KR20140062323A - Light guide panel and liquid display apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, a diffusion part having a lower refractive index than a light guide plate is formed in a bezel area. When light is transmitted in the bezel area, the light spreads evenly in the bezel area by being refracted in a different directions in the diffusion part, and is supplied to a display area. The light transmitted to the display area through the bezel area has a similar brightness regardless of position, thereby solving a problem of hot spot due to difference in brightness according to position.

Description

도광판 및 이를 이용한 액정표시 장치{Light Guide Panel and Liquid Display Apparatus using the same}[0001] The present invention relates to a light guide plate and a liquid crystal display using the same,

본 발명은 핫스팟(hot spot) 현상을 개선한 도광판 및 이를 이용한 액정표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light guide plate having improved hot spot phenomenon and a liquid crystal display using the same.

액정패널을 디스플레이로 사용하는 액정표시 장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시 장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 액정표시 장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices using a liquid crystal panel as a display are used in portable computers such as notebook PCs, office automation devices, audio / video devices, and indoor and outdoor advertisement display devices. A transmissive liquid crystal display device that occupies most of the liquid crystal display device controls an electric field applied to the liquid crystal layer to modulate light incident from the backlight unit to display an image.

백라이트 유닛은 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 나눌 수 있다. 에지형 백라이트 유닛은 도광판의 측면에 대향되도록 광원이 배치되고 액정패널과 도광판 사이에 다수의 광학시트들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛은 광원이 도광판의 일측에 빛을 조사하고 도광판이 선광원 또는 점광원을 면광원으로 변환하여 액정패널에 조사한다. 직하형 백라이트 유닛은 액정패널의 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 가지며, 확산판을 통해 확산된 빛을 액정패널에 조사한다.The backlight unit can be divided into a direct type and an edge type. The edge type backlight unit has a structure in which a light source is disposed so as to face the side face of the light guide plate and a plurality of optical sheets are disposed between the liquid crystal panel and the light guide plate. In the edge type backlight unit, a light source irradiates light to one side of a light guide plate, and a light guide plate converts a linear light source or a point light source into a planar light source and irradiates the liquid crystal panel. The direct-type backlight unit has a structure in which a plurality of light sources are disposed under the liquid crystal panel, and irradiates light diffused through the diffusion plate to the liquid crystal panel.

이 중 에지형 백라이트 유닛은 도광판의 측면에서 빛을 공급하다 보니 핫스팟(hot spot) 현상을 일으키는 문제가 있다.Among these, the edge type backlight unit has a problem of causing a hot spot phenomenon when light is supplied from the side of the light guide plate.

도 1은 핫스팟 문제를 설명하는 도면으로, 광원으로 사용된 발광다이오드(LED1, LED2)와 도광판(LGP)만을 선택적으로 도시한 평면도이다. FIG. 1 is a plan view illustrating only the light emitting diodes LED1 and LED2 used as a light source and the light guide plate LGP.

도 1에서 예시하는 바처럼, 제1 및 제2 발광 다이오드(LED1, LED2)는 도광판(LGP)의 끝과 마주하게 한 쪽 끝에 배치된다. 잘 알려진 바처럼, 발광 다이오드는 지향성 소자이기 때문에, 빛이 일정한 지향각(α)을 가지면서 도광판(LGP)으로 입사된다. 때문에, 제1 발광 다이오드(LED1)와 제2 발광 다이오드(LED2)에서 나온 빛이 서로 섞이지 않는 부분이 존재한다(도면 중 빗금친 부분으로, 이하 음영영역(GA)). 이에 따라, 음영영역(GA)은 어둡고, 빛이 나오는 영역(이하, 출광 영역(WA))은 밝게 보여, 위치에 따라 밝기에 차이가 생겨 핫스팟(hot spot) 문제를 일으킨다. 도 2는 핫스팟 현상이 나타난 액정패널의 실제 모습을 보여준다. 도 2에서, 도광판(LGP) 중 발광다이오드와 마주하는 입사면이 핫스팟 때문에 물결무늬로 나타나는 것을 볼 수 있는데, 이처럼 빛이 물결무늬로 나타나면, 도광판은 점광원을 면광원으로 바꿔 그 위에 배치된 액정패널로 빛을 공급하는 구성요소이므로, 도광판의 물결무늬 때문에 액정패널 전체의 휘도 균일도가 맞지 않아 원하는 형태로 영상을 제대로 표시하지 못하는 문제가 있다.  As illustrated in FIG. 1, the first and second light emitting diodes LED1 and LED2 are disposed at one end opposite to the end of the LGP LGP. As is well known, since the light emitting diode is a directional element, the light is incident on the light guide plate (LGP) with a certain directivity angle?. Therefore, there is a portion where the light emitted from the first light emitting diode LED1 and the light emitted from the second light emitting diode LED2 are not mixed with each other (shaded area in the figure, hereinafter referred to as a shade area GA). Accordingly, the shaded area GA is dark and the light output area (hereinafter referred to as the outgoing light area WA) is bright, and a difference in brightness occurs depending on the position, thereby causing a hot spot problem. FIG. 2 shows an actual state of a liquid crystal panel in which a hot spot phenomenon occurs. In FIG. 2, it can be seen that an incident surface of the light guide plate LGP, which faces the light emitting diode, appears as a wave pattern due to a hot spot. When the light appears as a wave pattern, the light guide plate converts a point light source into a surface light source, There is a problem that the luminance uniformity of the entire liquid crystal panel does not match due to the wave pattern of the light guide plate, and the image can not be displayed properly in a desired form.

