CN113238312A - 显示装置 - Google Patents

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CN113238312A
CN113238312A CN202110394250.8A CN202110394250A CN113238312A CN 113238312 A CN113238312 A CN 113238312A CN 202110394250 A CN202110394250 A CN 202110394250A CN 113238312 A CN113238312 A CN 113238312A
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CN
China
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light
light emitting
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guide plate
display device
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金恩柱
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Seoul Semiconductor Co Ltd
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Seoul Semiconductor Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种显示装置，包括：多个发光二极管；及导光板，布置为覆盖所述多个发光二极管，并且分散从所述多个发光二极管发出的光，其中，所述发光二极管是发光二极管封装件，所述发光二极管封装件包括：发光二极管芯片；及反射部，配置于所述发光二极管芯片的上面，反射从所述发光二极管芯片射出的光的至少一部分，其中，所述导光板的上部形成有出光槽，所述出光槽在所述导光板的上表面具有凹陷的形状，所述出光槽与所述多个发光二极管对应。

Description

显示装置
本申请是申请日为2017年10月13日、申请号为201780067418.6、发明名称为“显示装置及其背光单元”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种显示装置及其背光单元，尤其具体地涉及一种从显示装置的直下式背光单元发光的显示装置及其背光单元。
背景技术
对于最近的显示装置而言，尽可能将厚度制作得较薄的需求逐渐增加。因此，对于显示装置中利用背光单元的LCD的情况而言，大多使用背光单元的光源位于侧面的侧式背光单元。
然而，如上所述，在利用侧式背光单元的情况下，无法实现人以观看实际场面的感觉在显示装置上再现的HDR(high dynamic range)。为了实现HDR，应当在显示画面中随位置而体现出透过显示装置射出的光的亮度差异，然而通过侧式背光单元无法实现随位置体现的光的亮度差异。
据此，利用直下式背光单元的同时，以有源矩阵类型体现而实现HDR的研究正多样地进行。韩国公开专利第10-2016-0051566号(2016.05.11，以下为现有文献)也是其中之一。然而，如上所述的现有文献，利用直下式背光单元而制作，并为了使从发光二极管射出的光向侧面分散而利用透镜。据此随着使用透镜，存在因透镜厚度而在减小显示装置的厚度时具有局限性的问题。
将透镜利用于背光单元是为了将从发光二极管散射出的光向侧面方向分散而使面光源在整个背光单元上均匀地发光，然而即使是利用透镜也存在提升面光源的均匀度较为困难的问题。
发明内容
技术问题
本发明所要解决的课题是提供一种既选择直下式背光单元也能够减小显示装置的厚度的显示装置及其背光单元。
本发明所要解决的课题是提供一种既选择直下式背光也能够提升面光源均匀度的显示装置。
技术方案
根据本发明一实施例的一种显示装置包括：框架；多个发光二极管，有规则地配置于所述框架上；光学部，配置于所述多个发光二极管上部，且包括荧光片及光学片中的任意一个以上和显示面板；及导光板，以覆盖所述多个发光二极管的方式配置于所述框架和光学部之间，其中，所述导光板形成有光源槽，所述光源槽位于对应于配置有所述多个发光二极管的位置，以用于使从所述多个发光二极管射出的光入射。
此时，所述光源槽可具有凹陷的形状，所述光源槽的上表面可以是平面。
并且，所述导光板的上表面可形成有规则或不规则的粗糙面，此时，所述粗糙面的厚度可以为5μm至500μm。
并且，所述导光板的厚度可以是0.5mm至3.0mm，所述光源槽的深度可以是所述导光板的厚度的70％至80％。
在此，所述发光二极管可以为发光二极管芯片。
或者，所述发光二极管是发光二极管封装件，其中，所述发光二极管封装件可包括：发光二极管芯片；及反射部，配置于所述发光二极管芯片的上面，反射从所述发光二极管芯片射出的光的至少一部分。此时，所述反射部可包括分布布拉格反射器(distributedbragg reflector)。所述反射部对从发光二极管芯片射出的光的透过率可以为0％至80％。
并且，所述发光二极管封装件可以还包括：塑封部，配置为覆盖所述发光二极管芯片及反射部的上面及侧面。
此时，所述塑封部的从所述反射部的上表面至所述塑封部的上表面的厚度可以小于所述发光二极管芯片的侧面至所述塑封部的侧面为止的宽度。
并且，所述塑封部中，从所述发光二极管芯片的侧面至所述塑封部的侧面为止的宽度可以为从所述反射部的上表面至塑封部的上表面为止的厚度的1.5倍以上且4倍以下。
并且，所述塑封部可包括一种以上的荧光体及光扩散剂中的任意一个以上。
并且，所述导光板的上部可形成有出光槽，所述出光槽在所述导光板的上表面具有凹陷的形状，所述出光槽可以形成为圆锥形状。
并且还可以包括反射片，配置于所述导光板和框架之间，并将导光板内的光反射至上部，所述反射片可以与所述发光二极管封装件相隔配置。
并且，所述导光板具有与所述光源槽的末端形成阶梯差的下表面及形成于所述光源槽和下表面之间的倾斜面，其中，所述下表面与所述反射片接触。
并且，所述下表面为第二下表面，所述导光板在所述倾斜面和所述光源槽之间还可以具有第一下表面。
另外，根据本发明的一实施例的显示装置的背光单元可包括：多个发光二极管；及导光板，配置为覆盖所述多个发光二极管，并分散从所述发光二极管射出的光，其中，所述导光板形成有光源槽，所述光源槽位于对应于配置有所述多个发光二极管的位置，以用于使从所述多个发光二极管射出的光入射。
此时，所述光源槽的上表面可以是平面，所述导光板的上表面可形成有规则或不规则的粗糙面。
并且，所述光源槽的深度可以是所述导光板的厚度的70％至80％。
并且，所述导光板的上部形成有出光槽，所述出光槽在所述导光板的上表面可具有凹陷的形状。
并且可以还包括反射片，配置于所述导光板的下表面，并将导光板内的光反射至上部。
此时，所述导光板具有延伸至所述光源槽的第一下表面、与所述第一下表面具有阶梯差的第二下表面及配置于所述第一下表面和所述第二下表面之间的倾斜面，其中，所述第二下表面接触于所述反射片。
根据本发明的一实施例的显示装置可包括：框架；多个发光二极管封装件，有规则地配置于所述框架上；光学部，配置于所述多个发光二极管封装件上部，且包括荧光片及光学片中的任意一个以上和显示面板；及透镜，以覆盖所述多个发光二极管封装件的方式配置于所述框架和光学部之间，并分散从所述发光二极管封装件射出的光，其中，所述发光二极管封装件可包括：发光二极管芯片；及反射部，配置于所述发光二极管芯片的上面，反射从所述发光二极管芯片射出的光的至少一部分。
此时，所述透镜可包括：下部面，形成有定义使光入射的入射面的凹陷部；及上部面，将光射出，其中，所述发光二极管封装件可配置于所述透镜的凹陷部内。
并且，所述透镜的入射面包括上端面和从所述上端面连接至凹陷部的入口为止的侧面，所述凹陷部可具有从所述入口朝上至所述上端面为止宽度逐渐变窄的形状。
在此，所述侧面可以是从所述凹陷部的入口至所述上端面为止具有预定倾斜度的倾斜面，或从入口至上端面为止倾斜度减小的弯曲的倾斜面。
此时，所述上端面可以为平整的面或曲面。
并且，所述反射部可包括分布布拉格反射器(distributed bragg reflector)，所述反射部对从所述发光二极管射出的光的透过率可以为大于0％且小于100％。
并且，所述发光二极管封装件可以还包括塑封部，配置为覆盖所述发光二极管芯片及反射部的上面及侧面。
此时，所述塑封部可包括一种以上的荧光体及光扩散剂中的任意一个以上。
发明效果
根据本发明，随着显示装置在对应于发光二极管封装件的位置形成有光源槽以使入射至包括于背光单元的导光板的光朝侧面方向分散，从而不利用额外的透镜也可以利用为直下式背光单元。
并且，由于未使用额外的透镜，因此可以提供具有相比现有的直下式背光单元相对较薄的直下式背光，从而可以减少显示装置的厚度。
根据本发明，显示装置中，将在发光二极管芯片的上部配置有反射部的发光二极管封装件和透镜组合而作为背光单元，从而能够提高针对从多个发光二极管封装件射出的光的面光源的均匀度。
附图说明
图1a是图示根据本发明的第一实施例的显示装置的一例的平面图。
图1b是图示根据本发明的第一实施例的显示装置的一例的背面图。
图2a及图2b是图示根据本发明的第一实施例的显示装置的剖面图。
图3是用于说明根据本发明的第一实施例的显示装置的导光板的剖面图。
图4是对比根据本发明的第一实施例的从发光二极管封装件射出的光通过导光板射出的光的图表。
图5是图示根据本发明的第一实施例的发光二极管封装件的剖面图。
图6是对比根据本发明的第一实施例的从发光二极管封装件射出的光的图表。
图7是用于说明根据本发明的第二实施例的显示装置的导光板的剖面图。
图8是图示模拟从根据本发明的第二实施例的显示装置射出的光的结果的图像。
图9a是图示根据本发明的第三实施例的显示装置的一例的平面图。
图9b是图示根据本发明的第三实施例的显示装置的一例的背面图。
图10a及图10b是图示根据本发明的第三实施例的显示装置的剖面图。
图11是用于说明根据本发明的第三实施例的显示装置的透镜的剖面图。
图12是图示根据本发明的第三实施例的发光二极管封装件的剖面图。
图13是为了说明从根据本发明的第三实施例的显示装置射出的光的均匀度而图示从多个发光二极管封装件射出的光的图。
图14是基于根据本发明的第三实施例的发光二极管封装件的种类而对比从显示装置射出的光的均匀度的图。
图15是基于根据本发明的第三实施例的发光二极管封装件的种类而对比从显示装置射出的光指向特性的图。
符号说明
100：发光二极管封装件
112：发光二极管芯片 114：反射部
116：塑封部
200：显示装置 210：框架
212：基板 220：光学部
221：荧光片 223：扩散板
225：光学片 227：显示面板
230：前盖 240：导光板
241：第一下表面 243：第二下表面
245：倾斜面 247：上表面
250：电源供给部 260：反射片
300：透镜 310：下部面
320：凹陷部 330：入射面
330a：侧面 330b：上端面
350：上部面 350a：凹陷面
350b：凸起面 370：法兰
390：腿部
h：光源槽 R：粗糙面
Eh：出光槽
具体实施方式
针对本发明的优选的实施例，参照附图进行详细说明。
图1a及1b是图示根据本发明的第一实施例的显示装置的平面图及背面图，图2a及图2b是图示根据本发明的第一实施例的显示装置的剖面图。
根据本发明的第一实施例的显示装置200包括发光二极管封装件100、前盖230、框架210、光学部220及导光板240。发光二极管封装件100包括发光二极管芯片112、反射部114及塑封(molding)部116，对此将在后面进行说明。
前盖230能够覆盖光学部220的显示面板227的侧面及前面中的一部分。并且，前盖230的中央形成为成空的状态，随着显示面板227配置于前盖230的中央，显示于显示面板227的影像能够显示至外部。
框架210支撑显示装置200，并其一侧可以与前盖230结合。框架210可具有铝合金等的金属材质或合成树脂材质。并且，框架210可以以预设距离相隔于光学部220。发光二极管封装件100可以朝光学部侧220而配置于框架210上。此时，框架210与光学部220之间相隔的距离可以为从发光二极管封装件100至光学部220的光学距离(OD：optical distance)。此时，本实施例中OD可以为例如约1mm以上且10mm以下。
并且，框架210的上部可配置有用于电连接发光二极管封装件100的基板212。基板212为了向发光二极管封装件100提供电源而配备。
光学部220配置于框架210的上部，并包括荧光片221、扩散板223、光学片225及显示面板227。
荧光片221为了将从发光二极管封装件100射出的光变换为其他波长的光而配备。荧光片221可在其内部包括一种以上的荧光体，并可包括一种以上的量子点(QD：quantumdot)。本实施例中从发光二极管封装件100射出的光可以为蓝光或紫外线，并且通过荧光片221射出的光可以为白光扩散板223起到将从发光二极管封装件100射出的光扩散至上部的作用。
光学片225可配置于扩散板223的上部，且光学片225的上部可配置有显示面板227。并且，光学片225可包括具有彼此不同的功能的多个片。作为一例，光学片225可包括一个以上的棱镜片及扩散片。扩散片能够防止通过扩散板223射出的光局部聚集，从而使光的亮度更为均匀。棱镜片能够聚集通过扩散片射出的光以使光垂直地入射至显示面板227。
显示面板227配置于显示装置200的前面，并能够显示影像。显示面板227包括多个像素，每个像素能够以匹配的颜色、亮度、饱和度输出影像。
如图2a及图2b所示，导光板240配置于框架210和光学部220之间。这样的导光板240为了将入射至导光板240内部的光均匀地射至光学部220侧而配备。此时，导光板240的厚度可以与框架210和光学部220之间的距离的OD(optical distance)相同，根据情况，导光板240的厚度也可较薄。即，发光二极管封装件100至光学部220的OD可由导光板240的厚度而决定。并且，根据需要，导光板240和光学部220之间也可形成预设空间(气隙(airgap))。
后述的发光二极管封装件100配置于框架210上，其上部配置有导光板240。此时，导光板240的下表面配置为直接与框架210接触，导光板240在用于配置发光二极管封装件100的位置可形成有光源槽h。据此，从发光二极管封装件100射出的光可通过光源槽h入射至导光板240。
在此，光源槽h如图2a及图2b所示，可具有凹陷的形状，光源槽h的形状可根据需要而变形。对此将在后面进行说明。并且，光源槽h能够以对应于多个发光二极管封装件100数量的数量形成于导光板240。
如图1a所示，发光二极管封装件100配备为多个，并可以有规则地排列在显示装置200的宽阔的面积上。作为一例，发光二极管封装件100可以在显示装置200沿平面的行和列以预定距离相隔的状态排列。
图1a是示例性地图示发光二极管封装件100有规则地排列的情形的图。多个发光二极管封装件100尽可能多地配置于显示装置200则能够以更高的品质实现显示装置200的HDR(高动态范围(high dynamic range))。
并且，可配备有用于为多个发光二极管封装件100提供电源的多个电源供给部250。电源供给部250能够为一个以上的发光二极管封装件100提供电源，而本实施例中以通过一个电源供给部250为32个发光二极管封装件100提供电源的情形进行说明。多个发光二极管封装件100可借由通过电源供给部250供给的电源而发光，并且每个发光二极管封装件100能够单独运行。
图3是用于说明根据本发明的第一实施例的显示装置的导光板240的剖面图。参照图3，针对根据本实施例的显示装置200的导光板240进行更为详细的说明。
参照图3，多个发光二极管封装件100配置于框架210上，其中针对一个发光二极管封装件100和导光板240之间的关系及导光板240的形状一同进行说明。
导光板240配置于框架210和光学部220之间，并具有预设面积，而且经显示装置200的整体而配置。导光板240的上表面大体上形成为平整的面，而根据需要如图所示也可形成为粗糙面R。形成于导光板240的上表面的粗糙面R可扩散通过导光板240而朝外部射出的光。据此，粗糙面R可具有预定的图案，也可根据需要形成为不规则的扩散图案。不规则的扩散图案可借由对导光板240的上表面进行腐蚀处理而形成。
并且，下部可形成光源槽h。光源槽h可形成为与多个发光二极管封装件100的数量对应的数量，并可具有凹陷的形状。光源槽h的凹陷的形状可具有能够将入射的光朝光源槽h的侧面方向扩散的形状。据此，光源槽h的深度可相比于宽度相对较深。
光源槽h的形状可具有自导光板240的下表面至上表面逐渐变窄的形状，并且光源槽h的上表面可形成为曲面，然而并非限定于此，根据需要也可以是平面。即，光源槽h的截面可具有与钟的形状相同的形状。
在此，作为一例，导光板240的厚度t1可以为0.5mm至3.0mm，光源槽h的深度t2可以为相对导光板240的厚度的约70％至80％的深度。例如，导光板240的厚度t1为约1.3mm的情况下，光源槽h的深度t2可以为约0.9mm。
并且，粗糙面R的厚度t3可以为5μm至500μm，例如，可以为约170μm。
图4是对比根据本发明的第一实施例的从发光二极管封装件射出的光通过导光板240射出的光的图。
参照图4，为了确认利用根据本发明的第一实施例的导光板240的情形下的从发光二极管封装件100射出的光的均匀程度，对比了测量从发光二极管封装件100射出的光的图片和测量通过导光板240射出的光。此时，图4对从九个发光二极管封装件100射出的光进行了比较，并且OD为2.8mm。
参考图4的左侧图，观察了仅利用九个发光二极管射出的光的分布，可以确认从发光二极管封装件100射出的光并未分散，而是在各自的位置发生了斑点(spot)。
图4的中间图是图示了利用厚度为1.5mm的导光板240而使通过导光板240射出的光分散的情形的图，可以确认，相比于左侧图发生了光的分散，然而也可以确认出在发光二极管封装件100的位置中局部发生了斑点。
并且，图4的右侧图是图示了利用厚度为与OD的距离相同的2.8mm的导光板240而使通过导光板240射出的光分散的情形的图，可以确认，相比于左侧的其他图，射出的光被均匀地分散。
即，从发光二极管封装件100射出的光通过如同本实施例的导光板240射出至外部时，可使其分散至发光二极管封装件100的周边而从导光板240的射出面均匀地射出至外部。
图5是图示根据本发明的第一实施例的发光二极管封装件的剖面图。
参照图5，针对根据本发明的第一实施例的发光二极管封装件100进行详细说明。如图所示，发光二极管封装件100包括发光二极管芯片112、反射部114及塑封部116。
发光二极管芯片112可包括n型半导体层、活性层及p型半导体层。n型半导体层、活性层及p型半导体层均可包括III-V族系列的化合物半导体。作为一例，可包括(Al、Ga、In)N之类的的氮化物半导体。
n型半导体层可以是包括n型杂质(如Si)的导电型半导体层，p型半导体层可以是包括p型杂质(如Mg)的导电型半导体层。活性层夹设于n型半导体层与p型半导体层之间，并可包括多重量子阱结构(MQW)。并且，可以为了能够射出所期望的峰值波长的光而确定组成比。
本实施例中的发光二极管芯片112可以是倒装芯片型发光二极管芯片112。据此，发光二极管芯片112的下部可配置有与n型半导体层电连接的n型电极及与p型半导体层电连接的p型电极。
从发光二极管芯片112射出的光通过发光二极管芯片112的上部及侧面射至外部。本实施例中，对于发光二极管芯片112而言，如横、纵及厚度可分别为670μm、670μm及250μm。
反射部114配置于发光二极管芯片112的上部，并配置为覆盖发光二极管芯片112的整个上部。本实施例中反射部114可反射从发光二极管芯片112射出的整个光，或者，可使从发光二极管芯片112射出的光中的一部分光透过且使其余部分的光反射。
作为一例，反射部114可包括分布布拉格反射器(DBR：distributed braggreflector)。分布布拉格反射器可以通过使具有彼此不同的折射率的物质层层叠为多个层而形成。根据形成分布布拉格反射器的物质层的层数，分布布拉格反射器可将从发光二极管芯片112射出的光全部反射，也可反射一部分的光。并且，根据需要，反射部114可利用并不是分布布拉格反射器的金属或其他物质。例如，反射部114的透光率可以为0％至80％。
此时，分布布拉格反射器可通过分子束外延(molecular beam epitaxy)、电子束蒸发(E-beam evaporation)、离子束辅助沉积(ion-beam assisted deposition)、反应等离子体沉积(reactive plasma deposition)及溅射(sputter)工序等而形成。
如图5所示，塑封部116可配置为覆盖上部配置有反射部114的整个发光二极管芯片112。即，塑封部116可配置为覆盖除配置于发光二极管芯片112的下部的n型电极及p型电极以外的发光二极管芯片112的侧面和上部。
塑封部116可具有能够使从发光二极管芯片112射出的光穿透的透明的材质，例如，可包括硅(silicone)。
本实施例中塑封部116形成为覆盖发光二极管芯片112，例如，横、纵及厚度分别可以为1500μm、1500μm及420μm。即，塑封部116的厚度可以比将发光二极管芯片112的厚度t和发光二极管芯片112的上表面至塑封部116上表面为止的厚度(以下统称第一厚度d1)相加的厚度更大或相同。此时，第一厚度d1可以小于发光二极管芯片112的厚度t或与发光二极管芯片112的厚度t相同(d1≤t)。
并且，从发光二极管芯片112的侧面至塑封部116的侧面为止的宽度(以下统称第一宽度d2)可以大于第一厚度d1。本实施例中，第一宽度d2可以为第一厚度d1的1.5倍以上且4倍以下，例如，可以为约2.44倍。
换句话说，塑封部116形成为形成于发光二极管芯片112的上部的厚度d1相比于形成于发光二极管芯片112的侧面的宽度d2薄。从发光二极管芯片112射出的光被配置于上部的反射器而阻断，并且大部分将从发光二极管芯片112的侧面方向射出。更何况，从发光二极管芯片112射出的光由形成于发光二极管芯片112的上面及侧面的塑封部116的形状而引导至侧面方向，因此更好地朝侧面方向射出。
如上所述，形成有覆盖发光二极管芯片112的塑封部116的发光二极管封装件100，所射出的光相比于上部而言相对朝向侧面射出，因此可应用为显示装置200的直下式背光。更何况，由于从发光二极管封装件100射出的光通过导光板240的同时朝侧面方向折射，因此可被利用为对于显示装置200的显示面板227整体均匀的光源。
尤其，由于光从发光二极管封装件100朝侧面方向射出，因此可省去用于使光散射的透镜。本实施例中导光板240的光源槽h可起到透镜的作用。在直下式背光单元中透镜起到将从发光二极管封装件100射出的光朝侧面方向分散的作用，然而在本实施例中，由于通过导光板240的光源槽h可使入射至导光板240的光朝发光二极管封装件100的侧面方向分散，因此可省去额外的透镜。
据此，由于并不使用额外的透镜，因此可最小化显示装置200的厚度。
并且，塑封部116只可利用透明的材料，根据需要，其内部可包括一种以上的荧光体或用于调节光扩散性的扩散剂。本实施例中，如上所述，由于光学部220包括荧光片221，因此塑封部116可不必包括另外的荧光体。或者，为了提高通过包括于光学部220的荧光片221而射出的光的彩色再现性，塑封部116也可以包括一种以上荧光体。
在本实施例中，针对发光二极管封装件100包括发光二极管芯片112、反射部114及塑封部116的情形进行了说明，然而根据需要可省略掉反射部114及塑封部116中的任意一个以上。
即，本实施例中发光二极管封装件100可以只包括发光二极管芯片112，并从发光二极管芯片112射出的光配置于导光板240的光源槽h。据此，从发光二极管芯片112射出的光可通过导光板240朝侧面方向分散。
并且，发光二极管封装件100可以只包括发光二极管芯片112及反射部114。据此，由于反射部114，从发光二极管芯片112射出的光可以相比于上面方向而言能够提高从侧面方向射出的光量。
图6是对比根据本发明的第一实施例的从发光二极管封装件射出的光的图表。
图6是表示根据本发明的第一实施例的从发光二极管封装件100射出的光的图像及指向角的图表，首先，参考图6的(a)，可以确认针对从发光二极管芯片112射出的光在OD为0.4mm的情况下拍摄的图像、在OD为4mm的情况下拍摄的图像及OD为50cm的情况下的配光分布数据(远场数据(far field data))。参考图6的(b)，可以确认针对在发光二极管芯片112的上部配置反射器的状态下射出的光在OD为0.4mm的情况下拍摄的图像、在OD为4mm的的情况下拍摄的图像及OD为50cm的情况下的配光分布数据。并且，参考图6的(c)，可以确认针对从形成有反射器及塑封部116的发光二极管封装件100射出的光在OD为0.4mm的情况下拍摄的图像、在OD为4mm的情况下拍摄的图像及OD为50cm的情况下的配光分布数据。
如此，通过图像及配光分布数据可以确认，根据在发光二极管芯片112形成反射器及塑封部116，从发光二极管封装件100射出的光被均匀地分散。
图7是用于说明根据本发明的第二实施例的显示装置的导光板的剖面图。
根据本发明的第二实施例的显示装置200包括发光二极管封装件100、前盖230、框架210、光学部220、导光板240及反射片260。针对根据本实施例的显示装置进行说明时，省略与第一实施例相同的说明。
本实施例中，参照图7对与第一实施例具有差异的导光板240及反射片260进行详细说明。
导光板240配置于框架210和光学部220之间，并且将从配置于框架210上的多个发光二极管封装件100射出的光朝侧面方向分散，以起到使光朝上表面247均匀地分散的作用。为此，导光板240的下部具有收容发光二极管封装件100的光源槽h。光源槽h如第一实施例，具有与多个发光二极管封装件100的数量对应的数量，并且可具有凹陷的形状。光源槽的凹陷的形状可具有能够将从发光二极管封装件100射出的光朝导光板240的面方向扩散的形状，并如图7所示的形状，可形成为钟的形状或根据需要也可形成为其他形状。
本实施例中，光源槽h的深度和宽度可以与第一实施例中的相同，但如图所示，光源槽h的深度可以相对比第一实施例浅。这是由于光源槽h的上部形成有出光槽Eh。
出光槽Eh形成于光源槽h的上部，可形成为与多个光源槽h对应的数量。出光槽Eh如图示可具有圆锥形状，相比于光源槽h可具有相对较宽的宽度。并且，相比于出光槽Eh的深度，出光槽Eh的宽度相对较宽。
出光槽Eh起到如下作用：从发光二极管封装件100射出的光通过光源槽h入射至导光板240，导光板240内的光在出光槽Eh的内侧面反射以使其朝导光板240的侧面方向(面方向)分散。
据此，出光槽Eh的内侧末端(圆锥形状的顶点)的形状可以并不一定为尖头，可以是圆滑的曲面，根据需要也可以为平面。并且，出光槽Eh的倾斜面245在图7的剖面图中图示为直线，然而可以如与光源槽h的倾斜面那样形成为凹陷的形状，或者也可形成为凸起的形状。
并且，出光槽Eh的最上端延伸至导光板240的上表面247。导光板240的上表面247可以是入射至导光板240内的光射出光的出光面，本实施例中导光板240的上表面247大体上可以为平整的表面。然而，并非局限于此，根据需要，导光板240的上表面247可以并非是平整的，也可形成为粗糙面。
如上所述，由于光源槽h的上部形成有出光槽Eh，因此从发光二极管封装件100射出的光朝导光板240整个面分散，从而具有可以朝导光板240的上表面247射出均匀的光的优点。
并且，导光板240的下面可配置有反射片260。反射片260为了提升入射至导光板240内部的光朝导光板240上部射出的光量而配备。
此时，由于反射片260的厚度可以为如约120μm至250μm，可类似于发光二极管封装件100的厚度(如150μm至350μm)。因此，从发光二极管封装件100射出的光可以在反射片260的侧面反射而损失，为了防止此种问题，反射片260可以与发光二极管封装件100相隔预定距离以上。
并且，发光二极管封装件100配置于位于框架210的上部的基板212上，基板212的上部配置有导光板240，随着反射片260配置于导光板240的下表面，因反射片260的厚度而可能使导光板240的下表面出现阶梯差。即，导光板240的下表面包括第一下表面241和第二下表面243，并且第一下表面241和第二下表面243具有阶梯差。
第一下表面241可与配置有发光二极管芯片112的基板212接触，第二下表面243可与反射片260接触。据此，由于反射片260的厚度，第二下表面243和第一下表面241之间以具有阶梯差的方式形成。
并且，第一下表面241可在光源槽h的末端延伸。并且，第一下表面241和第二下表面243之间可形成倾斜面245。倾斜面245起到连接形成于第一下表面241和第二下表面243之间的阶梯差的作用。据此，通过光源槽h入射的光可在倾斜面245朝导光板240的上侧反射。并且，随着形成倾斜面245，从发光二极管芯片112射出的光不会直接触及反射片260的侧面，从而可以最小化因在反射片260的侧面反射而损失的光。
在此，可根据需要而不形成第一下表面241，而是倾斜面245直接从光源槽h的末端延伸。
如上所述，从配置于基板212的上部的发光二极管芯片211射出的光可配置于导光板240的光源槽h，通过光源槽h入射的光根据导光板240的形状而被反射之后朝导光板240的侧面方向分散，并可通过导光板240的上表面247射出。此时，借由在导光板240的上部形成于与光源槽h对应的位置的出光槽Eh，可提高朝导光板240的侧面方向的分散效率。
并且，借由配置于导光板240的下表面的反射片260可提高通过导光板240上表面247射出的光量。并且，为了防止从发光二极管芯片112射出的光在反射面的侧面反射而消失，发光二极管芯片112和反射片260可以相隔预定距离以上而配置。并且，通过在发光二极管芯片112和反射片260之间配置导光板240的光源槽h和倾斜面245来防止从发光二极管芯片112射出的光直接照射于反射片260的侧面，从而可以最小化因在反射片260的侧面反射而消失的光。
图8是图示模拟从根据本发明的第二实施例的显示装置射出的光的结果的图像。
利用根据本发明的第二实施例的显示装置200针对从配置有发光二极管封装件100的显示装置200射出的光量的均匀度进行的模拟结果图示于图8中。此时，为了进行模拟而在发光二极管封装件100上配置根据本实施例的导光板240及反射片260，并在导光板240上部仅配置亮度增强膜(BEP：brightness enhancement film)和扩散片的状态下进行了模拟，图8是示出其中一部分的图。
参照图8，可以确认在模拟结果中光的分布整体上在9.56E+03以上，从x轴方向和y轴方向的图表中也可确认整体上接近于直线。即使在显示装置200的整个面中仅示出一部分，也可确认光的强度维持在预定水平以上，并且整体上均匀地朝射出面射出。
由此可知，从发光二极管封装件100射出的光通过导光板240可整体地分散至导光板240，并且通过作为导光板240的出光面的上表面247均匀地以面光源射出。
图9a及图9b是图示根据本发明的第三实施例的显示装置的平面图及背面图，图10a及图10b是图示根据本发明的第三实施例的显示装置的剖面图。
根据本发明的第一实施例的显示装置200包括发光二极管封装件100、前盖230、框架210、光学部220及透镜300。发光二极管封装件100包括发光二极管芯片112、反射部114及塑封部116，对此将在后面进行说明。
前盖230能够覆盖光学部220的显示面板227的侧面及前面中的一部分。并且，前盖230的中央形成为成空的状态，随着显示面板227配置于前盖230的中央，显示于显示面板227的影像能够显示至外部。
框架210支撑显示装置200，并其一侧可以与前盖230结合。框架210可具有铝合金等的金属材质或合成树脂材质。并且，框架210可以以预设距离相隔于光学部220。发光二极管封装件100可以朝光学部侧220而配置于框架210上。此时，框架210与光学部220之间的相隔距离可以为从发光二极管封装件100至光学部220的光学距离(OD：optical distance)。此时，本实施例中OD可以为例如约1mm以上15mm以下。
并且，框架210的上部可配置有用于电连接发光二极管封装件100的基板212。基板212为了向发光二极管封装件100提供电源而配备。
光学部220配置于框架210的上部，并包括荧光片221、扩散板223、光学片225及显示面板227。
荧光片221为了将从发光二极管封装件100射出的光变换为其他波长的光而配备。荧光片221可在其内部包括一种以上的荧光体，并可包括一种以上的量子点(QD：quantumdot)。本实施例中从发光二极管封装件100射出的光可以为蓝光或紫外线，并且通过荧光片221射出的光可以为白光扩散板223起到将从发光二极管封装件100射出的光扩散至上部的作用。
光学片225可配置于扩散板223的上部，且光学片225的上部可配置有显示面板227。并且，光学片225可包括具有彼此不同的功能的多个片。作为一例，光学片225可包括一个以上的棱镜片及扩散片。扩散片能够防止通过扩散板223射出的光局部聚集，从而使光的亮度更为均匀。棱镜片能够聚集通过扩散片射出的光以使光垂直地入射至显示面板227。
显示面板227配置于显示装置200的前面，并能够显示影像。显示面板227包括多个像素，每个像素能够以匹配的颜色、亮度、饱和度输出影像。
并且，可配备有用于为多个发光二极管封装件100提供电源的多个电源供给部250。电源供给部250能够为一个以上的发光二极管封装件100提供电源，而本实施例中以通过一个电源供给部250为32个发光二极管封装件100提供电源的情形进行说明。多个发光二极管封装件100可借由通过电源供给部250供给的电源而发光，并且每个发光二极管封装件100能够单独运行。
如图10a及10b所示，透镜300配置于框架210上并位于框架210与光学部220之间。透镜300起到使发光二极管封装件100射出的光入射之后朝侧面方向射出的作用。对此参照图11进行详细说明。
图11是用于说明根据本发明的一实施例的显示装置的透镜的剖面图。
图11中图示的透镜300是用于针对本实施例进行说明的相当于一个示例的类型的透镜300，透镜300的形状可根据需要而变形。
作为框架210和光学部之间距离的OD(optical distance)可根据透镜300的高度而调整。透镜300配置于框架210上，透镜300的上部面350可紧贴于光学部220，根据需要，透镜300的上部面350和光学部220之间可配备有预设的空间(air gap)。即，OD可根据需要而调整。
参照图11，本实施例中透镜300包括下部面310及上部面350，可包括法兰370及腿部390。下部面310包括凹陷部320，并可包括围绕凹陷部320的倾斜面。此时，根据需要，凹陷部320和倾斜面之间可包括平整的面。
倾斜面为了使从发光二极管封装件100入射至透镜300的光不经过内部全反射的情况下通过透镜300的侧面射出至外部而配备，倾斜面的倾斜角度随透镜300的形状而不同。
凹陷部320定义从发光二极管封装件100射出的光入射至透镜300内部的入射面330。即，入射面330为凹陷部320的内表面，包括侧面330a和上端面330b。凹陷部320具有从入口朝上逐渐变窄的形状。侧面330a从入口至上端面330b为止具有预定的倾斜度，与此不同，也可以是从入口至上端面330b为止倾斜度逐渐减少的倾斜面。即，如图11所图示，侧面330a可以是凸起的曲线。上端面330b如图所示，可具有凹陷的曲面，根据需要也可以是平整的面。
凹陷部320的高度可根据发光二极管封装件100的指向角、透镜300的上部面350的形状、所要求的光指向分布等而调整。
透镜300的上部面350具有使入射至透镜300内部的光以具有较宽的指向分布的方式分散的形状，并且是透镜300内部的光朝外部射出的射出面。作为一例，透镜300的上部面350可包括位于与中心轴较近的位置处的凹陷面350a和从凹陷面连接的凸起面350b。凹陷面350a使射向靠近于透镜300的中心轴的位置处的光朝外侧分散，凸起面350b使朝透镜300的中心轴的外侧射出的光量增加。
法兰370连接上部面350和下部面310且限定透镜300的外形尺寸。根据需要，在法兰370的侧面和下部面310可形成凹凸图案。并且透镜300的腿部390结合于框架210以固定透镜300。作为一例，腿部390各自的前端可借由粘贴剂粘贴于框架210上。
并且，后述的发光二极管封装件100配置于框架210上，发光二极管封装件100的上部可配置透镜300。此时，透镜300可配置为覆盖发光二极管封装件100以使发光二极管封装件100配置于凹陷部320。据此，从发光二极管封装件100射出的光可通过凹陷部320的入射面330入射至透镜300。
据此，透镜300可以以与发光二极管封装件100的数量相同的数量而配备。
如图9a图示，发光二极管封装件100配备为多个，并可以有规则地排列于显示装置200的整个面积。作为一例，发光二极管封装件100可以在显示装置200沿平面的行和列以预定距离而相隔的状态排列。
图9a是示例性地图示多个发光二极管封装件100有规则地排列的情形图。多个发光二极管封装件100尽可能多地配置于显示装置200则能够以更高品质实现显示装置200的HDR(高动态范围high dynamic range)。
图12是图示根据本发明的一实施例的发光二极管封装件的剖面图。
参照图12，针对根据本发明的一实施例的发光二极管封装件100进行详细说明。如图所示，发光二极管封装件100包括发光二极管芯片112、反射部114及塑封部116。
发光二极管芯片112可包括n型半导体层、活性层及p型半导体层。n型半导体层、活性层及p型半导体层均可包括III-V族系列的化合物半导体。作为一例，可包括(Al、Ga、In)N之类的氮化物半导体。
n型半导体层可以是包括n型杂质(如Si)的导电型半导体层，p型半导体层可以是包括p型杂质(如Mg)的导电型半导体层。活性层夹设于n型半导体层与p型半导体层之间，并可包括多重量子阱结构(MQW)。并且，可以为了能够射出所期望的峰值波长的光而确定组成比。
本实施例中的发光二极管芯片112可以是倒装芯片型发光二极管芯片112。据此，发光二极管芯片112的下部可配置有与n型半导体层电连接的n型电极及与p型半导体层电连接的p型电极。据此，从发光二极管芯片112射出的光可通过发光二极管芯片112的上部及侧面射出至外部。
反射部114配置于发光二极管芯片112的上部，并配置为覆盖发光二极管芯片112的整个上部。本实施例中反射部114可反射从发光二极管芯片112射出的整个光，或者，可使从发光二极管芯片112射出的光中的一部分光透过并使其余部分的光反射。
作为一例，反射部114可包括分布布拉格反射器(DBR：distributed braggreflector)。分布布拉格反射器可以通过使具有彼此不同的折射率的物质层层叠为多个层而形成。根据形成分布布拉格反射器的物质层的层数，分布布拉格反射器可将从发光二极管芯片112射出的光全部反射，也可反射一部分的光。并且，根据需要，反射部114可利用并不是分布布拉格反射器的金属或其他物质。反射部114的透光率可以为大于0％且小于100％，例如，可以为大于0％且95％以下。
此时，分布布拉格反射器可通过分子束外延(molecular beam epitaxy)、电子束蒸发(E-beam evaporation)、离子束辅助沉积(ion-beam assisted deposition)、反应等离子体沉积(reactive plasma deposition)及溅射(sputter)工序等而形成。
如图12所示，塑封部116可配置为覆盖上部配置有反射部114的整个发光二极管芯片112。即，塑封部116可配置为覆盖除配置于发光二极管芯片112的下部的n型电极及p型电极以外的发光二极管芯片112的侧面和上部。
塑封部116可具有能够使从发光二极管芯片112射出的光穿透的透明的材质，例如，可包括硅(silicone)。
本实施例中，塑封部116可利用透明的材料，根据需要，其内部可包括一种以上的荧光体或用于调节光扩散性的扩散剂。本实施例中，如上所述，由于光学部220包括荧光片221，因此塑封部116可不必包括另外的荧光体。或者，为了提高通过包括于光学部220的荧光片221而射出的光的彩色再现性，塑封部116也可以包括一种以上荧光体。
在本实施例中，针对发光二极管封装件100包括发光二极管芯片112、反射部114及塑封部116的情形进行了说明，然而根据需要可省略掉反射部114及塑封部116中的任意一个以上。
即，本实施例中发光二极管封装件100可以只包括发光二极管芯片112，从而可以使从发光二极管芯片112射出的光配置于透镜300的凹陷部320。
并且，发光二极管封装件100可以只包括发光二极管芯片112及反射部114。据此，由于反射部114，从发光二极管芯片112射出的光相比于上面方向而言能够提高侧面方向射出的光量。
图13是为了说明从根据本发明的一实施例的显示装置射出的光的均匀度而图示从多个发光二极管封装件100射出的光的图。图14是基于根据本发明的一实施例的发光二极管封装件100的种类而对比从显示装置射出的光的均匀度的图。图15是基于根据本发明的一实施例的发光二极管封装件100的种类而对比从显示装置射出的光指向特性的图。
参照图14及图15，根据本发明的一实施例的显示装置200中针对测量借由发光二极管封装件100和透镜300的组合而射出的光的均匀度和光指向特性的情形进行说明。为此，如图13所示，排列24个结合有各自的透镜300的发光二极管封装件100，且OD设定为3mm。
图14是将测量不同种类的上述发光二极管封装件100的均匀度的结果。第一个图与图表是在将上部省略掉反射部114的发光二极管芯片112配置于透镜300的凹陷部320，并在透镜300的上部配置包括扩散板223和荧光片221的光学部220的状态下进行测量的。第二个图与图表是在将发光二极管芯片112的上部配置有反射率为70％的反射部114的发光二极管封装件100配置于透镜300的凹陷部320，并在透镜300的上部配置包括扩散板223和荧光片221的光学部220的状态下进行测量的。并且第三个图与图表是在将发光二极管芯片的上部配置有反射率为95％的反射部114的发光二极管封装件100配置于透镜300的凹陷部320，并在透镜300的上部配置包括扩散板223和荧光片221的光学部230的状态下进行测量的。
如上所述，在发光二极管封装件100使反射部114变得不同而测量均匀度的结果，可以确认当将反射率为95％的反射部144利用于发光二极管封装件100时，均匀度为95％，相比于省略掉反射部114的情形，均匀度提升了约6％。
并且，参照图15，观察光指向特性可以确认，相比于省略掉反射部114的发光二极管封装件100，应用反射率为95％的反射部114的发光二极管封装件100更易于实现朝侧面方向的分散。并且从发光二极管封装件100射出的光的配光分布也是包括反射部114的情形的效率更高，但通过与透镜300的结合可以进一步提高配光分布的效率。
如上所述，已通过参照所附附图的实施例而进行了针对本发明的具体的说明，但是在上述实施例中，仅仅举出本发明的优选示例并进行了说明，因此本发明不能被理解为局限于上述的实施例，本发明的权利保护范围应当以权利要求书记载的范围以及其等同概念来理解。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：
多个发光二极管；及
导光板，布置为覆盖所述多个发光二极管，并且分散从所述多个发光二极管发出的光，
其中，所述发光二极管是发光二极管封装件，
所述发光二极管封装件包括：
发光二极管芯片；及
反射部，配置于所述发光二极管芯片的上面，反射从所述发光二极管芯片射出的光的至少一部分，
其中，所述导光板的上部形成有出光槽，所述出光槽在所述导光板的上表面具有凹陷的形状，所述出光槽与所述多个发光二极管对应。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，
所述出光槽形成为圆锥形状。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中，
在所述导光板的下部具有光源槽。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中，
所述出光槽相比于上述光源槽具有相对较宽的宽度。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中，
所述出光槽的宽度大于所述出光槽的深度。
6.如权利要求1所述的显示装置，其中，
所述出光槽的内侧末端是圆滑的曲面。
7.如权利要求1所述的显示装置，其中，
所述出光槽的倾斜面具有凹陷的形状或者凸起的形状。
8.如权利要求1所述的显示装置，其中，
所述导光板的下面还包括反射片。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中，
所述反射片的厚度是120μm至250μm。
10.如权利要求8所述的显示装置，其中，
所述反射片与所述发光二极管封装件隔开预定距离。
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