KR20190041049A - 백라이트 유닛 - Google Patents

백라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20190041049A
KR20190041049A KR1020170130040A KR20170130040A KR20190041049A KR 20190041049 A KR20190041049 A KR 20190041049A KR 1020170130040 A KR1020170130040 A KR 1020170130040A KR 20170130040 A KR20170130040 A KR 20170130040A KR 20190041049 A KR20190041049 A KR 20190041049A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
guide plate
disposed
light guide
source unit
Prior art date
Application number
KR1020170130040A
Other languages
English (en)
Inventor
이강우
강용규
김슬기
변상철
손영혜
Original Assignee
삼성디스플레이 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 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020170130040A priority Critical patent/KR20190041049A/ko
Priority to US16/136,391 priority patent/US20190108786A1/en
Publication of KR20190041049A publication Critical patent/KR20190041049A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control 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
    • G09G3/22—Control 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 using controlled light sources
    • G09G3/30—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • 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
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0215—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • 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
    • G02B6/0018—Redirecting means on the surface 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
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0025—Diffusing sheet or layer; Prismatic sheet or layer
    • 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
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0026—Wavelength selective element, sheet or layer, e.g. filter or grating
    • 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
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • 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
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • 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
    • 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
    • G02B6/0066—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 characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 광을 출사하는 광원 유닛; 상기 광원 유닛에 마주보며 상기 광이 입사되는 입광면, 상기 입광면에 대향되는 대광면, 상기 광을 출사하는 상면, 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하는 도광판; 상기 도광판 하부에 배치되는 반사 시트; 및 상기 광원 유닛과 상기 도광판의 입광면 사이에 배치되어 상기 입광면에 특정 각도의 광을 입사시키는 각필터를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.

Description

백라이트 유닛{BACK LIGHT UNIT}
본 발명은 백라이트 유닛에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 기존의 백라이트 유닛에서 광학시트가 제거된 복합 도광판을 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 자체적으로 빛을 내지 못하고, 외부 광원에서 입사되는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 나타내는 간접 발광 방식의 표시장치이다. 액정 표시 장치는 표시 패널 및 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(BLU)을 포함한다. 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하형(direct type), 에지형(edge type) 및 코너형(coner type) 등으로 분류된다.
에지형 백라이트 유닛은 도광판 및 도광판 일측에 배치된 광원을 포함하며, 광원으로부터 조사된 빛이 도광판을 통하여 표시 패널에 조사된다. 이때, 에지형 백라이트 유닛은 광원과, 도광판, 확산시트, 프리즘 시트 등의 광학시트들을 포함한다. 도광판은 광원에서 방출된 빛을 액정 패널 측으로 조사되도록 진행방향을 전환하고, 반사판은 도광판 후방에 배치되어 도광판 후방으로 출사된 빛을 도광판으로 반사시켜 입사시킴으로써 빛의 손실을 최소화한다. 확산시트는 도광판으로부터 입사된 빛을 균일하게 분산시키는 역할을 하고, 프리즘 시트는 그 표면에 형성된 광학패턴을 통해 입사된 빛을 집광하여 액정 패널로 출사시키며, 보호시트는 프리즘 시트 상부에 구비되어 프리즘 시트를 보호하는 역할을 한다.
그런데, 이러한 광학 시트 구조는 제조 공정이 복잡해지고, 액정표시장치의 박막화를 도모하는데 어려운 동시에 제조 단가의 상승으로 이어지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위해, 기존의 백라이트 유닛에서 광학시트를 제거하는 복합 도광판이 개발되었다. 이와 같은 복합 도광판에서는 백라이트 유닛에서 액정 패널에 공급되는 광의 휘도와 그 균일성을 유지하는 것이 매우 중요하다.
그런데, 복합 도광판에서는 단순 프리즘 패턴과 스트라이프 패턴으로 도광 거리가 증가함에 따라 균일한 휘도를 유지하는 것이 어렵고, 액정 패널 상에 모아레가 발생할 소지가 있다. 이에 복합 도광판에서 공정이 용이하면서 고집광 및 고휘도를 유지하기 위한 패턴 형성이 요구된다. 한편, 복합 도광판에서는 광원으로부터 입사되는 입사각의 임계각이 불만족되어 상기 광원이 배치되는 입광부 영역에서 빛샘 현상이 나타나고, 이러한 빛샘 현상은 광 이용 효율의 저하를 초래하는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 기존의 백라이트 유닛에서 광학시트가 제거된 복합 도광판을 포함하는 백라이트 유닛에 있어서, 빛샘 현상을 방지하는 동시에, 고색 재현율을 향상시키고 박형화를 구현할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 광을 출사하는 광원 유닛; 상기 광원 유닛에 마주보며 상기 광이 입사되는 입광면, 상기 입광면에 대향되는 대광면, 상기 광을 출사하는 상면, 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하는 도광판; 상기 도광판 하부에 배치되는 반사 시트; 및상기 광원 유닛과 상기 도광판의 입광면 사이에 배치되어 상기 입광면에 특정 각도의 광을 입사시키는 각필터를 포함한다.
상기 각필터는, 서로 교번하여 배치되는 저굴절 층 및 고굴절 층으로 이루어진다.
상기 저굴절 층 및 고굴절 층의 각각은 광 파장의 1/8 ~ 1/2의 범위의 두께를 갖는다.
상기 저굴절 층은 1.1 ~ 1.4의 굴절율을 갖고, 상기 고굴절 층은 1.4 ~ 1.8의 굴절율을 갖는다.
상기 광원 유닛의 적어도 일부는 상기 도광판과 접합된다.
상기 광원 유닛은, 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치된 LED 칩; 및 상기 LED 칩 상에 배치되어 상기 LED 칩을 밀봉하는 글래스;를 포함한다.
상기 광원 유닛은 상기 LED 칩 상에 글래스에 의해 정의된 제1 영역을 갖고, 상기 제1 영역에 배치된 광변환부재를 더 포함한다.
상기 광변환부재는 상기 LED 칩과 상기 각필터 사이에 배치된다.
상기 광변환부재는, 청색 광을 흡수하여 적색을 발광하는 적색 변환부; 및 청색 광을 흡수하여 녹색을 발광하는 녹색 변환부;를 포함한다.
상기 회로 기판 및 상기 LED 칩 사이에 배치된 반사층을 더 포함한다.
상기 도광판의 상면 상에 배치된 제1 출광 패턴을 포함한다.
상기 제1 출광 패턴은 렌티큘러(Lenticular) 렌즈로 이루어진다.
상기 도광판의 하면 상에 배치된 제2 출광 패턴을 포함한다.
상기 제2 출광 패턴은 비대칭 프리즘(Asymmetric Prism)이다.
상기 비대칭 프리즘은 상기 도광판의 하면과 75도 내지 90도의 각을 이루는 제 1 빗변을 갖는다.
상기 비대칭 프리즘은 상기 입광면에서 상기 대광면 방향으로 멀어질수록 더 큰 밀도를 갖게 배치된다.
상기 제1 출광 패턴 상에 배치된 재도광층을 더 포함한다.
상기 재도광층의 굴절률은 1.40 내지 1.50 이다.
상기 반사 시트는 대칭 또는 비대칭의 단면을 갖는 복수의 프리즘을 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 광을 출사하는 광원 유닛; 상기 광원 유닛에 마주보며 상기 광이 입사되는 입광면, 상기 입광면에 대향되는 대광면, 상기 광을 출사하는 상면, 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하는 도광판; 상기 도광판 하부에 배치되는 반사 시트; 및 상기 도광판의 상면에 배치되는 재도광층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 기존의 백라이트 유닛에서 광학시트를 제거하고 광원 유닛의 적어도 일부를 도광판과 접합시킴으로써, 액정표시장치의 슬림화를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원 유닛과 도광판의 입광면 사이에 각필터(angular filter)를 포함하여, 액정표시장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판의 상면 상에 렌티큘러 패턴 렌즈로 이루어진 제1 출광 패턴이 배치되고, 도광판의 하면 상에 비대칭 프리즘인 제2 출광 패턴이 배치됨으로써, 도광거리가 증가함에 따른 공정 제작상의 한계를 개선하고 광 균일도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판에서 미집광된 빛을 재도광시키기 위해 도광판의 상면 상에 배치된 제1 출광 패턴 상에 재도광층을 배치시킴으로써, 광을 전방으로 모아주는 집광도가 향상되어 광효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛(110)의 단면 확대도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판(120)에 배치된 제1 출광 패턴(121) 및 제2 출광 패턴(122)을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판(120) 내로 입사한 광의 출사 방향 및 각도를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 시트(150)를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재도광층(160)을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛(110)의 단면 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판(120)에 배치된 제1 출광 패턴(121) 및 제2 출광 패턴(122)을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원 유닛(110)이 측면에 설치된 에지형 백라이트 유닛이다. 상기 백라이트 유닛은 크게 광을 출사하는 광원 유닛(110)과, 상기 광원 유닛(110)으로부터 입사된 광을 산란시켜 균일화시키는 도광판(LGP; Light Guide Plate)(120)과, 상기 도광판(120)의 하면에 배치되어 상기 광원 유닛(110)으로부터 입사된 광을 액정 패널(미도시)이 위치한 상면 방향으로 반사시키는 반사 시트(150), 그리고 광원 유닛(100)과 상기 도광판(120)의 입광면 사이에 배치되어 도광판(120)의 입광면에 특정 각도의 광을 입광시키는 각필터(20)를 포함한다.
먼저, 광원 유닛(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, LED 칩(10), 회로 기판(30), 반사층(40), 차광층(50), 글래스(60) 및 광변환부재(70)을 포함한다.
LED 칩(10)은 예를 들어 청색 광을 출사할 수 있다. LED 칩(10)은 도광판(120)의 입광면 측면에 배치되어 도광판(120)을 향하는 전방으로 광을 출사한다. LED 칩(10)으로부터 출사된 빛은 점광원 또는 선광원이다. 이러한 점광원이나 선광원 형태의 광은 도광판(120)의 입광면을 통해 도광판(120) 내부로 입사하고, 도광판(120)은 입사한 광을 면광원의 형태로 변환하여 상면인 출광면으로 출사한다. 액정 표시 장치에서 도광판(120)의 상면 위에는 액정 패널이 위치한다. 따라서, 도광판(120)의 상면을 통해 출사되는 면광원 형태의 광은 액정 패널(미도시)로 입사하게 된다.
LED 칩(10)은 후술하는 회로 기판(30) 상에 실장되어 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, LED 칩(10)은 외부 공기에 노출되지 않도록 글래스(60)에 의해 밀봉된다. 또한, LED 칩(10)은 회로 기판(30)을 통해 외부로부터 전력을 받고, 외부로부터의 제어 신호에 따라 구동될 수 있다.
회로 기판(30)은 회로 부품을 유지하는 보드로서 소정의 베이스 기재상에 도전층을 패터닝하여 배선층이나 패드부를 형성한 회로 기판을 지칭한다. 회로 기판(30)은 단면 PCB, 양면 PCB, 다층 PCB, IVH(Interstitial Via Hole) PCB, BGA(Ball Grid Array) PCB, P-F(Ridgid-Flexible) PCB, MCM(Multi Chip Module) PCB 등이 이용될 수 있다.
반사층(40)은 회로 기판(30) 및 LED 칩(10) 사이에서 배치되며, 예컨대, 회로 기판(30) 상에 필름 형태로 구현될 수 있다. 반사층(40)은 각필터(20) 및 광변환부재(70)로부터 산란된 광을 도광판(120)의 입광면에 재반사한다. 이와 같이, 반사층(40)은 LED 칩(10)에서 나온 광 중 일부를 다시 반사하여 도광판(120)에 공급할 수 있어 광효율을 향상시킨다. 또한, 반사층(40)은 반사 효율이 높은 재질로 형성되어 광 손실을 줄이는 역할을 한다.
차광층(50)은 반사층(40)의 배면에 일정 폭으로 형성되며, 해당 영역으로 광이 누설되는 것을 방지한다. 차광층(50)은 불투명한 물질, 예컨대 검은 색의 물질을 포함할 수 있다. 차광층(50)은 검은 색 잉크로 만들어질 수 있다.
글래스(60)는 LED 칩(10)과 각필터(20)사이에 정의된 제1 영역에 배치되어 상기 LED 칩(10)이 외부 공기에 노출되지 않도록 LED 칩을 밀봉한다. 이에 따라, 고출력 LED가 적용된 광원 유닛(110)의 경우에도 글래스(60)에 의해 고열과 습기에 견디는 내구성이 유지될 수 있다.
광변환부재(70)는 LED 칩(10)에서 출사된 단일 파장의 광을 다양한 파장대로 변환시키는 역할을 하는 것으로, LED 칩(10)과 각필터(20)사이에 배치된다. 구체적으로, 광변환부재(70)는 LED 칩(10) 상에 글래스(60)에 의해 정의된 제1 영역에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 글래스(60)에 의해 정의된 제1 영역에 배치된 광변환부재(70)는 글래스(60)와 상호 접합되도록 하기 위해 광변환부재(70)와 글래스(60) 사이의 절개 영역에 펨토 레이저(femto laser) 빔이 조사되는 방법을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광변환부재(70)는 형광체를 포함하는 수지(resin)로 이루어질 수 있다. 형광체는 빛, 방사선 등의 조사로 형광을 발하는 물질로, 형광체 고유의 색을 가진 광을 방출한다. 또한, 형광체는 조사되는 광의 방향에 관계없이 전 영역으로 광을 방출한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르는, 광변환부재(70)는 LED 칩(10)에서 출사된 단일 파장의 청색 광을 흡수하여 적색을 발광하는 적색 변환부와, 청색 광을 흡수하여 녹색을 발광하는 녹색 변환부를 포함한다. 여기서, 적색 변환부와 녹색 변환부는 단일 파장의 청색 광을 특정 파장대역의 광으로 변환하는 형광체로서, 다수의 적색 형광체 및 녹색 형광체를 포함한다.
형광체로 양자점(quantum dot; QD)이 사용될 수 있다. 여기서, 상기 양자점(QD)은 발광특성이 우수하므로 이를 이용하여 백색광을 구현하는 경우 기존의 백색 LED에 비하여 녹색과 적색의 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, LED 칩(10)은 청색 광을 출사하므로, LED 칩(10)으로부터 방출된 청색 광이 광변환부재(70)를 통과할 때, 양자점이 청색 광을 흡수하여 녹색 또는 적색 파장 대역의 광으로 변환한 후 혼합되어 백생광을 구현하게 된다.
다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 광원 유닛(110)과 도광판(120)의 입광면 사이에 각필터(angular filter)(20)가 배치된다.
일반적인 각필터는 규소 또는 티타늄을 함유한 재료로 이루어진 필터로, 광 출사측에서 균일한 광 세기 분포 및/또는 색 분포를 얻기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예에 따른 각필터(20)는 광투과성을 가지며, 서로 교번하여 배치되는 저굴절 층 및 고 굴절절 층을 포함한다. 여기서, 저굴절 층과 고굴절 층은 각각 폴리머 재료로 이루어지면, 이방성이 있는 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 또는 이방성이 없는 폴리에틸렌아크릴레이트(PMA)계를 포함할 수 있다. 여기서, 각필터(20)를 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 저굴절 층 및 고굴절 층의 각각은 광의 파장의 1/8 내지 1/2의 범위의 두께를 가지며, 설계에 따라 결정될 수도 있다.
고굴절 층은 예를 들면, 1.4 ~ 1.8 굴절율을 갖고 저굴절 층은 예를 들면, 1.1 ~ 1.4 굴절율을 가진다. 또한, 고굴절 층과 저굴절 층의 굴절률 차이는 0.2 ~ 0.4 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광원 유닛(110) 적어도 일부는 도광판(120)과 접합되어 광원 유닛(110)과 도광판(120)이 일체화된다. 이를 위해, 각필터(20)를 사이에 두고 레이저 웰딩(Laser welding)에 의하여 광원 유닛(110)은 도광판(120)의 입광면에 접합될 수 있다. 이에 따라, 광원 유닛(110), 각필터(20) 및 도광판(120)은 경계면 없이 일체형으로 형성된다.
각필터(20)는 특정 각도의 입사각(θ)으로 입사되는 광만 투과시키고, 특정 각도 이외의 입사각(θ)으로 입사되는 광은 반사시킬 수 있다. 여기서, 입사각(θ)에 따라 각필터(20)를 통과하는 광의 투과율이 다를 수 있다. 상기 입사각(θ)은 각필터(20) 표면의 법선 방향에 대한 입사광의 각도로 정의될 수 있다(도 4 참조).
예를 들어, 각필터(20)는 각필터(20)에 대해 45°이상의 입사각(θ)으로 입사되는 광을 50% 내지 100% 차단할 수 있으며, 또는 상기 각필터(20)에 대해 45°이상의 입사각(θ)으로 입사되는 광에 대해 0 내지 50% 이하의 투과율을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 각필터(20)는 각필터(20)의 정면으로 입사되는 광, 즉, 입사각(θ)이 0°인 입사광과 특정 각도로 입사각으로 입사되는 광의 대부분을 통과시키지만, 각필터(20)에 대해 특정 각도 이외의 입사각으로 입사되는 광의 대부분은 차단 또는 반사시킬 수 있다. 이와 같이, 각필터(20)는 자유로이 임의의 각도로 입사되는 광을 선택적으로 투과 또는 반사시켜 광 이용률을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 각필터(20)는 광원 유닛(110)으로부터 출사되는 광 중에서 특정의 입사각으로 입사되는 광을 도광판(120)의 입광면에 입사시키는 역할을 한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 도광판(120)은 주로 투과율이 좋고 열적으로 안정성을 가진 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl metacrylate; PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET) 중 어느 하나의 소재로 형성될 수 있다. 도광판(120)은 광원 유닛(110)에 마주보며 광이 입사되는 입광면, 입광면에 대향되는 대광면, 광을 출사하는 상면, 및 상면에 대향하는 하면을 포함한다.
도광판(120)은 각필터(20)를 통과한 광을 액정패널로 출사하기 위하여 출광 패턴을 포함한다. 출광 패턴은 도광판의 상면상에 배치된 제 1 출광 패턴(121)과 도광판의 하면상에 배치된 제 2 출광 패턴(122)으로 이루어진다. 또한, 도광판(120)은 제 1 출광 패턴(121) 상에 배치된 재도광층(160)을 더 포함할 수 있다.
제 1 출광 패턴(121)은 복수의 렌티큘러(Lenticular) 렌즈로 이루어질 수 있다. 제 1 출광 패턴(121)은 도광판(120)의 하부 및 내부에서 상부로 출사되는 광을 확산시킨다. 즉, 제 1 출광 패턴(121)은 광원 유닛(110)으로부터 입사한 광을 액정 패널(미도시)로 균일하게 출사시킨다.
제 2 출광 패턴(122)은 도광판(120)의 입광면에서 대광면 방향을 따라 이격되어 실질적으로 평행하게 배치된 복수의 프리즘을 포함한다. 복수의 프리즘의 각각은 비대칭 프리즘(Asymmetric Prism)일 수 있다. 각 비대칭 프리즘은 도광판의 하면과 75도 내지 90도의 각(γ)을 이루는 제 1 빗변과 도광판의 하면과 제 1 빗변보다 작은 각(α)을 이루는 제 2 빗변을 갖는다. 각 비대칭 프리즘에 대한 자세한 설명은 도 4에서 설명하기로 한다.
또한, 비대칭 프리즘은 광균일도를 향상시키기 위하여 입광면에서 대광면 방향으로 멀어질수록 더 큰 밀도를 갖게 배치되는 것이 바람직하다. 이는 광원 유닛(110)으로부터 출사되는 광은 입과면에서 대광면으로 갈수록 약해지므로 더 큰 집광도가 필요하기 때문이다. 따라서, 액정 패널(미도시)에 균일한 광을 공급하기 위해서는 입광면에 가장 가까이 배치된 비대칭 프리즘을 통해 반사되는 광량을 적게 하고, 대광면에 가장 가까이 있는 비대칭 프리즘을 통해 반사되는 광량을 크게 하여야 한다.
본 발명에서는 도광판(120)의 상면 상에 렌티큘러(Lenticular) 렌즈로 이루어진 제1 출광 패턴(121)과 도광판(120)의 하면 상에 비대칭 프리즘인 제2 출광 패턴을 형성함으로써, 종래 단순 프리즘 패턴에서 도광거리가 증가함에 따라 광균일도가 낮아지고 모아레 현상이 발생되는 문제를 해소할 수 있다. 이를 통해 도광거리가 증가되어도 광균일도를 확보할 수 있으며, 공정 제작상의 한계를 개선할 수 있는데, 이하 도면을 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판(120) 내로 입사한 광의 출사 방향 및 각도를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 시트(150)를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재도광층(160)을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광원 유닛(110)에서 출사된 광은 각필터(20)를 통과하며, 특정의 광각(θ)으로 각필터(20)를 통과하여 출사된 광이 도광판(120)의 입광면에 입사된다.
도 4를 참조하면, 도광판(120)의 하면 상에는 비대칭 프리즘(122c)인 복수의 프리즘이 배치된다. 여기서, 각 비대칭 프리즘(122c)의 수직 단면을 확대해보면, 각 비대칭 프리즘(122c)은 꼭지각(β)을 형성하는 양 빗변들을 갖는다. 본 명세서에서는, 각 비대칭 프리즘(122c)의 꼭지각(β)을 형성하는 양 빗변들 중에서 도광판(120)의 입사면에 더 가까운 것을 제1 빗변(122c')이라 칭하고 상기 도광판(120)의 입사면으로부터 더 먼 것을 제2 빗변(122c")이라 칭한다.
각 비대칭 프리즘(122c)의 수직 단면에서, 제1 빗변(122c')과 도광판(120)의 하면사이의 각도(γ)는 75°내지 90°이며, 제1 빗변(122c')과 도광판(120)사이의 각도(γ)가 90°인 것이 바람직하다.
또한, 제2 빗변(122c")과 도광판(120)의 하면사이의 각도(α)와, 제1 빗변(122c')과 제2 빗변(122c")사이의 각도(β)의 합은 90° 내지 105°일 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 각필터(20)를 통과하여 입사된 광이 비대칭 프리즘에 90-α°의 각도로 입사되는 경우, 광은 비대칭 프리즘의 제2 빗변(122c")에 대한 법선 방향으로 출사된다. 여기서, 입사 광이 θ의 각도로 비대칭 프리즘에 입사되고 γ=90°인 경우, 광의 입사각θ는 비대칭 프리즘(121c)의 꼭지각(β)과 동일하다.
그리고, 각 비대칭 프리즘(121c)의 제2 빗변(122c")에 대한 법선 방향으로 출사된 광은 도광판(120)의 하부에 배치된 반사 시트(150)로 입사된다.
한편, 반사 시트(150)는 대칭 또는 비대칭의 단면을 갖는 복수의 프리즘(151)을 갖는다. 각 프리즘(151)의 수직 단면의 내각은 반사 시트(150)에 광을 출사하는 도광판(120)의 두께, 재질, 및 굴절률에 따라 다르게 설계될 수 있다.
그리고, 각 복수의 프리즘(151)은 도광판(120)의 하부로 출사되는 광을 수직으로 출사시켜 도광판(120) 내부로 반사시킨다. 도광판(120) 내부로 반사시키는 반사 효율을 향상시키기 위해, 각 복수의 프리즘(151)의 표면은 또는 알루미늄과 같은 반사 물질이 증착될 수 있다. 이러한 복수의 프리즘(151)은 반사 시트(150)에 의해 반사되는 광의 반사 및 집광 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 도 4 및 도 6을 참조하면, 각필터(20)를 통과하여 입사된 광이 비대칭 프리즘에 90-α°보다 작은 각도로 입사되는 경우, 광은, 비대칭 프리즘의 제2 빗변(122c")에 전반사된다.
여기서, 입사광이 θ의 각도로 비대칭 프리즘에 입사되고 γ=90°인 경우, 광의 입사각θ은 비대칭 프리즘(121c)의 꼭지각(β)과 동일하지 않다.
예를 들어, 광의 입사각(θ)이 각 비대칭 프리즘(121c)의 꼭지각(β)보다 작은 경우, 각필터(20)에 대해 특정의 입사각(θ)으로 입사되는 광이 비대칭 프리즘(121c)의 제2 빗변(122c")에 의해 전반사된다.
그리고, 비대칭 프리즘(121c)의 제2 빗변(122c")에 의해 전반사된 광은 판(120)의 상면으로 출사된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도광판(120)의 상면에 재도광층(160)이 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 재도광층(160)은 도광판(120)의 상면에 배치된 제1 출광 패턴(121) 상부에 배치된다. 재도광층(160))은 1.40 이상, 1.50 미만의 굴절율을 가질 수 있다.
재도광층(160)은 불소계투명 고분자수지, 불화마그네슘, 실리콘계수지, 산화규소 중 어느 하나를 포함하여 구현될 수 있다.
이러한 재도광층(160)은 도광판(120)의 상면에 출사된 광의 일부를 전반사시켜 도광판(120)의 하부에 배치된 반사 시트(150)로 출사시킨다. 구체적으로, 저굴절층(160)은 도광판(120)의 상면에 배치된 제1 출광 패턴(121)으로부터 입사된 광을 제1 출광 패턴(121)과 재도광층(160)의 경계에서 굴절시킨 후, 다시 광을 전반사시켜 반사 시트(150)로 출사되도록 한다. 그리고, 반사 시트(150)는 재도광층(160)에 의해 전반사된 광을 다시 도광판(120)의 상면으로 수직 출사시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 도광판(120)의 상면에 제1 출광 패턴(121)및 재도광층(160)을 배치하여 미집광된 광을 재도광시킴으로써, 도광판(120) 상부에 에어층만 있을 경우에 비해 고집광 및 고휘도를 유지할 수 있게 되어 액정 패널로 공급되는 광의 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은전술한 도 1에서 재도광층(160)을 삭제한 구조이다. 이때, 백라이트 유닛은 크게 광을 출사하는 광원 유닛(110)과, 광원 유닛(110)으로부터 입사된 광을 산란시켜 균일화시키는 도광판(LGP; Light Guide Plate)(120)과, 도광판(120)의 하면에 배치되어 광원 유닛(110)으로부터 입사된 광을 액정 패널이 위치한 상면 방향으로 반사시키는 반사 시트(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 도광판(120)은 상면상에 제1 출광 패턴(121)이 배치되고, 하면상에 제2 출광 패턴(122)이 배치된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 도광판(120) 상면에 재도광층(160)이 배치되지 않는 경우에도, 도광판(120)의 최적의 두께와 재질이 설계된다면 본 발명의 재도광층(160)이 형성된 일 실시예와 동일하게 액정 패널로 공급되는 광의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 기존의 백라이트 유닛에서 광학시트를 제거하고 광원 유닛의 적어도 일부를 도광판과 접합시킴으로써, 액정표시장치의 슬림화를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원 유닛과 도광판의 입광면 사이에 각필터(angular filter)를 포함하여, 액정표시장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판의 상면 상에 렌티큘러 패턴 렌즈로 이루어진 제1 출광 패턴이 배치되고, 도광판의 하면 상에 비대칭 프리즘인 제2 출광 패턴이 배치됨으로써, 도광거리가 증가함에 따른 공정 제작상의 한계를 개선하고 광 균일도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판에서 미집광된 빛을 재도광시키기 위해 도광판의 상면 상에 배치된 제1 출광 패턴 상에 재도광층을 배치시킴으로써, 광을 전방으로 모아주는 집광도가 향상되어 광효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
20 : 각필터
110 : 광원 유닛
120 : 도광판
121 : 제1 출광 패턴
122 : 제2 출광 패턴
150 : 반사 시트
160 : 재도광층

Claims (20)

  1. 광을 출사하는 광원 유닛;
    상기 광원 유닛에 마주보며 상기 광이 입사되는 입광면, 상기 입광면에 대향되는 대광면, 상기 광을 출사하는 상면, 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하는 도광판;
    상기 도광판 하부에 배치되는 반사 시트; 및
    상기 광원 유닛과 상기 도광판의 입광면 사이에 배치되어 상기 입광면에 특정 각도의 광을 입사시키는 각필터를 포함하는, 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각필터는, 서로 교번하여 배치되는 저굴절 층 및 고굴절 층으로 이루어진 백라이트 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 저굴절 층 및 고굴절 층의 각각은 광 파장의 1/8 ~ 1/2의 범위의 두께를 갖는 백라이트 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 저굴절 층은 1.1 ~ 1.4의 굴절율을 갖고,
    상기 고굴절 층은 1.4 ~ 1.8의 굴절율을 갖는,
    백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원 유닛의 적어도 일부는 상기 도광판과 접합되는 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광원 유닛은,
    회로 기판;
    상기 회로 기판 상에 배치된 LED 칩; 및
    상기 LED 칩 상에 배치되어 상기 LED 칩을 밀봉하는 글래스;를 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광원 유닛은 상기 LED 칩 상에 글래스에 의해 정의된 제1 영역을 갖고, 상기 제1 영역에 배치된 광변환부재를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광변환부재는 상기 LED 칩과 상기 각필터 사이에 배치되는, 백라이트 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광변환부재는,
    청색 광을 흡수하여 적색을 발광하는 적색 변환부; 및
    청색 광을 흡수하여 녹색을 발광하는 녹색 변환부;
    를 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 회로 기판 및 상기 LED 칩 사이에 배치된 반사층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 상면 상에 배치된 제1 출광 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 출광 패턴은 렌티큘러(Lenticular) 렌즈로 이루어진 백라이트 유닛.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 하면 상에 배치된 제2 출광 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 출광 패턴은 비대칭 프리즘(Asymmetric Prism)인, 백라이트 유닛.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 비대칭 프리즘은 상기 도광판의 하면과 75도 내지 90도의 각을 이루는 제 1 빗변을 갖는, 백라이트 유닛.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 비대칭 프리즘은 상기 입광면에서 상기 대광면 방향으로 멀어질수록 더 큰 밀도를 갖게 배치되는 백라이트 유닛.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제1 출광 패턴 상에 배치된 재도광층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 재도광층의 굴절률은 1.40 내지 1.50인, 백라이트 유닛.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 반사 시트는 대칭 또는 비대칭의 단면을 갖는 복수의 프리즘을 포함하는 백라이트 유닛.
  20. 광을 출사하는 광원 유닛;
    상기 광원 유닛에 마주보며 상기 광이 입사되는 입광면, 상기 입광면에 대향되는 대광면, 상기 광을 출사하는 상면, 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하는 도광판;
    상기 도광판 하부에 배치되는 반사 시트; 및
    상기 도광판의 상면에 배치되는 재도광층을 포함하는, 백라이트 유닛.
KR1020170130040A 2017-10-11 2017-10-11 백라이트 유닛 KR20190041049A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170130040A KR20190041049A (ko) 2017-10-11 2017-10-11 백라이트 유닛
US16/136,391 US20190108786A1 (en) 2017-10-11 2018-09-20 Backlight unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170130040A KR20190041049A (ko) 2017-10-11 2017-10-11 백라이트 유닛

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190041049A true KR20190041049A (ko) 2019-04-22

Family

ID=65993993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170130040A KR20190041049A (ko) 2017-10-11 2017-10-11 백라이트 유닛

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190108786A1 (ko)
KR (1) KR20190041049A (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210086163A (ko) * 2019-12-31 2021-07-08 엘지디스플레이 주식회사 프라이버시 보호 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
CN212961077U (zh) * 2020-05-14 2021-04-13 昕诺飞控股有限公司 光学透光板及具有其的led照明灯具
WO2023184696A1 (zh) * 2022-04-01 2023-10-05 瑞仪光电(南京)有限公司 于光学膜片上设计多个锥状结构的背光模组及显示装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7108385B2 (en) * 2003-08-29 2006-09-19 Yin-Chun Huang Illumination module of light emitting elements
JP4248974B2 (ja) * 2003-09-02 2009-04-02 日東電工株式会社 光源装置および液晶表示装置
DE102007021042A1 (de) * 2006-07-24 2008-01-31 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd., Suwon Leuchtdiodenmodul für Lichtquellenreihe
CN101918757B (zh) * 2008-02-28 2012-12-12 夏普株式会社 背光装置、显示装置以及电视接收机
JP5055398B2 (ja) * 2010-03-12 2012-10-24 株式会社ジャパンディスプレイイースト 照明装置および液晶表示装置
KR101883839B1 (ko) * 2010-12-07 2018-08-30 엘지이노텍 주식회사 발광소자 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
US8783930B2 (en) * 2011-04-05 2014-07-22 Lg Innotek Co., Ltd. Display device
WO2014157482A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 シャープ株式会社 照明装置及び表示装置
KR102235258B1 (ko) * 2014-02-04 2021-04-05 삼성디스플레이 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR102232783B1 (ko) * 2014-10-16 2021-03-29 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20190108786A1 (en) 2019-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4381375B2 (ja) プリズムシート及びこれを用いたバックライトユニット並びにプリズムシートの製造方法
JP4900439B2 (ja) 面状光源装置およびこれを用いた表示装置
KR101529473B1 (ko) 로우 프로파일 측면 방출 ｌｅｄ를 이용한 얇은 백라이트
US20120019740A1 (en) Display panel and display device
KR102312522B1 (ko) 표시 장치
KR100712333B1 (ko) 백라이트 장치 및 백라이트 장치를 포함하는 액정 표시장치
WO2018223726A1 (zh) 显示面板及显示装置
JP3955505B2 (ja) 導光板
TW201219922A (en) Planar light source device
TWI591405B (zh) 光致發光顯示裝置及其製造方法
JPWO2010061699A1 (ja) 薄型バックライトシステムおよびこれを用いた液晶表示装置
CN109814306B (zh) 光学构件和包括光学构件的显示器
JP2007184286A (ja) 平面照明装置
KR102518255B1 (ko) 백라이트 모듈, 디스플레이 스크린, 및 모바일 단말기
TWI392931B (zh) 發光裝置
KR20190041049A (ko) 백라이트 유닛
JP5003298B2 (ja) 光学シート、それを用いたバックライトユニット、およびディスプレイ装置
JP2005332719A (ja) 面状光源装置および該面状光源装置を備えた表示装置
US20110109840A1 (en) Light guide unit, surface light source device and liquid crystal display device
JP4436845B2 (ja) 導光板
KR100989167B1 (ko) 백라이트 유닛
KR20080043905A (ko) 디스플레이 패널용 백라이트 유닛
JP2006093015A (ja) 平面照明装置および液晶表示装置
JP5669210B2 (ja) 表示装置
KR100831374B1 (ko) 광학필름 및 광학필름을 구비한 디스플레이모듈