KR101393796B1 - 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 광학 부재는, 광원을 포함하는 구동기판; 상기 구동 기판 상에 배치되는 광속 제어 부재; 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재를 고정하는 고정 부재들; 및 상기 구동 기판과 상기 광속 제어부재 사이에 위치하는 거리 제어 부재들을 포함한다.
실시예에 따른 표시 장치는, 광학 부재; 및 상기 광학 부재로부터의 출사되는 광이 입사되는 표시 패널을 포함하고, 상기 광학 부재는, 구동 기판; 상기 구동 기판 상에 배치되는 광원; 상기 광원 상에 배치되는 광속 제어 부재; 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재를 고정하는 고정 부재들; 및 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재 사이에 위치하는 거리 제어 부재들을 포함한다.

Description

광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치{OPTICAL MEMBER AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
실시예는 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 상기 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
상기 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 영상이 디스플레이되는 액정표시패널의 배면에 광을 제공하는 백라이트 유닛(backlight unit)이 구비된다.
일반적인 액정표시장치는 서로 일정간격 이격되어 서로 대향하는 컬러필터 기판 및 어레이 기판과, 상기 컬러필터 기판 및 어레이 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정패널 및 액정패널에 광을 출사하는 백라이트 유닛을 포함한다.
이와 같은 액정표시장치에 사용되는 백라이트 유닛은 통상적으로 에지형 백라이트 유닛 또는 직하형 백라이트 유닛으로 나누어질 수 있다.
에지형 백라이트 유닛은 도광판 및 발광다이오드들을 포함한다. 발광다이오드들은 도광판의 측면에 배치되고, 도광판은 발광다이오드로부터 출사되는 광을 전반사 등을 통하여 가이드하고, 액정패널을 향하여 출사한다.
직하형 백라이트 유닛은 도광판을 사용하지 않고, 발광다이오드들은 유닛의 후면에 배치된다. 이에 따라서, 발광다이오드들은 액정패널의 후면을 향하여 광을 출사한다.
이와 같은 백라이트 유닛은 액정패널을 향하여 균일하게 광을 출사해야 한다. 즉, 액정표시장치의 휘도 균일성을 향상시키기 위한 노력이 진행 중이다.
실시예는 광속 제어 부재와 구동 기판을 더 강하게 고정할 수 있고, 상기 광속 제어 부재가 광축에 어긋나지 않도록 구동 기판에 고정할 수 있는 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광학 부재는, 광원을 포함하는 구동기판; 상기 구동 기판 상에 배치되는 광속 제어 부재; 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재를 고정하는 고정 부재들; 및 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재 사이에 위치하는 거리 제어 부재들을 포함한다.
실시예에 따른 표시 장치는, 광학 부재; 및 상기 광학 부재로부터의 출사되는 광이 입사되는 표시 패널을 포함하고, 상기 광학 부재는, 구동 기판; 상기 구동 기판 상에 배치되는 광원; 상기 광원 상에 배치되는 광속 제어 부재; 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재를 고정하는 고정 부재들; 및 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재 사이에 위치하는 거리 제어 부재들을 포함한다.
실시예에 따른 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치는 고정 부재와 거리 제어 부재를 포함하며, 이를 통해 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판은 서로 고정된다.
상기 거리 제어 부재들은 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판의 고정력을 강화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 거리 제어 부재들은 상기 광속 제어 부재를 상기 구동 기판 상에 단단히 고정하는 역할을 하여 상기 광속 제어 부재가 광원의 광축 방향에서 이동하지 않도록 고정시킬 수 있다.
즉, 상기 광속 제어 부재는 상기 광원에 따른 광축을 중심으로 X, Y, Z 방향으로 일정한 거리로 상기 구동 기판 상에 고정된다. 실시예에 따른 광학 부재는 상기 고정 부재와 상기 거리 제어 부재를 통해 상기 광학 부재가 상기 광축 상에서 이동하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 거리 제어 부재는 상기 광속 제어 부재가 이동을 제어한다. 또한, 상기 거리 제어 부재는 상기 고정 부재와 함께 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판을 고정하여 고정력을 강화할 수 있다.
