KR20170010347A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170010347A
KR20170010347A KR1020150097313A KR20150097313A KR20170010347A KR 20170010347 A KR20170010347 A KR 20170010347A KR 1020150097313 A KR1020150097313 A KR 1020150097313A KR 20150097313 A KR20150097313 A KR 20150097313A KR 20170010347 A KR20170010347 A KR 20170010347A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light source
cavity
color
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020150097313A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102336712B1 (ko
Inventor
이루리
이동현
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020150097313A priority Critical patent/KR102336712B1/ko
Priority to US15/091,114 priority patent/US10353134B2/en
Publication of KR20170010347A publication Critical patent/KR20170010347A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102336712B1 publication Critical patent/KR102336712B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/61—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using light guides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/65—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction specially adapted for changing the characteristics or the distribution of the light, e.g. by adjustment of parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/08—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0025—Diffusing sheet or layer; Prismatic sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2101/00—Point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2111/00—Light sources of a form not covered by groups F21Y2101/00-F21Y2107/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)

Abstract

백라이트 유닛은 제1 방향으로 연장된 입사면을 포함하는 광 가이드 부재 및 광을 생성하여 입사면에 제공하는 광원 유닛을 포함하고, 광원 유닛은, 제1 방향으로 연장되어 내부에 소정의 공동(cavity)을 정의하고, 입사면과 마주하는 일측에 정의되고 공동과 연결된 출광부를 포함하는 바디 부재, 공동에 배치되고, 제1 색을 가진 제1 광을 생성하는 레이저 다이오드를 포함하는 제1 광원, 공동에 배치되어 제1 광원으로부터 제1 방향으로 이격되고, 제2 색을 가진 제2 광을 생성하는 레이저 다이오드를 포함하는 제2 광원을 포함하고, 바디 부재는 제1 색 및 제2 색이 혼합된 제3 색을 가진 제3 광을 출광부를 통해 입사면에 제공한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치{BACK LIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로, 상세하게는 레이저 다이오드를 포함하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치와 같은 비 발광형 표시장치는 영상을 생성하는 표시패널이 자체적으로 발광하지 않는다. 상기 비 발광형 표시장치는 백라이트 유닛으로부터 제공된 광을 이용해 영상을 생성한다. 상기 백라이트 유닛은 광원 및 상기 광원으로부터 출사된 광을 면발광으로 유도하는 광 가이드 부재를 포함한다.
광 가이드 부재는 상기 광 가이드 부재의 일측에 입사되는 광을 유도 및 확산시켜 상기 표시패널의 전면에 제공한다. 상기 광 가이드 부재에 입사된 광은 상기 광 가이드 부재의 내부를 이동하여 상기 도광판의 전면을 통해 출사한다.
본 발명은 레이저 다이오드의 직진성을 완화시켜 균일한 광을 제공할 수 있는 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 레이저 다이오드를 이용함으로써, 색재현성이 향상된 표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 의해 정의되는 평면과 평행한 상면, 상기 상면과 상기 제1 및 제2 방향들에 각각 교차하는 제3 방향으로 이격된 하면, 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 복수의 연결면들을 포함하고, 상기 연결면들 중 적어도 어느 하나에 입사면이 정의되는 광 가이드 부재, 및 광을 생성하여 상기 입사면에 제공하는 광원 유닛을 포함한다.
상기 광원 유닛은, 상기 제1 방향으로 연장되고, 내부에 일측이 오픈된 소정의 공동(cavity) 및 상기 입사면과 마주하는 일측에 상기 공동에 연결된 출광부가 정의된 바디 부재, 상기 공동에 배치되고, 제1 색을 가진 제1 광을 생성하는 레이저 다이오드를 포함하는 제1 광원, 상기 공동에 배치되어 상기 제1 광원으로부터 상기 제1 방향으로 이격되고, 제2 색을 가진 제2 광을 생성하는 레이저 다이오드를 포함하는 제2 광원을 포함하고, 상기 바디 부재는 상기 제1 색 및 상기 제2 색이 혼합된 제3 색을 가진 제3 광을 상기 출광부를 통해 상기 입사면에 제공한다.
상기 입사면은 상기 제1 방향 및 상기 제3 방향에 의해 정의되는 평면과 평행하고, 상기 출광부는 상기 제1 방향을 따라 연장된 슬릿(slit)일 수 있다.
상기 출광부의 상기 제3 방향에서의 너비는 상기 입사면의 상기 제3 방향에서의 너비 이하일 수 있다.
상기 출광부의 상기 제3 방향에서의 너비는 상기 입사면의 상기 제3 방향에서의 너비와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 광 가이드 부재의 적어도 일부는 상기 출광부에 삽입되고, 상기 입사면은 상기 공동 내에 노출될 수 있다.
상기 공동은 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향에서 정의되는 평면상에서 원 형상을 가질 수 있다.
상기 바디 부재는, 상기 공동을 정의하는 내측면, 상기 내측면과 연결되고 상기 바디 부재의 외형을 정의하는 외측면을 포함하고, 상기 출광부는 상기 내측면과 상기 외측면이 연결되는 부분에 정의되고, 상기 제1 광 및 상기 제2 광은 상기 내측면으로부터 반사되어 서로 혼합될 수 있다.
상기 광원 유닛은, 상기 내측면을 커버하는 반사층을 더 포함할 수 있다.
상기 광원 유닛은, 상기 반사층을 커버하고 상기 공동에 노출되는 산란층을 더 포함할 수 있다.
상기 산란층은 복수의 렌즈 패턴들을 더 포함할 수 있다.
상기 광원 유닛은, 상기 공동에 충진되고 투명한 매질, 및 상기 매질 내에 분산된 복수의 산란 입자들을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 광원으로부터 상기 제1 광이 출사하는 경로 및 상기 제2 광원으로부터 상기 제2 광이 출사하는 경로는 상기 제1 방향으로부터 소정의 각도로 기울어질(tilt) 수 있다.
상기 제3 색은 백색일 수 있다.
상기 제2 색은 상기 제1 색과 다를 수 있다.
상기 제1 색, 상기 제2 색, 및 상기 제3 색은 서로 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 서로 교차하는 제1 방향 및 제2 방향에 의해 정의되는 전면에 영상을 표시하는 표시패널, 상기 표시패널의 배면 측에 배치되어 상기 표시패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛, 및 상기 표시패널 및 상기 백라이트 유닛을 수납하는 수납부재를 포함한다.
상기 백라이트 유닛은, 내부에 정의되고, 상기 제1 방향을 따라 연장된 공동(cavity) 및 상기 제1 방향을 따라 연장되고 상기 공동에 연결된 출광부를 구비하고, 상기 출광부를 통해 상기 제2 방향으로 광을 제공하는 광원 유닛, 상기 배면에 마주하는 상면, 상기 상면과 대향되는 하면, 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향에서 서로 대향되는 제1 면 및 제2 면, 및 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향에서 서로 대향되는 제3 면 및 제4 면을 포함하는 광 가이드 부재를 포함하고, 상기 출광부는 상기 제1 면과 마주하고, 상기 광원 유닛은 적어도 하나의 레이저 다이오드를 포함하고, 상기 레이저 다이오드는 상기 공동에 광을 제공한다.
상기 공동은 상기 제2 방향 및 상기 광 가이드 부재의 두께 방향에 의해 정의되는 평면상에서의 단면이 원 형상일 수 있다.
상기 광원 유닛은 상기 공동 및 상기 출광부를 정의하는 바디 부재, 상기 바디 부재의 일측에 배치되고, 상기 공동에 광을 제공하는 제1 광원, 및 상기 바디 부재의 타측에 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 광원으로부터 이격되고, 상기 공동에 광을 제공하는 제2 광원을 포함하고, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원 각각은 상기 레이저 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 광 가이드 부재의 적어도 일부는 상기 출광부에 삽입되고, 상기 제1 면은 상기 공동 내에 제공될 수 있다.
상기 수납부재는, 상기 백라이트 유닛 하측에 배치되는 바닥부, 및 상기 바닥부의 모서리들로부터 상측으로 절곡되고, 상기 바닥부와 소정의 공간을 정의하는 측벽부를 포함하고, 상기 바닥부는 상기 광원 유닛 및 상기 광 가이드 부재를 각각 지지하도록 단차진 형상을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 일 방향으로 연장된 공동이 정의된 바디 부재 및 공동에 광을 제공하고 상기 일 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 복수의 광원들을 포함하는 광원유닛을 포함한다. 광원들로부터 출광된 광은 바디 부재로부터 반사 또는 산란되면서 공동 내부를 따라 진행하고, 공동 내에서 서로 혼합될 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛은 레이저 광의 직진성을 완화시켜 균일하게 혼합된 광을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시장치는 좁은 파장 대역을 가진 레이저 광을 이용함으로써, 색 재현성이 향상될 수 있다. 이에 따라, 표시장치는 색감이 향상되고, 자연스러운 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부 구성을 도시한 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛의 분해 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 광원유닛의 단면도이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 일부 구성의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛의 분해 사시도이다.
도 4b는 광원유닛 내에서의 광 경로를 간략히 도시한 투사도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛들의 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛들의 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 일부를 도시한 부분 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 표시장치의 일부 구성들을 도시한 부분 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 일부 구성을 도시한 사시도이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 표시장치(DS)에 대해 살펴본다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시장치(DS)는 수납부재, 표시패널(200), 및 백라이트 유닛(BLU)을 포함한다. 수납부재는 상부 보호부재(100U) 및 하부 보호부재(100L)로 구분될 수 있다.
상부 보호부재(100U) 및 하부 보호부재(100L)는 표시장치(DS)의 외관을 정의한다. 상부 보호부재(100U) 및 하부 보호부재(100L)는 서로 결합되어 소정의 내부 공간을 정의한다. 표시패널(200) 및 백라이트 유닛(BLU)은 내부 공간에 수용된다.
하부 보호부재(100L)는 바닥부(110) 및 측벽부(120)를 포함한다. 바닥부(110)는 서로 교차하는 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)에 의해 정의되는 평면과 평행을 이룬다.
바닥부(110)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 바닥부(110)는 표시패널(200) 및 백라이트 유닛(BLU) 각각의 평면상에서의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 바닥부(110)는 평면상에서 사각 형상일 수 있다.
측벽부(120)는 바닥부(110)로부터 상측(D3, 이하, 제3 방향)으로 절곡된다. 측벽부(120)는 바닥부(110)의 각 모서리들로부터 제3 방향(D3)으로 연장된다. 측벽부(120)는 바닥부(110)의 가장자리를 에워싼다.
하부 보호부재(100L)는 평면상에서 바닥부(110)의 형상에 대응되는 소정의 공간을 정의한다. 하부 보호부재(100L)는 소정의 공간에 표시장치(DS)의 구성들을 수용한다.
상부 보호부재(100U)는 하부 보호부재(100L) 상에 배치되어 하부 보호부재(100L)를 커버한다. 상부 보호부재(100U)와 하부 보호부재(100L)가 결합될 때, 소정의 공간이 유지되도록 상부 보호부재(100U)는 측벽부(120) 상에 배치되며, 바닥부(110)로부터 이격된다.
상부 보호부재(100U)에는 소정의 개구부(OP)가 정의된다. 개구부(OP)는 표시패널(200)의 적어도 일부를 노출시킨다. 사용자(user)는 개구부(OP)를 통해 표시패널이 표시하는 영상을 시인한다.
표시패널(200)은 전기적 신호를 인가받아 영상을 표시한다. 표시패널(200)은 다양한 실시예를 가질 수 있다. 예를 들어, 표시패널(200)은 액정 표시패널, 유기발광 표시패널, 전기영동 표시패널, 또는 전기습윤 표시패널일 수 있다. 본 실시예에서, 표시패널(200)은 액정 표시패널인 경우를 예를 들어 설명한다.
백라이트 유닛(BLU)은 표시패널(200)의 하측에 배치된다. 백라이트 유닛(BLU)은 광을 생성하여 표시패널(200)에 제공한다. 백라이트 유닛(BLU)은 광원유닛(300) 및 광 가이드 부재(400)를 포함한다.
광원유닛(300)은 광을 생성한다. 도 2에 도시된 것과 같이, 광원유닛(300)은 제1 방향(D1)을 따라 연장된다. 광원유닛(300)은 일측에 정의된 적어도 하나의 출광부(300-OP)를 포함한다. 광원유닛(300)에서 생성된 광은 출광부(300-OP)를 통해 광원유닛(300)의 외부로 출사한다.
출광부(300-OP)는 제1 방향(D1)을 따라 연장된 슬릿(slit) 형상을 가진다. 이에 따라, 광원유닛(300)은 제1 방향(D1)을 따라 연장된 선형 광원 또는 면 광원과 같은 기능을 할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
광 가이드 부재(400)는 광원유닛(300)으로부터 광을 수신하여 표시패널(200)에 제공한다. 광 가이드 부재(400)는 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 출광되는 광의 경로를 제3 방향(D3)으로 변화시키고, 표시패널(200)의 전면에 광이 제공되도록 광 출사 면적을 증가시킨다.
광 가이드 부재(400)는 복수의 면들로 구성된 직육면체 형상을 가질 수 있다. 복수의 면들은 상면(400US), 하면(미도시), 복수의 연결면들(400S1~400S4)을 포함한다.
상면(400US)은 표시패널(200)에 마주하고, 하면은 상면(400US)에 대향한다. 이때, 상면(400US)은 출사면으로 정의된다. 광 가이드 부재(400)로 입사된 광은 광 가이드 부재(400) 내부를 지나 상면(400US)의 전면을 통해 표시패널(200)로 출사된다.
상면(400US) 및 하면은 제3 방향(D3)을 따라 서로 이격된다. 상면(400US) 및 하면의 이격거리는 광 가이드 부재(400)의 두께로 정의된다.
연결면들(400S1~400S4)은 상면(400US) 및 하면을 연결한다. 연결면들(400S1~400S4)은 제1 면 내지 제4 면(400S1~400S4)을 포함한다.
제1 면(400S1) 및 제2 면(400S2)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 제2 방향(D2)에서 서로 이격된다. 제3 면(400S3) 및 제4 면(400S4)은 제2 방향(D2)으로 연장되고, 제1 방향(D1)에서 서로 이격된다.
연결면들(400S1~400S4) 중 적어도 어느 하나는 입사면으로 정의될 수 있다. 본 실시예에서, 출광부(300-OP)는 제1 면(400S1)과 마주한다. 이에 따라, 입사면은 제1 면(400S1)에 정의된다. 본 발명에 따른 광 가이드 부재(400)는 제1 면(400S1)의 전면을 통해 광을 수신할 수 있다.
출광부(300-OP)의 형상은 입사면인 제1 면(400S1)의 형상에 대응하여 결정될 수 있다. 출광부(300-OP)의 제1 방향(D1)에서의 너비는 제1 면(400S1)의 제1 방향(D1)에서의 길이 이하일 수 있다. 또한, 출광부(300-OP)의 제3 방향(D3)에서의 너비는 제1 면(400S1)의 제3 방향(D3)에서의 두께 이하일 수 있다.
제1 방향(D1) 및 제3 방향(D3)에 의해 정의되는 평면상에서 출광부(300-OP)의 전면이 제1 면(400S1)에 의해 커버될수록 출광부(300-OP)로부터 출사되는 광이 빛샘 현상 없이 광 가이드 부재(400)에 용이하게 입사될 수 있다. 출광부(300-OP)는 평면상에서 제1 면(400S1)에 의해 커버될 수 있다면 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛의 분해 사시도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 광원유닛의 단면도이다. 도 3c는 도 3a에 도시된 일부 구성의 단면도이다.
도 3b에는 도 2의 -Ⅰ'를 따라 자른 영역을 도시하였고, 용이한 설명을 위해 도 3a에 대응되는 구성들을 도시하였다. 이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 광원유닛(300)에 대해 상세히 살펴본다.
광원유닛(300)은 바디 부재(310) 및 복수의 광원들(321, 323)을 포함한다. 바디 부재(310)의 내부에는 소정의 공동(cavity, 300-SP)이 정의된다. 용이한 설명을 위해 바디 부재(310)는 제1 부분(310A) 및 제2 부분(320B)으로 분리되어 도시되었다.
한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명에 따른 바디 부재(310)는 다양한 방식으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(310A) 및 제2 부분(320B) 각각은 도 3a에 도시된 형상과 다른 형상을 가질 수 있다. 또는, 예를 들어, 바디 부재(310)는 일체의 형상을 가질 수 있다.
제1 부분(310A)은 공동(300-SP)의 일부를 정의하고, 제2 부분(310B)은 공동(300-SP)의 다른 일부를 정의한다. 제1 부분(310A) 및 제2 부분(320B)은 결합되어 출광부(300-OP)를 제외한 영역에서 공동(300-SP)을 밀폐시킨다.
출광부(300-OP)는 제2 부분(310B)에 정의된다. 출광부(300-OP)는 공동(300-SP)의 일측에 연결되어 공동(300-SP)과 외부를 연결하는 통로가 된다.
구체적으로, 바디 부재(310)는 내측면(310-IS) 및 외측면(310-OS)로 구분될 수 있다. 내측면(310-IS)는 공동(300-SP)의 형상을 정의하고, 외측면(310-OS)는 바디 부재(310)의 형상(외관)을 정의한다.
출광부(300-OP)는 내측면(310-IS) 및 외측면(310-OS)이 연결되는 부분에 정의될 수 있다. 이에 따라, 출광부(300-OP)는 공동(300-SP)과 바디 부재(310)의 외부를 연결한다.
제1 광원(321) 및 제2 광원(323)은 바디 부재(310)의 내부에 배치된다. 제1 광원(321) 및 제2 광원(323) 각각은 광을 생성한다. 제1 광원(321)과 제2 광원(323)으로부터 출사된 광들 각각은 공동(300-SP) 내를 진행한다.
제1 광원(321) 및 제2 광원(323) 각각은 적어도 하나의 발광소자 및 발광소자에 접속된 구동회로를 포함한다. 구동회로는 발광소자에 전기적 신호를 제공하여 발광소자를 구동시킨다.
발광소자는 전기적 신호를 인가받아 광을 생성한다. 제1 광원(321) 및 제2 광원(323) 각각은 다양한 발광 소자를 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다. 본 실시예에서 제1 광원(321) 및 제2 광원(323) 각각은 레이저 다이오드(laser diode)를 포함한다.
레이저 다이오드는 일반적으로 공진 구조를 통해 광을 발진시킨다. 이에 따라, 제1 광원(321) 및 제2 광원(323) 각각이 생성하는 광은 상대적으로 직진성(directional)이 높고 실질적으로 단일한 파장을 가지며 높은 간섭성(coherent)을 가진다.
본 발명에 따른 제1 광원(321) 및 제2 광원(323)은 입사면이 존재하는 제2 방향(D2)이 아닌 다른 방향으로 광을 출광시킨다. 제1 광원(321) 및 제2 광원(323)으로 광 가이드 부재(400)에 직접 광을 제공하면, 높은 직진성 때문에 스페클(speckle) 현상이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 광원유닛(300)은 바디부재(310)를 더 포함하고, 제1 광원(321) 및 제2 광원(323)의 출광 방향을 제2 방향(D2)과 다른 방향으로 유도함으로써, 직진성에 따른 문제를 완화시킬 수 있다.
바디부재(310)는 제1 광원(321)과 제2 광원(323)으로부터 출사된 광들을 반사 또는 산란시킨다. 제1 광원(321)과 제2 광원(323)으로부터 출사된 광들 각각은 내측면(310-IS)으로부터 반사되거나 산란될 수 있다. 도 3b에 도시된 것과 같이, 공동(300-SP)은 제2 방향(D2) 및 제3 방향(D3)에 의해 정의되는 단면상에서 원 형상의 단면을 가질 수 있다.
이에 따라, 제1 광원(321) 및 제2 광원(323)으로부터 출사된 광들이 다양한 각도로 공동(300-SP)에 입사되고, 바디 부재(310)의 내부로부터 다양한 각도로 반사되더라도 공동(300-SP)의 중심으로 용이하게 집광될 수 있다.
집광된 광들은 서로 혼합되어 출광부(300-OP)를 통해 외부로 출사된다. 이에 따라, 출광부(300-OP)로부터 출사되는 광은 균일하게 혼합된 광일 수 있다. 공동(300-SP)에서의 혼합을 통해 출광부(300-OP) 전면적으로 균일한 색상의 광이 출사된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛(300)은 원 형상의 공동(300-SP)을 가진 바디 부재(310)를 포함함으로써, 직진성이 높은 광으로도 용이하게 면 광원을 구현할 수 있다. 이에 관한 상세한 내용은 후술하여 설명하기로 한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛의 분해 사시도이다. 도 4b는 광원유닛 내에서의 광 경로를 간략히 도시한 투사도이다. 이하, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명에 따른 광원유닛(300)의 출광 원리를 살펴본다. 한편, 도 1 내지 도 3b에 도시된 구성들과 동일한 구성들에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 바디 부재(310) 내부에 제1 광원(321) 및 제2 광원(323)이 각각 결합된다. 제1 광원(321)과 제2 광원(323)은 제1 방향(D1)을 따라 서로 이격되어 배치된다.
제1 광원(321) 및 제2 광원(323) 각각은 공동(300-SP)을 향해 광을 제공한다. 광원은 광을 생성하기 위한 다양한 구성들을 포함하므로, 광원은 일반적으로 광을 제공하는 방향과 나란한 방향으로 연장되는 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원들은 출광부(300-OP)를 향해 출광되도록 배치되지 않아도 된다. 광원은 광원의 출광 방향이 광 가이드 부재(400)를 향하지 않고 공동(300-SP)의 연장 방향을 따라 실질적으로 나란하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 광원유닛(300)의 제2 방향(D2)에서의 너비가 감소될 수 있다.
광원유닛(300)의 제2 방향(D2)에서의 너비는 표시장치(DS: 도 1 참조)의 베젤과 관련될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 광원들의 출사 방향이 제2 방향(D2)으로 한정되지 않을 수 있어, 네로우 베젤(narrow bezel)을 가진 표시장치를 효과적으로 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공동(300-SP)을 제공함으로써, 광원들(321, 323)로부터 제공된 광들이 공동(300-SP) 내에서 반사 및 산란을 거쳐 용이하게 혼합되도록 유도한다. 이에 따라, 점광원에 해당하는 레이저 광원을 이용하여 출광부(300-OP)로 광을 출사하는 면광원을 구현할 수 있다.
제1 광원(321)은 제1 색을 가진 제1 광(L1)을 생성하여 공동(300-SP)에 제공하고, 제2 광원(323)은 제2 색을 가진 제2 광(L2)을 생성하여 공동(300-SP)에 제공한다. 제1 색 및 제2 색은 서로 같거나 다를 수 있다.
이때, 도 4b를 참조하면, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)은 제1 방향(D1)으로부터 기울어진(tilted) 방향으로 출사된다. 광원들(321, 323) 각각은 소정의 연결부(CP)를 통해 바디 부재(310)에 결합될 수 있다. 연결부(CP)는 광원들(321, 323) 각각의 출광 각도를 제어할 수 있다.
본 실시예에서, 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 각각 제1 방향(D1)으로부터 제3 방향(D3)으로 기울어진 각도로 공동(300-SP) 내에 제공된다. 이에 따라, 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 바디 부재(310)의 내부을 향해 진행한다.
제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 바디 부재(310)로부터 반사되어 각각 반사된 제1 광(L1-R) 및 반사된 제2 광(L2-R)을 생성한다. 반사된 제1 광(L1-R) 및 반사된 제2 광(L2-R) 각각은 적어도 1 회 이상 반사된 광에 해당한다. 본 실시예에서, 반사는 확산 반사(또는 난반사, diffuse reflection) 및 거울 반사(또는 정반사, specular reflection)를 모두 포함한다.
반사된 제1 광(L1-R) 및 반사된 제2 광(L2-R)은 혼합되어 제3 색을 가진 제3 광(FL)을 생성한다. 제3 색은 적어도 두 개 이상의 색이 혼합되어 형성되는 색일 수 있다.
예를 들어, 제3 색은 제1 색 및 제2 색이 혼합된 색일 수 있다. 제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 각각이 바디 부재(310)의 내부로부터 거울 반사하는 경우, 반사된 제1 광(L1-R) 및 반사된 제2 광(L2-R)은 각각 제1 색 및 제2 색을 유지한다. 이에 따라, 제3 광(L2)은 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)이 직접 혼합되어 형성되는 광과 실질적으로 동일한 색을 가질 수 있다.
또는, 예를 들어, 제3 색은 제1 색 및 제2 색 외의 다른 색이 추가로 혼합된 색일 수 있다. 제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 각각이 바디 부재(310)의 내부으로부터 확산 반사하는 경우, 반사된 제1 광(L1-R)은 제1 색을 중심으로 정의되는 스펙트럼들 상의 다양한 색들 중 어느 하나를 가질 수 있다. 마찬가지로, 반사된 제2 광(L2-R)은 제2 색을 중심으로 정의되는 스펙트럼들 상의 다양한 색들 중 어느 하나를 가질 수 있다.
제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 바디 부재(310) 내부으로부터 각각 복수 회 반사되고, 반사된 제1 광(L1-R) 및 반사된 제2 광(L2-R)도 각각 바디 부재(310) 내부으로부터 추가로 더 반사된다. 제1 방향(D1)을 기준으로 기울어진 각도가 클 수록 공동(300-SP)에서의 반사 가능성은 높아질 수 있다.
이에 따라, 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 실질적으로 각각이 복수의 색들을 가진 하나 이상의 다양한 광들로 분산될 수 있다. 결과적으로, 제3 광(L3)은 다양한 색이 조합된 색을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 제3 광(L3)은 백색 광일 수 있다. 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)이 바디 부재(310)의 내부으로부터 반사된 횟수가 증가할수록 제3 광(L3)의 색순도는 향상될 수 있다.
또한, 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)이 바디 부재(310)의 내부로부터 다양한 방향으로 반사될수록 서로 다른 색의 광들이 혼합될 수 있는 가능성이 커지고, 혼합되는 영역도 넓어질 수 있다.
한편, 제1 색 및 제2 색은 서로 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 색 및 제2 색이 서로 동일한 경우, 제1 내지 제3 색은 모두 동일할 수 있다. 이에 따라, 제3 색이 백색일 때, 제1 광원(321) 및 제2 광원(323) 각각은 백색 광원일 수 있다.
또는, 예를 들어, 제1 색, 제2 색, 및 제3 색은 서로 다를 수 있다. 제3 색이 백색일 때, 제1 색 및 제2 색은 각각 청색 및 황색, 또는 녹색 및 주황색일 수 있다. 제1 색 및 제2 색은 서로 혼합되어 백색을 생성한다.
한편, 도시되지 않았으나, 광원유닛(300)은 제3 광원을 더 포함할 수 있다. 제3 광원은 제1 광원 및 제2 광원 중 어느 하나가 배치된 영역에 동시에 배치될 수도 있고, 제1 광원 및 제2 광원 사이에 배치될 수도 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
제3 광원은 제1 색 및 제2 색과 동일하거나 다른 색의 광을 생성할 수 있다. 제3 광원은 공동(300-SP)을 향해 생성된 광을 출사한다. 이에 따라, 출광부(300-OP)를 통해 출사되는 제3 색 광은 제1 내지 제3 광원들 각각이 생성하는 광들이 혼합된 색을 가진 광일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛(300)은 공동(300-SP)이 정의된 바디 부재(310)를 포함함으로써, 광원들(321, 323) 각각의 출광 방향이 출광부(300-OP)를 향하도록 광원들(321, 323)을 배치시키지 않더라도 용이하게 출광부(300-OP)에 대응하는 광을 외부에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛(300)은 바디 부재(310)를 제공하여 제1 광원(321) 및 제2 광원(323) 각각이 생성하는 광의 직진성을 다소 완화시키고, 동시에 백라이트 유닛(BLU)의 광효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시장치(DS: 도 1 참조)는 백라이트 유닛(BLU)을 포함함으로써, 좁은 파장 대역을 가진 레이저 광을 광원으로 이용할 수 있는 이점을 갖게 된다. 레이저 광은 LED(Light emitting diode) 소자가 생성하는 광에 비해 상대적으로 좁은 파장 대역을 가진다. 이에 따라, 표시장치(DS)는 색 재현성이 향상될 수 있고, 보다 자연스러운 색감을 가진 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛들의 단면도들이다. 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛들의 단면도들이다. 한편, 도 1 내지 도 4b에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다.
도 5a에 도시된 것과 같이, 광원 유닛(300-1)는 바디 부재(310)의 내측면(310-IS)에 배치된 반사층(330)을 더 포함할 수 있다. 반사층(330)은 내측면(310-IS)을 커버한다. 반사층(330)은 내측면(310-IS)로 입사되는 광의 반사율을 향상시킨다.
반사층(330)은 반사율이 높은 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사층(330)은 은(Ag), 알루미늄(Al) 또는 백금(Pt)과 같은 반사율이 높은 백색 금속으로 구성될 수 있다. 반사층(330)은 내측면(310-IS)으로 입사되는 광을 반사시킬 수 있다면 다양한 물질 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 바디 부재는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 5b에 도시된 것과 같이, 광원 유닛(300-2)은 외관이 원통 형상을 가진 바디 부재(310-1)를 포함할 수 있다.
바디 부재(310-1)는 제2 방향(D2) 및 제3 방향(D3)이 정의하는 평면상에서 원 형상을 가진다. 이에 따라, 광원유닛(300-2)의 외형은 제1 방향(D1: 도 1 참조)으로 연장된 원통 형상을 가질 수 있다.
다만, 바디 부재(310-1)의 외형이 변형된다 하더라도, 내측면(310-IS) 및 내측면(310-IS)에 의해 정의되는 공동(300-SP)의 형상은 유지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛은 다양한 외형을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원유닛은 광을 산란시키는 기능층을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6a에 도시된 것과 같이, 광원유닛(310-3)은 반사층(330)을 커버하는 산란층(340)을 더 포함할 수 있다. 산란층(340)은 반사층(330)으로 입사되는 광 및 반사층(330)으로부터 반사되는 광을 산란시킨다.
도시되지 않았으나, 산란층(340)은 복수 개의 렌즈 패턴들로 구성된 멀티 렌즈 어레이(multi lens array, MLA)를 포함할 수 있다. 멀티 렌즈 어레이는 산란층(340)에 입사되는 광을 산란시켜 다양한 각도 및 색을 가진 광들로 분산시킨다.
또는, 예를 들어, 도 6b에 도시된 것과 같이, 광원유닛(310-4)은 공동(300-SP, 도 6a 참조) 내에 충진된 산란부재(340-1)를 더 포함할 수 있다. 산란부재(340-1)는 공동(300-SP) 내에서의 광 경로를 다양화시키고, 서로 다른 광들이 서로 용이하게 혼합되도록 유도한다.
도 6b에 도시된 것과 같이, 산란부재(340-1)는 매질(matrix, MX) 및 매질 내에 분산된 복수의 확산 입자들(beads, DB)을 포함할 수 있다. 매질은 광 효율이 저하되지 않도록 광 흡수율이 낮은 투명한 레진을 포함할 수 있다.
반사층(330) 또는 바디 부재(310)로부터 반사된 광은 매질을 따라 진행하며, 확산 입자들에 의해 산란된다. 이에 따라, 공동(300-SP) 내로 진행하는 다양한 광들은 산란부재(340-1)에 의해 바디 부재(310)의 전 영역 내에서 균일하게 혼합될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 일부를 도시한 부분 사시도이다. 도 7에는 용이한 설명을 위해 백라이트 유닛(BLU)이 하부 보호부재(100L)에 수납된 상태를 도시하였고, 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 자른 단면에 대응되는 부분을 도시하였다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛(BLU)에 대해 살펴본다. 한편, 도 1 내지 도 6b에서 설명한 구성들과 동일한 구성들에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다.
백라이트 유닛(BLU)은 바닥부(110) 및 측벽부(120)가 정의하는 공간 내에 수납된다. 본 실시예에서, 하부 보호부재(100L)는 백라이트 유닛(BLU) 및 표시패널(200: 도 1 참조)을 수납하므로, 측벽부(120)의 높이는 광원유닛(300)의 높이보다 클 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 광원유닛(300)의 높이는 측벽부(120)의 높이와 동일하거나, 클 수 있으며 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
도 7에 도시된 것과 같이, 출광부(300-OP)는 광 가이드 부재(400)의 입사면인 제1 면(400S1)을 향한다. 이때, 제3 방향(D3)에서 측정되는 출광부의 높이(TH-OP)는 광 가이드 부재의 두께(TH-400) 이하일 수 있다.
출광부의 높이(TH-OP)는 광원유닛(300)에서 출사되는 광의 제3 방향(D3)에서의 출광 너비에 대응된다. 따라서, 출광부의 높이(TH-OP)가 광 가이드 부재의 두께(TH-400)보다 작을수록 광 가이드 부재(400) 외부로 광이 새어나가는 현상을 차단하여 광효율 저하를 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 광원유닛(300)은 점광원을 출광부(300-OP)를 통한 면광원으로 전환시켜 광 가이드 부재(400)에 제공한다. 상술한 바와 같이, 광원유닛(300)은 공동(300-SP)을 통해 점광원으로부터 방출된 광을 산란, 분산, 및 혼합하여 제1 면(400S1)에 제공할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다. 도 9는 도 8에 도시된 표시장치의 일부 구성들을 도시한 부분 사시도이다. 도 9에는 용이한 설명을 위해 도 7에 대응되도록 일부 구성들의 단면을 도시하였다.
이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 표시장치(DS-1)에 대해 살펴본다. 한편, 도 1 내지 도 7에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고, 중복된 설명은 생략한다.
도 8 및 도 9에 도시된 것과 같이, 광 가이드 부재(400)는 광원 유닛(300-1)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛(BLU-1)은 결합된 일체로 제공될 수 있다.
구체적으로, 광 가이드 부재(400)의 적어도 일부는 출광부(300-OP1)에 삽입될 수 있다. 이때, 출광부의 두께(TH-OP1)는 광 가이드 부재의 두께(TH-400)와 실질적으로 동일할 수 있다.
광 가이드 부재(400)의 입사면인 제1 면(400S1: 도 7b 참조)은 공동(300-SP) 내에 제공될 수 있다. 광 가이드 부재(400)가 출광부(300-OP1)에 빈틈없이 삽입됨으로써, 공동(300-SP) 내의 광이 광 가이드 부재(400)에 직접 입사될 수 있다. 이에 따라, 빛샘 현상이 방지되고, 광 효율이 향상될 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(BLU-1)에 대응하여 하부 보호부재(100L-1)의 형상이 변형될 수 있다. 예를 들어, 하부 보호부재(100L-1)의 바닥부(110-1)는 도 1의 바닥부(110: 도 1 참조)와 비교할 때, 단차를 가질 수 있다.
측벽부(120-1)는 바닥부(110-1)의 모서리들로부터 제3 방향(D3)으로 절곡된다. 측벽부(120-1)는 백 라이트 유닛(BLU-1)의 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로의 이동을 방지한다.
바닥부(110-1)는 단차를 가진다. 구체적으로, 바닥부(110-1)는 평면상에서 제1 부분(110-A), 제2 부분(110-B), 및 제3 부분(110-C)으로 구분될 수 있다. 제1 부분(110-A)은 바닥부(110-1) 중 가장 하측에 배치된다. 제1 부분(110-A)에는 광원유닛(300-1)이 배치될 수 있다.
제1 부분(110-A)은 복수로 구비되어 제2 방향(D2)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥 부재에 있어서, 복수의 제1 부분들 중 광원유닛(300-1)이 배치되지 않은 부분은 생략될 수 있다.
제2 부분(110-B)은 제1 부분(110-A)과 연결되고, 제1 부분(110-A)으로부터 상측으로 절곡된다. 제2 부분(110-B)은 제1 부분(110-A)과 소정의 각도를 이루는 경사면일 수 있다. 제2 부분(110-B)은 제1 부분(110-A)과 제3 부분(110-C)을 연결한다.
제3 부분(110-C)은 제2 부분(110-B)과 연결된다. 제3 부분(110-C)은 제1 부분(110-A)과 평행하고, 제2 부분(110-B)과 경사를 이룬다. 제3 부분(110-C)은 바닥부(110-1) 중 가장 상측에 배치된다.
광원 유닛(300-1)은 제1 부분(110-A)에 의해 지지되고, 광 가이드 부재(400)는 제3 부분(110-C)에 의해 지지된다. 광 가이드 부재(400)가 출광부(300-OP1)에 삽입됨에 따라, 광 가이드 부재(400)와 제1 부분(110-A) 사이에 형성되는 단차를 제2 부분(110-B) 및 제3 부분(110-C)이 보완할 수 있다.
이에 따라, 광 가이드 부재(400)가 출광부(300-OP1)에 삽입됨에 따라, 광 가이드 부재(400)가 중력에 의해 휘어지는 현상을 방지할 수 있고, 광 가이드 부재(400)와 광원유닛(300-1) 사이의 결합이 안정적으로 유지될 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.
100L:

Claims (20)

  1. 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 의해 정의되는 평면과 평행한 상면, 상기 상면과 상기 제1 및 제2 방향들에 각각 교차하는 제3 방향으로 이격된 하면, 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 복수의 연결면들을 포함하고, 상기 연결면들 중 적어도 어느 하나에 입사면이 정의되는 광 가이드 부재; 및
    광을 생성하여 상기 입사면에 제공하는 광원 유닛을 포함하고,
    상기 광원 유닛은,
    상기 제1 방향으로 연장되고, 내부에 일측이 오픈된 소정의 공동(cavity) 및 상기 입사면과 마주하는 일측에 상기 공동에 연결된 출광부가 정의된 바디 부재, ;
    상기 공동에 배치되고, 제1 색을 가진 제1 광을 생성하는 레이저 다이오드를 포함하는 제1 광원;
    상기 공동에 배치되어 상기 제1 광원으로부터 상기 제1 방향으로 이격되고, 제2 색을 가진 제2 광을 생성하는 레이저 다이오드를 포함하는 제2 광원을 포함하고,
    상기 바디 부재는 상기 제1 색 및 상기 제2 색이 혼합된 제3 색을 가진 제3 광을 상기 출광부를 통해 상기 입사면에 제공하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 입사면은 상기 제1 방향 및 상기 제3 방향에 의해 정의되는 평면과 평행하고,
    상기 출광부는 상기 제1 방향을 따라 연장된 슬릿(slit)인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 출광부의 상기 제3 방향에서의 너비는 상기 입사면의 상기 제3 방향에서의 너비 이하인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 출광부의 상기 제3 방향에서의 너비는 상기 입사면의 상기 제3 방향에서의 너비와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 광 가이드 부재의 적어도 일부는 상기 출광부에 삽입되고,
    상기 입사면은 상기 공동 내에 노출되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 공동은 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향에서 정의되는 평면상에서 원 형상을 가진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 바디 부재는,
    상기 공동을 정의하는 내측면;
    상기 내측면과 연결되고 상기 바디 부재의 외형을 정의하는 외측면을 포함하고,
    상기 출광부는 상기 내측면과 상기 외측면이 연결되는 부분에 정의되고,
    상기 제1 광 및 상기 제2 광은 상기 내측면으로부터 반사되어 서로 혼합되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 광원 유닛은, 상기 내측면을 커버하는 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 광원 유닛은, 상기 반사층을 커버하고 상기 공동에 노출되는 산란층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 산란층은 복수의 렌즈 패턴들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 광원 유닛은,
    상기 공동에 충진되고 투명한 매질; 및
    상기 매질 내에 분산된 복수의 산란 입자들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광원으로부터 상기 제1 광이 출사하는 경로 및 상기 제2 광원으로부터 상기 제2 광이 출사하는 경로는 상기 제1 방향으로부터 소정의 각도로 기울어진(tilt) 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제3 색은 백색인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 색은 상기 제1 색과 다른 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 색, 상기 제2 색, 및 상기 제3 색은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  16. 서로 교차하는 제1 방향 및 제2 방향에 의해 정의되는 전면에 영상을 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널의 배면 측에 배치되어 상기 표시패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 및
    상기 표시패널 및 상기 백라이트 유닛을 수납하는 수납부재를 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    내부에 정의되고, 상기 제1 방향을 따라 연장된 공동(cavity) 및 상기 제1 방향을 따라 연장되고 상기 공동에 연결된 출광부를 구비하고, 상기 출광부를 통해 상기 제2 방향으로 광을 제공하는 광원 유닛;
    상기 배면에 마주하는 상면, 상기 상면과 대향되는 하면, 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향에서 서로 대향되는 제1 면 및 제2 면, 및 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향에서 서로 대향되는 제3 면 및 제4 면을 포함하는 광 가이드 부재를 포함하고,
    상기 출광부는 상기 제1 면과 마주하고,
    상기 광원 유닛은 적어도 하나의 레이저 다이오드를 포함하고, 상기 레이저 다이오드는 상기 공동에 광을 제공하는 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 공동은 상기 제2 방향 및 상기 광 가이드 부재의 두께 방향에 의해 정의되는 평면상에서의 단면이 원 형상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 광원 유닛은
    상기 공동 및 상기 출광부를 정의하는 바디 부재;
    상기 바디 부재의 일측에 배치되고, 상기 공동에 광을 제공하는 제1 광원; 및
    상기 바디 부재의 타측에 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 광원으로부터 이격되고, 상기 공동에 광을 제공하는 제2 광원을 포함하고,
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원 각각은 상기 레이저 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 광 가이드 부재의 적어도 일부는 상기 출광부에 삽입되고,
    상기 제1 면은 상기 공동 내에 제공된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 수납부재는,
    상기 백라이트 유닛 하측에 배치되는 바닥부; 및
    상기 바닥부의 모서리들로부터 상측으로 절곡되고, 상기 바닥부와 소정의 공간을 정의하는 측벽부를 포함하고,
    상기 바닥부는 상기 광원 유닛 및 상기 광 가이드 부재를 각각 지지하도록 단차진 형상을 가진 것을 특징으로 하는 표시장치.
KR1020150097313A 2015-07-08 2015-07-08 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치 KR102336712B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150097313A KR102336712B1 (ko) 2015-07-08 2015-07-08 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치
US15/091,114 US10353134B2 (en) 2015-07-08 2016-04-05 Backlight unit and display device including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150097313A KR102336712B1 (ko) 2015-07-08 2015-07-08 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170010347A true KR20170010347A (ko) 2017-01-31
KR102336712B1 KR102336712B1 (ko) 2021-12-10

Family

ID=57730245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150097313A KR102336712B1 (ko) 2015-07-08 2015-07-08 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10353134B2 (ko)
KR (1) KR102336712B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL294778B2 (en) * 2017-10-06 2023-10-01 Advanced Scanners Inc Creation of one or more edges of light intensity to create three-dimensional models of objects
CN108563062A (zh) * 2017-12-28 2018-09-21 重庆市中光电显示技术有限公司 背光模组和应用于背光模组的光源模块

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09145935A (ja) * 1995-11-28 1997-06-06 Mitsubishi Electric Corp 背面照明装置
KR100818278B1 (ko) * 2006-10-16 2008-04-01 삼성전자주식회사 액정 표시장치용 조명장치
KR20080062804A (ko) * 2006-12-29 2008-07-03 엘지디스플레이 주식회사 백색 발광장치, 이를 구비한 백라이트 유닛 및액정표시장치
US20100053939A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Fan fu-cheng Backlight module
WO2013038633A1 (ja) * 2011-09-15 2013-03-21 三菱電機株式会社 光強度分布変換素子、面光源装置及び液晶表示装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6186649B1 (en) * 1998-04-16 2001-02-13 Honeywell International Inc. Linear illumination sources and systems
JP2005043716A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Hitachi Displays Ltd 表示装置
US20050084229A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-21 Victor Babbitt Light insertion and dispersion system
JP4020397B2 (ja) * 2004-06-14 2007-12-12 惠次 飯村 点光源を用いた面光源
KR101283129B1 (ko) * 2007-04-03 2013-07-05 엘지이노텍 주식회사 도광판, 면 광원 장치 및 이를 갖는 표시 장치
KR101414605B1 (ko) 2007-06-25 2014-07-03 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 디스플레이 장치
CN101419312B (zh) * 2007-10-24 2011-12-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 背光模组
KR101475314B1 (ko) 2009-03-30 2014-12-23 엘지디스플레이 주식회사 엘이디 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치모듈
US8622601B2 (en) * 2010-07-23 2014-01-07 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight module and display apparatus
JP2012099362A (ja) 2010-11-02 2012-05-24 Toshiba Corp 発光装置
KR101509372B1 (ko) 2011-02-15 2015-04-07 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 면 광원 장치 및 액정 표시 장치
KR102203950B1 (ko) * 2014-02-05 2021-01-19 삼성디스플레이 주식회사 광원 모듈, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치
TW201606398A (zh) * 2014-08-14 2016-02-16 鴻海精密工業股份有限公司 反射罩以及使用該反射罩的照明裝置及背光裝置
KR20160082635A (ko) * 2014-12-26 2016-07-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102404940B1 (ko) * 2015-06-15 2022-06-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20170087118A (ko) * 2016-01-19 2017-07-28 삼성디스플레이 주식회사 광 발생 부재, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 그것의 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09145935A (ja) * 1995-11-28 1997-06-06 Mitsubishi Electric Corp 背面照明装置
KR100818278B1 (ko) * 2006-10-16 2008-04-01 삼성전자주식회사 액정 표시장치용 조명장치
KR20080062804A (ko) * 2006-12-29 2008-07-03 엘지디스플레이 주식회사 백색 발광장치, 이를 구비한 백라이트 유닛 및액정표시장치
US20100053939A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Fan fu-cheng Backlight module
WO2013038633A1 (ja) * 2011-09-15 2013-03-21 三菱電機株式会社 光強度分布変換素子、面光源装置及び液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20170010406A1 (en) 2017-01-12
KR102336712B1 (ko) 2021-12-10
US10353134B2 (en) 2019-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10852560B2 (en) Two-dimensional/three-dimensional (2D/3D) switchable display backlight and electronic display
JP6315179B2 (ja) 面発光装置及び液晶表示装置
JP5475684B2 (ja) 照明システム、照明器具及びバックライトユニット
EP0722576B1 (en) Light source for backlighting
US6496237B1 (en) Light source utilizing diffusive reflective cavity having two oppositely inclined surfaces
JP5920616B2 (ja) 直下型ｌｅｄバックライト装置及びそれを用いた液晶表示装置
JP2002231037A (ja) 点状光源を具える照明装置
US20110131849A1 (en) Light source device, lighting device, and display device
JP2017525115A (ja) マルチビーム回折格子ベースのカラー背面照明
US20130163283A1 (en) Light guide, light source unit, illuminating device, and display device
JP2014509433A (ja) 拡散光を発するための発光素子
US20110085351A1 (en) Illumination system, backlighting system and display device
TWM523875U (zh) 背光模組
CN208297889U (zh) 面光源装置以及显示装置
KR20060115124A (ko) 균일한 광분포를 얻기 위한 광방출기 및 상기 광방출기를이용한 백라이트 유닛
KR102336712B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치
CN114265141A (zh) 导光板、背光模组以及显示装置
JP2005108776A (ja) 平面照明装置
US20050088838A1 (en) Light guiding device with two opposite light emitting surfaces and backlight module using the same
JPWO2017104058A1 (ja) 表示装置
JP4360862B2 (ja) 導光板ユニットならびに平面照明装置
CN116779751A (zh) 大角度白光Mini COB光源及显示装置
WO2017145240A1 (ja) 表示装置
JP2012164435A (ja) 面光源装置および液晶表示装置
CN111752038A (zh) 面光源装置和液晶显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant