KR100487361B1 - Color lcd back-light using slim led - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통상의 발광다이오드(Light Emitting Diode;이하 'LED'라 칭함)를 어레이 형태로 형성하여 광원으로 이용하는 슬림형 LED를 이용한 컬러 액정표시장치용 백라이트에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 백라이트는 통상의 LED를 배열하여 형성된 광원;과, 상기 광원의 빛을 유도하여 액정표시패널 측으로 유도하는 도광판; 상기 도광판 하부에 위치되어 상기 도광판으로부터 입사된 빛을 상기 도광판 내로 전반사시키는 반사판; 상기 도광판의 빛을 확산시키는 확산판;및 상기 확산판 상부에 위치되어 상기 확산판에 의해 확산된 빛을 수직으로 집광하여 상기 액정표시패널로 출사하는 프리즘필름을 포함하여 구성되되, 전술한 슬림형 LED는 R(적),G(녹),B(청)색을 각각 발광하는 R,G,B LED셀들이 일렬로 수평배열되어 각 R,G,B셀군이 형성됨과 아울러, 상기 각 R,G,B셀군이 수직으로 배열되어 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 전용 LED에 비해 가격이 저렴한 슬림형이며, 휘도가 낮은 광원을 더 부가하여 배열함으로써 고휘도의 백라이트를 구현할 수 있다. 더욱이 실제 빛이 출사되는데 걸리는 시간을 줄여 응답시간을 빠르게 함으로써 화면 상에 아른거림을 느끼지 않도록 하는 효과가 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight for a color liquid crystal display device using a slim LED which forms a light emitting diode (hereinafter referred to as 'LED') in a form of an array and uses it as a light source. The backlight of the present invention includes: a light source formed by arranging ordinary LEDs, and a light guide plate for guiding light from the light source to the liquid crystal display panel; A reflection plate positioned under the light guide plate to totally reflect light incident from the light guide plate into the light guide plate; A diffuser plate configured to diffuse the light of the light guide plate; and a prism film positioned on the diffuser plate and vertically condensing the light diffused by the diffuser plate to exit the liquid crystal display panel, wherein the slim LED R, G, B LED cells emitting R (red), G (green), and B (blue) colors are arranged horizontally in a row to form a group of R, G, B cells, and each of the R, G , B cell group is configured to be arranged vertically. As described above, according to the present invention, a backlight having a high brightness can be realized by additionally arranging a slim type having a lower cost than a dedicated LED and further adding a low light source. In addition, by reducing the time it takes for the actual light to be emitted, the response time is faster, so that there is no effect on the screen.
Description
본 발명은 컬러 액정표시장치용 백라이트에 관한 것으로, 특히 통상의 발광다이오드(Light Emitting Diode;이하 'LED'라 칭함)를 어레이 형태로 형성하여 광원으로 이용하는 슬림형 LED를 이용한 컬러 액정표시장치용 백라이트에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight for a color liquid crystal display device, and more particularly, to a backlight for a color liquid crystal display device using a slim LED using a light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) in an array form as a light source. It is about.
일반적으로, 컬러 액정표시장치(Color LCD)는 자체가 빛을 내지 못하고 투과광의 양을 변화시키는 디스플레이 소자이므로 화면 전체를 균일한 밝기로 유지할 수 있는 면광원 형태의 백라이트(Backlight)가 필요하다. 현재 가장 사용되고 있는 백라이트 광원으로는 냉음극형광등(Cold Cathod Fluorescent Lamp;CCFL)으로, 이는 램프 내부에 도포되어 있는 형광 물질을 자극하여 수은의 자외선을 가시광선으로 변환함으로써 빛을 발산시키는 램프이다. 이러한 컬러 액정표시장치용 백라이트의 구성은 도 1에 도시된 바와 같다.In general, a color LCD is a display device that does not emit light but changes the amount of transmitted light, and therefore, a backlight having a surface light source that maintains the entire screen at a uniform brightness is required. Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL) is the most widely used backlight light source, which stimulates the fluorescent material applied inside the lamp and emits light by converting the ultraviolet rays of mercury into visible light. The configuration of the backlight for the color liquid crystal display device is as shown in FIG.
도 1은 일반적인 백라이트의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2a 및 도 2b는 일반적인 백라이트의 구조에서 종래의 전용 LED의 배열 구조를 보인 실시예들이다. FIG. 1 is a view schematically illustrating a structure of a general backlight, and FIGS. 2A and 2B are exemplary embodiments illustrating an arrangement of a conventional dedicated LED in the structure of a general backlight.
도 1에 도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 백라이트(1)는 빛을 발산하는 광원인 냉음극형광등(CCFL;10)과, 반사판(20), 도광판(30), 확산판(40) 및 프리즘 필름(50,60) 등으로 구성되어, 액정표시패널(70)에 적절한 휘도를 제공하도록 되어 있다.As shown in FIG. 1, the conventional backlight 1 as shown in FIG. 1 includes a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) 10, a reflector 20, a light guide plate 30, and a diffusion plate. 40 and the prism films 50, 60, etc., so as to provide appropriate luminance to the liquid crystal display panel 70.
즉, 백라이트 광원인 냉음극형광등(10)은 도광판(30)의 측면에 배치되며, 도광판(30)은 광원(10)에서 발산되는 빛을 산란시켜 그 빛이 LCD 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 그리고, 반사판(20)은 도광판(30) 하부로 반사되어 손실되는 빛을 도광판(30)내로 전반사시키는 기능을 하며, 확산판(40)은 도광판(30)의 상부에 위치되어 도광판(30)에서 출사되는 빛을 소정의 각도로 확산시킨다. 이렇게 확산된 빛의 정면 휘도를 높이기 위하여 확산판(40)의 상부에 순서대로 배열된 마이크로렌즈 프리즘 필름(50,60)은 확산판(40)에서 확산된 빛을 굴절 및 집광하여 액정표시패널(70)로 전달한다. 이때, 냉음극형광등(CCFL;10)은 작은 직경을 갖는 관의 형태로 도광판(30)의 상호 대향하는 양측에 각각 하나씩 설치되거나 또는 일측에만 설치된다. That is, the cold cathode fluorescent lamp 10, which is a backlight light source, is disposed on the side of the light guide plate 30, and the light guide plate 30 scatters light emitted from the light source 10, and the light is uniformly distributed over the entire LCD screen. Be sure to In addition, the reflective plate 20 functions to totally reflect light lost by being reflected to the lower portion of the light guide plate 30 into the light guide plate 30, and the diffuser plate 40 is positioned above the light guide plate 30 to be disposed in the light guide plate 30. The emitted light is diffused at a predetermined angle. In order to increase the front luminance of the diffused light, the microlens prism films 50 and 60 arranged in order on the diffuser plate 40 are refracted and condensed by the diffuser plate 40 so that the liquid crystal display panel ( 70). In this case, the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) 10 is installed on each of the opposite sides of the light guide plate 30 in the form of a tube having a small diameter or only one side.
이와 같이 구성되는 백라이트(1)는 화상을 표시할 수 있도록 백라이트 광원 즉, 냉음극형광등(10)으로부터 발산되는 빛을 도광판(30)과 확산판(40) 및 프리즘필름(50,60)를 거쳐 통과시킴으로써 고휘도를 갖는 백색광원으로 형성하는데, 여기서 액정 분자들의 배열을 변화시켜 빛의 투과성을 조절함과 동시에 R(적색),G(녹색),B(청색)의 3원색 필터를 가법 혼색(混色)함으로써 컬러 화상을 구현할 수 있다. 즉, 백라이트(1)로부터 입사되는 빛(백색광원)을 R,G,B의 컬러필터(66)를 통과시킴으로써 컬러 화상을 얻을 수 있다. The backlight 1 configured as described above passes through the light guide plate 30, the diffusion plate 40, and the prism films 50 and 60 to emit light emitted from the backlight light source, that is, the cold cathode fluorescent lamp 10 so as to display an image. By passing through it, it forms a white light source with high luminance, where the arrangement of liquid crystal molecules is changed to control light transmittance, and at the same time, a three primary color filter of R (red), G (green), and B (blue) is additionally mixed (혼 色). Color images can be implemented. That is, a color image can be obtained by passing the light (white light source) incident from the backlight 1 through the color filters 66 of R, G, and B.
그러나, 이와 같이 구성되는 종래의 컬러 액정표시장치용 백라이트(1)는 냉음극형광등(10)과 도광판(30)을 함께 사용하여 종래 유도등보다 균일한 밝기와 고휘도를 실현하였으나, 광원간 전압 차이가 커서 휘도의 차이가 발생하는 단점이 있으며, 이로 인하여 LCD TV와 같은 대형 액정표시장치에는 이를 이용하기에 어려운 문제점이 있다. 또한, 전자를 방출시키기 위해 고압의 전압을 양극에 인가하여야 하고, HCFL(Hot Cathod Fluorescent Lamp)보다 발열이 심하며 광효율이 떨어진다는 문제점을 가지고 있으며, 환경에 유해한 수은을 사용하여야 한다는 문제점이 있다.However, the backlight 1 for the conventional color liquid crystal display device configured as described above uses the cold cathode fluorescent lamp 10 and the light guide plate 30 together to realize more uniform brightness and higher brightness than the conventional induction lamp. There is a disadvantage in that a difference in cursor brightness occurs, and thus, it is difficult to use it in a large liquid crystal display such as an LCD TV. In addition, in order to emit electrons, a high-voltage voltage must be applied to the anode, and heat generation is worse than HCFL (Hot Cathod Fluorescent Lamp), and the light efficiency is low, and there is a problem in that mercury harmful to the environment must be used.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래의 컬러 액정표시장치에서 백라이트 광원을 종래의 백라이트 전용 LED로 사용한 기술이 개발되었다. In order to solve this problem, a technology using a backlight light source as a conventional backlight LED in a conventional color liquid crystal display device has been developed.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 전술한 바와 같은 전용 LED(210)는 백색광원을 발산하지 않고 R,G,B색을 각각 발광하는 광원으로, 이를 이용한 컬러 액정표시장치는 R,G,B색을 각각 발광하는 R,G,B LED셀(211a,212a,213a...)들을 점등시켜 도광판(230)내에서 백색광원으로 혼색한 뒤에 화상을 구현하는 방식이다. 이를 위하여 백라이트 광원인 전용 LED(210)는 R셀(211a)-G셀(212a)-B셀(213a) 순으로, 또는 각각의 휘도를 감안하여 휘도가 낮은 광원색을 1개 내지 2개 더 부가한 구조 예컨대 R셀(211a)-G셀(212a)-B셀(213a)-B셀(213a') 순으로 단순히 일렬로 배열한다. 그리고, 백라이트의 도광판(230)은 서로 다른 지연시간을 가지는 각각의 LED(211a,212a,213a,...,211c)로부터 발산되는 빛을 균일하게 혼색할 수 있는 믹서영역(A)과, 빛이 확산판(240)으로 출사되는 실 도광판영역(B)을 포함한 구조로 이루어져야 한다. 이외의 필요한 구성요소 즉, 반사판(220), 확산판(240), 프리즘 필름(도시하지 않음), 액정표시패널(도시하지 않음)은 도 1의 일반적인 백라이트의 구성요소와 동일하다. 2A and 2B, the dedicated LED 210 as described above is a light source that emits R, G, and B colors without emitting a white light source, and the color liquid crystal display device using the same is R, G, B. The R, G, and B LED cells 211a, 212a, and 213a, which emit colors, respectively, are turned on to mix images with a white light source in the light guide plate 230, thereby realizing an image. For this purpose, the dedicated LED 210, which is a backlight light source, adds one to two light source colors having low luminance in order of R cells 211a, G cells 212a, and B cells 213a, or in consideration of the respective luminance. In one structure, for example, R cells 211a-G cells 212a-B cells 213a-B cells 213a 'are simply arranged in a row. In addition, the light guide plate 230 of the backlight includes a mixer region A capable of uniformly mixing the light emitted from each of the LEDs 211a, 212a, 213a, ..., 211c having different delay times, and the light. It must be made of a structure including a real light guide plate region (B) emitted to the diffusion plate 240. Other necessary components, that is, the reflective plate 220, the diffusion plate 240, the prism film (not shown), and the liquid crystal display panel (not shown) are the same as the components of the general backlight of FIG.
그런데, 이러한 전용 LED를 이용한 백라이트는 LED가 특수하게 제작된 것으로 제품의 가격이 비싼 문제점이 있다. 또한, LED의 R,G,B 3원색으로 다색 화상을 얻기 위하여 혼색하는 믹서영역(A)이 별도로 필요하기 때문에 도광판에 의해 실제 빛이 출사되는 영역(B)이 좁아져 비교적 부피가 큰 백라이트가 구현되는 문제점이 있다. By the way, the backlight using such a dedicated LED is a specially made LED is a problem that the price of the product is expensive. In addition, since the mixer area A, which is mixed to obtain a multi-color image in the three primary colors of LEDs, is separately required, the area B where the actual light is emitted by the light guide plate is narrowed, so that a relatively large backlight is provided. There is a problem implemented.
이에 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 통상의 LED를 어레이 형태로 형성하여 저소비전력으로 다색 화상을 구현할 수 있도록 된 슬림형 LED를 이용한 컬러 액정표시장치용 백라이트를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, to provide a backlight for a color liquid crystal display device using a slim LED that can form a multi-color image with low power consumption by forming a conventional LED in the form of an array. have.
또한, 본 발명의 다른 목적은 각각의 LED에서 발산되는 각각의 R,G,B를 균일하게 혼색할 수 있는 믹서영역을 줄임으로써, 부피가 개선되어 최소로 하는 백라이트를 제공하는데 있으며, 더욱이 빛의 출사를 빠르게 하여 응답시간을 빠르게 함으로써 해상도가 높은 화질을 구현하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a backlight which is improved in volume by minimizing a mixer area capable of uniformly mixing the respective R, G, B emitted from each LED, and furthermore, It is to realize high image quality with high resolution by speeding up emission and speeding up response time.
또한, 본 발명의 또다른 목적은 휘도가 떨어지는 광원을 더 추가하여 배열함으로써 고휘도가 가능한 백라이트를 제공하는데 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a backlight capable of high brightness by further adding a light source of low brightness.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성은 다음과 같다. The configuration of the present invention for solving the above problems is as follows.
즉, 본 발명의 슬림형 LED를 이용한 컬러 액정표시장치용 백라이트는 통상의 LED를 배열하여 형성된 광원;과, 상기 광원의 빛을 유도하여 액정표시패널 측으로 유도하는 도광판; 상기 도광판 하부에 위치되어 상기 도광판으로부터 입사된 빛을 상기 도광판 내로 전반사시키는 반사판; 상기 도광판의 빛을 확산시키는 확산판;및 상기 확산판 상부에 위치되어 상기 확산판에 의해 확산된 빛을 수직으로 집광하여 상기 액정표시패널로 출사하는 프리즘필름을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 LED는 자체 발광이 가능한 유기 EL로 대체할 수 있다. That is, the backlight for a color liquid crystal display device using the slim LED of the present invention includes: a light source formed by arranging a conventional LED; and a light guide plate for guiding light from the light source to the liquid crystal display panel; A reflection plate positioned under the light guide plate to totally reflect light incident from the light guide plate into the light guide plate; And a prism film disposed on the diffuser plate and vertically condensing the light diffused by the diffuser plate and exiting the light guide plate to the liquid crystal display panel. Herein, the LED may be replaced with an organic EL capable of emitting light.
그리고, 전술한 슬림형 LED는 R(적),G(녹),B(청)색을 각각 발광하는 R,G,B LED셀들이 일렬로 수평배열되어 각 R,G,B셀군이 형성됨과 아울러, 상기 각 R,G,B셀군이 수직으로 배열되어 구성되거나, R(적),G(녹),B(청)색을 각각 발광하는 R,G,B LED셀이 처음 R-G-B셀 순으로 수직배열되고, 다음의 수직배열은 맨상측에 배열된 셀이 맨하측에 배열되어, 상기 수직배열이 라운드(round)되어 수평으로 배열되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the above-described slim LED, R, G, B LED cells emitting R (red), G (green), and B (blue) colors, respectively, are arranged horizontally in a row so that each R, G, B cell group is formed. The R, G, B cell groups are arranged vertically, or the R, G, B LED cells emitting R (red), G (green), and B (blue) colors, respectively, are perpendicular to the first RGB cell order. The next vertical array is characterized in that the cells arranged at the top are arranged at the bottom, and the vertical array is rounded and arranged horizontally.
한편, 상기 슬림형 LED는 상기 R,G,B LED셀 중 휘도가 낮은 셀이 일렬로 수평배열되어 상기 슬림형 LED의 상측 또는 하측에 더 배열되어 구성되는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the slim LED is characterized in that the cells of the low brightness among the R, G, B LED cells are arranged in a horizontal line and arranged further above or below the slim LED.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
설명하기에 앞서 본 발명과 관련된 LED에 대해 살펴보면, LED(Light Emitting Diod)는 발광 다이오드의 영어명을 줄인 것으로 빛을 발하는 반도체 소자를 말하는 것이다. 이러한 발광다이오드에 적합한 재료는 발광파장이 가시영역 또는 근적외영역에 존재해야 하고 발광효율이 높아야 하며 P-N접합의 제작이 가능한 것으로, 주로 비소화칼륨, 인화칼륨, 칼륨 비소-인 등 B족인 2원소 또는 3원소 화합물 반도체가 사용되고 있다. 그리고, LED의 발광파장은 반도체에 첨가되는 불순물의 함량 및 종류에 따라 달라지는데, 예를 들어 산소 원자가 관여하는 발광은 적색(R)이고, 질소 원자가 관여하는 발광은 녹색(G)으로 형성되고 있다. Before describing the LED related to the present invention, LED (Light Emitting Diod) refers to a semiconductor device that emits light by reducing the English name of the light emitting diode. Suitable materials for such light emitting diodes include light emission wavelengths in the visible or near-infrared region, high luminous efficiency, and the possibility of manufacturing PN junctions. The two-membered element is mainly a group B such as potassium arsenide, potassium phosphide, and potassium arsenide-phosphorus. Or a three-element compound semiconductor is used. In addition, the light emission wavelength of the LED varies depending on the amount and type of impurities added to the semiconductor. For example, light emission in which an oxygen atom is involved is red (R), and light emission in which a nitrogen atom is involved is green (G).
이러한 LED는 종래의 광원에 비해 소형이고, 수명이 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 들뿐만 아니라, 고속응답인 장점으로, 자동차 계기류의 표시소자나 광통신용 광원 등 각종 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치 및 계산기의 카드 판독기 등에 사용되고 있다.These LEDs are smaller than conventional light sources, have a long lifespan, and because they directly convert electric energy into light energy, are not only low power, but also high-speed response. It is used for display lamps of equipment, numeric display devices and card readers of calculators.
한편, 본 발명에 따른 슬림형 LED는 통상적으로 사용되는 LED(이를테면, SMD LED)를 다중 배열한 것으로, 종래의 백라이트 전용 LED에 비해 가격이 훨씬 저렴하고 소형이며, 필요에 따라서는 그 크기를 축소하여 사용할 수 있는 특징이 있다. On the other hand, the slim LED according to the present invention is a multi-arranged array of commonly used LEDs (such as SMD LED), the price is much cheaper and smaller than the conventional backlight dedicated LED, and if necessary to reduce the size There are features that can be used.
도 3a는 본 발명에 따른 슬림형 LED의 3단 배열 구조를 보인 실시예이고, 도 3b는 본 발명에 따른 슬림형 LED의 4단 배열 구조를 보인 실시예, 도 4a는 본 발명에 따른 슬림형 LED를 이용한 백라이트의 일부 평면도, 도 4b는 본 발명에 다른 슬림형 LED를 이용한 백라이트의 일부 측면도이다. Figure 3a is an embodiment showing a three-stage array structure of the slim LED according to the present invention, Figure 3b is an embodiment showing a four-stage arrangement structure of the slim LED according to the present invention, Figure 4a using a slim LED according to the present invention A partial plan view of the backlight, FIG. 4B is a partial side view of the backlight using a slim LED according to the present invention.
먼저 도 3a를 참조하면, 도시된 바와 같이 구성되는 3단 배열 구조는 본 발명에 따른 슬림형 LED의 기본형으로, R,G,B 색을 각각 발광하는 R,G,B LED셀을 복수개 구비하여 동종류는 일렬로 수평배열한 후, 수평배열된 동종류의 셀군(이하에서는, 동종류끼리 수직 또는 수평으로 배열된 셀들을 '군'이라 칭함) 각각을 R-G-B 순으로 수직방향으로 배열한 구조이다. 이를 도 4a에 도시된 바와 같이 평면 위에서 살펴보면 LED R셀이 일렬로 배열된 구조로 보일 것이고, 도 4b에 도시된 바와 같이 측면에서 살펴보면 수직방향으로 R셀-G셀-B셀 순으로 반복하여 배열된 3단 슬림형 구조로 보일 것이다. First, referring to FIG. 3A, the three-stage arrangement structure configured as shown is a basic type of the slim LED according to the present invention, and includes a plurality of R, G, and B LED cells that emit R, G, and B colors, respectively. The type is a structure in which each cell group of the same kind (hereinafter, the cells arranged vertically or horizontally, called the group) in the horizontally arranged same type cell group after being horizontally arranged in a row is arranged in the vertical direction in RGB order. As shown in FIG. 4A, when viewed from above the plane, the LED R cells will be arranged in a row. As shown in FIG. 4B, the LED R cells will be arranged in a row in the order of R cells-G cells-B cells in the vertical direction. It will look like a three-slim slim structure.
한편, 본 발명의 슬림형 LED는 도시된 실시예 2와 같이, 수직방향으로 R셀-G셀-B셀 순의 기본 배열구조에서 라운드로빈(Round-Robin)방식(처음의 것이 맨뒤로 가서 배열되는 구조)으로 순차적으로 배열되는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 평면 위에서 살펴보면 R셀-G셀-B셀 순으로 배열된 구조이고, 측면에서 살펴보면 수직방향으로 R셀-G셀-B셀, G셀-B셀-R셀, B셀-R셀-G셀 순으로 반복하여 다중 배열된 3단 슬림형 구조로, 이러한 LED의 배열 구조는 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형할 수 있다. On the other hand, the slim LED of the present invention is a round-robin (Round-Robin) method (the first one is arranged to the rear in the basic arrangement structure in the order of R cell-G cell-B cell in the vertical direction, as shown in Embodiment 2 shown) Structure) can be formed into a structure that is sequentially arranged. That is, when viewed from the top, the structure is arranged in the order of Rcell-Gcell-Bcell, and when viewed from the side, Rcell-Gcell-Bcell, Gcell-Bcell-Rcell, and Bcell-Rcell- in the vertical direction. The three-stage slim structure repeatedly arranged in a multi-G cell order, such an LED array structure can be variously modified within the scope of the technical idea of the present invention.
다음으로 도 3b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림형 어레이 LED는 R,G,B셀 중 휘도가 떨어지는 셀을 상측 또는 하측에 부가하여 배열하는 구조이다. 다색 화상을 구현하기 위한 즉, 백색 광원으로 만들기 위한 가법혼색에서는 광원색(R,G,B셀의 3원색)의 세기가 같을수록, 광원색을 많이 혼색하면 할수록 더욱 밝은 백색 광원이 형성되기 때문에, 본 발명은 휘도가 낮은 셀을 더 부가하여 배열한 슬림형 LED를 제시함으로써 해상도가 좋은 다색 화상을 구현하고 있다. Next, referring to FIG. 3B, the slim array LED according to another exemplary embodiment of the present invention has a structure in which R, G, and B cells having lower luminance are added to the upper side or the lower side. In the additive mixed color for realizing a multicolor image, that is, to make a white light source, the brighter the light source color (the three primary colors of R, G, and B cells) is the same, and the more the light source color is mixed, the brighter the white light source is formed. The present invention implements a multicolor image having high resolution by presenting a slim type LED in which an additional low-brightness cell is arranged.
여기서 휘도가 낮은 셀을 R이라 가정하면, 실시예 3은 전술한 3단 기본배열(즉, 수직방향 R-G-B셀 순으로 수평배열된 슬림형 3단 배열;도 3a의 실시예1) 구조에서 일렬로 배열된 R셀군을 상측에 더 부가하여 배열된 구조이고, 실시예 4는 전술한 3단 기본배열(도 3a의 실시예1) 구조에서 일렬로 배열된 R셀군을 하측에 더 부가하여 배열된 구조이며, 실시예 5은 전술한 라운드로빈(Round-Robin)방식의 3단 배열(도 3a의 실시예2) 구조에서 일렬로 배열된 R셀군을 상측에 더 부가하여 배열된 구조이다. 또한, 실시예 6는 전술한 라운드로빈(Round-Robin)방식의 3단 배열(도 3a의 실시예2) 구조에서 일렬로 배열된 R셀군을 하측에 더 부가하여 배열된 구조로, 이러한 슬림형 어레이 LED를 도 4b에 도시된 바와 같이 측면에서 살펴보면, 전술한 3단 배열에서 상측 또는 하측에 R셀을 더 부가하여 배열된 4단 슬림형 구조이다. Herein, assuming that cells having low luminance are R, Embodiment 3 is arranged in a row in the above-described three-stage basic array (that is, a slim three-stage array horizontally arranged in the order of vertical RGB cells; Embodiment 1 of FIG. 3A). The R cell group is arranged to further add to the upper side, Example 4 is a structure arranged by further adding the R cell group arranged in a row in the structure of the above-described three-stage basic array (Example 1 of Figure 3a) The fifth embodiment is a structure in which the R cell group arranged in a row is further added to the upper side in the three-stage arrangement (Example 2 of FIG. 3A) of the round-robin method described above. In addition, the sixth embodiment is a structure in which the R cell group arranged in a row is further added to the lower side in the three-stage arrangement (Example 2 of FIG. 3A) of the round-robin method described above. Looking at the LED from the side as shown in Figure 4b, in the above-described three-stage arrangement is a four-slim slim structure arranged by further adding an R cell to the upper or lower side.
이와 같이, 단순히 일렬로 배열되는 구조가 아닌 상하좌우측으로 다중 배열되는 더욱이, 휘도가 낮은 셀을 더 부가하여 배열되는 슬림형 LED(410)는 전술한 바와 같이 LED가 소형이기 때문에 다중 배열을 형성하여도 그 크기가 종래의 전용 LED(도2의 210)보다 크지 않으며, 필요에 따라서는 LED의 크기를 축소할 수 있는 특징이 있다. 또한, R,G,B색을 각각 발광하는 소형의 LED를 광원으로 사용함으로써 도광판(430) 내 믹서영역을 줄일 수 있다. As described above, the slim LEDs 410 arranged by adding cells with low brightness, which are multi-arranged up, down, left, and right, not simply arranged in a single line, may form multiple arrays because the LEDs are small as described above. The size is not larger than the conventional dedicated LED (210 in Figure 2), there is a feature that can reduce the size of the LED, if necessary. In addition, by using a small LED that emits R, G, and B colors as a light source, the mixer area in the light guide plate 430 may be reduced.
더욱 상세히 설명하면, 각각의 색광을 발산하는 LED를 이용한 백라이트는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, RGB색을 각각 발산하는 LED(210) 광원을 소정의 발산거리에서 서로 혼색하여 바람직하게는 백색이 되도록 혼색하여 액정표시패널(270)에 전달하는 과정이 필요하다. 따라서, 빛을 집광하여 출사하는 도광판(230)내에 LED(210)의 색광이 입사되기 이전에 LED(210)의 색광을 혼색하여 백색광원으로 형성하는 믹서영역(A)이 필요하다. 그러나, 본 발명에 따른 소형의 슬림형 LED(410)는 작은 크기에 의해, 응답시간에 해당되는 지연시간을 짧게 설정함에 의해, 혼색 과정이 작은 영역에서도 이루어질 수 있도록 하여, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 믹서영역(A)을 없애거나 줄일 수 있는 특징이 있다.In more detail, the backlight using the LEDs emitting the respective color light is preferably mixed with each other at a predetermined divergence distance from the LED 210 light sources emitting the RGB colors, respectively, as shown in FIGS. 2A and 2B. It is necessary to process the color mixture to be white and transfer it to the liquid crystal display panel 270. Therefore, before the color light of the LED 210 is incident on the light guide plate 230 which collects and emits the light, a mixer region A for mixing the color light of the LED 210 to form a white light source is required. However, the compact slim LED 410 according to the present invention has a small size, and by setting a short delay time corresponding to the response time, so that the mixing process can be performed even in a small region, as shown in FIGS. 4A and 4B. As described above, there is a characteristic that the mixer region A can be eliminated or reduced.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있으며, 전술한 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents, and the above-described embodiments may be appropriately modified to apply the same.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 다중 배열된 슬림형 LED를 백라이트 광원으로 이용함으로써 백라이트의 부피가 개선된 효과가 있고, 전용 LED에 비해 가격이 저렴한 효과가 있다. 게다가 발열이 적은 백라이트를 구현하여 광효율이 높을 뿐만 아니라 저소비전력으로 컬러 화상을 구현할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the volume of the backlight is improved by using the multi-arranged slim LED as the backlight light source, and the cost is lower than that of the dedicated LED. In addition, by implementing a backlight that generates less heat, not only the light efficiency is high but also the color power can be realized with low power consumption.
또한, 휘도가 낮은 색광을 더 부가하여 배열함으로써 고휘도의 백라이트를 구현할 수 있으며, 더욱이 색광을 혼색하는 영역 즉, 시간을 줄임으로써 빛이 출사되는데 걸리는 시간을 줄이고 응답시간을 빠르게 하여 화면 상에 아른거림을 느끼지 않도록 하는 효과가 있다. In addition, by adding and arranging color light with low luminance, high brightness backlight can be realized. Furthermore, by reducing the color mixing area, that is, time, it takes less time for light to be emitted and the response time is slower. It is effective to avoid feeling.
도 1은 일반적인 백라이트의 구조를 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view schematically showing a structure of a general backlight;
도 2a 및 도 2b는 일반적인 백라이트의 구조에서 종래의 전용 LED의 배열 구조를 보인 실시예들,2A and 2B illustrate embodiments of an arrangement of a conventional dedicated LED in the structure of a general backlight;
도 3a는 본 발명에 따른 슬림형 LED의 3단 배열 구조를 보인 실시예,Figure 3a is an embodiment showing a three-stage arrangement structure of the slim LED according to the present invention,
도 3b는 본 발명에 따른 슬림형 LED의 4단 배열 구조를 보인 실시예,Figure 3b is an embodiment showing a four-stage array structure of the slim LED according to the present invention,
도 4a는 본 발명에 따른 슬림형 LED를 이용한 백라이트의 일부 평면도,4a is a partial plan view of a backlight using a slim LED according to the present invention;
도 4b는 본 발명에 따른 슬림형 LED를 이용한 백라이트의 일부 측면도.4B is a partial side view of a backlight using a slim LED according to the present invention.
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