이 핫스팟 문제를 해결하는 간단한 방법은 발광 다이오드의 수를 늘리는 것이다. 즉, 도 1에서 예시한 음영영역(GA)이 나타나지 않도록 발광 다이오드를 촘촘히 배열하게 되면, 핫스팟 문제를 해결할 수 있다. 하지만, 이처럼 발광 다이오드의 수를 증가시키는 것은 소비전력을 높이므로 바람직하지 못하다.A simple way to solve this hot spot problem is to increase the number of light emitting diodes. That is, if the light emitting diodes are densely arranged so that the shaded area GA shown in FIG. 1 is not displayed, the hot spot problem can be solved. However, increasing the number of light emitting diodes as described above is undesirable because it increases power consumption.

다른 방법은 베젤 사이즈를 키워서 핫스팟이 일어나는 부분을 가려 보이지 않게 하는 것이다. 액정패널과 백라이트 유닛은 케이스로 포장되는데, 액정패널과 백라이트 유닛을 사이에 두고 백커버 및 전면커버가 서로 결합돼 이들을 포장한다. 포장된 상태에서, 액정패널은 전면커버에 의해 그 테두리가 가려지게 된다. 이처럼 전면커버(또는, 차광 테이프등)에 의해 액정패널이 가려진 부분을 베젤 영역(또는 비표시 영역)이라 하며, 영상이 표시되지 않는 부분이다. 이 베젤은 액정패널을 전면에서 가리고 있기 때문에, 액정패널이 화상을 보여주는 표시영역의 사이즈를 줄인다.The other way is to increase the size of the bezel so that it does not cover the area where the hotspot happens. The liquid crystal panel and the backlight unit are packaged as a case, and the back cover and the front cover are coupled to each other with the liquid crystal panel and the backlight unit interposed therebetween. In the packaged state, the front edge of the liquid crystal panel is covered by the front cover. The portion where the liquid crystal panel is obscured by the front cover (or the shielding tape or the like) is referred to as a bezel region (or non-display region), and the portion where the image is not displayed. Since the bezel covers the liquid crystal panel from the front side, the size of the display area where the liquid crystal panel displays the image is reduced.

한편, 최근에 출시되는 액정표시 장치들은 이 베젤 사이즈를 줄여 표시영역을 키우는 한편, 디자인적인 측면에서도 소비자들에게 어필하고 있다. 때문에, 핫스팟 문제를 해결하려고 베젤 사이즈를 키우는 방법은 표시영역을 줄이기 때문에 문제가 있고, 또한 디자인적인 면에서도 바람직하지 못하다.On the other hand, recently, liquid crystal display devices that have been recently introduced raise the display area by reducing the size of the bezel, and appeal to consumers in terms of design. Therefore, the method of increasing the size of the bezel to solve the hot spot problem has a problem because it reduces the display area, and is also not preferable in terms of design.

본 발명은 이 같은 배경에서 창안된 것으로, 비표시 영역에서 굴절율 차이를 이용해서 빛을 여러방향으로 굴절시켜 핫스팟 문제를 해결하고자 한다.The present invention is based on this background, and attempts to solve a hot spot problem by refracting light in various directions using a refractive index difference in a non-display region.

본 발명의 일 실시예에서는, 광원에서 나온 빛을 입사면을 통해 그 내부로 전파시키는 도광판을 개시하면서, 이 도광판이 상기 입사면에서 일정 거리 떨어져 베젤 영역에 형성되며, 상기 입사면을 통해 공급된 빛을 여러 방향으로 굴절시키는 확산부를 포함하며, 상기 확산부는, 상기 도광판을 관통하는 홀과,According to an embodiment of the present invention, there is provided a light guide plate for propagating light from a light source through an incident surface into a light guide plate, the light guide plate being formed in a bezel area at a certain distance from the incident surface, And a diffusing portion for refracting light in various directions, wherein the diffusing portion includes a hole penetrating the light guide plate,

상기 홀을 채우면서 상기 도광판의 굴절율보다 낮은 굴절율을 갖는 레진으로 이뤄진 확산부재를 포함해 구성되는 것을 개시한다.And a diffusion member made of a resin having a refractive index lower than the refractive index of the light guide plate while filling the hole.

상기 확산부를 이루는 홀은 원기둥 모양이거나, 다면체 기둥으로 형성된다.The hole constituting the diffusing portion may have a cylindrical shape or a polyhedral pillar.

상기 확산부는, 상기 입사면과 나란한 방향으로 배열되거나, 상기 베젤영역에서 랜덤하게 배열된다.The diffusing portions are arranged in a direction parallel to the incident surface, or randomly arranged in the bezel region.

상기 홀의 지름은 상기 입사면과 나란한 방향에서 측정한 상기 광원의 가로축 길이의 0.5배보다 같거나 작고, 상기 홀과 홀 사이의 거리는 상기 홀의 지름보다 작다.The diameter of the hole is equal to or smaller than 0.5 times the abscissa of the light source measured in the direction parallel to the incident surface, and the distance between the hole and the hole is smaller than the diameter of the hole.

본 발명의 다른 실시예에서는 상술한 도광판을 포함하는 액정표시 장치가 개시된다.In another embodiment of the present invention, a liquid crystal display device including the light guide plate described above is disclosed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도광판보다 낮은 굴절율을 갖는 확산부가 베젤 영역에 형성된다. 따라서, 빛은 베젤 영역에서 전파될 때 확산부에서 다양한 방향으로 굴절해 베젤 영역 전체에 고르게 전판된 후에 표시 영역으로 공급된다. 그 결과 베젤 영역을 통해 표시 영역으로 공급되는 빛은 위치에 상관없이 밝기가 모두 비슷하기 때문에, 위치에 따른 밝기 차이 때문에 발생하는 핫스팟 문제를 해결할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a diffusing portion having a refractive index lower than that of the light guide plate is formed in the bezel region. Accordingly, when light is propagated in the bezel region, the light is refracted in various directions in the diffusing portion to uniformly spread across the bezel region, and then supplied to the display region. As a result, since the brightness of the light supplied to the display region through the bezel region is similar regardless of the position, it is possible to solve the hot spot problem caused by the brightness difference depending on the position.

도 1은 핫스팟 문제를 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 핫스팟 현상이 나타난 액정패널의 실제 모습을 보여준다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시 장치의 개략적인 분해 사이도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판의 평면 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 VI-VI'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 확산부에서 빛이 전파되는 경로를 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도광판의 평면 모습을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도광판의 평면 모습을 보여주는 도면이다.1 is a diagram conceptually illustrating a hot spot problem.
FIG. 2 shows an actual state of a liquid crystal panel in which a hot spot phenomenon occurs.
3 is a schematic exploded cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in Fig.
5 is a plan view of a light guide plate according to a first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI 'of FIG.
7 is a view for conceptually explaining a path through which light is propagated in the diffusing portion.
8 is a plan view of a light guide plate according to a second embodiment of the present invention.
9 is a plan view of a light guide plate according to a third embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시 장치의 개략적인 분해 사이도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV’ 선을 따라 절단한 단면도이다. FIG. 3 is a schematic exploded cross-sectional view of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV 'of FIG.

도 3 및 도 4에서, 본 발명의 액정표시 장치는 액정패널(PNL)과 이 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(BLU)을 포함한다. 이 액정패널(PNL)과 백라이트 유닛(BLU)은 하부케이스(25) 및 상부케이스(27)에 의해 포장된다.3 and 4, the liquid crystal display of the present invention includes a liquid crystal panel (PNL) and a backlight unit (BLU) for supplying light to the liquid crystal panel. The liquid crystal panel PNL and the backlight unit BLU are packaged by a lower case 25 and an upper case 27.

액정패널(PNL)은 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이에 형성된 액정층을 포함하고, FFS 모드, VA 모드, TN 모드, IPS 모드 등을 포함해 구현될 수 있다.The liquid crystal panel PNL includes a liquid crystal layer formed between an upper glass substrate and a lower glass substrate, and may be implemented in an FFS mode, a VA mode, a TN mode, an IPS mode, or the like.

백라이트 유닛(BLU)은 광원(LS), 반사판(REF), 도광판(LGP), 및 다수의 광학시트들(OPS)을 포함하여 광원(LS)에서 나온 빛을 도광판(LGP)과 광학시트들(OPS)을 통해 균일한 면광원 형태의 빛으로 변환하여 그 빛을 액정패널(PNL)에 공급한다.The backlight unit BLU includes a light source LS, a reflection plate REF, a light guide plate LGP, and a plurality of optical sheets OPS to transmit light emitted from the light source LS to the light guide plate LGP and optical sheets OPS), and supplies the light to the liquid crystal panel (PNL).

광원(LS)은 기판과 이 기판에 실장된 발광 다이오드들로 구성된다. 광원(LS)은 발광 다이오드가 도광판(LGP)의 측면과 마주하도록 하부케이스(25)의 벽면에 배치된다. 광원에서 나온 빛은 도광판(LGP)의 측면을 통해 도광판의 내부로 입사된 후에 면광원 형태로 변환돼 상부로 공급된다. The light source LS is composed of a substrate and light emitting diodes mounted on the substrate. The light source LS is disposed on the wall surface of the lower case 25 so that the light emitting diodes face the side surfaces of the light guide plate LGP. The light emitted from the light source is incident into the LGP through the side of the LGP, and then converted into a surface light source and supplied to the upper portion.

