KR101148119B1 - Back light unit within resin layer for light-guide and LCD using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백라이트 유닛의 구조에 관한 것으로, 인쇄회로기판 상에 형성되는 다수의 LED 광원과 상기 LED 광원에서 출사되는 빛을 전방으로 확산 유도하는 레진층, 상기 인쇄회로기판 상면에 형성되는 반사필름 및 상기 반사필름 상에 인쇄되는 2층 이상의 반사패턴을 적어도 1 이상 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, LED 백라이트 유닛에 LED 광출사방향에 인쇄도수 차이를 이용하여 반사패턴의 모양을 3차원적으로 입체화한 형상으로 구현할 수 있도록하며, 인쇄도수(층수)별로 다양한 재료를 사용할 수 있어 반사패턴의 효과를 극대화할 수 있는 한편, LED 발광부와 멀어질수록 인쇄도수를 증가시켜 내부에서 손실되는 암부 부분의 빛을 최대한 외부로 추출할 수 있어 광균일도 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a structure of a backlight unit, comprising: a plurality of LED light sources formed on a printed circuit board, a resin layer diffusely inducing light emitted from the LED light source, a reflective film formed on an upper surface of the printed circuit board; At least one reflective pattern printed on the reflective film is characterized in that it comprises at least one.
According to the present invention, it is possible to realize the shape of the reflection pattern in three-dimensional three-dimensional shape by using the difference in printing power in the LED light output direction in the LED backlight unit, and use a variety of materials for each printing frequency (number of layers) It can maximize the effect of the reflection pattern, while increasing the frequency of printing as it moves away from the LED light emitting part, and can extract light from the dark part lost inside as much as possible to improve the light uniformity. It works.
Description
본 발명은 도광판의 구조를 제거하여 백라이트 유닛의 구조를 박형화하며, 광효율을 확보할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit capable of thinning the structure of a backlight unit by removing the structure of the light guide plate and securing a light efficiency and a liquid crystal display device using the same.
액정표시장치(liquid crystal display; LCD)는 매트릭스 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 조절할 수 있는 표시장치로서, 자체적으로 발광하지 못하므로 그 배면에 백라이트 유닛(back-light unit)을 설치하여 화상을 표현할 수 있도록 설계된다.A liquid crystal display (LCD) is a display device that can control a desired image by individually supplying data signals according to image information to pixels arranged in a matrix form and adjusting light transmittance of the pixels. Since it does not emit light, it is designed to display an image by installing a back-light unit on its back side.
도 1a를 참조하면, 이러한 백라이트 장치(1)는 기판(20) 상에 평탄한 도광판(30)이 배치되고 이 도광판(30)의 측면에는 복수의 측면형 LED(10)(하나만 도시)가 어레이 형태로 배치된다. Referring to FIG. 1A, in the
LED(10)에서 도광판(30)으로 입사된 빛(L)은 도광판(30)의 밑면에 제공된 미세한 반사 패턴 또는 반사 시트(40)에 의해 상부로 반사되어 도광판(30)에서 출사된 다음 도광판(30) 상부의 LCD 패널(50)에 백라이트를 제공하게 된다. 이러한 백라이트 유닛에는 도 1b에 도시된 개념도와 같이, 상기 도광판(30)과 LCD 패널(50) 사이에 확산시트(31)나 프리즘 시트(32, 33), 보호시트(34) 등의 복수의 광학시트를 더 부가하는 구조로 형성될 수 있다.The light L incident from the
이러한 백라이트 유닛은 자체적으로 빛을 내지 못하는 LCD 뒷면에 디스플레이 영상이 보일 수 있도록 고르게 빛을 비춰주는 역할을 하며, 상기 도광판은 백라이트 유닛의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하는 부품으로 광원(LED)에서 발산되는 빛을 LCD 전체 면에 균일하게 전달하는 플라스틱 성형렌즈의 하나이다. 따라서 이러한 도광판은 기본적으로 이러한 백라이트 유닛의 필수적인 부품으로 사용되지만, 이로 인해 도광판 자체의 두께로 인해 전체적인 제품의 두께를 박형화할 수 있는데 한계를 나타내고 있으며, 대면적 백라이트 유닛의 경우, 화질이 저하되는 문제를 야기하고 있다.The backlight unit serves to evenly illuminate the display image on the back of the LCD which does not emit light itself, and the light guide plate is a component that performs brightness and uniform illumination of the backlight unit. It is one of the plastic molded lenses that uniformly transmits the emitted light to the entire LCD surface. Therefore, such a light guide plate is basically used as an essential component of such a backlight unit, but because of this, the thickness of the entire product can be reduced due to the thickness of the light guide plate itself. Is causing.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 LED 백라이트 유닛에 LED 광출사방향에 인쇄도수 차이를 이용하여 반사패턴의 모양을 3차원적으로 입체화한 형상으로 구현할 수 있도록하며, 인쇄도수(층수)별로 다양한 재료를 사용할 수 있어 반사패턴의 효과를 극대화할 수 있는 한편, LED 발광부와 멀어질 수록 인쇄도수를 증가시켜 내부에서 손실되는 암부 부분의 빛을 최대한 외부로 추출할 수 있어 광균일도 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 데있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, an object of the present invention can be implemented in a three-dimensional three-dimensional shape of the reflective pattern by using the difference in the printing frequency in the LED light output direction in the LED backlight unit. Various materials can be used for each printing frequency (layers) to maximize the effect of the reflection pattern, while increasing the printing power as the LED light is farther away. It is to provide a backlight unit that can be extracted to the outside to improve the light uniformity.
특히, 백라이트 유닛의 구조에 필수적인 도광판을 제거하고, 필름타입의 레진층을 이용하여 광원을 유도하는 구조를 형성함으로써, 광원수를 절감할 수 있으며, 백라이트 유닛의 전체적인 두께를 박형화하며, 제품 디자인의 자유도를 높일 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 데 본 발명의 또 다른 목적이 있다.In particular, the number of light sources can be reduced, the overall thickness of the backlight unit can be reduced, and the product design can be reduced by removing the light guide plate essential to the structure of the backlight unit and forming a structure that induces the light source using a film type resin layer. Another object of the present invention to provide a backlight unit that can increase the degree of freedom.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 인쇄회로기판 상에 형성되는 다수의 LED 광원; 상기 LED 광원에서 출사되는 빛을 전방으로 확산 유도하는 레진층; 상기 인쇄회로기판 상면에 형성되는 반사필름; 및 상기 반사필름 상에 인쇄되는 2층 이상의 반사패턴을 적어도 1 이상 구비하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있도록 한다.The present invention is a plurality of LED light source formed on a printed circuit board to solve the above problems; A resin layer for inducing diffusion of light emitted from the LED light source to the front; A reflective film formed on an upper surface of the printed circuit board; And it is possible to provide a backlight unit having at least one or more reflective patterns printed on the reflective film.
특히, 상기 반사패턴은 상기 LED 광원에서 멀어질수록 적층 도수가 커지도록 배치됨이 바람직하다.In particular, the reflection pattern is preferably disposed so that the lamination frequency increases as the distance from the LED light source.
아울러, 상기 반사패턴은 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS(Poly Stylen) 중 어느 하나를 포함하는 반사잉크를 적용하여 형성될 수 있다.In addition, the reflective pattern may be formed by applying a reflective ink including any one of TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , Silicon, and poly stylen (PS).
나아가, 본 발명에 따른 상기 반사패턴을 구성하는 단위반사패턴들은 서로 상이한 물질로 형성될 수 있으며, 상기 단위반사패턴은 5㎛~100㎛의 두께를 구비할 수 있다.Further, the unit reflection patterns constituting the reflective pattern according to the present invention may be formed of different materials, and the unit reflection pattern may have a thickness of 5 μm to 100 μm.
본 발명에 따른 상기 백라이트 유닛은, 상기 레진층의 상부에 배치되며 광학패턴; 상기 광학패턴의 상부에 배치되는 확산판;을 더 포함하여 구성될 수 있다.The backlight unit may include an optical pattern disposed on the resin layer; And a diffuser plate disposed on the optical pattern.
또는, 이와는 달리, 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 상기 광학패턴은 투명기판 하부에 배치되며, 상기 투명기판 상부에 확산판이 배치되도록 구현할 수 있다.Alternatively, the optical pattern of the backlight unit according to the present invention may be disposed under the transparent substrate, and the diffusion plate may be disposed on the transparent substrate.
나아가, 상기 광학패턴을 내부에 포함하는 제1기판 및 제2기판을 구비하는 광학패턴층을 더 포함하며, 상기 광학패턴층은 상기 광학패턴의 주변부를 포위하는 상기 제1에어영역;을 구비하는 광학패턴층에 형성되도록 구현할 수도 있다. 이 경우 상기 광학패턴층과 상기 확산판의 사이에는 제2에어영역을 구비한 에어갭모듈이 더 구비될 수 있다.The method further includes an optical pattern layer including a first substrate and a second substrate including the optical pattern therein, the optical pattern layer including the first air region surrounding a periphery of the optical pattern. It may be implemented to be formed on the optical pattern layer. In this case, an air gap module having a second air region may be further provided between the optical pattern layer and the diffusion plate.
본 발명에 따른 상기 레진층은 빛의 반사를 증가시키는 비드(bead)를 전체 레진층 대비 0.01~0.3%를 더 포함할 수 있다.The resin layer according to the present invention may further comprise a bead (bead) to increase the reflection of light compared to the total resin layer 0.01 ~ 0.3%.
본 발명에 따른 상술한 상기 광학패턴은, TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS 중 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 재료로 형성되는 차광패턴으로 구성될 수 있다.Above the optical pattern according to the present invention can be of a light-shielding pattern formed of a material containing any one or more materials TiO 2, CaCO 3, BaSO 4 , Al 2 O 3, selection of the Silicon, PS.
본 발명에 따른 상기 백라이트 유닛은, 상기 확산판의 상부에 적층되는 프리즘시트 또는 보호시트를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The backlight unit according to the present invention may further include a prism sheet or a protective sheet stacked on the diffusion plate.
상술한 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 이용하여 액정표시장치를 제조할 수 있음은 물론이다.Of course, the liquid crystal display device may be manufactured using the backlight unit according to the present invention.
본 발명에 따르면, LED 백라이트 유닛에 LED 광출사방향에 인쇄도수 차이를 이용하여 반사패턴의 모양을 3차원적으로 입체화한 형상으로 구현할 수 있도록하며, 인쇄도수(층수)별로 다양한 재료를 사용할 수 있어 반사패턴의 효과를 극대화할 수 있는 한편, LED 발광부와 멀어질 수록 인쇄도수를 증가시켜 내부에서 손실되는 암부 부분의 빛을 최대한 외부로 추출할 수 있어 광균일도 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to realize the shape of the reflection pattern in three-dimensional three-dimensional shape by using the difference in printing power in the LED light output direction in the LED backlight unit, and use a variety of materials for each printing frequency (number of layers) It can maximize the effect of the reflective pattern, while increasing the frequency of printing as it moves away from the LED light emitting part, and can extract light from the dark part lost inside as much as possible to improve the light uniformity. It works.
특히 일반적인 백라이트 유닛의 구조에 필수적인 도광판을 제거하고, 필름타입의 레진층을 이용하여 광원을 유도하는 구조를 형성함으로써, 광원수를 절감할 수 있으며, 백라이트 유닛의 전체적인 두께를 박형화하며, 제품 디자인의 자유도를 높일 수 있는 효과가 있다.In particular, the number of light sources can be reduced, the overall thickness of the backlight unit can be reduced, and the product design can be reduced by removing the light guide plate essential to the structure of the general backlight unit and forming a structure that guides the light source using a film type resin layer. There is an effect that can increase the degree of freedom.
또한, 측면형 발광다이오드를 직하형으로 실장하여 광원의 수를 대폭 절감하면서도 광학특성을 확보할 수 있으며, 도광판을 제거하여 플렉서블 디스플레이의 구조에도 적용가능하며, 레진층에 반사패턴을 포함하는 반사필름 및 에어층을 포함하는 확산판을 구비하여 안정적인 발광특성을 확보할 수 있는 효과도 있다.In addition, by mounting the side-type light emitting diode in a direct type, it is possible to secure the optical characteristics while significantly reducing the number of light sources, it is also applicable to the structure of the flexible display by removing the light guide plate, the reflective film including a reflective pattern in the resin layer And it is also provided with a diffusion plate including an air layer has the effect of ensuring a stable light emission characteristics.
또한, 차광패턴층과 이를 둘러싸는 에어영역을 구비한 광학패턴층 또는 에어층을 구비한 에어갭모듈을 구비할 수 있도록 하여, 백라이트 유닛의 확산, 광균일도의 광학특성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the optical pattern layer having the light shielding pattern layer and the air region surrounding the air gap module or the air gap module having the air layer can be provided, thereby increasing the optical characteristics of the backlight unit and the light uniformity. have.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 구조를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구조를 도시한 요부 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반사패턴의 배치 구조를 구현한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광학패턴의 배치 구조를 구현한 일 실시예를 도시한 것이다.1A and 1B are conceptual views illustrating a structure of a backlight unit according to the prior art.
2 is a conceptual view illustrating main parts of a backlight unit according to the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating an embodiment in which an arrangement structure of reflective patterns according to the present invention is implemented.
4 illustrates an embodiment in which an arrangement structure of an optical pattern according to the present invention is implemented.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation according to the present invention. In the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 발명은 종래의 백라이트 유닛의 구조에서 도광판을 제거하고 이를 대체하는 레진층을 구비하며, LED 광출사방향에 인쇄도수 차이를 이용하여 반사패턴의 모양을 3차원적으로 입체화한 형상으로 구현하여 광의 균일도의 확보와 박형화를 구현하는 구조를 제공하는 것을 요지로 한다.The present invention includes a resin layer that removes the light guide plate from the structure of the conventional backlight unit and replaces the light guide plate, and realizes the shape of the reflective pattern three-dimensionally by using the difference in the printing frequency in the LED light emission direction. Summary of the Invention It is an object of the present invention to provide a structure for securing light uniformity and realizing thickness reduction.
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 단면도를 개념적으로 도시한 것이다.2 conceptually illustrates a cross-sectional view of a backlight unit according to the present invention.
도시된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 인쇄회로기판(110) 상에 형성되는 다수의 LED 광원(130)을 구비하며, 나아가 상기 인쇄회로기판 상에는 LED 광원(130)에서 출사되는 빛을 전방으로 확산 유도하는 레진층(140)을 구비한다. 또한, 상기 인쇄회로기판 상면에 형성되는 반사필름(120) 및 상기 반사필름 상에 인쇄되는 2층 이상의 반사패턴(121)을 적어도 1 이상 구비하는 것을 특징으로 한다.Referring to the drawings, the backlight unit according to the present invention includes a plurality of
물론, 이 경우 상기 인쇄회로기판의 상부면에 반사필름(120)은 LED가 관통될 수 있는 홈을 구비할 수 있으며, 상기 레진층(140)의 상부에 형성되는 확산판(170)과, 상기 레진층과 확산판의 사이에 배치되는 광학패턴(150)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 아울러, 상기 확산판의 상부에 프리즘시트, 보호시트 등이 부가적으로 구비될 수 있다.Of course, in this case, the
특히, 도 3을 참조하여 보면 이는 본 발명에 따른 반사패턴(121)의 배치구도를 도시한 개념도이다. 본 발명에 따른 상기 반사패턴(121)은 상기 LED 광원(130)의 광출사방향으로 상기 반사필름상에 패터닝된 구조로 다층 인쇄될 수 있다. 즉 상기 반사패턴(121)은 화이트 인쇄를 통해 적어도 2층 이상 적층된 구조를 구비한 패턴이 적어도 1 이상 배열될 수 있으며, 바람직하게는 도시된 것과 같이 상기 반사패턴은 상기 LED 광원에서 멀어질수록 적층 도수가 커지도록 배치할 수 있다. 일례로 1층구조의 반사패턴(121a)과 이후 2층 구조의 반사패턴(121b), 3층 구조의 반사패턴(121c), 4층구조의 반사패턴(121d)이 일정한 간격을 가지는 구조로 배치할 수 있다. 물론 본 예에서는 4도 인쇄의 구조물의 배열을 예로 들었으나 2도 이상의 인쇄구조로서의 반사패턴의 배열은 그 형상이나 재료의 변경에 따라 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다. 반사패턴의 인쇄방식은 그라비아인쇄, 실크스트린인쇄 등 다양한 인쇄방식이 적용될 수 있다. 아울러 상기 반사패턴은 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS(Poly Stylen) 중 어느 하나를 포함하는 반사잉크를 적용하여 인쇄될 수 있다.In particular, referring to FIG. 3, this is a conceptual diagram illustrating an arrangement of the
또한, 상기 반사패턴(121)을 구성하는 각각의 인쇄층(이하, '단위반사패턴'이라 한다.)들은 서로 상이한 물질로 형성될 수 있으며, 이러한 상기 단위반사패턴은 5㎛~100㎛의 두께를 구비할 수 있다.In addition, each of the printing layers constituting the reflective pattern 121 (hereinafter, referred to as a “unit reflection pattern”) may be formed of different materials, and the unit reflection pattern may have a thickness of 5 μm to 100 μm. It may be provided.
본 발명에 따른 상기 반사패턴의 구조는, 인쇄 도수 차이를 이용하여 반사패턴에 그라디에이션(Gradation)을 부여한 것으로 내부에서 손실되는 빛을 최대한 추출하여 광균일도를 향상 시킬 수 있도록 하는 작용을 할 수 있게 된다. 구체적으로는 단순 1도(1층구조)의 반사패턴의 인쇄는 패턴 모양이 2차원으로만 광 균일도를 조절할 수 있으며 한가지 재료만 적용할 수 있다는 제한이 있으나, 본 발명에 따른 반사패턴은 그 모양이 3차원적으로 입체화한 형상 구현이 가능하며 인쇄 도수別로 다양한 재료를 적용하여 사용할 수 있으므로 반사패턴의 효과를 극대화 시킬 수 있게 된다. 나아가 이러한 반사패턴의 배치를 LED 발광부와 멀어질 수록 인쇄도수를 증가시키면 암부 부분의 빛을 최대한 외부로 추출 시킬 수 있으며 이는 광균일도를 크게 향상시킬 수 있게 된다. 물론 본 발명에 따른 반사패턴의 형성 후 프라이머(primer) 처리 등의 특수 코팅층을 더 형성할 수 있다.The structure of the reflective pattern according to the present invention, by applying a gradient to the reflective pattern using the difference in the printing frequency can act to improve the light uniformity by extracting the light lost from the inside as much as possible. Will be. Specifically, the printing of the reflective pattern of a simple 1 degree (one layer structure) has a limitation that the pattern shape can adjust the light uniformity only in two dimensions and that only one material can be applied, but the reflective pattern according to the present invention has the shape This three-dimensional three-dimensional shape can be realized and various materials can be used as a printing method to maximize the effect of the reflection pattern. Furthermore, as the arrangement of the reflective pattern increases away from the LED light emitting part, the light intensity of the dark part can be extracted to the outside as much as possible, which can greatly improve the light uniformity. Of course, after the formation of the reflective pattern according to the present invention may further form a special coating layer such as primer (primer) treatment.
이하에서는 상술한 구조의 발광각도의 조절이 구현된 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구조 및 작용을 도 2 및 도 3의 구성을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the structure and operation of the backlight unit according to the present invention in which the adjustment of the emission angle of the above-described structure is implemented will be described in detail with reference to the configuration of FIGS. 2 and 3.
이하에서는 상술한 구조의 마이크로어레이 패턴을 구비한 본 발명에 따른 확산판이 구비된 백라이트 유닛의 구조 및 작용을 도 2의 구성을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the structure and operation of the backlight unit with a diffuser plate according to the present invention having the microarray pattern having the above-described structure will be described in detail with reference to the configuration of FIG. 2.
도 2에 도시된 것과 같이, LED 광원(130)은 인쇄회로기판(110) 상에 적어도 1 이상의 개수로 배열되어 광을 출사하며, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 측면형 발광다이오드(side view LED)를 사용할 수 있다. 즉 LED 광원(130)에서 출사되는 광의 방향이 바로 상부로 직진하는 것이 아니라 측변을 향해서 출사하는 구조의 광원을 이용할 수 있다. 아울러 배치방식을 측면형 발광다이오드를 이용하여 직하형으로 배치하게 되는바, 광 확산 및 반사기능을 구현하는 레진층(140)과 상술한 확산판(170)을 활용하여 전체 광원의 개수를 감소시키면서도 백라이트 유닛의 전체의 두께를 혁신적으로 줄일 수 있게 된다.As shown in FIG. 2, the LED
상기 레진층(140)은 상기 LED 광원(130)의 주위를 둘러싸는 구조로 적층되며어, 측방향으로 출사하는 광원의 빛을 분산시키는 기능을 수행하게 된다. 즉 종래의 도광판의 기능을 레진층(140)에서 수행할 수 있게 된다. 상기 레진층은 기본적으로 광을 확산할 수 있는 재질의 수지이면 어느 것이던 사용이 가능함은 물론이다. 일례로 본 발명에 따른 일 실시예로서의 레진층의 주재료는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 레진을 이용할 수 있다. 이를테면, 합성올리고머인 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 폴리아크릴인 폴리머 타입과 혼합된 것을 사용할 수 있다. 물론, 여기에 저비점 희석형 반응성 모노머인 IBOA(isobornyl acrylate), HPA(Hydroxylpropyl acrylate, 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate) 등이 혼합된 모노머를 더 포함할 수 있으며, 첨가제로서 광개시제(이를 테면, 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone 등) 또는 산화방지제 등을 혼합할 수 있다.The
상기 레진층(140)은 빛의 확산과 반사를 증가시키기 위해서 비드(bead;141)를 포함할 수 있다. 상기 비드(bead)는 전체 레진층 중량 대비 0.01~0.3% 포함하는 것이 바람직하다. 즉 LED에서 측방향으로 출사되는 광은 상기 레진층(140)과 비드(141)를 통해 확산 및 반사되어 상부방향으로 진행할 수 있게 되며, 그리고 후술할 반사필름(120)과 반사패턴(121)을 구비하는 경우, 이러한 반사 기능을 더욱 촉진시킬 수 있게 된다. 상기 레진층의 존재는 종래의 도광판의 차지하던 두께를 혁신적으로 감소시켜 전체 제품의 박형화를 구현할 수 있음은 물론, 연성의 재질을 가지게 되는바 플렉서블한 디스플레이에도 적용할 수 있는 범용성을 구비할 수 있게 된다.The
특히, 상기 레진층(140)의 상부에 광학패턴(151)을 구비할 수 있으며, 도 2에 도시된 실시예에서는 확산판(170)의 하부에 광학패턴(151)이 구현되는 일실시예를 도시하였다. 구체적으로, 상기 광학패턴은 빛이 강도가 과하게 강하여 광학특성이 나빠지거나 황색광이 도출(yellowish)되는 현상을 방지하기 위하여 일정 부분 차광효과가 구현될 수 있도록 차광패턴으로 형성됨이 바람직하다. 즉 빛의 집중이 이루어지지 않도록 차광잉크를 이용하여 차광패턴을 인쇄할 수 있다. 상기 광학패턴은 광을 완전차단하는 기능이 아니라, 광의 일부 차광 및 확산의 기능을 수행할 수 있도록 하나의 광학패턴으로 광의 차광도나 확산도를 조절할 수 있도록 구현할 수 있다. 나아가 더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 광학패턴은 복합적인 패턴의 중첩인쇄구조로 구현할 수도 있다. 중첩인쇄의 구조란 하나의 패턴을 형성하고, 그 상부에 또 하나의 패턴형상을 인쇄하여 구현하는 구조를 말한다.In particular, an
일례로는 상기 광학패턴(151)을 구현함에 있어서, 광의 출사방향으로 고분자필름의 하면에 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon 중 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 차광잉크를 이용하여 형성되는 확산패턴과, Al 또는 Al과 TiO2의 혼합물질을 포함하는 차광잉크를 이용한 차광패턴의 중첩인쇄구조로 구현할 수 있다. 즉 고분자필름의 표면에 확산패턴를 화이트인쇄 하여 형성한 후, 그 위에 차광패턴를 형성하거나, 이와 반대의 순서로 2중 구조로 형성하는 것도 가능하다. 물론 이러한 패턴의 형성 디자인은 광의 효율과 강도, 차광율을 고려하여 다양하게 변형할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또는, 순차적층구조에서 가운데층에 금속패턴인 차광패턴를 형성하고, 그 상부와 하부에 각각 확산패턴을 구현하는 3 중구조로 형성하는 것도 가능하다. 이러한 3 중구조에서는 상술한 물질을 선택하여 구현하는 것이 가능하며, 바람직한 일례로서는 굴절율이 뛰어난 TiO2를 이용하여 확산패턴 중 하나를 구현하고, 광안정성과 색감이 뛰어난 CaCO3를 TiO2와 함께 사용하여 다른 확산패턴을 구현하며, 은폐가 뛰어난 Al을 이용하여 차광패턴을 구현하는 구조의 3 중 구조를 통해 빛의 효율성과 균일성을 확보할 수 있다. 특히 CaCO3는 황색광의 노출을 차감하는 기능을 통해 최종적으로 백색광을 구현하도록 하는 기능을 하여 더욱 안정적인 효율의 광을 구현할 수 있게 되며, CaCO3이외에도 BaSO4, Al2O3, Silicon 비드 등의 입자 사이즈가 크고, 유사한 구조를 가진 무기 재료들을 활용할 수도 있다. For example, in implementing the
아울러, 상기 광학패턴은 상기 LED 광원의 출사방향에서 멀어질수록 패턴밀도가 낮아지도록 패턴밀도를 조절하여 형성함이 광효율의 측면에서 바람직하다.In addition, it is preferable in view of light efficiency that the optical pattern is formed by adjusting the pattern density so that the pattern density is lowered away from the emitting direction of the LED light source.
도 4는 상술한 광학패턴을 형성하는 다른 실시예를 도시한 것이다.4 illustrates another embodiment of forming the above-described optical pattern.
도시된 구조와 같이 광학패턴(151)은 전술한 방식으로 인쇄하여 다양하게 형성하는 것은 동일하나 그 배치에 있어서, 별도의 투명기판 부재의 사이에 광학패턴을 형성하고, 그 상부에는 확산판(170)을 배치하는 것도 가능하다.As shown in the illustrated structure, the
즉, 특히, 상기 레진층(140)의 상부에 형성되는 상기 광학패턴(151)은, 상기 광학패턴(151)을 내부에 포함하는 제1기판(150A) 및 제2기판(150B)를 구비하며, 상기 광학패턴(151)의 주변부를 포위하는 상기 제1에어영역(152) 이외의 부분에 도포되는 접착층(153)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제1기판(150A) 및 제2기판(150B)은 광투과율이 우수한 재질의 기판을 이용할 수 있으며, 일례로 PET를 이용할 수 있다. 상기 제1기판(150A) 및 제2기판(150B)의 사이에 배치되는 광학패턴(151)은 기본적으로 LED 광원에서 출사되는 빛이 집중되지 않도록 하는 기능을 수행하며, 상기 제1기판(150A) 또는 제2기판(150B)의 어느 하나에 차광인쇄를 통해 구현할 수 있으며, 상기 차광패턴의 주변부를 포위하는 구조로 접착물질을 도포하는 접착층으로 두 기판을 접착하여 어라인을 구현할 수 있도록 한다. 즉, 상기 제1기판(150A) 및 제2기판(150B)의 접착구조는 인쇄된 차광패턴(151)을 고정하는 기능을 아울러 구현할 수 있게 된다. 아울러 상기 접착층은, 열경화 PSA, 열경화접착제, UV 경화 PSA 타입의 물질을 이용할 수 있다.That is, in particular, the
아울러, 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구성에는 광학패턴층(150)과 확산판(170) 사이에 에어층(제2에어영역;160)을 구비하는 구조를 추가할 수 있으며, 상기 제2에어영역(160)의 존재로 인해 상기 광원으로부터 출사된 광을 확산시키고, 광의 균일도(uniformity)를 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 구현된다. 아울러, 상기 레진층(140)과 광학패턴층(150)을 투과한 빛의 편차를 최소화할 수 있게 하기 위해, 상기 제2에어영역(160)의 두께는 0.01~2mm로 형성함이 바람직하다. 상기 제2에어영역(160)은 확산판의 하부에 에어층을 형성할 수 있는 구조를 구현하여 형성할 수 있으며, 이러한 구조를 통해 구현되는 제2에어영역을 포함하여 "에어갭모듈"이라고 정의한다. 상기 에어갭모듈은 확산판 자체를 가공하여 에어영역(에어층)을 구현하는 방식 또는, 확산판의 하부에 별도의 구조물을 형성하여 에어영역을 형성하는 구성 등을 모두 포함한다.In addition, a structure including an air layer (second air region) 160 between the
상술한 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 다음과 같은 구성과 작용을 통해 LCD에 적용될 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면 측면발광형 LED(130)에서 측방향으로 광이 출사하게 되며, 출사된 광은 종래의 도광판의 구조 대신 형성된 레진층(140)에서 반사, 확산하게 되며, 광학패턴층(150)을 통해 광의 집중을 막고, 확산판의 하부에 형성된 제2에어영역(160)을 통해 빛의 편차를 최소화할 수 있게 된다. 특히, 반사필름(120)과 상기 LED 광원으로 부터 멀어질수록 인쇄도수를 증가시키는 배치로 형성되는 반사패턴(121)에 의해 출사된 광은 그 소실을 최소화하며 더욱 반사효율이 높아져, 광을 전방으로 유도할 수 있게 된다. The backlight unit according to the present invention described above may be applied to the LCD through the following configuration and operation. Referring to FIGS. 2 and 3, light is emitted laterally from the side-emitting
이렇게 레진층(140)을 통과한 광은 광학패턴층(150)에 형성된 광학패턴(151)을 통해 확산 또는 차광되는 과정을 거치게 되며, 이렇게 정제된 광은 확산판의 하부에 형성되는 에어갭모듈을 통해 다시한번 광학특성이 정제되어 균일도를 증가할 수 있게 된다. 아울러 추후 부가되는 프리즘시트, DBEF 등의 광학 시트를 거쳐서 백색광으로 LCD 패널로 입사하게 된다.The light passing through the
이처럼, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도광판의 구조를 제거하고, 광의 공급원을 측면발광형 LED를 적용하고 레진층을 통하여 광을 확산, 반사를 통해 광을 유도함으로써, 박형화 및 광원의 수를 감소하는 한편, 광원의 감소로 인한 휘도저하 및 균일도의 문제를 광원에서 멀어질수록 반사를 증가시킬 수 있도록 중첩 인쇄되는 구조의 반사패턴을 광원에서 멀어질 수록 적층도수를 크게 하여 내부에서 소실되는 빛을 최대한 추출할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 차광패턴 및 에어갭모듈의 에어영역을 구비하여 광의 균일성을 조절할 수 있도록 한다.As described above, the backlight unit according to the present invention removes the structure of the light guide plate, applies a side light-emitting LED as a light source, diffuses light through the resin layer, and induces light through reflection, thereby reducing the thickness and the number of light sources. On the other hand, the brightness reduction and uniformity problems caused by the reduction of the light source increase the reflection as the distance from the light source increases the reflection pattern of the superimposed printed structure as the distance from the light source increases the stacking frequency to increase the light lost inside You can do this as much as possible. In addition, the light shielding pattern and the air region of the air gap module are provided to adjust the uniformity of light.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the embodiments of the present invention but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.
110: 인쇄회로기판
120: 반사필름
121: 반사패턴
121a~121d: 반사패턴
130: 광원
140: 레진층
150: 광학패턴층
151: 광학패턴
152: 제1에어영역
153: 접착물질층
160: 제2에어영역
170: 확산판110: printed circuit board
120: reflective film
121: reflection pattern
121a ~ 121d: reflection pattern
130: light source
140: Resin layer
150: optical pattern layer
151: optical pattern
152: first air area
153: adhesive layer
160: second air area
170: diffuser plate
Claims (13)
상기 LED 광원에 밀착하며, 상기 LED 광원을 매립하는 구조로 상기 인쇄회로기판 상에 적층되어 출사되는 빛을 전방으로 확산 유도하는 레진층;
상기 인쇄회로기판 상면에 형성되는 반사필름; 및
상기 반사필름 상에 인쇄되는 2층 이상의 반사패턴을 적어도 1 이상 구비하는 백라이트 유닛.
A plurality of LED light sources formed on the printed circuit board;
A resin layer in close contact with the LED light source and diffusing the light emitted by being laminated on the printed circuit board to the front in a structure in which the LED light source is embedded;
A reflective film formed on an upper surface of the printed circuit board; And
A backlight unit having at least one or more reflective patterns printed on the reflective film.
상기 반사패턴은 상기 LED 광원에서 멀어질수록 적층 도수가 커지도록 배치되는 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
And the reflection pattern is disposed such that the stacking degree increases as the distance from the LED light source increases.
상기 반사패턴은 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS(Poly Stylen) 중 어느 하나를 포함하는 반사잉크를 적용하여 형성되는 백라이트 유닛.
The method according to claim 2,
The reflective pattern is formed by applying a reflective ink including any one of TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , Silicon, PS (Poly Stylen).
상기 반사패턴을 구성하는 단위반사패턴들은 서로 상이한 물질로 형성되는 백라이트 유닛.
The method according to claim 3,
The unit reflection patterns constituting the reflection pattern are formed of different materials from each other.
상기 단위반사패턴은 5㎛~100㎛의 두께를 구비하는 백라이트 유닛.
The method of claim 4,
The unit reflection pattern has a thickness of 5㎛ ~ 100㎛.
상기 레진층의 상부에 배치되는 광학패턴;
상기 광학패턴의 상부에 배치되는 확산판;을 더 포함하여 구성되는 백라이트 유닛.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
An optical pattern disposed on the resin layer;
And a diffuser plate disposed on the optical pattern.
상기 광학패턴은 투명기판 하부에 배치되며,
상기 투명기판 상부에 확산판이 배치되는 백라이트 유닛.
The method of claim 6,
The optical pattern is disposed below the transparent substrate,
And a diffuser plate disposed on the transparent substrate.
상기 광학패턴을 내부에 포함하는 제1기판 및 제2기판을 구비하는 광학패턴층을 더 포함하며,
상기 광학패턴층은 상기 광학패턴의 주변부를 포위하는 제1에어영역;을 구비하는 광학패턴층에 형성되는 백라이트 유닛.
The method of claim 6,
Further comprising an optical pattern layer having a first substrate and a second substrate including the optical pattern therein,
And the optical pattern layer is formed on the optical pattern layer including a first air region surrounding a peripheral portion of the optical pattern.
상기 광학패턴층과 상기 확산판의 사이에는 제2에어영역을 구비한 에어갭모듈이 더 구비되는 백라이트 유닛.
The method according to claim 8,
And an air gap module having a second air region between the optical pattern layer and the diffusion plate.
상기 레진층은,
빛의 반사를 증가시키는 비드(bead)를 더 포함하되,
상기 비드는 전체 레진층의 중량의 0.01~0.3% 가 상기 레진층 상에 포함되는 백라이트 유닛.
The method of claim 6,
The resin layer,
It further includes a bead that increases the reflection of light,
The bead is a backlight unit 0.01 to 0.3% of the weight of the total resin layer is included on the resin layer.
상기 광학패턴은
TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon 중 선택되는 어느 하나 이상의 물질 또는 둘이상의 혼합물질을 포함하는 차광잉크를 이용하여 형성되는 확산패턴으로 형성되거나,
상기 확산패턴과 Al 또는 Al에 TiO2를 혼합한 물질을 포함하는 차광잉크로 형성되는 차광패턴의 중첩인쇄구조로 구현되는 백라이트 유닛.
The method of claim 6,
The optical pattern is
TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 It is formed as a diffusion pattern formed using a light shielding ink containing any one or more materials selected from silicon or two or more mixtures,
A backlight unit embodied by a superimposed printing structure of a light shielding pattern formed of a light shielding ink including the diffusion pattern and Al or Al mixed with TiO 2 .
상기 백라이트 유닛은,
상기 확산판의 상부에 적층되는 프리즘시트 또는 보호시트를 더 포함하여 이루어지는 백라이트 유닛.
The method of claim 11,
The backlight unit,
And a prism sheet or a protective sheet stacked on the diffusion plate.
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