KR20180078938A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180078938A
KR20180078938A KR1020160184213A KR20160184213A KR20180078938A KR 20180078938 A KR20180078938 A KR 20180078938A KR 1020160184213 A KR1020160184213 A KR 1020160184213A KR 20160184213 A KR20160184213 A KR 20160184213A KR 20180078938 A KR20180078938 A KR 20180078938A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
disposed
lens
guide plate
lens unit
Prior art date
Application number
KR1020160184213A
Other languages
English (en)
Inventor
양희봉
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020160184213A priority Critical patent/KR20180078938A/ko
Publication of KR20180078938A publication Critical patent/KR20180078938A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0016—Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Landscapes

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

Abstract

본 실시예들은 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 도광판은 광을 제공받는 입광면 및 상기 입광면과 마주하는 반입광면, 입광면에 연접하여 하부에 배치된 하부면, 하부면과 마주하고, 미세 렌즈가 배치되는 상부면을 포함하되, 미세 렌즈는, 상부면에 배치된 미세 렌즈 중 입광면에 인접한 영역의 미세 렌즈의 배치밀도가 상대적으로 과밀하게 배치되는 도광판을 포함함으로써, 입광면 주변의 과잉 광을 최소화시켜 핫 스팟을 방지하고, 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 {Backlight unit and liquid crystal display device including same}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마표시장치, 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Diodes, OLED) 등의 다양한 타입의 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 평판 표시 장치 중 액정표시장치는 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정 패널을 포함한다. 액정표시장치는 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하형과 에지형으로 구분된다. 에지형은 광원이 도광판의 측면에 배치되는 구조로, 주로 랩탑형 및 노트북 컴퓨터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용된다. 이러한 에지형 백라이트 유닛은 광의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
이러한 도광판을 사용하는 백라이트 유닛은 도광판의 입광면 주변의 휘도가 상대적으로 밝아 주변이 상대적으로 어두워 보이는 핫 스팟 현상이 발생할 수 있다. 이에 휘도의 균일성을 구현하기 위해 입광면 주변에 휘도를 저하시키는 구조를 설치하여 휘도의 균일성을 향상시키려는 노력이 지속되고 있다.
그러나 상기한 휘도의 균일성을 개선하기 위해 설치되는 구조물들을 설치하는데 곤란함이 존재하고, 휘도의 균일성을 개선하기 위해 설치된 구조물들을 통해서도 최적화된 휘도를 구현하기 어려움 때문에 작업시간이 길어져 양산성이 저하되는 원인이 되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 도광판의 상부면에 미세 렌즈를 구비하되, 미세 렌즈를 입광면 주변에 과밀하게 배치시킴으로써 미세 렌즈의 배치밀도를 통해 입광면 주변의 과잉 광을 최소화시켜 핫 스팟을 방지하고 휘도의 균일성이 향상된 백라이트 유닛을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 미세 렌즈를 구비한 도광판을 통해, 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시켜 화상이 개선된 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판은 광을 제공받는 입광면 및 상기 입광면과 마주하는 반입광면, 상기 입광면에 연접하여 하부에 배치된 하부면, 상기 하부면과 마주하고, 미세 렌즈가 배치되는 상부면을 포함하되, 상기 미세 렌즈는, 상기 상부면에 배치된 미세 렌즈 중 상기 입광면에 인접한 영역의 상기 미세렌즈의 배치밀도가 상대적으로 과밀하게 배치된다.
일 예로, 여기서 상기 미세 렌즈는, 상기 입광면에 인접하며, 상기 미세 렌즈가 과밀하게 배치된 제1 렌즈부, 상기 미세 렌즈가 소밀한 제2 렌즈부, 상기 제1 렌즈부 및 상기 제2 렌즈부의 경계에 배치되는 제3 렌즈부를 포함할 수 있다.
다른 예로, 상기 미세 렌즈는, 메인렌즈 및 상기 메인 렌즈 사이에 적어도 하나의 서브 렌즈를 밀집시킨 제1 렌즈부, 상기 메인 렌즈가 배치된 제2 렌즈부, 상기 제1 렌즈부와 제2 렌즈부의 경계에 배치되는 제3 렌즈부를 포함하되, 상기 제3 렌즈부는 상기 서브 렌즈의 단부에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 렌즈부는, 상기 입광면에서 상기 반입광면까지의 전체 길이 중 상기 입광면에서부터 2 내지 5% 의 영역에 배치 될 수 있다.
그리고, 상기 제1 렌즈부와 제2 렌즈부의 상기 미세 렌즈의 비율은 2 내지 5 : 1 비율로 배치될 수 있다.
한편, 상기 미세 렌즈는, 상기 상부면에 대해 볼록면, 오목면 또는 피라미드 형상으로 형성 될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광을 제공받는 입광면 및 상기 입광면과 마주하는 반입광면, 상기 입광면에 연접하여 하부에 배치된 하부면, 상기 하부면과 마주하고, 미세 렌즈가 배치되는 상부면을 포함하되, 상기 미세 렌즈는, 상기 상부면에 배치된 미세렌즈 중 상기 입광면에 인접한 영역의 상기 미세 렌즈의 배치밀도가 상대적으로 과밀하게 배치되는 도광판 및 상기 도광판의 입광면을 따라 인접하게 배치되는 광원을 포함한다.
여기서 상기 광원과 인접한 광원 사이에는 적어도 하나의 상기 미세 렌즈가 배치될 수 있다.
상기 하부면 상에 배치되는 반사패턴을 더 포함하되, 상기 반사패턴은, 상기 입광면에서 상기 반입광면으로 갈수록 상기 반사패턴의 배치밀도가 증가하고, 상기 광원과 인접한 광원 사이의 반사패턴은, 상기 반입광면에 인접한 영역의 상기 반사패턴의 배치밀도와 동일하거나, 상기 반입광면에 인접한 영역의 반사패턴의 배치밀도보다 높게 배치될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시장치는 광을 제공받는 입광면 및 상기 입광면과 마주하는 반입광면, 상기 입광면에 연접하여 하부에 배치된 하부면, 상기 하부면과 마주하고, 미세 렌즈가 배치되는 상부면을 포함하되, 상기 미세 렌즈는, 상기 상부면에 배치된 미세렌즈 중 상기 입광면에 인접한 영역의 상기 미세 렌즈의 배치밀도가 상대적으로 과밀하게 배치되는 도광판, 상기 도광판의 입광면을 따라 인접하게 배치되는 광원을 포함하는 백라이트 유닛 및 상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 액정 패널을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 도광판의 상부면에 미세 렌즈를 구비하되, 미세 렌즈를 입광면 주변에 과밀하게 배치시킴으로써 미세 렌즈의 배치밀도를 통해 입광면 주변의 과잉 광을 최소화시켜 핫 스팟을 방지하고 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 미세 렌즈를 구비한 도광판을 통해, 화상의 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치를 계략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4의 I-I'에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 A 영역의 확대 평면도이다.
도 7은 도 4의 II-II' 및 III-III' 에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 하부면을 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 10은 도 9의 B영역의 확대 평면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛의 평면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치를 계략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판을 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(1)는 액정 패널(200), 백라이트 유닛(10) 및 탑 커버(100)를 포함할 수 있다. 액정 패널(200)은 백라이트 유닛(10)으로부터 빛을 공급받아 각기 다른 패턴으로 굴절되는 액정의 배열을 조정하여 영상을 표시할 수 있다.
액정 패널(200)은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1 기판(210)과, 박막트랜지스터 기판(210)과 대면하고 있는 컬러필터가 형성된 제2 기판(220)과, 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다.
액정표시장치(1)는 상기 액정층의 액정배열을 조정하는 구동부(250)를 더 포함할 수 있다. 구동부(250)는 연성인쇄회로기판(FPC), 연성인쇄회로기판에 장착되어 있는 구동칩, 연성인쇄회로기판의 타측에 연결되어 있는 회로기판(PCB) 등을 포함할 수 있다.
도면에서 도시된 구동부(250)는 COF(chip on film)의 방식을 나타낸 것이며 TCP(taper carrier package), COG(chip on glass) 등의 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한, 구동부(250) 중 일부 또는 전부가 박막트랜지스터가 형성된 제1 기판(210) 상에 실장되는 것도 가능하다.
탑 커버(100)는 액정 패널(200)의 가장자리를 감싸는 테두리(110)와, 테두리(110) 외각 둘레에서 탑 커버(100) 측으로 연장된 탑 커버 측벽(120)을 포함할 수 있다. 여기서 액정 패널(200)에서 탑 커버(100)의 테두리(110)로 감싸지는 이외의 영역은 화면이 표시되는 표시영역(Active area)으로서 탑 커버(100)는 상기 표시영역이 노출되도록 개구되어 있다.
액정 패널(200)의 후방에는 백라이트 유닛(10)이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛(10)은 점 광원 또는 선 광원을 면 광원으로 변경해 주는 장치이다.
백라이트 유닛(10)은 도광판(700), 광학부재(400), 광원 어셈블리(600), 바텀 커버(900) 및 가이드 커버(300)등을 포함할 수 있다.
바텀 커버(900)는 도광판(700), 반사시트(800) 및 광원 어셈블리(600) 등을 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 구체적으로, 바텀 커버(900)는 바닥판(910)과, 바닥판(910)의 둘레를 따라 상측으로 돌출되어 연장된 바텀 커버 측벽(950)을 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버(900)의 형상은 예를 들어 설명하는 것이며, 상기 수용 공간을 형성할 수 있는 형상이면 다양한 형상으로 형성할 수 있다.
반사시트(800)는 바텀 커버(900)의 상기 수용 공간 내에 배치될 수 있다. 예를 들면, 반사시트(800)는 바텀 커버(900)의 바닥판(910)과 바텀 커버 측벽(950)의 내측을 따라 배치될 수 있다. 다른 실시예로서, 반사시트(800)은 바텀 커버(900)의 바닥판(910)의 내측면 상에만 배치될 수 있다. 도면에서는 바텀 커버(900)의 내측을 따라 배치된 반사시트(800)를 도시하였다.
반사시트(800)는 광원 어셈블리(600)의 하부에 배치되어 광원 어셈블리(600)의 하부로 누설되는 빛을 다시 액정 패널(200) 방향으로 안내할 수 있다. 반사시트(800)는 도광판(700)의 하부로 누설되는 빛을 다시 액정 패널(200) 방향으로 반사시킴으로써 광효율을 증가시킬 수 있다.
반사시트(800)은 광원 어셈블리(600)의 하부에 배치되어 광원 어셈블리(600)의 하부로 누설되는 빛을 다시 액정 패널(200) 방향으로 안내할 수 있다. 반사시트(800)는 플라스틱 재질, 반사률을 갖는 금속 등 반사할 수 있는 재질이면 사용 가능하다.
바닥판(910)과 바텀 커버 측벽(950)이 연접하게 형성된 영역에는 바텀 커버 측벽(950)을 따라 광원 어셈블리(600)가 배치될 수 있다. 광원 어셈블리(600)은 광원(510)을 포함하는 광원 패키지(500) 및 회로기판(650)을 포함할 수 있다.
광원 패키지(500)는 광원(510)과, 광원(510)을 수용하는 몰드(530)와, 몰드(530)를 봉지하는 몰딩재(570)를 포함할 수 있다.
광원(510)은 형광램프 또는 발광소자 등으로 형성될 수 있다. 상기 발광소자는 발광다이오드(LED), 무기EL, 유기EL 등이 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 광원(510)으로 발광다이오드(LED)를 적용한 경우를 예로 하여 설명하기로 한다.
몰드(530)는 광을 발산시키는 방향인 전면(front surface)과, 상기 전면의 반대면인 후면(rear surface)과, 상기 후면과 전면을 연결하도록 측부에 형성된 측면을 포함할 수 있다.
몰드(530)는 몰드 전면에 광원(510)을 수용할 수 있는 공간으로 함몰부를 포함할 수 있고, 상기 함몰부에 광원(510)을 배치시킬 수 있다. 몰드(530)의 함몰부에 광원(510)을 배치시킴으로써 몰드 전면 방향으로 광을 발산시킬 수 있다.
상기 함몰부에는 몰딩재(570)가 채워질 수 있다. 몰딩재(570)는 외부 환경으로부터 광원(510)을 보호하는 역할을 할 수 있다. 몰딩재(570)는 인광 또는 형광물질을 포함하여 형성할 수 있다. 이에 따라 광원 패키지(500)는 광원(510)에서 발광된 광을 몰딩재(570)를 통과시킴으로써 원하는 색상을 외부로 발산시킬 수 있다.
예를 들면, 광원 패키지(500)는 광원(510)의 발광색상과, 몰딩재(570)의 인광 또는 형광색상이 서로 보색을 이루는 색상으로 배치시켜 화이트 색상의 빛을 발광시킬 수 있다. 다른 예로, 붉은색 발광다이오드와, 녹색 발광다이오드와, 파란색 발광다이오드를 각각 배치하고, 각각의 발광색상을 믹싱(Mixing)하여 백색의 빛을 제공할 수도 있다.
광원 패키지(500)는 회로기판(650)에 지지/고정될 수 있다. 회로기판(650)은 바텀 커버 측벽(950)에 배치될 수도 있고, 바텀 커버(900)의 바닥면(910)에 배치될 수도 있다. 본 실시예에서는 회로기판(650)가 바텀 커버 측벽(950)을 따라 배치된 것을 도시하여 설명하기로 한다.
구체적으로 회로기판(650)은 바텀 커버(900)의 바닥면(910)과 바텀 커버 측벽(950)이 연접하는 영역을 따라 안착될 수 있다.
예를 들면, 회로기판(650)은 광원 패키지(500)가 실장되는 실장면과, 상기 실장면에 마주하는 면에 배치되는 안착면, 상기 실장면과 안착면의 단부를 연결하여 형성되는 회로기판 측면을 구비할 수 있다.
회로기판(650)의 상기 실장면 상에 광원 패키지(500)의 실장 영역을 조절하여 도광판(700)의 입광면(700a)과 광원(510) 간의 이격거리를 조절할 수 있다. 상기 이격거리를 조절하여 도광판(700)과 광원 패키지(500)의 충돌을 방지하고, 나아가 광원(510)과 도광판(700)과의 이격거리를 조절하여 도광판(700) 내부로 입광되는 광량을 조절할 수 있다. 다시 말해, 회로기판(650)을 이용하여 광원(510)과 도광판(700)의 입광면(700a)과의 이격거리를 조절하여 트레이드 오프(trade off) 관계인 광원 개수와 광 균일도를 적절히 조절할 수 있다.
그리고 도광판(700)의 입광면(700a)과 광원 패키지(500) 사이에는 광원 패키지(500)에서 방출되는 광의 반사를 방지하는 갭필러(590)가 더 배치될 수 있다. 상기 갭필러(590)는 도광판(700)과 굴절률이 유사한 재료를 사용하여 반사되는 광을 최소화시킬 수 있다.
한편, 도광판(700)의 상부면(700c)과 액정 패널(200) 사이에 광학부재(400)가 배치될 수 있다. 광학부재(400)은 보호필름, 집광필름, 확산필름 등을 포함할 수 있다.
확산필름은 광원 어셈블리(600)로부터 제공받은 빛을 확산시켜 액정 패널(200)로 공급하는 역할을 할 수 있다. 확산필름은 액정 패널(200) 후면에 배치된 백라이트 유닛(10)에 존재하는 휘부/암부가 액정 패널(200)로 투영되는 것을 방지하도록 빛을 산란/확산시킬 수 있다.
집광필름은 확산필름에서 확산된 광을 상부의 액정 패널(200)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행할 수 있다. 집광필름은 기재의 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘 패턴이 일정한 배열을 갖고 형성될 수 있다. 통상 2장이 사용되는 집광필름은 마이크로 프리즘패턴이 서로 직교하도록 배치될 수 있다. 집광필름을 통과한 광은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도를 제공할 수 있다.
광학필름(400) 중에서 가장 상부에 위치하고, 먼지 등의 스크래치에 약한 상기 집광필름의 마이크로 프리즘 패턴 등을 보호할 수 있는 보호필름을 집광필름의 상부에 배치할 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3를 참조하면, 회로기판(650)의 실장면 상에는 광원 패키지의 후면이 실장될 수 있어 광이 방출되는 몰드(530)의 전면이 도광판(700)의 입광면(700a)을 바라보게 배치될 수 있다.
광원 어셈블리(600)로부터 공급된 광을 액정 패널(200)로 유도시키는 역할을 하는 도광판(700)은 액정 패널(200)의 후방에 배치될 수 있다. 구체적으로 도광판(700)은 액정 패널(200)과 반사시트(800) 사이에 배치될 수 있다.
도광판(700)은 광원 어셈블리(600)로부터 발산된 빛이 입광되도록 측단면에 마련된 입광면(700a)과, 입광면(700a)과 마주하는 반입광면(700b)을 포함할 수 있다.
그리고, 도광판(700)은 액정 패널(200)과 마주하는 상면에 배치된 상부면(700c) 및 상부면(700c)의 타측에 배치되면서 반사시트(800)와 마주하는 하면에 하부면(700d)을 포함할 수 있다. 여기서 상부면(700c)은 도광판(700)의 출광면일 수 있고, 하부면(700d)은 도광판(700)의 반사면일 수 있다. 그리고 도광판(700)은 입광면(700a)과 반입광면(700b) 또는 상부면(700c)과 하부면(700d)을 연결하는 측면(700e)를 포함할 수 있다.
상기와 같이, 도광판(700)은 광이 효율적으로 가이드될 수 있도록 투광성을 가지는 유리, 석영, 폴리머(polymer) 등을 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 폴리머는 예를 들어, 폴리 메틸 메타 아크릴레이트(PMMA: PolyMethylMethAcrylate)와 같은 아크릴 수지, 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate)와 같은 소정의 굴절율을 가지는 재료로 이루어질 수 있다.
그리고, 도광판(700)의 상부면(700c) 상에 미세렌즈(1000)가 배치될 수 있다. 미세렌즈(1000)는 도광판(700)의 상부면(700c)에 배치되며, 상부면(700c)에 배치된 미세 렌즈(1000) 중 입광면(700a)에 인접한 영역의 미세렌즈(1000)의 배치밀도가 상대적으로 과밀하게 배치될 수 있다.
이에 따라 도광판(700)의 입광면(700a) 주변의 과잉 광을 산란시켜 입광면(700a) 주변에 휘도를 입광면(700a) 이외의 휘도와 유사하게 형성할 수 있다. 따라서 도광판(700)의 상부면(700c)으로 출광되는 광의 휘도 차이를 최소화시켜 핫 스팟을 방지하고 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
그리고 도광판(700)의 하부면(700d) 상에는 반사패턴(1500)이 배치될 수 있다. 반사패턴(1500)은 도광판(700)의 반입광면(700b) 및 하부면(700d)에 배치될 수 있으며, 도광판(700)의 상부면(700c) 방향으로 광을 반사시킬 수 있다. 상기 반사패턴(1500)은 도광판(700) 내부에 머무른 광을 산란시켜 도광판(700)의 상부면(700c) 방향으로 출사되도록 광경로를 변경시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 도광판(700) 및 이를 포함하는 백라이트 유닛(10)은 도광판(700)의 상부면(700c) 상에 배치되는 미세 렌즈(1000)를 통해 입광면(700a) 주변의 과잉 광을 최소화시켜 핫 스팟을 방지하고 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한 미세 렌즈(1000)를 구비한 도광판(700)을 구비한 백라이트 유닛(10)을 통해, 액정표시장치(1)의 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시켜 화상이 개선될 수 있다.
이하에서는 도광판(700)에 대해 도시된 도면을 보면서 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 평면도이고, 도 5는 도 4의 I-I'에 따른 단면도이고, 도 6은 도 4의 A 영역의 확대 평면도이고, 도 7은 도 4의 II-II' 및 III-III' 에 따른 단면도이다.
여기서 중복설명을 회피하고, 용이한 설명을 위해 도 4 내지 7은 도 1 내지 3을 인용하여 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 도광판(700) 및 이를 포함하는 백라이트 유닛(10)은 광원 어셈블리(600)로부터 공급된 광을 도광판(700)의 출광면인 상부면(700c)으로 빛을 방출시킬 수 있다. 즉, 도광판(700)은 액정 패널(200)에 빛을 제공할 수 있다.
그리고 도광판(700)은 광원 패키지(500)로부터 빛을 제공받는 입광면(700a)과, 입광면(700a)에 마주하는 면에 반입광면(700b)이 배치될 수 있다.
입광면(700a) 및 반입광면(700b)을 연결한 상부에는 상부면(700c)이 배치되고, 입광면(700a) 및 반입광면(700b)을 연결한 하부에는 하부면(700d)이 배치될 수 있다.
상부면(700c) 상에는 복수의 미세렌즈(1000)가 배치될 수 있다. 미세렌즈(1000)는 입광면(700a)에 인접한 영역의 배치밀도가 다른 영역의 배치밀도보다 과밀하게 배치될 수 있다.
여기서 용이한 설명을 위해 상부면(700c)은 입광면(700a)에 인접한 영역에 배치된 입광 영역(ILA), 입광 영역(ILA)에 일체형으로 배치되어 입광면(700a)에 입광된 광을 출광시키는 출광 영역(ELA)으로 정의하여 설명하기로 한다.
여기서 출광 영역(ELA)과 같이 광이 액정패널(200) 방향으로 출광되는 영역은 입광 영역(ILA)과 출광 영역(ELA) 모두에서 출광되나, 본 실시예의 용이한 설명을 위해 임의로 구분하기로 한다.
입광 영역(ILA)에는 광원 패키지(500)가 인접하여 배치되어 과잉 광량이 입사될 수 있다. 이에 입광 영역(ILA) 상에는 과잉 공급된 광량을 분산시키기 위해 미세 렌즈(1000)가 과밀하게 배치될 수 있다.
다시 말해, 입광 영역(ILA)에 과밀하게 배치된 미세 렌즈(1000)는 제공된 광을 산란시켜 입광 영역(ILA)에 상대적으로 휘도가 증가하는 방지할 수 있다. 즉, 과잉 과량으로 인해 특정 영역에 상대적으로 휘부가 존재함에 따라 주변이 상대적으로 어두워 보이는 핫 스팟 현상을 방지할 수 있다.
그리고 광원 패키지(500)와 인접한 광원 패키지(500) 사이에는 복수의 미세 렌즈(1000)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 광원 패키지(500)와 인접한 광원 패키지(500) 사이에는 미세렌즈(1000)가 과밀하게 배치되는 영역이기 때문에 적어도 하나의 미세렌즈(1000)가 배치되어야 한다.
그리고 미세 렌즈(1000)는 도광판(700)의 상부면(700c)의 표면을 따라 스트라이프 형상으로 배치될 수 있다. 여기서 본 실시예의 도면에서는 입광면(700a)에서 반입광면(700b) 방향으로 배치된 스트라이프 형상의 미세 렌즈(1000)를 도시하였으나, 도시된 도면에 직교하는 방향으로도 미세 렌즈(1000)가 배치될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 도광판(700) 및 이를 포함하는 백라이트 유닛(10)은 상부면(700c)의 입광 영역(ILA) 상에 미세 렌즈(1000)를 과밀하게 배치시킴으로써 입광면(700a) 주변의 과잉 광을 최소화시켜 핫 스팟을 방지하고, 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한 미세 렌즈(1000)를 구비한 도광판(700)을 구비한 백라이트 유닛(10)을 통해, 액정표시장치(1)의 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시켜 화상이 개선될 수 있다.
구체적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 입광 영역(ILA)과 출광 영역(ELA)에는 미세 렌즈(1000)가 상이한 배치밀도로 배치될 수 있다. 도광판(700)의 상부면(700c)의 입광 영역(ILA)에는 미세 렌즈(1000)의 배치밀도가 과밀한 제1 렌즈부(1100)가 배치되고, 출광 영역(ELA)에는 미세 렌즈(1000)들의 배치밀도가 소밀한 제2 렌즈부(1200)가 배치될 수 있다.
그리고 제1 렌즈부(1100)와 제2 렌즈부(1200)의 경계 영역에는 제3 렌즈부(1300)가 배치될 수 있다. 다시 말해, 제3 렌즈부(1300)는 입광 영역(ILA)과 출광 영역(ELA)의 경계 영역에 배치될 수 있다.
상기와 같이 형성된 미세 렌즈(1000)는 광이 도광판(700) 내부에서 상부면(700c)으로 출광될 경우, 상기 광을 분산시켜 어느 한 영역에 광이 집중되는 것을 최소화시킬 수 있다. 따라서 어느 한 영역에 밝은 휘부가 발생되어 주변이 상대적으로 어두워 보이는 핫 스팟 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 백라이트 유닛(10)은 도광판(700)의 상부면(700c)에 미세렌즈(1000)의 배치밀도가 상이한 제1 렌즈부(1100), 제2 렌즈부(1200) 및 제3 렌즈부(1300)을 배치시킴으로써 휘도 및 휘도의 균일성이 개선될 수 있다.
구체적으로, 제1 렌즈부(1100)는 제2 렌즈부(1200) 및 제3 렌즈부(1300)에 비교하여 상대적으로 미세 렌즈(1000)의 배치밀도가 과밀하게 배치될 수 있다. 환언하면, 제2 영역(1200)과 제3 영역(1300)은 제1 영역(1100)에 비교하여 상대적으로 미세 렌즈(1000)의 배치밀도가 소밀하게 배치될 수 있다.
입광 영역(ILA)은 입광면(700a)에 인접하여 입광되는 광량이 많은 영역임으로 미세 렌즈(1000)가 과밀하게 배치된 제1 렌즈부(1100)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 입광 영역(ILA)에는 상대적으로 많은 광량이 제공됨에 따라 입광 영역(ILA)에는 주변과 비교하여 상대적으로 밝아보이는 휘부가 발생될 수 있다. 이에 상기한 과잉 광량을 조절하기 위해 미세 렌즈(1000)가 과밀하게 배치된 제1 렌즈부(1100)를 입광 영역(ILA)에 배치시킴으로써 상기 과잉 광량을 분산시켜 휘부 발생을 최소화시킬 수 있다.
그리고 제1 렌즈부(1100)는 전체 길이 중에서 2 내지 5% 영역까지 배치시킬 수 있다. 구체적으로, 입광면(700a)에서 반입광면(700b)까지의 길이를 전체 100% 길이로 가정하면, 제1 렌즈부(1100)는 입광면(700a)에서부터 2 내지 5% 영역에 배치될 수 있다.
여기서, 제1 렌즈부(1100)가 2% 미만으로 배치되는 경우, 입광된 광량을 분산시킬 수 있는 면적이 적어 분산이 효과적으로 이루어지지 않을 수 있다. 이에 과잉 광량이 그대로 입광 영역(ILA)에서 출광되어 입광 영역(ILA)의 주변에 휘부가 일부 발생될 수 있다. 따라서 상기한 휘부로 인해 핫스팟이 발생하여 휘도의 균일성이 저하될 수 있다.
그리고 제1 렌즈부(1100)가 5% 초과하여 배치되는 경우, 입광된 광을 분산시키는 영역이 증가하여 입광 영역(ILA)의 휘도가 저하될 수 있다. 전술한 바와 같이, 미세 렌즈(1000)는 광을 분산시키는 역할을 할 수 있다. 다시 말해 제1 렌즈부(1100)과 같이, 과밀하게 배치된 미세 렌즈(1000)는 휘도의 저하를 야기시킬 수 있다.
이에 따라, 출광 영역(ELA)이 상대적인 휘부가 되어 입광 영역(ILA)이 상대적으로 암부가 될 수 있다. 이에 휘도의 균일성이 저하되어 화상의 휘도가 불균일해 질 수 있다. 게다가 입광된 광을 산란시키는 영역이 증가하여 전체적인 휘도가 저하되는 문제점도 발생할 수 있다.
따라서 제1 렌즈부(1100)는 입광면(700a)에서부터 2 내지 5% 영역에 배치시켜 휘도 및 휘도의 균일성을 개선하고, 과잉 광량이 존재하는 영역에는 과잉 광량을 분산시켜 핫 스팟 현상을 방지할 수 있다.
제2 렌즈부(1200)은 미세 렌즈(1000)의 배치밀도가 소밀하게 배치될 수 있다. 미세 렌즈(1000)는 광을 분산시키는 역할을 하기 때문에 미세 렌즈(1000)의 배치가 과밀한 경우, 휘도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
이에 미세 렌즈(1000)의 배치밀도를 조절하여 휘도의 균일성을 향상시키는 것이 바람직하다. 미세 렌즈(1000)의 배치밀도는 휘도의 균일성과 휘도에 영향을 미치며, 상기 휘도 및 휘도의 균일성은 트레이드 오프(trade off) 관계임으로 휘도 및 휘도의 균일성을 동시에 충족시키기 위해서 출광 영역(ELA)과 같은 광을 균일하게 제공해야하는 영역에서는 미세 렌즈(1000)의 배치밀도를 소밀하게 조절하는 것이 바람직하다.
제3 렌즈부(1300)는 제1 렌즈부(1100)의 영역과 제2 렌즈부(1200)의 영역의 경계 영역에 배치될 수 있다. 제3 렌즈부(1300)는 제1 렌즈부(1100)의 단부에 배치될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈부(1100)는 입광면(700a)에 인접한 상부면(700c)에서부터 제3 렌즈부(1300)까지 배치될 수 있다. 즉, 제3 렌즈부(1300)는 제1 렌즈부(1100)의 단부와 제2 렌즈부(1200)의 단부가 인접하는 영역에 배치될 수 있다.
여기서 제1 렌즈부(1100)의 단부와 제2 렌즈부(1200)의 단부는 끝단부로 갈수록 미세 렌즈(1000)의 폭이 점진적으로 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다. 이는 미세 렌즈(1000)의 단부의 폭을 점진적으로 줄여줌으로써 분산효과는 저하시킬 수 있고, 휘도를 증가시킬 수 있다.
제3 렌즈부(1300)는 입광면(700a)에 소정 간격 이격되어 배치되기 때문에 광량이 제2 렌즈부(1200)보다 많은 영역일 수 있다. 이에 광을 분산시키는 제1 렌즈부(1100)와 광을 출광시키는 제2 렌즈부(1200)의 미세 렌즈(1000)의 배치밀도를 혼합하여 휘도를 유지하면서 제1 렌즈부(1100)의 영역과 제2 렌즈부(1200) 영역의 휘도의 균일성을 조절시킬 수 있다.
본 실시예의 도면에서는 제1 렌즈부(1100)와 제2 렌즈부(1200)가 분리된 형상으로 도시하였으나, 제1 렌즈부(1100) 중 일부가 제2 렌즈부(1200)까지 형성되어 제1 렌즈부(1100)와 제2 렌즈부(1200)의 일부가 연결된 형상으로도 배치시킬 수도 있다. 상기와 같은 경우, 제3 렌즈부(1300)는 제1 렌즈부(1100)의 단부에 배치될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 도광판(700) 및 이를 포함하는 백라이트 유닛(10)은 미세 렌즈(1000)의 배치밀도가 과밀한 제1 렌즈부(1100), 소밀한 제2 렌즈부(1200) 및 이들의 경계영역에 배치된 제3 렌즈부(1300)를 상부면(700c)에 배치시킴으로써 입광면(700a) 주변의 과잉 광을 최소화시켜 핫 스팟을 방지하고 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한 미세렌즈(1000)를 구비한 도광판(700)을 구비한 백라이트 유닛(10)을 통해, 액정표시장치(1)의 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시켜 화상이 개선될 수 있다.
도 7을 참조하면, 미세 렌즈(1000)는 도광판(700) 상부면(700c)의 표면 상에 볼록 형상, 오목 형상, 피라미드 형상 및 이들의 혼합된 형상들 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
미세 렌즈(1000)의 형상을 볼록 형상, 오목 형상, 피라미드 형상 및 이들의 혼합된 형상들 중 어느 하나로 형성함으로써 광을 분산시켜 일부 영역에 광이 집중되는 것을 방지하여 핫 스팟 현상을 방지할 수 있다. 본 실시예에서는 미세 렌즈(1000)가 상부면(700c)의 표면에서 볼록 형상으로 형성된 것을 예시적으로 도시하여 설명하기로 한다.
한편, 제1 렌즈부(1100)의 미세 렌즈(1000)의 배치밀도와 제2 렌즈부(1200) 및 제3 렌즈부(1300)의 배치밀도는 그 피치가 2 내지 5 : 1 일 수 있다. 여기서 상기 피치는 반복적으로 배치된 미세 렌즈(1000)의 개수를 칭한다. 본 실시예에서는 피치가 3개인 것을 예시적으로 도시하여 설명하기로 한다.
구체적으로, 제1 렌즈부(1100)는 3개의 피치마다 제2, 3 렌즈부(1200, 1300)의 미세 렌즈(1000)가 배치될 수 있다. 여기서 미세 렌즈(1000)의 배치밀도가 2 미만이면, 종래와 동일한 패턴으로 형성되어, 입광 영역(ILA)에 광량이 집중되어 핫 스팟이 발생할 수 있다.
그리고 상기 피치가 5 초과가 되면, 입광 영역(ILA)에서의 광 분산성이 증가하여 입광 영역(ILA)의 출광량을 저하시켜 상대적으로 제2, 3 렌즈부(1200, 1300)가 밝아보여 입광 영역(ILA)이 오히려 어두워 보이는 현상이 발생할 수 있다.
[6] 따라서 제1 렌즈부(1100)에 배치된 미세렌즈(1000)의 배치밀도와 제2, 3 렌즈부(1200, 1300)에 배치된 미세렌즈(1000)의 배치밀도는 2 내지 5 : 1으로 배치시킴으로써 입광 영역(ILA)의 핫 스팟 현상을 최소화시키고, 제1 내지 3 렌즈부(1100, 1200, 1300)의 휘도의 균일성을 개선할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 하부면을 도시한 평면도이다.
여기서 도 8은 중복 설명을 회피하고 용이한 설명을 위해 도 1 내지 도 7을 인용하여 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 도광판(700)은 하부면(700d)에는 반사 패턴(1500)이 배치할 수 있다. 반사 패턴(1500)은 입광 영역(ILA)보다 상대적으로 반입광면(700b)으로 갈수록 반사 패턴(1500)의 배치밀도가 증가할 수 있다.
이는 반입광면(1500)으로 갈수록 도광판(700)의 내부에 광이 존재할 확률이 높을 수 있다. 상기한 도광판(700) 내부의 광을 도광판(700)의 상부면(700c)으로 반사시키기 위해 반입광면(700b) 방향으로 갈수록 반사 패턴(1500)의 배치밀도가 높게 배치될 수 있다. 여기에서는 광원 패키지(500) 주변의 반사 패턴(1500)의 배치밀도를 설명하기 위해 입광면(700a) 주변과 반입광면(700b) 주변의 반사 패턴(1500)의 배치밀도의 도시는 생략하였다.
여기서 백라이트 유닛(10)은 도광판(700)의 입광면(700a)을 따라 복수의 광원 패키지(500)가 배치될 수 있다. 이에 광원 패키지(500)에 제공된 광은 입광면(700a)을 통해 도광판(700)의 내부로 광이 제공될 수 있다.
여기서 용이한 설명을 위해 광원 패키지(500)에 대응되는 도광판(700)의 하부면(700d)의 영역은 광원 영역(HB)으로 명칭하고, 광원 패키지(500)과 인접한 광원 패키지(500) 사이 영역에 대응되는 도광판(700)의 하부면(700d)의 영역은 사이 영역(IB)으로 명칭한다.
도광판(700)의 하부(700d)면 중 상기 사이 영역(IB)은 상기 광원 영역(HB)보다 반사 패턴(1500)의 배치밀도가 높게 형성될 수 있다. 또한, 상기 사이 영역(IB)에 배치되는 반사패턴(1500)은 반입광면(700b)에 배치된 반사 패턴(1500)의 배치밀도와 동일하거나 더 높은 배치밀도로 배치될 수 있다.
상기 사이 영역(IB)은 광원 패키지(500)에서 방출된 광이 일부 중첩되게 배치될 수 있다. 이에 상기 사이 영역(IB)에는 제공되는 광량이 광원 영역(HB)과 비교하여 상대적으로 많은 광량이 제공될 수 있다. 이에 상기 사이 영역(IB)은 과잉 광량으로 인해 광이 일부 누설되는 현상이 발생할 수 있다.
상기 사이 영역(IB)에 배치된 반사 패턴(1500)이 광원 영역(HB)의 반사패턴(1500)보다 소밀한 배치밀도로 배치되는 경우 입광 영역(ILA) 주변에서 광 누설이 발생할 수 있다.
따라서 반사패턴(1500)을 하부면(700d)의 사이 영역(IB)에 배치시켜 누설되는 광을 반사시켜 광효율을 증가시킬 수 있고, 반사패턴(1500) 상에 배치되는 미세 렌즈(100)를 통해 반사된 광을 분산시킴으로써 특정 영역에 광이 집중되는 현상을 방지할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예들에 의하면, 반사패턴(1500)을 사이 영역(IB)에 과밀하게 배치시켜 누설 광을 차단하고, 미세 렌즈(1000)를 입광면(700a) 주변에 과밀하게 배치시킴으로써 미세 렌즈(1000)의 배치밀도를 통해 입광면(700a) 주변의 과잉 광을 최소화시켜 핫 스팟을 방지하고 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛의 단면도이고, 도 10은 도 9의 B영역의 확대 평면도이다.
여기서 중복 설명을 회피하고 용이한 설명을 하기 위해 도 1 내지 도 8을 인용하여 설명하기로 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 도광판(700)의 상부면(700c)에 형상이 상이한 미세 렌즈(1000-1, 1000-2)가 배치될 수 있다. 미세 렌즈(1000-1, 1000-2)는 메인렌즈(1000-1) 및 메인 렌즈(1000-1) 사이에 적어도 하나의 서브 렌즈(1000-2)를 밀집시킨 제1 렌즈부(1100), 메인 렌즈(1000-1)가 배치된 제2 렌즈부(1200), 제1 렌즈부(1100)와 제2 렌즈부(1200)의 경계에 배치되는 제3 렌즈부(1300)를 포함하되, 제3 렌즈부(1300)는 서브 렌즈(1000-2)의 단부에 배치될 수 있다.
메인 렌즈(1000-1)는 서브 렌즈(1000-2)보다 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 메인 렌즈(1000-1) 사이에 복수의 서브 렌즈(1000-2)를 배치시킴으로써 제1 렌즈부(1100)에서 분산성을 향상시킬 수 있다.
그리고 제2 렌즈부(1200)에는 메인 렌즈(1000-1)가 배치될 수 있다. 메인 렌즈(1000-1) 사이에 배치된 서브 렌즈(1000-2)는 제2 렌즈부(1200)에 배치되지 않을 수 있다. 여기서 메인 렌즈(1000-1)는 두께가 서브 렌즈(1000-2)보다 두껍게 형성되어 광을 분산시키는 역할이 저하되어 제2 렌즈부(1200)의 영역에서는 휘도가 향상될 수 있다.
그리고 제3 렌즈부(1300)는, 제1 렌즈부(1100)와 제2 렌즈부(1200)의 경계 영역에 배치될 수 있다. 즉, 제3 렌즈부(1300)는 서브 렌즈(1000)의 단부에 배치될 수 있다. 서브 렌즈(1000-2)는 광을 분산시키는데 효과적이기 때문에 출광 영역(ELA)인 제2 렌즈부(1200)에 배치시키면, 휘도를 저하시키는 요인이 될 수 있다.
따라서, 상기와 같이 서브 렌즈(1000-2)보다 상대적으로 폭이 넓게 형성된 메인 렌즈(1000-1)가 출광 영역(ELA)에 배치됨에 따라 출광 영역(ELA)인 제2 렌즈부(1200)에서는 광 분산성이 저하되어 휘도가 증가할 수 있다.
한편, 서브 렌즈(1000-2)의 단부는 끝단으로 갈수록 그 폭이 점진적으로 줄어드는 형상을 형성될 수 있다. 서브 렌즈(1000-2)의 끝단의 폭이 점진적으로 줄어 끝단에서는 광을 분산시키는 역할이 저하될 수 있어 상대적으로 휘도는 증가할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 도광판(700)의 상부면(700c)에 미세 렌즈(1000)를 구비하되, 메인 렌즈(1000-1)와 서브 렌즈(1000-2)를 구비하는 미세 렌즈(1000)를 입광면(700a) 주변에 과밀하게 배치시킴으로써 미세 렌즈(1000)의 배치밀도를 통해 입광면(700a) 주변의 과잉 광을 분산시켜 핫 스팟을 방지하고, 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한 메인 렌즈(1000-1)를 출광 영역(ELA)에 배치시킨 도광판(700)을 통해, 화상의 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛의 평면도이다.
여기서 도 11은 도 1 내지 도 8을 인용하여 설명한다.
광원 패키지(500)는 도광판(700)의 입광면(700a)과 나란하게 배치될 수 있다. 광원 패키지(500)는 도광판(700)의 형상에 따라 다양하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 도광판(700)이 에지형으로 형성되고 입광면(700a)이 도광판(700)의 일 측면에만 정의된 경우 광원 패키지(500)을 한쪽에만 배치시킬 수 있다.
그리고 도광판(700)의 입광면(700a)이 양면에 정의된 평판형이 적용되는 경우 본 발명의 일 실시예에서 도시된 바와 같이, 평판형의 도광판(700)에 일면에만 광원 패키지(500)를 배치시킬 수도 있다.
그리고 다른 실시예로서 입광면(700a-1, 700a-2)의 좌/우 양측에 광원 패키지(500)를 배치시킬 수 있다. 여기서 입광면(700a-1, 700a-2)을 구분하기 제1 입광면(700a-1), 제2 입광면(700a-2)으로 구분하여 설명하기로 한다.
제1 입광면(700a-1)과 제2 입광면(700a-2)에 인접한 영역에서는 각각 제1-1 렌즈부(1100-1) 및 제1-2 렌즈부(1100-2)가 배치될 수 있다. 그리고 제1-1 렌즈부(1100-1)에 인접하게 제3-1 렌즈부(1300-1)가 배치될 수 있고, 제1-2 렌즈부(1100-2) 인접하게 제3-2 렌즈부(1300-2)가 배치될 수 있다.
제3-1 렌즈부(1300-1)와 제3-2 렌즈부(1300-2)사이에는 제2-1 렌즈부(1200-1)가 배치될 수 있다.
따라서 입광 영역(ILA)에 두개의 광원 패키지가 배치되고, 제1-1 렌즈부(1100-1) 및 제1-2 렌즈부(1100-2)가 배치됨에 따라 출광 영역(ELA)인 제2-1 렌즈부(1200-1)에 입광되는 광량이 증가하여 휘도를 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 도광판(700)의 상부면(700c)에 미세 렌즈(1000)를 구비하되, 두개의 입광 영역()을 구비하고 상기 입광 영역(ILA)에 제1-1 렌즈부(1100-1) 및 제1-2 렌즈부(1100-2)를 배치시켜 입광면(700a) 주변의 과잉 광을 최소화시킬 수 있다.
또한, 입광 영역(ILA) 주변에 제1-1 렌즈부(1100-1) 및 제1-2 렌즈부(1100-2)를 배치하여 출광 영역(ELA)에 제2-1 렌즈부(1200-1)에 보다 많은 광량을 제공함으로써 핫 스팟을 방지하고, 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한 제3-1 렌즈부(1300-1)와 제3-2 렌즈부(1300-2)사이에 제2-1 렌즈부(1200-1) 를 배치시킨 도광판(700)을 통해, 화상의 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 액정표시장치 10: 백라이트 유닛
100: 탑 커버 200: 액정 패널
300: 가이드 커버 500: 광원 패키지
600: 광원 어셈블리 650: 회로기판
700: 도광판 800: 반사시트
900: 바텀 커버 1000: 미세 렌즈
1100: 제1 렌즈부 1200: 제2 렌즈부
1300: 제3 렌즈부

Claims (10)

  1. 광을 제공받는 입광면 및 상기 입광면과 마주하는 반입광면;
    상기 입광면에 연접하여 하부에 배치된 하부면;
    상기 하부면과 마주하고, 미세 렌즈가 배치되는 상부면을 포함하되,
    상기 미세 렌즈는,
    상기 상부면에 배치된 미세 렌즈 중 상기 입광면에 인접한 영역의 상기 미세렌즈의 배치밀도가 상대적으로 과밀하게 배치되는 도광판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 미세 렌즈는,
    상기 입광면에 인접하며, 상기 미세 렌즈가 과밀하게 배치된 제1 렌즈부,
    상기 미세 렌즈가 소밀한 제2 렌즈부,
    상기 제1 렌즈부 및 상기 제2 렌즈부의 경계에 배치되는 제3 렌즈부를 포함하는 도광판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 미세 렌즈는,
    메인렌즈 및 상기 메인 렌즈 사이에 적어도 하나의 서브 렌즈를 밀집시킨 제1 렌즈부,
    상기 메인 렌즈가 배치된 제2 렌즈부,
    상기 제1 렌즈부와 제2 렌즈부의 경계에 배치되는 제3 렌즈부를 포함하되,
    상기 제3 렌즈부는 상기 서브 렌즈의 단부에 배치되는 도광판.
  4. 제 2항 및 상기 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈부는,
    상기 입광면에서 상기 반입광면까지의 전체 길이 중 상기 입광면에서부터 2 내지 5% 의 영역에 배치되는 도광판.
  5. 제 2항 및 상기 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈부와 제2 렌즈부의 상기 미세 렌즈의 비율은 2 내지 5 : 1 비율로 배치되는 도광판.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 미세 렌즈는,
    상기 상부면에 대해 볼록면, 오목면 또는 피라미드 형상으로 형성되는 도광판.
  7. 광을 제공받는 입광면 및 상기 입광면과 마주하는 반입광면, 상기 입광면에 연접하여 하부에 배치된 하부면, 상기 하부면과 마주하고, 미세 렌즈가 배치되는 상부면을 포함하되, 상기 미세 렌즈는, 상기 상부면에 배치된 미세렌즈 중 상기 입광면에 인접한 영역의 상기 미세 렌즈의 배치밀도가 상대적으로 과밀하게 배치되는 도광판; 및
    상기 도광판의 입광면을 따라 인접하게 배치되는 광원을 포함하는 백라이트 유닛.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 광원과 인접한 광원 사이에는 적어도 하나의 상기 미세 렌즈가 배치되는 백라이트 유닛.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 하부면 상에 배치되는 반사패턴을 더 포함하되,
    상기 반사패턴은,
    상기 입광면에서 상기 반입광면으로 갈수록 상기 반사패턴의 배치밀도가 증가하고,
    상기 광원과 인접한 광원 사이의 반사패턴은,
    상기 반입광면에 인접한 영역의 상기 반사패턴의 배치밀도와 동일하거나, 상기 반입광면에 인접한 영역의 반사패턴의 배치밀도보다 높게 배치되는 백라이트 유닛.
  10. 광을 제공받는 입광면 및 상기 입광면과 마주하는 반입광면, 상기 입광면에 연접하여 하부에 배치된 하부면, 상기 하부면과 마주하고, 미세 렌즈가 배치되는 상부면을 포함하되, 상기 미세 렌즈는, 상기 상부면에 배치된 미세렌즈 중 상기 입광면에 인접한 영역의 상기 미세 렌즈의 배치밀도가 상대적으로 과밀하게 배치되는 도광판, 상기 도광판의 입광면을 따라 인접하게 배치되는 광원을 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 액정 패널을 포함하는 액정표시장치.
KR1020160184213A 2016-12-30 2016-12-30 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 KR20180078938A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160184213A KR20180078938A (ko) 2016-12-30 2016-12-30 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160184213A KR20180078938A (ko) 2016-12-30 2016-12-30 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180078938A true KR20180078938A (ko) 2018-07-10

Family

ID=62915688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160184213A KR20180078938A (ko) 2016-12-30 2016-12-30 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180078938A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115220145A (zh) * 2022-08-22 2022-10-21 扬昕科技(苏州)有限公司 背光模块及导光板

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115220145A (zh) * 2022-08-22 2022-10-21 扬昕科技(苏州)有限公司 背光模块及导光板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5936824B2 (ja) バックライトユニット及びそれを用いたディスプレイ装置
RU2484365C2 (ru) Осветительный прибор, поверхностный источник света и жидкокристаллический дисплей
US10302837B2 (en) Backlight unit and liquid crystal display including the same
US8506148B2 (en) Lighting device, display device and television receiver
KR102546055B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
US9638956B2 (en) Backlight unit and display apparatus thereof
US11143915B2 (en) Lighting device including light guide plate and display device including the lighting device
JP7122832B2 (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
US20150253484A1 (en) Illumination device and display device
KR20100050276A (ko) 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치
KR20140116652A (ko) 백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치
RU2487294C2 (ru) Плоский источник света и жидкокристаллический дисплей
US20110109840A1 (en) Light guide unit, surface light source device and liquid crystal display device
KR101540216B1 (ko) 광학 부재 및 그를 포함하는 표시 장치
KR101681327B1 (ko) 디스플레이 장치
KR20180078938A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102594391B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101654373B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
KR101814796B1 (ko) 백라이트유닛 및 이를 이용한 액정표시장치
KR101654372B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
JP7157351B2 (ja) 面光源装置、表示装置及び電子機器
KR102598386B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102059348B1 (ko) 상이한 경사각을 갖는 미세구조체를 포함하는 도광판 및 백라이트유닛
KR102631199B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR20220156188A (ko) 백라이트 유닛, 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right