(40)의 꼭지각(B)은 50°에서 75°의 범위로 이루어지게 된다.In addition, the
그리고, 상기 백라이트 유닛(100)은 하측면(12)이 사각뿔 형태의 반사패턴으로 이루어지고 상측면(11)이 집광 및 반사를 위한 삼각형 형상으로 이루어지는 도광판(10)과, 상기 도광판(10)의 상면에 확산시트(20)만을 적층하여 구성될 수 있는 것이다.In addition, the
한편, 본 발명을 실시하고 있는 액정 디스플레이 장치용 도광판(10) 및 이를 이용한 백라이트 유닛(100)의 구성에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.On the other hand, in the configuration of the
본 발명의 도광판(10)은 광선의 출사면인 상측면(11)과 반사면인 하측면(12)에 각각 프리즘 패턴이 형성되게 되는데, 이때 상기 상측면(11)은 이등변 삼각형(11-1)을 갖는 구조로 이루어지게 되고, 상기 하측면(12)은 광선의 입광면에 대한 수평인 삼각형 홈과 수직인 삼각형 홈으로 형성된 사각뿔 형태의 반사패턴(12-1)의 구조로 이루어진다.In the
또한, 상기 반사패턴(12-1)은 사각뿔 형태의 홈으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라 반대로 사각뿔 형태로 돌출되는 형상으로 이루어질 수 있는 것이다(첨부도면 도 2 참조).In addition, the reflective pattern 12-1 may not only be formed as a groove having a quadrangular pyramid shape but also may have a shape protruding in a quadrangular pyramid shape (see FIG. 2).
그리고, 상기 도광판(10)의 상측면(11)에 형성된 이등변 삼각형(11-1)은 꼭지각(α)이 85°이상 115°이하로 이루어지게 된다.The isosceles triangle 11-1 formed on the
상기 반사패턴(12-1)의 입광면에 대한 수평인 삼각형의 밑변 한쪽 각도(β)가 1°이상 10°미만으로 이루어지게 되고, 밑변 다른쪽의 각도(γ)는 10°이상 50°이하로 이루어지는 것이 바람직 하며, 또한 상기 반사패턴(12-1)의 입광면에 대한 수직인 삼각형은 이등변 삼각형으로 형성되는데, 상기 이등변 삼각형의 꼭지각(δ)이 70°이상 110°미만으로 이루어지게 되고, 상기 이등변 삼각형의 밑변 각도(ε)는 30°이상 60°이하로 이루어지게는 것이 바람직하다.One angle β of the bottom side of the horizontal triangle with respect to the light incident surface of the reflective pattern 12-1 is made 1 ° or more and less than 10 °, and the angle γ of the bottom side is 10 ° or more and 50 ° or less. Preferably, the triangle perpendicular to the light incident surface of the reflective pattern 12-1 is formed of an isosceles triangle, and the vertex angle δ of the isosceles triangle is 70 ° or more but less than 110 °. The base side angle ε of the isosceles triangle is preferably made 30 ° or more and 60 ° or less.
상기와 같은 반사패턴(12-1)의 형성은 광원에 대한 입광을 균일하게 할 수 있도록 하는 동시에 휘도를 향상시키기 위한 것이다.The formation of the reflection pattern 12-1 as described above is to make the light incident to the light source uniform and to improve the luminance.
또한, 상기 도광판(10)의 하측면(12)에는 서로 교차하는 복수의 사각뿔 형태의 홈으로 형성하게 되는데, 이는 도광판(10)의 크기에 관계없이 모든 부분에서 피치간 거리와 밑변의 넓이가 동일하게 이루어지는 것이다.In addition, the
상기 도광판(10)의 하측면(12)에 형성된 삼각형 형상의 깊이(h2)는 0.1㎛ 이상 15㎛ 이하로 이루어지게 되고, 상기 도광판(10)의 상측면(11)에 형성된 이등변 삼각형(11-1)의 높이(h1)는 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하로 이루어지게 되는 것이다.The triangular depth h2 formed on the
이에 따른, 상기 도광판(10)이 장착된 백라이트 유닛(100)은 액정패널의 후면에서 광원을 고르게 투사시키도록 액정 디스플레이 장치에 적용되게 된다.Accordingly, the
즉, 상기 백라이트 유닛(100)은 도광판(10)과 확산시트(20) 및 프리즘 시트(30)로 구성되게 되는데, 상기 도광판(10)은 하측면(12)에 사각뿔 형태의 홈으로 이루어진 반사패턴(12-1)과 상측면(11)에 집광 및 반사를 위한 삼각형 형상으로 이루어지게 되고, 상기 도광판(10)의 상면에는 확산시트(20) 및 프리즘 시트(30)이 설치되어 구성되게 되며, 이때 상기 프리즘 시트(30)의 꼭지각(A)은 70°에서 120 °의 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.That is, the
또한, 상기의 백라이트 유닛(100)은 다른 실시예로서, 도광판(10)은 하측면(12)에 사각뿔 형태의 홈으로 형성된 반사패턴과 상측면(11)에 집광 및 반사를 위한 삼각형 형상으로 형성되고, 상기 도광판(10)의 상면에는 역프리즘 시트(40)로 구성되게 되고, 이때 상기 역프리즘 시트(40)의 꼭지각(B)은 50°에서 75°의 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the
그리고, 상기 백라이트 유닛(100)은 또 다른 실시예로서, 상기 도광판(10)의 상면에 확산시트(20)만을 적층하여 구성될 수가 있는 것이다.In another embodiment, the
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 대한 평균 휘도의 측정을 종래의 실시하고 있는 도광판과 비교하기 위해 하기 표 1과 같이 설계 구성에 따라 측정하여 나타낸 것이다.In order to compare the average luminance of the present invention having the above-described configuration with a conventional light guide plate, the measurement is shown according to the design configuration as shown in Table 1 below.
상기 표 1에 나타낸 바와 같이 종래1 내지 종래4는 평균 휘도가 현저하게 좋지 못함을 확인할 수 있고, 이에 본 발명은 도광판(10)의 하측면인 하면에 가로패턴(입광면에 대해 수평한 삼각형 패턴)과 세로패턴(입광면에 대해 수직한 삼각형 패턴)을 모두 형성시키고 삼각형의 형상에 대한 밑변의 각도(γ,β) 및 꼭지각(δ)을 각각 설정하고 바람직한 구조를 갖기 위해 필요에 따라 상측면인 상면에 프리즘 형태로 형성시키는 동시에 하측면인 하면의 깊이(h2)를 조절하여 테스트한 평균 휘도의 값을 나타낸 것으로, 이에 따른 상기 표 1의 본 발명4에 나타난 평균 휘도가 가장 우수함을 알 수 있을 때 본 발명을 실시하기 위해 표 1의 본 발명4에 나타난 구성 요소로 하여 도광판을 구비하는 것이 가장 바람직함을 알 수가 있는 것이다.As shown in Table 1, the conventional 1 to the conventional 4 can be confirmed that the average brightness is not very good, so the present invention is a horizontal pattern on the lower surface of the lower surface of the light guide plate 10 (triangular pattern horizontal to the light incident surface) ) And the vertical pattern (triangular pattern perpendicular to the light incident surface), and set the angles (γ, β) and vertex angle (δ) of the base to the shape of the triangle, respectively, and the upper side as necessary to have a desirable structure. Formed in the shape of the prism on the upper surface and at the same time the average value of the brightness tested by adjusting the depth (h2) of the lower surface of the lower surface, it can be seen that the average brightness shown in the
또한, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 상측면에 프리즘 형태로 사용하지 않을 경우 상대적으로 휘도가 현저하게 저하되거나 감소됨을 알 수가 있으며, 이와 같이 비교한 바로는 상측면과 하측면의 패턴이 동시에 사용되는 본 발명이 고휘도를 실현할 수 있임을 확연히 알 수 있다. In addition, as shown in Table 1, when not used in the form of a prism on the upper side, it can be seen that the brightness is significantly reduced or reduced, as compared with the above, the upper and lower patterns are used simultaneously It can be clearly seen that the present invention can realize high brightness.
또한, 첨부도면 도 9는 상기 표 1에 나타낸 휘도를 측정한 그래프로서, 이는 각 포인트마다 측정한 휘도값을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 도광판의 구성에 의해 실시할 경우 휘도가 우수함을 확연히 알 수가 있는 것이다.In addition, Figure 9 is a graph measuring the luminance shown in Table 1, which is excellent in the luminance when the luminance value measured for each point is implemented by the configuration of the light guide plate according to the present invention as shown in Table 2 below You can see clearly.
단위 : (cd/m2)Unit: (cd / m 2 )
첨부도면 도 9의 그래프와 상기의 표 2에 나타낸 바와 같이, 도광판의 하측면에 가로패턴과 세로패턴을 모두 형성시키고, 밑변의 각도(γ)를 한쪽은 30°, 다른쪽은 2°(β), 꼭지각은 100°(δ)로 이루어지게 하며, 삼각형 홈의 깊이(h2)는 4㎛, 상측면에 일방향으로 기다란 이등변 삼각형의 프리즘 패턴을 형성시켰을 경우에 가장 바람직한 휘도를 얻게 되는 것이며, 광원의 균일성 또한 우수하게 이루어짐을 알 수 있는 것이다.As shown in the graph of FIG. 9 and Table 2, both the horizontal pattern and the vertical pattern are formed on the lower surface of the light guide plate, and the angle γ of the bottom side is 30 ° on one side and 2 ° on the other side (β). ), The vertex angle is 100 ° (δ), and the depth (h2) of the triangular groove is 4 μm, and the most desirable luminance is obtained when an elongated isosceles triangular prism pattern is formed on one side. It can be seen that the uniformity of is also excellent.
마지막으로, 상기의 한정된 수치는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 나타낸 것이므로, 본 발명에서는 수치를 한정하지 않음을 밝혀두는 동시에 상기의 한정된 수치는 본 발명의 기술적 범주에 속함을 밝혀두는 바이다.Finally, since the above limited values are shown to help the understanding of the present invention, it is to be understood that the present invention does not limit the numerical values, and the above limited values belong to the technical scope of the present invention.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 2축으로 균일한 간격으로 가공된 반사패턴을 이용하여 프리즘의 모든 간격이 동일하게 이루고, 광원이 입광면에 평행한 방향으로 입사되어 상대적으로 넓은 피치간 거리가 음각과 양각 모두 동일한 피치 및 거리를 이루게 하며, 광원의 출사각도를 일정하게 할 수 있어 도광판의 상면에 구비된 확산시트 및 프리즘 시트에 의해서 원하는 각도로 출사시키게 하는 것으로서, 제조가 간단하게 실시되는 효과와, LED를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛에서 대한 휘도의 불균일과 휘선이 감소되는 효과와, 광선이 지향성을 갖는 효과 및 고휘도 백라이트 유닛의 제조가 가능하게 되는데 효과가 있다.As described above, in the present invention, all the intervals of the prism are made equal by using the reflective patterns processed at uniform intervals in two axes, and the light source is incident in a direction parallel to the light incident surface, so that a relatively wide pitch distance is achieved. Both the intaglio and the embossment achieve the same pitch and distance, and the emission angle of the light source can be made constant so that the emission can be made at a desired angle by the diffusion sheet and the prism sheet provided on the upper surface of the light guide plate. And, there is an effect that the nonuniformity of luminance and the bright line in the backlight unit using the LED as a light source, the effect of the directivity of the light beam and the manufacturing of the high-brightness backlight unit can be made possible.
또한, 본 발명은 휘선의 감소에 의해 광선을 평면으로 퍼지게 하는 휘도와 균일하게 진행하는 광균일도가 향상되어 대형 LCD 디스플레이용 액정패널과 같은 제품에 적합하게 적용되는 등의 제품상 만족도가 극대화되는 여러 효과를 동시에 거둘 수 있다.In addition, the present invention improves the brightness and the uniformity of the light uniformity to uniformly spread the light beam by the reduction of the bright line to improve the product satisfaction, such as being suitably applied to products such as liquid crystal panels for large LCD display It can be effective at the same time.
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