KR102489587B1 - Optical Source Unit and Display Device Using the Same - Google Patents
Optical Source Unit and Display Device Using the Same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102489587B1 KR102489587B1 KR1020150142220A KR20150142220A KR102489587B1 KR 102489587 B1 KR102489587 B1 KR 102489587B1 KR 1020150142220 A KR1020150142220 A KR 1020150142220A KR 20150142220 A KR20150142220 A KR 20150142220A KR 102489587 B1 KR102489587 B1 KR 102489587B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- pass filter
- guide plate
- filter film
- band pass
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G02B6/0026—Wavelength selective element, sheet or layer, e.g. filter or grating
-
- 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
- G02B6/0025—Diffusing sheet or layer; Prismatic sheet or layer
-
- 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
- G02B6/0066—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 characterised by the light source being coupled to the light guide
- G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
-
- 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
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
본 발명은 특히 색역을 확장시킴과 동시에 재료적 열화가 없고, 빛샘 문제를 해결한 밴드패스필터 필름을 적용한 광원 유닛 및 이를 이용한 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명의 광원 유닛은, 특정 파장의 광을 내부에 흡수시키고, 나머지 영역대의 파장을 투과시켜 색역을 확장하며, 이를 위해 브래그 미러 기능을 갖는 반사형 홀로그램 광학 필름을 적용한다.In particular, the present invention relates to a light source unit to which a band pass filter film is applied, which expands a color gamut, does not deteriorate materially, and solves a light leakage problem, and a display device using the same. The light source unit of the present invention emits light of a specific wavelength. The color gamut is expanded by absorbing the inside and transmitting wavelengths of the remaining gamut, and for this, a reflective holographic optical film having a Bragg mirror function is applied.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 색역을 확장시킴과 동시에 재료적 열화가 없고, 빛샘 문제를 해결한 밴드패스필터 필름을 적용한 광원 유닛 및 이를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly, to a light source unit to which a band-pass filter film is applied, in which a color gamut is expanded, there is no material deterioration, and a light leakage problem is solved, and a display device using the same.
평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Emitting Display Device), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 양자점 표시 장치(Quantum Dot Display Device), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD) 등을 들 수 있는데, 이들은 공통적으로 화상을 구현하는 평판 표시패널을 필수적인 구성요소로 하는 바, 평판 표시패널은 고유의 발광 또는 편광 혹은 그 밖의 광학 물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.Specific examples of the flat panel display device include a liquid crystal display device (LCD), an organic light emitting display device (Organic Emitting Display Device), a plasma display panel device (PDP), and a quantum dot display device (Quantum Dot Display Device). ), field emission display device (FED), electrophoretic display device (EPD), etc., which commonly use a flat panel display panel for realizing an image as an essential component, A flat panel display panel has a structure in which a pair of transparent insulating substrates are bonded face-to-face with an inherent light emitting or polarizing or other optical material layer interposed therebetween.
이 중 액정표시장치와 같은 수광형 표시 패널은, 자체적으로 광을 발광하지 못하며, 필수적으로 광원 유닛을 일측에 부착하여 이용한다. 특히, 수광형 표시 패널의 하측에 위치한다는 의미로 백라이트 유닛으로 명명되며, 이 경우 백라이트에서 방출되는 광이 표시 패널 내의 투명 전극(화소 전극, 공통 전극)을 투과하여 정보를 표시하며, 높은 휘도의 영상을 시청자에게 제공할 수 있다.Among them, a light-receiving display panel such as a liquid crystal display does not emit light by itself and is essentially used by attaching a light source unit to one side. In particular, it is named as a backlight unit in the sense of being located on the lower side of the light-receiving display panel. In this case, light emitted from the backlight passes through transparent electrodes (pixel electrodes, common electrodes) in the display panel to display information, and displays information with high luminance. The video can be provided to viewers.
한편, 일반적인 백라이트 유닛은, 일측에 광원을 구비한 도광판과, 상기 도광판 상부의 복수개의 광학 쉬트를 포함하여 이루어진다.Meanwhile, a general backlight unit includes a light guide plate having a light source on one side and a plurality of optical sheets on the light guide plate.
그런데, 현재까지 개발된 백라이트 유닛으로 표현되는 색역(color gamut)은 자연계의 색상을 표현할 수 있을 정도가 아닌 제한적인 색 표현에 머물러 있다.However, the color gamut expressed by the backlight unit developed so far remains at a limited color expression that is not enough to express the color of the natural world.
또한, 이 중 광학 쉬트에 수 나노미터 크기의 반도체인 양자점을 이용하여 포토 루미네슨스(photo luminescence: 광 흡수에 의한 발광) 방식으로 광을 방출하는 광학 쉬트를 적용하여 색역을 확장시키고자 하는 노력이 제기되었지만, 양자점을 포함한 광학 쉬트는 산소, 수분, 및 열이 가해지는 조건에 의해 산화되기 쉬우며, 이에 따라 성능 열화가 발생하는 문제가 있었다.In addition, efforts to expand the color gamut by applying an optical sheet that emits light in a photo luminescence (light emission by light absorption) method using quantum dots, which are semiconductors of several nanometers in size, are applied to the optical sheet. Although this has been proposed, an optical sheet including quantum dots is easily oxidized under conditions in which oxygen, moisture, and heat are applied, and thus, there is a problem in that performance degradation occurs.
그리고, 양자점을 포함한 광학 쉬트는 도광판에서 방출된 빛을 흡수하여, 전방위각으로 2차 광을 방출하기 때문에, 빛샘이 발생하는 문제점도 있어, 이를 백라이트 유닛에 적용하는데 장애가 있어, 색역 확장을 위한 다른 해결책이 요구되었다.In addition, since the optical sheet including quantum dots absorbs the light emitted from the light guide plate and emits secondary light in an omnidirectional angle, there is also a problem in that light leakage occurs, and there is an obstacle in applying this to the backlight unit, and other A solution was required.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 색역을 확장시킴과 동시에 재료적 열화가 없고, 빛샘 문제를 해결한 밴드패스필터 필름을 적용한 광원 유닛 및 이를 이용한 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a light source unit to which a band pass filter film is applied that solves the light leakage problem while expanding the color gamut and without material degradation, and a display device using the same. There is a purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광원 유닛은, 특정 파장의 광을 내부에 흡수시키고, 나머지 영역대의 파장을 투과시켜 색역을 확장하며, 이를 위해 브래그 미러(Bragg mirror) 기능을 갖는 반사형 홀로그램 광학 필름(hologram optical film)을 적용한다.The light source unit of the present invention for achieving the above object absorbs light of a specific wavelength inside and transmits wavelengths of the remaining range to expand the color gamut, and for this purpose, a reflective type having a Bragg mirror function. A hologram optical film is applied.
이러한 본 발명의 광원 유닛은, 예를 들어, 도광판과, 상기 도광판 일측에 위치한 LED 어레이 및 상기 도광판 상측에 위치하며, 적색광과 녹색광 사이의 파장 및 녹색광과 적색광 사이의 파장 중 적어도 하나의 파장을 흡수하는 밴드패스필터 필름을 포함하여 이루어진다.The light source unit of the present invention, for example, includes a light guide plate, an LED array positioned on one side of the light guide plate, and an LED array positioned on the upper side of the light guide plate, and absorbing at least one of a wavelength between red light and green light and a wavelength between green light and red light. It is made including a band pass filter film to.
그리고, 상기 밴드패스필터 필름은 흡수된 광의 파장에 대해 전반사 특성을 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 밴드패스필터 필름은, 굴절률 차를 갖는 한쌍의 절연층이 하나 이상 적층되어 이루어질 수 있다. 또한, 상기 밴드패스필터 필름은, 상기 한쌍의 절연층 내의 적어도 어느 하나의 절연층에 수평 또는 기울어진 형태의 반복된 굴절률 패턴을 가질 수도 있다.And, the band pass filter film preferably has a total reflection property with respect to the wavelength of the absorbed light. To this end, the band pass filter film may be formed by stacking one or more pairs of insulating layers having a refractive index difference. In addition, the band pass filter film may have a repeated refractive index pattern in a horizontal or inclined shape on at least one insulating layer in the pair of insulating layers.
예를 들어, 상기 밴드패스필터 필름은, 560nm 내지 610nm의 파장을 흡수할 수 있으며, 혹은 450nm 내지 500nm의 파장의 파장을 흡수할 수 있다.For example, the band pass filter film may absorb a wavelength of 560 nm to 610 nm, or may absorb a wavelength of 450 nm to 500 nm.
한편, 상기 도광판과 상기 LED 어레이 사이에, 상기 LED 어레이에서 나오는 광을 상기 도광판에 평행광으로 전달하는 렌즈부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 밴드패스필터 필름은 상기 도광판 상에 최인접하여 위치할 수 있다. 그리고, 상기 도광판 표면에는 상기 도광판의 광 진행 방향에 수직한 스트라이프형 패턴을 복수개 구비할 수 있다.Meanwhile, a lens unit may be further included between the light guide plate and the LED array to transfer light emitted from the LED array to the light guide plate as parallel light, and in this case, the band pass filter film is positioned closest to the light guide plate. can do. In addition, a plurality of stripe-shaped patterns perpendicular to a light propagation direction of the light guide plate may be provided on a surface of the light guide plate.
혹은 상기 광원 유닛은, 상기 도광판과 상기 밴드패스필터 필름 사이에 프리즘 쉬트와, 상기 밴드패스필터 필름 상부에 확산판을 더 포함할 수 있다.Alternatively, the light source unit may further include a prism sheet between the light guide plate and the band pass filter film, and a diffusion plate on top of the band pass filter film.
상술한 광원 유닛 구조를 적용한 표시 장치는, 다음의 구조를 이루어질 수 있다. 즉, 안측에 반사판을 구비한 커버 바텀과, 상기 커버 바텀 내의 반사판 상의 도광판과, 상기 도광판 일측에 위치한 LED 어레이와, 상기 도광판 상부에 프리즘 쉬트와, 상기 프리즘 쉬트 상에 최인접하며, 적색광과 녹색광 사이의 파장 및 녹색광과 적색광 사이의 파장 중 적어도 하나의 파장을 흡수하는 밴드패스필터 필름과, 상기 상기 밴드패스필터 필름 상부에 확산판 및 상기 확산판 상부의 표시 패널을 포함한다.A display device to which the light source unit structure described above is applied may have the following structure. That is, a cover bottom having a reflector on the inner side, a light guide plate on the reflector in the cover bottom, an LED array located on one side of the light guide plate, a prism sheet on the light guide plate, and a prism sheet closest to the prism sheet, between red light and green light. A band pass filter film absorbing at least one wavelength among wavelengths of , green light and red light, a diffusion plate on top of the band pass filter film, and a display panel on top of the diffusion plate.
다른 형태의 표시 장치의 예로, 프리즘 쉬트나 확산판 외에, 상기 도광판과 상기 LED 어레이 사이에, 상기 LED 어레이에서 나오는 광을 상기 도광판에 평행광으로 전달하는 렌즈부를 더 포함할 수도 있다.As an example of another type of display device, in addition to a prism sheet or a diffusion plate, a lens unit may be further included between the light guide plate and the LED array to transmit light emitted from the LED array to the light guide plate as parallel light.
본 발명의 광원 유닛 및 이를 이용한 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The light source unit and the display device using the light source unit of the present invention have the following effects.
특정 파장의 광을 선택적으로 흡수시키는 HOE 필름을 도광판 상측에 적용하여 표시패널로 전달되는 출사광의 파장 특성을 쉐이핑하여, 원색 광 영역간의 구분을 두드러지게 할 수 있다. 이는 색재현율을 향상시켜 색역(color gamut)을 확장시킬 수 있게 한다.A HOE film that selectively absorbs light of a specific wavelength is applied to the upper side of the light guide plate to shape the wavelength characteristics of the emitted light transmitted to the display panel, thereby making the distinction between primary color light regions stand out. This improves the color gamut to expand the color gamut.
또한, 본 발명의 광원 유닛은 장시간 사용에 따른 재료적으로 열화가 없는 HOE 필름을 밴드패스필터 필름으로 적용하여, 종래 광학 시트의 사용에 따른 열화 문제나 환경 오염 문제를 해결할 수 있다.In addition, the light source unit of the present invention can solve the problem of deterioration or environmental pollution caused by the use of a conventional optical sheet by applying an HOE film that does not materially deteriorate due to long-time use as a band pass filter film.
그리고, 종래 광학 시트의 전방위 반사 특성에 기인한 빛샘 문제도 해결할 수 있다. 특히, 전방위 반사가 일어날 때 베젤 영역도 함께 증가되는데, 본 발명의 광원 유닛은, 이러한 흡수된 광은 밴드패스필터 필름 내부에 전반사가 일어나는 것으로, 외부로 반사되지 않아, 요구되는 베젤 영역이 극히 작을 수 있다.In addition, the light leakage problem caused by the omnidirectional reflective characteristics of the conventional optical sheet can be solved. In particular, when omnidirectional reflection occurs, the bezel area also increases. In the light source unit of the present invention, the absorbed light is totally reflected inside the band pass filter film and is not reflected to the outside, so the required bezel area is extremely small. can
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광원 유닛을 나타낸 사시도
도 2a 및 도 2b는 도 1의 밴드패스필터 필름의 구조 및 기능을 나타낸 단면도
도 3은 도 2의 밴드패스필터 필름의 일예에 따른 파장별 투과율을 나타낸 그래프
도 4는 본 발명의 광원 유닛을 적용시 입사광과 투과광의 스펙트럼을 나타낸 그래프
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 광원 유닛의 스펙트럼 변형의 원리를 설명하는 광의 굴절률 분포를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 광원 유닛의 색역 확장을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광원 유닛을 적용한 표시 장치를 나타낸 사시도
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 유닛을 나타낸 사시도
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 유닛을 나타낸 단면도
도 10은 도 9의 밴드패스필터 필름의 구조의 일 예를 나타낸 단면도
도 11은 본 발명의 제 2 실시예의 광원 유닛의 파장에 따른 투과율을 나타낸 그래프
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 유닛을 적용한 표시 장치를 나타낸 단면도1 is a perspective view showing a light source unit according to a first embodiment of the present invention;
2a and 2b are cross-sectional views showing the structure and function of the band pass filter film of FIG. 1
Figure 3 is a graph showing the transmittance by wavelength according to an example of the band pass filter film of Figure 2
4 is a graph showing the spectrum of incident light and transmitted light when the light source unit of the present invention is applied.
5A and 5B are diagrams showing the refractive index distribution of light explaining the principle of spectral transformation of the light source unit of the present invention.
6 is a view showing color gamut expansion of the light source unit of the present invention
7 is a perspective view illustrating a display device to which a light source unit according to a first embodiment of the present invention is applied;
8 is a perspective view showing a light source unit according to a second embodiment of the present invention;
9 is a cross-sectional view showing a light source unit according to a second embodiment of the present invention.
Figure 10 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the band pass filter film of Figure 9
11 is a graph showing the transmittance according to the wavelength of the light source unit according to the second embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of a display device to which a light source unit according to a second embodiment of the present invention is applied.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 부품 명칭과 상이할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numbers throughout the specification indicate substantially the same elements. In the following description, if it is determined that a detailed description of a known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the component names used in the following description are selected in consideration of the ease of writing the specification, and may be different from the part names of the actual product.
* 제 1 실시예 * First embodiment
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광원 유닛을 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 밴드패스필터 필름의 구조 및 기능을 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 3은 도 2의 밴드패스필터 필름의 일예에 따른 파장별 투과율을 나타낸 그래프이다.1 is a perspective view showing a light source unit according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure and function of the band pass filter film of FIG. 1 . And, FIG. 3 is a graph showing transmittance per wavelength according to an example of the band pass filter film of FIG. 2 .
도 1 및 도 2와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광원 유닛(1000)은, 도광판(100)과, 상기 도광판(100) 일측에 위치한 LED 어레이(120) 및 상기 도광판 상측에 위치하며, 적색광과 녹색광 사이의 파장 및 녹색광과 적색광 사이의 파장 중 적어도 하나의 파장을 흡수하는 밴드패스필터 필름(bandpass filter)(140)을 포함하여 이루어진다.1 and 2, the
여기서, 도 3과 같이, 상기 밴드패스필터 필름(140)은 도광판(100)으로부터 입사되는 광 중 특정 파장(λc)에 대해 흡수 특성을 갖는 것이며, 나머지 파장(λa, λb)에 대해서는 투과 특성을 갖는다. 그리고, 흡수된 광의 파장(λc)에 대해 내부에서 전반사 특성을 갖는 것으로, 예를 들어, HOE(holographic optical element)로 이루어진다. 특히, 상기 밴드패스필터 필름(140)은 출광되는 광 중 특정 파장의 광을 흡수시킴(trapping)으로써 출광되는 광의 스펙트럼을 쉐이핑(shaping)하는 기능을 가지며, 이로써, 흡수된 파장에 인접한 색상의 광들간 구분을 하여 색역(color gamut) 및 색재현율을 확장시킬 수 있다.Here, as shown in FIG. 3, the band
예를 들어, 상기 밴드패스필터 필름(140)이, 녹색광과 적색광 사이의 광을 흡수시 560nm 내지 610nm의 파장을 흡수하게 되며, 청색광과 녹색광 사이의 광을 흡수시 450nm 내지 500nm의 파장의 파장을 흡수할 수 있다. 상기 밴드패스필터 필름(140)은 이러한 두 가지 영역의 광 흡수가 동시에 이루어지게 할 수도 있고, 이 중 한 영역의 광 흡수만을 수행할 수 있다.For example, when the band
그리고, 색재현율의 확장은 다음과 같은 원리로 이루어진다. 즉, 일 예로, 상기 밴드패스필터 필름(140)이 녹색광과 적색광 사이의 560nm 내지 610nm의 파장의 광을 흡수한다고 할 때, 동일한 LED의 광원 어레이를 이용시 밴드패스필터 필름(140)을 적용 전에는 LED의 광원 어레이에서 출사되는 광은 가시광선 영역의 전 범위에 걸쳐 고르게 출사되는데, 밴드패스필터 필름(140)을 적용 후에는 특정한 560nm 내지 610nm의 파장을 흡수하게 되며, 특히, 서로 구분되는 인접 색상광 사이의 혼색광 영역 파장을 흡수하므로, 녹색광과 적색광의 표현이 두드러져 나타나므로, 자연계의 실제 색상에 가까운 색재현율의 향상을 얻을 수 있게 되는 것이다.In addition, the expansion of the color gamut is performed according to the following principle. That is, as an example, when the band
도 2a와 같이, 상기 밴드패스필터 필름(140)은 일 예로, 투명한 기재(141) 상에, 서로 다른 굴절률(n1, n2)의 절연층(145a, 145b) 한 쌍을 하나 이상 적층한 스택(145)과 상기 스택(145) 상부의 보호 필름(148)으로 이루어진다.As shown in FIG. 2A, the band
상기 보호 필름(148)은 먼지와 같은 파티클이 광학적 특성에 영향을 주는 것을 방지하기 위하여 구비되는 투명 필름으로, 경우에 따라 생략될 수 있다.The
그리고, 상기 기재(141)는 상기 스택(145)의 형성면으로 이용되는 것으로, 광학적인 면에서 가능한 한 얇고 투명할수록 바람직하나, 형성시 스택(145)의 변형을 방지하기 위해 일정 두께를 가질 수 있다. 여기서, 스택(145) 내의 절연층(145a, 145b) 쌍이 복수개 구비될 때, 각 쌍은 동일 구성으로, 각 절연층 쌍은 동일한 굴절률(n1, n2)과, 동일 두께를 가질 수 있다.In addition, the
그리고, 절연층(145a, 145b)은 어느 하나가 고굴절률(n1)을 갖고, 나머지 하나가 저굴절률(n2)을 갖는다. 예를 들어, 제 1 절연층(145a)이 고굴절률(n1)을 가진다고 할 때, 굴절률의 값은 1.5 내지 2.3 일 수 있으며, 저굴절률(n2)의 제 2 절연층(145b)의 굴절률의 값은 1.0 내지 1.5 일 수 있다. 그러나, 굴절률의 범위는 이에 한하지는 않으며, 상기 밴드패스필터 필름(140)이 상기 도광판(100) 상측에서, 특정 파장에 대해 흡수 및 전반사 기능의 브래그 미러(Bragg mirror)로 동작하는 한 다른 굴절률 조건도 가능할 것이다. 이러한 밴드패스필터 필름(140)은 특정 파장에 대해서만 내부 전반사 특성을 갖는 것으로, 상기 스택(145) 내에서 특정 파장에 대해 전반사가 일어나며, 나머지 파장의 광은 그대로 투과시킨다.In addition, one of the insulating
그리고, 상기 밴드패스 필터 필름(140) 내의 스택(145)은 복수개 구비하여, 2개 이상의 파장에 대해 흡수 및 전반사 특성을 갖도록 할 수 있을 것이다. 이 경우, 서로 다른 스택의 제 1, 제 2 절연층의 굴절률 값 중 적어도 하나는 다를 것이며 바람직하게는 각 스택의 고굴절률의 굴절률 값이 다를 것이다.In addition, a plurality of
한편, 상기 밴드패스 필터 필름(140)의 스택(145) 내 절연층(145a, 145b)이 서로 다른 굴절률을 가지며, 스택(145) 내의 각 쌍의 절연층에서 제 1 절연층(145a)과 제 2 절연층(145b)의 두께는 서로 상이할 수 있다.Meanwhile, the insulating
또한, 도 2b와 같이, 다른 실시예로, 상기 밴드패스필터 필름(245)은, 절연층 쌍 유닛이 복수개 포함한 스택(2450)으로 이루어질 수 있고, 절연층 쌍 유닛 내에 적어도 어느 하나의 절연층(245)에 수평 또는 기울어진 형태의 반복된 굴절률 패턴(245a)을 가질 수도 있다. 여기서, 상기 굴절률 패턴(245a)은 도면상 가로 방향을 x축이라 하고, 지면을 뚫는 방향을 y축이라 할 때, y축 방향으로 길게 위치할 수 있으며, 고굴절률(n1)을 가지며, 굴절률 패턴(245a) 사이사이에 다른 낮은 굴절률(n3)의 재료(245b)를 포함한다. 편의상 상기 굴절률 패턴(245a)을 갖는 절연층을 제 1 절연층(245)라 한다.In addition, as shown in FIG. 2B, in another embodiment, the band
그리고, 상기 절연층 쌍 유닛 내의 다른 제 2 절연층(244)은 고굴절률(n1)보다 낮은 굴절률(n2)의 재료로 이루어지며, 이 경우, 굴절률 n2는 상기 제 1 절연층(245)의 굴절률 패턴(245a) 사이에 채워진 재료(245b)의 굴절률 (n3)과 동일할 수 있다.And, the other second insulating
한편, 상기 절연층 쌍 유닛을 포함한 스택은 동일한 절연층 쌍 유닛을 복수개 포함하여, 동일 파장의 흡수 특성을 갖게 하여 스택 구조로 구비할 수도 있고, 다른 종류의 절연층 쌍 유닛을 복수 스택 구비하여, 서로 다른 파장의 흡수 특성을 갖게 하여 밴드패스필터 필름(240)을 구성할 수도 있다.On the other hand, the stack including the insulating layer pair unit may include a plurality of identical insulating layer pair units and have absorption characteristics of the same wavelength and have a stack structure, or may have a plurality of stacks of different types of insulating layer pair units, The band
상기 도광판(100) 상측에는 상기 밴드패스필터 필름(140 또는 240) 외에 광을 집광 및 확산하도록 구비되는 광학 쉬트들(130, 150)을 더 구비한다. 상기 광학 쉬트들은 하부의 도광판(100)에서 출사되는 광의 집광성을 좋게 하여 출사하는 프리즘 쉬트(130)와 출사된 광을 상측으로 확산하여 출사하는 확산판(150)을 포함한다.On the upper side of the
여기서, 상기 밴드패스필터 필름(140)은 도광판(100)으로부터 광을 상측으로 가장 집광된 광을 출사하는 프리즘 쉬트(130) 바로 위에 위치하는 것이 바람직하다.Here, the band-
여기서, 상기 LED 어레이(120)는 복수개의 LED가 규칙적으로 배치된 것으로, 평면적으로 직사각형이며, 일정한 두께를 갖는 도광판(100)의 일측변에 위치하여, 도광판(100)에 측상으로 광을 공급한다. 그리고, 상기 LED는 도광판(100) 측에 백색광을 공급하는 광원으로, 특정의 형광체를 기반으로 하여, RGB 스펙트럼에 걸쳐 광을 도광판(100)에 공급한다.Here, the
한편, 상기 도광판(100)은 하측에 반사판(도 7의 170 참조)을 구비하여, LED 어레이(120)와 함께, 커버 바텀(도 7의 160 참조) 내에 수납된다.Meanwhile, the
이 경우, 상기 도광판(100)은 평면적으로는 상기 LED 어레이(120)로부터 입사되는 광을 횡적으로 진행시키고, 횡으로 전달된 광을 상하 방향에서는 하측에 구비된 반사판(도 7의 170)에 의해 상측의 광학 쉬트(130, 150) 및 밴드패스필터 필름(140)으로 전달시키는 기능을 한다.In this case, the
그리고, 상기 밴드패스필터 필름(140)이 상기 프리즘 쉬트(130) 상에 최인접한 이유는, 구비된 광학 쉬트 중, 상기 프리즘 쉬트(130) 상에서 가장 집광성이 좋기 때문이다. 도광판(100)으로부터 출사되는 광 중 일부 발산 특성을 갖는 광은 상기 밴드패스필터 필름(140) 내에서 정상적으로 브래그 미러 특성을 갖지 못한다.Also, the reason why the band
도 4은 본 발명의 광원 유닛을 적용시 입사광과 투과광의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing spectra of incident light and transmitted light when the light source unit of the present invention is applied.
