KR102380466B1 - Backlight Unit with Partition Wall Member and Display Device having the same - Google Patents
Backlight Unit with Partition Wall Member and Display Device having the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102380466B1 KR102380466B1 KR1020150150580A KR20150150580A KR102380466B1 KR 102380466 B1 KR102380466 B1 KR 102380466B1 KR 1020150150580 A KR1020150150580 A KR 1020150150580A KR 20150150580 A KR20150150580 A KR 20150150580A KR 102380466 B1 KR102380466 B1 KR 102380466B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- barrier rib
- light source
- backlight unit
- area
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133608—Direct backlight including particular frames or supporting means
-
- 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
- G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
- G02F1/13392—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers dispersed on the cell substrate, e.g. spherical particles, microfibres
Abstract
본 발명은 백라이트 유닛 및 표시장치에 관한 것으로서, 직하형 백라이트 유닛에서 개별 광원 사이에 각 광원을 분리하기 위한 격자형 격벽부재를 포함하고, 격벽부재의 격벽 상부영역에는 1 이상의 광투과 패턴이 형성됨으로써, 광원 중 일부만 구동하는 부분 표시모드에서 해당 영역에 충분한 휘도를 확보할 수 있으면서도 전체 표시모드에서 격벽에 의한 음영 또는 뮤라(Mura) 발생을 최소화할 수 있다. The present invention relates to a backlight unit and a display device, comprising a grid-type barrier rib member for separating each light source between individual light sources in a direct-type backlight unit, wherein one or more light transmitting patterns are formed in an upper region of the barrier rib of the barrier rib member. In the partial display mode in which only some of the light sources are driven, sufficient luminance can be secured in the corresponding area, and the occurrence of shadows or mura due to the barrier ribs can be minimized in the entire display mode.
Description
본 발명은 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치, 더 구체적으로는 광원을 구분하는 격벽부재를 가지는 백라이트 유닛과 그를 포함하는 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a backlight unit and a display device including the same, and more particularly, to a backlight unit having a barrier rib member for separating light sources, and a display device including the same.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices for displaying images is increasing in various forms. Various display devices such as an organic light emitting diode display device (OLED) are being used.
이러한 표시장치 중 액정 표시장치(LCD)는 화소영역 각각을 온(on)/오프(off) 제어하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 그 사이에 형성되는 액정물질층을 포함하는 표시패널과, 박막 트랜지스터를 제어하기 위한 구동부와, 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛(Back Light Unit; BLU) 등을 포함하여 구성되며, 화소 영역에 구비된 화소(Pixel; PXL) 전극 및 공통 전압(Vcom) 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 액정층의 배열 상태가 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.Among these display devices, a liquid crystal display (LCD) includes an array substrate including a thin film transistor as a switching element for on/off control of each pixel region, a color filter and/or a black matrix, and the like. It consists of an upper substrate, a display panel including a liquid crystal material layer formed therebetween, a driving unit for controlling the thin film transistor, and a backlight unit (BLU) that provides light to the display panel. , a device that displays an image by adjusting the arrangement of the liquid crystal layers according to the electric field applied between the pixel (PXL) electrode and the common voltage (Vcom) electrode provided in the pixel area and thus the transmittance of light accordingly.
이러한 액정 표시장치의 경우에는 외부에서 광을 제공하는 백라이트 장치가 있어야 하며, 백라이트 유닛 중에서 광원이 표시패널의 직하부에 배치되어 광을 직접 표시패널로 인가하는 직하형(Direct Type) 백라이트 유닛이 사용될 수 있으며, 이러한 직하형 백라이트 유닛은 표시장치의 하부 지지구조인 커버 버텀(Cover Bottom) 등의 상부에 배치되는 광원 모듈과, 광원 모듈 상부에 배치되는 확산판(Duffuser Plate; DP)과, 확산판 상부에 배치되는 1 이상의 광학시트 등을 포함하여 구성될 수 있다.In the case of such a liquid crystal display device, there must be a backlight device that provides light from the outside, and among the backlight units, a direct type backlight unit in which a light source is disposed directly under the display panel to directly apply light to the display panel will be used. The direct backlight unit includes a light source module disposed on a cover bottom, etc., which is a lower support structure of the display device, a diffuser plate (DP) disposed on the light source module, and a diffusion plate It may be configured to include one or more optical sheets disposed thereon.
이러한 직하형 백라이트 유닛의 광원 모듈은 LED 패키지와 같은 광원 패키지와 그 상부에 배치되어 광원 표시장치 전체에 걸쳐 고르게 확산하기 위한 광확산 렌즈와, 광학산 렌즈 상부에 배치되는 확산판 또는 확산플레이트를 포함한다. The light source module of such a direct type backlight unit includes a light source package such as an LED package, a light diffusion lens disposed on the light source package to evenly spread over the entire light source display device, and a diffusion plate or diffusion plate disposed on the optical lens lens. do.
한편, 직하형 백라이트 유닛을 사용하는 표시장치의 경우 백라이트 유닛 전체에 배치된 광원 전체를 켜는 모드와 구분하여, 일정한 광원만을 선택적으로 ON시키는 로컬 디밍(Local Dimming) 모드로 구동되는 경우가 있다.On the other hand, in the case of a display device using a direct backlight unit, it is sometimes driven in a local dimming mode in which only a certain light source is selectively turned on, as distinguished from a mode in which all light sources disposed in the entire backlight unit are turned on.
이러한 로컬 디밍 모드는 백라이트 유닛의 광원 중 일부만 켜서 표시장치의 일부 영역만을 표시하는 것으로서, 하이 다이나믹 레인지(High Dynamic Range; HDR) 기능으로 표현될 수도 있다.This local dimming mode displays only a partial area of the display device by turning on only some of the light sources of the backlight unit, and may be expressed as a high dynamic range (HDR) function.
한편, 이러한 HDR 또는 로컬 디밍 모드에서는 일부 광원만 켜지기 때문에 전체 광원이 켜지는 모드에 비하여 해당 영역의 휘도가 떨어지게 되고 색감 역시 민감하게 작용하게 된다.On the other hand, in the HDR or local dimming mode, since only some light sources are turned on, compared to the mode in which all light sources are turned on, the luminance of the corresponding area is lowered and the color is also sensitive.
따라서, HDR 또는 로컬 디밍 모드에서는 ON 되는 광원의 휘도가 전체가 ON 되는 모드의 해당 광원의 휘도보다 약2배 가량 높아야 한다는 요구사항이 있다.Therefore, in HDR or local dimming mode, there is a requirement that the luminance of the light source turned on should be about twice as high as the luminance of the corresponding light source in the mode in which the whole is turned on.
또한, 종래의 직하형 백라이트 유닛의 각 광원 상부에는 2차 렌즈가 배치되어 광원으로부터의 광을 약140도 이상으로 확산시키고, 더 나아가 최대 휘도를 나타내는 광경로와 광원 수직방향이 이루어는 각도인 피크 각도(Peak Angle)가 약70도 이상으로 형성된다.In addition, a secondary lens is disposed above each light source of the conventional direct type backlight unit to diffuse the light from the light source to about 140 degrees or more, and furthermore, the peak, which is the angle between the optical path representing the maximum luminance and the vertical direction of the light source A peak angle of about 70 degrees or more is formed.
이와 같이, 기존의 2차 렌즈에 의하여 최대 광로브가 광원으로부터 일정 각도를 이루면서 형성되기 때문에, HDR 또는 로컬 디밍 모드에서 ON되는 광원 주위의 충분한 휘도를 확보하는데 어려움이 있다.
As described above, since the maximum optical lobe is formed at a predetermined angle from the light source by the conventional secondary lens, it is difficult to secure sufficient luminance around the light source turned on in HDR or local dimming mode.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 직하형 백라이트 유닛에서 개별 광원 사이에 각 광원을 분리하기 위한 격자형 격벽부재를 포함함으로써, 광원 중 일부만 구동하는 부분 표시모드에서의 휘도를 확보할 수 있는 백라이트 유닛과 그를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.Against this background, an object of the present invention is a backlight capable of securing luminance in a partial display mode in which only some of the light sources are driven by including a grid-type barrier rib member for separating each light source between individual light sources in a direct type backlight unit. It is to provide a unit and a display device including the same.
본 발명의 다른 목적은, 직하형 백라이트 유닛에서 각 개별광원 사이에 격자형 격벽부재를 포함하되, 격벽부재의 격벽 상부영역에는 1 이상의 광투과 패턴이 형성됨으로써, 광원 중 일부만 구동하는 부분 표시모드에서 해당 영역에 충분한 휘도를 확보할 수 있으면서도, 전체 표시모드에서 격벽에 의한 음영 또는 뮤라(Mura) 발생을 최소화할 수 있는 백라이트 유닛과 그를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to include a grid-type barrier rib member between each individual light source in a direct backlight unit, wherein one or more light transmission patterns are formed in an upper region of the barrier rib of the barrier rib member, so that only some of the light sources are driven in a partial display mode An object of the present invention is to provide a backlight unit capable of securing sufficient luminance in a corresponding area and minimizing generation of shading or mura due to barrier ribs in the entire display mode and a display device including the same.
본 발명의 다른 목적은, 광원 사이를 구분하기 위한 격자형 격벽부재의 측벽 상부영역에는 1 이상의 광투과 패턴을 형성하되, 광투과 패턴의 형성 위치와 밀도 및 크기 등을 최적화함으로써, 격자형 격벽부재에 의한 음영 또는 뮤라(Mura) 발생을 최소화하면서도 광원 중 일부만 구동하는 표시모드에서 해당 영역에 충분한 휘도를 확보할 수 있는 백라이트 유닛과 그를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to form one or more light-transmitting patterns in the upper region of the sidewall of the grid-type partition wall member for distinguishing between light sources, and by optimizing the formation position, density, and size of the light transmission pattern, the grid-type partition wall member An object of the present invention is to provide a backlight unit capable of securing sufficient luminance in a corresponding area in a display mode in which only some of the light sources are driven while minimizing the occurrence of shading or mura caused by , and a display device including the same.
이러한 구성에 의하여, 결과적으로 광원중 일부만 구동하는 표시모드에서 동일 성능을 구현하기 위하여 필요한 해당 광원의 구동전류를 최소화하여 소비전력을 감소시키는 효과가 있다.
As a result, there is an effect of reducing power consumption by minimizing the driving current of the corresponding light source to realize the same performance in the display mode in which only some of the light sources are driven.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는, 광원PCB와, 상기 광원 PCB 상에 서로 이격되어 배치되는 다수의 광원부와, 상기 광원 PCB 상에 배치되고, 상기 광원부 사이를 구분하는 격벽을 포함하는 격자형 격벽부재와, 상기 격벽부재 상에 배치되는 확산판을 포함하는 표시장치용 백라이트 유닛을 제공한다. In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides a light source PCB, a plurality of light source units spaced apart from each other on the light source PCB, and a barrier rib disposed on the light source PCB and separating the light source units Provided is a backlight unit for a display device including a grid-type barrier rib member comprising: and a diffusion plate disposed on the barrier rib member.
본 발명의 다른 실시예에서는, 광원PCB와, 상기 광원 PCB 상에 서로 이격되어 배치되는 다수의 광원부와, 상기 광원부 사이를 구분하되 상부 영역에 광투과 패턴이 배치된 격벽을 포함하는 격자형 격벽부재와, 상기 격벽부재 상에 배치되는 확산판을 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 확산판 상부에 배치되는 표시패널과; 상기 표시패널 및 백라이트 유닛 중 하나 이상을 지지하기 위한 지지부재;를 포함하는 표시장치를 제공한다.
In another embodiment of the present invention, a lattice-type barrier rib member including a light source PCB, a plurality of light source units spaced apart from each other on the light source PCB, and a barrier rib that separates the light source units and has a light transmission pattern disposed in an upper area thereof and a backlight unit including a diffusion plate disposed on the partition member; a display panel disposed on the diffusion plate; It provides a display device including; a support member for supporting at least one of the display panel and the backlight unit.
아래에서 설명할 본 발명의 실시예에 의하면, 직하형 백라이트 유닛에서 개별 광원 사이에 각 광원을 분리하기 위한 격자형 격벽부재를 포함함으로써, 광원 중 일부만 구동하는 부분 표시 모드에서의 해당 표시영역의 일정 휘도 구현에 필요한 구동전류를 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, which will be described below, by including a grid-type barrier rib member for separating each light source between individual light sources in a direct backlight unit, the display area is constant in the partial display mode in which only some of the light sources are driven. There is an effect that can minimize the driving current required to implement the luminance.
특히, 직하형 백라이트 유닛에서 각 개별광원 사이를 구분하기 위한 격자형 격벽부재의 격벽 상부영역에는 1 이상의 광투과 패턴이 형성하되, 광투과 패턴의 형성 위치와 밀도 및 크기 등을 최적화함으로써, 격자형 격벽부재에 의한 음영 또는 뮤라(Mura) 발생을 최소화하면서도 광원 중 일부만 구동하는 표시모드에서 해당 영역에 충분한 휘도를 확보할 수 있는 효과가 있다. In particular, in the direct type backlight unit, one or more light transmission patterns are formed in the upper region of the partition wall of the grid type partition wall member for distinguishing between individual light sources. While minimizing the occurrence of shading or mura due to the barrier rib member, there is an effect of securing sufficient luminance in the corresponding area in the display mode in which only some of the light sources are driven.
결과적으로, 광투과 패턴이 형성된 격벽부재를 사용함으로써, 전체 표시모드에서 격벽이 시인되지 않으면서도, 부분 표시모드에서의 소비전력을 감소시킬 수 있게 된다.
As a result, by using the barrier rib member having the light transmission pattern formed thereon, power consumption in the partial display mode can be reduced while the barrier rib is not visually recognized in the entire display mode.
도 1은 2가지 형태의 백라이트 유닛의 단면도로서, 도 1의 (a)는 엣지형(Edge-type) 백라이트 유닛이고, 도 1의 (b)는 본 발명이 적용될 수 있는 직하형 백라이트 유닛을 도시한다.
도 2는 직하형 백라이트 유닛에서 사용되는 개별 광원 패키지와 그 상부에 배치되는 광확산 렌즈의 구조를 도시하는 것으로서, 도 2의 (a)는 몰드 프레임을 포함하는 LED 패키지이고, 도 2의 (b)는 플립칩 구조의 LED 패키지이다.
도 3은 종래의 광확산용 2차 렌즈를 포함하는 광원의 특성을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 격벽부재를 포함하는 백라이트 유닛의 일부 구성을 도시한다.
도 5는 도 4의 격벽부재를 구비한 경우와 구비하지 않은 경우에서, 전체 표시 모드와 부분 표시 모드에서의 광분포를 도시하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 격벽부재의 격벽의 높이(H1)와 격벽의 상부 영역에 형성되는 광투과 패턴을 포함하는 구성을 도시한다.
도 7은 격벽에 형성되는 광투과 패턴의 시작 지점(Q')의 높이(H2)에 대한 구성을 도시한다.
도 8은 격벽부재의 격벽에 형성되는 광투과 패턴의 배치형태를 도시하며, 격벽의 단위면적당 광투과 패턴의 배치면적의 비율이 광원까지의 거리에 대한 함수로 결정되는 구성을 예시한다.
도 9는 격벽부재의 격벽 전체 면적에 대한 광투과 패턴의 전체 면적의 비율인 투과영역 비율이 결정되는 구성을 도시한다.
도 10은 도 9의 투과영역 비율의 대소에 따르는 광분포를 도시한다.
도 11은 격벽부재의 격벽에 형성되는 광투과 패턴의 여러가지 형태에 대하여 예시한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 격벽부재를 포함한 백라이트 유닛과 그를 포함하는 전체 표시장치의 단면을 도시한다.1 is a cross-sectional view of two types of backlight units. FIG. 1 (a) is an edge-type backlight unit, and FIG. 1 (b) shows a direct backlight unit to which the present invention can be applied. do.
FIG. 2 shows the structure of an individual light source package used in a direct type backlight unit and a light diffusion lens disposed thereon. FIG. 2 (a) is an LED package including a mold frame, and FIG. 2 (b) ) is an LED package with a flip-chip structure.
3 shows the characteristics of a light source including a conventional secondary lens for light diffusion.
4 illustrates a partial configuration of a backlight unit including a partition member according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating light distribution in a full display mode and a partial display mode in the case in which the barrier rib member of FIG. 4 is provided and the case in which the partition member is not provided.
6 shows a configuration including the height H1 of the barrier rib of the barrier rib member and the light transmission pattern formed in the upper region of the barrier rib according to an embodiment of the present invention.
7 shows a configuration with respect to the height H2 of the starting point Q' of the light transmission pattern formed on the barrier rib.
FIG. 8 shows the arrangement of the light transmission pattern formed on the barrier rib of the barrier rib member, and illustrates a configuration in which the ratio of the arrangement area of the light transmittance pattern per unit area of the barrier rib is determined as a function of the distance to the light source.
9 shows a configuration in which the ratio of the transmission area, which is the ratio of the total area of the light transmission pattern to the total area of the partition wall of the partition member, is determined.
FIG. 10 shows the light distribution according to the magnitude of the transmission area ratio of FIG. 9 .
11 illustrates various types of light transmission patterns formed on the barrier ribs of the barrier rib members.
12 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit including a barrier rib member and an entire display device including the same according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, order, or number of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but other components may be interposed between each component. It should be understood that each component may be “interposed” or “connected”, “coupled” or “connected” through another component.
도 1은 2가지 형태의 백라이트 유닛의 단면도로서, 도 1의 (a)는 엣지형(Edge-type) 백라이트 유닛이고, 도 1의 (b)는 본 발명이 적용될 수 있는 직하형 백라이트 유닛을 도시한다. 1 is a cross-sectional view of two types of backlight units. FIG. 1 (a) is an edge-type backlight unit, and FIG. 1 (b) shows a direct backlight unit to which the present invention can be applied. do.
도 1과 같이, 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 표시장치는 액정 표시패널 등의 표시패널(140)과 그 하부에 배치되어 표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛(120, 160)을 포함하며, 백라이트 유닛을 지지하고 표시장치의 후면 전체에 걸쳐 연장되는 금속 또는 플라스틱 재질의 커버 버텀(Cover Bottom; 110) 등을 포함한다.1, a display device to which an embodiment of the present invention can be applied includes a
또한, 액정표시장치는 측면에서 백라이트 유닛을 구성하는 광원 하우징(127)을 지지하면서 상부에서는 표시패널(140)을 지지하기 위한 가이드 패널(Guide Panel; 130)과, 커버 버텀 또는 가이드 패널의 측면을 둘러싸되 표시패널의 전면부 일부까지 연장되어 배치되는 케이스탑(Case Top; 150) 등을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the liquid crystal display device supports the
이러한 액정 표시장치에서는 표시패널로 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛이 포함되며, 백라이트 유닛은 광원의 배치 및 광의 전달 형태에 따라서 엣지형(Edge-Type) 또는 직하형(Direct-Type) 등으로 구분될 수 있다.In such a liquid crystal display device, a backlight unit for providing light to the display panel is included, and the backlight unit may be classified into an edge-type or a direct-type depending on the arrangement of the light source and the light transmission type. can
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 엣지형 백라이트 유닛(120)은 LED 등의 광원(128)과 광원을 고정하기 위한 홀더 또는 하우징과 광원 구동 회로 등을 포함하는 광원 모듈(127)이 표시장치의 일측에 배치되며, 광을 패널 영역 전체로 확산시키기 위한 도광판(124; Light Guide Plate; LGP)과, 빛을 표시패널 방향으로 반사하기 위한 반사판(122)과, 도광판 상부에 배치되어 휘도 향상, 광의 확산 및 보호 등의 용도로 배치되는 1 이상의 광학시트(126) 등을 포함할 수 있다.As shown in Fig. 1 (a), the edge
이러한 엣지형 백라이트 유닛에서는 광원으로부터의 광이 도광판 인입부로 입사된 후, 도광판에서 전반사되면서 표시장치의 전면으로 퍼지면서 표시패널 방향으로 출광하게 된다.In such an edge-type backlight unit, after light from the light source is incident on the light guide plate inlet, it is totally reflected in the light guide plate, spreads to the front of the display device, and exits in the direction of the display panel.
한편, 본 발명이 적용될 수 있는 직하형 백라이트 유닛은, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 광원 PCB(161)와, 광원 PCB 상부에 일정 거리 이격되어 배치되어 광원으로부터 광을 확산시키는 확산판(165)과, 확산판 상부에 배치되는 1 이상의 광학 시트(166)을 포함할 수 있으며, 광원 PCB(161)에는 확산판의 처짐을 방지하기 위한 다수의 확산판 서포트(164; DPS)가 배치되어 있다.On the other hand, the direct backlight unit to which the present invention can be applied, as shown in FIG. It may include a
광원 PCB(161)는 표시장치의 전면에 걸쳐서 배치되며, 광원 PCB 상부에는 다수의 광원인 LED칩(162)과, 각 광원으로부터 광을 확산시키기 위한 광확산 렌즈(163) 등이 포함된다.The light source PCB 161 is disposed over the entire surface of the display device, and the light source PCB includes a plurality of light sources, such as
통상적으로, 엣지형 백라이트 유닛은 도광판의 두께만큼의 공간만 있으면 되기 때문에 10mm 이하의 슬림화가 가능하다는 장점이 있으나, 광이 측면에서만 제공되므로 고휘도 구현이 어렵고, 도광판 등의 부품으로 인하여 제조비용이 높으며, 표시장치의 국부적인 영역만 광을 조사하는 로컬 디밍(Local Dimming) 기능의 구현이 어렵다는 단점이 있다.In general, edge-type backlight units have the advantage that they can be slimmed down to 10 mm or less because only a space equal to the thickness of the light guide plate is required. , there is a disadvantage in that it is difficult to implement a local dimming function in which only a local area of the display device is irradiated with light.
한편, 직하형 백라이트 유닛은, 표시장치 전면에 배치되는 다수의 광원으로부터의 광을 직접 표시패널로 조사하므로 고휘도가 가능하고 제조비용이 낮으며 로컬 디밍 구현이 용이하다는 장점이 있으나, 다수의 점광원인 LED로부터의 광이 표시패널 충분히 확산될 수 있도록 하기 위하여 광원과 확산판 사이의 간극인 광학갭(Optical Gap; OG)이 일정 이상이어야 하므로 두께가 비교적 커서 슬림화에 한계가 있다는 단점이 있다.On the other hand, the direct backlight unit directly irradiates light from a plurality of light sources disposed on the front surface of the display device to the display panel, so that high brightness is possible, manufacturing cost is low, and local dimming is easy. In order to allow the light from the phosphor LED to be sufficiently diffused in the display panel, the optical gap (OG), which is a gap between the light source and the diffusion plate, must be at least a certain amount, so that the thickness is relatively large, so there is a limitation in slimming.
특히, 직하형 백라이트 유닛에서는 LED 패키지 등으로 구성되는 발광소자가 일종의 점광원의 역할을 하므로, 그를 고르게 확산시키기 위하여 광확산 렌즈가 사용되는데, 이러한 광확산 렌즈는 일정한 크기를 가질 뿐 아니라 각 LED 패키지 상부에 설치하여야 하므로 설치 공간이 필요하다는 단점이 있다.In particular, in the direct type backlight unit, since a light emitting element composed of an LED package serves as a kind of point light source, a light diffusing lens is used to evenly diffuse it. Since it has to be installed on the upper part, there is a disadvantage that an installation space is required.
또한, 아래의 도 3과 관련하여 더 설명할 바와 같이, 광학산 렌즈에 의하여 최대 광피크가 광원의 수직방향으로부터 일정한 각도를 가지기 때문에, 로컬 디밍과 같은 일부 표시 모드에서 해당 표시영역에서 휘도 감소가 발생되는 문제가 있었다.In addition, as will be described further with reference to FIG. 3 below, since the maximum optical peak has a constant angle from the vertical direction of the light source by the optical lens, in some display modes such as local dimming, there is a decrease in luminance in the display area. There was a problem that occurred.
도 2는 직하형 백라이트 유닛에서 사용되는 개별 광원 패키지와 그 상부에 배치되는 광확산 렌즈의 구조를 도시하는 것으로서, 도 2의 (a)는 몰드 프레임을 포함하는 LED 패키지이고, 도 2의 (b)는 본 발명이 적용될 수 있는 플립칩 구조의 LED 패키지이다.FIG. 2 shows the structure of an individual light source package used in a direct type backlight unit and a light diffusion lens disposed thereon. FIG. 2 (a) is an LED package including a mold frame, and FIG. 2 (b) ) is a flip-chip structure LED package to which the present invention can be applied.
도 2의 (a)에 의한 LED 패키지는 인쇄회로기판(210)과, 인쇄회로기판(210) 상에 장착된 LED칩(240)을 포함하며, 인쇄회로기판(210)은 인쇄회로기판베이스(211), 절연층(213) 및 전원배선층(215)으로 이루어질 수 있다.The LED package according to (a) of FIG. 2 includes a printed
또한, LED칩(240)이 장착된 인쇄회로기판(210) 상에는 인쇄회로기판(210)으로부터 돌출되어, LED칩(240)에서 측방으로 발생되는 광을 차단하거나, 차단된 광을 전방으로 반사시키기 위해 LED칩(100)의 가장자리를 두르는 측벽(220)이 포함되며, 측벽 상부의 개구 영역에는 광변환층(250) 또는 확산층이 배치될 수 있다.In addition, on the printed
도 2의 (a)에 의한 LED 패키지에서의 LED 칩(240)은 2개 전극 사이에 배치되어 청색(Blue)광을 방출하는 청색 LED일 수 있으며, 발광된 청색광은 격벽(220)에서 반사된 후 광변환층(250)에서 R, G, Y 등의 광으로 변환됨으로써 최종적으로 화이트(White)광이 방출된다.The
도 2의 (a) 구조의 LED 패키지(200)에서 방출되는 광은 통상 120도 정도의 지향각 또는 확산각을 가지는데, 전술한 바와 같이 광원과 확산판 사이의 간극인 광학갭(Optical Gap; OG)이 작아지는 경우 120도 정도의 방사각으로는 표시장치의 전면에 광을 분포시키기 어렵다.The light emitted from the
따라서, LED 패키지(200) 상부에는 LED 패키지로부터의 광을 더 넓게 확산시키기 위한 광확산 렌즈(300)가 사용되어야 한다. 이러한 광확산 렌즈(300)를 사용하는 경우 광의 방사각 또는 지향각을 160~170도까지 증가시킬 수 있다.Therefore, the
도 2의 (b)는 표면실장기술(surface mount technology : SMT)에 의하여 도 2의 (a)와 같은 몰드 프레임 또는 리드 프레임 없이 바로 LED 칩을 기판 상에 형성시키는 형태의 LED 패키지를 도시한다.FIG. 2(b) shows an LED package in which an LED chip is directly formed on a substrate without a mold frame or lead frame as in FIG. 2(a) by surface mount technology (SMT).
도 2의 (b)와 같은 LED는 소위 칩온보드(Chip-On-Board; COB) 또는 칩스케일 패키지(Chip Scale Package; CSP)으로 표현되는 광원 패키지로서, 그에 포함되는 LED 패키지(200')는 광투과성을 가지는 성장 기판층(270)상에 2개의 전극층과 그 사이에 배치되는 발광층으로 구성되는 발광부(260)를 형성하고, 그 주위에 형광체 밀봉층(280)을 형성하는 구조로 되어 있다.The LED as shown in (b) of FIG. 2 is a light source package expressed as a so-called Chip-On-Board (COB) or Chip Scale Package (CSP), and the LED package 200' included therein is It has a structure in which a
도 2의 (b)에 의한 LED 칩은 일명 플립칩(Flip-Chip)으로 불리는 것으로서, 발광층에서 생성된 청색광이 성장 기판층(270)과 형광체 밀봉층(280)을 통과하면서 백색광으로 변환되어 출사되며, LED 칩의 측방향으로도 광이 출사되는 것이 특징이다.The LED chip shown in FIG. 2B is a so-called flip-chip, and the blue light generated in the light emitting layer is converted into white light while passing through the
도 2의 (b)와 같은 플립칩 구조의 광원 패키지도 주된 출사광은 패키지의 상부로 향하게 되며, 따라서 도 2의 (a)와 마찬가지로 광의 방사각 또는 지향각을 증가시키기 위하여 LED 패키지(200') 상부에 광확산 렌즈를 배치하는 것이 일반적이다.In the light source package having a flip-chip structure as shown in FIG. 2(b), the main output light is directed to the upper portion of the package, and thus, as in FIG. ) It is common to place a light-diffusing lens on top.
광확산 렌즈(300)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefine), 셀룰로스 아세테이트(cellulose acetate), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride) 등과 같은 합성수지재로 제조되는 것으로서, 광확산을 위하여 상면이 곡선 형상을 가지도록 형성된다.The
도 3은 종래의 광확산용 2차 렌즈를 포함하는 광원의 특성을 도시한다.3 shows the characteristics of a light source including a conventional secondary lens for light diffusion.
도 3과 같이, 광확산용 2차 렌즈는 광원으로부터의 광을 확산시키는 기능을 하며, 결과적으로 광원으로부터 광 중에서 가장 강한 휘도를 나타내는 피크 광로브(340)는 광원의 수직방향에 대하여 θ의 각도를 가진다.As shown in Fig. 3, the secondary lens for light diffusion functions to diffuse the light from the light source, and as a result, the peak
이 때, 2차 렌즈(330)으로부터 출광되는 광의 지향각은 약140~170도가 되며, 따라서 피크 광로브(340)가 광원의 수직방향과 이루는 각도 θ는 약70~85도가 된다.At this time, the beam direction angle of the light emitted from the
즉, 도 3의 (b)와 같이 광원 수직방향(0도)보다 약70~80도 각도를 이루는 영역에서 강한 광이 출력된다.That is, as shown in (b) of FIG. 3, strong light is output in a region that forms an angle of about 70 to 80 degrees from the vertical direction (0 degrees) of the light source.
다수의 광원이 배치된 백라이트 유닛에서 전체 영역을 발광하는 전체 표시모드로 사용되는 경우에는, 개별 광원 각각이 도 3의 (b)와 같은 광분포를 가짐으로써, 전체적으로 균일한 광휘도를 제공할 수 있다.When the backlight unit in which a plurality of light sources are disposed is used in the overall display mode in which the entire area is emitted, each individual light source has a light distribution as shown in FIG. there is.
그러나, 다수 광원 중 일부만이 구동되는 로컬 디밍 또는 HRD 모드와 같은 부분 표시 모드(HDR 모드)에서는 구동되는 광원 상부로 향하는 광의 강도가 약해지며, 따라서 원하는 부분 표시 영역에서의 휘도가 감소되는 현상이 발생된다.However, in a partial display mode (HDR mode) such as local dimming or HRD mode in which only some of the plurality of light sources are driven, the intensity of light directed upwards of the driven light source is weakened, and thus the luminance in the desired partial display area is reduced. do.
즉, 도 3의 (c)의 상부 그래프와 같이 전체 표시모드에서는 백라이트 유닛의 전체 영역에서 고른 휘도를 나타내지만, 도3의 (c)의 하부 그래프와 같이 하나의 광원만 ON되는 부분 표시모드에서 해당 ON되는 광원 상부(x=0인 지점)의 최대 휘도는 전체 표시모드의 휘도 대비 약66% 이하로 감소된다.That is, in the entire display mode as shown in the upper graph of FIG. 3(c), uniform luminance is displayed in the entire area of the backlight unit, but in the partial display mode in which only one light source is ON as shown in the lower graph of FIG. 3(c). The maximum luminance of the upper portion of the light source that is turned on (the point where x=0) is reduced to about 66% or less of the luminance of the entire display mode.
특히, 부분 표시모드에서는 일정한 영역만 발광되기 때문에 색감도가 민감해지므로, 통상적으로 부분 표시 모드에서 발광되는 영역의 전체 표시모드 대비 약2배(200%)의 휘도가 보장되어야 한다는 요구사항이 존재한다.In particular, since only a certain area is emitted in the partial display mode, the chromaticity becomes sensitive, so there is a requirement that the luminance of the area emitting light in the partial display mode be guaranteed about twice (200%) compared to the overall display mode. do.
따라서, 1개의 광원 블록만 ON되는 부분 표시 모드에서는 기존의 광확산 2차 렌즈를 이용하는 경우의 광휘도 감소 현상과 함께, 해당 광원 블록에서 2배의 휘도 보장 요구를 만족시키기 위해서, 해당 광원의 구동전류는 전체 표시모드 대비 약5배까지 증가시켜야 하거나, 해당 광원 블록 주위의 다른 광원도 일정한 구동전류로 ON되도록 제어하는 추가 제어가 필요하다.Therefore, in the partial display mode in which only one light source block is turned on, in order to satisfy the requirement for double brightness in the light source block, along with the decrease in brightness when using the existing light diffusion secondary lens, the driving of the light source The current should be increased up to about 5 times compared to the total display mode, or additional control to control other light sources around the light source block to be turned on with a constant driving current is required.
따라서, 기존의 광확산 2차 렌즈를 이용하는 백라이트 유닛에서는 일부 표시 모드에서의 소비전력이 증가되거나, 추가 제어가 필요한 등의 단점이 있었다.Accordingly, the backlight unit using the conventional light-diffusion secondary lens has disadvantages such as increased power consumption in some display modes or additional control is required.
본 발명의 실시예에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 각 개별광원을 구분하기 위한 격자형 격벽부재를 배치함으로써 일부 표시 모드에서의 광휘도 저감 문제를 해결하고, 전체 표시 모드에서 광원 사이의 격벽부재가 얼룩 또는 뮤라(Mura) 형태로 시인되는 문제를 해결하기 위하여 격벽의 일부 영역에 광투과 패턴을 형성하는 구조를 제안한다.In the embodiment of the present invention, in order to solve this problem, the problem of reducing light luminance in some display modes is solved by disposing a grid-type barrier rib member for separating each individual light source, and the barrier rib member between the light sources is stained in the entire display mode. Alternatively, in order to solve the problem of being recognized in the form of mura, a structure in which a light transmission pattern is formed in a portion of the barrier rib is proposed.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 백라이트 유닛의 개략 사시도를 도시한다.4 is a schematic perspective view of a backlight unit according to an embodiment of the present invention.
도 4의 실시예에 의한 백라이트 유닛은 광원PCB(410)와, 광원 PCB 상에 서로 이격되어 배치되는 다수의 광원부(420)와, 광원 PCB 상에 배치되고, 광원부 사이를 구분하는 격벽을 포함하는 격자형 격벽부재(440)와, 격벽부재 상에 배치되는 확산판(450)을 포함하여 구성된다.The backlight unit according to the embodiment of FIG. 4 includes a
광원 PCB(410)는 표시장치 또는 백라이트 유닛의 저면 전체에 걸쳐 배치되는 판상 인쇄회로 기판으로서, 인쇄회로기판베이스, 절연층 및 전원배선층 등으로 구성될 수 있다.The
이러한 광원 PCB(410)상에는 다수의 광원부(420)가 실장되며, 광원부는 LED 칩과 같은 광원칩과, 광원칩 상부에 배치되는 광확산 렌즈를 포함하여 구성될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 도 2에 도시된 바와 같이 광원칩과 그를 지지하는 구조물을 포함하는 광원 패키지 형태일 수 있다.A plurality of
이러한 광원부(420)를 구성하는 광원칩은 광원 PCB(410) 상에 일정 간격을 가지면서 배치되며, 표면실장기술(surface mount technology : SMT)에 의하여 몰드 프레임 또는 리드 프레임 없이 바로 광원 PCB상에 실장되는 소위 칩온보드(Chip-On-Board; COB) 또는 칩스케일 패키지(Chip Scale Package; CSP) 형태의 칩일 수 있다. The light source chips constituting the
또는, 광원칩은 성장 기판층상에 2개의 전극층을 형성하고, 그 전극들 사이에 배치되는 발광층으로 구성될 수 있으며, 일명 플립칩(Flip-Chip)으로 불리는 칩일 수도 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.Alternatively, the light source chip may include two electrode layers formed on a growth substrate layer and a light emitting layer disposed between the electrodes, and may be a chip called a flip-chip, but is not limited thereto.
한편, 본 실시예에 사용되는 광원칩은 백색광을 방출하는 백색 LED일 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 광원칩이 약 430nm 내지 450nm의 파장을 갖는 청색광을 발광하는 청색 LED이고 청색광을 다른 주파수 대역의 광으로 변환하는 광변환 부재를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the light source chip used in this embodiment may be a white LED emitting white light, but is not limited thereto, and the light source chip is a blue LED emitting blue light having a wavelength of about 430 nm to 450 nm and transmitting blue light in another frequency band. A light conversion member for converting light into light may be further included.
본 실시예에 사용되는 광원칩는 청색 LED 칩과 같은 개별 칩일 수도 있으나, LED 칩과 몰드 구조물 및 리드 프레임 등으로 구성된 광원 패키지일 수도 있다.The light source chip used in this embodiment may be an individual chip such as a blue LED chip, but may also be a light source package composed of an LED chip, a mold structure, and a lead frame.
본 실시예에 의한 각 광원부(420)는 일정한 지향각을 가지도록 광을 방출하며, 방출되는 광 중 휘도 또는 강도가 가장 강한 광을 피크 광이라 표현할 수 있으며, 피크 광(Lp)은 광원 PCB의 수직방향에 대하여 일정한 각도(θ)를 가질 수 있다.Each
격자형 격벽부재(440)는 각 광원부 사이에 배치되는 다수의 격벽을 포함하는 격자형 부재로서, 도 4의 (b)와 같이 각 광원부는 격벽부재(440)의 격벽에 의하여 둘러싸여 다른 광원부로부터 격리된다.The lattice-type
본 명세서에서는 편의상 하나의 광원부(420)가 격벽부재의 4면 격벽에 의하여 둘러싸인 영역을 블록(Block)으로 표현하며, 1개 블록을 구성하는 4개 측벽 중 하나를 하나의 격벽으로 표현한다.In the present specification, for convenience, an area in which one
이러한 격벽부재(440)는 일정한 두께를 가지는 격벽이 격자형으로 배치되는 부재로서, 광을 통과시키지 않는 불투명 재료로 제작될 수 있다.The
격벽부재(440)의 재료로는 광반사 특성을 가지는 화이트 레진(Resin), 화이트 폴리카보네이트(polycarbonate:PC) 등이 사용될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며 알루미늄 등과 같은 금속재료가 사용될 수도 있다.As a material of the
격벽부재(440)는 화이트 레진 등의 재료를 사출하여 제작할 수 있으며, 격벽부재의 각 격벽의 두께는 작을수록 좋으나, 사출 공정상의 이유 또는 격벽부재의 자체 강성 등을 고려하여 적절한 두께를 가질 수 있다.The
도 4의 (b)와 같이, 이러한 격벽부재(440)에 의하여 각 광원부로부터의 광이 다른 블록영역으로 전파되지 않고 해당 블록의 상부 영역으로만 방출되며, 따라서 도 3에서 도시한 바와 같은 부분 표시 모드(HDR 모드)에서 ON되는 광원의 휘도가 감소되는 문제가 개선될 수 있다. 이러한 격벽부재(440)에 의하여 나타나는 효과에 대해서는 도 5를 참고로 더 상세하게 설명한다.As shown in (b) of FIG. 4 , the light from each light source unit does not propagate to other block areas by such a
확산판(450)은 격벽부재(440)의 상부에서 광원 PCB(410)에 평행하게 배치되는 판상 광학부재로서, 광원부로부터의 광을 표시패널 전체에 걸쳐 고르게 분포되도록 확산시키는 기능을 한다.The
이러한 확산판(450)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate:PMMA), MS(methlystylene)수지, 폴리스티렌(polystyrene:PS), 폴리프로필렌(Polypropylene:PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate:PET) 및 폴리카보네이트(polycarbonate:PC) 중 선택된 1종 이상의 광투과성 재료로 형성된다.The
또한, 확산판(450)의 광확산 특성을 향상시키기 위하여 확산판의 표면 일부에는 다수의 확산패턴이 형성될 수 있으며, 이러한 확산패턴은 광원에 대응되는 일부 영역에만 형성될 수도 있고, 확산판 배면 전체에 걸쳐 형성될 수도 있다.In addition, in order to improve the light diffusion characteristics of the
또한, 확산판(450)의 내부에는 입사된 광을 널리 확산시키기 위하여 다수의 산란입자를 포함할 수 있다. 이러한 산란입자는 비드(Bead) 형상일 수 있으며, 산란입자의 형상, 크기 및 분포는 규칙적 또는 불규칙적일 수 있다.In addition, a plurality of scattering particles may be included in the
도 5는 도 4의 격벽부재를 구비한 경우와 구비하지 않은 경우에서, 전체 표시 모드와 부분 표시 모드에서의 광분포를 도시하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating light distribution in the full display mode and the partial display mode in the case in which the barrier rib member of FIG. 4 is provided and the case in which the partition member is not provided.
도 5의 (a)는 본 실시예에 의한 격벽부재가 사용되지 않는 경우의 전체 표시 모드(좌측 도면) 및 부분 표시 모드(우측 도면)에서의 백라이트 유닛의 발광 상태를 도시하며, 도 5의 (b)는 본 실시예에 의한 격벽부재가 사용된 경우의 전체 표시 모드(좌측 도면) 및 부분 표시 모드(우측 도면)에서의 백라이트 유닛의 발광 상태를 도시한다.Fig. 5 (a) shows the light emitting state of the backlight unit in the full display mode (left view) and partial display mode (right view) when the barrier rib member is not used according to the present embodiment, and Fig. 5 ( b) shows the light emitting state of the backlight unit in the full display mode (left figure) and partial display mode (right figure) when the barrier rib member according to the present embodiment is used.
도 5에서는 부분 표시모드에서 1개의 광원부만이 ON되는 경우를 가정한다.In FIG. 5 , it is assumed that only one light source unit is turned on in the partial display mode.
도 5에서와 같이, 격벽부재가 사용되지 않는 경우 전체 표시 모드에서는 백라이트 유닛의 전체에 걸쳐 균일한 광분포를 가지지만, 1개의 광원부만 ON되는 일부 표시모드에서는 도 3에서 설명한 바와 같이 광원부의 넓은 지향각으로 인하여 ON되는 광원부의 상부 영역에서 광이 넓게 퍼지는 현상이 발생된다.(도 5(a)의 우측도면)As shown in FIG. 5 , when the barrier rib member is not used, a uniform light distribution is obtained over the entire backlight unit in the entire display mode, but in some display modes in which only one light source unit is turned on, the light source unit has a wide A phenomenon occurs in which light is widely spread in the upper region of the light source that is turned on due to the beam angle. (Right view of Fig. 5(a))
따라서, 부분 표시 모드에서 ON되는 광원부 주위의 휘도가 전체 표시모드에 비하여 많이 감소되고 이를 보상하기 위하여 구동전류를 크게 해야하므로 소비전력이 증가되는 문제가 발생한다.Accordingly, the luminance around the light source unit turned on in the partial display mode is greatly reduced compared to the full display mode, and the driving current needs to be increased to compensate for this, which causes a problem in that power consumption is increased.
또한, 부분 표시 모드에서는 원하는 특정 영역만 발광되어야 하는데, 도 5의 (a) 우측도면과 같이 발광 영역이 넓게 퍼지게 되므로 특정 영역만 발광하는 부분 표시 모드의 성능이 저하된다.In addition, in the partial display mode, only a desired specific area should be emitted. As shown in the right diagram of FIG. 5A , the light-emitting area is spread widely, so that the performance of the partial display mode in which only a specific area is emitted is deteriorated.
반면, 도 5의 (b)의 우측 도면에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 격벽부재가 사용되는 경우에는, 부분 표시모드에서 발광되는 광원부의 광이 격벽부재의 격벽에 의하여 다른 광원부의 블록으로 진행하는 것이 차단되기 때문에 ON되는 광원부의 블록만 발광시킬 수 있게 된다.On the other hand, as shown in the right drawing of FIG. 5B , when the barrier rib member according to the present embodiment is used, the light emitted from the light source unit in the partial display mode is blocked by the barrier rib of the other light source unit. Since it is blocked from proceeding to , only the block of the light source unit that is turned on can emit light.
특히, 격벽에 의하여 광이 해당 블록 상부에만 집중되어 방출되기 때문에 발광 영역의 휘도 저하가 최소화될 수 있다.In particular, since light is concentrated and emitted only on the upper portion of the block by the barrier rib, a decrease in luminance of the light emitting area can be minimized.
한편, 격벽부재(440)의 격벽이 확산판(450) 하면까지 연장되는 경우에는, 도 5의 (b)의 좌측도면과 같이 격벽이 하나의 얼룩 또는 뮤라(Mura)로 시인될 우려가 있다.On the other hand, when the barrier rib of the
도 5의 (c)는 총 25개의 블록(5*5)을 가지는 격자형 격벽부재가 사용되는 경우와 사용되지 않는 경우에서, 전체 표시모드 및 부분 표시모드에서의 광분포를 도시하는 그래프이다.FIG. 5C is a graph showing the light distribution in the entire display mode and the partial display mode when the grid-type partition wall member having a total of 25 blocks (5*5) is used and when it is not used.
도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 격벽부재가 사용되지 않는 백라이트 유닛의 전체 표시 모드에서는 백라이트 유닛의 전체에 걸쳐 균일한 광분포를 보이게 되지만(점선), 부분 표시 모드에서는 구동되는 광원부 영역의 광휘도가 크게 감소할 뿐 아니라 발광 영역이 구동 광원부 주위에 넓게 퍼지게 됨을 알 수 있다(파선+삼각형 라인 참고)As shown in (c) of FIG. 5 , in the entire display mode of the backlight unit in which the barrier rib member is not used, a uniform light distribution is shown over the entire backlight unit (dotted line), but in the partial display mode, the driven light source region It can be seen that not only does the luminance of the light greatly decrease, but the light emitting area spreads widely around the driving light source (refer to the dashed line + triangle line)
한편, 점선으로 표시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 격벽부재가 사용되는 경우 부분 표시 모드에서는 구동되는 광원부의 블록만 발광되므로 부분 표시 모드의 성능이 향상될 수 있고, 구동되는 블록의 휘도가 전체 표시 모드의 휘도 대비 약90% 이상으로 유지되므로 휘도 감소를 최소화할 수 있다.On the other hand, as indicated by the dotted line, when the barrier rib member according to the present embodiment is used, only the blocks of the driven light source unit emit light in the partial display mode, so that the performance of the partial display mode can be improved, and the luminance of the driven blocks is displayed as a whole Since it is maintained at about 90% or more of the luminance of the mode, the decrease in luminance can be minimized.
그러나, 일점 쇄선으로 표시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 격벽부재가 사용되는 경우 전체 표시 모드에서는 격벽 부분에서 휘도가 저하되어 전체적으로 격자형 음영 또는 뮤라(Mura)가 발생될 수 있다.However, as indicated by the dashed-dotted line, when the barrier rib member according to the present embodiment is used, in the entire display mode, the luminance is lowered in the barrier rib portion, so that a lattice-shaped shadow or mura may be generated as a whole.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 이러한 격벽에 의한 뮤라 발생 문제를 해결하기 위하여, 격벽부재(440)의 격벽의 높이를 일정 범위로 제한하는 구성과, 격벽의 상부 영역 일부에 광투과 패턴을 형성하는 구성을 제시한다.Accordingly, in another embodiment of the present invention, in order to solve the problem of mura generation due to the barrier ribs, the height of the barrier ribs of the
도 6은 본 발명의 일실시예에 의하여 격벽부재의 격벽 상부 영역에 형성되는 광투과 패턴을 포함하는 구성을 도시하며, 도 7은 격벽에 형성되는 광투과 패턴의 시작 지점(Q')의 높이(H2)에 대한 구성을 도시한다.6 shows a configuration including a light transmitting pattern formed in the upper region of the barrier rib of the barrier rib according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is the height of the starting point Q' of the light transmitting pattern formed in the barrier rib. The configuration for (H2) is shown.
도 6에 도시한 바와 같이, 격벽부재(600)의 격벽(610) 상부 영역에는 1 이상의 광투과 패턴(620)이 배치될 수 있다.As shown in FIG. 6 , one or more
광투과 패턴(620)은 격벽(610)의 일정 부분을 천공한 개구로 형성되어, 광원부로부터의 광이 격벽을 관통하여 다른 블록으로 일부 진행할 수 있는 기능을 한다.The
또한, 격벽부재(600)를 구성하는 격벽(610)의 높이(H1)는 광원 PCB(410) 상면 또는 광원부와 확산판(450) 저면 사이의 거리인 광학갭(Optical Gap; O/G)의 80% 이상으로 결정되는 것이 바람직하다.In addition, the height H1 of the
즉, 격벽부재(600)의 격벽(610)은 광원 PCB와 확산판 사이 전체에 걸쳐 연장될 수도 있으나, 광원부와 확산판 사이의 거리인 광학갭의 약80% 이상까지만 연장될 수도 있다.That is, the
도 6과 같이 격벽(610)의 높이(H1)를 광학갭의 80% 이상으로 제한하는 구성 또는 격벽의 상부 일부 영역에 광투과 패턴(620)을 형성하는 구성은 모두 해당 블록 내의 광원부로부터의 광을 다른 영역으로 일부 진행하도록 함으로써, 전체 표시 모드에서 격벽에 의한 뮤라 현상을 개선할 수 있다.As shown in FIG. 6 , the configuration in which the height H1 of the
격벽의 높이(H1)가 광학갭(O/G)에 가까워질수록 구동 블록의 광휘도는 증가하지만 전체 표시모드에서 격벽에 의한 뮤라 발생 가능성이 있다.As the height H1 of the barrier rib approaches the optical gap O/G, the luminance of the driving block increases, but there is a possibility that mura is generated by the barrier rib in the entire display mode.
반면, 격벽의 높이(H1)가 낮아질수록 격벽에 의한 광차단 효과가 있게 되므로 전체 표시모드에서의 뮤라 발생 가능성이 낮아지지만, 부분 표시 모드에서 구동 블록의 광휘도가 감소하게 된다.On the other hand, as the height H1 of the barrier rib decreases, the light blocking effect occurs by the barrier rib, and thus the possibility of mura generation in the entire display mode decreases, but the luminance of the driving block decreases in the partial display mode.
도 6의 (c)는 격벽의 높이(H1)에 따른 해당 블록에서의 광분포를 도시하는 것으로서, 격벽의 높이(H1)가 광학갭(O/G)의 80% 이상이 되어야 격벽에 의한 광분리 기능이 보장될 수 있다.FIG. 6(c) shows the light distribution in the block according to the height H1 of the barrier rib. The height H1 of the barrier rib must be 80% or more of the optical gap O/G. A separation function can be ensured.
또한, 격벽의 높이(H1)를 광학갭과 동일하게 하더라도, 후술할 바와 같이 격벽의 상부 영역에 형성한 광투과 패턴(620)이 격벽의 광 차단 효과를 어느 정도 감소시키고, 광원부로부터의 광 중 일부를 다른 블록까지 전달하여, 결과적으로 전체 표시모드에서의 격벽에 의한 뮤라 현상을 억제할 수 있다.In addition, even if the height H1 of the barrier rib is the same as the optical gap, the
아래에서는 이러한 광투과 패턴(620)의 세부 구성에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the detailed configuration of the
본 실시예에 의한 광투과 패턴(620)은 격벽(610)의 상부 영역에만 형성되며, 더 구체적으로 도 7과 같이 광투과 패턴의 시작 지점(Q')의 높이(H2)는 광원부(420)의 피크 광(Lp)이 격벽(610)과 만나는 피크 광지점(Q)의 높이보다 크거나 같은 것이 바람직하다.The
만일, 광투과 패턴의 시작 지점(Q')의 높이(H2)는 광원부의 피크 광(Lp)이 격벽과 만나는 피크 광지점(Q)의 높이보다 작은 경우에는 피크 광이 인접한 다른 블록으로 진행하게 되므로, 격벽에 의한 광차단 효과가 크게 감소할 가능성이 있다.If the height H2 of the starting point Q' of the light transmission pattern is smaller than the height of the peak light point Q where the peak light Lp of the light source meets the barrier rib, the peak light proceeds to another adjacent block. Therefore, there is a possibility that the light blocking effect by the barrier ribs is greatly reduced.
따라서, 광투과 패턴의 시작 지점(Q')의 높이(H2)를 광원부의 피크 광(Lp)이 격벽과 만나는 피크 광지점(Q)의 높이보다 크거나 동일하게 함으로써, 격벽에 의한 광차단 효과를 감소시키지 않으면서도, 일부 광이 광투과 패턴을 통해서 다른 블록으로 진행하여 격벽에 의한 뮤라 현상을 감소시킬 수 있는 효과가 있게 된다.Therefore, by making the height H2 of the starting point Q' of the light transmission pattern equal to or greater than the height of the peak light point Q where the peak light Lp of the light source meets the barrier rib, the light blocking effect by the barrier rib While not reducing , some light travels to another block through the light transmission pattern, thereby reducing the mura phenomenon caused by the barrier ribs.
도 8은 격벽부재의 격벽에 형성되는 광투과 패턴의 배치형태를 도시하며, 격벽의 단위면적당 광투과 패턴의 배치면적의 비율이 광원까지의 거리에 대한 함수로 결정되는 구성을 예시한다.FIG. 8 shows the arrangement of the light transmission pattern formed on the barrier rib of the barrier rib member, and illustrates a configuration in which the ratio of the arrangement area of the light transmittance pattern per unit area of the barrier rib is determined as a function of the distance to the light source.
광원부(420)로부터의 광은 원형으로 진행하므로, 격벽에 도달하는 광의 세기는 광원부와 격벽의 해당 지점까지의 거리의 제곱에 비례한다.Since the light from the
따라서, 광투과 패턴(620)은 격벽의 전체 길이에 걸쳐 동일한 밀도로 분포되는 것이 아니라, 격벽의 특정 지점과 광원부까지의 거리에 대한 함수로 가변적으로 형성할 수 있다.Accordingly, the
본 명세서에서는 광원부(420) 중심과 가장 가까운 격벽의 지점을 격벽의 중앙으로 표현하고, 격벽의 중앙지점과 광원부까지의 거리를 d1으로 표시하며, 격벽의 중앙지점으로부터 블록의 모서리 쪽으로 이동한 지점을 가장자리로 표현한다.In this specification, the point of the barrier rib closest to the center of the
이 때, 격벽(610)의 단위 면적당 광투과 패턴의 배치면적은 광원부 중심으로부터의 거리의 제곱에 비례하여 증가하도록 형성할 수 있다.In this case, the arrangement area of the light transmission pattern per unit area of the
즉, 도 8의 (a)와 같이, 격벽의 중앙 부분보다 가장자리로 갈수록 광투과 패턴의 밀도 또는 배치 면적을 더 크게 하며, 더 구체적으로 광투과 패턴의 밀도 또는 배치 면적은 광투과 패턴이 형성되는 지점과 광원부 사이의 거리(d1, d2)의 제곱에 비례하도록 구성한다.That is, as shown in (a) of FIG. 8 , the density or arrangement area of the light transmission pattern becomes larger toward the edge than the central portion of the barrier rib, and more specifically, the density or arrangement area of the light transmission pattern is It is configured to be proportional to the square of the distances d1 and d2 between the point and the light source.
이러한 구성을 구현하기 위한 제1방식에서는, 도 8의 (b)와 같이, 광투과 패턴이 다수의 동일한 크기의 개별 광투과 패턴(622)을 포함하되, 개별 광투과 패턴은 격벽부의 중앙에서 가장자리로 갈수록 조밀하게 배치될 수 있다.In the first method for implementing such a configuration, as shown in (b) of FIG. 8 , the light transmission pattern includes a plurality of individual
또한, 도 8의 (c)와 같이, 제2방식에서는, 광투과 패턴은 서로 다른 크기의 개별 광투과 패턴(624, 624', 624")을 포함하며, 개별 광투과 패턴의 크기는 격벽부의 중앙에서 가장자리로 갈수록 커지도록 구성할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 8C , in the second method, the light transmission pattern includes individual
즉, 제1방식에서는 동일한 크기의 개별 광투과 패턴을 사용하되 가장자리로 갈수록 광투과 패턴의 형성 개수를 증가시키도록 하고, 제2방식에서는 광투과 패턴 사이의 거리 또는 격벽의 단위 면적당 광투과 패턴의 개수를 일정하게 하되 가장자리로 갈수록 더 큰 광투과 패턴을 이용하는 것이다.That is, in the first method, individual light transmission patterns of the same size are used, but the number of light transmission patterns formed increases toward the edge. In the second method, the distance between the light transmission patterns or the light transmission pattern per unit area of the barrier rib Keep the number constant, but use a larger light-transmitting pattern toward the edge.
이와 같이, 격벽(610)의 단위 면적당 광투과 패턴의 배치면적은 광원부 중심으로부터의 거리의 제곱에 비례하여 증가하도록 형성하게 되면, 상대적으로 강한 광이 도달하는 격벽의 중앙 지점에서의 투과광을 작게하고 상대적으로 약한 광이 도달하는 격벽의 가장자리에서는 많은 광을 투과시켜 블록 전체에 걸쳐 동일한 양의 광이 투과된다.In this way, if the arrangement area of the light transmission pattern per unit area of the
따라서, 광원부를 둘러싸는 격벽 전체에 걸쳐 동일한 양의 광이 인접 블록으로 투과됨으로써, 전체 표시모드에서 격벽에 의한 뮤라 발생을 균일하게 감소시킬 수 있다.Accordingly, the same amount of light is transmitted to adjacent blocks across the barrier ribs surrounding the light source unit, so that generation of mura due to the barrier ribs can be uniformly reduced in the entire display mode.
도 9는 격벽부재의 격벽 전체 면적에 대한 광투과 패턴의 전체 면적의 비율인 투과영역 비율이 결정되는 구성을 도시한다.9 shows a configuration in which the ratio of the transmission area, which is the ratio of the total area of the light transmission pattern to the total area of the partition wall of the partition member, is determined.
한편, 블록의 4개 면중 하나를 구성하는 격벽의 전체 면적에 대한 광투과 패턴의 전체 면적 비율을 투과 영역 비율로 정의할 수 있다.Meanwhile, the ratio of the total area of the light transmission pattern to the total area of the barrier rib constituting one of the four surfaces of the block may be defined as the ratio of the transmission area.
도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 격벽과 평행한 인접 격벽 사이의 거리, 즉 1개 격벽의 가로 길이를 b로, 격벽의 두께를 a, 격벽의 높이를 H1으로 표시한다.As shown in FIG. 9A, the distance between a partition wall and adjacent partition walls parallel to each other, that is, the horizontal length of one partition wall, is represented by b, the thickness of the partition wall is represented by a, and the height of the partition wall is represented by H1.
이 때, 1개의 격벽의 전체 면적은 b*H1이고, 그 격벽에 형성된 광투과 패턴의 면적의 전체합을 A라 할 때, 투과 영역 비율(R)은 A/(b*H1)으로 표시할 수 있다.In this case, the total area of one barrier rib is b*H1, and when the total sum of the areas of the light transmission patterns formed on the barrier rib is A, the transmittance area ratio (R) is expressed as A/(b*H1). can
본 실시예에서는, 이러한 투과 영역 비율(R)이 격벽과 평행한 인접 격벽 사이의 거리 또는 1개 격벽의 가로 길이인 b와 격벽의 두께 a에 대한 함수로 결정할 수 있으며, 더 구체적으로 투과 영역 비율(R)은 아래의 수학식 1을 만족하도록 할 수 있다.In this embodiment, the transmission area ratio R may be determined as a function of the distance between the partition wall and adjacent partition walls parallel to each other or the horizontal length b of one partition wall and the thickness a of the partition wall, more specifically, the transmission area ratio (R) may satisfy Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
R(투과 영역 비율; %) ≤ [1 - (b*H1)/(2a+2a+b)*H1]*100(%) (여기서, b는 상기 격벽과 평행한 인접 격벽 사이의 거리, a는 격벽의 두께, H1은 격벽의 높이)R(permeable area ratio; %) ≤ [1 - (b*H1)/(2a+2a+b)*H1]*100(%), where b is the distance between the partition wall and adjacent partition walls parallel to each other, a is the thickness of the bulkhead, H1 is the height of the bulkhead)
즉, 격벽부재의 격벽 전체 면적에 대한 광투과 패턴의 전체 면적의 비율인 투과영역 비율(R)이 [1 - (b*H1)/(2a+2a+b)*H1]의 값보다 작도록 광투과 패턴을 형성하는 것이 바람직하다는 것이다.That is, the transmission area ratio (R), which is the ratio of the total area of the light transmission pattern to the total area of the partition wall of the partition member, is smaller than the value of [1 - (b*H1)/(2a+2a+b)*H1]. It is desirable to form a light transmission pattern.
예를 들어, b=80mm, a=1mm, H1=10mm로 가정하면, 투과영역 비율(R)은 (1-800/840)*100인 약4.76%보다 작도록 광투과 패턴을 형성하는 것이 바람직하다.For example, assuming that b=80mm, a=1mm, and H1=10mm, it is preferable to form the light transmission pattern so that the transmission area ratio (R) is less than about 4.76% of (1-800/840)*100. Do.
도 10은 도 9의 투과영역 비율의 대소에 따르는 광분포를 도시한다.FIG. 10 shows the light distribution according to the magnitude of the transmission area ratio of FIG. 9 .
도 10의 (a)와 같이, 투과 영역 비율(R)이 작은 경우에는 광투과 패턴의 광투과 성능이 거의 확보되지 않고, 따라서 격벽 부분에서의 광휘도 감소영역(A)이 생겨서 전체 표시모드에서 뮤라가 발생될 수 있다.As shown in (a) of FIG. 10 , when the transmission area ratio R is small, the light transmission performance of the light transmission pattern is hardly secured, and accordingly, a light luminance reduction area A is formed in the partition wall portion, so that in the entire display mode, Muras can develop.
한편, 도 10의 (b)와 같이, 투과 면적 비율(R)이 수학식 1을 만족하지 않을 정도로 커지는 경우에는, 많은 광이 인접한 블록으로 진행하게 되므로 격벽의 광차단 효과가 감소되고, 격벽 부분에서 2개 블록의 투과광이 더해지는 광증대 영역(B)이 생긴다.On the other hand, as shown in (b) of FIG. 10 , when the transmission area ratio R becomes large enough to not satisfy Equation 1, a lot of light travels to an adjacent block, so the light blocking effect of the barrier rib is reduced, and the barrier rib portion A light amplification region (B) is created in which two blocks of transmitted light are added.
이러한 광증대 영역(B)으로 인하여 격벽에 인접한 부분보다 격벽부분의 광휘도가 더 강하게 되어, 결과적으로 전체 표시모드에서 격벽이 더 밝게 보이는 역뮤라(Diverse Mura) 영역(B')이 발생될 수 있다.Due to this light-increasing region B, the luminance of the barrier rib portion is stronger than that of the portion adjacent to the barrier rib, and as a result, a reverse mura region B' in which the barrier rib appears brighter in the entire display mode may be generated. there is.
한편, 격벽 전체 면적에 대한 광투과 패턴의 전체 면적의 비율인 투과영역 비율(R)을 전술한 바와 같이 최적으로 결정하는 경우에는, 도 10의 (c)와 같이, 격벽부분에서의 광투과 패턴에 의하여 손실되는 광감소 영역(C')과 인접 블록으로부터의 투과광에 의한 광증대 영역(C)의 크기가 같아지게 되고, 결과적으로 격벽의 뮤라 또는 역뮤라 현상을 최대한 억제하여 전체 표시모드에서 격벽이 시인되는 문제를 해결할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, when the transmission area ratio R, which is the ratio of the total area of the light transmission pattern to the total area of the partition wall, is optimally determined as described above, as shown in FIG. The size of the light-reducing area C' that is lost by , and the light-increasing area C due to the transmitted light from the adjacent block become the same, and as a result, the mura or inverse mura phenomenon of the barrier rib is suppressed as much as possible, so that the barrier rib in the entire display mode. It will be possible to solve this admitted problem.
도 11은 격벽부재의 격벽에 형성되는 광투과 패턴의 여러가지 형태에 대하여 예시한다.11 illustrates various types of light transmission patterns formed on the barrier ribs of the barrier rib members.
이상의 실시에에서는 광투과 패턴(610)이 상부가 개방된 직사각형상으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 11의 (a)와 같이 상부가 개방된 삼각형 광투과 패턴(1620) 또는 다른 다각형, 원형, 타원형 등으로 형성될 수도 있다.In the above embodiment, the
또한, 광투과 패턴은 상부가 반드시 개방된 형태일 필요는 없으며, 도 10의 (b)와 같이 폐쇄 개구형 광투과 패턴(1620')일 수도 있다.In addition, the light transmission pattern does not necessarily have an open top, and may be a closed opening type
물론, 모든 경우에 있어서 광투과 패턴의 밀도 또는 형성면적은 격벽의 가장자리로 갈수록 증가되도록 하여야 하며, 도 10의 (c)와 같이 작은 원형홀 형태의 광투과 패턴(1620")을 격벽 가장자리로 갈수록 더 많이 형성하는 구조일 수도 있다.Of course, in all cases, the density or formation area of the light transmission pattern should be increased toward the edge of the barrier rib, and as shown in FIG. It may be a structure that forms more.
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 격벽부재를 포함한 백라이트 유닛과, 그를 포함하는 전체 표시장치의 단면을 도시한다.12 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit including a barrier rib member and an entire display device including the backlight unit according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 의한 표시장치는 격벽부재(1600)를 포함하는 백라이트 유닛(1300)과, 백라이트 유닛 상부에 배치되는 표시패널(1240)과, 표시패널 및 백라이트 유닛 중 하나 이상을 지지하기 위한 지지부재 등을 포함하여 구성될 수 있다.The display device according to the present embodiment includes a
백라이트 유닛(1300)은 다시 광원PCB(1310)와, 광원 PCB(1310) 상에 서로 이격되어 배치되는 다수의 광원부(1320)와, 광원부 사이를 구분하되 상부 영역에 광투과 패턴(1620)이 배치된 격벽을 포함하는 격자형 격벽부재(1600)와, 격벽부재 상에 배치되는 확산판(1350)을 포함할 수 있다.The
또한, 광원 PCB(1310) 상에는 광원부로부터의 광을 표시패널측으로 반사시키는 반사판(1330)을 추가로 포함할 수 있으며, 반사판(1330)에는 광원용 개구홀이 형성되어 있어서 광원용 개구홀을 통해서 광원부가 반사판 외부로 노출되도록 구성할 수 있다.In addition, the
본 발명의 주요 구성인 격벽부재(1600)의 세부 구성에 대해서는 앞서 설명한 바와 동일하므로, 중복을 피하게 위하여 상세한 설명은 생략한다.Since the detailed configuration of the
또한, 확산판(1350) 상부에는 확산판을 통과한 광을 집광하여 표시패널(1240)로 보다 균일한 면광원이 입사되도록 하는 다수의 광학시트(1360)들이 배치될 수 있다.In addition, a plurality of
이러한 광학시트(1360)는 집광 기능을 하는 집광시트 또는 프리즘 시트(Prism Sheet; PS)와, 광을 확산시키는 확산시트(Diffusing Sheet; DS)와, DBEF(dual brightness enhancement film)라 불리는 반사형 편광필름 등 각종 기능성 시트 들이 조합되어 구성될 수 있다.The
본 실시예에 의한 백라이트 유닛(1300)에 의하여 광을 제공받는 표시패널(1240)은 액정 표시패널인 경우에는 다시 다수의 게이트 라인과 데이터 라인 및 그 교차 영역에 정의되는 픽셀(Pixel)과, 각 픽셀에서의 광투과도를 조절하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 그 사이에 형성되는 액정물질층을 포함하여 구성될 수 있다.In the case of a liquid crystal display panel, the
한편, 본 발명이 적용될 수 있는 표시패널은 이러한 액정표시패널에 한정되는 것은 아니며, 백라이트 유닛이 필요한 다른 형태의 표시장치까지 포함할 수 있을 것이다.Meanwhile, the display panel to which the present invention can be applied is not limited to such a liquid crystal display panel, and may include other types of display devices requiring a backlight unit.
또한, 백라이트 유닛 또는 표시패널을 지지하기 위한 지지부재는, 표시장치의 후면 및 측면 일부를 커버하는 금속 또는 플라스틱 재질의 백커버인 커버 버텀(Cover Bottom; 1210)과, 표시패널을 하부에서 지지하는 가이드 패널(Guide Panel; 1230)과, 표시장치의 최외곽 측면과 표시패널의 상면 가장자리를 커버하는 케이스탑(Case Top; 1250) 등을 포함할 수 있다.In addition, the support member for supporting the backlight unit or the display panel includes a cover bottom (Cover Bottom; 1210) which is a metal or plastic back cover that covers a part of the rear and side surfaces of the display device, and supports the display panel from the bottom. It may include a guide panel (Guide Panel; 1230) and a case top (Case Top; 1250) covering the outermost side of the display device and the upper edge of the display panel.
전술한 바와 같이, 일반적인 구조의 표시장치에서는 1개의 광원 블록만 ON되는 부분 표시 모드에서는 기존의 광확산 2차 렌즈를 이용하는 경우의 광휘도 감소 현상과 함께, 해당 광원 블록에서 2배의 휘도 보장 요구를 만족시키기 위해서, 해당 광원의 구동전류는 전체 표시모드 대비 약5배까지 증가시켜야 한다.As described above, in the partial display mode in which only one light source block is ON in a display device having a general structure, the light luminance decrease in the case of using the conventional light diffusion secondary lens and the double luminance guarantee in the corresponding light source block are required In order to satisfy
반면, 본 실시예에 의한 격벽부재를 포함하는 백라이트 유닛을 사용하는 경우, 1개의 광원부(블록)만 ON시키는 부분 표시 모드에서도 전체 표시 모드의 휘도 대비 약90% 이상의 휘도를 구현할 수 있으며, 따라서 해당 광원의 구동전류는 전체 표시모드 대비 약2~3배만 증가시켜도 된다. 따라서, 종래 구조에 비하여 부분 표시모드에서의 소비 전력을 약50% 이상 감소시킬 수 있다.On the other hand, when the backlight unit including the barrier rib member according to the present embodiment is used, even in a partial display mode in which only one light source unit (block) is turned on, a luminance of about 90% or more can be realized compared to the luminance of the entire display mode, and thus the corresponding The driving current of the light source may be increased only about 2-3 times compared to the overall display mode. Accordingly, power consumption in the partial display mode can be reduced by about 50% or more compared to the conventional structure.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 직하형 백라이트 유닛에서 개별 광원 사이에 각 광원을 분리하기 위한 격자형 격벽부재를 포함함으로써, 광원 중 일부만 구동하는 부분 표시 모드에서의 해당 표시영역의 일정 휘도 구현에 필요한 구동전류를 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, the direct backlight unit includes a lattice-type barrier rib member for separating each light source between individual light sources, thereby realizing a certain luminance of the corresponding display area in the partial display mode in which only some of the light sources are driven. It has the effect of minimizing the driving current required for
또한, 직하형 백라이트 유닛에서 각 개별광원 사이를 구분하기 위한 격자형 격벽부재의 격벽 상부영역에 1 이상의 광투과 패턴이 형성하되, 광투과 패턴의 형성 위치와 밀도 및 크기 등을 최적화함으로써, 전체 표시모드에서의 격벽에 의한 음영 또는 뮤라(Mura) 발생을 최소화하면서도 광원 중 일부만 구동하는 표시모드에서 해당 영역에 충분한 휘도를 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the direct type backlight unit, one or more light transmitting patterns are formed in the upper region of the barrier ribs of the grid type barrier ribs for distinguishing between individual light sources. In the display mode in which only some of the light sources are driven, while minimizing the occurrence of shading or mura due to the barrier rib in the mode, sufficient luminance can be secured in the corresponding area.
결과적으로, 광투과 패턴이 형성된 격벽부재를 사용함으로써, 전체 표시모드에서의 격벽이 시인되지 않으면서도, 부분 표시모드에서의 소비전력을 감소시킬 수 있게 된다. As a result, by using the barrier rib member having the light transmission pattern formed thereon, power consumption in the partial display mode can be reduced while the barrier rib is not visually recognized in the entire display mode.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description and the accompanying drawings are merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can combine configurations within a range that does not depart from the essential characteristics of the present invention. , various modifications and variations such as separation, substitution and alteration will be possible. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
440, 600, 1600 : 격벽부재 610 : 격벽
620, 1620 : 광투과 패턴 410, 1310 : 광원 PCB
420, 1320 : 광원부 450, 1350 : 확산판
1210 : 커버 버텀 1230 : 가이드 패널
1240 : 표시패널 440, 600, 1600: bulkhead member 610: bulkhead
620, 1620:
420, 1320:
1210: cover bottom 1230: guide panel
1240: display panel
Claims (17)
상기 광원 PCB 상에 서로 이격되어 배치되는 다수의 광원부;
상기 광원 PCB 상에 배치되고, 상기 광원부 사이를 구분하는 격벽을 포함하는 격자형 격벽부재;
상기 격벽부재 상에 배치되는 확산판;
을 포함하며,
상기 격벽부재의 격벽 상부 영역에는 1 이상의 광투과 패턴이 배치되는 표시장치용 백라이트 유닛.light source PCB;
a plurality of light source units spaced apart from each other on the light source PCB;
a lattice type barrier rib member disposed on the light source PCB and including barrier ribs separating the light source units;
a diffusion plate disposed on the partition member;
includes,
A backlight unit for a display device, wherein one or more light transmitting patterns are disposed on an upper region of the barrier rib of the barrier rib member.
상기 격벽의 높이(H1)는 상기 광원 PCB 상면 또는 상기 광원부와 상기 확산판 저면 사이의 거리인 광학갭(Optical Gap; O/G)의 80% 이상인 표시장치용 백라이트 유닛.3. The method of claim 2,
The height H1 of the barrier rib is 80% or more of an optical gap (O/G), which is a distance between an upper surface of the light source PCB or a lower surface of the light source unit and the diffusion plate.
상기 광투과 패턴의 시작 지점(Q')의 높이(H2)는 상기 광원부의 피크 광(Lp)이 상기 격벽과 만나는 피크 광지점(Q)의 높이보다 크거나 같은 표시장치용 백라이트 유닛.4. The method of claim 3,
The height H2 of the starting point Q' of the light transmission pattern is greater than or equal to the height of the peak light point Q where the peak light Lp of the light source meets the barrier rib.
상기 격벽의 단위 면적당 광투과 패턴의 배치면적은 상기 광원부 중심으로부터의 거리의 제곱에 비례하여 증가하는 표시장치용 백라이트 유닛.3. The method of claim 2,
The arrangement area of the light transmission pattern per unit area of the barrier rib increases in proportion to a square of a distance from the center of the light source unit.
상기 광투과 패턴은 다수의 동일한 개별 광투과 패턴을 포함하며, 상기 개별 광투과 패턴은 상기 격벽부의 중앙에서 가장자리로 갈수록 조밀하게 배치되는 표시장치용 백라이트 유닛.6. The method of claim 5,
The light-transmitting pattern includes a plurality of identical individual light-transmitting patterns, and the individual light-transmitting patterns are densely disposed from the center of the partition wall to the edge.
상기 광투과 패턴은 서로 다른 크기의 개별 광투과 패턴을 포함하며, 상기 개별 광투과 패턴의 크기는 상기 격벽부의 중앙에서 가장자리로 갈수록 커지는 표시장치용 백라이트 유닛.6. The method of claim 5,
The light transmission pattern includes individual light transmission patterns of different sizes, and the size of the individual light transmission patterns increases from the center of the partition wall to the edge.
상기 격벽 전체 면적에 대한 상기 광투과 패턴 영역의 전체 면적의 비율인 투과 영역 비율은 상기 격벽과 평행한 인접 격벽 사이의 거리(b)와 상기 격벽의 두께(a)에 대한 함수로 결정되는 표시장치용 백라이트 유닛.3. The method of claim 2,
A transmission area ratio, which is a ratio of the total area of the light transmission pattern region to the total area of the barrier rib, is determined as a function of a distance (b) between the barrier rib and an adjacent barrier rib parallel to each other and a thickness (a) of the barrier rib backlight unit.
상기 투과 영역 비율(R)은 아래 수학식으로 결정되는 표시장치용 백라이트 유닛.
R(투과 영역 비율; %) ≤ [1 - (b*H1)/(2a+2a+b)*H1]*100(%)
(여기서, b는 상기 격벽과 평행한 인접 격벽 사이의 거리, a는 격벽의 두께, H1은 격벽의 높이)9. The method of claim 8,
The transmission area ratio (R) is a backlight unit for a display device determined by the following equation.
R(permeable area ratio; %) ≤ [1 - (b*H1)/(2a+2a+b)*H1]*100(%)
(where b is the distance between the partition wall and adjacent partition walls parallel to it, a is the thickness of the partition wall, and H1 is the height of the partition wall)
상기 확산판 상부에 배치되는 표시패널;
상기 표시패널 및 백라이트 유닛 중 하나 이상을 지지하기 위한 지지부재;
를 포함하는 표시장치.A grid-type barrier rib member comprising a light source PCB, a plurality of light source units spaced apart from each other on the light source PCB, and a barrier rib in which a light transmission pattern formed by perforating a predetermined area in an upper area is disposed between the light source units; , a backlight unit including a diffusion plate disposed on the partition member;
a display panel disposed on the diffusion plate;
a support member for supporting at least one of the display panel and the backlight unit;
A display device comprising a.
상기 격벽의 높이(H1)는 상기 광원 PCB 상면 또는 상기 광원부와 상기 확산판 저면 사이의 거리인 광학갭(Optical Gap; O/G)의 80% 이상인 표시장치.11. The method of claim 10,
The height H1 of the barrier rib is at least 80% of an optical gap (O/G), which is a distance between an upper surface of the light source PCB or a lower surface of the light source unit and the diffusion plate.
상기 광투과 패턴의 시작 지점(Q')의 높이(H2)는 상기 광원부의 피크 광(Lp)이 상기 격벽과 만나는 피크 광지점(Q)의 높이보다 크거나 같은 표시장치.12. The method of claim 11,
The height H2 of the start point Q' of the light transmission pattern is greater than or equal to the height of the peak light point Q where the peak light Lp of the light source unit meets the barrier rib.
상기 격벽의 단위 면적당 광투과 패턴의 배치면적은 상기 광원부 중심으로부터의 거리의 제곱에 비례하여 증가하는 표시장치.11. The method of claim 10,
The arrangement area of the light transmission pattern per unit area of the barrier rib increases in proportion to a square of a distance from the center of the light source unit.
상기 광투과 패턴은 다수의 동일한 개별 광투과 패턴을 포함하며, 상기 개별 광투과 패턴은 상기 격벽부의 중앙에서 가장자리로 갈수록 조밀하게 배치되는 표시장치.14. The method of claim 13,
The light-transmitting pattern includes a plurality of identical individual light-transmitting patterns, and the individual light-transmitting patterns are densely disposed from the center to the edge of the barrier rib portion.
상기 광투과 패턴은 서로 다른 크기의 개별 광투과 패턴을 포함하며, 상기 개별 광투과 패턴의 크기는 상기 격벽부의 중앙에서 가장자리로 갈수록 커지는 표시장치.14. The method of claim 13,
The light-transmitting pattern includes individual light-transmitting patterns of different sizes, and the size of the individual light-transmitting patterns increases from the center of the partition wall to the edge.
상기 격벽 전체 면적에 대한 상기 광투과 패턴 영역의 전체 면적의 비율인 투과 영역 비율은 상기 격벽과 평행한 인접 격벽 사이의 거리(b)와 상기 격벽의 두께(a)에 대한 함수로 결정되는 표시장치.11. The method of claim 10,
A transmission area ratio, which is a ratio of the total area of the light transmission pattern region to the total area of the barrier rib, is determined as a function of a distance (b) between the barrier rib and an adjacent barrier rib parallel to each other and a thickness (a) of the barrier rib .
상기 투과 영역 비율(R)은 아래 수학식으로 결정되는 표시장치.
R(투과 영역 비율; %) ≤ [1 - (b*H1)/(2a+2a+b)*H1]*100(%)
(여기서, b는 상기 격벽과 평행한 인접 격벽 사이의 거리, a는 격벽의 두께, H1은 격벽의 높이)17. The method of claim 16,
The transmission area ratio (R) is determined by the following equation.
R(permeable area ratio; %) ≤ [1 - (b*H1)/(2a+2a+b)*H1]*100(%)
(where b is the distance between the partition wall and adjacent partition walls parallel to it, a is the thickness of the partition wall, and H1 is the height of the partition wall)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150150580A KR102380466B1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Backlight Unit with Partition Wall Member and Display Device having the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150150580A KR102380466B1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Backlight Unit with Partition Wall Member and Display Device having the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170049803A KR20170049803A (en) | 2017-05-11 |
| KR102380466B1 true KR102380466B1 (en) | 2022-03-31 |
Family
ID=58742262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150150580A KR102380466B1 (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Backlight Unit with Partition Wall Member and Display Device having the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102380466B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102370232B1 (en) * | 2017-12-22 | 2022-03-04 | 에스엘 주식회사 | Light emitting apparatus |
| KR200497619Y1 (en) * | 2021-10-28 | 2024-01-11 | (주)코텍 | Light diffuser with partition and displaying apparatus with the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101220204B1 (en) * | 2005-12-28 | 2013-01-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | Light Emitting Diodes back-light assembly and liquid crystal display device module using thereof |
-
2015
- 2015-10-28 KR KR1020150150580A patent/KR102380466B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20170049803A (en) | 2017-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102297644B1 (en) | Backlight unit and liquid crystal display device including the same | |
| EP2470949B1 (en) | Backlight unit and dipslay device | |
| KR101692509B1 (en) | Display Apparatus | |
| KR101113236B1 (en) | Backlight unit for dynamic image and display employing the same | |
| US8355093B2 (en) | Backlight unit and display device | |
| KR102395088B1 (en) | Backlight unit and liquid crystal dispaly device including the same | |
| KR20130061796A (en) | Optical assembly, backlight unit having the same, and display apparatus thereof | |
| JP5959868B2 (en) | Backlight unit and display device using the same | |
| KR102460231B1 (en) | Backlight unit and liquid crystal dispaly device including the same | |
| KR20150084216A (en) | Optical pattern sheet, backlight unit and liquid crystal display having the same | |
| KR102222297B1 (en) | Reflector for uniform brightness and liquid crystal display device having thereof | |
| KR20170080794A (en) | Backlight Unit and Display Apparatus having the same | |
| KR102392698B1 (en) | Light-Emitting Module and Display Device having the same, and Manufacturing Method of Light-Emitting Module | |
| KR102380466B1 (en) | Backlight Unit with Partition Wall Member and Display Device having the same | |
| CN114740652A (en) | Backlight module, display panel and display device | |
| KR20170027351A (en) | Display Device | |
| KR20160117697A (en) | Display device | |
| JP6087508B2 (en) | Backlight unit and display device using the same | |
| JP2011060706A (en) | Lighting system and display device | |
| KR101735671B1 (en) | display device | |
| KR101654373B1 (en) | Backlight unit and display apparatus thereof | |
| KR20130000904A (en) | Backlight unit and display apparatus using the same | |
| CN108139042A (en) | Light-emitting device, display device and lighting device | |
| KR101816314B1 (en) | Backlgiht unit and liquid crystal display device the same | |
| KR101948144B1 (en) | backlight unit and illumination system using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |