KR20160125604A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 광원을 포함하는 광원 모듈, 광원 모듈과 이격되게 배치되는 도광판, 도광판의 하면에 배치된 제 1 집광패턴부 및 제 2 집광패턴부를 포함한다. 여기서, 제 1 집광패턴부는 음각으로 형성된 적어도 하나의 제 1 홈을 갖고, 제 2 집광패턴부는 음각으로 형성된 적어도 하나의 제 2 홈을 갖는다. 특히, 제 1 홈은 제 2 홈 보다 더 낮은 깊이를 갖는다.
따라서, 광원으로부터 도광판에 입사된 빛은 제 1 홈에서 반사되거나 산란된다. 제 1 홈에서 반사 또는 산란된 빛은 제 2 홈에서 다시 반사되거나 산란되어 도광판의 상부로 출사된다. 따라서, 광원들 사이에 배치된 제 2 홈에 의해 어두운 암부 영역으로부터 출사되는 빛의 양이 증가되며, 이로써 핫스팟(Hot Spot) 현상이 개선될 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치{BACK LIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로서, 광원의 개수가 감소됨에 따라 도광판의 입광부에 발생되는 핫스팟(Hot Spot) 현상을 개선할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등으로 분류된다.
이 중 액정 표시 장치는 발광을 위한 백라이트 유닛을 포함한다. 백라이트 유닛은 액정 표시 패널의 하부에 위치하며, 광원의 위치에 따라 직하형(direct type), 에지형(edge type) 및 코너형(corner type) 등으로 분류된다.
최근에 생산 비용을 절감하기 위해 백라이트 유닛의 구조를 단순화하는 노력이 이루어지고 있다. 그러한 노력 중 하나는 광원으로 사용되는 LED 개수를 줄이는 것이다. 그러나, LED 개수를 줄이면 각 LED 사이의 간격이 넓어져서 어두운 암부 영역이 증대될 수 있다.
따라서, 암부 영역을 줄이고 빛에 대한 집광 능력을 개선하는 것이 중요하다.
본 발명의 일 실시예는, 광원의 수가 감소됨에 따라 증가하는 암부 영역과 이에 따른 핫스팟(Hot Spot) 현상을 개선할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예는, 바닥부 및 상기 바닥부의 가장자리에 위치한 측부를 갖는 하부 케이스, 상기 측부에 접하는 회로기판과 상기 회로기판 상에 배치된 광원을 포함하는 광원 모듈, 및 상기 하부 케이스에 수납되는 도광판을 포함하고, 상기 도광판은 그 하면에 배치된 제 1 집광패턴부, 및 그 하면에 위치하며, 상기 광원 모듈과 상기 제 1 집광패턴부의 사이에 배치된 제 2 집광패턴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 집광패턴부는 음각으로 형성된 적어도 하나의 제 1 홈을 갖고, 상기 제 2 집광패턴부는 음각으로 형성된 적어도 하나의 제 2 홈을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 홈은 상기 제 2 홈 보다 더 낮은 깊이를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈은 상기 광원들 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈은 평면상 삼각형으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈은 상기 광원 모듈에서 멀어지는 방향으로 더 적은 개수로 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈은 원뿔 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈은 빗원뿔 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈의 꼭짓점은 상기 빗원뿔 하단의 중심과 상기 광원 모듈의 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈은 다각뿔 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈은 뿔대 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 홈은 상기 도광판의 하면을 기준으로 원기둥 형상의 하부영역과 반구형의 상부영역으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 홈은 평면상으로 불규칙하게 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치의 일 실시예는 상부 케이스, 상기 상부 케이스 하부에 위치하는 표시 패널, 상기 표시 패널의 하부에 배치된 광학 시트, 상기 표시 패널 및 광학시트가 안착된 중간 케이스, 상기 중간 케이스와 결합되는 측부를 갖는 하부 케이스, 상기 하부 케이스에 수납되는 도광판, 및 상기 측부에 접하는 회로기판과 상기 회로기판 상에 배치된 광원을 포함하는 광원 모듈을 포함하고, 상기 도광판은 그 하면에 배치된 제 1 집광패턴부, 및 그 하면에 위치하며, 상기 광원 모듈과 상기 제 