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KR101994013B1 - 도광판, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치 - Google Patents

도광판, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치 Download PDF

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KR101994013B1
KR101994013B1 KR1020177017804A KR20177017804A KR101994013B1 KR 101994013 B1 KR101994013 B1 KR 101994013B1 KR 1020177017804 A KR1020177017804 A KR 1020177017804A KR 20177017804 A KR20177017804 A KR 20177017804A KR 101994013 B1 KR101994013 B1 KR 101994013B1
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KR
South Korea
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light
guide plate
light guide
end wall
inner chamber
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꺼거 조우
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센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

백라이트 모듈에서 사용하기 위한 도광판이 개시된다. 도광판은 입광면, 출광면 및 이 출광면에 대향하는 하부면을 포함한다. 출광면은 하부면과 출광면 사이에 연결된다. 도광판은 내부 챔버가 형성되는 내부를 구비하고, 2개의 대향 측벽과, 이러한 2개의 측벽 사이에 연결되고, 입광면에 실질적으로 평행하고 이러한 입광면으로부터 이격되는 단부벽을 포함한다. 내부 챔버는 단부벽과 각각의 2개의 측벽 사이의 연결 위치에 제공된 광원을 포함하여, 입광면을 통해 들어가는 광과, 2개의 광원으로부터 방사되는 광은 내부 챔버 내에서 굴절 및/또는 반사를 겪고, 그 다음에, 출광면을 통해 외부로 사출된다.

Description

도광판, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치{LIGHT GUIDE PLATE, BACKLIGHT MODULE, AND DISPLAY DEVICE}
관련 기술에 대한 교차 참조
본 출원은 "도광판, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치(Light Guide Plate, Backlight Module, and Display Device)"라는 명칭으로 2014년 12월 2일자로 출원된 중국 특허 출원 제 201410723100.7 호의 우선권을 주장하고, 그 개시내용은 전체적으로 본 명세서에 참조로서 포함된다.
발명의 기술 분야
본 발명은 액정 디스플레이 기술의 분야에 관한 것이고, 특히, 도광판, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
현재, 전자 장치의 디스플레이 구성요소로서 기능하는 액정 디스플레이는 다양한 전자 제품에 널리 사용되고 있다. 이러한 전자 제품은 보다 얇아지는 베젤을 구비하고, 또한 밝기는 점점 더 높아지도록 요구되었지만, 동시에 절전을 위한 요구를 만족하였다. 백라이트 모듈은 액정 디스플레이의 중요한 구성요소이다.
백라이트 모듈은 도광판, 이 도광판의 둘레 주위에 세팅된 성형 프레임, 광원(light source), 가요성 회로 기판 및 광학 필름을 포함한다. 광원 및 가요성 회로 기판은 차광 접착 테이프에 의해 도광판 및 성형 프레임 상에 고정된다. 사이드-에지 백라이트 모듈(side-edge backlight module)을 위해, 광원으로부터 방사된 광은 도광판의 측부 에지를 통해 도광판 내로 들어가고, 그 다음에, 광은 출광면(light exit surface)으로부터 사출되도록 도광판에 의해 반사된다. 일부분의 광은 출광면을 통해 외부로 사출되기 위해, 반사판에 의해 반사된다.
그러나, 종래 기술에 있어서, 광 빔이 도광판을 통과하여 외부로 사출될 때, 광 에너지의 8%의 양이 도광판에 의해 흡수되어 손실되고, 그에 따라, 스크린 밝기는 저하(low down)된다. 손실된 광 에너지는 오직, 게인(gain)이 약 10%로 증가되는 광학 필름을 사용함으로써 보충될 수 있고, 이는 제조 비용을 증대시킨다.
본 발명에서 처리될 기술적인 논점은 도광판을 제공하는 것이고, 이러한 도광판은 광 에너지의 손실을 저감하여, 제조 비용을 저하시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 기술적인 해결책을 제공한다.
