KR102194530B1 - Light guide plate having partially wedge portion and liquid cyrstal display device having thereof - Google Patents
Light guide plate having partially wedge portion and liquid cyrstal display device having thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR102194530B1 KR102194530B1 KR1020130147943A KR20130147943A KR102194530B1 KR 102194530 B1 KR102194530 B1 KR 102194530B1 KR 1020130147943 A KR1020130147943 A KR 1020130147943A KR 20130147943 A KR20130147943 A KR 20130147943A KR 102194530 B1 KR102194530 B1 KR 102194530B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- guide plate
- light guide
- incident
- liquid crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0045—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
본 발명은 휘도가 상승하고 균일한 광을 출력하는 도광판에 관한 것으로, 입력되는 광을 인도하여 상면을 통해 출력하는 도광판 본체; 및 상기 도광판 본체의 하면에 형성되고 상면이 라운드된 쐐기형상으로 이루어져 입사되는 광을 특정 방향으로 집광하여 반사하는 복수의 집광패턴으로 구성된다. The present invention relates to a light guide plate for outputting uniform light with increased luminance, comprising: a light guide plate main body for guiding input light and outputting light through an upper surface; And a plurality of light collecting patterns formed on the lower surface of the light guide plate body and having a rounded upper surface in a wedge shape to condense and reflect incident light in a specific direction.
Description
본 발명은 도광판 및 이를 구비한 액정표시소자에 관한 것으로, 입광부 및 반입광부의 휘도가 개선된 도광판 및 이를 구비한 액정표시소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light guide plate and a liquid crystal display device having the same, and to a light guide plate with improved luminance of a light incident portion and a light incident portion, and a liquid crystal display device having the same.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되었지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현, 대면적 화면의 실현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 주로 각광을 받고 있다.In recent years, as various portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, and notebook computers are developed, the demand for a flat panel display device for light, thin and short that can be applied thereto is gradually increasing. As such flat panel display devices, LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), FED (Field Emission Display), VFD (Vacuum Fluorescent Display), etc. have been actively researched, but mass production technology, ease of driving means, and high-definition implementation However, due to the realization of a large-area screen, liquid crystal display devices (LCDs) are currently in the spotlight.
상기 액정표시소자는 투과형 표시소자로서, 액정분자의 굴절률 이방성에 의해 액정층을 투과하는 광의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 화면상에 표시한다. 따라서, 액정표시소자에서는 화상의 표시를 위해 액정층을 투과하는 광원인 백라이트부(back light unit)이 설치된다. 일반적으로 백라이트부는 크게 2종류로 구분될 수 있다.The liquid crystal display device is a transmissive display device, and displays a desired image on the screen by adjusting the amount of light that passes through the liquid crystal layer by refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules. Accordingly, in the liquid crystal display device, a back light unit, which is a light source that transmits through the liquid crystal layer, is installed for displaying an image. In general, the backlight unit can be largely divided into two types.
첫째는 램프가 액정패널의 측면에 설치되어 액정층에 광을 제공하는 측면형 백라이트이고 둘째는 램프가 액정패널의 하부에서 직접 광을 제공하는 직하형 백라이트이다.First, a lamp is installed on the side of the liquid crystal panel to provide light to the liquid crystal layer, and the second is a direct-type backlight in which the lamp provides light directly from the bottom of the liquid crystal panel.
측면형 백라이트는 액정패널의 측면에 설치되어 반사판과 도광판을 통해 액정층을 광을 공급할 수 있다. 따라서, 두께를 얇게 할 수 있게 되므로, 얇은 두께의 표시장치가 요구되는 노트북 등에 주로 사용된다.The side type backlight is installed on the side of the liquid crystal panel to supply light to the liquid crystal layer through the reflector and the light guide plate. Accordingly, since it is possible to reduce the thickness, it is mainly used in notebook computers and the like that require a thin display device.
직하형 백라이트는 램프로부터 발광된 광이 직접 액정층에 공급되므로 대면적의 액정패널에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 고휘도가 가능하기 때문에, 근래 LCD TV용 액정패널을 제작하는데 주로 사용되고 있다.The direct type backlight is mainly used to manufacture a liquid crystal panel for an LCD TV in recent years because it can be applied to a large-area liquid crystal panel as well as high luminance since light emitted from a lamp is directly supplied to the liquid crystal layer.
도 1은 에지형 백라이트가 구비된 액정표시소자(liquid crystal display device)의 구조를 간략하게 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a structure of a liquid crystal display device with an edge type backlight.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시소자(1)는 크게 액정패널(liquid crystal display panel;40)과 상기 액정패널(40)의 후면에 설치되어 상기 액정패널(3)에 광을 공급하는 백라이트(10)로 이루어진다. 액정패널(3)은 실제 화상이 구현되는 곳으로, 유리와 같은 투명한 제1기판(50) 및 제2기판(45)과 제1기판(50) 및 제2기판(45) 사이의 형성된 액정층(도면표시하지 않음)으로 이루어진다. 특히, 도면에는 도시하지 않았지만, 제1기판(50)은 박막트랜지스터(thin film transistor)와 같은 구동소자 및 화소전극이 형성되는 TFT기판이고 제2기판(45)은 컬러필터층(color filter layer)이 형성되는 컬러필터기판이다. 또한, 상기 제1기판(50)의 측면에는 구동회로부(5)가 구비되어 제1기판(50)에 형성된 박막트랜지스터와 화소전극에 각각 신호를 인가한다.As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 1 is largely installed on a liquid
백라이트(10)는 실제 광을 방출하는 램프(11), 상기 램프(11)으로부터 방출되는 광을 액정패널(40) 쪽으로 안내하는 도광판(Light Guide Panel;13), 상기 램프(11)로부터 방출되는 광을 도광판(13)으로 반사하여 광효율을 향상시키는 반사판(reflector;17), 상기 도광판(13)의 상부에 배치된 확산시트(15) 및 프리즘시트(20)로 이루어진 광학시트로 구성된다.The
상기한 구조와 같은 백라이트(10)에서 도광판(13)의 양측면에 설치된 램프(11)에서 발광된 광은 도광판(13)의 측면을 통해 도광판(13)에 입사되며, 입사된 광은 도광판(13)의 상면을 통해 액정패널(40)로 공급된 후, 광학시트에 의해 광효율이 향상된 후 액정패널(40)로 입사된다.In the
상기 도광판(13)에서 출력된 광은 광학시트의 확산시트(15) 및 프리즘시트(20)로 입사되어, 확산시트에 의해 확산된 후 프리즘시트(20)에 의해 정면으로 그 진행방향이 변경되어 출력된다.The light output from the
액정패널(40)의 상하면에는 각각 평광판(5a,5b)이 배치된다. 백라이트(10)로부터 발광된 광은 제1기판(50)에 부착된 제1편광판(5a)에서 편광되고 액정층을 투과하면서 광의 편광상태가 변환된 후, 제2기판(45)에 부착된 제2편광판(5b)을 통해 외부로 출사된다. 이때, 액정층에 의한 광의 편광상태 변화에 따라 제2편광판(5b)를 통해 투과되는 광의 투과도가 조절됨으로써 화상이 구현된다.Polarizing
램프(11)는 도광판(13)의 일측 또는 양측 측면에 형성되어 상기 램프(11)와 마주하는 도광판(13)의 입광면을 통해 광이 입사된다. 도광판(13)에 입사된 광이 도광판(13) 내부의 상면이나 하면으로 임계각 이하의 각도로 입사되면 전반사하여 광이 도광판(13)의 일측면에서 타측면으로 전파되고, 광이 도광판(13) 내부의 상면이나 하면으로 임계각 이상의 각도로 입사되면 외부로 출력되어 반사판(17)에 의해 반사되거나 상면을 통해 액정패널(40)로 공급된다.The
상기와 같이 램프(11)과 도광판(13)의 측면에 배치된 측면형 백라이트는 액정패널의 측면에 설치되므로, 백라이트의 두께를 상대적으로 얇게 할 수 있게 되어 얇은 두께의 표시장치를 실현할 수 있게 된다.As described above, since the side-type backlight disposed on the side of the
이러한 측면형 백라이트에서는 도광판(13)으로부터 액정패널(40)로 균일한 휘도의 광을 제공하기 위해서는 램프(11)에서 발광된 광을 균일하게 산란시켜야만 하는데, 이러한 광의 산란을 위하여 도광판(13)의 하면에는 소정 형태의 패턴이 형성된다. 이러한 패턴은 스크린 인쇄 방식, 금형 가공 방식, V-커팅 방식과 같은 다양한 방식에 의해, 양각형상이나 음각형상으로 형성된다.In this side-type backlight, in order to provide light of uniform brightness from the
그러나, 상기와 같이, 도광판(13)의 하면에 패턴을 형성하여 액정패널(40)로 공급되는 광은 산란하는 방법은 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 도광판(13)의 입광면을 통해 입사된 광은 도광판(13)의 상면 및 하면에서 반사되면서 입광면에서 타측면으로 인도되어 도광판(13)의 상면을 통해 출사되어 액정패널(40)로 공급된다.However, as described above, a method of scattering light supplied to the
도 2는 도광판(13) 내부에서의 광의 전파 및 도광판(13)을 출력하는 광을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing propagation of light inside the
도 2에 도시된 바와 같이, 도광판(13)의 하면에는 패턴(14)이 형성된다. 이때, 상기 패턴(14)는 설정된 폭을 갖는 쐐기형상으로 이루어지고 경사면이 일정 각도(φ)로 이루어져 쐐기형상의 경사면 내측으로 광이 입사된다.As shown in FIG. 2, a
광원(10)으로부터 입광면을 통해 도광판(13)의 내부로 광이 입사되면, 도광판(13)의 상면으로 입사된 광중에서 상면으로 입사각(θ1)이 임계각(θc) 이상으로 입사된 광은 상면을 통해 출력되어 액정패널에 공급되며, 임계각(θc) 이하로 입사된 광은 도광판(13)의 상면에서 전반사된다.When light is incident from the
도광판(13)의 상면에서 전반사된 광은 하면으로 입사되는데, 이때 도광판(13)의 하면에는 패턴(14)이 형성되어 입사된 광이 상기 패턴(14)의 경사면에서 상면으로 반사된다. 이때에도 패턴(14)의 경사면에 대하여 임계값 이하의 각도로 입사된 광은 도광판(13)의 하면을 통해 출력된 후 반사판(17)에 의해 반사되어 다시 도광판(13)으로 입사된다.The light totally reflected from the upper surface of the
패턴(14)의 경사면은 일정 각도(φ)로 형성되므로, 패턴(14)의 경사면에서 반사된 광이 도광판(13)의 상면으로 입사될 때 최초의 입사각(θ2)이 최초의 입사각(θ1)에 비해 증가하게 되므로(θ1<θ2), 최초의 입사시 전반사된 광중에서 입사각(θ2)이 임계각 이상으로 입사된 광이 도광판(13) 상면을 통해 출력된다.Since the inclined surface of the
상기와 같은 과정에 의해 도광판(13) 내부를 전반사하는 광이 패턴(14)의 경사면에서 반사됨에 따라 상면으로 입사되는 입사각이 점차 증가하게 되기 때문에, 도광판(13)의 내부를 전파하면서 모든 광이 도광판(13)이 상면으로 통해 액정패널로 공급된다.As the light that has total reflection inside the
상기와 같이, 종래 액정표시소자에서는 도광판(13)으로 입사된 광이 출력하여 액정패널로 공급되기 위해서는 도광판(13) 내부에서 수차례 전반사되어야만 하기 때문에, 광이 입사되는 입광면 근처에서 상면을 통해 광이 출사되는 양이 적기 때문에 다른 영역에 비해 휘도가 저하되는 문제가 있었다.As described above, in a conventional liquid crystal display device, in order for light incident to the
더욱이, TV 등과 같은 대형 전자기기에 적용되는 대형 액정표시소자에서는 굴절률이 1.49인 PMMA(Polymethyl-Methacrylate)로 도광판(13)을 형성하는데 반해, 핸드폰과 같은 이동통신기기에 사용되는 소형 액정표시소자에서는 주로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)(굴절률 1.64)와 같이 굴절률이 높은 물질로 도광판(13)을 형성하기 때문에, 스넬의 법칙에 의해 전반사를 위한 임계각의 크기가 작아지기 때문에, 도광판(13)내의 입광면 근처에서 액정패널로 공급되는 광의 출력량이 감소하게 되어 소형 액정표시소자의 경우 입광면 근처에서 휘도가 저하되는 문제가 더욱 심각하게 된다.Moreover, in large liquid crystal display devices applied to large electronic devices such as TVs, the
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 도광판의 입광면 근처에 도광판의 상면과 경사지는 경사면을 형성하여 도광판의 상면으로 입사되는 광의 반사각도를 변경하여 도광판의 상면을 통해 균일한 휘도의 광을 액정패널로 공급할 수 있는 도광판 및 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, by forming an upper surface of the light guide plate and an inclined surface that is inclined near the light incident surface of the light guide plate to change the reflection angle of light incident on the upper surface of the light guide plate. An object of the present invention is to provide a light guide plate and a liquid crystal display device capable of supplying a liquid crystal panel.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 도광판은 입력되는 광을 인도하여 상면을 통해 출력하는 도광판 본체; 및 광이 입력되는 입광면 근처에 형성되고 상기 본체의 상면과 경사지게 형성되어 본체 상면에서 반사되는 광의 반사각도를 변경시키는 경사면으로 구성된다.In order to achieve the above object, a light guide plate according to the present invention includes: a light guide plate main body for guiding input light and outputting it through an upper surface; And an inclined surface formed near a light-incident surface to which light is input and is formed to be inclined with an upper surface of the body to change a reflection angle of light reflected from the upper surface of the body.
상기 도광판 본체의 하면에는 형성된 복수의 패턴이 형성되며, 도광판의 상면에는 입광면에서 반입광면으로 연장되는 렌티큘러패턴이 형성된다. 또한, 상기 도광판의 반입광면에는 적어도 일부 형성되어 렌티큘러패턴을 통해 전파되어 반입광면을 통해 출력되는 광을 차단하는 차단수단이 형성된다.A plurality of patterns are formed on a lower surface of the light guide plate body, and a lenticular pattern extending from a light incident surface to a light incident surface is formed on the upper surface of the light guide plate. In addition, a blocking means is formed on the light-incoming surface of the light guide plate at least partially and propagating through the lenticular pattern to block light output through the light-incoming surface.
또한, 본 발명에 따른 액정표시소자는 화상이 구현되는 액정패널; 광원; 상기 광원으로부터 입사되는 광을 인도하여 액정패널로 공급하는 도광판; 광이 입력되는 입광면 근처에 형성되고 상기 본체의 상면과 경사지게 형성되어 본체 상면에서 반사되는 광의 반사각도를 변경시키는 경사면; 및 상기 액정패널과 광원 및 도광판을 조립하는 외부구조물로 구성된다.In addition, a liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel on which an image is implemented; Light source; A light guide plate for guiding the light incident from the light source and supplying it to a liquid crystal panel; An inclined surface formed near a light incident surface to which light is input and is formed to be inclined with an upper surface of the main body to change a reflection angle of light reflected from the upper surface of the main body; And an external structure for assembling the liquid crystal panel, a light source, and a light guide plate.
도 1은 종래 액정표시소자의 단면도.
도 2는 종래 액정표시소자의 도광판의 구조를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 액정패널의 구조를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시소자의 도광판의 구조를 나타내는 단면도.
도 7은 도광판의 하면에 형성되는 패턴의 구조를 나타내는 도면.
도 8은 도광판의 하면에 패턴의 배열된 구조를 나타내는 도면.
도 9a 및 도 9b는 각각 종래 및 본 발명에 따른 도광판에서의 광의 도광을 나타내는 도면.
도 10a 및 도 10b는 각각 종래 및 본 발명에 따른 도광판에서의 휘도를 나타내는 도면.
도 11a 및 도 11b는 각각 종래 및 본 발명에 따른 도광판에서의 휘선을 나타내는 그래프.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시소자의 도광판의 구조를 나타내는 단면도.
도 13a-도 13c는 각각 도 12에 도시된 도광판의 구조를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.
2 is a cross-sectional view showing the structure of a light guide plate of a conventional liquid crystal display device.
3 is an exploded perspective view showing the structure of a liquid crystal display device according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to the present invention.
5 is a view showing the structure of a liquid crystal panel according to the present invention.
6 is a cross-sectional view showing the structure of a light guide plate of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a structure of a pattern formed on a lower surface of a light guide plate.
8 is a view showing a structure in which patterns are arranged on a lower surface of a light guide plate.
9A and 9B are views showing light guide in the light guide plate according to the prior art and the present invention, respectively.
10A and 10B are views showing the luminance in the light guide plate according to the prior art and the present invention, respectively.
11A and 11B are graphs showing bright lines in the conventional and the light guide plate according to the present invention, respectively.
12 is a cross-sectional view showing a structure of a light guide plate of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
13A-13C are cross-sectional views showing the structure of the light guide plate shown in FIG. 12, respectively.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도광판의 입광부(입광면 근처 영역)에 휘도가 저하되는 것을 방지하기 가장 손쉬운 방법은 도광판의 입광부 하면에 형성되는 패턴의 밀도를 다른 영역보다 높게 하거나 입광부에 추가패턴을 형성하는 것이다.The easiest way to prevent the luminance from deteriorating in the light-incident portion (area near the light-incident surface) of the light guide plate is to increase the density of the pattern formed on the lower surface of the light-incident portion of the light-guide plate, or to form an additional pattern on the light-incident portion.
그러나, 밀도를 조절하거나 추가패턴을 형성하는 경우, 제조비용이 증가하게 될 뿐만 아니라 추가패턴에 의해 광이 산란되어 오히려 휘도가 저하되는 문제가 발생하게 된다.However, when the density is adjusted or an additional pattern is formed, manufacturing cost increases, and light is scattered by the additional pattern, resulting in a problem of lowering the luminance.
본 발명에서는 입광부에서 휘도가 저하되는 것을 방지하기 위해, 별도의 패턴을 형성하지 않고 도광판의 형상을 변경함으로써 입광부에 암부(dark area)가 형성되는 것을 방지할 수 있게 된다.In the present invention, in order to prevent the luminance from deteriorating in the light-incident portion, it is possible to prevent a dark area from being formed in the light-incident portion by changing the shape of the light guide plate without forming a separate pattern.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 분해사시도이고 도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자의 단면도이다.3 is an exploded perspective view showing the structure of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 액정표시소자(100)는 액정패널(140)과 백라이트(110)로 구성된다. 이때, 상기 백라이트(110)는 액정패널(140)의 하부에 위치하여 액정패널(140)에 광을 공급한다. As shown in FIGS. 3 and 4, the liquid
백라이트(110)는 광을 발광하여 액정패널(140)로 공급하는 광원(111), 측면이 상기 광원(111)과 접하도록 상기 액정패널(140)의 하부에 배치되어 측면을 통해 광원(111)으로부터 입력되는 광을 상기 액정패널(140)에 공급하는 도광판(113), 상기 도광판(113)의 하부에 배치되어 도광판(113)의 하부로 입사되는 광을 액정패널(140)로 반사시키는 반사판(117), 상기 도광판(113)과 액정패널(140) 사이에 배치되고 프리즘이 일방향을 따라 복수개 배열되어 액정패널(140)로부터 입사되는 광을 정면으로 전반사하여 액정패널(140)로 공급하는 프리즘시트(120)를 포함하는 광학시트로 구성된다.The
또한, 상기 액정패널(140)의 상면 및 하면에는 각각 제1편광판(105a) 및 제2편광판(105b)가 부착되어 있다. In addition, a first
도 5에 도시된 바와 같이, 액정패널(140)은 제1기판(150)과 제2기판(145) 및 그 사이의 액정층(도면표시하지 않음)으로 이루어진다. 상기 제1기판(150)에는 복수의 게이트라인(156) 및 데이터라인(157)이 매트릭스형상으로 배열되어 복수의 화소영역(P)을 정의하면, 각각의 화소영역(P)에는 박막트랜지스터(T) 및 상기 박막트랜지스터(T)와 전기적으로 연결되는 화소전극(158)이 형성된다. 상기 게이트라인(156)과 데이터라인(157)의 단부에는 게이트패드와 데이터패드가 형성되어 상기 게이트라인(156)과 데이터라인(157)을 외부의 구동소자와 연결시킴으로써 상기 게이트라인(156) 및 데이터라인(125)을 통해 외부의 신호가 입력된다.As shown in FIG. 5, the
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트라인(156)과 접속되어 상기 게이트라인(156)을 통해 외부로부터 주사신호가 입력되는 게이트전극과, 상기 게이트전극의 상부에 형성된 게이트절연층, 상기 게이트절연층 위에 형성되어 게이트전극에 주사신호가 입력됨에 따라 활성화되어 채널을 형성하는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되어 주사신호에 의해 반도체층에 채널이 형성됨에 따라 상기 데이터라인(157)을 통해 입력되는 화상신호를 상기 화소전극(158)에 인가하는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.Although not shown in the drawing, the thin film transistor T is a gate electrode connected to a
제2기판(145)에는 게이트라인(156)이나 데이터라인(157), 박막트랜지스터(T)의 형성영역과 같이 실제 화상이 구현되지 않는 화상비표시영역에 형성되어 이 화상비표시영역으로 광이 투과하여 화질을 저하하는 것을 방지하는 블랙매트릭스(black matrix;146)와, 상기 화소내에 형성되어 실제 화상을 구현하는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 서브컬러필터층으로 이루어진 컬러필터층(147)이 형성된다.The
상기와 같이, 구성된 제1기판(150) 및 제2기판(145) 사이에 액정층(도면표시하지 않음)이 형성되어 액정패널(140)이 형성되며, 상기 액정패널(140)의 제2기판(145)에 편광판(105)이 부착된다.A liquid crystal layer (not shown) is formed between the
광원(111)으로는 주로 CCFL(Cold Cathod Fluorouscent Lamp)와 같은 형광램프를 사용한다. 상기 광원(111)이 수납되는 하우징(112)의 내부 표면에는 반사층이 형성되어 상기 광원(111)으로부터 발광된 광을 도광판(113)으로 반사시킨다. 또한, 상기 광원(111)은 도 3에 도시된 바와 같이 도광판(113)의 일측에만 형성될 수도 있고 도광판(113)의 양측에 형성되어 광원(111)에서 발광된 광이 상기 도광판(113)의 양측면을 통해 도광판(113)으로 입사될 수도 있다.As the
상기 광원(111)으로는 형광램프 뿐만이 아니라 LED(Light Emitting Device)가 사용될 수 있다. 이러한 LED는 자체적으로 광을 발광하는 광원으로서, R, G, B 단색광을 발광하기 때문에, 백라이트부에 적용했을 때 색재현율이 좋고 구동전력을 절감할 수 있다는 장점이 있다.As the
이와 같은 LED를 백라이트부의 광원(111)으로서 사용하는 경우, LED에서 발광된 광이 액정패널로 공급될 때 단색광이 직접 공급되는 것이 아니라 백색광이 공급되는데, 상기 발광소자에서 발광하는 단색광을 백색광으로 만들기 위해 단색광 발광소자와 형광체를 사용하거나, 적외선파장대의 발광소자와 형광체를 사용하거나, 적(R),녹(G),청(B)색의 발광소자에서 발광하는 단색광을 혼합한다. 즉, LED를 백라이트부의 광원(111)으로서 사용하는 경우, 복수의 LED를 도광판(113)의 측면에 배치하여 도광판(113)에 백색광 또는 단색광을 입력시킨다.In the case of using such an LED as the
상기 프리즘시트(120)는 주로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어진 베이스필름상에 아크릴계 수지로 규칙적인 프리즘을 형성하여 입사되는 광을 굴절시켜 광의 진행방향을 정면방향으로 입사시킨다. 이때, 도면에 도시된 바와 같이, 프리즘시트(120)의 프리즘은 일방향, 즉 x-방향으로 배열되기 때문에, 도광판(113)의 입광면에서 타측면으로 전파된 후, 상면을 통해 일정 각도로 출력되는 광을 전반사하여 액정패널(140)에 수직으로 입사되도록 한다.The
또한, 프리즘시트(120)의 프리즘은 프리즘시트(120)의 프리즘의 하면에 형성되어 프리즘의 꼭지점이 도광판(113)을 향해 배치되기 때문에, 도광판(113)의 상면을 통해 일정 각도로 입사되는 광을 액정패널(140)의 전면으로 전반사시킨다.In addition, since the prism of the
프리즘이 프리즘시트(120)의 상면에 형성되어 꼭지점이 액정패널(140)을 향하는 경우, 도광판(113)에서 출사된 광은 프리즘시트(120)의 프리즘에서 전반사되는 것이 아니라 굴절되어 액정패널(140)로 공급되기 때문에, 특정 각도로 프리즘으로 입사되는 광만이 굴절되고 다른 각도로 입사되는 각은 굴절되지 않게 되므로, 프리즘이 프리즘시트(120)의 하면에 형성된 구조에 비해 광효율이 저하된다.When the prism is formed on the upper surface of the
또한, 프리즘이 프리즘시트(120)의 하면에 형성된 구조에서는 별도의 광학시트가 필요하지 않게 되므로, 제조비용을 절감할 수 있게 된다.In addition, in the structure in which the prism is formed on the lower surface of the
도광판(113)은 측면에서 입력된 광을 일측에서 타측으로 전파한 후 상면을 통해 출사하여 액정패널(140)에 광을 공급한다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 도광판(113)의 하면에는 패턴(114)이 형성되어, 상기 패턴(114)으로 입사되는 광이 반사되어 도광판(113) 상면을 통해 출력된다.The
도 6은 본 발명에 따른 도광판(113)의 구조를 구체적으로 나타내는 단면도이다.6 is a cross-sectional view specifically showing the structure of the
도 6에 도시된 바와 같이, 도광판(113)은 PMMA(Polymethyl-Methacrylate)나 유리 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등과 같은 물질로 직사각형상으로 형성된다.As shown in FIG. 6, the
도광판(113)의 하면에는 쐐기형상의 패턴(114)이 복수개 형성된다. 이때, 쐬기형상의 경사면이 도광판(113)의 입광면을 향해 있기 때문에, 상기 경사면이 도광판(113)의 상면에서 전반사되는 광의 반사면이 된다. 상기 패턴(114)의 경사면의 각도에 따라 경사면에서 반사되는 광의 경로가 결정되기 때문에, 상기 패턴(114)의 경사면의 각도는 도광판(113)의 재질(예를 들면, 굴절률 등), 면적, 두께 등에 따라 결정된다.A plurality of wedge-shaped
또한, 본 발명의 도광판(113)에서는 도광판(113)의 상면이 입광면에서 일정 영역까지 경사지게 형성된다. 즉, 본 발명에서는 도광판(113)의 입광면 근처의 일정 영역이 웨지(wedage)형태로 형성되어 입광면(113)에서 일정 거리(l)까지 도광판(113)의 상면이 경사지게 형성된다. 이때, 경사영역(113a)은 도광판(113)의 상면에 대하여 ψ의 각도로 형성된다.In addition, in the
상기 경사영역(113a)의 거리(l)와 각도(ψ)는 도광판(113)의 재질, 도광판(113)의 면적, 도광판(113)의 두께 등과 같은 변수에 의해 결정된다.The distance 1 and the angle ψ of the
도 7은 도광판(113)의 하면에 형성되는 패턴(114)을 나타내는 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 패턴(114)은 밑면과, 상기 밑면의 삼면으로부터 수직방향으로 형성되는 측면(114a,114b)과 측면(114b)으로부터 바닥면까지 경사지게 형성된 경사면(114c)으로 이루어진다. 이때, 경사면(114c) 단부의 측면(114b)은 사각형상 또는 마름모형상으로 이루어지고 경사면(114c) 측부의 측면(114b)은 삼각형상으로 이루어져, 경사면이 설정된 각도를 일단부에서 타단부로 경사지게 형성된다.7 is a diagram illustrating a
상기 경사면(114c)은 도광판(113) 내부에서 전반사되는 광이 입사되어 반사되는 면이다. 따라서, 도광판(113)의 하면에 대한 경사면(114c)의 각도에 따라 도광판(113)의 상면으로 입사되는 광이 입사각이 결정된다.The
도면에서는 상기 패턴(114)이 쐐기형상으로만 이루어진 구성이 개시되어 있지만, 상기 패턴(114)의 형상은 특정 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 경사면(114c)이 정사각형 형상이 아니라 부채꼴형상으로 이루어져 경사면의 꼭대기측 폭보다 도광판(113)의 하면측의 폭이 더 넓게 형성되고 경사면(114c)의 중앙 영역이 외곽영역 보다 볼록하게 형성된 렌즈형상으로 형성하여, 도광판(113)이 상면에서 반사되어 입사되는 광을 광의 전파방향으로 반사할 뿐만 아니라 전파방향의 양측, 즉 인접하는 패턴(114)들 사이의 영역으로 일정 각도로 퍼지도록 반사함으로써 도광판(113) 전체에 걸쳐 광을 균일하게 반사할 수도 있을 것이다.In the drawings, a configuration in which the
도 8은 도광판(113) 하면에 복수의 패턴(114)이 형성된 것을 나타내는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 패턴(114)은 도광판(113)의 하부에 매트릭스형상으로 배열된다. 즉, 패턴(114)은 도광판(113) 하면 전체에 걸쳐서 균일하게 형성된다. 물론, 상기 패턴(114)이 도광판(113) 하면의 영역별로 다른 밀도로 형성될 수도 있을 것이다.8 is a diagram illustrating a plurality of
도 9는 상기 구조의 도광판(113)에서 실제 광이 전파되는 것을 나타내는 도면으로, 도 9a는 종래 도광판에서의 광의 전파를 나타내는 도면이고 도 9b는 본 발명에 따른 도광판에서 광의 전파를 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a view showing actual light propagation in the
도 9a에 도시된 바와 같이, 종래 도광판(13)에서는 광원(11)에서 발광된 광이 입광면을 통해 α의 입사각으로 입사되어 도광판의 상면(13)으로 임계값 이상으로 입사되면, 도광판(13)의 상면에서 도광판(13)의 하면으로 전반사되어 도광판(13)의 하면에 형성된 패턴(14)의 경사면에 β의 각도로 입사된다.As shown in FIG. 9A, in the conventional
한편, 도 9b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판(113)에서는 광원(111)에서 발광된 광이 입광면을 통해 α의 입사각으로 입사되어 도광판 상면(113)의 경사영역(113a)으로 임계값 이상으로 입사되면, 도광판(113)의 상면에서 도광판(13)의 하면으로 전반사되어 도광판(113)의 하면에 형성된 경사면에 입사된다.Meanwhile, as shown in FIG. 9B, in the
이때, 종래 도광판(13)에서는 입사된 광이 편평한 상면에서 반사되므로, 패턴(14)에는 β의 각도로 입사되지만, 본 발명의 도광판(113)에서는 입사된 광이 경사면에 반사되어 하면으로 입사되므로, 패턴으로의 입사각이 β+2Ψ가 된다. 여기서, Ψ는 도광판(113)의 상면에 대한 경사영역의 경사각도로서, 본 발명에서는 입광부의 경사영역(113a)의 경사각도(Ψ)에 따라 하면으로의 입사각도가 달라진다.At this time, in the conventional
따라서, 본 발명의 도광판에서 반사된 광이 도광판의 상면으로 입사되는 입사각(θ2)이 종래 도광판에서 반사된 광이 도광판의 상면으로 입사되는 입사각(θ1) 보다 크게 된다(θ2>θ1).Therefore, the incident angle θ2 at which the light reflected from the light guide plate of the present invention is incident on the upper surface of the light guide plate is greater than the incident angle θ1 at which the light reflected from the conventional light guide plate is incident on the upper surface of the light guide plate (θ2>θ1).
도광판(113)의 상면으로 입사된 광중에서 입사각이 임계각(θc) 이상으로 입사된 광은 상면을 통해 출력되어 액정패널에 공급되며, 임계각(θc) 이하로 입사된 광은 도광판(113)의 상면에서 전반사되므로, 종래 도광판(13)에 비해 본 발명의 도광판(113)이 입광부에서 광이 더욱 많이 도광판(113)으로부터 출력된다.Among the light incident on the upper surface of the
다시 말해서, 동일한 입사각으로 광이 입광면을 통해 도광판으로 입사되는 경우에도, 종래에는 도광판(13)의 상면을 통해 출력되지 않는 경우에도, 본 발명에서는 도광판(113)의 상면을 통해 출력되어 액정패널에 광이 공급된다. 특히, 입광면 근처의 입광부에서, 종래 도광판(13)에서 광이 출력되지 않는 경우에도, 본 발명에서는 경사면을 형성하여 입광부에서도 광이 출력되도록 한다.In other words, even when light is incident to the light guide plate through the light incident surface at the same angle of incidence, even if it is not output through the upper surface of the
표 1 및 표 2는 각각 종래 도광판과 본 발명에 따른 도광판에서 광이 입광후 도광판 상면에서의 반사각도와 경사면에서의 반사각도, 패턴에서의 반사각도, 도광판내에서 광이 전파될 때의 전반사횟수를 나타낸다.Tables 1 and 2 show the reflection angle on the upper surface of the light guide plate, the reflection angle on the inclined surface, the reflection angle in the pattern, and the total number of times when the light propagates within the light guide plate after light is received in the conventional light guide plate and the light guide plate according to the present invention, respectively. Show.
표 1 및 표 2에 도시된 바와 같이, 종래 도광판과 본 발명에 따른 도광판의 입광면을 통해 동일한 입사각으로 광이 입사되는 경우, 종래 도광판에서는 입사된 광이 편평한 도광판의 상면에서 반사된 후 패턴에 의해 재반사되지만, 본 발명에서는 도광판 상면의 경사면에서 반사된 후 패턴에 의해 재반사된다.As shown in Tables 1 and 2, when light is incident at the same angle of incidence through the light incident surface of the conventional light guide plate and the light guide plate according to the present invention, in the conventional light guide plate, the incident light is reflected from the top surface of the flat light guide plate, It is reflected again by, but in the present invention, it is reflected again by the pattern after being reflected from the inclined surface of the upper surface of the light guide plate.
따라서, 종래 도광판과 본 발명에 따른 도광판 상면에서의 반사후 도광각이 다르게 되는데, 종래 도광판에 비해 본 발명에 따른 도광판의 경우가 도광각이 감소한다. 또한, 패턴에서 반사된 후의 광의 도광각 역시 종래 도광판에 비해 감소하게 된다.Therefore, the light guide angle after reflection on the upper surface of the light guide plate according to the present invention is different from that of the conventional light guide plate, and the light guide angle is reduced in the case of the light guide plate according to the present invention compared to the conventional light guide plate. In addition, the light guide angle of the light reflected from the pattern is also reduced compared to the conventional light guide plate.
패턴반사후의 도광각의 감소는 패턴반사 후 도광판 상면으로 입사되는 상면의 법선에 대한 입사각의 감소를 의미한다. 패턴에서 반사된 후 도광판의 상면으로 입사되는 광은 다시 도광판의 상면에서 반사되고 다시 하면의 패턴에서 반사된다. 이때, 광이 하면의 패턴의 경사면에 의해 반사되므로, 패턴반사후의 광의 도광각은 반사가 진행됨에 따라 감소하게 되기 때문에, 도광판 상면으로 입사되는 상면의 법선에 대한 입사각 역시 반사가 진행됨에 따라 감소하게 된다.The decrease in the light guide angle after pattern reflection means a decrease in the angle of incidence with respect to the normal of the upper surface incident on the upper surface of the light guide plate after the pattern reflection. After being reflected from the pattern, the light incident on the upper surface of the light guide plate is reflected again from the upper surface of the light guide plate and then reflected from the pattern on the lower surface. At this time, since the light is reflected by the inclined surface of the pattern on the lower surface, the light guide angle of the light after the pattern reflection decreases as the reflection proceeds, so the incidence angle with respect to the normal of the upper surface incident on the upper surface of the light guide plate also decreases as the reflection proceeds. do.
이와 같이, 반사가 진행됨에 따라 도광판 상면으로 입사되는 입사각이 감소하게 되며, 입사각이 임계각(θc) 이하로 되는 경우, 광이 도광판의 상면에서 반사되지 않고 도광판의 외부로 출력하여 액정패널에 공급된다.In this way, as the reflection proceeds, the incident angle incident on the upper surface of the light guide plate decreases, and when the incident angle becomes less than or equal to the critical angle θc, light is not reflected from the upper surface of the light guide plate, but is output to the outside of the light guide plate and supplied to the liquid crystal panel. .
표 1 및 표 2에 도시된 바와 같이, 동일한 입사각으로 도광판에 광이 입사될 때, 종래 도광판에 비해 본 발명의 도광판에서 전반사되는 횟수가 감소하게 된다. 입사각이 60도 이상으로 증가하게 되면, 종래 도광판에서는 2-4회 광의 반사가 일어나지만, 본 발명에서는 더 이상의 반사가 일어나지 않는다.As shown in Tables 1 and 2, when light is incident on the light guide plate at the same incidence angle, the number of total reflections in the light guide plate of the present invention decreases compared to the conventional light guide plate. When the angle of incidence increases to more than 60 degrees, the conventional light guide plate reflects light 2-4 times, but no further reflection occurs in the present invention.
즉, 종래 도광판에서는 광이 입광면을 통해 입사각이 1-90로 입사되는 경우, 도광판 내부에서 적어도 2회 반사가 발생하기 때문에 입광면에서 적어도 2회 반사된 후 도광판에서 출력되기 때문에, 도광판 근처에 입광부에서는 광이 출사되지 않게 되어 입광부의 휘도가 저하된다. 물론, 광이 도광판의 입광부에서 반입광부(입광부의 반대면)까지 전반사된 후, 다시 반대 방향으로 전반사되어 입광부를 통해 광이 출력될 수는 있지만, 다른 영역에 비해서 출력되는 광이 양이 적기 때문에, 입광부에서의 휘도가 저하된다.In other words, in the conventional light guide plate, when light is incident through the light-incident surface at an angle of 1-90, it is reflected at least twice inside the light-guide plate, so it is reflected at least twice on the light-incident surface and then output from the light guide plate. The light does not emit from the light-incident portion, so that the luminance of the light-incident portion decreases. Of course, after the light is totally reflected from the light incident part to the carry-in part (opposite side of the light incidence part), it is totally reflected in the opposite direction to output the light through the light-incident part, but the amount of light output compared to other areas Because this is small, the luminance at the light-incident portion decreases.
반면에, 본 발명에서는 입광면을 통해 60도 이상의 입사각으로 광이 입사되는 경우, 도광판 내부에서 반사없이 그대로 출사되어 액정패널에 공급된다. 따라서, 입광면 근처의 입광부에서 광이 반사되지 않고 광이 출사되므로, 입광부와 다른 영역의 휘도가 동일하게 된다.On the other hand, in the present invention, when light is incident at an incidence angle of 60 degrees or more through the light-incident surface, it is emitted as it is without reflection inside the light guide plate and supplied to the liquid crystal panel. Accordingly, since light is not reflected from the light-incident portion near the light-incident surface and light is emitted, the luminance of the light-incident portion and other areas is the same.
도 10a 및 도 10b는 각각 종래 도광판 및 본 발명에 따른 도광판의 휘도를 나타내는 도면이다. 이때 도 10a 및 도 10b에서는 아래쪽이 입광면이다.10A and 10B are views showing luminance of a conventional light guide plate and a light guide plate according to the present invention, respectively. At this time, in FIGS. 10A and 10B, the lower side is the light incident surface.
도 10a에 도시된 바와 같이, 종래 도광판(13)에서는 입광면 근처의 입광부로부터 도광판(13)의 상면을 통해 출력되는 광의 양이 적기 때문에, 입광면으로 갈수록 휘도가 저하되어 암도가 높아진다.As shown in FIG. 10A, in the conventional
반면에, 도 10b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판(13)에서는 입광면 근처의 입광부와 다른 지역의 전체적으로 균일한 휘도를 발휘하기 때문에, 입광면 근처에 암부가 발생하지 않게 된다.On the other hand, as shown in FIG. 10B, in the
도 11a 및 도 11b는 각각 종래 도광판 및 본 발명에 따른 도광판의 휘선을 나타내는 그래프이다. 이때, 좌표의 우측이 도광판의 입광면이고 좌측이 반입광면이다.11A and 11B are graphs showing bright lines of a conventional light guide plate and a light guide plate according to the present invention, respectively. At this time, the right side of the coordinates is the light incident surface of the light guide plate, and the left side is the incoming light surface.
도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 종래 도광판에서는 반입광면에서 입광면으로 갈수록 휘도가 저하되는 반면에, 본 발명에 따른 도광판에서는 반입광면에서 입광면까지 휘도가 거의 동일함을 알 수 있다. 따라서, 종래 도광판에서는 입광면 근처의 입광부의 휘도가 저하되는 반면에, 본 발명의 도광판에서는 이러한 문제를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.As shown in FIGS. 11A and 11B, in the conventional light guide plate, the luminance decreases from the light-incident surface to the light-incident surface, whereas in the light guide plate according to the present invention, the luminance is almost the same from the light-incident surface to the light-incident surface. Accordingly, in the conventional light guide plate, the luminance of the light-incident portion near the light-incident surface is lowered, whereas in the light guide plate of the present invention, such a problem can be effectively prevented.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 도광판(113)의 입광면 근처의 상면을 경사사지도록 형성하여 전체적으로 균일한 휘도의 광을 액정패널에 공급함으로써 입광부의 휘도가 저하되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, by forming the upper surface of the
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판의 구조를 나타내는 도면이다.12 is a view showing the structure of a light guide plate according to another embodiment of the present invention.
도 12에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서는 도광판(213)의 상면에 렌티큘러렌즈형상의 패턴(215)이 입광면에서 반입광을 향해 연장되어 형성된다. 이와 같이, 도광판(213)에 렌티큘러렌즈형상의 렌티큘러패턴(215)이 형성되는 경우, 도광판(213)의 상면으로 출사되는 광이 상기 렌티큘러패턴(215)에 의해 굴절되어 상부방향으로 직진하게 되므로, 액정패널로 공급되는 광의 휘도가 증가하게 된다. 또한, 이 실시예의 도광판(213)에서도 광원(211)에서 발광된 광이 입사되는 입광면 근처의 영역의 상면이 경사진 구조로 이루어져 있습니다.As shown in Fig. 12, in this embodiment, a lenticular lens-shaped
그러나, 상기 구조의 도광판(213)의 경우, 입광면에서 반입광을 향해 렌티큘러패턴(215)이 연장되어 있기 때문에, 광원(211)에서 발광되어 입광면을 통해 도광판(213) 내부로 입사된 광이 렌티큘러형상을 따라 직진하여 도광하게 되므로, 반입광부를 통해 광이 도광판(213) 외부로 빠져 나가게 된다. 특히, PET와 같은 고굴절률을 갖는 도광판(213)의 경우, 이러한 현상이 더욱 심해지기 때문에, 도광판(213)의 반입광부 근처에서 휘도가 비정상적으로 높게 나타나는 휘선이 발생하게 된다.However, in the case of the
본 발명에서는 상기와 같이 도광판(213)의 상면에 렌티큘러패턴(215)을 형성하는 경우 반입광부에서 휘선이 발생하는 것을 방지하기 위해, 도광판(213)의 반입광면으로 광이 출사하는 것을 차단하는 차단수단(218)을 구비하는데, 이를 좀더 상세히 설명한다.In the present invention, in the case of forming the
도 13a-도 13c는 각각 도 12의 I-I'선 단면도이다.13A-13C are cross-sectional views taken along line II′ of FIG. 12, respectively.
우선, 도 13a에 도시된 바와 같이, 도광판(213)의 반입광면 전체에 걸쳐 블랙필름이나 블랙수지와 같은 차단수단(218)을 형성한다. 실질적으로, 도광판(213)의 반입광면에서 광이 출사되는 영역은 렌티큘러패턴(215)이 연장되는 영역이다. 따라서, 렌티큘러패턴(215)이 연장되는 영역에 대응하는 위치에만 차단수단(218)을 구비할 수 있지만, 소형 액정표시소자의 경우 이 영역이 대단히 작기 때문에, 복수의 작은 영역에 차단수단(218)을 부착하거나 도포하기가 쉽지 않으므로, 반입광면 전체에 걸쳐 차단수단(218)을 부착하거나 도포한다. 물론, 부분적으로 차단수단(218)을 부착하거나 도포할 수 있다.First, as shown in FIG. 13A, a blocking means 218 such as a black film or black resin is formed over the entire surface of the
이와 같이, 도광판(213)의 반입광면에 차단수단(218)을 구비함으로써 렌티큘러형상을 따라 직진하여 반입광면에 도달하는 광이 상기 차단수단(218)에 의해 차단 및 흡수됨으로써 반입광부를 통해 광이 출사되어 이 영역에 휘선이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.In this way, by providing the blocking means 218 on the
한편, 도 13b에 도시된 바와 같이, 도광판(213)의 반입광면에 접하는 액정표시소자의 외부 구조물(280)을 블랙처리하여 반입광면을 통해 출력되는 광을 흡수할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 13B, the
도면에는 도시하지 않았지만, 액정표시소자에서는 액정패널과 백라이트를 지지 및 조립하는 하부커버, 상부커버 및 가이드패널이 구비된다. 이러한 하부커버, 상부커버 및 가이드패널의 조립구조는 액정표시소자의 크기 등에 따라 다양하게 설치될 수 있다. 이 구조에서는 도광판(213)의 반입광면에 차단수단을 구비하는 대신에, 하부커버, 상부커버 및 가이드패널과 같은 외부 구조물중에서 도광판(213)이 반입광면과 마주하는 영역만을 블랙처리하여 반입광면을 통해 외부로 출력되는 광을 흡수함으로써 도 13a의 구조에 비해 저렴한 가격으로 도광판(213)의 반입광부에 휘선이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.Although not shown in the drawings, a liquid crystal display device includes a lower cover, an upper cover, and a guide panel for supporting and assembling a liquid crystal panel and a backlight. The assembly structure of the lower cover, the upper cover and the guide panel may be variously installed according to the size of the liquid crystal display device. In this structure, instead of providing a blocking means on the light-incoming surface of the
또한, 도 13c에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 도광판(213)의 반입광면에 하부커버, 상부커버 및 가이드패널 등과 같은 액정표시소자의 외부 구조물(280)이 접하도록 하고, 반입광면과 접하는 도광판(213)의 하면에 일정 폭의 차단수단(218)을 부착하거나 도포함으로써 반입광면을 통해 외부로 출력되는 광을 흡수하거나 차단할 수 있게 된다. 이때, 상기 외부 구조물(280)은 블랙처리될 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 13C, in the present invention, the
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 도광판의 입광면 근처의 상면을 경사지게 형성하여 상면에서 반사되는 광의 반사각도를 변경함으로서 입광면 근처의 입광부로 출력되는 광의 휘도를 향상시킴으로써 액정패널에 공급되는 광의 휘도를 전체적으로 균일하게 할 수 있게 된다. 따라서, 입광부의 휘도저하에 따른 화질저하를 방지할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the luminance of light supplied to the liquid crystal panel is improved by increasing the luminance of the light output to the light-incident portion near the light-incident surface by changing the reflection angle of the light reflected from the upper surface by forming the upper surface of the light guide plate in an inclined manner. Can be made uniform throughout. Accordingly, it is possible to prevent a deterioration in image quality due to a decrease in luminance of the light incident unit.
한편, 상술한 설명에서는 도광판을 포함하는 백라이트와 액정소자를 특정 구조로 설명하고 있지만, 본 발명이 이러한 특정 구조의 백라이트나 액정표시소자에 한정되는 것이 아니다. Meanwhile, in the above description, a backlight including a light guide plate and a liquid crystal device are described with a specific structure, but the present invention is not limited to a backlight or a liquid crystal display device having such a specific structure.
따라서, 본 발명의 다양한 변형례나 본 발명을 기초로 용이하게 창안할 수 있는 구조 등도 본 발명의 범위에 포함되어야만 할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.Accordingly, various modifications of the present invention and structures that can be easily created based on the present invention should also be included in the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be determined not by the above detailed description, but by the appended claims.
100 : 액정표시소자 110 : 백라이트
111 : 광원 113 : 도광판
113a: 경사면 117 : 반사판
140 : 액정패널100: liquid crystal display device 110: backlight
111: light source 113: light guide plate
113a: inclined surface 117: reflector
140: liquid crystal panel
Claims (10)
광이 입력되는 입광면 근처에 형성되고 상기 본체의 상면과 경사지게 형성되어 상기 본체 상면에서 반사되는 광의 반사각도를 변경시키는 경사면;
상기 본체의 하면에 형성된 복수의 패턴; 및
본체의 상면에 형성되어 입광면에서 반입광면으로 연장되는 렌티큘러패턴으로 구성되며,
각각의 패턴은 입사되는 광을 반사하는 경사면을 포함하며, 상기 경사면은 꼭대기측에서 상기 본체의 하면측으로 갈수록 폭이 넓어지고 광의 전파방향의 수직방향을 따라 중앙영역이 외곽영역 보다 볼록한 렌즈형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판.A main body that guides the input light and outputs it through an upper surface;
An inclined surface formed near a light-incident surface to which light is input and is formed to be inclined with an upper surface of the main body to change a reflection angle of light reflected from the upper surface of the main body;
A plurality of patterns formed on the lower surface of the body; And
It consists of a lenticular pattern formed on the upper surface of the body and extending from the light-incident surface to the light-incident surface,
Each pattern includes an inclined surface that reflects incident light, and the inclined surface has a wider width from the top side to the bottom side of the main body, and the central area along the vertical direction of the light propagation direction is formed in a convex lens shape than the outer area Light guide plate, characterized in that the.
광원;
상기 광원으로부터 입사되는 광을 인도하여 액정패널로 공급하는 도광판;
광이 입력되는 도광판의 적어도 입광면 근처에 형성되며, 상기 도광판의 상면과 경사지게 형성되어 상기 도광판 상면에서 반사되는 광의 반사각도를 변경시키는 경사면을 포함하는 복수의 패턴; 및
상기 액정패널과 상기 광원 및 상기 도광판을 조립하는 외부구조물로 구성되며,
상기 패턴의 경사면은 꼭대기측에서 상기 도광판의 하면측으로 갈수록 폭이 넓어지고 광의 전파방향의 수직방향을 따라 중앙영역이 외곽영역 보다 볼록한 렌즈형상으로 형성되며,
상기 도광판의 반입광면과 마주하는 상기 외부구조물의 영역은 블랙처리되어 반입광면을 통해 상기 외부구조물로 직접 입력되는 광을 흡수하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.A liquid crystal panel on which an image is implemented;
Light source;
A light guide plate for guiding the light incident from the light source and supplying it to a liquid crystal panel;
A plurality of patterns formed near at least a light incident surface of the light guide plate to which light is input, and including an inclined surface formed to be inclined with an upper surface of the light guide plate to change a reflection angle of light reflected from the upper surface of the light guide plate; And
It is composed of an external structure for assembling the liquid crystal panel, the light source, and the light guide plate,
The inclined surface of the pattern is wider from the top side to the bottom side of the light guide plate, and the central area is formed in a convex lens shape than the outer area along the vertical direction of the light propagation direction,
A liquid crystal display device, characterized in that the area of the external structure facing the light-incident surface of the light guide plate is blackened to absorb light directly inputted to the external structure through the light-incoming surface.
상기 도광판의 상면에 형성되어 입광면에서 반입광면으로 연장되는 렌티큘러패턴; 및
상기 도광판의 렌티큘러패턴을 통해 전파되어 반입광면을 통해 출력되는 광을 차단하는 차단수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The method of claim 6,
A lenticular pattern formed on an upper surface of the light guide plate and extending from a light incident surface to a light incident surface; And
A liquid crystal display device, further comprising a blocking means for blocking light propagating through the lenticular pattern of the light guide plate and outputting through the carrying surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130147943A KR102194530B1 (en) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | Light guide plate having partially wedge portion and liquid cyrstal display device having thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130147943A KR102194530B1 (en) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | Light guide plate having partially wedge portion and liquid cyrstal display device having thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150062857A KR20150062857A (en) | 2015-06-08 |
KR102194530B1 true KR102194530B1 (en) | 2020-12-23 |
Family
ID=53500780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130147943A Active KR102194530B1 (en) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | Light guide plate having partially wedge portion and liquid cyrstal display device having thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102194530B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102795369B1 (en) * | 2017-01-09 | 2025-04-16 | 엘지이노텍 주식회사 | Lighting apparatus |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005122057A (en) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Sharp Corp | Liquid crystal display device and method for assembling the same |
KR100658162B1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-12-15 | 한국생산기술연구원 | Hybrid microlens manufacturing method and light guide plate manufactured by the method |
JP2009301805A (en) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Sharp Corp | Backlight unit and liquid crystal display device |
JP2012079681A (en) * | 2010-09-09 | 2012-04-19 | Hitachi Chemical Co Ltd | Light guide plate and surface light source device |
JP2013187059A (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Hitachi Chemical Co Ltd | Light guide plate, and planar light source device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050015669A (en) * | 2003-08-07 | 2005-02-21 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | backlight unit |
KR20130030441A (en) * | 2011-09-19 | 2013-03-27 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display device |
KR101847830B1 (en) * | 2011-11-22 | 2018-04-11 | 엘지이노텍 주식회사 | Display device |
-
2013
- 2013-11-29 KR KR1020130147943A patent/KR102194530B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005122057A (en) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Sharp Corp | Liquid crystal display device and method for assembling the same |
KR100658162B1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-12-15 | 한국생산기술연구원 | Hybrid microlens manufacturing method and light guide plate manufactured by the method |
JP2009301805A (en) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Sharp Corp | Backlight unit and liquid crystal display device |
JP2012079681A (en) * | 2010-09-09 | 2012-04-19 | Hitachi Chemical Co Ltd | Light guide plate and surface light source device |
JP2013187059A (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Hitachi Chemical Co Ltd | Light guide plate, and planar light source device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150062857A (en) | 2015-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102529717B1 (en) | display device | |
US7973880B2 (en) | Illumination device and liquid crystal display device | |
US20110051046A1 (en) | Optical sheet, backlight unit and liquid crystal display device having the same and method of fabricating optical sheet | |
KR101286560B1 (en) | Reflecting plate for prevent leakage of light, back light unit and liquid crystal display device having thereof | |
KR101258902B1 (en) | Prism sheet, back light unit and liquid crystal display device having thereof | |
US20120154712A1 (en) | Liquid crystal display device and backlight module thereof | |
KR20160092322A (en) | Reflective diffusion lens, display apparatus having the same | |
KR102090457B1 (en) | Liquid crystal display device | |
WO2023160643A1 (en) | Display module and display device | |
KR101792104B1 (en) | Light guide plate and liquid crystal display device having thereof | |
KR20090086759A (en) | A prism sheet having a prism acid having a longitudinal wave pattern with improved front luminance, a backlight unit employing the same, and a liquid crystal display device having the backlight unit. | |
KR102238482B1 (en) | Liquid crystal display device for preventing foreign material | |
KR101415683B1 (en) | Liquid crystal display device | |
US20110109840A1 (en) | Light guide unit, surface light source device and liquid crystal display device | |
KR102030412B1 (en) | Light guide plate having rounded polyggon pattern and liquid cyrstal display device having thereof | |
KR101331814B1 (en) | Polariation sheet and lliquid crystal display device having therof | |
US8395719B2 (en) | Display device and light source block used therein | |
KR102194530B1 (en) | Light guide plate having partially wedge portion and liquid cyrstal display device having thereof | |
KR20140067471A (en) | Diffusing light guide film, backlight unit, and liquid crystal display device having thereof | |
KR20100131300A (en) | Backlight device and liquid crystal display device having same | |
KR20130020473A (en) | Liquid crystal display device for preventing light leakage | |
KR20130025763A (en) | Liquid crystal display device for preventing light leakage | |
KR100978257B1 (en) | Backlight Unit of LCD | |
KR102002464B1 (en) | Light guide plate for changing polarization state of light and liquid cyrstal display device having thereof | |
KR102000038B1 (en) | Light guide plate and liquid crystal display device having thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20131129 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20181011 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20131129 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20190924 Patent event code: PE09021S01D |
|
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event date: 20200324 Patent event code: PE09021S02D |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20200825 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20201207 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20201217 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20201217 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20231115 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20241118 Start annual number: 5 End annual number: 5 |