KR20110045302A - Backlight unit - Google Patents

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KR20110045302A
KR20110045302A KR1020090101811A KR20090101811A KR20110045302A KR 20110045302 A KR20110045302 A KR 20110045302A KR 1020090101811 A KR1020090101811 A KR 1020090101811A KR 20090101811 A KR20090101811 A KR 20090101811A KR 20110045302 A KR20110045302 A KR 20110045302A
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홍철기
정윤모
김영운
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A backlight unit is provided to reduce the light loss by re-reflecting the light guiding plate. CONSTITUTION: A backlight unit includes a light guiding plate(100), a plurality of light source(200), a fluorescence film(400), and a filter(300). The light sources emits light of the specific wave band and is located on side surface of the light guiding plate. The fluorescence film converts the wave band of the light emitted in the light source by formed between the light source and the light guiding plate. The filter transmits the light and reflects residual band of the light source by being formed between the light source and the fluorescence film.

Description

백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT}Backlight Unit {BACKLIGHT UNIT}

본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 LED와 도광판 사이에 특정 파장만을 통과하고 나머지는 반사하는 필터를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit, and more particularly, to a backlight unit including a filter passing only a specific wavelength and reflecting the rest between the LED and the light guide plate.

LED소자는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기 에너지를 빛 에너지로 변환시키는 반도체 소자의 일종이다. LED소자는 방출되는 광의 색 특성에 따라서 청색 LED소자, 백색 LED소자, 7칼라 LED소자 또는 파스텔 칼라 LED소자 등으로 나눌 수 있는데, LED소자는 현재 그 응용분야가 지속적으로 확대되어 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 이 중에서, 백색 LED소자는 현재, 플래시용 고휘도 광원, 휴대용 전자제품(휴대폰, 캠코더, 디지털 카메라 및 개인 휴대 정보 단말기(PDA) 등)에 사용되는 액정 디스플레이(LCD)의 배면 조명(back light)용 광원, 전광판용 광원, 조명 및 스위치 조명 광원, 표시등 및 교통 신호등의 광원 등으로 그 사용범위가 상당히 넓어지고 있다.An LED device is a kind of semiconductor device that converts electrical energy into light energy using characteristics of a compound semiconductor. LED devices can be divided into blue LED devices, white LED devices, 7-color LED devices, or pastel color LED devices according to the color characteristics of the emitted light. Doing. Among these, white LED devices are currently used for the back light of liquid crystal displays (LCDs) used in high-brightness light sources for flash and portable electronic products (mobile phones, camcorders, digital cameras and personal digital assistants (PDAs), etc.). The use range of light sources, light sources for billboards, lighting and switch illumination light sources, light sources such as indicators and traffic signals, etc., has been greatly expanded.

백라이트 유닛의 광원으로 사용되는 백색 LED를 구현하는 방법으로 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색을 내는 3개의 LED를 조합하여 백색을 구현하는 방법이 있으나 이 방법은 하나의 백색광원을 만드는데 3개의 LED를 사용해야 하며, 각각의 LED를 제어해야 하는 기술이 개발되어야 하는 단점이 있어 최근에는 청색 LED를 광원으로 사용하여 형광체를 여기 시킴으로써 백색을 구현하는 방법이 발광효율이 우수하여 각광받고 있다. White LED is used as a light source of the backlight unit. There are three ways to realize white color by combining three LEDs of red, green, and blue, which are three primary colors of light. There is a drawback that the technology to control each LED has to be developed. Recently, a method of implementing white by exciting a phosphor using a blue LED as a light source has been in the spotlight due to its excellent luminous efficiency.

그러나 이 방법은 형광체와 충돌한 청색 광이 후방 산란(Back scattering)되어 LED에 다시 흡수됨으로써 빛 손실이 발생하는 문제점이 있다.However, this method has a problem that light loss occurs because blue light collided with a phosphor is back scattered and absorbed by the LED again.

또한, UV LED를 광원으로 이용하여 삼원색 형광체를 여기시켜 백색을 만드는 방법 역시 동일한 이유로 빛 손실이 방생하는 문제점이 있다.In addition, the method of exciting the three primary phosphors to produce white color by using the UV LED as a light source also has a problem that light loss occurs for the same reason.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 형광막에서 후방 산란된 빛을 다시 도광판으로 재반사시켜 빛 손실을 감소시키는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, it is an object to reduce the light loss by re-reflecting back scattered light from the fluorescent film back to the light guide plate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 백라이트 유닛은 도광판과, 상기 도광판의 측면에 위치하고 특정 파장 대역의 빛을 방출하는 복수 개의 광원과, 상기 광원과 도광판 사이에 형성되어 상기 광원에서 방출된 빛의 파장 대역을 변환하는 형광막 및 상기 광원과 형광막 사이에 형성되어 상기 광원의 파장 대역의 빛은 통과하고 나머지는 반사하는 필터를 포함한다.In order to achieve the above object, the backlight unit of the present invention includes a light guide plate, a plurality of light sources positioned on the side of the light guide plate to emit light having a specific wavelength band, and light formed between the light source and the light guide plate and emitted from the light source. And a filter formed between the light source and the fluorescent film for converting the wavelength band of the filter to pass the light in the wavelength band of the light source and reflect the rest.

이때, 상기 광원은 청색 LED 또는 UV LED일 수 있으며, 상기 필터는 굴절률이 상이한 다수개의 박막이 적층되어 이루어진다.In this case, the light source may be a blue LED or a UV LED, and the filter is formed by stacking a plurality of thin films having different refractive indices.

상기와 같은 구성에 의하여 기존에 형광막에 의하여 후방 산란된 빛을 재반사시켜 도광판에 입사시킴으로써 빛 손실을 방지하여 휘도를 향상시키는 효과가 있다.By the above configuration, the light scattered backward by the fluorescent film is reflected back to the light guide plate, thereby preventing light loss and improving luminance.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한, 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다. In addition, it is to be understood that the accompanying drawings in the present application are shown enlarged or reduced for convenience of description.

이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the drawings. Like reference numerals designate like elements throughout, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.1 is a perspective view of a backlight unit according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the backlight unit according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판(100)과, 상기 도광판(100)의 측면에 위치하고 특정 파장 대역의 빛을 방출하는 복수 개의 광원(200)과, 상기 광원(200)과 도광판(100) 사이에 형성되어 상기 광원(200)에서 방출된 빛의 파장 대역을 변환하는 형광막(400), 및 상기 광원(200)과 형광막(400) 사이에 형성되어 상기 광원(200)의 파장 대역의 빛은 통과하고 나머지는 반사하는 필터(300)를 포함 한다.The backlight unit according to the embodiment of the present invention includes a light guide plate 100, a plurality of light sources 200 positioned on the side of the light guide plate 100 and emitting light having a specific wavelength band, and the light source 200 and the light guide plate 100. Is formed between the fluorescent film 400 to convert the wavelength band of the light emitted from the light source 200, and formed between the light source 200 and the fluorescent film 400 wavelength band of the light source 200 The light includes a filter 300 that passes through and reflects the rest.

상기 도광판(100)은 상기 광원(200)에서 입사되는 점광원(200)을 면광원(200)으로 변환하는 광학 시트로서 일반적인 도광판(100)의 형상뿐만 아니라 실시예에 맞게 다양하게 변화할 수 있다. 예를 들면 도광판(100)에 웨지(wedge) 등과 같이 형성되면, 도광판(100)의 형태는 적절하게 결정될 수 있으며 모서리 부분에 직선면, 곡면 등과 같은 임의의 적합한 표면 형태가 도광판(100)에 적용될 수 있다.The light guide plate 100 is an optical sheet for converting the point light source 200 incident from the light source 200 into the surface light source 200, and may be variously changed according to the embodiment as well as the shape of the general light guide plate 100. . For example, if the light guide plate 100 is formed as a wedge or the like, the shape of the light guide plate 100 may be appropriately determined, and any suitable surface shape such as a straight surface or a curved surface may be applied to the light guide plate 100 at the corner portion. Can be.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나 도광판(100) 상면에 프리즘 형상의 요철이 형성될 수 있으며 이러한 프리즘 형상의 요철은 직선면, 굴절면, 곡면 등과 같은 임의의 표면 형태로 이루어질 수도 있다.In addition, although not shown in the drawing, a prism-shaped unevenness may be formed on the upper surface of the light guide plate 100, and the prism-shaped unevenness may be formed in any surface form such as a straight surface, a refractive surface, a curved surface, or the like.

상기 광원(200)은 상기 도광판(100)의 측면에 복수 개가 형성되며, LED 소자로 형성될 수 있다. 이때 상기 광원(200)은 430~470nm의 파장을 갖는 청색 LED 또는 UV LED로 구성될 수 있다.The light source 200 may be formed in plural on the side surface of the light guide plate 100 and may be formed of an LED element. At this time, the light source 200 may be composed of a blue LED or a UV LED having a wavelength of 430 ~ 470nm.

이때, 상기 광원(200)과 도광판(100) 사이에는 광원(200)에서 방출된 청색광을 여기 광원으로 하여 그린과 레드로 변환시키는 형광막(400)이 형성될 수 있으며, 이러한 형광막(400)은 형광체로 구성되거나 양자점 형광체(Quantum Dot) 또는 나노 입자로 형성될 수도 있다.In this case, a fluorescent film 400 for converting the blue light emitted from the light source 200 into green and red may be formed between the light source 200 and the light guide plate 100, and the fluorescent film 400 may be formed. It may be composed of a phosphor or may be formed of a quantum dot phosphor (Quantum Dot) or nanoparticles.

상기 형광막(400)이 형광체인 경우로 설명하면 녹색, 적색 형광체에 청색광이 입사된 경우 형광체가 여기 했다가 기저상태로 떨어지면서 그린 또는 레드 파장의 빛을 발산하게 된다. 이러한 빛이 컬러 믹싱(Color Mixing)되어 백색광이 나타 나게 된다.In the case where the fluorescent film 400 is a phosphor, when blue light is incident on the green and red phosphors, the phosphor is excited and falls to a ground state, thereby emitting light having a green or red wavelength. This light is color mixed to produce white light.

이러한 형광체 재료는 실시에 맞게 적절하게 조절될 수 있다. 예를 들면 광원(200)이 UV LED인 경우에는 적색, 녹색, 청색의 형광체를 도포하여 백색광을 얻을 수도 있다.Such phosphor material may be appropriately adjusted to the implementation. For example, when the light source 200 is a UV LED, white light may be obtained by applying red, green, and blue phosphors.

또한, 수 nm 크기의 양자점 형광체(Quantum Dot)를 사용하여 양자 구속 효과를 통해 크기에 따라 발광 파장을 쉽게 조절하도록 구성할 수도 있다.In addition, a quantum dot phosphor of several nm size may be used to easily adjust the emission wavelength according to the size through a quantum confinement effect.

그러나 이러한 구성은 광원(200)에서 방출된 빛이 형광막(400)을 통과하면서 후방 산란(Back scattering)되어 다시 광원(200)으로 흡수되어 빛 손실이 발생하는 문제가 있다.However, this configuration has a problem in that the light emitted from the light source 200 is back scattered while passing through the fluorescent film 400 and absorbed back into the light source 200 to cause light loss.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 광원(200)과 형광막(400) 사이에 필터(300)를 더 구성하게 되는데 상기 필터(300)는 상기 광원(200)에서 방출된 빛의 파장 영역을 제외한 나머지 파장영역의 빛은 반사하도록 기판(310) 위에 복수 개의 박막이 적층되어 구성된다.Therefore, the backlight unit according to the embodiment of the present invention further configures the filter 300 between the light source 200 and the fluorescent film 400. The filter 300 has a wavelength of light emitted from the light source 200. A plurality of thin films are stacked on the substrate 310 to reflect light in the remaining wavelength region except for the region.

따라서 도 3과 같이 형광막(400)에서 후방 산란(Back scattering)된 그린(G2)과 레드(R2) 파장대의 빛은 상기 필터(300)에 의하여 다시 전방(도광판 방향)으로 반사되어 패널에 입사되게 되므로 빛 손실이 최소한으로 되는 효과가 있다. 미설명된 부호는 형광막(400)을 통과하면서 후방 산란되지 않은 그린 파장의 빛(G1)과 레드 파장의 빛(R1)이다.Therefore, as shown in FIG. 3, the light scattered from the green (G2) and red (R2) wavelength bands of the back scattered light in the fluorescent film 400 is reflected back to the front (light guide plate direction) by the filter 300 and is incident on the panel. As a result, the light loss is minimized. Unexplained symbols are light G1 having a green wavelength and light R1 having a red wavelength that are not backscattered while passing through the fluorescent film 400.

이러한 필터(300)는 도 4와 같이 기판(310) 위에 다수개의 박막을 포함하는데 상기 박막의 적층 방법으로는 일반적으로 electron beam, RF ion plating, magnetron sputtering 등이 이용되거나, 진공증착법의 결점을 극복하기 위하여 IAD (ion-beam assisted deposition), IBS(ion beam sputtering)등의 방법에 의하여 적층 가능하다. The filter 300 includes a plurality of thin films on the substrate 310 as shown in FIG. 4. In general, electron beam, RF ion plating, magnetron sputtering, etc. are used as a method of stacking the thin films, or overcome the drawbacks of vacuum deposition. In order to do this, lamination can be performed by a method such as ion-beam assisted deposition (IBD) or ion beam sputtering (IBS).

이때 상기 필터(300)는 굴절률이 서로 다른 제1 박막(320)과 제2 박막(330)이 교번하여 적층되며 제1 박막(320)과 제2 박막(330)이 교번하여 적층되는 회수는 10회로 구성되어 전체 필터(300)의 제조 공정을 간단하게 할 수 있다. 이때 제2 박막(330)은 굴절률이 제1 박막(320)의 굴절률보다 높은 물질을 선택하는 것이 바람직하다.In this case, the filter 300 has the number of times that the first thin film 320 and the second thin film 330 having different refractive indices are alternately stacked and the first thin film 320 and the second thin film 330 are alternately stacked. The circuit configuration can simplify the manufacturing process of the entire filter 300. In this case, it is preferable that the refractive index of the second thin film 330 is higher than that of the first thin film 320.

또한, 상기 필터(300)는 기판(310)의 양면에 굴절률이 서로 다른 제1 박막(320)과 제2 박막(330)이 교번하여 적층되며 상기 기판(310)을 중심으로 서로 대칭되게 구성할 수도 있으며, 2개의 기판(310)에 굴절률이 서로 다른 제1 박막(320)과 제2 박막(330)이 교번하여 적층한 뒤 양 기판(310)을 접합함으로써 대칭적으로 구성할 수도 있다.In addition, the filter 300 is configured to alternately stack the first thin film 320 and the second thin film 330 having different refractive indices on both surfaces of the substrate 310, and symmetrically with respect to the substrate 310. Alternatively, the first thin film 320 and the second thin film 330 having different refractive indices may be alternately stacked on the two substrates 310, and then the two substrates 310 may be symmetrically formed.

상기 박막은 유전체 박막으로 구성될 수 있으며 상기와 같은 적층 구조에 의하여 제1 박막(320)과 제2 박막(330)의 경계면에서 굴절률 차에 의한 광의 반사 또는 굴절이 발생한다. 이와 같이 여러 계면에서 반사, 굴절된 광은 서로 중첩되어 광의 전자파로서의 성질에 의하여 간섭현상이 일어나게 되는데 그 결과 강하게 또는 약하게 된 광이 외부로 방출되어 투과광 또는 반사광으로 되는 것이다.The thin film may be formed of a dielectric thin film and the reflection or refraction of light due to the difference in refractive index occurs at the interface between the first thin film 320 and the second thin film 330 by the stacked structure as described above. As such, the reflected and refracted light at various interfaces overlaps each other, causing interference due to its electromagnetic wave properties. As a result, strongly or weakened light is emitted to the outside to be transmitted or reflected light.

이를 더욱 자세하게 살펴보면 상기 제1 박막(320)은 저굴절률을 갖는 물질로 구성되며 SiO₂, MgF₂등의 재료가 사용될 수 있고, 제2 박막(330)은 고굴절률을 갖는 물질로서 TiO₂,ZrO₂Zn등의 재료가 사용될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 사용하는 파장의 범위, 성막방법, 요구되는 광학특성, 내구성 등에 따라 적절한 재료를 선택할 수 있다. 또한, 상기 제1 박막(320)과 제2 박막(330)의 굴절률의 차는 1.5 이상이 되도록 재료를 선택하는 것이 바람직하다.Looking at this in more detail, the first thin film 320 is composed of a material having a low refractive index, and materials such as SiO₂, MgF₂ may be used, and the second thin film 330 is a material having a high refractive index, such as TiO₂ and ZrO₂Zn. May be used, but is not necessarily limited thereto, and an appropriate material may be selected according to a range of wavelengths used, a film forming method, required optical properties, durability, and the like. In addition, it is preferable to select a material such that the difference in refractive index between the first thin film 320 and the second thin film 330 is 1.5 or more.

이와 같이 기판(310) 위에 상기 제1 박막(320)과 제2 박막(330)을 두께를 다르게 형성하여 적층함으로써, 원하는 파장대의 선택적인 반사가 가능하게 되는데 본 발명의 경우 도 5와 같이 광원(200)이 청색 LED인 경우에는 430~470nm의 파장대의 빛만이 투과되고 나머지 파장 영역은 모두 반사되고 있음을 알 수 있다. As described above, the first thin film 320 and the second thin film 330 are formed to be stacked on the substrate 310 in a different thickness, so that the selective reflection of the desired wavelength band is possible. In the case of the blue LED 200, only light in the wavelength range of 430 to 470 nm is transmitted, and all the remaining wavelength regions are reflected.

이러한 필터의 제조 과정을 자세하게 살펴보면 제1 박막(320)과 제2 박막(330)은 박막의 두께 및 각 박막의 기판(310)의 굴절률 분포 특성에 따라 독특한 모양과 크기를 갖고 있다. 단일 박막의 경우 이론적으로 반사율은 닫힌형(Closed-form)으로 주어지는데 반해 다층 박막의 경우에는 각 박막에 대한 고유행렬(Characteristic matrix)들의 곱으로 표현되는 전장-자장(electric - magnetic field)의 연관 관계로부터 반사율을 수치적으로 계산할 수 있다.Looking at the manufacturing process of such a filter in detail, the first thin film 320 and the second thin film 330 has a unique shape and size depending on the thickness of the thin film and the refractive index distribution characteristics of the substrate 310 of each thin film. In the case of a single thin film, the reflectance is theoretically given as a closed-form, whereas in the case of a multi-layer thin film, the electric-magnetic field is expressed as the product of the characteristic matrixes for each thin film. The reflectance can be calculated numerically from the relationship.

상기 고유행렬식을 정리하면, 세 가지 변수 즉, 굴절률, 박막의 두께, 그리고 반사율을 서로 결정적으로 함수적으로 연관시켜주는 비선형 함수로 주어진다.In summary, the eigenmatrix is given as a nonlinear function that correlatively and functionally correlates three variables, namely, the refractive index, the thickness of the thin film, and the reflectance.

이러한 비선형인 경우에는 반복적인 시행착오방법으로 그 초기치를 설정하고 여기서 설정한 초기치를 써서 상기한 비선형 함수식에서 계산한 반사율과 실제로 측정한 반사율과의 오차를 최소로 해주는 박막의 두께를 구하면 이렇게 구한 박막의 두께가 원하는 값이 된다.In the case of such a nonlinear method, the initial value is set by repeated trial and error method, and the initial value set here is used to obtain the thickness of the thin film that minimizes the error between the reflectance calculated by the above nonlinear function and the actually measured reflectance. Is the desired value.

이러한 최적화 방법은 실제로 박막의 두께와 층수를 변화시켜가며 최적치를 찾는 최적화(Refinement)방법을 사용할 수 있으며, 이러한 최적화는 대칭 층의 반복구조를 갖는 [Air /(HL)n/sub]의 구조를 바탕으로 박막 설계프로그램을 이용하여 구할 수 있다.Such an optimization method can use a refinement method that finds an optimal value by actually changing the thickness and the number of layers of the thin film. Such an optimization method uses the structure of [Air / (HL) n / sub] having a repeating structure of a symmetric layer. It can be obtained by using a thin film design program.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 제 2 내지 제4 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.6 to 8 are cross-sectional views of backlight units according to second to fourth embodiments of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제조상의 필요에 따라 상기 광원(200), 필터(300) 및 형광막(400) 사이에 에어갭(A)이 형성되어 광원(200)이 도광판(100)에 입사되기 전에 2번의 에어갭(A)을 통과하게 되도록 구성될 수 있으며 또한 제3 실시예 및 제4 실시예와 같이 광원(200)과 필터(300) 사이 또는 필터(300)와 형광막(400) 사이에 에어갭(A)이 형성되도록 구성할 수도 있다.In the backlight unit according to the second exemplary embodiment of the present invention, an air gap A is formed between the light source 200, the filter 300, and the fluorescent film 400 according to manufacturing needs, so that the light source 200 is formed of a light guide plate ( It may be configured to pass through the two air gaps (A) before entering the 100, and as in the third and fourth embodiments, between the light source 200 and the filter 300 or between the filter 300 and the fluorescence The air gap A may be formed between the films 400.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of a backlight unit according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명의 백라이트 유닛은 필터 이외에 형광막(400)에서 광원(200) 방향으로 산란된 빛을 반사시키는 구성이면 어느 것이든 사용 가능하다.In addition to the filter, the backlight unit of the present invention may use any structure that reflects light scattered in the direction of the light source 200 from the fluorescent film 400.

도 9를 참조하면 복수의 광원(200) 사이에 반사필름, 반사판, 반사시트 또는 재귀반사필름과 같은 반사부재(500)가 형성되어 반사되는 빛을 다시 도광판(100) 방향으로 반사시키도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9, a reflective member 500, such as a reflective film, a reflective plate, a reflective sheet, or a retroreflective film, may be formed between the plurality of light sources 200 to reflect the reflected light back toward the light guide plate 100. Can be.

이때, 상기 반사부재(500)는 LED 기판(600)에 부착될 수도 있고, 도광판(100) 또는 형광막(400)에 부착될 수도 있다. In this case, the reflective member 500 may be attached to the LED substrate 600 or may be attached to the light guide plate 100 or the fluorescent film 400.

이러한 구성에 의하여 광원(200)에서 방출된 빛 중 형광막(400)에 반사되는 빛을 다시 도광판(100) 방향으로 반사시켜 광 손실을 최소화시킬 수 있는 것이다.By such a configuration, the light reflected by the fluorescent film 400 among the light emitted from the light source 200 may be reflected back toward the light guide plate 100 to minimize light loss.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도. 1 is a perspective view of a backlight unit according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도.2 is a cross-sectional view of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형광막에서 반사된 빛이 필터에 의하여 재반사되는 과정을 보여주는 개념도.3 is a conceptual diagram illustrating a process in which light reflected from a fluorescent film according to an embodiment of the present invention is reflected back by a filter;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 필터의 적층구조를 보여주는 단면도.4 is a cross-sectional view showing a laminated structure of the filter according to the embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 반사율을 나타내는 시뮬레이션.5 is a simulation showing the reflectance of the backlight unit according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도.6 is a sectional view of a backlight unit according to a second embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도.7 is a cross-sectional view of a backlight unit according to a third embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도.8 is a sectional view of a backlight unit according to a fourth embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도.9 is a sectional view of a backlight unit according to a fifth embodiment of the present invention;

<<도면의 주요 부호에 대한 설명>><< Description of Major Symbols in Drawings >>

100: 도광판 200: 광원100: light guide plate 200: light source

300: 필터 310: 기판300: filter 310: substrate

320: 제1 박막 330: 제2박막320: first thin film 330: second thin film

400: 형광막400: fluorescent film

Claims (12)

도광판;Light guide plate; 상기 도광판의 측면에 위치하고 특정 파장 대역의 빛을 방출하는 복수 개의 광원;A plurality of light sources positioned on side surfaces of the light guide plate to emit light of a specific wavelength band; 상기 광원과 도광판 사이에 형성되어 상기 광원에서 방출된 빛의 파장 대역을 변환하는 형광막; 및A fluorescent film formed between the light source and the light guide plate to convert wavelength bands of light emitted from the light source; And 상기 광원과 형광막 사이에 형성되어 상기 광원의 파장 대역의 빛은 통과하고 나머지는 반사하는 필터;를 포함하는 백라이트 유닛.And a filter formed between the light source and the fluorescent film to pass light in the wavelength band of the light source and reflect the rest of the light. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원은 청색 LED인 백라이트 유닛.The light source is a blue LED backlight unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원은 UV LED인 백라이트 유닛.The light source is a backlight unit UV LED. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 형광막은 형광체, 양자점 형광체(Quantum Dot) 또는 나노 입자 중 어느 하나 이상인 백라이트 유닛.The fluorescent film is any one or more of a phosphor, a quantum dot phosphor (Quantum Dot) or nanoparticles. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터는 기판에 굴절률이 다른 제1 박막과 제2 박막이 교번하여 반복된 구조로 형성된 백라이트 유닛.The filter is a backlight unit formed on the substrate in a structure in which the first thin film and the second thin film having different refractive indexes are alternately repeated. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터는 굴절률이 서로 다른 제1 박막과 제2 박막이 교번하여 기판의 양면에 형성되고 적층된 순서가 상기 기판을 중심으로 서로 대칭되게 형성된 백라이트 유닛.The filter may include a first thin film and a second thin film having different refractive indices, which are alternately formed on both sides of the substrate, and the stacking order is symmetrical with respect to the substrate. 제5항 또는 제6항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 제1 박막과 제2 박막의 굴절률의 차는 1.5 이상인 백라이트 유닛.And a difference in refractive index between the first thin film and the second thin film is 1.5 or more. 제5항 또는 제6항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 제1 박막은 SiO₂이고, 제2 박막은 TiO₂인 백라이트 유닛.The first thin film is SiO₂, the second thin film is a TiO₂ backlight unit. 제5항 또는 제6항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 적층된 제1 박막과 제2 박막의 두께는 각각 상이한 백라이트 유닛.And a thickness of the stacked first thin film and the second thin film, respectively. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원, 필터, 형광막 및 도광판은 서로 밀착되어 형성된 백라이트 유닛.The light source, the filter, the fluorescent film and the light guide plate are formed in close contact with each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원, 필터 및 형광막의 사이에는 에어갭이 형성된 백라이트 유닛.The backlight unit has an air gap formed between the light source, the filter and the fluorescent film. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원과 필터 또는 상기 필터와 형광막의 사이에는 에어갭이 형성된 백라이트 유닛.And a light gap formed between the light source and the filter or the filter and the fluorescent film.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101221921B1 (en) * 2011-07-05 2013-01-15 엘지전자 주식회사 Mobile terminal
KR20130047199A (en) * 2011-10-31 2013-05-08 엘지디스플레이 주식회사 Quantum rod luminescent display device
KR101273138B1 (en) * 2011-10-28 2013-06-13 엘지이노텍 주식회사 Display device
US9158149B2 (en) 2012-04-04 2015-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Film for backlight unit and backlight unit and liquid crystal display including same
US9274372B2 (en) 2013-09-23 2016-03-01 Samsung Display Co., Ltd. Quantum dot light-emitting device and display apparatus
JP2021005096A (en) * 2012-11-09 2021-01-14 サターン ライセンシング エルエルシーＳａｔｕｒｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ ＬＬＣ Illumination device and display device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101221921B1 (en) * 2011-07-05 2013-01-15 엘지전자 주식회사 Mobile terminal
US8866992B2 (en) 2011-07-05 2014-10-21 Lg Electronics Inc. Mobile terminal
KR101273138B1 (en) * 2011-10-28 2013-06-13 엘지이노텍 주식회사 Display device
KR20130047199A (en) * 2011-10-31 2013-05-08 엘지디스플레이 주식회사 Quantum rod luminescent display device
US9523882B2 (en) 2012-04-04 2016-12-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Film for backlight unit and backlight unit and liquid crystal display including same
US9158149B2 (en) 2012-04-04 2015-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Film for backlight unit and backlight unit and liquid crystal display including same
US10191326B2 (en) 2012-04-04 2019-01-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Film for backlight unit and backlight unit and liquid crystal display including same
JP2021005096A (en) * 2012-11-09 2021-01-14 サターン ライセンシング エルエルシーＳａｔｕｒｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ ＬＬＣ Illumination device and display device
US11340498B2 (en) 2012-11-09 2022-05-24 Saturn Licensing, Llc Illumination device and display device
JP2022180372A (en) * 2012-11-09 2022-12-06 サターン ライセンシング エルエルシー Illumination device and display device
US11693277B2 (en) 2012-11-09 2023-07-04 Saturn Licensing Llc Illumination device and display device
US11977298B2 (en) 2012-11-09 2024-05-07 Saturn Licensing Llc Illumination device and display device
US9274372B2 (en) 2013-09-23 2016-03-01 Samsung Display Co., Ltd. Quantum dot light-emitting device and display apparatus

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