KR20080051763A - Back light unit for flat pannel display with adjustable viewing angle - Google Patents

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KR20080051763A
KR20080051763A KR1020060123380A KR20060123380A KR20080051763A KR 20080051763 A KR20080051763 A KR 20080051763A KR 1020060123380 A KR1020060123380 A KR 1020060123380A KR 20060123380 A KR20060123380 A KR 20060123380A KR 20080051763 A KR20080051763 A KR 20080051763A
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이문규
민지홍
최규민
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삼성전자주식회사
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Abstract

A back light unit for a plat panel display with adjustable viewing angle is provided to improve security function by providing narrow viewing angle in a narrow viewing mode. A back light unit(100) for a plat panel display with adjustable viewing angle includes a light guide plate(30), a first light source(10), a light guide structure, and a second light source(21). The light guide plate guides light which enters from a lateral side to a front side. The first light source is arranged near the lateral side of the light guide plate. The first light source enters the light to the light guide plate. The light guide structure is arranged by the other lateral side of the light guide plate. The light guide structure has a bar structure and guides the light to the neighboring lateral side of the light guide plate uniformly. The second light source enters the light to the light guide structure.

Description

시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛{Back light unit for flat pannel display with adjustable viewing angle}Back light unit for flat pannel display with adjustable viewing angle

도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제1 실시예를 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a backlight unit according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제2 실시예를 도시한 사시도이다. 2 is a perspective view showing a second embodiment of a backlight unit according to the present invention.

도 3은 상기 제1 및 제2 실시예에서 제1광원에서 방출된 빛의 각 분포를 보인다. 3 shows the angular distribution of light emitted from the first light source in the first and second embodiments.

도 4는 상기 제1 및 제2 실시예에서 제2광원에서 방출된 빛의 각 분포를 보인다. Figure 4 shows the angular distribution of the light emitted from the second light source in the first and second embodiments.

도 5는 상기 제1 및 제2 실시예에서 넓은 시야각 모드(MODE1)일 때, 출사광의 각 분포를 보인다. Fig. 5 shows the angular distribution of the emitted light when in the wide viewing angle mode MODE1 in the first and second embodiments.

도 6은 상기 제1 및 제2 실시예에서 좁은 시야각 모드(MODE2)일 때, 출사광의 각 분포를 보인다. Fig. 6 shows the angular distribution of the emitted light when in the narrow viewing angle mode MODE2 in the first and second embodiments.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 제1광원 11: 냉음극형광램프(CCFL)10: first light source 11: cold cathode fluorescent lamp (CCFL)

12: 반사경 20: 제2광원부12: reflector 20: second light source

21: 제2광원 22: 도광 구조물21: second light source 22: light guide structure

23: 출사 프리즘 패턴 30: 도광판23: exiting prism pattern 30: light guide plate

31: 제1도광판 32: 제2도광판31: first light guide plate 32: second light guide plate

33, 34, 36: 출사 프리즘 패턴 33, 34, 36: exit prism pattern

본 발명은 LCD(liquid crystal display) 등의 평판 디스플레이에서 시야각(viewing angle)을 능동적으로 조절할 수 있도록 하는 백라이트 유닛에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight unit that enables to actively adjust the viewing angle in flat panel displays such as liquid crystal displays (LCDs).

최근 평판 디스플레이는 노트북 컴퓨터, 개인용 이동 통신단말기, 자동차 네비게이션, 개인용 미디어 재생기(PMP) 등 다양한 장치에 채용되어 사용되고 있다. 이러한 용도의 다양성으로 인해 평판 디스플레이에도 보안 필요성이 대두되고 있다. 예를 들어, 노트북 컴퓨터의 모니터를 통해 출력되는 화면을 주변 사람들과 함께 보아야 할 경우가 있는 반면, 보안이 필요한 자료는 사용자 본인에게만 보이고 주변 사람들에게 보이지 않도록 해야할 경우도 있다. Recently, flat panel displays have been employed in various devices such as notebook computers, personal mobile communication terminals, car navigation systems, and personal media players (PMPs). This variety of uses places security needs on flat panel displays. For example, you may want to see the screen output from a laptop computer's monitor with your neighbors, while you may want to make sure that your security-critical material is visible only to you.

이러한 요구에 대응하는 종래의 기술에는 크게 수동형과 능동형의 두 가지 방식이 있다. 수동형 기술은 US 4,621,898 , US 4,877,303에서 묘사하는 것과 같이 좁은 시야각의 빛만이 통과할 수 소정의 필름(이른바, Louvered Film)을 제작하여 좁은 시야각이 요구될 때는 디스플레이 패널 위에 상기 필름을 올려서 사용하고, 넓은 시야각이 필요할 경우에는 상기 필름을 제거하게 된다. 그러나, 이런 방식은 필름을 착탈해야하는 번거로움을 피할 수 없다. There are two types of conventional techniques that respond to this need, passive and active. Passive technology produces a film (so-called Louvered Film) where only a narrow viewing angle of light can pass, as described in US 4,621,898 and US 4,877,303, and the film is placed on a display panel when a narrow viewing angle is required. If a viewing angle is needed, the film is removed. However, this method cannot avoid the hassle of removing the film.

능동형 기술은 최근에 활발히 연구되고 있고, 그 종류도 다양하나 원래의 LCD위에 액정 패널과 같은 장치를 하나 더 부가하여 전원을 인가할 경우와 인가하지 않을 경우 각각 투명창으로 작동하거나 정면으로 향하는 빛만 유효한 시야각을 가지도록 기능하여 원래의 시야각을 유지하는 모드와 시야각을 작게 하는 모드를 선택할 수 있도록 한다. 이 경우 사용자가 간단한 스위치 조작을 통해 시야각을 조절할 수 있다는 이점이 있으나, 두께 및 무게의 증가 및 제조 비용 상승을 피할 수 없다는 점에서 개선이 필요하다. 또한 LCD 패널의 위 혹은 아래에 시야각을 제어하기 위한 여러 물질 혹은 광학적 층이 존재하게 되어 사용 빈도가 높은 넓은 시야각 상태에서 화질 열화가 일어나는 원인이 된다. Active technologies have been actively studied in recent years, and their types are diverse, but additional power such as a liquid crystal panel is added to the original LCD, and when the power is applied or not, only the light directed toward the front or the front is effective. It has a viewing angle, allowing you to choose between a mode that maintains the original viewing angle and a smaller viewing angle. In this case, there is an advantage that the user can adjust the viewing angle through a simple switch operation, but there is a need for improvement in that the increase in thickness and weight and the increase in manufacturing cost cannot be avoided. In addition, the presence of various materials or optical layers for controlling the viewing angle above or below the LCD panel may cause deterioration of image quality in a wide viewing angle with a high frequency of use.

본 발명은 스스로 빛을 발생시키지 않는 비자발광 평판 디스플레이에서 넓은 시야각 모드와 좁은 시야각 모드를 제공할 수 있도록 하되, 상기 두 가지의 대표적인 작동 모드에 있어서 좁은 시야각 모드를 달성하기 위해 필요한 부가장치가 넓은 시야각 모드에 대해서도 긍정적으로 기능할 수 있도록 하는 평판 디스플레이용 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention provides a wide viewing angle mode and a narrow viewing angle mode in a non-light-emitting flat panel display that does not generate light by itself, but the additional device necessary to achieve a narrow viewing angle mode in the two representative operating modes has a wide viewing angle. It is an object of the present invention to provide a backlight unit for a flat panel display that can function positively for a mode.

또한, 좁은 시야각 모드 선택 시에는 디스플레이 패널의 가로와 세로 중 어느 방향에서 보더라도 좁은 시야각을 제공할 수 있도록 하여 보안 기능을 향상시킨 평판 디스플레이용 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, when the narrow viewing angle mode is selected, it is an object of the present invention to provide a backlight unit for a flat panel display having improved security by providing a narrow viewing angle in either the horizontal or vertical direction of the display panel.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라 이트 유닛은, 비자발광 평판 디스플레이 패널에 빛을 고르게 공급하는 백라이트 유닛에 있어서, 측면으로부터 입사된 빛을 정면으로 출사하는 도광판; 상기 도광판 측면에 인접하게 배치되고, 상기 도광판에 빛을 입사시키는 제1광원; 상기 도광판의 다른 측면에 인접하게 배치된 막대 형상의 구조물로서, 종단면을 통해 입사된 빛을 상기 도광판의 인접한 측면을 향해 고르게 출사하는 도광 구조물; 및 상기 도광 구조물의 종단면에 인접하게 배치되고, 상기 제1광원에 비해 상대적으로 좁은 각 분포의 빛을 상기 도광 구조물에 입사시키는 제2광원을 포함하고, 평판 디스플레이의 시야각 설정에 따라 상기 제1광원과 제2광원이 독립적으로 작동된다. In one embodiment of the present invention, a backlight unit for a flat panel display having an adjustable viewing angle may include: a backlight unit configured to uniformly supply light to a non-light emitting flat panel display panel, the light guide plate configured to emit light incident from a side in front; A first light source disposed adjacent to the side of the light guide plate and configured to inject light into the light guide plate; A rod-shaped structure disposed adjacent to the other side of the light guide plate, the light guide structure evenly emitting the light incident through the longitudinal section toward the adjacent side of the light guide plate; And a second light source disposed adjacent to a longitudinal cross section of the light guide structure, the second light source injecting light having a relatively narrow angle distribution to the light guide structure relative to the first light source, wherein the first light source is set according to a viewing angle setting of the flat panel display. And the second light source operate independently.

상기 제2광원에서 방출되어 상기 도광판 정면으로 출사한 빛은 상기 도광판에 평행한 가로 및 세로 방향에 대하여 상기 제1광원에서 방출되어 상기 도광판 정면으로 출사한 빛보다 좁은 각 분포를 가지는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 제2광원은 상기 도광판에 평행한 방향 및 수직인 방향에 대하여 상기 제1광원보다 좁은 각 분포의 빛을 방출하는 점 광원일 수 있고, 예를 들면, 발광소자(LED: light emitting diode)일 수 있다. 상기 제1광원은 선 광원일 수 있고, 예를 들면, 냉음극형광램프(CCFL: cold cathod fluorescent lamp)일 수 있다.The light emitted from the second light source and emitted to the front of the light guide plate may have a narrower angle distribution than the light emitted from the first light source and emitted to the front of the light guide plate in a horizontal and vertical direction parallel to the light guide plate. To this end, the second light source may be a point light source that emits light having a smaller angular distribution than the first light source in a direction parallel to and perpendicular to the light guide plate, for example, a light emitting diode (LED) May be). The first light source may be a line light source, and may be, for example, a cold cathod fluorescent lamp (CCFL).

본 발명의 다른 실시 형태에 따른 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛은, 비자발광 평판 디스플레이 패널에 빛을 고르게 공급하는 백라이트 유닛에 있어서, 측면으로부터 입사된 빛을 정면으로 출사하는 제1도광판; 상기 도광판 측면에 배치되어 상기 도광판에 빛을 입사시키는 제1광원; 상기 제1도광판 전방에 평행하게 배치되고, 측면 및 배면으로부터 입사된 빛을 정면으로 출사하는 제 2도광판; 상기 제2도광판의 측면에 인접하게 배치된 막대 형상의 구조물로서, 종단면을 통해 입사된 빛을 상기 도광판의 인접한 측면을 향해 고르게 출사하는 도광 구조물; 및 상기 도광 구조물의 종단면에 인접하게 배치되고, 상기 제1광원에 비해 상대적으로 좁은 각 분포의 빛을 상기 도광 구조물에 입사시키는 제2광원을 포함하고, 평판 디스플레이의 시야각 설정에 따라 상기 제1광원과 상기 제2광원이 독립적으로 작동된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a backlight unit for a flat panel display having an adjustable viewing angle, the backlight unit including: a first light guide plate configured to emit light incident from a side in front; A first light source disposed at a side of the light guide plate to inject light into the light guide plate; A second light guide plate disposed parallel to the front of the first light guide plate and configured to emit light incident from side and rear surfaces in front; A bar-shaped structure disposed adjacent to a side of the second light guide plate, the light guide structure evenly emitting light incident through a longitudinal section toward an adjacent side of the light guide plate; And a second light source disposed adjacent to a longitudinal cross section of the light guide structure, the second light source injecting light having a relatively narrow angle distribution to the light guide structure relative to the first light source, wherein the first light source is set according to a viewing angle setting of the flat panel display. And the second light source are operated independently.

상기 제2광원에서 방출되어 상기 제2도광판 정면으로 출사한 빛은 상기 도광판에 평행한 가로 및 세로 방향에 대하여 상기 제1광원에서 방출되어 상기 제2도광판 정면으로 출사한 빛보다 좁은 각 분포를 가지는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 제2광원은 상기 도광판에 평행한 방향 및 수직인 방향에 대하여 상기 제1광원보다 좁은 각 분포의 빛을 방출하는 점 광원일 수 있고, 예를 들면, 발광소자(LED: light emitting diode)일 수 있다. 상기 제1광원은 선 광원일 수 있고, 예를 들면, 냉음극형광램프(CCFL: cold cathod fluorescent lamp)일 수 있다.Light emitted from the second light source and emitted to the front of the second light guide plate has a narrower angle distribution than light emitted from the first light source and emitted to the front of the second light guide plate in a horizontal and vertical direction parallel to the light guide plate. It is preferable. To this end, the second light source may be a point light source that emits light having a smaller angular distribution than the first light source in a direction parallel to and perpendicular to the light guide plate, for example, a light emitting diode (LED) May be). The first light source may be a line light source, and may be, for example, a cold cathod fluorescent lamp (CCFL).

비자발광 방식의 평판 디스플레이, 예를 들어 LCD(liquid crystal display)에서 액정 디스플레이 패널을 통과하여 보는 사람에게 전달되는 빛의 각 분포는 상기 패널 후방의 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛의 각 분포에 따라 달라진다. 즉, 백라이트 유닛으로부터 공급된 빛의 각 분포가 넓으면 평판 디스플레이의 시야각 커지고, 반대로 공급된 빛의 각 분포가 좁으면 평판 디스플레이의 시야각이 작아진다. 이러한 사실은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 본 발명에 따른 평판 디스플레이용 백라이트 유닛은 상기의 사실을 이 용하여 평판 디스플레이의 시야각을 조절할 수 있도록, 사용자의 설정에 따라 서로 다른 각 분포를 갖는 빛을 제공한다.In a non-luminous flat panel display, such as a liquid crystal display (LCD), the angular distribution of light transmitted to the viewer through the liquid crystal display panel depends on the angular distribution of light incident from the backlight unit behind the panel. That is, the wider the angle distribution of the light supplied from the backlight unit, the larger the viewing angle of the flat panel display. On the contrary, the narrower the angle distribution of the supplied light, the smaller the viewing angle of the flat panel display. This fact will be apparent to those of ordinary skill in the art. The backlight unit for a flat panel display according to the present invention provides light having different angular distributions according to a user's setting so that the viewing angle of the flat panel display can be adjusted using the above facts.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제1 실시예를 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a backlight unit according to the present invention.

본 실시예에 따른 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛(100)은 도광판(30)과 방출되는 빛의 각 분포가 서로 다른 두 종류의 광원, 즉 제1광원(10)과 제2광원(21)을 구비한다. 상기 도광판(30)은 그 배면에 출사 프리즘 패턴(33)을 구비하고, 상기 출사 프리즘 패턴(33)에 의해 측면으로부터 입사된 빛을 정면을 통해 고르게 출사한다. 상기 출사 프리즘 패턴(33)은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 광학 지식을 가진 자라면 용이하게 설계할 수 있을 것이다. 다만, 상기 출사 프리즘 패턴(33)은 출사광의 각 분포가 입사광의 각 분포와 실질적으로 동일하게 유지되도록 하는 것이 바람직하다. In the backlight unit 100 for a flat panel display having an adjustable viewing angle according to the present exemplary embodiment, the light guide plate 30 and two types of light sources having different distributions of emitted light, that is, the first light source 10 and the second light source 21 are different from each other. It is provided. The light guide plate 30 includes an emission prism pattern 33 on a rear surface thereof, and evenly emits light incident from the side surface by the emission prism pattern 33 through the front surface. The emission prism pattern 33 may have various forms, and one of ordinary skill in the art may easily design the emission prism pattern 33. However, it is preferable that the emission prism pattern 33 maintains each distribution of the emitted light substantially the same as the distribution of the incident light.

상기 도광판(30)의 일 측면에는 상기 제1광원(10)이 배치된다. 상기 제1광원(10)은 비자발광 방식의 평판 디스플레이용 백라이트 광원으로 통상적으로 이용되는, 방출되는 빛의 각 분포가 넓은 광원(도 4 참조)일 수 있다. 본 실시예에는 일 예로서 냉음극형광램프(11)와 상기 냉음극형광램프(11)에서 방사상으로 방출된 빛을 상기 도광판(30)쪽으로 전향시키는 곡면 반사경(12)을 채용하였다. 이와 달리 방출 광선의 각 분포가 넓은 복수의 발광다이오드(LED)를 채용할 수도 있음은 물론이다. The first light source 10 is disposed on one side of the light guide plate 30. The first light source 10 may be a light source (see FIG. 4) having a wide angular distribution of emitted light, which is commonly used as a backlight light source for a non-light emitting flat panel display. In this embodiment, as an example, a cold cathode fluorescent lamp 11 and a curved reflector 12 for redirecting light emitted radially from the cold cathode fluorescent lamp 11 toward the light guide plate 30 are employed. Alternatively, it is a matter of course that a plurality of light emitting diodes (LEDs) having a wide distribution of emission light rays may be employed.

상기 도광판(30)의 다른 측면에는 제2광원부(20)가 배치된다. 상기 제2광원 부(20)에는 상기 도광판(30)의 다른 측면에 인접하게 배치된 막대 형상의 구조물로서, 종단면을 통해 입사된 빛을 상기 도광판(30)의 인접한 측면을 향해 고르게 출사하는 도광 구조물(22)과 상기 도광 구조물(22)의 종단면에 인접하게 배치되고, 상기 제1광원(10)에 비해 상대적으로 좁은 각 분포의 빛(도 5 참조)을 상기 도광 구조물(22)에 입사시키는 제2광원(21)이 배치된다. 상기 도광 구조물(22)의 바깥쪽 측면, 즉 상기 도광판(30)에 인접한 측면과 마주보는 측면에는 출사 프리즘 패턴(23)이 형성된다. 상기 출사 프리즘 패턴(23)은 출사광의 각 분포가 입사광의 각 분포와 실질적으로 동일하게 유지되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 도광 구조물(22)의 구체적인 형상에 관해서는 종래의 반사형 액정 디스플레이에서 프론트라이트 유닛(frontlight unit)에 이용되어 온 이른바 LGB(light guide bar)를 참고할 수 있다. The second light source unit 20 is disposed on the other side of the light guide plate 30. The second light source portion 20 is a rod-shaped structure disposed adjacent to the other side of the light guide plate 30, the light guide structure for evenly emitting the light incident through the longitudinal section toward the adjacent side of the light guide plate 30. And a light source having a relatively narrow angular distribution (see FIG. 5) incident on the light guiding structure 22 and disposed adjacent to the longitudinal section of the light guiding structure 22 and the first light source 10. Two light sources 21 are arranged. An emission prism pattern 23 is formed on an outer side surface of the light guide structure 22, that is, a side facing the side adjacent to the light guide plate 30. The output prism pattern 23 preferably maintains each distribution of the emitted light substantially the same as the distribution of the incident light. Regarding the specific shape of the light guide structure 22, a so-called light guide bar (LGB), which has been used for a frontlight unit in a conventional reflective liquid crystal display, may be referred to.

상기 제2광원(21)은 좁은 면적에서 빛을 방출하는 점 광원일 수 있고, 예를 들면, 방출 광선의 각 분포가 좁게 콜리메이션(collimation)된 발광다이오드(LED)일 수 있다. The second light source 21 may be a point light source that emits light in a small area. For example, the second light source 21 may be a light emitting diode (LED) in which each distribution of emission light rays is narrowly collimated.

상기의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)에서, 제1광원(10)으로부터 도광판(30)의 일 측면에 입사한 빛(10a)은 상대적으로 제2광원(21)에서 방출된 빛보다 넓은 각 분포를 가지고, 상기 도광판(30) 내부를 진행하면서 상기 출사 프리즘 패턴(33)에 의해 전향되어 상기 도광판(30) 정면 전체에 걸쳐 고르게 출사된다. 이때, 출사한 빛(10b)은 넓은 각 분포를 가지므로, 디스플레이 패널(미도시)을 통과한 후에 넓은 시야각의 영상을 제공하게 된다. In the backlight unit 100 according to the first embodiment, the light 10a incident on one side of the light guide plate 30 from the first light source 10 is relatively larger than the light emitted from the second light source 21. The light guide plate 30 has a wide angle distribution and is turned by the emission prism pattern 33 while traveling inside the light guide plate 30, and is emitted evenly over the entire front surface of the light guide plate 30. In this case, since the emitted light 10b has a wide angle distribution, an image having a wide viewing angle is provided after passing through a display panel (not shown).

한편, 상기 도광 구조물(22)은 제2광원(21)으로부터 상기 종단면을 통해 입사한 빛(20a)을 상기 도광판(30)의 다른 측면을 향해 출사하고, 상기 도광판(30)의 다른 측면에 입사한 빛(20b)은 상기 도광판(30) 내부를 진행하면서 상기 출사 프리즘 패턴(33)에 의해 전향되어 상기 도광판(30) 정면 전체에 걸쳐 고르게 출사된다. 이때, 상기 제2광원(21)으로부터 방출된 빛(20a)은 좁은 각 분포를 가지므로, 상기 도광판(30) 정면에서 출사한 빛(20c) 역시 좁은 각 분포를 가지며, 디스플레이 패널(미도시)을 통과한 후에 상대적으로 좁은 시야각의 영상을 제공하게 된다. Meanwhile, the light guide structure 22 emits light 20a incident from the second light source 21 through the longitudinal section toward the other side of the light guide plate 30, and enters the other side of the light guide plate 30. One light 20b is directed by the emission prism pattern 33 while traveling inside the light guide plate 30 and is evenly emitted over the entire front surface of the light guide plate 30. In this case, since the light 20a emitted from the second light source 21 has a narrow angular distribution, the light 20c emitted from the front of the light guide plate 30 also has a narrow angular distribution, and a display panel (not shown) After passing through, a relatively narrow field of view image is provided.

도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제2 실시예를 도시한 사시도이다. 2 is a perspective view showing a second embodiment of a backlight unit according to the present invention.

본 실시예에 따른 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛(200)은 제1광원(10)과 제2광원부(20)에 각각 대응되는 제1도광판(32)과 제2도광판(31)을 구비한다. 상기 제1도광판(32)과 상기 제2도광판(31)은 서로 평행하고 인접하게 배치된다. 상기 제1도광판(32)과 제2도광판(31)은 상기 제1실시예를 통해 설명한 도광판(30)과 광학적으로 동일한 특성을 가진 것일 수 있다. 다만, 상기 제2도광판(31)은 상기 제1도광판(32)의 정면에서 출사한 빛(10b)이 그 배면으로 입사하여 다시 정면으로 출사할 수 있도록 형성된다. The flat panel display backlight unit 200 according to the present exemplary embodiment includes a first light guide plate 32 and a second light guide plate 31 corresponding to the first light source 10 and the second light source unit 20, respectively. . The first LGP 32 and the second LGP 31 are disposed in parallel and adjacent to each other. The first LGP 32 and the second LGP 31 may have optically the same characteristics as those of the LGP 30 described in the first embodiment. However, the second light guide plate 31 is formed so that the light 10b emitted from the front of the first light guide plate 32 may enter the rear surface thereof and exit the front light again.

상기의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)에서, 제1광원(10)으로부터 상기 제1도광판(32)의 일 측면에 입사한 빛(10a)은 상대적으로 제2광원(21)에서 방출된 빛보다 넓은 각 분포를 가지고, 상기 제1도광판(32) 내부를 진행하면서 상기 출사 프리즘 패턴(36)에 의해 전향되어 상기 제1도광판(32) 정면 전체에 걸쳐 고르게 출사된다. 상기 제1도광판(32) 정면으로 출사한 빛(10b)은 다시 제2도광판(31)의 배면으로 입사하여 그 정면으로 출사한다. 상기 제1광원(10)에서 방출된 빛은 넓은 각 분포를 가지므로, 상기 제1도광판(32)과 상기 제2도광판(31)을 거쳐 디스플레이 패널(미도시)을 통과한 후에 넓은 시야각의 영상을 제공하게 된다. In the backlight unit 200 according to the second embodiment, the light 10a incident on one side of the first light guide plate 32 from the first light source 10 is relatively emitted from the second light source 21. It has a wider angular distribution than the light, and is directed by the exit prism pattern 36 while traveling inside the first LGP 32, and is emitted evenly over the entire front surface of the first LGP 32. The light 10b emitted to the front of the first LGP 32 is incident on the rear surface of the second LGP 31 and exits to the front of the second LGP 31. Since the light emitted from the first light source 10 has a wide angle distribution, an image having a wide viewing angle after passing through a display panel (not shown) through the first light guide plate 32 and the second light guide plate 31. Will be provided.

한편, 상기 도광 구조물(22)은 제2광원(21)으로부터 상기 종단면을 통해 입사한 빛(20a)을 상기 제2도광판(31)의 일 측면을 향해 출사하고, 상기 제2도광판(31)의 측면에 입사한 빛(20b)은 상기 제2도광판(31) 내부를 진행하면서 상기 출사 프리즘 패턴(34)에 의해 전향되어 상기 제2도광판(31) 정면 전체에 걸쳐 고르게 출사된다. 이때, 상기 제2광원(21)으로부터 방출된 빛(20a)은 좁은 각 분포를 가지므로, 상기 제2도광판(31) 정면에서 출사한 빛(20c) 역시 좁은 각 분포를 가지며, 디스플레이 패널(미도시)을 통과한 후에 상대적으로 좁은 시야각의 영상을 제공하게 된다.On the other hand, the light guide structure 22 emits light 20a incident from the second light source 21 through the longitudinal section toward one side of the second light guide plate 31, The light 20b incident on the side surface is redirected by the emission prism pattern 34 while traveling inside the second light guide plate 31 and is evenly emitted over the entire front surface of the second light guide plate 31. In this case, since the light 20a emitted from the second light source 21 has a narrow angular distribution, the light 20c emitted from the front of the second light guide plate 31 also has a narrow angular distribution. After passing through h), a relatively narrow viewing angle image is provided.

측면에 제1광원(10)이 배치된 상기 제1도광판(32)보다 측면에 제2광원부(20)가 배치된 제2도광판(31)이 전방에 배치된 것은, 상대적으로 좁은 각 분포를 갖는 빛(20c)이 디스플레이 패널(미도시)에 도달하기 전에 산란에 의해 각 분포가 넓어지는 것을 방지할 수 있다는 점에서 유리하다. The second light guide plate 31 having the second light source unit 20 disposed on the side of the first light guide plate 32 having the first light source 10 disposed on the side has a relatively narrow angle distribution. It is advantageous in that the angular distribution can be prevented from being widened by scattering before the light 20c reaches the display panel (not shown).

도 3은 상기 제1 및 제2 실시예에서 제1광원에서 방출된 빛의 각 분포를 보이고, 도 4는 상기 제1 및 제2 실시예에서 제2광원에서 방출된 빛의 각 분포를 보인다. 여기서 x축은 상기 도 1에 도시된 실시예에서 상기 도광판(30)이 속한 평면에 대하여 수직인 방향을 기준으로 하여, 상기 제1광원(10)이 설치된 측면과 수직인 방향(가로 방향)의 각도를 나타내고, y축은 상기 제1광원(10)이 설치된 측면과 평행한 방향(세로 방향)의 각도를 나타낸다. 3 shows an angular distribution of light emitted from the first light source in the first and second embodiments, and FIG. 4 shows an angular distribution of light emitted from the second light source in the first and second embodiments. Here, the x-axis is an angle in the direction (horizontal direction) perpendicular to the side surface on which the first light source 10 is installed, based on the direction perpendicular to the plane to which the light guide plate 30 belongs in the embodiment shown in FIG. 1. The y axis represents an angle in a direction (vertical direction) parallel to the side surface on which the first light source 10 is installed.

제1광원(10)에서 방출된 빛(도 3 참조)은 상대적으로 넓은 각 분포를 갖는다. 예를 들어, 사용자가 영상을 식별할 수 있는 최저 휘도가 L이라고 가정하면, 디스플레이 패널의 정면과 수직인 방향을 기준으로 해서 대략 60도 범위 내에 있는 사용자에게는 영상이 식별될 수 있다. 반면, 제2광원(21)에서 방출된 빛(도 4 참조)은 상대적으로 좁은 각 분포를 갖는다. 따라서, 상기와 마찬가지로 사용자가 영상을 식별할 수 있는 최저 휘도가 L이라고 가정하면, 디스플레이 패널의 정면과 수직인 방향을 기준으로 해서 상기 x축 방향과 y축 방향 모두 대략 20도 범위 내에 있는 사용자에게만 영상이 식별될 수 있다. Light emitted from the first light source 10 (see FIG. 3) has a relatively wide angular distribution. For example, assuming that the lowest luminance at which the user can identify the image is L, the image may be identified to the user who is within a range of approximately 60 degrees with respect to the direction perpendicular to the front of the display panel. On the other hand, the light emitted from the second light source 21 (see FIG. 4) has a relatively narrow angular distribution. Therefore, as described above, assuming that the lowest luminance at which the user can identify the image is L, only the user who has both the x-axis direction and the y-axis direction in the range of approximately 20 degrees based on the direction perpendicular to the front of the display panel. The image can be identified.

도 5는 상기 제1 및 제2 실시예에서 넓은 시야각 모드(MODE1)일 때, 출사광의 각 분포를 보인다. 평판 디스플레이가 넓은 시야각 모드(MODE1)로 설정되면, 상기 제1실시예(100) 또는 제2실시예(200)에 따른 백라이트 유닛에서 제1광원(10)을 주 광원으로 하여 휘도를 높이고, 제2광원(21)은 소등하거나 휘도를 낮추어 점등할 수 있다. 도 5에서 위쪽의 각 분포가 넓은 선은 제1광원(10)으로부터 방출된 빛의 각도별 휘도를 나타내고, 아래쪽의 각 분포가 좁은 선은 제2광원(21)으로부터 방출된 빛의 각도별 휘도를 나타내며, 가장 위의 점선은 상기 두 광원으로부터 방출된 빛이 합성된 결과를 나타낸다. Fig. 5 shows the angular distribution of the emitted light when in the wide viewing angle mode MODE1 in the first and second embodiments. When the flat panel display is set to the wide viewing angle mode MODE1, the brightness of the backlight unit according to the first embodiment 100 or the second embodiment 200 is increased by using the first light source 10 as the main light source. The two light sources 21 may be turned off or may be turned on by lowering the luminance. In FIG. 5, a wide line on the upper side shows the luminance for each angle of the light emitted from the first light source 10, and a line on the lower side shows the luminance for each angle of the light emitted from the second light source 21. The dotted line at the top represents the result of combining the light emitted from the two light sources.

도 6은 상기 제1 및 제2 실시예에서 좁은 시야각 모드(MODE2)일 때, 출사광의 각 분포를 보인다. 상기 도 4의 경우와 달리, 평판 디스플레이가 좁은 시야각 모드(MODE2)로 설정되면, 상기 제1실시예(100) 또는 제2실시예(200)에 따른 백라이 트 유닛에서 제1광원(10)을 소등하고, 제2광원(21)을 주 광원으로 하여 휘도를 높일 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 사용자가 화상을 식별할 수 있는 최저 휘도가 L이라고 가정하면 디스플레이 패널에 대하여 수직인 방향을 기준으로 하여 20도 범위 내에서만 화상의 식별이 가능하다. 이는 디스플레이 패널의 가로 방향으로나 세로 방향으로나 동일하다. 이와 같은 방법으로 백라이트 유닛의 출사광 각 분포를 조절하여 평판 디스플레이의 시야각을 조절할 수 있다. Fig. 6 shows the angular distribution of the emitted light when in the narrow viewing angle mode MODE2 in the first and second embodiments. Unlike the case of FIG. 4, when the flat panel display is set to the narrow viewing angle mode MODE2, the first light source 10 in the backlight unit according to the first embodiment 100 or the second embodiment 200 is provided. Can be turned off and the luminance can be increased by using the second light source 21 as the main light source. As described above, assuming that the lowest luminance at which the user can identify the image is L, the image can be identified only within a 20 degree range with respect to the direction perpendicular to the display panel. This is the same in both the horizontal and vertical directions of the display panel. In this manner, the viewing angle of the flat panel display may be adjusted by adjusting the distribution of the emission light of the backlight unit.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니라 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다. While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.

본 발명에 따른 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛은, 전술한 발명의 구성에 의하여 스스로 빛을 발생시키지 않는 비자발광 평판 디스플레이에서 넓은 시야각 모드와 좁은 시야각 모드를 제공할 수 있도록 하되, 상기 두 가지의 대표적인 작동 모드에 있어서 좁은 시야각 모드를 달성하기 위해 필요한 부가장치가 넓은 시야각 모드에 대해서도 긍정적으로 기능할 수 있도록 하는 효과가 있다. According to the present invention, a backlight unit for a flat panel display having an adjustable viewing angle may provide a wide viewing angle mode and a narrow viewing angle mode in a non-light emitting flat panel display which does not generate light by the above-described configuration. In a typical mode of operation, the add-on needed to achieve a narrow viewing angle mode has the effect of functioning positively for a wide viewing angle mode.

또한, 좁은 시야각 모드 선택 시에는 디스플레이 패널의 가로와 세로 중 어느 방향에서 보더라도 좁은 시야각을 제공할 수 있도록 하여 보안 기능을 향상시키는 효과가 있다. In addition, when the narrow viewing angle mode is selected, it is possible to provide a narrow viewing angle even when viewed from either the horizontal or vertical direction of the display panel, thereby improving the security function.

Claims (8)

비자발광 평판 디스플레이 패널에 빛을 고르게 공급하는 백라이트 유닛에 있어서, A backlight unit for evenly supplying light to a non-light emitting flat panel display panel, 측면으로부터 입사된 빛을 정면으로 출사하는 도광판;A light guide plate for emitting the light incident from the side face to the front; 상기 도광판 측면에 인접하게 배치되고, 상기 도광판에 빛을 입사시키는 제1광원; A first light source disposed adjacent to the side of the light guide plate and configured to inject light into the light guide plate; 상기 도광판의 다른 측면에 인접하게 배치된 막대 형상의 구조물로서, 종단면을 통해 입사된 빛을 상기 도광판의 인접한 측면을 향해 고르게 출사하는 도광 구조물; 및A rod-shaped structure disposed adjacent to the other side of the light guide plate, the light guide structure evenly emitting the light incident through the longitudinal section toward the adjacent side of the light guide plate; And 상기 도광 구조물의 종단면에 인접하게 배치되고, 상기 제1광원에 비해 상대적으로 좁은 각 분포의 빛을 상기 도광 구조물에 입사시키는 제2광원을 포함하고, A second light source disposed adjacent to a longitudinal cross section of the light guide structure, the second light source injecting light having a relatively narrow angle distribution to the light guide structure relative to the first light source, 평판 디스플레이의 시야각 설정에 따라 상기 제1광원과 제2광원이 독립적으로 작동되는, 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛.The backlight unit for a flat panel display of a viewing angle adjustable in which the first light source and the second light source are operated independently according to the viewing angle setting of the flat panel display. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2광원에서 방출되어 상기 도광판 정면으로 출사한 빛은 상기 도광판에 평행한 가로 및 세로 방향에 대하여 상기 제1광원에서 방출되어 상기 도광판 정면으로 출사한 빛보다 좁은 각 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛. The light emitted from the second light source and emitted to the front of the light guide plate has a narrower angle distribution than the light emitted from the first light source and emitted to the front of the light guide plate in a horizontal and vertical direction parallel to the light guide plate. Backlight unit for flat panel display with adjustable viewing angle. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2광원은 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 하는 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛.And the second light source is a light emitting diode (LED). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1광원은 선 광원인 것을 특징으로 하는 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛.And the first light source is a line light source. 비자발광 평판 디스플레이 패널에 빛을 고르게 공급하는 백라이트 유닛에 있어서, A backlight unit for evenly supplying light to a non-light emitting flat panel display panel, 측면으로부터 입사된 빛을 정면으로 출사하는 제1도광판;A first light guide plate which emits light incident from the side to the front; 상기 도광판 측면에 배치되어 상기 도광판에 빛을 입사시키는 제1광원; A first light source disposed at a side of the light guide plate to inject light into the light guide plate; 상기 제1도광판 전방에 평행하게 배치되고, 측면 및 배면으로부터 입사된 빛을 정면으로 출사하는 제2도광판; A second light guide plate disposed in parallel to the front of the first light guide plate and emitting light incident from side and rear surfaces; 상기 제2도광판의 측면에 인접하게 배치된 막대 형상의 구조물로서, 종단면을 통해 입사된 빛을 상기 도광판의 인접한 측면을 향해 고르게 출사하는 도광 구조물; 및A bar-shaped structure disposed adjacent to a side of the second light guide plate, the light guide structure evenly emitting light incident through a longitudinal section toward an adjacent side of the light guide plate; And 상기 도광 구조물의 종단면에 인접하게 배치되고, 상기 제1광원에 비해 상대적으로 좁은 각 분포의 빛을 상기 도광 구조물에 입사시키는 제2광원을 포함하고, A second light source disposed adjacent to a longitudinal cross section of the light guide structure, the second light source injecting light having a relatively narrow angle distribution to the light guide structure relative to the first light source, 평판 디스플레이의 시야각 설정에 따라 상기 제1광원과 제2광원이 독립적으로 작동되는, 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛.The backlight unit for a flat panel display of a viewing angle adjustable in which the first light source and the second light source are operated independently according to the viewing angle setting of the flat panel display. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제2광원에서 방출되어 상기 제2도광판 정면으로 출사한 빛은 상기 도광판에 평행한 가로 및 세로 방향에 대하여 상기 제1광원에서 방출되어 상기 제2도광판 정면으로 출사한 빛보다 좁은 각 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛. Light emitted from the second light source and emitted to the front of the second light guide plate has a narrower angle distribution than light emitted from the first light source and emitted to the front of the second light guide plate in a horizontal and vertical direction parallel to the light guide plate. A backlight unit for a flat panel display, wherein the viewing angle is adjustable. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제2광원은 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 하는 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛.And the second light source is a light emitting diode (LED). 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1광원은 선 광원인 것을 특징으로 하는 시야각 조절 가능한 평판 디스플레이용 백라이트 유닛.And the first light source is a line light source.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20130208018A1 (en) * 2012-02-14 2013-08-15 Min-Tak Lee Flat panel display device and a method of driving the same
KR20170006039A (en) * 2015-07-07 2017-01-17 엘지디스플레이 주식회사 Multi view display device
KR20190069975A (en) * 2017-12-12 2019-06-20 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device

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