KR20110127387A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 층 및 상기 제 1 층 상에 배치된 복수의 광원들을 포함하며, 상기 복수의 광원들은 광이 투과되는 투명 몰드부, 상기 투명 몰드부에 형성된 복수의 리드 프레임, 상기 복수의 리드 프레임의 적어도 일면에 형성된 적어도 하나 이상의 발광 소자 및 상기 적어도 하나 이상의 발광 소자를 덮는 봉지재를 포함할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{Backlight Unit And Display Apparatus Comprising Thereof}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점으로 노트북 PC 및 모니터 시장은 물론 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다.
액정표시장치는 액정패널 및 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 액정패널에 빛을 제공하고, 이러한 빛은 액정패널을 투과하게 된다. 이때, 액정패널은 빛의 투과율을 조절하여 화상을 구현하게 된다.
백라이트 유닛은 광원이 배치된 형태에 따라 에지형과 직하형으로 구분될 수 있다. 에지형은 광원이 액정패널의 측면에 배치되고, 도광판이 액정패널의 배면에 배치되어 액정패널의 측면에서 제공된 빛을 액정패널의 배면으로 가이드할 수 있다. 그리고, 직하형은 액정패널 배면에 다수의 광원들을 구비하고 다수의 광원들로부터 발광된 빛이 직접적으로 액정패널의 배면으로 제공될 수 있다.
이러한 광원으로는 EL(electro luminescence), CCFL(cold cathode fluorescent lamp), HCFL(hot cathode fluorescent lamp), LED(light emitting diode) 등이 사용될 수 있다. 이 중 LED는 소비 전력이 낮으며 발광 효율이 뛰어난 장점을 가질 수 있다.
본 발명은 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 제공하여, 표시품질을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 층 및 상기 제 1 층 상에 배치된 복수의 광원들을 포함하며, 상기 복수의 광원들은 광이 투과되는 투명 몰드부, 상기 투명 몰드부에 형성된 복수의 리드 프레임, 상기 복수의 리드 프레임의 적어도 일면에 형성된 적어도 하나 이상의 발광 소자 및 상기 적어도 하나 이상의 발광 소자를 덮는 봉지재를 포함할 수 있다.
상기 봉지재 상에 위치하는 반사판을 더 포함할 수 있다.
상기 반사판은 제 1 차광막, 제 2 차광막 및 반사막 중 적어도 하나 이상이 적층될 수 있다.
상기 반사판의 하단으로부터 상기 투명 몰드부의 상단까지의 거리는 상기 발광 소자의 상단으로부터 상기 투명 몰드부의 상단까지의 거리의 2배 내지 10배일 수 있다.
상기 반사판은 패턴 형상으로 이루어지며, 복수의 개구부가 형성될 수 있다.
상기 반사판의 개구율은 상기 반사판 전체 면적에 대해 30% 이하일 수 있다.
상기 봉지재는 상기 발광 소자를 향해 오목한 렌즈 형태로 이루어질 수 있다.
상기 봉지재는 상면이 플랫하며, 경사면이 형성될 수 있다.
상기 봉지재는 볼록 렌즈 형태일 수 있다.
상기 발광 소자는 수평형 발광 소자 또는 수직형 발광 소자일 수 있다.
상기 복수의 광원들은 탑 뷰 또는 사이드뷰 타입일 수 있다.
상기 제 1 층 상에 위치하며, 상기 복수의 광원들 및 상기 제 1 층과 적어도 일부가 접촉하는 제 2 층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 층 상에 위치하는 차광패턴을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 제 1 층 및 상기 제 1 층 상에 배치된 복수의 광원들을 포함하며, 상기 복수의 광원들은, 광이 투과되는 투명 몰드부, 상기 투명 몰드부에 형성된 복수의 리드 프레임, 상기 복수의 리드 프레임의 적어도 일면에 형성된 적어도 하나 이상의 발광 소자 및 상기 적어도 하나 이상의 발광 소자를 덮는 봉지재를 포함하는 백라이트 유닛 및 상기 백라이트 유닛 상에 위치하는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 복수의 블록들로 분할되어, 상기 분할된 블록별로 구동 가능한 것일 수 있다.
상기 제 1 층 상에 위치하며, 상기 복수의 광원들 및 상기 제 1 층과 적어도 일부가 접촉하는 제 2 층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 층 상에 위치하는 차광패턴을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 투명 몰드부를 구비한 광원을 형성함으로써, 광원의 대부분의 영역에서 광이 방출되어 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 제공할 수 있다. 또한, 투명 몰드부와 더불어 반사판을 구비한 광원을 형성함으로써, 광원의 상측에 휘도를 감소시켜 휘도가 특정 부분에 집중되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 나타낸 도면.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면.
도 12는 광원에 구비된 발광 소자를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 광원이 구비된 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 14a 내지 도 14d는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면.
도 15a 내지 도 15d는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면.
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면.
도 17a 내지 도 17c는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면.
도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면.
도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면.
도 21a 및 도 21b는 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면.
도 22는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광원을 구비한 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면.
도 25는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면.
도 26은 도 25의 광원을 나타낸 단면도.
도 27 및 도 28은 본 발명의 광원이 구비된 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 29 및 도 30은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도.
도 31은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 백라이트 유닛(120), 커버(130), 바텀 플레이트(135), 구동부(140) 및 후면 케이스(150)로 구성될 수 있다.
상기 디스플레이 패널(110)은 화상이 구현되는 부분으로, 액정층을 사이에 두고 설로 대향하여 합착된 제 1 기판(111) 및 제 2 기판(112)을 포함할 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, TFT 어레이 기판으로 불리는 제 1 기판(111)에는 다수의 스캔 라인과 데이터 라인이 매트릭스 형상으로 교차하여 복수의 화소가 정의될 수 있다. 각각의 화소에는 신호를 온/오프할 수 있는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되고, 박막 트랜지스터에 각각 연결된 화소전극이 위치할 수 있다.
그리고, 컬러필터 기판으로 불리는 제 2 기판(112)에는 복수의 화소에 각각 대응되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터 및 이들을 각각 둘러싸며 스캔 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등의 비표시소자를 가리는 블랙 매트릭스(black matrix)가 구비될 수 있다. 또한, 이들을 덮는 투명한 공통전극이 구비될 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(110)의 적어도 일 측에는 연성회로기판 또는 테이프캐리어패키지(Tape Carrier Package : TCP)와 같은 연결부재를 매개로 인쇄회로기판이 연결되어 모듈화 과정에서 바텀 플레이트(135)의 배면으로 밀착 배치될 수 있다.
상기와 같은 구조의 디스플레이 패널(110)은 스캔 라인으로부터 전달되는 게이트 구동회로(113)의 온/오프 신호에 의해 각 스캔 라인 별로 선택된 박막 트랜지스터가 온(On)되면 데이터 구동회로(114)의 데이터 전압이 데이터 라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따라 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110)의 배면에서 디스플레이 패널(110)로의 빛을 제공할 수 있는 백라이트 유닛(120)이 구비될 수 있다.
백라이트 유닛(120)은 광학 어셈블리(123) 및 광학 어셈블리(123) 상에 개재되는 복수의 광학시트(125)를 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(120)의 자세한 설명은 후술하기로 한다.
전술한 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)은 커버(130) 및 바텀 플레이트(135)를 통해 모듈화될 수 있다. 디스플레이 패널(110)의 전면에 위치하는 커버(130)는 탑커버일 수 있으며, 디스플레이 패널(110)의 상면 및 측면을 덮는 사각의 액자틀 형상으로, 커버(130)의 전면을 개구하여 디스플레이 패널(110)에서 구현되는 화상을 표시할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(120)의 후면에는 바텀 플레이트(135)가 위치할 수 있다. 바텀 플레이트(135)는 바텀커버일 수 있으며, 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 결합하여 디스플레이 장치에 기초가 되는 역할을 하는 것으로, 사각 모양의 하나의 판 형상으로 이루어질 수 있다.
백라이트 유닛(120)의 후면에 위치하는 바텀 플레이트(135)의 일면에는 구동부(140)가 배치될 수 있다. 구동부(140)는 구동 제어부(141), 메인보드(142) 및 전원공급부(143)를 포함할 수 있다. 구동 제어부(141)는 타이밍 컨트롤러로 일 수 있으며, 디스플레이 패널(110)의 각 구동회로에 동작 타이밍을 조절하는 구동부이고, 메인보드(142)는 타이밍 컨트롤러에 V싱크, H싱크 및 R, G, B 해상도 신호를 전달하는 구동부이며, 전원공급부(143)는 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)에 전원을 인가하는 구동부이다.
상기 구동부(140)는 구동부 섀시(145)에 의해 백라이트 유닛(120)의 후면에 위치하는 바텀 플레이트(135)의 일면에 구비될 수 있다. 그리고, 구동부(140)는 후면 케이스(150)에 의해 감싸질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(112)과 TFT(Thin Film Transistor) 기판(111)을 포함하며, 상기 두 기판(112, 111)의 사이에 액정층(미도시)이 개재될 수 있다.
컬러필터 기판(112)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.
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 것은 아니다.
TFT 기판(111)은 스위칭 소자들이 형성된 소자로서 화소 전극(미도시)을 스위칭할 수 있다. 예를 들어, 공통 전극(미도시) 및 화소 전극은 외부에서 인가되는 소정 전압에 따라 액정층의 분자들의 배열을 변화시킬 수 있다.
액정층은 복수의 액정 분자들로 이루어져 있고, 액정 분자들은 화소 전극과 공통 전극 사이에 발생된 전압 차에 상응하여 그 배열을 변화시킨다. 이에 의해, 백라이트 유닛(120)으로부터 제공되는 광은 액정층의 분자 배열의 변화에 상응하여 컬러필터 기판(112)에 입사될 수 있다.
그리고, 디스플레이 패널(110)의 상측 및 하측에는 각각 상부 편광판(160a) 및 하부 편광판(160b)이 배치될 수 있으며, 보다 자세하게는 컬러필터 기판(112)의 상면에 상부 편광판(160a)이 배치되고, TFT 기판(111)의 하면에 하부 편광판(160b)이 배치될 수 있다.
도시하지 않았지만, 디스플레이 패널(110)의 측면에는 패널(110)을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하는 게이트 구동부(113) 및 데이터 구동부(114)가 구비될 수 있다.
앞선, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널(110)에 백라이트 유닛(120)을 밀착하여 배치함으로써 구성될 수 있다.
예를 들어, 백라이트 유닛(120)은 디스플레이 패널(110)의 하측면, 보다 상세하게는 하부 편광판(160b)에 접착되어 고정될 수 있으며, 그를 위해 하부 편광판(160b)과 백라이트 유닛(120) 사이에 접착층(미도시)이 형성될 수 있다.
상기와 같이, 백라이트 유닛(120)을 디스플레이 패널(110)에 밀착하여 형성함으로써, 디스플레이 장치의 전체 두께를 감소시켜 외관을 개선할 수 있으며, 백라이트 유닛(120)을 고정하기 위한 추가의 구조물이 제거되어 디스플레이 장치의 구조 및 제조 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(120)과 디스플레이 패널(110) 사이의 공간을 제거함으로써, 상기 공간으로의 이물질의 침투로 인한 디스플레이 장치의 오동작 또는 디스플레이 영상의 화질 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(200)은 복수의 기능층들이 적층된 형태로 구성될 수 있으며, 복수의 기능층들 중 적어도 한 층은 복수의 광원들(미도시)을 구비할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(120)이 디스플레이 패널(110)의 하측면에 밀착되어 고정되도록 하기 위해, 백라이트 유닛(120), 보다 자세하게는 백라이트 유닛(120)을 구성하는 복수의 기능층들은 각각 플렉서블(flexible)한 재질로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널(110)은 복수의 영역들로 분할될 수 있으며, 상기 분할된 영역들 각각의 그레이 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 대응되는 백라이트 유닛(120)의 영역으로부터 방출되는 광의 밝기, 즉 해당 광원의 밝기가 조절되어 디스플레이 패널(110)의 휘도가 조절될 수 있다.
이를 위해, 백라이트 유닛(120)은 디스플레이 패널(110)의 분할된 영역들 각각에 대응되는 복수의 분할 구동 영역으로 구분되어 동작될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 하기에서는 앞선 도 1 및 도 2에 도시된 도면부호와는 다른 도면부호로 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(200)은 제 1 층(210), 광원(220), 제 2 층(230) 및 반사층(240)을 포함할 수 있다.
제 1 층(210) 상에 복수의 광원들(220)이 형성되며, 제 1 층(210) 상에 제 2 층(230)이 배치되어 복수의 광원들(220)을 감싸도록 형성될 수 있다.
제 1 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 어댑터(미도시)를 연결하기 위한 탄소나노튜브 전극 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
이러한 제 1 층(210)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC) 또는 실리콘(Si) 등으로 이루어져 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 실시 예에서는 광원(220)으로서 발광 다이오드 패키지인 것을 예로 설명하기로 한다.
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 일 실시 예에 따른 광원(220)은 발광면이 상측을 향해 형성되는 탑 뷰 방식의 LED 패키지 및 발광면이 측면을 향해 형성되는 사이드 뷰 방식의 LED 패키지 중 적어도 하나를 이용하여 구성될 수 있다.
본 실시 예에서 광원(220)이 사이드 뷰 방식의 LED 패키지인 경우를 설명하면, 복수의 광원들(220)은 각각 발광면이 측면에 배치되어, 측면 방향, 즉 제 1 층(210) 또는 반사층(240)이 연장된 방향으로 광을 방출할 수 있다. 따라서, 광원(220) 상에 형성된 제 2 층(230)의 두께를 감소시켜 백라이트 유닛(200), 더 나아가 디스플레이 장치의 슬림화를 구현할 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 적색 LED, 청색 LED 및 녹색 LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 발광 다이오드의 배치 및 방출 광은 다양하게 변경 및 적용 가능하다.
한편, 제 1 층(210) 상에 배치되어 복수의 광원들(220)을 감싸는 형태로 형성되는 제 2 층(220)은 광원(220)으로부터 방출되는 광을 투과시킴과 동시에 확산시켜, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 균일하게 디스플레이 패널(100)로 제공되도록 할 수 있다.
제 1 층(210) 상에는 광원(220)으로부터 방출되는 광을 반사시키는 반사층(240)이 위치할 수 있다. 반사층(240)은 제 1 층(210) 상의 광원(220)이 형성된 영역을 제외한 영역에 형성될 수 있다. 반사층(240)은 광원(220)으로부터 방출되는 광을 반사하고, 제 2 층(230)의 경계로부터 전반사되는 광을 다시 반사시켜 광이 보다 넓게 퍼지도록 할 수 있다.
반사층(240)은 반사 물질인 금속 또는 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Ag) 또는 이산화 티타늄(TiO2)과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 반사층(240)은 상기 금속 또는 금속 산화물을 제 1 층(210) 상에 증착 또는 코팅하여 형성할 수 있으며, 금속 잉크를 인쇄하여 형성할 수도 있다. 여기서, 증착하는 방법으로는 열증착법, 증발법 또는 스퍼터링법과 같은 진공증착법을 사용할 수 있고, 코팅 또는 인쇄하는 방법으로는 프린팅법, 그라비아 코팅법 또는 실크 스크린법을 사용할 수 있다.
한편, 제 1 층(210) 상에 위치한 제 2 층(230)은 광투과성 재질, 예를 들어 실리콘 또는 아크릴계 수지로 이루어질 수 있다. 그러나, 제 2 층(230)은 상기한 물질에 한정되지 않으며 다양한 수지(resin)로 이루어질 수 있다.
또한, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 확산되어 백라이트 유닛(200)이 균일한 휘도를 가지도록 하기 위해, 제 2 층(230)은 약 1.4 내지 1.6의 굴절율을 갖는 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 층(230)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌(PS), 폴리에폭시(PE), 실리콘, 아크릴 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 재료로 형성될 수 있다.
그리고, 제 2 층(230)은 광원(220) 및 반사층(240)에 견고하게 밀착되도록 접착성을 가지는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 2 층(230)은 불포화 폴리에스터, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 노말부틸 메타크릴레이트, 노말부틸 메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시 에틸메타크릴레이트, 히드록시 프로필 메타크릴레이트, 히드록시 에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드, 메티롤 아크릴 아미드, 글리시딜 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 노말부틸 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 중합체 혹은 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 멜라민계 등을 포함하여 구성될 수 있다.
제 2 층(230)은 액상 또는 겔(gel)상의 수지를 복수의 광원들(220) 및 반사층(240)이 형성된 제 1 층(210) 상에 도포한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있으며, 또는 지지시트 상에 수지를 도포한 후 부분 경화하여 제 1 층(210) 상에 접착시켜 형성할 수도 있다.
상기 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들(220)은 각각 발광면이 측면에 배치되어, 측면 방향, 예를 들어 제 1 층(210) 또는 반사층(240)이 연장된 방향으로 광을 방출할 수 있다. 이 경우, 광원(220)은 제 1 방향(x)을 중심으로 소정의 지향각, 예를 들어 90도 내지 150도의 지향각을 가지는 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 복수의 광원들(220)은 사이드 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있으며, 제 2 층(230)의 두께를 감소시켜 백라이트 유닛(200), 더 나아가 디스플레이 장치의 슬림화를 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제 2 층(230)의 상측에 패턴을 형성하여, 광원(220)으로부터 상측으로 방출되는 광을 반사하여 확산시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 복수의 광원들(220)을 포함하는 백라이트 유닛(200)의 제 2 층(230)의 상측에 복수의 차광 패턴(250)들을 포함하는 패턴층이 형성될 수 있으며, 좀 더 구체적으로 상기 패턴층에 포함된 복수의 차광 패턴들(250)은 광원들(220)이 배치된 위치에 각각 대응되도록 제 2 층(230) 상에 형성될 수 있다.
예를 들어, 제 2 층(230)의 상측에 형성된 차광 패턴(250)은 광원(220)으로부터 방출되는 광의 적어도 일부를 반사시키는 반사 패턴일 수 있다.
제 2 층(230) 상에 차광 패턴(250)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.
차광 패턴(250)은 복수의 광원들(220)이 배치된 위치에 대응되도록 제 2 층(230) 상에 형성되어, 광원(220)으로부터 상측으로 방출되는 광을 선택적으로 반사시켜 광원(220)에 인접한 영역에서 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 상기 반사된 광은 측면 방향으로 확산될 수 있다.
제 2 층(230) 상에 차광 패턴(250)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.
상기 차광 패턴(250)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 차광 패턴(250)은 차광할 수 있는 재료로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 탄산칼륨(CaCO3), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(pt) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기한 바와 같은 차광 패턴(250)의 재료를 증착 또는 코팅하여 차광막을 형성할 수 있으며, 또 다른 방법으로는 미리 정해진 패턴에 따라 재료를 포함하는 잉크, 예를 들어 금속 산화물 또는 금속 잉크를 인쇄하여 차광막을 형성할 수도 있다. 특히, 금속 산화물 잉크는 흰색을 띠는 잉크로 이루어질 수 있다.
특히, 차광 패턴(250)의 차광 효과를 향상시키기 위해, 차광 패턴(250)의 색은 명도가 높은 색, 예를 들어 흰색에 가까운 색으로 이루어질 수 있다. 또한, 차광 패턴(250)의 반사 효과를 향상시키기 위해, 광의 적어도 일부가 투과되지 않을 정도의 두께로 이루어질 수 있으며, 적절한 광의 휘도를 위해 두께가 조절될 수 있다.
한편, 차광 패턴(250)은 확산판(260) 상에 형성되어 광원(220)과 대응되는 제 2 층(230) 상에 배치될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 차광 패턴(250)은 확산판(260) 상에 증착, 인쇄 또는 코팅의 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 그리고, 광원(220)과 차광 패턴(250)의 위치를 대응되도록 제 2 층(230) 상에 차광 패턴(250)이 형성된 확산판(260)을 부착하여 형성할 수 있다.
확산판(260)은 광원(220)으로부터 방출되는 광을 확산시키는 역할을 할 수 있는 것으로, 백라이트 유닛(220)의 휘도를 균일하게 할 수 있다. 따라서, 광을 확산시키는 확산판(260)과 더불어 차광 패턴(250)을 구비함으로써, 백라이트 유닛의 휘도를 균일하게 할 수 있는 이점이 있다.
전술한 차광 패턴(250)은 도 7에 도시된 바와 같이, 광원(220)의 중심부와 일치하게 위치할 수 있다. 그리고, 광원(220)을 중심으로 원형, 타원형 등의 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 각각의 차광 패턴(250)은 서로 다른 형상 또는 크기를 가질 수도 있다.
그러나, 차광 패턴(250)의 위치는 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 이동되어 위치할 수도 있으며, 광원(220)으로부터 방출되는 광을 반사 또는 확산시킬 수 있으면 어디에도 위치할 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들 중 제 1 광원(220)과 제 2 광원(225)은 서로 다른 방향으로 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 제 1 광원(220)은 측면 방향으로 광을 방출하며, 그를 위해 사이드 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있다. 한편, 제 2 광원(225)은 상측 방향으로 광을 방출하며, 그를 위해 탑 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있다. 백라이트 유닛(200)에서, 복수의 광원들(220)은 탑 뷰 방식의 LED 패키지 및 사이드 뷰 방식의 LED 패키지가 혼합되어 구성될 수도 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(110)로 균일한 휘도의 광을 제공하도록 할 수 있다.
한편, 도 8에서는 측면 방향으로 광을 방출하는 제 1 광원(220)과 상측 방향으로 광을 방출하는 제 2 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 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 반사층(240) 상에 광원(220)으로부터 방출되는 광이 인접한 광원(225)까지 진행되는 것을 용이하게 하기 위한 복수의 확산패턴들(241)이 형성될 수 있다. 복수의 확산패턴들(241)은 광원(220)으로부터 방출된 광을 확산 또는 굴절시킬 수 있다.
이 경우, 제 1 광원(220)으로부터 방출되는 광은 제 2 광원(225)으로 진행함에 따라 약화될 수 있으며, 이에 따라 제 1 광원(220)으로부터 멀리 떨어질수록 해당 영역에서 디스플레이 패널 방향으로 방출되는 광의 휘도가 약화될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는, 제 1 광원(220)과 제 2 광원(225) 사이에 복수의 확산패턴들(241)을 배치할 수 있다. 복수의 확산패턴들(241)은 제 1 광원(220)으로부터 방출되는 광을 확산 또는 굴절시켜 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 할 수 있다.
복수의 확산패턴들(241)은 반사 물질인 금속 또는 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Ag) 또는 이산화 티타늄(TiO2)과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 복수의 확산패턴들(241)은 상기 금속 또는 금속 산화물을 제 1 층(210) 상에 증착 또는 코팅하여 형성할 수 있으며, 금속 잉크를 인쇄하여 형성할 수도 있다. 여기서, 증착하는 방법으로는 열증착법, 증발법 또는 스퍼터링법과 같은 진공증착법을 사용할 수 있고, 코팅 또는 인쇄하는 방법으로는 프린팅법, 그라비아 코팅법 또는 실크 스크린법을 사용할 수 있다.
또한, 복수의 확산패턴들(241)의 확산 또는 굴절의 효과를 향상시키기 위해, 복수의 확산패턴들(241)의 색은 명도가 높은 색, 예를 들어 흰색에 가까운 색을 가질 수 있다.
그리고, 복수의 확산패턴들(241)들은 상기 재료를 각각 포함하는 복수의 도트(dot)들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 확산패턴들(241)들은 각각의 평면 형상이 원형의 도트로 이루어질 수 있으며, 타원형 또는 다각형으로 이루어질 수도 있다.
이러한 복수의 확산패턴들(241)은 제 1 광원(220)으로부터 제 2 광원(225)으로 갈수록 밀도가 증가할 수 있다. 이에 따라, 제 1 광원(220)으로부터 멀리 떨어진 영역 즉, 제 2 광원(225) 후면 영역에서 상측으로 방출되는 광의 휘도가 감소하는 것을 방지할 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)으로부터 제공되는 광의 휘도를 균일하게 유지할 수 있다.
예를 들어, 도트로 이루어진 복수의 확산패턴들(241)은 제 1 광원(220)의 발광면으로부터 제 2 광원(225)으로 갈수록 인접한 두 확산패턴 사이의 간격이 증가할 수 있으며, 이에 따라 제 1 광원(220)으로부터 방출된 광이 제 2 광원(225)으로 갈수록 확산 또는 굴절되어 휘도가 균일하게 유지될 수 있다.
특히, 복수의 확산패턴들(241)은 제 1 광원(220)과 인접한 영역에는 거의 존재하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제 1 광원(220)으로부터 방출되는 광은 확산패턴들(241)이 존재하지 않는 영역에서 하부의 반사층(240)에 의해 전반사되어 이동하게 되고, 확산패턴들(241)이 존재하는 영역에서는 확산 또는 굴절되어 제 2 광원(225)에 인접한 영역을 포함하는 전 영역의 휘도가 균일하게 유지될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 층(210) 상에 복수의 광원(220)들이 배치되고, 광원(220)들의 주변에 반사층(240)이 배치될 수 있다.
여기서, 전술한 도 3 내지 도 9의 구조와는 달리, 광원(220)들 상에는 확산판(260)이 배치되고, 광원(220)들과 확산판(260) 사이에는 에어(air) 갭이 위치할 수 있다.
상기 에어(air) 갭은 광원(220)으로부터 방출되는 광이 넓게 퍼질 수 있는 버퍼역할을 하여, 백라이트 유닛의 면 광원을 구현할 수 있게 된다.
본 발명은 전술한 다양한 구조의 백라이트 유닛을 적용할 수 있으며, 특별히 어느 하나의 구조에 한정되지 않는다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면이고, 도 12는 광원에 구비된 발광 소자를 나타낸 도면이며, 도 13은 본 발명의 광원이 구비된 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다. 하기에서는 새로운 도면부호로 광원의 구성을 설명하기로 한다.
도 11을 참조하면, 광원(300)은 광을 방출하는 발광 소자(321), 캐비티(cavity, 322)를 갖는 몰드부(325), 복수의 리드 프레임들(330, 331)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 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.
상기 발광 소자(321)는 구조에 따라 수평형과 수직형으로 구분될 수 있다.
도 12에는 발광 소자(321)의 수평형 구조(a)와 수직형 구조(b)가 도시되어 있다.
도 12를 참조하면, 수평형 구조의 발광 소자(a)는 최하부에 실리콘 또는 사파이어로 이루어진 기판(340)이 위치한다. 기판(340) 상에 n형 반도체층(341)이 위치할 수 있으며, n형 반도체층(341)은 예를 들어, n-GaN으로 이루어질 수 있다.
n형 반도체층(341) 상에 활성층(342)이 위치할 수 있으며, 활성층(342)은 예를 들어, InGaN으로 이루어질 수 있다. 그리고, 활성층(342) 상에 p형 반도체층(343)이 위치할 수 있으며, p형 반도체층(343)은 예를 들어, p-GaN으로 이루어질 수 있다.
그리고, p형 반도체층(343) 상에 p형 전극(344)이 위치할 수 있으며, p형 전극(344)은 예를 들어, 크롬, 니켈 또는 금 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, n형 반도체층(341) 상에는 n형 전극(345)이 위치할 수 있으며, n형 전극(345)은 예를 들어, 크롬, 니켈 또는 금 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 수직형 구조의 발광 소자(b)는 p형 전극(345), p형 반도체층(343), 활성층(342), n형 반도체층(341) 및 n형 전극(345)이 순차적으로 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
이와 같은 발광 소자는 p형 전극(345)과 n형 전극(345)에 전압이 인가되면, 활성층(342)에서 정공과 전자가 결합하면서, 전도대와 가전대의 높이차(에너지 갭)에 해당하는 빛 에너지를 방출하는 원리로 작동될 수 있다.
이하에서는, 광원(300)이 광을 방출하는 발광 소자(321)로서 발광 다이오드 칩을 포함하여 구성되는 것을 예로 들어 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
다시 도 11을 참조하면, 발광 소자(321)가 위치한 몰드부(325)는 광원(220)의 몸체를 구성하는 것으로, 몰드부(325)의 중앙에 홈 형상으로 이루어진 캐비티(322)가 구비될 수 있다. 이러한 몰드부(325)는 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 투과될 수 있는 투명 몰드부일 수 있다. 몰드부(325)는 광이 투과되도록 투명한 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 폴리프탈아미드(PPA, polyphtalamide), 에폭시(epoxy), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate) 등의 수지 재질로 사출 성형될 수 있다.
몰드부(325)의 캐비티(322)는 발광 소자(321)가 형성될 수 있는 영역을 제공하고, 광이 용이하게 퍼지게 하는 역할을 할 수 있다. 캐비티(322)의 외형은 다각형 또는 원형 형태로 형성될 수 있으며, 다른 형상으로도 형성될 수 있다. 전술한 몰드부(325)의 형상이나 구조는 사이드 뷰 타입 혹은 탑 뷰 타입에 따라 변경될 수 있으며, 이에 한정하지는 않는다.
복수의 리드 프레임들(330, 331)은 몰드부(325)의 일 방향으로 관통되고, 각 일단이 외측으로 노출될 수 있다. 그리고, 몰드부(325)의 캐비티(322)의 내부에는 발광 소자(321)와 함께, 수광 소자, 보호 소자 등의 반도체 소자가 리드 프레임(330, 331) 상에 선택적으로 실장될 수 있다. 즉, 리드 프레임(330, 331) 상에는 발광 소자(321) 뿐만 아니라, 발광 소자(321)를 정전기 등으로부터 보호(ESD: electro static discharge)하기 위한 제너 다이오드 등과 같은 보호 소자가 함께 실장될 수도 있다.
상기 발광 소자(321)는 캐비티(322)의 바닥면에 위치한 어느 한 리드 프레임(330)에 접착된 후 와이어 본딩(wire bonding) 또는 플립 칩 본딩(flip chip bonding) 등의 방식으로 연결될 수 있다.
또한, 캐비티(322)의 내부에는 발광 소자(321)가 연결된 후, 발광 소자(321)를 보호하고 발광 소자(321)로부터 출사되는 광의 광학적 특성을 조절하기 위해 발광 소자(321)의 실장 영역으로 봉지재(335)가 몰딩될 수 있다. 이러한 봉지재(335)는 표면이 캐비티(322)의 상단과 동일한 높이로 몰딩되는 플랫(flat) 형태, 캐비티(322) 상단에 대해 오목한 오목 렌즈 형태, 또는 캐비티(322) 상단에 대해 볼록한 볼록 렌즈 형태 중 어느 한 형태로 형성될 수 있다.
봉지재(335)는 실리콘 또는 에폭시 수지로 이루어질 수 있재질을 포함하며, 선택적으로 형광체가 첨가될 수도 있다. 형광체는 발광 소자(321)에서 발광하는 광의 색상과 연관되는데, 예를 들어, 발광 소자(321)가 청색을 발광할 경우에 형광체는 노란색일 수 있다.
한편, 리드 프레임들(330, 331)의 일단은 몰드부(325)의 외측까지 연장되어 1차 포밍(forming)되고, 몰드부(325)의 일측 홈으로 2차 포밍되어 제 1 리드 전극 및 제 2 리드 전극(337, 338)으로 배치될 수 있다. 여기서, 상기 포밍 횟수는 변경될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
리드 프레임들(330, 331)의 제 1 및 제 2 리드 전극(337, 338)은 몰드부(325)의 저면 양측에 형성된 홈에 수납되는 형태로 포밍될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 리드 전극(337, 338)은 소정 형상의 판 구조로 형성되어, 표면 실장시 솔더 본딩이 용이한 형상으로 형성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 광원(300)은 앞서 설명한 백라이트 유닛의 제 1 층(210) 상에 배열되어, 광을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명의 광원(300)은 발광 소자(321)가 실장된 몰드부(325)가 투명한 재질로 이루어진 투명 몰드부로 형성될 수 있다.
따라서, 발광 소자(321)의 주변 전체로 광이 분산되어 방출되기 때문에, 광의 휘도가 상부 방향에 집중되지 않고, 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 광원의 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 14a 내지 도 14d는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면이고, 도 15a 내지 도 15d는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면이다.
도 14a를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광원(300)은 광이 투과되는 투명 몰드부(325)를 구비하고, 투명 몰드부(325)의 캐비티(322) 내에 배치된 리드 프레임(330)에 발광 소자(321)가 구비되고, 발광 소자(321)를 덮도록 봉지재(335)가 몰딩되어 있다. 봉지재(335) 내에는 발광 소자(321)를 덮도록 형광체(327)가 형성될 수 있다. 형광체(327)는 발광 소자(321)에서 발광하는 광의 색상과 연관되는데, 예를 들어, 발광 소자(321)가 청색을 발광할 경우에 형광체(327)는 노란색일 수 있다. 그리고, 발광 소자(321)를 덮는 봉지재(335)는 캐비티(322) 상단에 대해 볼록한 볼록 렌즈 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광원(300)은 봉지재(335)의 표면에 반사판(350)이 구비될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따르면, 봉지재(335)의 상측에 반사판(350)을 형성하여, 발광 소자(321)으로부터 상측으로 방출되는 광을 반사하여 확산시킬 수 있다.
봉지재(335) 상에 반사판(350)을 형성하면, 광원(300)의 상측으로 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 할 수 있다.
즉, 반사판(350)은 발광 소자(321)가 배치된 위치에 대응되도록 봉지재(335) 상에 형성되어, 발광 소자(321)로부터 상측으로 방출되는 광을 반사시켜 광원(300)의 상측으로 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 상기 반사된 광은 측면 방향으로 확산될 수 있다.
보다 상세하게는, 발광 소자(321)로부터 상측 방향으로 방출되는 광은 반사판(350)에 의해 측면 방향으로 확산됨과 동시에 하측 방향으로 반사되고, 반사판(350)에서 반사된 광은 다시 측면 방향으로 확산됨과 동시에 상측 방향으로 반사될 수 있다. 즉, 반사판(350)은 입사되는 광의 100%를 반사하거나, 또는 입사되는 광의 일부를 반사시키고 일부는 통과시킬 수 있다.
이에 따라, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 상측으로 집중되지 않고 측면 방향 및 다른 방향들로 넓게 확산될 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)으로부터 보다 균일한 휘도의 광이 방출될 수 있다.
반사판(350)은 봉지재(335)의 표면 상에 형성될 수 있다. 그리고, 반사판(350)의 하단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d1)는 발광 소자(321)의 상단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d2)의 2배 내지 10배 사이에 위치할 수 있다. 여기서, 반사판(350)의 하단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d1)가 발광 소자(321)의 상단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d2)의 2배 이상이면, 반사판(350)과 발광 소자(321) 사이의 이격된 영역에서 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 외부로 용이하게 출사될 수 있다. 또한, 반사판(350)의 하단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d1)가 발광 소자(321)의 상단으로부터 몰드부(325)의 상단까지 거리(d2)의 10배 이하이면, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 광원(300)의 상측으로 출사되어 광원(300)의 상측에서 휘도가 집중되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
즉, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 투명 몰드부(325)의 측면으로 방출되고, 봉지재(335)와 반사판(350) 사이의 영역에서도 방출될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)로부터 상측으로 방출되는 광은 반사판(350)에서 반사되어 광원(300)의 측면으로 출사되어, 광원(300)의 상측의 휘도를 감소시켜 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 14a를 위에서 내려다 본 도 14b를 참조하면, 반사판(350)의 하단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d1)는 발광 소자(321)의 상단으로부터 몰드부(325)의 상단까지 거리(d2)의 2배 내지 10배로 형성된 반사판(350)은 일정 면적을 가질 수 있다. 이와 같은 평면 상의 반사판(350)의 면적은 반사판(350)의 하단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d1)가 발광 소자(321)의 상단으로부터 몰드부(325)의 상단까지 거리(d2)의 2배 내지 10배로 형성됨에 따라 정해질 수 있는 것으로, 특별히 한정되지 않는다.
상기 반사판(350)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 반사판(350)이 단일층으로 이루어질 경우, 반사판(350)은 차광막 또는 반사막으로 이루어질 수 있다. 여기서, 차광막은 금속 산화물과 같은 광을 차단할 수 있는 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 및 탄산칼륨(CaCO3)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기한 바와 같은 금속 산화물을 증착 또는 코팅하여 차광막을 형성할 수 있으며, 또 다른 방법으로는 미리 정해진 패턴에 따라 금속 산화물을 포함하는 잉크, 예를 들어 금속 산화물 잉크를 인쇄하여 차광막을 형성할 수도 있다. 특히, 금속 산화물 잉크는 흰색을 띠는 잉크로 이루어질 수 있다.
여기서, 차광막의 차광 효과를 향상시키기 위해, 차광막의 색은 명도가 높은 색, 예를 들어 흰색에 가까운 색으로 이루어질 수 있다.
그리고, 반사막은 금속과 같은 광을 반사할 수 있는 물질을 포함하며, 예를 들어 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(pt) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 금속 물질을 증착 또는 코팅하여 반사막을 형성할 수 있으며, 미리 정해진 패턴에 따라 금속을 포함하는 잉크, 예를 들어 금속 잉크를 인쇄하여 반사막을 형성할 수도 있다.
여기서, 반사막은 반사 효과를 향상시키기 위해, 광의 적어도 일부가 투과되지 않을 정도의 두께로 이루어질 수 있으며, 적절한 광의 휘도를 위해 두께가 조절될 수 있다.
그리고, 도 14c 및 도 14d에 도시된 바와 같이, 반사판(350)이 다중층으로 이루어질 경우, 반사판(350)은 차광막 및 반사막이 복수로 적층될 수 있다.
도 14c를 참조하면, 반사판(350)은 발광 소자(321)와 대응되는 봉지재(335) 상에 차광막(351) 및 반사막(352)이 순차적으로 적층될 수 있다. 이때, 차광막(351) 및 반사막(352)의 크기는 서로 동일할 수 있다. 여기서, 크기란, 차광막(351) 및 반사막(352)의 면적을 말할 수 있다. 즉, 차광막(351) 및 반사막(352)의 면적이 동일하게 이루어져 차례대로 적층될 수 있다. 그러나, 차광막(351) 및 반사막(352)의 크기는 이에 한정되지 않으며, 서로 다른 크기로 이루어질 수도 있다.
또한, 도 14d를 참조하면, 반사판(350)은 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)이 순차적으로 적층될 수 있다. 여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 동일한 크기로 이루어질 수 있다.
그러나, 반사판(350)의 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)의 크기는 서로 다를 수 있으며, 그 크기는 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 반사판(350)은 복수의 패턴으로 이루어질 수 있으며, 복수의 개구부를 포함할 수 있다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광원(300)은 봉지재(335) 상에 형성된 반사판(350)이 복수의 패턴 형상으로 이루어져 복수의 개구부(355)를 포함할 수 있다.
복수의 개구부(355)를 포함하는 반사판(350)으로 인해, 발광 소자(321)로부터 상측으로 방출되는 광의 일부가 복수의 개구부(355)를 통해 출사될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광은 투명 몰드부(325)로 감싸진 광원(300)의 측면 및 복수의 개구부(355)를 통해 방출됨으로써, 광원(300)의 상측으로 방출되는 광의 휘도를 감소시키고, 광원(300)의 측면부로 광을 방출함으로써, 백라이트 유닛의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 반사판(350)은 복수의 개구부(355)가 형성됨으로써, 일정 개구율을 가질 수 있다. 복수의 개구부(355)는 발광 소자(321)의 주변부에 대응되는 영역에 형성될 수 있다. 그로 인해 발광 소자(321)가 형성된 영역에서 광이 집중되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이를 위해, 반사판(350)의 개구율은 반사판(350) 전체 면적에 대해 30% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 반사판(350)에 형성된 복수의 개구부(355)는 원형으로 형성될 수 있으며, 반사판(350)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 개구부(355) 간의 간격이 증가되도록 형성될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)가 형성된 영역에서 광이 집중되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 반사판(350)은 전술한 제 1 실시 예와 동일하게 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 반사판(350)의 하단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d1)는 발광 소자(321)의 상단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d2)의 2배 내지 10배 사이에 위치할 수 있다.
또한, 도 15c에 도시된 바와 같이, 광원(300)에 구비된 반사판(350)은 다중층으로 이루어질 수 있으며, 차광막(351) 및 반사막(352)이 순차적으로 적층될 수 있다. 이때, 차광막(351) 및 반사막(352)의 크기는 서로 동일할 수 있다.
또한, 도 15d를 참조하면, 반사판(350)은 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)이 순차적으로 적층될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 동일한 크기로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 다른 크기로 이루어질 수도 있다.
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면이고, 도 17a 내지 도 17c는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면이다.
도 16a를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광원(300)은 광이 투과되는 투명 몰드부(325)를 구비하고, 투명 몰드부(325)의 캐비티(322) 내에 배치된 리드 프레임(330)에 발광 소자(321)가 구비되고, 발광 소자(321)를 덮도록 봉지재(335)가 몰딩되어 있다.
본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광원(300)은 발광 소자(321)를 덮는 봉지재(335)가 캐비티(322) 상단에 대해 오목한 오목 렌즈 형태로 이루어질 수 있다. 그리고, 오목한 렌즈 형태인 봉지재(335) 상에 반사판(350)이 구비될 수 있다.
즉, 봉지재(335)의 형태는 반사판(350)이 일정 각도로 경사를 이룰 수 있도록 오목한 렌즈 형태로 이루어질 수 있다. 여기서, 반사판(350)이 경사를 이루는 각도 즉, 반사판(350)과 리드 프레임들(330, 331)에 평행한 선(L)이 이루는 각도(θ)는 20 내지 70도일 수 있다.
여기서, 반사판(350)과 리드 프레임들(330, 331)에 평행한 선(L)이 이루는 각도(θ)가 20도 이상이면, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 일정 각도로 경사를 이루는 반사판(350)에 반사되어 측면으로 방출될 수 있다. 따라서, 광원(300)의 상측으로 방출되는 광의 휘도를 감소시켜 광원(300)의 상측에 광이 집중되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 반사판(350)과 리드 프레임들(330, 331)에 평행한 선(L)이 이루는 각도(θ)가 70도 이하이면, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 광원(300)의 상측으로 방출되는 것을 방지하여, 광원(300)의 상측에 광이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 전술한 제 1 및 제 2 실시 예와 동일하게, 반사판(350)의 하단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d1)는 발광 소자(321)의 상단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d2)의 2배 내지 10배 사이에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 반사판(350)은 전술한 제 1 및 제 2 실시 예의 반사판(350)과 동일할 수 있다.
즉, 반사판(350)은 도 16a에 도시된 바와 같이, 단일층으로 이루어질 수 있다. 또한, 도 16b에 도시된 바와 같이, 광원(300)에 구비된 반사판(350)은 다중층으로 이루어질 수 있으며, 차광막(351) 및 반사막(352)이 순차적으로 적층될 수 있다. 이때, 차광막(351) 및 반사막(352)의 크기는 서로 동일할 수 있다.
또한, 도 16c에 도시된 바와 같이, 반사판(350)은 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)이 순차적으로 적층될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 동일한 크기로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 다른 크기로 이루어질 수도 있다.
한편, 반사판(350)은 복수의 패턴으로 이루어질 수 있으며, 복수의 개구부를 포함할 수 있다.
도 17a를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 광원(300)은 전술한 제 3 실시 예와는 달리, 오목 렌즈 형태인 봉지재(335) 상에 형성된 반사판(350)이 복수의 패턴 형상으로 이루어져 복수의 개구부(355)를 포함할 수 있다.
복수의 개구부(355)를 포함하는 반사판(350)으로 인해, 발광 소자(321)로부터 상측으로 방출되는 광의 일부가 복수의 개구부(355)를 통해 출사될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광은 투명 몰드부(325)로 감싸진 광원(300)의 측면 및 복수의 개구부(355)를 통해 방출됨으로써, 광원(300)의 상측으로 방출되는 광의 휘도를 감소시키고, 광원(300)의 측면부로 광을 방출함으로써, 백라이트 유닛의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 반사판(350)은 복수의 개구부(355)가 형성됨으로써, 일정 개구율을 가질 수 있다. 복수의 개구부(355)는 발광 소자(321)가 형성된 영역에서 광이 집중되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 반사판(350)의 개구율은 반사판(350) 전체 면적에 대해 30% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 반사판(350)에 형성된 앞선 제 2 실시 예의 도 15b에 도시된 바와 같이, 복수의 개구부(355)는 원형으로 형성될 수 있으며, 반사판(350)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 개구부(355) 간의 간격이 증가되도록 형성될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)가 형성된 영역에서 광이 집중되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
그리고, 전술한 제 1 내지 제 3 실시 예와 동일하게, 반사판(350)의 하단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d1)는 발광 소자(321)의 상단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d2)의 2배 내지 10배 사이에 위치할 수 있다.
그리고, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 반사판(350)은 전술한 제 1 내지 제 3 실시 예의 반사판(350)과 동일할 수 있다.
즉, 반사판(350)은 도 17a에 도시된 바와 같이, 단일층으로 이루어질 수 있다. 또한, 도 17b에 도시된 바와 같이, 광원(300)에 구비된 반사판(350)은 다중층으로 이루어질 수 있으며, 차광막(351) 및 반사막(352)이 순차적으로 적층될 수 있다. 이때, 차광막(351) 및 반사막(352)의 크기는 서로 동일할 수 있다.
또한, 도 17c에 도시된 바와 같이, 반사판(350)은 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)이 순차적으로 적층될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 동일한 크기로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 다른 크기로 이루어질 수도 있다.
도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면이고, 도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면이다.
도 18a를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 광원(300)은 광이 투과되는 투명 몰드부(325)를 구비하고, 투명 몰드부(325)의 캐비티(322) 내에 배치된 리드 프레임(330)에 발광 소자(321)가 구비되고, 발광 소자(321)를 덮도록 봉지재(335)가 몰딩되어 있다.
본 발명의 제 5 실시 예에 따른 광원(300)은 발광 소자(321)를 덮는 봉지재(335)가 캐비티(322) 상단에 대해 경사면을 가지면서 상면이 플랫(flat) 형태로 이루어질 수 있다. 그리고, 플랫 형태인 봉지재(335) 상에 반사판(350)이 구비될 수 있다.
따라서, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 상측의 반사판(350)에서 반사되어 광원(300)의 측면으로 방출될 수 있다. 이에 따라, 광원(300)의 상측에서 휘도가 집중되는 것을 방지하여, 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 전술한 제 1 내지 제 4 실시 예와 동일하게, 반사판(350)의 하단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d1)는 발광 소자(321)의 상단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d2)의 2배 내지 10배 사이에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 반사판(350)은 전술한 제 1 내지 제 4 실시 예의 반사판(350)과 동일할 수 있다.
즉, 반사판(350)은 도 18a에 도시된 바와 같이, 단일층으로 이루어질 수 있다. 또한, 도 18b에 도시된 바와 같이, 광원(300)에 구비된 반사판(350)은 다중층으로 이루어질 수 있으며, 차광막(351) 및 반사막(352)이 순차적으로 적층될 수 있다. 이때, 차광막(351) 및 반사막(352)의 크기는 서로 동일할 수 있다.
또한, 도 18c에 도시된 바와 같이, 반사판(350)은 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)이 순차적으로 적층될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 동일한 크기로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 다른 크기로 이루어질 수도 있다.
한편, 반사판(350)은 복수의 패턴으로 이루어질 수 있으며, 복수의 개구부를 포함할 수 있다.
도 19a를 참조하면, 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 광원(300)은 전술한 제 5 실시 예와는 달리, 플랫 형태인 봉지재(335) 상에 형성된 반사판(350)이 복수의 패턴 형상으로 이루어져 복수의 개구부(355)를 포함할 수 있다.
복수의 개구부(355)를 포함하는 반사판(350)으로 인해, 발광 소자(321)로부터 상측으로 방출되는 광의 일부가 복수의 개구부(355)를 통해 출사될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광은 투명 몰드부(325)로 감싸진 광원(300)의 측면 및 복수의 개구부(355)를 통해 방출됨으로써, 광원(300)의 상측으로 방출되는 광의 휘도를 감소시키고, 광원(300)의 측면부로 광을 방출함으로써, 백라이트 유닛의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 반사판(350)은 복수의 개구부(355)가 형성됨으로써, 일정 개구율을 가질 수 있다. 복수의 개구부(355)는 발광 소자(321)가 형성된 영역에서 광이 집중되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 반사판(350)의 개구율은 반사판(350) 전체 면적에 대해 30% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 반사판(350)에 형성된 앞선 제 2 실시 예의 도 15b에 도시된 바와 같이, 복수의 개구부(355)는 원형으로 형성될 수 있으며, 반사판(350)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 개구부(355) 간의 간격이 증가되도록 형성될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)가 형성된 영역에서 광이 집중되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
그리고, 전술한 제 1 내지 제 5 실시 예와 동일하게, 반사판(350)의 하단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d1)는 발광 소자(321)의 상단으로부터 몰드부(325)의 상단까지의 거리(d2)의 2배 내지 10배 사이에 위치할 수 있다.
그리고, 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 반사판(350)은 전술한 제 1 내지 제 5 실시 예의 반사판(350)과 동일할 수 있다.
즉, 반사판(350)은 도 19a에 도시된 바와 같이, 단일층으로 이루어질 수 있다. 또한, 도 19b에 도시된 바와 같이, 광원(300)에 구비된 반사판(350)은 다중층으로 이루어질 수 있으며, 차광막(351) 및 반사막(352)이 순차적으로 적층될 수 있다. 이때, 차광막(351) 및 반사막(352)의 크기는 서로 동일할 수 있다.
또한, 도 19c에 도시된 바와 같이, 반사판(350)은 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)이 순차적으로 적층될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 동일한 크기로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)은 서로 다른 크기로 이루어질 수도 있다.
한편, 본 발명의 광원(300)은 봉지재(335)가 몰드부(325)의 상단으로 볼록하지 않고 플랫한 형상으로 이루어질 수 있다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면이다.
도 20a를 참조하면, 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 광원(300)은 광이 투과되는 투명 몰드부(325)를 구비하고, 투명 몰드부(325)의 캐비티(322) 내에 배치된 리드 프레임(330)에 발광 소자(321)가 구비되고, 발광 소자(321)를 덮도록 봉지재(335)가 몰딩되어 있다.
본 발명의 제 7 실시 예에 따른 광원(300)은 발광 소자(321)를 덮는 봉지재(335)가 캐비티(322) 상단에 대해 플랫(flat)한 형태로 이루어질 수 있다. 그리고, 플랫 형태인 봉지재(335) 상에 반사판(350)이 구비될 수 있다.
따라서, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 상측의 반사판(350)에서 반사되어 광원(300)의 측면으로 방출될 수 있다. 이에 따라, 광원(300)의 상측에서 휘도가 집중되는 것을 방지하여, 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 반사판(350)은 전술한 제 1 내지 제 6 실시 예의 반사판(350)과 동일할 수 있다.
즉, 반사판(350)은 도 20a에 도시된 바와 같이, 단일층으로 이루어질 수 있고, 도시하지 않았지만, 전술한 도 14c 및 도 14d와 같이, 차광막(351) 및 반사막(352)이 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 반사판(350)은 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)이 순차적으로 적층될 수 있다.
한편, 반사판(350)은 복수의 패턴으로 이루어질 수 있으며, 복수의 개구부를 포함할 수 있다.
도 20b를 참조하면, 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 광원(300)은 플랫한 형태인 봉지재(335) 상에 형성된 반사판(350)이 복수의 패턴 형상으로 이루어져 복수의 개구부(355)를 포함할 수 있다.
복수의 개구부(355)를 포함하는 반사판(350)으로 인해, 발광 소자(321)로부터 상측으로 방출되는 광의 일부가 복수의 개구부(355)를 통해 출사될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광은 투명 몰드부(325)로 감싸진 광원(300)의 측면 및 복수의 개구부(355)를 통해 방출됨으로써, 광원(300)의 상측으로 방출되는 광의 휘도를 감소시키고, 광원(300)의 측면부로 광을 방출함으로써, 백라이트 유닛의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 반사판(350)은 복수의 개구부(355)가 형성됨으로써, 일정 개구율을 가질 수 있다. 복수의 개구부(355)는 발광 소자(321)가 형성된 영역에서 광이 집중되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 반사판(350)의 개구율은 반사판(350) 전체 면적에 대해 30% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 반사판(350)에 형성된 앞선 제 2 실시 예의 도 15b에 도시된 바와 같이, 복수의 개구부(355)는 원형으로 형성될 수 있으며, 반사판(350)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 개구부(355) 간의 간격이 증가되도록 형성될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)가 형성된 영역에서 광이 집중되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
그리고, 전술한 바와 같이, 반사판(350)은 단일층으로 이루어질 수 있으며, 전술한 도 14c 및 도 14d와 같이, 차광막(351) 및 반사막(352)이 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 반사판(350)은 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)이 순차적으로 적층될 수 있다.
한편, 본 발명의 광원(300)은 투명 몰드부(325)의 상단에 캡(359)이 형성될 수 있다.
도 21a 및 도 21b는 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면이다.
도 21a를 참조하면, 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 광원(300)은 광이 투과되는 투명 몰드부(325)를 구비하고, 투명 몰드부(325)의 캐비티(322) 내에 배치된 리드 프레임(330)에 발광 소자(321)가 구비될 수 있다.
본 발명의 제 8 실시 예에 따른 광원(300)은 투명 몰드부(325)의 상단을 덮는 캡(359)이 위치할 수 있다. 캡(359)은 광이 투과될 수 있는 투명한 재질로 이루어져, 투명 몰드부(325)에 구비된 발광 소자(321)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 그리고, 캡(359)은 플랫 형태로 이루어질 수 있으며, 그 내면에 반사판(350)이 구비될 수 있다. 즉, 반사판(350)은 캡(359)과 발광 소자(321)가 마주보는 캡(359)의 내면에 구비될 수 있다.
따라서, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 상측의 반사판(350)에서 반사되어 광원(300)의 측면으로 방출될 수 있다. 이에 따라, 광원(300)의 상측에서 휘도가 집중되는 것을 방지하여, 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 반사판(350)은 전술한 제 1 내지 제 7 실시 예의 반사판(350)과 동일할 수 있다. 즉, 반사판(350)은 도 21a에 도시된 바와 같이, 단일층으로 이루어질 수 있고, 도시하지 않았지만, 전술한 도 14c 및 도 14d와 같이, 차광막(351) 및 반사막(352)이 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 반사판(350)은 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)이 순차적으로 적층될 수 있다.
한편, 반사판(350)은 복수의 패턴으로 이루어질 수 있으며, 복수의 개구부를 포함할 수 있다.
도 21b를 참조하면, 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 광원(300)은 플랫한 캡(359)의 내면에 형성된 반사판(350)이 복수의 패턴 형상으로 이루어져 복수의 개구부(355)를 포함할 수 있다.
복수의 개구부(355)를 포함하는 반사판(350)으로 인해, 발광 소자(321)로부터 상측으로 방출되는 광의 일부가 복수의 개구부(355)를 통해 출사될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광은 투명 몰드부(325)로 감싸진 광원(300)의 측면 및 복수의 개구부(355)를 통해 방출됨으로써, 광원(300)의 상측으로 방출되는 광의 휘도를 감소시키고, 광원(300)의 측면부로 광을 방출함으로써, 백라이트 유닛의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 반사판(350)은 복수의 개구부(355)가 형성됨으로써, 일정 개구율을 가질 수 있다. 복수의 개구부(355)는 발광 소자(321)가 형성된 영역에서 광이 집중되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 반사판(350)의 개구율은 반사판(350) 전체 면적에 대해 30% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 반사판(350)에 형성된 앞선 제 2 실시 예의 도 15b에 도시된 바와 같이, 복수의 개구부(355)는 원형으로 형성될 수 있으며, 반사판(350)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 개구부(355) 간의 간격이 증가되도록 형성될 수 있다. 따라서, 발광 소자(321)가 형성된 영역에서 광이 집중되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
그리고, 전술한 바와 같이, 반사판(350)은 단일층으로 이루어질 수 있으며, 전술한 도 14c 및 도 14d와 같이, 차광막(351) 및 반사막(352)이 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 반사판(350)은 제 1 차광막(351), 반사막(352) 및 제 2 차광막(353)이 순차적으로 적층될 수 있다.
도 22는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광원을 구비한 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 백라이트 유닛은 제 1 층(210) 상에 복수의 광원(300)들이 배치되고, 광원(300)들의 주변에 반사층(240)이 배치될 수 있다. 그리고, 광원(300)과 이격되게 배치된 확산판(260)이 구비될 수 있다.
상기 광원(300)은 발광 소자(321), 발광 소자(321)를 덮도록 형성된 봉지재(335) 및 봉지재(335) 상에 형성된 반사판(350)을 포함할 수 있다. 이와 같이 형성된 광원(300)에서, 발광 소자(321)로부터 방출되는 광 중 일부는 반사판(350)을 향해 방출되고, 일부는 투명 몰드부(335)를 통해 외부로 방출되게 된다. 특히, 반사판(350)을 향해 방출된 광은 광원(300)의 상측으로 방출되지 못하고 반사판(350)에 의해 반사된다. 반사판(350)에 의해 반사된 광은 투명 몰드부(335)를 통해 외부로 방출될 수 있다.
따라서, 광원(300)의 발광 소자(321)로부터 방출되는 광이 광원(300)의 상측으로 방출되지 않고 광원(300)의 측면 또는 주변부로 방출되기 때문에, 광원(300)의 상측에서 휘도가 집중되는 것을 방지할 수 있다.
그러므로, 복수의 광원(300)들이 배치된 영역에서 휘도가 집중되는 핫 스팟(hot spot) 현상을 방지함으로써, 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 22에서는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광원을 구비한 백라이트 유닛을 예로 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 제 1 실시 예, 제 2 실시 예 및 제 4 내지 제 8 실시 예에 따른 광원을 구비할 수도 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 23을 참조하면, 보다 자세하게, 제 1 층(210)들은 복수 개로 분할되어, 배치되고, 각각 광을 방출하는 복수의 광원(300)들이 배치된다. 광원(300)에는 각각 반사판(350)이 구비될 수 있다. 제 1 층(210)들은 동일 평면 상에 x축 방향 및 y축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 복수 개로 분할된 제 1 층(210)들은 각각 서로 접하여 하나의 원판으로 이루어질 수 있다.
도 23에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 4 개의 제 1 층(210)들이 배치될 수 있으나, 도 23은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 예에 불과하므로, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며 디스플레이 장치의 화면 크기 등에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 하나의 제 1 층(210) 상에 복수의 광원(300)들이 배치될 수도 있다.
본 발명의 백라이트 유닛은 전체 구동 방식 또는 로컬 디밍(local dimming), 임펄시브(impulsive) 등과 같은 부분 구동 방식으로 구동될 수 있다. 상기 백라이트 유닛의 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 화질 이 향상되는 효과가 있다.
즉, 백라이트 유닛은 복수의 분할 구동 영역(390)으로 구분되어 동작되며, 상기 분할 구동 영역(390)의 휘도를 영상 신호의 휘도와 연계하여 영상의 검은색 부분은 휘도를 감소시키고 밝은 부분은 휘도를 증가시킴으로써, 명암비 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 하나의 제 1 층(210)에서 일부의 광원(300)들만이 독립적으로 구동하여 광을 상측으로 방출시킬 수 있으며, 그를 위해 각 제 1 층(210)들에 포함된 광원들(300)이 각각 독립하여 제어될 수 있다.
상기와 같이, 복수의 제 1 층(210)들을 조립하여 백라이트 유닛을 구성함에 의해, 백라이트 유닛의 제조 공정을 단순화할 수 있으며, 제조 공정에서 발생할 수 있는 로스(loss)를 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 백라이트 유닛은 제 1 층(210)들을 표준 규격화하여 대량 생산함으로써 다양한 사이즈의 백라이트 유닛에 적용할 수 있는 효과가 있다.
한편, 백라이트 유닛에 구비된 복수의 제 1 층(210)들 중 어느 하나에 불량이 발생할 경우 전체의 백라이트 유닛을 교체할 필요 없이 불량이 발생한 광학 어셈블리만 교체하면 되므로 교체 작업이 용이하고 부품 교체 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다. 하기에서는 앞선 도 1 내지 도 23에서 설명된 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙여 자세한 설명을 생략한다.
도 24를 참조하면, 제 1 기판(111), 제 2 기판(112), 상부 편광판(160a) 및 하부 편광판(160b)을 포함하는 디스플레이 패널(110)과, 제 1 층(210), 복수의 광원들(220) 및 확산판(260)을 포함하는 백라이트 유닛(120)은 서로 밀착되어 형성될 수 있다.
백라이트 유닛(120)은 확산판(260) 상에 복수의 광학 시트(270a, 270b)들을 더 포함할 수 있다. 광학 시트(270a, 270b)는 예를 들어, 프리즘 시트 등의 집광 시트 또는 확산 시트들일 수 있다.
백라이트 유닛(120)에 구비된 광원(220)들은 앞서 설명된 도 10 내지 도 21b에 따라 개시된 광원들을 모두 적용 가능하다.
그리고, 백라이트 유닛(120)의 하측에는 바텀 플레이트(135)가 배치될 수 있으며, 바텀 플레이트(135)는 제 1 층(210)의 하측면에 밀착되어 형성될 수 있다.
한편, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)에 구동신호 및 전원을 공급하기 위한 구동부를 포함할 수 있으며, 예를 들어 백라이트 유닛(120)에 구비된 복수의 광원들(220)은 구동부로부터 공급되는 전압을 이용해 구동하여 광을 방출할 수 있다.
구동부는 구동 제어부(141), 전원공급부(143) 및 메인보드(142)를 포함할 수 있으며, 구동부가 안정적으로 지지 및 고정되기 위해, 구동부는 바텀 플레이트(135) 상에 배치된 구동부 섀시(145) 상에 배치되어 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 층(210)의 후면에 제 1 커넥터(connecter, 310)가 형성될 수 있으며, 그를 위해 바텀 플레이트(135)에는 제 1 커넥터(310)가 삽입되기 위한 홀(357)이 형성되어 있을 수 있다.
제 1 커넥터(310)는 광원(220)과 전원공급부(143)를 전기적으로 연결하여, 전원공급부(143)로부터 광원(220)으로 구동 전압이 공급될 수 있도록 한다.
예를 들어, 제 1 커넥터(310)는 제 1 층(210)의 하측 면에 형성되고, 제 1 케이블(410)을 이용해 전원공급부(143)와 연결되어, 제 1 케이블(420)을 통해 전원공급부(143)로부터 공급되는 구동 전압을 광원(220)으로 전달할 수 있다.
제 1 층(210)의 상면에는 전극 패턴(미도시), 예를 들어 탄소 나노 튜브 전극 패턴이 형성될 수 있으며. 상기 제 1 층(210)의 상측 면에 형성된 전극은 광원(220)에 형성된 전극과 접촉되어 제 1 커넥터(310)와 광원(220)을 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 구동을 제어하기 위한 구동 제어부(141)를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 구동 제어부(141)는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)일 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 디스플레이 패널(110)의 구동 타이밍을 제어하며, 보다 상세하게는 디스플레이 패널(110)에 구비된 데이터 구동부(미도시), 감마 전압 생성부(미도시) 및 게이트 구동부(미도시)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호를 생성하여 디스플레이 패널(110)로 공급할 수 있다.
한편, 상기 타이밍 컨트롤러는 디스플레이 패널(110)의 구동에 동기되어 백라이트 유닛(120), 보다 상세하게는 광원들(220)이 동작하도록, 광원들(220)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호를 백라이트 유닛(120)으로 공급할 수 있다.
도 24에 도시된 바와 같이, 구동 제어부(141)가 안정적으로 지지 및 고정되기 위해, 구동 제어부(141)는 바텀 플레이트(135) 상에 배치된 구동부 섀시(145) 상에 고정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 기판(210) 상에 제 2 커넥터(320)가 형성될 수 있으며, 그를 위해 바텀 플레이트(135)에는 제 2 커넥터(320)가 삽입되기 위한 홀(357)이 형성되어 있을 수 있다.
제2 커넥터(320)는 제 1 층(210)과 구동 제어부(141)를 전기적으로 연결하여, 구동 제어부(141)로부터 출력되는 제어 신호가 제 1 층(210)으로 공급되도록 할 수 있다.
예를 들어, 제 2 커넥터(320)는 제 1 층(210)의 하측 면에 형성되고, 제 2 케이블(420)을 이용해 구동 제어부(141)와 연결되어, 제 2 케이블(420)을 통해 구동 제어부(141)로부터 공급되는 제어 신호를 제 1 층(210)으로 전달할 수 있다.
한편, 제 1 층(210)에는 광원 구동부(미도시)가 형성되어 있을 수 있으며, 광원 구동부(미도시)는 제 2 커넥터(320)를 통해 구동 제어부(141)로부터 공급되는 제어 신호를 이용하여 광원들(220)을 구동시킬 수 있다.
그리고, 전술한 전원공급부(143)와 구동 제어부(141)는 후면 케이스(150)로 감싸져 외부로부터 보호될 수 있다.
도 24에 도시된 디스플레이 장치의 구성은 본 발명의 일 실시 예에 불과하며, 그에 따라 전원 공급부(143), 구동 제어부(141), 제 1 및 제 2 커넥터(310, 320) 및 제 1 및 제 2 케이블(410, 420)의 위치 또는 개수 등은 필요에 따라 변경 가능하다.
한편, 전술한 도 11 내지 도 24은 탑 뷰 타입의 광원과 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 개시하였다. 하기에서는, 사이드 뷰 타입의 광원과 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 개시하기로 한다.
도 25는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광원을 나타낸 도면이고, 도 26은 도 25의 광원을 나타낸 단면도이고, 도 27 및 도 28은 본 발명의 광원이 구비된 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다. 하기에서는 새로운 도면부호로 광원의 구성을 설명하기로 한다.
도 25 및 도 26을 참조하면, 광원(400)은 광을 방출하는 발광 소자(421), 캐비티(cavity, 422)를 갖는 몰드부(425), 복수의 리드 프레임들(430, 431)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 발광 소자(421)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.
상기 발광 소자(321)는 도 12에서 설명한 수평형과 수직형 발광 소자일 수 있으며, 자세한 설명은 전술하였으므로, 생략한다.
발광 소자(421)가 위치한 몰드부(425)는 광원(420)의 몸체를 구성하는 것으로, 몰드부(425)의 중앙에 홈 형상으로 이루어진 캐비티(422)가 구비될 수 있다. 이러한 몰드부(425)는 발광 소자(421)로부터 방출되는 광이 투과될 수 있는 투명 몰드부일 수 있다.
복수의 리드 프레임들(430, 431)은 몰드부(425)의 일 방향으로 관통되고, 각 일단이 외측으로 노출될 수 있다. 그리고, 몰드부(425)의 캐비티(422)의 내부에는 발광 소자(421)와 함께, 수광 소자, 보호 소자 등의 반도체 소자가 리드 프레임(430, 431) 상에 선택적으로 실장될 수 있다.
상기 발광 소자(421)는 캐비티(422)의 바닥면에 위치한 어느 한 리드 프레임(430)에 접착된 후 와이어 본딩(wire bonding) 또는 플립 칩 본딩(flip chip bonding) 등의 방식으로 연결될 수 있다.
또한, 캐비티(422)의 내부에는 봉지재(435)가 몰딩될 수 있다. 이러한 봉지재(435)는 표면이 캐비티(422)의 상단과 동일한 높이로 몰딩되는 플랫(flat) 형태, 캐비티(422) 상단에 대해 오목한 오목 렌즈 형태, 또는 캐비티(322) 상단에 대해 볼록한 볼록 렌즈 형태 중 어느 한 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 봉지재(435)에는 형광체(427)가 발광 소자(421)를 덮도록 형성될 수 있다.
한편, 리드 프레임들(430, 431)의 일단은 몰드부(425)의 외측까지 연장되어 1차 포밍(forming)되고, 몰드부(425)의 일측 홈으로 2차 포밍되어 제 1 리드 전극 및 제 2 리드 전극(437, 438)으로 배치될 수 있다.
도 27을 참조하면, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 광원(400)은 앞서 설명한 백라이트 유닛의 제 1 층(510) 상에 배열되어, 광을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명의 광원(400)은 발광 소자(421)가 실장된 몰드부(425)가 투명한 재질로 이루어진 투명 몰드부로 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 광원(400)은 사이드 뷰 타입의 광원으로, 제 1 층(510)과 평행한 방향으로 광을 방출하고, 투명 몰드부(425)를 통해 광원(400)의 전 방향으로 광을 방출한다. 따라서, 광원(400)의 발광 소자(421)로부터 방출되는 광은 광원(400)의 전 방향으로 광이 방출되고, 광원(400) 주변에 형성된 반사층(540)에서 반사되어 제 2 층(530)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
따라서, 본 발명의 광원(400)은 발광 소자(421)의 주변 전체로 광이 분산되어 방출되기 때문에, 광의 휘도가 광원(400)의 상측에 집중되지 않고, 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 복수의 발광 소자가 형성된 광원(400)을 구비할 수도 있다.
도 28을 참조하면, 광원(400)은 백라이트 유닛의 제 1 층(510) 상에 배열되어, 광을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명의 광원(400)은 발광 소자(421)가 실장된 몰드부(425)가 투명한 재질로 이루어진 투명 몰드부로 형성될 수 있다. 또한, 리드 프레임(430)의 양면에 각각 발광 소자(421)를 구비할 수 있다.
여기서, 본 발명의 광원(400)은 복수의 발광 소자(421)를 구비하여, 광원(400)의 휘도를 높일 수 있다. 이와 더불어, 본 발명의 광원(400)은 사이드 뷰 타입의 광원인 것으로, 광원(400)의 발광 소자(421)들로부터 방출되는 광이 광원(400)의 전 방향으로 광이 방출되고, 광원(400) 주변에 형성된 반사층(540)에서 반사되어 제 2 층(530)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
따라서, 본 발명의 광원(400)은 발광 소자(421)들의 주변 전체로 광이 분산되어 방출되기 때문에, 광의 휘도가 광원(400)의 상측에 집중되지 않고, 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 29 및 도 30은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 29를 참조하면, 제 1 층(510)들은 복수 개로 분할되어, 배치되고, 각각 광을 방출하는 복수의 광원(300)들이 배치된다. 제 1 층(510)들은 동일 평면 상에 x축 방향 및 y축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 복수 개로 분할된 제 1 층(510)들은 각각 서로 접하여 하나의 원판으로 이루어질 수 있다.
도 29에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 21개의 제 1 층(510)들이 배치될 수 있으나, 앞서 도 23에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며 디스플레이 장치의 화면 크기 등에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 하나의 제 1 층(510) 상에 복수의 광원(400)들이 배치될 수도 있다.
여기서, 도 29에 도시된 바와 같이, 광원(400)들은 지그재그 형태로 배열될 수 있으며, 도 30에 도시된 바와 같이, 일렬로 나란하게 배열될 수도 있다. 그러나 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 백라이트 유닛은 전술한 도 23에서 설명한 바와 동일하게, 전체 구동 방식 또는 로컬 디밍(local dimming), 임펄시브(impulsive) 등과 같은 부분 구동 방식으로 구동될 수 있다. 상기 백라이트 유닛의 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 화질 이 향상되는 효과가 있다.
즉, 백라이트 유닛은 복수의 분할 구동 영역(590)으로 구분되어 동작되며, 상기 분할 구동 영역(590)의 휘도를 영상 신호의 휘도와 연계하여 영상의 검은색 부분은 휘도를 감소시키고 밝은 부분은 휘도를 증가시킴으로써, 명암비 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
상기와 같이, 복수의 제 1 층(510)들을 조립하여 백라이트 유닛을 구성함에 의해, 백라이트 유닛의 제조 공정을 단순화할 수 있으며, 제조 공정에서 발생할 수 있는 로스(loss)를 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 백라이트 유닛은 제 1 층(510)들을 표준 규격화하여 대량 생산함으로써 다양한 사이즈의 백라이트 유닛에 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 31은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 31을 참조하면, 제 1 기판(611), 제 2 기판(612), 상부 편광판(660a) 및 하부 편광판(660b)을 포함하는 디스플레이 패널(610)과, 제 1 층(510), 복수의 광원들(400), 반사층(540), 제 2 층(530) 및 확산판(560)을 포함하는 백라이트 유닛(620)은 서로 밀착되어 형성될 수 있다.
백라이트 유닛(620)은 확산판(560) 상에 복수의 광학 시트(570)들을 더 포함할 수 있다. 광학 시트(570)는 예를 들어, 프리즘 시트 등의 집광 시트 또는 확산 시트들일 수 있다.
백라이트 유닛(620)에 구비된 광원(400)들은 앞서 설명된 도 22 내지 도 25에 따라 개시된 광원들을 모두 적용 가능하다.
그리고, 백라이트 유닛(620)의 하측에는 바텀 플레이트(635)가 배치될 수 있으며, 바텀 플레이트(635)는 제 1 층(510)의 하측면에 밀착되어 형성될 수 있다.
또한, 전술한 도 24에서 설명한 바와 같이, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(610) 및 백라이트 유닛(620)에 구동신호 및 전원을 공급하기 위한 구동부를 포함할 수 있으며, 구동부는 구동 제어부(741), 전원공급부(743) 및 메인보드(742)를 포함할 수 있으며, 구동부가 안정적으로 지지 및 고정되기 위해, 구동부는 바텀 플레이트(635) 상에 배치된 구동부 섀시(645) 상에 배치되어 고정될 수 있다.
또한, 제 1 층(510)의 후면에 제 1 커넥터(connecter, 710)가 형성될 수 있으며, 그를 위해 바텀 플레이트(635)에는 제 1 커넥터(710)가 삽입되기 위한 홀(750)이 형성되어 있을 수 있다.
제 1 커넥터(710)는 제 1 층(510)의 하측 면에 형성되고, 제 1 케이블(715)을 이용해 전원공급부(743)와 연결되어, 전원공급부(743)로부터 공급되는 구동 전압을 광원(400)으로 전달할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(610) 및 백라이트 유닛(620)의 구동을 제어하기 위한 구동 제어부(741)를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 구동 제어부(741)는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)일 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 디스플레이 패널(610)의 구동 타이밍을 제어하며, 보다 상세하게는 디스플레이 패널(610)에 구비된 데이터 구동부(미도시), 감마 전압 생성부(미도시) 및 게이트 구동부(미도시)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호를 생성하여 디스플레이 패널(610)로 공급할 수 있다.
그리고, 구동 제어부(741)가 안정적으로 지지 및 고정되기 위해, 구동 제어부(741)는 바텀 플레이트(635) 상에 배치된 구동부 섀시(645) 상에 고정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 기판(510) 상에 제 2 커넥터(720)가 형성될 수 있으며, 그를 위해 바텀 플레이트(635)에는 제 2 커넥터(720)가 삽입되기 위한 홀(750)이 형성되어 있을 수 있다.
제 2 커넥터(720)는 제 1 층(510)과 구동 제어부(741)를 전기적으로 연결하여, 구동 제어부(741)로부터 출력되는 제어 신호가 제 1 층(510)으로 공급되도록 할 수 있다.
예를 들어, 제 2 커넥터(720)는 제 1 층(510)의 하측 면에 형성되고, 제 2 케이블(725)을 이용해 구동 제어부(741)와 연결되어, 제 2 케이블(725)을 통해 구동 제어부(741)로부터 공급되는 제어 신호를 제 1 층(510)으로 전달할 수 있다.
그리고, 전술한 전원공급부(743)와 구동 제어부(741)는 후면 케이스(650)로 감싸져 외부로부터 보호될 수 있다.
도 31에 도시된 디스플레이 장치의 구성은 전술한 도 24에 도시된 디스플레이 장치와 그 구성이 유사하며, 광원(400)들 상에 제 2 층(530)이 더 구비되고, 광원(400)들이 사이드 뷰 타입일 수 있다. 그러나, 도 31에 도시된 디스플레이 장치의 구성은 본 발명의 일 실시 예에 불과하며, 이에 한정되지 않는다.
전술한 본 발명의 복수의 실시 예들은 어느 하나에 한정되지 않으며, 서로 조합이 가능할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 제 1 층; 및
    상기 제 1 층 상에 배치된 복수의 광원들을 포함하며,
    상기 복수의 광원들은,
    광이 투과되는 투명 몰드부;
    상기 투명 몰드부에 형성된 복수의 리드 프레임;
    상기 복수의 리드 프레임의 적어도 일면에 형성된 적어도 하나 이상의 발광 소자; 및
    상기 적어도 하나 이상의 발광 소자를 덮는 봉지재를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 봉지재 상에 위치하는 반사판을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 반사판은 제 1 차광막, 제 2 차광막 및 반사막 중 적어도 하나 이상이 적층된 백라이트 유닛.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 반사판의 하단으로부터 상기 투명 몰드부의 상단까지의 거리는 상기 발광 소자의 상단으로부터 상기 투명 몰드부의 상단까지의 거리의 2배 내지 10배 사이인 백라이트 유닛.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 반사판은 패턴 형상으로 이루어지며, 복수의 개구부가 형성된 백라이트 유닛.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 반사판의 개구율은 상기 반사판 전체 면적에 대해 30% 이하인 백라이트 유닛.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 봉지재는 상기 발광 소자를 향해 오목한 렌즈 형태로 이루어진 백라이트 유닛.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 봉지재는 상면이 플랫하며, 경사면이 형성된 백라이트 유닛.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 봉지재는 볼록 렌즈 형태인 백라이트 유닛.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 수평형 발광 소자 또는 수직형 발광 소자인 백라이트 유닛.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 광원들은 탑 뷰 또는 사이드뷰 타입인 백라이트 유닛.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 층 상에 위치하며, 상기 복수의 광원들 및 상기 제 1 층과 적어도 일부가 접촉하는 제 2 층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2 층 상에 위치하는 차광패턴을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제 1 층 및 상기 제 1 층 상에 배치된 복수의 광원들을 포함하며, 상기 복수의 광원들은, 광이 투과되는 투명 몰드부, 상기 투명 몰드부에 형성된 복수의 리드 프레임, 상기 복수의 리드 프레임의 적어도 일면에 형성된 적어도 하나 이상의 발광 소자 및 상기 적어도 하나 이상의 발광 소자를 덮는 봉지재를 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛 상에 위치하는 디스플레이 패널을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은 복수의 블록들로 분할되어, 상기 분할된 블록별로 구동 가능한 디스플레이 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 층 상에 위치하며, 상기 복수의 광원들 및 상기 제 1 층과 적어도 일부가 접촉하는 제 2 층을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 2 층 상에 위치하는 차광패턴을 더 포함하는 디스플레이 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9310546B2 (en) 2013-07-24 2016-04-12 Samsung Display Co., Ltd. Backlight unit and display device having the same
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