KR101290631B1 - 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR101290631B1
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Abstract

반사부을 갖는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 광을 출사하는 광원 모듈과, 광원 모듈의 일측에 제 1 간격으로 이격되어 배치되고, 오픈 영역을 갖는 제 1 반사부와, 광원 모듈의 타측에 제 1 간격보다 더 큰 제 2 간격으로 이격되어 배치되고, 적어도 일부가 경사면을 가지며, 제 1 반사부의 오픈 영역으로 광을 반사시키는 제 2 반사부를 포함하고, 제 2 반사부의 일측 끝단에 위치하는 하부 수평면의 연장선으로부터 제 2 반사부의 중앙영역에 위치하는 돌출부까지는 제 1 높이를 가지며, 하부 수평면으로부터 광원 모듈까지는 제 2 높이를 가지고, 하부 수평면으로부터 제 1 반사부까지는 제 3 높이를 가지며, 제 1 높이는 제 2 높이와 제 3 높이보다 더 낮을 수 있고, 제 1 반사부는 중앙영역이 오픈되고, 광원 모듈은 제 1 반사부의 양측 가장자리영역에 서로 마주보도록 배치되는 제 1 광원 모듈과 제 2 광원 모듈을 포함하며, 제 1 광원 모듈의 광 출력 세기는 제 2 광원 모듈의 광 출력 세기보다 더 크고, 제 1 광원 모듈의 일측에 위치하는 제 1 반사부의 길이는 제 2 광원 모듈의 일측에 위치하는 제 1 반사부의 길이보다 더 길며, 제 1 반사부의 길이는 일측 끝단에서 오픈된 중앙 영역 방향에 위치하는 타측 끝단까지의 길이일 수 있다.

Description

백라이트 유닛{backlight unit}
실시예는 반사부를 갖는 백라이트 유닛에 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 복수개로 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 국부적인 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.
또한, 반도체 공정으로 제작되는 LED는 환경에 무해한 것이 특징이다.
현재 상기와 같은 장점을 가진 LED를 채용한 LCD제품들이 속속들이 출시되고 있으나, 기존 CCFL 광원과 구동 메커니즘이 상이하므로, 구동 드라이버, PCB 기판 등이 고가이다.
따라서, LED 백라이트 유닛은 아직 고가의 LCD 제품에만 적용되고 있다.
실시예는 에어 갭을 갖는 2개의 반사부 사이에 광원모듈을 위치시켜 균일한 휘도의 광을 제공하고, 구조를 단순화할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하고자 한다.
실시예는 광을 출사하는 광원 모듈과, 광원 모듈의 일측에 제 1 간격으로 이격되어 배치되고, 오픈 영역을 갖는 제 1 반사부와, 광원 모듈의 타측에 제 1 간격보다 더 큰 제 2 간격으로 이격되어 배치되고, 적어도 일부가 경사면을 가지며, 제 1 반사부의 오픈 영역으로 광을 반사시키는 제 2 반사부를 포함하고, 제 2 반사부의 일측 끝단에 위치하는 하부 수평면의 연장선으로부터 제 2 반사부의 중앙영역에 위치하는 돌출부까지는 제 1 높이를 가지며, 하부 수평면으로부터 광원 모듈까지는 제 2 높이를 가지고, 하부 수평면으로부터 제 1 반사부까지는 제 3 높이를 가지며, 제 1 높이는 제 2 높이와 제 3 높이보다 더 낮을 수 있고, 제 1 반사부는 중앙영역이 오픈되고, 광원 모듈은 제 1 반사부의 양측 가장자리영역에 서로 마주보도록 배치되는 제 1 광원 모듈과 제 2 광원 모듈을 포함하며, 제 1 광원 모듈의 광 출력 세기는 제 2 광원 모듈의 광 출력 세기보다 더 크고, 제 1 광원 모듈의 일측에 위치하는 제 1 반사부의 길이는 제 2 광원 모듈의 일측에 위치하는 제 1 반사부의 길이보다 더 길며, 제 1 반사부의 길이는 일측 끝단에서 오픈된 중앙 영역 방향에 위치하는 타측 끝단까지의 길이일 수 있다.
여기서, 제 2 반사부의 경사면은 평면, 오목한 곡면, 볼록한 곡면 중 어느 하나일 수도 있다.
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이어, 제 2 반사부의 적어도 일부분의 경사각이 증가하다가 감소하는 패턴을 가질 수도 있고, 제 2 반사부의 적어도 일부분의 경사각이 증가한 다음 변화가 없다가 감소하는 패턴을 가질 수도 있다.
다음, 제 2 반사부는, 제 1 경사면을 갖는 제 1 서브 반사부와, 제 1 서브 반사부의 끝단에 연결되고, 제 1 경사면의 경사각과 다른 경사각으로 형성되는 제 2 경사면을 갖는 제 2 서브 반사부를 포함할 수도 있다.
또한, 실시예는 제 1, 제 2 반사부 및 광원 모듈을 지지하는 커버 프레임을 더 포함할 수도 있는데, 커버 프레임은 제 1 반사부를 지지하고 제 1 반사부와 평행한 방향으로 배치되며, 오픈 영역을 갖는 제 1 지지부와, 광원 모듈을 지지하고 제 1 지지부의 끝단으로부터 제 1 반사부와 직교하는 방향으로 연장되는 제 2 지지부와, 제 2 반사부를 지지하고 제 2 지지부의 끝단으로부터 제 1 지지부와 평행한 방향으로 연장되는 제 3 지지부를 포함할 수도 있다.
이어, 제 2 반사부는, 제 1 반사부의 표면에 대해 평행한 수평면으로부터 일정각도로 경사지는 경사면을 갖는 바텀 플레이트(bottom plate)와, 바텀 플레이트의 경사면 위에 형성되는 반사시트를 포함할 수 있다.
여기서, 반사시트는 경사면 전체 또는 일부에 형성될 수 있고, 반사시트는 경사면 전체에 동일한 반사율을 갖거나 또는 경사면 일부가 다른 반사율을 가질 수도 있다.
경우에 따라서, 바텀 플레이트는 경사면 전체 또는 일부에 홈이 형성되고, 반사시트는 바텀 플레이트의 홈 내에 형성될 수도 있다.
다음, 제 2 반사부를 대향하는 제 1 반사부의 일측 표면 위에는 톱니형태의 반사 패턴이 형성되고, 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면일 수 있다.
실시예에 따른 백라이트 유닛은, 중앙영역이 오픈된 제 1 반사부와, 제 1 반사부의 하부면에 대향되고, 에어 갭을 갖도록 제 1 반사부의 하부면으로부터 일정 간격 떨어져 배치되는 제 2 반사부와, 제 1, 제 2 반사부 사이의 양측영역에 서로 대향되도록 각각 배치되는 제 1, 제 2 광원모듈을 포함하고, 제 2 반사부는, 제 1 광원모듈의 하부에 위치하고, 제 2 광원모듈 방향으로 경사지는 제 1 경사면과, 제 1 경사면으로부터 연장되어 제 1 경사면에 대향되고, 제 1 광원모듈 방향으로 경사지는 제 2 경사면과, 제 2 경사면으로부터 연장되어 제 2 광원모듈 방향으로 경사지는 제 3 경사면과, 제 3 경사면으로부터 연장되어 제 3 경사면에 대향되고, 제 2 광원모듈 하부에 위치하여 제 1 광원모듈 방향으로 경사지는 제 4 경사면을 포함하고, 제 1, 제 2 광원 모듈은 제 1 반사부로부터 제 1 간격으로 이격되고, 제 2 반사부로부터 제 1 간격보다 더 큰 제 2 간격으로 이격되며, 제 2 반사부의 일측 끝단에 위치하는 하부 수평면의 연장선으로부터 제 2 반사부의 중앙영역에 위치하는 돌출부까지는 제 1 높이를 가지며, 하부 수평면으로부터 광원 모듈까지는 제 2 높이를 가지고, 하부 수평면으로부터 제 1 반사부까지는 제 3 높이를 가지며, 제 1 높이는 제 2 높이와 제 3 높이보다 더 낮을 수 있고, 제 1 광원 모듈의 광 출력 세기는 제 2 광원 모듈의 광 출력 세기보다 더 크고, 제 1 광원 모듈의 일측에 위치하는 제 1 반사부의 길이는 제 2 광원 모듈의 일측에 위치하는 제 1 반사부의 길이보다 더 길며, 제 1 반사부의 길이는 일측 끝단에서 오픈된 중앙 영역 방향에 위치하는 타측 끝단까지의 길이일 수 있다.
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실시예들은 수평면으로부터 평행한 반사면을 갖는 제 1 반사부와, 수평면으로부터 일정각도로 경사지는 반사면을 갖는 반사부를 이용하여, 광원의 광을 상부로 균일하게 반사시켜 균일한 휘도를 제공할 수 있으므로, 추가적인 기구적 장치가 필요하지 않다.
따라서, 백라이트 유닛의 제작 비용이 저렴하고 전체적인 무게가 가벼우며, 균일한 휘도를 제공할 수 있으므로, 백라이트 유닛의 경제성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 실시예에 따른 2에지 타입의 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면
도 2는 도 1의 광원모듈과 제 1, 제 2 반사부 사이의 배치 관계를 설명하기 위한 도면
도 3a 내지 도 3d는 제 2 반사부의 경사면을 보여주는 도면
도 4a 및 도 4b는 다수의 경사면을 갖는 제 2 반사부를 보여주는 도면
도 5a 및 도 5b는 제 2 반사부의 경사면 끝단의 높이를 보여주는 도면
도 6 내지 도 8은 광원 모듈 및 제 1, 제 2 반사부를 지지하는 커버 프레임을 보여주는 도면
도 9a 및 도 9b는 제 2 반사부가 전면에 부착된 프레임의 형상을 보여주는 도면
도 10a 및 도 10b는 제 2 반사부가 일부분 부착된 프레임의 형상을 보여주는 도면
도 11a 내지 도 11d는 반사 패턴을 갖는 제 2 반사부를 보여주는 도면
도 12 및 도 13은 제 1 반사부의 두께 및 길이 조건을 설명하기 위한 도면
도 14a 및 도 14b는 경사면을 갖는 제 1 반사부를 보여주는 도면
도 15a 내지 도 15d는 반사 패턴을 갖는 제 1 반사부를 보여주는 도면
도 16 및 도 17은 실시예에 따른 1에지 타입의 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면
도 18은 광학시트의 배치 구조를 보여주는 도면
도 19는 광학시트의 형상을 보여주는 도면
도 20은 본 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면
도 21 및 도 22는 본 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면
도 23a 내지 도 23g는 광원 모듈의 광 출사 방향을 보여주는 도면
도 24는 커버 프레임에 지지되는 광학시트를 보여주는 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 1a 및 도 1b는 실시예에 따른 2에지 타입의 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1a는 단면도이고, 도 1b는 사시도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 광원 모듈(100), 제 1 반사부(200) 및 제 2 반사부(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 광원 모듈(100)은 제 1 반사부(200)와 제 2 반사부(300) 사이에 위치하고, 제 1 반사부(200)에 인접하여 배치될 수 있다.
그리고, 광원 모듈(100)은 전극 패턴을 갖는 회로기판 및 광을 생성하는 발광 소자를 포함할 수 있다.
이때, 회로기판은 적어도 하나의 발광 소자가 실장될 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터와 발광 소자을 연결하기 위한 전극 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
예를 들어, 회로기판의 상면에는 발광 소자와 어댑터를 연결하기 위한 탄소나노튜브 전극 패턴이 형성될 수 있다.
이러한 회로기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC) 또는 실리콘(Si) 등으로 이루어져 복수의 광원들(100)이 실장되는 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있으며, 필름 형태로 형성될 수 있다.
한편, 발광 소자는 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 있다.
다음, 제 1 반사부(200)와 제 2 반사부(300) 사이의 빈 공간에는 에어 갭(air gap)을 갖도록, 제 1 반사부(200)와 제 2 반사부(300)는 일정 간격 떨어져 서로 대향될 수 있다.
여기서, 제 1 반사부(200)는 오픈(open) 영역을 가지고, 광원 모듈(100)의 일측에 접촉되거나 또는 일정간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
즉, 제 1 반사부(200)는 중앙영역이 오픈되고, 광원 모듈(100)은 제 1 반사부(200)의 양측 가장자리영역에 서로 대향되도록 배치되는 제 1 광원 모듈과 제 2 광원 모듈을 포함할 수 있다.
그리고, 제 1 반사부(200)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성되어, 광원 모듈(100)로부터 생성된 광을 제 2 반사부(300) 방향으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제 1 반사부(200)의 표면 중 발광 모듈(100)에 대향되는 표면 위에는 톱니형태의 반사 패턴이 형성되고, 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면일 수도 있다.
제 1 반사부(200)의 표면에 반사 패턴을 형성하는 이유는 발광 모듈에서 생성된 광을 제 2 반사부(300)의 중앙영역으로 반사시킴으로써, 백라이트 유닛의 중앙영역에 휘도를 증가시키기 위함이다.
다음, 제 2 반사부(300)는 광원 모듈(100)로부터 일정간격 이격되어 배치되고, 제 1 반사부(200)의 표면에 대해 평행한 수평면으로부터 일정각도로 경사지는 경사면을 가질 수 있다.
여기서, 제 2 반사부(300)의 경사면은 광원 모듈(100)로부터 생성된 광 또는 제 1 반사부(200)로부터 반사된 광을 제 1 반사부(200)의 오픈 영역으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.
그리고, 제 2 반사부(300)와 광원 모듈(100) 사이의 간격은 제 1 반사부(200)와 광원 모듈(100) 사이의 간격보다 더 큰 것이 바람직하다.
그 이유는 발광 모듈에서 생성된 광이 제 2 반사부(300)의 중앙영역으로 많이 집중되도록 하여, 백라이트 유닛의 중앙영역에 휘도를 증가시키기 위함이다.
도 2는 도 1의 광원모듈과 제 1, 제 2 반사부 사이의 배치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 반사부(200)와 광원 모듈(100) 사이의 제 1 간격 d1은 제 2 반사부(300)와 광원 모듈(100) 사이의 제 2 간격 d2보다 더 작은 것을 알 수 있다.
즉, 광원 모듈(100)은 제 1, 제 2 반사부(200, 300) 사이의 에어 갭 내의 양측영역에 위치하고, 제 2 반사부(300)보다 제 1 반사부(200)에 더 인접하여 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제 2 반사부(300)는 제 1 반사면(200)에 대향하는 표면이 수평면에 대해 일정 각도로 경사지는 경사면을 가지므로, 제 1 반사부(200)와 제 2 반사부(300) 사이의 간격은, 광원 모듈(100)에서 가까운 영역이, 광원 모듈(100)에서 먼 영역보다 더 클 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 제 2 반사부의 경사면을 보여주는 도면으로서, 도 3a는 경사면이 평면인 실시예이고, 도 3b 내지 도 3d는 경사면이 곡면인 실시예이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제 2 반사부(300)의 경사면은 평면이고, 제 2 반사부(300)의 경사면과 제 1 반사부(200)의 표면에 대해 평행한 수평면 사이의 각도 θ1은 약 1 - 85도일 수 있다.
그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 2 반사부(300)의 경사면은 오목한 곡면일 수 있으며, 제 2 반사부(300)의 경사면과 제 1 반사부(200)의 표면에 대해 평행한 수평면 사이의 각도 θ2은 약 1 - 85도에서 점차적으로 증가할 수 있다.
이어, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제 2 반사부(300)의 경사면은 볼록한 곡면일 수 있으며, 제 2 반사부(300)의 경사면과 제 1 반사부(200)의 표면에 대해 평행한 수평면 사이의 각도 θ3은 약 1 - 85도에서 점차적으로 감소할 수 있다.
이처럼, 제 2 반사부(300)의 경사면은 적어도 일부분의 경사각이 증가하다가 감소하는 패턴을 가질 수도 있지만, 도 3d와 같이, 제 2 반사부(300)의 적어도 일부분의 경사각이 증가한 다음 변화가 없다가 감소하는 패턴을 가질 수도 있다.
이와 같이, 제 2 반사부(300)의 경사면은 제 2 반사부(300)의 양 끝단에 경사면을 더 추가할 수도 있다.
도 4a 및 도 4b는 다수의 경사면을 갖는 제 2 반사부를 보여주는 도면으로서, 도 4a는 2가지 타입의 반사부로 구성되는 제 2 반사부를 보여주는 도면이고, 도 4b는 2가지 타입의 경사면을 갖는 제 2 반사부를 보여주는 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제 2 반사부(300)는 제 1 서브 반사부(330)와 제 2 서브 반사부(310)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 제 1 서브 반사부(310)는 일측의 광원 모듈(100) 하부에 위치하여, 타측의 광원 모듈(100) 방향으로 경사진 제 1 경사면을 가질 수 있다.
그리고, 제 2 서브 반사부(330)는 중앙영역에 위치하여, 제 1 서브 반사부(310)의 끝단에 연결되고, 제 1 경사면에 대향되는 제 2 경사면을 가질 수 있다.
여기서, 제 1 서브 반사부(310)의 경사면과 제 1 반사부(200)의 표면에 대해 평행한 수평면 사이의 각도 θ4은 약 1 - 85도일 수 있다.
이와 같이, 제 1 서브 반사부(310)을 추가적으로 배치하는 이유는 타측에 배치되는 광원 모듈로부터 출사되는 광을 제 2 반사부(300)의 중앙영역으로 반사시킴으로써, 백라이트 유닛의 중앙영역에 휘도를 증가시킬 수 있기 때문이다.
경우에 따라, 제 1 서브 반사부(310)의 경사면의 경사각과 제 2 서브 반사부(330)의 경사면의 경사각은 서로 다를 수도 있다.
도 4a에서, 제 1 서브 반사부(310)는 반사 물질로 이루어진 반사 구조체일 수도 있지만, 경우에 따라, 도 4b와 같이, 반사 필름 형태일 수도 있다.
도 4b는 제 2 반사부(300)가 반사 필름 형태로 이루어지고, 반사 필름에 경사면을 추가적으로 형성할 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 제 2 반사부(300)는 제 1 영역에 형성되는 제 1 경사면과 제 2 영역에 형성되는 제 2 경사면을 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 영역은 중앙영역이고, 제 1 영역은 중앙영역 주변의 가장자리 영역이다.
제 1 경사면은 광원 모듈(100)의 하부에 위치하고, 타측의 광원 모듈(100) 방향으로 경사질 수 있다.
그리고, 제 2 경사면은 제 1 경사면으로부터 연장되어 제 1 경사면에 대향되도록 경사질 수 있다.
여기서, 제 1 경사면과 제 1 반사부(200)의 표면에 대해 평행한 수평면 사이의 각도 θ4은 약 1 - 85도일 수 있다.
이와 같이, 제 2 반사부(300)는 제 1 반사부(200)와 광원 모듈(100)로부터 오는 광을 제 1 반사부(200)의 오픈 영역으로 집중적으로 반사시킬 수 있도록 경사면을 갖는데, 경우에 따라, 경사면의 끝단 높이가 달라질 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 제 2 반사부의 경사면 끝단의 높이를 보여주는 도면이다.
도 5a는 제 2 반사부(300)의 경사면 끝단의 높이가 광원 모듈의 배치 라인의 하부에 위치하는 경우이고, 도 5b는 제 2 반사부(300)의 경사면 끝단의 높이가 광원 모듈의 배치 라인의 상부에 위치하는 경우이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 제 2 반사부(300)의 일측 끝단에 위치하는 하부 수평면으로부터 제 2 반사부(300)의 중앙영역에 위치하는 돌출부까지의 최대 높이 H1은 수평면으로부터 광원 모듈(100)까지의 높이 H2보다 더 작고, 수평면으로부터 제 1 반사부(200)까지의 높이 H3보다 더 작을 수 있다.
그리고, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 2 반사부(300)의 일측 끝단에 위치하는 하부 수평면으로부터 제 2 반사부(300)의 중앙영역에 위치하는 돌출부까지의 최대 높이 H1은 수평면으로부터 광원 모듈(100)까지의 높이 H2보다 더 크고, 수평면으로부터 제 1 반사부(200)까지의 높이 H3보다 더 작을 수도 있다.
경우에 따라서, 제 2 반사부(300)의 일측 끝단에 위치하는 수평면으로부터 광원 모듈(100)까지의 높이 H2는 수평면으로부터 제 2 반사부(300)의 타측 끝단까지의 높이 H1와 동일할 수도 있고, 또는 제 2 반사부(300)의 일측 끝단에 위치하는 수평면으로부터 광원 모듈(100)까지의 높이 H2는 수평면으로부터 제 2 반사부(300)의 타측 끝단까지의 높이 H1보다 더 클 수도 있다.
이와 같이, 배치되는 광원 모듈(100)과 제 1, 제 2 반사부(200, 300)은 커버 프레임에 의해 지지될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 광원 모듈 및 제 1, 제 2 반사부를 지지하는 커버 프레임을 보여주는 도면이다.
도 6은 제 2 반사부(300)의 하부 끝단을 지지하는 커버 프레임(400)을 보여주고 있고, 도 7은 제 2 반사부(300)의 하부 전체 표면을 지지하는 커버 프레임(400)을 보여주며, 도 8은 제 2 반사부의 형상과 동일한 형상으로 제작되어 제 2 반사부(300)의 하부 전체 표면을 지지하는 커버 프레임(400)을 보여주고 있다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 커버 프레임(400)이 제 1, 제 2 반사부(200, 300) 및 광원 모듈(100)을 지지하도록 배치되어 있다.
여기서, 커버 프레임(400)은 제 1, 제 2, 제 3 지지부(S1, S2, S3)를 포함하여 구성될 수 있다.
커버 프레임(400)의 제 1 지지부(S1)는 제 1 반사부(200)를 지지하고 제 1 반사부(200)와 평행한 방향으로 배치되며, 중앙영역에 오픈 영역을 가질 수 있다.
이어, 제 2 지지부(S2)는 광원 모듈(100)을 지지하고 제 1 지지부(S1)의 끝단으로부터 제 1 반사부(200)와 직교하는 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
그리고, 제 3 지지부(S3)는 제 2 반사부(300)를 지지하고 제 2 지지부(S2)의 끝단으로부터 제 1 지지부(S1)와 평행한 방향으로 연장하도록 형성될 수 있다.
여기서, 제 3 지지부(S3)는 제 1, 제 2 지지부(S1, S2)와 동일한 물질로 이루어지고, 제 2 반사부(300)의 하부 끝단을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
이때, 제 1, 제 2, 제 3 지지부(S1, S2, S3)는 금속 또는 고분자 수지일 수 있다.
또한, 제 2 반사부(300)의 하부 중심영역은 제 3 지지부(S3)의 표면으로부터 일정 간격으로 떨어져 있어, 그들 사이의 공간에 에어 갭(500)을 가질 수 있다.
여기서, 제 2 반사부(300)는 반사 필름 형태로 이루어진 반사 시트일 수 있다.
반사 시트로 형성되는 제 2 반사부(300)은 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 경사면을 가질 수 있다.
제 2 반사부(300)의 제 1 경사면은 일측에 위치하는 제 1 광원모듈(100)의 하부에 위치하고, 타측에 위치하는 제 2 광원모듈(100) 방향으로 경사지고, 제 2 경사면은 제 1 경사면으로부터 연장되어 제 1 경사면에 대향되고, 제 1 광원모듈(100) 방향으로 경사지며, 제 3 경사면은 제 2 경사면으로부터 연장되어 제 2 광원모듈(100) 방향으로 경사지고, 제 4 경사면은 제 3 경사면으로부터 연장되어 제 3 경사면에 대향되고, 제 2 광원모듈(100) 하부에 위치하여 제 1 광원모듈(100) 방향으로 경사질 수 있다.
다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 커버 프레임(400)의 제 3 지지부(S3)는 제 1, 제 2 지지부(S1, S2)와 동일한 물질로 이루어지고, 제 2 반사부(300)의 하부 전체 표면을 지지할 수 있다.
여기서, 제 2 반사부(300)는 반사 물질로 이루어진 반사 구조체일 수 있다.
반사 구조체로 형성되는 제 2 반사부(300)는 제 1, 제 2 그루브(groove)를 가질 수 있다.
제 1 그루브는 일측에 위치한 제 1 광원모듈(100)에 인접한 영역에 제 1 광원모듈(100)을 따라 형성되며, 서로 대향되는 측면이 경사질 수 있고, 제 2 그루브는 타측에 위치한 제 2 광원모듈(100)에 인접한 영역에 제 2 광원모듈(100)을 따라 형성되며, 서로 대향되는 측면이 경사질 수 있다.
여기서, 제 1 그루브와 제 2 그루브는 제 2 반사부(300)의 중앙영역을 기준으로 서로 대칭되도록 형성될 수 있다.
그리고, 제 3 지지부(S3)는 제 1, 제 2 지지부(S1, S2)와 동일한 물질로 이루어지고, 제 2 반사부(300)의 하부 끝단을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
이때, 제 1, 제 2, 제 3 지지부(S1, S2, S3)는 금속 또는 고분자 수지일 수 있다.
이어, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 3 지지부(S3)는 제 1, 제 2 지지부(S1, S2)와 다른 물질로 이루어지고, 제 2 반사부(300)의 하부 전체 표면을 지지할 수 있다.
제 3 지지부(S3)는 도 6의 제 2 반사부(300)와 동일한 경사면을 갖도록 제 2 반사부(300)와 동일한 형상을 형성될 수 있다.
따라서, 제 3 지지부(S3)는 제 2 반사부(300)와 동일한 형상으로 쉽고 간단하게 제작할 수 있도록, 플라스틱과 같은 고분자 수지를 이용하여 제작될 수 있다.
그리고, 제 1, 제 2 지지부(S1, S2)는 금속으로 제작되고, 제 3 지지부(S3)에 연결될 수 있다.
즉, 도 8의 커버 프레임(400)은 금속 프레임(410)과 고분자 수지 프레임(430)으로 구성될 수도 있다.
경우에 따라서는, 제 2 반사부(300)가 부착된 고분자 수지 프레임(430)을 개별적으로 제작하여 커버 프레임(400)에 연결될 수도 있다.
도 9a 및 도 9b는 제 2 반사부가 전면에 부착된 프레임의 형상을 보여주는 도면으로서, 도 9a는 제 2 반사부의 전체 반사율이 일정한 경우이고, 도 9b는 제 2 반사부의 전체 반사율이 일정하지 않은 경우이다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제 2 반사부(300)는 필름 형태로 제작된 반사 코팅 필름일 수도 있고, 반사물질이 증착된 반사 코팅 물질층일 수도 있다.
제 2 반사부(300)는 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, 제 2 반사부(300)는 금속 또는 금속 산화물을 바텀 플레이트(bottom plate)인 고분자 수지 프레임(430) 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, 제 2 반사부(300)는 필름 또는 시트(sheet) 형태로 제작되어, 고분자 수지 프레임(430) 위에 접착하여 형성할 수도 있다.
여기서, 도 9a와 같이, 제 2 반사부(300)는 바텀 플레이트인 고분자 수지 프레임(430) 전체에 동일한 반사율을 가지는 구조일 수도 있고, 도 9b와 같이, 제 2 반사부(300)는 고분자 수지 프레임(430) 전체에 서로 다른 반사율을 갖는 다수의 반사층들(310, 320, 330)이 형성되는 구조일 수도 있다.
도 9b와 같이, 서로 다른 반사율을 갖는 다수의 반사층으로 제 2 반사부(300)를 형성하는 이유는 동일한 반사율을 갖는 반사층만을 형성할 경우, 전체 반사면의 광 반사율이 균일하지 않아서, 백라이트의 전체 휘도가 불균일할 수 있기 때문이다.
따라서, 광의 휘도가 낮게 나타나는 반사면 영역에는 반사율이 상대적으로 높은 반사층을 형성하거나, 또는 광의 휘도가 높게 나타나는 반사면 영역에는 반사율이 상대적으로 낮은 반사층을 형성함으로써, 백라이트의 전체 휘도를 균일하게 보정할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 제 2 반사부가 일부분 부착된 프레임의 형상을 보여주는 도면으로서, 도 10a는 고분자 수지 프레임의 표면 위에 돌출된 제 2 반사부를 보여주는 도면이고, 도 10b는 고분자 수지 프레임의 표면 내에 함몰된 제 2 반사부를 보여주는 도면이다.
도 10a 및 도 10b의 실시예도, 도 9b와 같이, 광의 휘도가 낮게 나타나는 반사면 영역에만 반사층을 형성함으로써, 백라이트의 전체 휘도를 균일하게 보정하기 위한 것이다.
도 10a의 실시예는 고분자 수지 프레임(430)의 일부 표면 위에 제 2 반사부(300)의 반사층이 돌출되어 형성될 수 있다.
그리고, 도 10b의 실시예는 고분자 수지 프레임(430)의 일부 표면에 홈이 형성되고, 그 홈 내에 제 2 반사부(300)의 반사층이 채워진 구조이다.
이와 같이, 제 2 반사부(300)는 고분자 수지 프레임(430)의 전체 영역에 형성할 수도 있지만, 광의 휘도가 상대적으로 낮은 영역에만 형성할 수도 있다.
경우에 따라서, 제 2 반사부(300)는 그 표면에 소정 형태의 반사 패턴을 가질 수도 있다.
도 11a 내지 도 11d는 반사 패턴을 갖는 제 2 반사부를 보여주는 도면이다.
도 11a는 반사 패턴(350)이 톱니형상이고, 반사 패턴(350)의 표면은 평면이며, 도 11b 및 도 11c는 반사 패턴(350)이 톱니형상이고, 반사 패턴(350)의 표면은 곡면일 수 있다.
여기서, 도 11b는 반사 패턴(350)의 표면이 오목한 곡면이고, 도 11c는 반사 패턴(350)의 표면이 볼록한 곡면이다.
경우에 따라서, 도 11d와 같이, 반사 패턴(350)의 크기가 제 2 반사부(300)의 끝단에서 중심부로 갈수록 점차 커질 수도 있다.
이와 같이, 제 2 반사부(300) 위에 반사 패턴(350)을 형성하는 이유는, 광의 반사뿐만 아니라, 광을 균일하게 퍼지게 하는 확산 효과도 가질 수 있기 때문이다.
따라서, 이러한 반사 패턴(350)은 백라이트의 전체 휘도 분포에 따라, 해당 영역에 다양한 크기로 제작될 수 있다.
한편, 제 1 반사부(200)의 두께 및 길이에 따라, 백라이트 유닛의 휘도 균일도에 영향을 미칠 수도 있다.
도 12 및 도 13은 제 1 반사부의 두께 및 길이 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 반사부(200)는 일측 끝단에서 오픈 영역 방향에 위치하는 타측 끝단까지의 길이 L1을 가지고, 광원 모듈(100)은 일측 끝단에서 오픈 영역 방향에 위치하는 타측 끝단까지의 길이 L2을 가질 수 있다.
여기서, 제 1 반사부(200)의 길이 L1은 광원 모듈(100)의 길이 L2에 대해 5 - 10배일 수 있다.
그리고, 제 1 반사부(200)의 두께 t1은 제 2 반사부(300)의 두께 t2와 동일하거나 또는 다를 수도 있다.
가장 바람직하게는 제 1 반사부(200)의 두께 t1은 제 2 반사부(300)의 두께 t2 보다 더 두꺼운 것이 좋다.
또한, 경우에 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 오픈 영역의 일측에 위치하는 제 1 반사부(200a)의 두께 t1과 오픈 영역의 타측에 위치하는 제 1 반사부(200b)의 두께 t3는 서로 동일할 수도 있지만, 서로 다르게 형성할 수도 있다.
그리고, 오픈 영역의 양측에 위치하는 제 1 반사부들(200a, 200b)의 길이가 서로 다를 수도 있다.
그 이유는 오픈 영역 양측에 배치되는 각 광원 모듈(100)의 광 출력 세기가 서로 다를 수 있기 때문이다.
즉, 광 출력 세기가 상대적으로 높은 광원 모듈(100) 위에 배치되는 제 1 반사부(200)은 광의 차단을 위해 상대적으로 두께가 두껍고, 길이가 길어야 할 것이다.
도 14a 및 도 14b는 경사면을 갖는 제 1 반사부를 보여주는 도면으로서, 도 14a는 경사면이 평면인 경우이고, 도 14b는 경사면이 곡면인 경우이다.
도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 제 2 반사부(300)를 대향하는 제 1 반사부(200)의 일측 표면은 제 1 반사부(200)의 타측 표면에 대해 일정 각도로 경사지는 경사면을 가질 수 있다.
여기서, 경사면은 제 1 반사부(200)의 타측 표면에 대해 평행한 수평면에 대해 1 - 85도의 각도로 경사질 수 있다.
따라서, 제 1 반사부(200)의 두께는 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록 점차 감소할 수 있다.
그리고, 제 1 반사부의 표면에는 소정의 반사패턴이 형성될 수도 있다.
도 15a 내지 도 15d는 반사 패턴을 갖는 제 1 반사부를 보여주는 도면이다.
도 15a는 반사 패턴(220)이 톱니형상이고, 반사 패턴(220)의 표면은 평면이며, 도 15b 및 도 15c는 반사 패턴(220)이 톱니형상이고, 반사 패턴(220)의 표면은 곡면일 수 있다.
여기서, 도 15b는 반사 패턴(220)의 표면이 오목한 곡면이고, 도 15c는 반사 패턴(220)의 표면이 볼록한 곡면이다.
경우에 따라서, 도 15d와 같이, 반사 패턴(220)의 크기가 제 1 반사부(200)의 끝단에서 오픈 영역으로 갈수록 점차 커질 수도 있다.
이와 같이, 제 1 반사부(200) 위에 반사 패턴(220)을 형성하는 이유는, 광의 반사뿐만 아니라, 광을 균일하게 퍼지게 하는 확산 효과도 가질 수 있기 때문이다.
따라서, 이러한 반사 패턴(220)은 백라이트의 전체 휘도 분포에 따라, 해당 영역에 다양한 크기로 제작될 수 있다.
도 16 및 도 17은 실시예에 따른 1에지 타입의 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1a는 경사면이 없는 제 1 반사부를 갖는 1에지 타입의 백라이트 유닛을 보여주는 도면이고, 도 1b는 경사면이 있는 제 1 반사부를 갖는 1에지 타입의 백라이트 유닛을 보여주는 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 제 1 반사부(200)는 일측영역이 오픈되고, 광원 모듈(100)은 제 1 반사부(200)의 타측 가장자리 영역에 배치될 수 있다.
도 16의 1에지 타입의 백라이트 유닛의 경우, 도 1a의 2에지 타입의 백라이트 유닛과는 다른 타입의 광원 모듈(100)과 제 1, 제 2 반사부(200, 300)을 사용할 수 있다.
예를 들면, 1에지 타입의 백라이트 유닛에 사용되는 광원 모듈(100)의 광 출력 세기는 2에지 타입의 백라이트 유닛에 사용되는 광원 모듈(100) 보다 더 큰 것이 바람직하다.
이 경우, 광출력이 상대적으로 높은 광원 모듈(100)을 사용할 경우, 제 1 반사부(200)의 두께 및 길이 또한 2에지 타입의 백라이트 유닛에 사용되는 제 1 반사부(200)보다 더 두껍고 길어야 할 것이다.
또한, 1에지 타입의 백라이트 유닛에 사용되는 제 1 반사부(200)는 도 17에 도시된 바와 같이, 경사면을 갖는 것이 바람직하다.
그 이유는 광원 모듈(100)에서 생성된 광을 광원 모듈(100)로부터 멀리 반사시킴으로써, 전체적으로 균일한 휘도를 얻을 수 있기 때문이다.
따라서, 제 1 반사부(200)의 일측 끝단의 두께 t1은 제 1 반사부(200)의 타측 끝단의 두께 t2보다 더 두껍게 형성될 수 있다.
즉, 제 1 반사부(200)의 두께는 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록 점차 감소하도록 형성될 수 있다.
여기서, 제 1 반사부(200)의 경사면은 제 1 반사부(200)의 타측 표면에 대해 평행한 수평면에 대해 1 - 85도의 각도로 경사질 수 있다.
그리고, 제 1 반사부(200)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
도 18은 광학시트의 배치 구조를 보여주는 도면이고, 도 19는 광학시트의 형상을 보여주는 도면이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 광학시트(600)는 제 1 반사부(200)의 오픈 영역에 배치되고, 상부 표면에 요철 패턴(620)을 가질 수 있다.
여기서, 광학시트(600)는 제 1 반사부(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 19에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(100)을 따라 배치되는 스트라이프(strip) 형상을 가질 수 있다.
이때, 요철 패턴(620)은 광학 시트(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.
이와 같이, 제작되는 백라이트 유닛은 도 18과 같이, 중앙영역이 오픈된 제 1 반사부(200)와, 제 1 반사부(200)의 하부면에 대향되고, 에어 갭을 갖도록 제 1 반사부(200)의 하부면으로부터 일정 간격 떨어져 배치되는 제 2 반사부(300)와, 제 1, 제 2 반사부(200, 300) 사이의 양측영역에 서로 대향되도록 각각 배치되는 제 1, 제 2 광원모듈(100a, 100b)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 반사부(300)는 제 1 광원모듈(100a)의 하부에 위치하고, 제 2 광원모듈(100b) 방향으로 경사지는 제 1 경사면(300a)과, 제 1 경사면(300a)으로부터 연장되어 제 1 경사면(300a)에 대향되고 제 1 광원모듈(100a) 방향으로 경사지는 제 2 경사면(300b)과, 제 2 경사면(300b)으로부터 연장되어 제 2 광원모듈(100b) 방향으로 경사지는 제 3 경사면(300c)과, 제 3 경사면(300c)으로부터 연장되어 제 3 경사면(300c)에 대향되고 제 2 광원모듈(100b) 하부에 위치하여 제 1 광원모듈(300a) 방향으로 경사지는 제 4 경사면(300d)을 포함할 수 있다.
이때, 제 1 반사부(200)와 제 2 반사부(300)의 반사 패턴은 서로 다를 수도 있다.
즉, 제 1 반사부(200)는 광을 정반사하는 반사면을 가질 수 있고, 제 2 반사부(300)는 광을 난반사하는 반사면을 가질 수도 있다.
또는, 제 1 반사부(200)는 광을 난반사하는 반사면을 가질 수 있고, 제 2 반사부(300)는 광을 정반사하는 반사면을 가질 수도 있다.
그리고, 제 2 반사부(300)의 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 경사면(300a, 300b, 300c, 300d)은 서로 동일한 반사면을 가질 수도 있고, 서로 다른 반사면을 가질 수도 있다.
예를 들면, 제 2 반사부(300)의 제 1, 제 4 경사면(300a, 300d)은 광을 정반사하는 반사면을 가질 수 있고, 제 2 반사부(300)의 제 2, 제 3 경사면(300b, 300c)은 광을 난반사하는 반사면을 가질 수도 있다.
또는, 제 2 반사부(300)의 제 1, 제 4 경사면(300a, 300d)은 광을 난반사하는 반사면을 가질 수 있고, 제 2 반사부(300)의 제 2, 제 3 경사면(300b, 300c)은 광을 정반사하는 반사면을 가질 수도 있다.
경우에 따라서, 백라이트 유닛의 제 2 반사부(300)는 제 1 경사면(300a)과 제 2 경사면(300b) 사이에 형성되는 제 1 그루브와, 제 3 경사면(300c)과 제 4 경사면(300d) 사이에 형성되는 제 2 그루브를 포함할 수도 있다.
여기서, 제 1 그루브는 제 1 광원모듈(100a)에 인접한 영역에 제 1 광원모듈(100a)을 따라 형성되며, 서로 대향되는 측면이 경사질 수 있다.
그리고, 제 2 그루브는 제 2 광원모듈(100b)에 인접한 영역에 제 2 광원모듈(100b)을 따라 형성되며, 서로 대향되는 측면이 경사질 수 있다.
이때, 제 1 그루브와 제 2 그루브는 제 2 반사부(300)의 중앙영역을 기준으로 서로 대칭되어 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예는 광원 모듈의 광 출사면을 다양한 방향으로 배치할 수도 있다.
도 18의 광원 모듈(100)은 광 출사면이 백라이트 유닛의 내측 방향을 향하도록 배치된 직접 출사형(direct emitting type) 구조이지만, 도 23a 내지 도 23g와 같이, 간접 출사형 구조로도 제작할 수 있다.
즉, 광원 모듈(100)은 도 18과 같이, 커버 프레임(400)에 직접 부착될 수도 있지만, 도 23a 내지 도 23g와 같이, 광원 모듈(100)은 회전 가능 프레임(412)에 부착되고, 회전 가능 프레임(412)는 회전 조절 나사(411)에 의해 커버 프레임(400)에 고정될 수 있다.
도 23a 내지 도 23g는 광원 모듈의 광 출사 방향을 보여주는 도면으로서, 도 23a는 회전 가능 프레임(412)가 커버 프레임(400)으로부터 90도 회전한 것으로, 광원 모듈(100)의 광 출사면이 커버 프레임(400)의 측면 방향으로 배치된 구조이다.
광원 모듈(100)로부터 출사된 광은 커버 프레임(400)이나 또는 제 1, 제 2 반사부(200, 300)에 반사되고, 반사된 광은 다시 백라이트 유닛의 내측 방향으로 나아갈 수 있다.
이와 같이, 광원 모듈(100)을 간접 출사형 구조로 배치하는 이유는 핫 스팟(hot spot) 현상을 줄일 수 있기 때문이다.
이어. 도 23b는 회전 가능 프레임(412)가 커버 프레임(400)으로부터 135도 회전한 것으로, 광원 모듈(100)의 광 출사면이 커버 프레임(400)의 측면 및 밑면 방향으로 배치된 구조이다.
그리고, 도 23c는 회전 가능 프레임(412)가 커버 프레임(400)으로부터 180도 회전한 것으로, 광원 모듈(100)의 광 출사면이 커버 프레임(400)의 밑면 방향으로 배치된 구조이다.
이어, 도 23d는 회전 가능 프레임(412)가 커버 프레임(400)으로부터 45도 회전한 것으로, 광원 모듈(100)의 광 출사면이 커버 프레임(400)의 상면 및 측면 방향으로 배치된 구조이며, 도 23e는 회전 가능 프레임(412)가 커버 프레임(400)으로부터 45도 회전한 것으로, 광원 모듈(100)의 광 출사면이 커버 프레임(400)의 밑면 방향 및 백라이트 유닛의 내측 방향으로 배치된 구조이다.
이와 같이, 광원 모듈(100)은 회전 가능 프레임(412)의 회전에 의해 광 출사면이 다양한 방향으로 배치될 수 있다.
추가적으로, 광원 모듈(100)은 커버 프레임(400)의 바텀 플레이트 위에 위치할 수도 있다.
도 23f 및 도 23g에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(100)은 커버 프레임(400)의 바텀 플레이트 위에 위치하고, 광원 모듈(100)의 광 출사면이 커버 프레임(400)의 상면 방향 및 백라이트 유닛의 내측 방향으로 배치된 구조이다.
여기서, 광원 모듈(100)은 도 23f와 같이, 광원 모듈(100)이 커버 프레임(400)의 측면에 접촉될 수도 있고, 도 23g와 같이, 광원 모듈(100)이 커버 프레임(400)의 측면으로부터 이격되어 배치될 수도 있다.
광원 모듈(100)로부터 출사된 광은 커버 프레임(400)이나 또는 제 1, 제 2 반사부(200, 300)에 반사되고, 반사된 광은 다시 백라이트 유닛의 내측 방향으로 나아갈 수 있다.
또한, 본 실시예는 백라이트 유닛의 두께를 더 슬림화하기 위하여, 광원 모듈(100)은 제 2 반사부(300)에 접촉하여 배치될 수도 있고, 제 2 반사부(300)에 인접하여 배치될 수도 있다.
이 경우, 광학시트는 소정의 에어 갭을 확보해야 하므로, 도 18과 같이, 제 1 반사부(200) 위에 배치하지 않고, 커버 프레임의 지지 프레임에 의해 지지되어야 한다.
도 24는 커버 프레임에 지지되는 광학시트를 보여주는 도면이다.
도 24에 도시된 바와 같이, 커버 프레임(400)은 광학 시트(600)를 지지하기 위한 지지 프레임(413)이 더 추가로 형성될 수 있다.
그리고, 광학시트(600)는 커버 프레임(400)의 지지 프레임(413)에 의해 지지될 수 있다.
이와 같이, 광학시트(600)를 배치하는 이유는, 제 2 반사부(300)와 광학 시트(600) 사이의 에어 갭이 어느 정도 확보되어야 하기 때문이다.
도 24와 같이, 광원 모듈(100)을 제 2 반사부(300)에 인접하여 배치함으로써, 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있으며, 광학시트(600)와 제 2 반사부(300) 사이의 에어 갭을 확보함으로써, 균일한 휘도를 얻을 수 있다.
도 20은 본 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 대향하여 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.
컬러필터 기판(810)은 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 서브 픽셀로 이루어진 복수의 픽셀들을 포함하며, 광이 인가되는 경우 레드, 그린 또는 블루의 색에 해당하는 이미지를 발생시킬 수 있다.
상기 픽셀들은 레드, 그린 및 블루 서브 픽셀로 구성될 수 있으나, 레드, 그린, 블루 및 화이트(W) 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 구성하는 등 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
TFT 기판(820)은 스위칭 소자들이 형성된 소자로서 화소 전극(미도시)을 스위칭할 수 있다.
예를 들어, 공통 전극(미도시) 및 화소 전극은 외부에서 인가되는 소정 전압에 따라 액정층의 분자들의 배열을 변화시킬 수 있다.
액정층은 복수의 액정 분자들로 이루어져 있고, 액정 분자들은 화소 전극과 공통 전극 사이에 발생된 전압 차에 상응하여 그 배열을 변화시킨다.
이에 의해, 백라이트 유닛(700)으로부터 제공되는 광은 액정층의 분자 배열의 변화에 상응하여 컬러필터 기판(810)에 입사될 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 20에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈은 디스플레이 패널(800)에 백라이트 유닛(700)을 밀착하여 배치함으로써 구성될 수 있다.
예를 들어, 백라이트 유닛(700)은 디스플레이 패널(800)의 하측면, 보다 상세하게는 하부 편광판(840)에 접착되어 고정될 수 있으며, 그를 위해 하부 편광판(840)과 백라이트 유닛(700) 사이에 접착층(미도시)이 형성될 수 있다.
상기와 같이, 백라이트 유닛(700)을 디스플레이 패널(800)에 밀착하여 형성함으로써, 디스플레이 장치의 전체 두께를 감소시켜 외관을 개선할 수 있으며, 백라이트 유닛(700)을 고정하기 위한 추가의 구조물이 제거되어 디스플레이 장치의 구조 및 제조 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(700)과 디스플레이 패널(800) 사이의 공간을 제거함으로써, 상기 공간으로의 이물질의 침투로 인한 디스플레이 장치의 오동작 또는 디스플레이 영상의 화질 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(700)은 복수의 기능층들이 적층된 형태로 구성될 수 있으며, 복수의 기능층들 중 적어도 한 층은 복수의 광원들(미도시)을 구비할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(700)이 디스플레이 패널(800)의 하측면에 밀착되어 고정되도록 하기 위해, 백라이트 유닛(700), 보다 자세하게는 백라이트 유닛(700)을 구성하는 복수의 기능층들은 각각 플렉서블(flexible)한 재질로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널(800)은 복수의 영역들로 분할될 수 있으며, 상기 분할된 영역들 각각의 그레이 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 대응되는 백라이트 유닛(700)의 영역으로부터 방출되는 광의 밝기, 즉 해당 광원의 밝기가 조절되어 디스플레이 패널(800)의 휘도가 조절될 수 있다.
이를 위해, 백라이트 유닛(700)은 디스플레이 패널(800)의 분할된 영역들 각각에 대응되는 복수의 분할 구동 영역으로 구분되어 동작될 수 있다.
도 21 및 도 22는 본 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.
또한, 프론트 커버(30)는 창(30a)이 없는 평판으로 만들어질 수 있다.
이 경우에, 프론트 커버(30)는 광을 투과시키는 투명한 재질, 일 예로 사출 성형한 플라스틱으로 만들어진다.
이처럼, 프론트 커버(30)를 평판으로 형성하면, 프론트 커버(30)에서 프레임을 제거할 수가 있다.
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.
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.

Claims (28)

  1. 광을 출사하는 광원 모듈;
    상기 광원 모듈의 일측에 제 1 간격으로 이격되어 배치되고, 오픈 영역을 갖는 제 1 반사부; 그리고,
    상기 광원 모듈의 타측에 상기 제 1 간격보다 더 큰 제 2 간격으로 이격되어 배치되고, 적어도 일부가 경사면을 가지며, 상기 제 1 반사부의 오픈 영역으로 상기 광을 반사시키는 제 2 반사부를 포함하고,
    상기 제 2 반사부의 일측 끝단에 위치하는 하부 수평면의 연장선으로부터 상기 제 2 반사부의 중앙영역에 위치하는 돌출부까지는 제 1 높이를 가지며,
    상기 하부 수평면으로부터 상기 광원 모듈까지는 제 2 높이를 가지고,
    상기 하부 수평면으로부터 상기 제 1 반사부까지는 제 3 높이를 가지며,
    상기 제 1 높이는 상기 제 2 높이와 상기 제 3 높이보다 더 낮고,
    상기 제 1 반사부는 중앙영역이 오픈되고, 상기 광원 모듈은 상기 제 1 반사부의 양측 가장자리영역에 서로 마주보도록 배치되는 제 1 광원 모듈과 제 2 광원 모듈을 포함하며,
    상기 제 1 광원 모듈의 광 출력 세기는 상기 제 2 광원 모듈의 광 출력 세기보다 더 크고,
    상기 제 1 광원 모듈의 일측에 위치하는 제 1 반사부의 길이는 상기 제 2 광원 모듈의 일측에 위치하는 제 1 반사부의 길이보다 더 길며,
    상기 제 1 반사부의 길이는 일측 끝단에서 오픈된 중앙 영역 방향에 위치하는 타측 끝단까지의 길이인 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 반사부는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나인 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반사부의 경사면은 평면, 오목한 곡면, 볼록한 곡면 중 어느 하나인 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반사부의 경사면은 상기 제 1 반사부의 표면에 대해 평행한 수평면으로부터 1 - 85도의 각도로 경사지는 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반사부의 적어도 일부분의 경사각이 증가하다가 감소하는 패턴을 갖는 백라이트 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반사부의 적어도 일부분의 경사각이 증가한 다음 변화가 없다가 감소하는 패턴을 갖는 백라이트 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반사부는,
    제 1 경사면을 갖는 제 1 서브 반사부;
    상기 제 1 서브 반사부의 끝단에 연결되고, 상기 제 1 경사면의 경사각과 다른 경사각으로 형성되는 제 2 경사면을 갖는 제 2 서브 반사부를 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 반사부 및 광원 모듈을 지지하는 커버 프레임을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 커버 프레임은,
    상기 제 1 반사부를 지지하고 상기 제 1 반사부와 평행한 방향으로 배치되며, 오픈 영역을 갖는 제 1 지지부;
    상기 광원 모듈을 지지하고 상기 제 1 지지부의 끝단으로부터 상기 제 1 반사부와 직교하는 방향으로 연장되는 제 2 지지부;
    상기 제 2 반사부를 지지하고 상기 제 2 지지부의 끝단으로부터 상기 제 1 지지부와 평행한 방향으로 연장되는 제 3 지지부를 포함하는 백라이트 유닛.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 3 지지부는 상기 제 1, 제 2 지지부와 동일한 물질로 이루어지는 백라이트 유닛.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제 3 지지부는 상기 제 2 반사부의 적어도 일부를 지지하는 백라이트 유닛.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 제 3 지지부는 상기 제 2 반사부의 하부 전체 표면을 지지하는 백라이트 유닛.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 제 3 지지부는 상기 제 1, 제 2 지지부와 다른 물질로 이루어지고, 상기 제 2 반사부의 하부 전체 표면을 지지하는 백라이트 유닛.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 3 지지부는 고분자 수지이고, 상기 제 1, 제 2 지지부는 금속인 백라이트 유닛.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반사부는,
    상기 제 1 반사부의 표면에 대해 평행한 수평면으로부터 일정각도로 경사지는 경사면을 갖는 바텀 플레이트(bottom plate);
    상기 바텀 플레이트의 경사면 위에 형성되는 반사시트를 포함하는 백라이트 유닛.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 반사시트는 상기 경사면 전체 또는 일부에 형성되는 백라이트 유닛.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 반사시트는 상기 경사면 전체에 동일한 반사율을 갖거나 또는 상기 경사면 일부가 다른 반사율을 갖는 백라이트 유닛.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 바텀 플레이트는 상기 경사면 전체 또는 일부에 홈이 형성되고, 상기 반사시트는 상기 바텀 플레이트의 홈 내에 형성되는 백라이트 유닛.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반사부의 경사면 위에는 톱니형태의 반사 패턴이 형성되고, 상기 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면인 백라이트 유닛.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 반사부의 두께는 상기 광원 모듈로부터 멀어질수록 감소하는 백라이트 유닛.
  24. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반사부를 대향하는 제 1 반사부의 일측 표면은 상기 제 1 반사부의 타측 표면에 대해 일정 각도로 경사지는 경사면인 백라이트 유닛.
  25. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반사부를 대향하는 제 1 반사부의 일측 표면 위에는 톱니형태의 반사 패턴이 형성되고, 상기 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면인 백라이트 유닛.
  26. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 반사부의 오픈 영역에 배치되고, 상부 표면에 요철 패턴을 갖는 광학시트를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  27. 삭제
  28. 중앙영역이 오픈된 제 1 반사부;
    상기 제 1 반사부의 하부면에 대향되고, 에어 갭을 갖도록 상기 제 1 반사부의 하부면으로부터 일정 간격 떨어져 배치되는 제 2 반사부;
    상기 제 1, 제 2 반사부 사이의 양측영역에 서로 대향되도록 각각 배치되는 제 1, 제 2 광원모듈을 포함하고,
    상기 제 2 반사부는,
    상기 제 1 광원모듈의 하부에 위치하고, 상기 제 2 광원모듈 방향으로 경사지는 제 1 경사면;
    상기 제 1 경사면으로부터 연장되어 상기 제 1 경사면에 대향되고, 상기 제 1 광원모듈 방향으로 경사지는 제 2 경사면;
    상기 제 2 경사면으로부터 연장되어 상기 제 2 광원모듈 방향으로 경사지는 제 3 경사면;
    상기 제 3 경사면으로부터 연장되어 상기 제 3 경사면에 대향되고, 상기 제 2 광원모듈 하부에 위치하여 상기 제 1 광원모듈 방향으로 경사지는 제 4 경사면을 포함하고,
    상기 제 1, 제 2 광원 모듈은 상기 제 1 반사부로부터 제 1 간격으로 이격되고, 상기 제 2 반사부로부터 제 1 간격보다 더 큰 제 2 간격으로 이격되며,
    상기 제 2 반사부의 일측 끝단에 위치하는 하부 수평면의 연장선으로부터 상기 제 2 반사부의 중앙영역에 위치하는 돌출부까지는 제 1 높이를 가지며,
    상기 하부 수평면으로부터 상기 광원 모듈까지는 제 2 높이를 가지고,
    상기 하부 수평면으로부터 상기 제 1 반사부까지는 제 3 높이를 가지며,
    상기 제 1 높이는 상기 제 2 높이와 상기 제 3 높이보다 더 낮고,
    상기 제 1 광원 모듈의 광 출력 세기는 상기 제 2 광원 모듈의 광 출력 세기보다 더 크고,
    상기 제 1 광원 모듈의 일측에 위치하는 제 1 반사부의 길이는 상기 제 2 광원 모듈의 일측에 위치하는 제 1 반사부의 길이보다 더 길며,
    상기 제 1 반사부의 길이는 일측 끝단에서 오픈된 중앙 영역 방향에 위치하는 타측 끝단까지의 길이인 백라이트 유닛.
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