JP2020021069A - ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】改善された光学シートを通じて光損失を最小化でき、色再現力を上昇させるディスプレイ装置を提供する。【解決手段】ディスプレイ装置は、画像を表示するディスプレイパネル、複数の光源を含む光源モジュール、ディスプレイパネルと光源モジュールとの間に配置され、光源モジュールにより照射される光をディスプレイパネルに案内する光学シート100を含む。光学シートは、ディスプレイパネルと向き合う方向の反対側に配置される光学シートの第１面に形成された複数のグルーブ160を含み、第１屈折率を有する第１透明層130と、複数のグルーブにそれぞれ配置され、第１屈折率とは異なる第２屈折率を有する第２透明層140と、複数のグルーブにそれぞれ配置され、第２透明層をカバーし、光を反射する材質を有する反射層150を含む。【選択図】図４

Description

本願は、３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９条項により、２０１８年８月２日付韓国特許庁に出願された特許出願番号第１０−２０１８−００９０４６８号に対する優先権に基づいてこのような優先権を主張し、その全文は本願に参考として援用される。

本発明はディスプレイ装置に関し、より詳細には改善された光学シートを具備するディスプレイ装置に関する。

一般的にディスプレイ装置は画面上に画像を表示する装置であって、モニターやＴＶがこれに含まれる。ディスプレイ装置は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のような自発光ディスプレイパネルと、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）パネルのような受発光ディスプレイパネルを含むことができる。

受発光ディスプレイパネルを適用したディスプレイ装置は液晶パネルで構成されて画面上に画像を表示するディスプレイパネルと、ディスプレイパネルに光を供給するバックライトユニット（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）からなり、バックライトユニットは光源を有する光源モジュールと、光源から光の伝達を受けてディスプレイパネルに案内する複数の光学シートを含む。

改善された光学シートを通じて光損失を最小化するディスプレイ装置を提供する。改善された光学シートを通じて色再現力を上昇させるディスプレイ装置を提供する。

本開示内容に一態様によると、ディスプレイ装置は、画像を表示するディスプレイパネル；複数の光源を含む光源モジュール；ディスプレイパネルと光源モジュール間に配置され、光源モジュールによって照射される光をディスプレイパネルに案内する光学シートを含み、光学シートは、ディスプレイパネルと向かい合う方向の反対側に配置される光学シートの第１面に形成された複数のグルーブを含み、第１屈折率を有する第１透明層と、複数のグルーブにそれぞれ配置され、第１屈折率とは異なる第２屈折率を有する第２透明層と、複数のグルーブにそれぞれ配置され、第２透明層をカバーし、光を反射する材質を有する反射層を含む。

第１屈折率は前記第２屈折率より大きくてもよい。

第１面は前記複数のグルーブの間に提供された複数の透過部をさらに含むことができ、複数の透過部は、光源モジュールから出射する入射光を透過させるように構成され得る。

第１透明層の第１面は、第２透明層の第２面を透過する間屈折しないように構成され得る。

複数のグルーブは第１傾斜面と第２傾斜面を含む第１グルーブを含むことができ、複数の透過部は第１傾斜面に隣接する第１透過部を含むことができ、第１透過部によって透過され、第１傾斜面に入射する光は第１傾斜面によって全反射され得る。

光学シートは、第１傾斜面によって全反射した光が第２面に対して直角で第２面に入射するように光源モジュールによって照射される光を案内するように構成され得る。

第２透明層は第１傾斜面と第２傾斜面の表面を９０％以上カバーできる。

反射層は、第２透明層が光学シートの外面上に露出しないように第２透明層をカバーできる。

第１面は複数の透過部の面を含むことができる。

第１傾斜面と第２傾斜面の間の距離は、第１面から離れた位置からよりも第１面からの方がより長い。

第１傾斜面と前記第２傾斜面はそれぞれ長方形を有することができる。

第１傾斜面と第２傾斜面はそれぞれ局面の形状を有することができる。

複数のグルーブは、第１グルーブの大きさとは異なる大きさの第２グルーブを含むことができる。

第２グルーブは第１グルーブの形状とは異なる形状を有することができる。

ディスプレイ装置は、光源モジュールと光学シートの間に提供され、光源モジュールから出射する光を拡散させるように構成された拡散シートをさらに含むことができる。

本開示内容の一態様によると、ディスプレイ装置は、第１方向に画像を表示するように構成されたディスプレイパネル；複数の光源を含む光源モジュール；第１方向に光源モジュールによって照射される光を拡散させるように構成された拡散シート；およびディスプレイパネルと拡散シートの間に提供され、拡散シートによって拡散される光をディスプレイパネルに案内するように構成された光学シートを含み、光学シートは、拡散シートに対面する光学シートの第２面の反対側である光学シートの第１面上に提供された複数のグルーブを含む第１透明層、複数のグルーブの各グルーブに提供された第２透明層、および複数のグルーブの各グルーブに提供され、第２透明層をカバーし、光を反射する材質を含む反射層を含む。

第１透明層の第１屈折率は第２透明層の第２屈折率よりおおきくてもよい。

第１面は複数のグルーブの間に提供された複数の透過部をさらに含むことができ、複数の透過部は拡散シートから出射する入射光を透過させるように構成され得る。

複数のグルーブは第１傾斜面と第２傾斜面を含む第１グルーブを含むことができ、複数の透過部は第１傾斜面に隣接する第１透過部を含むことができ、第１透過部によって透過され、第１傾斜面に入射する光は第１傾斜面によって全反射され得る。

実施例によると、ディスプレイ装置がバックライトユニット（ＢＬＵ）から照射される光の殆どが前方を向くように光の方向性を制御するため、側面へ向かう光を最小化して光効率を高めることができる。

