KR20160044145A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

도광판은 광을 수광하여 표시 패널로 상기 광을 제공한다. 상기 도광판은 몸체, 및 돌출부들을 포함한다. 상기 몸체는 제1 측면, 상기 제1 측면과 마주하는 제2 측면, 및 상부면을 갖는다. 상기 돌출부들 각각은 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면을 향하여 순차적으로 배열된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함한다. 상기 제1 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제1 폭은 상기 제1 측면으로부터 멀어질수록 작아지고, 상기 제2 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제2 폭은 상기 제1 측면으로부터 멀어질수록 커져, 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부의 하부에 배치된 상기 상부면의 일부가 노출된다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균일한 휘도를 제공하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시장치, 전기영동 표시장치, 및 전기습윤 표시장치와 같은 비자발광형 표시장치는 광을 조사하기 위한 별도의 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 영상이 표시되는 표시면에 대한 발광 다이오드의 위치에 따라 엣지형과 직하형으로 구분된다.
엣지형 백라이트 유닛은 직하형 백라이트 유닛에 비해 얇은 두께를 갖는 장점이 있다. 따라서, 휴대형 표시장치의 경우 엣지형 백라이트 유닛을 많이 채용하고 있다.
본 발명의 목적은 균일한 휘도를 제공하는 백라이트 유닛을 제공하는데 있고, 본 발명의 다른 목적은 표시 품질이 향상된 표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예 따른 표시장치는 표시 패널, 광원, 및 도광판을 포함한다. 상기 표시 패널은 광을 제공받아 영상을 표시한다. 상기 광원은 상기 광을 발생한다. 상기 도광판은 상기 광을 수광하여 상기 표시 패널로 상기 광을 제공한다.
상기 도광판은 몸체, 및 돌출부들을 포함한다. 상기 몸체는 제1 측면, 상기 제1 측면과 마주하는 제2 측면, 및 상부면을 갖는다. 상기 돌출부들 각각은 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면을 향하여 순차적으로 배열된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함한다. 상기 제1 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제1 폭은 상기 제1 측면으로부터 멀어질수록 작아지고, 상기 제2 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제2 폭은 상기 제1 측면으로부터 멀어질수록 커져, 상기 몸체의 상기 상부면의 일부가 노출된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광을 발생하는 광원, 및 상기 광을 수광하여 상기 광을 가이드하는 도광판을 포함한다.
상기 도광판은 몸체, 및 돌출부들을 포함한다. 상기 몸체는 제1 측면, 상기 제1 측면과 마주하는 제2 측면, 및 상부면을 갖는다. 상기 돌출부들 각각은 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면을 향하여 순차적으로 배열된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함한다. 상기 제1 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제1 폭은 상기 제1 측면으로부터 멀어질수록 작아지고, 상기 제2 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제2 폭은 상기 제1 측면으로부터 멀어질수록 커져, 상기 몸체의 상기 상부면의 일부가 노출된다.
본 발명에 따르면, 도광판의 출광면에서 도광판의 입광면과 인접한 일 영역은 돌출부와 수평면이 교대로 제공될 수 있다. 따라서 광원에서 발생한 광은 돌출부 또는 수평면을 통해 출광되어 출광면의 특정 영역에 핫 스팟이 발생되는 것을 최소화할 수 있다. 그 결과, 백라이트 유닛은 표시 패널로 균일한 휘도의 광을 제공할 수 있고, 표시장치의 표시품질이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 입광면의 높이는 도광판의 몸체의 제1 측면의 높이와 제1 돌출부의 일면의 높이의 합으로 정의될 수 있다. 따라서, 도광판의 광이 입사되는 면의 면적이 넓어질 수 있고, 그 결과 도광판의 입광 효율이 향상되어 백라이트 유닛의 광 이용 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 도광판 및 광원의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 절단선 I - I`에 따라 절단된 단면도이다.
도 4a는 도 2에 도시된 절단선 II - II`에 따라 절단된 단면도이다.
도 4b는 도 2에 도시된 절단선 III - III`에 따라 절단된 단면도이다.
도 4c는 도 2에 도시된 절단선 IV - IV`에 따라 절단된 단면도이다.
도 5a는 도1에 도시된 도광판의 사시도이다.
도 5b는 도 2에 도시된 절단선 V - V`에 따라 절단된 단면도이다.
도 6은 도광판의 평면도이다.
도 7은 도 5b의 돌출면의 높이에 따른 도 6의 가상선 P-P` 위치에서의 휘도를 나타낸 그래프이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 `제1`, `제2` 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 `위에` 또는 `상에` 있다고 할 때, 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 표시 패널(110), 백라이트 유닛(120), 및 탑 샤시(130)를 포함한다.
표시 패널(110)은 영상을 표시한다. 표시 패널(110)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 전기습윤 표시 패널(electro wetting display panel), 전기영동 표시 패널 (electrophoretic display panel) 및 MEMS 표시 패널(micro electro mechanical system display panel) 중 어느 하나일 수 있다. 본 실시예에서는 액정 표시 패널을 예로서 설명한다.
표시 패널(110)은 두 쌍의 변들을 가지는 사각형의 판상일 수 있다. 이 실시예에서 표시 패널(110)은 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 가지는 직사각형일 수 있다. 표시 패널(110)은 표시 기판(111), 표시 기판(111)에 대향하는 대향 기판(112), 및 표시 기판(111)과 대향 기판(112) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다. 표시 패널(110)은 평면상에서 볼 때 영상이 표시되는 표시 영역과, 표시 영역을 둘러싸며 영상이 표시되지 않는 비표시 영역을 가질 수 있다.
백라이트 유닛(120)은 표시 패널(110)에 광을 제공하고, 백라이트 유닛(120)은 표시 패널(110)의 하부에 배치된다. 백라이트 유닛(120)은 수납부(140), 광원(150), 도광판(160), 광학시트들(170), 반사시트(180), 및 몰드 프레임(190)을 포함할 수 있다.
수납부(140)는 바닥부(141), 바닥부(141)로부터 연장된 측벽(142), 및 측벽(142)으로부터 바닥부(141)와 평행하게 연장되어 광원(150)을 커버하는 커버부(143)를 포함할 수 있다. 측벽(142)은 바닥부(141)로부터 상부방향으로 연장될 수 있다.
수납부(140)는 광원(150) 및 도광판(160)을 수납하며, 바닥부(141)에는 광원(150)과 도광판(160)이 안착될 수 있다.
광원(150)은 도광판(160)의 적어도 하나의 측면으로 광을 제공할 수 있다. 광원(150)과 바닥부(141) 사이에는 인쇄회로기판(151)이 배치될 수 있다. 광원(150)은 인쇄회로기판(151) 위에 실장되어 인쇄회로기판(151)으로부터 구동 전압을 제공받을 수 있다.
도광판(160)은 광원(150)으로부터 광을 제공받아, 제공받은 광을 표시 패널(110) 측으로 가이드 할 수 있다. 도광판(160)은 몸체(161), 및 돌출부들(200)을 포함할 수 있고, 이 실시예에서는 돌출부들(200) 각각은 제1 돌출부(210), 제2 돌출부(220) 및 제3 돌출부(230)를 포함할 수 있다.
몸체(161)는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 돌출부들(200) 각각은 몸체(161)의 상부면에 배치될 수 있다. 몸체(161)와 돌출부들(200)은 일체의 형상을 가질 수 있고, 몸체(161)와 돌출부들(200)은 서로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 몸체(161)와 돌출부들(200)은 폴리아미드(Polyamide, PA), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate, PMMA), 메틸 메타크릴레이트-스티렌(Methyl methacrylate-styrene, MS), 및 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도광판(160)은 몸체(161)와 돌출부들(200)이 단일의 사출 금형 공정으로 형성되어 제공될 수도 있고, 다른 실시예에서는 도광판(160)은 플레이트 형상의 판을 압출 또는 사출 공정을 이용하여 형성한 후, 상기 판을 레이저를 이용한 식각 공정을 진행하여 돌출부들(200)이 형성될 수 있다.
광학시트들(170)은 도광판(160)과 표시 패널(110) 사이에 배치될 수 있다. 광학시트들(170)은 도광판(160)으로부터 가이드 된 광의 경로를 제어하는 역할을 할 수 있다. 이 실시예에서는, 광학시트들(170)은 확산 시트(171), 프리즘 시트(172), 및 보호 시트(173)를 포함할 수 있다.
확산 시트(171)는 광을 확산시키고, 프리즘 시트(172)는 확산 시트(171)에서 확산된 광의 진행방향이 표시 패널(110)의 법선 방향과 가까워지도록 광을 집광한다. 보호 시트(173)는 프리즘 시트(172)를 외부의 충격으로부터 보호한다. 이 실시예에서는 광학시트들(170)이 확산 시트(171), 프리즘 시트(172) 및 보호 시트(173)를 한 매씩 구비한 것을 예로 들었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 본 발명의 다른 실시예에서는 광학시트들(170)은 확산 시트(171), 프리즘 시트(172), 및 보호 시트(173) 중 적어도 어느 하나를 복수 매 겹쳐서 사용할 수 있으며, 필요에 따라 어느 하나 이상의 시트가 생략될 수 도 있다.
