KR20120019784A - Backlight unit - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A direct type backlight device is provided to convert the light of a spot light source emitted from an LED(Light Emitting Diode) into the light of a surface light source, thereby recycling the surface light source by a diffusion plate. CONSTITUTION: A plurality of grooves is formed on the bottom of a light guide plate(120). An LED is inserted into the grooves. The light guide plate is laminated on the top of an LED array. A prism pattern with a round vertex angle is formed on the top of a plurality of diffusion plates. The diffusing plates are laminated on the top of the light guide plate so that prism patterns cross each other. An optical sheet(140) is laminated on the top of the diffusing plates.

Description

직하형 백라이트 장치 {Backlight unit}Direct type backlight unit {Backlight unit}

본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광다이오드 상부에 도광판과 리사이클링 기능이 부여된 확산판이 적층되어 백라이트 장치의 두께를 줄이면서도 균일한 광 분포로 빛을 출사시키는 직하형 백라이트 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a backlight device, and more particularly, to a direct type backlight device in which a light guide plate and a diffusion plate provided with a recycling function are stacked on a light emitting diode to emit light with a uniform light distribution while reducing the thickness of the backlight device. will be.

액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)는 그 자체가 비 발광성이므로 정보표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 장치가 필수적으로 요구된다.Since liquid crystal displays (LCDs) are non-luminescent in themselves, a backlight device for irradiating light onto the information display panel is required.

이러한 백라이트 장치는 광원의 위치에 따라 측면형(edgy type)과 직하형(direct type)의 백라이트 장치로 구분된다. 또한, 백라이트 장치에 사용되는 광원으로는 소비 전력이 작고, 수명이 길며, 다양한 색상의 빛을 방출하는 발광다이오드(Light Emission Diode, 이하 'LED'라 함)가 주로 이용되고 있다. LED는 점광원의 특성을 나타내므로, 백라이트 장치의 광원으로 사용되는 경우 일반적으로 도광판, 확산판 등과 함께 사용된다.Such a backlight device is classified into an edgy type and a direct type backlight device according to the position of the light source. In addition, as a light source used in a backlight device, a light emitting diode (LED) having a low power consumption, a long lifespan, and emitting light of various colors is mainly used. Since LEDs exhibit the characteristics of a point light source, they are generally used together with a light guide plate or a diffusion plate when used as a light source of a backlight device.

측면형 백라이트 장치의 경우 도광판의 측부에 다수의 LED가 배치되어 도광판 내부로 빛을 입사시키는 구조로서, 백라이트 장치의 슬림화에 유리하지만, 측면에서 빛이 입사되어 휘도 면에서 불리하다. 한편, 직하형 백라이트 장치는 확산판의 하부에 다수의 LED가 배치되어, 높은 휘도를 나타내지만, 광원과 확산판 사이에 일정한 공간이 확보되어야 하므로 백라이트 장치의 슬림화에 한계를 나타낸다.In the case of the side type backlight device, a plurality of LEDs are arranged on the side of the light guide plate to inject light into the light guide plate, which is advantageous in slimming the backlight device, but is disadvantageous in terms of luminance due to incident light from the side. On the other hand, in the direct type backlight device, a plurality of LEDs are disposed under the diffuser plate to exhibit high brightness, but a limited space must be secured between the light source and the diffuser plate, thereby limiting the slimming of the backlight device.

도 1은 종래의 기술에 따른 직하형 백라이트 장치를 나타낸 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 백라이트 장치에 대한 광특성을 나타낸 평면도이다. 종래의 백라이트 장치는 확산판(12)의 하부에는 기판(1) 상에 복수개의 LED(2)가 실장된 LED 어레이(11)가 배치되고, 확산판(12)의 상부에는 각종 광학 시트(13)가 적층된다. 이러한 구조에서 LED(2)에서 출사되는 빛은 확산판(12), 프리즘 시트 및 확산 시트와 같은 기능성 광학 시트(13)를 통과하면서 면광원으로 전환되어 백라이팅으로 기능을 하게 된다.1 is an exploded perspective view illustrating a direct backlight device according to the related art, and FIG. 2 is a plan view illustrating optical characteristics of the backlight device of FIG. 1. In the conventional backlight device, an LED array 11 having a plurality of LEDs 2 mounted on a substrate 1 is disposed below the diffusion plate 12, and various optical sheets 13 are disposed on the diffusion plate 12. ) Are stacked. In this structure, the light emitted from the LED 2 passes through the functional optical sheet 13 such as the diffusion plate 12, the prism sheet, and the diffusion sheet, and is converted into a surface light source to function as backlighting.

그러나, 종래의 직하형 백라이트 장치는 도 2에 나타난 바와 같이, 점광원에 의한 스팟(spot)이 발생하게 되고, 이로 인하여 직하형 백라이트 장치 외부로 출사되는 빛은 얼룩이 발생하여 외관을 해치게 된다. 이러한 스팟을 방지하기 위하여 LED 어레이(11)와 확산판(12) 사이에 일정한 거리를 유지하여야 한다. 일 예로, LED 어레이(11)와 확산판(12)과의 거리(d)가 20mm 이상인 구조에서는 얼룩이 나타나지 않아 균일도가 어느 정도 보장되지만, 그 이하로 좁아지는 경우 도 2와 같은 얼룩이 발생하게 된다. 따라서, 종래의 직하형 백라이트 장치에서는 빛의 균일도를 보장하면서 동시에 두께를 슬림화하기에는 한계가 존재하였다.
However, in the conventional direct type backlight device, as shown in FIG. 2, a spot is generated by a point light source, and thus light emitted to the outside of the direct type backlight device causes stains to damage the appearance. In order to prevent such spots, a constant distance must be maintained between the LED array 11 and the diffusion plate 12. For example, in the structure in which the distance d between the LED array 11 and the diffuser plate 12 is 20 mm or more, unevenness does not appear, and uniformity is guaranteed to some extent, but when it is narrowed below, unevenness occurs as shown in FIG. 2. Therefore, in the conventional direct type backlight device, there is a limit in ensuring the uniformity of light and at the same time slimming the thickness.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, LED 에서 출사되는 점광원의 빛이 도광판에 의하여 면광원으로 전환되고, 다시 확산판에 의하여 리사이클링(recycling)되도록 구성됨으로써, 상부로 출사되는 광 분포를 균일하게 할 수 있는 동시에 두께를 슬림화할 수 있는 직하형 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, the light of the point light source emitted from the LED is converted to the surface light source by the light guide plate, and is configured to be recycled (recycling) by the diffuser plate, which is emitted upward An object of the present invention is to provide a direct backlight device capable of making the light distribution uniform and at the same time slimming the thickness.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판 상에 복수개의 LED가 실장된 LED 어레이; 하면에는 상기 LED가 삽입되는 복수개의 홈이 형성되어 상기 LED 어레이의 상부에 적층되는 도광판; 상부면에 꼭지각이 둥근 프리즘 패턴이 형성되고, 각각의 프리즘 패턴이 상호 교차하도록 상기 도광판의 상부에 적층되는 복수의 확산판; 및 상기 확산판의 상측에 적층되는 광학 시트;를 포함한다.The present invention for achieving the above object is a LED array mounted with a plurality of LEDs on the substrate; A light guide plate formed on a lower surface of the LED array and having a plurality of grooves into which the LED is inserted; A plurality of diffuser plates having a rounded vertex prism pattern formed on an upper surface thereof and stacked on top of the light guide plate such that each prism pattern crosses each other; And an optical sheet laminated on an upper side of the diffusion plate.

전술한 구성에 있어서, 상기 프리즘 패턴은 60° 내지 110°의 꼭지각 각도(α)와, 패턴의 간격(P)에 대하여 0.2 x P 내지 0.7 x P 의 곡률반경(R)을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In the above-described configuration, the prism pattern is formed to have a vertex angle α of 60 ° to 110 ° and a radius of curvature R of 0.2 x P to 0.7 x P with respect to the spacing P of the pattern. It features.

전술한 구성에 있어서, 상기 복수의 확산판은 프리즘 패턴이 80° 내지 100°의 교차각으로 적층되는 것을 특징으로 한다.
In the above configuration, the plurality of diffusion plate is characterized in that the prism pattern is laminated at an intersection angle of 80 ° to 100 °.

상기와 같은 구성의 직하형 백라이트 장치는 LED 어레이의 상측에는 도광판이 배치되어 점광원의 빛을 면광원으로 전환시키고, 도광판의 상측에는 프리즘 패턴이 형성된 2 매의 확산판이 교차 배열되어 상측으로 출사되는 빛을 다시 리사이클링시킴으로써, 광 분포를 균일하게 할 수 있으며, 동시에 LED 광원과 확산판 사이의 거리를 최소화하여 백라이트 장치의 슬림화를 도모할 수 있다.
In the direct type backlight device having the above configuration, a light guide plate is disposed on the upper side of the LED array to convert light of a point light source into a surface light source, and two diffuser plates having a prism pattern are arranged on the upper side of the light guide plate to be emitted upward. By recycling the light again, the light distribution can be made uniform, and at the same time, the backlight device can be made slim by minimizing the distance between the LED light source and the diffusion plate.

도 1은 종래의 기술에 따른 직하형 백라이트 장치를 나타낸 분리 사시도,
도 2는 종래의 기술에 따른 직하형 백라이트 장치의 광 특성을 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치를 나타낸 분리 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치의 주요부를 나타낸 분리 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 확산판의 부분 확대 단면도,
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치의 확산판에서의 광 특성을 나타낸 평면도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치의 광 특성을 나타낸 평면도, 및
도 8은 본 발명 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치의 광 지향각을 나타낸 그래프이다.
1 is an exploded perspective view showing a direct backlight device according to the prior art;
2 is a plan view showing the optical characteristics of a direct type backlight device according to the prior art,
3 is an exploded perspective view showing a direct backlight device according to an embodiment of the present invention;
4 is an exploded perspective view showing a main part of a direct backlight device according to an embodiment of the present invention;
5 is a partially enlarged cross-sectional view of a diffusion plate according to an embodiment of the present invention;
6A and 6B are plan views illustrating optical characteristics of a diffuser plate of a direct type backlight device according to an embodiment of the present invention;
7 is a plan view showing the optical characteristics of the direct type backlight device according to an embodiment of the present invention, and
8 is a graph showing the light directing angle of the direct type backlight device according to the embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
The technical problem achieved by the present invention and the practice of the present invention will be apparent from the preferred embodiments described below. The following examples are merely illustrated to illustrate the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치를 나타낸 분리 사시도이다. 본 발명의 직하형 백라이트 장치는 도광판(120), 하부 확산판(130d), 상부 확산판(130u) 및 다수의 광학 시트(140)가 순차적으로 적층되며, 도광판(120)의 하부에는 LED 어레이(110)가 배치되는 구조를 이룬다.3 is an exploded perspective view illustrating a direct type backlight device according to an exemplary embodiment of the present invention. In the direct type backlight device of the present invention, the light guide plate 120, the lower diffuser plate 130d, the upper diffuser plate 130u, and the plurality of optical sheets 140 are sequentially stacked, and an LED array (below) of the light guide plate 120 is provided. 110 is arranged to form a structure.

