KR20060031518A - Lcd 백라이트 장치 - Google Patents

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KR20060031518A
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Abstract

본 발명의 도광판을 구비하는 직하형 LCD 백라이트 장치에 관한 것이다. 본 발명의 백라이트 장치는 도광판 하부에 공동을 설치하여 이 공동 하부에 발광 다이오드 광원을 설치하고 이 발광 다이오드 광원 상부에 빛을 반사하는 반사막/반사 부재를 설치함으로써 도광판 상측으로 방출되는 빛의 균일도를 향상시키고 그에 따라 전체 LCD 백라이트 장치의 두께를 감소시킬 수 있다. 한편, 반사막/반사 부재 대신 빛을 분산하는 분산 부재를 설치함으로써 도광판 상측으로 방출되는 빛의 균일도를 향상시키고 그에 따라 전체 LCD 백라이트 장치의 두께를 감소시킬 수 있다.
직하형, 도광판, 공동, 반사, 분산

Description

LCD 백라이트 장치{LCD BACKLIGHT APPARATUS}
도 1은 통상의 측면 방출형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 통상의 직하형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 결합 단면도이다.
도 5는 도 4의 백라이트 장치에 확산판과 LCD 패널을 추가한 단면도이다.
도 6은 도 3의 백라이트 장치의 동작을 설명하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작을 설명하는 단면도이다.
도 8은 도 7의 분산 부재의 밑면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작을 설명하는 단면도이다.
<도면의 주요 부분의 부호의 설명>
100, 200, 300: 백라이트 장치 102, 202, 302: 기판
104, 204, 304: 반사 시트 106, 206, 306: LED
108, 208, 308: 도광판 110, 210, 310: 공동
116: 반사막 120: LCD 패널
216: 분산 부재 316: 반사 부재
본 발명은 LCD 백라이트 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 도광판을 구비하는 직하형 LCD 백라이트 장치에 관한 것으로, 상기 LCD 백라이트 장치는 도광판 하부에 공동을 설치하여 이 공동 하부에 발광 다이오드 광원을 설치하고 이 발광 다이오드 광원 상부에 빛을 반사 또는 분산시키는 수단을 설치함으로써 두께가 감소된다.
발광 다이오드 즉 LED를 사용하는 액정표시장치(LCD)의 백라이트 장치는 측면 방출 방식(edge emitting)과 직하 방식(direct illumination)으로 구분된다. 측면 방출 방식은 광원에서 나오는 빛을 측방으로 보낸 다음 반사판이나 산란 패턴을 이용하여 상측으로 빛의 경로를 바꿔 LCD 패널에 조명을 제공한다. 이와 달리, 직하 방식은 LCD 패널 하부에 광원을 설치하고 이 광원에서 측방으로 빛을 보낸 다음 반사 시트를 이용하여 상측으로 빛의 경로를 바꿔 LCD 패널에 조명을 제공하게 된다.
도 1은 통상의 측면 방출형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 측면 방출형 백라이트 장치(10)는 산란 패턴(14)이 상면에 형성된 반사판(12), 이 반사판(12)의 상면에 배치된 도광판(16) 및 이 도광판(16)의 양쪽에 배치된 막대 형태의 LED 광원(18, 20)을 구비한다.
LED 광원(18, 20)은 빛(L)을 측방으로 도광판(16) 안으로 방출하며, 빛(L)은 도광판(16) 안에서 돌아다니다가 산란 패턴(14)에 부딪혀 상측으로 산란되어 도광판(16) 상부의 LCD 패널(22)에 백라이트를 제공하게 된다.
이와 같은 측면 방출형 백라이트 장치(10)는 그 두께가 작고 구조가 간단하다는 장점이 있다. 또한, 반사판(12)의 상면이나 도광판(16)의 하면에 형성된 반사 패턴(14)의 설계를 통해 상측으로 보내는 빛의 세기를 균일하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, LED 광원(18, 20)에서 나온 빛을 보낼 수 있는 거리는 한계가 있기 때문에, 이 구조는 대화면 LCD의 백라이트용으로 적용할 수 없다.
도 2는 통상의 직하형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 직하형 백라이트 장치(30)는 평탄한 반사 시트(32), 이 반사 시트(32) 상에 설치된 막대 형태의 LED 광원(34), 상기 LED 광원(34) 상에 배치된 차광판(36) 및 상기 차광판(36)으로부터 소정 간격(G1)을 두고 배치된 투명판(38)을 구비한다.
광원(34)은 빛(L)을 주로 평면 방향으로 방출하며 이와 같이 방출된 빛(L)은 반사 시트(32)에서 반사되어 상부의 투명판(38)을 통해 투명판 상부에 있는 LCD 패널(40)에 백라이트를 제공하게 된다. 이와 같은 구조의 백라이트 장치(30)는 LCD 패널(40) 하부에 다수의 막대형 LED 광원(34)을 설치할 수 있기 때문에, 대화면 LCD에 효과적으로 백라이트를 제공할 수 있는 장점이 있다.
하지만, LED 광원(34)으로부터 투명판(38) 사이에 미리 정해진 간격(G1)이 필요하고 투명판(38)과 LCD 패널(40) 역시 소정의 간격(G2)으로 유지되어야 하므로, 이 구조의 백라이트 장치(30)는 두께가 증가한다는 단점이 있다.
위와 같은 간격(G1, G2)은 반사 시트(32)에서 LCD 패널(40)로 진행하는 빛을 전체적으로 균일하게 하는데 필요한 것이므로, 직하형 백라이트 장치(30)의 특성상 두께 증가는 피할 수 없다.
따라서 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 도광판 하부에 공동을 형성하여 이 공동 하부에 발광 다이오드 광원을 설치하고 이 발광 다이오드 광원 상부에 빛을 반사 또는 산란시키는 수단을 설치함으로써 도광판 상측으로 방출되는 빛의 균일도를 향상시키고 그에 따라 두께 감소를 가능하게 하는 LCD 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 LCD 패널의 하부에서 조명을 제공하는 백라이트 장치로서, 반사 시트; 상기 반사 시트 상에 배치된 복수의 LED; 상기 반사 시트 상에 적층되며 상기 LED를 각기 수용하도록 아래로 개구된 복 수의 공동이 형성된 도광판; 상기 LED에 대응하는 상기 도광판 상의 위치에 서로 간격을 두고 배치된 복수의 반사 수단을 포함하며, 상기 LED에서 발생한 빛의 적어도 거의 전부는 상기 반사 수단 사이의 간격을 통해 상부로 방출되는 LCD 백라이트 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
전술한 본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 상기 반사 수단은 반사막인 것을 특징으로 한다. 선택적으로, 상기 반사막은 램버시안(Lambertian) 패턴을 갖는 다. 선택적으로, 상기 반사막은 미량의 빛을 상부로 투과시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 상기 반사 수단은 뒤집힌 프리즘 형태의 금속 스트립인 것을 특징으로 한다.
전술한 본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 상기 공동은 반구형인 것을 특징으로 한다. 이때, 전술한 본 발명의 백라이트 장치는 상기 공동 내에 채워져 상기 LED를 밀봉하는 봉지재를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 봉지재는 실리콘 또는 굴절률 정합 유체를 포함한다.
전술한 본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 상기 반사 수단의 상부에 배치된 미소 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 LCD 패널의 하부에서 조명을 제공하는 백라이트 장치로서, 반사 시트; 상기 반사 시트 상에 배치된 복수의 LED; 상기 반사 시트 상에 적층되며 상기 LED를 각기 수용하도록 아래로 개구된 복수의 공동이 형성된 도광판; 및 상기 LED에 대응하는 상기 도광판 상의 위치에 서로 간격을 두고 배치되어 상기 LED에서 입사된 빛의 일부는 상측으로 보내면서 상기 도광판 표면 쪽으로 방향 전환시켜 서로 확산되게 하는 복수의 분산 수단을 포함하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
전술한 본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 상기 분산 수단은 복수의 반사 띠와 이들 사이의 간격이 교대로 형성된 분산 패턴을 갖는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 반사 띠 사이의 간격은 중앙에서 가장자리로 갈수록 증가한다.
전술한 본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 상기 공동은 반구형인 것을 특징으로 한다. 이때, 전술한 본 발명의 백라이트 장치는 상기 공동 내에 채워져 상기 LED를 밀봉하는 봉지재를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 봉지재는 실리콘 또는 굴절률 정합 유체를 포함한다.
전술한 본 발명의 백라이트 장치는 상기 분산 수단의 상부에 배치된 확산 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 본 발명의 백라이트 장치는 상기 분산 수단의 상부에 배치된 미소 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
먼저 본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판을 구비하는 직하형 백라이트 장치를 도 3 내지 6을 참조하여 설명한다. 이들 도면에서, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판을 구비하는 직하형 백라이트 장치의 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 결합 단면도이며, 도 5는 도 4의 백라이트 장치에 확산판과 LCD 패널을 추가한 단면도이다.
도 3 내지 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판을 구비하는 직하형 백라이트 장치(100)는 평탄한 기판(102), 이 기판(102) 상면에 적층된 반사 시트(104), 이 반사 시트(104) 상에 배치된 다수의 LED(106) 및 상기 반사 시트(104) 상에 적층되고 상기 LED(106)를 수용하도록 하부에 공동(110)이 형성된 도광판(108)을 구비한다. 이때, 상기 도광판(108) 하부의 공동(110) 내에는 LED(106)를 밀봉 및 보호하도록 실리콘 및 굴절률 정합 유체(RI matching fluid) 등의 봉지재(112)가 채워진다.
또한, 상기 도광판(108) 상에는 얇은 투명막(114)이 적층되며, 상기 투명막(114)의 특정 위치에는 미리 정해진 간격으로 반사막(116)이 부착되는데, 이들은 LED(106)의 바로 위쪽에 위치되어 상기 LED(106)에서 상측으로 진행하는 빛을 반사한다.
상기 반사막(116)은 LED(106)로부터 방출된 빛 중에서 주로 상측으로 향한 빛, 바람직하게는, 내부전반사각도로 도광판(108) 상면에 도달하는 빛을 다시 도광판(108) 안으로 반사하도록 제공된다. 예컨대, 도 6에 도시한 바와 같이 반사막(116)의 중심은 LED(106)의 중심인 초점(F)과 동일 축선(130)에 존재하도록 정해지며, 반사막(116)의 면적은 외주의 지점(P)과 LED 초점(F)을 이은 선(132)이 축선(130)과 이루는 각도(α)가 내부전반사각도가 되도록 정해지면 바람직하다.
선택적으로, 상기 반사막(116)은 램버시안(Lambertian) 패턴을 가질 수 있으 며, 도달하는 빛을 대부분 반사하지만 미량의 빛은 투과시키도록 구성될 수도 있다. 이와 같은 특성의 반사막은 공지된 것이므로 추가의 설명은 생략한다.
상기 반사 시트(104)는 LED(106) 상측의 반사막(116)에 의해 반사되거나 도광판(108) 상면에서 내부 반사된 빛을 상부로 반사하도록 설계된다. 또한, 효율을 높이기 위해 반사 시트(104)의 상면 또는 도광판(108)의 밑면에 패턴을 선택적으로 형성할 수도 있다.
이와 같은 구성의 백라이트 장치(100)에서, 도 5에 도시한 바와 같이 투명막(114)과 반사막(116) 상측에 마이크로 프리즘(118)을 추가로 배치하여 이들을 통과한 빛을 추가로 확산시켜 균일도를 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 투명막(114)과 반사막(116) 또는 마이크로 프리즘(118)의 상측에는 LCD 패널(120)이 배치된다.
이하 도 6을 선행하는 도 3 내지 5와 함께 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 LCD 백라이트 장치(100)의 동작을 설명한다.
LED(106)에서 발생한 빛 중에서 반사막(116)에서 반사된 빛(L1)은 반사 시트(104)에서 다시 상부로 반사되고 반사막(116) 사이의 투명막(114)을 통해 상부로 방출되어 LCD 패널(120)에 백라이트를 제공한다. 또한, LED(106)에서 직접 투명막(114) 쪽으로 진행한 빛(L2)도 역시 대부분 반사 시트(104) 쪽으로 내부 반사되고 다시 반사 시트(104)에 의해 상부로 반사되어 반사막(116) 사이의 투명막(114)을 통해 상부로 방출되어 LCD 패널(120)에 백라이트를 제공한다. 이때, 빛(L1, L2)들은 반사막(116) 또는 투명막(114)과 반사 시트(104)에 의해 반사되는 동안 균일하 게 혼합되어 상부로 방출될 때는 원하는 수준의 균일도를 갖게 된다.
이하 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치를 도 7과 8을 참조하여 설명한다. 이들 도면에서, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작을 설명하는 단면도이며, 도 8은 도 7의 분산 부재의 밑면도이다.
도 7과 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 도광판을 구비하는 직하형 백라이트 장치(200)는 평탄한 기판(202), 이 기판(202) 상면에 적층된 반사 시트(204), 이 반사 시트(204) 상에 배치된 다수의 LED(206) 및 상기 반사 시트(204) 상에 적층되고 상기 LED(206)를 수용하도록 하부에 공동(210)이 형성된 도광판(208)을 구비한다. 이때, 상기 도광판(208) 하부의 공동(210) 내에는 LED(206)를 밀봉 및 보호하도록 실리콘 및 굴절률 정합 유체 등의 봉지재(212)가 채워진다.
또한, 상기 도광판(208) 상에는 얇은 투명막(214)이 적층되며, 상기 투명막(214)의 특정 위치에는 미리 정해진 간격으로 분산 부재(216)가 부착되는데, 이들은 LED(206)의 바로 위쪽에 위치되어 상기 LED(206)에서 상측으로 도광판(208)을 직접 투과하는 빛을 일부는 반사하고 일부는 분산시키는 기능을 한다.
상기 분산 부재(216)는 도 8에 도시한 바와 같이 대략 정방형 영역을 갖는 투명한 소재로 이루어지며, 복수의 반사 띠(216a)와 이들 사이의 간격(216b)이 교대로 형성된 분산 패턴을 갖는 것이 특징이다. 물론 분산 부재(216)의 형상은 대응하는 LED(206)의 표면 영역에 따라 달라질 수 있다. 이때, 상기 반사 띠(216a) 사이의 간격(216b)은 중앙에서 가장자리로 갈수록 증가하도록 형성한다. 이러한 반사 띠와 간격 사이의 예를 표 1에 기재하였다.
띠 순서 중심에서 제1 연부까지의 거리(mm) 중심에서 제2 연부까지의 거리(mm)
1 0.15 0.7
2 0.8535371 1.4035371
3 1.766303819 2.316303819
4 2.779253798 3.329253798
5 3.863291076 4.413291076
6 5.003455024 5.553455024
7 6.190439025 6.740439025
8 7.417828193 7.967828193
상기 반사 띠(216a)는 LED(206)로부터의 빛을 반사하도록 구성되며, 이들 사이의 간격(216b)은 일부 빛(L1)을 상측으로 보내면서 상기 도광판(208) 표면 쪽으로 방향 전환시켜 분산 부재(216) 상측의 영역에서 서로 확산되게 한다.
반사 띠(216a)는 미리 정해진 반사율 예컨대 50 내지 100%의 반사율을 갖는 소재가 투명한 분산 부재(216) 표면에 인쇄되어 형성된다. 이와 달리, 투명막(214)의 특정 위치에 반사 소재를 선택적으로 인쇄하여 상기 분산 부재(216)와 동일한 기능을 갖는 분산 수단을 구성할 수도 있다.
이와 같은 분산 부재(216)의 전체 영역은 전술한 제1 실시예의 반사막(116)과 동일한 방식으로 얻을 수 있다.
한편, LED(206)에서 직접 투명막(214)으로 향한 빛(L2)은 내부 반사된 다음 반사 시트(204)에 의해 다시 반사되어 투명막(214)을 통해 상측으로 방출되어 상부의 LCD 패널(120, 도 4 참조)에 백라이트를 제공한다. 또한, 반사 띠(216a)에 의 해 반사된 일부 빛(도시 생략)도 역시 반사 시트(204)에 의해 다시 반사된 다음 주로 투명막(214)을 통해 상측으로 방출되어 LCD 패널에 도달한다. 이때, 빛(L2)들은 반사 띠(216a) 또는 투명막(214)과 반사 시트(204)에 의해 반사되는 동안 균일하게 혼합되어 상부로 방출될 때는 원하는 수준의 균일도를 갖게 된다.
한편, 전술한 바와 같이, 분산 부재(216)의 간격(216b)을 통해 상부로 확산된 빛(L1)도 역시 분산 부재(216)의 상부 영역에서 서로 혼합되어 제2 확산 영역을 형성한다. 이 영역에 마이크로 프리즘과 같은 확산 시트를 추가로 배치하여 이들을 통과한 빛을 추가로 확산시켜 균일도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 장치를 도 9의 단면도를 참조하여 설명한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 도광판을 구비하는 직하형 백라이트 장치(300)는 평탄한 기판(302), 이 기판(302) 상면에 적층된 반사 시트(304), 이 반사 시트(304) 상에 배치된 다수의 LED(306) 및 상기 반사 시트(304) 상에 적층되고 상기 LED(306)를 수용하도록 하부에 공동(310)이 형성된 도광판(308)을 구비한다. 이때, 상기 도광판(308) 하부의 공동(310) 내에는 LED(306)를 밀봉 및 보호하도록 실리콘 및 굴절률 정합 유체 등의 봉지재(312)가 채워진다.
또한, 상기 도광판(308) 상에는 얇은 투명막(314)이 적층되며, 상기 투명막(314) 하부의 특정 위치에는 미리 정해진 간격으로 반사 부재(316)가 부착된다. 반사 부재(316)는 반사율이 높은 금속으로 구성되고, 뒤집힌 프리즘 형상이어서, LED(306)의 바로 위쪽에 위치되어 상기 LED(306)에서 상측으로 진행하는 빛(L1, L2)을 반사한다.
빛(L1)은 반사 부재(316)에 의해 반사 시트(304) 쪽으로 반사되고, 빛(L2)은 먼저 투명막(314) 쪽으로 반사된 다음 다시 반사 시트(304) 쪽으로 내부 반사된다. 그런 다음, 이들 빛(L1, L2)은 반사 시트(304)에 의해 다시 반사되어 투명막(314)을 통해 상측의 LCD 패널(120, 도 5 참조)에 백라이트를 제공한다.
이와 같은 반사 부재(316)의 전체 영역은 전술한 제1 실시예의 반사막(116)과 동일한 방식으로 얻을 수 있다.
한편, LED(306)에서 투명막(314) 쪽으로 진행한 빛(L3)은 도광판(308) 상면에서 내부 반사된 다음 반사 시트(304)에 의해 상측으로 다시 반사되어 투명막(314)을 통해 상측의 LCD 패널에 백라이트를 제공한다.
이와 같은 과정에서, 빛(L1-L3)들은 균일하게 혼합되어 상부로 방출될 때는 원하는 수준의 균일도를 갖게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명의 도광판을 구비하는 직하형 LCD 백라이트 장치에 따르면, 도광판 하부에 공동을 설치하여 이 공동 하부에 발광 다이오드 광원을 설치하고 이 발광 다이오드 광원 상부에 빛을 반사하는 반사막/반사 부재를 설치함으로써 도광판 상측으로 방출되는 빛의 균일도를 향상시키고 그에 따라 전체 LCD 백라이트 장치의 두께를 감소시킬 수 있다.
또한, 도광판 하부에 공동을 설치하여 이 공동 하부에 발광 다이오드 광원을 설치하고 이 발광 다이오드 광원 상부에 빛을 분산하는 분산 부재를 설치함으로써 도광판 상측으로 방출되는 빛의 균일도를 향상시키고 그에 따라 전체 LCD 백라이트 장치의 두께를 감소시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (17)

  1. LCD 패널의 하부에서 조명을 제공하는 백라이트 장치에 있어서,
    반사 시트;
    상기 반사 시트 상에 배치된 복수의 LED;
    상기 반사 시트 상에 적층되며 상기 LED를 각기 수용하도록 아래로 개구된 복수의 공동이 형성된 도광판;
    상기 LED에 대응하는 상기 도광판 상의 위치에 서로 간격을 두고 배치된 복수의 반사 수단을 포함하며,
    상기 LED에서 발생한 빛의 적어도 거의 전부는 상기 반사 수단 사이의 간격을 통해 상부로 방출되는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사 수단은 반사막인 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반사막은 램버시안(Lambertian) 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 반사막은 미량의 빛을 상부로 투과시키는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 반사 수단은 뒤집힌 프리즘 형태의 금속 스트립인 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 공동은 반구형인 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 공동 내에 채워져 상기 LED를 밀봉하는 봉지재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 봉지재는 실리콘 또는 굴절률 정합 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 반사 수단의 상부에 배치된 미소 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  10. LCD 패널의 하부에서 조명을 제공하는 백라이트 장치에 있어서,
    반사 시트;
    상기 반사 시트 상에 배치된 복수의 LED;
    상기 반사 시트 상에 적층되며 상기 LED를 각기 수용하도록 아래로 개구된 복수의 공동이 형성된 도광판; 및
    상기 LED에 대응하는 상기 도광판 상의 위치에 서로 간격을 두고 배치되어 상기 LED에서 입사된 빛의 일부는 상측으로 보내면서 상기 도광판 표면 쪽으로 방향 전환시켜 서로 확산되게 하는 복수의 분산 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 분산 부재는 복수의 반사 띠와 이들 사이의 간격이 교대로 형성된 분산 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 반사 띠 사이의 간격은 중앙에서 가장자리로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 공동은 반구형인 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 공동 내에 채워져 상기 LED를 밀봉하는 봉지재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 봉지재는 실리콘 또는 굴절률 정합 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 분산 부재의 상부에 형성된 확산 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  17. 제10항에 있어서, 상기 분산 부재의 상부에 배치된 미소 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100763404B1 (ko) * 2006-05-10 2007-10-04 삼성코닝 주식회사 백 라이트 유닛
KR100964467B1 (ko) * 2009-11-24 2010-06-16 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
KR101015485B1 (ko) * 2009-06-29 2011-02-22 주식회사 에이앤피 테크 도광판 및 그 제조방법
WO2011025114A1 (ko) * 2009-08-27 2011-03-03 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
KR20110022506A (ko) * 2009-08-27 2011-03-07 엘지전자 주식회사 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
CN102890365A (zh) * 2012-10-22 2013-01-23 华南理工大学 一种直下式led液晶模组
US8382305B2 (en) 2010-01-06 2013-02-26 Lg Innotek Co., Ltd. Backlight unit and display device using the same
KR101277834B1 (ko) * 2007-12-20 2013-06-21 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR20140028429A (ko) * 2012-08-29 2014-03-10 엘지이노텍 주식회사 라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템
KR101384175B1 (ko) * 2007-09-28 2014-04-18 삼성전자주식회사 백라이트 유닛
KR101468961B1 (ko) * 2008-08-29 2014-12-05 삼성전자주식회사 발광 장치 및 이를 구비하는 백라이트 유닛
USRE47656E1 (en) 2009-08-27 2019-10-22 Lg Electronics Inc. Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
CN111025743A (zh) * 2018-10-10 2020-04-17 中强光电股份有限公司 光源模块及显示装置
CN111458925A (zh) * 2019-01-18 2020-07-28 中强光电股份有限公司 光源模块及显示装置
WO2020189857A1 (ko) * 2019-03-20 2020-09-24 희성전자 주식회사 디스플레이용 백라이트 장치
WO2020189858A1 (ko) * 2019-03-20 2020-09-24 희성전자 주식회사 디스플레이용 백라이트 장치
CN112241085A (zh) * 2019-07-16 2021-01-19 三星显示有限公司 光源单元
USRE48690E1 (en) 2011-09-09 2021-08-17 Lg Innotek Co., Ltd. Light unit and a LCD liquid crystal display comprising the light unit

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1082916A (ja) 1996-09-06 1998-03-31 Omron Corp 面光源装置及び液晶表示装置
DE10102586A1 (de) 2001-01-20 2002-07-25 Philips Corp Intellectual Pty Beleuchtungseinrichtung mit punktförmigen Lichtquellen
KR20030081975A (ko) * 2002-04-15 2003-10-22 삼성전자주식회사 광공급장치 및 이를 이용한 액정표시장치
KR20040083891A (ko) * 2003-03-25 2004-10-06 주식회사 파인옵틱스 얇은 두께를 가진 직하형 백라이트용 모듈 및 이를 적용한시스템

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100763404B1 (ko) * 2006-05-10 2007-10-04 삼성코닝 주식회사 백 라이트 유닛
KR101384175B1 (ko) * 2007-09-28 2014-04-18 삼성전자주식회사 백라이트 유닛
KR101277834B1 (ko) * 2007-12-20 2013-06-21 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR101468961B1 (ko) * 2008-08-29 2014-12-05 삼성전자주식회사 발광 장치 및 이를 구비하는 백라이트 유닛
KR101015485B1 (ko) * 2009-06-29 2011-02-22 주식회사 에이앤피 테크 도광판 및 그 제조방법
KR20110022506A (ko) * 2009-08-27 2011-03-07 엘지전자 주식회사 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
WO2011025114A1 (ko) * 2009-08-27 2011-03-03 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
CN102576520A (zh) * 2009-08-27 2012-07-11 Lg电子株式会社 显示装置
US8330708B2 (en) 2009-08-27 2012-12-11 Lg Electronics Inc. Display device
USRE47656E1 (en) 2009-08-27 2019-10-22 Lg Electronics Inc. Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
CN102576521A (zh) * 2009-08-27 2012-07-11 Lg电子株式会社 显示装置
WO2011025115A1 (ko) * 2009-08-27 2011-03-03 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
US8531387B2 (en) 2009-08-27 2013-09-10 Lg Electronics Inc. Display device
KR100964467B1 (ko) * 2009-11-24 2010-06-16 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
US8382305B2 (en) 2010-01-06 2013-02-26 Lg Innotek Co., Ltd. Backlight unit and display device using the same
USRE48690E1 (en) 2011-09-09 2021-08-17 Lg Innotek Co., Ltd. Light unit and a LCD liquid crystal display comprising the light unit
KR20140028429A (ko) * 2012-08-29 2014-03-10 엘지이노텍 주식회사 라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템
CN102890365A (zh) * 2012-10-22 2013-01-23 华南理工大学 一种直下式led液晶模组
CN111025743A (zh) * 2018-10-10 2020-04-17 中强光电股份有限公司 光源模块及显示装置
CN111458925A (zh) * 2019-01-18 2020-07-28 中强光电股份有限公司 光源模块及显示装置
WO2020189857A1 (ko) * 2019-03-20 2020-09-24 희성전자 주식회사 디스플레이용 백라이트 장치
WO2020189858A1 (ko) * 2019-03-20 2020-09-24 희성전자 주식회사 디스플레이용 백라이트 장치
CN112241085A (zh) * 2019-07-16 2021-01-19 三星显示有限公司 光源单元

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KR100664984B1 (ko) 2007-01-09

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