KR20110056991A - Blacklight unit - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A backlight unit is provided to maximize light incoming efficiency and to increase the efficiency of light that is emitted from a backlight unit. CONSTITUTION: A backlight unit includes a light guide plate(110), a substrate(122), and prism reflector(130). A light emitting device, which is arranged in the light guide plate, is installed in the substrate. The prism reflector is arranged on the route of the light which is income to the light guide plate. The prism reflector is arranged in the upper side of the route of the light.

Description

백라이트 유닛{BLACKLIGHT UNIT}Backlight Unit {BLACKLIGHT UNIT}

실시예는 백라이트 유닛에 관한 것이다.An embodiment relates to a backlight unit.

표시장치들 중에는 영상을 표시하기 위해서, 광을 발생시킬 수 있는 백라이트 유닛을 필요로 하는 장치가 있다. 백라이트 유닛은 액정 등을 포함하는 표시패널에 광을 공급하는 장치로서, 발광장치와 발광장치에서 출력된 광을 액정 측에 효과적으로 전달하기 위한 수단들을 포함한다.Some display devices require a backlight unit capable of generating light in order to display an image. The backlight unit is a device for supplying light to a display panel including a liquid crystal and the like, and includes a light emitting device and means for effectively transferring the light output from the light emitting device to the liquid crystal side.

백라이트 유닛의 광효율은 표시장치의 성능과 밀접한 관계가 있기 때문에, 백라이트 유닛에서 발광되는 광을 효과적으로 활용하여 고 품질의 영상을 제공하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다.Since the light efficiency of the backlight unit is closely related to the performance of the display device, many studies have been conducted to provide a high quality image by effectively utilizing the light emitted from the backlight unit.

실시예는 입광 효율을 극대화하여 광효율이 향상된 백라이트 유닛을 제공한다.The embodiment provides a backlight unit having improved light efficiency by maximizing light incident efficiency.

실시예에 의한 백라이트 유닛은, 도광판; 상기 도광판의 입사면에 배치되는 발광소자가 실장된 기판; 상기 기판의 발광소자에서 상기 도광판으로 입사되는 광의 경로 상에 배열되는 프리즘 반사체를 포함한다.The backlight unit according to the embodiment includes a light guide plate; A substrate having a light emitting element disposed on an incident surface of the light guide plate; And a prism reflector arranged on a path of light incident from the light emitting device of the substrate to the light guide plate.

다른 실시예에 의한 백라이트 유닛은, 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되는 발광소자가 실장된 기판; 상기 기판과 도광판의 이격 공간의 상면 및 하면에 배열되어 상기 발광소자에서 상기 도광판으로 입사되는 광의 경로를 반사 및 굴절시키는 프리즘 반사체를 포함한다.In another embodiment, a backlight unit includes: a light guide plate; A substrate having a light emitting element disposed on a side surface of the light guide plate; And a prism reflector arranged on upper and lower surfaces of the space between the substrate and the light guide plate to reflect and refract the path of light incident from the light emitting device to the light guide plate.

실시예에 의하면, 입광 효율을 극대화하여 광효율이 향상된 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.According to the embodiment, it is possible to provide a backlight unit having improved light efficiency by maximizing light incident efficiency.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대해서 상세하게 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아 래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.Hereinafter, a backlight unit according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of an embodiment, each layer (film), region, pattern, or structure is formed “on” or “under” a substrate, each layer (film), region, pad, or pattern. In the case where it is described as "to", "on" and "under" include both "directly" or "indirectly" formed. Also, the criteria for top, bottom, or bottom of each layer will be described with reference to the drawings. In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.

도 1은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view of a backlight unit according to an embodiment.

실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도광판(110)과, 도광판(110)의 측면에 배치되는 발광소자(120)과 실장된 기판(122)과, 기판(122)에서 도광판(110)으로 입사되는 광의 경로 상에 배열되는 프리즘 반사체(130)를 포함한다. The backlight unit according to the embodiment includes a light guide plate 110, a light emitting element 120 disposed on a side surface of the light guide plate 110, a substrate 122 mounted on the light guide plate 110, and light incident from the substrate 122 to the light guide plate 110. A prism reflector 130 arranged on the path.

도광판(110)은 입사면(112)을 통해 발광소자(120)로부터 광을 공급받아 평면 광으로 변환시킨다. 도광판(110)은, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 등을 이용하여 형성할 수 있다. The light guide plate 110 receives light from the light emitting device 120 through the incident surface 112 and converts the light into plane light. The light guide plate 110 may be formed using an acrylic resin series such as polymethyl metaacrylate (PMMA), polyethylene terephthlate (PET), polycarbonate (PC), cycloolefin copolymer (COC), polyethylene naphthalate (PEN) resin, or the like.

기판(122)은 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board), 메탈 코어 인쇄회로기판(MCPCB : Metal Core PCB), 연성 인쇄회로기판(FPCB : Flexible PCB) 또는 세라믹 기판 등을 포함할 수 있다. 기판(122)의 일 면에는 하나 이상의 발광소자(120)가 탑재되며, 복수개의 발광소자(120)가 어레이(array) 형태로 배치될 수 있다. 발광소자(120)로는 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode)를 포함할 수 있으며, 발광 다이오드(LED)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 광을 발광하는 백색 발광 다이오드 중 적어도 어느 하나 일 수 있다. The substrate 122 may include a printed circuit board (PCB), a metal core printed circuit board (MCPCB), a flexible printed circuit board (FPCB), or a ceramic substrate. One or more light emitting devices 120 may be mounted on one surface of the substrate 122, and the plurality of light emitting devices 120 may be arranged in an array form. The light emitting device 120 may include a light emitting diode (LED), and the light emitting diode (LED) may be at least one of white light emitting diodes emitting red, green, blue, or white light.

프리즘 반사체(130)는 기판(122)과 도광판(110) 간의 광의 경로의 상/하면에 개재되어 발광소자(120)의 Y-축 방향의 지향각을 감소시킨다. 프리즘 반사체(130)는 기판(122)과 도광판(110) 간의 광의 경로를 제한하는 반사부(132)와, 광의 경로를 도광판(110)의 입사면(112) 측으로 굴절시키는 프리즘부(134)를 포함한다. The prism reflector 130 is interposed on the upper and lower surfaces of the light path between the substrate 122 and the light guide plate 110 to reduce the direction angle in the Y-axis direction of the light emitting device 120. The prism reflector 130 includes a reflector 132 that restricts a path of light between the substrate 122 and the light guide plate 110, and a prism part 134 that refracts the path of light toward the incident surface 112 of the light guide plate 110. Include.

반사부(132)는 도광판(110)의 외부로 유출되는 광을 다시 광경로 측으로 반사시킨다. 이러한 반사부(132)는, 거울, 반사시트, 반사코팅 등을 이용하여 구성할 수 있다.The reflector 132 reflects the light flowing out of the light guide plate 110 back to the light path. The reflector 132 may be configured using a mirror, a reflective sheet, a reflective coating, or the like.

프리즘부(134)는 반사부(132)로부터 광경로 측으로 돌출된 프리즘 패턴으로 형성되어 발광소자(120)로부터 입사된 광과 반사부(132)에서 반사된 광을 도광판(110)의 입사면(112) 측으로 굴절시킨다. The prism part 134 is formed in a prism pattern protruding from the reflecting part 132 toward the light path side, and the light incident from the light emitting element 120 and the light reflected from the reflecting part 132 are incident on the light guide plate 110. 112) to the side.

도광판(110)의 측면을 조광하는 엣지타입(Edge type) 백라이트 유닛의 경우, 발광소자(120)와 도광판(110) 간의 공간(air gap)이 최소화될수록 입광 효율이 향상된다. In the case of an edge type backlight unit that illuminates the side surface of the light guide plate 110, the light receiving efficiency is improved as the air gap between the light emitting element 120 and the light guide plate 110 is minimized.

