KR101131150B1 - A backlight unitBLU for display device using LEDs - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED 소자를 광원으로 이용하는 디스플레이용 백라이트 유닛을 구성함에 있어서, 투명재질의 절연체로 이루어지고, 저면에 반사막이 구비되는 인쇄회로기판상에, 다수개의 LED 소자로 구성되는 LED 어레이를 실장하되 LED 소자로부터 방출되는 빛의 주사방향이 인쇄회로기판의 하방을 향하도록 실장하여, LED 소자로부터 방출되는 빛이 인쇄회로기판 저면에 구비된 반사막에 의해 반사되어 투명재질의 인쇄회로기판 내부에서 산란, 확산되는 과정을 거치면서 인쇄회로기판 상방으로 조사되도록 구성함으로써, 디스플레이 패널에 균일한 조명을 제공하기 위한 백라이트 유닛 두께의 설계 제한값을 감소시킨 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, LED를 이용한 디스플레이 패널에 조명을 제공하는 백라이트 유닛에 있어서, 투명재질의 절연체로 이루어지고, 저면에 반사막이 구비된 인쇄회로기판; 다수개의 LED 소자로 구성되어 상기 인쇄회로기판상에 실장되되, 상기 다수개의 LED 소자 각각으로부터 방출되는 빛의 주사방향이 상기 인쇄회로기판의 하방을 향하도록 실장되는 LED 어레이; 및 상기 LED 어레이가 실장된 인쇄회로기판 상부에 구비되어 상기 인쇄회로기판으로부터 출사되는 빛을 확산시키는 도광레진;을 포함하여 구성되되, 상기 반사막에는 상기 LED 소자로부터 방출되는 빛을 난반사시키기 위한 반사 패턴이 형성되어, 상기 LED 소자로부터 방출되는 빛이 상기 반사막에 형성된 상기 반사 패턴에 의해 난반사되어 상기 투명재질의 인쇄회로기판 내부에서 산란, 확산되는 과정을 거치면서 상기 인쇄회로기판 상방으로 조사되도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a display backlight unit using an LED, and more particularly, in the configuration of a display backlight unit using an LED element as a light source, a printed circuit board made of a transparent insulator and provided with a reflective film on a bottom surface thereof. Mount an LED array composed of a plurality of LED elements on the substrate, and mount the scan direction of the light emitted from the LED elements toward the lower side of the printed circuit board so that the light emitted from the LED elements is provided on the bottom surface of the printed circuit board. By reflecting by the reflective film and scattering and diffusing inside the transparent printed circuit board, it is configured to be irradiated above the printed circuit board, thereby reducing the design limit value of the backlight unit thickness for providing uniform illumination to the display panel. Display backlight unit using an LED, characterized in that It relates.
To this end, the present invention, the present invention as a technical concept for achieving the above object, in the backlight unit for providing illumination to the display panel using the LED, made of a transparent insulator, the bottom of the printing provided with a reflective film Circuit board; An LED array having a plurality of LED elements mounted on the printed circuit board, the LED array mounted such that a scanning direction of light emitted from each of the plurality of LED elements faces downward of the printed circuit board; And a light guide resin disposed on the printed circuit board on which the LED array is mounted to diffuse light emitted from the printed circuit board, wherein the reflective film has a reflection pattern for diffusely reflecting light emitted from the LED device. Is formed, the light emitted from the LED element is diffusely reflected by the reflective pattern formed on the reflective film to be irradiated above the printed circuit board through the process of scattering, diffusion in the printed circuit board of the transparent material It features.

Description

ＬＥＤ를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛{A backlight unit(BLU) for display device using LEDs}A backlight unit (BLU) for display device using LEDs}

본 발명은 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED 소자를 광원으로 이용하는 디스플레이용 백라이트 유닛을 구성함에 있어서, 투명재질의 절연체로 이루어지고, 저면에 반사막이 구비되는 인쇄회로기판상에, 다수개의 LED 소자로 구성되는 LED 어레이를 실장하되 LED 소자로부터 방출되는 빛의 주사방향이 인쇄회로기판의 하방을 향하도록 실장하여, LED 소자로부터 방출되는 빛이 인쇄회로기판 저면에 구비된 반사막에 의해 반사되어 투명재질의 인쇄회로기판 내부에서 산란, 확산되는 과정을 거치면서 인쇄회로기판 상방으로 조사되도록 구성함으로써, 디스플레이 패널에 균일한 조명을 제공하기 위한 백라이트 유닛 두께의 설계 제한값을 감소시킨 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛에 관한 것이다.
The present invention relates to a display backlight unit using an LED, and more particularly, in the configuration of a display backlight unit using an LED element as a light source, a printed circuit board made of a transparent insulator and provided with a reflective film on a bottom surface thereof. Mount an LED array composed of a plurality of LED elements on the substrate, and mount the scan direction of the light emitted from the LED elements toward the lower side of the printed circuit board so that the light emitted from the LED elements is provided on the bottom surface of the printed circuit board. By reflecting by the reflective film and scattering and diffusing inside the transparent printed circuit board, it is configured to be irradiated above the printed circuit board, thereby reducing the design limit value of the backlight unit thickness for providing uniform illumination to the display panel. Display backlight unit using an LED, characterized in that It relates.

일반적으로, 액정표시장치(LCD)는 자체적인 발광이 어려워 외부로부터 빛을 받아 화상을 나타내는 수광형 소자로서, 통상적으로 후면에 백라이트 유닛이 설치되어, 백라이트 유닛으로부터 발산되는 빛을 통해 화상을 형성하게 된다.In general, a liquid crystal display (LCD) is a light-receiving device that displays an image by receiving light from the outside because it is difficult to emit light by itself, and a backlight unit is typically installed on the rear surface to form an image through light emitted from the backlight unit. do.

이러한 백라이트 유닛은 냉음극 형광램프(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp), 열음극 형광램프(HCFL : Hot Cathode Fluorescent Lamp), 외부전극 방전램프(EEFL : External Electrode Fluorescent Lamp) 등의 원통형 형광램프나 발광다이오드(Light-emitting diode) 소자 및 전계발광(EL : Electro Luminescence) 소자 등을 광원으로 사용하며, 최근에는 친환경성, 에너지 절감, 수명 연장 및 내구성 등의 이유로 LED를 광원으로 사용하는 경우가 증가하고 있다.The backlight unit may be a cylindrical fluorescent lamp such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), a hot cathode fluorescent lamp (HCFL), or an external electrode discharge lamp (EEFL). Light-emitting diode (EL) devices and electroluminescence (EL) devices are used as light sources, and in recent years, LEDs have been increasingly used as light sources for environmental friendliness, energy saving, life extension, and durability.

LED를 이용하는 디스플레이용 백라이트 유닛은 LED 광원의 설치 위치에 따라 크게 에지방식(Edge type)과 직하방식(Direct type)으로 구분된다.Display units using LEDs are classified into edge type and direct type according to the installation position of the LED light source.

도 1은 LED를 이용하는 에지방식 및 직하방식의 디스플레이용 백라이트 유닛의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a backlight unit for an edge type and direct type display using the LED.

도 1(a)에 도시된 바와 같이, 에지방식의 백라이트 유닛은 반사시트(20) 상에 도광판(40)이 설치되고, 도광판(40) 양측에는 다수개의 LED 소자(30)가 실장된 인쇄회로기판(10)이 각각 구비되며, 도광판(40) 상부에는 도광판(40)으로부터 출사되는 빛을 균일하게 확산시키는 확산시트(60), 확산된 빛의 측광들을 집광하여 휘도를 높이는 프리즘 시트(70) 및 빛의 휘도를 극대화하는 휘도향상필름(DBEF : Dual Brightness Enhancement Film)(80) 등이 순차적으로 위치된다.As shown in FIG. 1A, the edge-type backlight unit includes a light guide plate 40 on the reflective sheet 20 and a plurality of LED elements 30 mounted on both sides of the light guide plate 40. A substrate 10 is provided, respectively, on the light guide plate 40, a diffusion sheet 60 uniformly diffusing the light emitted from the light guide plate 40, and a prism sheet 70 condensing the photometrics of the diffused light to increase luminance. And Dual Brightness Enhancement Film (DBEF) 80, which maximizes the brightness of light, are sequentially positioned.

상술한 바와 같은 에지방식의 백라이트 유닛은 LED 소자들이 도광판(40)의 양 측면에만 설치되어 제조 원가가 절감되고, 백라이트 장치의 두께도 슬림화할 수 있다는 장점이 있기는 하나, 1차원적 디밍(Dimming)만이 가능할 뿐 디스플레이 영역의 각 조사영역별로 명암 대비를 독립적으로 조절할 수 있도록 하는 파인 로컬 디밍(Fine local dimming)이 불가능하여 그 해상도가 상대적으로 낮으며, 전력 소모 효율을 높이는 데에 한계가 있다는 단점이 있다.Edge type backlight unit as described above has the advantage that the LED elements are installed only on both sides of the light guide plate 40 to reduce the manufacturing cost, and also to reduce the thickness of the backlight device, one-dimensional dimming (Dimming) Only fine is possible, and fine local dimming that does not allow contrast adjustment for each irradiation area of the display area is impossible, so the resolution is relatively low and there is a limit to increase the power consumption efficiency. There is this.

한편, 직하방식(Direct type)의 백라이트 유닛은 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 상면에 반사시트(20)가 구비된 인쇄회로기판상(10)에 다수개의 LED 소자(30)로 구성된 LED 어레이를 실장하고, 실장된 LED 어레이 상부에 LED 소자(30)로부터 발산된 빛을 확산시키는 확산판(50)을 구비하며, 확산판(50)의 상부에는 확산시트(60), 프리즘 시트(70) 및 휘도향상필름(80) 등을 순차적으로 구비하여 구성된다.On the other hand, the direct type backlight unit is composed of a plurality of LED elements 30 on the printed circuit board 10 having a reflective sheet 20 on the upper surface, as shown in Figure 1 (b) The LED array is mounted and provided with a diffusion plate 50 for diffusing light emitted from the LED element 30 on the mounted LED array, and a diffusion sheet 60 and a prism sheet on the diffusion plate 50. 70) and the brightness enhancement film 80 and the like are sequentially provided.

상술한 바와 같은 직하방식의 백라이트 유닛은 다수개의 발광셀들로 이루어진 LED 어레이가 확산판(50) 하부에 설치되어 디스플레이 영역의 각 조사 영역별로 로컬 디밍(Local dimming)이 가능하게 구성됨으로써, 이를 통해 제공되는 화면의 해상도를 높이는 동시에 전력 소모 효율을 높일 수 있다는 장점이 있으나, 각 조사영역의 직하방에 LED 소자(30)가 위치하게 되기 때문에, 이로 인하여 해당 조사 영역 내에서 LED 소자가 위치하는 부분이 여타 영역에 비하여 밝게 나타나는 화이트-스팟(White-spot) 현상이 발생하게 되고, 따라서 이를 억제하고 LED 소자로부터 방출되는 빛이 충분히 균일하게 조사영역에 확산 전달되게 하기 위해서는 LED 소자와 확산판 사이에 빛의 확산을 위한 에어갭(Air-gap)을 설치하고, 확산판의 두께를 늘려야 하는 등의 설계 제한이 따르게 되며, 이러한 이유로 직하방식의 백라이트 유닛은 필연적으로 백라이트 유닛의 두께가 증가한다는 문제점이 있다. As described above, the backlight unit of the direct type is configured to enable local dimming for each irradiation area of the display area by installing an LED array including a plurality of light emitting cells under the diffusion plate 50. Although there is an advantage that the power consumption efficiency can be increased while increasing the resolution of the provided screen, the LED device 30 is located directly under each irradiation area, and thus, the LED device is located within the corresponding irradiation area. The white-spot phenomenon, which is brighter than other areas, occurs, and thus, the LED element and the diffuser plate may be interposed between the LED element and the diffusion plate in order to suppress them and to diffuse and transmit the light emitted from the LED element to the irradiation area sufficiently uniformly. Design restrictions such as installing an air gap for light diffusion and increasing the thickness of the diffuser plate For this reason, there is a problem that the backlight unit of the direct type inevitably increases the thickness of the backlight unit.

특히, 최근에는 디스플레이를 슬림화하고자 하는 경향이 두드러지고 있는바, 디스플레이의 슬림화를 위해서는 백라이트 유닛의 두께를 최소화하는 것이 필연적이며, 이러한 점에 비추어 볼 때, 상술한 바와 같은 빛의 확산을 위한 직하방식 백라이트 유닛의 두께의 설계 제한값은 디스플레이를 슬림화하는 데에 가장 큰 제한 요건으로 작용하고 있다. In particular, in recent years, the tendency to slim the display is prominent, and in order to slim the display, it is inevitable to minimize the thickness of the backlight unit. In view of the above, the direct method for light diffusion as described above is required. The design limitation of the thickness of the backlight unit is the biggest limitation in slimming the display.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 최근에는 LED 어레이를 직하방식으로 인쇄회로기판상에 설치하되, 각 LED 소자들에서 방출되는 빛의 주사방향이 인쇄회로기판의 전방이 아닌 측방을 향하도록 설치하여, 방출되는 빛의 분산과 반사판에 의한 난반사를 통해 화이트 스팟을 제거하고자 하는 구성이 시도되고 있다.In order to solve this problem, recently, the LED array is installed on the printed circuit board in a direct manner, but the scanning direction of the light emitted from each LED element is installed to the side rather than the front of the printed circuit board. Thus, a configuration has been attempted to remove white spots through the dispersion of emitted light and diffuse reflection by a reflector.

그러나, 상술한 바와 같은 구성의 백라이트 유닛 역시, 종래의 통상적인 직하방식의 백라이트 유닛에서 나타나는 빛의 집중 현상을 일부 완화시킨 효과만을 보일 뿐, 디스플레이 화면에서 화이트 스팟을 충분히 제어하기 위해서는 여전히 일정 간격의 에어갭(Air-gap)이 필요한 등 전체적인 백라이트 유닛의 두께를 줄이는 데에는 한계가 있다는 문제점이 있다.
However, the backlight unit of the above-described configuration also shows only an effect of partially alleviating the light concentration phenomenon of the conventional conventional direct backlight unit, and still has a certain interval to sufficiently control the white spot on the display screen. There is a problem in that there is a limit in reducing the thickness of the entire backlight unit, such as the need for an air gap.


본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은 LED 소자를 광원으로 이용하는 디스플레이용 백라이트 유닛을 구성함에 있어서, 투명재질의 절연체로 이루어지고, 저면에 반사막이 구비되는 인쇄회로기판상에, 다수개의 LED 소자로 구성되는 LED 어레이를 실장하되 LED 소자로부터 방출되는 빛의 주사방향이 인쇄회로기판의 하방을 향하도록 실장하여, LED 소자로부터 방출되는 빛이 인쇄회로기판 저면에 구비된 반사막에 의해 반사되어 투명재질의 인쇄회로기판 내부에서 산란, 확산되는 과정을 거치면서 기판 상방으로 조사되도록 구성함으로써, 디스플레이 패널에 균일한 조명을 제공하기 위한 백라이트 유닛 두께의 설계 제한값을 감소시키는 데에 있다.
The present invention is to solve the above problems according to the prior art. That is, an object of the present invention is to constitute a display backlight unit using an LED element as a light source, the LED is composed of a plurality of LED elements on a printed circuit board made of a transparent insulator, the bottom surface is provided with a reflective film Mount the array, but mount it so that the scanning direction of light emitted from the LED element is directed downward of the printed circuit board, and the light emitted from the LED element is reflected by the reflective film provided on the bottom of the printed circuit board, thereby printing a transparent printed circuit board. It is to reduce the design limit value of the thickness of the backlight unit for providing uniform illumination to the display panel by being configured to be irradiated above the substrate through the process of scattering, diffusion inside.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, LED를 이용한 디스플레이 패널에 조명을 제공하는 백라이트 유닛에 있어서, 투명재질의 절연체로 이루어지고, 저면에 반사막이 구비된 인쇄회로기판; 다수개의 LED 소자로 구성되어 상기 인쇄회로기판상에 실장되되, 상기 다수개의 LED 소자 각각으로부터 방출되는 빛의 주사방향이 상기 인쇄회로기판의 하방을 향하도록 실장되는 LED 어레이; 및 상기 LED 어레이가 실장된 인쇄회로기판 상부에 구비되어 상기 인쇄회로기판으로부터 출사되는 빛을 확산시키는 도광레진;을 포함하여 구성되되, 상기 반사막에는 상기 LED 소자로부터 방출되는 빛을 난반사시키기 위한 반사 패턴이 형성되어, 상기 LED 소자로부터 방출되는 빛이 상기 반사막에 형성된 상기 반사 패턴에 의해 난반사되어 상기 투명재질의 인쇄회로기판 내부에서 산란, 확산되는 과정을 거치면서 상기 인쇄회로기판 상방으로 조사되도록 하는 것을 특징으로 한다.
Technical Solution To achieve the above object, the present invention provides a backlight unit for providing lighting to a display panel using an LED, comprising: a printed circuit board made of a transparent insulator and provided with a reflective film on a bottom surface thereof; An LED array having a plurality of LED elements mounted on the printed circuit board, the LED array mounted such that a scanning direction of light emitted from each of the plurality of LED elements faces downward of the printed circuit board; And a light guide resin disposed on the printed circuit board on which the LED array is mounted to diffuse light emitted from the printed circuit board, wherein the reflective film has a reflection pattern for diffusely reflecting light emitted from the LED device. Is formed, the light emitted from the LED element is diffusely reflected by the reflective pattern formed on the reflective film to be irradiated above the printed circuit board through the process of scattering, diffusion in the printed circuit board of the transparent material It features.

본 발명에 따른 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛은 투명재질의 절연체로 이루어지고, 저면에 반사막이 구비되는 인쇄회로기판상에, LED 어레이를 실장하되 LED 소자로부터 방출되는 빛의 주사방향이 인쇄회로기판의 하방을 향하도록 실장하여, LED 소자로부터 방출되는 빛이 인쇄회로기판 저면에 구비된 반사막에 의해 반사되어 투명재질의 인쇄회로기판 내부에서 산란, 확산되는 과정을 거치면서 기판 상방으로 조사되도록 구성함으로써, 디스플레이 패널에 균일한 조명을 제공하기 위한 백라이트 유닛의 두께의 설계 제한값을 감소하여 백라이트 유닛의 전체 두께를 슬림화할 수 있는 효과가 있다.Display backlight unit using the LED according to the present invention is made of a transparent insulator, the LED array is mounted on a printed circuit board having a reflective film on the bottom, the scanning direction of the light emitted from the LED element is printed circuit board Mounted so as to face downward, the light emitted from the LED element is reflected by the reflective film provided on the bottom of the printed circuit board to be scattered and diffused inside the printed circuit board of the transparent material to be irradiated above the substrate In this case, the overall thickness of the backlight unit may be reduced by reducing the design limit value of the thickness of the backlight unit for providing uniform illumination to the display panel.

도 1은 LED를 이용하는 에지방식 및 직하방식의 디스플레이용 백라이트 유닛의 개략적인 구성을 보여주는 도면.
도 2는 종래의 직하방식 백라이트 유닛에서의 빛의 확산 과정을 보여주기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛에서의 빛의 확산 과정을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛의 구성을 보여주는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a schematic configuration of a backlight unit for edge type and direct type display using LED.
2 is a view showing a light diffusion process in a conventional direct backlight unit.
3 is a view showing a light diffusion process in the backlight unit for a display using an LED according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the configuration of a backlight unit for a display using an LED according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 종래의 직하방식 백라이트 유닛에서의 빛의 확산 과정을 보여주기 위한 도면이다.2 is a view showing a light diffusion process of the conventional direct backlight unit.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 직하방식 백라이트 유닛은 상면에 반사판(20)이 부착된 인쇄회로기판(10)상에, LED 칩(32)이 방열체(31) 상면에 실장된 LED 소자(30)가 다수개 실장되어, LED 소자(30)로부터 방출되는 빛이 LED 소자(30) 상부에 설치된 확산판(50)으로 직접 조사되도록 구성된다.As shown in FIG. 2, the conventional direct backlight unit includes an LED element having an LED chip 32 mounted on an upper surface of a heat sink 31 on a printed circuit board 10 having a reflective plate 20 attached to an upper surface thereof. A plurality of 30 are mounted so that light emitted from the LED element 30 is directly irradiated onto the diffuser plate 50 provided on the LED element 30.

상술한 바와 같은 종래의 직하방식 백라이트 유닛은 LED 소자(30)로부터 방출되는 빛이 디스플레이 패널의 조사영역에 균일하게 확산 전달되게 하기 위해서는 LED 소자(20)와 확산판(50) 사이에 빛의 확산을 위한 일정 두께(G1)의 에어갭(Air-gap)(90)을 구비해야 하고, 또한, 에어갭(90)을 통해 일정 분포로 확산된 빛을 더욱 균일하게 확산시키기 위해 상기 빛이 확산판(50) 내부에서 충분히 확산되도록 확산판(50)의 두께(G2)를 늘려야 하는 등의 설계 제한이 따르게 되며, 이러한 이유로 종래의 직하방식의 백라이트 유닛은 에어갭의 두께(G1) 및 확산판 두께(G2) 등의 설계 제한 요소로 인해 필연적으로 백라이트 유닛의 두께(T)가 증가한다는 문제점이 있다.In the conventional direct backlight unit as described above, light is diffused between the LED device 20 and the diffusion plate 50 so that the light emitted from the LED device 30 is uniformly diffused and transmitted to the irradiation area of the display panel. The air gap (Ga-gap) (90) of a predetermined thickness (G1) for the purpose, and further, to diffuse the light diffused in a uniform distribution through the air gap (90) more uniformly diffused plate (50) Design restrictions such as the need to increase the thickness (G2) of the diffusion plate 50 so as to sufficiently diffuse in the interior, and for this reason, the conventional direct backlight unit is the thickness of the air gap (G1) and diffusion plate thickness Due to design limitations such as (G2), there is a problem that the thickness T of the backlight unit necessarily increases.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛에서의 빛의 확산 과정을 보여주는 도면이다.3 is a view showing a light diffusion process in the backlight unit for a display using an LED according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛은 투명재질의 절연체로 이루어져 저면에 반사막(200)이 구비되는 인쇄회로기판(100)상에, 다수개의 LED 소자(300)로 구성되는 LED 어레이가 실장되되, LED 소자(300)로부터 방출되는 빛의 주사방향이 인쇄회로기판(100)의 하방을 향하도록 실장되어, LED 소자로부터 방출되는 빛이 인쇄회로기판(100) 저면에 구비된 반사막(200)에 의해 반사되어 투명재질의 인쇄회로기판(100) 내부에서 산란, 확산된 후, 인쇄회로기판(100) 상부에 구비되는 도광레진(400)을 통해 균일하게 확산되어 조사 영역으로 조사되도록 구성된다.As shown in FIG. 3, the display backlight unit using the LED according to the exemplary embodiment of the present invention is formed of a transparent insulator on a printed circuit board 100 having a reflective film 200 on a bottom thereof. The LED array composed of the LED device 300 is mounted, but the scanning direction of the light emitted from the LED device 300 is mounted to the lower side of the printed circuit board 100, the light emitted from the LED device is printed circuit After being reflected by the reflective film 200 provided on the bottom surface of the substrate 100 to be scattered and diffused in the transparent printed circuit board 100, the light guide resin 400 is provided on the printed circuit board 100. It is configured to be uniformly diffused and irradiated to the irradiation area.

인쇄회로기판(100)은 투명재질의 물질로 이루어지며, 상면에는 기판 상면에 실장된 LED 소자(300)에 전류를 공급하기 위한 전극배선회로(미도시)가 인쇄되고, 이러한 전극배선회로를 통해 외부전원과 연결되어 상면에 실장된 LED 어레이의 각 LED 소자(300)들을 구동시키는 동시에, LED 소자(300) 발광시 LED 소자(300)로부터 발생하는 열을 흡수 방열하는 역할을 수행한다.The printed circuit board 100 is made of a transparent material, and an electrode wiring circuit (not shown) for supplying current to the LED device 300 mounted on the upper surface of the printed circuit board 100 is printed, and through the electrode wiring circuit It is connected to an external power source to drive each LED element 300 of the LED array mounted on the upper surface, and at the same time serves to absorb and radiate heat generated from the LED element 300 when the LED element 300 emits light.

이때, 인쇄회로기판(100)의 재질은 유리, 에폭시, 페놀, 폴리에스테르 등의 투명재질의 다양한 절연체로 이루어질 수 있으며, 빛의 산란 및 방열 특성을 고려할 때, 유리로 형성하는 것이 가장 바람직하다.At this time, the material of the printed circuit board 100 may be made of various insulators of transparent materials such as glass, epoxy, phenol, polyester, etc., and considering the scattering of light and heat dissipation characteristics, it is most preferable to form the glass.

반사막(200)은 인쇄회로기판(100) 저면에 반사율이 높은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등의 금속물질을 증착하여 코팅층을 형성하거나, TiO2 및/또는 SiO2 등과 같은 반사제를 포함하는 백색 잉크(White ink)를 이용하여 코팅층을 형성함으로써 구성할 수 있으며, 이외에도 상술한 물질들을 포함하여 구성되는 반사필름을 인쇄회로기판(100) 저면에 부착하여 형성할 수도 있다.The reflective film 200 forms a coating layer by depositing a metal material such as silver (Ag) or aluminum (Al) having high reflectance on the bottom surface of the printed circuit board 100, or includes a reflector such as TiO 2 and / or SiO 2 . It can be configured by forming a coating layer using a white ink, in addition, it may be formed by attaching a reflective film including the above-described material to the bottom surface of the printed circuit board 100.

이와 같은 구성을 통해 인쇄회로기판(100) 저면에 형성된 반사막(200)은 LED 소자(300)로부터 방출되는 빛을 기판 상부 방향으로 반사시킨다.Through such a configuration, the reflective film 200 formed on the bottom surface of the printed circuit board 100 reflects the light emitted from the LED device 300 toward the upper surface of the substrate.

LED 어레이는 다수개의 LED 소자(300)로 구성되어, 인쇄회로기판(100) 상면에 설치되는데, 이때, LED 어레이의 각 LED 소자(300)들은 방출되는 빛의 주사방향이 상기 인쇄회로기판(100)의 하방을 향하도록 실장되어 LED 소자(300)로부터 발생되는 빛이 상기 인쇄회로기판(100) 하부로 방출되도록 설치된다.The LED array is composed of a plurality of LED elements 300, is installed on the upper surface of the printed circuit board 100, wherein each LED element 300 of the LED array has a scanning direction of the emitted light is the printed circuit board 100 It is mounted so as to face downward, the light emitted from the LED device 300 is emitted to the lower portion of the printed circuit board (100).

도광레진(400)을 형성하는 물질에는 특별한 제한은 없으며, 통상적으로 도광재료로 사용될 수 있을 정도의 투명도를 갖는 물질이라면 어떠한 것이라도 무방하다.The material forming the light guide resin 400 is not particularly limited, and any material may be used as long as the material has transparency enough to be used as a light guide material.

즉, 기존의 도광재료로 사용되는 각종 열경화수지 또는 광경화수지 등이 다양하게 적용될 수 있다.That is, various thermosetting resins or photocurable resins used as conventional light guide materials may be variously applied.

이중, 광경화수지의 예로는 분자의 말단 또는 측쇄에 (메타)아크릴로일기를 갖는 라디칼중합성의 모노머나 올리고머를 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 폴리에스테르(메타)아크릴레이트계, 에폭시(메타)아크릴레이트계, 우레탄(메타)아크릴레이트계, 폴리에테르(메타)아크릴레이트계, 폴리부타디엔(메타)아크릴레이트계, 실리콘 (메타)아크릴레이트계 등의 각종 중합성 올리고머를 들 수 있다. Examples of the photocurable resin include radical polymerizable monomers and oligomers having a (meth) acryloyl group at the terminal or side chain of the molecule, and more specifically, polyester (meth) acrylate type and epoxy (meth). Various polymerizable oligomers, such as an acrylate type, a urethane (meth) acrylate type, a polyether (meth) acrylate type, a polybutadiene (meth) acrylate type, and a silicone (meth) acrylate type, are mentioned.

또한, 상술한 수지재료에 점도의 조정, 광가교반응의 촉진, 경화물의 가교밀도의 조정 등을 위하여, 단관능성이나 다관능성의 광중합성 모노머를 병용하거나, 또는 경화를 위한 개시제 등을 첨가하여 사용할 수 있음은 물론이다.In addition, a monofunctional or polyfunctional photopolymerizable monomer may be used in combination with the above-mentioned resin material, for the purpose of adjusting the viscosity, promoting the photocrosslinking reaction, adjusting the crosslinking density of the cured product, or adding an initiator for curing. Of course it can.

또한, 상술한 도광재료를 이용하여 도광재질을 형성함에 있어, 빛의 산란 및 확산을 촉진하기 위해 비드(bead)형태의 광분산제를 첨가할 수도 있다.In addition, in forming the light guiding material using the light guiding material described above, a light dispersant in the form of beads may be added to promote scattering and diffusion of light.

이렇게 구성된 도광레진(400)은 인쇄회로기판(100) 상부에 구비되어 인쇄회로기판(100)으로부터 출사되는 빛을 균일하게 확산시켜 디스플레이 패널 측으로 방출하는 역할을 수행한다.The light guide resin 400 configured as described above is provided on the printed circuit board 100 to uniformly diffuse the light emitted from the printed circuit board 100 and emit the light to the display panel.

상술한 바와 같은 구성을 통해, LED 소자(300)로부터 방출되는 빛은 투명재질의 인쇄회로기판(100) 하방으로 조사되어 반사막(200)에 의해 반사되고, 다시 인쇄회로기판(100)을 통과하는 과정을 통해 산란, 확산되면서 비교적 고른 광학 분포를 갖고 인쇄회로기판(100)의 상면으로 출사하게 된다.Through the configuration as described above, the light emitted from the LED device 300 is irradiated below the printed circuit board 100 of the transparent material is reflected by the reflective film 200, and passes through the printed circuit board 100 again As it is scattered and diffused through the process, it has a relatively even optical distribution and exits to the upper surface of the printed circuit board 100.

이때, LED 소자(300)의 직하방에 위치하는 인쇄회로기판(100) 내에서는 LED 소자(300)로부터 하방으로 방출되는 빛과 LED 소자(300) 직하방에 위치한 반사막(200)에서 다시 반사되어 상부로 진행하는 빛이 서로 충돌하는 현상이 자주 발생하게 되는데, 이러한 충돌은 필연적으로 광량의 손실을 가져오게 되고, 이렇게 발생되는 광량 손실은 디스플레이 유닛의 전력 소모 효율을 저감시킬 뿐만 아니라, 손실되는 광량이 열로 변환되어 백라이트 유닛의 방열 성능을 저하시키는 요인이 된다.At this time, in the printed circuit board 100 located directly below the LED device 300 is reflected back from the light emitted downward from the LED device 300 and the reflective film 200 located directly below the LED device 300 The light traveling upwards often collides with each other, and this collision inevitably results in a loss of light amount, and thus the loss of light amount not only reduces the power consumption efficiency of the display unit, but also the amount of light lost. The heat is converted into heat, which causes deterioration of the heat radiation performance of the backlight unit.

따라서, 이와 같은 빛의 충돌현상을 최소화하기 위해 반사막(200)에 반사 패턴(210)을 형성하여, LED 소자(300)로부터 조사되는 빛을 상기 반사 패턴(210)을 통해 난반사시킴으로써, LED 소자(300)로부터 조사되는 빛과 반사막(200)에 의해 반사되는 빛의 충돌을 억제하는 것이 바람직하다.Therefore, in order to minimize such a light collision, the reflective pattern 210 is formed on the reflective film 200, and the light emitted from the LED device 300 is diffusely reflected through the reflective pattern 210, thereby preventing the LED device ( It is preferable to suppress the collision between the light irradiated from 300 and the light reflected by the reflective film 200.

또한, 인쇄회로기판(100)의 상면에는 빛을 산란, 확산시키기 위한 산란 패턴(110)이 형성되는데, 이는 인쇄회로기판(100)으로부터 도광레진(400)으로 출사되는 빛의 확산을 보다 용이하게 하는 동시에, 본 발명에 따른 디스플레이 패널에 형성될 수 있는 다크 스팟(Dark-spot)의 발생을 억제하기 위한 구성이다.In addition, a scattering pattern 110 for scattering and diffusing light is formed on the upper surface of the printed circuit board 100, which makes it easier to diffuse the light emitted from the printed circuit board 100 to the light guide resin 400. At the same time, it is a configuration for suppressing the occurrence of dark spots (Dark-spot) that can be formed in the display panel according to the present invention.

이를 보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 디스플레이용 백라이트 유닛에서는, LED 소자(300)로부터 방출되어 인쇄회로기판(100) 저면에 구비된 반사막(200)에 의해 반사되어 다시 기판 상부 방향으로 출사되는 빛은 기판상에 실장된 LED 소자(300)에 의해 부분적으로 차폐되어, LED 소자(300)가 실장된 영역의 직상방으로는 바로 출사되지 못하는 현상이 나타나게 되고, 이에 따라 상부의 디스플레이 패널에는 직하방에 LED 소자(300)가 실장된 영역이 상대적으로 어둡게 나타나는 다크 스팟(Dark-spot)이 발생할 수 있는 문제가 있다.In more detail, in the backlight unit for a display according to the present invention, the light emitted from the LED element 300 and reflected by the reflective film 200 provided on the bottom surface of the printed circuit board 100 is emitted to the upper surface of the substrate again. The silver is partially shielded by the LED element 300 mounted on the substrate, so that a phenomenon in which the LED element 300 is not immediately emitted immediately above the region where the LED element 300 is mounted appears. There is a problem that a dark spot (dark-spot) appears that the area where the LED device 300 is mounted is relatively dark.

따라서, 본 발명에서는 이를 방지하기 위해 인쇄회로기판(100)의 상면에 산란 패턴(110)을 형성하여, 인쇄회로기판(100)에서 상부의 도광레진(400)으로 출사되는 빛의 출사각을 상기 산란 패턴(110)을 통해 조절하여, 출사되는 빛이 LED 소자(300)의 실장 영역 상부에도 균일하게 조사되도록 구성함으로써, 디스플레이 패널에서의 다크 스팟(Dark-spot)의 발생을 방지한다. Therefore, in the present invention, in order to prevent this by forming a scattering pattern 110 on the upper surface of the printed circuit board 100, the emission angle of the light emitted from the printed circuit board 100 to the upper light guide resin 400 is By adjusting through the scattering pattern 110, the emitted light is uniformly irradiated on the mounting area of the LED device 300, thereby preventing the occurrence of dark spots in the display panel.

이때, 상기 산란 패턴(110)은 빛의 산란, 확산 및 출사각의 설정에 따라 인쇄회로기판(100)의 상면뿐 아니라 하면에도 형성할 수 있으며, 산란 패턴(110)의 형태는 요구되는 빛의 산란 및 확산 정도에 따라 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. In this case, the scattering pattern 110 may be formed on the lower surface as well as the upper surface of the printed circuit board 100 according to the scattering, diffusion and emission angle of the light, the shape of the scattering pattern 110 is required It may be formed in various patterns according to the degree of scattering and diffusion.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛에서는 LED 소자(300)로부터 방출되는 빛이 인쇄회로기판(100) 저면에 부착된 반사막(200)에 의해 반사되어 투명재질의 인쇄회로기판(100) 내부에서 산란, 확산되는 과정을 거치면서 인쇄회로기판(100) 상방으로 조사되기 때문에, 종래의 직하방식 LED 백라이트 유닛에서 요구되던 에어 갭(Air gap)을 구성하지 않고도 화이트-스팟(White-spot)의 발생을 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 상술한 바와 같은 인쇄회로기판(100) 내에서의 일차 확산을 거쳐, 다시 인쇄회로기판(100) 상방으로 출사되는 빛의 확산을, 빛의 산란 및 확산기능을 갖는 도광레진(400)을 통해 더욱 극대화시킴으로써, 종래의 백라이트 유닛 두께보다 훨씬 얇은 두께(T)로 백라이트 유닛을 구성할 수 있는 방법을 제공하여 디스플레이 장치의 슬림화를 효과적으로 달성할 수 있다.
As described above, in the backlight unit for a display using the LED according to the present invention, the light emitted from the LED element 300 is reflected by the reflective film 200 attached to the bottom surface of the printed circuit board 100 to print the transparent printed circuit. Since it is irradiated to the printed circuit board 100 while scattering and diffusing in the substrate 100, the white-spot (without forming an air gap required in the conventional direct LED backlight unit) In addition to effectively suppressing the occurrence of white spots, the light diffuses through the primary diffusion in the printed circuit board 100 as described above and is emitted upward above the printed circuit board 100. By further maximizing through the light guide resin 400 having a scattering and diffusing function of the, provides a method for configuring the backlight unit to a thickness (T) much thinner than the conventional backlight unit thickness It can achieve a slimmer than the display device effectively.

도 4는 상술한 특징을 갖는 본 발명에 따른 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛이 적용되는 구체적 구성 예를 보여주고 있는 도면이다.4 is a view showing a specific configuration example to which the backlight unit for display using the LED according to the present invention having the above-described characteristics is applied.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛은 도 3에서 전술한 바와 같이, 투명재질의 절연체로 이루어져 저면에 반사막(200)이 구비된 인쇄회로기판(100)과, 다수개의 LED 소자(300)로 구성되어 상기 인쇄회로기판(100)상에 실장되되, LED 소자(300)로부터 방출되는 빛의 주사방향이 인쇄회로기판(100)의 하방을 향하도록 실장되는 LED 어레이 및 인쇄회로기판(100) 상부에 구비되어 인쇄회로기판(100)에서 출사되는 빛의 확산을 더욱 향상시키는 도광레진(400)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the display backlight unit using the LED according to the embodiment of the present invention, as described above with reference to FIG. 3, is made of a transparent insulator and includes a printed circuit board having a reflective film 200 on a bottom thereof. 100 and a plurality of LED elements 300 mounted on the printed circuit board 100, and the scanning direction of the light emitted from the LED elements 300 is directed downward of the printed circuit board 100. It is configured to include a light guide resin 400 is provided on the LED array and the printed circuit board 100 mounted so as to further improve the diffusion of light emitted from the printed circuit board 100.

또한, 도광레진(400) 상부에는 인쇄회로기판(100)에서 출사되어 도광레진(400)을 통해 일정 분포로 확산된 빛의 휘도를 균일하게 조절하는 확산 시트(500), 확산시트(500)로부터 확산되어 출사되는 빛의 측광들을 집광하여 휘도를 높이는 프리즘 시트(600) 및 빛의 휘도를 극대화하여 액정 패널에 균일한 조명을 제공하는 휘도향상필름(DBEF : Dual Brightness Enhancement Film)(700) 등이 순차적으로 부착될 수 있으며, 이와 같은 확산용 시트 또는 필름들은 디스플레이 장치의 설계 사양에 따라 다양한 조합으로 구비될 수 있음은 물론이다.
In addition, the light guide resin 400 from the diffusion sheet 500, the diffusion sheet 500 to uniformly control the brightness of the light emitted from the printed circuit board 100 and diffused in a predetermined distribution through the light guide resin 400 Prismatic sheet 600 to increase the brightness by condensing the photometry of the diffused light and a brightness enhancement film (DBEF) (700) to maximize the brightness of the light to provide uniform illumination to the liquid crystal panel It may be attached sequentially, such a sheet or film for diffusion may be provided in various combinations according to the design specifications of the display device.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have knowledge of God.

10, 100 : 인쇄회로기판 20 : 반사판
30, 300 : LED 소자 40 : 도광판
31 : 방열체 32 : LED 칩
50 : 확산판 60, 500 : 확산 시트
70, 600 : 프리즘 시트 80, 700 : 휘도향상필름
110 : 산란 패턴 90 : 에어 갭(Air gap)
200 : 반사막 210 : 반사 패턴
400 : 도광레진
10, 100: printed circuit board 20: reflecting plate
30, 300: LED element 40: light guide plate
31: radiator 32: LED chip
50: diffusion plate 60, 500: diffusion sheet
70, 600: prism sheet 80, 700: luminance improvement film
110: scattering pattern 90: air gap
200: reflection film 210: reflection pattern
400: light guide resin

Claims (11)

LED를 이용한 디스플레이 패널에 조명을 제공하는 백라이트 유닛에 있어서,
투명재질의 절연체로 이루어지고, 저면에 반사막이 구비된 인쇄회로기판;
다수개의 LED 소자로 구성되어 상기 인쇄회로기판상에 실장되되, 상기 다수개의 LED 소자 각각으로부터 방출되는 빛의 주사방향이 상기 인쇄회로기판의 하방을 향하도록 실장되는 LED 어레이; 및
상기 LED 어레이가 실장된 인쇄회로기판 상부에 구비되어 상기 인쇄회로기판으로부터 출사되는 빛을 확산시키는 도광레진;을 포함하여 구성되되,
상기 반사막에는 상기 LED 소자로부터 방출되는 빛을 난반사시키기 위한 반사 패턴이 형성되어, 상기 LED 소자로부터 방출되는 빛이 상기 반사막에 형성된 상기 반사 패턴에 의해 난반사되어 상기 투명재질의 인쇄회로기판 내부에서 산란, 확산되는 과정을 거치면서 상기 인쇄회로기판 상방으로 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛.
In the backlight unit for providing a light to the display panel using the LED,
A printed circuit board made of a transparent insulator and having a reflective film on a bottom thereof;
An LED array having a plurality of LED elements mounted on the printed circuit board, the LED array mounted such that a scanning direction of light emitted from each of the plurality of LED elements faces downward of the printed circuit board; And
And a light guide resin provided on the printed circuit board on which the LED array is mounted to diffuse light emitted from the printed circuit board.
A reflective pattern for diffusely reflecting light emitted from the LED element is formed in the reflective layer, and the light emitted from the LED element is diffusely reflected by the reflective pattern formed in the reflective layer to be scattered in the printed circuit board of the transparent material, Display unit using a LED, characterized in that to be irradiated above the printed circuit board while the process of diffusion.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판의 상면에는,
상기 인쇄회로기판의 상면을 통해 상기 도광레진으로 출사되는 빛의 산란과 확산을 도와주기 위한 산란 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛.
The method of claim 1,
On the upper surface of the printed circuit board,
Display unit using a LED, characterized in that the scattering pattern for helping to scatter and diffuse the light emitted to the light guide resin through the upper surface of the printed circuit board.
제 1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은,
유리, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리에스테르 중 어느 하나의 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛.
The method of claim 1,
The printed circuit board,
Display unit using a LED, characterized in that composed of any one of glass, epoxy, polyurethane, polyester.
제 1항에 있어서,
상기 반사막은,
은(Ag) 또는 알루미늄(Al)을 증착하여 형성한 코팅층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛.
The method of claim 1,
The reflective film,
Display unit using a LED, characterized in that the coating layer formed by depositing silver (Ag) or aluminum (Al).
제 1항에 있어서,
상기 반사막은,
반사제가 포함된 백색 잉크(White ink)로 형성된 코팅층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛.
The method of claim 1,
The reflective film,
Display unit using a LED, characterized in that the coating layer formed of a white ink (white ink) containing a reflector.
제 1항에 있어서,
상기 도광레진은,
열경화수지 또는 광경화수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛.
The method of claim 1,
The light guide resin,
Display unit using a LED, characterized in that consisting of a thermosetting resin or a photo-curing resin.
제 7항에 있어서,
상기 도광레진에는,
비드(bead)형태의 광분산제가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛.
The method of claim 7, wherein
The light guide resin,
Display unit using a LED, characterized in that the bead (beam) light dispersant is added.
제 1항에 있어서,
상기 도광레진의 상부에는,
상기 도광레진을 통해 출사되는 빛의 휘도를 균일하게 조절하기 위한 확산 시트가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛.
The method of claim 1,
On the light guide resin,
Display unit using a LED further comprises a diffusion sheet for uniformly adjusting the brightness of the light emitted through the light guide resin.
제 9항에 있어서,
상기 확산 시트의 상부에는,
상기 확산 시트로부터 확산되어 출사되는 빛의 측광들을 집광하여 휘도를 높이는 프리즘 시트가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛.
The method of claim 9,
In the upper part of the diffusion sheet,
And a prism sheet for condensing photometrics of light diffused and emitted from the diffusion sheet to increase luminance.
제 10항에 있어서,
상기 프리즘 시트의 상부에는,
상기 프리즘 시트로부터 출사되는 빛의 휘도를 균일하게 조절하여 액정 패널에 전달하는 휘도향상필름(DBEF : Dual Brightness Enhancement Film)이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 디스플레이용 백라이트 유닛.


The method of claim 10,
In the upper portion of the prism sheet,
And a brightness enhancement film (DBEF) for uniformly adjusting the brightness of the light emitted from the prism sheet and transmitting the same to the liquid crystal panel.


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