KR20120108479A - Backlight unit - Google Patents

Backlight unit Download PDF

Info

Publication number
KR20120108479A
KR20120108479A KR1020110026379A KR20110026379A KR20120108479A KR 20120108479 A KR20120108479 A KR 20120108479A KR 1020110026379 A KR1020110026379 A KR 1020110026379A KR 20110026379 A KR20110026379 A KR 20110026379A KR 20120108479 A KR20120108479 A KR 20120108479A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
liquid crystal
lenticular lens
lens array
color
Prior art date
Application number
KR1020110026379A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101218895B1 (en
Inventor
권진혁
Original Assignee
영남대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 영남대학교 산학협력단 filed Critical 영남대학교 산학협력단
Priority to KR1020110026379A priority Critical patent/KR101218895B1/en
Publication of KR20120108479A publication Critical patent/KR20120108479A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101218895B1 publication Critical patent/KR101218895B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/3413Details of control of colour illumination sources
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133605Direct backlight including specially adapted reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/015Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
    • G02F1/017Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells
    • G02F1/01791Quantum boxes or quantum dots
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

PURPOSE: A backlight unit is provided to install a first lenticular lens array sheet on an upper portion of an optical waveguide wherein the first lenticular lens array sheet forms parallel light, thereby increasing light transmission efficiency. CONSTITUTION: An optical waveguide array(100) comprises a plurality of optical waveguides. The optical waveguides respectively correspond to lower pixels of liquid crystals. The optical waveguides induce light of three colors irradiated from three color light sources by internal total reflection. The optical waveguides are vertically branched toward the lower pixels of the liquid crystals. A first lenticular lens array sheet(400) is arranged between an upper portion of the optical waveguide array and a liquid crystal panel. The first lenticular lens array sheet converts the light of three colors into parallel light. [Reference numerals] (AA,DD) Red light; (BB,EE) Green light; (CC,FF) Blue light

Description

백라이트 유닛{Backlight Unit}BACKLIGHT UNIT [0001]

본 발명은 액정표시장치(LCD;Liquid Crystal Display)의 백라이트 유닛(BLU;Backlight Unit)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정표시장치의 광효율을 향상할 수 있는 백라이트 유닛에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight unit (BLU) of a liquid crystal display (LCD), and more particularly, to a backlight unit capable of improving light efficiency of a liquid crystal display (LCD).

일반적으로 액정표시장치(LCD;Liquid Crystal Display)는 인가전압에 따른 액정의 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러 가지 전기적인 정보를 화상정보로 변환시키는 액정패널과 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛으로 구성된다.In general, a liquid crystal display (LCD) uses a change in the transmittance of a liquid crystal according to an applied voltage to convert light into various pieces of electrical information generated by various devices into image information and light to the liquid crystal panel. It consists of a backlight unit for supplying.

도 1a에는 종래 직하형 액정 디스플레이 장치의 일례를 나타낸 단면도가 도시되어 있다.1A is a cross-sectional view showing an example of a conventional direct type liquid crystal display device.

도면을 참조하면, 종래 LCD(Liquid Crystal Display)는, 빛의 투과도를 조절하여 광 밸브 역할을 하는 액정픽셀(23)이 들어 있는 액정패널(20)과, 이 액정패널(20)에 빛을 공급하는 백라이트유닛(10)을 구비한다.Referring to the drawings, a conventional liquid crystal display (LCD) includes a liquid crystal panel 20 including a liquid crystal pixel 23 that serves as a light valve by controlling light transmittance, and supplies light to the liquid crystal panel 20. The backlight unit 10 is provided.

상기 백라이트유닛(10)은 CCFL(Cold Cathode Fluorescence Lamp;11a), 혹은 EEFL(External Electrode Fluorescence Lamp), 혹은 백색광 LED(Light Emitting Diode), 혹은 R, G, B의 삼색을 내는 LED 등이 포함되는 광원어셈블리(11) 부분과, 상기 광원에서 나오는 광을 광원 아래에 위치한 반사체(11b)에서 반사시키거나 골고루 혼합하여 다수의 액정픽셀(23)로 뿌려주는 광 시트들로 구성되어 있다. 여기서 R, G, B는 각각 Red, Green, Blue의 약자이고, 이후에는 별도의 표시 없이도 R, G, B는 적색, 녹색, 청색을 의미한다.The backlight unit 10 includes a CCFL (Cold Cathode Fluorescence Lamp) 11a, or EEFL (External Electrode Fluorescence Lamp), or a white light LED (Light Emitting Diode), or an LED that emits three colors of R, G, and B. The light source assembly 11 and the light sheets reflecting or evenly mixing the light emitted from the light source from the reflector 11b positioned below the light source are scattered to the plurality of liquid crystal pixels 23. Here, R, G, and B are abbreviations for Red, Green, and Blue, and R, G, and B mean red, green, and blue without further indication.

상기 광 시트는, 기본적으로 확산판(12), 확산시트(13), 집광시트(14), 반사형 편광시트(15), 그리고 보호필름(16) 등으로 구성되어 시야각과 휘도를 적절하게 조정한다.The light sheet is basically composed of a diffusion plate 12, a diffusion sheet 13, a light collecting sheet 14, a reflective polarizing sheet 15, a protective film 16 and the like to properly adjust the viewing angle and brightness. do.

도 1b는 측면형 백라이트 유닛을 채택하는 액정표시장치를 나타낸다. 측면형 백라이트 유닛의 경우, 광도파로(17)와, 상기 광도파로(17)의 측면에 배치되는 CCFL 또는 LED(11-1)의 광원을 포함한다. 상기 직하형과 마찬가지로 상기 광도파로(17)와 액정패널(20) 사이에는 확산시트(13), 집광시트(14), 반사형 편광시트(15), 보호필름(16)이 배치되고, 상기 광도파로(17)의 하부면에는 산란패턴(18)과 반사필름(19)가 구비되어, 광의 균일도와 휘도를 향상시킨다.1B illustrates a liquid crystal display device employing a side type backlight unit. In the case of the side type backlight unit, the optical waveguide 17 includes a light source of the CCFL or LED 11-1 disposed on the side surface of the optical waveguide 17. Like the direct type, a diffusion sheet 13, a light collecting sheet 14, a reflective polarizing sheet 15, and a protective film 16 are disposed between the optical waveguide 17 and the liquid crystal panel 20. A scattering pattern 18 and a reflective film 19 are provided on the lower surface of the waveguide 17 to improve uniformity and brightness of light.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액정패널(20)은, 후면 유리기판(22), 전면 유리기판(25), 후면 유리기판(22)과 전면 유리기판(25) 사이에 설치되는 다수의 액정픽셀(23), 전면 유리기판(25)의 내부에 설치되는 R, G, B 컬러필터(24), 후면 유리기판(22)에 부착되는 편광시트A(21), 전면 유리기판(25)에 부착되는 편광시트B(26) 등이 주요한 광학적 역할을 담당한다. 각각의 액정픽셀(23)은, R, G, B 3색의 영상을 구현하는 R, G, B 액정하위픽셀로 구성되며, 각각의 R, G, B 액정하위픽셀 전면부에는 R, G, B 광을 투과시키는 R, G, B 컬러필터(24; 24a, 24b, 24c)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the liquid crystal panel 20 is provided between the rear glass substrate 22, the front glass substrate 25, the rear glass substrate 22, and the front glass substrate 25. A plurality of liquid crystal pixels 23, R, G and B color filters 24 installed inside the front glass substrate 25, a polarizing sheet A 21 attached to the rear glass substrate 22, and a front glass substrate ( The polarizing sheet B 26 attached to 25 and the like play a major optical role. Each of the liquid crystal pixels 23 is composed of R, G, and B liquid crystal subpixels for implementing R, G, and B three-color images. Each of the R, G, and B liquid crystal subpixels has R, G, and B liquid crystal subpixels. R, G, and B color filters 24 (24a, 24b, 24c) that transmit B light are provided.

또한, 서로 이웃한 컬러필터(24) 사이의 경계선에는 블랙 매트릭스(Black matrix; 24d)가 설치되어 있어서 서로 이웃한 하위픽셀 사이의 색 혼신(Color crosstalk)을 제거하는 역할을 한다.In addition, a black matrix (24d) is provided at the boundary line between adjacent color filters 24 to remove color crosstalk between neighboring subpixels.

위와 같은 종래의 LCD에서 컬러 영상을 구현하는 방법은, 화소의 최소단위가 되는 하나의 액정픽셀 속에 R, G, B 3색의 영상을 구현하는 R, G, B 액정하위픽셀을 설치하고, 각각의 액정하위픽셀 전면부에 R, G, B 컬러필터를 설치하며, 백라이트유닛은 액정패널 전체에 걸쳐서 균일한 백색광을 뿌려주는데, 상기 백색광이 각각의 하위픽셀 별로 R, G, B 광만 통과하도록 함으로써 컬러 영상이 이루어진다.In the conventional LCD as described above, a method of implementing a color image includes installing R, G, and B liquid crystal subpixels that implement an image of three colors R, G, and B in one liquid crystal pixel that is the minimum unit of the pixel. R, G, B color filters are installed on the front side of the liquid crystal subpixel of the backlight unit, and the backlight unit scatters uniform white light over the entire liquid crystal panel, by passing only the R, G, and B light for each subpixel. Color image is made.

종래의 LCD에서는 백라이트유닛(10)에서 나오는 백색광의 파워가 액정픽셀(23)의 앞과 뒤에 설치되어 있는 편광시트(21, 26), 컬러필터(24), 그리고 액정픽셀(23)의 개구율에 의해서 대부분 소실되고 약 5%에서 10% 사이의 광만이 LCD 밖으로 빠져나오기 때문에 LCD의 광 에너지 효율은 상당히 낮은 문제점이 있었다. 따라서, LCD의 광 에너지 효율 개선은 LCD의 경쟁력 강화와 에너지 절약에 중요한 과제이다. LCD의 광 에너지 손실은 편광시트(21, 26)에서 약 50%, 액정픽셀(23)의 개구율에서 약 30% ~ 50%, 컬러필터(24)에서 약 70%에 달하여 전체적으로 약 90% 이상의 광 손실이 발생하여 LCD의 높은 전력 소모를 유발한다. 특히, 컬러필터(24)는 컬러 영상을 구현하는 핵심 소자이지만, 흡수로 인한 많은 광 손실을 유발하는 문제점이 있었다.In conventional LCDs, the power of white light emitted from the backlight unit 10 is controlled by the aperture ratios of the polarizing sheets 21 and 26, the color filters 24, and the liquid crystal pixels 23 provided in front and behind the liquid crystal pixels 23. Is mostly lost and only about 5% to 10% of the light exits the LCD, so the optical energy efficiency of the LCD has been significantly lower. Therefore, improving the optical energy efficiency of the LCD is an important task for enhancing the competitiveness and energy saving of the LCD. The optical energy loss of the LCD is about 50% in the polarizing sheets 21 and 26, about 30% to 50% in the aperture ratio of the liquid crystal pixel 23, and about 70% in the color filter 24, so that the overall light is about 90% or more. Loss occurs and causes high power consumption of LCD. In particular, the color filter 24 is a core element for implementing a color image, but has a problem of causing a lot of light loss due to absorption.

상기 컬러필터(24)는 컬러 영상을 구현하는 핵심적인 소자이지만, 백색광이 컬러필터(24)를 통과하면서 약 30%는 투과되고, 약 70%는 흡수되어 손실되기 때문에 LCD에서 발생하는 광 에너지의 손실 중에서 가장 많은 부분을 차지한다.The color filter 24 is a key element for implementing a color image, but since white light passes through the color filter 24, about 30% is transmitted and about 70% is absorbed and lost. Account for the largest portion of losses.

그러한 문제점 때문에 LCD의 광 에너지 효율을 증대시키기 위하여 개발되고 있는 기술 중의 하나가 FSC(Field Sequential Color) 기술이다. 이 기술은 광 에너지 손실에 큰 부분을 차지하고 있는 컬러필터를 없애기 위해서 고안된 것으로서, R, G, B 3색의 LED를 백라이트의 광원으로 사용하고, 화면 영상 신호를 R, G, B 3색의 영상 신호로 분리한 후, R-LED를 켜는 동안에는 R 영상 신호를 액정패널에 보내고, G-LED를 켜는 동안에는 G 영상 신호를 액정패널에 보내며, B-LED를 켜는 동안에는 B 영상 신호를 액정패널에 순차적으로 빠른 속도로 뿌려줌으로써 관찰자가 컬러 영상을 느끼도록 하는 기술이다.Because of such a problem, one of the technologies being developed to increase the optical energy efficiency of the LCD is the FSC (Field Sequential Color) technology. This technology is designed to eliminate the color filter which occupies a large part of the optical energy loss. It uses R, G, and B three-color LEDs as the light source for the backlight, and the screen image signal is a three-color image of R, G, and B colors. After separating into signals, R video signal is sent to the liquid crystal panel while the R-LED is turned on, G video signal is sent to the liquid crystal panel while the G-LED is turned on, and B video signal is sequentially sent to the liquid crystal panel while the B-LED is turned on. It is a technology that allows the viewer to feel the color image by spraying at a high speed.

상기 FSC LCD 기술은 액정하위픽셀이 불필요하고, 광투과 효율이 크게 개선되는 장점에 의하여 많은 연구를 통하여 상당한 기술의 진보를 달성하고 있지만, 기본의 일반 LCD에 비하여 영상을 조절하는 회로의 속도가 약 6배 정도 되어야 하고, 깜빡임(Flickering), 움직이는 영상의 색분리현상(Color Break-Up) 등의 문제가 있어서 아직 실용화되지 못하는 문제점이 있다.The FSC LCD technology has achieved considerable advances through many studies due to the need for no liquid crystal subpixels and greatly improved light transmission efficiency, but the speed of a circuit for controlling an image is weaker than that of a basic LCD. It should be about 6 times, and there are problems such as flickering and color break-up of moving images.

상기의 문제점을 보완하기 위하여 본 발명의 출원인은 "컬러필터 없는 액정표시장치"(등록번호 10-0962302)를 출원하였으나, 상기 컬러필터 없는 액정표시장치는 컬러필터를 제거함으로써 광 투과 효율을 향상시키고자 실린더 형상(Cylindrical Shape)을 가지는 광도파로를 도입하였으나, 이러한 실린더 형상을 갖는 광도파로는 제작이 용이하지 못한 문제점이 있었다. 또한, 매우 좁은 폭은 갖는 프리즘형 광분기 구조 등 광학적 구조가 너무 복잡해서 실용성이 떨어지고 실제로 적용이 어렵다는 문제점도 갖고 있었다.In order to solve the above problems, the applicant of the present invention has applied for a "liquid crystal display without color filter" (Registration No. 10-0962302), but the liquid crystal display without color filter improves light transmission efficiency by removing the color filter. An optical waveguide having a cylindrical shape (Cylindrical Shape) has been introduced, but an optical waveguide having such a cylindrical shape has a problem in that it is not easy to manufacture. In addition, the optical structure such as a prism type optical branch structure having a very narrow width is too complicated to have practical problems, and also has a problem in that application is difficult.

본 발명은 제작이 쉽고 구조가 간단하면서 효율적으로 내부 전반사 효과에 의해서 광을 유도하는 광도파로 또는 박막형 자발광원을 사용하고, 상기 광도파로의 상부에 평행광을 만들어주는 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트를 설치하여 광 투과 효율을 향상시키며, 또한 반사형 편광필름을 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트와 광도파로 어레이 사이에 설치하여 광 에너지 효율을 향상시키는 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention uses an optical waveguide or a thin film type self-luminous source that induces light by the total internal reflection effect, which is easy to manufacture and simple in structure, and efficiently, and installs a first lenticular lens array sheet to create parallel light on the upper part of the optical waveguide. Accordingly, an object of the present invention is to provide a backlight unit of a liquid crystal display device which improves light transmission efficiency by installing a reflective polarizing film between a first lenticular lens array sheet and an optical waveguide array.

본 발명의 일 측면에 의하면, 3색의 광에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 3색 광을 조사하는 것으로서, 컬러영상을 구현하기 위하여 3색의 광을 각각 조사하는 복수의 3색 광원; 상기 액정패널 속에 설치된 복수의 액정하위픽셀에 각각 대응하도록 설치되어, 상기 3색 광원으로부터 조사된 3색의 광을 내부전반사를 통해 유도하면서 상기 복수의 액정하위픽셀 쪽으로 수직 분기하도록 서로 나란하게 배치된 복수의 광도파로가 구비된 광도파로 어레이; 및 상기 광도파로 어레이의 상부와 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 3색 광원에서 조사된 3색의 광을 각각 평행광으로 변환하는 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.According to an aspect of the present invention, disposed below the liquid crystal panel including a plurality of liquid crystal subpixels respectively corresponding to the three colors of light to irradiate three colors of light, three colors of light to implement a color image A plurality of three color light sources each irradiated; Installed to correspond to the plurality of liquid crystal subpixels installed in the liquid crystal panel, and arranged side by side to vertically branch toward the plurality of liquid crystal subpixels while guiding the three colors of light emitted from the three color light sources through the internal reflection. An optical waveguide array having a plurality of optical waveguides; And a first lenticular lens array sheet disposed between an upper portion of the optical waveguide array and the liquid crystal panel and converting three colors of light emitted from the three color light sources into parallel light.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 3색의 광에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 3색 광을 조사하는 것으로서, 상기 액정패널 속에 설치된 복수의 액정하위픽셀에 각각 대응하도록 설치되어, 3색 광을 상기 복수의 액정하위픽셀 쪽으로 조사하도록 서로 나란하게 배치된 복수의 3색 자발광원을 구비하는 3색 자발광원 어레이; 및 상기 3색 자발광원 어레이 상부와 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 3색 자발광원에서 조사된 3색의 광을 각각 평행광으로 변환하는 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트를 포함하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.According to yet another aspect of the present invention, a plurality of liquid crystals disposed in the liquid crystal panel are disposed below the liquid crystal panel including a plurality of liquid crystal subpixels respectively corresponding to three colors of light, and irradiate three colors of light. A three-color self-emitting source array having a plurality of three-color self-emitting sources disposed to be parallel to each other so as to correspond to the lower pixels, and to emit three-color light toward the plurality of liquid crystal sub-pixels; And a first lenticular lens array sheet disposed between the three-color self-emitting source array and the liquid crystal panel and converting three colors of light emitted from the three-color self-emissive light source into parallel light. have.

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 다음과 같은 효과를 가진다.The backlight unit according to the present invention has the following effects.

첫째, 적색, 녹색, 청색의 3색 광원에 각각 대응하는 광도파로를 이용하여 적색, 녹색, 청색에 각각 대응하는 액정하위픽셀에 직접 적색, 녹색, 청색의 광을 뿌려주는 백라이트 유닛을 통하여 액정표시장치의 광 투과 효율을 향상시킬 수 있다.First, the liquid crystal display is provided through a backlight unit that directly sprays red, green, and blue light to the liquid crystal subpixels corresponding to red, green, and blue colors, respectively, using optical waveguides corresponding to the red, green, and blue light sources. The light transmission efficiency of the device can be improved.

둘째, 간단한 구조의 광도파로와 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트를 사용함으로 인하여 제작이 용이하고, 또한 액정패널과 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트 사이에 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트를 구비함으로 인하여 R, G, B 액정하위픽셀 속으로 적색, 녹색, 청색의 구별된 집광이 잘 이루어질 수 있다.Second, it is easy to manufacture by using the optical waveguide and the first lenticular lens array sheet of a simple structure, and R, G, B by providing a second lenticular lens array sheet between the liquid crystal panel and the first lenticular lens array sheet Differentiated condensation of red, green, and blue can be achieved into the liquid crystal subpixel.

셋째, R, G, B LED와 R, G, B 광혼합기를 사용함으로써 균일하고 안정된 적색, 녹색, 청색 광을 공급함으로써 안정되면서 높은 화질을 달성할 수 있다.Third, by using the R, G, B LED and the R, G, B light mixer, it is possible to achieve stable and high image quality by supplying uniform and stable red, green, and blue light.

넷째, 3색 광원으로 LED 대신에 R, G, B OLED 또는 R, G, B 양자점(Quantum Dot)과 같은 자발광원을 사용함으로써 광원의 구조를 단순화하고, 액정표시장치의 장점과 자발광원의 장점을 모두 살림으로써 높은 효율과 화질을 달성할 수 있다.Fourth, by using self-emitting sources such as R, G, B OLED or R, G, B quantum dots instead of LEDs as a three-color light source, the structure of the light source is simplified, and the advantages of the liquid crystal display device and the advantages of the self-emitting source By utilizing all of these, high efficiency and image quality can be achieved.

다섯째, 반사형 편광필름을 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트와 광도파로 어레이 사이에 배치함으로 인하여 편광효율을 향상시킬 수 있어 액정표시장치의 광 효율을 추가로 향상시킬 수 있다.Fifth, the polarization efficiency may be improved by disposing the reflective polarizing film between the first lenticular lens array sheet and the optical waveguide array, thereby further improving the light efficiency of the liquid crystal display device.

여섯째, R, G, B 액정하위픽셀에 각각 R, G, B 광을 공급하기 때문에 R, G, B 컬러필터를 제거할 수 있으며, 컬러 크로스토크(Crosstalk)를 줄이고 화질을 안정화시키기 위해 컬러필터를 제거하지 않고 유지할 수 있다.Sixth, R, G, and B color filters are supplied to the R, G, and B liquid crystal subpixels, respectively, so that the R, G, and B color filters can be removed, and the color filter can be stabilized to reduce color crosstalk and stabilize image quality. You can keep it without removing it.

도 1a는 종래 직하형 액정 표시 장치의 일 예를 나타낸 구조도이다.
도 1b는 종래 측면형 백라이트 유닛을 채택하는 액정표시장치의 일 예를 나타낸 구조도이다.
도 2는 일반적인 컬러필터의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 제1실시 예에 따른 백라이트 유닛이 적용된 액정표시장치를 도시한 구조도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 백라이트 유닛의 구조를 도시한 사시도이다.
도 4a는 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트의 하면에 슬릿시트가 일체로 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4b는 슬릿시트가 광도파로의 상부에 일체로 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4c는 슬릿시트가 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트와 광도파로 어레이 사이에 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 3색 광원, 광섬유 어레이, 광혼합기 및 광도파로 어레이의 배치를 도시한 배치도이다.
도 6은 도 3에 도시된 광섬유 출력단이 광섬유 고정자에 의해 고정되는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 3색 광원, 광섬유 어레이, 광혼합기 및 광도파로 어레이의 광학적 연결상태를 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따른 백라이트 유닛에 반사형 편광필름이 적용된 액정표시장치를 도시한 구조도이다.
도 9는 도 8의 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트로 광이 통과하는 원리를 도시한 원리도이다.
도 10은 도 8의 액정표시장치를 도시한 측단면도이다.
도 11a 내지 도 11c는 도 8에 도시된 광도파로의 실시 예들을 각각 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시 예에 따른 백라이트 유닛이 적용된 액정표시장치를 도시한 구조도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 의해 3색 광원이 지역분할 되어진 상태를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 의해 검출된 결과를 도시한 도면이다.
1A is a structural diagram illustrating an example of a conventional direct type liquid crystal display.
1B is a structural diagram showing an example of a liquid crystal display device employing a conventional side type backlight unit.
2 is a plan view showing the structure of a general color filter.
3A is a structural diagram illustrating a liquid crystal display device to which a backlight unit according to a first embodiment of the present invention is applied.
3B is a perspective view illustrating a structure of the backlight unit illustrated in FIG. 3A.
4A is a perspective view illustrating a state in which a slit sheet is integrally installed on a lower surface of the first lenticular lens array sheet.
4B is a perspective view showing a state in which the slit sheet is integrally installed on the upper part of the optical waveguide.
4C is a perspective view illustrating a slit sheet provided between the first lenticular lens array sheet and the optical waveguide array.
FIG. 5 is a layout view showing the arrangement of the three-color light source, the optical fiber array, the optical mixer, and the optical waveguide array shown in FIG. 3.
6 is a view showing a state in which the optical fiber output terminal shown in Figure 3 is fixed by the optical fiber stator.
FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an optical connection state of the three-color light source, the optical fiber array, the optical mixer, and the optical waveguide array shown in FIG. 3.
8 is a structural diagram illustrating a liquid crystal display device to which a reflective polarizing film is applied to a backlight unit according to a first embodiment of the present invention.
9 is a principle diagram illustrating a principle of light passing through the first lenticular lens array sheet of FIG. 8.
FIG. 10 is a side cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 8.
11A to 11C are perspective views illustrating embodiments of the optical waveguide shown in FIG. 8, respectively.
12 is a structural diagram illustrating a liquid crystal display device to which a backlight unit according to a second embodiment of the present invention is applied.
FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which three color light sources are regionally divided according to an embodiment of the present invention.
14 is a diagram illustrating a result detected by an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a backlight unit according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3 내지 도 11c를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(300)이 적용된 액정표시장치는, 3색 광원(310)과, 광도파로 어레이(100)와, 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)를 포함한다.3 to 11C, the liquid crystal display device to which the backlight unit 300 is applied according to an embodiment of the present invention includes a three-color light source 310, an optical waveguide array 100, and a first lenticular lens array. A sheet 400.

