KR101824037B1

KR101824037B1 - 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR101824037B1
Application number: KR1020110071283A
Authority: KR
Inventors: 김성호
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2031-07-19
Also published as: CN102889508B; TW201305683A; TWI652531B; EP2549308B1; US8931911B2; CN102889508A; KR20130010574A; EP2549308A2; US20130021779A1; EP2549308A3; JP2013026211A

Abstract

백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것으로, 제 1 리플렉터(reflector)와, 일부에 경사면(inclined surface)을 갖는 제 2 리플렉터와, 제 1, 제 2 리플렉터 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈과, 제 2 리플렉터에 배치되는 적어도 하나의 반사 구조물을 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 장치{display apparatus}

실시예는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 대표적인 대형 디스플레이 장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등이 있다.

자발광 방식의 PDP와는 다르게 LCD는 자체적인 발광소자의 부재로 인해 별도의 백라이트 유닛이 필수적이다.

LCD에 사용되는 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 엣지(edge) 방식의 백라이트 유닛과 직하 방식의 백라이트 유닛으로 구분되는데, 엣지 방식은 LCD 패널의 좌우 측면 또는 상하 측면에 광원을 배치하고 도광판을 이용하여 빛을 전면에 고르게 분산시키므로 빛의 균일성이 좋고 패널 두께의 초박형화가 가능하다.

직하 방식은 보통 20인치 이상의 디스플레이에 사용되는 기술로써, 패널 하부에 광원을 복수 개로 배치하므로 엣지 방식에 비해 광효율이 우수한 장점이 있어 고휘도를 요구하는 대형 디스플레이에 주로 사용된다.

기존 엣지 방식이나 직하 방식의 백라이트 유닛의 광원으로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 이용하였다.

그러나, CCFL을 이용한 백라이트 유닛은 항상 CCFL에 전원이 인가되므로 상당량의 전력이 소모되며, CRT에 비해 약 70% 수준의 색 재현율, 수은이 첨가됨에 따른 환경 오염 문제들이 단점으로 지적되고 있다.

상기 문제점을 해소하기 위한 대체품으로 현재 LED(Light Emitting diode)를 이용한 백라이트 유닛에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

LED를 백라이트 유닛으로 사용하는 경우, LED 어레이의 부분적인 온/오프가 가능하여 소모전력을 획기적으로 줄일 수 있으며, RGB LED의 경우, NTSC (National Television System Committee) 색 재현 범위 사양의 100%를 상회하여 보다 생생한 화질을 소비자에게 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 백라이트 유닛을 보여주는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 도광판(light guide plate)(20), 리플렉터(reflector)(30), 광학부재(optical member)(40), 광원 모듈(light source module)(50)을 포함할 수 있다.

그리고, 백라이트 유닛은 탑 섀시(top chassis)(60), 바텀 섀시(bottom chassis)(70) 및 패널 가이드 모듈(panel guide module)(80)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 패널 가이드 모듈(80)은 디스플레이 패널(90)을 지지할 수 있고, 탑 섀시(60)는 패널 가이드 모듈(80) 및 바텀 섀시(70)에 연결될 수 있다.

이어, 도광판(20)은 하부면에 리플렉터(30)가 배치되고, 상부면에 광학부재(40)가 배치될 수 있다.

다음, 광원 모듈(50)은 기판(54)과 기판(54) 위에 배열된 광원(52)을 포함하는데, 광원 모듈(50)은 도광판(20)의 양측에 배치될 수 있다.

이러한 구조를 갖는 백라이트 유닛은, 도광판(20)을 이용하여 광을 균일하게 확산시킬 수 있지만, 도광판(20)으로 인하여, 전체적인 백라이트 유닛의 무게가 무거워질 뿐만 아니라, 가격 상승의 원인이 되고 있다.

따라서, 향후, 도광판(20)이 없어도 광을 균일하게 확산시킬 수 있는 백라이트 유닛의 개발이 필요할 것이다.

실시예는 도광판 없이 반사 구조물을 이용하여, 에어 가이드(air guide)를 갖는 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.

실시예는 제 1 리플렉터(reflector)와, 일부에 경사면(inclined surface)을 갖는 제 2 리플렉터와, 제 1, 제 2 리플렉터 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈과, 제 2 리플렉터에 배치되는 적어도 하나의 반사 구조물을 포함할 수 있다.

여기서, 제 2 리플렉터의 경사면은 제 1 리플렉터의 표면에 대해 일정 각도로 경사진 면일 수 있고, 경사면은 오목면(concave surface), 볼록면(convex surface), 평면(flat surface) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

그리고, 제 2 리플렉터의 경사면은 제 1 리플렉터와 중첩될 수 있다.

이어, 제 2 리플렉터는 적어도 하나의 경사면(inclined surface)과 적어도 하나의 평면(flat surface)을 포함하고, 제 2 리플렉터의 평면은 제 1 리플렉터와 평행한 면이며, 반사 구조물은 제 2 리플렉터의 경사면 및 평면 중 적어도 어느 한 면에 배치될 수 있다.

또한, 실시예는 제 2 리플렉터로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치되는 광학 부재(optical member)를 더 포함하고, 제 2 리플렉터와 광학 부재 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성될 수 있다.

여기서, 반사 구조물은 광학 부재로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치될 수 있는데, 제 1 간격은 제 1 리플렉터의 두께보다 더 클 수 있다.

이어, 반사 구조물은 제 1 리플렉터로부터 수평하게 연장되는 수평 연장선과 제 2 리플렉터 사이에 위치할 수 있다.

그리고, 반사 구조물은, 광을 반사하는 반사부와, 반사부를 지지하는 지지부를 포함하는데, 반사부는 광원 모듈과 동일한 선상에 위치할 수 있다.

다음, 반사부는 광원 모듈과 동일한 방향으로 배열되는 스트라이프(stripe) 형상 또는 도트(dot) 형상일 수 있고, 반사부는 다수의 돌기 또는 다수의 홈을 포함할 수 있다.

여기서, 서로 인접하는 다수의 돌기 또는 홈들은 나란히 배열되거나 또는 교대로 엇갈려 배열될 수 있다.

이어, 반사부는, 코어(core)와, 코어 전체 또는 일부를 둘러싸는 반사층을 포함할 수 있다.

여기서, 반사층은 동일한 반사율을 갖는 하나의 반사물질 또는 서로 다른 반사율을 갖는 다수의 반사물질로 이루어질 수도 있고, 반사층은 코어의 표면으로부터 돌출되거나 또는 코어의 표면 내에 삽입될 수도 있다.

그리고, 지지부는 하부가 상부보다 더 큰 두께를 가지고, 지지부의 최대 폭은 반사부의 최대 폭과 동일하거나 또는 반사부의 최대폭보다 더 클 수 있다.

이어, 지지부의 최대 높이는 반사부의 최대 높이와 동일하거나 또는 반사부의 최대 높이보다 더 클 수 있다.

다음, 반사부와 지지부는 결합 부재에 의해 결합되는데, 결합 부재는, 지지부의 상부면에 부착되고 반사부의 하부면을 지지하는 판 형상(plate shape), 지지부의 상부면에 부착되고 반사부의 둘레를 감싸는 링 형상(ring shape), 지지부의 상부면에 부착되고 반사부의 홈 내에 삽입되는 돌출 형상(project shape) 중 어느 하나일 수 있다.

그리고, 반사부와 지지부는 접착제에 의해 부착될 수도 있다.

또한, 반사부와 지지부는 일 대 일 비율로 대응되어 배치되거나 또는 일 대 다수 비율로 대응되어 배치되는 백라이트 유닛.

실시예들은 도광판을 사용하지 않고, 반사 구조물이 배치된 에어 가이드용 리플렉터를 형성함으로써, 무게가 가볍고, 제작단가가 저렴하며, 균일한 휘도를 제공할 수 있다.

따라서, 백라이트 유닛의 경제성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.

도 1은 일반적인 백라이트 유닛을 보여주는 단면도
도 2a 내지 도 2c는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면
도 3a 내지 도 3c는 경사면과 평면을 포함하는 제 2 리플렉터 위에 배치되는 반사 구조물을 보여주는 도면
도 4a 내지 도 4c는 다수의 경사면을 포함하는 제 2 리플렉터 위에 배치되는 반사 구조물을 보여주는 도면
도 5a는 스트라이프(stripe) 형상을 갖는 반사 구조물을 보여주는 사시도
도 5b는 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 평면도
도 6a는 도트(dot) 형상을 갖는 반사 구조물을 보여주는 사시도
도 6b는 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 평면도
도 7a 내지 도 7f는 반사 구조물의 반사부 형상을 보여주는 도면
도 8a 및 도 8b는 다수의 미세 돌기를 포함하는 반사부를 보여주는 도면
도 9a 및 도 9b는 다수의 미세 홈들을 포함하는 반사부를 보여주는 도면
도 10a 내지 도 10d는 반사층이 형성된 반사부를 보여주는 단면도
도 11a 내지 도 11d는 반사부와 지지부를 결합하는 결합부재를 보여주는 도면
도 12는 반사 구조물의 반사부와 지지부의 폭과 높이를 비교한 도면
도 13은 1 에지 타입(one edge type)의 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 도면
도 14는 2 에지 타입(two edge type)의 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 도면
도 15 및 도 16은 4 에지 타입(four edge type)의 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 도면
도 17은 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면
도 18은 지지 프레임에 지지되는 광학 부재를 보여주는 도면
도 19는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면
도 20 및 도 21는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면

이하 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

도 2a 내지 도 2c는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2a는 단면도이고, 도 2b는 평면도이며, 도 2c는 상면 사시도이다.

도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 적어도 하나의 광원(110) 및 기판(120)을 포함하는 광원 모듈(100), 제 1 리플렉터(reflector)(200), 제 2 리플렉터(300), 및 반사부(410)와 지지부(420)를 포함하는 반사 구조물(400)을 포함할 수 있다.

여기서, 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300) 사이에 위치하고, 제 1 리플렉터(200) 또는 제 2 리플렉터(300)에 인접하여 배치될 수 있다.

경우에 따라, 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)에 접촉됨과 동시에 제 2 리플렉터(300)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 제 2 리플렉터(300)에 접촉됨과 동시에 제 1 리플렉터(200)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있다.

또는, 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)에 동시에 접촉될 수도 있다.

그리고, 광원 모듈(100)은 전극 패턴을 갖는 기판(120) 및 광을 생성하는 광원(110)를 포함할 수 있다.

이때, 기판(120)은 적어도 하나의 광원(110)이 실장될 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터(adapter)와 광원(110)을 연결하기 위한 전극 패턴이 형성되어 있을 수 있다.

이러한 기판(120)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC) 또는 실리콘(Si) 등으로 이루어져 복수의 광원들(110)이 실장되는 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있으며, 필름 형태로 형성될 수 있다.

또한, 기판(120)은 단층 PCB, 다층 PCB, 세라믹 기판, 메탈 코아 PCB 등을 선택적으로 사용할 수 있다.

한편, 광원(110)은 발광 다이오드 칩(LED chip)일 수 있으며, 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.

그리고, 화이트 LED는 블루 LED 상에 옐로우 인광(Yellow phosphor)을 결합하거나, 블루 LED 상에 레드 인광(Red phosphor)과 그린 인광(Green phosphor)를 동시에 사용하여 구현할 수 있고, 블루 LED 상에 옐로우 인광(Yellow phosphor), 레드 인광(Red phosphor) 및 그린 인광(Green phosphor)를 동시에 사용하여 구현할 수도 있다.

또한, 광원(110)은 상면 발광형(top view type) 발광 다이오드일 수 있고, 경우에 따라서, 광원(110)은 측면 발광형(side view type) 발광 다이오드일 수도 있다.

다음, 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300) 사이의 빈 공간에는 에어 가이드(air guide)을 갖도록, 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)는 일정 간격 떨어져 서로 마주볼 수 있다.

그리고, 제 1 리플렉터(200)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성되어, 광원 모듈(100)로부터 생성된 광을 제 2 리플렉터(300) 방향으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 제 1 리플렉터(200)의 표면 중 광원 모듈(100)에 마주보는 표면 위에는 톱니형태의 반사 패턴이 형성되고, 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면일 수도 있다.

제 1 리플렉터(200)의 표면에 반사 패턴을 형성하는 이유는 광원 모듈(100)에서 생성된 광을 제 2 리플렉터(300)의 중앙영역으로 반사시킴으로써, 백라이트 유닛의 중앙영역에 휘도를 증가시키기 위함이다.

이어, 제 2 리플렉터(300)는 일부에 경사면(inclined surface)을 가질 수 있으며, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO₂) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 제 2 리플렉터(300)의 경사면은 광원 모듈(100) 및 제 1 리플렉터(200) 중 적어도 어느 하나와 중첩될 수 있다.

여기서, 제 2 리플렉터(300)의 경사면은 제 1 리플렉터(200)의 표면에 대해 일정 각도로 경사진 면일 수 있고, 경사면은 오목면(concave surface), 볼록면(convex surface), 평면(flat surface) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

경우에 따라, 제 2 리플렉터(300)는 적어도 하나의 경사면(inclined surface)과 적어도 하나의 평면(flat surface)을 포함할 수 있는데, 제 2 리플렉터(300)의 평면은 제 1 리플렉터(200)와 평행한 면일 수 있고, 반사 구조물(400)은 제 2 리플렉터(300)의 경사면 및 평면 중 적어도 어느 한 면에 배치될 수 있다.

또한, 제 2 리플렉터(300)는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2개 경사면을 포함하고, 변곡점을 중심으로 인접하는 제 1, 제 2 경사면의 곡률은 서로 다르며, 반사 구조물(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 1, 제 2 경사면 중 적어도 어느 한 면에 배치될 수 있다.

여기서, 반사 구조물(400)은 제 2 리플렉터(300)에 하나 또는 다수개가 배치될 수 있는데, 제 2 리플렉터(300)의 전체 표면 중 경사면 위에 배치될 수도 있고, 또는 편평한 면 위에 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서는 경사면과 편평한 면 위에 모두 배치될 수도 있다.

그리고, 반사 구조물(400)은 반사부(410)와 지지부(420)를 포함할 수 있는데, 반사부(410)는 광을 반사하는 역할을 수행할 수 있고, 지지부(420)는 반사부(410)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

이때, 반사부(410)는 광원 모듈(100)과 동일한 선상에 위치할 수 있다.

이어, 반사부(410)는 광원 모듈(100)과 동일한 방향으로 배열되는 스트라이프(stripe) 형상 또는 도트(dot) 형상일 수 있다.

다음, 반사부(410)는 반사 물질이 코팅된 반사체일 수도 있지만, 경우에 따라 광섬유, CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp：냉음극 형광램프) 등일 수 있다.

그리고, 지지부(420)는 표면에 반사 물질이 코팅될 수도 있다.

이와 같이, 반사 구조물(400)은 제 2 리플렉터(300)의 전체 영역 중, 휘도가 상대적으로 낮은 영역에 배치됨으로써, 광을 반사시켜 낮은 휘도를 보상할 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 경사면과 평면을 포함하는 제 2 리플렉터 위에 배치되는 반사 구조물을 보여주는 도면이다.

도 3a는 제 2 리플렉터(300)의 경사면이 편평한 표면을 가지고, 도 3b는 제 2 리플렉터(300)의 경사면이 오목한 곡면을 가지며, 도 3c는 제 2 리플렉터(300)의 경사면이 볼록한 곡면을 가질 수 있다.

여기서, 제 2 리플렉터(300)의 제 1 영역(300a)는 경사면이고, 제 2 영역(300b)는 경사면 및 편평한 면을 포함하며, 제 3 영역(300c)는 편평한 면일 수 있다.

그리고, 반사 구조물(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 2, 제 3 영역(300b, 300c) 중 적어도 어느 한 곳에 배치될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 다수의 경사면을 포함하는 제 2 리플렉터 위에 배치되는 반사 구조물을 보여주는 도면이다.

도 4a는 서로 인접하는 두 경사면이 편평한 표면을 가지고, 도 4b는 서로 인접하는 두 경사면이 오목한 곡면을 가지며, 두 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있고, 도 4c는 서로 인접하는 두 경사면이 볼록한 곡면을 가지고, 두 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있다.

도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 제 2 리플렉터(300)는 광원 모듈(100)에 인접한 제 1 영역(300a), 광원 모듈(100)로부터 떨어진 제 3 영역(300c), 제 1 영역(300a)과 제 3 영역(300c) 사이에 위치하는 제 2 영역(300b)을 포함할 수 있다.

이와 같이, 반사 구조물(400)은 제 2 리플렉터(300)의 전체 영역 중, 휘도가 상대적으로 낮은 제 2, 제 3 영역(300b, 300c)에 배치됨으로써, 광을 반사 및 확산시켜 낮은 휘도를 보상할 수 있다.

도 5a는 스트라이프(stripe) 형상을 갖는 반사 구조물을 보여주는 사시도이고, 도 5b는 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 평면도이다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 스트라이프 형상의 반사 구조물(400)은 반사부(410)와 지지부(420)를 포함하고 있는데, 반사부(410)는 반사 물질이 코팅된 반사체일 수 있고, 광섬유일 수도 있으며, CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp：냉음극 형광램프) 등과 같은 광원일 수도 있다.

여기서, 반사부(410)는 스트라이프 형상으로서, 하나의 반사부(410)가 광원 모듈(100)과 동일한 방향으로 평행하게 배열될 수 있다.

그리고, 지지부(420)는 반사부(410)의 하부에 다수개가 배치되어 반사부(410)를 지지할 수 있다.

여기서, 지지부(420)는 표면에 반사 물질이 코팅되어 광을 반사할 수도 있다.

도 6a는 도트(dot) 형상을 갖는 반사 구조물을 보여주는 사시도이고, 도 6b는 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 평면도이다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 도트 형상의 반사 구조물(400)은 반사부(410)와 지지부(420)를 포함하고 있는데, 반사부(410)는 반사 물질이 코팅된 반사체일 수 있다.

여기서, 반사부(410)는 도트 형상으로서, 다수의 반사부(410)가 광원 모듈(100)과 동일한 방향으로 나란히 배열될 수 있다.

그리고, 하나의 지지부(420)는 하나의 반사부(410) 하부에 일대일 대응하도록 배치되어 반사부(410)를 지지할 수 있다.

이와 같이, 반사부(410)와 지지부(420)는 도 6a와 같이, 일 대 일 비율로 대응되어 배치되거나 또는 도 5a와 같이, 일 대 다수 비율로 대응되어 배치될 수 있다.

도 7a 내지 도 7f는 반사 구조물의 반사부 형상을 보여주는 도면이다.

먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 지지부(420)에 의해 지지되는 반사부(410)는 단면이 원형일 수 있고, 경우에 따라 타원일 수도 있다.

그리고, 도 7b에 도시된 바와 같이, 반사부(410)의 안정감을 위하여, 반사부(410)의 단면은 하부면이 편평하고 상부면이 둥근 형태인 반원 형상일 수도 있다.

이어, 도 7c에 도시된 바와 같이, 특정 방향으로 광을 반사하기 위하여, 반사부(410)의 단면은 삼각형일 수도 있고, 경우에 따라 역삼각형일 수도 있다.

다음, 도 7d, 도 7e, 도 7f에 도시된 바와 같이, 반사부(410)의 단면은 다각형일 수도 있다.

여기서, 다각형은 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 마름모꼴 형상을 포함할 수도 있고, 4개 이상의 각을 갖는 다각형을 포함할 수도 있다.

도 8a 및 도 8b는 다수의 미세 돌기를 포함하는 반사부를 보여주는 도면이다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 반사 구조물의 반사부(410) 표면에는 다수의 미세 돌기(412)들이 형성될 수 있다.

여기서, 다수의 미세 돌기(412)들은 반사부(410) 표면 전체에 배치될 수 있는데, 서로 인접하는 미세 돌기(412)들은 일정 간격 떨어져 배치될 수 있고, 나란히 일렬로 배열될 수 있다.

경우에 따라서는 도 8b에 도시된 바와 같이, 다수의 미세 돌기(412)들은 반사부(410) 표면 전체에 배치될 수 있는데, 서로 인접하는 미세 돌기(412)들은 일정 간격 떨어져 배치될 수 있고, 교대로 엇갈려서 배열될 수도 있다.

여기서, 미세 돌기(412)들은 반사 물질이 코팅된 반사체로서, 광을 반사 및 확산시킴으로써, 균일한 휘도를 제공할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 다수의 미세 홈들을 포함하는 반사부를 보여주는 도면이다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 반사 구조물의 반사부(410) 표면에는 다수의 미세 홈(414)들이 형성될 수 있다.

여기서, 다수의 미세 홈(414)들은 반사부(410) 표면 전체에 배치될 수 있는데, 서로 인접하는 미세 홈(414)들은 일정 간격 떨어져 배치될 수 있고, 나란히 일렬로 배열될 수 있다.

경우에 따라서는 도 9b에 도시된 바와 같이, 다수의 미세 홈(414)들은 반사부(410) 표면 전체에 배치될 수 있는데, 서로 인접하는 미세 홈(414)들은 일정 간격 떨어져 배치될 수 있고, 교대로 엇갈려서 배열될 수도 있다.

여기서, 미세 홈(412)들은 반사 물질이 코팅된 반사체로서, 광을 반사 및 확산시킴으로써, 균일한 휘도를 제공할 수 있다.

도 10a 내지 도 10d는 반사층이 형성된 반사부를 보여주는 단면도로서, 도 10a 및 도 10b는 반사부 전체 표면에 코팅된 반사층을 보여주는 도면이고, 도 10c 및 도 10d는 반사부 일부 표면에 코팅된 반사층을 보여주는 도면이다.

도 10a 내지 도 10d에 도시된 바와 같이, 반사부(410)는 코어(core)(410a)와 코어(410a) 전체 표면 또는 일부 표면을 둘러싸는 반사층(410b)를 포함할 수 있다.

여기서, 코어(410a)는 사출이 가능한 플라스틱 등과 같은 고분자 수지를 이용하여 제작될 수 있다.

그리고, 반사층(410b)은 필름 형태로 제작된 반사 코팅 필름일 수도 있고, 반사물질이 증착된 반사 코팅 물질층일 수도 있다.

또한, 반사층(410b)은 금속 또는 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Ag) 또는 이산화 티타늄(TiO₂)과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우, 반사층(410b)은 금속 또는 금속 산화물을 고분자 수지인 코어(410a) 위에 증착 또는 코팅하여 형성할 수 있으며, 금속 잉크를 인쇄하여 형성할 수도 있다.

여기서, 증착하는 방법으로는 열증착법, 증발법 또는 스퍼터링법과 같은 진공증착법을 사용할 수 있고, 코팅 또는 인쇄하는 방법으로는 프린팅법, 그라비아 코팅법 또는 실크 스크린법을 사용할 수 있다.

또한, 반사층(410b)은 필름 또는 시트(sheet) 형태로 제작되어, 고분자 수지의 코어(410a) 위에 접착제로 접착될 수도 있다.

이와 같이, 반사부(410)는, 도 10a와 같이, 코어(core)(410a)와, 코어(410a) 전체 표면을 둘러싸는 단일의 반사층(410b)를 포함할 수 있으므로, 반사부(410)는 전체 동일한 반사율을 가질 수 있다.

그리고, 반사부(410)는, 도 10b와 같이, 코어(core)(410a)와, 코어(410a) 전체 표면을 둘러싸는 다수의 반사층(410b1, 410b2, 410b3, 410b4, 410b5)들을 포함할 수 있으므로, 반사부(410)는 다수의 반사율을 가질 수도 있다.

또한, 반사부(410)는, 도 10c와 같이, 코어(core)(410a)와, 코어(410a) 일부 표면에만 형성되는 반사층(410b)를 포함할 수 있다.

여기서, 반사층(410b)는 코어(410a) 표면 일부가 노출되도록, 코어(410a)의 일부 표면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다.

경우에 따라서, 반사부(410)는, 도 10d와 같이, 다수의 홈을 갖는 코어(core)(410a)와, 코어(410a)의 홈 내에 형성되는 반사층(410b)를 포함할 수 있다.

여기서, 반사층(410b)는 코어(410a) 표면 일부가 노출되도록, 코어(410a)의 홈 내에 삽입되어 형성될 수도 있다.

이와 같이, 반사층(410b)은 동일한 반사율을 갖는 하나의 반사물질 또는 서로 다른 반사율을 갖는 다수의 반사물질로 이루어질 수 있다.

그리고, 반사층(410b)은 코어(410a)의 표면으로부터 돌출되거나 또는 코어(410a)의 표면 내에 삽입될 수도 있다.

도 11a 내지 도 11d는 반사부와 지지부를 결합하는 결합부재를 보여주는 도면이다.

도 11a에 도시된 바와 같이, 반사 구조물은 반사부(410)와 지지부(420)를 포함하는데. 반사부(410)는 결합 부재(422)에 의해 지지부(420)의 상부 표면 위에 안정적으로 결합될 수 있다.

여기서, 결합부재(422)는 지지부(420)의 상부면에 부착되고, 반사부(410)의 하부면을 지지하는 판 형상(plate shape)일 수 있다.

이어, 도 11b에 도시된 바와 같이, 결합부재(422)는 지지부(420)의 상부면에 부착되고, 반사부(410)의 둘레를 감싸는 링 형상(ring shape)일 수도 있다.

다음, 도 11c에 도시된 바와 같이, 결합부재(422)는 지지부(420)의 상부면에 부착되고, 반사부(410)의 홈(414) 내에 삽입되는 돌출 형상(project shape)일 수도 있다.

그리고, 도 11d에 도시된 바와 같이, 반사부(410)와 지지부(420)는 결합부재(422) 대신에 접착제(424)에 의해 부착될 수도 있다.

도 12는 반사 구조물의 반사부와 지지부의 폭과 높이를 비교한 도면이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 지지부(420)는 반사부(410)를 안정적으로 지지하기 위하여, 하부가 상부보다 더 큰 두께를 가질 수 있다.

즉, 지지부(420)의 하부 두께 t2는 지지부(420)의 상부 두께 t1보다 더 클 수 있다.

경우에 따라, 지지부(420)의 하부 두께 t2와, 지지부(420)의 상부 두께 t1은 서로 동일할 수도 있다.

그리고, 지지부(420)의 하부면 폭 W2는 반사부(410)의 상부면 폭 W1보다 더 클 수도 있다.

경우에 따라서는, 지지부(420)의 하부면 폭 W2와, 반사부(410)의 상부면 폭 W1이 서로 동일할 수도 있다.

또한, 지지부(420)의 높이 H1은 반사부(410)의 높이 H1보다 더 클 수 있고, 경우에 따라, 지지부(420)의 높이 H1와, 반사부(410)의 높이 H1은 서로 동일할 수도 있다.

여기서, 지지부(420)는 반사부(410)가 광원 모듈과 동일한 선상에 위치하도록, 높이가 가변될 수 있다.

반사부(410)를 광원 모듈과 동일 선상에 위치시키는 이유는, 반사부(410)와 광원 모듈과의 거리가 가장 가깝기 때문에, 광을 효과적으로 반사시킬 수 있고, 휘도를 최대로 보상할 수 있기 때문이다.

도 13은 1 에지 타입(one edge type)의 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 도면이고, 도 14는 2 에지 타입(two edge type)의 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 도면이며, 도 15 및 도 16은 4 에지 타입(four edge type)의 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 도면이다.

도 13은 1 에지 타입(one edge type)의 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 평면도로서, 도 13에 도시된 바와 같이, 1 에지 타입의 제 2 리플렉터(300)는 일측에 광원 모듈(100)이 배치되고, 반사 구조물(400)은 제 2 리플렉터(300)의 일정영역 위에 배치될 수 있다.

그리고, 도 14는 2 에지 타입의 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 평면도로서, 도 14에 도시된 바와 같이, 2 에지 타입의 제 2 리플렉터(300)는 양측에 광원 모듈(100)이 배치되고, 제 2 리플렉터(300)는 광원 모듈(100)에 대응하는 제 1 영역과 제 2 영역으로 분리되며, 반사 구조물(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 1 영역과 제 2 영역에 배치될 수 있다.

이어, 도 15는 4 에지 타입(four edge type)의 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 평면도로서, 도 15에 도시된 바와 같이, 4 에지 타입의 제 2 리플렉터(300)는 4 측면에 광원 모듈(100)이 배치되고, 제 2 리플렉터(300)는 제 1 광원 모듈(100)에 대응하는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 영역으로 분리되며, 반사 구조물(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 영역에 배치될 수 있다.

다음, 도 16은 4 에지 타입(four edge type)의 제 2 리플렉터에 배치된 반사 구조물을 보여주는 평면도로서, 도 16에 도시된 바와 같이, 4 에지 타입의 제 2 리플렉터(300)는 4 모서리 영역에 광원 모듈(100)이 배치되고, 제 2 리플렉터(300)는 광원 모듈(100)에 대응하는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 영역으로 분리되며, 반사 구조물(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 영역에 배치될 수 있다.

또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제 2 리플렉터로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치되는 광학 부재(optical member)를 더 포함할 수 있고, 제 2 리플렉터와 광학 부재 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성될 수 있다.

도 17은 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면이다.

도 17에 도시된 바와 같이, 광학 부재(600)는 제 1 리플렉터(200)의 오픈 영역에 배치되고, 상부 표면에 요철 패턴(620)을 가질 수 있다.

여기서, 광학 부재(600)는 제 1 리플렉터(200)의 오픈 영역을 통해 출사되는 광을 확산시키기 위한 것으로, 확산 효과를 증가시키기 위해 확산시트(600)의 상부 표면에 요철 패턴(620)을 형성할 수 있다.

즉, 광학부재(600)는 여러 층으로 형성할 수 있으며, 요철 패턴(620)은 최상층 또는 어느 한 층의 표면에 가질 수 있다.

그리고, 요철 패턴(620)은 광원 모듈(100)을 따라 배치되는 스트라이프(strip) 형상을 가질 수 있다.

이때, 요철 패턴(620)은 광학 부재(600) 표면으로 돌출부를 가지고, 돌출부는 서로 마주보는 제 1 면과 제 2 면으로 구성되며, 제 1 면과 제 2 면 사이의 각은 둔각 또는 예각일 수 있다.

경우에 따라, 광학 부재(600)는 적어도 하나의 시트로 이루어지는데, 확산 시트, 프리즘 시트, 휘도 강화 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다.

여기서, 확산 시트는 광원에서 출사된 광을 확산시켜 주고, 프리즘 시트는 확산된 광을 발광 영역으로 가이드하며, 휘도 확산 시트는 휘도를 강화시켜 준다.

한편, 반사부(410)와 지지부(420)를 포함하는 반사 구조물(400)은 광학 부재(600)로부터 제 1 간격 d1으로 떨어져 배치될 수 있다.

여기서, 제 1 간격 d1은 제 1 리플렉터(200)의 두께 T보다 더 클 수 있다.

반사 구조물(400)을 광학 부재(600)로부터 제 1 간격 d1만큼 떨어져 배치시키는 이유는, 반사 구조물(400)이 광학 부재(600)에 가까이 배치되면, 검은 라인과 같은 암부가 발생하여 휘도가 저하될 수 있기 때문이다.

따라서, 반사 구조물(400)는 제 1 리플렉터(200)로부터 수평하게 연장되는 수평 연장선과 제 2 리플렉터(300) 사이에 위치할 수 있다.

그리고, 반사 구조물(400)의 반사부(410)는 광원 모듈(100)의 광원(110)과 동일한 선상 A1에 위치할 수 있다.

그 이유는, 반사부(410)와 광원 모듈(100)의 광원(110)과의 거리가 가장 가깝기 때문에, 반사부(410)는 광을 효과적으로 반사시킬 수 있고, 휘도를 최대로 보상할 수 있기 때문이다.

이와 같이, 백라이트 유닛은 제 2 리플렉터 위에 반사 구조물을 추가로 배치함으로써, 휘도를 향상시키고, 균일한 휘도를 제공할 수 있다.

도 18은 지지 프레임에 지지되는 광학 부재를 보여주는 도면이다.

도 18에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200) 상부에는 광학 부재(600)를 지지하기 위한 지지 프레임(500)이 더 추가로 형성될 수 있다.

그리고, 광학 부재(600)는 지지 프레임(500)에 의해 지지됨으로써, 제 2 리플렉터(300)와 광학 부재(600) 사이의 빈 공간이 추가로 확보될 수 있다.

이와 같이, 지지 프레임(500)에 의해, 제 2 리플렉터(300)와 광학 부재(600) 사이의 빈 공간이 추가로 확보되면, 광을 확산시키기 위한 빈 공간인 에어 가이드를 통해 균일한 휘도를 얻을 수 있다.

여기서, 지지 프레임(500)의 폭 W2는 제 1 리플렉터(200)의 폭 W1보다 더 작거나 동일할 수 있다.

그 이유는 지지 프레임(500)에 의한 휘도 영역이 감소되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 반사부(410)와 지지부(420)를 포함하는 반사 구조물(400)은 광학 부재(600)로부터 제 2 간격 d2로 떨어져 배치될 수 있다.

여기서, 제 2 간격 d2은 제 1 리플렉터(200)의 두께 T보다 더 클 수 있다.

이와 같이, 반사 구조물(400)과 광학 부재(600) 사이의 간격이 크면, 검은 라인과 같은 암부가 나타나지 않으므로, 균일한 휘도를 제공할 수 있다.

이처럼, 실시예들은 도광판을 사용하지 않고, 반사 구조물이 배치된 에어 가이드용 리플렉터를 형성함으로써, 무게가 가볍고, 제작단가가 저렴하며, 균일한 휘도를 제공할 수 있다.

도 19는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.

도 19에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(20)은 디스플레이 패널(800) 및 백라이트 유닛(700)을 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(800)은 서로 마주하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(810)과 TFT(Thin Film Transistor) 기판(820)을 포함하며, 상기 두 기판(810, 820)의 사이에 액정층(미도시)이 개재될 수 있다.

그리고, 디스플레이 패널(800)의 상측 및 하측에는 각각 상부 편광판(830) 및 하부 편광판(840)이 배치될 수 있으며, 보다 자세하게는 컬러필터 기판(810)의 상면에 상부 편광판(830)이 배치되고, TFT 기판(820)의 하면에 하부 편광판(840)이 배치될 수 있다.

도시하지 않았지만, 디스플레이 패널(800)의 측면에는 패널(800)을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하는 게이트 및 데이터 구동부가 구비될 수 있다.

도 20 및 도 21는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.

도 20을 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(20), 디스플레이 모듈(20)을 둘러싸는 프론트 커버(30) 및 백 커버(35), 백 커버(35)에 구비된 구동부(55) 및 구동부(55)를 감싸는 구동부 커버(40)로 구성될 수 있다.

프론트 커버(30)는 광을 투과시키는 투명한 재질의 전면 패널(미도시)을 포함할 수 있으며, 전면 패널은 일정한 간격을 두고 디스플레이 모듈(20)을 보호하며, 디스플레이 모듈(20)로부터 방출되는 광을 투과시켜 디스플레이 모듈(20)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.

백 커버(35)는 프론트 커버(30)와 결합하여 디스플레이 모듈(20)을 보호할 수 있다.

백 커버(35)의 일면에는 구동부(55)가 배치될 수 있다.

구동부(55)는 구동 제어부(55a), 메인보드(55b) 및 전원공급부(55c)를 포함할 수 있다.

구동 제어부(55a)는 타이밍 컨트롤러로 일 수 있으며, 디스플레이 모듈(20)의 각 드라이버 IC에 동작 타이밍을 조절하는 구동부이고, 메인보드(55b)는 타이밍 컨트롤러에 V싱크, H싱크 및 R, G, B 해상도 신호를 전달하는 구동부이며, 전원 공급부(55c)는 디스플레이 모듈(20)에 전원을 인가하는 구동부이다.

구동부(55)는 백 커버(35)에 구비되어 구동부 커버(40)에 의해 감싸질 수 있다.

백 커버(35)에는 복수의 홀이 구비되어 디스플레이 모듈(20)과 구동부(55)가 연결될 수 있고, 디스플레이 장치(1)를 지지하는 스탠드(60)가 구비될 수 있다.

반면, 도 21에 도시된 바와 같이, 구동부(55)의 구동 제어부(55a)는 백 커버(35)에 구비되고, 메인보드(55b)와 전원보드(55c)는 스탠드(60)에 구비될 수도 있다.

그리고, 구동부 커버(40)는 백 커버(35)에 구비된 구동부(55)만을 감쌀 수 있다.

본 실시예에서는, 메인보드(55b)와 전원보드(55c)를 각각 따로 구성하였으나, 하나의 통합보드로도 이루어질 수 있으며 이에 한정되지 않는다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 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.

100 : 광원 모듈 200 : 제 1 리플렉터
300 : 제 2 리플렉터 400 : 반사 구조물

Claims

제 1 리플렉터(reflector);
적어도 일부에 경사면(inclined surface)을 갖는 제 2 리플렉터;
상기 제 1 및 제 2 리플렉터 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈; 및
상기 제 2 리플렉터의 상기 경사면에 배치되는 복수의 반사 구조물들을 포함하고,
상기 광원 모듈은
기판; 및
상기 기판 위에 배치되는 광원을 포함하고,
상기 복수의 반사 구조물들 각각은
광을 반사하는 반사부; 및
상기 반사부를 지지하는 지지부를 포함하고,
상기 복수의 반사 구조물들의 상기 반사부들이 상기 기판의 두께 방향으로 상기 광원 모듈과 동일한 선상에 위치하도록, 상기 복수의 반사 구조물들의 상기 지지부들은 서로 다른 높이를 갖는 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 리플렉터로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치되는 광학 부재(optical member)를 더 포함하고,
상기 제 2 리플렉터와 상기 광학 부재 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성되고,
상기 경사면은 오목면(concave surface), 볼록면(convex surface) 또는 평면(flat surface) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
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제 2 항에 있어서, 상기 복수의 반사 구조물은 상기 광학 부재로부터 제 1 간격으로 떨어져 배치되고,
상기 제 1 간격은 상기 제 1 리플렉터의 두께보다 더 크고,
상기 복수의 반사 구조물은 상기 제1 리플렉터로부터 수평하게 연장되는 수평 연장선과 상기 제2 리플렉터 사이에 위치하는 디스플레이 장치.
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반사부는 상기 광원 모듈과 동일한 방향으로 배열되는 스트라이프(stripe) 형상 또는 도트(dot) 형상인 디스플레이 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반사부는 표면에 다수의 돌기 또는 다수의 홈을 포함하고,
서로 인접하는 상기 다수의 돌기 또는 홈들은 나란히 배열되거나 또는 교대로 엇갈려 배열되는 디스플레이 장치.
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반사부는,
코어(core); 및
상기 코어의 전체 표면 중 일부를 둘러싸는 반사층을 포함하고,
상기 반사층은 상기 코어의 표면으로부터 돌출되거나 또는 상기 코어의 표면 내에 삽입되고,
상기 코어의 전체 표면 중 타부는, 상기 반사층에 의해 노출되고 상기 반사층과 서로 다른 반사율을 갖는 디스플레이 장치.
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지부는 하부가 상부보다 더 큰 두께를 가지고,
상기 지지부의 최대 폭은 상기 반사부의 최대 폭과 동일하거나 또는 상기 반사부의 최대폭보다 크고,
상기 지지부의 최대 높이는 상기 반사부의 최대 높이와 동일하거나 또는 상기 반사부의 최대 높이보다 큰 디스플레이 장치.
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 복수의 반사 구조물들 각각은 상기 반사부와 상기 지지부를 결합하는 결합 부재를 더 포함하고,
상기 결합 부재는, 상기 지지부의 상부면에 부착되고 상기 반사부의 하부면을 지지하는 판 형상(plate shape), 상기 지지부의 상부면에 부착되고 상기 반사부의 둘레를 감싸는 링 형상(ring shape) 또는 상기 지지부의 상부면에 부착되고 상기 반사부의 홈 내에 삽입되는 돌출 형상(project shape) 중 어느 하나이고,
상기 반사부와 상기 지지부는 일 대 일 비율로 대응되어 배치되거나 또는 일 대 다수 비율로 대응되어 배치되는 디스플레이 장치.
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