본 발명은 백라이트 모듈에서 사용하기 위한 도광판을 제공한다. 도광판은 입광면(light incidence surface), 출광면, 및 이 출광면에 대향하는 하부면을 포함한다. 입광면은 하부면과 출광면 사이에 연결된다. 도광판은 내부 챔버가 형성되는 내부를 구비한다. 내부 챔버는 2개의 대향 측벽과, 이러한 2개의 측벽 사이에 연결된 단부벽을 포함한다. 단부벽은 입광면에 실질적으로 평행하고 입광면으로부터 이격된다. 내부 챔버는 단부벽과 각각의 2개의 측벽 사이에 연결 위치(connection site)에 제공된 광원을 포함하여, 입광면을 통해 들어가는 광과, 2개의 광원으로부터 방사되는 광이 내부 챔버 내에서 굴절 및/또는 반사를 겪고, 그 다음에, 출광면을 통해 외부로 사출된다.
상기 도광판에 있어서, 2개의 측벽 및 단부벽은 곡면인 표면을 구비한다.
상기 도광판에 있어서, 2개의 측벽 및 단부벽의 표면에는 반사 코팅층이 제공된다.
상기 도광판에 있어서, 2개의 측벽 및 단부벽의 표면은 복수의 구면 또는 복수의 마름모면을 배치함으로써 형성된다.
상기 도광판에 있어서, 2개의 측벽 및 단부벽의 표면은 원뿔체(conic body)를 배치함으로써 형성된다.
백라이트 모듈은 후면(backplane), 라이팅 소스(lighting source), 광학 필름 및 도광판을 포함하고, 도광판은 입광면, 출광면 및 이 출광면에 대향하는 하부면을 포함하고, 입광면은 하부면과 출광면 사이에 연결되고, 도광판은 내부 챔버가 형성되는 내부를 구비하고, 내부 챔버는 2개의 대향 측벽과, 이 2개의 측벽 사이에 연결된 단부벽을 포함하고, 단부벽은 입광면에 실질적으로 평행하고 입광면으로부터 이격되고, 내부 챔버는 단부벽과 각각의 2개의 측벽 사이의 연결 위치에 제공된 광원을 포함하여, 입광면을 통해 들어가는 광과, 2개의 광원으로부터 방사되는 광이 내부 챔버 내에서 굴절 및/또는 반사를 겪고, 그 다음에, 출광면을 통해 외부로 사출되며, 도광판은 후면 상에 적층되고, 광학 필름은 출광면 상에 배치되고, 라이팅 소스는 도광판의 입광면에 대면한다.
상기 백라이트 모듈에 있어서, 후면은 하부판 및 측부판을 포함하고, 도광판은 양면 접착 테이프에 의해 후면에 고정된다.
상기 백라이트 모듈에 있어서, 하부판과 도광판 사이에 반사판이 배치된다.
상기 백라이트 모듈에 있어서, 2개의 측벽 및 단부벽은 곡면인 표면을 구비한다.
디스플레이 장치는 백라이트 모듈 및 액정 패널을 포함하고, 백라이트 모듈은 후면, 라이팅 소스, 광학 필름 및 도광판을 포함하고, 도광판은 입광면, 출광면 및 이 출광면에 대향하는 하부면을 포함하고, 입광면은 하부면과 출광면 사이에 연결되고, 도광판은 내부 챔버가 형성되는 내부를 구비하고, 내부 챔버는 2개의 대향 측벽과, 이러한 2개의 측벽 사이에 연결된 단부벽을 포함하고, 단부벽은 입광면에 실질적으로 평행하고 입광면으로부터 이격되고, 내부 챔버는 단부벽과 각각의 2개의 측벽 사이의 연결 위치에 제공된 광원을 포함하여, 입광면을 통해 들어가는 광과, 2개의 광원으로부터 방사되는 광이 내부 챔버 내에서 굴절 및/또는 반사를 겪고, 그 다음에, 출광면을 통해 외부로 사출되고, 도광판은 후면 상에 적층되고, 광학 필름은 출광면 상에 배치되고, 라이팅 소스는 도광판의 입광면에 대면하며, 액정 패널은 백라이트 모듈 및 액정 패널 위에 배치되고, 광학 필름은 양면 접착 테이프를 통해 서로 고정된다.
본 발명은 내부에 형성된 내부 챔버를 포함하는 백라이트 모듈의 도광판을 제공한다. 내부 챔버에는 입광면으로부터 멀리 떨어진 측부에 광원이 제공되어, 입광면을 통해 들어갈 때의 외부 광으로부터의 광은 내부 챔버 내측에 배치된 광원으로부터의 광과 조합되어, 내부 챔버에 의해 굴절 및/또는 반사를 겪고, 그 다음에, 출광면을 통해 사출된다. 이는, 도광판에 의해 흡수된 광 에너지의 양을 자체적으로 저감시키고, 또한, 이미지의 밝기를 향상시키고 도광판의 비용을 또한 저감시키기 위해, 출광면으로부터 사출되는 광에 대한 밝기를 향상시킨다.
