KR20110114268A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20110114268A
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light blocking
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정법성
박상태
권순형
배승춘
권희원
허훈
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 층, 상기 제 1 층 상에 배열된 복수의 광원들, 상기 복수의 광원들의 주변에 위치하며, 상기 제 1 층 상에 형성된 반사층, 상기 복수의 광원들 및 상기 반사층을 포함하는 상기 제 1 층 상에 형성된 제 2 층 및 상기 복수의 광원들에 대응되도록 상기 제 2 층 상에 배열되고, 적어도 둘 이상의 막을 포함하는 차광패턴을 포함할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{backlight unit and display apparatus comprising thereof}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점으로 노트북 PC 및 모니터 시장은 물론 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다.
액정표시장치는 액정패널 및 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 액정패널에 빛을 제공하고, 이러한 빛은 액정패널을 투과하게 된다. 이때, 액정패널은 빛의 투과율을 조절하여 화상을 구현하게 된다.
백라이트 유닛은 광원이 배치된 형태에 따라 에지형과 직하형으로 구분될 수 있다. 에지형은 광원이 액정패널의 측면에 배치되고, 도광판이 액정패널의 배면에 배치되어 액정패널의 측면에서 제공된 빛을 액정패널의 배면으로 가이드할 수 있다. 그리고, 직하형은 액정패널 배면에 다수의 광원들을 구비하고 다수의 광원들로부터 발광된 빛이 직접적으로 액정패널의 배면으로 제공될 수 있다.
이러한 광원으로는 EL(electro luminescence), CCFL(cold cathode fluorescent lamp), HCFL(hot cathode fluorescent lamp), LED(light emitting diode) 등이 사용될 수 있다. 이 중 LED는 소비 전력이 낮으며 발광 효율이 뛰어난 장점을 가질 수 있다.
본 발명은 백라이트 유닛에 차광패턴을 형성함으로써, 광원에 인접한 영역에서의 핫 스팟 현상을 방지하여 휘도가 균일한 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 층, 상기 제 1 층 상에 배열된 복수의 광원들, 상기 복수의 광원들의 주변에 위치하며, 상기 제 1 층 상에 형성된 반사층, 상기 복수의 광원들 및 상기 반사층을 포함하는 상기 제 1 층 상에 형성된 제 2 층 및 상기 복수의 광원들에 대응되도록 상기 제 2 층 상에 배열되고, 적어도 둘 이상의 막을 포함하는 차광패턴을 포함할 수 있다.
상기 차광패턴은 제 1 차광막 및 반사막을 포함할 수 있다.
상기 제 2 층 상에 상기 제 1 차광막이 위치하고, 상기 제 1 차광막 상에 상기 반사막이 위치할 수 있다.
상기 반사막의 크기는 상기 제 1 차광막의 크기보다 작을 수 있다.
상기 제 2 층 상에 상기 제 1 차광막 및 상기 반사막이 콘택하고, 상기 제 1 차광막은 상기 반사막을 덮을 수 있다.
상기 차광패턴은 상기 반사막 상에 위치하는 제 2 차광막을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 차광막 및 상기 제 2 차광막은 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 및 탄산칼륨(CaCO3)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 반사막은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(pt) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제 1 차광막, 상기 제 2 차광막 및 상기 반사막은 각각 동일한 크기로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 차광막, 상기 제 2 차광막 및 상기 반사막은 각각 서로 다른 크기로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 차광막, 상기 제 2 차광막 및 상기 반사막의 각각의 크기는 상기 제 1 차광막, 상기 제 2 차광막 및 상기 반사막 순으로 작아질 수 있다.
상기 차광패턴은 복수의 도트들을 포함할 수 있다.
상기 복수의 도트들의 간격은 상기 광원의 광이 방출되는 방향으로 점점 증가할 수 있다.
상기 복수의 도트들의 폭은 상기 광원의 광이 방출되는 방향으로 점점 감소할 수 있다.
상기 복수의 도트들의 간격은 동일할 수 있다.
상기 복수의 도트들의 폭은 동일할 수 있다.
상기 차광패턴은 복수의 홀들을 포함할 수 있다.
상기 복수의 홀들의 폭은 상기 광원의 광이 방출되는 방향으로 점점 증가할 수 있다.
상기 복수의 홀들의 폭은 동일할 수 있다.
상기 복수의 홀들의 간격은 상기 광원의 광이 방출되는 방향으로 점점 감소할 수 있다.
상기 복수의 홀들의 간격은 동일할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 제 1 층, 상기 제 1 층 상에 배열된 복수의 광원들, 상기 복수의 광원들의 주변에 위치하며, 상기 제 1 층 상에 형성된 반사층, 상기 복수의 광원들 및 상기 반사층을 포함하는 상기 제 1 층 상에 형성된 제 2 층 및 상기 복수의 광원들에 대응되도록 상기 제 2 층 상에 배열되고, 적어도 둘 이상의 막을 포함하는 차광패턴을 포함하는 백라이트 유닛 및 상기 백라이트 유닛 상에 배치된 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 복수의 블록들로 분할되어, 상기 분할된 블록별로 구동 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 백라이트 유닛에 제 1 차광막, 반사막 또는 제 2 차광막이 적층된 차광패턴을 형성함으로써, 광원에 인접한 영역에서의 핫 스팟 현상을 방지하여, 휘도가 균일한 백라이트 유닛을 구현할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 14 내지 도 18은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 22 내지 도 25는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 26 내지 도 28은 전술한 본 발명의 백라이트 유닛에 구비된 차광패턴의 위치를 나타낸 도면.
도 29는 본 발명의 차광패턴의 형상을 나타낸 도면.
도 30 내지 도 32는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면.
도 33 내지 도 35는 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면.
도 36 내지 도 38은 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면.
도 39a 내지 도 39c는 본 발명의 차광패턴의 다양한 형상을 나타낸 도면.
도 40 내지 도 42는 본 발명의 제 9 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면.
도 43 내지 도 45는 본 발명의 제 10 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면.
도 46 내지 도 48은 본 발명의 제 11 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면.
도 49a 및 도 49b는 본 발명의 차광패턴의 다양한 형상을 나타낸 도면.
도 50 내지 도 52는 본 발명의 제 12 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 그 제조방법을 공정별로 나타낸 도면.
도 53은 본 발명의 디스플레이 장치를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들을 자세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 백라이트 유닛(120), 커버(130), 바텀 플레이트(135), 구동부(140) 및 후면 케이스(150)로 구성될 수 있다.
상기 디스플레이 패널(110)은 화상이 구현되는 부분으로, 액정층을 사이에 두고 설로 대향하여 합착된 제 1 기판(111) 및 제 2 기판(112)을 포함할 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, TFT 어레이 기판으로 불리는 제 1 기판(111)에는 다수의 스캔 라인과 데이터 라인이 매트릭스 형상으로 교차하여 복수의 화소가 정의될 수 있다. 각각의 화소에는 신호를 온/오프할 수 있는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되고, 박막 트랜지스터에 각각 연결된 화소전극이 위치할 수 있다.
그리고, 컬러필터 기판으로 불리는 제 2 기판(112)에는 복수의 화소에 각각 대응되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터 및 이들을 각각 둘러싸며 스캔 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등의 비표시소자를 가리는 블랙 매트릭스(black matrix)가 구비될 수 있다. 또한, 이들을 덮는 투명한 공통전극이 구비될 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(110)의 적어도 일 측에는 연성회로기판 또는 테이프캐리어패키지(Tape Carrier Package : TCP)와 같은 연결부재를 매개로 인쇄회로기판이 연결되어 모듈화 과정에서 바텀 플레이트(135)의 배면으로 밀착 배치될 수 있다.
상기와 같은 구조의 디스플레이 패널(110)은 스캔 라인으로부터 전달되는 게이트 구동회로(113)의 온/오프 신호에 의해 각 스캔 라인 별로 선택된 박막 트랜지스터가 온(On)되면 데이터 구동회로(114)의 데이터 전압이 데이터 라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따라 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110)의 배면에서 디스플레이 패널(110)로의 빛을 제공할 수 있는 백라이트 유닛(120)이 구비될 수 있다.
백라이트 유닛(120)은 광학 어셈블리(123) 및 광학 어셈블리(123) 상에 개재되는 복수의 광학시트(125)를 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(120)의 자세한 설명은 후술하기로 한다.
전술한 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)은 커버(130) 및 바텀 플레이트(135)를 통해 모듈화될 수 있다. 디스플레이 패널(110)의 전면에 위치하는 커버(130)는 탑커버일 수 있으며, 디스플레이 패널(110)의 상면 및 측면을 덮는 사각의 액자틀 형상으로, 커버(130)의 전면을 개구하여 디스플레이 패널(110)에서 구현되는 화상을 표시할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(120)의 후면에는 바텀 플레이트(135)가 위치할 수 있다. 바텀 플레이트(135)는 바텀커버일 수 있으며, 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 결합하여 디스플레이 장치에 기초가 되는 역할을 하는 것으로, 사각 모양의 하나의 판 형상으로 이루어질 수 있다.
백라이트 유닛(120)의 후면에 위치하는 바텀 플레이트(135)의 일면에는 구동부(140)가 배치될 수 있다. 구동부(140)는 구동 제어부(141), 메인보드(142) 및 전원공급부(143)를 포함할 수 있다. 구동 제어부(141)는 타이밍 컨트롤러로 일 수 있으며, 디스플레이 패널(110)의 각 구동회로에 동작 타이밍을 조절하는 구동부이고, 메인보드(142)는 타이밍 컨트롤러에 V싱크, H싱크 및 R, G, B 해상도 신호를 전달하는 구동부이며, 전원공급부(143)는 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)에 전원을 인가하는 구동부이다.
상기 구동부(140)는 구동부 섀시(145)에 의해 백라이트 유닛(120)의 후면에 위치하는 바텀 플레이트(135)의 일면에 구비될 수 있다. 그리고, 구동부(140)는 후면 케이스(150)에 의해 감싸질 수 있다.
이하, 전술한 백라이트 유닛에 대해 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 백라이트 유닛(200)은 제 1 층(210), 광원(220), 제 2 층(230) 및 반사층(240)을 포함할 수 있다.
제 1 층(210) 상에 복수의 광원들(220)이 형성되며, 제 1 층(210) 상에 제 2 층(230)이 배치되어 복수의 광원들(220)을 감싸도록 형성될 수 있다.
제 1 층(210)은 복수의 광원들(220)이 실장되는 기판일 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터(미도시)와 광원(220)을 연결하기 위한 전극 패턴(미도시)이 형성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 기판의 상면에는 광원(220)과 어댑터(미도시)를 연결하기 위한 탄소나노튜브 전극 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
이러한 제 1 층(210)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC) 또는 실리콘(Si) 등으로 이루어져 복수의 광원들(220)이 실장되는 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있으며, 필름 형태로 형성될 수 있다.
광원(220)은 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 칩 또는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩이 구비된 발광 다이오드 패키지 중 하나일 수 있다. 본 실시 예에서는 광원(220)으로서 발광 다이오드 패키지인 것을 예로 설명하기로 한다.
광원(220)을 구성하는 LED 패키지는 발광면이 향하는 방향에 따라 탑 뷰(Top View) 방식과 사이드 뷰(Side View) 방식으로 나뉠 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원(220)은 발광면이 상측을 향해 형성되는 탑 뷰 방식의 LED 패키지 및 발광면이 측면을 향해 형성되는 사이드 뷰 방식의 LED 패키지 중 적어도 하나를 이용하여 구성될 수 있다.
본 실시 예에서 광원(220)이 사이드 뷰 방식의 LED 패키지인 경우를 설명하면, 복수의 광원들(220)은 각각 발광면이 측면에 배치되어, 측면 방향, 즉 제 1 층(210) 또는 반사층(240)이 연장된 방향으로 광을 방출할 수 있다. 따라서, 광원(220) 상에 형성된 제 2 층(230)의 두께를 감소시켜 백라이트 유닛(200), 더 나아가 디스플레이 장치의 슬림화를 구현할 수 있다.
또한, 광원(220)은 적색, 청색, 녹색 등과 같은 컬러 중에서 적어도 한 컬러를 방출하는 유색 LED이거나 백색 LED로 구성될 수 있다. 또한, 상기 유색 LED는 적색 LED, 청색 LED 및 녹색 LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 발광 다이오드의 배치 및 방출 광은 다양하게 변경 및 적용 가능하다.
한편, 제 1 층(210) 상에 배치되어 복수의 광원들(220)을 감싸는 형태로 형성되는 제 2 층(220)은 광원(220)으로부터 방출되는 광을 투과시킴과 동시에 확산시켜, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 균일하게 디스플레이 패널(100)로 제공되도록 할 수 있다.
제 1 층(210) 상에는 광원(220)으로부터 방출되는 광을 반사시키는 반사층(240)이 위치할 수 있다. 반사층(240)은 제 1 층(210) 상의 광원(220)이 형성된 영역을 제외한 영역에 형성될 수 있다. 반사층(240)은 광원(220)으로부터 방출되는 광을 반사하고, 제 2 층(230)의 경계로부터 전반사되는 광을 다시 반사시켜 광이 보다 넓게 퍼지도록 할 수 있다.
반사층(240)은 반사 물질인 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, 반사층(240)은 상기 금속 또는 금속 산화물을 제 1 층(210) 상에 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.
한편, 제 1 층(210) 상에 위치한 제 2 층(230)은 광투과성 재질, 예를 들어 실리콘 또는 아크릴계 수지로 이루어질 수 있다. 그러나, 제 2 층(230)은 상기한 물질에 한정되지 않으며 다양한 수지(resin)로 이루어질 수 있다.
또한, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 확산되어 백라이트 유닛(200)이 균일한 휘도를 가지도록 하기 위해, 제 2 층(230)은 약 1.4 내지 1.6의 굴절율을 갖는 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 층(230)은 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, 제 2 층(230)은 광원(220) 및 반사층(240)에 견고하게 밀착되도록 접착성을 가지는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 2 층(230)은 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.
제 2 층(230)은 액상 또는 겔(gel)상의 수지를 복수의 광원들(220) 및 반사층(240)이 형성된 제 1 층(210) 상에 도포한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있으며, 또는 지지시트 상에 수지를 도포한 후 부분 경화하여 제 1 층(210) 상에 접착시켜 형성할 수도 있다.
도 4는 백라이트 유닛(200) 중 광원들(220)이 위치하지 않은 영역의 단면 형상을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 백라이트 유닛(200) 중 광원들(220)이 위치하지 않는 영역에서는, 제 1 층(210)의 상측 면을 반사층(240)이 덮는 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 제 1 층(210) 상에는 반사층(240)이 형성되며, 반사층(240) 중 광원들(220)의 위치에 대응되는 영역들에는 광원들(220)이 삽입될 수 있는 홀들이 형성되며, 광원들(220)은 상기 반사층(240)의 홀들을 통해 상측으로 돌출되어 제 2 층(230)에 의해 감싸질 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들(220)은 각각 발광면이 측면에 배치되어, 측면 방향, 예를 들어 제 1 층(210) 또는 반사층(240)이 연장된 방향으로 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 복수의 광원들(220)은 사이드 뷰 방식의 LED 패키지를 이용하여 구성될 수 있으며, 그에 따라 광원(220)이 화면 상에서 핫 스팟(hot spot)으로 관찰되는 것을 감소시킬 수 있으며, 제 2 층(230)의 두께를 감소시켜 백라이트 유닛(200), 더 나아가 디스플레이 장치의 슬림화를 구현할 수 있다.
이 경우, 광원(220)은 제 1 방향(x)을 중심으로 소정의 지향각(α), 예를 들어 90도 내지 150도의 지향각을 가지는 광을 방출할 수 있다. 이하에서는, 광원(220)으로부터 방출되는 광의 방향을 상기 제 1 방향(x)으로 표시하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제 2 층(230)의 상측에 패턴을 형성하여, 광원(220)으로부터 상측으로 방출되는 광을 반사하여 확산시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 할 수 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 설명하면 다음과 같다.
도 6을 참조하면, 광원들(220)을 포함하는 백라이트 유닛(200)의 제 2 층(230)의 상측에 복수의 차광패턴(250)들이 위치할 수 있다.
보다 자세하게는, 복수의 차광패턴(250)들은 광원들(220)이 배치된 위치에 각각 대응되도록 제 2 층(230) 상에 형성될 수 있다.
차광패턴(250)들은 제 1 차광막(251) 및 반사막(252)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 2 층(230) 상에 형성된 차광패턴(250)들은 제 1 차광막(251)이 제 2 층(230)에 콘택하여 위치하고, 제 1 차광막(251) 상에 반사막(252)이 위치할 수 있다.
제 1 차광막(251)은 광원(220)으로부터 방출되는 광의 적어도 일부를 차단하는 차광막일 수 있다. 그리고, 반사막(252)은 광원(220)으로부터 방출되는 광의 적어도 일부를 반사하는 반사막일 수 있다.
상기 차광패턴(250)들을 제 2 층(230) 상에 형성하여 광원(220)에 인접한 영역에서 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 할 수 있다.
즉, 차광패턴(250)들은 복수의 광원들(220)이 배치된 위치에 대응되도록 제 2 층(230) 상에 형성되어, 광원(220)으로부터 상측으로 방출되는 광을 선택적으로 차단 또는 반사시켜 광원(220)에 인접한 영역에서 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 상기 반사된 광은 측면 또는 하측 방향으로 확산될 수 있다.
상기 제 1 차광막(251)은 금속 산화물과 같은 광을 차단할 수 있는 물질을 포함하며, 예를 들어 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 및 탄산칼륨(CaCO3)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기한 바와 같은 금속 산화물을 증착 또는 코팅하여 제 1 차광막(251)을 형성할 수 있으며, 또 다른 방법으로는 미리 정해진 패턴에 따라 금속 산화물을 포함하는 잉크, 예를 들어 금속 산화물 잉크를 인쇄하여 제 1 차광막(251)을 형성할 수도 있다. 특히, 금속 산화물 잉크는 흰색을 띠는 잉크로 이루어질 수 있다.
여기서, 제 1 차광막(251)의 차광 효과를 향상시키기 위해, 제 1 차광막(251)의 색은 명도가 높은 색, 예를 들어 흰색에 가까운 색으로 이루어질 수 있다.
그리고, 반사막(252)은 금속과 같은 광을 반사할 수 있는 물질을 포함하며, 예를 들어 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(pt) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 금속 물질을 증착 또는 코팅하여 반사막(252)을 형성할 수 있으며, 미리 정해진 패턴에 따라 금속을 포함하는 잉크, 예를 들어 금속 잉크를 인쇄하여 반사막(252)을 형성할 수도 있다.
여기서, 반사막(252)은 반사 효과를 향상시키기 위해, 광의 적어도 일부가 투과되지 않을 정도의 두께로 이루어질 수 있으며, 적절한 광의 휘도를 위해 두께가 조절될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 차광패턴(250)들은 광원(220)들로부터 방출되는 광을 차단 또는 반사하는 작용을 하여, 백라이트 유닛의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따른 차광패턴(250)은 제 1 차광막(251) 및 반사막(252)의 크기는 모두 동일할 수 있다. 여기서, 크기란, 제 1 차광막(251) 및 반사막(252)의 평면에서의 면적을 말할 수 있다. 즉, 제 1 차광막(251) 및 반사막(252)의 면적이 동일하게 이루어져 차례대로 적층될 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 차광패턴(250)은 제 1 차광막(251)과 반사막(252)의 위치가 반대로 위치할 수 있다. 즉, 제 2 층(230) 상에 반사막(252)이 위치하고, 반사막(252) 상에 제 1 차광막(251)이 위치할 수도 있다. 따라서, 광원(220)으로부터 방출되는 광을 반사막(252)에서 반사시키고, 반사막(252)을 투과하는 광은 제 1 차광막(251)에서 반사 또는 차단될 수 있다.
한편, 전술한 차광패턴(250)들은 각각 광원(220)들의 중심에 차광패턴(250)의 중심이 대응되도록 위치할 수 있다. 그리고, 차광패턴(250)은 하부에 위치한 광원(220)을 모두 덮을 수 있도록 형성될 수 있다.
광원(220)들로부터 방출되는 광은 광원(220)의 발광면(221)에서 휘도가 가장 높기 때문에 광원(220)의 발광면(221) 상에 차광패턴(250)이 위치함으로써, 광원(220)의 발광면(221)에서 휘도를 감소시킬 수 있다. 이와 더불어, 각 광원(220)은 인접한 광원(220)을 향해 광을 방출하기 때문에 광원(220)의 후면(222)에 도달하는 광들은 광원(220) 또는 광원(220)에 인접한 반사층(240)에서 반사되어 광원(220)의 후면(222)에서도 휘도가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 차광패턴(250)은 광원(220)의 발광면(221)과 후면(222)을 모두 덮을 수 있도록 위치할 수 있다.
이와는 달리, 차광패턴(250)은 광원(220)의 발광면(221)에서 휘도를 감소시키기 위해, 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 치우치게 위치할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 차광패턴(250)은 차광패턴(250)의 중심이 광원(220)의 발광면(221)의 연장선(L)과 일치되게 위치할 수 있다. 즉, 도 7에서보다 차광패턴(250)이 광원(220)의 발광면(221) 방향으로 치우치게 위치할 수 있다.
또한, 도 10을 참조하면, 본 발명의 차광패턴(250)은 차광패턴(250)의 끝단이 광원(220)의 발광면(221)의 연장선(L)에 일치되게 위치할 수 있다. 즉 도 8에 도시된 것보다 차광패턴(250)이 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 더 치우치게 위치할 수도 있다.
따라서, 차광패턴(250)은 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역에서 휘도를 감소시킬 수 있어, 백라이트 유닛의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 층(210) 상에 복수의 광원(220)들이 배치되고, 제 1 층(210)의 전면에 복수의 광원(220)들의 주변을 둘러싸는 반사층(240)이 위치하고, 반사층(240) 및 광원(220)들을 덮는 제 2 층(230)이 위치할 수 있다. 그리고, 제 2 층(230) 상에 복수의 차광패턴(250)이 위치할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 차광패턴(250)은 반사막(252)의 면적이 제 1 차광막(251)과 다를 수 있다.
보다 자세하게, 광원(220)의 위치와 대응되게 배치된 차광패턴(250)은 제 1 차광막(251)이 제 2 층(230)과 콘택하여 위치하고, 제 1 차광막(251) 상에 반사막(252)이 제 1 차광막(251)의 면적보다 작게 위치하며, 제 1 차광막(251)의 중심에 위치할 수 있다.
여기서, 반사막(252)은 전술한 제 1 실시 예와 달리, 광원(220)의 발광면(221) 상에 인접하게 배치되며, 광원(220)의 발광면(221)과 거리가 먼 영역에는 반사막(252)이 위치하지 않을 수 있다.
즉, 광원(220)의 광이 방출되는 발광면(221)에서 휘도가 높은 것을 감안하여, 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역에 반사막(252)을 형성하고, 광원(220)의 발광면(221)과 거리가 먼 영역에는 반사막(252)을 형성하지 않음으로써, 반사막(252)의 재료비를 절감하며, 광원(220)의 발광면(221)의 휘도를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
그리고, 광원(220)의 후면(222)에서는 제 1 차광막(251)이 반사되는 광을 다시 반사시켜, 광원(220)의 후면(222)에서 휘도를 감소시킬 수 있다.
전술한 바와는 달리, 도 11을 참조하면, 차광패턴(250)은 제 1 차광막(251)과 반사막(252)의 위치가 반대로 위치할 수도 있다. 즉, 제 2 층(230) 상에 반사막(252)이 위치하고, 반사막(252) 상에 제 1 차광막(251)이 위치할 수 있다.
여기서, 반사막(252)의 크기는 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 차광막(251)의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 반사막(252) 상에 위치한 제 1 차광막(251)은 반사막(252)을 덮으며 제 2 층(230)과 콘택하게 위치할 수 있다.
앞서 설명한, 도 10 및 도 11에서, 제 1 차광막(251) 대비 반사막(252)의 면적은 50% 이하일 수 있다. 바람직하게는, 반사막(252)의 면적이 제 1 차광막(251)의 면적에 대해 10 내지 50%로 이루어질 수 있다.
여기서, 반사막(252)의 면적이 제 1 차광막(251)의 면적에 대해 10% 이상이면, 광원(220)의 발광면(221)에서 휘도를 감소시킬 수 있는 이점이 있고, 반사막(252)의 면적이 제 1 차광막(251)의 면적에 대해 10% 이하이면, 반사막(252)의 재료비를 절감할 수 있으며, 반사막(252)이 잉크로 형성될 경우 잉크가 건조되는 공정 시간을 절감할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 12를 참조하면, 본 발명의 차광패턴(250)은 투명필름에 형성된 후, 제 2 층에 부착되어 형성될 수 있다.
도 12를 참조하여 차광패턴(250)의 제조방법을 살펴보면, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 투명필름(270) 상에 증착, 인쇄 또는 코팅의 방법을 이용하여 반사막(252)을 형성하고, 반사막(252)을 포함하도록 제 1 차광막(251)을 형성한다. 이때, 제 1 차광막(251)은 전술한 바와 같이 금속 산화물을 포함하는 흰색 잉크로 형성할 수 있고, 반사막(252)은 금속을 포함하는 잉크로 형성할 수 있다.
그리고, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 광원(220)과 차광패턴(250)의 위치를 대응되게 얼라인한 후, 제 2 층(230) 상에 차광패턴(250)이 형성된 투명필름(270)을 부착하여, 도 12의 (c)와 같이 백라이트 유닛을 형성한다.
이와 같이 형성된 백라이트 유닛은 제 2 층(230) 상에 제 1 차광막(251)이 위치하고, 제 1 차광막(251)에 감싸는 형태로 반사막(252)이 위치할 수 있다. 그리고 투명필름(270)은 그대로 남아 있을 수도 있고 추후 제거될 수도 있다.
도 12의 (c)에서는 제 1 차광막(251)의 가장자리가 제 2 층(230)과 접촉되지 않은 형상으로 도시되었지만, 투명필름(270)에 압력을 가하는 정도에 따라 제 2 층(230)에 접촉될 수도 있다.
또한, 전술한 바와는 달리, 도 12와는 또 다른 형태인 백라이트 유닛을 형성할 수도 있다.
도 13을 참조하여 차광패턴(250)의 제조방법을 살펴보면, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 투명필름(270) 상에 증착, 인쇄 또는 코팅의 방법을 이용하여 제 1 차광막(251)을 형성하고, 제 1 차광막(251) 상에 제 1 차광막(251)의 중심에 반사막(252)을 형성한다.
그리고, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 광원(220)과 차광패턴(250)의 위치를 대응되게 얼라인한 후, 제 2 층(230) 상에 차광패턴(250)이 형성된 투명필름(270)을 부착하여, 도 13의 (c)와 같이 백라이트 유닛을 형성한다.
이와 같이 형성된 백라이트 유닛은 제 2 층(230) 상에 반사막(252)이 위치하고, 반사막(252) 상에 제 1 차광막(251)이 위치할 수 있다. 그리고 앞서 설명한 바와 같이, 투명필름(270)은 그대로 남아 있을 수도 있고 추후 제거될 수도 있다.
도 13의 (c)에서는 제 1 차광막(251)의 가장자리가 제 2 층(230)과 접촉되지 않은 형상으로 도시되었지만, 투명필름(270)에 압력을 가하는 정도에 따라 제 2 층(230)에 접촉될 수도 있다.
한편, 본 발명의 차광패턴(250)은 전술한 제 1 차광막 및 반사막의 2층 구조와는 달리, 제 1 차광막, 반사막 및 제 2 차광막의 구조로 이루어질 수도 있다.
도 14 내지 도 18은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다. 하기에서는 전술한 제 1 및 제 2 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 붙여 그 설명을 생략하기로 한다.
도 14를 참조하면, 광원들(220)을 포함하는 백라이트 유닛(200)의 제 2 층(230)의 상측에 복수의 차광패턴(250)들이 위치할 수 있다.
보다 자세하게는, 복수의 차광패턴(250)들은 광원들(220)이 배치된 위치에 각각 대응되도록 제 2 층(230) 상에 형성될 수 있다.
차광패턴(250)들은 제 1 차광막(251), 제 2 차광막(253) 및 제 1 차광막(251)과 제 2 차광막(253) 사이에 적층된 반사막(252)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 2 층(230) 상에 형성된 차광패턴(250)들은 제 1 차광막(251)이 제 2 층(230)에 콘택하여 위치하고, 제 1 차광막(251) 상에 반사막(252)이 위치하며, 반사막(252) 상에 제 2 차광막(253)이 위치할 수 있다.
제 1 차광막(251) 및 제 2 차광막(253)은 광원(220)으로부터 방출되는 광의 적어도 일부를 차단하는 차광막일 수 있다. 그리고, 반사막(252)은 광원(220)으로부터 방출되는 광의 적어도 일부를 반사하는 반사막일 수 있다.
상기 차광패턴(250)들을 제 2 층(230) 상에 형성하여 광원(220)에 인접한 영역에서 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 백라이트 유닛(200)으로부터 균일한 휘도의 광이 방출되도록 할 수 있다.
즉, 차광패턴(250)들은 복수의 광원들(220)이 배치된 위치에 대응되도록 제 2 층(230) 상에 형성되어, 광원(220)으로부터 상측으로 방출되는 광을 선택적으로 차단 또는 반사시켜 광원(220)에 인접한 영역에서 방출되는 광의 휘도를 감소시킬 수 있으며, 상기 반사된 광은 측면 또는 하측 방향으로 확산될 수 있다.
상기 제 2 차광막(253)은 전술한 제 1 차광막(251)과 같이, 금속 산화물과 같은 광을 차단할 수 있는 물질을 포함하며, 예를 들어 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 및 탄산칼륨(CaCO3)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기한 바와 같은 금속 산화물을 증착 또는 코팅하여 제 2 차광막(253)을 형성할 수 있으며, 또 다른 방법으로는 미리 정해진 패턴에 따라 금속 산화물을 포함하는 잉크, 예를 들어 금속 산화물 잉크를 인쇄하여 제 2 차광막(253)을 형성할 수도 있다. 특히, 금속 산화물 잉크는 흰색을 띠는 잉크로 이루어질 수 있다.
여기서, 제 1 차광막(251) 및 제 2 차광막(253)의 차광 효과를 향상시키기 위해, 제 1 차광막(251) 및 제 2 차광막(253)의 색은 명도가 높은 색, 예를 들어 흰색에 가까운 색으로 이루어질 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 차광패턴(250)들은 광원(220)들로부터 방출되는 광을 차단 또는 반사하는 작용을 하여, 백라이트 유닛의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
도 15는 광원에서 방출되는 광의 경로를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 광원(220)으로부터 제 1 층(210)에 수평한 방향 즉, x축 방향으로 방출되는 ①번 광은 인접한 광원(220)을 향해 진행되다가 인접한 광원(220)에서 반사될 수 있다. 그리고, 광원(220)으로부터 반사층(240)을 향하는 방향으로 방출되는 ②번 광은 반사층(240)에서 반사되고 차광패턴(250)의 제 1 차광막(251)에서 반사되어 제 2 층(230) 내로 진행될 수 있다.
또한, 광원(220)으로부터 상측 방향으로 방출되는 ③번 광은 제 2 층(230)을 투과하여 차광패턴(250)의 반사막(252)에서 반사되어 상부로 진행될 수 있다. 그리고, 광원(220)으로부터 상측 방향으로 방출되는 ④번 광은 광이 방출된 광원(220) 상에 배치된 차광패턴(250)의 제 1 차광막(251)에서 반사되어 반사층(240)으로 진행되고, 다시 반사층(240)에서 반사되어 외부로 진행될 수 있다.
그리고, 광원(220)으로부터 상측 방향으로 방출되는 ⑤번 광은 광원(220) 상에 배치된 차광패턴(250)의 제 1 차광막(251)을 투과하여 반사막(252)에서 반사되어 외부로 진행될 수 있다.
즉, 차광패턴(250)은 제 1 차광막(251) 및 제 2 차광막(253)에서 입사되는 광의 100%를 반사하거나, 또는 입사되는 광의 일부를 반사시키고 일부는 통과시킬 수 있다. 그리고, 반사막(252)에서는 입사되는 광의 일부를 반사시킬 수 있다. 이와 같은, 차광패턴(250)의 특성은 제 2 층(230) 및 제 1 패턴(232)을 통한 광의 전달을 제어함에 의해 조정될 수 있다.
그에 따라, 광원(220)으로부터 방출되는 광이 상측으로 집중되지 않고 측면 방향 및 다른 방향들로 넓게 반사되어 확산될 수 있으며, 그로 인해 백라이트 유닛(200)으로부터 보다 균일한 휘도의 광이 방출될 수 있다.
다시 도 14를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 차광패턴(250)은 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)의 크기가 모두 동일할 수 있다. 여기서, 크기란, 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)의 평면에서의 면적을 말할 수 있다. 즉, 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)의 면적이 동일하게 이루어져 차례대로 적층될 수 있다.
한편, 전술한 차광패턴(250)들은 각각 광원(220)들의 중심에 차광패턴(250)의 중심이 대응되도록 위치할 수 있다. 그리고, 차광패턴(250)은 하부에 위치한 광원(220)을 모두 덮을 수 있도록 형성될 수 있다.
광원(220)들로부터 방출되는 광은 광원(220)의 발광면(221)에서 휘도가 가장 높기 때문에 광원(220)의 발광면(221) 상에 차광패턴(250)이 위치함으로써, 광원(220)의 발광면(221)에서 휘도를 감소시킬 수 있다. 이와 더불어, 각 광원(220)은 인접한 광원(220)을 향해 광을 방출하기 때문에 광원(220)의 후면(222)에 도달하는 광들은 광원(220) 또는 광원(220)에 인접한 반사층(240)에서 반사되어 광원(220)의 후면(222)에서도 휘도가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 차광패턴(250)은 광원(220)의 발광면(221)과 후면(222)을 모두 덮을 수 있도록 위치할 수 있다.
이와는 달리, 차광패턴(250)은 광원(220)의 발광면(221)에서 휘도를 감소시키기 위해, 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 치우치게 위치할 수 있다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 차광패턴(250)은 차광패턴(250)의 중심이 광원(220)의 발광면(221)의 연장선(L)과 일치되게 위치할 수 있다. 즉, 도 14에서보다 차광패턴(250)이 광원(220)의 발광면(221) 방향으로 치우치게 위치할 수 있다.
또한, 도 17을 참조하면, 본 발명의 차광패턴(250)은 차광패턴(250)의 중심이 광원(220)의 발광면(221)의 연장선(L)보다 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 이격되어 위치할 수도 있다. 즉, 도 16에 도시된 것보다 차광패턴(250)이 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 치우치게 위치할 수도 있다.
또한, 도 18을 참조하면, 본 발명의 차광패턴(250)은 차광패턴(250)의 끝단이 광원(220)의 발광면(221)의 연장선(L)에 일치되게 위치할 수 있다. 즉 도 17에 도시된 것보다 차광패턴(250)이 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 더 치우치게 위치할 수도 있다.
따라서, 차광패턴(250)은 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역에서 휘도를 감소시킬 수 있어, 백라이트 유닛의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 층(210) 상에 복수의 광원(220)들이 배치되고, 제 1 층(210)의 전면에 복수의 광원(220)들의 주변을 둘러싸는 반사층(240)이 위치하고, 반사층(240) 및 광원(220)들을 덮는 제 2 층(230)이 위치할 수 있다. 그리고, 제 2 층(230) 상에 복수의 차광패턴(250)이 위치할 수 있다.
본 발명의 제 4 실시 예에 따른 차광패턴(250)은 반사막(252)의 면적이 제 1 차광막(251) 및 제 2 차광막(252)과 다를 수 있다.
보다 자세하게, 광원(220)의 위치와 대응되게 배치된 차광패턴(250)은 제 1 차광막(251)이 제 2 층(230)과 콘택하여 위치하고, 제 1 차광막(251) 상에 반사막(252)이 제 1 차광막(251)의 면적보다 작게 위치하며, 반사막(252)을 덮으며 제 1 차광막(251)의 일부와 콘택하는 제 2 차광막(253)이 위치할 수 있다.
여기서, 반사막(252)은 전술한 제 3 실시 예와 달리, 광원(220)의 발광면(221) 상에 인접하게 배치되며, 광원(220)의 발광면(221)과 거리가 먼 영역에는 반사막(252)이 위치하지 않을 수 있다.
즉, 광원(220)의 광이 방출되는 발광면(221)에서 휘도가 높은 것을 감안하여, 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역에 반사막(252)을 형성하고, 광원(220)의 발광면(221)과 거리가 먼 영역에는 반사막(252)을 형성하지 않음으로써, 반사막(252)의 재료비를 절감하며, 광원(220)의 발광면(221)의 휘도를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
그리고, 광원(220)의 후면(222)에서는 제 1 차광막(251)과 제 2 차광막(253)이 반사되는 광을 다시 반사시켜, 광원(220)의 후면(222)에서 휘도를 감소시킬 수 있다.
한편, 도 20을 참조하면, 앞선 도 16에서와 같이 차광패턴(250)이 광원(220)의 발광면(221)보다 광이 방출되는 방향으로 치우친 구조에서는, 차광패턴(250)의 반사막(252)이 광원(220)의 발광면(221)에 인접하게 배치되고, 제 1 차광막(251)과 제 2 차광막(252)은 반사막(252)보다 광이 방출되는 방향으로 치우쳐져 위치할 수 있다.
즉, 도 20에 도시된 구조는 광원(220)의 발광면(221)에서 휘도를 감소시키기 위한 구조로, 광원(220)의 발광면(221)에 인접하게 반사막(252)을 형성하고, 광원(220)의 발광면(221)과 거리가 먼 영역에는 제 1 차광막(251)과 제 2 차광막(252)이 광을 반사함으로써, 광원(220)의 발광면(221)에서 휘도를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
앞서 설명한, 도 19 및 도 20에서, 제 1 차광막(251) 또는 제 2 차광막(253) 대비 반사막(252)의 면적은 50% 이하일 수 있다. 바람직하게는, 반사막(252)의 면적이 제 1 차광막(251) 또는 제 2 차광막(253)의 면적에 대해 10 내지 50%로 이루어질 수 있다.
여기서, 반사막(252)의 면적이 제 1 차광막(251) 또는 제 2 차광막(253)의 면적에 대해 10% 이상이면, 광원(220)의 발광면(221)에서 휘도를 감소시킬 수 있는 이점이 있고, 반사막(252)의 면적이 제 1 차광막(251) 또는 제 2 차광막(253)의 면적에 대해 10% 이하이면, 반사막(252)의 재료비를 절감할 수 있으며, 반사막(252)이 잉크로 형성될 경우 잉크가 건조되는 공정 시간을 절감할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 21을 참조하면, 본 발명의 차광패턴(250)의 반사막(252)은 둘 이상의 패턴 형상으로 이루어질 수 있다.
보다 자세하게는, 광원(220)의 위치에 대응되게 형성된 차광패턴(250)은 제 2 층(230)에 콘택하는 제 1 차광막(251)이 위치하고, 제 1 차광막(251) 상에는 광원(220)의 발광면(221) 및 후면(222)에 대응되게 둘 이상의 패턴으로 이루어진 반사막(252)이 위치하고, 반사막(252)을 덮는 제 2 차광막(253)이 위치할 수 있다.
즉, 광원(220)의 중심부 상에는 광의 휘도가 높지 않기 때문에, 광원(220)의 중심부 상에는 반사막(252)을 형성하지 않고, 휘도가 높은 광원(220)의 발광면(221)과 후면(222)에 인접하게 둘 이상의 패턴으로 이루어진 반사막(252)을 형성할 수도 있다.
따라서, 광원(220)의 발광면(221) 및 후면(222)에서 광의 휘도를 감소시킬 수 있고, 반사막(252) 재료비를 절감하여, 백라이트 유닛의 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 전술한 본 발명의 차광패턴(250)은 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)의 크기가 각각 다를 수 있다.
도 22 내지 도 25는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)의 크기가 각각 다를 수 있다.
보다 자세하게는, 광원(220)의 위치에 대응되게 형성된 차광패턴(250)은 제 2 층(230)에 콘택하는 제 1 차광막(251)이 위치하고, 제 1 차광막(251) 상에는 광원(220)의 발광면(221)에 대응되게 반사막(252)이 위치하고, 반사막(252) 상에 제 2 차광막(253)이 위치할 수 있다.
여기서, 제 1 차광막(251)의 크기는 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)보다 클 수 있고, 반사막(252)의 크기는 제 2 차광막(253)보다 클 수 있으며, 제 2 차광막(253)의 크기는 제 1 차광막(251) 및 반사막(252)의 크기보다 작을 수 있다.
즉, 크기(면적) 순으로 보면, 그 적층 순서대로 제 1 차광막(251)이 가장 크고, 제 2 차광막(253)은 가장 작은 크기로 이루어질 수 있다.
이와 같은 차광패턴(250)은 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역에는 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)이 모두 위치하여, 광원(220)의 발광면(221)의 광의 휘도를 감소시킬 수 있다.
그리고, 광원(220)의 중심부부터 광원(220)의 후면(222)에 이르는 영역에는 제 1 차광막(251) 및 반사막(252)이 위치하여, 광원(220)의 후면(222)에 이르는 영역의 광의 휘도를 감소시킬 수 있다.
또한, 도 23을 참조하면, 도 22와는 반대로, 광원(220)의 발광면(221)으로부터 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로, 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)의 크기가 점점 줄어들 수 있다.
즉, 광원(220)의 발광면(221)에는 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)이 모두 위치하고, 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 갈수록 제 2 차광막(253), 반사막(252)이 위치하지 않고, 제 1 차광막(251)만 위치할 수 있다.
또한, 도 24를 참조하면, 본 발명의 차광패턴(250)은 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)의 적층 형상이 피라미드 형상으로 이루어질 수 있다.
보다 자세하게는, 제 2 층(230)에 콘택하는 제 1 차광막(251)이 가장 큰 크기로 이루어지고, 제 1 차광막(251) 상에 위치하는 반사막(252)은 제 1 차광막(252)보다 작은 크기로 이루어져 제 1 차광막(251)의 중심과 반사막(252)의 중심이 일치되게 적층될 수 있다. 그리고, 제 2 차광막(253)은 반사막(252)보다 작은 크기로 이루어져 반사막(252)의 중심과 제 2 차광막(253)의 중심이 일체되게 적층될 수 있다.
즉, 광원(220)의 발광면(221)을 기준으로 제 1 차광막(251)의 중심, 반사막(252)의 중심 및 제 2 차광막(253)의 중심이 일치되는 피라미드 형상으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 차광패턴(250)은 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역에는 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)이 모두 위치하여, 광원(220)의 발광면(221)의 광의 휘도를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 차광패턴(250)은 앞서 설명한 도 12 및 도 13과 같이, 투명필름(270)에 형성하여 제 2 층(230)에 부착될 수 있다.
도 25를 참조하여 차광패턴(250)의 제조방법을 살펴보면, 도 25의 (a)에 도시된 바와 같이, 투명필름(270) 상에 증착, 인쇄 또는 코팅의 방법을 이용하여 제 2 차광막(253)을 형성하고, 제 2 차광막(253) 상에 제 2 차광막(253)의 크기보다 작은 반사막(252)을 형성하고, 반사막(252) 상에 반사막(252)을 포함하도록 제 1 차광막(251)을 형성한다.
그리고, 도 25의 (b)에 도시된 바와 같이, 광원(220)과 차광패턴(250)의 위치를 대응되게 얼라인한 후, 제 2 층(230) 상에 차광패턴(250)이 형성된 투명필름(270)을 부착하여, 도 25의 (c)와 같이 백라이트 유닛을 형성한다.
이와 같이 형성된 백라이트 유닛은 제 2 층(230) 상에 제 1 차광막(251)이 위치하고, 제 1 차광막(251)에 감싸지는 형태로 반사막(252)이 위치할 수 있다. 그리고, 반사막(252) 및 제 1 차광막(251) 상에 제 2 차광막(253)이 위치할 수 있다. 그리고 투명필름(270)은 그대로 남아 있을 수도 있고 추후 제거될 수도 있다.
도 25의 (c)에서는 제 1 차광막(251)의 가장자리가 제 2 층(230)과 콘택되지 않은 형상으로 도시하였으나, 투명필름(270)에 압력이 가해지는 정도에 따라 제 1 차광막(251)의 가장자리가 제 2 층(230)에 콘택될 수도 있다.
도 26 내지 도 28는 전술한 본 발명의 백라이트 유닛에 구비된 차광패턴의 위치를 나타낸 도면이다.
도 26을 참조하면, 차광패턴(250)은 대응되는 광원(220)이 형성된 위치를 중심으로 원형 또는 타원형의 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 그리고, 앞서 설명한 바와 같이, 차광패턴(250)의 중심부는 그에 대응되는 광원(220)의 중심부와 일치하게 위치할 수 있다. 그리고, 각각의 차광패턴(250)은 서로 다른 형상 또는 크기를 가질 수도 있다.
도 27을 참조하면, 차광패턴(250)은 광이 방출되는 방향, 즉 x축 방향으로 이동되어 위치할 수 있으며, 그에 따라, 차광패턴(250)의 중심부는 그에 대응되는 광원(220)의 중심부가 형성된 위치를 기준으로 일정 간격만큼 광이 방출되는 방향으로 이격되어 위치할 수 있다.
도 28을 참조하면, 차광패턴(250)은 도 27에 도시된 경우보다 광이 방출되는 방향으로 더욱 이동되어 위치할 수 있으며, 그에 따라 광원(220)이 형성된 영역 중 일부 영역만이 차광패턴(250)이 형성된 영역과 중첩될 수 있다.
도 29는 본 발명의 차광패턴의 형상을 나타낸 도면이다.
도 29를 참조하면, 차광패턴(250)은 광원(220)이 형성된 영역을 중심으로 하여 도 29의 (a)와 같은 원형 또는 (b)와 같은 타원형의 형상으로 이루어질 수 있다. 차광패턴(250)의 반사율은, 중심에서 외곽 영역으로 갈수록 차광패턴(250)의 제 1 차광막, 제 2 차광막 및 반사막의 위치에 따라 반사 특성이 조절될 수 있다. 이에 따라, 차광패턴(250)의 중심에서 외곽 영역으로 갈수록 반사율이 점진적으로 감소할 수 있다.
반대로, 차광패턴(250)은 중심에서 외곽으로 갈수록 광의 투과율 또는 개구율이 증가할 수 있다. 그에 따라, 광원(220)이 형성된 위치, 보다 상세하게는 광원(220)의 중심에 대응되는 차광패턴(250)의 중심부에서 가장 높은 반사율(예를 들어, 거의 대부분의 빛이 투과되지 못하는) 및 가장 낮은 투과율 또는 개구율을 가지도록 할 수 있으며, 그로 인해 광원(220)이 형성된 영역에서 광이 집중되어 핫 스팟이 발생하는 것으로 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기와 같이 핫 스팟이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 차광패턴(250) 중 광원(220)과 중첩되는 중심 영역의 개구율은 5% 이하인 것이 바람직하다.
한편, 도 29의 (c)에 도시된 바와 같이, 차광패턴(250)은 광원의 광이 방출되는 방향으로 복수의 라인 형상들이 길게 돌출된 형상으로 이루어질 수도 있다. 즉, 광이 방출되는 영역에서는 차광패턴(250)으로 인해 광이 반사 또는 차단될 수 있고, 광이 방출되는 방향을 따라 복수의 라인 형상의 차광패턴(250)으로 인해 광이 일부 투과되고 일부는 반사 또는 차단되어, 광원에 인접한 영역에서의 핫 스팟 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 차광패턴(250)은 복수의 도트들로 이루어질 수 있다.
도 30 내지 도 32는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면이다.
도 30은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 차광패턴의 평면 형상을 나타낸 도면이고, 도 31은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 차광패턴이 구비된 백라이트 유닛을 나타낸 도면이고, 도 32는 도 31의 P1 영역을 확대한 도면이다.
도 30 및 도 31을 참조하면, 본 발명의 차광패턴(250)은 복수의 도트(255)들로 이루어질 수 있다.
보다 자세하게, 도 31을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 층(210) 상에 복수의 광원(220)들이 배치되고, 제 1 층(210)의 전면에 복수의 광원(220)들의 주변을 둘러싸는 반사층(240)이 위치하고, 반사층(240) 및 광원(220)들을 덮는 제 2 층(230)이 위치할 수 있다. 그리고, 제 2 층(230) 상에 복수의 차광패턴(250)이 위치할 수 있다.
복수의 차광패턴(250)은 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)이 적층된 형태로 이루어질 수 있다. 특히, 본 발명의 제 6 실시 예에서는 차광패턴(250)이 복수의 도트(255)들로 이루어질 수 있다.
차광패턴(250)을 구성하는 복수의 도트(255)들은 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 갈수록 도트(255)들의 폭이 좁아지고, 도트(255)들의 간격이 커질 수 있다.
보다 자세하게 도 32를 참조하면, 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역의 도트(255)의 폭(W1)이 가장 크고 광이 방출되는 방향으로 갈수록 도트(255)들의 폭(W1)이 점점 좁아지는 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 갈수록 도트(255)들 간의 간격(W2)이 좁아지는 형상으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 광원(220)의 발광면(221)에서 광의 휘도를 감소시킬 수 있고, 광이 방출되는 방향으로 갈수록 차광패턴(250)의 개구율이 증가하게 된다. 따라서, 광원(220)에 인접한 영역의 휘도와 광원(220)과 이격된 영역의 휘도가 균일해져, 백라이트 유닛의 균일한 휘도를 달성할 수 있는 이점이 있다.
도 33 내지 도 35는 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면이다.
도 33은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 차광패턴의 평면 형상을 나타낸 도면이고, 도 34는 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 차광패턴이 구비된 백라이트 유닛을 나타낸 도면이고, 도 35는 도 34의 P2 영역을 확대한 도면이다.
도 33 및 도 34를 참조하면, 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 차광패턴(250)은 복수의 도트(255)들의 폭(W1)이 광이 방출되는 방향으로 갈수록 감소하고, 복수의 도트(255)들 간의 간격은 동일하게 형성될 수 있다.
보다 자세하게 도 35를 참조하면, 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역의 도트(255)의 폭(W1)이 가장 크고 광이 방출되는 방향으로 갈수록 도트(255)들의 폭(W1)이 점점 좁아지는 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 도트(255)들 간의 간격(W2)이 동일하게 이루어질 수 있다.
이에 따라, 광원(220)의 발광면(221)에서 광의 휘도를 감소시킬 수 있고, 광이 방출되는 방향으로 갈수록 차광패턴(250)의 개구율이 증가하게 된다. 즉, 도 25의 차광패턴의 평면도를 보면, 도트들(255)의 폭이 감소함에 따라 도트들(255) 간의 간격이 동일해도 개구율이 증가되는 것을 알 수 있다.
따라서, 광원(220)에 인접한 영역의 휘도와 광원(220)과 이격된 영역의 휘도가 균일해져, 백라이트 유닛의 균일한 휘도를 달성할 수 있는 이점이 있다.
도 36 내지 도 38은 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면이다.
도 36은 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 차광패턴의 평면 형상을 나타낸 도면이고, 도 37은 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 차광패턴이 구비된 백라이트 유닛을 나타낸 도면이고, 도 38은 도 37의 P3 영역을 확대한 도면이다.
도 36 및 도 37을 참조하면, 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 차광패턴(250)은 복수의 도트(255)들의 폭(W1)이 동일하고, 광이 방출되는 방향으로 갈수록 복수의 도트(255)들 간의 간격(W2)이 증가되게 형성될 수 있다.
보다 자세하게 도 38을 참조하면, 복수의 도트(255)들의 폭(W1)은 동일하게 이루어지고, 광이 방출되는 방향으로 갈수록 도트(255)들 간의 간격(W2)이 점점 증가되는 형상으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역에서는 도트(255)들 간의 간격(W2)이 좁아 광의 휘도를 감소시킬 수 있고, 광이 방출되는 방향으로 갈수록 도트(255)들 간의 간격이 증가되어 차광패턴(250)의 개구율이 증가하게 된다.
따라서, 광원(220)에 인접한 영역의 휘도와 광원(220)과 이격된 영역의 휘도가 균일해져, 백라이트 유닛의 균일한 휘도를 달성할 수 있는 이점이 있다.
도 39a 내지 도 39c는 본 발명의 차광패턴의 다양한 형상을 나타낸 도면이다.
도 39a 내지 도 39c를 참조하면, 전술한 복수의 도트로 이루어진 차광패턴(250)은 앞서 설명한 형상 외에, 도 39a 및 도 39b에 도시된 바와 같이, 복수의 도트들로 이루어진 오각형 형상으로 이루어질 수 있다.
도 39a와 같이, 차광패턴(250)은 복수의 도트들의 폭 및 간격이 차광패턴(250)의 중심부에서는 일정하다가 차광패턴(250)의 외곽으로 갈수록 도트들의 폭은 감소하고 도트들의 간격이 증가되는 형상으로 이루어질 수 있다.
그리고, 도 39b와 같이, 차광패턴(250)은 차광패턴(250)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 복수의 도트들의 폭이 감소하고, 도트들 간의 간격이 증가되는 형상으로 이루어질 수도 있다.
또한, 도 39c와 같이, 차광패턴(250)은 원형으로 이루어질 수 있으며, 차광패턴(250)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 복수의 도트들의 폭은 일정하나 간격이 증가되는 형상으로 이루어질 수도 있다.
본 발명은 전술한 차광패턴의 형상에 한정되지 않으며, 차광패턴의 개구율이 증가되는 형상이면 어느 형상이든 무방하다.
한편, 본 발명의 차광패턴은 복수의 홀을 포함하여 개구율을 조절할 수 있다.
도 40 내지 도 42는 본 발명의 제 9 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면이다.
도 40은 본 발명의 제 9 실시 예에 따른 차광패턴의 평면 형상을 나타낸 도면이고, 도 41은 본 발명의 제 9 실시 예에 따른 차광패턴이 구비된 백라이트 유닛을 나타낸 도면이고, 도 42은 도 41의 P4 영역을 확대한 도면이다.
도 40 및 도 41을 참조하면, 본 발명의 차광패턴(250)은 복수의 홀(260)들을 포함할 수 있다.
보다 자세하게, 도 42를 참조하면, 본 발명의 제 9 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 층(210) 상에 복수의 광원(220)들이 배치되고, 제 1 층(210)의 전면에 복수의 광원(220)들의 주변을 둘러싸는 반사층(240)이 위치하고, 반사층(240) 및 광원(220)들을 덮는 제 2 층(230)이 위치할 수 있다. 그리고, 제 2 층(230) 상에 복수의 차광패턴(250)이 위치할 수 있다.
복수의 차광패턴(250)은 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)이 적층된 형태로 이루어질 수 있다. 특히, 본 발명의 제 9 실시 예에서는 차광패턴(250)이 복수의 홀(260)들로 이루어질 수 있다.
차광패턴(250)에 형성된 복수의 홀(260)들은 광원(220)으로부터 방출되는 광을 외부로 빠져나가게 하는 통로의 역할을 하는 것으로, 홀(260)들의 개수 및 크기에 따라 개구율이 조절될 수 있다.
특히, 본 발명의 제 9 실시 예에 따른 차광패턴(250)은 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 갈수록 홀(260)들의 폭이 증가될 수 있다.
보다 자세하게 도 42를 참조하면, 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역의 홀(260)의 폭(W3)이 가장 작고 광이 방출되는 방향으로 갈수록 홀(260)들의 폭(W3)이 점점 증가되는 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 광원(220)의 광이 방출되는 방향으로 갈수록 홀(260)들 간의 간격(W4)이 좁아지는 형상으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 광원(220)의 발광면(221)에서 홀(260)의 폭(W3)이 작고, 홀(260) 간의 간격(W4)이 크기 때문에 광의 휘도를 감소시킬 수 있고, 광이 방출되는 방향으로 갈수록 홀(260)의 폭(W3)이 증가되고, 홀(260) 간의 간격(W4)이 증가되기 때문에 차광패턴(250)의 개구율이 증가하게 된다.
따라서, 광원(220)에 인접한 영역의 휘도와 광원(220)과 이격된 영역의 휘도가 균일해져, 백라이트 유닛의 균일한 휘도를 달성할 수 있는 이점이 있다.
도 43 내지 도 45는 본 발명의 제 10 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면이다.
도 43은 본 발명의 제 10 실시 예에 따른 차광패턴의 평면 형상을 나타낸 도면이고, 도 44는 본 발명의 제 10 실시 예에 따른 차광패턴이 구비된 백라이트 유닛을 나타낸 도면이고, 도 45는 도 44의 P5 영역을 확대한 도면이다.
도 43 및 도 44를 참조하면, 본 발명의 제 10 실시 예에 따른 차광패턴(250)은 복수의 홀(260)들의 폭(W3)이 광이 방출되는 방향으로 갈수록 증가하고, 복수의 홀(260)들 간의 간격(W4)은 동일하게 형성될 수 있다.
보다 자세하게 도 45를 참조하면, 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역의 홀(260)의 폭(W3)이 가장 작고 광이 방출되는 방향으로 갈수록 홀(260)의 폭(W3)이 증가될 수 있다. 그리고, 홀(260)들 간의 간격(W4)이 동일한 형상으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 광원(220)의 발광면(221)에서 홀(260)의 폭(W3)과 홀(260) 간의 간격(W4)이 작기 때문에 광의 휘도를 감소시킬 수 있고, 광이 방출되는 방향으로 갈수록 홀(260) 간의 간격(W4)이 증가되기 때문에 차광패턴(250)의 개구율이 증가하게 된다.
따라서, 광원(220)에 인접한 영역의 휘도와 광원(220)과 이격된 영역의 휘도가 균일해져, 백라이트 유닛의 균일한 휘도를 달성할 수 있는 이점이 있다.
도 46 내지 도 48은 본 발명의 제 11 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 차광패턴을 나타낸 도면이다.
도 46은 본 발명의 제 11 실시 예에 따른 차광패턴의 평면 형상을 나타낸 도면이고, 도 47은 본 발명의 제 11 실시 예에 따른 차광패턴이 구비된 백라이트 유닛을 나타낸 도면이고, 도 48은 도 47의 P6 영역을 확대한 도면이다.
도 46 및 도 47을 참조하면, 본 발명의 제 9 실시 예에 따른 차광패턴(250)은 복수의 홀(260)들의 폭(W3)이 동일하고, 광이 방출되는 방향으로 갈수록 복수의 홀(260)들 간의 간격(W4)이 감소되게 형성될 수 있다.
보다 자세하게 도 48을 참조하면, 복수의 홀(260)들의 폭(W3)은 모두 동일하게 이루어지고, 광이 방출되는 방향으로 갈수록 복수의 홀(260)들 간의 간격(W4)이 점점 감소되는 형상으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 광원(220)의 발광면(221)에 인접한 영역에서는 홀(260)들 간의 간격(W4)이 크기 때문에 광의 휘도를 감소시킬 수 있고, 광이 방출되는 방향으로 갈수록 홀(260)들 간의 간격(W4)이 감소되어 차광패턴(250)의 개구율이 증가하게 된다.
따라서, 광원(220)에 인접한 영역의 휘도와 광원(220)과 이격된 영역의 휘도가 균일해져, 백라이트 유닛의 균일한 휘도를 달성할 수 있는 이점이 있다.
도 49a 및 도 49b는 본 발명의 차광패턴의 다양한 형상을 나타낸 도면이다.
도 49a 및 도 49b를 참조하면, 전술한 복수의 홀들로 이루어진 차광패턴(250)은 앞서 설명한 형상 외에, 도 49a와 같이, 원형으로 이루어질 수 있다. 차광패턴(250)이 원형일 경우에는, 차광패턴(250)의 중심부에서는 홀들의 개수가 적고 홀들 간의 간격이 크게 이루어지고, 차광패턴(250)의 외곽으로 갈수록 홀들의 개수가 증가되고, 홀들 간의 간격이 작게 이루어질 수 있다. 따라서, 차광패턴(250)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 차광패턴(250)의 개구율이 커질 수 있다.
또한, 도 49b와 같이, 차광패턴(250)은 모서리가 라운드 형태인 오각형 형태로 이루어질 수 있으며, 중심부에서 외곽으로 갈수록 홀들의 개수가 증가하는 형상으로 이루질 수 있다. 따라서, 차광패턴(250)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 차광패턴(250)의 개구율이 커질 수 있다.
본 발명은 전술한 차광패턴의 형상에 한정되지 않으며, 차광패턴의 개구율이 증가되는 형상이면 어느 형상이든 무방하다.
앞서 설명한 도 30 내지 도 49b에서는 본 발명의 차광패턴들이 도트 또는 홀을 포함하는 형태인 실시 예들을 개시하면서, 차광패턴이 3층 구조인 것을 예로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 도 6 내지 도 25과 같이, 차광패턴이 2층 구조일 때에도 차광패턴은 도트 또는 홀을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 차광패턴은 투명필름 상에 형성되어 제 2 층 상에 부착될 수 있다.
도 50 내지 도 52는 본 발명의 제 12 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 그 제조방법을 공정별로 나타낸 도면이다.
도 50을 참조하면, 본 발명의 제 12 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 층(210) 상에 복수의 광원(220)들이 배치되고, 제 1 층(210)의 전면에 복수의 광원(220)들의 주변을 둘러싸는 반사층(240)이 위치하고, 반사층(240) 및 광원(220)들을 덮는 제 2 층(230)이 위치할 수 있다.
본 실시 예에서는 복수의 차광패턴(250)이 투명필름(270)에 형성되어 상기 제 2 층(230) 상에 접착될 수 있다.
투명필름(270)은 제 2 층(230)과 유사한 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 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. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 광의 투과율이 높은 물질이면 어느 물질도 사용가능하다.
본 실시 예의 백라이트 유닛은 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)이 투명필름(270) 상에 형성된 후, 복수의 광원(220)들과 차광패턴(250)이 대응되도록 투명필름(270)을 제 2 층(230) 상에 접착하여 형성할 수 있다.
보다 구체적인 제조방법을 도 51을 참조하여 설명하면, 도 51의 (a)에 도시된 바와 같이, 투명필름(270) 상에 제 1 차광막 물질(251a), 반사막 물질(252a) 및 제 2 차광막 물질(253a)을 순차적으로 형성한다. 이때, 제 1 차광막 물질(251a) 및 제 2 차광막 물질(253a) 물질은 전술한 바와 같이 금속 산화물을 포함하는 흰색 잉크로 인쇄할 수 있고, 반사막 물질(252a)은 금속을 포함하는 잉크로 인쇄할 수 있다.
이후, 제 2 차광막 물질(253a) 상에 마스크층(275)을 형성한다. 마스크층(275)은 제 1 차광막 물질(251a), 반사막 물질(252a) 및 제 2 차광막 물질(253a)과 반응하지 않는 물질로 이루어질 수 있는데, 예를 들어, 마스크층(275)은 유기물과 무기물 입자로 구성된 잉크일 수 있다.
이어, 마스크층(275)을 형성하고자 하는 차광패턴에 따라 패터닝하여 제 2 차광막 물질(253a)의 일부 영역을 노출시킨다.
다음, 도 51의 (b)에 도시된 바와 같이, 패터닝된 마스크층(275)을 마스크로 이용하여, 노출된 제 1 차광막 물질(251a), 반사막 물질(252a) 및 제 2 차광막 물질(253a)을 에칭하여 제거한다. 이에 따라, 제 1 차광막(251), 반사막(252) 및 제 2 차광막(253)이 형성될 수 있다.
그리고, 도 51의 (c)에 도시된 바와 같이, 남아 있는 마스크층(275)을 제거하여, 최종적으로 투명필름(270) 상에 형성된 제 1 차광막(251) 및 제 2 차광막(253)을 포함하는 차광패턴(250)을 형성할 수 있다.
전술한 차광패턴의 제조 방법은 포토레지스트 공정과 결합된 화학적 에칭 공정을 이용한 방법을 개시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 레이저 전사 공정 또는 물리적 에칭 공정을 이용하여 제조할 수도 있다.
한편, 도 52에 도시된 바와 같이, 전술한 제 12 실시 예에 따른 백라이트 유닛 상에 확산판(280)이 더 형성될 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛에서 외부로 방출되는 광을 확산판(280)에서 확산시킴으로서 휘도가 더욱 균일한 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 이점이 있다. 도 52에는 확산판(280)이 투명필름(270)에 부착된 것으로 도시되었으나, 확산판(280)은 투명필름(270)과 이격되어 위치할 수도 있다.
본 발명의 제 1 내지 제 11 실시 예에서는 차광패턴(250) 상에 투명필름(270) 및/또는 확산판(280)이 각각 구비될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
도 53은 본 발명의 디스플레이 장치의 구성을 단면도로 도시한 것으로, 도 1의 U-U'에 따른 단면도이다. 하기에서는 전술한 도 1 내지 도 52를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 53을 참조하면, 제 1 기판(111), 제 2 기판(112), 상부 편광판(160a) 및 하부 편광판(160b)을 포함하는 디스플레이 패널(110)과, 제 1 층(210), 복수의 광원들(220) 및 제 2 층(230)을 포함하는 백라이트 유닛(200)은 서로 밀착되어 형성될 수 있다.
예를 들어, 백라이트 유닛(200)과 디스플레이 패널(110) 사이에 접착제(170)가 형성되어, 백라이트 유닛(200)이 디스플레이 패널(110)의 하측면에 접착되어 고정될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 접착제(170)를 이용하여 백라이트 유닛(200)의 상측 면이 하부 편광판(160b)의 하측 면과 접착될 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 예를 들어, 제 1 층(210) 상에 배열된 복수의 광원(220)들, 복수의 광원(220)들의 주위에 형성된 반사층(240), 반사층(240)을 포함하는 제 1 층(210) 상에 형성된 제 2 층(230), 제 2 층(230) 상에 형성되어 제 1 차광막, 반사막 및 제 2 차광막을 포함하는 차광패턴(250)을 포함할 수 있다. 그리고, 차광패턴(250)차광패턴(250)차광패턴(250)고, 투명필름(270) 상에 확산판(280)이 위치할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 전술한 도 1 내지 도 52의 실시 예들을 모두 적용 가능하다.
또한, 백라이트 유닛(200)의 하측에는 바텀 플레이트(135)가 배치될 수 있으며, 바텀 플레이트(135)는 제 1 층(210)의 하측면에 밀착되어 형성될 수 있다.
한편, 디스플레이 장치는 디스플레이 모듈, 보다 상세하게는 디스플레이 패널(110) 및 백라이트 유닛(200)에 구동신호 및 전원을 공급하기 위한 구동부를 포함할 수 있으며, 예를 들어 백라이트 유닛(200)에 구비된 복수의 광원들(220)은 구동부로부터 공급되는 전압을 이용해 구동하여 광을 방출할 수 있다.
구동부는 구동 제어부(141), 전원공급부(143) 및 메인보드(142)를 포함할 수 있으며, 구동부가 안정적으로 지지 및 고정되기 위해, 구동부는 바텀 플레이트(135) 상에 배치된 구동부 섀시(145) 상에 배치되어 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 층(210)의 후면에 제 1 커넥터(connecter, 310)가 형성될 수 있으며, 그를 위해 바텀 플레이트(135)에는 제 1 커넥터(310)가 삽입되기 위한 홀(350)이 형성되어 있을 수 있다.
제 1 커넥터(310)는 광원(220)과 전원공급부(143)를 전기적으로 연결하여, 전원공급부(143)로부터 광원(220)으로 구동 전압이 공급될 수 있도록 한다.
예를 들어, 제 1 커넥터(310)는 제 1 층(210)의 하측 면에 형성되고, 제 1 케이블(410)을 이용해 전원공급부(143)와 연결되어, 제 1 케이블(421)을 통해 전원공급부(143)로부터 공급되는 구동 전압을 광원(220)으로 전달할 수 있다.
제 1 층(210)의 상면에는 전극 패턴(미도시), 예를 들어 탄소 나노 튜브 전극 패턴이 형성될 수 있으며. 상기 제 1 층(210)의 상측 면에 형성된 전극은 광원(220)에 형성된 전극과 접촉되어 제 1 커넥터(310)와 광원(220)을 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)의 구동을 제어하기 위한 구동 제어부(141)를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 구동 제어부(141)는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)일 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 디스플레이 패널(100)의 구동 타이밍을 제어하며, 보다 상세하게는 디스플레이 패널(100)에 구비된 데이터 구동부(미도시), 감마 전압 생성부(미도시) 및 게이트 구동부(미도시)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호를 생성하여 디스플레이 패널(100)로 공급할 수 있다.
한편, 상기 타이밍 컨트롤러는 디스플레이 패널(100)의 구동에 동기되어 백라이트 유닛(200), 보다 상세하게는 광원들(220)이 동작하도록, 광원들(220)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호를 백라이트 유닛(200)으로 공급할 수 있다.
도 53에 도시된 바와 같이, 구동 제어부(141)가 안정적으로 지지 및 고정되기 위해, 구동 제어부(141)는 바텀 플레이트(135) 상에 배치된 구동부 섀시(145) 상에 고정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 기판(210) 상에 제 2 커넥터(320)가 형성될 수 있으며, 그를 위해 바텀 플레이트(135)에는 제 2 커넥터(320)가 삽입되기 위한 홀(350)이 형성되어 있을 수 있다.
제2 커넥터(320)는 제 1 층(210)과 구동 제어부(141)를 전기적으로 연결하여, 구동 제어부(141)로부터 출력되는 제어 신호가 제 1 층(210)으로 공급되도록 할 수 있다.
예를 들어, 제 2 커넥터(320)는 제 1 층(210)의 하측 면에 형성되고, 제 2 케이블(420)을 이용해 구동 제어부(141)와 연결되어, 제 2 케이블(420)을 통해 구동 제어부(141)로부터 공급되는 제어 신호를 제 1 층(210)으로 전달할 수 있다.
한편, 제 1 층(210)에는 광원 구동부(미도시)가 형성되어 있을 수 있으며, 광원 구동부(미도시)는 제 2 커넥터(320)를 통해 구동 제어부(141)로부터 공급되는 제어 신호를 이용하여 광원들(220)을 구동시킬 수 있다.
그리고, 전술한 전원공급부(143)와 구동 제어부(141)는 후면 케이스(150)로 감싸져 외부로부터 보호될 수 있다.
도 53에 도시된 디스플레이 장치의 구성은 본 발명의 일 실시 예에 불과하며, 그에 따라 전원 공급부(143), 구동 제어부(141), 제 1 및 제 2 커넥터(310, 320) 및 제 1 및 제 2 케이블(410, 420)의 위치 또는 개수 등은 필요에 따라 변경 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (22)

  1. 제 1 층;
    상기 제 1 층 상에 배열된 복수의 광원들;
    상기 복수의 광원들의 주변에 위치하며, 상기 제 1 층 상에 형성된 반사층;
    상기 복수의 광원들 및 상기 반사층을 포함하는 상기 제 1 층 상에 형성된 제 2 층; 및
    상기 복수의 광원들에 대응되도록 상기 제 2 층 상에 배열되고, 적어도 둘 이상의 막을 포함하는 차광패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차광패턴은 제 1 차광막 및 반사막을 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 층 상에 상기 제 1 차광막이 위치하고,
    상기 제 1 차광막 상에 상기 반사막이 위치하는 백라이트 유닛.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 반사막의 크기는 상기 제 1 차광막의 크기보다 작은 백라이트 유닛.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 층 상에 상기 제 1 차광막 및 상기 반사막이 콘택하고,
    상기 제 1 차광막은 상기 반사막을 덮는 백라이트 유닛.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 차광패턴은 상기 반사막 상에 위치하는 제 2 차광막을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 차광막 및 상기 제 2 차광막은 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 및 탄산칼륨(CaCO3)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 백라이트 유닛.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 반사막은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(pt) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 백라이트 유닛.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 차광막, 상기 제 2 차광막 및 상기 반사막은 각각 동일한 크기로 이루어진 백라이트 유닛.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 차광막, 상기 제 2 차광막 및 상기 반사막은 각각 서로 다른 크기로 이루어진 백라이트 유닛.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 차광막, 상기 제 2 차광막 및 상기 반사막의 각각의 크기는 상기 제 1 차광막, 상기 제 2 차광막 및 상기 반사막 순으로 작아지는 백라이트 유닛.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 차광패턴은 복수의 도트들을 포함하는 백라이트 유닛.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 도트들의 간격은 상기 광원의 광이 방출되는 방향으로 점점 증가하는 백라이트 유닛.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 도트들의 폭은 상기 광원의 광이 방출되는 방향으로 점점 감소하는 백라이트 유닛.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 도트들의 간격은 동일한 백라이트 유닛.
  16. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 복수의 도트들의 폭은 동일한 백라이트 유닛.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 차광패턴은 복수의 홀들을 포함하는 백라이트 유닛.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 복수의 홀들의 폭은 상기 광원의 광이 방출되는 방향으로 점점 증가하는 백라이트 유닛.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 복수의 홀들의 폭은 동일한 백라이트 유닛.
  20. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 복수의 홀들의 간격은 상기 광원의 광이 방출되는 방향으로 점점 감소하는 백라이트 유닛.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 복수의 홀들의 간격은 동일한 백라이트 유닛.
  22. 제 1 층, 상기 제 1 층 상에 배열된 복수의 광원들, 상기 복수의 광원들의 주변에 위치하며, 상기 제 1 층 상에 형성된 반사층, 상기 복수의 광원들 및 상기 반사층을 포함하는 상기 제 1 층 상에 형성된 제 2 층 및 상기 복수의 광원들에 대응되도록 상기 제 2 층 상에 배열되고, 적어도 둘 이상의 막을 포함하는 차광패턴을 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛 상에 배치된 디스플레이 패널을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은 복수의 블록들로 분할되어, 상기 분할된 블록별로 구동 가능한 디스플레이 장치.
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