KR102426035B1 - 백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

백라이트 유닛 및 이를 이용하는 디스플레이 장치가 개시된다. 본 발명의 백라이트 유닛은 기판, 상기 기판 상에 위치하는 적어도 하나의 광 어셈블리(light assembly), 및 상기 적어도 하나의 광 어셈블리에 대응된 적어도 하나의 통공(through hole)이 형성된 반사시트를 포함하되, 상기 광 어셈블리는 광원과, 상기 광원의 상측에 위치한 렌즈와, 상기 통공의 내측에 위치하며 상기 광원에서 일정거리 이격되되, 상기 렌즈의 직경보다 작은 개구부(opening portion)와, 상기 개구부에서 상기 광원에 대향되도록 위치한 측벽(sidewall)이 마련된 반사링을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 광원을 감싸주는 반사링을 포함함으로써, 백라이트 유닛의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 다양한 디스플레이 장치가 연구되어 사용되고 있다.
그 중 LCD의 액정 패널은 액정층 및 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 TFT기판 및 컬러 필터 기판을 포함하며, 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광을 사용하여 화상을 표시할 수 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 휘도 균일도를 향상시켜주는 반사링을 포함하는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면 기판상기 기판 상에 위치하는 적어도 하나의 광 어셈블리(light assembly), 및 상기 적어도 하나의 광 어셈블리에 대응된 적어도 하나의 통공(through hole)이 형성된 반사시트를 포함하되, 상기 광 어셈블리는 광원과, 상기 광원의 상측에 위치한 렌즈와, 상기 통공의 내측에 위치하며 상기 광원에서 일정거리 이격되되, 상기 렌즈의 직경보다 작은 개구부(opening portion)와, 상기 개구부에서 상기 광원에 대향되도록 위치한 측벽(sidewall)이 마련된 반사링을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
상기 반사링은 상기 개구부에서 상기 렌즈의 직경방향으로 연장된 상측면을 더 포함할 수 있다.
상기 광원에 대해 경사진 경사면을 포함할 수 있다.
상기 측벽은 상기 광원이 위치한 상기 개구부 측의 제1 측벽과, 상기 반사링 외측의 제2 측벽 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 측벽은 적어도 일부 영역의 경사면과 적어도 다른 영역의 수직면을 포함할 수 있다.
상기 경사면은 60도 이상 90도 이하의 경사각으로 형성할 수 있다.
상기 반사링의 외측 측벽은 상기 반사시트에 접할 수 있다.
상기 반사링의 적어도 일부는 상기 반사시트의 적어도 일부와 중첩 배치할 수 있다.
상기 측벽과 상기 광원은 일정한 이격거리를 가질 수 있다.
상기 이격거리는 500마이크로 미터 이상 1 미리 미터 이하일 수 있다.
상기 개구부는 원형, 삼각형, 및 오각형 중 어느 하나의 형상일 수 있다.
상기 광원의 높이에 대한 상기 측벽의 높이의 비율은 0.4 이상 1.0 이하일 수 있다.
상기 적어도 하나의 광 어셈블리는 COB(Chip On Board) 타입의 광원을 포함할 수 있다.
상기 반사링의 두께는 상기 반사시트의 두께와 다를 수 있다.
상기 반사링의 직경은 상기 광 어셈블리에 포함된 렌즈의 직경보다 작을 수 있다.
상기 측벽의 반사율은 상기 기판의 반사율 보다 클 수 있다.
상기 측벽과 상기 반사링의 상측면 중 적어도 일부 영역에는 적어도 하나의 패턴이 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 패턴은 위치, 형상, 색상 중 적어도 하나가 다른 복수의 영역을 포함하며, 상기 복수의 영역은 어느 하나의 영역과 다른 하나의 영역이 반복적으로 형성될 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면 적어도 하나의 광원을 포함하는 백라이트 유닛, 상기 백라이트 유닛의 전면에 위치하는 디스플레이 패널, 및 상기 백라이트 유닛의 후면에 위치하는 백커버를 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 기판과, 상기 기판 상에 위치하는 적어도 하나의 광 어셈블리(light assembly)와, 상기 적어도 하나의 광 어셈블리에 대응된 적어도 하나의 통공(through hole)이 형성된 반사시트를 포함하되, 상기 광 어셈블리는 광원과, 상기 광원의 상측에 위치한 렌즈와, 상기 통공의 내측에 위치하며 상기 광원에서 일정거리 이격되되, 상기 렌즈의 직경보다 작은 개구부(opening portion)와, 상기 개구부에서 상기 광원에 대향되도록 위치한 측벽(sidewall)이 마련된 반사링을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 반사링은 상기 개구부에서 상기 렌즈의 직경방향으로 연장된 상측면을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 이용하는 디스플레이 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 광원을 감싸주는 반사링을 포함함으로써, 백라이트 유닛의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명과 관련된 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 도면들이다.
도 6 내지 도 29은 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 상세히 설명하기 위한 도면들이다.
도 30 내지 도 42는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 다른 구성을 나타내는 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명과 관련된 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 도면들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)는 프론트 커버(105), 디스플레이 패널(110), 백라이트 유닛(120), 백 커버(130)를 포함할 수 있다.
프론트 커버(105)는 디스플레이 패널(110)의 상면과 측면을 덮을 수 있다. 프론트 커버(105)는 중앙이 비어있는 사각형의 액자 형상일 수 있다. 프론트 커버(105)의 중앙이 비어있기 때문에, 디스플레이 패널(110)의 화상을 외부로 표시할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 디스플레이 장치(100)의 전면에 제공되며 영상이 표시될 수 있다. 디스플레이 패널(110)은 영상을 복수개의 픽셀로 나누어 각 픽셀당 색상, 명도, 채도를 맞추어 발광하도록 제어하여 영상을 출력할 수 있다. 디스플레이 패널(110)은 영상이 표시되는 활성영역과 영상이 표시되지 않는 비활성 영역으로 구분될 수 있다. 디스플레이 패널(110)은 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 전면 기판 및 후면 기판을 포함할 수 있다.
전면 기판은 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 서브 픽셀로 이루어진 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 전면 기판은 빛이 인가되는 경우 레드, 그린, 또는 블루의 색에 해당하는 이미지를 발생시킬 수 있다.
후면 기판은 스위칭 소자들을 포함할 수 있다. 후면 기판은 화소전극을 스위칭할 수 있다. 예를 들어, 화소 전극은 외부에서 인가되는 전압에 따라 액정층의 분자배열을 변화시킬 수 있다.
액정층은 복수의 액정 분자들을 포함할 수 있다. 액정 분자들은 화소전극과 공통전극 사이에 발생된 전압 차에 상응하여 배열을 변화할 수 있다. 액정층은 백라이트 유닛(120)으로부터 제공되는 광을 전면 기판에 전달할 수 있다.
디스플레이 패널(110)의 후면에 백라이트 유닛(120)이 위치할 수 있다. 백라이트 유닛(120)은 디스플레이 패널(110)의 후면에서 디스플레이 패널(110)로 빛을 제공할 수 있다. 백라이트 유닛(120)의 자세한 구조는 후술하기로 한다.
디스플레이 패널(110)의 후면에 백라이트 유닛(120)이 밀착될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(120)은 디스플레이 패널(110)의 후면에 부착되어 고정될 수 있다. 백라이트 유닛(120)을 디스플레이 패널(110)에 부착시키기 위해 백라이트 유닛(120)과 디스플레이 패널(110) 사이에 접착층이 형성될 수 있다.
디스플레이 패널(110)과 백라이트 유닛(120)이 밀착되기 때문에, 디스플레이 장치(100)의 두께는 감소될 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(120)을 고정하기 위한 구조물이 필요하지 않기 때문에, 제조 공정이 단순해질 수 있다. 백라이트 유닛(120)과 디스플레이 패널(110)의 공간이 줄어들기 때문에, 공간으로 이물질등의 삽입으로 인한 디스플레이 장치의 오동작을 방지할 수 있다.
