KR20090014493A - 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

실시예에서는 백라이트 유닛에 관해 개시된다.
실시예에 따른 백라이트 유닛은 상이한 반치각을 갖는 복수의 발광 소자가 구비된 발광 소자 어레이; 및 상기 발광 소자에서 방출된 광을 디스플레이 패널이 위치된 방향으로 가이드하는 도광판이 포함된다.
도광판, 발광 소자

Description

백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT}
실시예에서는 백라이트 유닛에 관해 개시된다.
평판 디스플레이 장치는 크게 발광형과 수광형으로 구분된다. 수광형 평판 디스플레이장치의 예로서 액정표시장치(Liquid Crystal Display)를 들 수 있는데, 액정표시장치는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성한다.
따라서, 액정표시장치의 배면에는 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 설치되어 빛을 조사한다.
실시예는 백라이트 유닛을 제공한다.
실시예는 균일한 휘도의 빛을 방출하는 백라이트 유닛을 제공한다.
실시예에 따른 백라이트 유닛은 상이한 반치각을 갖는 복수의 발광 소자가 구비된 발광 소자 어레이; 및 상기 발광 소자에서 방출된 광을 디스플레이 패널이 위치된 방향으로 가이드하는 도광판이 포함된다.
실시예에 따른 백라이트 유닛은 상이한 형상의 렌즈를 갖는 복수의 발광 소자가 구비된 발광 소자 어레이; 및 상기 발광 소자에서 방출된 광을 디스플레이 패널이 위치된 방향으로 가이드하는 도광판이 포함된다.
실시예는 균일한 휘도의 빛을 방출하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 발광 소자 어레이와 도광판을 상측에서 바라본 도면이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 백라이트 유닛은 발광 소자 어레이(10)와, 반사판(20)과, 도광판(LGP:Light Guide Panel)(30)과, 확산판(40)와, 프리즘 시트(50) 가 포함된다. 상기 프리즘 시트(50)의 상측에는 디스플레이 패널(60)이 위치된다.
상기 발광 소자 어레이(10)에는 다수의 발광 소자(14)가 구비된다.
실시예에서는 설명의 편의를 위해 제1 발광 소자(11)와, 제2 발광 소자(12)와, 제3 발광 소자(13)만을 도시하였으나, 발광 소자(14)의 수와 배치는 다양하게 설계될 수 있다.
상기 발광 소자(14)는 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)가 사용될 수 있다. 상기 발광 소자(14)는 백색광을 방출하는 발광 다이오드가 사용되거나, 백색 광을 방출할 수 있도록 R,G,B 등의 색광을 방출하는 발광 다이오드가 조합된 것이 사용될 수 있다.
상기 도광판(30)은 경사진 하부면과 수평한 상부면을 가지는 패널 형태로 형성되거나, 경사진 상부면과 수평한 하부면을 가지는 패널 형태로 형성될 수 있다. 상기 도광판(30)은 플라스틱 계열의 투명한 물질로 형성된다.
상기 발광 소자(14)에서 방출된 광은 상기 도광판(30)의 상부면을 경유하여 상기 확산판(40)과 프리즘 시트(50) 방향으로 진행하여 상기 디스플레이 패널(60)에 광을 제공한다.
상기 반사판(20)은 상기 발광 소자(14)에서 방출되어 상기 도광판(30)의 하부면 방향으로 진행되는 광을 반사시켜 상기 도광판(30)의 상부면 방향으로 진행하도록 한다. 상기 반사판(20)은 디스플레이 패널(60)에 입사되는 광량을 증대시킨다.
상기 확산판(40)은 상기 도광판(30)으로부터 입사되는 광을 분산시켜 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지한다.
상기 프리즘 시트(50)는 상기 확산판(40)에서 확산된 광을 상기 디스플레이 패널(60)에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다.
상기 디스플레이 패널(60)은 LCD 패널이 사용될 수 있다.
한편, 실시예에서 상기 발광 소자 어레이(10)는 반치각(half-power angle)이 상이한 복수의 발광 소자(14)를 포함한다.
상기 발광 다이오드로 예시된 상기 발광 소자(14)는 점 광원이므로 광축을 중심으로 방위각 ±90도 범위로 광을 방출한다. 이때, 광의 세기의 최대값의 절반에 해당되는 세기의 광이 방출되는 방위각을 반치각이라 하는데, 상기 발광 소자(14)의 반치각은 보통 ±45도 정도가 된다.
상기 발광 소자(14)는 상기 도광판(30) 방향으로 광을 방출한다.
도면에서는 설명의 편의상 도광판(30)을 세 부분으로 구분하여 도시하였고, 상기 발광 소자 어레이(10)에 인접한 부분부터 제1영역(31), 제2영역(32) 및 제3영역(33)으로 구분하였다.
상기 발광 소자(14)가 상기 제1영역(31)에 인접한 부분에 위치하기 때문에, 상기 제1영역(31)은 상기 제2영역(32) 및 제3영역(33)에 비해 높은 휘도를 나타낸다. 그리고, 상기 제2영역(32)이 제3영역(33)에 비해 높은 휘도를 나타내거나 상기 제2영역(32) 및 제3영역(33)이 유사한 휘도를 가지게 된다.
즉, 상기 발광 소자(14)에서 방출된 광이 상기 발광 소자(14)로부터 가장 멀리 위치한 상기 제3영역(33)까지 도달하지 못하는 경우가 발생되어 상기 제3영 역(33)의 휘도가 가장 낮게 나타날 수 있다.
따라서, 전체적으로 상기 디스플레이 패널(60)을 통해 나타나는 영상의 휘도가 균일하지 못하는 문제가 발생될 수 있다.
도 3은 발광 소자 어레이에 형성된 발광 소자에서 광이 방출되는 것을 설명하는 도면이고, 도 4 내지 6은 발광 소자 어레이에 형성된 각각의 발광 소자에서 방출되는 광의 방위각에 따른 상대 세기를 설명하는 도면이다.
실시예에서는 상기 복수의 발광 소자(14)가 서로 상이한 반치각을 갖도록 형성한다.
예를 들어, 상기 제1 발광 소자(11)은 광이 방출되는 영역에 렌즈가 형성되어 제1 방위각의 범위에 속하는 반치각을 갖는다. 여기서, 상기 제1 방위각의 범위는 도 5에 도시된 바와 같이 ±30~45도가 될 수 있다.
상기 제2 발광 소자(12)는 광이 방출되는 영역에 렌즈가 형성되지 않으며, 제2 방위각의 범위에 속하는 반치각을 갖는다. 여기서, 상기 제2 방위각의 범위는 도 6에 도시된 바와 같이 ±45~60도가 될 수 있다.
상기 제3 발광 소자(13)는 광이 방출되는 영역에 렌즈가 형성되며, 제3 방위각의 범위에 속하는 반치각을 갖는다. 상기 제3 발광 소자(13)에 형성되는 렌즈는 상기 제1 발광 소자(11)에 형성되는 렌즈보다 곡률 반경이 작게 형성된다. 여기서, 상기 제3 방위각의 범위는 도 4에 도시된 바와 같이 ±15~30도가 될 수 있다.
상기 발광 소자(14)의 반치각이 작다는 것은 많은 양의 광이 멀리까지 진행할 수 있다는 것을 의미하고, 반대로 반치각이 크다는 것은 많은 양의 광이 멀리까 지 진행할 수 없다는 것을 의미한다.
따라서, 실시예에 따른 백라이트 유닛은 복수의 발광 소자(14)가 각각 상이한 방위각의 범위에서 반치각을 갖도록 상이한 렌즈가 구비되거나 일부 발광 소자는 렌즈가 구비되지 않는다.
이것은 상기 도광판(30)의 복수의 영역으로부터 상기 디스플레이 패널(60)에 입사되는 광이 전체적으로 균일한 휘도를 나타내도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 발광 소자(11)에서 방출된 광은 상기 도광판(30)의 제1영역(31)을 통해 30%의 광량이 상기 디스플레이 패널(60)로 진행하고, 제2영역을 통해 40%의 광량이 상기 디스플레이 패널(60)로 진행하고, 제3영역을 통해 30%의 광량이 상기 디스플레이 패널(60)로 진행한다.
상기 제2 발광 소자(12)에서 방출된 광은 상기 도광판(30)의 제1영역(31)을 통해 40%의 광량이 상기 디스플레이 패널(60)로 진행하고, 제2영역을 통해 30%의 광량이 상기 디스플레이 패널(60)로 진행하고, 제3영역을 통해 30%의 광량이 상기 디스플레이 패널(60)로 진행한다.
상기 제3 발광 소자(13)에서 방출된 광은 상기 도광판(30)의 제1영역(31)을 통해 30%의 광량이 상기 디스플레이 패널(60)로 진행하고, 제2영역을 통해 30%의 광량이 상기 디스플레이 패널(60)로 진행하고, 제3영역을 통해 40%의 광량이 상기 디스플레이 패널(60)로 진행한다.
따라서, 상기 도광판(30)의 제1영역(31), 제2영역(32) 및 제3영역(33)을 통해 균일한 광량이 상기 디스플레이 패널(60)로 진행하기 때문에 상기 디스플레이 패널(60)은 전체적으로 균일한 휘도를 가질 수 있다.
상기 도광판(30)은 상기 발광 소자 어레이(10)에 인접한 제1영역(미도시)과 나머지 제2영역(미도시)으로 구분하는 경우, 상기 복수의 발광 소자(14) 중 어느 하나는 방출된 광의 50% 이상이 상기 제1영역을 통해 디스플레이 패널(60)이 위치된 방향으로 진행하고, 다른 하나는 방출된 광의 50% 이상의 상기 제2영역을 통해 디스플레이 패널(60)이 위치된 방향으로 진행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 실시예에 따른 백라이트 유닛은 복수의 발광 소자가 상이하게 설계된 반치각을 갖도록 함으로써 디스플레이 패널에 균일한 휘도의 광을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 발광 소자 어레이와 도광판을 상측에서 바라본 도면.
도 3은 발광 소자 어레이에 형성된 발광 소자에서 광이 방출되는 것을 설명하는 도면.
도 4 내지 6은 발광 소자 어레이에 형성된 각각의 발광 소자에서 방출되는 광의 방위각에 따른 상대 세기를 설명하는 도면.

Claims (13)

  1. 상이한 반치각을 갖는 복수의 발광 소자가 구비된 발광 소자 어레이; 및
    상기 발광 소자에서 방출된 광을 디스플레이 패널이 위치된 방향으로 가이드하는 도광판이 포함되는 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 상측에는 확산판 및 프리즘 시트가 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 하측에는 반사판이 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자 중 어느 하나는 제1 방위각의 범위에 속하는 반치각을 갖고 다른 하나는 제2 방위각의 범위에 속하는 반치각을 갖으며, 상기 제1 방위각의 범위와 제2 방위각의 범위는 서로 다른 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자 중 어느 하나는 제1 방위각의 범위에 속하는 반치각을 갖고, 다른 하나는 제2 방위각의 범위에 속하는 반치각을 갖고, 또 다른 하나는 제3 방위각의 범위에 속하는 반치각을 갖으며, 상기 제1 방위각의 범위와 제2 방위각의 범위 및 제3 방위각의 범위는 서로 다른 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판을 상기 발광 소자 어레이에 인접한 제1영역과 나머지 제2영역으로 구분할 때, 상기 복수의 발광 소자 중 어느 하나는 방출된 광의 50% 이상이 상기 제1영역을 통해 상기 디스플레이 패널로 진행하고, 상기 복수의 발광 소자 중 다른 하나는 방출된 광의 50% 이상이 상기 제2영역을 통해 상기 디스플레이 패널로 진행하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 상이한 형상의 렌즈를 갖는 복수의 발광 소자가 구비된 발광 소자 어레이; 및
    상기 발광 소자에서 방출된 광을 디스플레이 패널이 위치된 방향으로 가이드하는 도광판이 포함되는 백라이트 유닛.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 도광판의 상측에는 확산판 및 프리즘 시트가 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 도광판의 하측에는 반사판이 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자 중 어느 하나에 구비된 렌즈와 다른 하나에 구비된 렌즈는 곡률 반경이 상이한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 복수의 발광 소자가 구비된 발광 소자 어레이; 및
    상기 발광 소자에서 방출된 광을 디스플레이 패널이 위치된 방향으로 가이드하는 도광판이 포함되고,
    상기 복수의 발광 소자 중 어느 하나는 렌즈가 구비되지 않고, 적어도 다른 하나는 렌즈가 구비된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자 중 적어도 다른 하나는 두개 이상의 발광 소자이고, 상기 두개 이상의 발광 소자는 적어도 제1형태를 갖는 렌즈와 제2형태를 갖는 렌즈가 구비된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제1형태를 갖는 렌즈와 제2형태를 갖는 렌즈는 곡률 반경이 상이한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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