구체적으로 살펴보면, 도광판(120)은 점광원의 빛을 면광원으로 전환시키기 위한 구성으로, PMMA(Polymethylmetacrylate)와 같은 투명 아크릴 수지 재질의 평판 부재로 소정의 두께를 가지도록 구성된다. 도광판(120)의 하면에는 내측으로 함몰된 복수개의 입광 홈(121)이 가로 및 세로 방향으로 일정 간격으로 형성된다. 이러한 홈(121)에는 LED(112)가 삽입되어 LED(112)로부터 출사되는 빛이 홈(121)의 각 벽면을 통하여 도광판(120) 내부로 입사된다.In detail, the light guide plate 120 is configured to convert light of a point light source into a surface light source, and is configured to have a predetermined thickness with a flat acrylic material such as polymethylmetacrylate (PMMA). A plurality of light receiving grooves 121 recessed inwardly are formed on the bottom surface of the light guide plate 120 at predetermined intervals in the horizontal and vertical directions. The LEDs 112 are inserted into the grooves 121, and the light emitted from the LEDs 112 is incident into the light guide plate 120 through each wall surface of the grooves 121.

LED 어레이(110)는 백라이트 장치의 광원 기능을 하는 구성으로, 소정의 회로가 인쇄된 기판(111) 상에 복수개의 LED(112)가 배열된다. LED(112)는 도광판(120)에 형성되는 각 입광 홈(121)에 대응하는 위치에서 가로 및 세로 방향으로 배열된다. 이러한 LED 어레이(110)는 도광판(120)의 하측에서 도광판(120)의 각 입광 홈(31)에 하나의 LED(112)가 삽입되도록 결합된다. 여기서 LED(112)는 사이드 뷰(side siew)형 또는 탑 뷰(top view)형 LED가 이용될 수 있으며, 측면 및 상면으로 모두 빛을 출사시키는 다면 발광의 LED가 이용될 수도 있다.The LED array 110 is configured to function as a light source of a backlight device, and a plurality of LEDs 112 are arranged on a substrate 111 on which a predetermined circuit is printed. The LEDs 112 are arranged in the horizontal and vertical directions at positions corresponding to each light receiving groove 121 formed in the light guide plate 120. The LED array 110 is coupled such that one LED 112 is inserted into each light receiving groove 31 of the light guide plate 120 under the light guide plate 120. The LED 112 may be a side siew type or a top view type LED, and a light emitting LED may be used if it emits light to both side and top surfaces.

한편, 도광판(120)과 LED 어레이(110)는, 상술한 바와 같이 별개로 구성되어, LED 어레이(110)의 상측에 도광판(120)이 배치될 수 있으나, 도광판(120)과 LED 어레이(110)가 일체형으로 형성될 수도 있다. 즉, 기판(111) 상에 복수개의 LED(112)가 일정 간격으로 실장되고, LED(112)를 밀봉하도록 기판(111)의 상면 전체에 투명 아크릴 수지를 도포하여 도광부를 형성함으로써, 몰딩부가 도광판 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the light guide plate 120 and the LED array 110 are separately configured as described above, and the light guide plate 120 may be disposed on the upper side of the LED array 110, but the light guide plate 120 and the LED array 110 may be disposed on the LED array 110. ) May be integrally formed. That is, the plurality of LEDs 112 are mounted on the substrate 111 at regular intervals, and the molding part is formed by applying a transparent acrylic resin to the entire upper surface of the substrate 111 to seal the LEDs 112, thereby forming the light guide plate. It may be configured to perform a function.

확산판(130)은 도광판(120)에서 출사되는 빛의 광 분포를 균일하게 하는 구성으로, 투명 아크릴 수지에 TiO2, SiO2 등의 확산제가 첨가된다. 특히, 본 발명에 있어서, 확산판(130)은 하부 확산판(130d)과 상부 확산판(130u)의 2 매로 구성된다. 또한, 각 확산판(130)의 상면에는 프리즘 형상의 패턴(131)이 형성되며, 상부 확산판(130u)의 패턴(131u)과 하부 확산판(130d)의 패턴(131d)은 도 4에 도시된 바와 같이 서로 교차되도록 각 확산판(130)들이 적층된다. The diffusion plate 130 is configured to uniform the light distribution of the light emitted from the light guide plate 120, and a diffusion agent such as TiO 2, SiO 2, or the like is added to the transparent acrylic resin. In particular, in the present invention, the diffusion plate 130 is composed of two sheets of the lower diffusion plate 130d and the upper diffusion plate 130u. In addition, a prism-shaped pattern 131 is formed on the upper surface of each diffusion plate 130, and the pattern 131u of the upper diffusion plate 130u and the pattern 131d of the lower diffusion plate 130d are illustrated in FIG. 4. As described above, the diffusion plates 130 are stacked to cross each other.

광학 시트(140)는 상부 확산판(130u)에서 출사되는 빛의 출사 방향과 휘도, 균일도 등의 광 특성을 제어하는 기능을 수행한다. 이러한 광학 시트(140)는 프리즘 형상과 같은 패턴이 수평 및 수직 방향으로 형성된 시트들을 포함하는 복수의 시트들로 구성될 수 있다.The optical sheet 140 performs a function of controlling the light emission direction of the light emitted from the upper diffusion plate 130u and optical characteristics such as brightness and uniformity. The optical sheet 140 may be composed of a plurality of sheets including sheets in which a prism shape pattern is formed in the horizontal and vertical directions.

이러한 구성의 직하형 백라이트 장치는 LED(112)에서 출사되는 점광원의 빛이 도광판(120) 내부를 통과하면서, 전반사 및 산란을 반복하여 면광원으로 전환된다. 도광판(120)에서 출사되는 면광원의 빛은 하부 확산판(130d)과 상부 확산판(130u)을 통과하게 된다. 이때, 하부 확산판(130d)을 통과하는 빛은 y(또는 x) 방향 프리즘 패턴(131d)에 의하여 x(또는 y) 방향으로 리사이클링(recycling)된다. 또한, 상부 확산판(130u)을 통과하는 빛은 x(또는 y) 방향 프리즘 패턴(131u)에 의하여 y(또는 x) 방향으로 리사이클링된다. 즉, 도광판(120)에서 출사되는 면광원의 빛은 다시 하부 확산판(130d)과 상부 확산판(130u)을 통과하면서 xy 방향으로 리사이클링되어 균일한 광 분포로 출사된다.In the direct type backlight device having such a configuration, the light of the point light source emitted from the LED 112 passes through the light guide plate 120 and is repeatedly converted to the surface light source by repeating total reflection and scattering. The light of the surface light source emitted from the light guide plate 120 passes through the lower diffusion plate 130d and the upper diffusion plate 130u. At this time, the light passing through the lower diffusion plate 130d is recycled in the x (or y) direction by the y (or x) direction prism pattern 131d. In addition, light passing through the upper diffusion plate 130u is recycled in the y (or x) direction by the x (or y) direction prism pattern 131u. That is, the light of the surface light source emitted from the light guide plate 120 is recycled in the xy direction while passing through the lower diffuser plate 130d and the upper diffuser plate 130u and emitted in a uniform light distribution.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치의 주요부를 나타낸 분리 사시도이고, 도 5는 확산판의 부분 확대 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 확산판(130d)과 상부 확산판(130u)은 상면에 형성된 프리즘 패턴이 서로 교차(crossing)하도록 적층된다. 이때, 각 프리즘 패턴(131u,131d)의 교차각(θ)은 80° 내지 100°의 각도를 이루는 것이 바람직하다. 이러한 교차각(θ)의 범위를 벗어나는 경우 리사이클링이 x 또는 y 방향의 일 방향으로 편중되어, 오히려 광 분포가 편중될 수 있다.4 is an exploded perspective view illustrating main parts of a direct type backlight device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the diffuser plate. As shown in FIG. 4, the lower diffusion plate 130d and the upper diffusion plate 130u are stacked such that the prism patterns formed on the upper surface cross each other. At this time, it is preferable that the crossing angle θ of each prism pattern 131u and 131d forms an angle of 80 ° to 100 °. When out of the range of the crossing angle θ, the recycling may be biased in one direction in the x or y direction, so that the light distribution may be biased.

그리고, 각 확산판(130)의 상면에 형성되는 프리즘 패턴(131)은 도 5에 도시된 바와 같이 꼭지각이 둥근 프리즘 형상으로 형성된다. 이때, 꼭지각의 각도(α)는 60° 내지 110°이고, 곡률반경(R)은 패턴의 간격(P)에 대하여 0.2 x P 내지 0.7 x P 로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 형상의 범위 내에서 각 확산판(130)을 통과하는 빛을 효율적으로 리사이클링시킬 수 있다.In addition, the prism pattern 131 formed on the upper surface of each diffusion plate 130 is formed in a prism shape having a rounded vertex as shown in FIG. 5. At this time, the angle α of the vertex angle is 60 ° to 110 °, the curvature radius (R) is preferably formed from 0.2 x P to 0.7 x P with respect to the interval (P) of the pattern. Within this range of shapes, light passing through each diffusion plate 130 can be efficiently recycled.

특히, 본 발명의 직하형 백라이트 장치에서는 광원인 LED 어레이(110)와 상부 확산판(130u) 사이의 간격(d)을 10 mm내외로 좁힐 수 있다. 간격을 좁히더라도 빛은 후술하는 바와 같이 균일한 분포로 출사되므로, 전체적인 백라이트 장치의 두께를 감소시킬 수 있다.In particular, in the direct type backlight device of the present invention, the distance d between the LED array 110 as the light source and the upper diffusion plate 130u may be reduced to about 10 mm. Even if the interval is narrowed, since the light is emitted in a uniform distribution as will be described later, the thickness of the overall backlight device can be reduced.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치의 확산판에서의 광 특성을 나타낸 평면도로서, 도 6a는 하부 확산판에서 출사되는 광 특성을 나타낸 사진이며, 도 6b는 상부 확산판에서 출사되는 광 특성을 나타낸 사진이다. 또한, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치의 광 특성을 나타낸 평면도이며, 도 8은 본 발명 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치의 광 지향각을 나타낸 그래프이다.FIG. 6 is a plan view illustrating optical characteristics of a diffuser plate of a direct type backlight device according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 6A is a photograph illustrating optical characteristics emitted from a lower diffuser plate, and FIG. 6B is emitted from an upper diffuser plate. It is a photograph showing the optical characteristics. 7 is a plan view illustrating optical characteristics of the direct type backlight device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a graph showing the light directing angle of the direct type backlight device according to the embodiment of the present invention.

먼저, 도 6a 및 도 6b를 살펴보면, 하부 확산판(130d)을 통과하여 출사되는 빛은 점광원에 의한 스팟(spot)이 희미하게 관찰되지만(도 6a), 상부 확산판(130u)을 통과하여 출사되는 빛은 점광원에 의한 스팟이 관찰되지 않는다. 즉, 점광원의 빛은 하부 확산판(130d) 및 상부 확산판(130u) 모두를 통과하면서 xy 방향으로 리사이클링되어 스팟이 완전히 제거되었음을 알 수 있다.First, referring to FIGS. 6A and 6B, light emitted through the lower diffuser 130d is dimly observed by a point light source (FIG. 6A), but passes through the upper diffuser 130u. The light emitted is not observed by the spot light source. That is, it can be seen that the light of the point light source is recycled in the xy direction while passing through both the lower diffusion plate 130d and the upper diffusion plate 130u to completely remove the spot.

또한, 도 7을 살펴보면, 스팟이 제거됨으로써 백라이트 장치의 상부로 출사되는 빛은 전체 면에 대하여 균일한 광 분포로 출사되는데, 도 2의 종래의 기술에 따른 직하형 백라이트 장치의 외관과 비교하면 얼룩이 완전히 제거되었음을 확인할 수 있다.In addition, referring to Figure 7, the light emitted to the upper portion of the backlight device by removing the spot is emitted with a uniform light distribution over the entire surface, compared with the appearance of the direct type backlight device according to the prior art of Figure 2 You can see that it has been completely removed.

