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KR102222433B1 - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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KR102222433B1
KR102222433B1 KR1020140115392A KR20140115392A KR102222433B1 KR 102222433 B1 KR102222433 B1 KR 102222433B1 KR 1020140115392 A KR1020140115392 A KR 1020140115392A KR 20140115392 A KR20140115392 A KR 20140115392A KR 102222433 B1 KR102222433 B1 KR 102222433B1
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light
emitting diodes
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송주희
박영민
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치는 표시 패널 및 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 표시 패널은 제1 방향을 따라 휘어지고, 상기 백라이트 유닛은 상기 표시 패널에 광을 제공한다. 상기 백라이트 유닛은 바텀 샤시, 발광 다이오드들, 반사부재들, 및 반사시트를 포함할 수 있다. 상기 바텀 샤시는 상기 제1 방향을 따라 휘어진 바닥부를 포함한다. 상기 발광 다이오드들은 상기 바닥부 위에 배치된다. 상기 반사부재들은 상기 바닥부 위에 배치되며, 상기 발광 다이오드들 하부에 일대일 대응하며 배치된다. 상기 반사시트는 상기 바닥부 및 상기 반사부재들을 커버하며 상기 발광 다이오드들로부터 발생된 광을 반사시키고, 상기 반사부재들 각각의 일부를 노출시킨다. 상기 발광 다이오드들은 제1 발광 다이오드 및 제2 발광 다이오드를 포함한다. 상기 제2 발광 다이오드는 상기 제1 발광 다이오드와 상기 제1 방향으로 이격된다. 상기 반사부재들 중 상기 제1 발광 다이오드 하부에 배치된 제1 반사부재가 노출된 제1 면적은 상기 반사부재들 중 상기 제2 발광 다이오드 하부에 배치된 제2 반사부재가 노출된 제2 면적과 상이하다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균일한 휘도를 제공하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시장치, 전기영동 표시장치, 및 전기습윤 표시장치와 같은 비발광형 표시장치는 광을 조사하기 위한 별도의 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 영상이 표시되는 표시면에 대한 발광 다이오드의 위치에 따라 엣지형과 직하형으로 구분된다. 직하형 백라이트 유닛은 엣지형 백라이트 유닛에 비해 도광판 및 엣지형 백라이트 유닛에 필요한 방열 부품이 필요하지 않기 때문에 제조 단가가 저렴한 장점이 있다. 또한, 직하형 백라이트 유닛은 엣지형 백라이트 유닛에 비해 광 손실이 적어 동일한 파워로 더 높은 휘도를 얻을 수 있다.
표시 장치는 평평한 형태로 제조되나, 최근에는 곡면 표시장치가 개발되고 있다. 곡면 표시장치는 곡면의 표시 영역을 제공하여 사용자에게 몰입감 및 임장감이 향상된 영상을 제공할 수 있다.
본 발명의 목적은 표시 품질이 향상된 표시장치를 제공하는데 있고, 본 발명의 다른 목적은 균일한 휘도를 제공하는 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 표시 패널은 제1 방향을 따라 휘어지고, 상기 백라이트 유닛은 상기 표시 패널에 광을 제공한다.
상기 백라이트 유닛은 바텀 샤시, 발광 다이오드들, 반사부재들, 및 반사시트를 포함할 수 있다. 상기 바텀 샤시는 상기 제1 방향을 따라 휘어진 바닥부를 포함한다. 상기 발광 다이오드들은 상기 바닥부 위에 배치된다. 상기 반사부재들은 상기 바닥부 위에 배치되며, 상기 발광 다이오드들 하부에 일대일 대응하며 배치된다. 상기 반사시트는 상기 바닥부 및 상기 반사부재들을 커버하며 상기 발광 다이오드들로부터 발생된 광을 반사시키고, 상기 반사부재들 각각의 일부를 노출시킨다. 상기 발광 다이오드들은 제1 발광 다이오드 및 제2 발광 다이오드를 포함한다. 상기 제2 발광 다이오드는 상기 제1 발광 다이오드와 상기 제1 방향으로 이격된다. 상기 반사부재들 중 상기 제1 발광 다이오드 하부에 배치된 제1 반사부재가 노출된 제1 면적은 상기 반사부재들 중 상기 제2 발광 다이오드 하부에 배치된 제2 반사부재가 노출된 제2 면적과 상이하다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 바텀 샤시, 발광 다이오드들, 반사부재들, 및 반사시트를 포함할 수 있다. 상기 바텀 샤시는 상기 제1 방향을 따라 휘어진 바닥부를 포함한다. 상기 발광 다이오드들은 상기 바닥부 위에 배치된다. 상기 반사부재들은 상기 바닥부 위에 배치되며, 상기 발광 다이오드들 하부에 일대일 대응하며 배치된다. 상기 반사시트는 상기 바닥부 및 상기 반사부재들을 커버하며 상기 발광 다이오드들로부터 발생된 광을 반사시키고, 상기 반사부재들 각각의 일부를 노출시킨다. 상기 발광 다이오드들은 제1 발광 다이오드 및 제2 발광 다이오드를 포함한다. 상기 제2 발광 다이오드는 상기 제1 발광 다이오드와 상기 제1 방향으로 이격된다. 상기 반사부재들 중 상기 제1 발광 다이오드 하부에 배치된 제1 반사부재가 노출된 제1 면적은 상기 반사부재들 중 상기 제2 발광 다이오드 하부에 배치된 제2 반사부재가 노출된 제2 면적과 상이하다.