본 발명에 제안된 기술적인 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해서, 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 필요한 도면의 간단한 설명이 이하에 주어진다. 이하에 설명되는 도면은 본 발명의 일부 실시예만을 도시한다는 것이 명백하고, 당업자라면, 다른 도면은 또한 창조적인 노력 및 시도(endeavor)의 비용 없이, 이러한 첨부 도면으로부터 용이하게 사용가능할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판의 구조를 도시하는 개략도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 본 발명에 따른 백라이트 모듈을 도시하는 개략적인 단면도,
도 3은 다른 방향으로부터 취해진 도 1의 백라이트 모듈을 도시하는 개략적인 단면도.
본 발명의 실시예의 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예의 기술적인 해결책에 대한 명확하고 완벽한 설명이 주어질 것이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예는 백라이트 모듈에서 사용하기 위한 도광판(10)을 제공한다. 도광판(10)은 입광면(11), 출광면(12), 및 이 출광면(12)에 대향하는 하부면(13)을 포함한다. 입광면(11)은 하부면(13)과 입광면(12) 사이에 연결된다. 도광판(10)은 내부 챔버(15)가 형성되는 내부를 구비한다. 내부 챔버(15)는 2개의 대향 측벽(151)과, 이러한 대향 측벽(151) 사이에 연결된 단부벽(152)을 포함한다. 단부벽(152)은 입광면(11)에 실질적으로 평행하고, 입광면(11)으로부터 이격된다. 내부 챔버(15)는 단부벽(152)과 각각의 2개의 측벽(151) 사이의 연결 위치에 제공된 광원(16)을 포함한다. 입광면(11) 상에 입사되고 입광면(11)을 통해 들어가는 광과, 2개의 광원(16)으로부터 방사되는 광은 내부 챔버(15) 내에서 굴절 및/또는 반사를 겪고, 그 다음에, 출광면(12)을 통해 외부로 사출된다.
본 실시예에 있어서, 도광판(10)은 직사각형 판이다. 도광판(10)은 내부 챔버(15)를 형성하는 중공 내부를 갖는 단일 부재로서 일체형으로 형성된다. 2개의 측벽(151)에 평행하는 도광판(10)의 2개의 측부에는 다수의 연속적으로 배치된 수용 슬롯(16)이 제공된다. 수용 슬롯(16)은 백라이트 모듈의 광원을 수용 및 지지하기 위해 도광판을 통해 연장된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판의 구조를 도시하는 개략도이고, 가상선은 내부 챔버의 윤곽, 및 곡면을 형성하는 원뿔체의 윤곽을 나타낸다. 2개의 측벽(151) 및 단부벽(152)의 표면은 곡면이다. 그리고, 2개의 측벽(151) 및 단부벽(152)의 표면에는 반사 코팅층이 제공된다. 반사 코팅층은 표면의 반사 효과를 향상시킨다.
2개의 광원(16)은, 2개의 측벽(151)과 단부벽(152) 사이의 연결 위치에 각각 장착되고, 도광판에 의해 안내된 광의 세기를 향상시키기 위해 2개의 측벽(151) 및 단부벽(152)의 표면에 의해 반사 또는 굴절되어, 출광면(12)을 통해 사출되는 광을 방사하는 발광 다이오드이다.
또한, 2개의 측벽(151) 및 단부벽(152)의 표면은 복수의 반구면 또는 복수의 마름모면을 배치함으로써 형성된다. 또는 대안적으로, 2개의 측벽(151) 및 단부벽(152)의 표면은 원뿔체를 배치함으로써 형성된다. 본 실시예에 있어서, 2개의 측벽(151) 및 단부벽(152)의 표면은 원뿔체(153)를 배치함으로써 형성된 곡면을 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예는 백라이트 모듈을 제공한다. 백라이트 모듈은 도광판(10), 후면(20), 라이팅 소스(30) 및 광학 필름(40)은 포함한다. 도광판(10)은 후면(20) 상에 적층된다. 광학 필름(40)은 출광면(12) 상에 배치되고, 양면 접착 테이프에 의해 고정된다. 라이팅 소스(30)는 도광판(10)의 입광면(11)에 면한다. 라이팅 소스(30)로부터의 광은 내부 챔버(15)의 2개의 측벽(151)을 통해 투과되어, 도광판으로 들어간다.
본 실시예에 있어서, 후면(20)은 하부판(21) 및 측부판(22)을 포함한다. 도광판(10)은 양면 접착 테이프에 의해 후면(20)에 고정된다.
본 실시예에 있어서, 반사 판(23)은 하부판(21)과 도광판(10) 사이에 배치된다.
본 발명은 디스플레이 장치(도시되지 않음)를 더 제공한다. 디스플레이 장치는 백라이트 모듈 및 액정 패널을 포함한다. 액정 패널은 백라이트 모듈 및 액정 패널 위에 배치되고, 광학 필름은 양면 접착 테이프를 통해 서로 고정된다.
본 발명은 백라이트 모듈 내에 형성된 내부 챔버를 포함하는 백라이트 모듈의 도광판을 제공한다. 내부 챔버에는 입광면으로부터 멀리 떨어진 측부에 광원이 제공되어, 입광면을 통해 들어올 때의 외부 광으로부터의 광이 내부 챔버 내측에 배치된 광원으로부터의 광과 조합되어, 내부 챔버에 의해 굴절 및/또는 반사를 겪고, 그 다음에, 출광면을 통해 사출된다. 이는, 도광판에 의해 흡수된 광 에너지의 양을 자체적으로 저감시키고, 또한 이미지의 밝기를 향상시키고 또한 도광판의 비용을 저감시키기 위해, 출광면으로부터 사출되는 광에 대한 밝기를 향상시킨다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예만을 개시한다. 당업자는 본 발명의 원리로부터 일탈하는 일 없이 다양한 개선예 및 변경예를 용이하게 인식할 수도 있고, 이러한 개선예 및 변경예는 본 발명의 보호의 범위 내에 있는 것으로 고려된다는 것이 이해된다.

Claims (10)

  1. 백라이트 모듈에서 사용하기 위한 도광판에 있어서,
    입광면, 출광면, 및 상기 출광면에 대향하는 하부면을 포함하고,
    상기 입광면은 상기 하부면과 상기 출광면 사이에 연결되고, 상기 도광판은 내부 챔버가 형성되는 중공 내부를 구비하고, 상기 도광판의 중공 내부는 상기 도광판의 중실 외부에 의해 포위되며, 상기 내부 챔버는 2개의 대향 측벽, 상기 입광면과 가까이 있는 상기 2개의 측벽의 일단 사이에 연결된 제 1 단부벽 및 상기 입광면으로부터 멀리 떨어져 있는 상기 2 개의 측벽의 타단 사이에 연결된 제 2 단부벽을 포함하고, 상기 제 1 단부벽 및 상기 제 2 단부벽은 모두 상기 입광면에 실질적으로 평행하고 상기 입광면으로부터 이격되어 있으며, 상기 제 1 단부벽은 상기 내부 챔버의 광 입사부이고, 상기 2 개의 측벽과 상기 제 2 단부벽은 상기 내부 챔버의 광 반사부이며, 상기 내부 챔버는 상기 제 2 단부벽과 각각의 상기 2개의 측벽 사이의 연결 위치에 제공된 광원을 포함하여, 상기 입광면을 통해 입사되어 상기 광 입사부로부터 상기 내부 챔버로 들어가는 광과, 상기 2개의 광원으로부터 방사되는 광이 상기 내부 챔버의 광 반사부에 의해 굴절 및/또는 반사를 겪고, 그 다음에 상기 출광면을 통해 외부로 사출되는
    도광판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2개의 측벽 및 단부벽은 곡면인 표면을 구비하는
    도광판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 2개의 측벽 및 단부벽의 표면에는 반사 코팅층이 제공되는
    도광판.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 2개의 측벽 및 단부벽의 표면은 복수의 구면 또는 복수의 마름모면을 배치함으로써 형성되는
    도광판.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 2개의 측벽 및 단부벽의 표면은 원뿔체를 배치함으로써 형성되는
    도광판.
  6. 후면, 라이팅 소스, 광학 필름 및 도광판을 포함하는 백라이트 모듈에 있어서,
    상기 도광판은 입광면, 출광면 및 상기 출광면에 대향하는 하부면을 포함하고, 상기 입광면은 상기 하부면과 상기 출광면 사이에 연결되고, 상기 도광판은 내부 챔버가 형성되는 중공 내부를 구비하고, 상기 도광판의 중공 내부는 상기 도광판의 중실 외부에 의해 포위되며, 상기 내부 챔버는 2개의 대향 측벽, 상기 입광면과 가까이 있는 상기 2개의 측벽의 일단 사이에 연결된 제 1 단부벽 및 상기 입광면으로부터 멀리 떨어져 있는 상기 2 개의 측벽의 타단 사이에 연결된 제 2 단부벽을 포함하고, 상기 제 1 단부벽 및 상기 제 2 단부벽은 모두 상기 입광면에 실질적으로 평행하고 상기 입광면으로부터 이격되어 있으며, 상기 제 1 단부벽은 상기 내부 챔버의 광 입사부이고, 상기 2 개의 측벽과 상기 제 2 단부벽은 상기 내부 챔버의 광 반사부이며, 상기 내부 챔버는 상기 제 2 단부벽과 각각의 상기 2개의 측벽 사이의 연결 위치에 제공된 광원을 포함하여, 상기 입광면을 통해 입사되어 상기 광 입사부로부터 상기 내부 챔버로 들어가는 광과, 상기 2개의 광원으로부터 방사되는 광이 상기 내부 챔버의 광 반사부에 의해 굴절 및/또는 반사를 겪고, 그 다음에, 상기 출광면을 통해 외부로 사출되며, 상기 도광판은 상기 후면 상에 적층되고, 상기 광학 필름은 상기 출광면 상에 배치되고, 상기 라이팅 소스는 상기 도광판의 입광면에 대면하는
    백라이트 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 후면은 하부판 및 측부판을 포함하고, 상기 도광판은 양면 접착 테이프에 의해 상기 후면에 고정되는
    백라이트 모듈.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 후면과 상기 도광판 사이에 반사판이 배치되는
    백라이트 모듈.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 2개의 측벽 및 단부벽은 곡면인 표면을 구비하는
    백라이트 모듈.
  10. 백라이트 모듈 및 액정 패널을 포함하는 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 백라이트 모듈은 후면, 라이팅 소스, 광학 필름 및 도광판을 포함하고, 상기 도광판은 입광면, 출광면 및 상기 출광면에 대향하는 하부면을 포함하고, 상기 입광면은 상기 하부면과 상기 출광면 사이에 연결되고, 상기 도광판은 내부 챔버가 형성되는 중공 내부를 구비하고, 상기 도광판의 중공 내부는 상기 도광판의 중실 외부에 의해 포위되며, 상기 내부 챔버는 2개의 대향 측벽, 상기 입광면과 가까이 있는 상기 2개의 측벽의 일단 사이에 연결된 제 1 단부벽 및 상기 입광면으로부터 멀리 떨어져 있는 상기 2 개의 측벽의 타단 사이에 연결된 제 2 단부벽을 포함하고, 상기 제 1 단부벽 및 상기 제 2 단부벽은 모두 상기 입광면에 실질적으로 평행하고 상기 입광면으로부터 이격되어 있으며, 상기 제 1 단부벽은 상기 내부 챔버의 광 입사부이고, 상기 2 개의 측벽과 상기 제 2 단부벽은 상기 내부 챔버의 광 반사부이며, 상기 내부 챔버는 상기 제 2 단부벽과 각각의 상기 2개의 측벽 사이의 연결 위치에 제공된 광원을 포함하여, 상기 입광면을 통해 입사되어 상기 광 입사부로부터 상기 내부 챔버로 들어가는 광과, 상기 2개의 광원으로부터 방사되는 광은 상기 내부 챔버의 광 반사부에 의해 굴절 및/또는 반사를 겪고, 그 다음에, 상기 출광면을 통해 외부로 사출되고, 상기 도광판은 상기 후면 상에 적층되고, 상기 광학 필름은 상기 출광면 상에 배치되고, 상기 라이팅 소스는 상기 도광판의 입광면에 대면하며, 상기 액정 패널은 상기 백라이트 모듈 위에 배치되며, 상기 광학 필름은 양면 접착 테이프를 통해 서로 고정되는
    디스플레이 장치.
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