また、光学シートがディスプレイパネルへ向かう光をディスプレイパネル上に略垂直に入射させるように案内するため、ディスプレイパネルの効率を高めることができる。

本開示内容の所定の実施例の前述した目的、特徴、利点、および他の目的、特徴、利点は、添付図面添付図面と共に以下の説明からさらに明白となるはずである。
一実施例に係るディスプレイ装置の斜視図。 一実施例に係るディスプレイ装置の分解斜視図。 一実施例に係るディスプレイ装置の一部断面図。 一実施例に係る光学シートの断面図。 一実施例に係るディスプレイ装置の光学シートで光が透過する状態を概略的に図示した図面。 一実施例に係るディスプレイ装置の光学シートで光が透過する状態を概略的に図示した図面。 一実施例に係るディスプレイ装置の光学シートで光が透過する状態を概略的に図示した図面。 他の一実施例に係るディスプレイ装置の光学シートの断面図。 他の一実施例に係るディスプレイ装置の一部断面図。 他の一実施例に係るディスプレイ装置の分解斜視図。 他の一実施例に係るディスプレイ装置の一部断面図。 他の一実施例に係るディスプレイ装置の光学シートで光が透過する状態を概略的に図示した図面。 他の一実施例に係るディスプレイ装置の一部断面図。

本明細書に記載され例示されたような実施例と特徴部は一例に過ぎず、多様な変形例も本明細書の範囲に属し得る。

図面の全体において、同一の参照番号または符号は同一の部品または構成要素を示す。

また、本明細書で使用した用語は特定の実施例を説明するために使用されたものであって、開示された発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現（「一」、「一つ」、「その」）は文脈上明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含むものと理解されるべきである。また、本明細書で、「含む」および／または「有する」等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、要素、構成要素またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、要素、構成要素またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものと理解されるべきである。

また、「第１」、「第２」のように序数を含む用語は、多様な構成要素の説明に使用され得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されはしない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。したがって、本発明の教示を逸脱することなく、後述する第１要素、構成要素、領域、層、またはチャンバーは第２要素、構成要素、領域、層、またはチャンバーと命名され得る。詳細な説明は、関連した列挙された項目が「および／または」などの接続詞を用いることによって説明される場合、このような列挙された項目のうち一つ以上の任意のすべての組み合わせを含むものと理解されるべきである。

以下、実施例が例示されている添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は一実施例に係るディスプレイ装置の斜視図であり、図２は一実施例に係るディスプレイ装置の分解斜視図であり、図３は一実施例に係るディスプレイ装置の一部断面図である。

以下の説明は平面ディスプレイ装置１に重点を置いているが、実施例をベンダブル（ｂｅｎｄａｂｌｅ）ディスプレイ装置にも適用することができる。

「前方」および「前面」という用語は、図１に図示されたディスプレイ装置１のディスプレイパネル２０に対して、すなわち、画像が表示されるディスプレイパネル２０の前面に対して定義されたものである。「上部（または上側」および「下部（または下側」は図１に図示されたディスプレイ装置１の上側と下側をそれぞれ表し、「両側」および「側方（または側方向）」は図１に図示されたディスプレイ装置１の左右方向を表す。

ディスプレイ装置１は画像を表示するディスプレイモジュールを内部に含むことができる。

ディスプレー装置１はディスプレイパネル２０およびバックライトユニットを収容し支持するシャーシアセンブリー（Ｃｈａｓｓｉｓ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）を含むことができる。

ディスプレイパネル２０はそれぞれ電極が設けられている両ガラス基板の間に液晶が封入されて形成される液晶パネルを含むことができる。ディスプレイパネル２０はディスプレイパネル２０の前面側に画像を表示するように構成され得る。

シャーシアセンブリーは前面シャーシ８２と、ミドルモールド７０と、後面シャーシ８４を含むことができる。

前面シャーシ８２はディスプレイパネル２０を露出させるための開口８２ａを含むことができる。後面シャーシ８４はバックライトユニットの後ろに配置される後面部８４ａと、後面部８４ａから前方に延びる後面側部８４ｂを含むことができる。

後面シャーシ８４には前面シャーシ８２とミドルモールド７０等のディスプレー装置１の各種構成要素が固定支持され得る。

後面シャーシ８４は光源３１で発生する熱を外部に放熱させる役割を遂行することができる。特に、光源３１で発生する熱は印刷回路基板３２を経て後面シャーシ８４に伝達され得、後面シャーシ８４から放熱され得る。このために、後面シャーシ８４は熱伝導度のよいアルミニウム、ステンレススチール（ＳＵＳ）などの各種金属、またはアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）などのプラスチック材質で形成され得る。また、印刷回路基板３２も熱伝導度のよいアルミニウムなどの金属が使用され得る。

ただし、他の一実施例において、前面シャーシ８２と、ミドルモールド７０と、後面シャーシ８４のうち少なくとも一つは省略または互いに一体に形成されてもよい。

ディスプレー装置１はシャーシアセンブリーを保護し収容するように、シャーシアセンブリーを囲むハウジングまたは後面シャーシ８４の後面側方をカバーする後面カバー（図示されず）をさらに含むことができる。

ディスプレー装置１はディスプレイパネル２０に光を供給するように設けられるバックライトユニットをさらに含むことができる。

本実施例において、バックライトユニットは光源３１がディスプレイパネル２０のすぐ後ろに配置される直下型（Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｙｐｅ）であり得る。バックライトユニットは、光源３１および光源３１が実装される印刷回路基板３１を含む光源モジュール３０と、光源３１から発散する光の移動経路に配置される各種光学シート１００を含むことができる。

