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KR20210093868A - 발광 기구 및 백라이트 모듈 - Google Patents

발광 기구 및 백라이트 모듈 Download PDF

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KR20210093868A
KR20210093868A KR1020217012995A KR20217012995A KR20210093868A KR 20210093868 A KR20210093868 A KR 20210093868A KR 1020217012995 A KR1020217012995 A KR 1020217012995A KR 20217012995 A KR20217012995 A KR 20217012995A KR 20210093868 A KR20210093868 A KR 20210093868A
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KR
South Korea
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light emitting
emitting diode
light
optical unit
blocking member
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KR1020217012995A
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주이린 첸
핀슌 리
핀šœ 리
페이링 카오
위안장 첸
웨이슈안 첸
충영 타이
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라디안트 (광저우) 옵토-엘렉트로닉스 컴퍼니 리미티드
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.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 발광 기구 및 발광 기구를 구비한 백라이트 모듈에 관한 것이다. 당해 발광 기구는 적어도 하나의 발광 다이오드(4)와, 발광 다이오드(4)에 위치하는 광학 유닛(5)과, 상기 광학 유닛(5)에 배치되고 또한 당해 발광 다이오드(4)에 대응하는 적어도 하나의 조광 유닛(7)을 포함한다. 당해 조광 유닛(7)은 당해 발광 다이오드(4)의 바로 위에 위치하는 차광 부재(71)를 포함하고, 당해 차광 부재(71)의 사이즈는 바로 아래의 발광 다이오드(4)의 사이즈 이상이며, 또한 인접한 차광 부재(71)는 서로 접촉하지 않는다.

Description

발광 기구 및 백라이트 모듈
본 발명은 광학 장치에 관한 것이고, 특히 발광 기구 및 백라이트 모듈에 관한 것이다.
종래의 액정 디스플레이의 백라이트 모듈은 액정 패널 후면에 배치되어, 액정 패널에 필요한 표시 광원을 제공한다. 백라이트 모듈은 광원 위치에 따라 "측광형" 및 "직하형" 설계로 나뉠 수 있으며, 그 중 "직하형" 설계의 백라이트 모듈은 기존의 백열관이나 형광등의 대신 광원으로 복수의 발광 다이오드를 점차적으로 사용하고 있다. 발광 다이오드가 광원으로 사용될 경우, 일반적으로 상측에 광 확산 거리를 확보한 후, 확산 판 또는 도광 판을 배치하고, 이어서 액정 패널의 하측에 배치하여 액정 패널에 균일한 출광 광원을 제공하고 있다.
하지만 실제로, 발광 다이오드의 광선 강도는 정면 시각 방향 (즉, 발광 다이오드 발광면의 법선 방향)에서 가장 강하기에, 발광 다이오드에 직접 도광 판을 붙인 위치의 정면 투영 영역에서, 여전히 하나의 광점을 형성하고, 면 광원 표면의 휘도가 불균일하게 된다.
따라서, 본 발명은 균일성 향상이 가능한 발광 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 발광 기구는, 적어도 하나의 발광 다이오드와, 상기 발광 다이오드의 상방에 위치하는 광학 유닛과, 당해 광학 유닛에 배치되고 또한 당해 발광 다이오드에 대응되는 적어도 하나의 조광 유닛을 포함한다. 당해 조광 유닛은 대응하는 상기 발광 다이오드의 바로 위에 위치하는 차광 부재를 포함하고, 당해 차광 부재의 사이즈는 바로 아래의 발광 다이오드의 사이즈 이상이며, 인접한 차광 부재는 서로 접촉하지 않는다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 차광 부재의 사이즈는 바로 아래의 발광 다이오드의 사이즈보다 크고, 또한, 2×H×tanθ≤A의 식을 충족하며, 여기서 H는 당해 광학 유닛과 당해 발광 다이오드 사이의 거리이고, θ는 당해 발광 다이오드의 방사 각도이며, A는 당해 차광 부재의 사이즈이다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 조광 유닛은 당해 광학 유닛 중 당해 발광 다이오드와 대향하는 일측에 배치된다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 조광 유닛은 당해 광학 유닛 중 당해 발광 다이오드와 배향하는 일측에 배치되고, 당해 차광 부재의 사이즈는 바로 아래의 발광 다이오드의 사이즈보다 크고, 또한 2×(H+T1)×tanθ≤A의 식을 충족하며, 여기서 T1은 당해 발광 다이오드의 바로 위에 위치하는 당해 광학 유닛의 두께이고, H는 당해 광학 유닛과 당해 발광 다이오드 사이의 거리이며, θ는 당해 발광 다이오드의 방사 각도이며, A는 당해 차광 부재의 사이즈이다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 광학 유닛은 상면 및 하면을 구비하고, 당해 하면은 적어도 하나의 요함을 구비하며, 당해 광학 유닛은 상기 요함에 의해 상기 발광 다이오드에 덮이고 또한 상기 발광 다이오드와 접촉하지 않으며, 당해 발광 다이오드의 밑면은 당해 광학 유닛의 밑면보다 낮고, 당해 조광 유닛은 당해 광학 유닛의 당해 상면에 배치되고, H는 당해 광학 유닛의 요함의 표면과 당해 발광 다이오드의 표면 사이의 거리이다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 광학 유닛은 상기 발광 다이오드에 덮이고, 또한 상기 발광 다이오드의 밑면은 상기 광학 유닛의 밑면과 동일 평면에 위치하고, 상기 조광 유닛은 상기 광학 유닛 중 상기 발광 다이오드와 배향하는 일측에 배치되며, 상기 차광 부재의 사이즈는 2×(T1-T2)×tanθ≤A의 식을 충족하고, 여기서 T1은 상기 광학 유닛의 두께이고, T2는 상기 발광 다이오드의 두께이며, θ는 상기 발광 다이오드의 방사 각도이며, A는 상기 차광 부재의 사이즈이다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 광학 유닛은 상기 발광 다이오드에 직접 붙이어 접촉된다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, A를 당해 차광 부재의 사이즈로, P를 인접한 발광 다이오드의 간격으로, W를 당해 발광 다이오드의 폭으로 정의할 경우, 0.45×P×W×10-3≤A＜5×P×W×10-3의 관계식을 충족한다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, A를 당해 차광 부재의 사이즈로, P를 인접한 발광 다이오드의 간격으로, W를 당해 발광 다이오드의 폭으로 정의할 경우, 또한 1×P×W×10-3≤A≤2.7×P×W×10-3의 관계식을 충족한다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 광학 유닛은 상면 및 하면을 구비하고, 당해 하면은 적어도 하나의 요함을 구비하며, 당해 광학 유닛은 상기 요함에 의해 상기 발광 다이오드에 덮이고 또한 상기 발광 다이오드와 접촉하지 않는다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 차광 부재는 적어도 하나의 관통 홀을 구비하여, 하측의 발광 다이오드의 광선을 당해 관통 홀에서 상측으로 출광시킨다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 차광 부재는, 대응하는 상기 발광 다이오드의 바로 위에 위치하는 중심과, 상기 중심을 둘러싸고 간격을 두고 배열된 여러 개의 관통 홀을 구비한다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 차광 부재는, 대응하는 상기 발광 다이오드의 바로 위에 위치하는 중심을 구비하고, 상기 관통 홀은 상기 중심 위치에 위치한다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 조광 유닛은, 대응하는 상기 차광 부재의 상측에 배치되고 또한 상기 관통 홀을 덮는 적어도 하나의 투광 부재를 더 포함하고, 상기 투광 부재의 광선 투과 효율은 상기 차광 부재의 광선 투과 효율보다 높다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 당해 광학 유닛의 상면 및 하면에는 미세 구조가 형성되어 있다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 상기 미세 구조는, 상기 발광 다이오드를 중심으로 동심원 모양으로 배열되고, 상기 미세 구조는 상기 발광 다이오드를 중심으로 동심원 모양으로 배열되며, 상기 미세 구조는, 상기 발광 다이오드에 인접한 위치에서는 희박하게 분포되고, 상기 발광 다이오드로부터 멀어진 위치에서는 조밀하게 분포되어 있다.
본 발명의 기타 목적은 상기 발광 기구를 구비한 백라이트 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 백라이트 모듈은 상술한 여러 개의 발광 기구와, 상기 발광 기구의 광학 유닛의 상측에 위치하는 확산 판을 포함한다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 회로 기판과, 상기 회로 기판에 배치된 반사 시트를 더 포함하고, 상기 반사 시트는 간격을 둔 관통 홈을 구비하고, 상기 발광 다이오드는 상기 관통 홈을 거쳐 매트릭스 형태로 상기 회로 기판에 배열되고, 상기 광학 유닛은 매트릭스 형태로 상기 반사 시트에 배열된다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 상기 발광 기구의 각 광학 유닛은 연속적으로 연결되어 일체형을 나타낸다.
본 발명의 기타 기술적 수단에 있어서, 상기 발광 기구의 각 광학 유닛은 서로 접촉하지 않는다.
본 발명의 효과는, 상술한 구조 설계를 이용하여, 면 광원의 휘도가 불균일한 문제를 효과적으로 개선할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 백라이트 모듈의 제1 바람직한 실시예를 설명하는 측면도이다.
도 2는 도 1의 설명을 보조하는 사시도로서, 설명을 용이하게 하기 위해 확산 판이 생략되어 있다.
도 3 내지 도 6은 모두 당해 바람직한 실시예 중 조광 유닛의 차광 부재의 다양한 양태를 설명하는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 표시 장치의 바람직한 실시예를 설명하는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 백라이트 모듈의 제2 바람직한 실시예를 설명하는 측면도이다.
도 9는 도 8의 설명을 보조하는 사시도로서, 설명을 용이하게 하기 위해 확산 판이 생략되어 있다.
도 10은 도 8 중 점선으로 표시된 부분의 확대 양태를 나타내는 측면도이다.
도 11은 당해 제2 바람직한 실시예 중 어두운 영역 백분율을 저하시킨 구조를 설명하는 그래프이다.
도 12 내지 도 14는 모두 당해 조광 유닛의 다른 배치 상황을 설명하는 측면도이다.
본 발명의 관련 출원 특허의 특색 및 기술적 내용은, 이하의 첨부 도면을 참조한 바람직한 실시예의 상세한 설명에 의하여 명확히 제시된다. 상세한 설명을 진행하기 전에 유사한 부재가 동일한 부호로 나타내는 것에 주의해야 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 백라이트 모듈의 제1 바람직한 실시예에 있어서, 회로 기판(2), 당해 회로 기판(2)에 배치된 반사 시트(3), 매트릭스 형태로 배열된 여러 개의 발광 다이오드(4), 매트릭스 형태로 배열되고 또한 서로 접촉하지 않는 여러 개의 광학 유닛(5), 상기 광학 유닛(5)의 상측에 배치된 확산 판(6), 및 각각 상기 광학 유닛(5)과 당해 확산 판(6) 사이에 배치된 여러 개의 조광 유닛(7)을 포함한다. 당해 반사 시트(3)는 여러 개의 간격을 둔 관통 홈(31)을 구비하고, 상기 발광 다이오드(4)는 상기 관통 홈(31)을 거쳐 매트릭스 형태로 당해 회로 기판(2)에 배열되며, 상기 광학 유닛(5)은 매트릭스 형태로 당해 반사 시트(3)에 배치된다. 기타 실시예에 있어서, 상기 발광 다이오드(4)는 매트릭스 형태로 배열되지 않고, 라이트 바의 방식으로 스트립 형태로 배열될 수 있으며, 상기 광학 유닛(5)도 그에 따라 같이 스트립 형태로 배열될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 광학 유닛(5)은 도광 판이고, 또한 각 광학 유닛(5)은 상면(51) 및 하면(52)을 구비하고, 당해 하면(52)은 요함(521)을 구비하며, 상기 광학 유닛(5)은 당해 요함(521)에 의해 대응되는 발광 다이오드(4)에 덮이고, 당해 발광 다이오드(4)는 당해 광학 유닛(5)과 접촉하지 않는다. 각 광학 유닛(5)의 상면(51) 및 하면(52)에는 모두 미세 구조(53)가 형성되어 있고, 또한 상기 미세 구조(53)는 상기 발광 다이오드(4)를 중심(C)으로 동심원 모양으로 배열되고, 상기 미세 구조(53)는, 당해 발광 다이오드(4)에 인접한 위치에서는 희박하게 분포되고, 당해 발광 다이오드(4)로부터 멀어진 위치에서는 조밀하게 분포된다. 당해 하면(52)에 위치한 미세 구조(53)는 전반사를 파괴하는 데 사용되고, 당해 상면(51)에 위치한 미세 구조(53)는 출광 효과를 제어하는 데 사용되며, 양자는 서로 협조하여 출광 효과를 더욱 균일하게 하고 있음은 설명해야 할 부분이다. 또한, 상기 미세 구조(53)가 당해 발광 다이오드(4)에 인접한 위치에서는 희박하게 분포되고 당해 발광 다이오드(4)로부터 멀어진 위치에서는 조밀하게 분포되는 것은, 당해 발광 다이오드(4)에 인접한 위치에서는 광선이 강하지만, 당해 발광 다이오드(4)로부터 멀어진 위치에서는 광선이 약하기 때문이며, 상술한 설계는 출광 강도를 조정하는 데 도움이 되고, 따라서 전체 표면의 출광 강도가 균일한 목적을 달성한다.
도 1을 참조하면, 상기 조광 유닛(7)은 각각 상기 발광 다이오드(4)의 바로 위에 대응되게 위치하고 있으며, 여기서, 각 조광 유닛(7)은 하나의 차광 부재(71) 및 당해 차광 부재(71)의 상측에 배치된 투광 부재(72)를 포함하는 바, 당해 투광 부재(72)의 광선 투과 효율은 당해 차광 부재(71)의 광선 투과 효율보다 크다. 당해 차광 부재(71)는 적어도 하나의 관통 홀(711)을 구비하여, 하측의 발광 다이오드(4)의 광선이 당해 관통 홀(711)을 통하여 상측으로 발산된 후, 당해 투광 부재(72)를 관통하여 출광하도록 한다.
여기서, 상기 차광 부재(71)는 도 3에 도시된 바와 같이, 당해 발광 다이오드(4)의 바로 위에 위치하는 중심(C)을 구비하고, 상기 관통 홀(711)은 그 중심(C)에 위치한다. 당해 차광 부재(71)도 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 당해 발광 다이오드(4)의 바로 위에 위치하는 중심(C) 및 간격을 두고 배열된 여러 개의 관통 홀(711)을 구비하고, 상기 관통 홀(711)은 당해 중심(C) 주위에 환형으로 배열되어 있다. 상기 관통 홀(711)의 공경의 크기, 개수 및 배열 방식을 변경하여 광선을 조절할 수 있다.
도 7을 참조하면, 당해 백라이트 모듈에 표시 패널(8)을 배치하면 표시 장치가 된다. 본 발명은 직하형 백라이트 모듈의 형태이며, 전체 구조가 슬림화되는 추세 하에서 당해 표시 패널과 발광 다이오드(4) 사이의 거리가 감소하기에, 발광 다이오드(4)의 바로 위에 고 에너지 밀도가 형성되어, 당해 표시 패널에 광점을 생성하기 쉬운 문제가 있다. 본 발명의 발광 다이오드(4)는 다섯 개 면이 발광하는 발광 다이오드(4)이기에, 본 바람직한 실시예에 있어서, 당해 조광 유닛(7)을 각 발광 다이오드(4)의 상측 출광면의 바로 위에 배치하고, 각 발광 다이오드(4)의 측면의 네 개 발광면이 발산하는 광선은, 직접 당해 광학 유닛(5)을 거쳐 출광하거나, 또는 하측의 반사 시트(3)을 거쳐 반사된 후 당해 광학 유닛(5)을 거쳐 출광한다. 각 발광 다이오드(4) 상측의 출광면을 거쳐 발산되는 광선은, 당해 차광 부재(71)의 관통 홀(711)을 이용하여 기하학적 패턴의 배열을 형성하고, 일부 광선은 도 3의 중심(C) 위치의 하나의 관통 홀(711)로부터 출광하거나 또는 도 4 중 당해 중심(C) 위치를 둘러싼 여러 개의 관통 홀(711)로부터 출광하며, 또한 도 3 및 도 4의 관통 홀(711)은 크기가 같으므로, 상기 발광 다이오드(4) 바로 위에 여전히 높은 휘도를 가지게 하여 저 에너지의 발광 다이오드(4)와 협조할 수 있도록 한다. 또한 일부 광선을 도 5 및 도 6 중 당해 중심(C) 위치를 둘러싼 여러 개의 관통 홀(711)로부터 출광시키고, 도 5 및 도 6 중 관통 홀(711)이 도 3 및 도 4 중 관통 홀(711)보다 작도록 하며, 이에 따라 상기 발광 다이오드(4) 바로 위의 휘도를 감소시켜, 고 에너지의 발광 다이오드(4)와 협조할 수 있도록 한다.
따라서, 당해 차광 부재(71)의 상이한 영역은 각각 반사 또는 흡수 기능을 가질 수도 있고, 또한 당해 투광 부재(72)의 배치와 협조하여 상기 발광 다이오드(4) 상측의 에너지 분포를 조정함으로써 출광이 균일하고 외관이 개선된 효과를 달성할 수 있다. 또한, 상기 광학 유닛(5) 사이에 간격이 있어 서로 접촉하지 않기에, 인접한 광학 유닛(5) 사이의 광선은 서로 간섭하지 않고 또한 특정 영역의 광선을 직접 조절하는 것이 가능하다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 백라이트 모듈의 제2 바람직한 실시예에 있어서, 회로 기판(2a), 당해 회로 기판(2a)에 배치된 반사 시트(3a), 매트릭스 형태로 배열된 여러 개의 발광 다이오드(4a), 매트릭스 형태로 배열되고 또한 서로 접촉하지 않는 여러 개의 광학 유닛(5a), 상기 광학 유닛(5a)의 상측에 배치된 확산 판(6a), 및 각각 상기 광학 유닛(5a)과 당해 확산 판(6a) 사이에 배치된 여러 개의 조광 유닛(7a)을 포함한다. 당해 반사 시트(3a)는 여러 개의 간격을 둔 관통 홈(31a)을 구비하고, 상기 발광 다이오드(4a)는 상기 관통 홈(31a)을 거쳐 매트릭스 형태로 당해 회로 기판(2a)에 배열되며, 상기 광학 유닛(5a)은 매트릭스 형태로 당해 반사 시트(3a)에 배열되어 있다.
여기서, 상기 광학 유닛(5a)는 도광 판이고, 또한 각 광학 유닛(5a)은 상면(51a) 및 하면(52a)을 구비하고 당해 하면(52a)는 요함(521a)를 구비하며, 상기 광학 유닛(5a)은 당해 요함(521a)에 의해 대응되는 발광 다이오드(4a)에 덮이고, 당해 발광 다이오드(4a)는 당해 광학 유닛(5a)과 접촉하지 않는다. 각 광학 유닛(5a)의 상면(51a) 및 하면(52a)에는 모두 미세 구조(53a)가 형성되어 있고, 또한 상기 미세 구조(53a)는 당해 발광 다이오드(4a)를 중심(C)으로 동심원 모양으로 배열되고, 상기 미세 구조(53a)는, 당해 발광 다이오드(4a)에 인접한 위치에서는 희박하게 분포되고, 당해 발광 다이오드(4a)로부터 멀어진 위치에서는 조밀하게 분포된다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 있어서, 당해 조광 유닛(7a)는 당해 광학 유닛(5a) 중 당해 발광 다이오드(4a)와 배향하는 일측에 배치되고, 상기 발광 다이오드(4a)의 바로 위에 위치하며, 또한 차광 부재(71a)를 포함하며, 당해 차광 부재(71a)의 사이즈는 바로 아래의 발광 다이오드(4a)의 사이즈보다 크고, 또한 2×(H+T1)×tanθ≤A의 식을 충족한다. 본 실시예에 있어서, 당해 광학 유닛(5a)에 상기 요함(521a)가 형성되어 있기에, T1은 당해 발광 다이오드(4a)의 바로 위에 위치하는 당해 광학 유닛(5a)의 두께를 의미하며, 더욱 상세하게는 당해 광학 유닛(5a)의 두께(D1)에서 상기 요함(521a)의 깊이(D2)를 뺀 후의 두께 (상기 미세 구조(53a)의 두께는 매우 작기에 무시 가능)이며, H는 당해 광학 유닛(5a)의 요함(521a) 표면과 당해 발광 다이오드(4a) 표면 사이의 거리이며, θ는 당해 발광 다이오드(4a)의 방사 각도 (Radiation angle)이며, A는 당해 차광 부재(71a)의 사이즈이다. 특히 설명이 필요한 것은, 기타 실시예에 있어서, 당해 광학 유닛(5a)이 요함(521a)을 구비하지 않은 형태일 경우, T1은 당해 광학 유닛(5a)의 두께, 즉 당해 발광 다이오드(4a)의 바로 위에 위치하는 당해 광학 유닛(5a)의 두께이고, H는 당해 광학 유닛(5a)의 하면(52a)과 당해 발광 다이오드(4a) 사이의 거리이다. 또한 발광 다이오드(4a)의 규격에 따르면, 일반적인 지향성 각도 (Directivity)는 120도이고, 방사 각도 (Radiation angle)는 지향성 각도의 절반으로서 60도인 것은 설명해야 할 부분이다.
또한, 당해 차광 부재(71a)의 사이즈는 상술한 식을 충족하는 것 외에도, 기타 실시예에 있어서, 당해 차광 부재(71a)의 사이즈가 바로 아래의 발광 다이오드(4a)의 사이즈 이상이고， 또한 인접한 차광 부재(71a)가 서로 접촉하지 않도록 설계할 수도 있다. 또는, 0.45×P×W×10-3≤A＜5×P×W×10-3의 관계식을 충족할 수도 있는 바, 여기서 P는 인접한 발광 다이오드(4a)의 간격이고, W는 당해 발광 다이오드(4a)의 폭이다. 다시 말해서, 0.45×P×W×10-3는 상기 발광 다이오드(4a)의 사이즈를 대표할 수 있고, 5×P×W×10-3는 인접한 차광 부재(71a)가 서로 접촉하지 않음을 나타낸다.
또한 설명이 필요한 것은, 본 발명은 직하형 백라이트 모듈의 형태이고, 전체 구조의 슬림화 추세 하에서 표시 패널 (미도시)과 발광 다이오드(4a) 사이의 거리가 감소되기에, 발광 다이오드(4a)의 바로 위에 고 에너지 밀도를 가지며, 표시 패널에 불균일한 휘도를 생성하기 쉬운 문제가 있다. 다시 말해서, 상기 발광 다이오드(4a)의 바로 위의 휘도가 높고, 인접한 발광 다이오드(4a) 사이의 휘도가 낮으면, 휘도의 불균일성을 일으켜 어두운 영역 (Dark area)을 형성한다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 주로 당해 차광 부재(71a)는 고 반사 계수를 갖는 백색 잉크를 사용하거나, 또는 기타 종류의 고 반사율을 갖고 있는 재료를 사용하고 있다. 이리하여 지향성이 높은 발광 다이오드(4a)의 바로 위의 영역을 차폐하여 광선을 발광 다이오드(4a) 주변 영역에 반사하는 것이 가능하다. 인접한 상기 차광 부재(71a)는 서로 접촉하지 않고 틈새를 남기기에, 상술한 반사된 광선은 틈새를 통과할 수 있는 동시에, 발광 다이오드(4a) 사이의 어두운 영역의 휘도를 보충할 수 있으며, GMI (Grid mura index) 수치를 감소할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 하나의 영역의 휘도가 최대 휘도의 35% 보다 낮을 경우 어두운 영역으로 정의하고, 전술의 배치 방법에 의해, 총 면적 중 어두운 영역 비율의 감소 여부를 측정하는 바, 다시 말해서 어두운 영역의 백분율의 저하 여부를 측정한다. 따라서, 어두운 영역 백분율의 현저한 저하 여부에 따라 상술한 당해 차광 부재(71a) 사이즈의 바람직한 범위를 판단하면, 당해 차광 부재(71a)의 사이즈는 1×P×W×10-3≤A≤2.7×P×W×10-3 관계식을 충족한다. 그 수치 1과 2.7 의 결정에 관한 세부 사항은 다음과 같다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 있어서, 어두운 영역 백분율의 합격 값은 12% 이하로 설정되며, 당해 그래프의 결과로부터 알 수 있다시피, 당해 차광 부재의 사이즈가 1×P×W×10-3≤A≤2.7×P×W×10-3의 관계식을 만족할 경우, 수치 1과 2.7의 상수 범위 내에서, 모두 어두운 영역 백분율을 12% 이하로 제어할 수 있고, 이 효과는 당해 차광 부재(71a)가 배치되지 않은 경우 (즉 수치가 0×P×W×10-3)의 어두운 영역 백분율 13.66% 보다 우수하다.
또한 설명해야 할 부분은, 전술한 배치 방법 이외에도, 도 12를 참조하면, 일부 실시예에 있어서, 상기 발광 기구의 각 광학 유닛(5b)는 연속적으로 연결되어 일체형을 나타내지만, 상기 발광 다이오드(4b) 및 대응하는 조광 유닛(7b)은 여전히 매트릭스 형태로 배열되고, 여기서 상기 발광 다이오드(4b)는 직사각형이지만, 상기 발광 다이오드(4b)의 발광 형태가 지향성 각도 (Directivity) 120도인 원형 방사 범위이기에, 상기 조광 유닛(7b)은 이에 따라 원형으로 설계되어 있다.
도 13을 참조하면, 기타 일부 실시예에 있어서, 상기 조광 유닛(7c)의 당해 차광 부재(71c)는 당해 광학 유닛(5c) 중 당해 발광 다이오드(4c)와 대향하는 일측에 배치되고, 또한 당해 차광 부재(71c)의 사이즈는 바로 아래의 발광 다이오드(4c)의 사이즈보다 크고, 또한 2×H×tanθ≤A의 식을 충족하며, 여기서 H는 당해 광학 유닛(5c)과 당해 발광 다이오드(4c) 사이의 거리이고, θ는 당해 발광 다이오드(4c)의 방사 각도이며, A는 당해 차광 부재(71c)의 사이즈이다.
도 14를 참조하면, 기타 일부 실시예에 있어서, 당해 광학 유닛(5d)은 콜로이드와 유사 형태이며, 상기 발광 다이오드(4d)에 직접 도포되어 있기에, 당해 발광 다이오드(4d)의 밑면은 당해 광학 유닛(5d)의 밑면과 동일한 평면 상에 있다. 또한 당해 조광 유닛(7d)은 당해 광학 유닛(5d) 중 당해 발광 다이오드(4d)와 배향하는 일측에 배치되고, 당해 차광 부재(71d)의 사이즈는 2×(T1-T2)×tanθ≤A의 식을 충족하며, 여기서 T1은 당해 광학 유닛(5d)의 두께이고, T2는 당해 발광 다이오드(4d)의 두께이며, θ는 당해 발광 다이오드(4d)의 방사 각도이며, A는 당해 차광 부재(71d)의 사이즈이다.
도 10, 도 13 및 도 14에 기재된 다양한 형태에 따르면, 상기 차광 부재(71a, 71c, 71d)가 당해 광학 유닛(5a, 5c, 5d)의 상면, 하면, 요함의 밑면에 설계되어 있는지 여부에 관계없이, 모두 당해 발광 다이오드(4a)의 바로 위에 위치하는 당해 광학 유닛(5a)의 두께 T1, 당해 광학 유닛(5a)의 하면(52a)과 당해 발광 다이오드(4a) 사이의 거리 H (또는 당해 광학 유닛(5a)의 요함(521a) 표면과 당해 발광 다이오드(4a)의 표면 사이의 거리 H), 당해 발광 다이오드(4d)의 두께 T2, 당해 발광 다이오드(4a)의 방사 각도 (Radiation angle) 등의 파라미터를 이용하여, 당해 차광 부재(71a, 71c, 71d) 사이즈 크기를 최적화하고, 발광 다이오드(4a) 사이의 어두운 영역의 휘도를 보충하고, GMI (Grid mura index) 수치를 감소할 수 있다.
이 외에도, 어두운 영역 (Dark area) 백분율의 현저한 저하 여부에 따라 상술한 당해 차광 부재(71a)의 사이즈를 판단할 수 있고, P는 인접한 발광 다이오드(4a)의 간격이고, W는 당해 발광 다이오드(4a)의 폭이며, P×W×10-3 상수의 최대치, 최소치의 결정을 이용하여, 당해 차광 부재(71a) 사이즈 크기의 설계를 최적화하고, 발광 다이오드(4a) 사이의 어두운 영역의 휘도를 보충하고, GMI (Grid mura index) 수치를 감소할 수 있다. 이것은 본 발명에 의해 제공되는 다른 하나의 설계 방식이기도 하다.
요약하면, 본 발명은 상기 각 발광 다이오드의 상측 출광면 바로 위에 당해 조광 유닛을 배치하고, 당해 조광 유닛을 상이한 위치에 배치하고 그것과 대응하는 발광 다이오드 사이의 거리를 조정하는 것을 통하여, 다양한 방법으로 동시에 진행하여 최적의 출광 조정 효과를 얻을 수 있고, 면 광원의 휘도가 불균일한 문제를 효과적으로 개선할 수 있으며, 당해 차광 부재의 사이즈 크기의 설계도 최적화할 수 있고, 발광 다이오드 사이의 어두운 영역의 휘도를 보충할 수 있으며, GMI (Grid mura index) 수치를 감소할 수 있고, 따라서 본 발명의 목적을 확실하게 달성할 수 있다.
상술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과하고, 본 발명 실시의 범위는 이에 한정되지 않으며, 다시 말해서 본 발명 출원의 청구 범위 및 발명의 설명 내용에 의해 진행된 간단한 동등한 변경 및 수정은 모두 본 발명의 특허 청구 범위 내에 속한다.
2, 2a…회로 기판
3, 3a…반사 시트
31, 31a…관통 홈
4, 4a, 4b, 4c, 4d…발광 다이오드
5, 5a, 5b, 5c, 5d…도광 판
51, 51a…상면
52, 52a…하면
521, 521a…요함
53, 53a…미세 구조
6, 6a…확산 판
7, 7a, 7b, 7c, 7d…조광 유닛
71, 71a, 71b, 71c, 71d…차광 부재
711…관통 홀
72…투광 부재
8…표시 패널
A…사이즈
C…중심
H…거리
T1, T2, T3, D1…두께
D2…깊이

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 발광 다이오드와,
    상기 발광 다이오드의 상방에 위치하는 광학 유닛과,
    상기 광학 유닛에 배치되고 또한 상기 발광 다이오드에 대응되게 배치되며, 대응하는 상기 발광 다이오드의 바로 위에 위치하는 차광 부재를 포함하고, 상기 차광 부재의 사이즈가 바로 아래의 발광 다이오드의 사이즈 이상이며, 인접한 차광 부재가 서로 접촉하지 않는, 적어도 하나의 조광 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차광 부재의 사이즈가 바로 아래의 발광 다이오드의 사이즈보다 크고, 또한 2×H×tanθ≤A의 식을 충족하며, 여기서 H는 상기 광학 유닛과 상기 발광 다이오드 사이의 거리이고, θ는 상기 발광 다이오드의 방사 각도이며, A는 상기 차광 부재의 사이즈인 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조광 유닛은 상기 광학 유닛 중 상기 발광 다이오드와 대향하는 일측에 배치된 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조광 유닛은 상기 광학 유닛 중 상기 발광 다이오드와 배향하는 일측에 배치되고, 상기 차광 부재의 사이즈는 바로 아래의 발광 다이오드의 사이즈보다 크고, 또한 2×(H+T1)×tanθ≤A의 식을 충족하며, 여기서 T1은 상기 발광 다이오드의 바로 위에 위치하는 상기 광학 유닛의 두께이고, H는 상기 광학 유닛과 상기 발광 다이오드 사이의 거리이며, θ는 상기 발광 다이오드 방사 각도이며, A는 상기 차광 부재의 사이즈인 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광학 유닛은 상면 및 하면을 구비하고, 상기 하면은 적어도 하나의 요함을 구비하며, 상기 광학 유닛은 상기 요함에 의해 상기 발광 다이오드에 덮이고 또한 상기 발광 다이오드와 접촉하지 않으며, 상기 발광 다이오드의 밑면은 상기 광학 유닛의 밑면보다 낮고, 상기 조광 유닛은 상기 광학 유닛의 상기 상면에 배치되고, H는 상기 광학 유닛의 요함 표면과 상기 발광 다이오드의 표면 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광학 유닛은 상기 발광 다이오드에 덮이고, 또한 상기 발광 다이오드의 밑면은 상기 광학 유닛의 밑면과 동일 평면에 위치하고, 상기 조광 유닛은 상기 광학 유닛 중 상기 발광 다이오드와 배향하는 일측에 배치되며, 상기 차광 부재의 사이즈는 2×(T1-T2)×tanθ≤A의 식을 충족하고, 여기서 T1은 상기 광학 유닛의 두께이고, T2는 상기 발광 다이오드의 두께이며, θ는 상기 발광 다이오드의 방사 각도이며, A는 상기 차광 부재의 사이즈인 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광학 유닛은 상기 발광 다이오드에 직접 붙이어 접촉된 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  8. 제1항에 있어서,
    A를 상기 차광 부재의 사이즈로, P를 인접한 발광 다이오드의 간격으로, W를 상기 발광 다이오드의 폭으로 정의할 경우, 0.45×P×W×10-3≤A＜5×P×W×10-3의 관계식을 충족하는 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  9. 제8항에 있어서,
    A를 상기 차광 부재의 사이즈로, P를 인접한 발광 다이오드의 간격으로, W를 상기 발광 다이오드의 폭으로 정의할 경우, 또한 1×P×W×10-3≤A≤2.7×P×W×10-3의 관계식을 충족하는 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광학 유닛은 상면 및 하면을 구비하고, 상기 하면은 적어도 하나의 요함을 구비하며, 상기 광학 유닛은 상기 요함에 의해 상기 발광 다이오드에 덮이고 또한 상기 발광 다이오드와 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 차광 부재는 적어도 하나의 관통 홀을 구비하여, 하측의 발광 다이오드의 광선을 상기 관통 홀로부터 상측으로 출광시키는 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 차광 부재는, 대응하는 상기 발광 다이오드의 바로 위에 위치하는 중심과, 상기 중심을 둘러싸고 간격을 두고 배열된 여러 개의 관통 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 차광 부재는, 대응하는 상기 발광 다이오드의 바로 위에 위치하는 중심을 구비하고, 상기 관통 홀은 상기 중심 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 조광 유닛은, 대응하는 상기 차광 부재의 상측에 배치되고 또한 상기 관통 홀을 덮는 적어도 하나의 투광 부재를 더 포함하고, 상기 투광 부재의 광선 투과 효율은 상기 차광 부재의 광선 투과 효율보다 높은 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 광학 유닛의 상면 및 하면에는 미세 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 미세 구조는, 상기 발광 다이오드를 중심으로 동심원 모양으로 배열되고, 상기 미세 구조는 상기 발광 다이오드를 중심으로 동심원 모양으로 배열되며, 상기 미세 구조는, 상기 발광 다이오드에 인접한 위치에서는 희박하게 분포되고, 상기 발광 다이오드로부터 멀어진 위치에서는 조밀하게 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 기구.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 여러 개의 발광 기구와,
    상기 발광 기구의 광학 유닛의 상측에 위치하는 확산 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    회로 기판과, 상기 회로 기판에 배치된 반사 시트를 더 포함하고,
    상기 반사 시트는 간격을 둔 관통 홈을 구비하고, 상기 발광 다이오드는 상기 관통 홈을 거쳐 매트릭스 형태로 상기 회로 기판에 배열되고, 상기 광학 유닛은 매트릭스 형태로 상기 반사 시트에 배열된 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 발광 기구의 각 광학 유닛은 연속적으로 연결되어 일체형을 나타내는 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 발광 기구의 각 광학 유닛은 서로 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 발광 기구.
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