도광판(LGP)은 투명한 플라스틱 예를 들면, 폴리메타크릴레이트(Polymethly Methacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(, PC)로 성형되는 판재로서, 점광원이나 선광원 형태의 빛을 면광원 형태의 빛으로 변환하는 역할을 한다. 이 도광판(LGP)은 광원과 마주하는 측면(이하, 입사면)(ED)과 가깝게 저굴절율을 갖는 확산부(40)를 포함해서 구성된다. 여기서, 저굴절율은 도광판(LGP)의 굴절율보다 상대적으로 작음을 의미한다. 이 확산부(40)는 입사면(ED)으로 입사된 빛을 베젤영역(BA)에서 여러 방향으로 굴절시켜 도광판 전체에 빛을 고르게 공급해, 핫스팟 현상이 일어나지 않도록 한다. 이 확산부(40)는 베젤 영역(BA)에 해당하는 위치로 형성되는데, 이에 대해서는 도면을 가지고 자세히 후술한다.LGP is a transparent plate made of, for example, polymethly methacrylate (PMMA) or polycarbonate (PC). It converts light from a point light source or a circular light source into a light in the form of a surface light source . The light guide plate LGP includes a diffusion unit 40 having a low refractive index close to a side (hereinafter referred to as an incident surface) ED facing the light source. Here, the low refractive index means that it is relatively smaller than the refractive index of the light guide plate LGP. The diffusing unit 40 refracts the light incident on the incident surface ED in various directions in the bezel area BA to uniformly supply light to the entire light guide plate to prevent hot spot phenomenon. The diffusion part 40 is formed at a position corresponding to the bezel area BA, which will be described later in detail with reference to the drawings.

도광판(LGP) 위로는 광학 시트들(OPS)이 위치한다. 이 광학시트들(OPS)은 1 매 이상의 프리즘 시트와 1 매 이상의 확산시트를 포함하여 도광판(LGP)으로부터 입사되는 빛을 확산하고 액정패널(PNL)의 광입사면에 대하여 실질적으로 수직인 각도로 빛의 진행경로를 굴절시킨다.Above the light guide plate (LGP), the optical sheets (OPS) are located. The optical sheets OPS include one or more prism sheets and one or more diffusion sheets to diffuse the light incident from the light guide plate LGP and to transmit light at an angle substantially perpendicular to the light incident surface of the liquid crystal panel PNL Refract the path of light.

액정패널(PNL)과 백라이트 유닛(BLU)은 하부케이스(25)와 상부케이스(27) 사이에 위치한 채, 이들과 함께 조립되어 액정표시 장치로 구현된다.The liquid crystal panel (PNL) and the backlight unit (BLU) are positioned between the lower case 25 and the upper case 27, and are assembled together to form a liquid crystal display device.

하부케이스(25)는 백라이트 유닛을 수납할 수 있도록 얇은 박스 모양을 가지고 있다. 백라이트 유닛과 액정패널(PNL)은 이 하부케이스(25)의 빈 공간에 순차적으로 적층된 상태로 수납된다.The lower case 25 has a thin box shape to accommodate the backlight unit. The backlight unit and the liquid crystal panel (PNL) are sequentially stacked in the empty space of the lower case (25).

일 예에서, 상부케이스(27)는 하부케이스(25)의 측벽을 감싼채 결합될 수 있도록 단면 모양이 ??자 모양을 이루고 있다. 상부케이스(27)는 하부케이스(25)와 같이 백라이트 유닛을 패키징해서 물품의 외관을 이루며, 외부 충격으로부터 백라이트 유닛이 손상되는 것을 방지한다. 상부 케이스(27)가 하부 케이스(25)와 결합됨에 따라, 액정패널(PNL)은 상부 케이스(27)에 의해 가장자리가 가려지게 된다. 이 명세서에서, 액정패널(PNL) 중 상부 케이스(27)에 의해 가려진 부분으로 이미지가 표시되지 않는 부분을 베젤 영역(BA)이라 하고, 상부 케이스(27)에 의해 가려지지 않고 이미지가 표시되는 부분을 표시 영역(DA)이라 한다.In one example, the upper case 27 has a cross-sectional shape such that it can be engaged while wrapping the side wall of the lower case 25. The upper case 27 packages the backlight unit like the lower case 25 to form an appearance of the article and prevents the backlight unit from being damaged from an external impact. As the upper case 27 is coupled with the lower case 25, the liquid crystal panel PNL is obscured by the upper case 27. In this specification, a portion of the liquid crystal panel PNL not covered with the upper case 27 is referred to as a bezel area BA, and a portion of the liquid crystal panel PNL that is not covered by the upper case 27, Is referred to as a display area (DA).

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판(LGP)을 설명하기 위한 도면으로, 발광 다이오드(LED)와 도광판(LGP)을 선택적으로 도시한 평면도이고, 도 6은 도5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절단한 단면도이다.5 is a view for explaining a light guide plate LGP according to the first embodiment of the present invention, and is a plan view selectively showing a light emitting diode (LED) and a light guide plate LGP, and FIG. 6 is a cross- Sectional view taken along a line.

