(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第3のリフレクタは、前記第1のリフレクタ及び第2のリフレクタのうち少なくともいずれか一つに接触する、請求項1から3のうちいずれか1項に記載のディスプレイ装置。
前記第2のリフレクタは少なくとも一つの平面を含み、前記第2のリフレクタの平面は前記第1のリフレクタに対して平行な面である、請求項1から6のうちいずれか1項に記載のディスプレイ装置。
前記第2のリフレクタは、少なくとも一つの変曲点を有する少なくとも2個の傾斜面を含み、前記変曲点を中心に隣接する第1及び第2の傾斜面の曲率は互いに異なる、請求項1から7のうちいずれか1項に記載のディスプレイ装置。
前記第2のリフレクタから一定間隔だけ空間を置いて配置される光学部材をさらに含み、前記第2のリフレクタと前記光学部材との間の空間には導光板がない、請求項1から8のうちいずれか1項に記載のディスプレイ装置。
前記第2のリフレクタから一定間隔だけ空間を置いて配置される光学部材をさらに含み、前記第2のリフレクタと前記光学部材との間の空間にはエアガイドが形成される、請求項1から9のうちいずれか1項に記載のディスプレイ装置。
前記光学部材の一部の表面上に備えられ、光を前記第2のリフレクタに散乱させる光散乱層をさらに含む、請求項9から12のうちいずれか1項に記載のディスプレイ装置。
前記光源は基板上に配列され、前記光源は、光の入射角が臨界角以上である第1の面と、光の入射角が臨界角未満である第2の面とがそれぞれ少なくとも1個ずつ備えられたレンズを含む、請求項1から15のうちいずれか1項に記載のディスプレイ装置。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、各実施例を添付の図面を参照して説明する。
【0029】
本実施例の説明において、各構成要素の「上又は下」に形成されると記載される場合において、上又は下は、二つの構成要素が互いに直接接触したり、一つ以上の他の構成要素が前記二つの構成要素の間に配置されて形成されることを全て含む。
【0030】
また、「上又は下」と表現される場合、一つの構成要素を基準にして上側方向のみならず、下側方向の意味も含むことができる。
【0031】
図1A〜
図1Cは、実施例に係るバックライトユニットを説明するための図であって、
図1Aは断面図で、
図1Bは下面斜視図で、
図1Cは平面図である。
【0032】
図1A〜
図1Cに示すように、バックライトユニットは、少なくとも一つの光源110及び回路基板120を含む光源モジュール100、第1のリフレクタ200、第2のリフレクタ300及び第3のリフレクタ400を含むことができる。
【0033】
ここで、光源モジュール100は、第1のリフレクタ200と第2のリフレクタ300との間に位置し、第1のリフレクタ200又は第2のリフレクタ300に隣接するように配置することができる。
【0034】
場合によって、光源モジュール100は、第1のリフレクタ200に接触すると同時に第2のリフレクタ300から一定間隔だけ離隔するように配置したり、又は第2のリフレクタ300に接触すると同時に第1のリフレクタ200から一定間隔だけ離隔するように配置することができる。
【0035】
また、光源モジュール100は、第1のリフレクタ200と第2のリフレクタ300から一定間隔だけ離隔するように配置したり、又は第1のリフレクタ200と第2のリフレクタ300に同時に接触するように配置することもできる。
【0036】
そして、光源モジュール100は、電極パターンを有する回路基板120及び光を生成する光源110を含むことができる。
【0037】
このとき、回路基板120には、少なくとも一つの光源110を実装することができ、電源を供給するアダプタと光源110を連結するための電極パターンが形成することができる。
【0038】
例えば、回路基板120の上面には、光源110とアダプタを連結するための炭素ナノチューブなどの電極パターンを形成することができる。
【0039】
このような回路基板は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ガラス、ポリカーボネート(PC)又はシリコン(Si)などからなり、複数の光源100が実装されるPCB(Printed Circuit Board)基板であってもよく、フィルム状に形成することができる。
【0040】
また、回路基板120としては、単層PCB、多層PCB、セラミック基板、メタルコアPCBなどを選択的に使用することができる。
【0041】
一方、光源110は、発光ダイオードチップであってもよく、発光ダイオードチップは、ブルーLEDチップ又は紫外線LEDチップで構成したり、又は、レッドLEDチップ、グリーンLEDチップ、ブルーLEDチップ、イエローグリーンLEDチップ及びホワイトLEDチップのうち少なくとも一つ又はそれ以上を組み合わせたパッケージ形態で構成することもできる。
【0042】
そして、ホワイトLEDは、ブルーLED上にイエロー燐光を結合したり、ブルーLED上にレッド燐光とグリーン燐光を同時に使用して具現することができ、ブルーLED上にイエロー燐光、レッド燐光及びグリーン燐光を同時に使用して具現することもできる。
【0043】
そして、第1のリフレクタ200と第2のリフレクタ300との間の空間にエアガイドを備えるように、第1のリフレクタ200と第2のリフレクタ200は一定間隔だけ離隔して互いに対向することができる。
【0044】
そして、第1のリフレクタ200は、反射コーティングフィルム及び反射コーティング物質層のうちいずれか一つで形成され、光源モジュール100から生成された光を第2のリフレクタ300の方向に反射させる役割をすることができる。
【0045】
また、第1のリフレクタ200の表面のうち発光モジュール100に対向する表面上には、鋸歯状の反射パターンが形成され、反射パターンの表面は平面又は曲面であり得る。
【0046】
第1のリフレクタ200の表面に反射パターンを形成する理由は、光源モジュール100で生成された光を第2のリフレクタ300の中央領域に反射させることによって、バックライトユニットの中央領域における輝度を増加させるためである。
【0047】
そして、第2のリフレクタ300は、一部に傾斜面を有することができ、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、二酸化チタニウム(TiO
2)などのように高い反射率を有する金属又は金属酸化物を含んで構成することができる。
【0048】
そして、第2のリフレクタ300の傾斜面は、光源モジュール100、第1及び第3のリフレクタ200、400のうち少なくともいずれか一つに重畳され得る。
【0049】
ここで、第2のリフレクタ300の傾斜面は、第1のリフレクタ200の表面に対して一定角度だけ傾斜した面であってもよく、傾斜面は、凹面、凸面及び平面のうち少なくともいずれか一つであり得る。
【0050】
場合によって、第2のリフレクタ300は、少なくとも一つの傾斜面及び少なくとも一つの平面を含むことができるが、第2のリフレクタ300の平面は第1のリフレクタ200に対して平行な面であり得る。
【0051】
また、第2のリフレクタ300は、少なくとも一つの変曲点を有する少なくとも2個の傾斜面を含み、変曲点を中心に隣接する第1及び第2の傾斜面の曲率は互いに異なり得る。
【0052】
そして、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の各光源110の間に配置することができる。
【0053】
ここで、第3のリフレクタ400は、反射コーティングフィルム及び反射コーティング物質層のうちいずれか一つで形成され、光源モジュール100から生成された光を第2のリフレクタ300の中央領域にガイド(案内)することができる。
【0054】
すなわち、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100から遠い領域の輝度を補償できるように光をガイドする役割をすることができる。
【0055】
第3のリフレクタ400は、第1のリフレクタ200と第2のリフレクタ300から一定間隔だけ離隔するように配置したり、又は第1のリフレクタ200と第2のリフレクタ300に同時に接触するように配置することもできる。
【0056】
また、第3のリフレクタ400は、第1のリフレクタ200に接触すると同時に第2のリフレクタ300から一定間隔だけ離隔するように配置したり、又は第2のリフレクタ300に接触すると同時に第1のリフレクタ200から一定間隔だけ離隔するように配置することもできる。
【0057】
図2A〜
図2Cは、第3のリフレクタと第1及び第2のリフレクタとの間の距離関係を示す図である。
【0058】
図2Aは、第1のリフレクタ200と第2のリフレクタ300から一定間隔だけ離隔して配置される第3のリフレクタ400を示す図で、
図2Bは、第1のリフレクタ200に接触すると同時に第2のリフレクタ300から一定間隔だけ離隔するように配置される第3のリフレクタ400を示す図で、
図2Cは、第1のリフレクタ200と第2のリフレクタ300に同時に接触する第3のリフレクタ400を示す図である。
【0059】
図2Aに示すように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120から突出し、各光源110の間に位置することができる。
【0060】
そして、第3のリフレクタ400は、第1のリフレクタ200から第1の距離d1だけ離隔し、第2のリフレクタ300から第2の距離d2だけ離隔することができる。
【0061】
ここで、第1の距離d1と第2の距離d2は互いに同一であってもよく、又は互いに異なってもよい。
【0062】
一例として、第1の距離d1は、第2の距離d2よりも小さい場合もある。
【0063】
その理由は、第1の距離d1が第2の距離d2より大きい場合、ホットスポット(hot spot)現象が表れる可能性があるためである。
【0064】
そして、
図2Bに示すように、第3のリフレクタ400は、第1のリフレクタ200に接触し、第2のリフレクタ300から距離dだけ離隔することができる。
【0065】
ここで、第3のリフレクタ400は、第1のリフレクタ200に接触することによってホットスポットを防止し、光源モジュール100から遠い領域に光を伝送することができる。
【0066】
そして、
図2Cに示すように、第3のリフレクタ400は、第1のリフレクタ200と第2のリフレクタ300に接触することができる。
【0067】
ここで、第2のリフレクタ300と接触する第3のリフレクタ400の下部面は、第2のリフレクタ300の傾斜面と同じ形状の傾斜面を有することができる。
【0068】
このように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120から一定長さだけ突出形成することができる。
【0069】
すなわち、第3のリフレクタ400の長さは、
図2A〜
図2Cに示すように、第1のリフレクタ200と重畳されるように構成されるが、第1のリフレクタ200の長さより小さい場合もある。
【0070】
場合によって、第3のリフレクタ400の長さは、第1のリフレクタ200の長さより大きいか、それと同じであってもよい。
【0071】
図3A〜
図3Cは、第2のリフレクタから離隔した第3のリフレクタと第1のリフレクタの長さを比較して示した図である。
【0072】
図3A、
図3B及び
図3Cは、第3のリフレクタ400の長さが第1のリフレクタ200と重畳される程度を示す図である。
【0073】
図3Aに示すように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120から突出し、各光源110の間に位置することができる。
【0074】
そして、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120から長さL2だけ突出し、第1のリフレクタ200に重畳され得る。
【0075】
ここで、第3のリフレクタ400の長さL2は、第1のリフレクタ200の長さL1より小さい。
【0076】
すなわち、第3のリフレクタ400のエッジ領域E2は、第1のリフレクタ200のエッジ領域E1から一定間隔を有する第1のリフレクタ200の下部表面に位置することができる。
【0077】
そして、
図3Bに示すように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120から長さL2だけ突出し、第1のリフレクタ200に重畳され得る。
【0078】
ここで、第3のリフレクタ400の長さL2は、第1のリフレクタ200の長さL1より小さく、第3のリフレクタ400のエッジ領域E2と第1のリフレクタ200のエッジ領域E1は一直線上に形成することができる。
【0079】
そして、
図3Cに示すように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120から長さL2だけ突出し、一部が第1のリフレクタ200に重畳され得る。
【0080】
ここで、第3のリフレクタ400の長さL2は、第1のリフレクタ200の長さL1と同じか、又は第1のリフレクタ200の長さL1より大きい。
【0081】
すなわち、第1のリフレクタ200のエッジ領域E1は、第3のリフレクタ400のエッジ領域E2から一定間隔を有するように形成することができる。
【0082】
このように、第2のリフレクタ300から離隔して配置される第3のリフレクタ400は、多様な長さに形成することができる。
【0083】
また、第3のリフレクタ400は、第2のリフレクタ300に接触するように形成することもできるが、第2のリフレクタ300に接触する第3のリフレクタ400も多様な長さに形成することができる。
【0084】
図4A、
図4B及び
図4Cは、第2のリフレクタに接触する第3のリフレクタと第1のリフレクタの長さを比較して示した図である。
【0085】
図4Aに示すように、第3のリフレクタ400は、第2のリフレクタ300に接触するように形成され、光源モジュール100の回路基板から長さL2だけ突出し、第1のリフレクタ200に重畳され得る。
【0086】
ここで、第3のリフレクタ400の長さL2は、第1のリフレクタ200の長さL1より小さい。
【0087】
すなわち、第3のリフレクタ400のエッジ領域E2は、第1のリフレクタ200のエッジ領域E1から一定間隔を有する第1のリフレクタ200の下部表面に位置することができる。
【0088】
そして、
図4Bに示すように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120から長さL2だけ突出し、第1のリフレクタ200に重畳され得る。
【0089】
ここで、第3のリフレクタ400の長さL2は、第1のリフレクタ200の長さL1より小さく、第3のリフレクタ400のエッジ領域E2と第1のリフレクタ200のエッジ領域E1は一直線上に形成することができる。
【0090】
そして、
図4Cに示すように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120から長さL2だけ突出し、一部が第1のリフレクタ200に重畳され得る。
【0091】
ここで、第3のリフレクタ400の長さL2は、第1のリフレクタ200の長さL1と同一であるか、又は第1のリフレクタ200の長さL1より大きい。
【0092】
すなわち、第1のリフレクタ200のエッジ領域E1は、第3のリフレクタ400のエッジ領域E2から一定間隔を有する第3のリフレクタ400の上部表面に位置することができる。
【0093】
このように、第3のリフレクタ400は、第2のリフレクタ300と接触するように、下部面の形状が第2のリフレクタ300の表面形状と同一である。
【0094】
そして、互いに隣接する第3のリフレクタ400の間には、一つ又は多数の光源を配置することもできる。
【0095】
図5A〜
図5Cは、各第3のリフレクタの間に配置される光源を示す図である。
【0096】
図5Aは、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間に一つの光源110が配置される場合を示す図で、
図5Bは、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間に二つの光源110が配置される場合を示す図で、
図5Cは、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間に三つの光源110が配置される場合を示す図である。
【0097】
図5A〜
図5Cに示すように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120から突出し、各光源110の間に位置することができる。
【0098】
そして、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間には、
図5Aに示すように一つの光源110を配置することもでき、
図5B及び
図5Cに示すように多数の光源110を配置することもできる。
【0099】
場合によって、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間に配置される光源110の数は一定でないこともある。
【0100】
例えば、一対の第3のリフレクタ400の間には1個の光源110を配置し、他の一対の第3のリフレクタ400の間には2個の光源110を配置することもできる。
【0101】
このように、いずれか一対の第3のリフレクタ400の間に配置される光源110の数は、他の一対の第3のリフレクタ400の間に配置される光源110の数と異なり得る。
【0102】
また、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間には、一つ又は多数の光源モジュール100を配置することもできる。
【0103】
すなわち、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120によって固定することもできるが、外部の支持フレームによって固定することもできる。
【0104】
図6A〜
図6Cは、各第3のリフレクタの間に配置される光源モジュールを示す図である。
【0105】
図6Aは、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間に一つの光源110を含む光源モジュール100が配置される場合を示す図で、
図6Bは、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間に二つの光源110を含む光源モジュール100が配置される場合を示す図で、
図6Cは、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間に三つの光源110を含む光源モジュール100が配置される場合を示す図である。
【0106】
図6A〜
図6Cに示すように、第3のリフレクタ400は、外部の支持フレーム(図示せず)によって固定され、外部の支持フレームから突出し、各光源モジュール100の間に位置することができる。
【0107】
そして、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間には、
図6Aに示すように一つの光源110を含む光源モジュール100を配置することもでき、
図6B及び
図6Cに示すように、多数の光源110を含む光源モジュール100を配置することもできる。
【0108】
場合によって、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間に配置される光源モジュール100の光源110の数は一定でないこともある。
【0109】
例えば、一対の第3のリフレクタ400の間には1個の光源110を有する光源モジュール100を配置し、他の一対の第3のリフレクタ400の間には2個の光源110を有する光源モジュール100を配置することもできる。
【0110】
このように、第3のリフレクタ400は、外部の支持フレームによって固定することができ、各第3のリフレクタ400の間には光源モジュール100を配置することができる。
【0111】
そして、いずれか一対の第3のリフレクタ400の間に配置される光源モジュール100の光源110の数は、他の一対の第3のリフレクタ400の間に配置される光源モジュール100の光源110の数と異なり得る。
【0112】
また、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120によって固定されるとき、光源110から一定間隔だけ離隔するように配置することもでき、光源110に接触するように配置することもできる。
【0113】
図7A及び
図7Bは、第3のリフレクタと光源との間の距離関係を示す図である。
【0114】
図7Aは、第3のリフレクタ400が光源110から間隔d11だけ離隔して配置される場合を示す図で、
図7Bは、第3のリフレクタ400が光源110に接触して配置される場合を示す図である。
【0115】
図7Aに示すように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120によって固定され、互いに隣接する各第3のリフレクタ400の間には光源モジュール100の光源110を配置することができる。
【0116】
ここで、第3のリフレクタ400は、光源110から一定間隔d11だけ離隔するように配置することができる。
【0117】
そして、
図7Bに示すように、第3のリフレクタ400は、光源110に近接するように配置したり、又は接触するように配置することができる。
【0118】
ここで、互いに隣接する各光源110の間には、一つ又は多数の第3のリフレクタ400を配置することもできる。
【0119】
このように、第3のリフレクタ400と光源110との間の間隔を調節する理由は、第3のリフレクタ400と光源110との間の間隔が小さいほど、光源110から出射される光の直進性が増加するためである。
【0120】
したがって、バックライトユニットの設計にしたがって第3のリフレクタ400と光源110との間の間隔を適宜調節することによって、最適な均一度を有する輝度を提供することができる。
【0121】
そして、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100から遠い領域に光を伝送できるように、光源110と対向する側面を多様な形状に加工することもできる。
【0122】
図8A〜
図8Eは、多様な形状の側面を有する第3のリフレクタを示す図である。
【0123】
図8Aは、光源110に隣接した領域と光源110から遠い領域の厚さが同一である第3のリフレクタを示す図で、
図8B〜
図8Eは、光源110に隣接した領域と光源110から遠い領域の厚さが異なる第3のリフレクタを示す図である。
【0124】
図8Aに示すように、第3のリフレクタ400の側面は、隣接する第3のリフレクタ400の側面と対向し、互いに平行であり得る。
【0125】
そして、第3のリフレクタ400の厚さt0は、光源110に隣接した領域と光源110から遠い領域の厚さが同一である。
【0126】
そして、
図8Bに示すように、第3のリフレクタ400の側面401は、隣接する第3のリフレクタ400の側面401と対向し、互いに平行でなくてもよい。
【0127】
ここで、第3のリフレクタ400の側面401は平らな傾斜面である。
【0128】
そして、第3のリフレクタ400は、光源110に隣接した領域の厚さt2が光源110から遠い領域の厚さt1より大きい。
【0129】
そして、
図8Cに示すように、第3のリフレクタ400の側面401は、隣接する第3のリフレクタ400の側面401と対向し、互いに平行でなくてもよい。
【0130】
ここで、第3のリフレクタ400の側面401は凹状の傾斜面である。
【0131】
そして、第3のリフレクタ400の厚さは、光源110に隣接した領域から光源110から遠い領域に行くほど漸次減少する。
【0132】
そして、
図8Dに示すように、第3のリフレクタ400の側面401は、隣接する第3のリフレクタ400の側面401と対向し、互いに平行でなくてもよい。
【0133】
ここで、第3のリフレクタ400の側面401は凸状の傾斜面である。
【0134】
そして、第3のリフレクタ400の厚さは、光源110に隣接した領域から光源110から遠い領域に行くほど漸次減少する。
【0135】
そして、
図8Eに示すように、第3のリフレクタ400の側面401は、隣接する第3のリフレクタ400の側面401と対向し、互いに平行でなくてもよい。
【0136】
ここで、第3のリフレクタ400の側面401は階段状の表面である。
【0137】
そして、第3のリフレクタ400は、光源110に隣接した領域の厚さt2が光源から遠い領域の厚さt1より大きい。
【0138】
また、多数の第3のリフレクタ400は、全てが同一の長さを有することもでき、各第3のリフレクタ400のうち一部が異なる長さを有することもできる。
【0139】
図9A〜
図9Cは、多様な長さを有する第3のリフレクタを示す図である。
【0140】
図9Aは、光源モジュール100の縁部領域に位置する第3のリフレクタ400と光源モジュール100の中央領域に位置する第3のリフレクタ400の長さがいずれも同一である場合を示す図で、
図9Bは、光源モジュール100の縁部領域に位置する第3のリフレクタ400と光源モジュール100の中央領域に位置する第3のリフレクタ400の長さが異なる場合を示す図で、
図9Cは、光源モジュール100の縁部領域に位置する第3のリフレクタ400から光源モジュール100の中央領域に位置する第3のリフレクタ400に行くほど長さが減少する場合を示す図である。
【0141】
図9Aに示すように、多数の第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の回路基板120によって固定され、長さL11だけ突出するように配置することができる。
【0142】
ここで、全ての第3のリフレクタ400の長さは同一である。
【0143】
すなわち、光源モジュール100の縁部領域に位置する第3のリフレクタ400と光源モジュール100の中央領域に位置する第3のリフレクタ400の長さが全て同一である。
【0144】
そして、
図9Bに示すように、光源モジュール100の縁部領域に位置する第3のリフレクタ400は、回路基板120から長さL11だけ突出するように配置し、光源モジュール100の中央領域に位置する第3のリフレクタ400は、回路基板120から長さL12だけ突出するように配置することができる。
【0145】
ここで、光源モジュール100の縁部領域に位置する第3のリフレクタ400の長さL11は、光源モジュール100の中央領域に位置する第3のリフレクタ400の長さL12より長い。
【0146】
その理由は、バックライトユニットの縁部領域での光の損失を減少させ、バックライトユニットの中央領域に光を集中させて弱い輝度を補償することによって、全体的に均一な輝度を提供できるためである。
【0147】
そして、
図9Cに示すように、光源モジュール100の縁部領域に位置する第3のリフレクタ400は、回路基板120から長さL11だけ突出するように配置し、光源モジュール100の中央領域に位置する第3のリフレクタ400は、回路基板120から長さL14だけ突出するように配置し、それらの間に位置する第3のリフレクタ400は、回路基板120から長さL12、L13だけ突出するように配置することができる。
【0148】
ここで、光源モジュール100の縁部領域に位置する第3のリフレクタ400から光源モジュール100の中央領域に位置する第3のリフレクタ400に行くほど、第3のリフレクタ400の長さが漸次減少する。
【0149】
その理由は、バックライトユニットの縁部領域での光の損失を減少させ、バックライトユニットの中央領域に光を集中させて弱い輝度を補償することによって、全体的に均一な輝度を提供できるためである。
【0150】
また、第3のリフレクタ400は、側面に多様な反射パターンを有することもできる。
【0151】
図10A〜
図10Dは、多様な反射パターンを有する第3のリフレクタを示す図である。
【0152】
図10Aは、反射パターン480が鋸歯形状で、反射パターン480の表面は平面である場合を示し、
図10B及び
図10Cは、反射パターン480が鋸歯形状で、反射パターン480の表面は曲面である場合を示す。
【0153】
ここで、
図10Bによると、反射パターン480の表面は凹状の曲面で、
図10Cによると、反射パターン480の表面は凸状の曲面である。
【0154】
場合によって、
図10Dに示すように、反射パターン480の大きさが第3のリフレクタ400の一端から他端に行くほど漸次大きくなる。
【0155】
このように、第3のリフレクタ400上に反射パターン480を形成する理由は、光の反射のみならず、光を均一に拡散させる拡散効果も達成できるためである。
【0156】
したがって、このような反射パターン480は、バックライトの全体の輝度分布にしたがって、該当の領域に多様な大きさに製作することができる。
【0157】
一方、第3のリフレクタには、射出可能な材料を使用してボディーを製作し、ミラー面を加工することもでき、ボディー上に反射層や反射シートを形成することもできる。
【0158】
図11は、ミラー面を有する第3のリフレクタを示す図である。
【0159】
図11に示すように、第3のリフレクタ400は、光源110と対向する表面をミラー面に製作することができる。
【0160】
ここで、第3のリフレクタ400のボディーは、射出加工が可能な高分子樹脂で製作することもでき、金属や金属酸化物で製作することもできる。
【0161】
そして、第3のリフレクタ400のミラー面は、研磨などの加工を通して製作することができ、約60〜99%の反射率を有することができる。
【0162】
図12A〜
図12Dは、反射部材を有する第3のリフレクタを示す図である。
【0163】
図12A及び
図12Bは、第3のリフレクタ400の全体の表面に反射部材490が形成されたことを示す図であって、
図12Aは、反射部材の全体の反射率が一定である場合を示す図で、
図12Bは、反射部材の全体の反射率が一定でない場合を示す図である。
【0164】
図12A及び
図12Bに示すように、反射部材490は、フィルム又はシート状に製作し、第3のリフレクタ400のボディー上に接着して形成することもでき、反射物質を第3のリフレクタ400のボディー上に蒸着又はコーティングして形成することもでき、反射物質をインク形態で印刷して形成することもできる。
【0165】
ここで、蒸着方法としては、熱蒸着法、蒸発法又はスパッタリング法などの真空蒸着法を使用することができ、コーティング又は印刷方法としては、プリンティング法、グラビアコーティング法又はシルクスクリーン法を使用することができる。
【0166】
そして、反射部材490は、金属又は金属酸化物のうち少なくとも一つを含むことができ、例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)又は二酸化チタニウム(TiO
2)のように高い反射率を有する金属又は金属酸化物を含んで構成することができる。
【0167】
第3のリフレクタ400は、
図12Aに示すように、全体の領域が同一の反射率を有するように、一つの反射率を有する反射部材490を含むことができ、
図12Bに示すように、一部の領域が異なる反射率を有するように、反射率が互いに異なる第1及び第2の反射部材490a、490bを含むこともできる。
【0168】
ここで、光源110に隣接した第1の反射部材490aは、第2の反射部材490bより高い反射率を有することができる。
【0169】
その理由は、前記のようにすると、光源110から出射された光を光源110からより遠い領域に伝送できるためである。
【0170】
図12C及び
図12Dは、第3のリフレクタ400の一部の表面に反射部材490が形成されたことを示す図であって、
図12Cは、第3のリフレクタ400の表面上に反射部材が形成された場合を示す図で、
図12Dは、第3のリフレクタ400の溝内に反射部材が形成された場合を示す図である。
【0171】
図12C及び
図12Dに示すように、反射部材490は、第3のリフレクタ400の一部の領域のみに形成することもできる。
【0172】
ここで、反射部材490は、
図12Cに示すように、第3のリフレクタ400の一部の表面上に突出するように形成することもでき、
図12Dに示すように、第3のリフレクタ400の一部の表面に溝を形成し、その溝内に反射部材490を充填することもできる。
【0173】
また、第3のリフレクタ400は、正反射領域及び乱反射領域を含むこともできる。
【0175】
図13A及び
図13Bに示すように、第3のリフレクタ400は、正反射領域450及び乱反射領域460を含むことができる。
【0176】
ここで、正反射領域450は、入射される光を正反射させる役割をし、乱反射領域460は、入射される光を乱反射させる役割をすることができる。
【0177】
このとき、正反射領域450は光源110に隣接するように配置し、乱反射領域460は光源110から遠い領域に配置することができる。
【0178】
その理由は、第3のリフレクタ400の正反射領域450は光源110から出射された光を光源110からより遠い領域に伝送することができ、第3のリフレクタ400の乱反射領域460は光を拡散させて均一な輝度を提供できるためである。
【0179】
このように、第3のリフレクタ400の正反射領域450及び乱反射領域460は、第3のリフレクタの表面を研磨加工したり、又は反射部材を形成することによって製作することができる。
【0180】
また、第3のリフレクタ400は、不透過領域及び透過領域を含むこともできる。
【0182】
図14A及び
図14Bに示すように、第3のリフレクタ400は、不透過領域410及び透過領域420を含むことができる。
【0183】
ここで、不透過領域410は、入射される光を反射させる役割をし、透過領域420は、入射される光の一部を反射させ、一部を透過及び屈折させる役割をすることができる。
【0184】
このとき、不透過領域410は、光源110に隣接するように配置し、透過領域420は光源110から遠い領域に配置することができる。
【0185】
その理由は、第3のリフレクタ400の不透過領域410は光源110から出射された光を光源110からより遠い領域に伝送することができ、第3のリフレクタ400の透過領域420は光の一部を反射させ、一部を透過及び屈折させて均一な輝度を提供できるためである。
【0186】
このように、第3のリフレクタ400の不透過領域410及び透過領域420は、不透明物質や透明物質を使用して製作することもでき、透明物質のボディーに不透明反射部材を付着して形成することもできる。
【0187】
一方、第3のリフレクタは多様な形状に製作することもできる。
【0188】
図15は、オープン形状を有する第3のリフレクタを示す図で、
図16は、クローズ形状を有する第3のリフレクタを示す図である。
【0189】
図15に示すように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の光源110の周辺を覆い、第2のリフレクタ300と対向する領域がオープン形状を有することができる。
【0190】
第3のリフレクタ400は、第1、第2及び第3のセグメント400a、400b、400cを含むことができる。
【0191】
ここで、第1及び第2のセグメント400a、400bは光源110の両側に配置し、第3のセグメント400cは、第1及び第2のセグメント400a、400bに連結し、第1のリフレクタ200と光源110との間に配置することができる。
【0192】
このとき、第3のセグメント400cは、一部が第1のリフレクタ200と接触することもできる。
【0193】
そして、
図16に示すように、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の光源110の周囲を覆うように、クローズ形状として円状や多角形状を有することができる。
【0194】
一方、第2のリフレクタ300は、少なくとも一つの傾斜面及び少なくとも一つの平面を含むことができる。
【0195】
ここで、第2のリフレクタ300の傾斜面は、第1のリフレクタ200に対して一定角度だけ傾斜した面で、第2のリフレクタ300の平面は第1のリフレクタ200に対して平行な面である。
【0196】
そして、第2のリフレクタ300の傾斜面は、光源110及び第1のリフレクタ200のうち少なくともいずれか一つと重畳され得る。
【0197】
図17A〜
図17Cは、傾斜面及び平面を含む第2のリフレクタを示す図である。
【0198】
第2のリフレクタ300は、
図17Aに示すように傾斜面が平らな表面を有し、
図17Bに示すように傾斜面が凹状の曲面を有し、
図17Cに示すように傾斜面が凸状の曲面を有することができる。
【0199】
ここで、第3のリフレクタ400は、第2のリフレクタ300の傾斜面に重畳され得る。
【0200】
一方、第2のリフレクタ300は、少なくとも一つの変曲点を有する少なくとも2個の傾斜面を含み、変曲点を中心に隣接する第1及び第2の傾斜面の曲率は互いに異なることもある。
【0201】
図18A〜
図18Cは、多数の傾斜面を含む第2のリフレクタを示す図である。
【0202】
図18Aは、互いに隣接する二つの傾斜面が平らな表面を有し、二つの傾斜面の傾きが互いに異なる場合を示し、
図18Bは、互いに隣接する二つの傾斜面が凹状の曲面を有し、二つの傾斜面の曲率がお互いに異なる場合を示し、
図18Cは、互いに隣接する二つの傾斜面が凸状の曲面を有し、二つの傾斜面の曲率が互いに異なる場合を示す。
【0203】
ここで、第3のリフレクタ400は、第2のリフレクタ300の傾斜面に重畳され得る。
【0204】
このように、第2のリフレクタ300の傾斜面は、凹面、凸面及び平面のうち少なくともいずれか一つである。
【0205】
そして、第2のリフレクタ300は、正反射領域及び乱反射領域を含むこともできる。
【0206】
ここで、正反射領域は、入射される光を正反射させる役割をし、乱反射領域は、入射される光を乱反射させる役割をすることができ、正反射領域と乱反射領域の光反射率は約50〜99.99%である。
【0207】
そして、第2のリフレクタ300の傾斜面は、全体の領域が正反射領域であってもよく、又は一部の領域のみが正反射領域であってもよい。
【0208】
図19は、正反射領域及び乱反射領域を含む第2のリフレクタを示す図である。
【0209】
図19に示すように、第2のリフレクタ300は、光源モジュール100に隣接する正反射領域と、光源モジュール100から離隔した乱反射領域とを含むことができる。
【0210】
正反射領域300aは、第2のリフレクタ300の全体の領域のうち約5〜50%を占めることができる。
【0211】
場合によって、第2のリフレクタ300において、正反射領域300aは第2のリフレクタ300の全体の領域のうち約20〜30%を占めることもできる。
【0212】
また、第2のリフレクタ300において、正反射領域300aと乱反射領域300bの面積比率は1:1〜1:20であってもよい。
【0213】
このように、第2のリフレクタ300の正反射領域300aと乱反射領域300bの面積比率を定める理由は、光源110に隣接した領域と光源110から遠く離隔した領域との輝度差を減少させるためである。
【0214】
すなわち、第2のリフレクタ300は、正反射領域300aと乱反射領域300bの面積比率を適宜調節することによって、全体的に均一な輝度を提供することができる。
【0215】
ここで、第2のリフレクタ300は、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、二酸化チタニウム(TiO
2)などのように高い反射率を有する金属又は金属酸化物を含んで構成することができるが、第2のリフレクタ300は、正反射領域300aと乱反射領域300bに形成される物質が互いに異なることもあり、正反射領域300aと乱反射領域300bの表面粗さが互いに異なることもある。
【0216】
すなわち、第2のリフレクタ300において、正反射領域300aと乱反射領域300bは、同一の物質で形成されると同時に、表面粗さが互いに異なり得る。
【0217】
また、第2のリフレクタ300において、正反射領域300aと乱反射領域300bが互いに異なる物質で形成されると同時に、表面粗さが互いに異なり得る。
【0218】
そして、光源110、第1及び第3のリフレクタ200、400のうち少なくともいずれか一つは正反射領域300aと重畳され得る。
【0219】
すなわち、第1及び第2のリフレクタ200、400のうち少なくともいずれか一つは、第2のリフレクタ300の正反射領域300aに一部のみが重畳されてもよく、完全に重畳されてもよい。
【0220】
第2のリフレクタ300の正反射領域300aは、光源モジュール100に隣接して位置し、光源110から出射された光を第2のリフレクタ300の中央領域に反射させる役割をする。そして、第2のリフレクタ300の乱反射領域300bは、第2のリフレクタ300の中央領域に位置し、入射される光を拡散させる役割をすることができる。
【0221】
一方、第2のリフレクタは、光源モジュール及び第3のリフレクタの配置によって多様な形状に製作することができる。
【0222】
図20Aは、1エッジタイプの第2のリフレクタを示す図で、
図20Bは、2エッジタイプの第2のリフレクタを示す図で、
図20C及び
図20Dは、4エッジタイプの第2のリフレクタを示す図である。
【0223】
図20Aは、1エッジタイプの第2のリフレクタを示す平面図であって、
図20Aに示すように、1エッジタイプの第2のリフレクタ300の一側に光源モジュール100を配置し、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の各光源110の間に配置することができる。
【0224】
そして、
図20Bは、2エッジタイプの第2のリフレクタを示す平面図であって、
図20Bに示すように、2エッジタイプの第2のリフレクタ300の両側に光源モジュール100を配置し、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の各光源110の間に配置することができる。
【0225】
そして、
図20Cは、4エッジタイプの第2のリフレクタを示す平面図であって、
図20Cに示すように、4エッジタイプの第2のリフレクタ300は、4側面に光源モジュール100を配置し、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の各光源110の間に配置することができる。
【0226】
そして、
図20Dは、4エッジタイプの第2のリフレクタを示す平面図であって、
図20Dに示すように、4エッジタイプの第2のリフレクタ300は、4つのコーナー領域に光源モジュール100を配置し、第3のリフレクタ400は、光源モジュール100の各光源110の間に配置することができる。
【0227】
また、実施例に係るバックライトユニットは、第2のリフレクタから一定間隔だけ空間を置いて配置される光学部材をさらに含むことができ、第2のリフレクタと光学部材との間の空間にはエアガイドを形成することができる。
【0228】
図21は、光学部材を含むバックライトユニットを示す図で、
図22は、光学部材の形状の一例を示す図である。
【0229】
図21に示すように、光学部材600は、第1のリフレクタ200のオープン領域に配置され、上部表面に凹凸パターン620を有することができる。
【0230】
ここで、光学部材600は、第1のリフレクタ200のオープン領域を通して出射される光を拡散させるためのもので、拡散効果を増加させるために光学部材600の上部表面に凹凸パターン620を形成することができる。
【0231】
凹凸パターン620は、
図22に示すように、光源モジュール100に沿って配置されるストライプ形状を有することができる。
【0232】
このとき、凹凸パターン620は、光学部材600の表面に突出部を有し、突出部は、互いに対向する第1の面及び第2の面で構成され、第1の面と第2の面との間の角は鈍角又は鋭角である。
【0233】
場合によって、光学部材600は、少なくとも一つのシートからなるが、拡散シート、プリズムシート、輝度強化シートなどを選択的に含むことができる。
【0234】
ここで、拡散シートは、光源から出射された光を拡散させ、プリズムシートは、拡散された光を発光領域にガイド(案内)し、輝度拡散シートは輝度を強化させる。
【0235】
このように、バックライトユニットは、光源モジュールの各光源の間に第3のリフレクタを追加的に配置することによって、輝度を向上させ、均一な輝度を提供することができる。
【0236】
一方、本実施例は、光源モジュールの光出射面を多様な方向に配置することもできる。
【0237】
すなわち、光源モジュールは、光出射面が光学部材と第2のリフレクタとの間のエアガイドの方向に向かうように配置された直接出射型構造であってもよく、光出射面が第1のリフレクタ、第2のリフレクタ及びカバープレートの方向のうちいずれか一つの方向に向かうように配置される間接出射型構造であってもよい。
【0238】
ここで、間接出射型光源モジュールの場合、出射された光が第1のリフレクタ、第2のリフレクタ及びカバープレートに反射され、反射された光は、再びバックライトユニットのエアガイドの方向に進むことができる。
【0239】
このように、光源モジュールを間接出射型構造で配置する理由は、ホットスポット現象を減少できるためである。
【0240】
また、第2のリフレクタの下部面に多数の補強リブを配置することができる。
【0241】
図23は、第2のリフレクタの下部面に形成された補強リブを示す図で、
図23に示すように、第2のリフレクタの下部面に多数の補強リブ350を配置することができる。
【0242】
すなわち、第2のリフレクタが曲面を有する反射面を有し、これが外部環境条件によって変形するおそれがあるので、これを防止するために補強リブ350を設置することができる。
【0243】
補強リブ350は、第2のリフレクタの傾斜面と対向する後面に配置するだけでなく、第2のリフレクタの側面と対向する後面にも配置することができる。
【0244】
そして、第2のリフレクタの上部面には、光学部材を支持する各支持ピンを形成することもできる。
【0245】
図24は、第2のリフレクタの上部面に形成された支持ピンを示す図で、
図24に示すように、第2のリフレクタ300の上部面には、光学部材を支持する各支持ピン360を形成することもできる。
【0246】
その理由は、光学部材が第2のリフレクタ300から離隔し、その間にエアガイドが形成されるので、光学部材の中心領域が下部に垂れるおそれがあるためである。
【0247】
ここで、支持ピン360は、第2のリフレクタ300に接触する下部面の面積が上部面の面積より広く形成されることが安定的である。
【0248】
一方、第2のリフレクタの傾斜面の下部には、光源モジュールを駆動させるための各回路装置を配置することができる。
【0249】
第2のリフレクタの後面における各傾斜面の間に所定の空間が形成されるので、該当の空間に各回路装置を配置すると、空間を効率的に利用することができる。
【0250】
図25は、実施例に係るバックライトユニットを有するディスプレイモジュールを示す図である。
【0251】
図25に示すように、ディスプレイモジュール20は、ディスプレイパネル800及びバックライトユニット700を含むことができる。
【0252】
ディスプレイパネル800は、互いに対向し、均一なセルギャップが維持されるように合着されたカラーフィルタ基板810及びTFT(Thin Film Transistor)基板820を含み、前記二つの基板810、820の間に液晶層(図示せず)が介在し得る。
【0253】
そして、ディスプレイパネル800の上側及び下側には、それぞれ上部偏光板830及び下部偏光板840を配置することができる。より詳細には、カラーフィルタ基板810の上面に上部偏光板830を配置し、TFT基板820の下面に下部偏光板840を配置することができる。
【0254】
図示していないが、ディスプレイパネル800の側面には、パネル800を駆動させるための駆動信号を生成するゲート及びデータ駆動部を備えることができる。
【0255】
図26及び
図27は、実施例に係るディスプレイ装置を示した図である。
【0256】
図26を参照すると、ディスプレイ装置1は、ディスプレイモジュール20、ディスプレイモジュール20を取り囲むフロントカバー30及びバックカバー35、バックカバー35に備えられた駆動部55、及び駆動部55を覆う駆動部カバー40を含んで構成することができる。
【0257】
フロントカバー30は、光を透過させる透明な材質の前面パネル(図示せず)を含むことができ、前面パネルは、一定の間隔を置いてディスプレイモジュール20を保護し、ディスプレイモジュール20から放出される光を透過させ、ディスプレイモジュール20で表示される映像が外部から見えるようにする。
【0258】
バックカバー35は、フロントカバー30と結合してディスプレイモジュール20を保護することができる。
【0259】
バックカバー35の一面には駆動部55を配置することができる。
【0260】
駆動部55は、駆動制御部55a、メインボード55b及び電源供給部55cを含むことができる。
【0261】
駆動制御部55aは、タイミングコントローラであってもよく、ディスプレイモジュール20の各ドライバーICの動作タイミングを調節する駆動部で、メインボード55bは、タイミングコントローラにVシンク(Sync)、Hシンク(Sync)及びR、G、B解像度信号を伝達する駆動部で、電源供給部55cはディスプレイモジュール20に電源を印加する駆動部である。
【0262】
駆動部55は、バックカバー35に備えられ、駆動部カバー40によって覆うことができる。
【0263】
バックカバー35には、複数のホールが備えられ、ディスプレイモジュール20と駆動部55を連結することができる。また、バックカバー35には、ディスプレイ装置1を支持するスタンド60を備えることができる。
【0264】
一方、
図27に示すように、駆動部55の駆動制御部55aはバックカバー35に備え、メインボード55bと電源ボード55cはスタンド60に備えることもできる。
【0265】
そして、駆動部カバー40は、バックカバー35に備えられた駆動部55のみを覆うことができる。
【0266】
本実施例では、メインボード55bと電源ボード55cをそれぞれ別途に構成したが、これに限定されることはなく、これらは一つの統合ボードからなってもよい。
【0267】
一方、光源モジュールはレンズをさらに含むこともできる。
【0268】
図28Aは、レンズを有するバックライトユニットを示す断面図で、
図28Bは、
図28AのA部分の拡大図である。
【0269】
図28A及び
図28Bに示すように、光源モジュール100は、光源110、回路基板120及びレンズ130を含むことができる。
【0270】
レンズ130を透過した光は、第2のリフレクタ300に反射され、光学部材600に出射され得る。
【0271】
ここで、レンズ130は、光源110から放出される光を散乱させ、その光を第2のリフレクタ300と光学部材600の全体の領域にわたって分布させる。
【0272】
したがって、レンズ130は、光透過率のよい材料からなるが、一例として、ポリメチルメタクリレート(PolyMethylMethAcrylate;PMMA)、ポリカーボネート(PolyCarbonate;PC)、ポリエチレン(PolyEthylene;PE)又はレジン射出物からなり得る。
【0273】
そして、レンズ130は、図示したように、光源110から放出された光の入射角が臨界角以上である第1の面136と、光源110から放出された光の入射角が臨界角未満である第2の面138とをそれぞれ少なくとも1個ずつ備えることができる。
【0274】
また、レンズ130には、第1の面136と第2の面138を少なくとも2回繰り返して配置することができる。
【0275】
このような構造を有するレンズ130は、光源110から入射された光の一部を透過させ、残りの一部は、レンズ130の内部に全反射させた後、再び透過させることができる。
【0276】
したがって、レンズ130は、光を第2のリフレクタ300と光学部材600の方向に均一により遠く分布させることができる。
【0277】
以下では、これについて詳細に説明する。
【0278】
光学的に密な媒質から疎な媒質に光が進行するとき、臨界角より大きい入射角で入射した光が屈折せずに内部に100%反射される現象を全反射という。そして、全反射が発生可能な入射角の最小値を臨界角という。
【0279】
実施例では、全反射が発生するために、レンズ130は、空気より密な物質でなければならなく、屈折率が1以上であり得る。
【0280】
そして、光源110から放出された光のうちレンズ130の第1の面136に入射された光とレンズの法線とがなす角度θ
1が臨界角θ
cより大きいので、前記光はレンズ130の内部に全反射される。
【0281】
そして、光源110から放出された光のうちレンズ130の第2の面138に入射された光とレンズの法線とがなす角度θ
2が臨界角θ
cより小さいので、前記光はいずれもレンズ130の外部に屈折され、このときの屈折角度はスネルの法則に従う。
【0282】
実施例では、各第1の面136の間に複数の第2の面138a、138b、138cが配置されており、前記第1の面136と第2の面138に入射される光の入射角は、それぞれ臨界角θc以上又は未満であるので、光の一部は外部に屈折され、他の一部は内部に全反射される。
【0283】
例えば、レンズ130がガラスからなり、このレンズ130から空気に光が進む場合、臨界角は42゜で、入射角がこれより大きいと、全ての光がレンズ130の内面に反射され、空気側には進まない。
【0284】
したがって、前記第1の面136と第2の面138は、光源110から入射される光の入射角が臨界角以上又は未満になるように構成され、レンズ130の性能を調節することができる。
【0285】
すなわち、レンズ130に入射された光は、損失なしに遠くまで伝達することができる。
【0286】
そして、第2のリフレクタ300は、光源モジュール100から放出された光を面光源形態で出射するように反射させ、光効率を高める役割をする。
【0288】
図29Aと
図29Bは、レンズ130の上下部が互いに取り替えられた構造である。
【0289】
このようなレンズ130を含む光源モジュール100は、光の全反射と光の屈折を通して光をバックライトユニットの遠い位置まで均一に伝達することができる。
【0290】
そして、レンズ130は、光源110から光が入射される光入射部135、光伝達部131、及び光を外部に放出する第1の面136と第2の面138からなる。
【0291】
また、レンズ130の支持部132は光源モジュール100を支持することができ、固定部134は、光源モジュール100に固定され、レンズ130と光源モジュール100とを一体化させる。
【0292】
このとき、光源モジュール100の回路基板120は、前記レンズ130上に備えられた溝133に挿入されて固定されている。
【0293】
また、
図29Cに示した実施例では、前記レンズ130に備えられた溝133と前記回路基板120とが垂直でないように形成されている。
【0294】
このような構成は、光源110から放出される光を光学部材600に平行に投射させず、第2のリフレクタ300の方向に傾斜するように投射させるためである。
【0295】
ここで、回路基板120は、光学部材600に対して直角でないので、鋭角又は鈍角をなすことができる。
【0296】
図30Aは、レンズを有するバックライトユニットの光分布を示した図で、
図30Bは、レンズのないバックライトユニットの光分布を示した図である。
【0297】
レンズのないバックライトユニットにおいては、光源110から放出された光は、ランバーシアン(Lambertian)散乱状態をなすが、
図30Bに示すように、第2のリフレクタ300と光学部材600の全体面に分布できず、光源モジュール100に近い部分のみに集中し、このような光分布の不均一性は表示装置の輝度の不均一を発生させるおそれがある。
【0298】
しかし、レンズ130を有するバックライトユニットは、
図30Aに示すように、光源110から放出された光がレンズ130の内部での全反射を経て外部に均一に投射されるので、光を第2のリフレクタ300と光学部材600の全体に均一に分布させることができる。
【0299】
実施例に係るバックライトユニットは、導光板を使用しておらず、レンズ130での全反射と屈折によって光をパネルの全面に均一に分布させることができる。
【0300】
このとき、光源モジュールに近いパネルに投射される光の量が相対的に多い場合があるので、光をパネルの全体に均一に投射させるためには下記のような構成を有することができる。
【0302】
各実施例に係るバックライトユニットにおいては、拡散シートを含む光学部材600の内側面の一部分に光反射層142又は光散乱層144のうち少なくとも一つを配置する。
【0303】
このとき、光源モジュール100に近い光学部材600において、光反射層142又は光散乱層144の大きさや密度を調節することができる。
【0304】
図31Aに示した実施例で、光学部材600の内側面には光反射層142が配置されている。
【0305】
ここで、内側面は、第2のリフレクタ300に向かう方向を意味する。
【0306】
前記光反射層142は、反射率の高い銀(Ag)やアルミニウム(Al)などからなり得る。
【0307】
実施例では、光反射層142は、レンズ130に近い場所で最も幅が広く、各光反射層142間の間隔も狭い。
【0308】
すなわち、レンズ130から遠ざかるほど光反射層142a、142b、142c、142d、142e、142f、142gの幅が狭くなり、それぞれの距離が広くなることから、密度が減少するので、光が拡散シート140の外部に透過される領域が広くなる。
【0309】
したがって、光量が相対的に多いレンズ130の隣接領域で光学部材600の外部に透過される光の量を減少させるので、全体的に光学部材600の外部に投射される光の量を均一に調節することができる。
【0310】
このような構成は、光反射層142でない光散乱層144の分布を
図31Aのように配置する場合にも可能である。
【0311】
図31Bに示した実施例は、光反射層142と光散乱層144が共に光学部材600の内側面に備えられている。
【0312】
このとき、光反射層142は、
図31Aに示すように、レンズ130から遠ざかるほど光反射層142a、142b、142c、142d、142e、142f、142gの幅が狭くなり、それぞれの距離は広くなる。
【0313】
そして、光散乱層144は、それぞれの幅と間隔が全て同一に備えられており、一部の光散乱層144は光反射層142上に備えられ、一部の光散乱層144は光学部材600上に直接備えられている。
【0314】
前記光散乱層144は、TiO
2又はAl
2O
3からなり得るが、光学部材600の全体の開口部を遮蔽してはいない。
【0315】
実施例では、
図31Aのような配置を有する光反射層142と同一の配置及び密度を有する光散乱層144が備えられ、光学部材600の外部に投射される光の分布を均一にすることができる。
【0316】
図31Cに示した実施例においては、
図31Bに示した実施例とは異なって、光反射層142が一定の幅と間隔で配置され、光散乱層144は、レンズ130から遠ざかるほど密度が減少するように配置される。
【0317】
すなわち、レンズ130から遠ざかるほど光反射層144a、144b、144c、144d、144e、144fの幅が狭くなり、それぞれの距離が広くなることから、密度が減少するので、光が光学部材600の外部に透過される領域が広くなる。
【0318】
図31Dに示した実施例においては、光反射層142が複数の層142a、142b、142c、142d、142eからなり、レンズ130から遠ざかるほど前記光反射層142の密度が減少する。
【0319】
すなわち、光源モジュール100から遠ざかるほど、光反射層142をなす複数の層142a、142b、142c、142d、142eの幅がそれぞれ狭くなり、相互間の間隔がより大きくなるので、光が光学部材600の外部に透過される領域が広くなる。
【0320】
図31Eに示した実施例においては、光散乱層144が複数の層144a、144b、144c、144d、144eからなり、レンズ130から遠ざかるほど前記光散乱層144の密度が減少する。
【0321】
すなわち、光源モジュール100から遠ざかるほど、光散乱層144をなす複数の層144a、144b、144c、144d、144eの幅がそれぞれ狭くなり、相互間の間隔がより大きくなるので、光が光学部材600の外部に透過される領域が広くなる。
【0322】
図31Dと
図31Eに示した構成は、光反射層142と光散乱層144が複数の層からなり、光源モジュール100から近い距離であるほど、それぞれの光反射層142と光散乱層144の厚さがより厚くなっている。
【0323】
すなわち、光学部材600全体に光反射層142又は光散乱層144を形成した後、2回の工程では、光源モジュール100から最も遠い領域を除いて光反射層142又は光散乱層144を形成することができ、次の工程では、前記光源モジュール100により隣接した領域のみに光反射層142又は光散乱層144を形成することができる。
【0324】
したがって、光反射層142と光拡散層144の幅、間隔及び厚さを通して密度を調節し、それによって光の反射程度を調節することができる。
【0325】
図31Fに示した実施例においては、光反射層142は同一の幅と間隔で備えられており、光散乱層144が複数の層144a、144b、144c、144d、144e、144fからなり、レンズ130から遠ざかるほど前記光散乱層144の密度が減少する。
【0326】
すなわち、光散乱層144の配置は
図31Eに示した実施例と類似するが、複数の層からなる光散乱層144a、144b、144c、144d、144e、144fでパターンが一致する位置が異なる。
【0327】
上述した
図31A〜
図31Fに示した各実施例では、光学部材600の内側面に光反射層142及び光散乱層144を配置し、前記光反射層142と光散乱層144の密度(幅及び/又は間隔)を調節することによって開口率がレンズ130から遠ざかるほど増加するように配置し、光分布の均一性を増進させている。
【0329】
図32A及び
図32Bに示すように、第2のリフレクタ300は、光学部材600に対して傾斜するように配置することができる。
【0330】
すなわち、第2のリフレクタ300は、光学部材600に対して平行に配置してもよく、
図32A及び
図32Bのように、光学部材600に対して傾斜するように配置してもよい。
【0331】
このような第2のリフレクタ300の傾きは、特にレンズ130から遠い領域での光の反射を容易にすることができる。
【0332】
図32Aの第2のリフレクタ300の傾斜面は平面で、
図32Bの第2のリフレクタ300の傾斜面は曲面である。
【0333】
図33は、実施例に係る表示装置の分解斜視図である。
【0334】
図33に示すように、表示装置10は、光源モジュール(図示せず)と、バックライト11と、前記バックライト11上に配置され、前記光源モジュールから伝達された光を表示装置の前方に案内する拡散シート14と、前記拡散シート14の前方に配置される第1のプリズムシート15及び第2のプリズムシート16と、前記第2のプリズムシート16の前方に配置されるパネル17と、前記パネル17の前方に配置されるカラーフィルタ18とを含んで構成される。
【0335】
拡散シート14、第1のプリズムシート15及び第2のプリズムシート16は光学シートをなすが、前記光学シートは、他の組み合わせ、例えば、マイクロレンズアレイからなるか、拡散シートとマイクロレンズアレイの組み合わせ又は一つのプリズムシートとマイクロレンズアレイの組み合わせなどからなることもある。
【0336】
拡散シート14は、ポリエステルとポリカーボネート系列の材料からなってもよく、バックライトから入射された光を屈折と散乱させ、光の投射角を最大に広げることができる。
【0337】
そして、前記拡散シート14は、光拡散剤を含む支持層と、光出射面(第1のプリズムシートの方向)と光入射面(反射シートの方向)に形成され、光拡散剤を含まない第1のレイヤー及び第2のレイヤーとを含むことができる。
【0338】
そして、前記支持層は、メタクリル酸―スチレン共重合体とメタクリル酸メチル―スチレン共重合体とが混合された樹脂100重量部に対して、1〜10μmの平均粒径を有したシロキサン系光拡散剤0.1〜10重量部、1〜10μmの平均粒径を有したアクリル系光拡散剤0.1〜10重量部を含むことができる。
【0339】
そして、前記第1のレイヤーと第2のレイヤーは、メタクリル酸メチル―スチレン共重合体樹脂100重量部に対して、紫外線吸収剤0.01〜1重量部、帯電防止剤0.001〜10重量部を含むことができる。
【0340】
また、前記拡散シート14において、前記支持層の厚さは100〜10000μmで、前記各レイヤーの厚さは10〜1000μmである。
【0341】
そして、前記第1のプリズムシート15は、支持フィルムの一面に、透光性でありながら弾性を有する重合体材料で形成されるが、前記重合体は、複数の立体構造が繰り返して形成されたプリズム層を有することができる。
【0342】
ここで、前記複数のパターンは、図示したように山部と谷部を繰り返すストライプタイプに備ることができる。
【0343】
そして、前記第2のプリズムシート16において、支持フィルムの一面の山部と谷部の方向は、前記第1のプリズムシート15内の支持フィルムの一面の山部と谷部の方向に対して垂直であり得る。これは、光源モジュールと反射シートから伝達された光を前記パネル17の全方向に均一に分散させるためである。
【0344】
そして、図示していないが、前記それぞれのプリズムシート上には保護シートを備えることができるが、支持フィルムの両面には光拡散性粒子とバインダーを含む保護層を備えることができる。また、前記プリズム層は、ポリウレタン、スチレンブタジエン共重合体、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレートエラストマー、ポリイソプレン、ポリシリコンからなる群から選択される重合体材料からなり得る。
【0345】
前記パネル17は液晶表示パネルを含むことができるが、液晶表示パネルの他に、光源を必要とする他の種類のディスプレイ装置を備えることもできる。
【0346】
前記パネル17は、各ガラス基板の間に液晶が位置し、光の偏光性を用いるために偏光板を両側のガラス基板に載せた状態となっている。ここで、液晶は、液体と固体の中間的な特性を有するが、液体のように流動性を有する有機分子である液晶は、結晶のように規則的に配列された状態であり、前記分子配列が外部電界によって変化する性質を用いて画像を表示する。
【0347】
ディスプレイ装置に使用される液晶表示パネルは、アクティブマトリックス方式であって、各画素に供給される電圧を調節するスィッチとしてトランジスタを使用する。
【0348】
そして、前記パネル17の前面にはカラーフィルタ18が備えられ、前記パネル17から投射された光のうち、各画素ごとに赤色、緑色及び青色の光のみを透過するので、画像を表現することができる。
【0349】
このように、各実施例は、第1のリフレクタと第2のリフレクタとの間に光源モジュールを配置し、光源モジュールの各光源の間に第3のリフレクタを配置することによって、重さが軽く、大量生産が可能であり、均一な輝度を提供できるエアガイド用バックライトユニットを提供することができる。
【0350】
また、各実施例は、光源モジュールから放出された光が光学部材全体に均一に投射され、パネルに伝達される光の分布を均一にすることができる。
【0351】
したがって、バックライトユニットの経済性及び信頼性を向上させることができる。