JP2012150429A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示品質を向上させる表示装置が提供される。
【解決手段】表示装置は各々入光面と出光面を有する複数の導光板と、前記複数の導光板側に光を照射する複数の光源及び前記光を受けて映像を表示する表示パネルを含む。前記複数の導光板は長方形状を有し、互いに離隔して同一平面の上に配置される。前記複数の光源は互いに隣接する2つの前記導光板の間に配置され、各々が光を出射する発光面を有し、前記発光面を通じて前記複数の導光板側に前記光を照射する。前記複数の光源の前記発光面は前記複数の導光板のいずれか一辺に対して斜めに配置される。
【選択図】図1

Description

本発明は表示装置に関し、より詳細には表示品質を向上させる表示装置に関する。
光を発生するバックライトアセンブリ及び光を受けて映像を表示する表示パネルを含む表示装置において、バックライトアセンブリで消費される消費電力を減少させ、表示パネルに表示される映像のコントラストを向上させるためにローカル調光方式に駆動される表示装置が開発されている。
ローカル調光方式によれば、表示パネル側に常に同一な光量の光が照射されず、表示される映像によって互に異なる光量の光が表示パネル側に照射される。
韓国特許公開第10−2010−0109740号公報
本発明の目的は表示品質が向上された表示装置を提供することである。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、各々入光面と出光面を有する複数の導光板と、前記導光板側に光を照射する複数の光源と、前記光を受けて映像を表示する表示パネルと、を含む。
前記導光板は長方形状を有し、互いに離隔されて同一平面の上に配置される。前記複数の光源は互いに隣接する2つの導光板の間に配置され、各々が光を出射する発光面を有し、前記発光面を通じて前記導光板側に前記光を照射する。
前記光源の前記発光面は、前記導光板のいずれか一辺に対して斜めに配置される。ここで、前記複数の光源は、前記発光面が前記第1入光面に対向する第1光源と、前記発光面が前記第2入光面に対向する複数の第2光源とを含み、前記第1光源と前記第2光源は互いに交互に配列される。前記光源は各々独立的に駆動される複数の発光ブロックで区分される。
前記表示パネルは映像が表示される表示領域と、前記表示領域を囲み、前記映像が表示されない非表示領域でなされ、前記光源は平面の上で前記表示領域内に位置する。
本発明の他の実施形態に係る表示装置は、互いに隣接する2つの導光板の中で、1つを第1導光板と称し、余りの1つを第2導光板と称するとき、前記第1導光板は第1入光面と第1出光面及び前記第1入光面から突出された複数の第1突起を含み、前記第2導光板は前記第1入光面と対向する第2入光面と、前記第2出光面及び前記第2入光面から突出された複数の第2突起を含む。前記第1突起と前記第2突起とは前記入光面の横方向に交互に配置される。
本発明よれば、2次元ローカル調光を実現でき、輝度の均一性が高くなり、暗部欠陥とクロストーク欠陥が防止されて表示品質が向上された表示装置が提供される。
本発明の第1実施形態に係る表示装置を示す分解斜視図である。 図1に示した表示装置の光源部を示す斜視図である。 一般的な表示装置における複数の導光板と複数の光源との配置にしたがう光分布を示す平面図である。 図1に示した表示装置における複数の導光板と複数の光源の配置にしたがう光分布を示した平面図である。 本発明の第2実施形態に係る表示装置の一部を示す分解斜視図である。 本発明の第3実施形態に係る表示装置における複数の光源と複数の導光板を示す平面図である。 本発明の第4実施形態に係る表示装置における複数の光源と複数の導光板を示す平面図である。 本発明の第5実施形態に係る表示装置における複数の光源と複数の導光板を示す平面図である。 本発明の第6実施形態に係る表示装置における複数の光源と複数の導光板を示す平面図である。
本発明は様々な変更を加え、様々な形態を有するので、特定実施形態を図面に例示し、明細書に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定な開示形態に対して限定しようとすることでなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解しなければならない。
各図面を説明しながら類似な参照符号を類似な構成要素に対して用いた。添付された図面において、構造物の寸法は本発明を明確に説明するために実際より拡大して示した。第1、第2等の用語は様々な構成要素を説明するために使用されるが、構成要素は用語によって限定されない。用語は1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱せずに第1構成要素は第2構成要素と称され、同様に第2構成要素も第1構成要素と称される。単数の表現は文脈の上に明確に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。
本出願で、「含む」又は「有する」等の用語は明細書の上に記載された特徴、数字、工程、動作、構成要素、部品又はこれらを組合せの存在を指定しようとすることであるので、1つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品又はそれらを組合せたことの存在又は付加可能性を予め排除しないこととして理解しなければならない。また、層、膜、領域、板等の部分が他の部分「上に」あるとする場合、これは他の部分「真上に」ある場合のみでなくその中間にその他の部分がある場合も含む。反対に層、膜、領域、板等の部分が他の部分「真下に」あるとする場合、これは他の部分「直ちに下に」にある場合のみでなくその中間にその他の部分がある場合も含む。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る表示装置を示す分解斜視図である。図2は、図1の表示装置における光源部を示す斜視図である。
