KR101054385B1 - Light guide plate and backlight unit having same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 판상의 도광부와, 상기 도광부의 상부에 제 1 방향으로 연장되도록 형성되는 복수 개의 광학패턴, 및 상기 도광부의 하부에 상기 제 1 방향과 실질적으로 수직한 제 2 방향으로 연장되도록 형성되는 복수 개의 반사패턴을 포함하는 도광판 및 이를 구비하는 백라이트 유닛을 개시한다.The present invention is a plate-shaped light guide portion, a plurality of optical patterns formed to extend in a first direction on the light guide portion, and a lower portion of the light guide portion is formed to extend in a second direction substantially perpendicular to the first direction A light guide plate including a plurality of reflective patterns and a backlight unit having the same are disclosed.

로컬 디밍, 광학패턴, 반사패턴, 도광판, 측면형, 백라이트 Local Dimming, Optical Pattern, Reflective Pattern, Light Guide Plate, Side Type, Backlight

Description

도광판 및 이를 구비하는 백라이트 유닛 {LIGHT GUIDING PLATE AND BACKLIGHT UNIT WITH THE SAME} LIGHT GUIDING PLATE AND BACKLIGHT UNIT WITH THE SAME}

본 발명은 백라이트 유닛용 도광판에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 상측에 광학패턴이 형성되어 로컬 디밍(Local Dimming)이 가능한 도광판과 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a light guide plate for a backlight unit, and more particularly, to a light guide plate capable of local dimming by forming an optical pattern on an upper side thereof and a backlight unit using the same.

TV 시장에 있어 화두가 되고 있는 LED TV는 기존 LCD TV의 광원이 CCFL에서 LED로 바뀌면서 지어진 명칭이다. LED TV의 광원인 백라이트 유닛(BLU)은 LED를 실장하는 방법에 따라 Edge형과 직하형으로 구분된다.LED TV, which has become a hot topic in the TV market, is named after the light source of the existing LCD TV is changed from CCFL to LED. The backlight unit (BLU), which is the light source of the LED TV, is classified into an edge type and a direct type according to the method of mounting the LED.

직하형이 Edge형에 비해 원리적으로 가지는 화질상의 장점은, 로컬 디밍(Local Dimming)과 백라이트 스캐닝(Backlight Scanning)을 할 수 있다는 점이다. 로컬 디밍(Local Dimming)은 영상의 한 장면(주로 어두운 장면)에서의 명암대비를 높여 주기 위해 어두운 영역의 밝기를 낮추거나 아예 꺼 버리는 기술이다. In principle, the direct type has an image quality advantage over the Edge type, and it can perform local dimming and backlight scanning. Local Dimming is a technique that reduces or turns off the brightness of dark areas to increase the contrast in a scene (usually dark scenes) of an image.

백라이트 스캐닝(Backlight Scanning)은 모션을 개선하기 위함으로서, 블록 별로 위치한 LED를 순차적으로 점등 또는 소등을 함으로써, 잔상을 없애 주는 기술이다. In order to improve motion, backlight scanning is a technique of eliminating afterimages by sequentially turning on or off LEDs located in each block.

이러한 화질개선에 주요한 2가지 기능은 직하형에서만 구현이 가능하다. 하지만 직하형의 단점으로는 블록 단위로 컨트롤하기 때문에 LED 소자 하나가 불량이 발생하더라도 해당 블록 전체를 다 교체해야 하는 문제점이 있다.The two main functions to improve the picture quality can be implemented only in the direct type. However, the downside of the direct type is that it controls in units of blocks, so even if one LED element is defective, the entire block must be replaced.

반면 Edge형은 직하형에서 가능한 로컬 디밍(Local Dimming)과 백라이트 스캐닝(Backlight Scanning)의 구현은 불가능하나, LED가 측면에 위치하여, 직하형에 비해 훨씬 얇게 만들 수 있으며, 이를 통해 소비전력과 원가를 절감할 수 있다. 또한 슬림화해 가는 과정에서 부품의 SoC(System on Chip)화 등을 통해 더욱 높은 원가 절감이 가능하다.On the other hand, the Edge type cannot implement Local Dimming and Backlight Scanning that can be done in the direct type, but the LED is located on the side, making it much thinner than the direct type, which consumes power and costs. Can reduce the cost. In the process of slimming, higher cost reductions are possible through system-on-chip (SoC) of components.