1 집광패턴부의 사이에 배치된 제 2 집광패턴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 집광패턴부는 음각으로 형성된 적어도 하나의 제 1 홈을 갖고, 상기 제 2 집광패턴부는 음각으로 형성된 적어도 하나의 제 2 홈을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 홈은 상기 제 2 홈 보다 더 낮은 깊이를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈은 상기 광원들 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈은 원뿔 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 홈은 빗원뿔 형상으로서, 상기 제 2 홈의 꼭짓점은 상기 제 2 홈 하단의 좌우 중심과 상기 광원 모듈의 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 홈은 상기 도광판의 하면을 기준으로 원기둥 형상의 하부영역과 반구형의 상부영역으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광원으로부터 도광판에 입사된 빛은 제 1 홈에서 반사되거나 산란된다. 제 1 홈에서 반사 또는 산란된 빛은 제 2 홈에서 다시 반사되거나 산란되어 도광판의 상부로 출사된다.
따라서, 광원들 사이에 배치된 제 2 홈은 산란된 빛을 집광하고, 집광된 빛은 도광판의 상부로 출사됨으로써 어두운 암부 영역에서 출사되는 빛의 양이 증가된다. 이로 인해 핫스팟(Hot Spot) 현상이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 광원 모듈과 도광판을 도시한 배면도이다.
도 3은 도 2에서 I-I'에 대한 단면도이다.
도 4a 내지 4c, 도 5a, 도 5b, 도 6a, 도 6b는 본 발명에 따른 제 2 홈의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4d는 빛의 진행 경로를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 제 1 홈의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 8a 내지 8c는 본 발명에 따른 제 1 집광패턴부의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
이하, 실시예들을 중심으로 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 설명하는 도면이나 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 첨부된 도면들은 다양한 실시예들 중 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 예시적으로 선택된 것일 뿐이다.
발명의 이해를 돕기 위해, 도면에서 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하며, 실제 제품에 있는 구성요소가 표현되지 않고 생략되기도 한다. 따라서 도면은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석해야 한다. 한편, 도면에서 동일한 역할을 하는 요소들은 동일한 부호로 표시된다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
또한, 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 또는 구성요소의 "상"에 있다라고 기재되는 경우에는, 상기 어떤 층이나 구성요소가 상기 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.
도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛(10) 및 이를 포함하는 표시장치(100)의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 표시 장치(100)의 일 실시예는 상부 케이스(110), 표시 패널(120), 광학 시트(130), 중간 케이스(140), 도광판(150), 광원 모듈(160), 하부 케이스(180), 제 1 집광패턴부(200), 및 제 2 집광패턴부(300)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 백라이트 유닛(10)의 일 실시예는 상기 표시 장치(100)의 구성 중 하부 케이스(180), 도광판(150), 광원 모듈(160), 제 1 집광패턴부(200), 및 제 2 집광패턴부(300)를 포함한다.
상부 케이스(110)는 표시 패널(120)의 표시 영역(Active area)이 외부로 노출될 수 있도록 개방창을 가지며, 표시 패널(120)의 상면 가장자리 및 측면을 덮도록(cover) 배치될 수 있다.
상부 케이스(110)는 표시 패널(120)의 상면 가장자리를 덮는 베젤부(111), 및 베젤부(111)에서 하향으로 절곡되어, 표시 패널(120)의 측면을 덮는 측벽부(113)를 포함할 수 있다.
베젤부(111)는 표시 패널(120)의 상면 가장자리를 고정하여, 표시 패널(120)이 백라이트 유닛(10)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있으며, 측벽부(113)는 중간 케이스(140) 및 하부 케이스(180)에 고정될 수 있다. 측벽부(113)는 후크 결합 및/또는 나사 결합을 통하여 중간 케이스(140) 및 하부 케이스(180)에 고정될 수 있다.
상부 케이스(110)는 스테인레스 스틸과 같은 강성을 가지는 금속 재질 또는 알루미늄 혹은 알루미늄 합금 등의 방열 특성이 좋은 재질로 이루어질 수 있다.
표시 패널(120)은 광을 이용하여 영상을 표시하는 사각의 판상으로 마련된다. 표시 패널(120)은 제 1 기판(121)과 제 1 기판(121)에 대향되는 제 2 기판(123) 및 제 1 기판(121)과 제 2 기판(123) 사이에 형성된 액정층(미도시)을 포함한다.
제 1 기판(121)은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소 전극, 화소 전극 각각에 구동 전압을 인가하는 박막 트랜지스터, 및 화소 전극과 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 각종 신호 배선을 포함한다.
제 2 기판(123)은 제 1 기판(121)과 대향되게 배치되며, 투명 전도성 물질로 형성된 공통 전극, 및 컬러 필터를 포함한다. 컬러 필터는 적색, 녹색, 및 청색 컬러 필터가 있다.
액정층(미도시)은 제 1 기판(121) 및 제 2 기판(123) 사이에 개재되며, 화소 전극 및 공통 전극 사이에 형성된 전기장에 의하여 재배열된다. 이와 같이, 재배열된 액정층은 백라이트 유닛(10)으로부터 출사된 광의 투과율을 조절하고, 이렇게 조절된 광이 컬러 필터를 통과 함으로써 영상이 외부로 표시된다.
또한 도시되지 않았지만, 제 1 기판(121)의 배면에 하부 편광판 및 제 2 기판(123)의 상면에 상부 편광판이 각각 더 배치될 수 있다. 상부 편광판 및 하부 편광판은 표시 패널(120)에 대응되는 면적을 가질 수 있다. 상부 편광판은 외부에서 도달하는 광 중 특정 편광만 통과시키며, 나머지는 흡수 또는 차단시킬 수 있다. 하부 편광판은 백라이트 유닛(10)에서 출력되는 광 중에서 특정 편광만 통과시키거나, 나머지는 흡수 또는 차단시킬 수 있다.
표시 패널(120)의 적어도 일변에 구동 회로 기판(125)이 배치될 수 있다. 또한, 구동 회로 기판(125)은 적어도 하나의 구동 드라이버(127)에 의해 표시 패널(120)과 연결된다. 구동 회로 기판(125)은 제 1 기판(121) 상에 배치된 각종 신호 배선에 구동 신호를 인가할 수 있다.
한편, 구동 회로 기판(125)은 스캔 신호를 인가하는 게이트 구동 회로 기판 및 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동 회로 기판이 있다. 도 1은 표시 패널(120)의 일변에만 구동 회로 기판(125)이 배치된 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
광학 시트(130)는 표시 패널(120)의 하부에 배치되며, 후술할 도광판(150)으로부터 전달되는 빛을 확산 또는 집광하는 역할을 한다. 광학 시트(130)는 확산 시트, 프리즘 시트, 및 보호 시트를 포함한다. 도 1은 3매의 광학 시트(130)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 2매 또는 4매 이상의 광학 시트를 포함할 수도 있다.
확산 시트는 후술할 도광판(150)으로부터 입사되는 빛을 분산시켜서 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지할 수 있다.
프리즘 시트는 일면에 삼각 기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있을 수 있다. 또한, 프리즘 시트는 확산 시트 상에 배치되어 확산 시트로부터 확산된 빛을 표시 패널(120)에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행할 수 있다.
보호 시트는 프리즘 시트 위에 형성될 수 있고, 프리즘 시트의 표면을 보호하고, 광을 확산시켜서 빛의 분포를 균일하게 할 수 있다.
