KR20120087409A - 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20120087409A
KR20120087409A KR1020110008578A KR20110008578A KR20120087409A KR 20120087409 A KR20120087409 A KR 20120087409A KR 1020110008578 A KR1020110008578 A KR 1020110008578A KR 20110008578 A KR20110008578 A KR 20110008578A KR 20120087409 A KR20120087409 A KR 20120087409A
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이송은
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예는 복수의 발광소자를 포함하는 광원부; 상기 광원부로부터 빛이 투사되는 방향에 배치된 도광판; 및 상기 도광판의 일면에 배치되고, 상기 도광판과 마주하는 면에 균일 또는 불균일 한 패턴을 갖는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.

Description

백라이트 유닛{Backlight Unit}
본 출원은 백라이트 유닛에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 상기 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
상기 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 영상이 디스플레이되는 액정표시패널의 배면에 광을 제공하는 백라이트 유닛(backlight unit)이 구비된다. 백라이트 유닛은 직하 방식과 에지 방식으로 구분된다. 상기 에지 방식은 평판 측면에 광원을 배치한 것으로서, 광원으로부터 발광된 광을 도광판을 이용하여 액정표시패널 전체의 면으로 조사한다. 한편, 직하 방식은 액정표시패널의 배면에 다수의 광원을 배치하여 액정표시패널의 직하에서 광을 직접 조사하는 방식으로 에지 방식과 비교하여 다수의 광원에 의해 휘도를 높일 수 있고, 발광면을 넓게 할 수 있는 장점이 있다. 백라이트 유닛에 구비된 광원은 일반적으로 열음극 형광램프(HCFL: Hot Cathode Fluorescent Lamp), 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp), 외부전극 형광램프(EEFL: External Electrode FlourscentLamp), 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 등이 사용된다.
실시예는 광 효율을 향상 시킬 수 있는 백라이트 유닛을 제공한다. 또한, 전체적으로 균일한 휘도를 구현할 수 있는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 일 실시예로, 백라이트 유닛은 복수의 발광소자를 포함하는 광원부; 상기 광원부로부터 빛이 투사되는 방향에 배치된 도광판; 및 상기 도광판의 일면에 배치되고, 상기 도광판과 마주하는 면에 균일 또는 불균일 한 패턴을 갖는 반사판을 포함한다.
또 다른 일 실시예로, 백라이트 유닛은 복수의 발광소자를 포함하는 광원부; 상기 광원부로부터 빛이 투사되는 방향에 배치된 도광판; 및 상기 도광판의 일면에 배치되며 패턴을 갖는 반사판을 포함하고, 상기 광원부에서 멀어질수록 빛의 산란율 혹은 확산율이 점진적으로 높아진다.
실시예는 반사판의 반사율을 증대시켜 전체 광효율을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 방식의 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로, 반사판에 형성된 제 1패턴 구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로, 반사판에 형성된 제 2패턴 구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)" 에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 동일한 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 동일한 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under) 으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 방식의 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 배면에 배치되어 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다.
액정표시패널(110)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함한다. 도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 컬러필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판을 상세히 설명하면, 상기 박막 트랜지스터 기판은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT: thin flim transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결된다. 상기 컬러필터 기판은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함한다.
액정표시패널(110)의 측면에는 액정표시패널(110)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 접속되어 게이트 라인으로 스캔신호를 공급하는 게이트 구동부(113)와, 데이터 라인으로 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부(111)가 구비된다.
여기서, 상기 게이트 및 데이터 구동부(113, 111)는 TCP(tape carrier package)로 이루어진 텝(115)에 의해 전기적으로 연결된다.
게이트 및 데이터 구동부(113, 111)는 액정표시패널(110)과 전기적으로 접속되어 상기 액정표시패널(110)에 형성된 다수의 게이트 라인 및 데이터 라인에 스캔신호 및 데이터 신호를 공급함으로써, 상기 액정표시패널(110)의 화소들을 구동시킨다.
액정표시패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)은 상면이 개구된 박스 형상의 바텀커버(180)와, 상기 바텀커버(180)의 내측면에 구비된 복수의 광원부(150)과, 상기 복수의 광원부(150)과 나란하게 배치되어 점광을 면광으로 변환하는 도광판(160)과, 상기 도광판(160) 상에 배치되어 도광판(160)으로부터 출사된 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트들(130)과, 상기 도광판(160)의 하부에 배치되어 도광판(160)의 하부방향으로 진행하는 광을 액정표시패널(110) 방향으로 반사시키는 반사판(170)을 포함한다.
도광판(160)은 PMMA(poly methly methacrylate)재질로 이루어지고, 도면에서는 상세히 나타나 있지 않지만, 광원부가 배치된 입사면으로부터 멀어질수록 두께가 얇아지는 쐐기 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 도광판(160)의 배면에는 입사된 광을 상기 광학 시트들(130) 방향으로 굴절시키기 위한 프리즘 패턴이 형성될 수 있다.
광학 시트(130)은 광을 확산시키는 확산시트와, 광을 집광시키는 집광시트 및 상기 집광시트를 보호하기 위한 보호시트를 포함할 수 있다.
광원부(150)은 상기 도광판 측면에 광학적으로 결합된다. 이 때, 광원부(150)은 상기 도광판(160)의 적어도 한 측면에 대응되도록 나란하게 배치될 수 있고, 상기 도광판의 4개의 측면과 대응되도록 복수개가 나란하게 배치될 수 있다.
각 광원부(150)는 인쇄회로기판(151)과, 상기 인쇄회로기판(151) 상에 실장된 복수의 발광 다이오드(153)를 포함한다.
반사판(170)은 일면에 균일 또는 불균일한 패턴이 형성되어 상기 반사판(170)에서 반사된 빛은 광학적 특성 및 효율이 향상된다. 즉, 반사판(170)에 조사된 빛은 상기 반사판(170)의 일면에 형성된 패턴에 의해 빛의 산란율 혹은 확산율이 향상된다. 반사판의 패턴은 여러가지 형상을 갖을 수 있지만 광의 반사 효율을 높이기 위해 요철 형상이 바람직하다. 또한, 반사판의 패턴은 반사판과 동일한 재질 혹은 반사판의 일면을 직접 가공하여 패턴을 형성시킬 수 있고, 반사판의 일면에 상기 반사판의 재질과 다른 재질을 이용해 패턴을 형성 시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로, 반사판에 형성된 제 1패턴 구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도시된 바와 같이 반사판의 일면에 형성된 패턴(P)은 광원부에서 멀어질수록 패턴의 크기가 커진다. 이때, 패턴의 형상은 도트 패턴으로 인쇄함이 바람직하지만, 그 이외 다른 형상을 갖는 패턴도 가능하다.
이와 같이 광원부(150)에서 멀어질수록 패턴의 크기를 크게 하는 이유는 광원부에서 방출한 빛은 광원부(150)에서 멀어질수록 패턴에서 산란되는 정도가 작아지기 때문에 산란율을 균일하게 유지하기 위함이다.
즉, 패턴의 크기가 커질수록 패턴에 조사된 빛의 산란율이 커지게 되어 광원에서의 거리와 관계없이 광의 반사 효율이 균일해 질수 있기 때문이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로, 반사판에 형성된 제 2패턴 구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도시된 바와 같이, 반사판의 일면에 형성된 패턴(P)은 광원부에서 멀어질수록 패턴들 간의 간격이 좁아지게 된다. 이때, 패턴의 크기는 상기 도 2의 구조와 같이 광원부에서 멀어질수록 커질수 있고, 광원부에서의 거리와 관계없이 일정할 수 있다.
이에 따른 효과는 상기 도 2의 구조와 같은 반사판의 효과와 동일함으로 생략하기로 한다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서, 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 액정표시 패널
120: 백라이트 유닛
130: 광학 시트
150: 광원부
160: 도광판

Claims (6)

  1. 복수의 발광소자를 포함하는 광원부;
    상기 광원부로부터 빛이 투사되는 방향에 배치된 도광판; 및
    상기 도광판의 일면에 배치되고, 상기 도광판과 마주하는 면에 균일 또는 불균일 한 패턴을 갖는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 복수의 발광소자를 포함하는 광원부;
    상기 광원부로부터 빛이 투사되는 방향에 배치된 도광판; 및
    상기 도광판의 일면에 배치되며 패턴을 갖는 반사판을 포함하고,
    상기 광원부에서 멀어질수록 빛의 산란율 혹은 확산율이 점진적으로 높아지는 백라이트 유닛.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반사판의 패턴은 상기 광원부에서 멀어질수록 그 크기가 커지는 백라이트 유닛.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반사판의 패턴은 상기 광원부에서 멀어질수록 패턴들 간의 간격이 좁아지는 백라이트 유닛.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반사판의 패턴은 요철 형상을 가지는 백라이트 유닛.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반사판의 패턴은 상기 반사판과 다른 재질로 형성되는 백라이트 유닛.
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KR101423520B1 (ko) * 2012-12-28 2014-07-25 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
WO2020257022A1 (en) * 2019-06-19 2020-12-24 Corning Incorporated Transparent light guide plate and lighting device including same

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