KR20120129222A - 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛 - Google Patents

광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20120129222A
KR20120129222A KR1020110047342A KR20110047342A KR20120129222A KR 20120129222 A KR20120129222 A KR 20120129222A KR 1020110047342 A KR1020110047342 A KR 1020110047342A KR 20110047342 A KR20110047342 A KR 20110047342A KR 20120129222 A KR20120129222 A KR 20120129222A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
guide plate
light guide
light
depression
liquid crystal
Prior art date
Application number
KR1020110047342A
Other languages
English (en)
Inventor
이동석
황용익
송영기
이희경
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020110047342A priority Critical patent/KR20120129222A/ko
Publication of KR20120129222A publication Critical patent/KR20120129222A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0028—Light guide, e.g. taper
    • 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
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 광원이 중앙부에 위치하여 백 라이트(Back Light)를 좌우로 분할하는 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛에 관한 것이다. 본 발명에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛은, 장방형 판상의 도광판; 상기 도광판의 중앙부 하면에 세로 방향으로 형성된 하부 함몰부; 그리고 상기 하부 함몰부에 정렬된 광원을 포함한다. 본 발명에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛은 액정표시패널의 중앙부에서 세로방향으로 나열된 광원을 구비함으로써, 액정표시패널 중앙부의 온도를 주변부보다 높여주어, 액정표시장치 중앙부에서 동화상 응답 속도를 향상시켜 양질의 동화상 성능을 얻을 수 있다.

Description

광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛{BACK LIGHT UNIT USING LIGHT-SPLITING LIGHT GUIDE}
본 발명은 광원이 중앙부에 위치하여 백 라이트(Back Light)를 좌우로 분할하는 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 광원이 도광판의 중앙에서 세로 방향으로 나열되어 백 라이트 유닛 중앙부의 온도를 높여 동화상 응답 시간을 개선한 백 라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.
백 라이트 유닛은 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 대별된다. 에지형 백 라이트 유닛은 도광판의 측면에 대향되도록 광원이 배치되고 액정표시패널과 도광판 사이에 다수의 광학시트들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백 라이트 유닛은 광원이 도광판의 일측에 빛을 조사하고 도광판이 선광원 또는 점광원을 면광원으로 변환한다. 직하형 백 라이트 유닛은 액정표시패널의 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다.
백 라이트 유닛의 광원으로 최근에는, 발광다이오드(Light Emitting Diode:LED)가 각광을 받고 있다. 특히, LED를 액정표시패널의 일측면에 장착한 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치가 박형화에 더욱 적합하여 많은 각광을 받고 있다. 도 1은 종래 기술에 의한 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 절취선 I-I'으로 자른 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치는 광원(LS)이 액정표시패널의 하부에 위치하는 도광판의 일측변에 배치된다. 경우에 따라서는, 서로 대향하는 두 변에 각각 하나씩 두 개의 광원(LS)들이 배치될 수도 있고, 네변 모두에 각각 하나씩 네 개의 광원(LS)들이 배치될 수도 있다. 백 라이트 유닛에 대한 기술 개발로 비용면에서 유리한 좌측변 혹은 우측변 중 어느 한 변에만 광원(LS)이 배치되는 구조를 많이 사용하고 있다.
도 2를 참조하면, 에지형 백 라이트 유닛은 도광판(LG)의 측면에 빛을 조사하는 LED 광원(LS)을 구비한다. LED 광원(LS)은 커버 버텀(CB)의 하단변 측면에 광원 구동 회로기판(MCPCB)에 장착되어, 도광판(LG)의 측면에 결합된다. 도광판(LG)과 액정표시패널(LCDP) 사이에는 광학시트들(OPT)이 배치된다. 광학시트들(OPT)은 1 매 이상의 프리즘 시트, 1 매 이상의 확산시트 등을 포함하여 도광판(LG)으로부터 입사되는 빛을 확산하고 액정표시패널(LCDP)의 광입사면에 대하여 실질적으로 수직인 각도로 빛의 진행경로를 굴절시킨다. 광학시트들(OPT)은 DBEF(dual brightness enhancement film)를 더 포함할 수도 있다. 가이드 패널(GP)은 액정표시패널(LCDP)과 에지형 백 라이트 유닛의 측면을 감싸고 액정표시패널(LCDP)과 광학시트들(OPT) 사이에서 액정표시패널(LCDP)을 지지한다. 커버 버텀(CB)은 LED 광원(LS)의 배면 및 도광판(LG) 하면을 감싼다. 커버 버텀(CB)과 도광판(LG) 사이에는 반사시트(REF)가 배치된다. 탑 케이스(TC)는 액정표시패널(LCDP)의 전면 가장자리와 가이드 패널(GP)의 측면을 감싼다.
특히, 광원(LS)이 도광판(LG)의 4변 중 어느 한변에만 배치된 경우, 광원(LS)에서 그 대향하는 변까지 거리에 따라 광원(LS)에 의한 열 분포가 달라진다. 도 1을 다시 참조하면, 광원(LS)과 제일 가까운 영역인 ① 영역에서 온도가 제일 높고, 액정표시패널(LCDP)의 중앙부인 ② 영역에서 그 다음으로 온도가 높으며, 광원(LS)과 거리가 제일 먼 ③ 영역에서는 온도가 제일 낮게 분포된다.
일반적으로 동영상을 표시하는 디스플레이 장치에서는 대부분 중심붸 데이터가 많이 제공되기 때문에 액정표시패널(LCDP) 중심부의 화상 특성이 액정표시장치의 성능을 결정하는 경우가 많다. 액정표시장치의 화상 특성 중 하나인 동화상 응답 속도(MPRT: Motion Picture Response Time)는 액정표시패널의 액정 구동 속도가 빠를수록 좋아진다. 그리고, 액정 구동 속도는 온도가 높을수록 빨라지는 경향이 있다.
하지만, 현재 가장 많이 사용하고 있는, 도 1에 도시한 것과 같은, 액정표시장치에서는, 중앙부의 온도가 광원(LS)이 배치된 가장자리보다 낮아서, 중앙부에서의 동화상 응답 속도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 이 경우, 액정표시패널의 중심부에 별도의 열원을 배치하기도 한다.
이와 같이 또한, 광원(LS)이 배치된 영역은 액정표시장치의 가장자리 테두리 부에 해당하는 베젤(Bezel) 영역이다. 따라서, 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치에서는 광원(LS)의 배치 영역을 확보하여야 하므로 베젤 영역을 얇게 만드는데 제약이 따른다.
본 발명의 목적은 상기 문제점들을 극복하기 위해 고안된 것으로, 액정표시패널 중앙부의 온도를 주변부의 온도보다 높여주는 백 라이트 유닛을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 액정표시패널 중앙부의 온도를 높여 줌으로써, 액정표시장치 중앙부에서 동화상 응답 속도를 향상시키는 백 라이트 유닛을 제공하는 데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은, 액정표시패널의 중앙부에 광원을 배치함으로써, 더 좁은 베젤 영역을 갖는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛은, 장방형 판상의 도광판; 상기 도광판의 중앙부 하면에 세로 방향으로 형성된 하부 함몰부; 그리고 상기 하부 함몰부에 정렬된 광원을 포함한다.
상기 광원은, 직육면체 형상의 LED; 그리고 상기 LED를 실장하고 구동 신호를 공급하는 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광원은, 상기 LED를 덮는 반원형 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하면 함몰부의 단면 형상은 사각형인 것을 특징으로 한다.
상기 하면 함몰부의 단면 형상은 반원형인 것을 특징으로 한다.
상기 하면 함몰부의 단면 형상은 이등변 삼각형인 것을 특징으로 한다.
상기 이등변 삼각형 형상을 갖는 상기 하면 함몰부의 꼭지각은 상기 광원의 반치각과 동일한 것을 특징으로 한다.
상기 반치각은 60도인 것을 특징으로 한다.
상기 이등변 삼각형 모양을 갖는 상기 하면 함몰부와 대향하는 역 이등변 삼각형 모양을 갖는, 상기 도광판의 상면에 형성된 상면 함몰부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이등변 삼각형 모양을 갖는 상기 하면 함몰부의 꼭지점과, 상기 역 이등변 삼각형 모양을 갖는 상기 상면 함몰부의 꼭지점이 수직선 상에 정렬된 것을 특징으로 한다.
상기 역 삼각형 모양을 갖는 상기 상면 함몰부의 꼭지각은 180도보다 작고, 상기 하면 함몰부 꼭지각의 두 배보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 상면 함몰부의 꼭지각은 180도보다 작고, 140도±20도보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 하면 함몰부는 상기 도광판의 양 세로변의 하부 모서리의 수평면에서 하부로 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 도광판의 하면은, 상기 하면 함몰부의 두 밑점은 각각 상기 도광판의 상기 하부 모서리와 연결된 경사진 것을 특징으로 한다.
상기 도광판의 하면은, 상기 하부 모서리에서 상기 하면 함몰부의 두 밑점을 향해 수평으로 진행하는 수평한 하면; 그리고 상기 하면 함몰부의 상기 두 밑점에서 상기 수평한 하면으로 향하는 경사진 하면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛은 액정표시패널의 중앙부에서 세로방향으로 나열된 광원을 구비함으로써, 액정표시패널 중앙부의 온도를 주변부보다 높여주는 효과가 있다. 따라서, 액정표시장치 중앙부에서 동화상 응답 속도를 향상시켜 양질의 동화상 성능을 얻을 수 있다. 또한, 광원이 액정표시패널의 중앙부에 위치함으로써, 가장자리 베젤 영역을 좁게 형성할 수 있다는 장점도 제공한다.
도 1은 종래 기술에 의한 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 절취선 I-I'으로 자른 에지형 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면,
도 4는 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도,
도 5는 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도,
도 6은 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제3 실시 예에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도,
도 7은 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제4 실시 예에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도,
도 8은 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제5 실시 예에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도,
도 9는 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제6 실시 예에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도,
도 10은 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제7 실시 예에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
이하, 첨부한 도면 도 3 내지 10을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기는 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 백 라이트 유닛은 도광판의 중앙부에 세로 방향으로 배열된 광원(LS)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 광원(LS)이 액정표시패널(LCDP)의 중앙부에 위치하므로, 액정표시패널(LCDP)의 중앙부인 ② 영역에서 온도가 제일 높고, 좌우 영역인 ① 영역과 ③ 영역에서는 중앙부의 온도보다 낮게 분포된다.
도 4 내지 도 10은 도 3에서 절취선 II-II'로 자른 단면으로 본 발명에 의한 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도들이다. 이하, 도 4 내지 도 10을 각각 참조하여, 본 발명의 실시 예들에 대하여 상세히 설명한다. 구조를 간단하게 표현하기 위해 도광판(LG)와 광원(LS)만 도시하였다.
도 4는 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제1 실시 예를 나타내는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 백 라이트 유닛은 가로변과 세로변을 구비하는 사각 판 모양의 도광판(LG)을 구비한다. 그리고, 도광판(LG) 중앙의 하면에는 세로 방향으로 나열된 광원(LS)을 포함한다. 광원(LS)은 빛을 발하는 LED(LD), LED(LD)를 실장하고 구동하기 위한 구동 PCB 기판(B), 그리고 LED(LD)에서 출사하는 빛을 상부에 놓인 도광판(LG) 전체면에 고르게 발산시키기 위한 렌즈(LZ)를 구비한다. LED(LD) 자체만으로는 발광하는 빛의 많은 양이 주로 LED(LD) 표면에 수직인 방향으로 방출된다. 따라서, 반구형 렌즈(LZ)로 LED(LD)를 덮음으로써, 발하는 빛을 상부 방향으로 고르게 분포시키는 것이 바람직하다.
도 4에서 도시한 제1 실시 예에서는 도광판(LG)의 하면에 직접 광원(LS)가 위치하기 때문에 백 라이트 유닛의 두께가 두꺼워진다. 이는 액정표시패널의 두께가 두꺼워지는 문제점을 야기한다. 백 라이트 유닛의 두께가 두꺼워지지 않도록 하기 위한 방안으로 본 발명에서는 제2 실시 예를 제안한다. 도 5는 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제2 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 백 라이트 유닛은 가로변과 세로변을 구비하는 사각 판 모양의 도광판(LG)을 구비한다. 그리고, 도광판(LG) 중앙의 하면에는 세로 방향으로 나열된 광원(LS)을 포함한다. 특히, 도광판(LG)은 광원(LS)이 배치될 중앙부에 세로 방향으로 형성된 하면 함몰부(GR)를 포함한다. 하면 함몰부(GR)의 크기는 광원(LS)을 내포하기에 충분한 크기를 갖는 것이 바람직하다. 또는, 적어도 렌즈(LZ)가 하면 함몰부(GR) 안으로 삽입할 수 있는 크기를 갖는 것이 바람직하다. 제2 실시 예에서는 하면 함몰부(GR)의 단면 형상이 사각형의 형상인 경우를 예로 들었다.
또 다른 실시 예로 제3 실시 예에서는 하면 함몰부(GR)의 단면 형상이 반원 형상인 경우를 생각할 수 있다. 도 6은 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제3 실시 예를 나타내는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 기본적인 구성 요소는 제2 실시 예의 경우와 동일하다. 차이가 있다면, 하면 함몰부(GR)의 단면 형상이 반원 형상을 갖는 것에 있다. 하면 함몰부(GR)의 단면이 반원 형상은 렌즈(LZ)의 형상에 대응하는 것이 바람직하다. 그리고, 하면 함몰부(GR)의 크기는 광원(LS) 특히, 적어도 렌즈(LZ)를 내포하기에 충분한 크기를 갖는 것이 바람직하다.
지금까지는 도광판(LG)의 형상을 가급적 기본적인 형상인 사각판 형상을 이용한 실시 예들을 중심으로 설명하였다. 이들 실시 예들에서는 광원(LS)을 구성하는 발광체인 LED(LD)에서 출사하는 빛이 가급적 도광판(LG) 전면으로 확산되도록 하기 위해 전면 180도 방향으로 방사할 수 있도록 반구형 렌즈(LZ)를 포함하였다. 이하의 실시 예에서는 반구형 렌즈(LZ) 없이도, 도광판(LG)에 고르게 빛이 분포할 수 있는 도광판(LG)의 구조에 대하여 설명한다.
도 7은 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제4 실시 예를 나타내는 단면도이다. 도 7을 참조하면, 기본적인 구성 요소는 제2 및 제3 실시 예의 경우와 동일하다. 차이가 있다면, 하면 함몰부(GR)의 단면 형상이 이등변 삼각형으로 형성된 것에 있다. 또한, 광원(LS)에서 렌즈가 포함되지 않을 수 있다. 하면 함몰부(GR)의 단면 형상은 삼각형의 형상을 갖되, 그 꼭지각(α)이 LED(LD)의 반치각(θ)과 동일한 것이 바람직하다.
반치각(θ)이란, LED(LD)의 정면 방향인 ⓐ 방향으로 나가는 광량의 50%에 해당하는 광량이 출사되는 방향인 ⓑ 방향과 ⓐ 방향 사이의 각도를 의미한다. 이와 같이 이등변 삼각형 모양의 하면 함몰부(GR)의 꼭지각(α)이 반치각(θ)과 동일하게 형성할 경우, 하면 함몰부(GR)의 양 변으로 LED(LD)의 빛이 고르게 발산되는 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 앞의 제1 내지 제3 실시 예에서 구비하였던 반구형 렌즈가 없어도, LED(LD)에서 출사하는 빛을 도광판(LG)에 고르게 분포할 수 있다. 예를 들어, LED(LD)의 반치각이 60도인 경우, 하면 함몰부(GR)의 꼭지각(α)은 60도인 것이 바람직하다.
또한, LED(LD)의 반치각(θ)과 동일한 꼭지각을 갖는 이등변 삼각형인 하면 함몰부(GR)를 갖는 경우에서 도광판(LG)으로 입사한 빛이 가급적 도광판(LG) 좌우측 영역에 고르게 퍼지도록 하기 위해 도광판의 상부면에도 상면 함몰부(V)를 포함하는 것이 바람직하다. 도 8은 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제5 실시 예를 나타내는 단면도이다. 도 8을 참조하면, 기본적인 구성 요소는 제4 실시 예의 경우와 동일하다. 차이가 있다면, 하면 함몰부(GR)과 대향하는 상면 함몰부(V)를 더 포함하는 것에 차이가 있다.
상면 함몰부(V) 역시 이등변 삼각형 모양을 갖는 것이 바람직하다. 하지만, 하면 함몰부(GR)와 대향하는 역 삼각형으로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 상면 함몰부(V)는 하면 함몰부(GR)의 꼭지점과 중첩되는 위치에 형성된 꼭지점을 갖고, 도광판(LG)의 상면(US)에서 도광판(LG)의 내부로 함몰되는 완만한 경사면(IS)을 포함한다. 상면 함몰부(V)를 형성하는 이등변 삼각형의 꼭지각(β)은 180도보다는 작고 하면 함몰부(GR)의 꼭지각(α)의 2배보다는 큰 것이 바람직하다. 예를 들어, LED(LD)의 반치각이 60도인 경우, 하면 함몰부(GR)의 꼭지각(α)은 60도이고, 상면 함몰부(V)의 꼭지각(β)은 120도 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 140°±20°< β < 180°(π)를 만족하는 것이 좋다.
이와 같이, 상면 함몰부(V)를 더 형성하는 경우, 하면 함몰부(GR)의 양 변을 통해 입사한 빛은 도광판(LG) 내부에서 상부로 진행하다가 상면 함몰부(V)의 경사면(IS)에서 전반사된다. 그리고, 빛은 도광판(LG) 내부로 반사되고 도광판(LG)의 하면(BS)에 형성된 반사 패턴에 의해 다시 도광판(LG) 내부로 반사되면서 도광판(LG)의 좌우방향으로 확산된다. 도 8에서 화살표는 이와 같은 방법으로, LED(LD)에서 출사하여 도광판(LG)으로 입사한 빛이 도광판(LG) 내부로 퍼져나가는 경로를 나타낸다.
상기 제5 실시 예에서와 같이, 상면 함몰부(V)를 더 형성하는 경우, 상면 함몰부(V)의 꼭지점과 하면 함몰부(GR)의 꼭지점이 서로 대향하여, 그 부분에서 도광판(LG)의 두께가 극단적으로 얇아진다. 이럴 경우, 두 꼭지점이 마주보는 부분이 도광판(LG)의 중앙부 세로선을 형성하는데, 이 부분에서 도광판(LG)의 강도가 극도로 취약해져서 약한 충격에도 부러지는 경우가 발생할 수 있다. 이하의 실시 예에서는 이와 같이 도광판의 취약부를 보강하기 위한 구조에 대하여 설명한다.
도 9는 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제6 실시 예를 나타내는 단면도이다. 도 9를 참조하면, 기본적인 구성 요소는 제5 실시 예의 경우와 동일하다. 차이가 있다면, 하면 함몰부(GR)의 두 밑점과 이어지는 도광판(LG)의 하면(BS)이 수평 형상이 아닌 아래로 경사진 형태를 갖는다는 것에 있다. 다시 설명하면, 하면 함몰부(GR)의 이등변 삼각형이 도광판(LG)의 하부 방향으로 평행 이동하고, 하면 함몰부(GR)의 두 밑점에서 도광판(LG)의 경사진 하면(ES)가 시작하여 도광판(LG)의 좌우 끝 지점까지 이어진 구조를 갖는다. 즉, 하면 함몰부(GR)는 도광판(LG)의 좌우측 양 수직면의 하변 모서리보다 아래 방향으로 일정 거리만큼 돌출된 형상을 갖는다. 상기 아래 방향으로 돌출된 일정 거리는 도광판(LG)의 강도를 보완하는 범위 이내에서 설계자가 임의로 선택할 수 있다.
다시 말해, 도광판(LG)의 하면은 수평한 하면(BS)이 아니고, 경사진 하면(ES)이 된다. 도 9에서 수평한 하면(BS)을 포함하는 점선은 제5 실시 예에서 하면 함몰부(GR)를 갖는 도광판(LG)의 밑면을 나타낸다. 점선으로 표시한 도면부(실시 예 5)와 실선으로 표시한 도면부(실시 예 6)를 비교하면, 상면 함몰부(V)의 꼭지점과 하면 함몰부(GR)의 꼭지점 사이의 거리가 제5 실시 예의 경우보다 긴 값을 갖는다. 따라서, 도광판(LG)의 두께가 극단적으로 얇아지는 형상을 보완함으로써, 도광판(LG)의 강도를 보강하는 구조를 갖는다. 이 경우에도, 하면 함몰부(GR)의 꼭지각(α)과 상면 함몰부(V)의 꼭지각(β)과의 상관 관계는 제5 실시 예에서 설명한 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
또 다른 실시 예로, 제 7 실시 예에서는 도광판(LG) 하면(BS)의 일부분 특히 하면 함몰부(GR) 근처 일부 영역에서만 하부로 경사진 하면(ES)을 포함하는 경우를 제공한다. 도 10은 도 3의 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제7 실시 예를 나타내는 단면도이다. 도 10을 참조하면, 기본적인 구성 요소는 제6 실시 예의 경우와 동일하다. 차이가 있다면, 경사진 하면(ES)이 도광판(LG)의 수평한 하면(BS) 전체를 대신하는 것이 아니고, 수평한 하면(BS)의 일부분이 경사진 하면(ES)을 갖는다는 것에 있다. 이 경우에도, 하면 함몰부(GR)의 꼭지각(α)과 상면 함몰부(V)의 꼭지각(β)과의 상관 관계는 제5 실시 예에서 설명한 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
LCDP: 액정표시패널 OPT: 광학시트
LS: 광원 LG: 도광판
CB: 커버 버텀 TC: 탑 케이스
LD: LED B: 구동 회로기판
REF: 반사 시트 GP: 가이드 패널
LZ: 렌즈 GR: 하면 함몰부
US: (도광판) 상면 IS: 상면 함몰부의 경사면
BS: (도광판) 수평한 하면 ES: (도광판) 경사진 하면

Claims (15)

  1. 장방형 판상의 도광판;
    상기 도광판의 중앙부 하면에 세로 방향으로 형성된 하부 함몰부; 그리고
    상기 하부 함몰부에 정렬된 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광원은,
    직육면체 형상의 LED; 그리고
    상기 LED를 실장하고 구동 신호를 공급하는 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 광원은,
    상기 LED를 덮는 반원형 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하면 함몰부의 단면 형상은 사각형인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하면 함몰부의 단면 형상은 반원형인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하면 함몰부의 단면 형상은 이등변 삼각형인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 이등변 삼각형 형상을 갖는 상기 하면 함몰부의 꼭지각은 상기 광원의 반치각과 동일한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 반치각은 60도인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 이등변 삼각형 모양을 갖는 상기 하면 함몰부와 대향하는 역 이등변 삼각형 모양을 갖는, 상기 도광판의 상면에 형성된 상면 함몰부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이등변 삼각형 모양을 갖는 상기 하면 함몰부의 꼭지점과, 상기 역 이등변 삼각형 모양을 갖는 상기 상면 함몰부의 꼭지점이 수직선 상에 정렬된 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 역 삼각형 모양을 갖는 상기 상면 함몰부의 꼭지각은 180도보다 작고, 상기 하면 함몰부 꼭지각의 두 배보다 큰 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상면 함몰부의 꼭지각은 180도보다 작고, 140도±20도보다 큰 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 하면 함몰부는 상기 도광판의 양 세로변의 하부 모서리의 수평면에서 하부로 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 도광판의 하면은, 상기 하면 함몰부의 두 밑점은 각각 상기 도광판의 상기 하부 모서리와 연결된 경사진 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 도광판의 하면은, 상기 하부 모서리에서 상기 하면 함몰부의 두 밑점을 향해 수평으로 진행하는 수평한 하면; 그리고
    상기 하면 함몰부의 상기 두 밑점에서 상기 수평한 하면으로 향하는 경사진 하면을 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
KR1020110047342A 2011-05-19 2011-05-19 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛 KR20120129222A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110047342A KR20120129222A (ko) 2011-05-19 2011-05-19 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110047342A KR20120129222A (ko) 2011-05-19 2011-05-19 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120129222A true KR20120129222A (ko) 2012-11-28

Family

ID=47513761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110047342A KR20120129222A (ko) 2011-05-19 2011-05-19 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120129222A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4902566B2 (ja) 面状照明装置および表示装置
US9086515B2 (en) Direct type backlight and display device
JP6444339B2 (ja) 視野角切替バックライトユニット
JP6307587B2 (ja) 視野角の選択バックライトユニット
US20200379298A1 (en) Lighting device and liquid crystal display apparatus
US9459393B2 (en) Backlight module structure
TW201305670A (zh) 發光裝置、照明裝置、及顯示裝置
US10107476B2 (en) Luminous flux control member, light emitting device, and display device
KR20160051292A (ko) 렌즈, 렌즈를 포함하는 발광 장치, 및 발광 장치를 포함하는 백 라이트 유닛
TWM466278U (zh) 薄型化直下式ｌｅｄ背光模組
US8690409B2 (en) Backlight assembly and display apparatus having the same
JP2014235850A (ja) 導光板、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP2012174370A (ja) 照明装置、及び液晶表示装置
US9958132B2 (en) Optical element and light emitting device including the same
US20120075556A1 (en) Locally controllable backlight
JP2008262906A (ja) バックライトユニット
WO2015062259A1 (zh) 导光元件、背光源及显示装置
KR101651888B1 (ko) 백라이트 장치
US8834002B2 (en) Backlight module with side reflector plate protection
TWI484262B (zh) 控制光通量之元件、顯示裝置以及光發射裝置
KR20120129222A (ko) 광분할 도광판을 이용한 백 라이트 유닛
KR102002458B1 (ko) 액정표시장치
TWI547737B (zh) 控制光通量之元件及具有其之顯示裝置
KR101159496B1 (ko) 액정표시장치용 백라이트 유닛
JP2017091931A (ja) 面光源装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination