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KR20130070860A - 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템 - Google Patents

백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템 Download PDF

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KR20130070860A
KR20130070860A KR1020110138082A KR20110138082A KR20130070860A KR 20130070860 A KR20130070860 A KR 20130070860A KR 1020110138082 A KR1020110138082 A KR 1020110138082A KR 20110138082 A KR20110138082 A KR 20110138082A KR 20130070860 A KR20130070860 A KR 20130070860A
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이지인
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템에 관한 것으로, 탑 플레이트(top plate)와, 바텀 플레이트(bottom plate)와, 탑 플레이트와 바텀 플레이트 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈을 포함하고, 바텀 플레이트는 정반사영역(specular reflection area)과 난반사영역(diffuse reflection area)을 포함하며, 난반사영역은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템{backlight unit and illumination system using the same}
실시예는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템에 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)(2), 리플렉터(reflector)(3), 광학부재(optical member)(4), 광원 모듈(light source module)(5)을 포함할 수 있다.
그리고, 백라이트 유닛은 탑 섀시(top chassis)(6), 바텀 섀시(bottom chassis)(7) 및 패널 가이드 모듈(panel guide module)(8)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 패널 가이드 모듈(8)은 디스플레이 패널(9)을 지지할 수 있고, 탑 섀시(6)는 패널 가이드 모듈(8) 및 바텀 섀시(7)에 연결될 수 있다.
이어, 도광판(2)은 하부면에 리플렉터(3)가 배치되고, 상부면에 광학부재(4)가 배치될 수 있다.
다음, 광원 모듈(5)은 기판(5a)과 기판(5a) 위에 배열된 광원(5b)을 포함하는데, 광원 모듈(5)은 도광판(2)의 양측에 배치될 수 있다.
이러한 구조를 갖는 백라이트 유닛은, 도광판(2)을 이용하여 광을 균일하게 확산시킬 수 있지만, 도광판(2)으로 인하여, 전체적인 백라이트 유닛의 무게가 무거워질 뿐만 아니라, 가격 상승의 원인이 되고 있다.
따라서, 향후, 도광판(2)이 없어도 광을 균일하게 확산시킬 수 있는 백라이트 유닛의 개발이 필요할 것이다.
실시예는 반사 시트 없이, 정반사 영역과 난반사 영역을 갖는 바텀 플레이트(bottom plate)를 이용하여, 에어 가이드(air guide)를 갖는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템을 제공하고자 한다.
실시예는 탑 플레이트(top plate)와, 바텀 플레이트(bottom plate)와, 탑 플레이트와 바텀 플레이트 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈을 포함하고, 바텀 플레이트는 정반사영역(specular reflection area)과 난반사영역(diffuse reflection area)을 포함하며, 난반사영역은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 난반사영역은 바텀 플레이트의 전체 영역 중 50 - 95%를 차지할 수 있다.
경우에 따라, 난반사영역은 바텀 플레이트의 전체 영역 중 70 - 80%를 차지할 수도 있다.
그리고, 바텀 플레이트의 정반사영역과 난반사영역의 면적 비율은 1 : 1 - 20일 수 있다.
이어, 난반사영역의 제 1, 제 2 반사 패턴은 크기가 불균일한 요철 형상일 수 있다.
다음, 바텀 플레이트의 난반사영역과 광원 모듈 사이의 거리는 바텀 플레이트의 정반사영역과 광원 모듈 사이의 거리보다 더 멀 수도 있다.
그리고, 바텀 플레이트는 적어도 하나의 평면(flat surface)을 포함하고, 바텀 플레이트의 평면은 탑 플레이트와 평행한 면일 수도 있다.
또한, 바텀 플레이트는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2개 경사면을 포함하고, 변곡점을 중심으로 인접하는 제 1, 제 2 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있다.
이어, 탑 플레이트는 바텀 플레이트의 정반사영역 전부 또는 일부를 커버할 수 있으며, 탑 플레이트는 정반사영역일 수 있다.
또한, 다른 실시예는, 탑 플레이트(top plate)와, 바텀 플레이트(bottom plate)와, 탑 플레이트와 바텀 플레이트 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈을 포함하고, 바텀 플레이트는 정반사영역(specular reflection area), 난반사영역(diffuse reflection area) 및 정반사영역과 난반사영역이 혼합된 혼합 영역을 포함하며, 혼합영역의 정반사영역은 혼합영역의 전체 영역 중, 5 - 50%를 차지하고, 난반사영역은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴을 포함할 수 있다.
여기서, 혼합영역은 정반사영역과 난반사영역 사이에 위치할 수 있고, 혼합영역은 광원 모듈로부터 멀어질수록, 정반사영역의 면적 비율이 감소할 수 있다.
그리고, 혼합영역은 광원 모듈에 인접하는 정반사영역의 면적이 광원 모듈로부터 멀리 떨어진 정반사영역의 면적보다 더 클 수 있다.
이어, 혼합영역의 정반사영역은 혼합영역의 전체 영역 중 20 - 30%를 차지할 수 있으며, 혼합영역의 정반사영역과 난반사영역의 면적 비율은 1 : 1 - 20일 수 있다.
한편, 또 다른 실시예는, 탑 플레이트(top plate)와, 바텀 플레이트(bottom plate)와, 탑 플레이트와 바텀 플레이트 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈을 포함하고, 바텀 플레이트는 정반사영역(specular reflection area)과 제 1, 제 2 난반사영역(diffuse reflection area)들을 포함하며, 제 1, 제 2 난반사영역은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴을 포함하고, 제 1 난반사영역은 제 1 반사 패턴이 상기 제 2 반사 패턴보다 더 적고, 제 2 난반사영역은 제 1 반사 패턴이 제 2 반사 패턴보다 더 많을 수 있다.
여기서, 제 1 난반사영역과 제 2 난반사영역의 면적 비율은 1 : 1 - 5일 수 있다.
그리고, 정반사영역과 제 1 난반사영역의 면적 비율은 1 : 1 - 4일 수 있으며, 정반사영역과 제 2 난반사영역의 면적 비율은 1 : 1 - 20일 수 있다.
이어, 제 1 난반사영역은 정반사영역과 제 2 난반사영역 사이에 위치할 수 있다.
이러한 실시예들은 바텀 플레이트로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치되는 광학 부재(optical member)를 더 포함하고, 바텀 플레이트와 광학 부재 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성될 수 있다.
실시예들은 정반사영역(specular reflection area)과 난반사영역(diffuse reflection area)을 갖도록 바텀 플레이트에 반사 패턴을 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 및 도 2b는 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면
도 3은 광의 정반사 특성과 난반사 특성을 설명하기 위한 도면
도 4는 도 2a의 난반사영역에서 반사되는 광의 분포를 보여주는 도면
도 5는 바텀 플레이트의 난반사영역의 구성을 보여주는 단면도
도 6a 내지 도 6c는 경사면과 평면을 포함하는 바텀 플레이트를 보여주는 도면
도 7a 내지 도 7c는 다수의 경사면을 포함하는 바텀 플레이트를 보여주는 도면
도 8a 및 도 8b는 바텀 플레이트의 정반사영역에 중첩되는 탑 플레이트를 보여주는 도면
도 9a 내지 도 9d는 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면
도 10a 내지 도 10c는 제 2 실시예에 따른 혼합영역의 다른 실시예를 보여주는 평면도
도 11, 도 12a, 도 12b, 도 13 및 도 14는 제 2 실시예에 따른 혼합영역의 또 다른 실시예를 보여주는 평면도
도 15a 및 도 15b는 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면
도 16은 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면
도 17는 광학 부재의 형상을 일예로 보여주는 도면
도 18는 바텀 플레이트의 하부면에 형성된 보강 리브를 보여주는 도면
도 19은 바텀 플레이트의 상부면에 형성된 지지핀을 보여주는 도면
도 20은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면
도 21 및 도 22는 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 및 도 2b는 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2a는 단면도이고, 도 2b는 상면 사시도이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 적어도 하나의 광원(110)을 포함하는 광원 모듈(100), 탑 플레이트(top plate)(200) 및 바텀 플레이트(bottom plate)(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 광원(110)을 포함하는 광원 모듈(100)은 탑 플레이트(200)와 바텀 플레이트(300) 사이에 위치하고, 탑 플레이트(200) 또는 바텀 플레이트(300)에 인접하여 배치될 수 있다.
경우에 따라, 광원 모듈(100)은 탑 플레이트(200)에 접촉됨과 동시에 바텀 플레이트(300)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 바텀 플레이트(300)에 접촉됨과 동시에 탑 플레이트(200)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있다.
또는, 광원 모듈(100)은 탑 플레이트(200)와 바텀 플레이트(300)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 탑 플레이트(200)와 바텀 플레이트(300)에 동시에 접촉될 수도 있다.
그리고, 광원 모듈(100)은 전극 패턴을 갖는 기판과, 기판 위에 배치되는 적어도 하나의 광원(110)을 포함할 수 있다.
여기서, 광원 모듈(100)의 광원(110)은 상면 발광형(top view type) 발광 다이오드일 수 있다.
경우에 따라서, 광원(110)은 측면 발광형(side view type) 발광 다이오드일 수도 있다.
그리고, 기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC), 실리콘(Si)으로부터 선택된 어느 한 물질로 이루어진 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수도 있고, 필름 형태로 형성될 수도 있다.
또한, 기판은 단층 PCB, 다층 PCB, 세라믹 기판, 메탈 코아 PCB 등을 선택적으로 사용할 수 있다.
여기서, 기판은 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나가 형성될 수도 있고, 광원(110)에서 생성된 광을 바텀 플레이트(300)의 중앙영역으로 반사시킬 수 있다.
이어, 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.
다음, 탑 플레이트(200)와 바텀 플레이트(300) 사이의 빈 공간에는 기존에 사용하던 도광판 없이 에어 가이드(air guide)을 갖도록, 탑 플레이트(200)와 바텀 플레이트(300)는 일정 간격 떨어져 서로 마주볼 수 있다.
그리고, 탑 플레이트(200)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성되어, 광원 모듈(100)로부터 생성된 광을 바텀 플레이트(300) 방향으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 탑 플레이트(200)의 표면 중, 광원 모듈(100)에 마주보는 표면 위에는 톱니형태의 반사 패턴이 형성되고, 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면일 수도 있다.
탑 플레이트(200)의 표면에 반사 패턴을 형성하는 이유는 광원 모듈에서 생성된 광을 바텀 플레이트(300)의 중앙영역으로 반사시킴으로써, 백라이트 유닛의 중앙영역에 휘도를 증가시키기 위함이다.
다음, 바텀 플레이트(300)는 정반사영역(specular reflection area)(300a)과 난반사영역(diffuse reflection area)(300b)을 포함한다.
여기서, 정반사영역(300a)은 입사되는 광을 정반사하는 역할을 수행하고, 난반사영역(300b)는 입사되는 광을 난반사하는 역할을 수행할 수 있으며, 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)의 광 반사율은 약 50 - 99.99%일 수 있다.
그리고, 난반사영역(300b)은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에는 정반사 특성을 갖도록, 바텀 플레이트(300)를 연마 등의 공정을 통해 가공하고, 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)에는 난반사 특성을 갖도록, 마스킹(masking) 공정 및 식각 공정 등에 의한 미세 공정을 통해 반사 패턴을 형성할 수 있다.
따라서, 난반사영역(300b)의 제 1, 제 2 반사 패턴은 크기가 불균일한 요철 형상을 가질 수 있다.
이어, 난반사영역(300b)은 바텀 플레이트(300)의 전체 영역 중 약 50 - 95%를 차지할 수 있다.
경우에 따라, 난반사영역(300b)은 바텀 플레이트(300)의 전체 영역 중 약 70 - 80%를 차지할 수도 있다.
또한, 바텀 플레이트(300)에서, 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)의 면적 비율은 1 : 1 - 20일 수도 있다.
이와 같이, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)의 면적 비율을 정하는 이유는, 광원 모듈(100)에 인접한 영역과 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 영역과의 휘도 차이를 줄이기 위함이다.
즉, 바텀 플레이트(300)는 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)의 면적 비율을 적절하게 조절함으로써, 전체적으로 균일한 휘도를 제공할 수 있다.
그리고, 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)과 광원 모듈(100) 사이의 거리는 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)과 광원 모듈(100) 사이의 거리보다 더 멀 수 있다.
즉, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)은 광원 모듈(100)에 인접하여 위치하고, 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)은 광원 모듈(100)로부터 멀리 위치할 수 있다.
그 이유는, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)의 경우, 광원 모듈(100)에 인접하여 위치하여 광원 모듈(100)로부터 출사된 광을 바텀 플레이트(300)의 중앙영역으로 반사시키는 역할을 수행하기 때문이고, 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)의 경우, 바텀 플레이트(300)의 중앙영역에 위치하여 입사되는 광을 확산시키는 역할을 수행하기 때문이다.
그리고, 광원 모듈(100) 및 탑 플레이트(200) 중 적어도 어느 하나는 정반사영역(300a)과 중첩될 수 있다.
즉, 탑 플레이트(200)는 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 일부만 중첩될 수도 있고, 완전히 중첩될 수도 있다.
또한, 바텀 플레이트(300)는 적어도 하나의 경사면(inclined surface)과 적어도 하나의 평면(flat surface)을 포함할 수 있다.
여기서, 바텀 플레이트(300)의 경사면은 탑 플레이트(200)에 대해 일정 각도로 경사진 면일 수 있고, 바텀 플레이트(300)의 평면은 탑 플레이트(200)와 평행한 면일 수 있다.
그리고, 바텀 플레이트(300)의 경사면(inclined surface)은 전체 영역이 정반사영역일 수 있고, 또는 일부 영역만이 정반사영역일 수 있으며, 광원 모듈(100) 및 탑 플레이트(200) 중 적어도 어느 하나와 중첩될 수 있다.
도 3은 광의 정반사 특성과 난반사 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 광은 바텀 플레이트의 표면 특성에 따라서, 정반사(specular reflection)와 난반사(diffuse reflection)될 수 있다.
그리고, 난반사는 가우시안 반사(guassian reflection), 램버시안 반사(lambertian reflection), 및 혼합 반사(mixed reflection)를 포함할 수 있다.
일반적으로, 정반사는 광이 바텀 플레이트의 어느 한 지점(point)에 입사할 때, 해당 지점을 지나는 법선과 입사광의 광축 사이의 각도와 법선과 반사광의 광축 사이의 각도가 동일한 반사를 의미한다.
그리고, 가우시안 반사는 바텀 플레이트 표면의 각에 따른 반사광의 세기가 법선과 반사광의 방향 사이의 각이 가우시안 함수값으로 변하는 반사를 의미한다.
이어, 램버시안 반사는 바텀 플레이트 표면의 각에 따른 반사광의 세기가 법선과 반사광의 방향 사이의 각이 코사인 함수값으로 변하는 반사를 의미한다.
다음, 혼합 반사는 정반사, 가우시안 반사, 및 램버시안 반사 중 적어도 하나 이상이 혼합된 반사를 의미한다.
따라서, 본 실시예에서는 바텀 플레이트(300)의 표면 특성을 조절함으로써, 광의 반사 특성을 제어할 수 있다.
도 4는 도 2a의 난반사영역에서 반사되는 광의 분포를 보여주는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에서, 입사광이 제 1 지점으로 입사할 때, 입사광의 광축과 제 1 지점을 지나는 법선 사이의 각도 θ1은 제 1 지점으로부터 반사되는 반사광의 광축과 법선 사이의 각도 θ2와 동일할 수 있다.
그리고, 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)에서, 입사광이 제 2 지점으로 입사할 때, 제 2 지점으로부터 반사되는 반사광은 램버시안 분포(lambertian distribution) 및 가우시안 분포(guassian distribution) 중 적어도 어느 하나로 반사할 수 있다.
여기서, 제 2 지점은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에는 정반사 특성을 갖도록, 바텀 플레이트(300)를 연마 등의 공정을 통해 가공하고, 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)에는 난반사 특성을 갖도록, 마스킹 공정 및 식각 공정 등에 의한 미세 공정을 통해 반사 패턴을 형성할 수 있다.
따라서, 난반사영역(300b)의 제 1, 제 2 반사 패턴은 크기가 불균일한 요철 형상을 가질 수 있다.
이와 같이, 광반사 특성을 갖도록 바텀 플레이트(300)를 제작하는 이유는 광원 모듈(100)에 인접한 영역과 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 영역과의 휘도 차이를 줄이기 위함이다.
즉, 광원 모듈(100)에 인접한 정반사영역(300a)은 광을 정반사하여 휘도가 약한 백라이트의 중앙영역으로 보내는 역할을 수행하고, 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 난반사영역(300b)은 광을 난반사하여 약한 휘도를 보상할 수 있다.
따라서, 바텀 플레이트(300)는 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)의 광반사 특성을 적절하게 조절함으로써, 전체적으로 균일한 휘도를 제공할 수 있다.
여기서, 바텀 플레이트(300)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있는데, 바텀 플레이트(300)는 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)에 형성되는 물질이 서로 다를 수도 있고, 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)의 표면 거칠기가 서로 다를 수도 있다.
즉, 바텀 플레이트(300)는 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)은 동일한 물질로 형성됨과 동시에, 표면 거칠기가 서로 다를 수 있다.
또는, 바텀 플레이트(300)는 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)은 서로 다른 물질로 형성됨과 동시에, 표면 거칠기가 서로 다를 수 있다.
도 5는 바텀 플레이트의 난반사영역의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 바텀 플레이트의 난반사영역은 바디층(302)과 반사 패턴층(304)이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
여기서, 반사 패턴층(304)는 마스킹 공정 및 식각 공정 등과 같은 미세 패턴 공정을 통해 바디층(302) 표면 위에 형성될 수 있다.
이때, 반사 패턴층(304)는 요철 형상을 가질 수 있는데, 패턴의 크기가 서로 동일할 수도 있고, 패턴의 크기가 서로 다를 수도 있다.
이때, 반사 패턴층(304)의 패턴은 바디층(302)의 전체 면적 중 약 20 - 90%를 차지할 수 있다.
또한, 패턴의 크기는 약 5 - 50um 일 수 있다.
이와 같이, 바텀 플레이트는 난반사영역의 반사 패턴층(304)에 포함되는 패턴 크기 및 수량을 조절함으로써, 난반사영역(300b)의 광반사 특성을 제어할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 경사면과 평면을 포함하는 바텀 플레이트를 보여주는 도면이다.
도 6a는 경사면이 편평한 표면을 가지고, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 포함될 수 있다.
그리고, 도 6b는 경사면이 오목한 곡면을 가지고, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 포함될 수 있으며, 도 6c는 경사면이 볼록한 곡면을 가지고, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 포함될 수 있다.
이어, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 탑 플레이트(200)와 평행한 바텀 플레이트(300)의 평면은 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)에 포함될 수 있다.
한편, 바텀 플레이트(300)는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2개 경사면을 포함하고, 변곡점을 중심으로 인접하는 제 1, 제 2 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있다.
도 7a 내지 도 7c는 다수의 경사면을 포함하는 바텀 플레이트를 보여주는 도면이다.
도 7a는 서로 인접하는 두 경사면이 편평한 표면을 가지고, 하나의 경사면은 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 포함되고, 나머지 경사면은 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)에 포함될 수 있다.
경우에 따라, 나머지 경사면은 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 일부 포함될 수도 있다.
그리고, 도 7b는 서로 인접하는 두 경사면이 오목한 곡면을 가지고, 두 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있으며, 도 7c는 서로 인접하는 두 경사면이 볼록한 곡면을 가지고, 두 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있다.
여기서, 하나의 경사면은 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 포함되고, 나머지 경사면은 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)에 포함될 수 있다.
경우에 따라, 나머지 경사면은 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 일부 포함될 수도 있다.
이와 같이, 바텀 플레이트(300)의 경사면은 오목면(concave surface), 볼록면(convex surface), 평면(flat surface) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 바텀 플레이트의 정반사영역에 중첩되는 탑 플레이트를 보여주는 도면으로서, 도 8a는 바텀 플레이트의 정반사영역에 일부 중첩되는 탑 플레이트를 보여주는 도면이고, 도 8b는 바텀 플레이트의 정반사영역에 완전 중첩되는 탑 플레이트를 보여주는 도면이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 탑 플레이트(200)는 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 일부만 중첩될 수도 있다.
여기서, 광원 모듈(100)은 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 일부만 중첩되거나 또는 완전 중첩될 수도 있다.
그리고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 탑 플레이트(200)는 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 완전 중첩될 수도 있다.
여기서, 광원 모듈(100)은 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에 일부만 중첩되거나 또는 완전 중첩될 수도 있다.
또한, 탑 플레이트(200)는 바텀 플레이트(300)와 같이, 정반사영역을 포함할 수 있다.
도 9a 내지 도 9d는 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 내지 도 9d에 도시된 바와 같이, 바텀 플레이트(300)는 정반사영역(specular reflection area), 난반사영역(diffuse reflection area) 및 정반사영역과 난반사영역이 혼합된 혼합 영역을 포함할 수 있다.
여기서, 혼합영역의 정반사영역(300a)은 혼합영역의 전체 영역 중, 약 5 - 50%를 차지할 수 있다.
그리고, 난반사영역(300b)은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 혼합영역은 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b) 사이에 위치하는데, 혼합영역은 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록, 정반사영역(300a)의 면적 비율이 감소할 수 있다.
즉, 혼합영역은 광원 모듈(100)에 인접하는 정반사영역(300a)의 면적이 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 정반사영역(300a)의 면적보다 더 클 수 있다.
그리고, 혼합영역의 정반사영역(300a)은 혼합영역의 전체 영역 중 약 20 - 50%를 차지할 수도 있다.
이어, 혼합영역의 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)의 면적 비율은 1 : 1 - 20일 수도 있다.
도 9a와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)은 삼각형 형상을 가지고, 도 9b와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)은 반구 형상을 가지며, 도 9c와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)은 계단형 형상을 가지고, 도 9d와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)은 비스듬한 라인(slant line) 형상을 가질 수 있다.
즉, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)은 광원모듈(100)로부터 멀어질수록 정반사영역(300a)의 면적이 점차적으로 감소할 수 있다.
또한, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 난반사영역(300b)은 광원모듈(100)로부터 멀어질수록 난반사영역(300b)의 면적이 점차적으로 증가할 수 있다.
이와 같이, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)이 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록 면적 비율이 줄어들도록 형성하는 이유는, 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)의 경계에서 나타날 수 있는 블랙 라인(black line)을 제거하여 균일한 휘도를 제공할 수 있기 때문이다.
도 10a 내지 도 10c는 제 2 실시예에 따른 혼합영역의 다른 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 10a와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)은 다수의 삼각형 형상을 가지고, 도 10b와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)은 다수의 반구 형상을 가지며, 도 10c는 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)은 다수의 사각형 형상을 가질 수 있다.
또한, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)은 서로 동일한 면적을 가질 수도 있고, 경우에 따라 서로 다른 면적을 가질 수도 있다.
여기서, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)은 바텀 플레이트(300)의 전체 영역 중 약 20 - 50%를 차지할 수 있다.
경우에 따라, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)의 면적 비율은 약 1 : 1 - 20일 수 있다.
한편, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 난반사영역(300b)은 정반사영역(300a) 내에 다수의 다트(dot) 형상으로 형성될 수도 있다.
도 11, 도 12a, 도 12b, 도 13 및 도 14는 제 2 실시예에 따른 혼합영역의 또 다른 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 난반사영역(300b)은 정반사영역(300a) 내에 다수의 다트(dot) 형상으로 형성되는데, 광원 모듈(100)에 인접한 영역과 광원 모듈(100)로부터 먼 영역에 형성되는 다트의 수가 일정할 수 있다.
경우에 따라서는, 도 12a에 도시된 바와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 난반사영역(300b)은 정반사영역(300a) 내에 다수의 다트(dot) 형상으로 형성되는데, 광원 모듈(100)에 인접한 영역과 광원 모듈(100)로부터 먼 영역에 형성되는 다트의 수가 서로 다를 수도 있다.
즉, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 다트 형상을 갖는 난반사영역(300b)은 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록, 다트의 개수가 점차 늘어날 수도 있다.
그리고, 도 12b에 도시된 바와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 난반사영역(300b)은 정반사영역(300a) 내에 다수의 다트(dot) 형상으로 형성되는데, 광원 모듈(100)에 인접한 영역과 광원 모듈(100)로부터 먼 영역에 형성되는 다트의 크기가 서로 다를 수도 있다.
즉, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 다트 형상을 갖는 난반사영역(300b)은 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록, 다트의 크기가 점차 커질 수도 있다.
이와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 다트 형상의 난반사영역(300b)은 도 11과 같이, 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록, 다트 형상의 크기 및 개수가 일정할 수도 있고, 도 12a와 같이, 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록, 다트 형상의 크기는 일정하고 다트 형상의 개수가 증가할 수도 있으며, 도 12b와 같이, 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록, 다트 형상의 개수는 일정하고 다트 형상의 크기가 증가할 수도 있다.
이처럼, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 다트 형상의 난반사영역(300b)의 크기 및 개수를 조절하는 이유는 전체적으로 균일한 휘도를 제공할 수 있기 때문이다.
또 다른 실시예로서, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)은 스트라이프(stripe) 형상을 가질 수도 있다.
여기서, 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)은 서로 교대로 배치될 수 있는데, 서로 인접한 스트라이프들의 폭은 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.
도 13과 같이, 정반사영역(300a)은 다수의 스트라이트 형상들이 동일한 폭으로 나란히 배열될 수 있다.
그리고, 정반사영역(300a)의 스트라이프 형상들 사이에는 난반사영역(300b)의 스트라이프 형상들이 배치될 수 있다.
여기서, 정반사영역(300a)의 스트라이프 형상의 폭과 난반사영역(300b)의 스트라이프 형상의 폭이 서로 동일할 수도 있고, 경우에 따라, 서로 다를 수도 있다.
이어, 도 14와 같이, 정반사영역(300a)은 다수의 스트라이트 형상들이 서로 다른 폭으로 나란히 배열될 수 있다.
즉, 정반사영역(300a)은 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록, 스트라이트 형상들의 폭이 점차 감소할 수 있다.
예를 들면, 광원 모듈(100)에 인접한 정반사영역(300a)의 스트라이프 폭 w1은 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 정반사영역(300a)의 스트라이프의 폭 w3보다 더 넓을 수 있다.
그리고, 정반사영역(300a)의 스트라이프 형상들 사이에는 난반사영역(300b)의 스트라이프 형상들이 배치될 수 있는데, 광원 모듈(100)에 인접한 난반사영역(300b)의 스트라이프 폭은 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 난반사영역(300b)의 스트라이프의 폭보다 더 좁을 수 있다.
이처럼, 바텀 플레이트(300)의 혼합영역에서, 정반사영역(300a) 및 난반사영역(300b)의 스트라이프 폭을 조절하는 이유는 전체적으로 균일한 휘도를 제공할 수 있기 때문이다.
도 15a 및 도 15b는 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면으로서, 도 15a는 단면도이고, 도 15b는 상면 사시도이다.
도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 적어도 하나의 광원(110)을 포함하는 광원 모듈(100), 탑 플레이트(reflector)(200) 및 바텀 플레이트(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 바텀 플레이트(300)는 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)을 포함하고, 난반사영역(300b)은 제 1 난반사영역(300b1) 및 제 2 난반사영역(300b2)을 포함할 수 있다.
여기서, 정반사영역(300a)은 입사되는 광을 정반사하는 역할을 수행하고, 난반사영역(300b)는 입사되는 광을 난반사하는 역할을 수행할 수 있으며, 정반사영역(300a)과 난반사영역(300b)의 광 반사율은 약 50 - 99.99%일 수 있다.
그리고, 제 1, 제 2 난반사영역(300b1, 300b2)은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 난반사영역(300b1)은 제 1 반사 패턴이 제 2 반사 패턴보다 더 적고, 제 2 난반사영역(300b2)은 제 1 반사 패턴이 제 2 반사 패턴보다 더 많을 수 있다.
또한, 제 1 난반사영역(300b1)과 제 2 난반사영역(300b2)의 면적 비율은 약 1 : 1 - 5일 수 있다.
이때, 정반사영역(300a)과 제 1 난반사영역(300b1)의 면적 비율은 약 1 : 1 - 4일 수 있고, 정반사영역(300a)과 제 2 난반사영역(300b2)의 면적 비율은 약 1 : 1 - 20일 수 있다.
이와 같이, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)과 제 1, 제 2 난반사영역(300b1, 300b2)의 면적 비율을 정하는 이유는, 광원 모듈(100)에 인접한 영역과 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 영역과의 휘도 차이를 줄이기 위함이다.
즉, 바텀 플레이트(300)는 정반사영역(300a)과 제 1, 제 2 난반사영역(300b1, 300b2)의 면적 비율을 적절하게 조절함으로써, 전체적으로 균일한 휘도를 제공할 수 있다.
그리고, 제 1 난반사영역(300b1)은 정반사영역(300a)과 제 2 난반사영역(300b2) 사이에 위치할 수 있다.
즉, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)은 광원 모듈(100)에 인접하여 위치하고, 바텀 플레이트(300)의 제 2 난반사영역(300b2)은 광원 모듈(100)로부터 멀리 위치할 수 있으며, 바텀 플레이트(300)의 제 1 난반사영역(300b1)은 정반사영역(300a)과 제 2 난반사영역(300b2) 사이에 위치할 수 있다.
이와 같이, 배치하는 이유는, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)의 경우, 광원 모듈(100)에 인접하여 위치하여 광원 모듈(100)로부터 출사된 광을 바텀 플레이트(300)의 중앙영역으로 반사시키는 역할을 수행하기 때문이고, 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)의 경우, 바텀 플레이트(300)의 중앙영역에 위치하여 입사되는 광을 확산시키는 역할을 수행하기 때문이다.
따라서, 제 3 실시예에서도, 제 1, 제 2 실시예와 같이, 바텀 플레이트(300)의 정반사영역(300a)에는 정반사 특성을 갖도록, 바텀 플레이트(300)를 연마 등의 공정을 통해 가공하고, 바텀 플레이트(300)의 난반사영역(300b)에는 난반사 특성을 갖도록, 마스킹 공정 및 식각 공정 등에 의한 미세 공정을 통해 반사 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛은 바텀 플레이트로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치되는 광학 부재(optical member)를 더 포함할 수 있고, 바텀 플레이트와 광학 부재 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성될 수 있다.
도 16은 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면이고, 도 17은 광학 부재의 형상을 일예로 보여주는 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 광학 부재(600)는 탑 플레이트(200)의 오픈 영역에 배치되고, 여러 층으로 형성할 수 있으며, 요철 패턴(620)은 최상층 또는 어느 한 층의 표면에 가질 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.
이와 같이, 광학 부재(600)는 탑 플레이트(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.
요철 패턴(620)은 도 17에 도시된 바와 같이, 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.
이와 같이, 백라이트 유닛은 바텀 플레이트의 표면을 오목라인과 볼록라인이 교대로 배열되도록 다수의 패턴을 형성함으로써, 휘도를 향상시키고, 균일한 휘도를 제공할 수 있다.
한편, 본 실시예는 광원 모듈의 광 출사면을 다양한 방향으로 배치할 수도 있다.
즉, 광원 모듈은 광 출사면이 광학 부재와 바텀 플레이트 사이의 에어 가이드 방향을 향하도록 배치된 직접 출사형(direct emitting type) 구조일 수도 있고, 광원 모듈은 광 출사면이 탑 플레이트, 바텀 플레이트 및 커버 플레이트 방향 중 어느 한 방향을 향하도록 배치되는 간접 출사형 구조일 수도 있다.
여기서, 간접 출사형 광원 모듈은 출사된 광이 탑 플레이트, 바텀 플레이트 및 커버 플레이트에 반사되고, 반사된 광은 다시 백라이트 유닛의 에어 가이드 방향으로 나아갈 수 있다.
이와 같이, 광원 모듈을 간접 출사형 구조로 배치하는 이유는 핫 스팟(hot spot) 현상을 줄일 수 있기 때문이다.
또한, 바텀 플레이트의 하부면에 다수의 보강 리브(rib)가 배치될 수 있다.
도 18는 바텀 플레이트의 하부면에 형성된 보강 리브를 보여주는 도면으로서, 도 18에 도시된 바와 같이, 바텀 플레이트의 하부면에 다수의 보강 리브(rib)(350)가 배치될 수 있다.
그 이유는 바텀 플레이트가 곡면을 갖는 반사면을 가지므로, 외부 환경 조건에 의해, 변형될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 보강 리브(350)가 설치될 수 있다.
보강 리브(350)는 바텀 플레이트의 경사면과 마주하는 후면에 배치될 뿐만 아니라, 바텀 플레이트의 측면과 마주하는 후면에도 배치될 수 있다.
그리고, 바텀 플레이트의 상부면에 광학 부재를 지지하는 지지 핀들이 형성될 수도 있다.
도 19은 바텀 플레이트의 상부면에 형성된 지지핀을 보여주는 도면으로서, 도 19에 도시된 바와 같이, 바텀 플레이트(300)의 상부면에 광학 부재를 지지하는 지지 핀(360)들이 형성될 수도 있다.
그 이유는, 광학 부재가 바텀 플레이트(300)로부터 이격되고, 그 사이에는 에어 가이드가 형성되므로, 광학 부재의 중심영역이 하부로 처질 수 있기 때문이다.
여기서, 지지 핀(360)는 바텀 플레이트(300)에 접촉되는 하부면의 면적이 상부면의 면적보다 넓게 형성하는 것이 안정적일 수 있다.
한편, 바텀 플레이트의 경사면 하부에는 광원 모듈을 구동시키기 위한 회로 장치들이 배치될 수 있다.
바텀 플레이트의 후면에는 경사면 사이에 소정의 공간이 형성되므로, 해당 공간에 회로 장치들을 배치하면, 빈 공간을 효율적으로 이용할 수 있다.
도 20은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.
도 20에 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 21 및 도 22는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 21을 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 22에 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.
또 다른 실시예는 상술한 실시예들에 기재된 탑 플레이트, 정반사영역 및 난반사영역을 갖는 바텀 플레이트, 및 광원 모듈을 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.
이러한 조명 시스템은 다수의 LED를 집속하여 빛을 얻는 조명등으로 사용될 수 있는 것으로서, 특히 건물의 천장이나 벽체 내에 매입되어 셰이드의 개구부 측이 노출되게 장착 될 수 있도록 하는 매입등(다운라이트)으로 이용할 수 있다.
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 : 탑 플레이트
300 : 바텀 플레이트 300a : 정반사영역
300b : 난반사영역

Claims (23)

  1. 탑 플레이트(top plate);
    바텀 플레이트(bottom plate); 그리고,
    상기 탑 플레이트와 바텀 플레이트 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈을 포함하고,
    상기 바텀 플레이트는 정반사영역(specular reflection area)과 난반사영역(diffuse reflection area)을 포함하며,
    상기 난반사영역은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴 중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 난반사영역은 상기 바텀 플레이트의 전체 영역 중 50 - 95%를 차지하는 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 난반사영역은 상기 바텀 플레이트의 전체 영역 중 70 - 80%를 차지하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 바텀 플레이트의 정반사영역과 난반사영역의 면적 비율은 1 : 1 - 20인 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 난반사영역의 제 1, 제 2 반사 패턴은 크기가 불균일한 요철 형상인 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 바텀 플레이트의 난반사영역과 상기 광원 모듈 사이의 거리는 상기 바텀 플레이트의 정반사영역과 상기 광원 모듈 사이의 거리보다 더 먼 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 바텀 플레이트는 적어도 하나의 평면(flat surface)을 포함하고, 상기 바텀 플레이트의 평면은 상기 탑 플레이트와 평행한 면인 백라이트 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 바텀 플레이트는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2개 경사면을 포함하고, 상기 변곡점을 중심으로 인접하는 제 1, 제 2 경사면의 곡률은 서로 다른 백라이트 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 탑 플레이트는 상기 바텀 플레이트의 정반사영역 전부 또는 일부를 커버하는 백라이트 유닛.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 탑 플레이트는 상기 정반사영역인 백라이트 유닛.
  11. 탑 플레이트(top plate);
    바텀 플레이트(bottom plate); 그리고,
    상기 탑 플레이트와 바텀 플레이트 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈을 포함하고,
    상기 바텀 플레이트는 정반사영역(specular reflection area), 난반사영역(diffuse reflection area) 및 상기 정반사영역과 난반사영역이 혼합된 혼합 영역을 포함하며,
    상기 혼합영역의 정반사영역은 상기 혼합영역의 전체 영역 중, 5 - 50%를 차지하고,
    상기 난반사영역은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 혼합영역은 상기 정반사영역과 상기 난반사영역 사이에 위치하는 백라이트 유닛.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 혼합영역은 상기 광원 모듈로부터 멀어질수록, 상기 정반사영역의 면적 비율이 감소하는 백라이트 유닛.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 혼합영역은 상기 광원 모듈에 인접하는 정반사영역의 면적이 상기 광원 모듈로부터 멀리 떨어진 정반사영역의 면적보다 더 큰 백라이트 유닛.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 혼합영역의 정반사영역은 상기 혼합영역의 전체 영역 중 20 - 30%를 차지하는 백라이트 유닛.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 혼합영역의 정반사영역과 난반사영역의 면적 비율은 1 : 1 - 20인 백라이트 유닛.
  17. 탑 플레이트(top plate);
    바텀 플레이트(bottom plate); 그리고,
    상기 탑 플레이트와 바텀 플레이트 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈을 포함하고,
    상기 바텀 플레이트는 정반사영역(specular reflection area)과 제 1, 제 2 난반사영역(diffuse reflection area)들을 포함하며,
    상기 제 1, 제 2 난반사영역은 입사광을 램버시안 분포(lambertian distribution)로 반사하는 제 1 반사 패턴과, 가우시안 분포(guassian distribution)로 반사하는 제 2 반사 패턴을 포함하고,
    상기 제 1 난반사영역은 상기 제 1 반사 패턴이 상기 제 2 반사 패턴보다 더 적고,
    상기 제 2 난반사영역은 상기 제 1 반사 패턴이 상기 제 2 반사 패턴보다 더 많은 백라이트 유닛.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 난반사영역과 상기 제 2 난반사영역의 면적 비율은 1 : 1 - 5인 백라이트 유닛.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 정반사영역과 상기 제 1 난반사영역의 면적 비율은 1 : 1 - 4인 백라이트 유닛.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 정반사영역과 상기 제 2 난반사영역의 면적 비율은 1 : 1 - 20인 백라이트 유닛.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 난반사영역은 상기 정반사영역과 상기 제 2 난반사영역 사이에 위치하는 백라이트 유닛.
  22. 제 1 항, 제 11 항, 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바텀 플레이트로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치되는 광학 부재(optical member)를 더 포함하고, 상기 바텀 플레이트와 상기 광학 부재 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성되는 백라이트 유닛.
  23. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 기재된 백라이트 유닛을 포함하는 조명 시스템.
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