KR101346979B1 - 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시 장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시 장치가 개시되어 있다. 백라이트 유닛은 제1 면으로 입사되는 외부광은 투과하고, 제1 면과 대향하는 제2 면으로 입사되는 내부광은 반사하는 광 반사-투과 부재, 제2 면과 마주하며 외부광 및 내부광들을 확산시키는 확산 부재 및 광 반사-투과 부재 및 확산 부재의 사이에 개재되어 내부광을 발생하는 적어도 1 개의 램프 어셈블리를 포함한다. 이로써, 낮에는 창문 등을 통해 입사된 태양광과 같은 외부광을 이용하여 영상을 표시하고, 밤에는 내부광을 이용하여 영상을 표시함으로써 표시장치로부터 영상을 표시하는데 필요한 소비전력을 크게 감소시킬 뿐만 아니라, 영상을 표시하는데 필요한 부품수를 크게 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.
백라이트, 확산, 표시장치, 램프, 램프 어셈블리

Description

백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시 장치{BACK-LIGHT UNIT AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 표시장치의 단면도이다.
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 태양광과 같은 외부광을 이용하여 영상을 표시할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
최근 들어, 방대한 데이터를 처리하는 정보처리장치 및 정보처리장치에서 처리된 데이터를 영상으로 표시하는 표시장치가 개발되고 있다.
정보처리장치에서 처리된 데이터를 영상으로 표시하는 표시장치로는 액정표시장치, 유기 광 발생 장치 및 플라즈마 표시 패널 등이 대표적이다. 이들 중 액정표시장치는 액정을 이용하여 영상을 표시하고, 유기 광 발생 장치는 유기 발광층으 로부터 발생된 광을 이용하여 영상을 표시하고, 플라즈마 표시 패널은 플라즈마를 이용하여 영상을 표시한다.
유기 광 발생 장치 및 플라즈마 표시 패널은 스스로 발광하여 영상을 표시하는 능동형 표시장치인 반면 액정표시장치의 액정은 스스로 광을 발생하지 못하는 수광 소자이다.
따라서, 액정표시장치로부터 영상을 표시하기 위해서는 광을 필요로 하고, 영상을 표시하기 위한 광은 주로 발광 다이오드, 냉음극선관 램프, 평판 형광 램프 등으로부터 발생 된다.
그러나, 종래 액정표시장치로부터 영상을 표시하기 위해서는 광을 필요로 하기 때문에 액정표시장치로부터 소비되는 전력이 증가 될 뿐만 아니라 액정표시장치를 이루는 구성 부품의 개수가 증가 되는 문제 등을 갖는다.
본 발명의 하나의 목적은 영상을 표시하기 위하여 태양광을 이용할 수 있도록 함으로써 소비전력 감소 및 구성 부품의 개수를 감소시킨 백라이트 유닛을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 백라이트 유닛을 갖는 표시장치를 제공함에 있다.
본 발명의 하나의 목적을 구현하기 위한 백라이트 유닛은 제1 면으로 입사되는 외부광은 투과하고, 상기 제1 면과 대향하는 제2 면으로 입사되는 내부광은 반 사하는 광 반사-투과 부재, 상기 제2 면과 마주하며 상기 외부광 및 내부광들을 확산시키는 확산 부재 및 상기 광 반사-투과 부재 및 상기 확산 부재의 사이에 개재되어 상기 내부광을 발생하는 적어도 1 개의 램프 어셈블리를 포함한다.
본 발명에 의하면, 제1 면상에는 추가 확산 부재가 배치되고, 상기 확산 부재 및 상기 추가 확산 부재는 상호 평행하게 배치된다.
선택적으로, 확산 부재 및 상기 추가 확산 부재의 두께는 1mm 내지 3mm일 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 제2 면과 마주하는 상기 확산 부재의 내측면에는 휘도 균일성을 향상시키기 위한 요철 패턴들이 형성되고, 각 요철 패턴은 다각뿔 형상을 갖는다.
본 발명에 의하면, 요철 패턴들은 동일한 사이즈를 갖고, 인접한 상기 요철 패턴들 사이의 간격은 상기 램프 어셈블리에 가까울수록 좁아질 수 있다. 이와 다르게, 요철 패턴들의 사이즈는 상기 램프 어셈블리에 가까울수록 작아질 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 램프 어셈블리는 상기 내부광을 발생하는 램프 및 상기 램프를 감싸는 램프 커버를 포함하고, 상기 램프는 냉음극선관 램프일 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 램프 커버는 상기 광 반사-투과 부재와 평행하게 배치된 제1 커버면, 상기 확산 부재와 평행하게 배치된 제2 커버면 및 상기 제1 및 제2 커버면들을 연결하는 제3 커버면을 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 광 반사-투과 부재, 확산 부재 및 램프 어셈블리를 수납하며, 상기 광 반사-투과 부재를 통해 상기 외부광을 입사 받기 위해 개구를 갖는 수납용기를 더 포함한다.
본 발명의 다른 목적을 구현하기 위한 표시장치는 제1 면으로 입사되는 외부광은 투과하고, 상기 제1 면과 대향하는 제2 면으로 입사되는 내부광은 반사하는 광 반사-투과 부재, 상기 제2 면과 마주하며 상기 외부광 및 내부광들을 확산시키는 확산 부재 및 상기 광 반사-투과 부재 및 상기 확산 부재의 사이에 개재되어 상기 내부광을 발생하는 적어도 1 개의 램프 어셈블리를 포함하는 백라이트 유닛 및 상기 확산 부재를 통과한 상기 외부광 및 상기 내부광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛 및 표시장치에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
백라이트 유닛
실시예 1
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 백라이트 유닛(100)은 광 반사-투과 부재(10), 확산 부재(20) 및 램프 어셈블리(30)를 포함한다. 이에 더하여, 백라이트 유닛(100)은 수납용기(40)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)는 상호 마주하도록 배치되고, 램프 어셈블리(30)는 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)의 사이에 개재된다.
광 반사-투과 부재(10)는 시트 형상 또는 플레이트 형상을 갖는다. 시트 형상 또는 플레이트 형상을 갖는 광 반사-투과 부재(10)는 제1 면(1) 및 제1 면(1)과 대향하는 제2 면(2)을 갖는다. 본 실시예에서, 제2 면(2)은 확산 부재(20)와 마주한다.
제1 면(1)으로 향하는 태양광 또는 조명광과 같은 외부광(3)은 광 반사-투과 부재(10)를 투과하고, 이 결과 외부광(3)은 확산 부재(20)로 제공된다. 이와 다르게, 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에서 발생된 내부광(4)은 광 반사-투과 부재(10)로부터 반사되고, 이 결과 내부광은 확산 부재(20)로 제공된다.
본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)가 얇은 두께를 가질 경우, 광 반사-투과 부재(10)의 처짐 등이 발생될 수 있다. 본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)가 얇은 두께를 가질 경우 광 반사-투과 부재를 지지하는 투명 기판(5), 예를 들면, 투명한 유리 기판, 투명한 합성 수지 기판 등을 광 반사-투과 부재(10)에 배치할 수 있다. 본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)는 투명 기판(10)상에 부착될 수 있다.
확산 부재(20)는 광 반사-투과 부재(10)를 통과한 태양광과 같은 외부광(3) 및/또는 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)의 사이에서 발생된 내부광(4)을 확산한다.
외부광(3) 및/또는 내부광(4)을 확산하는 확산 부재(20)는 광 반사-투과 부재(10)와 마주한다. 본 실시예에서, 확산 부재(20)는 광 반사-투과 부재(10)와 일정 간격 이격 되며, 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)는, 예를 들어, 상호 평행하게 배치된다.
외부광(3) 및/또는 내부광(4)을 확산하는 확산 부재(20)의 두께가 약 1mm 이하일 경우, 확산 부재(20)의 휨이 발생 될 수 있다. 반대로, 확산 부재(20)의 두께가 약 3mm 이상일 경우 광 투과율이 감소될 뿐만 아니라 백라이트 유닛(100)의 무게가 크게 증가된다. 따라서, 확산 부재(20)의 두께는 약 1mm 내지 약 3mm의 두께이고, 바람직하게 확산 부재(20)는 약 2mm의 두께를 갖는다.
램프 어셈블리(30)는 내부광(4)을 발생한다. 본 실시예에서, 램프 어셈블리(30)는 램프(32) 및 램프 커버(34)를 포함한다.
본 실시예에서, 램프(32)는, 예를 들어, 냉음극선관 램프이다. 이와 다르게, 램프(32)는 복수개의 발광 다이오드들이 배열된 LED 어레이 기판일 수 있다. 램프(32)는 램프(32)에 구동 전압을 제공하는 인버터(미도시)와 전기적으로 연결된다.
램프 커버(34)는 램프(32)를 수납한다. 램프 커버(34)는 램프(32)로부터 방사상으로 발생된 광을 집광하는 역할뿐만 아니라 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)를 서포트 한다. 본 실시예에서, 램프 커버(34)는 "U" 자 형상을 갖고, 황동 또는 광 반사율이 황동과 실질적으로 유사한 합성수지를 포함할 수 있다.
램프 커버(34)는 제1 커버부(34a), 제2 커버부(34b) 및 제3 커버부(34c)를 포함한다.
제1 커버부(34a)는 광 반사-투과 부재(10)와 평행하게 배치되고, 제1 커버부(34a)는 광 반사-투과 부재(10)상에 배치된다. 제2 커버부(34b)는 확산 부재(20)와 평행하게 배치되고, 제2 커버부(34a)는 확산 부재(20)를 지지한다. 제3 커버부(34c)는 제1 커버부(34a) 및 제2 커버부(34b)를 상호 연결한다.
상술한 구성을 갖는 램프 어셈블리(30)는 적어도 1 개가 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 램프 어셈블리(30)는 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에 상호 마주보도록 2개 또는 4개가 배치될 수 있다.
본 실시예에 의한 백라이트 유닛(100)은 수납 용기(40)를 더 포함할 수 있다.
수납 용기(40)는 바닥면(42) 및 측벽(44)을 포함하며, 바닥면(42) 및 측벽(44)에 의하여 수납 용기(40)의 내부에는 수납 공간이 형성된다. 본 실시예에서, 수납용기(40)의 수납 공간에는 광 반사-투과 부재(10), 확산 부재(20) 및 램프 어셈블리(30)가 수납될 수 있다.
수납용기(40)의 수납 공간에는 광 반사-투과 부재(10), 램프 어셈블리(30) 및 확산 부재(20)들이 이들 명칭 순서대로 배치된다.
한편, 수납용기(40)의 바닥면(42)에는 광 반사-투과 부재(10)로 외부광(3)이 입사될 수 있도록 개구가 형성된다.
실시예 2
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 백라이트 유닛(100)은 광 반사-투과 부재(10), 확산 부재(20), 램프 어셈블리(30) 및 추가 확산 부재(8)를 포함한다. 이에 더하여, 백라이트 유닛(100)은 수납용기(40)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)는 상호 마주하도록 배치되고, 램프 어셈블리(30)는 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)의 사이에 개재된다.
광 반사-투과 부재(10)는 시트 형상 또는 플레이트 형상을 갖는다. 시트 형상 또는 플레이트 형상을 갖는 광 반사-투과 부재(10)는 제1 면(1) 및 제1 면(1)과 대향하는 제2 면(2)을 갖는다. 본 실시예에서, 제2 면(2)은 확산 부재(20)와 마주한다.
제1 면(1)으로 향하는 태양광 또는 조명광과 같은 외부광(3)은 광 반사-투과 부재(10)를 투과하고, 이 결과 외부광(3)은 확산 부재(20)로 제공된다. 이와 다르게, 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에서 발생된 내부광(4)은 광 반사-투과 부재(10)로부터 반사되고, 이 결과 내부광은 확산 부재(20)로 제공된다.
본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)가 얇은 두께를 가질 경우, 광 반사-투과 부재(10)의 처짐 등이 발생될 수 있다. 본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)가 얇은 두께를 가질 경우, 추가 확산 부재(8)를 이용하여 광 반사-투과 부재(10)를 지지할 수 있다. 본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)는 추가 확산 부 재(8) 상에 부착될 수 있다. 추가 확산 부재(8)는 외부광(3)을 1차적으로 확산시켜 외부광(3)의 휘도 균일성을 향상시킨다.
추가 확산 부재(8)의 두께가 약 1mm 이하일 경우, 추가 확산 부재(8)의 휨이 발생 될 수 있다. 반대로, 추가 확산 부재(8)의 두께가 약 3mm 이상일 경우 광 투과율이 감소될 뿐만 아니라 백라이트 유닛(100)의 무게가 크게 증가 된다. 따라서, 추가 확산 부재(8)의 두께는 약 1mm 내지 약 3mm의 두께이고, 바람직하게 추가 확산 부재(8)는 약 2mm의 두께를 갖는다.
본 실시예에서, 추가 확산 부재(8) 및 확산 부재(20)는 상호 평행하게 배치될 수 있다.
확산 부재(20)는 추가 확산 부재(8) 및 광 반사-투과 부재(10)를 통과한 태양광과 같은 외부광(3) 및/또는 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)의 사이에서 발생된 내부광(4)을 2차적으로 확산한다.
외부광(3) 및/또는 내부광(4)을 확산하는 확산 부재(20)는 광 반사-투과 부재(10)와 마주한다. 본 실시예에서, 확산 부재(20)는 광 반사-투과 부재(10)와 일정 간격 이격 되며, 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)는, 예를 들어, 상호 평행하게 배치된다.
외부광(3) 및/또는 내부광(4)을 확산하는 확산 부재(20)의 두께가 약 1mm 이하일 경우, 확산 부재(20)의 휨이 발생 될 수 있다. 반대로, 확산 부재(20)의 두께가 약 3mm 이상일 경우 광 투과율이 감소될 뿐만 아니라 백라이트 유닛(100)의 무게가 크게 증가 된다. 따라서, 확산 부재(20)의 두께는 약 1mm 내지 약 3mm의 두께 이고, 바람직하게 확산 부재(20)는 약 2mm의 두께를 갖는다.
램프 어셈블리(30)는 내부광(4)을 발생한다. 본 실시예에서, 램프 어셈블리(30)는 램프(32) 및 램프 커버(34)를 포함한다.
본 실시예에서, 램프(32)는, 예를 들어, 냉음극선관 램프이다. 이와 다르게, 램프(32)는 복수개의 발광 다이오드들이 배열된 LED 어레이 기판일 수 있다. 램프(32)는 램프(32)에 구동 전압을 제공하는 인버터(미도시)와 전기적으로 연결된다.
램프 커버(34)는 램프(32)를 수납한다. 램프 커버(34)는 램프(32)로부터 방사상으로 발생된 광을 집광하는 역할뿐만 아니라 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)를 서포트 한다. 본 실시예에서, 램프 커버(34)는 "U" 자 형상을 갖고, 황동 또는 광 반사율이 황동과 실질적으로 유사한 합성수지를 포함할 수 있다.
램프 커버(34)는 제1 커버부(34a), 제2 커버부(34b) 및 제3 커버부(34c)를 포함한다.
제1 커버부(34a)는 광 반사-투과 부재(10)와 평행하게 배치되고, 제1 커버부(34a)는 광 반사-투과 부재(10)상에 배치된다. 제2 커버부(34b)는 확산 부재(20)와 평행하게 배치되고, 제2 커버부(34a)는 확산 부재(20)를 지지한다. 제3 커버부(34c)는 제1 커버부(34a) 및 제2 커버부(34b)를 상호 연결한다.
상술한 구성을 갖는 램프 어셈블리(30)는 적어도 1 개가 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 램프 어셈블리(30)는 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에 상호 마주보도록 2개 또는 4개 가 배치될 수 있다.
본 실시예에 의한 백라이트 유닛(100)은 수납 용기(40)를 더 포함할 수 있다.
수납 용기(40)는 바닥면(42) 및 측벽(44)을 포함하며, 바닥면(42) 및 측벽(44)에 의하여 수납 용기(40)의 내부에는 수납 공간이 형성된다. 본 실시예에서, 수납용기(40)의 수납 공간에는 추가 확산 부재(8), 광 반사-투과 부재(10), 확산 부재(20) 및 램프 어셈블리(30)가 수납될 수 있다.
수납용기(40)의 수납 공간에는 추가 확산 부재(8), 광 반사-투과 부재(10), 램프 어셈블리(30) 및 확산 부재(20)들이 이들 명칭 순서대로 배치될 수 있다.
한편, 수납용기(40)의 바닥면(42)에는 추가 확산 부재(8), 광 반사-투과 부재(10)를 통해 외부광(3)이 확산 부재(20)로 입사될 수 있도록 개구가 형성된다.
실시예 3
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 백라이트 유닛(100)은 광 반사-투과 부재(10), 요철 패턴(25)을 갖는 확산 부재(20) 및 램프 어셈블리(30)를 포함한다. 이에 더하여, 백라이트 유닛(100)은 수납용기(40)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)는 상호 마주하도록 배치되고, 램프 어셈블리(30)는 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)의 사이에 개재된다.
광 반사-투과 부재(10)는 시트 형상 또는 플레이트 형상을 갖는다. 시트 형상 또는 플레이트 형상을 갖는 광 반사-투과 부재(10)는 제1 면(1) 및 제1 면(1)과 대향하는 제2 면(2)을 갖는다. 본 실시예에서, 제2 면(2)은 확산 부재(20)와 마주한다.
제1 면(1)으로 향하는 태양광 또는 조명광과 같은 외부광(3)은 광 반사-투과 부재(10)를 투과하고, 이 결과 외부광(3)은 확산 부재(20)로 제공된다. 이와 다르게, 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에서 발생된 내부광(4)은 광 반사-투과 부재(10)로부터 반사되고, 이 결과 내부광은 확산 부재(20)로 제공된다.
본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)가 얇은 두께를 가질 경우, 광 반사-투과 부재(10)의 처짐 등이 발생될 수 있다. 본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)가 얇은 두께를 가질 경우 광 반사-투과 부재를 지지하는 투명 기판(5), 예를 들면, 투명한 유리 기판, 투명한 합성 수지 기판 등을 광 반사-투과 부재(10)에 배치할 수 있다. 본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)는 투명 기판(10)상에 부착될 수 있다. 이와 다르게, 본 실시예에서, 투명 기판(10) 대신 광을 확산하는 확산 플레이트를 사용하여도 무방하다.
확산 부재(20)는 광 반사-투과 부재(10)를 통과한 태양광과 같은 외부광(3) 및/또는 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)의 사이에서 발생된 내부광(4)을 확산한다.
외부광(3) 및/또는 내부광(4)을 확산하는 확산 부재(20)는 광 반사-투과 부재(10)와 마주한다. 본 실시예에서, 확산 부재(20)는 광 반사-투과 부재(10)와 일 정 간격 이격 되며, 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)는, 예를 들어, 상호 평행하게 배치된다.
외부광(3) 및/또는 내부광(4)을 확산하는 확산 부재(20)의 두께가 약 1mm 이하일 경우, 확산 부재(20)의 휨이 발생 될 수 있다. 반대로, 확산 부재(20)의 두께가 약 3mm 이상일 경우 광 투과율이 감소될 뿐만 아니라 백라이트 유닛(100)의 무게가 크게 증가될 수 있다. 따라서, 확산 부재(20)의 두께는 약 1mm 내지 약 3mm의 두께이고, 바람직하게 확산 부재(20)는 약 2mm의 두께를 갖는다.
한편, 확산 부재(20)로부터 출사되는 광의 휘도는 후술될 램프 어셈블리(30)와 가까울수록 증가되고, 확산 부재(20)의 중앙부로 갈수록 감소된다. 즉, 확산 부재(20)의 에지에서 측정된 광의 휘도는 확산 부재(20)의 중앙부에서 측정된 광의 휘도보다 높게 되고, 이로 인해 확산 부재(20)의 중앙부 및 에지에서의 휘도 불균일이 발생 될 수 있다.
본 실시예에서는, 확산 부재(20)로부터 출사 된 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위해 확산 부재(20)에 요철 패턴(25)이 형성된다.
광의 휘도 균일성을 증가시키기 위한 요철 패턴(25)은 광 반사-투과 부재(10)의 제2 면(2)과 마주하는 면에 형성될 수 있다.
요철 패턴(25)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 요철 패턴(25)은 확산 부재(20)로부터 돌출된 삼각뿔, 사각뿔과 같은 다각뿔 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 요철 패턴(25)은 확산 부재(20)로부터 리세스(recess) 형상으로 형성되어도 무방하다.
광의 휘도 균일성을 증가시키기 위하여 확산 부재(20)에 형성된 요철 패턴(25)은 모두 동일한 사이즈를 갖는 반면 인접한 확산 부재(20)들은 서로 다른 간격을 가질 수 있다. 예를 들어, 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위하여 인접한 요철 패턴(25)들의 간격은 확산 부재(20)의 중앙부로부터 램프 어셈블리(30)로 갈수록 감소될 수 있다.
이와 다르게, 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위하여 확산 부재(20)에 형성된 요철 패턴(25)들은 서로 다른 사이즈를 가질 수 있다. 예를 들어, 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위하여 인접한 요철 패턴(25)들의 사이즈는 확산 부재(20)의 중앙부로부터 램프 어셈블리(30)로 갈수록 감소 될 수 있다.
램프 어셈블리(30)는 내부광(4)을 발생한다. 본 실시예에서, 램프 어셈블리(30)는 램프(32) 및 램프 커버(34)를 포함한다.
본 실시예에서, 램프(32)는, 예를 들어, 냉음극선관 램프이다. 이와 다르게, 램프(32)는 복수개의 발광 다이오드들이 배열된 LED 어레이 기판일 수 있다. 램프(32)는 램프(32)에 구동 전압을 제공하는 인버터(미도시)와 전기적으로 연결된다.
램프 커버(34)는 램프(32)를 수납한다. 램프 커버(34)는 램프(32)로부터 방사상으로 발생된 광을 집광하는 역할뿐만 아니라 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)를 서포트 한다. 본 실시예에서, 램프 커버(34)는 "U" 자 형상을 갖고, 황동 또는 광 반사율이 황동과 실질적으로 유사한 합성수지를 포함할 수 있다.
램프 커버(34)는 제1 커버부(34a), 제2 커버부(34b) 및 제3 커버부(34c)를 포함한다.
제1 커버부(34a)는 광 반사-투과 부재(10)와 평행하게 배치되고, 제1 커버부(34a)는 광 반사-투과 부재(10)상에 배치된다. 제2 커버부(34b)는 확산 부재(20)와 평행하게 배치되고, 제2 커버부(34a)는 확산 부재(20)를 지지한다. 제3 커버부(34c)는 제1 커버부(34a) 및 제2 커버부(34b)를 상호 연결한다.
상술한 구성을 갖는 램프 어셈블리(30)는 적어도 1 개가 요철 패턴(25)을 갖는 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 램프 어셈블리(30)는 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에 상호 마주보도록 2개 또는 4개가 배치될 수 있다.
본 실시예에 의한 백라이트 유닛(100)은 수납 용기(40)를 더 포함할 수 있다.
수납 용기(40)는 바닥면(42) 및 측벽(44)을 포함하며, 바닥면(42) 및 측벽(44)에 의하여 수납 용기(40)의 내부에는 수납 공간이 형성된다. 본 실시예에서, 수납용기(40)의 수납 공간에는 광 반사-투과 부재(10), 요철 패턴(25)을 갖는 확산 부재(20) 및 램프 어셈블리(30)가 수납될 수 있다.
수납용기(40)의 수납 공간에는 광 반사-투과 부재(10), 램프 어셈블리(30) 및 확산 부재(20)들이 이들 명칭 순서대로 배치된다.
한편, 수납용기(40)의 바닥면(42)에는 광 반사-투과 부재(10)로 외부광(3)이 입사될 수 있도록 개구가 형성된다.
표시 장치
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 표시장치의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 표시장치(300)는 백라이트 유닛(100) 및 표시패널(200)을 포함한다. 이에 더하여, 표시장치(300)는 탑 샤시(250)를 더 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(100)의 수납용기(40)에는 표시패널(200)이 배치되고, 탑 샤시(250)는 백라이트 유닛(100)에 배치된 표시패널(200)이 수납용기(40)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
백라이트 유닛(200)은 광 반사-투과 부재(10), 요철 패턴(25)을 갖는 확산 부재(20) 및 램프 어셈블리(30)를 포함한다. 이에 더하여, 백라이트 유닛(100)은 수납용기(40)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)는 상호 마주하도록 배치되고, 램프 어셈블리(30)는 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)의 사이에 개재된다.
광 반사-투과 부재(10)는 시트 형상 또는 플레이트 형상을 갖는다. 시트 형상 또는 플레이트 형상을 갖는 광 반사-투과 부재(10)는 제1 면(1) 및 제1 면(1)과 대향하는 제2 면(2)을 갖는다. 본 실시예에서, 제2 면(2)은 확산 부재(20)와 마주한다.
제1 면(1)으로 향하는 태양광 또는 조명광과 같은 외부광(3)은 광 반사-투과 부재(10)를 투과하고, 이 결과 외부광(3)은 확산 부재(20)로 제공된다. 이와 다르게, 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에서 발생된 내부광(4)은 광 반사-투과 부재(10)로부터 반사되고, 이 결과 내부광은 확산 부재(20)로 제공된다.
본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)가 얇은 두께를 가질 경우, 광 반사-투과 부재(10)의 처짐 등이 발생될 수 있다. 본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)가 얇은 두께를 가질 경우, 추가 확산 부재(8)를 이용하여 광 반사-투과 부재(10)를 지지할 수 있다. 본 실시예에서, 광 반사-투과 부재(10)는 추가 확산 부재(8) 상에 부착될 수 있다. 추가 확산 부재(8)는 외부광(3)을 1차적으로 확산시켜 외부광(3)의 휘도 균일성을 향상시킨다.
추가 확산 부재(8)의 두께가 약 1mm 이하일 경우, 추가 확산 부재(8)의 휨이 발생 될 수 있다. 반대로, 추가 확산 부재(8)의 두께가 약 3mm 이상일 경우 광 투과율이 감소될 뿐만 아니라 백라이트 유닛(100)의 무게가 크게 증가 된다. 따라서, 추가 확산 부재(8)의 두께는 약 1mm 내지 약 3mm의 두께이고, 바람직하게 추가 확산 부재(8)는 약 2mm의 두께를 갖는다.
본 실시예에서, 추가 확산 부재(8) 및 후술될 확산 부재(20)는 상호 평행하게 배치될 수 있다.
외부광(3) 및/또는 내부광(4)을 확산하는 확산 부재(20)는 광 반사-투과 부재(10)와 마주한다. 본 실시예에서, 확산 부재(20)는 광 반사-투과 부재(10)와 일정 간격 이격 되며, 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)는, 예를 들어, 상호 평행하게 배치된다.
외부광(3) 및/또는 내부광(4)을 확산하는 확산 부재(20)의 두께가 약 1mm 이하일 경우, 확산 부재(20)의 휨이 발생 될 수 있다. 반대로, 확산 부재(20)의 두께 가 약 3mm 이상일 경우 광 투과율이 감소될 뿐만 아니라 백라이트 유닛(100)의 무게가 크게 증가될 수 있다. 따라서, 확산 부재(20)의 두께는 약 1mm 내지 약 3mm의 두께이고, 바람직하게 확산 부재(20)는 약 2mm의 두께를 갖는다.
한편, 확산 부재(20)로부터 출사되는 광의 휘도는 후술될 램프 어셈블리(30)와 가까울수록 증가 되고, 확산 부재(20)의 중앙부로 갈수록 감소 된다. 즉, 확산 부재(20)의 에지에서 측정된 광의 휘도는 확산 부재(20)의 중앙부에서 측정된 광의 휘도보다 높게 되고, 이로 인해 확산 부재(20)의 중앙부 및 에지에서의 휘도 불균일이 발생 될 수 있다.
본 실시예에서는, 확산 부재(20)로부터 출사 된 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위해 확산 부재(20)에 요철 패턴(25)이 형성된다.
광의 휘도 균일성을 증가시키기 위한 요철 패턴(25)은 광 반사-투과 부재(10)의 제2 면(2)과 마주하는 면에 형성될 수 있다.
요철 패턴(25)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 요철 패턴(25)은 확산 부재(20)로부터 돌출된 삼각뿔, 사각뿔과 같은 다각뿔 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 요철 패턴(25)은 확산 부재(20)로부터 리세스(recess) 형상으로 형성되어도 무방하다.
광의 휘도 균일성을 증가시키기 위하여 확산 부재(20)에 형성된 요철 패턴(25)은 모두 동일한 사이즈를 갖는 반면 인접한 확산 부재(20)들은 서로 다른 간격을 가질 수 있다. 예를 들어, 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위하여 인접한 요철 패턴(25)들의 간격은 확산 부재(20)의 중앙부로부터 램프 어셈블리(30)로 갈수 록 감소될 수 있다.
이와 다르게, 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위하여 확산 부재(20)에 형성된 요철 패턴(25)들은 서로 다른 사이즈를 가질 수 있다. 예를 들어, 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위하여 인접한 요철 패턴(25)들의 사이즈는 확산 부재(20)의 중앙부로부터 램프 어셈블리(30)로 갈수록 감소 될 수 있다.
램프 어셈블리(30)는 내부광(4)을 발생한다. 본 실시예에서, 램프 어셈블리(30)는 램프(32) 및 램프 커버(34)를 포함한다.
본 실시예에서, 램프(32)는, 예를 들어, 냉음극선관 램프이다. 이와 다르게, 램프(32)는 복수개의 발광 다이오드들이 배열된 LED 어레이 기판일 수 있다. 램프(32)는 램프(32)에 구동 전압을 제공하는 인버터(미도시)와 전기적으로 연결된다.
램프 커버(34)는 램프(32)를 수납한다. 램프 커버(34)는 램프(32)로부터 방사상으로 발생된 광을 집광하는 역할뿐만 아니라 광 반사-투과 부재(10) 및 확산 부재(20)를 서포트 한다. 본 실시예에서, 램프 커버(34)는 "U" 자 형상을 갖고, 황동 또는 광 반사율이 황동과 실질적으로 유사한 합성수지를 포함할 수 있다.
램프 커버(34)는 제1 커버부(34a), 제2 커버부(34b) 및 제3 커버부(34c)를 포함한다.
제1 커버부(34a)는 광 반사-투과 부재(10)와 평행하게 배치되고, 제1 커버부(34a)는 광 반사-투과 부재(10)상에 배치된다. 제2 커버부(34b)는 확산 부재(20)와 평행하게 배치되고, 제2 커버부(34a)는 확산 부재(20)를 지지한다. 제3 커버 부(34c)는 제1 커버부(34a) 및 제2 커버부(34b)를 상호 연결한다.
상술한 구성을 갖는 램프 어셈블리(30)는 적어도 1 개가 요철 패턴(25)을 갖는 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 램프 어셈블리(30)는 확산 부재(20) 및 광 반사-투과 부재(10)의 사이에 상호 마주보도록 2개 또는 4개가 배치될 수 있다.
본 실시예에 의한 백라이트 유닛(100)은 수납 용기(40)를 더 포함할 수 있다.
수납 용기(40)는 바닥면(42) 및 측벽(44)을 포함하며, 바닥면(42) 및 측벽(44)에 의하여 수납 용기(40)의 내부에는 수납 공간이 형성된다. 본 실시예에서, 수납용기(40)의 수납 공간에는 광 반사-투과 부재(10), 요철 패턴(25)을 갖는 확산 부재(20) 및 램프 어셈블리(30)가 수납될 수 있다.
수납용기(40)의 수납 공간에는 광 반사-투과 부재(10), 램프 어셈블리(30) 및 확산 부재(20)들이 이들 명칭 순서대로 배치된다.
한편, 수납용기(40)의 바닥면(42)에는 광 반사-투과 부재(10)로 외부광(3)이 입사될 수 있도록 개구가 형성된다.
표시패널(200)은 수납용기(40)의 측벽(44)에 서포트 된다. 본 실시예에서, 표시패널(200)은 확산 부재(20)를 통과한 내부광(4) 및/또는 외부광(3)에 의하여 영상을 표시한다.
구체적으로, 표시패널(200)은 액정을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널일 수 있다. 액정을 이용하여 영상을 표시하기 위하여 액정표시패널은 TFT 기 판(210), TFT 기판(210)과 마주하는 컬러필터 기판(220) 및 TFT 기판(210)과 컬러필터 기판(220) 사이에 개재된 액정층(230)을 포함할 수 있다.
TFT 기판(210)은 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터는 타이밍 신호가 인가된 게이트 신호선 및 구동 신호가 인가된 데이터 신호선에 각각 연결된다. 박막 트랜지스터는 게이트 신호선으로부터 인가된 타이밍 신호에 응답하여 데이터 신호선이 인가된 구동 신호를 화소 전극으로 출력한다.
컬러필터 기판(220)은 TFT 기판(210)의 각 화소 전극과 마주하는 컬러필터 및 컬러필터를 덮는 공통전극을 포함할 수 있다.
액정층(230)은 컬러필터 기판(220) 및 TFT 기판(210) 사이에 개재되어 화소 전극 및 공통전극 사이에 형성된 전계에 대응하여 백라이트 유닛(100)의 확산 부재(20)로부터 통과된 외부광(3) 및/또는 내부광(4)의 광 투과율을 변경시킨다.
탑 샤시(250)는 백라이트 유닛(100)의 수납용기(40)의 측벽(44)에 배치된 표시패널(200)이 수납용기(40)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
본 실시예에서 탑 샤시(250)는 제1 면(252) 및 제1 면(252)에 연결된 제2 면(254)을 포함한다.
제1 면(252)는 표시패널(200)의 컬러필터 기판(220)과 평행하게 배치되고, 제2 면(254)은 백라이트 유닛(200)의 수납용기(40)의 측벽(44)과 평행하게 배치된다.
탑 샤시(250)의 제2 면(254)의 일부는 수납용기(40)의 측벽(44)과 후크 등에 의하여 결합 된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 낮에는 창문 등을 통해 입사된 태양광과 같은 외부광을 이용하여 영상을 표시하고, 밤에는 내부광을 이용하여 영상을 표시함으로써 표시장치로부터 영상을 표시하는데 필요한 소비전력을 크게 감소시킬 뿐만 아니라, 영상을 표시하는데 필요한 부품수를 크게 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 제1 면으로 입사되는 외부광은 투과하고, 상기 제1 면과 대향하는 제2 면으로 입사되는 내부광은 반사하는 광 반사-투과 부재;
    상기 제2 면과 마주하며 상기 외부광 및 내부광들을 확산시키는 확산 부재;
    상기 제1 면상에 배치되어 외부광을 확산시키는 추가 확산부재; 및
    상기 광 반사-투과 부재 및 상기 확산 부재의 사이에 개재되어 상기 내부광을 발생하는 적어도 1 개의 램프 어셈블리를 포함하고,
    상기 광 반사-투과 부재의 제1 면과 제2 면은 반대면인 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 확산 부재 및 상기 추가 확산 부재는 상호 평행하게 배치된 플레이트 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 확산 부재 및 상기 추가 확산 부재의 두께는 1mm 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 면과 마주하는 상기 확산 부재의 내측면에는 휘도 균일성을 향상시키기 위한 요철 패턴들이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유 닛.
  6. 제5항에 있어서, 상기 각 요철 패턴은 다각뿔 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제5항에 있어서, 상기 요철 패턴들은 동일한 사이즈를 갖고, 인접한 상기 요철 패턴들 사이의 간격은 상기 램프 어셈블리에 가까울수록 좁아지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제5항에 있어서, 상기 요철 패턴들의 사이즈는 상기 램프 어셈블리에 가까울수록 작아지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제1항에 있어서, 상기 램프 어셈블리는 상기 내부광을 발생하는 램프 및 상기 램프를 감싸는 램프 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제9항에 있어서, 상기 램프 커버는 상기 광 반사-투과 부재와 평행하게 배치된 제1 커버면, 상기 확산 부재와 평행하게 배치된 제2 커버면 및 상기 제1 및 제2 커버면들을 연결하는 제3 커버면을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제1항에 있어서, 상기 광 반사-투과 부재, 확산 부재 및 램프 어셈블리를 수 납하며, 상기 광 반사-투과 부재를 통해 상기 외부광을 입사 받기 위해 개구를 갖는 수납용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 제1 면으로 입사되는 외부광은 투과하고, 상기 제1 면과 대향하는 제2 면으로 입사되는 내부광은 반사하는 광 반사-투과 부재, 상기 제2 면과 마주하며 상기 외부광 및 내부광들을 확산시키는 확산 부재 상기 제1 면상에 배치되어 외부광을 확산시키는 추가 확산 부재 및 상기 광 반사-투과 부재 및 상기 확산 부재의 사이에 개재되어 상기 내부광을 발생하는 적어도 1 개의 램프 어셈블리를 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 확산 부재를 통과한 상기 외부광 및 상기 내부광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함하고,
    상기 광 반사-투과 부재의 제1 면과 제2 면은 반대면인 표시장치.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서, 상기 제2 면과 마주하는 상기 확산 부재의 내측면에는 휘도 균일성을 향상시키기 위한 요철 패턴들이 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 요철 패턴들은 동일한 사이즈를 갖고, 인접한 상기 요철 패턴들 사이의 간격은 상기 램프 어셈블리에 가까울수록 좁아지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 요철 패턴들의 사이즈는 상기 램프 어셈블리에 가까울수록 작아지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제12항에 있어서, 상기 램프 어셈블리는 램프, 상기 램프를 감싸는 램프 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제12항에 있어서, 상기 광 반사-투과 부재, 확산 부재 및 램프 어셈블리를 수납하며, 상기 광 반사-투과 부재를 통해 상기 외부광을 입사 받기 위해 개구를 갖는 수납용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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