KR20080041495A - Backlight unit and liquid crystal display using the same - Google Patents

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KR20080041495A
KR20080041495A KR1020060109640A KR20060109640A KR20080041495A KR 20080041495 A KR20080041495 A KR 20080041495A KR 1020060109640 A KR1020060109640 A KR 1020060109640A KR 20060109640 A KR20060109640 A KR 20060109640A KR 20080041495 A KR20080041495 A KR 20080041495A
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강성용
김우준
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삼성전자주식회사
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Abstract

A backlight unit and an LCD(Liquid Crystal Display) device using the same are provided to dispose LEDs in the front and end of linear optical waveguides to control a point light source with a linear light source, thereby reducing the number of the LEDs significantly to reduce the amount of current consumption and production cost. A backlight unit comprises plural linear optical waveguides(210) and plural LEDs(Light Emitting Diodes)(220). Each of the plural LEDs is positioned in at least an end of the plural linear optical waveguides. A light source includes at least one of red, green, and blue. The optical waveguide includes a linear waveguide or a multiple waveguide. A light guide panel of an optical fiber shape includes the first fiber and the second fiber. The first fiber encloses the second fiber.

Description

백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY USING THE SAME}BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY USING THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 개략 분해 사시도.1 is a schematic exploded perspective view of a backlight unit according to the present invention;

도 2는 도 1의 선 A-A에서 취한 단면도.FIG. 2 is a sectional view taken on line A-A in FIG. 1; FIG.

도 3은 본 발명에 따른 광도파로의 개략 사시도.3 is a schematic perspective view of an optical waveguide according to the present invention;

도 4는 도 3의 선 B-B에서 취한 단면도.4 is a sectional view taken on line B-B in FIG. 3;

도 5는 본 발명의 변형예에 따른 광도파로의 개략 사시도.5 is a schematic perspective view of an optical waveguide according to a modification of the present invention.

도 6은 도 5의 선 C-C에서 취한 단면도.FIG. 6 is a sectional view taken on line C-C in FIG. 5; FIG.

도 7은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 이용한 액정 표시 장치의 분해 사시도.7 is an exploded perspective view of a liquid crystal display using the backlight unit according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 하부 수납부재 210: 광도파로100: lower housing member 210: optical waveguide

220: 발광 다이오드 200: 광원 유닛220: light emitting diode 200: light source unit

310: 프리즘 시트 320: 확산 시트310: prism sheet 320: diffusion sheet

330: 반사 시트 1000: 백라이트 유닛330: reflective sheet 1000: backlight unit

2200: 액정 표시 패널2200: liquid crystal display panel

본 발명은 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 광도파로를 이용한 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit and a liquid crystal display using the same, and more particularly, to a backlight unit using an optical waveguide and a liquid crystal display using the same.

일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 경량, 박형, 저전력 구동, 풀-컬러, 고해상도 구현 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 확대되고 있다. 현재 액정 표시 장치는 컴퓨터, 노트북, PDA, 전화기, TV, 오디오/비디오기기 등에서 사용되고 있다. 이러한 액정 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광의 투과량이 조절되는 액정 표시 패널에 원하는 화상을 표시한다.In general, the liquid crystal display (LCD) has been expanding its application range due to features such as light weight, thinness, low power driving, full color, and high resolution. Currently, liquid crystal displays are used in computers, notebooks, PDAs, telephones, TVs, and audio / video devices. Such a liquid crystal display displays a desired image on a liquid crystal display panel in which light transmittance is adjusted according to image signals applied to a plurality of control switches arranged in a matrix form.

이러한 액정 표시 장치는 상기 액정 표시 패널과 상기 액정 표시 패널의 하부에 구비되어 상기 액정 표시 패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 포함한다. 이때, 종래 기술에 따른 백라이트 유닛은 광원이 액정 표시 패널의 측면에 위치하는 에지형 타입과, 광원이 액정 표시 패널의 하부면에 위치하는 직하형 타입으로 나눌 수 있으며, 상기 직하형 타입의 백라이트 유닛은 다시 광원의 종류에 따라 그 구분을 달리 할 수 있다.The liquid crystal display device includes a backlight unit provided under the liquid crystal display panel and the liquid crystal display panel to supply light to the liquid crystal display panel. In this case, the backlight unit according to the prior art may be divided into an edge type in which a light source is located on the side of the liquid crystal display panel, and a direct type in which the light source is located on the lower surface of the liquid crystal display panel. Again, the distinction can be made according to the type of light source.

상기와 같은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛 중 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 광원으로 사용하는 직하형 타입의 백라이트 유닛은 대형 액정 표시 장치에 적용될 때 대형 액정 표시 장치에서 요구되는 휘도를 만족시키기 위해 많은 수의 발광 다이오드(예를 들어, TV의 경우 그 크기에 따라 약 200개 내지 2000개의 발광 다이오드를 사용)를 사용하고 있다.Among the backlight units according to the related art, a direct type backlight unit using a light emitting diode (LED) as a light source is used to satisfy a luminance required in a large liquid crystal display when applied to a large liquid crystal display. A large number of light emitting diodes are used (eg, about 200 to 2000 light emitting diodes, depending on the size of the TV).

하지만, 상기와 같이 많은 수의 발광 다이오드를 사용할 경우 발광 다이오드의 동작 시 발생되는 열에 의해 액정 표시 패널이 열화되는 등의 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 광원으로 발광 다이오드가 아닌 램프를 사용하더라도 램프에 의해 발생되는 열로 인해 문제가 발생될 수 있다.However, when a large number of light emitting diodes are used as described above, problems such as deterioration of the liquid crystal display panel due to heat generated when the light emitting diodes are operated may occur. In addition, even when a lamp other than the light emitting diode is used as the light source, a problem may occur due to the heat generated by the lamp.

본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발열문제를 최소화할 수 있는 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to provide a backlight unit and a liquid crystal display using the same, which can minimize a heat generation problem.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 선형인 다수의 광도파로와, 상기 다수의 광도파로 적어도 일끝단에 각각 위치한 다수의 발광 다이오드를 구비하되, 상기 광원은 적색, 녹색, 청색 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of linear optical waveguides and a plurality of light emitting diodes positioned at at least one end of the plurality of optical waveguides, respectively, wherein the light source includes at least one of red, green, and blue light. It provides a backlight unit comprising a.

또한, 본 발명은 선 형태이며 다수의 광도파로 및 상기 다수의 광도파로 적어도 일끝단에 각각 위치한 다수의 광원을 구비하되 상기 광원은 적색, 녹색, 청색 중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛으로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치를 제공한다.In addition, the present invention includes a plurality of light guides and a plurality of light guides and a plurality of light sources respectively located at at least one end of the plurality of optical waveguides, wherein the light source comprises at least one of red, green and blue; It provides a liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel for displaying an image using the light supplied from the backlight unit.

이때, 상기 광도파로는 선 형태의 도파로 또는 다중형 도파로를 포함할 수 있다. 상기 광섬유 형태의 도광판은 제 1 섬유와 다수의 제 2 섬유를 포함하며, 상기 제 1 섬유는 다수의 제 2 섬유를 둘러싸는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 다수의 제 2 섬유 각각에는 발광 다이오드가 구비되며, 상기 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 섬유는 제 2 섬유보다 굴절률이 낮은 것이 바람직하다. 또한, 상기 광도파로의 표면에는 패턴이 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 패턴은 액정 표시 패널에 대향하는 광도파로의 표면에 형성되는 것이 바람직하다.In this case, the optical waveguide may include a linear waveguide or a multiple waveguide. The light guide plate in the form of an optical fiber includes a first fiber and a plurality of second fibers, and the first fiber surrounds the plurality of second fibers. In addition, each of the plurality of second fibers is provided with a light emitting diode, and the light emitting diode may include at least one of red, green, and blue light emitting diodes. In addition, it is preferable that the first fiber has a lower refractive index than the second fiber. In addition, it is preferable that a pattern is formed on the surface of the optical waveguide. In this case, the pattern is preferably formed on the surface of the optical waveguide facing the liquid crystal display panel.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.

도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 개략 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 선 A-A에서 취한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 광도파로의 개략 사시도이고, 도 4는 도 3의 선 B-B에서 취한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광도파로의 개략 사시도이고, 도 6은 도 5의 선 C-C에서 취한 단면도이다.1 is a schematic exploded perspective view of a backlight unit according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken at line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic perspective view of an optical waveguide according to the present invention, and FIG. 4 is a line BB of FIG. 3. 5 is a schematic perspective view of an optical waveguide according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken on line CC of FIG. 5.

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 광도파 로(210)와 상기 광도파로(210)의 적어도 일측에 구비된 발광 다이오드(220)를 포함하는 광원 유닛(200)을 포함한다. 이때, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 상기 광도파로(210)의 상부에 광학 시트(310, 320)를 더 포함할 수 있으며, 상기 광도파로(210)와 발광 다이오드(220) 및 광학 시트(310, 320, 330)를 수납하기 위한 하부 수납부재(100)를 더 포함할 수 있다.1 and 2, the backlight unit includes a light source unit 200 including an optical waveguide 210 and a light emitting diode 220 provided on at least one side of the optical waveguide 210. Include. In this case, the backlight unit according to the present invention may further include an optical sheet 310, 320 on the optical waveguide 210, the optical waveguide 210, the light emitting diode 220 and the optical sheet 310, A lower accommodating member 100 for accommodating the 320 and 330 may be further included.

상기 발광 다이오드(220)는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 광원으로서, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 이러한 발광 다이오드(220)는 그 내부에 p-n 접합구조를 가지는 화합물 반도체인 발광칩을 포함하며, 상기 발광 다이오드(220)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 발하기 위해 상기 발광칩 자체가 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 발하거나, 자외선을 발하는 발광칩과 상기 자외선을 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광으로 여기하기 위한 형광체를 사용하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 구현할 수 있다. 상기와 같이 본 발명은 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 발하는 발광 다이오드를 이용하여 각각의 색을 조합하거나 개별적으로 사용하여 백색(W)을 포함한 여러 가지 색을 구현할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 발광 다이오드(220)로 백색(W)만을 발하는 발광 다이오드를 사용할 수도 있다.The light emitting diode 220 is a light source of the backlight unit according to the present invention, and may include red (R), green (G), and blue (B) light emitting diodes. The light emitting diode 220 includes a light emitting chip which is a compound semiconductor having a pn junction structure therein, and the light emitting diode 220 emits red (R), green (G), and blue (B). The light emitting chip itself emits red (R), green (G) and blue (B), or emits ultraviolet light and the ultraviolet light and red (R), green (G) and blue (B) light The phosphor may be used to implement red (R), green (G), and blue (B). As described above, the present invention may implement various colors including white (W) by combining or individually using respective colors using light emitting diodes emitting red (R), green (G), and blue (B), respectively. have. However, the present invention is not limited thereto, and a light emitting diode emitting only white (W) may be used as the light emitting diode 220.

상기 광도파로(210)는 상기 발광 다이오드(220)에서 방출된 광을 선 광원으로 조절하기 위한 것으로서, 선형 도파로 또는 다중형 도파로를 포함할 수 있다.The optical waveguide 210 is for adjusting the light emitted from the light emitting diode 220 to a line light source, and may include a linear waveguide or a multiple waveguide.

상기 선형 도파로는 관 형상의 도광판으로서, 길이방향에서 수직한 단면이 원형인 것이 바람직하다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 선형 도파로는 내부가 충진 될 수도 있다. 이러한 본 발명에 따른 선형 도파로는 아크릴 수지이며 PMMA(Poly Methy Methacrylate)인 폴리올레핀 또는 폴리카보네이트와 같은 일정한 굴절률을 갖는 투명한 재질로 제조할 수 있다.The linear waveguide is a tubular light guide plate, and preferably has a circular cross section perpendicular to the longitudinal direction. However, the present invention is not limited thereto, and the linear waveguide may be filled inside. The linear waveguide according to the present invention may be made of a transparent material having a constant refractive index, such as polyolefin or polycarbonate, which is an acrylic resin and polymethyacrylate (PMMA).

또한, 본 발명에 따른 선형 도파로는 도 3 (a)에 도시된 바와 같이 세 개의 선형 도파로(210a ~ 210c)를 하나의 세트로 하고 각각의 선형 도파로 선단과 기단에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중 어느 하나의 발광 다이오드(220)를 배치하여 각각의 선형 도파로가 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 발하도록 할 수 있다. 이때, 상기 발광 다이오드(220)의 출광부는 상기 선형 도파로의 입광부와 대응되도록 하여 광의 손실을 최소화하는 것이 바람직하다.In addition, the linear waveguide according to the present invention is a set of three linear waveguides (210a ~ 210c) as shown in Figure 3 (a), and the red (R), green (G) at the front and base of each linear waveguide ), One of the blue light emitting diodes 220 may be disposed so that each of the linear waveguides emits red (R), green (G), and blue (B). In this case, it is preferable that the light exit portion of the light emitting diode 220 correspond to the light incident portion of the linear waveguide to minimize the loss of light.

하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 도 3 (b)에 도시된 바와 같이 하나의 선형 도파로를 더 추가하고 상기 적색, 녹색, 청색의 발광 다이오드(220) 중 휘도가 약한 발광 다이오드(220) 예를 들어, 녹색(G) 발광 다이오드(220)를 배치시켜 녹색(G)을 발하는 두 개의 선형 도파로와 적색(R), 청색(B)을 각각 발하는 두 개의 선형 도파로(210a ~ 210d)를 하나의 세트로 할 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 상기와 같은 선형 도파로 세트를 다수개 구비하여 액정 표시 장치에서 필요로 하는 휘도를 갖도록 할 수 있다. 물론, 필요에 따라서 선형 도파로 세트를 구성하는 상기 선형 도파로의 개수는 유동적으로 변할 수 있다. 즉, 상기 선형 도파로를 하나만 사용하고 이의 적어도 일끝단에 백색(W)을 발하는 발광 다이오드(220)를 구비할 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 3B, one linear waveguide is further added, and the light emitting diode 220 of the red, green, and blue light emitting diodes 220 is weak. By arranging the green (G) light emitting diodes 220, two sets of linear waveguides emitting green (G) and two linear waveguides 210a to 210d emitting red (R) and blue (B) may be set as one set. It may be. In addition, the backlight unit according to the present invention may include a plurality of linear waveguide sets as described above to have the luminance required by the liquid crystal display. Of course, the number of the linear waveguides constituting the set of linear waveguides may vary in accordance with necessity. That is, the light emitting diode 220 may use only one linear waveguide and emit white (W) at at least one end thereof.

