KR20130045037A - 백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

실시예의 백라이트 유닛은 제1 리플렉터; 제2 리플렉터; 및 제1 리플렉터와 제2 리플렉터의 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원을 포함하고, 제2 리플렉터의 단부로부터 적어도 하나의 광원과의 간격이 제1 거리 만큼 이격되어 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치{Backlight unit and display using the same}
실시예는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 대표적인 대형 디스플레이 장치로는 액정 디스플레이 장치(LCD:Liquid Crystal Display) 또는 플라즈마 디스플레이 패널(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 및/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 광 효율이 우수한 장점이 있어 고휘도를 요구하는 대형 디스플레이에 주로 사용된다.
기존 엣지 방식이나 직하 방식의 백라이트 유닛의 광원으로는 냉음극 형광 램프(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 이용하였다. 그러나, CCFL을 이용한 백라이트 유닛은 항상 CCFL에 전원이 인가되므로 상당량의 전력이 소모되며, 음극선관(CRT:Cathode Ray Tube)에 비해 약 70% 수준의 색 재현율을 가질 뿐만 아니라, 수은이 첨가됨에 따른 환경 오염 문제들을 야기시키는 단점이 있다.
상기 문제점을 해소하기 위한 대체품으로 현재 발광 다이오드(LED:Light Emitting diode)를 이용한 백라이트 유닛에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
LED를 백라이트 유닛으로 사용하는 경우, LED 어레이의 부분적인 온/오프가 가능하여 소모 전력을 획기적으로 줄일 수 있으며, 알.지.비.(R:Red, G:Green, B:Blue) LED의 경우, 미국 텔레비젼 체계 위원회(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 LCD 제품들이 출시되고 있으나, 기존 CCFL 광원과 구동 메커니즘이 상이하여, 구동 드라이버 및 인쇄 회로 기판(PCB:Printed Circuit Board) 기판 등이 고가이다. 따라서, LED 백라이트 유닛은 아직 고가의 LCD 제품에만 적용되고 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2007-0040012
실시예는 광원으로부터 발하는 빛의 황백색(yellow-white) 성분을 감소시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
실시예의 백라이트 유닛은 제1 리플렉터, 제2 리플렉터, 및 제1 리플렉터와 제2 리플렉터의 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원을 포함하고, 제2 리플렉터의 단부로부터 적어도 하나의 광원과의 간격이 제1 거리 만큼 이격된다.
여기서, 제1 거리(d1)는 아래의 식으로 표현된다.
Figure pat00001
여기서, x1은 적어도 하나의 광원의 측부 방향으로 적어도 하나의 광원과 제2 리플렉터의 단부가 이격된 거리를 나타내고, θ1은 광원의 측부 방향으로부터 제2 리플렉터의 상면과의 사이에 형성된 경사진 각도로서, 5°~ 15°이다.
실시예에 의하면, 제1 거리(d1)는 1㎜ 내지 1.2㎜일 수 있다.
또한, 제2 리플렉터를 지지하는 지지부에서 적어도 하나의 광원 방향으로의 단면은 경사져 있다.
또한, 제1 리플렉터는 돌출된 면을 포함할 수 있다. 여기서, 돌출된 면은 반구형, 삼각형, 사각형, 다각형 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
또한, 제1 리플렉터의 단부는 적어도 하나의 광원과 제2 거리(d2) 만큼 이격될 수 있다. 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 다르거나 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 거리(d1)는 제2 거리(d2)보다 크거나 작을 수 있다. 제2 거리(d2)는 아래의 수식으로 표현될 수 있다.
Figure pat00002
여기서, x2는 적어도 하나의 광원의 측부 방향으로 적어도 하나의 광원과 제1 리플렉터의 상면이 이격된 거리를 나타내고, θ2는 광원의 측부 방향으로부터 제1 리플렉터의 상면과의 사이에 형성된 경사진 각도로서, 5°~ 15°일 수 있다.
또한, 광원들 사이의 주변 영역에서, 적어도 하나의 광원의 상부 방향으로 제2 리플렉터의 단부는 적어도 하나의 광원과 제1 거리 보다 작은 제3 거리 만큼 이격될 수 있다. 제3 거리는 '0'일 수 있다.
또한, 광원으로부터 광원의 측부 방향으로 멀어질수록 제1 거리는 달라질 수 있다. 예를 들어, 광원으로부터 측부 방향으로 멀어질수록 제1 거리는 점차적으로 줄어들 수 있다.
또한, 제2 리플렉터는 정반사 영역 및 난반사 영역을 포함하고, 제1 거리는 정반사 영역 주변에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 거리는 제2 리플렉터와 중첩된 영역에 배치된다.
실시예들은 광원으로부터 발하는 빛에서 황백색 성분이 새어 나가는 갭을 마련함으로써, 백라이트 유닛으로부터 출사되는 광의 누르스름한(yellowish) 현상을 개선시킨 백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 2는 다른 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 3은 또 다른 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 4는 또 다른 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5e는 실시예에 의한 제2 리플렉터의 다양한 모습을 보이는 2 에지 타입의 백라이트 유닛의 평면도를 나타낸다.
도 6은 실시예에 의한 제2 리플렉터의 모습을 보이는 4 에지 타입의 백라이트 유닛의 평면도를 나타낸다.
도 7은 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면이다.
도 8은 지지부의 하부면에 형성된 보강 리브를 보여주는 도면이다.
도 9는 제2 리플렉터의 상부면에 형성된 지지 핀을 보여주는 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.
도 11 및 도 12는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 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 구성 요소(element)가 상기 두 구성 요소(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 1은 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 커버 플레이트(cover plate)(또는, heat bar)(10), 적어도 하나의 광원(24)을 포함하는 광원 모듈(20), 제1 리플렉터(reflector)(30), 제2 리플렉터(32) 및 지지부(또는, 바텀 커버)(34)를 포함할 수 있다.
커버 플레이트(10)는 광원 모듈(20)의 주변에 배치되어 광원 모듈(20)을 지지하거나 고정할 수 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 커버 플레이트(10)는 광원 모듈(20)에서 발생되는 열을 방출하는 다수 개의 방열 돌출 라인들을 더 포함할 수 있다. 또한, 커버 플레이트(10)에 제1 리플렉터(30)가 부착된다.
다음, 지지부(34)는 제2 리플렉터(32)를 지지하는 바텀 몰딩부(bottom molding portion)로서, 사출 성형이 가능하도록 플라스틱등과 같은 고분자 수지로 제작될 수 있다.
지지부(34)는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2개의 경사면을 포함하고, 변곡점을 중심으로 인접하는 제1 및 제2 경사면의 곡률은 서로 다르도록 제작될 수 있다. 따라서, 지지부(34)의 상면에 부착되는 제2 리플렉터(32)도 마찬가지로 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2 개의 경사면을 포함하고, 변곡점을 중심으로 인접하는 제1 및 제2 경사면의 곡률은 서로 다를 수도 있다.
한편, 광원(24)을 포함하는 광원 모듈(20)은 제1 리플렉터(30)와 제2 리플렉터(32) 사이에 위치하며, 제1 리플렉터(30)에 일측에 접촉되거나 또는 일정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(20)은 제1 리플렉터(30)와 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
그리고, 광원 모듈(20)은 전극 패턴을 갖는 회로 기판(22) 및 광을 생성하는 적어도 하나의 광원(또는, 발광 소자)(24)를 포함할 수 있다. 이때, 회로 기판(22)은 적어도 하나의 광원(24)이 실장될 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터와 광원(24)을 연결하기 위한 전극 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
예를 들어, 회로 기판(22)의 상면에는 광원(24)과 어댑터를 연결하기 위한 탄소나노튜브 전극 패턴이 형성될 수 있다.
이러한 회로 기판(22)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC) 또는 실리콘(Si) 등으로 이루어져 복수의 광원(24)이 실장되는 인쇄 회로 기판(PCB:Printed Circuit Board)일 수 있으며, 필름 형태로 형성될 수 있다.
또한, 회로 기판(22)은 단층 PCB, 다층 PCB, 세라믹 기판, 메탈 코아 PCB 등을 선택적으로 사용할 수 있다.
한편, 광원(24)으로서 사용되는 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, 백색 LED 칩 중에서 적어도 하나 또는 그 이상을 조합한 패키지 형태로 구성될 수도 있다.
실시예에 의하면, 광원(24)으로서 백색 발광 다이오드가 사용될 수 있다.
그리고, 백색 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.
도 1에 도시된 광원(24)은 구조에 따라 수평형, 수직형, 및 하이브리드(hybrid)형으로 구분될 수도 있다.
다음, 제1 리플렉터(30)와 제2 리플렉터(32) 사이의 빈 공간에는 에어 가이드(air guide)를 갖도록, 제1 리플렉터(30)와 제 2 리플렉터(32)는 일정 간격 떨어져 서로 마주볼 수 있다.
그리고, 제1 리플렉터(30)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성되어, 광원 모듈(20)로부터 생성된 광을 제2 리플렉터(32) 방향으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.
제1 및 제2 리플렉터(30 및 32)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 및 제2 리플렉터(30 및 32)의 물질은 서로 동일하거나 또는 서로 다를 수도 있고, 그들의 표면 거칠기는 서로 다를 수도 있다.
제2 리플렉터(32)는 금속 또는 금속 산화물을 지지부(34)인 고분자 수지 프레임 위에 증착 또는 고팅하여 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, 제1 리플렉터(30)의 표면 중 광원 모듈(20)과 마주보는 표면 위에는 톱니 형태의 반사 패턴이 형성되고, 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면일 수도 있다. 제1 리플렉터(30)의 표면에 반사 패턴을 형성하는 이유는 광원 모듈(20)에서 생성된 광을 제2 리플렉터(32)의 중앙 영역으로 반사시킴으로써, 백라이트 유닛의 중앙영역에 휘도를 증가시키기 위함이다.
한편, 실시예에 의하면 제2 리플렉터(32)의 단부로부터 적어도 하나의 광원(24)과의 간격이 제1 거리(d1) 만큼 이격되어 있다. 즉, 갭(gap)을 사이에 두고, 광원(24)의 상부 방향으로 제2 리플렉터(32)의 단부는 광원(24)과 제1 거리(d1)만큼 이격되어 있다.
또한, 제1 거리(d1)는 제2 리플렉터(32)와 중첩된 영역에 배치될 수 있다.
갭은 광원(24)에서 생성되어 발광되는 빛의 황백색(yellow-white) 성분이 집중되는 제1 영역(A1)에 위치한다. 따라서, 광원(24)으로부터 발광되는 빛의 황백색 성분은 갭을 통해 새어 나갈 수 있다. 여기서 황백색 성분이 새어 나간다는 의미는, 황백색 성분이 제2 리플렉터(32)로 향하여 반사되지 않는다는 것을 의미한다.
이와 같이, 광원(24)에서 생성된 광의 황백색 성분이 새어 나갈 수 있는 갭을 사이에 두고, 제2 리플렉터(32)의 단부와 광원(24)은 서로 상부 방향으로 제1 거리(d1) 만큼 이격되어 있으므로, 백라이트 유닛으로부터 오픈 영역을 통해 출사되는 광(26)의 누르스름한(yellowish) 현상이 개선될 수 있다.
실시예에 의하면, 제1 거리(d1)는 다음 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00003
여기서, x1은 적어도 하나의 광원(24)의 측부 방향으로 광원(24)과 제2 리플렉터(32)의 단부가 이격된 거리를 나타내고, θ1은 광원(24)의 측부 방향으로부터 제2 리플렉터(32)의 상면과의 사이에 형성된 경사진 각도이다. 즉, 90-θ1은 제1 리플렉터(30)의 표면에 대해 평행한 수평면으로부터 제2 리플렉터(32)가 경사진 각도를 의미한다.
또한, 제2 리플렉터(32)의 경사면은 광원 모듈(20)로부터 생성된 광 또는 제1 리플렉터(30)로부터 반사된 광을 제1 리플렉터(30)의 오픈 영역으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제2 리플렉터(32)는 적어도 하나의 변곡점을 갖는 적어도 2 개의 경사면을 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 제1 거리(d1)는 1㎜ 내지 1.2㎜일 수 있다.
도 2는 다른 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 리플렉터(30)의 단부는 적어도 하나의 광원(24)과 제2 거리(d2) 만큼 이격되어 있다. 즉, 제1 리플렉터(30)의 단부는 제2 영역(A2)을 사이에 두고 광원(24)의 상부 방향으로 광원(24)과 제2 거리(d2) 만큼 이격될 수 있다. 여기서, 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)과 마찬가지로, 광원(24)에서 발광되는 빛에서 황백색 성분이 집중되는 영역이다. 이를 제외하면, 도 2에 도시된 백라이트 유닛은 도 1에 도시된 백라이트 유닛과 동일한 구성을 갖는다.
실시예에 의하면, 제1 거리(d1)는 제2 거리(d2)와 동일하거나 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 거리(d1)는 제2 거리(d2)보다 크거나 작을 수 있다. 또한, 제2 거리(d2)는 다음 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00004
여기서, x2는 광원(24)의 측부 방향으로 광원(24)과 제1 리플렉터(30)의 상면이 이격된 거리를 나타내고, θ2는 광원(24)의 측부 방향으로부터 제1 리플렉터(30)의 상면과의 사이에 형성된 경사진 각도를 나타낸다.
전술한 수학식 1과 2에서, θ2 및 θ2 각각은 광원(24)에서 생성된 광이 출사되는 각도 예를 들면, 5°~ 15°일 수 있다.
만일, 광원 모듈(20)이 제1 리플렉터(30)에 접촉하지 않고 일정 간격 이격될 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 리플렉터(30)가 제2 거리(d2)만큼 광원(24)의 상부 방향으로 이격되어 형성됨으로써, 백라이트 유닛으로부터 출사되는 광(26)의 yellowish 현상이 더욱 개선될 수 있다.
그러나, 광원 모듈(20)이 제1 리플렉터(30)와 접촉하고, 광원(24)이 제1 리플렉터(30)에 근접하여 배치될 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 리플렉터(30)가 광원으로부터 제2 거리(d2)만큼 이격되지 않고 형성될 수도 있다.
이때, 도 2의 부분 확대도(50)에 도시된 바와 같이, 제2 리플렉터(32)의 단부(E)는 라운드(round)되도록 가공될 수 있다.
도 3은 또 다른 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 리플렉터(30)는 돌출된 면을 가질 수 있다. 예컨대, 광원(24)으로부터 발하는 광의 황백색 성분이 집중되는 제2 영역(A2)에서, 제1 리플렉터(30)는 돌출된 형태의 면을 가질 수 있다. 제1 리플렉터(30)의 돌출된 면은 반구형, 삼각형, 사각형, 다각형 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 반구형일 수 있다.
만일, 광원 모듈(20)이 제1 리플렉터(30)에 접촉하지 않고 일정 간격 이격될 경우, 제1 리플렉터(30)가 도 3에 도시된 바와 같이 돌출된 면을 가짐으로써, 백라이트 유닛으로부터 출사되는 광(26)의 yellowish 현상이 더욱 줄어들 수 있다.
그러나, 광원 모듈(20)이 제1 리플렉터(30)와 접촉하고, 광원(24)이 제1 리플렉터(30)에 근접하여 배치될 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 리플렉터(30)가 광원(24)으로부터 제2 거리(d2)만큼 이격되지 않고 형성될 수도 있다.
도 4는 또 다른 실시예에 의한 백라이트 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 리플렉터(32)를 지지하는 지지부(34)에서 광원(24) 방향으로의 단면은 각도(θ3) 만큼 경사질 수 있다. 이와 같이, 지지부(34)의 단면이 각도(θ3)를 가지고 경사짐으로 인해, 광원(24)에서 발광되는 빛에서 황백색 성분이 갭을 통해 더욱 잘 새어 나갈 수 있다.
전술한 도 1 내지 도 4에 도시된 백라이트 유닛에서 제2 리플렉터(32)는 정반사영역(Specular Reflection Area)(SRA1)과 난반사영역(Scattered Reflection Area)(SRA2)을 포함한다.
여기서, 정반사영역(SRA1)은 입사되는 광을 정반사하는 역할을 수행하고, 난반사영역(SRA2)은 입사되는 광을 난반사하는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제2 리플렉터(32)의 정반사 영역(SRA1)은 광을 정반사하는 정반사 시트가 형성될 수 있으며, 제2 리플렉터(32)의 난반사 영역(SRA2)은 광을 난반사하는 난반사 시트가 형성될 수도 있다. 정반사영역(SRA1)과 난반사영역(SRA2)의 광 반사율은 약 50 내지 99.99%일 수 있다. 그리고, 정반사영역(SRA1)은 제2 리플렉터(32)의 전체 영역 중 약 5 내지 50%를 차지할 수 있다. 경우에 따라, 제2 리플렉터(32)에서, 정반사영역(SRA1)은 제2 리플렉터(32)의 전체 영역 중 약 20 내지 30%를 차지할 수도 있다. 또한, 제2 리플렉터(32)에서, 정반사영역(SRA1)과 난반사영역(SRA2)의 면적 비율은 1 : 1 ~ 20일 수도 있다.
실시예에 의하면, 도 1 내지 도 4에 도시된 백라이트 유닛에서, 제1 거리(d1)는 정반사 영역(SRA1)의 주변에 형성될 수 있다. 예컨대, 갭이 형성되는 제1 영역(A1)은 제2 리플렉터(32)의 정반사 영역(SRA1) 및 그(SRA1)의 주변에 위치할 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 실시예에 의한 제2 리플렉터(32)의 다양한 모습을 보이는 2 에지 타입(two edge tiype)의 백라이트 유닛의 평면도를 나타낸다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 2 개의 제1 리플렉터(30a 및 30b)는 서로 마주보도록 광원(24)의 측부 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 그리고, 회로 기판(22a)과 광원(24a)으로 이루어진 광원 모듈(20a)은 제1 및 제2 리플렉터(30a 및 32) 사이에 배치되고, 회로 기판(22b)과 광원(24b)으로 이루어진 광원 모듈(20b)은 제1 및 제2 리플렉터(30b 및 32) 사이에 배치될 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 광원(24)으로부터 발광되는 빛을 근거리에서 반사시킬 수 있는 영역(이하, 중심 영역)(A4)과 광원들(24) 사이의 영역(이하, 주변 영역)(A5)에 관계없이 제2 리플렉터(32)는 중심 영역과 주변 영역에서 일정한 폭(w)을 가질 수 있다.
또는, 제2 리플렉터(32)의 단부는 중심 영역(A4)에서 광원(24)의 상부 방향으로 광원(24)과 제1 거리(d1)만큼 이격된다. 그러나, 주변 영역(A5)에서, 광원(24의 상부 방향으로 제2 리플렉터(32)의 단부는 제3 거리(d3) 만큼 이격될 수도 있다. 만일, 제3 거리(d3)가 '0'이라면, 제2 리플렉터(32)는 도 5b 또는 도 5d에 도시된 바와 같은 형태를 가질 수 있다. 또는, 제3 거리(d3)가 '0'이 아니라면, 제2 리플렉터(32)는 도 5c 또는 도 5e에 도시된 바와 같은 형태를 가질 수도 있다. 실시예에 의하면, 제3 거리(d3)는 제1 거리(d1)보다 작다.
주변 영역(A5) 보다는 중심 영역(A4)에서 광원(24)으로부터 발하는 빛의 황백색 성분이 더 많을 경우, yellowish 현상을 줄이면서도 제2 리플렉터(32)의 면적을 최대한 넓게 하는 것이 백라이트의 휘도를 좋게 한다. 이러한 이유로 인해, 도 5a에 도시된 바와 같이 제2 리플렉터(32)의 폭(w)을 균일하게 하기 보다는 도 5b 또는 도 5c에 도시된 바와 같이 주변 영역(A5)에서는 제2 리플렉터(32)의 폭을 더 넓게 한다.
이를 위해, 다른 실시예에 의하면, 광원(24)으로부터 광원(24)의 측부 방향으로 멀어질수록 제1 거리(d1)는 달라질 수 있다. 예를 들면, 도 5d 또는 도 5e에 도시된 바와 같이, 주변 영역(A5)에서 경계(B)로 접근할수록 제2 리플렉터(32)의 단부와 광원(24) 간의 상부 방향으로의 간격은 점차적으로 줄어들 수 있다. 즉, 제1 거리(d1)는 줄어들 수 있다.
주변 영역(A5) 내에서 광원(24)으로부터 멀어질수록 황백색 성분이 점차적으로 줄어들 경우, 도 5b 또는 도 5c에 도시된 바와 같이 주변 영역(A5)에서 제2 리플렉터(32)의 폭을 균일하게 할 때보다, 도 5d 또는 도 5e에 도시된 바와 같이 주변 영역(A5)에서 광원(24)으로부터 멀어질수록 제1 거리(d1)를 점차적으로 줄일 때, yellowish 현상이 더욱 개선될 수 있다.
도 6은 실시예에 의한 제2 리플렉터(32)의 모습을 보이는 4 에지 타입(four edge tiype)의 백라이트 유닛의 평면도를 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같은 4 에지 타입의 백라이트 유닛의 경우, 좌 및 우 엣지와 상 및 하 엣지의 4 측면에 각각 광원 모듈(20)이 배치되고, 각 측면에서 광원(24)의 상부 방향으로 제2 리플렉터(32)의 단부는 광원(24)과 제1 거리(d1)만큼 이격되어 있다.
비록 도시하지는 않았지만, 4 에지 타입의 백라이트 유닛의 경우에도, 도 5b 내지 도 5e에 도시된 2 에지 타입의 백라이트 유닛에서와 같이, 주변 영역(A5)에서 제2 리플렉터(32)는 다양한 모습을 가질 수 있다.
예를 들면, 중심 영역(A4)에서만 제2 리플렉터(32)는 광원(24)과 상부 방향으로 제1 거리(d1) 만큼 이격되고, 주변 영역(A5)에서 제2 리플렉터(32)는 광원(24)의 상부 방향으로 다른 거리 만큼 이격될 수 있다. 즉, 주변 영역(A5)에서 제2 리플렉터(32)의 단부는 광원(24)의 상부 방향으로 광원(24)으로부터 제3 거리(d3) 만큼 이격되도록 구현되거나, 광원(24)으로부터 멀어질수록 제1 거리(d1)가 점차적으로 줄어들도록 제2 리플렉터(32)는 구현될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제2 리플렉터(32)로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치되는 광학 부재(optical member)(36)를 더 포함할 수 있고, 제2 리플렉터(32)와 광학 부재(36) 사이의 공간에는 에어 가이드가 형성된다.
도 7은 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 광학 부재(36)는 제1 리플렉터(30)의 오픈 영역에 배치된다. 여기서, 광학 부재(36)는 제1 리플렉터(30)의 오픈 영역을 통해 출사되는 광을 확산시키기 위한 것으로, 적어도 하나의 시트로 이루어지는데, 확산 시트, 프리즘 시트, 휘도 강화 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 여기서, 확산 시트는 광원(24)에서 출사된 광을 확산시켜 주고, 프리즘 시트는 확산된 광을 발광 영역으로 가이드하며, 휘도 확산 시트는 휘도를 강화시켜 준다.
이와 같이, 백라이트 유닛은 제2 리플렉터(32)의 단부로부터 광원(24)과의 간격이 제1 거리(d1) 만큼 이격되도록 함으로써, 광의 황백색 성분이 갭을 통해 새어 나가도록 하여, yellowish 현상을 개선시킬 수 있다.
한편, 광원 모듈(20)은 광 출사면이 광학 부재(36)와 제2 리플렉터(32) 사이의 에어 가이드 방향을 향하도록 배치된 직접 출사형(direct emitting type) 구조일 수도 있다. 또는, 광원 모듈(20)은 광 출사면이 제1 리플렉터(30), 제2 리플렉터(32) 및 커버 플레이트(10) 방향 중 어느 한 방향을 향하도록 배치되는 간접 출사형 구조일 수도 있다. 여기서, 간접 출사형 광원 모듈(20)은 출사된 광이 제1 리플렉터(30), 제2 리플렉터(32) 및 커버 플레이트(10)에 반사되고, 반사된 광은 다시 백라이트 유닛의 에어 가이드 방향으로 나아갈 수 있다. 이와 같이, 광원 모듈(20)을 간접 출사형 구조로 배치하는 이유는 핫 스팟(hot spot) 현상을 줄일 수 있기 때문이다.
또한, 지지부(34)의 하부면에 다수의 보강 리브(rib)가 배치될 수 있다.
도 8은 지지부(34)의 하부면에 형성된 보강 리브를 보여주는 도면으로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 지지부(34)의 하부면에 다수의 보강 리브(rib)(38)가 배치될 수 있다.
그 이유는 지지부(34)가 곡면을 갖는 반사면을 가지므로, 외부 환경 조건에 의해, 변형될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 보강 리브(38)가 설치될 수 있다.
보강 리브(38)는 지지부(34)의 경사면과 마주하는 후면에 배치될 뿐만 아니라, 지지부(34)의 측면과 마주하는 후면에도 배치될 수 있다.
그리고, 제2 리플렉터(32)의 상부면에 광학 부재(36)를 지지하는 지지 핀들이 형성될 수도 있다.
도 9는 제2 리플렉터(32)의 상부면에 형성된 지지 핀(40)을 보여주는 도면으로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 리플렉터(32)의 상부면에 광학 부재(36)를 지지하는 지지 핀(40)들이 형성될 수도 있다. 그 이유는, 광학 부재(36)가 제2 리플렉터(32)로부터 이격되고, 그 사이에는 에어 가이드가 형성되므로, 광학 부재(36)의 중심 영역이 하부로 처질 수 있기 때문이다.
여기서, 지지 핀(40)은 제2 리플렉터(32)에 접촉되는 하부면의 면적이 상부면의 면적보다 넓게 형성하는 것이 안정적일 수 있다.
한편, 지지부(34)의 경사면 하부에는 광원 모듈(20)을 구동시키기 위한 회로 장치들이 배치될 수 있다. 지지부(34)의 후면에는 경사면 사이에 소정의 공간이 형성되므로, 해당 공간에 회로 장치들을 배치하면, 빈 공간을 효율적으로 이용할 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(100)은 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 서로 마주하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(112)과 TFT(Thin Film Transistor) 기판(114)을 포함하며, 두 기판(112 및 114)의 사이에 액정층(미도시)이 개재될 수 있다.
그리고, 디스플레이 패널(110)의 상측 및 하측에는 각각 상부 편광판(116) 및 하부 편광판(118)이 배치될 수 있으며, 보다 자세하게는 컬러필터 기판(112)의 상면에 상부 편광판(116)이 배치되고, TFT 기판(114)의 하면에 하부 편광판(118)이 배치될 수 있다.
도시하지 않았지만, 디스플레이 패널(110)의 측면에는 패널(110)을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하는 게이트 및 데이터 구동부가 구비될 수 있다.
도 11 및 도 12는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 디스플레이 장치(200)는 디스플레이 모듈(100), 디스플레이 모듈(100)을 둘러싸는 프론트 커버(210) 및 백 커버(212), 백 커버(212)에 구비된 구동부(220) 및 구동부(220)를 감싸는 구동부 커버(230)로 구성될 수 있다.
프론트 커버(210)는 광을 투과시키는 투명한 재질의 전면 패널(미도시)을 포함할 수 있으며, 전면 패널은 일정한 간격을 두고 디스플레이 모듈(100)을 보호하며, 디스플레이 모듈(100)로부터 방출되는 광을 투과시켜 디스플레이 모듈(100)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.
백 커버(212)는 프론트 커버(210)와 결합하여 디스플레이 모듈(100)을 보호할 수 있다. 백 커버(212)의 일면에는 구동부(220)가 배치될 수 있다. 구동부(220)는 구동 제어부(222), 메인보드(224) 및 전원공급부(226)를 포함할 수 있다.
구동 제어부(222)는 타이밍 컨트롤러일 수 있으며, 디스플레이 모듈(100)의 각 드라이버 IC에 동작 타이밍을 조절하는 구동부이고, 메인보드(224)는 타이밍 컨트롤러에 V싱크, H싱크 및 R, G, B 해상도 신호를 전달하는 구동부이며, 전원 공급부(226)는 디스플레이 모듈(100)에 전원을 인가하는 구동부이다.
구동부(220)는 백 커버(212)에 구비되어 구동부 커버(230)에 의해 감싸질 수 있다.
백 커버(212)에는 복수의 홀이 구비되어 디스플레이 모듈(100)과 구동부(220)가 연결될 수 있고, 디스플레이 장치(200)를 지지하는 스탠드(240)가 구비될 수 있다.
반면, 도 12에 도시된 바와 같이, 구동부(220)의 구동 제어부(222)는 백 커버(212)에 구비되고, 메인보드(224)와 전원보드(226)는 스탠드(240)에 구비될 수도 있다.
그리고, 구동부 커버(230)는 백 커버(212)에 구비된 구동부(220)만을 감쌀 수 있다.
본 실시예에서는, 메인보드(224)와 전원보드(226)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.
10: 커버 플레이트 20: 광원 모듈
22: 기판 24: 광원
30: 제1 리플렉터 32: 제2 리플렉터
34: 지지부 36: 광학 부재
38: 보강 리브 40: 지지 핀
100: 디스플레이 모듈 110: 디스플레이 패널
112: 컬러필터 기판 114: TFT 기판
116: 상부 편광판 118: 하부 편광판
120: 백라이트 유닛 200: 디스플레이 장치
210: 프론트 커버 212: 백 커버
220: 구동부 222: 구동 제어부
224: 메인 보드 226: 전원 공급부
230: 구동부 커버 240: 스탠드

Claims (20)

  1. 제1 리플렉터;
    제2 리플렉터; 및
    상기 제1 리플렉터와 상기 제2 리플렉터의 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원을 포함하고,
    상기 제2 리플렉터의 단부로부터 상기 적어도 하나의 광원과의 간격이 제1 거리 만큼 이격되어 있는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 거리는 아래의 식으로 표현되는 백라이트 유닛.
    Figure pat00005

    (여기서, d1은 상기 제1 거리를 나타내고, x1은 상기 적어도 하나의 광원의 측부 방향으로 상기 적어도 하나의 광원과 상기 제2 리플렉터의 단부가 이격된 거리를 나타내고, θ1은 상기 광원의 측부 방향으로부터 상기 제2 리플렉터의 상면과의 사이에 형성된 경사진 각도이다.)
  3. 제2 항에 있어서, 상기 θ1은 5°내지 15°인 백라이트 유닛.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제1 거리는 1㎜ 내지 1.2㎜인 백라이트 유닛.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제2 리플렉터를 지지하는 지지부에서 상기 적어도 하나의 광원 방향으로의 단면은 경사져 있는 백라이트 유닛.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제1 리플렉터는 돌출된 면을 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 돌출된 면은 반구형, 삼각형, 사각형, 다각형 중 적어도 어느 하나인 백라이트 유닛.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 제1 리플렉터의 단부는 상기 적어도 하나의 광원과 제2 거리 만큼 이격되어 있는 백라이트 유닛.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 제1 거리와 상기 제2 거리는 다른 백라이트 유닛.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 제1 거리는 상기 제2 거리보다 크거나 작은 백라이트 유닛.
  11. 제8 항에 있어서, 상기 제1 거리와 상기 제2 거리는 동일한 백라이트 유닛.
  12. 제8 항에 있어서, 상기 제2 거리는 아래의 수식으로 표현되는 백라이트 유닛.
    Figure pat00006

    (여기서, d2는 상기 제2 거리를 나타내고, x2는 상기 적어도 하나의 광원의 측부 방향으로 상기 적어도 하나의 광원과 상기 제1 리플렉터의 상면이 이격된 거리를 나타내고, θ2는 상기 광원의 측부 방향으로부터 상기 제1 리플렉터의 상면과의 사이에 형성된 경사진 각도이다.)
  13. 제12 항에 있어서, 상기 θ2는 5°내지 15°인 백라이트 유닛.
  14. 제1 항에 있어서, 상기 광원들 사이의 주변 영역에서, 상기 적어도 하나의 광원의 상부 방향으로 상기 제2 리플렉터의 단부는 상기 적어도 하나의 광원과 상기 제1 거리 보다 작은 제3 거리 만큼 이격되어 있는 백라이트 유닛.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 제3 거리는 '0'인 백라이트 유닛.
  16. 제1 항에 있어서, 상기 광원으로부터 상기 광원의 측부 방향으로 멀어질수록 상기 제1 거리는 달라지는 백라이트 유닛.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 광원으로부터 상기 측부 방향으로 멀어질수록 상기 제1 거리는 점차적으로 줄어드는 백라이트 유닛.
  18. 제1 항에 있어서, 상기 제2 리플렉터는 정반사 영역 및 난반사 영역을 포함하고, 상기 제1 거리는 상기 정반사 영역 주변에 형성되어 있는 백라이트 유닛.
  19. 제1 항에 있어서, 상기 제1 거리는 상기 제2 리플렉터와 중첩된 영역에 배치된 백라이트 유닛.
  20. 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널로 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하며,
    상기 백라이트 유닛은 제1 항 내지 제19 항에 기재된 백라이트 유닛 중 어느 하나인 백라이트 유닛을 이용한 디스플레이 장치.
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