KR20120123886A - 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것으로, 제 1 리플렉터(reflector), 일부에 경사면(inclined surface)을 갖는 제 2 리플렉터, 제 1, 제 2 리플렉터 사이에 배치되는 적어도 하나의 제 1 광원 모듈(light source module), 제 2 리플렉터에 배치되는 적어도 하나의 제 2 광원 모듈을 포함할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치{backlight unit and display apparatus using the same}
실시예는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 대표적인 대형 디스플레이 장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등이 있다.
자발광 방식의 PDP와는 다르게 LCD는 자체적인 발광소자의 부재로 인해 별도의 백라이트 유닛이 필수적이다.
LCD에 사용되는 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 엣지(edge) 방식의 백라이트 유닛과 직하 방식의 백라이트 유닛으로 구분되는데, 엣지 방식은 LCD 패널의 좌우 측면 또는 상하 측면에 광원을 배치하고 도광판을 이용하여 빛을 전면에 고르게 분산시키므로 빛의 균일성이 좋고 패널 두께의 초박형화가 가능하다.
직하 방식은 보통 20인치 이상의 디스플레이에 사용되는 기술로써, 패널 하부에 광원을 복수 개로 배치하므로 엣지 방식에 비해 광효율이 우수한 장점이 있어 고휘도를 요구하는 대형 디스플레이에 주로 사용된다.
기존 엣지 방식이나 직하 방식의 백라이트 유닛의 광원으로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 이용하였다.
그러나, CCFL을 이용한 백라이트 유닛은 항상 CCFL에 전원이 인가되므로 상당량의 전력이 소모되며, CRT에 비해 약 70% 수준의 색 재현율, 수은이 첨가됨에 따른 환경 오염 문제들이 단점으로 지적되고 있다.
상기 문제점을 해소하기 위한 대체품으로 현재 LED(Light Emitting diode)를 이용한 백라이트 유닛에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
LED를 백라이트 유닛으로 사용하는 경우, LED 어레이의 부분적인 온/오프가 가능하여 소모전력을 획기적으로 줄일 수 있으며, RGB LED의 경우, NTSC (National Television System Committee) 색 재현 범위 사양의 100%를 상회하여 보다 생생한 화질을 소비자에게 제공할 수 있다.
또한, 반도체 공정으로 제작되는 LED는 환경에 무해한 것이 특징이다.
현재 상기와 같은 장점을 가진 LED를 채용한 LCD제품들이 속속들이 출시되고 있으나, 기존 CCFL 광원과 구동 메커니즘이 상이하므로, 구동 드라이버, PCB 기판 등이 고가이다.
따라서, LED 백라이트 유닛은 아직 고가의 LCD 제품에만 적용되고 있다.
실시예는 경사면을 갖는 리플렉터에 광원을 배치하여, 균일한 휘도 및 에어 가이드(air guide)를 갖는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
실시예는 제 1 리플렉터(reflector), 일부에 경사면(inclined surface)을 갖는 제 2 리플렉터, 제 1, 제 2 리플렉터 사이에 배치되는 적어도 하나의 제 1 광원 모듈(light source module), 제 2 리플렉터에 배치되는 적어도 하나의 제 2 광원 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 리플렉터의 경사면은 제 1 리플렉터의 표면에 대해 일정 각도로 경사진 면이고, 경사면은 오목면(concave surface), 볼록면(convex surface), 평면(flat surface) 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 제 2 리플렉터의 경사면은 제 1 리플렉터와 중첩될 수 있다.
그리고, 제 2 리플렉터는 적어도 하나의 경사면(inclined surface)과 적어도 하나의 평면(flat surface)을 포함하고, 제 2 리플렉터의 평면은 제 1 리플렉터와 평행한 면이며, 제 2 광원 모듈은 제 2 리플렉터의 경사면 및 평면 중 적어도 어느 한 면에 배치될 수 있다.
또한, 제 2 리플렉터는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2개 경사면을 포함하고, 변곡점을 중심으로 인접하는 제 1, 제 2 경사면의 곡률은 서로 다르며, 제 2 광원 모듈은 제 2 리플렉터의 제 1, 제 2 경사면 중 적어도 어느 한 면에 배치될 수도 있다.
다음, 제 1, 제 2 광원 모듈은 다수의 광원을 포함하고, 제 1 광원 모듈의 광원 개수는 제 2 광원 모듈의 광원 개수와 다를 수 있다.
여기서, 제 1 광원 모듈은 백라이트 유닛에 포함되는 광원의 총 수량 중 60 - 90%의 광원 수를 가지고, 제 2 광원 모듈은 백라이트 유닛에 포함되는 광원의 총 수량 중 10 - 40%의 광원 수를 가질 수 있다.
그리고, 제 1 광원 모듈의 광원과 제 2 광원 모듈의 광원의 광 출력 세기는 서로 다를 수도 있다.
이어, 제 2 광원 모듈의 광원은 와이드 방출 렌즈(wide radiating lens)를 포함할 수 있으며, 와이드 방출 렌즈(wide radiating lens)는 최대 강도를 갖는 광이 광원의 중심축으로부터 50 - 80도의 범위 내에서 발생하도록, 광원으로부터 방출되는 광을 굴절시킬 수 있다.
다음, 제 2 광원 모듈은 제 2 리플렉터의 표면 위에 배치될 수도 있고, 제 2 광원 모듈은 제 2 리플렉터의 표면 내에 배치될 수도 있다.
또한, 제 2 리플렉터는, 제 1 광원 모듈에 인접하는 정반사 영역과, 제 2 광원 모듈에 인접하는 난반사 영역을 포함할 수도 있다.
실시예들은 제 1 리플렉터와 제 2 리플렉터 사이에 광원 모듈을 배치하고, 제 2 리플렉터에도 광원 모듈을 배치함으로써, 무게가 가볍고, 대량 생산이 가능하며, 균일한 휘도를 제공할 수 있는 에어 가이드용 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
따라서, 백라이트 유닛의 경제성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면
도 2a 내지 도 2c는 경사면과 평면을 포함하는 제 2 리플렉터 위에 배치되는 광원 모듈을 보여주는 도면
도 3a 내지 도 3c는 다수의 경사면을 포함하는 제 2 리플렉터 위에 배치되는 광원 모듈을 보여주는 도면
도 4a 내지 도 4d는 제 1, 제 2 광원 모듈의 광원 수를 비교한 도면
도 5a는 수평형 구조의 광원을 보여주는 도면
도 5b는 수직형 구조의 광원을 보여주는 도면
도 5c는 하이브리드형 구조의 광원을 보여주는 도면
도 6은 광원에 포함되는 와이드 방출 렌즈를 보여주는 단면도
도 7a 내지 도 7d는 제 2 리플렉터 표면 위에 배치되는 제 2 광원 모듈을 보여주는 단면도
도 8a 내지 도 8d 및 도 9a 내지 도 9d는 제 2 리플렉터의 홈 내에 배치되는 제 2 광원 모듈을 보여주는 단면도
도 9a 내지 도 9d는 제 2 리플렉터의 홈 내에 제 2 광원 모듈의 회로기판 및 광원이 삽입되는 도면
도 10은 정반사영역과 난반사영역을 포함하는 제 2 리플렉터에 배치되는 제 2 광원 모듈의 위치를 보여주는 도면
도 11는 1 에지 타입(one edge type)의 제 2 리플렉터를 보여주는 도면
도 12은 2 에지 타입(two edge type)의 제 2 리플렉터를 보여주는 도면
도 13 및 도 14는 4 에지 타입(four edge type)의 제 2 리플렉터를 보여주는 도면
도 15는 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면
도 16은 광학 부재의 형상을 일예로 보여주는 도면
도 17은 지지 프레임에 지지되는 광학 부재를 보여주는 도면
도 18는 제 2 리플렉터의 하부면에 형성된 보강 리브를 보여주는 도면
도 19은 제 2 리플렉터의 상부면에 형성된 지지핀을 보여주는 도면
도 20은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면
도 21 및 도 22는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면
이하 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시예의 설명에 있어서, 각 구성요소(element)의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소(element)가 상기 두 구성요소(element) 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 구성요소(element)를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1a는 단면도이고, 도 1b는 평면도이며, 도 1c는 상면 사시도이다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 적어도 하나의 제 1 광원(110) 및 제 1 회로기판(120)을 포함하는 제 1 광원 모듈(100), 적어도 하나의 제 2 광원(410) 및 제 2 회로기판(420)을 포함하는 제 2 광원 모듈(400), 제 1 리플렉터(reflector)(200) 및 제 2 리플렉터(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300) 사이에 위치하고, 제 1 리플렉터(200) 또는 제 2 리플렉터(300)에 인접하여 배치될 수 있다.
경우에 따라, 제 1 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)에 접촉됨과 동시에 제 2 리플렉터(300)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 제 2 리플렉터(300)에 접촉됨과 동시에 제 1 리플렉터(200)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있다.
또는, 제 1 광원 모듈(100)은 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)에 동시에 접촉될 수도 있다.
그리고, 제 1 광원 모듈(100)은 전극 패턴을 갖는 회로기판(120) 및 광을 생성하는 광원(110)를 포함할 수 있다.
이때, 회로기판(120)은 적어도 하나의 광원(110)이 실장될 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터(adapter)와 광원(110)을 연결하기 위한 전극 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
예를 들어, 회로기판(120)의 상면에는 광원(110)과 어댑터를 연결하기 위한 탄소나노튜브 전극 패턴이 형성될 수 있다.
이러한 회로기판(120)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC) 또는 실리콘(Si) 등으로 이루어져 복수의 광원들(100)이 실장되는 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있으며, 필름 형태로 형성될 수 있다.
또한, 회로기판(120)은 단층 PCB, 다층 PCB, 세라믹 기판, 메탈 코아 PCB 등을 선택적으로 사용할 수 있다.
한편, 광원(110)은 발광 다이오드 칩(LED chip)일 수 있으며, 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.
그리고, 화이트 LED는 블루 LED 상에 옐로우 인광(Yellow phosphor)을 결합하거나, 블루 LED 상에 레드 인광(Red phosphor)과 그린 인광(Green phosphor)를 동시에 사용하여 구현할 수 있고, 블루 LED 상에 옐로우 인광(Yellow phosphor), 레드 인광(Red phosphor) 및 그린 인광(Green phosphor)를 동시에 사용하여 구현할 수도 있다.
다음, 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300) 사이의 빈 공간에는 에어 가이드(air guide)을 갖도록, 제 1 리플렉터(200)와 제 2 리플렉터(300)는 일정 간격 떨어져 서로 마주볼 수 있다.
그리고, 제 1 리플렉터(200)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성되어, 제 1 광원 모듈(100)로부터 생성된 광을 제 2 리플렉터(300) 방향으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제 1 리플렉터(200)의 표면 중 제 1 광원 모듈(100)에 마주보는 표면 위에는 톱니형태의 반사 패턴이 형성되고, 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면일 수도 있다.
제 1 리플렉터(200)의 표면에 반사 패턴을 형성하는 이유는 제 1 광원 모듈(100)에서 생성된 광을 제 2 리플렉터(300)의 중앙영역으로 반사시킴으로써, 백라이트 유닛의 중앙영역에 휘도를 증가시키기 위함이다.
이어, 제 2 리플렉터(300)는 일부에 경사면(inclined surface)을 가질 수 있으며, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 제 2 리플렉터(300)의 경사면은 제 1 광원 모듈(100) 및 제 1 리플렉터(200) 중 적어도 어느 하나와 중첩될 수 있다.
여기서, 제 2 리플렉터(300)의 경사면은 제 1 리플렉터(200)의 표면에 대해 일정 각도로 경사진 면일 수 있고, 경사면은 오목면(concave surface), 볼록면(convex surface), 평면(flat surface) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
경우에 따라, 제 2 리플렉터(300)는 적어도 하나의 경사면(inclined surface)과 적어도 하나의 평면(flat surface)을 포함할 수 있는데, 제 2 리플렉터(300)의 평면은 제 1 리플렉터(200)와 평행한 면일 수 있고, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 경사면 및 평면 중 적어도 어느 한 면에 배치될 수 있다.
또한, 제 2 리플렉터(300)는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2개 경사면을 포함하고, 변곡점을 중심으로 인접하는 제 1, 제 2 경사면의 곡률은 서로 다르며, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 1, 제 2 경사면 중 적어도 어느 한 면에 배치될 수 있다.
여기서, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)에 하나 또는 다수개가 배치될 수 있는데, 제 2 리플렉터(300)의 전체 표면 중 경사면 위에 배치될 수도 있고, 또는 편평한 면 위에 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서는 경사면과 편평한 면 위에 모두 배치될 수도 있다.
도 2a 내지 도 2c는 경사면과 평면을 포함하는 제 2 리플렉터 위에 배치되는 광원 모듈을 보여주는 도면이다.
도 2a는 제 2 리플렉터(300)의 경사면이 편평한 표면을 가지고, 도 2b는 제 2 리플렉터(300)의 경사면이 오목한 곡면을 가지며, 도 2c는 제 2 리플렉터(300)의 경사면이 볼록한 곡면을 가질 수 있다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 제 2 리플렉터(300)는 제 1 광원 모듈(100)에 인접한 제 1 영역(300a), 제 1 광원 모듈(100)로부터 떨어진 제 3 영역(300c), 제 1 영역(300a)과 제 3 영역(300c) 사이에 위치하는 제 2 영역(300b)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 리플렉터(300)의 제 1 영역(300a)는 경사면이고, 제 2 영역(300b)는 경사면 및 편평한 면을 포함하며, 제 3 영역(300c)는 편평한 면일 수 있다.
그리고, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 1, 제 2, 제 3 영역(300a, 300b, 300c) 중 적어도 어느 한 곳에 배치될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 다수의 경사면을 포함하는 제 2 리플렉터 위에 배치되는 광원 모듈을 보여주는 도면이다.
도 3a는 서로 인접하는 두 경사면이 편평한 표면을 가지고, 도 3b는 서로 인접하는 두 경사면이 오목한 곡면을 가지며, 두 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있고, 도 3c는 서로 인접하는 두 경사면이 볼록한 곡면을 가지고, 두 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 제 2 리플렉터(300)는 제 1 광원 모듈(100)에 인접한 제 1 영역(300a), 제 1 광원 모듈(100)로부터 떨어진 제 3 영역(300c), 제 1 영역(300a)과 제 3 영역(300c) 사이에 위치하는 제 2 영역(300b)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 리플렉터(300)의 제 1 영역(300a)는 경사면이고, 제 2 영역(300b)는 경사면 및 편평한 면을 포함하며, 제 3 영역(300c)는 편평한 면일 수 있다.
그리고, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 1, 제 2, 제 3 영역(300a, 300b, 300c) 중 적어도 어느 한 곳에 배치될 수 있다.
한편, 제 1 광원 모듈(100)은 제 1 회로 기판(120) 위에 적어도 하나의 광원(110)들이 배열되고, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 회로 기판(420) 위에 적어도 하나의 제 2 광원(410)들이 배열될 수 있다.
경우에 따라서, 제 1 광원 모듈(100)은 적어도 하나의 제 1 광원(110)이 배열된 제 1 회로 기판(120)들이 다수개 포함될 수 있고, 제 2 광원 모듈(400)은 적어도 하나의 제 2 광원(410)이 배열된 제 2 회로 기판(420)들이 다수개 포함될 수 있다.
여기서, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110) 개수는 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410) 개수와 다를 수 있다.
즉, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110) 개수는 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410) 개수보다 더 많을 수 있다.
제 1 광원 모듈(100)은 백라이트 유닛에 포함되는 광원의 총 수량 중 약 60 - 90%의 광원 수를 가지고, 제 2 광원 모듈(400)은 백라이트 유닛에 포함되는 광원의 총 수량 중 10 - 40%의 광원 수를 가질 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 제 1, 제 2 광원 모듈의 광원 수를 비교한 도면이다.
도 4a는 제 1 광원 모듈의 광원 수와 제 2 광원 모듈의 광원 수의 비율이 9:1인 실시예로서, 광원의 총 수량이 10개인 경우, 제 1 광원 모듈(100)에는 9개의 광원을 배치하고, 제 2 광원 모듈(400)에는 1개의 광원을 배치할 수 있다.
그리고, 도 4b는 제 1 광원 모듈의 광원 수와 제 2 광원 모듈의 광원 수의 비율이 8:2인 실시예로서, 광원의 총 수량이 10개인 경우, 제 1 광원 모듈(100)에는 8개의 광원을 배치하고, 제 2 광원 모듈(400)에는 2개의 광원을 배치할 수 있다.
이어, 도 4c는 제 1 광원 모듈의 광원 수와 제 2 광원 모듈의 광원 수의 비율이 7:3인 실시예로서, 광원의 총 수량이 10개인 경우, 제 1 광원 모듈(100)에는 7개의 광원을 배치하고, 제 2 광원 모듈(400)에는 3개의 광원을 배치할 수 있다.
다음, 도 4d는 제 1 광원 모듈의 광원 수와 제 2 광원 모듈의 광원 수의 비율이 6:4인 실시예로서, 광원의 총 수량이 10개인 경우, 제 1 광원 모듈(100)에는 6개의 광원을 배치하고, 제 2 광원 모듈(400)에는 4개의 광원을 배치할 수 있다.
이와 같이, 제 1 광원 모듈(100)은 백라이트 유닛에 포함되는 광원의 총 수량 중 약 60 - 90%의 광원 수를 가지고, 제 2 광원 모듈(400)은 백라이트 유닛에 포함되는 광원의 총 수량 중 10 - 40%의 광원 수를 가질 수 있다.
여기서, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110) 개수가 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410) 개수보다 더 많은 이유는 다음과 같다.
제 1 광원 모듈(100)은 제 1 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 제 2 리플렉터(300)의 중앙영역으로 많은 양의 광을 보내야 한다.
그리고, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 전체 영역 중 휘도가 취약한 부분에 배치하여, 전체적으로 균일한 휘도가 제공되도록, 휘도를 보상하는 역할을 수행해야 한다.
따라서, 제 1 광원 모듈(100)은 먼 영역으로 광을 보내야 하므로, 제 2 광원 모듈(400)보다 더 많은 수의 광원을 가질 수 있고, 제 2 광원 모듈(400)은 취약한 휘도를 보상하는 보조적인 역할을 수행하므로, 제 1 광원 모듈(100) 보다 더 적은 수의 광원을 가질 수 있다.
경우에 따라서, 제 1 광원 모듈(100)과 제 2 광원 모듈(400)의 광원 수는 서로 동일할 수도 있고, 제 1 광원 모듈(100)의 광원 수가 제 2 광원 모듈(400)의 광원 수보다도 더 적을 수도 있다.
예를 들면, 다수의 제 2 광원 모듈(400)이 제 2 리플렉터(300)의 여러 영역에 배치될 경우, 제 1 광원 모듈(100)에 배치되는 광원의 수를 더 줄이고, 제 2 광원 모듈(400)에 배치되는 광원의 수를 더 늘릴 수도 있다.
또한, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110)과 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410)의 광 출력 세기는 서로 다를 수도 있다.
즉, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110)의 광 출력 세기는 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410)의 광 출력 세기보다 더 클 수도 있다.
제 1 광원 모듈(100)은 제 1 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 제 2 리플렉터(300)의 중앙영역으로 많은 양의 광을 보내야 하므로, 제 1 광원 모듈(100)의 광 출력 세기는 제 2 광원 모듈(400)의 광 출력 세기보다 더 클 수 있다.
그리고, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 전체 영역 중 휘도가 취약한 부분에 배치하여, 전체적으로 균일한 휘도가 제공되도록, 휘도를 보상하는 역할을 수행하므로, 제 2 광원 모듈(400)의 광 출력 세기는 제 1 광원 모듈(100)의 광 출력 세기보다 더 작을 수 있다.
이와 같이, 제 1 광원 모듈(100)은 먼 영역으로 광을 보내야 하므로, 제 2 광원 모듈(400)보다 더 큰 광 출력 세기를 가질 수 있고, 제 2 광원 모듈(400)은 취약한 휘도를 보상하는 보조적인 역할을 수행하므로, 제 1 광원 모듈(100) 보다 더 작은 광 출력 세기를 가질 수 있다.
한편, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110)과 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410)은 수평형 구조의 광원, 수직형 구조의 광원, 및 하이브리형 구조의 광원 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
여기서, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110)과 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410)은 광원의 구조가 서로 다를 수도 있다.
예를 들면, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110)은 수평형 구조의 광원이고, 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410)은 수직형 구조의 광원일 수 있다.
도 5a는 수평형 구조의 광원을 보여주는 도면이고, 도 5b는 수직형 구조의 광원을 보여주는 도면이며, 도 5c는 하이브리드형 구조의 광원을 보여주는 도면이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 수평형 구조의 광원은 최하부에 실리콘 또는 사파이어로 이루어진 기판(9)이 위치한다.
그리고, 기판(9) 위에 n형 반도체층(2)이 위치할 수 있으며, n형 반도체층(2)은 예를 들어, n-GaN으로 이루어질 수 있다.
이어, n형 반도체층(2) 위에 활성층(3)이 위치할 수 있으며, 활성층(3)은 예를 들어, InGaN (웰층)/GaN (베리어층)으로 반복적으로 이루어질 수 있다.
다음, 활성층(3) 위에 p형 반도체층(4)이 위치할 수 있으며, p형 반도체층(4)은 예를 들어, p-GaN으로 이루어질 수 있다.
그리고, p형 반도체층(4) 위에 p형 전극(5)이 위치할 수 있으며, p형 전극(5)은 예를 들어, 크롬, 니켈 또는 금 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, n형 반도체층(2) 위에는 n형 전극(6)이 위치할 수 있으며, n형 전극(6)은 예를 들어, 크롬, 니켈 또는 금 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
이어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 수직형 구조의 광원은 반사면(5a)을 갖는 p형 전극(5), p형 반도체층(4), 활성층(3), n형 반도체층(2) 및 n형 전극(6)이 순차적으로 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
이와 같은 광원은 p형 전극(5)과 n형 전극(6)에 전압이 인가되면, 활성층(3)에서 정공과 전자가 결합하면서, 전도대와 가전대의 높이차(에너지 갭)에 해당하는 빛 에너지를 방출하는 원리로 작동될 수 있다.
다음, 도 5c에 도시된 바와 같이, 하이브리드형 구조의 광원은 기판(9) 위에 n형 반도체층(2), 활성층(3), p형 반도체층(4)이 형성된다.
그리고, n형 반도체층(2) 위에는 n형 전극(6)이 형성되고, p형 전극(5)은 기판(9)과 n형 반도체층(2) 사이에 형성되어 n형 반도체층(2) 및 활성층(3)을 거쳐 p형 반도체층(4)에 콘택된다.
즉, p형 전극(5)은 n형 반도체층(2) 및 활성층(3)을 통과하도록 형성된 홀을 통해 p형 반도체층(4)에 콘택된다.
그리고, 홀의 측면에는 절연막(7)이 코팅되어 p형 전극(5)은 전기적으로 절연된다.
이러한 구조의 광원은 실시예로서, Al2O3 기판, 반도체 기판, 광추출구조를 갖는 도전성 기판 등으로부터 선택된 어느 한 기판을 사용할 수 있고, 기판 위에는 GaN, AlN, AlGaN, InGaN/GaN SLS(Superlattices) 등으로부터 선택된 어느 한 물질로 버퍼층을 형성할 수 있으며, 버퍼층 위에는 GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN, AlInN, Superlattices(SLS) layer 등으로부터 선택된 어느 한 물질로 제 1 N형 반도체층을 형성할 수 있다.
여기서, 제 1 N형 반도체층은 InxAlyGa1-(x+y)N (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료를 이용할 수 있고, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가도핑될 수도 있다.
그리고, 제 1 N형 반도체층 위에는 InGaN/GaN SLS, AlGaN/GaN SLS, InGaN/InGaN SLS, AlGaN/InGaN SLS(약 3 - 10층) 등으로부터 선택된 어느 한 물질로 제 2 N형 반도체층을 형성할 수 있고, 제 2 N형 반도체층 위에는 InGaN/GaN 또는 InGaN/InGaN 웰(well)/베리어(barrier) 층 등으로부터 선택된 물질로 활성층을 형성할 수 있다.
여기서, 활성층은 단일양자우물구조, 다중양자우물구조(Multi Quantum Well), 양자점구조 또는 양자선구조 중 어느 하나로 형성할 수 있다.
이어, 활성층 위에는 AlGaN, AlGaN/GaN SLS (약 30nm 이하) 등으로부터 선택된 어느 한 물질로 제 1 P형 반도체층을 형성할 수 있고, 제 1 P형 반도체층 위에는 GaN, AlGaN/GaN, Superlattices(SLS) layer 등으로부터 선택된 어느 한 물질로 제 2 P형 반도체층을 형성할 수 있다.
여기서, InxAlyGa1-(x+y)N (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료를 이용할 수 있고, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수도 있다.
다음, 제 1 전극(n-electrode), 제 2 전극 패드(p-electrode pad), 제 2 전극(ohmic contact layer or transparent layer)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide),IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni, Ag, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO 중 하나 이상을 이용하여 단층 또는 다층으로 형성 가능하다.
이와 같이, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110)과 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410)은 백라이트 유닛의 설계 조건에 따라, 동일한 구조의 광원을 사용할 수도 있고, 서로 다른 구조의 광원을 사용할 수도 있다.
또한, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110)과 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410)은 렌즈를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110)에 포함되는 렌즈와, 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410)에 포함되는 렌즈는 서로 다른 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 제 1 광원 모듈(100)의 제 1 광원(110)에 포함되는 렌즈는 광을 모아줄 수 있는 콜리메이터(collimator) 타입의 렌즈일 수 있고, 제 2 광원 모듈(400)의 제 2 광원(410)에 포함되는 렌즈는 광을 확산시킬 수 있는 와이드 방출 렌즈(wide radiating lens)일 수 있다.
도 6은 광원에 포함되는 와이드 방출 렌즈를 보여주는 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 광원은 지지부(111)와 바디부(114)를 포함하는 패키지 몸체, 발광 다이오드 칩(112), 형광체층(113), 투광성층(115), 렌즈(116)로 구성될 수 있다.
여기서, 렌즈(116)는 광을 확산시킬 수 있는 와이드 방출 렌즈(wide radiating lens)로서, 투광성층(115)을 포함한 패키지 몸체 위에 형성되고, 중앙영역에 홈(116a)을 가질 수 있다.
이때, 홈(116a)의 단면은 상부면이 넓고 하부면이 좁은 원뿔 또는 사다리꼴 형상일 수 있다.
이와 같이, 중앙영역에 홈(116a)을 갖는 렌즈(116)를 장착하는 이유는, 발광 다이오드 칩(112)으로부터 생성된 광이 상부의 중앙영역에만 집중되지 않고, 주변 영역으로 확산되도록 배광시키기 위함이다.
즉, 중앙영역에 홈(116a)을 갖는 렌즈(116)는 최대 강도를 갖는 광이 발광 다이오드 칩(112)의 중심축으로부터 약 50 - 80도의 범위 내에서 발생하도록, 발광 다이오드 칩(112)으로부터 방출되는 광을 굴절시키는 역할을 수행할 수 있다.
도 6과 같이, 발광 다이오드 칩(112)으로부터 방출되는 광은 렌즈(116)에 의해, 발광 다이오드 칩(112)의 중심축으로부터 제 1 각도(θ1) 또는 제 2 각도(θ2)로 굴절되는데, 렌즈(116)는 광을 발광 다이오드 칩(112)의 중심축으로부터 약 50 - 80도의 범위 내로 굴절시킴으로써, 광을 넓은 영역으로 방출시키는 역할을 수행할 수 있다.
다음, 제 2 광원 모듈은 제 2 리플렉터의 표면 위에 배치될 수도 있고, 제 2 리플렉터의 표면 내에 배치될 수도 있다.
도 7a 내지 도 7d는 제 2 리플렉터 표면 위에 배치되는 제 2 광원 모듈을 보여주는 단면도이고, 도 8a 내지 도 8d 및 도 9a 내지 도 9d는 제 2 리플렉터의 홈 내에 배치되는 제 2 광원 모듈을 보여주는 단면도이다.
여기서, 도 8a 내지 도 8d는 제 2 리플렉터의 홈 내에 제 2 광원 모듈의 회로기판이 삽입되는 도면이고, 도 9a 내지 도 9d는 제 2 리플렉터의 홈 내에 제 2 광원 모듈의 회로기판 및 광원이 삽입되는 도면이다.
먼저, 도 7a 내지 도 7d에 도시된 바와 같이, 제 2 리플렉터(300)는 지지판(supporting plate)(310)에 반사 시트(reflecting sheet)(320)가 부착된 구조일 수 있다.
경우에 따라, 제 2 리플렉터(300)는 추가적인 반사 시트(320) 없이 반사면을 갖도록 가공된 지지판(310) 자체일 수도 있다.
여기서, 지지판(310)은 사출 성형이 가능한 플라스틱 등과 같은 고분자 수지로 제작할 수 있다.
그리고, 반사 시트(320)은 금속 또는 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 또는 이산화 티타늄(TiO2)과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.
도 7a는 제 2 광원 모듈(400)이 제 2 리플렉터(300)의 반사 시트(320) 위에 형성된 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)의 하부 영역이 제 2 리플렉터(300)의 반사 시트(320)와 접촉될 수 있다.
도 7b는 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)의 하부 영역에 반사 시트(320)가 존재하지 않는 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터(300)의 지지판(310)과 접촉될 수 있다.
여기서, 반사 시트(320)의 두께는 회로 기판(420)의 두께보다 더 작을 수 있다.
도 7c는 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)의 하부 영역에 반사 시트(320)가 존재하지 않는 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터(300)의 지지판(310)과 접촉될 수 있다.
여기서, 반사 시트(320)의 두께는 회로 기판(420)의 두께보다 더 클 수 있다.
도 7d는 반사 시트가 없고 지지판(310)만이 존재하는 제 2 리플렉터 위에 제 2 광원 모듈(400)이 형성되는 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터의 지지판(310)과 접촉될 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 제 2 리플렉터의 홈 내에 제 2 광원 모듈의 회로기판이 삽입되는 도면이다.
도 8a는 제 2 리플렉터(300)의 홈(330)의 밑면(330a)과 측면(330b) 위에 반사 시트(320)가 형성된 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터(300)의 홈(330) 내에 형성된 반사 시트(320)와 접촉될 수 있고, 제 2 광원 모듈(400)의 광원(410)은 제 2 리플렉터(300)의 홈(330) 밖으로 돌출될 수 있다.
도 8b는 제 2 리플렉터(300)의 홈(330)의 밑면(330a) 위에만 반사 시트(320)가 형성된 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터(300)의 홈(330) 내에 형성된 반사 시트(320)와 지지판(310)에 접촉될 수 있다.
도 8c는 제 2 리플렉터(300)의 홈(330) 내에 반사 시트(320)가 형성되지 않는 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터(300)의 홈(330) 내에 형성된 지지판(310)에 접촉될 수 있다.
도 8d는 반사 시트가 없고 지지판(310)만이 존재하는 제 2 리플렉터의 홈 내에 제 2 광원 모듈(400)이 형성되는 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터의 홈(330) 내에 형성되는 지지판(310)과 접촉될 수 있다.
도 9a 내지 도 9d는 제 2 리플렉터의 홈 내에 제 2 광원 모듈의 회로기판 및 광원이 삽입되는 도면이다.
도 9a는 제 2 리플렉터(300)의 홈(330)의 밑면(330a)과 측면(330b) 위에 반사 시트(320)가 형성된 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터(300)의 홈(330) 내에 형성된 반사 시트(320)와 접촉될 수 있고, 제 2 광원 모듈(400)의 광원(410)은 홈(330) 내에 삽입될 수 있다.
도 9b는 제 2 리플렉터(300)의 홈(330)의 밑면(330a) 위에만 반사 시트(320)가 형성된 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터(300)의 홈(330) 내에 형성된 반사 시트(320)와 지지판(310)에 접촉될 수 있다.
도 9c는 제 2 리플렉터(300)의 홈(330) 내에 반사 시트(320)가 형성되지 않는 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터(300)의 홈(330) 내에 형성된 지지판(310)에 접촉될 수 있다.
도 9d는 반사 시트가 없고 지지판(310)만이 존재하는 제 2 리플렉터의 홈 내에 제 2 광원 모듈(400)이 형성되는 실시예로서, 제 2 광원 모듈(400)의 회로 기판(420)은 제 2 리플렉터의 홈(330) 내에 형성되는 지지판(310)과 접촉될 수 있다.
이와 같이, 제 2 리플렉터(300)는, 제 2 광원 모듈(400)과 접착되는 홈(330)을 포함하는 지지판(supporting plate)(310)과, 지지판(310) 위에 형성되는 반사 시트(reflecting sheet)(320)를 포함할 수 있다.
다음, 제 2 리플렉터(300)는 정반사영역(specular reflection area)과 난반사영역(scattered reflection area)을 포함할 수도 있다.
여기서, 정반사영역은 입사되는 광을 정반사하는 역할을 수행하고, 난반사영역는 입사되는 광을 난반사하는 역할을 수행할 수 있으며, 정반사영역과 난반사영역의 광 반사율은 약 50 - 99.99%일 수 있다.
그리고, 제 2 리플렉터(300)의 경사면(inclined surface)은 전체 영역이 정반사영역일 수 있고, 또는 일부 영역만이 정반사영역일 수도 있다.
도 10은 정반사영역과 난반사영역을 포함하는 제 2 리플렉터에 배치되는 제 2 광원 모듈의 위치를 보여주는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제 2 리플렉터(300)는 제 1 광원 모듈(100)에 인접하는 정반사 영역과, 제 2 광원 모듈(400)에 인접하는 난반사 영역을 포함할 수 있다.
경우에 따라서, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 정반사영역에 배치될 수도 있고, 제 2 리플렉터(300)의 난반사영역에 배치될 수도 있으며, 제 2 리플렉터(300)의 정반사영역과 난반사영역에 모두 배치될 수도 있다.
한편, 제 2 리플렉터는 제 1, 제 2 광원 모듈의 배치에 따라 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
도 11는 1 에지 타입(one edge type)의 제 2 리플렉터를 보여주는 도면이고, 도 12은 2 에지 타입(two edge type)의 제 2 리플렉터를 보여주는 도면이며, 도 13 및 도 14는 4 에지 타입(four edge type)의 제 2 리플렉터를 보여주는 도면이다.
도 11는 1 에지 타입(one edge type)의 제 2 리플렉터를 보여주는 평면도로서, 도 11에 도시된 바와 같이, 1 에지 타입의 제 2 리플렉터(300)는 일측에 제 1 광원 모듈(100)이 배치되고, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 일정영역 위에 배치될 수 있다.
그리고, 도 12은 2 에지 타입의 제 2 리플렉터를 보여주는 평면도로서, 도 12에 도시된 바와 같이, 2 에지 타입의 제 2 리플렉터(300)는 양측에 제 1 광원 모듈(100)이 배치되고, 제 2 리플렉터(300)는 제 1 광원 모듈(100)에 대응하는 제 1 영역과 제 2 영역으로 분리되며, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 1 영역과 제 2 영역에 배치될 수 있다.
이어, 도 13은 4 에지 타입(four edge type)의 제 2 리플렉터를 보여주는 평면도로서, 도 13에 도시된 바와 같이, 4 에지 타입의 제 2 리플렉터(300)는 4 측면에 제 1 광원 모듈(100)이 배치되고, 제 2 리플렉터(300)는 제 1 광원 모듈(100)에 대응하는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 영역으로 분리되며, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 영역에 배치될 수 있다.
다음, 도 14는 4 에지 타입(four edge type)의 제 2 리플렉터를 보여주는 평면도로서, 도 14에 도시된 바와 같이, 4 에지 타입의 제 2 리플렉터(300)는 4 모서리 영역에 제 1 광원 모듈(100)이 배치되고, 제 2 리플렉터(300)는 제 1 광원 모듈(100)에 대응하는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 영역으로 분리되며, 제 2 광원 모듈(400)은 제 2 리플렉터(300)의 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 영역에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제 2 리플렉터로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치되는 광학 부재(optical member)를 더 포함할 수 있고, 제 2 리플렉터와 광학 부재 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성될 수 있다.
도 15는 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면이고, 도 16은 광학 부재의 형상을 일예로 보여주는 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 광학 부재(600)는 제 1 리플렉터(200)의 오픈 영역에 배치되고, 상부 표면에 요철 패턴(620)을 가질 수 있다.
여기서, 광학 부재(600)는 제 1 리플렉터(200)의 오픈 영역을 통해 출사되는 광을 확산시키기 위한 것으로, 확산 효과를 증가시키기 위해 확산시트(600)의 상부 표면에 요철 패턴(620)을 형성할 수 있다.
요철 패턴(620)은 도 16에 도시된 바와 같이, 제 1 광원 모듈(100)을 따라 배치되는 스트라이프(strip) 형상을 가질 수 있다.
이때, 요철 패턴(620)은 광학 부재(600) 표면으로 돌출부를 가지고, 돌출부는 서로 마주보는 제 1 면과 제 2 면으로 구성되며, 제 1 면과 제 2 면 사이의 각은 둔각 또는 예각일 수 있다.
경우에 따라, 광학 부재(600)는 적어도 하나의 시트로 이루어지는데, 확산 시트, 프리즘 시트, 휘도 강화 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다.
여기서, 확산 시트는 광원에서 출사된 광을 확산시켜 주고, 프리즘 시트는 확산된 광을 발광 영역으로 가이드하며, 휘도 확산 시트는 휘도를 강화시켜 준다.
이와 같이, 백라이트 유닛은 제 2 리플렉터 위에 제 2 광원 모듈을 추가로 배치함으로써, 휘도를 향상시키고, 균일한 휘도를 제공할 수 있다.
도 17은 지지 프레임에 지지되는 광학 부재를 보여주는 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 제 1 리플렉터(200) 상부에는 광학 부재(600)를 지지하기 위한 지지 프레임(500)이 더 추가로 형성될 수 있다.
그리고, 광학 부재(600)는 지지 프레임(500)에 의해 지지됨으로써, 제 2 리플렉터(300)와 광학 부재(600) 사이의 빈 공간이 추가로 확보될 수 있다.
이와 같이, 지지 프레임(500)에 의해, 제 2 리플렉터(300)와 광학 부재(600) 사이의 빈 공간이 추가로 확보되면, 광을 확산시키기 위한 빈 공간인 에어 가이드를 통해 균일한 휘도를 얻을 수 있다.
여기서, 지지 프레임(500)의 폭 w2는 제 1 리플렉터(200)의 폭 w1보다 더 작거나 동일할 수 있다.
그 이유는 지지 프레임(500)에 의한 휘도 영역이 감소되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 본 실시예는 광원 모듈의 광 출사면을 다양한 방향으로 배치할 수도 있다.
즉, 광원 모듈은 광 출사면이 광학 부재와 제 2 리플렉터 사이의 에어 가이드 방향을 향하도록 배치된 직접 출사형(direct emitting type) 구조일 수도 있고, 광원 모듈은 광 출사면이 제 1 리플렉터, 제 2 리플렉터 및 커버 플레이트 방향 중 어느 한 방향을 향하도록 배치되는 간접 출사형 구조일 수도 있다.
여기서, 간접 출사형 광원 모듈은 출사된 광이 제 1 리플렉터, 제 2 리플렉터 및 커버 플레이트에 반사되고, 반사된 광은 다시 백라이트 유닛의 에어 가이드 방향으로 나아갈 수 있다.
이와 같이, 광원 모듈을 간접 출사형 구조로 배치하는 이유는 핫 스팟(hot spot) 현상을 줄일 수 있기 때문이다.
또한, 제 2 리플렉터의 하부면에 다수의 보강 리브(rib)가 배치될 수 있다.
도 18는 제 2 리플렉터의 하부면에 형성된 보강 리브를 보여주는 도면으로서, 도 18에 도시된 바와 같이, 제 2 리플렉터의 하부면에 다수의 보강 리브(rib)(350)가 배치될 수 있다.
그 이유는 제 2 리플렉터가 곡면을 갖는 반사면을 가지므로, 외부 환경 조건에 의해, 변형될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 보강 리브(350)가 설치될 수 있다.
보강 리브(350)는 제 2 리플렉터의 경사면과 마주하는 후면에 배치될 뿐만 아니라, 제 2 리플렉터의 측면과 마주하는 후면에도 배치될 수 있다.
그리고, 제 2 리플렉터의 상부면에 광학 부재를 지지하는 지지 핀들이 형성될 수도 있다.
도 19은 제 2 리플렉터의 상부면에 형성된 지지핀을 보여주는 도면으로서, 도 19에 도시된 바와 같이, 제 2 리플렉터(300)의 상부면에 광학 부재를 지지하는 지지 핀(360)들이 형성될 수도 있다.
그 이유는, 광학 부재가 제 2 리플렉터(300)로부터 이격되고, 그 사이에는 에어 가이드가 형성되므로, 광학 부재의 중심영역이 하부로 처질 수 있기 때문이다.
여기서, 지지 핀(360)는 제 2 리플렉터(300)에 접촉되는 하부면의 면적이 상부면의 면적보다 넓게 형성하는 것이 안정적일 수 있다.
한편, 제 2 리플렉터의 경사면 하부에는 광원 모듈을 구동시키기 위한 회로 장치들이 배치될 수 있다.
제 2 리플렉터의 후면에는 경사면 사이에 소정의 공간이 형성되므로, 해당 공간에 회로 장치들을 배치하면, 빈 공간을 효율적으로 이용할 수 있다.
도 20은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(20)은 디스플레이 패널(800) 및 백라이트 유닛(700)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(800)은 서로 마주하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(810)과 TFT(Thin Film Transistor) 기판(820)을 포함하며, 상기 두 기판(810, 820)의 사이에 액정층(미도시)이 개재될 수 있다.
그리고, 디스플레이 패널(800)의 상측 및 하측에는 각각 상부 편광판(830) 및 하부 편광판(840)이 배치될 수 있으며, 보다 자세하게는 컬러필터 기판(810)의 상면에 상부 편광판(830)이 배치되고, TFT 기판(820)의 하면에 하부 편광판(840)이 배치될 수 있다.
도시하지 않았지만, 디스플레이 패널(800)의 측면에는 패널(800)을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하는 게이트 및 데이터 구동부가 구비될 수 있다.
도 21 및 도 22는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 21을 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(20), 디스플레이 모듈(20)을 둘러싸는 프론트 커버(30) 및 백 커버(35), 백 커버(35)에 구비된 구동부(55) 및 구동부(55)를 감싸는 구동부 커버(40)로 구성될 수 있다.
프론트 커버(30)는 광을 투과시키는 투명한 재질의 전면 패널(미도시)을 포함할 수 있으며, 전면 패널은 일정한 간격을 두고 디스플레이 모듈(20)을 보호하며, 디스플레이 모듈(20)로부터 방출되는 광을 투과시켜 디스플레이 모듈(20)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.
백 커버(35)는 프론트 커버(30)와 결합하여 디스플레이 모듈(20)을 보호할 수 있다.
백 커버(35)의 일면에는 구동부(55)가 배치될 수 있다.
구동부(55)는 구동 제어부(55a), 메인보드(55b) 및 전원공급부(55c)를 포함할 수 있다.
구동 제어부(55a)는 타이밍 컨트롤러로 일 수 있으며, 디스플레이 모듈(20)의 각 드라이버 IC에 동작 타이밍을 조절하는 구동부이고, 메인보드(55b)는 타이밍 컨트롤러에 V싱크, H싱크 및 R, G, B 해상도 신호를 전달하는 구동부이며, 전원 공급부(55c)는 디스플레이 모듈(20)에 전원을 인가하는 구동부이다.
구동부(55)는 백 커버(35)에 구비되어 구동부 커버(40)에 의해 감싸질 수 있다.
백 커버(35)에는 복수의 홀이 구비되어 디스플레이 모듈(20)과 구동부(55)가 연결될 수 있고, 디스플레이 장치(1)를 지지하는 스탠드(60)가 구비될 수 있다.
반면, 도 22에 도시된 바와 같이, 구동부(55)의 구동 제어부(55a)는 백 커버(35)에 구비되고, 메인보드(55b)와 전원보드(55c)는 스탠드(60)에 구비될 수도 있다.
그리고, 구동부 커버(40)는 백 커버(35)에 구비된 구동부(55)만을 감쌀 수 있다.
본 실시예에서는, 메인보드(55b)와 전원보드(55c)를 각각 따로 구성하였으나, 하나의 통합보드로도 이루어질 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 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.

Claims (20)

  1. 제 1 리플렉터(reflector);
    일부에 경사면(inclined surface)을 갖는 제 2 리플렉터;
    상기 제 1, 제 2 리플렉터 사이에 배치되는 적어도 하나의 제 1 광원 모듈(light source module); 그리고,
    상기 제 2 리플렉터에 배치되는 적어도 하나의 제 2 광원 모듈을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 리플렉터의 경사면은 상기 제 1 리플렉터의 표면에 대해 일정 각도로 경사진 면인 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 경사면은 오목면(concave surface), 볼록면(convex surface), 평면(flat surface) 중 적어도 어느 하나인 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 리플렉터의 경사면은 상기 제 1 리플렉터와 중첩되는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 리플렉터는 적어도 하나의 경사면(inclined surface)과 적어도 하나의 평면(flat surface)을 포함하고, 상기 제 2 리플렉터의 평면은 상기 제 1 리플렉터와 평행한 면이며, 상기 제 2 광원 모듈은 상기 제 2 리플렉터의 경사면 및 평면 중 적어도 어느 한 면에 배치되는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 리플렉터는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2개 경사면을 포함하고, 상기 변곡점을 중심으로 인접하는 제 1, 제 2 경사면의 곡률은 서로 다르며, 상기 제 2 광원 모듈은 상기 제 2 리플렉터의 제 1, 제 2 경사면 중 적어도 어느 한 면에 배치되는 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 리플렉터로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치되는 광학 부재(optical member)를 더 포함하고, 상기 제 2 리플렉터와 상기 광학 부재 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성되는 백라이트 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 광원 모듈은 다수의 광원을 포함하고, 상기 제 1 광원 모듈의 광원 개수는 상기 제 2 광원 모듈의 광원 개수와 다른 백라이트 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 광원 모듈의 광원 개수는 상기 제 2 광원 모듈의 광원 개수보다 더 많은 백라이트 유닛.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 광원 모듈은 상기 백라이트 유닛에 포함되는 광원의 총 수량 중 60 - 90%의 광원 수를 가지고, 상기 제 2 광원 모듈은 상기 백라이트 유닛에 포함되는 광원의 총 수량 중 10 - 40%의 광원 수를 갖는 백라이트 유닛.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 광원 모듈의 광원과 상기 제 2 광원 모듈의 광원의 광 출력 세기는 서로 다른 백라이트 유닛.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 광원 모듈의 광원의 광 출력 세기는 상기 제 2 광원 모듈의 광원의 광 출력 세기보다 더 큰 백라이트 유닛.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 광원 모듈의 광원은 와이드 방출 렌즈(wide radiating lens)를 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 와이드 방출 렌즈(wide radiating lens)는 상기 최대 강도를 갖는 광이 상기 광원의 중심축으로부터 50 - 80도의 범위 내에서 발생하도록, 상기 광원으로부터 방출되는 광을 굴절시키는 백라이트 유닛.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 와이드 방출 렌즈(wide radiating lens)는 중앙영역이 오목하고, 상기 중앙영역의 주변영역이 볼록한 외부 표면을 갖는 백라이트 유닛.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 광원 모듈은 상기 제 2 리플렉터의 표면 위에 배치되는 백라이트 유닛.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 광원 모듈은 상기 제 2 리플렉터의 표면 내에 배치되는 백라이트 유닛.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 2 리플렉터는,
    상기 제 2 광원 모듈과 접착되는 홈을 포함하는 지지판(supporting plate)과,
    상기 지지판 위에 형성되는 반사 시트(reflecting sheet)를 포함하는 백라이트 유닛.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 리플렉터는,
    상기 제 1 광원 모듈에 인접하는 정반사 영역과,
    상기 제 2 광원 모듈에 인접하는 난반사 영역을 포함하는 백라이트 유닛.
  20. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널로 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하며,
    상기 백라이트 유닛은 제 1 항 내지 제 19 항에 기재된 백라이트 유닛 중 어느 하나인 백라이트 유닛을 이용한 디스플레이 장치.
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