KR20090022876A - Surface light unit for lcd having film type light giude panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치용 면광원 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필름형 도광판과, 광원에서 방출된 빛을 필름형 도광판의 측면으로 유도하는 렌즈를 구비한 액정표시장치용 면광원 유닛에 있어서, 상기 필름형 도광판과 렌즈와의 결합을 용이하게 하고, 렌즈와 필름형 도광판 간의 결합부분에서 발생하는 광손실을 최소화한 면광원 유닛에 관한 것이다. The present invention relates to a surface light source unit for a liquid crystal display device, and more particularly, to a surface light source unit for a liquid crystal display device having a film light guide plate and a lens for guiding light emitted from the light source to the side of the film light guide plate. The present invention relates to a surface light source unit that facilitates coupling of the film light guide plate to a lens and minimizes light loss generated at the coupling portion between the lens and the film light guide plate.
일반적으로, 액정표시장치(LCD)는 자체로 빛을 내지 못하기 때문에 LCD 전방 또는 후방에 별도의 면광원 유닛이 위치하게 된다. 이렇게 자체 발광능력이 없는 LCD 패널의 전방 또는 후방에서 LCD 화면 전체를 균일하게 밝혀줌으로써 LCD 상에 문자나 영상을 볼 수 있게 하는 면광원 유닛을 프론트라이트 유닛(Front Light Unit) 또는 백라이트 유닛(Back Light Unit)이라고 한다.In general, since the liquid crystal display (LCD) does not emit light by itself, a separate surface light source unit is positioned in front of or behind the LCD. A front light unit or a back light unit can be used as a surface light source unit that illuminates the entire LCD screen uniformly in front of or behind the LCD panel that does not have self-illumination ability, so that characters or images can be viewed on the LCD. Unit).
TN, STN, TFT등 모든 방식의 LCD 패널에는 면광원 장치를 사용되지 않으면 안되며 광을 조사하는 광원의 밝기(휘도, cd/㎡)와 균일한 정도(균일도, %)에 의해서 투과되어지는 빛의 양과 전체 화면의 균일함이 결정된다.All types of LCD panels, such as TN, STN, and TFT, must be used as surface light source devices, and the light transmitted by the light intensity (luminance, cd / m2) and uniformity (%, uniformity) of the light source for emitting light. The amount and uniformity of the entire screen are determined.
이러한 면광원 유닛은 얇고 가벼우면서도, 고휘도와 저전력, 균일도를 실현하기 위해 고도의 기술을 필요로 한다.Such a surface light source unit requires a high level of technology to realize thin, light, high brightness, low power, and uniformity.
최근에 휴대폰이나 PDA 등과 같은 휴대단말기의 보급이 확산되면서 점차적으로 이들 휴대단말기에 적용되는 액정표시장치의 크기도 경량박형화되고 있는 추세에 있다. Recently, as the spread of portable terminals such as mobile phones and PDAs, the size of liquid crystal display devices applied to these portable terminals is gradually becoming thinner and thinner.
따라서, 소형의 액정표시장치의 면광원 유닛을 구성하고 있는 도광판은 두께가 매우 얇은 필름 형태로 만들어지도록 요구되고 있다. Therefore, the light guide plate constituting the surface light source unit of the small liquid crystal display device is required to be made in the form of a very thin film.
하지만, 상술한 바와 같이 도광판의 두께가 매우 얇아짐에 따라 광원에서 방출된 빛의 상당량이 도광판의 측면으로 입사되지 못하고 손실되어 광효율이 현저하게 저하되는 문제가 발생하게 된다.However, as described above, as the thickness of the light guide plate becomes very thin, a considerable amount of light emitted from the light source is not incident to the side of the light guide plate and is lost, resulting in a problem that the light efficiency is significantly reduced.
이에 필름형 도광판의 일측면부와 광원 사이에 광원의 크기와 대응하는 크기를 갖는 렌즈를 개재시켜, 광원에서 방출된 빛의 대부분이 렌즈를 통해 도광판 내측으로 입사되도록 유도하는 방안이 제시되었다.Accordingly, a method of inducing most of the light emitted from the light source to be incident into the light guide plate through the lens is provided through a lens having a size corresponding to the size of the light source between one side of the film LGP and the light source.
첨부된 도면의 도 1은 이러한 필름형 도광판을 구비한 면광원 유닛의 일례로서 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 것으로, 사각 프레임 형태의 유연한 몰드프레임(1)에 반사시트(2)와, 필름형 도광판(3)이 안착되고, 그 위에 1매의 확산시트(4)와 2매의 프리즘시트(5)들이 차례로 적층되며, 상기 필름형 도광판(3)의 일측에 광원으로서 복수개의 발광다이오드(7)(LED)들이 배치된다. 그리고, 상기 발광다이오드(7)들과 필름형 도광판(3)의 일측면부 사이에 렌즈(6)가 개재된다. FIG. 1 of the accompanying drawings shows a structure of a backlight unit as an example of a surface light source unit having such a film light guide plate, and includes a
상기 발광다이오드(7)들은 외부 전원을 공급하기 위한 FPCB(8)에 장착되어 전원을 인가받는다. 미설명부호9는 상기 몰드프레임(10)의 상측 둘레를 따라 장착되어 상기 백라이트 유닛의 각 구성요소들을 몰드프레임(10)에 고정시키는 커튼테이프(curtain tape)이다. The
그러나, 상기와 같은 필름형 도광판을 갖는 백라이트 유닛은, 도광판이 필름형태로 매우 얇은 두께를 갖기 때문에 도광판과 렌즈를 조립할 때, 또는 도광판 상에 다른 광학시트들을 안착시키거나 몰드프레임에 대해 견고하게 고정시켜 조립할 때, 도 2a에 도시된 것처럼 도광판(3)이 렌즈(6)의 일측 가장자리부의 상측으로 밀려 올라가거나, 도 2b에 도시된 것처럼 도광판(3)이 비틀어져 도광판(3)의 일측면부와 렌즈(6)의 일측 가장자리부 사이에 틈새가 발생하는 등의 문제가 발생하게 된다.However, the backlight unit having the film-type light guide plate as described above has a very thin thickness in the form of a film, and thus, when assembling the light guide plate and the lens, or mounting other optical sheets on the light guide plate or firmly fixed to the mold frame. When assembling, the
이러한 조립 과정에서의 도광판(3)과 렌즈(6) 간의 정렬 에러는 조립 불량을 야기하고, 광손실을 야기하게 된다. Alignment error between the
물론, 이러한 문제는 백라이트 유닛 뿐만 아니라, 필름형 도광판을 적용하는 프론트라이트 유닛(Front Light Unit)에도 동일하게 적용될 것이다. Of course, this problem will equally apply not only to the backlight unit but also to the front light unit to which the film type light guide plate is applied.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 면광원 유닛의 조립시 필름형 도광판과 렌즈 간의 정렬이 용이하고 정확하게 이루어지도록 하여 조립 불량을 최소화함과 더불어, 광손실을 줄여 광효율을 향상시킬 수 있는 필름형 도광판을 구비한 면광원 유닛을 제공함에 있다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to easily and accurately align the film-type light guide plate and the lens when assembling the surface light source unit to minimize the assembly defects, while reducing the light loss The present invention provides a surface light source unit having a film light guide plate capable of improving light efficiency.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 액정 패널의 전방 또는 후방에 배치되는 필름형 도광판과, 상기 필름형 도광판의 일측면부에서 빛을 방출하는 광원과, 상기 필름형 도광판의 일측면부와 광원 사이에 개재되어 광원에서 방출된 빛을 필름형 도광판의 일측면부로 유도하는 렌즈를 포함하여 구성된 액정표시장치의 면광원 유닛에 있어서, 상기 렌즈와 연접하는 필름형 도광판의 일측 변부는 지그재그 형태로 다단 굴곡지게 형성되고, 상기 필름형 도광판과 연접하는 렌즈의 일측 변부는 필름형 도광판의 굴곡진 형상과 상응하는 지그재그 형태로 다단 굴곡지게 형성된 것을 특징으로 하는 필름형 도광판을 구비한 면광원 유닛을 제공한다.The present invention for achieving the above object, a film-type light guide plate disposed in front or rear of the liquid crystal panel, a light source for emitting light from one side portion of the film-type light guide plate, one side portion and a light source of the film-type light guide plate In the surface light source unit of the liquid crystal display device comprising a lens interposed therebetween to guide the light emitted from the light source to one side portion of the film light guide plate, one side edge of the film light guide plate in contact with the lens is multi-stage in a zigzag form. It provides a surface light source unit having a film-type light guide plate that is formed to be bent, one side edge portion of the lens in contact with the film-type light guide plate is formed to be bent in multiple stages in a zigzag form corresponding to the curved shape of the film-type light guide plate. .
이러한 본 발명에 따르면, 상기 렌즈와 필름형 도광판의 상호 연접하는 변부들이 지그재그 형태로 다단 굴곡지게 형성되므로, 렌즈와 필름형 도광판의 조립시 필름형 도광판의 일측 변부가 렌즈의 일측 변부와 쉽고 정확하게 정렬되며, 조립과정에서 렌즈에 대해 필름형 도광판이 움직이는 현상이 억제되어 조립 과정에서 불 량이 발생할 가능성이 최소화되는 이점을 얻을 수 있다.According to the present invention, since the edges which are in contact with each other of the lens and the film light guide plate are formed to be multi-stage curved in a zigzag form, one side of the film light guide plate is easily and accurately aligned with one side of the lens when the lens and the film light guide plate are assembled. Aligned, the movement of the film-type light guide plate relative to the lens in the assembly process is suppressed, it is possible to obtain the advantage that the possibility of defects in the assembly process is minimized.
또한, 렌즈와 필름형 도광판 간의 접촉 면적이 증대되므로, 광입사량이 증대되는 이점이 있다.In addition, since the contact area between the lens and the film light guide plate is increased, there is an advantage that the amount of light incidence is increased.
특히, 각 발광다이오드와 일직선 상으로 대응하는 위치에 상기 필름형 도광판과 렌즈의 굴곡진 변부 중 변곡지점이 위치하게 되면, 렌즈를 통해 필름형 도광판으로 입사되는 빛이 필름형 도광판의 경사진 변부에서 굴절되어 대체로 수직하게 반대편 일측 변부로 진행하므로 도광판 전체적으로 균일한 면광원을 제공할 수 있는 이점이 있다. Particularly, when an inflection point is positioned among the curved edges of the film type light guide plate and the lens at a position corresponding to each light emitting diode in a straight line, the light incident on the film type light guide plate through the lens is inclined at the inclined edge portion of the film type light guide plate. Since it is refracted and generally progresses to one side of the opposite side vertically, there is an advantage of providing a uniform surface light source throughout the light guide plate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 필름형 도광판을 구비한 면광원 유닛의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a surface light source unit having a film light guide plate according to the present invention.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치용 면광원 유닛의 일례로서 액정표시장치의 백라이트 유닛(back light unit)의 일실시예를 나타낸다. 3 and 4 illustrate an embodiment of a back light unit of a liquid crystal display as an example of a surface light source unit for a liquid crystal display according to the present invention.
먼저, 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 백라이트 유닛은 사각 프레임 형태의 유연한 몰드프레임(10) 또는 금속 베젤(besel)이 인서트사출되어 일체화된 프레임과, 상기 몰드프레임(10)에 차례로 안착되어 적층되는 반사시트(20)와 필름형 도광판(30)과, 확산시트(40)와 프리즘시트(50)를 포함한다. First, as shown in FIG. 3, the backlight unit of the present invention is a frame in which a
그리고, 상기 필름형 도광판(30)의 일측면부 외측에 광원으로서 복수개의 발광다이오드(70)(LED)들이 배치되며, 상기 발광다이오드(70)들과 필름형 도광판(30)의 일측면부 사이에 렌즈(60)가 개재된다. 상기 발광다이오드(70)들은 외부 전원을 공급하기 위한 FPCB(80)에 일정 간격으로 이격되게 장착되어 전원을 인가받는다. In addition, a plurality of light emitting diodes 70 (LEDs) are disposed as a light source outside one side portion of the film type
상기 필름형 도광판(30)은 발광다이오드(70)로부터 입사된 후 빛을 면광원으로 전방으로 방출시키는 기능을 한다. 필름형 도광판(30)은 폴리에스테르(polyester) 필름, 폴리카보네이트(polycarbonate) 필름 등으로 만들어질 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 필름형 도광판(30)의 출사면에는 광출사 특성을 향상시키기 위한 프리즘패턴이나 도트(dot) 패턴, 또는 헤이즈처리층(haze-treated layer) 등이 형성될 수 있으며, 필름형 도광판(30)의 반사면에도 반사량을 증대시키고 광균일도를 향상시키기 위한 소정 형태의 반사패턴 등이 형성될 수 있다. The film
상기 확산시트(40)는 필름형 도광판(30)으로부터 출사된 빛을 확산시킴으로써 휘도를 균일하게 하고 시야각을 넓히는 기능을 한다. 그리고, 프리즘시트(50)는 확산된 빛을 굴절 및 집광시켜 휘도를 높이는 기능을 한다. The
상기 렌즈(60)는 필름형 도광판(30)과 연접한 부분은 필름형 도광판(30)의 두께와 대체로 동일한 굵기를 가지며, 발광다이오드(70)와 연접한 부분은 발광다이오드(70)의 두께와 대체로 동일한 굵기를 갖도록 일방향으로 경사진 형태를 갖는다. 렌즈(60)는 발광다이오드(70)로부터 방출된 빛을 필름형 도광판(30)의 일측면부로 유도하는 기능을 하는 것으로, 입사된 빛의 대부분이 필름형 도광판(30) 내측으로 입사될 수 있도록 도광판(30)보다 낮은 굴절률을 갖는 재료로 만들어진다. A portion of the
상기와 같이 구성된 백라이트 유닛은, 상기 몰드프레임(10)의 일측 변부에 발광다이오드(70)들과 렌즈(60)가 장착되고, 몰드프레임(10) 내측에 반사시트(20)와 필름형 도광판(30), 확산시트(40), 프리즘시트(50)가 차례로 적층된 다음, 몰드 프레임(10)의 외측 둘레를 따라 커튼테이프(90)가 접착됨으로써 조립된다. In the backlight unit configured as described above, the
한편, 도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명의 백라이트 유닛은, 상기 렌즈(60)와 연접하는 필름형 도광판(30)의 일측 변부에는 지그재그 형태로 다단 굴곡진 도광판측 굴곡면(31)이 형성되고, 상기 필름형 도광판(30)의 굴곡면(31)과 연접하는 렌즈(60)의 일측 변부에는 도광판측 굴곡면(31)과 상응하는 지그재그 형태로 다단 굴곡지게 형성된 렌즈측 굴곡면(61)이 형성된 특징을 갖는다. Meanwhile, as shown in FIG. 4, in the backlight unit of the present invention, a multi-stage curved light guide plate side
여기서, 상기 각 발광다이오드(70)와 일직선 상으로 대응하는 위치에 상기 필름형 도광판(30)의 굴곡면(31)과 렌즈(60)의 굴곡면(61)들의 변곡지점인 꼭지점들이 위치하는 것이 바람직한다. 이와 같이, 발광다이오드(70)들과 일직선 상으로 대응하는 위치에 상기 필름형 도광판(30)과 렌즈(60)의 변곡지점이 위치하게 되면, 렌즈(60)를 통해 필름형 도광판(30)으로 입사되는 빛이 필름형 도광판(30)의 굴곡면(31)의 양측 경사진 변부에서 굴절되어 대체로 수직하게 반대편 일측 변부로 진행하므로 전체적으로 균일한 면광원을 제공할 수 있게 된다. Here, the vertices which are the inflection points of the
따라서, 상기 렌즈(60)와 필름형 도광판(30)을 몰드프레임(10)에 상에 안착시켜 조립할 때, 상기 필름형 도광판(30)의 굴곡면(31)이 렌즈(60)의 굴곡면(61)과 상응하여 형합되므로 조립과정에서 필름형 도광판(30)이 렌즈(60)에 대해 쉽게 정렬되며, 정렬 후 필름형 도광판(30)이 움직이는 것이 억제되어 필름형 도광판(30) 위에 확산시트(40) 및 프리즘시트(50)를 적층시키거나 커튼테이프(90)를 접착시키는 과정에서 필름형 도광판(30)이 렌즈(60) 위로 올라가거나 틀어지는 등의 현상이 없어지게 된다. Therefore, when the
또한, 필름형 도광판(30)과 렌즈(60)와의 접촉 면적, 즉 입광부의 면적이 기존보다 넓어지므로, 렌즈(60) 내측으로의 광입사량이 증대되는 이점도 얻을 수 있다. In addition, since the contact area between the film-shaped
또한, 상기 발광다이오드(70)와 마주보는 렌즈(60)의 변부, 즉 렌즈(60)의 입광면에 톱니형태의 세레이션(62)(serration)이 형성될 수 있는데, 이와 같이 렌즈(60)의 입광면에 세레이션(62)을 형성하면, 발광다이오드(70)로부터 방출된 빛이 세레이션(62)에 의해 굴곡되어 집광도가 향상되므로 광효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. In addition, a
도 1은 종래의 필름형 도광판을 갖는 일반적인 액정표시장치용 백라이트 유닛의 분해 사시도1 is an exploded perspective view of a backlight unit for a general liquid crystal display device having a conventional film type light guide plate
도 2a와 도 2b는 종래의 백라이트 유닛의 조립시 발생하는 필름형 도광판과 렌즈 간의 오정렬 형태들을 나타낸 평면도2A and 2B are plan views illustrating misalignment shapes between a film light guide plate and a lens that occur during assembly of a conventional backlight unit.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름형 도광판을 갖는 액정표시장치용 백라이트 유닛의 분해 사시도3 is an exploded perspective view of a backlight unit for a liquid crystal display device having a film light guide plate according to an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3의 백라이트 유닛의 필름형 도광판 및 렌즈의 구성을 나타낸 평면도4 is a plan view illustrating the configuration of a film LGP and a lens of the backlight unit of FIG. 3;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 몰드프레임 20 : 반사시트10: mold frame 20: reflective sheet
30 : 필름형 도광판 31 : 굴곡면30: film-type light guide plate 31: curved surface
40 : 확산시트 50 : 프리즘시트40: diffusion sheet 50: prism sheet
60 : 렌즈 61 : 굴곡면60
62 : 세레이션 70 : 발광다이오드62: serration 70: light emitting diode
80 : FPCB 90 : 커튼테이프80: FPCB 90: Curtain Tape
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Country | Link |
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KR (1) | KR20090022876A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103926645A (en) * | 2013-04-22 | 2014-07-16 | 上海天马微电子有限公司 | Light guide plate, backlight module and display device |
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2007
- 2007-08-31 KR KR1020070088542A patent/KR20090022876A/en not_active Application Discontinuation
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