KR20110077624A - Back light unit and liquid crystal display device using that same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a backlight unit of a liquid crystal display device.
액정표시장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성, 및 광산란 특성 등의 광학적 성질 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로서 액정셀에 의한 광의 변조를 이용하여 정보를 표시하는 디스플레이 장치이다.The liquid crystal display device converts the optical properties such as birefringence, photoreactivity, dichroism, and light scattering characteristics of the liquid crystal cell to emit light by applying a voltage to a specific molecular array of the liquid crystal and converting them into other molecular arrays. Is a display device that displays information by using modulation of light by a liquid crystal cell.
이와 같은 액정표시장치는 자체 발광소자가 아니기 때문에 액정표시패널의 하부에 백라이트 유닛을 마련하여 백라이트 유닛으로부터 출사된 광을 이용하여 영상을 표시하게 된다.Since the liquid crystal display device is not a self-light emitting device, a backlight unit is provided under the liquid crystal display panel to display an image using light emitted from the backlight unit.
백라이트 유닛은 광원의 배열 방법에 따라 측광형(Side Light Type)과 직하형(Direct Light Type)으로 구분될 수 있다.The backlight unit may be classified into a side light type and a direct light type according to the arrangement of light sources.
측광형 백라이트 유닛은 액정표시패널의 하부에 마련된 도광판의 측면에 복수개의 광원을 배치하고, 도광판을 통해 광원으로부터 조사되는 측광을 평면광으로 변환하여 액정표시패널에 조사하는 방식으로 백라이트 유닛의 두께를 줄여 액정표시장치를 슬림화시킬 수 있는 장점이 있다.The metering type backlight unit arranges a plurality of light sources on the side of the light guide plate provided under the liquid crystal display panel, and converts the metering light emitted from the light source through the light guide plate into flat light to irradiate the liquid crystal display panel to reduce the thickness of the backlight unit. In other words, the liquid crystal display can be made slimmer.
직하형 백라이트 유닛은 액정표시패널의 하부에 복수개의 광원을 배치하여 액정표시패널의 전면에 광을 직접적으로 조사하는 방식으로 액정표시패널에 조사되는 광의 균일도 및 휘도가 높아 액정표시장치를 대형화시킬 수 있는 장점이 있다.The direct type backlight unit is configured to arrange a plurality of light sources under the liquid crystal display panel to directly irradiate light on the front of the liquid crystal display panel, thereby increasing the uniformity and luminance of the light emitted to the liquid crystal display panel, thereby increasing the size of the liquid crystal display device. There is an advantage.
이러한, 백라이트 유닛의 광원으로는 에너지 절감 효과가 뛰어나 친환경적이며, 높은 응답속도 등의 장점을 가지는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)가 각광받고 있다.As the light source of the backlight unit, a light emitting diode (LED) having excellent advantages such as energy saving and eco-friendliness and high response speed has been in the spotlight.
도 1은 일반적인 직하형 백라이트 유닛의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a view schematically showing a structure of a general direct type backlight unit.
도 1을 참조하면, 일반적인 직하형 백라이트 유닛(100)은 보텀 커버(110), 발광 다이오드 어레이(120), 확산판(130), 하부 확산 시트(140), 하부 프리즘 시트(150), 상부 프리즘 시트(160), 및 상부 확산 시트(170)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a general direct
보텀 커버(110)는 바닥면과 경사진 측벽을 가지도록 형성된다.The
발광 다이오드 어레이(120)는 확산판(130)과 마주보도록 보텀 커버(110)의 바닥면에 배치되어 확산판(130)에 광을 조사한다.The
확산판(130)은 발광 다이오드 어레이(120)로부터 조사되는 광을 확산시켜 하부 확산 시트(140)에 조사하는 것으로서, 확산판(130)은 광의 확산을 위해 다수의 비드(확산 비드 및 헤이즈(Haze) 비드)를 포함한다. 확산판(130)에 의해 발광 다이오드 어레이(120)로부터 입사된 광이 확산되는 과정을 도 2를 참조하여 설명한 다.The
도 2는 확산판(130)의 구조 및 확산판(130)에서의 광 경로를 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 어레이(120)로부터 조사된 광이 확산판(130)으로 입사되면(200), 공기와 확산판(130)의 굴절률 차이로 인해 확산판(130)으로 입사되는 광 중 일부는 투과되고(210) 일부는 전반사된다(220). 이후, 확산판(130) 내부로 입사된 광은 확산판(130)을 구성하는 베이스 물질에 의해 투과되어 확산판(130)에 포함된 다수의 비드(132)들에 의해 다시 굴절된다(230). 굴절된 광은 확산판(130)과 공기의 굴절률에 의해 다시 투과되거나(240), 전반사 된다(250). 이때, 투과된 광이 하부 확산 시트(140)로 조사된다. 2 illustrates a structure of the
하부 확산 시트(140)는 확산판(130) 상에 배치되어 확산판(130)으로부터 입사되는 광을 확산시켜 하부 프리즘 시트(150)에 조사한다.The
하부 프리즘 시트(150)는 하부 확산 시트(140) 상에 배치되어 하부 확산 시트(140)로부터 입사되는 광을 제1 방향으로 집광한다. 여기서, 제1 방향은 확산판(130)의 장축 또는 단축 방향에 대응될 수 있다.The
상부 프리즘 시트(160)는 하부 프리즘 시트(150) 상에 배치되어 하부 프리즘 시트(150)로부터 입사되는 광을 제2 방향으로 집광한다. 여기서, 제2 방향은 제1 방향과 직교하는 방향일 수 있다.The
상부 확산 시트(170)는 상부 프리즘 시트(160) 상에 배치되어 상부 프리즘 시트(160)로부터 입사되는 광을 확산시켜 외부로 방출한다.The
이와 같은, 일반적인 직하형 백라이트 유닛(100)은 보텀 커버(110)에 배치된 발광 다이오드 어레이(120)에서 방출되는 광을 확산판(130)과 확산 시트(140, 170) 및 프리즘 시트(150, 160)를 통해 확산 및 집광하여 외부로 방출하게 된다.As described above, the general direct
그러나, 이러한 직하형 백라이트 유닛(100)의 경우 확산판(130)을 구성하는 베이스 물질과 비드(132) 간의 굴절률 차이가 작아 확산판(130)의 확산 기능을 증가 시키거나 광 효율을 증가시키는 데에는 한계가 있다는 문제점이 있다.However, in the case of the direct
또한, 확산판(130)의 확산 기능 및 광 효율을 증가시키기 위해서는 고가인 비드(132)를 다량으로 사용하여야 하므로 백라이트 유닛 및 액정표시장치의 제조 단가가 상승하게 된다는 문제점이 있다.In addition, in order to increase the diffusion function and the light efficiency of the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 확산 기능을 향상시킴으로써 광 효율을 개선시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.Disclosure of Invention The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a backlight unit capable of improving light efficiency by improving a diffusion function and a liquid crystal display device using the same.
또한, 본 발명은 제조 단가를 절감할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.In addition, another object of the present invention to provide a backlight unit and a liquid crystal display device using the same that can reduce the manufacturing cost.
또한, 본 발명은 두께가 감소된 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a backlight unit having a reduced thickness and a liquid crystal display device using the same.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 백라이트 유닛은, 바닥면과 측벽을 가지는 보텀 커버; 상기 보텀 커버의 바닥면에 배치되어 자외선(UV) 또는 컬러광을 방출하는 발광 다이오드 어레이; 상기 자외선 또는 컬러광을 백색광으로 변환하는 색 변환층을 포함하고 상기 발광 다이오드 어레이와 소정 간격 이격되도록 상기 보텀 커버 상에 배치되어 상기 백색광을 확산하는 확산판; 및 상기 확산판 상에 배치되어 상기 확산판으로부터 방출되는 백색광의 휘도 특성을 향상시키는 복수개의 광학 시트를 포함하고, 상기 색 변환층은 상기 확산판 내부의 바닥면 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a backlight unit including: a bottom cover having a bottom surface and a side wall; A light emitting diode array disposed on a bottom surface of the bottom cover to emit ultraviolet (UV) light or color light; A diffusion plate including a color conversion layer for converting the ultraviolet light or color light into white light and disposed on the bottom cover to be spaced apart from the light emitting diode array by a predetermined distance to diffuse the white light; And a plurality of optical sheets disposed on the diffuser plate to improve luminance characteristics of white light emitted from the diffuser plate, wherein the color conversion layer is formed on a bottom surface of the diffuser plate.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 백라이트 유닛은, 광투과율을 조절하여 영상을 표시하기 위한 액정표시패널; 및 상기 액정표 시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 바닥면과 측벽을 가지는 보텀 커버; 상기 보텀 커버의 바닥면에 배치되어 자외선(UV) 또는 컬러광을 방출하는 발광 다이오드 어레이; 상기 자외선 또는 컬러광을 백색광으로 변환하는 색 변환층을 포함하고 상기 발광 다이오드 어레이와 소정 간격 이격되도록 상기 보텀 커버 상에 배치되어 상기 백색광을 확산하는 확산판; 및 상기 확산판 상에 배치되어 상기 확산판으로부터 방출되는 백색광의 휘도 특성을 향상시키는 복수개의 광학 시트를 포함하며, 상기 색 변환층은 상기 확산판 내부의 바닥면 상에 형성되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, a backlight unit includes: a liquid crystal display panel for displaying an image by adjusting light transmittance; And a backlight unit irradiating light to the liquid crystal display panel, wherein the backlight unit includes a bottom cover having a bottom surface and sidewalls; A light emitting diode array disposed on a bottom surface of the bottom cover to emit ultraviolet (UV) light or color light; A diffusion plate including a color conversion layer for converting the ultraviolet light or color light into white light and disposed on the bottom cover to be spaced apart from the light emitting diode array by a predetermined distance to diffuse the white light; And a plurality of optical sheets disposed on the diffuser plate to improve luminance characteristics of white light emitted from the diffuser plate, wherein the color conversion layer is formed on a bottom surface of the diffuser plate.
본 발명에 따르면, 확산판 내부에 확산판을 구성하는 베이스 물질과 굴절률 차이가 큰 물질을 포함하는 색 변환층을 형성함으로써 광의 확산 기능 및 광 효율을 개선시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that the light diffusion function and the light efficiency can be improved by forming a color conversion layer including a base material constituting the diffusion plate and a material having a large difference in refractive index in the diffusion plate.
또한, 본 발명은 광 확산을 위한 비드 사용을 최소화하여 백라이트 유닛 및 액정표시장치의 제조 단가를 절감할 수 있다는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of reducing the manufacturing cost of the backlight unit and the liquid crystal display device by minimizing the use of beads for light diffusion.
또한, 본 발명은 확산판에 소정 형상의 돌출부 또는 홈을 형성하여 광 확산 효율을 향상시킬 수 있기 때문에 고가의 확산 시트 수를 감소시킬 수 있어 백라이트 유닛 및 액정표시장치의 제조 단가는 물론 그 두께를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, the present invention can improve the light diffusion efficiency by forming protrusions or grooves having a predetermined shape in the diffusion plate, so that the number of expensive diffusion sheets can be reduced. There is an effect that can be reduced.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a structure of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(300)은 보텀 커버(310), 발광 다이오드 어레이(320), 내부에 색 변환층(332)이 형성된 확산판(330), 하부 프리즘 시트(340), 상부 프리즘 시트(350), 및 확산 시트(360)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
보텀 커버(310)는 바닥면과 측벽을 가지도록 형성된다. 이러한 보텀 커버(310)는 발광 다이오드 어레이(320)를 수납하고 확산판(330), 하부 프리즘 시트(340), 상부 프리즘 시트(350), 및 확산 시트(360)를 지지한다. 또한, 보텀 커버(310)는 발광 다이오드 어레이(320)에서 발생되는 열을 방열시키기 위하여 금속재질로 형성될 수 있다.The
발광 다이오드 어레이(320)는 보텀 커버(310)의 바닥면에 배치되어 제 1 컬러 광을 확산판(330) 쪽으로 방출한다. 이를 위해, 발광 다이오드 어레이는(120)는 인쇄회로기판(322) 및 복수개의 광원(324)을 포함한다.The light emitting diode array 320 is disposed on the bottom surface of the
인쇄회로기판(322)은 확산판(330)과 마주보도록 보텀 커버(310)의 바닥면에 배치된다. 이때, 인쇄회로기판(322)은 외부로부터 구동 전원이 공급되는 구동 전원 라인을 포함하고, 방열 특성이 우수한 금속 재질(예를 들어, 알루미늄)로 이루어질 수 있다. 이러한, 인쇄회로기판(322)은 구동 전원 라인을 통해 외부로부터 공급되는 구동 전원을 복수개의 광원(324)에 공급함으로써 복수개의 광원(324)을 발광시킨다.The printed circuit board 322 is disposed on the bottom surface of the
한편, 인쇄회로기판(322)은 복수개의 광원(324)에서 발생되는 열을 방출하여 보텀 커버(310)로 분산시켜 방열시키게 되는데, 인쇄회로기판(322)과 보텀 커버(310)간의 열 전달 효율이 높을수록 광원(324)의 열 방출 효율을 높일 수 있다. 이를 위해, 본 발명은 인쇄회로기판(322)과 보텀 커버(310) 사이에 형성되어 인쇄회로기판(322)의 열을 보텀 커버(110)로 전달하는 열전도성 접합부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 열전도성 접합부재는 알루미늄 에폭시, 세라믹 에폭시, 또는 열전도성 시트가 될 수 있다.On the other hand, the printed circuit board 322 emits heat generated by the plurality of
복수개의 광원(324)은 발광 다이오드 칩을 포함하는 발광 다이오드 패키지로 구성될 수 있다. 발광 다이오드 패키지는, 도 3의 확대 영역에 도시된 바와 같이, 리드 프레임(324a), 발광 다이오드 칩(324b), 및 몰딩부(324c)를 포함할 수 있다.The plurality of
리드 프레임(324a)은 인쇄회로기판(322) 상에 배치되어 구동 전원 라인에 전기적으로 접속된다. 이러한, 리드 프레임(324a)은 복수개의 리드 단자와 경사홈을 포함한다. 복수개의 리드 단자는 상기 구동 전원 라인에 전기적으로 접속된다. 경사홈은 상면으로부터 경사면을 가지도록 오목하게 형성되어 있고, 그 내부에 발광 다이오드 칩(324b)과 몰딩부(324c)가 형성된다.The
발광 다이오드 칩(324b)은 리드 프레임(324a)에 포함된 경사홈의 바닥면에 배치되고, 리드 프레임(324a)의 리드 단자에 전기적으로 접속된다. 이러한, 발광 다이오드 칩(324b)은 리드 단자로부터 공급되는 구동 전원에 의해 발광하여 컬러 광(예컨대, 청색광)을 방출하는 발광 다이오드 칩(324b)이거나, 자외선(UV)을 방출하는 발광 다이오드 칩(324b)일 수 있다.The light emitting
몰딩부(324c)는 발광 다이오드 칩(324b)을 보호하기 위해 경사홈에 충진된다. 이러한, 몰딩부(324c)는 투광성이 우수한 에폭시(Epoxy) 또는 실리콘 젤 등의 충진재를 이용하여 발광 다이오드 칩(324b)이 설치된 경사홈에 평탄하게 충진될 수 있다.The
본 발명은 상술한 바와 같이, 확산판(330) 내부에 컬러광 또는 자외선을 백색광으로 변환하기 위한 색 변환층(332)이 형성되기 때문에 몰딩부(324c) 내부에는 형광물질을 주입할 필요가 없다.As described above, since the
상술한 실시예에 있어서는, 복수개의 광원(324)이 패키지 형태로 구성되는 것으로 설명하였지만 변형된 실시예에 있어서는 컬러광 또는 자외선을 방출하는 발광 다이오드 칩(324b)을 인쇄회로 기판(322) 상에 직접 실장한 후, 발광 다이오드 칩(324b)을 보호하기 위해 돔 형상으로 몰딩부를 형성할 수도 있을 것이다.In the above-described embodiment, the plurality of
확산판(330)은 발광 다이오드 어레이(320)와 소정 간격 이격되도록 보텀 커버(310) 상에 배치되어 발광 다이오드 어레이(320)로부터 입사된 광을 확산 시킨다. 확산판(330)은 굴절률이 높은 투명 플라스틱 계열의 물질로 형성할 수 있다. 이러한 플라스틱 계열의 물질로는 폴리카보네이트(Polycarbonate: PC), 폴리메틸메탈크리스탈레이트(Polymethylmethacrylate: PMMA), 메타크릴레이트 스틸렌 코플리머(Methacrylate styrene copolymer: MS) 등이 있다.The
본 발명에 따른 확산판(330)은 발광 다이오드 어레이(320)로부터 입사되는 컬러광 또는 자외선을 백색광으로 변환하기 위한 색 변환층(332)이 그 내부에 형성되어 있다. 이때, 색 변환층(332)은 형광물질을 이용하여 형성할 수 있다.In the
본 발명에서 확산판(330) 내부에 형광물질을 이용하여 색 변환층(332)을 형성하는 이유는 형광물질이 확산판(330)을 형성하는 베이스 물질인 투명 플라스틱 계열의 물질과 굴절률 차이가 커 광 확산 기능을 향상시킬 수 있기 때문이다.In the present invention, the reason for forming the
즉, 종래의 경우, 베이스 물질의 굴절률은 대략 1.58정도이고 광 확산을 위해 확산판 내부에 포함되는 비드의 굴절률은 대략 1.45 정도여서 굴절률 차이는 대략 0.13정도에 불과하였지만, 본 발명의 경우 형광물질의 굴절률은 대략 1.83 정도이므로 베이스 물질과 형광물질의 굴절률 차는 대략 0.25가 되어 종래에 비해 광 확산 기능이 향상되는 것이다.That is, in the conventional case, the refractive index of the base material is about 1.58 and the refractive index of the beads included in the diffusion plate for light diffusion is about 1.45, so the refractive index difference is only about 0.13. Since the refractive index is about 1.83, the difference between the refractive indices of the base material and the fluorescent material is about 0.25, so that the light diffusing function is improved as compared with the conventional art.
