KR102049854B1 - 평면 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평면 조명 장치에 관한 것으로서, 특히, 발광 소자를 이용하여 구성할 수 있는 평면 조명 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 회로 기판 상에 배열되는 다수의 광원; 상기 회로 기판 상에 위치하는 제 1반사층; 상기 제 1반사층 상에 위치하고 빛이 통과할 수 있는 패턴이 형성된 제 2반사층; 상기 제 1반사층과 제 2반사층 사이에 위치하여 도광층을 형성하고, 상기 제 1반사층에서 제 2반사층 측으로 절곡되어 돌출되어 형성되는 돌출부를 포함하는 스페이서; 및 상기 제 2반사층 상에 위치하는 광학 시트를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

평면 조명 장치 {Apparatus for planar lighting}
본 발명은 평면 조명 장치에 관한 것으로서, 특히, 발광 소자를 이용하여 구성할 수 있는 평면 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 중에서 액정 표시 장치(LCD; liquid crystal display)는 텔레비젼, 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터용 모니터, 휴대 전화기에 이르기까지 다양한 장치에 사용되고 있다.
이러한, LCD는 자체적으로 발광하지 못하기 때문에, 영상 정보를 디스플레이하기 위해서는 액정 패널을 조명할 수 있는 발광 장치가 필요하다.
LCD의 발광장치는 액정 패널의 배면에 결합되므로 백라이트 유닛(backlight unit)으로 불리는데, 이 백라이트 유닛은 균일한 면광원을 형성하여 액정 패널에 광원을 제공하는 장치라 할 수 있다.
발광 다이오드(LED)는 기판 상에 n-형 반도체층, 발광층, p-형 반도체층들이 적층되어 있고, p-형 반도체와 n-형 반도체층 위에 전극을 형성한 구조를 가진다. 이러한 발광 다이오드의 빛이 발생하는 원리는 각각의 반도체층으로부터 주입되는 정공과 전자의 재결합에 의해 발광층에서 빛이 발생되어 외부로 추출된다.
이러한 발광 다이오드는 발광 다이오드 패키지를 이루어 백라이트 유닛(back-lihgt unit; BLU)의 광원으로 사용할 수 있다.
이와 같은 백라이트 유닛은 액정 패널 측으로 평면 광원을 제공하므로 평면 조명 장치의 일례로 볼 수 있다. 이러한 평면 조명 장치는 평평한 표면을 통하여 균일하게 빛을 조사할 수 있고, 두께가 상대적으로 얇은 광원을 의미하는 것으로 인식되고 있다.
이러한 평면 조명 장치를 이용함으로써 디스플레이 장치의 광 효율을 높일 수 있고, 또한 디스플레이 장치의 구조적인 박형화를 달성할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 본 발명은 도광층으로 이루어진 평면 조명 장치에 있어서, 이러한 도광층의 높이가 균일하게 유지되도록 지지 구조를 제공할 수 있는 평면 조명 장치를 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은, 회로 기판 상에 배열되는 다수의 광원; 상기 회로 기판 상에 위치하는 제 1반사층; 상기 제 1반사층 상에 위치하고 빛이 통과할 수 있는 패턴이 형성된 제 2반사층; 상기 제 1반사층과 제 2반사층 사이에 위치하여 도광층을 형성하고, 상기 제 1반사층에서 제 2반사층 측으로 절곡되어 돌출되어 형성되는 돌출부를 포함하는 스페이서; 및 상기 제 2반사층 상에 위치하는 광학 시트를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 스페이서는, 일정 두께를 가지는 필름이 절곡되어 상기 돌출부를 형성할 수 있다.
이러한 돌출부는, 상기 광원의 주위를 따라 복수 개로 위치할 수 있다.
또한, 돌출부들 사이에는 보조 돌출부를 더 포함할 수 있다.
더욱이, 이러한 돌출부들을 서로 연결하는 연장부를 더 포함할 수 있다.