도 4는 본 발명의 광원 유닛을 적용시 입사광과 투과광의 스펙트럼을 나타낸 것으로, 예를 들어, LED 어레이(120)에서 이용하는 LED 광원이 KSF 형광체를 기반으로 하여, 청색광의 영역의 제 1 피크 특성을 나타내며, 녹색광 및 적색광의 영역에서 고르게 제 2 피크 특성을 나타내는 경우, 밴드패스필터 필름을 적용한 경우와 안 한 경우의 투과광 스펙트럼을 나타낸 것이다.Figure 4 shows the spectrum of incident light and transmitted light when the light source unit of the present invention is applied. For example, the LED light source used in the
즉, 투과광 스펙트럼은 밴드패스필터 필름을 적용하지 않은 경우, LED 광원에서 직접 출사하는 광원보다 세기가 조금 약해진 상태의 스펙트럼을 나타내나, 제 2 피크 특성의 변화는 나타나지 않았다. 그러나, 본 발명의 밴드패스필터 필름을 적용하는 경우, 녹색광과 적색광의 사이의 영역, 즉, 575nm 내지 600nm의 파장의 범위에서 분명한 광의 흡수 특성이 나타남을 확인할 수 있었다.That is, when the band pass filter film is not applied, the transmitted light spectrum shows a spectrum in a state where the intensity is slightly weaker than that of the light source directly emitted from the LED light source, but no change in the second peak characteristic is shown. However, when the band pass filter film of the present invention was applied, it was confirmed that clear light absorption characteristics appeared in a region between green light and red light, that is, in a wavelength range of 575 nm to 600 nm.
즉, 본 발명의 광원 유닛은, 혼합색상의 광의 영역의 흡수를 통해 혼합색의 파장에 인접한 원색광의 표현을 향상시켜 색재현율 향상을 기대할 수 있다.That is, the light source unit of the present invention can improve the expression of primary color light adjacent to the wavelength of the mixed color through the absorption of the mixed color light region, thereby improving the color reproducibility.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 광원 유닛의 스펙트럼 변형의 원리를 설명하는 광의 굴절률 분포를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 광원 유닛의 색역 확장을 나타낸 도면이다.5A and 5B are diagrams illustrating the refractive index distribution of light explaining the principle of spectral transformation of the light source unit of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing color gamut expansion of the light source unit of the present invention.
도 5a 와 도 5b는 밴드패스필터 필름의 통과 전후의 주기적 굴절률 분포를 나타낸 도면으로, 밴드패스필터 필름을 통과시 특정 파장의 갭이 발생함을 알 수 있다. 여기서, 이러한 광의 금지 파장 영역대를 광밴드갭(photonic band gap)이라 한다.5A and 5B are diagrams showing the periodic refractive index distribution before and after passing through the band pass filter film, and it can be seen that a gap of a specific wavelength occurs when passing through the band pass filter film. Here, the forbidden wavelength range of light is referred to as a photonic band gap.
한편, 도 6은 또한, 도 6과 같이, 1931년 CIE에서 규정한 색공간(색역)(color gamut)을 나타낸 것으로, 말발굽 형상으로 나타나는 바운더리 내의 영역이 사람이 인지할 수 있는 자연계의 범위이다. 실제 표시 장치에서 표현할 수 있는 범위는 그 안의 삼각형 형상에 한하는데, 상술한 밴드패스필터 필름 적용시 색재현율의 향상으로 삼각형 형상의 면적을 늘릴 수 있는 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.On the other hand, FIG. 6 also shows the color gamut defined by the CIE in 1931, as shown in FIG. 6, and the area within the boundary appearing in the shape of a horseshoe is the range of the natural world that can be recognized by humans. The range that can be expressed in the actual display device is limited to the triangular shape therein, and when the above-described band pass filter film is applied, an effect of increasing the area of the triangular shape can be obtained by improving the color reproduction rate.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광원 유닛을 적용한 표시 장치를 나타낸 사시도 및 단면도이다.7 is a perspective view and a cross-sectional view illustrating a display device to which a light source unit according to a first embodiment of the present invention is applied.
도 7은, 상술한 본 발명의 광원 유닛을 적용한 표시 장치(2000)를 나타낸 것으로, 아래에서부터 순서대로 살펴보면, 커버 바텀(160)과, 상기 커버 바텀(160)의 안측면에 구비된 반사판(170)과, 상기 반사판(170) 상에 위치하며, 상기 커버 바텀(160) 내에 수용되는 도광판(100)과, 상기 도광판(100)의 일측에 위치하며 상기 도광판과 함께 커버 바텀(160)에 수용되는 LED 어레이(120)와, 상기 도광판(100) 상부에 위치한 밴드패스 필터(140)를 포함한 광학 쉬트(130, 150)와, 상기 도광판(100)의 주변 상부에 위치하며 표시 패널(200)을 지지하는 기능의 가이드 패널(180)과, 상기 가이드 패널(180)에 놓여진 표시 패널(200)과, 상기 표시 패널(200)의 상부 가장자리 및 측부를 가지는 케이스 탑(190)을 포함하여 이루어진다.7 shows a
여기서, 상기 케이스 탑(190) 및 가이드 패널(180)은 적어도 상기 표시 패널(200)의 액티브 영역(표시 영역)에 대하여 뚫린 프레임 형상이다.Here, the
그리고, 상기 LED 어레이(120)는 경우에 따라 형광 램프와 같은 다른 종류의 광원으로 대체될 수 있다. 그러나, 이 경우에는 광원의 파장 스펙트럼에 따라 흡수 파장의 영역은 쉬프트되어 조절될 수 있다.Also, the
상기 LED 어레이(120)는 복수개의 LED(120a)를 PCB 기판(120b) 상에 실장한 형태로, LED(120a)의 입사부가 도광판(100)의 측면을 대향하도록 배치시킨다.The
또한, 상기 LED 어레이(120)는 경우에 따라 측부가 아닌 도광판(100)의 하측에 배치되는 경우도 고려할 수 있다.In addition, it may be considered that the
상기 커버 바텀(160)은 사각형의 안측면과, 상기 안측면의 네변과 각각 수직으로 연결된 측면을 구비하고, 상기 안측면과 측면 사이에, 수납 공간을 내부에 구비한다. 그리고, 상기 커버 바텀(160)의 측면의 두께는 상기 도광판(100) 및 반사판(170)을 합산한 두께와 같거나 그 이상으로, 커버 바텀(160) 내부에 상기 도광판(100) 및 반사판(170)이 수납되게 한다.The
또한, 상기 표시 패널(200)은 하측으로부터 들어오는 광을 받아 영상을 표시하는 패널로, 예를 들어, 액정 표시 패널일 수 있으며, 액정 표시 패널일 경우, 서로 대향된 TFT 어레이 기판(210)과, 컬러 필터 기판(220)과 그 사이의 액정층으로 이루어진다. 또한, 상기 표시 패널의 하부와 상부에는 서로 교차하는 투과축을 갖는 편광판(230a, 230b)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 TFT 어레이 기판과 컬러 필터 기판은 상기 액티브 영역(표시 영역)에 대응하여 복수개의 화소를 매트릭스상으로 포함하며, 상기 TFT 어레이 기판은 화소를 서로 교차하여 구분하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 각 화소에 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 사이 영역에 구비된 화소 전극과, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 연결된 박막 트랜지스터를 포함한다. 그리고, 컬러 필터 기판은, 게이트 라인 및 데이터 라인과, 박막 트랜지스터를 가리는 블랙 매트릭스층과, 각 화소에 대응되는 컬러 필터층을 포함한다. 또한, 상기 컬러 필터 기판의 액티브 영역 전체에 걸쳐 공통 전극이 형성되거나 상기 TFT 어레이 기판 내에, 상기 화소별로 상기 화소 전극과 교번하는 형태로 공통 전극이 구비될 수 있다.In addition, the
한편, 상술한 형상의 액정 표시 패널은 일 예에 한한 것으로, 각 구성 요소는 제시된 예와 다른 기판에 형성될 수도 있고, 또한, 라인과 라인 사이 등에 무기 절연막 혹은 유기 절연막 등의 구성 요소를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the above-described liquid crystal display panel is only an example, and each component may be formed on a substrate different from the presented example, and further includes components such as an inorganic insulating film or an organic insulating film between lines. can do.
* 제 2 실시예 * Second embodiment
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 유닛을 나타낸 사시도이며, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 유닛을 나타낸 단면도이다. 또한, 도 10은 도 9의 밴드패스필터 필름의 구조의 일 예를 나타낸 단면도이다.8 is a perspective view showing a light source unit according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing a light source unit according to a second embodiment of the present invention. 10 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the band pass filter film of FIG. 9 .
본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 유닛은, 지향성을 갖고 출광하는 백라이트 유닛을 나타낸 것이다.A light source unit according to a second embodiment of the present invention represents a backlight unit that emits light with directivity.
도 8 및 도 9와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 유닛은, 도광판(300)과, 상기 도광판(300) 일측에 렌즈부(420)와, 상기 렌즈부(420)에 대해 일정 초점 거리를 갖는 LED 광원(410a)을 규칙적으로 배치된 LED 어레이(410)를 포함한 입광부(400) 및 상기 도광판 상측에 위치하며, 적색광과 녹색광 사이의 파장 및 녹색광과 적색광 사이의 파장 중 적어도 하나의 파장을 흡수하는 밴드패스필터 필름(bandpass filter)(500)을 포함하여 이루어진다.8 and 9 , the light source unit according to the second embodiment of the present invention includes a
여기서, 상기 렌즈부(420)는 점광원의 LED 광원(410a)으로부터 광을 받아 LED 광원(410a)으로부터의 초점 거리와, 렌즈부(420)의 입사부의 곡률에 따라 입사광을 도광판(300)의 렌즈부(420) 대응 폭으로 확장하여 직진광을 전달하는 역할을 하며, 상기 도광판(300)은 전달된 직진광을 평행하게 출사시키는 기능을 한다.Here, the
한편, 상기 렌즈부(420)는 도시된 예에 한정되지 않고, LED 광원(410a)과 도광판(300) 사이에서 LED 광원의 광을 도광판(300)의 폭으로 확장하여 직진광을 전달하는 기능을 한다면 다른 형태로도 변경 가능할 것이다.Meanwhile, the
그리고, 상기 렌즈부(420)는 상부측으로 광이 발산되지 않고, 평행하게 도광판(300)으로 광의 전달을 집중하게 하기 위해, 상부측에 반사층을 더 구비할 수 있다. 또한, 상기 렌즈부(420)는 도광판(300)의 두께에 대응하여 동일 두께를 가질 수 있다.In addition, the
한편, 상기 도광판(300)의 상부 표면에는 상기 도광판(300)에서의 평행광 진행 방향에 수직한 형상으로 스트라이프형 패턴(310)을 복수개 구비할 수 있다. 상기 스트라이프형 패턴(310)의 구비로, 도광판(300)을 출사하는 광의 출광 방향 제어가 용이하다.Meanwhile, a plurality of
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 유닛은, 렌즈부(420)를 도광판(300)과 LED 어레이(410) 사이에 배치하여, 일정한 평행광을 도광판(300)에 전달하여, 상기 도광판(300)으로부터 상측으로 전달된 광을 밴드패스필터 필름(500)을 통해 일정 방향으로 기울여진 광을 표시 패널(미도시)에 전달하는 것으로, 출광의 형태가 일정한 지향성을 갖기 때문에, 3D 표시나 혹은 프라이버시(privacy) 표시 패널과 같이, 지향성 장치에 유용한 구조이다.In addition, in the light source unit according to the second embodiment of the present invention, the
이 경우, 상기 밴드패스필터 필름(500)의 상측에는 별도의 광학 필름의 구비없이, 바로 표시 패널이 구비될 수 있다. 또한, 상기 밴드패스필터 필름(500) 자체도 상기 도광판(300)에 최인접하여 배치되어, 상측으로 출사되는 평행광의 선택적 파장의 흡수 및 전반사를 밴드패스필터 필름(500)에서 수행할 수 있다.In this case, a display panel may be directly provided on the upper side of the band
여기서, 상기 밴드패스필터 필름(500)의 구성은 상술한 도 2a 또는 2b에서 설명한 구성과 동일하거나 혹은 특정 방향으로 기울여진 출광의 지향성을 유지하도록 절연층 쌍 유닛이 하나 이상 구비된 스택(545)의 표면 또는 일정 두께로 표면 그레이팅 또는 체적 그레이팅을 갖는 형태일 수도 있다.Here, the configuration of the band
그리고, 상기 스택(545)은 일정한 두께의 투명한 기재(541) 상에 형성될 수 있다.Also, the
한편, 상술한 제 2 실시예의 광원 유닛 역시 상술한 제 1 실시예와 동일한 출광의 파장 선택적 특성을 가질 수 있을 것이다.Meanwhile, the light source unit of the above-described second embodiment may also have the same wavelength selective characteristic of outgoing light as that of the above-described first embodiment.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예의 광원 유닛의 파장에 따른 투과율을 나타낸 그래프이다.11 is a graph showing the transmittance according to the wavelength of the light source unit according to the second embodiment of the present invention.
