JP2012124136A - バックライトユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】均一な輝度の光を提供し、構造を単純化できるバックライトユニットを提供すること。
【解決手段】反射部を有するバックライトユニットを提供する。このバックライトユニットは、光を出射する光源モジュールと、光源モジュールの一側に第1間隔で離隔して配置され、開口領域を有する第1反射部と、光源モジュールの他側に第1間隔よりも大きい第2間隔で離隔して配置され、少なくとも一部が傾斜面を有し、第1反射部の開口領域に光を反射させる第2反射部と、を含む構成とした。
【選択図】図1A

Description

本発明は、反射部を有するバックライトユニットに関するものである。
一般に、代表的な大型ディスプレイ装置としてLCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)などが知られている。
自発光方式のPDPとは違い、LCDは自発的な発光素子を備えておらず、別のバックライトユニットを必要とする。
LCDに使用されるバックライトユニットは、光源の位置によって、エッジ(edge)方式のバックライトユニットと直下方式のバックライトユニットとに区別され、エッジ方式は、LCDパネルの左右側面または上下側面に光源を配置し、導光板を用いて光を前面に均一に分散させるので、輝度が均一化及びパネル厚の超薄型化が可能である。
直下方式は、主に、20インチ以上のディスプレイに適用される技術で、パネルの下部に複数個の光源を配置するから、エッジ方式に比べて光効率がよく、この点から、高輝度を要求する大型ディスプレイに主に採用されている。
既存のエッジ方式や直下方式のバックライトユニットの光源には、CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)を用いてきた。
しかし、CCFLを使用するバックライトユニットは、常にCCFLに電源が印加されなければならず、相当量の電力が消耗される他、CRTの約70%の割合に留まる色再現率、水銀の添加による環境汚染といった問題があった。
このような問題点を解消するための代案として、現在、LED(Light Emitting diode)を用いるバックライトユニットに関する研究が活発に行われている。
LEDをバックライトユニットに使用する場合、LEDアレイの局部的なオン/オフが可能な点から消耗電力を画期的に減らすことができ、RGB LEDの場合、NTSC(National Television System Committee)による色再現範囲仕様の100%を上回り、より高画質を消費者に提供することができる。
また、半導体工程で製作されるLEDは、環境に無害である。
現在、上記のような特長を有するLEDを採用したLCD製品が続々と市販されているが、既存のCCFL光源と駆動メカニズムが異なるため、駆動ドライバ、PCB基板などが高価である。
このため、LEDバックライトユニットは未だ高価のLCD製品にのみ採用されている現状である。
本発明は、エアーギャップを有する2個の反射部の間に光源モジュールを配置することによって、均一な輝度の光を提供し、構造を単純化できるバックライトユニットを提供する。
本発明の実施例は、光を出射する光源モジュールと、前記光源モジュールの一側に第1間隔で離隔して配置され、開口領域を有する第1反射部と、前記光源モジュールの他側に前記第1間隔よりも大きい第2間隔で離隔して配置され、少なくとも一部が傾斜面を有し、前記第1反射部の開口領域に前記光を反射させる第2反射部と、を含むバックライトユニットを提供する。
ここで、前記第1反射部は、中央領域が開口され、前記光源モジュールは、前記第1反射部の両端領域に相対向するように配置される第1光源モジュール及び第2光源モジュールを含むことができる。
また、前記第1反射部は、一側の領域が開口され、前記光源モジュールは、前記第1反射部の他側の縁部に配置されることができる。
また、前記第2反射部の傾斜面は、平面、凹状の曲面、凸状の曲面のうちいずれか一つとすることができる。
ここで、前記第2反射部の少なくとも一部分の傾斜角が増加してから減少するパターンを有することができる。
また、前記第2反射部の少なくとも一部分の傾斜角が増加してから一定部分変化せず、再び減少するパターンを有することもできる。
また、前記第2反射部は、第1傾斜面を有する第1サブ反射部と、前記第1サブ反射部の端部に連結され、前記第1傾斜面の傾斜角と異なる傾斜角で形成される第2傾斜面を有する第2サブ反射部と、を含むことができる。
上記バックライトユニットは、前記第1及び第2反射部と光源モジュールとを支持するカバーフレームをさらに含むことができる。
ここで、前記カバーフレームは、前記第1反射部を支持し、前記第1反射部と平行な方向に配置され、開口領域を有する第1支持部と、前記光源モジュールを支持し、前記第1支持部の端部から前記第1反射部と直交する方向に延びる第2支持部と、前記第2反射部を支持し、前記第2支持部の端部から前記第1支持部と平行な方向に延びる第3支持部と、を含むことができる。
前記第3支持部は、前記第2反射部の少なくとも一部を支持することができる。
また、前記第3支持部は、前記第2反射部の下部表面の全体を支持することができる。
また、前記第3支持部は、前記第1及び第2支持部と異なる物質からなり、前記第2反射部の下部表面の全体を支持することができる。
また、前記第1反射部の厚さは、前記光源モジュールから遠ざかるほど減少することができる。
上記バックライトユニットは、前記第1反射部の開口領域に配置され、上部表面に凹凸パターンを有する光学シートをさらに含むことができる。
また、本発明の実施例は、光を出射する光源モジュールと、前記光源モジュールの一側に接触して配置され、開口領域を有する第1反射部と、前記光源モジュールの他側に一定間隔で離隔して配置され、少なくとも一部が傾斜面を有し、前記第1反射部の開口領域に前記光を反射させる第2反射部と、を含むバックライトユニットを提供することができる。
本発明の実施例は、水平面から平行な反射面を有する第1反射部と、水平面から一定角度で傾斜する反射面を有する第2反射部とを用いて光源の光を上部に均一に反射させることで均一の輝度を提供できるため、追加的な機構的装置を必要としない。
したがって、バックライトユニットの製作コストが低減し、全体的な重さが減少し、均一の輝度が図られ、結果としてバックライトユニットの経済性及び信頼性を向上させることができる。