図1を参照すれば、表示装置は表示パネルPNL、バックライトアセンブリBA、ボトムシャーシBC、及びトップシャーシTCを含む。
表示パネルPNLは映像を表示する。表示パネルPNLは受光型表示パネルとして、液晶表示パネル(liquid crystal display panel)や電気泳動表示パネル(electrophoretic display panel)等の様々な表示パネルであってもよい。本実施形態では液晶表示パネルを例として説明する。
表示パネルPNLは一対の長辺と一対の短辺とを有する長方形の板状に設けられる。表示パネルPNLは第1基板SUB1と、前記第1基板SUB1に対向される第2基板SUB2、及び第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に配置された液晶層(図示せず)を含む。表示パネルPNLは平面の上で見るとき、映像が表示される表示領域DSPと、表示領域DSPを囲み、映像が表示されない非表示領域NDSPとで構成される。非表示領域NDSPはトップシャーシTCによってカバーされる。
本発明の一実施形態によれば、第1基板SUB1は複数の画素電極(図示せず)及び複数の画素電極と一対一対応して電気的に接続された複数の薄膜トランジスタ(図示せず)を含む。各薄膜トランジスタは対応する画素電極側に供給される駆動信号をスイッチングする。また、第2基板SUB2は画素電極と共に液晶の液晶分子の配列を制御する電界を形成する共通電極(図示せず)を含む。表示パネルPNLは液晶層を駆動して前方に映像を表示する役割を果たす。
ここで、説明の便宜上、表示パネルPNLの長辺の延長方向を第1方向D1と称し、第1方向D1の反対方向を第2方向D2と称し、短辺の延長方向を第3方向D3と称し、第3方向D3の反対方向を第4方向D4と称し、映像が表示される方向を第5方向D5と称し、第5方向D5の反対方向を第6方向D6と称する。
バックライトアセンブリBAは表示パネルPNLに光を照射するためのものとして、表示パネルPNLの下部に配置される。バックライトアセンブリBAは光を照射する複数の光源LSを含む光源部、光を表示パネルPNL方向に導く複数の導光板LGP、光の効率を高くするための光学シートOPS、光の進行方向を変更するための反射シートRSTを含む。
図1及び図2を参照すれば、複数の光源LSは第1導光板LGP1と第2導光板LGP2との間に配置され、表示パネルPNLが映像を表示するために用いる光を導光板LGPに照射する。複数の光源LSは光源LSを実装する印刷回路基板PCBと光源部をいう。光源部は平面の上から見るとき、表示パネルPNLの表示領域DSP内に位置する。
印刷回路基板PCBは複数の光源LSをその下部で支持すると同時に複数の光源LSへ電源を供給する。印刷回路基板PCBはその上部に実装される複数の光源LSの配列方向に沿って一方向に延長された板状で構成される。図2に示したように、複数の光源LSが第3方向D3に配列された場合、印刷回路基板PCBは、また第3方向D3に長く形成される。
本発明の第1実施形態では、光源を含む印刷回路基板PCBと複数の光源LSとで構成されたことを示したが、これに限定されることではない。即ち、印刷回路基板PCBは省略してもよく、印刷回路基板PCBが省略される場合には複数の光源LSを支持する別の支持部材及び/又は複数の光源LSに電源を供給する別の配線が設けられる。
光源LSとしては点光源、線光源、又は面光源等の様々な光源を用いてもよく、これに限定されない。本発明の実施形態では一例として発光ダイオードLED(light emitting diode)を点光源として用いたことを示した。
複数の光源LSは印刷回路基板PCBの上に一列に配列されるが、図1及び図2では第3方向D3に配列されたことが示した。
各光源LSは支持部SSPと発光素子とを含む。支持部SSPは前面と背面とを有する板状に具備される。支持部SSPはエポキシ樹脂やアクリル樹脂のような高分子絶縁材料で構成される。しかし、発光素子を実装できれば、十分であり、これに限定されることではない。発光素子は光を照射する発光ダイオードであり、支持部SSPの前面に実装される。各光源LSは光が照射される発光面と背面RSとを具備し、各光源LSの発光面は支持部SSPの前面と実質的に同一な面に位置する。
複数の導光板LGPは表示パネルPNLの下部及びオーバーラップして配置されて、光を表示パネルPNL方向へガイドする。各導光板LGPは平面の上から見るとき、略長方形の板状で構成される。方形の各辺は表示パネルPNLの長辺と短辺との中で、いずれか一辺と平行になる。
複数の導光板LGPは少なくとも2つ以上用いられるが、本発明の第1実施形態に係る表示装置は2つの導光板LGPを含む。本発明の他の実施形態に係る表示装置では3つ以上の導光板LGPを含み、複数の導光板は所定の方向に一列に配列されるか、或いはモザイク形状に配列される。本発明の他の実施形態に係る表示装置が3つ以上の導光板を含む場合、複数の導光板の中で、互いに隣接する2つの導光板の中でいずれか1つを第1導光板LGP1と仮定し、他の1つを第2導光板LGP2と仮定する。
第1導光板LGP1と第2導光板LGP2とは複数の光源LSを介して互いに離隔配置される。第1導光板LGP1と第2導光板LGP2とは互いに同一平面の上に配置され、平面は表示パネルPNLのいずれか一面と平行である。
第1導光板LGP1は複数の光源LSからの光が入射する第1入光面LIS1と光が出射する第1出光面LOS1とを有する。第1導光板LGP1において、第1入光面LIS1は複数の光源LSと対向する面であり、第1出光面LOS1は表示パネルPNLの背面と対向する面である。
第2導光板LGP2は光源LSから光が入射する第2入光面LIS2と光が出射する第2出光面LOS2を有する。第2入光面LIS2は複数の光源LSと対向する面であり、第2出光面LOS2は表示パネルPNLの背面と対向する面である。ここで、第1入光面LIS1と第2入光面LIS2とは複数の光源LSを介して互いに対向する。
複数の光源LSから第1入光面LIS1を通じて入射された光は第1導光板LGP1の内部で複数回の反射と屈折とを経て第1出光面LOS1を通じて表示パネルPNLへ照射される。複数の光源LSから第2入光面LIS2を通じて入射された光は第2導光板LGP2の内部で複数回の反射と屈折とを経て第2出光面LOS2を通じて表示パネルPNLへ照射される。
複数の光源LSは第1導光板LGP1と第2導光板LGP2とに対応して配列される。複数の光源LSは発光面LRSが第1入光面LIS1に向かう複数の第1光源LS1と、発光面LRSが第2入光面LIS2に向かう複数の第2光源LS2とを含む。複数の第1光源LS1は発光面LRSが第1入光面LIS1に第1角度θ1を有するように斜めに配置される。複数の第2光源LS2は発光面LRSが第2入光面LIS2に第2角度θ2を有するように斜めに配置される。複数の第1光源LS1と複数の第2光源LS2とは交互に配置される。
各光源LSは所定の角度の指向角2φを有する。指向角2φは各光源LSにおいて、光量の角度強さ分布(angular intensity distribution)の半値幅(full width half maximum)に該当する。指向角は発光面の中心を通り、発光面と垂直になる直線を基準に光度(intensity of light)が50%になる角度の2倍に対応される。第1角度θ1と第2角度θ2とは各光源LSの指向角内に該当する光が損失無く導光板に入射されるように調節される。
例えば、本発明の一実施形態において、複数の第1光源LS1と複数の第2光源LS2として同一な指向角を有する同一種の光源LSを用いる場合、第1角度θ1と第2角度θ2は一定な値を有する。また、本発明の他の実施形態において、第1角度θ1と第2角度θ2とは指向角の大きさにしたがって異なり、複数の第1光源LS1と複数の第2光源LS2との指向角2φが120°〜130°である発光ダイオードである場合、第1角度θ1は第1入光面LIS1を基準にして0°超過+65°以下である。これと共に、第2角度θ2は第2入光面LIS2を基準にして0°超過+65°以下、又は0超過−65°以下である。本発明の一実施形態によれば、第1角度θ1は第1入光面LIS1を基準にして約50°であり、第2角度θ2は第2入光面LIS2を基準にして+50°、又は−50°である。
光学シートOPSは導光板LGPと表示パネルPNLとの間に配置される。光学シートOPSは光源LSから出射した光を制御する役割を果たす。光学シートOPSは導光板LGPの上に積層された拡散シートDST、プリズムシートPST及び保護シートPRSTを含む。
拡散シートDSTは光を拡散する。プリズムシートPSTは拡散シートDSTで拡散された光を上部の表示パネルPNLの平面と垂直になる方向に集光する役割を果たす。プリズムシートPSTを通過した光は概ね表示パネルPNLへ垂直に入射される。保護シートPRSTはプリズムシートPSTの上に位置する。保護シートPRSTはプリズムシートPSTを外部の衝撃から保護する。本実施形態では光学シートOPSが拡散シートDST、プリズムシートPST、及び保護シートPRSTが1枚ずつ具備されたことを例としたが、これに限定されることではない。光学シートOPSは拡散のシートDST、プリズムシートPST、及び保護シートPRSTの中で、少なくともいずれか1つを複数枚重ねて用いることができ、必要によっていずれか1つ以上のシートを省略してもよい。また、拡散シートDST、プリズムシートPST、及び保護シートPRSTは順序を変えて積層してもよい。
反射シートRSTは表示パネルPNL方向へ出射されずに漏れた光を反射させて表示パネルPNL方向へ光の経路を変更させるもので、導光板LGPの下部に配置される。反射シートRSTはボトムシャーシBCの上に配置されて光を反射させる。その結果、反射シートRSTによって表示パネルPNL側へ出射される光の量が増加される。
トップシャーシTCは表示パネルPNLの上部に配置される。トップシャーシTCは表示パネルPNLの前面縁を支持し、モールドフレーム(図示せず)の側面及び/又はボトムシャーシBCの側面をカバーする。トップシャーシTCには表示パネルPNLの表示領域DSPを露出させる表示窓WDが形成される。
ボトムシャーシBCはバックライトアセンブリBAの下部に配置され、バックライトアセンブリBAの構成要素を収納する。ボトムシャーシBCは反射シートRSTの下部に配置され、反射シートRSTの背面に平行である底部と、底部から上方に折曲されて延長された側壁部とを含む。底部と側壁部とでなされた空間にバックライトアセンブリBAが収納される。
本発明の第1実施形態によれば、暗部が減少された映像を有する表示装置を提供する。ここで、暗部は表示装置の表示領域において、平面の上で光源LSから出射された光が達しないか、或いは相対的に少ない量のみが通過する領域を意味し、この領域では表示パネルPNLを通じて表示される映像が相対的に暗く表れる。
図3Aは一般的な表示装置における第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2と第1光源CLS1及び第2光源CLS2との配置にしたがう光分布を示す平面図であり、図3Bは図1に示した第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2と第1光源LS1及び第2光源LS2との配置にしたがう光分布を示す平面図である。
各第1光源LS1及び第2光源LS2において、発光面の中心を通り、発光面に垂直になる直線を基準にして光度が50%以上を示す角度φが点線に表示された。この時、各第1光源LS1及び第2光源LS2の指向角は2φになる。
図3Aを参照すれば、一般的な表示装置は複数の第1導光板LGP1と複数の第2導光板LGP2とを含む。複数の第1導光板LGP1は第1入光面LIS1と第1出光面LOS1とを有し、複数の第2導光板LGP2は第2入光面LIS2と第2出光面LOS2とを有する。
複数の第1光源CLS1及び第2光源CLS2は第1入光面LIS1又は第2入光面LIS2の延長方向に沿って一列に配置される。ここで、第1入光面LIS1と第2入光面LIS2とは第3方向D3に延長されるので、複数の第1光源CLS1及び第2光源CLS2はまた第3方向D3に沿って配列される。複数の第1光源CLS1は第1入光面LIS1に対向し、複数の第2光源CLS2は第2入光面LIS2に対向する。複数の第1光源CLS1と複数の第2光源CLS2とは交互に配置される。ここで、第1光源CLS1の複数の発光面と第2光源LS2の複数の発光面とは第1入光面LIS1と第2入光面LIS2とに各々平行である。したがって、複数の第1光源CLS1は第1方向D1へ光を出射し、複数の第2光源CLS2は第2方向D2へ光を出射する。
図3A及び図3Bを参照すれば、一般的な表示装置及び本発明の第1実施形態での表示装置において、複数の第1光源CLS1、LS1と第2光源CLS2、LS2の指向角範囲内の領域、即ち、発光面の中心を通り、発光面と垂直になる直線を基準に角度±φ内の領域では複数の光源LSから出射された光が照射されるので、角度外の領域に比べて光度が高い。しかし、角度外の領域では光が照射されないか、或いは光が照射されても光が低い密度に照射されるので、光度が低く、低い光密度によって複数の暗部DAが発生される。複数の暗部DAは特に互いに隣接する複数の第1光源LS1の間及び互いに隣接する複数の第2光源LS2の間で発生されるので、図3A及び図3Bでは斜線をつけた領域に表示された部分である。
図3Aを参照すれば、一般的な表示装置において、複数の暗部DAは第1方向D1又は第2方向D2に第1幅D1を有する。図3Bを参照すれば、本発明の第1実施形態に係る表示装置において、複数の暗部DAは第1方向D1又は第2方向D2に第2幅W2を有する。
一般的な表示装置において、第1光源CLS1の複数の発光面及び第2光源CLS2の複数の発光面は各々第1入光面LIS1及び第2入光面LIS2と平行になるように配置されるので、各光源CLSに対して指向角を外れた領域のオーバーラップ部が広く、その幅が大きい。これに比べて、本発明の第1実施形態に係る表示装置において、第1光源LS1の複数の発光面LRSと第2光源LS2の複数の発光面LRSとは第1入光面LIS1及び第2入光面LIS2に傾くように配置されるので、各光源LSに対して指向角を外れた領域のオーバーラップ部が狭く、その幅も小さい。これによって、第2幅W2は第1幅W1より狭い。
上述したように、本発明の第1実施形態に係る表示装置は暗部DAが減少されて均一な映像を示す。
図4は本発明の第2実施形態に係る表示装置におけるバックライトアセンブリBAの一部を示す分解斜視図である。本第2実施形態の説明では第1実施形態と区別される部分のみを抽出して説明し、同様の部分の説明が省略されるか、或いは要約された部分は第1実施形態にしたがう。そして、説明を簡単にするために同一な構成要素に対しては同一な図面番号を付して説明する。
図1及び図4を参照すれば、本発明の第2実施形態に係る表示装置において、バックライトアセンブリBAは複数の光源LSを含み、光を出射する光源部、光を表示パネルPNL方向へ導く複数の導光板LGP、複数の導光板LGPの中で、互いに隣接する2つの導光板LGPの間に配置されて複数の光源LSを囲む光ガイド部材LGM、光の効率を高くするための光学シートOPS、及び光の進行方向を変更するための反射シートRSTを含む。
図4では光ガイド部材LGMがバー(bar)の形状で複数の光源LSと別個に示したが、その内部に複数の光源LSが配置されて実質的には複数の光源LSを囲む形態で提供される。光ガイド部材LGMは複数の光源LS及び第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2に各々密着されて、複数の光源LSから第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2へ光を引導することによって、漏れる光を最小化する効果を有する。
光ガイド部材LGMは複数の光源LSから発散される熱に変形されない程度の耐熱性を有する高分子樹脂で形成される。光ガイド部材LGMとして用いる材料としては例えば、シリコン(silicone)、ポリエポキシ、ポリカーボネート、又はポリメチルメタクリラート等がある。
光ガイド部材LGMは先ず半硬化された状態の高分子樹脂を準備し、半硬化高分子樹脂を光源LSが配置され、互いに隣接する第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2の間の空間に供給し、半硬化高分子樹脂を硬化させることによって形成される。半硬化された高分子樹脂は流動性を有するので、複数の光源LSの間に浸透して最終的には複数の光源LSを囲んだ状態で硬化される。
