KR20130019885A

KR20130019885A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20130019885A
Application number: KR1020110082168A
Authority: KR
Inventors: 장영배
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2013-02-27
Also published as: KR101948136B1

Abstract

실시예는 적어도 하나 이상의 변곡점을 가지는 반사 플레이트; 상기 반사 플레이트의 양 측면에 배치된 광원 모듈; 및 상기 반사 플레이트의 배면의 일부 영역에 배치되는 지지 플레이트를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{Backlight unit and display device including the same}

실시예는 백라이트 유닛과 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

대형 디스플레이 장치인 LCD는 자체적인 발광소자의 부재로 인해 별도의 백라이트 유닛이 필수적이며, 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)가 광원으로 사용될 수 있다.

반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode; LD)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.

발광 다이오드는 LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하여 사용되는 외에, 광 통신 수단의 송신 모듈, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.

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 도광판이 생략되어 무게가 가볍고 제조원가가 저렴하며, 외부의 충격이나 압력에 내구성이 강한 백라이트 유닛을 제공하고자 한다.

지지 플레이트는 상기 반사 플레이트보다 강성(hardness)일 수 있다.

지지 플레이트는 알루미늄으로 이루어질 수 있다.

반사 플레이트는 상기 각각의 광원 모듈과 인접한 제1 영역과 제2 영역으로 나뉘고, 상기 지지 플레이트는 상기 각각의 광원 모듈로부터 상기 제1 영역과 제2 영역에서 적어도 상기 반사 플레이트의 최저점까지 연장되어 한 쌍이 배치될 수 있다.

백라이트 유닛은 한 쌍의 지지 플레이트의 가장 자리를 연결하는 제1 연결부를 더 포함할 수 있다.

백라이트 유닛은 제1 연결부를 연결하는 제2 연결부를 더 포함할 수 있다.

백라이트 유닛은 상기 한 쌍의 지지 플레이트를 연결하고, 제1 연결부와 같은 방향으로 적어도 하나 이상의 제3 연결부를 더 포함하고, 상기 제1 연결부와 제3 연결부는 동일한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 제3 연결부는 둘이상 배치되고, 서로 동일한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.

백라이트 유닛은 상기 한 쌍의 지지 플레이트를 연결하는 적어도 3개의 연결부를 더 포함하고, 상기 연결부는 동일한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.

지지 플레이트와 상기 반사 플레이트는 나사로 결합될 수 있다.

나사는 상기 반사 플레이트의 내측면에서 결합되고, 상기 반사 플레이트의 내측면에는 단차를 가지는 홈이 형성되어 나사가 상기 홈에 삽입될 수 있다.

지지 플레이트와 상기 반사 플레이트는 접착제로 결합될 수 있다.

지지 플레이트와 상기 반사 플레이트에 동일 방향의 엠보싱이 형성되어 결합될 수 있다.

엠보싱은 지지 플레이트의 외측 방향으로 돌출될 수 있다.

반사 플레이트에 형성된 엠보싱은 상기 지지 플레이트에 형성된 엠보싱에 삽입될 수 있다.

다른 실시예는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널로 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하며, 상기 백라이트 유닛은 제 1 항 내지 제 126 항에 기재된 백라이트 유닛 중 어느 하나인 디스플레이 장치를 제공한다.

실시예에 따른 백라이트 유닛과 이를 포함하는 디스플레이 패널은, 도광판이 생략되어 무게가 가볍고 제조원가가 저렴하며, 반사 플레이트의 측면과 배면에 나사 또는 엠보싱 구조로 결합된 지지 플레이트가 결합되어 외부의 충격이나 압력에 변형이 생기지 않는다.

도 1a 내지 도 1d는 실시예에 따른 2에지 타입의 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면이고,
도 2a 및 도 2b는 반사 플레이트의 경사면의 곡률 반경 차이를 보여주는 도면이고,
도 3a 및 도 3b는 커버 플레이트 및 패널 지지부를 상세히 보여주는 도면이고,
도 4a 내지 도 4d는 도 4의 제1 돌출부의 상부 표면을 보여주는 도면이고,
도 5a 내지 도 5d는 지지 플레이트를 상세히 보여주는 도면이고,
도 6a 내지 도 6d는 지지 플레이트의 일실시예들을 나타낸 도면이고,
도 7a 내지 도 7c는 패널 지지부를 포함하는 패널 가이드를 보여주는 도면이고,
도 8은 바텀 커버 하부에 배치되는 회로 장치를 보여주는 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.

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 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1a 내지 도 1d는 실시예에 따른 2에지 타입의 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면이고, 도 2a 및 도 2b는 반사 플레이트의 제1 경사면과 제2 경사면의 곡률 반경 차이를 보여주는 도면이다.

도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 적어도 하나의 광원을 포함하는 광원 모듈(100), 리플렉터(reflector)(200), 반사 플레이트(plate)(300) 및 지지 플레이트(900)를 포함할 수 있다.

여기서, 광원 모듈(100)은 리플렉터(200)와 반사 플레이트(300) 사이에 위치하고, 리플렉터(200) 또는 반사 플레이트(300)에 인접하여 배치될 수 있다.

광원 모듈(100)은 리플렉터(200)에 접촉됨과 동시에 반사 플레이트(300)로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 반사 플레이트(300)에 접촉됨과 동시에 리플렉터(200)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있다. 또는, 광원 모듈(100)은 리플렉터(200)와 반사 플레이트(300)로부터 일정간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 리플렉터(200)와 반사 플레이트(300)에 동시에 접촉될 수도 있다.

그리고, 광원 모듈(100)은 전극 패턴을 갖는 회로기판 및 광을 생성하는 발광 소자를 포함할 수 있다.

이때, 회로기판은 적어도 하나의 발광 소자가 실장될 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터와 발광 소자를 연결하기 위한 전극 패턴이 형성되어 있을 수 있다.

예를 들어, 회로기판의 상면에는 발광 소자와 어댑터를 연결하기 위한 탄소나노튜브 전극 패턴이 형성될 수 있다.

이러한 회로기판은 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, 기판은 단층 PCB, 다층 PCB, 세라믹 기판, 메탈 코아 PCB 등을 선택적으로 사용할 수 있다.

한편, 발광 소자는 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, 리플렉터(200)와 반사 플레이트(300) 사이의 빈 공간에는 에어 가이드(air guide)을 갖도록, 리플렉터(200)와 반사 플레이트(300)는 일정 간격 떨어져 서로 마주볼 수 있다.

여기서, 리플렉터(200)는 오픈(open) 영역을 가지고, 광원 모듈(100)의 일측에 접촉되거나 또는 일정간격으로 이격되어 배치될 수 있다.

즉, 리플렉터(200)는 중앙영역이 오픈되고, 광원 모듈(100)은 리플렉터(200)의 양측 가장자리영역에 서로 마주보도록 배치되는 제1 광원 모듈과 제2 광원 모듈을 포함할 수 있다.

그리고, 리플렉터(200)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성되어, 광원 모듈(100)로부터 생성된 광을 반사 플레이트(300) 방향으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 리플렉터(200)의 표면 중 발광 모듈(100)에 마주보는 표면 위에는 톱니형태의 반사 패턴이 형성되고, 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면일 수도 있다.

리플렉터(200)의 표면에 반사 패턴을 형성하는 이유는 광원 모듈에서 생성된 광을 반사 플레이트(300)의 중앙영역으로 반사시킴으로써, 백라이트 유닛의 중앙영역에 휘도를 증가시키기 위함이다.

다음, 반사 플레이트(300)는 광원 모듈(100)로부터 일정간격 이격되어 배치되고, 리플렉터(200)의 표면에 대해 평행한 수평면으로부터 일정각도로 경사지는 경사면을 가질 수 있다.

여기서, 반사 플레이트(300)의 경사면은 광원 모듈(100)로부터 생성된 광 또는 리플렉터(200)로부터 반사된 광을 리플렉터(200)의 오픈 영역으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 반사 플레이트(300)는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2 개의 경사면을 포함할 수 있다.

반사 플레이트(300)는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 등이 사출되어 형성될 수 있는데, 광학 부재(400)와 마주보는 면에는 반사율이 뛰어난 물질이 코팅될 수 있다.

반사 플레이트(300)는 플라스틱 등으로 이루어지므로 후술한 액정 표시 패널 등의 디스플레이 패널(800)의 압력이나 외부의 충격에 약할 수 있다. 반사 플레이트(300)의 배면의 일부 영역에는 지지 플레이트(900)가 배치되어, 반사 플레이트(300)를 외부의 압력이나 충격으로부터 보호할 수 있다. 지지 플레이트(900)는 반사 플레이트(300)보다 강성(hardness)일 재료로 이루어질 수 있고, 알루미늄이 사용될 수 있다.

지지 플레이트(900)는 각각의 광원 모듈(100)의 측면으로부터 연장되어 배치되고, 적어도 반사 플레이트(300)의 경사면의 변곡점(P)에 대응하는 위치에까지 연장되어 배치될 수 있다. 경사면의 변곡점(P)은 반사 플레이트(300)에서 가장 낮은 위치이며, 지지 플레이트(900)가 상기 변곡점(P)에 대응하며 배치되면 반사 플레이트(300)의 최저점을 안정적으로 지지(support)할 수 있다.

지지 플레이트(900)는 서로 마주보는 한 쌍의 광원 모듈(100)로부터 각각 연장되어 배치되므로, 반사 플레이트(300)의 중앙의 가상의 선에 대하여 대칭으로 배치될 수 있다. 지지 플레이트(900)의 구체적인 배치는 도 6a 내지 도 6d에서 후술한다.

도 2a 및 도 2b는 반사 플레이트의 경사면의 곡률 반경의 차이를 보여주는 도면이다.

도시된 바와 같이, 변곡점 P을 중심으로 인접하는 제1,2 경사면(301, 303)의 곡률 반경 R1, R2은 서로 다를 수 있다. 제1,2 경사면(301, 303) 사이의 변곡점 P은 광원에 인접하는 반사 플레이트(300) 영역에 위치할 수도 있지만, 광원으로부터 멀리 떨어진 영역에 위치할 수도 있다.

광원에 인접하는 제1 경사면(301)의 곡률 반경 R1이 제2 경사면(303)의 곡률 반경 R2보다 더 작으면, 변곡점 P는 광원에 인접하는 반사 플레이트(300) 영역에 위치할 것이고, 광원에 인접하는 제1 경사면(301)의 곡률 반경 R1이 제2 경사면(303)의 곡률 반경 R2보다 더 크면, 변곡점 P는 광원으로부터 멀리 떨어진 반사 플레이트(300) 영역에 위치할 것이다.

도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이, 반사 플레이트(900)는 적어도 상기 변곡점(P)에 대응하는 영역까지 연장되어 배치될 수 있다.

도 2a의 실시예에서는, 제1 경사면(301)의 곡률 반경 R1이 제2 경사면(303)의 곡률 반경 R2보다 더 작고, 제1 경사면(301)의 최고 높이 H1와 제2 경사면(303)의 최고 높이 H2는 동일하며, 변곡점 P로부터 제1 경사면(301)의 끝단 사이의 거리 L1가 변곡점 P로부터 제2 경사면(303)의 끝단 사이의 거리 L2가 더 작게 제작할 수 있다.

그리고, 도 2b의 실시예에서는, 제1 경사면(301)의 곡률 반경 R1이 제2 경사면(303)의 곡률 반경 R2보다 더 작고, 제1 경사면(301)의 최고 높이 H1이 제2 경사면(303)의 최고 높이 H2보다 더 크며, 변곡점 P로부터 제1 경사면(301)의 끝단 사이의 거리 L1가 변곡점 P로부터 제2 경사면(303)의 끝단 사이의 거리 L2가 더 작게 제작할 수 있다.

광원모듈(100)과 제1 반사 플레이트(200, 300) 사이의 배치 관계를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 제1 경사면(301)은 광원 모듈(100)에 인접하고, 제1 경사면(301)의 곡률 반경 R1이 제2 경사면(303)의 곡률 반경 R2보다 더 작을 수도 있고, 더 클 수도 있다. 경우에 따라, 제1 경사면(301)의 곡률 반경 R1이 제2 경사면(303)의 곡률 반경 R2와 동일할 수도 있다.

여기서, 제1 경사면(301)의 곡률 반경 R1과 제2 경사면(303)의 곡률 반경 R2의 비는 1 : 0.1 - 10일 수 있다.

그리고, 변곡점 P을 잇는 제1 수평선과 제1 경사면(301) 끝단의 한 점을 잇는 제2 수평선 사이의 거리값 D1은 변곡점 P을 잇는 제1 수평선과 제2 경사면(303) 끝단의 한 점을 잇는 제 3 수평선 사이의 거리값 D2와 동일할 수 있다.

경우에 따라, 변곡점 P을 잇는 제1 수평선과 제1 경사면(301) 끝단의 한 점을 잇는 제2 수평선 사이의 제1 거리값 D1은 변곡점 P을 잇는 제1 수평선과 제2 경사면(303) 끝단의 한 점을 잇는 제 3 수평선 사이의 제2 거리값 D2보다 더 작을 수도 있고, 더 클 수도 있다.

여기서, 제1 거리값 D1과 제2 거리값 D2의 비는 1 : 0.01 - 5일 수 있다.

또한, 변곡점 P을 잇는 제1 수직선과 제1 경사면(301) 끝단의 한 점을 잇는 제2 수직선 사이의 제 3 거리값 D3은 변곡점 P을 잇는 제1 수직선과 제2 경사면(303) 끝단의 한 점을 잇는 제 3 수직선 사이의 제 4 거리값 D4보다 더 작을 수도 있고, 더 클 수도 있다.

경우에 따라서는 변곡점 P을 잇는 제1 수직선과 제1 경사면(301) 끝단의 한 점을 잇는 제2 수직선 사이의 제 3 거리값 D3은 변곡점 P을 잇는 제1 수직선과 제2 경사면(303) 끝단의 한 점을 잇는 제 3 수직선 사이의 제 4 거리값 D4와 동일할 수도 있다.

여기서, 제 3 거리값 D3과 제 4 거리값 D4의 비는 1 : 0.05 - 20일 수 있다.

이어, 변곡점 P을 잇는 제1 수평선과 광원 모듈(100)의 한 점을 잇는 제 4 수평선 사이의 제 5 거리값 D5은 변곡점 P을 잇는 제1 수평선과 제2 경사면(303) 끝단의 한 점을 잇는 제 3 수평선 사이의 제2 거리값 D2과 동일할 수 있다.

경우에 따라서는 변곡점 P을 잇는 제1 수평선과 광원 모듈(100)의 한 점을 잇는 제 4 수평선 사이의 제 5 거리값 D5은 변곡점 P을 잇는 제1 수평선과 제2 경사면(303) 끝단의 한 점을 잇는 제 3 수평선 사이의 제2 거리값 D2보다 더 클 수도 있다.

리플렉터(200)는 광원 모듈(100)에 인접하는 제1 끝단과 제1 끝단과 마주보는 제2 끝단을 포함하고, 제1 끝단과 제2 끝단 사이의 거리값 D7은 약 3 - 30mm일 수 있다.

변곡점 P을 잇는 제1 수직선과 리플렉터(200)의 제2 끝단을 잇는 제 4 수직선 사이의 제 6 거리값 D6은 리플렉터(200)의 제1 끝단과 제2 끝단 사이의 거리값 D7보다 더 클 수도 있다.

도 1d에 도시된 바와 같이, 반사 플레이트(300)의 제2 경사면(303)은 반사 플레이트(300)의 중심영역을 기준으로 대칭되도록 형성되는데, 반사 플레이트(300)의 중심영역은 볼록한 곡면 형상을 가질 수 있다. 경우에 따라, 반사 플레이트(300)의 중심영역은 편평한 평면이나 또는, 오목한 곡면 형상을 가질 수도 있다.

즉, 반사 플레이트(300)의 중심영역은 편평한 평면, 볼록한 곡면, 오목한 곡면 중 어느 한 형상일 수도 있고, 다수의 형상이 포함될 수도 있다.

광원 모듈(100)은 리플렉터(200)와 반사 플레이트(300) 중 적어도 어느 하나에 접촉될 수 있다.

경우에 따라, 광원 모듈(100)은 리플렉터(200)로부터 제1 거리만큼 이격되고, 반사 플레이트(300)로부터 제2 거리만큼 이격되도록 배치될 수도 있다.

제2 거리는 제1 거리보다 더 클 수 있고, 더 작을 수도 있다. 발광 모듈에서 생성된 광이 반사 플레이트(300)의 중앙영역으로 많이 집중되도록 하여, 백라이트 유닛의 중앙영역에 휘도를 증가시키기 위함이다.

또한, 광학부재(optical member)(400)는 리플렉터(200)에 지지되고, 반사 플레이트(200)와 마주보도록 배치될 수 있다.

여기서, 광학부재(400)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 줄 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이가 확산 시트로 사용될 수 있으며, 광학부재(400)의 상부 표면과 하부 표면 중 적어도 어느 한 곳에는 광의 균일한 확산을 위해 요철 형상을 가질 수도 있다.

다음, 커버 플레이트(500)는 리플렉터(200)와 반사 플레이트(300)에 접촉하여 서로 고정시킬 수 있다.

그리고, 패널 지지부(600)은 커버 플레이트(500)의 일부를 커버하고, 커버 플레이트(500)에 고정되어 배치될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 커버 플레이트 및 패널 지지부를 상세히 보여주는 도면이다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 커버 플레이트(500)는 제1, 제2, 제 3 세그먼트(segment)(510, 530, 550)로 구성될 수 있다.

제1 세그먼트(510)는 리플렉터(200)가 부착되는 제1 면과, 제1 면과 마주하는 제2 면에 다수의 제1 돌출부들(511)을 가질 수 있다.

그리고, 제2 세그먼트(530)는 제1 세그먼트(510)로부터 연장되고, 광원 모듈(100)에 인접하는 제2 돌출부(531)와 제2 돌출부(531)에 마주하는 면에 체결 홈(533)을 가질 수 있다.

제 3 세그먼트(550)는 제2 세그먼트(530)로부터 연장되어 반사 플레이트(300)의 일측에 고정되고, 제 3 돌출부(551)를 가질 수 있다.

지지 플레이트(900)는 상기 커버 플레이트(500)의 제2 세그먼트(530) 및 제3 세그먼트(550)와 접촉하며 배치될 수 있고, 반사 플레이트(300)의 일부분에까지 연장되어 배치될 수 있다. 도 1a 내지 도 1d에서 설명한 바와 같이, 지지 플레이트(900)는 반사 플레이트(300)의 최저점 즉, 경사면의 변곡점(P)에 대응되는 영역에까지 연장되어 배치될 수 있다.

지지 플레이트(900)는 제2,3 세그먼트(530, 550)와 접촉하는 영역으로부터 반사 플레이트(300)와 접촉하는 영역으로까지 배치되므로, 서로 다른 방향으로 연장되는 적어도 2개의 면을 포함하여 이루어지는데, 도 5a 내지 도 5d에서 상세히 설명한다.

광학부재(400)는 제1 세그먼트(510)의 제1 돌출부(511)들 중 어느 하나에 지지되고, 반사 플레이트(300)와 마주하도록 배치될 수 있다.

그리고, 패널 지지부(600)는 커버 플레이트(500)의 일부를 커버하고, 커버 플레이트(500)에 고정될 수 있다.

여기서, 패널 지지부(600)는 제 4 돌출부(610)와 제 5 돌출부(630)를 포함하는데, 제 4 돌출부(610)는 제1 세그먼트(510)의 제1 돌출부(511)들 사이에 삽입되고, 제 5 돌출부(630)는 제2 세그먼트(530)의 체결 홈(533)에 삽입될 수 있다.

여기서, 제1 세그먼트(510)의 제1 돌출부(511)들 사이에 삽입되는 제 4 돌출부(610)는 한 개이거나 또는 다수 개일 수 있다.

이어, 제1 세그먼트(510)의 제1 돌출부(511)는 다수 개가 형성될 수 있다.

도 3a 및 도 3b에서 지지 플레이트(300)가 광원 모듈(100)의 측면과 접촉하며 배치되고 있으나, 도 5a에 도시된 바와 같이 광원 모듈(100)의 패널 지지부(600)와 대응하는 영역에까지 배치될 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는 도 4의 제1 돌출부의 상부 표면을 보여주는 도면이다.

도시된 바와 같이, 반사 플레이트(300)는 사출 성형이 가능하도록 플라스틱 등과 같은 고분자 수지로 제작할 수 있다. 바텀 커버는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2 개의 경사면을 포함하고, 변곡점을 중심으로 인접하는 제1, 제2 경사면의 곡률은 서로 다르도록 제작될 수 있다.

그리고, 바텀 커버는 반사 플레이트(300)의 하부면에 다수의 보강 리브(rib)(350)가 배치될 수 있다.

그 이유는 반사 플레이트(300)가 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 반사 플레이트(300)의 경사면과 마주하는 후면에 배치될 뿐만 아니라, 반사 플레이트(300)의 측면과 마주하는 후면에도 배치될 수 있다.

또한, 바텀 커버는 반사 플레이트(300)의 상부면에 광학부재를 지지하는 지지핀(360)들이 형성될 수도 있다. 광학부재가 반사 플레이트(300)로부터 이격되고, 그 사이에는 에어 가이드가 형성되므로, 광학부재의 중심영역이 하부로 처질 수 있기 때문이다.

지지 핀(360)는 반사 플레이트(300)에 접촉되는 하부면의 면적이 상부면의 면적보다 넓게 형성하는 것이 안정적일 수 있다.

도 5a 내지 도 5d는 지지 플레이트를 상세히 보여주는 도면이다.

도 5a에서, 지지 플레이트(900)는 제1 면(910)과 제2 면(930)과 제3-1면(940)과 제3-2면(960)과 제4 면(970)을 포함하여 이루어진다.

제1 면(910)은 반사 플레이트(300)과 접촉하여 반사 플레이트(300)를 지지할 수 있다. 제2 면(930)은 제1 단차(920)를 통하여 제1 면(910)과 연결되고 있다. 제2 면(930)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 커버 플레이트(500)의 제3 세그먼트(550) 내의 다수의 방열 돌출 라인(553)과 인접하여 배치되거나 접촉할 수 있다.

제1 면(910)에는 홈(915)이 복수 개 배치되어, 반사 플레이트(300)와 지지 플레이트(900)를 결합시킬 수 있다.

제3-1 면(940)과 제3-2 면(960)은 커버 플레이트(500)의 제2 세그먼트(530, 도 3a 참조)와 접촉할 수 있는데, 특히 제3-1 면(940)과 제3-2 면(960) 사이의 제2 단차(950)가 커버 플레이트(500)의 제2 세그먼트(530)와 직접 접촉하고, 제3-1 면(940)과 제3-2 면(960)은 커버 플레이트(500)와 일부 이격되어 배치될 수 있다.

도 5a에서는 지지 플레이트가 광원 모듈(100)의 측벽으로부터 연장되고 있는데, 본 실시예에서는 패널 지지부(600, 도 3a 참조)와 대응하는 영역에서 지지 플레이트(900)의 제4 면(970)이 배치되고 있다. 이러한 구성으로 인하여, 지지 플레이트(900)는 백라이트 유닛의 측면을 감싸며 안정적으로 배치될 수 있다.

제3-1 면(940)에는 복수 개의 홈(945)이 형성될 수 있는데, 광원 모듈(100)에서 발생하는 열을 방출할 수 있고, 제4 면(970)에는 복수 개의 돌기(975)가 형성되어 지지 플레이트(900)를 패널 지지부(600) 등에 고정시킬 수 있다.

도 5b에서 제1 면(910)에는 2개의 홈(915)이 배치되고 있으며, 홈(915)은 지지 플레이트(910)의 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 도 5c에 도시된 바와 같이 홈(915)의 내부에는 캐비티(915c)가 형성되는데, 캐비티(915c)의 테두리(915b)는 측벽(915a)과 연장되어 있다.

도 5c에서 지지 플레이트(900)의 홈(915) 내부로 나사가 삽입되어, 반사 플레이트(300)와 지지 플레이트(900)를 결합시킬 수 있다. 이때, 나사(미도시)가 홈(915)의 캐비티(915c)로 삽입되어 외부로 돌출되지 않을 수 있다.

상기 지지 플레이트(900)와 반사 플레이트(300)의 사이에는 양면 테이프 또는 접착제가 구비되어, 지지 플레이트(900)와 반사 플레이트(300)를 결합할 수 있다.

또한, 반사 플레이트(300)의 내측면에 상술한 단차 구조를 가지는 홈이 형성되고, 상기 홈에 나사가 삽입되어 반사 플레이트(300)와 지지 플레이트(900)를 결합할 수도 있다.

도 5d에서 지지 플레이트(900)가 반사 플레이트(300)의 일부를 지지하고 있다. 지지 플레이트(900)에는 2개의 홈(915)이 형성되고 있으며, 복수 개의 엠보싱(embossing)(980)이 형성되고 있다. 이때. 상기 지지 플레이트(900)의 엠보싱(980)에 대응하는 위치에서 반사 플레이트(300)도 엠보싱이 형성될 수 있으며, 반사 플레이트(300)의 엠보싱이 지지 플레이트(900)의 엠보싱(915)에 삽입되는 구조일 수 있다.

도 5a 내지 도 5d에서 지지 플레이트(900)의 엠보싱(980)이 지지 플레이트(900)의 외측면 방향으로 형성되고 있는데, 엠보싱(980)은 지지 플레이트(900)의 내측면 즉 반사 플레이트(300) 방향으로 형성될 수도 있다. 즉, 반사 플레이트(300)의 엠보싱은 지지 플레이트(900)의 엠보싱(980)과 동일한 방향으로 돌출될 수 있다.

도 6a 내지 도 6d는 지지 플레이트의 일실시예들을 나타낸 도면이다.

도 6a에 도시된 실시예에서, 지지 플레이트(900)는 한 쌍의 광원 모듈의 가장 자리를 연결하는 2개의 서로 마주보고 배치될 수 있다.

이때, 반사 플레이트(300)를 각각의 광원 모듈과 인접한 제1 영역과 제2 영역으로 구분하면, 상기 지지 플레이트(900)는 상기 각각의 광원 모듈로부터 연장되어 상기 제1 영역과 제2 영역에서 적어도 상기 반사 플레이트의 배면의 최저점(도 1c의 P)까지 연장되어 한 쌍이 배치될 수 있다.

도 6b에 도시된 실시예에서, 서로 마주보는 2개의 지지 플레이트(900)를 연결하는 연결부(900a, 900b)가 배치되는데, 연결부(900a, 900b)는 지지 플레이트(900)의 가장 자리를 연결하고 있다. 2개의 연결부(900a, 900b)를 연결하는 다른 연결부(900c)가 반사 플레이트(300)의 중앙 영역에 배치되어, 3개의 연결부(900a, 900b, 900c)가 'H'자 형상으로 배치되고 있다.

도 6c에 도시된 실시예에서, 서로 마주보는 2개의 지지 플레이트(900)를 연결하는 연결부(900a, 900b)가 배치되어 지지 플레이트(900)의 가장 자리를 연결하고 있다.

도 6d에 도시된 실시예에서, 서로 마주보는 2개의 지지 플레이트(900)를 연결하는 4개의 연결부(900a, 900b, 900d, 900e)가 배치되어 지지 플레이트(900)의 가장 자리를 연결하고 있다. 4개의 연결부(900a, 900b, 900c, 900d)는 서로 동일한 간격으로 이격되어 배치되어, 2개의 지지 플레이트(900)를 고정시키고, 반사 플레이트(300)를 지지할 수 있다.

도 6b 내지 도 6d에 도시된 실시예는 연결부(900a~900e)가 배치되고 있으므로, 지지 플레이트(900)의 면적이 도 6a에 도시된 실시예보다 적을 수 있다. 연결부(900a, 900b)를 제1 연결부라 칭할 수 있고, 연결부(900c)를 제2 연결부라 칭할 수 있으며, 연결부(900d, 900e)를 제3 연결부라 칭할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 패널 지지부를 포함하는 패널 가이드를 보여주는 도면이다.

도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 패널 지지부(600)를 포함하는 패널 가이드는 커버 플레이트의 제1 세그먼트에 체결되는 돌출부와 커버 플레이트의 제2 세그먼트에 체결되는 돌출부를 포함할 수 있다.

여기서, 후크 형상의 제 5 돌출부(630)들은 커버 플레이트의 제2 세그먼트의 체결 홈에 대응하는 패널 가이드 영역에 각각 배열될 수 있다.

도 8은 바텀 커버 하부에 배치되는 회로 장치를 보여주는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 반사 플레이트(300)의 경사면 하부에는 광원 모듈을 구동시키기 위한 회로 장치(370)들이 배치될 수 있다. 이때, 반사 플레이트(300)의 가장 자리 영역에 한 쌍의 지지 플레이트(900)가 배치되고, 한 쌍의 지지 플레이트(900)의 사이에서 반사 플레이트(300)가 노출되고 있으며, 노출된 반사 플레이트(300)에 회로 장치(370)가 배치될 수 있다.

즉, 반사 플레이트(300)의 후면에는 경사면 사이에 소정의 공간이 형성되므로, 해당 공간에 회로 장치들을 배치하면, 빈 공간을 효율적으로 이용할 수 있다.

지금까지 설명한 백라이트 유닛은 하나의 실시예일 수 있으며, 다양한 형상으로 변형이 가능하다.

제1, 반사 플레이트(200, 300)는 일부 표면이 평면이거나 경사면일 수 있으며, 경사면은 평면이거나 곡면일 수도 있다.

또한, 곡면을 갖는 경사면은 오목한 경사면일 수도 있고 볼록한 경사면일 수도 있다.

따라서, 반사 플레이트(300)는 리플렉터(200)와 평행하지 않으며, 평면, 플랫(flat) 경사면, 오목 경사면, 볼록 경사면 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

이어, 반사 플레이트(300)는 경사면을 갖는 몰드 바디(mold body)에 반사 필름이 부착된 구조일 수도 있고, 평면을 갖는 몰드 바디에 경사면을 갖는 반사 필름이 부착된 구조일 수도 있으며, 경사진 반사면을 갖는 몰드 바디 자체일 수도 있다.

여기서, 반사 필름은 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.

그리고, 리플렉터(200)와 반사 플레이트(300)의 반사 패턴은 서로 다를 수도 있다.

즉, 리플렉터(200)는 광을 정반사하는 정반사면을 가질 수 있고, 반사 플레이트(300)는 광을 난반사하는 난반사면을 가질 수도 있다.

또는, 리플렉터(200)는 광을 난반사하는 난반사면을 가질 수 있고, 반사 플레이트(300)는 광을 정반사하는 정반사면을 가질 수도 있다.

경우에 따라, 반사 플레이트(300)는 광원 모듈(100)에 인접한 영역에 정반사면을 배치하고, 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 영역에 난반사면을 배치할 수도 있다.

한편, 본 실시예는 광원 모듈(100)의 광 출사면을 다양한 방향으로 배치할 수도 있다.

즉, 광원 모듈(100)은 광 출사면이 광학부재(400)와 제2 반사면(300) 사이의 에어 가이드 방향을 향하도록 배치된 직접 출사형(direct emitting type) 구조일 수도 있고, 광원 모듈(100)은 광 출사면이 리플렉터(200), 반사 플레이트(300) 및 커버 플레이트(500) 방향 중 어느 한 방향을 향하도록 배치되는 간접 출사형 구조일 수도 있다.

여기서, 간접 출사형 광원 모듈(100)은 출사된 광이 리플렉터(200), 반사 플레이트(300) 및 커버 플레이트 (500)에 반사되고, 반사된 광은 다시 백라이트 유닛의 에어 가이드 방향으로 나아갈 수 있다.

이와 같이, 광원 모듈(100)을 간접 출사형 구조로 배치하는 이유는 핫 스팟(hot spot) 현상을 줄일 수 있기 때문이다.

도 9는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈은 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.

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.

100 : 광원 모듈 200 : 리플렉터
300 : 반사 플레이트 400 : 광학 부재
500 : 커버 플레이트 600 : 패널 지지부
700 : 백라이트 유닛 800 : 디스플레이 패널
900 : 지지 플레이트 900a~900e : 연결부
915 : 홈 980 : 엠보싱

Claims

적어도 하나 이상의 변곡점을 가지는 반사 플레이트;
상기 반사 플레이트의 양 측면에 배치된 광원 모듈; 및
상기 반사 플레이트의 배면의 일부 영역에 배치되는 지지 플레이트를 포함하는 백라이트 유닛.
제1 항에 있어서,
상기 지지 플레이트는 상기 반사 플레이트보다 강성(hardness)인 백라이트 유닛.
제1 항에 있어서,
상기 지지 플레이트는 알루미늄으로 이루어진 백라이트 유닛.
제1 항에 있어서,
상기 반사 플레이트는 상기 각각의 광원 모듈과 인접한 제1 영역과 제2 영역으로 나뉘고, 상기 지지 플레이트는 상기 각각의 광원 모듈로부터 상기 제1 영역과 제2 영역에서 적어도 상기 반사 플레이트의 최저점까지 연장되어 한 쌍이 배치된 백라이트 유닛.
제4 항에 있어서,
상기 한 쌍의 지지 플레이트의 가장 자리를 연결하는 제1 연결부를 더 포함하는 백라이트 유닛.
제5 항에 있어서,
상기 제1 연결부를 연결하는 제2 연결부를 더 포함하는 백라이트 유닛.
제4 항에 있어서,
상기 한 쌍의 지지 플레이트를 연결하고, 상기 제1 연결부와 같은 방향으로 적어도 하나 이상의 제3 연결부를 더 포함하고, 상기 제1 연결부와 제3 연결부는 동일한 간격으로 이격되어 배치되는 백라이트 유닛.
제7 항에 있어서,
상기 제3 연결부는 둘 이상 배치되고, 서로 동일한 간격으로 이격되어 배치되는 백라이트 유닛.
제1 항에 있어서,
상기 지지 플레이트와 상기 반사 플레이트는 나사로 결합되는 백라이트 유닛.
제 9 항에 있어서,
상기 나사는 상기 지지 플레이트의 외측면에서 결합되고, 상기 지지 플레이트의 외측면에는 단차를 가지는 홈이 형성되어 상기 나사가 상기 홈에 삽입되는 백라이트 유닛.
제1 항에 있어서,
상기 지지 플레이트와 상기 반사 플레이트는 접착제로 결합되는 백라이트 유닛.
제1 항에 있어서,
상기 지지 플레이트와 상기 반사 플레이트에 동일 방향의 엠보싱이 형성되어 결합되는 백라이트 유닛.
제12 항에 있어서,
상기 엠보싱은 지지 플레이트의 외측 방향으로 돌출되는 백라이트 유닛.
제12 항에 있어서,
상기 반사 플레이트에 형성된 엠보싱은 상기 지지 플레이트에 형성된 엠보싱에 삽입되는 백라이트 유닛.
디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널로 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하며,
상기 백라이트 유닛은 제 1 항 내지 제 14 항에 기재된 백라이트 유닛 중 어느 하나인 디스플레이 장치.