상기 다중형 도파로는 도 5에 도시된 바와 같이 발광 다이오드(220)에서 방 출된 광을 직접적으로 입사 받기 위한 다수의 코어(Core)(211a ~ 211c)와, 상기 다수의 코어(211a ~ 211c)를 둘러싸는 클래드(Clad)(212)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 다수의 코어(211a ~ 211c)는 상기 선형 도파로와 유사하게 중공 형태로서, 그 길이방향에 수직하는 단면이 원형인 것이 바람직하다. 또한, 상기 클래드(212) 역시 상기 다수의 코어(211a ~ 211c)와 동일하게 길이방향에 수직하는 단면이 원형인 것이 바람직하다.As shown in FIG. 5, the plurality of waveguides may include a plurality of cores 211a to 211c and a plurality of cores 211a to 211c to directly receive the light emitted from the light emitting diodes 220. It may include a clad 212. At this time, the plurality of cores (211a ~ 211c) is a hollow shape similar to the linear waveguide, it is preferable that the cross section perpendicular to the longitudinal direction is circular. In addition, the clad 212 may also have a circular cross section perpendicular to the longitudinal direction in the same manner as the plurality of cores 211a to 211c.

또한, 상기 다수의 코어는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 각각 발하는 적어도 세 개의 발광 다이오드(220)에서 방출하는 광을 조절하기 위해 적어도 세 개의 코어(211a ~ 211c)를 포함할 수 있으며, 상기 코어(211a ~ 211c)의 기단과 선단에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 발하는 적어도 하나의 발광 다이오드(220)가 각각 배치될 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 발광 다이오드(220)는 상기 코어(211a ~ 211c)의 기단 또는 선단에만 배치될 수도 있다. 이때, 상기 코어(211a ~ 211c)에 입사된 광은 클래드(212)를 통해 외부로 출사될 수 있다. 이러한 다중형 도파로는 예를들어, 코어(211a ~ 211c)로 PMMA를 사용하고 클래드(212)로 상기 PMMA보다 굴절률이 낮은 물질을 이용하여 제작할 수 있다. 또한, 상기 다중형 도파로는 클래드(212)가 코어(211a ~ 211c)보다 굴절률이 낮으므로 클래드(212)에 소정의 패턴을 형성하여 전반사가 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 코어(211a ~ 211c)를 클래드(212)가 둘러싸도록 형성하여 코어(211a ~ 211c)를 통해 방출된 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광이 클래드(212)에서 혼합됨으로써 색 얼룩으로 인한 색재현성 저하를 방지할 수 있다.In addition, the plurality of cores may include at least three cores 211a to 211c to adjust light emitted from at least three light emitting diodes 220 emitting red (R), green (G), and blue (B), respectively. At least one light emitting diode 220 emitting red (R), green (G), and blue (B) may be disposed at the base end and the front end of the cores 211a to 211c, respectively. However, the present invention is not limited thereto, and the light emitting diode 220 may be disposed only at the base end or the front end of the cores 211a to 211c. In this case, the light incident on the cores 211a to 211c may be emitted to the outside through the clad 212. For example, the multiple waveguide may be manufactured by using PMMA as the cores 211a to 211c and using a material having a lower refractive index than the PMMA as the clad 212. In addition, since the cladding 212 has a lower refractive index than the cores 211a to 211c, it is preferable to form a predetermined pattern in the clad 212 so that total reflection does not occur. As described above, the cores 211a to 211c are formed so that the clad 212 surrounds the red (R), green (G), and blue (B) light emitted through the cores 211a to 211c. By mixing, the color reproducibility deterioration due to color unevenness can be prevented.

또한, 본 실시예에서는 상기 광도파로(210)를 통해 방출된 광이 상부 즉, 액정 표시 패널에 입사될 수 있도록 광도파로(210)의 하부에 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 도 4와 도 6에 도시된 바와 같이 상기 광도파로(210)의 하부에 패턴(214)을 형성하여 광도파로(210)에서 액정 표시 패널의 대향측으로 광이 출사되지 않도록 할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 패턴(214)을 생략하고 상기 광도파로(210)의 하부에 광을 반사시키기 위한 반사 시트(330)만을 구비할 수도 있다. 물론, 상기 패턴(214)과 반사 시트(330)를 동시에 사용할 수도 있다.Also, in the present exemplary embodiment, a pattern may be formed on the lower portion of the optical waveguide 210 so that light emitted through the optical waveguide 210 may be incident on the upper portion, that is, the liquid crystal display panel. That is, as shown in FIGS. 4 and 6, the pattern 214 may be formed under the optical waveguide 210 to prevent light from being emitted from the optical waveguide 210 to the opposite side of the liquid crystal display panel. However, the present invention is not limited thereto, and the pattern 214 may be omitted, and only the reflective sheet 330 for reflecting light below the optical waveguide 210 may be provided. Of course, the pattern 214 and the reflective sheet 330 may be used at the same time.

상기와 같이 본 발명은 선형인 광도파로(210)의 기단 및 선단에 발광 다이오드(220)를 배치하여 점 광원을 선 광원으로 조절하여 종래보다 발광 다이오드(220)의 개수를 현저히 줄일 수 있어 전류 소모량과 제조단가를 절감할 수 있다. 또한, 적은 수의 발광 다이오드(220)를 사용하고 백라이트 유닛의 측면에 발광 다이오드(220)를 배치하여 발광 다이오드(220)에서 발생된 열에 의해 액정 표시 패널이 열화되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the light emitting diode 220 is disposed at the base and the tip of the linear optical waveguide 210 to adjust the point light source to the line light source, thereby significantly reducing the number of the light emitting diodes 220 than before. And manufacturing cost can be reduced. In addition, by using a small number of light emitting diodes 220 and arranging the light emitting diodes 220 on the side of the backlight unit, it is possible to prevent the liquid crystal display panel from being degraded by the heat generated from the light emitting diodes 220.

한편, 상기와 같은 본 발명에 따른 광원 유닛(200)은 백라이트 유닛의 조립 시 광원 유닛(200)의 상부 및 하부에 위치하는 광학 시트(310, 320, 330)와의 기울기에 차이를 줄 수 있다. 즉, 상기 광원 유닛(200)의 일측을 기울어지게 하여 광원 유닛(200)과 광학 시트(310, 320, 330)가 특정 기울기를 갖도록 할 수 있다. 상기와 같이 광원 유닛(200)과 광학 시트(310, 320, 330)가 평행하지 않도록 하여 백라이트 유닛의 휘도 균일성을 확보할 수 있다. 즉, 예를 들어 상기 광도파로(210)의 일측에만 발광 다이오드(220)가 구비될 경우 광도파로(210)의 입광부에서 대광부로 멀어질수록 휘도는 낮아진다. 이때, 광도파로(210)의 입광부와 확산 시트(320)의 거리를 대광부와 확산 시트(320)와의 거리보다 멀게 하여 전체적인 휘도를 균일하게 할 수 있다.On the other hand, the light source unit 200 according to the present invention as described above may give a difference in the inclination with the optical sheets 310, 320, 330 located on the upper and lower portions of the light source unit 200 when the backlight unit is assembled. That is, one side of the light source unit 200 may be inclined such that the light source unit 200 and the optical sheets 310, 320, and 330 have a specific inclination. As described above, the light source unit 200 and the optical sheets 310, 320, and 330 may not be parallel to ensure luminance uniformity of the backlight unit. That is, for example, when the light emitting diode 220 is provided only at one side of the optical waveguide 210, the luminance is lowered as the light emitting diode 220 moves away from the light incident portion of the optical waveguide 210 to the light portion. At this time, the distance between the light incident portion of the optical waveguide 210 and the diffusion sheet 320 may be greater than the distance between the light guide portion and the diffusion sheet 320 to make the overall luminance uniform.

한편, 상기 광학 시트(310, 320, 330)는 상기 광도파로(210)를 통해 선 광원으로 조절된 광을 면광원으로 조절하기 위한 것으로서, 본 실시예에서는 확산시트와 프리즘시트를 포함할 수 있다.On the other hand, the optical sheet 310, 320, 330 is to control the light adjusted by the line light source through the optical waveguide 210 to a surface light source, in this embodiment may include a diffusion sheet and a prism sheet. .

상기 확산 시트(310)는 광도파로(210)의 상면에 위치하여 광도파로(210)에서 출사된 광을 균일하게 확산하여 프리즘 시트(320) 및 액정 표시 패널의 정면 방향으로 전달하여 시야각을 넓히고 휘점, 휘선, 얼룩 등의 확산을 경감시키기 위한 것으로서, 상기 광도파로(210)와 프리즘 시트(320) 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 이러한 확산 시트(310)는 폴리카보네이트(PC) 수지 또는 폴리에스테르(PET) 수지를 사용하여 제작할 수 있다.The diffusion sheet 310 is positioned on the upper surface of the optical waveguide 210 and uniformly diffuses the light emitted from the optical waveguide 210 to be transmitted to the front direction of the prism sheet 320 and the liquid crystal display panel to widen the viewing angle and bright spot. In order to reduce diffusion of bright lines, stains, and the like, it is preferable to be positioned between the optical waveguide 210 and the prism sheet 320. The diffusion sheet 310 may be manufactured using polycarbonate (PC) resin or polyester (PET) resin.

상기 프리즘 시트(320)는 확산 시트(310)에서 출사된 광을 굴절, 집광시켜 휘도를 상승시켜 액정 표시 패널에 입사시키기 위한 것으로서, 이를 위해 상기 광도파로(210)의 상면 즉, 광도파로(210)와 액정 표시 패널 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 이러한 프리즘 시트(320)로는 띠 모양의 마이크로 프리즘(Micro-Prism)이 폴리에스테르(PET)와 같은 모재 상부에 형성된 것으로 수평, 수직 두 장을 하나의 세트로 하여 사용할 수 있다.The prism sheet 320 is for refracting and condensing the light emitted from the diffusion sheet 310 to increase the luminance to be incident on the liquid crystal display panel. For this purpose, the upper surface of the optical waveguide 210, that is, the optical waveguide 210. ) And the liquid crystal display panel. As the prism sheet 320, a strip-shaped micro-prism is formed on a base material such as polyester, and two horizontal and vertical sheets may be used as one set.

상기 반사 시트(330)는 광도파로(200)의 하부면으로 빠져 나오는 광을 다시 반사시켜 액정 표시 패널 내로 입사시키기 위한 것으로서, 이를 위해 상기 반사 시 트(330)는 상기 광도파로(200)의 하부면에 위치하는 것이 바람직하다. 이러한 반사 시트(330)는 예를 들어 스테인레스 강(SUS), 황동(Brass), 알루미늄(Aluminum), 폴리에스테르(PET) 등의 모재 상에 은(Silver) 또는 티타늄(Titanium) 등 반사율이 높은 물질을 코팅하여 제작할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 반사 시트(330)는 하부 수납부재(100)의 바닥면에 반사 효율이 우수한 물질을 형성하여 생략될 수도 있다. 또한, 상기 반사 시트(330)는 하부 수납부재(100)와 일체로 형성될 수도 있다.The reflective sheet 330 is for reflecting the light exiting to the lower surface of the optical waveguide 200 again and incident the light into the liquid crystal display panel. For this purpose, the reflective sheet 330 is a lower portion of the optical waveguide 200. It is preferable to be located on the surface. The reflective sheet 330 is a material having high reflectance such as silver or titanium on a base metal such as stainless steel, brass, aluminum, polyester, or the like. It can be produced by coating. However, the present invention is not limited thereto, and the reflective sheet 330 may be omitted by forming a material having excellent reflection efficiency on the bottom surface of the lower housing member 100. In addition, the reflective sheet 330 may be integrally formed with the lower housing member 100.

상기 하부 수납부재(100)는 상부면이 개방된 직육면체의 박스 형태로 형성되어 내부에는 소정 깊이의 수납공간이 형성될 수 있다. 이러한 하부 수납부재(100)는 바닥면과, 바닥면으로부터 각 가장자리에서 수직으로 돌출 연장된 측벽을 포함할 수 있다. 상기와 같은 하부 수납부재(100)의 수납공간에 상기 광도파로(210), 광학 시트(310, 320), 발광 다이오드(220)를 수납할 수 있다.The lower accommodating member 100 may be formed in a box shape of a rectangular parallelepiped in which an upper surface thereof is opened, and an accommodating space having a predetermined depth may be formed therein. The lower accommodating member 100 may include a bottom surface and sidewalls extending vertically from each edge from the bottom surface. The optical waveguide 210, the optical sheets 310 and 320, and the light emitting diode 220 may be stored in the storage space of the lower housing member 100 as described above.

다음은 전술한 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 이용한 액정 표시 장치에 대해 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 후술할 내용 중 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.Next, a liquid crystal display using the backlight unit according to the present invention described above will be described with reference to the accompanying drawings. Descriptions overlapping with the foregoing description will be omitted or briefly described.

도 7은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 이용한 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view of a liquid crystal display using the backlight unit according to the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정 표시 패널(2200)과, 입광면에 발광 다이오드(220)가 구비된 광도파로(210)를 구비하는 광원 유닛(200) 을 포함하는 백라이트 유닛(1000)과, 상기 백라이트 유닛(1000)을 수납하기 위한 몰드 프레임(2000)과, 액정 표시 패널(2200)과 백라이트 유닛(1000) 상부의 소정 영역 및 측부를 감싸기 위한 상부 수납부재(2400)를 포함한다.Referring to FIG. 7, a liquid crystal display according to the present invention includes a liquid crystal display panel 2200 and a backlight including a light source unit 200 including an optical waveguide 210 having a light emitting diode 220 on a light incident surface. The unit 1000, a mold frame 2000 for accommodating the backlight unit 1000, and an upper accommodating member 2400 for enclosing a predetermined region and a side portion of the liquid crystal display panel 2200 and the backlight unit 1000. It includes.

상기에서, 액정 표시 패널(2200)은 박막 트랜지스터 기판(2220)과, 박막 트랜지스터 기판(2220)에 접속된 데이터측 및 게이트측 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP)(2260a, 2280a)와, 데이터측 및 게이트측 테이프 캐리어 패키지(2260a, 2280a)에 각기 접속된 데이터측 및 게이트측 인쇄 회로 기판(2260b, 2280b)과, 박막 트랜지스터 기판(2220)에 대응하는 컬러 필터 기판(2240)과, 박막 트랜지스터 기판(2220)과 컬러 필터 기판(2240) 사이에 주입된 (도시되지 않은) 액정층을 포함한다. 또한, 컬러 필터 기판(2240) 상부와 박막 트랜지스터 기판(2220) 하부에 각기 대응되어 형성된 (도시되지 않은) 편광판을 더 포함할 수 있다.In the above, the liquid crystal display panel 2200 may include a thin film transistor substrate 2220, a data side and gate side tape carrier package (TCP) 2260a and 2280a connected to the thin film transistor substrate 2220, and data. Data side and gate side printed circuit boards 2260b and 2280b connected to the side and gate side tape carrier packages 2260a and 2280a, respectively, a color filter substrate 2240 corresponding to the thin film transistor substrate 2220, and a thin film transistor. And a liquid crystal layer (not shown) injected between the substrate 2220 and the color filter substrate 2240. In addition, the display device may further include a polarizer (not shown) formed to correspond to the upper portion of the color filter substrate 2240 and the lower portion of the thin film transistor substrate 2220, respectively.

여기서, 컬러 필터 기판(2240)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러 필터 기판(2240)의 전면에는 투명 전도성박막인 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO) 등의 투명한 도전체로 이루어진 (도시되지 않은) 공통 전극이 형성되어 있다.The color filter substrate 2240 is a substrate in which red (R), green (G), and blue (B) pixels, which are color pixels in which a predetermined color is expressed while light passes, are formed by a thin film process. A common electrode (not shown) made of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), which is a transparent conductive thin film, is formed on the front surface of the color filter substrate 2240. have.

상기 박막 트랜지스터 기판(2220)은 매트릭스 형태로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 및 화소 전극이 형성되어 있는 투명한 유리 기판이다. 박막 트랜지스터들의 소스 단자에는 데이터 라인이 연결되며, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결된다. 또한, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질인 투명전극으로 이루 어진 (도시되지 않은) 화소 전극이 연결된다. 데이터 라인 및 게이트 라인에 전기적 신호를 입력하면 각각의 박막 트랜지스터가 턴-온(turn-on) 또는 턴-오프(turn-off)되어 드레인 단자로 화소 형성에 필요한 전기적 신호가 인가된다.The thin film transistor substrate 2220 is a transparent glass substrate in which thin film transistors (TFTs) and pixel electrodes are formed in a matrix form. The data line is connected to the source terminal of the thin film transistors, and the gate line is connected to the gate terminal. In addition, a pixel electrode (not shown) made of a transparent electrode made of a transparent conductive material is connected to the drain terminal. When an electrical signal is input to the data line and the gate line, each thin film transistor is turned on or turned off to apply an electrical signal necessary for pixel formation to a drain terminal.

상기 백라이트 유닛(1000)은 선형 도파로 또는 다중형 도파로를 포함하는 광도파로(210)와, 상기 광도파로(210)의 입광면에 구비되어 광을 발생시키는 발광 다이오드(220)와, 상기 광도파로(210)의 상부 및 하부에 배치된 광학 시트(310, 320, 330)과, 상기 발광 다이오드(220)와 다수의 광학 시트(310, 320, 330)를 수납하기 위한 하부 수납부재(100)와, 상기 발광 다이오드(220)를 구동하기 위한 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.The backlight unit 1000 may include an optical waveguide 210 including a linear waveguide or a multiple waveguide, a light emitting diode 220 provided on an incident surface of the optical waveguide 210 to generate light, and the optical waveguide ( An optical sheet 310, 320, 330 disposed on the upper and lower portions of the 210, a lower accommodating member 100 for accommodating the light emitting diode 220 and the plurality of optical sheets 310, 320, 330, and It may include a driver (not shown) for driving the light emitting diode 220.

상기와 같이 본 발명은 선형인 광도파로(210)의 기단 및 선단에 발광 다이오드(220)를 배치하여 점 광원을 선 광원으로 조절하여 종래보다 발광 다이오드(220)의 개수를 현저히 줄일 수 있어 제조단가를 절감할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛의 측면에 발광 다이오드(220)를 배치하여 액정 표시 패널이 열화되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the number of light emitting diodes 220 can be remarkably reduced by adjusting the point light source to the line light source by disposing the light emitting diodes 220 at the base and the end of the linear optical waveguide 210. Can reduce the cost. In addition, the LED 220 may be disposed on the side of the backlight unit to prevent the liquid crystal display panel from deteriorating.

상기 몰드 프레임(2000)은 사각 프레임 형상으로 형성되고, 평면부와 그로부터 직각으로 절곡된 측벽부를 포함한다. 상기 평면부 상에는 액정 표시 패널(2200)이 안착될 수 있도록 (도시되지 않은) 안착부가 형성될 수 있다. 상기 안착부는 액정 표시 패널(2200)의 가장자리 측면과 각각 접촉하여 이를 정렬 위치시키는 고정 돌기를 이용할 수도 있고, 소정의 계단형 단턱면을 이용하여 형성될 수 있다. 몰드 프레임(2000)에는 하부 수납부재(100)와의 사이에 광학 시트(310, 320, 330), 발광 다이오드 유닛(200)이 위치 고정된다.The mold frame 2000 is formed in a rectangular frame shape and includes a planar portion and sidewall portions bent at right angles therefrom. A mounting portion (not shown) may be formed on the flat portion to allow the liquid crystal display panel 2200 to be mounted thereon. The seating part may use a fixing protrusion for contacting and aligning the edge side surfaces of the liquid crystal display panel 2200, respectively, or may be formed using a predetermined stepped step surface. In the mold frame 2000, the optical sheets 310, 320, and 330 and the light emitting diode unit 200 are fixed to the lower accommodating member 100.

상기 상부 수납부재(2400)는 평면부와 그로부터 직각으로 절곡된 측벽부를 가지는 사각창틀 형태로 구성된다. 상부 수납부재(2400)의 평면부는 그 하부에서 액정 표시 패널(2200)의 가장자리 일부를 지지하고, 측벽부는 하부 수납부재(100)의 측벽들과 대향하여 결합된다. 상부 수납부재(2400) 및 하부 수납부재(100)는 강도가 우수하고, 가벼우며, 변형이 적은 금속을 사용하여 제작하는 것이 바람직하다.The upper accommodating member 2400 is configured in the form of a rectangular window frame having a flat portion and sidewall portions bent at right angles therefrom. The planar portion of the upper accommodating member 2400 may support a portion of the edge of the liquid crystal display panel 2200 at a lower portion thereof, and the side wall portion may be coupled to face the sidewalls of the lower accommodating member 100. The upper accommodating member 2400 and the lower accommodating member 100 may be manufactured using metal having excellent strength, light weight, and low deformation.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit of the invention described in the claims below. I can understand.

상술한 바와 같이 본 발명은 선형인 광도파로의 기단 및 선단에 발광 다이오드를 배치하여 점 광원을 선 광원으로 조절하여 종래보다 발광 다이오드의 개수를 현저히 줄일 수 있어 전류 소모량과 제조단가를 절감할 수 있다. 또한, 적은 수의 발광 다이오드를 사용하고 백라이트 유닛의 측면에 발광 다이오드를 배치하여 액정 표시 패널이 열화되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the present invention can reduce the number of light emitting diodes by reducing the number of light emitting diodes and reduce the current consumption and manufacturing cost by adjusting the point light source to a line light source by disposing a light emitting diode at a base and a tip of a linear optical waveguide. . In addition, it is possible to prevent the liquid crystal display panel from deteriorating by using a small number of light emitting diodes and arranging the light emitting diodes on the side of the backlight unit.

Claims (12)

선형인 다수의 광도파로와,Multiple optical waveguides, 상기 다수의 광도파로 적어도 일끝단에 각각 위치한 다수의 발광 다이오드를 구비하되,Wherein the plurality of optical waveguides having a plurality of light emitting diodes respectively located at one end, 상기 광원은 적색, 녹색, 청색 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And the light source includes at least one of red, green, and blue. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 광도파로는 선 형태의 도파로 또는 다중형 도파로를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And the optical waveguide comprises a linear waveguide or a multiple waveguide. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 광섬유 형태의 도광판은 제 1 섬유와 다수의 제 2 섬유를 포함하며,The light guide plate in the form of an optical fiber includes a first fiber and a plurality of second fibers, 상기 제 1 섬유는 다수의 제 2 섬유를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.And the first fiber surrounds a plurality of second fibers. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 다수의 제 2 섬유 각각에는 발광 다이오드가 구비되며,Each of the plurality of second fibers is provided with a light emitting diode, 상기 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드 중 적어도 어느 하나 를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The light emitting diode is a backlight unit, characterized in that at least one of red, green, blue light emitting diode. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 제 1 섬유는 제 2 섬유보다 굴절률이 낮은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The first fiber has a lower refractive index than the second fiber. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 광도파로의 표면에는 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The backlight unit, characterized in that the pattern is formed on the surface of the optical waveguide. 선 형태이며 다수의 광도파로 및Linear, with multiple optical waveguides and 상기 다수의 광도파로 적어도 일끝단에 각각 위치한 다수의 광원을 구비하되And a plurality of light sources positioned at at least one end of the plurality of optical waveguides, respectively. 상기 광원은 적색, 녹색, 청색 중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛과,The light source may include a backlight unit including at least one of red, green, and blue; 상기 백라이트 유닛으로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a liquid crystal display panel which displays an image by using light supplied from the backlight unit. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 광도파로는 선 형태의 도파로 또는 다중형 도파로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The optical waveguide includes a linear waveguide or a multiple waveguide. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 광섬유 형태의 도광판은 제 1 섬유와 다수의 제 2 섬유를 포함하며,The light guide plate in the form of an optical fiber includes a first fiber and a plurality of second fibers, 상기 제 1 섬유는 다수의 제 2 섬유를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the first fiber surrounds a plurality of second fibers. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 다수의 제 2 섬유 각각에는 발광 다이오드가 구비되며,Each of the plurality of second fibers is provided with a light emitting diode, 상기 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The light emitting diode includes at least one of red, green and blue light emitting diodes. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,The method according to claim 9 or 10, 상기 제 1 섬유는 제 2 섬유보다 굴절률이 낮은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The first fiber has a lower refractive index than the second fiber. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 광도파로의 액정 표시 패널에 대향하는 표면에는 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.A pattern is formed on a surface of the optical waveguide that faces the liquid crystal display panel.
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