KR101308701B1 - 점광원, 이를 갖는 광 출사 모듈 및 표시장치 - Google Patents

점광원, 이를 갖는 광 출사 모듈 및 표시장치 Download PDF

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Abstract

광범위한 출사각을 갖는 점광원, 이를 갖는 광 출사 모듈 및 표시장치가 개시된다. 점광원은 몸체, 발광체 및 형광체를 포함한다. 몸체는 기저부 및 기저부로부터 볼록하게 형성된 돌출부를 포함한다. 발광체는 발광칩들을 포함한다. 발광칩들은 상기 기저부와 경사지도록 상기 돌출부에 배치된다. 상기 형광체는 상기 기저부, 돌출부 및 발광칩들을 덮는다. 따라서, 점광원은 약 180 도의 출사각을 갖고, 명부 및 암부가 발생되는 정도가 감소된다.
명부, 암부, 발광다이오드, 출사각, 형광체

Description

점광원, 이를 갖는 광 출사 모듈 및 표시장치{POINT LIGHT SOURCE, LIGHT EMITTING MODULE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점광원의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 점광원을 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 점광원의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 출사 모듈의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 광 출사 모듈의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 광 출사 모듈의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 표시장치를 II-II' 선을 따라 절단한 부분 단면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 표시장치의 평면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 점광원의 확대도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 310 : 점광원 11 : 몸체
12 : 기저부 13 : 돌출부
14 : 제1 경사면 15 : 제2 경사면
16 : 상면 20 : 발광체
21, 22 : 발광칩 23 : 형광체
300 : 광 출사 모듈 328 : 전원공급기판
330 : 광 가이드 유닛 333 : 측면
334 : 홈 550 : 수납용기
570 : 광학시트 590 : 표시패널
본 발명은 점광원, 이를 갖는 광 출사 모듈 및 표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 출사각이 증가된 점광원, 이를 갖는 광 출사 모듈 및 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 광량이 부족한 곳에서도 영상을 표시하기 위해 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 핸드폰 및 PDP와 같은 중소형 액정표시장치, 특히 모바일(Mobile) 액정표시장치는 상기 백라이트 어셈블리의 광원으로서 소비 전력량이 작고, 부피 및 무게가 가벼운 장점을 갖는 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 포함한다.
최근에는 고휘도의 광을 출사하는 발광다이오드가 제공되어 상기 백라이트 어셈블리 및 표시장치의 휘도 향상의 문제는 어느 정도 개선된 바 있다. 그러나, 상기 발광다이오드의 광학적 특성으로 인하여, 상기 발광다이오드의 인근의 표시화 면에 명부와 암부가 발생하여 표시품질이 저하되는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해소하기 위해 상기 발광다이오드가 배치되는 광 가이드 플레이트의 측면에 광확산패턴을 형성하여 상기 명부와 암부가 발생되는 정도를 감소시키는 아이디어가 개시되어 있다.
그러나, 원가절감을 위하여 고광도 발광다이오드가 개발됨에 따라 적용되는 발광다이오드의 수가 감소되어, 배치되는 발광다이오드들 간의 사이가 넓어지는 추세이다. 또한, 상기 액정표시장치의 소형화 및 LTPS(low temperature poly silicon) 등의 개발로 상기 발광다이오드와 유효표시영역 사이의 간격이 좁혀지는 추세이다. 그 결과, 상기 광 가이드 플레이트의 입광부 주위에 명부 암부가 발생하는 것을 억제하는 문제가 더욱 중요해지고 있다.
또한, 상기 백라이트 어셈블리를 구성하는 부품들의 제조 상의 공차로 인해 상기 발광다이오드와 상기 광 가이드 플레이트의 입광면 간의 이격 간격이 설계 치수를 벋어나는 경우가 빈발한다. 이에 따라, 상기 발광다이오드로부터 출사된 광의 상당량이 상기 광 가이드 유닛에 의해 가이드되지 못하고 손실되어, 상기 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시장치의 소비전력이 증가하는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 180도에 가까운 출사각을 갖는 점광원을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 점광원을 포함하여, 명부와 암부가 감소된 광 출사 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 점광원을 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일 실시예에 따른 점광원은 몸체, 발광체 및 형광체를 포함한다. 상기 몸체는 기저부 및 상기 기저부로부터 볼록하게 형성된 돌출부를 포함한다. 상기 발광체는 발광칩들을 포함한다. 상기 발광칩들은 상기 기저부로부터 볼록하게 형성된다. 상기 형광체는 상기 기저부, 돌출부 및 발광칩들을 덮는다.
바람직하게는, 상기 돌출부는 제1 경사면, 제2 경사면 및 상면을 포함한다. 상기 제1 경사면은 상기 기저부의 표면과 제1 각도를 이룬다. 상기 제2 경사면은 상기 기저부의 표면과 수직한 평면에 대하여 상기 제1 경사면과 대칭을 이룬다. 상기 상면은 상기 제1 경사면의 상단 및 제2 경사면의 상단을 연결한다. 상기 발광체는 상기 제1 경사면에 배치된 제1 발광칩 및 상기 제2 경사면에 배치된 제2 발광칩을 포함한다. 상기 형광체의 표면은 상기 제1 경사면에 대응하는 제1 면, 상기 제2 경사면에 대응하는 제2 면 및 상기 상면에 대응하는 제3 면을 포함한다. 상기 제1 발광칩 및 제2 발광칩은 청색광을 출사하고, 상기 형광체는 상기 청색광을 입사받아 백색광을 출사하는 옐로우 형광체를 포함한다. 상기 제1 각도는 30 내지 45 도(degree)인 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위해, 다른 실시예에 따른 점광원에서 상기 돌출부의 표면은 라운드진 곡면으로 이루어지면, 상기 형광체의 표면은 상기 돌 출부의 표면에 대응하여, 라운드진 곡면으로 이루어진다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여, 일 실시예에 따른 광 출사 모듈은 홈이 형성된 광 가이드 유닛, 점광원 및 전원공급기판을 포함한다. 상기 점광원은 몸체, 발광체 및 형광체를 포함한다. 상기 몸체는 기저부 및 돌출부를 포함한다. 상기 기저부는 상기 홈에 배치되며, 상기 돌출부는 상기 기저부로부터 상기 홈을 향하여 볼록하게 형성된다. 상기 발광체는 발광칩들을 포함한다. 상기 발광칩들은 상기 기저부와 경사각을 이루도록 상기 돌출부에 배치되어 제1 광을 출사한다. 상기 형광체는 상기 기저부, 돌출부 및 발광칩들을 덮고 상기 제1 광을 입사받아 제2 광을 상기 광 가이드 유닛에 출사한다. 상기 전원공급기판에는 상기 점광원이 실장되며, 상기 전원공급기판은 상기 발광칩들에 구동전류를 인가한다.
바람직하게는, 상기 광 가이드 유닛은 출광면, 대향면 및 측면을 포함한다. 상기 출광면은 가이드된 상기 제2 광을 출사하며, 상기 대향면은 상기 출광면과 대향하며, 상기 측면에는 상기 홈이 형성된다. 상기 측면에는 복수 개의 상기 홈들이 형성되고, 상기 점광원은 상기 홈들에 각각 배치된다. 상기 출광면의 법선 방향에서 관찰하는 경우, 상기 돌출부는 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함한다. 상기 제1 경사면에는 상기 발광체가 배치되며, 상기 제1 경사면은 상기 기저부의 표면과 제1 각도를 이룬다. 상기 제2 경사면에는 상기 발광체가 배치되며, 상기 제2 경사면은 상기 기저부의 표면과 수직한 평면에 대하여 상기 제1 경사면과 대칭을 이룬다. 상기 홈은 제1 내측면 및 제2 내측면을 포함한다. 상기 제1 내측면은 상기 제1 경사면에 대응하며, 상기 제2 내측면은 상기 제2 경사면에 대응한다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위하여, 일 실시예에 다른 표시장치는 점광원, 전원공급기판, 광 가이드 유닛 및 표시패널을 포함한다. 상기 점광원은 몸체, 발광체 및 형광체를 포함한다. 상기 몸체는 기저면, 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함한다. 상기 제1 경사면은 상기 기저면과 제1 각도를 이루며, 상기 제2 경사면은 상기 기저면에 수직한 평면에 대해 상기 제1 경사면과 대칭을 이룬다. 상기 발광체는 제1 발광칩 및 제2 발광칩들을 포함한다. 상기 제1 발광칩은 상기 제1 경사면에 배치되며, 상기 제2 발광칩은 상기 제2 경사면에 배치된다. 상기 형광체는 상기 기저면, 제1 경사면, 제2 경사면, 제1 발광칩 및 제2 발광칩들을 덮는다. 상기 전원공급기판에는 상기 점광원이 실장되며, 상기 전원공급기판은 상기 제1 발광칩 및 제2 발광칩들에 구동전류를 인가한다. 상기 광 가이드 유닛은 출광면, 대향면 및 측면을 포함한다. 상기 대향면은 상기 출광면과 대향하며, 상기 측면에는 상기 점광원이 배치되는 홈이 형성된다. 상기 표시패널은 상기 출광면으로부터 출사된 광을 기초로 영상을 표시한다.
바람직하게는, 상기 출광면에는 상기 표시패널의 유효표시영역에 대응하는 유효출사영역이 정의되고, 상기 제1 경사면으로부터 연장된 제1 연장면과 상기 제2 경사면으로부터 연장된 제2 연장면은 상기 유효출사영역의 외측에서 교차한다.
이러한, 점광원, 이를 갖는 광 출사 모듈 및 표시장치에 의하면, 표시화면에 명부 및 암부가 발생하는 정도가 크게 감소되어 표시품질이 향상된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
점광원
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점광원의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 점광원을 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 점광원(10)은 몸체(11), 발광체(20) 및 형광체(23)를 포함한다.
상기 몸체(11)는 전기 절연성을 갖는 수지로 이루어질 수 있고, 상기 몸체(11)는 상기 발광체(20) 및 형광체(23)를 지지한다. 상기 몸체(11)는 기저부(12) 및 돌출부(13)를 포함한다.
상기 기저부(12)는 플레이트 형상을 갖고, 상기 돌출부(13)는 상기 기저부(12)의 중앙부로부터 볼록하게 형성된다. 상기 돌출부(13)는 일 방향으로 길게 연장되거나, 뿔 형상을 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 돌출부(13)는 제1 경사면(14), 제2 경사면(15) 및 상면(16)을 포함한다.
상기 제1 경사면(14)은 상기 기저부(12)의 표면으로부터 돌출된다. 상기 제1 경사면(14)은 상기 기저부(12)의 표면과 예각인 제1 각도(a)를 이룬다. 상기 제2 경사면(15)은 상기 기저부(12)의 표면과 수직한 평면에 대하여 상기 제1 경사면(14)과 대칭을 이룬다. 상기 상면(16)은 상기 제1 경사면(14)의 상단 및 제2 경사면(15)의 상단을 연결한다. 따라서, 상기 돌출부(13)의 단면을 관찰하는 경우, 상기 제1 경사면(14)의 하단으로부터 상기 제2 경사면(15)의 하단까지의 거리는 상기 제1 경사면(14)의 상단으로부터 상기 제2 경사면(15)의 상단까지의 거리보다 크다. 그 결과, 상기 돌출부(13)의 단면은 대략 사다리꼴 형상을 갖는다.
상기 발광체(20)는 상기 돌출부(13)에 배치되어 광을 출사한다. 상기 발광체(20)는 상기 기저부(12)의 표면에 대하여 경사지게 배치된다. 상기 발광체(20)는 제1 발광칩(21) 및 제2 발광칩(22)들을 포함한다. 상기 제1 발광칩(21)은 제1 경사면(14)에 배치되며, 상기 제2 발광칩(22)은 상기 제2 경사면(15)에 배치된다. 이와 다른 실시예에서, 상기 발광체(20)는 상기 상면(16)에 배치되는 제3 발광칩을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 발광칩들(21, 22)에는 각각 전원인가단자들이 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 발광칩(21)의 일면에는 양극단자가 연결되며, 상기 제1 발광칩(21)의 타면에는 음극단자가 연결된다. 상기 양극 및 음극단자들에 구동전류가 인가되는 경우, 상기 제1 발광칩(21)은 발광한다.
상기 제1 발광칩(21) 및 제2 발광칩(22)들은 일종의 P-N 접합 반도체로서, 비소화갈륨(GaAs), 인화갈륨(GaP), 갈륨-비소-인(GaAs1-x Px), 갈륨-알루미늄-비소 (Ga1-xAlxAs), 인화인듐(InP) 또는 인듐-갈륨-인(ln1-xGaxP) 등을 포함한다.
한편, 상기 제1 및 제2 발광칩들(21, 22)은 전기에너지를 직접 빛에너지로 변환하여 발광한다. 상기 제1 및 제2 발광칩들(21, 22)이 출사하는 광의 파장은 반도체에 첨가되는 불순물의 종류에 따라 다르다. 본 실시예에서, 상기 제1 및 제2 발광칩들(21, 22)은 질화갈륨(GaN)을 포함하며 청색광을 출사한다. 이와 다른 실시예에서, 상기 제1 및 제2 발광칩들(21, 22)이 인화갈륨을 포함할 수 있고, 이 경우, 아연 및 산소 원자가 관여하여 출사되는 광은 적색(파장 700nm)이고, 질소 원 자가 관여하여 출사되는 광은 녹색(파장 550nm)이다.
상기 형광체(23)는 상기 제1 및 제2 발광칩들(21, 22)로부터 출사된 광을 입사받고, 상기 입사광과 다른 파장을 갖는 광을 출사한다. 상기 형광체(23)는 상기 기저부(12)의 표면, 제1 경사면(14), 제2 경사면(15), 상면(16), 제1 발광칩(21) 및 제2 발광칩(22)을 덮는다.
상기 형광체(23)의 표면은 제1 내지 제3 면들(24, 25, 26)을 포함한다. 상기 제1 면(24)은 상기 제1 경사면(14)에 대응하고, 상기 제2 면(25)은 상기 제2 경사면(15)에 대응하며, 상기 제3 면(26)은 상기 상면(16)에 대응한다. 즉, 상기 형광체의 표면은 상기 돌출부(13)의 표면과 대응하는 형상을 갖는다. 이와 다른 실시예에서, 상기 형광체(23)는 라운드진 형상, 예를 들어, 반구 형상으로 상기 몸체(11)에 형성될 수 있다.
이와 다른 실시예에서, 상기 점광원(10)은 상기 형광체의 표면을 커버하는 보호막을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 형광체(23)(25)는 옐로우(yellow) 형광체, 예를 들어, 야그(YAG ; Y3Al5O12) 형광체(25)를 포함한다. 외부로부터 상기 옐로우(yellow) 형광체(25)에 백색광이 입사되면, 상기 옐로우(yellow) 형광체(25)는 황색광을 출사한다. 외부로부터 상기 옐로우(yellow) 형광체(25)에 청색광이 입사되는 경우, 상기 옐로우(yellow) 형광체(25)는 백색광을 출사한다.
본 실시예에서, 상기 제1 및 제2 발광칩들(21, 22)은 청색광을 출사하고, 상 기 형광체(23)는 상기 청색광을 입사받아 백색광을 출사한다.
이와 다른 실시예에서, 상기 형광체(23)(25)는 레드 형광체 및 그린 형광체를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 형광체(23)(25)는 상기 레드 형광체 및 그린 형광체가 소정의 비율로 혼합되어 형성되며, 청색광이 입사되는 경우 백색광을 출사한다.
이와 또 다른 실시예에서, 상기 형광체(23)(25)의 색특성은 상기 광 발생 모듈(5)로부터 얻고자 하는 광의 파장 대역에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 및 제2 발광칩들(21, 22)로부터 출사되는 광은 랜덤한 방향으로 출사된다. 또한, 상기 형광체(23)의 발광으로 인해 발생된 광도 랜덤한 방향으로 진행한다. 따라서, 상기 형광체(23)의 발광으로 인해 발생된 광은 상기 기저부(12)의 표면, 제1 경사면(14), 제2 경사면(15) 및 상면(16)에서 반사된다. 그 결과, 상기 형광체의 표면, 즉 상기 제1 내지 제3 면들(24, 25, 26)로부터 비교적 균일하게 백색광이 출사된다. 또한, 상기 기저부(12)는 플레이트 형상을 갖기 때문에 상기 점광원(10)은 약 180도에 근접하는 광출사각을 갖는다.
이때, 상기 제1 내지 제3 면들(24, 25, 26)로부터 출사되는 광의 휘도는 상기 돌출부(13)의 형상, 구체적으로, 상기 제1 경사면(14)이 상기 기저부(12)의 표면과 이루는 상기 제1 각도(a)에 영향을 받는다. 상기 제1 각도(a)가 증가하는 경우, 상기 제1 면(24) 및 제2 면(25)으로 출사되는 광량은 증가하고, 상기 제3 면(26)으로 출사되는 광량은 감소한다. 또한, 상기 제1 각도(a)가 감소하는 경우, 상기 제3면으로 출사되는 광량은 증가하지만 상기 제1 면(24) 및 제2 면(25)으로 출 사되는 광량은 감소한다. 상기 제1 내지 제3 면들(24, 25, 26)로 출사되는 광량을 비교적 균일하게 하기 위하여, 상기 제1 각도(a)는 30 내지 45 도(degree)인 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 점광원의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 점광원(100)은 몸체(110), 발광체(120) 및 형광체(123)를 포함한다. 상기 점광원(100)은 상기 몸체(110) 및 형광체(123)의 형상을 제외하고는 도 1 및 도 2에 도시된 점광원(10)과 실질적으로 동일하다.
상기 몸체(110)는 기저부(112) 및 돌출부(113)를 포함한다. 상기 기저부(112)는 플레이트 형상을 갖고, 상기 돌출부(113)는 상기 기저부(112)의 중앙으로부터 볼록하게 형성된다. 상기 돌출부의 표면(114)은 라운드진 곡면으로 이루어지며, 상기 돌출부(113)는, 예를 들어, 반구의 형상을 갖는다.
상기 발광체(120)는 제1 및 제2 발광칩들(121, 122)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 발광칩들(121, 122)은 상기 돌출부(113)의 표면에 배치되며, 상기 제1 및 제2 발광칩들(121, 122)은 상기 기저부(112)의 표면으로부터 동일한 높이에 배치된다. 상기 돌출부(113)가 반구 형상을 갖기 때문에, 상기 제1 및 제2 발광칩들(121, 122)은 상기 기저부(112)의 표면에 대하여 경사지게 배치된다.
상기 형광체(123)는 상기 기저부(112)의 표면, 돌출부의 표면(114), 제1 발광칩(121) 및 제2 발광칩(122)을 덮도록 형성된다.
광 출사 모듈
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 출사 모듈의 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 광 출사 모듈의 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 광 출사 모듈(300)은 점광원(310), 광 가이드 유닛(330) 및 전원공급기판(328)을 포함한다.
상기 점광원(310)은 몸체(311), 발광체(320) 및 형광체(323)를 포함한다. 상기 점광원(310)은 도 1 및 도 2 에 도시된 점광원(10)과 실질적으로 동일하다. 상기 광 출사 모듈(300)은 2 개의 상기 점광원(310)들을 포함한다.
상기 광 가이드 유닛(330)은 상기 제1 및 제2 발광칩들(320)로부터 출사되어 상기 형광체(323)를 경유한 광을 가이드하여 출사한다. 상기 광 가이드 유닛(330)은 광 투과성, 내열성, 내화학성 및 기계적 강도 등이 우수한 광산란 도광체로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 광산란 도광체의 예로는 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate), 폴리아미드(polyamide), 폴리이미드(polyimide), 폴리프로필렌(polypropylene) 및 폴리우레탄(polyurethane) 등을 들 수 있다.
상기 광 가이드 유닛(330)은 플레이트 형상을 갖고 출광면(331), 대향면(332) 및 제1 내지 제4 측면들(333, 335, 337, 339)을 포함한다. 이와 다른 실시예에서, 상기 광 가이드 유닛(330)은 상기 제1 내지 제4 측면들(333, 335, 337, 339) 중 어느 하나의 측면으로부터 멀어질수록 두께가 감소하는 쐐기(Wedge) 형상을 가질 수 있다.
상기 출광면(331) 및 대향면(332)은 서로 대향하게 배치된다. 상기 제1 내지 제4 측면들(333, 335, 337, 339)은 상기 출광면(331)과 대향면(332)을 각각 연결한다. 상기 제1 측면(333) 및 제2 측면(335)은 서로 대향하게 배치된다. 상기 제3 측 면(337)과 제4 측면(339)은 서로 대향하게 배치되어 상기 제1 측면(333) 및 제2 측면(335)을 각각 연결한다.
상기 광 가이드 유닛(330)에는 홈(334)이 형성된다. 상기 홈(334)은 상기 점광원(310)의 수용 공간을 제공한다. 상기 홈(334)이 형성되는 위치는 상기 출광면(331), 대향면(332) 및 제1 내지 제4 측면들(333, 335, 337, 339) 등 다양하게 변경될 수 있으며, 상기 홈(334)이 형성되는 개수는 상기 광 출사 모듈(300)에 요구되는 출광량에 따라 변경될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 홈(334)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 측면(333)에 2 개가 형성되며, 상기 홈(334)들에는 상기 점광원(310)이 각각 배치된다.
구체적으로, 상기 홈(334)은 상기 출광면(331) 및 대향면(332) 방향이 오픈되도록 형성된다. 상기 홈(334)은 기저면(334a), 제1 및 제2 내측면들(334b, 334c)을 포함한다. 상기 기저면(334a)은 상기 제1 측면(333)과 나란하며, 상기 점광원(310)이 수용될 수 있도록 상기 제1 측면(333)으로부터 소정의 깊이에 형성된다. 상기 제1 및 제2 내측면들(334b, 334c)은 상기 기저면(334a)과 상기 제1 측면(333)을 각각 연결한다. 상기 제1 내측면(334b)은 상기 돌출부의 제1 경사면 및 상기 형광체(323)의 제1 면에 대응하고, 상기 제2 내측면(334c)은 상기 돌출부의 제2 경사면 및 상기 형광체(323)의 제2 면에 대응하며, 상기 기저면(334a)은 상기 돌출부의 상면 및 상기 형광체(323)의 제3면에 대응한다.
상기 홈(334)의 형상은 상기 형광체(323)가 형성되는 형상에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 형광체(323)가, 도 3에 도시된 바와 같이, 표면이 라운드지 도록 형성된 경우, 상기 홈(334)은 상기 형광체(323)의 표면에 대응하여 라운드지로록 형성된다.
상기 전원공급기판(328)은 베이스필름, 절연층 및 도전패턴을 포함한다. 상기 베이스필름은 절연성 수지로 이루어지며 플렉시블한 특성을 갖는다. 상기 베이스필름 위에는 상기 도전패턴이 형성되고, 상기 절연층은 상기 도전패턴을 커버하여 전기적으로 외부와 절연시킨다.
상기 점광원(310)은 상기 전원공급기판(328)의 상기 절연층 위에 실장되어 상기 홈(334)에 삽입된다. 제1 및 제2 발광칩들(20)로부터 인출된 전원인가단자는 상기 도전패턴에 전기적으로 연결되며, 상기 전원공급기판(328)은 외부로부터 제공된 구동전류를 상기 제1 및 제2 발광칩들(20)에 인가한다.
도 6은 도 5에 도시된 광 출사 모듈의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 점광원(310)이 상기 홈(334)에 삽입되므로, 상기 점광원(310)이 상기 제1 측면(333)에 배치되는 경우보다 상기 광 출사 모듈(300)의 폭이 작아진다. 또한, 상기 형광체(323)의 표면이 상기 홈(334)의 형상에 대응하기 때문에, 상기 형광체(323)로부터 출사된 광이 누설되는 정도가 크게 감소된다.
또한, 상기 점광원(310)이 약 180도의 출사각을 갖고, 상기 형광체(323)의 제1 내지 제3면으로부터 출사되는 광의 휘도가 비교적 균일하다. 따라서, 상기 점광원(310) 주변영역에 부분적으로 명부 및 암부가 발생하는 정도가 크게 감소된다.
표시장치
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다. 도 8은 도 7에 도시된 표시장치를 II-II' 선을 따라 절단한 부분 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 표시장치(500)는 점광원(510), 전원공급기판(528), 광 가이드 유닛(530) 및 표시패널(590)을 포함한다.
상기 점광원(510), 전원공급기판(528) 및 광 가이드 유닛(530)은 도 4 내지 도 6에 도시된 점광원(310), 전원공급기판(328) 및 광 가이드 유닛(330)과 실질적으로 동일하다.
상기 광 가이드 유닛(530)의 출광면(531)은 유효출사영역(EA) 및 상기 유효출사영역(EA)을 둘러싸는 주변영역(PA)으로 구분된다. 상기 유효출사영역(EA)은 후술될 상기 표시패널(590)의 유효표시영역(DA)에 대응한다. 상기 광 가이드 유닛(530)의 제1 측면(533)에는 홈(534)이 형성되며, 상기 홈(534)의 기저면이 상기 주변영역(PA)에 위치하도록 상기 홈(534)은 소정의 깊이를 갖는다.
상기 표시장치(500)는 수납용기(550) 및 광학시트(570)를 더 포함한다.
상기 수납용기(550)는 상기 전원공급기판(528)에 실장되어 상기 홈(534)에 삽입된 점광원(510), 광 가이드 유닛(530), 광학시트(570) 및 표시패널(590)을 수납한다. 상기 수납용기(550)는 바닥판(531) 및 제1 내지 제4 측벽들(533, 535, 537, 539)을 포함한다.
상기 바닥판(531)에는 플레이트 형상의 상기 광 가이드 유닛(530)이 배치되며, 상기 바닥판(531)의 중앙부에는 상기 수납용기(550)의 무게를 감소시키기 위해 개구가 형성된다. 상기 제1 내지 제4 측벽들(533, 535, 537, 539)은 상기 광 가이드 유닛(530)의 제1 내지 제4 측면들(533, 535, 537, 539)에 각각 대응하여 상기 바닥판(531)의 주변부에 배치된다. 상기 제1 내지 제4 측벽들(553, 555, 557, 559)의 내측에는 단턱부가 형성된다. 상기 단턱부로 인해 상기 제1 내지 제4 측벽들(553, 555, 557, 559)의 외측은 내측보다 큰 높이를 갖는다.
상기 광학시트(570)는 상기 광 가이드 유닛(530)의 상부에 배치된다. 상기 광학시트(570)는 상기 광 가이드 유닛(530)으로부터 출사되는 백색광의 광학 특성, 예를 들어, 휘도 및 휘도 균일성을 향상시켜 상기 표시패널(590)에 출사한다. 상기 광학시트(570)는 반사시트(571), 확산시트(573) 및 집광시트들(575, 577)을 포함한다.
상기 반사시트(571)는 상기 광 가이드 유닛(530)의 대향면(532)에 배치되어 상기 대향면(532)으로 누설되는 상기 백색광을 반사하여 상기 대향면(532)으로 다시 입사시킨다.
상기 확산시트(573)는 상기 출광면(531) 위에 배치되어 상기 광 가이드 유닛(530)으로부터 출사된 상기 백색광의 휘도 균일성을 향상시킨다. 상기 집광시트들(575, 577)은 상기 확산시트(573) 위에 배치되어 상기 확산시트(573)로부터 출사된 상기 백색광의 정면 휘도를 향상시킨다.
상기 표시패널(590)은 상기 광학시트(570)로부터 출사된 광을 받아 영상 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시킨다. 상기 표시패널(590)은 상기 제1 내지 제4 측벽들(553, 555, 557, 559)에 형성된 상기 단턱부에 배치된다. 상기 표시패널(590)은 제1 기판(591), 제2 기판(595) 및 액정층(도시되지 않음)을 포함한다.
상기 제1 기판(591)은 매트릭스 형태로 배열된 다수의 화소부들 및 상기 화 소부들에 데이터전압을 인가하는 스위칭 소자들을 포함한다. 상기 제2 기판(595)은 상기 제1 기판(591)에 일정 간격 이격되어 대향 배치된다. 제2 기판(595)은 상기 화소부들에 대응하는 컬럴필터부 및 공통전극을 포함한다. 상기 제2 기판은 영상이 표시되는 기판으로서, 유효표시영역(DA)과 상기 유효표시영역(DA)을 둘러싸는 가장자리 영역으로 구분된다. 상기 유효표시영역(DA)은 상기 광 가이드 유닛(530)의 유효출사영역(EA)에 대응한다.
상기 액정층은 상기 제1 기판(591)과 제2 기판(595)의 사이에 배치된다. 상기 화소부와 공통전극 사이에 전기장이 형성됨에 따라 상기 액정층을 구성하는 액정의 배열이 변화된다. 이에 따라, 상기 액정층을 투과하는 광의 투과도가 변경되어 상기 표시패널(590)은 원하는 계조의 영상을 표시한다.
상기 표시패널(590)은 구동부(593) 및 패널인쇄회로필름(594)을 더 포함한다. 상기 구동부(593)는 상기 제1 기판(591) 상에 실장되어 상기 표시패널(590)에 패널구동신호를 출력한다. 상기 패널인쇄회로필름(594)은 일측 에지가 상기 제1 기판(591)에 전기적으로 연결되며, 외부로부터 원시 영상신호를 인가받는다.
도 9는 도 7에 도시된 표시장치의 평면도이다. 도 10은 도 9에 도시된 점광원의 확대도이다. 구체적으로, 도 9는 상기 수납용기(550)에 수납된 상기 광 가이드 유닛(530) 및 점광원(510)을 도시한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 유효출사영역(EA)에 명부 및 암부가 발생하는 것을 억제하기 위해서, 상기 점광원(510)은 상기 광 가이드 유닛(530)의 유효출사영역(EA)의 외측, 즉 상기 주변영역(PA)에 배치되며, 상기 점광원의 몸체(511)는 상기 점광원(510)이 출사하는 광이 보다 균일하게 상기 광 가이드 유닛(530)으로 입사하도록 설계된다.
구체적으로, 상기 몸체(511)는 기저부(512) 및 돌출부(513)를 포함하며, 상기 돌출부(513)는 제1 경사면(514), 제2 경사면(515) 및 상면(516)을 포함한다. 상기 제1 경사면(514) 및 제2 경사면(515)은 상기 형광체(523)가 발광한 광을 상기 제1 경사면(514)의 연장방향 및 상기 제2 경사면(515)의 연장방향으로 각각 가이드한다. 따라서, 상기 제1 경사면(514)의 연장면인 제1 연장면, 상기 제2 경사면(515)의 연장면이 제2 연장면 및 상기 상면(516)으로 둘러쌓인 영역은 주변보다 휘도가 낮은 암부가되며, 따라서, 상기 암부의 주변은 명부가 된다.
따라서, 상기 광 가이드 유닛(530)의 출광면(531)에 정의되는 유효출사영역(EA)에 명부 및 암부가 발생하지 않기 위해서는, 상기 제1 연장면 및 제2 연장면은 상기 유효출사영역(EA)의 외측에서 교차하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 제1 경사면(514) 및 제2 경사면(515)이 상기 기저부(512)의 표면과 이루는 경사각을 적절하게 선택하는 것이 바람직하다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 점광원은 약 180 도의 출사각을 갖는다. 따라서, 광 출사 모듈의 출광면 및 표시장치의 표시화면에 명부 및 암부의 발생이 억제된다. 따라서, 표시장치의 표시품질이 향상된다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통 상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 기저부 및 상기 기저부로부터 볼록하게 형성된 돌출부를 포함하는 몸체;
    상기 기저부와 경사각을 이루도록 상기 돌출부에 배치된 발광칩들을 포함하는 발광체; 및
    상기 기저부, 돌출부 및 발광칩들을 덮는 형광체를 포함하고,
    상기 돌출부는
    상기 기저부의 표면과 제1 각도를 이루는 제1 경사면;
    상기 기저부의 표면과 수직한 평면에 대하여 상기 제1 경사면과 대칭을 이루는 제2 경사면; 및
    상기 제1 경사면의 상단 및 제2 경사면의 상단을 연결하는 상면을 포함하는 것을 특징으로 하는 점광원.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 발광체는
    상기 제1 경사면에 배치된 제1 발광칩; 및
    상기 제2 경사면에 배치된 제2 발광칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 점광원.
  4. 제3항에 있어서, 상기 형광체의 표면은
    상기 제1 경사면에 대응하는 제1 면;
    상기 제2 경사면에 대응하는 제2 면; 및
    상기 상면에 대응하는 제3 면을 포함하는 것을 특징으로 하는 점광원.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 발광칩 및 제2 발광칩은 청색광을 출사하고,
    상기 형광체는 상기 청색광을 입사받아 백색광을 출사하는 옐로우 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 점광원.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 각도는 30 내지 45 도(degree)인 것을 특징으로 하는 점광원.
  7. 제1항에 있어서, 상기 돌출부의 표면은 라운드진 곡면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 점광원.
  8. 제7항에 있어서, 상기 형광체의 표면은 상기 돌출부의 표면에 대응하여, 라운드진 곡면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 점광원.
  9. 홈이 형성된 광 가이드 유닛;
    상기 홈에 배치되며 기저부 및 상기 기저부로부터 상기 홈을 향하여 볼록하 게 형성된 돌출부를 포함하는 몸체와, 상기 기저부와 경사각을 이루도록 상기 돌출부에 배치되어 제1 광을 출사하는 발광칩들을 포함하는 발광체와, 상기 기저부, 돌출부 및 발광칩들을 덮고 상기 제1 광을 입사받아 제2 광을 상기 광 가이드 유닛에 출사하는 형광체를 포함하는 점광원; 및
    상기 점광원이 실장되며, 상기 발광칩들에 구동전류를 인가하는 전원공급기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 출사 모듈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광 가이드 유닛은
    가이드된 상기 제2 광이 출사되는 출광면;
    상기 출광면과 대향하는 대향면; 및
    상기 출광면과 대향면을 연결하며, 상기 홈이 형성된 측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 출사 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 점광원은 상기 측면에 형성된 홈들에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 광 출사 모듈.
  12. 제10항에 있어서, 상기 출광면의 법선 방향에서 관찰하는 경우, 상기 돌출부는
    상기 발광체가 배치되며, 상기 기저부의 표면과 제1 각도를 이루는 제1 경사 면; 및
    상기 발광체가 배치되며, 상기 기저부의 표면과 수직한 평면에 대하여 상기 제1 경사면과 대칭을 이루는 제2 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 출사 모듈.
  13. 제12항에 있어서, 상기 홈은
    상기 제1 경사면에 대응하는 제1 내측면; 및
    상기 제2 경사면에 대응하는 제2 내측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 출사 모듈.
  14. 기저면, 상기 기저면과 제1 각도를 이루는 제1 경사면 및 상기 기저면에 수직한 평면에 대해 상기 제1 경사면과 대칭을 이루는 제2 경사면을 포함하는 몸체와, 상기 제1 경사면에 배치된 제1 발광칩 및 상기 제2 경사면에 배치된 제2 발광칩들을 포함하는 발광체와, 상기 기저면, 제1 경사면, 제2 경사면, 제1 발광칩 및 제2 발광칩들을 덮는 형광체를 포함하는 점광원;
    상기 점광원이 실장되며, 상기 제1 발광칩 및 제2 발광칩들에 구동전류를 인가하는 전원공급기판;
    출광면, 상기 출광면과 대향하는 대향면 및 상기 점광원이 배치되는 홈이 형성된 측면을 포함하는 광 가이드 유닛; 및
    상기 출광면으로부터 출사된 광을 기초로 영상을 표시하는 표시패널을 포함 하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 출광면에는 상기 표시패널의 유효표시영역에 대응하는 유효출사영역이 정의되고,
    상기 제1 경사면으로부터 연장된 제1 연장면과 상기 제2 경사면으로부터 연장된 제2 연장면은 상기 유효출사영역의 외측에서 교차하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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