実施例による2エッジタイプのバックライトユニットを説明するための図である。 実施例による2エッジタイプのバックライトユニットを説明するための図である。 図1の光源モジュールと第1及び第2反射部間の配置関係を説明するための図である。 第2反射部の傾斜面を示す図である。 第2反射部の傾斜面を示す図である。 第2反射部の傾斜面を示す図である。 第2反射部の傾斜面を示す図である。 多数の傾斜面を有する第2反射部を示す図である。 多数の傾斜面を有する第2反射部を示す図である。 第2反射部の傾斜面終端の高さを示す図である。 第2反射部の傾斜面終端の高さを示す図である。 光源モジュールと第1及び第2反射部を支持するカバーフレームを示す図である。 光源モジュールと第1及び第2反射部を支持するカバーフレームを示す図である。 光源モジュールと第1及び第2反射部を支持するカバーフレームを示す図である。 第2反射部が全面に付着されたフレームの形状を示す図である。 第2反射部が全面に付着されたフレームの形状を示す図である。 第2反射部が部分的に付着されたフレームの形状を示す図である。 第2反射部が部分的に付着されたフレームの形状を示す図である。 反射パターンを有する第2反射部を示す図である。 反射パターンを有する第2反射部を示す図である。 反射パターンを有する第2反射部を示す図である。 反射パターンを有する第2反射部を示す図である。 第1反射部の厚さ及び長さの条件を説明するための図である。 第1反射部の厚さ及び長さの条件を説明するための図である。 傾斜面を有する第1反射部を示す図である。 傾斜面を有する第1反射部を示す図である。 反射パターンを有する第1反射部を示す図である。 反射パターンを有する第1反射部を示す図である。 反射パターンを有する第1反射部を示す図である。 反射パターンを有する第1反射部を示す図である。 実施例による1エッジタイプのバックライトユニットを説明するための図である。 実施例による1エッジタイプのバックライトユニットを説明するための図である。 光学シートの配置構造を示す図である。 光学シートの形状を示す図である。 本実施例によるバックライトユニットを有するディスプレイモジュールを示す図である。 本実施例によるディスプレイ装置を示す図である。 本実施例によるディスプレイ装置を示す図である。 光源モジュールの光出射方向を示す図である。 光源モジュールの光出射方向を示す図である。 光源モジュールの光出射方向を示す図である。 光源モジュールの光出射方向を示す図である。 光源モジュールの光出射方向を示す図である。 光源モジュールの光出射方向を示す図である。 光源モジュールの光出射方向を示す図である。 カバーフレームに支持される光学シートを示す図である。
以下、本発明の好適な実施例を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターンまたは構造物が基板、各層(膜)、領域、パッドまたはパターンの“上(on)”にまたは“下(under)”に形成されると記載される場合において、“上(on)”と“下(under)”は、“直接(directly)”または“別の層を介在して(indirectly)”形成されるいずれの場合をも含む。また、各層の上または下は、図面を基準にして説明する。
図面において、各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張、省略または概略して示している。また、各構成要素の大きさが、実際の大きさを全的に反映しているわけではない。
図1A及び図1Bは、実施例による2エッジタイプのバックライトユニットを説明するための図で、図1Aは、断面図、図1Bは斜視図である。
図1A及び図1Bに示すように、バックライトユニットは、光源モジュール100、第1反射部200及び第2反射部300を含むことができる。
ここで、光源モジュール100は、第1反射部200と第2反射部300との間に配置され、第1反射部200に近接して配置されることができる。
そして、光源モジュール100は、電極パターンを有する回路基板、及び光を生成する発光素子を含むことができる。
ここで、回路基板は、少なくとも一つの発光素子が実装され、電源を供給するアダプターと発光素子とを連結する電極パターンを含むことができる。
例えば、回路基板の上面には、発光素子とアダプターとを連結する炭素ナノチューブ電極パターンが形成されることができる。
このような回路基板は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ガラス、ポリカーボネート(PC)またはシリコン(Si)などからなり、複数の光源100が実装されるPCB(Printed Circuit Board)基板とすることができる。この回路基板は、フィルム状に形成されることができる。
一方、発光素子は、発光ダイオードチップ(LED chip)とすることができ、発光ダイオードチップは、紫外線LEDチップで構成することもでき、または、レッドLEDチップ、グリーンLEDチップ、ブルーLEDチップ、イエローグリーン(Yellowgreen)LEDチップ、ホワイトLEDチップのうち少なくとも一つまたはこれらを組み合わせたパッケージ形態で構成することもできる。
そして、ホワイトLEDは、ブルーLED上にイエローりん光(Yellow phosphor)を結合したり、ブルーLED上にレッドりん光(Red phosphor)及びグリーンりん光(Green phosphor)を同時に結合してなることができる。
なお、第1反射部200と第2反射部300との間の空間にはエアーギャップ(air gap)が形成されるように、第1反射部200及び第2反射部300は一定の間隔をおいて対向配置することができる。
ここで、第1反射部200は、開口(open)領域を有し、光源モジュール100の一側に接触してまたは一定間隔離れて配置されることができる。
すなわち、第1反射部200は、中央領域が開口されており、光源モジュール100は、互いに対向するように第1反射部200の両側縁部に配置される第1光源モジュール及び第2光源モジュールを含むことができる。
そして、第1反射部200は、反射コーティングフィルムまたは反射コーティング物質層のいずれかで形成され、光源モジュール100から発生した光を第2反射部300の方向に反射させる役割を果たすことができる。
また、第1反射部200の表面のうち、発光モジュール100に対向する表面上には鋸歯状の反射パターンが形成され、反射パターンの表面は、平面または曲面にすることができる。
このように第1反射部200の表面に反射パターンを形成する理由は、発光モジュールから発生した光を、第2反射部300の中央領域に反射させることによって、バックライトユニットの中央領域における輝度を増加させるためである。
また、第2反射部300は、光源モジュール100から一定間隔離隔して配置され、第1反射部200の表面に平行な水平面に対して一定角度傾斜する傾斜面を有することができる。
ここで、第2反射部300の傾斜面は、光源モジュール100から発生した光または第1反射部200から反射された光を、第1反射部200の開口領域へと反射させる役割を果たすことができる。
そして、第2反射部300と光源モジュール100との間隔は、第1反射部200と光源モジュール100との間隔よりも大きいことが好ましい。
これは、発光モジュールから発生した光を、第2反射部300の中央領域に多く集中させることで、バックライトユニットの中央領域における輝度を増加させるためである。
図2は、図1の光源モジュールと第1及び第2反射部との配置関係を説明するための図である。
図2に示すように、第1反射部200と光源モジュール100間の第1間隔d1は、第2反射部300と光源モジュール100間の第2間隔d2よりも小さいことがわかる。
すなわち、光源モジュール100は、第1及び第2反射部200,300間のエアーギャップ内の両側領域に配置され、第2反射部300に比べて第1反射部200へより近接して配置されることが好ましい。
上記のように、第2反射部300は、第1反射面200に対向する表面が、水平面に対して一定角度で傾斜する傾斜面を有するので、第1反射部200と第2反射部300間の間隔は、光源モジュール100に近い領域が、光源モジュール100から遠い領域に比べて大きくなりうる。
図3A乃至図3Dは、第2反射部の傾斜面を示す図で、図3Aは、傾斜面が平面である実施例であり、図3B乃至図3Dは、傾斜面が曲面である実施例である。
図3Aに示すように、第2反射部300の傾斜面は平面であり、第2反射部300の傾斜面と第1反射部200の表面に対して平行な水平面との角度θ1は、約1〜85°とすることができる。
そして、図3Bに示すように、第2反射部300の傾斜面は、窪んだ形状の曲面であり、第2反射部300の傾斜面と第1反射部200の表面に対して平行な水平面との角度θ2は、約1〜85°から漸次増加することができる。
また、図3Cに示すように、第2反射部300の傾斜面は、盛り上がった形状の曲面であり、第2反射部300の傾斜面と第1反射部200の表面に対して平行な水平面との角度θ3は、約1〜85°から漸次減少することができる。
このように、第2反射部300の傾斜面は、少なくとも一部分の傾斜角が増加してから減少するパターンを有することもできるが、図3Dに示すように、第2反射部300の少なくとも一部分の傾斜角が増加してから一定部分変化せず、再び減少するパターンを有することもできる。
このように、第2反射部300の傾斜面は、第2反射部300の両端部に追加することもできる。
図4A及び図4Bは、多数の傾斜面を有する第2反射部を示す図で、図4Aは、2タイプの反射部を有する第2反射部を示す図で、図4Bは、2タイプの傾斜面を有する第2反射部を示す図である。
図4Aに示すように、第2反射部300は、第1サブ反射部330と第2サブ反射部310とを含んでなることができる。
ここで、第1サブ反射部310は、一側の光源モジュール100下部に配置されて、他側の光源モジュール100の方向に傾斜した第1傾斜面を有することができる。
そして、第2サブ反射部330は、中央領域に配置されて、第1サブ反射部310の端部に連結され、第1傾斜面に対向する第2傾斜面を有することができる。
ここで、第1サブ反射部310の傾斜面と第1反射部200の表面に対して平行な水平面との角度θ4は、約1〜85°とすることができる。
このように第1サブ反射部310をさらに配置する理由は、他側に配置される光源モジュールから出射する光を第2反射部300の中央領域に反射させることによって、バックライトユニットの中央領域における輝度を増加させるためである。
場合によって、第1サブ反射部310の傾斜面の傾斜角と第2サブ反射部330の傾斜面の傾斜角は互いに異なっていても良い。
図4Aで、第1サブ反射部310は、反射物質からなる反射構造体であっても良く、図4Bに示すように、反射フィルム形態のもであっても良い。
図4Bは、第2反射部300を反射フィルム形態とし、反射フィルムに傾斜面をさらに形成することができる。
図4Bに示すように、第2反射部300は、第1領域に形成される第1傾斜面と第2領域に形成される第2傾斜面とを含むことができる。
ここで、第2領域は中央領域であり、第1領域は中央領域の周辺の縁部領域である。
第1傾斜面は、光源モジュール100の下部に配置され、他側の光源モジュール100の方向に傾斜することができる。
そして、第2傾斜面は、第1傾斜面から延びて第1傾斜面と対向するように傾斜することができる。
ここで、第1傾斜面と第1反射部200の表面に対して平行な水平面との角度θ4は、約1〜85°とすることができる。
このように、第2反射部300は、第1反射部200と光源モジュール100からの光を第1反射部200の開口領域に集中的に反射させうるように傾斜面を有し、場合によって、傾斜面の末端の高さを変えることができる。
図5A及び図5Bは、第2反射部の傾斜面の頂点の高さを示す図である。
図5Aは、第2反射部300の傾斜面の末端の高さが光源モジュールの配置ラインの下部に位置する場合であり、図5Bは、第2反射部300の傾斜面の末端の高さが光源モジュールの配置ラインの上部に位置する場合である。
図5Aに示すように、第2反射部300の一側端につながる下部水平面から第2反射部300の中央領域に位置する突出部までの最大高さH1は、水平面から光源モジュール100までの高さH2より小さく、水平面から第1反射部200までの高さH3よりも小さくすることができる。
そして、図5Bに示すように、第2反射部300の一側端につながる下部水平面から第2反射部300の中央領域に位置する突出部までの最大高さH1は、水平面から光源モジュール100までの高さH2よりは大きく、水平面から第1反射部200までの高さH3よりは小さくすることができる。
場合によって、第2反射部300の一側端につながる水平面から光源モジュール100までの高さH2は、水平面から第2反射部300の他側端までの高さH1と同一にしても良く、または、第2反射部300の一側端につながる水平面から光源モジュール100までの高さH2は、水平面から第2反射部300の他側端までの高さH1より大きくすることもできる。
このように配置される光源モジュール100と第1及び第2反射部200,300を、カバーフレームにより支持することができる。
図6乃至図8は、光源モジュールと第1及び第2反射部を支持するカバーフレームを示す図である。
図6は、第2反射部300の下端部を支持するカバーフレーム400を示し、図7は、第2反射部300の下部面全体を支持するカバーフレーム400を示し、図8は、第2反射部の形状と同じ形状で製作されて、第2反射部300の下部面全体を支持するカバーフレーム400を示している。
まず、図6に示すように、カバーフレーム400が第1及び第2反射部200,300及び光源モジュール100を支持するように配置される。
ここで、カバーフレーム400は、第1、第2、第3支持部S1,S2,S3を含むことができる。
カバーフレーム400の第1支持部S1は、第1反射部200を支持し、第1反射部200と平行な方向に配置され、中央部に開口領域を有することができる。
また、第2支持部S2は、光源モジュール100を支持し、第1支持部S1の縁部から第1反射部200と直交する方向に延びて形成されることができる。
そして、第3支持部S3は、第2反射部300を支持し、第2支持部S2の縁部から第1支持部S1と平行な方向に延びて形成されることができる。
ここで、第3支持部S3は、第1及び第2支持部S1,S2と同じ物質からなり、第2反射部300の下端部を支持する役割を果たすことができる。
この場合、第1、第2、第3支持部S1,S2,S3は、金属または高分子樹脂からなることができる。
また、第2反射部300の下部の中心領域は、第3支持部S3の表面から一定間隔離れており、この空間にエアーギャップ500を有することができる。
ここで、第2反射部300は、反射フィルム形態の反射シートとすることができる。
反射シートからなる第2反射部300は、第1、第2、第3、第4傾斜面を有することができる。
第2反射部300の第1傾斜面は、一側に位置する第1光源モジュール100の下部に配置され、他側に位置する第2光源モジュール100の方向に傾斜し、第2傾斜面は、第1傾斜面から延びて第1傾斜面に対向し、第1光源モジュール100の方向に傾斜し、第3傾斜面は、第2傾斜面から延びて第2光源モジュール100の方向に傾斜し、第4傾斜面は、第3傾斜面から延びて第3傾斜面に対向し、第2光源モジュール100の下部に配置されて第1光源モジュール100方向に傾斜することができる。
また、図7に示すように、カバーフレーム400の第3支持部S3は、第1及び第2支持部S1,S2と同じ物質からなり、第2反射部300の下部面全体を支持することができる。
ここで、第2反射部300は、反射物質からなる反射構造体とすることができる。
反射構造体からなる第2反射部300は、第1及び第2溝を有することができる。
第1溝は、一側に位置する第1光源モジュール100に近接する領域に第1光源モジュール100に沿って形成され、相対向する両側面は傾斜することができる。第2溝は、他側に位置する第2光源モジュール100に近接する領域に第2光源モジュール100に沿って形成され、相対向する両側面は傾斜することができる。
ここで、第1溝と第2溝は、第2反射部300の中央領域を基準に相互対称に形成されることができる。
そして、第3支持部S3は、第1及び第2支持部S1,S2と同じ物質からなり、第2反射部300の下部面全体を支持する役割を果たすことができる。
この場合、第1、第2、第3支持部S1、S2、S3は、金属または高分子樹脂からなることができる。
また、図8に示すように、第3支持部S3は、第1及び第2支持部S1,S2と異なる物質からなり、第2反射部300の下部面全体を支持することができる。
第3支持部S3は、図6の第2反射部300と一致する傾斜面を有するように、第2反射部300と同じ形状で形成されることができる。
このため、第3支持部S3は、容易で簡単に第2反射部300と同じ形状に製作できるように、プラスチックのような高分子樹脂で形成することができる。
そして、第1及び第2支持部S1,S2は金属で製作して、第3支持部S3に連結することができる。
すなわち、図8のカバーフレーム400は、金属フレーム410と高分子樹脂フレーム430とで構成されることができる。
場合によっては、第2反射部300の付着された高分子樹脂フレーム430を別個に製作して、カバーフレーム400に連結することもできる。
図9A及び図9Bは、第2反射部が全面に付着されたフレームの形状を示す図で、図9Aは、第2反射部の全体反射率が一定である場合であり、図9Bは、第2反射部の全体反射率が一定でない場合である。
図9A及び図9Bに示すように、第2反射部300は、フィルム形態で製作された反射コーティングフィルムにしても良く、反射物質が蒸着された反射コーティング物質層にしても良い。
第2反射部300は、金属及び金属酸化物のうち少なくとも一つを含むことができ、例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Ag)または二酸化チタニウム(TiO)のように高い反射率を有する金属または金属酸化物を含んでなることができる。
この場合、第2反射部300は、金属または金属酸化物をボトムプレート(bottom plate)である高分子樹脂フレーム430上に蒸着またはコーティングして形成することもでき、金属インキを印刷して形成することもできる。
ここで、蒸着する方法には、熱蒸着法、蒸発法またはスポットタ法のような真空蒸着法を用いることができ、コーティングまたは印刷する方法には、プリンティング法、グラビアコーティング法またはシルクスクリーン法を用いることができる。
また、第2反射部300は、フィルムまたはシート(sheet)形態で製作し、高分子樹脂フレーム430上に接着して形成することもできる。
ここで、図9Aに示すように、第2反射部300は、ボトムプレートである高分子樹脂フレーム430の全体において同一の反射率を有する構造とすることもでき、図9Bに示すように、第2反射部300は、高分子樹脂フレーム430の全体において異なる反射率を有する多数の反射層310,320,330が形成される構造にすることもできる。
図9Bに示すように、それぞれ異なる反射率を有する多数の反射層で第2反射部300を形成する理由は、同一の反射率を有する反射層で形成すると、全体反射面の光反射率が均一でないため、バックライトの全体輝度が不均一になることがあるからである。
したがって、光の輝度が低く現れる反射面の領域には、相対的に反射率の高い反射層を形成したり、または、光の輝度が高く現れる反射面の領域には、相対的に反射率の低い反射層を形成することによって、バックライトの全体輝度を均一に補正することができる。
図10A及び図10Bは、第2反射部が部分的に付着されたフレームの形状を示す図で、図10Aは、高分子樹脂フレームの表面上に突出した第2反射部を示し、図10Bは、高分子樹脂フレームの表面内に埋め込まれた第2反射部を示している。
図10A及び図10Bの実施例も、図9Bと同様に、光の輝度が低く現れる反射面の領域にのみ反射層を形成することによって、バックライトの全体輝度を均一に補正することができる。
図10Aは、高分子樹脂フレーム430の表面の一部に第2反射部300の反射層が突出して形成される実施例を示す。
そして、図10Bは、高分子樹脂フレーム430の表面の一部に溝が形成され、この溝内に第2反射部300の反射層が埋められた実施例を示す。
このように、第2反射部300は高分子樹脂フレーム430の全体領域に形成することもでき、光の輝度が相対的に低い領域にのみ形成することもできる。
場合によって、第2反射部300は表面に所定形態の反射パターンを有することができる。
図11A乃至図11Dは、反射パターンを有する第2反射部を示す図である。
図11Aは、反射パターン350が鋸歯状とされ、反射パターン350の表面は平面とされている実施例であり、図11B及び図11Cは、反射パターン350が鋸歯状とされ、反射パターン350の表面は曲面とされている実施例である。
ここで、図11Bは、反射パターン350の表面が凹状の曲面となっており、図11Cは、反射パターン350の表面が凸状の曲面となっている。
場合によって、図11Dに示すように、反射パターン350の大きさが第2反射部300の端部から中心部へ行くほど次第に大きくなることもできる。
このように第2反射部300上に反射パターン350を形成する理由は、光の反射に加えて、光を均一に拡散させる拡散効果も得られるからである。
したがって、このような反射パターン350は、バックライトの全体輝度分布に基づいて該当の領域に様々な大きさで製作すればいい。
一方、第1反射部200の厚さ及び長さによって、バックライトユニットの輝度均が変わることができる。
図12及び図13は、第1反射部の厚さ及び長さ条件を説明するための図である。
図12に示すように、第1反射部200は、一側端から開口領域方向に位置する他側端までの長さL1を有し、光源モジュール100は、一側端から開口領域方向に位置する他側端までの長さL2を有することができる。
ここで、第1反射部200の長さL1は、光源モジュール100の長さL2の5〜10倍とすることができる。
そして、第1反射部200の厚さt1は、第2反射部300の厚さt2と同一にしても良く、異ならせても良い。
特に、第1反射部200の厚さt1は、第2反射部300の厚さt2よりも厚いと好ましい。
また、場合によって、図13に示すように、開口領域の一側に位置する第1反射部200aの厚さt1と開口領域の他側に位置する第1反射部200bの厚さt3は、互いに同一にしても良く、異ならせても良い。
そして、開口領域の両側に位置する第1反射部200a,200bの長さを互いに異ならせても良い。
これは、開口領域の両側に配置される各光源モジュール100の光出力強度が互いに異なることを考慮するためである。
すなわち、光出力強度が相対的に高い光源モジュール100上に配置される第1反射部200は、光の遮断のために、厚さ及び長さを相対的に大きくする必要がある。
図14A及び図14Bは、傾斜面を有する第1反射部を示す図で、図14Aは、傾斜面が平面である場合を示し、図14Bは、傾斜面が曲面である場合を示す。
図14A及び図14Bに示すように、第2反射部300と対向する第1反射部200の一側面は、第1反射部200の他側面に対して一定角度で傾斜する傾斜面を有することができる。
ここで、傾斜面は、第1反射部200の他側面に対して平行な水平面から1〜85°の角度で傾斜することができる。
したがって、第1反射部200の厚さは、光源モジュール100から遠ざかるほど次第に減少することができる。
そして、第1反射部200の表面には、所定の反射パターンが形成されることもできる。
図15A乃至図15Dは、反射パターンを有する第1反射部200を示す図である。
図15Aは、反射パターン220が鋸歯状とされ、反射パターン220の表面は平面である例を示し、図15B及び図15Cは、反射パターン220が鋸歯状とされ、反射パターン220の表面は曲面である例を示す。
ここで、図15Bは、反射パターン220の表面が凹状の曲面とされ、図15Cは、反射パターン220の表面が凸状の曲面とされている。
場合によって、図15Dに示すように、反射パターン220の大きさが、第1反射部200の端部から開口領域に向かうほど漸次大きくなることができる。
このように、第1反射部200上に反射パターン220を形成する理由は、光の反射効果に加えて、光を均一に拡散させる拡散効果も得られるためである。
したがって、このような反射パターン220は、バックライトの全体輝度分布にしたがって、該当の領域に様々な大きさで製作すればいい。
図16及び図17は、実施例による1エッジタイプのバックライトユニットを説明するための図であり、図16は、傾斜面のない第1反射部を有する1エッジタイプのバックライトユニットを示し、図17は、傾斜面のある第1反射部を有する1エッジタイプのバックライトユニットを示す。
図16に示すように、第1反射部200は、一側領域が開口され、光源モジュール100は、第1反射部200の他側領域の縁部に配置されることができる。
図16の1エッジタイプのバックライトユニットは、図1Aの2エッジタイプのバックライトユニットとは異なるタイプの光源モジュール100と第1及び第2反射部200,300を含むことができる。
例えば、1エッジタイプのバックライトユニットに使われる光源モジュール100の光出力強度は、2エッジタイプのバックライトユニットに使われる光源モジュール100より大きいことが好ましい。
この場合、光出力の相対的に高い光源モジュール100を使用すると、第1反射部200の厚さ及び長さも、2エッジタイプのバックライトユニットに使われる第1反射部200よりも大きくしなければならない。
また、1エッジタイプのバックライトユニットに使われる第1反射部200は、図17に示すように、傾斜面を有することが好ましい。
これは、光源モジュール100から発生した光を、光源モジュール100から遠く反射させることによって、全体的に均一な輝度を得るためである。
このため、第1反射部200の一側端の厚さt1は、第1反射部200の他側端の厚さt2よりも厚くすることができる。
すなわち、第1反射部200の厚さは、光源モジュール100から遠ざかるほど漸次減少するように形成することができる。
ここで、第1反射部200の傾斜面は、第1反射部200の他側面に対して平行な水平面から1〜85°の角度で傾斜することができる。
そして、第1反射部200は、反射コーティングフィルムまたは反射コーティング物質層のいずれかで形成することができる。
図18は、光学シートの配置構造を示す図であり、図19は、光学シートの形状を示す図である。
図18に示すように、光学シート600は、第1反射部200の開口領域に配置され、上部表面に凹凸パターン620を有することができる。
ここで、光学シート600は、第1反射部200の開口領域を通して出射する光を拡散させる役割を果たすもので、拡散効果を増加させるように拡散シート600の上部表面に凹凸パターン620を形成することができる。
凹凸パターン620は、図19に示すように、光源モジュール100に沿って配置されるストライプ(strip)状にすることができる。
ここで、凹凸パターン620は、光学シート600の表面から突延する突出部を有し、突出部は、相対向する第1面と第2面で構成され、第1面と第2面とがなす角は、鈍角または鋭角とすることができる。
このように製作されるバックライトユニットは、図18に示すように、中央領域が開口された第1反射部200と、第1反射部200の下部面に対向し、エアーギャップを有するように第1反射部200の下部面から一定間隔離れて配置される第2反射部300と、第1及び第2反射部200,300の間の両側領域に相対向するようにそれぞれ配置される第1及び第2光源モジュール100a,100bと、を含むことができる。
ここで、第2反射部300は、第1光源モジュール100aの下部に位置し、第2光源モジュール100bの方向に傾斜する第1傾斜面300aと、第1傾斜面300aから延びて第1傾斜面300aに対向しながら第1光源モジュール100aの方向に傾斜する第2傾斜面300bと、第2傾斜面300bから延びて第2光源モジュール100bの方向に傾斜する第3傾斜面300cと、第3傾斜面300cから延びて第3傾斜面300cと対向し、第2光源モジュール100bの下部に位置して第1光源モジュール300aの方向に傾斜する第4傾斜面300dと、を含むことができる。
ここで、第1反射部200と第2反射部300の反射パターンを互いに異なるものにしても良い。
すなわち、第1反射部200は光を正反射する反射面を有することができ、第2反射部300は光を乱反射する反射面を有することができる。
または、第1反射部200は光を乱反射する反射面を有することができ、第2反射部300は光を正反射する反射面を有することができる。
そして、第2反射部300の第1、第2、第3、第4傾斜面300a,300b,300c,300dは、互いに同じ反射面を有することもでき、互いに異なる反射面を有することもできる。
例えば、第2反射部300の第1、第4傾斜面300a,300dは、光を正反射する反射面を有することができ、第2反射部300の第2、第3傾斜面300b,300cは、光を乱反射する反射面を有することができる。
または、第2反射部300の第1、第4傾斜面300a,300dは、光を乱反射する反射面を有することができ、第2反射部300の第2、第3傾斜面300b,300cは、光を正反射する反射面を有することができる。
場合によって、バックライトユニットの第2反射部300は、第1傾斜面300aと第2傾斜面300bとの間に形成される第1溝と、第3傾斜面300cと第4傾斜面300dとの間に形成される第2溝を含むことができる。
ここで、第1溝は、第1光源モジュール100aに近接する領域に第1光源モジュール100aに沿って形成され、相対向する側面を傾斜面とすることができる。
そして、第2溝は、第2光源モジュール100bに近接する領域に第2光源モジュール100bに沿って形成されて、相対向する側面を傾斜面とすることができる。
この場合、第1溝及び第2溝は、第2反射部300の中央領域を基準に相互対称に形成されることができる。
一方、本実施例は、光源モジュールの光出射面を様々な方向に配置することができる。
図18の光源モジュール100は、光出射面がバックライトユニットの内側方向に向かうように配置された直接出射型(direct emitting type)構造であるが、図23A乃至図23Gに示すように、間接出射型の構造にしても良い。
すなわち、光源モジュール100は、図18に示すように、カバーフレーム400に直接取り付けられる構造にすることもでき、図23A乃至図23Gに示すように、光源モジュール100は回転可能フレーム412に取り付けられ、この回転可能フレーム412が回転調節ねじ411によってカバーフレーム400に固定される構造にすることもできる。
図23A乃至図23Gは、光源モジュールの光出射方向を示す図で、図23Aは、回転可能フレーム412がカバーフレーム400から90°回転しており、光源モジュール100の光出射面がカバーフレーム400の側面方向に配置された構造である。
光源モジュール100から出射された光は、カバーフレーム400や第1、第2反射部200,300に反射され、反射された光は、再びバックライトユニットの内側方向に進むことができる。
このように光源モジュール100を間接出射型の構造にすると、ホットスポット(hot spot)現象を減らすことができる。
また、図23Bは、回転可能フレーム412がカバーフレーム400から135°回転しており、光源モジュール100の光出射面がカバーフレーム400の側面及び下面方向に配置された構造である。
そして、図23Cは、回転可能フレーム412がカバーフレーム400から180°回転しており、光源モジュール100の光出射面がカバーフレーム400の下面方向に配置された構造である。
また、図23Dは、回転可能フレーム412がカバーフレーム400から45°回転しており、光源モジュール100の光出射面がカバーフレーム400の上面及び側面方向に配置された構造であり、図23Eは、回転可能フレーム412がカバーフレーム400から45°回転しており、光源モジュール100の光出射面がカバーフレーム400の下面方向及びバックライトユニットの内側方向に配置された構造である。
このように、光源モジュール100は、回転可能フレーム412の回転によって光出射面を様々な方向に配置することができる。
一方、光源モジュール100を、カバーフレーム400のボトムプレート上に配置させることもできる。
図23F及び図23Gに示すように、光源モジュール100は、カバーフレーム400のボトムプレート上に配置され、光源モジュール100の光出射面がカバーフレーム400の上面方向及びバックライトユニットの内側方向に配置された構造である。
ここで、光源モジュール100は、図23Fに示すように、光源モジュール100がカバーフレーム400の側面に接触して配置されることもでき、図23Gに示すように、光源モジュール100がカバーフレーム400の側面から離隔して配置されることもできる。
光源モジュール100から出射した光は、カバーフレーム400や第1、第2反射部200,300に反射され、該反射された光は再びバックライトユニットの内側方向に進むことができる。
また、本実施例は、バックライトユニットの厚さをよりスリム化するために、光源モジュール100を第2反射部300に接触して配置することもでき、第2反射部300に近接するように配置することもできる。
この場合、光学シートは、所定のエアーギャップを確保するために、図18に示すように第1反射部200上に配置されずに、カバーフレームの支持フレームにより支持されなければならない。
図24は、カバーフレームに支持される光学シートを示す図である。
図24に示すように、カバーフレーム400は、光学シート600を支持するための支持フレーム413をさらに含むことができる。
そして、光学シート600は、カバーフレーム400の支持フレーム413により支持されることができる。
このように光学シート600を配置すると、第2反射部300と光学シート600との間にエアーギャップをある程度確保することができる。
図24に示すように、光源モジュール100を第2反射部300に近接して配置することによって、バックライトユニットの厚さを減らすことができ、光学シート600と第2反射部300間のエアーギャップを確保することによって、均一な輝度を得ることができる。
図20は、本実施例によるバックライトユニットを有するディスプレイモジュールを示す図である。
図20に示すように、ディスプレイモジュール20は、ディスプレイパネル800及びバックライトユニット700を含むことができる。
ディスプレイパネル800は、相対向して均一なセルギャップを保つように合着されたカラーフィルター基板810及びTFT(Thin Film Transistor)基板820を含み、これら基板810,820の間に液晶層(図示せず)を介在することができる。
カラーフィルター基板810は、レッド(R)、グリーン(G)及びブルー(B)のサブピクセルからなる複数のピクセルを含み、光が印加されると、レッド、グリーンまたはブルーの色に該当するイメージを生成することができる。
これらピクセルは、レッド、グリーン及びブルーのサブピクセルで構成されることができるが、これに特に限定されず、レッド、グリーン、ブルー及びホワイト(W)のサブピクセルが一つのピクセルを構成することもできる。
TFT基板820は、スイッチング素子が形成された素子で、画素電極(図示せず)をスイッチングすることができる。
例えば、共通電極(図示せず)及び画素電極は、外部から印加される所定電圧によって液晶層の分子の配列を変化させることができる。
液晶層は、複数の液晶分子からなっとおり、これら液晶分子は、画素電極と共通電極間に発生した電圧差に相応してその配列が変化される。
これにより、バックライトユニット700から提供される光は、液晶層の分子配列の変化に相応してカラーフィルター基板810に入射することができる。
そして、ディスプレイパネル800の上側及び下側にはそれぞれ、上部偏光板830及び下部偏光板840が配置されることができ、具体的に、カラーフィルター基板810の上面に上部偏光板830が配置され、TFT基板820の下面に下部偏光板840が配置されることができる。
図示してはいないが、ディスプレイパネル800の側面には、パネル800を駆動させるための駆動信号を生成するゲート及びデータ駆動部を設けることができる。
図20に示すように、ディスプレイモジュールは、ディスプレイパネル800にバックライトユニット700を密着配置することによって構成されることができる。
例えば、バックライトユニット700は、ディスプレイパネル800の下側面、特に、下部偏光板840に接着されて固定することができ、そのために、下部偏光板840とバックライトユニット700との間に接着層(図示せず)を形成することができる。
上記の通り、バックライトユニット700をディスプレイパネル800に密着して形成することによって、ディスプレイ装置の全体厚さを減少させ、外観を改善することができ、バックライトユニット700を固定するための追加の構造物を省いたため、ディスプレイ装置の構造及び製造工程を単純化することができる。
また、バックライトユニット700とディスプレイパネル800間の空間を除去したため、該空間への異物の侵入によるディスプレイ装置の誤動作やディスプレイ映像の画質低下を防止することができる。
本発明の一実施例によるバックライトユニット700は、複数の機能層が積層された形態で構成することができ、複数の機能層のうち少なくとも一つの層は複数の光源(図示せず)を備えることができる。
また、バックライトユニット700がディスプレイパネル800の下側面に密着して固定されるように、バックライトユニット700、特に、バックライトユニット700を構成する複数の機能層はそれぞれフレキシブル(flexible)な材質で構成することができる。
本発明の一実施例によるディスプレイパネル800は、複数の領域に分割されることができ、前記分割された領域のそれぞれのグレーピーク値または色座標信号にしたがって、対応するバックライトユニット700の領域から放出される光の明るさ、すなわち、該当の光源の明るさが調節され、これによって、ディスプレイパネル800の輝度を調節することができる。
このために、バックライトユニット700はディスプレイパネル800の分割された領域のそれぞれに対応する複数の分割駆動領域に区分されて動作することができる。
図21及び図22は、本実施例によるディスプレイ装置を示す図である。
図21を参照すると、ディスプレイ装置1は、ディスプレイモジュール20と、ディスプレイモジュール20を包囲するフロントカバー30及びバッグカバー35と、バッグカバー35に設けられる駆動部55と、駆動部55を覆う駆動部カバー40と、で構成されることができる。
フロントカバー30は、光を透過させる透明な材質の前面パネル(図示せず)を含むことができ、前面パネルは、一定の間隔をおいてディスプレイモジュール20を保護し、ディスプレイモジュール20から放出される光を透過させて、ディスプレイモジュール20に表示される映像を外部から見るようにする。
また、フロントカバー30は、窓30aを有しない平板とすることもできる。
この場合、フロントカバー30は、光を透過させる透明な材質、例えば、射出成形したプラスチックからなる。
このようにフロントカバー30を平板に形成すると、フロントカバー30からフレームを除去することができる。
バッグカバー35は、フロントカバー30と結合してディスプレイモジュール20を保護することができる。
バッグカバー35の一面には駆動部55が配置されることができる。
駆動部55は、駆動制御部55a、メインボード55b及び電源供給部55cを含むことができる。
駆動制御部55aは、タイミングコントローラとすることができ、ディスプレイモジュール20の各ドライバICの動作タイミングを調節する駆動部であり、メインボード55bは、タイミングコントローラにVシンク、Hシンク及びR、G、B解像度信号を伝達する駆動部であり、電源供給部55cは、ディスプレイモジュール20に電源を印加する駆動部である。
駆動部55は、バッグカバー35に設けられて、駆動部カバー40により覆われることができる。
バッグカバー35には複数の孔が形成されており、これら孔を介してディスプレイモジュール20と駆動部55とが連結されることができ、ディスプレイ装置1を支持するスタンド60を備えることができる。
一方、図22に示すように、駆動部55の駆動制御部55aは、バッグカバー35に設けられ、メインボード55b及び電源ボード55cはスタンド60に設けられることもできる。
この場合、駆動部カバー40は、バッグカバー35に設けられた駆動部55のみを覆うことができる。
本実施例では、メインボード55bと電源ボード55cを別に構成したが、これに限定されず、一体の統合ボードとすることもできる。
以上の実施例に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれるもので、一つの実施例にのみ限定されるものではない。なお、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは、実施例の属する分野の分野における通常の知識を有する者なら、様々に組み合わせまたは変形して実施することができる。したがって、それら組み合わせ及び変形に関係する内容はいずれも、本発明の範囲に含まれるものとして解釈すべきである。
また、以上では実施例を中心に説明してきたが、これらは単なる例示に過ぎず、本発明を限定するためのものではない。したがって、本発明の属する分野における通常の知識を有する者にとっては、実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上には例示されていない様々な変形及び応用が可能であるということが明らかである。例えば、実施例に具体化した各構成要素は変形して実施することができる。そして、それらの変形及び応用に関係する内容も、添付の請求の範囲に規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈すべきである。

Claims (15)

  1. 光を出射する光源モジュールと、
    前記光源モジュールの一側に第1間隔で離隔して配置され、開口領域を有する第1反射部と、
    前記光源モジュールの他側に前記第1間隔よりも大きい第2間隔で離隔して配置され、少なくとも一部が傾斜面を有し、前記第1反射部の開口領域に前記光を反射させる第2反射部と、
    を含むバックライトユニット。
  2. 前記第1反射部は、中央領域が開口され、前記光源モジュールは、前記第1反射部の両端領域に相対向するように配置される第1光源モジュール及び第2光源モジュールを含む、請求項1に記載のバックライトユニット。
  3. 前記第1反射部は、一側の領域が開口され、前記光源モジュールは、前記第1反射部の他側の縁部に配置される、請求項1に記載のバックライトユニット。
  4. 前記第2反射部の傾斜面は、平面、凹状の曲面、凸状の曲面のうちいずれか一つである、請求項1に記載のバックライトユニット。
  5. 前記第2反射部の少なくとも一部分の傾斜角が増加してから減少するパターンを有する、請求項1に記載のバックライトユニット。
  6. 前記第2反射部の少なくとも一部分の傾斜角が増加してから一定部分変化せず、再び減少するパターンを有する、請求項1に記載のバックライトユニット。
  7. 前記第2反射部は、
    第1傾斜面を有する第1サブ反射部と、
    前記第1サブ反射部の端部に連結され、前記第1傾斜面の傾斜角と異なる傾斜角で形成される第2傾斜面を有する第2サブ反射部と、を含む、請求項1に記載のバックライトユニット。
  8. 前記第1及び第2反射部と光源モジュールとを支持するカバーフレームをさらに含む、請求項1に記載のバックライトユニット。
  9. 前記カバーフレームは、
    前記第1反射部を支持し、前記第1反射部と平行な方向に配置され、開口領域を有する第1支持部と、
    前記光源モジュールを支持し、前記第1支持部の端部から前記第1反射部と直交する方向に延びる第2支持部と、
    前記第2反射部を支持し、前記第2支持部の端部から前記第1支持部と平行な方向に延びる第3支持部と、
    を含む、請求項8に記載のバックライトユニット。
  10. 前記第3支持部は、前記第2反射部の少なくとも一部を支持する、請求項9に記載のバックライトユニット。
  11. 前記第3支持部は、前記第2反射部の下部表面の全体を支持する、請求項9に記載のバックライトユニット。
  12. 前記第3支持部は、前記第1及び第2支持部とは異なる物質からなる、請求項9に記載のバックライトユニット。
  13. 前記第1反射部の厚さは、前記光源モジュールから遠ざかるほど減少する、請求項1に記載のバックライトユニット。
  14. 前記第1反射部の開口領域に配置され、上部表面に凹凸パターンを有する光学シートをさらに含む、請求項1に記載のバックライトユニット。
  15. 光を出射する光源モジュールと、
    前記光源モジュールの一側に接触して配置され、開口領域を有する第1反射部と、
    前記光源モジュールの他側に一定間隔で離隔して配置され、少なくとも一部が傾斜面を有し、前記第1反射部の開口領域に前記光を反射させる第2反射部と、
    を含むバックライトユニット。
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