KR101735671B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR101735671B1
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Abstract

균일한 휘도를 제공할 수 있는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 반사면을 포함하는 반사판과, 반사판 상부에 배치되는 광학시트와, 반사판과 광학시트 사이의 공간 중 적어도 하나의 일측에 배치되는 광원과, 반사면을 마주보는 광학시트의 표면에 배치되고 광원에 인접한 영역과 광원으로부터 먼 영역과의 연신률이 다른 적어도 하나의 편광판을 제공할 수 있다.

Description

디스플레이 장치{display device}
실시예는 균일한 휘도를 제공할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 대표적인 대형 디스플레이 장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등이 있다.
자발광 방식의 PDP와는 다르게 LCD는 자체적인 발광소자의 부재로 인해 별도의 백라이트 유닛이 필수적이다.
LCD에 사용되는 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 엣지(edge) 방식의 백라이트 유닛과 직하 방식의 백라이트 유닛으로 구분되는데, 엣지 방식은 LCD 패널의 좌우 측면 또는 상하 측면에 광원을 배치하고 도광판을 이용하여 빛을 전면에 고르게 분산시키므로 빛의 균일성이 좋고 패널 두께의 초박형화가 가능하다.
직하 방식은 보통 20인치 이상의 디스플레이에 사용되는 기술로써, 패널 하부에 광원을 복수개로 배치하므로 엣지 방식에 비해 광효율이 우수한 장점이 있어 고휘도를 요구하는 대형 디스플레이에 주로 사용된다.
기존 엣지 방식이나 직하 방식의 백라이트 유닛의 광원으로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 이용하였다.
그러나, CCFL을 이용한 백라이트 유닛은 항상 CCFL에 전원이 인가되므로 상당량의 전력이 소모되며, CRT에 비해 약 70% 수준의 색 재현율, 수은이 첨가됨에 따른 환경 오염 문제들이 단점으로 지적되고 있다.
상기 문제점을 해소하기 위한 대체품으로 현재 LED(Light Emitting diode)를 이용한 백라이트 유닛에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
LED를 백라이트 유닛으로 사용하는 경우, LED 어레이의 국부적인 온/오프가 가능하여 소모전력을 획기적으로 줄일 수 있으며, RGB LED의 경우, NTSC (National Television System Committee) 색 재현 범위 사양의 100%를 상회하여 보다 생생한 화질을 소비자에게 제공할 수 있다.
또한, 반도체 공정으로 제작되는 LED는 환경에 무해한 것이 특징이다.
현재 상기와 같은 장점을 가진 LED를 채용한 LCD제품들이 속속들이 출시되고 있으나, 기존 CCFL 광원과 구동 메커니즘이 상이하므로, 구동 드라이버, PCB 기판 등이 고가이다.
따라서, LED 백라이트 유닛은 아직 고가의 LCD 제품에만 적용되고 있다.
실시예는 편광판 또는 차광판을 이용하여, 일부 광을 차단함으로써, 휘도를 균일하게 할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하고자 한다.
실시예는 반사면을 포함하는 반사판과, 반사판 상부에 배치되는 광학시트와, 반사판과 광학시트 사이의 공간 중 적어도 하나의 일측에 배치되는 광원과, 반사면을 마주보는 광학시트의 표면에 배치되고 광원에 인접한 영역과 광원으로부터 먼 영역과의 연신률이 다른 적어도 하나의 편광판을 포함할 수 있다.
여기서, 반사판의 반사면은 수평면에 대해 평행하거나 또는 수평면에 대해 일정 각도로 경사지는 경사면일 수 있다.
그리고, 반사판의 반사면은 소정의 폭을 갖는 다수의 반사 패턴이 형성될 수 있다.
여기서, 반사 패턴은 광원에 인접한 영역과 광원으로부터 먼 영역과의 두께가 다를 수 있고, 반사 패턴은 광원으로부터 거리가 멀어질수록, 반사 패턴의 폭은 증가하고 인접한 반사 패턴 사이의 간격은 감소할 수도 있다.
그리고, 반사 패턴은 광원으로부터 거리가 멀어질수록, 반사 패턴의 폭은 일정하고 인접한 반사 패턴 사이의 간격은 감소할 수 있고, 반사 패턴은 광원으로부터 거리가 멀어질수록, 반사 패턴의 폭은 증가하고 인접한 반사 패턴 사이의 간격은 일정할 수도 있다.
이어, 반사판의 반사면 위에 배치되어 광학시트를 지지하는 광투과 서포터(supporter)를 더 포함할 수 있다.
그리고, 편광판은, 광원에서 멀어질수록 연신률이 높고, 연신방향이 제 1 방향인 제 1 편광판과, 제 1 편광판 위에 상기 광원에서 멀어질수록 연신률이 높고, 연신방향이 제 2 방향인 제 2 편광판을 포함할 수 있다.
또한, 편광판은, 광원에 인접한 영역에 위치하고 제 1 연신률을 갖는 제 1 편광판과, 광원으로부터 먼 영역에 위치하고 제 2 연신률을 갖는 제 2 편광판을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 편광판과 제 2 편광판은 평면상에 나란히 배치될 수 있다.
다른 실시예는, 반사면을 포함하는 반사판과, 반사판 상부에 배치되는 광학시트와, 반사판과 광학시트 사이의 공간 중 적어도 하나의 일측에 배치되는 광원과, 반사면을 마주보는 광학시트의 표면에 배치되고 광원에 인접한 영역과 광원으로부터 먼 영역과의 차광 패턴의 밀도가 다른 차광판을 포함할 수 있다.
여기서, 차광판은 금속 차광 패턴을 갖는 광학시트 또는 금속 차광 패턴을 갖는 금속판일 수 있다.
그리고, 차광판의 차광 패턴은 광원으로부터 거리가 멀어질수록, 차광 패턴의 폭은 감소하고 인접한 차광 패턴 사이의 간격은 증가하거나, 또는 차광판의 차광 패턴은 광원으로부터 거리가 멀어질수록, 차광 패턴의 폭은 일정하고 인접한 차광 패턴 사이의 간격은 증가하거나, 또는 차광판의 차광 패턴은 광원으로부터 거리가 멀어질수록, 차광 패턴의 폭은 증가하고 인접한 차광 패턴 사이의 간격은 일정할 수 있다.
실시예들은 광원에 인접한 영역과 광원으로부터 먼 영역과의 연신 정도가 달라지는 편광판이나 또는 광원에 인접한 영역과 광원으로부터 먼 영역과의 차광 패턴의 밀도가 달라지는 차광판을 이용하여, 일부 광을 차단함으로써, 전체적으로 균일한 휘도를 갖는 백라이트 유닛을 제작할 수 있다.
또한, 실시예들은 전체적인 구성이 간단하여, 백라이트 유닛의 제작 비용이 저렴하고 전체적인 무게가 가벼우며, 균일한 휘도를 제공할 수 있으므로, 백라이트 유닛의 경제성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 실시예에 따른 백라이트 유닛의 기본 개념을 설명하기 위한 도면
도 2a 내지 도 2c는 다양한 타입의 광원을 보여주는 도면
도 3a 및 도 3b는 도 1의 편광판을 보여주는 제 1 실시예
도 4a 내지 도 4c는 도 1의 편광판을 보여주는 제 2 실시예
도 5a 내지 도 5d는 도 1의 편광판을 보여주는 제 3 실시예
도 6은 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 보여주는 도면
도 7a 및 도 7b는 도 6의 편광판을 보여주는 제 1 실시예
도 8a 내지 도 8c는 도 6의 편광판을 보여주는 제 2 실시예
도 9a 내지 도 9d는 도 6의 편광판을 보여주는 제 3 실시예
도 10 내지 도 17은 반사 패턴을 갖는 반사판을 보여주는 실시예들
도 18a 내지 18c는 광학시트 및 광투과 서포터를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면
도 19 내지 도 22는 도 18a의 광 투과 서포터를 보여주는 실시예들
도 23a 내지 도 23c는 반사경과 광원의 위치관계를 보여주는 일 실시예
도 24a 내지 도 24c는 반사경과 광원의 위치관계를 보여주는 다른 실시예
도 25는 평행 광학 렌즈를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면
도 26은 차광판을 갖는 백라이트 유닛을 보여주는 도면
도 27 내지 도 29은 금속 차광 패턴을 갖는 차광판을 보여주는 실시예들
도 30은 디밍 구조를 갖는 백라이트 유닛을 보여주는 실시예
도 31은 본 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면
도 32 및 도 33는 본 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면
이하 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1a 및 도 1b는 본 실시예에 따른 백라이트 유닛의 기본 개념을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1a은 편평한 반사면을 갖는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛이고, 도 1b는 경사진 반사면을 갖는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 광원(100), 반사판(200) 및 편광판(300)을 포함할 수 있다.
여기서, 광원(100)은 반사판(200)의 적어도 한 일측에 배치되고, 반사판(200)의 반사면(210)으로 광을 진행시키는 역할을 수행한다.
그리고, 광원(100)은 지지층(110) 위에 적어도 하나가 형성될 수 있다.
지지층(110)은 적어도 하나의 광원(100)이 실장되는 기판일 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터(미도시)와 광원(100)을 연결하기 위한 전극 패턴(미도시)이 형성되어 있을 수 있다.
예를 들어, 기판의 상면에는 광원(100)과 어댑터(미도시)를 연결하기 위한 탄소나노튜브 전극 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
이러한 지지층(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC) 또는 실리콘(Si) 등으로 이루어져 복수의 광원들(100)이 실장되는 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있으며, 필름 형태로 형성될 수 있다.
한편, 광원(100)은 발광 다이오드 칩(LED chip)일 수 있으며, 발광 다이오드 칩은 블루 LED 칩 또는 자외선 LED 칩으로 구성되거나 또는 레드 LED 칩, 그린 LED 칩, 블루 LED 칩, 엘로우 그린(Yellow green) LED 칩, 화이트 LED 칩 중에서 적어도 하나 또는 그 이상을 조합한 패키지 형태로 구성될 수도 있다.
그리고, 화이트 LED는 블루 LED 상에 옐로우 인광(Yellow phosphor)을 결합하거나, 블루 LED 상에 레드 인광(Red phosphor)과 그린 인광(Green phosphor)를 동시에 사용하여 구현할 수 있다.
여기서, 광원(100)은 구조에 따라 수평형, 수직형, 및 하이브리형으로 구분될 수 있다.
도 2a는 수평형 구조의 광원을 보여주는 도면이고, 도 2b는 수직형 구조의 광원을 보여주는 도면이며, 도 2c는 하이브리드형 구조의 광원을 보여주는 도면이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 수평형 구조의 광원(100)은 최하부에 실리콘 또는 사파이어로 이루어진 기판(9)이 위치한다.
기판(9) 상에 n형 반도체층(2)이 위치할 수 있으며, n형 반도체층(2)은 예를 들어, n-GaN으로 이루어질 수 있다.
n형 반도체층(2) 상에 활성층(3)이 위치할 수 있으며, 활성층(3)은 예를 들어, InGaN으로 이루어질 수 있다.
그리고, 활성층(3) 상에 p형 반도체층(4)이 위치할 수 있으며, p형 반도체층(4)은 예를 들어, p-GaN으로 이루어질 수 있다.
그리고, p형 반도체층(4) 상에 p형 전극(5)이 위치할 수 있으며, p형 전극(5)은 예를 들어, 크롬, 니켈 또는 금 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, n형 반도체층(2) 상에는 n형 전극(6)이 위치할 수 있으며, n형 전극(6)은 예를 들어, 크롬, 니켈 또는 금 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
이어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 수직형 구조의 광원(100)은 반사면(5a)을 갖는 p형 전극(5), p형 반도체층(4), 활성층(3), n형 반도체층(2) 및 n형 전극(6)이 순차적으로 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
이와 같은 광원(100)은 p형 전극(5)과 n형 전극(6)에 전압이 인가되면, 활성층(3)에서 정공과 전자가 결합하면서, 전도대와 가전대의 높이차(에너지 갭)에 해당하는 빛 에너지를 방출하는 원리로 작동될 수 있다.
다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 하이브리드형 구조의 광원(100)은 기판(9) 위에 n형 반도체층(2), 활성층(3), p형 반도체층(4)이 형성된다.
그리고, n형 반도체층(2) 위에는 n형 전극(6)이 형성되고, p형 전극(5)은 기판(9)과 n형 반도체층(2) 사이에 형성되어 n형 반도체층(2) 및 활성층(3)을 거쳐 p형 반도체층(4)에 콘택된다.
즉, p형 전극(5)은 n형 반도체층(2) 및 활성층(3)을 통과하도록 형성된 홀을 통해 p형 반도체층(4)에 콘택된다.
그리고, 홀의 측면에는 절연막(7)이 코팅되어 p형 전극(5)은 전기적으로 절연된다.
이와 같이, 본 실시예의 광원(202)은 다양한 형태의 발광소자들을 사용할 수 있다.
한편, 편광판(300)은 반사판(200)의 반사면(210)을 마주보도록 배치되며, 반사판(200)의 반사면(210)으로부터 일정간격 떨어져 배치되어 있다.
여기서, 편광판(300)은 전체 면적에 대해 동일한 연신률을 가지고 있지 않고, 광원(100)에서 멀어질수록 점차적으로 높아지는 연신률을 갖는다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 편광판을 보여주는 제 1 실시예로서, 도 3a는 편광판의 평면도이고, 도 3b는 편광판의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 편광판(300)의 전체 면적 중, 광원에 인접한 영역에서는 연신률(310)이 낮지만, 광원으로부터 먼 영역으로 갈수록, 연신률(310)이 점차적으로 높아지고 있다.
즉, 편광판(300)의 연신률(310)은 광원(100)으로부터 멀어질수록 점차적으로 증가하고 있다.
이와 같이, 광원(100)에서 멀어질수록 증가하는 연신률(310)을 갖는 편광판(300)을 사용하는 이유는, 백라이트 유닛으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 광의 휘도를 조절할 수 있기 때문이다.
일반적으로, 백라이트 유닛은 광원과 인접한 영역에서는 광의 휘도가 높고, 광원으로부터 먼 영역에서는 광의 휘도가 낮게 나타나므로, 전체적으로 균일한 휘도를 가지지 못하였지만, 본 실시예와 같이, 광원에서 멀어질수록 증가하는 은 연신률을 갖는 편광판을 사용할 경우, 광원에 인접한 영역은 편광판의 연신률이 낮으므로 광의 일부를 차단하여 광의 휘도를 낮추는 효과를 가지고, 상대적으로 광원에서 먼 영역은 편광판의 연신률이 높으므로 광이 거의 차단되지 않아 광의 휘도를 그대로 유지할 수 있다.
따라서, 편광판의 연신률을 조정하여, 백라이트 유닛으로부터 방출되는 광의 휘도를 전체적으로 균일하게 조절할 수가 있다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1의 편광판을 보여주는 제 2 실시예로서, 도 4a는 편광판의 평면도이고, 도 4b 및 도 4c는 편광판의 단면도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 편광판(300)은 제 1 편광판(300a)과 제 2 편광판(300b)로 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 2개 이상의 다수의 편광판들을 사용할 수도 있다.
여기서, 제 1 편광판(300a)는 광원에서 멀어질수록 연신률(310a)이 높고 연신방향이 제 1 방향이며, 제 2 편광판(300b)는 제 1 편광판(300a) 위에 중첩되고 광원에서 멀어질수록 연신률(310b)이 높으며 연신방향이 제 2 방향이다.
또한, 도 4b와 같이, 제 1 편광판(300a)과 제 2 편광판(300b)는 서로 소정간격 d만큼 떨어져서 중첩될 수도 있다.
그리고, 도 4c와 같이, 제 1 편광판(300a)과 제 2 편광판(300b)이 서로 접촉되도록 적층되어 중첩될 수도 있다.
이와 같이, 본 실시예와 같이, 연신방향이 서로 다름과 동시에 광원에서 멀어질수록 연신률이 높아지는 다수의 편광판을 사용함으로써, 광의 휘도를 균일하게 조절할 수도 있다.
도 5a 내지 도 5d는 도 1의 편광판을 보여주는 제 3 실시예로서, 도 5a는 편광판의 평면도이고, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는 편광판의 단면도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 편광판(300)은 제 1 편광판(300a)과 제 2 편광판(300b)이 동일한 평면상 또는 서로 다른 평면상에서 서로 결합된 형태일 수 있다.
경우에 따라서는 연신률이 다른 다수의 영역을 갖는 하나의 편광판일 수도 있다.
여기서, 제 1 편광판(300a)은 광원에 인접한 영역에 위치하고 제 1 연신률(310a)을 가지고, 제 2 편광판(300b)는 광원으로부터 먼 영역에 위치하고 제 2 연신률(310b)을 가질 수 있다.
이때, 제 1 편광판(300a)과 제 2 편광판(300b)은 도 5b와 같이, 평면상에 나란히 배치될 수도 있고, 도 5c 및 도 5d와 같이, 다른 평면상에 배치되어 서로 결합될 수도 있다.
즉, 도 5b는 제 1 연신률(310a)을 갖는 제 1 편광판(300a)과 제 2 연신률(310b)을 갖는 제 2 편광판(300b)이 동일한 평면상에 나란히 배치된 구조이다.
그리고, 도 5c는 제 1 연신률(310a)을 갖는 제 1 편광판(300a)과 제 2 연신률(310b)을 갖는 제 2 편광판(300b)이 서로 다른 평면상에 배치된 구조이며, 제 1 편광판(300a)이 제 2 편광판(300b)보다 더 낮게 배치되어 있다.
이어, 도 5d는 제 1 연신률(310a)을 갖는 제 1 편광판(300a)과 제 2 연신률(310b)을 갖는 제 2 편광판(300b)이 서로 다른 평면상에 배치된 구조이며, 제 1 편광판(300a)이 제 2 편광판(300b)보다 더 높게 배치되어 있다.
한편, 다른 실시예로서, 편광판(300)의 양측에 광원이 각각 배치될 수도 있는데, 이 경우에는 편광판(300)의 연신률(310)의 형태가 달라질 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 보여주는 도면으로서, 양측에 광원을 갖는 백라이트 유닛을 보여주고 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 제 1 광원(100a)과 제 2 광원(100b) 사이에 반사판(200) 및 편광판(300)이 배치된 구조이다.
도 6과 같이, 제 1 광원(100a)과 제 2 광원(100b) 사이에 편광판(300)이 배치된 구조에서는 편광판(300)의 연신률이 달라질 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 편광판을 보여주는 제 1 실시예로서, 도 7a는 편광판의 평면도이고, 도 7b는 편광판의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 편광판(300)의 전체 면적 중, 광원에 인접한 영역에서는 연신률(310)이 낮지만, 광원으로부터 먼 영역으로 갈수록, 연신률(310)이 점차적으로 높아지고 있다.
즉, 편광판(300)의 연신률(310)은 광원(100)으로부터 멀어질수록 점차적으로 증가하고 있다.
도 8a 내지 도 8c는 도 6의 편광판을 보여주는 제 2 실시예로서, 도 8a는 편광판의 평면도이고, 도 8b 및 도 8c는 편광판의 단면도이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 편광판(300)은 제 1 편광판(300a)과 제 2 편광판(300b)로 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 2개 이상의 다수의 편광판들을 사용할 수도 있다.
여기서, 제 1 편광판(300a)는 광원에서 멀어질수록 연신률(310a)이 높고 연신방향이 제 1 방향이며, 제 2 편광판(300b)는 제 1 편광판(300a) 위에 중첩되고 광원에서 멀어질수록 연신률(310b)이 높으며 연신방향이 제 2 방향이다.
또한, 도 8b와 같이, 제 1 편광판(300a)과 제 2 편광판(300b)는 서로 소정간격 d만큼 떨어져서 중첩될 수도 있다.
그리고, 도 8c와 같이, 제 1 편광판(300a)과 제 2 편광판(300b)이 서로 접촉되도록 적층되어 중첩될 수도 있다.
도 9a 내지 도 9d는 도 6의 편광판을 보여주는 제 3 실시예로서, 도 9a는 편광판의 평면도이고, 도 9b, 도 9c 및 도 9d는 편광판의 단면도이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 편광판(300)은 제 1 편광판(300a) 및 제 2 편광판(300b)이 동일한 평면상 또는 서로 다른 평면상에서 서로 결합된 형태일 수 있다.
경우에 따라서는 연신률이 다른 다수의 영역을 갖는 하나의 편광판일 수도 있다.
여기서, 제 1 편광판(300a)은 광원에 인접한 영역에 위치하고 제 1 연신률(310a)을 가지고, 제 2 편광판(300b)는 광원으로부터 먼 영역에 위치하고 제 2 연신률(310b)을 가질 수 있다.
이때, 제 1 편광판(300a)과 제 2 편광판(300b)은 도 9b와 같이, 평면상에 나란히 배치될 수도 있고, 도 9c 및 도 9d와 같이, 다른 평면상에 배치되어 서로 결합될 수도 있다.
즉, 도 9b는 제 1 연신률(310a)을 갖는 제 1 편광판(300a)과 제 2 연신률(310b)을 갖는 제 2 편광판(300b)이 동일한 평면상에 나란히 배치된 구조이다.
그리고, 도 9c는 제 1 연신률(310a)을 갖는 제 1 편광판(300a)과 제 2 연신률(310b)을 갖는 제 2 편광판(300b)이 서로 다른 평면상에 배치된 구조이며, 제 1 편광판(300a)이 제 2 편광판(300b)보다 더 낮게 배치되어 있다.
이어, 도 9d는 제 1 연신률(310a)을 갖는 제 1 편광판(300a)과 제 2 연신률(310b)을 갖는 제 2 편광판(300b)이 서로 다른 평면상에 배치된 구조이며, 제 1 편광판(300a)이 제 2 편광판(300b)보다 더 높게 배치되어 있다.
한편, 반사판(200)은 도 1a와 같이, 편평한 반사면(210)을 포함할 수도 있고, 도 1b와 같이, 소정의 기울기를 갖는 반사면(210)을 포함할 수도 있다.
즉, 반사판(200)의 반사면(210)은 수평면에 대해 평행하거나 또는 수평면에 대해 일정 각도로 경사지는 경사면을 가질 수도 있다.
반사판(200)의 반사면(210)은 광원(100)으로부터 입사되는 광을 상부의 디스플레이 패널로 반사시키는 역할을 수행한다.
이때, 도 1b과 같이, 소정의 기울기를 갖는 반사면(210)을 포함하는 반사판(200)은, 반사면(210)이 광원(100)으로부터 입사되는 광축에 대해 약 0 - 85도의 각도로 경사지는 것이 바람직하다.
또한, 반사판(200)은 광의 반사율이 높은 전도성 물질로 형성될 수도 있고, 경우에 따라서는 비전도성 물질로도 형성이 가능하다.
그리고, 반사판(200)의 광반사 효율을 높이기 위하여, 반사판(200)의 반사면(210) 위에는 반사층이 추가로 형성될 수 있다.
이때, 반사층은 필름 형태로 제작된 반사 코팅 필름일 수도 있고, 반사물질이 증착된 반사 코팅 물질층일 수도 있다.
반사층은 금속 또는 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Ag) 또는 이산화 티타늄(TiO2)과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 반사층은 금속 또는 금속 산화물을 반사판(200)의 반사면(210) 위에 증착 또는 코팅하여 형성할 수 있으며, 금속 잉크를 인쇄하여 형성할 수도 있다.
여기서, 증착하는 방법으로는 열증착법, 증발법 또는 스퍼터링법과 같은 진공증착법을 사용할 수 있고, 코팅 또는 인쇄하는 방법으로는 프린팅법, 그라비아 코팅법 또는 실크 스크린법을 사용할 수 있다.
또한, 반사층은 필름 또는 시트(sheet) 형태로 제작되어, 반사판(200)의 반사면(210) 위에 접착하여 형성할 수도 있다.
경우에 따라서, 반사층은 그 표면에 소정 형태의 반사 패턴을 가질 수도 있고, 반사판(200)의 반사면(210) 자체에 소정 형태의 반사 패턴을 형성할 수도 있다.
도 10 내지 도 17은 반사 패턴을 갖는 반사판을 보여주는 실시예들이다.
도 10은 반사판(200)의 반사면(210) 위에 소정의 폭을 갖는 다수의 반사 패턴(230)들이 형성된 구조를 보여주고 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 반사판(200) 위에 반사 패턴(230)을 형성하는 이유는 광의 반사뿐만 아니라, 광을 균일하게 퍼지게 하는 확산 효과도 가질 수 있기 때문이다.
여기서, 반사 패턴(230)는 그 형상이 반사판(200)의 반사면(210)과 동일한 형태를 가질 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.
예를 들면, 반사판(200)의 반사면(210)이 평면 구조의 요철형상을 가지면, 반사면(210)에 형성된 반사 패턴(230)의 형상도 평면 구조의 요철형상을 갖도록 제작할 수도 있다.
경우에 따라서, 반사 패턴(230)은 평면 구조의 패턴 형상과 곡면 구조의 패턴 형상이 서로 혼합될 수도 있다.
또한, 반사 패턴(230)은 다양한 크기의 패턴들이 혼재될 수도 있다.
예를 들면, 반사 패턴(230)은 광원으로부터 멀어질수록 크기가 점점 커질 수도 있다.
도 11은 크기가 다른 반사 패턴을 갖는 반사판을 보여주는 도면으로서, 도 11에 도시된 바와 같이, 반사판(200)에 형성된 반사 패턴(230)의 크기가 광원(100)에서 멀어질수록 점차적으로 커지게 형성된 구조이다.
이와 같이, 제작하는 이유는 광원(100)에서 멀어질수록 입사광의 각도가 달라질 수 있고, 광의 휘도도 저하될 수 있기 때문이다.
따라서, 광원(100)에서 멀어질수록 반사 패턴(230)의 크기를 크게 할 경우, 광원(100)에서 먼 영역의 광 반사율이 더 높으므로 광의 휘도를 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 반사 패턴(230)은 백라이트의 전체 휘도 분포에 따라, 해당 영역에 다양한 크기로 제작될 수 있다.
도 12는 두께가 다른 반사 패턴을 갖는 반사판을 보여주는 도면으로서, 도 12에 도시된 바와 같이, 반사판(200)에 형성된 반사 패턴(230)의 두께가 광원(100)에서 멀어질수록 점차적으로 두껍게 형성된 구조이다.
즉, 광원(100)에 인접한 영역의 반사 패턴(230)의 두께 d1은 광원(100)에 먼 영역의 반사 패턴(230)의 두께 d2보다 더 얇다.
이 경우, 반사 패턴(230)의 표면은 수평면에 대해 일정 각도로 경사지는 경사면을 가질 수 있다.
도 13은 다층의 반사패턴을 갖는 반사판을 보여주는 도면으로서, 도 13에 도시된 바와 같이, 광원(100)에 인접한 영역에는 제 1 반사 패턴층(230a)이 형성되고, 광원(100)에서 약간 떨어진 영역에는 제 1 반사 패턴층(230a) 위에 제 2 반사 패턴층(230b)이 형성되며, 광원(100)에서 멀리 떨어진 영역에는 제 2 반사 패턴층(230b) 위에 제 3 반사 패턴층(230c)이 형성될 수 있다.
여기서, 제 1, 제 2, 제 3 반사 패턴층(230a, 230b, 230c)의 두께 및 물질은 서로 같거나 또는 서로 다를 수도 있다.
도 14는 두께가 다른 반사패턴을 갖는 반사판을 보여주는 도면으로서, 도 14에 도시된 바와 같이, 광원(100)에 인접한 영역에는 제 1 두께를 가지고, 광원(100)에서 약간 떨어진 영역에는 제 2 두께를 가지며, 광원(100)에서 멀리 떨어진 영역에는 제 3 두께를 갖는 반사 패턴(230)이 형성될 수 있다.
여기서, 반사 패턴(230)은 제 1 두께 보다 제 2 두께 d1가 더 두껍고, 제 2 두께 d1 보다 제 3 두께 d2가 더 두꺼운 구조를 갖는다.
도 15는 폭과 간격이 다른 반사 패턴을 보여주는 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 반사 패턴(230)은 광원(100)으로부터 거리가 멀어질수록, 반사 패턴(230)의 폭 W은 증가하고 인접한 반사 패턴(230) 사이의 간격 D은 감소할 수 있다.
도 15의 실시예는 광원(100)에서 멀어질수록 폭이 증가하고 인접한 반사패턴(230)들 사이의 간격이 좁아지므로, 광원(100)에서 먼 영역의 반사율이 높아 광의 휘도가 향상되므로, 광원(100)에서 멀어지는 영역일수록 휘도가 저하되는 기존의 문제를 해결할 수 있다.
도 16은 폭은 일정하고 간격이 다른 반사 패턴을 보여주는 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 반사 패턴(230)은 광원(100)으로부터 거리가 멀어질수록, 반사 패턴(230)의 폭 W은 일정하고, 인접한 반사 패턴 사이의 간격 D은 감소할 수도 있다.
도 16의 실시예는 광원(100)에서 멀어질수록 인접한 반사 패턴(230)들 사이의 간격이 좁아져서 반사 패턴(230)의 밀도가 증가하므로, 광원(100)에서 먼 영역의 반사율이 높아 광의 휘도가 향상될 수 있다.
도 17은 간격은 일정하고 폭이 다른 반사 패턴을 보여주는 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 반사 패턴(230)은 광원(100)으로부터 거리가 멀어질수록, 반사 패턴(230)의 폭 W은 증가하고, 인접한 반사 패턴 사이의 간격 D은 일정할 수도 있다.
도 17의 실시예는 광원(100)에서 멀어질수록 반사 패턴(230)의 폭이 증가하므로, 광원(100)에서 먼 영역의 반사율이 높아 광의 휘도가 향상될 수 있다.
한편, 본 실시예의 백라이트 유닛은 광학시트(400)와 광투과 서포터(supporter)(500)을 더 포함할 수도 있다.
도 18a, 18b 및 18c는 광학시트 및 광투과 서포터를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면으로서, 도 18a는 단면도이고, 도 18b는 도 18a의 사시도이며, 도 18c는 도 18a의 다른 실시예이다.
도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 반사판(200), 광학시트(400), 광원(100), 편광판(300)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 반사판(200)은 반사면(210)을 포함하고, 광학시트(400)는 반사판(200) 상부에 배치된다.
이때, 광학시트(400)는 형광물질로 이루어진 형광시트를 포함할 수도 있다.
또한, 반사판과 광학시트 사이의 공간은 진공, 공기, 고분자 물질 중 어느 하나로 채워질 수도 있다.
그리고, 광원(100)은 회로기판(110)에 지지되어 반사판(200)과 광학시트(400) 사이의 공간 중 적어도 하나의 일측에 배치될 수 있다.
이때, 광원(100) 및 회로기판(110)은 반사판(200)의 적어도 어느 한 일측에 접촉되어 배치될 수도 있고, 반사판(200)으로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수도 있다.
이와 같이, 반사판(200)과 광원(100) 사이의 거리는 광원(100)의 광 지향각과 백라이트 구성 요소의 설계상 배치 공간 등에 따라 가변될 수 있다.
이어, 편광판(300)은 반사면(210)을 마주보는 광학시트(400)의 표면에 배치되고, 광원(100)에서 멀어질수록 높은 연신률을 가질 수 있다.
여기서, 편광판(300)은 하나의 단일 편광판이거나 또는 연신률 또는 연신방향이 다른 다수의 편광판들이 중첩되어 형성된 복합 편광판일 수도 있다.
또한, 광 투과 서포터(500)는 반사판(200)과 광학시트(400) 사이의 공간에 배치되어 광학시트(400)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 광투과 서포터(500)는 반사판(200)의 열 방향을 따라 스트라이프(stripe) 형태로 적어도 하나가 배치될 수 있다.
도 18b에 도시된 광 투과 서포터(500)는 광원(100)에 인접한 영역의 폭 W1과 광원으로부터 먼 영역의 폭 W2가 거의 동일하다.
경우에 따라, 광투과 서포터(500)의 상부 면적은 광원(100)에서 멀어질수록 점점 작아지도록 형성될 수도 있다.
광 투과 서포터(500)는 광원(100)으로부터 방출되는 광을 투과시킴과 동시에 광학시트(400)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
광 투과 서포터(500)는 광투과성 재질, 예를 들어 실리콘 또는 아크릴계 수지로 이루어질 수 있다.
그러나, 광 투과 서포터(500)는 상기한 물질에 한정되지 않으며 다양한 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 광 투과 서포터(500)은 광원(100)으로부터 방출되는 광이 균일하게 확산될 수 있도록, 약 1.4 내지 1.6의 굴절율을 갖는 재질로 형성될 수도 있다.
예를 들어, 광 투과 서포터(500)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌(PS), 폴리에폭시(PE), 실리콘, 아크릴 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 재료로 형성될 수 있다.
그리고, 광 투과 서포터(500)는 광학시트(400)를 견고하게 지지하도록 고분자 재질을 포함할 수도 있다.
예를 들면, 광 투과 서포터(500)는 불포화 폴리에스터, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 노말부틸 메타크릴레이트, 노말부틸 메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시 에틸메타크릴레이트, 히드록시 프로필 메타크릴레이트, 히드록시 에틸 아크릴레이트, 아크릴 아미드, 메티롤 아크릴 아미드, 글리시딜 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 노말부틸 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 중합체 혹은 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 멜라민계 등을 포함하여 구성될 수 있다.
광 투과 서포터(500)는 액상 또는 겔(gel)상의 수지를 도포한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
도 18c는 2층 구조를 갖는 광 투과 서포터를 보여주는 도면으로서, 광 투과 서포터(500)는 반사판(200)에 인접한 제 1 층(500a)과, 제 1 층(500a) 위에 접촉되고 편광판(300)에 인접하는 제 2 층(500b)으로 구성될 수 있다.
여기서, 제 1 층(500a)과 제 2 층(500b)의 물질은 서로 다를 수 있다.
예를 들면, 제 1 층(500a)은 광학시트(400)를 견고하게 지지하도록 고분자 재질을 포함할 수 있고, 제 2 층(500b)는 편광판(300) 또는 광학시트(400)와의 접촉면이 손상되지 않도록 탄성재질을 포함할 수도 있다.
도 19 내지 도 22는 도 18a의 광 투과 서포터를 보여주는 실시예들이다.
도 19는 길이 방향에 따라 상부면의 폭이 다른 광 투과 서포터를 보여주는 도면으로서, 도 19에 도시된 바와 같이, 광투과 서포터의 상부면 폭은 광원(100)에서 멀어질수록 점차적으로 작아질 수 있다.
즉, 광 투과 서포터(500)은 광원(100)에 인접한 영역의 상부면 폭 W1보다 광원(100)으로부터 먼 영역의 상부면 폭 W2이 더 작아진다.
이와 같이, 제작하는 이유는 광원(100)에 인접한 영역의 휘도를 줄이고, 광원(100)에서 먼 영역의 휘도를 증가시킬 수 있는 효과가 있기 때문이다.
즉, 광원(100)에 인접한 영역에서는 광 투과 서포터(500)의 면적이 넓기 때문에 광의 확산 및 밝기를 차단할 수 있는 효과가 있고, 광원(100)으로부터 먼 영역에서는 광 투과 서포터(500)의 면적이 좁기 때문에 광의 확산 및 밝기를 향상 또는 유지시킬 수 있는 효과가 있으므로, 전체적으로 균일한 휘도를 갖는 백라이트를 얻을 수 있다.
도 20 내지 도 22는 다수의 개별 단위로 분리된 광 투과 서포터를 보여주는 도면이다.
도 20은 광 투과 서포터(500)의 개별 단위들이 반사판(200)의 열 방향을 따라 나란히 배열된 구조이다.
도 20과 같이, 광 투과 서포터(500)를 다수의 개별 단위로 분리하는 이유는 스트라이프 형태의 광 투과 서포터(500)를 사용한 백라이트에 비해 전체적으로 광의 휘도를 향상시킬 수 있기 때문이다.
그리고, 도 21은 광 투과 서포터(500)의 개별 단위들이 반사판(200)의 열 방향을 따라 교대로 배열된 구조이다.
이어, 도 22는 광 투과 서포터(500)의 개별 단위들의 개수가 반사판(200)의 열 방향을 따라 점차적으로 줄어드는 구조이다.
도 22의 구조의 경우, 광원(100)에 인접한 영역에서는 광 투과 서포터(500)의 개별 단위 수를 늘려 광의 확산 및 밝기를 차단할 수 있는 효과가 있고, 광원(100)으로부터 먼 영역에서는 광 투과 서포터(500)의 개별 단위 수를 줄였기 때문에 광의 확산 및 밝기를 향상 또는 유지시킬 수 있는 효과가 있으므로, 전체적으로 균일한 휘도를 갖는 백라이트를 얻을 수 있다.
한편, 본 실시예는 광원에 반사경을 추가로 장착하여, 거의 수평적으로 광 출사가 되도록 광원의 광 지향각을 줄일 수 있다.
반사경은 광원의 광이 출사되는 방향을 제외한 광원 전면을 감싸는 구조로 형성될 수 있다.
따라서, 광원으로부터 출사된 광은 반사판의 반사면을 향해 직접적으로 진행하거나, 또는 반사경에 반사되어 반사판의 반사면을 향해 간접적으로 진행할 수도 있다.
이 경우, 광원에서 출사된 광은 반사경에 의해, 지향각이 작아지므로, 대부분 광들은 반사판의 반사면을 향해 수평적으로 진행하게 되고, 반사판의 반사면에서 반사된 광은 디스플레이 패널로 균일하게 전달될 수 있다.
도 23a 내지 도 23c는 반사경과 광원의 위치관계를 보여주는 일 실시예이고, 도 24a 내지 도 24c는 반사경과 광원의 위치관계를 보여주는 다른 실시예이다.
도 23a 내지 도 23c는 반사경(240)이 광원(100)의 광출사면과 마주하도록 배치된 구조이고, 도 24a 내지 도 24c는 반사경(240)이 광원(100)의 광출사면과 반대되는 영역에 배치되는 구조이다.
도 23a는 수직형 광원(100)의 광출사면이 반사경(240)과 마주하는 구조이고, 반사경(240)은 광원(100)의 광출사면에 대해 반대되는 방향으로 오픈(open)된 타원형상을 갖는다.
그리고, 도 23b는 수직형 광원(100)의 광출사면이 반사경(240)과 마주하는 구조이고, 반사경(240)은 광원(100)의 광출사면에 대해 반대되는 방향으로 오픈(open)된 반구형상을 갖는다.
이어, 도 23c는 수평형 광원(100)의 광출사면이 반사경(240)과 마주하는 구조이고, 반사경(240)은 광원(100)의 광출사면에 대해 반대되는 방향으로 오픈(open)된 반구형상을 갖는다.
또한, 도 24a는 수직형 광원(100)의 광출사면이 반사경(240)과 마주하지 않는 구조이고, 반사경(240)은 광원(100)의 광출사면과 동일한 방향으로 오픈(open)된 타원형상을 갖는다.
다음, 도 24b는 수직형 광원(100)의 광출사면이 반사경(240)과 마주하지 않는 구조이고, 반사경(240)은 광원(100)의 광출사면과 동일한 방향으로 오픈(open)된 반구형상을 갖는다.
이어, 도 24c는 수평형 광원(100)의 광출사면이 반사경(240)과 마주하지 않는 구조이고, 반사경(240)은 광원(100)의 광출사면과 동일한 방향으로 오픈(open)된 반구형상을 갖는다.
이외에도 반사경(240)의 구조는 적어도 하나의 절곡면을 갖는 다각형 형상으로도 제작될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 광원(100)의 광을 평행하게 만들기 위해, 반사경(240)을 사용하였지만, 반사경(240) 대신에 광원(100)의 광 출사면 앞에 렌즈 등을 사용할 수도 있으며, 광원(100)의 광 출사면이 오픈된 특정 형상의 구조물을 사용할 수도 있다.
도 25는 평행 광학 렌즈를 포함하는 백라이트 유닛을 보여주는 도면으로서, 도 25에 도시된 바와 같이, 평행 광학 렌즈(600)는 광원(100)의 광 출사면 앞에 배치되고, 광원(100)으로부터 출사된 광을 평행광으로 바꿔주는 역할을 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예는 반사경 또는 평행 광학 렌즈 등을 이용하여, 광원에서 출사되는 광을 평행하게 진행하도록 만들어 줌으로써, 광원의 광 지향각을 줄일 수 있어 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 제작하는데 있어 매우 효과적이다.
한편, 본 실시예는 전체적인 휘도의 균일도를 위하여, 반사면을 마주보는 광학시트의 표면에 차광판을 배치할 수도 있다.
도 26은 차광판을 갖는 백라이트 유닛을 보여주는 도면이다.
도 26에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 반사판(200), 광원(100), 차광판(350)을 포함하여 구성될 수 있다.
경우에 따라, 차광판(350) 상부에 광학시트가 추가로 더 형성될 수도 있다.
여기서, 광학시트는 형광물질로 이루어진 형광시트를 포함할 수도 있다.
반사판(200)은 반사면(210)을 포함하고, 광원(100)은 회로기판(110)에 지지되어 반사판(200)과 광학시트(400) 사이의 공간 중 적어도 하나의 일측에 배치될 수 있다.
이때, 광원(100) 및 회로기판(110)은 반사판(200)의 적어도 어느 한 일측에 접촉되어 배치될 수도 있고, 반사판(200)으로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수도 있다.
이와 같이, 반사판(200)과 광원(100) 사이의 거리는 광원(100)의 광 지향각과 백라이트 구성 요소의 설계상 배치 공간 등에 따라 가변될 수 있다.
이어, 차광판(350)은 반사면(210)을 마주보도록 소정 간격 떨어져 배치되고, 광원(100)에서 멀어질수록 밀도가 작아지는 차광 패턴(351)을 가질 수 있다.
여기서, 차광판(350)은 금속 차광 패턴(351)을 갖는 광학시트 또는 금속 차광 패턴(351)을 갖는 금속판일 수도 있다.
이때, 차광판(350)은 TiO2, CaCO3, ZnO중 적어도 어느 하나로 이루어질 수도 있다.
그리고, 차광판(350)의 금속 차광 패턴(351)은 광원(100)과의 거리에 따라, 다양한 형태로 제작될 수 있다.
도 27 내지 도 29은 금속 차광 패턴을 갖는 차광판을 보여주는 실시예들이다.
도 27은 폭과 간격이 다른 금속 차광 패턴을 보여주는 도면으로서, 차광판(350)의 차광 패턴(351)은 광원(100)으로부터 거리가 멀어질수록, 금속 차광 패턴(351)의 폭 W은 감소하고, 인접한 금속 차광 패턴(351) 사이의 간격 D는 증가하는 구조를 가질 수 있다.
그리고, 도 28은 폭은 일정하고 간격이 다른 금속 차광 패턴을 보여주는 도면으로서, 차광판(350)의 차광 패턴(351)은 광원(100)으로부터 거리가 멀어질수록, 금속 차광 패턴(351)의 폭 W은 일정하고, 인접한 금속 차광 패턴(351) 사이의 간격 D는 증가하는 구조를 가질 수도 있다.
이어, 도 29는 간격은 일정하고 폭이 다른 금속 차광 패턴을 보여주는 도면으로서, 차광판(350)의 차광 패턴(351)은 광원(100)으로부터 거리가 멀어질수록, 금속 차광 패턴(351)의 폭 W은 감소하고, 인접한 금속 차광 패턴(351) 사이의 간격 D는 일정한 구조를 가질 수도 있다.
도 30은 디밍 구조를 갖는 백라이트 유닛을 보여주는 실시예이다.
도 30의 백라이트 유닛은 광원(100), 반사판(200), 편광판(300) 및 광학시트(400)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 광원(100), 반사판(200), 편광판(300)은 한 모듈을 이루어, 수평하게 배치된 광학시트(400)에 대해, 소정 각도로 기울어져 배치될 수 있다.
즉, 광원(100), 반사판(200), 편광판(300)을 포함하는 단위 모듈은 광학시트(400)의 표면에 대해, 소정 각도로 기울어져 배치되는데, 서로 이웃하는 단위 모듈들은 일부 영역이 서로 중첩될 수 있다.
다시 말해, 하나의 단위 모듈은 제 1 끝단과, 제 1 끝단을 마주보는 제 2 끝단을 가지고 있으며, 제 1 끝단에는 광원(100)이 배치된 구조를 가질 수 있는데, 어느 한 단위 모듈의 제 2 끝단은 이웃하는 단위 모듈의 제 1 끝단 위에 중첩되도록 걸쳐져 배치된다.
이와 같이, 배치하는 이유는 광원(100)이 위치하는 영역이 이웃하는 단위 모듈에 의해 덮혀져 있으므로, 광 스팟 현상을 제거할 수 있는 효과가 있다.
즉, 백라이트 유닛에서, 광원(100)이 광학시트(400) 가까이에 배치되면, 광원(100)의 강한 광 세기로 인하여 광원(100)이 위치하는 영역에는 광 스팟 현상이 발생하여 화질에 악영향을 미칠 수 있지만, 본 실시예와 같이, 단위 모듈을 광학시트(400)로부터 경사지게 배치하고, 광원이 위치하는 단위 모듈의 제 1 끝단을 광학시트(400)로부터 멀리 위치시키며, 동시에, 광원이 위치하는 단위 모듈의 제 1 끝단 위에 이웃하는 단위 모듈의 제 2 끝단을 중첩시킴으로써, 광원(100)의 광 스팟 현상을 제거할 수 있다.
도 31은 본 실시예에 따른 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 모듈을 보여주는 도면이다.
도 31에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(20)은 디스플레이 패널(800) 및 백라이트 유닛(700)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(800)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(810)과 TFT(Thin Film Transistor) 기판(820)을 포함하며, 상기 두 기판(810, 820)의 사이에 액정층(미도시)이 개재될 수 있다.
컬러필터 기판(810)은 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 서브 픽셀로 이루어진 복수의 픽셀들을 포함하며, 광이 인가되는 경우 레드, 그린 또는 블루의 색에 해당하는 이미지를 발생시킬 수 있다.
상기 픽셀들은 레드, 그린 및 블루 서브 픽셀로 구성될 수 있으나, 레드, 그린, 블루 및 화이트(W) 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 구성하는 등 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
TFT 기판(820)은 스위칭 소자들이 형성된 소자로서 화소 전극(미도시)을 스위칭할 수 있다.
예를 들어, 공통 전극(미도시) 및 화소 전극은 외부에서 인가되는 소정 전압에 따라 액정층의 분자들의 배열을 변화시킬 수 있다.
액정층은 복수의 액정 분자들로 이루어져 있고, 액정 분자들은 화소 전극과 공통 전극 사이에 발생된 전압 차에 상응하여 그 배열을 변화시킨다.
이에 의해, 백라이트 유닛(700)으로부터 제공되는 광은 액정층의 분자 배열의 변화에 상응하여 컬러필터 기판(810)에 입사될 수 있다.
그리고, 디스플레이 패널(800)의 상측 및 하측에는 각각 상부 편광판(830) 및 하부 편광판(840)이 배치될 수 있으며, 보다 자세하게는 컬러필터 기판(810)의 상면에 상부 편광판(830)이 배치되고, TFT 기판(820)의 하면에 하부 편광판(840)이 배치될 수 있다.
도시하지 않았지만, 디스플레이 패널(800)의 측면에는 패널(800)을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하는 게이트 및 데이터 구동부가 구비될 수 있다.
도 31에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈은 디스플레이 패널(800)에 백라이트 유닛(700)을 밀착하여 배치함으로써 구성될 수 있다.
예를 들어, 백라이트 유닛(700)은 디스플레이 패널(800)의 하측면, 보다 상세하게는 하부 편광판(840)에 접착되어 고정될 수 있으며, 그를 위해 하부 편광판(840)과 백라이트 유닛(700) 사이에 접착층(미도시)이 형성될 수 있다.
상기와 같이, 백라이트 유닛(700)을 디스플레이 패널(800)에 밀착하여 형성함으로써, 디스플레이 장치의 전체 두께를 감소시켜 외관을 개선할 수 있으며, 백라이트 유닛(700)을 고정하기 위한 추가의 구조물이 제거되어 디스플레이 장치의 구조 및 제조 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(700)과 디스플레이 패널(800) 사이의 공간을 제거함으로써, 상기 공간으로의 이물질의 침투로 인한 디스플레이 장치의 오동작 또는 디스플레이 영상의 화질 저하를 방지할 수 있다.
본 실시예에 따른 백라이트 유닛(700)은 복수의 기능층들이 적층된 형태로 구성될 수 있으며, 복수의 기능층들 중 적어도 한 층은 복수의 광원들(미도시)을 구비할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(700)이 디스플레이 패널(800)의 하측면에 밀착되어 고정되도록 하기 위해, 백라이트 유닛(700), 보다 자세하게는 백라이트 유닛(700)을 구성하는 복수의 기능층들은 각각 플렉서블(flexible)한 재질로 구성될 수 있다.
본 실시예에 따른 디스플레이 패널(800)은 복수의 영역들로 분할될 수 있으며, 상기 분할된 영역들 각각의 그레이 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 대응되는 백라이트 유닛(700)의 영역으로부터 방출되는 광의 밝기, 즉 해당 광원의 밝기가 조절되어 디스플레이 패널(800)의 휘도가 조절될 수 있다.
이를 위해, 백라이트 유닛(700)은 디스플레이 패널(800)의 분할된 영역들 각각에 대응되는 복수의 분할 구동 영역으로 구분되어 동작될 수 있다.
도 32 및 도 33는 본 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 32을 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(20), 디스플레이 모듈(20)을 둘러싸는 프론트 커버(30) 및 백 커버(35), 백 커버(35)에 구비된 구동부(55) 및 구동부(55)를 감싸는 구동부 커버(40)로 구성될 수 있다.
프론트 커버(30)는 광을 투과시키는 투명한 재질의 전면 패널(미도시)을 포함할 수 있으며, 전면 패널은 일정한 간격을 두고 디스플레이 모듈(20)을 보호하며, 디스플레이 모듈(20)로부터 방출되는 광을 투과시켜 디스플레이 모듈(20)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.
또한, 프론트 커버(30)는 창(30a)이 없는 평판으로 만들어질 수 있다.
이 경우에, 프론트 커버(30)는 광을 투과시키는 투명한 재질, 일 예로 사출 성형한 플라스틱으로 만들어진다.
이처럼, 프론트 커버(30)를 평판으로 형성하면, 프론트 커버(30)에서 프레임을 제거할 수가 있다.
백 커버(35)는 프론트 커버(30)와 결합하여 디스플레이 모듈(20)을 보호할 수 있다.
백 커버(35)의 일면에는 구동부(55)가 배치될 수 있다.
구동부(55)는 구동 제어부(55a), 메인보드(55b) 및 전원공급부(55c)를 포함할 수 있다.
구동 제어부(55a)는 타이밍 컨트롤러로 일 수 있으며, 디스플레이 모듈(20)의 각 드라이버 IC에 동작 타이밍을 조절하는 구동부이고, 메인보드(55b)는 타이밍 컨트롤러에 V싱크, H싱크 및 R, G, B 해상도 신호를 전달하는 구동부이며, 전원 공급부(55c)는 디스플레이 모듈(20)에 전원을 인가하는 구동부이다.
구동부(55)는 백 커버(35)에 구비되어 구동부 커버(40)에 의해 감싸질 수 있다.
백 커버(35)에는 복수의 홀이 구비되어 디스플레이 모듈(20)과 구동부(55)가 연결될 수 있고, 디스플레이 장치(1)를 지지하는 스탠드(60)가 구비될 수 있다.
반면, 도 33에 도시된 바와 같이, 구동부(55)의 구동 제어부(55a)는 백 커버(35)에 구비되고, 메인보드(55b)와 전원보드(55c)는 스탠드(60)에 구비될 수도 있다.
그리고, 구동부 커버(40)는 백 커버(35)에 구비된 구동부(55)만을 감쌀 수 있다.
본 실시 예에서는, 메인보드(55b)와 전원보드(55c)를 각각 따로 구성하였으나, 하나의 통합보드로도 이루어질 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 반사면을 포함하는 반사판;
    상기 반사판 상부에 배치되는 광학시트;
    상기 반사판과 광학시트 사이의 공간 중 적어도 하나의 일측에 배치되는 광원; 그리고,
    상기 반사면을 마주보는 광학시트의 표면에 배치되고, 상기 광원에 인접한 영역과 상기 광원으로부터 먼 영역과의 연신률이 다른 적어도 하나의 편광판을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반사판의 반사면은 상기 광원에서 방출되는 광의 광축에 대해 평행하거나 또는 상기 광축에 대해 일정 각도로 경사지는 경사면인 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 반사판의 반사면은 일정 폭을 갖는 다수의 반사 패턴이 형성되는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 광원에 인접한 영역과 상기 광원으로부터 먼 영역과의 두께가 다른 디스플레이 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 광원으로부터 거리가 멀어질수록, 상기 반사 패턴의 폭은 증가하고 상기 인접한 반사 패턴 사이의 간격은 감소하는 디스플레이 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 광원으로부터 거리가 멀어질수록, 상기 반사 패턴의 폭은 일정하고 상기 인접한 반사 패턴 사이의 간격은 감소하는 디스플레이 장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 광원으로부터 거리가 멀어질수록, 상기 반사 패턴의 폭은 증가하고 상기 인접한 반사 패턴 사이의 간격은 일정한 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 반사판의 반사면 위에는 일정 반사 패턴을 갖는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나가 부착된 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 반사판과 광학시트 사이의 공간에 배치되어 상기 광학시트를 지지하는 광투과 서포터(supporter)를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 광투과 서포터는 상기 반사판에 인접한 제 1 층과 상기 제 1 층 위에 접촉되고 상기 편광판에 인접하는 제 2 층을 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 광투과 서포터는 상기 반사판의 열 방향을 따라 스트라이프(stripe) 형태로 적어도 하나가 배치되는 디스플레이 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 광투과 서포터의 면적은 상기 광원에서 멀어질수록 점점 작아지는 디스플레이 장치.
  13. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 반사판과 광학시트 사이의 공간은 진공, 공기, 고분자 물질 중 어느 하나로 채워지는 디스플레이 장치.
  14. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 광원의 광 출사면 앞에 배치되고, 상기 광원으로부터 출사된 광을 평행광으로 바꿔주는 렌즈를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 편광판은,
    상기 광원에서 멀어질수록 연신률이 높고, 연신방향이 제 1 방향인 제 1 편광판과,
    상기 제 1 편광판 위에 중첩되고, 상기 광원에서 멀어질수록 연신률이 높고, 연신방향이 제 2 방향인 제 2 편광판을 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 제1 편광판과 상기 제2 편광판은 서로 일정 간격 떨어져서 중첩되는 디스플레이 장치.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 제1 편광판과 상기 제2 편광판은 서로 접촉하며 중첩되는 디스플레이 장치.
  18. 제15 항에 있어서, 상기 제1 편광판과 상기 제2 편광판은 서로 다른 연신률을 가지고, 서로 동일한 평면에 배치되는 디스플레이 장치.
  19. 제15 항에 있어서, 상기 제1 편광판과 상기 제2 편광판은 서로 다른 연신률을 가지고, 서로 다른 평면에 배치되는 디스플레이 장치.
  20. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 광원은 상기 편광판의 양측에 각각 배치되는 디스플레이 장치.
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