발광소자(120)와 도광판(110) 간의 공간을 최소화하는 경우, 발광소자(120)의 X-축 방향의 지향각은 넓을 수록 유리하고 Y-축 방향의 지향각은 좁을 수록 유리하다. X-축 방향의 경우 발광소자(120) 어레이의 발광소자(120)들의 실장 간격을 보상하여야 함으로 지향각이 넓을수록 광의 균일도를 높일 수 있다. 반면, Y-축 방향으로는 지향각이 넓을 경우 도광판(110)의 외측으로 광이 유출될 수 있음으로 지향각이 상대적으로 작은 편이 광효율을 높이는데 유리하다.When the space between the light emitting device 120 and the light guide plate 110 is minimized, the wider the directing angle of the light emitting device 120 in the X-axis direction is, the more advantageous the narrower the directing angle in the Y-axis direction. In the X-axis direction, the spacing of the light emitting devices 120 of the light emitting device 120 array must be compensated, so that the wider the directing angle, the higher the uniformity of light. On the other hand, when the directivity is wide in the Y-axis direction, light may flow to the outside of the light guide plate 110, and thus, a relatively small directivity is advantageous in increasing light efficiency.

이에, 실시예에 따른 백라이트 유닛은 프리즘 반사체(130)를 이용하여 도광판(110)으로 입사되는 Y-축 방향 광을 입사면(112)의 중심영역으로 집적함으로써 입광 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the backlight unit according to the embodiment may improve the light receiving efficiency by integrating the Y-axis light incident on the light guide plate 110 using the prism reflector 130 into the center region of the incident surface 112.

도 3은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 입광 상태도이다.3 is a light incident state diagram of a backlight unit according to an embodiment.

발광소자(120)에서 발생한 광은 다양한 지향각을 갖는다. 발광소자(120)에서 발생한 광중, 지향각이 αㅀ보다 작은 경우 도광판(110)의 입사면(112)으로 바로 입광될 수 있다.The light generated from the light emitting device 120 has various directing angles. Among the light generated by the light emitting device 120, when the directivity angle is smaller than α ㅀ, the light may be directly incident on the incident surface 112 of the light guide plate 110.

지향각이 αㅀ보다 큰 경우 프리즘 반사체(130) 측으로 입광된다(a1, a2).When the directivity angle is larger than α ㅀ, it is incident on the prism reflector 130 side (a1, a2).

프리즘 반사체(130) 측으로 입광된 광은 반사부(132)에 도달하여 반사되고(b1, b2), 반사된 광은 다시 프리즘부(134)에서 굴절되어 도광판(110)의 입사면(112)으로 입광된다(c1, c2). Light incident toward the prism reflector 130 reaches and reflects the reflecting portion 132 (b1, b2), and the reflected light is refracted by the prism portion 134 again to the incident surface 112 of the light guide plate 110. It is received (c1, c2).

프리즘 반사체(130)를 통해 도광판(110)의 입사면(112)으로 전달되는 광(c1, c2)은 프리즘부(134)에서 공기(air)로 출광될 시에 입사면(112)의 중앙 영역으로 굴절된다. 프리즘 반사체(130)를 통해 도광판(110)으로 입사되는 광은 입사면(112)의 중심 영역으로 집중될 수 있다. 이에 따라, 발광소자(120)의 Y-축 지향각이 축소되어 입광효율을 향상시킬 수 있다.Light c1 and c2 transmitted to the incident surface 112 of the light guide plate 110 through the prism reflector 130 are emitted from the prism portion 134 as air to the center region of the incident surface 112. Is refracted by. Light incident on the light guide plate 110 through the prism reflector 130 may be concentrated to the center area of the incident surface 112. Accordingly, the Y-axis direction angle of the light emitting device 120 may be reduced to improve light receiving efficiency.

또한, 프리즘 반사체(130)의 프리즘부(134)는 설계 방법에 따라 광의 굴절률을 조정할 수 있다. 도광판(110)과 기판(122)의 거리가 변동하더라도 프리즘부(134)의 굴절각도를 조절함으로써 광이 도광판(110)을 벗어나지 않고 입사면(112)으로 입사되도록 할 수 있다. 따라서, 도광판(110) 및 기판(122) 등의 배열 설계 시, 설계의 자유도가 높아질 수 있다. In addition, the prism portion 134 of the prism reflector 130 may adjust the refractive index of the light according to the design method. Even if the distance between the light guide plate 110 and the substrate 122 varies, the angle of refraction of the prism unit 134 may be adjusted so that the light may be incident on the incident surface 112 without leaving the light guide plate 110. Therefore, when designing the arrangement of the light guide plate 110 and the substrate 122, the degree of freedom of design may be increased.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예는 발광소자(120)가 실장된 기판(122)과 도광판(110) 사이의 광의 경로 상에 프리즘 반사체(130)를 구비함으로써, 발광소자(120)의 Y-축 방향 광의 입사 각도를 조절할 수 있도록 한다.As described above, the present embodiment includes the prism reflector 130 on the path of light between the substrate 122 on which the light emitting device 120 is mounted and the light guide plate 110, thereby providing a Y-axis of the light emitting device 120. The angle of incidence of the directional light can be adjusted.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the above description has been made with reference to the embodiment, which is merely an example, and is not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be illustrated as above without departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

도 1은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해사시도.1 is an exploded perspective view of a backlight unit according to an embodiment;

도 2는 실시예에 따른 백라이트 유닛의 요부 단면도.2 is a sectional view of principal parts of a backlight unit according to an embodiment;

도 3은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 입광 상태도.3 is a light incident state diagram of a backlight unit according to an embodiment;

Claims (11)

도광판;Light guide plate; 상기 도광판의 입사면에 배치되는 발광소자가 실장된 기판;A substrate having a light emitting element disposed on an incident surface of the light guide plate; 상기 기판의 발광소자에서 상기 도광판으로 입사되는 광의 경로 상에 배열되는 프리즘 반사체를 포함하는 백라이트 유닛.And a prism reflector arranged on a path of light incident from the light emitting device of the substrate to the light guide plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판의 발광소자는 복수개의 발광소자가 어레이 형태로 배열되는 백라이트 유닛.The light emitting device of the substrate is a backlight unit in which a plurality of light emitting devices are arranged in an array form. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프리즘 반사체는,The prism reflector, 상기 광의 경로의 상면 및 하면에 각각 배열되는 백라이트 유닛.And a backlight unit arranged on top and bottom surfaces of the light path. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프리즘 반사체는,The prism reflector, 상기 도광판의 입사면을 벗어나는 광을 반사하는 반사부와;A reflector reflecting light that exits an incident surface of the light guide plate; 상기 반사부에서 반사된 광을 상기 도광판의 입사면으로 굴절시키는 프리즘부를 포함하는 백라이트 유닛.And a prism portion that refracts the light reflected by the reflector to the incident surface of the light guide plate. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 프리즘부는,The prism portion, 상기 반사부로부터 상기 광의 경로 측으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.And a prism pattern protruding from the reflecting portion toward the path of the light. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 반사부는,The reflector, 반사시트, 거울, 반사코팅 중 하나 이상을 포함하는 백라이트 유닛.A backlight unit comprising at least one of a reflective sheet, a mirror and a reflective coating. 도광판;Light guide plate; 상기 도광판의 측면에 배치되는 발광소자가 실장된 기판;A substrate having a light emitting element disposed on a side surface of the light guide plate; 상기 기판과 도광판의 이격 공간의 상면 및 하면에 배열되어 상기 발광소자에서 상기 도광판으로 입사되는 광의 경로를 반사 및 굴절시키는 프리즘 반사체를 포함하는 백라이트 유닛.And a prism reflector arranged on upper and lower surfaces of the space between the substrate and the light guide plate to reflect and refract the path of light incident from the light emitting element to the light guide plate. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 기판의 발광소자는 복수개의 발광소자가 어레이 형태로 배열되는 백라이트 유닛.The light emitting device of the substrate is a backlight unit in which a plurality of light emitting devices are arranged in an array form. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 프리즘 반사체는,The prism reflector, 상기 도광판의 입사면을 벗어나는 광을 반사하는 반사부와;A reflector reflecting light that exits an incident surface of the light guide plate; 상기 반사부에서 반사된 광을 상기 도광판의 입사면으로 굴절시키는 프리즘부를 포함하는 백라이트 유닛.And a prism portion that refracts the light reflected by the reflector to the incident surface of the light guide plate. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 프리즘부는,The prism portion, 상기 반사부로부터 상기 광의 경로 측으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.And a prism pattern protruding from the reflecting portion toward the path of the light. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 반사부는,The reflector, 반사시트, 거울, 반사코팅 중 하나 이상을 포함하는 백라이트 유닛.A backlight unit comprising at least one of a reflective sheet, a mirror and a reflective coating.
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