KR20190006630A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 점광원을 포함하는 광원부 및 광원부로부터 방출되는 광 경로 상에 배치되며, 복수의 스플릿 패턴이 배치되는 도광판을 포함하고, 복수의 스플릿 패턴은 광원부로부터 방출되는 광 중 일부를 투과시키고 일부를 반사시키며, 도광판 상에 광원부를 중심으로 동심원 형상으로 배열된다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 {BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
3차원 입체 영상 표시 장치는 물체가 가지고 있는 실제 이미지 정보를 관찰자에게 제공하는 점에서, 2차원 영상 표시 장치와 차이가 있다. 3차원 입체 영상을 재생하기 위한 방법으로는 크게, 스테레오스코피(stereoscopy), 홀로그래피(holography) 및 직접 영상(integral imaging) 등이 있다. 여기서, 홀로그래피 방식은 광원으로서 레이저를 이용하여 제작한 홀로그래피를 관측 시 특수 안경을 장착하지 않고도 실물과 동일한 입체 영상을 느낄 수 있다. 이에 따라, 홀로그래피 방식은 입체감이 뛰어나며 관측자가 피로감 없이 입체 영상을 느낄 수 있는 방식으로 알려져 있다.
홀로그래피 방식은 물체에서 반사된 광(물체파)과 간섭성(coherence)이 있는 광(기준파)을 겹쳐서 얻어지는 간섭 신호를 기록하고 이를 재생하는 원리를 이용한다. 가간섭성이 높은 레이저 광을 사용하여 물체에 부딛혀 산란되는 물체파를 또 다른 방향에서 입사된 기준파와 만나게 하여 형성된 간섭 무늬를 필름에 기록하는 것을 홀로그램이라고 한다. 여기서, 물체파와 기준파가 만날 때, 간섭에 의한 간섭 무늬를 형성하는데, 이 간섭 무늬에 참조광을 조사하여 홀로그램에 기록된 정보를 3차원 영상으로 복원하는 것을 홀로그래피라고 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 점광원을 한번에 면광원으로 전환하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
또한, 광의 간섭성이 유지된 상태로 면광원을 생성하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
또한, 박형화를 구현할 수 있으며, 광 효율을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 점광원을 포함하는 광원부; 및 상기 광원부로부터 방출되는 광 경로 상에 배치되며, 복수의 스플릿 패턴이 배치되는 도광판을 포함하고, 상기 복수의 스플릿 패턴은 상기 광원부로부터 방출되는 광 중 일부를 투과시키고 일부를 반사시키며, 상기 도광판 상에 상기 광원부를 중심으로 동심원 형상으로 배열된다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널; 및 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은, 광원부 및 상기 광원부로부터 방출되는 광 경로 상에 배치되는 도광판을 포함하고, 상기 도광판은 상기 광원부를 중심으로 동심원 형상으로 배열되는 복수의 스플릿 패턴을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 점광원을 한번에 면광원으로 전환할 수 있다.
또한, 광의 간섭성이 유지된 상태로 면광원을 생성할 수 있다.
또한, 박형화를 구현할 수 있으며, 광 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 I1-I1'선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 제1 내지 제3 스플릿 패턴을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시한 스플릿 패턴의 에지부에서 발생되는 산란 노이즈를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴을 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다.
도 7은 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴의 다른 실시예를 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다.
도 8은 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴의 또 다른 실시예를 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시한 II1-II1'선을 따라 자른 단면도이다.
도 10 내지 도 12는 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴의 다른 실시예를 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다.
도 13은 도 12에 도시한 III1-III1'선을 따라 자른 단면도이다.
도 14는 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴의 또 다른 실시예를 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다.
도 15 및 도 16은 도 2에 도시한 제1 내지 제3 스플릿 패턴의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(on)", "상(on)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위"에 놓여질 수 있다. 또한 도면을 기준으로 다른 소자의 "좌측"에 위치하는 것으로 기술된 소자는 시점에 따라 다른 소자의 "우측"에 위치할 수도 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 표시 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)을 포함할 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 윈도우 부재, 후면 케이스 및 전면 케이스 등을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서는, 표시 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)을 중심으로 설명하기로 한다.
표시 패널(100)은 화상을 표시하는 패널이다. 표시 패널(100)은 백라이트 유닛(200)으로부터 제공받은 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 표시 패널(100)은 일 실시예로 3차원 입체 영상을 표시할 수 있다.
표시 패널(100)은 일 실시예로 액정 표시 패널일 수 있다. 보다 상세하게는, 표시 패널(100)은 제1 기판(110), 제2 기판(120) 및 액정층(130)을 포함할 수 있다. 제1 기판(110)은 제2 기판(120)과 서로 대향되도록 배치된다. 액정층(130)은 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 사이에 개재된다.
제1 기판(110)은 일 실시예로 투명 절연 기판일 수 있다. 여기서, 투명 절연 기판은 유리 기판, 석영 기판 및 투명 수지 기판 등을 포함할 수 있다. 제1 기판(110) 상에는, 제i 스캔 라인(SLi, i는 1 이상의 자연수)을 포함하는 복수의 스캔 라인, 제j 데이터 라인(DLj, j는 1 이상의 자연수)을 포함하는 복수의 데이터 라인 및 제ij 화소부(PXij)를 포함하는 복수의 화소부가 배치될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 제i 스캔 라인(SLi), 제j 데이터 라인(DLj) 및 제ij 화소부(PXij)를 도 1에서 실선으로 도시하기로 한다.
제i 스캔 라인(SLi)은 제1 방향(d1)으로 연장될 수 있다. 제j 데이터 라인(DLj)은 제1 방향(d1)과 다른 제2 방향(d2)으로 연장될 수 있다. 여기서, 제i 스캔 라인(SLi)은 제j 데이터 라인(DLj)과 절연된다. 또한, 제1 방향(d1)은 제2 방향(d2)과 일 실시예로 교차될 수 있다.
제ij 화소부(PXij)는 스위칭 소자(TR), 화소 전극(PE), 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
스위칭 소자(TR)는 일 실시예로 박막 트랜지스터와 같은 삼 단자 소자일 수 있다. 스위칭 소자(TR)는 제어 전극이 제i 스캔 라인(SLi)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 일 전극이 제j 데이터 라인(DLj)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위칭 소자(TR)의 타 전극은 화소 전극(PE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
스위칭 소자(TR)는 제i 스캔 라인(SLi)으로부터 제공받은 스캔 신호에 따라 턴 온 되어, 제j 데이터 라인(DLj)으로부터 제공받은 데이터 신호를 화소 전극(PE)에 제공할 수 있다. 한편, 본 명세서에서는 제ij 화소부(PXij)가 스위칭 소자를 하나만 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지는 않고 두 개 이상의 스위칭 소자가 포함될 수도 있다.
액정 커패시터(Clc)는 화소 전극(PE) 및 공통 전압(Vcom)이 제공되는 공통 전극 사이에서 형성될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 공통 전극은 일 실시예로 제2 기판(120) 상에 화소 전극(PE)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 여기서, 중첩이라 함은 두 전극이 서로 인접하여 배치됨에 따라, 두 전극 간에 용량 결합이 될 수 있을 정도의 배치 관계를 말한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 일 실시예로, 화소 전극(PE) 및 스토리지 전압(Vst)이 제공되는 스토리지 라인 사이에서 형성될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 생략될 수도 있다.
제2 기판(120)은 제1 기판(110)과 대향되도록 배치될 수 있다. 제2 기판(120)은 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 형성될 수 있다. 제2 기판(120)은 일 실시예로 제1 기판(110)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 한편, 제2 기판(120) 상에는 일 실시예로, 전술한 공통 전극 외에도, 복수의 컬러 필터(예를 들어, 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터) 및 블랙 매트릭스 등이 더 배치될 수 있다.
액정층(130)은 복수의 액정 분자를 포함한다. 복수의 액정 분자는 일 실시예로 음의 유전율 이방성을 가질 수 있다. 이 경우, 복수의 액정 분자는 액정층(130)에 전계(electric filed)가 형성되지 않을 경우, 제1 기판(110)에 수직 방향으로 배열될 수 있다. 또한, 복수의 액정 분자는 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 전계가 형성되는 경우, 특정 방향으로 회전하거나 기울어짐으로써 액정층(130)으로 제공되는 광의 편광을 변화시킬 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 제j 데이터 라인(DLj)에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부, 제i 스캔 라인(SLi)에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부 및 데이터 구동부와 스캔 구동부의 동작을 제어하는 타이밍 제어부를 더 포함할 수 있다. 데이터 구동부, 스캔 구동부 및 타이밍 제어부 각각의 배치 형태 등은 특별히 제한되지 않는다.
다음으로, 백라이트 유닛(200)에 대해 설명하기로 한다.
백라이트 유닛(200)은 특정 영역의 파장을 갖는 광을 표시 패널(100)에 제공할 수 있다. 백라이트 유닛(200)은 광원부(210), 도광판(220) 및 반사 시트(230)를 포함할 수 있다. 다만, 도 1에서는 광원부(210) 및 도광판(220)을 간략하게 점선으로 도시하기로 한다.
광원부(210)는 광을 방출하는 광원을 포함한다. 여기서, 광원은 점광원을 의미한다. 도 1에는 도시하지 않았으나, 광원부(210)와 도광판(220) 사이에는 광원부(210)로부터 방출되는 광을 발산시키는 광 발산부(240, 도 2 참조)가 배치될 수 있다. 이에 대해서는 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도광판(220)은 광원부(210)로부터 제공받은 광의 경로를 바꾸어, 표시 패널(100)로 제공한다. 이를 위해, 도광판(220)은 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk, k는 1 이상의 자연수)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)은 광원부(210)를 기준으로 평면 상에서 동심원 형상으로 배열될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 본 명세서에서의 도광판(220)은 도광 기판(LGS, 도 5 참조) 상에 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)이 배치된 전체 구성을 의미한다. 도광판(220)은 일 실시예로, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 고굴절률을 갖는 투명 수지를 포함할 수 있다. 도광판(220)의 형상 및 크기 등은 도 1에 도시된 것으로 제한되는 것은 아니며, 표시 패널(100)의 형상에 따라 달라질 수도 있다.
도광판(220)은 광원부(210)로부터 방출되는 광을 제공받은 후, 광의 경로를 변경하여 표시 패널(100)에 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이, 광원부(210)는 점광원이나, 도광판(220)에 의해 광 경로가 변경되어 표시 패널(100)에 제공되는 광은 면광원에 해당된다. 즉, 백라이트 유닛(200)은 점광원을 면광원으로 한번에 변환하여, 표시 패널(100)에 제공할 수 있다.
도광판(220)은 광원부(210)로부터 방출되는 광을, 실질적으로 수직 방향으로 광 경로를 변환시켜 표시 패널(100)에 제공할 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)은 도광판(220)으로 제공된 광 중 일부의 경로를 수직 방향으로 변경시켜, 표시 패널(100)에 제공할 수 있다. 이에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
반사 시트(230)는 도 1을 기준으로, 도광판(220)의 하부에 배치된다. 반사 시트(230)는 도광판(220)으로부터 반사된 광을 다시 도광판(220)의 내부로 반사할 수 있다. 반사 시트(230)는 생략될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시한 I1-I1'선을 따라 자른 단면도이다. 도 3은 도 2에 도시한 제1 내지 제3 스플릿 패턴을 보다 상세히 나타낸 도면이다. 다만, 도 2의 경우 설명의 편의를 위해, 도 1에 도시한 일부 구성 요소(예를 들어, 액정층(130) 등)의 도시를 제외하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 백라이트 유닛(200)은 광원부(210), 도광판(220), 반사 시트(230) 및 광 발산부(240)를 포함할 수 있다. 이하, 광원부(210)에서 방출되는 광의 경로를 따라, 백라이트 유닛(200)에 포함되는 구성 요소에 대해 설명하기로 한다.
광원부(210)는 도광판(220)의 일 측면에 광을 방출할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 도광판(220)은 제1 방향(d1)을 따라 연장되는 위치에 배치되는 일 측면 및 이에 대향되는 타 측면을 포함한다. 이를, 도광판(220)의 길이 방향의 일 측면 및 타 측면으로 정의하기로 한다. 광원부(210)는 일 실시예로 상기 도광판(220)의 길이 방향의 일 측면 및 타 측면 사이의 중심에 배치될 수 있다.
또한, 도광판(220)은 제2 방향(d2)을 따라 연장되는 위치에 배치되는 일 측면 및 이에 대향되는 타 측면을 포함한다. 이를, 도광판(220)의 폭 방향의 일 측면 및 타 측면으로 정의하기로 한다. 도면에는 도시하지 않았으나, 광원부(210)는 다른 실시예로 상기 도광판(220)의 폭 방향의 일 측면 및 타 측면 사이의 중심에 배치될 수도 있다.
광원부(210)는 일 실시예로 광원(211) 및 인쇄 회로 기판(212)을 포함할 수 있다. 광원(211)은 도광판(220)에 광을 방출한다. 여기서, 광원(211)은 점광원을 의미한다. 본 명세서에서, 점광원은 광원의 개수 또는 종류 등에 의해 정의되는 것이 아니라, 도광판(220)과의 관계에 의해 정의된다. 보다 상세하게는, 도광판(220)의 폭과 광원(211)에서 방출되는 광의 폭을 비교하여, 광원(211)에서 방출되는 광의 폭이 도광판(220)의 폭에 비해 충분히 작은 경우라면, 상기 광원(211)을 점광원으로 정의할 수 있다. 예를 들어, 광원(211)이 복수의 엘이디(Light Emitting Diode, LED)를 포함하는 경우라도, 복수의 엘이디에서 방출되는 광의 폭이 도광판(220)의 폭에 비해 충분히 작은 경우라면, 상기 복수의 엘이디는 점광원으로 간주될 수 있다.
또한, 광원(211)의 종류는 반드시 엘이디로 제한되는 것은 아니다. 즉, 광원(211)은 다른 실시예로 엘디(Laser diode, LD), 레이저(Laser) 또는 램프(lamp) 등으로 구성될 수도 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 광원부(210)가 한 개의 엘이디로 구성되는 광원(211)을 포함하는 것으로 예를 들어 설명하기로 한다.
광원(211)은 인쇄 회로 기판(212) 상에 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(212)에는 도전성 패턴이 형성된다. 광원(211)은 상기 도전성 패턴을 통해 전기적 신호를 제공받아, 이를 기초로 도광판(220)으로 광을 방출할 수 있다. 인쇄 회로 기판(212)의 형상 및 인쇄 회로 기판(212) 상에서의 광원(211)의 배치 형태 등은 도 2에 도시된 것으로 제한되지는 않는다.
도면에는 도시하지 않았으나, 광원부(210)는 방열판을 더 포함할 수 있다. 방열판은 인쇄 회로 기판(212)의 하부에 배치되어, 광원(211) 또는 인쇄 회로 기판(212)으로부터 발생된 열을 외부로 방열시킬 수 있다.
광 발산부(240)는 광원부(210) 및 도광판(220) 사이에 배치될 수 있다. 광 발산부(240)는 광원부(210)로부터 방출되는 광을 발산광으로 전환시킬 수 있다. 즉, 광 발산부(240)는 광원부(210)로부터 입사되는 광의 진행 폭을 확장시켜, 도광판(220)으로 전달시킬 수 있다. 여기서, 발산광은 일 실시예로 평면 상에서 반구 형태일 수 있다.
광원부(210)로부터 방출되는 광을 발산광으로 전환시킬 수 있는 경우라면, 광 발산부(240)의 종류는 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 광 발산부(240)는 발산 렌즈(negative lens)로 구성될 수 있다. 또한, 광 발산부(240)가 단일 렌즈로 구성되는 경우라면, 상기 발산 렌즈는 오목 렌즈의 형상을 가질 수 있다.
도광판(220)은 광 발산부(240)로부터 제공된 발산광의 경로를 변경하여, 표시 패널(100)로 제공한다. 보다 상세하게는, 상기 발산광 중 일부를 투과시키고, 나머지를 반사시킨다. 이를 위해, 도광판(220)은 후술하는 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)을 포함할 수 있다. 이하, 본 명세서에서는, 투과되는 투과 광을 L1a로 표기하며, 반사되는 반사 광을 L1b으로 표기하기로 한다.
전술한 바와 같이, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)은 평면 상에서 광원부(210)를 중심으로 동심원 형태로 배열될 수 있다(도 1 참조). 도 2를 참조하여, 단면 상에서의 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)은 일 실시예로, 서로 이격되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk) 간에는 직접 접촉될 수 있다. 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)은 각각 광 분할부, 입사면 및 평탄부를 포함할 수 있다. 다만, 도면에는 도시하지 않았으나, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)은 다른 실시예로, 소정의 이격 거리를 갖도록 서로 이격되는 인접한 두 개의 스플릿 패턴을 포함할 수도 있다.
이하, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk) 중 제3 스플릿 패턴(SP3)을 기준으로 설명하기로 한다.
제3 스플릿 패턴(SP3)은 광 분할부(SP3a), 입사면(SP3b) 및 평탄부(SP3c)를 포함할 수 있다. 광 분할부(SP3a)는 일 실시예로 단면 상에서 삼각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 평탄부(SP3c)는 입사면(SP3b)을 기준으로, 광 분할부(SP3a)와 대칭될 수 있다. 즉, 평탄부(SP3c)는 일 실시예로 단면 상에서 역삼각형 형상을 가질 수 있다.
광 분할부(SP3a) 및 평탄부(SP3c)는 일 실시예로 서로 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다. 또한, 광 분할부(SP3a) 및 평탄부(SP3c)는 일 실시예로 서로 동일한 재료를 포함할 수 있다.
입사면(SP3b)은 광을 제공받는 면으로 정의된다. 또한, 입사면(SP3b)은 광 분할부(SP3a) 및 평탄부(SP3c)를 구분짓는 면으로도 정의된다. 이에 따라, 광 분할부(SP3a) 및 평탄부(SP3c) 각각은 입사면(SP3b)을 공유할 수도 있다. 한편, 입사면(SP3b)은 일 실시예로, 광 분할부(SP3a)와 일체로 형성될 수 있다.
입사면(SP3b)으로 제공된 광 중 일부는 입사면(SP3b)을 투과하며, 나머지는 입사면(SP3b)에 의해 반사되어 표시 패널(100)로 제공된다. 반사되는 광, 즉 반사 광(L1b)은 투과되는 광, 즉 투과 광(L1a)과 수직 방향을 이루도록 반사되어, 표시 패널(100)로 제공될 수 있다.
즉, 광 분할부(SP3a)는 입사면(SP3b)으로 제공된 광의 일부를 투과시키고, 나머지를 반사시킨다. 여기서, 반사 광(L1b)은 입사면(SP3b)으로 제공되는 광을 기준으로 실질적으로 수직 방향으로 출사될 수 있다. 한편, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)은 각각 평탄부(SP3c)를 포함함으로써, 도광판(220)의 평탄성을 확보할 수 있다. 다만, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk) 각각은 평탄부(SP3c)가 생략될 수도 있다.
도 3을 참조하여, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)은 일 실시예로 서로 동일한 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)의 두께(h1) 및 단면 상의 너비(w1)는 서로 동일할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3) 각각의 단면 상의 너비(w1)는 두께(h1)와 서로 동일할 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 광 분할부(SP1a 내지 SP3a)는 밑변(도 3에서의 너비(w1))과 높이(도 3에서의 두께(h1))가 동일한 이등변 삼각형의 형상을 가질 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3) 각각의 입사면(SP1b 내지 SP3b)의 각도(a)는 모두 동일할 수 있다 입사면(SP1b 내지 SP3b)의 각도(a)는 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)에 입사되는 입사 광이 수직 방향으로 반사되어 표시 패널(100)에 제공될 수 있는 경우라면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 입사면(SP1b 내지 SP3b)의 각도(a)는 약 45도일 수 있다.
제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3) 각각의 단면 상의 너비(w1) 및 두께(h1)는 모두 동일하되, 일 실시예로 약 1mm 내지 3 mm일 수 있다. 이에 대해서는, 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 도 2에 도시한 스플릿 패턴의 에지부에서 발생되는 산란 노이즈를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 4의 (a)는 도 2에 도시한 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)의 단면 형상이다. 또한, 도 4의 (b)는 비교 예에 따른 제1 내지 제5 기준 스플릿 패턴(RSP1 내지 RSP5)의 단면 형상이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)의 단면 상의 너비(w1)의 합은 (3 * w1)로 표현될 수 있다. 도 4의 (b)를 참조하면, 제1 내지 제5 기준 스플릿 패턴(RSP1 내지 RSP5)의 단면 상의 너비(w2)의 합은 (5 * w2)로 표현될 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)의 단면 상의 너비(w1)의 합(3 * w1)은 제1 내지 제5 기준 스플릿 패턴(RSP1 내지 RSP5)의 단면 상의 너비(w2)의 합(5 * w2)과 동일한 것으로 가정한다. 이에 따라, 동일한 너비를 기준으로, 도 4의 (b)의 경우가 스플릿 패턴의 개수가 상대적으로 도 4의 (a)의 경우보다 많다.
한편, 전술한 바와 같이 스플릿 패턴의 단면 상의 너비는 두께와 실질적으로 동일하다. 이에 따라, 도 4의 (b)에 도시한 제1 내지 제5 기준 스플릿 패턴(RSP1 내지 RSP5)의 경우, 상대적으로 도 4의 (a)에 도시한 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)에 비해, 두께를 얇다. 이는 곧, 제1 내지 제5 기준 스플릿 패턴(RSP1 내지 RSP5)을 포함하는 백라이트 유닛의 두께가 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)을 포함하는 백라이트 유닛(200)의 두께보다 얇은 것을 의미한다.
다만, 도 4의 (a)를 참조하면, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)은 각각의 에지부(A)에서 산란 노이즈(Ln1 내지 Ln3)를 발생시킬 수 있다. 마찬가지로, 도 4의 (b)를 참조하면, 제1 내지 제5 기준 스플릿 패턴(RSP1 내지 RSP5)도 각각의 에지부(A)에서 산란 노이즈(RLn1 내지 RLn5)가 발생될 수 있다. 상기 산란 노이즈들은 백라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광의 균일성 및 광 효율을 저하시키는 원인이 된다. 즉, 광의 균일성 및 광 효율 관점에서는, 도 4의 (a)의 경우가 도 4의 (b)의 경우보다 우수하다.
이는 곧, 산란 노이즈 발생과 백라이트 유닛(200)의 박형화는 서로 트레이드-오프(trade-off) 관계에 있음을 의미한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 백라이트 유닛(200)의 두께와 산란 노이즈 발생 모두를 고려하여, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3) 각각의 단면 상의 너비(w1) 및 두께(h1)를, 일 실시예로 약 1mm 내지 약 3mm 사이의 값을 갖도록 형성할 수 있다.
이를 통해, 산란 노이즈 발생을 최대한 줄임과 동시에, 백라이트 유닛(200)의 두께를 약 5mm 이하로 구현할 수 있다.
도 5는 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴을 도시한 사시도이다. 도 6은 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴을 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다. 다만, 도 5의 경우, 광 분할부(SP3a)의 형상을 보다 잘 나타내기 위해, 평탄부(SP3c)는 도시하지 않기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 가상의 중심선(cl)은 광원부(210)와 중첩되도록 제2 방향(d2)을 따라 연장된다. 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)은 광원부(210)를 중심으로 동심원 형상으로 배열될 수 있다. 즉, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)이 이루는 동심원은 모두 동일한 원점을 가질 수 있으며, 여기서 상기 원점에 광원부(210)가 중첩될 수 있다.
이와 같이, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)은 동심원의 호들을 따라 연장되며, 동심원들의 호는 광원부(210)측에서부터 제2 방향(d2)을 따라 점진적으로 증가하는 구조를 갖는다. 한편, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk) 각각의 너비(w1)는 일 실시예로, 모두 동일할 수 있다.
하나의 점광원을 갖는 광원부(210)로부터 방출되는 광은 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)의 배치 형태를 따라, 원심(radial) 방향으로 진행되되, 일부는 광 분할부(SP3a)에 의해 수직 방향으로 반사되어 표시 패널(100)로 제공될 수 있으며, 나머지는 광 분할부(SP3a)를 투과할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 광의 간섭성(coherence)을 유지시킨 상태로, 점광원을 면광원으로 전환할 수 있다. 보다 상세하게는, 점광원을 갖는 광원부(210)에 의한 광이 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)을 갖는 도광판(220)에 제공됨으로써, 한번에 면광원으로 변환되어, 표시 패널(100)에 제공될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 별도의 홀로그래픽 광학 소자(HOE: Holographic Optical Element) 또는 회절 광학 소자(Diffractive Optical Element)를 사용하지 않고도, 점광원을 면광원으로 한번에 변환할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(200)은 별도의 홀로그래픽 광학 소자(HOE: Holographic Optical Element) 또는 회절 광학 소자(Diffractive Optical Element)를 사용하지 않으면서, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)이 배치된 도광판(220)을 포함하므로, 백라이트 유닛(200)의 박형화를 구현할 수 있다.
나아가, 점광원인 광원부(210)로부터 방출되는 광은 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)의 배치 형태를 따라, 원심(radial) 방향으로 진행됨에 따라, 광의 간섭성이 유지된 상태로 면광원으로 변환될 수 있다.
한편, 도 2, 도 5 및 도 6에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk)의 개수, 동심원의 지름 등은 도면에 도시된 것으로 제한되지 않는다. 또한, 점광원을 갖는 광원부(210)로부터 출광되는 광이 원심 방향으로 진행함으로써, 면광원으로 전환될 수 있는 경우라면, 광원부(210)가 배치되는 위치는 도 5 및 도 6에 도시한 것으로 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 도 7 내지 도 16을 참조하여, 도광판(220)의 다른 실시예에 대해 설명하기로 한다. 다른 실시예에 따른 도광판의 경우, 도면 부호를 220a 내지 220f로 표기하기로 한다. 또한, 도 1 내지 도 6에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 나아가, 도 7, 도 8, 도 10, 도 11, 도 12 및 도 14에서는 도광판의 각 실시예를 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다.
도 7은 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴의 다른 실시예를 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다.
도 7을 참조하면, 도광판(220a)은 제k+1 스플릿 패턴(SPk+1) 및 제k+2 스플릿 패턴(SPk+2)을 더 포함할 수 있다.
제k+1 스플릿 패턴(SPk+1) 및 제k+2 스플릿 패턴(SPk+2)의 배치 관계에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 도광판(220a)은 제1 방향(d1)을 따라 연장되는 위치에 배치되는 일 측면 및 이에 대향되는 타 측면을 포함한다. 이를, 도광판(220a)의 길이 방향의 일 측면 및 타 측면으로 정의하기로 한다.
또한, 도광판(220a)은 제2 방향(d2)을 따라 연장되는 위치에 배치되는 일 측면 및 이에 대향되는 타 측면을 포함한다. 이를, 도광판(220a)의 폭 방향의 일 측면 및 타 측면으로 정의하기로 한다.
제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk+1)은 도광판(220a)의 폭 방향의 타 측면과 접하되, 길이 방향의 일 측면 및 타 측면과는 접하지 않을 수 있다. 이에 반해, 제k 및 제k+1 스플릿 패턴(SPk, SPk+1)은 도광판(220a)의 길이 방향의 일 측면 및 타 측면과 접할 수 있다. 이는 곧, 제k 및 제k+1 스플릿 패턴(SPk, SPk+1)을 따라 동심원을 그렸을 때, 동심원의 지름이 도광판(220a)의 길이보다 긴 것을 의미한다.
즉, 도광판(220a)은 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk+1) 외에도, 제k 스플릿 패턴(SP1 내지 SPk+1)에 인접한 제k+1 스플릿 패턴(SPk+1) 및 제k+2 스플릿 패턴(SPk+2)을 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 도광판(220a) 전체에서 수직 방향을 따라 표시 패널(100)로 방출되는 광의 균일성(uniformity)을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 7에서는 도광판(220a) 상에 제k 및 제k+1 스플릿 패턴(SPk, SPk+1)을 추가로 배치되는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 도광판(220a)에서 방출되는 광의 균일성, 표시 패널(100)의 형상 및 도광판(220a)의 형상 등에 따라, 추가되는 스플릿 패턴의 개수 등이 상이해질 수 있다.
도 8은 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴의 또 다른 실시예를 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다. 도 9는 도 8에 도시한 II1-II1'선을 따라 자른 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 도광판(220b) 상에는 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPE1 내지 SPEk)이 배치될 수 있다.
제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPE1 내지 SPEk)은 평면 상에서 광원부(210)를 중심으로 동심원 형태로 배열될 수 있다. 즉, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPE1 내지 SPEk)이 이루는 동심원은 모두 동일한 원점을 가질 수 있으며, 여기서 상기 원점에 광원부(210)가 중첩될 수 있다.
다만, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPE1 내지 SPEk) 각각의 단면 상에서의 너비는 모두 동일하지 않을 수 있다. 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SPE1 내지 SPE3)을 기준으로 예를 들어 설명하기로 한다.
제1 스플릿 패턴(SPE1)은 단면 상에서, 제1 너비(t1)를 가질 수 있다. 또한, 제2 스플릿 패턴(SPE2)은 단면 상에서 제2 너비(t2)를 가질 수 있으며, 제3 스플릿 패턴(SPE3)은 단면 상에서 제3 너비(t3)를 가질 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 너비(t1 내지 t3)는 서로 상이할 수 있다. 일 실시예로, 제2 너비(t2)는 제1 너비(t1)보다 클 수 있으며, 제3 너비(t3)는 제2 너비(t2)보다 클 수 있다. 즉, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPE1 내지 SPEk)은 동심원의 크기가 커질수록, 단면 상에서의 너비가 더 커질 수 있다. 이에 따라, 제k 스플릿 패턴(SPEk)의 제k 너비(tk)가 제1 내지 제k-1 스플릿 패턴(SPE1 내지 SPEk-1) 각각의 단면 상에서의 너비보다 더 클 수 있다.
한편, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPE1 내지 SPEk)의 단면 상에서의 너비는 반드시 모두 상이할 필요는 없으며, 적어도 두 개의 스플릿 패턴의 단면 상에서의 너비가 동일할 수도 있다.
또한, 제k+1 및 제k+1 스플릿 패턴(SPEk, SPEk+1)이 추가로 도광판(220b)에 배치될 수 있다. 이를 통해, 도광판(220a) 전체에서 수직 방향을 따라 표시 패널(100)로 방출되는 광의 균일성(uniformity)을 향상시킬 수 있다.
도 10 내지 도 12는 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴의 다른 실시예를 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다.
도 10을 참조하면, 도광판(220c) 상에는 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPF1 내지 SPFk)이 배치될 수 있다. 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPF1 내지 SPFk)은 광원부(210)로부터 멀어질수록 단면 상에서의 너비가 커질 수 있으며, 각 스플릿 패턴은 단면 상에서의 너비가 서로 상이할 수 있다. 또한, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPF1 내지 SPFk)은 동심원을 형성하지 않을 수 있다.
도 11을 참조하면, 도광판(220d) 상에는 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPF1 내지 SPFk)이 배치될 수 있다. 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPF1 내지 SPFk)은 광원부(210)로부터 멀어질수록 단면 상에서의 너비가 작아질 수 있다. 각 스플릿 패턴은 단면 상에서의 너비가 서로 상이할 수 있다. 또한, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPF1 내지 SPFk)은 동심원을 형성하지 않을 수 있다.
도 13은 도 12에 도시한 III1-III1'선을 따라 자른 단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 도광판(220e) 상에는 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPH1 내지 SPHk)가 배치될 수 있다. 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPH1 내지 SPHk)은 광원부(210)를 중심으로 동심원 형상으로 배열될 수 있다. 여기서, 광원부(210)는 도광판(220e)의 중심에 배치될 수 있다.
즉, 점광원인 광원부(210)는 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPH1 내지 SPHk)의 원점과 중첩되도록 배치되되, 상기 원점은 도광판(220e)의 중심에 위치할 수 있다.
이하, 광원부(210)에서 방출되는 광의 경로를 따라, 보다 상세히 설명하기로 한다.
광원부(210)는 도광판(220e)의 중심에 위치하여, 전 방위로 광을 방출할 수 있다. 광원부(210)에서 방출된 광은 광 발산부(240)로 제공될 수 있다. 광 발산부(240)는 도광판(220e)의 하부에 배치되며, 보다 상세하게는, 광원부(210) 및 도광판(220e) 사이에 배치될 수 있다.
광 발산부(240)는 광원부(210)로부터 방출되는 광을 집광시켜 도광판(220e)으로 제공할 수 있다. 광 발산부(240)는 광원부(210)로부터 방출되는 광을 집광시켜 도광판(220e)으로 제공할 수 있는 경우라면, 특별히 종류는 제한되지 않는다.
제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPH1 내지 SPHk)은 광원부(210)로부터 제공된 광의 경로를 변경하여 표시 패널(100)로 제공할 수 있다. 제1 스플릿 패턴(SPH1)을 기준으로 설명하면, 제1 스플릿 패턴(SPH1)은 입사면(SPH1b)으로 제공된 광 중 일부를 반사시켜 반사 광(L1b)을 생성하며, 나머지를 투과시켜 투과 광(L1a)을 생성한다. 여기서, 반사 광(L1b)은 입사면(SPH1b)으로 제공되는 광을 기준으로 실질적으로 수직 방향으로 출사되어 표시 패널(100)에 제공될 수 있다. 또한, 투과 광(L1a)은 입사면(SPH1b)을 투과하여, 원심(radial) 방향으로 진행할 수 있다. 이에 따라, 광원부(210)로부터 방출되는 광은 간섭성이 유지된 상태로써, 면광원으로 전환된다. 한편, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPH1 내지 SPHk) 각각의 단면 상에서의 두께 및 너비는 일 실시예로 1mm 이하일 수 있다.
도 14는 도 2에 도시한 제1 내지 제k 스플릿 패턴의 또 다른 실시예를 위에서 바라본 모습을 도시한 평면도이다.
도 14의 경우, 도광판(220f) 상에 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPI1 내지 SPIk)이 배치되되, 원형의 형상이 그대로 도광판(220f) 상에 배치될 수 있다. 도 14에서는 도광판(220f)의 크기를 크게 도시하였으나, 반대로 도광판(220f)의 크기가 도 1에 도시한 도광판(220)의 크기로 유지되면서, 제1 내지 제k 스플릿 패턴(SPI1 내지 SPIk)의 단면 상에서의 너비가 작아질 수도 있다.
도 15 및 도 16은 도 2에 도시한 제1 내지 제3 스플릿 패턴의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다. 도 15 및 도 16에서는 제1 내지 제3 스플릿 패턴을 기준으로 설명하는 것이므로, 상기 제1 내지 제3 스플릿 패턴에 적용될 수 있는 구성의 경우, 나머지 스플릿 패턴에도 적용될 수 있다. 이하, 도 2에서 설명한 구성과 동일한 구성의 경우, 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하기로 한다. 또한, 도 15에서는 설명의 편의를 위해 평탄부(SP1c 내지 SP3c)는 도시하지 않기로 한다.
도 15의 (a)를 참조하면, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)은 코팅층(SP1d, SP2d, SP3d)을 더 포함할 수 있다. 코팅층(SP1d, SP2d, SP3d)은 각각 제1 내지 제3 광 분할부(SP1a 내지 SP1c)를 감싸도록 형성될 수 있다.
코팅층(SP1d, SP2d, SP3d)은 일 실시예로 금속 재료를 포함할 수 있다. 금속 재료는 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 등을 포함할 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 광 분할부(SP1a 내지 SP1c)에 코팅층(SP1d, SP2d, SP3d)을 형성함으로써, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)의 투과 및 반사 비율을 조절할 수 있다. 이를 통해, 도광판(220)에서 표시 패널(100)로 입사되는 광의 균일성을 제어할 수 있다.
한편, 도 15의 (a)에서는 코팅층(SP1d, SP2d, SP3d)의 두께가 모두 동일하게 도시되어 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 코팅층(SP1d, SP2d, SP3d)의 두께를 제1 내지 제3 광 분할부(SP1a 내지 SP1c)별로 다르게 형성함으로써, 도광판(220)에서 표시 패널(100)로 입사되는 광의 균일성을 제어할 수도 있다.
도 15의 (b)를 참조하면, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1 내지 SP3)은 코팅층(SP1d, SP2d, SP3d) 및 뉴트럴 필터(neutral density filter)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 코팅층(SP1d, SP2d, SP3d)의 두께는 모두 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 일괄적으로, 코팅층(SP1d, SP2d, SP3d)의 두께를 형성하되, 뉴트럴 필터(neutral density filter)를 추가로 형성함으로써, 도광판(220)에서 표시 패널(100)로 입사되는 광의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 16의 (a)를 참조하면, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1' 내지 SP3')은 평탄부(SP1f 내지 SP3f)의 재료와 광 분할부(SP1a 내지 SP3a)의 재료가 서로 다를 수 있다. 즉, 평탄부(SP1f 내지 SP3f) 및 광 분할부(SP1a 내지 SP3a)는 일 실시예로 서로 다른 공정을 통해 형성될 수 있다.
예를 들어, 광 분할부(SP1a 내지 SP3a)가 우선 형성된 이후, 광 분할부(SP1a 내지 SP3a) 사이의 갭(gap)을 충진하는 방식으로 평탄부(SP1f 내지 SP3f)가 형성될 수 있다.
한편, 평탄부(SP1f 내지 SP3f)와 광 분할부(SP1a 내지 SP3a)가 서로 다른 공정 또는 서로 다른 재료를 통해 형성되더라도, 평탄부(SP1f 내지 SP3f) 및 광 분할부(SP1a 내지 SP3a)의 굴절률은 실질적으로 동일할 수 있다.
도 16의 (b)를 참조하면, 제1 내지 제3 스플릿 패턴(SP1' 내지 SP3')은 광 분할부(SP1a 내지 SP3a) 및 입사면(SP1b 내지 SP3b)을 포함하되, 도 3에 도시한 평탄부(SP1c 내지 SP3c)는 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 도광판(220)은 평탄성을 확보하기 위해, 별도의 구성, 예를 들어 굴절률 매칭층(refraction matching layer) 등을 추가로 포함할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 패널;
110: 제1 기판;
120: 제2 기판;
130: 액정층;
200: 백라이트 유닛;
210: 광원부;
220: 도광판;
SP1 내지 SPk: 제1 내지 제k 스플릿 패턴;

Claims (20)

  1. 점광원을 포함하는 광원부; 및
    상기 광원부로부터 방출되는 광 경로 상에 배치되며, 복수의 스플릿 패턴이 배치되는 도광판을 포함하고,
    상기 복수의 스플릿 패턴은 상기 광원부로부터 방출되는 광 중 일부를 투과시키고 일부를 반사시키며, 상기 도광판 상에 상기 광원부를 중심으로 동심원 형상으로 배열되는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스플릿 패턴은 상기 광원부로부터 방출되는 광이 입사되는 입사면을 갖는 광 분할부를 포함하고,
    상기 광 분할부는 삼각형 형상인 백라이트 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 스플릿 패턴은 상기 입사면을 기준으로 상기 광 분할부와 대칭인 평탄부를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도광판은 길이 방향의 일 측면 및 타 측면을 포함하고, 상기 광원부는 상기 도광판의 길이 방향의 중심에 배치되는 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 도광판의 중심에 광을 제공하는 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스플릿 패턴 중 적어도 두 개의 스플릿 패턴의 단면 상의 너비는 서로 동일한 백라이트 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스플릿 패턴 중 적어도 두 개의 스플릿 패턴의 단면 상의 두께는 서로 동일한 백라이트 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광원부 및 상기 도광판 사이에 배치되는 광 발산부를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 엘이디를 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은, 광원부 및 상기 광원부로부터 방출되는 광 경로 상에 배치되는 도광판을 포함하고,
    상기 도광판은 상기 광원부로부터 방출되는 광 중 일부를 투과시키고 일부를 반사시키는 복수의 스플릿 패턴을 포함하며, 상기 복수의 스플릿 패턴은 상기 광원부를 중심으로 동심원 형상으로 배열되는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 스플릿 패턴은 상기 광원부로부터 방출되는 광이 입사되는 입사면을 갖는 광 분할부를 포함하고,
    상기 광 분할부는 상기 표시 패널 방향으로 돌출되는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광 분할부는 삼각형 형상인 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 광 분할부는 상기 입사면 및 상기 입사면과 접하는 바닥면을 포함하고, 상기 입사면과 상기 바닥면 사이의 각도는 45도인 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 광 분할부의 단면 상의 너비는 3mm 내지 5mm인 표시 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 스플릿 패턴은 상기 입사면을 기준으로 상기 광 분할부와 대칭인 평탄부를 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광 분할부와 상기 평탄부는 서로 다른 재료를 포함하는 표시 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 광원부는 점광원을 포함하며, 상기 표시 패널에 제공되는 광은 면광원인 표시 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 스플릿 패턴의 단면 상의 너비 및 두께는 모두 동일한 표시 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 광원부는 엘이디를 포함하는 표시 장치.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 도광판의 하부에 배치되며, 상기 도광판의 중심에 광을 제공하는 표시 장치.
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