상기 백라이트 유닛(300)은 3색 광원(310)에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀(210)을 포함하는 액정패널(200)의 하부에 배치되어 상기 3색 광원(310)으로부터 조사되는 3색의 광을 상기 액정패널(200)로 조사하는 역할을 한다. The backlight unit 300 is disposed under the liquid crystal panel 200 including the plurality of liquid crystal subpixels 210 corresponding to the three color light sources 310, respectively, and the three colors emitted from the three color light sources 310. Serves to irradiate light to the liquid crystal panel 200.

여기서 상기 3색의 광은, 통상적으로 컬러 영상을 구현하기 위한 적색(R;Red), 녹색(G;Green), 청색(B;Blue)을 의미한다. 그러나 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow)도 컬러 영상구현이 가능하므로, 상기 3색의 광은 시안, 마젠타, 옐로우일 수도 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 3색의 광은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)인 경우를 예시적으로 설명하도록 하며, 이는 본 발명의 권리범위를 좁히는 것으로 해석되지 않아야 한다.Here, the three colors of light generally mean red (R; red), green (G; green), and blue (B; blue) for implementing a color image. However, since cyan, magenta, and yellow can also implement color images, the three colors of light may be cyan, magenta, and yellow. However, hereinafter, for convenience of description, the three colors of light will be described as red (R), green (G), and blue (B) by way of example, which is not to be interpreted as narrowing the scope of the present invention. Should not.

상기 백라이트 유닛(300)의 상부에 배치되는 상기 액정패널(200)은 적색, 녹색, 청색의 3색 광(R,G,B)에 각각 대응하는 다수의 액정하위픽셀(210;210R,210G,210B)과 편광필름(240,250) 및 확산시트(260)를 포함한다.The liquid crystal panel 200 disposed on the backlight unit 300 includes a plurality of liquid crystal subpixels 210; 210R, 210G, respectively corresponding to three colors of light R, G, and B of red, green, and blue. 210B) and polarizing films 240 and 250 and a diffusion sheet 260.

상기 액정패널(200)의 하부에 배치되는 상기 백라이트 유닛(300)은, 빛의 3원색을 구성하는 적색, 녹색, 청색의 3색 광(R,G,B)을 각각 조사하는 복수의 3색 광원(310;310R,310G,310B)을 포함한다. 이러한 3색 광원(310)으로는 각각 적색, 녹색, 청색의 광을 방출하는 LED 발광소자(LED;Light Emitting Diode)를 사용하거나, 또는 백색 LED에서 나오는 백색광을 회절격자와 같은 분광소자를 사용하여 분광하여 적색, 녹색, 청색의 광으로 분해하여 얻을 수도 있다. 또는, 상기 3색 광원(310)은 유기발광소자(OLED;Organic Light Emitting Diode), 또는 양자점(Quantum Dot)을 사용할 수도 있다.The backlight unit 300 disposed below the liquid crystal panel 200 may include a plurality of three colors that irradiate three colors of red, green, and blue colors R, G, and B, respectively, constituting three primary colors of light. Light sources 310; 310R, 310G, and 310B. As the three-color light source 310, a light emitting diode (LED) emitting light of red, green, and blue, respectively, or a white light emitted from a white LED using a spectroscopic element such as a diffraction grating. It can also be obtained by spectroscopically decomposing into red, green and blue light. Alternatively, the three color light source 310 may use an organic light emitting diode (OLED) or a quantum dot.

상기 광도파로 어레이(100)는 서로 나란하게 배치되는 복수의 광도파로(110;110R,110G,110B)를 포함한다. 상기 각 광도파로(110;110R,110G,110B)는 상기 액정패널(200) 속에 설치된 복수의 R,G,B 액정하위픽셀(210)에 각각 대응하도록 설치되어 상기 3색 광원(310)으로부터 조사된 3색의 광(R,G,B)을 각 색에 대응하는 액정하위픽셀(210) 쪽으로 각각 분기하는 광분기구조를 포함한다.The optical waveguide array 100 includes a plurality of optical waveguides 110 (110R, 110G, 110B) disposed in parallel with each other. Each optical waveguide 110 (110; 110R, 110G, 110B) is installed to correspond to a plurality of R, G, B liquid crystal subpixels 210 installed in the liquid crystal panel 200, respectively, irradiated from the three-color light source 310 And an optical branching structure that splits the three colors of light R, G, and B toward the liquid crystal subpixel 210 corresponding to each color.

상기 광도파로 어레이(100)의 상부와 상기 액정패널(200) 사이에는 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)가 배치되며, 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)는 상기 3색 광원(310)에서 조사된 3색 광(R,G,B)을 각각 평행광으로 변환시키는 역할을 한다.A first lenticular lens array sheet 400 is disposed between the upper portion of the optical waveguide array 100 and the liquid crystal panel 200, and the first lenticular lens array sheet 400 is formed by the three-color light source 310. It serves to convert the irradiated three-color light (R, G, B) into parallel light, respectively.

도 3과 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)는 반사차광층(410)과, 슬릿(420)과, 투명기판(430)과, 렌티큘러렌즈 어레이(440)를 포함한다.As shown in FIGS. 3 and 4C, the first lenticular lens array sheet 400 may include a reflective light blocking layer 410, a slit 420, a transparent substrate 430, and a lenticular lens array 440. Include.

상기 반사차광층(410)은 상기 광도파로(110)에서 유도되는 광을 차단 또는 반사시키는 역할을 하고, 상기 슬릿(420)은 상기 광도파로(110)에서 유되되는 광을 통과시키며, 상기 투명기판(430)은 상기 슬릿(420)을 통과한 광을 상부로 전달하는 역할을 한다.The reflective light shielding layer 410 serves to block or reflect the light guided by the optical waveguide 110, and the slit 420 passes the light that is retained by the optical waveguide 110 and the transparent substrate. 430 serves to transfer the light passing through the slit 420 to the top.

상기 렌티큘러렌즈 어레이(440)는 상기 슬릿(420)과 상기 투명기판(430)을 통과한 광을 굴절시켜 상기 액정패널(200)에 수직방향으로 전달하는 역할을 수행한다. 상기 렌티큘러렌즈 어레이(440)에 의해서 발생하는 평행광의 평행도는 상기 슬릿(420)의 폭 W를 상기 렌티큘러렌즈 어레이(440)의 초점거리 f로 나눈 값에 비례하며,

Figure pat00001
와 같이 주어진다. 따라서 슬릿의 폭 W가 작을수록 평행도가 우수해진다. 여기서, n은 상기 투명기판(430)과 상기 렌티큘러렌즈 어레이(440)의 굴절율이다. 상기 렌티큘러렌즈 어레이(440)의 초점거리 f는 상기 슬릿(420)의 상을 상기 액정하위픽셀(210)에 맺도록 설계될 수 있다.The lenticular lens array 440 refracts the light passing through the slit 420 and the transparent substrate 430 and transmits the light to the liquid crystal panel 200 in a vertical direction. The parallelism of the parallel light generated by the lenticular lens array 440 is proportional to the width W of the slit 420 divided by the focal length f of the lenticular lens array 440.
Figure pat00001
As shown in Fig. Therefore, the smaller the width W of the slit, the better the parallelism. N is a refractive index of the transparent substrate 430 and the lenticular lens array 440. The focal length f of the lenticular lens array 440 may be designed to couple the image of the slit 420 to the liquid crystal subpixel 210.

상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)에는 이웃한 액정하위픽셀 사이에서 서로 다른 색의 광의 섞이는 색혼신(Color Crosstalk)을 최소화하기 위하여 상기 렌티큘러렌즈(440) 사이에 복수의 차광벽(450)을 추가로 설치할 수 있다. 이 차광벽(450)이 설치되면, 이웃한 액정하위픽셀 사이의 색혼신이 거의 제거됨으로써 액정패널에서 컬러필터를 제거하여 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다는 장점이 부각된다. 상기 차광벽(450)은 서로 이웃한 렌티큘러렌즈(440) 사이에 면에 수직한 방향으로 렌티큘러렌즈(440)와 나란한 길이방향으로 설치된다.The first lenticular lens array sheet 400 includes a plurality of light blocking walls 450 between the lenticular lenses 440 to minimize color crosstalk of light of different colors between adjacent liquid crystal subpixels. Can be installed additionally. When the light shielding wall 450 is installed, color interference between neighboring liquid crystal subpixels is almost eliminated, and thus, the price competitiveness can be improved by removing a color filter from the liquid crystal panel. The light blocking wall 450 is disposed between the lenticular lenses 440 adjacent to each other in a longitudinal direction parallel to the lenticular lens 440 in a direction perpendicular to the plane.

액정하위픽셀(210R,210G,210B)을 통과한 광은 전면유리기판(925) 외부에 부착된 편광필름(250)을 통과한 후, 확산시트(260)에 의하여 확산되어 적절한 휘도와 시야각을 형성하게 된다. 상기 확산시트(260)는 대표적으로 마이크로 렌즈 어레이 시트, 마이크로 렌티큘러렌즈 어레이 시트, 또는 비드가 포함된 투명 수지가 코팅된 시트 등을 사용하여 제작될 수 있다. 또는 표면에 산란패턴이나 그루브(Groove) 등이 설치되어 광을 확산할 수 있으며, 기타 광을 확산할 수 있는 기능이 포함된 광학시트는 가능하다.The light passing through the liquid crystal subpixels 210R, 210G, and 210B passes through the polarizing film 250 attached to the outside of the front glass substrate 925 and is then diffused by the diffusion sheet 260 to form an appropriate brightness and viewing angle. Done. The diffusion sheet 260 may be manufactured using a micro lens array sheet, a micro lenticular lens array sheet, or a transparent resin coated sheet including beads. Alternatively, a scattering pattern or a groove may be installed on the surface to diffuse light, and another optical sheet including a function capable of diffusing other light is possible.

도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 반사차광층(410)은 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)의 하면에 설치되거나, 또는 도 4b에 도시된 바와 같이 광도파로(110)의 상면에 일체형으로 설치될 수 있으며, 도 4c에 도시된 바와 같이 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)와 광도파로 어레이(100) 사이에 별도로 슬릿(470)을 구비한 슬릿시트(480) 형태로 설치될 수 있으며, 도 4a 내지 도 4c에서 설명된 반사차광층(410)은 모두 광학적 성능에서 동일하다. 상기 반사차광층(410)이 상기 슬릿시트(480) 속에 설치될 경우, 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)의 하면과 상기 광도파로(110) 상면에는 어떠한 슬릿(420)이나 반사차광층(410)이 형성될 필요가 없다. 상기 슬릿시트(480)는 광도파로 어레이(100)와 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)의 렌티큘러렌즈 어레이(440)와 동일한 간격으로 나란하게 형성된 빛이 통과하는 슬릿(470)과 빛을 반사 또는 차단하는 반사면(460)으로 구성된다.As shown in FIG. 4A, the reflective light shielding layer 410 is provided on the lower surface of the first lenticular lens array sheet 400 or integrally installed on the upper surface of the optical waveguide 110 as shown in FIG. 4B. As shown in FIG. 4C, a slit sheet 480 having a slit 470 may be installed between the first lenticular lens array sheet 400 and the optical waveguide array 100. The reflective light shielding layers 410 described in FIGS. 4A-4C are all identical in optical performance. When the reflective light shielding layer 410 is installed in the slit sheet 480, any slit 420 or the reflective light shielding layer may be formed on the lower surface of the first lenticular lens array sheet 400 and the upper surface of the optical waveguide 110. 410 need not be formed. The slit sheet 480 reflects the light and the slit 470 through which light formed in parallel with the lenticular lens array 440 of the optical waveguide array 100 and the first lenticular lens array sheet 400 passes. It is composed of a reflective surface 460 for blocking.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 백라이트 유닛(300)은 다수의 3색광원(310)으로부터 나오는 적색, 녹색, 청색의 3색 광(R,G,B)을 내부 전반사와 광의 진행 효과에 의해 각 색별로 균일하게 혼합하여 각 색별로 각각의 R, G, B 광도파로(110) 쪽으로 균등하게 분배하는 다수의 광혼합기(600)를 더 구비할 수 있다. 이러한 광혼합기(600)는 투명한 재질로 제작되며, 원통형, 사각기둥형, 다각기둥형 구조 등 내부 전반사에 의해서 광을 균일하게 혼합하는 구조를 가질 수 있다. 상기 광혼합기(600)는 개개의 LED의 밝기차이와 파장차이 등을 평균화함으로써 안정되고 우수한 화질을 구현하는데 적용될 수 있으며, 또한 소수의 LED를 사용하여 다수의 액정하위픽셀(210)을 조명하는 데에도 유리하다.As shown in FIG. 5, the backlight unit 300 uses red, green, and blue tricolor lights R, G, and B emitted from the plurality of tricolor sources 310 by total internal reflection and light propagation effects. A plurality of light mixers 600 may be further provided by uniformly mixing each color to evenly distribute the respective R, G, and B optical waveguides 110 for each color. The light mixer 600 may be made of a transparent material and may have a structure in which light is uniformly mixed by total internal reflection such as a cylindrical, square pillar, and polygonal pillar structure. The optical mixer 600 may be applied to realize stable and excellent image quality by averaging brightness differences and wavelength differences of individual LEDs, and also for illuminating a plurality of liquid crystal subpixels 210 using a few LEDs. Also advantageous.

또한, 상기 액정표시장치는, 광섬유어레이(500)를 더 구비할 수 있다. 이러한 광섬유어레이(500)는 다수의 광섬유(510;510R,510G,510B)를 포함한다. 각 광섬유(510;510R,510G,510B)는 3색 광원(310)으로부터 조사된 적색, 녹색, 청색의 3색 광(R,G,B)을 각 색에 대응하여 상기 광도파로어레이(100; 도 3 참조)의 각 광도파로(110;110R,110G,110B)에 전달한다.In addition, the liquid crystal display device may further include an optical fiber array 500. The optical fiber array 500 includes a plurality of optical fibers 510 (510R, 510G, 510B). Each of the optical fibers 510; 510R, 510G, and 510B receives the red, green, and blue three-colored lights R, G, and B emitted from the three-color light sources 310 corresponding to each color, respectively. 3) to each optical waveguide 110 (110; 110R, 110G, and 110B).

상기 광혼합기(600)는 상기 광섬유어레이(500)의 광섬유(510;510R,510G,510B)의 입구단과 상기 3색 광원(310) 사이에 설치되는 것이 바람직하다. 이렇게 설치된 광혼합기(600;600R,600G,600B)는 다수의 3색광원(310)으로부터 나오는 적색, 녹색, 청색의 광(R,G,B)을 각 색별로 균일하게 혼합하여 상기 다수의 광섬유(510) 쪽으로 균등하게 분배하는 역할을 수행한다. 그리고, 광입력 효율을 높이기 위해서 광혼합기(600)의 광입력면(640)과 광출력면(650)은 무반사 코팅처리가 될 수 있다.The optical mixer 600 is preferably installed between the inlet end of the optical fibers 510 (510R, 510G, 510B) of the optical fiber array 500 and the three-color light source 310. The optical mixer 600 (600; 600R, 600G, 600B) installed as described above uniformly mixes red, green, and blue light (R, G, B) from the plurality of three-color light sources (310) for each of the plurality of optical fibers. And distributes evenly toward 510. In order to increase the light input efficiency, the light input surface 640 and the light output surface 650 of the light mixer 600 may be subjected to an anti-reflective coating.

상기 광혼합기(600)의 광출력면 앞에 배치되는 광섬유(510)는 1차원, 즉 한 줄로 배열되거나, 또는 두 줄이나 세줄 이상 2차원적으로 배열될 수 있다. 또한, 광의 손실을 최소화하기 위하여 최대한 광섬유(510)는 서로 가까이 근접하도록 배치하여야 한다. The optical fiber 510 disposed in front of the light output surface of the optical mixer 600 may be arranged in one dimension, that is, in one line, or two or three or more lines in two dimensions. In addition, in order to minimize the loss of light, the optical fibers 510 should be arranged as close to each other as possible.

상기 광섬유(510)는 도시되지는 않았지만 1개의 입력단과 다수의 출력단을 갖는 분기형 광섬유일 수 있다. 하나의 광섬유(510)를 분기하여 다수의 광섬유로 나눌 경우 광혼합기(600)의 광출력면 앞에 배치되는 광섬유의 직경은 광도파로(110)의 폭보다 커질 수도 있다. 다만, 이 경우에도 다수로 분기되어 광도파로(110) 속으로 광을 넣는 광섬유(510)의 끝단의 직경은 광 결합의 손실을 줄이기 위해서 반드시 광도파로(110)의 입력단의 폭보다 작아야 결합 효율을 높일 수 있다. 광섬유를 분기하는 방법은 하나의 입력단을 갖는 광섬유로부터 가지를 나누어 다수의 출력단을 갖는 형태가 가능하고, 다수의 출력단에서 나오는 광의 세기는 모두 동일하여야 한다.Although not shown, the optical fiber 510 may be a branched optical fiber having one input terminal and a plurality of output terminals. When dividing one optical fiber 510 into a plurality of optical fibers, the diameter of the optical fiber disposed in front of the optical output surface of the optical mixer 600 may be larger than the width of the optical waveguide 110. However, even in this case, the diameter of the end of the optical fiber 510 branched into the optical waveguide 110 into the optical waveguide 110 must be smaller than the width of the input end of the optical waveguide 110 to reduce the optical coupling loss. It can increase. The method of splitting the optical fiber may be divided into branches from the optical fiber having one input terminal and have a plurality of output terminals, and the intensity of light from the multiple output terminals should be the same.

상기 백라이트 유닛(300)은, 상기 광도파로어레이(100)의 광도파로(110), 3색광원(310) 및 광섬유어레이(500)의 광섬유(510)를 설치하기 위하여, 후면판(700)을 더 구비할 수 있다. 상기 후면판(700)은 그 상면에 상기 광도파로어레이(100)의 광도파로(110) 및 광섬유어레이(500)의 광섬유(510)를 고정시키고, 그 배면이나 측면에 상기 3색광원(310)과 광혼합기(600)가 배치되도록 하며, 상기 3색광원(310) 및 상기 광혼합기(600)와 상기 광도파로(110) 사이는 광섬유(510)가 광학적으로 연결하여 광을 공급한다.The backlight unit 300, the back plate 700 to install the optical waveguide 110, the three-color light source 310 and the optical fiber 510 of the optical fiber array 500 of the optical waveguide array 100. It may be further provided. The back plate 700 fixes the optical waveguide 110 of the optical waveguide array 100 and the optical fiber 510 of the optical fiber array 500 on the upper surface thereof, and the tricolor light source 310 on the rear or side surface thereof. And a light mixer 600 to be arranged, and the optical fiber 510 is optically connected to supply the light between the three-color light source 310 and the light mixer 600 and the optical waveguide 110.

도 5에서는 광도파로어레이(100)와 광도파로(110) 및 백라이트 유닛(300)이 도시되어 있지 않으며, 상기 도시되지 않은 광도파로 어레이(100)와 광도파로(110) 및 백라이트 유닛(300)은 도 3을 참조하는 것이 바람직하겠다.In FIG. 5, the optical waveguide array 100, the optical waveguide 110, and the backlight unit 300 are not illustrated, and the optical waveguide array 100, the optical waveguide 110, and the backlight unit 300 are not shown. Reference will be made to FIG. 3.

도 6을 참고하면, 후면판(700)은 광섬유고정자(710)를 구비하여 상기 광섬유어레이(500)의 광섬유(510) 출구단을 광도파로(110; 도 3 참조)입구에서 고정시키도록 한다. 이를 위해 상기 후면판(700)의 상부에는 복수개의 광섬유고정자(710)가 구비된다. 상기 광섬유고정자(710)의 구조는 사각형이나 삼각형 등이 가능하며, 어느 것이나 광섬유(510)가 흔들리지 않도록 안정적으로 광섬유(510)를 고정시킬 수 있으면 된다.Referring to FIG. 6, the back plate 700 includes an optical fiber stator 710 to fix the exit end of the optical fiber 510 of the optical fiber array 500 at the inlet of the optical waveguide 110 (see FIG. 3). To this end, a plurality of optical fiber stators 710 are provided on the rear plate 700. The structure of the optical fiber stator 710 may be a quadrangle or a triangle, and any structure may be used to stably fix the optical fiber 510 so that the optical fiber 510 does not shake.

지금까지 상술된 본 발명의 제1실시 예에 따른 백라이트 유닛(300)이 적용된 액정표시장치의 작용에 대해 도 7을 참조하여 설명하도록 한다. 여기서, 상기 3색광원(310)으로는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 LED가 사용될 수 있는데, 각각 서로 다른 색의 LED를 이용하여 구현하는 원리가 동일하므로, 설명의 편의를 위해 적색(R) LED에서 나오는 적색 광을 이용해서 본 발명의 제1실시 예에 따른 작용을 설명하도록 한다.The operation of the liquid crystal display device to which the backlight unit 300 according to the first embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIG. 7. Here, red (R), green (G), and blue (B) LEDs may be used as the three-color light source 310. Since the principles of implementing the LEDs having different colors are the same, the description of For convenience, the operation according to the first embodiment of the present invention will be described using the red light emitted from the red LED.

상기 후면판(700)의 하부에 설치된 다수의 R-LED(310R)에서 나오는 적색 광은 광혼합기(600)의 광입력면(640)으로 들어가서 골고루 혼합된 후 광출력면(650)으로 나와서 다수의 R-광섬유(510R) 속으로 들어간다. 이때, 상기 광혼합기(600)를 사용함으로써 광섬유(510) 속으로 들어가는 광을 균일하게 배분할 수 있으며, 각각의 LED가 갖는 밝기차이, 파장차이, 수명변화차이 등의 광학적 특성의 차이를 평균화함으로써 광학적 성능을 개선할 수 있다.The red light from the plurality of R-LEDs 310R installed at the bottom of the back plate 700 enters the light input surface 640 of the light mixer 600 and is evenly mixed and then comes out of the light output surface 650. Into the R-optical fiber 510R. In this case, by using the optical mixer 600, the light entering the optical fiber 510 can be uniformly distributed, and the optical characteristics are averaged by averaging the optical characteristics such as brightness difference, wavelength difference, and life variation difference of each LED. It can improve performance.

상기 R-광섬유(510R) 속에서 내부 전반사에 의하여 유도되는 적색광은 후면판(700)의 상부에 설치된 R-광도파로(110R) 속으로 들어가고, 다시 R-광도파로(110R) 속에서 내부 전반사에 의해서 유도되는 적색광은 R-광도파로(110R) 내부의 광분기구조(115)에 의해 수직으로 분기되어서 액정패널(200)의 다수의 R-액정하위픽셀(210R) 속으로 입사한다.The red light induced by total internal reflection in the R-optical fiber 510R enters into the R-waveguide 110R installed at the upper portion of the back plate 700, and again in total internal reflection in the R-waveguide 110R. The red light guided by the light is branched vertically by the optical branch structure 115 inside the R-waveguide 110R and incident into the plurality of R-liquid crystal subpixels 210R of the liquid crystal panel 200.

같은 방법으로, G-LED(310G)에서 나오는 광은 G-광혼합기(600G)에서 혼합된 후, G-광섬유(510G)를 거쳐 G-광도파로(110G) 속으로 유도되어 G-액정하위픽셀(210G) 속으로 입사하고, B-LED(310B)에서 나온 광도 동일한 과정을 거쳐 B-액정하위픽셀(210B)로 입사한다.In the same way, the light from the G-LED 310G is mixed in the G-optical mixer 600G, and then guided into the G-waveguide 110G via the G-optic fiber 510G to form a G-liquid crystal subpixel. Incidentally, the light emitted from the B-LED 310B enters the B-liquid crystal subpixel 210B through the same process.

이와 같이, R, G, B-LED(310R,310G,310B)에서 나온 적색, 녹색, 청색광은, 도 7에 도시된 바와 같이 각각 순서대로 광혼합기(600), R, G, B-광섬유(510R,510G,510B), R, G, B-광도파로(110R,110G,110B)를 순차적으로 거쳐 R, G, B-액정하위픽셀(210R,210G,210B)로 입사하여 컬러영상을 구현할 수 있다. 또한, R, G, B-광도파로(110R,110G,110B)에서 분기된 광이 직접 R, G, B-액정하위픽셀(210R,210G,210B)로 들어가므로 종래에 필요로 하던 확산시트, 프리즘 시트 등의 여러 광 시트들도 필요 없게 된다.As described above, the red, green, and blue light emitted from the R, G, and B-LEDs 310R, 310G, and 310B are respectively arranged in the order of the optical mixers 600, R, G, and B-optical fibers as shown in FIG. 510R, 510G, 510B), R, G, and B-waveguides (110R, 110G, 110B) through sequentially entering the R, G, B-liquid crystal subpixels (210R, 210G, 210B) to implement a color image have. In addition, since the light branched from the R, G, B-waveguides (110R, 110G, 110B) directly enters the R, G, B-liquid crystal subpixels (210R, 210G, 210B), the diffusion sheet, Various light sheets such as prism sheets are also unnecessary.

도 7에서는 액정패널(200)과 다수의 액정하위픽셀(210;201R,210G,210B)가 도시되어 있지 않으며, 상기 도시되지 않은 액정패널(200)과 다수의 액정하위픽셀(210;201R,210G,210B)은 도 3을 참조하는 것이 바람직하겠다.In FIG. 7, the liquid crystal panel 200 and the plurality of liquid crystal subpixels 210; 201R, 210G, and 210B are not shown. The liquid crystal panel 200 and the plurality of liquid crystal subpixels 210; 201R and 210G are not shown. 210B) may be preferably referred to in FIG.

도 8 내지 도 11c를 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 백라이트(300)이 적용된 액정표시장치에 반사형 편광필름(800)이 더 구비된다.8 to 11C, the reflective polarizing film 800 is further provided in the liquid crystal display device to which the backlight 300 according to the first embodiment of the present invention is applied.

도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따른 백라이트 유닛(300)이 적용된 액정표시장치에 반사형 편광필름(800)이 더 구비된 상태를 나타낸 구조도이다. 다만, 여기서 도 3 내지 도 7에 나타낸 참조 부호와 동일한 참조 부호는 동일한 구성을 갖고 동일한 작용을 하는 동일부재를 나타내므로, 반복적인 설명은 생략하기로 한다.8 is a structural diagram showing a state in which the reflective polarizing film 800 is further provided in the liquid crystal display device to which the backlight unit 300 according to the first embodiment of the present invention is applied. However, since the same reference numerals as the reference numerals shown in FIGS. 3 to 7 denote the same members having the same configuration and having the same function, the repeated description will be omitted.

상기 백라이트 유닛(300)은 광효율을 향상시키기 위한 반사형 편광필름(800)을 더 구비할 수 있다. 여기서, 상기 백라이트 유닛(300)은 상기 반사형 편광필름(800)과 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)를 둘 다 구비하거나, 둘 중에 하나만 구비할 수 있다. 또한, 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)는 액정패널(200)의 후면 유리기판(900)에 부착된 편광필름(240)에 부착되어 제작되거나, 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)와 일체형으로 제작될 수도 있다.The backlight unit 300 may further include a reflective polarizing film 800 to improve light efficiency. Here, the backlight unit 300 may include both the reflective polarizing film 800 and the second lenticular lens array sheet 900 or only one of them. In addition, the second lenticular lens array sheet 900 may be attached to the polarizing film 240 attached to the rear glass substrate 900 of the liquid crystal panel 200, or may be integrally formed with the first lenticular lens array sheet 400. It may be manufactured.

상기 반사형 편광필름(800)은 상기 광도파로어레이(100)의 광도파로(110)와 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400) 사이에 구비되어 백라이트유닛(300)의 광효율을 향상시키는 역할을 한다. 상기 반사형 편광필름(800)은 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)와 광도파로(110) 사이에 별도로 설치되거나, 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)의 하면에 일체형으로 설치되거나, 상기 광도파로(110)의 상면에 일체형으로 설치될 수 있으며, 모든 경우에 있어서 광학적 성능은 거의 유사하다. 또한 상기 반사형 편광필름(800)은 반사차광층(410)이나 슬릿시트(480)와 일체로 설치될 수 있다. The reflective polarizing film 800 is provided between the optical waveguide 110 of the optical waveguide array 100 and the first lenticular lens array sheet 400 to improve the light efficiency of the backlight unit 300. . The reflective polarizing film 800 is separately installed between the first lenticular lens array sheet 400 and the optical waveguide 110, or integrally installed on the bottom surface of the first lenticular lens array sheet 400, or the optical waveguide It can be integrally installed on the top surface of 110, and in all cases the optical performance is almost similar. In addition, the reflective polarizing film 800 may be integrally installed with the reflective light shielding layer 410 or the slit sheet 480.

상기 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)는 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)의 성능을 보강하고, 광을 액정하위픽셀(210) 속으로 집광하여 효율을 증대시키는 역할을 한다. 상기 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)에 포함되는 각 렌티큘러렌즈(910)는 광도파로(110R,110G,110B) 및 액정하위픽셀(210)과 동일한 간격으로 배치된다. 상기 각 렌티큘러렌즈(910)는 볼록한 형상을 가지며, 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)의 렌티큘러렌즈(440) 상면에 설치된다. 또한, 상기 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)는 액정패널(200)의 후면 유리기판(922)에 부착된 편광필름(240)에 부착될 수 있다.The second lenticular lens array sheet 900 enhances the performance of the first lenticular lens array sheet 400 and condenses light into the liquid crystal subpixel 210 to increase efficiency. Each lenticular lens 910 included in the second lenticular lens array sheet 900 is disposed at the same interval as the optical waveguides 110R, 110G, and 110B and the liquid crystal subpixel 210. Each of the lenticular lenses 910 has a convex shape and is provided on an upper surface of the lenticular lens 440 of the first lenticular lens array sheet 400. In addition, the second lenticular lens array sheet 900 may be attached to the polarizing film 240 attached to the rear glass substrate 922 of the liquid crystal panel 200.

상기 광도파로어레이(100)는 각 색에 대응하는 광의 분기를 위하여 광도파로기판(120)을 더 구비할 수 있다. 이러한 광도파로기판(120)은 각 광도파로(110)의 하부에 배치된다.The optical waveguide array 100 may further include an optical waveguide substrate 120 for branching light corresponding to each color. The optical waveguide substrate 120 is disposed below each optical waveguide 110.

상기 광도파로기판(120)은 상기 후면판(700) 표면의 거칠기나 광학적 특성이 광의 도파에 부적절한 경우에 대비하여 각 광도파로(110)를 구성하는 재질보다 광학적 굴절률이 높고 표면의 평면도가 우수한 유전체 물질이나, 가시광 영역에서 반사율이 높은 알루미늄, 은, 구리, 금 등의 금속 혹은 금속 박막이나, 가시광 반사율이 높은 다층박막으로 만들어지는 것이 바람직하다.The optical waveguide substrate 120 has a higher optical refractive index and better surface planarity than the material constituting each optical waveguide 110 in case the roughness or the optical characteristic of the surface of the back plate 700 is inappropriate for the waveguide of the light. It is preferable to be made of a material or a metal or metal thin film such as aluminum, silver, copper or gold having high reflectance in the visible light region, or a multilayer thin film having high visible light reflectance.

이하, 상기 반사형 편광필름(800)이 추가 설치된 백라이트 유닛(300)이 적용된 액정표시장치에 대한 작용을 설명하도록 한다. 여기서도, 본 발명의 제1실시 예에서 설명된 내용과 중복되는 내용의 반복적인 설명은 생략하기로 한다. 또한, 설명의 편의를 위해 적색(R) LED에서 나오는 적색광을 이용해서 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the liquid crystal display device to which the backlight unit 300 in which the reflective polarizing film 800 is additionally installed will be described. Here, the repeated description of the content duplicated with the content described in the first embodiment of the present invention will be omitted. In addition, it will be described using the red light emitted from the red (R) LED for convenience of description.

도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, R-광섬유(510R)를 따라 유도되어 온 적색광(R)은 후면판(700)의 상부에 설치된 R-광도파로(110R) 속으로 전달되고, R-광도파로(110R) 속으로 내부전반사에 의하여 유도되는 적색광(R)은 R-광도파로(110R)의 내부에 설치된 광분기구조(115)에 의하여 일부 분기되어 상부에 형성된 반사형 편광필름(800)과 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)을 통과하여 R-액정하위픽셀(210R) 속으로 들어간다.As illustrated in FIGS. 9 to 10, the red light R guided along the R-optical fiber 510R is transferred into the R-waveguide 110R installed on the top of the back plate 700, and R- Reflective polarization film 800 formed on the upper part of the red light (R) is induced by the total internal reflection into the optical waveguide (110R) is partially branched by the optical branch structure 115 installed inside the R-waveguide (110R) And passes through the first lenticular lens array sheet 400 into the R-liquid crystal subpixel 210R.

상기 R-광섬유(510R) 내를 진행하는 비편광된 광(p, s)은 상기 광도파로 내부의 광분기구조(115)에서 산란되어 상부로 진행하나, 상기 반사형 편광필름(800)에서 액정패널(200)의 편광필름(240)의 투과편광축과 일치하는 p 편광은 투과하고, 상기 투과편광축과 수직한 s 편광은 반사한다. 상기 반사형 편광필름(800)를 통과한 p 편광은 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)의 하면에서 상기 슬릿(420)을 통과하여 상부의 렌티큘러 렌즈 어레이(440)에 의해서 평행광이 되며, 상기 슬릿(420)의 폭(W)이 좁을수록 평행성은 우수해진다. 반사된 s 편광은 광도파로(110) 내부에서 진행하면서 편광이 변화하여 p 편광이 되면 반사형 편광필름(800)을 통과하여 액정하위픽셀(210)로 진행하게 된다.Non-polarized light (p, s) that proceeds in the R-optical fiber (510R) is scattered in the optical branch structure 115 in the optical waveguide proceeds to the top, but the liquid crystal in the reflective polarizing film 800 The p-polarized light coinciding with the transmission polarization axis of the polarization film 240 of the panel 200 is transmitted, and the s polarization perpendicular to the transmission polarization axis is reflected. The p-polarized light passing through the reflective polarizing film 800 passes through the slit 420 at the lower surface of the first lenticular lens array sheet 900 to become parallel light by the lenticular lens array 440 thereon. The narrower the width W of the slit 420, the better the parallelism. When the reflected s-polarized light proceeds inside the optical waveguide 110 and the polarized light changes to become p-polarized light, the s-polarized light passes through the reflective polarizing film 800 and proceeds to the liquid crystal subpixel 210.

상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)의 반사차광층(410)에 부딪친 광은 편광상태와 관계없이 모두 반사하여 다시 상기 R-광도파로(110R) 속으로 되돌아와서 리사이클링(Recycling)하면서 슬릿으로 진행하게 되고 다시 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)로 진행하게 되어 광효율이 높아지게 된다.The light hitting the reflective light shielding layer 410 of the first lenticular lens array sheet 400 reflects all irrespective of the polarization state, returns to the R-waveguide 110R, and recycles to the slit while recycling. And then proceeds to the first lenticular lens array sheet 400 to increase the light efficiency.

상기 반사차광층(410)은 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)의 하면에 설치되거나, 또는 광도파로(110)의 상면에 일체형으로 설치되거나, 또는 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트와 광도파로어레이 사이에 별도로 슬릿을 구비한 슬릿시트(480) 형태로 설치될 수도 있으며, 모두 광학적 성능은 동일하다.The reflective light shielding layer 410 is provided on a lower surface of the first lenticular lens array sheet 400, or integrally provided on an upper surface of the optical waveguide 110, or between the first lenticular lens array sheet and the optical waveguide array. It may be installed in the form of a slit sheet 480 having a slit separately, all the optical performance is the same.

한편, 액정하위픽셀(210R,210G,210B)을 통과한 광은 전면유리기판(925) 외부에 부착된 편광필름(250)를 통과한 후 확산시트(260)에 의하여 확산되어 적절한 휘도와 시야각을 형성하게 된다. 상기 확산시트(260)는 대표적으로 마이크로 렌즈 어레이 시트, 마이크로 렌티큘러렌즈 어레이 시트, 또는 비드가 포함된 투명 수지가 코팅된 시트 등을 사용하여 제작될 수 있다. 또는 표면에 산란패턴이나 그루브 등이 설치되어 광을 확산할 수 있으며, 기타 광을 확산할 수 있는 기능이 포함된 광학시트는 가능하다. Meanwhile, the light passing through the liquid crystal subpixels 210R, 210G, and 210B passes through the polarizing film 250 attached to the outside of the front glass substrate 925, and is then diffused by the diffusion sheet 260 to provide an appropriate brightness and viewing angle. To form. The diffusion sheet 260 may be manufactured using a micro lens array sheet, a micro lenticular lens array sheet, or a transparent resin coated sheet including beads. Alternatively, scattering patterns or grooves may be provided on the surface to diffuse light, and other optical sheets including a function of diffusing light may be provided.

도 10을 참조하면, 광섬유(510)에서 나온 광이 광도파로(110) 속으로 입사한 후 광도파로(110) 내부에 설치된 광분기구조(115)에 의하여 광이 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400) 방향으로 분리하는 원리를 나타낸다. 상기 광도파로(110)의 하면에 설치되는 광분기구조(115)는 마이크로 실린드리컬 구조, 마이크로렌즈 구조, 프리즘 구조, 그루브(Groove) 구조, 또는 산란 패턴 등의 마이크로 광구조물을 설치함으로써 광도파로(110) 내부를 진행하는 광이 상기 마이크로 광분기구조(115)에 의하여 산란되어 광이 상부로 분기된다. 이때 마이크로 광분기구조(115)의 밀도를 광의 진행방향을 따라 증가시킴으로써 상부로 분기되는 광이 광도파로(110)를 따라서 균일하게 할 수 있다.Referring to FIG. 10, after the light emitted from the optical fiber 510 is incident into the optical waveguide 110, the light is transmitted to the first lenticular lens array sheet 400 by the optical branch structure 115 installed inside the optical waveguide 110. ) Principle of separation in the direction of. The optical branch structure 115 provided on the lower surface of the optical waveguide 110 is an optical waveguide by providing a micro optical structure such as a micro cylindrical structure, a micro lens structure, a prism structure, a groove structure, or a scattering pattern. Light propagating inside 110 is scattered by the micro-optical structure 115 so that light is branched upward. At this time, by increasing the density of the micro optical branch structure 115 along the direction of light propagation can be made uniform along the optical waveguide 110.

도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 상기 광도파로(110)의 단면구조는 광의 내부 전반사 효과에 의해서 광을 광도파로 내부에서 유도할 수 있는 구조여야 하며, 입광부의 단면이 사각 구조(110;도 11a 참조), 반구형 구조(110';도 11b 참조), 사다리꼴 구조(110";도 11c 참조)와 같은 것들이 가능하다. 11A to 11C, the cross-sectional structure of the optical waveguide 110 should be a structure capable of inducing light in the optical waveguide by the total internal reflection effect of the light, and the cross section of the light incident portion has a square structure 110. 11A), hemispherical structures 110 '(see FIG. 11B), trapezoidal structures 110 "(see FIG. 11C) are possible.

이하, 본 발명의 제2실시 예에 따른 백라이트 유닛(300)이 적용된 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a liquid crystal display device to which the backlight unit 300 according to the second embodiment of the present invention is applied will be described.

도 12는 본 발명의 제2실시 예에 따른 백라이트 유닛(300)을 나타낸 구조도이다. 다만, 여기에서도 도 3 내지 도 11에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성과 동일한 작용을 하는 동일부재를 나타내므로, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.12 is a structural diagram illustrating a backlight unit 300 according to a second embodiment of the present invention. However, the same reference numerals as the reference numerals shown in FIGS. 3 to 11 denote the same members having the same structure and the same function, and thus, repeated descriptions thereof will be omitted.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시 예에 따른 백라이트 유닛(300)은, 3색 자발광원 어레이(150)와, 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)를 포함한다. 아울러, 반사형 편광필름(800)과, 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)를 선택적으로 더 구비할 수 있다.As shown in FIG. 12, the backlight unit 300 according to the third embodiment of the present invention includes a tricolor self-emitting source array 150 and a first lenticular lens array sheet 400. In addition, the reflective polarizing film 800 and the second lenticular lens array sheet 900 may be further provided.

상기 백라이트 유닛(300)의 상부에 설치되는 액정패널(200)은 3색의 광(R,G,B)에 각각 대응하는 다수의 액정하위픽셀(210;210R,210G,210B)을 포함한다.The liquid crystal panel 200 installed on the backlight unit 300 includes a plurality of liquid crystal subpixels 210 (210; 210R, 210G, and 210B) respectively corresponding to three colors of light (R, G, and B).

상기 백라이트유닛(300)은 상기 액정패널(200)의 하부에 배치되며, 3색의 광(R,G,B)을 조사하는 다수의 3색 자발광원(150;150R,150G,150B)을 포함한다. 이러한 3색 자발광원(150)으로는 적색, 녹색, 청색의 유기발광소자(OLED;Organic Light Emitting Diode,150), 또는 적색, 녹색, 청색의 양자점(Quantum Dot)을 사용할 수 있다. 양자점 자발광원은 직경 약 10 나노미터의 반도체 결정(예; CdS, CdSe, ZnS 등)으로서, 바깥층에 폴리머가 코팅될 수도 있으며, 반도체 결정의 직경의 크기에 따라서 적색, 녹색, 청색 등의 파장의 빛을 발생할 수 있어서 OLED와 함께 본 발명의 3색 자발광원으로 사용할 수 있다.The backlight unit 300 is disposed under the liquid crystal panel 200 and includes a plurality of three-color self-luminous sources 150 (150; 150R, 150G, and 150B) for emitting three colors of light (R, G, and B). do. As the three-color self-emitting source 150, red, green, and blue organic light emitting diodes (OLEDs) 150 or red, green, and blue quantum dots may be used. Quantum dot self-luminous sources are semiconductor crystals (eg, CdS, CdSe, ZnS, etc.) having a diameter of about 10 nanometers, and a polymer may be coated on the outer layer. It can generate light and can be used as the tricolor self-luminous source of the present invention together with OLED.

상기 3색의 자발광원 어레이(150;150R,150G,150B)는 상기 다수의 액정하위픽셀(210;210R,210G,210B)과 동일한 간격으로 설치되며, 상기 3색의 자발광원 어레이(150)는 후면판(700)의 상부에 구비된다. The three color self-emitting source arrays 150 (150R, 150G, 150B) are installed at the same interval as the plurality of liquid crystal subpixels (210; 210R, 210G, 210B), and the three color self-emitting source arrays 150 are It is provided on the top of the back plate 700.

상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)는 반사차광층(410)과, 슬릿(420)과, 투명기판(430)과, 렌티큘러 렌즈 어레이(440)로 이루어지고, 상기 반사차광층(410) 이 구비됨으로 인하여 이웃하는 픽셀 사이의 색혼신을 방지할 수 있게 된다. 렌티큘러렌즈(440) 사이에 차광벽(450)이 추가되면 색혼신이 거의 없어져서 컬러필터를 제가하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상기 반사차광층(410)은 별도의 슬릿시트(480)로 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)와 3색 자발광원 어레이(150) 사이에 설치되거나, 또는 상기 3색 자발광원(150)의 상면에 일체형으로 설치될 수도 있다. 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)는 본 발명의 제1실시 예에서 설명되었으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The first lenticular lens array sheet 400 includes a reflective light shielding layer 410, a slit 420, a transparent substrate 430, and a lenticular lens array 440. Due to the provision, color interference between neighboring pixels can be prevented. When the light shielding wall 450 is added between the lenticular lenses 440, color interference is almost eliminated, thereby making it possible to remove the color filter. In addition, the reflective light shielding layer 410 is provided between the first lenticular lens array sheet 400 and the three-color self-emitting source array 150 as a separate slit sheet 480 or the three-color self-emitting source 150. It may be installed integrally on the upper surface of the. Since the first lenticular lens array sheet 400 has been described in the first embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

상기 액정패널(200) 내부에 설치되는 R,G,B 컬러필터(920)는 제거될 수도 있지만, 화면의 안정성과 색혼신을 최소화하기 위하여 그대로 둘 수도 있다. 즉, 상기 컬러필터(920)는 필수적으로 구비되는 것은 아니며, 선택적으로 구비될 수 있다.The R, G, and B color filters 920 installed in the liquid crystal panel 200 may be removed, but may be left as it is to minimize screen stability and color interference. That is, the color filter 920 is not necessarily provided, but may be selectively provided.

또한, 3색의 광(R,G,B)을 상기 액정하위픽셀(210;210R,210G,210B)과 컬러필터(920) 속으로 집광하여 효율을 더 향상시키는 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)을 선택적으로 추가 설치 가능하다.The second lenticular lens array sheet 900 further improves efficiency by condensing three colors of light R, G, and B into the liquid crystal subpixels 210, 210R, 210G, and 210B and the color filter 920. Optionally, additional installation is possible.

상기 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)는 상기 액정패널(200)과 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400) 사이에 설치되고, 상기 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)는 상기 액정패널(200)의 액정하위픽셀(210)에 대응하도록 배치된 복수의 렌티큘러렌즈(910)을 포함한다. 상기 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900) 역시 본 발명의 제1실시 예에서 설명되었으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The second lenticular lens array sheet 900 is installed between the liquid crystal panel 200 and the first lenticular lens array sheet 400, and the second lenticular lens array sheet 900 is the liquid crystal panel 200. And a plurality of lenticular lenses 910 disposed to correspond to the liquid crystal subpixel 210. Since the second lenticular lens array sheet 900 has been described in the first embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)와 상기 3색 자발광원 어레이(150)의 3색 자발광원(150R,150G,150B) 사이에는 광효율을 향상시키기 위한 반사형 편광필름(800)이 배치될 수 있으며, 상기 반사형 편광필름(800)은 상기 반사차광층(410) 또는 상기 슬릿시트(480)와 일체로 형성될 수 있다.The reflective polarizing film 800 may be disposed between the first lenticular lens array sheet 400 and the three-color self-luminous sources 150R, 150G, and 150B of the three-color self-luminous source array 150. The reflective polarizing film 800 may be integrally formed with the reflective light blocking layer 410 or the slit sheet 480.

도 13은 상기한 3색 자발광원의 평면 배치도를 나타낸다. 상기 후면판(700)의 상부에 다수의 3색 자발광원(150)이 구비됨으로 인하여 구획단위로 ON/OFF 전원을 인가하는 지역분할구동 기술(Local Dimming Technology)을 적용시킬 수 있으며, 지역분할구동을 함으로 인하여 콘트라스트를 높이고, 전력소모를 추가로 줄이는 것이 가능하다. 도 13에 도시된 바와 같이, 지역분할 구동의 단위는 블록(990) 단위로 구동하며, 블록의 최소 단위는 하나의 선형 자발광원까지 가능하다. 블록(990)의 단위가 작을수록 더욱 우수한 화질의 구현이 가능하다.Fig. 13 shows a planar layout view of the three-color self-luminous sources. Since a plurality of three-color self-emitting sources 150 are provided on the rear panel 700, it is possible to apply a local dimming technology for applying ON / OFF power in units of compartments. By increasing the contrast, it is possible to further reduce the power consumption. As shown in FIG. 13, the unit of regional division driving is driven by the block 990, and the minimum unit of the block is up to one linear self-luminous source. As the unit of the block 990 is smaller, better image quality can be realized.

따라서 3색에 각각 대응하는 자발광원을 이용하여 3색에 각각 대응하는 액정하위픽셀(210)에 3색의 광을 뿌려줌으로써 광에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400)를 사용함으로 인하여 집광이 용이하며, 액정패널(200)과 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트(400) 사이에 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트(900)를 구비함으로 인하여 광효율을 추가로 향상시킬 수 있다. 또한, 자발광원을 3색 광원으로 사용함으로써 제1실시예에서 적용된 광섬유 어레이(510)와 광혼합기(600) 등의 광학 부품을 제거하여 더욱 간단하면서도 효율적인 백라이트 유닛(300)의 제작이 가능하다.Therefore, the light energy efficiency can be greatly improved by spraying three colors of light onto the liquid crystal subpixels 210 corresponding to the three colors by using the self-luminous sources corresponding to the three colors. In addition, the light is easily collected by using the first lenticular lens array sheet 400, and the second lenticular lens array sheet 900 is provided between the liquid crystal panel 200 and the first lenticular lens array sheet 400. The light efficiency can be further improved. In addition, by using the self-luminous source as a three-color light source, it is possible to manufacture a more simple and efficient backlight unit 300 by removing optical components such as the optical fiber array 510 and the light mixer 600 applied in the first embodiment.

LED를 대신하여 대안적으로 자발광원 어레이(150)의 자발광원(150R,150G,150B)을 3색 광원으로 사용하는 제2실시 예에서는 다수의 LED를 광원으로 채택할 때 나타나는 개별적 LED 사이의 광학적 특성 편차가 없고, 또한 액정패널(200)이 없이 직접 OLED를 화소로 사용하는 AMOLED(Active-Matrix OLED) 디스플레이에서 각 픽셀마다 필요로 하는 다수의 박막형 트랜지스터(TFT;Thin Film Transistor)가 불필요하다는 장점이 부각된다.In the second embodiment in which the self-luminous sources 150R, 150G, 150B of the self-luminous source array 150 are used as three-color light sources instead of the LEDs, the optical power between the individual LEDs appearing when a plurality of LEDs are adopted as the light source. There is no characteristic variation, and many thin film transistors (TFT) required for each pixel are unnecessary in an AMOLED (Active-Matrix OLED) display using OLED directly as a pixel without the liquid crystal panel 200. This is highlighted.

도 14는 본 발명의 타당성을 증명하기 위하여 시행된 광학 시뮬레이션의 결과를 나타내며, 액정하위픽셀(210)이 위치한 지점에서 R,G,B 액정하위픽셀(210R,210G.210B)과 동일한 간격으로 나란히 R,G,B 라인이 형성되어 R,G,B 액정하위픽셀(210R,210G.210B) 속으로 R,G,B 광이 입사함을 보여주며, 본 출원의 고효율성이 타당함을 나타내고 있다.
FIG. 14 shows the results of an optical simulation conducted to prove the validity of the present invention, and is parallel to the R, G, B liquid crystal subpixels 210R, 210G. 210B at the point where the liquid crystal subpixel 210 is located. The R, G, B lines are formed to show that the R, G, B light is incident into the R, G, B liquid crystal subpixels 210R, 210G. 210B, and the high efficiency of the present application is justified.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 광도파로 어레이 110 : 광도파로
200 : 액정패널 210 : 액정하위픽셀
300 : 백라이트유닛 310 : 3색광원
400 : 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트 410 : 반사차광층
420 : 슬릿 430 : 투명기판
440 : 렌티큘러렌즈 어레이 450 : 차광벽
480 : 슬릿시트 500 : 광섬유 어레이
510 : 광섬유 600 : 광혼합기
700 : 후면판 710 : 광섬유 고정자
800 : 반사형 편광필름 900 : 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트
910 : 렌티큘러렌즈
100: optical waveguide array 110: optical waveguide
200: liquid crystal panel 210: liquid crystal subpixel
300: backlight unit 310: three-color light source
400: first lenticular lens array sheet 410: reflective light shielding layer
420: slit 430: transparent substrate
440 lenticular lens array 450 shading wall
480: slit sheet 500: optical fiber array
510: optical fiber 600: optical mixer
700: rear panel 710: optical fiber stator
800: reflective polarizing film 900: second lenticular lens array sheet
910: Lenticular Lens

Claims (25)

3색의 광에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 3색 광을 조사하는 것으로서,
컬러영상을 구현하기 위하여 3색의 광을 각각 조사하는 복수의 3색 광원;
상기 액정패널 속에 설치된 복수의 액정하위픽셀에 각각 대응하도록 설치되어, 상기 3색 광원으로부터 조사된 3색의 광을 내부전반사를 통해 유도하면서 상기 복수의 액정하위픽셀 쪽으로 수직 분기하도록 서로 나란하게 배치된 복수의 광도파로가 구비된 광도파로 어레이; 및
상기 광도파로 어레이의 상부와 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 3색 광원에서 조사된 3색의 광을 각각 평행광으로 변환하는 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트를 포함하는 백라이트 유닛.
It is disposed under the liquid crystal panel including a plurality of liquid crystal subpixels respectively corresponding to three colors of light to irradiate three colors of light,
A plurality of three-color light source for irradiating three colors of light to implement a color image;
Installed to correspond to the plurality of liquid crystal subpixels installed in the liquid crystal panel, and arranged side by side to vertically branch toward the plurality of liquid crystal subpixels while guiding the three colors of light emitted from the three color light sources through the internal reflection. An optical waveguide array having a plurality of optical waveguides; And
And a first lenticular lens array sheet disposed between an upper portion of the optical waveguide array and the liquid crystal panel to convert light of three colors irradiated from the three color light sources into parallel light.
청구항 1에 있어서,
상기 3색 광원은,
빛의 3원색을 구성하는 적색, 녹색, 청색을 각각 방출하는 적색, 녹색, 청색의 LED(Light Emitting Diode),
백색 LED에서 나오는 백색광을 분광소자를 이용하여 분광하여 얻어지는 적색, 녹색, 청색의 광,
적색, 녹색, 청색을 각각 방출하는 적색, 녹색, 청색 OLED(Organic Light Emitting Diode) 및
적색, 녹색, 청색을 각각 방출하는 양자점(Quantum Dot) 중 선택된 어느 하나인 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
The three color light source,
Red, green, and blue light emitting diodes (LEDs) emitting red, green, and blue, respectively, constituting the three primary colors of light,
Red, green, and blue light obtained by spectroscopic white light emitted from a white LED using a spectroscopic element,
Red, green, and blue organic light emitting diodes (OLEDs) emitting red, green, and blue, respectively;
The backlight unit is any one selected from quantum dots emitting red, green, and blue, respectively.
청구항 1에 있어서,
상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트는,
상기 광도파로에서 분기되는 광을 반사 또는 통과시키는 슬릿이 형성된 반사차광층과,
상기 슬릿을 통과한 광을 상부로 전달하는 투명기판과,
상기 슬릿과 상기 투명기판을 통과한 광을 굴절시켜 상기 액정패널로 전달하는 복수의 렌티큘러렌즈를 구비한 렌티큘러 렌즈 어레이를 포함하는 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
The first lenticular lens array sheet,
A reflective light shielding layer having slits for reflecting or passing the light branched from the optical waveguide;
A transparent substrate for transmitting the light passing through the slit to the top;
And a lenticular lens array having a plurality of lenticular lenses that refract light passing through the slit and the transparent substrate to be transmitted to the liquid crystal panel.
청구항 3에 있어서,
상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트는,
서로 이웃하는 상기 렌티큘러렌즈 및 액정하위픽셀 사이의 색혼신을 제거하기 위하여 상기 복수의 렌티큘러렌즈 사이에 수직방향으로 각각 배치된 복수의 차광벽을 더 포함하는 백라이트 유닛.
The method according to claim 3,
The first lenticular lens array sheet,
And a plurality of light blocking walls respectively disposed in a vertical direction between the plurality of lenticular lenses to remove color interference between the lenticular lens and the liquid crystal subpixels adjacent to each other.
청구항 1에 있어서,
상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트와 상기 광도파로 어레이 사이에 배치되어 광을 선택적으로 반사시키거나 통과시키는 슬릿시트를 더 포함하는 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
And a slit sheet disposed between the first lenticular lens array sheet and the optical waveguide array to selectively reflect or pass light.
청구항 1에 있어서,
상기 광도파로 어레이는,
상기 복수의 광도파로 상면에 배치되어 광을 선택적으로 반사시키거나 통과시키는 슬릿을 더 포함하는 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
The optical waveguide array,
And a slit disposed on an upper surface of the plurality of optical waveguides to selectively reflect or pass light.
청구항 1에 있어서,
상기 각 광도파로는,
입광부의 단면이 사각형, 반구형, 타원형 및 사다리꼴 중 선택된 하나의 형상이고,
길이방향은 직선 형태인 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
Each optical waveguide,
The cross section of the light incident portion is a shape selected from one of rectangular, hemispherical, elliptical and trapezoidal,
The backlight unit is a straight line in the longitudinal direction.
청구항 1에 있어서,
상기 3색 광원으로부터 조사된 3색의 광을 각 색에 대응하여 상기 광도파로 어레이의 각 광도파로에 전달하는 복수의 광섬유를 구비한 광섬유 어레이를 더 포함하는 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
And a plurality of optical fiber arrays having a plurality of optical fibers for transmitting the three colors of light emitted from the three color light sources to the respective optical waveguides of the optical waveguide array in correspondence with each color.
청구항 8에 있어서,
상기 각 광섬유는 1개의 입력단과 복수의 출력단을 갖는 분기형으로 이루어진 백라이트 유닛.
The method according to claim 8,
Each of the optical fibers has a branch type having a single input terminal and a plurality of output terminals.
청구항 8에 있어서,
상기 각 광섬유 입구단에 설치되어, 상기 복수의 3색 광원으로부터 각각 조사되는 3색의 광을 각 색별로 균일하게 혼합하여 상기 각 광섬유 쪽으로 균등하게 분배하는 복수의 광혼합기와,
상면에 상기 광섬유 어레이의 각 광섬유 및 상기 광도파로 어레이가 고정되는 후면판을 더 포함하는 백라이트 유닛.
The method according to claim 8,
A plurality of light mixers installed at each of the optical fiber inlet ends and uniformly mixing the three colors of light irradiated from the plurality of three color light sources for each color to distribute the light evenly toward the respective optical fibers;
And a backplane having a top surface fixed to each optical fiber of the optical fiber array and the optical waveguide array.
청구항 10에 있어서,
상기 광혼합기는 원통형, 사각기둥형 및 다각기둥형 중 선택된 하나의 형상인 백라이트 유닛.
The method of claim 10,
The light mixer is a backlight unit of the selected shape of the cylindrical, rectangular columnar and polygonal columnar.
청구항 10에 있어서,
상기 후면판은,
상기 광섬유 어레이의 각 광섬유의 출구단을 고정하는 복수의 광섬유 고정자가 더 구비되는 백라이트 유닛.
The method of claim 10,
The backplane,
And a plurality of optical fiber stators for fixing an exit end of each optical fiber of the optical fiber array.
청구항 1에 있어서,
상기 광도파로 어레이와 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트 사이에 배치되어 광효율을 향상시키기 위한 반사형 편광필름을 더 포함하는 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
And a reflective polarizing film disposed between the optical waveguide array and the first lenticular lens array sheet to improve light efficiency.
청구항 13에 있어서,
상기 반사형 편광필름은 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트 또는 광도파로 어레이와 일체인 백라이트 유닛.
The method according to claim 13,
The reflective polarizing film is integrated with the first lenticular lens array sheet or the optical waveguide array backlight unit.
청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트와 상기 액정패널 사이에 설치되고, 상기 액정하위픽셀에 대응하도록 배치된 복수의 렌티큘러렌즈를 포함하며, 상기 액정하위픽셀로 집광이 용이하도록 하는 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트를 더 포함하는 백라이트 유닛.
The method according to any one of claims 1 to 14,
A second lenticular lens array sheet disposed between the first lenticular lens array sheet and the liquid crystal panel, the second lenticular lens array sheet including a plurality of lenticular lenses disposed to correspond to the liquid crystal subpixels, and easily condensing to the liquid crystal subpixels. Further comprising a backlight unit.
청구항 15에 있어서,
상기 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트는,
상기 액정패널 또는 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트와 일체인 백라이트 유닛.
The method according to claim 15,
The second lenticular lens array sheet,
And a backlight unit integrated with the liquid crystal panel or the first lenticular lens array sheet.
3색의 광에 각각 대응하는 복수의 액정하위픽셀을 포함하는 액정패널의 하부에 배치되어 3색 광을 조사하는 것으로서,
상기 액정패널 속에 설치된 복수의 액정하위픽셀에 각각 대응하도록 설치되어, 3색 광을 상기 복수의 액정하위픽셀 쪽으로 조사하도록 서로 나란하게 배치된 복수의 3색 자발광원을 구비하는 3색 자발광원 어레이; 및
상기 3색 자발광원 어레이 상부와 상기 액정패널 사이에 배치되어 상기 3색 자발광원에서 조사된 3색의 광을 각각 평행광으로 변환하는 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트를 포함하는 백라이트 유닛.
It is disposed under the liquid crystal panel including a plurality of liquid crystal subpixels respectively corresponding to three colors of light to irradiate three colors of light,
A three-color self-emitting source array having a plurality of three-color self-luminous sources arranged in parallel with each other so as to correspond to the plurality of liquid crystal subpixels provided in the liquid crystal panel, and arranged in parallel with each other to radiate three-color light toward the plurality of liquid crystal subpixels; And
And a first lenticular lens array sheet disposed between the three-color self-emitting source array and the liquid crystal panel to convert three colors of light emitted from the three-color self-emitting source into parallel light.
청구항 17에 있어서,
상기 3색 자발광원은,
각각 적색, 녹색, 청색을 방출하는 OLED 또는
각각 적색, 녹색, 청색을 방출하는 양자점(Quantum Dot) 중 선택된 어느 하나인 백라이트 유닛.
18. The method of claim 17,
The three-color self-luminous source,
OLEDs emitting red, green, and blue, respectively
The backlight unit is any one selected from quantum dots emitting red, green, and blue, respectively.
청구항 17에 있어서,
상기 액정패널과 상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트 사이에 설치되고, 상기 액정하위픽셀에 대응하도록 배치된 복수의 렌티큘러렌즈를 포함하며, 상기 액정하위픽셀로 집광이 용이하도록 하는 제2렌티큘러렌즈 어레이 시트를 더 포함하는 백라이트 유닛.
18. The method of claim 17,
A second lenticular lens array sheet disposed between the liquid crystal panel and the first lenticular lens array sheet, the second lenticular lens array sheet including a plurality of lenticular lenses disposed to correspond to the liquid crystal subpixels, and easily condensing to the liquid crystal subpixels. Further comprising a backlight unit.
청구항 17에 있어서,
상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트는,
상기 3색 자발광원에서 조사된 광을 반사 또는 통과시키는 슬릿이 형성된 반사차광층과,
상기 슬릿을 통과한 광을 상부로 전달하는 투명기판과,
상기 슬릿과 상기 투명기판을 통과한 광을 굴절시켜 상기 액정패널로 전달하는 복수의 렌티큘러렌즈를 구비한 렌티큘러 렌즈 어레이를 포함하는 백라이트 유닛.
18. The method of claim 17,
The first lenticular lens array sheet,
A reflection light shielding layer formed with a slit for reflecting or passing the light emitted from the three color light emitting sources;
A transparent substrate for transmitting the light passing through the slit to the top;
And a lenticular lens array having a plurality of lenticular lenses that refract light passing through the slit and the transparent substrate to be transmitted to the liquid crystal panel.
청구항 20에 있어서,
상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트는,
서로 이웃하는 상기 렌티큘러렌즈 및 액정하위픽셀 사이의 색혼신을 제거하기 위하여 상기 복수의 렌티큘러렌즈 사이에 수직방향으로 각각 배치된 복수의 차광벽을 더 포함하는 백라이트 유닛.
The method of claim 20,
The first lenticular lens array sheet,
And a plurality of light blocking walls respectively disposed in a vertical direction between the plurality of lenticular lenses to remove color interference between the lenticular lens and the liquid crystal subpixels adjacent to each other.
청구항 17에 있어서,
상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트와 상기 3색 자발광원 어레이 사이에 배치되어 광을 선택적으로 반사시키거나 통과시키는 슬릿시트를 더 포함하는 백라이트 유닛.
18. The method of claim 17,
And a slit sheet disposed between the first lenticular lens array sheet and the tricolor self-luminous source array to selectively reflect or pass light.
청구항 17에 있어서,
상기 제1렌티큘러렌즈 어레이 시트와 상기 3색 자발광원 어레이 사이에 배치되어 광효율을 향상시키기 위한 반사형 편광필름을 더 포함하는 백라이트 유닛.
18. The method of claim 17,
And a reflective polarizing film disposed between the first lenticular lens array sheet and the three-color self-emitting source array to improve light efficiency.
청구항 23에 있어서,
상기 반사형 편광필름은 상기 반사차광층 또는 상기 슬릿시트와 일체인 백라이트 유닛.
24. The method of claim 23,
The reflective polarizing film is integral with the reflective light blocking layer or the slit sheet.
청구항 17에 있어서,
상기 3색 자발광원 어레이는,
상기 복수의 3색 자발광원 상면에 배치되어 광을 선택적으로 반사시키거나 통과시키는 슬릿을 더 포함하는 백라이트 유닛.
18. The method of claim 17,
The three-color self-emitting source array,
And a slit disposed on the plurality of three-color self-luminous sources to selectively reflect or pass light.
KR1020110026379A 2011-03-24 2011-03-24 Backlight Unit KR101218895B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110026379A KR101218895B1 (en) 2011-03-24 2011-03-24 Backlight Unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110026379A KR101218895B1 (en) 2011-03-24 2011-03-24 Backlight Unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120108479A true KR20120108479A (en) 2012-10-05
KR101218895B1 KR101218895B1 (en) 2013-01-09

