JP2007018996A - 光発生装置及びこれを有する表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光発生装置及びこれを有する表示装置を提供する。
【解決手段】光発生装置は、回路基板と、第１間隔で離間した２個以上の点光源で構成された第１点光源グループ及び第１点光源グループの点光源を連結する仮想線から第１間隔より広い第２間隔で離間するように配置された点光源を含む第２点光源グループを含む点光源ユニットを含み、第１点光源グループの点光源を連結する仮想線と第２点光源グループの点光源を連結する仮想線は、互いに交差するように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光発生装置及びこれを有する表示装置に係り、より詳細には、発光ダイオードの個数を減少させて製造費用を節減することができる光発生装置及びこれを有する表示装置に関する。

一般に、表示装置は、電子製品の情報処理装置で処理された電気的フォーマット形態のデータを、目で確認できる画像に変更して表示する。このような表示装置としては、ＣＲＴ、ＰＤＰ、ＬＣＤ、ＥＬ等の多様な種類がある。これらのうち、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、液晶の電気的特性及び光学的特性を利用して、画像を表示する平板表示装置の１つであって、他の表示装置と比較して、薄くて軽くて、低い駆動電圧及び消費電力を有するという長所があって、産業全般にかけて広範囲に使用されている。

液晶表示装置は、画像を表示する液晶表示パネルが自体的に発光しない非発光性素子なので、液晶表示パネルに光を供給するための別の光源を必要とする。
従来の液晶表示装置は、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）、平板蛍光ランプ（ＦＦＬ）等の白色光を発生する光源を主に使用した。最近では、色再現性の向上のために、赤色、緑色、及び青色発光ダイオードを光源として使用する液晶表示装置に対する開発が進行している。赤色、緑色、及び青色発光ダイオードから発生された単色光は、液晶表示パネルのカラーフィルターとよくマッチングし色再現性を向上させる。

しかし、発光ダイオードは、制限された角度範囲で光を発生するので、均一な輝度を得るためには多くの個数の発光ダイオードを使用する必要があり、製造費用が増加し、個数の増加による発熱量の増加によって光効率が低下するという問題点がある。又、混色性の向上のために、赤色、緑色、及び青色発光ダイオードを近接して配置することによって、狭い面積に発熱が集中して輝度を劣化させるという問題があり、放熱板、パン等の放熱装置を別に使用しなければならないという問題が発生する。

従って、本発明の目的は、このような従来問題点を勘案したもので、本発明は、発光ダイオードの個数を減少させて、製造費用を節減して、局部的な発熱の集中を防止できる光発生装置を提供することにある。
又、本発明の目的は、前記光発生装置を有する表示装置を提供することにある。

前述した本発明の一特徴による光発生装置は、回路基板及び点光源ユニットを含む。前記点光源ユニットは、前記回路基板上に形成される。前記点光源ユニットは、第１間隔で離間した２個以上の点光源で構成された第１点光源グループ、及び前記第１点光源グループの点光源を連結する仮想線から前記第１間隔より広い第２間隔で離間するように配置された点光源を含む第２点光源グループを含む。前記第１点光源グループは、赤色点光源及び青色点光源を含む。前記第２点光源グループは、前記第１点光源グループの左側に配置された第１緑色点光源及び前記第１点光源グループの右側に配置された第２緑色点光源を含む。前記赤色点光源及び前記青色点光源の第１有効半径は、前記第１緑色点光源及び前記第２緑色点光源の第２有効半径に対して大きい。前記第１点光源グループ間の第３間隔は、前記第１有効半径の２倍以下である。前記第１点光源グループ間に配置される前記第１緑色点光源と前記第２緑色点光源との間の第４間隔は、前記第２有効半径の２倍である。前記第３間隔と前記第４間隔の比率は、４：３〜４．５：３である。

本発明の他の特徴による光発生装置は、回路基板、点光源グループ、及び緑色点光源を含む。前記点光源グループは、２個以上の点光源で構成され、前記回路基板上に第１間隔で配置される。前記緑色点光源は、前記回路基板上に前記第１間隔より狭い第２間隔で前記点光源グループ間に配置される。前記点光源グループは、赤色点光源及び青色点光源を含む。前記赤色点光源及び前記青色点光源の第１有効半径は、前記緑色点光源の第２有効半径に対して大きい。前記第１間隔は、前記第１有効半径の２倍以下である。前記第２間隔は、前記第２有効半径の２倍以下である。前記第１間隔と前記第２間隔の比率は、４：３〜４．５：３である。

本発明の更に他の特徴による表示装置は、収納容器、光発生装置、及び表示パネルを含む。前記収納容器は、底部及び側部で構成され収納空間を形成する。前記光発生装置は、前記底部上に配置され光を発生する。前記光発生装置は、回路基板及び点光源ユニットを含む。前記点光源ユニットは、前記回路基板上に形成される。前記点光源ユニットは、第１間隔で離間した２個以上の点光源で構成された第１点光源グループ、及び前記第１点光源グループの点光源を連結する仮想線から前記第１間隔より広い第２間隔で離間するように配置された第２点光源グループを含む。前記第１点光源グループの点光源を連結する仮想線と前記第２点光源グループの点光源を連結する仮想線とは互いに交差する。前記第１点光源グループは、赤色点光源及び青色点光源を含む。前記第２点光源グループは、前記第１点光源グループの左側に配置された第１緑色点光源及び前記第１点光源グループの右側に配置された第２緑色点光源を含む。前記表示パネルは、前記光発生装置から供給される光を利用して画像を表示する。

本発明の更に他の特徴による表示装置は、収納容器、光発生装置、及び表示パネルを含む。前記収納容器は、底部及び側部で構成され収納空間を形成する。前記光発生装置は、前記底部上に配置され光を発生する。前記光発生装置は、回路基板、点光源グループ、及び緑色点光源を含む。前記点光源グループは、２個以上の点光源で構成され、前記回路基板上に第１間隔で配置される。前記緑色点光源は、前記回路基板上に前記第１間隔より狭い第２間隔で前記点光源グループ間に配置される。前記点光源グループは、赤色点光源及び青色点光源を含む。前記表示パネルは、前記光発生装置から供給される光を利用して画像を表示する。

このような光発生装置及びこれを有する表示装置によると、点光源の個数を減少させて製造費用を節減して、点光源を分散配置して発生する熱を効率的に分散させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例による光発生装置を示す平面図である。
図１を参照すると、本発明の一実施例による光発生装置１００は、回路基板１１０及び点光源ユニット２００を含む。
回路基板１１０は、四角形のプレート形状を有する。回路基板１１０は、例えば、印刷回路基板又は印刷回路基板に熱伝導率に優れた金属がコーティングされた金属コーティング基板で構成される。回路基板１１０には、外部から供給された電源を点光源ユニット２００に印加するための電源印加線（図示せず）が形成されている。

点光源ユニット２００は、回路基板１１０上に一定の間隔で形成される。それぞれの点光源ユニット２００は、第１点光源グループ２１０及び第２点光源グループ２５０を含む。
第１点光源グループ２１０は、第１間隔Ｄ１で離間した２個の点光源２２０、２３０で構成される。第１点光源グループ２１０は、赤色点光源２２０及び青色点光源２３０を含む。赤色点光源２２０と青色点光源２３０は、混色特性を向上させるために、最大限近く配置される。一方、第１点光源グループ２１０は、３個以上の点光源を含むことができる。例えば、第１点光源グループ２１０は、２個の赤色点光源２２０と１個の青色点光源２３０で構成されるか、１個の赤色点光源２２０と２個の青色点光源２３０で構成されるか、２個の赤色点光源２２０と２個の青色点光源２３０で構成される。

第２点光源グループ２５０は、第１点光源グループ２１０と第１間隔Ｄ１より大きい第２間隔Ｄ２で離間するように配置された点光源２６０、２７０で構成される。第２点光源グループ２５０は、第１点光源グループ２１０の左側に第１点光源グループ２１０と第２間隔Ｄ２で配置された第１緑色点光源２６０及び第１点光源グループ２１０の右側に第１点光源グループ２１０と第２間隔Ｄ２で配置された第２緑色点光源２７０を含む。ここで、第２間隔Ｄ２は、赤色点光源２２０と青色点光源２３０との間の第１間隔Ｄ１に対して大きく形成される。

このように、第１緑色点光源２６０及び第２緑色点光源２７０を第１点光源グループ２１０と第２間隔Ｄ２だけ離間するように配置することによって、第１点光源グループ２１０と第２点光源グループ２５０とを隣接して配置する場合に比して、点光源ユニット２００間の距離を増加することができる。従って、同じ面積に対する点光源ユニット２００の個数を減少することができる。

図２は、図１に図示された光発生装置の一部を拡大した拡大図であり、図３は、図２に図示された光発生装置の側面図であり、図４は、図２に図示された点光源の有効半径を示す概念図である。
図２、図３、及び図４を参照すると、光発生装置１００は、回路基板１１０上に互いに一定の間隔に配置された点光源ユニット２００を含む。それぞれの点光源ユニット２００は、第１点光源グループ２１０と第２点光源グループ２５０を含む。

第１点光源グループ２１０は、第１間隔Ｄ１で配置された赤色点光源２２０及び青色点光源２３０を含む。赤色点光源２２０と青色点光源２３０は、混色特性を向上させるために、最大限近く配置される。色座標上において、緑色は主にｙ座標に影響を及ぼし、赤色及び青色は主にｘ座標に影響を及ぼす。この際、ｙ座標は主に輝度と関連し、ｘ座標は主に混色と関連する。従って、ｘ座標に影響を及ぼす赤色点光源２２０と青色点光源２３０を最大限近く配置することによって、混色特性を向上することができる。

赤色点光源２２０は、赤色光を発生する赤色発光ダイオード（ＬＥＤ）２２２、及び赤色発光ダイオード２２２をカバーする第１レンズ２２４を含む。青色点光源２３０は、青色光を発生する青色発光ダイオード２３２、及び青色発光ダイオード２３２をカバーする第２レンズ２３４を含む。赤色発光ダイオード２２２は、ピーク波長が約６２０ｎｍ〜約６６０ｎｍの範囲を有する光を発生して、青色発光ダイオード２３２は、ピーク波長が約４３０ｎｍ〜約４７０ｎｍの範囲を有する光を発生する。第１レンズ２２４と第２レンズ２３４は、互いに同じ形状を有する。第１レンズ２２４及び第２レンズ２３４は、赤色発光ダイオード２２２及び青色発光ダイオード２３２から発生された光を拡散させて、赤色点光源２２０及び青色点光源２３０の有効発光面積を増加させる。

第２点光源グループ２５０は、第１点光源グループ２１０の左側に第１点光源グループ２１０と第２間隔Ｄ２だけ離間するように配置された第１緑色点光源２６０、及び第１点光源グループ２１０の右側に第１点光源グループ２１０と第２間隔Ｄ２だけ離間するように配置された第２緑色点光源２７０を含む。この際、第２間隔Ｄ２は、点光源ユニット２００間の間隔を増加させるために、最小限に赤色点光源２２０と青色点光源２３０との間の第１間隔Ｄ１に対して大きく形成される。

第１緑色点光源２６０は、緑色光を発生する第１緑色発光ダイオード２６２及び第１緑色発光ダイオード２６２をカバーする第３レンズ２６４を含む。第２緑色点光源２７０は、緑色光を発生する第２緑色発光ダイオード２７２及び第２緑色発光ダイオード２７２をカバーする第４レンズ２７４を含む。第１緑色発光ダイオード２６２及び第２緑色発光ダイオード２７２は、ピーク波長が約５００ｎｍ〜約５４０ｎｍの範囲を有する光を発生する。第３レンズ２６４及び第４レンズ２７４は、第１レンズ２２４及び第２レンズ２３４と同じ形状を有する。第３レンズ２６４及び第４レンズ２７４は、第１緑色発光ダイオード２６２及び第２緑色発光ダイオード２７２から発生された光を拡散させて、第１緑色点光源２６０及び第２緑色点光源２７０の有効発光面積を増加させる。

一方、点光源の有効半径は、レンズの形状によって決定される。しかし、同じ形状のレンズを使用しても、人の目で認識される点光源の有効半径は、発生する光の色によって異なるように認識される。即ち、同じ形状を有する第１、第２、第３、及び第４レンズ２２４、２３４、２６４、２７４を使用しても、人の目に認識される赤色点光源２２０及び青色点光源２３０の第１有効半径Ｒ１は、第１緑色点光源２６０及び第２緑色点光源２７０の第２有効半径Ｒ２に対して大きく現れる。従って、赤色点光源２２０及び青色点光源２３０を含む第１点光源グループ２１０間の第３間隔Ｄ３を、互いに隣接した第１点光源グループ２１０間に配置された第１緑色点光源２６０と第２緑色点光源２７０との間の第４間隔Ｄ４より広く配置しても、人の目には類似する発光均一度を有するように認識される。

従って、赤色点光源２２０及び青色点光源２３０を含む第１点光源グループ２１０間の第３間隔Ｄ３は、赤色及び青色の発光均一度のために、第１有効半径Ｒ１の約２倍以下に配置される。又、互いに隣接した第１点光源グループ２１０間に配置される第１緑色点光源２６０と第２緑色点光源２７０との間の第４間隔Ｄ４は、緑色の発光均一度のために、第２有効半径Ｒ２の約２倍以下に配置される。

本実施例において、第３間隔Ｄ３と第４間隔Ｄ４の比率は、約４：３で構成される。例えば、第１、第２、第３、及び第４レンズ２２４、２３４、２６４、２７４として、有効半径が約３０ｍｍである同じレンズが使用される場合、互いに隣接した第１点光源グループ２１０間に配置される第１緑色点光源２６０と第２緑色点光源２７０は、緑色の発光均一度のために第４間隔Ｄ４が約６０ｍｍになるように配置され、第１点光源グループ２１０は、赤色及び青色の発光均一度のために、第３間隔Ｄ３が約８０ｍｍになるように配置される。即ち、第４間隔Ｄ４は、第２有効半径Ｒ２の約２倍に対応し、第３間隔Ｄ３は、第１有効半径Ｒ１の約２倍以下に対応する。このように、第３間隔Ｄ３及び第４間隔Ｄ４が設定されると、第１点光源グループ２１０と第１緑色点光源２６０及び第２緑色点光源２７０は、第２間隔Ｄ２が約１０ｍｍになるように配置される。この際、点光源ユニット２００の間の間隔は、第１点光源グループ２１０間の第３間隔Ｄ３と同じなので、点光源ユニット２００は約８０ｍｍ間隔に配置される。

従って、有効半径が約３０ｍｍであるレンズを使用する時、赤色、青色、第１緑色、及び第２緑色点光源２２０、２３０、２６０、２７０をレンズの有効半径に合わせて、全部同じ間隔に配置する場合には、点光源ユニット２００の間の間隔が約７０ｍｍである反面、第１緑色及び第２緑色点光源２６０、２７０間の第４間隔Ｄ４のみをレンズの有効半径に合わせる場合には、点光源ユニット２００の間の間隔を約８０ｍｍに増加することができる。この際、１つの点光源ユニット２００がカバーする有効発光面積は、間隔の二乗だけ増加するので、点光源ユニット２００がカバーする面積の比である（７０ｍｍ）²／（８０ｍｍ）²×１００＝７７％だけ点光源の個数を減少させることができる。

一方、第１、第２、第３、及び第４レンズ２２４、２３４、２６４、２７４は、点光源ユニット２００から出射する光の混色特性を向上し、カバー面積を増加するために、広い指向角を有するレンズを使用することが好ましい。例えば、第１、第２、第３、及び第４レンズ２２４、２３４、２６４、２７４は、指向角を広くするために、外部曲面が実質的に楕円面形状を有し、中央部が下部方向に陥没した構造を有する。指向角が広いほど、第１、第２、第３、及び第４レンズ２２４、２３４、２６４、２７４の有効半径が増加する。このように、有効半径が大きい第１、第２、第３、及び第４レンズ２２４、２３４、２６４、２７４を使用する場合、赤色、青色、第１緑色、及び第２緑色点光源２２０、２３０、２６０、２７０間の間隔をより増加することができ、点光源の個数をより減少させることができる。

表１は、点光源ユニット２００間の間隔が約７０ｍｍである場合と、約８０ｍｍである場合の輝度均一度及び色座標を示す。

表１において、比較例は、赤色、青色、第１緑色、及び第２緑色点光源２２０、２３０、２６０、２７０が、レンズの有効半径に合わせて全部同じ間隔に配置され、点光源ユニット２００の間の間隔が約７０ｍｍであり、実験例は、第１緑色及び第２緑色点光源２６０、２７０間の第４間隔Ｄ４が６０ｍｍであり、点光源ユニット２００の間の第３間隔Ｄ３が約８０ｍｍである場合の輝度均一度と色座標を示すデータである。

表１を参照すると、実験例の場合、点光源ユニット２００間の第３間隔Ｄ３が約８０ｍｍで、比較例の約７０ｍｍと比較して約１０ｍｍ程度増加する。反面、実験例の輝度均一度は約９２％で、比較例の約９３．６％と類似に現れる。又、色座標の場合、Δｘ及びΔｙが０．０１より小さいと、スペック基準を満足する。従って、比較例と実験例が全部色座標のスペック基準を満足する。

従って、実験例は色座標のスペック基準を満足して、比較例とほぼ同じ輝度均一度を有する反面、比較例より広い間隔で配置されるので、同じ面積に対して、比較例と比較して点光源の個数を減少することができる。又、実験例の場合、比較例と比較して、点光源がより広い領域にかけて分散配置されることによって、点光源から発生する熱によって局部的に温度が上昇することを防止して、全体的な発熱特性が改善される。

図５は、本発明の他の実施例による光発生装置を示す平面図であり、図６は、図５に図示された点光源の有効半径を示す概念図である。本実施例において、点光源の配置を除いた残り構成は、図２に図示されたものと同じなので、同じ構成要素には同じ参照符号を付与して、その重複説明は省略する。
図５及び図６を参照すると、本発明の他の実施例による光発生装置３００は、回路基板１１０及び回路基板１１０上に互いに一定の間隔に形成された点光源ユニット３１０を含む。それぞれの点光源ユニット３１０は、第１点光源グループ２１０と第２点光源グループ２５０を含む。

第１点光源グループ２１０は、第１間隔Ｄ１に配置された赤色点光源２２０及び青色点光源２３０を含む。赤色点光源２２０と青色点光源２３０は、混色特性を向上させるために、最大限近く配置される。
第２点光源グループ２５０は、第１点光源グループ２１０と第１間隔Ｄ１より大きい第２間隔Ｄ２で離間するように配置される。第２点光源グループ２５０は、第１点光源グループ２１０の左側に第１点光源グループ２１０と第２間隔Ｄ２だけ離間するように配置された第１緑色点光源２６０、及び第１点光源グループ２１０の右側に第１点光源グループ２１０と第２間隔Ｄ２だけ離間するように配置された第２緑色点光源２７０を含む。

一方、赤色点光源２２０及び青色点光源２３０を含む第１点光源グループ２１０間の第３間隔Ｄ３は、実質的に人の目に認識される赤色点光源２２０及び青色点光源２３０の第１有効半径Ｒ１によって決定される。即ち、第１点光源グループ２１０間の第３間隔Ｄ３は、赤色及び青色の発光均一度を維持しながらも、最大間隔で離間するために、第１有効半径Ｒ１の約２倍に配置される。

又、互いに隣接した第１点光源グループ２１０の間に配置される第１緑色点光源２６０と第２緑色点光源２７０との間の第４間隔Ｄ４は、実質的に人の目に認識される第１緑色点光源２６０、及び第２緑色点光源２７０の第２有効半径Ｒ２によって決定する。即ち、第１点光源グループ２１０間に配置される第１緑色点光源２６０と第２緑色点光源２７０との間の第４間隔Ｄ４は、緑色の発光均一度を維持しながらも、最大間隔で離間するために第２有効半径Ｒ２の約２倍に配置される。

本実施例において、第３間隔Ｄ３と第４間隔Ｄ４の比率は、約４．５：３で構成される。例えば、第１、第２、第３、及び第４レンズ２２４、２３４、２６４、２７４として有効半径が約３０ｍｍである同じレンズが使用される場合、第１点光源グループ２１０は、第１有効半径Ｒ１の約２倍である約９０ｍｍの第３間隔Ｄ３で配置され、第１点光源グループ２１０間に配置される第１緑色点光源２６０と第２緑色点光源２７０は、第２有効半径Ｒ２の約２倍である約６０ｍｍの第４間隔Ｄ４で配置される。このように、第３間隔Ｄ３及び第４間隔Ｄ４が設定されると、第１点光源グループ２１０と第１緑色点光源２６０及び第２緑色点光源２７０間の第２間隔Ｄ２は、約１５ｍｍに設定される。この際、点光源ユニット３１０間の間隔は、第１点光源グループ２１０間の第３間隔Ｄ３と同じなので、点光源ユニット３１０は、約９０ｍｍの間隔で配置される。

従って、有効半径が約３０ｍｍであるレンズを使用する時、赤色、青色、第１緑色、及び第２緑色点光源２２０、２３０、２６０、２７０をレンズの有効半径に合わせて、全部同じ間隔で配置する場合には、点光源ユニット３１０の間の間隔が約７０ｍｍである反面、第１緑色及び第２緑色点光源２６０、２７０間の第４間隔Ｄ４のみをレンズの有効半径に合わせて、第１点光源グループ２１０間の第３間隔Ｄ３を赤色及び青色点光源２２０、２３０の第１有効半径Ｒ１に合わせる場合には、点光源ユニット３１０間の間隔を約９０ｍｍに増加することができる。従って、本実施例によると、点光源ユニット間の間隔がより増加されるので、同じ面積に対して点光源の個数がより減少される。又、点光源がより広い領域にかけて分散配置されることによって、点光源から発生される熱に対する分散効果がより向上される。

図７は、本発明の更に他の実施例による光発生装置を示す平面図であり、図８は、図７に図示された点光源の有効半径を示す概念図である。
図７及び図８を参照すると、本発明の更に他の実施例による光発生装置４００は、回路基板１１０、点光源グループ４１０、及び緑色点光源４５０を含む。
回路基板１１０は、図１に図示されたものと同じなので、同じ参照符号を付与して、その重複説明は省略する。

点光源グループ４１０は、２個の点光源４２０、４３０で構成され、回路基板１１０上に第１間隔Ｄ１で配置される。それぞれの点光源グループ４１０は、赤色点光源４２０及び青色点光源４３０を含む。赤色点光源４２０と青色点光源４３０は、混色特性を向上させるために、最大限近接して配置される。一方、点光源グループ４１０は、３個以上の点光源を含むことができる。例えば、点光源グループ４１０は、２個の赤色点光源４２０と１個の青色点光源４３０で構成するか、１個の赤色点光源４２０と２個の青色点光源４３０で構成するか、２個の赤色点光源４２０と２個の青色点光源４３０で構成することができる。

赤色点光源４２０は、赤色光を発生する赤色発光ダイオード４２２、及び赤色発光ダイオード４２２をカバーする第１レンズ４２４を含む。青色点光源４３０は、青色光を発生する青色発光ダイオード４３２及び青色発光ダイオード４３２をカバーする第２レンズ４３４を含む。赤色発光ダイオード４２２は、ピーク波長が約６２０ｎｍ〜約６６０ｎｍの範囲を有する光を発生して、青色発光ダイオード４３２は、ピーク波長が約４３０ｎｍ〜約４７０ｎｍの範囲を有する光を発生する。第１レンズ４２４と第２レンズ４３４は、互いに同じ形状を有する。第１レンズ４２４及び第２レンズ４３４は、赤色発光ダイオード４２２及び青色発光ダイオード４３２から発生された光を拡散させて、赤色点光源４２０及び青色点光源４３０の有効発光面積を増加させる。

緑色点光源４５０は、回路基板１１０上に第１間隔Ｄ１より狭い第２間隔Ｄ２に点光源グループ４１０の間に配置される。緑色点光源４５０は、緑色光を発生する緑色発光ダイオード４５２、及び緑色発光ダイオード４５２をカバーする第３レンズ４５４を含む。緑色発光ダイオード４５２は、ピーク波長が約５００ｎｍ〜約５４０ｎｍの範囲を有する光を発生する。第３レンズ４５４は、第１レンズ４２４及び第２レンズ４３４と同じ形状を有し、緑色発光ダイオード４５２から発生された光を拡散させて、緑色点光源４５０の有効発光面積を増加させる。

一方、点光源の有効半径はレンズの形状によって決定されるが、同じ形状のレンズを使用しても、人の目で認識される点光源の有効半径は、発生する光の色によって異なるように認識される。即ち、同じ形状を有する第１、第２、及び第３レンズ４２４、４３４、４５４を使用しても、人の目に認識される赤色点光源４２０及び青色点光源４３０の第１有効半径Ｒ１は、緑色点光源４５０の第２有効半径Ｒ２に対して大きく現れる。従って、赤色点光源４２０及び青色点光源４３０を含む点光源グループ４１０は、第１有効半径Ｒ１に合わせて第１間隔Ｄ１で配置し、緑色点光源４５０は、点光源グループ４１０と関係なく、第２有効半径Ｒ２に合わせて第２間隔Ｄ２で配置しても、人の目には均一な発光均一度を有するように認識されることとなる。

具体的に、赤色点光源４２０及び青色点光源４３０を含む点光源グループ４１０間の第１間隔Ｄ１は、実質的に人の目に認識される赤色点光源４２０及び青色点光源４３０の第１有効半径Ｒ１によって決定する。即ち、点光源グループ４１０は、赤色及び青色の発光均一度を維持するために、第１間隔Ｄ１が第１有効半径Ｒ１の約２倍以下になるように配置される。

又、緑色点光源４５０間の第２間隔Ｄ２は、実質的に人の目に認識される緑色点光源４５０の第２有効半径Ｒ２によって決定する。即ち、緑色点光源４５０は、緑色の発光均一度を維持するために、第２間隔Ｄ２が第２有効半径Ｒ２の約２倍以下になるように配置される。
本実施例において、第１間隔Ｄ１と第２間隔Ｄ２の比率は、第１有効半径Ｒ１及び第２有効半径Ｒ２を考慮して、約４：３〜４．５：３で構成される。例えば、第１、第２、及び第３レンズ４２４、４３４、４５４として、有効半径が約３０ｍｍである同じレンズが使用される場合、点光源グループ４１０は、第１有効半径Ｒ１の２倍に近接するように約８０ｍｍ〜約９０ｍｍの第１間隔Ｄ１で配置される。又、緑色点光源４５０は、第２有効半径Ｒ２の約２倍である約６０ｍｍの第２間隔Ｄ２で配置される。この際、第１間隔Ｄ１及び第２間隔Ｄ２を適切に調節すると、点光源グループ４１０と緑色点光源４５０の位置が重複しないように配置することができる。

このように、点光源グループ４１０は、第１有効半径Ｒ１を考慮して第１間隔Ｄ１に配置して、緑色点光源４５０は、点光源グループ４１０と相関なく、第２有効半径Ｒ２を考慮して第２間隔Ｄ２に配置すると、緑色点光源４５０の個数がより減少するので、同じ面積に対して点光源の個数がより減少する。又、緑色点光源４５０がより広い領域にかけて分散配置されるので、点光源から発生される熱に対する分散効果がより向上する。

図９は、本発明の一実施例による表示装置を示す分解斜視図であり、図１０は、図９に図示された光発生装置の配置を示す平面図である。
図９及び図１０を参照すると、本発明の一実施例による表示装置５００は、収納容器６００、光発生装置７００、及び表示ユニット８００を含む。
収納容器６００は、光発生装置７００を収納するために、底部６１０、及び底部６１０の縁から延長され収納空間を形成する側部６２０で構成される。収納容器６００は、一例として、強度に優れて、変形が少ない金属で構成される。

光発生装置７００は、収納容器６００の底部６１０上に配置され光を発生する。光発生装置７００は、広い面積にかけた均一な発光のために、収納容器６００の底部６１０上に複数個を具備する。複数の光発生装置７００は、一定の間隔で離間して互いに平行に配置される。この際、互いに隣接した光発生装置７００の間で、回路基板７１０上に形成された点光源ユニット７２０は、図１０に図示されたように、ジグザグ形態で配置される。即ち、１つの光発生装置７００に含まれた点光源ユニット７２０は、隣接した光発生装置７００に含まれた点光源ユニット７２０間に配置される。

一方、光発生装置７００は、１つの回路基板７１０上に点光源ユニット７２０が複数の列に配列された構造を有するように構成できる。又、光発生装置７００の回路基板７１０は、収納容器６００の外部に配置され、点光源ユニット７２０のみ収納容器６００の内部に挿入された構造を有することができる。
本実施例において、光発生装置７００の具体的な構造は、第１〜図８に図示された実施例と同じなので、その重複説明は省略する。

表示ユニット８００は、光発生装置７００から供給される光を利用して、画像を表示する表示パネル８１０及び表示パネル８１０を駆動するための駆動回路部８２０を含む。
表示パネル８１０は、第１基板８１２、第１基板８１２と対向して結合される第２基板８１４、及び第１基板８１２と第２基板８１４との間に介在された液晶層（図示せず）を含む。

第１基板８１２は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）がマトリックス形態で形成されたＴＦＴ基板である。一例として、第１基板８１２は、ガラス材質で形成される。前記ＴＦＴのソース端子及びゲート端子には、それぞれデータライン及びゲートラインが連結され、ドレイン端子には透明な導電性材質で構成された画素電極が連結される。

第２基板８１４は、色を具現するためのＲＧＢ画素が薄膜形態で形成されたカラーフィルター基板である。第２基板８１４は、一例として、ガラス材質で構成される。第２基板８１４には、透明な導電性材質で構成された共通電極が形成される。
このような構成を有する表示パネル８１０は、前記ＴＦＴのゲート端子に電源が印加されＴＦＴがターンオンすると、画素電極と共通電極との間には電界が形成される。このような電界によって第１基板８１２と第２基板８１４との間に介在された液晶層の液晶分子の配列が変化し、液晶分子の配列変化によって光発生装置７００から供給される光の透過度が変更され、所望する階調の画像を表示することになる。

駆動回路部８２０は、表示パネル８１０にデータ駆動信号を供給するデータ印刷回路基板８２１、表示パネル８１０にゲート駆動信号を供給するゲート印刷回路基板８２２、データ印刷回路基板８２１を表示パネル８１０に連結するデータ駆動回路フィルム８２３、及びゲート印刷回路基板８２２を表示パネル８１０に連結するゲート駆動回路フィルム８２４を含む。データ駆動回路フィルム８２３及びゲート駆動回路フィルム８２４は、例えば、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）、又は、チップオンフィルム（ＣＯＦ）で構成される。一方、ゲート印刷回路基板８２２は、表示パネル８１０及びゲート駆動回路フィルム８２４に別の信号配線を形成することによって、除去することができる。

一方、表示装置５００は、光発生装置７００の発光のための駆動電圧を発生する電源供給装置５１０を更に含む。電源供給装置５１０から発生された駆動電圧は、電源線５１２を通じて光発生装置７００に印加される。
表示装置５００は、光発生装置７００の上部に配置される導光部材５２０を更に含む。導光部材５２０は、光発生装置７００と所定間隔だけ離間した位置に配置される。導光部材５２０は、光発生装置７００から発生される赤色光、青色光、及び緑色光を混合して、白色に近い光を出射する。導光部材５２０は、一例として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）材質で形成される。

表示装置５００は、導光部材５２０の上部に配置される光学部材５３０を更に含むことができる。光学部材５３０は、赤色光、青色光、及び緑色光の完全な混合のために、導光部材５２０と一定間隔以上で離間するように配置される。光学部材５３０は、導光部材５２０から出射される光を拡散させる拡散板５３２及び拡散板５３２の上部に配置される光学シート５３４を含む。拡散板５３２は、導光部材５２０から出射する光を拡散させて、光の輝度均一性を向上させる。拡散板５３２は、所定の厚さを有するプレート形状を有する。拡散板５３２は、一例として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）材質で形成され、内部に光の拡散のための拡散剤を含むことができる。光学シート５３４は、拡散板５３２を通じて拡散された光の経路をもう一度変更して、光の輝度特性を向上させる。光学シート５３４は、拡散板５３２を通じて拡散された光を正面方向に集光して、光の正面輝度を向上させるための集光シートを含む構成とすることができる。又、光学シート５３４は、拡散板５３２を通じて拡散された光をもう一度拡散させるための拡散シートを含む構成とすることができる。一方、表示装置５００は、要求される輝度特性によって多様な機能の光学シートを更に含む構成とすることができる。

このような光発生装置及びこれを有する表示装置によると、必要とする点光源の個数を減少し、光発生装置の製造費用を低減することができる。
又、点光源の個数を減少し、点光源を分散配置することによって、点光源から発生される熱がより効率的に分散され、発熱の集中による品質不良を減少できる。
又、点光源の個数を減少し、全体的な消費電力を減少させることができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の一実施例による光発生装置を示す平面図である。 図１に図示された光発生装置の一部を示す拡大図である。 図２に図示された光発生装置の側面図である。 図２に図示された点光源の有効半径を示す概念図である。 本発明の他の実施例による光発生装置を示す平面図である。 図５に図示された点光源の有効半径を示す概念図である。 本発明の更に他の実施例による光発生装置を示す平面図である。 図７に図示された点光源の有効半径を示す概念図である。 本発明の一実施例による表示装置を示す分解斜視図である。 図９に図示された光発生装置の配置を示す平面図である。

符号の説明

１００ 光発生装置
１１０ 回路基板
２００ 点光源ユニット
２１０ 第１点光源グループ
２２０ 赤色点光源
２３０ 青色点光源
２５０ 第２点光源グループ
２６０ 第１緑色点光源
２７０ 第２緑色点光源
５００ 表示装置
５１０ 電源供給装置
５２０ 導光部材
５３０ 光学部材
６００ 収納容器
８００ 表示ユニット
８１０ 表示パネル
８２０ 駆動回路部

Claims (35)

1. 回路基板と、
   前記回路基板上に形成され、第１間隔で離間した２個以上の点光源により構成された第１点光源グループ、及び前記第１点光源グループの点光源を連結する仮想線から前記第１間隔より広い第２間隔で離間するように配置された点光源を含む第２点光源グループを有する点光源ユニットとを含み、
   前記第１点光源グループの点光源を連結する仮想線と前記第２点光源グループの点光源を連結する仮想線とは互いに交差することを特徴とする光発生装置。
2. 前記第２点光源グループの点光源は、前記第１点光源グループを連結する仮想線から対称的に配置されることを特徴とする請求項１記載の光発生装置。
3. 前記第１点光源グループは、赤色点光源及び青色点光源を含むことを特徴とする請求項２記載の光発生装置。
4. 前記第２点光源グループは、前記第１点光源グループの左側に配置された第１緑色点光源及び前記第１点光源グループの右側に配置された第２緑色点光源を含むことを特徴とする請求項３記載の光発生装置。
5. 前記赤色点光源及び前記青色点光源の第１有効半径は、前記第１緑色点光源及び前記第２緑色点光源の第２有効半径に対して大きいことを特徴とする請求項４記載の光発生装置。
6. 前記第１点光源グループ間の第３間隔は、前記第１有効半径の２倍以下であることを特徴とする請求項５記載の光発生装置。
7. 前記第１点光源グループ間に配置される前記第１緑色点光源と前記第２緑色点光源間の第４間隔は、前記第２有効半径の２倍であることを特徴とする請求項６記載の光発生装置。
8. 前記第３間隔と前記第４間隔の比率は、４：３〜４．５：３であることを特徴とする請求項７記載の光発生装置。
9. 前記第３間隔は８０ｍｍ〜９０ｍｍであり、前記第４間隔は６０ｍｍであることを特徴とする請求項８記載の光発生装置。
10. 前記赤色点光源は、赤色発光ダイオード及び第１レンズを含み、
    前記青色点光源は、青色発光ダイオード及び第２レンズを含み、
    前記第１緑色点光源は、第１緑色発光ダイオード及び第３レンズを含み、
    前記第２緑色点光源は、第２緑色発光ダイオード及び第４レンズを含むことを特徴とする請求項７記載の光発生装置。
11. 回路基板と、
    ２個以上の点光源で構成され、前記回路基板上に第１間隔に配置された点光源グループと、
    前記回路基板上に前記第１間隔より狭い第２間隔に前記点光源グループ間に配置された緑色点光源と、
    を含むことを特徴とする光発生装置。
12. 前記点光源グループは、赤色点光源及び青色点光源を含むことを特徴とする請求項１１記載の光発生装置。
13. 前記赤色点光源及び前記青色点光源の第１有効半径は、前記緑色点光源の第２有効半径に対して大きいことを特徴とする請求項１２記載の光発生装置。
14. 前記第１間隔は、前記第１有効半径の２倍以下であることを特徴とする請求項１３記載の光発生装置。
15. 前記第２間隔は、前記第２有効半径の２倍以下であることを特徴とする請求項１４記載の光発生装置。
16. 前記第１間隔と前記第２間隔の比率は、４：３〜４．５：３であることを特徴とする請求項１５記載の光発生装置。
17. 前記第１間隔は８０ｍｍ〜９０ｍｍであり、前記第２間隔は６０ｍｍであることを特徴とする請求項１５記載の光発生装置。
18. 前記赤色点光源は、赤色発光ダイオード及び第１レンズを含み、
    前記青色点光源は、青色発光ダイオード及び第２レンズを含み、
    前記緑色点光源は、緑色発光ダイオード及び第３レンズを含むことを特徴とする請求項１２記載の光発生装置。
19. 底部及び側部で構成され収納空間を形成する収納容器と、
    前記底部上に配置され光を発生する光発生装置と、
    前記光発生装置から供給される光を利用して、画像を表示する表示パネルと、
    を含み、前記光発生装置は、
    回路基板と、
    前記回路基板上に形成され、第１間隔で離間した２個以上の点光源で構成された第１点光源グループ、及び前記第１点光源グループの点光源を連結する仮想線から前記第１間隔より広い第２間隔で離間するように配置された点光源を含む第２点光源グループを有する点光源ユニットと、
    を含み、前記第１点光源グループの点光源を連結する仮想線と前記第２点光源グループの点光源を連結する仮想線とは互いに交差することを特徴とする表示装置。
20. 前記第１点光源グループは、赤色点光源及び青色点光源を含み、
    前記第２点光源グループは、前記第１点光源グループの左側に配置された第１緑色点光源及び前記第１点光源グループの右側に配置された第２緑色点光源を含むことを特徴とする請求項１９記載の表示装置。
21. 前記赤色点光源及び前記青色点光源の第１有効半径は、前記第１緑色点光源及び前記第２緑色点光源の第２有効半径に対して大きいことを特徴とする請求項２０記載の表示装置。
22. 互いに隣接した前記第１点光源グループ間の第３間隔は、前記第１有効半径の２倍以下であることを特徴とする請求項２１記載の表示装置。
23. 互いに隣接する前記第１点光源グループ間に配置される前記第１緑色点光源と前記第２緑色点光源との間の第４間隔は、前記第２有効半径の２倍であることを特徴とする請求項２２記載の表示装置。
24. 前記第３間隔と前記第４間隔の比率は、４：３〜４．５：３であることを特徴とする請求項２３記載の表示装置。
25. 前記光発生装置の発光のための駆動電圧を前記回路基板に印加する電源供給装置を更に含むことを特徴とする請求項１９記載の表示装置。
26. 前記光発生装置から発生された光の混合のために、前記光発生装置の上部に配置される導光部材を更に含むことを特徴とする請求項１９記載の表示装置。
27. 前記導光部材の上部に配置される光学部材を更に含むことを特徴とする請求項２６記載の表示装置。
28. 底部及び側部で構成され収納空間を形成する収納容器と、
    前記底部上に配置され光を発生する光発生装置と、
    前記光発生装置から供給される光を利用して、画像を表示する表示パネルと、
    を含み、前記光発生装置は、
    回路基板と、
    ２個以上の点光源で構成され、前記回路基板上に第１間隔に配置された点光源グループと、
    前記回路基板上に前記第１間隔より狭い第２間隔に前記第１点光源グループ間に配置された緑色点光源と、を含むことを特徴とする表示装置。
29. 前記点光源グループは、赤色点光源及び青色点光源を含むことを特徴とする請求項２８記載の表示装置。
30. 前記赤色点光源及び前記青色点光源の第１有効半径は、前記緑色点光源の第２有効半径に対して大きいことを特徴とする請求項２９記載の表示装置。
31. 前記第１間隔は、前記第１有効半径の２倍以下であることを特徴とする請求項３０記載の表示装置。
32. 前記第２間隔は、前記第２有効半径の２倍以下であることを特徴とする請求項３１記載の表示装置。
33. 前記第１間隔と前記第２間隔の比率は、４：３〜４．５：３であることを特徴とする請求項３２記載の表示装置。
34. 前記第１間隔は８０ｍｍであり、前記第２間隔は６０ｍｍであることを特徴とする請求項３３記載の表示装置。
35. 前記光発生装置の発光のための駆動電圧を前記回路基板に印加する電源供給装置と、
    前記光発生装置から発生された光の混合のために、前記光発生装置の上部に配置される導光部材と、
    前記導光部材の上部に配置される光学部材と、
    を更に含むことを特徴とする請求項１９記載の表示装置。

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