따라서, 본 발명에 따른 확산판(330)은 소량의 비드만을 포함하거나 아예 비드를 포함하지 않을 수도 있다.Therefore, the
일 실시예에 있어서, 발광 다이오드 칩(324b)이 청색광을 방출하는 청색 발광 다이오드 칩(324b)인 경우 색 변환층(332)은 YAG(Y3AL5O12):Ce와 같은 황색 형광물질이나 적색 및 적색 형광물질을 포함할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(324b)이 자외선을 방출하는 UV 발광 다이오드 칩(324b)인 경우 색 변환층(332)은 적색, 녹색, 및 청색 형광물질을 포함할 수 있다.In one embodiment, when the light emitting
이러한 경우, 색 변환층(332)은 형광물질의 여기가 가능할 수 있는 최단 거리인 확산판(330)의 내부 바닥면 상에 소정 두께로 형성할 수 있다. 예컨대, 색 변환층(332)은 그 두께가 300㎛ 이하가 되도록 확산판(330)의 내부 바닥면 상에 형성될 수 있다.In this case, the
한편, 본 발명에 따른 확산판(330)은 확산 기능을 극대화 시키기 위해 확산 판(330)의 일면에 소정 형상으로 형성된 된 복수개의 돌출부를 포함할 수 있다. 이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 복수개의 돌출부가 형성되어 있는 확산판에 대해 설명하기로 한다.On the other hand, the
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복수개의 돌출부가 형성되어있는 확산판(330)을 보여주는 도면이다. 도 4a 및 도 4b도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 확산판(330)의 경우, 프리즘 형상으로 된 복수개의 돌출부(400)가 확산판(330)의 일면에 형성될 수 있다. 프리즘 형상의 돌출부(400)는 도 4a에 도시된 바와 같이 확산판(330)의 단축 방향으로 길게 형성되거나, 도 4b에 도시된 바와 같이 확산판(330)의 장축 방향으로 길게 형성될 수 있다.4A and 4B illustrate a
도 4a 및 도 4b에서는 프리즘 형상으로 된 돌출부(400)의 꼭지각이 첨단을 이루는 것으로 도시하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 프리즘 형상으로 된 돌출부(400)의 꼭지각이 라운딩 되어 있을 수도 있다. 4A and 4B, the vertex angle of the prism-shaped
일 실시예에 있어서, 각각의 프리즘 형상의 돌출부(400)는 5㎛ 내지 300㎛의 피치(W)를 가지고, 확산판(330)의 표면과 31.5˚ 내지 50˚의 경사각(α)을 이루도록 형성될 수 있다. 이때, 돌출부(400)의 경사각은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 양쪽이 동일할 수도 있지만, 이와 달리 31.5˚ 내지 50˚의 범위 내에서 양쪽이 서로 다를 수도 있을 것이다.In one embodiment, each prism-shaped
프리즘 형상의 돌출부(400)가 5㎛ 내지 300㎛의 피치를 갖도록 하는 이유는 피치가 5㎛ 보다 작으면 돌출부(400)가 너무 작아 확산 기능을 거의 구현할 수 없고, 피치가 300㎛보다 크면 돌출부(400)가 너무 커 육안으로 식별될 수 있기 때문 이다.The reason why the prism-shaped
또한, 프리즘 형상의 돌출부(400)가 확산판(330)의 표면과 31.5˚ 내지 50˚의 경사각을 이루도록 하는 이유는, 아래의 표 1 및 도 4c에서 알 수 있는 바와 같이, 경사각이 31.5˚보다 작거나 50˚보다 크면 휘도 및 광량은 감소하고 휘도 균일도는 증가하기 때문이다.In addition, the reason why the prism-shaped
아래의 표 1은 돌출부(400)의 피치가 300㎛일 때 돌출부(400)와 확산판(330) 표면의 경사각에 따른 휘도, 휘도 균일도, 및 광량을 나타내는 표이다.Table 1 below is a table showing luminance, luminance uniformity, and amount of light according to the inclination angle of the surface of the
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수개의 돌출부가 형성되어있는 확산판(330)을 보여주는 도면이다. 도 5a 및 도 5b도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 확산판(330)의 경우, 렌티큘라(Lenticular) 렌즈 형상으로 된 복수개의 돌출부(500)가 확산판(330)의 일면에 형성될 수 있다. 렌티큘라 렌즈 형상의 돌출부(500)는 도 5a에 도시된 바와 같이 확산판(330)의 단축 방향으로 길게 형성되거나, 도 5b에 도시된 바와 같이 확산판(330)의 장축 방향으로 길게 형성될 수 있다.5A and 5B illustrate a
일 실시예에 있어서, 렌티큘라 렌즈 형상의 돌출부(500)는 피치(W)와 높이(H)가 2:1의 비율을 가지도록 형성될 수 있다. 예컨대, 돌출부(500)의 피치가 300㎛인 경우 돌출부(500)의 높이는 150㎛가 되도록 돌출부(300)를 형성할 수 있다. In one embodiment, the lenticular lens-shaped
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복수개의 돌출부가 형성되어 있는 확산판(330)을 보여주는 도면이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 확산판(330)의 경우, 사각뿔 형상으로 된 복수개의 돌출부(600)가 확산판(330)의 일면에 형성될 수 있다.6 is a view showing a
