KR102637423B1 - 직하형 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR102637423B1
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이길훈
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엘지전자 주식회사
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Abstract

제1 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수개의 LED를 포함하는 LED 어레이 바;상기 각 LED를 커버하도록 상기 LED 어레이 바 상에 형성된 렌즈; 상기 LED 어레이 바 상에 상기 렌즈의 경계를 따라 형성되는 블랙 실크; 상기 LED 어레이 바 상에 안착되며 상기 LED에 대응하는 복수개의 홀이 형성되는 LED 반사판; 및 상기 홀은, 상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향의 양측에 형성된 한 쌍의 직선경계와 상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향의 양측에 형성된 한 쌍의 곡선경계를 가지며, 상기 한 쌍의 곡선 경계는 상기 LED를 중심으로 좌우 비대칭인 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛은 LED 반사판의 수축에도 LED 반사판의 홀이 블랙 실크를 가리지 않아 액정 패널의 대형화에도 액정 패널에 LED 빛이 동일한 밝기로 균일하게 확산되도록 하여 화질을 개선할 수 있다.

Description

직하형 백라이트 유닛{DIRECT BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 LED 반사판의 홀이 비대칭 형상으로 형성되는 직하형 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 중에서 LCD(Liquid Crystal Display)는 텔레비전, 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터용 모니터, 휴대 전화기에 이르기까지 다양한 장치에 사용되고 있다.
이러한 LCD는 자체적으로 발광하지 못하기 때문에, 영상 정보를 디스플레이 하기 위해서는 액정 패널을 조명할 수 있는 발광장치가 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.
이러한 백라이트 유닛은 광원이 설치되는 위치에 따라 엣지형과 직하형으로 구분되며, 이 중 직하형은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 배면에 복수개의 광원을 일렬로 배열시켜 액정 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.
이러한 직하형은 엣지형에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
그리고 광원으로는 LED(Light Emitting Diode)가 환경 오염이 없고, 다양한 칼라 표현이 가능하며, 소비 전력을 감소시킬 수 있어 신 소재로 각광받고 있다.
직하형 백라이트 유닛에서 렌즈와 LED 반사판은 액정 패널에 LED 빛의 확산을 균일하게 하는 역할을 한다. LED 어레이 바 상에 렌즈 경계를 따라 형성되는 블랙 실크는 액정 패널에 LED 빛이 동일한 밝기로 균일하게 확산되게 하기 위해 LED 빛을 흡수하는 역할을 한다.
한편, 고해상도 및 고휘도를 추구하는 시장의 흐름에 따라 백라이트 유닛의 내부 온도는 증가하고 있으며, 그에 따라 LED 반사판의 수축량은 늘어나고 있다. 이로써 LED 반사판의 수축으로 LED 반사판의 홀이 블랙 실크를 가리게 되어 액정 패널에 LED 빛이 동일한 밝기로 균일하게 확산되지 못하는 문제가 있다.
본 발명은 직하형 백라이트 유닛에서, LED 반사판의 홀을 비대칭 형상으로 형성하여 LED 반사판의 수축에도 LED 반사판의 홀이 블랙 실크를 가리지 않아 액정 패널의 대형화에도 액정 패널에 LED 빛이 동일한 밝기로 균일하게 확산되도록 하는 직하형 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수개의 LED를 포함하는 LED 어레이 바;상기 각 LED를 커버하도록 상기 LED 어레이 바 상에 형성된 렌즈; 상기 LED 어레이 바 상에 상기 렌즈의 경계를 따라 형성되는 블랙 실크; 상기 LED 어레이 바 상에 안착되며 상기 LED에 대응하는 복수개의 홀이 형성되는 LED 반사판; 및 상기 홀은, 상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향의 양측에 형성된 한 쌍의 직선경계와 상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향의 양측에 형성된 한 쌍의 곡선경계를 가지며, 상기 한 쌍의 곡선 경계는 상기 LED를 중심으로 좌우 비대칭인 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛을 제공한다.
상기 한 쌍의 곡선경계는, 상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향 중심에 가까운 제1 곡선경계와 바깥쪽에 위치하는 제2 곡선경계를 포함하고, 상기 LED로부터 상기 제2 곡선경계까지의 거리는 상기 LED로부터 상기 제1 곡선경계까지의 거리보다 더 길게 형성될 수 있다.
상기 LED 반사판의 크기가 클수록 상기 LED로부터 상기 제2 곡선경계까지의 거리를 더 길게 형성될 수 있다.
상기 LED로부터 상기 제2 곡선경계까지의 거리는, 상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향 중심에서 상기 LED까지의 거리에 따라 달리 형성될 수 있다.
상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향 중심에서 상기 LED까지의 거리가 길수록 상기 LED로부터 상기 제2 곡선경계까지의 거리가 더 길게 형성될 수 있다.
상기 LED 어레이 바 상에 상기 제2 방향의 양측에 상기 렌즈가 결합되는 결합홀이 형성될 수 있다.
상기 LED 어레이 바는 상기 제1 방향에 수직인 상기 제2 방향으로 복수개가 배치되고, 상기 LED 반사판은 상기 복수개의 LED 어레이 바를 동시에 커버할 수 있다.
본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛은 LED 반사판의 홀을 비대칭 형상으로 형성하여 LED 반사판의 수축에도 LED 반사판의 홀이 블랙 실크를 가리지 않아 액정 패널의 대형화에도 액정 패널에 LED 빛이 동일한 밝기로 균일하게 확산되도록 하여 화질을 개선할 수 있다.
또한, LED 반사판의 크기에 따라 수축되는 정도가 달라지므로 LED 반사판의 크기에 따라 홀과 블랙 실크간 이격거리를 달리 형성하여 LED 반사판의 수축에도 LED 반사판의 홀이 블랙 실크를 가리지 않게 할 수 있다.
LED 반사판의 수축이 더 많이 발생하는 외곽 부분에 위치하는 홀일수록 홀과 블랙실크간 이격거리를 더 길게 형성함으로써 불필요한 노출을 줄일 수 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 1은 본 발명의 직하형 백라이트 유닛을 상부에서 바라본 단면도이다.
도 2는 본 발명의 LED 어레이 바의 도면이다.
도 3은 본 발명의 LED 반사판에 형성된 홀의 비대칭 형상에 관한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 홀이 비대칭 형상으로 형성되는 LED 반사판에 관한 도면이다.
도 5는 본 발명의 복수개의 홀이 비대칭 형상으로 형성되는 LED 반사판의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 LED 어레이 바가 형성되는 LED 반사판을 구비한 직하형 백라이트 유닛의 일 실시예를 도시한 도면이다.
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.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 직하형 백라이트 유닛(100)을 상부에서 바라본 단면도이다. 도 2는 본 발명의 LED 어레이 바(120)의 도면이다.
본 발명의 직하형 백라이트 유닛(100)은 LED(110), LED 어레이 바(120), 렌즈(130), 블랙 실크(140), LED 반사판(150), LED 반사판에 형성된 홀(160)을 포함한다.
본 발명의 LED(110)는 제1 방향으로 서로 이격되어 복수개가 LED 어레이 바(120) 상에 형성된다. 그리고 상기 LED 어레이 바(120) 상에 각 LED(110)를 커버하도록 렌즈(130)가 형성된다. 상기 렌즈(130)는 상기 LED(110)에서 출사되는 빛이 공간상에 균일하게 퍼질 수 있도록 굴절시키는 역할을 수행한다.
LED 어레이 바(120) 상에는 렌즈(130)의 경계를 따라 LED 빛을 흡수하는 블랙 실크(140)가 형성된다. 상기 블랙 실크(140)는 블랙 잉크를 사용하여 형성될 수 있다.
복수개의 렌즈(130)가 서로 이격되어 배치됨에 따라 상기 각 렌즈(130)에 의해 굴절된 LED 빛이 특정 부분(예를 들어 렌즈의 경계 부분)에 집중되어 액정 패널에 동일한 밝기로 균일하게 확산될 수 없다. 블랙 실크(140)는 상기 렌즈(130)의 경계 부분에 집중된 LED 빛을 흡수하는 역할을 하여, 액정 패널의 특정 부분이 더 밝거나 혹은 더 어두운 것을 방지할 수 있다. 이로써, LED 빛이 액정 패널에 동일한 밝기로 균일하게 확산되도록 함으로써 화질을 개선시킬 수 있다.
LED 어레이 바(120) 상에 안착되어 LED 빛이 반사되도록 LED 반사판(150)이 형성된다. 그리고 상기 LED 반사판(150)에는 LED(110)에 대응하는 복수개의 홀(160)이 형성된다.
LED 반사판에 형성된 홀(160)은 한 쌍의 직선경계(161)와 한 쌍의 곡선경계(163)를 가지며, 상기 한 쌍의 곡선경계(163)는 LED(110)를 중심으로 좌우가 비대칭인 형상을 갖는다.
도 3은 본 발명의 LED 반사판에 형성된 홀(160)의 비대칭 형상에 관한 도면이다.
LED 반사판에 형성된 홀(160)은 한 쌍의 직선경계(161)와 한 쌍의 곡선경계(163)를 가지며, 상기 한 쌍의 곡선경계(163)는 제1 곡선경계(163a)와 제2 곡선경계(163b)로 형성된다. 상기 제1 곡선경계(163a)는 LED 어레이 바(120)의 제1 방향 중심에 가까운 곳에 형성되며, 상기 제2 곡선경계(163b)는 상기 제1 곡선경계(163a)의 반대쪽에 형성된다.
LED(110)로부터 제2 곡선경계(163b)까지의 거리가 상기 LED(110)로부터 제1 곡선경계(163a)까지의 거리보다 더 길게 형성된다. 따라서, 상기 제2 곡선경계(163b)와 블랙 실크(140)간에는 이격거리가 발생한다. 이로써, LED 반사판(150)이 수축하더라도 상기 LED 반사판에 형성된 홀(160)이 상기 블랙 실크(140)를 가리지 않게 된다.
따라서, LED 반사판에 형성된 홀(160)의 한 쌍의 곡선경계(163)가 LED(110)를 중심으로 좌우 비대칭 형상으로 형성됨으로써, LED 반사판(150)의 수축에도 블랙 실크(140)를 가리지 않아 LED 빛이 액정 패널에 동일한 밝기로 균일하게 확산되도록 할 수 있다.
도 3의 (a), (b), (c)는 LED(110)로부터 제2 곡선경계(163b)까지의 거리가 다른 LED 반사판에 형성된 홀(160)을 도시하고 있다.
또한 도 3에는 LED 어레이 바(120) 상에 렌즈(130)가 결합되는 결합홀(170)을 도시하고 있다. 상기 결합홀(170)에 상기 렌즈(130)의 결합부가 결합되어 LED 반사판(150)의 수축이 발생하더라도 이를 막아주는 역할을 하여 LED 반사판에 형성된 홀(160)이 블랙 실크(140)를 가리지 않게 된다.
도 3에는 결합홀(170)의 개수가 LED 어레이 바(120) 상에 상하 2개씩 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 LED 반사판(150)의 수축이 더 많이 발생하는 외곽 부분에 결합홀(170)의 개수를 더 많이 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 홀(160)이 비대칭 형상으로 형성되는 LED 반사판(150)에 관한 도면이다.
LED 반사판(150)의 크기에 따라 수축되는 정도가 달라지므로 LED(110)로부터 제2 곡선경계(163b)까지의 거리를 달리 형성할 수 있다.
예를 들어, LED의 반사판(150)의 제1 방향 길이가 500mm 이하라면 블랙 실크(140)와 제2 곡선경계(163b)간 이격거리가 0.5mm가 되도록, 상기 LED 반사판(150)의 제1 방향 길이가 500mm 이상 1000mm 이하라면 상기 블랙 실크(140)와 상기 제2 곡선경계(163b)간 이격거리가 1mm가 되도록, 상기 LED 반사판(150)의 제1 방향 길이가 1000mm 이상이라면 상기 블랙 실크(140)와 상기 제2 곡선경계(163b)간 이격거리가 1.5mm가 되도록 LED 반사판에 형성된 홀(160)을 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 복수개의 홀(160)이 비대칭 형상으로 형성되는 LED 반사판(150)의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
LED 반사판(150)의 수축은 내측 보다는 외각 부분에서 더 많이 발생할 수 있다. 따라서, LED 어레이 바(120)의 제1 방향 중심에서 LED(110)까지의 거리에 따라 상기 LED(110)로부터 제2 곡선경계(163b)까지의 거리를 달리 형성할 수 있다.
LED 어레이 바(120)의 제1 방향 중심에서 LED(110)까지의 거리가 길수록 블랙 실크(140)와 제2 곡선경계(163b)간 이격거리가 더 길게 형성되도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 LED 어레이 바(120)가 형성되는 LED 반사판(150)을 구비한 직하형 백라이트 유닛(100)의 일 실시예를 도시한 도면이다.
LED 어레이 바(120)는 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 복수개가 배치될 수 있다. 여기서 제1 방향은 열 방향이 될 수도 있고, 행 방향이 될 수도 있다. 그리고 LED 반사판(150)은 상기 복수개의 LED 어레이 바(120)를 동시에 커버할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 직하형 백라이트 유닛은 LED 반사판의 홀을 비대칭 형상으로 형성하여 LED 반사판의 수축에도 LED 반사판의 홀이 블랙 실크를 가리지 않아 액정 패널의 대형화에도 액정 패널에 LED 빛이 동일한 밝기로 균일하게 확산되도록 하여 화질을 개선할 수 있다.
또한, LED 반사판의 크기에 따라 수축되는 정도가 달라지므로 LED 반사판의 크기에 따라 홀과 블랙 실크간 이격거리를 달리 형성하여 LED 반사판의 수축에도 LED 반사판의 홀이 블랙 실크를 가리지 않게 할 수 있다.
LED 반사판의 수축이 더 많이 발생하는 외곽 부분에 위치하는 홀일수록 홀과 블랙실크간 이격거리를 더 길게 형성함으로써 불필요한 노출을 줄일 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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.
100 : 직하형 백라이트 유닛
110 : LED
120 : LED 어레이 바
130 : 렌즈
140 : 블랙 실크
150 : LED 반사판
160 : LED 반사판에 형성된 홀
161 : 직선경계
163 : 곡선경계
163a : 제1 곡선경계
163b : 제2 곡선경계
170 : 렌즈가 결합하는 결합홀

Claims (7)

  1. 제1 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수개의 LED를 포함하는 LED 어레이 바;
    상기 각 LED를 커버하도록 상기 LED 어레이 바 상에 형성된 렌즈;
    상기 LED 어레이 바 상에 상기 렌즈의 경계를 따라 형성되는 블랙 실크;
    상기 LED 어레이 바 상에 안착되어 상기 블랙 실크를 노출시키며 상기 LED에 대응하는 복수개의 홀이 형성되는 LED 반사판; 및
    상기 홀은,
    상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향의 양측에 형성된 한 쌍의 직선경계와 상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향의 양측에 형성되며 상기 LED를 중심으로 좌우 비대칭인 한 쌍의 곡선경계를 가지며,
    상기 한 쌍의 곡선경계는,
    상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향 중심에 가까운 제1 곡선경계와 바깥쪽에 위치하는 제2 곡선경계를 포함하고,
    상기 LED로부터 상기 제2 곡선경계까지의 거리는 상기 LED로부터 상기 제1 곡선경계까지의 거리보다 더 긴 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 LED 반사판의 크기가 클수록 상기 LED로부터 상기 제2 곡선경계까지의 거리가 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 LED로부터 상기 제2 곡선경계까지의 거리는,
    상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향 중심에서 상기 LED까지의 거리에 따라 달리 형성되는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 LED 어레이 바의 상기 제1 방향 중심에서 상기 LED까지의 거리가 길수록 상기 LED로부터 상기 제2 곡선경계까지의 거리가 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 LED 어레이 바 상에 상기 제2 방향의 양측에 상기 렌즈가 결합되는 결합홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 LED 어레이 바는 상기 제1 방향에 수직인 상기 제2 방향으로 복수개가 배치되고,
    상기 LED 반사판은 상기 복수개의 LED 어레이 바를 동시에 커버하는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛.
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