JP2013098165A - バックライトユニット、これを用いるディスプレイ装置及びこれを含む照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】光源から発生する熱による光学部材の歪みを抑制し、第１リフレクタを貼り付けやすい構造を有し、ボトムシャーシーの外形を単純に製作できるバックライトユニットを提供すること。
【解決手段】本発明の一実施例に係るバックライトユニットは、第１リフレクタ及び第２リフレクタと、水平方向に互いに隣接している第１及び第２領域を有し、前記第２領域で前記第１リフレクタを支持する上部カバープレートと、前記上部カバープレートの前記第１領域と相対して隔たって配置されている下部カバープレートと、前記上部カバープレートと前記下部カバープレートとの間に配置される少なくとも１つの光源と、前記光源を支持し、前記上部カバープレートと前記下部カバープレートとの間に配置されて、前記光源から発生する熱を放出する放熱部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明の実施例は、ディスプレイ装置に関し、特に、バックライトユニット、これを用いるディスプレイ装置及びこれを含む照明システムに関する。

一般に、大型ディスプレイ装置の代表に、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）またはプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）などが知られている。

自発光方式のＰＤＰとは違い、ＬＣＤは、自体の発光素子を備えておらず、別途のバックライトユニットが必須である。

ＬＣＤに用いられるバックライトユニットは、光源の位置によって、エッジ（ｅｄｇｅ）型のバックライトユニットと直下型のバックライトユニットとに区別される。エッジ型は、ＬＣＤパネルの左右側壁部及び／または上下側壁部に光源を配置し、導光板を用いて光を前面に均一に分散させるもので、光の均一性が良く、パネル厚さの超薄型化が可能である。

直下型は、一般に、２０インチ以上のディスプレイに用いられる技術で、パネルの下部に光源を複数個配置するため、エッジ方式に比べて光効率に優れており、高輝度を要求する大型ディスプレイに主に用いられている。

既存のエッジ型や直下型のバックライトユニットの光源には、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）を用いている。

しかし、ＣＣＦＬを用いるバックライトユニットは、常にＣＣＦＬに電源が印加されるため、相当量の電力を消耗する、陰極線管（ＣＲＴ：Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に比べて約７０％レベルの色再現率しか得られない、水銀の添加による環境汚染の問題を招く、といった欠点がある。

そこで、ＣＣＦＬに代えるものとして、現在、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）を用いるバックライトユニットに対する研究が活発に行われている。

ＬＥＤをバックライトユニットに用いると、ＬＥＤアレイ（ａｒｒａｙ）の部分的なオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）が可能なため、消耗電力を画期的に減らすことができ、さらに、ＲＧＢ（Ｒ：Ｒｅｄ、Ｇ：Ｇｒｅｅｎ、Ｂ：Ｂｌｕｅ）ＬＥＤの場合は、米国テレビジョン体系委員会（ＮＴＳＣ：Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）の色再現範囲仕様の１００％を上回り、より鮮明な画質を消費者に提供することが可能である。

また、半導体工程で製作されるＬＥＤは、環境に無害である。

現在、上記のような特長を有するＬＥＤを採用しているＬＣＤ製品が市販されているが、駆動メカニズムが既存のＣＣＦＬ光源と異なっており、駆動ドライバー及び印刷回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）などが高価である。そのため、ＬＥＤバックライトユニットは未だ高価のＬＣＤ製品にのみ適用されている現状である。

図１は、一般的な２エッジタイプのバックライトユニットの断面図である。

図１に示すバックライトユニットは、光学部材１０と、カバープレート（または、ヒートバー（ｈｅａｔ ｂａｒ））２０と、第１及び第２リフレクタ３０及び３２と、光源４２及び回路基板４４を含む光源モジュール４０と、第２リフレクタ３２を支持するボトムシャーシー５０と、で構成される。

カバープレート２０は、光源モジュール４０を支持し、カバープレート２０の連結部２４は、ボトムシャーシー５０の連結部５２に締め付けられる。また、カバープレート２０は、光源モジュール４０から発生する熱を放熱ピン２２を通して外部に放出する。ここで、光学部材１０はカバープレート２０に載置されている。

そのため、このような一般的なバックライトユニットの構造では、光源モジュール４０から発生する熱が、カバープレート２０を介して光学部材１０に伝達されて、光学部材１０を歪ませるという不具合がある。

また、カバープレート２０において光源モジュール４０と隣接している部分に第１リフレクタ３０が貼り付けられる。然るに、カバープレート２０において第１リフレクタ３０の貼り付けられる部分が曲がっているため、第１リフレクタ３０の貼り付けが容易でなく、作業工程効率が低下するという問題点があった。

本発明の実施例は、光源から発生する熱による光学部材の歪みを抑制し、第１リフレクタを貼り付けやすい構造を有し、ボトムシャーシーの外形を単純に製作できるバックライトユニット、これを用いるディスプレイ装置及びこれを含む照明システムを提供する。

本発明の実施例のバックライトユニットは、第１リフレクタ及び第２リフレクタと、水平方向に互いに隣接している第１及び第２領域を有し、前記第２領域で前記第１リフレクタを支持する上部カバープレートと、前記上部カバープレートの前記第１領域と相対して隔たって配置されている下部カバープレートと、前記上部カバープレートと前記下部カバープレートとの間に配置される少なくとも１つの光源と、前記光源を支持し、前記上部カバープレートと前記下部カバープレートとの間に配置されて、前記光源から発生する熱を放出する放熱部とを備える。

また、上記バックライトユニットは、前記第２リフレクタを支持し、前記下部カバープレートと隣接している支持部をさらに備えることができる。前記下部カバープレートは、前記支持部と一体であってもよく、分離していてもよい。

また、前記放熱部は、前記第１領域で前記上部カバープレートと接触する上部面と、前記下部カバープレートの上部面と接触する下部面と、前記放熱部の上部面及び前記下部面に会うとともに、前記光源を支持する内部面とを備えることができる。

例えば、上部カバープレートは絶縁物質からなるとよい。

また、上記バックライトユニットは、前記光源と前記放熱部との間に配置されるサーマルパッドをさらに備えることができる。

また、前記放熱部は、前記光源が位置している中心領域に配置される多数の放熱突条を含むことができる。前記多数の放熱突条は、前記中心領域の間における周辺領域にも配置されてもよい。前記各放熱突条の断面積は、前記光源から遠ざかるほど減少するとよい。前記放熱突条のうち、前記光源から近い領域に位置している放熱突条の断面積が、前記光源から遠い領域に位置している放熱突条の断面積よりも大きいとよい。前記放熱突条のうち、前記光源から近い領域に位置している放熱突条の高さが、前記光源から遠い領域に位置している放熱突条の高さよりも高くてもよい。

また、上記バックライトユニットは、前記第２リフレクタと相対して前記上部カバープレートにより支持される光学部材をさらに備えることができる。前記上部カバープレートは第１突出部を備え、該第１突出部は、第１方向に突出する第１突出ボディーと、前記第１突出ボディーから延びて、前記第１方向と異なる第２方向に曲がっている第１突延ボディーとを備え、前記第１突出部により形成される挿入溝に前記光学部材がはめ込まれて支持されてもよい。

また、前記上部カバープレートは、前記上部カバープレートの縁部に形成される少なくとも１つの第１支持突条と、前記第１支持突条から隔たって前記縁部に隣接して配置される少なくとも１つの第２支持突条とを備え、前記光学部材は、前記第１及び第２支持突条により支持されてもよい。また、前記第１支持突条の高さは、前記第２支持突条の高さよりも低いとよい。前記第１支持突条の上部表面は、平面または曲面でよく、前記第１支持突条は、上部表面に少なくとも１つの緩衝溝をさらに有することができる。

また、前記光学部材は締結穴を有し、前記上部カバープレートは、前記締結穴に結合するように突出している締結突起を有することができる。

また、前記上部カバープレート及び前記下部カバープレートのうち少なくとも一方は第２突出部を備え、該第２突出部は、第３方向に突出する第２突出ボディーと、前記第２突出ボディーから延びて、前記第３方向と異なる第４方向に曲がっている第２突延ボディーとを備え、前記放熱部は第３突出部を備え、前記第３突出部は、前記第３方向に突出する第３突出ボディーと、前記第３突出ボディーから延びて、前記第４方向に曲がっている第３突延ボディーとを備え、前記放熱部は、前記上部カバープレート及び前記下部カバープレートの少なくとも一方に、前記第２及び第３突出部により噛み合うことができる。

また、前記放熱部が前記上部カバープレートと前記下部カバープレートとの間で摺動可能なように、前記第２及び第３突出部は互いに遊びをもって噛み合うことができる。

本発明の実施例は、互いに分離されている上部カバープレートと下部カバープレートとに支持される放熱部を用いて光源の熱を放出するとともに、絶縁物質からなる上部カバープレートで光学部材を支持するため、光源の熱による光学部材の歪みを抑制することができ、上部カバープレートは第１リフレクタを貼り付けやすい構造を有するため、工程効率を改善することができ、ボトムシャーシーの外形を単純化することができる。

下記の図面を参照して実施例について詳細に説明する。ただし、図面中、同一の構成要素には同一の参照符号を付する。

一般的な２エッジタイプのバックライトユニットの断面図である。 本発明の一実施例に係るバックライトユニットの断面図である。 本発明の一実施例に係る上部及び下部カバープレートと光学部材及び放熱部とが結合している様子を示す図である。 本発明の一実施例に係る上部及び下部カバープレートと光学部材及び放熱部とが結合している様子を示す図である。 本発明の一実施例に係る図３Ａまたは図３Ｂに示す第１支持突条の上部表面を示す図である。 本発明の一実施例に係る図３Ａまたは図３Ｂに示す第１支持突条の上部表面を示す図である。 本発明の一実施例に係る図３Ａまたは図３Ｂに示す第１支持突条の上部表面を示す図である。 本発明の一実施例に係る図３Ａまたは図３Ｂに示す第１支持突条の上部表面を示す図である。 他の実施例に係るバックライトユニットの断面図である。 さらに他の実施例に係るバックライトユニットの断面図である。 さらに他の実施例に係るバックライトユニットの断面図である さらに他の実施例に係るバックライトユニットの断面図である。 図８に示すバックライトユニットの部分断面図である。 本発明の一実施例に係る２エッジ方式のバックライトユニットに適用される放熱突条の配置を示す平面図である。 他の実施例に係る２エッジ方式のバックライトユニットに適用される放熱突条の配置を示す平面図である。 さらに他の実施例に係るバックライトユニットの断面図である。 本発明の実施例に係る放熱部及び光源モジュールを示す図である。 本発明の一実施例に係る放熱突条の形状を示す図である。 本発明の一実施例に係る放熱突条の形状を示す図である。 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。 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。 他の実施例に係るディスプレイ装置を示す図である。

以下、本発明の実施例を、添付の図面を参照しつつ説明する。

本発明の実施例の説明において、ある構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の「上（上部）」または「下（下部）」（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）に他の構成要素が形成されるという記載は、これらの両構成要素が相互直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触して形成される場合も、これら両構成要素の間に１つ以上のさらに他の構成要素が介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成される場合も含むことができる。また「上（上部）」または「下（下部）」（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）と表現される場合、１つの構成要素を基準に上方を指す場合もあり、下方を指す場合もある。

図面において、各構成要素の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために、誇張、省略または概略して示したもので、実際の大きさを全的に反映するものではない。

図２は、本発明の一実施例に係るバックライトユニットの断面図である。

図２に示すように、バックライトユニット１００は、光学部材１１０と、上部及び下部カバープレート１２０及び１８０と、第１及び第２リフレクタ（または、反射層）１３０及び１３２と、光源モジュール１４０と、支持部（または、ボトムシャーシー）１５０と、放熱部１６０とを備えることができる。

光源モジュール１４０は、第１リフレクタ１３０と第２リフレクタ１３２との間に配置され、第１リフレクタ１３０に近接して配置されるとよい。

そして、光源モジュール１４０は、光を生成する光源１４２、及び電極パターンを有する回路基板１４４を含むことができる。

光源１４２である発光素子は、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チップにしてもよく、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ＬＥＤチップ、ホワイトＬＥＤチップの少なくとも１つを組み合わせたパッケージ形態にしてもよい。

そして、ホワイトＬＥＤは、ブルーＬＥＤ上にイエロー燐光物質を結合させたり、ブルーＬＥＤ上にレッド燐光物質及びグリーン燐光物質を結合させたりして具現することができる。

ここで、回路基板１４４は、少なくとも１つの発光素子１４２が実装され、電源を供給するアダプター（図示せず）と発光素子１４２とを接続させるための電極パターン（図示せず）が形成されていればよい。

例えば、回路基板１４４の上面には、発光素子１４２とアダプターとを接続させるための炭素ナノチューブ電極パターン（図示せず）が形成される。

このような回路基板１４４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）またはシリコン（Ｓｉ）などからなり、複数の光源１４２が実装されるＰＣＢでよく、フィルム形態にすることができる。

また、回路基板１４４は、単層ＰＣＢ、多層ＰＣＢ、セラミック基板またはメタルコアＰＣＢなどを選択的に用いればよい。

光源モジュール１４０は、第１リフレクタ１３０から第１距離だけ離隔し、第２リフレクタ１３２から第２距離だけ離隔して配置される。ここで、第２距離は、第１距離よりも大きければよい。すなわち、第２リフレクタ１３２と光源モジュール１４０との間の間隔は、第１リフレクタ１３０と光源モジュール１４０との間の間隔よりも大きければよい。これは、光源モジュール１４０から生成される光を第２リフレクタ１３２の中央領域へ多く集中させ、バックライトユニット２００の中央領域における輝度を増大させるためである。

また、光源モジュール１４０の光出射面を様々な方向に配置してもよい。すなわち、光源モジュール１４０は、光出射面が光学部材１１０と第２リフレクタ１３２との間のエアーガイド（ａｉｒ ｇｕｉｄｅ）に向くように配置されている直接出射型（ｄｉｒｅｃｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｔｙｐｅ）構造であってもよく、光出射面が第１リフレクタ１３０、第２リフレクタ１３２または上部カバープレート１２０のいずれか一方に向くように配置されている間接出射型構造であってもよい。

ここで、間接出射型光源モジュール１４０は、出射した光が第１リフレクタ１３０、第２リフレクタ１３２または上部カバープレート１２０から反射され、反射された光は、引き続きバックライトユニットのエアーガイドの方向に進むことができる。このように光源モジュール１４０を間接出射型構造にする理由は、ホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）現象を減らすためである。

また、第１リフレクタ１３０と第２リフレクタ１３２との間の空間にはエアーガイドを有するように、第１リフレクタ１３０と第２リフレクタ１３２とを一定間隔を置いて対向配置することができる。

ここで、第１リフレクタ１３０は、オープン領域を有し、光源モジュール１４０から一定間隔を置いて配置されるとよい。

そして、第１リフレクタ１３０は、反射コーティングフィルムまたは反射コーティング物質層のいずれかで形成され、光源モジュール１４０から生成された光を、第２リフレクタ１３２の方向に反射させる役割を担うことができる。

また、第１リフレクタ１３０の表面のうち、発光モジュール１４０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。

第１リフレクタ１３０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１４０から生成された光を、第２リフレクタ１３２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１００の中央領域における輝度を増大させるためである。

また、第２リフレクタ１３２は、光源モジュール１４０から一定間隔を置いて配置され、第１リフレクタ１３０の表面に平行な水平面から一定角度で傾斜している傾斜面を有することができる。

ここで、第２リフレクタ１３２の傾斜面は、光源モジュール１４０から生成された光または第１リフレクタ１３０から反射してきた光を、第１リフレクタ１３０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。

また、第２リフレクタ１３２は、少なくとも１つの変曲部Ｐを有する少なくとも２個の傾斜面１３２ａ及び１３２ｂを含むことができ、この変曲部Ｐを中心に隣接する第１及び第２傾斜面１３２ａ及び１３２ｂの曲率は、互いに異なってもよい。

そして、第１及び第２傾斜面１３２ａ及び１３２ｂとの間の変曲部Ｐは、光源１４２に近接する第２リフレクタ１３２領域に配置することができる。その理由は、光源１４２に近接する第１傾斜面１３２ａの曲率が第２傾斜面１３２ｂの曲率よりも小さいためである。

そして、第２リフレクタ１３２は、反射コーティングフィルムまたは反射コーティング物質層のいずれかで形成することができる。

第２リフレクタ１３２を支持する支持部１５０の内部面は、第２リフレクタ１３２の下部表面の形状と同一の曲面を有することができる。これは、反射コーティングフィルムの形態の第２リフレクタ１３２が支持部１５０の内部面に貼り付けられる場合に、前述のエアーガイドが形成されるようにするためである。すなわち、支持部１５０は、少なくとも１つの変曲部を有する少なくとも２個の傾斜面を含み、変曲部を中心に隣接する第１及び第２傾斜面の曲率は、互いに異なるように製作してもよい。

また、支持部１５０は、射出成形が可能なように、プラスチックなどのような高分子樹脂で製作できる。

一方、光学部材（または、光学シート）１１０は、上部カバープレート１２０により支持され、第２リフレクタ１３２と相対して配置されるとよい。ここで、光学部材１１０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、レンチキュラ（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）シートなどを選択的に含むことができる。ここで、拡散シートは、光源１４から出射した光を拡散させ、プリズムシートは、拡散された光を発光領域に導き、輝度強化シートは、輝度を強化させる。そして、光学部材１１０の表面は、光の均一な拡散のために凹凸形状を有することができる。

次に、放熱部１６０は、上部カバープレート１２０と下部カバープレート１８０との間に配置され、光源モジュール１４０及び上部カバープレート１２０を支持し、光源モジュール１４０から発生する熱を放出する。すなわち、下部カバープレート１８０は放熱部１６０を支持し、放熱部１６０は上部カバープレート１２０を支持する。上部カバープレート１２０及び下部カバープレート１８０は互いに分離している。

図３Ａ及び図３Ｂは、上部及び下部カバープレート１２０及び１８０、光学部材１１０及び放熱部１６０が互いに結合している様子を示している。図３Ａは、これら１１０、１２０、１６０及び１８０が締め付けられている様子を示す斜視図であり、図３Ｂは、これら１１０、１２０、１６０及び１８０が締め付けられている様子を示す断面図である。

本実施例によれば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、上部カバープレート１２０は、水平方向に互いに隣接している第１及び第２領域を有する。上部カバープレート１２０は、第２領域で第１リフレクタ１３０により覆われる。このように、上部カバープレート１２０は第１リフレクタ１３０を支持する。

このような構造により、バックライトユニットの製造工程において、上部カバープレート１２０に第１リフレクタ１３０を容易に貼り付けることができる。これは、第１リフレクタ１３０の貼り付けられる上部カバープレート１２０の構造が、図１に示すカバープレート２０の構造のように曲がっているのではなく、一字状になっているからである。

また、下部カバープレート１８０は支持部１５０と隣接しており、上部カバープレート１２０の第１領域と分離して並んで配置されている。

光源モジュール１４０は、上部カバープレート１２０と下部カバープレート１８０との間及び上部カバープレート１２０と支持部１５０との間に配置されることもあり、上部カバープレート１２０と下部カバープレート１８０との間にのみ配置されることもあり、上部カバープレート１２０と支持部１５０との間にのみ配置されることもある。

放熱部１６０は、上部面１６３、下部面１６５及び内部面１６７を含む。上部面１６３は、上部カバープレート１２０の第１領域で上部カバープレート１２０と接触する。下部面１６５は、下部カバープレート１８０の上部面１８１と接触する。内部面１６７は、放熱部１６０の上部面１６及び下部面１６５に会うし、光源１４４を支持する。

また、実施例に係るバックライトユニットは、サーマルパッド（ｔｈｅｒｍａｌ ｐａｄ）１４６をさらに含むことができる。サーマルパッド１４６は、放熱部１６０の内部面１６７に支持される。また、サーマルパッド１４６は、光源モジュール１４０と放熱部１６０との間に配置され、光源モジュール１４０を放熱部１６０に支持させると同時に、光源モジュール１４０から発生する熱を放熱部１６０に伝達することができる。

また、上部カバープレート１２０は、少なくとも１つの第１支持突条１２２と少なくとも１つの第２支持突条１２４を含む。

第１支持突条１２２は、上部カバープレート１２０の縁領域に少なくとも１つ配置することができ、第２支持突条１２４は、第１支持突条１２２から隔てて、縁ではなく、縁に隣接している領域に少なくとも１つ配置することができる。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、光学部材１１０は、第１及び第２支持突条１２２及び１２４により支持される。第１支持突条１２２の高さは、第２支持突条１２４よりも低いと好ましい。その理由は、第１支持突条１２２が光学部材１１０を支持する役割を担い、それに隣接する第２支持突条１２４が光学部材１１０を安定して固定させるストッパーの役割を担うためである。

図４Ａ乃至図４Ｄは、図３Ａまたは図３Ｂに示す第１支持突条１２２の上部表面を示す図である。

第１支持突条１２２の上部表面は、平面または曲面でよい。

図４Ａに示すように、第１支持突条１２２ａの上部表面は平面であってもよく、図４Ｂに示すように、第１支持突条１２２ｂの上部表面は曲面であってもよい。

第１支持突条１２２は、光学部材１１０を支持しなければならず、可能ながぎり光学部材１１０との接触面積を減らすことが好ましいから、曲面１２２ｂとすることが好ましい。

場合によって、光学部材１１０との接触面積をより減らすために、図４Ｃに示すように、第１支持突条１２２ｃの上部表面に緩衝溝１２３をさらに形成してもよい。

第１支持突条１２２の上部表面に、緩衝溝１２３は、図４Ｃに示すように、複数個形成されてよいが、図４Ｄに示すように、１つの緩衝溝１２３のみ形成されてもよい。

第２支持突条１２４も第１支持突条１２２と同様に、図４Ａ乃至図４Ｄに示すような上部表面を有することができる。これは、第２支持突条１２４の上部にディスプレイパネル（図示せず）が載置されることがあるためである。

図５は、他の実施例に係るバックライトユニットの断面図である。

他の実施例によれば、図５に示すように、上部カバープレート１２０は、光学部材１１０を支持するために、第１突出部１２５を含むことができる。

第１突出部１２５は、第１突出ボディー１２５ａと第１突延ボディー１２５ｂとを備える。

第１突出ボディー１２５ａは、第１方向に突出し、第１突延ボディー１２５ｂは、第１突出ボディー１２５ａから延びて第１方向と異なる第２方向に曲がる。光学部材１１０は、第１突出ボディー１２５ａ及び第２突延ボディー１２５ｂにより形成される挿入溝に矢印方向１１８にはめ込まれて支持されてもよい。

図６は、さらに他の実施例に係るバックライトユニットの断面図である。

さらに他の実施例によれば、光学部材１１０は、締結部材１１２を備え、上部カバープレート１２０は、締結部材１１２と結合するように突出している締結突起１２７を上部面に備える。

そのため、図６に示すように、締結部材１１２に形成されている締結穴１１２ａに締結突起１２７を差し込むことで、光学部材１１０を上部カバープレート１２０により支持することができる。

図２、図３Ａ、図３Ｂ、図５または図６に示すように、第２リフレクタ１３２を支持する支持部１５０は、下部カバープレート１８０と一体型にすることができる。

図７は、さらに他の実施例に係るバックライトユニットの断面図である。

実施例によれば、図７に示すように、下部カバープレート１８０は、支持部１５０と一体型でなく、分離していてもよい。

図８は、さらに他の実施例に係るバックライトユニットの断面図であり、図９は、図８に示すバックライトユニットの部分断面図である。

本実施例によれば、上部カバープレート１２０及び下部カバープレート１８０の少なくとも一方は、第２突出部１２８を備え、放熱部１６０は、第３突出部１６６を備えることができる。図８及び図９に示すバックライトユニットは、上部及び下部カバープレート１２０及び１８０の両方とも第２突出部１２８を含む例を示している。しかし、本実施例はこれに限定されず、上部カバープレート１２０のみ第２突出部１２８を備えてもよく、下部カバープレート１８０のみ第２突出部１２８を備えてもよい。

第２突出部１２８は、第２突出ボディー１２８ａ及び第２突延ボディー１２８ｂを備える。第２突出ボディー１２８ａは、第３方向に突出しており、第２突延ボディー１２８ｂは、第２突出ボディー１２８ａから延びて、第３方向と異なる第４方向に曲がっている。

第３方向は、図５に示す第１方向と同一方向または異なる方向でよく、第４方向は、図５に示す第２方向と同一方向または異なる方向でよい。ここで、１８０゜の位相差を持つ方向は、同一方向と見なす。

放熱部１６０に含まれる第３突出部１６６は、第３突出ボディー１６６ａ及び第３突延ボディー１６６ｂを含む。第３突出ボディー１６６ａは、第３方向に突出しており、第３突延ボディー１６６ｂは、第３突出ボディー１６６ａから延びて、第４方向に曲がっている。

そのため、放熱部１６０は、第２及び第３突出部１２８及び１６６にて、上部カバープレート１２０及び下部カバープレート１８０の少なくとも一方に噛み合うことができる。

図８及び図９に示す実施例のバックライトユニットでは、放熱部１６０の第３突出部１６６が上部及び下部カバープレート１２０及び１８０の第２突出部１２８により噛み合っている様子を示している。

また、放熱部１６０が上部カバープレート１２０と下部カバープレート１８０との間で摺動可能なように、第２及び第３突出部１２８及び１６６は互いに遊びをもって噛み合うことができる。

例えば、図９に示す放熱部１６０の上部面と上部カバープレート１２０の下部面との間は、第１距離ｄ１だけ隔てることができる。また、第３突延ボディー１６６ｂの端部は、第２突出ボディー１２８ａの内側縁と第２距離ｄ２だけ隔てることができる。また、第３突延ボディー１６６ｂの下側縁は、第２突延ボディー１２８ｂの上側縁と第３距離ｄ３だけ隔てることができる。

このように、光源モジュール１４０を支持する放熱部１６０が、上部及び下部カバープレート１２０及び１８０の間で摺動可能なため、初期の放熱部１６０の組立て作業、または放熱部１６０により支持される光源モジュール１４０の入れ替え作業を容易にさせることができる。

方、放熱部１６０は、放熱胴部１６２及び複数の放熱突条１６４を備えることができる。

放熱胴部１６２は、前面で光源モジュール１４０を支持する。

複数のの放熱突条１６４は、放熱胴部１６２の背面において、互いに離隔している上部カバープレート１２０と下部カバープレート１８０の間から突出して、光源モジュール１４０から発生する熱を放出する役割を担うことができる。

図１０及び図１１は、２エッジ方式のバックライトユニットに適用される放熱突条１６４の配置を示す平面図である。

図１０及び図１１に示すように、バックライトユニットにおいて、２個の第１リフレクタ１３０ａ及び１３０ｂを配置し、第２リフレクタ１３２を、２個の第１リフレクタ１３０ａ及び１３０ｂから隔たって配置することがある。

そして、光源モジュール１４０ａは、第１及び第２リフレクタ１３０ａ及び１３２との間に配置し、光源モジュール１４０ｂは、第１及び第２リフレクタ１３０ｂ及び１３２との間に配置することができる。

また、放熱部１６０ａは、上部カバープレート１２０ａと下部カバープレート１８０ａとの間に配置され、光源モジュール１４０ａを支持し、光源モジュール１４０ａから発生する熱を放出する。同様に、放熱部１６０ｂは、上部カバープレート１２０ｂと下部カバープレート１８０ｂとの間に配置され、光源モジュール１４０ｂを支持し、光源モジュール１４０ｂから発生する熱を放出する。

また、放熱部１６０ａ，１６０ｂは、中心領域（ＣＡ：Ｃｅｎｔｅｒ Ａｒｅａ）及び周辺領域（ＰＡ：Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ａｒｅａ）を含む。ここで、中心領域ＣＡは、光源モジュール１４０ａ，１４０ｂが位置する領域と定義され、周辺領域ＰＡは、中心領域ＣＡの間に位置する領域と定義される。

本実施例によれば、図１０に示すように、多数の放熱突条１６４は、中心領域ＣＡにのみ配置され、周辺領域ＰＡには配置されなくてもよい。その理由は、中心領域ＣＡに位置している光源モジュール１４０ａ，１４０ｂから熱が発生するため、単純化した構造により放熱効率を上げるためである。

または、他の実施例によれば、図１１に示すように、多数の放熱突条１６４が中心領域ＣＡ及び周辺領域ＰＡの両方に配置されてもよい。この場合、図１０に示す構造よりはやや複雑になるが、放熱効率はさらに向上する。

図１２は、さらに他の実施例に係るバックライトユニットの断面図である。

本実施例では、図１２に示すように、光源モジュール１４０の配列されている方向と垂直な方向に、複数の放熱突条１６４ａ，１６４ｂ、１６４ｃが配列されている。

図１３は、実施例に係る放熱部１６０及び光源モジュール１４０を示す図である。すなわち、図１３は、図１０または図１１に示す放熱部１６０の姿を局部的に示す図でもあり、図１２に示す放熱部１６０の姿を局部的に示す図でもある。

図１３に示すように、各放熱突条１６４において、放熱胴部１６２に接する第１面の面積Ｓ１と、第１面に相対する第２面の面積Ｓ２とが異なってもよい。ここで、第１面は、第２面に比べて光源モジュール１４０に近く配置される。例えば、各放熱突条１６４の断面積は、光源モジュール１４０から遠ざかるほど減少する。すなわち、各放熱突条１６４の第１面の面積Ｓ１は、第１面に相対する第２面の面積Ｓ２よりも大きければよい。こうすると、光源モジュール１４０から発生する熱の伝達を最大限に速くすることができる。

場合によっては、図１０、図１１または図１２に示す多数の放熱突条１６４の少なくとも１つは、厚さや高さなどが異なってもよい。

図１４Ａ及び図１４Ｂは、実施例に係る放熱突条１６４の形状を示す図である。

放熱突条１６４のうち、光源モジュール１４０と近い領域に位置している放熱突条の断面積を、光源モジュール１４０から遠い領域に位置している放熱突条の断面積よりも大きくすることができる。

例えば、図１４Ａに示すように、多数の放熱突条１６４ａ、１６４ｂ及び１６４ｃのうち、光源モジュール１４０から近い領域に配置されている放熱突条１６４ａの厚さＷ１は、光源モジュール１４０から遠い領域に配置されている放熱突条１６４ｂ及び１６４ｃの厚さＷ２及びＷ３よりも厚くすることができる。また、光源モジュール１４０から近い領域に配置されている放熱突条１６４ｂの厚さＷ２は、光源モジュール１４０から遠い領域に配置されている放熱突条１６４ｃの厚さＷ３よりも厚くすることができる。

また、図１４Ｂに示すように、多数の放熱突条１６４ａ、１６４ｂ及び１６４ｃのうち、光源モジュール１４０から近い領域に配置されている放熱突条１６４ａの高さｈ１は、光源モジュール１４０から遠い領域に配置されている放熱突条１６４ｂ及び１６４ｃの高さｈ２及びｈ３よりも高くすることができる。また、光源モジュール１４０から近い領域に配置されている放熱突条１６４ｂの高さｈ２は、光源モジュール１４０から遠い領域に配置されている放熱突条１６４ｃの高さｈ３よりも高くすることができる。

このように放熱突条１６４を配置する理由は、光源モジュール１４０に近いほど熱の温度が高いから、温度の高い領域に配置される放熱突条１６４の表面積をより広げることによって、熱を円滑に放出するためである。

上記の上部カバープレート１２０は、プラスチックのような絶縁物質からなればよく、下部カバープレート１８０は、プラスチックやアルミニウムなどの物質からなればよい。

そのため、光源モジュール１４０から発生して放熱部１６０に伝達された熱は、上部カバープレート１２０が絶縁物質からなっているため、光学部材１１０に伝達されない。これにより、図１に示す光源モジュール４０により発生した熱に起因する光学部材１０の歪みのような従来の問題点が解消することができる。

図１５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。

図１５に示すように、ディスプレイモジュール１００は、ディスプレイパネル２１０及びバックライトユニット２２０を含むことができる。

ディスプレイパネル２１０は、相対向して均一なセルギャップが保たれるように貼り合わせられているカラーフィルタ基板２１２及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板２１４を含み、両基板２１２及び２１４の間に液晶層（図示せず）が挟持される構成とすることができる。

カラーフィルタ基板２１２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発生させることができる。

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されてもよいが、これに限定されず、例えば、レッド、グリーン、ブルー及びホワイトのサブピクセルで構成されてもよい。

ＴＦＴ基板２１４は、スイッチング素子が形成されている素子で、画素電極（図示せず）をスイッチングすることができる。

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。

液晶層は複数の液晶分子からなり、これらの液晶分子は、画素電極と共通電極との間に生じる電圧差に応じてその配列を変化させる。

これにより、バックライトユニット２２０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２１２に入射することができる。

そして、ディスプレイパネル２１０の上側及び下側にはそれぞれ上部偏光板２１６及び下部偏光板２１８を配置することができ、具体的には、カラーフィルタ基板２１２の上面に上部偏光板２１６が配置され、ＴＦＴ基板２１４の下面に下部偏光板２１８が配置されるとよい。

図示しないが、ディスプレイパネル２１０の側面には、ディスプレイパネル２１０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。

図１５に示すように、ディスプレイモジュール１００は、ディスプレイパネル２１０にバックライトユニット２２０を密着して配置する構成とすることができる。

例えば、バックライトユニット２２０は、ディスプレイパネル２１０の下側面、具体的には、下部偏光板２１８に接着して固定され、そのために、下部偏光板２１８とバックライトユニット２２０との間に接着層（図示せず）を設けることができる。

このように、バックライトユニット２２０をディスプレイパネル２１０に密着して配置することによって、ディスプレイ装置の全体厚さを減らし、見栄えをよくすることができ、かつ、バックライトユニット２２０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。

また、バックライトユニット２２０とディスプレイパネル２１０との間の空間を省くことによって、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。

図１６及び図１７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。

まず、図１６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２００、ディスプレイモジュール２００を覆うフロントカバー３００及びバックカバー３５０、及びバックカバー３５０に設けられている駆動部５５０、及び駆動部５５０を覆う駆動部カバー４００で構成することができる。

フロントカバー３００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２００を保護するとともに、ディスプレイモジュール２００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２００で表示される映像が外部から見られるようにする。

また、フロントカバー３００は、窓３００ａのない平板にしてもよい。

この場合、フロントカバー３００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。

このように、フロントカバー３００を平板にすると、フロントカバー３００においてフレームを省くことができる。

バックカバー３５０は、フロントカバー３００と結合してディスプレイモジュール２００を保護することができる。

バックカバー３５０の一面には、駆動部５５０を配置できる。

駆動部５５０は、駆動制御部５５０ａ、メインボード５５０ｂ及び電源供給部５５０ｃを備えることができる。

駆動制御部５５０ａは、タイミングコントローラ（ｔｉｍｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）でよく、ディスプレイモジュール２００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５５０ｂ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５５０ｃは、ディスプレイモジュール２００に電源を印加する駆動部でよい。

駆動部５５０は、バックカバー３５０に設けられ、駆動部カバー４００により覆われるとよい。

バックカバー３５０は、複数の孔が形成されてディスプレイモジュール２００と駆動部５５０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６００を備えることができる。

また、図１７に示すように、駆動部５５０の駆動制御部５５０ａは、バックカバー３５０に設けられ、メインボード５５０ｂ及び電源供給部５５０ｃはスタンド６００に設けられてもよい。

この場合、駆動部カバー４００は、バックカバー３５０に設けられた駆動部５５０のみを覆えばよい。

本実施例では、メインボード５５０ｂ及び電源供給部５５０ｃを別々に構成しているが、一体の統合ボードにしてもよく、これに限定されない。

さらに他の実施例は、上記の各実施例に記載されたバックライトユニット、例えば、第１、第２リフレクタ及び光源モジュール１３０、１３２及び１４０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。

このような照明システムは、多数の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。

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。

Claims (23)

1. 第１リフレクタ及び第２リフレクタと、
   水平方向に互いに隣接している第１及び第２領域を有し、前記第２領域で前記第１リフレクタを支持する上部カバープレートと、
   前記上部カバープレートの前記第１領域と相対して隔たって配置されている下部カバープレートと、
   前記上部カバープレートと前記下部カバープレートとの間に配置される少なくとも１つの光源と、
   前記光源を支持し、前記上部カバープレートと前記下部カバープレートとの間に配置されて、前記光源から発生する熱を放出する放熱部と
   を備える、バックライトユニット。
2. 前記第２リフレクタを支持し、前記下部カバープレートと隣接している支持部をさらに備える、請求項１に記載のバックライトユニット。
3. 前記放熱部は、
   前記第１領域で前記上部カバープレートと接触する上部面と、
   前記下部カバープレートの上部面と接触する下部面と、
   前記放熱部の上部面及び前記下部面に会うとともに、前記光源を支持する内部面と
   を備える、請求項１に記載のバックライトユニット。
4. 前記上部カバープレートは、絶縁物質からなる、請求項１に記載のバックライトユニット。
5. 前記下部カバープレートは、前記支持部と一体である、請求項２に記載のバックライトユニット。
6. 前記下部カバープレートは、前記支持部と分離されている、請求項２に記載のバックライトユニット。
7. 前記光源と前記放熱部との間に配置されるサーマルパッドをさらに備える、請求項１に記載のバックライトユニット。
8. 前記放熱部は、前記光源が位置する中心領域に配置される多数の放熱突条を備える、請求項１に記載のバックライトユニット。
9. 前記多数の放熱突条は、前記中心領域の間における周辺領域に配置されている、請求項８に記載のバックライトユニット。
10. 前記各放熱突条の断面積は、前記光源から遠ざかるほど減少する、請求項８に記載のバックライトユニット。
11. 前記放熱突条のうち、前記光源から近い領域に位置している放熱突条の断面積が、前記光源から遠い領域に位置している放熱突条の断面積よりも大きい、請求項８に記載のバックライトユニット。
12. 前記放熱突条のうち、前記光源から近い領域に位置している放熱突条の高さが、前記光源から遠い領域に位置している放熱突条の高さよりも高い、請求項８に記載のバックライトユニット。
13. 前記第２リフレクタと相対し、前記上部カバープレートにより支持される光学部材をさらに備える、請求項１に記載のバックライトユニット。
14. 前記上部カバープレートは第１突出部を含み、前記第１突出部は、
    第１方向に突出する第１突出ボディーと、
    前記第１突出ボディーから延びて、前記第１方向と異なる第２方向に曲がっている第１突延ボディーと
    を備え、
    前記第１突出部により形成される挿入溝に前記光学部材がはめ込まれて支持されている、請求項１３に記載のバックライトユニット。
15. 前記上部カバープレートは、
    前記上部カバープレートの縁部に形成される少なくとも１つの第１支持突条と、
    前記第１支持突条から隔たって前記縁部に隣接して配置される少なくとも１つの第２支持突条と
    を備え、
    前記光学部材は、前記第１及び第２支持突条により支持されている、請求項１３に記載のバックライトユニット。
16. 前記第１支持突条の高さが、前記第２支持突条の高さよりも低い、請求項１５に記載のバックライトユニット。
17. 前記第１支持突条の上部表面は、平面または曲面である、請求項１５に記載のバックライトユニット。
18. 前記第１支持突条は、上部表面に少なくとも１つの緩衝溝をさらに備える、請求項１５に記載のバックライトユニット。
19. 前記光学部材は締結穴を有し、前記上部カバープレートは、前記締結穴と結合するように突出している締結突起を有する、請求項１３に記載のバックライトユニット。
20. 前記上部カバープレート及び前記下部カバープレートの少なくとも一方は、第２突出部を備え、
    前記第２突出部は、
    第３方向に突出する第２突出ボディーと、
    前記第２突出ボディーから延びて、前記第３方向と異なる第４方向に曲がっている第２突延ボディーと
    を備え、
    前記放熱部は第３突出部を備え、
    前記第３突出部は、
    前記第３方向に突出する第３突出ボディーと、
    前記第３突出ボディーから延びて、前記第４方向に曲がっている第３突延ボディーと
    を備え、
    前記放熱部は、前記上部カバープレート及び前記下部カバープレートの少なくとも一方に、前記第２及び第３突出部により噛み合う、請求項１に記載のバックライトユニット。
21. 前記放熱部が前記上部カバープレートと前記下部カバープレートとの間で摺動可能なように、前記第２及び第３突出部は互いに遊びをもって噛み合う、請求項２０に記載のバックライトユニット。
22. ディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイパネルに光を照射するバックライトユニットと、
    を含み、
    前記バックライトユニットは、請求項１乃至２１のいずかれに記載のバックライトユニットを用いる、ディスプレイ装置。
23. 請求項１乃至２１のいずれか１項に記載のバックライトユニットを含む照明システム。

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