도 11에서는 제 2 실시예의 광원 유닛을 적색광과 녹색광 사이의 제 1 파장(λc)과 녹색광과 청색광 사이의 제 2 파장(λd)에서 흡수 특성을 갖도록 밴드패스필터 필름(500)을 구성한 것으로, 서로 다른 흡수 특성을 갖는 물질층(545a, 545b)을 기재(541) 상에 적층하여 이루어지는 스택(545)을 2 개 적층하는 형태로 이루어질 수 있다.In FIG. 11, the light source unit of the second embodiment is composed of a band
또한, 본 발명의 제 2 실시예의 광원 유닛은 다음의 구성을 가질 수 있다.In addition, the light source unit of the second embodiment of the present invention may have the following configuration.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 유닛을 적용한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating a display device to which a light source unit according to a second embodiment of the present invention is applied.
도 12와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시 장치는, 아래에서부터 순서대로 살펴보면, 커버 바텀(160)과, 상기 커버 바텀(160)의 안측면에 구비된 반사판(170)과, 상기 반사판(170) 상에 위치하며, 상기 커버 바텀(160) 내에 수용되는 도광판(300)과, 상기 도광판(300)의 일측에 위치하며 상기 도광판(300)과 함께 커버 바텀(160)에 수용되는 LED 어레이(410)와, 상기 도광판(300)과 상기 LED 어레이를 이루는 각 LED 광원(410a)에 대해 일정 초점 거리를 가지며, 상기 LED 광원(410a)보다 상기 도광판(300)에 가까운 렌즈부(420)와, 상기 도광판(300) 상부에 위치한 밴드패스 필터(500)와, 상기 도광판(300)의 주변 상부에 위치하며 표시 패널(200)을 지지하는 기능의 가이드 패널(180)과, 상기 가이드 패널(180)에 놓여진 표시 패널(200)과, 상기 표시 패널(200)의 상부 가장자리 및 측부를 가지는 케이스 탑(190)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 12 , the display device according to the second embodiment of the present invention, when viewed in order from the bottom, includes the
여기서, 상기 LED 어레이(410)는 경우에 따라 형광 램프와 같은 다른 종류의 광원으로 대체될 수 있다. 그러나, 이 경우에는 광원의 파장 스펙트럼에 따라 상기 밴드패스필터 필름(500)이 갖는 흡수 파장의 영역은 쉬프트되어 조절될 수 있다.Here, the
한편, 상술한 제 1 실시예와 동일 부호에 대해서는 동일 기능을 하므로, 그 설명을 생략한다.On the other hand, since the same functions are performed for the same codes as those in the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
본 발명의 광원 유닛 및 이를 이용한 표시 장치는, 특정 파장의 광을 선택적으로 흡수시키는 HOE 필름(Holographic Optical Element Film)을 도광판 상측에 적용하여 표시패널로 전달되는 출사광의 파장 특성을 쉐이핑하여, 원색 광 영역간의 구분을 두드러지게 할 수 있다. 이는 색재현율을 향상시켜 색역(color gamut)을 확장시킬 수 있게 한다.A light source unit and a display device using the light source unit of the present invention apply a Holographic Optical Element Film (HOE) film that selectively absorbs light of a specific wavelength to an upper side of a light guide plate to shape the wavelength characteristics of emitted light transmitted to a display panel, thereby shaping primary color light The distinction between areas can be made more pronounced. This improves the color gamut to expand the color gamut.
또한, 본 발명의 광원 유닛은 장시간 사용에 따른 재료적으로 열화가 없는 HOE 필름을 밴드패스필터 필름을 적용하여, 종래 광학 시트의 사용에 따른 열화 문제나 환경 오염 문제를 해결할 수 있다.In addition, the light source unit of the present invention can solve the deterioration problem and environmental pollution problem caused by the use of the conventional optical sheet by applying the band pass filter film to the HOE film, which is not materially deteriorated due to long-term use.
그리고, 종래 광학 시트의 전방위 반사 특성에 기인한 빛샘 문제도 해결할 수 있다. 특히, 전방위 반사가 일어날 때 베젤 영역도 함께 증가되는데, 본 발명의 광원 유닛은, 이러한 흡수된 광은 밴드패스필터 필름 내부에 전반사가 일어나는 것으로, 외부로 반사되지 않아, 요구되는 베젤 영역이 극히 작을 수 있다.In addition, the light leakage problem caused by the omnidirectional reflective characteristics of the conventional optical sheet can be solved. In particular, when omnidirectional reflection occurs, the bezel area also increases. In the light source unit of the present invention, the absorbed light is totally reflected inside the band pass filter film and is not reflected to the outside, so the required bezel area is extremely small. can
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those skilled in the art.
100: 도광판 120: LED 어레이
130: 프리즘 쉬트 140: 밴드패스필터 필름
141: 기재 145: 스택
145a: 제 1 절연층 145b: 제 2 절연층
148: 보호 필름 150: 확산판
160: 커버 바텀 170: 반사판
180: 가이드 패널 190: 케이스 탑
200: 표시 패널 300: 도광판
310: 스트라이프형 패턴 410: LED 어레이
420: 렌즈부 500: 밴드패스필터 필름100: light guide plate 120: LED array
130: prism sheet 140: band pass filter film
141: substrate 145: stack
145a: first insulating
148: protective film 150: diffusion plate
160: cover bottom 170: reflector
180: guide panel 190: case top
200: display panel 300: light guide plate
310: stripe pattern 410: LED array
420: lens unit 500: band pass filter film
Claims (11)
상기 도광판 일측에 위치한 LED 어레이; 및
상기 도광판 상측에 차례로 위치하는 프리즘 쉬트, 밴드패스필터 필름 및 확산판을 포함하고,
상기 밴드패스필터 필름은 상기 프리즘 쉬트에서 입사된 광에 대해 적색광과 녹색광 사이의 파장 및 녹색광과 적색광 사이의 파장 중 적어도 하나의 파장을 흡수하며, 흡수된 파장의 광을 내부에서 전반사하고,
상기 LED 어레이에서 나온 광은 상기 도광판의 일측으로 공급되어, 상기 도광판을 경유하여 상기 프리즘 쉬트에서 집광되고, 상기 밴드패스필터 필름에서 흡수된 파장의 광을 제외하여 상기 확산판을 통해 발산되는 광원 유닛.light guide plate;
an LED array located on one side of the light guide plate; and
A prism sheet, a band pass filter film, and a diffusion plate sequentially positioned above the light guide plate;
The band pass filter film absorbs at least one wavelength of a wavelength between red light and green light and a wavelength between green light and red light with respect to light incident from the prism sheet, and totally reflects the light of the absorbed wavelength inside,
The light emitted from the LED array is supplied to one side of the light guide plate, is collected by the prism sheet via the light guide plate, and emits through the diffusion plate after excluding the light of the wavelength absorbed by the band pass filter film. .
