KR20060028895A - Backlight unit - Google Patents

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KR20060028895A
KR20060028895A KR1020040077794A KR20040077794A KR20060028895A KR 20060028895 A KR20060028895 A KR 20060028895A KR 1020040077794 A KR1020040077794 A KR 1020040077794A KR 20040077794 A KR20040077794 A KR 20040077794A KR 20060028895 A KR20060028895 A KR 20060028895A
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이규태
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 도광판의 입광부 형상을 변경하여 광원의 균일도 및 핫 스폿을 개선하도록 한 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 적어도 일측면에 일정한 간격으로 복수개의 홈이 형성된 도광판과, 상기 도광판의 적어도 일측면에 형성된 홈에 대응하게 형성되어 광을 발광하는 복수개의 광원부와, 상기 광원부를 부착한 PCB 기판을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention relates to a backlight unit for changing the shape of the light guide plate to improve the uniformity and hot spots of the light source, the light guide plate having a plurality of grooves formed at regular intervals on at least one side, and formed on at least one side of the light guide plate. And a plurality of light source parts formed corresponding to the grooves and emitting light, and a PCB substrate to which the light source parts are attached.

도광판, 홈, LED, 백라이트, PCBLight Guide Plate, Home, LED, Backlight, PCB

Description

백라이트 유닛{backlight unit}Backlight unit

도 1은 일반적인 액정 백라이트 어셈블리의 구조를 설명하기 위한 도면1 is a view for explaining the structure of a typical liquid crystal backlight assembly

도 2는 종래의 LED를 사용한 백라이트 유닛을 나타낸 사시도Figure 2 is a perspective view showing a backlight unit using a conventional LED

도 3은 종래 기술에 의한 백라이트 유닛에서 도광판의 휘도 특성을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면3 is a view showing a result of simulating the luminance characteristics of the light guide plate in the backlight unit according to the prior art;

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 백라이트 유닛을 나타낸 사시도4 is a perspective view showing a backlight unit according to a first embodiment of the present invention;

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 백라이트 유닛에서 도광판 및 도광판과 LED가 결합된 상태를 확대한 단면도5A and 5B are enlarged cross-sectional views of a light guide plate and a state in which the light guide plate and the LED are combined in the backlight unit according to the present invention.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 백라이트 유닛을 나타낸 사시도6 is a perspective view showing a backlight unit according to a second embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 백라이트 유닛을 나타낸 사시도7 is a perspective view showing a backlight unit according to a third embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 백라이트 유닛에서 도광판 휘도 특성을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면8 is a diagram illustrating a result of simulating light guide plate luminance characteristics in the backlight unit according to the first embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명에 의한 백라이트 유닛에서 LED를 나타낸 단면도9 is a cross-sectional view showing the LED in the backlight unit according to the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

51 : 도광판 52 : 홈51: light guide plate 52: groove

53 : LED 54 : PCB 기판53: LED 54: PCB board

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 휘도 및 외관품위를 향상시키도록 한 백라이트 유닛(backlight unit)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a backlight unit for improving luminance and appearance quality.

일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비전(TV)을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.CRT (Cathode Ray Tube), one of the commonly used display devices, is mainly used for monitors such as TVs, measuring devices, information terminal devices, etc., but the miniaturization of electronic products due to the weight and size of CRT itself It was unable to actively respond to the demand for weight reduction.

따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD ; Liquid Crystal Display device), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP ; Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD ; Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Therefore, in the trend of miniaturization and weight reduction of various electronic products, CRT has a certain limit in weight and size, and is expected to replace the liquid crystal display device (LCD) and gas using electro-optic effects. Plasma display panels (PDPs) using discharges and EL (Electro Luminescence Displays) using electroluminescent effects have been studied. Among them, researches on liquid crystal displays have been actively conducted.

이러한, CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치는, 최근에 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형정보 표시장치 등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.In order to replace the CRT, a liquid crystal display device having advantages such as small size, light weight, and low power consumption has recently been developed to be able to perform a sufficient role as a flat panel display device. As used in monitors and large information display devices, the demand for liquid crystal display devices continues to increase.

상기 액정표시장치는 액정의 광학적 이방특성을 이용한 화상표시 장치로서, 전압의 인가상태에 따라 분극특성을 보이는 액정에 빛을 조사하게 되면 상기 전압인가에 따른 액정의 배향 방향에 따라 통과되는 빛의 양을 조절하여 이미지를 표현할 수 있는 장치이다.The liquid crystal display device is an image display device using optical anisotropy characteristics of liquid crystals. When light is irradiated onto liquid crystals having polarization characteristics according to a voltage application state, the amount of light passing through the liquid crystal display according to the alignment direction of the liquid crystals is applied. It is a device that can control the image.

하지만, 상기와 같은 액정표시장치는 자체가 발광하지 않는 특징을 가지므로 별도의 광원이 필요하다. 따라서 주변의 자연광을 이용하는 반사형 액정표시장치도 있지만, 상기 반사형 액정표시장치는 주변 환경에 의한 사용상의 제약을 많이 받으므로 자체의 독립적인 광원을 가진 액정표시장치가 요구되었다.However, the liquid crystal display device as described above does not emit light and thus requires a separate light source. Accordingly, although there is a reflective liquid crystal display device using natural ambient light, since the reflective liquid crystal display device is subject to a lot of limitations in use due to the surrounding environment, a liquid crystal display device having its own independent light source is required.

결국, 자체 독립적인 광원을 갖는 투과형 액정표시장치가 개발되었으며, 이러한 독립적인 광원을 백 라이트라고 하는데, 광원으로는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), 냉음극 형광램프(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp), 열음극 형광램프(HCFL : Hot Cathode Fluorescent Lamp) 등이 사용되고 있다.As a result, a transmissive liquid crystal display device having an independent light source was developed. Such an independent light source is called a backlight, and the light sources include EL (Electro Luminescence), LED (Light Emitting Diode), and cold cathode fluorescent lamp (CCFL). Cathode Fluorescent Lamps and Hot Cathode Fluorescent Lamps are used.

도 1은 일반적인 액정 백라이트 어셈블리의 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the structure of a general liquid crystal backlight assembly.

도 1에 도시한 바와 같이, 형광램프(1), 도광판(2), 확산패턴(3), 반사판(4), 확산판(5) 및 프리즘 시트(6) 등으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, it is comprised by the fluorescent lamp 1, the light guide plate 2, the diffusion pattern 3, the reflecting plate 4, the diffusion plate 5, the prism sheet 6, etc. As shown in FIG.

먼저, 상기 형광램프(1)는 전압이 인가되면 형광램프(1)내에 존재하는 전자들은 양극으로 이동하고, 이동중인 전자가 아르곤(Ar)과 충돌하여 아르곤이 여기되어 양이온을 증식하고, 증식된 양이온이 음극에 충돌하여 2차 전자를 방출한다.First, when the voltage is applied to the fluorescent lamp 1, the electrons present in the fluorescent lamp 1 move to the anode, and the moving electrons collide with argon (Ar) to excite the argon to proliferate the cations and multiply. The cation strikes the cathode and emits secondary electrons.

상기 방출된 2차 전자가 관내를 흘러서 방전을 개시하게 되면 방전에 의한 전자의 흐름이 수은증기와 충돌, 전리하여 자외선과 가시광이 방출되고, 방출된 자 외선이 램프 내벽에 도포된 형광체를 여기시켜 가시광을 방출하여 빛을 발산하게 된다.When the discharged secondary electrons flow through the tube to initiate discharge, the flow of electrons by the discharge collides with, and ionizes, the mercury vapor to emit ultraviolet rays and visible light, and the emitted ultraviolet rays excite the phosphor coated on the inner wall of the lamp. It emits visible light and emits light.

이어, 상기 도광판(2)은 상기 형광램프(1)에서 발산된 빛을 내부로 입사시켜 상부로 면광원이 출사되도록 하는 웨이브 가이드(Wave-Guide)로서, 광투과력이 우수한 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate) 수지가 사용된다.Subsequently, the light guide plate 2 is a wave guide for injecting the light emitted from the fluorescent lamp 1 into the surface to emit a surface light source to the top, and has excellent light transmittance. PMMA (Poly Methyl Meth Acrylate) ) Resin is used.

상기 도광판(2)의 광 입사 효율에 관계하는 요소로는 도광판 두께 대 램프 직경, 도광판과 램프 사이 거리, 램프 반사판의 형태 등이 있으며, 일반적으로 형광램프(1)를 도광판(2) 중심보다 두께 방향으로 비껴 놓음으로서 광입사 효율이 높아지게 된다.Factors related to the light incidence efficiency of the light guide plate 2 include the light guide plate thickness versus the lamp diameter, the distance between the light guide plate and the lamp, the shape of the lamp reflector, and the like. In general, the fluorescent lamp 1 is thicker than the center of the light guide plate 2. By inclining in the direction, the light incidence efficiency is increased.

이어, 상기 확산패턴(3)은 Si02, 입자와 PMMA, 솔벤트(Solvent)등으로 이루어진다. 이때 상술한 Si02 입자는 광확산용으로 사용되고, 다공질 입자 구조를 가진다. 또한 PMMA는 Si02 입자를 도광판(2) 하부면에 부착시키기 위해 사용된다.Subsequently, the diffusion pattern 3 is composed of SiO 2 , particles, PMMA, solvent, and the like. At this time, the Si0 2 particles described above are used for light diffusion and have a porous particle structure. PMMA is also used to attach Si0 2 particles to the lower surface of the light guide plate 2.

상기 확산패턴(3)은 도트 형태로 도광판 하부면에 도포되며, 도광판(2) 상부에서의 균일한 면광원을 얻기 위해 도트의 면적이 단계적으로 커진다. 즉, 형광램프(1)에서 가까운 쪽은 단위 면적당 도트가 차지하는 면적율이 작고, 형광램프(1)에서 먼 쪽은 단위 면적당 도트가 차지하는 면적율이 크다.The diffusion pattern 3 is applied to the lower surface of the light guide plate in the form of a dot, and the area of the dot is gradually increased in order to obtain a uniform surface light source on the light guide plate 2. That is, the area ratio occupied by the dot per unit area is smaller in the one closer to the fluorescent lamp 1, and the area ratio occupied by the dot per unit area is larger in the far side from the fluorescent lamp 1.

이때 도트의 모양은 여러 가지 형태가 있을 수 있으며, 단위 면적당 도트의 면적율이 동일하면 도트의 모양에 상관없이 도광판 상부에서 같은 밝기의 효과를 얻을 수 있다. In this case, the shape of the dot may have various shapes. If the area ratio of the dots per unit area is the same, the same brightness effect may be obtained on the light guide plate regardless of the shape of the dot.                         

이어, 반사판(4)은 도광판(2) 후단에 설치되어 형광램프(1)에서 출사된 빛이 도광판(2) 내부로 입사되도록 한다.Subsequently, the reflector 4 is installed at the rear end of the light guide plate 2 so that the light emitted from the fluorescent lamp 1 is incident into the light guide plate 2.

그리고 상기 확산판(5)은 도트 패턴이 도포된 도광판(2) 상부에 설치되어 시야각(Viewing Angle)에 따라 균일한 휘도를 얻도록 하는데, 확산판(5)의 재질로는 PET나 PC(Poly Carbonate) 수지를 사용하며, 확산판(5)의 상부에는 확산 역할을 하는 입자 코팅층이 있다.The diffusion plate 5 is installed on the light guide plate 2 to which the dot pattern is applied to obtain uniform luminance according to a viewing angle. As the material of the diffusion plate 5, PET or PC (Poly) is used. Carbonate) resin is used, and the upper part of the diffusion plate 5 has a particle coating layer that serves as a diffusion.

이어, 프리즘 시트(6)는 상기 확산판(5) 상부로 투과되어 반사되는 광의 정면 휘도를 높이기 위한 것으로서, 상술한 프리즘 시트(6)는 특정 각도의 광만 투과되도록 하고, 나머지 각도로 입사된 빛은 내부 전반사가 일어나 프리즘 시트(6) 하부로 다시 되돌아간다. 상술한 것과 같이 되돌아가는 광은 도광판(2) 하부에 부착된 반사판(4)에 의해 반사된다.Subsequently, the prism sheet 6 is to increase the front luminance of the light that is transmitted through the diffusion plate 5 and reflected. The prism sheet 6 allows only the light of a specific angle to pass therethrough and the light incident at the remaining angle. Total internal reflection occurs and returns back to the bottom of the prism sheet 6. As described above, the returning light is reflected by the reflecting plate 4 attached to the lower part of the light guide plate 2.

상기와 같이 구성된 일반적인 액정 백라이트 어셈블리는 몰드 프레임에 고정되며, 백라이트 어셈블리의 상면에 배치되는 디스플레이 유닛은 케이스 탑으로 보호되고, 상기 케이스 탑과 몰드 프레임은 그 사이에 백라이트 어셈블리와 디스플레이 유닛을 수용한 채 결합된다.The general liquid crystal backlight assembly configured as described above is fixed to the mold frame, and the display unit disposed on the upper surface of the backlight assembly is protected by the case top, and the case top and the mold frame accommodate the backlight assembly and the display unit therebetween. Combined.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술에 의한 백라이트 유닛을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a backlight unit according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 종래의 LED를 사용한 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a backlight unit using a conventional LED.

도 2에 도시한 바와 같이, 액정패널의 배면에 구성된 도광판(21)의 적어도 일측면에 LED(22)가 배치되고, 상기 LED(22)에 의해 액정패널을 조명하므로 어두운 장소에서도 화면을 표시할 수 있다.As shown in FIG. 2, the LED 22 is disposed on at least one side of the light guide plate 21 formed on the rear side of the liquid crystal panel, and the LED 22 illuminates the liquid crystal panel so that the screen can be displayed even in a dark place. Can be.

여기서 상기 LED(22)는 PCB 기판(23)상에 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED가 각각 일정한 간격을 갖고 배치되어 있다.Herein, the LEDs 22 are disposed on the PCB substrate 23 with red LEDs, green LEDs, and blue LEDs at regular intervals.

상기와 같이 구성된 백라이트 유닛은 액정패널에 화상을 구현하는 경우에 LED(22)를 점등시킨다. 이때 상기 LED(22)의 적색, 녹색, 청색의 3색의 LED에 전압이 인가되어 발광되고, 상기 발광한 적색, 녹색, 청색의 광은 도광판(21)내에서 산란하는 것에 의해 색혼합되어 백색광을 액정패널의 배면에 조명한다.The backlight unit configured as described above turns on the LED 22 when implementing an image on the liquid crystal panel. At this time, a voltage is applied to the red, green, and blue LEDs of the LED 22 to emit light, and the emitted red, green, and blue light are color-mixed by scattering in the light guide plate 21 to emit white light. Is illuminated on the back of the liquid crystal panel.

상기와 같은 액정패널을 조명하는 광원으로 발광 다이오드(LED)를 이용하는 것에 의해, 노트북형 PC 등의 전자기기의 소전력화, 소형화를 용이하게 달성할 수 있다.By using a light emitting diode (LED) as a light source for illuminating the liquid crystal panel as described above, it is possible to easily reduce the power consumption and miniaturization of electronic devices such as notebook PCs.

한편, LED는 반도체의 광전변환효과를 이용한 고체소자이다. LED를 발광시키기 위해서는 1.5V정도의 직류전압을 인가하면 되기 때문에 DA-AC 변환기가 필요없어 소비전력을 대폭으로 줄일 수 있다.On the other hand, LED is a solid element using the photoelectric conversion effect of the semiconductor. In order to emit LED, a DC voltage of about 1.5V needs to be applied, thus eliminating the need for a DA-AC converter, thereby significantly reducing power consumption.

또한, LED는 반도체 디바이스이기 때문에, 음극선관보다도 신뢰성이 높고, 소형, 장수명이다.In addition, since LEDs are semiconductor devices, they are more reliable than cathode ray tubes, and are small in size and long in life.

도 3은 종래 기술에 의한 백라이트 유닛에서 도광판의 휘도 특성을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a result of simulating the luminance characteristics of the light guide plate in the backlight unit according to the prior art.

도 3에 도시한 바와 같이, 도광판의 입광부 휘도 분포가 균일하지 못하여 광원에 인접한 명부(밝은 부분)가 광원 사이의 암부(어두운 부분)와 대조되어 광원의 위치가 인지되는 현상이 발생한다. 이를 핫 스폿(hot spot) 불량이라 한다(A). As shown in FIG. 3, the light intensity distribution of the light incident portion of the light guide plate is not uniform, so that the light adjacent to the light source (bright part) is contrasted with the dark part (dark part) between the light sources, whereby the position of the light source is recognized. This is called a hot spot failure (A).                         

또한, LED용 백라이트는 도광판의 입광부쪽으로 빛이 치우쳐 있기 때문에 균일도가 좋지 않다(B).In addition, the LED backlight has poor uniformity because light is biased toward the light incident portion of the light guide plate (B).

그러나 상기와 같은 종래의 백라이트 유닛에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the above conventional backlight unit has the following problems.

즉, LED와 도광판이 분리된 상태에서 상기 LED의 광원이 도광판을 통과하면서 도광판 내부에서의 광효율 손실과, 도광판 입광부를 통과하기 전에 외부로의 광손실이 많아 광효율 및 색재현성이 떨어진다.That is, in the state where the LED and the light guide plate are separated, the light source of the LED passes through the light guide plate, and the light efficiency loss inside the light guide plate and the light loss to the outside before passing through the light guide plate incident part are high, resulting in poor light efficiency and color reproducibility.

또한, 상기 LED에서 출사되어 도광판에 입사되기 전에 광원의 출사각도는 약 110°이고, 도광판에 입사된 후의 출사각은 66.6°를 갖는다.In addition, the exit angle of the light source before exiting the LED and incident on the light guide plate is about 110 °, and the exit angle after incident on the light guide plate has 66.6 °.

즉, 도광판 재질의 굴절에 의하여 LED 방사각보다 좁은 광로(光路)를 형성한다.That is, an optical path narrower than the LED emission angle is formed by the refraction of the light guide plate material.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 도광판의 입광부 형상을 변경하여 광원의 균일도 및 핫 스폿을 개선하도록 한 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a backlight unit to improve the uniformity and hot spot of the light source by changing the shape of the light incident portion of the light guide plate to solve the above problems.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 백라이트 유닛은 적어도 일측면에 일정한 간격으로 복수개의 홈이 형성된 도광판과, 상기 도광판의 적어도 일측면에 형성된 홈에 대응하게 형성되어 광을 발광하는 복수개의 광원부와, 상기 광원부를 부착한 PCB 기판을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. The backlight unit according to the present invention for achieving the above object is a plurality of light guide plates formed with a plurality of grooves formed at regular intervals on at least one side and grooves formed on at least one side of the light guide plate to emit light And a light source unit and a PCB substrate to which the light source unit is attached.                     

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 백라이트 유닛을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the backlight unit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a backlight unit according to a first embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 액정패널의 배면에 구성된 도광판(51)의 적어도 일측면에 일정한 간격을 갖고 복수개의 라운딩(rounding) 형태(또는 반원 형태)로 홈(또는 오목부)(52)이 형성되어 있고, 상기 도광판(51)의 적어도 일측면에 형성된 복수개의 홈(52)에 각각 대응되게 복수개의 LED(53)가 배치되어 있다.As shown in FIG. 4, grooves (or recesses) 52 are formed in a plurality of rounding forms (or semicircles) at regular intervals on at least one side of the light guide plate 51 formed on the rear surface of the liquid crystal panel. The plurality of LEDs 53 are formed to correspond to the plurality of grooves 52 formed on at least one side of the light guide plate 51.

여기서 상기 각 LED(53)는 PCB 기판(54)상에 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED가 각각 일정한 간격을 갖고 배치되어 있다.Here, each of the LEDs 53 is disposed on the PCB substrate 54 with a red LED, a green LED, and a blue LED at regular intervals.

또한, 상기 도광판(51)은 표면에 복수개의 요철이 형성된 프리즘 도광판을 사용하고 있다. In addition, the light guide plate 51 uses a prism light guide plate having a plurality of irregularities formed on its surface.

또한, 상기 라운딩 형태의 홈(52)은 최대 깊이가 표면으로부터 약 0.5㎜의 깊이로 형성되어 원기둥 모양을 갖고 있다. 물론, 상기 0.5㎜는 본 발명에서 바람직한 실시예 중의 하나이고, 그 이상이나 그 이하로 도광판의 측면 표면으로부터 소정깊이의 홈을 형성할 수 있다.In addition, the rounded groove 52 has a cylindrical shape with a maximum depth of about 0.5 mm from the surface. Of course, the 0.5mm is one of the preferred embodiments in the present invention, it is possible to form a groove of a predetermined depth from the side surface of the light guide plate more or less.

여기서, 상기 도광판(51)은 PMMA(polymethylmethacrylate)같은 플라스틱(plastic)이나 수지(resin) 또는 열에 강한 유리 재질을 평면형태(flat type)나 쐐기형태(wedge type)로 제작하여 사용된다. Here, the light guide plate 51 is made of a plastic, resin, or heat resistant glass material such as polymethylmethacrylate (PMMA) in a flat or wedge type.

한편, 상기 도광판(51)을 유리재질로 구성함으로써 유리의 제조공정 따라 상기 도광판의 두께 제어가 쉬우며, 유리의 재질에 따라 열적 변형을 최소화 할 수 있다.On the other hand, since the light guide plate 51 is made of a glass material, it is easy to control the thickness of the light guide plate according to the glass manufacturing process, and thermal deformation may be minimized according to the material of the glass.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 백라이트 유닛은 액정패널에 화상을 구현하는 경우에 LED(53)를 점등시킨다. 이때 상기 LED(53)의 적색, 녹색, 청색의 3색의 LED에 전압이 인가되어 발광되고, 상기 발광한 적색, 녹색, 청색의 광은 라운딩 형태의 홈(52)이 형성된 도광판(51)의 입광부를 통해 입사되어 도광판(51)내에서 산란하는 것에 의해 색혼합되어 백색광을 액정패널의 배면에 조명한다.The backlight unit according to the present invention configured as described above turns on the LED 53 when implementing an image on the liquid crystal panel. At this time, a voltage is applied to the red, green, and blue three-color LEDs of the LED 53, and the emitted red, green, and blue light are emitted from the light guide plate 51 having the grooves 52 having a rounded shape. The color is mixed by being incident through the light incident part and scattered in the light guide plate 51 to illuminate the white light on the rear surface of the liquid crystal panel.

이때 본 발명에 의한 백라이트 유닛에서 도광판(51)의 입광부에 라운딩 형태의 홈(52)을 형성함으로써 상기 LED(53)에서 발광된 광원을 확산시키는 역할을 수행하여 전체적인 백라이트의 휘도 및 균일도를 향상시킬 수 있다.In this case, the backlight unit according to the present invention serves to diffuse the light source emitted from the LED 53 by forming a groove 52 having a round shape in the light incident portion of the light guide plate 51 to improve the brightness and uniformity of the overall backlight. You can.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 백라이트 유닛에서 도광판 및 도광판과 LED가 결합된 상태를 확대한 단면도이다.5A and 5B are enlarged cross-sectional views of a light guide plate and a state in which the light guide plate and the LED are combined in the backlight unit according to the present invention.

도 5a 및 도 5b에서와 같이, 도광판(51)의 입광부가 라운딩 형태로 오목하게 들어간 홈(52)이 형성되어 있고, 상기 도광판(51)의 홈(52)에 대응하게 LED(53)가 구성되어 있다.As shown in FIGS. 5A and 5B, grooves 52 in which light incidence portions of the light guide plate 51 are concave in a round shape are formed, and the LEDs 53 correspond to the grooves 52 of the light guide plate 51. Consists of.

여기서, 상기 LED(53)는 약 10와트(Watt)의 것을 사용하고 있지만, 이는 그 이상이나 그 이하의 것을 사용할 수도 있다.Here, the LED 53 uses about 10 Watts, but it may use more or less.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a backlight unit according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 액정패널의 배면에 구성된 도광판(61)의 적어도 일측면에 일정한 간격을 갖고 복수개의 직사각형(rectangle) 형태의 홈(62)이 형성되어 있고, 상기 도광판(61)의 적어도 일측면에 형성된 복수개의 홈(62)에 대응되 게 복수개의 LED(63)가 배치되어 있다.As illustrated in FIG. 6, a plurality of rectangular grooves 62 having a predetermined interval are formed on at least one side of the light guide plate 61 formed on the rear surface of the liquid crystal panel, and the light guide plate 61 A plurality of LEDs 63 are disposed to correspond to the plurality of grooves 62 formed on at least one side.

여기서 상기 LED(63)는 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED가 각각 일정한 간격을 갖고 배치되어 있다.In this case, the LED 63 is a red LED, a green LED, and a blue LED are arranged at regular intervals, respectively.

또한, 상기 도광판(61)은 표면에 복수개의 요철이 형성된 프리즘 도광판을 사용하고 있다. In addition, the light guide plate 61 uses a prism light guide plate having a plurality of irregularities formed on its surface.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view illustrating a backlight unit according to a third embodiment of the present invention.

도 7에 도시한 바와 같이, 액정패널의 배면에 구성된 도광판(71)의 적어도 일측면에 일정한 간격을 갖고 복수개의 라운딩(rounding) 형태의 볼록부(72)가 형성되어 있고, 상기 도광판(71)의 적어도 일측면에 형성된 복수개의 볼록부(72)에 대응되게 복수개의 LED(73)가 배치되어 있다.As illustrated in FIG. 7, a plurality of rounded convex portions 72 are formed on at least one side of the light guide plate 71 formed on the rear surface of the liquid crystal panel at regular intervals, and the light guide plate 71 is formed. A plurality of LEDs 73 are disposed to correspond to the plurality of convex portions 72 formed on at least one side of the.

여기서 상기 LED(73)는 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED가 각각 일정한 간격을 갖고 배치되어 있다.Here, the LED 73 is a red LED, a green LED, and a blue LED are arranged at regular intervals, respectively.

또한, 상기 도광판(71)은 표면에 복수개의 요철이 형성된 프리즘 도광판을 사용하고 있다. In addition, the light guide plate 71 uses a prism light guide plate having a plurality of irregularities formed on its surface.

한편, 상기 도광판(71)의 입광부에 형성된 볼록부(72)는 약 3㎜의 폭을 갖고 0.5㎜의 두께로 형성되어 있다. 여기서, 상기 3㎜의 폭과 0.5㎜의 두께는 본 발명의 바람직한 실시예이고 그 이상이나 그 이하로 형성할 수도 있다.On the other hand, the convex portion 72 formed on the light incident portion of the light guide plate 71 has a width of about 3 mm and is formed to a thickness of 0.5 mm. Here, the width of 3mm and the thickness of 0.5mm are preferred embodiments of the present invention and may be formed above or below.

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 백라이트 유닛에서 도광판 휘도 특성을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating a result of simulating the light guide plate luminance characteristics in the backlight unit according to the first embodiment of the present invention.

도 8에서와 같이, 도광판의 입광부를 반지름 0.5㎜의 라운딩 형태의 홈을 형 성하여 시뮬레이션(simulation)한 결과 노말(normal) 도광판에 비하여 LED 부근의 광원을 확산시키는 역할을 수행하여 전체적인 백라이트 휘도 및 균일도를 향상시킴을 알 수 있다.As shown in FIG. 8, as a result of simulating a light incidence part of the light guide plate by forming a round groove having a radius of 0.5 mm, the light guide plate diffuses a light source near the LED as compared to a normal light guide plate, thereby providing overall backlight brightness. And it can be seen that to improve the uniformity.

도 9는 본 발명에 의한 백라이트 유닛에서 LED를 나타낸 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing the LED in the backlight unit according to the present invention.

도 9에 도시한 바와 같이, LED(100)는 몸체(101)와 발광부(102)로 이루어져 있고, 상기 몸체(101)는 약 1㎜의 두께와 3㎜의 폭을 갖고 형성되어 있고, 상기 몸체(101)의 중앙부에 약 2.5㎜의 폭을 갖는 발광부(102)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 9, the LED 100 includes a body 101 and a light emitting unit 102. The body 101 is formed to have a thickness of about 1 mm and a width of 3 mm. A light emitting part 102 having a width of about 2.5 mm is formed at the center of the body 101.

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.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 백라이트 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the backlight unit according to the present invention has the following effects.

즉, 도광판의 입광부를 빛이 확산할 수 있도록 오목 또는 볼록하게 변형시킴으로써 LED용 백라이트의 균일성(uniformity) 및 핫 스폿(hot spot)을 개선하여 동일 소비 전력에서 기존 대비 높은 휘도 및 외관품위를 향상시킬 수 있다.In other words, the uniformity and hot spot of the backlight for LEDs are improved by concave or convex deformation of the light incident part of the light guide plate so that light can diffuse. Can be improved.

Claims (5)

적어도 일측면에 일정한 간격으로 복수개의 홈이 형성된 도광판과,A light guide plate having a plurality of grooves formed at regular intervals on at least one side thereof; 상기 도광판의 적어도 일측면에 형성된 홈에 대응하게 형성되어 광을 발광하는 복수개의 광원부와,A plurality of light source units formed to correspond to the grooves formed on at least one side of the light guide plate to emit light; 상기 광원부를 부착한 PCB 기판을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And a PCB substrate having the light source unit attached thereto. 제 1 항에 있어서, 상기 광원부는 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛. The backlight unit of claim 1, wherein the light source unit is a red, green, or blue light emitting diode. 제 1 항에 있어서, 상기 홈은 라운딩 또는 직사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛. The backlight unit of claim 1, wherein the groove has a round or rectangular shape. 적어도 일측면에 일정한 간격으로 복수개의 볼록부를 갖고 형성된 도광판과,A light guide plate having a plurality of convex portions at least on one side at regular intervals, 상기 도광판의 적어도 일측면에 형성된 볼록부에 대응하게 형성되어 광을 발광하는 복수개의 광원부와,A plurality of light source units formed to correspond to the convex portions formed on at least one side of the light guide plate to emit light; 상기 광원부를 부착한 PCB 기판을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And a PCB substrate having the light source unit attached thereto. 제 4 항에 있어서, 상기 돌출부는 반원 형태로 돌출됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 4, wherein the protrusion protrudes in a semicircle shape.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7543970B2 (en) 2006-06-09 2009-06-09 Mitsubishi Electric Corporation Flat light source
US7697813B2 (en) 2006-07-04 2010-04-13 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Light guide member and backlight unit including light guide member and methods of fabricating light guide members and backlight units
CN106555949A (en) * 2015-09-23 2017-04-05 元太科技工业股份有限公司 Front optical module and display module
CN107816640A (en) * 2016-09-13 2018-03-20 赛尔富电子有限公司 A kind of ultra-thin area source LED surface mounted lights
CN109975919A (en) * 2019-05-20 2019-07-05 苏州茂立光电科技有限公司 Have both be higher by brilliant degree and it is high enter light exhibition angle light guide plate and backlight module manufacturing method
CN110145704A (en) * 2018-02-13 2019-08-20 致伸科技股份有限公司 Backlight module
US10451788B2 (en) 2015-09-23 2019-10-22 E Ink Holdings Inc. Front light module and display module

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7543970B2 (en) 2006-06-09 2009-06-09 Mitsubishi Electric Corporation Flat light source
US7697813B2 (en) 2006-07-04 2010-04-13 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Light guide member and backlight unit including light guide member and methods of fabricating light guide members and backlight units
US8111969B2 (en) 2006-07-04 2012-02-07 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Methods of fabricating light guide members and backlight units
CN106555949A (en) * 2015-09-23 2017-04-05 元太科技工业股份有限公司 Front optical module and display module
CN106555949B (en) * 2015-09-23 2019-09-10 元太科技工业股份有限公司 Front optical module and display module
US10451788B2 (en) 2015-09-23 2019-10-22 E Ink Holdings Inc. Front light module and display module
CN107816640A (en) * 2016-09-13 2018-03-20 赛尔富电子有限公司 A kind of ultra-thin area source LED surface mounted lights
CN110145704A (en) * 2018-02-13 2019-08-20 致伸科技股份有限公司 Backlight module
CN109975919A (en) * 2019-05-20 2019-07-05 苏州茂立光电科技有限公司 Have both be higher by brilliant degree and it is high enter light exhibition angle light guide plate and backlight module manufacturing method

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