光ガイド部材LGMは第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2の屈折率と同一、又は同様の屈折率を有する。光ガイド部材LGMの屈折率が第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2の屈折率と同一であれば、光ガイド部材LGMから第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2の複数の入光面へ入射される光量が増加する。界面をなす物質の屈折率差異が小さいほど光の屈折率差異が小さくなるためである。したがって、光ガイド部材LGMは第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2の屈折率と同一範囲の屈折率を有することができる。
光ガイド部材LGMの上には光ガイド部材LGMが連結され、互いに隣接する第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2の複数の出光面の一部とオーバーラップするカバー部CVMが配置される。カバー部CVMは板状に設けられ、光源LSの配列方向へ延長される。
カバー部CVMは互いに対向する第1導光板LGP1の一部と第2導光板LGP2の一部とを覆う。したがって、第1導光板LGP1の出光面の一部と第2導光板LGP2の出光面の一部とがカバー部CVMによってカバーされる。図4ではカバー部CVMが光ガイド部材LGMと別個の構成要素として示されたが、本発明の他の実施形態では一体に形成される。即ち、カバー部CVMは光ガイド部材LGMを形成するとき、カバー部CVMと共に単一物質に単一工程で形成される。
カバー部CVMは複数の導光板LGPの遊離現状を防止する。複数の導光板LGPは外部の衝撃によって流動され、複数の光源LSから持続的に供給される熱によっても膨脹される。したがって、複数の導光板LGPが元の位置を逸脱して遊離できる。カバー部CVMは第1導光板LGP1と第2導光板LGP2との間で第1導光板LGP1と第2導光板LGP2との位置を固定させる。
カバー部CVMの上にはカバー部CVMをカバーし、複数の出光面と平行に配置された半透過膜HTLが形成される。半透過膜HTLは複数の光源LSから出射された光の一部は透過させ、一部は反射させる。この場合、一部の光が反射されるとき、隔面反射が生じるように半透過膜HTLは金属膜で構成される。光の反射率や隔面反射の可否等は金属膜の形成の時、金属膜の厚さ、金属の種類等を調節することによって制御される。金属膜は銀、アルミニウム、又はこれらの金属の合金を含む。
第1導光板LGP1と第2導光板LGP2との間は複数の光源LSの配置によって互いに離隔されるため、複数の光源LSから出射された光が第1導光板LGP1と第2導光板LGP2とに入射されず直ちに離隔された空間を通じて上部方向に進行する。したがって、表示パネルPNLの2つの導光板LGPの間に対応する領域に輝線が発生し、その結果、表示パネルPNLの全体的な輝度が不均一になる。半透過膜HTLは上部方向に進行する光の中で一部を反射させて輝線を防止し、一部を上部方向に透過させることによって暗部DAが形成されることも防止する。
図5は本発明の第3実施形態に係る表示装置の複数の光源LSと複数の導光板LGPとを示す平面図である。本第3実施形態の説明では図1を参照して第1実施形態と区別される部分のみを抽出して説明し、同様の説明を省略するか、或いは要約された部分は第1実施形態にしたがう。そして、説明を簡単にするために同一な構成要素に対しては同一な図面番号を付して説明する。
図5を参照すれば、本発明の第3実施形態に係る表示装置は第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2を含む。第1導光板LGP1と第2導光板LGP2は複数の光源LSを介して互いに離隔されて配置される。
複数の光源LSは発光面が第1入光面LIS1に向かう複数の第1光源LS1と、発光面が第2入光面LIS2に向かう複数の第2光源LS2とを含む。
複数の第1光源LS1は発光面が平面の上で第1入光面LIS1の延長方向、即ち、第3方向D3へ所定の角度を有するように斜めに配置される。複数の第2光源LS2は発光面が平面の上で第2入光面LIS2の延長方向、即ち、第3方向D3へ所定の角度を有するように斜めに配置される。複数の第1光源LS1は複数の第1側面に一対一に対応して配列される。
第1光源LS1と第2光源LS2は交互に配置され、第1光源LS1の第1入光面LIS1に対する角度と第2光源LS2の第2入光面LIS2とに対する角度とは互いに同一である。
第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2の各々は平面の上から見るとき一対の長辺と一対の短辺とを有する略直方形状で構成される。第1導光板LGP1は複数の光源LSからの光が入射する第1入光面LIS1、光が出射する第1出光面LOS1、及び第1入光面LIS1から突出された第1突起PR1を有する。ここで、第1導光板LGP1の第1入光面LIS1は平面の上で複数の長辺や複数の短辺の中で光源LSと対向する辺に該当する仮想面である。第2導光板LGP2は光源LSから光が入射する第2入光面LIS2、光が出射する第2出光面LOS2、及び第2入光面LIS2から突出された第2を有する。ここで、第2導光板LGP2の第2入光面LIS2は平面の上で長辺や短辺の中で複数の光源LSと対向する辺に該当する仮想面である。
第1突起PR1及び第2突起PR2は単数又は複数個で提供され、以下では一例として複数個の突起が提供されたことを説明する。第1突起PR1と第2突起PR2とが複数個で提供されるとき、複数の第1突起PR1と複数の第2突起PR2とは第1入光面LIS1と第2入光面LIS2との横方向、即ち、第3方向D3に沿って交互に配列される。
各第1突起PR1は第1入光面LIS1に斜めである第1側面PRS1と、第1入光面LIS1に斜めであり、第1側面PRS1と第1入光面LIS1とを継ぐ第2側面PRS2とで構成される。第1側面PRS1が第1入光面LIS1となす角度は第2側面PRS2が第1入光面LIS1となす角度と互いに異なる値を有する。第1側面PRS1は各第1光源LS1の発光面と一対一に対向するように配置され、第1側面PRS1と各第1光源LS1との発光面は互いに平行である。
各第2突起PR2は第2入光面LIS2と斜めである第3側面PRS3と、第2入光面LIS2と斜めであり、第3側面PRS3と第2入光面LIS2とを継ぐ第4側面とでなされる。第3側面PRS3が第2入光面LIS2となす角度は第4側面が第2入光面LIS2となす角度と互に異なる値を有する。第3側面PRS3は各第2光源LS2の発光面と一対一に対向するように配置され、第3側面PRS3と各第2光源LS2の発光面は互いに平行である。
ここで、図5では第1〜第4側面PRS1、PRS2、PRS3、PRS4と各光源LSが互いに離隔されたことと示したが、実質的には第1〜第4側面と各光源LSとが離隔されず互いに接触される。
上述した構造において、複数の第1光源LS1の発光面から出射された光は第1側面PRS1と垂直に入射し、複数の第2光源LS2の発光面から出射された光は第3側面PRS3と垂直に入射する。したがって、複数の光源LSから出射された光が第1導光板LGP1及び第2導光板LGP2のいずれか一面に斜めに入射するときに比べて導光板LGP内へ入射する光は最大になる。
複数の導光板において、光源の配置と各突起の形状は異なる。
図6は複数の突起の形状を異なって形成した実施形態を示し、本発明の第4実施形態に係る表示装置において複数の光源と複数の導光板とを示す平面図である。第4実施形態の説明では図1及び図5を参照して、第3実施形態と区別される部分のみを抽出して説明し、同様の部分の説明が省略されるか、或いは要約された部分は第1実施形態にしたがう。そして、説明を簡単にするために同一な構成要素に対しては同一な図面番号を付して説明する。
図6を参照すれば、本発明の第4実施形態に係る表示装置は第1導光板LGP1と第2導光板LGP2を含む。第1導光板LGP1と第2導光板LGP2は光源部を介して互いに離隔して配置される。
複数の光源LSは発光面が第1入光面LIS1に向かう複数の第1光源LS1と発光面が第2入光面LIS2に向かう複数の第2光源LS2を含む。
複数の第1光源LS1は発光面が平面の上で第1入光面LIS1の延長方向、即ち、第3方向D3へ所定の角度を有するように斜めに配置される。複数の第2光源LS2は発光面が平面の上で第2入光面LIS2の延長方向、即ち、第3方向D3へ所定の角度を有するように斜めに配置される。複数の第1光源LS1と第2光源LS2とは交互に配置され、複数の第1光源LS1の第1入光面LIS1に対する角度と複数の第2光源LS2の第2入光面LIS2に対する角度とは互いに異なる。したがって、複数の第1光源LS1と複数の第2光源LS2とは平面の上でジグザグ形状に配列される。
第1導光板LGP1と及び第2導光板LGP2との各々は平面の上から見るとき一対の長辺と一対の短辺を有する略直方形状を有する。第1導光板LGP1は複数の光源LSからの光が入射する第1入光面LIS1、光が出射する第1出光面LOS1、及び第1入光面LIS1から突出された第1突起PR1を有する。ここで、第1導光板LGP1の第1入光面LIS1は平面の上で長辺や短辺の中で複数の光源LSと対向する辺に該当する仮想面である。第2導光板LGP2は複数の光源LSから光が入射する第2入光面LIS2、光が出射する第2出光面LOS2、及び第2入光面LIS2から突出された第2突起PR2を有する。ここで、第2導光板LGP2の第2入光面LIS2は平面の上で長辺や短辺の中で光源LSと対向する辺に該当する仮想面である。
第1突起PR1及び第2突起PR2は単数又は複数個で提供され、以下では一例として複数個の突起が提供されたことについて説明する。第1突起PR1と第2突起PR2とが複数個で提供される場合、複数の第1突起PR1と複数の第2突起PR2とは第1入光面LIS1と第2入光面LIS2との横方向、即ち、第3方向D3に沿って交互に配列される。
各第1突起PR1は第1入光面LIS1と斜めである第1側面PRS1と、第1入光面LIS1と斜めであり、第1側面PRS1と第1入光面LIS1とを継ぐ第2側面PRS2とでなされる。第1側面PRS1と第1入光面LIS1とがなす角度と第2側面PRS2と第1入光面LIS1とがなす角度とは互いに同一である。第1側面PRS1及び第2側面PRS2は各第1光源LS1の複数の発光面と一対一に対向するように配置され、第1側面PRS1及び第2側面PRS2と各第1光源LS1の発光面とは互いに平行である。
各第2突起PR2は第2入光面LIS2と斜めである第3側面PRS3と、第2入光面LIS2と斜めであり、第3側面PRS3と第2入光面LIS2とを継ぐ第4側面とでなされる。第3側面PRS3と第2入光面LIS2がなす角度と第4側面と第2入光面LIS2がなす角度は互いに同一である。第3側面PRS3及び第4側面は各第2光源LS2の発光面と一対一に対向するように配置され、第3側面PRS3及び第4側面と各第2光源LS2の発光面は互いに平行である。
図7は突起の形状を異なって形成したその他の実施形態を示し、本発明の第5実施形態に係る表示装置において複数の光源LSと複数の導光板LGPとを示す平面図である。第5実施形態の説明では第3実施形態と区別される部分のみを抽出して説明し、同様の部分の説明が省略されるか、或いは要約された部分は第3実施形態にしたがう。そして、説明を簡単にするために同一な構成要素に対しては同一な図面番号を付して説明する。
図7を参照すれば、本発明の第5実施形態に係る表示装置は第1導光板LGP1と第2導光板LGP2とを含む。第1導光板LGP1と第2導光板LGP2とは光源部を介して互いに離隔配置される。
第1導光板LGP1と及び第2導光板LGP2との各々は平面の上から見るとき、一対の長辺と一対の短辺を有する略直方形状で提供される。第1導光板LGP1は複数の光源LSからの光が入射する第1入光面LIS1、光が出射する第1出光面LOS1、及び第1入光面LIS1から突出された第1突起PR1を有する。ここで、第1導光板LGP1の第1入光面LIS1は平面の上で長辺や短辺の中で光源LSと対向する辺に該当する仮想面である。第2導光板LGP2は光源LSから光が入射する第2入光面LIS2、光が出射する第2出光面LOS2、及び第2入光面LIS2から突出された第2突起PR2を有する。ここで、第2導光板LGP2の第2入光面LIS2は平面の上で長辺や短辺の中で複数の光源LSと対向する辺に該当する仮想面である。
第1突起PR1及び第2突起PR2は単数又は複数個で提供され、以下では一例として複数個の突起が提供されたことについて説明する。第1突起PR1と第2突起PR2とが複数個で提供される場合、複数の第1突起PR1と複数の第2突起PR2とは第1入光面LIS1と第2入光面LIS2の横方向、即ち、第3方向D3に沿って交互に配列される。
複数の第1突起PR1は第1入光面LIS1に平行な複数の第1上面US1を有し、複数の第2突起PR2は第2入光面LIS2に平行な複数の第2上面US2を有する。
複数の光源LSは発光面が第1入光面LIS1に向かう複数の第1光源LS1と発光面が第2入光面LIS2に向かう複数の第2光源LS2でなされる。複数の第1光源LS1の複数の発光面は複数の第1上面US1に一対一に対向し、複数の第2光源LS2の発光面は複数の第2上面US2に一対一に対向する。ここで、複数の第1光源LS1は複数の第1上面US1に平行に第3方向D3に沿って配列され、複数の第2光源LS2は複数の第2上面US2に平行に前記第3方向D3に沿って配列されるが、複数の第1光源LS1と複数の第2光源LS2が同一線の上に配列されない。
上述したように、第3実施形態〜第5実施形態において、複数の第1突起と複数の第2突起とは複数の光源と第1入光面及び第2入光面の間の空間を満たすことと同時に複数の第1光源の間で暗部が発生できる領域に複数の第2光源を配置し、複数の第2光源の間で暗部が発生できる複数の領域に第1光源を配置することによって暗部を最小化する。
図8は本発明の第6実施形態に係る表示装置においての複数の光源と複数の導光板とを示す平面図である。第6実施形態の説明では図1を参照して第1実施形態と区別される部分のみを抽出して説明し、同様の部分の説明が省略されるか、或いは要約された部分は第1実施形態にしたがう。
本発明の第6実施形態によれば、表示装置は複数個の導光板を含む。複数の導光板は第1乃至第4導光板LGP1、LGP2、LGP3、LGP4でなされる。第1〜第4導光板LGP1、LGP2、LGP3、LGP4は図8に示したように、少なくともいずれか1つの導光板が残りの導光板と互いに他の大きさを有するように形成できるが、互いに同一な大きさにも形成できる。第1〜第4導光板LGP1、LGP2、LGP3、LGP4は平面の上で略長方形状を有し、特定方向に長辺と短辺とを有するように提供される。また、第1〜第4導光板LGP1、LGP2、LGP3、LGP4は様々な順序に配置される。本発明の第6実施形態では第1〜第4導光板LGP1、LGP2、LGP3、LGP4が第1方向D1に長辺を有し、第3方向D3へ配列される。
互いに隣接する複数の導光板LGPの間には複数の導光板LGPの延長方向と斜めである発光面を有するように複数の光源LSが配置される。
第1〜第4導光板LGP1、LGP2、LGP3、LGP4は第3方向D3と、第3方向D3と垂直になる第1方向D1へ配列された2次元の複数の発光ブロックBLKで区分される。複数の発光ブロックBLKは複数の光源LSのターンオン/ターンオフによって光が照射されるか、或いは照射されない最小単位領域で複数の光源LSに各々対応する。即ち、複数の発光ブロックBLKは複数の光源LSに一対一に対応して独立的に駆動される。又は複数の光源LSは複数のグループに分かれ、発光ブロックBLKがグループと一対一に対応して独立的にも駆動できる。複数の発光ブロックが2次元的に配列されると同時に複数の発光ブロックBLKが独立的に駆動されることによって表示装置の2次元ローカル調光の実現が容易である。その結果、複数の光源LSのターンオン/ターンオフによる黒と白との色分離が容易になり、複数の光源LSの消費電力と発熱とが減少する効果がある。
上述した実施形態によれば、暗部を形成せず、表示パネルの全面に均一に光が照射されて輝度の均一性が高くなる表示装置が提供される。
表示パネルの非表示領域には複数の光源が配置されないため、非表示領域の面積が最小化される。本発明の実施形態によれば、表示領域に全て光源が配置されるので、表示パネルの全面に対して均一な温度が供給されることによって液晶の反応速度を均一に維持する。
これに加えて、表示パネルにおいての各画素に印加される駆動信号にしたがって、複数の光源をターンオンするか、或いはターンオフすることによって、一方向へのスキャンが可能である。この時、駆動信号が印加されない部分に対応する光源はターンオフに維持することによって、駆動信号が印加されない領域の残像を無くすことによってクロストーク欠陥を減少させる。
以上、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明したが、該当技術分野の熟練された当業者又は該当技術分野に通常の知識を有する者であれば、後術する特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変形できることは理解できる.
したがって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されることでなく特許請求の範囲によって定まれるべきである。
BC…ボトムシャーシ、DA…暗部、DSP…表示領域、LGP…導光板、LIS…入光面、LOS…出光面、LS…光源、NDSP…非表示領域、OPS…光学シート、PCB…印刷回路基板、PNL…表示パネル、RST…反射板、TC…トップシャーシ。

Claims (20)

  1. 互いに離隔されて同一平面の上に配置される少なくとも2つの長方形状の導光板と、
    互いに隣接する2つの前記導光板の間に配置され、各々が光を出射する発光面を有し、前記発光面を通じて複数の前記導光板側に前記光を照射する複数の光源と、
    前記光を受けて映像を表示する表示パネルと、を含み、
    互いに隣接する2つの前記導光板の中で、1つを第1導光板と称し、もう1つを第2導光板と称するとき、
    前記第1導光板は第1入光面と第1出光面とを含み、
    前記第2導光板は前記第1入光面と対向する第2入光面と第2出光面とを含み、
    前記光源の前記複数の発光面は複数の前記導光板のいずれか一辺に対して斜めに配置されることを特徴とする表示装置。
  2. 前記複数の光源は、前記発光面が前記第1入光面に対向する複数の第1光源と、
    前記発光面が前記第2入光面に対向する複数の第2光源と、を含み、
    前記複数の第1光源と前記複数の第2光源とは交互に配置されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記複数の第1光源の各々と前記第1入光面がなす角度は一定であり、前記複数の第2光源の各々と前記第2入光面がなす角度は一定であることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
  4. 硬化された高分子樹脂を含み、互いに隣接する2つの前記導光板の間の空間に配置され、前記複数の光源を囲み、前記光を前記第1導光板と前記第2導光板とに導く光ガイド部材と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  5. 前記光ガイド部材に連結され互いに隣接する2つの前記導光板の前記出光面の一部とオーバーラップするカバー部をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記カバー部をカバーし、前記出光面と平行に配置された半透過膜をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記半透過膜は金属膜であることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記表示パネルは映像が表示される表示領域と、前記表示領域を囲み、映像が表示されない非表示領域とからなり、前記複数の光源は平面の上で前記表示領域内に位置することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  9. 前記複数の光源は各々独立的に駆動される複数の発光ブロックに区分されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  10. 互いに離隔されて同一平面の上に配置された複数の導光板と、
    互いに隣接する2つの前記導光板の間に配置され、発光面を通じて前記複数の導光板へ光を照射する複数の光源と、
    前記光を受けて映像を表示する表示パネルと、を含み、
    互いに隣接する2つの前記導光板の中で1つを第1導光板と称し、もう1つを第2導光板と称するとき、
    前記第1導光板は第1入光面と第1出光面及び前記第1入光面から突出された複数の第1突起を含み、
    前記第2導光板は前記第1入光面と対向する第2入光面と前記第2出光面及び前記第2入光面から突出された複数の第2突起を含み、
    前記複数の第1突起と前記複数の第2突起は前記第1及び第2入光面の横方向に交互に配置されることを特徴とする表示装置。
  11. 前記複数の第1突起は、前記第1入光面に平行な第1上面を有し、前記複数の第2突起は、前記第2入光面に平行な第2上面を有することを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
  12. 前記複数の光源は、前記第1上面に一対一に対向する前記発光面を含む複数の第1光源と、
    前記第2上面に一対一に対向する前記発光面を含む複数の第2光源と、を備えることを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
  13. 各前記第1突起は、前記第1入光面に斜めである第1側面と、前記第1入光面に斜めであり、前記第1側面と前記第1入光面とを継ぐ第2側面と、を備え、各前記第2突起は、前記第2入光面に斜めである第3側面と、前記第2入光面に斜めであり、前記第3側面と前記第2入光面を継ぐ第4側面と、を備えることを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
  14. 前記複数の光源は、前記第1側面又は前記第2側面の中で少なくともいずれか一側面に対向する前記発光面を含む複数の第3光源と、
    前記第3側面又は前記第4側面との中で少なくともいずれか一側面に対向する前記発光面を含む複数の第4光源を備えることを特徴とする請求項13に記載の表示装置。
  15. 互いに隣接する2つの前記導光板の間に配置され、前記複数の光源を囲む光ガイド部材をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
  16. 前記光ガイド部材は、互いに隣接する2つの前記導光板の間の空間に配置された本体と、
    前記本体に連結され前記第1出光面及び前記第2出光面の一部とオーバーラップするカバー部材とをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の表示装置。
  17. 前記カバー部材は、前記出光面に平行に配置された半透過膜をさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の表示装置。
  18. 前記半透過膜は金属膜であることを特徴とする請求項17に記載の表示装置。
  19. 前記表示パネルは映像が表示される表示領域と、前記表示領域を囲み、映像が表示されない非表示領域からなり、前記複数の光源は平面の上で前記表示領域内に位置することを特徴とすることを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
  20. 前記複数の光源は各々独立的に駆動される複数の発光ブロックで区分されることを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
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