최근 박형의 LED TV에 관심이 높아지면서 Edge형 백라이트 장치가 선호되고 있으나 Edge형 백라이트는 도광판의 측면에 위치한 복수 개의 LED 중 일부만을 점등하여도 점등된 LED에서 도광판으로 입사된 광이 도광판 전체로 광확산되어 소등된 LED에 대응되는 영역과 점등된 LED에 대응되는 영역이 구분되지 않는 문제가 있다.Recently, edge type backlight devices are preferred due to increasing interest in thin LED TVs. However, edge type backlights have light incident to the light guide plate from the lighted LED even when only a part of a plurality of LEDs located on the side of the light guide plate is turned on. There is a problem in that a region corresponding to a diffused and unlit LED is not distinguished from a region corresponding to a lit LED.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로 상측에 광학패턴을 형성하여 선택적으로 도광판에 입사된 광의 확산이 억제되어 로컬 디밍(Local Dimming)이 가능한 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems to form a light pattern on the upper side of the light guide plate by selectively suppressing the diffusion of light incident on the light guide plate to provide a light guide plate capable of local dimming (Local Dimming) and a backlight unit including the same For the purpose of

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 도광판은 판상의 도광부와, 상기 도광부의 상부에 제 1 방향으로 연장되도록 형성되는 복수 개의 광학패턴 및 상기 도광부의 하부에 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 연장되도록 형성되는 복수 개의 반사패턴을 포함한다.In order to achieve the above object, the light guide plate of the present invention includes a plate-shaped light guide portion, a plurality of optical patterns formed to extend in a first direction on an upper portion of the light guide portion, and a lower portion of the light guide portion perpendicular to the first direction. It includes a plurality of reflective patterns formed to extend in two directions.

이때 상기 반사패턴은 V홈이 상기 제 2 방향으로 연속적 또는 불연속적으로 형성될 수 있다.In this case, the reflective pattern may have a V groove continuously or discontinuously formed in the second direction.

그리고 상기 도광부 하부에는 제 1 방향으로 구획홈이 형성되어 광 진행구간이 형성될 수 있다.In addition, a partition groove may be formed in the lower portion of the light guide part in a first direction to form a light traveling section.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 판상의 도광부와, 상기 도광부의 상부에 제 1 방향으로 연장되도록 형성되는 복수 개의 광학패턴과, 상기 도광부의 하부에 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 연장되도록 형성되는 복수개의 반사패턴을 포함하는 도광판 및 상기 제 2 방향인 도광부의 어느 한 측면을 입사면으로 하여 상기 입사면에 대향하여 배치되는 복수 개의 발광소자를 포함한다.In addition, the backlight unit according to the embodiment of the present invention includes a plate-shaped light guide portion, a plurality of optical patterns formed to extend in a first direction on the light guide portion, and a second perpendicular to the first direction below the light guide portion. A light guide plate including a plurality of reflective patterns formed to extend in a direction, and a plurality of light emitting elements disposed opposite to the incident surface by using either side of the light guide portion in the second direction as an incident surface.

상기와 같은 구성에 의하여 저 소비전력을 갖는 측면형 백라이트 유닛에 의하여 박막화가 가능하면서도 로컬 디밍(Local Dimming)이 가능해지는 효과가 있다.According to the above configuration, the thin film can be thinned by the side type backlight unit having low power consumption, and local dimming can be performed.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다. In addition, it is to be understood that the accompanying drawings in this application are shown enlarged or reduced for convenience of description.

이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the drawings. Like reference numerals designate like elements throughout, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도이고, 도 2는 발광소자가 도광판 양측면에 위치한 백라이트 유닛의 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a backlight unit according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a backlight unit in which light emitting devices are disposed on both side surfaces of the light guide plate.

본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 크게 발광소자(110)와 상기 발광소자(110)의 측면에 위치하는 도광판(200)을 포함하여 구성된다.The backlight unit according to the exemplary embodiment of the present invention includes a light emitting device 110 and a light guide plate 200 positioned on a side surface of the light emitting device 110.

상기 발광소자(110)는 LED 또는 OLED 등이 사용될 수 있고, 도광판(200)의 일측면 또는 양측면을 따라 배치되며, 발광소자로(110)부터 출사된 광은 도광판(200) 내부로 입사된다. The light emitting device 110 may be an LED or an OLED, and is disposed along one side or both sides of the light guide plate 200, and the light emitted from the light emitting device 110 is incident into the light guide plate 200.

이때, 각각의 발광소자(110)는 적절한 스위칭 회로(미도시) 등에 의해 개별적으로 또는 그룹별(LED 어레이)로 점등/소등되거나 광도 조정 등이 될 수 있다.In this case, each light emitting device 110 may be turned on / off or brightness may be adjusted individually or in groups (LED array) by an appropriate switching circuit (not shown).

또한, 상기 도광판(200)이 직사각형의 판상으로 형성되는 경우에는 발광소자(110)는 도광판(200)의 장측면을 따라서 배치되는 것이 바람직하다.In addition, when the light guide plate 200 is formed in a rectangular plate shape, the light emitting element 110 may be disposed along the long side surface of the light guide plate 200.

즉, 어느 하나의 장측면을 따라 배치되거나, 양쪽의 장측면을 따라 배치되는 것이 바람직하다.That is, it is preferable to arrange | position along one long side surface, or to arrange along both long side surfaces.

이는 발광소자(110)에서 방출된 광은 소정 각도로 퍼지면서 진행을 하므로 발광소자(110)로부터 멀어질수록 광의 세기는 감소하게 되므로 장측면을 따라 발광소자(110)를 배치하여 광이 도광판(200)의 중앙부까지의 도달하는 거리를 짧게 하는 것이 휘도의 균일성 측면에서 바람직하기 때문이다.Since light emitted from the light emitting device 110 propagates at a predetermined angle, the light intensity decreases as it moves away from the light emitting device 110. Therefore, the light emitting device 110 is disposed along the long side, so that the light is disposed on the light guide plate. It is because it is preferable to shorten the reaching distance to the center part of 200) from the uniformity of brightness.

상기 도광판(200)은 상기 광이 입사되는 판상의 도광부(210)와, 상기 도광부(210)의 상부에 형성되는 복수 개의 광학패턴(220)을 포함하고, 상기 도광부(210)의 하부에는 복수 개의 반사패턴(212)이 형성된다.The light guide plate 200 includes a plate-shaped light guide portion 210 through which the light is incident, and a plurality of optical patterns 220 formed on the light guide portion 210, and the lower portion of the light guide portion 210. A plurality of reflective patterns 212 is formed in the.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 복수 개의 광학패턴(220)은 발광소자(110)에서 방출되는 광의 주 진행방향과 실질적으로 평행한 방향으로 연장 형성된다. (이하, 광학패턴의 연장방향을 설명의 편의상 '제 1 방향'이라고 지칭한다.) As shown in FIG. 1, the plurality of optical patterns 220 extend in a direction substantially parallel to a main traveling direction of light emitted from the light emitting device 110. (Hereinafter, the extension direction of the optical pattern is referred to as a 'first direction' for convenience of description.)

이때 상기 광학패턴(220)은 상기 도광부(210)와 일체로 형성될 수도 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 열 경화수지 또는 자외선 경화 수지 등의 재질로 별도로 구성되어 상기 도광부(210)의 상면의 접합될 수도 있다.At this time, the optical pattern 220 may be formed integrally with the light guide portion 210, but is not necessarily limited thereto, and the optical pattern 220 may be formed of a material such as a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin. It may be bonded.

이때, 상기 광학패턴(220)은 단면이 삼각형의 형상을 갖는 프리즘으로 형성 되는 것이 바람직하다.At this time, the optical pattern 220 is preferably formed of a prism having a cross-sectional shape of a triangle.

또한, 상기 광학패턴(220)의 높이가 랜덤하게 형성되어 무아레(Moire) 를 방지하고 휘도의 균일도를 높이도록 구성될 수도 있다.In addition, the height of the optical pattern 220 may be randomly formed to prevent moire and increase the uniformity of luminance.

상기 반사패턴(212)은 도광부(210) 하부에 V홈이 상기 제 1 방향과 거의 수직한 방향으로 연장되어 형성되고, 이때 V홈은 연속적 또는 불연속적으로 형성될 수 있다. (이하 V홈의 연장방향을 설명의 편의상 '제 2 방향'이라고 지칭한다.)The reflective pattern 212 is formed in the lower portion of the light guide portion 210 so that the V groove extends in a direction substantially perpendicular to the first direction, and the V groove may be formed continuously or discontinuously. (Hereinafter, the extension direction of the V-groove is referred to as a 'second direction' for convenience of explanation.)

이때, 연속적이란 V홈이 도광부(210)의 일측면으로부터 일측면과 대향하는 타측면까지 계속적으로 연장되어 형성된 것을 의미하며, 불연속적이란 연속적인 경우와 달리 V홈이 형성된 부분과 V홈이 형성되지 않은 부분이 반복적으로 나타나는 것을 의미한다.In this case, the continuous means that the V-groove is continuously formed from one side of the light guide portion 210 to the other side facing the one side, and the discontinuous means that the portion where the V-groove and the V-groove are formed unlike the continuous case. It means that the part which is not formed appears repeatedly.

또한, 상기 반사패턴(212)은 제 1 방향으로 복수 개가 형성될 수 있다.In addition, a plurality of reflective patterns 212 may be formed in a first direction.

이러한 구성에 의하여 상기 반사패턴(212)은 상기 발광소자(110)에서 출사된 광을 상측으로 굴절 반사시켜 도광부(210)의 하측으로 방출되는 광량을 감소시켜 도광부(210) 상측 방향으로의 휘도를 증가시키는 역할을 한다.By such a configuration, the reflective pattern 212 refracts and reflects the light emitted from the light emitting device 110 upward, thereby reducing the amount of light emitted to the lower side of the light guide portion 210 to the upper direction of the light guide portion 210. It serves to increase the brightness.

또한, 광은 입사면에서 멀어질수록 광량이 감소하게 되므로 도광판(200) 전체에 걸쳐 균일한 휘도를 얻을 수 있도록, 상기 반사패턴(212)은 광이 입사되는 입사면(213)에서 멀어질수록 밀도가 높아지게 형성하는 것이 바람직하다.In addition, since the amount of light decreases as the light moves away from the incident surface, the reflective pattern 212 moves away from the incident surface 213 where the light is incident so that uniform luminance is obtained throughout the light guide plate 200. It is preferable to form so that a density may become high.

예를 들어, 도 1과 같이 도광판(200)의 어느 일측 입사면(213)을 따라서만 발광소자(110)를 배치한 경우에는 발광소자(110)가 배치되지 않은 반대면으로 갈수록 반사패턴(212)의 형성 밀도를 증가시키는 것이 바람직하다. For example, when the light emitting device 110 is disposed only along one side of the light incident plate 213 of the light guide plate 200 as shown in FIG. 1, the reflective pattern 212 toward the opposite surface where the light emitting device 110 is not disposed is arranged. It is desirable to increase the formation density of c).

또한, 도 2와 같이 도광판(200)의 서로 마주보는 양측 입사면(213)(215)을 따라서 발광소자(110)를 배치한 경우에는 도광판(200)의 중앙부(C)로 갈수록 반사패턴의 형성 밀도를 증가시키는 것이 바람직하다. In addition, when the light emitting device 110 is disposed along both incident surfaces 213 and 215 facing each other of the light guide plate 200 as shown in FIG. 2, the reflective pattern is formed toward the center portion C of the light guide plate 200. It is desirable to increase the density.

이때, 반사패턴(212)의 밀도가 증가되는 패턴은 선형적일 수도 있고, 지수함수 형태로 증가될 수도 있다.In this case, the pattern in which the density of the reflective pattern 212 is increased may be linear or may be increased in the form of an exponential function.

나아가, 입사면으로부터 멀어질수록 도광부(210)의 두께를 얇게 하면 광의 밀도가 증가되어 휘도의 균일성 및 휘도 증가에 더욱 유리하게 된다. Further, as the distance from the incident surface decreases, the thinner the light guide portion 210, the greater the density of light, which is more advantageous for the uniformity of luminance and the increase in luminance.

따라서 도 1과 같이 일측 입사면(213)에만 발광소자를 배치한 경우에는 그 반대면으로 갈수록, 도 2와 같이 양측 입사면(213)(215)에 발광소자를 배치한 경우에는 중앙(C)으로 갈수록 도광부(210)의 두께를 얇게 하는 것이 바람직하다.Therefore, when the light emitting device is disposed only on one side incident surface 213 as shown in FIG. 1, the light emitting device is disposed on both side incident surfaces 213 and 215 as shown in FIG. 2. It is preferable to make the thickness of the light guide portion 210 thinner.

이하에서는 발광소자의 분할구동에 따른 로컬 디밍(Local dimming) 과정을 자세히 살펴본다. 분할 구동이란 필요에 따라 발광소자(110)의 일부만을 선택적으로 점등 또는 소등시키거나 광도를 변화시키는 구동 형태를 의미한다. Hereinafter, a detailed description will be given of a local dimming process according to the division driving of the light emitting device. Split driving refers to a driving mode in which only a part of the light emitting device 110 is selectively turned on or off or the brightness is changed as necessary.

발광소자(110)의 구동 여부는 개개의 발광소자(110)별로 컨트롤 될 수 있음은 물론이며, 복수개의 발광소자(110)를 그룹핑함으로써 복수개의 발광소자(110) 그룹을 형성하고, 동일 그룹에 속하는 발광소자(110)에 대해서는 일괄적으로 제어하는 방식으로 구성될 수도 있음은 물론이다. Whether or not the light emitting device 110 is driven can be controlled for each light emitting device 110, and a plurality of light emitting device 110 groups are formed by grouping the plurality of light emitting devices 110, and the light emitting device 110 is formed in the same group. Of course, the light emitting device 110 may be configured in a manner of collective control.

도 1에서는 복수 개의 발광소자(110)가 G1, G2, G3, G4의 그룹으로 형성되고, 각각의 그룹에 복수 개의 광학패턴(220)이 할당된다.In FIG. 1, a plurality of light emitting devices 110 are formed in groups of G1, G2, G3, and G4, and a plurality of optical patterns 220 are assigned to each group.

이때 G1과 G3 그룹의 발광소자(110)에만 스위치를 점등하면 상기 G1과 G3의 발광소자(110)만이 발광하여 이에 대응되는 도광부(210)의 입사면(213a)(213c)에 입사하게 되고, 도광부(210)의 하부 형성된 반사패턴(212)에 의하여 상기 광학패턴(220) 쪽으로 반사된다.At this time, when the switch is turned on only the light emitting elements 110 of the G1 and G3 groups, only the light emitting elements 110 of the G1 and G3 emit light and enter the incident surfaces 213a and 213c of the light guide portion 210 corresponding thereto. The light is reflected toward the optical pattern 220 by the reflective pattern 212 formed below the light guide portion 210.

반면 소등된 G2와 G4에 대응되는 도광부(210)의 입사면(213b)(213d)에는 광이 입사되지 않게 된다.On the other hand, light is not incident on the incident surfaces 213b and 213d of the light guide portion 210 corresponding to the unlit G2 and G4.

로컬 디밍(Local dimming)을 구현하기 위해서는 발광소자(110)가 점등된 영역과 소등된 영역에서의 명암비 차에 의하여 양 영역이 구별될 수 있어야 하는데 이는 도광부(210)의 상부에 형성된 광학패턴(220)에 의해 달성된다.In order to implement local dimming, the two regions can be distinguished by the contrast ratio between the region where the light emitting device 110 is turned on and the region where the light is turned off, which is an optical pattern formed on the light guide portion 210. 220).

상기 광학패턴(220)은 집광 기능 이외에 광이 프리즘(220)의 연장 방향을 따라 진행하도록 광을 가두는 기능을 하며, 그 결과 광이 광학패턴(220)의 좌우로 확산되는 것이 상대적으로 억제된다. The optical pattern 220 confines the light so that the light travels along the extension direction of the prism 220 in addition to the condensing function, and as a result, the light is relatively suppressed from being diffused to the left and right of the optical pattern 220. .

따라서 점등된 G1, G3그룹에 대응하는 광학패턴(220) 영역은 소등된 G2, G4 그룹에 대응하는 광학패턴(220) 영역과 상대적으로 명암비 차이가 발생하며 이러한 구성에 의하여 로컬 디밍(Local dimming)이 가능하게 되는 것이다.Accordingly, the contrast ratio difference between the optical pattern 220 region corresponding to the lit G1 and G3 groups is relatively different from that of the optical pattern 220 corresponding to the lighted G2 and G4 groups, and local dimming is performed by such a configuration. This will be possible.

도 3과 도 4는 도광판 상부에 광학패턴이 없는 백라이트 유닛과 본 발명에 따라 상부에 광학패턴이 구비된 백라이트 유닛의 분할 구동시 명암비 차이를 보여주는 사진이다.3 and 4 are photographs showing the difference in contrast ratio during the split driving of the backlight unit without the optical pattern on the light guide plate and the backlight unit provided with the optical pattern on the upper part according to the present invention.

도 3과 도 4는 도광판의 양측면에 배치된 복수의 발광소자 가운데 중앙에 배치된 발광소자는 소등시키고, 좌, 우측의 광원만을 점등하여 실험한 것으로, 도 3과 같이 도광판의 상면에 광학패턴이 없는 경우에는 도광판 중앙 부분에서 광의 확 산에 의해 점등을 의도한 영역과 소등을 의도한 영역의 구분이 명확히 이루어지지 않아서 로컬 디밍(Local dimming)의 효과를 거둘 수 없음을 알 수 있다.3 and 4 are experiments by turning off the light emitting elements disposed in the center of the plurality of light emitting elements disposed on both side surfaces of the light guide plate, and lighting only the left and right light sources. As shown in FIG. In the absence of light, diffusion of light in the central portion of the light guide plate is not clearly distinguished from the area intended to be turned on and the area intended to be turned off, so that the effect of local dimming cannot be obtained.

이와 대비되는 도 4를 참조하면 도광판 상면에 광학패턴(220)이 형성된 경우에는 광학패턴에 의해 광이 가이드 되고 있어서 도광판 중앙으로는 광의 확산이 억제되므로 로컬 디밍(Local dimming)이 달성되고 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, when the optical pattern 220 is formed on the upper surface of the light guide plate, the light is guided by the optical pattern, and since the light diffusion is suppressed in the center of the light guide plate, local dimming is achieved. Can be.

따라서 이러한 구성에 의하여 박막화를 유지하면서도 로컬 디밍(Local dimming)이 가능한 측면형 백라이트의 제조가 가능하게 된다.Therefore, this configuration enables the manufacture of a side type backlight capable of local dimming while maintaining thinness.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도이고, 도 6은 도 5의 A-A방향 단면도이다.5 is a perspective view of a backlight unit according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 상기 도광판(200)은 하면에 제 1 방향과 평행한 방향으로 복수의 구획홈(211)이 형성되고, 상기 구획홈(211)에 의하여 복수 개의 광 진행구간(216)이 구획되게 되며, 각각의 광 진행구간(216)의 상면에는 복수 개의 광학패턴(220)이 형성된다.In the light guide plate 200 of the backlight unit according to the exemplary embodiment of the present invention, a plurality of partition grooves 211 are formed on a lower surface thereof in a direction parallel to the first direction, and a plurality of light traveling sections are formed by the partition grooves 211. 216 is divided, and a plurality of optical patterns 220 are formed on the upper surface of each light traveling section 216.

복수 개의 발광소자로 구성된 LED 어레이(100)는 상기 광 진행구간(216)에 대응되는 위치에 형성되어 입사된 광은 이웃한 광 진행구간(216)으로의 확산이 차단되어 최초 입사된 광 진행구간(216)을 따라 이동하게 된다. The LED array 100 including a plurality of light emitting elements is formed at a position corresponding to the light propagation section 216, and the incident light is blocked from diffusion to the neighboring light propagation section 216. Will move along 216.

이때, 상기 광학패턴(220)은 도 6과 같이 산(221)과 골(222)을 구비하는데 각각의 광 진행구간(216)을 구획하는 구획홈(211)은 골(222)에 대응되는 위치에 형성하는 것이 바람직하다. At this time, the optical pattern 220 has a peak 221 and the valley 222 as shown in FIG. 6, the partition groove 211 partitioning each of the light traveling section 216 is a position corresponding to the valley 222. It is preferable to form in.

또한, 상기 구획홈(211)의 폭(d)이 광원 중심파장의 1/2 이하인 경우에는 광 의 특성상 경계면을 효과적으로 느낄 수 없게 되는 문제가 있으므로 상기 구획홈(211)의 폭(d)은 광원 중심 파장의 1/2 이상이 되는 것이 바람직하다. In addition, when the width d of the partition groove 211 is 1/2 or less of the center wavelength of the light source, there is a problem in that the boundary surface cannot be effectively felt due to the characteristics of light, so the width d of the partition groove 211 is a light source. It is preferable to become 1/2 or more of a center wavelength.

예를 들면 LED의 파장대가 가시광영역인 400~700nm인 경우 상기 구획홈(211)의 폭(d)은 상기 파장의 중심인 약 550nm의 1/2인 275nm로 구성되어 광 진행구간(216)으로 입사된 광은 상기 구획홈(211)에 의하여 이웃한 광 진행구간(216)으로 확산되지 못하고 전반사 되도록 구성된다.For example, when the wavelength band of the LED is 400 to 700 nm, which is the visible light region, the width d of the partition groove 211 is 275 nm, which is 1/2 of about 550 nm, which is the center of the wavelength. The incident light is configured to be totally reflected without being diffused into the adjacent light traveling section 216 by the partition groove 211.

또한, 구획홈(211)의 높이(ㅣ)는 높을수록 로컬 디밍(Local Dimming) 특성이 좋아지나 상기 구획홈(211)의 높이(ㅣ)가 도광부 두께(L)의 90% 이상인 경우에는 작은 충격에도 도광부(210)가 깨지는 등의 신뢰성 문제가 발생할 수 있으므로 90%이하로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the higher the height ㅣ of the dividing groove 211 is, the better the local dimming characteristic is. However, when the height ㅣ of the dividing groove 211 is greater than or equal to 90% of the thickness of the light guide, Since the impact may cause reliability problems such as cracking of the light guide portion 210, it is preferably formed at 90% or less.

이때 상기 구획홈(211)에는 반사물질이 충전될 수 있다. 예를 들면 상기 구획홈(211)에 금, 은, 알루미늄 등으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상의 반사 부재가 충전될 수도 있다.At this time, the partition groove 211 may be filled with a reflective material. For example, the partition groove 211 may be filled with at least one reflective member selected from the group consisting of gold, silver, aluminum, and the like.

이처럼 상기 구획홈(211)에 반사물질을 충전하면, 로컬 디밍(Local Dimming)의 효과를 향상시킬 수 있으며, 나아가 도광판(200)의 상측으로 반사되는 광량을 증가시켜 휘도 향상의 효과를 거둘 수 있게 된다.As such, when the reflective material is filled in the partition groove 211, the effect of local dimming may be improved, and further, the amount of light reflected to the upper side of the light guide plate 200 may be increased to achieve the effect of improving luminance. do.

또한, 상기 구획홈(211)에 충전된 반사물질에 의하여 충격에 의하여 도광부(210)가 파손되는 문제를 보완할 수 있다.In addition, the light guide part 210 may be damaged by an impact by the reflective material filled in the partition groove 211.

예를 들면, 상기 구획홈(211)의 폭(d)을 더 넓게 하거나 높이(l)를 도광부 두께(L)의 90%보다 더 높게 하여도 구획홈(211)에 충전된 반사물질에 의하여 충분 한 강도를 확보할 수 있는 것이다.For example, even if the width d of the partition groove 211 is made wider or the height l is higher than 90% of the thickness of the light guide portion L, the reflective material filled in the partition groove 211 is prevented. Sufficient strength can be secured.

이러한 구성에 의하여 로컬 디밍(Local Dimming)이 가능해지는 원리를 광의 이동 과정을 따라 살펴보면, 복수 개의 LED 어레이(100)에서 방출되는 광은 대응하는 광 진행구간(216)에 입사되고, 이때 각각의 광 진행구간(216) 사이에는 구획홈(211)이 형성되어 광은 상기 최초 입사된 광 진행구간(216)을 벗어나지 못하게 된다.Looking at the principle that the local dimming is possible by this configuration according to the light movement process, the light emitted from the plurality of LED array 100 is incident on the corresponding light traveling section 216, where each light A partition groove 211 is formed between the traveling sections 216 so that the light does not escape the first incident light traveling section 216.

이후, 도광부(210) 하부에 형성된 반사패턴(214)에 의하여 상방으로 굴절되어 광학패턴(220)으로 입사하게 된다.Thereafter, the light is refracted upward by the reflective pattern 214 formed under the light guide part 210 to be incident on the optical pattern 220.

이렇게 광학패턴(220)으로 입사된 광은 광학패턴(220)을 통과하면서 더욱 집광되어 방출되므로 앞서 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 그룹핑(Grouping)되어 로컬 디밍(Local dimming)이 가능해지며, 각 광 진행구간(216) 사이에 구획홈(211)이 형성되어 있고, 상기 광학패턴(220)이 구획홈(211)의 상면에서 골을 형성하여 상기 광 진행구간(216)과 광학패턴(220)이 대응되어 있으므로 로컬 디밍(Local dimming)이 더욱 뛰어난 장점이 있다.As the light incident on the optical pattern 220 passes through the optical pattern 220, the light is further focused and emitted. Therefore, as described in the first embodiment, the light is grouped to enable local dimming. A partition groove 211 is formed between the traveling sections 216, and the optical pattern 220 forms a valley on the upper surface of the partition groove 211 so that the light traveling section 216 and the optical pattern 220 are formed. Local dimming is even better because of the counterpart.

이하, 광학패턴의 다양한 변형은 앞서 설명한 제 1 실시예의 광학패턴과 동일하므로 이하 자세한 설명은 생략한다.Hereinafter, various modifications of the optical pattern are the same as the optical pattern of the first embodiment described above, and thus detailed description thereof will be omitted.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위 에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도.1 and 2 are perspective views of a backlight unit according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 도광판의 상면에 광학패턴이 없는 백라이트 유닛의 로컬 디밍을 보여주는 사진.3 is a photograph showing local dimming of a backlight unit without an optical pattern on an upper surface of the light guide plate.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 로컬 디밍을 보여주는 사진.4 is a photo showing local dimming of a backlight unit according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도.5 is a perspective view of a backlight unit according to a second embodiment of the present invention;

도 6은 도 5의 A-A방향 단면도.6 is a cross-sectional view along the direction A-A of FIG.

<도면의 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

100: 발광소자 200: 도광판100: light emitting device 200: light guide plate

210: 도광부 211: 홈210: light guide 211: groove

212: 반사패턴 216: 광 입사구간212: reflection pattern 216: light incident section

220: 광학패턴 221: 산220: optical pattern 221: acid

222: 골222 goals

Claims (26)

판상의 도광부;Plate-shaped light guide portion; 상기 도광부의 상부에 제 1 방향으로 연장되도록 형성되는 복수 개의 광학패턴; 및A plurality of optical patterns formed on the light guide part to extend in a first direction; And 상기 도광부의 하부에 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 연장되도록 형성되는 복수 개의 반사패턴을 포함하되,A plurality of reflective patterns formed below the light guide part to extend in a second direction perpendicular to the first direction, 상기 도광부의 하부에 상기 제 1 방향으로 연장되어 형성된 복수의 구획홈에 의하여 복수 개의 광 진행구간이 형성된 도광판.The light guide plate has a plurality of light traveling section is formed by a plurality of partition grooves formed in the lower portion of the light guide portion extending in the first direction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반사패턴은 불연속적으로 형성된 도광판.The reflective pattern is a light guide plate discontinuously formed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반사패턴은 V 홈인 도광판.The reflective pattern is a light guide plate of the V groove. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도광부는 상기 제 1 방향으로 두께가 연속적으로 증가 또는 감소하는 도광판.The light guide portion of the light guide plate continuously increases or decreases in thickness in the first direction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수개의 반사패턴은 제 1 방향으로 형성 밀도가 증가 또는 감소하는 도광판.The plurality of reflective patterns are formed in the light guide plate in which the density increases or decreases in the first direction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학패턴의 높이는 랜덤하게 변화하도록 형성된 도광판.The light guide plate is formed so that the height of the optical pattern is changed at random. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학패턴은 별도로 형성되어 상기 도광부의 상면에 접합된 도광판.The optical pattern is formed separately and bonded to the upper surface of the light guide portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학패턴은 자외선 경화수지 또는 열경화 수지로 구성된 도광판.The optical pattern is a light guide plate composed of ultraviolet curable resin or thermosetting resin. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구획홈은 각각 복수개의 광학패턴의 어느 하나의 골과 대응되는 위치에 형성되는 도광판.The partition grooves are formed in positions corresponding to any one of the plurality of optical patterns, respectively. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구획홈의 높이는 상기 도광부의 두께의 90% 이하인 도광판.The height of the partition groove is a light guide plate 90% or less of the thickness of the light guide portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구획홈에는 반사 부재가 충진된 도광판.The light guide plate filled with the reflective member in the partition groove. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 반사 부재는 금, 은, 알루미늄 등으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상인 도광판.The reflective member is at least one light guide plate selected from the group consisting of gold, silver, aluminum and the like. 판상의 도광부와, 상기 도광부의 상부에 제1방향으로 연장되도록 형성되는 복수 개의 광학패턴과, 상기 도광부의 하부에 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 연장되도록 형성되는 복수 개의 반사패턴을 포함하는 도광판; 및A plate-shaped light guide portion, a plurality of optical patterns formed on the light guide portion to extend in a first direction, and a plurality of reflection patterns formed on the lower portion of the light guide portion to extend in a second direction perpendicular to the first direction. Light guide plate comprising; And 출사광이 상기 도광부로 입사되도록 상기 도광부의 적어도 어느 한 측면을 따라 배치되는 복수 개의 발광소자를 포함하되,It includes a plurality of light emitting elements disposed along at least one side of the light guide portion so that the exit light is incident to the light guide portion, 상기 도광부 하부에 상기 제 1 방향으로 연장 형성되는 복수의 구획홈에 의하여 복수 개의 광 진행구간이 형성된 백라이트 유닛.And a plurality of light traveling sections formed under the light guide portion by a plurality of partition grooves extending in the first direction. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 반사패턴은 V홈인 백라이트 유닛.The reflective pattern is a V unit of the backlight unit. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 반사패턴은 상기 출사광이 입사되는 입사면에서 멀어질수록 형성 밀도 가 높아지는 백라이트 유닛.The reflection pattern is formed in the backlight unit as the farther away from the incident surface incident light is incident. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 도광부는 직사각형의 판상 형태인 백라이트 유닛.The light guide unit is a backlight unit of the rectangular plate shape. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 도광부는 상기 출사광이 입사되는 입사면에서 멀어질수록 두께가 감소하는 백라이트 유닛.The light guide unit decreases in thickness as it moves away from the incident surface to which the exit light is incident. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 복수의 발광소자는 상기 도광부의 서로 마주보는 2개의 장측면을 따라 배치된 백라이트 유닛.The plurality of light emitting devices are disposed along two long sides facing each other of the light guide portion. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 도광부는 양 장측면으로부터 중심부로 갈수록 두께가 감소하는 백라이트 유닛.The light guide unit decreases in thickness from both long sides toward the center. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 복수 개의 발광소자는 복수 개의 그룹으로 구분되고 각 그룹은 일괄 구동되는 백라이트 유닛.The plurality of light emitting devices are divided into a plurality of groups, each group of the backlight unit is driven collectively. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 발광소자는 복수 개의 LED 어레이로 구성되어 각 LED 어레이 단위로 구동되는 백라이트 유닛.The light emitting device is composed of a plurality of LED array is a backlight unit driven by each LED array unit. 삭제delete 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 복수개의 발광소자는 상기 광 진행구간에 대응되는 복수개의 그룹으로 구분되어 그룹별로 일괄 구동되는 백라이트 유닛.The plurality of light emitting devices are divided into a plurality of groups corresponding to the light traveling sections, and are collectively driven for each group. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 구획홈의 폭은 상기 발광소자의 중심 파장의 1/2 이상인 백라이트 유닛.The width of the partition groove is a backlight unit of at least 1/2 of the central wavelength of the light emitting device. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 구획홈의 높이는 상기 도광부 두께의 90% 이하인 백라이트 유닛.The height of the partition groove is a backlight unit of less than 90% of the thickness of the light guide portion.
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