도 5 및 도 6에서, 상술한 바처럼 도광판(LGP)은 경계선(0)을 기준으로 입사면(ED) 쪽은 베젤 영역(BA)을 이루고, 그 반대편은 표시 영역(DA)을 이룬다. 베젤 영역(BA)은 상부 케이스(27)에 의해 가려진 부분이고, 표시 영역(DA)은 액정 패널이 그대로 노출된 부분으로, 도광판(LGP)을 통해서 공급된 빛에 의해 이미지를 실제로 표시하는 부분이다. 5 and 6, the light guide plate LGP forms the bezel area BA on the incident surface ED with respect to the boundary line 0, and the display area DA on the opposite side thereof. The bezel area BA is a part obscured by the upper case 27 and the display area DA is a part where the liquid crystal panel is exposed as it is and is a part for actually displaying an image by the light supplied through the light guide plate LGP .

발광 다이오드(LED1-LED5)는 도광판(LGP)의 입사면(ED)과 마주한 채 일정 거리 떨어져 위치한다. 발광 다이오드(LED)와 도광판(LGP)의 입사면(ED) 사이는 그 거리가 줄어들수록 도광판(LGP)으로 공급되는 빛의 양이 많아져서 핫스팟의 세기가 증가하고, 반대로 거리가 늘어날수록 도광판(LGP)으로 공급되는 빛의 양이 줄어들어서 핫스팟이 줄어들기는 하나, 입광량이 줄어들어 휘도가 떨어지는 문제가 있다. 발광 다이오드(LED1-LED5)와 도광판(LGP) 사이의 거리는 이러한 점 외에도 발광 다이오드의 사이즈 및 지향각 등 다양한 요소들을 고려해서 결정된다.The light emitting diodes LED1 to LED5 are spaced apart from each other by a distance corresponding to the incident surface ED of the light guide plate LGP. As the distance between the light emitting diode (LED) and the incident surface ED of the light guide plate (LGP) decreases, the amount of light supplied to the light guide plate LGP increases and the strength of the hot spot increases. On the contrary, Although the amount of light supplied to the LGP is reduced, the hotspot is reduced. However, there is a problem that the amount of light is reduced and the luminance is lowered. The distance between the light emitting diodes (LED1-LED5) and the light guide plate (LGP) is determined in consideration of various factors such as the size of the light emitting diode and the directivity angle.

도광판(LGP)의 베젤 영역(BA)에는 확산부(40)가 형성된다. 확산부(40)는 입사면(ED)을 통해 도광판(LGP)으로 입사된 빛을 베젤 영역(BA)에서 여러 방향으로 굴절시켜, 빛을 위치에 상관없이 전체로 고르게 믹싱(mixing)해 표시영역(DA)으로 전파시킨다. 이에 따라, 표시영역(DA)과 베젤영역(BA)의 경계에서 표시되던 물결 문양의 핫스팟을 개선할 수 있다. 일 실시예에서, 이 확산부(40)는 홀(41)과 이 홀(41)을 채우고 있는 확산부재(43)를 포함한다. The diffuser 40 is formed in the bezel area BA of the light guide plate LGP. The diffusing unit 40 refracts the light incident on the light guide plate LGP through the incident surface ED in various directions in the bezel area BA to uniformly mix the light regardless of its position, (DA). Accordingly, it is possible to improve the hot spot of the wave pattern displayed at the boundary between the display area DA and the bezel area BA. In one embodiment, the diffusion portion 40 includes a hole 41 and a diffusion member 43 filling the hole 41.

홀(41)은 베젤 영역(BA)에서 도광판(LGP)을 관통하는 원기둥으로 형성된다. 이 홀(41)은 도광판(LGP)의 입사면(ED)과 나란한 방향으로 다수가 일정한 간격(w1)을 유지하면서 일렬로 형성돼, 발광 다이오드(LED1-LED5)가 입사면(ED)을 사이에 두고 이 홀(41)과 마주한다. 홀(41)의 지름(w2)은 입사면(ED)과 나란한 방향에서 발광 다이오드(LED1-LED5)의 가로축 길이(w3)의 0.5배 이하이고, 홀(41)과 홀(41) 사이의 거리(w1)는 홀(41)의 지름(w2)보다는 작다.The hole 41 is formed as a cylinder passing through the light guide plate LGP in the bezel area BA. The holes 41 are formed in a line while maintaining a predetermined interval w1 in parallel with the incident surface ED of the light guide plate LGP so that the light emitting diodes LED1- And faces the hole 41. The diameter w2 of the hole 41 is equal to or smaller than 0.5 times the transverse axis length w3 of the light emitting diodes LED1 to LED5 in the direction parallel to the incident surface ED and the distance between the hole 41 and the hole 41 (w1) is smaller than the diameter (w2) of the hole (41).

만약, 홀(41)의 지름(w2)이 발광 다이오드(LED1-LED5)의 가로축 길이(w3)의 0.5배보다 크면, 확산부(40)의 크기가 너무 커져서, 발광 다이오드(LED1-LED5)에서 입사면(ED)을 통해 도광판(LGP)으로 공급되는 빛을 너무 많이 가리게 되고, 그 결과 도광판(LGP)의 끝(EN)까지 도달하는 빛이 줄어 들어, 도광판(LGP)의 입사면(ED) 쪽과 끝(EN) 쪽의 휘도 편차가 발생하는 문제가 있다.If the diameter w2 of the hole 41 is larger than 0.5 times the width w3 of the light emitting diodes LED1 to LED5, the size of the diffusion portion 40 becomes too large, The light that reaches the end EN of the light guide plate LGP is reduced and the incident surface ED of the light guide plate LGP is reduced, There arises a problem that a luminance deviation occurs between the side and the end (EN) side.

그리고, 홀(41)과 홀(41) 사이의 거리(w1)가 홀(41)의 지름(w2)보다 크면, 확산부(40)와 확산부(40) 사이가 너무 멀어 확산부(40)를 통해 공급되는 빛보다 확산부(40)가 없는 곳으로 공급되는 빛이 많아지게 되고, 그 결과 확산부(40)에서 빛을 제대로 확산시키지 못해 핫스팟 현상이 발생하는 문제가 있다.If the distance w1 between the hole 41 and the hole 41 is larger than the diameter w2 of the hole 41, the distance between the diffusion part 40 and the diffusion part 40 is too far, There is a problem in that hot spot phenomenon occurs because the diffusion portion 40 does not properly diffuse the light.

확산부재(43)는 도광판(LGP)보다 낮은 굴절율을 갖는 물질로 이뤄진다. 일반적으로, 도광판(LGP)은 PMMA 또는 PC로 만들어지는데, PMMA의 굴절율은 1.49이고 PC의 굴절율은 1.59이다. 따라서, 도광판(LGP)이PMMA로 구성되는 경우, 확산부쟤(43)는 1.49보다 작은 굴절율을 갖는 레진(resin)으로 이뤄지고, PC로 구성되는 경우는 1.59보다 작은 굴절율을 갖는 레진(resin)으로 이뤄진다.The diffusion member 43 is made of a material having a refractive index lower than that of the light guide plate LGP. Generally, a light guide plate (LGP) is made of PMMA or PC. The refractive index of PMMA is 1.49 and the refractive index of PC is 1.59. Therefore, when the light guide plate LGP is made of PMMA, the diffusing portion 43 is made of a resin having a refractive index smaller than 1.49, and in the case of a PC, it is made of a resin having a refractive index smaller than 1.59 .

이처럼 구성되는 확산부(40)는 이 확산부(40)로 공급되는 빛을 스넬의 법칙에 따라 굴절시켜 베젤영역(BA)에서 확산시키고, 표시영역(DA)으로 공급함으로써 핫스팟 문제를 해결한다.The diffusing unit 40 configured as described above refracts the light supplied to the diffusing unit 40 according to Snell's law and diffuses it in the bezel area BA and supplies the diffused light to the display area DA to solve the hot spot problem.

도 7은 확산부(40)에 의해 빛이 베젤영역(BA)에서 확산되는 것을 예시적으로 설명한다. 도 7에서, 스넬의 법칙에 따르면 sinθ1 /sin θ2=n2/n1의 관계를 만족한다. 그런데, 확산부(40)의 굴절율(n2)은 도광판(LGP)의 굴절율(n1)보다 작으므로, 위 식에 따라 "θ1 < θ2"의 관계를 만족한다. 따라서, 입사각(θ1)보다 출사각 (θ2)이 더 크므로, 빛은 확산부(40)가 위치한 베젤 영역(BA)에서 확산되는데, 이때 확산부(40)는 원기둥 모양이므로, 경계면(51)은 실제 구면에 해당해, 확산부(40)로 공급되는 빛은 위치에 따라 다양한 방향으로 굴절해, 베젤 영역(BA) 전체에 고르게 퍼져 나간다. 따라서, 종전 베젤 영역과 표시 영역의 경계에서 출광 영역(WA)과 음영 영역(GA)의 휘도 편차(도 1참조)에 의한 핫스팟 현상을 개선할 수가 있다.Fig. 7 exemplarily illustrates that light is diffused in the bezel area BA by the diffusing part 40. Fig. 7, according to Snell's law, the relationship of sin? 1 / sin? 2 = n2 / n1 is satisfied. Incidentally, since the refractive index n2 of the diffusing portion 40 is smaller than the refractive index n1 of the light guide plate LGP, the relationship of "? 1 &lt;? 2" Therefore, the light is diffused in the bezel area BA in which the diffusion part 40 is located. At this time, since the diffusion part 40 has a cylindrical shape, Corresponding to the actual spherical surface, the light supplied to the diffusion portion 40 is refracted in various directions depending on the position, and evenly spreads over the entire bezel area BA. Therefore, it is possible to improve the hot spot phenomenon due to the luminance deviation (see Fig. 1) between the light-exiting area WA and the shade area GA at the boundary between the old bezel area and the display area.

