KR100925726B1 - 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 측면부에 설치된 광원에서 발생 되는 빛을 도광판, 반사판, 광학시트(prism sheet), 반사편광자 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 reflection plate, an optical sheet, a reflective polarizer, and the like, and a light guide plate is not used. Instead, there is a direct-lighting method in which a plurality of light sources are disposed on the 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 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 problems of the prior art, and an object of the present invention is 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.
또한, 본 발명은 이러한 백라이트 유닛에 사용되는 반사편광필름을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to provide a reflective polarizing film used in such a backlight unit.
또한, 본 발명은 이러한 백라이트 유닛 또는 반사편광필름을 포함하는 액정표시장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including the backlight unit or the reflective polarizing film.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
제1편광의 광은 투과시키고 제2편광의 광은 흡수하는 흡수편광막을 포함한 액정표시장치에 사용되는 직하형 백라이트 유닛에 있어서, 각각 R,G,B 랜덤편광을 발생시키는 다수의 R,G,B LED 광원; 및 상기 LED 광원에서 발생되는 R,G,B 랜덤편광 중 적어도 하나의 랜덤편광에 대해서 그 제1편광의 광은 투과시키고 제2편광의 광은 반사시키며, 나머지 랜덤편광에 대해서는 그 제1 및 제2 편광의 광을 투과시켜 상기 흡수편광막으로 출사시키는 반사편광필름; 을 포함하며,In a direct type backlight unit used in a liquid crystal display device including an absorption polarization film that transmits light of a first polarization and absorbs light of a second polarization, a plurality of R, G, B LED light source; And at least one of the R, G, and B random polarizations generated by the LED light source, transmits the light of the first polarized light and reflects the light of the second polarized light, and the first and the second random polarized light. A reflective polarizing film that transmits light of two polarizations and is emitted to the absorption polarizing film; 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 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 an 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 실시 예에서, 상기 반사편광필름은 R,G,B 랜덤편광 중 G 및 B 광에 대해서 제1편광의 광은 투과시키고 제2편광의 광은 반사시키며, R 광에 대해서는 제1 및 제2 편광의 광을 그대로 투과시키는 것이 바람직하며, In an embodiment of the present invention, the reflective polarizing film transmits light of the first polarized light and reflects light of the second polarized light with respect to G and B light among R, G, and B random polarized light, and the first and second light for R light. It is preferable to transmit the light of the second polarization as it is,
이때, 상기 R LED 광원에 입력되는 전류의 세기보다 G 및 B LED 광원에 입력되는 전류의 세기가 작은 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 상기 G LED 광원에 입력되는 전류의 세기보다 B LED 광원에 입력되는 전류의 세기가 작다.At this time, it is preferable that the intensity of the current input to the G and B LED light source is smaller than the intensity of the current input to the R LED light source, more preferably the input to the B LED light source than the intensity of the current input to the G LED light source. The intensity of the current being small is small.
본 발명의 실시 예에서, 상기 반사편광필름을 투과한 R,G,B 광 중 R의 제1편광의 광은 G 및 B의 제1편광의 광과 동일한 편광방향의 광인 것이 바람직하다.In an embodiment of the present invention, the first polarized light of R among the R, G, and B light transmitted through the reflective polarizing film is preferably the same light in the same polarization direction as the light of the first polarized light of G and B.
본 발명의 실시 예에서, 상기 다수의 R,G,B LED 광원은 각각 R,G,B LED 광원이 한 세트로 이루어지고 다수의 세트로 배치된 것이 바람직하다.In an 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 실시 예에서, 상기 백라이트 유닛은, 상기 R,G,B LED 광원으로부터 출사되는 광을 확산하는 확산판; 및 상기 확산판에 의해 확산된 광을 집광시켜 상기 반사편광필름으로 출사시키는 광학시트층; 을 추가로 포함할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the backlight unit may include: a diffusion plate configured to diffuse light emitted from the R, G, and B LED light sources; And an optical sheet layer condensing the light diffused by the diffusion plate and outputting the light to the reflective polarizing film. It may further include.
여기서, 다른 실시 예에서 상기 백라이트 유닛은, 상기 광학시트층의 상부 및 하부 중 어느 하나에, 상기 광학시트층의 광학 미세구조체와 서로 교차하는 광학 미세구조체를 갖는 또 다른 광학시트층을 추가로 포함할 수도 있다.Here, in another embodiment, the backlight unit further includes another optical sheet layer having an optical microstructure intersecting with the optical microstructure of the optical sheet layer, at any one of the upper and lower portions of the optical sheet layer. You may.
본 발명의 실시 예에서, 상기 반사편광필름은 적어도 두 개의 층으로 된 스 택을 포함하고 상기 층들 중 적어도 하나의 층은 복굴절 물질을 갖고, 적어도 두 개의 인접한 층들은 적어도 하나의 굴절율 성분에 따라 파장대역별로 굴절율의 차이를 갖는 것이 바람직하다.In an embodiment of the invention, the reflective polarizing film comprises a stack of at least two layers, at least one of the layers having a birefringent material, and at least two adjacent layers having wavelengths in accordance with at least one refractive index component. It is desirable to have a difference in refractive index for each band.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,In addition, the present invention for achieving the above object,
입사되는 랜덤편광 중 적어도 하나의 랜덤편광에 대해서 그 제1편광의 광은 투과시키고 제2편광의 광은 반사시키며 나머지 랜덤편광에 대해서는 그 제1 및 제2 편광의 광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 반사편광필름을 제공한다.At least one randomly polarized light is transmitted, the first polarized light is transmitted, the second polarized light is reflected, and the remaining random polarized light is transmitted to the first and second polarized light. Provided is a reflective polarizing film.
또한, 본 발명은 상기한 실시 예들에 따른 백라이트 유닛 또는 반사편광필름 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 액정표시장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a liquid crystal display device including any one of a backlight unit or a reflective polarizing film 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 R,G,B 파장대역의 선택 반사 특성을 갖는 콜레스테릭 액정층 및 위상지연층이 필요 없으므로 종래기술보다 제조 공정이 간소화되고 제조원가 측면에서도 더 유리하다.In addition, according to the present invention, since the cholesteric liquid crystal layer and the phase delay layer having the selective reflection characteristics of the R, G, and B wavelength bands are not required to implement the backlight unit, the manufacturing process is simplified and more in terms of manufacturing cost. It is advantageous.
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 경우에는 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 랜덤편광을 발생하는 다수의 R,G,B LED 광원(110), LED 광원(110)에서 발생되는 R,G,B 랜덤편광 중 적어도 하나의 랜덤편광에 대해서는 제1편광의 광은 투과시키고 제2편광의 광은 반사시키며, 나머지 랜덤편광에 대해서는 제1 및 제2편광의 광을 그대로 투과시키는 반사편광필름(120)을 포함한다. 여기서, 랜덤편광은 어느 일 편광방향의 제1편광의 광 및 다른 편광방향(예컨대, 반대방향 또는 직교방향)의 제2편광의 광을 포함한다. 이러한 랜덤편광은 반사편광필름(120)을 투과시 제1편광의 광은 투과되고 제2편광의 광은 반사된다.Referring to FIG. 1, the
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 본 발명의 백라이트 유닛(100)은 제1 편광의 광은 투과시키고 제2편광의 광은 흡수하는 흡수편광막(130)을 포함한 액정표시장치(LCD)에 적용되며, 따라서, 백라이트 유닛(100)에서 출사된 광은 이러한 흡수편광막(130)으로 입사된다. 바람직하게는 흡수편광막(130)은 상기한 반사편광필름(120) 상에 위치되며 그 반사편광필름(120)을 투과한 광 중 랜덤편광(제1편광의 광 및 제2편광의 광을 포함)에 대하여 제1편광의 광은 그대로 투과시키고, 제2편광의 광은 흡수한다. 통상적으로 흡수편광막(130)은 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 랜덤편광을 발생시킨다. 본 발명의 LED 광원(110)은 백라이트 유닛(100)의 하부에 배치되어 상방으로 R,G,B 광을 출사한다. 이와 같이 발광 되는 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(130)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(130)을 통과한 후의 R,G,B 광의 세기가 1:1:1인 것이 이상적이다. 그러나, 실제로 이러한 R,G,B 광 세기의 비율은 구현하기가 어렵다. 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
이를 위하여 본 발명의 실시 예에서는 상기한 흡수편광막(130)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
반사편광필름(120)은 R,G,B LED 광원(110)에서 발생 되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 랜덤편광 중에서 적어도 하나의 랜덤편광의 제1편광은 투과시키고 제2편광은 투과시키며, 나머지 랜덤편광은 제1편광 및 제2편광 모두를 그대로 투과시킨다. 보다 바람직하게는 녹색(G) 또는 청색(B) 파장대역의 랜덤편광의 제1편광은 투과시키고 제2편광은 반사시키며, 적색(R) 파장대역의 랜덤편광의 제1 및 제2 편광은 그대로 투과시킨다. 이를 보다 상세하게 설명하면, R,G,B LED 광원(110)에서 발생되는 광은 R,G,B 파장대역의 랜덤편광이다. 이러한 랜덤편광은 어느 일 방향의 제1편광과 그와 다른 방향의 제2편광으로 이루어진다. 이때, 반사편광필름(120)은 G 또는 B 랜덤편광의 어느 일 방향의 제1편광은 그대로 투과시키고 다른 방향의 제 2편광은 반사시키며, R 랜덤편광은 제1,2편광을 모두 투과시킨다. 이와 같이 선택적으로 반사된 G 또는 B의 제2편광은 LED 광원(110)의 하부에 배치된 반사판(111)에 의해 다시 반사되면서 제1편광 및 제2편광으로 전환되고, 이 중에서 제1편광은 다시 반사편광필름(120)을 투과하고 제2편광은 반사되며, 이러한 과정을 계속해서 반복하여 최종적으로는 G 또는 B는 제1편광으로 모두 반사편광필름(120)을 투과하게 된다. 이는 도 2에서 상세하게 설명된다.The reflective
본 발명의 다른 실시 예에서는 R 및 G 파장대역의 광은 랜덤편광(제1 및 제2편광을 포함)이고 B 파장대역의 광은 제1편광일 수도 있으며, 나아가 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 R 및 B 파장대역의 광은 랜덤편광(제1 및 제2편광을 포함)이고 G 파장대역의 광은 제1편광일 수도 있다. In another embodiment of the present invention, the light of the R and G wavelength bands may be randomly polarized light (including the first and second polarizations), and the light of the B wavelength band may be the first polarized light, and in another embodiment of the present invention, The light in the R and B wavelength bands may be randomly polarized light (including the first and second polarized light) and the light in the G wavelength band may be the first polarized light.
본 발명의 반사편광필름(120)은 연신된 고분자 필름으로 구현될 수 있다. 이러한 연신된 고분자 필름은 예를 들어 폴리비닐 알코올 필름에 요오드나 2색성 염료 등을 흡착시키고, 이것을 일정 방향으로 연신함으로써 제조될 수 있다. 이와 같이 제조된 고분자 필름은 굴절율을 이용하여 제1편광의 광은 투과시키고 제2편광의 광은 흡수한다. 바람직하게는 본 발명의 반사편광필름(120)은 적어도 두 개의 층으로 된 스택을 포함하고 상기 층들 중 적어도 하나의 층은 복굴절 물질을 갖고, 적어도 두 개의 인접한 층들은 적어도 하나의 굴절율 성분에 따라 R,G,B 파장대역별로 굴절율의 차이를 갖는다. 이러한 파장대역별 굴절율의 차이를 이용하여 R,G,B 파장대역별로 투과 및 반사특성을 구현할 수 있다.The reflective
본 발명의 실시 예에서는 이러한 연신된 고분자 필름은 특별히 한정되지 않 지만, 열가소성 고분자를 포함하는 것이 바람직하다. 이때 열가소성 고분자는 단독으로 사용해도 되고 2 종류 이상 병용해도 된다. 상기 열가소성 고분자로는, 예를 들어 폴리올레핀 (폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 폴리노르보르넨계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리술폰, 폴리알릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리메타크릴산에스테르, 폴리아크릴산에스테르, 셀룰로오스에스테르 및 그들의 공중합체 등을 사용할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the stretched polymer film is not particularly limited, but preferably includes a thermoplastic polymer. At this time, a thermoplastic polymer may be used independently or may be used together 2 or more types. As the thermoplastic polymer, for example, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polynorbornene-based polymer, polyester, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylonitrile, polysulfone, polyallylate, polyvinyl alcohol, poly Methacrylic acid ester, polyacrylic acid ester, a cellulose ester, those copolymers, etc. can be used.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 반사편광필름의 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a reflective polarizing film according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2(a)를 참조하면, R,G,B LED 광원(110)에서 발생된 R,G,B 랜덤편광이 반사편광필름(120)으로 입사된다. 이때, R 랜덤편광은 제1편광(R1) 및 제2편광(R2)을 포함하고, G 랜덤편광은 제1편광(G1) 및 제2편광(G2)을 포함한다. 또한, B 랜덤편광은 제1편광(B1) 및 제2편광(B2)을 포함한다. 각각의 제1편광(R1,G1,B1)은 어느 일 방향의 편광이고, 제2편광(R2,G2,B2)은 이와 다른 방향의 편광이다.Referring to FIG. 2A, the R, G, and B random polarizations generated by the R, G, and B LED
본 발명에 따른 반사편광필름(120)은 R 파장대역의 랜덤편광에 대해서는 제1편광(R1) 및 제2편광(R2)을 모두 투과시킨다. 그러나, G 및 B 파장대역의 랜덤편광에 대해서는 각각의 제1편광(G1,B1)만 투과시키고 제2편광 (G2,B2)은 반사시킨다.The
이후에, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 반사된 제2편광(G2,B2)은 하부에 배치된 반사판(111)에 의해 반사되면서 다시 제1편광(G1',B1') 및 제2편광(G2',B2')으로 전환된다. 반사편광필름(120)은 이와 같이 전환된 제1편광(G1',B1')은 투과시키고, 제2편광(G2',B2')은 다시 반사시킨다. 이와 같이 반사된 제2편광(G2',B2')은 하부의 반사판(111)에 의해 재반사되면서 다시 제1편광(G1",B1") 및 제2편광(G2",B2")으로 전환되고, 다시 투과 및 반사가 일어난다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, the reflected second polarized light G 2 and B 2 are reflected by the reflecting
이러한 과정들이 반복되면서 최종적으로는 도 2(c)에 도시된 바와 같이, R 파장대역의 광은 제1편광(R1) 및 제2편광(R2) 모두 투과되고, G 및 B 파장대역의 광은 제1편광(G1,B1)만 투과된다. 이때 투과된 제1편광(G1,B1)은 상기와 같이 투과 및 반사가 반복한 이후에 최종적으로 투과된 것이다. 즉, G 광의 경우 투과된 제1편광(G1)은 G1+G1'+G1"+...이고, B 광의 경우 투과된 제1편광(B1)은 B1+B1'+B1"+...이 된다. 따라서, R,G,B LED 광원(110)에서 발생된 R,G,B 광은 모두 반사편광필름(120)을 투과하게 되고, 반사편광필름(120)을 투과하기 전,후의 R,G,B 광의 세기는 변함이 없다. As these processes are repeated, finally, as shown in FIG. 2 (c), the light of the R wavelength band transmits both the first polarized light R 1 and the second polarized light R 2 , and the light of the G and B wavelength bands. Light transmits only the first polarized light G 1 and B 1 . In this case, the first polarized light G 1 and B 1 transmitted are finally transmitted after the transmission and reflection are repeated as described above. That is, in the case of G light, the first polarized light G 1 is G 1 + G 1 '+ G 1 "+ ..., and in the case of B light, the first polarized light B 1 is B 1 + B 1 '. + B 1 "+ ... Therefore, the R, G, B light generated by the R, G, B LED
본 발명에서는 이러한 실시 예에 한정되지 않고, 다른 실시 예로서 반사편광필름(120)은 R 및 G 파장대역의 광에 대해서 제1편광(R1,G1) 및 제2편광(R2,G2)을 모두 투과시키고, B 파장대역의 광에 대해서 제1편광(B1)은 투과, 제2편광(B2)은 반사시키도록 구현할 수 있다. 또한 또 다른 실시 예에서 반사편광필름(120)은 R 및 B 파장대역의 광에 대해서 제1편광(R1,B1) 및 제2편광(R2,B2)을 모두 투과시키고, G 파 장대역의 광에 대해서는 제1편광(G1)은 투과, 제2편광(G2)은 반사시키도록 구현할 수도 있다.In the present invention, the present invention is not limited thereto, and as another example, the reflective
이와 같이 반사편광필름(120)을 투과한 R,G,B 광은 상부의 흡수편광막(130)으로 입사된다. 이때 반사편광필름(120)을 투과한 R,G,B 광은 각각 R1,R2,G1,B1이다. 이러한 흡수편광막(130)은 제1편광(R1,G1,B1)은 그대로 투과시키고, 다른 방향의 제2편광(R2)은 흡수한다. 예를 들어, R 파장대역의 광 중에서 50%는 흡수하고(제2편광) 나머지는 투과시킨다(제1편광). 따라서, 이러한 흡수편광막(130)을 투과한 후에, G 또는 B 파장대역의 광은 광세기가 그대로 유지되지만 R 파장대역의 광은 흡수편광막(130)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.In this way, the R, G, and B light transmitted through the reflective
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛(200)은 도 1에서 기술한 백라이트 유닛(100)에서 LED 광원(110) 상에 위치되어 LED 광원(110)으로부터 발생 되는 광을 확산하는 확산판(140) 및 이러한 확산판(140)에 의해 확산된 광을 집광시켜 반사편광필름(120)으로 출사시키는 광학시트층(150)을 추가로 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 3, the
확산판(140)은 다수의 R,G,B LED 광원(110)에서 발생 되는 광을 확산시키는 역할을 한다. 이로써 확산판(140)을 투과한 광은 전체적으로 고르게 확산되어 상방으로 출사된다. 이러한 확산판(140)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(150)은 확산판(140) 상에 위치되며 확산판(140)에 의해 확산된 광을 집광하여 상방으로 출사되도록 함으로써 휘도를 높이도록 한다. 도면에는 미도시 되었으나, 본 발명의 광학시트층(150)은 2개가 상하로 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 이와 같이 상하로 이루어진 광학시트층(150)을 이루는 개개의 패턴은 서로 수직으로 교차하는 것이 바람직하다. 이로써 수직 및 수평으로 시야각을 확보할 수 있다. 또한, 광학시트층(150)을 이루는 개개의 광학 미세구조체는 그 단면 투영시 삼각형, 원호형, 사각형 중 하나의 단면을 갖는 것이 바람직하다.The
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛에서의 광세기 변화를 도시한 도면이다.4 is a view showing a change in light intensity in the backlight unit according to an embodiment of the present invention.
도 4를 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 반사편광필름(110)으로 입사된다. 이때, 입사되는 R,G,B 광은 모두 랜 덤편광으로서 각각 제1편광(R1,G1,B1) 및 제2편광(R2,G2,B2)을 포함한다. 이와 같이 반사편광필름(110)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. 4, in the
본 실시 예에서 반사편광필름(120)은 R,G,B 파장대역의 랜덤편광 중에서 R 파장대역의 랜덤편광은 그대로 투과시키고, G 및 B 파장대역의 랜덤편광은 선택적으로 반사시킨다. 보다 구체적으로는, G 및 B 파장대역의 랜덤편광 중에서 어느 일 방향의 제1편광(G1,B1)은 그대로 투과시키고 그와 다른 방향의 제2편광(G2,B2)은 반사시킨다. 그리고 R 파장대역의 랜덤편광에 대해서는 제1편광(R1) 및 제2편광(R2) 모두 투과시킨다. 이때, 반사된 G,B 광의 제2편광(G2,B2)은 하부의 반사판(111)에 의해 반사되면서 다시 랜덤편광(제1편광(G1',B1') 및 제2편광(G2'B2')을 포함)으로 전환되고, 이는 다시 반사편광필름(120)으로 입사되어 위와 동일한 원리로 투과 및 반사가 반복해서 일어난다. 이러한 과정들을 거쳐 최종적으로 반사편광필름(120)을 투과한 R 파장대역의 광은 랜덤편광(제1편광(R1) 및 제2편광(R2)을 포함)이고, G 또는 B 파장대역의 광은 제1편광(G1,B1)의 광이 된다. 도면에서는 G,B 광의 경우 처음 에 반사편광필름(120)을 투과한 제1편광을 G1이라 표시하고, 이후에 반사 및 투과 과정들을 반복하여 반사편광필름(120)을 투과한 모든 제1편광을 G1 *라 표시한다. 따라서, 반사편광필름(120)을 투과한 G,B 광은 각각 G1+G1 * 및 B1+B1 *이다.In the present exemplary embodiment, the reflective
이때, R,G,B LED 광원(100)에서 발생 되는 R,G,B 광 세기의 비가 IR:IG:IB이라고 가정하면, R,G,B 광이 모두 반사편광필름(120)을 투과하므로 반사편광필름(120)을 투과한 후의 R,G,B 광 세기의 비율도 역시 IR:IG:IB가 된다.At this time, assuming that the ratio of the R, G, B light intensity generated from the R, G, B LED
그런데, 반사편광필름(120)을 투과한 R 파장대역의 광은 여러 방향의 랜덤편광(R1,R2)이고, G 및 B 파장대역의 광은 제1편광의 광(G1+G1 *,B1+B1 *)이다. 따라서, 흡수편광막(130)은 G 및 B 파장대역의 제1편광(G1+G1 *,B1+B1 *)은 그대로 투과시키고, R 파장대역의 랜덤편광(R1,R2)은 일부만 투과시킨다. 즉, G 및 B의 제1편광과 방향이 일치하는 제1편광(R1)는 투과시키고, 방향이 다른 제2편광(R2)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(130)이 50%의 광을 흡수하는 경우, R 파장대역의 광은 50%만 투과하게 된다. 이 경우, 흡수편광막(130)을 투과한 R,G,B 파장대역의 광은 그 광세기의 비가 IR/2:IG:IB이 된다. 이와 같은 광세기 비의 변화는 전체적인 색상 재현 에서 문제가 발생 될 수 있다. However, light in the R wavelength band transmitted through the reflective
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 및 B 광의 광세기를 줄이는 것을 고려하였다. 이를 위하여 본 발명자들은 LED 광원에서 발생 되는 광의 세기와 LED 광원에 입력되는 전류의 세기의 관계를 통해 이를 해결할 수 있었다. 즉, 도 5에 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 and B light relative to the light intensity of R light so as to make 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 the current input to the LED light source. That is, as shown in Figure 5, 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 하 나의 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. 이러한 R,G,B LED 광원(110) 중 어느 광원의 입력전류 세기를 조절하는지는 구현되는 반사편광필름(120)의 선택 반사 특성에 따라 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 반사편광필름(120)이 R 광은 투과시키고, G 및 B 광은 선택 반사시키는 경우, G 및 B LED 광원의 입력전류를 낮추는 것이 바람직하고, 반사편광필름(120)이 R 및 G 광은 투과시키고 B 광은 선택 반사시키는 경우, G LED 광원의 입력전류를 낮추는 것이 바람직하다.For this purpose, it is preferable that the intensity of the current input to the LED light source of at least one of G or B is smaller than that 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. Which of the R, G, and B LED
이와 같이, 본 발명에서는 흡수편광막(130)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
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 반사편광필름(120)은 종래와 같이 R,G,B 파장대역의 선택 반사를 위한 R,G,B 3매의 콜레스테릭 액정층을 구비하지 않고도 백라이트 유닛을 구현할 수 있으며, 특히 직하형 백라이트 유닛의 LED 광원의 수명을 증가시킬 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 종래와 같이 흡수편광막(130)으로 입사되는 R,G,B 광을 선편광으로 전환하기 위한 위상지연층을 구비하지 않아도 되므로 제조 공정 및 생산 원가에서도 이점이 있다.The reflective
본 발명의 또 다른 실시 예에서는 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 반사편광필름(120) 상에 광학시트층(160)을 추가로 포함할 수 있다. 광학시트층(160)은 그 상방 표면에 미세한 마이크로 구조체의 패턴이 형성되어 반사편광필름(120)을 투과한 광을 집광하여 상방으로 출사시킨다. 이러한 광학시트층(160)은 광의 통과시 야기하는 산란현상을 효과적으로 억제할 수 있어 액정표시장치에서 휘도를 개선할 수 있다. 한편, 또 다른 실시 예에서 도 6(b)와 반사편광필름(120)의 하부에 광학시트층(170)을 포함할 수도 있다. 나아가, 도면에 미도시되었으나, 반사편광필름(120)의 상부 및 하부에 동시에 각각 광학시트층(160,170)을 포함할 수도 있다.In another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6A, the
이들 광학시트층(160,170)을 이루는 개개의 광학 미세구조체는 그 단면형상이 삼각형, 원호형, 사각형, 다각형 등으로 다양하게 형성될 수 있다. 이들 패턴은 바람직하게는 프리즘 형상을 갖는다.Each of the optical microstructures constituting the optical sheet layers 160 and 170 may have various cross-sectional shapes of triangles, arcs, squares, polygons, and the like. These patterns preferably have a prism shape.
도 7은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에서 LED 광원에서 발생된 R,G,B 광세기의 비와 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광 세기의 비를 나타낸 그래프이다.7 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.
도 7(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 7(b)는 종래기술에서 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광세기의 비를 나타내고 있으며, 도 7(c)는 본 발명에 따른 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광세기의 비를 나타내고 있다. Referring to FIG. 7A, the light intensities of the R, G, and B random polarizations generated by the R, G, and B LED
도 7(b)에서는 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. In Figure 7 (b) it can be seen that the light intensity ratio of the R, G, B light transmitted through the absorption polarizing film is I R / 2: I G : I B. In this case, since the intensity of R light is relatively small compared to the intensity of G and B light, the quality is deteriorated in terms of reproduction of white light.
그러나, 도 7(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 7 (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 7(a) 내지 도 7(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. 7 (a) to 7 (c) illustrate the reproduction of white light by implementing the light intensity ratio of I R : I G : I B by reducing the intensities of the G and B light, but in other embodiments of the present invention. It has been described above that the white light may be reproduced by reducing the light intensity of at least one of G or B to implement 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 개량이 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, although not shown in the embodiments, can be imitated or improved for 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 반사편광필름을 구현하기 때문에, 종래의 R,G,B 파장대의 선택 반사 특성을 갖는 반사편광필름 보다 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, the reflective unit has selective reflection characteristics of conventional R, G, and B wavelength bands. Since it is more advantageous in terms of manufacturing cost than reflective polarizing film, it may be 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 실시 예에 따른 반사편광필름의 개략적인 단면도이다2 is a schematic cross-sectional view of a reflective polarizing film according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛에서의 광세기 변화를 도시한 도면이다.4 is a view showing a change in light intensity in the backlight unit according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 LED 광원에 전류의 세기와 LED 광의 세기의 관계를 나타낸 그래프이다.5 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 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에서 LED 광원에서 발생된 R,G,B 광 세기의 비와 흡수편광막을 투과한 R,G,B 광 세기의 비를 나타낸 그래프이다.7 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.
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---|---|---|---|---|
KR20020061474A (en) * | 2001-01-15 | 2002-07-24 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Light-emitting devices and light-emitting displays |
KR20050120136A (en) * | 2004-06-18 | 2005-12-22 | 옵티맥스 테크놀러지 코포레이션 | Light-polarizing film with high permeability for improving an interference light of a color organic light emitting diode |
KR100860730B1 (en) | 2008-03-14 | 2008-09-29 | 주식회사 엘엠에스 | Backlight unit and liquid crystal display including the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
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-
2009
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020061474A (en) * | 2001-01-15 | 2002-07-24 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Light-emitting devices and light-emitting displays |
KR20050120136A (en) * | 2004-06-18 | 2005-12-22 | 옵티맥스 테크놀러지 코포레이션 | Light-polarizing film with high permeability for improving an interference light of a color organic light emitting diode |
KR100869276B1 (en) | 2008-02-04 | 2008-11-18 | 주식회사 엘엠에스 | Reflective plarizer, and backlight unit and display device including it |
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