이러한 연장부는 제 1반사층에 부착되고, 상기 돌출부는 제 2반사층에 부착되어 구성될 수 있다.
한편, 돌출부는, 상기 광원을 덮도록 위치할 수 있다.
여기서, 돌출부는, 상기 광원을 덮는 제 1돌출부 및 상기 광원의 주위에 위치하는 제 2돌출부를 포함할 수 있다.
이때, 제 2돌출부는, 상기 제 2반사층을 관통할 수 있다.
또한, 제 2돌출부는, 상기 광학 시트에 접촉하여, 광 확산 간격을 형성할 수 있다.
이때, 광원을 덮는 돌출부는, 렌즈 형상을 가지는 굴곡부를 포함할 수 있다.
여기서, 스페이서는, 상기 제 1반사층에 부착되는 제 1층; 및 상기 제 1층과 결합되며, 상기 제 2반사층에 부착되는 제 2층을 포함할 수 있다.
이때, 제 1층과 제 2층의 결합은, 돌기와 홈에 의하여 결합될 수 있다.
여기서, 돌출부는, 상기 제 1반사층 또는 제 2반사층에 대하여 경사지도록 형성될 수 있다.
한편, 돌출부는, 상기 광원에 대하여 방사선상으로 배치될 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.
먼저, 절곡되어 형성되는 돌출부를 포함하는 스페이서는 각 돌출부의 높이 편차를 최소화할 수 있으므로 일정한 크기의 도광층을 확보할 수 있다.
또한, 돌출부를 포함하는 스페이서가 광원에서 방출되는 빛이 스페이서의 경면 반사를 통하여 반사 특성을 향상시킬 수 있고, 이는 전체 평면 조명 장치의 효율의 증가로 이어질 수 있다.
즉, 스페이서는 제 1반사층과 제 2반사층 사이의 간격을 유지하는 기계적 특성에 더하여, 광원에서 방출된 빛을 계면 반사시킬 수 있으며, 대략 20 % 내지 50 %의 빛이 계면 반사를 통하여 확산될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 평면 조명 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 스페이서의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 스페이서의 다양한 예를 나타내는 단면 개략도이다.
도 6 내지 도 10은 광원과 스페이서의 배열의 다양한 예를 나타내는 평면 개략도이다.
도 11 내지 도 14는 광원을 덮는 돌출부를 포함하는 스페이서의 각 예를 나타내는 단면 개략도이다.
도 15는 스페이서의 다른 예를 나타내는 단면 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 평면 조명 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
이러한 평면 조명 장치(20)는 하부 커버(16) 상에 위치할 수 있고, 이 평면 조명 장치(20) 상에는 액정 패널(도시되지 않음)이 위치할 수 있다.
평면 조명 장치(20)는, 하부 커버(16)의 상측에 위치하는 회로 기판(21) 상에 장착되는 다수의 광원(22)을 포함한다. 이러한 광원(22)은 발광 다이오드(LED; light emitting diode) 패키지가 회로 기판(21) 상에 표면 실장(Surface Mount) 되어 장착될 수 있다.
이러한 발광 소자 패키지를 포함하는 광원(22)은, 서브 마운트 기판(221)에 한 쌍의 전극(222)이 관통하고, 이러한 전극(222)에 LED(223)가 연결되어 장착되며, LED(223)의 외측에는 실리콘 수지가 혼합된 형광층(224)이 위치할 수 있다.
그리고, 형광층(224)의 상면은 평평하게 성형될 수 있고, 형광층(224)의 상면에는 반사 또는 투과 등의 광학적 성질을 가지는 광학층(225)이 위치할 수 있다.
이러한 광학층(225)은, PPA(Phenyl Propanol Amine), EMC(Epoxy Molding Compound), MCPET(Micro Cell PolyEthylene Terephthalate), 은(Ag) 및 반사도가 우수한 알루미늄(Al) 등과 Ti, Al, Ag, SiO2와 같은 반사, 투과 또는 굴절 성질을 가지는 비드(bead)를 수지와 혼합하여 제조된 물질을 이용할 수 있다.
광학층(225)에 의하여 LED(223)로부터 상측으로 방출되는 빛은 형광층(224)의 측방으로 반사될 수 있다. 여기서, LED(223)는 청색 LED이고, 형광층(224)을 구성하는 형광 물질은 황색 형광체로 이루어져, 광원(22)으로부터 백색광을 방출하도록 할 수 있다.
광원(22)이 설치되는 회로 기판(21)은 하부 커버(16)의 상면에 위치하는 안착홈(161)에 위치할 수 있다. 또한, 안착홈(161)은 일정 간격을 두고 형성되어, 이 안착홈(161)에 위치하는 회로 기판(21) 또한 일정 간격을 두고 위치할 수 있다. 따라서, 광원(22)은 하부 커버(16) 상에서 일정 간격을 두고 배열될 수 있다.
이러한 광원(22)은 동일 선상에 배열될 수 있고, 지그재그 형태로 배열될 수도 있다.
이때, 회로 기판(21) 상의 광원(22) 사이의 공간에는 제 1반사층(23)이 위치할 수 있다. 따라서, 광원(22)은 제 1반사층(23) 위로 돌출될 수 있다.
또한, 제 1반사층(23) 상에는 이 제 1반사층(23)과 일정 간격을 두고 광을 투과할 수 있는 홀(151) 패턴이 구비된 제 2반사층(15)이 위치할 수 있다.
제 2반사층(15)은 광원(22)으로부터 방출되는 빛의 일부만 투과시키고 나머지는 재반사시키는 기능을 하는 반사 시트(reflective sheet)를 이용할 수 있다.
이러한 제 2반사층(15)은 홀(151) 패턴 반사 시트(Hole Patterned Reflective Sheet)로서, 시트 상에 다수 개의 홀(151)이 형성된다. 즉, 홀(151)을 통하여 광원(22)으로부터 방출되거나 제 1반사층(23)으로부터 반사되는 빛이 통과하고, 그 이외의 영역에 부딪히는 빛들은 제 1반사층(23)으로 재반사되거나 스페이서(30)에 의하여 굴절 또는 반사될 수 있다.
그리고, 홀(151)들은 광원(22)의 중심으로부터 멀어질수록 반경이 커지도록 하여, 광원(22)으로부터 멀리 이격될수록 빛의 투과량이 반사량보다 많도록 할 수 있다.
이는, 광원(22)에 가까울수록 빛의 강도가 세고 광원(22)으로부터 멀어질수록 빛의 강도가 약하기 때문이며, 이러한 평면 조명 장치를 이용하는 디스플레이 패널 전체에 걸쳐서 빛의 휘도가 균일하게 유지되도록 하기 위해서는, 광원(22)으로부터 멀어질수록 투과량이 많아지고 광원(22)에 가까울수록 투과량이 적어지도록 하는 것이 유리하다.
이와 같이, 제 1반사층(23)과 제 2반사층(15) 사이의 공간을 통하여 광원(22)에서 출사된 광이 측방향으로 확산 된다. 이와 같이 확산 된 광은 홀(151) 패턴을 통하여 상측으로 출사된다. 이와 같이, 광이 확산되는 제 1반사층(23)과 제 2반사층(15) 사이의 공간을 도광층(24)이라 정의할 수 있다.
이와 같은 도광층(24)은 제 1반사층(23)과 제 2반사층(15) 사이에서 일정한 간격을 유지하도록 하는 스페이서(30)에 의하여 형성될 수 있다.
즉, 스페이서(30)는 제 2반사층(15)과 광원(22) 간의 거리를 일정하게 유지하는 역할을 할 수 있으며, 도시된 바와 같이, 도광층(24)의 설계 높이에 해당하는 높이와 제 1반사층(23)의 길이에 대응하는 길이로 연장된다.
이와 같은 스페이서(30)는 PC(Poly Carbonate), PMMA(Poly Methyl Methacrylate), 유리, 레진(Resin), PPA(Phenyl Propanol Amine), 알루미늄(Al) 등으로 이루어져서, 빛이 투과, 굴절 또는 반사되는 성질을 가질 수 있다.
따라서, 스페이서(30)는 제 1반사층(23)과 제 2반사층(15) 사이의 간격을 유지하는 기계적 특성에 더하여, 광원(22)에서 방출된 빛을 계면 반사시킬 수 있으며, 대략 20 % 내지 50 %의 빛이 계면 반사를 통하여 확산될 수 있다.
이러한 스페이서(30)는 제 1반사층(23)에서 제 2반사층(15) 측으로 절곡되어 돌출되어 형성되는 돌출부(34)를 포함한다. 이와 같이, 절곡되어 형성되는 돌출부(34)를 포함하는 스페이서(30)는 각 돌출부(34)의 높이 편차를 최소화할 수 있으므로, 일정한 크기의 도광층(24)을 확보할 수 있다.
또한, 제 2반사층(15)의 상부에는 확산층(11), 하부 편광판(12), 컬러필터 기판(13) 및 상부 편광판(14)과 같은 광학 시트가 위치할 수 있다.
한편, 회로 기판(21)의 저면과 제 1반사층(23)의 저면에는 각각 접착제(17)가 도포되어, 회로 기판(21)이 하부 커버(16)의 안착홈(161)에 고정될 수 있으며, 또한, 제 1반사층(23)이 회로 기판(21)에 고정될 수 있다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 스페이서(30)는, 비교적 일정 두께를 가지는 필름이 절곡되어 돌출부(34)를 포함하도록 형성할 수 있다. 이러한 돌출부(34)는, 광원(22)의 주위를 따라 복수 개로 위치할 수 있다. 경우에 따라, 스페이서(30)를 구성하는 필름의 두께는 위치에 따라 달라질 수도 있다.
이러한 스페이서(30)를 구성하는 필름의 두께는 50 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
도 2 및 도 3에서와 같이, 스페이서(30)의 돌출부(34)는 제 1반사층(23)에 근접하여 위치하는 연장부(35)에서 제 2반사층(15)을 향하여 절곡되어 형성된다.
따라서, 돌출부(34)는, 제 1반사층(23)과 제 2반사층(15) 사이에서 실질적으로 수직으로 위치하는 제 1벽(31) 및 제 2벽(32)을 가지고, 이들 사이에서 제 2반사층(15)과 근접한 제 3벽(33)을 가진다. 즉, 제 3벽(33)은 돌출부(34)의 가장 상측부가 된다.
이와 같은 절곡된 벽(31, 32, 33)들에 의하여 그 내부에 공간(36)이 형성되며, 이 공간(36)의 높이는 도광층(24)을 이루는 스페이서(30)의 높이와 거의 유사하다.
이러한 스페이서(30)는 상면인 제 3벽(33)과 제 2반사층(15) 사이에 접착제(40)를 도포하여 부착할 수 있다. 이때, 자외선 열처리(UV curing) 또는 열경화와 같은 공정을 이용할 수 있다.
또한, 스페이서(30)의 하면인 연장부(35)와 제 1반사층(23) 사이에도 이와 같이 접착제(40)를 이용하여 부착할 수 있음은 물론이다.
이와 같이, 돌출부(34)는 절곡되어 형성되는 요철 구조를 가짐으로써 3차원 구조를 형성할 수 있다.
도 2에서와 같이, 돌출부(34)는 각 광원(22)의 주변부를 따라 링 형태로 형성될 수 있으며, 따라서 돌출부(34)는 광원(22)의 수와 같거나 그 이상으로 구비될 수 있다. 즉, 다수의 링 형태의 돌출부(34)가 규칙적으로 배열된 구조를 가질 수 있으며, 그 외에도 직선 바(bar) 형태, 꺾인 바(bar) 형태, 원기둥, 원뿔 형태 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 2에서와 같이, 돌출부(34)가 각 광원(22)의 주변부를 따라 위치할 때, 각 돌출부(34)는 연장부(35)에 의하여 서로 연결될 수 있다.
도 3에서는 연장부(35)가 광원(22)이 설치되는 장착홀(26)을 덮고 있는 상태를 도시하고 있으나, 도 2에서와 같이, 이 부분에 광원(22)이 위치할 수 있도록 하는 개방홀(37)이 위치할 수 있다.
도 4에서는 광원(22)이 제 1반사층(23)에 형성된 장착홀(26; 도 3 참고)로부터 돌출하여 구비된 상태를 도시하고 있다. 이때, 광원(22)은 스페이서(30)의 개방홀(37)의 위치와 대응되어 위치할 수 있다. 그 외의 사항은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 사항과 동일하다.
한편, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 돌출부(34)의 측벽은 경사지도록 구성될 수 있다. 즉, 단면 형상이 서로 반대 방향으로 경사진 제 1벽(31a)과 제 2벽(32a)으로 구성될 수 있다.
경우에 따라, 이와 같이 돌출부(34)의 경사진 측벽(31a, 32a)은 광원(22)에서 방출되는 빛이 측방향으로 확산되는 효율을 증가시킬 수 있다.
그 외의 사항은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 사항과 동일하다.
도 6은 도 2 및 도 3에서 예시한 경우의 평면 개략도를 나타내고 있다.
이와 같이, 스페이서(30)는 광원(22)의 위치에 대응되어 배열되는 다수의 돌출부(34)를 가지게 된다.
즉, 정방형으로 배열되는 광원(22)과, 이 광원(22)의 위치에 대응되어 배열되는 돌출부(34)를 나타내고 있다. 이러한 돌출부(34)의 가장 상면인 제 3벽(33)이 실질적으로 상부 구조(예를 들어, 제 2반사층(15))를 지지할 수 있다.
이러한 돌출부(34)와 광원(22) 사이에는 개방홀(37)이 위치할 수 있고, 돌출부(34)들은 연장부(35)에 의하여 연결되는 형상이 나타나 있다.
도 7에서는, 광원(22)이 지그재그 형태, 즉, 삼각형을 이루어 배열되는 상태를 나타내고 있고, 스페이서(30)의 돌출부(34)도 이 광원(22)의 배열에 대응되어 위치하는 구성을 나타내고 있다.
한편, 도 8과 같이, 도 6과 같은 구성에서, 각 돌출부(34) 사이에 보조 돌출부(38)를 더 포함할 수 있다.
이러한 보조 돌출부(38)는 도시하는 바와 같이, 메시(mech) 구조 또는 바둑판 구조를 이룰 수 있으며, 그 외의 다양한 형상을 이룰 수 있음은 물론이다.
또한, 도 9에서 도시하는 바와 같은, 광원(22)에 대하여 방사선상으로 배치되는 돌출부(39)가 구성될 수도 있다. 즉, 광원(22)의 위치를 중심으로 일정 간격(또는 일정 각도)을 두고 반지름 방향으로 연장되는 다수의 돌출부(39)가 구성될 수 있다. 마찬가지로, 이러한 돌출부(39)들은 연장부(35)에 의하여 서로 연결될 수 있다.
이와 같이, 광원(22)에 대하여 방사선상으로 배치되는 돌출부(39)를 포함하는 스페이서(30)는 광원(22)에서 방출되는 빛과 스페이서(30) 사이의 간섭을 최소화할 수 있다.
도 10 내지 도 12에서는, 광원(22)을 덮는 돌출부(34)가 구비되는 구성을 도시하고 있다. 이러한 돌출부(34)는 광원(22) 상에 위치하는 제 3벽(33a)을 포함하여, 이 제 3벽(33a)이 제 2반사층(15)을 지지하도록 할 수 있다.
이와 같이, 돌출부(34)를 포함하는 스페이서(30)가 광원(22)에서 방출되는 빛이 스페이서(30)의 경면 반사를 통하여 반사 특성을 향상시킬 수 있고, 이는 전체 평면 조명 장치의 효율의 증가로 이어질 수 있다.
즉, 이러한 스페이서(30)는 제 2반사층(15)을 지지하는 기구적 안정성에 더하여 광학적 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이와 같이, 광원(22)을 덮는 돌출부(34; 이하, 제 1돌출부)의 주변부에는 제 2돌출부(34a)가 위치할 수 있다. 이러한 제 2돌출부(34a)는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 사항이 그대로 적용될 수 있다. 즉, 광원(22)을 중심으로 링 형태로 위치할 수 있는 등의 특징을 포함한다.
도 13에서 도시하는 바와 같이, 광원(22)을 덮는 제 1돌출부(34)의 제 3벽(33)에는 렌즈 형상을 가지는 굴곡부(33b, 33c)를 포함할 수 있다.
즉, 제 1벽(31)과 제 2벽(32)에서 이어지는 제 3벽(33)에는 광원(22)의 중심을 향하여 함몰되는 형태를 가지는 렌즈 형상의 굴곡부(33b, 33c)를 가질 수 있다.
이러한 굴곡부(33b, 33c)는 광원(22)에서 방출되는 빛이 상측으로 향할 때, 더욱 효과적으로 확산될 수 있도록 할 수 있다.
따라서, 이러한 제 1돌출부(34)는 제 2반사층(15) 사이를 지지함과 동시에 광이 확산되는 광학적 특성을 극대화할 수 있다.
한편, 도 14에서 도시하는 바와 같이, 광원(22)의 주변부에 위치하는 제 2돌출부(34b)는 제 2반사층(15)을 관통하여 광학 시트(11, 12, 13, 14)를 지지할 수 있도록 할 수 있다.
즉, 광원(22)을 덮는 제 1돌출부(34)는 제 2반사층(15)을 지지하도록 하고, 제 2돌출부(34b)는 제 2반사층(15)을 관통하여 광학 시트(11, 12, 13, 14)를 지지하도록 하는 것이다.
이러한 제 2돌출부(34b)에 의하여, 제 2반사층(15)과 광학 시트(11, 12, 13, 14) 사이에 공기 간극(air gap)을 형성할 수 있으며, 이러한 공기 간극을 통하여 광이 확산될 수 있는 광 확산 간격(40)을 형성할 수 있는 것이다.
도 15에서는 두 층으로 이루어지는 돌출부(34, 341)가 서로 결합되어 구성되는 스페이서(30)의 예를 도시하고 있다.
즉, 하측의 돌출부(34)를 포함하는 필름은 연장부(35)가 제 1반사층(23)을 지지하도록 하고, 상측의 돌출부(341)를 포함하는 필름은 그 상면이 제 2반사층(15)을 지지하도록 하고, 이 두 돌출부(34, 341)는 서로 결합할 수 있도록 할 수 있다.
예를 들어, 이 두 돌출부(34, 341)는 돌기와 홈(301) 구조에 의하여 결합될 수 있다. 예를 들어, 하측의 돌출부(34)에는 홈을 형성하고, 상측의 돌출부(341)에는 이 홈에 결합되는 돌기를 형성함으로써, 서로 결합될 수 있도록 할 수 있다.
이하, 설명되지 않은 사항은 위에서 설명한 사항이 그대로 적용될 수 있다. 즉, 다양한 예를 들어 설명하였으나, 하나의 예에서 설명한 사항이 다른 예에도 그대로 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
11, 12, 13, 14: 광학 시트 15: 제 2반사층
20: 평면 조명 장치 21: 회로 기판
22: 광원 23: 제 1반사층
24: 도광층 30: 스페이서
31: 제 1벽 32: 제 2벽
33: 제 3벽 33b, 33c: 굴곡부
34, 34a, 34b, 341: 돌출부 35: 연장부
40: 광 확산 간격

Claims (15)

  1. 회로 기판 상에 배열되는 다수의 광원;
    상기 회로 기판 상에 위치하는 제 1반사층;
    상기 제 1반사층 상에 위치하고 빛이 통과할 수 있는 패턴이 형성된 제 2반사층;
    상기 제 1반사층과 제 2반사층 사이에 위치하여 도광층을 형성하고, 상기 제 1반사층에서 제 2반사층으로 절곡되어 돌출되는 복수 개의 돌출부와 상기 복수 개의 돌출부를 서로 연결하는 연장부를 포함하는 스페이서; 및
    상기 제 2반사층 상에 위치하는 광학 시트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스페이서는, 일정 두께를 가지는 필름이 절곡되어 상기 돌출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 광원의 주위를 따라 복수 개로 위치하는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 돌출부들 사이에는 보조 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  5. 회로 기판 상에 배열되는 다수의 광원;
    상기 회로 기판 상에 위치하는 제 1반사층;
    상기 제 1반사층 상에 위치하고 빛이 통과할 수 있는 패턴이 형성된 제 2반사층;
    상기 제 1반사층과 제 2반사층 사이에 위치하여 도광층을 형성하고, 상기 제 1반사층에서 제 2반사층으로 절곡되어 돌출되는 돌출부를 포함하는 스페이서; 및
    상기 제 2반사층 상에 위치하는 광학 시트를 포함하여 구성되며,
    상기 돌출부는,
    상기 광원의 주위를 따라 복수 개로 위치하며, 상기 돌출부들 사이에는 보조 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 연장부는 제 1반사층에 부착되고, 상기 돌출부는 제 2반사층에 부착되는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 광원을 덮도록 위치하는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  8. 회로 기판 상에 배열되는 다수의 광원;
    상기 회로 기판 상에 위치하는 제 1반사층;
    상기 제 1반사층 상에 위치하고 빛이 통과할 수 있는 패턴이 형성된 제 2반사층;
    상기 제 1반사층과 제 2반사층 사이에 위치하여 도광층을 형성하고, 상기 제 1반사층에서 제 2반사층으로 절곡되어 돌출되는 돌출부를 포함하는 스페이서; 및
    상기 제 2반사층 상에 위치하는 광학 시트를 포함하여 구성되며,
    상기 돌출부는,
    상기 광원을 덮는 제 1돌출부; 및
    상기 광원의 주위에 위치하는 제 2돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제 2돌출부는, 상기 제 2반사층을 관통하는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제 2돌출부는, 상기 광학 시트에 접촉하여, 광 확산 간격을 형성하는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  11. 제 7항 또는 8항에 있어서, 상기 광원을 덮는 돌출부는, 렌즈 형상을 가지는 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  12. 회로 기판 상에 배열되는 다수의 광원;
    상기 회로 기판 상에 위치하는 제 1반사층;
    상기 제 1반사층 상에 위치하고 빛이 통과할 수 있는 패턴이 형성된 제 2반사층;
    상기 제 1반사층과 제 2반사층 사이에 위치하여 도광층을 형성하고, 상기 제 1반사층에서 제 2반사층으로 절곡되어 돌출되는 돌출부를 포함하는 스페이서; 및
    상기 제 2반사층 상에 위치하는 광학 시트를 포함하여 구성되며,
    상기 스페이서는,
    상기 제 1반사층에 부착되는 제 1층; 및
    상기 제 1층과 결합되며, 상기 제 2반사층에 부착되는 제 2층을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제 1층과 제 2층의 결합은, 돌기와 홈에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 제 1반사층 또는 제 2반사층에 대하여 경사진 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 광원에 대하여 방사선상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 평면 조명 장치.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202629814U (zh) * 2012-05-31 2012-12-26 京东方科技集团股份有限公司 侧入式背光模组
CN105765428A (zh) 2013-10-17 2016-07-13 纳米系统公司 发光二极管(led)器件
US10480752B2 (en) 2016-02-27 2019-11-19 Svv Technology Innovations, Inc. Structurally reinforced illumination panels and a method of making the same
EP3273297B1 (en) 2016-07-20 2021-05-26 Nichia Corporation Light emitting device
KR20180097984A (ko) * 2017-02-24 2018-09-03 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
US20200096821A1 (en) * 2017-03-29 2020-03-26 Sharp Kabushiki Kaisha Planar lighting device and display device
CN107102473A (zh) * 2017-05-22 2017-08-29 青岛海信电器股份有限公司 一种背光模组及液晶显示装置
CN107703678A (zh) * 2017-09-11 2018-02-16 青岛海信电器股份有限公司 一种直下式背光模组以及显示装置
CN109946873A (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 背光模组
CN108279527B (zh) * 2018-01-02 2021-07-30 厦门天马微电子有限公司 背光模组和显示装置
WO2019177090A1 (ja) * 2018-03-14 2019-09-19 大日本印刷株式会社 面光源装置、面光源装置に用いられる積層体、及び、表示装置
KR102487248B1 (ko) * 2018-09-17 2023-01-11 엘지디스플레이 주식회사 입체 반사 패턴, 백라이트 유닛, 디스플레이 장치
CN109307954B (zh) * 2018-10-31 2024-04-09 武汉华星光电技术有限公司 背光模块及液晶显示器
JP7216885B2 (ja) * 2019-03-20 2023-02-02 日亜化学工業株式会社 画像表示装置及びその制御方法
KR102622373B1 (ko) * 2019-07-30 2024-01-08 엘지디스플레이 주식회사 색변환 시트, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
CN111308781A (zh) * 2020-03-18 2020-06-19 深圳市隆利科技股份有限公司 直下式背光模组及显示设备
CN111352274A (zh) * 2020-03-18 2020-06-30 深圳市隆利科技股份有限公司 柔性直下式背光模组的制备方法及其装置
JP7290805B2 (ja) * 2020-08-07 2023-06-13 ミネベアミツミ株式会社 面状照明装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101152584B1 (ko) * 2010-05-17 2012-06-01 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6932516B2 (en) * 2000-07-19 2005-08-23 Canon Kabushiki Kaisha Surface optical device apparatus, method of fabricating the same, and apparatus using the same
KR100640987B1 (ko) * 2000-10-14 2006-11-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 직하형 백라이트 어셈블리
CN100373232C (zh) * 2003-08-29 2008-03-05 友达光电股份有限公司 直下式背光模块
CN100492119C (zh) * 2005-11-04 2009-05-27 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 直下式背光模块
US7896521B2 (en) * 2007-05-04 2011-03-01 Abl Ip Holding Llc Adjustable light distribution system
US8941796B2 (en) * 2009-06-15 2015-01-27 Sharp Kabushiki Kaisha Light source unit, lighting device, display device, television receiver, and method of manufacturing board for light source unit
KR20110139039A (ko) * 2010-06-22 2011-12-28 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
EP2390693B1 (en) * 2010-05-25 2022-11-23 Suzhou Lekin Semiconductor Co., Ltd. Backlight unit and display device
CN102644883A (zh) * 2011-03-25 2012-08-22 京东方科技集团股份有限公司 直下式背光源
JP2013012422A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd バックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101152584B1 (ko) * 2010-05-17 2012-06-01 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛

Also Published As

Publication number Publication date
US9134011B2 (en) 2015-09-15
CN103939849B (zh) 2017-04-12
US20140204575A1 (en) 2014-07-24
KR20140094805A (ko) 2014-07-31
EP2759868A1 (en) 2014-07-30
CN103939849A (zh) 2014-07-23

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