(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記光源モジュールと前記第1リフレクタとの間の距離は、前記光源モジュールと前記第2リフレクタとの間の距離よりも小さくなっている、請求項1乃至8のいずれかに記載の照明システム。
前記第1カバーは、前記第2側板の上部に配置されて前記光学部材と締結された第2締結部と、前記第2側板の側部に配置されて第3カバーと締結された第3締結部と、を含む、請求項1乃至12のいずれかに記載の照明システム。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の実施例を、添付の図面を参照して説明する。
【0026】
本発明の実施例の説明において、あるエレメント(element)の「上(上部)」または「下(下部)」(on or under)に他のエレメントが形成されるという記載は、これらの両エレメントが相互直接(directly)接触して形成される場合も、これら両エレメントの間に一つ以上のさらに他のエレメントが介在して(indirectly)形成される場合も含むことができる。
【0027】
また「上(上部)」または「下(下部)」(on or under)と表現される場合、一つのエレメントを基準に上方を指す場合もあり、下方を指す場合もある。
【0028】
図1A乃至
図1Cは、本発明の一実施例に係る2エッジタイプのバックライトユニットを説明するための図で、
図1Aは前面斜視図であり、
図1Bは背面斜視図であり、
図1Cは断面図である。
【0029】
図1A乃至
図1Cに示すように、バックライトユニットは、少なくとも1つの光源を含む光源モジュール100、上部面に第2リフレクタ300aを含む第1カバー300、第1リフレクタ200を含む第2カバー500、及び第1、第2カバー300,500に締結される第3カバー600を備えることができる。
【0030】
ここで、光源モジュール100は、第2カバー500の第1リフレクタ200と第1カバー300の第2リフレクタ300aとの間において第1リフレクタ200に近接して配置されるとよい。
【0031】
場合によって、光源モジュール100は、第1リフレクタ200に接触すると同時に第1カバー300の第2リフレクタ300aから一定間隔を置いて配置されてもよく、第1カバー300の第2リフレクタ300aに接触すると同時に第1リフレクタ200から一定間隔を置いて配置されてもよい。
【0032】
または、光源モジュール100は、第1リフレクタ200と第2リフレクタ300aの両方から一定間隔を置いて配置されてもよく、第1リフレクタ200と第2リフレクタ300aの両方に接触して配置されてもよい。
【0033】
そして、光源モジュール100は、電極パターンを有する基板と、基板上に配置された少なくとも1つの光源を備えることができる。
【0034】
ここで、光源モジュール100の光源は、上面発光型(top view type)発光ダイオードでよい。
【0035】
場合によって、光源は、側面発光型(side view type)発光ダイオードであってもよい。
【0036】
そして、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)、シリコン(Si)から選ばれるいずれか一物質からなるPCB(Printed Circuit Board)基板にしてもよく、フィルム形態にしてもよい。
【0037】
また、基板は、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ればよい。
【0038】
ここで、基板は、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いずれか一つが形成され、光源で生成された光を第2リフレクタ300aの中央領域に反射させてもよい。
【0039】
また、光源は、発光ダイオードチップ(LED chip)でよく、発光ダイオードチップは、ブルーLEDチップまたは紫外線LEDチップで構成してもよく、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(Yellow green)LEDチップ、ホワイトLEDチップの少なくとも1つまたは2以上を組み合わせたパッケージ形態にしてもよい。
【0040】
ここで、ホワイトLEDは、ブルーLED上にイエロー燐光(Yellow phosphor)を結合する、ブルーLED上にレッド燐光(Red phosphor)とグリーン燐光(Green phosphor)を同時に結合する、または、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結合して具現できる。
【0041】
また、第2カバー500の第1リフレクタ200と第1カバー300の第2リフレクタ300aとの間の空間にエアーガイド(air guide)が形成されるように、第1リフレクタ200と第2リフレクタ300aとは一定間隔離れて相対すればよい。
【0042】
ここで、第1リフレクタ200は、オープン(open)領域を有し、かつ光源モジュール100の一側に接触したり一定間隔離れて配置されるとよい。
【0043】
すなわち、第1リフレクタ200は、中央領域がオープンされ、光源モジュール100は、第1リフレクタ200の両側の縁領域において相対して配置された第1光源モジュール及び第2光源モジュールを備えることができる。
【0044】
そして、第1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リフレクタ300aの方向に反射させる役割を果たすことができる。
【0045】
また、第1リフレクタ200の表面のうち、光源モジュール100に相対する表面上には、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、平面または曲面でよい。
【0046】
第1リフレクタ200の表面に反射パターンを形成する理由は、発光モジュールから生成された光を第2リフレクタ300aの中央領域へ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大させるためである。
【0047】
また、上部面に第2リフレクタ300aを有する第1カバー300は、光源モジュール100から一定間隔離離れて配置され、第1リフレクタ200の表面に平行な水平面から一定角度で傾斜する傾斜面を有することができる。
【0048】
ここで、第1カバー300の傾斜面は、光源モジュール100から生成された光または第1リフレクタ200から反射された光を、第1リフレクタ200のオープン領域へ反射させる役割を果たすことができる。
【0049】
また、第1カバー300は、少なくとも1つの変曲点を有する少なくとも2個の傾斜面を有することができる。
【0050】
図1Cに示すように、第1カバー300において、変曲点Pを中心に隣接する第1、第2傾斜面301,303の曲率は、互いに異なることがある。
【0051】
そして、第1、第2傾斜面301,303の間の変曲点Pは、光源モジュール100に近接する領域に配置できる。
【0052】
これは、光源モジュール100に近接する第1傾斜面301の曲率が、第2傾斜面303の曲率よりも大きいからである。
【0053】
また、第1カバー300は、上部面に第2リフレクタ300aが配置され、該第2リフレクタ300aは、フィルム形態で製作された反射コーティングフィルムであってもよく、反射物質の蒸着された反射コーティング物質層であってもよい。
【0054】
第2リフレクタ300aは、金属または金属酸化物の少なくとも1つを含むことができ、例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)または二酸化チタン(TiO
2)のように高い反射率を有する金属または金属酸化物を含んで構成できる。
【0055】
この場合、第2リフレクタ300aは、金属または金属酸化物を第1カバー300上に蒸着またはコーティングしてもよく、金属インキを印刷して形成してもよい。
【0056】
ここで、蒸着する方法には、熱蒸着法、蒸発法またはスパッタ法のような真空蒸着法を用いることができ、コーティングまたは印刷する方法には、プリンティング法、グラビアコーティング法またはシルクスクリーン法を用いることができる。
【0057】
また、第2リフレクタ300aは、フィルムまたはシート(sheet)形態にし、第1カバー300上に接着して形成してもよい。
【0058】
場合によって、第2リフレクタ300aは、光を正反射する正反射シートと光を乱反射する乱反射シートの少なくとも1つが形成されてもよい。
【0059】
そして、第2リフレクタ300aは、第1カバー300の第1、第2傾斜面301,303に形成される物質を互いに異ならせてもよく、それらの表面粗さを互いに異ならせてもよい。
【0060】
すなわち、第2リフレクタ300aは、第1カバー300の第1、第2傾斜面301,303が同一物質で形成されると同時に、表面粗さが互いに異なることがある。
【0061】
または、第2リフレクタ300aは、第1カバー300の第1、第2傾斜面301,303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ることもある。
【0062】
一方、光学部材400は、第1カバー300の第2リフレクタ300aから一定間隔で空間を置いて配置できる。
【0063】
そして、第1カバー300の第2リフレクタ300aと光学部材400との間の空間にはエアーガイドが形成されればよい。
【0064】
ここで、光学部材400は、上部表面に凹凸パターンを有してもよい。
【0065】
光学部材400は、光源モジュール100から出射する光を拡散させる機能を担うもので、拡散効果を増大させるために上部表面に凹凸パターンを形成するわけである。
【0066】
すなわち、光学部材400は、複数の層でに形成でき、凹凸パターンは最上層またはいずれか一層の表面に形成できる。
【0067】
そして、凹凸パターンは、光源モジュール100に沿って配置される縞(stripe)形状を有することができる。
【0068】
この場合、凹凸パターンは、光学部材400の表面からの突出部を有し、突出部は、相対する第1面と第2面で構成され、第1面と第2面との角は、鈍角または鋭角でよい。
【0069】
場合によって、光学部材400は、少なくとも1つのシートからなり、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めばよい。
【0070】
ここで、拡散シートは、光源から出射する光を拡散させ、プリズムシートは、拡散された光を発光領域へガイドし、輝度拡散シートは輝度を強化させる。
【0071】
図2A及び
図2Bは、
図1Aにおける第1カバーを詳細に示す斜視図であり、
図2Aは、第1カバーの前面斜視図であり、
図2Bは、第1カバーの背面斜視図である。
【0072】
そして、
図3A乃至
図3Cは、第1カバーを詳細に示す平面図及び側面図であり、
図3Aは平面図で、
図3Bは第1カバーの第2側板の側面図で、
図3Cは第1カバーの第1側板の側面図である。
【0073】
図2A乃至
図3Cに示すように、第1カバー300は、底板(bottom plate)310及び側板(lateral plate)320を備えることができる。
【0074】
ここで、側板320は、底板310の第1方向(
図2AのY軸方向)に相対して配置された第1側板320aと、第1方向に垂直な第2方向(
図2AのX軸方向)に相対して配置された第2側板320bとを備えることができる。
【0075】
そして、第1側板320aは、
図1A乃至
図1Cに示すように、第2カバー500に締結された第1締結部336を備えることができる。
【0076】
ここで、第1締結部336は、第1側板320aの下部に配置できる。
【0077】
また、第2側板320bは、図
2A
などに示すように、光学部材400に締結された第2締結部332と、第3カバー600に締結された第3締結部334とを備えることができる。
【0078】
ここで、第2締結部332は、第2側板320bの上部面320b2に配置され、第3締結部334は、第2側板320bの外側面320b3に配置できる。
【0079】
この場合、第2締結部332と第3締結部334は、互いに一対一対応して配置できる。
【0080】
また、第2締結部332は、第2側板320bの上部面320b2から上方(
図2AのZ方向)に突出し、第3締結部334は、第2側板320bの外側面320b3から第2方向(
図2AのX軸方向)に突出するように構成できる。
【0081】
また、第2側板320bの内側面320b1には第3リフレクタを配置できる。
【0082】
ここで、第3リフレクタは、第1カバー300の底板310及び第1側板320a上に配置される第2リフレクタ300aと異なる物質であってもよく、同じ物質であってもよい。
【0083】
また、第2側板320bの外側面320b3には、複数のリブ350を配置できる。
【0084】
リブ350を配置する理由は、第1カバー300が外部環境条件により歪むことを防止するためである。
【0085】
そして、第2側板320bの高さは、第1側板320aの高さより高くすればよい。
【0086】
すなわち、光学部材400は第1カバー300の底板310から離隔しなければならず、光学部材を支持する第2側板320bの高さを、光学部材を支持しない第1側板320aよりも高くしなければならない。
【0087】
また、第1締結部336は、
図1Cに示すように、第1側板320aの下面から突出する複数の突条(ridge line)337を有することができる。
【0088】
ここで、突条337は、互いに離隔して第2方向(
図2AのX軸方向)に配列されるとよい。
【0089】
また、底板310は、少なくとも1つの傾斜面(inclined surface)を有することができ、底板310の傾斜面は、少なくとも1つの変曲点を含み、変曲点を中心に隣接する傾斜面の曲率は互いに異なってもよい。
【0090】
図4は、第1カバーに配置されるピンを示す斜視図である。
【0091】
図4に示すように、底板310の上部面には、下部面に比べて上部面の面積が小さい複数のピン360を配置できる。
【0092】
これは、光学部材が第1カバー300の第2リフレクタ300aから離隔して配置され、その間にはエアーガイドが形成されるため、光学部材の中心領域が下方に垂れることがあるからである。
【0093】
ここで、ピン360は、第2リフレクタ300aに接触する下部面の面積を上部面の面積よりも広く形成することが安定的であろう。
【0094】
そして、底板310の下部面には、
図2Bに示すように、複数のリブ(rib)350を配置できる。
【0095】
リブ350を設ける理由は、第1カバー300の底面310が曲面を有するが、これが外部環境条件により歪むことを防止するためである。
【0096】
このような構造を有する第1カバー300は、射出成形可能な高分子樹脂で形成すればよい。
【0097】
例えば、第1カバー300は、不飽和ポリエステル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ノルマルブチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ノルマルブチルアクリレートの少なくとも1つを用いることができる。
【0098】
そして、第2リフレクタ300aは、射出成形された第1カバー300の底板310及び第1側板320a上に配置されるとよい。
【0099】
図5は、
図1Aの第2カバーを示す斜視図である。
【0100】
図5に示すように、第2カバー500は、
図1A乃至
図1Cに示すように、第1カバー300に締結され、光源モジュール100を支持することができる。
【0101】
ここで、第2カバー500は、第1カバー300に締結された第4締結部551と、第3カバー600に締結された第5締結部530とを備えることができる。
【0102】
この場合、第4締結部551は、第2カバー500の下部面に設けられ、第5締結部530は第2カバー500の側面に設けられるとよい。
【0103】
そして、第2カバー500の上部510は、第1方向(
図2AのY軸方向)に折り曲げられていればよい。
【0104】
第2カバー500の上部510において、上面には複数の突出部511を形成し、下面には、
図1A乃至
図1Cに示すように、第1リフレクタ200を配置できる。
【0105】
ここで、
図1A乃至
図1Cに示すように、光学部材400は、第2カバー500の上面に形成された突出部511の少なくとも1つに接触して支持されればよい。
【0107】
図6A及び
図6Bに示すように、第3カバー600は、第1、第2カバー300,500に締結される第6、第7締結部630a,630bを備えることができる。
【0108】
ここで、第6締結部630aは、第3カバー600の側面に配置され、第2方向(X軸方向)に離隔して配置され、第7締結部630bは、第3カバー600の側面に配置され、第2方向に垂直な第1方向(Y軸方向)に離隔して配置される。
【0109】
この場合、第6締結部630aは第2カバー500に締結でき、第7締結部630bは第1カバー300に締結できる。
【0110】
また、第3カバー600の下部面には、第1方向に配列される第7締結部630bに一対一対応して配置される第8締結部632を備えることができる。
【0111】
ここで、第8締結部632は、第1カバー300の第2締結部332に締結できる。
【0112】
第1カバー300の第2締結部332は、光学部材400と締結できるような突出形状を有するので、第2締結部332に締結される第3カバー600の第8締結部632は溝形状とすればよい。
【0113】
図7A及び
図7Bは、第1、第2カバーに締結される第3カバーを示す斜視図であり、
図7Aは前面斜視図で、
図7Bは背面斜視図である。
【0114】
図7A及び
図7Bに示すように、第3カバー600は、第3カバー600の側面に設けられる第6締結部630aにより第2カバー500に締結でき、第7締結部630bにより第1カバー300に締結できる。
【0115】
図8A及び
図8Bは、第2カバーと第3カバーとが締結される締結部を詳細に示す図であり、
図8Aは部分斜視図で、
図8Bは断面図である。
【0116】
図8A及び
図8Bに示すように、第3カバー600の第6締結部630aは、下部が突出しており、中央部はホールが形成されている。
【0117】
そして、第3カバー600の第7締結部630bは、第1カバー300の第2側板320bの第3締結部334に締結できる。
【0118】
ここで、第3締結部334は、第2側板320bの外側面320b3に配置され、前方に突出するように構成できる。
【0119】
このように、実施例は、エアーガイドに適したカバーフレームの構造を単純に製作することによって、軽量で、量産可能で、均一な輝度を提供できる。
【0120】
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
図9は、本発明の一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。
【0121】
図9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を備えることができる。
【0122】
ディスプレイパネル800は、均一なセルギャップを維持するようにして互いに相対して貼り合わ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、両基板810,820の間に液晶層(図示せず)が介在される。
【0123】
カラーフィルタ基板810は、レッド(R)、グリーン(G)及びブルー(B)のサブピクセルからなる複数のピクセルを含み、光が印加されるとレッド、グリーンまたはブルーの色に該当するイメージを具現できる。
【0124】
ピクセルは、レッド、グリーン及びブルーのサブピクセルで構成できるが、これに限定されるものではなく、例えば、レッド、グリーン、ブルー及びホワイト(W)のサブピクセルが一つのピクセルを構成してもよい。
【0125】
TFT基板820は、スイッチング素子が形成されたもので、画素電極(図示せず)をスイッチングできる。
【0126】
例えば、共通電極(図示せず)及び画素電極は、外部から印加される所定電圧によって液晶層における分子の配列を変化させることができる。
【0127】
液晶層は、複数の液晶分子からなり、液晶分子は、画素電極と共通電極との間に発生する電圧差に応じてその配列が変化する。
【0128】
これにより、バックライトユニット700から提供される光は、液晶層の分子配列の変化に応じてカラーフィルタ基板810へ入射することが可能である。
【0129】
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を配置でき、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を配置できる。
【0130】
図示してはいないが、ディスプレイパネル800の側面には、ディスプレイパネル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設けることができる。
【0131】
図9に示すように、ディスプレイモジュールは、ディスプレイパネル800にバックライトユニット700を密着して配置してなることができる。
【0132】
例えば、バックライトユニット700は、ディスプレイパネル800の下側面、具体的には、下部偏光板840に接着して固定すればよく、そのために、下部偏光板840とバックライトユニット700との間に接着層(図示せず)が形成されるとよい。
【0133】
このようにバックライトユニット700をディスプレイパネル800に密着して形成することによって、ディスプレイ装置の全体厚さを減少させて外観を改善できるとともに、バックライトユニット700を固定するための別途の構造物が省かれ、ディスプレイ装置の構造及び製造工程を単純化できる。
【0134】
また、バックライトユニット700とディスプレイパネル800との間の空間を除去することによって、空間への異物の侵入によるディスプレイ装置の誤動作またはディスプレイ映像の画質低下を防止することができる。
【0135】
図10及び
図11は、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置を示す図である。
【0136】
図10に示すように、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を覆うフロントカバー30及びバックカバー35、及びバックカバー35に設けられた駆動部55、及び駆動部55を覆う駆動部カバー40で構成することができる。
【0137】
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)を備えることができ、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を保護するとともに、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て、ディスプレイモジュール20で表示される映像を外部から見られるようにする。
【0138】
また、フロントカバー30は、窓30aのない平板にしてもよい。
【0139】
この場合、フロントカバー30は、光を透過させる透明な材質、例えば、射出成形したプラスチックで形成できる。
【0140】
このように、フロントカバー30を平板にすると、フロントカバー30においてフレームを省くことができる。
【0141】
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。
【0142】
バックカバー35の一面には、駆動部55を配置できる。
【0143】
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を備えることができる。
【0144】
駆動制御部55aは、タイミングコントローラ(timing controller)であればよく、ディスプレイモジュール20の各ドライバICの動作タイミングを調節する駆動部であり、メインボード55bは、タイミングコントローラにVシンク、Hシンク及びR、G、B解像度信号を伝達する駆動部であり、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ればよい。
【0145】
駆動部55は、バックカバー35に設けられ、駆動部カバー40により覆われるとよい。
【0146】
バックカバー35は、複数の孔が形成されてディスプレイモジュール20と駆動部55とを連結することができ、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。
【0147】
また、
図11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に設けられ、メインボード55b及び電源ボード550cはスタンド60に設けられてもよい。
【0148】
この場合、駆動部カバー40は、バックカバー35に設けられた駆動部55のみを覆えばよい。
【0149】
実施例では、メインボード55b及び電源ボード550cを別々に構成したが、一体の統合ボードにしてもよく、これに限定されない。
【0150】
さらに他の実施例は、上記の各実施例に記載された第1、第2リフレクタ及び光源モジュールを含む表示装置、指示装置、照明システムとすることができ、例えば、照明システムはランプ、街灯を含むことができる。
【0151】
このような照明システムは、複数のLEDを集束して光を得る照明灯に用いることができ、特に、建物の天井や壁体内に埋め込まれ、シェードの開口部側が露出されるように装着できる埋め込み灯(ダウンライト)に用いることができる。
【0152】
このように、本実施例は、エアーガイドに適したカバーフレームの構造を単純に製作することによって、軽量で、量産可能で、均一な輝度を提供できる。
【0153】
その結果、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。
【0154】
以上では実施例を中心に説明してきたが、それらは単なる例示で、本発明を限定するためのものではない。したがって、本発明の属する分野における通常の知識を有する者には、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上に例示していない種々の変形及び応用が可能であるということが理解されるであろう。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素を変形して実施することができる。なお、それらの変形及び応用も、添付の請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈すべきである。