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KR101429487B1 - Light Guiding Plate and Backlight unit - Google Patents

Light Guiding Plate and Backlight unit Download PDF

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KR101429487B1
KR101429487B1 KR1020120116524A KR20120116524A KR101429487B1 KR 101429487 B1 KR101429487 B1 KR 101429487B1 KR 1020120116524 A KR1020120116524 A KR 1020120116524A KR 20120116524 A KR20120116524 A KR 20120116524A KR 101429487 B1 KR101429487 B1 KR 101429487B1
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Abstract

본 발명은 발광다이오드 광원으로부터의 빛이 도광판과 프리즘 시트를 거쳐 상측 수직 방향으로 출사되도록 유도하는 측면형 백라이트 장치에 관한 것으로, 하면에는, 렌즈 형상의 제1패턴이 광원으로부터 멀어질수록 밀하게 형성되는 도광판; 상기 도광판의 적어도 일 측부에 배치되는 LED 광원; 및 하면에는 프리즘 패턴이 형성되어, 상기 도광판의 상부에 배치되는 프리즘 시트;를 포함하되, 상기 도광판은, 상면으로 65˚ 내지 75˚범위의 수직 출사각으로 빛이 출사되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a side-type backlight device for guiding light emitted from a light-emitting diode light source in a vertical direction through a light guide plate and a prism sheet, A light guide plate; An LED light source disposed on at least one side of the light guide plate; And a prism sheet having a prism pattern formed on a lower surface thereof and disposed on the upper surface of the light guide plate, wherein the light guide plate is controlled so that light is emitted from the upper surface at a vertical output angle in a range of 65 to 75 degrees .

Description

도광판 및 이를 구비하는 백라이트 장치{Light Guiding Plate and Backlight unit} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a light guiding plate,

본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광다이오드 광원으로부터의 빛이 도광판과 프리즘 시트를 거쳐 상측 수직 방향으로 출사되도록 유도하는 측면형 백라이트 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight device, and more particularly, to a side-view backlight device for guiding light from a light source of a light emitting diode through a light guide plate and a prism sheet,

백라이트 장치는 액정표시장치와 같은 디스플레이 장치의 화상을 실현하기 위한 조명장치를 말하며, 백라이트 장치의 광원으로는 최근 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)가 각광을 받고 있다. 이러한 백라이트 장치는 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Lighting type) 또는 측면형(Edge Lighting type) 백라이트 장치로 구분된다. 직하형 백라이트 장치는 하부의 광원에서 광학 시트를 통하여 액정 패널에 직접 빛을 비추어 조명하는 방식이며, 측면형 백라이트 장치는 도광판의 측부에서 광원이 배치되어 도광판과 광학 시트를 통하여 간접적으로 빛을 비추어 조명하는 방식이다.Background Art [0002] A backlight device is an illumination device for realizing an image of a display device such as a liquid crystal display device. Recently, a light emitting diode (LED) has been spotlighted as a light source of a backlight device. Such a backlight device is classified into a direct lighting type or an edge lighting type backlight device according to the position of a light source. The direct-type backlight device illuminates light directly on a liquid crystal panel through an optical sheet in a lower light source. In a side-type backlight device, a light source is disposed on a side of a light guide plate, and indirectly illuminates light through a light guide plate and an optical sheet. .

도 1은 종래의 기술에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 나타내 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 백라이트 장치에 대한 광 경로를 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 측면형 백라이트 장치는 사각 판상의 도광판(10) 일 측에 LED 어레이(20)가 배치되고, 도광판(10)의 상측에는 확산 시트(30)와 프리즘 시트(40)를 포함하는 광 제어 부재가 적층되는 구조를 이룬다. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main structure of a conventional side-type backlight device, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a light path for the backlight device of FIG. 1, an LED array 20 is disposed on one side of a planar light guide plate 10 and a diffusion sheet 30 and a prism sheet 40 are disposed on the upper side of the light guide plate 10, And a light control member including the light control member.

여기서, 도광판(10)은 LED 어레이(20)로부터 다수의 점광원의 빛을 받아들여 내부 전반사를 통하여 면광원으로 전환시킨 후 상측으로 출사시키는 광 전환 장치이다. 이러한 도광판(10)은 효율적인 광 출사를 위하여 상면 또는 하면에 다양한 형상의 광 패턴이 형성될 수 있다. 또한, LED 어레이(20)는 소정의 회로가 인쇄된 기판(21) 상에 다수의 LED 패키지(22)가 실장되어 도광판(10) 내부로 빛을 입사시키는 백라이트 장치의 광원 기능을 한다.Here, the light guide plate 10 is a light switching device that receives light from a plurality of point light sources from the LED array 20, converts the light into a planar light source through total internal reflection, and then outputs the light to the upper side. The light guide plate 10 may have various shapes of light patterns formed on the upper surface or the lower surface thereof for efficient light emission. The LED array 20 also functions as a light source of a backlight device in which a plurality of LED packages 22 are mounted on a substrate 21 on which a predetermined circuit is printed and light is incident into the light guide plate 10.

그리고, 확산 시트(30)는 도광판(10)에서 출사되는 빛을 확산시키고, 프리즘 시트(40)는 확산 시트(30)를 통과한 빛을 집광시킴과 동시에 출사각을 수직 방향으로 변화시켜 휘도를 향상시키는 기능을 한다. 이러한 프리즘 시트(40)는 상면 또는 하면에 프리즘 패턴(41)이 형성된다.The diffusion sheet 30 diffuses the light emitted from the light guide plate 10 and the prism sheet 40 condenses the light that has passed through the diffusion sheet 30 and changes the emission angle in the vertical direction, It has the function to improve. In this prism sheet 40, a prism pattern 41 is formed on an upper surface or a lower surface.

그러나 최근에는 더욱 슬림한 도광판(10)이 적용됨에 따라 액정패널(미도시)의 픽셀과의 간섭에 의하여 무아레(Moire)가 발생되는데, 무아레(Moire)를 방지하기 위해서도 확산 시트(30)가 필수적으로 요구되고 있다.However, in recent years, due to the application of a slimmer light guide plate 10, Moire is generated due to interference with pixels of a liquid crystal panel (not shown). In order to prevent moire, the diffusion sheet 30 is essential .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 별도의 확산 시트가 구비되지 않더라도 도광판 상면으로 출사되는 빛의 출사각, 즉, 프리즘 시트로 입사되는 빛의 입사각을 제어하여 최종적으로 프리즘 시트 상면으로 출사되는 빛이 수직 시야각(또는 출사각)으로 출사될 수 있도록 하는 측면형 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a prism sheet which can control the angle of incidence of light emitted to the upper surface of a light guide plate, And it is an object of the present invention to provide a side-type backlight device that allows light emitted to an upper surface to be emitted at a vertical viewing angle (or an output angle).

본 발명은 발명의 다른 목적은 확산 시트가 구비되지 않더라도 무아레(Moire) 발생을 방지하여 외관을 개선할 수 있는 측면형 백라이트 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a side-type backlight device capable of preventing moire from occurring and improving the appearance even when a diffusion sheet is not provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 장치는, 하면에는, 렌즈 형상의 제1패턴이 광원으로부터 멀어질수록 밀하게 형성되는 도광판; 상기 도광판의 적어도 일 측부에 배치되는 LED 광원; 및 하면에는 프리즘 패턴이 형성되어, 상기 도광판의 상부에 배치되는 프리즘 시트;를 포함하되, 상기 도광판은, 상면으로 65˚ 내지 75˚범위의 수직 출사각으로 빛이 출사되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a backlight device comprising: a light guide plate having a lower surface formed with a lens-like first pattern, An LED light source disposed on at least one side of the light guide plate; And a prism sheet having a prism pattern formed on a lower surface thereof and disposed on the upper surface of the light guide plate, wherein the light guide plate is controlled so that light is emitted from the upper surface at a vertical output angle in a range of 65 to 75 degrees .

여기서, 상기 제1패턴은 직경(W)과 높이(H)의 비율(R=H/W)은 R≤0.05인 것을 특징으로 한다.Here, the first pattern is characterized in that the ratio (R = H / W) of the diameter (W) to the height (H) is R? 0.05.

또한, 상기 도광판 상면에는 입광면에서 대광면 방향으로 소정의 간격을 이루면서 단면이 오목한 프리즘 형상, 구면 또는 비구면의 라운드 형상, 꼭지각이 라운드를 이루는 프리즘 형상 또는 다각형 형상의 제2패턴이 더 형성되며, 상기 제2패턴은 꼭지각의 내각이 60˚ 내지 140˚의 범위를 갖고, 패턴 사이의 제2패턴부는 제1패턴부에 대하여 0 내지 4 배의 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, a prism shape having a concave section, a round shape of a spherical or aspherical shape, a prism shape or a polygonal shape having a rounded vertex angle are formed on the upper surface of the light guide plate at predetermined intervals in the direction from the light- Wherein the second pattern has an interior angle of a vertex angle ranging from 60 DEG to 140 DEG and a second pattern portion between the patterns has a width ranging from 0 to 4 times the first pattern portion.

또한, 상기 제2패턴은, 이웃하는 패턴에 대하여 서로 다른 깊이를 가지는 것을 특징으로 한다. The second pattern may have different depths from neighboring patterns.

또한, 입광면에서 대광면 방향으로 소정의 간격을 이루면서 단면이 오목한 프리즘 형상의 제2패턴이 더 형성되고, 상기 제2패턴은 제1패턴부에 대하여 1 내지 4 배의 폭을 갖으며 제2패턴부의 높이가 서로 다르게 형성되며, 상기 도광판의 상면에는, 구면 또는 비구면의 라운드 형상, 꼭지각이 라운드를 이루는 프리즘 형상 또는 다각형 형상으로 형성되고, 제1패턴부의 높이가 서로 다르게 형성된다.Further, a prism-shaped second pattern having a predetermined interval in the direction from the light-entering surface to the light-facing surface is formed, and the second pattern has a width of 1 to 4 times the width of the first pattern portion, And the height of the first pattern portion is different from that of the first pattern portion. The height of the first pattern portion may be different from that of the first pattern portion.

상기과 같은 구성의 본 발명은 도광판에는 출사되는 빛이 프리즘 시트를 통과하면서 수직 방향으로의 출사각을 갖도록 하는 광 패턴이 형성됨으로써, 백라이트 장치의 시야각을 개선할 수 있다. 특히 도광판이 더욱 얇아지는 경우에도 수직 방향으로 우수한 시야각을 나타내며, 액정패널 외부에서의 무아레(Moire) 발생을 방지할 수 있다.According to the present invention having the above-described structure, a light pattern is formed in the light guide plate so that light emitted from the light guide plate passes through the prism sheet and has an output angle in a vertical direction, thereby improving the viewing angle of the backlight device. In particular, even when the light guide plate is made thinner, it exhibits an excellent viewing angle in the vertical direction, and can prevent moire from occurring outside the liquid crystal panel.

도 1은 종래의 기술에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 실시에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 분해 사시도,
도 3은 도 2의 주요부인 도광판을 나타낸 저면 사시도,
도 4는 도 2의 주요부인 도광판을 나타낸 A-A 방향의 정단면도,
도 5는 도 2의 주요부인 도광판의 변형예를 나타낸 사시도,
도 6은 도 5의 주요부인 제2패턴의 변형예를 나타낸 확대 단면도,
도 7은 도 2의 백라이트 장치에 대한 광 경로를 나타낸 측단면도, 및
도 8는 도 2의 주요부인 렌즈 패턴의 형상에 따른 광 출사 특성을 나타낸 그래프이다.
1 is an exploded perspective view showing a main structure of a side-view backlight device according to a conventional technique,
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main configuration of a side-type backlight device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a bottom perspective view showing a light guide plate as a main part of FIG. 2,
Fig. 4 is a front sectional view in the AA direction of the light guide plate, which is the main part of Fig. 2,
Fig. 5 is a perspective view showing a modification of the light guide plate, which is the main part of Fig. 2,
6 is an enlarged cross-sectional view showing a modified example of the second pattern which is the main part of Fig. 5,
Fig. 7 is a side cross-sectional view showing the optical path for the backlight device of Fig. 2, and Fig.
FIG. 8 is a graph showing the light outgoing characteristic according to the shape of the lens pattern which is the main part of FIG. 2. FIG.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시에 따른 측면형 백라이트 장치의 주요 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 주요부인 도광판을 나타낸 저면 사시도이다. 또한, 도 4는 도 2의 주요부인 도광판을 나타낸 A-A 방향의 정단면도이고, 도 5는 도 4의 주요부인 제2패턴의 변형예를 나타낸 확대 단면도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main configuration of a side-type backlight device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a bottom perspective view illustrating a light guide plate as a main part of FIG. 4 is a front cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2 showing the main part of FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a modification of the second pattern which is the main part of FIG.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 백라이트 장치는 도광판(100), 도광판(100)의 측부에 배치되는 LED 어레이(200) 및 도광판(100)의 상측에 배치되는 프리즘 시트(300)를 포함한다. 이러한 도광판(100), LED 어레이(200) 및 프리즘 시트(300)는 커버버텀(미도시)에 안착되고, 커버버텀의 상측에서 커버버텀에 체결되는 가이드 패널(미도시)에 의하여 안정적으로 고정된다. 또한, 도광판(100)의 하부에는 반사시트(미도시)가 더 배치될 수 있다. 2, the backlight device of the present invention includes a light guide plate 100, an LED array 200 disposed on the side of the light guide plate 100, and a prism sheet 300 disposed on the upper side of the light guide plate 100 . The light guide plate 100, the LED array 200 and the prism sheet 300 are stably fixed by a guide panel (not shown) that is seated on a cover bottom (not shown) and fastened to the cover bottom from above the cover bottom . Further, a reflective sheet (not shown) may be further disposed under the light guide plate 100.

여기서, 도광판(100)은 LED 어레이(200)로부터 입사되는 다수의 점광원의 빛을 내부 전반사를 통하여 면광원으로 전환시켜 상측으로 출사시킨다. 이러한 도광판(100)은 사각의 판상을 이루는 투명 아크릴 계열의 수지가 사용될 수 있으며, 일 예로 PMMA 패널로 구성된다.Here, the light guide plate 100 converts the light of a plurality of point light sources incident from the LED array 200 into total light through total internal reflection, and emits the light to the upper side. The light guide plate 100 may be formed of a transparent acrylic resin having a square plate shape, and may be a PMMA panel.

LED 어레이(200)는 기판(210) 상에 다수의 LED 패키지(220)가 일정한 간격으로 실장되어 어레이 형태로 구성된다. 기판(210)은 소정의 길이를 가지며, LED 패키지(220)를 구동시키기 위한 회로 패턴이 인쇄된다. LED 패키지(220)는 백라이트 장치의 광원으로 일 면의 윈도우 영역으로 빛을 출사시켜 도광판(100) 내부로 입사되도록 한다. The LED array 200 includes an array of a plurality of LED packages 220 mounted on a substrate 210 at regular intervals. The substrate 210 has a predetermined length and a circuit pattern for driving the LED package 220 is printed. The LED package 220 emits light to a window region of one side as a light source of the backlight device and is incident into the light guide plate 100.

프리즘 시트(300)는 도광판(100)의 상부에 적층되어 도광판(100)에서 출사되는 면광원의 빛을 집광시키고 동시에 빛의 진행 방향을 제어함으로써 백라이트 장치의 광 특성을 개선시키는 기능을 한다. 특히, 본 발명에서는 도광판(100)에서 출사되는 빛이 수직 방향으로 출사되도록 제어하여, 백라이트 장치의 시야각을 개선시키는 기능을 한다. 이러한 프리즘 시트(300)는 투명 아크릴 수지를 이용한 시트 또는 필름으로 구성될 수 있으며, 하면에는 광 특성을 제어하기 위한 프리즘 패턴(310)이 형성된다.The prism sheet 300 functions to improve the optical characteristics of the backlight unit by condensing the light of the surface light source emitted from the light guide plate 100 and controlling the traveling direction of the light by being stacked on the light guide plate 100. [ In particular, the present invention controls the light emitted from the light guide plate 100 to be emitted in the vertical direction, thereby improving the viewing angle of the backlight device. The prism sheet 300 may be formed of a sheet or a film using transparent acrylic resin, and a prism pattern 310 for controlling optical characteristics is formed on the bottom surface.

한편, 본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 도광판(100)은 상면과 하면에 광 패턴이 형성되며, 특히 하면에는 상면으로 출사되는 빛의 출사각을 제어하기 위하여 미세한 렌즈 형상의 광 패턴이 형성된다. 이하에서는 이러한 광 패턴에 대하여 상세히 살펴본다.In the backlight device of the present invention, a light pattern is formed on the top and bottom surfaces of the light guide plate 100. In particular, a light pattern of a fine lens shape is formed on the bottom surface of the light guide plate 100 to control an outgoing angle of light emitted to the top surface. Hereinafter, such a light pattern will be described in detail.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도광판(100)은 하면에 형성되는 제1패턴(110)과 상면에 형성되는 제2패턴(120)을 갖는다. 여기서, 제1패턴(110)은 볼록한 렌즈 형상을 이루고, 제2패턴(120)은 오목한 프리즘 형상을 이룬다.3 and 4, the light guide plate 100 according to the embodiment of the present invention has a first pattern 110 formed on a lower surface and a second pattern 120 formed on an upper surface. Here, the first pattern 110 has a convex lens shape, and the second pattern 120 has a concave prism shape.

구체적으로 살펴보면, 제1패턴(110)은 도광판(100)의 하면에서 볼록한 렌즈 형상으로 소정의 간격으로 랜덤하게 형성되며, 입광면(100a)에서 대광면(100b)을 향할수록 밀(密)하게 형성된다. 이러한 제1패턴(110)은 소정의 직경(W)과 높이(H)를 갖는 비구면의 미세한 렌즈 형상을 이루며, 특히 패턴의 직경(W)과 높이(H)는 0.05 이하의 비율(R=H/W)을 갖도록 형성된다. 즉, 볼록한 렌즈 형상의 제1패턴(110)은 직경(W)과 높이(H)의 비(R)가 R≤0.05의 범위를 갖는다. 여기서, 제1패턴(110)의 직경(W)과 높이(H)의 비율(R=H/W)은 0.05 이하로 형성되되, 공정 가능한 범위에서 가능한 낮은 비율로 형성되는 것이 바람직하며, 일반적으로 0.01 내지 0.05의 범위에서 형성될 수 있다. 제1패턴(110)의 비율이 상기 범위 내에서 형성되는 경우 도광판(100) 상면으로 출사되는 빛은 수직을 기준으로 70˚내외, 바람직하게는 65˚ 내지 75˚의 출사각으로 출사된다. 도광판(100)으로부터 상기와 같은 범위의 출사각을 갖는 빛은 프리즘 시트(300)를 통과하면서 수직 방향에 대하여 0˚ 내외의 출사각을 갖도록 진행 방향이 제어된다.Specifically, the first pattern 110 is formed at a predetermined interval in a convex lens shape at a lower surface of the light guide plate 100, and is formed at a predetermined distance from the light incident surface 100a toward the light incident surface 100b, . The first pattern 110 has a fine lens shape with an aspherical surface having a predetermined diameter W and a predetermined height H. The diameter W of the pattern and the height H satisfy a relation of R = / W). That is, the convex lens-shaped first pattern 110 has the ratio R of the diameter W to the height H in a range of R? 0.05. Here, the ratio (R = H / W) of the diameter (W) to the height (H) of the first pattern 110 is 0.05 or less and preferably formed as low as possible within a processable range, May be formed in the range of 0.01 to 0.05. When the ratio of the first pattern 110 is formed within the above range, the light emitted to the upper surface of the light guide plate 100 is emitted at an output angle of about 70 °, preferably 65 ° to 75 °, with respect to the vertical direction. Light having an emission angle in the above-described range from the light guide plate 100 passes through the prism sheet 300 and its traveling direction is controlled so as to have an emission angle of about 0 degrees with respect to the vertical direction.

제2패턴(120)은 도광판(100)의 상면에서 오목한 프리즘 형상으로 형성되며, 입광면(100a)에서 대광면(100b)을 향하는 방향(y 방향) 즉, 빛의 진행 방향으로 형성되며, 소정의 간격으로 나란하게 형성된다. 제2패턴(120)은 도광판(100) 상면으로 출사되는 빛을 집광시키는 기능을 한다. 이때, 제2패턴(120)의 꼭지각(θ1)은 60˚ 내지 140˚ 사이의 내각으로 형성되는 것이 바람직하다. 꼭지각(θ1)이 상기 범위를 벗어나는 경우 오히려 광 특성이 저하될 수 있다.The second pattern 120 is formed in a concave prism shape on the upper surface of the light guide plate 100 and is formed in a direction from the light incidence surface 100a toward the light incident surface 100b (y direction) As shown in FIG. The second pattern 120 functions to condense light emitted to the upper surface of the light guide plate 100. At this time, the apex angle [theta] 1 of the second pattern 120 is preferably formed to be an internal angle between 60 [deg.] And 140 [deg.]. When the apex angle [theta] 1 is out of the above range, the optical characteristics may be deteriorated.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 소정의 간격을 이루는 제2패턴(120)에 의하여 도광판(100)의 상면은 패턴 영역의 제1패턴부(C)와 비패턴 영역의 제2패턴부(D)로 구분되며, 이웃하는 제2패턴부(D)는 서로 다른 높이로 형성된다(D1>D2). 이러한 구조에 의하여 도광판(100) 상부에 적층되는 프리즘 시트(300)와의 관계에서 발생할 수 있는 Wet out 현상을 방지할 수 있다. 4, the upper surface of the light guide plate 100 is divided into a first pattern portion C of a pattern region and a second pattern portion D of a non-pattern region by a second pattern 120 having a predetermined gap , And the neighboring second pattern portions D are formed at different heights (D1 > D2). With this structure, it is possible to prevent a wet out phenomenon that may occur in relation to the prism sheet 300 stacked on the light guide plate 100.

이 경우 제2패턴부(D)의 폭도 서로 달라지는데, 이때, 제2패턴부(D)는 제1패턴부(C)에 비하여 1 내지 4배의 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 제1패턴부(C)와 제2패턴부(D)의 비율(R=D/C)은 1≤R≤4 의 범위에서 형성되며, 비율(R)이 1보다 작은 경우 제2패턴(120)이 지나치게 밀(密)하게 형성되어 광 특성이 오히려 저하되며, 4보다 큰 경우 제2패턴(120)이 지나치게 소(疎)하게 형성되어 제2패턴(120)에 의한 광 집중 효과가 나타나지 않는다. In this case, the width of the second pattern portion D is also different. In this case, the second pattern portion D is preferably formed to have a width of 1 to 4 times the width of the first pattern portion C. That is, the ratio (R = D / C) of the first pattern portion C and the second pattern portion D is formed in the range of 1? R? 4, and when the ratio R is less than 1, The second pattern 120 is excessively dense so that the optical characteristic is deteriorated rather than the first pattern 120. When the second pattern 120 is larger than 4, It does not appear.

도 5는 도 2의 주요부인 도광판의 변형예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 주요부인 제2패턴의 변형예를 나타낸 확대 단면도로서, B-B 방향의 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이 도광판의 상면에 형성되는 제2패턴(120)은 단면이 상측으로 복록한 곡면을 이루면서 연속적으로 형성된다. 이때, 이웃하는 제2패턴(120)의 높이는 서로 다르게 형성된다. 또한, 제2패턴(120)은 도 6에 도시된 바와 같이, 단면이 원형 또는 타원형의 라운드 형상을 이루거나(a), 꼭지각이 라운드 형상을 이루는 프리즘 형상을 이루거나(b), 사다리꼴과 같은 다각형 형상을 이룰 수 있다(c).Fig. 5 is a perspective view showing a modification of the light guide plate which is a main part of Fig. 2, and Fig. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a modification of the second pattern, which is the main part of Fig. 5, taken along the line B-B. As shown in FIG. 5, the second pattern 120 formed on the upper surface of the light guide plate is continuously formed with a curved surface whose top surface is covered with a rewound surface. At this time, the heights of the neighboring second patterns 120 are different from each other. As shown in FIG. 6, the second pattern 120 may have a circular or elliptical round shape (a), a prism shape having a vertex angle of round shape (b), a trapezoidal shape (C).

도 7은 도 2의 백라이트 장치에 대한 광 경로를 나타낸 측단면도이고, 도 8은 도 2의 주요부인 렌즈 패턴의 형상에 따른 광 출사 특성을 나타낸 그래프이다.FIG. 7 is a side cross-sectional view showing a light path to the backlight device of FIG. 2, and FIG. 8 is a graph showing light outgoing characteristics according to the shape of the lens pattern, which is the main part of FIG.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판(100)에서는 하면에서의 미세 렌즈 패턴들에 의하여 상면에서의 시야각 즉, 빛의 출사각(α)이 65˚ 내지 75˚의 범위를 갖도록 제어된다. 이때, 프리즘 시트(300)의 미세 프리즘 패턴(310)은 68˚내외, 바람직하게는 66˚ 내지 70˚의 꼭지각(θ)을 갖는다. 도광판(100)으로부터 상기 범위의 출사각(α)으로 출사되는 빛은 프리즘 시트(300)를 통과하면서 진행 방향이 변경되는데, 도시된 바와 같이 수직 방향의 출사각으로 진행하도록 변경된다.7, in the light guide plate 100 according to the present invention, the viewing angle on the upper surface, that is, the light output angle [alpha], ranges from 65 [deg.] To 75 [deg.] Due to the fine lens patterns on the lower surface. do. At this time, the fine prism pattern 310 of the prism sheet 300 has an apex angle θ of about 68 °, preferably 66 ° to 70 °. The light emitted from the light guide plate 100 to the exit angle? Within the above range is changed in the progress direction while passing through the prism sheet 300, and is changed to proceed to the exit angle in the vertical direction as shown in FIG.

일 예로, 도광판(100)에서 대략 65˚의 출사각(α)으로 출사되는 빛은 66˚의 꼭지각(θ)을 갖는 미세 프리즘 패턴(310)에 의하여 수직 방향에 대하여 0˚의 시야각을 나타내도록 출사가 제어된다. 또한, 도광판(100)에서 대략 75˚의 출사각(α)으로 출사되는 빛은 70˚의 꼭지각(θ)을 갖는 미세 프리즘 패턴(310)에 의하여 수직 방향에 대하여 0˚의 시야각을 나타내도록 출사가 제어된다. 따라서, 본 발명의 백라이트 장치에서는 66˚ 내지 70˚의 꼭지각을 갖는 미세 프리즘 패턴이 하면에 형성된 프리즘 시트(300)가 도광판(100)의 상부에 적층되고, 도광판(100)에는 출사각이 65˚ 내지 75˚범위의 출사각을 갖도록 미세 렌즈 패턴이 형성됨으로써, 프리즘 시트(300) 상측으로는 수직 방향에 대하여 0˚내외의 시야각을 갖는 빛이 최종적으로 출사되도록 제어될 수 있다.For example, the light emitted from the light guide plate 100 at an exit angle? Of approximately 65 degrees is projected by a fine prism pattern 310 having a vertex angle? Of 66 degrees to have a viewing angle of 0 degrees with respect to the vertical direction The emission is controlled. The light emitted from the light guide plate 100 at an exit angle? Of approximately 75 占 is projected by the fine prism pattern 310 having a vertex angle? Of 70 占 to exhibit a viewing angle of 0 占 with respect to the vertical direction. Is controlled. Accordingly, in the backlight device of the present invention, the prism sheet 300 formed on the lower surface of the fine prism pattern having the apex angle of 66 ° to 70 ° is laminated on the upper surface of the light guide plate 100, The light having a viewing angle of about 0 deg. With respect to the vertical direction can be controlled to be finally emitted onto the upper side of the prism sheet 300. [

한편, 도광판(100) 상면에서의 출사각(α)은 도광판(100) 하면에 형성되는 미세 렌즈 패턴의 직경(W)과 높이(H) 비율(R=H/W)에 의하여 제어된다. 도 9에는 렌즈 패턴의 직경과 높이 비율(R)이 0.01 에서 0.2 까지의 범위를 갖는 제1패턴(110)의 도광판(100) 및 프리즘 시트(300)에서의 출사각 특성이 도시되어 있다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 도광판(100) 상면에서의 광 특성은 렌즈 패턴의 비율(R)이 0.05 이하에서는 70˚의 출사각에서 가장 높은 휘도를 나타내며, 65˚ 내지 75˚의 출사각에서 비교적 높은 휘도를 나타냄을 확인할 수 있다. 또한, 도광판(100)에서 상기 출사각 범위에서 출사되는 빛은 프리즘 시트(300)를 통과하는 경우 0˚내외의 출사각으로 출사됨을 확인할 수 있다. 이러한 수직 출사각은 백라이트 장치의 시야각을 현저하게 개선시키게 된다. 즉, 본 발명에서의 도광판은 하면에 미세 렌즈 패턴이 형성되되, 상기 렌즈 패턴은 직경(W)과 높이(H)가 0.05 이하의 비율(R)로 형성되어야 하며, 이때, 공정 가능한 범위에서 가능한 낮은 비율로 형성되는 것이 바람직하다. On the other hand, the emission angle alpha on the upper surface of the light guide plate 100 is controlled by the ratio (R = H / W) of the diameter W and height H of the fine lens pattern formed on the lower surface of the light guide plate 100. 9 shows emission angle characteristics in the light guide plate 100 and the prism sheet 300 of the first pattern 110 in which the diameter and height ratio R of the lens pattern are in the range of 0.01 to 0.2. As can be seen from the figure, the light characteristics on the upper surface of the light guide plate 100 show the highest luminance at an exit angle of 70 degrees when the ratio R of the lens pattern is 0.05 or less, It can be confirmed that the luminance is relatively high. Also, it can be confirmed that the light emitted from the light guide plate 100 in the emission angle range is emitted at an emission angle of about 0 deg. When passing through the prism sheet 300. [ This vertical angle of incidence significantly improves the viewing angle of the backlight device. That is, in the light guide plate of the present invention, a fine lens pattern is formed on the lower surface, and the lens pattern has to be formed in a ratio (R) of a diameter (W) and a height (H) of 0.05 or less. It is preferable to form them at a low ratio.

살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치는 도광판 하면에 형성되는 미세 렌즈 형상의 패턴이 형성됨으로써, 프리즘 시트의 수직 상측으로 빛을 출사시킬 수 있는 제어가 가능하다. 또한, 렌즈 형상의 패턴은 다른 형상의 패턴에 비하여 패턴 형성이 용이하며, 특히 미세 패턴 형성에 유리한 점을 가진다. 한편, 본 발명의 설명에 있어서, 도광판의 일 측면에만 광원이 배치되는 구조를 설명하였으나, 도광판의 양 측면에 광원이 배치되고, 광원으로부터의 거리에 따라 미도를 달리하는 렌즈 패턴이 형성될 수 있다.As described above, in the backlight device according to the embodiment of the present invention, the fine lens-shaped pattern formed on the bottom surface of the light guide plate is formed, so that light can be controlled to emit light toward the vertical upper side of the prism sheet. In addition, the pattern of the lens shape is easy to form a pattern as compared with other patterns, and is particularly advantageous in forming a fine pattern. In the description of the present invention, a light source is disposed only on one side of the light guide plate. However, a light source may be disposed on both sides of the light guide plate, and a lens pattern having a different shape may be formed depending on the distance from the light source .

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

100 : 도광판
100a : 입광면 100b : 대광면
110 : 제1패턴 120 : 제2패턴
200 : LED 어레이
300 : 프리즘 시트 310 : 프리즘 패턴
100: light guide plate
100a: incoming surface 100b:
110: first pattern 120: second pattern
200: LED array
300: prism sheet 310: prism pattern

Claims (6)

사각의 판상으로,
하면에는, 직경(W)과 높이(H)가 R≤0.04의 비율(R=H/W)을 갖는 렌즈 형상의 제1패턴이 입광면에서 대광면을 향할수록 밀하게 형성되고,
상면에는, 입광면에서 대광면 방향으로 소정의 간격을 이루면서 단면이 오목한 프리즘 형상의 제2패턴이 형성되며, 이웃하는 돌출된 제2패턴부는 상단부가 서로 다른 높이로 형성되어,
상면의 출광면으로 65˚ 내지 75˚범위의 출사각을 갖는 빛을 출사시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 측면형 백라이트 장치용 도광판.In the form of a square plate,
The first pattern of the lens shape having a diameter (W) and a height (H) of R? 0.04 (R = H / W) is formed to be denser from the light-
A second pattern of a prism shape having a concave section with a predetermined gap is formed on the upper surface in the direction from the light incidence surface to the opposite light surface side and the upper end portions of the adjacent projected second pattern portions are formed at different heights,
Wherein the light guide plate is configured to emit light having an exit angle in the range of 65 to 75 degrees to the light exit surface of the upper surface. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제2패턴부는,
오목한 제1패턴부에 대하여 1 내지 4배의 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 측면형 백라이트 장치용 도광판.The image forming apparatus according to claim 1,
Wherein the light guide plate is formed to have a width of 1 to 4 times the concave first pattern portion. 삭제delete 제1항 또는 제4항의 도광판;
상기 도광판의 입광면 측에 배치되는 LED 광원; 및
하면에는 66˚ 내지 70˚의 꼭지각을 갖는 하향 프리즘 패턴이 형성되어, 상기 도광판의 상부에 배치되는 프리즘 시트;를 포함하는 측면형 백라이트 장치.
A light guide plate according to claim 1 or 4;
An LED light source arranged on the light-entering surface side of the light guide plate; And
And a prism sheet having a downward prism pattern having a vertex angle of 66 to 70 degrees formed on the lower surface thereof and disposed on an upper portion of the light guide plate.
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