[go: up one dir, main page]

KR101621550B1 - 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 - Google Patents

광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101621550B1
KR101621550B1 KR1020090114227A KR20090114227A KR101621550B1 KR 101621550 B1 KR101621550 B1 KR 101621550B1 KR 1020090114227 A KR1020090114227 A KR 1020090114227A KR 20090114227 A KR20090114227 A KR 20090114227A KR 101621550 B1 KR101621550 B1 KR 101621550B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
region
light source
reflective layer
layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020090114227A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110023686A (ko
Inventor
김성우
권순형
배승춘
박상태
정법성
Original Assignee
엘지전자 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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to EP09848798.6A priority Critical patent/EP2470947B1/en
Priority to CN200980160807.9A priority patent/CN102483541B/zh
Priority to PCT/KR2009/007601 priority patent/WO2011025095A1/en
Priority to US12/648,257 priority patent/US8403511B2/en
Priority to PCT/KR2010/000253 priority patent/WO2011025099A1/en
Priority to EP16158396.8A priority patent/EP3059633B1/en
Priority to PCT/KR2010/000254 priority patent/WO2011025100A1/en
Priority to EP10812115.3A priority patent/EP2470944A4/en
Priority to EP10812116.1A priority patent/EP2470945B1/en
Priority to CN2010800368723A priority patent/CN102483539A/zh
Priority to CN201080036391.2A priority patent/CN102483538B/zh
Priority to US12/698,886 priority patent/US8672498B2/en
Priority to US12/698,872 priority patent/US9140929B2/en
Priority to EP10812187.2A priority patent/EP2470950A4/en
Priority to CN201080035524.4A priority patent/CN104321694B/zh
Priority to CN2010800331396A priority patent/CN102472914A/zh
Priority to EP10812185.6A priority patent/EP2470948A4/en
Priority to PCT/KR2010/005431 priority patent/WO2011025171A2/en
Priority to CN201080037202.3A priority patent/CN102483542B/zh
Priority to JP2012526627A priority patent/JP5628918B2/ja
Priority to CN201080035532.9A priority patent/CN102472915B/zh
Priority to PCT/KR2010/005432 priority patent/WO2011025172A2/en
Priority to PCT/KR2010/005434 priority patent/WO2011025174A2/en
Priority to PCT/KR2010/005433 priority patent/WO2011025173A2/en
Priority to EP10812188.0A priority patent/EP2470951B1/en
Priority to EP10812189.8A priority patent/EP2470952B1/en
Priority to EP10812186.4A priority patent/EP2470949B1/en
Priority to PCT/KR2010/005435 priority patent/WO2011025175A2/en
Priority to US12/860,849 priority patent/US20110051037A1/en
Priority to US12/860,704 priority patent/US8511845B2/en
Priority to US12/860,690 priority patent/US8556444B2/en
Priority to US12/860,780 priority patent/US8933871B2/en
Priority to US12/860,713 priority patent/US8393775B2/en
Publication of KR20110023686A publication Critical patent/KR20110023686A/ko
Priority to US14/604,466 priority patent/USRE47656E1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101621550B1 publication Critical patent/KR101621550B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, 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
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G02B6/0021—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces for housing at least a part of the light source, e.g. by forming holes or recesses
    • 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
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • 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
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • 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
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity
    • 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
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 광학 어셈블리는 제1 층; 제1 층 상에 형성되는 복수의 광원들; 제1 층의 상측에 배치되며 복수의 광원들을 감싸도록 형성되는 제2 층; 및 제1 층과 제2 층 사이에 배치되는 적어도 하나의 반사층을 포함하고, 반사층은 반사율이 서로 상이한 제1 영역 및 제2 영역을 포함한다.

Description

광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치{Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof}
본 발명은 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 디스플레이 장치가 연구되어 사용되고 있다.
그 중 LCD의 액정 패널은 액정 패널은 액정층 및 상기 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 TFT 기판 및 컬러 필터 기판을 포함하며, 자체 발광력이 없어 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광을 사용하여 화상을 표시할 수 있다.
본 발명은 디스플레이 영상의 화질을 개선할 수 있는 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 어셈블리는, 제1 층; 상기 제1 층 상에 형성되는 복수의 광원들; 상기 제1 층의 상측에 배치되며, 상기 복수의 광원들을 감싸도록 형성되는 제2 층; 및 상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에 배치되는 적어도 하나의 반사층을 포함하고, 상기 반사층은 반사율이 서로 상이한 제1 영역 및 제2 영역을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 상기한 바와 같은 광학 어셈블리를 1 이상 포함하여 구성된다..
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 상기한 바와 같은 광학 어셈블리를 1 이상 구비하는 백라이트 유닛; 및 상기 백라이트 유닛의 상측에 위치하는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 복수의 블록들로 분할되어, 상기 분할된 블록별로 구동 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 따르면, 디스플레이 장치의 두께를 감소시킬 수 있으며, 백라이트 유닛을 디스플레이 패널에 밀착시킴으로써 디스플레이 장치의 제조 공정을 단순화하는 동시에 외관을 개선할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛에 구비된 반사층이 2 이상의 반사율을 가지도록 구성함으로써, 백라이트 유닛의 전체 영역에서 균일한 휘도의 광을 디스플레이 패널로 제공할 수 있으며, 그에 따라 디스플레이 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이하, 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 실시예의 기술적 범위를 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 디스플레이 장치의 구성을 분해 사시도로 도시한 것이다. 상기 디스플레이 장치는 LCD 타입일 수 있으나, 그에 한정되지 아니한다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(20)과, 디스플레이 모듈(20)을 둘러싸는 프론트 커버(30) 및 백 커버(40)와, 디스플레이 모듈(20)을 프론트 커버(30) 및/또는 백 커버(40)에 고정시키기 위한 고정부재(50)를 포함할 수 있다.
한편, 프론트 커버(30)는 광을 투과시키는 투명한 재질의 전면 패널(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 전면 패널은 일정한 간격을 두고 디스플레이 모듈(20), 보다 상세하게는 디스플레이 모듈에 포함된 디스플레이 패널(미도시)의 전면에 배치되어, 외부 충격으로부터 디스플레이 모듈(20)을 보호하며, 디스플레이 모듈(20)로부터 방출되는 광을 투과시켜 디스플레이 모듈(20)에서 표시되는 영상이 외부에 서 보여지도록 한다.
고정 부재(50)는 일측이 프론트 커버(30)에 일례로 스크류와 같은 체결부재에 의하여 고정된 다음, 타측이 디스플레이 모듈(20)을 프론트 커버(30) 측에 대하여 지지하여, 프론트 커버(30)에 대하여 디스플레이 모듈(20)이 고정되도록 할 수 있다.
본 실시예에서는 고정부재(50)가 일례로 일 방향으로 길게 연장된 플레이트 형상으로 형성되는 것으로 설명되고 있으나, 별도의 상기 고정부재(50)가 제공되지 아니하고, 체결부재에 의하여 디스플레이 모듈(20)이 프론트 커버(30) 또는 백 커버(40)에 고정되는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 간략한 구성을 단면도로 도시한 것으로, 디스플레이 장치에 구비된 디스플레이 모듈(20)은 디스플레이 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)을 포함하여 구성될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 디스플레이 모듈(100)은 디스플레이 패널(100)을 따라 확장된 백라이트 유닛(200)을 포함할 수 있으며, 백라이트 유닛(200)은 디스플레이 패널(100) 중 영상을 표시하는 영역에 대응되어 하측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(200)의 크기는 디스플레이 패널(100)의 크기와 동일하거나 또는 유사할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 디스플레이 장치는 LCD 타입일 수 있으나, 그에 한정되지는 아니한다.
도 2를 참조하면, 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널(100)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러 필터 기판(110) 및 TFT(Thin Film transistor) 기판(120)을 포함하며, 상기 두 기판(110, 120)의 사이에 액정 층(미도시)이 형성될 수 있다.
컬러 필터 기판(110)은 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 서브 픽셀로 이루어진 복수의 픽셀들을 포함하며, 광이 인가되는 경우 레드, 그린 또는 블루의 색에 해당하는 이미지를 발생시킬 수 있다.
한편, 상기 픽셀들은 레드, 그린 및 블루 서브 픽셀로 구성될 수 있으나, 레드, 그린, 블루 및 화이트(W) 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 구성하는 등 반드시 이에 한정되는 것이 아니며, 다양한 조합으로 구성될 수 있다.
TFT 기판(120)은 매트릭스(matrix) 구조로 배열된 복수의 TFT들을 포함할 수 있으며, 각각의 TFT는 스위칭 소자로서 화소 전극(미도시)을 선택적으로 스위칭할 수 있다. 예를 들어 공통 전극(미도시) 및 상기 화소 전극은 외부에서 인가되는 소정 전압에 따라 상기 액정층의 분자들의 배열을 변환시킬 수 있다.
상기 액정층은 복수의 액정 분자들로 이루어져 있고, 상기 액정 분자들은 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 발생된 전압차에 상응하여 배열을 변화시킨다, 이에 의해, 백라이트 유닛(200)으로부터 제공되는 광은 상기 액정층의 분자 배열의 변화에 상응하여 컬러 필터 기판(110)에 입사될 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(100)의 상측 및 하측에는 각가 상부 편광판(130) 및 하부 편광판(140)이 배치될 수 있으며, 보다 구체적으로는 컬러 필터 기판(110)의 상측 면에 상부 편광판(130)이 형성되고, TFT 기판(120)의 하측 면에 하부 평관판(140)이 형성될 수 있다.
한편, 디스플레이 패널(100)의 측면에는 패널(100)을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하는 게이트 구동부 및 데이터 구동부(미도시)가 구비될 수 있다.
상기와 같은 디스플레이 패널(100)의 구조 및 구성은 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 유지되는 범위에서 실시예의 변경, 추가, 삭제가 가능할 것이다. 즉, 디스플레이 패널(100)은 백라이트 유닛(200)을 이용할 수 있는 다양한 종래의 디스플레이 패널일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100)의 후면에 백 라이트 유닛(200)을 밀착하여 배치함으로써 구성될 수 있다.
예를 들어, 백라이트 유닛(200)은 디스플레이 패널(100)의 하측 면, 보다 상세하게는 하부 편광판(140)에 접착되어 고정될 수 있으며, 그를 위해 하부 편광판(140)과 백라이트 유닛(200) 사이에 접착층(미도시)이 형성될 수 있다.
상기와 같이 백라이트 유닛(200)을 디스플레이 패널(100)의 후면에 밀착하여 형성함으로써, 디스플레이 장치의 전체 두께를 감소시켜 외관을 개선할 수 있으며, 백라이트 유닛(200)을 고정하기 위한 구조물을 제거하여 디스플레이 장치의 구조 및 제조 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)와 디스플레이 패널(100) 사이의 공간을 제거함으로써, 상기 공간으로의 이물질 등의 삽입으로 인한 디스플레이 장치의 오동작 또는 디스플레이 영상의 화질 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 백라이트 유닛(200)은 복수의 기능층들이 적층된 형태로 구성될 수 있으며, 상기 복수의 기능층들 중 적어도 한 층은 복수의 광 원들(미도시)을 구비할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 백라이트 유닛(200)이 디스플레이 패널(100)의 하측 면에 밀착되어 고정되도록 하기 위해, 백라이트 유닛(200), 보다 상세하게는 백라이트 유닛(200)을 구성하는 복수의 층들은 각각 플랙서블(flexible) 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 백 라이트 유닛(200)의 하측에는 백라이트 유닛(200)이 안착되는 바텀 커버(bottom cover, 미도시)가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 디스플레이 패널(100)은 복수의 영역들로 분할될 수 있으며, 상기 분할된 영역들 각각의 그레이 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 대응되는 백라이트 유닛(200)의 영역으로부터 방출되는 광의 밝기, 즉 해당 광원의 밝기가 조절되어, 디스플레이 패널(100)의 휘도가 조절될 수 있다.
그를 위해, 백라이트 유닛(200)은 상기 디스플레이 패널(100)의 분할된 영역들 각각에 대응되는 복수의 분할 구동 영역으로 구분되어 동작될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도시된 백라이트 유닛(200)은 제1 층(210), 광원(220), 제2 층(230) 및 반사층(240)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 복수의 광원들(220)이 제1 층(210) 상에 형성되며, 제1 층(210)의 상측에 제2 층(230)이 배치되어 복수의 광원들(220)을 감싸도록 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제2 층(230)은 제1 층(210)에 형성된 복수의 광원들(220)을 완전히 감쌀 수 있으며, 또 다른 예로서 제2 층(230)이 제1 층(210)에 형성된 복수의 광원들(220)의 특정 부분들 또는 특정 면들만을 감쌀 수도 있다.
제1 층(210)은 복수의 광원들(220)이 실장되는 기판일 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터(미도시)와 광원(220)을 연결하기 위한 전극 패턴(미도시)이 형성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 기판의 상면에는 광원(220)과 상기 어댑터(미도시)를 연결하기 위한 탄소 나노 튜브 전극 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
한편, 제1 층(210)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 유리, 폴리카보네이트와 실리콘 등을 이용하여 형성되어 복수의 광원들(220)이 실장되는 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있으며, 필름 형태로 형성될 수 있다.
광원(220)은 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 칩 또는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩이 구비된 발광 다이오드 패키지 중 하나일 수 있다. 본 실시예에서는 광원(220)으로서 발광 다이오드 패키지가 제공되는 것을 예로 설명하겠다.
한편, 광원(220)을 구성하는 LED 패키지는 발광면이 향하는 방향에 따라 탑 뷰(Top view) 방식과 사이드 뷰(Side view) 방식으로 나뉠 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 광원(220)은 발광면이 LED 패키지의 상측면인(예를 들어, 상측 방향 또는 수직한 방향으로 광이 방출되는) 탑 뷰 방식의 LED 패키지및 발광면이 상기 LED 패키지의 상측면인(예를 들어, 측면 방향 또는 수평한 방향으로 광이 방출되는) 사이드 뷰 방식의 LED 패키지 중 적어도 하나를 이용하여 구성될 수 있다.
또한, 광원(220)은 적색, 청색, 녹색 등과 같은 컬러 중에서 적어도 한 컬러를 방출하는 유색 LED이거나 백색 LED로 구성될 수 있다. 또한 상기 유색 LED는 적 색LED, 청색LED 및 녹색LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 발광 다이오드의 배치 및 방출 광은 실시예의 기술적 범위 내에서 변경될 수 있다.
한편, 제1 층(210)의 상측에 배치되어 복수의 광원들(220)을 감싸는 형태로 형성되는 제2 층(230)은 광원(220)으로부터 방출되는 광을 투과시킴과 동시에 확산시켜, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 균일하게 디스플레이 패널(100)로 제공되도록 할 수 있다.
제1 층(210)과 제2 층(230) 사이, 예를 들어 제1 층(210)의 상면에는 광원(220)으로부터 방출되는 광을 반사시키는 반사층(240)이 형성될 수 있다. 제1 층(21)의 상측 반사층(240)은 제2 층(230)의 경계로부터 전반사되는 광을 다시 반사시켜 광원(220)으로부터 방출되는 광이 보다 넓게 확산되도록 할 수 있다.
반사층(240)은 합성 수지 재질의 시트 중 산화티탄 등의 백색안료가 분산된 것, 표면에 금속 증착막을 적층한 것, 합성수지제의 시트 중에 빛을 산란시키기 위하여 기포가 분산된 것 등이 사용될 수 있으며, 반사율을 높이기 위해 표면에 은(Ag)이 코팅(coating)될 수도 있다. 한편, 반사층(240)은 기판인 제1 층(210)의 상면에 코팅되어 형성될 수도 있다.
제2 층(230)은 광투과성 재질, 예를 들어 실리콘 또는 아크릴계 수지로 구성될 수 있다. 그러나, 제2 층(230)은 상기한 바와 같은 재질에 한정되지 아니하며, 그 이외에 다양한 수지(resin)로 구성될 수 있다.
또한, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 확산되어 백라이트 유닛(200)이 균일한 휘도를 가지도록 하기 위해, 제2 층(230)은 약 1.4 내지 1.6의 굴절율을 갖는 수지로 형성될 수 있다.
예를 들면, 제2 층(230)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 폴리에폭시, 실리콘, 아크릴 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
제2 층(230)은 광원(220) 및 반사층(240)에 견고하게 밀착되도록 소정의 접착성을 가지는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 층(230)은 불포화 폴리 에스터, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 이소 부틸 메타크릴레이트, 노말 부틸 메타크릴레이트, 노말 부틸 메틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시 에틸 메타크릴레이트, 드록시 프로필 메타크릴레이트, 히드록시 에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드, 메티롤 아크릴 아미드, 글리시딜 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소 부틸 아크릴레이트, 노말 부틸 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 중합체 혹은 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 멜라민계 등을 포함하여 구성될 수 있다.
제2 층(230)은 액상 또는 겔(gel)상의 수지를 복수의 광원들(220) 및 반사층(240)이 형성된 제1 층(210)의 상측 면에 도포한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있으며, 또는 별도로 제작되어 제1 층(210)의 상측 면에 접착되어 형성될 수도 있다.
한편, 제2 층(230)의 두께(a)가 증가할 수록, 광원(200)으로부터 방출되는 광이 보다 넓게 확산되어 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 디스플레이 패널(100)로 제공될 수 있다. 반면, 제2 층(230)의 두께(a)가 증가함에 따라 제2 층(230)에 흡수되는 광의 량이 증가할 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)으로부터 디스플레이 패널(100)로 제공되는 광의 휘도가 전체적으로 감소할 수 있다.
따라서 백라이트 유닛(200)으로부터 디스플레이 패널(100)로 제공되는 광의 휘도를 크게 감소시키지 아니하면서 균일한 휘도의 광을 제공하기 위해, 제2 층(230)의 두께(a)는 0.1 내지 4.5mm일 수 있다.
이하, 백라이트 유닛(100)에 구비된 제1 층(210)은 복수의 광원들(220)이 형성되는 기판이며, 제2 층(230)은 특정의 수지로 구성된 수지층인 경우를 예로 들어, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 백라이트 유닛(200) 중 광원들(220)이 위치하지 않은 영역의 단면 형상을 도시한 것으로, 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 31에 도시된 백라이트 유닛(200)을 예로 들면, 도 3에 도시된 단면도는 백라이트 유닛(200) 중 광원들(220)이 위치하는 영역을 A-A' 선을 따라 절개한 단면 구성을 나타낸 것이며, 도 4에 도시된 단면도는 백라이트 유닛(200) 중 광원들(220)이 위치하지 않는 영역을 B-B' 선을 따라 절개한 단면 구성을 나타낼 수 있다.
도 4를 참조하면, 백라이트 유닛(200) 중 광원들(220)이 위치하지 않는 영역에서는, 제1 층(210)의 상측 면을 반사층(240)이 덮는 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 층(210) 상에는 반사층(240)이 형성되며, 반사층(240) 중 광원들(220)의 위치에 대응되는 영역들에는 광원들(220)이 삽입될 수 있는 홀들이 형성되며, 광원들(220)은 상기 반사층(240)의 홀들을 통해 상측으로 돌출되어 제2 층(230)에 의해 감싸질 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도 5에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 기판(210) 상에 복수의 광원들(220)이 실장되고, 기판(210)의 상측에는 광원들(220)의 전체 또는 일부를 감싸는 수지층(230)이 배치될 수 있다. 한편, 기판(210)과 수지층(230) 사이, 예를 들어 기판(210)의 상면에는 반사층(240)이 형성될 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 수지층(230)은 복수의 산란 입자들(231)을 포함할 수 있으며, 산란 입자들(231)은 입사되는 광을 산란 또는 굴절시켜 광원(220)으로부터 방출되는 광이 보다 넓게 확산되도록 할 수 있다.
산란 입자(231)는 광원(220)으로부터 방출되는 광을 산란 또는 굴절시키기 위해, 수지층(230)을 구성하는 물질과 상이한 굴절율을 가지는 재질, 보다 상세하게는 수지층(230)을 구성하는 실리콘계 또는 아크릴계 수지보다 높은 굴절율을 가지는 재질로 구성될 수 있다.
예를 들어, 산란 입자(231)는 폴리 메틸 메타크릴레이트/스티렌 공중합체(MS), 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리 스티렌 (PS), 실리콘, 이산화 티타 늄(TiO2), 이산화 실리콘(SiO2) 등으로 구성될 수 있으며, 상기와 같은 물질들을 조합하여 구성될 수도 있다.
한편, 산란 입자(231)는 수지층(230)을 구성하는 물질보다 낮은 굴절율을 가지는 물질로도 구성될 수 있으며, 예를 들어 수지층(230)에 기포(bubble)을 형성하여 구성될 수도 있다.
또한, 산란 입자(231)를 구성하는 물질은 상기한 바와 같은 물질들에 한정되지 아니하며, 그 이외에 다양한 고분자 물질 또는 무기 입자들을 이용하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수지층(230)은 액상 또는 겔(gel)상의 수지에 산란 입자들(231)을 혼합한 후 복수의 광원들(220) 및 반사층(240)이 형성된 제1 층(210)의 상측 면에 도포한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 수지층(230)의 상측에는 광학 시트(250)가 배치될 수 있으며, 예를 들어 광학 시트(250)는 하나 이상의 프리즘 시트(251) 및/또는 하나 이상의 확산 시트(252)를 포함할 수 있다.
이 경우, 광학 시트(250)에 포함된 복수의 시트들은 서로 이격되지 않고 접착 또는 밀착된 상태로 제공되어, 광학 시트(250) 또는 백라이트 유닛(200)의 두께를 감소시킬 수 있다.
한편, 광학 시트(250)의 하측 면이 수지층(230)에 밀착되고, 광학 시트(250)의 상측 면이 디스플레이 패널(100)의 하측 면, 예를 들어 하부 편광판(140)에 밀착될 수 있다.
확산 시트(252)는 입사되는 광을 확산시켜 수지층(230)으로부터 나오는 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하여 광의 휘도를 보다 균일하게 할 수 있다. 또한, 프리즘 시트(251)는 확산 시트(252)로부터 나오는 광을 집광하여 디스플레이 패널(100)로 수직하게 광이 입사되도록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기한 바와 같은 광학 시트(250), 예를 들어 프리즘 시트(251) 및 확산 시트(252) 중 적어도 하나가 제거될 수 있으며, 또는 프리즘 시트(251) 및 확산 시트(252) 이외에 다양한 기능층들을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 반사층(240)에는 복수의 광원들(220)에 대응되는 위치에 복수의 홀들(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 홀들에 하측의 기판(210) 상에 실장된 복수의 광원들(220)이 삽입될 수 있다.
이 경우, 광원들(220)이 반사층(240)에 형성된 홀들을 통해 하측에서 삽입되어, 반사층(240)의 상측으로 적어도 일부가 돌출될 수 있다.
이와 같이, 반사층(240)의 홀들에 광원들(220)이 각각 삽입되는 구조를 이용하여 백라이트 유닛(200)을 구성함으로써, 광원들(220)이 실장된 기판(210)과 반사층(240) 사이의 고정성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도 6에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들(220)은 각각 발광면이 측면에 배치되어, 측면 방향, 예를 들어 기판(210) 또는 반사층(240)이 연장된 방향으로 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 복수의 광원들(220)은 사이드 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있으며, 그에 따라 광원(220)이 화면 상에서 핫 스팟(hot spot)으로 관찰되는 것을 감소시킬 수 있으며, 수지층(230)의 두께(a)를 감소시켜 백라이트 유닛(200), 더 나아가 디스플레이 장치의 슬림화를 구현할 수 있다.
이 경우, 광원(220)은 제1 방향(X, 화살표로 표시됨)을 중심으로 소정의 지향각(α), 예를 들어 90도 내지 150도의 지향각을 가지는 광을 방출할 수 있다. 이하에서는, 광원(220)으로부터 방출되는 광의 방향을 상기 제1 방향(X, 화살표로 표시됨)으로 표시하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수지층(230)의 상측에 반사 패턴을 형성하여, 광원(220)으로부터 상측으로 방출되는 광을 반사하여 확산시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 할 수 있다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도 7 내지 도 12에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 1 내지 도 6를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 7 내지 도 12에 도시된 복수의 광원들(220)은 각각 도 6에 도시된 바와 같이 광원의 측면으로부터 측면 방향으로 광을 방출할 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고, 예를 들어 상측면으로부터 광을 방출할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 광원들(220)을 포함하는 백라이트 유닛(200)의 수지층(230)의 상측에 복수의 패턴(232)들을 포함하는 패턴층이 형성될 수 있으며, 좀 더 구체적으로 상기 패턴층에 포함된 복수의 패턴들(232)은 광원들(220)이 배치된 위치에 각각 대응되도록 수지층(230) 상에 형성될 수 있다.
예를 들어, 수지층(230)의 상측에 형성된 패턴(232)은 광원(220)으로부터 방출되는 광의 적어도 일부를 반사시키는 반사 패턴일 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 수지층(230) 상에 반사 패턴(232)을 형성하여 광원(220)에 인접한 영역에서 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 할 수 있다.
즉, 반사 패턴(232)은 복수의 광원들(220)이 배치된 위치에 대응되도록 수지층(230) 상에 형성되어, 광원(220)으로부터 상측으로 방출되는 광을 선택적으로 반사시켜 광원(220)에 인접한 영역에서 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 상기 반사된 광은 측면 방향으로 확산될 수 있다.
보다 상세하게는, 광원(220)으로부터 상측 방향으로 방출되는 광은 반사 패턴(232)에 의해 측면 방향으로 확산됨과 동시에 하측 방향으로 반사되고, 상기 반사 패턴(232)에서 반사된 광은 반사층(240)에 의해 다시 측면 방향으로 확산됨과 동시에 상측 방향으로 반사될 수 있다. 즉, 반사 패턴(232)은 입사되는 광의 100%를 반사하거나, 또는 입사되는 광의 일부를 반사시키고 일부는 통과시킬 수 있다. 이와 같이, 반사 패턴(232)의 특성은 수지층(230) 및 반사 패턴(232)을 통한 광의 전달을 제어함에 의해 조정될 수 있다.
그에 따라, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 상측으로 집중되지 않고 측면 방향 및 다른 방향들로 넓게 확산될 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)으로부터 보다 균일한 휘도의 광이 방출될 수 있다.
반사 패턴(232)은 금속 등과 같은 반사 물질을 포함하며, 예를 들어 알루미늄, 음 또는 금 등과 같은 90% 이상의 반사율을 가지는 금속을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 패턴(232)은 입사되는 전체 광의 약 10% 이하가 투과되고 나머지가 반사되도록 하는 물질 또는 형상으로 구성될 수 있다.
이 경우, 상기한 바와 같은 금속을 증착 또는 코팅하여 반사 패턴(232)을 형성할 수 있으며, 또 다른 방법으로는 미리 정해진 패턴에 따라 금속을 포함하는 반사 잉크, 예를 들어 실버(silver) 잉크를 인쇄하여 반사 패턴(232)을 형성할 수도 있다.
또한, 반사 패턴(232)의 반사 효과를 향상시키기 위해, 반사 패턴(232)의 색은 명도가 높은 색, 예를 들어 흰색에 가까운 색을 가질 수 있으며, 보다 상세하게는 수지층(230)보다 명도가 높은 색을 가질 수 있다.
한편, 반사 패턴(232)은 금속 산화물을 포함하여 구성될 수도 있으며, 예를 들어 이산화 티타늄(TiO2)을 포함하여 구성될 수 있다. 좀 더 구체적으로는, 이산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 반사 잉크를 미리 정해진 패턴에 따라 인쇄하여 반사 패턴(232)을 형성할 수 있다.
도 8 내지 도 12는 복수의 패턴들(232)을 광원들(220)의 위치에 각각 대응되 도록 형성하는 방법에 대한 또 다른 실시예들을 도시한 것으로, 도 8 내지 도 12에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 복수의 반사 패턴들(232)을 광원들(220)의 위치에 각각 대응되도록 형성한다 함은, 도 7에 도시된 바와 같이 반사 패턴(232)의 중심부가 그에 대응되는 광원(220)의 중심부와 일치하도록 형성하는 경우뿐 아니라, 반사 패턴(232)의 중심부가 그에 대응되는 광원(220)의 중심부로부터 일정 간격만큼 이격되어 형성되는 경우도 포함할 수 있다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 반사 패턴(232)의 중심부는 반사 패턴(232)에 대응되는 광원(220)의 중심부와 일치하지 않을 수 있다.
예를 들어, 광원(220)의 발광면이 상측 방향이 아닌 측면 방향을 향하여 광이 측면 방향으로 방출되는 경우, 광원(220)의 측면으로부터 방출되는 광의 휘도는 도 8에 화살표로 표시된 방향으로 수지층(230)을 통해 진행하면서 감소할 수 있다. 그에 따라, 광원(220)의 발광면에 바로 인접한 제1 영역은 광의 휘도가 주변에 비해 높을 수 있으나, 그에 반해 상기 발광면의 방향과 반대 방향으로 인접한 제2 영역은 광의 휘도가 상기 제1 영역에 비해 낮을 수 있다. 따라서 반사 패턴(232)은 광원(220)으로부터 광이 방출되는 방향(화살표로 표시됨)으로 이동되어 형성될 수 있다.
그에 따라, 반사 패턴(232)의 중심부는 그에 대응되는 광원(220)의 중심부 보다 광이 방출되는 방향(화살표로 표시됨)으로 약간 치우친 위치에 형성될 수 있 다.
도 9를 참조하면, 반사 패턴(232)이 도 8에 도시된 경우보다 광이 방출되는 방향(화살표로 표시됨)으로 더욱 치우친 위치에 형성될 수 있다.
즉, 반사 패턴(232)의 중심부과 그에 대응되는 광원(220)의 중심부 사이의 간격이 도 8에 도시된 경우보다 더 증가할 수 있으며, 예를 들어 도 9에 도시된 바와 같이 광원(220)의 발광면과 반사 패턴(232)의 좌측 끝단 부분이 중첩되도록 형성될 수 있다.
한편, 도 10을 참조하면, 반사 패턴(232)이 도 9에 도시된 경우보다 광이 방출되는 방향(화살표로 표시됨)으로 더욱 치우친 위치에 형성될 수 있다.
즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 반사 패턴(232)이 형성된 영역과 그에 대응되는 광원(220)이 형성된 영역은 서로 중첩되지 않을 수 있으며, 그에 따라 반사 패턴(232)의 좌측 끝단 부분이 광원(220)의 발광면으로부터 일정 간격만큼 이격되어 형성될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 11에 도시된 바와 같이 반사 패턴(232)은 수지층(230)의 내부에 형성될 수도 있다. 또한, 이 경우, 반사 패턴(232)의 중심부 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 그에 대응되는 광원(220)의 중심부 보다 광이 방출되는 방향(화살표로 표시됨)으로 약간 치우친 위치에 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기한 바와 같은 반사 패턴(232)을 시트 형태로 제작할 수 있으며, 이 경우 복수의 반사 패턴(232)들을 포함하는 패턴층이 수지층(230) 상 에 형성될 수 있다.
예를 들어, 인쇄 등을 통해 투명 필름(260)의 일면에 복수의 반사 패턴(232)들을 형성하여 패턴층을 구성한 후, 상기 투명 필름(260)을 포함하는 패턴층을 수지층(230) 상에 적층할 수 있다. 좀 더 구체적으로 반사 패턴(232)은 투명 필름 상에 복수의 도트(dot)들을 인쇄함으로써 형성될 수 있다.
한편, 수지층(230) 중 반사 패턴(232)이 형성된 영역의 비율이 증가할 수록 개구율이 감소하여 백라이트 유닛(200)으로부터 표시 패널(100)로 제공되는 광의 전체적인 휘도가 감소할 수 있다. 여기서, 상기 개구율은 수지층(230) 중 반사 패턴(232)이 형성되지 않은 영역의 량을 나타낼 수 있다.
따라서 표시 패널(100)로 제공되는 광의 휘도가 크게 감소되어 디스플레이 영상의 화질을 저하되는 것을 방지하기 위해, 반사 패턴(232)이 형성된 패턴층의 개구율은 70% 이상인 것이 바람직하다. 즉, 수지층(230) 중 반사 패턴(232)이 형성된 영역은 전체의 30% 이하인 것이 바람직하다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛에 형성되는 반사 패턴의 배치에 대한 실시예들을 평면도로 도시한 것으로, 도 7 내지 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이 반사 패턴(232)은 광원(220)의 위치에 대응되도록 형성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 반사 패턴(232)은 대응되는 광원(220)이 형성된 위치를 중심으로 원형 또는 타원형의 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 또는, 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 반사 패턴(232)의 중심부는 그에 대응되는 광 원(220)의 중심부와 일치하지 않는 위치에 형성될 수도 있다. 한편, 각각의 반사 패턴(232)은 서로 다른 형상 또는 크기를 가질 수도 있다.
도 14를 참조하면, 반사 패턴(232)은 광이 방출되는 방향(화살표로 표시됨), 즉 x 축 방향으로 이동되어 위치할 수 있으며, 그에 따라 반사 패턴(232)의 중심부는 그에 대응되는 광원(220)의 중심부가 형성된 위치를 기준으로 일정 간격만큼 광이 방출되는 방향으로 이격되어 위치할 수 있다.
도 15를 참조하면, 반사 패턴(232)은 도 14에 도시된 경우보다 광이 방출되는 방향(화살표로 표시됨)으로 더욱 이동되어 위치할 수 있으며, 그에 따라 광원(220)이 형성된 영역 중 일부 영역만이 반사 패턴(232)이 형성된 영역과 중첩될 수 있다.
한편, 도 16을 참조하면, 반사 패턴(232)은 도 15에 도시된 경우보다 광이 방출되는 방향(화살표로 표시됨)으로 더욱 이동되어 광원(220)이 형성된 영역 외부에 위치할 수 있으며, 그에 따라 광원(220)이 형성된 영역과 반사 패턴(232)이 형성된 영역은 서로 중첩되지 않을 수 있다.
도 17a 내지 도 17b은 반사 패턴(232)의 형상에 대한 실시예들을 도시한 것으로, 반사 패턴(232)은 복수의 도트(dot)들 또는 영역들로 구성될 수 있으며, 각 도트 또는 영역은 반사 물질, 예를 들어 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다.
도 17a를 참조하면, 반사 패턴(232)은 광원(220)이 형성된 영역을 중심으로 하여 원형의 형상(또는 마름모 형상 등과 같은 다른 형상을 가질 수도 있다)을 가질 수 있으며, 중심(234)에서 외곽으로 갈수록 반사율이 감소할 수 있다. 반사 패 턴(232)의 반사율은, 중심(234)에서 외곽 영역으로 갈수록 도시된 도트들의 수가 감소하거나 또는 패턴(232)을 구성하는 물질의 반사 특성이 감소함에 따라, 중심(234)에서 외곽 영역으로 갈수록 점진적으로 감소할 수 있다.
또한, 반사 패턴(232)은 중심(234)에서 외곽으로 갈수록 광의 투과율 또는 개구율이 증가할 수 있다.
그에 따라, 광원(220)이 형성된 위치, 보다 상세하게는 광원(220)의 중심에 대응되는 반사 패턴(232)의 중심부(234)에서 가장 높은 반사율(예를 들어, 거의 대부분의 빛이 투과되지 못하는) 및 가장 낮은 투과율 또는 개구율을 가지도록 할 수 있으며, 그로 인해 광원(220)이 형성된 영역에서 광이 집중되어 핫 스팟이 발생하는 것으로 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기와 같이 핫 스팟이 발생하는 것을 방지하기 위해서는, 반사 패턴(232) 중 광원(220)과 중첩되는 중심 영역의 개구율은 5% 이하인 것이 바람직하다.
한편, 반사 패턴(232)을 구성하는 복수의 도트들(233)은 중심(234)에서 외곽으로 갈수록 인접한 도트(233)들 사이의 간격이 증가할 수 있으며, 그에 따라 상기한 바와 같이 반사 패턴(232)은 중심(234)에서 외곽으로 갈수록 반사율이 감소하는 동시에 투과율 또는 개구율이 증가하도록 형성될 수 있다.
한편, 도 17b를 참조하면, 반사 패턴(232)은 타원형의 형상을 가질 수 있다. 또한, 반사 패턴(232)의 중심부(234)는 그에 대응되는 광원(220)의 중심부와 일치하도록 위치할 수 있다.
이와 달리, 도 17b에 도시된 바와 같이, 반사 패턴(232)의 중심부(234)와 광원(220)의 중심부가 서로 일치하지 않는 위치에 형성될 수 있다.
즉, 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 반사 패턴(232)의 중심부(234)가 광원(220)의 중심부보다 일방향, 예를 들어 광원(220)으로부터 광이 방출되는 방향으로 약간 치우친 위치에 형성될 수 있다.
이 경우, 반사 패턴(232) 중 광원(220)의 중심부와 대응되는 부분(235)으로부터 외곽으로 갈수록 반사율이 감소하거나 또는 투과율이 증가할 수 있다.
즉, 반사 패턴(232) 중 광원(220)의 중심과 대응되는 부분(235)은 중심부(234)에서 일방향으로 치우져 위치할 수 있으며, 반사 패턴(232) 중 광원(220)의 중심과 대응되는 부분(235)에서 가장 높은 반사율 또는 가장 낮은 투과율을 가질 수 있다.
도 17c 및 도 17d를 참조하면, 반사 패턴(232)은 광원(220)이 형성된 영역을 중심으로 하여 사각형의 형상을 가질 수 있으며, 중심에서 외곽으로 갈수록 반사율이 감소하고, 투과율 또는 개구율은 증가할 수 있다. 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같은 반사 패턴(232)의 특징들은 도 17c 및 도 17d에 도시된 반사 패턴(232)에도 동일하게 적용 가능하다.
이 경우에도, 상기와 같이 핫 스팟이 발생하는 것을 방지하기 위해서는, 반사 패턴(232) 중 광원(220)과 중첩되는 중심 영역의 개구율은 5% 이하인 것이 바람직하다.
한편, 도 17c 및 도 17d에 도시된 바와 같이, 반사 패턴(232)을 구성하는 복 수의 도트들(233)은 중심에서 외곽으로 갈수록 인접한 도트(233)들 사이의 간격이 증가할 수 있다.
한편, 상기에서는 도 17a 내지 도 17d를 참조하여 반사 패턴(232)이 복수의 도트들을 포함하여 구성되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며 중심에서 외곽으로 갈수록 반사율이 감소하고, 투과율 또는 개구율이 증가하는 다양한 구조로 형성될 수 있다.
예를 들어, 반사 패턴(232)은 중심에서 외곽으로 갈수록 반사 물질, 예를 들어 금속 또는 금속 산화물의 농도가 감소할 수 있으며, 그에 따라 외곽으로 갈수록 반사율이 감소하고, 투과율 또는 개구율이 증가하여 광원(220)에 인접한 영역에서 광의 밀도가 집중되는 것을 감소시킬 수 있다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도 18 및 도 19에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 1 내지 도 17d를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 18을 참조하면, 반사 패턴(232)은 광원(220) 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 반사 패턴(232)은 반구에 유사한 형상을 가질 수 있다.
한편, 반사 패턴(232)의 단면 형상은 도 18에 도시된 바와 같이 광원(220) 방향으로 볼록한 반원 또는 타원형의 형상을 가질 수 있다.
상기와 같이 볼록한 형상을 가지는 반사 패턴(232)은 입사되는 광을 다양한 각도로 반사할 수 있으며, 그에 따라 광원(220)으로 방출되는 광을 넓은 범위로 확 산시켜, 수지층(230)으로부터 상측으로 방출되는 광의 휘도를 보다 균일하게 할 수 있다.
반사 패턴(232)은 상기한 바와 같이 금속 또는 금속 산화물 등과 같은 반사 물질을 포함하여 구성될 수 있으며, 예를 들어 수지층(230)의 상측면에 음각으로 패턴을 형성한 후, 상기 반사 물질을 상기 음각 패턴에 채움으로써 형성될 수 있다.
또는, 필름(film) 형태의 시트에에 반사 물질을 인쇄하거나 비드 또는 금속 입자를 부착한 후, 상기 필름을 수지층(230) 상에 압착함으로써, 도 18에 도시된 바와 같은 반사 패턴(232)을 수지층(230)의 상측에 형성할 수도 있다.
한편, 반사 패턴(232)의 단면 형상은 도 18에 도시된 바와 같은 반원에 유사한 형상 이외에, 광원(220) 방향으로 볼록한 다양한 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이, 반사 패턴(232)의 단면 형상은 광원(220) 방향으로 볼록한 삼각형 형상을 가질 수 있으며, 이 경우 반사 패턴(232)은 피라미드 형상 또는 프리즘 형상을 가질 수 있다.
또한, 도 18 또는 도 19에 도시된 바와 같은 광원(220) 방향으로 볼록한 형상의 반사 패턴(232)은, 도 17a 내지 도 17d에 도시된 바와 같은 전면 형상을 가지도록 배치될 수 있다.
즉, 반사 패턴(232)은 광원(220)이 형성된 위치를 중심으로 원형 또는 사각형의 형상을 가지도록 배치될 수 있으며, 중심에서 외곽으로 갈수록 반사율이 감소하고, 투과율 또는 개구율이 증가하도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 18 또는 도 19에 도시된 바와 같은 광원(220) 방향으로 볼록한 형상의 복수의 반사 패턴(232)들은 중심에서 외곽으로 갈수록 인접한 반사 패턴(232) 사이의 간격이 증가하도록 배치될 수 있으며, 그에 따라 광원(220)에 인접한 영역에서 광이 집중되어 핫 스팟이 발생하는 것을 감소시킬 수 있다.
또한, 도 18 및 도 19에서는 반사 패턴(232)의 중심부가 그에 대응되는 광원(220)의 중심부와 일치하는 것으로 도시하였으나, 그와 달리 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 반사 패턴(232)의 중심부는 그에 대응되는 광원(220)의 중심부로부터 광이 방출되는 방향으로 일정 간격만큼 이격되어 위치할 수도 있다.
도 20은 본 발명의 제6 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 것으로, 도시된 백라이트 유닛(200)은 복수의 수지층들(230, 235)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 20을 참조하면, 광원(220)으로부터 방출되는 광은 제1 수지층(230)에 의해 확산되어 상측으로 방출될 수 있다. 또한, 제1 수지층(230)은 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 복수의 산란 입자들(231)을 포함하여 상기 상측으로 방출되는 광을 산란 또는 굴절시켜 상측으로 방출되는 광의 휘도를 보다 균일하게 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 수지층(230)의 상측에 제2 수지층(235)이 배치될 수 있다. 제2 수지층(235)은 제1 수지층(230)과 동일하거나 또는 상이한 재질로 구성될 수 있으며, 제1 수지층(230)으로부터 상측 방향으로 방출되는 광을 확산시켜 백라이트 유닛(200)의 광 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
제2 수지층(235)은 제1 수지층(230)을 구성하는 물질과 동일한 굴절율을 가 지는 물질로 구성되거나, 또는 그와 상이한 굴절율을 가지는 물질로도 구성될 수 있다.
예를 들어, 제2 수지층(235)이 제1 수지층(230)보다 높은 굴절율의 물질로 구성되는 경우, 제1 수지층(230)으로부터 방출되는 광을 보다 넓게 확산시킬 수 있다.
반대로, 제2 수지층(235)이 제1 수지층(230)보다 낮은 굴절율의 물질로 구성되는 경우, 제1 수지층(230)으로부터 방출되는 광이 제2 수지층(235)의 하면에서 반사되는 반사율을 향상시킬 수 있으며, 그에 따라 광원(220)으로부터 방출되는 광이 제1 수지층(230)을 따라 진행하는 것을 보다 용이하게 할 수 있다.
한편, 제2 수지층(235)도 복수의 산란 입자들(236)을 포함할 수 있으며, 이 경우 제2 수지층(235)에 포함된 산란 입자들(236)의 밀도는 제1 수지층(230)에 포함된 산란 입자들(231)의 밀도보다 높을 수 있다.
상기와 같이 제2 수지층(235)에 보다 높은 밀도로 산란 입자들을 포함시킴으로써, 제1 수지층(230)으로부터 상측으로 방출되는 광을 보다 넓게 확산시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도를 보다 균일하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 수지층(230)과 제2 수지층(235) 사이 또는 제1, 2 수지층(230, 235) 중 적어도 하나의 내부에는 도 7 내지 도 19를 참조하여 설명한 바와 같은 반사 패턴(232)이 형성될 수 있다.
또한, 도 20에 도시된 바와 같이, 제2 수지층(235)의 상측에 또 다른 패턴층 이 형성될 수 있으며, 제2 수지층(235)의 상측의 패턴층도 복수의 패턴(265)들을 포함할 수 있다.
상기 제2 수지층(235)의 상측의 패턴(265)은 제1 수지층(230)으로부터 방출되는 광의 적어도 일부를 반사시키는 반사 패턴일 수 있으며, 그에 따라 제2 수지층(235)으로부터 방출되는 광의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
예를 들어, 제2 수지층(235)으로부터 상측으로 방출되는 광이 특정 부분에 집중되어 화면 상에서 높은 휘도로 관찰되는 경우, 제2 수지층(235)의 상측 면 중 상기 특정 부분에 대응되는 영역에 패턴(265)을 형성할 수 있으며, 그에 따라 상기 특정 부분에서의 광의 휘도를 감소시켜 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
제2 수지층(235)의 상측에 형성되는 패턴(265)은 이산화 티타늄(TiO2)으로 구성될 수 있으며, 이 경우 제2 수지층(235)으로부터 방출되는 광의 일부는 패턴(265)에서 하측 방향으로 반사되고 상기 광의 나머지 일부는 투과될 수 있다.
도 21 및 도 22는 백라이트 유닛(200)에 구비되는 광원(220)과 반사층(240)의 위치 관계를 설명하기 위한 도시한 것으로, 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 2 내지 도 20을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 21을 참조하면, 광원(220)의 측면에 반사층(240)이 배치됨에 따라, 광원(220)으로부터 측면으로 방출되는 광 중 일부는 반사층(240)으로 입사되어 손실 될 수 있다.
상기와 같은 광원(220)으로부터 방출되는 광의 손실은 수지층(230)으로 입사되어 진행되는 광의 량을 감소시키며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 디스플레이 패널(100)에 제공되는 광의 량이 감소되어 디스플레이 영상의 휘도가 감소할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 22에 도시된 바와 같이 광원(220)이 반사층(240) 보다 상측에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하며, 그에 따라 광원(220)으로부터 방출되는 광이 반사층(240)에 의해 손실되지 않고 수지층(230)을 따라 진행하며 상측으로 방출될 수 있다.
즉, 광원(220)의 발광면을 반사층(240) 보다 상측에 위치하도록 함으로써, 백라이트 유닛(200)의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 광원(220)과 기판(210) 사이에는 지지 부재(215)가 형성될 수 있으며, 지지 부재(215)에 의해 광원(220)이 기판(210) 상에 지지 및 고정될 수 있다.
지지 부재(215)는 기판(210), 광원(220) 및 반사층(240) 중 어느 하나와 동일한 물질로 구성될 수 있다. 즉, 지지 부재(215)는 기판(210)이 연장되어 형성되거나, 광원(220)의 바디부가 연장되어 형성되거나 또는 반사층(240)이 연장되어 형성될 수도 있다.
한편, 지지 부재(215)는 전기 전도성을 가지는 금속으로 구성될 수 있으며, 예를 들어 납(Pb)을 포함하는 금속 물질로 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 지지 부재(215)는 광원(220)을 기판(210) 상에 솔더링(soldering)하기 위한 솔더 패드(pad)일 수 있다.
반사층(240)의 두께(b)는 지지 부재(215)의 두께(c)와 같거나 또는 그보다 작을 수 있으며, 그에 따라 광원(220)이 반사층(240)보다 상측에 위치할 수 있다.
한편, 지지 부재(215), 예를 들어 솔더 패드의 두께(c)가 증가할 수록 저항이 커져 광원(220)으로 공급되는 전력이 손실될 수 있으므로, 지지 부재(215)의 두께(c)는 0.14mm 이하로 형성되는 것이 바람직하며, 그에 따라 반사층(240)의 두께(b)도 지지 부재(215)의 두께(c)의 최대치인 0.14mm 이하로 형성될 수 있다.
또한, 반사층(240)의 두께(b)가 감소함에 따라, 반사층(240)의 광 반사율이 감소할 수 있으며, 즉 일정 두께 이하에서는 광원(220)으로부터 입사되는 광의 일부가 반사되지 아니하고 하측으로 투과될 수도 있다.
따라서 반사층(240)이 광원(220)보다 상측에 위치하여 광의 입사 효율을 향상시킴과 동시에 광원(220)으로부터 입사되는 광의 대부분을 반사시킬 수 있도록 하기 위해, 반사층(240)의 두께(b)는 0.03 내지 0.14mm로 형성될 수 있다.
또한, 도 22에 도시된 바와 같이, 반사층(240)의 일부가 광원(220)의 하측, 보다 상세하게는 광원(220)과 기판(210) 사이의 공간에 삽입될 수 있으며, 그에 따라 광원(220)으로부터 방출되는 광이 반사층(240)에 의해 손실되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 이를 위해, 지지 부재(215)는 광원(220)의 단부로부터 일정 거리(d)만큼 인입되어 형성될 수 있다.
한편, 지지 부재(215)가 인입된 거리(d)가 감소할 수록 반사층(240) 중 광 원(220)의 하측으로 삽입되는 부분의 크기가 감소하여, 반사층(240)이 삽입된 구조의 안정성이 저하될 수 있다. 또한, 지지 부재(215)가 인입된 거리(d)가 증가함에 따라, 지지 부재(215)에 광원(220)이 불안정하게 지지될 수 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 반사층(240)의 삽입 구조 및 광원(220)의 지지 구조의 안정성을 향상시키기 위해, 지지 부재(215)가 인입된 거리(d)는 0.05 내지 0.2mm인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광원(220)은 측면 방향으로 광을 방출하는 헤드(head)부(22)와 광원(220)이 기판(210) 등에 실장될 수 있는 부착면을 가지는 바디(body)부를 포함할 수 있다. 또한, 광원(220)의 헤드부(22)는 실제로 광이 방출되는 면인 발광면과 상기 발광면 외곽에 광이 방출되지 않는 비발광면을 포함할 수 있다.
이 경우, 광원(220)의 헤드부 중 발광면이 반사층(240) 보다 상측에 위치하도록 하는 것이 바람직하며, 그에 따라 광원(220)으로부터 방출되는 광이 반사층(240)에 의해 손실되지 않도록 하여 광의 입사 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 22를 참조하여 설명한 헤드부(22) 또는 지지 부재(215)는 본 발명에 따른 다양한 광원(220) 또는 백라이트 유닛(200)에 적용될 수 있다.
이하 도 23 및 도 24는 백라이트 유닛(200)에 구비되는 광원(220)의 구조에 대한 일실시예를 도시한 것으로, 도 23은 측면에서 바라본 광원(220)의 구조이며, 도 24는 정면에서 바라본 광원(220)의 헤드부(22) 구조를 나타낸 것이다. 본 발명 에 따른 광원(220)은 도 23 및 도 24에 도시된 광원(220)의 구조를 가질 수 있다.
도 23을 참조하면, 광원(220)은 광을 방출하는 발광 소자(321), 캐비티(cavity, 323)를 갖는 몰드부(322), 복수의 리드 프레임들(324, 325)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 발광 소자(321)는 발광 다이오드 칩(LED chip)일 수 있으며, 상기 발광 다이오드 칩은 블루 LED 칩 또는 자외선 LED 칩으로 구성되거나 또는 레드 LED 칩, 그린 LED 칩, 블루 LED 칩, 엘로우 그린(Yellow green) LED 칩, 화이트 LED 칩 중에서 적어도 하나 또는 그 이상을 조합한 패키지 형태로 구성될 수도 있다.
이하에서는, 광원(220)이 광을 방출하는 발광 소자로서 발광 다이오드 칩(321)을 포함하여 구성되는 것을 예로 들어 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
발광 다이오드 칩(321)은 광원(220)의 몸체를 구성하는 몰드부(322)에 패키징되며, 그를 위해 몰드부(322)의 중앙 일측에 캐비티(323)가 형성될 수 있다. 한편, 몰드부(322)는 프레스(Cu/Ni/Ag 기판)에 PPA(고강화플라스틱) 등의 수지 재질로 사출 성형될 수 있으며, 몰드부(322)의 캐비티(323)는 반사컵 기능을 수행할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같은 몰드부(322)의 형상이나 구조는 변경될 수 있으며, 이에 한정하지는 않는다.
복수의 리드 프레임들(324, 325)은 몰드부(322)의 장축 방향으로 관통되고, 각 일단(326, 327)이 외측으로 노출될 수 있다. 여기서, 몰드부(322)는 발광 다이 오드 칩(321)이 배치되는 캐비티(323)의 바닥면에서 볼 때 길이가 긴 방향의 대칭축을 장축이라 하고, 길이가 짧은 방향의 대칭축을 단축이라고 한다.
캐비티(323)의 내부에는 발광 다이오드 칩(321)과 함께, 수광 소자, 보호 소자 등의 반도체 소자가 리드 프레임(324, 325) 상에 선택적으로 실장될 수 있다. 즉, 리드 프레임(324, 325) 상에는 발광 다이오드 칩(321) 뿐만 아니라, 발광 다이오드 칩(321)을 정전기 등으로부터 보호(ESD: electro static discharge)하기 위한 제너 다이오드 등과 같은 보호 소자가 함께 실장될 수도 있다.
발광 다이오드 칩(321)은 캐비티(323)의 바닥면에 위치한 어느 한 리드 프레임(325)에 접착된 후 와이어 본딩(wire bonding) 또는 플립 칩 본딩(flip chip bonding) 등의 방식으로 연결될 수 있다.
또한, 캐비티(323)의 내부에는 발광 다이오드 칩(321)이 연결된 후 그 실장 영역으로 수지물(미도시)이 몰딩되는데, 상기 수지물은 실리콘 또는 에폭시 재질을 포함하며, 선택적으로 형광체가 첨가될 수도 있다. 이러한 수지물은 표면이 캐비티(323)의 상단과 동일한 높이로 몰딩되는 플랫(flat) 형태, 캐비티(323) 상단에 대해 오목한 오목 렌즈 형태, 또는 캐비티(323) 상단에 대해 볼록한 볼록 렌즈 형태 중 어느 한 형태로 형성될 수 있다.
캐비티(323)의 적어도 한 측면은 경사지게 형성되며, 상기 측면은 입사되는 광을 선택적으로 반사하기 위한 반사면(미도시) 또는 반사층으로 기능될 수도 있다. 캐비티(323)의 외 형상은 다각형 형태로 형성될 수 있으며, 다각형 형상 이외의 다른 형상으로도 형성될 수 있다.
도 24를 참조하면, 광원(220) 중 광이 방출되는 부분인 헤드부(22)는 실제로 광이 발출되는 발광면(사선으로 표시됨)과 그 이외의 부분인 광이 방출되지 않는 비발광면을 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 광원(220)의 헤드부(22) 중 광이 방출되는 상기 발광면은 몰드부(322)에 의해 형성되어 발광 다이오드 칩(321)이 배치되는 캐비티(323)에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 몰드부(322)의 캐비티(323)에 발광 다이오드 칩(321)이 배치되어, 발광 다이오드 칩(321)로부터 방출되는 광은 몰드부(322)에 의해 둘러싸인 상기 발광면을 통해 방출될 수 있다. 또한 광원(220)의 헤드부(22) 중 비발광면은 몰드부(322)가 형성되어 광이 방출되지 않는 부분(사선으로 표시되지 않음)일 수 있다.
또한, 도 24에 도시된 바와 같이, 광원(220)의 헤드부(22) 중 발광면은 가로 길이가 세로 길이보다 긴 형상을 가질 수 있다. 그러나, 헤드부(22)의 발광면 형상은 도 24에 도시된 것에 한정되지 아니하며, 예를 들어 광원(220)의 발광면은 직사각형 형상을 가질 수도 있다.
그리고, 광원(220)의 헤드부(22) 중 발광면의 상측, 하측, 좌측 또는 우측에 광을 방출하지 않는 비발광면이 위치할 수 있다.
한편, 리드 프레임들(324, 325)의 일단(326, 327)은 몰딩부(322)의 외측까지 연장되어 1차 포밍(forming)되고, 몰딩부(322)의 일측 홈으로 2차 포밍되어 제1 및 제2 리드 전극(328, 329)으로 배치될 수 있다. 여기서, 상기 포밍 횟수는 변경될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
리드 프레임들(324, 325)의 제1 및 제2 리드 전극(328, 329)은 몰딩부(322)의 저면 양측에 형성된 홈에 수납되는 형태로 포밍될 수 있다. 또한, 제1 및 제2리드 전극(328, 329)은 소정 형상의 판 구조로 형성되어, 표면 실장시 솔더 본딩이 용이한 형상으로 형성될 수 있다.
도 25는 본 발명의 제7 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도 25에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 1 내지 도 24를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
반사층(240)에는 광원(220)으로부터 방출되는 광이 인접한 광원(225)까지 진행되는 것을 용이하게하기 위한 패턴이 형성될 수 있다.
도 25를 참조하면, 반사층(240)의 상측 면에 형성된 패턴은 복수의 돌출부들(241)을 포함할 수 있으며, 광원(220)으로부터 방출된 후 복수의 돌출부들(241)에 입사되는 광은 상기 진행 방향으로 산란 또는 굴절될 수 있다.
한편, 도 25에 도시된 바와 같이, 반사층(240)에 형성된 돌출부들(241)의 밀도는 광원(220)으로부터 이격될 수록, 즉 인접한 광원(225)에 가까이 갈 수록 증가할 수 있다. 예를 들어, 두 인접한 광원들(220, 225) 사이에 형성된 돌출부들(241)은 도 25에 도시된 좌측 방향에서 우측 방향으로 갈수록 개수가 증가할 수 있다.
그에 따라, 광원(220)으로부터 멀리 떨어진 영역, 즉 인접한 광원(225)에 가까운 영역에서 상측으로 방출되는 광의 휘도가 감소하는 것을 방지할 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)으로부터 제공되는 광의 휘도를 균일하게 유지할 수 있다.
또한, 돌출부들(241)은 반사층(240)과 동일한 물질로 구성될 수 있으며, 이 경우 반사층(240)의 상측 면을 가공함으로써 돌출부들(241)을 형성할 수 있다.
이와 달리, 돌출부들(241)은 반사층(240)과 상이한 물질로 구성될 수 있으며, 예를 들어 반사층(240)의 상측 면에 도 25에 도시된 바와 같은 패턴을 인쇄함에 의해 형성될 수도 있다.
한편, 돌출부들(241)의 형상은 도 25에 도시된 것에 한정되지 아니하며, 예를 들어 프리즘 등의 다양한 형상이 가능할 수 있다.
예를 들어, 도 26에 도시된 바와 같이 반사층(240)에 형성된 패턴(241)은 음각의 형상을 가질 수도 있다.
도 27은 반사층(240)에 형성되는 패턴(241)의 형상에 대한 또 다른 실시예를 단면도로 도시한 것으로, 반사층(240) 중 일부 영역에만 패턴들(241)이 형성될 수 있다.
도 27을 참조하면, 반사층(240)은 상기한 바와 같은 양각 또는 음각의 패턴들(241)이 형성되지 않은 제1 영역(a1) 및 상기 패턴들(241)이 형성된 제2 영역(a2)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1, 2 영역들(a1, a2) 중 패턴(241)이 형성되지 않은 제1 영역(a1)이 광을 방출하는 광원(220)에 더 인접하게 배치될 수 있다.
상기와 같이 패턴(241)이 형성되지 않은 제1 영역(a1)을 광원(220)에 인접하게 배치하고, 패턴(241)이 형성된 제2 영역(a2)을 광원(220)으로부터 멀리 배치함으로써, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 멀리 떨어진 영역까지 효율적으로 전달 되도록할 수 있다.
또한, 광원(220)으로부터 멀리 떨어진 영역, 즉 패턴(241)이 형성된 제2 영역(a2)에서, 패턴(241)에 의해 광원(220)으로부터 방출된 광이 산란되어 상측으로 방출되도록함으로써, 광원(220)으로부터 멀리 떨어진 영역에서 광의 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 반사층(240)의 제2 영역(a2)에서는, 패턴들(241)의 밀도가 광원(220)으로부터 멀리떨어질 수록 증가할 수 있다.
도 28은 반사층에 형성되는 패턴들의 배치에 대한 실시예를 도시한 것으로, 반사층(240)에 형성된 복수의 패턴들(241)의 배치를 광원(220)의 위치를 중심으로 간략하게 도시한 것이다.
도 28을 참조하면, 복수의 패턴들(241)이 형성된 영역의 폭(w)은 반사층(240)으로 광을 방출하는 광원(220)으로부터 멀리 떨어질 수록 증가할 수 있다.
즉, 광원(220)으로부터 방출되는 광은 제1 방향(화살표로 표시됨)을 중심으로 소정의 지향각, 예를 들어 약 120도의 각을 가지고 점진적으로 퍼지며 진행될 수 있으며, 그에 따라 복수의 패턴들(241)이 형성된 영역의 폭(w)도 광원(220)으로부터 멀리 떨어질 수록 점진적으로 증가하도록 형성될 수 있다.
도 29는 반사층(240)에 형성되는 패턴들(241)의 배치에 대한 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 29를 참조하면, 백라이트 유닛(200)은 서로 다른 방향으로 광을 방출하는 2 이상의 광원들(220, 221)을 포함하며, 상기 광원들(220, 221)의 위치에 대응되어 도 29에 도시된 바와 같은 배치의 패턴들(241)이 반사층(240)에 형성될 수 있다.
즉, 복수의 광원들(220, 221) 각각에 대해, 반사층(240) 중 광원(220)에 인접한 제1 영역에는 패턴(241)이 형성되어 있지 아니하고, 광원(220)으로부터 멀리 떨어진 제2 영역에는 복수의 패턴들(241)이 형성되어 있을 수 있다.
한편, 반사층(240)의 제2 영역에서는, 패턴들(241)이 형성된 영역의 폭이 광원(220)으로부터 멀리 떨어질 수록 증가할 수 있다.
상기 광원들(220, 221)의 배치와 관련하여서는 이하 도 31 내지 도 35를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 백라이트 유닛(200)은 서로 다른 방향으로 광을 방출하는 2 이상의 광원들을 포함할 수 있다.
도 30은 백라이트 유닛에 구비된 복수의 광원들의 구조에 대한 일실시예를 단면도로 도시한 것으로, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들 중 제1 광원(220)과 제2 광원(225)은 서로 다른 방향으로 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 제1 광원(220)은 측면 방향으로 광을 방출하며, 그를 위해 사이드 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있다. 한편, 제2 광원(225)은 상측 방향으로 광을 방출하며, 그를 위해 탑 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있다. 백라이트 유닛(200)에서, 복수의 광원들(220)은 탑 뷰 방식의 LED 패키지 및 사이드 뷰 방식의 LED 패키지가 혼합되어 구성될 수도 있다.
상기와 같이 서로 다른 방향으로 광을 방출하는 2 이상의 광원들을 조합하여 백라이트 유닛(200)을 구성함으로써, 특정 영역에 광이 집중되거나 또는 약화되는 것을 방지할 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)이 디스플레이 패널(100)로 균일한 휘도의 광을 제공하도록 할 수 있다.
한편, 도 30에서는 측면 방향으로 광을 방출하는 제1 광원(220)과 상측 방향으로 광을 방출하는 제2 광원(225)이 서로 인접하여 배치된 것을 예로 들어 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 예를 들어 사이드 뷰 방식의 광원들이 서로 인접하거나 또는 탑 뷰 방식의 광원들이 서로 인접하도록 배치되는 구성도 가능하다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 전면 형상을 평면도로 도시한 것으로, 백라이트 유닛(200)에 구비되는 복수의 광원들의 배치 구조에 대한 일실시예를 나타낸 것이다.
도 31을 참조하면, 백라이트 유닛(200)에 포함된 복수의 광원들(220, 221)은 복수의 어레이들, 예를 들어 제1 광원 어레이(A1) 및 제2 광원 어레이(A2)로 나뉘어 배치될 수 있다.
한편, 제1 광원 어레이(A1) 및 제2 광원 어레이(A2)는 각각 광원들이 이루는 복수의 광원 라인들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원 어레이(A1)는 2 이상의 광원들을 각각 포함하는 복수의 라인들(L1)으로 구성되고, 제2 광원 어레이(A2)는 2 이상의 광원들을 각각 포함하는 복수의 라인들(L2)으로 구성될 수 있다. 상기 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 광원 라인들과 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 광원 라인들은, 디스플레이 패널(100)의 표시 영역에 대응되도록, 서로 교번적으로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예로서, 제1 광원 어레이(A1)는 복수의 광원들이 이루는 복수의 광원 라인들 중 상측으로부터 홀수번째 광원 라인들을 포함하여 구성되고, 및 제2 광원 어레이(A2)는 상측으로부터 짝수번째 광원 라인들을 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 도 31에 도시된 바와 같이, 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 제1 광원 라인(L1)과 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 제2 광원 라인(L2)이 상하로 인접하게 배치되며, 상기 제1 광원 라인(L1)과 제2 광원 라인(L2) 서로 교번적으로 배치되어 백라이트 유닛(200)을 구성할 수 있다.
또한, 상기 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 광원(220)과 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 광원(221)은 동일한 방향으로 광을 방출하거나, 또는 서로 다른 방향으로 광을 방출할 수 있다.
도 32를 참조하면, 백라이트 유닛(200)은 서로 다른 방향으로 광을 방출하는 2 이상의 광원들을 포함할 수 있다.
즉, 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 광원들(220)과 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 광원(221)은 서로 다른 방향으로 광을 방출할 수 있으며, 그를 위해 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 광원들(220)의 발광면이 향하는 방향과 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 광원들(221)의 발광면이 향하는 방향이 서로 다를 수 있다.
좀 더 구체적으로, 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 제1 광원(220)의 발광면과 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 제2 광원(221)의 발광면이 서로 반대 방향을 향하도록 형성될 수 있으며, 그에 따라 도 32에 도시된 바와 같이 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 제1 광원(220)과 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 제2 광원(221)이 서로 반대 방향으로 광을 방출할 수 있다.
이 경우, 백라이트 유닛(200)에 구비된 광원들은 각각 측면 방향으로 광을 방출할 수 있으며, 그를 위해 사이드 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있다.
한편, 도 32에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들은 2 이상의 행들을 형성하며 배치될 수 있으며, 동일한 행에 배치된 2 이상의 광원들은 동일한 방향으로 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 제1 광원(220)에 좌우로 인접한 광원들도 제1 광원(220)과 동일한 방향, 즉 x축 방향과 반대 방향으로 광을 방출하고, 제2 광원(221)에 좌우로 인접한 광원들도 제2 광원(221)과 동일한 방향, 즉 x축 방향으로 광을 방출할 수 있다.
상기와 같이 y축 방향으로 인접하게 배치된 광원들, 예를 들어 제1 광원(220)과 제2 광원(221)의 광 방출 방향을 서로 반대 방향으로 형성시킴으로써, 백라이트 유닛(200)의 특정 영역에서 광의 휘도가 집중되거나 또는 약화되는 현상을 감소시킬 수 있다.
즉, 제1 광원(220)으로부터 방출되는 광은 인접한 광원으로 진행함에 따라 약화될 수 있으며, 그에 따라 제1 광원(220)으로부터 멀리 떨어질 수록 해당 영역에서 디스플레이 패널(100) 방향으로 방출되는 광의 휘도가 약화될 수 있다.
따라서 도 32에 도시된 바와 같이 제1 광원(220) 및 제2 광원(221) 각각으로 부터 광이 방출되는 방향을 반대로 함으로써, 광원에 인접한 영역에서 광의 휘도가 집중되고 광원으로부터 멀리 떨어진 영역에서 광의 휘도가 약화되는 것을 서로 보상하도록 할 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
또한, 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 제1 광원 라인(L1)과 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 제2 광원 라인(L2)은 광원들의 좌우 위치가 일치하지 않고, 서로 엇갈인 형태로 배치될 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 균일도를 향상시킬 수 있다.
즉, 도 32에 도시된 바와 같이, 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 제2 광원(221)은 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 제1 광원(220)과 대각선 방향으로 인접하도록 배치될 수 있다.
도 33을 참조하면, 제1 광원 어레이(A1) 및 제2 광원 어레이(A2)에 각각 포함되어 상하로 인접하게 형성된 두 광원 라인들, 예를 들어 제1 광원 라인(L1)과 제2 광원 라인(L2)은 일정 간격(d1)만큼 이격될 수 있다.
즉, 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 제1 광원(220)과 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 제2 광원(221)은 광이 방출되는 방향인 x 축과 수직한 y축 방향을 기준으로 일정 간격(d1)만큼 이격되어 배치될 수 있다.
제1, 2 광원 라인(L1, L2) 사이의 간격(d1)이 증가함에 따라, 제1 광원(220) 또는 제2 광원(221)로부터 방출되는 광이 도달하지 못하는 영역이 발생할 수 있으며, 그에 따라 상기 영역에서 광의 휘도가 매우 약화될 수 있다.
한편, 제1, 2 광원 라인(L1, L2) 사이의 간격(d1)이 감소함에 따라, 제1 광원(220) 및 제2 광원(221)로부터 방출되는 광 사이의 간섭 현상이 발생할 수 있으며, 이 경우 광원들의 분할 구동 효율이 저하될 수 있다.
따라서 광원들 사이의 간섭을 감소시키는 동시에 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도를 균일하게 하기 위하여, 광이 방출되는 방향과 교차하는 방향으로 인접한 광원 라인들, 예를 들어 제1, 2 광원 라인(L1, L2) 사이의 간격(d1)은 5 내지 22mm일 수 있다.
또한, 제3 광원(222)은 제1 광원 어레이(A1)의 제1 광원 라인에 포함되어 광이 방출되는 방향으로 제1 광원(220)과 인접하게 배치될 수 있으며, 제1 광원(220)과 제3 광원(222)은 일정 간격(d2)을 가지고 이격될 수 있다.
한편, 광원으로부터의 광 지향각(θ)과 수지층(230) 내에서의 광 지향각(θ')은 스넬(snell)의 법칙에 의해 다음의 수학식 1과 같은 관계를 가질 수 있다.
Figure 112009072297684-pat00001
한편, 광원으로부터 광이 방출되는 부분이 공기층(굴절율(n1)이 '1')이고, 일반적으로 광원으로부터 방출되는 광의 지향각(θ)이 60도인 것을 고려하면, 상기 수학식 1에 따라 수지층(230) 내에서의 광 지향각(θ')은 다음의 수학식 2와 같은 값을 가질 수 있다.
Figure 112009072297684-pat00002
또한, 수지층(230)이 PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열로 구성되는 경우 약 1.5의 굴절율을 가지므로, 상기 수학식 2에 따라 수지층(230) 내에서의 광 지향각(θ')은 약 35.5도 일 수 있다.
상기 수학식 1, 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 수지층(230) 내에서의 광원으로부터 광이 방출되는 지향각(θ') 45도 미만일 수 있으며, 그로 인해 광원으로부터 광이 방출되는 광이 y축 방향으로 진행하는 범위는 x축 방향에 비해 작을 수 있다.
따라서 광이 방출되는 방향과 교차하는 방향으로 인접한 두 광원, 즉 제1 광원(220)과 제2 광원(221) 사이의 간격(d1)은 광이 방출되는 방향으로 인접한 두 광원, 즉 제1 광원(220)과 제3 광원(222) 사이의 간격(d2)보다 작게 형성될 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도가 균일할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은 범위를 가지는 서로 인접한 광원 라인들 사이의 간격(d1)을 고려하면, 광원들 사이의 간섭을 감소시키는 동시에 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도를 균일하게 하기 위하여, 광이 방출되는 방향으로 인접한 두 광원, 즉 제1 광원(220)과 제3 광원(222) 사이의 간격(d2)은 9 내지 27mm일 수 있다.
도 33을 참조하면, 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 제2 광원(221)은 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 서로 인접한 제1 광원(220)과 제3 광원(222) 사이의 위치에 대응되도록 배치될 수 있다.
즉, 제2 광원(221)은 제1 광원(220) 및 제3 광원(222)과 y축 방향으로 인접하게 배치되며, 제1 광원(220)과 제3 광원(222) 사이를 지나는 직선(ℓ) 상에 배치될 수 있다.
이 경우, 제2 광원(221)이 배치된 상기 직선(ℓ)과 제1 광원(220) 사이의 간격(d3)은 상기 직선(ℓ)과 제3 광원(222) 사이의 간격(d4)보다 클 수 있다.
제2 광원(221)으로부터 방출되는 광은 제3 광원(222)의 광 방출 방향과 반대 방향으로 진행하고, 그에 따라 제3 광원(222)에 인접한 영역에서 디스플레이 패널(100) 방향으로 방출되는 광의 휘도가 약화될 수 있다.
따라서 상기와 같이 제2 광원(221)를 제1 광원(220)보다 제3 광원(222)에 인접하도록 배치함으로써, 제3 광원(222)에 인접한 영역에서 광의 휘도가 약화되는 것을 제2 광원(221)에 인접한 영역에서 집중되는 광의 휘도를 이용하여 보상할 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들(220) 중 적어도 하나는 수평한 방향, 즉 x 축 방향과 약간 비스듬한 방향으로 광을 방출할 수도 있다.
예를 들어, 도 34를 참조하면, 광원들(220, 221)의 발광면이 향하는 방향이 x 축 방향을 기준으로 일정 각도만큼 상측 또는 하측으로 비스듬하게 형성될 수 있다.
또한, 도 35에 도시된 바와 같이 광원 라인들(L1, L2, L3)에 포함된 광원 들(220, 221, 224)이 서로 엇갈리게 배치될 수도 있다. 예를 들어, 제1 광원 어레이(A1)의 라인 L1, L3 및 L2에 포함된 광원들은 제2 광원 어레이(A2)의 라인 L2, L1 및 L3에 포함된 광원들과 엇갈리게 배치될 수 있다.
그에 따라, 제1 광원 어레이(A1)에 포함된 라인들(L1, L3 및 L2)과 제2 광원 어레이(A2)에 포함된 라인들(L2, L1 및 L3)이 서로 교번적으로 배치될 수 있다.
또는, 광원들(220, 221, 222, 224 등)은 동일한 광원일 수 있으나, 서로 다른 방향으로 광을 방출하거나, 또는 필요한 경우 서로 다른 타입 또는 크기 또는 방향 등의 다른 특성을 가지는 광원일 수도 있다.
도 36 내지 도 39는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제1 실시예를 평면도로 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)에 구비된 반사층(240)은 2 이상의 반사율을 가질 수 있으며, 예를 들어 반사층(240)의 반사율은 형성된 위치에 따라 서로 다른 반사율을 가지도록 구성될 수 있다. 즉, 반사층(240)은 각가 서로 다른 반사율을 가지는 2 이상의 영역들을 포함할 수 있다.
도 36을 참조하면, 반사층(240)은 서로 다른 반사율을 가지는 제1 반사층(242) 및 제2 반사층(243)을 포함할 수 있으며, 상기 서로 다른 반사율을 가지는 제1, 2 반사층(242, 243)이 교번적으로 배치되어 구성될 수 있다.
예를 들어, 서로 다른 물질로 구성된 반사 시트들로 제1, 2 반사층(242, 243)을 구성하거나, 또는 동일한 반사 시트로 구성된 제1, 2 반사층(242, 243) 중 어느 하나에 특정 물질을 부가하거나 표면을 가공함으로써, 제1, 2 반사층(242, 243)의 반사율을 서로 다르게 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1, 2 반사층(242, 243)은 물리적으로 분리되지 않은 하나의 반사 시트로 구성될 수 있다. 이 경우 상기 반사 시트 중 적어도 일부분에 반사율을 조정하기 위한 패턴을 형성함으로써, 상기한 바와 같은 반사율이 상이한 제1, 2 반사층(242, 243)을 형성할 수 있다.
즉, 반사층(240) 중 제1 반사층(242)에 대응되는 영역 및 제2 반사층(243)에 대응되는 영역 중 적어도 하나의 영역에 패턴을 형성하여 반사율을 조정할 수 있으며, 예를 들어 하나의 반사 시트로 구성된 반사층(240) 중 도 36에 도시된 제2 반사층(243)에 대응되는 영역에 패턴을 형성하여 해당 영역의 반사율을 조정할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 반사층(240) 중 제2 반사층(243)에 대응되는 영역의 상측 면에 광을 확산시키기 위한 돌출 패턴들을 형성할 수 있으며, 그에 따라 상기 제2 반사층(243)에 대응되는 영역의 반사율을 감소시킬 수 있다. 이 경우, 반사층(240) 중 제2 반사층(243)에 대응되는 영역에서의 광 확산 효과는 향상될 수 있으며, 그로 인해 광원(220)으로부터 방출되는 광이 인접한 광원(222)에 배치된 영역까지 균일하게 확산될 수 있다.
또한, 제1, 2 반사층(242, 243)은 표면 거칠기가 서로 상이할 수 있으며, 예를 들어 제2 반사층(243)의 표면 거칠기를 제1 반사층(242)의 표면 거칠기보다 높게 함으로써, 제2 반사층(243)의 반사율이 제1 반사층(242)의 반사율보다 낮을 수 있다.
한편, 제1, 2 반사층(242, 243) 중 광이 방출되는 방향을 기준으로 광원(220, 221, 222)에 인접한 제1 반사층(242)은 정반사(specular reflection) 시트로 구성될 수 있으며, 제2 반사층(243)은 확산 반사(diffuse reflection) 시트로 구성될 수 있다.
정반사 시트는 매끄러운 표면에서 입사되는 광이 반사되어 입사각과 반사각이 동일할 수 있으며, 그에 따라 제1 반사층(242)은 광원(220, 221, 222)으로부터 비스듬하게 입사되는 광을 입사각과 동일한 반사각으로 반사시켜 인접한 광원을 향하는 방향으로 진행되도록 할 수 있다.
한편, 확산 반사 시트는 요철이 형성된 거친 표면에서 발생하는 난반사로 인해 입사되는 광이 여러 각도로 반사되어 확산되는 것처럼 관찰될 수 있으며, 그에 따라 제2 반사층(243)은 광원(220, 221, 222)으로부터 방출된 후 진행하는 광을 확산시켜 상측 방향으로 방출되도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 확산 반사 시트로 구성되는 제2 반사층(243)은 반사 시트의 표면을 가공하여 요철을 형성하거나, 또는 확산 반사 물질, 예를 들어 이산화 티타늄(TiO2)을 소정의 밀도로 도포 또는 첨가하여 형성될 수 있다.
이 경우, 제1 반사층(242)의 반사율은 제2 반사층(243)의 반사율보다 높을 수 있으며, 그에 따라 상기한 바와 같이 제1 반사층(242)에서는 광원(220, 221, 222)으로부터 입사되는 광이 동일한 반사각으로 정반사되며, 제2 반사층(243)에서는 확산 반사가 발생하여 상측으로 광이 방출될 수 있다.
상기와 같이 광이 방출되는 방향을 기준으로 광원(220, 221, 222)에 인접한 제1 반사층(242)을 반사율이 높은 정반사 시트로 구성함에 의해, 광원(220, 221, 222)으로부터 방출된 광이 인접한 광원까지 효과적으로 진행하도록 할 수 있으며, 그에 따라 광원(220, 221, 222)에 인접한 영역에서 광의 휘도가 집중되고 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역에서 광의 휘도가 약화되는 현상을 감소시킬 수 있다.
또한, 광이 방출되는 방향을 기준으로 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리떨어진 제2 반사층(243)을 반사율이 비교적 낮은 확산 반사 시트로 구성함에 의해, 진행되는 광을 디스플레이 패널(100)을 향해 효과적으로 방출시킬 수 있으며, 그에 따라 광원(220, 221, 222)으로부터 방출된 광이 인접한 광원까지 진행해오면서 감소된 휘도를 보상하여 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역에서 광의 휘도가 약화되는 현상을 감소시킬 수 있다.
한편, 제1 반사층(242)을 구성하는 정반사 시트는 광원(220, 221, 222)으로부터 방출된 광을 정반사시켜 인접한 광원 방향으로 진행시킴과 동시에, 상기 입사되는 광 중 일부를 상측 방향으로 반사 또는 산란시켜 디스플레이 패널(100) 방향으로 방출되도록 할 수 있다.
제2 반사층(243)을 구성하는 확산 반사 시트는 상기 정반사 시트와 동일한 물질로 구성된 시트의 표면을 가공하거나 또는 상기 표면에 복수의 돌출된 패턴들을 형성하여 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광원(220, 221, 222)에 인접한 영역과 광 원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역의 광 휘도를 유사하게 조절할 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)의 전체 영역에서 균일한 광 휘도를 디스플레이 패널(100)로 제공할 수 있다.
광원(220, 221, 222)으로부터 방출되는 광이 인접한 광원이 배치된 영역까지 진행하도록 하기 위해, 광이 방출되는 방향을 기준으로 광원(220, 221, 222)에 인접한 제1 반사층(242)의 폭(w1)은 제2 반사층(243)의 폭(w2)보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 그러나, 제1 반사층(242)의 폭(w1)은 제2 반사층(243)의 폭(w2)과 동일하거나 또는 그보다 작을 수 있으며, 이 경우 제1 반사층(242) 및 제2 반사층(243)은 상기한 바와 같은 효과를 거둘 수 있도록 반사율이 조절될 수 있다.
한편, 제1 반사층(242)의 폭(w1)이 감소함에 따라, 광원(220, 221, 222)으로부터 방출되는 광의 진행성이 저하될 수 있으며, 그에 따라 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역에서의 광의 휘도가 약화될 수 있다.
또한, 제1 반사층(242)의 폭(w1)이 제2 반사층(243)의 폭(w2)에 비해 크게 증가하는 경우, 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역에서 광이 집중될 수 있으며, 예를 들어 인접한 두 광원들(220, 222) 사이의 중간 영역에서의 광의 휘도는 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역에 비해 약화될 수 있다.
따라서 광원(220, 221, 222)으로부터 방출되는 광이 인접한 광원이 배치된 영역까지 효과적으로 진행 및 상측으로 방출되어 백라이트 유닛(200)의 전체 영역에서 균일한 휘도의 광을 디스플레이 패널(100)로 제공할 수 있도록 하기 위해, 제1 반사층(242)의 폭(w1)은 제2 반사층(243)의 폭(w2)의 1.1배 내지 1.6배의 범위로 형성될 수 있다.
도 36을 참조하면, y축 방향으로 서로 인접하게 배치된 제1 광원(220)과 제2 광원(221)는 제1 반사층(242)과 중첩되지 않는 위치, 즉 제1 반사층(242)이 형성된 영역의 외부에 배치될 수 있다.
또한, 제1 광원(220)과 x축 방향으로 인접한 제3 광원(222)과 제2 광원(221)은 제2 반사층(243)이 형성된 영역의 내부에 배치될 수 있다.
예를 들어, 제2 반사층(243)에는 제2 광원(221)과 제3 광원(222)이 삽입될 수 있는 홀들(미도시)이 형성될 수 있으며, 그에 따라 제2 반사층(243)의 하측에 배치된 기판(210) 상에 실장된 제2, 3 광원(221, 222)이 상기 제2 반사층(243)의 홀을 통해 상측으로 돌출되어 측면 방향으로 광을 방출할 수 있다.
한편, 도 36에 도시된 광원들(220, 221, 222)의 위치는 본 발명의 일실시예에 불과하므로, 광원들(220, 221, 222)과 제1, 2 반사층(242, 243) 사이의 위치 관계는 가변될 수 있다.
도 37을 참조하면, 광원들(220, 221, 222)은 각각 제1 반사층(242)과 제2 반사층(243) 사이의 경계 부분과 중첩되는 위치에 형성될 수도 있다.
한편, 도 38에 도시된 바와 같이, 광원들(220, 221, 222)은 제1 반사층(242)이 형성된 영역 내에 위치할 수도 있다.
또한, 도 39를 참조하면, 광원들(220, 221, 222)은 제1 반사층(242)과 제2 반사층(243) 사이의 경계 부분으로부터 일정 간격만큼 이격되어 제1 반사층(242)이 형성된 영역 내에 위치할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 반사율이 서로 상이한 제1, 2 반사층(242, 243) 사이의 경계 부분에 반사율이 점진적으로 증가 또는 감소하는 그라데이션(gradation) 영역이 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 그라데이션 영역은 상기 제1 반사층(242)에 인접한 일측에서 제2 반사층(243)에 인접한 타측으로 갈수록 반사율이 점진적으로 감소할 수 있다.
한편, 도 25 내지 도 29를 참조하여 설명한 바와 같은 반사층(240)에 형성되는 패턴(241)은 제1 반사층(242) 및 제2 반사층(243) 모두에 형성되거나 또는 그 중 어느 한 층에만 형성될 수 있다.
예를 들어, 패턴(241)은 제1, 2 반사층(242, 243) 중 광이 방출되는 방향(화살표로 표시됨)을 기준으로 광원(220)으로부터 더 멀리떨어진 제2 반사층(243)에 형성될 수 있으며, 그에 따라 광원(220)으로부터 멀리 떨어진 영역에서 광원 휘도가 감소하는 것을 방지할 수 있다.
도 40은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제2 실시예를 평면도로 도시한 것으로, 도시된 반사층(240)의 구조 중 도 36 내지 도 39를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 40을 참조하면, 제2 반사층(243)의 반사율은 위치에 따라 점진적으로 증가하거나 또는 감소할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예로서, 제2 반사층(243)의 반사율은 광원(221)으로부터 광이 방출되는 방향(x축 방향)으로 점진적으로 감소할 수 있다.
예를 들어, 제2 반사층(243)의 반사율은 제1 반사층(242)과의 경계 부분에서 가장 높은 반사율, 예를 들어 제1 반사층(242)의 반사율과 유사한 반사율을 가지고, 제1 반사층(242)으로부터 이격되어 인접한 광원(226)에 가까워질 수록 점진적으로 감소할 수 있다.
상기와 같이 제2 반사층(243)의 반사율을 구성함에 의해, 제1 반사층(242)과 제2 반사층(242) 사이의 경계 부분 또는 그 주변에서의 반사율이 완만하게 변화할 수 있으며, 그에 따라 상기 경계 부분에서의 급격한 반사율 변화로 인한 광 휘도의 차를 감소시킬 수 있다.
제2 반사층(243)은 상기한 바와 같이 확산 반사 시트로 구성될 수 있으며, 이 경우 확산 반사 물질이 형성되어 있을 수 있다. 따라서 제2 반사층(243)에 형성된 상기 확산 반사 물질의 농도를 점진적으로 증가 또는 감소시킴에 의해, 제2 반사층(243)의 반사율을 위치에 따라 점진적으로 감소 또는 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 도 40에 도시된 바와 같이 제2 반사층(243)에 형성된 확산 반사 물질인 이산화 티타늄(TiO2)의 농도를 광원(221)으로부터 광이 방출되는 방향(x축 방향)을 기준으로 점진적으로 증가시킬 수 있으며, 그에 따라 제2 반사층(243)의 반사율이 점진적으로 감소할 수 있다.
도 41은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제3 실시예를 평면도로 도시한 것이다.
도 41을 참조하면, 제2 반사층(243)은 서로 반사율이 상이한 제1 반사 부(244) 및 제2 반사부(248)를 포함할 수 있으며, 복수의 제1 반사부들(244, 245, 246, 247)과 복수의 제2 반사부들(248)이 교번적으로 배치될 수 있다.
이 경우, 제2 반사층(243)에 포함된 제1 반사부들(244, 245, 246, 247) 각각의 폭들(g1, g2, g3, g4)은 광원(221)으로부터 광이 방출되는 방향(x축 방향)을 기준으로 점진적으로 증가할 수 있다.
한편, 제1 반사부(244, 245, 246, 247)의 반사율은 제2 반사부(248)의 반사율보다 작을 수 있으며, 제2 반사부(248)의 반사율은 제1 반사층(242)의 반사율과 동일할 수 있다.
예를 들어, 제1 반사층(242) 및 제2 반사층(243)에 포함된 제2 반사부(248)는 상기한 바와 같은 정반사 시트로 구성될 수 있으며, 제2 반사층(243)에 포함된 제1 반사부(244, 245, 246, 247)는 확산 반사 시트로 구성될 수 있다.
따라서 제2 반사층(243)의 평균 반사율은 제1 반사층(242)의 반사율보다 낮을 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)의 전체 영역에서 보다 균일한 광의 휘도를 제공할 수 있다.
한편, 도 41에 도시된 바와 같이 제1 반사부들(244, 245, 246, 247)의 폭들(g1, g2, g3, g4)을 광원(221)으로부터 이격될 수록 x 축 방향으로 점진적으로 증가시킴에 따라, 제2 반사층(243)의 반사율이 점진적으로 감소하는 효과를 거둘 수 있다.
그에 따라, 제1 반사층(242)과 제2 반사층(242) 사이의 경계 부분 또는 그에 인접한 영역에서의 반사율이 완만하게 변화할 수 있으며, 그에 따라 상기 경계 부 분에서의 급격한 반사율 변화로 인한 광 휘도의 차를 감소시킬 수 있다.
상기에서는 도 36 내지 도 41을 참조하여 제1 반사층(242)은 균일한 반사율을 가지고, 제2 반사층(243)의 반사율이 위치에 따라 변화되는 것을 예로 들어 본 발명에 따른 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
즉. 제2 반사층(243)이 균일한 반사율을 가지고 제1 반사층(242)의 반사율이 위치에 따라 변화되어 제1, 2 반사층(242, 243) 사이의 경계 부분에서 반사율이 완만하게 변화하도록 할 수 있으며, 이와 달리 제1, 2 반사층(242, 243) 각각의 반사율이 위치에 따라 변화될 수도 있다.
도 42는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제4 실시예를 평면도로 도시한 것으로, 도 42에 도시된 반사층(240)의 구성 중 도 36 내지 도 41를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 42를 참조하면, 제1 반사층(242)이 형성된 영역 중 제2 반사층(243)에 인접한 부분에 복수의 반사부들(244, 245, 246)이 형성될 수 있다.
복수의 반사부들(244, 245, 246)은 광원(221)으로부터 광이 방출되는 방향, 즉 x 축 방향으로 연장된 형태를 가질 수 있으며, 복수의 반사부들(244, 245, 246) 각각의 크기, 형상, 반사율, 물질 등은 서로 상이한 수 있다.
반사부들(244, 245, 246)의 반사율은 제1 반사층(242)의 반사율보다 작을 수 있으며, 제2 반사층(243)의 반사율과 동일할 수 있다.
예를 들어, 반사부들(244, 245, 246) 및 제2 반사층(243)은 상기한 바와 같 은 확산 반사 시트로 구성될 수 있다.
도 40 내지 도 42에 도시된 광원들(221, 226)의 위치는 본 발명의 일실시예에 불과하며, 광원들(221, 226)의 위치는 도 36 내지 도 39를 참조하여 설명한 바와 같이 변경 가능하다.
도 43은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것이다.
도 43을 참조하면, 도 3 내지 도 42를 참조하여 설명한 바와 같은 제1 층(210), 제1 층 상에 형성된 복수의 광원들(220), 복수의 광원들(220)을 감싸는 제2 층(230) 및 반사층(240) 등은 하나의 광학 어셈블리(10)로 구성될 수 있으며, 백라이트 유닛(200)은 상기와 같은 광학 어셈블리(10)를 복수개 서로 인접하게 배치하여 구성될 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광학 어셈블리(10)들은 x축, y축 방향으로 각각 N개 및 M개(N,M은 1 이상의 자연수)로 행렬 형태로 배치될 수 있다.
도 43에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(200)은 21개의 광학 어셈블리(10)들이 7×3 배열로 배치될 수 있다. 그러나, 도 43에 도시된 구성은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 예에 불과하므로, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며 디스플레이 장치의 화면 크기 등에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 47인치 크기의 디스플레이 장치의 경우, 상기한 바와 같은 광학 어셈블리(10)를 24×10 배열로 240개를 배치함으로써 백라이트 유닛(200)을 구성할 수 있다.
각 광학 어셈블리(10)들은 독립적인 어셈블리로 제작될 수 있으며, 근접 배치됨으로써 모듈형 백라이트 유닛을 형성할 수 있다. 이와 같은 모듈형 백라이트 유닛은 백라이트 수단으로서 디스플레이 패널(100)에 광을 제공할 수 있다.
상기한 바와 같이, 백라이트 유닛(200)은 전체 구동 방식 또는 로컬 디밍(local dimming), 임펄시브(impulsive) 등과 같은 부분 구동 방식으로 구동될 수 있다. 상기 백라이트 유닛(200)의 구동 방식은 회로 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이로써, 실시예는 색대비비가 증대되고 화면상의 밝은 부분과 어두운 부분에 대한 이미지를 선명하게 표현할 수 있어 화질이 향상되는 효과가 있다.
즉, 백라이트 유닛(200)은 복수의 분할 구동 영역으로 구분되어 동작되며, 상기 분할 구동 영역의 휘도를 영상 신호의 휘도와 연계하여 영상의 검은색 부분은 휘도를 감소시키고 밝은 부분은 휘도를 증가시킴으로써, 명암비 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 도 43에 도시된 복수의 광학 어셈블리(10)들 중 일부만이 독립적으로 구동하여 광을 상측으로 방출시킬 수 있으며, 그를 위해 각 광학 어셈블리들(10)에 포함된 광원들(220)이 각각 독립하여 제어될 수 있다.
한편, 하나의 광학 어셈블리(10)에 대응되는 디스플레이 패널(110)의 영역이 2 이상의 블록으로 분할될 수 있으며, 디스플레이 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)은 상기 블록 단위로 분할 구동될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 백 라이트 유닛(200)은 복수의 블록들로 분할되 어 상기 분할된 블록별로 구동될 수 있으며, 상기 분할된 블록들 각각의 휘도를 영상 신호의 휘도와 연계하여 영상의 검은색 부분은 휘도를 감소시키고 밝은 부분은 휘도를 증가시킴으로써, 명암비 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 백라이트 유닛(200)이 로컬 디밍 방식으로 구동될 경우, 백라이트 유닛(200)의 블록들 각각에 대응하여 디스플레이 패널(100)은 복수의 분할 영역을 가질 수 있으며, 상기 디스플레이 패널(100)의 분할 영역들 각각의 휘도 레벨, 예를 들어 그레이 레벨의 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 백라이트 유닛(200)의 블록들 각각으로부터 방출되는 광의 밝기가 조절될 수 있다.
즉, 백라이트 유닛(200)에 포함된 복수의 광원들은 복수의 블록들로 분할될 수 있으며, 상기 분할된 블록별로 구동될 수 있다.
상기 블록은 백라이트 유닛(200), 보다 상세하게는 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들이 광을 방출하기 위한 구동 전원이 공급되는 기본 단위로서, 즉 하나의 블록에 포함된 광원들은 동시에 턴온(turn on) 또는 턴오프(turn off)되며, 턴온 시 동일한 휘도의 광을 방출할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(200) 중 서로 다른 블록에 포함된 광원들은 서로 다른 구동 전원을 공급받아, 서로 다른 휘도를 가지는 광을 방출할 수 있다.
상기와 같인 복수의 광학 어셈블리(10)들을 조립하여 백라이트 유닛(200)을 구성함에 의해, 백라이트 유닛(200)의 제조 공정을 단순화할 수 있으며, 제조 공정에서 발생할 수 있는 로스(loss)를 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(200)은 광학 어셈블리(10)를 표준 규격화하여 대량 생산함으로써 다 양한 사이즈의 백라이트 유닛에 적용할 수 있는 효과가 있다.
한편, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광학 어셈블리(10)들 중 어느 하나에 불량이 발생할 경우 전체의 백라이트 유닛(200)을 교체할 필요 없이 불량이 발생한 광학 어셈블리만 교체하면 되므로 교체 작업이 용이하고 부품 교체 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 44는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도시된 디스플레이 장치의 구성 중 도 1 내지 도 43을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다. 도 44에 도시된 디스플레이 장치는 상기한 바와 같은 백라이트 유닛(200)을 포함하는 디스플레이 장치일 수 있으며, 도 1 내지 도 43을 참조하여 설명한 바와 같은 구성을 가질 수 있다.
도 44를 참조하면, 컬러 필터 기판(110), TFT 기판(120), 상부 편광판(130) 및 하부 편광판(140)을 포함하는 디스플레이 패널(100)과 기판(210), 복수의 광원들(220) 및 수지층(230)을 포함하는 백라이트 유닛(200)은 서로 밀착되어 형성될 수 있다.
예를 들어, 백라이트 유닛(200)과 디스플레이 패널(100) 사이에 접착층(150)이 형성되어, 백라이트 유닛(200)이 디스플레이 패널(100)의 하측면에 접착되어 고정될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 접착층(150)을 이용하여 백라이트 유닛(200)의 상측 면이 하부 편광판(140)의 하측 면과 접착될 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 확산 시트(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 확산 시트(미도시)는 수지층(230)의 상측 면에 밀착되어 배치될 수 있다. 이 경우, 백라이트 유닛(200)의 확산 시트(미도시)와 디스플레이 패널(100)의 하부 편광판(140) 사이에 접착층(150)이 형성될 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)의 하측에는 바텀 커버(270)가 배치될 수 있으며, 예를 들어 도 44에 도시된 바와 같이 바텀 커버(270)는 기판(210)의 하측면에 밀착되어 형성될 수 있다. 바텀 커버(270)는 백라이트 유닛(200)을 보호하기 위한 보호 필름으로 구성될 수도 있다.
한편, 디스플레이 장치는 디스플레이 모듈(20), 보다 상세하게는 디스플레이 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)에 구동 전압을 공급하기 위한 전원 공급부(400)를 포함할 수 있으며, 예를 들어 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들(220)은 전원 공급부(400)로부터 공급되는 전압을 이용해 구동하여 광을 방출할 수 있다.
도 44에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(400)가 안정적으로 지지 및 고정되기 위해, 전원 공급부(400)는 디스플레이 모듈(20)의 후면을 감싸는 백 커버(40) 상에 배치되어 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판(210) 상에 제1 커넥터(connecter, 410)가 형성될 수 있으며, 그를 위해 바텀 커버(270)에는 제1 커넥터(410)가 삽입되기 위한 홀(hole)이 형성되어 있을 수 있다.
제1 커넥터(410)는 광원(220)과 전원 공급부(400)를 전기적으로 연결하여, 전원 공급부(400)로부터 광원(220)으로 구동 전압이 공급될 수 있도록 한다.
예를 들어, 제1 커넥터(410)는 기판(210)의 하측 면에 형성되고, 제1 케이블(420)을 이용해 전원 공급부(400)와 연결되어, 제1 케이블(420)을 통해 전원 공급부(400)로부터 공급되는 구동 전압을 광원(220)으로 전달할 수 있다.
기판(210) 상측 면에는 전극 패턴(미도시), 예를 들어 탄소 나노 튜브 전극 패턴이 형성될 수 있으며. 상기 기판(210)의 상측 면에 형성된 전극은 광원(220)에 형성된 전극과 접촉되어 제1 커넥터(410)와 광원(220)을 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)의 구동을 제어하기 위한 제어부(500)를 포함할 수 있으며, 예를 들어 제어부(500)는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)일 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 디스플레이 패널(100)의 구동 타이밍을 제어하며, 보다 상세하게는 디스플레이 패널(100)에 구비된 데이터 구동부(미도시), 감마 전압 생성부(미도시) 및 게이트 구동부(미도시)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호를 생성하여 디스플레이 패널(100)로 공급할 수 있다.
한편, 상기 타이밍 컨트롤러는 디스플레이 패널(100)의 구동에 동기되어 백라이트 유닛(200), 보다 상세하게는 광원들(220)이 동작하도록, 광원들(220)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호를 백라이트 유닛(200)으로 공급할 수 있다.
도 44에 도시된 바와 같이, 제어부(500)가 안정적으로 지지 및 고정되기 위해, 제어부(500)는 디스플레이 모듈(20)의 후면을 감싸는 백 커버(40) 상에 배치되어 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판(210) 상에 제2 커넥터(510)가 형성될 수 있으며, 그를 위해 바텀 커버(270)에는 제2 커넥터(510)가 삽입되기 위한 홀이 형성되어 있을 수 있다.
제2 커넥터(510)는 기판(210)과 제어부(500)를 전기적으로 연결하여, 제어부(500)로부터 출력되는 제어 신호가 기판(210)으로 공급되도록 할 수 있다.
예를 들어, 제2 커넥터(510)는 기판(210)의 하측 면에 형성되고, 제2 케이블(520)을 이용해 제어부(500)와 연결되어, 제2 케이블(520)을 통해 제어부(500)로부터 공급되는 제어 신호를 기판(210)으로 전달할 수 있다.
한편, 기판(210)에는 광원 구동부(미도시)가 형성되어 있을 수 있으며, 광원 구동부(미도시)는 제2 커넥터(510)를 통해 제어부(500)로부터 공급되는 제어 신호를 이용하여 광원들(220)을 구동시킬 수 있다.
도 44에 도시된 디스플레이 장치의 구성은 본 발명의 일실시예에 불과하며, 그에 따라 전원 공급부(400), 제어부(500), 제1, 2 커넥터(410, 510) 및 제1, 2 케이블(420, 520)의 위치 또는 개수 등은 필요에 따라 변경 가능하다.
예를 들어, 제1, 2 커넥터(410, 510) 도 43에 도시된 바와 같은 백라이트 유닛(200)을 구성하는 복수의 광학 어셈블리(10)들 각각에 구비될 수 있으며, 전원 공급부(400) 또는 제어부(500)는 바텀 커버(270)의 하측 면 상에 배치될 수도 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 디스플레이 모듈의 간략한 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도들이다.
도 13 내지 도 16은 백라이트 유닛에 형성되는 패턴의 배치에 대한 실시예들을 나타내는 평면도들이다.
도 17a 내지 도 17d는 반사 패턴의 형상에 대한 실시예들을 나타내는 도면들이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도들이다.
도 20은 본 발명의 제6 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 21 및 도 22는 백라이트 유닛에 구비되는 광원과 반사층의 위치 관계를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 23 및 도 24는 광원의 구조에 대한 실시예들을 나타내는 단면도들이다.
도 25 내지 도 29는 본 발명의 제7 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도들이다.
도 30은 백라이트 유닛에 구비된 복수의 광원들의 구조에 대한 일실시예를 나타내는 단면도이다.
도 31 내지 도 35는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 복수의 광원들이 배치되는 구조에 대한 실시예들을 나타내는 평면도들이다.
도 36 내지 도 39는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제1 실시예를 나타내는 평면도들이다.
도 40은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제2 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 41은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제3 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 42는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제4 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 43은 복수의 광학 어셈블리들을 구비하는 백라이트 유닛의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 44는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.

Claims (35)

  1. 제1 층;
    상기 제1 층 상에 형성되는 복수의 광원들;
    상기 제1 층의 상측에 배치되며, 상기 복수의 광원들을 감싸도록 형성되는 제2 층; 및
    상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에 배치되는 적어도 하나의 반사층을 포함하고,
    상기 반사층은 반사율이 서로 상이한 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역은 복수의 제1 반사부들 및 상기 제1 반사부들과 교번적으로 배치되며, 폭이 동일한 제2 반사부들을 포함하는 광학 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 층은
    상기 제1 층 상에 형성된 복수의 광원들을 전체적으로 감싸는 광학 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광원들은
    소정의 지향각을 가지고 측면 방향으로 광을 방출하는 광학 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광원은
    측면 방향을 향하는 발광면을 포함하는 광학 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 제1 영역과 제2 영역은 동일한 물질로 구성되는 광학 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광원들은 제1 광원 어레이 및 제2 광원 어레이로 배치되며,
    상기 제1 광원 어레이는 상기 광원들에 포함된 광원들이 이루는 제1 라인들과 상기 제2 광원 어레이에 포함된 광원들이 이루는 제2 라인들은 교번적으로 배치되는 광학 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 제1 영역과 제2 영역은 동일 평면 상에 위치하는 광학 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서, 상기 반사층은
    반사율이 증가 또는 감소하는 영역을 포함하는 광학 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 상기 제1 영역 및 제2 영역은 각각 정반사 시트 및 확산 반사 시트로 구성되는 광학 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 제1 영역이 상기 제2 영역보다 반사율이 높은 광학 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 제1 영역과 상기 제2 영역은 폭이 서로 상이한 광학 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 반사층의 제1 영역의 폭은 상기 제2 영역의 폭보다 큰 광학 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 영역의 폭은 상기 제2 영역의 폭의 1.1배 내지 1.6배인 광학 어셈블리.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 제1 영역과 상기 제2 영역은 표면 거칠기가 서로 상이한 광학 어셈블리.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 영역의 표면 거칠기가 상기 제1 영역의 표면 거칠기보다 높은 광학 어셈블리.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 제1 영역이 상기 제2 영역보다 반사율이 높으며,
    상기 광원들은 상기 제1, 2 영역 중 제2 영역에 대응되도록 배치되는 광학 어셈블리.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 제2 영역에 인접한 두개의 상기 제1 영역들을 포함하고,
    상기 광원들은 상기 두개의 제1 영역들 중 더 인접한 제1 영역을 향하는 방향으로 광을 방출하는 광학 어셈블리.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 제1 영역이 상기 제2 영역보다 반사율이 높으며,
    상기 광원들은 상기 제1, 2 영역 중 제1 영역에 대응되도록 배치되는 광학 어셈블리.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 제1 영역에 인접한 두개의 상기 제2 영역들을 포함하고,
    상기 광원들은 상기 두개의 제2 영역들 중 더 멀리 떨어진 제2 영역을 향하는 방향으로 광을 방출하는 광학 어셈블리.
  20. 제1항에 있어서, 상기 광원들은
    상기 반사층의 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 경계 상에 배치되는 광학 어셈블리.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 반사층의 제1 영역이 상기 제2 영역보다 반사율이 높으며,
    상기 광원들은 상기 반사층의 제1 영역을 향하는 방향으로 광을 방출하는 광학 어셈블리.
  22. 제1항에 있어서, 상기 반사층은
    복수의 상기 제1 영역들과 상기 제2 영역들이 교번적으로 배치되는 광학 어셈블리.
  23. 삭제
  24. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사부들은 폭이 서로 상이한 광학 어셈블리.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 반사부들은 제1 방향을 기준으로 폭이 증가하며, 상기 제1 방향은 상기 광원들로부터 광이 방출되는 방향인 광학 어셈블리.
  26. 삭제
  27. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반사부는 상기 제1 반사부보다 반사율이 높은 광학 어셈블리.
  28. 제1항에 있어서,
    상기 반사층 상에 형성되는 복수의 패턴들을 더 포함하고,
    상기 반사층은 상기 패턴들의 밀도가 증가하는 부분을 포함하는 광학 어셈블리.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 패턴들은 제1 방향을 기준으로 밀도가 증가하며, 상기 제1 방향은 상기 광원들로부터 광이 방출되는 방향인 광학 어셈블리.
  30. 제1항에 있어서,
    상기 반사층에는 상기 복수의 광원들과 대응되는 위치에 복수의 홀들이 형성되며, 상기 광원들은 상기 홀들의 내부로 각각 배치되는 광학 어셈블리.
  31. 제1항에 있어서,
    상기 제2 층의 두께는 0.1 내지 4.5mm인 광학 어셈블리.
  32. 제1항에 기재된 광학 어셈블리를 1 이상 포함하는 백라이트 유닛.
  33. 제1항에 기재된 광학 어셈블리를 1 이상 구비하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛의 상측에 위치하는 디스플레이 패널을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은 복수의 블록들로 분할되어, 상기 분할된 블록별로 구동 가능한 디스플레이 장치.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛의 광원들은 상기 디스플레이 패널의 표시 영역에 대응되도록 배치되는 디스플레이 장치.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 복수의 영역들로 분할되며, 상기 복수의 영역들 각각의 그레이 레벨 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 상기 영역에 대응되는 상기 백라이트 유닛의 블록으로부터 방출되는 광의 휘도가 조절되는 디스플레이 장치.
KR1020090114227A 2009-08-27 2009-11-24 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 Active KR101621550B1 (ko)

Priority Applications (34)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09848798.6A EP2470947B1 (en) 2009-08-27 2009-12-18 Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
CN200980160807.9A CN102483541B (zh) 2009-08-27 2009-12-18 光学组件、背光单元及其显示装置
PCT/KR2009/007601 WO2011025095A1 (en) 2009-08-27 2009-12-18 Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
US12/648,257 US8403511B2 (en) 2009-08-27 2009-12-28 Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
PCT/KR2010/000253 WO2011025099A1 (en) 2009-08-27 2010-01-15 Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
EP16158396.8A EP3059633B1 (en) 2009-08-27 2010-01-15 Optical assembly, backlight unit and display apparatus having the same
PCT/KR2010/000254 WO2011025100A1 (en) 2009-08-27 2010-01-15 Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
EP10812115.3A EP2470944A4 (en) 2009-08-27 2010-01-15 OPTICAL ASSEMBLY, BACKLIGHT UNIT, AND DISPLAY COMPRISING THE SAME
EP10812116.1A EP2470945B1 (en) 2009-08-27 2010-01-15 Optical assembly and backlight unit
CN2010800368723A CN102483539A (zh) 2009-08-27 2010-01-15 光学组件、背光单元及其显示装置
CN201080036391.2A CN102483538B (zh) 2009-08-27 2010-01-15 光学组件,背光单元及其显示装置
US12/698,872 US9140929B2 (en) 2009-08-27 2010-02-02 Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
US12/698,886 US8672498B2 (en) 2009-08-27 2010-02-02 Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
EP10812186.4A EP2470949B1 (en) 2009-08-27 2010-08-17 Backlight unit and dipslay device
CN2010800331396A CN102472914A (zh) 2009-08-27 2010-08-17 光学组件、背光单元和显示装置
EP10812185.6A EP2470948A4 (en) 2009-08-27 2010-08-17 OPTICAL ASSEMBLY, BACKLIGHT BLOCK, AND DISPLAY DEVICE
PCT/KR2010/005431 WO2011025171A2 (en) 2009-08-27 2010-08-17 Optical assembly, backlight unit, and display device
CN201080037202.3A CN102483542B (zh) 2009-08-27 2010-08-17 背光单元和显示装置
EP10812187.2A EP2470950A4 (en) 2009-08-27 2010-08-17 BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE
CN201080035532.9A CN102472915B (zh) 2009-08-27 2010-08-17 背光单元和显示装置
PCT/KR2010/005432 WO2011025172A2 (en) 2009-08-27 2010-08-17 Backlight unit and dipslay device
PCT/KR2010/005434 WO2011025174A2 (en) 2009-08-27 2010-08-17 Backlight unit and display device
PCT/KR2010/005433 WO2011025173A2 (en) 2009-08-27 2010-08-17 Backlight unit and display device
EP10812188.0A EP2470951B1 (en) 2009-08-27 2010-08-17 Backlight unit and display device
EP10812189.8A EP2470952B1 (en) 2009-08-27 2010-08-17 Backlight unit and display device
CN201080035524.4A CN104321694B (zh) 2009-08-27 2010-08-17 背光单元和显示装置
PCT/KR2010/005435 WO2011025175A2 (en) 2009-08-27 2010-08-17 Backlight unit and display device
JP2012526627A JP5628918B2 (ja) 2009-08-27 2010-08-17 バックライトユニット及びディスプレイ装置
US12/860,849 US20110051037A1 (en) 2009-08-27 2010-08-20 Optical assembly, backlight unit, and display device
US12/860,704 US8511845B2 (en) 2009-08-27 2010-08-20 Backlight unit and display device
US12/860,690 US8556444B2 (en) 2009-08-27 2010-08-20 Backlight unit and display device
US12/860,780 US8933871B2 (en) 2009-08-27 2010-08-20 Backlight unit and display device
US12/860,713 US8393775B2 (en) 2009-08-27 2010-08-20 Backlight unit and display device
US14/604,466 USRE47656E1 (en) 2009-08-27 2015-01-23 Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090080249 2009-08-28
KR1020090080249 2009-08-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110023686A KR20110023686A (ko) 2011-03-08
KR101621550B1 true KR101621550B1 (ko) 2016-05-17

Family

ID=43931775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090114227A Active KR101621550B1 (ko) 2009-08-27 2009-11-24 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101621550B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021177546A1 (ko) * 2020-03-06 2021-09-10 삼성전자주식회사 백라이트 유닛

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102049853B1 (ko) * 2013-01-21 2019-11-28 엘지전자 주식회사 조명장치
KR102710094B1 (ko) * 2019-03-19 2024-09-26 주식회사 루멘스 면광원 모듈 및 그 제조 방법
KR102676849B1 (ko) * 2019-09-30 2024-06-21 삼성전자주식회사 디스플레이 장치, 디스플레이 장치 제조방법 및 백 라이트 유닛
CN114167639B (zh) * 2020-09-11 2024-02-27 成都辰显光电有限公司 显示面板、显示装置及显示面板的控制方法
WO2022059870A1 (ko) * 2020-12-03 2022-03-24 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 광원 장치
CN114930445A (zh) 2020-12-03 2022-08-19 三星电子株式会社 显示装置及其发光装置
CN113885254B (zh) * 2021-10-29 2023-12-29 厦门天马微电子有限公司 背光模组和显示装置
CN114566092B (zh) * 2022-03-10 2024-03-08 武汉华星光电技术有限公司 背光模组及显示装置
WO2024197863A1 (zh) * 2023-03-31 2024-10-03 京东方科技集团股份有限公司 发光模组及组装方法、显示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009016950A1 (ja) * 2007-07-27 2009-02-05 Sharp Kabushiki Kaisha 照明装置および液晶表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009016950A1 (ja) * 2007-07-27 2009-02-05 Sharp Kabushiki Kaisha 照明装置および液晶表示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021177546A1 (ko) * 2020-03-06 2021-09-10 삼성전자주식회사 백라이트 유닛
KR20210112780A (ko) * 2020-03-06 2021-09-15 삼성전자주식회사 백라이트 유닛
KR102793972B1 (ko) * 2020-03-06 2025-04-14 삼성전자주식회사 백라이트 유닛

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110023686A (ko) 2011-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102483541B (zh) 光学组件、背光单元及其显示装置
KR101621550B1 (ko) 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
JP5628918B2 (ja) バックライトユニット及びディスプレイ装置
US8408738B2 (en) Light emitting device
US20110051037A1 (en) Optical assembly, backlight unit, and display device
USRE47656E1 (en) Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
KR20110022507A (ko) 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR20110077605A (ko) 광학 어셈블리, 그를 구비하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101646782B1 (ko) 광학 어셈블리, 그를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101758821B1 (ko) 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101707579B1 (ko) 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101719652B1 (ko) 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101693656B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20110022800A (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
KR20110077651A (ko) 디스플레이 장치
KR101672418B1 (ko) 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101818590B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
KR20110077696A (ko) 광학 어셈블리, 그를 구비하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101702127B1 (ko) 디스플레이 장치
KR20110084738A (ko) 광학 어셈블리, 그를 구비하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR20110111041A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20110024613A (ko) 백 라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20110073909A (ko) 광학 어셈블리, 그를 구비하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20091124

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20141111

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20091124

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20151007

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20160304

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20160510

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20160510

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190424

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190424

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200424

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240422

Start annual number: 9

End annual number: 9