KR20090059877A - Light source of liquid crystal display apparatus and back light unit using the same - Google Patents

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Abstract

A light source of a liquid crystal display apparatus and a backlight unit using the same are provided to reduce thickness of the liquid crystal display apparatus and improve display quality by using a light source having a fluorescence lens. A light source of a liquid crystal display apparatus and a backlight unit using the same comprise a PCB, an LED package(114), the first lens, the second lens, and an air layer(115). The LED packet is formed on the PCB and emits at least one light among red, green, blue and white violet rays. The first lens has a semi-sphere shape. The first lens is formed of a transparent silicon substance which spreads light generated from the LEG package. The second lens includes at least one fluorescent substance among yellow, red, green and blue fluorescent substances. The second lens converts a color of light incident from the first lens. An air layer is formed between the first lens and the second lens.

Description

액정표시장치의 광원과 이를 이용한 백라이트 유닛{light source of liquid crystal display apparatus and back light unit using the same}LIGHT source of liquid crystal display apparatus and back light unit using the same

본 발명은 액정표시장치의 광원과 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 형광 렌즈를 채용한 광원을 이용하여 액정표시장치의 두께를 줄임과 아울러 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치의 광원과 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source and a backlight unit of a liquid crystal display device. In particular, a light source of a liquid crystal display device and a backlight using the same can reduce the thickness of the liquid crystal display device and improve display quality by using a light source employing a fluorescent lens. It is about a unit.

일반적으로, 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 한편, 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열되어진 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 액정패널에 의해 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.In general, liquid crystal displays (LCDs) have tended to be gradually widened due to their light weight, thinness, and low power consumption. In accordance with this trend, liquid crystal displays have been used for office automation equipment, audio / video equipment, and the like. Meanwhile, the liquid crystal display device displays a desired image on the screen by adjusting the transmission amount of the light beam by the liquid crystal panel according to an image signal applied to the control switches arranged in a matrix form.

액정패널은 자체 발광하지 못함으로 인해 별도의 광원을 필요로 한다. 통상 백라이트 유닛을 통해 액정패널에 광을 조사하며, 이러한 백라이트 유닛에 포함되는 광원의 배열 방법에 따라 측광형(Side Light Type)과 직하형(Direct Light Type)으로 구분될 수 있다.The liquid crystal panel does not emit light and thus requires a separate light source. In general, the liquid crystal panel is irradiated with light through a backlight unit, and may be classified into a side light type and a direct light type according to an arrangement method of a light source included in the backlight unit.

측광형은 광원을 액정패널의 하측 측면에 배치하는 것으로, 도광판을 이용하여 액정패널의 측면방향으로 조사되는 광의 진행방향을 액정패널의 수직한 방향으로 변화시키고, 다수의 광학 부재를 이용하여 액정패널의 전면에 광을 조사하는 방식으로 백라이트 유닛의 두께를 줄여 액정표시장치를 슬림화 시킬 수 있는 장점이 있다.In the metering type, the light source is disposed on the lower side of the liquid crystal panel. The light guide plate is used to change the traveling direction of light irradiated in the lateral direction of the liquid crystal panel to the vertical direction of the liquid crystal panel, and the liquid crystal panel using a plurality of optical members. The method of reducing the thickness of the backlight unit by irradiating light to the front surface of the LCD has an advantage of slimming the LCD.

한편, 직하형 방식은 액정패널의 배면에 복수의 형광램프 또는 발광소자(LED)와 같은 광원을 배치하여 액정패널의 전면에 걸쳐 직접적으로 광을 조사한다. 이러한 직하형 방식은 액정패널에 조사되는 광의 균일도 및 휘도가 높아 대형 LCD의 적용에 유리한 장점을 가지고 있다.On the other hand, in the direct type, a plurality of light sources such as fluorescent lamps or light emitting elements (LEDs) are disposed on the rear surface of the liquid crystal panel to directly irradiate light directly over the entire surface of the liquid crystal panel. Such a direct type method has an advantage in that large LCDs have high uniformity and brightness of light irradiated onto the liquid crystal panel.

이러한 액정표시장치는 크게 액정표시모듈과 이 액정표시모듈을 구동하기 위한 구동회로부로 구성된다.The liquid crystal display device is largely composed of a liquid crystal display module and a driving circuit unit for driving the liquid crystal display module.

액정표시모듈은 두 장의 유리기판의 사이에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열 되어진 액정패널과, 이 액정패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛(Back Light Unit)으로 구성되게 된다.The liquid crystal display module includes a liquid crystal panel in which liquid crystal cells are arranged in a matrix form between two glass substrates, and a back light unit for irradiating light to the liquid crystal panel.

액정표시모듈에는 백라이트 유닛으로부터 액정패널쪽으로 진행하는 광을 확산 또는 수직으로 일으켜 세우기 위한 광학 부재들이 배열되게 된다. 이러한 액정패널 및 백라이트 유닛은 광 손실을 방지하기 위하여 일체화된 형태로 체결되어야 함과 아울러 외부의 충격에 의하여 손상되지 않게끔 보호되어야만 한다. 이를 위하여, 액정패널의 가장자리를 포함한 백라이트 유닛을 감싸게끔 형성되어진 케이스가 마련된다.In the liquid crystal display module, optical members for diffusing or vertically generating light traveling from the backlight unit toward the liquid crystal panel are arranged. The liquid crystal panel and the backlight unit must be fastened in an integrated form to prevent light loss and must be protected from damage by external impact. To this end, the case is formed to surround the backlight unit including the edge of the liquid crystal panel.

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치를 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 절개하여 개략적으로 나타낸 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a liquid crystal display according to the related art, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display shown in FIG. 1 along the line II ′.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 액정표시장치(1)는 입력되는 영상 데이터에 따라 액정의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널(40)과, 액정패널(40)에 광을 조사하기 위한 다수의 광원 포함하는 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛을 실장하는 보텀 커버(50)와, 액정패널(40)의 상부 가장자리를 감싸도록 형성된 탑 케이스(70)를 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the liquid crystal display device 1 according to the related art includes a liquid crystal panel 40 for displaying an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal according to the input image data, and a liquid crystal panel 40. The backlight unit includes a backlight unit including a plurality of light sources for irradiating light, a bottom cover 50 on which the backlight unit is mounted, and a top case 70 formed to surround an upper edge of the liquid crystal panel 40.

액정패널(40)은 서로 대향하여 합착된 하부기판(트랜지스터 어레이 기판)(44) 및 상부기판(컬러필터 어레이 기판)(42)과, 두 기판(42, 44) 사이에 셀갭을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서와, 스페이서에 의해 마련된 공간에 채워진 액정을 포함한다.The liquid crystal panel 40 maintains a constant cell gap between the lower substrate (transistor array substrate) 44 and the upper substrate (color filter array substrate) 42 and the two substrates 42 and 44 bonded to each other. And a liquid crystal filled in the space provided by the spacer.

이러한 액정패널(40)은 n개의 게이트 라인과 m개의 데이터 라인에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 TFT와, TFT에 접속되는 액정셀을 포함하여 구성된다. 액정패널(40)의 하부기판(44)의 배면에는 하부 편광 시이트가 형성되고, 상부기판(42)의 상부에는 상부 편광 시이트가 형성된다.The liquid crystal panel 40 includes a TFT formed in a pixel region defined by n gate lines and m data lines, and a liquid crystal cell connected to the TFT. The lower polarizing sheet is formed on the rear surface of the lower substrate 44 of the liquid crystal panel 40, and the upper polarizing sheet is formed on the upper substrate 42.

