KR100900043B1 - Backlight Unit for Liquid Crystal Display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것으로, 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛은, 액정패널의 후방에 배치되는 서브확산판과; 상기 서브확산판의 후방에 소정의 거리를 두고 배치되는 메인확산판과; 상기 메인확산판의 후면에 형성되는 소정의 패턴을 갖도록 형성되는 투명 전극패턴과; 상기 투명 전극패턴에 전기적으로 연결되도록 부착되며, 후방으로 빛을 방출하는 복수개의 발광다이오드(LED)와; 상기 메인확산판의 후방에 상기 발광다이오드와 마이크로캐비티(microcavity) 효과를 얻을 수 있는 거리를 두고 배치되어 상기 발광다이오드로부터 방출된 빛을 전방으로 반사시키는 반사판을 포함하여 구성된 액정표시장치용 백라이트 유닛이 제공된다.The present invention relates to a backlight unit of a liquid crystal display device, wherein the backlight unit for a liquid crystal display device includes: a sub-diffusion plate disposed behind the liquid crystal panel; A main diffusion plate disposed at a rear of the sub diffusion plate at a predetermined distance; A transparent electrode pattern formed to have a predetermined pattern formed on a rear surface of the main diffusion plate; A plurality of light emitting diodes (LEDs) attached to the transparent electrode patterns and electrically connected to the transparent electrode patterns; A backlight unit for a liquid crystal display device including a reflector disposed at a rear of the main diffusion plate at a distance for obtaining a microcavity effect from the light emitting diode and reflecting light emitted from the light emitting diode to the front. Is provided.
이러한 본 발명에 따르면, 발광다이오드에서 후방으로 방출되는 빛이 반사판에 의해 전방으로 반사되어 출사되므로 빛의 확산도 및 균일도가 향상되어 색 혼합 효율이 향상되며, 메인확산판과 반사판 사이에서 마이크로캐비티(microcavity) 효과를 얻을 수 있으므로 더욱 우수한 광효율 얻을 수 있다. According to the present invention, since the light emitted backward from the light emitting diode is reflected by the front reflecting by the reflecting plate and emitted, the light diffusion and uniformity is improved, the color mixing efficiency is improved, and the microcavity ( The microcavity effect can be obtained, which results in better light efficiency.
백라이트, 발광다이오드, LED, 마이크로캐비티 효과 Backlight, Light Emitting Diode, LED, Microcavity Effect
Description
도 1은 종래의 직하형 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional backlight unit for a direct type liquid crystal display device
도 2a는 본 발명에 따른 직하형 액정표시장치용 백라이트 유닛의 제 1실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도2A is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a first embodiment of a backlight unit for a direct type liquid crystal display device according to the present invention;
도 2b는 도 2a의 백라이트 유닛의 발광다이오드로부터 방출된 빛이 반사판에 의해 반사되는 상태를 나타낸 도면FIG. 2B is a view illustrating a state in which light emitted from a light emitting diode of the backlight unit of FIG. 2A is reflected by a reflector;
도 3은 본 발명에 따른 직하형 액정표시장치용 백라이트 유닛의 제 2실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a second embodiment of a backlight unit for a direct type liquid crystal display device according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 직하형 액정표시장치용 백라이트 유닛의 제 3실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a third embodiment of a backlight unit for a direct type liquid crystal display according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 직하형 액정표시장치용 백라이트 유닛의 제 4실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도5 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a fourth embodiment of a backlight unit for a direct type liquid crystal display according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 직하형 액정표시장치용 백라이트 유닛의 제 5실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a fifth embodiment of a backlight unit for a direct type liquid crystal display device according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 직하형 액정표시장치용 백라이트 유닛의 제 6실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도7 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a sixth embodiment of a backlight unit for a direct type liquid crystal display device according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 직하형 액정표시장치용 백라이트 유닛의 제 7실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도8 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a seventh embodiment of a backlight unit for a direct type liquid crystal display device according to the present invention;
도 9와 도 10은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 반사판에 구현되는 반사패턴의 실시예들을 나타낸 단면도9 and 10 are cross-sectional views illustrating embodiments of a reflective pattern implemented on a reflector of the backlight unit according to the present invention.
도 11과 도 12는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 광효율을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면11 and 12 illustrate the results of simulating the light efficiency of the backlight unit according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11 : 서브확산판 12 : 메인확산판11: sub diffusion plate 12: main diffusion plate
13 : 반사판 14 : 발광다이오드13: reflector 14: light emitting diode
15 : ITO 투명 전극패턴 16 : 형광체15 ITO
본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원으로서 발광다이오드(LED)를 이용하는 직하형의 액정표시장치용 백라이트 유닛에 관한 것이다. The present invention relates to a backlight unit of a liquid crystal display device, and more particularly, to a backlight unit for a direct type liquid crystal display device using a light emitting diode (LED) as a light source.
주지하는 바와 같이, 평판형 표시 장치의 하나인 액정표시장치(LCD)는 음극 선관(CRT)에 비해 시인성이 우수하고 평균 소비 전력도 같은 화면 크기의 CRT에 비해 적을 뿐만 아니라 발열량도 적기 때문에 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Pannel:PDP)나 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display)와 함께 최근에 휴대폰이나 컴퓨터 모니터, 텔레비전의 표시 장치로 각광받고 있다.As is well known, a liquid crystal display (LCD), which is one of the flat panel display devices, has excellent visibility and a lower average power consumption than a CRT having the same screen size as compared to the cathode ray tube (CRT). Along with plasma display pannels (PDPs) and field emission displays, they have recently been in the spotlight as display devices of mobile phones, computer monitors and televisions.
액정표시장치(LCD)는 자체로 빛을 내지 못하기 때문에 LCD 뒤쪽에 별도의 광원장치가 위치하게 된다. 이렇게 자체 발광능력이 없는 LCD 패널의 후면에서 LCD 화면 전체를 균일하게 밝혀줌으로써 LCD 상에 문자나 영상을 볼 수 있게 하는 광원장치를 백라이트 유닛(Back Light Unit)이라고 한다.Since the LCD does not emit light by itself, a separate light source device is positioned behind the LCD. The back light unit is a light source device that illuminates the entire LCD screen uniformly from the back of the LCD panel that does not have a self-luminous ability to view characters or images on the LCD.
TN, STN, TFT등 모든 방식의 LCD 패널에는 광원장치인 백라이트 유닛이 사용되지 않으면 안되며 광을 조사하는 광원의 밝기(휘도, cd/m2)와 균일한 정도(균일도, %)에 의해서 투과되어지는 빛의 양과 전체 화면의 균일함이 결정된다.The backlight unit, which is a light source device, must be used for all types of LCD panels such as TN, STN, and TFT, and is transmitted by the brightness (luminance, cd / m2) and uniformity (uniformity,%) of the light source for emitting light. The amount of light and the uniformity of the entire screen are determined.
근래들어 화면이 대형화되고 고품위의 요구가 점증하면서 광원을 측면이나 상하 가장자리에 배치하는 방식보다 액정 패널의 바로 후방에 광원을 배치함으로써 액정 패널의 후방에서 전방으로 빛을 통과시켜 화면을 구현하는 직하형 백라이트 유닛이 많이 사용되고 있다. In recent years, as the screen is enlarged and the demand for high quality increases, the direct type of the light source is placed directly behind the liquid crystal panel rather than the light source on the side or the upper and lower edges. Many backlight units are used.
첨부된 도면의 도 1은 종래의 직하형 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 것으로, 종래의 직하형 백라이트 유닛은 전방에 배치되는 액정패널(미도시)의 후방에 배치되는 서브확산판(1)과, 상기 서브확산판(1)의 후방에 소정 거리를 두고 배치되는 메인확산판(2)과, 상기 메인확산판(2)의 후방에 소정의 거리를 두고 배치되는 반사판(3)과, 상기 반사판(3)에 일정 간격으로 설치되는 복수개의 발광다이오드(4)를 포함하여 구성된다. 1 of the accompanying drawings shows a structure of a conventional direct backlight unit, the conventional direct backlight unit is a sub-diffusion plate (1) disposed behind the liquid crystal panel (not shown) disposed in front, and A
따라서, 상기 백라이트 유닛은 상기 발광다이오드(4)를 통해 전방으로 방출 된 빛이 메인확산판(2)과 서브확산판(1)을 차례로 차례로 통과하면서 확산 및 혼합되어 전방의 액정패널(미도시)로 제공된다. Accordingly, the backlight unit diffuses and mixes light emitted forward through the
그러나, 상기와 같은 종래의 직하형 백라이트 유닛은 광원인 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)로부터 방출되는 빛이 일정한 각도로 확산되면서 방출되므로 발광다이오드들로부터 방출된 빛이 확산판의 전면(全面)에 걸쳐 고르게 확산되기 위해서는 발광다이오드로부터 확산판까지 일정 이상의 거리가 확보되어야 한다. 따라서, 백라이트 유닛의 두께를 줄이는데 한계가 있으며, 이로 인해 액정표시장치 전체의 박형화가 어려운 문제가 있다.However, since the conventional direct type backlight unit is emitted while the light emitted from the light emitting diode (LED), which is a light source, is diffused at a predetermined angle, the light emitted from the light emitting diodes is emitted from the entire surface of the diffusion plate. In order to spread evenly over a distance from the light emitting diode to the diffusion plate must be secured. Therefore, there is a limit in reducing the thickness of the backlight unit, which makes it difficult to thin the entire LCD.
물론, 발광다이오드 간 간격을 줄이면 어느 정도 확산판과 발광다이오드 간의 거리를 줄일 수 있지만, 이 경우 발광다이오드의 수가 증가되어 전력 소모량 및 비용이 증가하게 되는 문제가 발생한다. Of course, reducing the distance between the light emitting diodes can reduce the distance between the diffusion plate and the light emitting diodes to some extent, but in this case, the number of light emitting diodes increases, resulting in a problem of increased power consumption and cost.
또한, 종래의 직하형 백라이트 유닛은 각각의 발광다이오드(LED)로부터 방출되는 빛의 휘도가 중앙부에서 집중되는 가우스 분포(gaussian distribution)를 가지기 때문에 균일한 휘도를 제공하지 못하며, 색혼합이 어려운 문제가 있다. In addition, the conventional direct backlight unit has a Gaussian distribution in which the luminance of light emitted from each light emitting diode (LED) is concentrated in the center, and thus, does not provide uniform luminance and difficult color mixing. have.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 적은 수의 발광다이오드를 이용하여 균일하고 고휘도의 빛을 제공할 수 있으며, 백라이트 유닛의 박형화가 용이한 직하형 액정표시장치용 백라이트 유닛을 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a uniform and high brightness light using a small number of light emitting diodes, and for the direct type liquid crystal display device, which is easy to thin the backlight unit. It is to provide a backlight unit.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 액정패널의 후방에 배치되는 메인확산판과; 상기 메인확산판의 후면에 부착되며, 후방으로 빛을 방출하는 복수개의 발광다이오드(LED)와; 상기 메인확산판의 후방에 상기 발광다이오드와 소정의 거리를 두고 배치되어 상기 발광다이오드로부터 방출된 빛을 전방으로 반사시키는 반사판을 포함하여 구성된 액정표시장치용 백라이트 유닛이 제공된다.The present invention for achieving the above object, the main diffusion plate disposed behind the liquid crystal panel; A plurality of light emitting diodes (LEDs) attached to a rear surface of the main diffusion plate and emitting light backwards; A backlight unit for a liquid crystal display device is provided at a rear of the main diffusion plate at a predetermined distance from the light emitting diode and includes a reflecting plate for reflecting light emitted from the light emitting diode to the front.
본 발명의 한 형태에 따르면, 액정패널의 후방에 배치되는 서브확산판과; 상기 서브확산판의 후방에 소정의 거리를 두고 배치되는 메인확산판과; 상기 메인확산판의 후면에 소정의 패턴을 갖도록 형성되는 투명 전극패턴과; 상기 투명 전극패턴에 전기적으로 연결되도록 부착되며, 후방으로 빛을 방출하는 복수개의 발광다이오드(LED)와; 상기 메인확산판의 후방에 상기 발광다이오드와 마이크로캐비티(microcavity) 효과를 얻을 수 있는 거리를 두고 배치되어 상기 발광다이오드로부터 방출된 빛을 전방으로 반사시키는 반사판을 포함하여 구성된 액정표시장치용 백라이트 유닛이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a sub-diffusion plate disposed behind the liquid crystal panel; A main diffusion plate disposed at a rear of the sub diffusion plate at a predetermined distance; A transparent electrode pattern formed on a rear surface of the main diffusion plate to have a predetermined pattern; A plurality of light emitting diodes (LEDs) attached to the transparent electrode patterns and electrically connected to the transparent electrode patterns; A backlight unit for a liquid crystal display device including a reflector disposed at a rear of the main diffusion plate at a distance for obtaining a microcavity effect from the light emitting diode and reflecting light emitted from the light emitting diode to the front. Is provided.
이러한 본 발명에 따르면, 발광다이오드에서 후방으로 방출되는 빛이 반사판에 의해 전방으로 반사되어 출사되므로 빛의 확산도 및 균일도가 향상되어 색 혼합 효율이 향상된다. According to the present invention, since the light emitted backward from the light emitting diode is reflected to the front by the reflecting plate and emitted, the light diffusion and uniformity are improved to improve the color mixing efficiency.
또한, 발광다이오드와 반사판 간의 거리에 따라 메인확산판과 반사판 사이에서 마이크로캐비티(microcavity) 효과를 얻을 수 있으므로 적은 수의 발광다이오드로 우수한 광효율 얻을 수 있는 이점이 있다. In addition, since the microcavity effect can be obtained between the main diffusion plate and the reflecting plate according to the distance between the light emitting diode and the reflecting plate, there is an advantage in that excellent light efficiency can be obtained with a small number of light emitting diodes.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of a backlight unit for a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 것으로, 본 발명의 백라이트 유닛은 액정패널(미도시)의 후방에 배치되는 서브확산판(11)과, 상기 서브확산판(11)의 후방에 소정의 거리를 두고 배치되는 메인확산판(12)과, 상기 메인확산판(12)의 후면에 형성되는 소정의 패턴을 갖도록 형성되는 ITO 투명 전극패턴(15)과, 상기 ITO 투명 전극패턴(15)에 전기적으로 연결되도록 부착되며 후방으로 빛을 방출하는 복수개의 발광다이오드(LED)(14)와, 상기 메인확산판(12)의 후방에 상기 발광다이오드(14)와 마이크로캐비티(microcavity) 효과를 얻을 수 있는 거리를 두고 배치되어 상기 발광다이오드(14)들로부터 방출된 빛을 전방으로 반사시키는 반사판(13)을 포함하여 구성된다. 상기 메인확산판(12)의 전방면에는 노란색(Yellow) 또는 빨간색(Red)의 형광체(16)가 증착된다. FIG. 2A illustrates a structure of a backlight unit for a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, wherein the backlight unit includes a
상기 서브확산판(11)은 투명판이나, 확산시트, 프리즘시트, 또는 DBEF(DUAL BRIGHTNESS ENHANCE FILM)시트 등을 이용하여 구성할 수 있다.The
그리고, 상기 메인확산판(12)은 투명한 유리나 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등으로 만들어질 수 있다. The
이 실시예에서 상기 발광다이오드(14)는 모두 파랑(Blue) 색상의 빛을 방출하는 단일 색상 발광다이오드로 구성되지만, 이와 다른 초록(Green) 또는 빨강(Red) 또는 흰색(White) 계통의 단일 색상의 빛을 방출하는 발광다이오드들로 구 성될 수도 있으며, 여러 가지 색상, 즉 빨강(R), 초록(G), 파랑(B) 색상의 빛을 방출하는 발광다이오드들이 교대로 배열될 수도 있다.In this embodiment, the
또한, 상기 ITO 투명 전극패턴(15)은 외부의 전원과 연결된다. 그리고, 상기 발광다이오드(14)들은 상기 ITO 투명 전극패턴(15)에 납땜 방식이나, Ag, Au, Cu 페이스트나 테잎으로 부착되거나, 전도성 수지(resin)를 이용하여 부착된다. In addition, the ITO
상기와 같이 구성된 본 발명의 액정표시장치용 백라이트 유닛의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the backlight unit for a liquid crystal display device of the present invention configured as described above are as follows.
도 2a와 도 2b에 도시된 것과 같이, 외부로부터 상기 ITO 투명 전극패턴(15)을 통해 상기 발광다이오드(14)들에 전원이 인가되면, 발광다이오드(14)는 후방으로 소정의 각도로 빛을 방출한다. 방출된 빛은 후방의 반사판(13)에 의해 반사되면서 전방으로 확산되어 진행하게 된다. As shown in FIGS. 2A and 2B, when power is applied to the
이 때, 상기 발광다이오드(14)의 빛이 반사판(13)과 메인확산판(12)에 의해 반사되는 과정에서 마이크로캐비티(microcavity) 효과에 의해 광효율이 증가하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 상기 발광다이오드(14)에서 방출된 빛은 반사판(13)에 의해 반사된 다음 다시 일부의 빛이 메인확산판(12)의 후면에서 반사되는데, 이 때 메인확산판(12)의 후면에서 반사되어 손실되는 광이 공진되면서 증폭된다.At this time, the light efficiency of the
따라서, 상기 발광다이오드(14)로부터 방출된 빛은 기존에 비하여 2배 이상 넓게 확산되며, 광균일도가 향상되고, 마이크로캐비티 효과에 의해 광효율이 향상되는 이점을 얻을 수 있다. Therefore, the light emitted from the
한편, 상기와 같이 반사판(13)에 의해 반사되어 메인확산판(12)을 통과한 빛 은 메인확산판(12)을 지나면서 확산되고, 형광체(16)를 지나면서 색 혼합이 일어나 백색광으로 된 다음, 서브확산판(11)을 지나면서 2차 확산되어 전방의 액정패널(미도시)에 제공된다. On the other hand, the light reflected by the
그리고, 도면에 도시하지는 않았으나, 본 발명의 백라이트 유닛은 상기 서브확산판(11)의 외측에 추가적으로 다른 확산시트나 프리즘시트 등의 광학시트 등이 배치된 구성으로도 이루어질 수 있다. Although not shown in the drawings, the backlight unit of the present invention may have a configuration in which another optical sheet such as a diffusion sheet or a prism sheet is additionally disposed outside the
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛의 두번째 실시예를 나타낸 것으로, 이 두번째 실시예의 백라이트 유닛은 기본적인 구성은 전술한 첫번째 실시예와 거의 유사하다. 다만, 이 실시예에서는 메인확산판(212)의 외면에 형광체(16)(도 1참조)가 증착되지 않고, 메인확산판(212)을 성형하는 과정에서 메인확산판(212) 내부에 형광체가 혼합된 구조로 이루어진다. 3 shows a second embodiment of a backlight unit for a liquid crystal display device according to the present invention. The backlight unit of this second embodiment has a basic configuration substantially similar to that of the first embodiment described above. However, in this embodiment, the phosphor 16 (see FIG. 1) is not deposited on the outer surface of the
따라서, 발광다이오드(14)를 통해 후방으로 방출되어 반사판(13)에 의해 반사된 빛은 메인확산판(212)을 통과하면서 확산됨과 동시에 색 혼합이 이루어져 백색광으로 출사되고, 서브확산판(11)을 지나면서 2차 확산되어 전방의 액정패널(미도시)로 출사된다. Accordingly, the light emitted backward through the
물론, 이 경우에도 상기 형광체 혼합형 메인확산판(212)과 반사판(13) 사이에서 손실광의 공진에 의한 증폭이 발생하여 광효율이 증대되는 마이크로캐비티 효과를 얻을 수 있다. Of course, even in this case, amplification due to resonance of lost light occurs between the phosphor mixed
또한, 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛의 세번째 실시예를 나타낸 것으로, 이 세번째 실시예의 백라이트 유닛의 기본적인 구성은 첫번째 실시예의 그것과 거의 동일하지만, 메인확산판(12)의 외면에 형광체(16)(도 1참조)가 형성되지 않고, 메인확산판(12)과 반사판(13) 사이에 노란색 또는 빨간색 등 소정의 색을 갖는 형광체를 혼합한 보조 확산판(316)이 형성된 점에 있어서 차이가 있다.4 shows a third embodiment of a backlight unit for a liquid crystal display according to the present invention. The basic configuration of the backlight unit of this third embodiment is almost the same as that of the first embodiment, but the outer surface of the
이와 같이 구성된 세번째 실시예의 백라이트 유닛은 상기 발광다이오드(14)를 통해 후방으로 방출된 빛이 상기 보조 확산판(316)을 지나면서 색혼합됨과 동시에 확산된 다음 반사판(13)에 의해 반사되고, 이 반사판(13)에 의해 반사된 빛이 다시 보조 확산판(316)을 지나면서 2차 색혼합됨과 동시에 확산되어 메인확산판(12)으로 진행한다. 따라서, 보조 확산판(316)에 적은 형광체를 혼합하여도 균일한 백색광을 얻을 수 있는 특징이 있다.In the backlight unit of the third embodiment configured as described above, light emitted backward through the
한편, 전술한 실시예들에서는 발광다이오드(14)를 모두 단일한 파란색(Blue)의 빛을 방출하는 것들로만 구성하였지만, 도 5의 네번째 실시예에 따른 백라이트 유닛과 같이, 발광다이오드(414)들을 모두 흰색(white)을 방출하는 것을 적용하여 구성할 수도 있을 것이다. Meanwhile, in the above-described embodiments, the
이 경우, 발광다이오드(414)를 통해 방출된 빛의 색을 혼합할 필요가 없으므로 소정의 색깔을 갖는 형광체를 구성할 필요할 없는 이점이 있다.In this case, since there is no need to mix the color of the light emitted through the
그리고, 도 6의 다섯번째 실시예로 도시된 것과 같이, 발광다이오드(514)를 단일 색상으로 구성하지 않고, 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 색상을 갖는 것들을 교대로 배열하여 구성할 수도 있을 것이다.As shown in the fifth embodiment of FIG. 6, the
이 경우, 상기 각 발광다이오드(514)를 통해 방출된 여러 색상의 빛은 반사 판(13)에 의해 반사되어 확산되면서 인근 발광다이오드(514)의 빛과 혼합되어 메인확산판(12)으로 입사되고, 이 메인확산판(12)에서 다시 확산 및 혼합되면서 백색광으로 출사된다. In this case, light of various colors emitted through each of the
메인확산판(12)을 통해 출사된 빛은 서브확산판(11)을 지나면서 2차 색혼합이 일어나 더욱 순수한 백색에 가까운 백색광을 출사한다. The light emitted through the
도 7은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 여섯번째 실시예를 나타낸 것으로, 이 여섯번째 실시예의 백라이트 유닛은 상기 다섯번째 실시예의 백라이트 유닛과 거의 동일한 구성으로 이루어지나, 전술한 세번째 실시예에서처럼 메인확산판(12)과 반사판(13) 사이에 형광체를 혼합한 보조 확산판(616)이 개재된다. 7 shows a sixth embodiment of the backlight unit according to the present invention. The backlight unit of this sixth embodiment has a configuration substantially the same as that of the backlight unit of the fifth embodiment, but as in the above-described third embodiment, the main diffusion plate. An
따라서, 이 여섯번째 실시예의 백라이트 유닛도 세번째 실시예의 백라이트 유닛과 마찬가지로, 각 색상의 발광다이오드(614)들로부터 방출된 빛이 상기 보조 확산판(616)에 의해 2차에 걸쳐 확산 및 혼합되므로 색혼합이 더욱 원활하게 일어나 순순한 백색에 가까운 백색광을 얻을 수 있다. Thus, the backlight unit of this sixth embodiment is the same as the backlight unit of the third embodiment, since the light emitted from the
도 8은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일곱번째 실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예의 백라이트 유닛은 메인확산판(12)의 전방면에 노란색의 형광체(716)가 증착되고, 메인확산판(12)과 반사판(13) 사이에는 형광체가 혼합되지 않은 투명 또는 반투명한 보조 확산판(717)이 설치되며, 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 색상을 갖는 발광다이오드(714)들이 배열된 구성으로 이루어진다. 8 shows a seventh embodiment of the backlight unit according to the present invention, in which the
이 실시예의 백라이트 유닛은, 상기 발광다이오드(714)를 통해 방출된 빛이 보조 확산판(717)을 지나면서 1차 확산되며 색혼합되고, 다시 반사판(13)을 통해 반사된 빛이 보조 확산판(717)을 통과하면서 2차 확산되며 색혼합된 다음, 메인확산판(12) 및 형광체(716)를 지나면서 3차 확산 및 혼합된다. 상기 형광체(716)를 통과한 빛은 서브확산판(11)을 통해 다시 한번 확산 및 색혼합되어 백색광으로 출사된다.In the backlight unit of this embodiment, the light emitted through the
상기 여섯번째 실시예와 일곱번째 실시예의 백라이트 유닛은 여러가지 색상을 갖는 발광다이오드(614, 714)들의 빛이 4차에 걸쳐 확산 및 색혼합되므로 순수한 백색에 가까운 백색광을 출사할 수 있으며, 더욱 균일한 광을 출사할 수 있는 특징이 있다.In the sixth and seventh exemplary embodiments, the backlight units of the sixth and seventh exemplary embodiments emit light of white light close to pure white because the light of the
본 발명의 백라이트 유닛들은 발광다이오드(14)에서 후방으로 방출된 빛을 반사판(13)에서 되반사시킴으로써 광효율을 향상시키는 특징을 갖고 있다. 따라서, 반사판(13)에서 빛이 반사될 때 확산도를 더욱 증가시키기 위하여, 도 9와 도 10에 도시된 것과 같이 반사판(13)의 전방면에 특정한 요철 형태의 반사패턴(18)을 형성할 수 있다. The backlight units of the present invention have a feature of improving light efficiency by reflecting back light emitted from the
상기 반사패턴(18)은 도 9에 도시된 것처럼 프리즘 형태 또는 원뿔형태, 또는 삼각뿔과 같은 다각뿔 형태를 가지거나, 도 10에 도시된 것과 같이 반구 형태 또는 반원통형 형태를 가질 수 있다. The
도 11과 도 12는 본 발명의 백라이트 유닛의 성능을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 것으로, 시뮬레이션 대상 액정표시장치는 32인치 크기를 기준으로 한 것이며, 백라이트 유닛의 전체 두께는 25mm이다. 그리고, 백라이트 유닛의 구조는 도 6에 도시된 다섯번째 실시예의 백라이트 유닛의 구조를 적용하였다. 사용되는 발광다이 오드는 중간 전력급으로서 빨강(R) 빛을 발산하는 것을 48개, 초록(G) 빛을 발산하는 것을 88개, 파랑(B) 빛을 발산하는 것을 48개 사용하는 것으로 설정하였다. 11 and 12 show the results of simulating the performance of the backlight unit of the present invention. The liquid crystal display device to be simulated is based on a size of 32 inches, and the total thickness of the backlight unit is 25 mm. The backlight unit has a structure of the backlight unit of the fifth embodiment shown in FIG. 6. The LEDs used were set to use 48 for emitting red (R) light, 88 for emitting green (G) light, and 48 for emitting blue (B) light as intermediate power classes. .
이와 같이 설정하여 시뮬레이션한 결과, 백라이트 유닛의 테두리 부분을 제외한 화면 영역에서 대체로 8000nit 내외의 균일한 휘도를 갖는 백색광이 제공되는 것으로 나타났다.As a result of this simulation, it was found that white light having a uniform luminance of about 8000 nits was generally provided in the screen region except for the edge of the backlight unit.
이와 같이 본 발명에 따르면, 발광다이오드에서 후방으로 방출되는 빛이 반사판에 의해 전방으로 반사되어 출사되므로 빛의 확산도 및 균일도가 향상되어 색 혼합 효율이 향상된다. 따라서, 백라이트 유닛의 두께를 현저하게 줄일 수 있으며, 사용되는 발광다이오드의 수를 줄일 수 있으므로 액정표시장치의 경량박형화 및 저전력화에 매우 유리한 이점을 제공한다. Thus, according to the present invention, since the light emitted backward from the light emitting diode is reflected by the front reflecting by the reflecting plate and emitted, the light diffusion and uniformity is improved to improve the color mixing efficiency. Therefore, the thickness of the backlight unit can be significantly reduced, and the number of light emitting diodes used can be reduced, which is very advantageous in light weight and low power of the liquid crystal display.
또한, 발광다이오드와 반사판 간의 거리에 따라 메인확산판과 반사판 사이에서 마이크로캐비티(microcavity) 효과를 얻을 수 있으므로 적은 수의 발광다이오드로 우수한 광효율 얻을 수 있는 이점이 있다. In addition, since the microcavity effect can be obtained between the main diffusion plate and the reflecting plate according to the distance between the light emitting diode and the reflecting plate, there is an advantage in that excellent light efficiency can be obtained with a small number of light emitting diodes.
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