도 6a에서는 사각뿔 형상으로 된 돌출부(600)의 꼭지각이 첨단을 이루는 것으로 도시하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 사각뿔 형상으로 된 돌출부(600)의 꼭지각이 라운딩 되어 있을 수도 있다.In FIG. 6A, the vertex angle of the quadrangular pyramid-shaped
일 실시예에 있어서, 각각의 사각뿔 형상의 돌출부(600)는 5㎛ 내지 300㎛의 피치(W)를 가지고, 확산판(330)의 표면과 32.5˚ 내지 48.5˚의 경사각(α)을 이루도록 형성될 수 있다. 이때, 돌출부(600)의 경사각은 도 6a에 도시된 바와 같이 양쪽이 동일할 수도 있지만, 이와 달리 32.5˚ 내지 48.5˚의 범위 내에서 양쪽이 서로 다를 수도 있을 것이다.In one embodiment, each of the rectangular
사각뿔 형상의 돌출부(600)가 5㎛ 내지 300㎛의 피치를 갖도록 하는 이유는 피치가 5㎛ 보다 작으면 돌출부(600)가 너무 작아 확산 기능을 거의 구현할 수 없고, 피치가 300㎛보다 크면 돌출부(600)가 너무 커 육안으로 식별될 수 있기 때문이다.The reason why the square-shaped
또한, 사각뿔 형상의 돌출부(600)가 확산판(330)의 표면과 32.5˚ 내지 48.5˚의 경사각을 이루도록 하는 이유는, 아래의 표 2 및 도 6b에서 알 수 있는 바와 같이, 경사각이 32.5˚보다 작거나 48.5˚보다 크면 휘도 및 광량은 감소하고 휘도 균일도는 증가하기 때문이다.In addition, the reason why the rectangular
아래의 표 2는 돌출부(600)의 피치가 300㎛일 때 돌출부(600)와 확산판(330)표면의 경사각에 따른 휘도, 휘도 균일도, 및 광량을 나타내는 표이다.Table 2 below is a table showing luminance, luminance uniformity, and light amount according to the inclination angle of the surface of the
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수개의 돌출부가 형성되어있는 확산판(330)을 보여주는 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 확산판(330)의 경우, 반구(Hemispare) 형상으로 된 복수개의 돌출부(700)가 확산판(330)의 일면에 형성될 수 있다.7 is a view showing a
일 실시예에 있어서, 각각의 반구 형상의 돌출부(700)는 피치(W)와 높이(H)가 2:1의 비율을 가지도록 형성될 수 있다. 예컨대, 돌출부(700)의 피치가 300㎛인 경우 돌출부(700)의 높이는 150㎛가 되도록 돌출부(700)를 형성할 수 있다.In one embodiment, each
상술한 제1 내지 제4 실시예에 있어서, 상기 확산판(330)은 상기 돌출부들(400~700)을 포함한 두께가 대략 1500㎛ 정도가 되도록 형성될 수 있다. In the above-described first to fourth embodiments, the
상술한 제1 내지 제4실시예들에 있어서는 확산 기능을 극대화 시키기 위해 확산판(330)의 일면에 소정 형상으로 된 복수개의 돌출부가 형성되는 것으로 기재하였다. 하지만 변형된 실시예들에 있어서는 확산 기능을 극대화 시키기 위해 확산판(330)의 일면에 소정 형상으로 된 복수개의 홈이 형성될 수도 있다. 이하, 도 8 내지 도 11을 참조하여 복수개의 홈이 형성되어 있는 확산판에 대해 설명하기로 한다.In the above-described first to fourth embodiments, it is described that a plurality of protrusions having a predetermined shape is formed on one surface of the
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 복수개의 홈이 형성되어 있는 확산판(330)을 보여주는 도면이다. 도 8a 및 도 8b도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 확산판(330)의 경우, 프리즘 형상으로 된 복수개의 홈(800)이 확산판(330)의 일면에 형성될 수 있다. 프리즘 형상의 홈(800)은 도 8a에 도시된 바와 같이 확산판(330)의 단축 방향으로 길게 형성되거나, 도 8b에 도시된 바와 같이 확산판(330)의 장축 방향으로 길게 형성될 수 있다.8A and 8B illustrate a
도 8a 및 8b에서는 프리즘 형상으로 된 홈(800)의 꼭지각이 첨단을 이루는 것으로 도시하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 프리즘 형상으로 된 홈(800)의 꼭지각이 라운딩 되어 있을 수도 있다.In FIGS. 8A and 8B, the vertex angle of the prism-shaped
일 실시예에 있어서, 각각의 프리즘 형상의 홈(800)은 5㎛ 내지 300㎛의 피치(W)를 가지고, 확산판(330)의 표면과 31.5˚ 내지 50˚의 경사각(α)을 이루도록 형성될 수 있다. 이때, 홈(800)의 경사각은 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 양쪽이 동일할 수도 있지만, 이와 달리 31.5˚ 내지 50˚의 범위 내에서 양쪽이 서로 다를 수도 있을 것이다.In one embodiment, each prism-shaped
프리즘 형상의 홈(800)이 5㎛ 내지 300㎛의 피치를 갖도록 하는 이유는 피치가 5㎛ 보다 작으면 홈(800)이 너무 작아 확산 기능을 거의 구현할 수 없고, 피치가 300㎛보다 크면 홈(800)이 너무 커 육안으로 식별될 수 있기 때문이다.The reason why the prism-shaped
또한, 프리즘 형상의 홈(800)이 확산판(330)의 표면과 31.5˚ 내지 50˚의 경사각을 이루도록 하는 이유는, 위의 표 1 및 도 4c에서 도시된 것과 동일하게, 경사각이 31.5˚보다 작거나 50˚보다 크면 휘도 및 광량은 감소하고 휘도 균일도는 증가하기 때문이다.In addition, the reason why the prism-shaped
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제6 실시예에 따른 복수개의 홈이 형성되어있는 확산판(330)을 보여주는 도면이다. 도 9a 및 도 9b도시된 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 확산판(330)의 경우, 렌티큘라 렌즈 형상으로 된 복수개의 홈(900)이 확산판(330)의 일면에 형성될 수 있다. 렌티큘라 렌즈 형상의 홈(900)은 도 9a에 도시된 바와 같이 확산판(330)의 단축 방향으로 길게 형성되거나, 도 9b에 도시된 바와 같이 확산판(330)의 장축 방향으로 길게 형성될 수 있다.9A and 9B illustrate a
일 실시예에 있어서, 각각의 렌티큘라 렌즈 형상의 홈(900)은 피치(W)와 깊이(H)가 2:1의 비율을 가지도록 형성될 수 있다. 예컨대, 홈(900)의 피치가 300㎛인 경우 홈(900)의 깊이는 150㎛가 되도록 홈(900)을 형성할 수 있다. In one embodiment, each lenticular lens-shaped
도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따른 복수개의 홈이 형성되어 있는 확산판(330)을 보여주는 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제7 실시예에 따른 확산판(330)의 경우, 사각뿔 형상으로 된 복수개의 홈(1000)이 확산판(330)의 일면에 형성될 수 있다.10 is a view illustrating a
도 10에서는 사각뿔 형상으로 된 홈(1000)의 꼭지각이 첨단을 이루는 것으로 도시하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 사각뿔 형상으로 된 홈(1000)의 꼭지각이 라운딩 되어 있을 수도 있다.In FIG. 10, the vertex angle of the quadrangular pyramid-shaped
일 실시예에 있어서, 각각의 사각뿔 형상의 홈(1000)은 5㎛ 내지 300㎛의 피치(W)를 가지고, 확산판(330)의 표면과 32.5˚ 내지 48.5˚의 경사각(α)을 이루도록 형성될 수 있다. 이때, 홈(1000)의 경사각은 도 10에 도시된 바와 같이 양쪽이 동일할 수도 있지만, 이와 달리 32.5˚ 내지 48.5˚의 범위 내에서 양쪽이 서로 다를 수도 있을 것이다.In one embodiment, each
사각뿔 형상의 홈(1000)이 5㎛ 내지 300㎛의 피치를 갖도록 하는 이유는 피치가 5㎛ 보다 작으면 홈(1000)이 너무 작아 확산 기능을 거의 구현할 수 없고, 피치가 300㎛보다 크면 홈(1000)이 너무 커 육안으로 식별될 수 있기 때문이다.The reason why the square-shaped
또한, 사각뿔 형상의 홈(600)이 확산판(330)의 표면과 32.5˚ 내지 48.5˚의 경사각을 이루도록 하는 이유는, 위의 표 2 및 도 6b에서 도시된 것과 동일하게, 경사각이 32.5˚보다 작거나 48.5˚보다 크면 휘도 및 광량은 감소하고 휘도 균일도는 증가하기 때문이다.In addition, the reason why the
도 11은 본 발명의 제8 실시예에 따른 복수개의 돌출부가 형성되어있는 확산판(330)을 보여주는 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제8 실시예에 따른 확산판(330)의 경우, 반구 형상으로 된 복수개의 홈(1100)이 확산판(330)의 일면에 형성될 수 있다.11 is a view showing a
일 실시예에 있어서, 각각의 반구 형상의 홈(1100)은 피치(W)와 깊이(H)가 2:1의 비율을 가지도록 형성될 수 있다. 예컨대, 홈(1100)의 피치가 300㎛인 경우 돌출부(1100)의 깊이는 150㎛가 되도록 홈(1100)을 형성할 수 있다.In one embodiment, each
이와 같이, 본 발명의 경우 확산판(330)의 일면에 소정 형상의 패턴 또는 홈을 형성함으로써 확산판(330)의 확산 기능을 극대화시킬 수 있다.As described above, in the present invention, the diffusion function of the
또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 확산판(330)의 확산 기능을 극대화시키기 위해 확산판(330)에서 패턴 또는 홈이 형성되어 있는 반대측 면에 돌기 패턴을 형성할 수도 있을 것이다.In addition, although not shown in the drawings, in order to maximize the diffusion function of the
다시 도 3을 참조하면, 하부 프리즘 시트(340)는 확산판(330) 상에 배치되어 확산판(330)으로부터 입사되는 백색광을 제1 방향으로 집광하여 상부 프리즘 시트(340)로 조사한다. 여기서, 제1 방향은 확산판(330)의 장축 또는 단축 방향에 대응될 수 있다.Referring to FIG. 3 again, the
본 발명의 경우 종래의 직하형 백라이트 유닛과 달리 확산판(330)과 하부 프리즘 시트(340) 사이에 별도의 확산 시트가 배치되지 않는데, 이는 상술한 바와 같이 확산판(330)의 일면에 형성되어 있는 돌출부 또는 홈이 확산판(330)과 하부 프리즘 시트(340) 사이에 배치된 확산 시트의 역할을 수행할 수 있기 때문이다.In the case of the present invention, unlike the conventional direct backlight unit, a separate diffusion sheet is not disposed between the
이와 같이, 본 발명은 확산판(330)과 하부 프리즘 시트(340) 사이에 별도의 확산 시트가 배치되지 않기 백라이트 유닛(300)의 두께 및 제조 단가를 절감할 수 있다.As such, the present invention can reduce the thickness and manufacturing cost of the
상부 프리즘 시트(350)는 하부 프리즘 시트(340) 상에 배치되어 하부 프리즘 시트(340)로부터 입사되는 백색광을 제2 방향으로 집광하여 확산 시트(360)로 조사한다. 여기서, 제2 방향은 제1 방향과 직교하는 방향일 수 있다. 이러한, 상부 프리즘 시트(350)는 백라이트 유닛(300)의 구조에 따라 생략될 수도 있다.The
확산 시트(360)는 상부 프리즘 시트(350) 상에 배치되어 상부 프리즘 시트(350)로부터 입사되는 백색광을 확산시켜 외부(예를 들어, 액정표시패널)로 방출한다. 이때, 상부 프리즘 시트(350)가 생략되는 경우, 확산 시트(360)는 하부 프리즘 시트(340) 상에 배치되어 하부 프리즘 시트(340)로부터 입사되는 백색 광을 확산시켜 외부로 방출할 수 있다.The
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 보여주는 도면이다.12 illustrates a structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 광투과율을 조절하여 영상을 표시하기 위한 액정 표시패널(370) 및 액정표시패널(370)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(300)을 포함한다.Referring to FIG. 12, in the liquid crystal display according to the exemplary embodiment, the liquid
액정표시패널(370)은 백라이트 유닛(300)으로부터 조사되는 광을 이용하여 제1 기판(미도시) 및 제2 기판(미도시) 사이에 형성된 액정층(미도시)의 광투과율을 조절함으로써 원하는 영상을 표시한다.The liquid
백라이트 유닛(300)은 도 3에 도시된 바와 같은 보텀 커버(310), 발광 다이오드 어레이(320), 색 변환층(332)이 형성된 확산판(330), 하부 프리즘 시트(340), 상부 프리즘 시트(350), 및 확산 시트(360)를 포함한다. 이때, 확산판(330)은 도 4 내지 도 11에 도시된 바와 같이 소정 형상으로 된 복수개의 돌출부 또는 홈이 형성되어 있을 수 있다. 백라이트 유닛(300)에 포함된 각 구성요소(310~360)는 도 3에 도시된 것과 동일한 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 색 변환층(332)을 포함하며 소정 형상으로 된 복수개의 돌출부 또는 홈이 형성된 확산판(330)을 포함하는 백라이트 유닛(300)으로부터 색 분산에 따른 색 편차 없이 균일하게 입사되는 백색광의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시함으로써 영상의 휘도 및 화질을 향상시킬 수 있다.As described above, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention may include a
한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, those skilled in the art will understand that the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
도 1은 일반적인 직하형 백라이트 유닛의 구조를 개략적으로 보여주는 도면.1 is a view schematically showing the structure of a general direct type backlight unit.
도 2는 도 1에 도시된 확산판의 구조 및 확산판에서의 광 경로를 보여주는 도면.FIG. 2 is a view showing the structure of the diffuser plate shown in FIG. 1 and an optical path in the diffuser plate. FIG.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛의 구조를 개략적으로 보여주는 도면.3 is a view schematically showing the structure of a direct type backlight unit according to an embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예 내지 제8 실시예에 따른 확산판을 보여주는 도면.4 to 11 show a diffusion plate according to the first to eighth embodiments of the present invention.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 보여주는 도면.12 illustrates a structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
Claims (10)
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