KR20080054391A - 발광 그룹으로 배치된 반도체 광원을 구비한 배면광 장치및 발광 장치 - Google Patents

발광 그룹으로 배치된 반도체 광원을 구비한 배면광 장치및 발광 장치 Download PDF

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오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 반도체 광원들(22a, 22b, 22c)에 의해 면에 동일한 배면 조사를 하는 것에 관한 것이다. 다양한 반도체 광원들은 동일한 방식의 발광 그룹(21a, 21b)으로 구성된다. 이러한 동일한 방식의 발광 그룹은, 면의 동일한 배면 조사가 가능하도록 배치된다. 균일한 색 혼합이 특히 가장자리(23)에서 달성됨으로써, 장치의 각 발광 그룹은 인접한 적어도 하나의 발광 그룹과 서로 다른 방향성을 가진다.
배면광 장치, 반도체 광원, 배면 조사, 발광 장치, 색 혼합

Description

발광 그룹으로 배치된 반도체 광원을 구비한 배면광 장치 및 발광 장치{BACKLIGHTING ARRANGEMENT WITH SEMICONDUCTOR LIGHT SOURCES ARRANGED IN ILLUMINATION GROUPS AND ILLUMINATION DEVICE}
본 발명은 발광 그룹으로 배치된 반도체 광원을 구비한 배면광 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기와 같은 배면광 장치를 포함한 발광 장치에 관한 것이기도 하다.
본 특허 출원은 독일 특허 출원 102005042066.4-54의 우선권을 주장하며, 이의 개시내용은 본문에서 반복적으로 기재된다.
이제까지, 액정표시장치(LCD:liquid crystal display)와 같은 면의 배면 조사를 위해 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp)가 주로 사용되었다. 이 램프는 우선적으로 백색 광을 조사하나, 많은 공간 및 전류를 필요로 한다.
최근 몇 년간, LCD-모니터 또는 박막 트랜지스터(TFT)-모니터의 배면을 조사할 때, 반도체 광원의 사용이 점점 중요해지고 있다. 이 때, 반도체 광원으로 면을 균일하게 조사할 필요가 있다.
조사되어야 할 모니터에 대한 균일한 연색지수를 위해, 다양한 색의 반도체 광원에서 방출된 광을 이용하여 균일하게 색을 혼합할 필요가 있다. 다양한 색의 반도체 광원을 사용하는 것에 있어서, 각각의 반도체 광원들에서 방출된 광을 이용하여 균일한 색 혼합을 달성할 것이 요구된다. 이러한 균일한 색 혼합은 배면 조사되어야 할 면과 각 광원간의 간격을 크게 함으로써 달성될 수 있다. 추가적으로, 배면 조사되어야 할 면과 광원 사이에 확산성 분산 물질들을 배치할 수 있다.
물론, 상기의 확대된 간격 때문에 제품의 크기가 예기치 않게 커진다. 광원과 배면 조사되어야 할 면 사이의 확산기는 전형적으로 발광능의 현저한 손실을 야기한다. 따라서, 상기와 같은 배면광 장치의 총 효율성 및 사용 가능성이 저하된다. 배면광의 총 효율성은 소모되는 에너지에 비례하는 발광능으로 볼 수 있다.
국제 특허 공개 제 WO 2004/031844 A1 호에는, 반도체 광원을 가진 배면광에 대한 예시가 발견된다. 여기서는, 더 많은 개수의 다양한 색의 반도체 광원을 부품으로 구성하고, 이러한 발광 그룹은 직각의 래스터(raster)에서 동일한 방향으로 배치된다. 상기와 같은 광원 배치를 적용하면, 균일한 혼합색을 달성하기가 어려울 수 있다. 부품을 동일한 방향으로 설정함으로써, 배면 조사된 면의 내부 영역들과 가장자리에 색의 오류가 강하게 나타날 경향이 발생된다.
개별 반도체 광원들이 출사 중에 서로 다른 우선 방향(preferred direction)을 가짐으로써, 반도체 광원으로 구성된 부품의 색 혼합에 영향을 준다. 다양한 색의 반도체 광원을 가진 부품 대신 멀티칩-패키지들, 즉 다양한 색의 반도체 칩을 더 많이 포함한 LED-유닛들을 사용하는 경우, 이와 유사한 현상이 나타난다.
도 5는 배면광 장치(1)를 상세하게 도시한다. 점선으로 도시된 라인은 배면광 장치(1)의 가장자리(3)를 나타낸다. 여기서, 도시된 가장자리 측에, 네 개의 발 광 그룹이 배치된다. 각 발광 그룹은 동일하게 형성된다. 상세하게는, 발광 그룹은 서로 다른 방출 스펙트럼을 가진 세 개의 반도체 칩을 포함한다. 각 발광 그룹의 반도체 칩은 동일한 방식으로 배치된다. 본 실시예에서, 멀티칩 패키지는 오스람 사의 멀티탑레드(multitopled)란 이름으로 시판되는 제품을 의미한다. 물론, 본 발명에 따른 발광 그룹은 상기와 같은 멀티칩 패키지에만 한정되는 것은 아니며, 모든 종류의 광 방출성 반도체 소자의 배치를 포함한다.
상기와 같은 배면광 장치들은 동일하거나 동일한 방식의 발광 그룹을 대부분 띠 형태의 회로 기판 위에 동일한 방향으로 배치한다. 면의 배면 조사는 띠 형태의 회로 기판들에 의해 수행된다.
직사각형의 격자 배열에서, 각각의 동일한 종류의 발광 그룹은 동일한 방향을 가지고 배치된다. 이러한 경우, 발광 그룹은 세 개의 광 방출성 반도체 칩을 가진 광 방출성 반도체 소자를 각각 포함한다. 이러한 점은, 본 실시예에서, 청색-방출성(B), 녹색-방출성(G) 및 적색-방출성(R) 반도체 칩(32a, 32b, 32c)으로 나타난다. 인접한 발광 그룹들(31a, 31b)은 각각 동일한 방향성을 가지고, 발광 그룹의 각 반도체 광원은 출사 방향에 있어서 각각 우선적인 방향을 가지고 있기 때문에, 반도체 광원의 개별 스펙트럼 기여도에 따라 균일한 색 혼합이 이루어진다.
상기 도면에 따르면, 인접한 발광 그룹(31a, 31b)은 동일한 방향으로 설정되어 있다. 이러한 실시예에 따르면, 가장자리 측에는 수직 점선 라인을 따라 적색광을 방출하는 반도체 소자들(2c, 2d, 2e)만 인접한다. 이를 통해, 상기와 같은 배면 조사의 가장자리 측에는 비균일한 색 효과가 발생할 수 있다.
본 발명의 과제는, 배면광 장치 및 발광 장치에 있어서, 비용 경제적인 방법을 이용하여 개선된 색 혼합을 달성하는 것에 있다.
상기 과제는 특허 청구 범위 1항에 따른 배면광 장치 및 특허 청구 범위 18항에 따른 발광 장치를 통해 해결된다.
본 발명에 따른 배면광 장치, 예컨대 배면광 모듈은 동일한 방식의 발광 그룹을 복수개 포함하고, 이 때 각 발광 그룹에는 서로 다른 방향성을 가진 적어도 하나의 발광 그룹이 인접한다.
본 발명에 따라 고려되는 것은, 다양한 반도체 광원들이 동일한 방식의 발광 그룹으로 구성되는 것이다. 예컨대, RGB-광원이 그러할 수 있다. 물론, 발광 그룹들은 또 다른 다양한 색을 포함할 수 있다. 이러한 동일한 방식의 발광 그룹은, 면이 균일하게 배면 조사되도록 배치된다. 바람직하게는, 발광 그룹은 동일한 방식으로 형성된다. 즉, 각 발광 그룹은 동일한 반도체 광원을 동일한 배열로 포함한다. 따라서, 비균일한 색 혼합의 가장자리 효과가 방지될 수 있고, 동일한 배열의 각 발광 그룹은 그와 다른 방향성을 가진 적어도 하나의 발광 그룹과 인접한다.
두 발광 그룹의 중심점 사이의 가상 선분이 배면광 장치의 임의의 제3 발광 그룹의 포락선(envelope)과 접하지도 교차하지도 않는 경우, 배면광 장치의 두 개의 발광 그룹이 인접하는 것이다.
또 다른 발광 그룹과 관련하여 서로 다른 방향성을 가진 발광 그룹은 예컨대, 동일한 방식으로 인접한 발광 그룹의 각각에 해당되는 동일한 반도체 광원의 중심점 사이의 간격이 인접한 발광 그룹의 중심점 사이의 간격과 다른 경우에 제공된다. 예컨대, 서로 다른 방향성은, 인접한 발광 그룹이 자체의 주 출사 방향과 관련하여 서로 반대로 회전됨으로써 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 배면광 장치의 각 발광 그룹은 복수개의 반도체 광원을 동일한 배열로 포함한다. 이를 통해, 동일한 방식의 발광 그룹 배열로 구성된 배면광 장치가 형성된다. 반도체 광원은 예컨대 반도체 칩, 유기 발광 폴리머, 개별 발광 다이오드들(LEDs) 또는 유기 발광 소자들(OLEDs) 일 수 있다.
본 발명에 따른 발광 그룹은 복수개의 LED들이 하나의 공동 발광 그룹으로 구성됨으로써 형성될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 반도체 광원의 적어도 두 개는 서로 다른 색 및 색 기여도를 제공한다.
또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 각 발광 그룹은 적색 광을 방출하는 적어도 하나의 반도체 광원, 녹색 광을 방출하는 적어도 하나의 반도체 광원 및 청색을 방출하는 적어도 하나의 반도체 광원을 포함한다.
반도체 광원으로서 기능하는 반도체 칩의 경우, 발광 그룹은 각각의 광 방출성 반도체 소자일 수 있는데, 이 때 각 반도체 소자는 복수개의 반도체 칩을 포함한다. 특히, 발광 그룹은 소위 "멀티칩-LED-패키지들"일 수 있다. 이러한 패키지들은 복수개의 반도체 칩을 포함하는 LED-소자들이다. 이러한 반도체 칩들은 서로 다른 방출 스펙트럼, 예컨대 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 포함할 수 있다. 그러한 멀티칩 패키지들은, 예컨대 오스람 사에서 식스-리드 멀티탑레드(6-lead multitopleds)란 상표명으로 시판중이다. 상기 패키지들은 예컨대 각각 적색, 녹색, 청색 방출 스펙트럼을 가진 세 개의 반도체 칩과 여섯 개의 전기 접촉부를 가진다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에서 고려되는 것은, 발광 그룹이 규칙적 격자 배열로 배치되는 것이다. 발광 그룹을 규칙적인 격자 배열로 배치하면, 전체 면이 균일하게 조사된다.
균일한 배면 조사를 위한 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서 고려되는 것은, 규칙적인 격자 배열이 일 그룹의 평편한 격자 구조 타입들을 포함하고, 상기 배열은 다시 육각형, 육면체(rhombus), 직사각형 또는 평행사변형을 포함하는 것이다. 각 발광 그룹은 그에 대응되는 격자 구조 타입의 꼭지점에 위치한다.
특정한 변형예에 따르면, 발광 그룹은 적어도 하나의 캐리어(carrier) 위에 배치된다. 또한, 공통 캐리어 위에 전체의 배면광 장치가 배치될 수도 있다. 그러나, 단일 또는 다수개의 발광 그룹이 개별 캐리어들에 각각 배치되는 것 또한 가능하다.
또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 캐리어는 띠 형태로 형성된다. 따라서, 단일 또는 다수개의 발광 그룹은 띠 형태의 캐리어들에 배치될 수 있다. 배면광 장치는 이러한 띠 형태의 캐리어를 다수개 나란히 배열함으로써 형성될 수 있다. 이 때, 예컨대 동일한 방식으로 형성된 두 개의 인접한 띠는 자체의 발광 그룹의 주 출사 방향과 관련하여 서로에 대해 약 180˚ 로 각각 회전될 수 있다. 이를 통해, 인접한 띠들은 서로 반 평행하도록(antiparallel) 방향이 설정된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예가 고려하는 것은, 두 개의 인접한 발광 그룹은 제공된 각도, 상세하게는 주 출사 방향을 따르는 가상 축과 관련하여 서로에 대해 약 90˚로 회전되는 것이다. 이러한 실시예가 직각의 격자에서 추가적으로 배치된다면, 배면광 장치의 각 발광 그룹은 고유한 행과 열 내에서 각각 두 개의 서로 다른 방향을 가진 이웃 발광 그룹을 포함할 수 있다. 이를 통해, 비 균일한 색 혼합의 가장 자리 효과가 감소한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예가 고려하는 것은, 두 개의 인접한 발광 그룹이 주 출사 방향을 따르는 가상 축과 관련하여 서로에 대해 약 180 ˚로 회전되는 것이다. 이러한 실시예는 배면광 장치를 간단히 조립하면서 동시에 보다 양호한 색 혼합을 달성하도록 한다.
배면광 장치의 또 다른 바람직한 실시예가 고려하는 것은, 발광 그룹이 띠 형태의 캐리어 위에 동일한 방향성을 가지고 열의 형태로 배치되고, 배면광 장치의 형성시 발광 그룹 띠가 나란히 배치되는 것이다. 이 때 두 개의 동일한 방식으로 인접한 발광 그룹 띠는 서로 반 평행이 되도록 각각 배치된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예가 고려하는 것은, 발광 그룹은 캐리어 위에 배치되고, 상기 캐리어는 회로 기판으로 형성되는 것이다. 이 때 통용되는 모든 회로 기판이 고려될 수 있으며, 양호한 열 전도성을 가진 금속 코어 회로 기판도 가능하다.
배면광 장치의 또 다른 바람직한 실시예가 고려하는 것은, 동일한 방출 스펙트럼을 가진 배면광 장치의 반도체 광원은 각각 별도로 방향 조정이 가능한 것이다. 이를 통해, 평면 모니터와 관련한 배면광 장치를 사용하는 데 있어서, 디스플레이 할 때, 색 톤 효과가 발생한다.
배면광 장치의 또 다른 바람직한 실시예가 고려하는 것은, 각 발광 그룹의 반도체 광원은 각각 방향조정이 가능한 것이다. 따라서, 각 반도체 광원이 생략된 경우, 예기치 않은 비 균일한 색 효과를 적합한 전기적 재조정(electronic readjustment)에 의해 감소시키거나 방지할 수 있다.
본 발명에 따르는 발광 장치는 위에 기재된 바와 같은 배면광 장치 및 광학 부재를 포함한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 발광 장치에 있어서, 최적화된 색의 균일성이 달성될 수 있다.
광학 부재는 배면광 장치와 관련하여, 배면광 장치로부터 방출되는 광이 광학 부재를 투과하여 출사되도록 배치된다.
바람직한 변형예에 따르면, 발광 장치는 표시 장치이다. 이 때, 광학 부재는 정보 제공 특성을 가지는 것이 특히 바람직하다. 상세하게는, 광학 부재는 LCD(liquid crystal display)일 수 있다.
대안적인 변형예에 따르면, 발광 장치는 조사 장치이다. 이러한 경우, 광학 부재는 광 혼합성 또는 광 지향성 특성을 가질 수 있다.
광 혼합성 특성을 가진 광학 부재로는 예컨대 확산기가 매우 적합하다. 주로, 확산기는 적어도 하나의 확산성 분산 광 투과면을 포함하고, 상기 광 투과면은 거칠게 형성될 수 있거나, 상기 확산기가 확산성 분산기능을 가진 부피 영역을 포함하고, 상기 영역에 예컨대 분산 입자가 구비된다.
또한, 광 지향성 특성을 가진 광학 부재로는 휘도 향상(BE:brightness enhancement)-호일(foil), 상세하게는 프리즘 호일이 사용될 수 있다. BE-호일은 예컨대 선형으로 배치된 프리즘 구조를 포함할 수 있다. 따라서, 하부 측으로부터 상기 호일로 커플링(coupling)되는 광은 부분적으로 전달되고, 부분적으로 반사되도록 한다. 전달된 부분은 비교적 작은 개구각(aperture angle)에 제한된다. BE-호일은 실질적으로, 좁은 각도에서 주 출사 방향을 중심으로 광을 전달하고, 그 나머지 광선은 반사하는 필터로 기능한다.
본 발명의 또 다른 장점들 및 실시예들은 도 1 내지 도 5와 관련한 실시예들과 함께 이하에서 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 배면광 장치의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 제2 배면광 장치의 실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 제3 배면광 장치의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 제4 배면광 장치의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 5는 면에 배면 조사하기 위한 이미 기재된 배면광 장치의 개략도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 발광 장치의 제1 실시예의 개략적 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 발광 장치의 제2 실시예의 개략적 단면도를 도시한다.
도면들 및 실시예들에서, 동일하거나 동일하게 작용하는 요소들은 동일한 참조번호로 표시된다.
도면들에 도시된 배면광 장치들은 개략적인 자연 상태(nature)를 도시한 것이다. 따라서, 도면들의 요소들은 실제로 제공된 사실이 아니라, 장치의 기능에 대한 이해를 돕기 위해 상징적으로 도시된 것이다.
도 1에 따른 배면광 장치(1)에 있어서, 장애 요소가 되는 색 가장자리는 전혀 나타나지 않거나 적게만 나타난다. 적색 광을 방출하는 반도체 소자(22c), 녹색 광을 방출하는 반도체 소자(22b) 및 청색 광을 방출하는 반도체 소자(22a)는 가장자리(23)의 점선으로 표시된 수직 라인들에 각각 교대로 향해 있다. 이러한 교대적인 색 순서는, 동일한 방식으로 형성된 두 개의 인접한 발광 그룹(21a, 21b)이 주 출사 방향과 관련하여 서로에 대해 약 180˚로 회전하여 배치되도록 하는데, 상기 발광 그룹은 적색 광을 방출하는 반도체 소자(22c), 녹색 광을 방출하는 반도체 소자(22b), 청색 광을 방출하는 반도체 소자(22a)를 각각 포함한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예의 개략적 단면도를 도시한다. 이러한 특정한 실시예에서, 발광 그룹은 세 개의 광 방출성 반도체 광원을 가진 광 방출성 반도체 소자를 각각 포함한다. 이러한 점은, 본 실시예에서, 청색 방출성(42a), 녹색-방출성(42b) 및 적색-방출성(42c) 반도체 칩으로 각각 나타난다. 발광 그룹은 직사각형의 격자 배열의 일 열의 발광 그룹은 동일한 방향으로 설정되도록 배치된다. 그러나, 인접한 열의 발광 그룹(41a, 41b)은 가상의 축과 관련하여 주 출사 방 향과 평행하게 각 인접한 열을 마주하여 약 180˚로 회전하여 배치된다. 즉, 제2 발광 그룹의 열은 인접한 열에 대해 반 평행하도록 배치된다. 이를 통해, 전체 면에 대한 색의 균일도가 개선된다. 본 발명에 따른 발광 그룹은 상기와 같은 멀티칩 패키지에만 제한되는 것은 아니며, 모든 종류의 광 방출성 반도체 소자의 배치를 포함한다.
배면광 장치(1)의 톱니 모양의 점선으로 도시된 가장 자리(43)는, 본 발명에 따른 실시예가 16 개의 발광 그룹의 개수에만 한정되지 않고, 각 적용에 따라, 임의의 방향에서 또 다른 발광 그룹이 확대될 수 있음을 나타낸다. 배면광 장치(1)의 수평의 가장 자리에는, 도 1과 유사한 방식으로 반도체 소자의 색 순서가 교대로 나타난다.
도 3은 제3 배면광 장치(1)를 도시한다. 이러한 특정한 실시예에서, 발광 그룹은 세 개의 광 방출성 반도체 칩을 가지는 광 방출성 반도체 소자를 포함한다. 이러한 점은, 본 실시예에서 청색-방출성(52a), 녹색-방출성(52b) 및 적색-방출성(52c) 반도체 칩으로 나타난다. 인접한 발광 그룹은 서로에 대해 약 90˚로 회전된다. 즉, 일 열 및/또는 일 행의 네 개의 연속적으로 이어지는 발광 그룹(51a, 51b, 51c, 51d)은 동일한 방향으로 설정되어 있지 않다. 이를 통해, 배면광 장치(1)의 가장 자리(53) 측 및 배면광 장치(1)의 전체 면에 있어서 색의 비 균일도가 최소화될 수 있다. 본 발명에 따른 실시예는 이미 언급한 각도 180˚내지 90˚에만 제한되지 않는다. 경우에 따라서, 발광 그룹의 출사 방향과 관련한 회전 각도는 다양한 배치의 변형예를 포함할 수 있다. 그러나 바람직하게는, 연속하여 이어 지는 발광 그룹의 회전 각도는 동일하게 변형된다. 도 3에 도시된 배치에서, 각 발광 그룹은 동일한 방향을 가진 이웃 발광 그룹을 최대 2개까지 가진다.
배면광 장치(1)의 톱니모양의 점선으로 도시된 가장자리(53)는, 본 실시예가 16 개의 발광 그룹의 개수에만 한정되지 않고, 각 적용에 따라, 임의의 방향에서 또 다른 발광 그룹이 확대될 수 있음을 나타낸다. 배면광 장치(1)의 수평 및 수직 가장자리(53)에서, 도 1과 유사한 방식으로 반도체 광원의 색 순서가 교대로 나타난다. 이 실시예 및 본 발명에 따른 또 다른 모든 실시예에도 해당되는 것은, 사용된 발광 그룹이 멀티칩 패키지에만 한정되지 않는다는 것이다. 또한, 발광 그룹은 예컨대 LED들과 같은 개별 반도체 광원을 복수개로 구성하여 형성될 수 있다. 또한, 발광 그룹은 세 개의 그룹으로 된 반도체 광원의 배치에만 한정되는 것은 아니며, 임의의 개수의 반도체들을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 발광 그룹의 방출 스펙트럼은 적색, 녹색 및 청색에만 한정되지 않고, 오히려 모든 색상을 포함할 수 있다.
도 4는 또 다른 바람직한 실시예를 도시한다. 여기서 발광 그룹의 방향성은 실질적으로 도 3에 도시된 것과 일치한다. 청색-방출성(62a), 녹색-방출성(62b) 및 적색-방출성(62c) 반도체 칩은 멀티칩 패키지에서 발광 그룹(61a, 61b, 61c)을 구성한다. 도 3 및 도 4의 배면광 장치(1)는 배면광 장치(1)의 두 개의 인접한 열이 각각 수직으로 옮겨져 있다는 점에서 서로 차이가 있다. 이를 통해, 육각형 격자 방식의 발광 그룹의 배치를 포함한 배면광 장치(1)가 구현된다. 이러한 구성에 의하면, 유사한 다른 배면광 장치에 비해 더욱 개선된 색 균일도 및 이와 동시에 더 큰 발광 휘도를 얻을 수 있다.
도 4의 배면광 장치(1)의 톱니모양의 점선으로 도시된 가장자리(63)는 도 3의 실시예와 유사한 의미를 가진다.
본 발명에 따른 배면광 장치는 육각형 또는 직각의 격자에만 한정되지 않고, 육면체 또는 평행 사변형 격자 구조를 포함할 수도 있다. 격자 구조 방식으로 배치된 발광 그룹이란, 발광 그룹이 규칙적 격자의 격자 점들 위에 놓이는 배치를 주로 의미한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 반도체 광원 및/또는 개별 발광 그룹 장치는 조정 장치를 이용하여 각각 방향이 조정될 수 있다. 상기와 같은 조정 장치에 의해, 예컨대 발광 휘도를 제어함으로써, 특정한 표시 영역에서 명암비(contrast ratio)가 증대될 수 있다. 또한, 동일한 방출 스펙트럼을 가진 개별 반도체 광원의 발광 휘도의 다양한 변화에 따라, 배면광 장치의 방출에 있어 색 톤이 다양하게 변화될 수 있다. 따라서, 개별 광원 또는 발광 그룹을 생략하는 경우, 상기 생략에 의해 야기된 방출 변화를 수정할 수 있다.
도 6에 도시된 발광 장치(11)는 예컨대 도 2에 도시된 배면광 장치(1)와 같은 배면광 장치 및 광학 부재(10)를 포함한다.
배면광 장치(1)는 캐리어(12)위에 배치된 복수개의 반도체 광원(42a, 42b)을 포함한다. 캐리어(12)는 예컨대 회로 기판일 수 있다. 청색 반도체 광원(42a) 및 녹색 반도체 광원(42b)은 발광 그룹(41b)의 각 구성 요소이다.
발광 그룹(41b)은 캐리어(12) 위에서, 방출된 광이 광학 부재(10)를 투과해 출사되도록 배치된다.
도시된 경우에서, 발광 장치(11)는 표시 장치이며, 이 때 LCD인 광학 부재는 정보 제공 특성을 가진다.
제1 기판(13a)과 제2 기판(13b) 사이에, 액정(14)이 배치되고, 이 때, 정보를 표시하기 위해 액정(14)에 전기장이 인가된다.
도 7은 배면광 장치(1) 및 광학 부재(10)를 가진 발광 장치(11)를 도시하고, 이 때 발광 장치(11)는 조사 장치로서 기능한다. 광학 부재(10)는 광 혼합성 또는 광 지향성 특성을 가질 수 있다. 바람직하게는, 광학 부재(10)는 적합한 구조, 예컨대 프리즘 어레이(array) 또는 역의(inverse) CPS(compound parabolic concentrator)의 어레이를 가진 BE(brightness enhancement)-호일이다.
본 발명은 실시예들에 따른 기재 내용에만 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명은 새로운 특징들 및 그 특징들의 조합을 포함하며, 비록 이러한 특징들 또는 이러한 조합이 그 자체로 명확하게 특허 청구 범위 또는 실시예에 제공되지 않는 경우에도, 이러한 특징들의 조합은 특허 청구 범위에 포함된다.

Claims (28)

  1. 복수개의 동일한 방식의 발광 그룹을 가진 배면광 장치(1)에 있어서,
    각 발광 그룹에 서로 다른 방향성을 가진 적어도 하나의 발광 그룹이 인접하는 것을 특징으로 하는 배면광 장치(1).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 발광 그룹은 복수개의 반도체 광원들을 동일한 배열로 포함하는 것을 특징으로 하는 배면광 장치(1).
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 반도체 광원들은 반도체 칩들인 것을 특징으로 하는 배면광 장치(1).
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 각 발광 그룹은 복수개의 반도체 칩들을 포함하는 광 방출성 반도체 소자인 것을 특징으로 하는 배면광 장치(1).
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 반도체 광원들은 발광 다이오드들인 것을 특징으로 하는 배면광 장치(1).
  6. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 광원들 중 적어도 두 개는 서로 다른 색 또는 색 기여도를 제공하는 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  7. 청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 발광 그룹은 적어도 하나의 적색 광 방출성 반도체 광원, 적어도 하나의 녹색 광 방출성 반도체 광원 및 적어도 하나의 청색 광 방출성 반도체 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    서로 다른 색 및 색 기여도를 가진 상기 반도체 광원들은 별도로 방향 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 광원들은 개별적으로 방향 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 두 개의 인접한 발광 그룹들은 자체의 주 출사 방향을 따르는 가상의 축과 관련하여 서로에 대해 약 90˚로 각각 회전되는 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 두 개의 인접한 발광 그룹들은 자체의 주 출사 방향을 따르는 가상의 축과 관련하여 서로에 대해 약 180˚로 각각 회전되는 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 그룹들은 규칙적인 격자 배열로 배치되는 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 격자 배열은 그룹의 격자 구조를 포함하고, 다시 육각형, 육면체형(rhombus), 직사각형 또는 평행 사변형을 포함하는 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 그룹들은 적어도 하나의 캐리어(carrier) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 캐리어는 띠 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    띠 형태의 제1 캐리어 위에 복수개의 발광 그룹이 동일한 방향성으로 배치되고, 상기 제1 캐리어와 인접한 띠 형태의 제2 캐리어 위해 또 다른 발광 그룹이 배치되며, 이 때 제1 과 제2 캐리어는 서로에 대해 반 평행하도록(antiparallel) 배치되는 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  17. 청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어는 회로 기판인 것을 특징으로 하는 배면광 장치.
  18. 청구항 1 내지 청구항 17항 중 어느 한 항에 따른 배면광 장치, 및
    광학 부재를 포함하는 발광 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 배면광 장치로부터 방출되는 광은 상기 광학 부재를 조사하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  20. 청구항 18 또는 청구항 19에 있어서,
    상기 발광 장치는 표시 장치(display device)인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 광학 부재는 정보 제공 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  22. 청구항 20 또는 청구항 21에 있어서,
    상기 광학 부재는 액정표시장치(LCD)인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  23. 청구항 18 또는 청구항 19에 있어서,
    상기 발광 장치는 조사 장치인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 광학 부재는 광 혼합성 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 광학 부재는 확산기인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  26. 청구항 23에 있어서,
    상기 광학 부재는 광 지향성 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 광학 부재는 휘도 향상(BE:brightness enhancement)-호일(foil)인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 BE(brightness enhancement)-호일은 프리즘(prism) 호일인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
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