KR100860730B1 - Backlight unit and liquid crystal display including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치(LCD:liquid crystal display)에 사용되는 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 특히 발광다이오드(LED:light emitting diode)를 광원으로 이용하는 직하형 백라이트 유닛의 소비전력을 감소시키고 LED 광원의 수명을 연장시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 액정표시장치(LCD)는 소형인 휴대폰, 전자계산기뿐만 아니라 대면적의 컴퓨터 모니터, TV 등 다양한 분야에서 널리 이용되고 있다. 이러한 액정표시장치는 그 자체에서 빛을 발생하지 못하는 수광형 소자이므로 화면 전체를 후면에서 조명할 수 있는 별도의 광원 장치가 필수적으로 요구된다. 이를 위하여 액정표시장치는 액정 패널 외에 광원 장치로서 백라이트 유닛(backlight unit)을 더 포함하여 구성된다. Recently, liquid crystal displays (LCDs) are widely used in various fields such as computer monitors and TVs of large areas as well as small mobile phones and electronic calculators. Since the liquid crystal display is a light-receiving element that does not generate light in itself, a separate light source device capable of illuminating the entire screen from the back is required. To this end, the liquid crystal display further includes a backlight unit as a light source device in addition to the liquid crystal panel.
백라이트 유닛에는 액정 패널의 하단 측면에 설치된 광원에서 발생되는 빛을 도광판, 반사판, 광학시트, 반사편광자, 흡수편광자 등에 의해 액정 패널로 입사시키는 에지형(edge-lighting) 방식과, 도광판을 사용하지 않는 대신에 액정 패널의 하단에 배치된 확산판의 후면에 다수의 광원을 배치하여 그 광원에서 나오는 빛을 직접 액정 패널로 입사시키는 직하형(direct-lighting) 방식이 있다. In the backlight unit, an edge-lighting method of injecting light generated from a light source installed at the lower side of the liquid crystal panel into the liquid crystal panel by using a light guide plate, a reflecting plate, an optical sheet, a reflective polarizer, and an absorbing polarizer, and does not use a light guide plate. Instead, there is a direct-lighting method in which a plurality of light sources are disposed on a rear surface of the diffusion plate disposed at the bottom of the liquid crystal panel, and the light emitted from the light source is directly incident on the liquid crystal panel.
종래에는 백라이트 유닛은 냉음극 형광램프(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)나 외부전극 형광램프(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp) 등을 조명용 광원으로 사용하였다. 그러나 이러한 종래의 광원들은 플라즈마의 가스 압력이 변화함에 따라 수명이 짧아지고, 플라즈마 방전에 필요한 고전압을 얻기 위한 인버터가 필요하다는 문제점이 있다. 또한 종래의 광원들은 전력소비 효율이 좋지 못하여 과다한 전력이 소모가 된다는 문제점이 있었다.Conventionally, the backlight unit uses a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or an external electrode fluorescent lamp (EEFL) as a light source for illumination. However, these conventional light sources have a problem in that their lifespan is shortened as the gas pressure of the plasma changes, and an inverter for obtaining a high voltage required for plasma discharge is required. In addition, the conventional light sources have a problem that the power consumption efficiency is not good so that excessive power is consumed.
이러한 종래의 문제점을 해소하기 위해 발광다이오드(LED)를 이용한 백라이트 유닛이 사용되고 있다. LED는 반도체 재료와 불순물의 종류에 따라 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등의 빛을 발생할 수 있고, 이들 R,G,B LED의 조합으로 백색광을 발생시킬 수도 있다. LED는 종래의 광원에 비해 소형이고 수명이 길며, 에너지 효율이 높고 동작전압이 낮다는 장점이 있다.In order to solve such a conventional problem, a backlight unit using a light emitting diode (LED) is used. LEDs may emit light such as red (R), green (G), blue (B), and the like, depending on the type of semiconductor material and impurities, and may generate white light by combining these R, G, and B LEDs. LEDs have the advantages of small size, long life, high energy efficiency, and low operating voltage compared to conventional light sources.
LED를 광원으로 사용하는 직하형 백라이트 유닛의 경우, 반사판을 이용하여 하면 또는 측면으로 발산하는 빛을 상측으로 빛의 경로를 바꿔 액정 패널에 조명을 제공한다. 그러나, LED의 경우 통상적으로 동일한 전류 입력시 적색(R) LED보다 녹색(G) 및 청색(B) LED의 수명이 짧기 때문에(수명:R LED > G LED > B LED), 이러한 LED를 장시간 사용하는 경우 적색(R)에 비해 녹색(G)과 청색(B)의 발광효율이 떨어 져 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있다. 이 경우, 액정표시장치에서 수명이 빨리 끝나는 녹색(G) 또는 청색(B) LED를 교체해야 하는 번거로움이 있다.In the case of a direct type backlight unit using an LED as a light source, the light is emitted to the liquid crystal panel by changing the path of light upward or downward, using a reflector. However, LEDs typically have shorter lifetimes for green (G) and blue (B) LEDs than red (R) LEDs at the same current input (life: R LED> G LED> B LED), so these LEDs can be used for a long time. In this case, the luminous efficiency of green (G) and blue (B) is lower than that of red (R), and thus there is a problem in that the quality of the product is deteriorated. In this case, it is cumbersome to replace the green (G) or blue (B) LED, which has an end of life in the liquid crystal display.
이에 해당 기술분야에서는 LED 광원을 이용한 백라이트 유닛에서 LED의 사용 수명을 연장하면서도 이에 따른 소비 전력을 감소시킬 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.Therefore, the technical field is required to develop a technology that can reduce the power consumption according to the extension of the service life of the LED in the backlight unit using the LED light source.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, LED를 광원으로 이용하는 직하형 백라이트 유닛에서 LED 광원의 수명을 연장하면서, 동시에 소비 전력을 감소시킬 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, to provide a backlight unit that can reduce the power consumption while extending the life of the LED light source in the direct type backlight unit using the LED as a light source. There is this.
또한, 본 발명은 이러한 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including the backlight unit.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,
직선편광은 그대로 투과시키고 원편광은 일부는 흡수하고 나머지는 투과시키는 흡수편광막을 포함하는 액정표시장치에 사용되는 직하형 백라이트 유닛에 있어서,In a direct type backlight unit used in a liquid crystal display device including an absorption polarizing film that transmits linearly polarized light as it is, but partially absorbs circularly polarized light and transmits the remaining light,
다수의 R,G,B LED 광원; 그 LED 광원에서 발생되는 G 및 B 파장대역의 랜덤편광 중 적어도 하나의 랜덤편광은 선택 반사시키고 R 파장대역의 랜덤편광은 투과시키는 반사편광막; 및 이러한 반사편광막의 상에 위치되며, 그 반사편광막을 투과한 G 또는 B 파장대역의 원편광은 어느 일 방향의 직선편광으로 전환하여 투과시키고 R 파장대역의 원편광은 여러 방향의 직선편광으로 전환하여 투과시켜 상기 흡수편광막으로 출사시키는 위상지연층; 을 포함하며, Multiple R, G, B LED light sources; A reflective polarizing film for selectively reflecting at least one randomly polarized light of the G and B wavelength bands generated by the LED light source and transmitting the randomly polarized light of the R wavelength band; And circularly polarized light in the G or B wavelength band transmitted through the reflective polarization film is converted into linearly polarized light in one direction, and circularly polarized light in the R wavelength band is converted into linearly polarized light in various directions. A phase delay layer which transmits the light to the absorption polarizing film to pass through the light; Including;
상기 흡수편광막을 통과한 R,G,B 광의 조합에 의해 백색광이 출사되도록 적어도 하나의 LED 광원에 입력되는 전류의 세기가 나머지 다른 LED 광원에 입력되는 전류의 세기보다 작은 것을 특징으로 한다.The intensity of the current input to the at least one LED light source is smaller than the intensity of the current input to the other LED light sources so that white light is emitted by the combination of R, G, and B light passing through the absorption polarizing film.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광 세기의 비가 상기 R,G,B LED 광원에서 발생되는 R,G,B 광 세기의 비와 동일한 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the ratio of the R, G, B light intensity transmitted through the absorption polarizing film is preferably equal to the ratio of the R, G, B light intensity generated by the R, G, B LED light source.
본 발명의 일 실시 예에서, R LED 광원에 입력되는 전류의 세기보다 G 및 B LED 광원에 입력되는 전류의 세기가 작은 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, it is preferable that the intensity of the current input to the G and B LED light source is less than the intensity of the current input to the R LED light source.
이때, 보다 바람직하게는 G LED 광원에 입력되는 전류의 세기보다 B LED 광원에 입력되는 전류의 세기가 작은 것을 특징으로 한다.At this time, more preferably, the intensity of the current input to the B LED light source is smaller than the intensity of the current input to the G LED light source.
본 발명의 일 실시 예에서, 이러한 위상지연층에 의해 전환된 여러 방향의 R 직선편광은 상기 전환된 G 또는 B 직선편광의 방향과 동일한 방향의 R 직선편광을 포함하는 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, it is preferable that the R linearly polarized light in various directions switched by the phase delay layer includes the R linearly polarized light in the same direction as that of the converted G or B linearly polarized light.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 다수의 R,G,B LED 광원은 각각 R,G,B LED 광원이 한 세트로 이루어지고 다수의 세트로 배치된 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the plurality of R, G, B LED light source is preferably composed of one set of R, G, B LED light source and arranged in a plurality of sets.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기한 본 발명의 백라이트 유닛은,In one embodiment of the present invention, the backlight unit of the present invention,
상기 R,G,B LED 광원으로부터 출사되는 광을 확산하는 확산판; 및 상기 확산판에 의해 확산된 광을 집광시켜 상기 반사편광막으로 출사시키는 광학시트층을 추가로 포함할 수 있다.A diffuser plate configured to diffuse light emitted from the R, G, and B LED light sources; And an optical sheet layer for condensing the light diffused by the diffusion plate and outputting the light to the reflective polarizing film.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광학시트층의 상부 및 하부 중 어느 하나에, 상기 광학시트층의 광학 미세구조체와 서로 교차하는 광학 미세구조체를 갖는 또 다른 광학시트층을 추가로 포함할 수도 있다.In one embodiment of the present invention, any one of the top and bottom of the optical sheet layer, may further include another optical sheet layer having an optical microstructure intersecting with the optical microstructure of the optical sheet layer. .
이때, 상기 광학시트층을 이루는 각 광학 미세구조체는 그 단면 투영시 삼각형, 원호형, 사각형 중 하나의 단면을 갖는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that each optical microstructure constituting the optical sheet layer has one cross section of a triangle, an arc shape, and a quadrangle when projecting the cross section.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 반사편광막은 G 파장대역의 원편광을 선택 반사하는 콜레스테릭 액정층 또는 B 파장대역의 원편광을 선택 반사시키는 콜레스테릭 액정층 중 적어도 1개 이상의 콜레스테릭 액정층으로 구성된 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the reflective polarizing film is a cholesteric liquid crystal layer for selectively reflecting circularly polarized light of the G wavelength band or at least one cholesteric liquid crystal layer for selectively reflecting circularly polarized light of the B wavelength band It is preferable that a liquid crystal layer is comprised.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 반사편광막은 G 및 B 파장대의 원편광을 선택 반사시키도록 하부에서 상부로 가면서 장파장 또는 단파장 피치를 갖는 하나의 콜레스테릭 액정층을 포함하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, it is preferable that the reflective polarizing film includes one cholesteric liquid crystal layer having a long wavelength or a short wavelength pitch while going from bottom to top to selectively reflect circularly polarized light in the G and B wavelength bands.
또한, 본 발명은 상기한 실시 예들에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 액정표 시장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a liquid crystal table market value including the backlight unit according to the above embodiments.
본 발명에 따르면, 백라이트 유닛에 사용되는 LED 광원의 수명을 연장할 수 있고, 나아가 LED 광원의 교체 없이 장시간 사용할 수 있다.According to the present invention, the life of the LED light source used in the backlight unit can be extended, and furthermore, it can be used for a long time without replacing the LED light source.
또한, 본 발명에 따르면, 액정표시장치에서 고휘도를 유지하면서도 백라이트 유닛의 LED 광원에 입력되는 전류의 세기를 감소시켜 소비전력을 줄일 수 있다. In addition, according to the present invention, the power consumption can be reduced by reducing the intensity of the current input to the LED light source of the backlight unit while maintaining high brightness in the liquid crystal display device.
또한, 본 발명에 따르면, 백라이트 유닛을 구현함에 있어서 G,B 파장대역의 선택 반사 특성을 갖는 반사편광막을 이용하기 때문에, R,G,B 파장대역의 선택 반사 특성을 갖는 반사편광막을 모두 필요로 하는 종래기술보다 제조 공정이 간소화되고 제조원가 측면에서도 더 유리하다.In addition, according to the present invention, since the reflective polarizing film having selective reflection characteristics of the G and B wavelength bands is used in implementing the backlight unit, all of the reflective polarizing films having selective reflection characteristics of the R, G and B wavelength bands are required. The manufacturing process is simplified and more advantageous in terms of manufacturing cost than the prior art.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 액정표시장치에 통상적으로 사용되는 어떠한 구조에도 본 발명의 사상이 광범위하게 적용될 수 있다. 따라서 이하에서 기술되는 백라이트 유닛은 액정표시장치에 사용되는 소자의 기본적인 구조로서 본 발명을 설명하기 위한 예시로서 제공된다. Hereinafter, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the backlight unit according to the present invention, the spirit of the present invention may be widely applied to any structure commonly used in liquid crystal display devices. Therefore, the backlight unit described below is provided as an example for explaining the present invention as a basic structure of the element used in the liquid crystal display device.
나아가, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. Furthermore, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛(100)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 광을 발생하는 다수의 R,G,B LED 광원(110), 다수의 광원(110)의 상부에 배치되며, 광원(110)에서 발생되는 광 중에서 녹색(G) 또는 청색(B) 파장대역의 랜덤편광 중 적어도 하나의 랜덤편광은 선택적으로 반사시키고 적색(R) 파장대역의 랜덤편광은 투과시키는 반사편광막(120)과, 이러한 반사편광막(120) 상에 위치되고 그 반사편광막(120)을 투과한 녹색(G) 또는 청색(B) 파장대역의 원편광은 어느 일 방향의 직선편광으로 전환하여 투과시키며 적색(R) 파장대역의 원편광은 여러 방향의 직선편광으로 전환하여 투과시키는 위상지연층(130)을 포함한다. 여기서, 랜덤편광은 우원편광과 좌원편광을 모두 포함하는 광이며, LED 광원(110)에서 발생되는 랜덤편광은 반사편광막(120)을 투과시 어느 한 방향의 원편광, 즉 좌원편광 또는 우원편광 중 어느 한 방향의 원편광만이 투과된다. 따라서 반사편광막(120)을 투과한 후의 광은 어느 한 방향의 원편광이 된다.Referring to FIG. 1, the
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 이와 같이 구성된 본 발명의 백라이트 유닛(100)은 흡수편광막(140)을 포함하는 액정표시장치(LCD)에 적용되며, 백라이트 유닛(100)에서 출사되는 광은 흡수편광막(140)으로 입사된다. 이러한 흡수편광막(140)은 상기한 위상지연층(130) 상에 위치되며 그 위상지연층(130)을 투과한 광 중에서 어느 일 방향의 직선편광은 그대로 투과시키고, 원편광은 일부(상기 어 느 일 방향의 직선편광)는 투과시키고 나머지 다른 방향의 직선편광은 흡수한다. 예를 들어, 통상적으로 액정표시장치에 사용되는 흡수편광막(140)은 직선편광은 그대로 투과시키고 원편광은 50%만 투과시키고 나머지는 흡수하게 된다. 이러한 광 흡수 및 투과 비율은 조정될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the
LED 광원(110)은 R,G,B 파장대역의 광을 발생시킨다. 본 발명의 LED 광원(110)은 백라이트 유닛(100)의 하부에 배치되어 상방으로 R,G,B 광을 출사한다. 이와 같이 발광되는 광의 파장은 LED를 구성하는 반도체에 첨가되는 불순물의 종류에 따라 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어, 인화갈륨인 경우 아연 및 산소 원자가 관여하는 발광은 적색(R)이고, 질소 원가가 관여하는 발광은 녹색(G)이다. 이러한 R,G,B 광의 조합에 의해 백색광을 구현할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 이러한 LED 광원(110)은 R,G,B LED 광원이 하나의 세트로 구현되어 다수의 세트가 백라이트 유닛(100)의 하부에 배치되는 것이 바람직하다.The
액정표시장치에서 색상을 최적으로 표현하기 위해서는 흡수편광막(140)을 투과하여 상부의 액정패널(미도시)로 입사되는 R,G,B 광의 조합에 의한 백색광이 최적으로 발현하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 이론적으로는 R,G,B 광의 세기가 상호 동일한 비율로 조합되는 것이 이상적이다. 따라서, 이론적으로는 백라이트 유닛(100)에서 출사되어 흡수편광막(140)을 통과한 후의 R,G,B 광의 세기가 1:1:1인 것이 이상적이다. 그러나, 실제로 이러한 R,G,B 광 세기의 비율은 구현하기가 어렵 다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는 액정표시장치에서 색상을 적절히 표현할 수 있을 정도로 백색광을 발현하기 위한 R,G,B 광 세기의 조합이면 족하다. 이러한 백색광의 정도는 액정표시장치의 환경에 따라 다양하게 설정될 수 있을 것이다.In order to optimally express colors in the liquid crystal display, it is important to optimally express white light by a combination of R, G, and B light incident on the liquid crystal panel (not shown) through the absorption polarizing
이를 위하여 본 발명의 실시 예에서는 상기한 흡수편광막(140)을 투과한 R,G,B 광의 조합에 의해 백색광이 출사되도록 적어도 하나의 LED 광원에 입력되는 전류의 세기가 나머지 다른 LED 광원에 입력되는 전류의 세기보다 작은 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 R LED 광원에 입력되는 전류의 세기가 G 또는 B LED 광원(110)에 입력되는 전류의 세기보다 작도록 한다. 또한, 더 나아가 G LED 광원에 입력되는 전류의 세기보다 B LED 광원에 입력되는 세기를 더 작은 것이 바람직하다. 이에 대해서는 도 3에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.To this end, in the embodiment of the present invention, the intensity of the current input to at least one LED light source is input to the other LED light source so that white light is emitted by a combination of R, G, and B light transmitted through the absorption
반사편광막(120)은 R,G,B LED 광원(110)에서 발생되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광 중에서 녹색(G) 또는 청색(B) 파장대역의 랜덤편광 중 적어도 하나 이상의 랜덤편광을 선택적으로 반사시킨다. 보다 상세하게는 R,G,B LED 광원(110)에서 발생되는 광은 R,G,B 파장대역의 랜덤편광이다. 이러한 랜덤편광은 좌원편광과 우원편광으로 이루어진다. 이때 반사편광막(120)은 이러한 랜덤편광 중 어느 한 방향의 랜덤편광은 반사시키고, 다른 방향의 랜덤편광은 투과시킨다. 이와 같이 선택적으로 반사된 어느 한 방향의 랜덤편광은 LED 광원(110)의 하부에 배치된 반사판(111)에 의해 다시 반사되면서 다른 방향의 랜덤편광으로 전환되어 상기 반사편광막(120)을 투과하게 된다. The
따라서, 본 발명의 반사편광막(120)은 G 또는 B 파장대역의 랜덤편광 중 적어도 하나의 랜덤편광에 대하여 어느 한 방향의 랜덤편광은 선택적으로 반사시키고 다른 방향의 랜덤편광은 투과시킨다. 반사된 랜덤편광은 반사판(111)에 의해 다른 방향의 랜덤편광으로 전환되어 다시 반사편광막(120)으로 입사되고, 위의 과정들을 반복한다. 그리고 R 파장대역의 랜덤편광(좌원편광과 우원편광을 포함)은 그대로 투과시킨다. 이와 같이, 본 발명에 따른 반사편광막(120)을 투과한 R,G,B 광 중에서 G 또는 B 중 적어도 하나의 파장대역의 광은 동일한 방향을 갖는 좌원편광 또는 우원편광 중 어느 하나이고, R 파장대역의 광은 좌원편광과 우원편광을 포함하는 랜덤편광이다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시 예에서는 R,G,B 광 중에서 R 파장대역의 광은 랜덤편광이고 G 및 B 파장대역의 광은 우원편광 또는 좌원편광 중 어느 하나일 수 있고, 또한, 본 발명의 다른 실시 예에서는 R 및 G 파장대역의 광은 랜덤편광이고 B 파장대역의 광은 우원편광 또는 좌원편광 중 어느 하나일 수도 있으며, 나아가 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 R 및 B 파장대역의 광은 랜덤편광이고 G 파장대역의 광은 우원편광 또는 좌원편광 중 어느 하나일 수도 있다. Accordingly, the
본 발명의 반사편광막(120)은 가시광선 파장대역을 선택적으로 반사시키는 콜레스테릭(cholesteric) 액정층을 포함한다. 이러한 콜레스테릭 액정층은 경화성 네마틱 액정 물질과 경화성 카이럴(chiral) 물질의 혼합으로 이루어져 있으며, 이 두 물질의 혼합비에 따라 콜레스테릭 액정층의 선택 반사 파장대역을 조절할 수 있다. 예를 들어, 콜레스테릭 액정층의 선택 반사 파장대역 중심파장이 각각 460~480 ㎚, 530~550㎚ 및 590~650㎚가 되도록 경화성 네마틱 액정 물질과 경화성 카이럴 물질의 혼합비를 조절하면, 3개의 콜레스테릭 액정층만을 적층하여도 가시광선 영역을 효율적으로 모두 커버할 수 있다. The
따라서, 본 발명에 따른 반사편광막(120)은 녹색(G) 파장대역의 광을 선택적으로 반사하는 콜레스테릭 액정층 또는 청색(B) 파장대역의 광을 선택적으로 반사하는 콜레스테릭 액정층 중 적어도 하나 이상을 적층하여 형성할 수 있다. 이러한 적어도 하나 이상의 콜레스테릭 액정층의 적층순서는 선택 반사 파장대역과 무관하므로, 그 적층순서에 특별한 제한은 없다. 일반적으로 네마틱 액정 물질과 카이럴 물질을 혼합하여 콜레스테릭 액정층을 형성할 때, 혼합되는 카이럴 액정 물질의 함량이 높을수록 반사편광막(120)에서의 선택 반사의 파장대역이 단파장 대역으로, 카이럴 액정 물질의 함량이 낮을수록 선택 반사의 파장대역이 장파장 대역으로 이동된다. Therefore, the reflective
본 발명의 일 실시 예에서 경화성 네마틱 액정 물질과 경화성 카이럴 물질은 네마틱 액정을 나타내는 메소젠기를 포함하는 액정물질이면 모두 사용이 가능하다. 또한 카이럴 물질은 통상의 네마틱 액정에 카이럴 탄소를 갖는 물질이면 가능하며, 특정한 물질에 제한되지는 않는다. 여기서, 경화성이란 열경화 또는 광경화가 가능한 반응성기를 분자구조 내에 갖는 물질이면 모두 가능하다. 예를 들면, 열경화의 경우, 비닐기, 아크릴기, 메타크릴기 등의 비닐기를 포함하거나, 축합중합가능한 다양한 반응성기를 가지는 단량체들의 조합을 이용할 수도 있다. 그리고 광경화가 가능한 것으로는 비닐기, 아크릴기, 아릴기 등의 자외선에 의해 가교가능한 반응성기를 이용할 수 있다. 나아가 경화시에는 개시제 등을 이용할 수도 있다.In one embodiment of the present invention, both the curable nematic liquid crystal material and the curable chiral material may be used as long as the liquid crystal material includes a mesogenic group representing the nematic liquid crystal. In addition, the chiral material may be any material having chiral carbon in a conventional nematic liquid crystal, and is not limited to a specific material. Here, curable is possible as long as it is a substance having a reactive group capable of thermal curing or photocuring in the molecular structure. For example, in the case of thermosetting, a combination of monomers including vinyl groups such as vinyl group, acryl group and methacryl group or having various reactive groups capable of condensation polymerization may be used. As the photocurable, a reactive group crosslinkable by ultraviolet rays such as a vinyl group, an acryl group, and an aryl group can be used. Furthermore, an initiator etc. can also be used at the time of hardening.
또한, 본 발명의 다른 실시 예로서, 본 발명의 반사편광막(120)은 하나의 콜레스테릭 액정층으로 이루어질 수 있다. 즉, 하나의 콜레스테릭 액정층은 녹색(G) 파장대역의 광 또는 청색(B) 파장대역의 광 중 적어도 하나 이상의 광을 각각 선택적으로 반사시킬 수 있도록 그 하부에서 상부로 갈수록 장파장 또는 단파장 피치를 갖는 하나의 콜레스테릭 액정층을 포함함으로써 서로 다른 선택 반사 파장대역을 설정할 수 있다. In addition, as another embodiment of the present invention, the reflective
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 경화성 네마틱 액정 물질과 경화성 카이럴 물질을 특정 비율로 혼합하여 반사편광막(120)에서 녹색(G) 또는 청색(B) 중 적어도 하나의 파장대역의 원편광을 선택 반사시킬 수 있도록 한다.As described above, in the preferred embodiment of the present invention, the curable nematic liquid crystal material and the curable chiral material are mixed at a specific ratio, so that the circle of the wavelength band of at least one of green (G) or blue (B) in the
위상지연층(130)은 반사편광막(120) 상에 적층되며 그 반사편광막(120)을 투과한 어느 한 방향의 원편광을 직선편광으로 전환하여 출사시키도록 이루어진다. 특히 본 발명에 따른 위상지연층(130)은 반사편광막(120)을 투과한 G 또는 B 중 적어도 하나의 파장대역의 원편광은 어느 일 방향의 직선편광으로 전환하여 투과시키고, R 파장대의 원편광은 여러 방향을 갖는 직선편광으로 전환하여 투과시키도록 이루어진다. 따라서, 위상지연층(130)을 투과한 G 또는 B 파장대역의 광은 어느 한 방향의 직선편광이고, R 파장대역의 광은 여러 방향의 직선편광이 된다. 이때, 여러 방향의 직선편광은 상기한 어느 일 방향을 포함하고 동시에 다른 방향도 포함하는 것이다. 이로써 이후의 흡수편광막(140)에서는 R,G,B 광 중에서 위의 어느 일 방향의 R,G,B 직선편광만 투과시키고, 나머지 여러 다른 방향의 R 직선편광은 흡수하게 된다. 이러한 위상지연층(130)은 종래의 위상차판과 같은 역할을 수행함으로써 반사편광막(120)을 투과한 원편광을 직선편광으로 바꾸는 역할을 한다. 예를 들어, 본 발명의 위상지연층(130)은 반사편광막(120)을 투과한 원편광을 λ/4 위상지연시켜 직선편광으로 전환하여 출사시킨다. The
본 발명의 실시 예에서 위상지연층(130)은 λ/4 위상지연을 위하여 다양한 재료를 이용할 수 있다. 예를 들어 연신된 고분자 필름을 이용할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 연신된 고분자 필름은 그 성분이나 구조가 특별히 한정되지 않지만 열가소성 고분자를 포함하는 것이 바람직하다. 열가소성 고분자는 단독으로 사용해도 되고, 두 종류 이상을 병용해서 사용해도 된다. 열가소성 고분자로는 예를 들어 폴리올레핀(폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 폴리노르보르네계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 리아크릴로니트릴, 폴리술폰, 폴리알릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리메타크릴산에스테르, 폴리아크릴산에스테르, 셀룰로오스에스테르 및 이들의 공중합체 등을 이용할 수 있다. 또는 본 발명에서는 위상지연층(130)으로서 네마틱 액정층을 이용할 수도 있다. In the embodiment of the present invention, the
이와 같은 본 발명에 따른 백라이트 유닛(100)에서 출사되는 직선편광이 상부의 흡수편광막(140)으로 입사되는 경우, 흡수편광막(140)은 위상지연층(130)을 투과한 G 또는 B 중 적어도 하나의 파장대역의 직선편광은 투과시키고, R 파장대역의 원편광의 경우 어느 특정한 방향의 직선편광만 투과시키고 나머지 다른 방향의 직선편광은 흡수하도록 이루어진다. 예를 들어, R 파장대역의 원편광 중에서 50%는 흡수하고 나머지는 투과시킨다. 따라서, 이러한 흡수편광막(140)을 투과한 후에, G 또는 B 파장대역의 직선편광은 광세기가 그대로 유지되지만 R 파장대역의 원편광은 흡수편광막(140)에 입사될 때보다 그 광세기가 저하된다(위의 일례에서는 50%가 저하됨). 이와 같이, 본 발명에서는 흡수편광막(140)을 투과한 R,G,B 파장대역의 광 중에서 R 파장대역의 광의 세기가 상대적으로 저하되면 액정표시장치에서 백색광이 최적으로 발현되기 어렵게 된다. 본 발명은 이러한 백색광의 최적 발현을 위해 R,G,B 광의 세기를 적절히 조절하여 R,G,B 광의 조합을 최적으로 하도록 한다.When the linearly polarized light emitted from the
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛(200)은 도 1에서 기술한 백라이트 유닛(100)에서 LED 광원(110) 상에 위치되고 LED 광원(110)으로부터 발생되는 광을 확산하는 확산판(150) 및 확산판(150)에 의해 확산된 광을 집광시켜 반사편광막(120)으로 출사시키는 광학시트층(160)을 추가로 포함하여 구성된다. 2, the
확산판(150)은 다수의 R,G,B LED 광원(110)에서 발생되는 광을 확산시키는 역할을 한다. 이로써 확산판(150)을 투과한 광은 전체적으로 고르게 확산되어 상방으로 출사된다. 이러한 확산판(150)은 베이스 필름의 하부에 다수의 비드(beads)를 함유한 수지층을 도포함으로써 구현될 수 있다. 즉, 비드에 의해 광이 임의의 방향으로 출사됨으로써 광 확산이 일어난다.The
광학시트층(160)은 확산판(150) 상에 위치되며 확산판(150)에 의해 확산된 광을 집광하여 상방으로 출사되도록 함으로써 휘도를 높이도록 한다. 도면에는 미도시 되었으나, 본 발명의 광학시트층(160)은 2개가 상하로 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 이와 같이 상하로 이루어진 광학시트층(160)을 이루는 개개의 패턴은 서로 수직으로 교차하는 것이 바람직하다. 이로써 수직 및 수평으로 시야각을 확보할 수 있다. 또한, 광학시트층(160)을 이루는 개개의 광학 미세구조체는 그 단면 투영시 삼각형, 원호형, 사각형 중 하나의 단면을 갖는 것이 바람직하다.The
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에서의 광세기 변화를 도시한 도면이다.3 is a view illustrating a change in light intensity in the backlight unit according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛(100)에서는 다수의 R,G,B LED 광원(110)에서 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 파장대역의 광을 발생한다. 이들 광은 상부의 반사편광막(120)으로 입사된다. 이때, 입사되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광은 모두 랜덤편광으로서 좌원편광과 우원편광을 포함한다. 이와 같이 반사편광막(120)으로 입사되는 R,G,B 광은 바람직하게는 백색광을 발생시키기에 적절한 비율로 조합되어 있다. 본 발명에서는 일례로서, 백색광을 발생시키기 위한 조건을 R,G,B 광 세기의 비가 IR:IG:IB인 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 예를 들어, IR:IG:IB는 1:1:1일 수 있으며, 다른 비율로도 백색광을 발생시킬 수 있음은 물론이다.Referring to FIG. 3, in the
반사편광막(120)은 R,G,B 파장대역의 랜덤편광 중에서 R 파장대역의 랜덤편광은 그대로 투과시키고, G 또는 B 중 적어도 하나의 파장대역의 랜덤편광은 선택적으로 반사시킨다. 보다 구체적으로는 G 또는 B 파장대역의 랜덤편광 중에서 좌원편광(또는 우원편광)은 반사시키고 그와 반대 방향인 우원편광(또는 좌원편광)은 투과시킨다. 이때, 반사된 좌원편광(또는 우원편광)은 하부의 반사판(111)에 의해 반사되면서 다시 랜덤편광(우원편광과 좌원편광을 포함)으로 전환되고 이는 다시 반사편광막(120)으로 입사되어 위와 동일한 원리로 투과 및 반사가 반복해서 일어난다. 최종적으로 반사편광막(120)을 투과한 R 파장대역의 광은 랜덤편광이고 G 또는 B 파장대역의 광은 원편광(좌원편광 또는 우원편광 중 하나)이 된다.The
이때, R,G,B LED 광원(110)에서 발생되는 R,G,B 광 세기의 비가 IR:IG:IB이라고 가정하면, R,G,B 광이 모두 반사편광막(120)을 투과하므로 반사편광막(120)을 투과한 후의 R,G,B 광 세기의 비율도 역시 IR:IG:IB가 된다. 그러나, 반사편광막(120)을 투과한 R 파장대역의 원편광은 좌원편광과 우원편광을 모두 포함하지만, G 또는 B 파장대역의 원편광은 좌원편광과 우원편광 중 하나만 포함한다. At this time, assuming that the ratio of the R, G, and B light intensities generated by the R, G, and B LED
위상지연층(130)은 G 또는 B 중 적어도 하나의 파장대역의 원편광은 어느 일 방향의 직선편광으로 전환하여 투과시키고 R 파장대역의 원편광은 위의 어느 일 방향을 포함한 여러 방향의 직선편광으로 전환하여 투과시킨다. 보다 상세하게는 R 파장대역의 원편광은 좌원편광과 우원편광을 모두 포함하므로 여러 방향의 직선편광으로 전환하여 투과시키고, G 또는 B 파장대역의 원편광은 좌원편광과 우원편광 중 어느 하나의 원편광만을 포함하므로 어느 일 방향의 직선편광으로 전환하여 투과시킨다. 위상지연층(130)에서도 R,G,B 파장대역의 광이 모두 투과하게 되어 이들의 광세기의 비는 역시 IR:IG:IB이 된다.The
그런데, 위상지연층(130)을 투과한 R 파장대역의 광은 여러 방향의 직선편광이고 G 또는 B 파장대의 광은 어느 일 방향의 직선편광이다. 따라서 흡수편광막(140)은 위상지연층(130)을 투과한 G 또는 B 파장대역의 직선편광은 그대로 투과시키고, R 파장대역의 원편광은 일부(G 또는 B 직선편광과 그 방향이 일치하는 직선편광)는 투과시키고 나머지(G 또는 B 직선편광과 그 방향이 다른 직선편광)는 흡수한다. 따라서 본 발명의 실시 예에서, 이와 같이 G 또는 B 파장대역의 광은 그대로 투과되어 광세기가 유지되지만, R 파장대역의 광은 일부가 흡수되어 광세기는 줄어든다. 예를 들어, 흡수편광막(140)이 50%의 광을 흡수하는 경우, R 파장대역의 광은 50%만 투과하게 된다. 이 경우, 흡수편광막(140)을 투과한 R,G,B 파장대역의 광은 그 광세기의 비가 IR/2:IG:IB이 된다. 이와 같은 광세기 비의 변화는 전체적인 색상 재현에서 문제가 발생될 수 있다. However, light in the R wavelength band transmitted through the
본 발명의 발명자들은 이러한 광세기의 변화에 주목하여 광세기의 비를 실질적으로 동일하게 하기 위한 다양한 실험을 반복하여 실시하였다. 본 발명자들은 위와 같은 조건에서 R,G,B 광세기의 비를 백색광을 발생시키기 위한 조건인 IR:IG:IB로 하기 위하여 R 광의 광세기에 비하여 G 또는 B 광의 광세기를 줄이는 것을 고려하였다. 이를 위하여 본 발명자들은 LED 광원에서 발생되는 광의 세기와 LED 광원에 입력되는 전류의 세기의 관계를 통해 이를 해결할 수 있었다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, LED 광원에 입력되는 전류의 세기와 광세기는 비례관계가 있다. 즉 LED 광원에 입력되는 전류가 증가할수록(I1->I2), LED 광원의 광세기는 증가하며(T1->T2), 이러한 광세기는 일정한 전류에서 포화된다. 일반적으로, LED 광원을 켜기 위한 전압은 LED 컬러, 휘도 등에 따라 다소 차이가 있다. 통상 LED의 구동전압은 1.8~5V가 필요하다. 또한 광세기가 작을수록 그 LED의 사용수명은 증가한다. 예를 들어, 도면에서 A와 B에서의 수명을 비교하면, 광세기가 상대적으로 높은 A의 경우, 사용 수명이 50,000 시간인데 반해, 광세기가 상대적으로 낮은 B의 경우, 사용 수명이 80,000 시간으로 증가한다. 이는 통상적인 LED에 적용된다.The inventors of the present invention have repeatedly carried out various experiments in order to make the ratio of light intensity substantially the same by paying attention to the change of light intensity. The inventors of the present invention reduce the light intensity of G or B light relative to the light intensity of R light in order to set the ratio of R, G, B light intensity to I R : I G : I B which is a condition for generating white light under the above conditions. Considered. To this end, the present inventors have been able to solve this problem through the relationship between the intensity of light generated from the LED light source and the intensity of current input to the LED light source. That is, as shown in Figure 4, the intensity of the current input to the LED light source and the light intensity has a proportional relationship. That is, as the current input to the LED light source increases (I1-> I2), the light intensity of the LED light source increases (T1-> T2), and the light intensity saturates at a constant current. In general, the voltage for turning on the LED light source is slightly different depending on the LED color, brightness, and the like. Normally, the driving voltage of LED needs 1.8 ~ 5V. The smaller the light intensity, the longer the lifetime of the LED. For example, when comparing the lifespan in A and B in the drawing, the service life of 50,000 hours is shown for A having a relatively high light intensity, while the service life of 80,000 hours is obtained for B having a relatively low light intensity. Increases. This applies to conventional LEDs.
따라서, R,G,B LED 광원(110)에서 G,B LED 광원에 입력되는 전류의 세기를 상대적으로 줄임으로써 광세기는 줄어들지만 IR/2:IG:IB의 광세기비를 IR/2:IG/2:IB/2로, 즉 IR:IG:IB로 맞출 수 있다. Therefore, the light intensity is reduced by relatively reducing the intensity of the current input from the R, G, B LED
이를 위하여 R LED 광원에 입력되는 전류의 세기보다 G 또는 B 중 적어도 하나의 LED 광원으로 입력되는 전류의 세기가 더 작은 것이 바람직하다. 또한, B LED 광원은 G LED 광원보다 그 수명이 짧은 것을 고려하여 B LED 광원에 입력되는 전류의 세기가 G LED 광원에 입력되는 전류의 세기보다 상대적으로 더 작게 할 수도 있다.For this purpose, it is preferable that the intensity of the current input to the at least one LED light source of G or B is smaller than the intensity of the current input to the R LED light source. In addition, considering that the B LED light source has a shorter lifetime than the G LED light source, the intensity of the current input to the B LED light source may be relatively smaller than the intensity of the current input to the G LED light source.
이와 같이, 본 발명에서는 흡수편광막(140)을 통과한 R,G,B 광의 조합에 의해 미리 설정된 백색광이 출사되도록 적어도 하나의 LED 광원(110)에 입력되는 전류의 세기가 나머지 다른 LED 광원(110)에 입력되는 전류의 세기보다 작은 것이 바람직하며, 특히 R LED 광원에 입력되는 전류의 세기보다 G 또는 B 중 적어도 하나의 LED 광원에 입력되는 전류의 세기를 줄임으로써 G 또는 B 광의 세기를 줄여 R,G,B 광의 광세기비를 최적의 백색광 발생을 위한 비율인 IR:IG:IB로 한다. 이로써, 액정표시장치에서 색상 및 휘도 문제를 해결함과 동시에, 이로써 종래에 비해 LED의 사용수명도 증가시킬 수 있다. 또한 사용 전류의 세기를 줄임으로써 전체적으로 LED 광원의 소비전력을 감소시킬 수도 있다.As described above, in the present invention, the LED light source having different intensities of the current input to the at least one
더 나아가, 본 발명에 따른 반사편광막(120)은 종래와 같이 R,G,B 파장대역의 선택 반사를 위한 R,G,B 3매의 콜레스테릭 액정층을 구비하지 않고, G 또는 B 파장대역의 선택 반사를 위한 G 또는 B 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층만을 구비함으로써 제조 공정 및 생산 원가에서도 이점이 있다.Furthermore, the reflective
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 반사 편광막(120) 및 위상지연층(130) 상에 광학시트층(170)을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 광학시트층(170)은 그 상방 표면에 미세한 마이크로 구조체의 패턴이 형성되어 위상지연층(130)을 투과한 광을 집광하여 상방으로 출사시킨다. 이러한 광학시트층(170)은 광의 통과시 야기하는 산란현상을 효과적으로 억제할 수 있어 액정표시장치에서 휘도를 개선할 수 있다. 한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에서 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 반사편광막(120) 및 위상지연층(130)의 하부에 또 다른 광학시트층(180)을 더 포함할 수도 있다. 이러한 광학시트층(180)은 위의 기능과 동일하다. 나아가, 도면에는 미도시 되었으나, 반사편광막(120)의 하부 및 위상지연층(130)의 상부에 동시에 각각 광학시트층을 더 포함할 수도 있다.In addition, in another embodiment of the present invention, as shown in Figure 5 (a), it may further include an
이들 광학시트층(170,180)을 이루는 개개의 광학 미세구조체는 그 단면형상이 삼각형, 원호형, 사각형, 다각형 등으로 다양하게 형성될 수 있다. 이들 패턴은 바람직하게는 프리즘 형상을 갖는다.The individual optical microstructures constituting the optical sheet layers 170 and 180 may have various cross-sectional shapes of triangles, arcs, squares, polygons, and the like. These patterns preferably have a prism shape.
도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에서 LED 광원에서 발생된 R,G,B 광세기의 비와 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광 세기의 비를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing the ratio of the R, G, B light intensity generated from the LED light source and the ratio of the R, G, B light intensity transmitted through the absorption polarizing film in the backlight unit according to the present invention.
도 6(a)을 참조하면, R,G,B LED 광원(110)에서 발생된 R,G,B 랜덤편광의 광세기는 IR:IG:IB(도면에는 일례로 1:1:1로 도시됨)로 나타난다. 도 6(b)는 종래기술에서 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광세기의 비를 나타내고 있으며, 도 6(c)는 본 발명에 따른 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광세기의 비를 나타내고 있다. 도 6(b)에서 는 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광의 광세기비는 IR/2:IG:IB임을 알 수 있다. 이 경우 R 광의 세기가 G,B 광의 세기에 비해 상대적으로 작기 때문에 백색광의 재현 측면에서 품질이 저하된다. Referring to Figure 6 (a), the light intensity of the R, G, B random polarization generated in the R, G, B LED
그러나, 도 6(c)에서는 G,B LED 광원으로 입력되는 전류를 줄임으로써, 비록 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광의 세기는 1/2로 감소(X->Y)하였으나, R,G,B 광세기의 비는 IR:IG:IB의 비율임을 알 수 있다. 이는 최초 R,G,B LED 광원(110)에서 백색광을 발생시키기 위해 출사되는 R,G,B 광의 세기인 IR:IG:IB의 비율과 동일하게 됨으로써 백색광 표현이 우수하게 되어 색상 재현에서 R,G,B 색상의 불균형을 해소할 수 있다.However, in Figure 6 (c) by reducing the current input to the G, B LED light source, although the intensity of the R, G, B light transmitted through the absorption polarizing film is reduced to 1/2 (X-> Y), R, It can be seen that the ratio of G and B light intensity is a ratio of I R : I G : I B. This is equal to the ratio of I R : I G : I B, which is the intensity of R, G, B light emitted to generate white light from the first R, G, B LED
도 6(a-c)에서는 G 및 B 광의 세기를 줄임으로써 IR:IG:IB의 광세기비를 구현하여 백색광을 재현하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다른 실시 예들에서는 G 또는 B 중 적어도 하나의 광의 세기를 줄임으로써 IR:IG:IB의 광세기비를 구현하여 백색광을 재현할 수도 있음은 상기에서 설명하였다. In FIG. 6 (ac), the light intensity ratio of I R : I G : I B is reproduced by reducing the intensity of G and B light to reproduce white light, but in other embodiments of the present invention, at least one of G or B It has been described above that the white light can be reproduced by reducing the light intensity of I R : I G : I B to realize the light intensity ratio of I R : I G : I B.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개 량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention described above has been described in detail through the preferred embodiments, the present invention is not limited to the content of these embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains may, although not shown in the examples, imitate or improve various inventions within the scope of the appended claims, all of which fall within the technical scope of the present invention. Belonging will be too self-evident. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
디스플레이 분야에서 LCD의 사용 범위가 확대되고 있으며 고휘도, 고화질의 LCD 제품이 등장하고 있다. 이러한 LCD는 수광소자이므로 별도의 광원이 필요하다. LED는 기존의 광원(예:형광램프)에 비해 소형이고 수명이 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 들고 효율이 좋다는 점에서 최근 LCD의 광원으로 각광받고 있다. 그러나, 통상적으로 R,G,B LED 광원에서 G 또는 B 중 적어도 하나의 LED 광원이 수명이 짧기 때문에 장시간 사용시 광원을 교체해야 하는 번거로움이 있다.In the display field, the use of LCD is expanding, and high brightness and high definition LCD products are appearing. Since the LCD is a light receiving element, a separate light source is required. LEDs have recently been spotlighted as LCD light sources because they are smaller and have a longer lifespan than conventional light sources (eg, fluorescent lamps) and have low power and efficiency because electrical energy is directly converted into light energy. However, in general, at least one of the G or B LED light source in the R, G, B LED light source has a short lifespan, there is a need to replace the light source when using a long time.
이에 본 발명에 의하면 LED 광원의 수명을 연장하면서 소비 전력을 줄일 수 있으므로 향후 LCD 장치에 유용하게 이용될 수 있을 것이다. 나아가 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 LCD에 적용함에 있어 G 또는 B 중 적어도 하나의 파장대역의 선택 반사 특성을 갖는 반사편광막을 구현하기 때문에, 종래의 R,G,B 파장대의 선택 반사 특성을 갖는 반사편광막보다 제조원가 측면에서 더 유리하므로 향후 LCD 장치에 보다 유리하게 적용될 수 있을 것이다.Therefore, according to the present invention, since the power consumption can be reduced while extending the lifespan of the LED light source, it may be usefully used in future LCD devices. Furthermore, in applying the backlight unit according to the present invention to the LCD, since a reflective polarizing film having a selective reflection characteristic of at least one wavelength band of G or B is implemented, reflection having a selective reflection characteristic of a conventional R, G, and B wavelength band Since it is more advantageous in terms of manufacturing cost than the polarizing film, it may be more advantageously applied to LCD devices in the future.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에서의 광세기 변화를 도시한 도면이다.3 is a view illustrating a change in light intensity in the backlight unit according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 LED 광원에 전류의 세기와 LED 광의 세기의 관계를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the relationship between the intensity of the current and the intensity of the LED light in the LED light source according to the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에서 LED 광원에서 발생된 R,G,B 광 세기의 비와 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광 세기의 비를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing the ratio of the R, G, B light intensity generated from the LED light source in the backlight unit according to the present invention and the ratio of the R, G, B light intensity transmitted through the absorption polarizing film.
Claims (12)
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