도 8은 확산부(40)의 제2 실시예를 보여준다. 도 8의 확산부(60)는 사각 기둥 형상으로 홀(41)이 형성된다는 점에서만 상술한 실시예와 차이가 있고, 나머지는 동일하다. 홀이 사각 기둥 형상으로 형성되는 경우, 도 7을 통해서 설명한 경계면(51)에서 빛이 굴절되는 방향이 구면보다 더 다양한 방향으로 굴절되는 효과가 있다. 도 8에서는 사각 기둥 형상으로 형성된 경우를 설명했지만, 면의 개수가 증가할수록 빛은 더 다양한 방향으로 굴절되므로, 면의 개수가 증가할수록 더욱 효과적인 것은 당연하다.Fig. 8 shows a second embodiment of the spreading section 40. Fig. 8 differs from the above-described embodiment only in that the hole 41 is formed in a square pillar shape, and the rest are the same. When the holes are formed in the shape of a quadrangular prism, the direction in which the light is refracted at the boundary surface 51 described with reference to FIG. 7 is refracted in various directions than the spherical surface. 8, the case of forming a quadrangular prism shape has been described. However, since the light is refracted in various directions as the number of the planes increases, it is of course more effective as the number of planes increases.

도 9는 확산부의 제3 실시예를 보여준다. 도 9의 확산부(70)는 상술한 제1 실시예와 비교해서, 지그재그 패턴으로 배열된다는 점에서만 차이가 있고, 나머지는 동일하다. 확산부(70)가 이처럼 지그재그 패턴으로 형성되는 경우, 입사면(ED)을 통해 공급되는 빛은 앞에 배치된 선단 확산부(70a)와 뒤에 배치되는 후단 확산부(70b)에서 각각 굴절되므로, 베젤 영역(BA) 전체에 빛을 고르게 전파할 수가 있다.9 shows a third embodiment of the spreading section. 9 differs from the first embodiment only in that it is arranged in a staggered pattern, and the rest are the same. When the diffusing portion 70 is formed in such a zigzag pattern, the light supplied through the incident surface ED is refracted by the front end diffusing portion 70a disposed at the front end and the rear end diffusing portion 70b disposed at the rear, The light can be uniformly propagated throughout the region BA.

한편, 아래 표1은 도 5에서 설명한 확산부를 구비하는 도광판(LGP)(이하, 실험예)과 확산부가 없는 종래기술에 따른 도광판(이하, 비교예)을 비교 실험한 결과를 보여준다. 실험예에서, 확산부는 총 139개가 형성됐으며, 확산부와 확산부 사이의 거리는 1mm이고, 홀의 지름은 0.4mm이다. 그리고, 도광판은 PC로 제작해 굴절율은 1.59이며, 홀의 채우는 확산부재의 굴절율은 1.3이다.Meanwhile, Table 1 below shows the results of a comparative experiment between a light guide plate (LGP) having a diffusing portion described in FIG. 5 (hereinafter, referred to as an experimental example) and a light guide plate according to a conventional technique without a diffusion portion (hereinafter, comparative example). In the experimental example, a total of 139 diffusers were formed, the distance between the diffusing portion and the diffusing portion was 1 mm, and the diameter of the hole was 0.4 mm. The light guide plate is made of PC and has a refractive index of 1.59, and the refractive index of the diffusion member of the hole is 1.3.

실험은 도광판의 입사면에서 최대 휘도, 최소 휘도를 측정하고, 측정한 최대 휘도 및 최소 휘도 차이를 구하는 방식으로 이뤄졌다. 핫스팟은 빛의 밝고 어둠의 차이 때문에 발생하는 것이므로, 휘도 차이가 적을수록 핫스팟이 개선됐음을 보여준다.The experiment was performed by measuring the maximum luminance and the minimum luminance at the incident surface of the light guide plate and obtaining the measured maximum luminance and minimum luminance difference. Because hotspots are caused by light and darkness differences in light, the lower the difference in brightness, the better the hotspot is.

실험결과, 비교예를 100으로 기준했을 때, 실험예는 79%로 관찰됐다. 즉 실험예는 비교예 대비 핫스팟 현상이 21% 감소 됐음을 보여준다.As a result of the experiment, when the comparative example was set at 100, the experimental example was observed at 79%. That is, the experimental example shows that the hot spot phenomenon is reduced by 21% compared to the comparative example.

최대 휘도(Lx)Maximum luminance (Lx) 최소 휘도(Lx)Minimum luminance (Lx) 휘도 차이Luminance difference 효율(%)efficiency(%) 비교예Comparative Example 1,860,1801,860,180 1,002,5101,002,510 857,670857,670 100(기준)100 (standard) 실험예Experimental Example 1,719,0801,719,080 1,042,9301,042,930 677,150677,150 7979

아래 표2는 실험예와 비교예의 밝기를 각각 보여준다. 이 실험은 입사면에서 휘도를 측정하고 이를 평균하는 방식으로 이뤄졌으며, 비교예를 100으로 기준했을 때, 실험예는 98.8%로 관찰됐다. 즉, 비교예 대비 1.2% 휘도가 저하되는 것으로 관찰돼, 휘도 손실이 거의 없는 것으로 확인됐다.Table 2 below shows the brightness of the experimental example and the comparative example, respectively. This experiment was performed by measuring the brightness at the incident surface and averaging the brightness. When the comparative example was set at 100, the experiment was 98.8%. That is, it was observed that the luminance of 1.2% was lower than that of the comparative example, and it was confirmed that there was almost no luminance loss.

평균 휘도(Lx)The average luminance (Lx) 효율(%)efficiency(%) 비교예Comparative Example 1,446,3741,446,374 100(기준)100 (standard) 실험예Experimental Example 1,428,5281,428,528 98.898.8

Claims (12)

광원에서 나온 빛을 입사면을 통해 그 내부로 전파시키는 도광판에 있어서,
상기 입사면에서 일정 거리 떨어져 베젤 영역에 형성되며, 상기 입사면을 통해 공급된 빛을 여러 방향으로 굴절시키는 확산부를 포함하며,
상기 확산부는,
상기 도광판을 관통하는 홀과,
상기 홀을 채우면서 상기 도광판의 굴절율보다 낮은 굴절율을 갖는 레진으로 이뤄진 확산부재
를 포함하는 도광판.A light guide plate for propagating light emitted from a light source through an incident surface thereof,
And a diffusing part formed in the bezel area at a certain distance from the incident surface and refracting the light supplied through the incident surface in various directions,
Wherein,
A hole penetrating the light guide plate,
A diffusion member made of a resin having a refractive index lower than the refractive index of the light guide plate while filling the hole,
. 제1항에 있어서,
상기 홀은 원기둥 모양이거나, 다면체 기둥으로 형성되는 도광판.The method according to claim 1,
Wherein the hole is a cylindrical shape or a polyhedral pillar. 제1항에 있어서,
상기 확산부는, 상기 입사면과 나란한 방향으로 배열되는 도광판.The method according to claim 1,
And the diffusing portion is arranged in a direction parallel to the incident surface. 제1항에 있어서,
상기 확산부는, 상기 베젤영역에서 랜덤하게 배열되는 도광판.The method according to claim 1,
Wherein the diffusing portion is randomly arranged in the bezel region. 제1항에 있어서,
상기 홀의 지름은 상기 입사면과 나란한 방향에서 측정한 상기 광원의 가로축 길이의 0.5배보다 같거나 작은 도광판.The method according to claim 1,
Wherein a diameter of the hole is equal to or smaller than 0.5 times the abscissa of the light source measured in a direction parallel to the incident surface. 제5항에 있어서,
상기 홀과 홀 사이의 거리는 상기 홀의 지름보다 작은 도광판.6. The method of claim 5,
And the distance between the hole and the hole is smaller than the diameter of the hole. 액정패널과,
광원 및 도광판을 포함해서 상기 액정패널에 면광원의 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고,
상기 도광판은,
입사면에서 일정 거리 떨어져 베젤 영역에 형성되며, 상기 입사면을 통해 공급된 빛을 여러 방향으로 굴절시키는 확산부를 포함하며,
상기 확산부는,
상기 도광판을 관통하는 홀과,
상기 홀을 채우면서 상기 도광판의 굴절율보다 낮은 굴절율을 갖는 레진으로 이뤄진 확산부재,
를 포함하는 액정표시 장치.A liquid crystal panel,
And a backlight unit including a light source and a light guide plate for supplying light to the liquid crystal panel from the surface light source,
The light-
And a diffusing part formed in the bezel area at a certain distance from the incident surface and refracting the light supplied through the incident surface in various directions,
Wherein,
A hole penetrating the light guide plate,
A diffusion member made of a resin having a refractive index lower than the refractive index of the light guide plate while filling the holes,
And the liquid crystal display device. 제7항에 있어서,
상기 홀은 원기둥 모양이거나, 다면체 기둥으로 형성되는 액정표시 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the hole has a cylindrical shape or a polyhedral shape. 제7항에 있어서,
상기 확산부는, 상기 입사면과 나란한 방향으로 배열되는 액정표시 장치.8. The method of claim 7,
And the diffusing portion is arranged in a direction parallel to the incident surface. 제7항에 있어서,
상기 확산부는, 상기 베젤영역에서 랜덤하게 배열되는 액정표시 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the diffusing portion is randomly arranged in the bezel region. 제7항에 있어서,
상기 홀의 지름은 상기 입사면과 나란한 방향에서 측정한 상기 광원의 가로축 길이의 0.5배보다 같거나 작은 액정표시 장치.8. The method of claim 7,
And the diameter of the hole is equal to or smaller than 0.5 times the abscissa of the light source measured in a direction parallel to the incident surface. 제11항에 있어서,
상기 홀과 홀 사이의 거리는 상기 홀의 지름보다 작은 액정표시 장치.12. The method of claim 11,
And the distance between the hole and the hole is smaller than the diameter of the hole.
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