KR100806708B1 - Back-light unit for liquid cristal display(lcd) - Google Patents

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황장환
황선욱
박정운
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주식회사 나모텍
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Abstract

A backlight unit of an LCD(Liquid Crystal Display) is provided to spread light uniformly to the front of a light guide plate by enabling the light emitted from a light emitting lamp to be applied through a Fresnel lens unit of a lens, concentrated, fully reflected, diffused and applied within the light guide plate, thereby improving luminance and light uniformity and preventing a bright line. A light emitting lamp(24) emits light. A light guide plate(21) is disposed in the rear of an LC(Liquid Crystal) panel and emits the light, emitted from the light emitting lamp, to a surface light source towards an LC panel. A lens(22) is disposed between the light emitting lamp and the light guide plate, and comprises a light apply unit(22b), a groove(22a) and a Fresnel lens(22c). To the light apply unit, the light emitted from the light emitting lamp is applied. The groove has a tilt surface for fully reflecting the light applied through the light apply unit. The Fresnel lens is formed in a form of plural concentric circles on the outside of the light apply unit.

Description

액정표시장치의 백라이트 유닛{Back-light Unit for Liquid Cristal Display(LCD)}Back-light Unit for Liquid Cristal Display (LCD)

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지라이트형의 백라이트 유닛을 갖는 액정표시장치의 구성의 일례를 개략적으로 나타낸 분해 사시도1 is an exploded perspective view schematically showing an example of the configuration of a liquid crystal display device having an edge light type backlight unit according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 백라이트 유닛의 요부 횡단면도2 is a cross-sectional view illustrating main parts of the backlight unit of FIG. 1;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 갖는 액정표시장치의 분해 사시도3 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device having a direct type backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 백라이트 유닛의 요부 종단면도4 is a longitudinal cross-sectional view of main parts of the backlight unit of FIG. 3;

도 5는 도 3의 백라이트 유닛의 도광판의 저면도5 is a bottom view of the light guide plate of the backlight unit of FIG.

도 6은 도 3에 도시된 직하형 백라이트의 유닛의 도광판의 변형례를 나타낸 분해 사시도6 is an exploded perspective view showing a modification of the light guide plate of the unit of the direct backlight shown in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 액정 패널 20 : 백라이트 유닛10 liquid crystal panel 20 backlight unit

21 : 도광판 22 : 렌즈21 light guide plate 22 lens

22a : 홈 22b : 광입사부22a: groove 22b: light incident part

22c : 프레넬렌즈부 22d : 요철면22c: Fresnel lens part 22d: Uneven surface

23 : 발광다이오드 어셈블리 24 : 발광다이오드23: light emitting diode assembly 24: light emitting diode

25 : 회로 기판 26 : 반사판25 circuit board 26 reflector plate

27 : 확산판 28 : 프리즘시트27 diffuser 28 prism sheet

본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도광판에 입사된 광선을 다양하게 산란, 확산, 반사 및 굴절시켜 평면으로 균일하게 퍼지도록 하여 액정 패널에서의 집광 효율을 증대시키는 동시에 휘도 및 광균일도를 향상시킬 수 있도록 한 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit of a liquid crystal display device, and more particularly, scattering, diffusing, reflecting and refracting light rays incident on a light guide plate so as to spread uniformly in a plane to increase the light collection efficiency in the liquid crystal panel. The present invention relates to a backlight unit of a liquid crystal display device capable of improving luminance and light uniformity.

주지하는 바와 같이, 평판형 표시 장치의 하나인 액정표시장치(LCD)는 음극 선관(CRT)에 비해 시인성이 우수하고 평균 소비 전력도 같은 화면 크기의 CRT에 비해 적을 뿐만 아니라 발열량도 적기 때문에 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Pannel:PDP)나 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display)와 함께 최근에 휴대폰이나 컴퓨터 모니터, 텔레비전의 차세대 표시 장치로 각광받고 있다.As is well known, a liquid crystal display (LCD), which is one of the flat panel display devices, has excellent visibility and a lower average power consumption than a CRT having the same screen size as compared to the cathode ray tube (CRT). Along with plasma display pannels (PDPs) and field emission displays, they have recently been in the spotlight as the next generation display devices of mobile phones, computer monitors and televisions.

통상적으로, 액정표시장치는 하부에서 투사되는 광의 투과량을 조절하는 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix)형태로 배열된 액정패널과, 상기 액정패널의 하부에서 광을 투사하는 백라이트 유닛(Back-Light Unit)과, 상기 액정패널의 상면에 각 액정 셀들 별로 분리되어 형성된 적, 녹, 청색의 컬러필터 및 화소를 구분하기 위한 블랙 매트릭스층 등으로 이루어진다.In general, a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which liquid crystal cells for adjusting a transmission amount of light projected from the lower portion are arranged in an active matrix form, and a backlight unit for projecting light from the lower portion of the liquid crystal panel. ), And a red, green, and blue color filter and a black matrix layer for distinguishing pixels formed on the upper surface of the liquid crystal panel for each liquid crystal cell.

이러한 액정표시장치의 백라이트 유닛은 빛을 제공하는 광원과, 이 광원에서 방출된 빛을 액정 패널의 전면으로 확산시키는 도광판과 확산판, 여러 가지 광학 시트(sheet) 등으로 이루어진다.The backlight unit of the LCD includes a light source for providing light, a light guide plate, a diffusion plate, and various optical sheets for diffusing the light emitted from the light source to the front of the liquid crystal panel.

액정표시장치의 백라이트 유닛은 에지라이트형(edge light type) 백라이트 유닛과 직하형(direct light type) 백라이트 유닛으로 구분할 수 있다. The backlight unit of the LCD may be classified into an edge light type backlight unit and a direct light type backlight unit.

상기 엣지라이트형 백라이트 유닛은 광원이 액정 패널의 측면 가장자리부(edge)에 위치하여 광원으로부터 방출된 빛을 도광판을 통해 면광원으로 변환시켜 액정 패널의 전면(全面)으로 제공하는 구조로, 광원이 액정패널의 측면에 위치하기 때문에 액정표시장치의 전체적인 두께를 얇게 할 수 있는 이점이 있는 반면, 휘도가 낮아 대면적의 액정 패널에는 적용하기 어려운 단점이 있다.The edge light type backlight unit has a structure in which a light source is positioned at the side edge of the liquid crystal panel and converts the light emitted from the light source into a surface light source through a light guide plate to provide a front surface of the liquid crystal panel. Since it is located on the side of the liquid crystal panel, there is an advantage that the overall thickness of the liquid crystal display device can be made thin, but it is difficult to apply to a large area liquid crystal panel due to low luminance.

이에 종래에는 엣지라이트형 백라이트의 도광판의 저면에 다양한 형태의 반사 패턴을 형성함으로써 휘도를 향상시키는 방안이 제시되었다. Therefore, in the related art, a method of improving luminance by forming reflective patterns of various shapes on the bottom surface of the light guide plate of the edge light type backlight has been proposed.

하지만, 상기와 같이 도광판의 저면에 반사 패턴을 형성하는 방식은 고휘도를 제공할 수 있는 장점이 있으나 전체적인 광균일도를 이루지 못하여 휘선(액정패널 상에서 광선이 강하게 된 부분에 굵은 줄이 생성되어 화면에 표출되는 것)이 발생되는 문제가 있고, 상기 휘선이 발생되는 문제로 인해 도광판에 대한 면광원의 품질이 저하되는 문제가 발생하게 된다. However, the method of forming the reflective pattern on the bottom surface of the light guide plate as described above has the advantage of providing high brightness, but does not achieve the overall optical uniformity, so the bright lines (a thick line is generated on the portion where the light is strong on the liquid crystal panel is displayed on the screen). The quality of the surface light source for the light guide plate is deteriorated due to the problem that the bright line is generated.

한편, 직하형 백라이트 유닛은 광원이 액정패널의 바로 후방에 위치하여 광원이 액정패널의 후방에서 전방으로 빛을 제공하는 구조로, 광원으로 인해 액정표시장치의 전체 두께가 증가하고 광원의 수가 많아져 전력 소모가 증가하지만, 광선 을 액정 패널의 전체 면에 고르게 제공하는 효과가 좋기 때문에 대면적의 액정 패널에 적용하기가 유리한 장점이 있다. On the other hand, the direct type backlight unit has a structure in which the light source is located directly behind the liquid crystal panel so that the light source provides light from the rear of the liquid crystal panel to the front. Although the power consumption is increased, it is advantageous to apply to a large area liquid crystal panel because the effect of providing light evenly to the entire surface of the liquid crystal panel is good.

종래에는 상기와 같은 직하형 백라이트 유닛의 단점을 해결하기 위하여 발광다이오드(LED ; Light Emitting Diode)를 적용한 백라이트 유닛이 제시되었다.In the related art, in order to solve the disadvantages of the direct type backlight unit, a backlight unit using a light emitting diode (LED) has been proposed.

하지만, 이러한 발광다이오드(LED)를 사용한 백라이트 유닛은 광원이 위치하는 부분과 광원이 위치하지 않는 부분에서 휘도 차이가 발생하여 전체적인 광균일도를 저하시켜 화질을 저하시키는 문제가 발생한다. However, in the backlight unit using the light emitting diodes (LEDs), a difference in luminance occurs in a portion where the light source is located and a portion where the light source is not positioned, thereby lowering the overall light uniformity and thus degrading the image quality.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고휘도 및 우수한 광균일도를 얻을 수 있는 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a backlight unit of a liquid crystal display device capable of obtaining high brightness and excellent light uniformity.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광선을 방출하는 발광 램프와; 액정 패널의 후방에 배치되어 상기 발광 램프로부터 방출된 광선을 액정 패널 쪽으로 면광원으로 출사하는 도광판과; 상기 발광 램프와 도광판 사이에 배치되며, 상기 발광 램프로부터 방출된 광선이 입사되는 광입사부와, 상기 광입사부를 통해 입사된 광선을 전반사(全反射)시키기 위한 경사면을 갖는 홈과, 상기 광입사부의 외면에 복수개의 동심원 형태로 형성된 프레넬렌즈부(Fresnel lens)를 구비한 렌즈를 포함하여 구성된 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공한다.The present invention for achieving the above object, and a light emitting lamp for emitting a light beam; A light guide plate disposed behind the liquid crystal panel and emitting light rays emitted from the light emitting lamp toward the liquid crystal panel as a surface light source; A light incidence portion disposed between the light emitting lamp and the light guide plate, the light incidence portion through which the light rays emitted from the light incidence light are incident, a groove having an inclined surface for total reflection of the light incident through the light incidence portion, and the light incidence Provided is a backlight unit of a liquid crystal display device including a lens including a Fresnel lens formed in a plurality of concentric circles on an outer surface of a portion.

이와 같은 본 발명에 따르면, 발광 램프로부터 방출된 광선이 렌즈의 프레넬 렌즈부를 통해 입사되면서 집광되고 전반사되어 확산된 다음, 도광판 내로 진행하므로, 광선이 도광판의 전면(全面)으로 균일하게 퍼지게 되고, 따라서 휘도 및 광균일도를 향상시킬 수가 있다.According to the present invention, since the light rays emitted from the light emitting lamp are incident through the Fresnel lens portion of the lens, the light is collected, totally reflected and diffused, and then proceeds into the light guide plate, so that the light rays are uniformly spread all over the light guide plate. Therefore, brightness and light uniformity can be improved.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of a backlight unit of a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛 중 에지라이트형 백라이트 유닛이 적용된 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.First, a liquid crystal display device to which an edge light type backlight unit of the backlight unit according to the present invention is applied will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1과 도 2에 도시된 것과 같이, 액정표시장치는 화면을 출력하는 액정 패널(10)과, 상기 액정 패널(10)의 후방에 배치되어 전방으로 광을 출사하는 백라이트 유닛(20)으로 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the LCD includes a liquid crystal panel 10 that outputs a screen, and a backlight unit 20 disposed behind the liquid crystal panel 10 to emit light toward the front. do.

상기 백라이트 유닛(20)은 액정 패널(10)의 후방에 배치되어 액정 패널(10) 쪽으로 면광원을 출사하는 판상의 도광판(21)과, 상기 도광판(21)의 양측 가장자리부(edge) 외측에 소정 간격으로 배치되는 발광다이오드 어셈블리(23)(LED Assembly)와, 상기 도광판(21)의 후방에서 전방으로 빛을 반사시키는 반사판(26)과, 상기 도광판(21)의 전방면에 배치되어 도광판(21)을 통해 출사된 빛을 확산시키는 확산판(27)과, 상기 확산판(27)을 경유한 빛의 진행 방향을 조절하는 프리즘시트(28) 등으로 이루어진다. The backlight unit 20 is disposed behind the liquid crystal panel 10 to emit a surface light source toward the liquid crystal panel 10, and outside the edges of both sides of the light guide plate 21. A light emitting diode assembly 23 disposed at a predetermined interval, a reflecting plate 26 reflecting light from the rear of the light guide plate 21 to the front, and a light guide plate disposed on the front surface of the light guide plate 21. And a diffuser plate 27 for diffusing the light emitted through the light 21 and a prism sheet 28 for controlling the traveling direction of the light passing through the diffuser plate 27.

도면에 도시하지는 않았으나, 상기 액정 패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 사각틀 형태의 몰드프레임과 섀시 등에 의해 일체로 고정된다. Although not shown in the drawing, the liquid crystal panel 10 and the backlight unit 20 are integrally fixed by a mold frame and a chassis having a rectangular frame shape.

상기 발광다이오드 어셈블리(23)들은 기다란 판상의 회로 기판(25) 상에 복수개의 발광다이오드(24)들이 일정 간격으로 배치된 구조를 갖는다. 상기 발광다이오드(24)는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 발광다이오드 또는 백색의 발광다이오드들의 조합 등으로 이루어질 수 있다. The light emitting diode assemblies 23 have a structure in which a plurality of light emitting diodes 24 are arranged at regular intervals on an elongated plate-shaped circuit board 25. The light emitting diodes 24 may include red, green, and blue light emitting diodes or a combination of white light emitting diodes.

상기 발광다이오드(24)들은 도광판(21)의 측면, 엄밀히 말하면 후술하는 렌즈부(22)와 거의 연접하거나 소정 거리 이격된 상태를 유지한다. The light emitting diodes 24 maintain a state substantially adjacent to the side surface of the light guide plate 21, that is, the lens unit 22 to be described later, or spaced a predetermined distance from each other.

한편, 상기 도광판(21)은 대체로 액정 패널(10)의 크기와 대응하는 크기의 직사각형 플레이트 형태를 갖는다. 상기 도광판(21)은 광선이 용이하게 산란되거나 굴절될 수 있도록 PC(Polycarbonate), PMMA(polymethylmethacrylate) 같은 투명한 수지(resin) 재질로 이루어진다. Meanwhile, the light guide plate 21 generally has a rectangular plate shape having a size corresponding to that of the liquid crystal panel 10. The light guide plate 21 is made of a transparent resin material such as polycarbonate (PC) and polymethylmethacrylate (PMMA) so that light can be easily scattered or refracted.

상기 도광판(21)의 양측 변부에는 상기 발광다이오드 어셈블리(23)들과 대응하는 위치에 복수개의 렌즈(22)가 연속적으로 구성된다. 상기 각 렌즈(22)의 일측에 상기 발광다이오드 어셈블리(23)로부터 방출된 광선이 입사되는 광입사부(22b)가 형성되고, 이 광입사부(22b)와 마주보는 렌즈(22)의 타측에는 내부로 입사된 빛을 전반사(全反射)하기 위한 경사면을 갖는 홈(22a)이 오목하게 형성된다. 상기 각 렌즈(22)들은 광입사부(22b)를 중심으로 양측부가 경사지게 형성되면서 전체적으로 대략 삼각형 형태를 이룬다. On both sides of the light guide plate 21, a plurality of lenses 22 are continuously formed at positions corresponding to the light emitting diode assemblies 23. On one side of each lens 22 is formed a light incidence portion 22b through which light emitted from the light emitting diode assembly 23 is incident, and on the other side of the lens 22 facing the light incidence portion 22b. Grooves 22a having inclined surfaces for total reflection of light incident therein are formed concave. Each of the lenses 22 is formed to be inclined at both sides with respect to the light incident part 22b to form an approximately triangular shape as a whole.

상기 렌즈(22)의 홈(22a)은 삼각형 또는 오각형 등의 다각형 형태로 이루어질 수 있으며, 홈(22a)의 경사면이 직선형으로 이루어지지 않고 곡선형으로 이루어질 수도 있다. The groove 22a of the lens 22 may be formed in a polygonal shape such as a triangle or a pentagon, and the inclined surface of the groove 22a may be formed in a curved shape rather than a straight shape.

상기 광입사부(22b)는 하측으로 약간 볼록하게 돌출된 원호 형태로 이루어질 수도 있지만, 이와 다르게 오목하거나 평면 형태로 형성될 수도 있다. The light incident part 22b may be formed in the shape of an arc that protrudes slightly convex downward, but may be formed in a concave or planar shape.

또한, 상기 광입사부(22b)에는 복수개의 동심원 형태를 갖는 프레넬렌즈부(22c)(Fresnel lens)가 형성된다. 상기 프레넬렌즈부(22c)는 광입사부(22b)를 통해 입사되는 광선을 굴절시켜 집광시키는 기능을 한다. In addition, a Fresnel lens 22c having a plurality of concentric shapes is formed in the light incident part 22b. The Fresnel lens unit 22c serves to condense and collect light rays incident through the light incident unit 22b.

상기 프레넬렌즈부(22c)는 광입사부(22b)에 소정 간격, 바람직하기로는 발광다이오드 어셈블리(23)의 각 발광다이오드(24)들과 대응하는 위치마다 형성된다. The Fresnel lens portion 22c is formed in the light incident portion 22b at predetermined intervals, preferably at positions corresponding to the respective light emitting diodes 24 of the light emitting diode assembly 23.

상기 각 렌즈(22)의 경사진 양측면부에는 광선의 확산, 산란 및 굴절을 일으키는 톱니 형태의 요철면(22d)이 형성될 수 있다.On the inclined both side portions of each lens 22, a tooth-shaped uneven surface 22d may be formed to cause diffusion, scattering, and refraction of the light beam.

상기와 같이 구성된 백라이트 유닛의 작용에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the backlight unit configured as described above in more detail as follows.

발광다이오드 어셈블리(23)의 회로 기판(25)에 전원이 인가되면, 발광다이오드(24)를 통해 빛이 방출된다. 방출된 빛은 각각의 렌즈(22)들의 프레넬렌즈부(22c)를 통해 입사된다. When power is applied to the circuit board 25 of the light emitting diode assembly 23, light is emitted through the light emitting diode 24. The emitted light is incident through the Fresnel lens portion 22c of the respective lenses 22.

상기 프레넬렌즈부(22c)를 통해 입사되는 빛은 굴절되면서 홈(22a) 쪽으로 집광되고, 이어서 홈(22a)의 경사면에 부딪혀 전반사(全反射)되어 도광판(21)의 양측면부를 통해 도광판(21) 내로 입사된 후 도광판(21)의 전면(全面)으로 확산되어 면광원으로 출사된다. The light incident through the Fresnel lens portion 22c is refracted and collected toward the groove 22a, and then totally reflected by hitting the inclined surface of the groove 22a to guide the light guide plate 21 through both side portions of the light guide plate 21. After being incident on the light guide plate, the light is diffused to the entire surface of the light guide plate 21 and emitted as a surface light source.

도광판(21)의 전면(全面)을 통해 출사된 빛은 확산판(27)과 프리즘시트(28)들을 차례로 지나면서 확산 및 진행 방향이 조절되어 액정 패널(10)로 진행한다. The light emitted through the entire surface of the light guide plate 21 passes through the diffusion plate 27 and the prism sheet 28 in order, and then the diffusion and propagation directions are adjusted to proceed to the liquid crystal panel 10.

한편, 전술한 백라이트 유닛의 실시예에서는 빛을 방출하는 광원으로서 발광다이오드를 구비한 발광다이오드 어셈블리(23)가 적용되었지만, 이외에도 광원으로서 일반적인 형광 램프 또는 평면 램프(flat type lamp) 등을 적용할 수도 있을 것이다. Meanwhile, in the above-described embodiment of the backlight unit, the light emitting diode assembly 23 having the light emitting diode is used as a light source for emitting light. In addition, a general fluorescent lamp or a flat type lamp may be used as the light source. There will be.

또한, 전술한 백라이트 유닛(20)의 렌즈(22)들은 개별체로 형성될 수도 있지만, 이들 렌즈(22)들이 일체로 형성될 수도 있을 것이다. In addition, although the lenses 22 of the above-described backlight unit 20 may be formed separately, these lenses 22 may be integrally formed.

그리고, 상기 렌즈(22)들은 도광판(21)과는 개별체로 형성될 수 있지만 일체로도 형성될 수 있을 것이다. The lenses 22 may be formed separately from the light guide plate 21, but may be formed integrally with each other.

또한, 상기 렌즈(22)는 도광판(21)과 동일한 재료로 만들어질 수 있지만, 이와 다르게 도광판(21)과는 다른 재료를 이용하여 만들어질 수도 있다.In addition, the lens 22 may be made of the same material as the light guide plate 21, but may be made of a material different from the light guide plate 21.

다음으로, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 다른 실시예로서 직하형 백라이트 유닛에 대해 설명한다.Next, with reference to FIGS. 3 to 6, a direct backlight unit will be described as another embodiment of the backlight unit according to the present invention.

도 3 내지 도 5에 도시된 것과 같이, 직하형 백라이트 유닛은 액정 패널(10)의 후방에 프리즘시트(28)들과 확산판(27), 평판형의 도광판(121), 반사시트(26)가 차례로 배치되고, 상기 도광판(21)의 후면부에 발광 램프로서 복수개의 발광다이오드 어셈블리(23)들이 일정 간격으로 나란히 배열된 구조를 갖는다. 3 to 5, the direct type backlight unit includes a prism sheet 28, a diffusion plate 27, a flat light guide plate 121, and a reflection sheet 26 behind the liquid crystal panel 10. Are arranged in sequence, and a plurality of light emitting diode assemblies 23 are arranged side by side at a predetermined interval as light emitting lamps on the rear surface of the light guide plate 21.

상기 발광다이오드 어셈블리(23)들은 전술한 실시예의 발광다이오드 어셈블리(23)와 마찬가지로 기다란 판상의 회로 기판(25)에 복수개의 발광다이오드(24)들이 일정한 간격으로 배열된 구조를 갖는다.Like the light emitting diode assembly 23 of the above-described embodiment, the light emitting diode assemblies 23 have a structure in which a plurality of light emitting diodes 24 are arranged at regular intervals on an elongated plate-shaped circuit board 25.

그리고, 상기 도광판(121)에는 상기 각 발광다이오드 어셈블리(23)와 대응하 는 위치에 복수개의 렌즈(122)들이 일체로 형성된다. The light guide plate 121 is integrally formed with a plurality of lenses 122 at positions corresponding to the respective light emitting diode assemblies 23.

상기 렌즈(122)는 전술한 실시예의 렌즈와 마찬가지로 발광다이오드(24)들과 마주보는 광입사부(122b)의 맞은편에 내부로 입사된 광선을 전반사시키기 위한 경사면을 갖는 홈(122a)이 형성되고, 광입사부(222b)의 외면에 복수개의 동심원 형태를 갖는 프레넬렌즈부(222c)가 형성된다. 상기 프레넬렌즈부(222c)의 양측면, 엄밀히 말하면 도광판(121)의 후면에는 광의 확산 및 산란을 위한 톱니 형상의 요철면(122d)이 형성된다. Like the lens of the above-described embodiment, the lens 122 is formed with a groove 122a having an inclined surface for totally reflecting the light incident therein to the opposite side of the light incident part 122b facing the light emitting diodes 24. The Fresnel lens portion 222c having a plurality of concentric shapes is formed on the outer surface of the light incident portion 222b. On both sides of the Fresnel lens unit 222c, strictly speaking, a rear surface of the light guide plate 121 is formed with a sawtooth uneven surface 122d for diffusing and scattering light.

상기와 같은 직하형 백라이트 유닛의 작용은 전술한 에지라이트형 백라이트 유닛의 작용과 거의 유사하게 이루어진다. The operation of the direct type backlight unit is almost similar to that of the above-described edge light type backlight unit.

즉, 후방의 발광다이오드 어셈블리(23)로부터 방출된 광선은 각 렌즈(122)의 프레넬렌즈부(122c)를 통해 입사되면서 집광되고, 이어서 홈(122a)의 경사면에 부딪혀 전반사되어 렌즈(122)의 측방으로 확산된다. 전반사된 광선은 도광판(121)의 양측에 형성된 요철면(122d) 등에 부딪혀 전방으로 출사된다. That is, the light rays emitted from the rear light emitting diode assembly 23 are collected by being incident through the Fresnel lens portion 122c of each lens 122, and then are totally reflected by hitting the inclined surface of the groove 122a and the lens 122 It spreads to the side of. The totally reflected light rays are emitted toward the concave and convex surface 122d formed on both sides of the light guide plate 121 and are emitted forward.

도광판(121)을 통해 면광원으로 출사된 빛은 확산판(27)과 프리즘시트(28)에 의해 확산되면서 진행 방향이 조절되어 액정 패널(10)로 출사된다. The light emitted through the light guide plate 121 to the surface light source is diffused by the diffusion plate 27 and the prism sheet 28, and the direction of travel is controlled to be emitted to the liquid crystal panel 10.

한편, 전술한 것과 같이, 상기 렌즈(122)들은 도광판(121)과 일체로 형성되는 것이 바람직하지만, 이와 다르게 도 6에 도시된 것처럼 렌즈(222)가 도광판(221)과는 개별체로 형성되어 도광판(221)에 결합 및 분리되도록 할 수도 있다.On the other hand, as described above, the lens 122 is preferably formed integrally with the light guide plate 121, otherwise, as shown in Figure 6 the lens 222 is formed separately from the light guide plate 221, the light guide plate 221 may be coupled to or separated from.

물론, 이 경우에도 상기 렌즈(222)는 전술한 실시예의 렌즈(122)와 동일 또는 유사한 형태를 가진다. 즉, 상기 렌즈(222)는 광입사부(222b)에 발광다이오 드(24)(도 3참조)와 대응하는 위치마다 프레넬렌즈부(미도시)들이 형성되고, 광입사부(222b)의 반대편에 전반사를 위한 경사면이 형성된 홈(221a)이 형성된다.Of course, even in this case, the lens 222 has the same or similar shape as the lens 122 of the above-described embodiment. That is, the lens 222 has Fresnel lens portions (not shown) formed at positions corresponding to the light emitting diodes 24 (see FIG. 3) in the light incident portion 222b, and the light incident portion 222b includes: On the opposite side, grooves 221a having slopes for total reflection are formed.

상기 렌즈(222)가 도광판(221)과 개별체로 이루어질 경우, 렌즈(222)는 도광판(221)에 용이하게 결합되어야 하며, 액정표시장치의 몰드프레임(미도시)에 조립된 후 이동이 없도록 된 것이 바람직하다. 이를 위해, 렌즈(222)의 양측단부에 위치고정용 돌기(222d)가 형성되고, 도광판(221)에는 상기 위치고정용 돌기(222d)가 대응하여 삽입되는 위치고정용 홈(221a)이 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 이와 반대로 위치고정용 돌기가 도광판(221)에 형성되고, 위치고정용 홈이 렌즈(222)에 형성될 수도 있을 것이다. When the lens 222 is formed separately from the light guide plate 221, the lens 222 should be easily coupled to the light guide plate 221, and is assembled to a mold frame (not shown) of the liquid crystal display device so that there is no movement. It is preferable. To this end, position fixing protrusions 222d are formed at both end portions of the lens 222, and the light guide plate 221 is formed with a position fixing groove 221a into which the position fixing protrusions 222d are correspondingly inserted. It is preferable. Of course, on the contrary, the positioning projection may be formed in the light guide plate 221 and the positioning groove may be formed in the lens 222.

따라서, 상기 도광판(221)을 몰드프레임(미도시)에 삽입한 상태에서 상기 렌즈(222)의 위치고정용 돌기(222d)를 도광판(221)의 위치고정용 홈(221a)에 삽입하여 도광판(221)과 렌즈(222)를 결합시키면, 도광판(221)과 렌즈(222)들의 조립체가 몰드프레임(미도시) 내에서 위치 이동없이 단단히 고정된다. Therefore, in the state where the light guide plate 221 is inserted into a mold frame (not shown), the position fixing protrusion 222d of the lens 222 is inserted into the position fixing groove 221a of the light guide plate 221 so that the light guide plate ( When the 221 and the lens 222 are combined, the assembly of the light guide plate 221 and the lenses 222 is firmly fixed in the mold frame (not shown) without moving.

한편, 상기 렌즈(222)는 도광판(221)과 동일한 재료로 만들어질 수 있지만, 이와 다르게 도광판(221)과는 다른 재료를 이용하여 만들어질 수도 있을 것이다.Meanwhile, the lens 222 may be made of the same material as the light guide plate 221, but may be made of a different material from the light guide plate 221.

본 발명의 액정표시장치용 백라이트 유닛은 전술한 실시예외에도 본 발명의 청구범위에 의해 정의되는 발명의 사상과 범위 내에서 다양한 실시 및 변형이 가능할 것이다. In addition to the above-described embodiments, the backlight unit for the liquid crystal display device of the present invention may be variously implemented and modified within the spirit and scope of the invention defined by the claims of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 광원, 즉 발광 램프로부터 방 출된 광선이 렌즈의 프레넬렌즈부를 통해 입사되면서 집광되고 전반사되어 확산된 다음, 도광판 내로 진행하므로, 광선이 도광판의 전면(全面)으로 균일하게 퍼지게 되고, 따라서 휘도 및 광균일도를 향상시킬 수가 있으며, 휘선을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the light emitted from the light source, that is, the light emitting lamp is incident through the Fresnel lens portion of the lens, it is focused, totally reflected and diffused, and then proceeds into the light guide plate. It spreads uniformly, and can improve brightness and light uniformity, and can prevent a bright line.

특히, 발광다이오드(LED)와 같은 점광원을 사용하는 경우, 발광다이오드를 통해 방출된 광선이 렌즈를 통해 집광 및 확산된 후 도광판을 통해 출사되므로 도광판의 전면에 걸쳐 광균일도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In particular, in the case of using a point light source such as a light emitting diode (LED), since light emitted through the light emitting diode is focused and diffused through the lens and then emitted through the light guide plate, the light uniformity may be improved over the entire surface of the light guide plate. There is this.

Claims (10)

광선을 방출하는 발광 램프와;A light emitting lamp emitting light rays; 액정 패널의 후방에 배치되어 상기 발광 램프로부터 방출된 광선을 액정 패널 쪽으로 면광원으로 출사하는 도광판과;A light guide plate disposed behind the liquid crystal panel and emitting light rays emitted from the light emitting lamp toward the liquid crystal panel as a surface light source; 상기 발광 램프와 도광판 사이에 배치되며, 상기 발광 램프로부터 방출된 광선이 입사되는 광입사부와, 상기 광입사부를 통해 입사된 광선을 전반사(全反射)시키기 위한 경사면을 갖는 홈과, 상기 광입사부의 외면에 복수개의 동심원 형태로 형성된 프레넬렌즈부(Fresnel lens)를 구비한 렌즈를 포함하여 구성된 액정표시장치의 백라이트 유닛.A light incidence portion disposed between the light emitting lamp and the light guide plate, the light incidence portion through which the light rays emitted from the light incidence light are incident, a groove having an inclined surface for total reflection of the light incident through the light incidence portion, and the light incidence A backlight unit of a liquid crystal display device comprising a lens having a Fresnel lens formed in a plurality of concentric circles on the outer surface of the negative portion. 제 1항에 있어서, 상기 발광 램프는 도광판의 가장자리부(edge)에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 1, wherein the light emitting lamp is positioned at an edge of the light guide plate. 제 1항에 있어서, 상기 발광 램프는 도광판의 후방에 복수개가 소정 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 1, wherein a plurality of light emitting lamps are arranged at a rear of the light guide plate at predetermined intervals. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도광판과 렌즈는 일체로 된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.The backlight unit of any one of claims 1 to 3, wherein the light guide plate and the lens are integrated. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도광판과 렌즈는 개별체로 된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.4. The backlight unit of any one of claims 1 to 3, wherein the light guide plate and the lens are made of an individual body. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈는 상기 광입사부를 중심으로 양측면이 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 1, wherein both sides of the lens are inclined with respect to the light incident part. 제 6항에 있어서, 상기 렌즈의 경사진 양측면에 톱니 형태의 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.7. The backlight unit of claim 6, wherein jagged shapes are formed on both inclined sides of the lens. 제 2항에 있어서, 상기 발광 램프는 도광판의 가장자리부 외측에 나란하게 배치되는 적어도 1개의 회로기판과, 상기 회로기판에 설치되어 광선을 방출하는 발광다이오드로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.The backlight of claim 2, wherein the light emitting lamp comprises at least one circuit board disposed side by side outside the edge of the light guide plate, and a light emitting diode disposed on the circuit board to emit light. unit. 제 2항에 있어서, 상기 발광 램프는 도광판의 후방에 배치되는 기다란 판상의 회로기판과, 상기 회로기판에 소정 간격으로 배열되는 복수개의 발광다이오드로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.The backlight unit of claim 2, wherein the light emitting lamp comprises an elongated plate-shaped circuit board disposed behind the light guide plate and a plurality of light emitting diodes arranged at predetermined intervals on the circuit board. 제 9항에 있어서, 렌즈의 프레넬렌즈부는 상기 발광 램프의 각 발광다이오드와 대응하는 위치마다 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.10. The backlight unit of claim 9, wherein the Fresnel lens portion of the lens is formed at each position corresponding to each light emitting diode of the light emitting lamp.
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