중간 케이스(140)는 사각 형상으로서, 내측에는 관통 영역을 갖는다. 즉, 사각의 고리 형상을 가진다. 중간 케이스(140)는 표시 패널(120), 광학 시트(130), 및 후술할 도광판(150) 등을 수용하고 지지한다. 중간 케이스(140)는 도 1과 같이 단일 형태로 이루어질 수 있으나 필요에 따라 복수 개로 형성된 후, 조립될 수도 있다.
하부 케이스(180)는 바닥부(183)와 측부(181)를 포함한다. 바닥부(183)는 평면을 이루며, 측부(181)는 바닥부(183)의 가장자리에 위치한다. 특히, 측부(181)는 바닥부(183)의 가장자리로부터 일 방향(도면상 상부 방향)으로 절곡되어 형성된다. 즉, 측부(181)는 바닥부(183)와 실질적으로 수직을 이룬다. 따라서, 하부 케이스(180)는 바닥부(183)와 측부(181)에 의해 수납공간을 갖는다.
하부 케이스(180)는 스테인리스 스틸과 같은 강성을 가지는 금속 재질 또는 알루미늄 혹은 알루미늄 합금과 같이 방열 특성이 좋은 재질로 이루어질 수 있다. 하부 케이스(180)는 표시 장치(100)의 골격을 유지하며, 내부에 수납되는 각종 구성 요소를 보호한다.
도광판(150)은 하부 케이스(180)에 수납되며, 상부로 중간 케이스(140)에 수용되어 지지된다. 또한, 도광판(150)의 일측은 후술할 광원 모듈(160)과 마주보게 배치된다. 도광판(150)은 4각형의 판상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 광원 모듈(160)의 위치 및 형상에 따라 소정의 홈 또는 돌기 등을 포함하는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 도광판(150)은 광원(161)으로부터 제공받은 광을 표시 패널(120)로 균일하게 공급한다.
도광판(150)은 설명의 편의상, 플레이트(plate)로 기술하였으나, 표시 장치(100)의 슬림화를 위해 시트 또는 필름 형태로 형성될 수 있다. 즉, 도광판(150)은 광을 가이드하기 위한 플레이트 및 필름을 모두 포함할 수 있다.
도광판(150)은 광을 효율적으로 가이드할 수 있도록 투광성을 가지는 재료, 예를 들어 PMMA(PolyMethylMethAcrylate)와 같은 아크릴 수지, 폴리카보네이트(PolyCarbonate)와 같은 재료를 포함하여 형성될 수 있다.
한편 도시되지 않았지만, 도광판(150)과 하부 케이스(180)의 사이에 반사 시트가 배치될 수 있다. 반사 시트는 도광판(150)의 하부로 방출되는 빛을 표시 패널(120)로 향하도록 반사시켜 빛의 효율을 향상시킨다.
광원 모듈(160)은 하부 케이스(180)의 측부(181)와 도광판(150)의 일측 사이에 배치될 수 있다. 또한, 광원 모듈(160)은 회로기판(163)과 광원(161)을 포함한다.
회로기판(163)은 직사각형의 판상으로서, 하부 케이스(180)의 측부(181)와 도광판(150)의 일측 사이에 배치된다. 따라서, 회로기판(163)은 적어도 도광판(150)의 일측과 대향된다. 회로기판(163)은 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB) 또는 금속 인쇄 회로 기판(metal PCB)일 수 있다.
광원(161)은 회로기판(163) 상에 위치한다. 광원(161)은 도광판(150)을 향하여 빛을 발광한다. 광원(161)은 적어도 하나의 LED 칩(미도시)과 LED 칩을 수용하는 패키지(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, LED 칩(미도시)은 청색광을 방출하는 질화갈륨(GaN)계 LED 칩일 수 있다.
광원(161)의 개수는 표시 패널(120)의 크기, 및 휘도 균일성 등을 고려하여 다양한 값을 가질 수 있다. 복수 개의 광원(161)은 회로기판(163)의 길이방향을 따라 일렬로 배치된다.
또한, 도 1에는 도시되지 않았지만, 광원 모듈(160)과 하부 케이스(180)의 사이에 방열 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 방열 부재는 광원(161)에서 발생한 열을 외부로 방출한다. 광원 모듈(160)이 하부 케이스(180)의 일 측면에 바(bar) 또는 라인(line) 형태로 배치된 경우, 방열 부재도 바(bar) 또는 라인(line) 형태를 갖는 금속 프레임으로 배치될 수 있다. 이와 같이, 방열 부재는 광원 모듈(160)의 형태에 따라서 다양한 형태를 가질 수 있다.
제 1 집광패턴부(200) 및 제 2 집광패턴부(300)는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1의 광원 모듈과 도광판을 도시한 배면도이고, 도 3은 도 2에서 I-I'에 대한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 제 1 집광패턴부(200) 및 제 2 집광패턴부(300)는 도광판(150)의 하면에 배치된다. 제 1 집광패턴부(200)는 광원 모듈(160)로부터 일정 거리 이격되어 위치하되, 도광판(150)의 전면(全面)에 형성될 수 있다. 제 2 집광패턴부(300)는 광원 모듈(160)과 제 1 집광패턴부(200)의 사이에 형성된다.
여기서, 제 1 집광패턴부(200)와 제 2 집광패턴부(300)는 음각 또는 양각으로 형성된 패턴(pattern)일 수 있다. 양각 패턴은 도광판(150)과 도광판(150)의 하부에 위치하는 반사시트(미도시) 또는 하부 케이스(180)와의 간격을 유지하기 위한 별도의 스페이서(미도시)가 사용될 수 있다.
음각 패턴은 도광판(150)의 하면에 인쇄하는 방식으로 형성되거나, 레이저로 가공하는 임프린팅(imprinting) 방식을 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 음각 패턴은 도광판(150)을 사출하기 위한 금형의 내부면에 양각 패턴을 가공하는 방식으로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 일 실시예로 제 1 집광패턴부(200)는 적어도 하나의 제 1 홈(210)을 갖고, 제 2 집광패턴부(300)는 적어도 하나의 제 2 홈(310)을 갖는다. 도 3을 참조하면, 제 1 홈(210)은 제 2 홈(310) 보다 더 낮은 깊이(h)를 갖는다. 이는, 제 1 홈(210)을 통해 반사나 산란된 빛이 제 2 홈(310)을 통해 도광판(150)의 상부로 향하게 하기 위함이다.
도 3에서 다수의 제 1 홈(210)들은 동일한 깊이를 갖는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 다수의 제 1 홈(210) 각각은 그 깊이가 서로 다르게 형성될 수 있다. 이 경우, 도광판(150)으로 입사된 빛이 제 1 홈(210)의 깊이에 따라 산란 또는 반사되는 양을 향상시킬 수 있다.
지금까지 제 2 홈(310)이 원뿔 형상인 경우로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 도 4a 내지 4c, 도 5a 및 도 5b, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 제 2 홈(310)의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다. 이하에서, 왼쪽(왼편) 또는 오른쪽(오른편)은 각 도면을 기준으로 하여 설명한다.
도 4a 내지 4c를 참조하면, 제 2 홈(310)은 빗원뿔 형상일 수 있다. 따라서, 도광판(150)은 제 2 홈(310)에 대응하는 빗원뿔 형상의 곡면을 갖는다. 제 2 홈(310)은 도면상 원형의 밑면과 밑면으로부터 일정 높이의 꼭짓점(a)을 갖는다. 여기서, 꼭짓점(a)의 위치에 따라 다양한 제 2 홈(310)이 형성될 수 있다.
도 4a 및 4b에서, 꼭짓점(a)은 제 2 홈(310) 하단의 좌우 중심(c)을 기준으로 왼쪽으로 치우쳐 위치한다. 따라서, 꼭짓점(a)을 기준으로 왼편의 기울기가 오른편의 기울기 보다 가파르다. 특히, 도 4b에서의 꼭짓점(a)은 도 4a에서의 꼭짓점(a) 보다 왼쪽으로 치우쳐 위치한다. 결국, 도 4b에 도시된 제 2 홈(310)은 꼭짓점(a)을 기준으로 오른편의 기울기가 상대적으로 완만하다.
도 4d는 빛의 진행 경로를 도시한 도면이다. 도 4d를 참조하면 꼭짓점(a)이 제 2 홈(310) 하단의 좌우 중심(c)을 기준으로 왼쪽에 배치되는 경우, 제 2 홈(310)은 제 1 홈(210)에서 산란된 빛 중 도광판(150)의 상부로 향하는 빛의 양을 증대시킬 수 있다. 이를 위해서 꼭짓점(a)은 빗원뿔 하단의 좌우 중심(c)과 광원 모듈(160)의 사이에 배치된다.
그러나, 도 4a 및 4b로 한정되는 것은 아니다. 도 4c를 참조하면, 꼭짓점(a)은 제 2 홈(310) 하단의 좌우 중심(c)을 기준으로 오른편에 위치한다. 이 경우에도, 빗원뿔의 특성상 꼭짓점(a)을 기준으로 오른편도 기울기를 갖고, 따라서, 4a와 4b에 도시된 제 2 홈(310)과 같이 제 1 홈(210)에서 산란된 빛은 도광판(150)의 상부에 위치한 표시 패널(120)로 향하게 된다.
한편, 다수의 제 2 홈(310)은 적어도 하나의 원뿔 형상과 적어도 하나의 빗원뿔 형상일 수 있다.
제 2 홈(310)의 다른 실시예를 도 5a 및 5b, 도 6a 및 6b를 참조하여 설명한다. 제 2 홈(310)은 다각뿔 형상일 수 있다. 도 5a를 참조하면, 제 2 홈(310)은 일 면이 삼각형인 사면체 형상이다. 즉, 제 2 홈(310)은 삼각뿔 형상일 수 있다.
제 2 홈(310)이 삼각뿔 형상인 경우, 제 1 홈(210)으로부터 반사 또는 산란된 빛이 삼각뿔 형상의 일면에서 다시 반사 또는 산란되어 도광판(150)의 상부로 출사된다.
또한 도 5b를 참조하면, 제 2 홈(310)은 평면상 사각형의 하단을 갖는 사각뿔 형상이다. 이 경우에도, 제 1 홈(210)으로부터 반사 또는 산란된 빛이 사각뿔 형상의 일면에서 다시 반사 또는 산란되어 도광판(150)의 상부로 출사된다.
도 5a 및 5b에서, 제 2 홈(310)은 삼각뿔 또는 사각뿔 형상인 것으로 도시하였으나, 이는 일 실시예에 불과하다. 즉, 제 2 홈(310)은 평면상 다각형인 하단과 상기 하단으로부터 일정한 높이를 갖는 다각뿔 형상일 수 있다.
한편, 제 2 홈(310)은 평면상 다각형의 하단을 갖고, 상기 하단으로부터 일정한 높이에서 상기 하단과 평행한 상단을 갖는 형상일 수 있다. 즉, 제 2 홈(310)은 뿔대 형상일 수 있다.
도 6a를 참조하면, 제 2 홈(310)은 원형의 하단을 갖고, 상기 하단과 평행한 원형의 상단으로 이루어진 원 뿔대 형상일 수 있다. 또한, 도 6b를 참조하면, 제 2 홈(310)은 삼각형의 하단을 갖고, 상기 하단과 평행한 삼각형의 상단으로 이루어진 삼각 뿔대 형상일 수 있다. 물론, 제 2 홈(310)은 도 6a와 6b로 한정되는 것은 아니고, 다각 뿔대 형상일 수도 있다.
도 7을 참조하여 제 1 홈(210)을 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 제 1 홈(210)의 일 실시예를 도시한 도면이다. 제 1 홈(210)은 도광판(150)의 하면을 기준으로 하부영역(211)과 하부영역(211)의 상측에 위치한 상부영역(213)으로 이루어진다.
하부영역(211)은 원기둥 형상이다. 따라서, 하부영역(211)은 하단으로부터 일정한 높이를 갖는다. 하부영역(211)의 높이는 제 1 홈(210)의 깊이와 관계된다. 즉, 하부영역(211)의 높이에 따라 제 1 홈(210)의 깊이가 결정된다.
상부영역(213)은 반구형 형상이다. 이때, 반구형은 도광판(150)의 상부를 향하여 볼록하게 형성된다. 상술한 바와 같이, 상부영역(213)은 도광판(150)의 내부로 입사된 빛을 반사나 산란시킨다. 이러한 빛은 제 2 홈(310)에 이르러 다시 반사나 산란되고, 이에 따라 도광판(150)의 상부로 빛의 진행 경로가 변경된다. 상부영역(213)은 반구형 외에도 도광판(150)의 상부로 볼록하게 형성된 반 타원 형상일 수도 있다.
제 1 홈(210)과 제 2 홈(310)은 도광판(150)의 하면에 배열되어 제 1 집광패턴부(200)와 제 2 집광패턴부(300)를 이룬다. 이를, 도 2및, 도 8a 내지 8c를 참조하여 설명한다. 도 8a 내지 8c는 본 발명에 따른 제 1 집광패턴부(200)의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 2 를 참조하면, 제 2 홈(310)은 도광판(150)의 하면에 배열되되, 광원(161)들 사이에 배치된다. 광원(161)의 수를 적게 배치할수록 광원(161)들 사이의 간격(g)은 넓어진다. 이 경우, 광원(161)들 사이의 간격(g)에 어두운 암부 영역이 형성된다. 제 2 홈(310)이 광원(161)들 사이에 배치됨으로써, 암부 영역이 제거되어 핫스팟(Hot spot) 현상이 개선될 수 있다.
특히, 제 2 홈(310)은 광원 모듈(160)에서 멀어지는 방향으로 더 적은 개수로 배열된다. 즉, 제 2 홈(310)은 광원(161)들 사이의 간격(g)에서 평면상 삼각 형태로 배열된다.
빛은 광원(161)으로부터 발광되어 도광판(150)으로 입사되는 동안 공간상 확산된다. 따라서, 빛이 광원(161)과 인접한 도광판(150)의 입광부에서 제 2 홈(310)에 의해 반사되거나 산란되는 것을 방지할 필요가 있다.
즉, 제 2 홈(310)을 광원(161)들 사이에 배치하되, 광원 모듈(160)에서 멀어지는 방향으로 더 적은 개수가 배열되는 것은 도광판(150)의 입광부에서 발생되는 빛의 산란이나 반사를 억제한다. 이는, 빛이 도광판(150)의 외부로 출사되는 것을 억제하게 된다.
제 1 홈(210)은 제 1 집광패턴부(300)로부터 도광판(150)의 길이방향을 따라 배열된다. 제 1 홈(210)은 규칙 또는 불규칙하게 배열될 수 있다. 도 8a를 참조하면, 제 1 홈(210)은 제 2 홈(310)에 대응하여 도광판(150)의 길이방향을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 또한, 도 8b를 참조하면, 제 1 홈(210)은 광원 모듈(160)의 길이 방향을 따라 도광판(150)에 일렬로 배열될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 8c를 참조하면, 제 1 홈(210)은 제 2 집광패턴부(300)로부터 도광판(150)의 길이방향을 따라 불규칙하게 배열될 수 있다.
즉, 제 1 홈(210)은 본 발명에 따른 목적과 효과를 얻을 수 있는 한도에서 도광판(150)의 하면에 어떠한 형태로든 배열 될 수 있다.
이상에서, 도면에 도시된 예들을 참고하여 본 발명을 설명하였으나, 이러한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 표시 장치
110 : 상부 케이스
120 : 표시 패널
130 : 광학 시트
140 : 중간 케이스
150 : 도광판
160 : 광원 모듈
180 : 하부 케이스
200 : 제 1 집광패턴부, 210 : 제 1 홈
300 : 제 2 집광패턴부, 310 : 제 2 홈

Claims (20)

  1. 바닥부 및 상기 바닥부의 가장자리에 위치한 측부를 갖는 하부 케이스;
    상기 측부에 접하는 회로기판과 상기 회로기판 상에 배치된 광원을 포함하는 광원 모듈; 및
    상기 하부 케이스에 수납되는 도광판을 포함하고,
    상기 도광판은 그 하면에 배치된 제 1 집광패턴부, 및
    그 하면에 위치하며, 상기 광원 모듈과 상기 제 1 집광패턴부의 사이에 배치된 제 2 집광패턴부
    를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 집광패턴부는 음각으로 형성된 적어도 하나의 제 1 홈을 갖고, 상기 제 2 집광패턴부는 음각으로 형성된 적어도 하나의 제 2 홈을 갖는 백라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 홈은 상기 제 2 홈 보다 더 낮은 깊이를 갖는 백라이트 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 상기 광원들 사이에 배치되는 백라이트 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 평면상 삼각형으로 배열되는 백라이트 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 상기 광원 모듈에서 멀어지는 방향으로 더 적은 개수로 배열되는 백라이트 유닛.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 원뿔 형상인 백라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 빗원뿔 형상인 백라이트 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 홈의 꼭짓점은 상기 빗원뿔 하단의 중심과 상기 광원 모듈의 사이에 위치하는 백라이트 유닛.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 다각뿔 형상인 백라이트 유닛.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 뿔대 형상인 백라이트 유닛.
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 홈은 상기 도광판의 하면을 기준으로 원기둥 형상의 하부영역과 반구형의 상부영역으로 이루어진 백라이트 유닛.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 홈은 평면상으로 불규칙하게 배열되는 백라이트 유닛.
  14. 상부 케이스;
    상기 상부 케이스 하부에 위치하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 하부에 배치된 광학 시트;
    상기 표시 패널 및 광학시트가 안착된 중간 케이스;
    상기 중간 케이스와 결합되는 측부를 갖는 하부 케이스;
    상기 하부 케이스에 수납되는 도광판; 및
    상기 측부에 접하는 회로기판과 상기 회로기판 상에 배치된 광원을 포함하는 광원 모듈을 포함하고,
    상기 도광판은 그 하면에 배치된 제 1 집광패턴부, 및
    그 하면에 위치하며, 상기 광원 모듈과 상기 제 1 집광패턴부의 사이에 배치된 제 2 집광패턴부
    를 포함하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 집광패턴부는 음각으로 형성된 적어도 하나의 제 1 홈을 갖고, 상기 제 2 집광패턴부는 음각으로 형성된 적어도 하나의 제 2 홈을 갖는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 홈은 상기 제 2 홈 보다 더 낮은 깊이를 갖는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 상기 광원들 사이에 배치되는 표시 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 원뿔 형상인 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 빗원뿔 형상으로서, 상기 제 2 홈의 꼭짓점은 상기 제 2 홈 하단의 좌우 중심과 상기 광원 모듈의 사이에 위치하는 표시 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 홈은 상기 도광판의 하면을 기준으로 원기둥 형상의 하부영역과 반구형의 상부영역으로 이루어진 표시 장치.
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