KR102081724B1 - 디스플레이 장치의 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 패널을 사용하는 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛의 광 소자의 수를 줄이기 위해 백라이트 유닛을 디스플레이 패널의 후면 중앙부에 설치하되, 이 경우 발생할 수 있는 백라이트 유닛의 음영에 따른 디스플레이 패널 상의 암부 발생 문제를 백라이트 유닛의 렌즈부의 구조 개선을 통해 해결하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치의 백라이트 유닛은, 광을 확산시키는 확산판의 중앙부로부터 일정 거리를 두고 설치되어 확산판을 향해 광을 조사하는 광원과; 확산판과 광원 사이에 설치되고, 광원에 대향하는 면을 가지며, 광원에 대향하는 면에는 반사 물질이 코팅되어 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 반사되는 반사 영역과 반사 물질이 코팅되지 않아 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 투과되는 투과 영역이 형성되는 렌즈부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치의 백라이트 유닛{DISPLAY DEVICE HAVING BACK LIGHT UNIT}
본 발명은 디스플레이 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 가진 디스플레이 장치에 관한 것이다.
근래의 디스플레이 장치의 주류를 이루는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)를 이용한 디스플레이 패널은 스스로 발광하지 않기 때문에, 디스플레이 패널의 후방에 백라이트 유닛을 배치하고, 디스플레이 패널과 백라이트 유닛 사이에는 확산판(Light Diffuser) 또는 도광판(Light Guide Plate)을 두어, 백라이트 유닛에서 조사되는 광을 확산판을 통해 확산시켜 디스플레이 패널 전체에 고르게 분산되어 전달되도록 한다.
이와 같은 디스플레이 장치는 백라이트 유닛의 위치에 따라 ‘다이렉트 타입(Direct Type)’과 ‘에지 타입(Edge Type)’으로 구분된다. ‘다이렉트 타입(Direct Type)’의 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 뒤쪽에 다수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode)가 넓은 분포로 배치되어 디스플레이 패널에 직접(Direct) 광을 조사하는 구조이다. ‘에지 타입(Edge Type)’의 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 테두리(Edge)에 다수의 발광 다이오드가 배치되며, 다수의 발광 다이오드에서 조사되는 광이 도광판에 의해 확산되어 디스플레이 패널에 전달되는 구조이다.
이와 같은 기존의 ‘다이렉트 타입(Direct Type)’의 디스플레이 장치는 디스플레이 패널과 백라이트 유닛 사이의 거리가 너무 가까울 경우 복수의 발광 다이오드 각각에서 조사되는 광이 디스플레이 패널에 핫 스팟(Hot Spot)을 형성할 수 있다. 핫 스팟이 형성되지 않도록 하기 위해서는 디스플레이 패널과 백라이트 유닛 사이의 거리가 충분히 확보되어야 하는데, 이 때문에 디스플레이 장치의 두께가 두꺼워질 수 밖에 없어 제품의 슬림화에 제약이 따른다. ‘에지 타입(Edge Type)’의 디스플레이 장치는, 다이렉트 타입에 비해 상대적으로 디스플레이 장치를 슬림화하는데 더 유리하지만, 디스플레이 패널의 주변부의 발광 다이오드로부터 조사되는 광을 디스플레이 패널의 중앙부 쪽으로 유도하기 위한 도광판이 추가되기 때문에 가격 경쟁력 측면에서 상대적으로 더 불리하다.
디스플레이 패널을 사용하는 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛의 광 소자의 수를 줄이기 위해 백라이트 유닛을 디스플레이 패널의 후면 중앙부에 설치하되, 이 경우 발생할 수 있는 백라이트 유닛의 음영에 따른 디스플레이 패널 상의 암부 발생 문제를 백라이트 유닛의 렌즈부의 구조 개선을 통해 해결하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치의 백라이트 유닛은, 광을 확산시키는 확산판의 중앙부로부터 일정 거리를 두고 설치되어 확산판을 향해 광을 조사하는 광원과; 확산판과 광원 사이에 설치되고, 광원에 대향하는 면을 가지며, 광원에 대향하는 면에는 반사 물질이 코팅되어 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 반사되는 반사 영역과 반사 물질이 코팅되지 않아 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 투과되는 투과 영역이 형성되는 렌즈부를 포함한다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 광원이 복수의 광 소자들로 이루어지고; 복수의 광 소자들이 확산판과 평행하게 길이가 긴 띠 모양의 배열을 이루도록 되며; 렌즈부가 복수의 광 소자들의 배열된 형태를 따라 길이가 긴 띠 모양으로 배치된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 복수의 광 소자들이 확산판의 세로 방향과 가로 방향 가운데 어느 하나의 방향을 따라 배치된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 복수의 광 소자들이 확산판의 세로 방향을 따라 서로 평행한 두 개의 띠 모양으로 배열되고; 렌즈부가 복수의 광 소자들의 서로 평행한 두 개의 띠 모양의 배열된 형태를 따라 서로 평행하고 길이가 긴 두 개의 띠 모양으로 배치된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 복수의 광 소자들이 확산판의 세로 방향을 따라 서로 평행하고 길이가 긴 두 개의 띠 모양으로 배열되되, 서로 평행한 두 개의 띠 모양으로 배열되는 복수의 광 소자들이 서로 지그-재그 형태로 배열된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 렌즈부가 광원에 대향하는 면을 갖고, 대향하는 면의 길이 방향의 중심축을 따라 반사 물질이 코팅되지 않은 미리 설정된 폭과 길이를 가진 투과 영역이 형성되고, 투과 영역의 양 옆에 반사 물질이 코팅된 반사 영역이 형성된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 반사 영역이 투과 영역에 의해 제 1 반사 영역과 제 2 반사 영역으로 분할되고, 제 1 반사 영역과 제 2 반사 영역이 서로 대칭을 이루도록 기울어져 경사면을 이룬다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 제 1 반사 영역과 제 2 반사 영역이 확산판 방향으로 기울어져 경사면을 이룬다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 렌즈부의 광원에 대향하는 면에서, 반사 영역이 미리 정해진 곡률을 갖는다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 렌즈부가 확산판에 대향하는 면을 갖고, 확산판에 대향하는 면이 평면을 이룬다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 렌즈부가 확산판에 대향하는 면을 갖고, 확산판에 대향하는 면의 일부분이 오목하게 형성된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 오목하게 형성된 영역의 위치는, 광원의 복수의 광 소자들 각각이 설치되는 위치와 일치하도록 마련된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 오목하게 형성된 영역의 크기는, 광원의 복수의 광 소자들 각각의 크기와 일치한다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 오목하게 형성된 영역의 크기는, 광원의 복수의 광 소자들 각각의 크기보다 크거나 작다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 렌즈부가 확산판에 대향하는 면을 갖고, 확산판에 대향하는 면의 일부분이 볼록하게 형성된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 볼록하게 형성된 영역의 위치는, 광원의 복수의 광 소자들 각각이 설치되는 위치와 일치하도록 마련된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 볼록하게 형성된 영역의 크기는, 광원의 복수의 광 소자들 각각의 크기와 일치한다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 볼록하게 형성된 영역의 크기는, 광원의 복수의 광 소자들 각각의 크기보다 크거나 작은 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 렌즈부가 확산판에 대향하는 면을 갖고, 확산판에 대향하는 면 전체가 볼록하게 형성된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 렌즈부가 확산판에 대향하는 면을 갖고, 확산판에 대향하는 면 전체가 오목하게 형성된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 렌즈부가 확산판에 대향하는 면을 갖고, 확산판에 대향하는 면에 렌즈부의 길이 방향을 따라 길고 오목한 홈이 형성된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 렌즈부가 확산판에 대향하는 면을 갖고, 확산판에 대향하는 면에 길고 볼록한 돌출부가 형성된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서, 광원이 복수의 광 소자들로 이루어지고; 복수의 광 소자들에 대해 단일의 렌즈부가 마련된다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 영상을 표시하기 위한 디스플레이 패널과; 디스플레이 패널의 후면 측에 설치되며, 광을 확산시키는 확산판과; 확산판의 후방 측에 설치되며, 확산판을 향하는 면에 반사 표면이 형성되는 바텀 새시와; 확산판과 바텀 새시 사이에 확산판의 중앙부로부터 일정 거리를 두고 설치되어 확산판을 향해 광을 조사하는 광원과; 확산판과 광원 사이에 설치되고, 광원에 대향하는 면을 가지며, 광원에 대향하는 면에는 반사 물질이 코팅되어 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 반사되는 반사 영역과 반사 물질이 코팅되지 않아 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 투과되는 투과 영역이 형성되는 렌즈부를 포함한다.
또한, 상술한 디스플레이 장치에서, 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 렌즈부의 반사 영역에 반사된 다음 바텀 새시의 반사 표면에 반사되도록 이루어진다.
또한, 상술한 디스플레이 장치에서, 광원이 복수의 광 소자들로 이루어지고; 복수의 광 소자들이 확산판의 후면과 평행하게 띠 모양의 배열을 이루도록 마련되며; 렌즈부가 복수의 광 소자들의 배열된 형태를 따라 길이가 긴 띠 모양으로 배치된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치에서, 렌즈부가 광원에 대향하는 면을 갖고, 대향하는 면의 길이 방향의 중심 축을 따라 반사 물질이 코팅되지 않은 미리 설정된 폭과 길이를 가진 투과 영역이 형성되고, 투과 영역의 양 옆에 반사 물질이 코팅된 반사 영역이 형성된다.
또한, 상술한 디스플레이 장치에서, 광원이 복수의 광 소자들로 이루어지고; 복수의 광 소자들에 대해 단일의 렌즈부가 마련된다.
디스플레이 패널을 사용하는 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛을 디스플레이 패널의 후면 중앙부에 설치함으로써 도광판을 이용하지 않고도 적은 수의 광 소자만으로 확산판 전체에 고르게 광이 조사되도록 할 수 있고, 이 경우 발생할 수 있는 백라이트 유닛에 의한 음영 발생 문제를 렌즈부의 반사 영역과 투과 영역을 통해 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 디스플레이 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 디스플레이 모듈의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 백라이트 유닛의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 백라이트 유닛의 구체적인 형상 및 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 광 특성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 렌즈부의 다른 변형 실시 예들을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 또 다른 다른 변형 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 또 다른 다른 변형 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 또 다른 다른 변형 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 모듈(10)을 포함하고, 디스플레이 장치(100)의 외관을 형성하면서 디스플레이 모듈(10)을 지지하고 보호하기 위한 프론트 케이스(20F) 및 리어 케이스(20R)를 더 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는, 화상이 표시되는 디스플레이 모듈(10)과, 디스플레이 모듈(10)의 전후에서 서로 결합되는 프론트 케이스(20F) 및 리어 케이스(20R)와, 디스플레이 모듈(10)과 리어 케이스(20R) 사이에 배치되어 디스플레이 모듈(10)에 전력을 공급하고 제어 신호를 전달하기 위한 제어 기판(30)을 포함한다.
도 3은 도 2에 나타낸 디스플레이 모듈의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2에 나타낸 디스플레이 모듈의 단면도이다. 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 모듈(10)은, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)로 이루어져 영상이 표시되는 디스플레이 패널(11)과, 디스플레이 패널(11)의 후방 측에 디스플레이 패널(11)로부터 이격 배치되어 디스플레이 패널(11)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(12)과, 백라이트 유닛(12)으로부터 조사되는 광을 확산시키기 위한 확산판(13)과, 디스플레이 패널(11)의 후면에 배치되는 복수의 광학 시트(14A)(14B)들을 포함한다.
또한 디스플레이 모듈(10)은, 디스플레이 패널(11) 및 확산판(13)을 지지하는 미들 몰드(15)와, 미들 몰드(15)의 전방 측에 설치되어 디스플레이 패널(11)이 미들 몰드(15)에 고정된 상태를 유지하도록 하는 탑 새시(16)와, 미들 몰드(15)의 후방 측에 설치되며 백라이트 유닛(12)이 설치되는 바텀 새시(17)를 포함한다. 광학 시트(14A)(14B)는 확산판(13)에 의해 확산된 광이 디스플레이 패널(11)에 수직한 방향으로 집광되도록 하는 프리즘 필름(14A)과, 프리즘 필름(14A)을 보호하기 위한 보호 필름(14B)을 포함한다. 미들 몰드(15)의 전방 측에는 디스플레이 패널(11)이 배치되고, 미들 몰드(15)의 후방 측에는 확산판(13)이 배치되며, 미들 몰드(15)에 의해 디스플레이 패널(11)과 확산판(13)이 지지된다. 탑 새시(16)는 디스플레이 패널(11)의 전면 외곽 측을 덮는 베젤부(16a)와, 베젤부(16a)의 외곽 측에서 후방 측으로 절곡된 탑 측면부(16b)를 구비한다. 바텀 새시(17)는 대략 직사각형 형태로 형성되며 백라이트 유닛(12)이 안착되는 후면부(17a)와, 후면부(17a)의 외곽 측에서 전방 측으로 연장되는 바텀 측면부(17b)를 포함한다. 바텀 새시(17)의 후면부(17a)와 바텀 측면부(17b)의 안쪽 면(즉, 확산판(13)을 향하는 면)에는 백라이트 유닛(12)으로부터 조사되는 광이 반사되어 확산판(13)을 향해 진행하도록 하는 반사 표면(408)이 형성되는데, 이를 위해 바텀 새시(17)의 안쪽 면에 반사 물질이 코팅된다. 또는 바텀 새시(17)와 백라이트 유닛(102) 사이에 백라이트 유닛(12)으로부터 조사되는 광을 확산판(13) 쪽으로 반사시키기 위한 반사판이 추가 설치될 수도 있다. 백라이트 유닛(12)은 광원(402)과 렌즈부(404)로 구성된다. 광원(402)은 광을 조사하기 위한 것이고, 렌즈부(404)는 광원(402)으로부터 조사되는 광이 확산판(13)의 전체에 고르게 전달되도록 하기 위한 것이다. 이와 같은 백라이트 유닛(12)의 구조에 대해서는 후술하는 도 5 및 도 6을 통해 자세히 설명하고자 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 백라이트 유닛의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 백라이트 유닛의 구체적인 형상 및 구성을 나타낸 도면이다. 먼저 도 5에 나타낸 바와 확산판(13)의 후면 측에 확산판(13)으로부터 일정 거리 이격된 위치에 광원(402)이 설치되고, 확산판(13)과 광원(402) 사이에 렌즈부(404)가 설치된다. 광원(402)은 복수의 광 소자들(예를 들면 복수의 발광 다이오드들)로 이루어지며, 확산판(13)의 후면에 확산판(13)으로부터 일정 거리만큼 이격된 위치에, 그리고 확산판(13)의 중앙부에 대응되는 위치에 설치된다. 또한 광원(402)은 확산판(13)의 세로 방향을 따라 확산판(13)의 세로 길이의 방향만큼 길이가 긴 띠 모양의 배열을 이루도록 배치된다. 렌즈부(404) 역시 광원(402)의 배열된 형태에 따라 광원(402)과 비슷한 길이의 띠 모양으로 배치된다. 여기서 ‘세로 방향’은, 확산판(13)의 가로와 세로 가운데 길이가 더 짧은 쪽을 지칭한다. 디스플레이 패널(11)의 렌즈부(404)는 확산판(13)에 대향하는 면과 광원(402)에 대향하는 면을 갖는다. 렌즈부(404)의 광원(402)에 대향하는 면에는 반사 물질이 코팅되어 광을 반사시키는 반사 영역(406)과 반사 물질이 코팅되지 않아 광을 투과시키는 투과 영역(410)이 마련된다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 렌즈부(404)의 투과 영역(410)은, 렌즈부(404)의 광원(402)에 대향하는 면의 길이 방향의 중심축을 따라 반사 물질이 코팅되지 않은 미리 설정된 폭과 길이를 갖는 투과 영역(410)이 형성되고, 이 투과 영역(410)의 양 옆에 옆에 반사 물질이 코팅된 반사 영역(406)이 형성된다. 투과 영역(410)에 의해 두 부분으로 분할되는 반사 영역(406)은 각각 제 1 반사 영역(406a)과 제 2 반사 영역(406b)으로 구분할 수 있다. 반사 영역(406)의 제 1 반사 영역(406a)과 제 2 반사 영역(406b)은 확산판(13) 방향으로 서로 대칭을 이루도록 기울어져 경사면을 이룬다.
또한, 도 6에 나타낸 단면도를 살펴보면, 백라이트 유닛(12)의 광원(402)은, 전기 회로를 구성하는 도전성 패턴이 형성되어 바텀 새시(17)에 배치되는 인쇄 회로 기판(12a)과, 확산판(13)에 대향하도록 인쇄 회로 기판(12a)에 설치되는 발광 다이오드(12b)와, 발광 다이오드(12b)를 보호하기 위한 보호 덮개(12c)를 포함한다. 하나의 발광 다이오드(12b)와 하나의 보호 덮개(12c)의 조합이 하나의 광 소자를 구성한다. 도 6에 나타낸 것처럼, 백라이트 유닛(12)의 렌즈부(404)의 단면은, 광원(402) 쪽을 아래쪽으로 정하고 확산판(13) 쪽을 위쪽으로 정할 때, 대략 역삼각형 형태에 가까운 단면을 갖는다. 렌즈부(404)의 역삼각형 형태의 단면 구조에서, 빗변(입체 형상에서는 빗면)에 해당하는 부분에 반사 영역(406)이 형성된다. 단, 반사 영역(406)이 렌즈부(404)의 빗변 부분 전체에 걸쳐 형성되는 것이 아니라, 광원(402)에 인접한 중심부 즉 투과 영역(410)에 해당하는 부분에는 반사 영역(406)이 형성되지 않는다. 광원(402)으로부터 조사되는 광의 일부는 이 투과 영역(410)을 통해 렌즈부(404)에 입사되어 렌즈부(404)의 작용에 의해 그 진행 경로가 확산될 수 있다. 또한, 발광체(402)로부터 조사되는 광의 나머지 일부는 반사 영역(406)에 의해 반사된 후 앞서 도 3 및 도 4에서 설명한 바텀 새시(17)의 안쪽 표면(408)에 형성되는 반사 표면(408)에 의해 다시 반사되어 확산판(13)에 도달된다. 이와 같이 렌즈부(404)의 광원(402)에 대향하는 면에 반사 영역(406)과 투과 영역(410)을 구분하여 마련하는 이유는 다음과 같다. 만약 렌즈부(404)의 반사 영역(406)과 투과 영역(410)을 명확히 구분하지 않고, 대신 렌즈부(404)의 광원(402)에 대향하는 면 전체를 반사 물질로 코팅하고 임계각 이상으로 입사되는 광은 전반사되고 임계각 미만으로 입사되는 광은 투과하도록 렌즈부를 구성한다면, 렌즈부의 커팅 정밀도에 따라 전반사되는 광량과 투과되는 광량이 결정되기 때문에 렌즈부의 정밀 가공이 요구되고, 이 때문에 제품의 생산 공정이 복잡해지고 생산 비용이 증가한다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈부(404)와 같이 렌즈부(404)의 광원(402)에 대향하는 면에 반사 물질이 코팅된 반사 영역(406)과 반사 물질이 코팅되지 않은 투과 영역(410)을 형성하게 되면, 정밀한 렌즈 커팅의 방법보다 상대적으로 훨씬 더 간편하게 광의 반사와 투과를 구현할 수 있다. 이는 생산 공정의 단순화 및 공정 시간의 단축으로 이어져 결국 제품 생산 비용이 크게 절감될 수 있다. 렌즈부(404)의 광원(402)에 대향하는 면은 도 5 및 도 6에서 곡면 형태로 나타나 있지만, 백라이트 유닛(12)과 확산판(13) 사이의 거리와 확산판(13)의 넓이 등 백라이트 유닛(12) 주변의 광 전달 환경을 고려하여 목적하는 수준의 광 확산 특성을 얻기 위해 반사 영역(406)이 구면이나 비구면, 평면으로 이루어질 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 광 특성을 나타낸 도면이다. 도 7에서는 본 발명의 백라이트 유닛(12)의 광 특성을 나타내기 위해 일부 구성 요소의 참조 부호를 생략하였으며, 생략된 일부 구성 요소의 참조 부호는 앞서 설명한 도 3 내지 도 6에 기재된 것과 같다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 광원(402)으로부터 조사되는 광의 일부는 반사 영역(406)에 의한 반사와 바텀 새시(17)의 안쪽 표면(408)에서의 반사에 의해 다양한 경로를 통해 확산판(13)에 전달될 수 있다. 또한, 광원(402)으로부터 조사되는 광의 나머지 일부는 투과 영역(410)을 통해 렌즈부(404)에 입사된 후 렌즈부(404)의 작용에 의해 다양한 경로를 통해 확산판(13)에 전달될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛(12)에서, 렌즈부(404)의 반사 영역(406)과 투과 영역(410)으로부터 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다. 먼저, 백라이트 유닛(12)을 확산판(13)의 중심부에 위치시키면, 확산판(13)의 테두리를 따라 배치할 때보다 광 확산 효율이 더 좋고, 광 소자(예를 들면 발광 다이오드(LED))의 수도 절감할 수 있다. 그런데, 만약 렌즈부(404)에 투과 영역(410)이 없고 렌즈부(404)의 광원(402)에 대향하는 면이 모두 반사 영역으로 형성된다고 가정하면, 반사 영역(406)이 광원(402)으로부터 조사되는 광을 차단하기 때문에 확산판(13)의 중앙부에 음영이 형성되고, 이 음영에 의해 디스플레이 패널(11)의 중앙부에 암부가 발생하게 된다. 이는 고른 광 분포를 가져야 하는 디스플레이 패널의 조건에 반하는 것이어서 결코 바람직하지 않다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛(12)처럼 렌즈부(404)에 투과 영역(410)을 두어 반사 영역(406) 사이로 광이 투과할 수 있도록 함으로써 반사 영역(406)으로 인해 생성될 수 있는 음영이 투과 영역(410)을 통해 투과되는 광에 의해 보상되어 반사 영역(406)의 음영으로 인한 암부 발생 문제가 해소될 수 있다. 이와 같이, 백라이트 유닛(12)을 확산판(13)의 중앙부에 위치시킬 때 발생할 수 있는 암부 발생 문제가 해소됨으로써, 백라이트 유닛(12)이 확산판(13)의 후면 측의 중앙부에 위치할 때의 장점(광 확산 효율이 개선되고, 광 소자의 수가 감소하는 장점)을 충분히 살릴 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 렌즈부의 다른 변형 실시 예들을 나타낸 도면이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 렌즈부(404)의 확산판(13)에 대향하는 면의 형상을 다양하게 변형함으로써 투과 영역(410)을 통해 입사되는 광을 더 넓게 확산시키거나 또는 일부 영역에 더 집중시킬 수 있다. 이와 같은 광의 확산과 집중은 궁극적으로 디스플레이 패널(11)에 고르게 광을 조사하기 위한 것일 수 있다.
도 8의 제 1 변형 실시 예에서는, 렌즈부(404)의 확산판(13)에 대향하는 면의 일부분을 오목하게 처리하여 광 경로 및 광 확산 정도를 변경할 수 있도록 하였다. 이 오목하게 처리된 영역의 위치는 광원(402)의 복수의 광 소자들 각각이 설치되는 위치와 일치할 수 도 있다. 또한 오목하게 처리된 영역의 크기는 광원(402)의 복수의 광 소자들 각각의 크기와 일치할 수도 있고, 반대로 광원(402)의 복수의 광 소자들 각각보다 크거나 작을 수 있다. 오목하게 처리된 영역의 곡률은 목적하는 광 확산 정도와 목적하는 광 경로 등에 따라 결정하는 것이 바람직하다.
도 8의 제 2 변형 실시 예에서는, 렌즈부(404)의 확산판(13)에 대향하는 면의 일부분을 볼록하게 처리하여 광 경로 및 광 확산 정도를 변경할 수 있도록 하였다. 이 볼록하게 처리된 영역의 위치는 광원(402)의 복수의 광 소자들 각각이 설치되는 위치와 일치할 수 도 있고, 반대로 광원(402)이 설치되는 위치를 벗어나 이웃한 두 개의 광원(402) 사이일 수도 있다. 또한 오목하게 처리된 영역의 크기는 광원(402)의 복수의 광 소자들 각각의 크기와 일치할 수도 있고, 반대로 광원(402)의 복수의 광 소자들 각각보다 크거나 작을 수 있다. 볼록하게 처리된 영역의 곡률은 목적하는 광 확산 정도와 목적하는 광 경로 등에 따라 결정하는 것이 바람직하다.
도 8의 제 3 변형 실시 예에서는, 렌즈부(404)의 확산판(13)에 대향하는 면 전체를 볼록하게 처리하여 광 경로 및 광 확산 정도를 변경할 수 있도록 하였다. 볼록하게 처리된 영역의 곡률은 목적하는 광 확산 정도와 목적하는 광 경로 등에 따라 결정하는 것이 바람직하다.
도 8의 제 4 변형 실시 예에서는, 렌즈부(404)의 확산판(13)에 대향하는 면 전체를 오목하게 처리하여 광 경로 및 광 확산 정도를 변경할 수 있도록 하였다. 오목하게 처리된 영역의 곡률은 목적하는 광 확산 정도와 목적하는 광 경로 등에 따라 결정하는 것이 바람직하다.
도 8의 제 5 변형 실시 예에서는, 렌즈부(404)의 확산판(13)에 대향하는 면에 상기 렌즈부(404)의 길이 방향을 따라 길고 오목한 홈을 형성하여 광 경로 및 광 확산 정도를 변경할 수 있도록 하였다. 이 길고 오목한 홈의 위치는 광원(402)의 복수의 광 소자들 각각이 배열되는 위치와 일치시키는 것이 바람직하다. 또한 길고 오목한 홈의 폭과 길이는 광원(402)의 크기 및 광원(402)의 배열된 길이와 일치할 수 있다. 오목한 홈의 내표면의 곡률은 목적하는 광 확산 정도와 목적하는 광 경로 등에 따라 결정하는 것이 바람직하다.
도 8의 제 6 변형 실시 예에서는, 렌즈부(404)의 확산판(13)에 대향하는 면에 길고 볼록한 돌출부를 형성하여 광 경로 및 광 확산 정도를 변경할 수 있도록 하였다. 이 길고 볼록한 돌출부의 위치는 광원(402)의 복수의 광 소자들 각각이 배열되는 위치와 일치시키는 것이 바람직하다. 또한 길고 볼록한 돌출부의 폭과 길이는 광원(402)의 크기 및 광원(402)의 배열된 길이와 일치할 수 있다. 볼록한 돌출부의 외표면의 곡률은 목적하는 광 확산 정도와 목적하는 광 경로 등에 따라 결정하는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 또 다른 다른 변형 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 확산판(13)의 후면 측 일정 거리 이격된 위치에, 확산판(13)의 중앙부에 대응되는 위치에 확산판(13)의 세로 방향을 따라 복수의 백라이트 유닛(102)이 확산판(13)의 세로 길이의 방향만큼 길게 배치된다. 여기서 세로 방향은, 확산판(13)의 가로와 세로 가운데 길이가 더 짧은 쪽을 지칭한다. 만약 확산판(13)의 가로 길이와 세로 길이가 같다면 세로 방향은 곧 가로 방향이 될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 또 다른 다른 변형 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 확산판(13)의 후면 측 일정 거리 이격된 위치에, 확산판(13)의 중앙부에 대응되는 위치에 확산판(13)의 가로 방향을 따라 단일의 백라이트 유닛(102)이 확산판(13)의 가로 길이의 방향만큼 길게 배치된다. 여기서 가로 방향은, 확산판(13)의 가로와 세로 가운데 길이가 더 긴 쪽을 지칭한다. 만약 확산판(13)의 가로 길이와 세로 길이가 같다면 가로 방향은 곧 세로 방향이 될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 또 다른 다른 변형 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 백라이트 유닛(12)의 광원(402)을 구성하는 인쇄 회로 기판(12a)에 발광 다이오드(12b) 및 보호 덮개(12c)로 구성되는 광 소자(1102)를 복수 개 설치하되, 복수의 광 소자(1102)를 지그-재그(Zig-Zag) 형태로 배치할 수도 있다. 만약 도 5에 나타낸 백라이트 유닛(12)에서의 복수의 광 소자(1102)의 배치 구조처럼 일렬로 배치할 때와 같은 수의 광 소자(1102)를 설치하되 그 배열이 도 11에 나타낸 것과 같은 지그-재그(Zig-Zag) 형태일 경우, 백라이트 유닛(12)으로부터 조사되는 광이 확산판(13)의 가로 방향(길이가 더 긴 방향)으로 더 멀리까지 도달할 수 있어서, 광 확산의 관점에서 같은 수의 광 소자(1102)로 도 5의 경우보다 더 나은 광 전달 특성을 얻을 수 있다.
10 : 디스플레이 모듈
11 : 디스플레이 패널
12 : 백라이트 유닛
13 : 확산판
14 : 광학 시트
15 : 미들 몰드
16 : 탑 새시
17 : 바텀 새시
20F : 프론트 케이스
20R : 리어 케이스
30 : 제어 기판
100 : 디스플레이 장치
402 : 광원
404 : 렌즈부
406 : 반사 영역
410 : 투과 영역
408 : 반사 표면(바텀 새시)
1102 : 광 소자

Claims (28)

  1. 광을 조사하는 광원과;
    상기 광원으로부터 조사되는 광을 확산시키는 확산판과;
    상기 광원과 상기 확산판 사이에 설치되고, 상기 광원에 대향하는 면을 가지며, 상기 광원에 대향하는 면에는 반사 물질이 코팅되어 상기 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 반사되는 반사 영역과 상기 반사 물질이 코팅되지 않아 상기 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 투과되는 투과 영역이 형성되는 렌즈부를 포함하고,
    상기 투과 영역과 상기 반사 영역은 상기 렌즈부의 길이 방향을 따라 미리 설정된 폭과 길이를 갖도록 형성되며,
    상기 반사 영역의 단면은 상기 광원의 방향으로 오목하게 형성되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원이 복수의 광 소자들로 이루어지고;
    상기 복수의 광 소자들이 상기 확산판과 평행하게 길이가 긴 띠 모양의 배열을 이루도록 되며;
    상기 렌즈부가 상기 복수의 광 소자들의 배열된 형태를 따라 길이가 긴 띠 모양으로 배치되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 광 소자들이 상기 확산판의 세로 방향과 가로 방향 가운데 어느 하나의 방향을 따라 배치되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 광 소자들이 상기 확산판의 세로 방향을 따라 서로 평행한 두 개의 띠 모양으로 배열되고;
    상기 렌즈부가 상기 복수의 광 소자들의 서로 평행한 두 개의 띠 모양의 배열된 형태를 따라 서로 평행하고 길이가 긴 두 개의 띠 모양으로 배치되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 광 소자들이 상기 확산판의 세로 방향을 따라 서로 평행하고 길이가 긴 두 개의 띠 모양으로 배열되되, 상기 서로 평행한 두 개의 띠 모양으로 배열되는 상기 복수의 광 소자들이 서로 지그-재그 형태로 배열되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 영역이 상기 투과 영역에 의해 제 1 반사 영역과 제 2 반사 영역으로 분할되고, 상기 제 1 반사 영역과 상기 제 2 반사 영역이 서로 대칭을 이루도록 기울어져 경사면을 이루는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 반사 영역과 상기 제 2 반사 영역이 상기 확산판 방향으로 기울어져 상기 경사면을 이루는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부의 상기 광원에 대향하는 면에서, 상기 반사 영역이 미리 정해진 곡률을 갖는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부가 상기 확산판에 대향하는 면을 갖고, 상기 확산판에 대향하는 면이 평면을 이루는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부가 상기 확산판에 대향하는 면을 갖고, 상기 확산판에 대향하는 면의 일부분이 오목하게 형성되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 오목하게 형성된 영역의 위치는, 상기 광원의 복수의 광 소자들 각각이 설치되는 위치와 일치하도록 마련되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 오목하게 형성된 영역의 크기는, 상기 광원의 복수의 광 소자들 각각의 크기와 일치하는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 오목하게 형성된 영역의 크기는, 상기 광원의 복수의 광 소자들 각각의 크기보다 크거나 작은 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부가 상기 확산판에 대향하는 면을 갖고, 상기 확산판에 대향하는 면의 일부분이 볼록하게 형성되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 볼록하게 형성된 영역의 위치는, 상기 광원의 복수의 광 소자들 각각이 설치되는 위치와 일치하도록 마련되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 볼록하게 형성된 영역의 크기는, 상기 광원의 복수의 광 소자들 각각의 크기와 일치하는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 볼록하게 형성된 영역의 크기는, 상기 광원의 복수의 광 소자들 각각의 크기보다 크거나 작은 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부가 상기 확산판에 대향하는 면을 갖고, 상기 확산판에 대향하는 면 전체가 볼록하게 형성되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부가 상기 확산판에 대향하는 면을 갖고, 상기 확산판에 대향하는 면 전체가 오목하게 형성되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부가 상기 확산판에 대향하는 면을 갖고, 상기 확산판에 대향하는 면에 상기 렌즈부의 길이 방향을 따라 길고 오목한 홈이 형성되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부가 상기 확산판에 대향하는 면을 갖고, 상기 확산판에 대향하는 면에 길고 볼록한 돌출부가 형성되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원이 복수의 광 소자들로 이루어지고;
    상기 복수의 광 소자들에 대해 단일의 상기 렌즈부가 마련되는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛.
  24. 영상을 표시하기 위한 디스플레이 패널과;
    상기 디스플레이 패널의 후면 측에 설치되며, 광을 확산시키는 확산판과;
    상기 확산판의 후방 측에 설치되며, 상기 확산판을 향하는 면에 반사 표면이 형성되는 바텀 새시와;
    상기 확산판과 상기 바텀 새시 사이에 설치되어 상기 확산판을 향해 광을 조사하는 광원과;
    상기 확산판과 상기 광원 사이에 설치되고, 상기 광원에 대향하는 면을 가지며, 상기 광원에 대향하는 면에는 반사 물질이 코팅되어 상기 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 반사되는 반사 영역과 상기 반사 물질이 코팅되지 않아 상기 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 투과되는 투과 영역이 형성되는 렌즈부를 포함하고,
    상기 투과 영역과 상기 반사 영역은 상기 렌즈부의 길이 방향을 따라 미리 설정된 폭과 길이를 갖도록 형성되며,
    상기 반사 영역의 단면은 상기 광원의 방향으로 오목하게 형성되는 디스플레이 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 광원으로부터 조사되는 광의 일부가 상기 렌즈부의 반사 영역에 반사된 다음 상기 바텀 새시의 반사 표면에 반사되도록 이루어지는 디스플레이 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 광원이 복수의 광 소자들로 이루어지고;
    상기 복수의 광 소자들이 상기 확산판의 후면과 평행하게 띠 모양의 배열을 이루도록 마련되며;
    상기 렌즈부가 상기 복수의 광 소자들의 배열된 형태를 따라 길이가 긴 띠 모양으로 배치되는 디스플레이 장치.
  27. 삭제
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 광원이 복수의 광 소자들로 이루어지고;
    상기 복수의 광 소자들에 대해 단일의 상기 렌즈부가 마련되는 디스플레이 장치.
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