KR101858249B1 - Backlight Unit and Liquid Crystal Display Device having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백라이트 유닛 및 액정표시장치를 개시한다. 개시된 백라이트 유닛은, 본 발명의 백라이트 유닛은, 광을 발생하는 광원과, 상기 광원을 집광 및 확산하는 제 1 광학시트와 제 2 광학시트와, 상기 광원으로부터 발생된 광을 면광원으로 변환하는 도광판을 포함하는 백라이트 유닛에 있어서, 상기 도광판의 하측면에는 다수개의 도트패턴이 형성되어 있고, 상기 도트패턴 내에는 다수개의 광학패턴들이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 백라이트 유닛은 도광판에 형성되는 도트패턴의 구조를 변경하여 휘도 향상 및 광학시트의 개수를 줄인 효과가 있다.The present invention discloses a backlight unit and a liquid crystal display device. In the disclosed backlight unit, the backlight unit of the present invention includes a light source for generating light, a first optical sheet and a second optical sheet for condensing and diffusing the light source, and a light guide plate for converting light generated from the light source into a surface light source A plurality of dot patterns are formed on a lower surface of the light guide plate, and a plurality of optical patterns are formed in the dot pattern.
The backlight unit of the present invention has an effect of improving the brightness and reducing the number of optical sheets by changing the structure of the dot pattern formed on the light guide plate.
Description
본원 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit of a liquid crystal display.
액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 디스플레이하는 평판표시장치의 하나로서, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비전력을 갖는 장점으로 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.A liquid crystal display (LCD) is one of flat panel displays for displaying images using a liquid crystal, and is thin and light compared to other display devices, and has advantages of low power consumption, .
이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널과, 상기 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛으로 구성된다.Such a liquid crystal display device comprises a liquid crystal display panel for displaying an image and a backlight unit for supplying light to the liquid crystal display panel.
상기 액정표시장치는 광원이 배치된 형태에 따라 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 분류된다. 상기 에지형 백라이트 유닛은 액정표시패널의 배면에 도광판이 구비되고, 도광판의 측면에서 광원이 배치되어 액정표시패널에 면광원을 공급한다. 상기 직하형 백라이트 유닛은 12인치 이상의 대형 액정표시장치에 적용되는 것으로 액정표시패널 배면에 다수의 광원들을 배치하고, 상기 다수의 광원으로부터 발광된 광은 전방의 액정표시패널로 공급한다.The liquid crystal display device is classified into an edge type and a direct type according to the arrangement of the light sources. The edge type backlight unit is provided with a light guide plate on the back surface of the liquid crystal display panel, and a light source is disposed on the side of the light guide plate to supply the surface light source to the liquid crystal display panel. The direct-type backlight unit is applied to a large-sized liquid crystal display device of 12 inches or more, and a plurality of light sources are disposed on the back surface of the liquid crystal display panel, and the light emitted from the plurality of light sources is supplied to the front liquid crystal display panel.
상기 백라이트 유닛의 광원으로는 EL(Electro Luminescence), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), 발광 다이오드(LED) 등이 사용된다. 최근에는 광효율이 우수하고 색재현율이 높은 발광다이오드를 백라이트 유닛의 광원으로 사용하고 있다. 광원은 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 발광다이오드로 구성된 패키지 광원을 사용하거나, 백색(White) 발광다이오드 광원을 사용할 수 있다.As the light source of the backlight unit, EL (Electro Luminescence), Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL), Hot Cathode Fluorescent Lamp (HCFL), and LED are used. Recently, a light emitting diode having excellent light efficiency and high color reproduction rate is used as a light source of a backlight unit. The light source may be a package light source composed of red, green, and blue light emitting diodes, or a white light emitting diode light source.
또한, 백라이트 유닛의 도광판은 하측면에 다수개의 도트패턴이 형성되어 있는데, 도트패턴 만으로는 액정표시패널 방향으로 수직한 출사광을 얻기 어려운 문제가 있다.In addition, a plurality of dot patterns are formed on the lower surface of the light guide plate of the backlight unit. However, there is a problem that it is difficult to obtain outgoing light perpendicular to the liquid crystal display panel direction only by the dot pattern.
따라서, 상기 도광판으로부터 출사되는 광을 수직한 방향으로 바꾸기 위해 다수개의 프리즘 시트와 확산판(광학시트들)을 사용하고 있다.Therefore, a plurality of prism sheets and diffusion plates (optical sheets) are used to change the light emitted from the light guide plate in the vertical direction.
그런데 백라이트 유닛의 광학시트 개수가 늘어나면 제조 비용이 상승할 뿐만 아니라 액정표시장치의 두께가 두꺼워지는 문제가 있다.However, if the number of optical sheets of the backlight unit is increased, the manufacturing cost is increased and the thickness of the liquid crystal display device is increased.
따라서, 액정표시장치는 광학시트의 개수를 줄이면서, 요구되는 휘도 조건과 시야각 특성을 개선할 수 있는 기술이 요구된다.Therefore, there is a demand for a technique capable of improving the required luminance condition and viewing angle characteristic while reducing the number of optical sheets in the liquid crystal display device.
본 발명은 백라이트 유닛의 도광판에 형성되는 도트패턴의 구조를 변경하여 휘도 향상 및 광학시트 개수를 줄인 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a backlight unit and a liquid crystal display device having the backlight unit which can improve the brightness and the number of optical sheets by changing the structure of the dot pattern formed on the light guide plate of the backlight unit.
또한, 본 발명은 백라이트 유닛의 도광판에 형성되는 도트패턴의 구조를 변경하여 출사광의 시야각 특성을 개선한 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a backlight unit in which the structure of a dot pattern formed on a light guide plate of a backlight unit is modified to improve viewing angle characteristics of emitted light and a liquid crystal display device having the backlight unit.
또한, 본 발명은 백라이트 유닛의 도광판에 형성되는 도트패턴 내에 다양한 형태의 광학패턴들을 형성하여 휘도와 시야각 및 생산성을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a backlight unit and a liquid crystal display device having the backlight unit, which can improve brightness, viewing angle, and productivity by forming various types of optical patterns in a dot pattern formed on a light guide plate of a backlight unit.
상기에서와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 백라이트 유닛은, 광을 발생하는 광원과, 상기 광원을 집광 및 확산하는 제 1 광학시트와 제 2 광학시트와, 상기 광원으로부터 발생된 광을 면광원으로 변환하는 도광판을 포함하는 백라이트 유닛에 있어서, 상기 도광판의 하측면에는 다수개의 도트패턴이 형성되어 있고, 상기 도트패턴 내에는 다수개의 광학패턴들이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a backlight unit including a light source for generating light, a first optical sheet and a second optical sheet for condensing and diffusing the light source, A plurality of dot patterns are formed on a lower surface of the light guide plate, and a plurality of optical patterns are formed in the dot pattern.
본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치는, 액정표시패널; 및 상기 액정표시패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은, 광을 발생하는 광원과, 상기 광원을 집광 및 확산하는 제 1 광학시트와 제 2 광학시트와, 상기 광원으로부터 발생된 광을 면광원으로 변환하는 도광판을 포함하고, 상기 도광판의 하측면에는 다수개의 도트패턴이 형성되어 있고, 상기 도트패턴 내에는 다수개의 광학패턴들이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including: a liquid crystal display panel; And a backlight unit for supplying light to the liquid crystal display panel, wherein the backlight unit includes: a light source for generating light; a first optical sheet and a second optical sheet for condensing and diffusing the light source; And a plurality of optical patterns are formed on the lower surface of the light guide plate, wherein the plurality of optical patterns are formed in the dot pattern.
본 발명은 백라이트 유닛의 도광판에 형성되는 도트패턴의 구조를 변경하여 휘도 향상 및 광학시트의 개수를 줄인 효과가 있다.The present invention has the effect of improving the brightness and reducing the number of optical sheets by changing the structure of the dot pattern formed on the light guide plate of the backlight unit.
또한, 본 발명은 백라이트 유닛의 도광판에 형성되는 도트패턴의 구조를 변경하여 출사광의 시야각 특성을 개선한 효과가 있다.Further, the present invention has an effect of improving the viewing angle characteristic of outgoing light by changing the structure of the dot pattern formed on the light guide plate of the backlight unit.
또한, 본 발명은 백라이트 유닛의 도광판에 형성되는 도트패턴 내에 다양한 형태의 광학패턴들을 형성하여 휘도와 시야각 및 생산성을 향상시킨 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of improving the brightness, viewing angle, and productivity by forming various types of optical patterns in the dot pattern formed on the light guide plate of the backlight unit.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도광판의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 상기 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 절단한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예의 도광판에 형성된 도트패턴 내의 광학패턴들의 구조에 따른 출사광 특성을 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 도광판의 도트패턴 내에 형성되는 다양한 광학패턴들의 모양을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 7은 상기 도 6의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 절단한 단면도이다.
도 8a 내지 8e는 본 발명의 제 2 실시예의 백라이트 유닛에 조립되는 도광판의 다양한 구조를 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing a structure of a light guide plate according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG.
4A and 4B are diagrams showing emitted light characteristics according to the structure of the optical patterns in the dot pattern formed in the light guide plate of the first embodiment of the present invention.
5A to 5C are diagrams showing the shapes of various optical patterns formed in the dot pattern of the light guide plate of the present invention.
6 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG.
8A to 8E are views showing various structures of a light guide plate incorporated in a backlight unit of a second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도광판의 구조를 도시한 도면이며, 도 3은 상기 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 절단한 단면도이다.2 is a view showing the structure of a light guide plate according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the light guide plate according to the first embodiment of the present invention, Sectional view taken along line I 'of FIG.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)에 면광원을 제공하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다.1 to 3, the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention includes a liquid
상기 액정표시패널(110)은 적녹청(RGB) 컬러필터층들을 포함하는 상부기판(110a)과, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)와 화소전극을 포함하는 하부기판(110b)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 되어있다.The liquid
상기 액정표시패널(110)의 가장자리에는 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 회로(미도시)와, 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 회로(미도시)가 구비된다.A gate driving circuit (not shown) for supplying a scan signal to the gate line and a data driving circuit (not shown) for supplying a data signal to the data line are provided at the edge of the liquid
상기 게이트 및 데이터 구동 회로는 COF(Chip on film)에 의해 액정표시패널(110)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.The gate and the data driving circuit are electrically connected to the liquid
또한, 백라이트 유닛(120)은 적(R), 녹(G) 및 청(B)색 발광 다이오드(LED) 또는 백색(W) 발광 다이오드(LED)들로 구성된 LED칩(150)(이하, LED칩이라 한다)과, LED칩(150)에 전원을 공급하기 위해 다수개의 전원패턴들이 형성되어 있는 인쇄회로기판(151)과, 상기 LED칩(150)으로부터 공급되는 광원을 면광원으로 변환시키는 도광판(140)과, 상기 도광판(140) 배면에 배치되어 광효율을 향상시키는 반사판(180)과, 상기 도광판(180) 전방(상측)에 배치되어 집광 및 확산 기능을 하는 제 1 및 제 2 광학시트(131, 132)와, 상기 LED칩(150), 인쇄회로기판(151), 도광판(140), 반사판(180), 제 1 및 제 2 광학시트(131, 132)를 수납하는 하부커버(190)를 포함한다.The
여기서는 제 1 광학시트(131)는 도광판(140)으로부터 공급되는 면광원을 집광하는 프리즘 시트 기능을 하고, 제 2 광학시트(132)는 상기 제 1 광학시트(131)와 서로 결합하여 도광판(140)으로부터 공급되는 면광원을 확산하는 기능을 한다.The first
상기 액정표시패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 서포트 메인(115)과 하부커버(190)가 조립되면서 일체로 결합된다.The liquid
상기 본 발명의 백라이트 유닛(120)에 구비된 도광판(140)의 하측면에는 다수개의 도트패턴(160)들이 형성되어 있다. 상기 도트패턴(160)의 직경은 모두 동일하거나 서로 다른 직경을 갖도록 형성할 수 있다. 또한, 상기 도트패턴(160) 내에는 다수개의 광학패턴들(161) 일정한 간격으로 패터닝되어 있다. 하지만, 도트패턴(160)들의 형성 밀도를 도광판(140)의 입광부에서는 소하게 하고, 입광부의 반대편으로 갈 수로 밀하게 형성할 수 있다. A plurality of
상기 광학패턴들(161)은 연속한 비등변 사각형(사다리꼴) 형태로 형성되어 있는데, 광학패턴들(161)의 평면구간(P)에 서로 인접한 제 1 경사면(S1)과 제 2 경사면(S2)은 동일한 길이로 형성할 수 있으나 바람직하게는 서로 다른 길이로 형성한다.The
또한, 상기 광학패턴의 제1 경사면(S1)과 제2 경사면(S2)은 상기 LED칩(150)에서 발생된 광이 도광판(140) 내로 진행할 때, 진행하는 광에 대해 수직으로 교차하는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.The first sloped surface S1 and the second sloped surface S2 of the optical pattern are arranged in a direction perpendicular to the proceeding light when the light generated from the
도 3에 도시된 바와 같이, 광학패턴(161)의 제 2 경사면(S2)은 제 1 경사면(S1)보다 길게 형성되어 있다. 본 발명에서는 a의 각도를 65°~80°의 범위로 형성하고, b의 각도를 40°~50°의 범위로 형성한다. 또한, 광학패턴(161)의 높이(L2)를 20~40㎛ 범위로 형성하고, 광학패턴(161)들의 간격(Pitch)을 30~50㎛로 형성한다. 평면구간(P)의 길이는 10~25㎛의 범위로 형성한다.As shown in Fig. 3, the second inclined plane S2 of the
상기 a의 각도는 도광판(140)의 하측면과 평행한 기준선을 제 1 경사면의 가장자리 영역에서 형성되는 광학패턴(161)의 꼭지점에 놓은 후, 제 1 경사면이 기준선과 이루는 경사각도를 의미한다. 즉, 도광판(140)의 하측면과 평행한 평면구간(P)을 기준으로 제 1 경사면이 시계 방향으로 경사진각(a와 엇각)을 의미한다.The angle a refers to the angle of inclination of the first inclined surface with respect to the reference line after the reference line parallel to the lower surface of the
상기 b의 각도는 도광판(140)의 하측면과 평행한 기준선을 제 1 경사면의 가장자리 영역에서 형성되는 광학패턴(161)의 꼭지점에 놓은 후, 제 2 경사면이 기준선과 이루는 경사각도를 의미한다. 즉, 도광판(140)의 하측면과 평행한 평면구간(P)을 기준으로 제 2 경사면의 반시계 방향으로 경사진각(b와 엇각)을 의미한다.The angle b is an angle of inclination of the second inclined surface to the reference line after the reference line parallel to the lower surface of the
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예의 도광판에 형성된 도트패턴 내의 광학패턴들의 구조에 따른 출사광 특성을 도시한 도면이다.4A and 4B are diagrams showing emitted light characteristics according to the structure of the optical patterns in the dot pattern formed in the light guide plate of the first embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명의 도광판의 광학패턴들의 단면구조가 비등변 삼각형 구조인 경우이고, 도 4b는 광학패턴들의 단면구조가 비등변 사다리꼴 구조를 하는 경우이다.FIG. 4A shows a case where the cross-sectional structure of the optical patterns of the light guide plate of the present invention is a non-equal triangular structure, and FIG. 4B shows a case where the cross-sectional structure of the optical patterns has a non-trapezoidal trapezoidal structure.
도 3 내지 도 4b를 함께 참조하면, LED칩(150)으로부터 도광판(140) 내로 입사된 광은 도광판(140) 내에서 전반사를 하다가 도트패턴(160)의 광학패턴들(161)에서 굴절 및 반사된다. 이때, 상기 광학패턴(161)의 제 1 경사면(S1)은 전 반사되는 광의 각도를 조절하여 제 2 경사면(S2)에 공급하는 기능을 한다. 상기 광학패턴(161)의 제 2 경사면(S2)은 제 1 경사면(S1)에서 반사되어 진행하는 광을 도광판(140)의 상측면에 대해 수직한 방향으로 반사시키는 기능을 한다.3 to 4B, the light incident from the
이와 같이, 도광판(140)에 대해 수직한 방향으로 출사되는 광의 각도는 광학패턴(161)의 a와 b의 각도에 의해 결정된다. 따라서, 본 발명의 도광판(140)에 형성되는 광학패턴(161)들의 간격(L1), 각도(a,b), 높이(L2) 및 평면구간(P)들의 설계변경을 하면 도광판(140)에서 출사되는 광의 각도 및 시야각을 개선할 수 있다.As described above, the angle of the light emitted in the direction perpendicular to the
특히, 광학패턴(161)들 사이에 형성되는 평면구간(P)은 출사되는 광의 시야각을 개선하는데 이용된다.In particular, the plane section P formed between the
도 4a와 도 4b를 비교하면, 도 4b에는 광학패턴들의 사이에 평면구간(P)이 존재하고, 도 4a는 광학패턴들 사이에 평면구간(P)이 존재하지 않는다. 도 4a 보다 도 4b에서 시야각이 현저히 개선되는 것을 볼 수 있다.Comparing FIGS. 4A and 4B, there is a plane section P between optical patterns in FIG. 4B, and FIG. 4A does not have a plane section P between optical patterns. The viewing angle is remarkably improved in Fig. 4B than in Fig. 4A.
도광판(140)에서 출사되는 광의 균일한 휘도 특성을 확보하기 위해서는 도광판(140)의 도트패턴(160) 및 도트패턴(160) 내에 형성되는 광학패턴(161)들의 밀도를 조절하여 구현할 수 있다.The density of the
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 도광판의 도트패턴 내에 형성되는 다양한 광학패턴들의 모양을 도시한 도면이다.5A to 5C are diagrams showing the shapes of various optical patterns formed in the dot pattern of the light guide plate of the present invention.
도 3 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 도광판(140)의 광학패턴(161)의 제 1 경사면(S1)과 제 2 경사면(S2) 사이에 평면구간(P)을 형성하되, 제 1 경사면(S1) 및 제 2 경사면(S2)과 상기 평면구간(P)이 만나는 영역에 소정의 곡률을 갖는 라운딩부(R1)를 각각 형성할 수 있다.(도 5a 참조)3 and 5A to 5C, a planar section P is formed between the first inclined plane S1 and the second inclined plane S2 of the
도 5b와 같이, 광학패턴(161)이 형성된 평면구간을 제거하고 전체를 라운딩처리한 곡면(R2)을 형성하거나, 도 5c와 같이, 광학패턴들(161)의 사이의 평면구간에 요철면(c)을 형성할 수 있다. 이는 도광판(140)에서 출사되는 광의 시야각과 휘도 특성을 고려하여 적용할 수 있다.5B, a curved surface R2 may be formed by removing the flat section where the
이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에서는 도광판에 형성되는 도트패턴 내에 다양한 형태의 광학패턴들을 형성함으로써, 도광판에서 출사되는 광의 휘도를 개선한 효과가 있다. 아울러, 본 발명의 도광판에 형성된 광학패턴들은 도광판에서 출사되는 광의 수직 방향을 조절할 수 있다. 이로 인하여 도광판에서 출사되는 광을 수직광으로 변환하기 위해 사용하던 광학시트를 제거할 수 있다.As described above, according to the first embodiment of the present invention, various types of optical patterns are formed in the dot pattern formed on the light guide plate, thereby improving the brightness of light emitted from the light guide plate. In addition, the optical patterns formed on the light guide plate of the present invention can adjust the vertical direction of light emitted from the light guide plate. Thus, the optical sheet used for converting the light emitted from the light guide plate into the vertical light can be removed.
또한, 본 발명의 제 1 실시예는 도광판의 도트패턴 내에 형성되는 광학패턴들 사이의 평면구간을 형성함으로써, 출사되는 광의 시야각 특성을 개선할 수 있다.In addition, the first embodiment of the present invention can improve the viewing angle characteristic of light to be emitted by forming a plane section between optical patterns formed in the dot pattern of the light guide plate.
아래 설명하는 본 발명의 제 2 실시예는 별도로 설명하지 않는 한 위에서 설명한 본 발명의 제 1 실시예의 구조를 그대로 적용하여 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예 역시 본 발명의 제 1 실시예의 효과를 동일하게 구현할 수 있는 특징이 있다.The second embodiment of the present invention described below can be implemented by applying the structure of the first embodiment of the present invention as described above, unless otherwise described. Therefore, the second embodiment of the present invention is also characterized in that the effects of the first embodiment of the present invention can be equally implemented.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고, 도 7은 상기 도 6의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 절단한 단면도이다.FIG. 6 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along line II-II 'of FIG.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치는 액정표시패널(210)과, 백라이트 유닛(220)을 포함한다.6 and 7, the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention includes a liquid
상기 액정표시패널(210)은 적녹청(RGB) 컬러필터층들을 포함하는 상부기판(210a)과, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)와 화소전극을 포함하는 하부기판(210b)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 되어있다.The liquid
또한, 백라이트 유닛(220)은 적(R), 녹(G) 및 청(B)색 발광 다이오드(LED) 또는 백색(W) 발광 다이오드(LED)들로 구성된 LED칩(250)과, LED칩(250)에 전원을 공급하기 위해 다수개의 전원패턴들이 형성되어 있는 인쇄회로기판(251)과, 상기 LED칩(250)으로부터 공급되는 광원을 면광원으로 변환시키는 도광판(240)과, 상기 도광판(240) 배면에 배치되어 광효율을 향상시키는 반사판(280)과, 상기 도광판(280) 전방(상측)에 배치되어 집광 및 확산 기능을 하는 제 1 및 제 2 광학시트(231, 232)와, 상기 LED칩(250), 인쇄회로기판(251), 도광판(240), 반사판(280), 제 1 및 제 2 광학시트(231, 232)를 수납하는 하부커버(290)를 포함한다.The
여기서는 제 1 광학시트(231)는 도광판(240)으로부터 공급되는 면광원을 집광하는 프리즘 시트 기능을 하고, 제 2 광학시트(232)는 상기 제 1 광학시트(231)와 서로 결합하여 도광판(240)으로부터 공급되는 면광원을 확산하는 기능을 한다.The first
상기 액정표시패널(210)과 백라이트 유닛(220)은 서포트 메인(215)과 하부커버(290)가 조립되면서 일체로 결합된다.The liquid
상기 본 발명의 제 2 실시예에 의한 백라이트 유닛(220)의 도광판(240)에는 하측면에 다수개의 도트패턴(260)들이 형성되어 있고, 상기 도트패턴(260)과 대응하는 상측면에는 다수개의 요철패턴(270)이 소정의 간격으로 형성되어 있다.A plurality of
상기 다수개의 요철패턴(270)은 도광판(240)의 하측 도트패턴(260)에서 굴절 및 반사되어 진행하는 출사광을 한번 더 수직한 방향으로 굴절시키는 역할을 한다.The plurality of concavo-
또한, 상기 다수개의 요철패턴(270)은 도트패턴(240)들에서 반사된 광을 더욱 확산시켜 도광판(240)의 전 영역에서 균일한 휘도 특성을 갖도록 한다.In addition, the plurality of concave-
상기 도트패턴(260)의 직경은 모두 동일하거나 서로 다른 직경을 갖도록 형성할 수 있다. 또한, 상기 도트패턴(260) 내에는 다수개의 광학패턴들이 일정한 간격으로 패터닝되어 있다. 도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명의 제 1 실시예에서 설명한 도트패턴 및 광학패턴의 구조를 동일하게 적용하여 구현된다.The diameter of the
따라서, 본 발명의 제 2 실시예의 도광판 하측에 형성되는 도트패턴(260) 내에 형성되는 광학패턴들과 본 발명의 제 1 실시예의 광학패턴들과 동일한 구조를 갖고, 본 발명의 제 1 실시예서 설명한 설계범위(각도, 평면구간, 높이, 경사면 길이 등)는 동일하게 적용된다.Therefore, the optical patterns formed in the
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 제 2 실시예의 백라이트 유닛에 조립되는 도광판의 다양한 구조를 도시한 도면으로서, 도 8a 내지 도 8e를 참조하면, 도광판의 하측면에는 본 발명의 제 1 실시예에서 설명한 도트패턴 및 도트패턴 내에 다수개의 광학패턴들이 형성되어 있다.8A to 8E are views showing various structures of a light guide plate incorporated in a backlight unit according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 8A to 8E, in the lower side of the light guide plate, A plurality of optical patterns are formed in the dot pattern and the dot pattern described above.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에서는 상기 도광판 상측면에 하측면에 형성된 도트패턴들과 대응되도록 다수개의 요철패턴들이 형성되어 있다. 요철패턴의 구조는 삼각형, 사각형, 다각형, 유선형홈 및 볼록렌즈 단면들로 형성될 수 있다.In addition, in the second embodiment of the present invention, a plurality of concave-convex patterns are formed on the upper surface of the light guide plate so as to correspond to the dot patterns formed on the lower side. The structure of the concavo-convex pattern may be formed of triangular, rectangular, polygonal, streamlined groove and convex lens cross-sections.
상기 요철패턴이 삼각형 단면 구조로 형성되는 경우 등변 또는 비등변 삼각형 구조로 형성할 수 있다. 사각형(사다리꼴) 구조로 형성되는 경우에는 평면구간을 직선형, 유선형, 요철형 등으로 형성할 수 있다.
When the concavity and convexity pattern is formed into a triangular cross-sectional structure, it may be formed in an equilateral or non-triangular triangular structure. In the case of a rectangular (trapezoid) structure, the planar section may be formed in a straight line, a streamline shape, a concavo-convex shape, or the like.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서는 도광판의 하측면에는 도트패턴과 도트패턴 내에 다양한 형태의 광학패턴들을 형성하고, 이와 대응되는 도광판의 상측면에는 다수개의 요철패턴을 형성함으로써, 도광판에서 출사되는 광의 휘도를 개선한 효과가 있다.As described above, in the second embodiment of the present invention, various patterns of optical patterns are formed in the dot pattern and the dot pattern on the lower side of the light guide plate, and a plurality of concave-convex patterns are formed on the upper side of the light guide plate, There is an effect of improving the luminance of light to be emitted.
아울러, 본 발명의 도광판에 형성된 광학패턴들과 요철패턴의 구조를 변경하여 도광판에서 출사되는 광의 수직 방향을 조절할 수 있다. 이로 인하여 프리즘시트와 같은 광학시트를 제거할 수 있다.In addition, the vertical direction of the light emitted from the light guide plate can be adjusted by changing the structure of the optical patterns and the concavo-convex pattern formed on the light guide plate of the present invention. Thus, an optical sheet such as a prism sheet can be removed.
또한, 본 발명의 제 2 실시예는 도광판의 도트패턴 내에 형성되는 광학패턴들 사이의 평면구간을 형성함으로써, 출사되는 광의 시야각 특성을 개선할 수 있다.
In addition, the second embodiment of the present invention can improve the viewing angle characteristic of light emitted by forming a plane section between optical patterns formed in the dot pattern of the light guide plate.
110: 액정표시패널 120: 백라이트 유닛
115: 서포트 메인 150: LED칩
151: 인쇄회로기판 131: 제 1 광학시트
132: 제 2 광학시트 160, 260: 도트패턴
161: 광학패턴 270: 요철패턴110: liquid crystal display panel 120: backlight unit
115: Support main 150: LED chip
151: printed circuit board 131: first optical sheet
132: second
161: optical pattern 270: concave / convex pattern
Claims (16)
상기 광원을 집광 및 확산하는 제 1 광학시트와 제 2 광학시트와,
상기 광원으로부터 발생된 광을 면광원으로 변환하는 도광판을 포함하는 백라이트 유닛에 있어서,
상기 도광판의 하측면에는 다수개의 도트패턴이 형성되어 있고, 상기 도트패턴 내에는 상기 광원으로부터 발생되어 상기 도광판 내로 입사된 광을 굴절 및 반사시키는 다수개의 광학패턴들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고,
상기 광학패턴들 사이에는 평면구간이 형성되고, 상기 평면구간에는 요철면이 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
A light source for generating light,
A first optical sheet and a second optical sheet for condensing and diffusing the light source,
And a light guide plate for converting light generated from the light source into a surface light source,
Wherein a plurality of dot patterns are formed on the lower surface of the light guide plate and a plurality of optical patterns are formed in the dot pattern to refract and reflect the light generated from the light source and incident into the light guide plate,
Wherein a planar section is formed between the optical patterns and an uneven surface is formed in the planar section.
The backlight unit according to claim 1, wherein the optical pattern has a non-inverted triangle or a non-inverted quadrilateral cross-section.
The optical sheet as claimed in claim 2, wherein when the optical pattern is a non-inverted quadrangular structure, first and second inclined surfaces adjacent to both sides of the planar section are formed, and the second inclined plane is longer than the first inclined plane Backlight unit.
The backlight unit according to claim 3, wherein the inclination angle formed by the first inclined surface from the vertex of the optical pattern is in the range of 65 ° to 80 ° with respect to the reference line parallel to the lower surface of the light guide plate.
The backlight unit according to claim 3, wherein the inclination angle formed by the second inclined plane from the vertex of the optical pattern is in the range of 40 ° to 50 ° with respect to the reference line parallel to the lower side of the light guide plate.
The backlight unit according to claim 2, wherein a height of the optical pattern is in a range of 20 to 40 占 퐉.
The backlight unit according to claim 1, wherein the upper surface of the light guide plate further includes a plurality of concave-convex patterns corresponding to the plurality of dot patterns formed on the lower side.
The backlight unit according to claim 3, wherein the first inclined surface and the second inclined surface of the optical pattern are formed in a direction perpendicular to the light propagating from the light source into the light guide plate.
상기 액정표시패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고,
상기 백라이트 유닛은,
광을 발생하는 광원과,
상기 광원을 집광 및 확산하는 제 1 광학시트와 제 2 광학시트와,
상기 광원으로부터 발생된 광을 면광원으로 변환하는 도광판을 포함하고,
상기 도광판의 하측면에는 다수개의 도트패턴이 형성되어 있고, 상기 도트패턴 내에는 상기 광원으로부터 발생되어 상기 도광판 내로 입사된 광을 굴절 및 반사시키는 다수개의 광학패턴들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고,
상기 광학패턴들 사이에는 평면구간이 형성되고, 상기 평면구간에는 요철면이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
A liquid crystal display panel; And
And a backlight unit for supplying light to the liquid crystal display panel,
The backlight unit includes:
A light source for generating light,
A first optical sheet and a second optical sheet for condensing and diffusing the light source,
And a light guide plate for converting light generated from the light source into a surface light source,
Wherein a plurality of dot patterns are formed on the lower surface of the light guide plate and a plurality of optical patterns are formed in the dot pattern to refract and reflect the light generated from the light source and incident into the light guide plate,
Wherein a plane section is formed between the optical patterns and an uneven surface is formed in the plane section.
The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the optical pattern has a non-inverted triangle or a non-inverted quadrilateral cross-section.
The optical device according to claim 10, wherein, when the optical pattern is a non-inverted quadrangular structure, first and second inclined surfaces adjacent to both sides of the planar section are formed, and the second inclined surface is longer than the first inclined surface Liquid crystal display device.
The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the inclination angle formed by the first inclined surface from the vertex of the optical pattern is in the range of 65 ° to 80 ° with respect to the reference line parallel to the lower surface of the light guide plate.
The liquid crystal display of claim 10, wherein the inclination angle formed by the second inclined surface from the vertex of the optical pattern is in the range of 40 ° to 50 ° with respect to the reference line parallel to the lower surface of the light guide plate.
The liquid crystal display device according to claim 10, wherein a height of the optical pattern is in a range of 20 to 40 mu m.
The liquid crystal display device according to claim 9, wherein a plurality of concave-convex patterns are formed on the upper side of the light guide plate so as to correspond to the plurality of dot patterns formed on the lower side.
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