이는 본 발명의 실시예에 따라 도광판(120)의 상측에서 교차되도록 적층되는 하부 확산판(130d)과 상부 확산판(130u)이 도광판(120)에서 출사되는 빛을 각각 xy 방향으로 리사이클링시켰기 때문이다.This is because the lower diffuser 130d and the upper diffuser 130u which are stacked to intersect on the upper side of the light guide plate 120 according to the exemplary embodiment of the present invention recycle the light emitted from the light guide plate 120 in the xy direction. .

이를 도 8을 참조하며 살펴보더라도, 본 발명의 백라이트 장치에서 확산판 상측으로 출사되는 빛의 지향각(실시예)은 종래의 백라이트 장치에서 확산판 상측으로 출사되는 빛의 지향각(비교예)과 비교할 때, 수직 방향(z 방향)으로 출사되는 빛의 성분(C) 일부가 수평 방향(xy 방향)으로 넓은 지향각을 가지는 빛의 성분(D)으로 리사이클링 되었음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 8, the directivity angle of the light emitted to the upper side of the diffuser plate in the backlight device according to the present invention is compared with the directivity angle of the light emitted to the upper side of the diffuser plate in the conventional backlight device. In comparison, it can be seen that a part of the component C of the light emitted in the vertical direction (z direction) is recycled to the component D of the light having a wide direction angle in the horizontal direction (xy direction).

따라서, 도광판 및 도광판의 상측에 프리즘 패턴이 형성된 2매의 확산판이 서로 교차하도록 적층된 본 발명의 백라이트 장치는, LED 어레이의 광원과 확산판 사이의 거리를 좁게하여 슬림화를 도모하면서도 동시에 균일한 광 분포에 의하여 백라이트 장치의 외관을 개선할 수 있다.
Therefore, the backlight device of the present invention, in which a light guide plate and two diffuser plates having a prism pattern formed on the light guide plate intersect with each other, narrows the distance between the light source of the LED array and the diffuser plate and at the same time achieves uniform light. The appearance can improve the appearance of the backlight device.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the present invention, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

110 : LED 어레이 111 : 기판
112 : LED 120 : 도광판
121 : 입광 홈 130 : 확산판
131 : 프리즘 패턴 140 : 광학 시트
110: LED array 111: substrate
112: LED 120: light guide plate
121: light receiving groove 130: diffuser plate
131: prism pattern 140: optical sheet

Claims (3)

기판 상에 복수개의 LED가 실장된 LED 어레이;
하면에는 상기 LED가 삽입되는 복수개의 홈이 형성되어 상기 LED 어레이의 상부에 적층되는 도광판;
상부면에 꼭지각이 둥근 프리즘 패턴이 형성되고, 각각의 프리즘 패턴이 상호 교차하도록 상기 도광판의 상부에 적층되는 복수의 확산판; 및
상기 확산판의 상측에 적층되는 광학 시트;를 포함하는 직하형 백라이트 장치.
An LED array having a plurality of LEDs mounted on a substrate;
A light guide plate formed on a lower surface of the LED array and having a plurality of grooves into which the LED is inserted;
A plurality of diffuser plates having a rounded vertex prism pattern formed on an upper surface thereof and stacked on top of the light guide plate such that each prism pattern crosses each other; And
The direct type backlight device including a; optical sheet laminated on the diffusion plate.
제1항에 있어서, 상기 프리즘 패턴은,
60° 내지 110°의 꼭지각 각도(α)와, 패턴의 간격(P)에 대하여 0.2 x P 내지 0.7 x P 의 곡률반경(R)을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 장치.
The method of claim 1, wherein the prism pattern,
A direct backlight unit having a vertex angle (α) of 60 ° to 110 ° and a radius of curvature (R) of 0.2 x P to 0.7 x P with respect to the spacing P of the pattern.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 확산판은,
프리즘 패턴이 80° 내지 100°의 교차각으로 적층되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
The method of claim 1 or 2, wherein the plurality of diffusion plates,
A prism pattern is laminated at an intersection angle of 80 ° to 100 °.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11314013B2 (en) 2019-06-12 2022-04-26 Samsung Display Co., Ltd. Backlight unit and display device having the same

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