상기 밴드패스필터 필름은, 굴절률 차를 갖는 한쌍의 절연층이 하나 이상 적층되어 이루어진 광원 유닛.According to claim 1,
The band pass filter film is a light source unit formed by stacking one or more pairs of insulating layers having a refractive index difference.
상기 밴드패스필터 필름은, 상기 한쌍의 절연층 내의 적어도 어느 하나의 절연층에 수평 또는 기울어진 형태의 반복된 굴절률 패턴을 갖는 광원 유닛.According to claim 2,
The band pass filter film has a repeated refractive index pattern in a horizontal or inclined form on at least one insulating layer in the pair of insulating layers.
상기 밴드패스필터 필름은, 560nm 내지 610nm의 파장을 흡수하는 밴드패스 필터 필름을 포함한 광원 유닛.According to claim 1,
The band pass filter film is a light source unit including a band pass filter film that absorbs wavelengths of 560 nm to 610 nm.
상기 밴드패스필터 필름은, 450nm 내지 500nm의 파장의 파장을 흡수하는 광원 유닛.According to claim 1,
The band pass filter film is a light source unit that absorbs a wavelength of a wavelength of 450 nm to 500 nm.
상기 커버 바텀 내의 반사판 상의 도광판;
상기 도광판 일측에 위치한 LED 어레이;
상기 도광판 상부에 프리즘 쉬트;
상기 프리즘 쉬트 상에 최인접하며, 상기 프리즘 쉬트에서 입사된 광에 대해 적색광과 녹색광 사이의 파장 및 녹색광과 적색광 사이의 파장 중 적어도 하나의 파장을 흡수하고, 흡수된 파장의 광을 내부에서 전반사하는 밴드패스필터 필름;
상기 밴드패스필터 필름 상부에 확산판; 및
상기 확산판 상부의 표시 패널을 포함하고,
상기 LED 어레이에서 나온 광은 상기 도광판의 일측으로 공급되어, 상기 도광판을 경유하여 상기 프리즘 쉬트에서 집광되고, 상기 밴드패스필터 필름에서 흡수된 파장의 광을 제외하여 상기 확산판을 통해 발산되고 상기 표시 패널로 전달되는 표시 장치.Cover bottom having a reflector on the inner side;
a light guide plate on the reflector in the bottom of the cover;
an LED array located on one side of the light guide plate;
a prism sheet on the light guide plate;
A band that is closest to the prism sheet and absorbs at least one wavelength among wavelengths between red light and green light and wavelengths between green light and red light with respect to light incident from the prism sheet, and internally reflects the light of the absorbed wavelength. pass filter film;
a diffusion plate on top of the band pass filter film; and
a display panel above the diffusion plate;
The light emitted from the LED array is supplied to one side of the light guide plate, is collected by the prism sheet via the light guide plate, and emits through the diffusion plate after excluding the light of the wavelength absorbed by the band pass filter film, and the display A display device delivered to the panel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150142220A KR102489587B1 (en) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | Optical Source Unit and Display Device Using the Same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150142220A KR102489587B1 (en) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | Optical Source Unit and Display Device Using the Same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170042964A KR20170042964A (en) | 2017-04-20 |
KR102489587B1 true KR102489587B1 (en) | 2023-01-17 |
Family
ID=58705829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150142220A KR102489587B1 (en) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | Optical Source Unit and Display Device Using the Same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102489587B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113285208B (en) * | 2021-04-16 | 2024-10-01 | 华南理工大学 | Fluorescent antenna with light trapping structure and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101178722B1 (en) * | 2009-12-23 | 2012-08-31 | 제일모직주식회사 | Light guide panel and lcd back light unit using the same |
KR101680770B1 (en) * | 2010-07-09 | 2016-11-29 | 삼성전자주식회사 | Back light unit and display apparatus employing the same |
KR20130131147A (en) * | 2012-05-23 | 2013-12-03 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device |
KR102019677B1 (en) * | 2012-09-27 | 2019-09-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device |
-
2015
- 2015-10-12 KR KR1020150142220A patent/KR102489587B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170042964A (en) | 2017-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
USRE48689E1 (en) | Display device and backlight unit included therein | |
US10443818B2 (en) | Color filter arrays | |
US11221441B2 (en) | Display panel, display apparatus and driving method thereof | |
JP5133356B2 (en) | Wavelength separation device, planar illumination device using the same, and liquid crystal display device using the same | |
CN107407835B (en) | Illumination device, display device, and television receiver | |
KR102312522B1 (en) | Display device | |
US20200348461A1 (en) | Optical substrate and display device | |
US11537004B2 (en) | Transparent display substrate and transparent display device | |
KR20080020312A (en) | Photo-luminescence liquid crystal display | |
JP2020504897A (en) | Multi-view backlighting using fluorescent multi-beam elements | |
US10571735B2 (en) | Display device | |
US10510976B2 (en) | Light-emitting apparatus | |
KR20150033437A (en) | Backlight assembly, display apparatus having the same and method of manufacturing the same | |
JP2021051965A (en) | Luminaire and display device | |
US20160041317A1 (en) | Display device | |
US10705278B2 (en) | Backlight unit and display device including the same | |
KR102298922B1 (en) | Liquid crystal display device | |
CN104570566B (en) | Projector | |
US10175529B2 (en) | Backlight module and liquid crystal display device | |
KR102489587B1 (en) | Optical Source Unit and Display Device Using the Same | |
KR102497784B1 (en) | Display device | |
US20140240640A1 (en) | High efficiency polarized and collimated backlight | |
US20230359085A1 (en) | Optical sheet, backlight unit, and liquid crystal display device | |
JP2006012722A (en) | Backlight device and liquid crystal display equipped with it | |
KR102423969B1 (en) | Optical member, backlight assembly and liquid crystal display including the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |