KR100672915B1 - Backlight unit for liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 디스플레이용 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 확산층을 구비한 도광판을 포함하며; 상기 도광판은 서로 반대되는 양 쪽에 배치된 제1 면 및 제2 면을 구비하며, 상기 확산층은 기저부 및 복수 개의 확산 입자를 구비하고 상기 도광판 제1 면과 제2 면 사이에 설치된다. 상기 도광판에 입사된 광선은 여러 차례 상기 확산층을 통과함으로써 확산 효과를 달성한다.The present invention relates to a backlight unit for a liquid crystal display, comprising a light guide plate having a diffusion layer; The light guide plate has first and second surfaces disposed on opposite sides of the light guide plate, and the diffusion layer includes a base and a plurality of diffusion particles, and is disposed between the first and second surfaces of the light guide plate. Light rays incident on the light guide plate pass through the diffusion layer several times to achieve a diffusion effect.

백라이트 유닛, 도광판, 광 조정층, 램프, 반사막, 집광 부재, 프리즘 판, 확산층, 기저부, 입자.Back light unit, light guide plate, light adjusting layer, lamp, reflecting film, light collecting member, prism plate, diffusion layer, base, particles.

Description

액정 디스플레이용 백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}Backlight unit for liquid crystal display {BACKLIGHT UNIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 본 발명에 따른 제1실시예의 분해도.1 is an exploded view of a first embodiment according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 제1실시예 중 도광판의 단면도.2 is a sectional view of a light guide plate of a first embodiment according to the present invention;

도3은 본 발명에 따른 제2실시예의 분해도.3 is an exploded view of a second embodiment according to the present invention;

도4는 종래의 백라이트 유닛의 분해도.4 is an exploded view of a conventional backlight unit.

도5는 종래의 백라이트 유닛의 도광판의 광선 경로를 표시하는 단면도.Fig. 5 is a sectional view showing a light path of a light guide plate of a conventional backlight unit.

본 발명은 액정 디스플레이에 관한 것이며, 특히, 액정 디스플레이용 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a backlight unit for a liquid crystal display.

도4는 종래의 측부 입사식 백라이트 유닛(backlight unit)(60)을 표시한 도면으로서, 도광판(light guide plate)(62), 상기 도광판(62)의 일측에 설치된 램프(lamp)(64) , 상기 도광판(62)의 저면에 설치된 반사막(reflective film)(66), 상기 도광판(62)의 상면에 설치된 확산막(diffusive film)(68), 및 상기 확산막(68)의 상측에 설치된 프리즘 판(prism plates)(70,72) 을 포함한다.4 is a view showing a conventional side incident backlight unit 60. A light guide plate 62, a lamp 64 provided on one side of the light guide plate 62, and A reflective film 66 provided on the bottom surface of the light guide plate 62, a diffuser film 68 provided on an upper surface of the light guide plate 62, and a prism plate provided on an upper side of the diffusion film 68. prism plates (70, 72).

상기 램프(64)에서 제공된 광선이 상기 도광판(62)에 입사된 후, 상기 반사막(66)은 광선 방향을 변화시켜 광선으로 하여금 상기 도광판(62)의 상면에서 출사되어 상기 확산막(68)을 투과하도록 한다. 도5를 참조하면 상기 확산막(68)은 복수 개의 입자(grains)(681)를 포함하며 이것을 통하여 광선을 확산시킨다.After the light rays provided from the lamp 64 are incident on the light guide plate 62, the reflective film 66 changes the direction of light rays so that the light rays are emitted from the upper surface of the light guide plate 62 so that the diffuser film 68 is closed. Permeate. Referring to Figure 5, the diffusion film 68 includes a plurality of grains (681) through which the light is diffused.

미국특허 제6,425,674호(Michael Su의 발명)에서 한가지 도광판을 제시하였는데, 상기 도광판은 균일하게 분포된 입자를 포함하며 이것으로 확산막을 대체한다. 상기 입자는 상당히 비싼 소재이기 때문에 상기 특허에 따른 도광판의 원가가 높아진다. 한편 상기 도광판의 제조 과정에서 고온은 상기 도광판과 상기 입자가 서로 반응하게 하여 도광판이 황색화되는(Yellowing) 현상이 발생하며 광의 색도(chroma)에 영향을 준다.In US Pat. No. 6,425,674 (the invention of Michael Su), one light guide plate is presented, which comprises uniformly distributed particles, which replaces the diffusion film. Since the particles are quite expensive materials, the cost of the light guide plate according to the patent is high. On the other hand, in the manufacturing process of the light guide plate, the high temperature causes the light guide plate and the particles to react with each other, which causes yellowing of the light guide plate and affects the chromaticity of light.

본 발명의 주요한 목적은 비교적 우수한 확산 효과를 가진 액정 디스플레이용 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.The main object of the present invention is to provide a backlight unit for a liquid crystal display having a relatively excellent diffusion effect.

본 발명의 다른 목적은, 비교적 작은 두께를 가진 액정 디스플레이용 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a backlight unit for a liquid crystal display having a relatively small thickness.

상기 발명 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 확산층을 구비한 도광판을 포함하며; 상기 도광판은 서로 반대되는 양 쪽에 배치된 제1 면과 제2 면을 구비하며, 상기 확산막은 기저부 및 복수 개의 확산 입자를 포함하고 상기 도광판의 제1 면과 제2 면 사이에 설치된다.The present invention for achieving the above object includes a light guide plate having a diffusion layer; The light guide plate has first and second surfaces disposed on opposite sides of the light guide plate, and the diffusion film includes a base and a plurality of diffusion particles, and is disposed between the first and second surfaces of the light guide plate.

본 발명의 구조와 특징을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.The structure and features of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 제1 실시예에서 제공된 백라이트 유닛(1)은 주로 도광판(10), 램프(20), 반사막(22) 및 집광 부재(24)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the backlight unit 1 provided in the first embodiment according to the present invention mainly includes a light guide plate 10, a lamp 20, a reflective film 22, and a light collecting member 24.

상기 도광판(10)은 제1 면(12), 제2 면(14) 및 제3 면(16)을 포함하며, 그 중 상기 제1 면(12)과 상기 제2 면(14)은 상기 도광판(10)의 서로 반대되는 양측에 배치된다. 상기 제3 면(16)은 상기 제1 면(12)과 상기 제2 면(14)사이에 배치되며, 상기 제2 면(14)에는 광 조정층(18)이 인쇄되어 있다. 상기 램프(20)는 상기 도광판(10) 상에서 상기 제3 면(16)의 일측에 설치되며, 상기 반사막(22)은 상기 도광판(10)의 제2 면(14)에 부착된다. 상기 집광 부재(24)는 두개의 프리즘 판(26,28)을 포함하고, 상기 도광판(10)의 상측에 설치되며 상기 제1 면(12)과 대면한다.The light guide plate 10 includes a first surface 12, a second surface 14, and a third surface 16, wherein the first surface 12 and the second surface 14 are the light guide plate. (10) are arranged on opposite sides of each other. The third face 16 is disposed between the first face 12 and the second face 14, and a light adjusting layer 18 is printed on the second face 14. The lamp 20 is installed on one side of the third surface 16 on the light guide plate 10, and the reflective film 22 is attached to the second surface 14 of the light guide plate 10. The light collecting member 24 includes two prism plates 26 and 28, and is installed above the light guide plate 10 and faces the first surface 12.

상기 도광판(10)은 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate, PMMA), 환상 올레핀 중합체(Cyclic Olefins Polymer, COP) 또는 환상 올레핀 공중합체(Cyclic Olefins Copolymer, COC)로 제조되며, 상기 제1 면(12)과 제2 면(14) 사이에 위치한 확산층(30)을 포함한다. 상기 확산층(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 기저부(32) 및 그 속에 배치된 복수 개의 입자(34)를 포함한다. 상기 도광판의 제조 방법으로는 사출성형 또는 압출성형 등의 방식이 있다.The light guide plate 10 is made of polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), cyclic olefin polymer (Cyclic Olefins Polymer, COP) or cyclic olefin copolymer (Cyclic Olefins Copolymer, COC) And a diffusion layer 30 positioned between the first face 12 and the second face 14. The diffusion layer 30 includes a base 32 and a plurality of particles 34 disposed therein as shown in FIG. 2. The light guide plate may be manufactured by injection molding or extrusion molding.

상기 확산층(30) 내의 입자(34)의 직경은 가장 바람직하게는 50μm보다 작아야 하며, 상기 기저부(32)의 두께는 바람직하게는 상기 입자(34) 직경의 2배 이상이어야 한다. 다시 말하면, 상기 기저부(32)는 모든 입자(34)를 그 속에 포함하여 황색 화(Yellowing) 현상이 발생할 때에도 상기 기저부(32) 내에서만 발생할 수 있도록 한다. 상기 기저부(32)는 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 환상 올레핀 중합체(COP) 또는 환상 올레핀 공중합체(COC)로 제작될 수 있다. 기계적 특성으로부터 볼 때, 상기 확산층(30)의 기저부(32)는 상기 도광판(10)과 같은 재료로 제작될 수 있으며, 이로써 고온 환경에서 상기 확산층(30)과 상기 도광판(10)은 서로 근사한 열 팽창율을 가지게 된다. 한편 황색화 현상을 감소하기 위하여 상기 확산층(30)의 기저부(32) 내에 열 안정제(thermal stability agent)를 첨가하여 중합체의 분해 온도를 제고시키거나 또는 활성 중심을 소거한다.The diameter of the particles 34 in the diffusion layer 30 should most preferably be less than 50 μm, and the thickness of the base 32 should preferably be at least twice the diameter of the particles 34. In other words, the base 32 includes all the particles 34 therein so that it can only occur within the base 32 even when a yellowing phenomenon occurs. The base 32 may be made of polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), cyclic olefin polymer (COP) or cyclic olefin copolymer (COC). In view of the mechanical properties, the base 32 of the diffusion layer 30 may be made of the same material as the light guide plate 10, so that the diffusion layer 30 and the light guide plate 10 are close to each other in a high temperature environment. It has a rate of expansion. Meanwhile, in order to reduce yellowing, a thermal stability agent is added to the base 32 of the diffusion layer 30 to increase the decomposition temperature of the polymer or to eliminate the active center.

상기 확산층(30)은 광선 경로를 변화시키고 확산시키는 기능을 가진다. 광선 경로를 변화시키는 부분에 관하여 도 2를 참조할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 램프(20)에서 발생된 광선이 직접 상기 확산층(30)에 입사할 때, 상기 입자(34)는 광선을 굴절 및 반사시키며 광선 경로를 변화시킨다. 상기 광 조정층(18)과 상기 반사막(22)이 결합하면 상기 도광판(10)의 광선 경로 변화 기능은 더욱 제고된다.The diffusion layer 30 has a function of changing and diffusing the light path. Reference may be made to FIG. 2 regarding the part of changing the light path. As shown in FIG. 2, when the light rays generated by the lamp 20 directly enter the diffusion layer 30, the particles 34 deflect and reflect the light rays and change the light path. When the light adjusting layer 18 and the reflecting film 22 are combined, the light path changing function of the light guide plate 10 is further enhanced.

확산 부분에 관하여 도 2를 또한 참조할 수 있다. 램프(20)에서 발생된 광선(도면 중 화살 표시)이 상기 도광판(10)에 입사한 다음, 일부의 광선은 상기 도광판(10)의 제2 면(14)에 입사하고 상기 광 조정층(18)과 상기 반사막(22)에 의하여 반사되어 상기 확산층(30)에 입사되며, 일부의 광선은 상기 확산층에 바로 입사되고, 다른 일부의 광선은 상기 제1 면(12)에 입사하여 전반사되어 방향을 바꾼 다음 상기 확산층(30)에 입사된다. 광선이 상기 확산층(30)을 투과한 다음 상기 입자(34) 에 의하여 굴절 및 반사되어 확산 작용을 발생한다. 상기 확산층(30)을 투과한 광선은 다시 상기 제2 면(14)에 입사하여 상기 광 조정층(18)과 상기 반사막(22)에 의하여 반사되거나 또는 상기 제1 면(12)에 의하여 전반사된 다음 다시 상기 확산층(30)에 입사될 수 있다. 다시 말하면, 일부의 광선은 여러 차례 상기 확산층(30)을 통과함으로써 보다 균일한 광원을 발생한 다음 상기 도광판(10)의 제1 면(12)으로부터 출사된다.Reference may also be made to FIG. 2 regarding the diffusion portion. Light rays generated by the lamp 20 (arrows in the drawing) are incident on the light guide plate 10, and then some light rays are incident on the second surface 14 of the light guide plate 10 and the light adjusting layer 18 is applied. ) Is reflected by the reflective film 22 and is incident on the diffusion layer 30, and a part of light rays is incident directly on the diffusion layer, and another part of light rays is incident on the first surface 12 and totally reflected to change direction. After switching, it is incident on the diffusion layer 30. Light rays pass through the diffusion layer 30 and are then refracted and reflected by the particles 34 to generate a diffusion action. The light transmitted through the diffusion layer 30 is incident on the second surface 14 again and is reflected by the light adjusting layer 18 and the reflective film 22 or totally reflected by the first surface 12. Then, the light may be incident to the diffusion layer 30 again. In other words, some light rays pass through the diffusion layer 30 several times to generate a more uniform light source and then exit from the first surface 12 of the light guide plate 10.

본 발명에 따른 도광판이 가진 확산 효과는 앞에서 제시한 미국 특허와 비슷하지만 상기 특허에 비하여 본 발명의 원가는 낮고(입자 수량이 비교적 적다), 황색화 현상이 비교적 작게 발생한다(기저부와 확산층이 인접한 부위에서만 발생한다).The diffusion effect of the light guide plate according to the present invention is similar to that of the above-described US patent, but the cost of the present invention is low (relatively small particle number) and the yellowing phenomenon is relatively small compared to the above patent (adjacent base and diffusion layers). Occurs only at the site).

실제로, 상기 도광판에는 두개 또는 그 이상의 확산층(도시되지 않음)을 설치하여 소정의 광학적 요구에 부합되도록 할 수 있다.In practice, the light guide plate may be provided with two or more diffusion layers (not shown) to meet the desired optical requirements.

도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛(2)을 표시한다. 제1 실시예에서와 유사하게, 본 실시예도 도광판(40)을 포함하는데, 그 중 확산층(42), 램프(44), 반사막(46) 및 집광 부재(48)를 포함한다. 제1 실시예와 다른 점은, 상기 도광판의 제1 면에 표면 프로파일(surface profile)(50)을 구비하는데, 본 실시예에서 이것은 프리즘 프로파일이다. 상기 집광 부재(48)는 패널이고 복수 개의 프리즘을 포함하며, 상기 도광판(40)의 표면 프로파일(50)과 결합하여 집광 기능의 효과를 달성한다. 이로써 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛(2)의 소자의 수량은 종래의 6개의 소자로부터 4개의 소자로 감소된다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 두께는 대폭 작게 할 수 있으며 따라서 원가도 감소 된다.3 shows a backlight unit 2 according to a second embodiment of the present invention. Similar to the first embodiment, the present embodiment also includes a light guide plate 40, among which a diffusion layer 42, a lamp 44, a reflective film 46 and a light collecting member 48 are included. The difference from the first embodiment is that the first surface of the light guide plate has a surface profile 50, which in this embodiment is a prism profile. The light collecting member 48 is a panel and includes a plurality of prisms, which are combined with the surface profile 50 of the light guide plate 40 to achieve the effect of the light collecting function. Thereby, the number of elements of the backlight unit 2 according to the second embodiment of the present invention is reduced from six elements in the prior art to four elements. Therefore, the thickness of the backlight unit according to the second embodiment of the present invention can be significantly reduced, and thus the cost is reduced.

본 발명의 액정 디스플레이용 백라이트 유닛은 비교적 우수한 확산 효과를 가지며, 비교적 작은 두께를 가져 원가가 감소된다.The backlight unit for a liquid crystal display of the present invention has a relatively excellent diffusion effect, and has a relatively small thickness, thereby reducing the cost.

Claims (8)

액정 디스플레이용 백라이트 유닛에 있어서,In the backlight unit for a liquid crystal display, 도광판,Light Guide Plate, 램프,lamp, 반사편, 및Reflective pieces, and 집광 부재Condensing member 를 포함하며,Including; 상기 도광판은 확산층을 구비하고, 상기 도광판의 서로 반대되는 양 쪽에 제1 면과 제2 면을 포함하며, 상기 확산층은 기저부 및 복수개의 확산 입자를 포함하고 상기 도광판의 제1 면과 제2 면 사이에 설치되며;The light guide plate includes a diffusion layer, and includes a first surface and a second surface on opposite sides of the light guide plate, the diffusion layer including a base and a plurality of diffusion particles, and between the first and second surfaces of the light guide plate. Installed in; 상기 램프는 상기 도광판의 측면 쪽에 설치되어 상기 도광판에 입사될 광선을 제공하고;The lamp is provided on a side of the light guide plate to provide light rays to be incident on the light guide plate; 상기 반사편은 상기 도광판의 제2 면에 설치되고;The reflective piece is provided on a second surface of the light guide plate; 상기 집광 부재는 상기 도광판의 제1 면에 설치되고;The light collecting member is provided on a first surface of the light guide plate; 상기 도광판과 상기 확산층의 기저부는 동일한 재료로 제조된The base of the light guide plate and the diffusion layer is made of the same material 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 백라이트 유닛.A backlight unit for a liquid crystal display, characterized in that. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도광판의 제1 면에 표면 프로파일을 포함하며, 상기 집광 부재는 패널을 구비하고 상기 패널 상에 표면 프로파일을 포함하며, 상기 두 개의 표면 프로파일은 집광 작용을 하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 백라이트 유닛.And a surface profile on the first surface of the light guide plate, wherein the light collecting member includes a panel and includes a surface profile on the panel, wherein the two surface profiles perform a light collecting function. . 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 도광판의 상기 표면 프로파일은 복수 개의 프리즘을 포함하고, 상기 패널 상의 상기 표면 프로파일은 복수 개의 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 백라이트 유닛.And the surface profile of the light guide plate includes a plurality of prisms, and the surface profile on the panel includes a plurality of prisms. 액정 디스플레이용 백라이트 유닛에 있어서,In the backlight unit for a liquid crystal display, 확산층을 구비한 도광판을 포함하며; A light guide plate having a diffusion layer; 상기 도광판의 서로 반대되는 양 쪽에 제1 면 및 제2 면을 포함하며, 상기 확산층은 기저부 및 복수개의 확산 입자를 포함하고 상기 도광판의 제1 면과 제2 면 사이에 설치되고;A first surface and a second surface on opposite sides of the light guide plate, wherein the diffusion layer includes a base and a plurality of diffusion particles, and is disposed between the first and second surfaces of the light guide plate; 상기 도광판과 상기 확산층의 기저부는 동일한 재료로 제조된The base of the light guide plate and the diffusion layer is made of the same material 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 백라이트 유닛.A backlight unit for a liquid crystal display, characterized in that. 삭제delete 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 도광판의 제1 면에 표면 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 백라이트 유닛.And a surface profile on the first surface of the light guide plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 확산층은 상기 기저부 내에 열 안정제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 백라이트 유닛.The diffusion layer further comprises a heat stabilizer in the base portion.
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