KR20110042528A - 백 라이트 유닛, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법 - Google Patents

백 라이트 유닛, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법 Download PDF

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KR20110042528A
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 장치는, 액정 패널; 상기 액정 패널 하단에 마련되는 복수의 LED 모듈; 상기 복수의 LED 모듈로부터 입사된 광이 상기 액정 패널의 상이한 영역으로 각각 출사되도록, 상기 입사되는 광의 입사 경로에 대응하여 형성된 반사 패턴을 포함하는 도광 유닛; 상기 복수의 LED 모듈을 구동하는 구동부; 및 상기 액정 패널의 상이한 영역에 상기 복수의 LED 모듈로부터 입사된 광이 출사되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하며, 이에 의해 에지형 방식의 LED를 사용하는 디스플레이 장치에서 로컬 디밍을 구현할 수 있다.
Edge 형 LED, 로컬 디밍.

Description

백 라이트 유닛, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법{BACKLIGHT UNIT, DISPLAY APPARATUS INCLUDING THE BACKLIGHT UNIT AND METHOD OF DISPLAYING THEREOF}
본 발명은 백 라이트 유닛, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에지형 방식의 LED를 사용하여 로컬 디밍을 구현할 수 있는 백 라이트 유닛, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치에 빛을 비추는 방식은 광원의 위치에 따라 크게 직하형 방식과 에지형 방식으로 분류될 수 있다.
직하형 방식은 광원을 액정 패널의 후면에 배치하여 빛을 액정 패널로 조사시킨다. 이 경우, 액정 패널의 전 영역에 광원이 배치될 수 있으므로, 휘도의 균일성(uniformity) 이 보장되고 로컬 디밍을 구현할 수 있다. 그러나, 액정 패널의 후면에 광원이 배치되는 특성상, 디스플레이 장치를 박형화하는 것이 어렵다.
에지형 방식은 광원을 액정 패널의 후면에 마련되는 도광판의 측면에 배치하고, 도광판을 통해 빛을 반사시켜 액정 패널로 조사시킨다.
도 1은 종래 기술에 의한 에지형 백 라이트 유닛의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 도광판(110)의 측면에 배치된 LED 광원(140, 150) 으로부터 입사되는 광은 도광판(110) 내부를 통과하며 확산된다. 입사된 광은 도광판(110) 내부를 전반사하며 진행할 수 있다.
도광판(110)의 액정 패널(도시 안됨)과 대향하는 면의 반대면에는 반사 패턴(115)이 형성되어 있다. 따라서, 도광판(110) 내부를 전반사하며 진행하던 빛은 상기 반사 패턴(115)에 의하여 난반사되어 도광판(110) 전면으로 출사된다.
한편, 도광판(110)의 반사 패턴(115)이 형성된 면에는, 도광판(110)으로부터 새어나오는 빛을 도광판(110) 방향으로 반사시켜 광 손실을 막아주는 반사 시트(120)가 위치한다. 또한, 도광판(110)의 액정 패널(도시 안됨)과 대향하는 면에는, 도광판(110)을 통해 출사되는 빛을 확산 및 산란시키는 확산 시트(130) 및 확산 시트(130)를 지나면서 수직, 수평 방향으로 산란이 일어나는 빛을 모아주기 위한 프리즘 시트(135)가 위치한다.
이와 같이, 에지형 방식의 경우 도광판의 측면에 광원을 배치한다. 따라서, 디스플레이 장치의 박형화를 구현할 수 있다. 그러나, 이러한 광원의 배치 특성상, 액정 패널의 부분 영역 별로 휘도를 조절하는 로컬 디밍의 구현이 어렵다.
따라서, 본 발명의 목적은 에지형 방식의 LED를 사용하여 로컬 디밍을 구현할 수 있는 백 라이트 유닛, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명의 일 측면에 의한 디스플레이 장치에 있어서, 액정 패널; 상기 액정 패널 하단에 마련되는 복수의 LED 모듈; 상기 복수의 LED 모듈로부터 입사된 광이 상기 액정 패널의 상이한 영역으로 각각 출사되도록, 상기 입사되는 광의 입사 경로에 대응하여 형성된 반사 패턴을 포함하는 도광 유닛; 상기 복수의 LED 모듈을 구동하는 구동부; 및 상기 액정 패널의 상이한 영역에 상기 복수의 LED 모듈로부터 입사된 광이 출사되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 디스플레이 장치에 의해 달성된다.
상기 디스플레이 장치에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 입사되는 광의 제1 입사 경로 및 상기 제1입사 경로와는 다른 제2입사경로에 각각 대응하는 제1반사 패턴 및 제2반사 패턴을 포함하며, 상기 제1반사 패턴 및 상기 제2반사 패턴은 서로 다른 평면 상에 마련될 수 있다.
상기 디스플레이 장치에 있어서, 상기 복수의 LED모듈은, 상기 제1반사 패턴 및 상기 제2반사 패턴에 각각 대응하는 제1 LED 모듈 및 제2 LED모듈을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 디스플레이 장치에 있어서, 상기 제1 LED 모듈 및 상기 제2 LED 모듈은, 상기 제1반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴이 형성된 위치에 대응되는 상기 도광 유닛의 측면에 2열로 배치될 수 있다.
상기 디스플레이 장치에 있어서, 상기 제1반사 패턴 및 상기 제2반사 패턴 중 적어도 하나는 상기 도광 유닛의 내부에 형성되어 있을 수 있다.
상기 디스플레이 장치에 있어서, 상기 도광 유닛은, 상기 제1반사 패턴을 포함하는 제1도광판 및 상기 제2반사 패턴을 포함하는 제2도광판을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치에 있어서, 상기 제1도광판과 상기 제2도광판 사이에 광을 차단시키는 차단층을 더 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치에 있어서, 상기 제1반사 패턴 및 상기 제2반사 패턴은, 상기 액정 패널 방향으로 상호 중첩되지 않게 배치될 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 측면에 의한 액정 패널을 포함하여 이루어지는 디스플레이 장치의 백 라이트 유닛에 있어서, 상기 액정 패널 하단에 마련되는 복수의 LED 모듈 및 상기 복수의 LED 모듈로부터 입사된 광이 상기 액정 패널의 상이한 영역으로 출사되도록, 상기 입사되는 광의 입사 경로에 대응하여 형성된 반사 패턴을 포함하는 도광 유닛을 포함하는 백 라이트 유닛에 의해 달성된다.
상기 백 라이트 유닛에 있어서, 상기 반사 패턴은, 상기 입사되는 광의 제1 입사 경로 및 상기 제1 입사 경로와는 다른 제2 입사 경로에 각각 대응하는 제1 반사 패턴 및 제2 반사 패턴을 포함하며, 상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴은 서로 다른 평면 상에 마련될 수 있다.
상기 백 라이트 유닛에 있어서, 상기 복수의 LED 모듈은, 상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴에 각각 대응하는 제1 LED 모듈 및 제2 LED 모듈을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 LED 모듈 및 상기 제2 LED 모듈은, 상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴이 형성된 위치에 대응되는 상기 도광 유닛의 측면에 각각 평행하게 배치될 수 있다.
상기 백 라이트 유닛에 있어서, 상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴 중 적어도 하나는 상기 도광 유닛의 내부에 형성되어 있을 수 있다.
상기 백 라이트 유닛에 있어서, 상기 도광 유닛은, 상기 제1 반사 패턴을 포함하는 제1 도광판 및 상기 제2 반사 패턴을 포함하는 제2 도광판을 포함할 수 있다.
상기 백 라이트 유닛에 있어서, 상기 제1 도광판과 상기 제2 도광판 사이에 광을 차단시키는 차단층을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 측면에 의한 액정 패널을 포함하여 이루어지는 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서, 외부로부터 영상 신호를 수신하는 단계와; 상기 수신된 영상 신호에 기초하여 상기 액정 패널 하단에 마련되는 복수의 LED 모듈로부터 입사된 광이 상기 광의 입사 경로에 대응하여 형성된 반사 패턴을 거쳐 상기 액정 패널의 상이한 영역에 출사되도록 상기 복수의 LED 모듈을 제어하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법에 의해 달성된다.
상기 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 제어하는 단계는 상기 액정 패널의 영역 별로 상이한 광량이 출사되도록 상기 복수의 LED모듈을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 에지형 LED를 사용하는 디스플레이 장치에서 블록 별로 미세한 로컬 디밍을 구현할 수 있으며, 나아가 적은 수의 LED 광원만으로도 로컬 디밍을 구현할 수 있어 전력 소비를 최소화하고 원가 절감의 효과를 거둘 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(200)는, TV, 모니터, 대형 모니터 (Large Format Display: LFD), 랩탑 PC등일 수 있다. 나아가, 도광 유닛(230)의 측면에 광원이 위치되는 에지형 방식의 광원을 구비한다면, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(200)가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(200)는 액정 패널(210), 복수 의 LED 모듈(220), 도광 유닛(230), 구동부(240) 및 제어부(250)를 포함할 수 있다.
액정 패널(210)에는 영상이 표시된다. 액정 패널(210)은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD) 등과 같은 수광형 디스플레이 장치이다.
디스플레이 장치(200)는 로컬 디밍 방식으로 액정 패널(210)에 영상을 표시할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 로컬 디밍에 의하면, 액정 패널(210) 상의 복수 개의 영역이 각각 상이한 휘도를 가지도록 복수의 LED 모듈(220)이 구동될 수 있다.
복수의 LED 모듈(220)은 액정 패널(210)의 후면에 마련되는 도광 유닛(230)의 측면에 마련될 수 있다. 복수의 LED 모듈(220)은 로컬 디밍 하고자 하는 액정 패널(210) 상의 각 영역에 대응되어 마련될 수 있다. 복수의 LED 모듈(220)은 액정 패널(210)상의 각 대응하는 영역에 광이 조사되도록 서로 다른 경로로 도광 유닛(230)에 광을 입사시킬 수 있다. 일 실시예에 의하면, 복수의 LED 모듈(220)은 각각의 반사 패턴이 형성된 위치에 대응되는 도광 유닛(230)의 측면에 복수 개의 열로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 LED 모듈 및 제2 LED모듈은 제 1 반사 패턴 및 제 2반사 패턴이 형성된 위치에 대응되는 도광 유닛(230)의 측면에 2 열로 배치될 수 있다.
복수의 LED 모듈(220) 각각에는 적어도 하나 이상의 LED(light Emitting Diode) 광원이 어레이 형태로 배열될 수 있다.
도광 유닛(230)은 복수의 LED 모듈(220)로부터 입사된 점광원 형태의 광을 면광원 형태의 광으로 변환해준다. 도광 유닛(230)은 폴리메틸메타크릴레이트 (Polymethylmethacrylate: PMMA) 등의 아크릴 수지 재질로 구성될 수 있다.
도광 유닛(230)에는, 복수의 LED 모듈(220)로부터 입사된 광이 액정 패널(210) 상의 대응하는 상이한 영역으로 각각 출사되도록, 입사광의 입사 경로에 대응하여 반사 패턴이 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 도광 유닛(230)의 반사 패턴을 이용하면, 복수의 LED 모듈(220)로부터 다양한 경로로 입사된 광이 액정 패널(210) 상의 대응하는 상이한 영역에 독립적으로 조사되므로, 복수의 LED 모듈(220)의 적절한 구동을 통해 세밀한 로컬 디밍의 구현이 가능하게 된다.
구동부(240)는 복수의 LED 모듈(220)을 구동할 수 있다. 구체적으로, 구동부(240)는 제어부(250)의 제어 신호에 따라 도광 유닛(230)을 통해 액정 패널(210)의 상이한 영역에 광이 입사되도록 복수의 LED 모듈(220)을 구동할 수 있다. 즉, 복수의 LED 모듈(220) 중 액정 패널(210)의 특정 영역에 대응하는 LED 모듈(220)을 선택적으로 구동함으로써, 액정 패널(210)의 상이한 영역에 대한 로컬 디밍을 구현한다.
제어부(250)는 구동부(240)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(250)는 액정 패널(210)상의 영역 별로 광을 출사시키도록 구동부(240)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(250)는 액정 패널(210)상의 영역 별로 상이한 광량을 출사시키도록 구동부(240)를 제어할 수 있다.
제어부(250)가 수행하는 로컬 디밍은, 액정 패널(210)에 표시되는 영상에 대 응할 수 있다. 예컨대, 액정 패널(210)에 표시되는 영상에 따라 대응하는 영역의 휘도가 적절히 조정되도록 로컬 디밍이 수행될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 의한 도광 유닛의 다양한 구현 형태를 도시한 도면이다. 먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 반사 패턴(312 및 316)은 액정 패널(210)상의 대응하는 상이한 영역("a영역" 및 "b영역" 참조)으로 광이 조사되도록 도광 유닛(310)의 소정 위치에 마련된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 복수의 LED 모듈(314 및 318)은, 도광 유닛(310)의 반사 패턴(312 및 316)에 대응하도록 배치된다. 복수의 LED 모듈(314 및 318) 각각은 대응하는 반사 패턴(312 및 316)을 향하여 광을 입사하도록 도광 유닛(310)의 측면에 마련된다.
반사 패턴(312 및 316)은 복수의 LED 모듈(314 및 318)로부터 입사되는 광의 경로에 대응되도록 마련되는데, 보다 구체적으로, 제1반사 패턴(312)은 제1 LED 모듈(314)로부터 입사되는 광의 경로에, 제2반사 패턴(316)은 제2 LED 모듈(318)로부터 입사되는 광의 경로상에 각각 마련된다. 여기에서, 제1반사 패턴(312)으로부터 반사된 광은 "a영역"으로, 제2반사 패턴(316)으로부터 반사된 광은 "b영역"으로 각각 조사된다. 따라서, 복수의 LED 모듈(314 및 318)을 적절히 구동함으로써, 반사 패턴(312 및 316)을 이용하여 액정 패널(210)상의 대응하는 상이한 영역("a영역(311)" 및 "b영역(315)" 참조)에 광을 선택적으로 조사할 수 있으므로, 세밀한 로컬 디밍이 가능하다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 액정 패널(210) 상의 상이한 영역("a영역(311)" 및 "b영역(315)" 참조)에 대응하는 제1반사 패턴(312) 및 제2반사 패턴(316)은, 대응하는 한 쌍의 LED 모듈(314 및 318)로부터 입사되는 두 광 경로 간 상호 간섭이 발생하지 않도록, 서로 다른 평면 상에 마련될 수 있다. 본 실시예의 제1 반사 패턴(312) 및 제2반사 패턴(316)이 마련되는 두 평면 각각은 액정 패널(210)과 평행할 수 있다. 또한, 한 쌍의 LED 모듈(314 및 318)은 제1반사 패턴(312) 및 제2반사 패턴(316)이 각각 형성된 위치에 대응되는 도광 유닛(310)의 측면에 2 열로 배치될 수 있다.
한편, 도 3a에 도시된 바와 같이, 각각의 반사 패턴(312 및 316)에는 반사 시트(313 및 317)가 마련되며, 도광 유닛(310)으로부터 외부로 새어나오는 빛을 도광 유닛(310)의 내부 방향, 즉 액정 패널(210) 측으로 반사시킨다.
또한 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 제1반사 패턴(312)은 도광 유닛(310)의 내부에 형성될 수 있다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 도광 유닛의 반사 패턴의 예를 도시한다. 도 3b에 도시된 반사 패턴(322 및 326)과, LED 모듈(324 및 328)은, 그 배치 위치, 대응하는 액정 패널(210) 상의 상이한 영역("d영역(321)" 및 "c영역(325)" 참조) 등을 제외하고는, 도 3a에 도시된 반사 패턴(312 및 316) 및 LED 모듈(314 및 318)의 구성과 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 실시예에 따라, 도 3a에 도시된 반사 패턴(312 및 316) 및 LED 모듈(314 및 318)과, 도 3b에 도시된 반사 패턴(322 및 326) 및 LED 모듈(324 및 328)을 함께 조합하여 이용하는 것도 가능하다. 한편, 도 3b에서, 참조 부호 323 및 327은 반사 시트를 도시한다.
도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 도광 유닛의 반사 패턴의 예를 도시한다. 도 3c에 도시된 반사 패턴(332, 336 및 340)과, LED 모듈(334, 338 및 342)은, 그 개수, 배치 위치, 대응하는 액정 패널(210) 상의 상이한 영역("x영역(331)", "y영역(335)" 및 "z영역(339)" 참조) 등을 제외하고는, 도 3a에 도시된 반사 패턴(312 및 316) 및 LED 모듈(314 및 318)의 구성과 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 한편, 도 3c에서, 참조 부호 333, 337및 341은 반사 시트를 도시한다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 도광 유닛의 분해 사시도를 도시한 도면이다. 도 4a에 도시된 바와 같은, 본 발명의 다른 실시예에 의한 도광 유닛(230)은, 제1반사 패턴(413)이 형성된 제1도광판(410) 및 제2반사 패턴(423)이 형성된 제2도광판(410)을 포함한다. 즉, 본 실시예의 도광 유닛(230)은, 예컨대 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1반사 패턴(312)이 그 내부에 마련된 도광 유닛(310)과는 달리, 제1반사 패턴(413)이 형성된 제1도광판(410)에 제2반사 패턴(423)이 형성된 제2도광판(420)을 결합함으로써 구성된다. 도 4a에서 참조 부호 414 및 424는 반사 시트이다. 도 3a에 도시된 도광 유닛(310)과 마찬가지로, 도 4a에 도시된 제1반사 패턴(413) 및 제2반사 패턴(423)은 서로 다른 평면에 형성된다. 또한, LED 모듈(415 및 425)은 반사 패턴(413 및 423)에 대응하도록 배치된다.
구체적으로, 제1도광판(410)은 제1측면(411)과, 제1상면(412a) 및 제2상면(412b)을 포함할 수 있다. 제1측면(411)에는 제1반사 패턴(413)에 대응하는 LED모듈(415)이 배치된다. 제2상면(412b)에는 제2도광판(420)이 결합되며, 제1상 면(412a)의 반대편인 제1도광판(410)의 하면의 일부에는 제1반사 패턴(413)이 형성된다. LED모듈(415)에서 입사된 광은 제1반사 패턴(413)에 의해 반사되어 제1상면(412a)으로 출사된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 제2상면(412b)의 반대편인 제1도광판(410)의 하면의 다른 일부에는 반사 패턴이 형성되지 않으므로, 제2상면(412b)으로는 광이 출사되지 않는다.
반사 패턴(413 및 423)은 도트(dot) 프린팅 방식, V-커팅(cutting) 방식 및 금형에 의한 사출 방식 중 적어도 하나의 방식에 의하여 형성될 수 있다. 도트 프린팅 방식은 입사되는 빛을 반사시키는 점들을 도광판 후면에 특수 잉크를 사용하여 인쇄하는 방식이다. 이 경우, 광원으로부터 멀어질수록 도트의 크기를 점점 더 크게 하여 도트에서 반사되는 빛의 양을 늘려줄 수 있다. V-커팅 방식은 반사체 역할을 하여 빛의 방향을 전면으로 바꾸는 V형 홈들을 도광판 후면에 형성하는 방식이다. 이 경우, 광원으로부터 멀어질수록 V 형 홈의 간격을 줄이거나 그 깊이를 늘릴 수 있다. 금형에 의한 사출 방식은 패턴이 형성된 시트(sheet) 금형을 사출기에 고정시킨 후 가열 압착하여 도광판을 제작하는 방식이다. 도 4a를 참조하면, V-커팅 방식에 의한 반사 패턴(413 및 423)이 형성된다.
한편, 로컬 디밍을 효과적으로 구현하기 위해서는, 다른 블록으로 빛이 새는 현상이 최대한 억제되어야 한다. 예를 들어, 광이 제1도광판(410)의 제2상면(412b)을 통과하여 제2도광판(420)으로 유입되지 않아야 한다. 이를 위해, 제1도광판(410)과 제2도광판(420) 사이에는 광을 차단시키는 차단층(미도시)이 포함될 수 있다. 상기 차단층은 빛을 반사시킬 수 있는 반사 코팅, 빛의 진행을 차단시키는 소정 형태의 구조 등으로 구현될 수 있다.
제2도광판(420)은 제2측면(421)과 제3상면(422)을 포함할 수 있다. 제2측면(421)에는 반사 패턴(423)에 대응하는 LED모듈(425)이 배치된다. 제3상면(422)의 반대편인 제2도광판(420)의 하면에는 반사 패턴(423)이 형성된다. 앞서 언급한 바와 같이, 제2도광판(420)은 제1도광판(410)의 제2상면(412b) 상에 배치될 수 있다. 제2도광판(420)은 제2측면(421)에서 입사된 광을 반사 패턴(423)으로 반사시켜 제3상면(422)으로 출사시킬 수 있다.
도 4b는 도 4a에 도시된 제1도광판과 제2도광판의 평면도를 도시한 도면이다.
구체적으로, 도 4b는 도 4a에 도시된 X 방향으로 제1 도광판(410)과 제2도광판(420)을 내려다본 경우를 도시한다.
제1도광판(410)의 좌측에 배치된 LED 모듈(415)로부터 입사되는 광은 전반사되어 제1도광판(410) 내부를 진행한다. 이후, 제1도광판(410)의 하면에 위치한 반사 패턴(413)에 반사되어 제1도광판(410)의 제1상면(412a)으로 출사된다.
제2도광판(420)의 좌측에 배치된 LED 모듈(425)로부터 입사되는 광은 전반사되어 제2도광판(420) 내부를 진행하다가 제2도광판(420)의 하면에 위치한 반사 패턴(423)에 반사되어 제2도광판(420)의 제3상면(422)으로 출사된다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 도광 유닛(230)의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 5a에 도시된 도광 유닛(230)은, 제1도광판(510)과 제2도광판(520)을 포함 할 수 있다. 제1도광판(510)과 제2도광판(520)은, 도 4a에 도시된 제1도광판(410) 및 제2도광판(420)과 대칭되는 구조를 갖는다. 제1도광판(510)은, 제1측면(511)과, 제1상면(512a) 및 제2상면(512b)을 포함할 수 있다. 제2도광판(520)은 제2측면(521)과 제3상면(522)을 포함할 수 있다. 그 밖에, 도 5a에 도시된 제1도광판(510)과, 제2도광판(520)의 반사 패턴(513 및 523), 반사 시트(514 및 524), LED모듈(515 및 525) 등의 구성은 도 4a에 도시된 대응하는 구성과 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5b는 도 5a에 도시된 제1도광판과 제2도광판의 평면도를 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 5b는 도 5a에 도시된 Y 방향으로 제1 도광판(510)과 제2도광판(520)을 내려다본 경우를 도시한다. 도 5b에 도시된 제1도광판(510)과 제2도광판(520)의 구성은, 도 4b 에 도시된 대응하는 구성과 유사하므로, 이에 대한 설명도 생략한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치가 디지털 TV로 구현된 경우를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치가 디지털 TV(600)인 경우, 디지털 TV(600)는 수신부(610), 신호 처리부(620), 백 라이트 유닛(630), 액정 패널(210), 구동부(240) 및 제어부(250)를 포함할 수 있다.
수신부(610)는 방송 신호를 수신할 수 있다. 신호 처리부(620)는 수신한 상기 방송 신호를 처리하여 액정 패널(210)에 표시할 수 있다.
백 라이트 유닛(630)은 액정 패널(210)에 광을 조사시키며, 도 2 내지 5b를 참조하여 설명한 복수의 LED 모듈(220)과, 도광 유닛(230)을 포함할 수 있다.
도 7a는 액정 패널(210)의 라인 별로 로컬 디밍을 구현한 경우를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 액정 패널(210)의 복수의 라인(711 내지 714)에 각각 대응하여 마련된 복수의 LED모듈을 선택적으로 구동하여 2번째 라인(712)에만 빛을 입사시키는 경우와 같이, 액정 패널(210)의 라인 별로 디밍이 가능하다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 의한 도광 유닛(230)을 사용하여 블록 별로 로컬 디밍을 구현하는 경우를 도시한 도면이다. 본 실시예에는, 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같은 LED모듈(220)과, 도광유닛(230)을 포함하는 백라이트 유닛(630)을 이용할 뿐만 아니라, 복수의 LED모듈(220)은 도 7a에 도시된 바와 같이, 액정 패널(210)의 복수의 라인(711 내지 714)에 각각 대응하여 마련되는 경우를 가정한다.
도 7b를 참조하면, 블록 별(721, 722, 723, 724)로 휘도가 다르다. 이에 의해, 에지형 LED를 사용하는 경우에 있어서, 블록 별로 미세한 로컬 디밍을 구현할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 백 라이트 유닛의 제어 방법을 도시한 도면이다.
백 라이트 유닛(630)은 복수의 LED 모듈(220)을 구동한다(S801). 구체적으로, 백 라이트 유닛(630)은 액정 패널(210)상의 복수 개의 영역 각각에 대응하여 광을 입사시킬 수 있다.
백 라이트 유닛(630)은 복수의 LED 모듈(220)에서 입사된 광의 입사면에 따라 상기 액정 패널(210)상의 상이한 영역에 광이 출사되도록 상기 복수의 LED 모듈(220)의 구동을 제어한다(S802). 일 실시예에 의하면, 백 라이트 유닛(630)은 액정 패널(210)상의 영역 별로 상이한 광량을 출사시킬 수 있다. 구체적으로, 제1도광판과 제2도광판에 선택적으로 빛을 입사시키거나, 제1도광판과 제2도광판에 입사시키는 광량을 서로 상이하게 조절할 수 있다. 이에 의해, 액정 패널(210)상의 복수 개의 영역의 휘도를 서로 상이하게 조절할 수 있다.
도 9a내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(200)의 다양한 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(200)의 도광 유닛(230) 및 복수의 LED 모듈(220)은 다양하게 구성되거나, 배치될 수 있다. 이에 의하여, 액정 패널(210)의 부분 영역별로 휘도를 다르게 조절하는 로컬 디밍을 보다 다양하게 구현할 수 있다. 도 9a의 경우, 도 3a에 도시된 도광 유닛(310)을 A 영역(910) 및B 영역(911)에 대응되게 배치하고, 도 3b에 도시된 도광 유닛(320)을 C 영역(912) 및 D 영역(913)에 대응되게 배치할 수 있다. 또한, 도 4a에 도시된 제1도광판(410)과 제2도광판(420)을 각각 A 영역(910)과 B 영역(911)에 대응되게 배치하고, 도 5a에 도시된 제1도광판(510)과 제2도광판(520)을 각각 C 영역(912)과 D 영역(913)에 대응되게 각각 배치할 수 있다.
이 경우, 좌측 최상단에 위치하는 LED 모듈(920)은 액정 패널(210)상의 A 영역(910)을 통하여 빛을 출사시킨다. 좌측 두 번째 상단에 위치하는 LED 모듈(921) 은 B 영역(911)을 통하여 빛을 출사시킨다. 우측 최상단에 위치하는 LED 모듈(923)은 D영역(913)을 통하여 빛을 출사시킨다. 우측 두 번째 상단에 위치하는 LED 모듈(922)은 C 영역(912)을 통하여 빛을 출사시킨다. 그 외 LED 모듈의 경우, 동일한 방식으로 각각 상이한 영역으로 빛을 출사시킨다.
도 9b의 경우, 도 3a에 도시된 도광 유닛(310)을 H 영역(933) 및 G 영역(932)에 대응되게 배치하고, 도 3b에 도시된 도광 유닛(320)을 E 영역(930) 및F 영역(931)에 대응되게 배치할 수 있다. 또한, 도 4a에 도시된 제1도광판(410)과 제2도광판(420)을 각각 H 영역(933)과 G 영역(932)에 대응되게 배치하고, 도 5a에 도시된 제1도광판(510)과 제2도광판(520)을 각각 E 영역(930)과 F 영역(931)에 대응되게 배치할 수 있다.
이 경우, 상단의 좌측 첫번째에 위치하는 LED 모듈(940)은 액정 패널상의 E 영역(930)을 통하여 빛을 출사시킨다. 상단의 좌측 두번째에 위치하는 LED 모듈(941)은 F 영역(931)을 통하여 빛을 출사시킨다. 하단의 좌측 첫번째에 위치하는 LED 모듈(943)은 H영역(933)을 통하여 빛을 출사시킨다. 하단의 좌측 두번째에 위치하는 LED 모듈(942)은 G 영역(932)을 통하여 빛을 출사시킨다. 그 외 LED 모듈의 경우, 동일한 방식으로 각각 상이한 영역으로 빛을 출사시킨다.
도 9c는 도 9a 및 도 9b의 배치를 상호 조합하는 경우이다.
Ⅰ부분은 도 9a의 경우와 유사하며, Ⅱ 부분은 도 9b의 경우와 동일하므로 이하 설명은 생략한다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 에지형 백 라이트 유닛의 분해 사시도를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 구성을 도시한 도면.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 의한 도광 유닛의 다양한 구현 형태를 도시한 도면.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 도광 유닛의 분해 사시도를 도시한 도면.
도 4b는 도 4a에 도시된 제1도광판과 제2도광판의 평면도를 도시한 도면.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 도광 유닛의 분해 사시도를 도시한 도면.
도 5b는 도 5a에 도시된 제1도광판과 제2도광판의 평면도를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치가 디지털 TV로 구현된 경우를 도시한 도면.
도 7a는 액정 패널의 라인 별로 로컬 디밍을 구현한 경우를 도시한 도면.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 의한 도광 유닛을 사용하여 블록 별로 로컬 디밍을 구현하는 경우를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 백 라이트 유닛의 제어 방법을 도시한 도면.
도 9a내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(200)의 다 양한 구성을 개략적으로 도시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
200: 디스플레이 장치 210: 액정 패널
220: LED 모듈 230: 도광 유닛
240: 구동부 250: 제어부

Claims (16)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    액정 패널;
    상기 액정 패널 하단에 마련되는 복수의 LED 모듈;
    상기 복수의 LED 모듈로부터 입사된 광이 상기 액정 패널의 상이한 영역으로 각각 출사되도록, 상기 입사되는 광의 입사 경로에 대응하여 형성된 반사 패턴을 포함하는 도광 유닛;
    상기 복수의 LED 모듈을 구동하는 구동부; 및
    상기 액정 패널의 상이한 영역에 상기 복수의 LED 모듈로부터 입사된 광이 출사되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사 패턴은, 상기 입사되는 광의 제1 입사 경로 및 상기 제1입사 경로와는 다른 제2입사경로에 각각 대응하는 제1반사 패턴 및 제2반사 패턴을 포함하며,
    상기 제1반사 패턴 및 상기 제2반사 패턴은 서로 다른 평면 상에 마련되는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 LED모듈은, 상기 제1반사 패턴 및 상기 제2반사 패턴에 각각 대응하는 제1 LED 모듈 및 제2 LED모듈을 포함하여 이루어진 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 LED 모듈 및 상기 제2 LED 모듈은, 상기 제1반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴이 형성된 위치에 대응되는 상기 도광 유닛의 측면에 2열로 배치되는 디스플레이 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1반사 패턴 및 상기 제2반사 패턴 중 적어도 하나는 상기 도광 유닛의 내부에 형성되어 있는 디스플레이 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 도광 유닛은,
    상기 제1반사 패턴을 포함하는 제1도광판; 및
    상기 제2반사 패턴을 포함하는 제2도광판을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1도광판과 상기 제2도광판 사이에 광을 차단시키는 차단층을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1반사 패턴 및 상기 제2반사 패턴은, 상기 액정 패널 방향으로 상호 중첩되지 않게 배치되는 디스플레이 장치.
  9. 액정 패널을 포함하여 이루어지는 디스플레이 장치의 백 라이트 유닛에 있어서,
    상기 액정 패널 하단에 마련되는 복수의 LED 모듈; 및
    상기 복수의 LED 모듈로부터 입사된 광이 상기 액정 패널의 상이한 영역으로 출사되도록, 상기 입사되는 광의 입사 경로에 대응하여 형성된 반사 패턴을 포함하는 도광 유닛을 포함하는 백 라이트 유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반사 패턴은, 상기 입사되는 광의 제1 입사 경로 및 상기 제1 입사 경로와는 다른 제2 입사 경로에 각각 대응하는 제1 반사 패턴 및 제2 반사 패턴을 포함하며,
    상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴은 서로 다른 평면 상에 마련되는 백 라이트 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 LED 모듈은, 상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴에 각각 대응하는 제1 LED 모듈 및 제2 LED 모듈을 포함하여 이루어지고,
    상기 제1 LED 모듈 및 상기 제2 LED 모듈은, 상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴이 형성된 위치에 대응되는 상기 도광 유닛의 측면에 각각 평행하게 배치되는 백 라이트 유닛.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴 및 상기 제2 반사 패턴 중 적어도 하나는 상기 도광 유닛의 내부에 형성되어 있는 백 라이트 유닛.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 도광 유닛은,
    상기 제1 반사 패턴을 포함하는 제1 도광판; 및
    상기 제2 반사 패턴을 포함하는 제2 도광판을 포함하는 백 라이트 유닛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 도광판과 상기 제2 도광판 사이에 광을 차단시키는 차단층을 더 포함하는 백 라이트 유닛.
  15. 액정 패널을 포함하여 이루어지는 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    외부로부터 영상 신호를 수신하는 단계와;
    상기 수신된 영상 신호에 기초하여 상기 액정 패널 하단에 마련되는 복수의 LED 모듈로부터 입사된 광이 상기 광의 입사 경로에 대응하여 형성된 반사 패턴을 거쳐 상기 액정 패널의 상이한 영역에 출사되도록 상기 복수의 LED 모듈을 제어하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는, 상기 액정 패널의 영역 별로 상이한 광량이 출사되도록 상기 복수의 LED모듈을 제어하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
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