KR20120109337A - 직하형 백라이트 - Google Patents

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KR20120109337A
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웬타오 잉
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소주 비오이 챠타니 전자 유한회사
보에 테크놀로지 그룹 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명이 개시하는 직하형 백라이트는 발광체, 발광체의 하방에 위치하는 반사판, 반사판의 하방에 위치하는 백커버 및 발광체의 상방에 위치하는 확산판을 포함하고 확산판과 발광체 사이에 위치하는 반사강화층을 더 포함하며, 반사강화층의 발광체를 향하는 일면의 반사율이 확산판의 반사율보다 크고 1보다 작다. 본 발명의 기술방안을 채용하여 직하형 백라이트의 두께를 효과적으로 감소시킨다.

Description

직하형 백라이트 {DIRECT TYPE BACKLIGHT}
본 발명은 액정 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직하형 백라이트에 관한 것이다.
현재, 평판 디스플레이(FPD, Flat Panel Display) 기술 중, 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display)는 경박단소하여, 진열공간을 크게 줄일 수 있는 등의 이점을 가지고, 이미 냉음극선관 디스플레이(CRT, Cathode Ray Tube)를 점차 대신하면서, 디스플레이의 주류가 되고 있다. LCD 패널은 스스로 발광하지 못하고, 반드시 LCD 패널 상에 발광체를 추가하여야 비로소 LCD가 이미지 디스플레이를 진행하도록 하기 때문에, 백라이트는 LCD에 있어서 필수적이다.
종래기술 중에서, 백라이트는 LCD 중에 배치되는 위치가 달라짐에 따라, 백라이트를 사이드형 백라이트와 직하형 백라이트 두 종류로 나누고, 사이드형 백라이트는 LCD 디스플레이 스크린의 측면에 위치하고, 직하형 백라이트는 LCD 디스플레이 스크린의 하방에 위치한다. 사이드형 백라이트는 주로 도광판을 이용하여 선형 발광체의 광선을 면발광체로 바꾼다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 직하형 백라이트의 횡단면 구조의 개략도에서, 직하형 백라이트는 다수개의 평행배열된 발광체(11), 반사판(12), 백커버(13) 및 확산판(14)을 포함하고, 백커버(13)는 지지작용을 하며, 발광체(11) 와 확산판(14) 사이의 거리를 광혼합 거리라고 하고, 발광체(11)가 방출한 광선은 광혼합 거리를 통과한 후 확산판(14)에 도달하며, 확산판(14)은 광선을 확산시킨 후 출력가능한 면발광체로 형성한다.
발광체(11)를 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)로 할 때, 발광체(11)의 중심은 휘도가 비교적 높고, 가장자리는 휘도가 비교적 낮기 때문에, 발광체(11)와 확산판(14) 사이의 거리가 너무 좁을 경우, 직하형 백라이트로부터 LCD 패널 상에 투사된 후에 다수개의 발광 휘선 또는 휘점을 발생시킬 수 있고, LCD 패널 상에 나타난 광선의 휘도 분포가 불균일한 현상을 초래하여, LCD 패널의 스크린 품질에 심각한 영향을 미치며, 도 2 에 도시된 바와 같이, 종래기술의 직하형 백라이트로부터 LCD 패널 상에 투사된 광선의 휘도분포의 개략도에서, 도 2의 횡축은 LCD 패널 상에 투사된 광선의 가로 위치 좌표이고, 종축은 광의 휘도 값이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 직하형 백라이트로부터 LCD 패널 상에 투사된 광선의 휘도분포는 불균일하다.
상술한 문제에 대하여, 종래기술은 LCD 패널 상의 광선 분포를 균일하게 보장하기 위하여 발광체(11)와 확산판(14) 사이의 광혼합 거리를 넓힐 수 있는데, 이는 직하형 백라이트의 두께를 너무 두껍게 하여, 전체 LCD의 두께까지 너무 두꺼워짐으로써, 현재 가볍고 얇음을 추구하는 액정 디스플레이 장치의 요구에 역행하게 된다.
본 발명의 실시예는 종래기술에 존재하던 직하형 백라이트의 두께가 너무 두꺼운 문제점을 해결하기 위한 직하형 백라이트를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트는 발광체, 발광체 하방에 위치하는 반사판, 반사판의 하방에 위치하는 백커버 및 발광체의 상방에 위치하는 확산판을 포함하고, 확산판과 발광체 사이에 위치하는 반사강화층을 더 포함하며, 상기 반사강화층의 발광체를 향한 일면의 반사율은 확산판의 반사율보다는 크고 1보다는 작다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 반사강화층은 반투과반반사(Transflective)층이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 반사강화층은 상기 확산판의 하부표면에 코팅된 표면코팅층이고, 상기 표면코팅층은 스페이스 형상의 코팅층 미세구조를 포함하며, 상기 코팅층 미세구조의 반사율은 1이고, 발광체가 방출한 광선이 코팅층 미세구조에 도달한 후, 코팅층 미세구조에 의해 반사되어 반사판에 도달하고, 반사판을 통해 반사된 광선은 코팅층 미세구조의 스페이스 구역을 통해 출광한다.
본 발명의 일실시예에 따른 직하형 백라이트는 발광체, 반사판, 백커버 및 확산판을 포함할 뿐 아니라, 확산판과 발광체 사이에 위치하는 반투과반반사층을 더 포함하고, 상기 반투과반반사층의 반사율은 0보다 크고 1보다 작으며, 발광체가 방출한 광선이 상기 반투과반반사층에 도달한 후, 광의 일부는 반사되고, 다른 일부 광선은 투사되며, 투사된 광선은 확산판을 통해 확산된 후 출광되고, 반사된 광선은 반사판을 통해 반사된 후 다시 상기 반투과 반반사층에 도달하여, 발광체가 방출한 광선의 일부는 반투과반반사층 및 반사판으로 형성되는 공간 내에서 여러 차례의 반사를 진행함으로써 충분한 혼합의 목적을 달성하고, 이것은 확산판과 발광체 사이의 광혼합 작용 거리를 넓히는 것에 상당하여, 광혼합 거리를 좁히고 즉, 확산판과 발광체 사이의 거리를 감소시키며, 더욱이 직하형 백라이트의 두께를 줄여, 전체 LCD의 두께를 얇게 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 직하형 백라이트는 발광체, 반사판, 백커버 및 확산판을 포함할 뿐만 아니라, 상기 확산판의 하부 표면에 코팅된 표면코팅층을 더 포함하며, 상기 표면코팅층은 스페이스 형상의 코팅층 미세구조를 포함하고, 코팅층 미세구조의 반사율은 1이며, 발광체가 출력하는 광선의 일부는 코팅층 미세구조에 도달하고, 다른 일부는 직접 확산판에 도달하며, 확산판에 도달한 광선은 확산판을 통해 확산된 후 출력되고, 코팅층 미세구조에 도달한 광선은 반사판으로 반사되어, 반사판을 통해 반사된 후 코팅층 미세구조 사이의 스페이스 또는 코팅층 미세구조에 다시 도달함으로써, 발광체가 방출한 광선의 일부는 확산판 및 반사판으로 형성된 공간 내에서 여러 차례 반사를 진행하여 충분한 혼합의 목적을 달성하고, 이것은 확산판과 발광체 사이의 광혼합 작용의 거리를 넓히는 것에 상당하여, 광혼합 거리를 좁히고, 확산판과 발광체 사이의 거리를 감소시키며, 더욱이 직하형 백라이트의 두께를 줄여, 전체 LCD의 두께를 얇게 한다.
확산판과 발광체 사이에 반투과반반사층 또는 표면코팅층으로 구성된 반사강화층을 배치하여, 발광체가 방출한 광의 일부는 확산판 및 반사판으로 형성된 공간 내에서 여러 차례 반사를 진행하여 충분한 혼합의 목적을 달성하고, 이것은 확산판과 발광체 사이의 광혼합 작용의 거리를 넓히는 것에 상당하여, 광혼합 거리를 좁히고, 확산판과 발광체 사이의 거리를 감소시키며, 더욱이 직하형 백라이트의 두께를 줄여, 전체 LCD의 두께를 얇게 한다.
도 1은 종래기술에 따른 직하형 백라이트의 횡단면 구조를 도시한 개략도이고;
도 2는 종래기술에 따른 직하형 백라이트로부터 LCD 패널 상에 투사된 광선의 휘도분포를 나타낸 그래프이고;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 직하형 백라이트의 횡단면 구조를 도시한 개략도이고;
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 직하형 백라이트의 횡단면 구조를 도시한 개략도이고;
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 직하형 백라이트의 횡단면 구조를 도시한 개략도이고;
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제3 직하형 백라이트의 횡단면 구조를 도시한 개략도이고;
도 7은 광반사 기능만을 가진 반투과반반사판의 절단 후 재료의 미세구조를 도시한 개략도이고;
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따라 이용 가능하고, 광반사 기능 및 광투과 기능을 갖는 반투과반반사판의 절단 후 재료의 미세구조를 도시한 개략도이고;
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 이용 가능하고, 투광홀을 갖는 반투과 반반사 유닛의 평면도이고;
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제5 백라이트의 횡단면 구조를 도시한 개략도이고;
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제6 백라이트의 횡단면 구조를 도시한 개략도이고;
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 이용 가능하고, 코팅층 미세구조를 갖는 반투과반반사 유닛의 저면도이고;
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 직하형 백라이트의 횡단면 구조의 개략도이고;
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트로부터 LCD 패널에 투사된 광선의 휘도분포를 도시한 그래프이다.
