KR20110131044A - Back light umit within resin layer for light-guide and lcd using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A backlight unit and a liquid crystal display device using the same are provided to increase the diffusion and light uniformity of the backlight unit by patterning a diffusion plate or including an air gap module with an air area. CONSTITUTION: A plurality of LED sources(130) are formed on a printed circuit board. A resin layer(140) induces the diffusion of light to the front. A diffusion plate(170) is formed on the upper side of the resin layer and includes an air gap module with an air area.

Description

백라이트유닛 및 이를 이용한 액정표시장치{Back light umit within resin layer for light-guide and LCD using the same}Back light unit and liquid crystal display using the same {Back light umit within resin layer for light-guide and LCD using the same}

본 발명은 도광판의 구조를 제거하여 백라이트 유닛의 구조를 박형화하며, 광효율을 확보할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit capable of thinning the structure of a backlight unit by removing the structure of the light guide plate and securing a light efficiency and a liquid crystal display device using the same.

액정표시장치(liquid crystal display; LCD)는 매트릭스 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 조절할 수 있는 표시장치로서, 자체적으로 발광하지 못하므로 그 배면에 백라이트 유닛(back-light unit)을 설치하여 화상을 표현할 수 있도록 설계된다.A liquid crystal display (LCD) is a display device that can control a desired image by individually supplying data signals according to image information to pixels arranged in a matrix form and adjusting light transmittance of the pixels. Since it does not emit light, it is designed to display an image by installing a back-light unit on its back side.

도 1a를 참조하면, 이러한 백라이트 장치(1)는 기판(20) 상에 평탄한 도광판(30)이 배치되고 이 도광판(30)의 측면에는 복수의 측면형 LED(10)(하나만 도시)가 어레이 형태로 배치된다. Referring to FIG. 1A, in the backlight device 1, a flat light guide plate 30 is disposed on a substrate 20, and a plurality of side type LEDs 10 (only one) are disposed on the side of the light guide plate 30. Is placed.

LED(10)에서 도광판(30)으로 입사된 빛(L)은 도광판(30)의 밑면에 제공된 미세한 반사 패턴 또는 반사 시트(40)에 의해 상부로 반사되어 도광판(30)에서 출사된 다음 도광판(30) 상부의 LCD 패널(50)에 백라이트를 제공하게 된다. 이러한 백라이트 유닛에는 도 1b에 도시된 개념도와 같이, 상기 도광판(30)과 LCD 패널(50) 사이에 확산시트(31)나 프리즘 시트(32, 33), 보호시트(34) 등의 복수의 광학시트를 더 부가하는 구조로 형성될 수 있다.The light L incident from the LED 10 to the light guide plate 30 is reflected upward by a minute reflection pattern or a reflective sheet 40 provided on the bottom surface of the light guide plate 30, and exits from the light guide plate 30. 30) the backlight is provided to the upper LCD panel 50. In the backlight unit, as shown in FIG. 1B, a plurality of optical devices, such as a diffusion sheet 31, a prism sheet 32 and 33, a protective sheet 34, and the like are disposed between the light guide plate 30 and the LCD panel 50. It can be formed into a structure for further adding a sheet.

이러한 백라이트 유닛은 자체적으로 빛을 내지 못하는 LCD 뒷면에 디스플레이 영상이 보일 수 있도록 고르게 빛을 비춰주는 역할을 하며, 상기 도광판은 백라이트 유닛의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하는 부품으로 광원(LED)에서 발산되는 빛을 LCD 전체 면에 균일하게 전달하는 플라스틱 성형렌즈의 하나이다. 따라서 이러한 도광판은 기본적으로 이러한 백라이트 유닛의 필수적인 부품으로 사용되지만, 이로 인해 도광판 자체의 두께로 인해 전체적인 제품의 두께를 박형화할 수 있는데 한계를 나타내고 있으며, 대면적 백라이트 유닛의 경우, 화질이 저하되는 문제를 야기하고 있다.The backlight unit serves to evenly illuminate the display image on the back of the LCD which does not emit light itself, and the light guide plate is a component that performs brightness and uniform illumination of the backlight unit. It is one of the plastic molded lenses that uniformly transmits the emitted light to the entire LCD surface. Therefore, such a light guide plate is basically used as an essential component of such a backlight unit, but because of this, the thickness of the entire product can be reduced due to the thickness of the light guide plate itself. Is causing.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 일반적인 백라이트 유닛의 구조에 필수적인 도광판을 제거하고, 확산판의 하부에 에어층을 구비한 모듈을 구비하며, 필름타입의 레진층을 이용하여 광원을 유도하는 구조를 형성함으로써, 광원수를 절감할 수 있으며, 백라이트 유닛의 전체적인 두께를 박형화하며, 제품 디자인의 자유도를 높일 수 있는 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to remove a light guide plate which is essential for the structure of a general backlight unit, and to include a module having an air layer under the diffuser plate, and a film type resin. By forming a structure that induces a light source by using a layer, it is possible to reduce the number of light sources, to reduce the overall thickness of the backlight unit, and to provide a backlight unit and a liquid crystal display device using the same to increase the degree of freedom in product design. have.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 LED 광원을 발광소자로 이용하는 백라이트유닛에 있어서, 인쇄회로기판 상에 형성되는 다수의 LED 광원;과 출사되는 빛을 전방으로 확산 유도하는 레진층; 상기 레진층의 상부에 배치되며 에어층을 구비하는 에어갭모듈을 구비한 확산판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있도록 한다.As a means for solving the above problems, the present invention provides a backlight unit using an LED light source as a light emitting device, comprising: a plurality of LED light sources formed on a printed circuit board; and a resin layer for inducing diffused light forward; And a diffuser plate disposed on the resin layer and having an air gap module having an air layer.

또한, 본 발명은 상기 에어갭모듈은, 상기 확산판의 하부를 패터닝하여 에어영역과 브릿지를 구현한 일체형 구조로 형성되도록 형성할 수 있다. 또는 이와는 달리, 상기 에어갭모듈을 상기 확산판의 하부에 독립적인 스페이서부재로 브릿지를 형성하여 에어영역을 구비한 구조로 형성하는 것도 가능하다.In addition, the present invention may be formed so that the air gap module is formed in an integrated structure implementing the air region and the bridge by patterning the lower portion of the diffusion plate. Alternatively, the air gap module may be formed in a structure having an air region by forming a bridge with an independent spacer member under the diffusion plate.

아울러, 본 발명에서는 상술한 구조에서 상기 에어갭모듈의 경우, 고분자필름 상에 에어영역과 브릿지로 구현되는 제2에어갭모듈을 적어도 1 이상 구비하는 구조로 구현하는 것도 가능하다.In addition, in the present invention, the air gap module in the above-described structure, it is also possible to implement a structure having at least one or more second air gap module implemented as an air region and a bridge on the polymer film.

특히, 상기 확산판과 레진층의 사이에는, 광학패턴이 인쇄된 고분자필름을 더 포함하여 구성되도록 구현할 수 있으며, 나아가 상기 고분자필름은, 열경화 PSA, 열경화접착제, UV 경화 PSA 타입의 접착제를 통해 상기 확산판과 접착되도록 구성할 수 있다.In particular, between the diffusion plate and the resin layer, it can be implemented to include a polymer film printed with an optical pattern further, the polymer film further comprises a thermosetting PSA, thermosetting adhesive, UV curing PSA type adhesive It can be configured to adhere to the diffusion plate through.

또한, 본 발명에 따른 상기 백라이트 유닛은, 상기 인쇄회로기판에 상면에 적층되는 반사패턴이 형성된 반사필름을 더 포함하여 구성될 수 있다.The backlight unit may further include a reflective film having a reflective pattern stacked on the printed circuit board.

아울러, 상기 레진층은 빛의 반사를 증가시키는 비드(bead)를 전체 레진층 대비 0.01~0.3%를 더 포함하여 구성될 수도 있다.In addition, the resin layer may be configured to further include a bead (bead) to increase the reflection of light compared to the total resin layer 0.01 ~ 0.3%.

본 발명에 따른 상기 광학패턴 또는 반사패턴은, TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS 중 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 재료로 형성될 수 있다.The optical pattern or the reflective pattern according to the present invention may be formed of a material containing any one or more materials selected from TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , Silicon, and PS.

아울러, 본 발명에 따른 상기 백라이트 유닛은, 상기 확산판의 상부에 적층되는 프리즘시트 또는 보호시트를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상술한 구조의 백라이트 유닛은 액정표시장치에 적용될 수 있다.In addition, the backlight unit according to the present invention may further include a prism sheet or a protective sheet stacked on the diffusion plate. The backlight unit having the above structure can be applied to a liquid crystal display device.

본 발명에 따르면, 확산판에 패터닝을 하거나 별도의 부재를 이용하여 에어층을 구비한 에어갭모듈을 구비할 수 있도록 하여, 백라이트 유닛의 확산, 광균일도의 광학특성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to provide an air gap module having an air layer by patterning the diffusion plate or by using a separate member, thereby increasing the optical characteristics of the backlight unit and diffusion and light uniformity. .

또한, 일반적인 백라이트 유닛의 구조에 필수적인 도광판을 제거하고, 필름타입의 레진층을 이용하여 광원을 유도하는 구조를 형성함으로써, 광원수를 절감할 수 있으며, 백라이트 유닛의 전체적인 두께를 박형화하며, 제품 디자인의 자유도를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the number of light sources can be reduced, the overall thickness of the backlight unit can be reduced, and the product design can be reduced by removing a light guide plate essential to the structure of a general backlight unit and forming a structure that induces a light source using a film type resin layer. It is effective to increase the degree of freedom.

특히, 측면형 발광다이오드를 직하형으로 실장하여 광원의 수를 대폭 절감하면서도 광학특성을 확보할 수 있으며, 도광판을 제거하여 플렉서블 디스플레이의 구조에도 적용가능하며, 레진층에 반사패턴을 포함하는 반사필름 및 에어층을 포함하는 확산판을 구비하여 안정적인 발광특성을 확보할 수 있는 효과도 있다.In particular, by mounting the side-type light emitting diode in a direct type, it is possible to secure the optical characteristics while significantly reducing the number of light sources, and can be applied to the structure of the flexible display by removing the light guide plate, and a reflective film including a reflective pattern in the resin layer And it is also provided with a diffuser plate including an air layer has the effect of ensuring a stable light emission characteristics.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 구조를 도시한 개념도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구조를 도시한 요부 개념도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 확산판과 에어갭모듈을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 백라이트유닛의 제조공정을 도시한 공정도이다.
1A and 1B are conceptual views illustrating a structure of a backlight unit according to the prior art.
2A is a conceptual view illustrating main parts of a backlight unit according to the present invention.
2B is a conceptual diagram illustrating a diffusion plate and an air gap module according to the present invention.
3 is a process diagram illustrating a manufacturing process of a backlight unit according to the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation according to the present invention. In the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 발명은 종래의 백라이트 유닛의 구조에서 에어층을 구비한 확산판을 구비하여 광학특성을 개설하며, 도광판을 제거하고, 이를 레진층으로 형성하여 백라이트 유닛의 전체 두께를 혁신적으로 감소시키는 한편, 광원수를 절감할 수 있는 구조를 제공하는 것을 요지로 한다.The present invention provides a diffuser plate with an air layer in the structure of a conventional backlight unit to establish optical characteristics, remove the light guide plate, and form it as a resin layer to innovatively reduce the overall thickness of the backlight unit, The main idea is to provide a structure that can reduce the number.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도 2a는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구조를 개략적으로 도시한 요부 개념도이며, 도 2b는 에어갭모듈을 구비한 확산판의 적용 실시예를 도시한 개념도 이다.2A and 2B, FIG. 2A is a conceptual view schematically illustrating a structure of a backlight unit according to the present invention, and FIG. 2B is a conceptual view illustrating an application embodiment of a diffusion plate having an air gap module.

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 인쇄회로기판(110) 상에 형성되는 다수의 LED 광원(130)과, 출사되는 빛을 전방으로 확산 유도하는 레진층(140)을 포함하여 구성될 수 있다. 물론, 이 경우 상기 인쇄회로기판의 상부면에는 반사필름(120)이 적층될 수 있으며, 상기 레진층(140)의 상부에는 확산판(170)을 구비할 수 있으며, 상기 확산판(170)은 에어층을 가지는 에어갭모듈(171, 172)을 구비함이 바람직하다. 아울러, 상기 확산판의 상부에 프리즘시트, 보호시트 등이 부가적으로 구비될 수 있다.The backlight unit according to the present invention may include a plurality of LED light sources 130 formed on the printed circuit board 110, and a resin layer 140 to induce the emitted light forward. Of course, in this case, the reflective film 120 may be stacked on the upper surface of the printed circuit board, and the diffusion plate 170 may be provided on the resin layer 140. Preferably, the air gap modules 171 and 172 having the air layer are provided. In addition, a prism sheet, a protective sheet, etc. may be additionally provided on the diffusion plate.

상기 LED 광원(130)은 인쇄회로기판(110) 상에 적어도 1 이상의 개수로 배열되어 광을 출사하며, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 측면형 발광다이오드(side view LED)를 사용할 수 있다. 즉 LED 광원(130)에서 출사되는 광의 방향이 바로 상부로 직진하는 것이 아니라 측변을 향해서 출사하는 구조의 광원을 이용할 수 있다. 아울러 배치방식을 측면형 발광다이오드를 이용하여 직하형으로 배치하게 되는바, 광확산 및 반사기능을 구현하는 레진층을 활용하여 전체 광원의 개수를 감소시키면서도 백라이트 유닛의 전체의 두께를 혁신적으로 줄일 수 있게 된다.The LED light source 130 is arranged on the printed circuit board 110 by at least one or more numbers to emit light, in a preferred embodiment of the present invention can use a side view LED (side view LED). That is, the direction of the light emitted from the LED light source 130 may not use the light source having a structure that is directed toward the side rather than going straight upward. In addition, the layout method is arranged in a direct type by using a side type light emitting diode, and by utilizing a resin layer that implements light diffusion and reflection functions, the total thickness of the backlight unit can be innovatively reduced while reducing the total number of light sources. Will be.

상기 레진층(140)은 상기 LED 광원(111)의 주위를 둘러싸는 구조로 적층되며어, 측방향으로 출사하는 광원의 빛을 분산시키는 기능을 수행하게 된다. 즉 종래의 도광판의 기능을 레진층(140)에서 수행할 수 있게 된다. 상기 레진층은 기본적으로 광을 확산할 수 있는 재질의 수지이면 어느 것이던 사용이 가능함은 물론이다. 일례로 본 발명에 따른 일 실시예로서의 레진층의 주재료는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 레진을 이용할 수 있다. 이를테면, 합성올리고머인 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 폴리아크릴인 폴리머 타입과 혼합된 것을 사용할 수 있다. 물론, 여기에 저비점 희석형 반응성 모노머인 IBOA(isobornyl acrylate), HPA(Hydroxylpropyl acrylate, 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate) 등이 혼합된 모노머를 더 포함할 수 있으며, 첨가제로서 광개시제(이를 테면, 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone 등) 또는 산화방지제 등을 혼합할 수 있다.The resin layer 140 is stacked in a structure surrounding the LED light source 111 to perform a function of dispersing light of the light source emitted laterally. That is, the resin layer 140 may perform a function of the conventional light guide plate. It is needless to say that the resin layer can be basically made of any resin capable of diffusing light. For example, the main material of the resin layer according to one embodiment of the present invention may be a resin having urethane acrylate oligomer as a main material. For example, a mixture of urethane acrylate oligomer, which is a synthetic oligomer, with a polymer type of polyacrylic can be used. Of course, it may further comprise a monomer mixed with a low-boiling-point diluent type reactive monomer such as isobornyl acrylate (IBOA), hydroxypropyl acrylate (HPA), or 2-hydroxyethyl acrylate (HPA). A photoinitiator -hydroxycyclohexyl phenyl-ketone) or an antioxidant.

상기 레진층(140)은 빛의 확산과 반사를 증가시키기 위해서 비드(bead)를 포함할 수 있다. 상기 비드(bead)는 전체 레진층 중량 대비 0.01~0.3% 포함하는 것이 바람직하다. 즉 LED에서 측방향으로 출사되는 광은 상기 레진층(140)과 비드(141)를 통해 확산 및 반사되어 상부방향으로 진행할 수 있게 되며, 그리고 후술할 반사필름(120)과 반사패턴(121)을 구비하는 경우, 이러한 반사 기능을 더욱 촉진시킬 수 있게 된다. 상기 레진층의 존재는 종래의 도광판의 차지하던 두께를 혁신적으로 감소시켜 전체 제품의 박형화를 구현할 수 있음은 물론, 연성의 재질을 가지게 되는바 플렉서블한 디스플레이에도 적용할 수 있는 범용성을 구비할 수 있게 된다.The resin layer 140 may include beads to increase light diffusion and reflection. Preferably, the bead comprises 0.01 to 0.3% by weight of the total resin layer. That is, the light emitted laterally from the LED is diffused and reflected through the resin layer 140 and the bead 141 to proceed upwards, and the reflective film 120 and the reflective pattern 121 to be described later When provided, this reflection function can be further promoted. The presence of the resin layer innovatively reduces the thickness occupied by the conventional light guide plate, thereby realizing thinning of the entire product, as well as having a soft material, and thus having a versatility applicable to a flexible display. do.

상기 반사필름(120)은 광원에서 도출되는 빛을 분산시킬 수 있도록 반사재질을 가짐과 동시에 빛을 분산을 촉진시키기 위해 화이트(whitr)인쇄를 통해 반사패턴(121)이 구비됨이 더욱 바람직하다. 상기 반사패턴은 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS 중 어느 하나를 포함하는 반사잉크를 이용하여 인쇄할 수 있다.The reflective film 120 is more preferably provided with a reflective pattern 121 through the white (whitr) printing to have a reflective material so as to disperse the light emitted from the light source and to promote the dispersion of light. The reflective pattern may be printed using a reflective ink including any one of TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , Silicon, and PS.

상기 확산판(170)은 상기 레진층(140)을 통과하여 출사되는 빛을 확산하는 기능을 수행하며, 특히, 본 발명에서는 에어층을 구비한 에어갭모듈을 구비하는 구조를 구비함이 바람직하다.The diffusion plate 170 performs a function of diffusing light emitted through the resin layer 140, and in particular, the diffusion plate 170 may include a structure including an air gap module having an air layer. .

즉, 도 2a에 도시된 구조와 같이, 상기 확산판(170)은 하부에 일정한 패턴을 구비한 구조를 구현하여 에어갭모듈을 구현할 수 있다. 본 발명에서 에어갭모듈이라함은, 확산판과 하부의 구조층(이를 테면, 본 발명에 따른 실시예에서는 레진층이나 고분자필름층 등)과의 사이에 에어층을 구비한 구성을 '에어갭모듈'이라고 정의한다. 따라서, 본 발명의 특징적인 요지라 할 수 있는 에어갭모듈은 확산판 자체를 가공하여 에어영역(에어층)을 구현하는 방식이나, 별도의 구조물을 형성하여 에어영역을 형성하는 구성 등을 모두포함한다.That is, as shown in FIG. 2A, the diffusion plate 170 may implement an air gap module by implementing a structure having a predetermined pattern under the diffusion plate 170. In the present invention, the air gap module refers to a configuration in which an air layer is provided between a diffusion plate and a lower structural layer (for example, a resin layer or a polymer film layer in an embodiment according to the present invention). Module '. Therefore, the air gap module, which is a characteristic gist of the present invention, includes a method of implementing an air region (air layer) by processing the diffusion plate itself, or a configuration for forming an air region by forming a separate structure. do.

구체적인 일례로, 상술한 본 발명에 따른 에어갭모듈은 다음과 같은 실시예로 구현하는 것이 가능하다.As a specific example, the air gap module according to the present invention described above can be implemented in the following embodiments.

도 2b를 참조하면, (a)상기 에어갭모듈은, 확산판의 하부를 패터닝하여 하부의 층과 밀착하여 에어영역(air area)(171)을 형성하는 브릿지(172)의 구조로 구현될 수 있다. 이러한 일체형 구조는 상기 패터닝된 형상, 즉 에어영역을 형성하는 패턴의 형상에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 이에 따라 브릿지의 형상도 다양하게 변형될 수 있음은 자명하며, 이 또한 본 발명의 요지에 포함된다 할 것이다. 이러한 에어영역의 존재는 상기 광원으로부터 출사된 광을 확산시키고, 광의 균일도(uniformity)를 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 구현된다.Referring to FIG. 2B, (a) the air gap module may be embodied in a structure of a bridge 172 which forms an air area 171 by closely contacting a lower layer by patterning a lower portion of the diffusion plate. have. It is apparent that such a unitary structure may be variously modified according to the patterned shape, that is, the shape of the pattern forming the air region, and thus, the shape of the bridge may be variously modified. Will be included. The presence of such an air region is implemented to diffuse the light emitted from the light source and to improve the uniformity of the light.

(b)에 도시된 구조처럼, 확산판의 하면 자체를 패터닝하는 방식 이외에 별도의 구조물을 이용하여 에어영역(173)을 형성하는 구조로도 구현할 수 있다. 물론 도시된 구조물은 스페이서 부재로 브릿지(174)를 형성하는 구조를 예시하였지만, 본 발명의 요지는 이러한 방식을 포함하여, 확산판의 하부에 에어층을 구현할 수 있는 다양한 변형 실시예 역시 본 발명의 요지에 해당한다 할 것이다.Like the structure shown in (b), in addition to the method of patterning the lower surface of the diffusion plate itself, it may be implemented as a structure for forming the air region 173 using a separate structure. Of course, the illustrated structure illustrates a structure for forming the bridge 174 with the spacer member, but the gist of the present invention includes this manner, various modifications that can implement the air layer on the bottom of the diffuser plate also of the present invention The gist will correspond.

(c)에 도시된 도면처럼, 확산판 자체를 패터닝하는 (a) 구성이나, 별도의 구조물을 이용하는 구성(b)처럼, 에어층을 단일층으로 하는 것 이외에, 독립적인 에어층을 구현할 수 있는 구조를 채용하여 복수의 층으로 에어영역을 형성하는 것도 가능하다. 즉 도시된 것처럼, 확산판(170)의 하부에 고분자필름(190)과 스페이서부재(191)을 이용하여 에어영역(192)를 구현하는 제2에어갭모듈을 형성할 수 있으며, 이러한 제2에어갭모듈은 복수로 형성하는 것도 가능하다. 물론, 상술한 도 2b의 (b)의 도면 구조에 이러한 변형 사상을 가미하는 것도 가능함을 물론이다.
As shown in (c), an independent air layer can be realized in addition to the single layer of the air layer, such as the configuration of (a) the patterning of the diffusion plate itself or the configuration (b) of using a separate structure. It is also possible to form an air region with a plurality of layers by employing a structure. That is, as shown, the second air gap module for implementing the air region 192 using the polymer film 190 and the spacer member 191 may be formed in the lower portion of the diffusion plate 170, such a second air It is also possible to form a plurality of gap modules. Of course, it is also possible to add such modification to the drawing structure of FIG. 2B (b).

도 2a 및 도 2b에 따른 확산판의 구조는 에어갭모듈이 상술한 레진층(140) 상에 직접 형성되는 구조로 구현될 수 있음은 물론, 도시된 것처럼, 별도의 광학패턴(151)을 구비한 고분자필름(150)을 더 구비한 구조로 구현할 수 있음은 물론이다. 즉, 상기 확산판(170)과 레진층(140)의 사이에는, 광학패턴(151)이 인쇄된 고분자필름(150)을 더 포함시킬 수 있다. 나아가 상기 고분자필름(150)은, 열경화 PSA, 열경화접착제, UV 경화 PSA 타입의 접착제(160)를 통해 상기 확산판과 접착시킬 수도 있다.The structure of the diffusion plate according to FIGS. 2A and 2B may be implemented in a structure in which the air gap module is directly formed on the above-described resin layer 140, and as illustrated, provided with a separate optical pattern 151. Of course, the polymer film 150 may be implemented in a structure having more. That is, the polymer film 150 having the optical pattern 151 printed therebetween may be further included between the diffusion plate 170 and the resin layer 140. Furthermore, the polymer film 150 may be bonded to the diffusion plate through a thermosetting PSA, a thermosetting adhesive, and an UV curing PSA type adhesive 160.

상기 고분자필름의 하면에 형성되는 광학패턴(151)은 LED 광원(130)의 위치에서 광이 출사하는 방향(전(前)방향)에 배치되도록 함이 바람직하다. 즉 상기 LED 광원의 수직상부면 또는 광출사방향면에 대응되는 위치의 고분자필름에 배치시킬 수 있다. 물론, 고분자 필름의 상면에 형성하는 것도 가능하다.The optical pattern 151 formed on the lower surface of the polymer film is preferably arranged in the direction (pre-direction) in which light is emitted from the position of the LED light source 130. That is, it may be disposed on the polymer film at a position corresponding to the vertical upper surface or the light exit direction surface of the LED light source. Of course, it is also possible to form on the upper surface of the polymer film.

상기 광학패턴은 빛이 강도가 과하게 강하여 광학특성이 나빠지거나 황색광이 도출(yellowish)되는 현상을 방지하기 위하여 일정 부분 차광효과가 구현될 수 있도록 차광패턴으로 형성됨이 바람직하다. 즉 빛의 집중이 이루어지지 않도록 차광잉크를 이용하여 차광패턴을 인쇄할 수 있다. 상기 광학패턴은 광을 완전차단하는 기능이 아니라, 광의 일부 차광 및 확산의 기능을 수행할 수 있도록 하나의 광학패턴으로 광의 차광도나 확산도를 조절할 수 있도록 구현할 수 있다. 나아가 더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 광학패턴은 복합적인 패턴의 중첩인쇄구조로 구현할 수도 있다. 중첩인쇄의 구조란 하나의 패턴을 형성하고, 그 상부에 또 하나의 패턴형상을 인쇄하여 구현하는 구조를 말한다.The optical pattern is preferably formed as a light shielding pattern so that a part of the light shielding effect can be implemented in order to prevent the phenomenon that the light is excessively strong so that the optical characteristics deteriorate or yellowish light is emitted. That is, the light shielding pattern may be printed using the light shielding ink so that light does not concentrate. The optical pattern may not be a function of completely blocking light, but may be implemented to control light blocking degree or diffusing degree of light with one optical pattern to perform a function of partially blocking and diffusing light. Furthermore, more preferably, the optical pattern according to the present invention may be implemented as a superimposed printed structure of a complex pattern. The superimposed printing structure refers to a structure that forms one pattern and prints another pattern shape on the upper portion thereof.

일례로는 상기 광학패턴(151)을 구현함에 있어서, 광의 출사방향으로 고분자필름의 하면에 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon 중 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 차광잉크를 이용하여 형성되는 확산패턴과, Al 또는 Al과 TiO2의 혼합물질을 포함하는 차광잉크를 이용한 차광패턴의 중첩인쇄구조로 구현할 수 있다. 즉 고분자필름의 표면에 확산패턴를 화이트인쇄 하여 형성한 후, 그 위에 차광패턴를 형성하거나, 이와 반대의 순서로 2중 구조로 형성하는 것도 가능하다. 물론 이러한 패턴의 형성 디자인은 광의 효율과 강도, 차광율을 고려하여 다양하게 변형할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또는, 순차적층구조에서 가운데층에 금속패턴인 차광패턴를 형성하고, 그 상부와 하부에 각각 확산패턴을 구현하는 3 중구조로 형성하는 것도 가능하다. 이러한 3 중구조에서는 상술한 물질을 선택하여 구현하는 것이 가능하며, 바람직한 일례로서는 굴절율이 뛰어난 TiO2를 이용하여 확산패턴 중 하나를 구현하고, 광안정성과 색감이 뛰어난 CaCO3를 TiO2와 함께 사용하여 다른 확산패턴을 구현하며, 은폐가 뛰어난 Al을 이용하여 차광패턴을 구현하는 구조의 3 중 구조를 통해 빛의 효율성과 균일성을 확보할 수 있다. 특히 CaCO3는 황색광의 노출을 차감하는 기능을 통해 최종적으로 백색광을 구현하도록 하는 기능을 하여 더욱 안정적인 효율의 광을 구현할 수 있게 되며, CaCO3이외에도 BaSO4, Al2O3, Silicon 비드 등의 입자 사이즈가 크고, 유사한 구조를 가진 무기 재료들을 활용할 수도 있다. For example, in implementing the optical pattern 151, a light shielding ink including any one or more materials selected from TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , and Silicon on the bottom surface of the polymer film in the light emitting direction It can be implemented as a superimposed printing structure of the light shielding pattern using a diffusion pattern formed by using a, and a light shielding ink containing Al or a mixture of Al and TiO 2 . That is, after the diffusion pattern is formed on the surface of the polymer film by white printing, the light shielding pattern may be formed thereon, or in the reverse order, the double structure may be formed. Of course, it will be apparent that the patterned design of the pattern may be variously modified in consideration of light efficiency, intensity, and light blocking rate. Alternatively, in the sequential layer structure, a light shielding pattern, which is a metal pattern, may be formed on the middle layer, and a triple structure may be formed on the upper and lower portions thereof to implement a diffusion pattern, respectively. In such a triple structure, it is possible to select and implement the above-described materials. As a preferred example, one of the diffusion patterns is implemented using TiO 2 having excellent refractive index, and CaCO 3 having excellent light stability and color sense is used together with TiO 2. It is possible to realize different diffusion patterns, and to secure light efficiency and uniformity through the triple structure of the structure implementing the light shielding pattern using Al having excellent concealment. In particular, CaCO 3 functions to subtract the exposure of yellow light to finally implement white light, thereby realizing more stable light. In addition to CaCO 3 , particles such as BaSO 4 , Al 2 O 3 , and silicon beads Larger, similarly structured inorganic materials may be used.

아울러, 상기 광학패턴은 상기 LED 광원의 출사방향에서 멀어질수록 패턴밀도가 낮아지도록 패턴밀도를 조절하여 형성함이 광효율의 측면에서 바람직하다.In addition, it is preferable in view of light efficiency that the optical pattern is formed by adjusting the pattern density so that the pattern density is lowered away from the emitting direction of the LED light source.

또한, 본 발명에 따른 반사필름(120)은 상기 인쇄회로기판 상에 적층되며, 반사필름상에 형성된 홀을 관통하여 LED 광원(130)이 외부로 돌출되게 된다. 이러한 LED 광원은 측면 발광형의 구조로 구현하는 경우, 광원의 수를 대폭 절감할 수 있음은 상술한 바와 같고, 이러한 절감율을 줄이기 위해 광의 반사율을 대폭 향상할수 있도록 반사패턴(130)을 구현함이 바람직하다.In addition, the reflective film 120 according to the present invention is laminated on the printed circuit board, the LED light source 130 is projected to the outside through the hole formed on the reflective film. When the LED light source is implemented in a side-emitting type structure, the number of light sources can be greatly reduced as described above, and the reflection pattern 130 is implemented to greatly improve the reflectance of light in order to reduce the reduction rate. desirable.

상기 반사패턴은 도시된 일례와 같이, LED 광원의 광출사 방향에 형성함이 바람직하며, 특히 상기 LED 광원의 출사방향에서 멀어질 수록 패턴 밀도가 높아지도록 패턴을 배치할 수 있다. 즉 출사방향에서 가까운 제1영역(131) 보다, 출사방향에서 먼 제2영역(132)의 패턴밀도를 높게 함이 반사율을 높일 수 있게 된다. 물론 패턴의 구조는 설계 의도에 따라 다양한 형상으로 구현할 수 있음은 물론이다. 아울러 상기 반사패턴의 형성은 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon 중 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 반사잉크을 이용하여 인쇄하는 방식으로 구현할 수 있다.The reflective pattern is preferably formed in the light exit direction of the LED light source, as shown in the example, and may be arranged such that the pattern density becomes higher as the distance from the light exit direction of the LED light source increases. That is, by increasing the pattern density of the second region 132 far from the emission direction than the first region 131 close to the emission direction, the reflectance can be increased. Of course, the structure of the pattern can be implemented in various shapes according to the design intention. In addition, the reflective pattern may be formed by printing using a reflective ink including any one or more materials selected from TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , and Silicon.

도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제조공정을 도시한 공정도이다.3 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a backlight unit according to the present invention.

도시된 공정도를 참조하여 제조공정을 설명하면, (a) 인쇄회로기판(110)에 측면 발광형 LED(130)를 형성(SMT)한다. (b) 이후 상기 인쇄회로기판(110)에 반사패턴(121)이 인쇄된 반사필름(120)을 라미네이션하고, (c) 이후 레진층(140)을 형성한다. 상기 반사필름(120)은 광 확산효과를 높일 수 있는 TiO2, PS, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silica 등과 같이, 산란, 반사효과를 구현할 수 있는 재료를 이용할 수 있다.Referring to the manufacturing process described with reference to the illustrated process, (a) to form a side-emitting LED (130) on the printed circuit board 110 (SMT). Subsequently, the reflective film 120 having the reflective pattern 121 printed thereon is laminated on the printed circuit board 110, and afterward, the resin layer 140 is formed. The reflective film 120 may be formed of materials capable of realizing scattering and reflection effects, such as TiO 2 , PS, CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , and Silica, which may enhance light diffusion effects.

(d),(e) 이후, 고분자필름(150)에 광학패턴(151)을 형성하고, 상기 레진층(140)과 접착층(160)을 이용하여 접합한다. 구체적으로는, 고분자 필름에 인쇄, 프린팅 등의 공법을 이용하여 차광 패턴을 형성함으로써 광확특성(확산, uniformity, 휘도 등)를 조절 및 향상시킬 수 있다. 아울러, 상기 차광 패턴용 재료는 반사율/은폐력이 높은 재료(TiO2, PS, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silica등을 이용할 수 있으며, 패턴 설계에 따라 각 재료를 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이다.After (d) and (e), the optical pattern 151 is formed on the polymer film 150 and bonded using the resin layer 140 and the adhesive layer 160. Specifically, light shaping characteristics (diffusion, uniformity, brightness, etc.) can be adjusted and improved by forming a light shielding pattern on a polymer film using a method such as printing or printing. In addition, the light shielding pattern material may be a material having high reflectance / hiding force (TiO 2 , PS, CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , Silica, etc.), and may be used by mixing each material according to the pattern design. Of course.

(e) 확산판(170)을 패터닝하여 에어영역(171)을 구비한 구조로 형성한다. 본 공정은 확산판 자체에 에어영역을 형성하는 구조로 형성하는 일례로, 일단 확산판(170)에 광 시뮬레이션(simulation)을 통하여 에어(Air)층 형성하여 LED로부터 입사된 빛을 확산시키고 광 균일도(uniformity)를 향상시킬 수 있는 패턴 설계를 하고, 설계된 패턴 금형을 제작하여 프레스 공법을 통해 확산판에 패턴을 구현할 수 있다. 또는, 확산판를 압출을 통해 제작 시 성형롤에 패턴을 형성하여 압출과 동시에 패턴을 형성하는 공정으로 구현하는 것도 가능하다. 물론, 확산판 자체를 패터닝하는 것이 아닌 경우에는 이와는 달리, 별도의 에어갭모듈을 형성하는 공정으로 제조될 수 있다.(e) The diffusion plate 170 is patterned to form a structure including the air region 171. This process is an example of forming an air region in the diffuser plate itself, and once formed in the diffuser plate 170 through a light simulation (air) to diffuse the light incident from the LED to diffuse light uniformity The pattern design can improve the uniformity, and the designed pattern mold can be manufactured to implement the pattern on the diffusion plate through the press method. Alternatively, when the diffusion plate is manufactured through extrusion, a pattern may be formed on a forming roll to form a pattern at the same time as extrusion. Of course, in the case of not patterning the diffusion plate itself, it may be manufactured by a process of forming a separate air gap module.

(f) 이후, 상기 확산판(170)과 접착층(160)을 접합하고, (g) 이후, 백커버(180)을 인쇄회로기판에 접합하여 제품을 완성할 수 있다.After (f), the diffusion plate 170 and the adhesive layer 160 are bonded to each other, and after (g), the back cover 180 may be bonded to the printed circuit board to complete a product.

이러한 공정으로 제조된 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 다음과 같은 구성과 작용을 통해 LCD에 적용될 수 있다. 즉, 측면발광형 LED(130)에서 측방향으로 광이 출사하게 되며, 출사된 광은 종래의 도광판의 구조 대신 형성된 레진층(140)에서 반사, 확산하게 되며, 이는 특히 반사필름(120)과 반사패턴(121)에 의해 더욱 반사효율이 높아져, 광을 전방으로 유도할 수 있게 된다. 이렇게 레진층(140)을 통과한 광은 고분자필름(150)에 형성된 광학패턴(151)을 통해 확산 또는 차광되는 과정을 거치게 되며, 이렇게 정제된 광은 확산판의 하부에 형성되는 에어갭모듈(170, 171)을 통해 다시한번 광학특성이 정제되어 균일도를 증가할 수 있게 되며, 추후 부가되는 프리즘시트 등의 광학 시트를 거쳐서 백색광으로 LCD 패널로 입사하게 된다.The backlight unit according to the present invention manufactured by such a process may be applied to the LCD through the following configuration and operation. That is, the light is emitted from the side emitting type LED 130 in the lateral direction, and the emitted light is reflected and diffused in the resin layer 140 formed instead of the structure of the conventional light guide plate, which is particularly the reflective film 120 and The reflection pattern 121 further increases the reflection efficiency, thereby allowing the light to be guided forward. The light passing through the resin layer 140 is subjected to a process of being diffused or shielded through the optical pattern 151 formed on the polymer film 150, and thus the purified light is formed in the air gap module formed under the diffuser plate ( Through the 170 and 171, the optical characteristics are once again refined to increase the uniformity, and the white light is incident on the LCD panel through an optical sheet such as a prism sheet to be added later.

이처럼, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도광판의 구조를 제거하고, 광의 공급원을 측면발광형 LED를 적용하고 레진층을 통하여 광을 확산, 반사를 통해 광을 유도함으로써, 박형화 및 광원의 수를 감소하는 한편, 광원의 감소로 인한 휘도저하 및 균일도의 문제를 반사패턴과 차광패턴 및 에어갭모듈의 에어영역을 구비하여 조절할 수 있도록 하여 광학 특성을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, the backlight unit according to the present invention removes the structure of the light guide plate, applies a side light-emitting LED as a light source, diffuses light through the resin layer, and induces light through reflection, thereby reducing the thickness and the number of light sources. On the other hand, it is possible to improve the optical characteristics by controlling the problem of the luminance decrease and uniformity due to the reduction of the light source with the air pattern of the reflective pattern, the light shielding pattern and the air gap module.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the embodiments of the present invention but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.

110: 인쇄회로기판
120: 반사필름
121: 반사패턴
130: 광원
140: 레진층
150: 고분자필름
151: 광학패턴
160: 접착층
170: 확산판
171: 에어영역
172: 브릿지
180: 백커버(Back cover)
190: 고분자필름
191: 브릿지
192: 에어영역
110: printed circuit board
120: reflective film
121: reflection pattern
130: light source
140: Resin layer
150: polymer film
151: optical pattern
160: adhesive layer
170: diffuser plate
171: air area
172: the bridge
180: back cover
190: polymer film
191: the bridge
192: air area

Claims (12)

LED 광원을 발광소자로 이용하는 백라이트유닛에 있어서,
인쇄회로기판 상에 형성되는 다수의 LED 광원;과
출사되는 빛을 전방으로 확산 유도하는 레진층;
상기 레진층의 상부에 배치되며 에어영역을 구비하는 에어갭모듈을 구비한 확산판;
을 포함하는 백라이트 유닛.
In the backlight unit using an LED light source as a light emitting element,
A plurality of LED light sources formed on the printed circuit board; and
A resin layer which induces the emitted light toward the front;
A diffusion plate disposed on the resin layer and having an air gap module having an air region;
Backlight unit comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 에어갭모듈은,
상기 확산판의 하부를 패터닝하여 에어영역과 브릿지를 구현한 일체형 구조로 형성되는 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
The air gap module,
The backlight unit is formed of an integrated structure that implements the air region and the bridge by patterning the lower portion of the diffusion plate.
청구항 1에 있어서,
상기 에어갭모듈은,
상기 확산판의 하부에 독립적인 스페이서부재로 브릿지를 형성하여 에어영역을 구비한 구조로 형성되는 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
The air gap module,
The backlight unit is formed in a structure having an air region by forming a bridge with an independent spacer member on the lower portion of the diffusion plate.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어갭모듈은,
고분자필름 상에 에어영역과 브릿지로 구현되는 제2에어갭모듈을 적어도 1 이상 구비하는 백라이트유닛.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The air gap module,
A backlight unit having at least one second air gap module implemented as an air region and a bridge on the polymer film.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 확산판과 레진층의 사이에는,
광학패턴이 인쇄된 고분자필름을 더 포함하여 구성되는 백라이트 유닛.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Between the diffusion plate and the resin layer,
The backlight unit further comprises a polymer film printed with an optical pattern.
청구항 5에 있어서,
상기 고분자필름은,
열경화 PSA, 열경화접착제, UV 경화 PSA 타입의 접착제를 통해 상기 확산판과 접착되는 백라이트 유닛.
The method according to claim 5,
The polymer film,
And a backlight unit bonded to the diffusion plate through an adhesive of a thermosetting PSA, a thermosetting adhesive, and a UV curing PSA type.
청구항 5에 있어서,
상기 백라이트 유닛은,
상기 인쇄회로기판에 상면에 적층되는 반사패턴이 형성된 반사필름을 더 포함하는 백라이트유닛.
The method according to claim 5,
The backlight unit,
And a reflective film having a reflective pattern stacked on an upper surface of the printed circuit board.
청구항 5에 있어서,
상기 레진층은 빛의 반사를 증가시키는 비드(bead)를 전체 레진층 대비 0.01~0.3%를 더 포함하는 백라이트 유닛.
The method according to claim 5,
The resin layer further comprises a bead (bead) to increase the reflection of light compared to the entire resin layer 0.01 to 0.3%.
청구항 5에 있어서,
상기 광학패턴은,
TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS 중 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 재료로 형성되는 백라이트 유닛.
The method according to claim 5,
The optical pattern,
A backlight unit formed of a material containing at least one material selected from TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , Silicon, and PS.
청구항 7에 있어서,
상기 반사패턴은, TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS 중 어느 하나를 포함하는 반사잉크를 적용하여 형성되는 백라이트 유닛.
The method according to claim 7,
The reflective pattern is a backlight unit formed by applying a reflective ink containing any one of TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , Silicon, PS.
청구항 5에 있어서,
상기 백라이트 유닛은,
상기 확산판의 상부에 적층되는 프리즘시트 또는 보호시트를 더 포함하여 이루어지는 백라이트 유닛.
The method according to claim 5,
The backlight unit,
And a prism sheet or a protective sheet stacked on the diffusion plate.
측면형 발광다이오드(side view LED)를 광원으로 이용하며,
상기 광원을 수용하는 구조로 적층되는 레진층을 구비한 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치.
Side view LED is used as a light source,
A liquid crystal display device comprising the backlight unit of claim 1 having a resin layer stacked in a structure accommodating the light source.
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