KR20090131886A

KR20090131886A - 면 광원 장치 및 이를 구비하는 백라이트 유닛

Info

Publication number: KR20090131886A
Application number: KR1020080057863A
Authority: KR
Inventors: 윤형원; 이원기; 백창훈; 정길완
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2009-12-30
Also published as: KR101359673B1; US7967460B2; US20090316386A1; CN101608775A; CN101608775B

Abstract

본 발명은 면 광원 장치 및 이를 구비하는 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면은, 복수의 발광소자들의 배열 구조에 의해 형성된 발광 영역을 포함하며, 상기 발광 영역은 각각 상기 발광 영역의 중심을 일 꼭지점으로 갖는 제1 내지 제n 분할 영역(n은 2 이상의 자연수)을 구비하되, 상기 제1 분할 영역은 서로 다른 제1 및 제2 방향으로 2차원 배열된 복수의 발광소자를 갖고, 상기 2차원 배열 중 일부는 상기 제1 및 제2 방향의 피치가 서로 상이하며, 상기 제2 내지 제n 분할 영역에 포함된 발광소자들은 상기 제1 분할 영역에 포함된 발광소자들의 배열 구조가 상기 발광 영역의 중심을 축으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 1/n×360°의 각도로 순차적으로 회전되어 배치된 배열 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 발광소자들의 배치 구조 및 간격을 최적화하여 발광소자의 수를 줄이면서도 균일한 휘도 분포 및 고효율을 갖는 면 광원 장치를 얻을 수 있다. 나아가, 상기 면 광원 장치를 채용함과 더불어 광학시트의 배치 위치를 조절하여 발광효율을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛을 얻을 수 있다.

면 광원 장치, 백라이트 유닛, 비균등, LED, 회전

Description

면 광원 장치 및 이를 구비하는 백라이트 유닛 {Planar light source and backlight unit comprising the same}

본 발명은 면 광원 장치 및 이를 구비하는 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발광소자들의 배치 구조 및 간격을 최적화하여 발광소자의 수를 줄이면서도 균일한 휘도 분포 및 고효율을 갖는 면 광원 장치에 관한 것이다.

종래의 LCD의 백라이트의 광원으로 사용된 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)은 수은 가스를 사용하므로 환경 오염을 유발할 수 있고, 응답속도가 느리며, 색 재현성이 낮을 뿐만 아니라 LCD 패널의 경박단소화에 적절하지 못한 단점을 가졌다.

이에 비해 LED들은 친환경적이며, 응답속도가 수 나노 초로 고속 응답이 가능하여 비디오 신호 스트림에 효과적이고, 임펄시브(Impulsive) 구동이 가능하며, 색재현성이 100% 이상이고 적색, 녹색, 청색 LED의 광량을 조정하여 휘도, 색온도 등을 임의로 변경할 수 있을 뿐만 아니라, LCD 패널의 경박단소화에 적합한 장점들을 가지므로, 최근 LCD 패널 등의 백라이트용 광원으로 적극적으로 채용되고 있는 실정이다.

이와 같이 LED를 채용한 LCD 백라이트는, 광원의 위치에 따라 에지형 백라이트와 직하형 백라이트로 구분할 수 있다. 에지형 백라이트는 가로 길이가 긴 바형태의 광원이 측면에 위치하여 도광판을 이용하여 LCD 패널의 전면으로 빛을 조사하는 방식을 채택한 것이며, 직하형은 LCD 패널의 하부에 위치하며 LCD 패널과 거의 동일한 면적을 갖는 면 광원으로부터 직접 LCD 패널의 전면으로 빛을 조사하는 방식을 채택한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 면 광원 장치에서 발광소자 배열 구조를 나타내는 평면도이다.

종래의 직하 형 LCD 패널에 사용되는 면 광원 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(101) 상에 복수의 LED(102)가 행과 열로 배열된 구조이다. 이 경우, 인접한 LED(102)들의 x방향의 피치(x)와 y방향의 피치(y)는 서로 동일하며, 이에 따라, 상기 복수의 LED(102)는 인접한 4개의 LED(102)가 정사각형을 이룬다.

그러나, 이러한 배열 구조는 동일한 발광 면적을 커버하기 위해 사용되는 LED의 수가 필요 이상으로 많이 필요하여 비효율적인 문제가 있다.

나아가, 상기 LED(102)와 인접한 영역과 멀리 떨어진 영역, 구체적으로는, 상기 4개의 LED(102)가 이루는 직사각형에서 정 가운데 영역과는 밝기 차이가 크게 날 수 있는 점도 문제점으로 지적할 수 있다. 즉, 많은 수의 LED(102)가 배열되는 경우에는 밝기의 균일성에 큰 문제가 없으나, 상기와 같이 효율성을 도모하기 위해 LED의 수를 줄이는 경우에는 인접한 LED 간의 거리가 멀어져 밝기 분포의 변화를 가져올 수 있다.

따라서, LCD 패널 등에 사용되는 면 광원 장치와 관련하여, 면 광원 장치에 사용되는 발광소자의 수를 줄여 장치의 효율성을 제고하며, 밝기의 차이가 크지 않은, 즉, 휘도의 균일도를 확보할 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 목적은 발광소자들의 배치 구조 및 간격을 최적화하여 발광소자의 수를 줄이면서도 균일한 휘도 분포 및 고효율을 갖는 면 광원 장치를 제공하는 데에 있다. 나아가, 본 발명의 다른 목적은 상기 면 광원 장치를 채용함과 더불어 광학시트의 배치 위치를 조절하여 발광효율을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 측면은,

복수의 발광소자들의 배열 구조에 의해 형성된 발광 영역을 포함하며, 상기 발광 영역은 각각 상기 발광 영역의 중심을 일 꼭지점으로 갖는 제1 내지 제n 분할 영역(n은 2 이상의 자연수)을 구비하되, 상기 제1 분할 영역은 서로 다른 제1 및 제2 방향으로 2차원 배열된 복수의 발광소자를 갖고, 상기 2차원 배열 중 일부는 상기 제1 및 제2 방향의 피치가 서로 상이하며, 상기 제2 내지 제n 분할 영역에 포함된 발광소자들은 상기 제1 분할 영역에 포함된 발광소자들의 배열 구조가 상기 발광 영역의 중심을 축으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 1/n×360°의 각도로 순차적으로 회전되어 배치된 배열 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 n은 3 이상의 자연수이며, 상기 발광 영역은 정n각형일 수 있다. 이 경우, 가장 바람직하게 채용될 수 있는 것은 상기 발광 영역이 정사각형인 것이다.

본 발명의 다른 실시 예에서는, 상기 발광 영역은 원형일 수도 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 방향이 이루는 각도는 1/n×360°인 것일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 방향은 상기 제1 분할영역과 상기 제2 분할영역의 경계 선의 방향과 같으며, 상기 제2 방향은 상기 제1 분할영역과 상기 제n 분할영역의 경계 선의 방향과 같은 것이 바람직하다.

한편, 상기 발광소자는 LED인 것이 바람직하다.

상기 제2 방향의 피치가 상기 제1 방향의 피치보다 더 크다고 할 경우, 상기 제1 방향의 피치는 26 ~ 27㎜일 수 있으며, 상기 제2 방향의 피치는 29 ~ 37㎜인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 발광소자는 백색광을 발광하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 측면은,

기판과, 상기 기판 상에 배치된 복수의 발광소자들의 배열 구조에 의해 형성된 발광 영역을 포함하며, 상기 발광 영역은 각각 상기 발광 영역의 중심을 일 꼭지점으로 갖는 제1 내지 제n 분할 영역(n은 2 이상의 자연수)을 구비하되, 상기 제 1 분할 영역은 서로 다른 제1 및 제2 방향으로 2차원 배열된 복수의 발광소자를 갖고, 상기 2차원 배열 중 일부는 상기 제1 및 제2 방향의 피치가 서로 상이하며, 상기 제2 내지 제n 분할 영역에 포함된 발광소자들은 상기 제1 분할 영역에 포함된 발광소자들의 배열 구조가 상기 발광 영역의 중심을 축으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 1/n×360°의 각도로 순차적으로 회전되어 배치된 배열 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치 및 상기 면 광원 장치 상부에 배치되며, 상기 면 광원 장치로부터 입사된 광을 균일하게 확산시키는 확산시트 또는 확산판을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.

이 경우, 상기 면 광원 장치에 포함된 발광소자의 상면으로부터 상기 확산시트 또는 확산판까지의 거리는 서로 인접한 상기 발광소자 간의 거리보다 큰 것이 바람직하다.

또한, 상기 기판 상면에 배치되며 상기 발광소자에서 방출된 빛을 상부로 반사시키는 반사층을 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 면 광원 장치에서 발광소자들의 배열 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 3 및 도 4는 도 2에서 분할 영역들의 회전 배치 방식을 나타낸 것이다.

우선, 도 2를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 면 광원 장치(200)는 기판 상에 배열된 복수의 발광소자(202)를 갖추어 구성된다. 상기 복수의 발광소자(202)는 행과 열을 이루며 2차원배열됨으로써 발광 영역(201)을 이룰 수 있으며, 상기 발광 영역은 상기 기판 중 일부 또는 실질적으로 전체 영역을 이룬다고 볼 수 있다. 상기 발광소자(202)는 백색광을 방출함으로써 상기 면 광원 장치(200)는 백라이트 유닛, 조명 장치 등에 사용될 수 있으며, 특히, LED를 사용하여 더욱 효율성을 기할 수 있다. 상기 발광 영역(201)은 도 2에 도시된 바와 같이, 정사각형 구조이며, 나아가, 서로 면적이 동일한 4개의 분할 영역(201a, 201b, 201c, 201d)으로 나뉠 수 있다.

상기 분할영역들(201a, 201b, 201c, 201d) 역시 정사각형 구조이며, 다만, 서로 발광소자(202)의 배열 방식이 상이하다. 상기 제1 분할 영역(201a)은 복수의 발광소자(202)가 행과 열, 즉, 제1 및 제2 방향으로 배열되며, 종래와 달리, x방향의 피치(x)와 y방향의 피치(y)는 서로 상이하다. 이하에서는 제1 방향을 x방향으로, 제2 방향을 y방향으로 나타낸다. 본 실시 형태에서는 y방향의 피치(y)를 일반적으로 채용될 수 있는 크기에 해당하는 x방향의 피치(x)보다 크게하였으며, 이에 따라, 전체 사용되는 발광소자(202)의 수를 줄일 수 있다. 구체적으로, 상기 x방향의 피치(x)는 약 26 ~ 27㎜ 정도가 되며, 상기 y방향의 피치(y)는 약 29 ~ 37㎜ 정도가 된다. 다만, 본 실시 형태에서는 y방향의 피치(y)를 x방향의 피치(x)보다 크도록 하였으나, 실시 형태에 따라서는, x방향의 피치(x)가 y방향의 피치(y)보다 더 클 수도 있다. 즉, x방향의 피치(x)와 y방향의 피치(y)가 서로 다르기만 하면 되는 것이다. 한편, 본 명세서에서 사용되는 피치(pitch)는 일 방향으로 이격된 인접한 발광소자(202)의 중심 간 거리에 해당한다.

상기 제2 분할 영역(201b)은 제1 분할 영역(201a)과 마찬가지로 복수의 발광소자(202)가 행과 열로 배열되며, 특히, 제1 분할 영역(201a)의 발광소자(202) 배열 구조가 시계 방향으로 90° 회전된 구조이다. 이에 따라, 제2 분할 영역(201b)에서는 x방향의 피치가 y방향의 피치보다 크게된다. 마찬가지로, 제3 분할 영 역(201c)은 제2 분할 영역(201b)의 발광소자(202) 배열 구조가 시계 방향으로 90° 회전된 구조이며, 제4 분할 영역(201d)은 제3 분할 영역(201c)의 발광소자(202) 배열 구조가 시계 방향으로 90° 회전된 구조를 갖는다. 이와 같이, 본 실시 형태에서 채용된 발광소자(202)의 배열 방식은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 분할 영역(201a)을 기준으로 시계 방향으로 90°씩 순차적으로 회전 배치되어 제2 내지 제3 분할 영역(201b, 201c, 201d)의 배열 구조가 결정되며, 이는 종래의 균등 배치 구조와 비교하여 "비균등 회전 배치 구조"라고 할 수 있다.

이러한 회전 배치 구조에 따라, y방향의 피치(y)가 커지면서 생길 수 있는 휘도 불균일을 최소화할 수 있다. 제1 분할 영역(201a)에서는 y방향의 피치(y)가 x방향의 피치(x)보다 크지만, 제2 분할 영역(201b)은 이와 반대가 되며, 제3 분할 영역(201c)는 제2 분할 영역(201b)와 반대가 된다. 또한, 제3 분할 영역(201c)이 시계 방향으로 90° 회전되어 형성된 제4 분할 영역(201d)는 제2 분할 영역(201b)과 동일한 배열 구조를 갖는다. 이와 같이, 인접한 분할 영역과 반대되는 배열 구조를 가짐에 따라 x방향 및 y방향(x, y)가 상이함으로써 야기되는 휘도 불균일을 최소화할 수 있으며, 결국, 상기 면 광원 장치(200)는 휘도 분포의 균일성을 유지하면서도 발광소자(202)의 개수가 줄일 수 있다. 이 경우, 발광소자(202)의 개수가 줄어들면서 생기는 휘도의 저하의 문제는 주입 전류를 증가시킴으로써 해결할 수 있을 것이다.

한편, 제1 분할 영역(201a)으로부터 제2 내지 제4 분할 영역(201b, 201c, 201d)으로 회전되는 방식은 도 3의 경우와 반대가 될 수도 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 분할 영역(201b)은 제1 분할 영역(201a)이 반시계 방향으로 90°회전되어 형성되며, 마찬가지로, 제3 분할 영역(201c)은 제2 분할 영역(201b)이, 제4 분할 영역(201d)는 제3 분할 영역(201c)이 반시계 방향으로 90° 회전되어 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1 분할 영역(201a)의 배치 방식과 전체 발광 영역에서 차지하는 영역이 결정된다면, 상기 제1 분할 영역(201a)을 시계 또는 반시계 방향으로 회전하여 나머지 분할 영역들의 배치 방식을 결정할 수 있으며, 어느 방향으로 회전하더라도 휘도 균일도 및 발광소자 개수의 감소를 얻을 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 면 광원 장치에서 발광소자들의 배열 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시 형태의 경우, 면 광원 장치(500)의 발광 영역은 원형을 이루며, 상기 발광 영역은 이를 3등분하는 제1 내지 제3 분할 영역(501a, 501b, 501c)로 나뉜다. 여기서, 상기 제1 내지 제3 분할 영역(501a, 501b, 501c)은 상기 발광 영역의 중심과 이루는 중심각이 120°(즉, 360°/3)인 부채꼴 형상을 갖는다. 상기 제1 분할 영역(501a)에 포함된 발광소자들(502)은 제1 및 제2 방향으로 2차열 배열되며, 상기 제1 및 제2 방향은 120°를 이룬다. 이 경우, 상기 제1 방향은 상기 제1 분할 영역(501a)과 상기 제2 분할 영역(501b)의 경계 선과 같은 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 제1 분할 영역(501a)과 상기 제3 분할 영역(501c)의 경계 선과 같은 방향에 해당한다. 또한, 제1 방향의 피치(P1)와 제2 방향의 피치(P2)는 서로 다르며, 구체적으로, 상기 제2 방향의 피치(P2)가 상기 제1 방향의 피치(P1)보다 크다. 다만, 이전 실시 형태와 마찬가지로, 상기 제1 방향의 피치(P1)와 제2 방향의 피치(P2)가 서로 다르기만 하다면, 이와 반대가 될 수도 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2 분할 영역(501b)은 상기 제1 분할 영역(501a)이 시계 방향으로 120° 회전된 구조를 가지며, 제3 분할 영역(501c)은 상기 제2 분할 영역(501b)이 시계 방향으로 120° 회전된 구조를 갖는다. 이 경우, 회전 방향은 반시계 방향이 될 수도 있다. 이와 같이, 원형의 발광 영역을 갖는 경우에도 상기 발광 영역은 3등분 될 수 있으며, 어느 하나의 분할 영역이 일 방향으로 피치가 더 큰 발광소자 배열을 갖더라도 이를 회전배치함으로써 휘도 분포가 불균일하게 되는 것을 최소화할 수 있다.

도 6 및 도 7은 각각 도 5의 실시 형태에서 변형된 실시 형태에 따른 면 광원 장치에서 발광소자들의 배열 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

우선 도 6에 도시된 실시 형태의 경우, 면 광원 장치(600)의 발광 영역은 정삼각형을 이루며, 상기 발광 영역은 이를 3등분하는 제1 내지 제3 분할 영역(601a, 601b, 601c)로 나뉜다. 여기서, 상기 제1 내지 제3 분할 영역(601a, 601b, 601c)은 상기 발광 영역의 중심과 이루는 중심각이 120°(즉, 360°/3)인 이등변 삼각형의 형상을 갖는다. 이 경우, 상기 제1 방향은 상기 제1 분할 영역(601a)과 상기 제2 분할 영역(601b)의 경계 선과 같은 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 제1 분할 영역(601a)과 상기 제3 분할 영역(601c)의 경계 선과 같은 방향에 해당한다. 또한, 상기 제1 분할 영역(601a)에 포함된 발광소자들(602)은 제1 및 제2 방향으로 2차열 배열되며, 상기 제1 및 제2 방향은 120°를 이룬다. 또한, 제1 방향의 피치(P1)와 제2 방향의 피치(P2)는 서로 다르며, 구체적으로, 상기 제2 방향의 피치(P2)가 상기 제1 방향의 피치(P1)보다 크다. 이 경우, 상기 제1 방향은 상기 제1 분할 영역(501a)과 상기 제2 분할 영역(501b)의 경계 선과 같은 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 제1 분할 영역(501a)과 상기 제3 분할 영역(501c)의 경계 선과 같은 방향에 해당한다.

다음으로, 도 7에 도시된 실시 형태의 경우, 면 광원 장치(700)의 발광 영역은 도 5와 마찬가지로 원형이나, 5개의 분할 영역(701a ~ 701e)로 나누어진다. 이 경우, 제1 내지 제5 분할 영역(701a ~ 701e)은 상기 발광 영역의 중심과 이루는 중심각이 72°(즉, 360°/5)인 부채꼴 형상을 갖는다. 상기 제1 분할 영역(701a)에 포함된 발광소자들(702)은 제1 및 제2 방향으로 2차열 배열되며, 상기 제1 및 제2 방향은 72°를 이룬다. 이 경우, 상기 제1 방향은 상기 제1 분할 영역(701a)과 상기 제2 분할 영역(701b)의 경계 선과 같은 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 제1 분할 영역(701a)과 상기 제5 분할 영역(701c)의 경계 선과 같은 방향에 해당한다. 또한, 제1 방향의 피치(P1)와 제2 방향의 피치(P2)는 서로 다르며, 구체적으로, 상기 제2 방향의 피치(P2)가 상기 제1 방향의 피치(P1)보다 크다.

제2 분할 영역(701b)은 상기 제1 분할 영역(701a)이 시계 방향으로 72° 회전된 구조를 가지며, 제3 분할 영역(701c)은 상기 제2 분할 영역(701b)이 시계 방향으로 72° 회전된 구조를 갖는다. 또한, 나머지 제4 및 제5 분할 영역(701d, 701e)도 마찬가지 방식으로 형성될 수 있다. 이 경우, 회전 방향은 반시계 방향이 될 수도 있다. 한편, 따로 도시하지는 않았으나, 상기 발광 영역은 원형이 아닌 정5각형이 될 수도 있다. 이와 같이, 본 발명에서 채용될 수 있는 분할 영역들의 회전 배치 구조는 발광 영역 형상에 제한받지 않고, 발광 영역이 정n각형을 이루는 경우에도 적용될 수 있다. 나아가, 발광 영역 전체가 정n각형 또는 원형이 아니더라도 그 중 일부가 정n각형 또는 원형을 이루며, 그 안에 포함된 발광소자들의 배열 구조가 도 1 내지 7에서 설명한 비균등 회전 배치 구조를 갖는다면 이 역시 본 발명에 포함되는 것이라 할 것이다.

상술한 구조를 갖는 면 광원 장치는 LCD 패널의 후면에서 광을 조사하는 백라이트 유닛 등에 채용될 수 있다. 도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 백라이트 유닛(800)은 도 1 내지 도 7에서 설명한 구조를 갖는 면 광원 장치를 구비한다. 상기 면 광원 장치는 기 판(801) 상에 배치된 복수의 발광소자(802)를 구비하며, 상기 발광소자(802)는 서로 다른 피치(P1, P2)로 배열되어 있다. 또한, 도 8에서는 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 면 광원 장치의 발광 영역은 n등분되어 형성된 제1 내지 제n 분할 영역을 구비하며, 상기 제1 분할 영역으로부터 시계 또는 반시계 방향으로 360°/n의 각도로 순차적으로 회전되어 제2 내지 제n 분할 영역이 형성된다.

상기 면 광원 장치의 상부에는 입사된 광을 균일하게 확산시키는 확산시트 또는 확산판과 상기 확산시트 또는 확산판 상부에 배치되어 입사된 광을 수직 방향으로 집광하는 집광 시트 등을 포함하는 광학 시트(814)가 배치된다. 상기 광학 시트(814)는 상기 집광 시트 상부에 배치되어 하부의 광학구조물을 보호하기 위한 보호 시트를 추가 포함할 수 있다. 상기 기판(801) 상면의 가장자리에는 상기 발광소자(802)를 둘러싸도록 형성되며, 상기 발광소자(802)가 배치된 방향으로 경사면을 갖는 측벽(813)이 형성된다. 또한, 상기 기판(801) 상면에는 상기 발광소자(802)에서 방출된 빛을 상부로 반사시킬 수 있는 반사층(811)이 구비될 수 있다. 한편, 상기 발광소자(802)들의 배열 간격인 피치(P1, P2)는 광학 거리(ℓ)보다 작은 것이 바람직하다. 본 조건을 충족하지 않는 경우, 면 광원 장치의 휘도 균일도가 저하될 수 있으며, 핫 스팟(hot spot)이 보일 수도 있다. 여기서, 상기 광학 거리(ℓ)는 발광소자(801)의 광 방출면으로부터 상기 광학 시트(814)까지의 거리, 즉, 수직방향으로 광이 진행한 거리로 이해할 수 있다.

도 9는 도 2에서 설명한 실시 형태에 따른 면 광원 장치의 발광 영역에 따른 휘도 분포를 측정한 그래프이다. 도 9를 참조하면, 도 2의 구조를 갖는 면 광원 장치의 경우, 발광소자들(202)의 배열 피치가 상이한 영역이 존재함에도 불구하고, 발광 영역(201) 전체에서 휘도 분포가 균일함을 확인 할 수 있다. 상술한 바와 같이, 발광소자(202) 수가 줄어듬에 따라 생길 수 있는 휘도의 저하는 주입 전류를 향상시켜 해소될 수 있을 것이다.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.

도 9는 도 2에서 설명한 실시 형태에 따른 면 광원 장치의 발광 영역에 따른 휘도 분포를 측정한 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

201: 발광 영역 202: 발광소자

201a: 제1 분할 영역 201b: 제2 분할 영역

201c: 제3 분할 영역 201d: 제4 분할 영역

801: 발광소자 814: 광학 시트

Claims

복수의 발광소자들의 배열 구조에 의해 형성된 발광 영역을 포함하며,

상기 발광 영역은 각각 상기 발광 영역의 중심을 일 꼭지점으로 갖는 제1 내지 제n 분할 영역(n은 2 이상의 자연수)을 구비하되,

상기 제1 분할 영역은 서로 다른 제1 및 제2 방향으로 2차원 배열된 복수의 발광소자를 갖고, 상기 2차원 배열 중 일부는 상기 제1 및 제2 방향의 피치가 서로 상이하며,

상기 제2 내지 제n 분할 영역에 포함된 발광소자들은 상기 제1 분할 영역에 포함된 발광소자들의 배열 구조가 상기 발광 영역의 중심을 축으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 1/n×360°의 각도로 순차적으로 회전되어 배치된 배열 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
제1항에 있어서,

상기 n은 3 이상의 자연수이며, 상기 발광 영역은 정n각형인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
제2항에 있어서,

상기 발광 영역은 정사각형인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
제1항에 있어서,

상기 발광 영역은 원형인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 방향이 이루는 각도는 1/n×360°인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
제5항에 있어서,

상기 제1 방향은 상기 제1 분할영역과 상기 제2 분할영역의 경계 선의 방향과 같으며, 상기 제2 방향은 상기 제1 분할영역과 상기 제n 분할영역의 경계 선의 방향과 같은 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
제1항에 있어서,

상기 발광소자는 LED인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 방향의 피치는 26 ~ 27㎜인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
제8항에 있어서,

상기 제2 방향의 피치는 29 ~ 37㎜인 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
제1항에 있어서,

상기 발광소자는 백색광을 발광하는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치.
기판;

상기 기판 상에 배치된 복수의 발광소자들의 배열 구조에 의해 형성된 발광 영역을 포함하며, 상기 발광 영역은 각각 상기 발광 영역의 중심을 일 꼭지점으로 갖는 제1 내지 제n 분할 영역(n은 2 이상의 자연수)을 구비하되, 상기 제1 분할 영역은 서로 다른 제1 및 제2 방향으로 2차원 배열된 복수의 발광소자를 갖고, 상기 2차원 배열 중 일부는 상기 제1 및 제2 방향의 피치가 서로 상이하며, 상기 제2 내지 제n 분할 영역에 포함된 발광소자들은 상기 제1 분할 영역에 포함된 발광소자들의 배열 구조가 상기 발광 영역의 중심을 축으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 1/n×360°의 각도로 순차적으로 회전되어 배치된 배열 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 면 광원 장치; 및

상기 면 광원 장치 상부에 배치되며, 상기 면 광원 장치로부터 입사된 광을 균일하게 확산시키는 확산시트;

를 포함하는 백라이트 유닛.
제11항에 있어서,

상기 면 광원 장치에 포함된 발광소자의 상면으로부터 상기 확산시트까지의 거리는 서로 인접한 상기 발광소자 간의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제11항에 있어서,

상기 기판 상면에 배치되며 상기 발광소자에서 방출된 빛을 상부로 반사시키는 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.