光源３１はディスプレイパネル２０に光を供給するように設けられ得る。光源３１はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）を含むことができる。ＬＥＤは基板にＬＥＤチップが実装され樹脂で充填されたパッケージで提供され得る。他の実施例において、光源として冷陰極蛍光ランプ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ、ＣＣＦＬ）や、外部電極蛍光ランプ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ、ＥＥＦＬ）が使用されてもよい。

印刷回路基板３２には複数の光源３１が所定の間隔で実装され得る。例えば、印刷回路基板３２には光源３１に駆動電源および信号を伝達するための回路パターンが形成され得る。印刷回路基板３２は後面シャーシ８４に載置され得る。

光源３１によって出射する光はエッジ型ディスプレイ装置とは異なり、ディスプレイパネル２０に直接光を供給することができる。

この時、光源３１から出射する光の特性を向上させるために光源３１とディスプレイパネル２０の間には光学シート１００が配置され得る。

バックライトユニットは拡散シート４０を含むことができる。拡散シート４０は光源３１から照射される光を遮断または最小化させることができる。拡散シートが存在しない場合、光源３１から照射される（すなわち、出射する）光が観察者の目に直接移動するため、光源３１が配置されるパターンを見ることができる。したがって、拡散シートはこれを相殺または最小化することに使用される。

通常、拡散シート４０は光学シート１００の一部であって、光学シート１００に含まれる。拡散シート４０は光源モジュール３０から照射される光を四方に拡散させて拡散シート４０から出射する光が四方に均一に照らされるように提供され得る。

ただし、一実施例に係る光学シート１００を説明するために、光学シート１００と拡散シート４０を別途の構成要素と仮定する。

したがって、光学シート１００はディスプレイパネル２０と拡散シート４０の間に配置され得る。ただし、本発明の一実施例に限定されず、ディスプレイ装置１は拡散シート４０を含まなくてもよい。

バックライトユニットは光を反射させて光損失を防止する反射シート（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｓｈｅｅｔ）６０をさらに含むことができる。図３に示されたように、例えば、反射シート６０は光源３１から照射される光を反射させて拡散シート４０に入射させることができる。反射シート６０は、シート、フィルム、板などの多様な形態に形成され得る。一例として、反射シート６０は母材（ｂａｓｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）に反射率が高い物質をコーティングして形成することができる。母材としては、ＳＵＳ、青銅、アルミニウム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが使用され得、高反射コーティング剤としては、ＴｉＯ_２等が使用され得る。反射シート６０は印刷回路基板３２上に載置されて支持され得る。

光源モジュール３０は光源３１をカバーし、光源３１から出射した光がディスプレイパネル２０の前後方向に拡散シート４０に対する所定の入射角を有して拡散シート４０に入射するように設けられる鈍角レンズ３３を含むことができる。鈍角レンズ３３を通じて光源３１から照射される光が多様な入射角を有して拡散シート４０の全体的な面積に入射され得る。

特に、光源３１から照射される光は、鈍角レンズ３３を通じて屈折されて拡散シート４０の全体領域に入射され得、拡散シート４０を透過する光は出射面から四方に出射されて光学シート１００に入射され得る。

以下では、一実施例に係る光学シート１００について詳しく説明する。

図４は一実施例に係る光学シートの断面図であり、図５〜図７は一実施例に係るディスプレイ装置の光学シートで光が透過する状態を概略的に図示した図面である。

光学シートは（前述した通り、拡散シートが光学シートとは別途の構成要素であるという仮定下で）、前述した拡散シートの他にもプリズムシートおよび保護シートを含むことができる。

光源モジュールから出射する光は導光パネルの前面に形成されたパターンを経て出射するため、導光パネルの前面に形成されたパターンが視認され得、パターンが視認されることを防止するために、拡散シートを使用して導光パネルから出射する光を拡散させて全体面の明るさを均一に維持させる。

プリズムシートは三角プリズム形状のプリズムパターンを含み、このプリズムパターンは複数個が隣接して配列されて複数個の帯状をなす。プリズムパターンはリッジ状（ｒｉｄｇｅｄ）に列をなしてディスプレイパネルに向かって突出して形成される。拡散シートで拡散した光はプリズムパターンを透過しながら屈折され、これに伴い、ディスプレイパネルにディスプレイパネルの表面に対して垂直方向に入射され得る。

保護シートは各種部品を外部の衝撃や異物の流入から保護する構成要素であって、特にスクラッチが発生しやすいプリズムシートを保護する構成要素である。

一実施例に係る光学シート１００の場合、光学シート１００は、保護シートおよび他の光学的特徴を含むシートをさらに含むことができる。

前述したプリズムパターンを含むプリズムシートを使用する場合、一部の光がディスプレイパネルに到達できず、その代わり他の方向に屈折することによって光損失が発生し得る。特に、光がプリズムシートからディスプレイパネルの側部に向かう場合、ディスプレイ装置で表示される画像が強い側面光によって非効率的に形成される（これは、使用者が主にディスプレイ装置の側面の代わりに正面からディスプレイ装置を見るためである）。また、光がディスプレイパネルの外側に向かって他の構成要素によって吸収されて光の損失が発生する。

また、ディスプレイパネルにななめに入射する光が多くなる場合、ディスプレイパネルの色再現力および輝度が低下する問題が発生し得る。したがって、プリズムシートを通じて屈折されてディスプレイパネルにななめに入射する光量がが増加する場合、ディスプレイ装置の性能が低下する問題が発生する。