또한, 상기 고정 부재들은 상기 구동 기판에 형성된 관통홈을 통해 삽입되고, 상기 고정 부재의 일 끝단을 돌기부 등으로 성형하여 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판을 고정한다.
종래에는, 상기 고정 부재는 상기 구동 기판에 접착제를 이용하여 접착되었다. 그러나, 상기 접착제를 통해 접착하는 경우, 제조 공정 시간이 증가하는 문제점이 있었으며, 시간이 지남에 따라 접착제의 접착력이 감소함에 따라, 고정 부재가 이탈할 수 있다는 문제점이 있었다.
이에 따라, 실시예에 따른 광학 부재는 상기 구동 기판에 관통홈을 형성하여 상기 고정 부재를 상기 관통홈에 삽입한 후 이를 고정하는 방식이므로 종래에 비해 제조 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 접착제를 사용하지 않으므로 접착제의 접착력 감소에 따른 고정 부재의 이탈을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광학 부재는 고정 부재와 거리 제어 부재를 통해 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판의 고정력을 강화할 수 있고, 상기 광학 부재 제조 공정 시간 및 제조 비용을 감소시킬 수 있으며, 상기 광속 제어 부재가 상기 광축 방향을 중심으로 어느 한쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광학 부재를 포함하는 표시 장치는 광속 제어 부재가 광축에서 이탈하는 것을 방지함으로써 향상된 색균일도를 가질 수 있다.
도 1 및 도 2는 실시예에 따른 광학 부재를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 광학 부재의 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 실시예에 고정 부재들 및 거리 제어 부재들의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 실시예에 따른 광학 부재에서 다양한 고정 부재의 형상을 도시한 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 도 7에서 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
실시예의 설명에 있어서, 각 패널, 시트, 부재, 가이드 또는 유닛 등이 각 패널, 시트, 부재, 가이드 또는 유닛 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 실시예에 따른 광학 부재를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 실시예에 따른 광학 부재의 단면을 도시한 단면도이며, 도 4는 실시예에 고정 부재들 및 거리 제어 부재들의 위치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5 및 도 6은 실시예에 따른 광학 부재에서 다양한 고정 부재의 형상을 도시한 도면이며, 도 7은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 도 7에서 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참고하면, 실시예에 따른 광학 부재는, 구동 기판; 상기 구동 기판 상에 배치되는 광원; 상기 광원 상에 배치되는 광속 제어 부재; 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재를 고정하는 고정 부재들; 및 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재 사이에 위치하는 거리 제어 부재들을 포함한다.
상기 구동 기판(30)은 상기 광원(20) 및 상기 광속 제어 부재(10)를 지지한다. 또한, 상기 구동 기판(30)은 상기 광원(20)에 전기적으로 연결된다. 상기 구동 기판(30)은 인쇄회로기판일 수 있다. 또한, 상기 구동 기판(30)은 리지드하거나 플렉서블할 수 있다.
상기 광원(20)은 상기 광속 제어 부재(10) 방향으로 광을 출사한다. 상기 광원(20)은 발광다이오드 패키지일 수 있다. 즉, 상기 광원(20)은 발광다이오드 및 광 변환 부재를 포함하는 발광다이오드 패키지일 수 있다. 상기 광원(20)은 점광원일 수 있다. 상기 광원(20)은 상기 구동 기판(30) 상에 배치되고, 상기 구동 기판(30)에 전기적으로 연결된다. 상기 광원은 상기 구동 기판(30)에 실장될 수 있다. 이에 따라서, 상기 광원(20)은 상기 구동 기판(30)으로부터 전기적인 신호를 인가받는다. 즉, 상기 광원(20)는 상기 구동 기판(30)에 의해서 구동되고, 이에 따라서, 광을 발생시킨다.
상기 광속 제어 부재(10)는 투명하다. 상기 광속 제어 부재(10)의 굴절율은 약 1.4 내지 약 1.5일 수 있다. 상기 광속 제어 부재(10)는 투명한 수지로 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 광속 제어 부재(10)는 열 가소성 수지를 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 광속 제어 부재(10)는 실리콘계 수지를 포함할 수 있다. 상기 광속 제어 부재(10)로 사용되는 물질의 예로서는 폴리디메틸실록산(poly(dimethylsiloxane);PDMS) 등을 들 수 있다.
상기 광속 제어 부재(10)는 상기 구동 기판(30) 상에 배치된다. 또한, 상기 광속 제어 부재(10)는 상기 광원(20) 상에 배치된다. 즉, 상기 광속 제어 부재(10)는 상기 구동 기판(30) 및 상기 광원(20)과 일정거리만큼 이격하여 배치된다.
상기 광속 제어 부재(10)는 렌즈일 수 있다. 바람직하게는, 상기 광속 제어 부재(10)는 확산 렌즈일 수 있다. 상기 확산 렌즈는 등방성이거나 또는 이방성일 수 있다. 즉, 실시예에 따른 광속 제어 부재(10)는 도 1과 같이 등방성 확산 렌즈이거나 또는 도 2와 같이 이방성 확산 렌즈일 수 있다.
상기 광속 제어 부재(10)는 입사면(110), 굴절면(120) 및 반사면(130)을 포함한다. 상기 입사면(110), 상기 굴절면(120) 및 상기 반사면(130)은 서로 연결된다. 즉, 상기 입사면(110)은 상기 굴절면(120)과 연결되고, 상기 굴절면(120)은 상기 반사면(130)과 연결된다.
상기 광속 제어 부재(10)에는 함몰부(100)가 형성된다. 상기 함몰부(100)는 상기 광속 제어 부재(10)의 상부에 형성된다. 상기 함몰부(100)는 상기 광원(20)에 대응된다. 또한, 상기 함몰부(100)는 상기 광원(20)을 향하여 함몰된다. 더 자세하게, 상기 함몰부(100)는 상기 광원(20)을 향하여 함몰된다. 상기 함몰부(100)는 상기 광속 제어 부재(10)의 중앙 부분에 형성된다.
상기 함몰부(100)의 내부면의 중심은 상기 광원(20)의 광축에 배치된다. 즉, 상기 광원(20)의 광축은 상기 함몰부의 내부면의 중심을 통과한다.
상기 입사면(110)은 상기 광속 제어 부재(10)의 하면에 위치한다. 상기 입사면(110)은 상기 광원(20)에서 출사되는 광을 입사받는다. 즉, 상기 광속 제어 부재(10)는 상기 입사면(110)을 통해 상기 광원(20)에서 발생하는 광을 입사받는다.
상기 반사면(130)은 상기 함몰부(100)의 내부면이다. 상기 반사면(130)은 상기 광원(20)으로부터 출사되는 광의 일부를 측방, 측상방 또는 측하방으로 반사시킬 수 있다. 즉, 상기 반사면(130)은 상기 광원(20)에서 출사되어 상기 입사면으로 통해 입사되어 출사되는 광의 일부를 측방, 측상방 또는 측하방으로 반사시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 반사면(130)은 상기 광속 제어 부재의 중앙 부분에 광이 집중되어 형성되는 핫 스팟(hot spot)이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 반사면(130)은 상기 광원(20)으로부터의 광을 상기 굴절면(120) 방향으로 반사시킬 수 있다.
상기 반사면(130)은 상기 광원(20)의 광축(OA)으로부터 연장된다. 더 자세하게, 상기 반사면(130)은 상기 광원(20)의 광축(OA)으로부터 멀어지는 방향으로 연장된다. 이때, 상기 광원(20)의 광축(OA)으로부터 멀어지는 방향은 상기 광원(20)의 광축(OA)과 직교하거나 경사지는 외곽 방향을 의미할 수 있다. 더 자세하게, 상기 반사면(130)은 상기 광원(20)의 광축(OA)으로부터 측상방으로 연장된다. 상기 반사면(130)은 상기 광원(20)의 광축(OA)으로부터 외곽으로 연장된다. 여기에서 "광축(OA)"이란, 점광원으로부터 입체적인 출사 광속(luminous flux)의 중심에서의 광의 진행 방향을 말한다.
상기 반사면(130) 및 상기 광원(20)의 광축(OA) 사이의 거리는 상기 광원(20)로부터 멀어질수록 점점 커질 수 있다. 더 자세하게, 상기 반사면(130) 및 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA) 사이의 거리는 상기 광원(20)으로부터 멀어짐에 따라서, 비례적으로 커질 수 있다.
상기 반사면(130) 및 상기 굴절면(120)은 서로 만날 수 있다. 상기 굴절면(120)은 상기 반사면(130)으로부터 만곡되어, 하방으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 굴절면(120)은 상기 반사면(130)으로부터 만곡되어 상기 입사면(110)으로 연장될 수 있다.
상기 굴절면(120)은 상기 광원(20)에서 출사되는 광을 입사받아 외부로 출사시킨다. 자세하게, 상기 굴절면(120)은 상기 광원(20)에서 출사되는 광을 입사받아 외부의 표시 패널 등으로 출사시킨다. 또한, 상기 굴절면(120)은 상기 광속 제어 부재(10)에 입사되는 광을 굴절시킨다. 상기 굴절면(120)은 곡면 또는 직선으로 형성될 수 있다.
상기 굴절면(120)은 상기 입사면(110)과 연결된다. 자세하게. 상기 굴절면(120)은 상기 입사면(110)의 양 끝단에서 상기 입사면(110)과 연결되고, 상방 방향으로 연장된다. 더 자세하게, 상기 굴절면(120)은 상기 입사면(110)에서 상기 반사면(130) 방향으로 연장된다.
상기 구동 기판(30)과 상기 광속 제어 부재(10) 사이에는 고정 부재들(41, 42)이 배치된다. 상기 고정 부재들(41, 42)은 상기 구동 기판(30)과 상기 광속 제어 부재(10)를 서로 연결한다. 상기 광속 제어 부재(10)는 상기 고정 부재들(41, 42)에 의해 상기 구동 기판(30)과 연결되어 고정될 수 있다.
상기 고정 부재는 적어도 2개 이상일 수 있다. 도 3에서는 2개의 고정 부재들이 도시되어 있으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 실시예에 따른 광학 부재는 적어도 2개 이상의 고정 부재들을 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 2개의 고정 부재를 포함하는 광학 부재를 중심으로 설명한다.
상기 고정 부재들은 제 1 고정 부재(41) 및 제 2 고정 부재(42)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 고정 부재(41) 및 상기 제 2 고정 부재(42)는 상기 광속 제어 부재(10)와 상기 구동 기판(30)의 사이에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제 1 고정 부재(41) 및 상기 제 2 고정 부재(42)는 상기 광속 제어 부재의 가장 자리 부분에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제 1 고정 부재(41) 및 상기 제 2 고정 부재(42)는 평행하게 위치할 수 있다. 즉, 상기 제 1 고정 부재(41)에서 상기 제 2 고정 부재(42) 방향으로 연장하는 연장선은 180°의 평면일 수 있다.
상기 구동 기판(30)에는 관통홈이 형성될 수 있다. 상기 관통홈에는 상기 제 1 고정 부재(41) 및 상기 제 2 고정 부재(42)가 삽입될 수 있다. 즉, 상기 관통홈의 너비는 상기 제 1 고정 부재(41) 및 상기 제 2 고정 부재(42)의 너비보다 클 수 있다.
상기 제 1 고정 부재(41) 및 상기 제 2 고정 부재(42)는 상기 관통홈에 형성된 후, 상기 제 1 고정 부재(41) 및 상기 제 2 고정 부재(42)의 일끝단을 전기적 융착 등의 외력을 통해 상기 구동 기판(30)에 고정시킬 수 있다. 즉, 도 5 및 도 6에 도시되어 있듯이, 상기 제 1 고정 부재(41) 및 상기 제 2 고정 부재(42)의 일 끝단은 상기 관통홈을 통과하고, 상기 제 1 고정 부재(41) 및 상기 제 2 고정 부재(42)의 일끝단의 형상을 돌기 형상(41a, 42a)으로 성형하여 상기 관통홈의 너비보다 더 크게 하거나, 갈고리 형상(41b, 42b)으로 성형하여 상기 고정 부재들(41, 42)을 상기 관통홈이 형성된 상기 구동 기판(30)에 고정시킬 수 있다.
상기 구동 기판(30)과 상기 광속 제어 부재(10) 사이에는 거리 제어 부재들이 위치한다. 상기 거리 제어 부재들은 상기 고정 부재들 사이에 위치한다. 또한, 상기 거리 제어 부재들 사이에는 광원(20)이 위치한다.
상기 거리 제어 부재는 적어도 3개 이상일 수 있다. 도 3에서는 3개의 고정 부재들이 도시되어 있으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 실시예에 따른 광학 부재는 적어도 3개 이상의 거리 제어 부재들을 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 3개의 거리 제어 부재를 포함하는 광학 부재를 중심으로 설명한다.
상기 거리 제어 부재들은 제 1 거리 제어 부재(51), 제 2 거리 제어 부재 및 제 3 거리 제어 부재를 포함한다. 상기 제 1 거리 제어 부재(51), 상기 제 2 거리 제어 부재(52) 및 상기 제 3 거리 제어 부재(53)는 상기 제 1 고정 부재(41) 및 상기 제 2 고정 부재(42) 사이에 위치한다.
상기 거리 제어 부재들(51, 52, 53) 중 2개는 서로 평행할 수 있다. 즉, 도 4에 도시되어 있듯이, 상기 제 1 거리 제어 부재(51), 상기 제 2 거리 제어 부재(52) 및 상기 제 3 거리 제어 부재(53)들의 연장선의 형상은 삼각형 모양일 수 있다. 그러나, 실시예에 따른 광속 부재는 도 3에 도시된 위치에 제한되지 않고, 상기 거리 제어 부재들(51, 52, 53)은 다양한 방향으로 위치할 수 있다.
실시예에 따른 광학 부재는 고정 부재와 거리 제어 부재를 포함하며, 이를 통해 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판은 서로 고정된다.
상기 거리 제어 부재들(51, 52, 53)은 상기 광속 제어 부재(10)와 상기 구동 기판(30)의 고정력을 강화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 거리 제어 부재들(51, 52, 53)은 상기 광속 제어 부재(10)를 상기 구동 기판(30) 상에 단단히 고정하는 역할을 하여 상기 광속 제어 부재(10)가 광원(20)의 광축 방향에서 이동하지 않도록 고정시킬 수 있다.
즉, 상기 광속 제어 부재는 상기 광원에 따른 광축을 중심으로 X, Y, Z 방향으로 일정한 거리로 상기 구동 기판 상에 고정된다. 실시예에 따른 광학 부재는 상기 고정 부재와 상기 거리 제어 부재를 통해 상기 광학 부재가 상기 광축 상에서 이동하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 거리 제어 부재는 상기 광속 제어 부재가 이동을 제어한다. 또한, 상기 거리 제어 부재는 상기 고정 부재와 함께 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판을 고정하여 고정력을 강화할 수 있다.
또한, 상기 고정 부재들은 상기 구동 기판에 형성된 관통홈을 통해 삽입되고, 상기 고정 부재의 일 끝단을 돌기부 등으로 성형하여 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판을 고정한다.
종래에는, 상기 고정 부재는 상기 구동 기판에 접착제를 이용하여 접착되었다. 그러나, 상기 접착제를 통해 접착하는 경우, 제조 공정 시간이 증가하는 문제점이 있었으며, 시간이 지남에 따라 접착제의 접착력이 감소함에 따라, 고정 부재가 이탈할 수 있다는 문제점이 있었다.
이에 따라, 실시예에 따른 광학 부재는 상기 구동 기판에 관통홈을 형성하여 상기 고정 부재를 상기 관통홈에 삽입한 후 이를 고정하는 방식이므로 종래에 비해 제조 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 접착제를 사용하지 않으므로 접착제의 접착력 감소에 따른 고정 부재의 이탈을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광학 부재는 고정 부재와 거리 제어 부재를 통해 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판의 고정력을 강화할 수 있고, 상기 광학 부재 제조 공정 시간 및 제조 비용을 감소시킬 수 있으며, 상기 광속 제어 부재가 상기 광축 방향을 중심으로 어느 한쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 실시예에 따른 광속 제어 부재를 포함하는 액정표시장치를 설명한다.
도 7은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 도 7에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 광학 부재에 대한 설명을 참조한다. 즉, 앞선 실시예의 광학 부재에 대한 설명은 본 실시예의 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(200) 및 백라이트 유닛(1000)을 포함한다. 상기 액정표시패널(200)은 영상을 디스플레이한다. 상기 액정표시패널(200)은 상세히 도시되지는 않았지만, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor) 기판 및 컬러필터 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 박막 트랜지스터 기판은 다수의 게이트 라인이 형성되고, 상기 다수의 게이트 라인과 교차하는 다수의 데이터 라인이 형성되며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다.
상기 액정표시패널(200)의 가장자리에는 상기 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 PCB(gate driving printed circuit board)와, 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 PCB(data driving printed circuit board)가 구비된다.
상기 게이트 및 데이터 구동 PCB(210, 220)는 COF(Chip on film)에 의해 상기 액정표시패널(200)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 액정표시패널(200)을 지지하는 패널 가이드(240) 및 상기 액정표시패널(200)의 가장자리를 감싸며, 상기 패널 가이드(240)와 결합되는 탑 케이스(230)를 포함한다.
상기 백라이트 유닛(1000)은 20인치 이상의 대형 액정표시장치에 구비되는 직하 방식으로 구성된다. 상기 백라이트 유닛(1000)은 바텀 커버(1100), 복수의 구동 기판들(31, 32), 복수의 발광다이오드들(21, 22), 복수의 광속 제어 부재들(10)(10) 및 광학시트들(1200)을 포함한다.
상기 바텀 커버(1100)는 상면이 개구된 박스 형상을 가지며, 상기 인쇄회로기판(30)을 수용한다. 또한, 상기 바텀 커버(1100)는 상기 광학시트들(1200) 및 상기 액정표시패널(200)을 지지한다.
상기 바텀 커버(1100)는 금속 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 바텀 커버(1100)는 금속 플레이트 등이 절곡 또는 만곡되어 형성될 수 있다. 즉, 절곡 또는 만곡되어 형성되는 공간에, 상기 구동 기판들(31, 32)이 수용된다.
또한, 상기 바텀 커버(1100)의 바닥면은 높은 반사율을 가질 수 있다. 즉, 상기 바텀 커버(1100)의 바닥 자체가 반사 시트 기능을 수행할 수 있다. 이와는 다르게, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 바텀 커버(1100)의 내부에 반사 시트가 따로 구비될 수 있다.
상기 구동 기판들(31, 32)은 상기 바텀 커버(1100) 내측에 배치된다. 상기 구동 기판들(31, 32)은 상기 광원(20)을 구동하기 위한 구동 기판일 수 있다. 상기 인쇄회로기판은 상기 발광다이오드들(21, 22)에 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 발광다이오드들(21, 22)은 상기 구동 기판들(30)에 실장될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 구동 기판들(31, 32)은 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 구동 기판들(31, 32)은 서로 나란히 상기 제 1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 띠 형상을 가질 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)은 두 개 이상일 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)의 개수는 상기 액정표시패널(200)의 면적에 따라서 달라질 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)의 길이는 상기 액정표시패널(200)의 폭에 따라서 달라질 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)의 폭은 약 5㎜ 내지 약 3㎝일 수 있다.
상기 구동 기판들(31, 32)은 상기 발광다이오드들(21, 22)에 전기적으로 연결되며, 상기 발광다이오드들(21, 22)에 구동신호를 공급한다. 상기 구동 기판들(31, 32)의 상면에는 상기 백라이트 유닛(1000)의 성능을 향상시키기 위한 반사층이 코팅될 수 있다. 즉, 상기 반사층은 상기 발광다이오드들(21, 22)로부터 출사되는 광을 상방으로 반사시킬 수 있다.
상기 발광다이오드들(21, 22)은 상기 구동 기판들(31, 32)을 통하여 인가받는 전기적인 신호를 사용하여, 광을 발생시킨다. 즉, 상기 발광다이오드들(21, 22)은 광을 발생시키는 광원이다. 더 자세하게, 각각의 발광다이오드(20)는 점광원이고, 각각의 발광다이오드(20)가 모여서 면광원을 형성한다. 여기서, 상기 발광다이오드들(21, 22)은 발광다이오드 칩을 포함하는 발광다이오드 패키지이다.
상기 발광다이오드들(21, 22)은 상기 구동 기판들(31, 32)에 실장된다. 상기 발광다이오드들(21, 22)은 백색 광을 출사할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 발광다이오드들(21, 22)은 청색 광, 녹색 광 및 적색 광을 골고루 나누어서 출사할 수 있다.
또한, 상기 광속 제어 부재(10)들이 상기 구동 기판들(31, 32) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 광속 제어 부재(10)들은 상기 발광다이오드들(21, 22) 상에 각각 배치된다. 상기 광속 제어 부재(10)들은 상기 발광다이오드들(21, 22)을 각각 덮을 수 있다. 상기 광속 제어 부재들은 상기 구동 기판에 연결되어 고정된다. 자세하게, 상기 광속 제어 부재들(10)은 고정 부재와 거리 제어 부재를 통해 상기 구동 기판과 연결되고 고정된다. 상기 고정 부재와 상기 거리 제어 부재에 대한 설명은 앞서 설명한 상기 광학 부재의 고정 부재와 거리 제어 부재에 대한 설명과 본질적으로 결합한다.
상기 발광다이오드들(21, 22)은 제 1 발광다이오드들(21) 및 제 2 발광다이오드들(22)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 발광다이오드들(21)은 제 1 구동 기판(31)에 배치된다. 상기 제 1 발광다이오드들(21)은 상기 제 1 구동 기판(31) 상에 실장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 발광다이오드들(21)은 상기 제 1 발광다이오드들(21)은 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 발광다이오드들(21)은 상기 제 1 구동 기판(31) 상에 일렬로 실장될 수 있다. 또한, 상기 제 1 발광다이오드들(21)은 서로 일정한 간격(D11)으로 이격될 수 있다.
상기 제 2 발광다이오드들(22)은 제 2 구동 기판(32)에 배치된다. 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 상기 제 2 구동 기판(32) 상에 실장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 상기 제 2 구동 기판(32) 상에 일렬로 실장될 수 있다. 또한, 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 서로 일정한 간격(D22)으로 이격될 수 있다.
상기 제 1 발광다이오드들(21)은 제 1 열로 배치되고, 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 제 2 열로 배치될 수 있다. 상기 제 1 열 및 상기 제 2 열은 서로 나란히 배치된다.
상기 광학시트들(1200)은 상기 발광다이오드들(21, 22) 상에 배치된다. 상기 광학시트들(1200)은 상기 바텀 커버(1100) 상에 배치될 수 있다. 상기 광학시트들(1200)은 상기 발광다이오드들(21, 22)을 덮을 수 있다.
상기 광학시트들(1200)은 통과하는 광의 특성을 향상시킨다. 상기 광학시트들(1200)은 확산시트, 제 1 프리즘 시트 및 제 2 프리즘 시트를 포함한다.
상기 확산시트는 상기 발광다이오드들(21, 22) 상에 배치된다. 상기 확산시트는 상기 발광다이오드들(21, 22)을 덮는다. 더 자세하게, 상기 확산시트는 상기 발광다이오드들(21, 22)을 전체적으로 덮을 수 있다.
상기 발광다이오드들(21, 22)로부터 출사되는 광은 상기 확산시트에 입사된다. 상기 발광다이오드들(21, 22)로부터의 광은 상기 확산시트에 의해서 확산될 수 있다.
상기 제 1 프리즘 시트는 상기 확산시트 상에 배치된다. 상기 제 1 프리즘 시트는 피라미드 형상을 가지는 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제 1 프리즘 시트는 상기 확산시트로부터의 광의 직진성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 프리즘 시트는 상기 제 1 프리즘 시트 상에 배치된다. 상기 제 2 프리즘 시트는 피라미드 형상을 가지는 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제 2 프리즘 시트는 상기 제 1 프리즘 시트로부터의 광의 직진성을 더욱 향상시킬 수 있다.
앞서 설명하였듯이, 실시예에 따른 표시 장치의 광학 부재는 고정 부재와 거리 제어 부재를 포함하며, 이를 통해 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판은 서로 고정된다.
상기 거리 제어 부재들(51, 52, 53)은 상기 광속 제어 부재(10)와 상기 구동 기판(30)의 고정력을 강화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 거리 제어 부재들(51, 52, 53)은 상기 광속 제어 부재(10)를 상기 구동 기판(30) 상에 단단히 고정하는 역할을 하여 상기 광속 제어 부재(10)가 광원(20)의 광축 방향에서 이동하지 않도록 고정시킬 수 있다.
즉, 상기 광속 제어 부재는 상기 광원에 따른 광축을 중심으로 X, Y, Z 방향으로 일정한 거리로 상기 구동 기판 상에 고정된다. 실시예에 따른 광학 부재는 상기 고정 부재와 상기 거리 제어 부재를 통해 상기 광학 부재가 상기 광축 상에서 이동하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 거리 제어 부재는 상기 광속 제어 부재가 이동을 제어한다. 또한, 상기 거리 제어 부재는 상기 고정 부재와 함께 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판을 고정하여 고정력을 강화할 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광학 부재를 포함하는 표시 장치는 상기 구동 기판에 관통홈을 형성하여 상기 고정 부재를 상기 관통홈에 삽입한 후 이를 고정하는 방식이므로 종래에 비해 제조 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 접착제를 사용하지 않으므로 접착제의 접착력 감소에 따른 고정 부재의 이탈을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광학 부재는 고정 부재와 거리 제어 부재를 통해 상기 광속 제어 부재와 상기 구동 기판의 고정력을 강화할 수 있고, 상기 광학 부재 제조 공정 시간 및 제조 비용을 감소시킬 수 있으며, 상기 광속 제어 부재가 상기 광축 방향을 중심으로 어느 한쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있으므로, 광속 제어 부재의 이동으로 인한 색편차를 방지할 수 있어 향상된 색균일성을 가질 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 구동 기판;
    상기 구동 기판 상에 배치되는 광원;
    상기 광원 상에 배치되는 광속 제어 부재;
    상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재를 고정하는 고정 부재들; 및
    상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재 사이에 위치하는 거리 제어 부재들을 포함하고,
    상기 거리 제어 부재들은 상기 고정 부재들 사이에 배치되는 광학 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고정 부재들은 적어도 2개의 고정 부재를 포함하고,
    상기 거리 제어 부재들은 적어도 3개의 거리 제어 부재를 포함하는 광학 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부재들은 제 1 고정 부재 및 제 2 고정 부재를 포함하고,
    상기 거리 제어 부재들은 제 1 거리 제어 부재, 제 2 거리 제어 부재 및 제 3 거리 제어 부재를 포함하는 광학 부재.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 고정 부재 및 상기 제 2 고정 부재는 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재에 연결되는 광학 부재.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 거리 제어 부재, 상기 제 2 거리 제어 부재 및 상기 제 3 거리 제어 부재는 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재에 연결되고, 상기 제 1 고정 부재 및 상기 제 2 고정 부재 사이에 배치되는 광학 부재.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구동 기판에는 관통홈이 형성되고,
    상기 고정 부재들은 상기 관통홈에 삽입되는 광학 부재.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 고정 부재들의 일 끝단은 돌기 형상을 포함하는 광학 부재.
  8. 광학 부재; 및
    상기 광학 부재로부터의 출사되는 광이 입사되는 표시 패널을 포함하고,
    상기 광학 부재는,
    구동 기판;
    상기 구동 기판 상에 배치되는 광원;
    상기 광원 상에 배치되는 광속 제어 부재;
    상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재를 고정하는 고정 부재들; 및
    상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재 사이에 위치하는 거리 제어 부재들을 포함하고,
    상기 거리 제어 부재들은 상기 고정 부재들 사이에 배치되는 표시 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 구동 기판에는 관통홈이 형성되고,
    상기 고정 부재들은 상기 관통홈에 삽입되는 표시 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 고정 부재들은 적어도 2개의 고정 부재를 포함하고,
    상기 거리 제어 부재들은 적어도 3개의 거리 제어 부재를 포함하는 표시 장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 고정 부재들 및 상기 거리 제어 부재들은 상기 구동 기판과 상기 광속 제어 부재를 연결하는 표시 장치.
  12. 삭제
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