KR20190063904A - 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 백라이트 유닛과 액정 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 커버 버텀의 외곽 영역이 경사진 구조를 갖는 경우 커버 버텀의 바닥면과 경사면의 경계에서 단차 구조를 형성하는 반사부(예, 반사 시트)를 배치함으로써, 커버 버텀의 외곽 영역과 대응하는 패널의 하부로 충분한 광이 균일하게 공급될 수 있도록 한다. 또한, 반사부의 단차 구조에 광 흡수 패턴을 적용함으로써, 반사부의 단차 구조로부터 반사된 광이 특정 영역에 집중되어 휘선으로 나타나는 현상을 개선하고, 커버 버텀의 경사면 및 경사면의 내측과 대응하는 패널 영역에서 향상된 휘도와 광 균일도를 제공할 수 있도록 한다.

Description

백라이트 유닛 및 디스플레이 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은 백라이트 유닛과 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 다양한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Device), 유기발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치 중 액정 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널에 액정을 배치하고 액정에 가하는 전압에 의해 액정의 배열을 변화시킴으로써, 영상 데이터에 따른 밝기를 표현한다. 여기서, 액정 디스플레이 장치는 디스플레이 패널에 배치된 액정에 광을 공급하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)과 같은 구조물을 포함할 수 있다.
이러한 백라이트 유닛은 최근 디스플레이 장치의 슬림화에 대한 요구에 따라 그 두께가 감소하고 있다. 그리고, 백라이트 유닛의 두께가 감소함에 따라 확산판과 반사판 사이의 광학적 갭이 감소하게 되며, 광학적 갭의 감소로 인해 디스플레이 패널의 특정 영역에 광이 충분히 공급되지 못할 수 있는 문제점이 존재한다.
또한, 디스플레이 장치의 외관에 대한 다양한 요구에 의해 슬림화된 백라이트 유닛의 외곽 영역이 경사진 구조를 포함할 수 있으며, 이러한 경우 특정 영역으로 광이 충분히 공급되지 못하거나, 특정 영역으로 광이 집중되어 화면 밝기의 균일도가 저하되는 문제점이 존재한다.
본 발명의 실시예들의 목적은, 슬림화된 구조를 갖는 백라이트 유닛이 공급하는 광이 디스플레이 패널의 특정 영역에 충분히 공급되지 못해 발생하는 암부를 개선한 백라이트 유닛과 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은, 슬림화된 백라이트 유닛에 의해 공급된 광이 디스플레이 패널의 특정 영역에 집중되어 발생하는 휘선을 개선할 수 있는 백라이트 유닛과 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 패널과, 패널의 하부에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고, 백라이트 유닛은, 바닥면 및 바닥면의 외곽에 연결되고 경사진 하나 이상의 경사면을 포함하는 커버 버텀과, 바닥면에 배치된 제1 부분, 제1 부분과 연결되고 제1 부분과 제1 각을 형성하는 제2 부분, 및 제2 부분과 연결되고 제2 부분과 제2 각을 형성하는 제3 부분을 포함하는 반사부와, 반사부 상에서 광을 조사하는 하나 이상의 광원을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 바닥면 및 바닥면의 외곽에 연결되고 경사진 하나 이상의 경사면을 포함하는 커버 버텀과, 바닥면에 배치된 제1 부분, 제1 부분과 연결되고 제1 부분과 제1 각을 형성하는 제2 부분, 및 제2 부분과 연결되고 제2 부분과 제2 각을 형성하는 제3 부분을 포함하는 반사부와, 반사부 상에서 광을 조사하는 하나 이상의 광원을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 외곽과 인접한 영역 중 적어도 일부 영역이 구부러진 커버 버텀과, 커버 버텀 상에 배치된 반사부와, 반사부 상에서 광을 조사하는 하나 이상의 광원을 포함하고, 반사부는, 커버 버텀이 구부러지기 시작하는 지점과 대응하는 부분에서 1차 절곡되고 1차 절곡된 부분과 반사부의 외곽 사이에서 2차 절곡된 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 슬림화된 백라이트 유닛에서 백라이트 유닛의 변부에 배치되는 반사부에 절곡된 구조를 적용함으로써, 특정 영역으로 광이 충분히 공급되지 못해 어두움이 나타나는 것을 개선할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 절곡된 구조를 갖는 반사부에서 단차를 형성하는 부분에 일정한 밀도로 광 흡수 패턴을 배치함으로써, 특정 영역으로 광이 집중되어 휘선이 나타나는 것을 개선할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 슬림화된 백라이트 유닛에서 공급되는 광이 특정 영역으로 공급되지 못하거나 집중되는 현상을 개선함으로써, 균일한 밝기를 제공하는 백라이트 유닛과 디스플레이 장치를 제공할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 액정 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 액정 디스플레이 장치에서 슬림화된 구조를 갖는 백라이트 유닛의 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 특정 영역으로 광이 균일하게 공급되지 못하는 현상의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 특정 영역으로 공급되는 광의 균일도를 개선한 반사 시트 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛과 반사 시트 구조의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 특정 영역으로 광이 집중되는 현상의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9와 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 특정 영역으로 집중되는 광을 개선할 수 있도록 광 흡수 패턴이 적용된 반사 시트의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 반사 시트에 적용된 광 흡수 패턴의 예시를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 9에 도시된 반사 시트에 적용된 광 흡수 패턴의 밀도에 따른 백라이트 유닛의 영역별 밝기를 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 9에 도시된 반사 시트에 적용된 광 흡수 패턴의 밀도에 따른 백라이트 유닛의 화면 품위를 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 액정 디스플레이 장치(100)의 개략적인 구성의 예시를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 액정 디스플레이 장치(100)는, 화상을 표시하는 디스플레이 패널(110)과, 디스플레이 패널(110)로 광을 공급하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)과, 액정 디스플레이 장치(100)의 각 구성 요소를 체결하기 위한 섀시 유닛(Chassis Unit) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor), 각종 신호 라인 등이 배치된 제1 기판(111)과, 컬러 필터(Color Filter)가 배치된 제2 기판(112) 등을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛은, 디스플레이 패널(110)의 하부에 배치되며, 디스플레이 패널(110)로 광을 조사하는 광원(또는 광원 장치, 130)을 포함할 수 있다.
이러한 광원(130)은, 백라이트 유닛의 유형에 따라 디스플레이 패널(110)의 측면에 위치할 수도 있고(에지 타입), 디스플레이 패널(110)의 하부에 위치할 수도 있다(직하 타입).
도 1은 백라이트 유닛이 직하 타입인 경우를 나타낸 것으로서, 디스플레이 패널(110)의 하부에 광원(130) 또는 광원(130)과 렌즈 등으로 구성된 광원 장치가 배치될 수 있다.
백라이트 유닛이 에지 타입인 경우에는 광원(130)이 디스플레이 패널(110)의 측면에 배치되고, 광원(130)으로부터 출사된 광을 디스플레이 패널(110)로 가이드하는 도광판(미도시)을 더 포함할 수 있다.
백라이트 유닛은, 광원(130)의 상부 또는 도광판의 상부에 광을 확산시켜주는 확산 시트(또는 확산판, 120) 등과 같은 적어도 하나의 시트를 포함할 수 있다. 그리고, 광원(130) 또는 도광판의 하부에 광 효율을 높이기 위한 반사 시트(또는 반사판, 140) 등을 포함할 수 있다.
이러한 반사 시트(140)는 하나의 예시로서, 백라이트 유닛은 내부에 광 효율을 높여주기 위한 반사부를 포함할 수 있다. 이러한 반사부는 전술한 예시와 같이 PET base 내부에 공기층을 넣어서 산란을 이용하는 반사 시트(140)일 수도 있고, PET나 플라스틱 혹은 금속 표면에 애노다이징(Anodizing) 등의 표면 처리를 통해 반사면을 구성할 수도 있다. 또는, 반사 가능한 금속면으로 반사부를 구성할 수도 있다.
즉, 백라이트 유닛에 구성되는 반사부는 반사부를 구성하는 부재의 내부에 공기층을 형성하거나 외부에 표면 처리를 하거나 또는 반사 가능한 부재를 사용하는 방식 등과 같이 다양한 방식을 통해 구성될 수 있으며, 광원(130)으로부터 출사된 광을 디스플레이 패널(110)을 향해 반사시킬 수 있는 다양한 형태로 구성될 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 반사 시트(140)를 예시로 설명하나, 전술한 바와 같이, 백라이트 유닛 내에 구성될 수 있는 다양한 형태의 반사부는 본 발명의 실시예들에 포함될 수 있다.
이러한 반사 시트(140)는, 광원(130)으로부터 출사된 광을 반사시킴으로써, 확산 시트(120)로 도달하는 광의 양이 증가하도록 하여 광 효율을 높여준다.
섀시 유닛은, 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛 등의 구성 요소들을 체결하거나 보호하는 역할을 할 수 있으며, 가이드 패널(미도시)과, 커버 버텀(150) 등을 포함할 수 있다.
이러한 커버 버텀(150)은, 액정 디스플레이 장치(100)의 슬림화와 보기 좋은 외관을 제공하기 위한 요구에 따라 커버 버텀(150)의 측면이 경사진 구조로 형성될 수 있다. 또는, 커버 버텀(150)의 측면이 완만하게 구부러진 구조로 형성될 수도 있다.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 액정 디스플레이 장치(100)에서, 슬림화된 구조를 갖는 백라이트 유닛과 커버 버텀(150) 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 커버 버텀(150)은, 광원(130)이 배치되는 바닥면(151)과, 바닥면(151)의 외곽에 연결되며 경사진 경사면(152)으로 구성될 수 있다.
커버 버텀(150)은, 모든 측면이 경사면(152)을 형성할 수도 있고, 측면 중 일부만 경사면(152)을 형성할 수도 있다.
커버 버텀(150)의 경사면(152)은, 커버 버텀(150)의 외측으로 경사진 구조를 가질 수 있으며, 30°, 45°, 60° 등과 같은 다양한 경사각을 가지며 형성될 수 있다.
커버 버텀(150)의 측면을 경사진 구조로 형성함에 따라 슬림화 디자인이 적용된 액정 디스플레이 장치(100)의 외관을 더욱 보기 좋게 해줄 수 있다.
또한, 커버 버텀(150)이 바닥면(151)과 경사면(152)으로 구성됨에 따라, 바닥면(151)의 면적이 감소하여 바닥면(151)에 배치되는 광원(130)의 수를 감소시킬 수 있는 이점을 제공한다.
따라서, 측면이 경사면(152)으로 구성된 커버 버텀(150)을 포함하는 백라이트 유닛은 디자인과 비용 측면에서 이점을 제공할 수 있으나, 경사면(152)에 대응하는 디스플레이 패널(110) 영역에 광이 충분히 공급되지 않을 수 있는 문제점이 존재한다.
도 3은 도 2에 도시된 백라이트 유닛에서 커버 버텀(150)의 경사면(152) 및 경사면(152)과 인접한 부분을 확대해서 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 커버 버텀(150)은 바닥면(151)과, 바닥면(151)에 연결되며 경사진 경사면(152)으로 구성될 수 있다.
그리고, 커버 버텀(150)의 바닥면(151)과 경사면(152)에 반사 시트(140)가 배치될 수 있으며, 바닥면(151) 상에 하나 이상의 광원(130)이 위치할 수 있다. 또한, 커버 버텀(150)의 외곽에 의해 지지되는 확산 시트(120)가 디스플레이 패널(110)의 하부에 배치될 수 있다.
커버 버텀(150)이 바닥면(151)과 경사면(152)으로 구성됨에 따라 커버 버텀(150)에 배치된 다수의 광원(130) 중 최외측에 배치된 광원(130)과 커버 버텀(150)의 외곽 사이의 거리가 증가하게 된다.
따라서, 광원(130)으로부터 출사된 광이 커버 버텀(150)의 외곽 영역에 도달하는 양이 감소하게 되며, 디스플레이 패널(110)에서 커버 버텀(150)의 경사면(152)에 대응하는 영역으로 광이 충분히 공급되지 못할 수 있다.
또한, 경사면(152)에 반사 시트(140)를 배치하더라도, 경사면(152) 상으로 입사되는 광량 자체가 적고, 경사면(152)을 따라 배치된 반사 시트(140)에 의해 반사된 광이 특정 영역으로 집중될 수도 있다.
도 4는 도 3에 도시된 백라이트 유닛의 구조에서 커버 버텀(150)의 경사면(152)에 대응하는 영역에 공급되는 광과 디스플레이 패널(110)로 나타나는 밝기의 예시를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 커버 버텀(150)의 경사면(150)에 대응하는 영역으로 광이 충분히 공급되지 못함에 따라 해당 영역은 디스플레이 패널(110)에서 어둡게 나타날 수 있다.
특히, 커버 버텀(150)의 바닥면(151)과 경사면(152)의 경계에 인접한 부분과 대응하는 영역에서 화면이 어둡게 나타날 수 있다.
그리고, 경사면(152)에 배치된 반사 시트(140)에 의해 반사된 광이 특정 영역으로 집중될 수 있으며, 커버 버텀(150)의 외곽 부분으로 광이 집중되어 해당 영역은 오히려 밝게 나타날 수 있다.
따라서, 커버 버텀(150)의 외곽 부분이 경사면(152)을 포함하는 구조에서, 경사면(152)과 바닥면(151)의 경계에 대응하는 영역은 어둡게 나타나고 경사면(152)의 외곽에 대응하는 영역은 밝게 나타날 수 있다. 그리고, 인접한 영역에서 일부는 밝고 일부는 어둡게 나타나므로 디스플레이 패널(110)로 나타나는 밝기의 균일도는 더욱 저하될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 이러한 슬림화된 구조와 경사진 구조를 갖는 백라이트 유닛에서 디스플레이 패널(110)의 외곽 영역의 하부로 광이 균일하게 공급될 수 있도록 하는 백라이트 유닛과 반사 시트(140)의 구조를 제공한다.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 커버 버텀(150)의 경사면(152)에 인접한 영역과 그 영역에 배치되는 광원(130), 반사 시트(140) 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 커버 버텀(150)은 바닥면(151)과, 바닥면(151)에 연결되며 경사진 경사면(152)으로 구성된다.
그리고, 바닥면(151) 상에 하나 이상의 광원(130)이 위치할 수 있다. 이러한 광원(130)은 발광 소자와 렌즈(132)를 포함할 수 있으며, 발광 소자는 일 예로 엘이디 패키지(131)일 수 있다.
확산 시트(120)는, 커버 버텀(150)의 외곽에 의해 지지되며, 바닥면(151) 상에 위치한 광원(130)과 이격되어 배치될 수 있다.
여기서, 커버 버텀(150)의 상면과 광원(130) 사이에 반사 시트(140)가 배치될 수 있다.
이러한 반사 시트(140)는, 커버 버텀(150)의 바닥면(151)과 경사면(152)의 경계에서 절곡된 구조를 가질 수 있으며, 절곡된 구조를 통해 커버 버텀(150)의 바닥면(151)과 경사면(152)의 경계에서 단차 구조를 형성할 수 있다.
일 예로, 반사 시트(140)는, 커버 버텀(150)의 바닥면(151)에 배치되는 제1 부분(141)과, 제1 부분(141)에 연결되며 제1 부분(141)과 제1 각(θ1)을 형성하는 제2 부분(142)과, 제2 부분(142)에 연결되며 제2 부분(142)과 제2 각(θ2)을 형성하는 제3 부분(143)으로 구성될 수 있다.
반사 시트(140)의 제1 부분(141)은, 커버 버텀(150)의 바닥면(151)에 배치되며 제1 부분(141) 상에 하나 이상의 광원(130)이 배치될 수 있다.
반사 시트(140)의 제2 부분(142)은, 반사 시트(140)의 제1 부분(141)과 제1 각(θ1)을 형성할 수 있으며, 일 예로, 제1 각(θ1)은 90°일 수 있다.
반사 시트(140)의 제3 부분(143)은, 일 단이 반사 시트(140)의 제2 부분(142)과 연결되고 타 단은 커버 버텀(150)의 경사면(152)의 외곽과 만나도록 배치될 수 있다.
이러한 반사 시트(140)의 제3 부분(143)은 반사 시트(140)의 제2 부분(142)과 제2 각(θ2)을 형성할 수 있으며, 제2 각(θ2)은 제1 각(θ1)보다 클 수 있다.
즉, 반사 시트(140)는 제1 부분(141)과 제2 부분(142)이 연결되는 부분에서 제1 방향(예, 시계 방향)으로 절곡되고, 제2 부분(142)과 제3 부분(143)이 연결되는 부분에서 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향(예, 반시계 방향)으로 절곡될 수 있다.
따라서, 반사 시트(140)는 제2 부분(142)이 커버 버텀(150)의 바닥면(151)과 경사면(152)의 경계에서 단차 구조를 형성할 수 있으며, 단차 구조를 형성하는 제2 부분(142)에 의해 경사면(152)에 대응하는 영역으로 입사되는 광량을 조절할 수 있다.
또한, 바닥면(151)과 경사면(152)의 경계에서 반사 시트(140)의 제2 부분(142)과 제3 부분(143)이 연결되는 부분이 바닥면(151)보다 높게 위치하게 되므로, 반사 시트(140)의 제3 부분(143)은 디스플레이 패널(110)과 더 가깝게 위치하게 된다.
반사 시트(140)의 제3 부분(143)이 디스플레이 패널(110)가 더 가깝게 위치함에 따라, 커버 버텀(150)의 바닥면(151)과 경사면(152)의 경계에 대응하는 디스플레이 패널(110)의 영역으로 공급되는 광량을 증가시켜줄 수 있다.
이러한 반사 시트(140)의 단차 구조를 통해 커버 버텀(150)의 경사면(152)에 대응하는 디스플레이 패널(110)의 영역으로 공급되는 광의 양과 방향을 조절할 수 있게 된다. 따라서, 바닥면(151)과 경사면(152)의 경계 부분은 휘도가 증가하도록 하고 경사면(152)의 외곽 부분은 휘도가 감소하도록 하여 전체적인 밝기의 균일도를 향상시킬 수 있도록 한다.
이러한 반사 시트(140)의 단차 구조를 형성하는 제2 부분(142)의 수직 높이와 제1 부분(141), 제3 부분(143)과 각각 형성하는 제1 각(θ1), 제2 각(θ2)의 크기는 커버 버텀(150)의 경사면(152)의 경사각에 따라 최적의 값으로 설정될 수 있다.
또한, 반사 시트(140)의 수축 또는 팽창이 발생할 수 있으므로, 반사 시트(140)의 제1 부분(141)과 제2 부분(142)이 형성하는 제1 각(θ1)을 80° 내지 100° 의 범위로 설계하여, 반사 시트(140)의 수축이나 팽창이 발생하더라도 제1 각(θ1)이 90° 에 근접한 각도를 유지하도록 할 수도 있다.
여기서, 반사 시트(140)의 단차 구조를 형성하는 제2 부분(142)의 수직 높이는 커버 버텀(150)의 바닥면(151)에 배치되는 광원(130)의 최고점의 높이에 따라 결정될 수도 있다.
또한, 반사 시트(140) 상에 배치된 광원(130)이 슬림화된 백라이트 유닛의 구조에 적합한 구조를 갖는 렌즈(132)를 포함할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 커버 버텀(150)의 바닥면(151)과 경사면(152)에 배치된 반사 시트(140)는 제1 부분(141), 제2 부분(142) 및 제3 부분(143)으로 구성될 수 있다.
반사 시트(140)는 제1 부분(141)과 제2 부분(142)이 연결되는 부분에서 1차 절곡되고, 제2 부분(142)과 제3 부분(143)이 연결되는 부분에서 2차 절곡되는 구조를 통해, 제2 부분(142)이 단차 구조를 형성할 수 있다.
그리고, 제2 부분(142)의 수직 높이 h1은 반사 시트(140)의 제1 부분(141) 상에 위치하는 광원(130)의 최고점의 높이 h2보다 낮을 수 있다.
즉, 커버 버텀(150)의 경사면(152)과 대응하는 영역으로 입사되는 광량과 반사광의 방향을 조절하기 위해 반사 시트(140)의 단차 구조를 형성함에 있어서, 단차의 높이를 광원(130)의 최고점의 높이보다 낮게 해줌으로써, 해당 영역으로 입사되는 광량의 감소를 최소화하며 경사면(152)과 대응하는 영역에서 디스플레이 패널(110)의 하부로 공급되는 광의 균일도를 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 슬림화된 백라이트 유닛의 구조에서 광 확산성과 광 지향성을 동시에 제공할 수 있는 렌즈(132)를 포함하는 광원(130)을 배치하여, 경사면(152)에 대응하는 영역으로 충분한 양의 광이 공급되도록 할 수도 있다.
일 예로, 반사 시트(140)의 제1 부분(141) 상에 위치하는 광원(130)은 엘이디 패키지(131)와, 렌즈(132)를 포함할 수 있다. 여기서, 렌즈(132)는 외측면이 오목한 형태를 갖는 상층부(132a)와 외측면이 볼록한 형태를 갖는 하층부(132b)로 구성될 수 있다.
렌즈(132)의 상층부(132a)는 외측면이 오목한 형태를 가지므로 상층부(132a)를 통해 출사된 광의 지향성을 증대시켜 슬림화된 백라이트 유닛의 구조에 적합하도록 광이 출사될 수 있도록 한다.
그리고, 렌즈(132)의 하층부(133b)는 외측면이 볼록한 형태를 가지므로 하층부(132b)를 통해 출사된 광의 확산성을 증대시킨다. 따라서, 지향성이 큰 렌즈(132)를 사용함에 의해 광원(130)으로부터 출사된 광의 휘도가 저하되는 것을 방지해줄 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들은, 슬림화된 백라이트 유닛의 구조에서 반사 시트(140)의 단차 구조와 광원(130)의 렌즈(132) 구조 등을 통해 커버 버텀(150)의 경사면(152)에 대응하는 영역으로 입사된 광이 디스플레이 패널(110)로 균일하게 공급될 수 있도록 한다.
또한, 이러한 반사 시트(140)의 단차 구조는 커버 버텀(150)의 외곽 영역이 절곡되어 경사지지 않고 완만하게 구부러진 구조인 경우에도 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛과 반사 시트(140) 구조의 다른 예시를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 커버 버텀(150)은 외곽 영역의 적어도 일부가 완만하게 구부러진 형태를 가질 수 있다.
그리고, 커버 버텀(150) 상에 절곡되어 단차를 형성하는 구조를 갖는 반사 시트(140)가 배치될 수 있다. 반사 시트(140) 상에는 광 지향성과 광 확산성을 동시에 제공하는 렌즈(132)를 포함하는 광원(130)이 배치될 수 있다.
반사 시트(140)는, 커버 버텀(150)이 구부러지기 시작하는 지점인 B 지점에서 제1 방향으로 1차 절곡될 수 있다. 그리고, 반사 시트(140)의 1차 절곡된 부분과 반사 시트(140)의 외곽 사이에서 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 2차 절곡될 수 있다. 즉, 반사 시트(140)는 2차 절곡되며 반사 시트(140)의 외곽이 커버 버텀(150)의 외곽인 B' 지점과 만나도록 배치될 수 있다.
반사 시트(140)의 1차 절곡된 부분과 2차 절곡된 부분의 사이에 해당하는 부분은 커버 버텀(150)에 수직일 수 있다.
이러한 반사 시트(140)의 단차 구조는 커버 버텀(150)의 외곽 영역에 대응하는 영역에 입사되는 광량을 감소시켜 디스플레이 패널(110)의 외곽 부분에 집중되는 광량을 감소시켜줄 수 있다.
그리고, 반사 시트(140)의 2차 절곡된 부분과 외곽 사이에 해당하는 부분에서 반사된 광이 커버 버텀(150)이 구부러지기 시작하는 B 지점과 대응하는 디스플레이 패널(110)의 영역에 충분히 공급되도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 반사 시트(140)의 단차 구조를 적용할 경우, 커버 버텀(150)의 외곽 영역이 절곡되거나 만곡된 구조를 갖더라도 커버 버텀(150)의 외곽 영역에 대응하는 디스플레이 패널(110)의 하부로 광이 균일하게 공급되도록 할 수 있다.
이를 통해, 슬림화된 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 패널(110)의 외곽 영역에 나타나는 휘선, 암부 등을 개선하며, 전체적인 밝기의 균일도를 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 이러한 반사 시트(140)의 단차 구조는 디스플레이 패널(110)의 외곽 영역에서 밝기의 균일도를 개선할 수 있으나, 단차 구조에 의해 커버 버텀(150)의 경사면(152)의 내측과 대응하는 영역에서 휘선이 나타나게 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 단차 구조를 갖는 반사 시트(140)를 적용한 경우 특정 영역으로 광이 집중되는 현상의 예시를 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 백라이트 유닛의 커버 버텀(150)은 바닥면(151)과, 경사진 경사면(152)으로 구성된다.
커버 버텀(150) 상에 두 번 절곡된 구조를 통해 단차 구조를 형성한 반사 시트(140)가 배치되고, 바닥면(151) 상에 하나 이상의 광원(130)이 위치할 수 있다.
반사 시트(140)는, 커버 버텀(150)의 바닥면(151) 상에 배치된 제1 부분(141)과, 단차 구조를 형성하는 제2 부분(142)과, 경사면(152) 상에 위치하는 제3 부분(143)으로 구성될 수 있다.
광원(130)으로부터 출사된 광은 반사 시트(140)의 제1 부분(141), 제2 부분(142), 및 제3 부분(143)에서 반사되어 디스플레이 패널(110)의 하부로 공급될 수 있다.
여기서, 반사 시트(140)의 제2 부분(142)은 단차 구조를 형성하여 디스플레이 패널(110)의 외곽 영역으로 공급되는 광의 균일도를 개선할 수 있도록 한다. 그러나, 제2 부분(142)으로 입사된 광이 제1 부분(141)으로 반사되어 디스플레이 패널(110)로 공급될 수도 있다.
즉, 반사 시트(140)의 제2 부분(142)에서 반사되는 광에 의하여, 커버 버텀(150)의 경사면(152)의 내측에 대응하는 디스플레이 패널(110) 영역으로 공급되는 광량이 증가할 수 있다.
따라서, 반사 시트(140)의 단차 구조를 형성하는 제2 부분(142)은 디스플레이 패널(110)의 외곽 영역의 밝기 균일도를 개선할 수 있으나, 경사면(152)의 내측에 대응하는 디스플레이 패널(110) 영역에서 휘선이 나타나게 할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 반사 시트(140)의 단차 구조를 형성함으로써 디스플레이 패널(110)의 외곽 영역의 밝기 균일도를 개선하면서, 동시에 커버 버텀(150)의 경사면(152)의 내측에 대응하는 디스플레이 패널(110) 영역에 휘선이 나타나는 것을 방지할 수 있도록 하는 반사 시트(140) 구조를 제공한다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 반사 시트(140)의 제2 부분(142)에 광 흡수 패턴(200)이 적용된 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 커버 버텀(150)은 바닥면(151)과 경사면(152)으로 구성된다. 그리고, 커버 버텀(150) 상에 두 번 절곡된 구조를 통해 단차 구조가 형성된 반사 시트(140)가 배치된다. 바닥면(151) 상에는 하나 이상의 광원(130)이 배치될 수 있다.
반사 시트(140)는, 커버 버텀(150)의 바닥면(151)에 배치된 제1 부분(141)과, 단차 구조를 형성하는 제2 부분(142)과, 경사면(152) 상에 위치하는 제3 부분(143)으로 구성될 수 있다.
여기서, 반사 시트(140)의 제2 부분(142)에는 광원(130)으로부터 출사된 광이 입사되는 면에 하나 이상의 광 흡수 패턴(200)이 배치될 수 있다.
이러한 광 흡수 패턴(200)은, 광원(130)으로부터 입사된 광이 반사되지 않도록 하며, 일 예로, 하나 이상의 블랙 도트 패턴이 인쇄되어 형성된 것일 수 있다.
반사 시트(140)의 제2 부분(142)에 광 흡수 패턴(200)이 배치됨에 따라, 제2 부분(142)으로 입사된 광의 적어도 일부가 반사되지 않도록 한다.
반사 시트(140)의 제2 부분(142)에서 반사되는 광량을 감소시켜 줌으로써, 제2 부분(142)에서 반사된 광이 제1 부분(141)을 거쳐 디스플레이 패널(110)의 하부로 공급되는 양을 감소시켜줄 수 있다.
따라서, 커버 버텀(150)의 경사면(152)의 내측에 대응하는 디스플레이 패널(110)의 영역으로 광이 집중되어 디스플레이 패널(110) 상에 휘선으로 나타나는 것을 방지할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 실시예들에 의하면, 커버 버텀(150)의 바닥면(151)과 경사면(152)의 경계에서 단차 구조를 형성한 반사 시트(140)를 통해 커버 버텀(150)의 외곽 영역에 대응하는 디스플레이 패널(110) 영역으로 광이 균일하게 공급될 수 있도록 한다.
그리고, 반사 시트(140)에 형성된 단차 구조에서 광이 입사되는 면에는 광 흡수 패턴(200)을 배치함으로써, 경사면(152)의 내측과 대응하는 디스플레이 패널(110) 영역으로 광이 집중되지 않도록 한다.
따라서, 커버 버텀(150)에 배치된 다수의 광원(130) 중 최외측에 배치된 광원(130)과 커버 버텀(150)의 외곽 사이에 대응하는 디스플레이 패널(110) 영역으로 충분한 광이 균일하게 공급되도록 함으로써, 휘도 및 광 균일도가 개선된 백라이트 유닛과 액정 디스플레이 장치(100)를 제공할 수 있도록 한다.
이러한 반사 시트(140)의 제2 부분(142)에 배치되는 광 흡수 패턴(200)은, 배치되는 위치에 따라 밀도나 크기가 다르게 배치될 수 있다.
도 10은 도 9에 도시된 반사 시트(140)에 적용된 광 흡수 패턴(200)의 예시를 나타낸 것이다.
도 10을 참조하면, 경사면(152)을 포함하는 커버 버텀(150) 상에 제1 부분(141), 제2 부분(142), 및 제3 부분(143)으로 구성된 반사 시트(140)가 배치될 수 있다. 그리고, 반사 시트(140)의 제1 부분(141) 상에 하나 이상의 광원(130)이 배치될 수 있다.
반사 시트(140)의 제2 부분(142)에, 광원(130)으로부터 입사된 광의 반사량을 감소시켜주기 위한 하나 이상의 광 흡수 패턴(200)이 배치될 수 있다.
이러한 제2 부분(142)에 배치된 광 흡수 패턴(200)의 밀도나 크기는 제2 부분(142)과 가장 인접하게 배치되는 광원(130)과의 직선 거리에 따라 다를 수 있다.
일 예로, 반사 시트(140)의 제2 부분(142)은, 다수의 광원(130) 중 최외측에 배치된 광원(130)과 직선 거리가 일정한 거리 d 이하인 제1 영역(Area 1)과, d보다 긴 제2 영역(Area 2)으로 구분될 수 있다.
여기서, 제2 부분(142)의 제1 영역(Area 1)에 배치된 광 흡수 패턴(200)의 밀도는 제2 영역(Area 2)에 배치된 광 흡수 패턴(200)의 밀도보다 클 수 있다.
또는, 제2 부분(142)의 제1 영역(Area 1)에 배치된 광 흡수 패턴(200)의 크기는 제2 영역(Area 2)에 배치된 광 흡수 패턴(200)의 크기보다 클 수 있다.
즉, 반사 시트(140)의 제2 부분(142)에서 광원(130)과 거리가 가까운 영역에는 광 흡수 패턴(200)의 밀도나 크기를 상대적으로 크게 설계함으로써, 제2 부분(142)에서 반사되어 디스플레이 패널(110)의 하부로 전달되는 광량을 균일하게 조절해줄 수 있다.
도 11은 도 9에 도시된 반사 시트(140)에 적용된 광 흡수 패턴(200)의 밀도에 따른 백라이트 유닛의 영역별 밝기를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 11을 참조하면, 반사 시트(140)의 제2 부분(142)에 배치된 광 흡수 패턴(200)의 평균 밀도에 따라 백라이트 유닛의 변부와, 광원(130)과 변부 사이 영역과, 광원(130)의 위치에서 측정된 휘도를 나타낸다.
여기서, 변부는 커버 버텀(150)의 경사면(152)에 대응하는 영역을 의미한다. 그리고, 단차 앞부분은 바닥면(151)과 경사면(152)의 경계와 최외측 광원(130) 사이의 영역을 의미하며, 광원(130)은 바닥면(151) 상에 위치한 광원(130) 중 최외측에 위치하는 광원(130)을 의미한다.
광 흡수 패턴(200)의 평균 밀도가 0%인 경우에는 단차 앞부분에서 변부와 인접한 영역에서 휘도가 주변에 비해 높게 측정되는 것을 알 수 있다.
즉, 커버 버텀(150)의 경사면(152)의 내측과 대응하는 디스플레이 패널(110) 영역에 휘선이 나타날 수 있다.
광 흡수 패턴(200)의 평균 밀도를 7%, 13%, 20%로 증가시키며 휘도를 측정한 결과, 단차 앞부분에서 변부에 인접한 영역의 휘도가 점차적으로 감소하는 것을 알 수 있다.
그리고, 광 흡수 패턴(200)의 평균 밀도가 20%인 경우 휘도가 너무 감소되어 오히려 주변과 휘도 차이가 발생하는 것을 알 수 있으며, 광 흡수 패턴(200)의 평균 밀도가 13%인 경우에 단차 앞부분에서 휘도가 급격히 변하지 않는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 반사 시트(140)의 제2 부분(142)에 배치되는 광 흡수 패턴(200)의 밀도(또는 크기)를 조정해줌으로써, 커버 버텀(150)의 경사면(152)의 내측에 대응하는 디스플레이 패널(110) 영역에 휘선이 발생하는 것을 방지하고 광 균일도를 개선할 수 있다.
도 12는 도 9에 도시된 반사 시트(140)에 적용된 광 흡수 패턴(200)의 밀도에 따른 백라이트 유닛의 화면 품위를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 12를 참조하면, 반사 시트(140)의 제2 부분(142)에 광 흡수 패턴(200)이 배치되지 않은 경우(평균 밀도 0%), 변부에 휘선이 발생하게 된다.
그리고, 반사 시트(140)의 제2 부분(142)에 광 흡수 패턴(200)의 평균 밀도가 20%가 되도록 배치한 경우, 변부에서 암부가 시인될 수 있다.
광 흡수 패턴(200)의 평균 밀도가 13%가 되도록 광 흡수 패턴(200)을 배치한 경우, 변부에서 휘선이 나타나지 않으면서 암부도 시인되지 않는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 반사 시트(140)의 단차 구조 적용에 따라 발생할 수 있는 변부의 휘선을 개선하고 균일한 밝기를 나타내도록 함으로써, 슬림화된 백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 디스플레이 장치(100)에서 광 균일도 및 휘도를 향상시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예들은, 슬림화된 구조를 갖는 백라이트 유닛에서 커버 버텀(150)의 바닥면(151)과 경사면(152)의 경계에서 단차 구조를 형성한 반사 시트(140)를 적용함으로써, 커버 버텀(150)의 외곽 영역에서의 휘도 불균일을 개선할 수 있도록 한다.
또한, 반사 시트(140)의 단차 구조에 일정한 밀도로 광 흡수 패턴(200)을 배치함으로써, 단차 구조에서 반사된 광에 의해 휘선이 나타나는 것을 방지할 수 있도록 한다. 그리고, 이러한 광 흡수 패턴(200)을 블랙 도트 패턴을 인쇄하는 방식으로 구현함으로써, 향상된 휘도와 광 균일도를 갖는 백라이트 유닛을 용이하게 제공할 수 있도록 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 액정 디스플레이 장치 110: 디스플레이 패널
111: 제1 기판 112: 제2 기판
120: 확산 시트(확산판) 130: 광원(광원 장치)
131: 엘이디 패키지 132: 렌즈
132a: 상층부 132b: 하층부
140: 반사 시트(반사판) 141: 제1 부분
142: 제2 부분 143: 제3 부분
150: 커버 버텀 151: 바닥면
152: 경사면 200: 광 흡수 패턴

Claims (15)

  1. 패널; 및
    상기 패널의 하부에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    바닥면과, 상기 바닥면의 외곽에 연결되고 경사진 하나 이상의 경사면을 포함하는 커버 버텀;
    상기 바닥면에 배치된 제1 부분과, 상기 제1 부분과 연결되고 상기 제1 부분과 제1 각을 형성하는 제2 부분과, 상기 제2 부분과 연결되고 상기 제2 부분과 제2 각을 형성하는 제3 부분을 포함하는 반사부; 및
    상기 반사부 상에서 광을 조사하는 하나 이상의 광원을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 형성된 상기 제1 각의 크기는 상기 제2 부분과 상기 제3 부분 사이에 형성된 상기 제2 각의 크기보다 작은 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 수직으로 연결되고,
    상기 제3 부분의 일 단은 상기 제2 부분과 연결되고 상기 제3 부분의 타 단은 상기 커버 버텀의 외곽과 만나는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제2 부분과 상기 제3 부분이 연결되는 지점이 상기 바닥면보다 높게 위치하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제2 부분과 상기 제3 부분이 연결되는 지점의 높이가 상기 광원의 높이보다 낮은 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제2 부분에서 상기 광원으로부터 광이 조사되는 부분 중 적어도 일부분에 인쇄된 하나 이상의 광 흡수 패턴을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 부분에서 상기 하나 이상의 광원 중 최외측에 위치한 광원으로부터 직선 거리가 기설정된 거리 이내인 제1 영역에 인쇄된 상기 광 흡수 패턴의 밀도 또는 크기는 상기 최외측에 위치한 광원으로부터 직선 거리가 상기 기설정된 거리 이상인 제2 영역에 인쇄된 상기 광 흡수 패턴의 밀도 또는 크기보다 큰 디스플레이 장치.
  8. 바닥면과, 상기 바닥면의 외곽에 연결되고 경사진 하나 이상의 경사면을 포함하는 커버 버텀;
    상기 바닥면에 배치된 제1 부분과, 상기 제1 부분과 연결되고 상기 제1 부분과 제1 각을 형성하는 제2 부분과, 상기 제2 부분과 연결되고 상기 제2 부분과 제2 각을 형성하는 제3 부분을 포함하는 반사부; 및
    상기 반사부 상에서 광을 조사하는 하나 이상의 광원
    을 포함하는 백라이트 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 수직으로 연결되고,
    상기 제3 부분의 일 단은 상기 제2 부분과 연결되고 상기 제3 부분의 타 단은 상기 커버 버텀의 외곽과 만나는 백라이트 유닛.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제2 부분과 상기 제3 부분이 연결되는 지점이 상기 바닥면과 상기 광원의 최고점 사이에 위치하는 백라이트 유닛.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제2 부분에서 상기 광원으로부터 광이 조사되는 부분 중 적어도 일부분에 인쇄된 하나 이상의 광 흡수 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  12. 외곽과 인접한 영역 중 적어도 일부 영역이 구부러진 커버 버텀;
    상기 커버 버텀 상에 배치된 반사부; 및
    상기 반사부 상에서 광을 조사하는 하나 이상의 광원을 포함하고,
    상기 반사부는,
    상기 커버 버텀이 구부러지기 시작하는 지점과 대응하는 부분에서 1차 절곡되고, 상기 1차 절곡된 부분과 상기 반사부의 외곽 사이에서 2차 절곡된 백라이트 유닛.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 1차 절곡된 부분은 제1 방향으로 절곡되고, 상기 2차 절곡된 부분은 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 절곡된 백라이트 유닛.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 2차 절곡된 부분이 상기 커버 버텀과 이격되어 위치하고, 상기 광원의 최고점보다 낮게 위치하는 백라이트 유닛.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 1차 절곡된 부분과 상기 2차 절곡된 부분 사이의 적어도 일부분에 인쇄된 하나 이상의 광 흡수 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
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