하기는 각 도면을 결합하여 본 발명의 실시예에 대한 주요한 실현원리, 구체적 실시방식 및 이에 대응하여 도달할 수 있는 유용한 효과에 대하여 상세하게 설명한다.
전체적으로, 본 발명이 제공하는 직하형 백라이트는 발광체, 발광체의 하방에 위치한 반사판, 반사판의 하방에 위치한 백커버 및 발광체의 상방에 위치한 확산판을 포함하고, 확산판과 발광체 사이에 위치하는 반사강화층을 더 포함하며, 상기 반사강화층의 발광체를 향한 일면의 반사율은 확산판의 반사율보다 크고 1보다 작다.
반사강화층의 발광체를 향한 일면의 반사율이 확산판의 반사율보다 크고 1보다 작기 때문에, 본 발명의 직하형 백라이트는 발광체가 방출한 광을 반사판 및 반사강화층으로 형성된 공간 내에서 여러 차례 반사를 진행시켜 충분한 혼합의 목적을 달성한다. 이것은 확산판과 발광체 사이의 광혼합 작용의 거리를 넓히는 것에 상당하여, 광혼합 거리를 좁히고, 확산판과 발광체 사이의 거리를 감소시켜, 직하형 백라이트의 두께를 줄이고, 또한 전체 LCD의 두께를 얇게 한다.
본 발명의 제1 실시예는 직하형 백라이트를 제공하는데, 상기 직하형 백라이트의 확산판과 발광체 사이에 설치된 반사강화층은 반사율이 0보다 크고 1보다 작은 반투과반반사층이 되고, 발광체가 방출한 광의 일부분은 반투과반반사층 및 반사판으로 형성된 공간 내에서 여러 차례 반사가 진행되어 충분히 혼합되고, 확산판과 발광체 사이의 광혼합 작용의 거리를 넓히는 것에 상당하여, 직하형 백라이트의 두께를 줄이고, 전체 LCD 두께를 얇게 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예가 제공하는 직하형 백라이트의 횡단면 구조를 도시한 개략도로서, 상기 직하형 백라이트는 다수개의 평행배열된 발광체(31), 발광체(31)의 하방에 위치하는 반사판(32), 반사판(32)의 하방에 위치하는 백커버(33), 발광체(31)의 상방에 위치하는 확산판(34) 및 반투과반반사층(35)를 포함하고, 반투과반반사층(35)은 확산판(34)과 발광체(31) 사이에 위치하며, 반투과반반사층(35)의 반사율은 0보다 크고 1보다 작다.
반투과반반사층(35)의 반사율과 투과율의 합은 1이 되는데, 반투과반반사층(35)의 반사율을 Ｖ1로 표시하고, 투과율을 Ｖ2로 표시하면, Ｖ1＋Ｖ2＝1이 된다. 0＜Ｖ1＜1이기 때문에, 0＜Ｖ2＜1가 되는데, 다시 말해, 광선이 반투과반반사층(35)에 도달한 후에, 광선의 일부는 반사되고, 광선의 일부는 투과된다.
발광체(31)가 방출한 광선은 반투과반반사층(35)에 도달한 후, 광선의 일부는 반사를 진행하고, 다른 일부 광선은 투과를 진행하여, 투과를 진행한 광선은 확산판(34)을 통하여 확산된 후 출광되고, 반사를 진행한 광선은 반사판(32)을 통하여 반사된 후 반투과반반사층(35)에 다시 도달하여, 발광체(31)가 방출한 광선의 일부는 반투과반반사층(35) 및 반사판(32)으로 형성된 공간 내에서 여러 차례 반사를 진행시켜 충분한 혼합의 목적에 도달하고, 이것은 확산판(34)과 발광체(31) 사이의 광혼합 작용의 거리를 넓히고, LCD의 화면 품질을 보장하는 전제하에 확산판(34)과 발광체(31) 사이의 거리(즉 직하형 백라이트의 광혼합 거리)를 감소시키고, 직하형 백라이트의 두께를 줄이고, 또한 전체 LCD의 두께를 얇게 한다.
반투과반반사층(35)을 이루는 구조는 하기에 설명되는 7가지의 방안들을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 구체적으로 다음과 같다:
제 1 방안에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 반투과반반사층(35)은 확산판(34)의 하부표면에 코팅되는 표면코팅층(41)이 되고, 확산판(34)의 하부표면에 전체적으로 표면코팅층(41)이 코팅되어 있고, 이때, 표면코팅층(41)의 반사율은 0보다 크고 1보다 작으며, 표면코팅층(41)은 수지재료로 형성될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
제 2 방안에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 반투과반반사층(35)은 확산판(34)의 하부표면에 코팅되는 표면코팅층(51)이 되고, 확산판(34)의 하부표면에 부분적으로 표면코팅층(51)이 코팅되어 있고, 이때, 표면코팅층(51)의 반사율은 0보다 크고 1보다 작으며, 발광체(31)가 방출한 광선의 일부는 확산판에 도달하여 출광되고, 다른 일부의 광선은 표면코팅층(51)에 도달한 후 다시 두 개 부분으로 나뉘어, 일부는 반사판(32)으로 반사되고, 다른 일부는 확산판(34)으로 투사되어, 확산판(34)에서 확산된 후 출광된다.
제 3 방안에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 반투과반반사층(35)은 투광체(61)가 되고, 투광체(61)의 반사율은 0보다 크고 1보다 작으며, 광선 반사의 기능과 광선 투과의 기능을 갖는데, 예를 들면 재질이 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PET, Polyethylene Terephthalate) 수지인 반투과반반사판이고, 충분한 광을 투과시키도록, 반투과반반사판의 두께를 적절히 줄이고, 기포층의 두께를 얇게 하여, 부분적으로 반사가 완성되지 않은 광선을 확산판(34)에 투사시키고, 여기에서, 광선 반사 기능만을 갖는 반투과반반사판의 절단 후 재료의 미세구조는 도 7에 도시된 바와 같고, 광선 반사 기능뿐만 아니라 광선 투과 기능도 갖는 반투과반반사판의 절단 후 재료의 미세구조는 도 8에 도시된 바와 같다.
또한, 반투과반반사판은 표면에 산란입자를 코팅한 PET 막으로 변경할 수 있는데, PET 막과 산란입자가 광선의 반사 및 투과 기능을 실현할 수 있다.
제 4 방안에 있어서, 도 6의 투광체(61) 상에 스페이스 형상의 다수개의 투광홀을 설치하고, 그 횡단면이 원형 또는 다각형 등의 형상으로 이루어지는데, 이에 한정되는 것은 아니며, 각 발광체(31) 상방의 투광체를 전체 투광체 중에서 하나의 반투과반반사 유닛으로 간주한다면, 전체 투광체는 다수개의 반투과반반사 유닛으로 이루어진다. 도 9는 각각의 반투과반반사 유닛의 평면도로서, 도 9에 도시된 반투과반반사 유닛의 중심은 하방의 발광체(31)의 중심이 있는 수직축 상에 위치하고, 각 반투과반반사 유닛은 다수개의 투광홀(91)을 포함한다. 발광체(31)가 방출한 광선의 일부는 투광홀(91)을 통과하여 직접적으로 확산판(34)에 도달할 수 있고, 나머지 광선은 투광체(61)를 통하여 반사판(32)으로 반사되거나 확산판(34)으로 투사된다. 발광체(31) 정상방의 광선 밀도가 비교적 높기 때문에, 발광체(31)가 방출한 광선이 반투과반반사층(35) 및 반사판(32)으로 형성된 공간 내에서 균일하게 혼합되도록, 투광체(61)의 각 발광체(31)에 대응하는 위치에 다수개의 투광홀을 설치할 수 있고, 상기 다수개의 투광홀의 구경은 상기 반투과반반사 유닛의 중심으로부터 가장자리로 갈수록 점차 커지며, 발광체(31) 정상방의 투광홀(91)은 구경이 비교적 작은 것으로 설치하고(도 9에서 중심영역의 원형을 구경이 다소 작은 것으로 설치함), 가장자리의 투광홀(91)은 구경이 비교적 큰 것으로 설치한다(도 9에서 주변영역의 원형을 구경이 다소 큰 것으로 설치함).
제 5 방안에 있어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 반투과반반사층(35)은 확산판(34)과 발광체(31) 사이에 배치된 베이스(101) 및 베이스(101)의 표면에 코팅된 표면코팅층(102)을 포함하고, 베이스(101)의 표면 전체에 표면코팅층(102)으로 코팅하며, 이때, 표면코팅층(102)의 반사율은 0보다 크고 1보다 작으며, 베이스(101)의 투과율은 0보다 크고, 베이스(101)는 투명재료로 되어 있고, 표면코팅층(102)은 수지재료로 되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 표면코팅층(102)은 베이스(101)의 하부표면에 코팅되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제 6 방안에 있어서, 도 11에 도시된 바와 같이, 반투과반반사층(35)은 확산판(34)과 발광체(31) 사이에 배치된 베이스(111) 및, 베이스(111)의 표면에 코팅된 표면코팅층(112)을 포함하고, 베이스(111) 표면에 부분적으로 표면코팅층(112)이 코팅되고, 이때, 표면코팅층(112)의 반사율은 0보다 크고, 베이스(111)의 투과율은 0보다 크며, 베이스(111)는 투명재료로 될 수 있고, 표면코팅층(112)은 베이스(111)의 하부표면에 코팅되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 제 6 방안에 있어서, 표면코팅층(112)은 스페이스 형상의 다수개의 코팅층 미세구조를 포함할 수 있는데, 상기 코팅층 미세구조의 반사율은 0보다 크며, 각 코팅층 미세구조의 형상은 원형 또는 다각형 등이 되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 발광체가 방출한 광선이 코팅층 미세구조에 도달한 후에, 광선의 일부는 코팅층 미세구조를 투과하고, 다른 일부 광선은 코팅층 미세구조에서 반사되어 반사판에 도달하며, 반사판으로부터 반사된 후 다시 코팅층 미세구조 사이의 스페이스 또는 코팅층 미세구조에 도달한다. 각 발광체(31) 상방의 베이스(111)를 전체 베이스 중에서 하나의 반투과반반사 유닛으로 간주한다면, 전체 베이스(111)는 다수개의 반투과반반사 유닛으로 이루어지며, 도 12는 각각의 반투과반반사 유닛의 저면도로서, 도 12에 도시된 반투과반반사 유닛의 중심은 하방에 있는 발광체(31)의 중심이 있는 수직축 상에 위치하고, 각 코팅층 미세구조(121)는 모두 원형이 되고, 발광체(31) 정상방의 광선 밀도가 비교적 높기 때문에, 발광체(31)가 방출한 광선이 반투과반반사층(35) 및 반사판(32)으로 형성된 공간 내에서 균일하게 혼합되도록, 베이스상의 각 발광체와 대응하는 위치에 다수개의 코팅층 미세구조(121)가 설치되고, 다수개의 코팅층 미세 구조(121)의 외형 면적은 상기 반투과반반사 유닛의 중심으로부터 주변으로 갈수록 점차 작아지며, 다시 말해 발광체 정상방의 반사성 코팅층 미세구조(121)의 외형 면적이 비교적 큰 것으로 설치하고(도 12에서 중심영역의 원형을 다소 크게 설치함), 가장자리의 반사성 코팅층 미세구조(121)의 외형 면적이 비교적 작은 것을 설치한다(도 12에서 가장자리 영역의 원형을 다소 작게 설치함).
제 7 방안에 있어서, 도 10의 베이스(101) 및 도 11의 베이스(111) 상에 스페이스 형상의 다수개의 투광홀을 설치하고, 그 횡단면은 원형 또는 다각형이지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이때, 각 발광체(31) 상방의 베이스를 전체 베이스 중에서 하나의 반투과반반사 유닛으로 간주한다면, 전체 베이스는 다수개의 반투과반반사 유닛으로 이루어지고, 각 반투과반반사 유닛의 평면도는 9에 도시된 바와 같다. 도 9에 도시된 반투과반반사 유닛의 중심은 하방 발광체(31)의 중심이 있는 수직축 상에 위치하고, 각 반투과반반사 유닛은 다수개의 투광홀(91)을 포함하고, 발광체(31)가 방출한 광선의 일부는 투광홀(91)을 통과하여 직접적으로 확산판(34)에 도달할 수 있고, 나머지 광선은 베이스 표면에 코팅된 표면코팅층을 통하여 반사판(32)으로 반사되거나 확산판(34)으로 투사되고, 발광체(31) 정상방의 광선 밀도가 비교적 높기 때문에, 발광체(31)가 방출한 광선을 반투과반반사층(35) 및 반사판(32)로 형성된 공간 내에서 균일하게 혼합시키도록, 베이스의 각 발광체가 대응되는 위치에 다수개의 투광홀(91)을 설치하고, 다수개의 투광홀(91)의 구경은 상기 반투과반반사 유닛의 중심으로부터 가장자리로 갈수록 점차 커지고, 다시 말해 발광체(31) 정상방에서 투광홀(91)의 구경이 비교적 작은 것으로 설치하고(도 9에서 중심영역의 원형들을 구경이 다소 작은 것으로 설치함), 가장자리에서 투광홀(91)의 구경이 비교적 큰 것으로 설치한다(도 9에서 주변영역의 원형들을 구경이 다소 큰 것으로 설치함).
반투과반반사층(35) 및 확산층(34) 사이에 위치관계와 관련하여, 본 발명 제1 실시예는 제 1 방안에 대해, 반투과반반사층(35)이 확산판(34) 하부표면에 코팅된 표면코팅층이기 때문에, 반투과반반사층(35)은 확산판(34)과 평행하게 설치되는 것으로 제시한다.
상술한 제2 방안 내지 제7 방안에 있어서, 반투과반반사층(35)은 확산층(34)과 사이에서 각도를 이루면서 설치될 수도 있지만, 바람직하게, 발광체(31)가 방출한 광선에 대하여 균일한 혼합을 진행하기 위해서, 반투과반반사층(35)은 확산층(34)과 평행하게 설치된다. 이외에, 반투과반반사층(35)과 확산층(34) 사이의 거리는 발광체(31)가 방출한 광선의 휘도 및 광선의 확산 과정에 근거하여 확정한다.
본 발명의 제1 실시예에 있어서, 반투과반반사층(35)의 반사율은 0보다 크고 1보다 작으며, 발광체(31)가 방출한 광선에 대하여 충분한 혼합을 진행하도록, 반투과반반사층(35)의 반사율을 적절하게 높일 수 있지만, 만약 반투과반반사층(35)의 반사율이 너무 높다면, 광선이 여러 차례 반사되는 과정 중에 비교적 많은 손실을 초래할 수 있기 때문에, 구체적인 실시 과정 중에서는, 필요에 근거하여 반투과반반사층(35)의 반사율을 설정하고, 예를 들어, 직하형 백라이트의 두께가 가능한 얇은 것이 요구된다면, 반투과반반사층(35)의 반사율을 가능한 높게 설치하고, 만약 직하형 백라이트중에서 에너지 손실이 가능한 작도록 요구한다면, 고투과율의 반투과반반사층(35)을 이용할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 있어서, 직하형 백라이트는 발광체, 반사판, 백커버 및 확산판을 포함할 뿐만 아니라, 확산판과 발광체 사이에 위치하는 반투과반반사층을 더 포함하며, 상기 반투과반반사층의 반사율이 0보다 크고 1보다 작으면, 발광체가 방출한 광선은 반투과반반사층에 도달한 후, 광선의 일부는 반사를 진행하고, 다른 일부 광선은 투과를 진행할 수 있으며, 투과가 진행된 광선은 확산판을 통하여 확산된 후 출광되고, 반사를 진행한 광선은 반사판을 통하여 반사된 후 상기 반투과반반사층에 다시 도달하여, 발광체가 방출한 광선의 일부는 반투과반반사층 및 반사판으로 형성된 공간 내에서 여러 차례 반사를 진행함으로써 충분한 혼합의 목적을 달성하고, 이것은 확산판과 발광체 사이의 광혼합 작용의 거리를 넓히는 것에 상당하여, 확산판과 발광체 사이의 거리를 감소시키고, 즉 광혼합 거리를 좁혀, 직하형 백라이트의 두께를 줄이고, 또한 전체 LCD의 두께를 얇게 한다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예가 제공하는 직하형 백라이트의 횡단면을 도시한 단면도로서, 복수개의 평행 배열된 발광체(131), 발광체의 하방에 위치한 반사판(132), 반사판(132)의 하방에 위치한 백커버(133), 발광체(131)의 상방에 위치하는 확산판(134)을 포함하고, 확산판(134)의 하부표면에 코팅된 표면코팅층(135)으로 형성되는 반사강화층을 더 포함하고, 확산판(134)의 하부표면은 표면코팅층(135)이 부분적으로 코팅되어 있고, 표면코팅층(135)은 다수개의 스페이스 형상의 코팅층 미세구조를 포함하고, 상기 코팅층 미세구조의 반사율은 1이다.
발광체(131)가 방출한 광선의 일부는 확산판(134)에 도달한 후, 확산판(134)을 통하여 확산된 후 출광되고, 다른 일부 광선은 표면코팅층(135)의 코팅층 미세구조에 도달한 후, 반사판(132)으로 반사되고, 반사판(132)으로부터 반사된 후 확산판(134) 또는 코팅층 미세구조에 다시 도달하여, 발광체(131)가 출력한 광선의 일부를 확산판(134) 및 반사판(132)으로 형성된 공간 내에서 여러 차례 반사를 진행시켜 충분한 혼합의 목적을 달성한다.
각 코팅층 미세구조의 형상은 원형 또는 다각형 등이지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이때, 각 발광체(31) 상방의 확산판을 전체 확산판에서 하나의 반투과반반사 유닛으로 간주한다면, 전체 확산판은 다수개의 반투과반반사 유닛으로 이루어지고, 도 12는 각 반투과반반사 유닛의 저면도이며, 도 12에 도시된 반투과반반사 유닛의 중심은 하방 발광체의 중심이 있는 수직축 상에 위치하고, 각 코팅층 미세구조(121)는 원형이 될 수 있지만, 이에 한정되는 것이 아니며, 발광체(131) 정상방의 광선 밀도가 비교적 높기 때문에, 발광체(131)가 방출한 광선이 확산판(134) 및 반사판(132)으로 형성된 공간 내에서 균일하게 혼합되도록, 확산판(134) 상의 각 발광체(131)와 대응하는 위치에 다수개의 코팅층 미세구조(121)를 설치하고, 상기 다수개의 코팅층 미세구조(121)의 외형 면적은 상기 반투과반반사 유닛의 중심으로부터 가장자리로 갈수록 점차 작아지고, 다시 말해 발광체(131) 정상방에서 반사성 코팅층 미세구조(121)의 외형 면적을 비교적 큰 것으로 설치하고(도 12에서 중심영역의 원형을 다소 큰 것으로 설치함), 가장자리에서 반사성 코팅층 미세구조(121)의 외형 면적을 비교적 작은 것으로 설치한다(도 12에서 주변영역의 원형을 작은 것으로 설치함).
본 발명의 제2 실시예에 있어서, 직하형 백라이트는 발광체, 반사판, 백커버 및 확산판을 포함하고, 상기 확산판 하부표면에 코팅된 표면코팅층을 더 포함하고, 상기 표면코팅층은 스페이스 형상의 코팅층 미세구조를 포함하고, 코팅층 미세 구조의 반사율이 1이며, 발광체가 방출한 광선의 일부는 코팅층 미세구조에 도달하고, 다른 일부는 직접 확산판에 도달하며, 확산판에 도달한 광선은 확산판을 통하여 확산된 후 출광하고, 코팅층 미세구조에 도달한 광선은 반사판으로 반사되고, 반사판을 통하여 반사된 후 코팅층 미세구조 사이의 스페이스 또는 코팅층 미세구조에 다시 도달하여, 발광체가 방출한 광선의 일부를 확산판 및 반사판으로 형성된 공간 내에서 여러 차례 반사시켜 충분한 혼합의 목적을 달성하고, 이것은 확산판과 발광체 사이의 광확산 작용의 거리를 넓히는 것에 상당하여, 광혼합 거리를 좁히고, 확산층과 발광체 사이의 거리를 감소시키며, 직하형 백라이트의 두께를 줄여, 더욱이 전체 LCD의 두께를 얇게 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 발광체는 LED이거나, 냉음극형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트는 광선에 대해 충분한 혼합을 진행하기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트는 종래기술의 직하형 백라이트에 비하여, 그 두께가 40％ ~ 50％정도 감소하고, 만약 종래기술의 직하형 백라이트에서 광혼합 거리가 20㎜라면, 동일한 광혼합 효과를 실현하기 위해서, 본 발명의 실시예가 제공하는 직하형 백라이트는 광혼합 거리가 12㎜로 된다.
도 14는 본 발명의 실시예가 제공하는 직하형 백라이트로부터 LCD 패널 상에 투사된 광의 휘도분포를 나타낸 그래프로서, 도 14의 횡축은 LCD 패널 상에 투사된 광선의 가로 위치좌표이고, 종축은 광의 휘도값이다. 도 14로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예가 제공하는 직하형 백라이트로부터 LCD 패널에 투사된 광선의 휘도분포는 비교적 균일하다.
본 발명의 보호범위는 청구범위가 한정하는 범위를 기준으로 삼으며, 본 발명의 구체적 실시예는 본 발명의 보호범위를 한정하지 않는다. 본 영역의 당업자가 본 발명에 대하여 각종 개량 및 변형을 진행하더라도 발명의 보호범위를 벗어나지 않는다.

Claims (15)

  1. 발광체,
    상기 발광체의 하방에 위치하는 반사판,
    상기 반사판의 하방에 위치하는 백커버,
    상기 발광체의 상방에 위치하는 확산판
    을 포함하고,
    상기 확산판과 상기 발광체 사이에 위치하는 반사강화층을 더 포함하며,
    상기 반사강화층의 상기 발광체를 향하는 일면의 반사율이 상기 확산판의 반사율보다 크고 1보다 작은 직하형 백라이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사강화층은 반투과반반사(Transflective)층인 직하형 백라이트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반투과반반사층은 상기 확산판 하부표면의 전체에 코팅된 표면코팅층인 직하형 백라이트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 반투과반반사층은 상기 확산판 하부표면의 일부에 코팅된 표면코팅층인 직하형 백라이트.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 반투과반반사층에는 스페이스 형상의 투광홀이 설치되는 직하형 백라이트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반투과반반사층은 다수개의 반투과반반사 유닛으로 이루어지고, 상기 각 반투과반반사 유닛은 발광체에 대응하면서 다수개의 투광홀이 설치되고, 상기 다수개의 투광홀의 구경은 상기 반투과반반사 유닛의 중심으로부터 가장자리로 갈수록 커지는 직하형 백라이트.
  7. 제1항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반투과반반사층은 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PET) 수지 재질의 반투과반반사판이 되는 직하형 백라이트.
  8. 제1항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반투과반반사층은 산란입자가 표면 코팅된 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PET) 수지 박막이 되는 직하형 백라이트.
  9. 제1항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반투과반반사층은 베이스 및 상기 베이스 표면에 코팅된 표면코팅층을 포함하고, 상기 베이스의 투과율은 0보다 크고, 상기 베이스 표면 전체에 상기 표면코팅층이 코팅되고, 상기 표면코팅층의 반사율은 0보다 크고 1보다 작은 직하형 백라이트.
  10. 제1항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반투과반반사층은 베이스 및 상기 베이스 표면에 코팅된 표면코팅층을 포함하고, 상기 베이스의 투과율은 0보다 크고, 상기 베이스 표면 일부에 상기 표면코팅층이 코팅되고, 상기 표면코팅층의 반사율은 0보다 큰 직하형 백라이트 .
  11. 제10항에 있어서,
    상기 표면코팅층은 스페이스 형상의 코팅층 미세구조를 포함하고, 상기 발광체가 방출한 광선이 상기 코팅층 미세구조에 도달한 후, 상기 광선의 일부는 상기 코팅층 미세구조를 투과하고, 다른 일부는 상기 코팅층 미세구조로부터 반사판으로 반사되는 직하형 백라이트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 베이스 표면은 다수개의 반투과반반사 유닛으로 이루어지고, 상기 각 반투과반반사 유닛은 상기 발광체에 대응하면서 상기 다수개의 코팅층 미세구조가 설치되고, 상기 다수개의 코팅층 미세구조의 외형 면적은 상기 반투과반반사 유닛의 중심으로부터 가장자리로 갈수록 작아지는 직하형 백라이트.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 반투과반반사층과 상기 확산판은 평행하게 설치되는 직하형 백라이트.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 반사강화층은 상기 확산판 하부표면에 코팅되는 표면코팅층이고, 상기 표면코팅층은 스페이스 형상의 코팅층 미세구조를 포함하며, 상기 코팅층 미세구조의 반사율은 1이고, 발광체가 방출한 광선이 상기 코팅층 미세구조에 도달한 후, 상기 코팅층 미세구조에 의해 상기 반사판으로 반사되어, 상기 반사판을 통해 반사된 광이 상기 코팅층 미세구조 사이의 스페이스 구역을 통하여 출광하는 직하형 백라이트.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 확산판은 다수개의 반투과반반사 유닛으로 이루어지고, 상기 각 반투과반반사 유닛은 상기 발광체에 대응하면서 상기 다수개의 코팅층 미세구조가 설치되며, 상기 다수개의 코팅층 미세구조의 외형 면적은 상기 반투과반반사 유닛의 중심으로부터 가장자리로 갈수록 작아지는 직하형 백라이트.
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