KR101859151B1 - 조명 시스템 - Google Patents

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김정환
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것으로, 제 1 리플렉터(reflector)와, 제 2 리플렉터와, 제 1, 제 2 리플렉터 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈을 포함하고, 제 1 리플렉터의 하부면은 제 2 리플렉터를 마주하고, 광원 모듈에 인접하는 제 1 영역과 제 1 영역에 인접하는 제 2 영역을 포함하며, 제 1 영역은 평면(flat surface)이고, 제 2 영역은 경사면(inclined plane)이며, 제 2 영역의 두께는 상기 광원 모듈로부터 멀어질수록 얇아질 수 있다.

Description

조명 시스템{Illumination system}
실시예는 백라이트 유닛 및 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(5b)과 기판(5b) 위에 배열된 광원(5a)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 도광판 없이 일부 경사면을 갖는 리플렉터를 이용하여, 에어 가이드(air guide)를 갖는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 광원 모듈에 인접하는 리플렉터의 구조를 변경하여, 광원 모듈 근처에서 나타나는 황색 구간(yellowish region)을 줄일 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템을 제공하고자 한다.
실시예는 제 1 리플렉터(reflector)와, 제 2 리플렉터와, 제 1, 제 2 리플렉터 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈을 포함하고, 제 1 리플렉터의 하부면은 제 2 리플렉터를 마주하고, 광원 모듈에 인접하는 제 1 영역과 제 1 영역에 인접하는 제 2 영역을 포함하며, 제 1 영역은 평면(flat surface)이고, 제 2 영역은 경사면(inclined plane)이며, 제 2 영역의 두께는 상기 광원 모듈로부터 멀어질수록 얇아질 수 있다.
여기서, 제 1 영역의 하부면은 제 1 리플렉터의 상부면에 대해 평행한 평면이고, 제 2 영역의 하부면은 제 1 리플렉터의 상부면에 대해 경사진 경사면(inclined plane)일 수 있다.
그리고, 제 2 영역은 제 1 영역에 인접하는 제 1 끝단(end portion)과 제 1 끝단과 마주하는 제 2 끝단을 포함하고, 제 2 영역의 제 1 끝단 두께는 제 2 영역의 제 2 끝단 두께보다 더 두꺼우며, 제 1 영역의 두께와 동일할 수 있다.
이어, 제 2 영역은 제 1 영역에 인접하는 제 1 끝단(end portion)과 제 1 끝단과 마주하는 제 2 끝단을 포함하고, 제 2 영역의 제 1 끝단 두께는 제 2 영역의 제 2 끝단 두께보다 더 두꺼우며, 제 1 영역의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.
또한, 제 2 영역의 경사면은 볼록한 곡면, 오목한 곡면, 편평한 평면 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
다음, 제 1 영역의 폭과 제 2 영역의 폭은 서로 다를 수도 있고, 경사면의 면적과 평면의 면적은 서로 다를 수도 있다.
이어, 제 2 영역은 제 1 리플렉터의 상부면과 하부면이 만나는 접촉부를 포함하고, 접촉부는 둥근 형상(round shape) 또는 모난 형상(angular shape)일 수 있다.
그리고, 제 2 영역의 경사면은 적어도 일부에 반사 패턴을 포함할 수 있고, 반사 패턴은 제 2 영역의 경사면 끝단 일부에 형성될 수 있다.
또한, 광원 모듈은 기판과, 기판 위에 배열되는 적어도 하나의 광원을 포함하고, 제 1 영역과 제 2 영역의 경계선은 광원의 표면과 동일한 선상(collinear)에 위치할 수 있다.
이어, 제 1 영역 및 제 2 영역은 광을 정반사하는 정반사 영역일 수 있고, 제 1 영역은 광을 정반사하는 정반사 영역이고, 제 2 영역은 광을 난반사하는 난반사 영역일 수도 있다.
여기서, 제 2 영역의 일부는 광을 정반사하는 정반사 영역이고, 제 2 영역의 나머지는 광을 난반사하는 난반사 영역일 수도 있다.
또한, 정반사 영역의 면적과 난반사 영역의 면적은 서로 다를 수도 있다.
그리고, 제 1 리플렉터의 상부면은 제 1 리플렉터 하부면의 평면에 대응하는 제 3 영역과, 제 1 리플렉터 하부면의 경사면에 대응하는 제 4 영역을 포함하고, 제 3 영역과 제 4 영역은 서로 다른 선상에 위치할 수 있다.
여기서, 제 3 영역의 폭과 제 4 영역의 폭은 서로 다를 수 있다.
또한, 제 3 영역의 폭은 제 1 리플렉터 하부면의 평면 폭과 다를 수 있고, 제 4 영역의 폭은 제 1 리플렉터 하부면의 경사면 폭과 다를 수 있다.
이어, 제 3 영역은 평면이고, 제 4 영역은 경사면이며, 제 4 영역의 경사면은 제 3 영역의 평면으로부터 제 2 각도로 경사질 수 있다.
그리고, 제 1 리플렉터 하부면의 경사면은 제 1 리플렉터 하부면의 평면으로부터 제 1 각도로 경사지고, 제 1 각도는 제 2 각도와 다를 수 있다.
다음, 제 2 리플렉터는 제 5, 제 6 영역을 포함하고, 제 5 영역은 광원 모듈 및 제 1 리플렉터와 정렬(align)되고, 하부 방향으로 경사진 제 1 경사면이며, 제 6 영역은 제 5 영역에 인접하고, 제 1 리플렉터 하부면의 평면과 평행한 평면이거나 또는 상부 방향으로 경사진 제 2 경사면일 수 있다.
여기서, 제 1 리플렉터 하부면의 경사면은 제 2 리플렉터의 제 5, 제 6 영역 중 적어도 어느 한 영역에 정렬되어 배치될 수 있다.
그리고, 실시예는 제 2 리플렉터로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치되는 광학 부재(optical member)를 더 포함하고, 제 2 리플렉터와 광학 부재 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성될 수 있다.
실시예들은 도광판을 사용하지 않고, 일부 경사면을 갖는 에어 가이드용 리플렉터를 형성함으로써, 무게가 가볍고, 제작단가가 저렴하며, 균일한 휘도를 제공할 수 있다.
또한, 실시예들은 광원 모듈에 인접하는 리플렉터 일부 구조를 변경함으로써, 광원 모듈 근처에서 나타나는 황색 구간(yellowish region)을 줄일 수 있고, 암부 영역을 제거할 수 있다.
따라서, 백라이트 유닛의 경제성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1은 일반적인 백라이트 유닛을 보여주는 단면도
도 2는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 단면도
도 3은 도 2의 제 1 리플렉터의 구조를 보여주는 단면도
도 4a 내지 도 4c는 제 1 리플렉터의 경사면을 보여주는 도면
도 5a 내지 도 5c는 제 1 리플렉터 하부면의 제 1 영역과 제 2 영역의 폭을 비교한 도면
도 6a 및 도 6b는 제 1 리플렉터의 경사면 끝단을 보여주는 단면도
도 7a 및 도 7b는 제 1 리플렉터에 형성되는 반사 패턴을 보여주는 단면도
도 8a 내지 도 8d는 제 1 리플렉터에 형성되는 반사 패턴의 형상을 보여주는 단면도
도 9a 및 도 9b는 제 1 리플렉터의 제 1 영역과 광원 모듈과의 위치 관계를 보여주는 단면도
도 10a 내지 도 10d는 정반사 영역을 포함하는 제 1 리플렉터를 보여주는 단면도
도 11a 내지 도 11c는 제 1 리플렉터의 경사면에 형성되는 정반사 영역과 난반사 영역의 폭을 보여주는 단면도
도 12a 내지 도 12c는 제 1 리플렉터의 상부면 폭을 보여주는 단면도
도 13은 제 1 리플렉터의 상부면에 형성되는 경사면을 보여주는 단면도
도 14a 내지 도 14c는 제 1 리플렉터의 길이를 보여주는 단면도
도 15a 내지 도 15d는 광원 모듈과 제 1, 제 2 리플렉터 사이의 배치 관계를 설명하기 위한 단면도
도 16a 내지 도 16c는 다수의 경사면을 포함하는 제 2 리플렉터를 보여주는 단면도
도 17a 내지 도 17c는 경사면과 평면을 포함하는 제 2 리플렉터를 보여주는 단면도
도 18은 광학부재가 배치된 백라이트 유닛을 보여주는 도면
도 19는 광원 모듈 인접 영역에서 나타나는 휘도 및 황색 구간의 변화를 측정하기 위한 측정 위치를 보여주는 도면
도 20은 광원 모듈 인접 영역에서 나타나는 휘도 변화를 보여주는 그래프
도 21a 및 도 21b는 광원 모듈 인접 영역에서 나타나는 황색 구간의 변화를 보여주는 그래프
도 22는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면
도 23 및 도 24은 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 2는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 광원 모듈(100), 제 1 리플렉터(reflector)(200) 및 제 2 리플렉터(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300) 사이에 위치하고, 제 1 리플렉터(200)에 인접하여 배치될 수 있다.
경우에 따라, 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)에 접촉됨과 동시에 제 2 리플렉터(300)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 제 2 리플렉터(300)에 접촉됨과 동시에 제 1 리플렉터(200)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있다.
또는, 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)에 동시에 접촉될 수도 있다.
그리고, 광원 모듈(100)은 전극 패턴을 갖는 기판(100b)과, 기판(100b) 위에 배치되는 적어도 하나의 광원(100a)을 포함할 수 있다.
여기서, 광원 모듈(100)의 광원(100a)은 상면 발광형(top view type) 발광 다이오드일 수 있다.
경우에 따라서, 광원(100a)은 측면 발광형(side view type) 발광 다이오드일 수도 있다.
그리고, 기판(100b)은 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, 기판(100b)은 단층 PCB, 다층 PCB, 세라믹 기판, 메탈 코아 PCB 등을 선택적으로 사용할 수 있다.
여기서, 기판(100b)은 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나가 형성될 수도 있고, 광원(100a)에서 생성된 광을 제 2 리플렉터(300)의 중앙영역으로 반사시킬 수 있다.
이어, 광원(100a)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, 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300) 사이의 빈 공간에는 에어 가이드(air guide)를 갖도록, 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)는 일정 간격 떨어져 서로 마주볼 수 있다.
그리고, 제 1 리플렉터(200)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성되어, 광원 모듈(100)로부터 생성된 광을 제 2 리플렉터(300) 방향으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 제 1 리플렉터(200)의 하부면(200a)은 제 2 리플렉터(300)를 마주하고, 광원 모듈(100)과의 거리에 따라, 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함할 수 있다.
즉, 제 1 영역은 광원 모듈(100)에 인접하고, 제 2 영역은 제 1 영역에 인접할 수 있다.
이때, 제 1 영역은 평면(flat surface)(202)이고, 제 2 영역은 경사면(inclined plane)(204)일 수 있다.
여기서, 제 1 영역은 제 1 리플렉터(200)의 상부면(200b)에 대해 평행한 평면(202)이고, 제 2 영역은 제 1 리플렉터(200)의 상부면(200b)에 대해 경사진 경사면(inclined plane)(204)일 수 있다.
그리고, 제 2 영역의 두께는 광원 모듈(100)로부터 멀어질수록 얇아질 수 있다.
또한, 제 2 영역의 면적은 제 1 영역의 면적보다 더 넓을 수 있고, 경우에 따라서는 제 2 영역의 면적과 제 1 영역의 면적이 서로 동일할 수도 있다.
이와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 제 2 영역을 경사면으로 형성하는 이유는, 제 1 리플렉터(200)의 끝단으로 광을 보냄으로써, 제 1 리플렉터(200)의 끝단에서 나타나는 황색 구간(yellowish region)을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 리플렉터(200)의 끝단에서 나타나는 암부를 제거할 수도 있기 때문이다.
이어, 제 1 리플렉터(200)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 제 1 리플렉터(200)는 하부면 일부에 톱니형태의 반사 패턴이 형성될 수도 있다.
여기서, 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면일 수 있다.
이처럼, 제 1 리플렉터(200)의 일부 표면에 반사 패턴을 형성하는 이유는, 광원 모듈(100)에서 생성된 광을 확산시켜 암부 영역을 제거함과 동시에 전체 휘도를 균일하게 만들기 위함이다.
다음, 제 2 리플렉터(300)는 일부에 경사면(inclined plane)을 가질 수 있으며, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 제 2 리플렉터(300)의 경사면은 광원 모듈(100) 및 제 1 리플렉터(200) 중 적어도 어느 하나와 정렬(align)될 수 있다.
여기서, 제 2 리플렉터(300)의 경사면은 제 1 리플렉터(200)의 표면에 대해 일정 각도로 경사진 면일 수 있고, 경사면은 오목면(concave surface), 볼록면(convex surface), 평면(flat surface) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
경우에 따라, 제 2 리플렉터(300)는 적어도 하나의 경사면(inclined plane)과 적어도 하나의 평면(flat surface)을 포함할 수 있는데, 제 2 리플렉터(300)의 평면은 제 1 리플렉터(200)의 평면과 평행한 면일 수 있다.
또한, 제 2 리플렉터(300)는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2개 경사면을 포함하고, 변곡점을 중심으로 인접하는 제 1, 제 2 경사면의 곡률은 서로 다를 수 있다.
도 3은 도 2의 제 1 리플렉터의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 하부면(200a)은 광원 모듈(100)과의 거리에 따라, 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 영역은 광원 모듈(100)에 인접한 영역이고, 제 2 영역은 광원 모듈(100)로부터 먼 영역으로서, 제 1 영역에 인접하여 배치될 수 있다.
이때, 제 1 영역은 평면(flat surface)(202)이고, 제 2 영역은 경사면(inclined plane)(204)일 수 있다.
즉, 제 1 영역은 제 1 리플렉터(200)의 상부면(200b)에 대해 평행한 평면(202)이고, 제 2 영역은 제 1 리플렉터(200)의 상부면(200b)에 대해 경사진 경사면(inclined plane)(204)일 수 있다.
그리고, 제 2 영역은 제 1 영역에 인접하는 제 1 끝단(end portion)과 제 1 끝단과 마주하는 제 2 끝단을 포함하고, 제 2 영역의 제 1 끝단 두께 t21는 제 2 영역의 제 2 끝단 두께 t22 보다 더 두꺼울 수 있다.
즉, 제 2 영역은 제 1 끝단에서 제 2 끝단으로 갈수록 점차적으로 얇아질 수 있다.
또한, 제 2 영역의 제 1 끝단 두께 t21는 제 1 영역의 두께 t1와 동일할 수 있다.
경우에 따라서, 제 2 영역의 제 1 끝단 두께 t21는 제 1 영역의 두께 t1 보다 더 두꺼울 수도 있다.
이때, 제 2 영역의 제 1 끝단 두께 t21과 제 1 영역의 두께 t1의 두께비는 1.1 - 3 : 1 일 수 있다.
그리고, 제 2 영역의 경사면(204) 면적은 제 1 영역의 평면(202) 면적보다 더 넓을 수 있다.
여기서, 제 1 영역의 평면(202)과 제 2 영역의 경사면(204)과의 면적비는 1 : 1.1 - 15 일 수 있다.
경우에 따라, 제 2 영역의 경사면(204) 면적은 제 1 영역의 평면(202) 면적과 동일할 수도 있다.
또는, 제 2 영역의 경사면(204) 면적은 제 1 영역의 평면(202) 면적보다 더 좁을 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 제 1 리플렉터의 경사면을 보여주는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 하부면은 광원 모듈(100)과의 거리에 따라, 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 영역은 평면(flat surface)(202)이고, 제 2 영역은 경사면(inclined plane)(204)일 수 있다.
이때, 제 2 영역의 경사면(204)은 오목한 곡면, 볼록한 곡면, 편평한 평면 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
도 4a의 경우, 제 1 리플렉터(200)의 경사면(204)이 소정의 곡률 R을 갖는 오목한 곡면일 수 있다.
그리고, 도 4b의 경우, 제 1 리플렉터(200)의 경사면(204)이 소정의 곡률 R을 갖는 볼록한 곡면일 수 있으며, 도 4c의 경우, 제 1 리플렉터(200)의 경사면(204)이 소정의 경사각을 갖는 편평한 평면일 수도 있다.
도 5a 내지 도 5c는 제 1 리플렉터 하부면의 제 1 영역과 제 2 영역의 폭을 비교한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 하부면은 광원 모듈(100)과의 거리에 따라, 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 영역은 평면(flat surface)(202)이고, 제 2 영역은 경사면(inclined plane)(204)일 수 있다.
이때, 제 2 영역의 폭 w2은 제 1 영역의 폭 w1보다 더 넓을 수도 있고, 더 좁을 수도 있다.
그리고, 제 2 영역의 폭 w2과 제 1 영역의 폭 w1은 서로 동일할 수도 있다.
도 5a의 경우, 제 2 영역의 폭 w2은 제 1 영역의 폭 w1보다 더 넓은 제 1 리플렉터(200)를 보여주는 실시예이고, 도 5b의 경우, 제 2 영역의 폭 w2과 제 1 영역의 폭 w1은 서로 동일한 제 1 리플렉터(200)를 보여주는 실시예이며, 도 5c의 경우, 제 2 영역의 폭 w2은 제 1 영역의 폭 w1보다 더 좁은 제 1 리플렉터(200)를 보여주는 실시예이다.
이와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 제 2 영역을 다양한 폭으로 제작하는 이유는, 제 1 리플렉터(200)의 제 2 영역이 제 2 리플렉터(300)의 전체 면적 크기에 따라서, 폭이 가변되기 때문이다.
즉, 제 1 리플렉터(200)의 제 2 영역은 경사면이므로, 만일, 제 2 영역의 폭이 제 1 영역보다 더 넓다면, 광원 모듈로부터 발생된 광을 제 2 리플렉터(300) 중, 광원 모듈에 인접한 영역보다 광원 모듈로부터 먼 영역으로 더 많이 보낼 수 있다.
따라서, 제 2 리플렉터(300)의 전체 면적이 클수록, 제 1 리플렉터(200)의 제 2 영역의 폭을 제 1 리플렉터(200)의 제 1 영역의 폭보다 더 넓게 제작할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 제 1 리플렉터의 경사면 끝단을 보여주는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 하부면(200a)은 광원 모듈(100)과의 거리에 따라, 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 영역은 평면(202)이고, 제 2 영역은 경사면(204)일 수 있다.
그리고, 제 2 영역은 제 1 영역에 인접하는 제 1 끝단(end portion)과 제 1 끝단과 마주하는 제 2 끝단을 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 영역의 제 2 끝단은 제 1 리플렉터(200)의 상부면과 하부면이 만나는 접촉부 A를 포함할 수 있다.
이때, 접촉부 A는 도 6a와 같이, 둥근 형상(round shape)일 수도 있고, 도 6b와 같이, 모난 형상(angular shape)일 수도 있다.
그 이유는, 제 1 리플렉터(200)의 끝단으로도 광이 전달됨으로써, 제 1 리플렉터(200)의 끝단에서 나타나는 암부를 제거할 수 있기 때문이다.
도 7a 및 도 7b는 제 1 리플렉터에 형성되는 반사 패턴을 보여주는 단면도이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200)는 하부면의 제 1 영역에 형성되는 평면(202)과 하부면의 제 2 영역에 형성되는 경사면(204)을 포함할 수 있는데, 제 2 영역의 경사면(204) 위에 다수의 반사 패턴(230)들이 형성될 수 있다.
여기서, 반사 패턴(230)은 도 7a와 같이, 제 2 영역의 경사면(204) 중, 일부 영역에만 형성될 수도 있고, 도 7b와 같이, 제 2 영역의 경사면(204) 전체 영역에 형성될 수도 있다.
반사 패턴(230)이 경사면(204)의 일부에 형성되는 경우, 반사 패턴(230)은 제 2 영역의 경사면(204) 끝단에 형성될 수 있다.
그 이유는, 제 1 리플렉터(200)의 끝단에서 광을 확산시킴으로써, 제 1 리플렉터(200)의 끝단에서 나타나는 암부를 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 리플렉터(200)의 끝단에서 나타나는 황색 구간(yellowish region)을 줄일 수 있기 때문이다.
도 8a 내지 도 8d는 제 1 리플렉터에 형성되는 반사 패턴의 형상을 보여주는 단면도이다.
도 8a 내지 도 8d에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200)는 하부면의 제 1 영역에 형성되는 평면(202)과 하부면의 제 2 영역에 형성되는 경사면(204)을 포함할 수 있는데, 제 2 영역의 경사면(204) 위에 다수의 반사 패턴(230)들이 형성될 수 있다.
도 8a는 반사 패턴(230)이 톱니형상이고, 반사 패턴(230)의 표면은 평면이며, 도 8b 및 도 8c는 반사 패턴(230)이 톱니형상이고, 반사 패턴(230)의 표면은 곡면일 수 있다.
여기서, 도 8b는 반사 패턴(230)의 표면이 오목한 곡면이고, 도 8c는 반사 패턴(230)의 표면이 볼록한 곡면이다.
경우에 따라서, 도 8d와 같이, 반사 패턴(230)의 크기가 제 1 리플렉터(200) 제 2 영역의 일측 끝단에서 다른측 끝단으로 갈수록 점차 커질 수도 있다.
즉, 반사 패턴(230)의 크기는 불균일할 수 있는데, 반사 패턴(230)의 크기는 광원 모듈에 가까이 위치하는 반사 패턴(230)보다 광원 모듈로부터 멀리 위치하는 반사 패턴(230)이 더 클 수 있다.
이와 같이, 제 1 리플렉터(200) 제 2 영역의 경사면(204) 위에 반사 패턴(230)을 형성하는 이유는, 제 1 리플렉터의 제 2 영역 끝단에서 나타나는 암부를 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 리플렉터(200)의 끝단에서 나타나는 황색 구간(yellowish region)을 줄임으로써, 전체적으로 균일한 휘도를 제공할 수 있기 때문이다.
따라서, 이러한 반사 패턴(230)은 백라이트의 전체 휘도 분포에 따라, 해당 영역에 다양한 크기로 제작될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 제 1 리플렉터의 제 1 영역과 광원 모듈과의 위치 관계를 보여주는 단면도이다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200) 하부면의 제 1 영역은 제 1 리플렉터(200)의 상부면(200b)에 대해 평행한 평면(202)이고, 제 1 리플렉터(200) 하부면의 제 2 영역은 제 1 리플렉터(200)의 상부면(200b)에 대해 경사진 경사면(204)일 수 있다.
여기서, 제 1 영역의 평면(202)과 제 2 영역의 경사면(204) 사이는 경계선으로 나뉘어질 수 있는데, 제 1 영역과 제 2 영역 사이의 경계선은 도 9a와 같이, 광원 모듈(100)의 광원(100a)의 표면(101)과 동일한 선상(collinear)에 위치할 수 있다.
경우에 따라서, 제 1 영역과 제 2 영역 사이의 경계선은 도 9b와 같이, 광원 모듈(100)의 광원(100a)의 표면(101)과 다른 선상(collinear)에 위치할 수 있다.
즉, 광원 모듈(100)은 제 1 영역과 제 2 영역 사이의 경계선을 넘지 않도록 위치할 수 있다.
따라서, 기판(100b)과 광원(100a)을 포함하는 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)의 제 1 영역 내에 위치할 수 있다.
이와 같이, 광원 모듈(100)이 제 1 영역 내에 위치하면, 광원 모듈(100)로부터 발생된 광은 제 2 영역의 경사면(204)에 의해 휘도가 낮은 제 2 리플렉터의 중앙영역으로 집중시킬 수 있어, 전체적으로 균일한 휘도를 제공할 수 있다.
도 10a 내지 도 10d는 정반사 영역을 포함하는 제 1 리플렉터를 보여주는 단면도이다.
도 10a 내지 도 10d에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 하부면은 광을 정반사하는 정반사 영역과 광을 난반사하는 난반사 영역 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 10a의 경우, 제 1 리플렉터(200)의 하부면은 평면(202)을 갖는 제 1 영역과, 경사면(204)을 갖는 제 2 영역을 포함할 수 있는데, 평면(202)과 경사면(204)이 모두 정반사 영역일 수 있다.
즉, 경사면(204)과 평면(202) 위에는 광을 정반사하는 정반사 시트가 배치될 수 있다.
그리고, 도 10b의 경우, 제 1 리플렉터(200)의 하부면은 평면(202)을 갖는 제 1 영역과, 경사면(204)을 갖는 제 2 영역을 포함할 수 있는데, 평면(202)은 정반사 영역이고, 경사면(204)은 난반사 영역일 수 있다.
즉, 평면(202) 위에는 광을 정반사하는 정반사 시트가 배치될 수 있고, 경사면(204) 위에는 광을 난반사하는 난반사 시트가 배치될 수 있다.
다음, 도 10c 및 도 10d의 경우, 제 1 리플렉터(200)의 하부면은 평면(202)을 갖는 제 1 영역과, 경사면(204)을 갖는 제 2 영역을 포함할 수 있는데, 평면(202)은 정반사 영역이고, 경사면(204)은 정반사 영역과 난반사 영역을 모두 포함할 수 있다.
여기서, 도 10c와 같이, 경사면(204) 중, 평면(202)에 인접한 영역은 정반사 영역일 수 있고, 평면(202)으로부터 먼 영역은 난반사 영역일 수 있다.
그리고, 도 10d와 같이, 경사면(204) 중, 평면(202)에 인접한 영역은 난반사 영역일 수 있고, 평면(202)으로부터 먼 영역은 정반사 영역일 수 있다.
이와 같이, 제 1 리플렉터(200)에 정반사 시트를 배치하면, 많은 광을 제 2 리플렉터(300)로 반사시켜 핫 스팟을 방지할 수 있고, 제 1 리플렉터(200)에 난반사 시트를 배치하면, 휘도가 약한 제 2 리플렉터(300)의 일부 영역에도 광이 전달되어 약한 휘도를 보상할 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 제 1 리플렉터의 경사면에 형성되는 정반사 영역과 난반사 영역의 폭을 보여주는 단면도이다.
도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 하부면은 평면(202)을 갖는 제 1 영역과, 경사면(204)을 갖는 제 2 영역을 포함할 수 있는데, 평면(202)은 정반사 영역이고, 경사면(204)은 정반사 영역과 난반사 영역을 모두 포함할 수 있다.
여기서, 경사면(204) 중, 평면(202)에 인접한 영역은 정반사 영역일 수 있고, 평면(202)으로부터 먼 영역은 난반사 영역일 수 있다.
이때, 정반사 영역의 폭 w3과 난반사 영역의 폭 w4은 도 11a와 같이, 서로 동일할 수 있다.
따라서, 정반사 영역의 면적과 난반사 영역의 면적은 서로 동일할 수 있다.
하지만, 경우에 따라서는, 정반사 영역의 폭 w3과 난반사 영역의 폭 w4은 도 11b 및 도 11c와 같이, 서로 다를 수도 있다.
여기서, 도 11b와 같이, 정반사 영역의 폭 w3이 난반사 영역의 폭 w4 보다 더 클 수도 있고, 도 11c와 같이, 정반사 영역의 폭 w3이 난반사 영역의 폭 w4 보다 더 작을 수도 있다.
도 12a 내지 도 12c는 제 1 리플렉터의 상부면 폭을 보여주는 단면도이다.
먼저, 도 12a에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 상부면(200b)은 광원 모듈에 인접하는 제 3 영역(206)과 제 3 영역(206)에 인접하는 제 4 영역(208)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 리플렉터(200) 상부면(200b)의 제 3 영역(206)은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 평면(202)에 대응하고, 제 1 리플렉터(200) 상부면(200b)의 제 4 영역(208)은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 경사면(204)에 대응할 수 있다.
이어, 제 3 영역(206)과 제 4 영역(208)은 평면이고, 서로 동일 선상에 위치할 수 있다.
그리고, 제 3 영역(206)의 폭 w5와 제 4 영역(208)의 폭 w6은 서로 다를 수 있다.
즉, 제 3 영역(206)의 평면 폭 w5와 제 4 영역(208)의 평면 폭 w6은 서로 다를 수 있는데, 예를 들면, 제 3 영역(206)의 평면 폭 w5이 제 4 영역(208)의 평면 폭 w6보다 더 작을 수 있다.
그 이유는, 제 1 리플렉터의 끝단에서 나타나는 암부를 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 리플렉터(200)의 끝단에서 나타나는 황색 구간(yellowish region)을 줄임으로써, 전체적으로 균일한 휘도를 제공할 수 있기 때문이다.
경우에 따라서는, 제 3 영역(206)과 제 4 영역(208)의 폭이 서로 동일할 수도 있다.
또한, 제 3 영역(206)의 폭 w5은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 평면(202) 폭 w1과 동일할 수 있고, 제 4 영역(208)의 폭 w6은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 경사면 폭 w2와 동일할 수 있다.
이어, 도 12b에 도시된 바와 같이, 제 3 영역(206)과 제 4 영역(208)은 평면이고, 서로 다른 선상에 위치할 수 있다.
즉, 제 3 영역(206)의 평면은 제 4 영역(208)의 평면보다 더 낮은 위치에 배치될 수 있다.
그리고, 제 3 영역(206)의 평면 폭 w5와 제 4 영역(208)의 평면 폭 w6은 서로 다를 수 있는데, 예를 들면, 제 3 영역(206)의 평면 폭 w5이 제 4 영역(208)의 평면 폭 w6보다 더 작을 수 있다.
경우에 따라서는, 제 3 영역(206)과 제 4 영역(208)의 폭이 서로 동일할 수도 있다.
또한, 제 3 영역(206)의 폭 w5은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 평면(202) 폭 w1과 동일할 수 있고, 제 4 영역(208)의 폭 w6은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 경사면 폭 w2와 동일할 수 있다.
이어, 도 12c에 도시된 바와 같이, 제 3 영역(206)과 제 4 영역(208)은 평면이고, 서로 다른 선상에 위치할 수 있다.
즉, 제 3 영역(206)의 평면은 제 4 영역(208)의 평면보다 더 낮은 위치에 배치될 수 있다.
그리고, 제 3 영역(206)의 평면 폭 w5와 제 4 영역(208)의 평면 폭 w6은 서로 다를 수 있는데, 예를 들면, 제 3 영역(206)의 평면 폭 w5이 제 4 영역(208)의 평면 폭 w6보다 더 작을 수 있다.
경우에 따라서는, 제 3 영역(206)과 제 4 영역(208)의 폭이 서로 동일할 수도 있다.
또한, 제 3 영역(206)의 폭 w5은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 평면(202) 폭 w1과 다를 수 있고, 제 4 영역(208)의 폭 w6은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 경사면 폭 w2와 다를 수 있다.
즉, 제 3 영역(206)의 폭 w5은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 평면(202) 폭 w1보다 더 클 수 있고, 제 4 영역(208)의 폭 w6은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 경사면 폭 w2보다 더 작을 수도 있다.
이와 같이, 제 3 영역(206)의 평면이 제 4 영역(208)의 평면보다 더 낮은 위치에 배치되는 이유는, 제 1 리플렉터(200)의 제 3 영역(206) 두께를 줄임으로써, 제 1 리플렉터의 전체 무게를 줄일 수 있다.
도 13은 제 1 리플렉터의 상부면에 형성되는 경사면을 보여주는 단면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 상부면(200b)은 광원 모듈에 인접하는 제 3 영역(206)과 제 3 영역(206)에 인접하는 제 4 영역(209)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 리플렉터(200) 상부면(200b)의 제 3 영역(206)은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 평면(202)에 대응하고, 제 1 리플렉터(200) 상부면(200b)의 제 4 영역(209)은 제 1 리플렉터(200) 하부면(200a)의 경사면(204)에 대응할 수 있다.
이어, 제 3 영역(206)은 평면이고, 제 4 영역(209)은 경사면일 수 있다.
이때, 제 4 영역(209)의 경사면은 제 3 영역(206)의 평면으로부터 제 2 각도θ2로 경사질 수 있다.
그리고, 제 1 리플렉터(200) 하부면의 경사면(204)은 제 1 리플렉터(200) 하부면의 평면(202)으로부터 제 1 각도 θ1로 경사질 수 있다.
여기서, 제 1 각도 θ1는 제 2 각도 θ2와 서로 다를 수 있는데, 예를 들면, 제 1 각도 θ1는 제 2 각도 θ2보다 더 클 수 있다.
경우에 따라서는, 제 1 각도 θ1는 제 2 각도 θ2와 서로 동일할 수도 있다.
이와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 제 4 영역(209)에 경사면을 형성하는 이유는, 제 1 리플렉터(200) 상부면인 제 4 영역(209)으로도 광을 확산시킴으로써, 베젤(bezel)의 폭을 줄이고, 디스플레이의 액티브(active) 영역을 늘릴 수 있기 때문이다.
도 14a 내지 도 14c는 제 1 리플렉터의 길이를 보여주는 단면도이다.
도 14a 내지 도 14c에 도시된 바와 같이, 제 2 리플렉터(300)는 광원 모듈(100)에 인접하는 제 5 영역과, 제 5 영역에 인접하는 제 6 영역을 포함할 수 있다.
그리고, 제 2 리플렉터(300)의 제 5 영역은 광원 모듈(100) 및 제 1 리플렉터(200)와 정렬(align)될 수 있고, 하부 방향으로 경사진 제 1 경사면을 가질 수 있다.
또한, 제 2 리플렉터(300)의 제 6 영역은 제 5 영역에 인접하고, 제 1 리플렉터(200) 하부면의 평면과 평행한 평면이거나 또는 상부 방향으로 경사진 제 2 경사면을 가질 수 있다.
이어, 제 1 리플렉터(200) 하부면은 제 1, 제 2 평면 사이에 위치하는 경사면(204)을 포함할 수 있는데, 제 1 리플렉터(200) 하부면의 경사면(204)은 제 2 리플렉터(300)의 제 5 영역, 제 6 영역 중 적어도 어느 한 영역에 정렬되어 배치될 수 있다.
도 14a는 제 1 리플렉터(200) 하부면의 경사면(204)이 제 2 리플렉터(300)의 제 5 영역에 정렬되어 배치되는 실시예이고, 도 14b는 제 1 리플렉터(200) 하부면의 경사면(204)이 제 2 리플렉터(300)의 제 5 영역에 정렬되어 배치됨과 동시에 제 1 리플렉터(200)의 끝단이 제 5 영역과 제 6 영역 사이의 경계점 P에 정렬되어 배치되는 실시예이며, 도 14c는 제 1 리플렉터(200) 하부면의 경사면(204)이 제 2 리플렉터(300)의 제 5 영역과 제 6 영역에 걸쳐서 배치되는 실시예이다.
이와 같이, 제 1 리플렉터(200)의 길이는 다양한 실시예에 따라서, 가변이 가능하다.
도 15a 내지 도 15d는 광원 모듈과 제 1, 제 2 리플렉터 사이의 배치 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 15a는 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)로부터 일정간격 떨어져 배치되는 광원 모듈(100)을 보여주는 도면이고, 도 15b는 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)에 동시에 접촉되는 광원 모듈(100)을 보여주는 도면이며, 도 15c는 제 1 리플렉터(200)에 접촉됨과 동시에 제 2 리플렉터(300)로부터 일정간격 떨어져 배치되는 광원 모듈(100)을 보여주는 도면이고, 도 15d는 제 1 리플렉터(200)로부터 일정간격 떨어져 배치됨과 동시에 제 2 리플렉터(300)에 접촉되는 광원 모듈(100)을 보여주는 도면이다.
도 15a에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(100)는 제 1 리플렉터(200)로부터 제 1 거리 d1만큼 이격되고, 제 2 리플렉터(300)로부터 제 2 거리 d2만큼 이격될 수 있다.
여기서, 제 1 거리 d1과 제 2 거리 d2는 서로 동일할 수도 있고, 또는 서로 다를 수도 있다.
일 예로, 제 1 거리 d1은 제 2 거리 d2 보다 더 작을 수 있다.
그 이유는 제 1 거리 d1이 제 2 거리 d2 보다 더 클 경우, 핫 스팟(hot spot) 현상이 나타날 수도 있기 때문이다.
이어, 도 15b에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)에 접촉될 수 있다.
여기서, 광원 모듈(100)은 제 1, 제 2 리플렉터(200, 300)에 접촉됨으로써, 핫 스팟 방지하고, 광원 모듈(100)로부터 먼 영역으로 광을 전송할 수 있을 뿐만 아니라, 전체적인 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수도 있다.
그리고, 도 15c에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)에 접촉되고, 제 2 리플렉터(300)로부터 거리 d만큼 이격될 수 있다.
여기서, 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)에 접촉됨으로써, 핫 스팟 방지하고, 광원 모듈(100)로부터 먼 영역으로 광을 전송할 수 있다.
다음, 도 15d에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(100)은 제 2 리플렉터(300)에 접촉되고, 제 1 리플렉터(200)로부터 거리 d만큼 이격될 수도 있다.
도 16a 내지 도 16c는 다수의 경사면을 포함하는 제 2 리플렉터를 보여주는 단면도이다.
도 16a는 서로 인접하는 두 경사면이 편평한 표면을 가지고, 도 16b는 서로 인접하는 두 경사면이 오목한 곡면을 가지며, 두 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있고, 도 16c는 서로 인접하는 두 경사면이 볼록한 곡면을 가지고, 두 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있다.
도 16a 내지 도 16c에 도시된 바와 같이, 제 2 리플렉터(300)는 광원 모듈(100)에 인접한 제 5 영역과, 광원 모듈(100)로부터 떨어진 제 6 영역을 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 리플렉터(300)의 제 5 영역과 제 6 영역은 경사면일 수 있다.
도 17a 내지 도 17c는 경사면과 평면을 포함하는 제 2 리플렉터를 보여주는 단면도이다.
도 17a는 제 2 리플렉터(300)의 경사면이 편평한 표면을 가지고, 도 17b는 제 2 리플렉터(300)의 경사면이 오목한 곡면을 가지며, 도 17c는 제 2 리플렉터(300)의 경사면이 볼록한 곡면을 가질 수 있다.
여기서, 제 2 리플렉터(300)의 제 5 영역은 경사면이고, 제 6 영역은 편평한 면일 수 있다.
한편, 제 2 리플렉터(300)의 제 5 영역은 광을 정반사하는 정반사 시트가 형성될 수 있고, 제 2 리플렉터(300)의 제 6 영역은 광을 정반사하는 정반사 시트와 광을 난반사하는 난반사 시트 중 적어도 어느 하나가 형성될 수도 있다.
여기서, 제 2 리플렉터(300)의 제 5 영역에 정반사 시트를 형성하는 이유는 휘도가 약한 제 2 리플렉터(300)의 중앙영역으로 광을 많이 반사시킴으로써, 균일한 휘도를 제공할 수 있기 때문이다.
또한, 제 2 리플렉터(300)의 제 6 영역에 난반사 시트를 형성하는 이유는 휘도가 약한 제 2 리플렉터(300)의 제 6 영역에서 광을 난반사시킴으로써, 휘도를 보상할 수 있기 때문이다.
그리고, 제 2 리플렉터(300)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있는데, 제 2 리플렉터(300)는 제 5, 제 6 영역에 형성되는 물질이 서로 다를 수도 있고, 제 5, 제 6 영역의 표면 거칠기가 서로 다를 수도 있다.
즉, 제 2 리플렉터(300)는 제 5, 제 6 영역이 동일한 물질로 형성됨과 동시에, 표면 거칠기가 서로 다를 수 있다.
또는, 제 2 리플렉터(300)는 제 5, 제 6 영역이 서로 다른 물질로 형성됨과 동시에, 표면 거칠기가 서로 다를 수 있다.
한편, 제 2 리플렉터(300)는 필름 형태로 제작된 반사 코팅 필름일 수도 있고, 반사물질이 증착된 반사 코팅 물질층일 수도 있다.
제 2 리플렉터(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 리플렉터(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 리플렉터(300)는 필름 또는 시트(sheet) 형태로 제작되어, 고분자 수지 프레임 위에 접착하여 형성할 수도 있다.
여기서, 제 2 리플렉터(300)는 바텀 플레이트인 고분자 수지 프레임 전체에 동일한 반사율을 갖는 단일층이 형성되는 구조일 수도 있고, 제 2 리플렉터(300)는 고분자 수지 프레임 전체에 서로 다른 반사율을 갖는 복수층들이 형성되는 구조일 수도 있다.
이처럼, 서로 다른 반사율을 갖는 복수층으로 제 2 리플렉터(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 18는 광학부재가 배치된 백라이트 유닛을 보여주는 도면이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 광학부재(600)는 제 2 리플렉터(300)로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치될 수 있다.
그리고, 제 2 리플렉터(300)와 광학부재(600) 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성될 수 있다.
여기서, 광학부재(600)는 상부 표면에 요철 패턴(620)을 가질 수 있다.
광학부재(600)는 광원 모듈(100)에서 출사되는 광을 확산시키기 위한 것으로, 확산 효과를 증가시키기 위해 상부 표면에 요철 패턴(620)을 형성할 수 있다.
즉, 광학부재(600)는 여러 층으로 형성할 수 있으며, 요철 패턴(620)은 최상층 또는 어느 한 층의 표면에 가질 수 있다.
그리고, 요철 패턴(620)은 광원 모듈(100)을 따라 배치되는 스트라이프(strip) 형상을 가질 수 있다.
이때, 요철 패턴(620)은 광학부재(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, 광학부재(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.
또한, 제 2 리플렉터(300)는 금속 또는 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 또는 이산화 티타늄(TiO2)과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 제 2 리플렉터(300)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성될 수 있고, 광원 모듈(100)로부터 생성된 광을 광학부재(600) 방향으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.
제 2 리플렉터(300)는 광학부재(600)과 마주하는 표면 위에 톱니형태의 반사 패턴이 형성될 수 있으며, 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면일 수도 있다.
제 2 리플렉터(300)의 표면에 반사 패턴을 형성하는 이유는 광원 모듈(100)에서 생성된 광을 균일하게 확산 및 반사시킬 수 있기 때문이다.
이와 같이, 실시예들은 도광판을 사용하지 않고, 일부 경사면을 갖는 에어 가이드용 리플렉터를 형성함으로써, 무게가 가볍고, 제작단가가 저렴하며, 균일한 휘도를 제공할 수 있다.
또한, 실시예들은 광원 모듈에 인접하는 리플렉터 일부 구조를 변경함으로써, 광원 모듈 근처에서 나타나는 황색 구간(yellowish region)을 줄일 수 있고, 암부 영역을 제거할 수 있다.
따라서, 백라이트 유닛의 경제성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 19는 광원 모듈 인접 영역에서 나타나는 휘도 및 황색 구간의 변화를 측정하기 위한 측정 위치를 보여주는 도면이고, 도 20은 광원 모듈 인접 영역에서 나타나는 휘도 변화를 보여주는 그래프이며, 도 21a 및 도 21b는 광원 모듈 인접 영역에서 나타나는 황색 구간의 변화를 보여주는 그래프이다.
먼저, 도 19는 제 2 리플렉터(300)의 양측에 각각 광원 모듈(100)이 배치되는 2-에지(edge) 구조로서, 광원 모듈(100)은 기판(100b)과 기판(100b) 위에 배열되는 다수의 광원(100a)들을 포함할 수 있다.
그리고, 도시하지는 않았지만, 끝단에 경사면을 갖는 제 1 리플렉터를 사용하여, 다수의 측정 지점에서 나타나는 휘도 및 황색 구간의 변화를 측정하였다.
이어, 도시하지는 않았지만, 끝단에 경사면을 갖지 않는 제 1 리플렉터를 사용하여, 다수의 측정 지점에서 나타나는 휘도 및 황색 구간의 변화를 측정하였다.
여기서, 다수의 측정 지점은 광원 모듈(100)과의 거리에 따라, 측정 지점을 선정한 것으로서, 도 19에서는 약 6개의 측정 지점을 선정하였다.
이때, 제 1 측정 지점 P1은 광원 모듈(100)로부터 가장 먼 지점에 위치하고, 제 6 측정 지점 P6은 광원 모듈(100)에 가장 인접한 지점에 위치할 수 있다.
예를 들면, 끝단에 경사면을 갖는 제 1 리플렉터를 사용한 구조를 제 1 실시예 E1이라 하고, 끝단에 경사면을 갖지 않는 제 1 리플렉터를 사용한 구조를 제 2 실시예 E2라 한다면, 도 20에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예 E1의 경우, 제 1 내지 제 6 측정 지점들 P1 - P6에서 나타나는 휘도는 제 2 실시예 E2보다 높게 나타나는 것을 알 수 있다.
따라서, 끝단에 경사면을 갖는 제 1 리플렉터를 사용한 경우, 광원 모듈(100)에 인접한 영역에서 휘도가 증가하므로, 광원 모듈(100) 근처에서 나타나는 암부가 제거될 수 있다.
또한, 도 21a 및 도 21b에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예 E1의 경우, 제 1 내지 제 6 측정 지점들 P1 - P6에서 나타나는 x 및 y 색좌표는 제 2 실시예 E2보다 높게 나타나는 것을 알 수 있다.
따라서, 끝단에 경사면을 갖는 제 1 리플렉터를 사용한 경우, 광원 모듈(100)에 인접한 영역에서 x 및 y 색좌표가 증가하므로, 광원 모듈(100) 근처에서 나타나는 황색 구간(yellowish region)이 크게 줄어드는 것을 알 수 있다.
도 22는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.
도 22에 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 23 및 도 24는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 23을 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 24에 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.
실시예에서는, 메인보드(55b)와 전원보드(55c)를 각각 따로 구성하였으나, 하나의 통합보드로도 이루어질 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
또 다른 실시예는 상술한 실시예들에 기재된 제 1, 제 2 리플렉터, 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 : 제 1 리플렉터
300 : 제 2 리플렉터 202 : 평면
204 : 경사면

Claims (25)

  1. 제 1 리플렉터(reflector);
    제 2 리플렉터; 그리고,
    상기 제 1, 제 2 리플렉터 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원 모듈을 포함하고,
    상기 제 1 리플렉터의 하부면은 상기 제 2 리플렉터를 마주하고, 상기 광원 모듈에 인접하는 제 1 영역과 상기 제 1 영역에 인접하는 제 2 영역을 포함하며,
    상기 제 1 영역은 평면(flat surface)이고, 상기 제 2 영역은 경사면(inclined plane)이며,
    상기 제 2 영역의 두께는 상기 광원 모듈로부터 멀어질수록 얇아지고,
    상기 제 1 리플렉터의 상부면은,
    상기 제 1 리플렉터 하부면의 평면에 대응하는 제 3 영역과,
    상기 제 1 리플렉터 하부면의 경사면에 대응하는 제 4 영역을 포함하고,
    상기 제 3 영역과 제 4 영역은 서로 다른 선상에 위치하는 조명 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 영역의 하부면은 상기 제 1 리플렉터의 상부면에 대해 평행한 평면이고, 상기 제 2 영역의 하부면은 상기 제 1 리플렉터의 상부면에 대해 경사진 경사면(inclined plane)이고,
    상기 제 2 영역은 상기 제 1 영역에 인접하는 제 1 끝단(end portion)과 상기 제 1 끝단과 마주하는 제 2 끝단을 포함하고, 상기 제 2 영역의 제 1 끝단 두께는 상기 제 2 영역의 제 2 끝단 두께보다 더 두꺼우며, 상기 제 1 영역의 두께와 동일하거나 더 두꺼운 조명 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제 2 영역의 경사면은 볼록한 곡면, 오목한 곡면, 편평한 평면 중 적어도 어느 하나인 조명 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제 2 영역은 상기 제 1 리플렉터의 상부면과 하부면이 만나는 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 둥근 형상(round shape) 또는 모난 형상(angular shape)인 조명 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 광원 모듈은 기판과, 상기 기판 위에 배열되는 적어도 하나의 광원을 포함하고, 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 경계선은 상기 광원의 표면과 동일한 선상(collinear)에 위치하는 조명 시스템.
  12. 삭제
  13. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제 1 영역은 광을 정반사하는 정반사 영역이고, 상기 제 2 영역은 광을 난반사하는 난반사 영역이고,
    상기 제 2 영역의 일부는 광을 정반사하는 정반사 영역이고, 상기 제 2 영역의 나머지는 광을 난반사하는 난반사 영역이고,
    상기 정반사 영역의 면적과 상기 난반사 영역의 면적은 서로 다른 조명 시스템.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 영역은 평면이고, 상기 제 4 영역은 경사면이며, 상기 제 4 영역의 경사면은 상기 제 3 영역의 평면으로부터 제 2 각도로 경사지는 조명 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 제 1 리플렉터 하부면의 경사면은 상기 제 1 리플렉터 하부면의 평면으로부터 제 1 각도로 경사지고, 상기 제 1 각도는 상기 제 2 각도와 다른 조명 시스템.
  22. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제 2 리플렉터는 제 5, 제 6 영역을 포함하고,
    상기 제 5 영역은 상기 광원 모듈 및 상기 제 1 리플렉터와 정렬(align)되고, 하부 방향으로 경사진 제 1 경사면이며,
    상기 제 6 영역은 상기 제 5 영역에 인접하고, 상기 제 1 리플렉터 하부면의 평면과 평행한 평면이거나 또는 상부 방향으로 경사진 제 2 경사면이고, 상기 제 1 리플렉터 하부면의 경사면은 상기 제 2 리플렉터의 제 5, 제 6 영역 중 적어도 어느 한 영역에 정렬되어 배치되는 조명 시스템.
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