KR20140132259A - 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 Download PDF

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KR20140132259A
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Abstract

본 발명은 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균일한 광 출력 분포를 가지는 반사 패턴이 형성된 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 광을 출력하는 발광 다이오드를 포함하는 광원; 및 상기 광원과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 가지고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재를 포함하는 광학 시트;를 포함하고, 상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방 영역으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는 백라이트 유닛이 제공될 수 있다.

Description

광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{OPTICAL SHEET AND BACK LIGHT UNIT HAVING THE SAME}
본 발명은 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균일한 광 출력 분포를 가지는 반사 패턴이 형성된 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
백라이트 유닛은 액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display) 패널에 빛을 제공하는 장치로, 디스플레이 패널은 그 자체로 빛을 내지 못하기 때문에 백라이트 유닛으로부터 출사되는 광을 이용하여 영상을 표시한다. 이러한 백라이트 유닛은 액정 디스플레이 모듈에서 가장 값비싼 부품일 뿐 아니라 디스플레이의 휘도, 색 재현성, 가독성을 비롯한 영상의 품질 및 소비 전력 등에 직접적으로 영향을 끼치므로 액정 디스플레이 기술의 핵심 분야 중 하나라고 할 수 있다.
백라이트 유닛은 크게 광원이 배치되는 형태에 따라 크게 직하형(direct lighting type)과 엣지형(edge lighting type)으로 분류될 수 있다. 직하형 백라이트 유닛에서는 디스플레이 패널의 직후방에 배치되는 광원으로부터 출사되는 빛을 확산 시트 등의 광학 시트를 이용하여 디스플레이 패널의 전면에 제공할 수 있다. 이에 반해 엣지형 백라이트 유닛에서는 광원이 디스플레이 패널의 측면에 배치되는 것이 특징으로 도광판(LGP: Light Guide Plate)을 이용하여 측면으로부터 출사되는 빛의 방향을 디스플레이 패널 방향으로 변경한 뒤 확산 시트 등의 광학 시트를 이용하여 디스플레이 패널의 전면에 빛을 제공할 수 있다. 일반적으로 엣지 방식은 광원이 디스플레이의 측면에 배치되기 때문에 제품 두께 면에서 유리한 점이 있지만, 직하 방식에 비해 광 출력 분포(light output distribution)의 균일도나 휘도 면에서 불리하다.
최근에 액정 디스플레이 시장은 점차 디스플레이가 대형화되는 추세인데, 엣지 방식의 백라이트 유닛은 그 휘도의 향상에 한계가 있어, 비교적 적은 광원으로도 높은 휘도를 제공할 수 있는 직하형 백라이트 유닛을 대형 디스플레이에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 발명의 배경이 되는 기술로부터 안출된 것이다.
본 발명의 일 과제는, 빛을 고르게 분산시키는 광학 시트 및 이를 이용하여 광 출력 분포의 균일성과 휘도가 뛰어나면서도 전체적인 두께가 얇은 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 광을 출력하는 발광 다이오드를 포함하는 광원; 및 상기 광원과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 가지고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재를 포함하는 광학 시트;를 포함하고, 상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방 영역으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는 백라이트 유닛이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 직하형 백라이트 유닛에서 광원과 직접 마주보도록 배치되는 광학 시트로서, 상기 광원으로부터 광을 입사받는 제1 면; 상기 입사된 광을 출사하는 제2 면; 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재;를 포함하되, 상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는 광학 시트가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 광을 출력하는 발광 다이오드를 포함하는 광원; 및 상기 광원과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 가지고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재를 포함하는 광학 시트;를 포함하고, 상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방으로부터 일정한 거리에 형성되는 고리 형태의 영역으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는 백라이트 유닛이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 직하형 백라이트 유닛에서 광원과 마주보도록 배치되는 광학 시트로서, 상기 광원으로부터 광을 입사받는 제1 면; 상기 입사된 광을 출사하는 제2 면; 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재;를 포함하되, 상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방으로부터 일정한 거리에 형성되는 고리 형태의 영역으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는 광학 시트가 제공될 수 있다.
본 발명에 의하면, 광원의 직상방과 광원 사이에서 발생하는 무아레(Moire) 현상이 제거되고, 이에 따라 광 출력 분포의 균일도가 향상될 수 있다.
본 발명에 의하면, 비교적 적은 광학 시트를 이용하여 빛이 균일하게 분산되도록 할 수 있기 때문에 백라이트 유닛에 필요한 광학 시트의 수가 감소될 수 있다.
본 발명에 의하면, 백라이트 유닛의 전체 두께가 얇아지고 비용이 절감될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 액정 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광원의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광원의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제2 광학 시트의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반사 패턴의 형태에 관한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 반사 패턴의 특성에 관한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시에에 따른 P 타입 반사 패턴에 관한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 N 타입 반사 패턴에 관한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 N 타입 반사 패턴의 특성에 관한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 반사 패턴의 변형예의 특성에 관한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 반사 패턴의 변형예의 중앙부와 가장자리부의 반사 패턴의 형태에 관한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사 패턴에 형태에 관한 도면이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사 패턴의 특성에 관한 도면이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사 패턴들의 특성에 관한 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 반사 패턴의 유무에 따른 백라이트 유닛의 광 출력 분포에 관한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이고, 도면에 도시된 형상은 필요에 따라 본 발명의 이해를 돕기 위하여 과장되어 표시된 것이므로, 본 발명이 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 광을 출력하는 발광 다이오드를 포함하는 광원; 및 상기 광원과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 가지고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재를 포함하는 광학 시트;를 포함하고, 상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방 영역으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는 백라이트 유닛이 제공될 수 있다.
또 상기 반사 부재는, 대응되는 광원의 위치가 상기 광학 시트의 중앙으로부터 멀어질수록 그 사이즈 또는 밀도가 감소할 수 있다.
또 상기 반사 부재는, 상기 제1 면에 제공될 수 있다.
또 상기 광원은, 상기 발광 다이오드를 덮도록 제공되고 상기 발광 다이오드의 배광각을 넓히는 광 렌즈를 포함할 수 있다.
또 상기 광 렌즈는, 상기 그 외면이 반구 또는 반타원구 형상으로 제공되되, 상기 반구 또는 반타원구의 상부 중앙에 오목부가 형성될 수 있다.
또 상기 광학 시트는, 확산 시트일 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 직하형 백라이트 유닛에서 광원과 직접 마주보도록 배치되는 광학 시트로서, 상기 광원으로부터 광을 입사받는 제1 면; 상기 입사된 광을 출사하는 제2 면; 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재;를 포함하되, 상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는 광학 시트가 제공될 수 있다.
또 상기 반사 부재는, 대응되는 광원의 위치가 상기 광학 시트의 중앙으로부터 멀어질수록 그 사이즈 또는 밀도가 감소할 수 있다.
상기 반사 부재는, 상기 제1 면에 제공될 수 있다.
상기 광학 시트는, 확산 시트일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 광을 출력하는 발광 다이오드를 포함하는 광원; 및 상기 광원과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 가지고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재를 포함하는 광학 시트;를 포함하고, 상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방으로부터 일정한 거리에 형성되는 고리 형태의 영역으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는 백라이트 유닛이 제공될 수 있다.
또 상기 반사 부재는, 상기 직상방 지점으로부터 미리 정해진 거리까지는 그 사이즈나 밀도가 증가하고, 상기 직상방 지점으로부터 상기 미리 정해진 거리보다 더 멀어지면 다시 그 사이즈나 밀도가 감소할 수 있다.
또 상기 반사 부재는, 대응되는 광원의 위치가 상기 광학 시트의 중앙으로부터 멀어질수록 그 사이즈 또는 밀도가 감소할 수 있다.
또 상기 광원은, 상기 발광 다이오드를 덮도록 제공되고 상기 발광 다이오드의 배광각을 넓히는 광 렌즈를 포함할 수 있다.
또 상기 광 렌즈는, 상기 그 외면이 반구 또는 반타원구 형상으로 제공될 수 있다.
또 상기 광학 시트는, 확산 시트일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 직하형 백라이트 유닛에서 광원과 마주보도록 배치되는 광학 시트로서, 상기 광원으로부터 광을 입사받는 제1 면; 상기 입사된 광을 출사하는 제2 면; 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재;를 포함하되, 상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방으로부터 일정한 거리에 형성되는 고리 형태의 영역으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는 광학 시트가 제공될 수 있다.
또 상기 반사 부재는, 상기 직상방 지점으로부터 미리 정해진 거리까지는 그 사이즈나 밀도가 증가하고, 상기 직상방 지점으로부터 상기 미리 정해진 거리보다 더 멀어지면 다시 그 사이즈나 밀도가 감소할 수 있다.
또 상기 반사 부재는, 대응되는 광원의 위치가 상기 광학 시트의 중앙으로부터 멀어질수록 그 사이즈 또는 밀도가 감소할 수 있다.
또 상기 광학 시트는, 확산 시트일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치(1000)에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 액정 디스플레이 장치(1000)의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정 디스플레이 장치(1000)는 하우징(1100), 디스플레이 패널(1200) 및 백라이트 유닛(1300)을 포함할 수 있다.
하우징(1100)은 그 내부에 디스플레이 패널(1200) 및 백라이트 유닛(1300)을 수용하여 외부의 충격으로부터 이를 보호한다. 또 하우징(1100)은 디스플레이 패널(1300)과 백라이트 유닛(1300)을 정합시키는 기능을 가진다.
하우징(1100)은 탑 케이스(1110), 가이드 프레임(1120) 및 바텀 케이스(1130)를 포함할 수 있다. 탑 케이스(1110)와 바텀 케이스(1130)는 각각 액정 디스플레이 장치(1000)의 전면과 후면을 커버하도록 서로 결합되며, 가이드 프레임(1120)이 그 둘 사이에 장착된다.
여기서, 디스플레이 패널(1200)은 탑 케이스(1110)와 가이드 프레임(1120)의 사이에 끼워져 고정되고, 또 백라이트 유닛(1300)은 바텀 케이스(1130)와 가이드 프레임(1120)의 사이에 끼워져 고정될 수 있다. 이때 가이드 프레임(1120)은 디스플레이 패널(1200)과 백라이트 유닛(1300)을 정합시키게 된다.
디스플레이 패널(1200)은 백라이트 유닛(1300)으로부터 출사되는 광을 이용하여 영상을 디스플레이 한다.
디스플레이 패널(1200)은 두 개의 투명 기판(1220, 1230)과 그사이에 개재되는 액정층(1210)을 포함할 수 있다. 여기서, 투명 기판(1220, 1230)은 각각 박막 트랜지스터 기판(TFT: Thin Film Transistor, 1220)과 컬러 필터 기판(color filter, 1230)일 수 있다.
액정층(1210)은 전기 신호에 따라 그 배열 상태가 바뀌며, 이에 따라 백라이트 유닛(1300)으로부터 출사된 빛을 선택적으로 투과시키는 기능을 수행하여 픽셀 단위로 영상을 표시할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(1220)은 액정층(1210)에 전기 신호를 제공하여 액정층(1210)의 광 투과 여부를 조정할 수 있다. 구체적으로 여기서, 박막 트렌지스터 기판(1220)에는 복수의 게이트 라인 및 복수의 게이트 라인과 교차하는 복수의 데이터 라인이 형성될 수 있으며, 이에 따라 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에는 박막 트랜지스터가 형성될 수 있다. 여기서, 각각의 박막 트랜지스터는 액정 디스플레이 장치(1000)의 픽셀에 대응되며, 이들 트랜지스터의 온/오프에 따라 액정층(1210)의 배열 상태가 조절되 영상을 표시하도록 할 수 있다. 박막 트랜지스터 기판(1220)의 예로는 TN(Twisted Nematic) 방식, ISP(In Plane Switching), VA(Vertical Alignment) 방식 등이 있는데, 다만 본 발명에서 박막 트랜지스터 기판(1220)이 이에 한정되는 것은 아니다.
컬러 필터 기판(1230)은 액정층(1210)을 투과한 빛에 색상을 입힐 수 있다. 컬러 필터 기판(1230)은 각 픽셀에 대응되는 RGB(Red-Green-Blue) 색상의 컬러 필터, 게이트 라인, 데이터 라인 및 박막 트랜지스터를 덮는 블랙 매트릭스 및 기판 전체를 덮는 공통 전극을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(1200)의 가장자리에는 게이트 라인에 스캔 신호를 인가하고, 데이터 라인에 데이터 신호를 인가하는 패널 구동부(미도시)가 제공될 수 있다. 패널 구동부(미도시)는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)의 형태로 제공될 수 있으며, 패널 구동부(미도시)는 칩온필름(COF: Chip On Film)에 의해 게이트 라인 및 데이터 라인에 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 패널 구동부(미도시)가 반드시 인쇄회로기판의 형태로 제공되어야 하는 것은 아니며, 칩온필름(미도시) 대신 테이프캐리어패키지(TCP: Tape Carrier Package)가 제공될 수도 있다.
백라이트 유닛(1300)은 디스플레이 패널(1200)의 배면에 배치되며, 디스플레이 패널(1200)에 광을 제공하여 디스플레이 패널(1200)이 영상을 디스플레이하도록 할 수 있다.
백라이트 유닛(1300)은 광학 시트들(1310), 광원(1320) 및 반사판(1332)을 포함하는 기판(1330)을 포함할 수 있다.
기판(1330)은 디스플레이 패널(1200)과 대향하도록 바텀 케이스(1130)에 설치된다. 광원(1320)은 직하형의 백라이트 유닛(1300)에서 디스플레이 패널(1200)의 직하방에 미리 정해진 패턴에 따라 배열되도록 기판(1330) 상에 탑재될 수 있다. 이에 따라 광원(1320)은 디스플레이 패널(1200)의 방향으로 광을 조사할 수 있다. 광원(1320)으로는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 이용될 수 있다. 한편, 광원(1320)은 출사되는 빛을 넓은 배광 범위로 분산시키는 광 렌즈(1322)를 포함할 수 있다.
한편, 기판(1330)의 디스플레이 패널(1200)과 마주보는 면에는 반사판(1332)이 형성될 수 있다. 반사판(1332)은 광원(1320)으부터 디스플레이 패널(1200) 방향으로 출사된 빛 중 광학 시트(1310) 등에 의해 반사되어 돌아오는 빛을 디스플레이 패널(1200) 방향으로 재반사할 수 있다. 이에 따라 광 손실이 줄어들어 전체적인 디스플레이 휘도가 향상될 수 있다.
광학 시트(1310)는 광원(1320)과 디스플레이 패널(1200)의 사이에 디스플레이 패널(1200)과 마주보도록 배치된다. 광학 시트(1310)는 적어도 한 장 이상이 적층되는 방식으로 배열될 수 있다. 여기서, 광학 시트(1310)는 도광판, 확산 시트(diffusion sheet) 또는 프리즘 시트(prism sheet)를 포함할 수 있다. 바람직하게 광학 시트(1310)는 세 장 내지 다섯 장일 수 있다.
이하에서는 상술한 광학 시트(1310)의 기능에 관하여 간단하게 설명하도록 한다.
백라이트 유닛(1300)에서 광학 시트(1310)는 광원(1320)에 가까운 쪽으로부터 도광판, 확산 시트, 프리즘 시트의 순으로 배치될 수 있다. 구체적으로 도 1 및 도 2에서 제1 광학 시트(1312)는 위쪽으로부터 버티컬 프리즘 시트(1312a), 호리즌탈 프리즘 시트(1312b)와 확산 시트(1313c)로 구성될 수 있으며, 제2 광학 시트(1314)는 도광판 또는 확산 시트일 수 있다. 물론, 광학 시트들(1310)이 반드시 이러한 순서에 따라 배치되어야 하는 것은 아니며, 또 이중 일부가 생략되는 것도 가능하다.
도광판은 점 광원 형태로 입사되는 빛을 면 광원 형태로 변경할 수 있다. 발광 다이오드에서 출사되는 광 출력 분포는 점 광원 형태를 가지는데, 도광판을 통과하는 광원(1320)은 도광판을 거치면서 확산되어 디스플레이 패널(1200)을 마주보는 도광판의 상면에서 면 광원 형태의 광 출력 분포를 가지고 출사될 수 있다. 도광판은 PMMA 재질(PMMA: Poly Methly Methacrylate) 재질로 제공될 수 있으며, 도광판의 상면 또는 하면에는 점 광원 형태를 면 광원 형태로 변경하기 위한 패턴이 제공될 수 있다. 이러한 패턴은 실크 스크리닝(silk screening) 기법이나 레이저 식각 기법, 증착 기법 등에 의해 형성될 수 있다.
확산 시트는 입사되는 빛을 확산시킬 수 있다. 확산 시트는 입사된 빛을 확산 시트를 통과하는 동안 분산시킬 수 있다. 이에 따라 확산 시트는 광 출력 분포의 균일도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라 확산 시트는 액정 디스플레이 장치(1000)의 영상에 무아레 현상과 같이 암부(dark/bright) 패턴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
프리즘 시트는 빛의 경로를 디스플레이 패널(1200)에 수직한 방향으로 조정할 수 있다. 도광판이나 확산 시트를 거친 빛은 전방향으로 분산되며 진행하는데 프리즘 시트는 이와 같이 분산되는 빛을 디스플레이 패널(1200)에 수직한 방향으로 출사되도록 할 수 있다. 이에 따라 액정 디스플레이 장치(1000)의 휘도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 광학 시트(1310) 중 광원(1320)과 가장 가까운 제2 광학 시트(1314)에 반사 부재(1316)가 반사 패턴에 따라 제공될 수 있다. 반사 부재(1316)는 빛을 반사시키는 재질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(1316)는 이산화 타이타늄(TiO2)나 이산화 규소(SiO2) 등의 재질일 수 있다. 반사 부재(1316)는 실크 스크리닝 기법이나 레이저 식각 기법, 증착 기법, 프린팅 기법 등에 의해 제2 광학 시트(1314)에 형성될 수 있다. 이처럼 반사 부재(1316)를 가지는 제2 광학 시트(1314)는 제2 광학 시트(1314)로 입사되는 빛의 적어도 일부를 반사시킬 수 있다. 본 발명에서는 이와 같이 제2 광학 시트(1314)가 광을 반사시킴에 따라 전체적으로 제2 광학 시트(1314)의 광 출력 분포를 균일하게 가져갈 수 있는데, 이에 관한 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(1300)에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
먼저 도 3 및 도 4를 참조하여 광원(1320)에 관하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광원(1320)의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광원(1320)의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 광원(1320)은 기판(1330) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 기판(1330)의 상부에는 반사판(1332)이 제공될 수 있다. 광원(1320)은 발광 다이오드로 제공될 수 있으며, 기판(1330) 상에 미리 정해진 배열에 따라 배치될 수 있다. 다시 도 1을 참조하면, 광원(1320)이 기판(1330) 상에 5X9 매트릭스의 형태로 배치된 것을 볼 수 있다. 물론, 광원의 배치 형태가 이로 한정되는 것은 아니다.
또 광원(1320)은 광 렌즈(1322)에 의해 둘러쌓일 수 있다. 광 렌즈(1322)는 광원(1320)의 상부에 광원(1320)을 덮도록 전체적으로 반구형 또는 반타원구 형태로 기판(1330) 상에 제공될 수 있다. 이러한 광 렌즈(1322)는 광원(1320)으로부터 출사되는 광의 배향각이 넓어지도록 하는 기능을 가질 수 있다.
구체적으로 광 렌즈(1322)의 하면의 중앙은 광원(1320)이 그 안에 수용되도록 컵 모양으로 파여 있고, 광 렌즈(1322)의 상면 중앙부에는 그 측으로 파여있는 오목부(1322a)가 형성될 수 있다. 이러한 형태의 광 렌즈(1322)를 이용하면, 광원(1320)으로부터 출사되는 광이 일차적으로 광 렌즈(1322)의 컵 모양의 내면을 거치면서 측방으로 굴절 확산되고, 이차적으로 광 렌즈(13220)의 반구형의 외면을 거치면서 다시 측방으로 굴절 확산될 수 있다. 일반적으로 발광 다이오드인 광원(1320)은 직상방으로 광을 출사하는데, 이러한 광 렌즈(1322)를 이용하면 상방으로 출사되는 광들을 측방으로 굴절시킴으로써, 전체적으로 광의 출사 배향각이 확장되는 효과가 발생한다.
한편, 여기서, 오목부(1322a)는 광이 광원(1320)의 직상방으로 출사되는 비중을 늘려준다. 본 발명의 광 렌즈(1320)를 이용하면 광원(1320)으로부터 직상방으로 출사된 광의 많은 부분이 측방으로 굴절됨에 따라 오히려 광원(1320) 직상방 영역으로 출사되는 광이 지나치게 적어질 수 있는데, 오복부(1322a)는 광원(1320)의 직상방으로 출사되는 광을 덜 굴절시켜 광원(1320)이 전체적으로 고른 광 출사 분포를 가지도록 할 수 있다.
다음은 제2 광학 시트(1314) 및 반사 부재(1316)에 의해 제2 광학 시트(1314)에 형성되는 반사 패턴에 관하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(1300)의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제2 광학 시트(1314)의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반사 패턴의 형태에 관한 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 기판(1330)의 상부에는 이에 대향하도록 배치되는 제2 광학 시트(1314)가 배치된다. 제2 광학 시트(1314)에는 반사 부재(1316)가 미리 정해진 반사 패턴에 따라 제공될 수 있다. 반사 부재(1316)는 제2 광학 시트(1314)의 상부 또는 하부 중 적어도 하나의 면에 제공될 수 있다. 여기서, 제2 광학 시트(1314)는 확산 시트 또는 도광판일 수 있다. 대개 백라이트 유닛(1300)에서는 제2 광학 시트(1314)가 도광판으로 제공되지만, 본 발명에서는 반사 패턴으로 인하여 광원(1320)으로부터 출사된 빛을 고르게 투과시키는 것이 가능하므로 제2 광학 시트(1314)가 도광판 대신 확산 시트로 제공되는 것도 가능하다. 일반적으로 확산 시트는 도광판에 비해 가격이 저렴하고 두께가 얇고 제조가 편리하므로 도광판을 생략하면 전체적인 액정 디스플레이 장치(1000)의 생산 단가가 절감되고 두께가 얇아질 수 있는 장점이 있다.
다만, 일반적으로 점 광원을 면 광원으로 바꿔주는 도광판에 비해 광을 확산시키는 확산 시트는 광 출력 분포를 고르게 하는 효과가 나쁜데, 이로 인해 도광판을 생략하는 경우 얼룩 형태로 암부가 형성되는 무아레 현상이 발생할 수 있다. 이에 대해 본 발명에서는 제2 광학 시트(1314)의 하면에 반사 패턴을 형성해 제2 광학 시트(1314)로 입사되는 광의 분포를 고르게 하여 이를 극복할 수 있다.
구체적으로 반사 부재(1316)는 광원(1320)의 직상방 영역에서 그 크기 또는 밀도가 가장 크고, 직상방 영역으로부터 멀어질수록 그 크기나 밀도가 낮아지는 패턴으로 제공될 수 있다. 일반적으로 광원(1320)의 광 출력은 그 직상방에서 강하고, 측방으로 갈수록 약해지는데, 광원의 직상방에 반사 부재(1316)를 크거나 조밀하게 배치하고 이로부터 멀어짐에 따라 반사 부재(1316)를 작거나 덜 조밀하게 배치함에 따라 광원(1320)의 직상방에서는 광을 많이 반사하여 덜 투과시키고, 광원(1320)과 광원(1320)의 사이에서는 광을 덜 반사하여 많이 투과시킴에 따라 전체적으로 제2 광학 시트(1314)로 입사되는 광의 분포가 제2 광학 시트(1314)의 전 영역에 걸쳐 고르도록 할 수 있다.
도 5에는 광원(1320)의 직상방 영역에 형성된 고반사 영역(A)이 광을 반사하고, 두 광원(1320)의 사이에 형성된 저반사 영역(B)가 광을 투과시키는 것을 도시하고 있다. 본 발명에서는 광원(1320)에 광 렌즈(1322)를 장착하여 광원(1320)의 직상방으로 출사되는 빛을 측면으로 굴절시켜 전체적으로 넓은 배광각을 가지고 고르게 빛이 확산 출사되도록 하였으나, 여전히 광원(1320)의 직상방으로 많은 빛이 출사될 수 있다. 이에 따라 고반사 영역(A)으로 입사되는 빛이 저반사 영역(B)으로 입사되는 빛보다 많은 양이 되는데, 고반사 영역(A)에서는 이를 많이 반사시키고, 저반사 영역(B)에서는 입사되는 빛을 적게 반사시킴으로써 제2 광학 시트(1314) 전체 영역에 걸쳐 빛이 고르게 입사되도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라 제2 광학 시트(1314)를 통과하는 광은 제2 광학 시트(1314)로부터 균일한 광 출력 분포를 가지고 출력되며 따라서 무아레 현상이 감소될 수 있다.
도 7을 참조하면, 광원(1320)의 직상방에 위치하는 고반사 영역(A)에서 반사 부재(1316)의 사이즈가 광원(1320)의 직상방에서 멀어진 저반사 영역(B)으로 갈수록 작아짐을 알 수 있다. 한편, 도 7에는 반사 부재(1316)의 사이즈가 광원(1320)의 직상방으로부터 방사상으로 멀어질수록 사이즈가 작아지는 것으로 도시하였으나, 반드시 방사상여야 하는 것은 아니며, 타원형 등의 다른 형태를 취하는 것도 가능하다.
또한, 도 7에서는 고반사 영역(A)으로부터 저반사 영역으로 갈수록 반사 부재(1316)의 사이즈가 작아지는 것으로 도시하였으나, 이와 달리 고반사 영역(A)으로부터 저반사 영역(B)으로 갈수록 반사 부재(1316)의 밀도가 작아지는 것을 통해 반사 패턴을 구현하는 것도 가능하다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 반사 패턴의 특성에 관한 도면이다. 도 8은 반사 패턴의 특성을 색상으로 표현한 것이다. 여기서, 반사 패턴의 특성은 제 2 광학 시트(1314)에 대한 광 반사율 또는 광 투과율을 의미하는 것일 수 있다. 적색은 광 투과율이 낮고, 광 반사율이 높은 것을 의미하며, 청색은 광 투과율이 높고, 광 반사율이 낮은 것을 의미한다. 또한, 도 8의 그래프에서 x축은 제2 광학 시트(1314)의 길이 방향을 의미하고, y축은 광 반사율을 나타낸다.
이러한 반사 패턴의 특성은 반사 부재(1316)의 사이즈, 즉 크기나 반사 부재(1316)의 밀도, 즉 조밀도를 조정함에 따라 구현될 수 있다. 이에 따르면, 도 8에서 적색은 반사 부재(1316)의 사이즈가 크거나 밀도가 조밀한 것을 의미하고, 청색은 반사 부재(1316)의 사이즈가 작거나 조밀도가 낮은 것을 의미할 수 있다.
도 8을 참조하면, 광원(1320)의 직상방 영역에서 반사 부재(1316)의 사이즈가 크거나 밀도가 높고, 멀어질수록 그 크기나 밀도나 작아질 수 있다. 이에 의해 광원(1320)의 직상방 영역에서 광 반사율이 높고, 광원(1320)의 직상방으로부터 멀어질수록 광 반사율이 낮아지며, 광원(1320)에서 출사된 광은 직상방 영역으로 가장 많이 조사되므로 제2 광학 시트(1314)로 입사되는 광이 제2 광학 시트(1314)의 전체 영역에서 고르게 될 수 있다.
한편, 이처럼 제2 광학 시트(1314)에 반사 패턴을 형성하는 것은 반사 부재(1316)를 P 타입 또는 N 타입 방식에 의해 구현될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시에에 따른 P 타입 반사 패턴에 관한 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 N 타입 반사 패턴에 관한 도면이다.
도 9를 참조하면, 고반사 영역(A)과 저반사 영역(B)은 반사 부재(1316)의 밀도나 사이즈에 의해 제공될 수 있다. 반사 부재(1316)는 제2 광학 시트(1314) 상에 실크 스크리닝 기법이나 레이저 식각 기법, 증착 기법, 프린팅 기법 등에 의해 형성될 수 있다. P 타입(Positive-type)의 반사 패턴을 살펴보면, 고반사 영역(A)에서는 큰 사이즈의 반사 부재(1316)가 제2 광학 시트(1314) 상에 제공되며, 저반사 영역(B)에서는 작은 사이즈의 반사 부재(1316)가 제2 광학 시트(1314) 상에 제공될 수 있다. 다시 말해 P 타입의 반사 패턴에서는 반사 부재(1316)가 도트 부분을 인쇄하여 제공될 수 있다. 이에 따라 고반사 영역(A)에서는 제2 광학 시트(1314)로 입사되는 빛을 많이 반사하고, 저반사 영역(A)에서는 제2 광학 시트(1314)로 입사되는 빛을 적게 반사할 수 있다.
한편, P 타입에서는 제2 광학 시트(1314) 상에 반사 부재(1316)를 도트로 인쇄하여 고반사 영역(A)과 저반사 영역(B)을 형성하였는데, 이와 반대로 도트를 제외한 부분을 인쇄하여 고반사 영역(A)과 저반사 영역(B)을 형성하는 N 타입 방식도 가능하다.
도 10을 참조하면, 반사 부재(1316)는 제2 광학 시트(1314) 상에 도트 부분을 제외한 나머지 영역에 반사 부재(1316)를 인쇄하는 N 타입(Negative type)으로 제공될 수 있다. 이때에는 도트 사이즈가 광원(1320)의 직상방에서 작고, 광원(1320)의 직상방의 사이에서 클 수 있다. N 타입에서는 도트 부분을 제외한 나머지 영역이 반사 부재(1316)이므로, 도트 사이즈가 클수록 반사 부재(1316)의 밀도나 크기가 작아질 수 있다. N 타입 방식은 먼저 제2 광학 시트(1316)의 일면 전체에 반사 부재(1316)를 덮은 후 도트 부분에 해당하는 반사 부재(1316)를 제거함에 따라 구현하는 것도 가능하다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 N 타입 반사 패턴의 특성에 관한 도면이다.
도 11에서는 적색이 도트 사이즈가 작거나 또는 도트 밀도가 낮은 것을 의미하고, 청색이 도트 사이즈가 높거나 또는 도트 밀도가 큰 것을 의미한다. 또 도 11의 그래프에서 y축은 도트 사이즈 또는 밀도를 의미한다.
이를 고려하면, N 타입은 P 타입과 비교하여 도트의 사이즈 밀도가 반대 경향을 가짐을 알 수 있다. 여기서, 도 11의 그래프에서 y축은 도 8에서 광 반사율을 의미한 것과 반대로 광 투과율을 의미할 수 있다.
한편, 이상에서는 광원(1320) 별로 제공되는 반사 패턴이 각 광원(1320)마다 동일한 것으로 설명하였으나, 이와 달리 광원(1320)마다 제공되는 반사 패턴이 상이할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 반사 패턴의 변형예의 특성에 관한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제2 광학 시트(1314)에는 그 폭 방향에 따라 3열로 광원(1320)이 배열되고, 길이 방향으로 7 개 내지 8 개의 광원(1320)이 배치될 수 있다. 광원(1320) 별로는 상술한 바와 같이 해당 광원(1320)의 직상방 영역에서는 반사 부재(1316)가 조밀하거나 반사 부재(1316)의 사이즈가 크고, 직상방으로부터 멀어짐에 따라 반사 부재(1316)의 밀도가 낮거나 반사 부재(1316)의 사이즈가 작아질 수 있다.
그런데, 여기서 제2 광학 시트(1314)의 중앙부에 위치하는 광원(1320)에 대응되는 반사 패턴과 가장자리부에 위치하는 광원(1320)에 대응되는 반사 패턴이 서로 상이할 수 있다. 도 12의 그래프에서 붉은 선은 길이 방향에 따른 반사 부재(1316)의 크기나 밀도를 의미하며, 녹색 선은 폭 방향에 따른 반사 부재(1316)의 크기나 밀도를 의미한다. 도 12를 살펴보면, 폭 방향으로도 중앙열에서 그 피크치가 가장 크고, 길이 방향으로도 중앙부에서 그 피크치가 가장 큰 것을 볼 수 있다.
이를 참조하면, 개별 광원(1320) 별로 대응되는 반사 패턴은 그 직상방으로부터 멀어질수록 반사 부재(1316)의 밀도나 사이즈가 작아지는 경향을 가지지만, 전체적으로 제2 광학 시트(1314)의 중앙부에 배치되는 광원(1320)에 대응되는 반사 패턴(1316)이 가장자리부에 배치된 광원(1320)에 대응되는 반사 패턴(1316)보다 큰 것을 알 수 있다.
다시 말해, 제2 광학 시트(1314)의 중앙부에서 반사 패턴의 밀도가 가장자리부의 반사 패턴의 밀도보다 전체적으로 높은 것인데, 제2 광학 시트(1314)의 중앙부는 그 주위의 광원(1320)들에서 측방으로 조사되는 광이 도달하는데 반해, 제2 광학 시트(1314)의 가장자리부는 그 주위의 광원(1320)이 없어 가장자리부에 배치된 광원(1320)들로부터만 빛을 받기 때문에 제2 광학 시트(1314)를 전체적으로 볼 때 중앙부에서 더 많은 광을 입사받기 때문에, 이를 조정할 필요가 있기 때문이다. 따라서, 중앙부의 반사 패턴을 가장자리부의 반사 패턴보다 밀도나 크기를 크게 함에 따라 제2 광학 시트(1314)의 전체 영역이 고르게 광을 입사받게 되는 것이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 반사 패턴의 변형예의 중앙부와 가장자리부의 반사 패턴의 형태에 관한 도면이다.
구체적으로 도 13을 살펴보면, 도 13의 (a)는 중앙부의 광원(1320)에 대한 반사 패턴을 나타내고, 도 13의 (b)는 가장자리부의 광원(1320)에 대한 반사 패턴을 나타낸다. 광원(1320)의 직상방 영역을 비교하면 중앙부의 광원(1320)에 대한 반사 부재(1316)가 가장자리부의 광원(1320)에 대한 반사 부재(1316)보다 크게 제공될 수 있다. 물론, 반사 부재(1316)의 밀도를 이와 같이 조정하는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(1300)에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
먼저 다른 실시예에서는 광원(1320)의 광 렌즈(1322)의 형태와 반사 패턴의 형태가 달라질 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원(1320)의 사시도이고, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원(1320)의 단면도이다.
이상에서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 광 렌즈(1322)는 광원(1320)으로부터 직상방으로 조사되는 광량을 늘리기 위해 그 상부 중앙에 오목부(1322a)를 가지는데, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 렌즈(1322)는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 오목부(1322a) 대신 볼록부(1322b)를 가진다.
이와 같이 광 렌즈(1322)에 볼록부(1322b)가 형성되면 발광 다이오드에서 직상방으로 출사된 광의 굴절이 더욱 많이 일어나 실제로 광원(1320)의 직상방의 광량이 측방의 광량보다 작아질 수 있다. 이에 따라 광원(1320)에서 출사되는 광은 광원(1320)의 직상방의 주위에서 가장 높고, 직상방에서는 그 주위보다 비교적 낮으며, 직상방의 주위로부터 멀어질수록 다시 낮아진다. 즉, 광원(1320) 직상방으로부터 일정한 거리에 있는 원형 고리 형태의 영역에서 광량이 가장 크고, 이러한 고리 형태로부터 중앙이나 밖으로 멀어짐에 따라 광량이 줄어드는 광 출력을 가지게 된다.
이처럼 광원(1320)의 광 출력이 달라지면, 반사 패턴도 변형되어야 전체적으로 제2 광학 시트(1314)에 입사되는 광량이 균일하게 조정될 수 있다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사 패턴에 형태에 관한 도면이고, 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사 패턴의 특성에 관한 도면이다.
도 16을 참조하면, 반사 부재(1316)는 광원의 직상방으로부터 일정한 거리가 떨어질 고리 형상의 영역에서 그 크기나 밀도가 가장 크고, 직상방 정 중앙부에서 오히려 밀도나 크기가 낮다. 또 고리 형상의 영역으로부터 바깥으로 멀어질수록 밀도나 크기가 작아진다. 다시 말해 광원(1320)의 직상방 중앙부에서부터 일정한 거리까지는 반사 부재(1316)의 크기나 밀도가 증가하다가 일정한 거리를 지나면 다시 작아지는 형태로 반사 부재(1316)가 제공될 수 있다.
상술한 도 14 및 도 15에 도시된 광 렌즈(1322)를 이용하면, 광원(1320)의 직상방의 출력 광이 그 바로 주변보다 오히려 작으므로, 제2 광학 시트(1314)에 입사되는 광량을 조절하기 위하여 도 16 및 도 17에 도시된 형태의 반사 패턴으로 제2 광학 시트(1314)에 반사 부재(1316)를 제공할 수 있다.
한편, 이상에서 반사 패턴이 상술한 예와 같은 형태로만 제공되어야 하는 것은 아니다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사 패턴들의 특성에 관한 도면이다.
도 18의 (a), (b), (c)는 4X4의 형태로 배치되는 광원(1320)에 대한 반사 패턴의 특성을 도시한 것이다. Eh 18의 (a)와 (c)는 중앙부 광원(1320)에 대한 반사 패턴의 밀도나 크기가 가장자리부 광원(1320)에 대한 반사 패턴의 밀도나 크기보다 큰 것을 알 수 있다. 반면 도 18의 (b)에서는 각 광원(1320) 별 대응되는 반사 패턴이 일정하게 제공될 수 있다.
도 18의 (d)에서는 광원(1320) 별 반사 패턴이 광원(1320)으로부터 멀어지면서 그 사이즈나 밀도가 줄어드는 형태가 원형이 아닌 타원형의 형태를 취하고 있는 것을 볼 수 있다.
도 19를 참조하면, 일부 광원(1320)에 대한 반사 패턴은 타원형을 가지며, 다른 광원(1320)에 대한 반사 패턴은 원형을 가지도록 조합되어 반사 패턴이 형성되고 있음을 보여주고 있다. 또 도 19의 (a)는 P 타입으로 구현된 반사 패턴이며, 도 19의 (b)는 N 타입으로 구현된 반사 패턴을 도시한 것이다.
여기서, 도 19를 살펴보면, 전체적으로 제2 광학 시트(1314)의 좌측으로부터 우측으로 갈수록 반사 패턴의 평균 밀도가 높아지도록 배열될 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 반사 패턴의 유무에 따른 백라이트 유닛의 광 출력 분포에 관한 도면이다. 도 20의 (a)를 참조하면, 반사 부재(1316)가 없는 제2 광학 시트(1314)를 이용하는 경우의 백라이트 유닛(1300)의 광 출력 분포는 광원(1320)의 직상방 영역에서 다른 영역보다 높게 나타난다. 이에 따라 전체적으로 백라이트 유닛(1300)의 광 출력에 무아레 현상이 발생할 수 있다.
반면, 도 20의 (b)를 참조하면, 본 발명에 따른 반사 부재(1316)가 반사 패턴을 형성하는 제2 광학 시트(1314)를 이용하는 경우에는 백라이트 유닛(1300)의 광 출력 분포는 전반적으로 고른 형태로서 무아레 현상이 없는 것을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000: 액정 디스플레이 장치
1100: 하우징
1110: 탑 케이스
1120: 가이드 프레임
1130: 바텀 케이스
1200: 디스플레이 패널
1300: 백라이트 유닛
1310: 광학 시트
1312: 제1 광학 시트
1314: 제2 광학 시트
1316: 반사 부재
1320: 광원
1322: 렌즈
1330: 기판
1332: 반사 시트

Claims (20)

  1. 광을 출력하는 발광 다이오드를 포함하는 광원; 및
    상기 광원과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 가지고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재를 포함하는 광학 시트;를 포함하고,
    상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방 영역으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는
    백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 부재는, 대응되는 광원의 위치가 상기 광학 시트의 중앙으로부터 멀어질수록 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는
    백라이트 유닛.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 부재는, 상기 제1 면에 제공되는
    백라이트 유닛.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 광원은, 상기 발광 다이오드를 덮도록 제공되고 상기 발광 다이오드의 배광각을 넓히는 광 렌즈를 포함하는
    백라이트 유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 광 렌즈는, 상기 그 외면이 반구 또는 반타원구 형상으로 제공되되, 상기 반구 또는 반타원구의 상부 중앙에 오목부가 형성되는
    백라이트 유닛.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 광학 시트는, 확산 시트인
    백라이트 유닛.
  7. 직하형 백라이트 유닛에서 광원과 직접 마주보도록 배치되는 광학 시트로서,
    상기 광원으로부터 광을 입사받는 제1 면;
    상기 입사된 광을 출사하는 제2 면; 및
    상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재;를 포함하되,
    상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는
    광학 시트.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 반사 부재는, 대응되는 광원의 위치가 상기 광학 시트의 중앙으로부터 멀어질수록 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는
    광학 시트.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 반사 부재는, 상기 제1 면에 제공되는
    광학 시트.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 광학 시트는, 확산 시트인
    광학 시트.
  11. 광을 출력하는 발광 다이오드를 포함하는 광원; 및
    상기 광원과 마주보는 제1 면과 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 가지고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재를 포함하는 광학 시트;를 포함하고,
    상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방으로부터 일정한 거리에 형성되는 고리 형태의 영역으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는
    백라이트 유닛.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 반사 부재는, 상기 직상방 지점으로부터 미리 정해진 거리까지는 그 사이즈나 밀도가 증가하고, 상기 직상방 지점으로부터 상기 미리 정해진 거리보다 더 멀어지면 다시 그 사이즈나 밀도가 감소하는
    백라이트 유닛.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 반사 부재는, 대응되는 광원의 위치가 상기 광학 시트의 중앙으로부터 멀어질수록 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는
    백라이트 유닛.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 광원은, 상기 발광 다이오드를 덮도록 제공되고 상기 발광 다이오드의 배광각을 넓히는 광 렌즈를 포함하는
    백라이트 유닛.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 광 렌즈는, 상기 그 외면이 반구 또는 반타원구 형상으로 제공되는
    백라이트 유닛.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 광학 시트는, 확산 시트인
    백라이트 유닛.
  17. 직하형 백라이트 유닛에서 광원과 마주보도록 배치되는 광학 시트로서,
    상기 광원으로부터 광을 입사받는 제1 면;
    상기 입사된 광을 출사하는 제2 면; 및
    상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한 면에 제공되는 반사 부재;를 포함하되,
    상기 반사 부재는, 상기 광원의 직상방으로부터 일정한 거리에 형성되는 고리 형태의 영역으로부터 멀어짐에 따라 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는
    광학 시트.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 반사 부재는, 상기 직상방 지점으로부터 미리 정해진 거리까지는 그 사이즈나 밀도가 증가하고, 상기 직상방 지점으로부터 상기 미리 정해진 거리보다 더 멀어지면 다시 그 사이즈나 밀도가 감소하는
    광학 시트.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 반사 부재는, 대응되는 광원의 위치가 상기 광학 시트의 중앙으로부터 멀어질수록 그 사이즈 또는 밀도가 감소하는
    광학 시트.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 광학 시트는, 확산 시트인
    광학 시트.




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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017099315A1 (en) * 2015-12-07 2017-06-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Light diffusion plate and display apparatus having the same
WO2017161759A1 (zh) * 2016-03-22 2017-09-28 乐视控股(北京)有限公司 一种背光模组及显示设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102526548B1 (ko) 2018-06-12 2023-05-02 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI247176B (en) * 2004-03-30 2006-01-11 Chi Mei Optoelectronics Corp Direct point light source backlight module and liquid crystal display using the same
JP4635128B2 (ja) * 2006-01-27 2011-02-16 株式会社オプトデザイン 面照明光源装置及びこれを用いた面照明装置
JP5170988B2 (ja) * 2006-07-03 2013-03-27 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
KR101747340B1 (ko) * 2010-10-05 2017-06-14 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017099315A1 (en) * 2015-12-07 2017-06-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Light diffusion plate and display apparatus having the same
US9939680B2 (en) 2015-12-07 2018-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Light diffusion plate and display apparatus having the same
WO2017161759A1 (zh) * 2016-03-22 2017-09-28 乐视控股(北京)有限公司 一种背光模组及显示设备

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