백라이트 유닛(120) 후면에 백 커버(130)가 위치할 수 있다. 백커버(130)는 백라이트 유닛(120)을 외부로부터 보호할 수 있다.
백 커버(130)는 프론트 커버(105)와 서로 결합될 수 있다. 백 커버(130)와 프론트 커버(105)에 의해 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)은 모듈화될 수 있다.
도 2를 참조하면, 백 커버(130) 상부에 광학 시트(125)가 위치할 수 있다. 광학 시트(125)는 백 커버(130)의 가장자리에서 백 커버(130)와 결합할 수 있다. 광학 시트(125)는 백 커버(30)의 가장자리에 직접 안착될 수 있다. 즉, 광학 시트(125)는 백 커버(30)에 의해 지지될 수 있다. 반사 시트(125)의 가장자리 상부면은 상부 가이드 패널(117)에 의해 감싸질 수 있다. 상세하게, 광학 시트(125)는 백커버(130)의 가장자리와 상부 가이드 패널(117)의 사이에 위치할 수 있다.
광학 시트(125) 상에 디스플레이 패널(110)이 위치할 수 있다. 디스플레이 패널(110)은 가장자리에서 상부 가이드 패널(117)과 결합할 수 있다. 디스플레이 패널(110)은 상부 가이드 패널(117)에 직접 안착될 수 있다. 즉, 디스플레이 패널(110)은 상부 가이드 패널(117)에 의해 지지될 수 있다. 디스플레이 패널(110)은 측면이 상부 가이드 패널(117)에 의해 가이드 될 수 있다. 디스플레이 패널(110)의 가장자리 상부면은 프론트 커버(105)에 의해 감싸질 수 있다. 상세하게, 디스플레이 패널(110)은 상부 가이드 패널(117)과 프론트 커버(105)의 사이에 위치할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 백 커버(13)와 광학 시트(125) 사이에 하부 가이드 패널(113)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 광학 시트(125)는 하부 가이드 패널(113)에 직접 안착될 수 있다. 즉, 광학 시트(125)는 하부 가이드 패널(117)에 의해 지지될 수 있다.
도 3및 도 4을 참조하면, 백라이트 유닛(120)은 인쇄회로기판(122), 적어도 하나의 광 어셈블리(124), 반사시트(126), 확산판(129), 및 광학 시트(125)를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(122)은 제 1 방향으로 연장되며 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 소정의 간격 이격되어 있는 복수개의 띠로 구성될 수 있다. 인쇄회로기판(122)은 적어도 하나의 광 어셈블리(124)가 실장되는 기판일 수 있다. 인쇄회로기판(122)은 어댑터와 광 어셈블리(124)를 연결하기 위한 전극 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(122)은 광 어셈블리(124)와 어댑터를 연결하기 위한 탄소나노튜브 전극 패턴이 형성될 수 있다.
인쇄회로기판(122)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC), 또는 실리콘 등으로 구성될 수 있다. 인쇄회로기판(122)은 적어도 하나의 광 어셈블리(124)가 실장되는 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있다.
인쇄회로기판(122)상에 제 1 방향으로 소정의 간격을 가지며 광 어셈블리(124)이 실장될 수 있다. 광 어셈블리(124)의 직경은 제 1층(122)의 제2 방향으로의 폭보다 클 수 있다. 광 어셈블리(124)는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 칩 또는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩을 포함하는 발광 다이오드 패키지 중하나일 수 있다.
광 어셈블리(124)는 적색, 청색, 녹색 등과 같은 컬러 중에서 적어도 한 컬러를 방출하는 유색 LED 거나 백색 LED로 구성될 수 있다. 유색 LED는 적색LED, 청색 LED, 및 녹색 LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(122) 상에 반사시트(126)가 위치할 수 있다. 반사시트(126)는 인쇄회로기판(122)의 광 어셈블리(124)가 형성된 영역을 제외한 영역 상에 위치할 수 있다. 즉, 반사시트(126)은 광 어셈블리(124)가 형성된 영역에 통공(235)을 가질 수 있다.
반사시트(126)는 광 어셈블리(124)로부터 방출되는 광을 반사시킬 수 있다. 또한, 반사시트(126)는 확산판(129)으로부터 전반사되는 광을 다시 반사시킬 수 있다. 이에 따라, 반사시트(126)는 광 어셈블리(124)으로부터 방출되는 광이 더 넓게 확산되도록 할 수 있다.
반사시트(126)는 반사물질인 금속 또는 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사시트(126)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 및 이산화 티타늄(TiO2)중 어느 하나와 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속산화물을 포함할 수 있다.
반사시트(126)는 금속 또는 금속 산화물을 인쇄회로기판(122) 상에 증착 또는 코팅하여 형성할 수 있다. 반사시트(126)는 금속 잉크를 인쇄하여 형성할 수 있다. 반사시트(126)는 열증착법, 증발법, 또는 스퍼터링법과 같은 진공 증착법을 사용하여 증착할 수 있다. 반사시트(126)는 프린팅법, 그라비아 코팅법, 또는 실크 스크린법을 사용하여 코팅 또는 인쇄할 수 있다.
광 어셈블리(124) 및 반사시트(126) 상에 에어 갭이 위치할 수 있다. 에어 갭은 광 어셈블리(124)로부터 방출되는 광이 넓게 퍼질 수 있는 버퍼 역할을 할 수 있다. 한편, 광 어셈블리(124) 및 반사시트(126) 상에 레진이 증착될 수 있다. 이 경우, 레진은 광 어셈블리(124)로부터 방출되는 광을 확산시켜주는 역할을 할 수 있다.
에어 갭 상에 확산판(129)이 위치할 수 있다. 확산판(129)은 광 어셈블리(124)로부터 방출된 광을 상부로 확산시킬 수 있다.
확산판(129) 상에 광학 시트(125)가 위치할 수 있다. 광학 시트(125)는 적어도 하나 이상의 시트를 포함할 수 있다. 상세하게, 광학 시트(125)는 하나 이상의 프리즘 시트 및/또는 하나 이상의 확산 시트를 포함할 수 있다.
광학 시트(125)에 포함된 복수의 시트들은 서로 이격되지 않고 접착 또는 밀착된 상태로 제공되어, 광학 시트(125) 또는 백라이트 유닛(120)의 두께를 감소시킬 수 있다.
광학 시트(125)의 하측 면이 확산판(129)에 밀착되고, 광학 시트(125)의 상측 면이 디스플레이 패널(110)의 하측 면에 밀착될 수 있다.
광학 시트(125)중 확산 시트는 확산판으로부터 나오는 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하여 광의 휘도를 보다 균일하게 할 수 있다. 또한, 광학 시트(125)중 프리즘 시트는 확산시트로부터 나오는 광을 집광하여 디스플레이 패널(110)로 수직하게 광이 입사되도록 할 수 있다.
광학 시트(125)는, 서로 다른 기능을 가지는 복수의 시트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(125)는, 제1 내지 3 광학 시트(125a 내지 125c)를 포함할 수 있으며, 제1 광학 시트(125a)는 확산 시트의 기능을 가지며, 제 2, 3 광학 시트(125b, 125c)는 프리즘 시트의 기능을 가질 수 있다.
한편, 광학 시트(125)는 제 1, 2 광학 시트(125a, 125b)를 포함할 수 있다. 제 1 광학시트(125a)는 확산 시트의 기능을 가지며, 제 2 광학 시트(125b)는 프리즘 시트의 기능을 가질 수 있다.
백라이트 유닛(120)은 전체 구동 방식 또는 로컬 디밍(local dimming), 임펄시브(impulsive)등과 같은 부분 구동 방식으로 구동될 수 있다. 다만 이에 한정하지 아니하며, 백라이트 유닛(120)의 구동 방식은 회로 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 화면상의 어두운 부분과 밝은 부분을 선명하게 표현할 수 있어 화질이 향상될 수 있다.
도 5를 참조하면, 백커버(130) 상에 제 1 방향으로 연장되며 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 소정의 간격 이격되어 있는 복수개의 띠로 구성된 인쇄회로기판(122)이 제공될 수 있다. 복수개의 인쇄회로기판(122)은 일측 끝이 배선전극(232)과 연결될 수 있다.
배선전극(232)은 제 2 방향으로 연장될 수 있다. 배선전극(232)은 제 2 방향으로 일정한 간격을 두고 제 1층(122)의 일측 끝과 연결될 수 있다. 배선전극(232)은 인쇄회로기판(122)을 어댑터와 전기적으로 연결할 수 있다.
인쇄회로기판(122)상에 제 1 방향으로 소정의 간격을 가지며 광 어셈블리(124)가 실장될 수 있다. 광 어셈블리(124)의 직경은 제 1층(122)의 제2 방향으로의 폭보다 클 수 있다. 이에 따라, 광 어셈블리(124)의 외측영역은 제 1층(122)이 제공되지 않는 영역으로 침범할 수 있다.
도 6 내지 도 29는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 상세히 설명하기 위한 도면들이다.
도 6을 참조하면, 인쇄회로기판(122) 상에 광원 패키지(303)가 위치할 수 있다. 광원 패키지(303)는 광 어셈블리(124)의 중심부에 위치할 수 있다. 다만 이에 한정하지 아니하며, 광원 패키지(303)는 광 어셈블리(124)의 중심부가 아닌 부분에 위치할 수도 있다.
광원 패키지(303)는 광원(203), 리드 프레임(305), 패키지 본체(307), 반사판(309)을 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(122) 상에 패키지 본체(307)가 위치할 수 있다. 리드 프레임(305)은 패키지 본체(307)를 감쌀 수 있다. 리드 프레임(305)은 광원(203)과 인쇄회로기판(122)을 와이어를 통해 연결할 수 있다. 이에 따라, 와이어를 통해 인쇄회로기판(122)으로부터 전달되는 소정의 전압이 광원(203)으로 전달될 수 있다.
리드 프레임(305) 상에 광원(203)이 위치할 수 있다. 상세하게 리드 프레임(305) 상에 광원(203)이 실장될 수 있다.
리드 프레임(305) 상에 반사판(309)이 위치할 수 있다. 반사판(309)은 광원(203)의 측면을 둘러쌀 수 있다. 반사판(309)은 광원(203)의 측면에서 발하는 빛을 반사하여 광원(203)의 발광효율을 향상시킬 수 있다. 반사판(309)은 광원(203)으로부터 광의 특성을 고려하여 경사 각도를 조절할 수 있다.
광 어셈블리(124)는 POB(Package on Board) 타입의 광 어셈블리(124)일 수 있다. 상세하게, 광 어셈블리(124)는 칩이 아닌 칩이 실장된 패키지를 보드에 실장하는 광 어셈블리(124)일 수 있다.
도 7을 참조하면, POB 타입의 광 어셈블리(124)는 광원(203)의 상부 양 측에 적어도 하나의 와이어(313)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 와이어(313)는 광원(203)과 리드 프레임(305)을 전기적으로 연결해줄 수 있다.
광원(203)은 실질적으로 빛을 발생하는 광원으로 공공을 제공하는 P형 반도체와 전자를 제공하는 n형 반도체의 결합으로 이루어질 수 있다.
반사판(309) 사이의 광원(203) 상에 형광층(137)이 위치할 수 있다. 형광층(137)은 광원을 덮을 수 있다. 또한, 형광층(137)은 반사판(309)에 의해 둘러싸여 있을 수 있다. 형광층(137)은 광원(203)으로부터 발생된 스펙트럼의 광을 백색광으로 변환하는 형광 물질을 포함할 수 있다. 형광층(137)은 광원(203) 상에서 동일한 두께를 가질 수 있다. 또한, 형광층(137)은 반사판(309)의 상부의 높이와 동일한 높이를 가질 수 있다. 형광층(137)은 1.4 내지 2.0의 굴절률을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 광 어셈블리(124)는 공정의 신뢰성이 높을 수 있다. 이에 따라, 광 어셈블리(124)를 제조할 때 추가적인 투자가 필요하지 않을 수 있다. 다만 방열 특성이 한계가 있으므로, 고전류에서 구동하기 쉽지 않을 수 있다.
도 8을 참조하면, 광 어셈블리(124)는 광원(203), 렌즈(205), 반사링(207)을 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(122) 상에 광원(203)이 위치할 수 있다. 광원(203)은 광 어셈블리(124)의 중심부에 위치할 수 있다. 다만 이에 한정하지 아니하며, 광원(203)은 광 어셈블리(124)의 중심부가 아닌 부분에 위치할 수도 있다.
광원(203)은 전기신호에 의해 발광할 수 있다. 예를 들어, 광원(203)은 전기신호에 의해 빛을 제 3 방향으로 발광할 수 있다. 다만 이에 한정하지 아니하며, 광원(203)은 전기신호에 의해 빛을 제 3 방향에서 소정의 각도 기울어진 방향으로 발광할 수도 있다.
렌즈(205)는 광원(203)의 상부에 위치할 수 있다. 렌즈(205)는 광원(203)의 직경보다 클 수 있다. 다시말해, 렌즈(205)는 광원(203)을 감싸는 형상일 수 있다. 렌즈(205)는 광원(203)에서 방출되는 빛의 진행방향을 바꾸어서 디스플레이 패널로 빛을 보낼 수 있다. 렌즈(205)의 자세한 구조는 후술하기로 한다.
렌즈(205)의 상부는 외측부분이 돌출되어 있는 돌출부(213)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 렌즈(205) 상부의 직경은 렌즈(205) 하부의 직경보다 클 수 있다.
렌즈(205)는 반사시트(126)에 의해 둘러싸일 수 있다. 반사시트(126)가 제공되지 않는 영역의 직경은 렌즈(205) 하부의 직경보다 크고 렌즈(205) 상부의 직경보다 작을 수 있다. 즉, 렌즈(205) 상부 외측영역은 반사시트(126)의 일단과 제 1 및 제 2 방향으로 중첩될 수 있다.
렌즈(205)는 1이상 1.5 이하의 굴절률을 가진 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈(205)는 PMMA(Poly Methyl Mata Acrylate), COC(Cylic Olefin Copolymer), 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
반사시트(126)의 상부표면은 렌즈(205)의 하부면보다 높고 상부면보다 낮을 수 있다. 다만 이에 한정되지 아니하며, 반사시트(126)의 상부 표면은 렌즈(205)의 하부면보다 낮을 수도 있다.
광원(203)을 둘러싸며 반사링(207)이 위치할 수 있다. 반사링(207)은 광원(203)과 접하지 않을 수 있다. 반사링(207)은 광원(203)과 마주보는 제 1 면(217), 반사시트(126)와 마주보는 제 2 면(219), 및 렌즈(205)와 마주보는 제 3 면(221)을 포함할 수 있다.
반사링(207)은 반사시트(126)와 동일하거나 유사한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 반사링(207)은 반사물질인 금속 또는 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 반사링(207)은 인쇄회로기판(122)보다 반사율이 클 수 있다.
반사링(207)은 반사시트(126)와 일정 간격 이격되어 있을 수 있다. 반사링(207)은 반사시트(126)와 달리 렌즈 직경 내부로 입사하는 빛을 반사할 수 있다. 반사링(207)의 자세한 기능, 및 구조는 후술하기로 한다.
광 어셈블리(124)는 COB(Chip on Board) 타입의 광 어셈블리(124)일 수 있다. 상세하게, 광 어셈블리(124)는 칩을 보드에 직접 실장하는 광 어셈블리(124)일 수 있다.
본 실시예에 따른 광 어셈블리(124)는 광원(203)이 직접 인쇄회로기판(122) 상에 위치할 수 있다. 이에 따라, 광 어셈블리(124)의 소형화 및 경량화가 가능할 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 어셈블리(124)의 광원(203)은, COB 타입일 수 있다. COB타입 광 어셈블리(124)의 광원(203)은, 발광층(135)과, 제 1,2 전극(147, 149)과, 형광층(137) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발광층(135)은 인쇄회로기판(122) 상에 위치할 수 있다. 발광층(135)은 블루, 레드, 그린 중 어느 하나의 색을 발광할 수 있다. 발광층(135)은 Firpic, (CF3ppy)2Ir(pic), 9, 10-di(2-naphthyl)anthracene(AND), Perylene, distyrybiphenyl, PVK, OXD-7, UGH-3(Blue), 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
제 1,2 전극(147, 149)은 발광층(135) 하부면의 양 측 에 위치할 수 있다. 제 1,2 전극(147, 149)은 외부의 구동신호를 발광층(135)에 전달할 수 있다.
형광층(137)은 발광층(135) 및 제 1, 2 전극(147, 149)를 덮을 수 있다. 형광층(137)은 발광층(135)으로부터 발생된 스펙트럼의 광을 백색광으로 변환하는 형광 물질을 포함할 수 있다. 형광층(137)은 발광층(135)상에서 동일한 두께를 가질 수 있다. 형광층(137)은 1.4 내지 2.0의 굴절률을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 광 어셈블리(124)는 광원(203)이 직접 인쇄회로기판(122) 상에 위치하여 발광효율이 높을 수 있다. 이에 따라, 광 어셈블리(124)의 사이즈가 줄어들 수 있다.
또한, 광 어셈블리(124)는 광원(203)이 직접 제 1층(122) 상에 위치하여 방열이 우수하기 때문에 고전류로 구동이 가능할 수 있다. 이에 따라, 백라이트유닛(120)에 필요한 광 어셈블리(124)의 수가 적어질 수 있다.
또한, 광 어셈블리(124)는 광원(203)이 직접 인쇄회로기판(122) 상에 위치하여 와이어 본딩 공정이 필요 없을 수 있다. 이에 따라, 공정의 단순화로 비용을 절약할 수 있다.
COB타입의 광 어셈블리(124)는 기존의 POB 타입의 광 어셈블리와 다르게 반사판이 없기 때문에 광이 렌즈(205)를 거치지 않아 측면으로 새어 나갈 수 있다. 이는 상술한 반사링(207)이, 측면으로 새어 나가는 광을 막아줄 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 광원 패키지(303)가 인쇄회로기판(122) 상에 위치한 것은 생략하고, 광원(203)이 인쇄회로기판(122) 상에 있는 것만을 도시하기로 한다.
도 11을 참조하면, 렌즈(205)는 하부면(413), 원뿔홈(415), 지지부(417), 원뿔측면부(419), 역원뿔홈(423), 역원뿔측면부(425), 및 상부면(427)을 포함할 수 있다.
원뿔홈(415)은 하부면(413)의 중심부에 위치할 수 있다. 상세하게, 원뿔홈(415)은 하부면(413)의 중심부에서 상부를 향해 파고들어가는 형상일 수 있다. 원뿔홈(415)은 광원을 감싸는 꼭지점이 잘린 원뿔 형상일 수 있다. 원뿔홈(415)은 광원으로부터 입사된 빛을 렌즈(205)의 측면 또는 상면에 전달할 수 있다.
지지부(417)는 원뿔홈(415)이 하부면(413)에 연결되는 외측을 둘러싸는 영역에 위치할 수 있다. 지지부(417)는 원뿔홈(415)이 하부면(413)에 연결되는 외측을 3분할 하는 곳에 위치할 수 있다. 다만 이에 한정하지 아니하며, 지지부(417)는 원뿔홈(415)이 하부면(413)에 연결되는 외측을 3개 이상으로 분할 하는 곳에 위치할 수 있다. 지지부(417)는 하부면(413)으로부터 렌즈(205)의 외부로 돌출되어 있을 수 있다. 지지부(417)는 원기둥, 삼각기둥, 또는 직육면체 형상일 수 있다.
지지부(417)는 렌즈(205)와 인쇄회로기판을 결합해줄 수 있다. 렌즈(205)는 지지부(417)에 의해 인쇄회로기판과 소정의 간격이 이격되어 있을 수 있다. 이에 따라, 렌즈(205)와 제 1층 사이에 광원 및 반사링이 위치할 수 있다.
원뿔측면부(419)는 하부면(413)으로부터 상부면(427)을 향하여 연장될 수 있다. 원뿔측면부(419)의 제 3 방향으로의 길이는 원뿔홈(415)의 제 3 방향으로의 길이와 일치할 수 있다. 다만 이에 한정하지 아니하며, 원뿔측면부(419)의 제 3 방향으로의 길이는 원뿔홈(415)의 제 3방향으로의 길이보다 길 수도 있다. 원뿔측면부(419)는 역원뿔홈(423)으로부터 반사되거나 원뿔홈(415)으로부터 직접 입사되는 광을 굴절시킬 수 있다.
역원뿔홈(423)은 상부면(427)의 중심부에 위치할 수 있다. 상세하게, 역원뿔홈(423)은 상부면(427)의 중심부에서 하부면으로 파고들어가는 형상일 수 있다. 역원뿔홈(423)은 꼭지점이 잘린 원뿔이 역상으로 되어있는 형상일 수 있다. 역원뿔홈(423)의 중심은 원뿔홈(415)의 중심과 일치할 수 있다. 연원뿔홈(423)은 입사되는 광의 전반사를 유도하여 광을 측면 또는 하부면(413)으로 전달할 수 있다.
역원뿔측면부(425)는 상부면으로부터 하부면(413)을 향하여 연장될 수 있다. 역원뿔측면부(425)는 원뿔측면부(419)로부터 연장되어 있을 수 있다. 역원뿔측면부(425)의 제 3 방향으로의 길이는 원뿔홈(415)의 제 3 방향으로의 길이와 일치할 수 있다. 다만 이에 한정하지 아니하며, 역원뿔측면부(425)의 제 3 방향으로의 길이는 역원뿔홈(423)의 제 3 방향으로의 길이보다 길 수도 있다. 역원뿔측면부(425)는 역원뿔홈(423)에서 전반사되는 광을 굴절시킬 수 있다.
도 11을 참조하면, 반사링(207)이 없을 때, 광원(203)에서 상부로 나온 빛이 역원뿔홈(423)에서 전반사 될 수 있다. 역원뿔홈(423)에서 전반사된 빛은 역원뿔 측면부(425)에서 하부면(413)으로 전반사될 수 있다. 하부면(413)으로 전반사 된 빛은 굴절하여 인쇄회로기판(122)으로 향할 수 있다.
제 1층(122)으로 굴절된 빛은 적어도 일부가 제 1층(122)으로 흡수될 수 있다. 이에 따라, 렌즈(205)의 상부로 빛이 전달되는 양이 적을 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛의 휘도 균일도가 낮을 수 있다.
이와 반대로, 반사링(207)이 있을 때, 인쇄회로기판(122)을 향하여 굴절된 빛이 반사링(207)에 반사되어 하부면(413)에서 굴절할 수 있다. 하부면(413)에서 굴절된 빛은 역원뿔홈(423)에서 다시 굴절하여 렌즈 상부면(427)으로 향할 수 있다. 이에 따라, 렌즈(205)의 상부로 빛이 전달되는 양이 많을 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛의 휘도 균일도가 상승할 수 있다.
도 12를 참조하면, 렌즈(205)의 직경(LD)은 반사링(207)의 직경(RD)보다 클 수 있다. 예를 들어, 렌즈의 직경(LD)이 25mm 이상 28mm 이하일 때 반사링(207)의 직경(RD)은 22.5mm일 수 있다.
반사링(207)의 두께는 반사시트(126)의 높이와 다를 수 있다. 상세하게, 반사시트(126)는 렌즈(205)에서 입사되는 빛을 반사하고 반사링(207)은 렌즈(205)보다 낮은 광원(203)에서 입사되는 빛을 반사하기 때문에, 반사링(207)의 두께는 반사시트(126)의 두께보다 얇을 수 있다.
반사링(207)은 렌즈(205)의 하부로 입사되는 빛을 반사하는 기능을 가지기 때문에, 반사링(207)의 직경(RD)은 렌즈(205)의 직경(LD)보다 크지 않을 수 있다.
반사시트(126)는 렌즈(205)를 둘러싸는 형상일 수 있다. 이에 따라 반사시트(126)는 렌즈(205)의 외측에 위치할 수 있다. 반사시트(126)는 렌즈(205)를 둘러싸야 하므로 상부면의 높이가 렌즈(205)의 하부면(413)의 높이보다 높을 수 있다.
도 13내지 15를 참조하면, 반사링(207)은 광원(203)을 둘러싸는 원형, 삼각형, 또는 오각형 형상일 수 있다. 반사링(207)의 외측(207a)와 내측(207b) 모두 원형, 삼각형, 또는 오각형 형상일 수 있다. 반사링(207)이 광원(203)을 둘러싸는 원형, 삼각형, 또는 오각형 형상일 때, 백라이트 유닛은 렌즈의 중심부에 비해 렌즈의 주변부가 더 밝아질 수 있다.
반사링(207)은 개구부(263)를 포함할 수 있다. 개구부(263)은 광원에서 일정 거리 이격될 수 있다.
반사링(207)의 제 2 방향으로의 폭(L1)은 인쇄회로기판(122)의 제 2 방향으로의 폭(L2)보다 클 수 있다. 렌즈의 직경은 인쇄회로기판(122)의 제 2 방향으로의 폭 보다 클 수 있다. 반사링(207)의 제 2 방향으로의 폭(L1)은 렌즈의 하부에 빛이 입사되는 부분에 위치해야 하므로 렌즈의 직경과 거의 유시할 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(122)의 제 2 방향으로의 폭(L2)보다 클 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 반사링(207)이 광원(203)을 둘러싸는 형상이기 때문에, 렌즈(205)의 하부에 입사되는 모든 방향의 적어도 일부의 빛을 렌즈(205)의 상부로 반사할 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛의 휘도 균일도가 상승할 수 있다.
도 16을 참조하면, 반사링(207)은 광원(203)을 둘러싸는 형상일 수 있다. 상세하게, 반사링(207)의 내측(207b)는 적어도 3개의 돌출부를 가질 수 있다. 이에 따라, 반사링(207)의 내측(207a)과 외측(207b) 사이의 거리는 제 1 거리(OL1)에서 제 2 거리(OL2)로 점진적으로 번갈아가며 변화할 수 있다. 반사링(207)이 광원(203)을 둘러싸며 내측(207a)와 외측(207b)사이의 거리가 점진적으로 번갈아가며 변화하는 형상일 때, 백라이트 유닛은 렌즈의 주변부에 비해 렌즈의 중심부가 더 밝아질 수 있다.
반사링(207)의 제 2 방향으로의 폭(L1)은 인쇄회로기판(122)의 제 2 방향으로의 폭(L2)보다 클 수 있다. 렌즈의 직경은 인쇄회로기판(122)의 제 2 방향으로의 폭 보다 클 수 있다. 반사링(207)의 제 2 방향으로의 폭(L1)은 렌즈의 하부에 빛이 입사되는 부분에 위치해야 하므로 렌즈의 직경과 거의 유시할 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(122)의 제 2 방향으로의 폭(L2)보다 클 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 반사링(207)이 광원(203)를 둘러싸는 형상이기 때문에, 렌즈(205)의 하부에 입사되는 모든 방향의 적어도 일부의 빛을 렌즈(205)의 상부로 반사할 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛의 휘도 균일도가 상승할 수 있다.
도 17을 참조하면, 반사링(207)의 내측(207a)에 적어도 하나의 홈(238)이 위치할 수 있다. 적어도 하나의 홈(238)은 내측(207a)에서 외측(207b) 방향으로 돌출될 수 있다. 적어도 하나의 홈(238)은 반구의 형상일 수 있다. 다만 이에 한정되지 아니하며, 적어도 하나의 홈(238)은 삼각형, 원형, 또는 사각형의 형상일 수 있다.
적어도 하나의 홈(238)은 인쇄회로기판(122)에 위치한 적어도 하나의 돌기에 맞춰질 수 있다. 이에 따라, 반사링(207)을 인쇄회로기판(122)에 실장할 때 더 편하게 실장할 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 반사링(207)의 내측(207a)에 적어도 하나의 홈(238)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 반사링(207)을 실장할 때, 적어도 하나의 홈(238)에 의해 반사링(207)이 실장되는 위치를 맞출 수 있다.
도 18을 참조하면, 반사링(207)은 상면에 적어도 하나의 패턴(249)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 패턴(249)은 원형의 형상일 수 있다. 다만 이에 한정하지 아니하며, 적어도 하나의 패턴(249)은 삼각형, 사각형, 또는 별모양 등의 형상을 할 수 있다.
적어도 하나의 패턴(249)은 위치, 형상, 색상, 중 적어도 하나가 다른 복수의 영역을 포함할 수 있다. 복수의 영역은 어느 하나의 영역과 다른 하나의 영역이 반복적으로 형성될 수 있다.
적어도 하나의 패턴(249)은 반사링(207)의 내측(207a)로부터 제 3 거리(F1) 떨어져 있는 곳에 위치할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 패턴(249)은 또한 반사링(207)의 내측(207a)로부터 제 4 거리(F2) 떨어져 있는 부분에 위치할 수 있다.
반사링(207)의 내측(207a)와 외측(207b)를 하나의 선으로 이은 위치는 패턴(249)이 하나만 위치할 수 있다. 다시 말해, 적어도 하나의 패턴(249)은 반사링(207) 상에 지그재그로 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 지그재그로 적어도 하나의 패턴(249)이 새겨져 있을 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛은 렌즈의 상부로 반사되는 광량을 조절하여 균일한 휘도를 유지할 수 있다.
도 19를 참조하면, 적어도 하나의 패턴(249)은 반사링(207)의 내측(207a)로부터 일정한 거리 떨어져 있는 곳에만 일치할 수 있다. 적어도 하나의 패턴(249)은 반사링(207)의 내측(207a)와 외측(207b) 사이의 중간 부분에 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 패턴이 지그재그가 아닌 한줄로 위치하기 때문에, 공정이 간단해지며 비용이 줄어들 수 있다.
도 20을 참조하면, 지그재그로 위치한 적어도 하나의 패턴(249)이 하나로 이어질 수 있다. 이어진 패턴(249)은 광원(203)을 둘러쌀 수 있다. 이어진 패턴(249)은 돌출부가 반복되는 형상일 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 적어도 하나의 패턴(249)이 하나로 이어지기 때문에, 따로 떨어져 있을 때보다 전방향의 빛이 광량이 조절될 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛은 균일한 휘도를 유지할 수 있다.
도 21을 참조하면, 적어도 하나의 패턴(249)은 반사링(207)의 내측(207a)로부터 제 3 거리(F1) 및 제 4 거리(F2) 떨어진 곳에 위치할 수 있다. 반사링(207)은 제 4 거리(F2)에 제 3 거리(F1)보다 많은 적어도 하나의 패턴(249)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 내측(207a)로부터 제 3 거리(F1) 떨어진 곳에 위치하는 적어도 하나의 패턴(249)은 내측(207a)로부터 제 4 거리(F2) 떨어진 곳에 위치하는 적어도 하나의 패턴(249)보다 2배 이상 많을 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 제 4 거리(F2)에 제 3 거리(F1)보다 많은 적어도 하나의 패턴(249)을 포함하기 때문에, 더 많이 빛이 향하는 반사링(207)의 외곽 부분에 반사가 덜 되도록 할 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛은 균일한 휘도를 유지할 수 있다.
도 22를 참조하면, 반사링(207)의 내측(207a)는 적어도 3개의 돌출부를 가지며, 반사링(207)의 내측(207a)와 외측(207b) 사이의 거리는 제 1 거리(OL1)에서 제2 거리(OL2)로 점진적으로 번갈아가며 변화할 수 있다.
적어도 하나의 패턴(249)은 반사링(207)의 내측(207a)가 함몰된 부분으로부터 제 3 거리(F1)와 제 4 거리(F2) 떨어진 부분에 위치할 수 있다. 적어도 하나의 패턴(249)은 반사링(207) 상에 지그재그로 위치할 수 잇다.
본 발명에 따른 반사링(207)이 광원(203)을 둘러싸며 내측(207a)와 외측(207b)사이의 거리가 점진적으로 번갈아가며 변화하는 형상일 때, 백라이트 유닛은 렌즈의 주변부에 비해 렌즈의 중심부가 더 밝아질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반사링(207)은 지그재그로 적어도 하나의 패턴(249)이 새겨져 있을 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛은 렌즈의 상부로 반사되는 광량을 조절하여 균일한 휘도를 유지할 수 있다.
도 23을 참조하면, 반사링(207)의 내측(207a)은 적어도 3개의 돌출부를 가지며, 반사링(207)의 내측(207a)과 외측(207b) 사이의 거리는 제 1 거리(OL1)에서 제2 거리(OL2)로 점진적으로 번갈아가며 변화할 수 있다.
반사링(207)은 지그재그로 위치한 적어도 하나의 패턴(249)이 하나로 이어질 수 있다. 이어진 패턴(249)은 광원(203)을 둘러쌀 수 있다. 이어진 패턴(249)은 돌출부가 반복되는 형상일 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)이 광원(203)을 둘러싸며 내측(207a)과 외측(207b)사이의 거리가 점진적으로 번갈아가며 변화하는 형상일 때, 백라이트 유닛은 렌즈의 주변부에 비해 렌즈의 중심부가 더 밝아질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반사링(207)은 적어도 하나의 패턴(249)이 하나로 이어지기 때문에, 따로 떨어져 있을 때보다 전방향의 빛이 광량이 조절될 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛은 균일한 휘도를 유지할 수 있다.
도 24를 참조하면, 반사링(207)은 광원(203)과 마주보는 면(217)에 적어도 하나의 패턴(249)이 위치할 수 있다. 적어도 하나의 패턴(249)은 제 1 면(217) 상에 지그재그로 위치할 수 있다.
반사링(207)의 제 1 면(217)은 경사져 있을 수 있다. 반사링(207)의 제 1 면(217)이 경사져 있으면 수직할 때 보다 측면으로 입사하는 광의 반사가 많아져 광효율이 높아질 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 제 1 면(217)에 지그재그로 적어도 하나의 패턴(249)이 새겨져 있을 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛은 렌즈의 상부로 반사되는 광량을 조절하여 균일한 휘도를 유지할 수 있다.
도 25를 참조하면, 반사링(207)의 제 1 면(217)에 적어도 하나의 패턴(249)이 위치할 수 있다. 적어도 하나의 패턴(249)은 반사링(207)의 제 1 면(217) 상에 지그재그로 위치할 수 있다.
반사링(207)의 제 1 면(217)은 경사져 있을 수 있다. 반사링(207)의 제 1 면(217)이 경사져 있으면 수직할 때 보다 측면으로 입사하는 광의 반사가 많아져 광효율이 높아질 수 있다.
반사링(207)의 제 1 면(217)은 지면에서 멀리 떨어질수록 패턴(249)의 수가 많아질 수 있다. 다시말해, 반사링(207)의 제 1 면(217)은 높이가 높을수록 패턴(249)의 개수가 많아질 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 제 1 면(217)이 지면에서 멀리 떨어질수록 패턴(249)의 수가 많아지기 때문에, 빛이 더 많이 입사되는 제 1 면(217)의 상부에 반사가 덜 되도록 할 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛은 균일한 휘도를 유지할 수 있다.
도 26을 참조하면, 굴절률이 서로 다른 두 매질에 빛을 입사 했을 때, 두 물질의 경계를 지나며 빛은 굴절될 수 있다. 빛의 파장에 따라 굴절률이 다를 수 있다. 이에 따라, 빛이 굴절될 때 빛은 각 파장에 따라 다른 각도로 굴절될 수 있다. 예를 들면, 빛이 한 매질에서 다른 매질로 입사할 때 황색 빛이 청색 빛에 비해 굴절되는 각이 더 클 수 있다.
백색 LED는 황색과 청색의 파장 차이가 크기 때문에 렌즈에 빛이 입사될 때 황색과 청색으로 색이 분리될 수 있다. 황색과 청색으로 색이 분리될 경우 색의 균일도가 저하될 수 있다. 다시 말해, 렌즈의 주위는 색좌표가 낮고 렌즈와 렌즈 사이는 색좌표가 높을 수 있다.
도 27을 참조하면, 일반적인 백라이트 유닛은 광원(203)에서 빛이 렌즈(205)로 입사하면 파장에 따른 굴절률의 차이로 인해 청색(B)과 황색(Y)으로 색이 분리될 수 있다. 이에 따라 황색(Y)의 빛은 청색(B)의 빛에 비해 반사링(207)의 바깥쪽에 반사될 수 있다.
반사링(207)에 의해 반사된 빛은 다시 렌즈(205)에 의해 굴절하여 청색(B)이 황색(Y)에 비해 더 렌즈 중심부에 나타날 수 있다.
본 발명에 의한 백라이트 유닛은 반사링(207)의 적어도 하나의 패턴(249)이 황색일 수 있다. 따라서 반사되는 황색광뿐만 아니라 청색광도 반사될 때 적어도 하나의 패턴(249)에 의해여 좀 더 황색에 가까운 빛으로 반사될 수 있다. 이에 따라, 입사된 빛의 색분리 현상이 줄어들 수 있다.
도 28을 참조하면, 반사링(207)의 내측(207a)로부터 제 3 거리(F1) 떨어진 부분의 패턴(249)만이 황색을 포함할 수 있다. 다시 말해, 반사링(207)의 내측(207a)로부터 제 3 거리(F1) 떨어진 부분의 패턴(249)은 황색을 포함하며, 외측(207b)로부터 제 4 거리(F2) 떨어진 부분의 패턴(249)은 흑색을 포함할 수 있다.
흑색 패턴(249)과 황색 패턴(249)은 서로 지그재그로 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 내측(207a)로부터 제 3 거리(F1) 떨어진 부분의 패턴(249)이 황색을 포함하기 때문에, 안쪽에 입사되는 청색광이 황색광에 가까워 질 수 있다. 이에 따라, 입사된 빛의 색분리 현상이 줄어들 수 있다.
또한, 내측(207a)로부터 제 4 거리(F2) 떨어진 부분의 패턴(249)은 빛의 반사되는 양을 줄여주기 때문에, 백라이트 유닛의 휘도가 균일해질 수 있다.
도 29를 참조하면, 반사링(207)의 내측(207a)로부터 제 3 거리(F1) 및 제 4 거리(F2)에 돌기(274)가 위치할 수 있다. 반사링(207)의 내측(207a)와 외측(207b)를 하나의 선으로 이은 위치는 돌기(274)가 하나만 위치할 수 있다. 다시 말해, 적어도 하나의 돌기(274)는 반사링(207) 상에 지그재그로 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 돌기(274)가 지그재그로 위치하기 때문에, 반사링(207)으로 반사되는 빛의 각도를 조절하여 백라이트 유닛의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
도 30내지 도 42은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 다른 구성을 나타내는 도면들이다.
도 30을 참조하면, 도 6에 도시한 것과 같은 POB(Package On Board) 타입의 광 어셈블리는 반사판(도 6의 309)이 위치하기 때문에 측면으로 새는 광이 적을 수 있다.
그러나, 도 8에 도시한 것과 같은 COB(Chip On Board) 타입의 광 어셈블리는 반사판이 위치하지 않을 수 있다. 이 경우, 광원(203)의 측면으로 광이 새어나갈 수 있다. 광원(203)의 측면으로 광이 새어나가면 렌즈(205)의 상부에 휘점 또는 휘링이 발생할 수 있다. 이에 따라, 렌즈(205) 상부의 화질이 불균일하거나 부드럽지 않을 수 있다는 문제점이 있을 수 있다.
반사링(207)이 없는 기존의 광원(203)의 측면에서 입사되는 광은 렌즈(205)의 하부면(413)으로 굴절될 수 있다. 굴절된 광은 렌즈(205)의 역원뿔측면부(425)에서 전반사될 수 있다. 전반사된 광은 역원뿔홈(423)으로 굴절되어 렌즈의 상부로 입사될 수 있다.
광원(203)의 측면에서 입사된 광은 렌즈(205)의 상부로 향할 수 있다. 렌즈(205)의 상부로 향한 광들이 모여 휘점 또는 휘링을 형성할 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛의 휘도 균일도가 유지되지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 광원(203)을 둘러싸며 반사링(207)이 위치할 수 있다. 반사링(207)은 광원(203)에서 일정거리 이격된 개구부(263)와 광원(203)에서 방출된 빛을 반사하는 측벽(267)을 포함할 수 있다. 광원(203) 측면에서 입사되는 광은 반사링(207)의 측벽(267)에 반사될 수 있다. 반사된 광은 렌즈(205)의 하부면(413) 또는 원뿔홈(415)으로 굴절될 수 있다. 굴절된 광은 역원뿔측면부(425)에 굴절되거나 역원뿔홈(423)에 반사되어 역원뿔측면부(425)에 굴절될 수 있다.
역원뿔측면부(425)에서 굴절된 광은 반사링(207)이 없을 때와 달리 광이 여러 곳으로 분산될 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 반사링(207)에 의해 광원(203)의 측면광이 한곳으로 집중되지 않고 사방으로 분산될 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛의 휘도 균일도가 유지될 수 있다.
도 31을 참조하면, 반사링(207)의 높이(H2)는 광원(203)의 높이(H1)보다 낮을 수 있다. 반사링(207)은 광원(203)의 측면에서 새어나오는 광을 막아주는 역할을 할 수 있다. 또한, 광원(203)의 측면이 아닌 부분으로 입사되는 광은 렌즈(205) 내부의 반사에 의해 퍼질 수 있다. 이에 따라, 반사링(207)의 높이(H2)는 광원(203)의 측면에서 새어나오는 광을 막기 위해 광원(203)의 높이(H1)보다 낮을 수 있다.
반사링(207)의 높이(H2)는 광원(203)의 높이(H1)의 40%보다 높을 수 있다. 반사링(207)은 측면에서 새어나오는 광을 막아주고 반사해주는 기능을 할 수 있다. 그러나 반사링(207)의 높이(H2)가 광원(203)의 높이(H1)의 40%보다 작다면 광을 막아주는 역할을 하지 못할 수 있다. 이에 따라, 반사링(207)의 높이(H2)는 광원(203)의 높이(H1)의 40%보다 높을 수 있다.
도 32를 참조하면, 본 발명에 따른 반사링(207)은 외측(207b)이 원형의 형상이며 내측(207a)은 광원(203)의 모양과 동일 또는 유사할 수 있다. 반사링(207)의 내측(207a)은 광원(203)과 모든 위치에서 소정의 간격을 유지하기 위하여 광원(203)의 모양과 동일 또는 유사할 수 있다.
반사링(207)의 내측(207a)은 광원(203)과 소정의 간격(D1) 떨어져 있을 수 있다. 예를 들면, 반사링(207)의 내측(207a)은 광원(203)와 500마이크로 미터 이상 1 미리 미터 이하의 간격을 가질 수 있다. 반사링(207)의 내측(207a)과 광원(203)의 간격이 500 마이크로 미터 이상 1 미리미터 이하여야 광원(203)의 옆으로 새어나오는 광을 막아주는 역할을 할 수 있다. 반사링(207)의 내측(207a)과 광원(203)의 간격이 500마이크로 미터 이하면 반사링(207)이 반사되는 능력이 줄어들며 1 미리 미터 이상이면 새어나오는 광을 막을 수 없을 수 있다.
도 33을 참조하면, 반사링(207)과 반사시트(126)는 서로 접할 수 있다. 반사링(207)의 일면은 반사링(207)이 반사시트(126)와 접해야 하기 때문에 렌즈(205)의 외부로 돌출될 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 반사시트(126)과 서로 접하기 때문에 반사링(207)과 반사시트(126) 사이의 공간이 제거될 수 있다. 이에 따라, 광이 반사링(207)과 반사시트(126) 사이의 공간으로 입사되어 인쇄회로기판(122)에 흡수되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛의 광효율이 더 좋아질 수 있다.
도 34를 참조하면, 반사링(207)과 반사시트(126)는 서로 중첩될 수 있다. 반사시트(126)의 일 측은 반사링(207)의 상부에 걸쳐 있을 수 있다. 이에 따라, 반사시트(126)의 일 측은 렌즈(205)의 하부로 파고 들어갈 수 있다. 반사시트(126)의 일 측이 반사링(207)의 상부에 걸쳐 있기 때문에, 반사링(207)과 반사시트(126)을 포함한 높이는 광원(203)의 높이보다 높을 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 반사링(207)과 반사시트(126)가 서로 중첩되기 때문에 반사링(207)과 반사시트(126) 사이로 광이 새어나가지 않을 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(122)으로 흡수되는 광이 줄어들어 광효율이 높아질 수 있다.
도 35및 36을 참조하면, 반사링(207)의 광원(203)과 마주보는 면(217)은 경사져 있을 수 있다. 상세하게, 반사링(207)의 광원(203)와 마주보는 면(217)의 각(A1)은 지면으로부터 60도 이상 90도 이하일 수 있다. 반사링(207)의 광원(203)와 마주보는 면(217)의 각(A1)이 60도보다 작다면 광원(203)의 측면에서 새어나오는 광이 렌즈(205)로 반사되지 않고 옆으로 새어나갈 수 있다.
광원(203)의 측면에서 입사되는 광은 상부로 갈수록 하부 측면에서 입사되는 광보다 광량이 커질 수 있다. 이에 따라, 반사링(207)의 제 1 면(217)이 경사져 있을 때, 광원(203) 상부 측면의 광은 반사링(207)의 제 1 면(217)의 상부에 반사될 수 있다. 반사된 광은 렌즈의 역원뿔홈(423)에 전반사되어 측면으로 분산될 수 있다.
광원(203) 하부 측면의 광은 반사링(207)의 광원(203)과 마주보는 면(217)의 하부에 반사될 수 있다. 반사된 광은 렌즈의 역원뿔홈(423)에 전반사되어 측면으로 분산될 수 있다. 광원(203) 하부 측면의 광은 상부 측면의 광에 비해 더 가까운 부분으로 분산될 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 광원(203)과 마주보는 면(217)이 경사져 있기 때문에, 광량이 큰 광원(203) 상부 측면에 입사되는 광은 멀리 분산되고 광량이 작은 광원(203) 하부 측면에 입사되는 광은 상대적으로 가깝게 분산될 수 있다.
도 37을 참조하면, 반사링(207)의 제 1 면(217)의 하부는 경사져있지 않고 상부만이 경사져 있을 수 있다. 다시 말해, 반사링(207)의 제 1 면(217)은 적어도 일부 영역의 경사면과 적어도 다른 영역의 수직면을 포함할 수 있다. 반사링(207)은 사다리꼴의 형상일 수 있다. 반사링(207)의 제 1 면(217)의 상부의 각(A2)은 지면으로부터 60도 이상일 수 있다. 반사링(207)의 제 1 면(217)의 상부의 각(A2)이 60도보다 작다면 광원(203)의 측면에서 새어나오는 광이 렌즈(205)로 반사되지 않고 옆으로 새어나갈 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 제 1 면(217)의 하부는 경사져있지 않고 상부만이 경사져 있을 수 있기 때문에, 광량이 큰 광원(203) 상부 측면에 입사되는 광은 멀리 분산되며 광원(203) 하부 측면에 입사되는 광은 상대적으로 가깝게 분산될 수 있다.
또한, 반사링(207)의 제 1 면(217)의 하부는 경사져있지 않기 때문에, 제 1 면(217) 전체가 경사져있는 경우에 비해 광량에 따른 분산이 더 고르게 될 수 있다.
도 38을 참조하면, 반사링(207)의 제 1 면(217)은 볼록하게 경사져 있을 수 있다. 반사링(207)의 제 1 면(217)의 각은 모든 접점에서 지면으로부터 60도 이상 90도 이하일 수 있다. 반사링(207)의 제 1 면(217)의 각이 60도보다 작다면 광원(203)의 측면에서 새어나오는 광이 렌즈(205)로 반사되지 않고 옆으로 새어나갈 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 광원(203)과 마주보는 면(217)이 볼록하게 경사져 있기 때문에, 일정한 각으로 경사져 있을 때에 비해 광의 분산이 더 잘될 수 있다.
도 39및 40를 참조하면, 반사링(207)의 반사시트(126)와 마주보는 면(219)은 경사져 있을 수 있다. 상세하게, 반사링(207)의 제 2 면(219)의 각은 지면으로부터 60도 이상90도 이하일 수 있다. 반사링(207)의 제 2 면(219)의 각이 60도보다 작다면 렌즈(205)에서 반사된 광이 반사링(207)에 반사되지 않고 인쇄회로기판(122)으로 흡수될 수 있다.
광원(203)의 상부로 입사되는 광은 원뿔홈(415)에서 굴곡될 수 있다. 굴곡된 광은 역원뿔홈(423)에서 전반사될 수 있다. 역원뿔홈(423)에서 전반사된 광은 연원뿔측면부(425)에 다시 반사될 수 있다. 반사된 광중 적어도 일부는 반사링(207)의 제 2 면(219)에 입사될 수 있다.
반사링(207)의 제 2 면(219)이 경사져 있지 않을 때, 반사링(207)의 제 2 면(219)으로 입사된 광은 렌즈(205)로 다시 반사되지 않고 인쇄회로기판(122)으로 흡수될 수 있다.
그러나, 반사링(207)의 제 2 면(219)이 경사져 있을 때, 반사링(207)의 제 2 면(219)으로 입사된 광은 렌즈(205)로 다시 반사되어 렌즈(205)의 상부로 진행될 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 제 2 면(219)이 경사져 있기 때문에, 반사링(207)의 제 2 면(219)이 더 많은 광을 렌즈(205)로 반사시킬 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛의 광효율이 상승될 수 있다.
도 41을 참조하면, 반사링(207)의 제 2 면(219)은 볼록하게 경사져 있을 수 있다. 반사링(207)의 제 2 면(219)의 각은 모든 접점에서 지면으로부터 60도 이상 90도 이하일 수 있다. 반사링(207)의 제 2 면(219)의 각이 60도보다 작다면 반사링(207)의 제 2 면(219)으로 입사된 광은 렌즈(205)로 다시 반사되지 않고 인쇄회로기판(122)으로 흡수될 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 반사시트(126)와 마주보는 면(219)이 볼록하게 경사져 있기 때문에, 일정한 각으로 경사져 있을 때에 비해 광의 분산이 더 잘 될 수 있다.
도 42를 참조하면, 반사링(207)은 제 1 면(217)에 볼록한 복수개의 돌기를 포함할 수 있다. 다시 말해, 반사링(207)은 제 1 면(217)이 적어도 하나의 볼록한 돌기를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 반사링(207)은 제 1 면(217)이 적어도 하나의 볼록한 돌기를 포함하기 때문에, 광원(203) 측면으로 입사되는 광이 여러 방향에 비규칙적으로 분산될 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛의 휘도가 균일해질 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 위치하는 적어도 하나의 광 어셈블리(light assembly); 및
    상기 적어도 하나의 광 어셈블리에 대응된 적어도 하나의 통공(through hole)이 형성된 반사시트를 포함하되,
    상기 광 어셈블리는,
    광원과,
    상기 광원의 상측에 위치한 렌즈와,
    상기 통공의 내측에 위치하며 상기 광원에서 일정거리 이격되되, 상기 렌즈의 직경보다 작은 개구부(opening portion)와, 상기 개구부에서 상기 광원에 대향되도록 위치한 측벽(sidewall)이 마련된 반사링을 포함하고,
    상기 반사링의 직경은, 상기 광 어셈블리에 포함된 렌즈의 직경보다 작고,
    상기 기판에서 상기 렌즈까지의 높이보다 상기 반사링의 높이가 작으며,
    상기 통공의 깊이는 상기 기판에서 상기 렌즈까지의 높이보다 크고,
    상기 반사링은,
    상면에 형성되고, 상기 반사링의 외측과 내측으로 지그재그 형태로 배치된 복수개의 패턴을 포함하고,
    상기 복수개의 패턴 중 일부는 황색인,
    백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사링은,
    상기 개구부에서 상기 렌즈의 직경방향으로 연장된 상측면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 측벽은,
    상기 광원에 대해 경사진 경사면을 포함하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 측벽은,
    상기 광원이 위치한 상기 개구부 측의 제1 측벽과,
    상기 반사링 외측의 제2 측벽 중 적어도 하나를 포함하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 측벽은,
    적어도 일부 영역의 경사면과 적어도 다른 영역의 수직면을 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 경사면은,
    60도 이상 90도 이하의 경사각으로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 측벽과 상기 광원은 일정한 이격거리를 가지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 이격거리는,
    500마이크로 미터 이상 1 미리 미터 이하인 백라이트 유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는,
    원형, 삼각형, 및 오각형 중 어느 하나의 형상인 백라이트 유닛.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 광원의 높이에 대한 상기 측벽의 높이의 비율은,
    0.4 이상 1.0 이하인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광 어셈블리는,
    COB(Chip On Board) 타입의 광원을 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 반사링의 두께는,
    상기 반사시트의 두께와 다른 백라이트 유닛.
  15. 삭제
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 측벽의 반사율은,
    상기 기판의 반사율 보다 큰 백라이트 유닛.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 측벽과 상기 반사링의 상측면 중 적어도 일부 영역에는,
    적어도 하나의 패턴이 형성된 백라이트 유닛.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 패턴은, 위치, 형상, 색상 중 적어도 하나가 다른 복수의 영역을 포함하며,
    상기 복수의 영역은, 어느 하나의 영역과 다른 하나의 영역이 반복적으로 형성된 백라이트 유닛.
  19. 적어도 하나의 광원을 포함하는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛의 전면에 위치하는 디스플레이 패널; 및
    상기 백라이트 유닛의 후면에 위치하는 백커버를 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    기판과,
    상기 기판 상에 위치하는 적어도 하나의 광 어셈블리(light assembly)와,
    상기 적어도 하나의 광 어셈블리에 대응된 적어도 하나의 통공(through hole)이 형성된 반사시트를 포함하되,
    상기 광 어셈블리는,
    광원과,
    상기 광원의 상측에 위치한 렌즈와,
    상기 통공의 내측에 위치하며 상기 광원에서 일정거리 이격되되, 상기 렌즈의 직경보다 작은 개구부(opening portion)와, 상기 개구부에서 상기 광원에 대향되도록 위치한 측벽(sidewall)이 마련된 반사링을 포함하고,
    상기 반사링의 직경은, 상기 광 어셈블리에 포함된 렌즈의 직경보다 작고,
    상기 기판에서 상기 렌즈까지의 높이보다 상기 반사링의 높이가 작으며,
    상기 통공의 깊이는 상기 기판에서 상기 렌즈까지의 높이보다 크고,
    상기 반사링은,
    상면에 형성되고, 상기 반사링의 외측과 내측으로 지그재그 형태로 배치된 복수개의 패턴을 포함하고,
    상기 복수개의 패턴 중 일부는 황색인,
    디스플레이 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 반사링은,
    상기 개구부에서 상기 렌즈의 직경방향으로 연장된 상측면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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