KR20130063427A

KR20130063427A - 백라이트 유닛, 이를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템

Info

Publication number: KR20130063427A
Application number: KR1020110129932A
Authority: KR
Inventors: 이정호
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2013-06-14

Abstract

백라이트 유닛, 이를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템에 관한 것으로서, 백라이트 유닛은 제1 및 제2 반사부; 제1 및 제2 반사부 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원; 제1 반사부와 광원을 지지하는 커버 플레이트; 커버 플레이트에 의해 지지되어 제2 반사부와 이격되어 배치되는 광학 부재; 및 커버 플레이트와 광학 부재의 사이에 형성되는 적어도 하나의 절연부를 포함한다.

Description

백라이트 유닛, 이를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템{BACKLIGHT UNIT, DISPLAY APPARATUS USING THE SAME, AND LIGHTING SYSTEM INCLUDING THE SAME}

실시예는 백라이트 유닛, 이를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템에 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 700% 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 어레이(array)의 부분적인 온/오프(ON/OFF)가 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) 등이 고가이다. 따라서, LED 백라이트 유닛은 아직 고가의 LCD 제품에만 적용되고 있다.

도 1은 일반적인 2 엣지 타입의 백라이트 유닛의 일부의 단면도로서, 광원 모듈(10), 제1 반사부(reflector)(20), 제2 반사부(30), 광학 부재(optical member)(40), 커버 플레이트(cover plate)(50) 및 바텀 커버(또는, 바텀 섀시(bottom chassis))(60)로 구성된다.

도 1을 참조하면, 광원 모듈(10)은 광을 생성하는 광원(12) 및 전극 패턴을 갖는 회로 기판(14)을 포함할 수 있다. 제1 반사부(20)는 광원(12)에서 생성된 광을 제2 반사부(30) 쪽으로 반사시킨다. 커버 플레이트(50)는 광원 모듈(10), 제1 반사부(20) 및 광학 부재(40)를 지지하고, 바텀 커버(60)는 제2 반사부(30)를 지지한다.

일반적인 백라이트 유닛의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 광원(12)에서 발생한 열은 커버 플레이트(50)를 통해 방열된다. 이를 위해, 커버 플레이트(50)는 통상적으로 금속으로 이루어진다. 따라서, 광원 모듈(10)로부터 발생된 열은 커버 플레이트(50)를 통해 광학 부재(40)로 전달되어, 광학 부재(40)가 열에 의해 변형될 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 특허 공개 번호 10-2011-0108832 ("발광 소자, 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시 장치", 2011년 10월 06일 공개)

실시예는 광학 부재가 광원으로부터 발생된 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있는 백라이트 유닛, 이를 이용한 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템을 제공하고자 한다.

실시예의 백라이트 유닛은 제1 및 제2 반사부; 상기 제1 및 제2 반사부 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원; 상기 제1 반사부와 상기 광원을 지지하는 커버 플레이트; 상기 커버 플레이트에 의해 지지되어 상기 제2 반사부와 이격되어 배치되는 광학 부재; 및 상기 커버 플레이트와 상기 광학 부재의 사이에 형성되는 적어도 하나의 절연부를 포함한다.

상기 절연부는 상기 커버 플레이트와 상기 광학 부재의 사이의 근방에도 형성될 수 있다.

상기 커버 플레이트는 상기 제1 반사부가 부착되는 제1 면과, 상기 제1 면의 반대측에 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 제2 면으로 형성될 수 있다.

상기 절연부는 상기 돌출부의 상부에 형성될 수 있다.

상기 돌출부는 상기 커버 플레이트의 가장 자리 영역에 배치되며, 상기 광학 부재의 하면에 배치되는 적어도 하나의 제1 돌출 라인; 및 상기 제1 돌출 라인으로부터 이격되어 형성되며, 상기 광학 부재의 측면과의 사이에 상기 절연부를 형성하는 제2 돌출 라인을 포함할 수 있다.

상기 절연부와 접촉하는 상기 제1 돌출 라인의 상부 면은 곡면을 포함할 수 있다.

상기 제1 돌출 라인의 상부 면에 적어도 하나의 완충 홈이 형성되고, 상기 절연부는 상기 완충 홈을 메우면서 상기 제1 돌출 라인의 상부에 형성될 수 있다.

상기 절연부는 상기 제1 및 제2 돌출 라인에 페이스트 상태로 도포될 수 있다.

상기 제1 및 제2 돌출 라인에서 상기 절연부가 도포되는 부위는 러프니스를 갖도록 표면 처리될 수도 있다.

상기 절연부는 상기 제1 돌출 라인의 상부와 상기 광학 부재의 사이에 형성된 제1 절연 패드; 및 상기 제2 돌출 라인의 측부와 상기 광학 부재의 사이에 형성된 제2 절연 패드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 절연부는 상기 제1 돌출 라인과 상기 제2 돌출 라인 사이의 상기 제2 면상에 형성되는 제3 절연 패드를 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 절연부는 상기 제1 돌출 라인의 양 측부면 중 상기 제2 돌출 라인과 먼 측부에 형성되는 제4 절연 패드를 더 포함할 수도 있다.

상기 제1, 제2, 제3 및 제4 절연 패드의 두께는 서로 다를 수 있다. 상기 제1 및 제2 절연 패드의 두께는 상기 제3 및 제4 절연 패드의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 절연 패드는 동일한 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 절연 패드 중 적어도 두 개는 서로 다른 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제5 절연 패드는 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 절연 패드 중 어느 하나와 동일한 재료로 이루어질 수 있다.

상기 제2 돌출 라인은 패널 지지부 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 돌출 라인과 상기 패널 지지부 사이에 제5 절연 패드를 더 포함할 수 있다.

실시예는 커버 플레이트에서 광학 부재와 접촉하는 면이나 그 주위에 절연부를 개재시키므로, 광원에서 발생한 열이 커버 플레이트를 통해 광학 부재로 전달되는 것을 차단하여 광학 부재의 열적 변형을 방지할 수 있어, 백라이트 유닛의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 2 엣지 타입의 백라이트 유닛의 일부의 단면도이다.
도 2a 내지 2c는 실시예에 따른 2 엣지 타입의 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 실시예에 따른 커버 플레이트, 패널 지지부 및 절연부를 상세히 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3a 또는 도 3b의 제1 세그먼트를 상세히 보여주는 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 커버 플레이트의 제1 세그먼트와 광학 부재의 결합된 모습을 나타낸다.
도 6a 내지 도 6c는 실시예에 따른 제1 돌출 라인의 다양한 모습을 보이는 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9는 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 구성요소(element)가 상기 두 구성요소(element) 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.

또한 "상(위)"(on) 또는 "하(아래)"(under)로 표현되는 경우 하나의 구성요소(element)를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 2a 내지 2c는 실시예에 따른 2 엣지 타입의 백라이트 유닛을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2a는 백라이트 유닛의 상면 사시도이고, 도 2b는 백라이트 유닛의 하면 사시도이고, 도 2c는 백라이트 유닛의 단면도이다.

도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 광원 모듈(100), 제1 반사부(reflector)(200), 제2 반사부(300), 광학 부재(optical member)(400), 커버 플레이트(cover plate)(500), 바텀 커버(bottom cover)(또는, 바텀 섀시(bottom chassis))(700) 및 절연부(또는, 단열부)(800)를 포함할 수 있다.

광원 모듈(100)은 광을 생성하는 광원(또는, 발광 소자)(102) 및 전극 패턴을 갖는 회로 기판(104)을 포함할 수 있다. 이때, 광원(102)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 물질(phosphor)을 결합하거나, 블루 LED 상에 레드 인광 물질과 그린 인광 물질을 동시에 사용하여 구현할 수 있고, 블루 LED 상에 옐로우 인광 물질, 레드 인광 물질 및 그린 인광 물질을 동시에 사용하여 구현할 수도 있다.

또한, 회로 기판(104)은 적어도 하나의 광원(102)이 실장될 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터와 광원(102)을 연결하기 위한 전극 패턴이 형성될 수 있다.

예를 들어, 회로 기판(104)의 상면에는 광원(102)과 어댑터를 연결하기 위한 탄소나노튜브 전극 패턴이 형성될 수 있다. 이러한 회로 기판(104)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC) 또는 실리콘(Si) 등으로 이루어져 복수의 광원이 실장되는 인쇄 회로 기판(PCB:Printed Circuit Board)일 수 있으며, 필름 형태로 형성될 수 있다. 또한, 회로 기판(104)은 단층 PCB, 다층 PCB, 세라믹 기판, 메탈 코아 PCB 등을 선택적으로 사용할 수 있다.

또한, 광원 모듈(100)의 광 출사면을 다양한 방향으로 배치할 수도 있다.

광원 모듈(100)은 광 출사면이 광학 부재(400)와 제2 반사부(300) 사이의 에어 가이드(air guide) 방향을 향하도록 배치된 직접 출사형(direct emitting type) 구조일 수 있다.

또는, 광원 모듈(100)은 광 출사면이 제1 반사부(200), 제2 반사부(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 제1 반사부(200), 제2 반사부(300) 및 커버 플레이트(500)에서 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.

광원 모듈(100)은 제1 반사부(200)와 제2 반사부(300) 사이에서, 이들(200 및 300)에 인접하여 배치될 수 있다.

경우에 따라, 광원 모듈(100)은 제1 반사부(200)에 접촉됨과 동시에 제2 반사부(300)로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 제2 반사부(300)에 접촉됨과 동시에 제1 반사부(200)로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수 있다.

또는, 광원 모듈(100)은 제1 반사부(200)와 제2 반사부(300)로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 제1 반사부(200)와 제2 반사부(300)에 동시에 접촉될 수도 있다.

만일, 광원 모듈(100)이 제1 반사부(200)로부터 제1 거리만큼 이격되고, 제2 반사부(300)로부터 제2 거리만큼 이격될 경우, 제2 거리는 제1 거리보다 더 크거나 작을 수 있다. 그 이유는 광원 모듈(100)에서 생성된 광이 제2 반사부(300)의 중앙영역으로 많이 집중되도록 하여, 백라이트 유닛의 중앙영역에 휘도를 증가시키기 위함이다.

다음, 제1 반사부(200)와 제2 반사부(300) 사이의 빈 공간에는 에어 가이드를 갖도록, 제1 반사부(200)와 제2 반사부(300)는 일정 간격 떨어져 서로 마주볼 수 있다.

여기서, 제1 반사부(200)는 오픈(open) 영역을 가지고, 광원 모듈(100)의 일측에 접촉되거나 또는 일정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 반사부(200)는 중앙 영역이 오픈되고, 광원 모듈(100)은 제1 반사부(200)의 양측 가장자리 영역에 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

그리고, 제1 반사부(200)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성되어, 광원 모듈(100)로부터 생성된 광을 제2 반사부(300) 방향으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 제1 반사부(200)의 표면 중 광원 모듈(100)에 마주보는 표면 위에는 톱니형태의 반사 패턴이 형성되고, 반사 패턴의 표면은 평면 또는 곡면일 수도 있다.

제1 반사부(200)의 표면에 반사 패턴을 형성하는 이유는 광원 모듈(100)에서 생성된 광을 제2 반사부(300)의 중앙 영역으로 반사시킴으로써, 백라이트 유닛의 중앙 영역에 휘도를 증가시키기 위함이다.

한편, 제2 반사부(300)는 바텀 커버(700)에 지지되며, 광원 모듈(100)로부터 생성된 광 또는 제1 반사부(200)로부터 반사된 광을 제1 반사부(200)의 오픈 영역으로 반사시키는 역할을 수행할 수 있다.

제2 반사부(300)는 제1 반사부(200)의 표면에 대해 평행한 수평면으로부터 일정 각도로 경사지는 경사면을 가질 수 있다. 즉, 제2 반사부(300)는 제1 반사부(200)와 평행하지 않으며, 평면, 플랫(flat) 경사면, 오목 경사면, 볼록 경사면 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

구체적으로, 제2 반사부(300)는 제1 방향으로 연장되는 변곡부(P)에서 서로 만나는 복수의 제1 및 제2 경사면(301 및 303)을 포함할 수 있다. 경우에 따라, 제2 반사부(300)의 중심 영역(320)은 편평한 평면이나 또는 오목한 곡면 또는 볼록한 곡면 중 어느 한 형상일 수도 있고, 다수의 형상이 포함될 수도 있다.

또한, 제2 반사부(300)의 제1 및 제2 경사면(301 및 303)은 그(300)의 중심 영역(320)을 기준으로 대칭되도록 형성될 수 있다. 제2 반사부(300)에서 변곡부(P)를 중심으로 인접하여 만나는 제1 및 제2 경사면(301 및 303) 각각의 곡률 반경(R1 및 R2)은 서로 다를 수 있다.

그리고, 제2 반사부(300)의 제1 및 제2 경사면(301 및 303) 사이의 변곡부(P)는 광원 모듈(100)에 인접하는 영역에 위치할 수도 있지만, 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 영역에 위치할 수도 있다.

제1 경사면(301)은 광원 모듈(100)에 인접하고, 제1 경사면(301)의 곡률 반경(R1)이 제2 경사면(303)의 곡률 반경(R2)보다 더 작을 수도 있고, 더 클 수도 있다. 경우에 따라, 제1 경사면(301)의 곡률 반경(R1)은 제2 경사면(303)의 곡률 반경(R2)과 동일할 수도 있다.

광원 모듈(100)에 인접하는 제1 경사면(301)의 곡률 반경(R1)이 제2 경사면(303)의 곡률 반경(R2)보다 더 작으면, 변곡부(P)는 광원 모듈(100)에 인접하는 제2 반사부(300)의 영역에 위치할 것이다. 그러나, 광원 모듈(100)에 인접하는 제1 경사면(301)의 곡률 반경(R1)이 제2 경사면(303)의 곡률 반경(R2)보다 더 크면, 변곡부(P)는 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 제2 반사부(300)의 영역에 위치할 것이다.

그리고, 변곡부(P)를 잇는 제1 수평선과 제1 경사면(301) 끝단의 한 점을 잇는 제2 수평선 사이의 제1 거리값(D1)은 변곡부(P)를 잇는 제1 수평선과 제2 경사면(303) 끝단의 한 점을 잇는 제3 수평선 사이의 제2 거리값(D2)과 동일하거나, 더 작을 수도 있고, 더 클 수도 있다.

또한, 변곡부(P)를 잇는 제1 수직선과 제1 경사면(301) 끝단의 한 점을 잇는 제2 수직선 사이의 제3 거리값(D3)은 변곡점(P)을 잇는 제1 수직선과 제2 경사면(303) 끝단의 한 점을 잇는 제3 수직선 사이의 제4 거리값(D4)보다 더 작을 수도 있고, 더 클 수도 있으며, 경우에 따라서 동일할 수도 있다.

이어, 변곡부(P)를 잇는 제1 수평선과 광원 모듈(100)의 한 점을 잇는 제4 수평선 사이의 제5 거리값(D5)은 제2 거리값(D2)과 동일하거나, 더 클 수도 있다.

제1 반사부(200)는 광원 모듈(100)에 인접하는 제1 끝단과 제1 끝단과 마주보는 제2 끝단을 포함하고, 제1 끝단과 제2 끝단 사이의 제6 거리값(D6)은 약 3 - 30mm일 수 있다.

이어, 변곡점(P)을 잇는 제1 수직선과 제1 반사부(200)의 제2 끝단을 잇는 제4 수직선 사이의 제7 거리값(D7)은 제6 거리값(D6)보다 더 클 수도 있다.

또한, 제1 반사부(200)와 제2 반사부(300)의 반사 패턴은 서로 다를 수도 있다. 즉, 제1 반사부(200)는 광을 정반사하는 정반사면을 가질 수 있고, 제2 반사부(300)는 광을 난반사하는 난반사면을 가질 수도 있다. 또는, 제1 반사부(200)는 광을 난반사하는 난반사면을 가질 수 있고, 제2 반사부(300)는 광을 정반사하는 정반사면을 가질 수도 있다.

경우에 따라, 제2 반사부(300)는 광원 모듈(100)에 인접한 영역에 정반사면을 배치하고, 광원 모듈(100)로부터 멀리 떨어진 영역에 난반사면을 배치할 수도 있다.

또한, 제2 반사부(300)는 경사면을 갖는 바텀 커버(700)에 반사 필름이 부착된 구조일 수도 있고, 평면을 갖는 바텀 커버(700)에 경사면을 갖는 반사 필름이 부착된 구조일 수도 있으며, 경사진 반사면을 갖는 바텀 커버(700) 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.

만일, 제2 반사부(300)가 경사진 반사면을 갖는 바텀 커버(700) 자체이거나 반사 필름의 형태로 바텀 커버(700)에 부착될 경우, 바텀 커버(700)는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 제2 반사부(300)와 동일한 구조일 수 있다.

한편, 광학 부재(400)는 커버 플레이트(500)에 의해 지지되고, 제2 반사부(300)와 이격되어 배치된다. 예를 들어, 광학 부재(400)는 제2 반사부(300)와 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 광학 부재(400)는 적어도 하나의 시트로 이루어질 수 있으며, 확산 시트, 프리즘 시트, 휘도 강화 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 또는, 광학 부재(400)는 사출을 통해 플레이트(plate) 모양으로 형성될 수도 있다.

여기서, 확산 시트는 광원(102)으로부터 발생된 빛과 제1 및 제2 반사부(200 및 300)에서 반사된 빛을 확산시켜 준다. 이때, 광학 부재(400)는 확산된 빛을 투과시킨다. 프리즘 시트는 확산된 광을 발광 영역으로 가이드하며, 휘도 확산 시트는 휘도를 강화시켜 줄 수 있다.

다음, 커버 플레이트(500)는 제1 반사부(200)와 제2 반사부(300)에 접촉하여 서로 고정시킬 수 있다. 또한, 커버 플레이트(500)는 광학 부재(400)를 지지한다. 여기서, 커버 플레이트(500)의 재질은 바텀 커버(700)의 재질과 다를 수 있다. 즉, 커버 플레이트(500)는 금속으로 이루어질 수 있고, 바텀 커버(700)는 사출 성형이 가능하도록 플라스틱 등과 같은 고분자 수지로 제작할 수 있다.

한편, 실시예에 의한 백라이트 유닛은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 절연부(또는, 단열부)(800)를 더 포함할 수 있다. 절연부(800)는 커버 플레이트(500)와 광학 부재(400)의 사이에 형성되어, 광원(102)에서 발생된 열이 커버 플레이트(500)를 통해 광학 부재(400)로 전달되는 경로를 차단한다.

도 3a 및 도 3b는 커버 플레이트(500), 패널 지지부(600) 및 절연부(800)를 상세히 보여주는 도면이다.

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

제1 세그먼트(510)는 제1 반사부(200)를 지지하며, 제1 돌출부(511)를 갖는다. 그리고, 제2 세그먼트(530)는 제1 세그먼트(510)로부터 연장되어 광원 모듈(100)을 지지하고, 광원 모듈(100)에 인접하는 제2 돌출부(531)와 제2 돌출부(531)에 마주하는 면에 체결 홈(533)을 가질 수 있다. 이어, 제3 세그먼트(550)는 제2 세그먼트(530)로부터 연장되어 바텀 커버(700)의 일측에 고정되고, 제3 돌출부(551)를 가질 수 있다.

여기서, 패널 지지부(600)는 커버 플레이트(500)의 일부를 커버하고, 커버 플레이트(500)에 고정되어 배치될 수 있다. 또한, 패널 지지부(600)는 제4 돌출부(610)와 제5 돌출부(630)를 포함하는데, 제4 돌출부(610)는 제1 세그먼트(510)의 제1 돌출부(511)들 사이에 삽입되고, 제5 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 제4 돌출부(610)는 한 개이거나 또는 다수 개일 수 있다. 또한, 제1 세그먼트(510)의 제1 돌출부(511)는 다수 개가 형성될 수 있다.

도 4는 도 3a 또는 도 3b의 제1 세그먼트(510)를 상세히 보여주는 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 세그먼트(510)의 제1 면(520)에 제1 반사부(200)가 부착되며, 제1 면(520)의 반대측의 제2 면(522)에 제1 돌출부(511)가 형성된다.

실시예에 의하면, 제1 세그먼트(510)에서 제1 돌출부(511)의 일부는 광학 부재(400) 아래에 형성한다. 즉, 절연부(800)는 제1 돌출부(511)의 상부(면)에 형성된다.

보다 상세하게, 제1 돌출부(511)는 제1 돌출 라인(511a), 제2 돌출 라인(511b) 및 제3 돌출 라인(511c)을 포함할 수 있다. 또한, 절연부(800)는 제1 절연 패드(810) 및 제2 절연 패드(820)를 포함할 수 있다.

제1 돌출 라인(511a)은 제1 세그먼트(510)의 가장 자리 영역에 배치되며, 광학 부재(400)와의 사이에 제1 절연 패드(810)를 배치한다.

제2 돌출 라인(511b)은 제1 돌출 라인(511a)으로부터 이격되어 형성되고, 광학 부재(400)의 측면과의 사이에 제2 절연 패드(820)가 배치된다.

또한, 제2 돌출 라인(511b)과 제3 돌출 라인(511c) 사이로 패널 지지부(600)의 제4 돌출부(610)가 삽입된다.

이와 같이, 제1 절연 패드(810)는 광학 부재(400)와 제1 돌출 라인(511a) 사이에 형성되고 제2 절연 패드(820)는 광학 부재(400)와 제2 돌출 라인(511b) 사이에 형성되어, 커버 플레이트(500)가 광학 부재(400)에 직접 접촉하여 광원(102)으로부터의 열이 전달될 수 있는 경로를 차단한다. 따라서, 제1 및 제2 돌출 라인(511a 및 511b)으로부터 방출되는 열이 광학 부재(400)에 직접적으로 미치는 영향을 방지할 수 있으므로, 광학 부재(400)의 열적 변형을 막을 수 있다.

도 5는 다른 실시예에 따른 커버 플레이트(500)의 제1 세그먼트(510)와 광학 부재(400)의 결합된 모습을 나타낸다.

다른 실시예에 의하면, 절연부(800)의 제2 절연 패드(820A)는 광학 부재(400)와 제2 돌출 라인(511b)의 사이 뿐만 아니라 제2 돌출 라인(511b)의 측부면(529) 전체에 걸쳐 형성될 수 있다.

또한, 절연부(800)는 제3 절연 패드(830) 및 제4 절연 패드(840)를 더 포함할 수 있다. 제3 절연 패드(830)는 제1 돌출 라인(511a)과 제2 돌출 라인(511b) 사이의 제2 면(522) 상에 형성된다. 따라서, 제3 절연 패드(830)는 제2 면(522)으로부터 방출되는 열이 광학 부재(400)에 간접적으로 미치는 영향을 방지할 수 있다. 따라서, 광학 부재(400)의 열적 변형이 최소화될 수 있다.

제4 절연 패드(840)는 제1 돌출 라인(511a)의 양 측부면(524 및 526) 중 광학 부재(400)와 가까운 측부면(524)에 형성된다. 즉, 제4 절연 패드(840)는 제1 돌출 라인(511a)의 양 측부면(524, 526) 중 제2 돌출 라인(511b)과 먼 측부에 형성된다. 따라서, 제1 돌출 라인(511a)의 측면(524)으로부터 방출되는 열이 광학 부재(400)에 간접적으로 미치는 영향을 방지할 수 있다. 따라서, 광학 부재(400)의 열적 변형이 더욱 최소화될 수 있다.

그 밖에, 절연부(800)는 제5 내지 제7 절연 패드(850 내지 870)를 더 포함할 수 있다. 제5 절연 패드(850)는 제2 돌출 라인(511b)의 양 측부면(528 및 529) 중 일 측부면(528)에 형성되고, 제6 절연 패드(860)는 제2 돌출 라인(511b)의 상부에 형성된다. 제2 돌출 라인(511b)은 패널 지지부(600) 아래에 배치되는데, 제6 절연 패드(860)는 제2 돌출 라인(511b)과 패널 지지부(600) 사이에 배치된다. 제7 절연 패드(870)는 제1 돌출 라인(511a)의 양 측부면(524 및 526) 중에서, 일 측부면(524)보다 광학 부재(400)로부터 더 멀리 위치한 측부면(526)에 형성된다.

이와 같이, 절연부(800)의 제3 내지 제7 절연 패드(830 내지 870)는 커버 플레이트(500)와 광학 부재(400) 사이 근방에 형성되어, 커버 플레이트(500)를 통해 광학 부재(400)로 전달될 수 있는 열을 더욱 철저히 차단할 수 있다. 그러므로, 열에 의한 광학 부재(400)의 변형이 더욱 방지될 수 있다.

실시예에 의하면, 절연부(800)는 제1 및 제2 절연 패드(810 및 820)를 포함하고, 제3 내지 제7 절연 패드(830 내지 870)을 선택적으로 포함할 수 있다.

또한, 제1 내지 제7 절연 패드(810 내지 870)의 두께(d1 내지 d7)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 절연 패드(810 및 820)의 두께(d1 및 d2)는 제3 내지 제7 절연 패드(830 내지 870)의 두께(d3 내지 d7)보다 더 두꺼울 수 있다. 왜냐하면, 제1 및 제2 절연 패드(810 및 820)는 커버 플레이트(500)로부터 광학 부재(400)로 열이 전달될 수 있는 직접적인 경로를 차단하고, 제3 내지 제7 절연 패드(830 내지 870)은 커버 플레이트(500)로부터 광학 부재(400)로 열이 전달될 수 있는 간접적인 경로를 차단하기 때문이다. 예를 들어, 제1 절연 패드(810)의 두께(d1)로부터 제7 절연 패드(870)의 두께(d7) 순으로 두께가 작을 수 있다.

또한, 제1 내지 제7 절연 패드(810 내지 870)는 동일한 재료로 이루어질 수 있다. 경우에 따라서, 제1 내지 제7 절연 패드(810 내지 870) 중 적어도 2개는 서로 다른 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 제6 절연 패드(860)는 제1 내지 제4 절연 패드(810 내지 840) 중 어느 하나와 동일한 재료로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 제1 내지 제7 절연 패드(810 내지 870)는 유기물질 또는 세라믹과 같은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 세라믹으로는 알루미나(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(AlN) 등이 이용될 수 있다.

실시예에 의하면, 절연부(800)의 각 절연 패드(810 내지 870)는 제1 및 제2 돌출 라인(511a 및 511b)에 페이스트(paste) 상태로 도포될 수 있다. 또한, 절연부(800)가 제1 및 제2 돌출 라인(511a 및 511b)에 접착되는 정도를 높이기 위해, 제1 및 제2 돌출 라인(511a 및 511b)에서 절연부(800)가 접착되는 부위의 표면을 거칠게(roughness) 표면 처리할 수도 있다.

도 6a 내지 도 6c는 실시예에 의한 제1 돌출 라인(511a)의 다양한 모습을 보이는 단면도이다.

절연부(800)와 접촉하는 제1 돌출 라인(511a)의 상부 면은 평면 또는 도 6a에 도시된 바와 같이 곡면을 포함할 수 있다. 또는, 제1 돌출 라인(511a)의 상부 면에 적어도 하나의 완충 홈이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 돌출 라인(511a)의 상부(면)에 하나의 완충 홈(562)이 형성될 수도 있고, 도 6c에 도시된 바와 같이 제1 돌출 라인(511a)의 상부(면)에 복수의 완충 홈(562)이 형성될 수도 있다. 이 경우, 절연부(800)의 제1 절연 패드(810)는 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이 완충 홈(562 및 564)을 메우면서 제1 돌출 라인(511a)의 상부에 형성될 수 있다.

한편, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 커버 플레이트(500)의 제2 세그먼트(530)는 제2 돌출부(531)가 형성되는데, 제2 돌출부(531)는 광원 모듈(100)의 주변에 배치되어 광원 모듈(100)을 지지하거나 고정할 수 있다.

여기서, 제2 세그먼트(530)와 광원 모듈(100) 사이에 서멀 패드(thermal pad)(110)가 배치될 수 있다. 서멀 패드(110)는 광원 모듈(100)을 제2 세그먼트(530)에 지지시킴과 동시에 광원 모듈(100)에서 발생되는 열을 제2 세그먼트(530)로 전달할 수 있다.

이어, 커버 플레이트(500)의 제3 세그먼트(550)는 제3 돌출부(551)를 포함할 수 있다. 여기서, 제3 돌출부(551)는 돌출부(551a)와 연결부(551b)로 구성될 수 있으며, 바텀 커버(700)의 고정부(710)에 고정될 수 있다.

제3 돌출부(551)의 돌출부(551a)는 제1 방향으로 돌출되고, 연결부(551b)는 돌출부(551a)로부터 연장되어, 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 굽어지고, 바텀 커버(700)의 고정부(710)에 고정될 수 있다.

그리고, 제3 세그먼트(550)는 다수의 방열 돌출 라인(553)들을 포함할 수 있다.

다수의 방열 돌출 라인(553)들은 제3 돌출부(551)로부터 이격되어 배치되고, 광원 모듈(100)로부터 발생된 열을 방출하는 역할을 수행할 수 있다.

여기서, 바텀 커버(700)의 고정부(710)는 바텀 커버(700)의 하부면로부터 돌출되어 형성되는데, 돌출 바디(710a)와 고정 바디(710b)로 구성될 수 있다.

고정부(710)의 돌출 바디(710a)는 제1 방향으로 돌출되고, 고정 바디(710b)는 돌출 바디(710a)로부터 연장되어, 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 굽어지고, 커버 플레이트(500)의 제3 세그먼트(550)의 제3 돌출부(551)를 고정시킬 수 있다.

고정부(710)의 고정 바디(710b)는 더 연장되어 제3 세그먼트(550)의 제3 돌출부(551) 전체를 커버할 수도 있다.

도 7은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(900)은 디스플레이 패널(910) 및 백라이트 유닛(920)을 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(910)은 서로 마주하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(912)과 박막 트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor) 기판(914)을 포함하며, 두 기판(912 및 914)의 사이에 액정층(미도시)이 개재될 수 있다.

그리고, 디스플레이 패널(910)의 상측 및 하측에는 각각 상부 편광판(916) 및 하부 편광판(918)이 배치될 수 있으며, 보다 자세하게는 컬러 필터 기판(912)의 상면에 상부 편광판(916)이 배치되고, TFT 기판(914)의 하면에 하부 편광판(918)이 배치될 수 있다.

도시하지 않았지만, 디스플레이 패널(910)의 측면에는 패널(910)을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하는 게이트 및 데이터 구동부가 구비될 수 있다.

도 8 및 도 9는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 모듈(900), 디스플레이 모듈(900)을 둘러싸는 프론트 커버(1100) 및 백 커버(1200), 백 커버(1200)에 구비된 구동부(1300) 및 구동부(1300)를 감싸는 구동부 커버(1400)로 구성될 수 있다.

프론트 커버(1100)는 광을 투과시키는 투명한 재질의 전면 패널(미도시)을 포함할 수 있으며, 전면 패널은 일정한 간격을 두고 디스플레이 모듈(900)을 보호하며, 디스플레이 모듈(900)로부터 방출되는 광을 투과시켜 디스플레이 모듈(900)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.

백 커버(1200)는 프론트 커버(1100)와 결합하여 디스플레이 모듈(900)을 보호할 수 있다.

백 커버(1200)의 일면에는 구동부(1300)가 배치될 수 있다.

구동부(1300)는 구동 제어부(1300a), 메인보드(1300b) 및 전원 공급부(1300c)를 포함할 수 있다.

구동 제어부(1300a)는 타이밍 컨트롤러일 수 있으며, 디스플레이 모듈(900)의 각 드라이버 IC에 동작 타이밍을 조절하는 구동부이다. 메인보드(1300b)는 타이밍 컨트롤러에 V싱크, H싱크 및 R, G, B 해상도 신호를 전달하는 구동부이다. 전원 공급부(1300c)는 디스플레이 모듈(900)에 전원을 인가하는 구동부이다.

구동부(1300)는 백 커버(1200)에 구비되어 구동부 커버(1400)에 의해 감싸질 수 있다.

백 커버(1200)에는 복수의 홀이 구비되어 디스플레이 모듈(900)과 구동부(1300)가 연결될 수 있고, 디스플레이 장치(1000)를 지지하는 스탠드(1500)가 구비될 수 있다.

반면, 도 9에 도시된 바와 같이, 구동부(1300)의 구동 제어부(1300a)는 백 커버(1200)에 구비되고, 메인보드(1300b)와 전원 공급부(1300c)는 스탠드(1500)에 구비될 수도 있다.

그리고, 구동부 커버(1400)는 백 커버(1200)에 구비된 구동 제어부(1300a)만을 감쌀 수 있다.

실시예에서는, 메인보드(1300b)와 전원 공급부(1300c)를 각각 따로 구성하였으나, 하나의 통합보드로도 이루어질 수 있으며 이에 한정되지 않는다.

또 다른 실시예는 상술한 실시예들에 기재된 백라이트 유닛 예를 들면, 광원 모듈, 제1 및 제2 반사부(100, 200 및 300)를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.

이러한 조명 시스템은 다수의 LED를 집속하여 빛을 얻는 조명등으로 사용될 수 있는 것으로서, 특히 건물의 천장이나 벽체 내에 매입되어 셰이드의 개구부 측이 노출되게 장착 될 수 있도록 하는 매입 등(다운 라이트)으로 이용할 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.

10, 100: 광원 모듈 20, 200: 제1 반사부
30, 300: 제2 반사부 40, 400: 광학 부재
50, 500: 커버 플레이트 60, 700: 바텀 커버
510: 제1 세그먼트 511a: 제1 돌출라인
511b: 제2 돌출라인 511c: 제3 돌출라인
530: 제2 세그먼트 550: 제3 세그먼트
562, 564: 완충 홈 800: 절연부
810, 820, 830, 840, 850, 860, 870: 제1 내지 제7 절연패드
900: 디스플레이 모듈 912, 914: 기판
916: 상부 편광판 918: 하부 편광판
920: 백라이트 유닛 1100: 프론트 커버
1200: 백 커버 1300: 구동부
1400: 구동부 커버 1500: 스탠드

Claims

제1 및 제2 반사부;
상기 제1 및 제2 반사부 사이에 배치되는 적어도 하나의 광원;
상기 제1 반사부와 상기 광원을 지지하는 커버 플레이트;
상기 커버 플레이트에 의해 지지되어 상기 제2 반사부와 이격되어 배치되는 광학 부재; 및
상기 커버 플레이트와 상기 광학 부재의 사이에 형성되는 적어도 하나의 절연부를 포함하는 백라이트 유닛.
제1 항에 있어서, 상기 절연부는 상기 커버 플레이트와 상기 광학 부재의 사이의 근방에도 형성되는 백라이트 유닛.
제2 항에 있어서, 상기 커버 플레이트는
상기 제1 반사부가 부착되는 제1 면과, 상기 제1 면의 반대측에 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 제2 면으로 형성되는 백라이트 유닛.
제3 항에 있어서, 상기 절연부는 상기 돌출부의 상부에 형성되는 백라이트 유닛.
제3 항에 있어서, 상기 돌출부는
상기 커버 플레이트의 가장 자리 영역에 배치되며, 상기 광학 부재의 하면에 배치되는 적어도 하나의 제1 돌출 라인; 및
상기 제1 돌출 라인으로부터 이격되어 형성되며, 상기 광학 부재의 측면과의 사이에 상기 절연부를 형성하는 제2 돌출 라인을 포함하는 백라이트 유닛.
제5 항에 있어서, 상기 절연부와 접촉하는 상기 제1 돌출 라인의 상부 면은 곡면을 포함하는 백라이트 유닛.
제5 항에 있어서, 상기 제1 돌출 라인의 상부 면에 적어도 하나의 완충 홈이 형성되고,
상기 절연부는 상기 완충 홈을 메우면서 상기 제1 돌출 라인의 상부에 형성되는 백라이트 유닛.
제5 항에 있어서, 상기 절연부는 상기 제1 및 제2 돌출 라인에 페이스트 상태로 도포되는 백라이트 유닛.
제8 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 돌출 라인에서 상기 절연부가 도포되는 부위는 러프니스를 갖도록 표면 처리되어 있는 백라이트 유닛.
제5 항에 있어서, 상기 절연부는
상기 제1 돌출 라인의 상부와 상기 광학 부재의 사이에 형성된 제1 절연 패드; 및
상기 제2 돌출 라인의 측부와 상기 광학 부재의 사이에 형성된 제2 절연 패드를 포함하는 백라이트 유닛.
제10 항에 있어서, 상기 절연부는
상기 제1 돌출 라인과 상기 제2 돌출 라인 사이의 상기 제2 면상에 형성되는 제3 절연 패드를 더 포함하는 백라이트 유닛.
제11 항에 있어서, 상기 절연부는
상기 제1 돌출 라인의 양 측부면 중 상기 제2 돌출 라인과 먼 측부에 형성되는 제4 절연 패드를 더 포함하는 백라이트 유닛.
제12 항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 절연 패드의 두께는 서로 다른 백라이트 유닛.
제12 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 절연 패드의 두께는 상기 제3 및 제4 절연 패드의 두께보다 더 두꺼운 백라이트 유닛.
제12 항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 절연 패드는 동일한 재료로 이루어지는 백라이트 유닛.
제12 항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 절연 패드 중 적어도 두 개는 서로 다른 재료로 이루어지는 백라이트 유닛.
제5 항에 있어서, 상기 제2 돌출 라인은 패널 지지부 아래에 배치되는 백라이트 유닛.
제17 항에 있어서, 상기 제2 돌출 라인과 상기 패널 지지부 사이에 제5 절연 패드를 더 포함하는 백라이트 유닛.
제18 항에 있어서, 상기 제5 절연 패드는 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 절연 패드 중 어느 하나와 동일한 재료로 이루어지는 백라이트 유닛.
제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 기재된 백라이트 유닛을 포함하는 조명 시스템.