본 발명의 제1 방향으로 휘어진 백라이트 유닛의 바닥부의 곡률 반경과 확산부재의 곡률 반경은 서로 다르다. 따라서, 발광 다이오드들이 바닥부 위에 배치되는 경우에, 발광 다이오드들과 확산부재 사이의 광학거리는 발광 다이오드들 위치에 따라 상이하다. 제1 방향으로 이격된 발광 다이오드들 사이의 피치는 광학거리에 비례할 수 있다. 따라서, 광학거리가 모두 같은 경우보다 발광 다이오드들의 수를 줄일 수 있고, 그 결과 백라이트 유닛 및 표시장치의 제조비용이 절감될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 반사시트와 정반사율이 상이한 반사부재들의 노출면적을 발광 다이오드들의 위치에 따라 상이하게 하여 정반사 정도를 조절할 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛이 제공하는 광의 휘도의 반치폭을 향상시키거나, 휘도 얼룩을 최소화할 수 있다. 그 결과, 백라이트 유닛은 표시 패널로 균일한 휘도의 광을 제공할 수 있고, 표시장치의 표시품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시장치를 분해한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 I-I`을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 바텀 샤시의 바닥부 위에 배치된 발광 다이오드들의 평면도이다.
도 5a는 도 4의 II-II`을 따라 절단한 단면도이다.
도 5b는 도 4의 III-III`을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바텀 샤시의 바닥부 위에 배치된 발광 다이오드들의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바텀 샤시의 바닥부 위에 배치된 발광 다이오드들의 평면도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 `제1`, `제2` 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 `위에` 또는 `상에` 있다고 할 때, 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 표시장치를 분해한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 I-I`을 따라 절단한 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 표시장치(100)는 표시 패널(110), 백라이트 유닛(120), 및 탑 샤시(130)를 포함한다. 설명의 편의를 위해, 표시장치(100)에서 영상이 제공되는 방향은 상부 방향으로 정의되고, 상부 방향의 반대 방향은 하부 방향으로 정의된다.
표시 패널(110)은 영상을 표시한다. 표시 패널(110)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 전기습윤 표시 패널(electro wetting display panel), 전기영동 표시 패널 (electrophoretic display panel) 및 MEMS 표시 패널(micro electro mechanical system display panel) 중 어느 하나일 수 있다. 본 실시예에서는 액정 표시 패널을 예로서 설명한다.
표시 패널(110)은 두 쌍의 변들을 가지는 사각형의 판상일 수 있다. 이 실시예에서 표시 패널(110)은 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 가지는 직사각형일 수 있다. 표시 패널(110)은 표시 기판(111), 표시 기판(111)에 대향하는 대향 기판(112), 및 표시 기판(111)과 대향 기판(112) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다. 표시 패널(110)은 평면상에서 볼 때 영상이 표시되는 표시 영역과, 표시 영역을 둘러싸며 영상이 표시되지 않는 비표시 영역을 가질 수 있다.
이 실시예에서는, 표시 패널(110)은 제1 방향(DR1)을 따라 휘어질 수 있다. 따라서, 표시 패널(110)은 오목한 곡면의 표시 영역을 이용하여 몰입감 및 임장감이 향상된 영상을 표시할 수 있다.
백라이트 유닛(120)은 표시 패널(110)에 광을 제공하고, 백라이트 유닛(120)은 표시 패널(110)의 하부에 배치된다. 백라이트 유닛(120)은 바텀 샤시(140), 확산 부재(150), 발광 다이오드들(LD), 반사부재들(300) 및 반사시트(200)를 포함할 수 있다.
발광 다이오드들(LD)은 광을 발생할 수 있다. 반사부재들(300)은 광을 발생하는 복수개의 발광 다이오드들(LD)과 일대일 대응하며, 발광 다이오드들(LD) 하부에 배치될 수 있다. 반사시트(200)는 바텀 샤시(140)와 반사부재들(300)을 커버하며 발광 다이오드들(LD)로부터 발생된 광을 반사시키고, 반사부재들(300) 각각의 일부를 노출시킬 수 있다.
바텀 샤시(140)는 바닥부(141), 및 바닥부(141)로부터 연장된 측벽들(142)을 포함한다. 측벽들(142)은 바닥부(141)로부터 상부방향으로 연장되고, 측벽들(142)은 바닥부(141)의 연장면에 대해 소정 각도로 경사질 수 있다. 바닥부(141)는 제1 방향(DR1)을 따라 휘어진 형상을 가질 수 있다.
확산부재(150)는 발광 다이오드들(LD) 위에 배치될 수 있다. 확산부재(150)와 바닥부(141)는 서로 다른 곡률 반경들로 제1 방향(DR1)을 따라 휘어진 형상을 가진다. 이 실시예에서 확산부재(150)의 곡률 반경은 바닥부(141)의 곡률 반경보다 클 수 있다. 따라서, 발광 다이오드들(LD) 중 어느 하나와 확산부재(150) 사이의 거리를 광학거리라고 정의할 때, 광학거리는 발광 다이오드들(LD)의 위치에 따라 상이할 수 있다.
예컨대, 발광 다이오드들(LD)은 제1 발광 다이오드(LD1) 및 제2 발광 다이오드(LD2)를 포함할 수 있고, 제2 발광 다이오드(LD2)는 제1 발광 다이오드(LD1)와 제1 방향(DR1)으로 이격 될 수 있다.
이 실시예에서 제1 발광 다이오드(LD1)는 바닥부(141)의 중앙부에 배치될 수 있고, 제2 발광 다이오드(LD2)는 바닥부(141)의 에지부에 배치될 수 있다. 바닥부(141)의 에지부는 바닥부(141)의 중앙부와 제1 방향(DR1)으로 이격 될 수 있다.
발광 다이오드들(LD)은 제1 발광 다이오드(LD1)와 제1 방향(DR1)으로 이격 되며, 제1 발광 다이오드(LD1) 및 제2 발광 다이오드(LD2) 사이에 배치된 제3 발광 다이오드(LD3)를 포함할 수 있다. 제1 발광 다이오드(LD1)와 확산부재(150) 사이의 광학거리를 제1 광학거리(W1)라 정의하고, 제3 발광 다이오드(LD3)와 확산부재(150) 사이의 광학거리를 제2 광학거리(W2)라 정의하고, 제2 발광 다이오드(LD2)와 확산부재(150) 사이의 거리를 제3 광학거리(W3)라 정의한다.
이 실시예에서, 제1 광학거리(W1)는 제2 광학거리(W2)보다 크고, 제2 광학거리(W2)는 제3 광학거리(W3)보다 클 수 있다. 즉, 광학거리는 바닥부(141)의 중앙부에서 제1 방향(DR1)으로 멀어질수록 작아질 수 있다. 다만, 발광 다이오드들(LD) 중 제2 방향(DR2)으로 배열된 발광 다이오드들(LD)에서 정의되는 광학거리들은 서로 동일할 수 있다.
사용자가 인식하는 제1 방향(DR1)으로 휘어진 표시장치(100)의 두께는 표시장치(100)의 측면 외곽부의 두께(T1)이다. 이 실시예에서 바닥부(141)의 에지부의 제3 광학거리(W3)는 제1 광학거리(W1)보다 작기 때문에, 표시장치(100)의 측면 외곽부의 두께(T1)가 표시장치(100)의 중앙부의 두께(T2)보다 작을 수 있다. 따라서, 사용자가 인식하는 표시장치(100)의 두께는 얇게 하면서, 바닥부(141)의 중앙부에 배치된 제1 발광 다이오드(LD1)의 제1 광학거리(W1)는 제3 광학거리(W3)보다 크게 할 수 있다. 제3 광학거리(W3)가 제1 광학거리(W1)보다 크기 때문에, 바닥부(141)의 중앙부에 배치된 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광은 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광보다 넓게 확산될 수 있다. 그 결과, 바닥부(141)의 중앙부의 위치와 대응하는 확산부재(150)에 발생하는 휘도 얼룩을 줄일 수 있다.
광학시트들(160)은 확산부재(150)와 표시 패널(110) 사이에 배치될 수 있다. 광학시트들(160)은 발광 다이오드들(LD)로부터 나온 광의 경로를 제어하는 역할을 할 수 있다. 광학시트들(160)은 프리즘 시트(161) 및 보호 시트(162)를 포함할 수 있다. 확산부재(150)가 광을 확산시키면, 프리즘 시트(161)는 확산부재(150)에서 확산된 광의 진행 방향이 표시 패널(110)의 법선 방향과 가까워지도록 광을 집광한다. 보호 시트(162)는 프리즘 시트(161)를 외부의 충격으로부터 보호한다. 이 실시예에서는 광학시트들(160)이 프리즘 시트(161) 및 보호 시트(162)를 한 매씩 구비한 것을 예로 들었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는 광학시트들(160)은 프리즘 시트(161), 보호 시트(162) 중 적어도 어느 하나를 복수 매 겹쳐서 사용할 수 있으며, 필요에 따라 어느 하나 이상의 시트가 생략될 수도 있다.
탑 샤시(130)는 표시 패널(110)의 상부에 배치되어 표시 패널(110)의 비표시 영역을 커버할 수 있다. 탑 샤시(130)는 바텀 샤시(140)와 결합하여 표시 패널(110)의 가장자리를 지지하고, 탑 샤시(130)에는 표시 패널(110)의 표시 영역을 노출시키는 표시창이 정의될 수 있다.
복수개의 발광 다이오드들(LD)은 바닥부(141) 위에 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 나란히 배열될 수 있다. 발광 다이오드들(LD)과 바닥부(141) 사이에는 인쇄회로기판(PCB)이 배치되고, 발광 다이오드들(LD)은 인쇄회로기판(PCB) 위에 실장되어 인쇄회로기판(PCB)으로부터 구동 전압을 제공받을 수 있다.
반사부재들(300)은 발광 다이오드들(LD)과 일대일 대응하며, 바닥부(141) 위에 배치될 수 있다. 이 실시예에서 반사부재들(300)은 인쇄회로기판(PCB)과 발광 다이오드들(LD) 사이에 배치되며, 반사부재들(300)은 발광 다이오드들(LD)과 일대일 대응되며 배치될 수 있다. 반사부재들(300)은 발광 다이오드들(LD) 하부에 배치되어 발광 다이오드들(LD)에서 발생한 광이 인쇄회로기판(PCB)으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 반사부재들(300) 각각에는 발광 다이오드들(LD)이 관통되는 홀(미도시)이 정의될 수 있다. 홀(미도시)의 크기는 발광 다이오드들(LD) 각각의 크기와 대응할 수 있다.
반사시트(200)에는 발광 다이오드들(LD)과 일대일 대응하며 발광 다이오드들(LD)이 관통하는 관통홀들(HL)이 정의될 수 있다. 이 실시예에서 관통홀들(HL)에 의해 반사시트(200) 하부에 배치된 반사부재들(300) 각각의 일부가 노출될 수 있다.
소정의 물체의 표면으로 입사된 광 중 정반사되는 광의 비율을 정반사율이라 정의할 때, 반사부재들(300)의 정반사율을 제1 정반사율(도 5a의 SR1), 반사시트(200)의 정반사율을 제2 정반사율(도 5a의 SR2)로 정의할 수 있다. 이 실시예에서 제1 정반사율(도 5a의 SR1)은 제2 정반사율(도 5a의 SR2)보다 클 수 있다.
반사부재들(300)은 제1 발광 다이오드(LD1) 하부에 배치된 제1 반사부재(301), 및 제2 발광 다이오드(LD2) 하부에 배치된 제2 반사부재(302)를 포함할 수 있다. 제1 반사부재(301)가 노출된 제1 면적(도 4의 ET1)은 제2 반사부재(302)가 노출된 제2 면적(도 4의 ET2)보다 클 수 있다. 따라서 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광이 정반사되는 비율은 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광이 정반사되는 비율보다 클 수 있다.
백라이트 유닛(120)은 렌즈 유닛들(170)을 더 포함할 수 있다. 렌즈 유닛들(170)은 발광 다이오드들(LD)과 일대일 대응하여 발광 다이오드들(LD)을 커버할 수 있다. 렌즈 유닛들(170) 각각은 렌즈(171) 및 지지부들(172)을 포함할 수 있다. 렌즈(171)는 발광 다이오드들(LD) 각각을 커버하고, 지지부들(172)은 렌즈(171)의 바닥면과 결합하며 렌즈(171)를 지지할 수 있다. 이 실시예에서 렌즈(171)는 측면 방출 렌즈(side emitting lens)인 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 다른 실시예에서 렌즈(171)는 상면 방출 렌즈(top emitting lens)일 수 도 있다.
도 4는 도 1에 도시된 바텀 샤시의 바닥부 위에 배치된 발광 다이오드들의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 광학거리가 증가함에 따라 광이 확산되는 정도가 더 클 수 있다. 따라서, 발광 다이오드들(도2의 LD) 중 제1 방향(DR1)으로 배열된 발광 다이오드들(도2의 LD) 사이의 피치는 발광 다이오드들(도2의 LD)과 확산부재(도 3의 150) 사이의 광학거리에 비례할 수 있다.
앞서 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 제1 내지 제3 발광 다이오드들(LD1, LD2, LD3) 중 제1 발광 다이오드(LD1)에서 정의되는 제1 광학거리(도 3의 W1)가 가장 크고, 제2 발광 다이오드(LD2)에서 정의되는 제3 광학거리(도3의 W3)가 가장 작다. 따라서, 제1 발광 다이오드(LD1)와 제3 발광 다이오드(LD3) 사이의 제1 피치(D1)는 제3 발광 다이오드(LD3)와 제2 발광 다이오드(LD2) 사이의 제2 피치(D2)보다 클 수 있다. 즉, 바닥부(141)의 중앙부와 가까워질수록 제1 방향(DR1)으로 배열된 발광 다이오드들(도2의 LD) 사이의 피치는 증가할 수 있다. 따라서, 발광 다이오드들(도2의 LD)의 제1 방향(DR1)으로 배열된 피치가 증가할 수록, 제1 방향(DR1)으로 배열된 발광 다이오드들(도2의 LD)의 개수를 감소시킬 수 있으므로, 백라이트 유닛(120) 및 표시장치(100)의 제조 비용을 절감할 수 있다.
반사시트(200)에 정의된 관통홀(도 2의 HL)은 제1 발광 다이오드(LD1)가 관통하는 제1 관통홀(HL1) 및 제2 발광 다이오드(LD2)가 관통하는 제2 관통홀(HL2)을 가질 수 있다. 이 실시예에서 제1 관통홀(HL1)의 크기는 제2 관통홀(HL2)의 크기보다 클 수 있다. 예컨대 제1 관통홀(HL1)의 제1 직경(GD1)은 제2 관통홀(HL2)의 제2 직경(GD2)보다 클 수 있다.
따라서, 반사시트(200) 하부에 배치된 반사부재들(도2의 300)이 노출되는 면적이 발광 다이오드들(도2의 LD)의 위치에 따라 상이할 수 있다. 제1 발광 다이오드(LD1) 아래에 배치된 제1 반사부재(301)가 노출되는 제1 면적(ET1)은 제2 발광 다이오드(LD2) 아래에 배치된 제2 반사부재(302)가 노출된 제2 면적(ET2)보다 클 수 있다. 제1 반사부재(301) 및 제2 반사부재(302)의 노출되는 영역과 노출되지 않는 영역을 명확하게 도시하기 위하여, 도면의 일부에 명암을 주어 표시하였다. 예컨대, 제1 반사부재(301) 및 제2 반사부재(302)의 노출되는 영역은 격자 무늬로 표시하였다.
이 실시예에서, 반사부재들(도 2의 300)의 제1 정반사율(도 5a의 SR1)이 반사시트(200)의 제2 정반사율(도 5a의 SR2)보다 크기 때문에, 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광 중 정반사되는 광의 광량은 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광 중 정반사되는 광의 광량보다 많을 수 있다. 이에 대해서는 도 5a 및 도 5b에서 보다 상세히 설명된다.
도 5a는 도 4의 II-II`을 따라 절단한 단면도이고, 도 5b는 도 4의 III-III`을 따라 절단한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 확산부재(150)는 제1 발광 다이오드(LD1)의 위치와 대응하는 제1 영역(AR1), 제1 영역(AR1)과 인접한 제2 영역(AR2), 제2 발광 다이오드(LD2)의 위치와 대응하는 제3 영역(AR3) 및 제3 영역(AR3)과 인접한 제4 영역(AR4)을 가질 수 있다.
렌즈(171)의 상면을 통해 출사한 광은 확산부재(150)에 도달하기까지 확산될 수 있다. 광학거리가 클수록 렌즈(171)의 상면을 통해 출사한 광은 보다 넓게 확산될 수 있다. 제1 발광 다이오드(LD1)의 제1 광학거리(W1)는 제2 발광 다이오드(LD2)의 제3 광학거리(W3)보다 크다. 따라서, 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광은 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광보다 더 많이 확산될 수 있다. 그 결과 제1 영역(AR1)에 도달하는 광의 밀도 및 제2 영역(AR2)에 도달하는 광의 밀도의 차이는 제3 영역(AR3)에 도달하는 광의 밀도 및 제4 영역(AR4)에 도달하는 광의 밀도의 차이보다 작을 수 있다.
제1 발광 다이오드(LD1)의 제1 광학거리(W1)를 제3 광학거리(W3)보다 크게 하여, 사용자가 인식하는 표시장치(100)의 두께는 증가시키지 않으면서 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2)의 휘도 차이를 최소화할 수 있다.
제1 발광 다이오드(LD1)와 제3 발광 다이오드(도 3의 LD3) 사이의 제1 피치(D1)는 제3 발광 다이오드(도 3의 LD3)와 제2 발광 다이오드(LD2)의 사이의 제2 피치(D2)보다 크다. 따라서, 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광이 확산부재(150)를 커버해야 하는 면적은 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광이 확산부재(150)를 커버하는 면적보다 크다.
이 실시예에서는, 반사부재들(도 2의 300)은 알루미늄, 은 및 산화티타늄과 같은 금속부재 또는 경면 처리된 플라스틱을 포함할 수 있고, 반사시트(200)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리카보네이트와 같은 플라스틱 부재를 포함할 수 있다. 일반적으로 금속부재 및 경면 처리된 플라스틱은 플라스틱 부재보다 정반사율이 클 수 있으므로, 반사부재들(도 2의 300)의 제1 정반사율(SR1)은 반사시트(200)의 제2 정반사율(SR2)보다 클 수 있다.
제1 발광 다이오드(LD1) 하부에 배치된 제1 반사부재(301)가 노출되는 제1 면적(ET1)이 제2 발광 다이오드(LD2) 하부에 배치된 제2 반사부재(302)가 노출되는 제2 면적(ET2)보다 클 수 있다. 그 결과, 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광 중 정반사되는 광의 광량은 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광 중 정반사되는 광의 광량보다 많을 수 있다.
제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생하여 반사시트(200)에서 반사된 광을 제1 광(L1)으로 정의하고, 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생하여 제1 반사부재(301)에서 반사된 광을 제2 광(L2)으로 정의한다.
입사면을 향해 입사한 광은 확산 반사(diffuse reflection) 및 정반사(regular reflection)될 수 있다. 정반사는 입사면에 대해 입사각과 반사각이 동일한 광으로 정의되고, 확산 반사는 입사면에 대해 모든 방향을 향해서 반사되는 광이나, 설명의 편의를 위해 확산 반사는 반사되는 광 중 정반사하는 광을 제외한 광으로 정의한다.
제1 광(L1)은 반사시트(200)에서 확산 반사되는 광의 광량이 정반사되는 광의 광량보다 많을 수 있으며, 제2 광(L2)은 확산 반사되는 광의 광량보다 정반사되는 광의 광량이 더 많을 수 있다.
제2 광(L2)에 의해 광축(OA)으로부터 멀어지는 방향으로 진행하는 광의 광량이 증가될 수 있다. 그 결과 확산부재(150)에 도달하는 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광의 휘도의 반치폭을 향상 시킬 수 있다. 휘도의 반치폭은 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광의 최대 휘도의 50 퍼센트가 되는 휘도를 갖는 영역의 폭으로 정의되고, 광축(OA)은 발광 다이오드들(LD) 각각의 발광면에 수직인 축으로 정의될 수 있다.
본 발명의 실시예와 달리, 제1 반사부재(301)가 노출된 제1 면적과 제2 반사부재(302)가 노출된 제2 면적이 동일한 경우, 제3 광학거리(W3)가 제1 광학거리(W1)보다 작기 때문에 제3 영역(AR3)과 제4 영역(AR4)에 도달하는 광의 밀도 차이는 제1 영역(AR1)과 제2 영역(AR2)에 도달하는 광의 밀도 차이보다 클 수 있다. 그 결과, 제3 영역(AR3)에는 휘점이 나타나고, 제4 영역(AR4)에는 암점이 나타나는 휘도얼룩이 발생할 수 있다. 하지만, 이 실시예에 따르면, 제2 반사부재(302)가 노출되는 제2 면적(ET2)이 제1 반사부재(301)가 노출되는 제1 면적(ET1)보다 작다. 따라서, 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광이 반사시트(200)에 도달할 확률이 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광이 반사시트(200)에 도달할 확률보다 높다. 그 결과, 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광이 반사시트(200)에 의해 확산 반사되어 제3 영역(AR3)과 제4 영역(AR4)에 도달하는 광의 밀도 차이를 줄일 수 있고, 휘도얼룩이 최소화될 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생하여 반사시트(200)에서 반사된 광을 제3 광(L3)으로 정의한다. 광축(OA)과 제3 광(L3)이 이루는 각도 및 광축(OA)과 제2 광(L2)이 이루는 각도가 서로 동일한 경우에도, 제2 면적(ET2)이 제1 면적(ET1)보다 작기 때문에, 제2 광(L2)과 달리 제3 광(L3)은 반사시트(200)에 도달하여 반사될 수 있다. 반사시트(200)의 제2 정반사율(SR2)은 제1 정반사율(SR1)보다 작기 때문에, 반사시트(200)에 도달한 제3 광(L3) 중 정반사되는 광의 광량은 확산 반사되는 광의 광량보다 적을 수 있다. 제3 광(L3)은 대부분 확산 반사될 수 있다. 제3 광(L3)은 반사시트(200)에서 반사되어 어느 한 방향으로 치우치지 않으며 모든 방향으로 확산 반사될 수 있다. 따라서 제3 광(L3)은 광축(OA)을 향하는 방향으로도 반사되어 제3 영역(AR3)에 도달하는 광의 밀도와 제4 영역(AR4)에 도달하는 광의 밀도의 차이가 최소화될 수 있다. 따라서, 제3 영역(AR3)과 제4 영역(AR4)에서 발생하는 휘도 얼룩이 최소화될 수 있고, 백라이트 유닛(도 1의 120)은 표시 패널(도 1의 110)로 균일한 휘도의 광을 제공할 수 있고, 표시장치(도 1의 100)의 표시품질이 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바텀 샤시의 바닥부 위에 배치된 발광 다이오드들의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 반사시트(210)에 관통홀들이 정의된다. 관통홀들은 제1 발광 다이오드(LD1)가 관통하는 제1 관통홀(HLa) 및 제2 발광 다이오드(LD2)가 관통하는 제2 관통홀(HLb)을 가질 수 있다. 이 실시예에서 제1 관통홀(HLa)과 제2 관통홀(HLb)의 크기는 동일할 수 있다. 예컨대, 제1 관통홀(HLa)의 제1 직경(GD1)과 제2 관통홀(HLb)의 제2 직경(GD2)은 서로 동일할 수 있다.
관통홀들 주변에는 패턴홀들이 정의될 수 있다. 패턴홀들은 제1 패턴홀들(PH1) 및 제2 패턴홀들(PH2)을 가질 수 있다. 제1 패턴홀들(PH1)은 제1 관통홀(HL1) 주변에 정의되고, 제2 패턴홀들(PH2)은 제2 관통홀(HL2) 주변에 정의될 수 있다. 이 실시예에서 제1 패턴홀들(PH1)의 밀도가 제2 패턴홀들(PH2)의 밀도보다 높을 수 있다. 따라서 제1 반사부재(301)가 노출되는 제1 면적(ET1)이 제2 반사부재(302)가 노출되는 제2 면적(ET2)보다 클 수 있다.
제1 면적(ET1)이 제2 면적(ET2)보다 넓기 때문에, 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광 중 제1 반사부재(301)에 도달하는 광의 양이 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광 중 제2 반사부재(302)에 도달하는 광의 양보다 많을 수 있다. 따라서, 제1 정반사율(도 5a의 SR1)이 제2 정반사율(도 5a의 SR2)보다 높기 때문에, 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광 중 정반사되는 광량이 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광 중 정반사되는 광량보다 많다. 그 결과, 제1 발광 다이오드(LD1)에서 정반사되는 광의 광량이 많기 때문에 확산부재(도 2의 150)에 도달하는 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광의 휘도의 반치폭이 향상될 수 있다.
또한, 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광 중 반사시트(210)에 도달하는 광의 양은 제1발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광 중 반사시트(210)에 도달하는 광의 양보다 많을 수 있다. 따라서, 제2 정반사율(도 5a의 SR2)이 제1 정반사율(도 5a의 SR1)보다 작기 때문에, 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광은 정반사하는 광의 광량보다 확산 반사하는 광의 광량이 더 많을 수 있다. 즉, 제2 발광 다이오드(LD2)에서 발생한 광은 확산 반사되어 제3 영역(도 5b의 AR3)과 제4 영역(도 5b의 AR4)에 휘도 차이에 의한 휘도 얼룩이 발생되는 것이 최소화될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 바텀 샤시의 바닥부 위에 배치된 발광 다이오드들의 평면도이다. 도 7을 설명함에 있어서, 앞서 설명한 도 6의 도면부호를 병기하고, 이에 대한 설명은 생략된다.
제1 관통홀(HLa) 주변에는 제1 패턴홀들(PHa)이 정의되고, 제2 관통홀(HLb) 주변에는 제2 패턴홀들(PHb)이 정의될 수 있다. 이 실시예에서 제1 패턴홀들(PHa)의 밀도와 제2 패턴홀들(PHb)의 밀도는 서로 동일할 수 있으나, 제1 패턴홀들(PHa)의 크기와 제2 패턴홀들(PHb)의 크기는 상이할 수 있다. 예컨대, 제1 패턴홀들(PHa) 각각의 제1 직경(GDa)은 제2 패턴홀들(PHb) 각각의 제2 직경(GDb)보다 클 수 있다.
따라서, 반사시트(220)보다 정반사율이 높은 제1 반사부재(301)가 노출되는 제1 면적(ET1)이 제2 반사부재(302)가 노출되는 제2 면적(ET2)보다 클 수 있다. 따라서, 제1 발광 다이오드(LD1)에서 출사된 후 정반사되어 광축(도 5a의 OA)으로부터 더 멀리 퍼지는 광의 광량이 제2 발광 다이오드(LD2)에서 출사된 후 정반사되어 멀리 퍼지는 광의 광량보다 많을 수 있고, 그 결과 확산부재(도 2의 150)에 도달하는 제1 발광 다이오드(LD1)에서 발생한 광의 휘도의 반치폭이 향상될 수 있다. 또한, 제2 발광 다이오드(LD2)에서 출사된 광은 확산 반사되어 제3 영역(도 5b의 AR3)과 제4 영역(도 5b의 AR4)에 휘도 차이에 의한 휘도 얼룩이 발생되는 것이 최소화될 수 있다.
앞서 도 6에서는 제1 패턴홀들(도 6의 PH1)과 제2 패턴홀들(도 6의 PH2)의 크기는 동일하고 밀도만 상이한 경우, 및 도 7에서는 제1 패턴홀들(PHa)과 제2 패턴홀들(PHb)이 밀도는 동일하고, 크기만 상이한 경우를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에서는 제1 패턴홀들 및 제2 패턴홀들의 크기와 밀도가 모두 상이할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 백라이트 유닛 130: 탑 샤시
140: 바텀 샤시 150: 확산부재
160: 광학시트들 170: 렌즈 유닛들
200: 반사시트 300: 반사부재들
LD: 발광 다이오드들 W1: 제1 광학거리
W2: 제2 광학거리 W3: 제3 광학거리
SR1: 제1 정반사율 SR2: 제2 정반사율

Claims (15)

  1. 제1 방향을 따라 휘어진 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    상기 제1 방향을 따라 휘어진 바닥부를 포함하는 바텀 샤시;
    상기 바닥부 위에 배치되는 복수개의 발광 다이오드들;
    상기 발광 다이오드들 위에 배치되며 상기 제1 방향을 따라 휘어진 확산부재;
    상기 발광 다이오드들 하부에 일대일 대응하며, 상기 바닥부 위에 배치되는 반사부재들; 및
    상기 바닥부 및 상기 반사부재들을 커버하며 상기 발광 다이오드들로부터 발생된 광을 반사시키고, 상기 반사부재들 각각의 일부를 노출시키는 반사시트를 포함하고,
    상기 발광 다이오드들은,
    제1 발광 다이오드; 및
    상기 제1 발광 다이오드와 상기 제1 방향으로 이격된 제2 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 반사부재들의 제1 정반사율은 상기 반사시트의 제2 정반사율보다 크고,
    상기 제1 발광 다이오드와 상기 확산부재 사이의 광학거리는 상기 제2 발광 다이오드와 상기 확산부재 사이의 광학거리보다 크고,
    상기 반사부재들 중 상기 제1 발광 다이오드 하부에 배치된 제1 반사부재가 노출된 제1 면적은 상기 반사부재들 중 상기 제2 발광 다이오드 하부에 배치된 제2 반사부재가 노출된 제2 면적보다 큰 표시장치.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 바닥부의 곡률 반경은 상기 확산부재의 곡률 반경보다 작은 표시장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 반사시트에는 상기 발광 다이오드들과 일대일 대응하며 상기 발광 다이오드들이 관통하는 관통홀들이 정의되고,
    상기 관통홀들은 상기 제1 발광 다이오드가 관통하는 제1 관통홀 및 상기 제2 발광 다이오드가 관통하는 제2 관통홀을 갖는 표시장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 관통홀의 크기는 상기 제2 관통홀의 크기보다 크고, 상기 제1 관통홀에 의해 노출되는 상기 제1 반사부재의 상기 제1 면적은 상기 제2 관통홀에 의해 노출되는 상기 제2 반사부재의 상기 제2 면적보다 큰 표시장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 반사시트의 상기 관통홀들 주변에 패턴홀들이 정의되고, 상기 패턴홀들에 의해 상기 반사시트 하부에 배치된 상기 반사부재들 각각의 일부가 노출되고,
    상기 패턴홀들은 상기 제1 관통홀 주변에 정의된 제1 패턴홀들 및 상기 제2 관통홀 주변에 정의된 제2 패턴홀들을 갖는 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 관통홀의 크기와 상기 제2 관통홀의 크기는 동일한 표시장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 패턴홀들의 밀도는 상기 제2 패턴홀들의 밀도보다 큰 표시장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 패턴홀들 각각의 크기는 상기 제2 패턴홀들 각각의 크기보다 큰 표시장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 발광 다이오드들과 일대일 대응하며 상기 발광 다이오드들을 커버하는 복수의 렌즈 유닛들을 더 포함하는 표시장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 렌즈 유닛들 각각은 측면 방출 렌즈를 포함하는 표시장치.
  13. 제1 방향을 따라 휘어진 바닥부를 포함하는 바텀 샤시;
    상기 바닥부 위에 배치되는 복수개의 발광 다이오드들;
    상기 발광 다이오드들 위에 배치되며 상기 제1 방향을 따라 휘어진 확산부재;
    상기 발광 다이오드들 하부에 일대일 대응하며, 상기 바닥부 위에 배치되는 반사부재들; 및
    상기 바닥부 및 상기 반사부재들을 커버하며 상기 발광 다이오드들로부터 발생된 광을 반사시키고, 상기 반사부재들 각각의 일부를 노출시키는 반사시트를 포함하고,
    상기 발광 다이오드들은,
    제1 발광 다이오드; 및
    상기 제1 발광 다이오드와 상기 제1 방향으로 이격된 제2 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 반사부재들의 제1 정반사율은 상기 반사시트의 제2 정반사율보다 크고,
    상기 제1 발광 다이오드와 상기 확산부재 사이의 광학거리는 상기 제2 발광 다이오드와 상기 확산부재 사이의 광학거리보다 크고,
    상기 반사부재들 중 상기 제1 발광 다이오드 하부에 배치된 제1 반사부재가 노출된 제1 면적은 상기 반사부재들 중 상기 제2 발광 다이오드 하부에 배치된 제2 반사부재가 노출된 제2 면적보다 큰 백라이트 유닛.
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