KR102595280B1 - Light Coupler Controlling Viewing-Mode, Backlight Unit and Display Controlling Viewing-Mode Using the Same - Google Patents

Light Coupler Controlling Viewing-Mode, Backlight Unit and Display Controlling Viewing-Mode Using the Same Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자적으로 프라이버시 모드와 광시야각 모드의 제어가 가능한 시야모드 제어용 광 커플러, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 이를 이용한 시야모드 제어용 디스플레이에 관한 것으로, 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러 및 이를 이용한 백라이트 유닛과 디스플레이는, 제 1, 제 2 광원의 선택적 구동과, 상기 제 1, 제 2 광원에 특정 형태로 인접한 입광부 구성으로 프라이버시 모드와 광시야각 모드의 선택 구현이 가능하다.The present invention relates to an optical coupler for controlling a viewing mode capable of electronically controlling a privacy mode and a wide viewing angle mode, a backlight unit using the same, and a display for controlling a viewing mode using the same. The optical coupler for controlling the viewing mode of the present invention and a backlight unit using the same; The display can selectively implement a privacy mode and a wide viewing angle mode by selectively driving the first and second light sources and configuring a light entrance portion adjacent to the first and second light sources in a specific shape.

Description

시야모드 제어용 광 커플러, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 시야모드 제어용 디스플레이 {Light Coupler Controlling Viewing-Mode, Backlight Unit and Display Controlling Viewing-Mode Using the Same}Optical coupler for controlling viewing mode, backlight unit using same, and display for controlling viewing mode {Light Coupler Controlling Viewing-Mode, Backlight Unit and Display Controlling Viewing-Mode Using the Same}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 전자적으로 프라이버시 모드와 광시야각 모드의 제어가 가능한 시야모드 제어용 광 커플러, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 이를 이용한 시야모드 제어용 디스플레이에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and particularly to a viewing mode control optical coupler capable of electronically controlling a privacy mode and a wide viewing angle mode, a backlight unit using the same, and a display for viewing mode control using the same.

평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Emitting Display Device), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 양자점 표시 장치(Quantum Dot Display Device), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD) 등을 들 수 있는데, 이들은 공통적으로 화상을 구현하는 평판 표시패널을 필수적인 구성요소로 하는 바, 평판 표시패널은 고유의 발광 또는 편광 혹은 그 밖의 광학 물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.Specific examples of flat panel displays include Liquid Crystal Display device (LCD), Organic Emitting Display Device, Plasma Display Panel device (PDP), and Quantum Dot Display Device. ), Field Emission Display device (FED), and Electrophoretic Display Device (EPD), etc., which commonly have a flat display panel that implements images as an essential component, A flat display panel has a structure in which a pair of transparent insulating substrates are bonded together with an inherent light-emitting, polarizing, or other optical material layer in between.

특히, 액정 표시 장치와 같은 수광형 표시 장치는 구비된 액정 패널이 액정의 배향 방향 제어로 광의 출사 범위를 조정할 뿐 자체적으로 발광 요소가 없기 때문에, 하측에 백라이트 유닛을 두어, 하부로부터 나오는 광의 세기 등을 조절하여 표시를 수행한다.In particular, a light-receiving display device such as a liquid crystal display device has a liquid crystal panel that adjusts the light emission range by controlling the orientation direction of the liquid crystal, but has no light-emitting element itself. Therefore, a backlight unit is placed at the bottom to determine the intensity of light coming from the bottom, etc. Perform the display by adjusting .

일반적인 백라이트 유닛은, 측부에 광원을 위치시키고, 표시 패널에 대응되는 측에 도광판을 위치시켜, 광원에서 나오는 광을 도광판에 진행시켜 표시 패널로 전달하는 일반적인 기능을 한다. 이러한 일반적인 백라이트 유닛은, 대개의 경우, 면 발광을 요구하는 표시 패널에 대해, 출광시 출광 방향이 정해져 있으며, 특정의 출광 방향 범위에 있는 시청자가 시청할 수 있게 한다. 이러한 종래의 백라이트 유닛은, 특정 시청자가 시청 가능하고, 타인은 시청 불가하게 하는 프라이버시 모드에 대비하여는, 화면의 노출이 타인에게 가능하여 비보장적이며, 다수의 시청자가 구분없이 볼 수 있는 광시야각 모드에 대비하여는 제한적인 문제점이 있으며, 일단 설계된 백라이트 유닛은 출광 범위의 조절이 불가능하다는 단점이 있다.A typical backlight unit places a light source on the side, positions a light guide plate on the side corresponding to the display panel, and performs a general function of transmitting light from the light source to the light guide plate and transmitting it to the display panel. In most cases, such a general backlight unit has a direction in which light is emitted from a display panel that requires surface light emission, and allows viewers in a specific range of the emitted light direction to view the display panel. This conventional backlight unit, in contrast to the privacy mode that allows certain viewers to view but prevents others from viewing, does not guarantee exposure of the screen to others, and has a wide viewing angle that allows multiple viewers to view without distinction. There are limitations to the mode, and once designed, the backlight unit has the disadvantage of not being able to adjust the light output range.

따라서, 종래의 프라이버시 모드에 있어서는, 선택적으로 프라이버시 필름을 적용하여 노멀 모드에서, 프라이버시 모드로의 전환을 꾀하고 있다.Therefore, in the conventional privacy mode, a transition from normal mode to privacy mode is attempted by selectively applying a privacy film.

도 1은 종래의 프라이버시 필름을 이용하여 구현한 프라이버시 모드를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a privacy mode implemented using a conventional privacy film.

도 1과 같이, 종래의 프라이버시 필름을 적용한 프라이버시 모드는, 특정한 프라이버시 모드시에만, 표시 장치(20)의 화면에, 별도의 프라이버시 필름(10)을 끼우는 것으로, 프라이버시 필름(10)의 탈부착으로 모드를 구분한다.As shown in FIG. 1, the privacy mode using a conventional privacy film involves inserting a separate privacy film 10 on the screen of the display device 20 only in a specific privacy mode, and the mode can be changed by attaching and detaching the privacy film 10. distinguish between

하지만, 이러한 종래의 프라이버시 모드는, 모드 전환에 따라 프라이버시 필름(10)의 탈부착 수동 과정이 요구되어, 모드 전환에 사용자의 동작이 필요한 구조이다. 또한, 탈부착 구조로 인해 제품의 외곽 디자인이 훼손되는 문제점이 있다.However, this conventional privacy mode requires a manual process of attaching and detaching the privacy film 10 according to mode switching, so the user's action is required for mode switching. In addition, there is a problem that the outer design of the product is damaged due to the detachable structure.

또한, 프라이버시 필름(10)이 타인의 시청을 방지하는 기능을 하지만, 내부에 복수층의 플라스틱 필름 및 광학 코팅층과 마이크로 루버(micro louver)가 구비되는 것으로, 자체적으로, 표시 장치(20) 상부에 위치시 투과율을 떨어뜨리는 요인으로 작용하여, 프라이버시 모드를 시청하는 시청자는 휘도의 감소를 시인할 수 있게 된다.In addition, although the privacy film 10 functions to prevent others from viewing, it is provided with multiple layers of plastic film, an optical coating layer, and a micro louver inside, so that it is itself placed on the upper part of the display device 20. It acts as a factor that reduces the transmittance when positioned, so viewers watching in privacy mode can perceive a decrease in luminance.

그리고, 종래 방식의 프라이버시 모드는 시청자가 프라이버시 필름(10)의 반드시 휴대하여야 프라이버시 모드의 시청이 가능하다는 제한이 있다.Additionally, the conventional privacy mode has a limitation in that the viewer must carry the privacy film 10 to view the video in privacy mode.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전자적으로 프라이버시 모드와 광시야각 모드의 제어가 가능한 백라이트 유닛 및 이를 이용한 시야모드 제어용 디스플레이를 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a backlight unit capable of electronically controlling privacy mode and wide viewing angle mode, and a display for controlling viewing mode using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러 및 이를 이용한 백라이트 유닛과 디스플레이는, 제 1, 제 2 광원의 선택적 구동과, 상기 제 1, 제 2 광원에 특정 형태로 인접한 입광부 구성으로 프라이버시 모드와 광시야각 모드의 선택 구현이 가능하다.In order to achieve the above object, the optical coupler for viewing mode control of the present invention and the backlight unit and display using the same include selective driving of first and second light sources and a light incident portion adjacent to the first and second light sources in a specific shape. The configuration allows for selective implementation of privacy mode and wide viewing angle mode.

일 예로, 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러는, 각각 제 1 폭의 발광면, 상기 제 1 폭보다 긴 제 2 폭의 발광면을 가지며, 동일 열에 교번되어 배치된 제 1 광원 및 제 2 광원과, 상기 제 1 폭의 발광면에 대응된 제 1 변과, 상기 제 1변과 대향하여, 상기 제 2 폭 이상의 제 3 폭의상기 제 2 폭 이상의 제 3 폭의 제 2 변을 가지며, 평면상 사다리꼴의 제 1 입광부 및 상기 제 1 광원에 대응된 제 1 입광부의 제 2 변들에 접한 제 2 입광부를 포함한다. As an example, the optical coupler for viewing mode control of the present invention has a light emitting surface of a first width, a light emitting surface of a second width longer than the first width, and includes a first light source and a second light source alternately arranged in the same row. , a first side corresponding to the light emitting surface of the first width, and opposite to the first side, a second side of a third width greater than or equal to the second width, and having a second side of a third width greater than or equal to the second width. It includes a trapezoidal first light incident part and a second light incident part adjacent to second sides of the first light incident part corresponding to the first light source.

여기서, 상기 제 1 입광부들과 상기 제 2 입광부는 제 1 굴절률의 제 1 매질로 채워질 수 있다. Here, the first light incident parts and the second light incident parts may be filled with a first medium having a first refractive index.

평면상으로 상기 제 1 입광부들의 사이와 상기 제 2 광원 사이는 제 3 입광부로 정의되며, 평면상 삼각형일 수 있다. A space between the first light incident parts and the second light source in a plan view is defined as a third light incident part, and may be a triangle in the plan view.

상기 제 3 입광부는 비어있거나 혹은 상기 제 1 굴절률보다 낮은 제 2 굴절률의 매질로 채워질 수 있다. The third light incident portion may be empty or may be filled with a medium having a second refractive index lower than the first refractive index.

상기 제 1 입광부와 상기 제 3 입광부의 상하에는 제 1, 제 2 반사판이 더 구비될 수 있다. First and second reflectors may be further provided above and below the first light incident part and the third light incident part.

여기서, 상기 제 1 광원을 턴온시 상기 제 1 발광원의 발광면을 통해 출사된 광은 상기 제 1 입광부를 통해 직진하며, 상기 제 2 입광부로 전달되며, 상기 제 2 광원을 턴온시 상기 제 2 발광원의 발광면을 통해 출사된 광은 상기 제 3 입광부를 거쳐, 제 1 입광부로 발산되어, 상기 제 2 입광부로 전달될 수 있다. Here, when the first light source is turned on, the light emitted through the light emitting surface of the first light source goes straight through the first light incident part and is transmitted to the second light incident part, and when the second light source is turned on, the light is emitted through the light emitting surface of the first light source. Light emitted through the light emitting surface of the second light source may pass through the third light incident part, be emitted to the first light incident part, and be transmitted to the second light incident part.

그리고, 상기 제 1 입광부는 상기 평면상 사다리꼴이 동일 높이를 가질 수 있다. Also, the first light incident portion may have the same height as the trapezoid in plan.

상기 제 2 입광부는 평면상 직사각형이며, 상기 제 1 입광부와 동일 높이일 수 있다. The second light incident part has a rectangular shape in plan and may be at the same height as the first light incident part.

상기 제 2 입광부는 평면상 직사각형이며, 상기 제 1 입광부에 접한 변에서 대향변으로가며 점차 높이가 낮아질 수 있다. The second light incident portion is rectangular in plan, and its height may gradually decrease from the side adjacent to the first light incident portion to the opposite side.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 유닛은, 각각 제 1 폭의 발광면, 상기 제 1 폭보다 긴 제 2 폭의 발광면을 가지며, 동일 열에 교번되어 배치된 제 1 광원 및 제 2 광원과, 상기 제 1 폭의 발광면에 대응된 제 1 변과, 상기 제 1변과 대향하여, 상기 제 1, 제 2 폭을 더한 제 3 폭과 같거나 큰 제 2 변을 가지며, 평면상 사다리꼴의 제 1 입광부 및 상기 제 1 광원에 대응된 제 1 입광부의 제 2 변들에 접한 제 2 입광부를 포함한 입광 영역과, 상기 제 2 입광부와 접하여 평행한 도광판과, 상기 도광판 상에 위치한 역프리즘 쉬트 및 상기 도광판 하측에 위치한 반사판을 포함할 수 있다. In addition, the backlight unit of the present invention for achieving the same purpose each has a light emitting surface of a first width and a light emitting surface of a second width longer than the first width, and includes first and second light sources arranged alternately in the same row. It has a light source, a first side corresponding to a light emitting surface of the first width, and a second side opposite the first side that is equal to or larger than a third width obtained by adding the first and second widths, A light incident area including a trapezoidal first light incident unit and a second light incident unit in contact with second sides of the first light incident unit corresponding to the first light source, a light guide plate in contact with the second light incident unit and parallel to the light guide plate, and a light guide plate on the light guide plate. It may include an inverted prism sheet located and a reflector located below the light guide plate.

여기서, 상기 도광판의 상면은 상기 역프리즘 쉬트의 프리즘 면과 대향되며, 상기 도광판의 하면은 상기 도광판을 가로지르는 직선상의 광추출 패턴을 복수개 구비하며, 상기 도광판의 일 측면이 상기 입광 영역과 접할 수 있다. Here, the upper surface of the light guide plate faces the prism surface of the inverted prism sheet, the lower surface of the light guide plate has a plurality of straight light extraction patterns crossing the light guide plate, and one side of the light guide plate can be in contact with the light incident area. there is.

그리고, 상기 제 1 입광부들 사이의 영역은 상기 제 1 입광부보다 굴절률이 낮을 수 있다. Also, the area between the first light incident parts may have a lower refractive index than the first light incident part.

이 경우, 상기 직선상의 광추출 패턴은 상기 도광판 하면을 일부 두께 제거하여 구비된다. In this case, the linear light extraction pattern is provided by removing a portion of the thickness of the lower surface of the light guide plate.

또한, 상기 입광 영역으로부터 상기 도광판으로 광이 평행하게 전달되며, 상기 도광판은 상기 직선상 광추출 패턴을 통해 상기 광을 상하로 산란시켜 상기 역프리즘 쉬트로 전달하여 상측으로 전달할 수 있다. In addition, light is transmitted in parallel from the light incident area to the light guide plate, and the light guide plate scatters the light up and down through the linear light extraction pattern and transmits it to the inverted prism sheet to transmit it upward.

한편, 상기 제 1 광원을 턴온시 상기 입광 영역의 상기 제 1 발광원의 발광면을 통해 출사된 광은 상기 제 1 입광부를 통해 직진하며, 상기 제 2 입광부로 전달되며, 상기 제 2 광원을 턴온시, 상기 입광 영역의 상기 제 2 발광원의 발광면을 통해 출사된 광은 상기 제 1입광부 사이의 영역들을 거쳐, 제 1 입광부로 발산되어, 상기 제 2 입광부로 전달될 수 있다. Meanwhile, when the first light source is turned on, the light emitted through the light emitting surface of the first light source in the light incident area passes straight through the first light incident part and is transmitted to the second light incident part, and the second light source When turned on, the light emitted through the light emitting surface of the second light emitting source in the light incident area may pass through the areas between the first light incident areas, radiate to the first light incident unit, and be transmitted to the second light incident unit. there is.

또한, 상기 제 1 입광부는 상기 평면상 사다리꼴이 동일 높이를 가질 수 있으며, 상기 제 2 입광부는 평면상 직사각형이며, 상기 제 1 입광부와 동일 높이이거나, 상기 제 2 입광부는 평면상 직사각형이며, 상기 제 1 입광부에 접한 변에서 상기 도광판과 대향되는 변으로가며 점차 높이가 낮아질 수 있다. In addition, the first light incident part may be trapezoidal in plan and have the same height, and the second light incident part may be rectangular in plan and have the same height as the first light incident part, or the second light incident part may be rectangular in plan. , and the height may gradually decrease from the side in contact with the first light incident portion to the side opposite the light guide plate.

한편, 상기 입광 영역은 상기 도광판 상부에 위치한 구조도 가능하며, 이 구조에서는, 상기 입광 영역의 상하에 반사판을 더 구비할 수 있다. Meanwhile, the light incident area may be located above the light guide plate, and in this structure, reflectors may be further provided above and below the light incident area.

그리고, 상기 입광 영역의 측면에 상기 도광판이 접하며, 상기 도광판은 상기 입광 영역에 접한 변에서 상기 입광 영역과 동일한 높이를 가지며, 대향변으로 가며 점차 높이가 낮아질 수 있다. In addition, the light guide plate is in contact with the side of the light incident area, and the light guide plate has the same height as the light incident area on the side adjacent to the light incident area, and may gradually decrease in height toward the opposite side.

한편, 상기 도광판 상에 도광판보다 낮은 굴절률의 제 1 매질층과, 상기 제 1 매질층 상에, 광의 방향으로 상측으로 전달하는 규칙적인 홈 형태의 광 추출 패턴을 더 구비할 수 있다. Meanwhile, a first medium layer having a lower refractive index than the light guide plate may be provided on the light guide plate, and a light extraction pattern in the form of a regular groove that transmits light upward in the direction of light may be further provided on the first medium layer.

그리고, 본 발명의 시야 모드 제어용 디스플레이는 상술한 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛 상에 위치한 수광용 영상 패널을 포함할 수 있다.In addition, the display for viewing mode control of the present invention may include the above-described backlight unit and a light-receiving image panel located on the backlight unit.

본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러와, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 시야모드 제어용 디스플레이는 다음과 같은 효과가 있다.The optical coupler for viewing mode control of the present invention, the backlight unit using the same, and the display for controlling viewing mode have the following effects.

첫째, 전자적으로 프라이버시 모드와 광시야각 모드의 스위칭이 가능하여, 시청자의 수동 동작이 요구되지 않아, 편의성이 있다.First, switching between privacy mode and wide viewing angle mode is possible electronically, so manual operation by the viewer is not required, providing convenience.

둘째, 프라이버시 필름의 탈부착을 위한 구조없이 깔끔하고 스타일리쉬(Stylish)한 제품 외관을 확보할 수 있다.Second, a clean and stylish appearance of the product can be secured without a structure for attaching or detaching the privacy film.

셋째, 스위칭 기능으로 프라이버시 모드와, 광시야각 모드의 전환이 가능하며, 특정 모드에 표시 패널을 덮는 필름 구성이 없어, 해상도 저하없이 해당 모드 구현이 가능하다.Third, the switching function allows switching between privacy mode and wide viewing angle mode, and since there is no film covering the display panel in a specific mode, it is possible to implement that mode without reducing resolution.

도 1은 종래의 프라이버시 필름을 이용하여 구현한 프라이버시 모드를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러를 나타낸 사시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 프라이버시 모드와 광시야각 모드를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러를 나타낸 사시도.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 시야 모드 제어용 광 커플러의 프라이버시 모드와 광시야각 모드를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모드 시야 모드 제어용 광 커플러를 나타낸 사시도.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 프라이버시 모드시 온되는 일 영역의 테이퍼형 커플러를 나타낸 사시도와, 이의 광시야각 특성도 및, 각도별 휘도특성을 나타낸 그래프.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 프라이버시 모드시 온되는 일 영역의 웨지형 커플러를 나타낸 사시도와, 이의 광시야각 특성도 및, 각도별 휘도특성을 나타낸 그래프.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 테이퍼형 광커플러를 광원의 개구부에 일치시 실험의 평면도와, 이를 정면과 좌우측에서 찍은 사진.
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 테이퍼형 광커플러를 광원의 개구부와 부분일치시 실험의 평면도와, 이를 정면과 좌우측에서 찍은 사진.
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 테이퍼형 광커플러를 광원의 개구부에 비일치시 실험의 평면도와, 이를 정면과 좌우측에서 찍은 사진.
도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 단면도.
도 14는 도 13의 도광판의 프라이버시 모드의 광경로를 나타낸 도면.
도 15는 도 13의 도광판의 광시야각 모드의 광경로를 나타낸 도면.
도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도.
도 17은 도 16의 I~I' 선상의 단면도.
도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 이용되는 백라이트 유닛의 구성을 도시한 단면도.
도 19a 및 도 19b는 도 18을 이용하여 실험시 영역별 각도에 따른 광 세기를 나타낸 그래프.
도 20은 본 발명의 제 3실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도.
도 21은 도 20의 Ⅱ~Ⅱ' 선상의 단면도.
도 22는 본 발명의 액정 표시 장치를 이용하여 실험시 프라이버시 모드와 광시야각 모드의 각도별 휘도 특성을 나타낸 그래프.
Figure 1 is a diagram showing a privacy mode implemented using a conventional privacy film.
Figure 2 is a perspective view showing an optical coupler for viewing mode control according to a first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing an optical coupler for viewing mode control according to a second embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams showing a privacy mode and a wide viewing angle mode of the optical coupler for controlling the viewing mode of the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing an optical coupler for viewing mode control according to a third embodiment of the present invention.
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a privacy mode and a wide viewing angle mode of the optical coupler for controlling the viewing mode of FIG. 5.
Figure 7 is a perspective view showing an optical coupler for controlling a viewing mode according to a fourth embodiment of the present invention.
8A to 8C are perspective views showing a tapered coupler in a region that is turned on in the privacy mode of the optical coupler for viewing mode control of the present invention, a wide viewing angle characteristic thereof, and a graph showing luminance characteristics by angle.
9A to 9C are perspective views showing a wedge-shaped coupler in a region that is turned on in the privacy mode of the optical coupler for viewing mode control of the present invention, a wide viewing angle characteristic thereof, and a graph showing luminance characteristics by angle.
10A to 10D are plan views of an experiment when the tapered optical coupler of the optical coupler for viewing mode control of the present invention is aligned with the opening of a light source, and photos taken from the front and left and right sides.
11A to 11D are plan views of an experiment when the tapered optical coupler of the optical coupler for viewing mode control of the present invention is partially aligned with the opening of the light source, and photos taken from the front and left and right sides.
12A to 12D are plan views of an experiment when the tapered optical coupler of the optical coupler for viewing mode control of the present invention does not match the opening of the light source, and photos taken from the front and left and right sides.
Figure 13 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing the optical path of the light guide plate of FIG. 13 in privacy mode.
FIG. 15 is a diagram showing the optical path of the light guide plate of FIG. 13 in a wide viewing angle mode.
Figure 16 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line I to I' of FIG. 16.
Figure 18 is a cross-sectional view showing the configuration of a backlight unit used in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
Figures 19a and 19b are graphs showing light intensity according to angle for each region during an experiment using Figure 18.
Figure 20 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
Figure 21 is a cross-sectional view taken along line II to II' of Figure 20.
Figure 22 is a graph showing luminance characteristics by angle in privacy mode and wide viewing angle mode during an experiment using the liquid crystal display device of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 부품 명칭과 상이할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. Like reference numerals refer to substantially the same elements throughout the specification. In the following description, if it is determined that a detailed description of a known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Additionally, the component names used in the following description were selected in consideration of the ease of writing specifications and may be different from the component names of the actual product.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러를 나타낸 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing an optical coupler for viewing mode control according to a first embodiment of the present invention.

도 2와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러는, 각각 제 1 폭(w1)의 발광면, 상기 제 1 폭보다 긴 제 2 폭(w2)의 발광면을 가지며, 동일 열에 교번되어 배치된 제 1 광원(110) 및 제 2 광원(120)과, 상기 제 1 폭(w1)의 발광면에 대응된 제 1 변과, 상기 제 1변과 대향하여, 상기 제 2 폭 이상의 제 3 폭의 제 2 변을 가지며, 평면상 사다리꼴의 제 1 입광부(210a) 및 상기 제 1 광원에 대응된 제 1 입광부의 제 2 변들에 접한 제 2 입광부(210b)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the optical coupler for viewing mode control according to the first embodiment of the present invention has a light emitting surface with a first width (w1) and a light emitting surface with a second width (w2) that is longer than the first width, A first light source 110 and a second light source 120 arranged alternately in the same row, a first side corresponding to the light emitting surface of the first width w1, and opposite to the first side, the second light source 110 It has a second side of a third width greater than or equal to the width, and includes a first light incident portion 210a that is trapezoidal in plan and a second light incident portion 210b in contact with the second sides of the first light incident portion corresponding to the first light source. do.

여기서, 상기 제 3 폭은 상기 제 2 폭에 상당하거나, 혹은 제 1, 제 2 폭을 더한 폭에 상당하거나, 혹은 제 1, 제 2 폭을 더한 폭보다 더 큰 폭일 수 있다. 상기 제 3 폭이 제 1, 제 2 폭을 더한 폭보다 더 큰 폭일 때는, 상기 제 1, 제 2 광원(110, 120)의 발광면들의 폭인 제 1, 제 2 폭(w1, w2) 외에 제 1, 제 2 광원(110, 120) 사이의 간격까지 포함한 것으로, 이 경우에는, 상기 제 1 입광부(210a)들의 제 2 변은 서로 맞닿아 있다.Here, the third width may be equivalent to the second width, may be equivalent to the width obtained by adding the first and second widths, or may be larger than the width obtained by adding the first and second widths. When the third width is larger than the sum of the first and second widths, in addition to the first and second widths (w1, w2), which are the widths of the light emitting surfaces of the first and second light sources 110 and 120, This includes the gap between the first and second light sources 110 and 120, and in this case, the second sides of the first light incident portions 210a are in contact with each other.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러는, 상기 제 1 입광부(210a)들 사이와 상기 제 2 광원(120) 사이의 공간이 비어 있다. 따라서, 비어 있는 공간은 공기의 굴절률 즉, 1에 해당하며, 상기 제 1, 제 2 입광부(210a, 210b)들은 공기의 굴절률보다 큰 매질이 채워져 있으며, 상기 제 1, 제 2 입광부(210a, 210b)는 일체형으로 동일 재질인 것이 광의 연속적 진행에 바람직할 것이다. 그리고, 제 1, 제 2 입광부(210a, 210b)를 포함하는 영역을 수평 입광 영역(210)이라 한다.In the optical coupler for viewing mode control according to the first embodiment of the present invention, the space between the first light incident parts 210a and the second light source 120 is empty. Therefore, the empty space corresponds to the refractive index of air, that is, 1, and the first and second light incident parts 210a and 210b are filled with a medium greater than the refractive index of air, and the first and second light incident parts 210a , 210b) is preferably integrated and made of the same material for the continuous propagation of light. And, the area including the first and second light incident areas 210a and 210b is referred to as the horizontal light incident area 210.

평면상으로 상기 제 1 입광부들(210a) 사이와 상기 제 2 광원(120) 사이의 영역은 제 3 입광부(300)로 정의되며, 평면상 삼각형이거나 혹은 상기 제 1 입광부들(210a)과 동일한 형상의 사다리꼴일 수 있다. 또한, 상기 제 1 입광부(210a)가 갖는 높이를 동일하게 갖는다. 주목할 것은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러의 경우, 제 1 입광부(210a)와 제 3 입광부(300)가 동일한 형상일 수 있으며, 이 때, 상기 제 1 입광부(210a)의 제 2 변은 상기 제 2 폭(w2)에 대응된 길이를 가질 것이며, 제 1 입광부(210a)의 제 2 변들 사이에 제 3 입광부(300)의 사다리꼴 중 단변이 위치하게 되는 것으로, 실질적 구조상 제 3 입광부(300)는 공기보다 고굴절률의 매질을 갖는 제 1 입광부(210a)의 제 1, 제 2 변을 평면상에서 상하 반전시킨 형태의 사다리꼴 형의 빈 공간이 되는 것이다.The area between the first light incident parts 210a and the second light source 120 in a plan view is defined as a third light incident part 300, and is triangular in plan or has the shape of the first light incident parts 210a. It may be a trapezoid of the same shape as . Additionally, the height of the first light incident portion 210a is the same. Note that, in the case of the optical coupler for viewing mode control according to the first embodiment of the present invention, the first light incident part 210a and the third light incident part 300 may have the same shape, and in this case, the first light incident part ( The second side of 210a) will have a length corresponding to the second width w2, and the short side of the trapezoid of the third light incident unit 300 is located between the second sides of the first light incident unit 210a. Accordingly, in terms of actual structure, the third light incident unit 300 is a trapezoid-shaped empty space in which the first and second sides of the first light incident unit 210a, which has a medium with a higher refractive index than air, are flipped up and down on a plane. .

여기서, 상기 제 1 입광부들(210a)은 제 1 변에서 제 2 변으로 향하며 균일한 높이를 유지하며, 광 손실을 줄이기 위해 제 1 광원(210)의 높이와 동일한 높이를 가질 수 있다. 입체적으로 각각의 제 1 입광부(210a)는 육면체이며, 상면과 하면이 길이가 긴 사다리꼴로, 나머지 측면들은 모두 직사각형의 형상을 가지며, 사다리꼴의 제 1 면은 제 1 폭에 상당하고, 이에 대향하는 제 2 면은 제 2 광원(120)의 발광면의 제 2 폭보다는 적어도 같거나 크다. 또한, 측면의 사각형은 모두 동일 높이를 가지며, 총 4개의 직사각형이 측면에 위치한다. 그리고, 상기 복수개의 제 1 입광부(210a)들은 동일 높이들이다. 이 경우, 광은 수평 방향으로 진행된다.Here, the first light incident parts 210a maintain a uniform height from the first side to the second side, and may have the same height as the height of the first light source 210 to reduce light loss. Three-dimensionally, each first light incident portion 210a is a hexahedron, the upper and lower surfaces of which are long trapezoids, and the remaining sides all have a rectangular shape, and the first side of the trapezoid corresponds to the first width and is opposite to this. The second surface is at least equal to or larger than the second width of the light emitting surface of the second light source 120. Additionally, the rectangles on the sides all have the same height, and a total of four rectangles are located on the sides. Also, the plurality of first light incident portions 210a have the same height. In this case, the light travels in the horizontal direction.

또한, 상기 제 1 입광부(210a)와 상기 제 3 입광부(300)는 상대적으로 제 1, 제 2 광원(110, 120)이 갖는 제 1, 제 2 폭(w1, w2)을 합산한 폭보다 더 길게 형성하는 것(광 진행 방향에서의 길이를 길게 형성)이, 내부 광 가이딩(light guiding)에 보다 효과적일 것이다.In addition, the first light incident part 210a and the third light incident part 300 have a width that is the sum of the first and second widths (w1, w2) of the first and second light sources 110 and 120. Forming it to be longer (making the length in the direction of light propagation longer) will be more effective for internal light guiding.

상기 제 1 입광부들(210a)과 상기 제 2 입광부(210b)는 제 1 굴절률의 제 1 매질로 채워진다. 즉, 제 1 입광부들(210a)과 제 2 입광부(210b)는 적어도 동일한 굴절률의 매질로 형성한다. 제 1 입광부들(210a)과 제 2 입광부(210b)와 동일 재질을 이용할 수도 있고, 혹은 다른 재질이지만, 동일한 굴절률의 재료를 이용할 수 있다. 이 경우, 프라이버시 모드에서는 제 1 입광부들(210a)에서 제한적인 영역을 진행하는 광은 제 1 입광부들(210a)에서 정의된 폭 그대로 상기 제 2 입광부(210b)를 통과하고, 광시야각 모드에서는 제3 입광부(300)를 발산한 광이 제 1 입광부(210a) 및 제 3 입광부(300)를 포함한 영역을 모두 광이 진행하며, 발산한 상태로 상기 제 2 입광부(210b)를 통과한다. 또한, 제 1, 제 2 입광부(210a, 210b)는 동일 높이일 수 있다.The first light incident parts 210a and the second light incident parts 210b are filled with a first medium having a first refractive index. That is, the first light incident parts 210a and the second light incident parts 210b are formed of a medium having at least the same refractive index. The same material as the first light incident portions 210a and the second light incident portion 210b may be used, or a different material but with the same refractive index may be used. In this case, in the privacy mode, light traveling through a limited area in the first light incident parts 210a passes through the second light incident part 210b with the width defined in the first light incident parts 210a, and has a wide viewing angle. In this mode, the light emitted from the third light incident unit 300 travels through the entire area including the first light incident unit 210a and the third light incident unit 300, and in a diverged state, the light enters the second light incident unit 210b. ) passes through. Additionally, the first and second light incident portions 210a and 210b may be of the same height.

그리고, 상기 제 1 광원(110)과, 제 2 광원(120)은 상기 제 1, 제 3 입광부(210a, 300)와 닿아있는 것이 광학적으로 유리할 것이다. 한편, 상기 제 3 입광부(300)는 비어 있는 공간으로 제 2 광원(120)을 상기 제 3 영역(300)에 접하게 하는 것이 그 어려움이 없을 것이나, 제 1 광원(110)과 상기 제 1 입광부(210a)를 접하게 할 때, 광원이 닿는 면의 제 1 입광부(210a)의 변성이 없도록 재료를 광원 구동이 장시간 이루어져도 황변없는 재료로 선택할 수 있다. 혹은 제 1 광원(110)을 상기 제 1 입광부(210a)와 소정 간격 이격할 수 있으나, 이격 간격은 상기 제 1 광원(110)에서 나온 광이 제 1 입광부(210a) 내에서 일정 폭으로 제한된 평행광을 가이딩함을 저해하지 않는 수준에서 결정한다. 경우에 따라, 상기 제 1 광원(110)은 상기 제 1 입광부(210a)와의 사이에 접착층(미도시)을 개재하여 부착될 수 있다.Also, it will be optically advantageous for the first light source 110 and the second light source 120 to be in contact with the first and third light incident parts 210a and 300. Meanwhile, the third light incident portion 300 is an empty space, so it will not be difficult to bring the second light source 120 into contact with the third area 300, but the first light source 110 and the first mouth When coming into contact with the light source 210a, a material that does not yellow even when the light source is driven for a long period of time can be selected so that the first light incident part 210a on the surface that the light source touches does not deteriorate. Alternatively, the first light source 110 may be spaced apart from the first light incident part 210a by a predetermined distance, but the separation distance is such that the light from the first light source 110 is spaced at a certain width within the first light incident part 210a. It is determined at a level that does not interfere with guiding limited parallel light. In some cases, the first light source 110 may be attached to the first light incident portion 210a through an adhesive layer (not shown).

한편, 제 1, 제 2 광원(110, 120)의 위치를 나타내기 위해, 광원 구동용 PCB(Printed Circuit Board)는 도시에서 생략하였지만, 제 1, 제 2 광원(110, 120)은 선택적으로 온/오프 구동을 위해, 제 1, 제 2 광원(110, 120)의 하면 혹은 제 1 입광부들(210a)과 대응되지 않은 측면에 광원 구동용 PCB가 구비될 수 있다. Meanwhile, in order to indicate the positions of the first and second light sources 110 and 120, the PCB (Printed Circuit Board) for driving the light source is omitted from the illustration, but the first and second light sources 110 and 120 are optionally turned on. For /off driving, a light source driving PCB may be provided on the bottom of the first and second light sources 110 and 120 or on the side that does not correspond to the first light incident parts 210a.

상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러는, 상기 제 1 입광부(210a)만에 제한적인 평행광의 가이딩(guiding)시에는 프라이버시 모드로 구현되고, 제 1, 제 3 입광부(210a, 300)를 모두 광 가이딩에 이용시에는 광발산 모드로 구현된다.The optical coupler for viewing mode control according to the first embodiment of the present invention described above is implemented in a privacy mode when guiding parallel light limited to only the first light incident portion 210a, and the first and third When both light incident parts 210a and 300 are used for light guiding, they are implemented in light emission mode.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러를 나타낸 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing an optical coupler for viewing mode control according to a second embodiment of the present invention.

도 3과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러는, 제 1 실시예에서 빈 공간에 상당한 제 3 입광부(310)를 제 1, 제 2 입광부(210a, 210b) 대비 저굴절률의 물질로 채운 것이다. 즉, 제 1, 제 2 입광부(210a, 210b)는 n1의 굴절률을 갖는 물질로, 제 3 입광부(310)는 이보다 낮은 n2(<n1) 굴절률을 갖는 물질로 채운 것이다.As shown in FIG. 3, the optical coupler for viewing mode control according to the second embodiment of the present invention includes the third light incident part 310 corresponding to the empty space in the first embodiment as the first and second light incident parts 210a and 210b. It is filled with a material with a low refractive index. That is, the first and second light incident parts 210a and 210b are filled with a material having a refractive index of n1, and the third light incident part 310 is filled with a material having a lower refractive index of n2 (<n1).

여기서, 상기 제 1 실시예와 동일한 참조 부호에 대해서는 동일한 기능을 하므로, 설명을 생략한다.Here, since the same reference numerals as in the first embodiment have the same function, description thereof will be omitted.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 프라이버시 모드와 광시야각 모드를 나타낸 도면이다.Figures 4a and 4b are diagrams showing the privacy mode and wide viewing angle mode of the optical coupler for viewing mode control of the present invention.

상술한 제 1, 제 2 실시예들의 시야 모드 제어용 광 커플러는, 도 4a와 같이, 상기 제 1 광원(110)들에 공통적으로 제 1 전압(V1)이 인가되어 온(on)되고, 제 2 광원(120)이 오프(off) 되었을 때, 제 1 광원(110)의 발광면과 접하거나 인접한 제 1 입광부(210a)로 제 1 광원(110)으로부터 광이 전달되고, 고굴절률의 제 1 입광부(210a) 내에서, 광은 전반사되어 진행하며, 이러한 제 1 입광부(210a)를 통과한 광은 콜리메이션(collimation)되어 직진성을 갖는 형태로, 제 2 입광부(210b)를 출사한다.As shown in FIG. 4A, the optical couplers for viewing mode control in the first and second embodiments described above are turned on by applying a first voltage V1 to the first light sources 110 in common, and the second voltage V1 is applied to the first light sources 110. When the light source 120 is turned off, light is transmitted from the first light source 110 to the first light incident part 210a that is in contact with or adjacent to the light emitting surface of the first light source 110, and the first light source 110 with a high refractive index Within the light incident part 210a, the light is totally reflected and travels, and the light passing through the first light incident part 210a is collimated and emitted from the second light incident part 210b in a straight-line form. .

이 경우, 상기 제 1 입광부들(210a) 사이의 영역은 상기 제 1 입광부들(210a)보다 낮은 굴절률로 비어 있거나 혹은 저굴절률 물질이 채워져 있는 것으로, 일차적으로 제 1 광원(110)을 거쳐, 상기 제 1 입광부들(210a)로 들어온 광은 제 3 입광부(300 또는 310)로 빠져나가지 않고, 내부 전반사를 유지할 수 있게 된다.In this case, the area between the first light incident parts 210a is empty or filled with a low refractive index material with a lower refractive index than the first light incident parts 210a, and is transmitted primarily through the first light source 110. , the light entering the first light incident parts 210a does not escape to the third light incident parts 300 or 310, and total internal reflection can be maintained.

또한, 상기 제 1 입광부들(210a)에서는 상기 제 1 광원(110)이 갖는 발산 각도에 한해 광이 평행광으로 전달되며, 따라서, 실질적으로 제 2 입광부(210b)에 도달하는 광은 제 1 입광부(210a)의 제 2 변 일부에 한하는 폭이 되며, 이로써, 제 2 입광부(210b)의 전 영역에 평행광 전달이 있는 것이 아니라, 일부 폭에 한해 평행광 전달이 있는 것이다 (semi-collimation). 이는 고굴절률 매질에서, 저굴절률 매질로의 광 전달이 어려운 점과, 제 1 광원(110)이 갖는 발산 각도가 제한적일 때, 상기 제 1 입광부(210a) 내에서 전반사되더라도, 그 출사 영역대가 제한적인 것을 이용하는 것이다. 이를 통해 프라이버시 모드가 구현된다.In addition, in the first light incident parts 210a, light is transmitted as parallel light only at the divergence angle of the first light source 110, and therefore, the light substantially reaching the second light incident part 210b is the first light incident part 210b. 1 The width is limited to a portion of the second side of the light incident portion 210a, and as a result, parallel light is not transmitted throughout the entire area of the second light incident portion 210b, but is transmitted only to a portion of the width ( semi-collimation). This is because it is difficult to transmit light from a high refractive index medium to a low refractive index medium, and when the divergence angle of the first light source 110 is limited, even if it is totally reflected within the first light incident portion 210a, the emission area is limited. It's about using the enemy. Through this, privacy mode is implemented.

도 4b와 같이, 제 1 광원들(110)을 오프시키고, 제 2 광원들(120)을 공통적으로 제 2 전압(V2)이 인가하여 온시켰을 때, 제 2 광원들(120)을 통과한 광은 제 3 입광부(300 또는 310)를 따라 진행하며, 동시에 발산하는 특성을 가진다. 따라서, 같은 평면 내에 위치한 제 3 입광부(300 또는 310)와 제 1 입광부(210a)를 발산하며 광이 진행하며, 광은 발산을 유지하여, 상기 제 2 입광부(210b)로 전달된다. 이를 통해 광시야각 모드가 구현된다.As shown in FIG. 4B, when the first light sources 110 are turned off and the second light sources 120 are turned on by common application of a second voltage V2, the light passing through the second light sources 120 proceeds along the third light incident portion 300 or 310 and has the characteristic of diverging at the same time. Accordingly, the light travels while diverging through the third light incident unit 300 or 310 and the first light incident unit 210a located in the same plane, and the light maintains divergence and is transmitted to the second light incident unit 210b. Through this, a wide viewing angle mode is implemented.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러를 나타낸 사시도이며, 도 6a 및 도 6b는 도 5의 시야 모드 제어용 광 커플러의 프라이버시 모드와 광시야각 모드를 나타낸 도면이다.Figure 5 is a perspective view showing an optical coupler for viewing mode control according to a third embodiment of the present invention, and Figures 6a and 6b are diagrams showing the privacy mode and wide viewing angle mode of the optical coupler for controlling viewing mode of Figure 5.

한편, 상술한 제 1 실시예에서, 제 1 내지 제 3 입광부(210a, 210b, 300) 외에 그 상측이나 하측으로 빠져나가는 광을 방지하도록, 본 발명의 제 3 실시예는 적어도 도 5와 같이, 상기 제 1, 제 3 입광부(210a, 300) 상하부에 반사판(410a, 410b)을 더 구비하는 예를 나타낸다.Meanwhile, in the above-described first embodiment, in order to prevent light from escaping above or below the first to third light incident portions 210a, 210b, and 300, the third embodiment of the present invention is at least as shown in FIG. 5. , shows an example in which reflectors 410a and 410b are further provided above and below the first and third light incident parts 210a and 300, respectively.

여기서, 상기 반사판(410a, 410b)은 상기 제 1, 제 3 입광부(210a, 300)와 닿는 면만 반사성 처리를 할 수 있고, 혹은 물질 자체를 반사성 금속으로 하여, 제 1, 제 3 입광부(210a, 300)에서의 광 누설을 방지할 수 있다. Here, only the surfaces of the reflectors 410a and 410b that contact the first and third light incident portions 210a and 300 may be treated to be reflective, or the material itself may be made of a reflective metal, so that the first and third light incident portions (210a, 300) may be treated to be reflective. Light leakage in 210a, 300) can be prevented.

특히, 상기 반사판(410a, 410b)이나 쉬트는 도 6b와 같이, 선택적으로 제 2 광원들(120)을 온 구동시 광의 상하 방향의 무작위적 발산을 방지할 수 있고, 상하의 반사판(410a, 410b) 사이에서 반사되거나 광의 진행을 유도하여, 제 1, 제 3 입광부(210b, 300 또는 310) 내에서 광의 평면적 진행을 도울 수 있다.In particular, the reflectors 410a and 410b or the sheet can prevent random divergence of light in the vertical direction when the second light sources 120 are selectively turned on, as shown in FIG. 6B, and the upper and lower reflectors 410a and 410b It is possible to help the planar progress of light within the first and third light incident parts 210b, 300, or 310 by reflecting or guiding the progress of light therebetween.

한편, 상기 반사판(410a, 410b)이나 쉬트는 도 6a와 같이 선택적으로 제 1 광원들(110)을 온 구동시, 상술한 제 1, 제 2 실시예와 동일하게, 동작할 수 있으며, 발산광의 내부 광 진행을 도와 광 전달 효율이 상대적으로 제 1, 제 2 실시예보다 높다.Meanwhile, the reflectors 410a and 410b or the sheet may operate in the same manner as the first and second embodiments described above when selectively turning on the first light sources 110 as shown in FIG. 6A, and may operate in the same manner as the first and second embodiments of the divergent light. By helping internal light progress, light transmission efficiency is relatively higher than that of the first and second embodiments.

본 발명에서 설명하는 광 커플러(light coupler)란, 소정의 광원에서 나오는 광을 수평진행시켜 도광판에 전달하는 것으로, 광의 진행 폭에 따라 프라이버시 모드와 광시야각 모드를 구분할 수 있다.The light coupler described in the present invention is one that horizontally propagates light from a predetermined light source and transmits it to the light guide plate. A privacy mode and a wide viewing angle mode can be distinguished depending on the propagation width of the light.

도 6a와 같이, 제 1 광원들(110)을 공통적으로 제 1 전압(V1)으로 온시키고, 제 2 광원들(120)을 공통적으로 오프시켰을 때, 제 1 광원(110)의 발광면과 접하거나 인접한 제 1 입광부(210a)로 제 1 광원(110)으로부터 광이 전달되고, 고굴절률의 제 1 입광부(210a) 내에서, 광은 전반사되어 진행하며, 이러한 제 1 입광부(210a)를 통과한 광은 콜리메이션(collimation)되어 직진성을 갖는 형태로, 제 2 입광부(210b)로 출사한다.As shown in FIG. 6A, when the first light sources 110 are commonly turned on with the first voltage V1 and the second light sources 120 are commonly turned off, the light emitting surface of the first light source 110 is in contact with the first light source 110. Alternatively, light is transmitted from the first light source 110 to the adjacent first light incident part 210a, and within the first light incident part 210a of high refractive index, the light is totally reflected and proceeds, and this first light incident part 210a The light that has passed through is collimated and is emitted to the second light incident portion 210b in a straight line.

이 경우, 상기 제 1 입광부들(210a) 사이의 영역은 상기 제 1 입광부들(210a)보다 낮은 굴절률로 비어 있는 것으로, 일차적으로 제 1 광원(110)을 거쳐, 상기 제 1 입광부들(210a)로 들어온 광은 제 3 입광부(300)로 빠져나가지 않고, 내부 전반사를 유지하며, 일종의 제한된 폭의 평행광을 상기 제 2 입광부(210b)로 전달한다.In this case, the area between the first light incident parts 210a is empty with a lower refractive index than the first light incident parts 210a, and primarily passes through the first light source 110 to the first light incident parts 210a. The light entering through (210a) does not escape to the third light incident unit 300, maintains total internal reflection, and transmits parallel light of a limited width to the second light incident unit 210b.

또한, 도 6b와 같이, 제 1 광원들(110)을 공통적으로 오프시키고, 제 2 광원들(120)을 공통적으로 제 2 전압(V2)이 인가하여 온시켰을 때, 제 2 광원들(120)을 통과한 광은 제 3 입광부(300)를 따라 진행하며, 동시에 발산하는 특성을 가진다. 따라서, 같은 평면 내에 위치한 제 3 입광부(300)와 제 1 입광부(210a)를 발산하며 광이 진행하며, 광은 발산을 유지하여, 상기 제 2 입광부(210b)로 전달된다. 이를 통해 광시야각 모드가 구현된다. 이 경우, 상기 제 3 입광부(300) 및 제 1 입광부(210a)의 상하에 위치한 반사판(410a, 410b)에 의해 발산광이, 상기 반사판(410a, 410b) 사이에 제 1 입광부(210a)의 두께 내에서 수평 진행하도록 유도하게 된다. In addition, as shown in FIG. 6B, when the first light sources 110 are commonly turned off and the second light sources 120 are commonly turned on by applying the second voltage V2, the second light sources 120 The light that has passed through proceeds along the third light incident portion 300 and has the characteristic of being diverged at the same time. Accordingly, the light travels while diverging through the third light incident unit 300 and the first light incident unit 210a located in the same plane, and the light maintains divergence and is transmitted to the second light incident unit 210b. Through this, a wide viewing angle mode is implemented. In this case, the divergent light is emitted by the reflectors 410a and 410b located above and below the third light incident unit 300 and the first light incident unit 210a, and is transmitted to the first light incident unit 210a between the reflectors 410a and 410b. ) is induced to proceed horizontally within the thickness.

도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모드 시야 모드 제어용 광 커플러를 나타낸 사시도이다.Figure 7 is a perspective view showing an optical coupler for controlling a viewing mode according to a fourth embodiment of the present invention.

한편, 도 7과 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모드 시야 모드 제어용 광 커플러는, 상술한 제 3 실시예와 비교하여, 비어 있는 제 3 입광부(310)를 제 1 입광부(210a)보다 낮은 굴절률(n2)의 매질을 채운 것이다. 또한, 제 2 실시예와 비교하여는 상하로 제 1, 제 2 반사판(410a, 410b)을 더 구비시키거나 저굴절률의 절연 쉬트를 더 구비한 것이다. Meanwhile, as shown in FIG. 7, the optical coupler for viewing mode control according to the fourth embodiment of the present invention replaces the empty third light incident part 310 with the first light incident part 210a, compared to the above-described third embodiment. It is filled with a medium with a refractive index (n2) lower than ). In addition, compared to the second embodiment, first and second reflectors 410a and 410b are further provided above and below, or an insulating sheet with a low refractive index is further provided.

상기 제 1, 제 3 입광부(210a, 310)의 상하는 공통적으로 반사판 또는 저굴절률(n3) (n3<n2<n1)의 절연 쉬트를 배치시켜 이루어질 수 있다. 이를 통해 광의 외부 손실없이 상기 반사판(410a, 410b) 는 저굴절률의 절연 쉬트 사이에서 수평적 진행을 유지할 수 있다.The top and bottom of the first and third light incident parts 210a and 310 may be formed by commonly disposing a reflector or an insulating sheet with a low refractive index (n3) (n3<n2<n1). Through this, the reflectors 410a and 410b can maintain horizontal progress between the low refractive index insulating sheets without external loss of light.

한편, 저굴절률 절연쉬트로 반사판(410a, 410b)을 대체할 경우, 일반적으로 공기보다 작은 굴절률의 재료는 찾기 어려우므로, 제 4 실시예와 같이, 제 1 입광부(210a) 및 제 2 입광부(210b)를 동일한 재질의 제 1 굴절률(n1)으로, 도 3과 같이, 제 3 입광부(310)에 제 1 굴절률보다 작은 제 2 굴절률(n2<n1)의 재질을 채우고, 도 5의 반사판(410a, 410b)의 위치에 제 1, 제 2 굴절률보다 작은 제 3 굴절률(n3) (n3<n2<n1)의 절연 쉬트를 위치시켜, 시야모드 전환용 광 커플러를 구비할 수 있다.On the other hand, when replacing the reflectors 410a and 410b with low refractive index insulating sheets, it is generally difficult to find a material with a refractive index smaller than that of air, so as in the fourth embodiment, the first light incident part 210a and the second light incident part 210a (210b) is filled with a material with a second refractive index (n2<n1) smaller than the first refractive index, and the third light incident portion 310 is filled with a material with a second refractive index (n2<n1), as shown in FIG. 3, as shown in FIG. An optical coupler for switching viewing modes can be provided by placing an insulating sheet with a third refractive index (n3) (n3<n2<n1) smaller than the first and second refractive indexes at the positions (410a, 410b).

이하, 본 발명의 시야 모드제어용 광 커플러를 백라이트 유닛에 적용시 광학 특성을 실험을 통해 살펴본다.Hereinafter, the optical characteristics of the optical coupler for viewing mode control according to the present invention will be examined through experiments when applied to a backlight unit.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 프라이버시 모드시 온되는 일 영역의 테이퍼형 커플러를 나타낸 사시도와, 이의 광시야각 특성도 및, 각도별 휘도 특성을 나타낸 그래프이다.Figures 8a to 8c are a perspective view showing a tapered coupler in a region that is turned on during the privacy mode of the optical coupler for viewing mode control of the present invention, a wide viewing angle characteristic thereof, and a graph showing luminance characteristics by angle.

도 8a는 상술한 제 1 내지 제 4 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러에서, 제 1 광원(110)만을 선택적으로 온 구동시를 도식적으로 나타낸 것으로, 제 1 입광부(210a)와 이와 일체형의 제 2 입광부(210b)만을 도광판 측에 위치하여 나타낸 것이다. 다른 제 2 광원(120)이나 이로부터 제 3 입광부측으로 광전달이 없기에, 광 진행에 이용되는 요소만을 도시한 대략 사시도이다. 대표적으로 하나의 제 1 입광부(210a)만을 도시하였지만, 이러한 형태가 반복적으로 도광판의 일측부에 위치하여 있다.FIG. 8A schematically shows a case in which only the first light source 110 is selectively turned on in the optical coupler for viewing mode control according to the above-described first to fourth embodiments, and shows the first light incident portion 210a and the optical coupler integrated therewith. Only the second light incident portion 210b is shown located on the light guide plate side. Since there is no light transmission from the other second light source 120 or to the third light incident unit, this is a rough perspective view showing only the elements used for light propagation. Representatively, only one first light incident portion 210a is shown, but this shape is repeatedly located on one side of the light guide plate.

이러한 실험에서, 도광판은 1mm의 두께로 하였고, 그 굴절률을 1.5인 재료를 이용하였다. 또한, 제 1 광원의 크기는 1x1 mm로 하였으며, 제 1 입광부(210a)의 굴절률은 1.67이며, 그 두께는 1mm로 하였다. 총 베젤 영역은 10mm에 해당한다.In this experiment, the light guide plate had a thickness of 1 mm, and a material with a refractive index of 1.5 was used. Additionally, the size of the first light source was set to 1x1 mm, the refractive index of the first light incident portion 210a was 1.67, and its thickness was set to 1 mm. The total bezel area is equivalent to 10mm.

이러한 구조에서는 도 8b 및 도 8c와 같이, 도광판을 진행하는 광은 광원 중심에 대해 0˚ 에서 피크를 갖고, 반치폭(FWHM)을 18˚로 갖는 것으로, 광원의 중심으로부터 -9˚ 에서 +9˚에서, 피크 휘도에 대해 50%의 이상의 휘도를 갖는다. 즉, 제 1 광원만 구동시 선택적으로, 제 1 입광부(210a)의 일부 영역에서만 평행광 진행이 있고, 이러한 광 진행 특성을 쫓아 도광판에서 광 가이딩이 있어, 세미 콜리메이션 형태로 출사되고, 따라서, 프라이버시 모드 구현이 가능한 것이다.In this structure, as shown in Figures 8b and 8c, the light traveling through the light guide plate has a peak at 0° with respect to the center of the light source and has a full width at half maximum (FWHM) of 18°, from -9° to +9° from the center of the light source. has a luminance of 50% or more of the peak luminance. That is, when only the first light source is driven, parallel light propagates selectively only in some areas of the first light incident portion 210a, and light is guided in the light guide plate to follow this light propagation characteristic, so that the light is emitted in the form of semi-collimation, Therefore, it is possible to implement privacy mode.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 프라이버시 모드시 온되는 일 영역의 웨지형 커플러를 나타낸 사시도와, 이의 광시야각 특성도 및, 각도별 휘도 특성을 나타낸 그래프이다.9A to 9C are perspective views showing a wedge-shaped coupler in a region that is turned on in the privacy mode of the viewing mode control optical coupler of the present invention, a wide viewing angle characteristic thereof, and a graph showing luminance characteristics by angle.

도 9a와 같이, 상술한 제 1 내지 제 4 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러에서, 제 2 광원(120)만을 선택적으로 온 구동시를 도식적으로 나타낸 것으로, 제 2 광원(120)에 접한 제 3 입광부(300 또는 310)와 제 3 입광부(300 또는 310) 사이의 제 1 입광부(210a)에서, 공통적으로 광의 가이딩 부재로 이용되기 때문에, 도광판과 일체형으로 도시하였다. 9A, in the optical coupler for viewing mode control according to the above-described first to fourth embodiments, a case in which only the second light source 120 is selectively turned on is schematically shown, and the second light source 120 is in contact with the second light source 120. Since the first light incident part 210a between the third light incident part 300 or 310 is commonly used as a light guiding member, it is shown as integrated with the light guide plate.

이 경우, 도 9b 및 도 9c와 같이, 제 2 광원의 중심에서 ±14˚의 각도에서, 2개 피크를 가지며, 이들의 반치폭 각도는 각각 13˚로, 상대적으로 도 8a 내지 도 8c의 결과 대비, 광 커플러로부터 도광판측으로 출사되는 출사 각도의 범위가 늘어 광시야각 구현이 가능하다.In this case, as shown in FIGS. 9B and 9C, there are two peaks at an angle of ±14° from the center of the second light source, and their half width angles are each 13°, relatively compared to the results of FIGS. 8A to 8C. , the range of the emission angle from the optical coupler to the light guide plate is increased, making it possible to implement a wide viewing angle.

상기 도 9a 내지 도 9c의 실험에서, 도광판은 1mm의 두께로 하였고, 그 굴절률은 1.5인 재료를 이용하였다. 또한, 제 2 광원의 크기는 1x1 mm로 하였으며, 제 1 입광부(210a)의 굴절률은 1.67이며, 그 두께는 1mm로 하였다. 총 베젤 영역은 10mm에 해당한다. 이 경우, 제 2 광원의 크기를 제 1 광원과 동일 크기로 하였을 때도 출사 각도가 늘어남을 확인하였으므로, 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예와 같이, 제 2 광원의 길이를 늘리게 되면 발산되는 출사광의 각도 역시 커짐을 예상할 수 있다.In the experiments of FIGS. 9A to 9C, the light guide plate had a thickness of 1 mm, and a material with a refractive index of 1.5 was used. Additionally, the size of the second light source was set to 1x1 mm, the refractive index of the first light incident portion 210a was 1.67, and its thickness was set to 1 mm. The total bezel area is equivalent to 10mm. In this case, it was confirmed that the emission angle increases even when the size of the second light source is set to the same size as the first light source. Therefore, as in the first to fourth embodiments of the present invention, when the length of the second light source is increased, the emitted emission increases. The angle of light can also be expected to increase.

이하, 광원에 대응되는 제 1 입광부, 제 3 입광부의 대응 여부와 광의 가이딩 형태를 실험을 통해 살펴본다.Hereinafter, we will examine through experiments whether the first light incident part and the third light incident part correspond to the light source and the light guiding form.

도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 테이퍼형 광커플러(제 1 입광부)를 광원의 개구부에 일치시 실험의 평면도와, 이를 정면과 좌우측에서 찍은 사진이다.10A to 10D are plan views of an experiment when the tapered optical coupler (first light incident part) of the optical coupler for viewing mode control of the present invention is aligned with the opening of the light source, and photos taken from the front and left and right sides.

예를 들어, 상술한 실시예들의 제 1 입광부를 광원의 중심과 일치시킬 때, 도 10c와 같이, 광원의 중심부로부터 일정 각도 범위에서 광의 진행이 현저히 나타나며, 도 10b 및 도 10d와 같이, 광원의 대해 좌우측에 위치한 부위에서는 광의 진행이 거의 나타나지 않음을 알 수 있다.For example, when the first light incident portion of the above-described embodiments is aligned with the center of the light source, as shown in FIG. 10C, light progresses significantly in a certain angle range from the center of the light source, and as shown in FIGS. 10B and 10D, the light source It can be seen that almost no light progresses in areas located on the left and right sides of .

이러한 실험에서, 광원의 개구부는 광원이 갖는 폭의 일부분에 한한 폭에 대해 개구부를 갖는 마스크를 이용한 것으로, 실제, 마스크는 광 커플러에 이용되는 것은 아니고, 광 가이딩의 방향성 및 집중도를 살펴보기 위해 택한 구조이다.In this experiment, the opening of the light source used a mask with an opening for a width limited to a portion of the width of the light source. In reality, the mask is not used in the optical coupler, but was used to examine the directionality and concentration of light guiding. This is the structure chosen.

도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 테이퍼형 광커플러(제 1 입광부)를 광원의 개구부와 부분일치시 실험의 평면도와, 이를 정면과 좌우측에서 찍은 사진이다.11A to 11D are plan views of an experiment when the tapered optical coupler (first light incident part) of the optical coupler for viewing mode control of the present invention is partially aligned with the opening of the light source, and photos taken from the front and left and right sides.

도 11a와 같이, 만일 광원의 개구부와 일부 오버랩하여 제 1 입광부를 위치시킬 경우, 도 11b 내지 도 11d와 같이, 광원의 중앙과 좌우측에 각각 일정 부분의 광의 가이딩이 있음을 확인할 수 있다. 그러나, 이 경우, 특정 방향로도 휘도가 세지 않아, 복수 방향의 광의 가이딩이 있으나, 효율은 떨어짐을 확인할 수 있다.As shown in Figure 11a, if the first light incident part is positioned to partially overlap the opening of the light source, it can be confirmed that a certain portion of light is guided in the center and on the left and right sides of the light source, respectively, as shown in Figures 11b to 11d. However, in this case, it can be seen that the luminance is not strong even in a specific direction, and although there is guiding of light in multiple directions, the efficiency is low.

도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러의 테이퍼형 광커플러(제 1 입광부)를 광원의 개구부에 비일치시 실험의 평면도와, 이를 정면과 좌우측에서 찍은 사진이다.Figures 12a to 12d are plan views of an experiment when the tapered optical coupler (first light incident part) of the optical coupler for viewing mode control of the present invention is not aligned with the opening of the light source, and photos taken from the front and left and right sides.

도 12a와 같이, 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러는 제 1 입광부들 사이와 광원 중심에 대한 개구부를 대응시킴으로써, 광원의 중심으로는 출사되는 광의 세기를 현저히 낮추고, 좌우 측으로 출사되는 광의 세기를 늘린 것이다.As shown in Figure 12a, the optical coupler for viewing mode control of the present invention corresponds between the first light incident parts and the opening to the center of the light source, thereby significantly lowering the intensity of the light emitted from the center of the light source and increasing the intensity of the light emitted to the left and right. It has been increased.

이러한 실험으로 통해 광원의 중심과의 대응 정도로 광의 가이딩 방향 조절이 가능함을 확인할 수 있었다.Through these experiments, it was confirmed that the guiding direction of light can be adjusted to the degree of correspondence with the center of the light source.

이하, 상술한 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러를 적용하는 표시 장치에 대해 설명한다. 후술하는 표시 장치는 수광형 표시 장치의 일종인 액정 표시 장치에 관해서이지만, 수광형 표시 장치라면, 다른 형태의 표시 패널에도 적용 가능할 것이다. 또한, 상술한 광 커플러는 수광형 표시 장치의 입광부로 이용되는 것으로, 도광판의 일측에 대응되는 형태로 구비되며, 상술한 실시예는 선택적으로 적용할 수 있다.Hereinafter, a display device to which the optical coupler for viewing mode control of the present invention described above is applied will be described. The display device described later is a liquid crystal display device, which is a type of light-receiving display device, but if it is a light-receiving display device, it may also be applied to other types of display panels. In addition, the above-described optical coupler is used as a light receiving part of a light-receiving display device and is provided in a form corresponding to one side of the light guide plate, and the above-described embodiment can be selectively applied.

도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이며, 도 15는 도 13의 도광판의 프라이버시 모드의 광경로를 나타낸 도면이며, 도 15는 도 13의 도광판의 광시야각 모드의 광경로를 나타낸 도면이다.FIG. 13 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 15 is a view showing the optical path of the privacy mode of the light guide plate of FIG. 13, and FIG. 15 is a view showing the optical path of the light guide plate of FIG. 13 in the wide viewing angle mode. This is a diagram showing the optical path.

도 13 내지 도 15와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상술한 제 1 내지 제 4 실시예와 같이, 각각 제 1 폭의 발광면, 상기 제 1 폭보다 긴 제 2 폭의 발광면을 가지며, 동일 열에 교번되어 배치된 제 1 광원(110) 및 제 2 광원(120)과, 상기 제 1 폭의 발광면에 대응된 제 1 변과, 상기 제 1변과 대향하여, 상기 제 2 폭 이상의 제 3 폭의 제 2 변을 가지며, 평면상 사다리꼴의 제 1 입광부(210a) 및 상기 제 1 광원에 대응된 제 1 입광부의 제 2 변들에 접한 제 2 입광부(210b)를 포함한 입광 영역과, 상기 제 2 입광부와 접하여 평행한 도광판(600)과, 상기 도광판 상에 위치한 역프리즘 쉬트(550) 및 상기 도광판 하측에 위치한 반사판(700)을 포함한다. 13 to 15, the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, like the first to fourth embodiments described above, has a light emitting surface of a first width and a second width longer than the first width, respectively. A first light source 110 and a second light source 120 having a light emitting surface of a wide width and arranged alternately in the same row, a first side corresponding to the light emitting surface of the first width, and opposite to the first side. , a second light incident portion having a second side of a third width greater than or equal to the second width, and contacting the first light incident portion 210a of a trapezoid in plan and the second sides of the first light incident portion corresponding to the first light source ( It includes a light incident area including 210b), a light guide plate 600 parallel to and in contact with the second light incident portion, an inverted prism sheet 550 located on the light guide plate, and a reflector plate 700 located below the light guide plate.

상기 제 1 입광부들(210a) 사이의 영역에는 상술한 제 1 및 제 3 실시예와 같이, 비어 있는 제 3 입광부(300)가 정의되거나 혹은 제 2 및 제 4 실시예와 같이, 상기 제 1 입광부들(210a)보다 낮은 굴절률의 매질이 채워져 정의된 제 3 입광부(310)가 포함될 수 있다.In the area between the first light incident parts 210a, an empty third light incident part 300 is defined, as in the first and third embodiments described above, or as in the second and fourth embodiments, the third light incident part 300 is defined. A third light incident portion 310 defined by being filled with a medium having a lower refractive index than the first light incident portions 210a may be included.

한편, 상기 제 1 입광부(210a) 및 제 2 입광부(210b)와 제 3 입광부(300 또는 310)를 통과하는 광은 수평 진행하더라도 도광판(600)의 하측이나 외부로 광이 빠져날 수 있는데, 이를 상측으로 가이딩하기 위해, 도광판(600)의 하측에는 반사판(700)을 더 구비할 수 있고, 또한, 상기 도광판(600)의 하면은 일종의 규칙적인 홈 형태의 광 추출 패턴(610)을 더 구비하여, 도광판(600)의 하측으로 나가는 광을 상측으로 편향시켜 전달할 수 있다.Meanwhile, even if the light passing through the first light incident part 210a, the second light incident part 210b, and the third light incident part 300 or 310 travels horizontally, the light may escape from the bottom or outside of the light guide plate 600. In order to guide this upward, a reflector 700 may be further provided on the lower side of the light guide plate 600, and the lower surface of the light guide plate 600 has a light extraction pattern 610 in the form of a regular groove. is further provided, so that the light exiting the lower side of the light guide plate 600 can be deflected and transmitted to the upper side.

한편, 도 13에 우하측에 도시된 입광 영역의 확대도에 있어서는, 제 3 입광부(310)가 채워져 있는 것으로 도시하였으나, 이에 한하지 않고, 비워져 있는 경우에도 적용될 수 있는 것이다. 또한, 더 확장하여, 상기 제 1 및 제 3 입광부(210a, 300 또는 310)의 상하에 반사판(도 5 및 도 7의 410a, 410b 참조)을 구비하는 경우에도 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상술한 제 1 내지 제 4 실시예에 따른 시야 모드 제어용 광 커플러의 어느 실시예도 적용 가능하다.Meanwhile, in the enlarged view of the light incident area shown on the lower right side of FIG. 13, the third light incident area 310 is shown to be filled, but this is not limited to this and can also be applied when it is empty. In addition, by extension, it can also be applied when reflectors (see 410a and 410b in FIGS. 5 and 7) are provided above and below the first and third light incident portions 210a, 300, or 310. That is, the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention can be applied to any embodiment of the optical coupler for viewing mode control according to the first to fourth embodiments described above.

또한, 상기 역 프리즘 쉬트(550)는 하측에 역 프리즘 패턴(550)을 구비하여, 하측에서 사선 방향으로 들어오는 광을 상측 방향으로 가이딩 할 수 있게 한다.In addition, the inverted prism sheet 550 is provided with an inverted prism pattern 550 on the lower side, allowing light coming from the lower side in a diagonal direction to be guided toward the upper direction.

여기서, 상기 역 프리즘 쉬트(550)와 같은 광학 부재 상부에는 일정 간격 이격하여, 영상 패널(500)이 위치한다. 도시하지 않았지만, 상기 영상 패널(500)과 상기 역 프리즘 쉬트(500) 등의 하측 구성과 이격하여 지지하도록 베젤을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 영상 패널(500)과 베젤을 제외한 구성들은 수광형의 영상 패널(500)로 광을 전달하는 의미에서, 백라이트 유닛이라 한다.Here, the image panel 500 is positioned on the optical member such as the inverted prism sheet 550 at a certain interval. Although not shown, a bezel may be included to support and be spaced apart from lower components such as the image panel 500 and the inverted prism sheet 500. In addition, components other than the image panel 500 and the bezel are called backlight units in the sense that they transmit light to the light-receiving image panel 500.

여기서, 영상 패널(500)은 예를 들어, 액정 패널과 같이, 자체적으로 발광이 불가능하고, 하측이나 상측 혹은 측부로부터 광을 인가받아 표시에 이용하는 것이다. Here, the image panel 500, like a liquid crystal panel, cannot emit light on its own, and receives light from the bottom, top, or side and uses it for display.

그리고, 본 발명의 백라이트 유닛은, 상술한 제 1 내지 제 4 실시예의 광 커플러 외에, 그 측부에 구성된 도광판(600)과 상기 도광판 상하의 역 플리즘 쉬트(550) 및 반사판(700)으로 이루어지는 것으로, 영상 패널(500)로 프라이버시 모드와 광시야각 모드에 따라 다른 형태의 광 전달이 가능하다. 즉, 스위칭 가능한 광 커플러를 통해, 프라이버시 모드일 경우, 상기 광 커플러는 통해 세미 콜리메이션광을 상측으로 전달하여, 일부 영역에 한하여 표시가 가능하며, 광시야각 모드에서는, 상기 광 커플러를 통해 발산광을 상기 도광판(600) 및 그 상측의 역 프리즘 쉬트(550)를 통해 출사시켜 영상 패널(500)로 출사되는 광을 발산시켜 광시야각 모드 구현이 가능하다.In addition to the optical couplers of the first to fourth embodiments described above, the backlight unit of the present invention includes a light guide plate 600 formed on the side, reverse pliss sheets 550 above and below the light guide plate, and a reflector 700. The image panel 500 allows different types of light transmission depending on the privacy mode and wide viewing angle mode. That is, through a switchable optical coupler, in privacy mode, semi-collimated light is transmitted upward through the optical coupler, enabling display only in a certain area, and in wide viewing angle mode, divergent light is transmitted through the optical coupler. It is possible to implement a wide viewing angle mode by emitting light through the light guide plate 600 and the inverted prism sheet 550 above it to diverge the light emitted to the image panel 500.

한편, 도 14 및 도 15와 같이, 본 발명의 도광판(600)에 구비되는 홈 형태의 광 추출 패턴(610)은 직선 방향으로 긴 형태로, 수평으로 전달된 광을 상측으로 평향시켜 전달하는 것이다. Meanwhile, as shown in FIGS. 14 and 15, the groove-shaped light extraction pattern 610 provided in the light guide plate 600 of the present invention is elongated in a straight line and transmits horizontally transmitted light by collimating it upward. .

도 14는 프라이버시 모드인 것으로, 세미 콜리메이션되어 수평 전달된 광은 그대로 각 광 추출 패턴(610)을 통해 평행광을 방향만 달리하여 상측으로 전달되며, 도 15는 광 시야각 모드인 것으로, 이 때의 광의 전달은 도광판(600)측으로 발산되어 광이 전달되어, 전달된 광은 상기 광 추출 패턴(610)을 만나 상측으로 그 발산성이 유지되어 광이 출사된다.Figure 14 shows the privacy mode, in which the semi-collimated and horizontally transmitted light is transmitted upward through each light extraction pattern 610 with only the direction of parallel light changed, and Figure 15 shows the wide viewing angle mode, in this case. The light is transmitted by diverging toward the light guide plate 600, and the transmitted light meets the light extraction pattern 610 and maintains its divergence upward to emit light.

여기서, 상기 도광판(600)의 상면은 상기 역프리즘 쉬트(550)의 프리즘 면과 대향되며, 상기 도광판(600)의 하면은 상기 도광판을 가로지르는 직선상의 광추출 패턴을 복수개 구비하며, 상기 도광판(600)의 일 측면이 상기 입광 영역과 접할 수 있다. Here, the upper surface of the light guide plate 600 faces the prism surface of the inverted prism sheet 550, and the lower surface of the light guide plate 600 is provided with a plurality of straight light extraction patterns crossing the light guide plate, and the light guide plate ( One side of 600) may be in contact with the light incident area.

이 경우, 상기 직선상의 광추출 패턴(610)은 상기 도광판(600) 하면을 일부 두께 제거하여 구비된다. In this case, the linear light extraction pattern 610 is provided by removing a portion of the thickness of the lower surface of the light guide plate 600.

또한, 상기 입광 영역으로부터 상기 도광판(600)으로 광이 평행하게 전달되며, 상기 도광판(600)은 상기 직선상 광추출 패턴(610)을 통해 상기 광을 상하로 산란시켜 상기 역프리즘 쉬트(550)로 전달하여 상측으로 전달할 수 있다. In addition, light is transmitted in parallel from the light incident area to the light guide plate 600, and the light guide plate 600 scatters the light up and down through the linear light extraction pattern 610 to form the inverted prism sheet 550. It can be transmitted to the upper side.

한편, 상술한 제 1 실시예의 액정 표시 장치와 같이, 제 1, 제 2 입광부(210a, 210b)는 동일 높이일 수도 있지만, 광원과 대응하지 않은 측의 제 2 입광부는 높이를 조절할 수도 있을 것이다. 이 경우, 상기 제 1 입광부(210a)와 제 2 입광부(210b)가 동일할 때, 입광 영역에서 프라이버시 모드와 광시야각 모드 모두 광의 진행 방향으로 수평 방향이 된다. Meanwhile, like the liquid crystal display device of the first embodiment described above, the first and second light incident portions 210a and 210b may have the same height, but the height of the second light incident portion on the side that does not correspond to the light source may be adjusted. will be. In this case, when the first light incident part 210a and the second light incident part 210b are the same, both the privacy mode and the wide viewing angle mode in the light incident area are horizontal in the direction of light travel.

이는 본 발명의 제 2 실시예에서 설명한다.This is explained in the second embodiment of the present invention.

도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 17은 도 16의 I~I' 선상의 단면도이다.FIG. 16 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line I to I' of FIG. 16.

도 16 및 도 17과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 도광판(650)을 입광 영역의 하측까지 연장하여, 제 1, 제 2입광부(220a, 220b) 및 제 3 입광부(300 또는 310)이 도광판(650)의 상측에 올라오게 할 수 있다. 이 경우에도, 광의 가이딩을 위해, 상기 제 1 입광부(220a)와 제 3 입광부(300 또는 310)의 측부에 한해 제 1, 제 2 광원(110, 120)을 배치시킨다.16 and 17, the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention extends the light guide plate 650 to the lower side of the light incident area to form the first and second light incident portions 220a and 220b and the third light incident area. The light receiving part 300 or 310 may be raised above the light guide plate 650. In this case as well, for guiding light, the first and second light sources 110 and 120 are placed only on the sides of the first light incident part 220a and the third light incident part 300 or 310.

이 경우, 상기 제 2 입광부(220b)는 평면상 직사각형이며, 상기 제 1 입광부에 접한 변에서 이와 맞은 편으로 가며 점차 높이가 낮아질 수 있다. In this case, the second light incident portion 220b is rectangular in plan, and its height may gradually decrease from the side adjacent to the first light incident portion 220b toward the opposite side.

이 경우, 광의 경로를 살펴보면, 제 1 광원(110)을 통과한 광원은 상기 제 1 입광부(220a)를 선택적으로 통과하여 수평 이동하여, 경사된 제 2 입광부(220b)를 통해 하측으로 꺽여 상기 도광판(650)측으로 입사되고, 도광판(650) 내에서 전반산되어 진행하다, 상기 도광판(650)의 출사면에 구비된 필름 형태의 광 추출 패턴(800)을 통해 상측의 영상 패널(500)로 전달될 수 있다. 이러한 구조는 도광판(650) 상에 상기 입광부(광 커플러)가 놓여져 있기 때문에, 광원(110 또는 120)으로부터 수평 방향으로 가이딩된 광이 도광판(650)측으로 꺽어질 수 있도록 제 2 입광부(220b)측에 경사를 준 것이다.In this case, looking at the path of light, the light source passing through the first light source 110 selectively passes through the first light incident portion 220a, moves horizontally, and bends downward through the inclined second light incident portion 220b. It is incident on the light guide plate 650, is propagated within the light guide plate 650, and passes through the film-shaped light extraction pattern 800 provided on the exit surface of the light guide plate 650 to the upper image panel 500. It can be transmitted as . In this structure, since the light incident part (optical coupler) is placed on the light guide plate 650, a second light incident part (light coupler) is provided so that the light guided in the horizontal direction from the light source 110 or 120 can be bent toward the light guide plate 650. A slope was given to the 220b) side.

여기서, 상기 광 추출 필름(800)은 일종의 광학 필름으로, 규칙적인 홈 형태의 광추출 패턴을 구비하여, 도광판(650)에서 진행하는 광을 상측 방향으로 전달하는 것이다.Here, the light extraction film 800 is a type of optical film, and has a regular groove-shaped light extraction pattern to transmit light traveling from the light guide plate 650 in the upward direction.

이하, 본 발명의 시야 모드 제어용 디스플레이의 광학 효과를 실험한 데이터를 살펴본다.Hereinafter, we will look at data testing the optical effects of the display for viewing mode control of the present invention.

도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 이용되는 백라이트 유닛의 구성을 도시한 단면도이며, 도 19a 및 도 19b는 도 18을 이용하여 실험시 영역별 각도에 따른 광 세기를 나타낸 그래프이다.Figure 18 is a cross-sectional view showing the configuration of a backlight unit used in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and Figures 19a and 19b show the light intensity according to angle for each region during an experiment using Figure 18. It's a graph.

도 18은 상측에 구비되는 영상 패널을 액정 패널(미도시)로 하고, 그 하측의 백라이트 유닛 구성을 나타낸 것으로, 상술한 제 1 입광부(220a) 및 제 2 입광부(220b)과 접착층(230)을 개재하여 도광판(650)에 접착되어 있다. 만일 제 3 입광부(310)가 공기 외에 특정의 매질로 이루어진다면, 상기 제 3 입광부(310)도 상기 도광판(650) 상에 접착된다.Figure 18 shows the configuration of the backlight unit below the image panel provided on the upper side as a liquid crystal panel (not shown), including the above-described first and second light incident portions 220a and 220b and the adhesive layer 230. ) is attached to the light guide plate 650. If the third light incident part 310 is made of a specific medium other than air, the third light incident part 310 is also attached to the light guide plate 650.

상기 실험에서는, 상기 제 1 입광부(220a) 및 제 2 입광부(220b)를 특정 매질로 형성한 것으로, 제 1 입광부(220a) 및 제 2 입광부(220b)는 일 예로 1.4244의 굴절률로 하였고, 그 두께는 0.5mm로 하고, 경사 각도는 5˚로 하였다. In the above experiment, the first light incident part 220a and the second light incident part 220b were formed of a specific medium, and the first light incident part 220a and the second light incident part 220b had a refractive index of 1.4244, for example. The thickness was set to 0.5mm, and the inclination angle was set to 5°.

또한, 상기 도광판(650)은 상기 제 1, 제 2 입광부(220a, 220b)와 동일한 재료로 하고, 두께만 1mm로 다르게 하였고, 도광판(650) 상측의 광 추출 필름(800)은 이들보다 약간 고굴절률인 1.5의 재료로 구성하였고, 그 두께는 0.1mm로 하였다. 또한, 상기 접착층(230)은 두께 0.1mm로 하고, 제 1 입광부(220a)보다는 낮은 굴절률인 1.3407의 재료를 이용하였다.In addition, the light guide plate 650 is made of the same material as the first and second light incident portions 220a and 220b, and only has a different thickness of 1 mm, and the light extraction film 800 on the upper side of the light guide plate 650 is slightly thicker than them. It was made of a material with a high refractive index of 1.5, and its thickness was 0.1 mm. In addition, the adhesive layer 230 had a thickness of 0.1 mm, and a material with a refractive index of 1.3407, which was lower than that of the first light incident portion 220a, was used.

위의 실험에서, 상기 제 1 입광부(220a)에 상당한 도광판(650)의 하측은 흡수부(660)를 두었고, 이는 폭 10mm, 두께 0.1mm으로 하여, 제 1, 제 1 광원(110, 120)에 대응된 길이 방향에서, 제 1 입광부(220a)들에 대응시켜, 도광판(650)의 하측으로 광이 빠져나감을 방지하였다.In the above experiment, an absorbing portion 660 was placed on the lower side of the light guide plate 650 corresponding to the first light incident portion 220a, which had a width of 10 mm and a thickness of 0.1 mm, and the first and first light sources 110 and 120 ), in the longitudinal direction corresponding to the first light incident portions 220a, to prevent light from escaping to the lower side of the light guide plate 650.

이러한 구조에 있어서는, 광원은 100 lm의 조도로 하여, 유효 영역 0.4mm x 0.4mm로 하였다. In this structure, the light source had an illuminance of 100 lm and an effective area of 0.4 mm x 0.4 mm.

이 경우, 도 19b와 같이, 제 1 입광부(220a)를 통과한 광은 광원 중심에 대해 약 0˚ 부근에서 피크값을 가지며, 반치폭은 16˚에 상당하였다. 제 1 입광부(220a)를 지나, 도광판(650)으로 전달된 광은 경사진 제 2 입광부(220b)에서의 광의 편향과 도광판(650) 내에서의 상하 전반사되어 광의 전달로 인해 도 19a와 같이, 피크는 58˚에서 발생하며, 이의 반치폭은 7.2˚에 해당하였다. 즉, 도광판(650)을 통과하여, 광은 보다 좁은 폭으로 출사 각도가 줄어들었음을 확인할 수 있으며, 이로써, 프라이버시 모드 구현이 가능함을 확인할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 19B, the light passing through the first light incident portion 220a had a peak value around 0° with respect to the center of the light source, and the full width at half maximum was equivalent to 16°. The light passing through the first light incident part 220a and transmitted to the light guide plate 650 is deflected at the inclined second light incident part 220b and is totally reflected up and down within the light guide plate 650, resulting in the transmission of light as shown in Figure 19a. Likewise, the peak occurs at 58°, and its half width corresponds to 7.2°. That is, it can be confirmed that the light passing through the light guide plate 650 has a narrower width and the emission angle has been reduced, thereby confirming that the privacy mode can be implemented.

도 20은 본 발명의 제 3실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 21은 도 20의 Ⅱ~Ⅱ' 선상의 단면도이다.FIG. 20 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line II to II' of FIG. 20.

도 20 및 도 21와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 영상 패널(500)의 하측에 위치하는 도광판(670)의 형상을 웨지형으로 한 것으로, 입광부측의 두께를 두껍게 하고, 입광부에 맞은편을 향하며 점차 줄어드는 두께를 갖는 형태로 구현하였다. 그리고, 이 경우에는 상술한 제 1 실시예의 액정 표시 장치와 같이, 제 1, 제 2 입광부(210a, 210b)는 동일한 두께를 유지하고 있으며, 이 때의 두께는 상기 도광판(670)의 입광부측 두께와 동일하게 하였다.20 and 21, in the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, the shape of the light guide plate 670 located on the lower side of the image panel 500 is wedge-shaped, and the thickness of the light incident area is was thickened and implemented in a form with a thickness that gradually decreases toward the opposite side of the light entrance. In this case, like the liquid crystal display device of the first embodiment described above, the first and second light incident portions 210a and 210b maintain the same thickness, and the thickness at this time is equal to the light incident portion of the light guide plate 670. It was made the same as the side thickness.

이 경우, 상기 제 1, 제 2 입광부(210a, 210b)는 그 상하에 반사판(410a, 410b)을 구비한 것으로, 광이 상하 방향으로 빠져나가지 않게 한다. 여기서, 상기 반사판(410a, 410b)은 제 1 입광부들(210a) 사이에도 구비될 수 있으며, 결과적으로 입광부의 수평면에 대응되어 쉬트 형태로, 입광부 상하에 반사판(410a, 410b)이 위치할 수 있다.In this case, the first and second light incident parts 210a and 210b are provided with reflectors 410a and 410b above and below, thereby preventing light from escaping in the vertical direction. Here, the reflectors 410a and 410b may also be provided between the first light incident parts 210a, and as a result, the reflectors 410a and 410b are located above and below the light incident parts in a sheet form corresponding to the horizontal surface of the light incident parts. can do.

본 발명의 제 3 실시예에 있어서는, 상기 제 1 입광부(210a)에 대응하여, 제 1 광원(110)이 위치한다.In the third embodiment of the present invention, the first light source 110 is located corresponding to the first light incident portion 210a.

그리고, 상기 도광판(670)의 상측에는 도광판(670)에 대비 낮은 굴절률의 저굴절률층(810) 및 광 추출 필름(850)이 구비된다. 이 경우, 광 추출 필름(850)은 상술한 제 2 실시예와 동일한 구성이다. 이 경우, 광의 출사부(입광 영역을 제외한 도광판의 상측)에서는 도광판 상에 도광판보다 낮은 굴절률의 제 1 매질층(810)과 그 상부에 규칙적인 홈 형태의 광 추출 패턴층(850)이 위치하며, 상측으로의 광의 추출이 가능하다. 여기서, 상기 광 추출 패턴층(850)은 상기 제 1 매질층(810) 상에, 이 보다 고굴절률의 매질층에 규칙적 홈 패턴을 형성하여 정의될 수도 있고, 혹은 제 1 매질층(810) 표면에, 물리적인 홈을 형성하여, 정의될 수도 있다.Additionally, a low refractive index layer 810 and a light extraction film 850 having a lower refractive index than that of the light guide plate 670 are provided on the upper side of the light guide plate 670. In this case, the light extraction film 850 has the same configuration as the second embodiment described above. In this case, a first medium layer 810 with a lower refractive index than the light guide plate and a regular groove-shaped light extraction pattern layer 850 are located on the light guide plate at the light emitting portion (upper side of the light guide plate excluding the light incident area). , extraction of light to the upper side is possible. Here, the light extraction pattern layer 850 may be defined by forming a regular groove pattern in a medium layer with a higher refractive index on the first medium layer 810, or on the surface of the first medium layer 810. It may also be defined by forming a physical groove.

또한, 상기 제 1 광원(110)들 사이에 제 2 광원(120)을 동일열에 배치하고, 이들의 선택적인 구동으로 프라이버시 모드와 광시야각 모드를 선택적으로 제어할 수 있다.In addition, the second light source 120 is placed in the same row between the first light sources 110, and the privacy mode and wide viewing angle mode can be selectively controlled by selectively driving them.

도 22는 본 발명의 따른 액정 표시 장치를 이용하여 실험시 프라이버시 모드와 광시야각 모드의 각도별 휘도 특성을 나타낸 그래프이다.Figure 22 is a graph showing luminance characteristics by angle in privacy mode and wide viewing angle mode during an experiment using the liquid crystal display device according to the present invention.

도 22와 같이, 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러를 도광판의 측부에 구비하여, 액정 표시 장치를 형성시, 프라이버시 모드에서는 피크 영역에서 반치폭 20˚ 내에서 광 출사가 이루어지는 것으로, 일정 영역에 한하여 광 출사가 가능한 것을 의미하며, 이를 통해 프라이버시 모드가 가능함을 나타낸다. 또한, 광시야각 모드에서는 출력된 광의 범위가 광의 중심에서 주변 ±90˚에 분포하는 것으로, 광시야각 모드가 가능함을 확인할 수 있다.As shown in Figure 22, when forming a liquid crystal display device by providing the optical coupler for controlling the viewing mode of the present invention on the side of the light guide plate, in the privacy mode, light is emitted within 20° of the half width in the peak area, and the light is limited to a certain area. This means that exposure is possible, which indicates that privacy mode is possible. Additionally, in the wide viewing angle mode, the range of output light is distributed from the center of the light to ±90° around, confirming that the wide viewing angle mode is possible.

즉, 본 발명의 시야 모드 제어용 광 커플러를 구비시 프라이버시 모드와 광시야각 모드의 선택적 구현이 가능함을 의미한다.That is, when equipped with the optical coupler for controlling the viewing mode of the present invention, it is possible to selectively implement the privacy mode and the wide viewing angle mode.

한편, 상술한 액정 표시 장치는, 수광형 영상 패널로, 액정 패널을 사용한 일예를 나타낸 것으로, 액정 패널 외에도 백라이트 유닛을 요구하는 수광형 영상 패널이라면 표시 패널 하측에 상술한 구성의 백라이트 유닛을 구성할 수 있을 것이다.Meanwhile, the above-described liquid crystal display device is a light-receiving video panel, and shows an example of using a liquid crystal panel. If it is a light-receiving video panel that requires a backlight unit in addition to the liquid crystal panel, a backlight unit of the above-described configuration can be configured on the lower side of the display panel. You will be able to.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.Meanwhile, the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to a person with ordinary knowledge.

110: 제 1 광원 120: 제 2 광원
210a, 220a: 제 1 입광부 210b, 220b: 제 2 입광부
230: 접착층 300, 310: 제 3 입광부
410a, 410b: 반사판 500: 영상 패널
550: 역프리즘 쉬트 600, 650, 670: 도광판
610: 광추출 패턴 700: 반사판
800: 광 추출 필름 660: 흡수부
110: first light source 120: second light source
210a, 220a: first light entrance part 210b, 220b: second light entrance part
230: Adhesive layer 300, 310: Third light entrance
410a, 410b: Reflector 500: Image panel
550: Inverted prism sheet 600, 650, 670: Light guide plate
610: Light extraction pattern 700: Reflector
800: Light extraction film 660: Absorption unit

Claims (22)

각각 제 1 폭의 발광면, 상기 제 1 폭보다 긴 제 2 폭의 발광면을 가지며, 동일 열에 교번되어 배치된 제 1 광원 및 제 2 광원;
상기 제 1 폭의 발광면에 대응된 제 1 변과, 상기 제 1변과 대향하여, 상기 제 2 폭 이상의 제 3 폭의 제 2 변을 가지며, 평면상 사다리꼴인 제 1 입광부들; 및
상기 제 1 광원에 대응된 제 1 입광부의 제 2 변들에 접한 제 2 입광부를 포함하고,
상기 제 1 광원을 턴온시 상기 제 1 광원의 발광면을 통해 출사된 광은 상기 제 1 입광부들을 통해 직진하며, 상기 제 2 입광부로 전달되며,
상기 제 2 광원을 턴온시 상기 제 2 광원의 발광면을 통해 출사된 광은 상기 제 1 입광부들 사이의 제 3 입광부를 거쳐, 상기 제 1 입광부들로 발산되며, 상기 제 2 입광부로 전달되는 시야 모드 제어용 광 커플러.
first and second light sources each having a light emitting surface of a first width and a light emitting surface of a second width longer than the first width, and arranged alternately in the same row;
first light incident portions having a first side corresponding to the light emitting surface of the first width and, opposite to the first side, a second side of a third width greater than or equal to the second width, and being trapezoidal in plan; and
and a second light incident portion adjacent to second sides of the first light incident portion corresponding to the first light source,
When the first light source is turned on, the light emitted through the light emitting surface of the first light source travels straight through the first light incident parts and is transmitted to the second light incident parts,
When the second light source is turned on, the light emitted through the light emitting surface of the second light source passes through the third light incident part between the first light incident parts and is emitted to the first light incident parts, and the second light incident part Optocoupler for viewing mode control delivered to .
제 1항에 있어서,
상기 제 1 입광부들과 상기 제 2 입광부는 제 1 굴절률의 제 1 매질로 채워진 시야 모드 제어용 광 커플러.
According to clause 1,
An optical coupler for viewing mode control, wherein the first light incident parts and the second light incident parts are filled with a first medium having a first refractive index.
제 2항에 있어서,
평면상으로 상기 제 1 입광부들의 사이와 상기 제 2 광원 사이는 제 3 입광부로 정의되며, 평면상 삼각형인 시야 모드 제어용 광 커플러.
According to clause 2,
An optical coupler for viewing mode control is defined as a third light incident part between the first light incident parts and the second light source in a plan view, and is triangular in plan view.
제 3항에 있어서,
상기 제 3 입광부는 비어있는 시야 모드 제어용 광 커플러.
According to clause 3,
An optical coupler for viewing mode control in which the third light incident part is empty.
제 3항에 있어서,
상기 제 3 입광부는 상기 제 1 굴절률보다 낮은 제 2 굴절률의 매질로 채워진 시야 모드 제어용 광 커플러.
According to clause 3,
The third light incident portion is filled with a medium having a second refractive index lower than the first refractive index.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,
상기 제 1 입광부와 상기 제 3 입광부의 상측에는 제 1 반사판이, 하측에는 제 2 반사판이 더 구비된 시야 모드 제어용 광 커플러.
According to claim 4 or 5,
An optical coupler for viewing mode control further comprising a first reflector above the first light incident portion and the third light incident portion, and a second reflector below the first light incident portion.
삭제delete 제 3항에 있어서,
상기 제 1 입광부는 상기 평면상 사다리꼴이 동일 높이를 갖는 시야 모드 제어용 광 커플러.
According to clause 3,
The first light incident part is an optical coupler for viewing mode control in which the trapezoid in plan has the same height.
제 8항에 있어서,
상기 제 2 입광부는 평면상 직사각형이며, 상기 제 1 입광부와 동일 높이인 시야 모드 제어용 광 커플러.
According to clause 8,
The second light incident portion is rectangular in plan and has the same height as the first light incident portion.
제 8항에 있어서,
상기 제 2 입광부는 평면상 직사각형이며, 상기 제 1 입광부에 접한 변에서 대향변으로 가며 점차 높이가 낮아지는 시야 모드 제어용 광 커플러.
According to clause 8,
The second light incident portion is rectangular in plan, and the height gradually decreases from the side adjacent to the first light incident portion to the opposite side.
각각 제 1 폭의 발광면, 상기 제 1 폭보다 긴 제 2 폭의 발광면을 가지며, 동일 열에 교번되어 배치된 제 1 광원 및 제 2 광원;
상기 제 1 폭의 발광면에 대응된 제 1 변과, 상기 제 1변과 대향하여, 상기 제 2 폭 이상의 제 3 폭의 제 2 변을 가지며, 평면상 사다리꼴인 제 1 입광부들 및 상기 제 1 광원에 대응된 제 1 입광부의 제 2 변들에 접한 제 2 입광부를 포함한 입광 영역;
상기 제 2 입광부와 접한 도광판;
상기 도광판 상에 위치한 역프리즘 쉬트; 및
상기 도광판 하측에 위치한 반사판을 포함하고,
상기 제 1 광원을 턴온시 상기 제 1 광원의 발광면을 통해 출사된 광은 상기 제 1 입광부들을 통해 직진하며, 상기 제 2 입광부로 전달되며,
상기 제 2 광원을 턴온시 상기 제 2 광원의 발광면을 통해 출사된 광은 상기 제 1 입광부들 사이의 제 3 입광부를 거쳐, 상기 제 1 입광부들로 발산되며, 상기 제 2 입광부로 전달되는 백라이트 유닛.
first and second light sources each having a light emitting surface of a first width and a light emitting surface of a second width longer than the first width, and arranged alternately in the same row;
First light incident portions having a first side corresponding to the light emitting surface of the first width and, opposite to the first side, a second side of a third width greater than or equal to the second width, and being trapezoidal in plan, and the first light receiving portions a light incident area including a second light incident unit adjacent to second sides of the first light incident unit corresponding to one light source;
a light guide plate in contact with the second light incident portion;
an inverted prism sheet located on the light guide plate; and
It includes a reflector located below the light guide plate,
When the first light source is turned on, the light emitted through the light emitting surface of the first light source travels straight through the first light incident parts and is transmitted to the second light incident parts,
When the second light source is turned on, the light emitted through the light emitting surface of the second light source passes through the third light incident part between the first light incident parts and is emitted to the first light incident parts, and the second light incident part Backlight unit delivered to.
제 11항에 있어서,
상기 도광판의 상면은 상기 역프리즘 쉬트의 프리즘 면과 대향되며,
상기 도광판의 하면은 상기 제 2 입광부와 평행한 직선상의 광추출 패턴을 복수개 구비하며,
상기 도광판의 일 측면이 상기 입광 영역과 접한 백라이트 유닛.
According to clause 11,
The upper surface of the light guide plate faces the prism surface of the inverted prism sheet,
The lower surface of the light guide plate has a plurality of straight light extraction patterns parallel to the second light incident portion,
A backlight unit in which one side of the light guide plate is in contact with the light incident area.
제 11항에 있어서,
상기 제 1 입광부들 사이의 영역은 상기 제 1 입광부보다 굴절률이 낮은 백라이트 유닛.
According to claim 11,
A backlight unit in which an area between the first light incident parts has a lower refractive index than the first light incident parts.
제 12항에 있어서,
상기 직선상의 광추출 패턴은 상기 도광판 하면에 오목하게 구비된 백라이트 유닛.
According to clause 12,
The straight light extraction pattern is a backlight unit provided concavely on the lower surface of the light guide plate.
제 12항에 있어서,
상기 입광 영역으로부터 상기 도광판으로 광이 평행하게 전달되며, 상기 도광판은 상기 광추출 패턴을 통해 상기 광을 상하로 산란시켜 상기 역프리즘 쉬트로 전달하여 상측으로 전달하는 백라이트 유닛.
According to clause 12,
A backlight unit in which light is transmitted in parallel from the light incident area to the light guide plate, and the light guide plate scatters the light up and down through the light extraction pattern and transmits the light to the inverted prism sheet to the upper side.
삭제delete 제 11항에 있어서,
상기 제 1 입광부는 상기 평면상 사다리꼴이 동일 높이를 갖는 백라이트 유닛.
According to clause 11,
The first light incident portion is a backlight unit in which the trapezoid in plan has the same height.
제 11항에 있어서,
상기 입광 영역은 상기 도광판 상부에 위치한 백라이트 유닛.
According to clause 11,
The light incident area is a backlight unit located above the light guide plate.
제 18항에 있어서,
상기 제 2 입광부는 평면상 직사각형이며, 상기 제 1 입광부에 접한 변에서 상기 도광판과 대향되는 변으로 가며 점차 높이가 낮아지는 백라이트 유닛.
According to clause 18,
The second light incident portion is rectangular in plan, and the height of the backlight unit gradually decreases from the side adjacent to the first light incident portion to the side opposite the light guide plate.
제 11항에 있어서,
상기 입광 영역의 측면에 상기 도광판이 접하며,
상기 도광판은 상기 입광 영역에 접한 변에서 상기 입광 영역과 동일한 높이를 가지며, 대향변으로 가며 점차 높이가 낮아지는 백라이트 유닛.
According to clause 11,
The light guide plate is in contact with the side of the light incident area,
The light guide plate has the same height as the light incident area on the side adjacent to the light incident area, and gradually decreases in height toward the opposite side.
제 20항에 있어서,
상기 도광판 상에 도광판보다 낮은 굴절률의 제 1 매질층과,
상기 제 1 매질층 상에, 광의 방향으로 상측으로 전달하는 규칙적인 홈 형태의 광 추출 패턴을 더 구비한 백라이트 유닛.
According to clause 20,
a first medium layer having a lower refractive index than the light guide plate on the light guide plate;
A backlight unit further comprising a regular groove-shaped light extraction pattern on the first medium layer that transmits light upward in the direction of light.
제 11항 내지 제 15항 및 제 17항 내지 제 21항 중 어느 한 항의 백라이트 유닛; 및
상기 백라이트 유닛 상에 위치한 수광용 영상 패널을 포함한 시야 모드 제어용 디스플레이.
The backlight unit of any one of claims 11 to 15 and 17 to 21; and
A display for viewing mode control including a light-receiving image panel located on the backlight unit.
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