액정패널(40)에 광을 공급하는 백라이트 유닛은 일반적으로 광을 발생시키는 다수의 광원과, 다수의 광원으로부터의 광을 확산시키는 확산판(20)과, 확산판(20)으로부터의 광을 편광, 집광, 확산시키는 복수의 광학 시이트(30)를 포함하여 구성 된다.The backlight unit for supplying light to the liquid crystal panel 40 generally polarizes a plurality of light sources for generating light, a diffuser plate 20 for diffusing light from the plurality of light sources, and a light from the diffuser plate 20. And a plurality of optical sheets 30 for condensing and diffusing.

백라이트 유닛의 광원은 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL) 등과 같은 형광램프와, 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED)가 이용되며 최근에 들어서는 도 1에 도시된 바와 같이, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광을 발광하는 다수의 발광다이오드(10)가 배치된 LED 어레이가 백라이트 유닛의 광원으로 이용되고 있다.The light source of the backlight unit includes fluorescent lamps such as Cold Cathode Fluorescent Lamps (CCFLs) and External Electrode Fluorescent Lamps (EEFLs), and light emitting diodes (LEDs). For example, as illustrated in FIG. 1, an LED array in which a plurality of light emitting diodes 10 emitting red (R), green (G), and blue (B) light are arranged is used as a light source of a backlight unit.

이러한, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광을 발광하는 다수의 발광다이오드(10)로부터 발생되는 광은 확산판(20)에 입사된다. 확산판(20)은 복수의 램프(50)들로부터 입사된 광을 액정패널(40)의 정면방향으로 향하게 하고, 균일한 분포를 가지도록 광을 확산시켜 액정패널(40)에 조사한다. 이러한 확산판(20)은 투명한 수지로 구성된 필름의 양면에 광확산용 부재를 코팅한 것을 사용한다.The light generated from the plurality of light emitting diodes 10 emitting light of red (R), green (G), and blue (B) is incident on the diffusion plate 20. The diffusion plate 20 directs the light incident from the plurality of lamps 50 to the front direction of the liquid crystal panel 40, and diffuses the light to have a uniform distribution to irradiate the liquid crystal panel 40. The diffusion plate 20 uses a light-diffusion member coated on both sides of a film made of a transparent resin.

확산판(20)으로부터 출사된 광은 확산광으로 시야각이 크게 형성된다. 액정패널(40)에 입사되는 광은 수직을 이룰 때 광효율이 커지게 된다. 이를 위해, 확산판(20) 상에 복수의 광학 시이트들(30)을 배치시킨다. 복수의 광학 시이트들(30)은 확산판(20)으로부터 출사되는 광을 수직으로 일으켜 광효율을 향상시키게 된다. 이에 따라, 확산판(20)에서 출사되는 광은 집광 시이트, 확산 시이트, 편광 시이트 등으로 구성되는 복수의 광학 시이트들(30)을 경유하여 액정패널(40)에 입사되게 된다.The light emitted from the diffuser plate 20 has a large viewing angle as diffuse light. When the light incident on the liquid crystal panel 40 is vertical, the light efficiency is increased. To this end, a plurality of optical sheets 30 are disposed on the diffusion plate 20. The plurality of optical sheets 30 generates light emitted from the diffuser plate 20 vertically to improve light efficiency. Accordingly, the light emitted from the diffusion plate 20 is incident on the liquid crystal panel 40 via the plurality of optical sheets 30 including the light collecting sheet, the diffusion sheet, and the polarizing sheet.

보텀 커버(50)는 바닥면과 바닥면으로부터 절곡되어 신장되는 신장부를 가지 며, 이러한 보텀 커버(50)의 바닥면 상부에는 자신에게 입사되는 광을 확산판(20) 쪽으로 반사시켜 액정패널(40)에 입사되는 광 량을 증가시키기 위한 도시되지 않은 반사 시이트 또는 반사판이 배치된다.The bottom cover 50 has a bottom portion and an elongation portion that is bent and extended from the bottom surface, and the light incident on the bottom cover 50 is reflected toward the diffuser plate 20 toward the upper portion of the bottom cover 50 to form the liquid crystal panel 40. A reflective sheet or reflector, not shown, is arranged to increase the amount of light incident on the beam.

탑 케이스(60)는 직각으로 절곡된 평면부와 측면부를 가지는 사각띠 형태로 제작된다. 이러한, 탑 케이스(60)는 액정패널(40)의 상면의 가장자리와 측면을 감싸게 된다.The top case 60 is manufactured in the form of a square strip having a flat portion and a side portion bent at a right angle. The top case 60 surrounds the edge and side surfaces of the upper surface of the liquid crystal panel 40.

액정패널(40)은 자체적으로 광을 발산하지 못하므로 광원으로부터 입사되는 광의 투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다.Since the liquid crystal panel 40 does not emit light by itself, the liquid crystal panel 40 displays an image by adjusting the transmittance of light incident from the light source.

액정패널(40)에서 표시되는 화상을 품질을 높이기 위해서는 고려해야할 점이 많이 있으나, 대표적인 것이 액정패널(40)에 조사되는 광의 균일도 및 휘도이다. 액정패널(40)에 높은 휘도의 균일한 광 즉, 높은 품질의 광이 조사되어야 이를 조절하여 높은 품질의 화상을 표현할 수 있게 된다.There are many points to consider in order to improve the quality of the image displayed on the liquid crystal panel 40, but representative ones are the uniformity and luminance of the light irradiated onto the liquid crystal panel 40. High brightness uniform light, that is, high quality light is irradiated to the liquid crystal panel 40 to adjust the high quality image.

액정패널(40)에 조사되는 광의 균일도 및 휘도를 높이기 위해서는 백라이트 유닛에 발광 면적이 넓은 형광 램프와 같은 다수의 광원을 액정패널(40)과 대응되도록 배치하여야 한다. 그러나, 다수의 형광 램프는 고휘도의 광을 발생시키는 과정에 부수적으로 많은 열이 발생됨으로 인해 문제점이 발생되었다. 이러한 형광 램프의 발열의 단점을 보완코자 최근에 들어서는 도 3에 도시된, 발광다이오드(10)가 광원으로 이용되고 있다.In order to increase the uniformity and brightness of the light irradiated onto the liquid crystal panel 40, a plurality of light sources such as a fluorescent lamp having a large emission area must be disposed in the backlight unit so as to correspond to the liquid crystal panel 40. However, many fluorescent lamps have a problem because a lot of heat is incidentally generated in the process of generating high-brightness light. In order to make up for the disadvantages of heat generation of such fluorescent lamps, the light emitting diode 10 shown in FIG. 3 has recently been used as a light source.

도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 액정표시장치의 광원으로 이용되는 발광다이오드를 나타내는 단도면이다.3 to 5 are cross-sectional views illustrating a light emitting diode used as a light source of the liquid crystal display according to the related art shown in FIG.

도 3을 참조하면, 종래 기술에 따른 액정표시장치의 광원으로 사용되는 발광다오이드(10)는 PCB 기판(12)과, PCB 기판(12) 상에 형성되어 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중 어느 하나의 색광을 발광하는 LED 패키지(14)와, LED 패키지(14)로부터 발생된 색광을 확산시키는 투명 실리콘 물질(silicon resin)로 반구의 형상을 가지는 렌즈(16)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, a light emitting diode 10 used as a light source of a liquid crystal display according to the related art is formed on a PCB substrate 12 and a PCB substrate 12 such that red (R) and green (G) are formed. The lens 16 having a hemispherical shape is made of an LED package 14 emitting light of any one color of blue (B) and a transparent silicone resin (silicon resin) for diffusing color light generated from the LED package 14. It is configured to include.

도 3의 도시에서는 하나의 발광다이오드(10)가 도시되었지만, PCB 기판(12) 상에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색광을 각각 발광하는 다수의 발광다이오드(10)가 형성된다.Although one light emitting diode 10 is shown in FIG. 3, a plurality of light emitting diodes 10 emitting colored light of red (R), green (G), and blue (B) on the PCB substrate 12, respectively. Is formed.

발광다이오드(10)에 렌즈(16)를 사용하지 않으면, 발광다이오드(10)의 수직한 방향으로 광이 집중 되어 형광 램프를 광원으로 채용시 액정패널(40) 상에 발생되는 램프 비침(mura)과 유사한 화이트 스팟(whit spot)과 같은 휘점이 발생되어 액정표시장치의 표시품질을 떨어뜨리게 된다.When the lens 16 is not used in the light emitting diode 10, light is concentrated in a vertical direction of the light emitting diode 10, and when the fluorescent lamp is used as a light source, a lamp mura generated on the liquid crystal panel 40 and Bright spots, such as similar white spots, are generated to degrade the display quality of the liquid crystal display.

종래 기술에 따른 액정표시장치의 광원으로 이용되는 발광다이오드(10)는 형광 램프와는 달리 점광원이므로, LED 패키지(14)의 발광 칩으로부터 발생되는 광을 확산, 집광시키기 위하여 도 3에 도시된 렌즈(16)를 포함하여 구성된다.Since the light emitting diode 10 used as a light source of the liquid crystal display according to the related art is a point light source unlike a fluorescent lamp, it is shown in FIG. 3 to diffuse and condense the light generated from the light emitting chip of the LED package 14. It is comprised including the lens 16.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, LED 패키지(14)로부터 발광되는 광의 출사 각도를 중앙(C)으로 집광시키거나, 확산시키기 위한 리드 프레임(18)과 같은 구성을 포함하여 구성된다.In addition, as shown in FIG. 4, a configuration such as a lead frame 18 for condensing or diffusing the emission angle of light emitted from the LED package 14 to the center C is configured.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 도 3 및 도 4에 도시된 투명렌즈(16) 및 리드 프레임(18)과 같은 구성을 포함하여 구성된다. 도 3에서는 반구 형상의 렌 즈(16)를 이용하였으나, 반구 형상의 렌즈 뿐만 아니라 도 5에 도시된 바와 같이, 평판(flat) 형상을 가지며 상면, 배면, 내부, 상하부면에 미세 패턴(16a 내지 16e)이 형성된 렌즈(16)가 적용되기도 한다.In addition, as shown in FIG. 5, the same structure as that of the transparent lens 16 and the lead frame 18 shown in FIGS. 3 and 4 is included. In FIG. 3, the hemispherical lens 16 is used, but as shown in FIG. 5 as well as the hemispherical lens, the flat pattern has a flat shape and is formed on the top, back, inside, and top and bottom surfaces of the fine patterns 16a to 3. The lens 16 on which 16e) is formed may be applied.

이러한 구성을 가지는 종래 기술에 따른 액정표시장치(1)의 광원으로 사용되는 다수의 발광다이오드(10)는 발광하는 각각의 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색광이 혼합되어 액정패널(40)에 백색(white)광으로 조사되기 위하여 넓은 혼합 영역을 필요로 하게 된다. 이는 백라이트 유닛의 두께를 증가시켜, 전체적으로 액정표시장치의 두께를 증가시키는 단점이 있다.A plurality of light emitting diodes 10 used as a light source of the liquid crystal display device 1 according to the prior art having such a configuration is a mixture of color light of each of red (R), green (G), blue (B) to emit light In order to irradiate the liquid crystal panel 40 with white light, a wide mixing area is required. This increases the thickness of the backlight unit, which has the disadvantage of increasing the thickness of the liquid crystal display as a whole.

종래 기술에 따른 액정표시장치는 광원으로 사용되는 다수의 발광다이오드는 발광하는 각각의 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색광이 혼합되어 액정패널에 백색(white)광으로 조사되기 위하여 넓은 혼합 영역을 필요로 하게 된다. 이는 백라이트 유닛의 두께를 증가시켜, 전체적으로 액정표시장치의 두께를 증가시키는 단점이 있다.In the liquid crystal display according to the prior art, a plurality of light emitting diodes used as light sources are mixed with red (R), green (G), and blue (B) colored light to emit white light on the liquid crystal panel. This requires a large mixing area. This increases the thickness of the backlight unit, which has the disadvantage of increasing the thickness of the liquid crystal display as a whole.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 광원과 이를 이용한 백라이트 유닛은 형광 렌즈를 채용한 광원을 이용하여 액정표시장치의 두께를 줄임과 아울러 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치의 광원과 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는 데 있다.In order to solve the above problems, the light source of the liquid crystal display device and the backlight unit using the same according to an embodiment of the present invention can reduce the thickness of the liquid crystal display device and improve display quality by using a light source employing a fluorescent lens. The present invention provides a light source of a liquid crystal display device and a backlight unit using the same.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 광원은 PCB 기판과, 상기 PCB 기판 상에 형성되어 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(white), 자외선 중 적어도 하나의 광을 발광하는 LED 패키지와, 상기 LED 패키지로부터 발생된 광을 확산시키는 투명 실리콘 물질로 형성되어 반구 형상을 가지는 제 1 렌즈와, 내부에 황색(yellow), 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 형광물질 중에서 1개 이상의 형광물질을 포함하여 상기 제 1 렌즈로부터의 입사되는 광의 색을 변환시키는 제 2 렌즈와, 상기 제 1 렌즈와 상기 제 2 렌즈 사이에 형성되는 공기층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The light source of the liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is formed on the PCB substrate, the PCB substrate red (R), green (G), blue (B), white (white) A first lens having a hemispherical shape formed of an LED package emitting light of at least one of ultraviolet rays, a transparent silicon material diffusing light generated from the LED package, and yellow and red inside A second lens for converting the color of incident light from the first lens, including one or more fluorescent materials among green, blue, and blue fluorescent materials, and the first lens and the second lens. Characterized in that it comprises an air layer formed between.

본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛은 상기 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 액정패널의 전면으로 확산시키는 확산판과, 상기 확산판으로부터의 광을 편광, 집광, 확산시키는 복수의 광학 시이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A backlight unit of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a light source, a diffusion plate for diffusing light from the light source to the front surface of the liquid crystal panel, and a plurality of polarization, condensing, and diffusing light from the diffusion plate. It is characterized by including the optical sheet.

본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 광원과 이를 이용한 백라이트 유닛은 광을 발생시키는 LED 패키지와, LED 패키지로부터의 광을 확산시키는 제 1 렌즈와, 1개 또는 복수의 형광물질로 형성되어 제 1 렌즈로부터의 입사되는 광의 색을 변환시키는 제 2 렌즈를 통해 색 혼합율 및 휘도를 향상시켜 높은 품질의 광을 액정패널에 조사시킬 수 있다. 이를 통해 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.A light source and a backlight unit using the same according to an embodiment of the present invention are formed of an LED package for generating light, a first lens for diffusing light from the LED package, and one or a plurality of fluorescent materials. Through the second lens for converting the color of the light incident from the first lens, the color mixing ratio and the brightness may be improved to irradiate the liquid crystal panel with high quality light. Through this, the display quality of the liquid crystal display device can be improved.

또한, 종래 기술에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛에서 다수의 발광다이오드로부터 각각 발생되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색광을 혼합하기 위하여 필요로 하였던 발광다이오드와 확산판 간의 거리를 줄여 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있다. 이를 통해 액정표시장치의 전체 두께를 줄일 수 있다.In addition, in the backlight unit of the LCD according to the related art, a gap between the light emitting diode and the diffusion plate, which is required for mixing color light of red (R), green (G), and blue (B), respectively, generated from a plurality of light emitting diodes, is used. The thickness of the backlight unit can be reduced by reducing the distance. This can reduce the overall thickness of the liquid crystal display device.

이하, 본 발명의 기술적 과제 및 특징들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 본 발명을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the technical objects and features of the present invention will be apparent from the description of the accompanying drawings and the embodiments. Looking at the present invention in detail.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 채용한 액정표시장치를 나타내는 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 액정표시장치를 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절개하여 개략적으로 나타내는 단면도이다.6 is a perspective view illustrating a liquid crystal display device employing a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating the liquid crystal display device shown in FIG. 6 by cutting along the line II-II ′.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 채용한 액정표시장치(100)는 입력되는 영상 데이터에 따라 액정의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널(140)과, 액정패널(140)에 광을 조사하기 위한 다수의 광원 포함하는 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛을 실장하는 보텀 커버(150)와, 액정패널(140)의 상부 가장자리를 감싸도록 형성된 탑 케이스(170)를 포함하여 구성된다.6 and 7, the liquid crystal display device 100 employing the backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention adjusts the light transmittance of the liquid crystal according to the input image data to display an image. And a backlight unit including a plurality of light sources for irradiating light to the liquid crystal panel 140, a bottom cover 150 on which the backlight unit is mounted, and a top case 170 formed to surround an upper edge of the liquid crystal panel 140. It is configured to include).

입력되는 영상데이터에 따라 액정의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널(140)은 서로 대향하여 합착된 하부기판(트랜지스터 어레이 기판)(144) 및 상부기판(컬러필터 어레이 기판)(142)과, 두 기판(142, 144) 사이에 셀갭을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서와, 스페이서에 의해 마련된 공간에 채워진 액정을 포함한다.The liquid crystal panel 140 which displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal according to the input image data includes a lower substrate (transistor array substrate) 144 and an upper substrate (color filter array substrate) 142 which are bonded to face each other. And a spacer for keeping the cell gap constant between the two substrates 142 and 144, and a liquid crystal filled in the space provided by the spacer.

이러한 액정패널(140)은 n개의 게이트 라인과 m개의 데이터 라인에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 TFT와, TFT에 접속되는 액정셀을 포함하여 구성된다. 액정패널(140)의 하부기판(144)의 배면에는 하부 편광 시이트가 형성되고, 상부기판(142)의 상부에는 상부 편광 시이트가 형성된다.The liquid crystal panel 140 includes a TFT formed in a pixel region defined by n gate lines and m data lines, and a liquid crystal cell connected to the TFT. The lower polarizing sheet is formed on the rear surface of the lower substrate 144 of the liquid crystal panel 140, and the upper polarizing sheet is formed on the upper substrate 142.

액정패널(140)에 광을 공급하는 백라이트 유닛은 광을 발생시키는 광원인 다수의 발광다이오드(light emitting diode : LED, 110)와, 다수의 발광다이오드(110)로부터의 광을 액정패널(140)의 전면으로 확산시키는 확산판(120)과, 확산 판(120)으로부터의 광을 편광, 집광, 확산시키는 복수의 광학 시이트(130)를 포함하여 구성된다.The backlight unit for supplying light to the liquid crystal panel 140 includes a plurality of light emitting diodes (LEDs) 110, which are light sources for generating light, and light from the plurality of light emitting diodes 110. And a plurality of optical sheets 130 for polarizing, condensing, and diffusing the light from the diffuser plate 120.

본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 광원으로 이용되는 발광다이오드(110)는 PCB 기판(112)과, PCB 기판(112) 상에 형성되어 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색 중 어느 하나의 색광을 발광하는 LED 패키지(14)와, LED 패키지(14)로부터 발생된 색광을 확산시키는 투명 실리콘 물질(silicon resin)로 반구의 형상을 가지는 제 1 렌즈(116)와, 렌즈(116)로부터의 광의 색을 변환시키는 제 2 렌즈(119)를 포함하여 구성된다. The light emitting diode 110 used as a light source of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention is formed on the PCB substrate 112 and the PCB substrate 112 to be formed of red (R), green (G), and blue (B). And a first lens 116 having a hemispherical shape with a transparent silicone material for diffusing color light generated from the LED package 14, And a second lens 119 for converting the color of the light from the lens 116.

다수의 발광다이오드(110)로부터 발생되는 광은 확산판(120)에 입사된다. 확산판(120)은 복수의 램프(150)들로부터 입사된 광을 액정패널(140)의 정면방향으로 향하게 하고, 균일한 분포를 가지도록 광을 확산시켜 액정패널(140)에 조사한다. 이러한 확산판(120)은 투명한 수지로 구성된 필름의 양면에 광확산용 부재를 코팅한 것을 사용한다.Light generated from the plurality of light emitting diodes 110 is incident on the diffusion plate 120. The diffusion plate 120 directs the light incident from the plurality of lamps 150 toward the front direction of the liquid crystal panel 140, and diffuses the light to have a uniform distribution to irradiate the liquid crystal panel 140. The diffusion plate 120 uses a light-diffusion member coated on both sides of the film made of a transparent resin.

확산판(120)으로부터 출사된 광은 확산광으로 시야각이 크게 형성된다. 액정패널(140)에 입사되는 광은 수직을 이룰 때 광효율이 커지게 된다. 이를 위해, 확산판(120) 상에 복수의 광학 시이트들(130)을 배치시킨다. 복수의 광학 시이트들(130)은 확산판(120)으로부터 출사되는 광을 수직으로 일으켜 광효율을 향상시키게 된다. 이에 따라, 확산판(120)에서 출사되는 광은 집광 시이트, 확산 시이트, 편광 시이트 등으로 구성되는 복수의 광학 시이트들(130)을 경유하여 액정패널(140)에 입사되게 된다.The light emitted from the diffuser plate 120 is formed with diffused light so that a viewing angle is large. When the light incident on the liquid crystal panel 140 is vertical, the light efficiency is increased. To this end, the plurality of optical sheets 130 are disposed on the diffusion plate 120. The plurality of optical sheets 130 generates light emitted from the diffusion plate 120 vertically to improve light efficiency. Accordingly, the light emitted from the diffusion plate 120 is incident on the liquid crystal panel 140 via the plurality of optical sheets 130 including the light collecting sheet, the diffusion sheet, and the polarizing sheet.

보텀 커버(150)는 바닥면과 바닥면으로부터 절곡되어 신장되는 신장부를 가지며, 이러한 보텀 커버(150)의 바닥면에 다수의 발광다이오드(110)가 어레이 형태로 배치된다.The bottom cover 150 has a bottom portion and an extension portion that is bent and extended from the bottom surface, and a plurality of light emitting diodes 110 are arranged in an array form on the bottom surface of the bottom cover 150.

이러한, 다수의 발광다이오드(110)의 상부에는 다수의 발광다이오드(110)로부터 발광되어 보텀 커버(150) 방향으로 입사되는 광을 액정패널(140) 방향으로 반사시키기 위하여 도시되지 않은 반사판 또는 반사 시이트가 배치된다.The reflective plate or reflective sheet (not shown) is disposed on the upper portion of the plurality of light emitting diodes 110 to reflect the light emitted from the plurality of light emitting diodes 110 and incident to the bottom cover 150 in the direction of the liquid crystal panel 140. Is placed.

탑 케이스(160)는 직각으로 절곡된 평면부와 측면부를 가지는 사각띠 형태로 제작된다. 이러한, 탑 케이스(160)는 액정패널(140)의 상면의 가장자리와 측면을 감싸게 된다.The top case 160 is manufactured in the form of a square strip having a flat portion and a side portion bent at a right angle. The top case 160 surrounds the edges and sides of the upper surface of the liquid crystal panel 140.

액정패널(140)은 자체적으로 광을 발산하지 못하므로 광원으로부터 입사되는 광의 투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다.Since the liquid crystal panel 140 does not emit light by itself, the liquid crystal panel 140 displays an image by adjusting the transmittance of light incident from the light source.

본 발명의 실시 예에 따른 광원과 이를 이용한 백라이트 유닛은 액정패널(140)에서 표시되는 화상을 품질을 높이기 위하여, 높은 휘도 및 균일한 광을 생성하여 액정패널(140)에 조사한다.The light source and the backlight unit using the same according to the embodiment of the present invention generate high luminance and uniform light and irradiate the liquid crystal panel 140 to improve the quality of the image displayed on the liquid crystal panel 140.

도 8 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 광원을 나타내는 단면도이다.8 to 12 are cross-sectional views illustrating a light source of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

모든 물질은 원자로 이루어져 있으며 원자 내부에는 핵이 있다. 그 주위를 돌고 있는 전자는 궤도를 형성하면서 회전하는데 궤도가 핵에서 멀어질수록 궤도를 돌고 있는 전자는 많은 에너지를 가지고 있다. 낮은 궤도에서 돌고 있던 전자가 외부로부터 에너지를 받으면 높은 궤도로 뛰어 올라가게 되며, 높은 궤도에서 불안하 게 머물러 있는 전자는 낮은 궤도로 내려갈 때 에너지를 내놓는다. 이때 발산되는 에너지를 빛의 형태로 조절하는 것이 바로 발광다이오드(LED)다.All matter consists of atoms, and inside the atom is the nucleus. The electrons that rotate around them form orbits. As the orbits move away from the nucleus, the orbiting electrons have more energy. When the electrons in the low orbit receive energy from the outside, they jump up to the high orbit, and the electrons that remain unstable in the high orbit release energy when descending to the low orbit. At this time, it is the light emitting diode (LED) that controls the energy emitted in the form of light.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 광원인 발광다이오드(110)는 PCB 기판(112)과, PCB 기판(112) 상에 형성되어 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(white), 자외선(ultraviolet rays : UV) 중 어느 하나의 광을 발광하는 LED 패키지(114)와, LED 패키지(114)로부터 발생된 색광을 확산시키는 투명 실리콘 물질(silicon resin)로 반구의 형상을 가지는 제 1 렌즈(116)와, 내부에 황색(yellow), 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 형광물질(117) 중에서 1개 이상의 형광물질(117)을 포함하여 제 1 렌즈(116)로부터의 광의 색을 변환시키는 제 2 렌즈(119)를 포함하여 구성된다. 여기서, 제 1 렌즈(116)와 제 2 렌즈(119) 사이에는 공기층(115)이 형성된다.Referring to FIG. 8, a light emitting diode 110, which is a light source of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, is formed on a PCB substrate 112 and a PCB substrate 112 to be formed of red (R) and green (G). , LED package 114 emitting light of any one of blue (B), white, and ultraviolet rays (UV), and a transparent silicon material diffusing color light generated from the LED package 114 (silicon) resin) and at least one fluorescent material (117) of the first lens 116 having a hemispherical shape and a yellow, red, green and blue fluorescent material 117 therein. And a second lens 119 for converting the color of light from the first lens 116. Here, an air layer 115 is formed between the first lens 116 and the second lens 119.

LED 패키지(114)는 인가되는 전기 에너지를 변환하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(white), 자외선(ultraviolet rays : UV) 중 어느 하나의 광을 발생시키는 반도체 칩과, 반도체 칩에서 발생되는 열을 외부로 방출시키는 히트 금속과, 반도체 칩에 전류를 인가할 수 있도록 반도체 칩 상에 형성되는 전극과, 외부로부터 전류가 인가되는 리드 전극과, 반도체 칩 상의 전극과 리드전극을 연결하는 와이어를 포함하여 구성된다.The LED package 114 converts the applied electric energy to generate a semiconductor chip of any one of red (R), green (G), blue (B), white, and ultraviolet rays (UV). A heat metal for dissipating heat generated from the semiconductor chip to the outside, an electrode formed on the semiconductor chip to apply current to the semiconductor chip, a lead electrode to which current is applied from the outside, an electrode on the semiconductor chip, It comprises a wire connecting the lead electrode.

이러한 광을 발생시키는 LED 패키지(114) 상에 반구 형상을 가지며 투명 실리콘 물질(silicon resin)로 형성된 제 1 렌즈(116)가 형성된다. 제 1 렌즈(116)는 LED 패키지(114)로부터 발생된 광을 확산시키는 역할을 한다.A first lens 116 having a hemispherical shape and formed of a transparent silicone resin is formed on the LED package 114 for generating such light. The first lens 116 serves to diffuse the light generated from the LED package 114.

제 1 렌즈(116) 상에 일정 간격의 공기층(115)을 가지고, 제 1 렌즈(116)로부터의 광의 색을 변환시키는 제 2 렌즈(119)가 형성된다. A second lens 119 is formed on the first lens 116 with an air layer 115 at a predetermined interval and converts the color of light from the first lens 116.

제 2 렌즈(119)는 제 1 렌즈(116)와 대응되는 반구 형상을 가지며, 제 1 렌즈(116)의 굴절율과 같거나 또는 낮은 굴절율을 가지는 황색(yellow), 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 형광물질(117) 중에서 1개 이상의 형광물질을 포함하여 형성되며, 제 1 렌즈(116)로부터 입사되는 광의 색을 변환시킨다.The second lens 119 has a hemispherical shape corresponding to the first lens 116, and has a yellow, red, and green refractive index that is equal to or lower than that of the first lens 116. And one or more fluorescent materials are formed from among blue fluorescent materials 117 and convert the color of light incident from the first lens 116.

이러한 제 2 렌즈(119)는 내부에 제 2 렌즈(119)의 형상을 가지는 틀에 황색(yellow), 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 형광물질(117) 중에서 1개 이상의 형광물질을 도시되지 않은 디스펜싱 장치를 이용하여 디스펜싱한 후, 경화시켜 형성한다. 제 2 렌즈(119)의 하부면에는 제 2 렌즈(119)를 PCB 기판(112)에 체결시키기 위하여 다수의 돌기(113)가 형성되고, PCB 기판(112)에는 제 2 렌즈(119)의 돌기 각각이 삽입되는 다수의 홈(111) 형성된다.The second lens 119 has one of yellow, red, green, and blue fluorescent materials 117 in a frame having a shape of the second lens 119 therein. The above fluorescent substance is dispensed using a dispensing apparatus (not shown) and then cured to form. A plurality of protrusions 113 are formed on the lower surface of the second lens 119 to fasten the second lens 119 to the PCB substrate 112, and the protrusions of the second lens 119 on the PCB substrate 112. A plurality of grooves 111 are formed, each of which is inserted.

앞의 설명에서는 제 2 렌즈(119)에 형성되는 다수의 돌기(113)와, PCB 기판(112)에 형성되는 홈(111)과 같은 구성을 통해 제 2 렌즈(119)와 PCB 기판(112)을 체결시키는 것으로 설명하였으나, 이러한, 돌기(113) 및 홈(111)을 대신하여 접착 시트 또는 접착 물질을 이용하여 제 2 렌즈(119)와 PCB 기판(112)을 체결 시킬 수 있다.In the above description, the second lens 119 and the PCB substrate 112 are formed through the same configuration as the plurality of protrusions 113 formed on the second lens 119 and the groove 111 formed on the PCB substrate 112. Although described as fastening, the second lens 119 and the PCB substrate 112 may be fastened by using an adhesive sheet or an adhesive material instead of the protrusion 113 and the groove 111.

여기서, 제 2 렌즈(119)를 황색(yellow), 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 형광물질(117) 또는 이들이 혼합된 형광물질로 형성하는 것은 다수의 발광다이오드(110)에서 발광되어 외부로 출사되는 광의 색 균일도를 향상시켜 높은 품질의 백색 광을 띄도록 하기 위함이다.Here, the second lens 119 is formed of a yellow, red, green, blue fluorescent material 117 or a mixture of fluorescent materials to form a plurality of light emitting diodes 110 This is to improve the color uniformity of the light emitted from the light emitted to the outside to make the white light of high quality.

도 9 내지 도 12를 참조하여 이를 보다 자세히 설명하기로 한다.This will be described in more detail with reference to FIGS. 9 to 12.

먼저, 도 9에 도시된 바와 같이, 발광다이오드(210)의 LED 패키지(214)가 자외선(UV) 또는 청색(B) 광을 발생시키는 경우에는 제 2 렌즈(219)를 적색(R) 또는 녹색(G)의 형광물질(217)로 형성하거나, 적색(R)과 녹색(G)이 혼합된 형광물질(217)로 형성한다.First, as shown in FIG. 9, when the LED package 214 of the light emitting diode 210 generates ultraviolet (UV) or blue (B) light, the second lens 219 is red (R) or green. It is formed of the fluorescent material 217 of (G) or formed of a fluorescent material 217 in which red (R) and green (G) are mixed.

LED 패키지(214)에서 발생된 청색광은 제 2 렌즈(219)의 형광물질(217)을 경유하면서 여기되어 색광이 변환되어 출사된다. 제 2 렌즈(119)를 적색(Red) / 녹색(Green)의 형광물질로 형성하는 것은 LED 패키지(214)에서 발광되어 외부로 출사되는 광이 백색 광을 띄도록 하기 위함이다. The blue light generated by the LED package 214 is excited while passing through the fluorescent material 217 of the second lens 219, whereby color light is converted and emitted. The second lens 119 is formed of a red / green fluorescent material so that the light emitted from the LED package 214 and emitted to the outside may have white light.

앞의 도 9의 설명에서는 LED 패키지(214)가 자외선(UV) 또는 청색(B) 광을 발생시키는 경우에, 제 2 렌즈(219)가 적색(R) 또는 녹색(G)의 형광물질(217)로 형성되거나, 적색(R)과 녹색(G)이 혼합된 형광물질(217)로 형성되는 것으로 설명였으나, 다수의 발광다이오드로부터 출사되는 광의 색 혼합율을 향상시키기 위하여 제 2 렌즈(219)를 황색(yellow)의 형광물질로 형성하거나, 적색(R) 또는 녹색(G)의 형광물질에 황색(yellow)의 형광물질을 혼합하여 형성할 수 있다.In the foregoing description of FIG. 9, when the LED package 214 generates ultraviolet (UV) or blue (B) light, the second lens 219 has a red (R) or green (G) fluorescent material 217. Or a fluorescent material 217 in which red (R) and green (G) are mixed. However, in order to improve the color mixing ratio of light emitted from the plurality of light emitting diodes, the second lens 219 may be used. It may be formed by a yellow fluorescent material, or by mixing a yellow fluorescent material with a red (R) or green (G) fluorescent material.

이러한 형광물질(217)을 포함하여 형성되는 발광다이오드(210)를 통해 광의 색 혼합율을 향상시켜 액정패널에 높은 품질의 백색광을 조사할 수 있다.The light emitting diode 210 formed by including the fluorescent material 217 may be improved to irradiate high quality white light to the liquid crystal panel by improving the color mixing ratio of light.

또한, 종래 기술에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛에서 다수의 발광다이오드로부터 각각 발생되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색광을 혼합하기 위하여 필요로 하였던 발광다이오드와 확산판 간의 거리를 줄여 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있다. 이를 통해 액정표시장치의 전체 두께를 줄일 수 있다.In addition, in the backlight unit of the LCD according to the related art, a gap between the light emitting diode and the diffusion plate, which is required for mixing color light of red (R), green (G), and blue (B), respectively, generated from a plurality of light emitting diodes, is used. The thickness of the backlight unit can be reduced by reducing the distance. This can reduce the overall thickness of the liquid crystal display device.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 발광다이오드(310)의 LED 패키지(314)가 자외선(UV) 또는 적색(R) 광을 발생시키는 경우에는 제 2 렌즈(319)를 청색(B) 또는 녹색(G)의 형광물질(317)로 형성하거나, 청색(B)과 녹색(G)의 형광물질(317)을 혼합하여 형성한다.Meanwhile, as shown in FIG. 10, when the LED package 314 of the light emitting diode 310 generates ultraviolet (UV) or red (R) light, the second lens 319 may be blue (B) or green. It is formed by the fluorescent material 317 of (G) or by mixing the fluorescent material 317 of blue (B) and green (G).

LED 패키지(314)에서 발생된 적색광은 제 2 렌즈(319)의 형광물질(317)을 경유하면서 여기되어 색광이 변환되어 출사된다. 제 2 렌즈(319)를 청색(B) / 녹색(G)의 형광물질로 형성하는 것은 LED 패키지(314)에서 발광되어 외부로 출사되는 광이 백색 광을 띄도록 하기 위함이다. The red light generated by the LED package 314 is excited while passing through the fluorescent material 317 of the second lens 319, and color light is converted and emitted. The second lens 319 is formed of a blue (B) / green (G) fluorescent material so that the light emitted from the LED package 314 and emitted to the outside may exhibit white light.

앞의 도 10의 설명에서는 LED 패키지(314)가 자외선(UV) 또는 적색(R) 광을 발생시키는 경우에, 제 2 렌즈(319)가 청색(B) 또는 녹색(G)의 형광물질(317)로 형성되거나, 청색(B)과 녹색(G)이 혼합된 형광물질(317)로 형성되는 것으로 설명였으나, 다수의 발광다이오드로부터 출사되는 광의 색 혼합율을 향상시키기 위하여 제 2 렌즈(319)를 황색(yellow)의 형광물질로 형성하거나, 청색(B) 또는 녹색(G)의 형광물질에 황색(yellow)의 형광물질을 혼합하여 형성할 수 있다.In the foregoing description of FIG. 10, when the LED package 314 generates ultraviolet (UV) or red (R) light, the second lens 319 is a blue (B) or green (G) fluorescent material 317. Or a fluorescent material 317 in which blue (B) and green (G) are mixed. However, in order to improve color mixing ratio of light emitted from a plurality of light emitting diodes, It may be formed by a yellow fluorescent material, or by mixing a yellow fluorescent material with a blue (B) or green (G) fluorescent material.

이러한 형광물질(317)을 포함하여 형성되는 발광다이오드(310)를 통해 광의 색 혼합율을 향상시켜 액정패널에 높은 품질의 백색광을 조사할 수 있다.Through the light emitting diode 310 formed of the fluorescent material 317, the color mixing ratio of light may be improved to irradiate high quality white light to the liquid crystal panel.

또한, 종래 기술에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛에서 다수의 발광다이오드로부터 각각 발생되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색광을 혼합하기 위하여 필요로 하였던 발광다이오드와 확산판 간의 거리를 줄여 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있다. 이를 통해 액정표시장치의 전체 두께를 줄일 수 있다.In addition, in the backlight unit of the LCD according to the related art, a gap between the light emitting diode and the diffusion plate, which is required for mixing color light of red (R), green (G), and blue (B), respectively, generated from a plurality of light emitting diodes, is used. The thickness of the backlight unit can be reduced by reducing the distance. This can reduce the overall thickness of the liquid crystal display device.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 발광다이오드(410)의 LED 패키지(414)가 자외선(UV) 또는 녹색(G) 광을 발생시키는 경우에는 제 2 렌즈(419)를 청색(B) 또는 적색(R)의 형광물질(417)로 형성하거나, 청색(B)과 적색(RG)의 형광물질(417)을 혼합하여 형성한다.As shown in FIG. 11, when the LED package 414 of the light emitting diode 410 generates ultraviolet (UV) or green (G) light, the second lens 419 may be blue (B) or red. It is formed by the fluorescent material 417 of (R) or by mixing the fluorescent material 417 of blue (B) and red (RG).

LED 패키지(414)에서 발생된 녹색광은 제 2 렌즈(419)의 형광물질(417)을 경유하면서 여기되어 색광이 변환되어 출사된다. 제 2 렌즈(419)를 청색(B) / 적색(R)의 형광물질로 형성하는 것은 LED 패키지(414)에서 발광되어 외부로 출사되는 광이 백색 광을 띄도록 하기 위함이다.The green light generated by the LED package 414 is excited while passing through the fluorescent material 417 of the second lens 419, and color light is converted and emitted. The second lens 419 is formed of a blue (B) / red (R) fluorescent material so that the light emitted from the LED package 414 and emitted to the outside may exhibit white light.

앞의 도 11의 설명에서는 LED 패키지(414)가 자외선(UV) 또는 녹색(G) 광을 발생시키는 경우에, 제 2 렌즈(419)가 청색(B) 또는 적색(R)의 형광물질(417)로 형성되거나, 청색(B)과 적색(R)이 혼합된 형광물질(417)로 형성되는 것으로 설명였으나, 다수의 발광다이오드로부터 출사되는 광의 색 혼합율을 향상시키기 위하여 제 2 렌즈(419)를 황색(yellow)의 형광물질로 형성하거나, 청색(B) 또는 적색(R)의 형광물질에 황색(yellow)의 형광물질을 혼합하여 형성할 수 있다.In the foregoing description of FIG. 11, when the LED package 414 generates ultraviolet (UV) or green (G) light, the second lens 419 is a blue (B) or red (R) fluorescent material 417. Or a fluorescent material 417 in which blue (B) and red (R) are mixed. However, in order to improve color mixing ratio of light emitted from a plurality of light emitting diodes, the second lens 419 may be used. It may be formed by a yellow fluorescent material, or by mixing a yellow fluorescent material with a blue (B) or a red (R) fluorescent material.

이러한 형광물질(417)을 포함하여 형성되는 발광다이오드(410)를 통해 광의 색 혼합율을 향상시켜 액정패널에 높은 품질의 백색광을 조사할 수 있다.Through the light emitting diode 410 formed by including the fluorescent material 417 to improve the color mixing ratio of the light can be irradiated with high quality white light to the liquid crystal panel.

또한, 종래 기술에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛에서 다수의 발광다이오드로부터 각각 발생되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색광을 혼합하기 위하여 필요로 하였던 발광다이오드와 확산판 간의 거리를 줄여 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있다. 이를 통해 액정표시장치의 전체 두께를 줄일 수 있다.In addition, in the backlight unit of the LCD according to the related art, a gap between the light emitting diode and the diffusion plate, which is required for mixing color light of red (R), green (G), and blue (B), respectively, generated from a plurality of light emitting diodes, is used. The thickness of the backlight unit can be reduced by reducing the distance. This can reduce the overall thickness of the liquid crystal display device.

한편, 청색(B)광은 적색(R), 녹색(G)의 색광보다 휘도가 낮으므로 청색광의 휘도를 높이기 위하여 도 12에 도시된 바와 같이, 발광다이오드(410)의 LED 패키지(414)의 반도체 칩을 복수로 형성하여 백색(white), 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중에서 2개 이상의 색광을 발생시키고, 제 2 렌즈(519)를 청색(B)의 형광물질로 형성시킨다.On the other hand, the blue (B) light is lower than the red (R), green (G) color light, so as to increase the brightness of the blue light, as shown in Figure 12, the LED package 414 of the light emitting diode 410 A plurality of semiconductor chips are formed to generate two or more color lights among white, red (R), green (G), and blue (B), and the second lens 519 is a fluorescent material of blue (B). Form.

LED 패키지(514)에서 발생된 광은 제 2 렌즈(519)의 청색 형광물질(517)을 경유하면서 여기되어 색광이 변환되어 출사된다. 제 2 렌즈(519)를 청색(B)의 형광물질로 형성하는 것은 앞에서 설명한 바와 같이, LED 패키지(514)에서 발광되어 외부로 출사되는 청색광의 휘도를 향상시켜 액정패널에 조사되는 백색광의 균일도를 향상시키기 위함이다.The light generated by the LED package 514 is excited while passing through the blue fluorescent material 517 of the second lens 519, and color light is converted and emitted. Forming the second lens 519 with a blue (B) fluorescent material, as described above, improves the luminance of the blue light emitted from the LED package 514 to the outside to improve the uniformity of the white light irradiated onto the liquid crystal panel. To improve.

이러한 LED 패키지(514) 및 형광물질(517)로 구성되는 제 2 렌즈(519)를 포함하여 형성되는 발광다이오드(510)를 통해 광의 색 혼합율 및 휘도를 향상시켜 액정패널에 높은 품질의 백색광을 조사할 수 있다.Through the light emitting diode 510 formed of the LED package 514 and the second lens 519 composed of the fluorescent material 517 to improve the color mixing rate and brightness of the light to irradiate high quality white light to the liquid crystal panel can do.

또한, 종래 기술에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛에서 다수의 발광다이오드로부터 각각 발생되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색광을 혼합하기 위하여 필요로 하였던 발광다이오드와 확산판 간의 거리를 줄여 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있다. 이를 통해 액정표시장치의 전체 두께를 줄일 수 있다.In addition, in the backlight unit of the LCD according to the related art, a gap between the light emitting diode and the diffusion plate, which is required for mixing color light of red (R), green (G), and blue (B), respectively, generated from a plurality of light emitting diodes, is used. The thickness of the backlight unit can be reduced by reducing the distance. This can reduce the overall thickness of the liquid crystal display device.

본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 광원과 이를 이용한 백라이트 유 닛은The light source of the liquid crystal display according to an embodiment of the present invention and the backlight unit using the same

광을 발생시키는 LED 패키지와, LED 패키지로부터의 광을 확산시키는 제 1 렌즈와, 1개 또는 복수의 형광물질로 형성되어 제 1 렌즈로부터의 입사되는 광의 색을 변환시키는 제 2 렌즈를 통해 색 혼합율 및 휘도를 향상시켜 높은 품질의 광을 액정패널에 조사시킬 수 있다. 이를 통해 액정표시장치의 표시품질을 향상시키고, 액정표시장치의 두께를 줄일 수 있다.Color mixing ratio through an LED package for generating light, a first lens for diffusing light from the LED package, and a second lens formed of one or a plurality of fluorescent materials and converting the color of the light incident from the first lens And it is possible to irradiate the liquid crystal panel with high quality light by improving the brightness. Through this, the display quality of the liquid crystal display device can be improved and the thickness of the liquid crystal display device can be reduced.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치를 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a liquid crystal display device according to the prior art.

도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치를 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 절개하여 개략적으로 나타낸 단면도.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display shown in FIG. 1 taken along line II ′. FIG.

도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 액정표시장치의 광원으로 이용되는 발광다이오드를 나타내는 단도면.3 to 5 are cross-sectional views illustrating a light emitting diode used as a light source of the liquid crystal display according to the related art shown in FIG.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 채용한 액정표시장치를 나타내는 사시도.6 is a perspective view illustrating a liquid crystal display device employing a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 도 6에 도시된 액정표시장치를 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절개하여 개략적으로 나타내는 단면도.FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display shown in FIG. 6 taken along the line II-II '.

도 8 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 광원을 나타내는 단면도.8 to 12 are cross-sectional views illustrating a light source of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

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

1, 100 : 액정표시장치 10, 110 : 발광다이오드1, 100: liquid crystal display device 10, 110: light emitting diode

12, 112 : PCB 기판 14, 114 : LED 패키지12, 112: PCB board 14, 114: LED package

16 : 렌즈 18 : 리드 프레임16: lens 18: lead frame

20, 120 : 확산판 30, 130 : 광학 시이트20, 120: diffuser plate 30, 130: optical sheet

40, 140 : 액정패널 42, 142 : 상부기판40, 140: liquid crystal panel 42, 142: upper substrate

44, 144 : 하부기판 50, 150 : 보텀 커버44, 144: lower substrate 50, 150: bottom cover

60, 160 : 탑 케이스 111 : 홈60, 160: top case 111: groove

113 : 돌기 115 : 공기층113: protrusion 115: air layer

116 : 투명 렌즈 117 : 형광물질116 transparent lens 117 fluorescent material

119 : 형광 렌즈119: fluorescent lens

Claims (10)

PCB 기판과,PCB substrate, 상기 PCB 기판 상에 형성되어 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(white), 자외선 중 적어도 하나의 광을 발광하는 LED 패키지와,An LED package formed on the PCB substrate to emit at least one of red (R), green (G), blue (B), white, and ultraviolet light; 상기 LED 패키지로부터 발생된 광을 확산시키는 투명 실리콘 물질로 형성되어 반구 형상을 가지는 제 1 렌즈와,A first lens formed of a transparent silicone material for diffusing light generated from the LED package and having a hemispherical shape; 내부에 황색(yellow), 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 형광물질 중에서 1개 이상의 형광물질을 포함하여 상기 제 1 렌즈로부터의 입사되는 광의 색을 변환시키는 제 2 렌즈와,A second lens for converting the color of the incident light from the first lens, including one or more fluorescent materials among yellow, red, green, and blue fluorescent materials; , 상기 제 1 렌즈와 상기 제 2 렌즈 사이에 형성되는 공기층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 광원.And an air layer formed between the first lens and the second lens. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 패키지가 자외선(UV) 또는 청색(B) 광을 발생시키는 경우에 있어서,In the case where the LED package generates ultraviolet (UV) or blue (B) light, 상기 제 2 렌즈가 적색(R) 또는 녹색(G)의 형광물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 광원.The light source of the liquid crystal display device, characterized in that the second lens is formed of a fluorescent material of red (R) or green (G). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 패키지가 자외선(UV) 또는 청색(B) 광을 발생시키는 경우에 있어서,In the case where the LED package generates ultraviolet (UV) or blue (B) light, 상기 제 2 렌즈가 적색(R)과 녹색(G)이 혼합된 형광물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 광원.And the second lens is made of a fluorescent material in which red (R) and green (G) are mixed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 패키지가 자외선(UV) 또는 적색(R) 광을 발생시키는 경우에 있어서,In the case where the LED package generates ultraviolet (UV) or red (R) light, 상기 제 2 렌즈가 청색(B) 또는 녹색(G)의 형광물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 광원.The light source of the liquid crystal display device, characterized in that the second lens is formed of a fluorescent material of blue (B) or green (G). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 패키지가 자외선(UV) 또는 적색(R) 광을 발생시키는 경우에 있어서,In the case where the LED package generates ultraviolet (UV) or red (R) light, 상기 제 2 렌즈가 청색(B)과 녹색(G)이 혼합된 형광물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 광원.The light source of the liquid crystal display device, characterized in that the second lens is formed of a fluorescent material mixed with blue (B) and green (G). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 패키지가 자외선(UV) 또는 녹색(G) 광을 발생시키는 경우에 있어서,In the case where the LED package generates ultraviolet (UV) or green (G) light, 상기 제 2 렌즈가 청색(B) 또는 적색(R)의 형광물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 광원.The light source of the liquid crystal display device, characterized in that the second lens is formed of a fluorescent material of blue (B) or red (R). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 패키지가 자외선(UV) 또는 녹색(R) 광을 발생시키는 경우에 있어서,In the case where the LED package generates ultraviolet (UV) or green (R) light, 상기 제 2 렌즈가 청색(B)과 적색(R)이 혼합된 형광물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 광원.The light source of the liquid crystal display device, characterized in that the second lens is formed of a fluorescent material mixed with blue (B) and red (R). 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 7, 상기 제 2 렌즈가 상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광물질 외에 다른 색의 형광물질을 추가로 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 광원.And the second lens further comprises a fluorescent material of another color in addition to the fluorescent material of red (R), green (G), and blue (B). 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 2 렌즈를 상기 PCB 기판에 체결시키기 위하여 상기 제 2 렌즈의 하부면으로부터 돌출되어 형성되는 다수의 돌기와,A plurality of protrusions protruding from a lower surface of the second lens to fasten the second lens to the PCB substrate; 상기 PCB 기판에 상기 제 2 렌즈의 돌기 각각이 삽입되는 다수의 홈 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 광원.And a plurality of grooves in which protrusions of the second lens are inserted into the PCB substrate. 상기 제 9 항의 광원과,The light source of claim 9, 상기 광원으로부터의 광을 액정패널의 전면으로 확산시키는 확산판과,A diffusion plate for diffusing the light from the light source to the entire surface of the liquid crystal panel; 상기 확산판으로부터의 광을 편광, 집광, 확산시키는 복수의 광학 시이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.And a plurality of optical sheets for polarizing, condensing, and diffusing light from the diffuser plate.
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