特に、直下型ディスプレイ装置の場合、ディスプレイパネル２０の後方から直接光を照射するため、ディスプレイパネルの正面の代わりにディスプレイパネルのエッジの周囲に光が照射される場合がある。

直下型ディスプレイ装置は、微細なローカルディミングが可能であるため非常に小さい画像の明るさを容易に調節できる反面、ディスプレイパネルの側面から照射される光量が多くなるにつれて明暗度で損失が発生し得る。

これを防止するために、ディスプレイパネルの側部またはディスプレイパネルのエッジの周囲に行く光を吸収する構成要素をプリズムシートに含むか、プリズムの精巧な整列を通じてプリズムを透過する光がディスプレイ装置に対して垂直に出射するようにプリズムパネルを構成する。

特に、光源から出射する光の相当な量は、プリズムシートによってディスプレイパネルの側方面から遠くなりながら前方に向かって集光されて、直下型ディスプレイ装置で容易にローカルディミングが可能であるとともにディスプレイパネルの光の強度を向上させることができる。

すなわち、プリズムシートを通じて、ディスプレイパネルに出射する光のうち、ディスプレイパネルにななめに入射する光またはディスプレイパネルの側部またはディスプレイパネルのエッジの周囲に入射する光を吸収するか、精巧な屈折を通じてディスプレイパネルの中心側に集光させることができる。

ただし、吸収される光によってディスプレイ装置の光効率が低下する問題が発生し得、プリズムシートの生産時に精巧なプリズム装置を製造することがより難しいため、プリズムシートの製造効率性に大きな問題が発生し得る。

一実施例に係るディスプレイ装置１の光学シート１００は、前述した問題点を解決するために、光学シート１００を透過する光をすべて全反射させることによって輝度の損失が発生せず、単純な構成によって光学シート１００が形成されて製造効率性が増加する。

特に、図４に図示された通り、光学シート１００は拡散シート４０と向き合う方向に配置される第１面１１０に形成される複数のグルーブ１６０を含む第１透明層１３０と複数のグルーブ１６０の内側にそれぞれ配置される第２透明層１４０と第１面１１０の方向で外部から第２透明層１４０をカバーするように複数のグルーブ１６０の内側に配置される反射層１５０（すなわち、反射物質）を含むことができる。換言すれば、反射槽１５０は、図４に示されたように、第２透明層１４０の後面が反射層１５０と接するように構成され得る。

第１透明層１３０は光学シート１００のボディーを構成し、第１屈折率を有することができる。第１面１１０は前述した通り拡散シート４０に向き合う面であり、第１面１１０の反対面である第２面１２０はディスプレイパネル２０と向き合う面である。

複数のグルーブ１６０は第１面１１０から第１透明層１３０の中心側に陥没するリセスの形状を有し得、第１透明層１３０の長さ方向に第１面に沿って延びるように形成され得る。

複数のグルーブ１６０は、それぞれの溝の端部１６３から延びる第１傾斜面１６１（すなわち、第１平面）と第２傾斜面１６２（すなわち、第２平面）により形成され得る。第１傾斜面１６１と第２傾斜面１６２は、図４に図示された通り長方形の形状に形成され得（第１傾斜面と第２傾斜面は、図４では直線状に見え得るが、前述した通り複数のグルーブ１６０が第１透明層１３０の長さ方向に延びることによって長方形の形状に形成される）。第１及び第２傾斜面１６１、１６２は、一実施例では曲面状に形成され得る（この場合、図４のような断面図では曲線状に見え得る）。

複数のグルーブ１６０は、溝の端部１６３から第１面１１０の方向へ向かうほど光学シート１００の長さ方向への断面がより大きくなるように形成され得る。すなわち、図４で、第１及び第２傾斜面が第１面１１０に近接するにつれて、溝の端部１６３から第１傾斜面１６１と第２傾斜面１６２が互いにより遠くなる方向に延長され得る。すなわち、第１傾斜面と第２傾斜面の距離は、グルーブ１６３の端部のように第１面１１０から遠くなる位置よりは第１面１１０でより長くなり得る。

第１面１１０は複数のグルーブ１６０の間にそれぞれ配置される透過部１１１を含むことができる。透過部１１１は光学シート１００に光が入射する領域であって、これについては後述する。

第２透明層１４０は第１屈折率とは異なる第２屈折率を有して複数のグルーブ１６０の内側に配置され得る。詳しくは、第２透明層１４０が、第１及び第２傾斜面１６１、１６２をカバーするように第１面１１０に向かって複数のグルーブに積層され得る。第２透明層１４０は複数のグルーブ１６０の一部を充填することができる。

たとえば、第２透明層１４０は、第１面１００に向かって第１傾斜面１６１と第２傾斜面１６２の面積を略９０％以上カバーするように積層され得る。詳しくは後述するが、第１傾斜面１６１と第２傾斜面１６２は光学シート１６０を透過する光が全反射する領域であって、第２透明層１４０は、光学シート１６０を透過した光が全反射するように第１傾斜面１６１と第２傾斜面１６２の面積の９０％以上をカバーするように構成され得る。

反射層１５０は光が反射するように設けられる反射材質を含むことができる。反射材質は反射型色素を含んだレジンまたは金属物質などで形成され得る。

反射層１５０は複数のグルーブ１６０をすべてカバーするように設けられ得る。特に、複数のグルーブ１６０の内側には、第１面１１０に向かって第２透明層１４０と反射層１５０が順に積層されるように設けられ得る。反射層１５０は複数のグルーブ１６０をすべて覆う形状に形成され得るため、第２透明層１４０は第１面から露出しない。換言すると、反射層１５０は、第２透明層１４０によって充填されていない複数のグルーブ１６０の内部の残りを充填する形態で複数のグルーブ１６０の内側にそれぞれ形成され得る。

反射層１５０の端部１５１は第１面１１０および透過部１１１と整列され得る。

以下では、拡散シート４０から出射する光が光学シート１００を透過する過程について説明する。説明の便宜のために、複数のグルーブ１６０のうち第１グルーブ１６０ａと複数のグルーブ１６０ののうち第１グルーブ１６０ａと隣接するように配置される第２グルーブ１６０ｂを中心に説明する。

図５と図６を参照すると、拡散シート４０の出射面を通じて出射する光Ｌ１は四方に均一に出射され得る。拡散シート４０から出射した光Ｌ１は、他の構成要素を通じてまたは直接光学シート１００に入射され得る。

拡散シート４０から出射した光Ｌ１のうち一部の光Ｌ２は、透過部１１１を通じて光学シート１００の内部に直接入射され得る。第１面１１０上には複数のグルーブ１６０を充填する反射層１５０の端部１５１と透過部１１１が配置される。拡散シート４０から出射する光Ｌ１のうち一部Ｌ２は、図５に示されたように透過部１１１に出射し、他の一部Ｌ４は図６に示されたように反射層１５０の端部１５１に出射され得る。拡散シート４０から出射する光Ｌ１のうち光学シート１００以外の他の構成要素に出射する光も存在し得る。しかし、このような光は反射を通じて再び拡散シート４０に入射した後に再び出射され得、この場合、その強度が少量であると仮定する。）。

透過部１１１に出射する光のうち一部Ｌ２は、透明部１１１を通じて第１透明層１３０の内部に入射し、第１透明層１３０を透過して第２面１２０に向かうことができ、次いでディスプレイパネル２０に出射され得る。第２面１２０を通じてすぐに出射する光は、第２面１２０に対して直角または略直角でディスプレイパネル２０に出射され得る。

このような透過部１１１に入射する光のうち一部Ｌ２は、第１面１１０に対して直角または略直角で透過部１１１を透過し、第２面１２０を透過する時に同一の直角に維持される。

透過部１１１に出射する光のうち他の一部Ｌ２は、第１面１１０に対してななめの角度で透過部１１１を透過することができる。この時、第１面に対してななめの角度で透過部１１１を透過する光は、第１透明層１３０の内部で第１グルーブ１６０ａの第１傾斜面１６１ａまたは第２グルーブ１６０ｂの第１傾斜面１６１ｂにてり反射して第２面１２０に対して略直角で第２面１２０を透過することができる。

前述した通り、第１透明層１３０は第１屈折率を有し、第２透明層１４０は第１屈折率とは異なる第２屈折率を有するが、この場合、第１屈折率は第２屈折率より大きくてもよい。

第１屈折率が第２屈折率よりも大きいため、透過部１１１を通じて第１透明層１３０に入射する光Ｌ２は、光Ｌ２が第１傾斜面１６１ａの法線面に対して所定の角度より大きな角度で第１傾斜面１６１ａに入射する場合、第１屈折率を有する第１透明層１３０と第２屈折率を有する第２透明層１４０の間の境界面に該当する第１傾斜面１６１ａで全反射され得る。

すなわち、透過部１１１に出射した光のうち、第１面１１０に対してななめの角度で第１透明層１３０に入射した光Ｌ２は、第１傾斜面１６１ａ上で全反射して第２面１２０を透過することができる。この時、第２面１２０を透過する光は第１傾斜面１６１ａに入射する角度によって、第２面１２０に対して直角または略直角で第２面１２０を透過することができる。透過部１１１を透過する光Ｌ２の全反射過程は詳しく後述する。

これに伴い、透過部１１１を透過する光Ｌ２は、第２面１３０に対して直角または略直交で第２面１２０を透過Ｌ３してディスプレイパネル２０に入射され得る。

特に、透過部１１１を通じて第２面１２０を透過する光Ｌ３は、ディスプレイパネル２０に対して直角でディスプレイパネル２０に入射してディスプレイパネル２０で発生する性能の低下を防ぐことができる。

反射層１５０の端部１５１に入射する光Ｌ３は、反射層１５０の反射材質によって反射層１５０を透過できず、拡散シート４０側に再び反射され得る。反射する光Ｌ４は再び拡散シート４０に入射し、この後拡散シート４０の出射面を通じて光学シート１００方向に再出射され得る。また、反射層１５０から反射する光Ｌ４に加え、反射層１５０ではない他の構成要素から反射する光も拡散シート４０に再入射し、この後拡散シート４０の出射面を通じて光学シート１００方向に再出射され得る。

拡散シート４０により再出射した光Ｌ５は透過部１１１に入射して光学シート１００を透過することができ、これに伴い、第２面１２０を透過した光Ｌ６は第２面１２０に対して直角でディスプレイパネル２０に入射され得る。

例えば、第１面１１０に対して所定の大きさを超過する角度で入射する光は透過部１１１に入射できず、その代わりに反射層１５０により反射されて光学シート１００の内部に透過しないことができる。この構成は、光が第１傾斜面１６１ａ、１６１ｂに入射せず、第２面１２０に対して傾斜した角度で光学シート１００を直接透過することを防止することによって、所定の角度より大きな角度で光学シート１００に入射する光が傾斜した角度でディスプレイパネル２０に入射することを防止するものである。

直角または略直角で反射層１５０に入射する光であっても透過されず、その代わり反射層１５０によって反射するため光効率性が低い恐れがある。しかし、このような場合、拡散シート４０に再入射した後に透過部１１１に入射Ｌ５し得るため、光損失が減少し得る。

光学シート１００は反射層１５０を使用して第２面１２０を透過する光Ｌ３、Ｌ６の方向性を第２面１２０に対して直角を有するようにコントロールすることができる。この構成は、所定の角度で光学シート１００に入射する光のみを光学シート１００を透過させることができる。

以下では、光学シート１００に入射する光が全反射する過程に対して詳しく説明する。

図７に図示された通り、透過部１１１を通じて光学シート１００に入射した光のうち一部Ｌ２は、第１傾斜面１６１ａ上で全反射して第２面１２０の方向に方向転換されて第２面１２０を透過することができる。透過部１１１を透過する光Ｌ２は、第１傾斜面１６１ａ上で全反射することによって直角または略直角で第２面１２０を透過することができ、これに伴い、光学シート１００を出射する光Ｌ３は直角または略直角でディスプレイパネル２０に入射され得る。

この時、第１傾斜面１６１ａに入射する光Ｌ２が全反射となるためには、第１傾斜面１６１ａでの光の全反射が可能な臨界角θ以上の角度で光が第１傾斜面１６１ａに入射しなければならない。

臨界角θは第１屈折率と第２屈折率に基づいて変化され得、第１透明層１３０と第２透明層１４０に含まれた材質により異なって設定され得る。一旦、第１屈折率と第２屈折率に基づいて所定の臨界角θが設定されると、臨界角θ以上の角度で光Ｌ２が透過部１１１に入射し得るように、透過部１１１の幅ｄ１（すなわち、隣接するグルーブ間の所定の距離）と第１傾斜面１６１ａの長さｄ２が定められ得る。

すなわち、透過部１１１に入射する光Ｌ２のうち、第１傾斜面１６１ａに入射する光が全反射し得るように、透過部１１１の幅ｄ１と第１傾斜面１６１ａの長さｄ２を調整することができる。

一旦、設定された臨界角θに基づいて透過部１１１の幅ｄ１と第１傾斜面１６１ａの長さｄ２が定まると、第１グルーブ１６０ａの高さｈ（すなわち、グルーブの端部１６３ａと第１面１１０の間の距離）と第１グルーブ１６０の開口の長さｗが定まって、全体的な複数のグルーブ１６０の大きさおよび複数のグルーブ１６０のピッチが定められ得る。

このように第１屈折率と第２屈折率を調整して臨界角θを調整し、これによる透過部１１１の幅ｄ１および第１傾斜面１６１ａの長さｄ２を定めて、透過部１１１を透過する光Ｌ２がすべて直角または略直角で第２面１２０を透過するように設定され得る。したがって、光学シート１００は光の方向性を容易に調整することができる。

以下では、他の一実施例に係るディスプレイ装置１の光学シート１００’について説明する。以前の実施例に係るディスプレイ装置１の特徴と重複する部分は以下の説明から省略する。

図８は、他の一実施例に係るディスプレイ装置の光学シートの断面図である。

複数のグルーブ１６０’は、異なる大きさで形成された第１グルーブ１６０’ａと第２グルーブ１６０’ｂを含むことができる。一実施例に係る複数のグルーブ１６０は異なる大きさで形成され得るが、他の一実施例に係る複数のグルーブ１６０’はすべて同じ大きさで形成され得る。

図８を参照すると、第１グルーブ１６０’ａは第２グルーブ１６０’ｂとは異なる大きさで形成され得る。特に、第１グルーブ１６０’ａの高さ（すなわち、深さ）ｈ１（すなわち、第１グルーブ１６０’ａの端部１６３’ａと第１面１１０の間の距離）は、第２グルーブ１６０’ｂの高さ（すなわち、深さ）ｈ２（すなわち、第２グルーブ１６０’ｂの端部１６３’ｂと第１面１１０の間の距離）より長くなり得、第１グルーブ１６０’ａの幅ｗ１は第２グルーブ１６０’ｂの幅ｗ２よりも大きくなり得る。

第１グルーブ１６０’ａと第２グルーブ１６０’ｂはそれぞれ複数個で提供され得る。第１グルーブ１６０’ａの間に形成される第１透過部１１１’ａの幅ｄ３も第２グルーブ１６０’ｂの間に形成される第２透過部１１１’ｂの幅ｄ４より大きくなり得る。

第１グルーブ１６０’ａと第２グルーブ１６０’ｂの大きさが異なるように形成されることによって、第１グルーブ１６０’ａの傾斜面１６１’ａと第２グルーブ１６０’ｂの傾斜面１６１’ｂで全反射する光の範囲が変わり得る。特に、第１グルーブ１６０’ａがより大きく形成されることによって、第１グルーブ１６０’ａを通じて光を全反射させることができる範囲がさらに広くなり得、これに伴い、第１面１１０の入射する光の入射角の範囲がより広く設計され得るため、複数の第１グルーブ１６０’ａの間に形成される第１透過部１１１’ａの幅ｄ３は、複数の第２グルーブ１６０’ｂの間に形成される第２透過部１１１’ｂの幅ｄ４よりも大きくなり得る。

第１透過部１１１’ａと第２透過部１１１’ｂの幅が異なるように設定されることによって、それぞれの透過部に入射する光量が変わり得る。したがって、第１及び第２透過部１１１’ａ、１１１’ｂによって光学シート１００から出射する光量が異なり得る。これに伴い、光学シート１００’の第１面１１０の全体に対して入射する光量が不均一な場合、光学シート１００’で第１グルーブ１６０’ａと第２グルーブ１６０’ｂの配置を通じて不均一な光の入射を補正することができる。

以下では、他の一実施例に係るディスプレイ装置１の拡散シート２００について説明する。以前の実施例に係るディスプレイ装置の特徴と重複する部分は以下の説明から省略する。

図９は、他の一実施例に係るディスプレイ装置の一部断面図である。

前述した通り、一実施例に係るディスプレイ装置１は、ディスプレイパネル２０に対して垂直に方向性を有する光を集中的に出射させることができる光学シート１００または１００’を含むことができる。

これに伴い、前方に方向性を有する光に基づいてディスプレイパネル２０上に画像が表示されるため、少量の光で大きな輝度が得られる。また、光の方向性によって使用者が側面ではない前方でのみ画像を視認できるように画像を具現することができるため、ディスプレイ装置１が特殊な機能を遂行することができる（いわゆる、「プライベート（ｐｒｉｖａｔｅ）機能」であって、ディスプレイ装置１を使用する使用者の隣にいる他人がディスプレイ装置１で表示される画像を視認できないようにする機能である）。

前述した効果の他にも、光学シート１００により拡散シート４０から出射する光がディスプレイパネル２０に直角で入射することによって、ディスプレイパネル２０の色再現力が優秀となる効果が発生し得る。

ただし、「プライベート機能」が不要な場合、ディスプレイ装置１は視野角が狭くなる問題が不要に発生し得る。この場合、ディスプレイ装置１は、「プライベート機能」を具現せず、高い光効率と色再現力を有しつつ、ディスプレイ装置１の視野角を拡大できるように、図９に図示された通り、ディスプレイパネル２０前方に配置される拡散部材２００をさらに含むことができる。換言すれば、図９に示されたディスプレイ装置１によって出射する光は、「プライベート」機能を具現することなく向上した光効率と色再現力を有することができる。

拡散部材２００は、ディスプレイパネル２０から出射する前方に方向性を有する光を屈折させたり、光学シート１００のように全反射を通じて四方に光を出射させることができる。これに伴い、実施例に係るディスプレイ装置１は高い光効率と色再現力を有しつつ、広い視野角を確保することができる。

以下では、他の一実施例に係るディスプレイ装置１’について説明する。以下で説明する光学シート３００は、前述した光学シート１００と同じ構成を有しているところ、ディスプレイ装置１の構成及び特徴と同一の構成及び特徴は以下の説明から省略する。

図１０は他の一実施例に係るディスプレイ装置の分解斜視図であり、図１１は他の一実施例に係るディスプレイ装置の一部断面図であり、図１２は他の一実施例に係るディスプレイ装置の光学シートで光が透過する状態を概略的に図示した図面である。

前述とは異なり、他の一実施例の光学シート３００は直下型ディスプレイ装置１だけでなく、エッジ型ディスプレイ装置１’にも適用可能である。

ディスプレイ装置１’は、画像が表示されるディスプレイパネル２０’と、ディスプレイパネル２０’の後方に配置された光源モジュール３０’と、ディスプレイパネル２０’と光源モジュール３０’の間の空間に配置されて後方側から透過した光が拡散して前方側に位置したディスプレイパネル２０’に伝達されるようにする導光パネル４０’と、導光パネル４０’とディスプレイパネル２０’間に配置される光学シート３００と、ディスプレイパネル２０’と導光パネル４０’を支持するミドルモールド７０’と、ディスプレイ装置１の外観を形成するディスプレイシャーシ８０’を含むことができる。ディスプレイシャーシ８０’は、ミドルモールド７０’の前面に結合されてディスプレイパネル２０’がミドルモールド７０’に設置されている状態を維持するようにする前面シャーシ８２’と、ミドルモールド７０’の後面に結合され、内部の両側に光源モジュール３０’が配置される後面シャーシ８４’を含む。

光源モジュール３０’は、後面シャーシ８４’の内部に配置されて後面シャーシ８４’の内部の中央側に向かって光をシャーシ照射することができる。本実施例では、光源モジュール３０’がディスプレイパネル２０’の下部に配置されるが、本開示内容はこれに限定されず、光源３０’は、ディスプレイパネル２０’の下部、側部または上部のうち、少なくとも一つに配置されてもよく、ディスプレイパネル２０’のエッジに沿って配置されてもよい。

ミドルモールド７０’の前には、導光板４０’、ディスプレイパネル２０’および前面シャーシ８２’が順に設置され、ミドルモールド７０’の後ろには、後面シャーシ８４’が設置される。このような構成によると、ミドルモールド７０’が各構成要素を支持するだけでなく、ディスプレイパネル２０’と後面シャーシ８４’を互いに離隔した状態で維持することもできる。

前面シャーシ８２’はディスプレイパネル２０’の前面エッジを覆うベゼル部８２ａ’と、ベゼル部８２ａ’の端部から後方側に折り曲げられてミドルモールド７０’の側面を覆う側面部８２ｂ’を含むことができる。

後面シャーシ８４’はディスプレイモジュールの後面側を形成する後面部８４ａ’と、後面部の端部から前方側に延びてミドルモールド７０’に結合される側面部８４ｂ’を含むことができる。

光源モジュール３０’は光源パッケージ３１’と印刷回路基板３８’を含むことができる。

光源パッケージ３１’は発光素子（ＬＥＤ）を光源として含む。光源パッケージ３１’は複数個が設けられ得、一定の間隔で離隔するように配置され得る。複数の光源パッケージ３１’は印刷回路基板（ＰＣＢ：３８’）上に互いに離隔するように配置され得る。

導光板４０’は後面シャーシ８４’から離隔して配置され、導光板４０’と後面シャーシ８４’の内面間の空間の両側、すなわち、側面部８４ｂ’側に光源３０’が配置される。

導光板４０’はその後面に反射部材４５’を含むことができる。反射部材４５’は、光源パッケージ３１’から発生する光が全的に前面に向かうことができるように導光板４０’の後面に設けられ得る。反射部材４５’は反射板であって、導光板４０’とは別途に構成されて導光板４０’の後面に配置されてもよく、または導光板４０’と一体に形成されてもよい。また、導光板４０’の後面を反射コーティングすることによって、同様の効果を有することができる。

導光板４０’は、光源から発生した光を透過できるように提供される。導光板４０’はこのために透明な樹脂材質で形成され得る。光源で発生する熱による変形を最小化するように、道光板４０’は光源から所定の間隔で配置され得る。

後面シャーシ８４’の後方には、後面シャーシ８４’の後方をカバーし、ディスプレイ装置１の外観を形成するバックカバー９０’が配置され得る。

導光板４０’から出射する光は、ディスプレイパネル２０’に入射する前に、光学シート３００を透過しながらディスプレイパネル２０’の中心部に集光される状態で、ディスプレイパネル２０’に入射され得る。

特に、以前の実施例に係るディスプレイ装置１とは異なり、拡散シート４０から出射する光が光学シート１００に入射する本実施例に係るディスプレイ装置１’は、導光板４０’から出射する光が光学シート３００に入射して直角でディスプレイパネル２０’に入射する光Ｌ７を出射するようにする道光板４０‘を含むことができる。

以下では、他の一実施例に係るディスプレイ装置１’の拡散シート４００について説明する。拡散シート４００以外の構成はディスプレイ装置１’と関連して前述した内容と同じであるため、重複する説明は省略する。

図１３は、他の一実施例に係るディスプレイ装置の一部断面図である。

ディスプレイ装置１’は、表示される画像に対する視野角を拡大できるように、図１３に図示された通り、ディスプレイパネル２０’の前方に配置される拡散部材４００をさらに含むことができる。

拡散部材４００は、ディスプレイパネル２０から出射して前方に向かう光を屈折させたり、光学シート３００のように全反射を通じて光を四方に出射させることができる。これに伴い、実施例に係るディスプレイ装置１は、高い光効率と色再現力を有しつつ、広い視野角を確保することができる。

多様な実施例を詳述したが、通常の技術者は、本開示内容を逸脱することなく多様な修正ができることが理解できるはずである。したがって、通常の技術者には、技術的保護範囲が後述される特許請求の範囲によって限定されることが明白となるはずである。

Claims (15)

1. 画像を表示するディスプレイパネル；
   複数の光源を含む光源モジュール；
   前記ディスプレイパネルと前記光源モジュールの間に配置され、前記光源モジュールにより照射される光を前記ディスプレイパネルに案内する光学シート；を含み、
   前記光学シートは、
   前記ディスプレイパネルと向き合う方向の反対側に配置される前記光学シートの第１面に形成された複数のグルーブを含み、第１屈折率を有する第１透明層と、
   前記複数のグルーブにそれぞれ配置され、前記第１屈折率とは異なる第２屈折率を有する第２透明層と、
   前記複数のグルーブにそれぞれ配置され、前記第２透明層をカバーし、光を反射する材質を有する反射層を含む、ディスプレイ装置。
2. 前記第１屈折率は前記第２屈折率よりも大きい、請求項１に記載のディスプレイ装置。
3. 前記第１面は、前記複数のグルーブの間に提供された複数の透過部をさらに含み、前記複数の透過部は、前記光源モジュールから出射する入射光を透過させるように構成された、請求項１に記載のディスプレイ装置。
4. 前記第１透明層の第１面は、前記第２透明層の第２面を透過する間屈折しないように構成された、請求項１に記載のディスプレイ装置。
5. 前記複数のグルーブは第１傾斜面と第２傾斜面を含む第１グルーブを含み、
   前記複数の透過部は前記第１傾斜面に隣接する第１透過部を含み、
   前記第１透過部によって透過され、前記第１傾斜面に入射する光は前記第１傾斜面によって全反射する、請求項３に記載のディスプレイ装置。
6. 前記光学シートはまた、前記第１傾斜面によって全反射した光が前記第２面に対して直角で第２面に入射するように前記光源モジュールによって照射される光を案内するように構成された、請求項５に記載のディスプレイ装置。
7. 前記第２透明層は、前記第１傾斜面と前記第２傾斜面の表面を９０％以上カバーする、請求項５に記載のディスプレイ装置。
8. 前記反射層は、前記第２透明層が前記光学シートの外面上に露出しないように前記第２透明層をカバーする、請求項７に記載のディスプレイ装置。
9. 前記第１面は前記複数の透過部の面を含む、請求項８に記載のディスプレイ装置。
10. 前記第１傾斜面と前記第２傾斜面の間の距離は、前記第１面から離れた位置からより前記第１面からさらに長い、請求項５に記載のディスプレイ装置。
11. 前記第１傾斜面と前記第２傾斜面はそれぞれ長方形の形状を有する、請求項１０に記載のディスプレイ装置。
12. 前記第１傾斜面と前記第２傾斜面はそれぞれ曲面の形状を有する、請求項１０に記載のディスプレイ装置。
13. 前記複数のグルーブは、前記第１グルーブの大きさとは異なる大きさの第２グルーブを含む、請求項５に記載のディスプレイ装置。
14. 前記第２グルーブは前記第１グルーブの形状とは異なる形状を有する、請求項１３に記載のディスプレイ装置。
15. 前記光源モジュールと前記光学シートの間に提供され、前記光源モジュールから出射する光を拡散させるように構成された拡散シートをさらに含む、請求項１に記載のディスプレイ装置。

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