반사시트(180)는 도광판(160)과 바닥부(141) 사이에 배치될 수 있다. 반사시트(180)는 도광판(160)으로부터 누설된 광을 반사하여 누설된 광을 도광판(160) 측으로 재입사시킬 수 있다.
몰드 프레임(190)은 표시 패널(110) 및 백라이트 유닛(120) 사이에 배치될 수 있다. 몰드 프레임(190)은 지지부(191) 및 지지부(191)로부터 상부 방향으로 연장된 프레임측벽(192)을 포함할 수 있다. 몰드 프레임(190)의 지지부(191) 위에 표시 패널(110)이 배치될 수 있다. 이 실시예에서 표시 패널(110)을 지지하기 위한 부재로 몰드 프레임(190)이 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에서는 몰드 프레임(190)이 생략될 수 있다. 이 경우, 표시 패널(110)은 수납부(140)에 의해 지지되며, 수납부(140)와 표시 패널(110)이 접착부재(미도시)에 의해 고정될 수 있다.
탑 샤시(130)는 표시 패널(110)의 상부에 배치되어 표시 패널(110)의 비표시 영역을 커버할 수 있다. 탑 샤시(130)는 수납부(140)와 결합하여 표시 패널(110)의 가장자리를 커버하고, 탑 샤시(130)에는 표시 패널(110)의 표시 영역을 노출시키는 표시창이 정의될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 도광판 및 광원의 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 절단선 I - I`에 따라 절단된 단면도이다. 도 2 및 도 3을 설명함에 있어, 도 1에 도시한 도면부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 2 및 도 3를 참조하면, 도광판(160)의 몸체(161)는 제1 측면(SF1), 제2 측면(SF2), 상부면(UF), 및 바닥면(BF)을 포함한다.
제2 측면(SF2)은 제1 측면(SF1)과 마주하는 면이고, 상부면(UF)은 제1 측면(SF1)을 제2 측면(SF2)에 연결하며 표시 패널(도 1의 110)을 향하는 면이고, 바닥면(BF)은 제1 측면(SF1)을 제2 측면(SF2)에 연결하며 상부면(UF)과 마주하는 면일 수 있다.
돌출부들(200) 각각은 제1 측면(SF1)으로부터 제2 측면(SF2)을 향하는 제1 방향(DR1)으로 연장되며, 돌출부들(200)은 제1 측면(SF1)이 연장된 방향과 나란한 제2 방향(DR2)을 따라 나란히 배열될 수 있다. 이 실시예에서 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 서로 직교할 수 있다.
이 실시예에서는, 돌출부들(200) 각각은 제1 돌출부(210), 제2 돌출부(220), 및 제3 돌출부(230)를 포함한다. 제1 돌출부(210), 제2 돌출부(220), 및 제3 돌출부(230)는 제1 측면(SF1)으로부터 제2 측면(SF2)을 향하여 순차적으로 배열될 수 있다. 제2 돌출부(220)는 제1 돌출부(210) 및 제3 돌출부(230) 사이에 위치하여 제1 돌출부(210)를 제3 돌출부(230)에 연결할 수 있다.
이 실시예에서, 제1 돌출부(210)의 제2 방향(DR2)의 제1 폭(WT1)은 제1 측면(SF1)으로부터 멀어질수록 작아지고, 제2 돌출부(220)의 제2 방향(DR2)의 제2 폭(WT2)은 제1 측면(SF1)으로부터 멀어질수록 커지고, 제3 돌출부(230)의 제2 방향(DR2)의 제3 폭(WT3)은 일정할 수 있다.
제1 폭(WT1) 및 제2 폭(WT2) 각각은 가변적일 수 있고, 제1 폭(WT1) 및 제2 폭(WT2) 각각은 제3 폭(WT3)보다 작거나 같은 값을 가질 수 있다. 따라서, 제1 돌출부(210) 및 제2 돌출부(220) 하부에 배치된 상부면(UF)의 일부가 노출될 수 있다. 이하에서, 노출된 상부면(UF)의 일부를 수평면(HF)이라 정의한다.
이 실시예에서, 제1 돌출부(210)의 제1 높이(HT1)는 제1 측면(SF1)과 멀어질수록 작아지고, 제2 돌출부(220)의 제2 높이(HT2)는 제1 측면(SF1)과 멀어질수록 커지고, 제3 돌출부(230)의 제3 높이(HT3)는 일정할 수 있다.
제1 폭(WT1)의 최소값과 제2 폭(WT2)의 최소값은 서로 동일하고, 제1 높이(HT1)의 최소값과 제2 높이(HT2)의 최소값은 서로 동일할 수 있다. 따라서, 제1 돌출부(210)와 제2 돌출부(220)가 서로 결합하는 부분의 높이 및 폭 각각의 변화는 연속적(continuity)일 수 있다. 또한, 제2 폭(WT2)의 최대값은 제3 폭(WT3)과 동일하고, 제2 높이(HT2)의 최대값은 제3 높이(HT3)와 동일할 수 있다. 따라서, 제2 돌출부(220)와 제3 돌출부(230)가 서로 결합하는 부분의 높이 및 폭 각각의 변화는 연속적(continuity)일 수 있다.
광원(150)은 제1 측면(SF1)에 인접하여 배열될 수 있다. 광원(150)에서 발생한 광이 입사되는 입광면(LS)은 제1 측면(SF1)과 제1 돌출부(210)의 일면(201)으로 정의될 수 있다.
이 실시예에 따르면, 입광면(LS)이 제1 측면(SF1)으로만 정의되는 경우보다, 입광면(LS)의 면적이 일면(201)만큼 증가되어 입광면(LS)의 높이가 증가되므로, 도광판(160)의 입광 효율이 향상되어 광원(150)으로부터 발생된 광의 이용 효율이 향상될 수 있다.
이 실시예에서, 제1 돌출부(210)의 길이는 제2 돌출부(220)의 길이의 1.5배 이상일 수 있다. 그 결과, 제1 돌출부(210)가 갖는 경사면(210T)의 경사도는 제2 돌출부(220)가 갖는 경사면(220T)의 경사도보다 작다. 따라서, 제1 돌출부(210)의 경사면(210T)의 경사도가 작기 때문에, 제1 돌출부(210)의 경사면(210T)에서 광의 전반사가 용이하게 발생할 수 있다. 따라서, 제1 돌출부(210)의 경사면(210T)을 통해 도광판(160) 외부로 광이 누설되는 확률이 감소될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 바닥면(BF)에 광을 표시패널(110) 측으로 반사하는 반사 패턴(미도시)이 더 포함될 수 있다. 반사 패턴(미도시)은 바닥면(BF)을 가공하여 볼록한 형상 또는 오목한 형상으로 제공될 수 있다. 또 다른 실시예에서는 광을 반사하는 물질을 바닥면(BF)에 인쇄하여 반사패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
도 4a는 도 2에 도시된 절단선 II - II`에 따라 절단된 단면도이고, 도 4b는 도 2에 도시된 절단선 III - III`에 따라 절단된 단면도이고, 도 4c는 도 2에 도시된 절단선 IV - IV`에 따라 절단된 단면도이다. 도 4a, 도 4b, 및 도 4c를 설명함에 있어서, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대해 중복된 설명은 생략된다.
도 4a, 도 4b, 및 도 4c 각각은 제1 측면(도 2의 SF1)과 평행하게 절단된 단면도로, 제1 돌출부(210)의 제1 단면(CS1), 제2 돌출부(220)의 제2 단면(CS2), 및 제3 돌출부(230)의 제3 단면(CS3) 각각의 외곽은 라운드 형상을 가질 수 있다. 제1 돌출부(210), 제2 돌출부(220), 및 제3 돌출부(230)는 도광판(160)의 입광면(도 3의 LS)을 통해 몸체(161)에 대해 경사져 입사된 광을 표시 패널(도 1의 110)에 대략적으로 수직하게 진행하도록 광을 집광한다.
이 실시예에서, 제1 돌출부(210)의 제1 곡률 반경(DA1), 제2 돌출부(220)의 제2 곡률 반경(DA2), 및 제3 돌출부(230)의 제3 곡률 반경(DA3)은 서로 동일할 수 있다. 제1 곡률 반경(DA1), 제2 곡률 반경(DA2), 및 제3 곡률 반경(DA3)의 값에 따라 제1 돌출부(210), 제2 돌출부(220), 및 제3 돌출부(230)를 통과한 광이 표시 패널(도 1의 110) 측으로 집광되는 정도가 상이할 수 있다. 예컨대, 제1 곡률 반경(DA1), 제2 곡률 반경(DA2), 및 제3 곡률 반경(DA3) 각각의 값이 작아질수록 돌출부들(200)을 통해 출광되는 광이 표시패널(도 1의 110)에 대해 대략적으로 수직한 방향으로 진행하는 경향이 증가하게 되어, 표시 패널(도 1의 110) 측으로 광이 집광되어 광 이용 효율이 증가될 수 있다. 그러나, 제1 곡률 반경(DA1), 제2 곡률 반경(DA2), 및 제3 곡률 반경(DA3) 각각의 값이 작아질수록 도광판(160)의 광이 입사되는 영역에서 빛샘 현상이 증가할 수 있으므로, 표시장치(도 1 의 100)의 사이즈와 도광판(160)의 재질 등을 고려하여 적절한 곡률 반경을 선택할 수 있다.
이 실시예에서, 제1 돌출부(210), 제2 돌출부(220), 및 제3 돌출부(230)들 각각의 외곽은 단면상에서 라운드 형상을 가질 수 있으나, 다른 실시예에서는 제1 돌출부(210), 제2 돌출부(220) 및 제3 돌출부(230) 들 각각은 프리즘 형상일 수 있다.
도 5a는 도 1에 도시된 도광판의 사시도이고, 도 5b는 도 2에 도시된 절단선 V - V`에 따라 절단된 단면도이다. 도 5a 및 도 5b를 설명함에 있어서, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대해 중복된 설명은 생략된다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 도광판(160)의 몸체(161)의 상부면(UF) 및 몸체(161)의 제1 측면(SF1) 각각과 수직한 단면인 수직면(VS)이 정의된다. 수직면(VS)은 가상의 면으로, 수직면(VS)은 상부면(UF)과 제1 측면(SF1) 각각과 수직한 모든 면일 수 있다.
이 실시예에서는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 수직면(VS) 상에서 정의되는 방향들 각각을 제1 방향(D1)으로 정의한다. 즉, 제1 방향(D1)은 어느 하나의 방향으로 정의되는 것이 아니라, 제1 방향(D1)은 수직면(VS) 상에서 정의되는 방향들을 대표하는 방향일 수 있다. 또한, 제2 방향(D2)은 수직면(VS)에 포함되지 않은 모든 방향으로 정의될 수 있다. 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2)의 구분을 명확히 하기 위해, 제1 방향(D1)은 점선으로, 제2 방향(D2)은 실선으로 도시된다.
도 5b는 제1 돌출부(210)와 제2 돌출부(220)가 결합된 부분을 제1 측면(SF1)과 평행하게 절단한 단면도이다. 이하에서, 설명의 편의를 위해 제1 돌출부(210)와 제2 돌출부(220)가 만나는 면을 돌출면(215)이라 정의한다.
돌출면(215)의 높이(HT0)는 제1 높이(도 3의 HT1)의 최소값 및 제2 높이(도 3의 HT2)의 최소값 각각과 동일하고, 돌출면(215)의 폭(WT0)은 제1 폭(도 2의 WT1)의 최소값 및 제2 폭(도 2의 WT2)의 최소값 각각과 동일할 수 있다.
이 실시예에서, 돌출면(215)에 인접하여 수평면(HF)이 배치될 수 있다. 수평면(HF)은 몸체(161)의 상부면(UF) 중 돌출부들(도 1의 200)이 배치되지 않은 면일 수 있다.
본 발명의 실시예와 달리, 수평면(HF)이 존재하지 않는 경우에는 서로 인접한 두 개의 광원들 사이에 대응하는 도광판(160)의 제2 영역(도 6의 AR2)의 휘도가 광원의 위치와 대응하는 도광판(160)의 제1 영역(도 6의 AR1)의 휘도보다 커서 핫 스팟(hot spot) 현상이 나타날 수 있다. 핫 스팟(hot spot) 현상이 나타나는 이유는 다음과 같다. 입광면(도 3의 LS)에 제1 방향(D1)으로 입사되어 돌출부들(도 1의 200)을 통해 출광되는 광(L0)은 제1 방향(D1)으로 출광되는 광(L0a)의 광량보다 제2 방향(D2)으로 출광되는 광(L0b)의 광량이 많다. 또한, 입광면(도 3의 LS)에 제2 방향(D2)으로 입사되어 돌출부들(도 1의 200)을 통해 출광되는 광(L1)은 제1 방향(D1)으로 출광되는 광(L1a)의 광량이 제2 방향(D2)으로 출광되는 광(L1b)의 광량보다 많다. 따라서, 도광판(160)의 제1 영역(도 6의 AR1)에는 제1 방향(D1)으로 입사되어, 제2 방향(D2)으로 출사되는 광의 량이 많고, 도광판(160)의 제2 영역(도 6의 AR2)에는 제2 방향(D2)으로 입사되어 제1 방향(D1)으로 출사되는 광의 량이 많다. 따라서, 제2 영역(도 6의 AR2)으로 광이 집중될 수 있고, 그 결과 제2 영역(도 6의 AR2)에서 측정되는 휘도가 제1 영역(도 6의 AR1)의 휘도보다 밝게 나타나는 핫 스팟(hot spot) 현상이 발생할 수 있다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따르면, 돌출부들(도 1의 200) 사이에 수평면(HF)이 배치된다. 제1 방향(D1)으로 입사된 광 중 일부의 광(L2)은 수평면(HF)을 통해 출사되어 표시 패널(도 1의 110) 측으로 가이드 된다. 수평면(HF)을 통해 출광되는 광(L2) 중 제1 방향(D1)으로 출광되는 광(L2a)의 광량은 제2 방향(D2)으로 출광되는 광(L2b)의 광량보다 많다. 따라서, 앞서 설명한 도광판(160)의 제2 영역(도 6의 AR2)에 광이 집중되는 것이 방지될 수 있고, 그 결과 핫 스팟(hot spot) 현상이 최소화될 수 있다.
도 6은 도광판의 평면도이고, 도 7은 도 5b의 돌출면(도 5b의 215)의 높이에 따른 도 6의 가상선 P-P` 위치에서 측정한 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 도광판(LGP)에서 광이 출사되는 출사면(OS) 중 광원들(250)과 인접한 영역을 인접 출광 영역(AR)이라 정의할 때, 인접 출광 영역(AR)은 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2)으로 정의될 수 있다. 제1 영역(AR1)은 광원(150)의 위치와 대응하는 영역으로 정의될 수 있고, 제2 영역(AR2)은 서로 인접한 두 개의 광원들(250) 사이의 위치와 대응하는 영역으로 정의될 수 있다.
제1 그래프(GP1) 및 제4 그래프(GP4)는 본 발명의 비교예에 따른 것이고, 제2 그래프(GP2) 및 제3 그래프(GP3)는 본 발명의 실시예에 따른 것이다. 보다 상세하게는, 제1 그래프(GP1)는 돌출면(도 5b의 215)의 높이(도 5b의 HT0)가 제3 높이(도 4c의 HT3)의 100%인 경우의 휘도를 나타내고, 제2 그래프(GP2)는 돌출면(도 5b의 215)의 높이(도 5b의 HT0)가 제3 높이(도 4c의 HT3)의 25%인 경우의 휘도를 나타내고, 제3 그래프(GP3)는 돌출면(도 5b의 215)의 높이(도 5b의 HT0)가 제3 높이(도 4c의 HT3)의 18%인 경우의 휘도를 나타내고, 제4 그래프(GP4)는 돌출면(도 5b의 215)의 높이(도 5b의 HT0)가 제3 높이(도 4c의 HT3)의 0%인 경우의 휘도를 나타낸다.
제1 그래프(GP1), 제2 그래프(GP2), 제3 그래프(GP3) 및 제4 그래프(GP4)를 참조하면, 돌출면(도 5b의 215)의 높이(도 5b의 HT0)에 따라 도 6의 가상선 P-P` 위치에서 측정되는 휘도가 변화되는 것을 볼 수 있다.
제1 그래프(GP1)를 참조하면, 돌출면(도 5b의 215)의 높이(도 5b의 HT0)가 제3 높이(도 4c의 HT3)와 동일하므로, 가상선 P - P`의 위치에서 수평면(도 5b의 HF)이 없을 수 있다. 따라서, 앞서 도 5b에서 설명한 바에 따라, 제2 영역(AR2)에서 측정된 휘도는 제1 영역(AR1)에서 측정된 휘도보다 높을 수 있다. 예컨대, 제1 영역(AR1)에서 측정된 휘도는 약 600 니트이고, 제2 영역(AR2)에서 측정된 휘도는 약 750 니트로, 광원들(250) 사이의 위치와 대응되는 제2 영역(AR2)의 휘도가 제1 영역(AR1)의 휘도보다 150니트 가량 밝게 나타나는 핫 스팟(hot spot) 현상이 발생될 수 있다.
제4 그래프(GP4)를 참조하면, 돌출면(도 5b의 215)의 높이(도 5b의 HT0)가 제3 높이(도 4c의 HT3)의 0%인 경우, 가상선 P - P`의 위치와 대응되는 출사면(OS)에는 돌출된 부분 없이 모두 수평구간일 수 있다. 광원(150)에서 출사된 광은 도광판(LGP)으로 입사되고 돌출부들(도 1의 200)이 없는 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2)을 통해 출사될 수 있다. 돌출부들(도 1의 200)이 없는 경우 광은 입사된 방향을 따라 출사될 수 있다. 따라서, 광원(150)의 위치와 대응되는 제1 영역(AR1)으로 광이 집중될 수 있다. 예컨대, 제1 영역(AR1)의 휘도는 약 1300 니트이고, 제2 영역(AR2)의 휘도는 약 800 니트로, 제1 영역(AR1)의 휘도가 제2 영역(AR2)의 휘도보다 500니트 가량 밝게 나타나는 핫 스팟(hot spot) 현상이 발생될 수 있다.
제2 그래프(GP2)를 참조하면, 돌출면(도 5a의 215)의 높이(도 5b의 HT0)가 제3 높이(도 4c의 HT3)의 25%인 경우, 수직면(도 5a의 VS)에 포함되는 제1 방향(도 5a의 D1)으로 입사된 광 중 일부의 광(도 5b의 L2)은 수평면(도 5a의 HF)을 통해 출광되고, 다른 일부의 광(도 5b의 L0)은 돌출부들(도 1의 200)을 통해 출광 될 수 있다.
수평면(도 5b의 HF)을 통해 출광되는 광(도 5b의 L2)은 제1 방향(도 5b의 D1)으로 출광되는 광(L2a)의 광량이 제2 방향(도 5b의 D2)으로 출광되는 광(L2b)의 광량보다 많다. 따라서, 광원들(250) 사이의 위치와 대응되는 제2 영역(AR2)에 광이 집중되지 않는다. 또한, 제1 방향(도 5b의 D1)으로 입사된 광 중 돌출부들(도 1의 200)을 통해 출광되는 광(도 5b의 L0)은 제1 방향(도 5b의 D1)으로 출광 되는 광(도 5b의 L0a)의 광량보다 제2 방향(도 5a의 D2)으로 출광 되는 광(도 5b의 L0b)의 광량이 많다. 따라서, 광원(150)의 위치와 대응되는 제1 영역(AR1)으로 광이 집중되지 않는다.
따라서, 제1 영역(AR1)에서 측정된 휘도와 제2 영역(AR2)에서 측정된 휘도의 차이가 감소될 수 있고, 핫 스팟(hot spot) 현상이 감소될 수 있다. 그 결과, 백라이트 유닛(도 1의 120)은 표시패널(도 1의 110)로 균일한 휘도의 광을 제공할 수 있고, 표시장치(100)의 표시품질이 향상될 수 있다.
제3 그래프(GP3)를 참조하면, 돌출면(도 5b의 215)의 높이(도 5b의 HT0)가 제3 높이(도 4c의 HT3)의 18%인 경우, 제2 그래프(GP2)에서 설명한 바와 같이, 광원(150)의 위치와 대응하는 제1 영역(AR1)에서 측정된 휘도와 광원들(250) 사이의 위치와 대응하는 제2 영역(AR2)에서 측정된 휘도의 차이가 감소될 수 있고, 핫 스팟(hot spot) 현상이 감소될 수 있다. 그 결과 백라이트 유닛(도 1의 120)은 표시 패널(도 1의 110)로 균일한 휘도의 광을 제공할 수 있고, 표시장치(도 1의 100)의 표시품질이 향상될 수 있다.
돌출면(도 5a의 215)의 높이(도 5b의 HT0)가 제3 높이(도 4c의 HT3)와 동일해질수록, 제2 영역(AR2)에서 측정되는 휘도가 제1 영역(AR1)에서 측정되는 휘도보다 상대적으로 높게 측정되고, 돌출면(도 5a의 215)의 높이(도 5b의 HT0)가 0에 가까워질수록 제1 영역(AR1)에서 측정되는 휘도가 제2 영역(AR2)에서 측정되는 휘도보다 상대적으로 높게 측정될 수 있다. 따라서 돌출면(도 5a의 215)의 높이(도 5b의 HT0)는 제1 영역(AR1)에서 측정되는 휘도와 제2 영역(AR2)에서 측정되는 휘도의 차이가 최소화될 수 있는 높이로 제공될 수 있다. 예컨대, 이 실시예에서 돌출면(도 5a의 215)의 높이(도 5b의 HT0)는 제3 높이(도 4c의 HT3)의 15% 내지 28%일 수 있으며, 보다 상세하게는 18% 내지 25%일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 백라이트 유닛 130: 탑 샤시
140: 수납부 150: 광원
160: 도광판 161: 몸체
170: 광학시트들 180: 반사시트
190: 몰드 프레임 200: 돌출부들
210: 제1 돌출부 220: 제2 돌출부
230: 제3 돌출부 215: 돌출면
SF1: 제1 측면 SF2: 제2 측면
UF: 상부면 BF: 바닥면
LS: 입광면

Claims (19)

  1. 광을 제공받아 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 광을 발생하는 광원; 및
    상기 광을 수광하여 상기 표시 패널로 상기 광을 제공하는 도광판을 포함하며,
    상기 도광판은
    제1 측면, 상기 제1 측면과 마주하는 제2 측면, 및 상부면을 갖는 몸체; 및
    상기 상부면 위에 배치되는 돌출부들을 포함하고,
    상기 돌출부들 각각은 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면을 향하여 순차적으로 배열된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하며, 상기 제1 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제1 폭은 상기 제1 측면으로부터 멀어질수록 작아지고, 상기 제2 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제2 폭은 상기 제1 측면으로부터 멀어질수록 커져 상기 몸체의 상기 상부면의 일부가 노출되는 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 폭의 최소값과 상기 제2 폭의 최소값은 동일한 표시장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 돌출부들 각각은 상기 제2 돌출부를 사이에 두고 상기 제1 돌출부와 마주하는 제3 돌출부를 더 포함하고,
    상기 제3 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제3 폭은 일정한 표시장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 폭의 최대값은 상기 제3 폭과 동일한 표시장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부, 상기 제2 돌출부 및 상기 제3 돌출부 각각의 상기 제1 측면과 평행한 단면의 외곽은 라운드 형상을 갖는 표시장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부의 상기 제1 측면과 평행한 제1 단면의 제1 곡률 반경, 상기 제2 돌출부의 상기 제1 측면과 평행한 제2 단면의 제2 곡률 반경, 및 상기 제3 돌출부의 상기 제1 측면과 평행한 제3 단면의 제3 곡률 반경은 서로 동일한 표시장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부의 제1 높이는 상기 제1 측면과 멀어질수록 작아지고, 상기 제2 돌출부의 제2 높이는 상기 제1 측면과 멀어질수록 커지고, 상기 제3 돌출부의 제3 높이는 일정한 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 높이의 최대값은 상기 제3 높이와 동일한 표시장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 높이의 최대값은 상기 제3 높이와 동일한 표시장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 높이의 최소값은 상기 제2 높이의 최소값과 동일한 표시장치.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 높이의 최소값 및 상기 제2 높이의 최소값 각각은 상기 제3 높이의 15% 내지 28%인 표시장치.
  12. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부는 상기 제2 돌출부와 연결되고, 상기 제2 돌출부는 상기 제3 돌출부와 연결되어, 상기 돌출부들 각각은 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면을 향하는 방향으로 연장된 표시장치.
  13. 제3 항에 있어서,
    상기 도광판에서 상기 광원으로부터 발생된 상기 광이 입사되는 입광면은 상기 제1 측면과 상기 제1 돌출부의 일면으로 정의되는 표시장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 상부면은 상기 제1 측면을 상기 제2 측면에 연결하여 상기 표시 패널을 향하는 표시장치.
  15. 광을 발생하는 광원; 및
    상기 광을 수광하여 상기 광을 가이드하는 도광판을 포함하며,
    상기 도광판은
    제1 측면, 상기 제1 측면과 마주하는 제2 측면 및 상부면을 갖는 몸체; 및
    상기 상부면 위에 배치되는 돌출부들을 포함하고,
    상기 돌출부들 각각은 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면을 향하여 순차적으로 배열된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하며, 상기 제1 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제1 폭은 상기 제1 측면으로부터 멀어질수록 작아지고, 상기 제2 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제2 폭은 상기 제1 측면으로부터 멀어질수록 커져 상기 몸체의 상기 상부면의 일부가 노출되는 백라이트 유닛.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 돌출부들 각각은 상기 제2 돌출부를 사이에 두고 상기 제1 돌출부와 마주하는 제3 돌출부를 더 포함하고,
    상기 제3 돌출부의 상기 제1 측면과 나란한 방향의 제3 폭은 일정한 백라이트 유닛.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부의 제1 높이는 상기 제1 측면과 멀어질수록 작아지고, 상기 제2 돌출부의 제2 높이는 상기 제1 측면과 멀어질수록 커지고, 상기 제3 돌출부의 제3 높이는 일정한 백라이트 유닛.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 높이의 최소값 및 상기 제2 높이의 최소값 각각은 상기 제3 높이의 15% 내지 28%인 백라이트 유닛.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 돌출부들과 상기 몸체는 서로 동일한 물질을 포함하는 백라이트 유닛.
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