WO2018016691A1 - Backlight unit and liquid crystal display apparatus including same, and backlight unit dimming method - Google Patents

Backlight unit and liquid crystal display apparatus including same, and backlight unit dimming method Download PDF

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WO2018016691A1
WO2018016691A1 PCT/KR2016/014025 KR2016014025W WO2018016691A1 WO 2018016691 A1 WO2018016691 A1 WO 2018016691A1 KR 2016014025 W KR2016014025 W KR 2016014025W WO 2018016691 A1 WO2018016691 A1 WO 2018016691A1
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WO
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unit
light
guide plate
driving region
region
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PCT/KR2016/014025
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French (fr)
Korean (ko)
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최동원
송영웅
김민수
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(주)케이제이프리텍
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a backlight unit and a dimming method thereof for realizing finer and more precise local dimming in the conventional local dimming of the liquid crystal display.
  • LCDs liquid crystal displays
  • these LCD displays are continuously developed and have a clearer effect on people through technology such as having 3D-like functions or increasing the number of pixels such as UHD.
  • Technological advances are being made to deliver image quality. This development requires that the backlight, which plays a role of emitting light from the back side, also has a differentiating technology.
  • Current liquid crystal display divides the backlight into multiple areas for efficient power consumption of the backlight, and the brightness is linked with the image signal, so that the dark areas of the image are turned off or the light is reduced, and the bright areas are increased.
  • a local dimming method that significantly improves the contrast ratio and power consumption has been applied.
  • the backlight driving area needs to be subdivided into a larger number, and in particular, the driving of the upper area and the lower area of the LGP must be controlled separately.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a backlight unit capable of realizing more precise and finely divided local dimming.
  • Still another object of the present invention is to provide a backlight unit capable of further improving performances such as power consumption, brightness, visibility, contrast ratio, and the like.
  • the backlight unit according to the present invention for achieving the above object is a light source; And a light guide plate portion through which light is incident from the light source portion.
  • the light guide plate portion includes a light guide plate body, a first light incident portion formed at one side of the light guide plate body to receive light, and a second light incident portion formed at the other side portion of the light guide plate body to receive light.
  • the light source unit includes a first array composed of a plurality of light emitting elements and disposed on the side of the first light incident unit, and a second array composed of another plurality of light emitting elements and disposed on the side of the second incident light unit.
  • each of the first light incident portion and the second light incident portion includes a serration pattern formed in a sawtooth shape
  • the backlight unit has a first separation distance of 3.2 mm between the light emitting screen of the light guide plate body and the light emitting elements of the first array. It is formed less than, the second separation distance between the light-emitting screen of the light guide plate body and the light emitting device of the second array is formed less than 3.2mm, the serration pattern is formed the pitch of the tooth is less than 0.06mm.
  • a backlight unit may include a driver configured to adjust brightness of a plurality of unit light emitters, respectively; And receiving the image data signal, analyzing the image data signal for each unit driving region, finding the brightest reference pixel for each unit driving region, and determining a reference value for each unit driving region based on the position and brightness of the reference pixel. It may include a control unit for generating a control signal according to the reference value for each unit driving region and transmits the control signal.
  • the controller is further configured to find a brightest reference pixel for each unit driving region by analyzing a receiver for receiving an image data signal and the image data signal for each unit driving region, and for each unit driving region based on the position and brightness of the reference pixel. And a signal generator for generating a control signal according to the determined reference value for each unit driving region.
  • the backlight unit and the liquid crystal display device According to the backlight unit and the liquid crystal display device according to the present invention, it is possible to implement more detailed and precise local dimming compared to the conventional dimming, to further improve the brightness, contrast ratio, visibility, etc. of the display device, power consumption 5 ⁇ compared to the conventional 20% more can be saved.
  • the backlight unit and the liquid crystal display device it is possible to manufacture a backlight unit having an optical length shorter than the conventional optical length threshold, so that the bezel into a further improved one-side bezel size compared to the conventional There is an advantage that can be implemented.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a backlight unit according to the present invention.
  • FIG. 3 is a side view of the backlight unit according to the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view of a backlight unit according to the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of the light guide plate portion according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a serration pattern in accordance with the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view showing a unit light emitter and a unit driving region according to the present invention.
  • FIG. 8 is a simulation data showing a hot spot phenomenon for each pitch of the serration pattern of the present invention.
  • 9a and 9b are comparative graphs showing the relative sizes of hot spots for each pitch of the serration patterns of the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary view for explaining local dimming according to the present invention.
  • FIG. 11 is a view schematically showing an embodiment of a backlight unit according to the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of reference values for respective unit driving regions of the present invention.
  • FIG. 13 is a view illustrating luminance by location of the entire light guide plate when the unit light emitting unit of the present invention is driven.
  • FIG. 14 is a view illustrating luminance by position of a light guide plate when a corresponding unit light emitter is driven such that the luminance of a reference pixel of the reference unit driving region of the present invention is 100;
  • control unit 100 liquid crystal display panel
  • Light guide plate 150 Reflective sheet
  • on or above means to be located above or below the target portion, and does not necessarily mean to be located above the gravity direction.
  • a portion such as an area, a plate, etc. is said “on or on top of” another part, it is not only in contact with or spaced apart from another part, but also in the middle of another part. It also includes cases where there is.
  • one component when one component is referred to as “connected” or “connected” with another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It is to be understood that, unless there is an opposite substrate, it may be connected or connected via another component in the middle.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display according to the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of a backlight unit according to the present invention
  • FIG. 3 is a side view of the backlight unit according to the present invention
  • FIG. 4 is a backlight unit according to the present invention
  • 5 is a perspective view of a light guide plate portion according to the present invention.
  • the liquid crystal display according to the present invention includes a liquid crystal display panel 100 on which an image is displayed and a backlight unit 140 for providing light to the liquid crystal display panel 100.
  • the liquid crystal display panel 100 includes a pair of substrates disposed to face each other and a liquid crystal layer interposed between the pair of substrates, and a pixel region is defined by a plurality of gate lines and data lines arranged in a matrix form on the substrate. do.
  • a thin film transistor for controlling a signal supplied to each pixel and a pixel electrode connected to the thin film transistor are formed on a substrate where the gate line and the data line cross each other, and a color filter and a common electrode are formed on the other substrate.
  • polarizers may be provided on the rear surfaces of the two substrates, respectively.
  • the backlight unit 140 may include a light source unit 130 for emitting light, a light guide plate unit 145 for changing a distribution of light provided from the light source unit 130, and a light guide unit 145.
  • the optical sheets 110 and 120 to uniform the luminance distribution and improve the vertical incidence, and the reflective sheet 150 for injecting light emitted to the rear of the light guide plate body 10 into the light guide plate.
  • the light source unit 130 includes a plurality of light emitting devices disposed on both side surfaces of the light guide plate 145, and a reflecting plate reflecting light emitted from the light emitting device toward the light guide plate.
  • the light emitting device is preferably composed of a point light source such as an LED (Light Emitting Diode (LED)), but may be a tube light source such as a cold cathode tube (fluorescent lamp) that emits white light.
  • the light source unit 130 may be divided into a first array 20 disposed on one side of the light guide plate 145 and a second array 22 disposed on the other side.
  • the first array 20 is composed of a plurality of light emitting elements 21, and the light emitting elements 21 are arranged in a line at a distance from each other on the same axis.
  • the first array 20 is disposed on the first light incident part 31 side of the light guide plate 145. More specifically, in the first array 20, the light emitting device 21 configuring the same is disposed to face the light incident surface 35 of the first light incident portion 31, that is, the serration pattern SP to be described later. Preferably, the light exit surface of the light emitting element 21 is disposed in contact with the light incident surface 35.
  • the second array 22 is made up of another plurality of light emitting elements 23, and the light emitting elements 23 are arranged in a row at a distance from each other on the same axis.
  • the second array 22 is disposed on the second light incident part 32 side of the light guide plate 145. More specifically, in the second array 22, the light emitting device 23 configuring the same is disposed to face the light incident surface 37 of the second light incident part 32, that is, the serration pattern SP to be described later.
  • the light exit surface of the light emitting element 23 is disposed in contact with the light incident surface 37.
  • the optical sheet may include a diffusion sheet 120 for diffusing light incident from the light guide plate body 10 toward the liquid crystal display panel 100 and a prism sheet 110 for condensing the diffused light to improve vertical incidence.
  • a diffusion sheet 120 for diffusing light incident from the light guide plate body 10 toward the liquid crystal display panel 100
  • a prism sheet 110 for condensing the diffused light to improve vertical incidence.
  • Reflective sheet 150 is for reflecting the light emitted to the lower portion of the light guide plate body 10 to be re-incident into the light guide plate body 10, any conventional reflective sheet used in the art can be used without particular limitation. .
  • the light guide plate 145 includes a light guide plate body 10 and light receiving parts 31 and 32, and the light guide parts 31 and 32 are formed on both side surfaces of the light guide plate body 10, respectively.
  • the light guide plate body 10 is configured to uniformly change the optical distribution concentrated in a narrow area over a large area.
  • the surface light source having uniform luminance by repeating total reflection and refraction of point light or linear light incident from the light source unit 130 inside After converting to the outside, exiting.
  • the surface light source emission area of the light guide plate body 10 is referred to as an "effective screen or effective area of the backlight unit 140".
  • an effective screen or an effective area (Light Area) of the backlight unit 140 will be referred to as a light output screen (L / A).
  • the light exit screen L / A may correspond to the remaining areas of the entire upper surface of the light guide plate except for the area where the light exit is shielded by the shielding layer 40.
  • the active area A / A refers to an effective area in which an image is substantially displayed on the liquid crystal display panel 100. In general, a portion of the light exit screen L / A is used as the active area A / A. .
  • the liquid crystal display generally has a larger size of the light exit screen L / A than the active area A / A, and typically has the active area A / A several mm on one side K1. For example, an area grown 0.3 mm corresponds to the light exit screen L / A.
  • the light guide plate body 10 is a thin plate or film member formed of a transparent resin material, the shape of which may be formed in a rectangular shape, and as a usable resin material, an acrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA) is typically used.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • polycarbonate resin, styrene resin, olefin resin, polyester resin, etc. can be used besides this.
  • the light guide plate body 10 may have light scattering patterns 11 and 13 formed on at least one surface to supply a uniform surface light source.
  • the light scattering patterns 11 and 13 may be formed in an embossed pattern such as a dot / round-prism / triangular-prism pattern / lenticular pattern or in an intaglio pattern such as a U cut / V cut / lenticular pattern. .
  • the light scattering patterns 11 and 13 may be provided for light scattering and may be integrally formed on the light guide plate body 10, and may be formed by a direct processing method, an etching method, a laser processing method, or a sand blasting method.
  • the light scattering patterns 11 and 13 are configured to have a structure in which the spacing between neighboring intaglios (or reliefs) decreases toward the central portion C1 and is gradually densely arranged. In other words, as the distance from the light source unit 130 increases, the gap becomes dense.
  • the light source portions 130 are provided at both sides of the light guide plate body 10, and the left light scattering pattern 11 based on the central portion C1 is the first array as shown in FIG. 3.
  • the pattern spacing gradually becomes denser as it faces from the 20 to the center portion C1, and the pattern spacing gradually becomes denser as the other light scattering pattern 13 faces the center portion C1 from the second array 22, so that the light guide plate body 10 In the center of the c).
  • the light scattering pattern may be configured to gradually increase the size of the embossed (or intaglio pattern) toward the central portion (C1) of the light guide plate body 10.
  • the light incident part is an area in which light emitted from the light source part 130 is incident, and is formed in one side part (lower side part in FIG. 2) of the light guide plate body 10 to receive light emitted from the first array 20.
  • the first light incident part 31 and the second light incident part 32 formed on the other side part of the light guide plate main body 10 (upper side part in FIG. 2) to which light emitted from the second array 22 is incident are formed.
  • the "lower side part” refers to one side edge portion of the light guide plate body 10
  • the "upper side part” refers to the opposite edge portion of the "lower side portion”.
  • the first light incidence part 31 and the second light incidence part 32 may be integrally formed on the light guide plate body 10, or may be separately molded to have a lens shape adjacent to or in contact with both sides of the light guide plate body 10. It can also be configured.
  • serration patterns in the form of saw teeth are formed on the light incident surface 35 of the first light incident portion 31 and the light incident surface 37 of the second light incident portion 32.
  • the serration pattern increases the angle at which light enters and widens the scattering range.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a serration pattern according to the present invention. Referring to Figure 6 will be described in detail with respect to the features of the serration (Serration) pattern of the present invention.
  • the serration patterns are provided on the light receiving surfaces 35 and 37, the light radiated radially from the light source unit 130 is incident on the light guide plate 145, and is then refracted and diffused while passing through the serration pattern SP. Will be minimized.
  • the serration pattern SP may be formed in a sawtooth shape or a semicircular cross-sectional shape along the length direction of the light incident surface.
  • the optical length of the backlight unit is reduced to less than 3.2 mm, the light emitted from the light source unit 130 is not diffused in the light guide plate body 10 and the front surface of the BLU screen.
  • the phenomenon to be irradiated that is, a hot spot phenomenon occurs.
  • the optical length of the backlight unit is a distance L1 between the light emitting screen L / A of the light guide plate body 10 and the light emitting elements 21 and 23 of the light source unit 130 as shown in FIG. 4. L2).
  • the optical lengths L1 and L2 are the distances from the ends of the light emitting elements 21 and 23 (that is, the light emitting element portions in contact with the light receiving surfaces 35 and 37) to one end of the shielding layer 40. It may be defined as.
  • the shielding layer 40 refers to a portion located in the vertical upper portion of the light guide plate body 10 of the bezel (Bezel) region, the "one end of the shielding layer 40" is such a shielding layer 40 ) Means the lengthwise end.
  • a light source is installed only on one side of the light guide plate, and accordingly, a bezel region of about 5.5 mm is formed.
  • a light emitting device having a capacity corresponding thereto should be configured.
  • a bezel of about 5.5 mm may be used. Area is required.
  • an optical length of 3.2 mm or more was provided along with this. This is because, according to the conventional backlight unit structure, when the optical length is less than 3.2 mm, a hot spot phenomenon is strongly generated and the display performance is drastically degraded.
  • the light source unit 130 is divided into two (that is, the first and second arrays), and each of the two light source units 130 is one on each side of the light guide plate unit 145. It is made of a structure that is installed. Accordingly, the first array 20 may be configured as a light emitting device having a smaller capacity than the conventional light source, thereby reducing the bezel area to a value smaller than that of the conventional 5.5 mm, and specifically, a bezel area of about 3.0 mm. It can be configured to have. In addition to the bezel region of about 3.0 mm, the optical lengths L1 and L2 may also be smaller than the conventional values, that is, less than 3.2 mm.
  • the present inventors set the pitch P1 of the serration pattern SP. When it is reduced below the threshold and the inclination angle of the serration pattern SP is formed within a predetermined angle range, it has been found that the hot spot phenomenon due to the reduction of the optical lengths L1 and L2 can be improved.
  • the optical length of the backlight unit 140 that is, the light exit screen L / A of the light guide plate main body 10 may be defined by the light source unit structure which is separated into two conditions and a condition to be described below of the serration pattern SP.
  • the separation distance L1 between the light emitting devices of the first array 20 may be less than 3.2 mm, and may be reduced to a maximum of 1.35 mm.
  • the separation distance L2 between the light emitting screen L / A of the light guide plate body 10 and the light emitting devices of the second array 22 may also be reduced to a range of 3.2 mm to 1.35 mm.
  • the first light incident portion 31 and the second light incident portion 32 of the present invention are respectively applied to the corresponding light incident surfaces (35, 37) A serration pattern that satisfies the condition is formed.
  • the pitch P1 of the teeth is formed to be 0.06 mm or less, and the angle ⁇ 1 between the neighboring teeth is 85 ° to 95 °.
  • the "pitch pitch P1 of the teeth” means the maximum width of one tooth, which may also be expressed as the distance between the center of the first tooth and the center of the second tooth immediately adjacent thereto.
  • the "interval between teeth ( ⁇ 1)” means an angle between a pair of teeth adjacent to each other. Accordingly, when the angle ⁇ 1 between the teeth is formed at 90 °, one tooth is configured to have an upwardly inclined surface of 45 °.
  • FIG. 8 is experimental data showing a hot spot phenomenon for each pitch of the serration pattern SP when the aforementioned optical lengths L1 and L2 are formed to be less than 3.2 mm (1.35 mm in FIG. 8), and FIGS. 9A and 9B. Is a comparison graph showing the relative magnitudes of the hot spots for each pitch of FIG. 8.
  • the angle ⁇ 1 of the liver is formed at 90 °.
  • the inventors of the present invention make the tooth pitch P1 of the serration pattern SP less than 0.1 mm (that is, 0,08 mm) even when the optical lengths L1 and L2 are configured to be 1.35 mm, which is considerably smaller than the conventional 3.2 mm.
  • the hot spot phenomenon is slightly improved (see Fig. 8 (c)), and in particular, when formed at 0.06 mm or less (preferably 0.04 mm or less), the hot spot value is reduced to the level required for a conventional liquid crystal display. And it was found.
  • the hot spot value starts to drop sharply, most preferably.
  • the hot spot phenomenon is drastically improved as shown in FIG. 8 (e), thereby satisfying the normal display performance required for the liquid crystal display device.
  • the backlight unit 140 by separating the light source unit into two, the size of the lower bezel of the display device can be further reduced, and in particular, the optical length ( Even if L1 and L2 are also reduced, the above-described serration pattern (SP) structure can improve the hot spot value to a level suitable for a normal display device.
  • SP serration pattern
  • the backlight unit 140 of the present invention is configured such that the first array 20 and the second array 22 can be controlled to be turned on independently of each other, and the driving region is at least an upper region and a lower region of the light guide plate body 10. It is characterized by being divided.
  • the first array 20 is composed of N light emitting elements, and the N light emitting elements are grouped by M units, and N / M (where N ⁇ M, where N / M is a natural number) first A unit light emitter is formed, and each of the N / M first unit light emitters is configured so that its lighting and light amount are individually controlled.
  • the second array 22 is composed of N 'light emitting elements, and N' light emitting elements are grouped by M 'units, and N' / M '(where N' ⁇ M' and N '/ M' Natural unit) second unit light emitters, and the N '/ M' second unit light emitters are configured so that their lighting and light amount are individually controlled.
  • the lower region of the light guide plate body 10 of the backlight unit 140 is divided into N / M driving regions (ie, lighting regions) by N / M first unit emitters, and the upper region is N '.
  • the driving area i.e., the lighting area
  • / M '' drive area hereinafter, referred to as 'unit drive area').
  • the N / M first unit emitters and the N '/ M' second unit emitters have a predetermined luminance determined according to a value of current / voltage applied to each unit emitter, and local dimming is performed based on the values. It is composed.
  • the light source unit 130 of FIG. 7 includes a first array 20 of 12 (N) light emitting devices and a second array 22 of 12 (N ′) light emitting devices.
  • the first array 20 is configured to have a first unit emitter composed of a total of 4 (N / M) and grouped into 3 (M) units
  • the second array 22 is grouped into 3 (M ') units. It was configured to have a second unit light-emitting body consisting of a total of 4 (N '/ M').
  • the driving area of the display screen (that is, the light guide plate body 10) is largely divided into an upper area controlled by the first array 20 and a lower area controlled by the second array 22.
  • the lower region is divided into four unit driving regions (1 to 4 of FIG. 7) in detail
  • the upper region is divided into four unit driving regions (5 to 8 of FIG. 7) in detail.
  • the driving (ie, lighting and luminance) of the first unit driving region 1 is controlled by the first unit light emitting body including a plurality of '21a' light emitting elements, and the second unit driving region 2 ) Is driven by the first unit light emitting body consisting of a plurality of '21b' light emitting devices (ie, lighting and luminance), and the third unit driving region 3 is the first unit consisting of a plurality of '21c' light emitting devices.
  • the driving (i.e., lighting and luminance) is controlled by the unit light emitting body, and the fourth unit driving region (4) is driving (i.e., lighting and luminance) by the first unit light emitting body composed of a plurality of '21d' light emitting elements. This is controlled.
  • the driving of the fifth unit driving area 5 is controlled by a second unit light emitting body including a plurality of '23a' light emitting devices (that is, lighting and luminance), and the sixth unit driving area 6 includes a plurality of driving units.
  • Its driving i.e., lighting and luminance
  • the seventh unit driving region 7 is controlled by the second unit light-emitting body made up of the plurality of '23c' light emitting devices
  • the driving i.e., lighting and luminance
  • the driving i.e., lighting and luminance
  • the driving is controlled in the eighth unit driving region (8) by a second unit light emitting body composed of a plurality of '23d' light emitting elements.
  • the backlight unit 140 of the present invention analyzes an image signal in a program to control brightness of a certain portion of the screen and compares and calculates the cell light amount in each unit driving region, and calculates the light amount in each unit driving region. It is configured to finally convert the screen dimming by converting the power value applied to the light emitter.
  • the LCD is configured to compare and calculate brightness values for each unit driving region divided into a plurality, as illustrated in FIGS. 7 and 10.
  • the brightness value may be calculated as a relative ratio (%) with respect to the maximum brightness (that is, the maximum amount of light) of the light emitting device.
  • the right display area is displayed as a screen having normal brightness, and the brightness value is calculated as '100%'.
  • the left display area is displayed as a darker screen than the right display area.
  • the brightness value is less than the maximum light amount (eg, 20%).
  • the brightness value of '100%' means that the unit light emitter, that is, the light emitting device is turned on at the maximum amount of light.
  • each display area ie, the unit driving area
  • the brightness value of each display area may be calculated by analyzing an image data signal by an image analyzer
  • the image analyzer may be provided in a controller
  • the controller may be a CPU or MCU. Can be configured.
  • the backlight unit 140 is controlled to calculate the power value to be applied to each unit light emitter.
  • the brightness values are compared and calculated for each unit driving region.
  • the unit driving regions corresponding to 3, 4, 7, and 8 of FIG. The value is 100%, and the unit driving area corresponding to 1, 2, 5, and 6 may have a brightness value of 20%.
  • the brightness value of each unit driving region calculated as described above is converted into a power value of the corresponding unit driving region.
  • the "power value of the unit driving region” means a power value to be applied to the unit light emitting body in charge of the corresponding unit driving region in order to implement the brightness value calculated through image data analysis.
  • the controller is configured to implement local dimming by individually controlling each unit light emitter according to the power value.
  • the maximum power for the maximum amount of light (ie, 100% of the brightness value) of the unit light emitter may be defined as 0.21 mW (10.5v, 20mA), in which case, 3 0.21mW of power is supplied to each unit illuminant in the unit driving regions of 4, 7, and 8, and 0.042 (0.21mW ⁇ 20%) to each unit illuminant in the unit driving regions of 1, 2, 5 and 6.
  • 0.21 mW (10.5v, 20mA)
  • 3 0.21mW of power is supplied to each unit illuminant in the unit driving regions of 4, 7, and 8, and 0.042 (0.21mW ⁇ 20%) to each unit illuminant in the unit driving regions of 1, 2, 5 and 6.
  • the backlight unit of the present invention is uniform in the amount of light in a direction away from the light source due to the gradation effect caused by the change in the amount of light, especially when performing partial dimming (e.g., dividing dimming) in which only some of the unit emitters are turned on and other units are not lit.
  • partial dimming e.g., dividing dimming
  • the problem of deterioration may occur.
  • the backlight unit of the present invention is configured so that the opposite unit light emitter opposite to the light unit light emitter also emits weak light to compensate for the change in the amount of light of the light unit light emitter.
  • the controller of the backlight unit includes a unit driving region corresponding to the brightness value '0' (hereinafter, referred to as a 'black region') among brightness values calculated by analyzing brightness values of unit driving regions of the input image data.
  • a unit driving region corresponding to the brightness value '0'
  • the unit light emitter may be defined as follows. Configured to control.
  • control unit when the condition is satisfied, is configured to apply power for turning on the first light amount to the first unit light emitter (or the second unit light emitter) in charge of the lighting area, and to display the second unit light emitter in charge of the black area ( Alternatively, the first unit light emitter controls to apply power for turning on the second light amount less than the first light amount.
  • the brightness value of the image corresponding to the second unit driving region 2 is '0' (that is, a black image) and is positioned on the vertical upper portion of the second unit driving region 2.
  • the brightness value of the image corresponding to the 6 unit driving region 6 is '100' (that is, the display image).
  • the second unit light emitter 23b that is in charge of the sixth unit driving area 6 is supplied with power for the first light amount corresponding to the brightness value '100', and is in charge of the second unit driving area 2.
  • the first unit light emitter 21b is applied with power so as to emit less light than the first light amount.
  • the unit illuminant in charge of the unit driving region corresponding to the black image is also controlled to be lit with a relatively small amount of light, thereby correcting light quantity non-uniformity due to lighting of some screens. I can do it.
  • FIG. 11 is a view schematically showing an embodiment of a backlight unit according to the present invention.
  • a backlight unit according to the present invention includes a light guide plate body 10, a light source unit including a first array 20 and a second array 22, a driver 60, and a controller ( 70).
  • the light guide plate body 10 is divided into a plurality of unit driving regions.
  • the unit driving regions are divided into a total of eight unit driving regions 1 to 8, but the number of unit driving regions may be adjusted as necessary.
  • the light source unit includes a first array 20 and a second array 22, and each of the first array 20 and the second array 22 includes a plurality of unit light emitters 20a to 20d and 22a to 22d, respectively. Include.
  • the light source unit includes a first array 20 and a second array 22, and the first array 20 includes four first unit emitters 20a, 20b, 20c, and 20d. Each of the first unit light emitters 20a, 20b, 20c, and 20d includes a plurality of light emitting devices.
  • the second array 22 includes four second unit emitters 22a, 22b, 22c, and 22d, and each of the second unit emitters 22a, 22b, 22c, and 22d includes a plurality of light emitting devices. .
  • the first unit light emitter and the second unit light emitter correspond to the plurality of unit driving regions in one-to-one correspondence.
  • the driver 60 controls the brightness of each of the first unit light emitters 20a, 20b, 20c and 20d and the second unit light emitters 22a, 22b, 22c and 22d.
  • the driver 60 supplies power to each of the first unit light emitters 20a, 20b, 20c, and 20d and the second unit light emitters 22a, 22b, 22c, and 22d according to the control signal received from the controller 70. Adjust the brightness of each unit illuminant.
  • the controller 70 includes a receiver, an analyzer, and a signal generator.
  • the receiver receives an image data signal to be displayed on the display unit.
  • the analysis unit analyzes the image data signal by frame unit for each unit driving region (1 to 8), compares the luminance value of each pixel in the corresponding frame for each unit driving region (1 to 8), and compares the luminance of the pixel having the highest luminance.
  • the position and the luminance value of the pixel are calculated as the reference value of the unit driving area.
  • the reference value may be represented by an X, Y coordinate value and a luminance value of the pixel.
  • the right two unit driving regions 4 and 8 are unlit regions, and the luminance values of the pixels (x4 and y4) of the first unit driving region 1 in the lower row are the brightest at 100.
  • the signal generator generates a control signal through reference values for each unit driving area (1 ⁇ 8).
  • the control signal can be generated by directly using the reference value of each unit driving region. That is, control to adjust the power applied to the first unit light emitters 20a, 20b, 20c, and 20d and the second unit light emitters 22a, 22b, 22c, and 22d so that the pixel of the reference value has a corresponding luminance value. You can generate a signal.
  • a signal generator including a memory unit, a reference region selector, a first control signal generator, and a second control signal generator may be used to generate a control signal in the following manner. It may be.
  • luminance of each position of the light guide plate main body 10 is applied to each unit light emitter. Measure or simulate by varying the amount of power applied.
  • the measurement or simulation information is stored in a memory unit or in a table in the form of a contour graph as shown in FIG. 13.
  • the unit driving region of the light guide plate body 10 is brightened. Referring to FIGS. 11 and 13, when the first unit light emitter 20a at the lower left is driven, the lower left near the first unit light emitter 20a is the brightest and becomes darker as it is farther away.
  • the reference region selector sets one of the plurality of unit driving regions 1 to 8 as the reference unit driving region.
  • the controller generates a control signal of the corresponding unit light emitter according to the reference value of the unit driving region analyzed by the analyzer.
  • the first control signal generator generates the first or second unit light emitter control signal so that the pixel having the highest luminance in the reference unit driving region has the corresponding luminance value.
  • a unit driving region including a pixel having the largest luminance value may be selected.
  • the second control signal generator generates a control signal of the first or second unit light emitter corresponding to the unit driving regions disposed around the reference unit driving region.
  • the second control signal generator subtracts the luminance value of the corresponding pixel due to the light emission of the unit emitter corresponding to the reference unit driving region from the luminance value of the pixel having the highest luminance of the unit driving region around the reference unit driving region.
  • the control signal for driving the first or second unit light emitting body corresponding to the corresponding unit driving region is generated based on the difference by the subtraction, that is, the remaining value.
  • the luminance applied to the (x1, y1) pixel by driving the second unit light emitter 22a corresponding to the unit driving region (5) in the upper left corner is sufficient to drive the second unit light emitter 22a so that is approximately 20.
  • the (x5, y5) pixels which are the reference pixels of the unit driving region 2 adjacent to the right side of the reference unit driving region 1, have a luminance of about 65 by turning on the reference unit driving region 1, the luminance It has a brightness over 30 which is the reference value of.
  • control signals of the first or second unit light emitters corresponding to the unit driving regions spaced one space from the reference unit driving region may be generated in the same manner.
  • the control signal is generated in consideration of the luminance value caused by the lighting of the adjacent unit driving region instead of the reference unit driving region.
  • the pixel of the reference unit driving region may be brightened by the lighting of the peripheral unit driving region.
  • the backlight unit of the present invention may cause a problem that the light quantity uniformity may be lowered due to the gradation effect caused by the light quantity change, particularly when dividing dimming is performed in which only some unit light emitters are turned on and other unit light emitters are not lit. .
  • the backlight unit of the present invention is configured such that the opposite unit light emitter facing the light unit light emitter also lights up a relatively small amount of light so as to correct luminance uniformity for image display.
  • the backlight unit of the present invention is configured to control as follows.
  • the backlight unit of the present invention is applied to the unit light emitter in charge of the lighting area for the first light amount is turned on, the unit light emitter in charge of the black area is less than the first light amount It is controlled so that electric power for turning on the second light amount is applied.

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Abstract

The present invention relates to a backlight unit and a liquid crystal display apparatus including same. The backlight unit can realize a more subdivided and precise local dimming when compared to the related art, and can further improve power consumption, luminance, visibility, a contrast ratio, or the like when compared to the related art. The backlight unit according to the present invention comprises: a light source part; and a light guide plate part onto which light is incident from the light source part. The light guide plate part comprises: a light guide plate main body; a first light incident part which is formed on one side surface portion of the light guide plate main body and onto which light is incident; and a second light incident part which is formed on the other side surface portion of the light guide plate main body and onto which light is incident. The light source part is characterized by including a first array made of a plurality of light emitting devices and disposed on the first light incident part side, and a second array made of another plurality of light emitting devices and disposed on the second light incident part side.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정 표시 장치 그리고 백라이트 유닛 디밍 방법Backlight unit, liquid crystal display including the same, and backlight unit dimming method
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 표시 장치의 로컬 디밍에 있어서 종래 대비 더 세분화되고 정밀한 로컬 디밍을 구현하기 위한 백라이트 유닛 및 이의 디밍 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a backlight unit and a dimming method thereof for realizing finer and more precise local dimming in the conventional local dimming of the liquid crystal display.
현재 스마트폰은 휴대성에 의한 배터리의 전력이 오래 유지되는 방안에 대한 연구 및 기술개발이 활발하며, 더불어 이에 대한 소비자의 소비전력 절감에 대한 요구가 큰 상황이다.Currently, smart phones are actively researching and developing technologies for keeping battery power long due to portability, and there is a great demand for reducing power consumption of consumers.
현 디스플레이 시장은 액정표시장치(LCD)가 대세를 이루고 있으며, 이러한 LCD 디스플레이는 지속적으로 발전하며 3D와 같은 기능을 갖게하거나, UHD와 같이 화소수를 증가시키는 등의 기술 구현을 통해 사람에게 보다 선명한 화질을 전달하고자 하는 기술 발전이 이루어지고 있다. 이러한 발전은 후면에서 발광역할을 하는 백라이트도 차별화되는 기술을 갖도록 요구하고 있다.In the current display market, liquid crystal displays (LCDs) are dominant, and these LCD displays are continuously developed and have a clearer effect on people through technology such as having 3D-like functions or increasing the number of pixels such as UHD. Technological advances are being made to deliver image quality. This development requires that the backlight, which plays a role of emitting light from the back side, also has a differentiating technology.
현 액정표시장치에서는 전력소모의 70%를 차지하고 있는 백라이트에 대한 저전력 소모 기술을 요구하고 있는 상황이지만, 현 중소형 디스플레이가 사용되는 노트북, 테블릿, 스마트폰에서는 휴대성과 경량화의 요구로 엣지타입(Edge type)이라는 구조의 백라이트를 주로 채용하고 있다.While current LCDs require low power consumption technology for backlights, which account for 70% of the power consumption, notebooks, tablets, and smartphones that use small and medium-sized displays require edge type (Edge) due to the demand for portability and light weight. type of backlight is mainly used.
현 액정표시장치는 백라이트의 효율적인 전력 소모를 위해 백라이트를 다수의 영역으로 구분하고 휘도를 영상 신호와 연계해 영상의 어두운 부분에 해당되는 영역은 백라이트를 끄거나 빛을 줄이고, 밝은 영역은 휘도를 높여줌으로써, 명암비 및 소비전력을 대폭 개선한 로컬 디밍 방식이 적용되고 있다.Current liquid crystal display divides the backlight into multiple areas for efficient power consumption of the backlight, and the brightness is linked with the image signal, so that the dark areas of the image are turned off or the light is reduced, and the bright areas are increased. In this case, a local dimming method that significantly improves the contrast ratio and power consumption has been applied.
이러한 로컬 디밍 기술을 보다 효과적으로 구현하기 위해서는 백라이트 구동 영역을 보다 많은 개수로 세분화하고, 특히 도광판의 상부 영역과 하부 영역의 구동을 개별적으로 제어할 수 있어야 한다.In order to implement such a local dimming technology more effectively, the backlight driving area needs to be subdivided into a larger number, and in particular, the driving of the upper area and the lower area of the LGP must be controlled separately.
그런데, 종래 액정표시장치는 베젤 크기 증가 및 백라이트 유닛의 광학 길이(Optical Length) 증가 등의 문제로 선행특허 1과 같이 도광판의 일측면에만 광원을 배치하여 이 하나의 광원만으로 로컬 디밍을 구현하는 것이 통상적이며, 이러한 이유로 현 백라이트 유닛 구조에서는 보다 정밀하고 세분화된 로컬 디밍을 구현하기 어려운 한계가 있다.However, in the conventional liquid crystal display, due to problems such as an increase in the bezel size and an optical length of the backlight unit, a light source is disposed only on one side of the light guide plate to implement local dimming using only one light source, as in the first patent. Conventional and for this reason, there is a limitation in the current backlight unit structure that it is difficult to implement more precise and fine local dimming.
[선행기술문헌] 한국공개특허 제2015-0062857호 (2015.06.08)Prior Art Documents Korean Patent Publication No. 2015-0062857 (2015.06.08)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 대비 더 정밀하고 세분화된 로컬 디밍을 구현할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a backlight unit capable of realizing more precise and finely divided local dimming.
본 발명의 또 다른 목적은 종래 백라이트 유닛의 광학 길이(Optical Length) 축소 한계를 극복할 수 있어 종국에는 액정표시장치의 베젤 사이즈를 더 줄일 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a backlight unit that can overcome the optical length reduction limit of the conventional backlight unit and can eventually reduce the bezel size of the liquid crystal display device.
본 발명의 또 다른 목적은 소비전력, 휘도, 시인성, 명암비 등의 성능을 종래 대비 더 개선할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a backlight unit capable of further improving performances such as power consumption, brightness, visibility, contrast ratio, and the like.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 광원부; 및 광원부로부터 빛이 입사되는 도광판부를 포함한다.The backlight unit according to the present invention for achieving the above object is a light source; And a light guide plate portion through which light is incident from the light source portion.
도광판부는 도광판 본체, 도광판 본체의 일 측면부에 형성되어 빛이 입사되는 제1 입광부 및 상기 도광판 본체의 타 측면부에 형성되어 빛이 입사되는 제2 입광부를 포함한다.The light guide plate portion includes a light guide plate body, a first light incident portion formed at one side of the light guide plate body to receive light, and a second light incident portion formed at the other side portion of the light guide plate body to receive light.
광원부는 다수 개의 발광소자로 이루어지고 제1 입광부 측에 배치되는 제1 어레이, 및 또 다른 다수 개의 발광소자로 이루어지고 제2 입광부 측에 배치되는 제2 어레이를 포함한다.The light source unit includes a first array composed of a plurality of light emitting elements and disposed on the side of the first light incident unit, and a second array composed of another plurality of light emitting elements and disposed on the side of the second incident light unit.
바람직하게는, 제1 입광부와 제2 입광부 각각은 톱니 모양으로 형성되는 세레이션 패턴을 포함하고, 백라이트 유닛은 도광판 본체의 출광화면과 제1 어레이의 발광소자 간의 제1 이격거리가 3.2㎜ 미만으로 형성되고, 도광판 본체의 출광화면과 상기 제2 어레이의 발광소자 간의 제2 이격거리가 3.2㎜ 미만으로 형성되며, 세레이션 패턴은 상기 톱니의 피치가 0.06㎜ 이하로 형성된다.Preferably, each of the first light incident portion and the second light incident portion includes a serration pattern formed in a sawtooth shape, and the backlight unit has a first separation distance of 3.2 mm between the light emitting screen of the light guide plate body and the light emitting elements of the first array. It is formed less than, the second separation distance between the light-emitting screen of the light guide plate body and the light emitting device of the second array is formed less than 3.2mm, the serration pattern is formed the pitch of the tooth is less than 0.06mm.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 다수 개 단위 발광체의 밝기를 각각 조절하는 구동부; 및 영상 데이터 신호를 수신하고, 단위 구동영역별 영상 데이터 신호를 분석하여, 단위 구동영역별로 가장 밝은 기준 픽셀을 찾고, 기준 픽셀의 위치 및 밝기를 기준으로 단위 구동영역별 기준 값을 결정하며, 결정된 단위 구동영역별 기준 값에 따른 제어신호를 생성하여 상기 구동부에 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a backlight unit may include a driver configured to adjust brightness of a plurality of unit light emitters, respectively; And receiving the image data signal, analyzing the image data signal for each unit driving region, finding the brightest reference pixel for each unit driving region, and determining a reference value for each unit driving region based on the position and brightness of the reference pixel. It may include a control unit for generating a control signal according to the reference value for each unit driving region and transmits the control signal.
그리고, 제어부는 영상 데이터 신호를 수신하는 수신부와, 단위 구동영역별 영상 데이터 신호를 분석하여 단위 구동영역별로 가장 밝은 기준 픽셀을 찾고, 상기 기준 픽셀의 위치 및 밝기를 기준으로 상기 단위 구동영역별 기준 값을 결정하는 분석부와, 결정된 단위 구동영역별 기준 값에 따른 제어신호를 생성하는 신호생성부를 포함할 수 있다.The controller is further configured to find a brightest reference pixel for each unit driving region by analyzing a receiver for receiving an image data signal and the image data signal for each unit driving region, and for each unit driving region based on the position and brightness of the reference pixel. And a signal generator for generating a control signal according to the determined reference value for each unit driving region.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 액정표시장치에 의하면, 종래 디밍 대비 더 세분화되고 정밀한 로컬 디밍을 구현할 수 있고, 표시장치의 휘도, 명암비, 시인성 등을 더욱 향상시킬 수 있으며, 종래 대비 소비전력을 5~20% 더 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the backlight unit and the liquid crystal display device according to the present invention, it is possible to implement more detailed and precise local dimming compared to the conventional dimming, to further improve the brightness, contrast ratio, visibility, etc. of the display device, power consumption 5 ~ compared to the conventional 20% more can be saved.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 액정표시장치에 의하면, 종래 광학 길이 (Optical Length) 임계점보다 더 짧은 광학 길이를 갖는 백라이트 유닛을 제작할 수 있어, 종래 대비 편측 베젤 사이즈를 더욱 개선한 내로 베젤(narrow bezel)을 구현할 수 있는 장점이 있다.According to the backlight unit and the liquid crystal display device according to the present invention, it is possible to manufacture a backlight unit having an optical length shorter than the conventional optical length threshold, so that the bezel into a further improved one-side bezel size compared to the conventional There is an advantage that can be implemented.
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 평면도.2 is a plan view of a backlight unit according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 측면도3 is a side view of the backlight unit according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 단면도.4 is a sectional view of a backlight unit according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 도광판부의 사시도.5 is a perspective view of the light guide plate portion according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 세레이션 패턴을 나타낸 단면도.6 is a cross-sectional view showing a serration pattern in accordance with the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 단위 발광체와 단위 구동영역을 나타낸 평면도.7 is a plan view showing a unit light emitter and a unit driving region according to the present invention.
도 8은 본 발명의 세레이션 패턴의 피치별 핫 스팟 현상을 보여주는 시뮬 데이터.8 is a simulation data showing a hot spot phenomenon for each pitch of the serration pattern of the present invention.
도 9a 및 9b는 본 발명의 세레이션 패턴의 피치별 핫 스팟의 상대적 크기를 나타낸 비교 그래프.9a and 9b are comparative graphs showing the relative sizes of hot spots for each pitch of the serration patterns of the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 로컬 디밍을 설명하기 위한 예시도.10 is an exemplary view for explaining local dimming according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면.11 is a view schematically showing an embodiment of a backlight unit according to the present invention.
도 12는 본 발명의 단위 구동영역별 기준 값의 예시를 나타낸 도면.12 is a diagram illustrating an example of reference values for respective unit driving regions of the present invention.
도 13은 본 발명의 일부 단위 발광체를 구동하였을 때 도광판 전체의 위치별 휘도를 예시한 도면이다.FIG. 13 is a view illustrating luminance by location of the entire light guide plate when the unit light emitting unit of the present invention is driven.
도 14는 본 발명의 기준 단위 구동영역의 기준 픽셀의 휘도가 100이 되도록 그에 대응하는 단위 발광체의 구동하였을 때 도광판의 위치별 휘도를 예시한 도면.FIG. 14 is a view illustrating luminance by position of a light guide plate when a corresponding unit light emitter is driven such that the luminance of a reference pixel of the reference unit driving region of the present invention is 100;
[부호의 설명][Description of the code]
10: 도광판 본체 20: 제1 어레이10: light guide plate body 20: first array
21: 제1 어레이의 발광소자 22: 제2 어레이21: light emitting device of the first array 22: second array
23: 제2 어레이의 발광소자 31: 제1 입광부23: light emitting element of the second array 31: first light incident part
32: 제2 입광부 35: 제1 입광부의 입광면32: second light incident portion 35: light incident surface of the first light incident portion
37: 제2 입광부의 입광면 40: 차폐층37: Light incident surface of the second light incident portion 40: Shielding layer
50: 프레임 60: 구동부50: frame 60: drive part
70: 제어부 100: 액정표시패널70: control unit 100: liquid crystal display panel
110: 프리즘 시트 120: 확산 시트110: prism sheet 120: diffusion sheet
130: 광원부 140: 백라이트 유닛130: light source unit 140: backlight unit
145: 도광판부 150: 반사 시트145: Light guide plate 150: Reflective sheet
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In addition, in the present specification, "on or above" means to be located above or below the target portion, and does not necessarily mean to be located above the gravity direction. In addition, when a portion such as an area, a plate, etc. is said "on or on top of" another part, it is not only in contact with or spaced apart from another part, but also in the middle of another part. It also includes cases where there is.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in the present specification, when one component is referred to as "connected" or "connected" with another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It is to be understood that, unless there is an opposite substrate, it may be connected or connected via another component in the middle.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, in this specification, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment, advantages and features of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 도광판부의 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of a backlight unit according to the present invention, FIG. 3 is a side view of the backlight unit according to the present invention, and FIG. 4 is a backlight unit according to the present invention. 5 is a perspective view of a light guide plate portion according to the present invention.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 화상이 표시되는 액정표시패널(100)과 이 액정표시패널(100)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(140)을 포함한다.1 to 5, the liquid crystal display according to the present invention includes a liquid crystal display panel 100 on which an image is displayed and a backlight unit 140 for providing light to the liquid crystal display panel 100.
액정표시패널(100)은 상호 대향 배치되는 한 쌍의 기판과, 한 쌍의 기판 사이에 개재된 액정층으로 이루어지며, 기판에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 게이트 선과 데이터 선에 의해 화소 영역이 정의된다. 게이트 선과 데이터 선이 교차되는 부분의 기판에는 각 화소로 공급되는 신호를 제어하는 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터와 연결된 화소전극이 형성되고, 다른 하나의 기판에는 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 그리고 두 기판의 배면 상에는 편광판이 각각 구비될 수 있다.The liquid crystal display panel 100 includes a pair of substrates disposed to face each other and a liquid crystal layer interposed between the pair of substrates, and a pixel region is defined by a plurality of gate lines and data lines arranged in a matrix form on the substrate. do. A thin film transistor for controlling a signal supplied to each pixel and a pixel electrode connected to the thin film transistor are formed on a substrate where the gate line and the data line cross each other, and a color filter and a common electrode are formed on the other substrate. In addition, polarizers may be provided on the rear surfaces of the two substrates, respectively.
백라이트 유닛(BACK LIGHT UNIT;BLU)(140)은 빛을 출사하는 광원부(130), 광원부(130)로부터 제공되는 빛의 분포를 변경시키는 도광판부(145), 도광판부(145)로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 만들고 수직 입사성을 향상시키는 광학 시트(110,120) 및 도광판 본체(10)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판으로 입사시키는 반사 시트(150)를 포함한다.The backlight unit 140 may include a light source unit 130 for emitting light, a light guide plate unit 145 for changing a distribution of light provided from the light source unit 130, and a light guide unit 145. The optical sheets 110 and 120 to uniform the luminance distribution and improve the vertical incidence, and the reflective sheet 150 for injecting light emitted to the rear of the light guide plate body 10 into the light guide plate.
광원부(130)는 도광판부(145)의 양측면에 배치되는 다수 개의 발광소자와, 발광소자로부터 발산된 빛을 도광판 측으로 반사시키는 반사판을 포함한다. 발광소자는 엘이디(Light Emitting Diode;LED)와 같은 점광원으로 구성하는 것이 바람직하나, 백색광을 발광하는 냉음극관(형광등)과 같은 튜브(tube) 형태의 선광원을 사용할 수도 있다.The light source unit 130 includes a plurality of light emitting devices disposed on both side surfaces of the light guide plate 145, and a reflecting plate reflecting light emitted from the light emitting device toward the light guide plate. The light emitting device is preferably composed of a point light source such as an LED (Light Emitting Diode (LED)), but may be a tube light source such as a cold cathode tube (fluorescent lamp) that emits white light.
광원부(130)는 도광판부(145)의 일측에 배치되는 제1 어레이(20)와 타측에 배치되는 제2 어레이(22)로 분리 구성되는 것을 특징으로 한다.The light source unit 130 may be divided into a first array 20 disposed on one side of the light guide plate 145 and a second array 22 disposed on the other side.
제1 어레이(20)는 다수 개의 발광소자(21)로 이루어지고, 이 발광소자들(21)은 동일한 축선 상에 상호 이격을 두고 일렬로 배열된다. 그리고 제1 어레이(20)는 도광판부(145)의 제1 입광부(31) 측에 배치된다. 보다 구체적으로, 제1 어레이(20)는 이를 구성하는 발광소자(21)가 제1 입광부(31)의 입광면(35) 즉, 후술할 세레이션 패턴(SP)을 대향하게 배치되고, 바람직하게는 발광소자(21)의 광 출사면이 상기 입광면 (35)에 접촉되게 배치된다.The first array 20 is composed of a plurality of light emitting elements 21, and the light emitting elements 21 are arranged in a line at a distance from each other on the same axis. The first array 20 is disposed on the first light incident part 31 side of the light guide plate 145. More specifically, in the first array 20, the light emitting device 21 configuring the same is disposed to face the light incident surface 35 of the first light incident portion 31, that is, the serration pattern SP to be described later. Preferably, the light exit surface of the light emitting element 21 is disposed in contact with the light incident surface 35.
제2 어레이(22)는 또 다른 다수 개의 발광소자(23)로 이루어지고, 이 발광소자들(23)은 동일한 축선 상에 상호 이격을 두고 일렬로 배열된다. 그리고 제2 어레이(22)는 도광판부(145)의 제2 입광부(32) 측에 배치된다. 보다 구체적으로, 제2 어레이(22)는 이를 구성하는 발광소자(23)가 제2 입광부(32)의 입광면(37) 즉, 후술할 세레이션 패턴(SP)을 대향하게 배치되고, 바람직하게는 발광소자(23)의 광 출사면이 상기 입광면(37)에 접촉되게 배치된다.The second array 22 is made up of another plurality of light emitting elements 23, and the light emitting elements 23 are arranged in a row at a distance from each other on the same axis. The second array 22 is disposed on the second light incident part 32 side of the light guide plate 145. More specifically, in the second array 22, the light emitting device 23 configuring the same is disposed to face the light incident surface 37 of the second light incident part 32, that is, the serration pattern SP to be described later. Preferably, the light exit surface of the light emitting element 23 is disposed in contact with the light incident surface 37.
광학 시트는 도광판 본체(10)로부터 입사되는 빛을 액정표시패널(100)방향으로 확산시키는 확산 시트(120)와, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘 시트(110)로 구성될 수 있다.The optical sheet may include a diffusion sheet 120 for diffusing light incident from the light guide plate body 10 toward the liquid crystal display panel 100 and a prism sheet 110 for condensing the diffused light to improve vertical incidence. Can be.
반사 시트(150)는 도광판 본체(10)의 하부로 출사되는 광을 반사시켜 도광판 본체(10) 내부로 재입사시키기 위한 것으로서, 본 기술분야에서 사용되는 통상의 반사 시트라면 특별한 한정없이 사용될 수 있다. Reflective sheet 150 is for reflecting the light emitted to the lower portion of the light guide plate body 10 to be re-incident into the light guide plate body 10, any conventional reflective sheet used in the art can be used without particular limitation. .
도광판부(145)는 도광판 본체(10) 및 입광부(31,32)를 포함하고, 입광부 (31,32)는 도광판 본체(10)의 양측면에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.The light guide plate 145 includes a light guide plate body 10 and light receiving parts 31 and 32, and the light guide parts 31 and 32 are formed on both side surfaces of the light guide plate body 10, respectively.
도광판 본체(10)는 좁은 면적에 집중된 광학 분포를 넓은 면적에 걸쳐 균일하게 변경시키는 구성으로서, 광원부(130)로부터 입사되는 점광 또는 선광을 내부에서 전반사 및 굴절 등을 반복하여 균일한 휘도의 면광원으로 변환시킨 후에 외부로 출사한다.The light guide plate body 10 is configured to uniformly change the optical distribution concentrated in a narrow area over a large area. The surface light source having uniform luminance by repeating total reflection and refraction of point light or linear light incident from the light source unit 130 inside After converting to the outside, exiting.
이때, 도광판 본체(10)의 면광원 출사 영역을 "백라이트 유닛(140)의 유효화면 또는 유효면적"이라 칭한다. 본 발명에서는 이와 같은 백라이트 유닛(140)의 유효화면 또는 유효면적(Light Area)을 출광화면(L/A)이라 칭하기로 한다. 이러한 출광화면(L/A)은 도 4와 같이 도광판의 상면 전체 중 차폐층(40)에 의해 출광이 차폐된 영역을 제외한 나머지 영역에 해당할 수 있다.In this case, the surface light source emission area of the light guide plate body 10 is referred to as an "effective screen or effective area of the backlight unit 140". In the present invention, such an effective screen or an effective area (Light Area) of the backlight unit 140 will be referred to as a light output screen (L / A). The light exit screen L / A may correspond to the remaining areas of the entire upper surface of the light guide plate except for the area where the light exit is shielded by the shielding layer 40.
한편, 출광화면(L/A)과 대비하여, 액티브 에어리어(Active Area; A/A)가 있다. 액티브 에어리어(A/A)는 액정표시패널(100)에서 실질적으로 화상이 표시되는 유효면적을 지칭하며, 통상적으로 출광화면(L/A) 중 일부 면적이 액티브 에어리어 (A/A)로 사용된다.On the other hand, in contrast to the light exit screen L / A, there is an active area (A / A). The active area A / A refers to an effective area in which an image is substantially displayed on the liquid crystal display panel 100. In general, a portion of the light exit screen L / A is used as the active area A / A. .
즉, 액정표시장치는 액티브 에어리어(A/A) 대비 출광화면(L/A)의 크기를 더 크게 형성하는 것이 일반적이며, 통상적으로 액티브 에어리어(A/A)를 편측(K1)으로 수mm(예컨대, 0.3mm) 키운 면적이 출광화면(L/A)에 해당하게 된다.That is, the liquid crystal display generally has a larger size of the light exit screen L / A than the active area A / A, and typically has the active area A / A several mm on one side K1. For example, an area grown 0.3 mm corresponds to the light exit screen L / A.
도광판 본체(10)는 투명한 수지재로 형성되는 박판 내지 필름형 부재로서, 그 형상은 직사각형 모양으로 이루어질 수 있고, 사용 가능한 수지재로는 대표적으로 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA)와 같은 아크릴계 수지를 들 수 있고, 이외에 폴리카보네이트계 수지, 스티렌계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 등을 사용할 수 있다.The light guide plate body 10 is a thin plate or film member formed of a transparent resin material, the shape of which may be formed in a rectangular shape, and as a usable resin material, an acrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA) is typically used. In addition, polycarbonate resin, styrene resin, olefin resin, polyester resin, etc. can be used besides this.
또한, 도광판 본체(10)는 균일한 면광원을 공급하기 위해 적어도 일면 상에 광산란 패턴(11,13)이 형성될 수 있다. 이러한 광산란 패턴(11,13)은 도트(dot)/라운드-프리즘/삼각-프리즘 패턴/렌티큘러 패턴과 같은 양각 패턴으로 형성되거나 또는 U컷/V컷/렌티큘러 패턴과 같은 음각 패턴으로 형성될 수 있다.In addition, the light guide plate body 10 may have light scattering patterns 11 and 13 formed on at least one surface to supply a uniform surface light source. The light scattering patterns 11 and 13 may be formed in an embossed pattern such as a dot / round-prism / triangular-prism pattern / lenticular pattern or in an intaglio pattern such as a U cut / V cut / lenticular pattern. .
광산란 패턴(11,13)은 광산란을 위하여 구비되고, 도광판 본체(10)에 일체로 성형될 수 있으며, 직가공방식이나 에칭방식이나 레이저가공 방식이나 샌드 블라스팅 방식 등으로 형성될 수 있다.The light scattering patterns 11 and 13 may be provided for light scattering and may be integrally formed on the light guide plate body 10, and may be formed by a direct processing method, an etching method, a laser processing method, or a sand blasting method.
광산란 패턴(11,13)은 중심부(C1)로 향할수록 이웃하는 음각(또는 양각) 간의 이격도가 감소하며 점차 조밀하게 배열되는 구조를 갖도록 구성된다. 환언하면, 광원부(130)로부터 멀어질수록 그 간격이 조밀해지는 구조로 구성된다.The light scattering patterns 11 and 13 are configured to have a structure in which the spacing between neighboring intaglios (or reliefs) decreases toward the central portion C1 and is gradually densely arranged. In other words, as the distance from the light source unit 130 increases, the gap becomes dense.
따라서, 본 발명의 백라이트 유닛(140)은 도광판 본체(10)의 양측에 각각 광원부(130)가 구비되는 바, 중심부(C1)를 기준으로 좌측 광산란 패턴(11)은 도 3과 같이 제1 어레이(20)로부터 중심부(C1)로 향할수록 패턴 간격이 점차 조밀해지고, 타측 광산란 패턴(13)은 제2 어레이(22)로부터 중심부 (C1)로 향할수록 패턴 간격이 점차 조밀해져, 도광판 본체(10)의 중심부에서 가장 조밀한 밀도 분포를 갖도록 구성된다.Accordingly, in the backlight unit 140 of the present invention, the light source portions 130 are provided at both sides of the light guide plate body 10, and the left light scattering pattern 11 based on the central portion C1 is the first array as shown in FIG. 3. The pattern spacing gradually becomes denser as it faces from the 20 to the center portion C1, and the pattern spacing gradually becomes denser as the other light scattering pattern 13 faces the center portion C1 from the second array 22, so that the light guide plate body 10 In the center of the c).
한편, 광산란 패턴은 도광판 본체(10)의 중심부(C1)로 향할수록 그 양각(또는) 음각 패턴의 크기가 점차 커지도록 구성할 수도 있음은 물론이다.On the other hand, the light scattering pattern may be configured to gradually increase the size of the embossed (or intaglio pattern) toward the central portion (C1) of the light guide plate body 10.
입광부는 광원부(130)로부터 발산되는 빛이 입사되는 영역으로서, 도광판 본체(10)의 일 측면부(도 2의 경우 하측면부)에 형성되어 제1 어레이(20)로부터 방출되는 빛이 입사되는 제1 입광부(31)와, 도광판 본체(10)의 타 측면부(도 2의 경우 상측면부)에 형성되어 제2 어레이(22)로부터 방출되는 빛이 입사되는 제2 입광부(32)로 구성된다. 참고로, 상기 "하측면부"는 도광판 본체(10)의 일측 모서리 부위를 지칭하고, 상기 "상측면부"는 "하측면부"의 반대측 모서리 부위를 지칭한다.The light incident part is an area in which light emitted from the light source part 130 is incident, and is formed in one side part (lower side part in FIG. 2) of the light guide plate body 10 to receive light emitted from the first array 20. The first light incident part 31 and the second light incident part 32 formed on the other side part of the light guide plate main body 10 (upper side part in FIG. 2) to which light emitted from the second array 22 is incident are formed. . For reference, the "lower side part" refers to one side edge portion of the light guide plate body 10, and the "upper side part" refers to the opposite edge portion of the "lower side portion".
이러한 제1 입광부(31)와 제2 입광부(32)는 도광판 본체(10)에 일체로 성형 구비되거나, 또는 별도로 성형되어 도광판 본체(10)의 양측에 각각 인접 또는 접촉 배치되는 렌즈 형태로 구성할 수도 있다.The first light incidence part 31 and the second light incidence part 32 may be integrally formed on the light guide plate body 10, or may be separately molded to have a lens shape adjacent to or in contact with both sides of the light guide plate body 10. It can also be configured.
한편, 제1 입광부(31)의 입광면(35)과 제2 입광부(32)의 입광면(37)에는 톱니 형태의 세레이션(serration) 패턴이 형성된다. 세레이션(serration) 패턴은 빛이 입사하는 각도를 크게 하고 산란범위를 넓히는 기능을 한다.Meanwhile, serration patterns in the form of saw teeth are formed on the light incident surface 35 of the first light incident portion 31 and the light incident surface 37 of the second light incident portion 32. The serration pattern increases the angle at which light enters and widens the scattering range.
도 6은 본 발명에 따른 세레이션 패턴을 나타낸 단면도이다. 도 6을 참조하여 본 발명의 세레이션(Serration) 패턴의 특징적 요소에 대하여 보사 상세히 설명하도록 한다.6 is a cross-sectional view showing a serration pattern according to the present invention. Referring to Figure 6 will be described in detail with respect to the features of the serration (Serration) pattern of the present invention.
제1 및 제2 입광부(31,32)로 각각 입사되는 빛은 도광판 본체(10)의 굴절율에 따라 굴절되더라도, 입광부의 근처에서는 입사된 빛이 서로 겹쳐지지 않는 무광부분이 나타나게 되된다.Even though the light incident on the first and second light incident portions 31 and 32 is respectively refracted according to the refractive index of the light guide plate body 10, near the light incident portion, a matt portion where the incident light does not overlap each other will appear.
입광면(35,37)에 세레이션 형상의 패턴이 구비되면, 광원부(130)로부터 방사상으로 발산된 빛이 도광판부(145)로 입사 후 세레이션 패턴(SP)을 투과하면서 굴절 확산되어 무광부분을 최소화하게 된다. 이러한 세레이션 패턴(SP)은 입광면의 길이 방향을 따라 톱니 모양 또는 반원 단면 모양으로 형성할 수 있다.When the serration patterns are provided on the light receiving surfaces 35 and 37, the light radiated radially from the light source unit 130 is incident on the light guide plate 145, and is then refracted and diffused while passing through the serration pattern SP. Will be minimized. The serration pattern SP may be formed in a sawtooth shape or a semicircular cross-sectional shape along the length direction of the light incident surface.
그런데, 종래 백라이트 유닛의 세레이션 패턴에 의하면, 백라이트 유닛의 광학 길이(Optical Length)가 3.2㎜ 미만으로 축소되면 광원부(130)에서 출사된 빛이 도광판 본체(10) 내에서 확산되지 않고 BLU 화면 전면 조사되는 현상 즉, 핫 스팟(Hot Spot) 현상이 발생하게 된다.However, according to the serration pattern of the conventional backlight unit, when the optical length of the backlight unit is reduced to less than 3.2 mm, the light emitted from the light source unit 130 is not diffused in the light guide plate body 10 and the front surface of the BLU screen. The phenomenon to be irradiated, that is, a hot spot phenomenon occurs.
여기서, 상기 백라이트 유닛의 광학 길이(Optical Length)란, 도 4과 같이 도광판 본체(10)의 출광화면(L/A)과 광원부(130)의 발광소자(21,23) 간의 이격거리 (L1,L2)로 정의될 수 있다. 환언하면, 광학 길이(L1,L2)는 발광소자(21,23)의 종단(즉, 입광면(35,37)에 맞닿아 있는 발광소자 부위)로부터 차폐층(40)의 일단부까지의 거리로 정의될 수도 있다. 여기서, 상기 "차폐층(40)"은 베젤(Bezel) 영역 중 도광판 본체(10)의 수직 상부에 위치하는 부위를 지칭하고, 상기 "차폐층(40)의 일단부"는 이러한 차폐층(40)의 길이 방향 끝단을 의미한다.Here, the optical length of the backlight unit is a distance L1 between the light emitting screen L / A of the light guide plate body 10 and the light emitting elements 21 and 23 of the light source unit 130 as shown in FIG. 4. L2). In other words, the optical lengths L1 and L2 are the distances from the ends of the light emitting elements 21 and 23 (that is, the light emitting element portions in contact with the light receiving surfaces 35 and 37) to one end of the shielding layer 40. It may be defined as. Here, the "shielding layer 40" refers to a portion located in the vertical upper portion of the light guide plate body 10 of the bezel (Bezel) region, the "one end of the shielding layer 40" is such a shielding layer 40 ) Means the lengthwise end.
이에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래 액정표시장치는 도광판의 일측면부에만 광원을 설치하였고, 이에 맞추어 5.5㎜ 내외의 배젤(Bezel) 영역을 형성하는 것이 통상적이었다. 환언하면, 액정표시장치에 요구되는 최소한의 휘도 성능을 보장하기 위해서는 이에 부합하는 용량의 발광소자를 구성하여야 하며, 이렇게 구성된 발광소자를 도광판의 일측면부에 모두 설치하기 위해서는 5.5㎜ 내외의 배젤(Bezel) 영역이 필수적으로 요구된다. 그리고 상기와 같이 5.5㎜ 내외의 배젤(Bezel) 영역이 형성되면 이에 수반하여 3.2㎜ 이상의 광학 길이(Optical Length)를 부여하였다. 이는, 종래 백라이트 유닛 구조에 의하면 경우 광학 길이(Optical Length)를 3.2㎜ 미만으로 가져가면 핫 스팟(Hot Spot) 현상이 강하게 발생되어 표시 성능이 급격히 저하되기 때문이다.This will be described in more detail as follows. In the conventional LCD, a light source is installed only on one side of the light guide plate, and accordingly, a bezel region of about 5.5 mm is formed. In other words, in order to guarantee the minimum luminance performance required for the liquid crystal display device, a light emitting device having a capacity corresponding thereto should be configured. In order to install all the light emitting devices configured on one side of the light guide plate, a bezel of about 5.5 mm may be used. Area is required. As described above, when a bezel region of about 5.5 mm was formed, an optical length of 3.2 mm or more was provided along with this. This is because, according to the conventional backlight unit structure, when the optical length is less than 3.2 mm, a hot spot phenomenon is strongly generated and the display performance is drastically degraded.
그러나, 본 발명의 액정표시장치는 광원부(130)를 두 개(즉, 제1 및 제2 어레이)로 분리 구성하고, 이 두 개의 광원부(130)는 도광판부(145)의 양 측면에 각각 하나씩 설치되는 구조로 이루어진다. 이에 따라 제1 어레이(20)는 종래 광원부보다 적은 용량의 발광소자로 구성 가능하여 배젤(Bezel) 영역을 종래 5.5㎜보다 작은 수치로 축소시킬 수 있으며, 구체적으로 3.0㎜ 내외의 배젤(Bezel) 영역을 갖도록 구성할 수 있게 된다. 그리고 3.0㎜ 내외의 배젤(Bezel) 영역에 수반하여, 광학 길이(L1,L2) 역시 종래보다 작은 수치 즉, 3.2㎜ 미만으로 형성할 수 있게 된다.However, in the liquid crystal display of the present invention, the light source unit 130 is divided into two (that is, the first and second arrays), and each of the two light source units 130 is one on each side of the light guide plate unit 145. It is made of a structure that is installed. Accordingly, the first array 20 may be configured as a light emitting device having a smaller capacity than the conventional light source, thereby reducing the bezel area to a value smaller than that of the conventional 5.5 mm, and specifically, a bezel area of about 3.0 mm. It can be configured to have. In addition to the bezel region of about 3.0 mm, the optical lengths L1 and L2 may also be smaller than the conventional values, that is, less than 3.2 mm.
그런데, 이처럼 광학 길이(L1,L2)를 3.2㎜ 미만으로 가져가면 전술한 바와 같이 핫 스팟(Hot Spot) 현상이 발생하게 되는데, 본 발명자는 세레이션 패턴(SP)의 피치(Pitch;P1)를 임계치 이하로 축소하고, 세레이션 패턴(SP)의 경사각을 소정 각도 범위 내로 형성할 경우 이와 같은 광학 길이(L1,L2) 축소에 따른 핫 스팟 현상을 개선할 수 있음을 발견하였다.However, when the optical lengths L1 and L2 are less than 3.2 mm, a hot spot phenomenon occurs as described above. The present inventors set the pitch P1 of the serration pattern SP. When it is reduced below the threshold and the inclination angle of the serration pattern SP is formed within a predetermined angle range, it has been found that the hot spot phenomenon due to the reduction of the optical lengths L1 and L2 can be improved.
구체적으로, 본 발명은 세레이션 패턴(SP)의 후술할 조건과 두 개로 분리 구성되는 광원부 구조에 의해, 백라이트 유닛(140)의 광학 길이 즉, 도광판 본체(10)의 출광화면(L/A)과 제1 어레이(20)의 발광소자 간의 이격거리(L1)를 3.2㎜ 미만으로 형성할 수 있고, 최대 1.35㎜까지 축소시킬 수 있다. 마찬가지로, 도광판 본체(10)의 출광화면(L/A)과 제2 어레이(22)의 발광소자 간의 이격거리(L2) 역시 3.2㎜ ~ 1.35㎜ 범위로 축소시킬 수 있다.Specifically, according to the present invention, the optical length of the backlight unit 140, that is, the light exit screen L / A of the light guide plate main body 10 may be defined by the light source unit structure which is separated into two conditions and a condition to be described below of the serration pattern SP. And the separation distance L1 between the light emitting devices of the first array 20 may be less than 3.2 mm, and may be reduced to a maximum of 1.35 mm. Similarly, the separation distance L2 between the light emitting screen L / A of the light guide plate body 10 and the light emitting devices of the second array 22 may also be reduced to a range of 3.2 mm to 1.35 mm.
이러한 광학 길이(L1,L2) 부여에 따른 핫 스팟 현상을 제거하기 위하여, 본 발명의 제1 입광부(31)와 제2 입광부(32)는 각각 해당 입광면(35,37)에 다음의 조건을 만족하는 세레이션(serration) 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to remove the hot spot phenomenon caused by the provision of the optical length (L1, L2), the first light incident portion 31 and the second light incident portion 32 of the present invention are respectively applied to the corresponding light incident surfaces (35, 37) A serration pattern that satisfies the condition is formed.
즉, 본 발명의 세레이션 패턴(SP)은 톱니의 피치(P1)가 0.06㎜ 이하로 형성되고, 상호 이웃하는 톱니 간의 사이각(θ1)은 85° ~ 95°을 이루도록 구성된다. 여기서, 상기 "톱니의 피치(P1)"란 하나의 톱니의 최대 폭을 의미하며, 이는 제1 톱니의 중심과 이에 바로 이웃하는 제2 톱니의 중심 간의 거리로도 표현될 수 있다. 그리고, 상기 "톱니 간의 사이각(θ1)"이란 상호 이웃하는 한 쌍의 톱니 사이의 각도를 의미한다. 따라서, 톱니 간의 사이각(θ1)을 90°로 형성하면 하나의 톱니는 45°의 상향 경사면을 갖도록 구성된다.That is, in the serration pattern SP of the present invention, the pitch P1 of the teeth is formed to be 0.06 mm or less, and the angle θ1 between the neighboring teeth is 85 ° to 95 °. Here, the "pitch pitch P1 of the teeth" means the maximum width of one tooth, which may also be expressed as the distance between the center of the first tooth and the center of the second tooth immediately adjacent thereto. In addition, the "interval between teeth (θ1)" means an angle between a pair of teeth adjacent to each other. Accordingly, when the angle θ1 between the teeth is formed at 90 °, one tooth is configured to have an upwardly inclined surface of 45 °.
도 8은 전술한 광학 길이(L1,L2)를 3.2㎜ 미만(도 8의 경우 1.35㎜)으로 형성하였을 때 세레이션 패턴(SP)의 피치별 핫 스팟 현상을 보여주는 실험 데이터이고, 도 9a 및 9b는 도 8의 피치별 핫 스팟의 상대적 크기를 나타낸 비교 그래프이다.8 is experimental data showing a hot spot phenomenon for each pitch of the serration pattern SP when the aforementioned optical lengths L1 and L2 are formed to be less than 3.2 mm (1.35 mm in FIG. 8), and FIGS. 9A and 9B. Is a comparison graph showing the relative magnitudes of the hot spots for each pitch of FIG. 8.
참고로, 도 9a에서 막대의 길이가 작을수록 핫 스팟 수치가 낮음을 나타내는 것이고, 도 9b에서 해당 곡선 차트가 Y축의 아래쪽에 위치할수록 핫 스팟 수치가 낮음을 나타내는 것이며, 도 8의 실험 데이터는 톱니 간의 사이각(θ1)을 90°로 형성한 것이다.For reference, in FIG. 9A, the smaller the length of the bar is, the lower the hot spot number is. In FIG. 9B, the lower the hot spot value is, the lower the hot spot number is, and the experimental data of FIG. The angle θ1 of the liver is formed at 90 °.
도 8의 (a),(b) 및 도 9a, 9b에서 알 수 있듯이, 세레이션 패턴(SP)의 톱니 피치(P1)를 종래와 같은 수치(즉, 0.1㎜ 이상)로 형성하면, 광학 길이(L1,L2)가 종래 3.2㎜ 보다 작은 조건에서는 핫 스팟 현상이 강하게 발생하여 통상의 액정표시장치에 요구되는 표시성능을 만족할 수 없게 된다.As shown in Figs. 8A, 8B and 9A, 9B, when the tooth pitch P1 of the serration pattern SP is formed at the same numerical value as that of the conventional art (that is, 0.1 mm or more), the optical length Under the condition that (L1, L2) is smaller than the conventional 3.2 mm, hot spot phenomenon occurs strongly, so that the display performance required for a conventional liquid crystal display device cannot be satisfied.
그런데, 본원 발명자는 광학 길이(L1,L2)를 종래 3.2㎜ 보다 상당폭 축소된 1.35㎜로 구성하더라도 세레이션 패턴(SP)의 톱니 피치(P1)를 0.1㎜ 미만(즉, 0,08㎜)으로 형성하면 핫 스팟 현상이 소폭 개선(도 8(c)참조)되고, 특히 0.06㎜ 이하(바람직하게는 0.04㎜ 이하)로 형성하게 되면 통상의 액정표시장치에 요구되는 수준까지 핫 스팟 수치가 감소됨을 알 수 있었다.By the way, the inventors of the present invention make the tooth pitch P1 of the serration pattern SP less than 0.1 mm (that is, 0,08 mm) even when the optical lengths L1 and L2 are configured to be 1.35 mm, which is considerably smaller than the conventional 3.2 mm. When formed as a result, the hot spot phenomenon is slightly improved (see Fig. 8 (c)), and in particular, when formed at 0.06 mm or less (preferably 0.04 mm or less), the hot spot value is reduced to the level required for a conventional liquid crystal display. And it was found.
즉, 세레이션 패턴(SP)의 톱니 피치(P1)를 0.06㎜ 이하로 형성하면, 도 8의 (d) 및 도 9a, 9b에서 알 수 있듯이 핫 스팟 수치가 급감하기 시작하고, 가장 바람직하게는 0.04㎜ 이하로 형성하면 도 8(e)와 같이 핫 스팟 현상이 급격히 개선되어 액정표시장치에 요구되는 통상의 표시 성능을 만족시킬 수 있게 된다.That is, when the tooth pitch P1 of the serration pattern SP is formed to be 0.06 mm or less, as shown in FIGS. 8D and 9A and 9B, the hot spot value starts to drop sharply, most preferably. When formed to 0.04 mm or less, the hot spot phenomenon is drastically improved as shown in FIG. 8 (e), thereby satisfying the normal display performance required for the liquid crystal display device.
결국, 본 발명에 따른 백라이트 유닛(140)에 의하면, 광원부(130)를 두 개로 분리 구성함으로써 표시장치의 하측 베젤의 크기를 종래 대비 더 축소시킬 수 있고, 특히 배젤 사이즈 감소에 수반하여 광학 길이(L1,L2) 역시 축소하더라도 전술한 세레이션 패턴(SP) 구조를 통해 핫 스팟 수치를 통상의 표시장치에 적합한 수준까지 개선할 수 있게 되었다.As a result, according to the backlight unit 140 according to the present invention, by separating the light source unit into two, the size of the lower bezel of the display device can be further reduced, and in particular, the optical length ( Even if L1 and L2 are also reduced, the above-described serration pattern (SP) structure can improve the hot spot value to a level suitable for a normal display device.
이하에서는, 전술한 백라이트 유닛 구성에 의해 구동되는 본 발명의 로컬 디밍(Local Dimming)에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, local dimming of the present invention driven by the above-described backlight unit configuration will be described.
본 발명의 백라이트 유닛(140)은 제1 어레이(20)와 상기 제2 어레이(22)가 상호 독립적으로 점등 제어 가능하도록 구성되어, 구동 영역이 도광판 본체(10)의 적어도 상부 영역과 하부 영역으로 분할되는 것을 특징으로 한다.The backlight unit 140 of the present invention is configured such that the first array 20 and the second array 22 can be controlled to be turned on independently of each other, and the driving region is at least an upper region and a lower region of the light guide plate body 10. It is characterized by being divided.
바람직한 실시예에 따르면, 제1 어레이(20)는 N개의 발광소자로 구성되고, N개의 발광소자는 M개씩 단위로 묶여 N/M(여기서, N≥M, N/M은 자연수)개의 제1 단위 발광체를 형성하고, 이 N/M개의 제1 단위 발광체는 각각 개별적으로 그 점등 및 광량이 제어되도록 구성된다.According to a preferred embodiment, the first array 20 is composed of N light emitting elements, and the N light emitting elements are grouped by M units, and N / M (where N≥M, where N / M is a natural number) first A unit light emitter is formed, and each of the N / M first unit light emitters is configured so that its lighting and light amount are individually controlled.
마찬가지로, 제2 어레이(22)는 N'개의 발광소자로 구성되고, N'개의 발광소자는 M'개씩 단위로 묶여 N'/M'(여기서, N'≥M', N'/M'은 자연수)개의 제2 단위 발광체를 형성하고, 이 N'/M'개의 제2 단위 발광체는 각각 개별적으로 그 점등 및 광량이 제어되도록 구성된다.Similarly, the second array 22 is composed of N 'light emitting elements, and N' light emitting elements are grouped by M 'units, and N' / M '(where N'≥M' and N '/ M' Natural unit) second unit light emitters, and the N '/ M' second unit light emitters are configured so that their lighting and light amount are individually controlled.
따라서, 백라이트 유닛(140)의 도광판 본체(10)의 하부 영역은 N/M개의 제1 단위 발광체에 의해 그 구동 영역(즉, 점등 영역)이 N/M개로 각각 분할되고, 상부 영역은 N'/M'개의 제2 단위 발광체에 의해 그 구동 영역(즉, 점등 영역)이 N'/M'개로 각각 분할되어, 표시 화면(즉, 도광판 본체(10))은 총『N/M+N'/M'』개로 분할된 구동 영역(이하, '단위 구동영역'이라 칭함)을 갖게 된다.Accordingly, the lower region of the light guide plate body 10 of the backlight unit 140 is divided into N / M driving regions (ie, lighting regions) by N / M first unit emitters, and the upper region is N '. The driving area (i.e., the lighting area) is divided into N '/ M' pieces by the / M 'second unit light emitters, respectively, so that the display screen (i.e., the light guide plate body 10) is totally "N / M + N'. / M '' drive area (hereinafter, referred to as 'unit drive area').
그리고, N/M개의 제1 단위 발광체와 N'/M'개의 제2 단위 발광체는 각각의 단위 발광체에 인가되는 전류/전압의 값에 따라 일정 휘도가 정해지고, 이를 기준으로 로컬 디밍이 이루어지도록 구성된다.The N / M first unit emitters and the N '/ M' second unit emitters have a predetermined luminance determined according to a value of current / voltage applied to each unit emitter, and local dimming is performed based on the values. It is composed.
도 7은 본 발명에 따른 단위 발광체와 단위 구동영역을 나타낸 평면도이다. 도 7의 예시를 들어 본 발명의 로컬 디밍(Local Dimming)에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 7 실시예의 광원부(130)는 총 12(N)개의 발광소자로 이루어진 제1 어레이(20)와 총 12(N')개의 발광소자로 이루어진 제2 어레이(22)로 구성하였다. 그리고 제1 어레이(20)는 3(M)개 단위로 묶여 총 4(N/M)개로 이루어지는 제1 단위 발광체를 갖도록 구성하였고, 제2 어레이(22)는 3(M')개 단위로 묶여 총 4(N'/M')개로 이루어지는 제2 단위 발광체를 갖도록 구성하였다.7 is a plan view illustrating a unit light emitter and a unit driving area according to the present invention. For example, local dimming of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 7. The light source unit 130 of FIG. 7 includes a first array 20 of 12 (N) light emitting devices and a second array 22 of 12 (N ′) light emitting devices. In addition, the first array 20 is configured to have a first unit emitter composed of a total of 4 (N / M) and grouped into 3 (M) units, and the second array 22 is grouped into 3 (M ') units. It was configured to have a second unit light-emitting body consisting of a total of 4 (N '/ M').
상기 경우, 표시 화면(즉, 도광판 본체(10))의 구동 영역은 크게 제1 어레이(20)에 의해 제어되는 상부 영역과, 제2 어레이(22)에 의해 제어되는 하부 영역으로 분할된다.In this case, the driving area of the display screen (that is, the light guide plate body 10) is largely divided into an upper area controlled by the first array 20 and a lower area controlled by the second array 22.
그리고 상기 하부 영역은 세부적으로 4개의 단위 구동영역(도 7의 ① ~ ④)으로 분할되고, 상기 상부 영역은 세부적으로 4개의 단위 구동영역(도 7의 ⑤ ~ ⑧)으로 분할된다.In addition, the lower region is divided into four unit driving regions (① to ④ of FIG. 7) in detail, and the upper region is divided into four unit driving regions (⑤ to ⑧ of FIG. 7) in detail.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 단위 구동영역(①)은 다수 개의 '21a' 발광소자로 이루어진 제1 단위 발광체에 의해 그 구동(즉, 점등 및 휘도)이 제어되고, 제2 단위 구동영역(②)은 다수 개의 '21b' 발광소자로 이루어진 제1 단위 발광체에 의해 그 구동(즉, 점등 및 휘도)이 제어되고, 제3 단위 구동영역(③)은 다수 개의 '21c' 발광소자로 이루어진 제1 단위 발광체에 의해 그 구동(즉, 점등 및 휘도)이 제어되며, 제4 단위 구동영역(④)은 다수 개의 '21d' 발광소자로 이루어진 제1 단위 발광체에 의해 그 구동(즉, 점등 및 휘도)이 제어된다.More specifically, the driving (ie, lighting and luminance) of the first unit driving region ① is controlled by the first unit light emitting body including a plurality of '21a' light emitting elements, and the second unit driving region ② ) Is driven by the first unit light emitting body consisting of a plurality of '21b' light emitting devices (ie, lighting and luminance), and the third unit driving region ③ is the first unit consisting of a plurality of '21c' light emitting devices. The driving (i.e., lighting and luminance) is controlled by the unit light emitting body, and the fourth unit driving region (4) is driving (i.e., lighting and luminance) by the first unit light emitting body composed of a plurality of '21d' light emitting elements. This is controlled.
그리고, 제5 단위 구동영역(⑤)은 다수 개의 '23a' 발광소자로 이루어진 제2 단위 발광체에 의해 그 구동(즉, 점등 및 휘도)이 제어되고, 제6 단위 구동영역(⑥)은 다수 개의 '23b' 발광소자로 이루어진 제2 단위 발광체에 의해 그 구동(즉, 점등 및 휘도)이 제어되고, 제7 단위 구동영역(⑦)은 다수 개의 '23c' 발광소자로 이루어진 제2 단위 발광체에 의해 그 구동(즉, 점등 및 휘도)이 제어되며, 제8 단위 구동영역(⑧)은 다수 개의 '23d' 발광소자로 이루어진 제2 단위 발광체에 의해 그 구동(즉, 점등 및 휘도)이 제어된다.In addition, the driving of the fifth unit driving area ⑤ is controlled by a second unit light emitting body including a plurality of '23a' light emitting devices (that is, lighting and luminance), and the sixth unit driving area ⑥ includes a plurality of driving units. Its driving (i.e., lighting and luminance) is controlled by the second unit light-emitting device made up of the '23b' light emitting element, and the seventh unit driving region ⑦ is controlled by the second unit light-emitting body made up of the plurality of '23c' light emitting devices The driving (i.e., lighting and luminance) is controlled, and the driving (i.e., lighting and luminance) is controlled in the eighth unit driving region (8) by a second unit light emitting body composed of a plurality of '23d' light emitting elements.
이하에서는, 전술한 바와 같이 다수 개의 제1 및 제2 단위 발광체 그리고 다수 개의 단위 구동영역을 이용하여 종래 대비 보다 세밀하고 정밀한 로컬 디밍을 구현하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, as described above, a method of realizing finer and more precise local dimming using a plurality of first and second unit light emitters and a plurality of unit driving regions will be described.
본 발명의 백라이트 유닛(140)은 화면의 일정부분에 대한 밝기 제어에 있어서 프로그램내에서 영상신호를 분석하여 각 단위 구동영역 내의 셀 광량을 비교 연산하고, 이러한 광량을 각 단위 구동 영역을 담당하는 단위 발광체에 인가하는 전력값으로 변환하여 최종적으로 화면 분할 디밍을 구현하도록 구성된다.The backlight unit 140 of the present invention analyzes an image signal in a program to control brightness of a certain portion of the screen and compares and calculates the cell light amount in each unit driving region, and calculates the light amount in each unit driving region. It is configured to finally convert the screen dimming by converting the power value applied to the light emitter.
보다 구체적으로 설명하면, 액정표시장치는 로컬 디밍을 구현하기 위하여 도 7, 도 10과 같이 다수 개로 분할된 각 단위 구동영역별로 밝기값을 비교 산출할 수 있도록 구성된다. 여기서, 상기 밝기값은 발광소자의 최대 밝기(즉, 최대 광량)에 대한 상대적 비율(%)로 산출될 수 있다.In more detail, in order to implement local dimming, the LCD is configured to compare and calculate brightness values for each unit driving region divided into a plurality, as illustrated in FIGS. 7 and 10. Here, the brightness value may be calculated as a relative ratio (%) with respect to the maximum brightness (that is, the maximum amount of light) of the light emitting device.
예를 들어, 도 10(a)와 같은 듀얼뷰 화면의 경우, 우측 표시영역은 정상 밝기의 화면으로 표시되고 상기 경우 밝기값은 '100%'로 산출된다. 그리고 좌측 표시영역은 우측 표시영역보다 상대적으로 어두운 화면으로 표시되는 바 상기 경우 밝기값은 최대(Max) 광량 미만의 값(예컨대, 20%)이 산출된다. 여기서, 밝기값이 '100%'라 함은 단위 발광체 즉, 발광소자가 최대 광량으로 점등됨을 의미한다.For example, in the dual view screen as shown in FIG. 10A, the right display area is displayed as a screen having normal brightness, and the brightness value is calculated as '100%'. The left display area is displayed as a darker screen than the right display area. In this case, the brightness value is less than the maximum light amount (eg, 20%). Here, the brightness value of '100%' means that the unit light emitter, that is, the light emitting device is turned on at the maximum amount of light.
참고로, 상기 표시영역(즉, 단위 구동영역) 별 밝기값은 영상분석부가 영상데이터 신호를 분석함으로써 산출될 수 있고, 상기 영상분석부는 제어부에 구비될 수 있으며, 상기 제어부는 CPU, MCU 등으로 구성될 수 있다.For reference, the brightness value of each display area (ie, the unit driving area) may be calculated by analyzing an image data signal by an image analyzer, the image analyzer may be provided in a controller, and the controller may be a CPU or MCU. Can be configured.
이와 같이, 표시 영상의 영역별 밝기값이 산출되면, 백라이트 유닛(140)을 제어하여 각 단위 발광체에 인가할 전력값을 산출하게 된다.As such, when the brightness value of each region of the display image is calculated, the backlight unit 140 is controlled to calculate the power value to be applied to each unit light emitter.
예컨대, 영상데이터가 입력되면, 단위 구동영역 별로 밝기값을 비교 산출하는데, 도 10(a) 예시의 경우, 도 10(b)의 ③,④,⑦,⑧에 해당하는 단위 구동영역은 그 밝기값이 100%이고, ①,②,⑤,⑥에 해당하는 단위 구동영역은 그 밝기값이 20%로 산출될 수 있다.For example, when image data is input, the brightness values are compared and calculated for each unit driving region. In the example of FIG. 10 (a), the unit driving regions corresponding to ③, ④, ⑦, and ⑧ of FIG. The value is 100%, and the unit driving area corresponding to 1, 2, 5, and 6 may have a brightness value of 20%.
이와 같이 산출된 각 단위 구동영역 별 밝기값은 해당 단위 구동영역의 전력값으로 변환된다. 여기서, 상기 "단위 구동영역의 전력값"이란 영상데이터 분석을 통해 산출된 밝기값을 구현하기 위하여 해당 단위 구동영역을 담당하는 단위 발광체에 인가될 전력값을 의미한다.The brightness value of each unit driving region calculated as described above is converted into a power value of the corresponding unit driving region. Here, the "power value of the unit driving region" means a power value to be applied to the unit light emitting body in charge of the corresponding unit driving region in order to implement the brightness value calculated through image data analysis.
상기 과정을 통해 각 단위 구동영역 별 전력값이 산출되면, 제어부는 그 전력값에 따라 각 단위 발광체를 개별적으로 제어함으로써 로컬 디밍이 구현하도록 구성된다.When the power value for each unit driving region is calculated through the above process, the controller is configured to implement local dimming by individually controlling each unit light emitter according to the power value.
예컨대, 도 10 (a),(b) 예시의 경우 단위 발광체의 최대 광량(즉, 밝기값 100%)을 위한 최대 전력은 0.21mW (10.5v, 20mA)로 정의될 수 있으며, 상기 경우, ③,④,⑦,⑧의 단위 구동영역을 담당하는 각 단위 발광체에는 0.21mW의 전력이 공급되고, ①,②,⑤,⑥의 단위 구동영역을 담당하는 각 단위 발광체에는 0.042(0.21mW×20%)mW의 전력이 공급되게 제어됨으로써 영역별 분할 구동 즉, 로컬 디밍을 구현할 수 있게 된다.For example, in the case of FIGS. 10A and 10B, the maximum power for the maximum amount of light (ie, 100% of the brightness value) of the unit light emitter may be defined as 0.21 mW (10.5v, 20mA), in which case, ③ 0.21mW of power is supplied to each unit illuminant in the unit driving regions of ④, ⑦, and ⑧, and 0.042 (0.21mW × 20%) to each unit illuminant in the unit driving regions of ①, ②, ⑤ and ⑥. By controlling the power supply of mW, it is possible to implement divided driving, that is, local dimming.
전술한 바와 같은 구성에 의해, 종래 디밍 대비 더 세분화되고 정밀한 로컬 디밍을 구현할 수 있고, 이에 따라 종래 대비 소비전력을 5~20% 더 절감할 수 있으며, 휘도, 명암비, 시인성 등을 더욱 향상시킬 수 있게 되었다.By the configuration as described above, it is possible to implement a more detailed and precise local dimming compared to the conventional dimming, thereby further reducing the power consumption by 5 to 20%, and further improve the brightness, contrast ratio, visibility, etc. It became.
그런데, 본 발명의 백라이트 유닛은 특히 일부 단위 발광체만 점등하고 다른 단위 발광체는 비점등하는 분할 디밍(예컨대 2분할 디밍)을 실시할 경우, 광량 변화에 의한 그라데이션 효과로 인해 광원에서 멀어지는 방향으로 광량 균일성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.By the way, the backlight unit of the present invention is uniform in the amount of light in a direction away from the light source due to the gradation effect caused by the change in the amount of light, especially when performing partial dimming (e.g., dividing dimming) in which only some of the unit emitters are turned on and other units are not lit. The problem of deterioration may occur.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 백라이트 유닛은 점등 단위 발광체에 대향하는 반대측 단위 발광체도 약한 광을 방사하여 점등 단위 발광체의 광량 변화를 보완해주도록 구성된다.In order to solve this problem, the backlight unit of the present invention is configured so that the opposite unit light emitter opposite to the light unit light emitter also emits weak light to compensate for the change in the amount of light of the light unit light emitter.
구체적으로, 백라이트 유닛의 제어부는 입력 영상 데이터의 단위 구동영역 별 밝기값 분석을 통해 산출된 밝기값 중, 밝기값 '0'에 대응하는 단위 구동영역(이하, '블랙 영역'이라 칭함)이 존재하고, 동시에 상기 블랙 영역의 수직 상부 또는 수직 하부에 위치하는 또 다른 단위 구동영역(이하, '점등 영역'이라 함)에 대응하는 밝기값은 적어도 '0'보다 클 경우, 다음과 같이 단위 발광체를 제어하도록 구성된다.In detail, the controller of the backlight unit includes a unit driving region corresponding to the brightness value '0' (hereinafter, referred to as a 'black region') among brightness values calculated by analyzing brightness values of unit driving regions of the input image data. At the same time, when the brightness value corresponding to another unit driving region (hereinafter, referred to as a “lighting region”) positioned vertically above or below the black region is greater than at least “0”, the unit light emitter may be defined as follows. Configured to control.
즉 상기 조건을 만족할 경우, 제어부는 상기 점등 영역을 담당하는 제1 단위 발광체(또는 제2 단위 발광체)는 제1 광량의 점등을 위한 전력이 인가되고, 상기 블랙 영역을 담당하는 제2 단위 발광체(또는 제1 단위 발광체)는 상기 제1 광량보다 적은 제2 광량의 점등을 위한 전력이 인가되도록 제어한다.That is, when the condition is satisfied, the control unit is configured to apply power for turning on the first light amount to the first unit light emitter (or the second unit light emitter) in charge of the lighting area, and to display the second unit light emitter in charge of the black area ( Alternatively, the first unit light emitter controls to apply power for turning on the second light amount less than the first light amount.
예컨대, 도 7을 기준으로, 제2 단위 구동영역(②)에 대응하는 영상의 밝기값이 '0'(즉, 블랙 영상)이고, 제2 단위 구동영역(②)의 수직 상부에 위치하는 제6 단위 구동영역(⑥)에 대응하는 영상의 밝기값은 '100'(즉, 표시 영상)일 경우를 가정하자.For example, with reference to FIG. 7, the brightness value of the image corresponding to the second unit driving region ② is '0' (that is, a black image) and is positioned on the vertical upper portion of the second unit driving region ②. Assume that the brightness value of the image corresponding to the 6 unit driving region ⑥ is '100' (that is, the display image).
상기 경우, 제6 단위 구동영역(⑥)을 담당하는 제2 단위 발광체(23b)는 밝기값 '100'에 해당하는 제1 광량을 위한 전력이 인가되고, 제2 단위 구동영역(②)을 담당하는 제1 단위 발광체(21b)는 제1 광량보다 적은 광량을 방사하도록 전력이 인가된다.In this case, the second unit light emitter 23b that is in charge of the sixth unit driving area ⑥ is supplied with power for the first light amount corresponding to the brightness value '100', and is in charge of the second unit driving area ②. The first unit light emitter 21b is applied with power so as to emit less light than the first light amount.
상기와 같이, 블랙 영역을 갖는 영상을 2분할로 디밍할 경우, 블랙 영상에 대응하는 단위 구동영역을 담당하는 단위 발광체 역시 상대적으로 적은 광량으로 점등되도록 제어함으로써, 일부 화면 점등에 의한 광량 불균일성을 보정할 수 있게 되었다.As described above, when dimming an image having a black region into two divisions, the unit illuminant in charge of the unit driving region corresponding to the black image is also controlled to be lit with a relatively small amount of light, thereby correcting light quantity non-uniformity due to lighting of some screens. I can do it.
도 11은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일실시예는 도광판 본체(10), 제1 어레이(20)와 제2 어레이(22)를 포함하는 광원부, 구동부(60) 및 제어부(70)를 포함한다.11 is a view schematically showing an embodiment of a backlight unit according to the present invention. As shown in FIG. 11, one embodiment of a backlight unit according to the present invention includes a light guide plate body 10, a light source unit including a first array 20 and a second array 22, a driver 60, and a controller ( 70).
앞서 설명한 바와 같이 도광판 본체(10)는 복수 개의 단위 구동영역으로 나누어진다. 도 11의 실시예에서는 총 8개의 단위 구동영역(① ~ ⑧)으로 나누어지는 것으로 도시되어 있으나, 단위 구동영역의 개수는 필요에 따라서 조절될 수 있다.As described above, the light guide plate body 10 is divided into a plurality of unit driving regions. In the embodiment of FIG. 11, the unit driving regions are divided into a total of eight unit driving regions ① to ⑧, but the number of unit driving regions may be adjusted as necessary.
그리고, 광원부는 제1 어레이(20)와 제2 어레이(22)를 포함하고, 제1 어레이(20)와 제2 어레이(22)는 각각 복수 개의 단위 발광체(20a~20d,22a~22d)를 포함한다.The light source unit includes a first array 20 and a second array 22, and each of the first array 20 and the second array 22 includes a plurality of unit light emitters 20a to 20d and 22a to 22d, respectively. Include.
도 11의 실시예의 경우, 광원부는 제1 어레이(20)와 제2 어레이(22)를 포함하고, 제1 어레이(20)는 4개의 제1 단위 발광체(20a,20b,20c,20d)로 이루어지며, 각각의 제1 단위 발광체(20a,20b,20c,20d)는 복수 개의 발광소자로 이루어진다. 그리고, 제2 어레이(22)는 4개의 제2 단위 발광체(22a,22b,22c,22d)로 이루어지며, 각각의 제2 단위 발광체(22a,22b,22c,22d)는 복수 개의 발광소자로 이루어진다. 그리고, 제1 단위 발광체와 제2 단위 발광체는 복수 개의 단위 구동영역과 각각 일대일로 대응된다.In the embodiment of FIG. 11, the light source unit includes a first array 20 and a second array 22, and the first array 20 includes four first unit emitters 20a, 20b, 20c, and 20d. Each of the first unit light emitters 20a, 20b, 20c, and 20d includes a plurality of light emitting devices. The second array 22 includes four second unit emitters 22a, 22b, 22c, and 22d, and each of the second unit emitters 22a, 22b, 22c, and 22d includes a plurality of light emitting devices. . The first unit light emitter and the second unit light emitter correspond to the plurality of unit driving regions in one-to-one correspondence.
구동부(60)는 각각의 제1 단위 발광체(20a,20b,20c,20d)와 제2 단위 발광체(22a,22b,22c,22d)의 밝기를 조절하는 역할을 한다. 구동부(60)는 제어부(70)로부터 수신한 제어신호에 따라서 각각의 제1 단위 발광체(20a,20b,20c,20d)와 제2 단위 발광체(22a,22b,22c,22d)에 인가되는 전원을 조절하여 각 단위 발광체의 밝기를 조절한다.The driver 60 controls the brightness of each of the first unit light emitters 20a, 20b, 20c and 20d and the second unit light emitters 22a, 22b, 22c and 22d. The driver 60 supplies power to each of the first unit light emitters 20a, 20b, 20c, and 20d and the second unit light emitters 22a, 22b, 22c, and 22d according to the control signal received from the controller 70. Adjust the brightness of each unit illuminant.
일 실시예에 따르면, 제어부(70)는 수신부, 분석부 및 신호발생부를 포함한다. 수신부는 디스플레이 유닛에서 표시될 영상 데이터 신호를 수신한다.According to an embodiment, the controller 70 includes a receiver, an analyzer, and a signal generator. The receiver receives an image data signal to be displayed on the display unit.
분석부는 영상 데이터 신호를 각각의 단위 구동영역(① ~ ⑧)별로 프레임 단위로 분석하여, 단위 구동영역(① ~ ⑧)별로 해당 프레임에서의 픽셀별 휘도 값을 비교하여, 가장 휘도가 높은 픽셀의 위치와 그 픽셀의 휘도 값을 그 단위 구동영역의 기준 값으로 계산한다. The analysis unit analyzes the image data signal by frame unit for each unit driving region (① to ⑧), compares the luminance value of each pixel in the corresponding frame for each unit driving region (① to ⑧), and compares the luminance of the pixel having the highest luminance. The position and the luminance value of the pixel are calculated as the reference value of the unit driving area.
도 12는 단위 구동영역별 기준 값을 나타낸 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 기준 값은 픽셀의 X, Y 좌표 값과 휘도 값으로 나타낼 수 있다. 도 12의 예에서는 오른쪽 두 개의 단위 구동영역(④,⑧)은 미점등 영역이며, 아래 열의 첫 번째 단위 구동영역(①)의 (x4, y4) 픽셀의 휘도 값이 100으로 가장 밝다. 12 is a diagram illustrating reference values for respective unit driving regions. As shown in FIG. 12, the reference value may be represented by an X, Y coordinate value and a luminance value of the pixel. In the example of FIG. 12, the right two unit driving regions ④ and ⑧ are unlit regions, and the luminance values of the pixels (x4 and y4) of the first unit driving region ① in the lower row are the brightest at 100.
신호발생부는 단위 구동영역(① ~ ⑧)별 기준 값을 통해서 제어신호를 생성한다. The signal generator generates a control signal through reference values for each unit driving area (① ~ ⑧).
제어신호는 각각의 단위 구동영역의 기준 값을 직접 이용해서 생성할 수 있다. 즉, 기준 값의 픽셀이 해당 휘도 값을 가질 수 있도록, 제1 단위 발광체(20a,20b,20c,20d)와 제2 단위 발광체(22a,22b,22c,22d)에 인가되는 전원을 조절하는 제어신호를 생성할 수 있다.The control signal can be generated by directly using the reference value of each unit driving region. That is, control to adjust the power applied to the first unit light emitters 20a, 20b, 20c, and 20d and the second unit light emitters 22a, 22b, 22c, and 22d so that the pixel of the reference value has a corresponding luminance value. You can generate a signal.
또한, 전력소비를 좀 더 줄일 수 있도록, 메모리부, 기준 영역 선택부, 제1 제어신호 생성부 및 제2 제어신호 생성부를 구비한 신호발생부를 이용해서 다음과 같은 방법으로도 제어신호를 생성할 수도 있다.In order to further reduce power consumption, a signal generator including a memory unit, a reference region selector, a first control signal generator, and a second control signal generator may be used to generate a control signal in the following manner. It may be.
먼저, 각각의 제1 단위 발광체(20a,20b,20c,20d)와 제2 단위 발광체 (22a,22b,22c,22d)을 구동하였을 때 도광판 본체(10) 전체의 위치별 휘도를 각 단위 발광체에 인가되는 전원의 크기를 변화시키면서 측정하거나 시뮬레이션한다. 그리고 이 측정 또는 시뮬레이션 정보를 도 13에 도시된 바와 같은 등고선 그래프 형태로 메모리부에 저장하거나 테이블로 저장한다. First, when each of the first unit light emitters 20a, 20b, 20c, and 20d and the second unit light emitters 22a, 22b, 22c, and 22d is driven, luminance of each position of the light guide plate main body 10 is applied to each unit light emitter. Measure or simulate by varying the amount of power applied. The measurement or simulation information is stored in a memory unit or in a table in the form of a contour graph as shown in FIG. 13.
도광판 본체(10)는 여러 개의 조각으로 분할된 것이 아니므로, 어느 하나의 단위 발광체에 속하는 발광소자가 켜지면, 그 주변의 단위 구동영역까지 밝아진다. 도 11 및 도 13을 참조하면, 왼쪽 하단의 제1 단위 발광체(20a)을 구동한 경우에는 이 제1 단위 발광체(20a)에서 가까운 왼쪽 하단이 가장 밝으며, 멀어질수록 어두워진다.Since the light guide plate body 10 is not divided into several pieces, when the light emitting element belonging to any one unit light emitter is turned on, the unit driving region of the light guide plate body 10 is brightened. Referring to FIGS. 11 and 13, when the first unit light emitter 20a at the lower left is driven, the lower left near the first unit light emitter 20a is the brightest and becomes darker as it is farther away.
그리고 기준 영역 선택부는 다수 개의 단위 구동영역(① ~ ⑧) 중 어느 하나를 기준 단위 구동영역으로 설정한다. 그리고 분석부에서 분석된 단위 구동영역의 기준 값에 따라서 해당 단위 발광체의 제어신호를 생성한다.The reference region selector sets one of the plurality of unit driving regions ① to ⑧ as the reference unit driving region. The controller generates a control signal of the corresponding unit light emitter according to the reference value of the unit driving region analyzed by the analyzer.
즉, 제1 제어신호 생성부는 기준 단위 구동영역에서 휘도가 가장 높은 픽셀이 해당 휘도 값을 가질 수 있도록 제1 또는 제2 단위 발광체 제어신호를 생성한다. 기준 단위 구동영역으로는 가장 휘도 값이 큰 픽셀이 포함된 단위 구동영역을 선택할 수 있다.That is, the first control signal generator generates the first or second unit light emitter control signal so that the pixel having the highest luminance in the reference unit driving region has the corresponding luminance value. As the reference unit driving region, a unit driving region including a pixel having the largest luminance value may be selected.
다음으로, 제2 제어신호 생성부는 기준 단위 구동영역 주위에 배치된 단위 구동영역들에 대응하는 제1 또는 제2 단위 발광체의 제어신호를 생성한다. 구체적으로, 제2 제어신호 생성부는 기준 단위 구동영역 주위의 단위 구동영역의 가장 휘도가 높은 픽셀의 휘도 값에서 기준 단위 구동영역에 대응하는 단위 발광체의 발광에 의한 해당 픽셀의 휘도 값을 뺀다. 그리고 상기 뺄셈에 의한 차이 즉, 나머지값을 기준으로 해당 단위 구동영역에 대응하는 제1 또는 제2 단위 발광체의 구동을 위한 제어신호를 생성한다.Next, the second control signal generator generates a control signal of the first or second unit light emitter corresponding to the unit driving regions disposed around the reference unit driving region. In detail, the second control signal generator subtracts the luminance value of the corresponding pixel due to the light emission of the unit emitter corresponding to the reference unit driving region from the luminance value of the pixel having the highest luminance of the unit driving region around the reference unit driving region. The control signal for driving the first or second unit light emitting body corresponding to the corresponding unit driving region is generated based on the difference by the subtraction, that is, the remaining value.
도 11, 12 및 14를 참조하면, 좌측 하단의 기준 단위 구동영역(①)의 기준 픽셀인 (x4, y4) 픽셀의 휘도가 100이 되도록 이에 대응하는 제1 단위 발광체(20a)를 구동할 경우, 좌측 상단의 단위 구동영역(⑤)의 기준 픽셀인 (x1, y1) 픽셀의 휘도는 60 정도가 된다. 11, 12, and 14, when the first unit light emitter 20a corresponding to the luminance of the (x4, y4) pixel, which is the reference pixel of the reference unit driving region ① on the lower left, becomes 100, is driven. The luminance of the pixels (x1, y1), which are the reference pixels of the unit driving region ⑤ in the upper left corner, is about 60.
따라서 (x1, y1) 픽셀의 휘도가 기준 값인 80이 되도록 하기 위해서는 좌측 상단의 단위 구동영역(⑤)에 대응하는 제2 단위 발광체(22a)의 구동에 의해서 (x1, y1) 픽셀에 가해지는 휘도가 20 정도가 되도록 해당 제2 단위 발광체(22a)를 구동하는 것으로 충분하다.Therefore, in order to make the luminance of the (x1, y1) pixel become the reference value of 80, the luminance applied to the (x1, y1) pixel by driving the second unit light emitter 22a corresponding to the unit driving region (⑤) in the upper left corner. It is sufficient to drive the second unit light emitter 22a so that is approximately 20.
그리고 기준 단위 구동영역(①)의 오른쪽에 인접하는 단위 구동영역(②)의 기준 픽셀인 (x5, y5) 픽셀은 기준 단위 구동영역(①)의 점등에 의해서 65 정도의 휘도를 가지게 되므로, 휘도의 기준 값인 30을 넘는 밝기를 갖는다.Since the (x5, y5) pixels, which are the reference pixels of the unit driving region ② adjacent to the right side of the reference unit driving region ①, have a luminance of about 65 by turning on the reference unit driving region ①, the luminance It has a brightness over 30 which is the reference value of.
따라서 이 단위 구동영역(②)에 대응하는 제1 단위 발광체(20b)에는 전원을 인가할 필요가 없다.Therefore, it is not necessary to apply power to the first unit light emitting body 20b corresponding to the unit driving region ②.
경우에 따라서는 기준 단위 구동영역에서 한 칸 떨어진 단위 구동영역들에 대응하는 제1 또는 제2 단위 발광체들의 제어신호를 같은 방법으로 생성할 수도 있다. 이 경우에는 기준 단위 구동영역이 아닌 인접하는 단위 구동영역의 점등에 의한 휘도 값을 고려하여 제어신호를 생성한다. 또한, 주변 단위 구동영역의 점등에 의해서 기준 단위 구동영역의 픽셀들이 밝아질 수 있다는 점을 고려하여 다시 보정할 수도 있다.In some cases, the control signals of the first or second unit light emitters corresponding to the unit driving regions spaced one space from the reference unit driving region may be generated in the same manner. In this case, the control signal is generated in consideration of the luminance value caused by the lighting of the adjacent unit driving region instead of the reference unit driving region. Also, the pixel of the reference unit driving region may be brightened by the lighting of the peripheral unit driving region.
한편, 본 발명의 백라이트 유닛은 특히 일부 단위 발광체만 점등하고 다른 단위 발광체는 비점등하는 2분할 디밍을 실시할 경우, 광량 변화에 의한 그라데이션 효과로 인해 광량 균일성이 낮아지게 되는 문제점이 발생할 수 있다.On the other hand, the backlight unit of the present invention may cause a problem that the light quantity uniformity may be lowered due to the gradation effect caused by the light quantity change, particularly when dividing dimming is performed in which only some unit light emitters are turned on and other unit light emitters are not lit. .
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 백라이트 유닛은 점등 단위 발광체에 대향하는 반대측 단위 발광체도 상대적으로 더 적은 광량을 점등하여 영상 표시를 위한 휘도 균일도를 보정할 수 있도록 구성된다.In order to solve this problem, the backlight unit of the present invention is configured such that the opposite unit light emitter facing the light unit light emitter also lights up a relatively small amount of light so as to correct luminance uniformity for image display.
구체적으로, 영상 데이터 신호 분석 결과, 픽셀 밝기 '0'에 대응하는 단위 구동영역(이하, '블랙 영역'이라 칭함)이 존재하고, 동시에 상기 블랙 영역의 수직 상부 또는 수직 하부에 위치하는 또 다른 단위 구동영역(이하, '점등 영역'이라 함)에 대응하는 픽셀 밝기는 적어도 '0'보다 클 경우, 본 발명의 백라이트 유닛은 다음과 같이 제어하도록 구성된다.Specifically, as a result of analyzing the image data signal, there is a unit driving region (hereinafter referred to as a “black region”) corresponding to the pixel brightness '0' and at the same time, another unit located vertically above or below the black region. When the pixel brightness corresponding to the driving area (hereinafter, referred to as a "lighting area") is greater than at least "0", the backlight unit of the present invention is configured to control as follows.
즉 상기 조건이 만족될 경우, 본 발명의 백라이트 유닛은 상기 점등 영역을 담당하는 단위 발광체는 제1 광량의 점등을 위한 전력이 인가되고, 상기 블랙 영역을 담당하는 단위 발광체는 상기 제1 광량보다 적은 제2 광량의 점등을 위한 전력이 인가되도록 제어된다.That is, when the condition is satisfied, the backlight unit of the present invention is applied to the unit light emitter in charge of the lighting area for the first light amount is turned on, the unit light emitter in charge of the black area is less than the first light amount It is controlled so that electric power for turning on the second light amount is applied.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.While the preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated using specific terms, such terms are only for clarity of the present invention, and the embodiments and the described terms of the present invention are defined and the technical spirit and scope of the following claims. It is obvious that various changes and changes can be made without departing from the scope. Such modified embodiments should not be understood individually from the spirit and scope of the present invention, but should fall within the claims of the present invention.

Claims (19)

  1. 광원부; 및 상기 광원부로부터 빛이 입사되는 도광판부를 포함하는 백라이트 유닛으로서,A light source unit; And a light guide plate unit through which light is incident from the light source unit.
    상기 도광판부는,The light guide plate portion,
    도광판 본체; 상기 도광판 본체의 일 측면부에 형성되어 빛이 입사되는 제1 입광부; 및 상기 도광판 본체의 타 측면부에 형성되어 빛이 입사되는 제2 입광부를 포함하고,A light guide plate body; A first light incident part formed at one side of the light guide plate body to receive light; And a second light incident part formed on the other side surface portion of the light guide plate body to which light is incident.
    상기 광원부는,The light source unit,
    다수 개의 발광소자로 이루어지고 상기 제1 입광부 측에 배치되는 제1 어레이; 및 또 다른 다수 개의 발광소자로 이루어지고 상기 제2 입광부 측에 배치되는 제2 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.A first array consisting of a plurality of light emitting elements and disposed on the first light incident part side; And a second array including a plurality of light emitting elements and disposed on the second light incident part side.
  2. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 입광부와 상기 제2 입광부 각각은 톱니 모양으로 형성되는 세레이션 패턴을 포함하고,Each of the first light incident portion and the second light incident portion includes a serration pattern formed in a sawtooth shape,
    상기 백라이트 유닛은,The backlight unit,
    상기 도광판 본체의 출광화면(L/A)과 상기 제1 어레이의 발광소자 간의 이격거리(L1)가 3.2㎜ 미만으로 형성되고,The separation distance L1 between the light emitting screen L / A of the light guide plate body and the light emitting devices of the first array is less than 3.2 mm,
    상기 도광판 본체의 출광화면(L/A)과 상기 제2 어레이의 발광소자 간의 이격거리(L2)가 3.2㎜ 미만으로 형성되며,The separation distance L2 between the light emitting screen L / A of the light guide plate body and the light emitting devices of the second array is less than 3.2 mm,
    상기 세레이션 패턴은The serration pattern is
    상기 톱니의 피치(P1)가 0.06㎜ 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The pitch unit P1 of the tooth is formed to 0.06 mm or less.
  3. 제2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 이격거리(L1,L2)는 1.35㎜로 형성되고,The separation distance (L1, L2) is formed to 1.35mm,
    상기 톱니의 피치(P1)는 0.04㎜로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.Backlight unit, characterized in that the pitch (P1) of the tooth is formed to 0.04mm.
  4. 제2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 제1 어레이는 N개의 발광소자로 구성되고, 상기 N개의 발광소자는 M개씩 단위로 묶여 N/M(여기서, N≥M)개의 제1 단위 발광체를 형성하도록 구성되고, The first array is composed of N light emitting elements, and the N light emitting elements are configured to form N / M (where N ≧ M) first unit light emitters, grouped by M units,
    상기 제2 어레이는 N'개의 발광소자로 구성되고, 상기 N'개의 발광소자는 M'개씩 단위로 묶여 N'/M'(여기서, N'≥M')개의 제2 단위 발광체를 형성하도록 구성되며,The second array is composed of N 'light emitting elements, and the N' light emitting elements are grouped by M 'units to form N' / M '(here, N'≥M') second unit light emitters. ,
    상기 N/M개의 제1 단위 발광체는 각각 개별적으로 제어되도록 구성되어, 상기 도광판 본체의 하부 영역은 상기 N/M개의 제1 단위 발광체에 의해 그 구동 영역이 N/M개로 분할되고,The N / M first unit light emitters are configured to be individually controlled, and a lower region of the light guide plate main body is divided into N / M driving regions by the N / M first unit light emitters,
    상기 N'/M'개의 제2 단위 발광체는 각각 개별적으로 제어되도록 구성되어, 상기 도광판 본체의 상부 영역은 상기 N'/M'개의 제2 단위 발광체에 의해 그 구동 영역이 N'/M'개로 분할되어,The N '/ M' second unit light emitters are configured to be individually controlled, and the upper region of the light guide plate body is N '/ M' drive area by the N '/ M' second unit light emitters. Divided into
    상기 백라이트 유닛은 총 N/M + N'/M' 개로 분할된 구동 영역(이하, '단위 구동영역'이라 칭함)을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The backlight unit is configured to have a driving region (hereinafter referred to as a 'unit driving region') divided into a total of N / M + N '/ M' pieces.
  5. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    입력 영상 데이터를 분석하고, 상기 제1 단위 발광체와 상기 제2 단위 발광체의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하고,A control unit for analyzing input image data and controlling driving of the first unit light emitter and the second unit light emitter;
    상기 제어부는,The control unit,
    입력 영상 데이터에 근거해 상기 단위 구동영역 별 밝기값을 산출하는 제1 기능;A first function of calculating brightness values of the unit driving regions based on input image data;
    상기 제1 기능에 의해 산출된 밝기값을 해당 단위 구동영역을 담당하는 상기 제1 단위 발광체 또는 상기 제2 단위 발광체에 인가될 전력값으로 변환하는 제2 기능; 및A second function of converting the brightness value calculated by the first function into a power value to be applied to the first unit light emitting body or the second unit light emitting body in charge of the corresponding unit driving region; And
    상기 제2 기능에 의해 도출된 전력값에 따라 상기 제1 단위 발광체 또는 상기 제2 단위 발광체의 광량을 제어하는 제3 기능을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And a third function of controlling the amount of light of the first unit light emitter or the second unit light emitter according to the power value derived by the second function.
  6. 제5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 제1 기능에 의해 산출된 밝기값이 '0'에 대응하는 단위 구동영역(이하, '블랙 영역'이라 칭함)이 존재하고, 동시에 상기 블랙 영역의 수직 상부 또는 수직 하부에 위치하는 또 다른 단위 구동영역(이하, '점등 영역'이라 함)에 대응하는 밝기값은 적어도 '0'보다 클 경우,There is a unit driving region (hereinafter referred to as a 'black region') in which the brightness value calculated by the first function corresponds to '0', and another unit located at the top or bottom of the black region at the same time. When the brightness value corresponding to the driving area (hereinafter, referred to as 'lighting area') is greater than at least '0',
    상기 점등 영역을 담당하는 제1 단위 발광체 또는 제2 단위 발광체는 제1 광량의 점등을 위한 전력이 인가되고, 상기 블랙 영역을 담당하는 제2 단위 발광체 또는 제1 단위 발광체는 상기 제1 광량보다 적은 제2 광량의 점등을 위한 전력이 인가되도록 제어하는 제4 기능을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The first unit emitter or the second unit emitter in charge of the lighting area is supplied with power for turning on a first light amount, and the second unit emitter or first unit emitter in charge of the black area is less than the first light amount. And a fourth function of controlling to apply power for turning on the second light amount.
  7. 제5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 밝기값은 상기 발광소자의 최대 광량에 대한 상대적 비율(%)로 산출되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And the brightness value is calculated as a relative ratio (%) to the maximum amount of light of the light emitting device.
  8. 제2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 도광판 본체의 상면 또는 하면에 음각 또는 양각 형태로 형성되는 광산란 패턴을 더 포함하고,Further comprising a light scattering pattern formed in an intaglio or embossed form on the upper or lower surface of the light guide plate body,
    상기 광산란 패턴은 상기 도광판의 중심부에 가까워질수록 점차 조밀하게 배열되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And the light scattering pattern is densely arranged closer to the center of the light guide plate.
  9. 제2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 세레이션 패턴은 상호 이웃하는 톱니 간의 사이각(θ1)이 85° ~ 95°를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The serration pattern is a backlight unit, characterized in that the angle (θ1) between the neighboring teeth is configured to form a 85 ° ~ 95 °.
  10. 제2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 제1 입광부와 상기 제2 입광부는 상기 도광판 본체에 일체로 성형 구비되거나, 또는 별도로 성형되어 상기 도광판 본체의 양측에 각각 인접 배치되는 렌즈 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And the first light incident portion and the second light incident portion are integrally formed with the light guide plate body or separately formed and formed in the form of a lens disposed adjacent to both sides of the light guide plate body.
  11. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 도광판 본체는 점등 영역이 다수 개로 분할된 단위 구동영역을 구비하고, 상기 제1 어레이와 상기 제2 어레이는 각각 다수 개의 단위 발광체를 포함하고, 상기 단위 발광체 각각은 상기 단위 구동영역에 각각 대응되며,The light guide plate main body includes a unit driving region in which a lighting region is divided into a plurality, and each of the first array and the second array includes a plurality of unit light emitters, and each of the unit light emitters respectively corresponds to the unit driving area. ,
    상기 다수 개 단위 발광체의 밝기를 각각 조절하는 구동부; 및 영상 데이터 신호를 수신하고, 상기 단위 구동영역별 영상 데이터 신호를 분석하여, 상기 단위 구동영역별로 가장 밝은 기준 픽셀을 찾고, 상기 기준 픽셀의 위치 및 밝기를 기준으로 상기 단위 구동영역별 기준 값을 결정하며, 결정된 상기 단위 구동영역별 기준 값에 따른 제어신호를 생성하여 상기 구동부에 전송하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.A driver configured to adjust brightness of the plurality of light emitters, respectively; And receiving an image data signal, analyzing the image data signal for each unit driving region, finding the brightest reference pixel for each unit driving region, and determining a reference value for each unit driving region based on the position and brightness of the reference pixel. And a control unit which generates a control signal according to the determined reference value for each unit driving region and transmits the control signal to the driving unit.
  12. 제11 항에 있어서,The method of claim 11, wherein
    상기 제어부는,The control unit,
    영상 데이터 신호를 수신하는 수신부;A receiver for receiving an image data signal;
    상기 단위 구동영역별 영상 데이터 신호를 분석하여, 상기 단위 구동영역별로 가장 밝은 기준 픽셀을 찾고, 상기 기준 픽셀의 위치 및 밝기를 기준으로 상기 단위 구동영역별 기준 값을 결정하는 분석부; 및An analysis unit which analyzes the image data signal for each unit driving region, finds the brightest reference pixel for each unit driving region, and determines a reference value for each unit driving region based on the position and brightness of the reference pixel; And
    결정된 상기 단위 구동영역별 기준 값에 따른 제어신호를 생성하는 신호생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And a signal generator configured to generate a control signal according to the determined reference value for each unit driving region.
  13. 제12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 신호생성부는,The signal generation unit,
    각각의 상기 단위 발광체에 인가되는 전원의 크기의 변화에 따른 상기 도광판 전체의 위치별 휘도가 저장된 메모리부;A memory unit in which luminance of each position of the entire light guide plate is stored according to a change in the size of power applied to each unit light emitter;
    기준 단위 구동영역을 선택하는 기준 영역 선택부;A reference region selection unit to select a reference unit driving region;
    상기 기준 단위 구동영역에서 휘도가 가장 높은 기준 픽셀이 해당 휘도 값을 가질 수 있도록 그에 대응하는 단위 발광체의 구동 제어신호를 생성하는 제1 제어신호 생성부; 및A first control signal generator configured to generate a driving control signal of a unit light emitter corresponding to the reference pixel having the highest luminance in the reference unit driving region to have a corresponding luminance value; And
    상기 기준 단위 구동영역 주위의 단위 구동영역의 휘도가 가장 높은 기준 픽셀의 휘도 값에서 상기 기준 단위 구동영역에 대응하는 단위 발광체의 발광에 의한 해당 픽셀의 휘도 값을 뺀 나머지 값을 기준으로, 그 단위 구동영역에 대응하는 단위 발광체의 구동 제어신호를 생성하는 제2 제어신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.Based on the luminance value of the reference pixel having the highest luminance of the unit driving region around the reference unit driving region, the unit is calculated based on the remaining value obtained by subtracting the luminance value of the pixel corresponding to the emission of the unit light emitting body corresponding to the reference unit driving region. And a second control signal generator configured to generate a driving control signal of the unit light emitter corresponding to the driving region.
  14. 제13 항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 기준 영역 선택부는 휘도 값이 가장 큰 픽셀이 포함된 단위 구동영역을 상기 기준 단위 구동영역으로 선택하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And the reference region selector selects the unit driving region including the pixel having the largest luminance value as the reference unit driving region.
  15. 상호 대향 배치되는 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 개재되는 액정층으로 이루어지는 액정 표시 패널; 및 제1 항 내지 제13 항 중에서 선택된 어느 한 항의 백라이트 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.A liquid crystal display panel comprising a pair of substrates disposed to face each other and a liquid crystal layer interposed between the pair of substrates; And a backlight unit selected from any one of claims 1 to 13.
  16. 도광판 본체와, 상기 도광판 본체의 일 측면부에 형성되어 빛이 입사되는 제1 입광부와, 상기 도광판 본체의 타 측면부에 형성되어 빛이 입사되는 제2 입광부를 포함하는 도광판부; 및 다수 개의 발광소자로 이루어지고 상기 제1 입광부 측에 배치되는 제1 어레이와, 또 다른 다수 개의 발광소자로 이루어지고 상기 제2 입광부 측에 배치되는 제2 어레이를 포함하는 광원부를 포함하고, 상기 도광판 본체는 점등 영역이 다수 개로 분할된 단위 구동영역을 구비하고, 상기 제1 어레이와 상기 제2 어레이는 각각 다수 개의 단위 발광체를 포함하고, 상기 단위 발광체 각각은 상기 단위 구동영역에 각각 대응되는 백라이트 유닛의 디밍 방법으로서,A light guide plate portion including a light guide plate body, a first light incident portion formed at one side of the light guide plate body to receive light, and a second light incident portion formed at the other side portion of the light guide plate body to receive light; And a light source unit including a first array consisting of a plurality of light emitting elements and disposed on the first light incident part side, and a second array made of another plurality of light emitting elements and disposed on the second light incident part side; The light guide plate main body includes a unit driving region in which a lighting region is divided into a plurality, and the first array and the second array each include a plurality of unit emitters, and each of the unit emitters corresponds to the unit driving region, respectively. As a dimming method of a backlight unit,
    영상 데이터 신호를 수신하는 단계;Receiving an image data signal;
    상기 단위 구동영역별 영상 데이터 신호를 분석하여, 상기 단위 구동영역별로 가장 밝은 기준 픽셀을 찾는 단계;Analyzing the image data signal for each unit driving region to find the brightest reference pixel for each unit driving region;
    상기 가장 밝은 기준 픽셀의 위치 및 밝기를 기준으로, 상기 단위 구동영역별 기준 값을 결정하는 단계; 및Determining a reference value for each unit driving region based on the position and brightness of the brightest reference pixel; And
    결정된 상기 단위 구동영역별 기준 값에 따라서, 상기 단위 구동영역별로 대응하는 단위 발광체를 각각 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 디밍 방법.And controlling unit light emitters corresponding to each of the unit driving regions according to the determined reference value for each of the unit driving regions.
  17. 제16 항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 단위 발광체를 각각 제어하는 단계는,Controlling the respective unit light emitters,
    기준 단위 구동영역을 결정하는 단계;Determining a reference unit driving region;
    상기 기준 단위 구동영역에서 휘도가 가장 높은 기준 픽셀이 해당 휘도 값을 가질 수 있도록, 그에 대응하는 단위 발광체의 구동 제어신호를 생성하는 단계; 및Generating a driving control signal of a unit light emitter corresponding to the reference pixel having the highest luminance in the reference unit driving region to have a corresponding luminance value; And
    상기 기준 단위 구동영역 주위의 단위 구동영역의 휘도가 가장 높은 기준 픽셀의 휘도 값에서 상기 기준 단위 구동영역에 대응하는 단위 발광체의 발광에 의한 해당 픽셀의 휘도 값을 뺀 값을 기준으로, 그 단위 구동영역에 대응하는 단위 발광체의 구동 제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 디밍 방법.The unit driving is performed based on the luminance value of the reference pixel having the highest luminance of the unit driving region around the reference unit driving region minus the luminance value of the pixel corresponding to the emission of the unit light emitting body corresponding to the reference unit driving region. And generating a driving control signal of the unit light emitter corresponding to the region.
  18. 제17 항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 기준 단위 구동영역을 결정하는 단계는 휘도가 가장 높은 기준 픽셀이 포함된 단위 구동영역을 상기 기준 단위 구동영역으로 결정하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 디밍 방법.The determining of the reference unit driving region may include determining a unit driving region including a reference pixel having the highest luminance as the reference unit driving region.
  19. 제16 항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 영상 데이터 신호 분석 결과, 픽셀 밝기 '0'에 대응하는 단위 구동영역(이하, '블랙 영역'이라 칭함)이 존재하고, 동시에 상기 블랙 영역의 수직 상부 또는 수직 하부에 위치하는 또 다른 단위 구동영역(이하, '점등 영역'이라 함)에 대응하는 픽셀 밝기는 적어도 '0'보다 클 경우,As a result of analyzing the image data signal, there is a unit driving region corresponding to pixel brightness '0' (hereinafter referred to as 'black region'), and at the same time, another unit driving region positioned vertically above or below the black region. If the pixel brightness corresponding to (hereinafter referred to as 'lighting area') is greater than at least '0',
    상기 점등 영역을 담당하는 단위 발광체는 제1 광량의 점등을 위한 전력이 인가되고, 상기 블랙 영역을 담당하는 단위 발광체는 상기 제1 광량보다 적은 제2 광량의 점등을 위한 전력이 인가되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 디밍 방법.Controlling the unit light emitter in charge of the lighting area to receive power for turning on a first light amount, and the unit light emitter in charge of the black area applying power for turning on the second light amount less than the first light amount. The backlight unit dimming method further comprises.
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