Family

ID=47280082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110026379A KR101218895B1 (en) 2011-03-24 2011-03-24 Backlight Unit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101218895B1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104914586A (en) * 2014-03-11 2015-09-16 北京三星通信技术研究有限公司 Integrated imaging display device
WO2015137651A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 삼성전자주식회사 Integrated image display, method for manufacturing same, and system including same
CN106094343A (en) * 2016-08-23 2016-11-09 深圳市华星光电技术有限公司 Backlight and liquid crystal display
KR20170017683A (en) * 2015-08-07 2017-02-15 삼성전자주식회사 LED Display apparatus
WO2017026665A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting diode display apparatus
WO2017067238A1 (en) * 2015-10-20 2017-04-27 京东方科技集团股份有限公司 Optical assembly and liquid crystal display device using optical assembly
WO2018084328A1 (en) * 2016-11-01 2018-05-11 이호덕 Microlens array film
KR101967260B1 (en) 2018-11-05 2019-04-09 (주)이엠텍아이엔씨 A method for reducing the power consumption of a monitor according to the state of a computer and the energy saving typed computer system using the same
KR101967259B1 (en) 2018-11-05 2019-04-09 (주)이엠텍아이엔씨 A method for controling the brightness of a monitor according to the state of a computer and the energy saving typed computer system using the same
KR20190126445A (en) * 2017-05-14 2019-11-11 레이아 인코포레이티드 Multiview Backlights, Displays, and Methods Using Active Emitters
KR102171718B1 (en) 2020-07-28 2020-10-29 위더스컴퓨터(주) A control apparatus and method of a monitor for reducing the power consumption of a monitor
CN113366658A (en) * 2019-01-15 2021-09-07 三星显示有限公司 Light emitting device, display device including the same, and method of manufacturing the display device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023155051A (en) * 2022-04-08 2023-10-20 船井電機株式会社 Backlight device and display device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100993695B1 (en) * 2008-04-16 2010-11-10 영남대학교 산학협력단 Liquid Crystal Display without color filter
KR100962302B1 (en) * 2008-07-29 2010-06-15 영남대학교 산학협력단 Liquid Crystal Display without color filter
KR20100046590A (en) * 2008-10-27 2010-05-07 제일모직주식회사 Back light unit having lenticular lens array sheet and liquid crystal display device having the back light unit
KR101033071B1 (en) * 2009-08-28 2011-05-06 영남대학교 산학협력단 Liquid Crystal Display

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015137651A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 삼성전자주식회사 Integrated image display, method for manufacturing same, and system including same
KR20150106313A (en) * 2014-03-11 2015-09-21 삼성전자주식회사 Integral imaging display, producting method thereof, and system including the same
CN104914586B (en) * 2014-03-11 2020-07-24 北京三星通信技术研究有限公司 Integrated imaging display device
CN104914586A (en) * 2014-03-11 2015-09-16 北京三星通信技术研究有限公司 Integrated imaging display device
US9983337B2 (en) 2015-08-07 2018-05-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting diode display apparatus
KR20170017683A (en) * 2015-08-07 2017-02-15 삼성전자주식회사 LED Display apparatus
WO2017026665A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting diode display apparatus
CN107852795A (en) * 2015-08-07 2018-03-27 三星电子株式会社 Light emitting display device
CN107852795B (en) * 2015-08-07 2020-01-07 三星电子株式会社 Light emitting diode display device
US10551559B2 (en) 2015-10-20 2020-02-04 Boe Technology Group Co., Ltd. Optical assembly and liquid crystal display device with the optical assembly
WO2017067238A1 (en) * 2015-10-20 2017-04-27 京东方科技集团股份有限公司 Optical assembly and liquid crystal display device using optical assembly
CN106094343A (en) * 2016-08-23 2016-11-09 深圳市华星光电技术有限公司 Backlight and liquid crystal display
WO2018084328A1 (en) * 2016-11-01 2018-05-11 이호덕 Microlens array film
KR20190126445A (en) * 2017-05-14 2019-11-11 레이아 인코포레이티드 Multiview Backlights, Displays, and Methods Using Active Emitters
CN110678692A (en) * 2017-05-14 2020-01-10 镭亚股份有限公司 Multi-view backlights, displays, and methods employing active emitters
US11004407B2 (en) 2017-05-14 2021-05-11 Leia Inc. Multiview backlight, display, and method employing active emitters
CN110678692B (en) * 2017-05-14 2021-11-05 镭亚股份有限公司 Multi-view backlights, displays, and methods employing active emitters
KR101967260B1 (en) 2018-11-05 2019-04-09 (주)이엠텍아이엔씨 A method for reducing the power consumption of a monitor according to the state of a computer and the energy saving typed computer system using the same
KR101967259B1 (en) 2018-11-05 2019-04-09 (주)이엠텍아이엔씨 A method for controling the brightness of a monitor according to the state of a computer and the energy saving typed computer system using the same
CN113366658A (en) * 2019-01-15 2021-09-07 三星显示有限公司 Light emitting device, display device including the same, and method of manufacturing the display device
KR102171718B1 (en) 2020-07-28 2020-10-29 위더스컴퓨터(주) A control apparatus and method of a monitor for reducing the power consumption of a monitor

Also Published As

Publication number Publication date
KR101218895B1 (en) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101218895B1 (en) Backlight Unit
KR101348565B1 (en) Backlight unit and liquid display device that contains it
US8998474B2 (en) Surface light source device and liquid crystal display apparatus
US8047669B2 (en) Backlight illumination assembly having a joining clip with diffusion means
US11243426B2 (en) Display device, display method, and color separation device
KR101033071B1 (en) Liquid Crystal Display
KR20090051719A (en) Backlight systems for liquid crystal displays
US7740391B2 (en) Backlight module
US20070263409A1 (en) Light guide plate with reflective light mixing
CN101529155B (en) Energy efficient illumination for a light source
US20120249885A1 (en) Lighting device, display device and television receiver
KR101584280B1 (en) Light guide plate and display apparatus having the same
KR20110136091A (en) Backlight unit and display device including the same
KR101007079B1 (en) Backlight unit of direct light type
US20070147081A1 (en) Blacklight unit, liquid crystal display device having the same, and method for providing substantially white light for liquid crystal display device
JP4929307B2 (en) Liquid crystal display without color filter
KR102123456B1 (en) Liquid crystal display device
KR101196909B1 (en) Backlight unit of direct illumination type
US20110026273A1 (en) Optical coupling device for light guiding film
KR101089970B1 (en) Micro lens array panel and liquid crystal display using the same
KR100962302B1 (en) Liquid Crystal Display without color filter
KR100993695B1 (en) Liquid Crystal Display without color filter
Teng et al. Integrating backlight with color-filter-free panel for enhancing performance of LCD
JP2005197072A (en) Surface light source device
Jak et al. Color‐separating backlight for improved LCD efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151109

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161219

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee