KR100924027B1 - Back light system of Light Emitting Diode - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엘이디 백라이트 시스템에 관한 것으로, PCB기판상에 형성된 제 1 광 가이드; 상기 제 1 광 가이드의 양 측면에 배열된 발광 다이오드; 상기 PCB기판과 상기 제 1 광 가이드 사이에 개재된 제 1반사시트; 상기 제 1 광 가이드보다 긴 길이로 하여 상기 제 1 광 가이드상에 배치된 제 2 광 가이드; 상기 제 1 및 제 2 광 가이드 사이에 개재된 제 2반사시트; 광 적출기를 매개로 하여 상기 제 2 광 가이드와 동일한 길이로 상기 제 2 광 가이드상에 배치된 도광판; 상기 광 적출기 및 상기 제 2 광 가이드 사이에 개재된 제 3반사시트; 상기 어느 한 발광다이오드를 감싸되 상기 제 2반사시트와 접촉된 제 1반사체; 상기 다른 발광다이오드를 감싸되 상기 제 3반사시트와 접촉된 제 2반사체; 및 상기 제 2반사시트와 상기 도광판의 측면을 감싸는 제 3반사체를 구비하여, RGB의 혼색이 잘 될 수 있도록 도광판의 길이를 한정된 공간내에서 최대한 길게 함으로써 원하는 화이트(white)를 제대로 표현할 수 있는 것이다.The present invention relates to an LED backlight system, comprising: a first light guide formed on a PCB substrate; Light emitting diodes arranged on both sides of the first light guide; A first reflection sheet interposed between the PCB substrate and the first light guide; A second light guide disposed on the first light guide with a length longer than that of the first light guide; A second reflection sheet interposed between the first and second light guides; A light guide plate disposed on the second light guide with the same length as the second light guide via a light extractor; A third reflection sheet interposed between the light extractor and the second light guide; A first reflector surrounding the light emitting diode and in contact with the second reflecting sheet; A second reflector surrounding the other light emitting diode and in contact with the third reflecting sheet; And a third reflector surrounding the side surface of the second reflecting sheet and the light guide plate, so that the desired white can be properly expressed by lengthening the length of the light guide plate as much as possible in a limited space so that RGB mixing can be performed well. .
Description
도 1은 종래의 LCD 백라이트 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a conventional LCD backlight system.
도 2는 종래의 LED 백라이트 시스템의 구성도.2 is a block diagram of a conventional LED backlight system.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 백라이트 시스템의 구성도.3 is a block diagram of an LED backlight system according to an embodiment of the present invention.
[도면부호의 설명][Description of Drawing Reference]
40 : 발열판 42 : PCB기판40: heating plate 42: PCB substrate
44, 46 : 발광다이오드 48 : 제 1반사시트44, 46: light emitting diode 48: first reflective sheet
50 : 제 1 광 가이드 52 : 제 2반사시트50: first optical guide 52: second reflective sheet
54 : 제 2 광 가이드 56 : 제 3반사시트54: Second Optical Guide 56: Third Reflective Sheet
58 : 광 적출기 60 : 도광판58: light extractor 60: light guide plate
62 : 제 1반사체 64 : 제 2반사체62: first reflector 64: second reflector
66 : 제 3반사체66: third reflector
본 발명은 엘이디 백라이트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RGB혼색에 대한 균일성(uniformity)을 향상시킬 수 있는 엘이디 백라이트 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an LED backlight system, and more particularly, to an LED backlight system capable of improving uniformity for RGB mixed color.
일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT 자체의 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 대응에 적극적으로 대응할 수 없었다.CRT (Cathode Ray Tube), one of the widely used display devices, is mainly used for monitors such as TVs, measuring devices, information terminal devices, etc., but due to the weight and size of the CRT itself, the miniaturization and weight reduction of electronic products Could not actively respond to the response.
이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화 및 저소비전력의 장점을 갖고 있는 액정표시장치(Liquid Crystal Display)가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 30인치 이상의 옥외용 대형 모니터 및 벽걸이 TV로도 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.To replace such CRTs, liquid crystal displays have been actively developed, which have the advantages of small size, light weight, and low power consumption, and recently, the laptop type has been developed enough to perform a role as a flat panel display. In addition to computer monitors, desktop-type monitors, outdoor monitors of 30 inches or larger, and wall-mounted TVs are used, and the demand for liquid crystal displays is continuously increasing.
이와 같은 액정표시장치는 두 개의 유리판 사이에 액정을 주입해 상하 유리판에 설치된 전극에 전원을 인가하여 각 화소에서 액정분자배열이 변화, 영상을 표시하는 장치로서 크게 패널부, 구동부, 백라이트부로 구성된다.Such a liquid crystal display device injects liquid crystal between two glass plates and applies power to electrodes provided on the upper and lower glass plates to change the arrangement of liquid crystal molecules in each pixel and to display an image. .
CRT, PDP, FED와는 달리 액정표시장치에 의한 표시는 그 자체가 비발광성이기 때문에 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다. 이러한 단점을 보완하여 어두운 곳에서의 사용이 가능하게 할 목적으로 정보표시면에 균일하게 면조사하는 장치가 백라이트(backlight)이다.Unlike CRT, PDP, and FED, the display by the liquid crystal display itself is non-luminous and thus cannot be used in the absence of light. In order to compensate for these disadvantages and to enable use in a dark place, a backlight is a device for uniformly irradiating the information display surface.
백라이트는 램프의 위치에 따라 램프가 액정표시장치 배면에서 바로 전면을 향하여 빛을 발하는 직하형, 램프가 도광판(Light guide plate)의 옆에 위치하여 빛이 도광판을 거치면서 전면을 향하도록 하는 사이드형, 그리고 사이드형의 일부지만 도광판이 경사가 진 쐐기형(Wedge type)으로 분류할 수 있다. The backlight is a direct type in which the lamp emits light directly toward the front from the back of the liquid crystal display, depending on the position of the lamp. And part of the side type, but the light guide plate can be classified into the wedge type (beveled).
이하, 도면을 참조하여 백라이트의 구성 요소 및 동작원리를 설명한다.Hereinafter, the components and the operation principle of the backlight will be described with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 액정표시장치(LCD)의 사이드형 백라이트 시스템(Backlight system)의 일 예이다. 액정표시장치의 사이드형 백라이트 시스템은, 광원인 램프(10); 그 램프(10)와 소정거리 이격되면서 그 램프(10)의 외곽을 감싸는 반사체(12); 그 램프(10)가 측면에 위치한 광 가이드(light guide)(14); 광을 LCD패널(도시 생략)쪽으로 내보낼 수 있도록 하는 광 적출기(16); 및 그 램프(10)를 점등시키도록 직류 전압을 공급받아 교류 전압으로 변환시키고 변환된 교류 전압을 수백볼트로 승압시켜 그 램프(10)를 동작시키는 인버터(18)로 구성된다.1 is an example of a side type backlight system of a general liquid crystal display (LCD). The side type backlight system of the liquid crystal display device includes a
이와 같이 구성된 액정표시장치의 사이드형 백라이트 시스템에 따르면, 램프(10)에서 빛이 발산되면 반사체(12)에 의해 반사되어 광 가이드(14)으로 들어가게 된다. 광 가이드(14)에 들어간 빛은 광 적출기(16)에 의해 LCD패널(도시 생략)쪽으로 내보내지게 된다.According to the side type backlight system of the liquid crystal display device configured as described above, when light is emitted from the
백라이트 시스템에서 일차적으로 중요한 부품이 바로 램프이다. 램프는 그 종류에 따라 EL(Electroluminescent), 발광다이오드(Light Emitting Diodes. LED), 냉음극관(Cold Cathode Fluorescence Lamp. CCFL) 등으로 나누어진다.The primary component of the backlight system is the lamp. Lamps are classified into EL (Electroluminescent), Light Emitting Diodes (LEDs), and Cold Cathode Fluorescence Lamps (CCFLs).
최근에는 발광다이오드가 액정표시장치의 백라이트로 각광을 받고 있는데, 발광다이오드는 EL, 냉음극관보다 긴 수명을 갖고 있을 뿐만 아니라 박형, 저소비전력, 넓은 컬러 범위(Color Gamut), 빠른 턴 온/오프 등에서 장점을 가지고 있다. 또한, 발광다이오드는 5V DC에서 작동하기 때문에 별도의 인버터를 필요로 하지 않는다. In recent years, the light emitting diode has been spotlighted as a backlight of the liquid crystal display device, and the light emitting diode has a longer lifespan than the EL and cold cathode tube, and also has a thin, low power consumption, a wide color gamut, and fast turn on / off. It has advantages In addition, the LEDs operate at 5V DC and do not require a separate inverter.
도 2는 종래의 LED 백라이트 시스템의 구성도이다. LED 백라이트 시스템은, 광 적출기(22)가 일측면에 접촉되고 양 끝단부중 어느 한 끝단부에 발광다이오드(28)가 위치한 제 1 광 가이드(20); 광 적출기(26)가 일측면에 접촉되고 양 끝단부중 어느 한 끝단부에 발광다이오드(30)가 위치한 제 2 광 가이드(24); 및 그 발광다이오드(28, 30)를 구동시키는 드라이버(32)를 구비하되, 그 광 적출기(22, 26)의 접촉위치는 상호 반대되고, 그 발광다이오드(28, 30)의 위치 역시 상호 반대된다.2 is a block diagram of a conventional LED backlight system. The LED backlight system includes: a
이와 같은 종래의 LED 백라이트 시스템에서는 발광다이오드(28, 30)의 직진성이 너무 좋아서 RGB혼색이 잘 되지 않는다. 그래서 원하는 화이트(white)를 만들 수 없게 된다.In such a conventional LED backlight system, the linearity of the
이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, RGB혼색을 충분히 잘 할 수 있도록 한 엘이디 백라이트 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an LED backlight system capable of sufficiently mixing RGB colors, to solve the problems of the prior art.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 엘이디 백라이트 시스템은, PCB기판상에 형성된 제 1 광 가이드; 상기 제 1 광 가이드의 양 측면에 배열된 발광 다이오드; 상기 PCB기판과 상기 제 1 광 가이드 사이에 개재된 제 1반사시 트; 상기 제 1 광 가이드보다 긴 길이로 하여 상기 제 1 광 가이드상에 배치된 제 2 광 가이드; 상기 제 1 및 제 2 광 가이드 사이에 개재된 제 2반사시트; 광 적출기를 매개로 하여 상기 제 2 광 가이드와 동일한 길이로 상기 제 2 광 가이드상에 배치된 도광판; 상기 광 적출기 및 상기 제 2 광 가이드 사이에 개재된 제 3반사시트; 상기 어느 한 발광다이오드를 감싸되 상기 제 2반사시트와 접촉된 제 1반사체; 상기 다른 발광다이오드를 감싸되 상기 제 3반사시트와 접촉된 제 2반사체; 및 상기 제 2반사시트와 상기 도광판의 측면을 감싸는 제 3반사체를 구비하는 것을 특징으로 한다.LED backlight system according to the present invention to achieve the above object, the first light guide formed on the PCB substrate; Light emitting diodes arranged on both sides of the first light guide; A first reflection sheet interposed between the PCB substrate and the first light guide; A second light guide disposed on the first light guide with a length longer than that of the first light guide; A second reflection sheet interposed between the first and second light guides; A light guide plate disposed on the second light guide with the same length as the second light guide via a light extractor; A third reflection sheet interposed between the light extractor and the second light guide; A first reflector surrounding the light emitting diode and in contact with the second reflecting sheet; A second reflector surrounding the other light emitting diode and in contact with the third reflecting sheet; And a third reflector surrounding side surfaces of the second reflecting sheet and the light guide plate.
(실시예)(Example)
이하, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 백라이트 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an LED backlight system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 백라이트 시스템의 구성도이다.3 is a block diagram of an LED backlight system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 엘이디 백라이트 시스템은, PCB기판(42)상에 형성된 소정 길이의 제 1 광 가이드(50); 상기 제 1 광 가이드(50)의 양 측면에 배열된 발광 다이오드(44, 46); 상기 PCB기판(42)과 상기 제 1 광 가이드(50) 사이에 개재된 제 1반사시트(48); 상기 제 1 광 가이드(50)보다 긴 길이로 하여 상기 제 1 광 가이드(50)상에 배치된 제 2 광 가이드(54); 상기 제 1 및 제 2 광 가이드(50, 54) 사이에 개재된 제 2반사시트(52); 광 적출기(light extractor)(58)를 매개로 하여 상기 제 2 광 가이드(54)와 동일한 길이로 상기 제 2 광 가이드(54)상에 배치된 도광판(60); 상기 광 적출기(58) 및 상기 제 2 광 가이드(54) 사이에 개재된 제 3반 사시트(56); 상기 어느 한 발광다이오드(44)를 감싸되 상기 제 2반사시트(52)와 접촉된 제 1반사체(62); 상기 다른 발광다이오드(46)를 감싸되 상기 제 3반사시트(56)와 접촉된 제 2반사체(64); 및 상기 제 2반사시트(52)와 상기 도광판(60)의 측면을 감싸는 제 3반사체(66)를 구비한다.LED backlight system of the present invention, the
그리고, 본 발명에서 상기 제 1 광 가이드(50)의 두께는 상기 제 2 광 가이드(54)의 두께보다 크거나 같고, 상기 제 2 광 가이드(54)의 두께는 상기 도광판(60)의 두께보다 크거나 같은 것으로 한다.In the present invention, the thickness of the
반대로, 상기 제 1 광 가이드(50)의 두께는 상기 제 2 광 가이드(54)의 두께보다 작고 상기 제 2 광 가이드(54)의 두께는 상기 도광판(60)의 두께보다 작은 것으로 하여도 된다.On the contrary, the thickness of the
또한, 상기 발광다이오드(44, 46)의 배면에는 그 발광다이오드(44, 46)에서 나오는 발열을 해결하기 위해 발열판(heat sink)(40)이 설치된다.In addition, a
본 발명의 경우, 2중의 광 가이드 및 도광판으로 된 3중 구조로 함에 따라 그 도광판 전체의 두께가 종래의 한 개인 도광판의 두께보다 두꺼워지지만, 상기 광 가이드(50, 54) 및 도광판(60)의 두께의 상술한 바와 같이 조절함으로써 백라이트 시스템의 두께를 최소화할 수 있다.In the case of the present invention, the thickness of the entire light guide plate becomes thicker than that of a conventional single light guide plate according to the triple structure of the double light guide and the light guide plate, but the
본 발명의 하나의 도광판의 두께는 종래의 하나의 도광판의 두께보다 작으며, 도광판 두께 감소에 따른 광효율은 발광다이오드를 2개 배치함으로써 해결한다.The thickness of one light guide plate of the present invention is smaller than that of a conventional light guide plate, and the light efficiency according to the decrease in thickness of the light guide plate is solved by disposing two light emitting diodes.
이어, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 백라이트 시스템의 동작에 대하여 설 명하면 다음과 같다.Next, the operation of the LED backlight system according to an embodiment of the present invention will be described.
발광다이오드(44, 46)에서 광이 발산되면 그 발광다이오드(44)에서의 광은 제 1 광 가이드(50)를 통과하여 제 2반사체(64)에서 반사되어 제 2 광 가이드(54)를 통과한 후에 제 3반사체(66)에서 반사되어 도광판(60)을 통해 외부로 배출된다. 그리고, 그 발광다이오드(46)에서의 광은 제 2반사체(64)에서 반사되어 제 2 광 가이드(54)를 통과한 후에 제 3반사체(66)에서 반사되어 도광판(60)을 통해 외부로 배출된다. When light is emitted from the
상기 제 1 및 제 2발광다이오드(44, 46)에서의 광이 도광판(60)까지 전달되는 동안에 제 1 내지 제 3반사시트(48, 52, 56)는 제 1 및 제 2 광 가이드(50, 54) 및 도광판(60)의 배면으로 빠져나가는 광을 도광판 방향으로 반사시키는 역할을 한다.While the light from the first and second
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엘이디 백라이트 시스템에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the LED backlight system according to the present invention has the following effects.
본 발명에 따른 엘이디 백라이트 시스템은, RGB의 혼색이 잘 될 수 있도록 도광판의 길이를 한정된 공간내에서 최대한 길게 함으로써 원하는 화이트(white)를 제대로 표현할 수 있게 된다.In the LED backlight system according to the present invention, the desired white can be properly expressed by lengthening the length of the light guide plate as much as possible in a limited space so that RGB mixing can be performed well.
그리고, 3중 구조에서 오는 광손실을 보상하기 위해 2열의 LED를 사용하고, 이중의 광 가이드(Mixing light guide)와 도광판 각각에 반사시트를 부착하여 광손실을 최소화함에 따라 효율 저하없이 원하는 화이트(white)를 충분히 표현할 수 있 게 된다.In addition, two rows of LEDs are used to compensate for the light loss from the triple structure, and a reflective sheet is attached to each of the dual light guide and the light guide plate to minimize the light loss, thereby reducing the desired white color. White can be expressed sufficiently.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the invention claimed in the claims. will be.
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