KR20110022800A - 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20110022800A
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김성우
권순형
배승춘
박상태
정법성
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 기판; 기판 상에 형성되는 복수의 광원들; 기판의 상측에 배치되며 광원들을 감싸도록 형성되는 수지층; 및 기판과 수지층 사이에 형성되는 반사층을 포함하고, 광원은 반사 부재보다 상측에 배치된다.

Description

백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치{Backlight unit and display apparatus thereof}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 구비한 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 여러 디스플레이 장치가 연구되어 사용되고 있다.
그 중 LCD의 액정 패널은 액정 패널은 액정층 및 상기 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 TFT 기판 및 컬러 필터 기판을 포함하며, 자체 발광력이 없어 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광을 사용하여 화상을 표시할 수 있다.
본 발명은 디스플레이 영상의 화질을 개선할 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 기판; 상기 기판 상에 형성되는 복수의 광원들; 상기 기판의 상측에 배치되며, 상기 광원들을 감싸도록 형성되는 수지층; 및 상기 기판과 상기 수지층 사이에 형성되는 반사층을 포함하고, 상기 광원은 상기 반사 부재보다 상측에 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 기판; 상기 기판 상에 형성되는 복수의 광원들; 상기 기판의 상측에 배치되며, 상기 광원들을 감싸도록 형성되는 수지층; 및 상기 기판과 상기 수지층 사이에 형성되는 반사층을 포함하고, 상기 광원 중 광이 방출되는 발광면은 상기 반사 부재보다 상측에 배치된다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 상기 백라이트 유닛; 및 상기 백라이트 유닛의 상측에 배치되는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 상기 디스플레이 패널에 밀착된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는 상기 백라이트 유닛; 및 상기 백라이트 유닛의 상측에 배치되는 디스플레이 패널;을 포함하는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부; 및 상기 백라이트 유닛의 상기 제1 층에 형성되어, 상기 광원과 상기 전원 공급부를 전기적으 로 연결하는 커넥터를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 따르면, 디스플레이 장치의 두께를 감소시킬 수 있으며, 백라이트 유닛을 디스플레이 패널에 밀착시킴으로써 디스플레이 장치의 제조 공정을 단순화하는 동시에 외관을 개선할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛의 광원이 측면에 배치된 반사층보다 상측에 위치하도록 함으로써, 광원으로부터 나오는 광의 일부가 반사층에 의해 손실되는 것을 방지할 수 있으며, 그에 따라 광원으로부터의 광 입사 효율을 향상시켜 디스플레이 영상의 휘도를 개선할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이하, 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 실시예의 기술적 범위를 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 디스플레이 장치의 구성을 분해 사시도로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(20)과, 디스플레이 모듈(20)을 둘러싸는 프론트 커버(30) 및 백 커버(40)와, 디스플레이 모듈(20)을 프론트 커버(30) 및/또는 백 커버(40)에 고정시키기 위한 고정부재(50)를 포함한다.
한편, 프론트 커버(30)는 광을 투과시키는 투명한 재질의 전면 패널(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 전면 패널은 일정한 간격을 두고 디스플레이 모듈(20), 보다 상세하게는 디스플레이 모듈에 포함된 표시 패널(미도시)의 전면에 배치되어, 외부 충격으로부터 디스플레이 모듈(20)을 보호하며, 디스플레이 모듈(20)로부터 방출되는 광을 투과시켜 디스플레이 모듈(20)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.
고정 부재(50)는 일측이 프론트 커버(30)에 일례로 스크류와 같은 체결부재에 의하여 고정된 다음, 타측이 디스플레이 모듈(20)을 프론트 커버(30) 측에 대하여 지지하여, 프론트 커버(30)에 대하여 디스플레이 모듈(20)이 고정되도록 할 수 있다.
본 실시예에서는 고정부재(50)가 일례로 일 방향으로 길게 연장된 플레이트 형상으로 형성되는 것으로 설명되고 있으나, 별도의 상기 고정부재(50)가 제공되지 아니하고, 체결부재에 의하여 디스플레이 모듈(20)이 프론트 커버(30) 또는 백 커버(40)에 고정되는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 간략한 구성을 단면도로 도시한 것으로, 디스플레이 장치에 구비된 디스플레이 모듈(20)은 디스플레이 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러 필터 기판(110) 및 TFT(Thin Film transistor) 기판(120)을 포함하며, 상기 두 기판(110, 120)의 사이에 액정 층(미도시)이 형성될 수 있다.
컬러 필터 기판(110)은 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 서브 픽셀로 이루어진 복수의 픽셀들을 포함하며, 광이 인가되는 경우 레드, 그린 또는 블루의 색에 해당하는 이미지를 발생시킬 수 있다.
한편, 상기 픽셀들은 레드, 그린 및 블루 서브 픽셀로 구성될 수 있으나, 레드, 그린, 블루 및 화이트(W) 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 구성하는 등 반드시 이에 한정되는 것이 아니며, 다양한 조합으로 구성될 수 있다.
TFT 기판(120)은 스위칭 소자로서 화소 전극(미도시)을 스위칭할 수 있다. 예를 들어 공통 전극(미도시) 및 상기 화소 전극은 외부에서 인가되는 소정 전압에 따라 상기 액정층의 분자들의 배열을 변환시킬 수 있다.
상기 액정층은 복수의 액정 분자들로 이루어져 있고, 상기 액정 분자들은 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 발생된 전압차에 상응하여 배열을 변화시킨다, 이에 의해, 백라이트 유닛(200)으로부터 제공되는 광은 상기 액정층의 분자 배열의 변화에 상응하여 컬러 필터 기판(110)에 입사될 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(100)의 상측 및 하측에는 각가 상부 편광판(130) 및 하부 편광판(140)이 배치될 수 있으며, 보다 구체적으로는 컬러 필터 기판(110)의 상측 면에 상부 편광판(130)이 형성되고, TFT 기판(120)의 하측 면에 하부 평관판(140)이 형성될 수 있다.
한편, 디스플레이 패널(100)의 측면에는 패널(100)을 구동시키기 위한 구동신호를 생성하는 게이트 및 데이터 구동부(미도시)가 구비될 수 있다.
상기와 같은 디스플레이 패널(100)의 구조 및 구성은 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 유지되는 범위에서 실시예의 변경, 추가, 삭제가 가능할 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100)에 백 라이트 유닛(200)을 밀착하여 배치함으로써 구성될 수 있다.
예를 들어, 백라이트 유닛(200)은 디스플레이 패널(100)의 하측 면, 보다 상세하게는 하부 편광판(140)에 접착되어 고정될 수 있으며, 그를 위해 하부 편광판(140)과 백라이트 유닛(200) 사이에 접착층(미도시)이 형성될 수 있다.
상기와 같이 백라이트 유닛(200)을 디스플레이 패널(100)에 밀착하여 형성함으로써, 디스플레이 장치의 전체 두께를 감소시켜 외관을 개선할 수 있으며, 백라이트 유닛(200)을 고정하기 위한 구조물을 제거하여 디스플레이 장치의 구조 및 제조 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)와 디스플레이 패널(100) 사이의 공간을 제거함으로써, 상기 공간으로의 이물질 등의 삽입으로 인한 디스플레이 장치의 오동작 또는 디스플레이 영상의 화질 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 백라이트 유닛(200)은 복수의 기능층들이 적층된 형태로 구성될 수 있으며, 상기 복수의 기능층들 중 적어도 한 층은 복수의 광원들(미도시)을 구비할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 백라이트 유닛(200)이 디스플레이 패널(100)의 하측 면에 밀착되어 고정되도록 하기 위해, 백라이트 유닛(200), 보다 상세하게는 백라이트 유닛(200)을 구성하는 복수의 층들은 각각 플랙서블(flexible) 재질로 구성되 는 것이 바람직하다.
또한, 백 라이트 유닛(200)의 하측에는 백라이트 유닛(200)이 안착되는 바텀 커버(bottom cover, 미도시)가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 디스플레이 패널(100)은 복수의 영역들로 분할될 수 있으며, 상기 분할된 영역들 각각의 그레이 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 대응되는 백라이트 유닛(200)의 영역으로부터 방출되는 광의 밝기, 즉 해당 광원의 밝기가 조절되어, 디스플레이 패널(100)의 휘도가 조절될 수 있다.
그를 위해, 백라이트 유닛(200)은 상기 디스플레이 패널(100)의 분할된 영역들 각각에 대응되는 복수의 분할 구동 영역으로 구분되어 동작될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도시된 백라이트 유닛(200)은 제1 층(210), 광원(220), 제2 층(230) 및 반사층(240)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 복수의 광원들(220)이 제1 층(210) 상에 형성되며, 제1 층(210)의 상측에 제2 층(230)이 배치되어 복수의 광원들(220)을 감싸도록 형성될 수 있다.
제1 층(210)은 복수의 광원들(220)이 실장되는 기판일 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터(미도시)와 광원(220)을 연결하기 위한 전극 패턴(미도시)이 형성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 기판의 상면에는 광원(220)과 상기 어댑터(미도시)를 연결하기 위한 탄소 나노 튜브 전극 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
한편, 제1 층(210)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 유리, 폴리카보네이트와 실 리콘 등을 이용하여 형성되어 복수의 광원들(220)이 실장되는 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있으며, 필름 형태로 형성될 수 있다.
광원(220)은 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 칩 또는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩이 구비된 발광 다이오드 패키지 중 하나일 수 있다. 본 실시예에서는 광원(220)으로서 발광 다이오드 패키지가 제공되는 것을 예로 설명하겠다.
한편, 광원(220)을 구성하는 LED 패키지는 발광면이 향하는 방향에 따라 탑 뷰(Top view) 방식과 사이드 뷰(Side view) 방식으로 나뉠 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 광원(220)은 발광면이 상측을 향해 형성되는 탑 뷰 방식의 LED 패키지및 발광면이 측면을 향해 형성되는 사이드 뷰 방식의 LED 패키지 중 적어도 하나를 이용하여 구성될 수 있다.
또한, 광원(220)은 적색, 청색, 녹색 등과 같은 컬러 중에서 적어도 한 컬러를 방출하는 유색 LED이거나 백색 LED로 구성될 수 있다. 또한 상기 유색 LED는 적색LED, 청색LED 및 녹색LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 발광 다이오드의 배치 및 방출 광은 실시예의 기술적 범위 내에서 변경될 수 있다.
한편, 제1 층(210)의 상측에 배치되어 복수의 광원들(220)을 감싸는 형태로 형성되는 제2 층(230)은 광원(220)으로부터 방출되는 광을 투과시킴과 동시에 확산시켜, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 균일하게 디스플레이 패널(100)로 제공되도록 할 수 있다.
제1 층(210)과 제2 층(230) 사이, 보다 구체적으로는 제1 층(210)의 상면에 는 광원(220)으로부터 방출되는 광을 반사시키는 반사층(240)이 형성될 수 있다. 반사층(240)은 제2 층(230)의 경계로부터 전반사되는 광을 다시 반사시켜 광원(220)으로부터 방출되는 광이 보다 넓게 확산되도록 할 수 있다.
반사층(240)은 합성 수지 재질의 시트 중 산화티탄 등의 백색안료가 분산된 것, 표면에 금속 증착막을 적층한 것, 합성수지제의 시트 중에 빛을 산란시키기 위하여 기포가 분산된 것 등이 사용될 수 있으며, 반사율을 높이기 위해 표면에 은(Ag)이 코팅(coating)될 수도 있다. 한편, 반사층(240)은 기판인 제1 층(210)의 상면에 코팅되어 형성될 수도 있다.
제2 층(230)은 광투과성 재질, 예를 들어 실리콘 또는 아크릴계 수지로 구성될 수 있다. 그러나, 제2 층(230)은 상기한 바와 같은 재질에 한정되지 아니하며, 그 이외에 다양한 수지(resin)로 구성될 수 있다.
또한, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 확산되어 백라이트 유닛(200)이 균일한 휘도를 가지도록 하기 위해, 제2 층(230)은 약 1.4 내지 1.6의 굴절율을 갖는 수지로 형성될 수 있다.
예를 들면, 제2 층(230)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 폴리에폭시, 실리콘, 아크릴 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
제2 층(230)은 광원(220) 및 반사층(240)에 견고하게 밀착되도록 소정의 접착성을 가지는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 층(230)은 불포화 폴리 에스터, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 이소 부틸 메타크릴레이 트, 노말 부틸 메타크릴레이트, 노말 부틸 메틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시 에틸 메타크릴레이트, 드록시 프로필 메타크릴레이트, 히드록시 에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드, 메티롤 아크릴 아미드, 글리시딜 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소 부틸 아크릴레이트, 노말 부틸 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 중합체 혹은 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 멜라민계 등을 포함하여 구성될 수 있다.
제2 층(230)은 액상 또는 겔(gel)상의 수지를 복수의 광원들(220) 및 반사층(240)이 형성된 제1 층(210)의 상측 면에 도포한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있으며, 또는 별도로 제작되어 제1 층(210)의 상측 면에 접착되어 형성될 수도 있다.
한편, 제2 층(230)의 두께(a)가 증가할 수록, 광원(200)으로부터 방출되는 광이 보다 넓게 확산되어 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 디스플레이 패널(100)로 제공될 수 있다. 반면, 제2 층(230)의 두께(a)가 증가함에 따라 제2 층(230)에 흡수되는 광의 량이 증가할 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)으로부터 디스플레이 패널(100)로 제공되는 광의 휘도가 전체적으로 감소할 수 있다.
따라서 백라이트 유닛(200)으로부터 디스플레이 패널(100)로 제공되는 광의 휘도를 크게 감소시키지 아니하면서 균일한 휘도의 광을 제공하기 위해, 제2 층(230)의 두께(a)는 0.1 내지 4.5mm인 것이 바람직하다.
이하, 백라이트 유닛(100)에 구비된 제1 층(210)은 복수의 광원들(220)이 형 성되는 기판이며, 제2 층(220)은 특정의 수지로 구성된 수지층인 경우를 예로 들어, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도 4에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 기판(210) 상에 복수의 광원들(220)이 실장되고, 기판(210)의 상측에는 수지층(230)이 배치될 수 있다. 한편, 기판(210)과 수지층(230) 사이, 보다 상세하게는 기판(210)의 상면에는 반사층(240)이 형성될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 수지층(230)은 복수의 산란 입자들(231)을 포함할 수 있으며, 산란 입자들(231)은 입사되는 광을 산란 또는 굴절시켜 광원(220)으로부터 방출되는 광이 보다 넓게 확산되도록 할 수 있다.
산란 입자(231)는 광원(220)으로부터 방출되는 광을 산란 또는 굴절시키기 위해, 수지층(230)을 구성하는 물질과 상이한 굴절율을 가지는 재질, 보다 상세하게는 수지층(230)을 구성하는 실리콘계 또는 아크릴계 수지보다 높은 굴절율을 가지는 재질로 구성될 수 있다.
예를 들어, 산란 입자(231)는 폴리 메틸 메타크릴레이트/스티렌 공중합체(MS), 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리 스티렌 (PS), 실리콘, 이산화 티타늄(TiO2), 이산화 실리콘(SiO2) 등으로 구성될 수 있으며, 상기와 같은 물질들을 조합하여 구성될 수도 있다.
한편, 산란 입자(231)는 수지층(230)을 구성하는 물질보다 낮은 굴절율을 가지는 물질로도 구성될 수 있으며, 예를 들어 수지층(230)에 기포(bubble)을 형성하여 구성될 수도 있다.
또한, 산란 입자(231)를 구성하는 물질은 상기한 바와 같은 물질들에 한정되지 아니하며, 그 이외에 다양한 고분자 물질 또는 무기 입자들을 이용하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수지층(230)은 액상 또는 겔(gel)상의 수지에 산란 입자들(231)을 혼합한 후 복수의 광원들(220) 및 반사층(240)이 형성된 제1 층(210)의 상측 면에 도포한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 수지층(230)의 상측에는 광학 시트(250)가 배치될 수 있으며, 예를 들어 광학 시트(250)는 프리즘 시트(251) 및 확산 시트(252)를 포함할 수 있다.
이 경우, 광학 시트(250)에 포함된 복수의 시트들은 서로 이격되지 않고 접착 또는 밀착된 상태로 제공되어, 광학 시트(250) 또는 백라이트 유닛(200)의 두께를 최소화 할 수 있다.
한편, 광학 시트(250)의 하측 면이 수지층(230)에 밀착되고, 광학 시트(250)의 상측 면이 디스플레이 패널(100)의 하측 면, 보다 상세하게는 하부 편광판(140)에 밀착될 수 있다.
확산 시트(252)는 입사되는 광을 확산시켜 수지층(230)으로부터 나오는 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하여 광의 휘도를 균일하게 한다. 또한, 프리즘 시트(251)는 확산 시트(252)로부터 나오는 광을 집광하여 디스플레이 패널(100)로 수직하게 광이 입사되도록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기한 바와 같은 광학 시트(250), 예를 들어 프리즘 시트(251) 및 확산 시트(252) 중 적어도 하나가 제거될 수 있으며, 또는 프리즘 시트(251) 및 확산 시트(252) 이외에 다양한 기능층들을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도 5에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들(220)은 각각 발광면이 측면에 배치되어, 측면 방향, 즉 기판(210) 또는 반사층(240)이 연장된 방향으로 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 복수의 광원들(220)은 사이드 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있으며, 그에 따라 광원(220)이 화면 상에서 핫 스팟(hot spot)으로 관찰되는 문제를 감소시킬 수 있으며, 수지층(230)의 두께(a)를 감소시켜 백라이트 유닛(200), 더 나아가 디스플레이 장치의 슬림화를 구현할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도시된 백라이트 유닛(200)의 복수의 수지층들(230, 235)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 광원(220)으로부터 측면으로 방출되는 광은 제1 수지층(230)을 투과하여 인접한 광원(225)이 배치된 영역까지 진행할 수 있다.
상기 제1 수지층(230)을 투과하여 진행하는 광 중 일부는 디스플레이 패널(100) 방향인 상측으로 방출될 수 있으며, 그를 위해 제1 수지층(230)은 도 4를 참조하여 설명한 바와 같은 복수의 산란 입자들(231)을 포함하여 상기 진행하는 광의 방향을 상측 방향으로 산란 또는 굴절시킬 수 있다.
또한, 광원(220)으로부터 방출되는 광 중 일부는 반사층(240)으로 입사될 수 있으며, 상기와 같이 반사층(240)으로 입사된 광은 상측 방향으로 반사되어 확산될 수 있다.
한편, 광원(220) 근처에서의 강한 산란 현상 또는 광원(220)으로부터 상측에 가까운 방향으로 방출되는 광 등에 의해, 광원(220)에 인접한 영역에서 많은 량의 광이 방출될 수 있어 화면 상에 높은 휘도의 광이 관찰될 수 있다.
따라서 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 수지층(230) 상에 제1 차광 패턴(260)을 형성하여 광원(220)에 인접한 영역에서 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 할 수 있다.
예를 들어, 제1 차광 패턴(260)은 복수의 광원들(220)이 배치된 위치에 대응되도록 제1 수지층(230) 상에 형성될 수 있으며, 광원(220)으로부터 입사되는 광의 일부는 차단하고 나머지 일부를 투과시켜 상측으로 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있다.
보다 상세하게는, 제1 차광 패턴(260)은 이산화 티타늄(TiO2)으로 구성될 수 있으며, 이 경우 광원(220)으로부터 입사되는 광의 일부는 하측 방향으로 반사하고 나머지 일부를 투과시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 수지층(230)의 상측에 제2 수지층(235)이 배치될 수 있다. 제2 수지층(235)은 제1 수지층(230)과 동일하거나 또는 상이한 재질로 구성될 수 있으며, 제1 수지층(230)으로부터 상측 방향으로 방출되는 광을 확산시켜 백라이트 유닛(200)의 광 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
제2 수지층(235)은 제1 수지층(230)을 구성하는 물질과 동일한 굴절율을 가지는 물질로 구성되거나, 또는 그와 상이한 굴절율을 가지는 물질로도 구성될 수 있다.
예를 들어, 제2 수지층(235)이 제1 수지층(230)보다 높은 굴절율의 물질로 구성되는 경우, 제1 수지층(230)으로부터 방출되는 광을 보다 넓게 확산시킬 수 있다.
반대로, 제2 수지층(235)이 제1 수지층(230)보다 낮은 굴절율의 물질로 구성되는 경우, 제1 수지층(230)으로부터 방출되는 광이 제2 수지층(235)의 하면에서 반사되는 반사율을 향상시킬 수 있으며, 그에 따라 광원(220)으로부터 방출되는 광이 제1 수지층(230)을 따라 진행하는 것을 보다 용이하게 할 수 있다.
한편, 제1 수지층(230) 및 제2 수지층(235)은 각각 복수의 산란 입자들을 포함할 수 있으며, 이 경우 제2 수지층(235)에 포함된 산란 입자들의 밀도는 제1 수지층(230)에 포함된 산란 입자들의 밀도보다 높을 수 있다.
상기와 같이 제2 수지층(235)에 보다 높은 밀도로 산란 입자들을 포함시킴으로써, 제1 수지층(230)으로부터 상측으로 방출되는 광을 보다 넓게 확산시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도를 보다 균일하게 할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 수지층(235)의 상측에 제2 차광 패턴(265)이 형성되어, 제2 수지층(235)으로부터 방출되는 광의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
예를 들어, 제2 수지층(235)으로부터 상측으로 방출되는 광이 특정 부분에 집중되어 화면 상에서 높은 휘도로 관찰되는 경우, 제2 수지층(235)의 상측 면 중 상기 특정 부분에 대응되는 영역에 제2 차광 패턴(265)을 형성할 수 있으며, 그에 따라 상기 특정 부분에서의 광의 휘도를 감소시켜 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
제2 차광 패턴(265)은 이산화 티타늄(TiO2)으로 구성될 수 있으며, 이 경우제2 수지층(235)으로부터 방출되는 광의 일부는 제2 차광 패턴(265)에서 하측 방향으로 반사하고 나머지 일부를 투과될 수 있다.
도 7 및 도 8은 백라이트 유닛(200)에 구비되는 광원(220)과 반사층(240)의 위치 관계를 설명하기 위한 도시한 것으로, 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 광원(220)의 측면에 반사층(240)이 배치됨에 따라, 광 원(220)으로부터 측면으로 방출되는 광 중 일부는 반사층(240)으로 입사되어 손실될 수 있다.
상기와 같은 광원(220)으로부터 방출되는 광의 손실은 수지층(230)으로 입사되어 진행되는 광의 량을 감소시키며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 디스플레이 패널(100)에 제공되는 광의 량이 감소되어 디스플레이 영상의 휘도가 감소할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이 광원(220)이 반사층(240) 보다 상측에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하며, 그에 따라 광원(220)으로부터 방출되는 광이 반사층(240)에 의해 손실되지 않고 수지층(230)을 따라 진행하며 상측으로 방출될 수 있다.
예를 들어, 광원(220)과 기판(210) 사이에는 지지 부재(215)가 형성될 수 있으며, 지지 부재(215)에 의해 광원(220)이 기판(210) 상에 지지 및 고정될 수 있다.
지지 부재(215)는 전기 전도성을 가지는 금속으로 구성될 수 있으며, 예를 들어 납(Pb)을 포함하는 금속 물질로 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 지지 부재(215)는 광원(220)을 기판(210) 상에 솔더링(soldering)하기 위한 솔더 패드(pad)일 수 있다.
반사층(240)의 두께(b)는 지지 부재(215)의 두께(c)와 같거나 또는 그보다 작을 수 있으며, 그에 따라 광원(220)이 반사층(240)보다 상측에 위치할 수 있다.
한편, 지지 부재(215), 예를 들어 솔더 패드의 두께(c)가 증가할 수록 저항 이 커져 광원(220)으로 공급되는 전력이 손실될 수 있으므로, 지지 부재(215)의 두께(c)는 0.14mm 이하로 형성되는 것이 바람직하며, 그에 따라 반사층(240)의 두께(b)도 지지 부재(215)의 두께(c)의 최대치인 0.14mm 이하로 형성될 수 있다.
또한, 반사층(240)의 두께(b)가 감소함에 따라, 반사층(240)의 광 반사율이 감소할 수 있으며, 즉 일정 두께 이하에서는 광원(220)으로부터 입사되는 광의 일부가 반사되지 아니하고 하측으로 투과될 수도 있다.
따라서 반사층(240)이 광원(220)보다 상측에 위치하여 광의 입사 효율을 향상시킴과 동시에 광원(220)으로부터 입사되는 광의 대부분을 반사시킬 수 있도록 하기 위해, 반사층(240)의 두께(b)는 0.03 내지 0.14mm로 형성될 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 반사층(240)의 일부가 광원(220)의 하측, 보다 상세하게는 광원(220)과 기판(210) 사이의 공간에 삽입될 수 있으며, 그에 따라 광원(220)으로부터 방출되는 광이 반사층(240)에 의해 손실되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 이를 위해, 지지 부재(215)는 광원(220)의 단부로부터 일정 거리(d) 만큼 인입되어 형성될 수 있다.
한편, 지지 부재(215)가 인입된 거리(d)가 감소할 수록 반사층(240) 중 광원(220)의 하측으로 삽입되는 부분의 크기가 감소하여, 반사층(240)이 삽입된 구조의 안정성이 저하될 수 있다. 또한, 지지 부재(215)가 인입된 거리(d)가 증가함에 따라, 지지 부재(215)에 광원(220)이 불안정하게 지지될 수 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 반사층(240)의 삽입 구조 및 광원(220)의 지지 구조의 안정성을 향상시키기 위해, 지지 부재(215)가 인입된 거리(d)는 0.05 내지 0.2mm인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광원(220)은 측면 방향으로 광을 방출하는 헤드(head)부(22)와 광원(220)이 기판(210) 등에 실장될 수 있는 부착면을 가지는 바디(body)부를 포함할 수 있다. 또한, 광원(220)의 헤드부(22)는 실제로 광이 방출되는 면인 발광면과 상기 발광면 외곽에 광이 방출되지 않는 비발광면을 포함할 수 있다.
이 경우, 광원(220)의 헤드부 중 발광면이 반사층(240) 보다 상측에 위치하도록 하는 것이 바람직하며, 그에 따라 광원(220)으로부터 방출되는 광이 반사층(240)에 의해 손실되지 않도록 하여 광의 입사 효율을 향상시킬 수 있다.
이하 도 9 및 도 10은 백라이트 유닛(200)에 구비되는 광원(220)의 구조에 대한 일실시예를 도시한 것으로, 도 9는 측면에서 바라본 광원(220)의 구조이며, 도 10은 정면에서 바라본 광원(220)의 헤드부(22) 구조를 나타낸 것이다.
도 9를 참조하면, 광원(220)은 광을 방출하는 발광 소자(321), 캐비티(cavity, 323)를 갖는 몰드부(322), 복수의 리드 프레임들(324, 325)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 발광 소자(321)는 발광 다이오드 칩(LED chip)일 수 있으며, 상기 발광 다이오드 칩은 블루 LED 칩 또는 자외선 LED 칩으로 구성되거나 또는 레드 LED 칩, 그린 LED 칩, 블루 LED 칩, 엘로우 그린(Yellow green) LED 칩, 화이트 LED 칩 중에서 적어도 하나 또는 그 이상을 조합한 패키지 형태로 구성될 수도 있다.
이하에서는, 광원(220)이 광을 방출하는 발광 소자로서 발광 다이오드 칩(321)을 포함하여 구성되는 것을 예로 들어 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
발광 다이오드 칩(321)은 광원(220)의 몸체를 구성하는 몰드부(322)에 패키징되며, 그를 위해 몰드부(322)의 중앙 일측에 캐비티(323)가 형성될 수 있다. 한편, 몰드부(322)는 프레스(Cu/Ni/Ag 기판)에 PPA(고강화플라스틱) 등의 수지 재질로 사출 성형될 수 있으며, 몰드부(322)의 캐비티(323)는 반사컵 기능을 수행할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같은 몰드부(322)의 형상이나 구조는 변경될 수 있으며, 이에 한정하지는 않는다.
복수의 리드 프레임들(324, 325)은 몰드부(322)의 장축 방향으로 관통되고, 각 일단(326, 327)이 외측으로 노출될 수 있다. 여기서, 몰드부(322)는 발광 다이오드 칩(321)이 배치되는 캐비티(323)의 바닥면에서 볼 때 길이가 긴 방향의 대칭축을 장축이라 하고, 길이가 짧은 방향의 대칭축을 단축이라고 한다.
캐비티(323)의 내부에는 발광 다이오드 칩(321)과 함께, 수광 소자, 보호 소자 등의 반도체 소자가 리드 프레임(324, 325) 상에 선택적으로 실장될 수 있다. 즉, 리드 프레임(324, 325) 상에는 발광 다이오드 칩(321) 뿐만 아니라, 발광 다이오드 칩(321)을 정전기 등으로부터 보호(ESD: electro static discharge)하기 위한 제너 다이오드 등과 같은 보호 소자가 함께 실장될 수도 있다.
발광 다이오드 칩(321)은 캐비티(323)의 바닥면에 위치한 어느 한 리드 프레임(325)에 접착된 후 와이어 본딩(wire bonding) 또는 플립 칩 본딩(flip chip bonding) 등의 방식으로 연결될 수 있다.
또한, 캐비티(323)의 내부에는 발광 다이오드 칩(321)이 연결된 후 그 실장 영역으로 수지물(미도시)이 몰딩되는데, 상기 수지물은 실리콘 또는 에폭시 재질을 포함하며, 선택적으로 형광체가 첨가될 수도 있다. 이러한 수지물은 표면이 캐비티(323)의 상단과 동일한 높이로 몰딩되는 플랫(flat) 형태, 캐비티(323) 상단에 대해 오목한 오목 렌즈 형태, 또는 캐비티(323) 상단에 대해 볼록한 볼록 렌즈 형태 중 어느 한 형태로 형성될 수 있다.
캐비티(323)의 적어도 한 측면은 경사지게 형성되며, 상기 측면은 반사면(미도시) 또는 반사층으로 기능될 수도 있다. 캐비티(323)의 외 형상은 다각형 형태로 형성될 수 있으며, 다각형 형상 이외의 다른 형상으로도 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 광원(220) 중 광이 방출되는 부분인 헤드부(22)는 실제로 광이 발출되는 발광면(사선으로 표시됨)과 그 이외의 부분인 광이 방출되지 않는 비발광면을 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 광원(220)의 헤드부(22) 중 광이 방출되는 상기 발광면은 몰드부(322)에 의해 형성되어 발광 다이오드 칩(321)이 배치되는 캐비티(323)에 의해 정의될 수 있다. 즉, 몰드부(322)의 캐비티(323)에 발광 다이오드 칩(321)이 배치되어, 발광 다이오드 칩(321)로부터 방출되는 광은 몰드부(322)에 의해 둘러싸인 상기 발광면을 통해 방출될 수 있다. 또한 광원(220)의 헤드부(22) 중 비발광면은 몰드부(322)가 형성되어 광이 방출되지 않는 부분(사선으로 표시되지 않음)일 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 광원(220)의 헤드부(22) 중 발광면은 가로 길이가 세로 길이보다 긴 형상을 가질 수 있다. 그러나, 헤드부(22)의 발광면 형상은 도 10에 도시된 것에 한정되지 아니하며, 예를 들어 상기 발광면은 직사각형 형상을 가질 수도 있다.
그리고, 광원(220)의 헤드부(22) 중 발광면의 상측, 하측, 좌측 또는 우측에 광을 방출하지 않는 비발광면이 위치할 수 있다.
한편, 리드 프레임들(324, 325)의 일단(326, 327)은 몰딩부(322)의 외측까지 연장되어 1차 포밍(forming)되고, 몰딩부(322)의 일측 홈으로 2차 포밍되어 제1 및 제2 리드 전극(328, 329)으로 배치될 수 있다. 여기서, 상기 포밍 횟수는 변경될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
리드 프레임들(324, 325)의 제1 및 제2 리드 전극(328, 329)은 몰딩부(322)의 저면 양측에 형성된 홈에 수납되는 형태로 포밍될 수 있다. 또한, 제1 및 제2리드 전극(328, 329)은 소정 형상의 판 구조로 형성되어, 표면 실장시 솔더 본딩이 용이한 형상으로 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도 11에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 2 내지 도 10을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
반사층(240)에는 광원(220)으로부터 방출되는 광이 인접한 광원(225)까지 진행되는 것을 용이하게하기 위한 패턴이 형성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 반사층(240)의 상측 면에 형성된 패턴은 복수의 돌출부 들(241)을 포함할 수 있으며, 광원(220)으로부터 방출된 후 복수의 돌출부들(241)에 입사되는 광은 상기 진행 방향으로 산란 또는 굴절될 수 있다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 반사층(240)에 형성된 돌출부들(241)의 밀도는 광원(220)으로부터 이격될 수록, 즉 인접한 광원(225)에 가까이 갈 수록 증가할 수 있다.
그에 따라, 광원(220)으로부터 멀리 떨어진 영역, 즉 인접한 광원(225)에 가까운 영역에서 상측으로 방출되는 광의 휘도가 감소하는 것을 방지할 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)으로부터 제공되는 광의 휘도를 균일하게 유지할 수 있다.
또한, 돌출부들(241)은 반사층(240)과 동일한 물질로 구성될 수 있으며, 이 경우 반사층(240)의 상측 면을 가공함으로써 돌출부들(241)을 형성할 수 있다.
이와 달리, 돌출부들(241)은 반사층(240)과 상이한 물질로 구성될 수 있으며, 예를 들어 반사층(240)의 상측 면에 도 11에 도시된 바와 같은 패턴을 인쇄함에 의해 형성될 수도 있다.
한편, 돌출부들(241)의 형상은 도 11에 도시된 것에 한정되지 아니하며, 예를 들어 프리즘 등의 다양한 형상이 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 백라이트 유닛(200)은 서로 다른 방향으로 광을 방출하는 2 이상의 광원들을 포함할 수 있다.
도 12는 백라이트 유닛에 구비된 복수의 광원들의 구조에 대한 일실시예를 단면도로 도시한 것으로, 도 12에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 12를 참조하면, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들 중 제1 광원(220)과 제2 광원(225)은 서로 다른 방향으로 광을 방출할 수 있다.
즉, 제1 광원(220)은 측면 방향으로 광을 방출하며, 그를 위해 사이드 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있다. 한편, 제2 광원(225)은 상측 방향으로 광을 방출하며, 그를 위해 탑 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있다.
상기와 같이 서로 다른 방향으로 광을 방출하는 2 이상의 광원들을 조합하여 백라이트 유닛(200)을 구성함으로써, 특정 영역에 광이 집중되거나 또는 약화되는 것을 방지할 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)이 디스플레이 패널(100)로 균일한 휘도의 광을 제공하도록 할 수 있다.
한편, 도 12에서는 측면 방향으로 광을 방출하는 제1 광원(220)과 상측 방향으로 광을 방출하는 제2 광원(225)이 서로 인접하여 배치된 것을 예로 들어 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 예를 들어 사이드 뷰 방식의 광원들이 서로 인접하거나 또는 탑 뷰 방식의 광원들이 서로 인접하도록 배치되는 구성도 가능하다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 전면 형상을 평면도로 도시한 것으로, 백라이트 유닛(200)에 구비되는 복수의 광원들의 배치 구조에 대한 일실시예를 나타낸 것이다.
도 13을 참조하면, 백라이트 유닛(200)은 서로 다른 방향으로 광을 방출하는 2 이상의 광원들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 백라이트 유닛(200)은 x축과 평행한 방향으로 광을 측면 방출하는 제1 광원(220) 및 제2 광원(221)을 포함할 수 있으며, 제1 광원(220)과 제2 광원(221)은 광이 방출되는 x축 방향과 교차하는 방향, 즉 y축 방향으로 서로 인접하게 배치될 수 있다.
즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 광원(221)은 제1 광원(220)과 대각선 방향으로 인접하도록 배치될 수 있다.
한편, 제1 광원(220)과 제2 광원(221)은 서로 반대 방향으로 광을 방출할 수 있으며, 즉 제1 광원(220)은 x축 방향과 반대 방향으로 광을 방출하고, 제2 광원(221)은 x축 방향으로 광을 방출할 수 있다.
이 경우, 백라이트 유닛(200)에 구비된 광원들은 각각 측면 방향으로 광을 방출할 수 있으며, 그를 위해 사이드 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있다.
한편, 도 13에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들은 2 이상의 행들을 형성하며 배치될 수 있으며, 동일한 행에 배치된 2 이상의 광원들은 동일한 방향으로 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 제1 광원(220)에 좌우로 인접한 광원들도 제1 광원(220)과 동일한 방향, 즉 x축 방향과 반대 방향으로 광을 방출하고, 제2 광원(221)에 좌우로 인접한 광원들도 제2 광원(221)과 동일한 방향, 즉 x축 방향으로 광을 방출할 수 있다.
상기와 같이 y축 방향으로 인접하게 배치된 광원들, 예를 들어 제1 광원(220)과 제2 광원(221)의 광 방출 방향을 서로 반대 방향으로 형성시킴으로써, 백라이트 유닛(200)의 특정 영역에서 광의 휘도가 집중되거나 또는 약화되는 현상을 감소시킬 수 있다.
즉, 제1 광원(220)으로부터 방출되는 광은 인접한 광원으로 진행함에 따라 약화될 수 있으며, 그에 따라 제1 광원(220)으로부터 멀리 떨어질 수록 해당 영역에서 디스플레이 패널(100) 방향으로 방출되는 광의 휘도가 약화될 수 있다.
따라서 도 13에 도시된 바와 같이 제1 광원(220) 및 제2 광원(221) 각각으로부터 광이 방출되는 방향을 반대로 함으로써, 광원에 인접한 영역에서 광의 휘도가 집중되고 광원으로부터 멀리 떨어진 영역에서 광의 휘도가 약화되는 것을 서로 보상하도록 할 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
도 14를 참조하면, 제1 광원(220)과 제2 광원(221)은 광이 방출되는 방향인 x 축과 수직한 y축 방향을 기준으로 일정 간격(d1) 만큼 이격되어 배치될 수 있다.
제1 광원(220)과 제2 광원(221) 사이의 간격(d1)이 증가함에 따라, 제1 광원(220) 또는 제2 광원(221)로부터 방출되는 광이 도달하지 못하는 영역이 발생할 수 있으며, 그에 따라 상기 영역에서 광의 휘도가 매우 약화될 수 있다.
한편, 제1 광원(220)과 제2 광원(221) 사이의 간격(d1)이 감소함에 따라, 제1 광원(220) 및 제2 광원(221)로부터 방출되는 광 사이의 간섭 현상이 발생할 수 있으며, 이 경우 광원들의 분할 구동 효율이 저하될 수 있다.
따라서 광원들 사이의 간섭을 감소시키는 동시에 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도를 균일하게 하기 위하여, 광이 방출되는 방향과 교차하는 방향으로 인접한 두 광원, 즉 제1 광원(220)과 제2 광원(221) 사이의 간격(d1)은 9 내지 27mm일 수 있다.
또한, 제3 광원(222)은 x 방향으로 제1 광원(220)과 서로 인접하게 배치될 수 있으며, 제1 광원(220)과 제3 광원(222)은 일정 간격(d2)을 가지고 이격될 수 있다.
한편, 광원으로부터의 광 지향각(θ)과 수지층(230) 내에서의 광 지향각(θ')은 스넬(snell)의 법칙에 의해 다음의 수학식 1과 같은 관계를 가질 수 있다.
Figure 112009052859068-PAT00001
한편, 광원으로부터 광이 방출되는 부분이 공기층(굴절율(n1)이 '1')이고, 일반적으로 광원으로부터 방출되는 광의 지향각(θ)이 60도인 것을 고려하면, 상기 수학식 1에 따라 수지층(230) 내에서의 광 지향각(θ')은 다음의 수학식 2와 같은 값을 가질 수 있다.
Figure 112009052859068-PAT00002
또한, 수지층(230)이 PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계 열로 구성되는 경우 약 1.5의 굴절율을 가지므로, 상기 수학식 2에 따라 수지층(230) 내에서의 광 지향각(θ')은 약 35.5도 일 수 있다.
상기 수학식 1, 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 수지층(230) 내에서의 광원으로부터 광이 방출되는 지향각(θ') 45도 미만일 수 있으며, 그로 인해 광원으로부터 광이 방출되는 광이 y축 방향으로 진행하는 범위는 x축 방향에 비해 작을 수 있다.
따라서 광이 방출되는 방향과 교차하는 방향으로 인접한 두 광원, 즉 제1 광원(220)과 제2 광원(221) 사이의 간격(d1)은 광이 방출되는 방향으로 인접한 두 광원, 즉 제1 광원(220)과 제3 광원(222) 사이의 간격(d2)보다 작게 형성될 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도가 균일할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은 범위를 가지는 제1 광원(220)과 제2 광원(221) 사이의 간격(d1)을 고려하면, 광원들 사이의 간섭을 감소시키는 동시에 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 휘도를 균일하게 하기 위하여, 광이 방출되는 방향으로 인접한 두 광원, 즉 제1 광원(220)과 제3 광원(222) 사이의 간격(d2)은 5 내지 22mm일 수 있다.
도 14를 참조하면, 제2 광원(221)은 광이 방출되는 방향, 즉 x 축 방향으로 서로 인접한 제1 광원(220) 및 제3 광원(222) 사이의 위치에 대응되도록 배치될 수 있다.
즉, 제2 광원(221)은 제1 광원(220) 및 제3 광원(222)과 y축 방향으로 인접하게 배치되며, 제1 광원(220)과 제3 광원(222) 사이를 지나는 직선(ℓ) 상에 배치 될 수 있다.
이 경우, 제2 광원(221)이 배치된 상기 직선(ℓ)과 제1 광원(220) 사이의 간격(d3)은 상기 직선(ℓ)과 제3 광원(222) 사이의 간격(d4)보다 클 수 있다.
제2 광원(221)으로부터 방출되는 광은 제3 광원(222)을 향하는 방향으로 진행하고, 그에 따라 제3 광원(222)에 인접한 영역에서 디스플레이 패널(100) 방향으로 방출되는 광의 휘도가 약화될 수 있다.
따라서 상기와 같이 제2 광원(221)를 제1 광원(220)보다 제3 광원(222)에 인접하도록 배치함으로써, 제3 광원(222)에 인접한 영역에서 광의 휘도가 약화되는 것을 제2 광원(221)에 인접한 영역에서 집중되는 광의 휘도를 이용하여 보상할 수 있다.
도 15는 백라이트 유닛에 형성되는 차광 패턴의 형상에 대한 일실시예를 평면도로 도시한 것으로, 도 15에 도시된 백라이트 유닛(200)의 구성 중 도 2 내지 도 14를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 15를 참조하면, 복수의 광원들(220)이 형성된 위치에 대응되도록 복수의 차광 패턴들(260)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 광원(220)을 감싸는 수지층(230) 상에 차광 패턴(260)을 형성하여 광원(220)에 인접한 영역에서 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 도 15에 도시된 바와 같이 광원(220)이 배치된 위 치에 대응되도록 수지층(230)의 상측 면에 원형 또는 타원형의 차광 패턴(260)을 이산화 티타늄(TiO2)을 이용하여 형성할 수 있으며, 그에 따라 광원(220)으로부터 상측 방향으로 방출되는 광의 일부를 차단할 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제1 실시예를 평면도로 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)에 구비된 반사층(240)은 2 이상의 반사율을 가질 수 있으며, 예를 들어 반사층(240)의 반사율은 형성된 위치에 따라 서로 다른 반사율을 가지도록 구성될 수 있다.
도 16을 참조하면, 반사층(240)은 서로 다른 굴절율을 가지는 제1 반사층(242) 및 제2 반사층(243)을 포함할 수 있으며, 상기 서로 다른 굴절율을 가지는 제1, 2 반사층(242, 243)이 교번적으로 배치되어 구성될 수 있다.
예를 들어, 서로 다른 물질로 구성된 반사 시트들로 제1, 2 반사층(242, 243)을 구성하거나, 또는 동일한 반사 시트로 구성된 제1, 2 반사층(242, 243) 중 어느 하나에 특정 물질을 부가하거나 표면을 가공함으로써, 제1, 2 반사층(242, 243)의 굴절율을 서로 다르게 구현할 수 있다.
한편, 제1, 2 반사층(242, 243) 중 광이 방출되는 방향을 기준으로 광원(220, 221, 222)에 인접한 제1 반사층(242)은 정반사(specular reflection) 시트로 구성될 수 있으며, 제2 반사층(243)은 확산 반사(diffuse reflection) 시트로 구성될 수 있다.
정반사 시트는 매끄러운 표면에서 입사되는 광이 반사되어 입사각과 반사각 이 동일할 수 있으며, 그에 따라 제1 반사층(242)은 광원(220, 221, 222)으로부터 비스듬하게 입사되는 광을 입사각과 동일한 반사각으로 반사시켜 인접한 광원을 향하는 방향으로 진행되도록 할 수 있다.
한편, 확산 반사 시트는 요철이 형성된 거친 표면에서 발생하는 난반사로 인해 입사되는 광이 여러 각도로 반사되어 확산되는 것처럼 관찰될 수 있으며, 그에 따라 제2 반사층(243)은 광원(220, 221, 222)으로부터 방출된 후 진행하는 광을 확산시켜 상측 방향으로 방출되도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 확산 반사 시트로 구성되는 제2 반사층(243)은 반사 시트의 표면을 가공하여 요철을 형성하거나, 또는 확산 반사 물질, 예를 들어 이산화 티타늄(TiO2)을 소정의 밀도로 도포 또는 첨가하여 형성될 수 있다.
이 경우, 제1 반사층(242)의 반사율은 제2 반사층(243)의 반사율보다 높을 수 있으며, 그에 따라 상기한 바와 같이 제1 반사층(242)에서는 광원(220, 221, 222)으로부터 입사되는 광이 동일한 반사각으로 정반사되며, 제2 반사층(243)에서는 확산 반사가 발생하여 상측으로 광이 방출될 수 있다.
상기와 같이 광이 방출되는 방향을 기준으로 광원(220, 221, 222)에 인접한 제1 반사층(242)을 반사율이 높은 정반사 시트로 구성함에 의해, 광원(220, 221, 222)으로부터 방출된 광이 인접한 광원까지 효과적으로 진행하도록 할 수 있으며, 그에 따라 광원(220, 221, 222)에 인접한 영역에서 광의 휘도가 집중되고 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역에서 광의 휘도가 약화되는 현상을 감소시킬 수 있다.
또한, 광이 방출되는 방향을 기준으로 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리떨어진 제2 반사층(243)을 반사율이 비교적 낮은 확산 반사 시트로 구성함에 의해, 진행되는 광을 디스플레이 패널(100)을 향해 효과적으로 방출시킬 수 있으며, 그에 따라 광원(220, 221, 222)으로부터 방출된 광이 인접한 광원까지 진행해오면서 감소된 휘도를 보상하여 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역에서 광의 휘도가 약화되는 현상을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광원(220, 221, 222)에 인접한 영역과 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역의 광 휘도를 유사하게 조절할 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)의 전체 영역에서 균일한 광 휘도를 디스플레이 패널(100)로 제공할 수 있다.
광원(220, 221, 222)으로부터 방출되는 광이 인접한 광원이 배치된 영역까지 진행하도록 하기 위해, 광이 방출되는 방향을 기준으로 광원(220, 221, 222)에 인접한 제1 반사층(242)의 폭(w1)은 제2 반사층(243)의 폭(w2)보다 큰 값으로 설정될 수 있다.
한편, 제1 반사층(242)의 폭(w1)이 감소함에 따라, 광원(220, 221, 222)으로부터 방출되는 광의 진행성이 저하될 수 있으며, 그에 따라 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역에서의 광의 휘도가 약화될 수 있다.
또한, 제1 반사층(242)의 폭(w1)이 제2 반사층(243)의 폭(w2)에 비해 크게 증가하는 경우, 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역에서 광이 집중될 수 있으며, 예를 들어 인접한 두 광원들(220, 222) 사이의 중간 영역에서의 광의 휘도는 광원(220, 221, 222)으로부터 멀리 떨어진 영역에 비해 약화될 수 있다.
따라서 광원(220, 221, 222)으로부터 방출되는 광이 인접한 광원이 배치된 영역까지 효과적으로 진행 및 상측으로 방출되어 백라이트 유닛(200)의 전체 영역에서 균일한 휘도의 광을 디스플레이 패널(100)로 제공할 수 있도록 하기 위해, 제1 반사층(242)의 폭(w1)은 제2 반사층(243)의 폭(w2)의 1.1배 내지 1.6배의 범위로 형성될 수 있다.
도 16을 참조하면, y축 방향으로 서로 인접하게 배치된 제1 광원(220)과 제2 광원(221)는 제1 반사층(242)과 중첩되지 않는 위치, 즉 제1 반사층(242)이 형성된 영역의 외부에 배치될 수 있다.
또한, 제1 광원(220)과 x축 방향으로 인접한 제3 광원(222)과 제2 광원(221)은 제2 반사층(243)이 형성된 영역의 내부에 배치될 수 있다.
예를 들어, 제2 반사층(243)에는 제2 광원(221)과 제3 광원(222)이 삽입될 수 있는 홀들(미도시)이 형성될 수 있으며, 그에 따라 제2 반사층(243)의 하측에 배치된 기판(210) 상에 실장된 제2, 3 광원(221, 222)이 상기 제2 반사층(243)의 홀을 통해 상측으로 돌출되어 측면 방향으로 광을 방출할 수 있다.
도 17은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제2 실시예를 평면도로 도시한 것으로, 도시된 반사층(240)의 구조 중 도 16을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 17을 참조하면, 제2 반사층(243)의 반사율은 위치에 따라 점진적으로 증가하거나 또는 감소할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예로서, 제2 반사층(243)의 반사율은 광원(221)으로부터 광이 방출되는 방향(x축 방향)으로 점진적으로 감소할 수 있다.
예를 들어, 제2 반사층(243)의 반사율은 제1 반사층(242)과의 경계 부분에서 가장 높은 반사율, 예를 들어 제1 반사층(242)의 반사율과 유사한 반사율을 가지고, 제1 반사층(242)으로부터 이격될 수록 점진적으로 감소할 수 있다.
상기와 같이 제2 반사층(243)의 반사율을 구성함에 의해, 제1 반사층(242)과 제2 반사층(242) 사이의 경계 부분에서의 반사율이 완만하게 변화할 수 있으며, 그에 따라 상기 경계 부분에서의 급격한 반사율 변화로 인한 광 휘도의 차를 감소시킬 수 있다.
제2 반사층(243)은 상기한 바와 같이 확산 반사 시트로 구성될 수 있으며, 이 경우 확산 반사 물질이 형성되어 있을 수 있다. 따라서 제2 반사층(243)에 형성된 상기 확산 반사 물질의 농도를 점진적으로 증가 또는 감소시킴에 의해, 제2 반사층(243)의 반사율을 위치에 따라 점진적으로 감소 또는 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이 제2 반사층(243)에 형성된 확산 반사 물질인 이산화 티타늄(TiO2)의 농도를 광원(221)으로부터 광이 방출되는 방향(x축 방향)을 기준으로 점진적으로 증가시킬 수 있으며, 그에 따라 제2 반사층(243)의 반사율이 점진적으로 감소할 수 있다.
도 18은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제3 실시예를 평면도로 도시한 것이다.
도 18을 참조하면, 제2 반사층(243)은 서로 굴절율이 상이한 제1 반사 부(244) 및 제2 반사부(248)를 포함할 수 있으며, 복수의 제1 반사부들(244, 245, 246, 247)과 복수의 제2 반사부들(248)이 교번적으로 배치될 수 있다.
이 경우, 제2 반사층(243)에 포함된 제1 반사부들(244, 245, 246, 247) 각각의 폭들(g1, g2, g3, g4)은 광원(221)으로부터 광이 방출되는 방향(x축 방향)을 기준으로 점진적으로 증가할 수 있다.
한편, 제1 반사부(244, 245, 246, 247)의 반사율은 제2 반사부(248)의 굴절율보다 작을 수 있으며, 제2 반사부(248)의 굴절율은 제1 반사층(242)의 굴절율과 동일할 수 있다.
예를 들어, 제1 반사층(242) 및 제2 반사층(243)에 포함된 제2 반사부(248)는 상기한 바와 같은 정반사 시트로 구성될 수 있으며, 제2 반사층(243)에 포함된 제1 반사부(244, 245, 246, 247)는 확산 반사 시트로 구성될 수 있다.
따라서 제2 반사층(243)의 평균 반사율은 제1 반사층(242)의 반사율보다 낮을 수 있으며, 그로 인해 도 16을 참조하여 설명한 바와 같이 백라이트 유닛(200)의 전체 영역에서 균일한 광의 휘도를 제공할 수 있다.
한편, 도 18에 도시된 바와 같이 제1 반사부들(244, 245, 246, 247)의 폭들(g1, g2, g3, g4)을 광원(221)으로부터 이격될 수록 점진적으로 증가시킴에 따라, 도 17에 도시된 실시예와 같이 제2 반사층(243)의 반사율이 점진적으로 감소하는 효과를 거둘 수 있다.
그에 따라, 제1 반사층(242)과 제2 반사층(242) 사이의 경계 부분에서의 반사율이 완만하게 변화할 수 있으며, 그에 따라 상기 경계 부분에서의 급격한 반사 율 변화로 인한 광 휘도의 차를 감소시킬 수 있다.
상기에서는 도 17 및 도 18을 참조하여 제1 반사층(242)은 균일한 반사율을 가지고, 제2 반사층(243)의 반사율이 위치에 따라 변화되는 것을 예로 들어 본 발명에 따른 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
즉. 제2 반사층(243)이 균일한 반사율을 가지고 제1 반사층(242)의 반사율이 위치에 따라 변화되어 제1, 2 반사층(242, 243) 사이의 경계 부분에서 반사율이 완만하게 변화하도록 할 수 있으며, 이와 달리 제1, 2 반사층(242, 243) 각각의 반사율이 위치에 따라 변화될 수도 있다.
도 19는 본 발명의 제6 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 단면도로 도시한 것이다.
도 19를 참조하면, 도 3 내지 도 18을 참조하여 설명한 바와 같은 제1 층(210), 제1 층 상에 형성된 복수의 광원들(220), 복수의 광원들(220)을 감싸는 제2 층(230) 및 반사층(240) 등은 하나의 광학 어셈블리(10)로 구성될 수 있으며, 백라이트 유닛(200)은 상기와 같은 광학 어셈블리(10)를 복수개 배치하여 구성될 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광학 어셈블리(10)들은 x축, y축 방향으로 각각 N개 및 M개(N,M은 1 이상의 자연수)로 행렬 형태로 배치될 수 있다.
도 19에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(200)은 21개의 광학 어셈블리(10)들이 7×3 배열로 배치될 수 있다. 그러나, 도 19에 도시된 구성은 본 발명 에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 예에 불과하므로, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며 디스플레이 장치의 화면 크기 등에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 47인치 크기의 디스플레이 장치의 경우, 상기한 바와 같은 광학 어셈블리(10)를 24×10 배열로 240개를 배치함으로써 백라이트 유닛(200)을 구성할 수 있다.
각 광학 어셈블리(10)들은 독립적인 어셈블리로 제작될 수 있으며, 근접 배치됨으로써 모듈형 백라이트 유닛을 형성할 수 있다. 이와 같은 모듈형 백라이트 유닛은 백라이트 수단으로서 디스플레이 패널(100)에 광을 제공할 수 있다.
상기한 바와 같이, 백라이트 유닛(200)은 전체 구동 방식 또는 로컬 디밍(local dimming), 임펄시브(impulsive) 등과 같은 부분 구동 방식으로 구동될 수 있다. 상기 백라이트 유닛(200)의 구동 방식은 회로 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이로써, 실시예는 색대비비가 증대되고 화면상의 밝은 부분과 어두운 부분에 대한 이미지를 선명하게 표현할 수 있어 화질이 향상되는 효과가 있다.
즉, 백라이트 유닛(200)은 복수의 분할 구동 영역으로 구분되어 동작되며, 상기 분할 구동 영역의 휘도를 영상 신호의 휘도와 연계하여 영상의 검은색 부분은 휘도를 감소시키고 밝은 부분은 휘도를 증가시킴으로써, 명암비 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 도 19에 도시된 복수의 광학 어셈블리(10)들 중 일부만이 독립적으로 구동하여 광을 상측으로 방출시킬 수 있으며, 그를 위해 각 광학 어셈블리 들(10)에 포함된 광원들(220)이 각각 독립하여 제어될 수 있다.
한편, 하나의 광학 어셈블리(10)에 대응되는 디스플레이 패널(110)의 영역이 2 이상의 블록으로 분할될 수 있으며, 디스플레이 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)은 상기 블록 단위로 분할 구동될 수도 있다.
상기와 같인 복수의 광학 어셈블리(10)들을 조립하여 백라이트 유닛(200)을 구성함에 의해, 백라이트 유닛(200)의 제조 공정을 단순화할 수 있으며, 제조 공정에서 발생할 수 있는 로스(loss)를 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(200)은 광학 어셈블리(10)를 표준 규격화하여 대량 생산함으로써 다양한 사이즈의 백라이트 유닛에 적용할 수 있는 효과가 있다.
한편, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광학 어셈블리(10)들 중 어느 하나에 불량이 발생할 경우 전체의 백라이트 유닛(200)을 교체할 필요 없이 불량이 발생한 광학 어셈블리만 교체하면 되므로 교체 작업이 용이하고 부품 교체 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도시된 디스플레이 장치의 구성 중 도 1 내지 도 19를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 20을 참조하면, 컬러 필터 기판(110), TFT 기판(120), 상부 편광판(130) 및 하부 편광판(140)을 포함하는 디스플레이 패널(100)과 기판(210), 복수의 광원들(220) 및 수지층(230)을 포함하는 백라이트 유닛(200)은 서로 밀착되어 형성될 수 있다.
예를 들어, 백라이트 유닛(200)과 디스플레이 패널(100) 사이에 접착층(150)이 형성되어, 백라이트 유닛(200)이 디스플레이 패널(100)의 하측면에 접착되어 고정될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 접착층(150)을 이용하여 백라이트 유닛(200)의 상측 면이 하부 편광판(140)의 하측 면과 접착될 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 확산 시트(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 확산 시트(미도시)는 수지층(230)의 상측 면에 밀착되어 배치될 수 있다. 이 경우, 백라이트 유닛(200)의 확산 시트(미도시)와 디스플레이 패널(100)의 하부 편광판(140) 사이에 접착층(150)이 형성될 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)의 하측에는 바텀 커버(270)가 배치될 수 있으며, 예를 들어 도 20에 도시된 바와 같이 바텀 커버(270)는 기판(210)의 하측면에 밀착되어 형성될 수 있다. 바텀 커버(270)는 백라이트 유닛(200)을 보호하기 위한 보호 필름으로 구성될 수도 있다.
한편, 디스플레이 장치는 디스플레이 모듈(20), 보다 상세하게는 디스플레이 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)에 구동 전압을 공급하기 위한 전원 공급부(400)를 포함할 수 있으며, 예를 들어 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들(220)은 전원 공급부(400)로부터 공급되는 전압을 이용해 구동하여 광을 방출할 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(400)가 안정적으로 지지 및 고정되기 위해, 전원 공급부(400)는 디스플레이 모듈(20)의 후면을 감싸는 백 커버(40) 상에 배치되어 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판(210) 상에 제1 커넥터(connecter, 410)가 형성될 수 있으며, 그를 위해 바텀 커버(270)에는 제1 커넥터(410)가 삽입되기 위한 홀(hole)이 형성되어 있을 수 있다.
제1 커넥터(410)는 광원(220)과 전원 공급부(400)를 전기적으로 연결하여, 전원 공급부(400)로부터 광원(220)으로 구동 전압이 공급될 수 있도록 한다.
예를 들어, 제1 커넥터(410)는 기판(210)의 하측 면에 형성되고, 제1 케이블(420)을 이용해 전원 공급부(400)와 연결되어, 제1 케이블(420)을 통해 전원 공급부(400)로부터 공급되는 구동 전압을 광원(220)으로 전달할 수 있다.
기판(210) 상측 면에는 전극 패턴(미도시), 예를 들어 탄소 나노 튜브 전극 패턴이 형성될 수 있으며. 상기 기판(210)의 상측 면에 형성된 전극은 광원(212)에 형성된 전극과 접촉되어 제1 커넥터(410)와 광원(220)을 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)의 구동을 제어하기 위한 제어부(500)를 포함할 수 있으며, 예를 들어 제어부(500)는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)일 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 디스플레이 패널(100)의 구동 타이밍을 제어하며, 보다 상세하게는 디스플레이 패널(100)에 구비된 데이터 구동부(미도시), 감마 전압 생성부(미도시) 및 게이트 구동부(미도시)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호를 생성하여 디스플레이 패널(100)로 공급할 수 있다.
한편, 상기 타이밍 컨트롤러는 디스플레이 패널(100)의 구동에 동기되어 백라이트 유닛(200), 보다 상세하게는 광원들(220)이 동작하도록, 광원들(220)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호를 백라이트 유닛(200)으로 공급할 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 제어부(500)가 안정적으로 지지 및 고정되기 위해, 제어부(500)는 디스플레이 모듈(20)의 후면을 감싸는 백 커버(40) 상에 배치되어 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판(210) 상에 제2 커넥터(510)가 형성될 수 있으며, 그를 위해 바텀 커버(270)에는 제2 커넥터(510)가 삽입되기 위한 홀이 형성되어 있을 수 있다.
제2 커넥터(510)는 기판(210)과 제어부(500)를 전기적으로 연결하여, 제어부(500)로부터 출력되는 제어 신호가 기판(210)으로 공급되도록 할 수 있다.
예를 들어, 제2 커넥터(510)는 기판(210)의 하측 면에 형성되고, 제2 케이블(520)을 이용해 제어부(500)와 연결되어, 제2 케이블(520)을 통해 제어부(500)로부터 공급되는 제어 신호를 기판(210)으로 전달할 수 있다.
한편, 기판(210)에는 광원 구동부(미도시)가 형성되어 있을 수 있으며, 광원 구동부(미도시)는 제2 커넥터(510)를 통해 제어부(500)로부터 공급되는 제어 신호를 이용하여 광원들(220)을 구동시킬 수 있다.
도 20에 도시된 디스플레이 장치의 구성은 본 발명의 일실시예에 불과하며, 그에 따라 전원 공급부(400), 제어부(500), 제1, 2 커넥터(410, 510) 및 제1, 2 케이블(420, 520)의 위치 또는 개수 등은 필요에 따라 변경 가능하다.
예를 들어, 제1, 2 커넥터(410, 510) 도 19에 도시된 바와 같은 백라이트 유닛(200)을 구성하는 복수의 광학 어셈블리(10)들 각각에 구비될 수 있으며, 전원 공급부(400) 또는 제어부(500)는 바텀 커버(270)의 하측 면 상에 배치될 수도 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 디스플레이 모듈의 간략한 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7 및 도 8은 백라이트 유닛에 구비되는 광원과 반사층의 위치 관계를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9 및 도 10은 광원의 구조에 대한 실시예들을 나타내는 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 12는 백라이트 유닛에 구비된 복수의 광원들의 구조에 대한 일실시예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 복수의 광원들이 배치되는 구조에 대한 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 14는 백라이트 유닛에 배치된 광원들의 위치 관계에 대한 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 15는 백라이트 유닛에 형성되는 차광 패턴의 형상에 대한 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제1 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제2 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 18은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 반사층의 구조에 대한 제3 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 19는 본 발명의 제6 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성되는 복수의 광원들;
    상기 기판의 상측에 배치되며, 상기 광원들을 감싸도록 형성되는 수지층; 및
    상기 기판과 상기 수지층 사이에 형성되는 반사층을 포함하고,
    상기 광원은 상기 반사 부재보다 상측에 배치되는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 일부는 상기 광원의 하측에 형성되는 백라이트 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반사층의 일부는 상기 광원과 상기 기판 사이의 공간에 삽입되는 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사층의 두께는 0.03 내지 0.14mm인 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 광원 사이에 형성된 지지부재를 더 포함하고,
    상기 반사층의 두께는 상기 지지 부재의 두께 이하인 백라이트 유닛.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지지 부재는
    상기 광원의 단부로부터 0.05 내지 0.2mm 만큼 인입되어 형성되는 백라이트 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광원들 중 제1 광원과 제2 광원은 서로 반대 방향으로 광을 방출하는 백라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1, 2 광원은 광이 방출되는 제1 방향과 교차하는 방향으로 인접하게 배치되는 백라이트 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 광원들은 상기 제1 광원과 상기 제1 방향으로 인접하게 배치된 제3 광원을 포함하고,
    상기 제3 광원은 상기 제1 광원과 동일한 방향으로 광을 방출하는 백라이트 유닛.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 광원은
    상기 제1 광원과 제3 광원 사이를 지나는 상기 제1 방향과 수직한 라인 상에 배치되는 백라이트 유닛.
  11. 제1항에 있어서, 상기 수지층은
    실리콘계 또는 아크릴계 수지로 구성되는 백라이트 유닛.
  12. 제1항에 있어서, 상기 수지층은
    복수의 산란 입자들을 포함하는 백라이트 유닛.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 광원들의 위치에 대응되도록 상기 제2 층 상에 형성되는 차광 패턴을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제13항에 있어서, 상기 차광 패턴은
    이산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 백라이트 유닛.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 층의 두께는 0.1 내지 4.5mm인 백라이트 유닛.
  16. 기판;
    상기 기판 상에 형성되는 복수의 광원들;
    상기 기판의 상측에 배치되며, 상기 광원들을 감싸도록 형성되는 수지층; 및
    상기 기판과 상기 수지층 사이에 형성되는 반사층을 포함하고,
    상기 광원 중 광이 방출되는 발광면은 상기 반사 부재보다 상측에 배치되는 백라이트 유닛.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛의 상측에 배치되는 디스플레이 패널을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은 상기 디스플레이 패널에 밀착되는 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 복수의 영역들로 분할되며,
    상기 복수의 영역들 각각의 그레이 레벨 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라, 상기 영역에 대응되는 상기 백라이트 유닛의 광원으로부터 방출되는 광의 휘도가 조절되는 디스플레이 장치.
  19. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 백라이트 유닛; 및 상기 백라이트 유닛의 상측에 배치되는 디스플레이 패널;을 포함하는 디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부; 및
    상기 백라이트 유닛의 상기 제1 층에 형성되어, 상기 광원과 상기 전원 공급부를 전기적으로 연결하는 커넥터를 포함하는 디스플레이 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈의 후면을 감싸는 백 커버; 및
    상기 디스플레이 모듈의 구동을 제어하기 위한 제어부를 더 포함하고,
    상기 전원 공급부 및 상기 제어부 중 적어도 하나는 상기 백 커버 상에 배치되는 디스플레이 장치.
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