KR101477425B1 - Back light unit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 백라이트 유닛 (BLU; Back Light Unit) 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로컬 디밍 (Local Dimming) 이 가능한 에지 라이트 (Edge Light) 형의 초박형 백라이트 유닛 (BLU) 에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight unit (BLU), and more particularly, to an edge light type ultra slim backlight unit (BLU) capable of local dimming.
최근에 평판 표시장치로서 널리 사용되는 액정 표시 패널 (LCD; liquid crystal display) 는 자체적으로 발광하지 못하고, 액정 표시 패널의 후면에 백라이트 유닛을 광원으로서 부착하여 화상을 디스플레이하고, 전체적인 액정 표시 패널의 특성은 백라이트 유닛의 구조에 의한 영향을 받는다. Recently, a liquid crystal display (LCD), which is widely used as a flat panel display, can not emit light by itself. The backlight unit is attached as a light source to the back of the liquid crystal display panel to display an image, Is affected by the structure of the backlight unit.
따라서, 백라이트 유닛은 액정 표시 패널에 없어서는 안 될 중요한 부품 중 하나로 자리 잡고 있다. 백라이트 유닛은 일반적으로 다이렉트 라이트 (Direct Light) 형과 에지 라이트 (Edge Light) 형이 있다. 다이렉트 라이트형 백라이트 유닛은 액정 표시 패널의 아래에 다수의 광원이 위치하여, 해당 액정 표시 패널에 광을 공급한다. 에지 라이트형 백라이트 유닛은 액정 표시 패널의 측면에 광원이 위치하여, 도광판을 통해 해당 액정 표시 패널에 광을 공급한다. 여기서 도광판은 광의 방향을 유도하여, 패널의 휘도를 향상시키고 밝기를 균일하게 제어한다. 에지 라이트형 백라이트 유닛은 액정 표시 패널에 표시되는 화면의 휘도와 상관없이 항상 밝게 켜져 있어서 불필요한 경우에도 광이 나올 수 있다.Therefore, the backlight unit is one of the important parts that must be indispensable for the liquid crystal display panel. The backlight unit generally has a direct light type and an edge light type. In the direct light type backlight unit, a plurality of light sources are positioned below the liquid crystal display panel and supply light to the liquid crystal display panel. In the edge light type backlight unit, a light source is disposed on a side surface of a liquid crystal display panel, and light is supplied to the liquid crystal display panel through a light guide plate. Here, the light guide plate guides the direction of the light, thereby improving the brightness of the panel and controlling the brightness uniformly. The edge light type backlight unit is always bright regardless of the brightness of the screen displayed on the liquid crystal display panel, so that light can be emitted even when unnecessary.
한편, 에지 라이트형 백라이트 유닛에서 광원으로서 CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등과 같은 형광램프를 사용하지 않고 고효율의 LED (Light Emitting Diode) 를 이용한 백라이트 유닛이 널리 사용되고 있다. 이러한 LED 백라이트는 환경 친화적이며, 저소비전력, 장수명 등을 특징으로 하는 LED를 대체 광원으로 채용하여 다수의 LED를 사용하여 CCFL과 같이 선형 광원화하고 있다.On the other hand, a backlight unit using a highly efficient LED (Light Emitting Diode) is widely used without using a fluorescent lamp such as CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) as a light source in an edge light type backlight unit. These LED backlights adopt environmentally friendly, low power consumption and long life LED as an alternative light source, and use a number of LEDs to make a linear light source like CCFL.
이러한 LED 배열을 채용한 백라이트의 경우에는 종래의 CCFL을 이용한 백라이트와는 다음과 같은 구조상의 차이가 있다. 먼저, LED는 점광원이므로 선형 광원화하기 위해서는 다수의 LED를 PCB (Printed Circuit Board) 에 규칙적 또는 불규칙적으로 배열하게 된다. 그러나 다수의 점광원을 일정 간격으로 배열할 시에도 연속 선광원인 CCFL에 비해 광효율이 낮을 수 밖에 없다. 그리고 LED 백라이트의 구조는 LED 배열의 배면을 커버 버텀에 고정하기 위하여 열 전도가 뛰어난 더블 테이프나 실리콘을 사용한다. LED는 열 발생이 크므로 방열을 하지 않을 시, 광특성의 변화가 크기 때문이다.In the case of a backlight employing such an LED array, there is a difference in structure from the backlight using a conventional CCFL as follows. First, since the LED is a point light source, a plurality of LEDs are regularly or irregularly arranged on a PCB (Printed Circuit Board) in order to form a linear light source. However, even when a plurality of point light sources are arranged at regular intervals, the light efficiency is inferior to that of CCFL. The structure of the LED backlight uses double-tape or silicon with excellent thermal conductivity to fix the backside of the LED array to the cover bottom. LEDs generate a large amount of heat, so when there is no heat dissipation, there is a large change in optical characteristics.
커버 버텀에 LED 배열을 부착하고 나면 도광판을 삽입하고, 시트류 안착 및 가이드 패널을 체결하여 백라이트를 구성하게 된다. 이와 같은 종래의 LED 백라이트 구조를 가지면, 입광부 (LED와 도광판 사이) 에서는 LED에서 방사된 광이 도광판으로 입사되고, 광의 일부는 도광판 입광면에서 난반사를 통하여 도광판에 입사되지 못하고, 도광판의 상, 하면과 LED 배열쪽으로 반사되어 손실되므로, 광 효율성은 떨어지고, 같은 밝기의 휘도를 내기 위해선 더 많은 LED를 사용해야 한다.After the LED array is attached to the cover bottom, the light guide plate is inserted, and the seat seat and the guide panel are tightened to constitute the backlight. In such a conventional LED backlight structure, the light emitted from the LED is incident on the light guide plate in the light incident portion (between the LED and the light guide plate), and a part of the light is not incident on the light guide plate through diffused reflection from the light entrance surface, Because it is reflected and lost to the bottom and LED arrays, the light efficiency drops, and more LEDs must be used to achieve the same brightness.
액정 표시 패널은 백라이트 유닛을 복수의 블록으로 분할하고, 영상에 따라 블록별 디밍값을 설정하여 백라이트 유닛의 휘도를 블록 단위로 제어함과 아울러 화소 데이터의 변조를 통해 감소된 휘도를 보상함으로써 정적 명암비를 개선하고, 백라이트 유닛의 소비전력을 감소시킨다. 이러한 백라이트 유닛의 구동방식을 로컬 디밍 (local dimming) 이라 한다. 이러한 로컬 디밍 방식은 다이렉트 라이트형 백라이트 유닛에서 불필요한 광의 소비를 방지하고 보다 어두운 색을 구현하여 색 재현성을 높이기 위해 사용된다.The liquid crystal display panel divides the backlight unit into a plurality of blocks, sets the dimming value for each block according to the image, controls the brightness of the backlight unit on a block basis, and compensates for the reduced brightness through the modulation of the pixel data, And the power consumption of the backlight unit is reduced. The driving method of such a backlight unit is referred to as local dimming. This local dimming method is used to prevent unnecessary consumption of light in a direct light type backlight unit, to achieve a darker color, and to improve color reproducibility.
다이렉트 라이트형 백라이트 유닛은 로컬 디밍 구현, 저 비용 (Low Cost), 신뢰성 및 품질 측면에서 유리하고, 에지 라이트형 백라이트 유닛은 초박형화 구성에 유리하다. 반면에, 다이렉트 라이트형 백라이트 유닛은 초박형화 구성시 비용이 상승하는 단점이 있고, 에지 라이트형 백라이트 유닛은 로컬 디밍을 구현하기 어렵고 고비용이 소요된다. 즉, 에지 라이트형 백라이트 유닛은 초박형으로 생산 가능하지만 로컬 디밍이 어려워 선명한 화질을 위한 높은 명암비를 구현하기 어렵다.A direct light type backlight unit is advantageous in terms of local dimming implementation, low cost, reliability and quality, and the edge light type backlight unit is advantageous for an ultra-thin configuration. On the other hand, the direct light type backlight unit is disadvantageous in that the cost is increased in the case of the ultra-thin structure, and the edge light type backlight unit is difficult to implement local dimming and is expensive. That is, although the edge light type backlight unit can be produced in an ultra-thin shape, it is difficult to achieve a high contrast ratio for a clear image because of difficult local dimming.
이에 따라, 에지 라이트형 백라이트 유닛에서 로컬 디밍을 적용할 수 있는 방법에 대한 요구가 계속되었다.As a result, there has been a continuing need for a method for applying local dimming in an edge light type backlight unit.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 에지 라이트형 백라이트 유닛에서 높은 명암비를 구현하기 위한 로컬 디밍을 구현하고 초박형의 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an ultra-thin backlight unit that realizes local dimming for realizing a high contrast ratio in an edge light type backlight unit.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판, 도광판의 일 측면에 형성된 적어도 하나의 광원, 도광판 상에 형성된 확산판, 확산판 상에 형성된 프리즘 시트, 및 도광판과 확산판 사이 또는 확산판과 프리즘 시트 사이에 형성된 액정 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a backlight unit including a light guide plate, at least one light source formed on one side of the light guide plate, a diffusion plate formed on the light guide plate, a prism sheet formed on the diffusion plate, And a liquid crystal film formed between the diffusion plate and the diffusion plate or between the diffusion plate and the prism sheet.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 액정 필름의 굴절률은 도광판의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the refractive index of the liquid crystal film is smaller than the refractive index of the light guide plate.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 액정 필름은 광의 진행을 제어할 수 있는 제어 영역을 포함하고, 제어 영역은 단위 영역으로 구성되는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, the liquid crystal film includes a control region capable of controlling the progress of light, and the control region is formed of a unit region.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 도광판 아래에 형성된 반사 시트, 프리즘 시트 상에 형성된 보호 시트, 및 액정 필름을 제어하기 위한 박막 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device, further comprising a reflective sheet formed under the light guide plate, a protective sheet formed on the prism sheet, and a thin film transistor for controlling the liquid crystal film.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명은 에지 라이트형 백라이트 유닛에서 높은 명암비를 구현하기 위한 로컬 디밍을 구현하고 초박형의 백라이트 유닛을 제공하는 효과가 있다.The present invention provides an edge light type backlight unit that realizes local dimming for realizing a high contrast ratio and provides an ultra-thin backlight unit.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도 1에서 XZ평면으로 자른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 영역으로 나뉘어진 액정 필름의 제어 영역을 표시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.1 is a perspective view of a backlight unit according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a backlight unit according to an embodiment of the present invention, taken along the XZ plane in FIG.
3 is a plan view showing a control region of a liquid crystal film divided into unit regions according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a backlight unit according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
소자 (elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)”로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.It is to be understood that elements or layers are referred to as being " on " other elements or layers, including both intervening layers or other elements directly on or in between.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, it is needless to say that the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The sizes and thicknesses of the individual components shown in the figures are shown for convenience of explanation and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the components shown.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other partially or entirely and technically various interlocking and driving is possible as will be appreciated by those skilled in the art, It may be possible to cooperate with each other in association.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.Various embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도이다.1 is a perspective view of a backlight unit according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛 (100) 은 도광판 (101), 광원 (102), 액정 필름 (103), 확산판 (105) 및 프리즘 시트 (107) 를 포함한다.1, the
도광판 (101) 은 광원 (102) 으로부터 입사된 광을 액정 표시 패널로 유도한다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 액정 표시 패널은 광학 시트 (110) 상에 배치된다. 도광판 (101) 은 판상으로 형성되고, 광원 (102) 으로부터 도광판 (101) 에 입사된 광은 도광판 (101) 전체에 걸쳐서 균일하게 확산된다.The
광원 (102) 은 도광판 (101) 의 일 측면에 형성된다. 광원 (102) 은 도광판 (101) 과 소정의 간격을 갖고 분리되어 배치될 수 있다. 또한, 광원 (102) 은 광을 발생시키는 구성 및 발생된 광원을 도광판 (101) 으로 반사시키는 실장부를 포함한다. 광원 (102) 은 백라이트 유닛의 휘도를 향상시키기 위해 도광판 (101) 의 2 이상의 측면에 형성될 수도 있다.The
도광판 (101) 의 일 면은 광원 (102) 을 통해 입사되는 광이 효율적으로 액정 표시 패널로 전달되기 위해 경사진 평면으로 구성될 수 있다. One surface of the
광원 (102) 은 다수의 CCFL 또는 LED로 구성될 수 있다. The
액정 필름 (103) 은 외부 전압의 인가 여부에 따라 내부의 액정 분자들의 정렬 상태를 변화시킬 수 있는 층이다. 액정 필름 (103) 내부의 적어도 일 면에는 액정의 일정한 배향을 위해 배향막이 형성된다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 액정 필름 (103) 은 액정 필름 (103) 의 내부에 액정 분자들의 정렬을 제어할 수 있는 별도의 제어 소자들을 포함할 수 있고, 나아가, 이러한 별도의 제어 소자들은 액정 필름 (103) 의 외부 또는 내부에 추가적으로 배치될 수도 있다. 액정 필름 (103) 의 액정 분자들의 정렬을 제어할 수 있는 제어 소자는 액정 필름 (103) 을 제어하는 방식에 따라 다이렉트 어드레싱 (Direct Addressing) 방식, 패시브 매트릭스 (passive matrix) 방식 또는 액티브 매트릭스 (active matrix) 방식 중 적어도 하나를 구현하기 위한 소자일 수 있다. 예를 들어, 제어 소자는 박막 트랜지스터일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the
액정 필름 (103) 에 전압이 인가되지 않는 경우, 액정 필름 (103) 내부의 액정 분자들은 그 배향 방향이 비틀어지거나, 꼬이게 되어, 광원 (102) 으로부터 발광한 광이 액정 필름 (103) 을 통과하지 못하게 한다. 이에 반해, 액정 필름 (103) 에 전압이 인가되는 경우, 액정 필름 (103) 내부의 액정 분자들이 전자기장에 따라 일정 방향으로 정렬되어, 광원 (102) 으로부터 발광한 광이 통과할 수 있다.When no voltage is applied to the
광학 시트 (110) 는 도 1에 도시된 바와 같이, 확산판 (105) 및 프리즘 시트 (107) 를 포함할 수 있으나, 확산판 (105) 및 프리즘 시트 (107) 중 하나만으로 정의될 수도 있다.The
확산판 (105) 은 도광판 (101) 을 통과한 광을 확산 또는 집중시켜 휘도를 균일하게 하고, 시야각을 넓혀준다. 확산판 (105) 의 상부는 프리즘 시트 (107) 의 하부에 맞닿아, 프리즘 시트 (107) 와 결합될 수 있다.The
프리즘 시트 (107) 는 확산판 (105) 을 통과한 광을 굴절시킴으로써, 액정 표시 패널에 균일한 휘도 및 넓은 시야각을 제공한다. 프리즘 시트 (107) 의 상부면은 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 프리즘으로 구성되며, 각각의 프리즘의 모서리는 평행하게 배열될 수 있다.The
도 1에 도시되지는 않았으나 도광판 (101) 의 하부에 반사 시트를 더 포함할 수 있고, 프리즘 시트 (107) 의 상부에 보호 시트를 더 포함할 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the
반사 시트는 도광판 (101) 의 하부로 누설되는 광을 반사시켜 도광판 (101) 으로 재입사시킴으로써, 백라이트 유닛 (100) 의 광효율을 향상시킬 수 있다. The reflective sheet reflects light leaking to the lower portion of the
보호 시트는 프리즘 시트 (107) 의 상부로부터의 외부의 압력 및 충격 등으로부터 백라이트 유닛 (100) 내부의 구성들을 보호한다.The protective sheet protects the structures inside the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 액정 필름 (103) 은 도광판 (101) 의 상부에 배치되어, 액정 필름 (103) 에 전압 인가 여부에 따라 도광판 (101) 을 통해 확산된 광이 통과하거나, 차단될 수 있다. 액정 필름 (103) 을 통과한 광은 액정 필름 (103) 상의 확산판 (105) 에 도달한다.According to one embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 액정 필름 (103) 의 굴절률은 도광판 (101) 의 굴절률보다 작을 수 있다. 액정 필름 (103) 의 굴절률이 도광판 (101) 의 굴절률보다 작도록 구현된 경우, 액정 필름 (103) 을 통과하는 광이 확산되는 정도를 감소시킬 수 있고, 액정 필름 (103) 을 통과하는 광이 집광되는 정도를 증가시킬 수 있다. 이에 따라 ,액정 필름 (103) 을 통과한 제어된 광은 확산판 (105) 에 보다 집광되어 입사될 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛 (100) 은 보다 선명한 화질을 구현할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the refractive index of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도 1에서 XZ평면으로 자른 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a backlight unit according to an embodiment of the present invention, taken along the XZ plane in FIG.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛 (100) 은 도광판 (101) 의 일 측에 형성된 광원 (102), 도광판 (101) 및 도광판 (101) 의 상부에 배치되어 도광판 (101) 으로부터 입사되는 광의 양을 조절하는 액정 필름 (103), 액정 필름 (103) 의 상부에 배치된 확산판 (105) 과 확산판 (105) 상부에 배치된 프리즘 시트 (107) 로 구성된다. 2, a
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 액정 필름 (103) 의 미리 정해진 영역들마다 제어 소자들에 의해 액정의 배열이 각각 달라질 수 있다. 이에 따라, 액정 필름 (103) 의 미리 정해진 영역들마다 도광판 (101) 을 통해 입사된 광이 통과하거나 통과하지 않아 로컬 디밍이 구현될 수 있다. 이러한 로컬 디밍에 의해 에지 라이트형 백라이트 유닛을 사용하면서도 효율적인 광의 이용과 높은 명암비 및 색 재현성을 획득할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the arrangement of liquid crystals may be varied by control elements for predetermined regions of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 영역으로 나뉘어진 액정 필름의 제어 영역을 표시하는 평면도이다.3 is a plan view showing a control region of a liquid crystal film divided into unit regions according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 액정 필름 (103) 의 제어 영역은 임의의 크기의 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 들로 구분될 수 있다. 액정 필름 (103) 의 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 들은 액정 분자들의 정렬을 제어할 수 있는 제어 소자에 의해 구별될 수 있으며 각각의 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 들은 임의의 크기를 갖지만 균일한 크기를 가질 수 있다. 액정 필름 (103) 은 도광판 (101) 을 통해 확산되는 광의 양을 조절하기 위해 액정 분자의 정렬 방향을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액정 필름 (103) 의 임의의 영역에 미리 정해진 전압이 인가되고 이에 따라 액정 필름 (103) 내부의 액정 분자들이 정렬된다. 따라서, 액정 필름 (103) 에서의 액정 분자들의 정렬 방향은 액정 필름 (103) 의 각각의 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 마다 인가되는 전압을 조절하여 제어될 수 있고 이에 따라 도광판 (101) 으로부터 입사되는 광의 양도 각각의 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 마다 각각 다르게 제어되어, 액정 표시 패널의 높은 명암비를 구현할 수 있다.Referring to FIG. 3, the control region of the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 액정 필름 (103) 은 제어 영역을 포함하며, 제어 영역은 임의의 크기로 구분된 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 을 포함한다. 액정 필름 (103) 의 제어 영역은 도광판 (101) 을 통해 광이 입사되는 면에 형성될 수 있다. 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 은 균일한 크기로 이루어질 수 있으며, 제어 영역에서 매트릭스의 형태로 배열될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 3을 참조하면, 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 은 직사각형의 영역일 수 있고, m X n 의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 또한, 각각의 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 들은 액정 분자들의 제어 방식에 따라 구분되어 정의될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the
액정 필름 (103) 이 수동 배열 방식으로 구동되는 경우, 액정 분자들은 광을 통과시키고자 하는 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 에 대응하는 상부 또는 하부 전극에 미리 정해진 전압을 인가하여 정렬된다.When the
액정 필름 (103) 이 능동 배열 방식으로 구동되는 경우, 액정 분자들은 광을 통과시키고자 하는 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 에 대응하는 박막 트랜지스터를 구동시켜 정렬된다. 이러한 경우 박막 트랜지스터는 게이트 선 및 데이터 선과 연결된 외부의 회로들에 의해 전원을 인가 받아서 구동될 수 있다. When the
액정 분자들은 수동 배열 방식 또는 능동 배열 방식에 의해 배열될 수 있고, 보다 구체적으로 액정 분자들의 배열은 TN (Twisted Nematic), VA (Vertical Alignment), IPS (In-Plane Switching) 방식 등에 의해 제어될 수 있다. The liquid crystal molecules can be arranged by a manual arrangement method or an active arrangement method. More specifically, the arrangement of liquid crystal molecules can be controlled by TN (Twisted Nematic), VA (Vertical Alignment), IPS (In-Plane Switching) have.
이와 같이, 액정 필름 (103) 의 내부면이나 외부면에 배치된 제어 소자들의 배치에 따라, 액정 필름 (103) 의 제어 영역이 구분될 수 있다. 액정 필름 (103) 의 제어 영역은 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 으로 나뉠 수 있으며, 제어 소자들의 제어에 의해, 각각의 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 을 통과하는 광의 양이 달라질 수 있다. 따라서, 제어 가능한 액정 필름 (103) 을 통해 액정 표시 패널에 전달되는 광량이 제어되고, 높은 명암비가 구현되어, 선명한 화질을 제공할 수 있다.As described above, the control region of the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 백라이트 유닛 (100) 은 단위 영역 (L11 내지 Lnm) 마다 통과하는 광의 양을 조절할 수 있는 액정 필름 (103) 을 포함하여, 에지 라이트형 백라이트 유닛 (100) 에서도 로컬 디밍을 가능하게 하여 높은 명암비와 선명한 화질을 제공할 수 있다. The
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a backlight unit according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 도 2와 달리 도광판 (101) 의 상부면에 확산판 (105) 이 배치되고 확산판 (105) 의 상부면에 액정 필름 (103) 이 배치된다. 즉, 확산판 (105) 과 프리즘 시트 (107) 사이에 액정 필름 (103) 이 배치된다. 4, the
도 4는 도 2와 백라이트 유닛에서 액정 필름 (103) 의 위치가 상이할 뿐, 그 외의 구성은 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.FIG. 4 is a view similar to FIG. 2 except that the position of the
다만, 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 먼저 확산판 (105) 을 통과한 광은 확산 또는 집중되어 휘도가 균일해지고, 휘도가 균일한 광은 액정 필름 (103) 의 제어에 의해 통과되어 프리즘 시트 (107) 에 도달하는 광은 휘도가 균일한 동시에 광의 손실은 적을 수 있다. 이렇게 액정 필름 (103) 을 통과한 광이 다시 프리즘 시트 (107) 를 통과하게 되면, 보다 집중되고 균일한 휘도를 갖는 광이 제공되어 보다 향상된 명암비 및 색 재현성이 구현될 수 있다.According to another embodiment of the present invention as shown in FIG. 4, the light having passed through the
이상으로 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100, 150 백라이트 유닛
101 도광판
102 광원
103 액정 필름
105 확산판
107 프리즘 시트
110 광학 시트100, 150 backlight unit
101 light guide plate
102 light source
103 liquid crystal film
105 diffuser plate
107 Prism sheet
110 optical sheet
Claims (4)
상기 도광판의 일 측면에 형성된 적어도 하나의 광원;
상기 도광판 상에 형성된 확산판;
상기 확산판 상에 형성된 프리즘 시트; 및
상기 도광판과 상기 확산판 사이에 형성된 액정 필름;
상기 도광판 아래에 형성된 반사 시트;
상기 프리즘 시트 상에 형성되고, 상기 프리즘 시트 상부로부터의 외부의 압력 및 충격으로부터 상기 도광판, 상기 확산판, 상기 프리즘 시트, 상기 액정 필름 및 상기 반사 시트를 보호하는 보호 시트; 및
상기 액정 필름을 제어하기 위한 박막 트랜지스터를 포함하고,
상기 액정 필름은 로컬 디밍 (local dimming) 을 위해 상기 도광판을 통해 확산되는 광의 진행을 제어할 수 있는 제어 영역을 포함하고, 상기 제어 영역은 매트릭스의 형태로 배열된 단위 영역으로 구성된 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.A light guide plate;
At least one light source formed on one side of the light guide plate;
A diffusion plate formed on the light guide plate;
A prism sheet formed on the diffusion plate; And
A liquid crystal film formed between the light guide plate and the diffusion plate;
A reflective sheet formed below the light guide plate;
A protective sheet formed on the prism sheet for protecting the light guide plate, the diffusion plate, the prism sheet, the liquid crystal film, and the reflective sheet from external pressure and impact from the upper portion of the prism sheet; And
And a thin film transistor for controlling the liquid crystal film,
Wherein the liquid crystal film includes a control region capable of controlling the progress of light diffused through the light guide plate for local dimming, and the control region is a unit region arranged in a matrix. Backlight unit.
상기 액정 필름의 굴절률은 상기 도광판의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.The method according to claim 1,
Wherein the refractive index of the liquid crystal film is smaller than the refractive index of the light guide plate.
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