KR20070030547A - 집광 부재, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치 - Google Patents

집광 부재, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

집광 부재, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치가 개시되어 있다. 집광 부재는 베이스 판, 베이스 판 상에 형성된 메인 집광 패턴 및 메인 집광 패턴 상에 형성된 서브 집광 패턴을 포함한다. 메인 집광 패턴은 제1 방향으로 연장되도록 형성된 메인 프리즘들을 포함한다. 메인 프리즘은 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 절단한 단면이 실질적으로 삼각형 형상을 갖는다. 서브 집광 패턴은 메인 프리즘들 상에 형성되며, 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되도록 형성된 서브 프리즘들을 포함한다. 서브 프리즘은 제1 방향을 따라 절단한 단면이 실질적으로 삼각형 형상을 갖는다. 따라서, 하나의 집광 부재를 통해 수평방향 및 수직방향으로의 집광을 수행함으로써, 제조 원가를 절감시키고, 제품의 두께를 감소시킬 수 있다.

Description

집광 부재, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치{CONDENSING MEMBER, MATHOD OF MANUFACTURING THEREOF AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 부재를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 집광 부재를 확대한 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집광 부재를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 도 5의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8 내지 도 12는 집광 부재의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 집광 부재 110 : 베이스 판
120 : 메인 집광 패턴 130 : 서브 집광 패턴
140 : 메인 프리즘 150 : 서브 프리즘
500 : 표시 장치 510 : 램프
520 : 도광판 540 : 반사 시트
600 : 디스플레이 유닛 610 : 액정표시패널
620 : 구동 회로부
본 발명은 집광 부재, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품 수를 감소시켜 제조 원가를 절감하고, 두께를 감소시킬 수 있는 집광 부재, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 이동통신 단말기, 노트북, 모니터 등의 정보 기기에는 영상을 표시하기 위한 표시 장치가 구비된다. 표시 장치로는 CRT, PDP 등의 다양한 종류가 사용될 수 있으나, 최근들어, 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)가 널리 사용되고 있다.
액정표시장치는 이방성 굴절률, 이방성 유전율 등의 광학적, 전기적 특성을 갖는 액정을 이용하여 영상을 표시하는 표시 장치로써, 다른 표시 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있다.
액정표시장치는 하부 기판과 상부 기판 사이에 액정층을 배치하고, 액정층에 포함된 액정 분자들의 배열 변화에 따라 광의 투과율을 변경하여 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함한다.
또한, 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에, 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리를 필요로 한다.
종래의 백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 램프, 측부에 배치된 램프로부터 입사되는 광의 경로를 상부에 배치된 액정표시패널 방향으로 가이드하기 위한 도광판을 포함한다.
또한, 백라이트 어셈블리는 도광판의 상부에 배치되어 도광판으로부터 출사되는 광을 집광시키는 2매 이상의 집광 시트들을 더 포함한다. 일반적으로, 집광 시트들은 수평방향의 집광을 위한 제1 집광 시트와 수직방향의 집광을 위한 제2 집광 시트로 이루어진다.
그러나, 수평방향과 수직방향으로 동시에 집광을 시키기 위하여, 2매 이상의 집광 시트들을 사용함으로 인해, 제조 원가가 상승하고, 제품의 두께가 증가되는 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명은 하나의 집광 부재를 통해 수평방향 및 수직방향의 집광을 동시에 수행하여 제조 원가를 감소시키고, 제품의 두께를 감소시킬 수 있는 집광 부재를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기한 집광 부재의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기한 집광 부재를 갖는 표시 장치를 제공한다.
상술한 본 발명의 일 특징에 따른 집광 부재는 베이스 판, 상기 베이스 판 상에 형성된 메인 집광 패턴, 및 상기 메인 집광 패턴 상에 형성된 서브 집광 패턴을 포함한다.
상기 메인 집광 패턴은 제1 방향으로 연장되도록 형성된 메인 프리즘들을 포함한다. 상기 메인 프리즘은 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 절단한 단면이 실질적으로 삼각형 형상을 갖는다.
상기 서브 집광 패턴은 상기 메인 프리즘들 상에 형성되며, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되도록 형성된 서브 프리즘들을 포함한다. 상기 서브 프리즘은 상기 제1 방향을 따라 절단한 단면이 실질적으로 삼각형 형상을 갖는다.
본 발명의 일 특징에 따른 집광 부재의 제조 방법은, 메인 집광 패턴 및 서브 집광 패턴에 대응되는 형상을 갖는 마스터 몰드를 제조하는 단계, 상기 마스터 몰드 상에 이형제를 코팅하는 단계, 상기 이형제가 코팅된 마스터 몰드에 전기 도금을 하여 스탬퍼를 제조하는 단계, 및 상기 스탬퍼를 이용하여 수지 재질의 베이스 판 상에 상기 메인 집광 패턴 및 서브 집광 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 마스터 몰드를 제조하는 단계는, 수지 재질의 베이스 판 상에 상기 메인 집광 패턴에 대응되는 제1 개구 패턴을 갖는 제1 마스크를 이용하여 상기 메인 집광 패턴에 대응되는 형상을 형성하는 단계, 및 상기 서브 집광 패턴에 대응되는 제2 개구 패턴을 갖는 제2 마스크를 이용하여 상기 서브 집광 패턴에 대응되는 형상을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 장치는 광을 발생하는 램프, 측부에 배치된 상기 램프로부터의 광을 상부 방향으로 가이드하는 도광판, 상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판으로부터의 광을 집광하는 집광 부재, 및 상기 집광 부재의 상부에 배치되며 상기 집광 부재를 통해 집광된 광을 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이 유닛을 포함한다. 상기 집광 부재는 베이스 판, 상기 베이스 판 상에 형성된 메인 집광 패턴, 및 상기 메인 집광 패턴 상에 형성된 서브 집광 패턴을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는 광을 발생하는 램프, 측부에 배치된 상기 램프로부터의 광을 상부 방향으로 집광하여 출사하는 집광 부재, 및 상기 집광 부재의 상부에 배치되며 상기 집광 부재를 통해 집광된 광을 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이 유닛을 포함한다. 상기 집광 부재는 베이스 판, 상기 베이스 판 상에 형성된 메인 집광 패턴, 및 상기 메인 집광 패턴 상에 형성된 서브 집광 패턴을 포함한다.
이러한 집광 부재, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치에 따르면, 하나의 집광 부재를 통해 수평방향 및 수직방향으로의 집광을 수행함으로써, 제조 원가를 절감시키고, 제품의 두께를 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 부재를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 집광 부재를 확대한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 부재(100)는 베 이스 판(110), 베이스 판(110) 상에 형성된 메인 집광 패턴(120) 및 메인 집광 패턴(120) 상에 형성된 서브 집광 패턴(130)을 포함한다.
메인 집광 패턴(120)은 베이스 판(110)의 상부에 전체적으로 형성되며, 집광 부재(100)를 통과하는 광의 진행 방향을 수직 방향으로 집광시킨다.
메인 집광 패턴(120)은 서로 연접하는 다수의 메인 프리즘(140)들로 이루어진다. 메인 프리즘(140)들은 제1 방향으로 연장되도록 형성된다. 각각의 메인 프리즘(140)은 삼각 기둥 형상을 갖는다. 따라서, 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 경사지게 진행하는 광은 메인 프리즘(140)에 의하여 수직 방향으로 집광되어 출사된다.
서브 집광 패턴(130)은 메인 집광 패턴(120)의 상부에 전체적으로 형성되며, 집광 부재(100)를 통과하는 광의 진행 방향을 수직 방향으로 집광시킨다.
서브 집광 패턴(130)은 서로 연접하는 다수의 서브 프리즘(150)들로 이루어진다. 서브 프리즘(150)들은 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되도록 형성된다. 각각의 서브 프리즘(150)은 삼각 기둥 형상을 갖는다. 따라서, 제1 방향으로 경사지게 진행하는 광은 서브 프리즘(150)에 의하여 수직 방향으로 집광되어 출사된다.
집광 부재(100)는 광의 투과를 위하여 투명한 수지 재질로 이루어진다. 예를 들어, 집광 부재(100)는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate : PMMA) 재질로 형성된다. 이와 달리, 집광 부재(100)는 폴리카보네이트(Polycarbonate : PC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate : PET) 재질로 형성될 수 있다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 메인 프리즘(140)의 길이 방향인 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 절단한 메인 프리즘(140)의 단면은 실질적으로 삼각형 형상을 갖는다.
메인 프리즘(140)은 베이스 판(110)으로부터 상부 방향으로 돌출되어 삼각형 형상을 만드는 제1 경사면(142) 및 제2 경사면(144)을 포함한다.
메인 프리즘(140)의 꼭지각(α) 즉, 제1 경사면(142)과 제2 경사면(144)이 이루는 내각은 약 60°~ 약 150°의 각도 범위를 갖는다. 바람직하게, 메인 프리즘(140)의 꼭지각(α)은 약 90°로 이루어진다.
제2 방향으로 경사지게 진행하는 광(146)은 메인 프리즘(140)의 제1 경사면(142) 및 제2 경사면(144)에서 굴절되어 수직 방향으로 출사된다.
서브 집광 패턴(130)은 메인 프리즘(140)들의 제1 경사면(142) 및 제2 경사면(144)에 형성된다.
도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 서브 프리즘(150)의 길이 방향인 제2 방향에 수직한 제1 방향을 따라 절단한 서브 프리즘(150)의 단면은 실질적으로 삼각형 형상을 갖는다.
서브 프리즘(150)은 메인 프리즘(140)으로부터 상부 방향으로 돌출되어 삼각형 형상을 만드는 제3 경사면(152) 및 제4 경사면(154)을 포함한다.
서브 프리즘(150)의 꼭지각(β) 즉, 제3 경사면(152)과 제4 경사면(154)이 이루는 내각은 약 60°~ 약 150°의 각도 범위를 갖는다. 바람직하게, 서브 프리즘(150)의 꼭지각(β)은 약 90°로 이루어진다.
제1 방향으로 경사지게 진행하는 광(156)은 서브 프리즘(150)의 제3 경사면(152) 및 제4 경사면(154)에서 굴절되어 수직 방향으로 출사된다.
따라서, 집광 부재(100)는 제1 방향으로 경사지게 진행하는 광(146)과 제2 방향으로 경사지게 진행하는 광(156)을 메인 집광 패턴(120) 및 서브 집광 패턴(130)을 통해 동시에 수직 방향으로 집광시킨다.
도시되지는 않았으나, 집광 부재(100)는 베이스 판(110)의 하부면에 형성된 확산층을 더 포함할 수 있다. 확산층은 집광 부재(100)의 하부로부터 입사되는 광을 확산시켜 휘도 균일성을 향상시킨다. 확산층은 소정의 입자 크기를 갖는 확산 비드들을 포함한다. 예를 들어, 확산 비드는 약 5㎛ ~ 약 10㎛의 입자 크기를 갖는다. 확산 비드들은 자외선에 의해 경화되는 자외선 경화성 수지를 통해 베이스 판(110)의 하부면에 고정된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집광 부재를 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단한 단면도이며, 도 7은 도 5의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 집광 부재(200)는 베이스 판(210), 베이스 판(210) 상에 형성된 메인 집광 패턴(220) 및 메인 집광 패턴(220) 상에 형성된 서브 집광 패턴(230)을 포함한다.
메인 집광 패턴(220)은 서로 연접하는 다수의 메인 프리즘(240)들로 이루어진다. 메인 프리즘(240)들은 제1 방향으로 연장되도록 형성된다.
메인 프리즘(240)의 길이 방향인 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 절단한 메인 프리즘(240)의 단면은 실질적으로 반원 또는 반타원 형상을 갖는다.
제2 방향으로 경사지게 진행하는 광은 메인 프리즘(240)의 외면에서 굴절되어 수직 방향으로 출사된다.
서브 집광 패턴(230)은 메인 프리즘(240)들의 외면에 형성된다. 서브 집광 패턴(230)은 서로 연접하는 다수의 서브 프리즘(250)들로 이루어진다. 서브 프리즘(250)들은 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되도록 형성된다.
서브 프리즘(250)의 길이 방향인 제2 방향에 수직한 제1 방향을 따라 절단한 서브 프리즘(250)의 단면은 실질적으로 반원 또는 반타원 형상을 갖는다.
제1 방향으로 경사지게 진행하는 광은 서브 프리즘(250)의 외면에서 굴절되어 수직 방향으로 출사된다.
따라서, 집광 부재(200)는 제1 방향으로 경사지게 진행하는 광과 제2 방향으로 경사지게 진행하는 광을 메인 집광 패턴(220) 및 서브 집광 패턴(230)을 통해 동시에 수직 방향으로 집광시킨다.
도시되지는 않았으나, 메인 프리즘의 단면은 실질적으로 삼각형 형상을 갖고, 서브 프리즘의 단면은 실질적으로 반원 또는 반타원 형상을 가질 수 있다. 이와 반대로, 메인 프리즘의 단면은 실질적으로 반원 또는 반타원 형상을 갖고, 서브 프리즘의 단면은 실질적으로 삼각형 형상을 가질 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 부재의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 8 내지 도 12는 집광 부재의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 수지 재질의 베이스 판(310) 상에 제1 마스크(320)를 이용한 레이저 가공을 통해 메인 집광 패턴(312)에 대응되는 형상을 형성한다.
제1 마스크(320)는 레이저 발생기(330)로부터의 레이저 빔이 베이스 판(310) 상에 도달될 수 있도록 제1 개구 패턴(322)을 갖는다. 제1 개구 패턴(322)은 메인 집광 패턴(312)의 단면과 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1 개구 패턴(322)은 삼각형 형상을 갖는다. 이와 달리, 제1 개구 패턴(322)은 반원 또는 반타원 형상을 가질 수 있다.
제1 마스크(320) 또는 베이스 판(310)을 형성하고자하는 메인 집광 패턴(312)의 길이 방향에 대응되는 방향(340)으로 이동시키면, 제1 개구 패턴(322)에 의하여 레이저 빔에 노출되는 시간이 위치별로 차이가 생기므로, 베이스 판(310) 상에 메인 집광 패턴(312)에 대응되는 형상이 형성된다.
다음 도 9를 참조하면, 메인 집광 패턴(312)에 대응되는 형상이 형성된 베이스 판(310) 상에 제2 마스크(320)를 이용한 레이저 가공을 통해 서브 집광 패턴(314)에 대응되는 형상을 형성한다.
제2 마스크(350)는 레이저 발생기(330)로부터의 레이저 빔이 베이스 판(310) 상에 도달될 수 있도록 제2 개구 패턴(352)을 갖는다. 제2 개구 패턴(352)은 서브 집광 패턴(314)의 단면과 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 예를 들어, 제2 개구 패턴(352)은 삼각형 형상을 갖는다. 이와 달리, 제2 개구 패턴(352)은 반원 또는 반타원 형상을 가질 수 있다.
제2 마스크(350) 또는 베이스 판(310)을 형성하고자하는 서브 집광 패턴(314)의 길이 방향에 대응되는 방향(360)으로 이동시키면, 제2 개구 패턴(352)에 의하여 레이저 빔에 노출되는 시간이 위치별로 차이가 생기므로, 베이스 판(310) 상에 서브 집광 패턴(314)에 대응되는 형상이 형성된다.
한편, 메인 집광 패턴(312) 및 서브 집광 패턴(314)에 대응되는 형상은 레이저 가공이 아닌, 자외선 또는 엑스 레이(X-ray)을 이용한 리소그래피(lithography) 공정을 통해 형성될 수 있다.
이와 같이, 베이스 판(310) 상에 메인 집광 패턴(312) 및 서브 집광 패턴(314)에 대응되는 형상을 형성함으로써, 마스터 몰드(400)의 제조가 완료된다.
다음 도 10을 참조하면, 메인 집광 패턴(312) 및 서브 집광 패턴(314)에 대응되는 형상을 갖는 마스터 몰드(400) 상에 전기 도금을 위한 이형제(410)를 코팅한다. 이형제(410)는 금속 재질로 이루어진다.
다음 도 11을 참조하면, 이형제(410)가 코팅된 마스터 몰드(400)에 니켈(Ni)을 전기 도금하여 스탬퍼(stamper)(420)를 제조한다.
다음 도 12를 참조하면, 수지 재질의 베이스 판 상에 스탬퍼(420)를 이용한 스탬핑(stamping) 공정을 통해 메인 집광 패턴 및 서브 집광 패턴이 형성된 집광 부재(430)를 제조한다. 집광 부재(430)는 예를 들어, 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate : PMMA) 재질로 형성된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)는 램프(510), 도광판(520), 집광 부재(530) 및 디스플레이 유닛(600)을 포함한다.
램프(510)는 도광판(520)의 일 측부에 배치된다. 램프(510)는 외부의 인버터(미도시)로부터 인가되는 전원에 반응하여 광을 발생한다. 램프(510)는 일 예로, 가늘고 긴 원통 형상의 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)로 이루어진다. 이와 달리, 램프(510)는 양 단부의 외면에 전극이 형성된 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL)로 이루어질 수 있다.
도시되지는 않았으나, 표시 장치(500)는 램프(510)의 삼면을 감싸면서 램프(510)를 보호하는 램프 커버를 더 포함할 수 있다. 램프 커버는 반사율이 높은 재질로 이루어지거나, 또는 내면에 반사율이 높은 반사 물질이 코팅된 구조를 가지며, 램프(510)에서 발생된 광을 도광판(520) 측으로 반사시켜 광의 이용 효율을 향상시킨다.
도광판(520)은 측부에 배치된 램프(510)으로부터의 광을 상부 방향으로 가이드한다. 도광판(520)은 광의 가이드를 위하여 투명한 물질로 이루어진다. 예를 들어, 도광판(520)은 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate : PMMA) 재질로 이루어진다.
도광판(520)의 하면에는 광의 산란 반사를 위한 소정의 확산 패턴(미도시)이 형성된다. 예를 들어, 확산 패턴은 인쇄 패턴 또는 요철 패턴으로 이루어진다. 램프(510)로부터 도광판(520)의 내부로 입사된 광은 확산 패턴에 의하여 산란 반사되고, 특정 임계각을 넘는 광은 도광판(520)의 상면을 통해 출사된다.
집광 부재(530)는 도광판(520)의 상부에 배치된다. 집광 부재(530)는 도광판(520)으로부터 공급되는 광을 램프(510)의 길이 방향에 대응되는 방향과 램프(510)의 길이 방향에 수직한 방향으로 동시에 집광하여 디스플레이 유닛(500)으로 출사한다. 집광 부재(530)는 도 1 내지 도 7에 도시된 것과 동일한 구조를 가지므로, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 표시 장치(500)는 도광판(520)의 하부에 배치되는 반사 시트(540)를 더 포함할 수 있다. 반사 시트(540)는 도광판(520)의 하부를 통해 외부로 누설되는 광을 반사시켜 다시 도광판(520)의 내부로 입사시킨다. 반사 시트(540)는 광 반사율이 높은 물질로 이루어진다. 예를 들어, 반사 시트(540)는 백색의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate : PET) 재질, 또는 백색의 폴리카보네이트(Polycarbonate : PC) 재질 등으로 이루어진다.
디스플레이 유닛(600)은 집광 부재(530)를 통해 집광된 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널(610) 및 액정표시패널(610)을 구동하기 위한 구동 회로부(620)를 포함한다.
액정표시패널(610)은 제1 기판(612), 제1 기판(612)과 대향하여 결합되는 제2 기판(614) 및 제1 기판(612)과 제2 기판(614) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다.
제1 기판(612)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이 하, TFT라 칭함)가 매트릭스 형태로 형성된 TFT 기판이다. 일 예로, 제1 기판(612)은 광의 투과를 위하여 투명한 유리 재질로 이루어진다. 상기 TFT들의 소오스 단자 및 게이트 단자에는 각각 데이터 라인 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소 전극이 연결된다.
제2 기판(614)은 색을 구현하기 위한 RGB 화소가 박막 형태로 형성된 칼라필터 기판이다. 제2 기판(614)은 일 예로, 투명한 유리 재질로 이루어진다. 제2 기판(614)에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 공통 전극이 형성된다.
이러한 구성을 갖는 액정표시패널(610)은 상기 TFT의 게이트 단자에 전원이 인가되어 TFT가 턴-온(Turn on)되면, 화소 전극과 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 제1 기판(612)과 제2 기판(614) 사이에 개재된 액정층의 액정 분자들의 배열이 변화되고, 액정 분자들의 배열 변화에 따라서 집광 부재(530)로부터 공급되는 광의 투과도가 변경되어 원하는 계조의 영상을 표시하게 된다.
구동 회로부(620)는 액정표시패널(610)에 데이터 구동신호를 공급하는 데이터 인쇄회로기판(621), 액정표시패널(610)에 게이트 구동신호를 공급하는 게이트 인쇄회로기판(622), 데이터 인쇄회로기판(621)을 액정표시패널(610)에 연결하는 데이터 구동회로필름(623) 및 게이트 인쇄회로기판(623)을 액정표시패널(610)에 연결하는 게이트 구동회로필름(624)을 포함한다.
데이터 구동회로필름(623) 및 게이트 구동회로필름(624)은 데이터 구동칩(625) 및 게이트 구동칩(626)을 구비한다. 데이터 구동회로필름(623) 및 게이트 구동회로필름(624)은 예를 들어, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film : COF)으로 이루어진다.
한편, 게이트 인쇄회로기판(622)은 액정표시패널(610) 및 게이트 구동회로필름(624)에 별도의 신호 배선을 형성함으로써, 제거되어질 수 있다.
도시되지는 않았으나, 표시 장치(500)는 집광 부재(530)의 하부 또는 상부에 배치되는 확산 시트를 더 포함할 수 있다. 확산 시트는 도광판(520) 또는 집광 부재(530)로부터의 광을 확산시켜 광의 휘도 균일성을 향상시킨다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(700)는 광을 발생하는 램프(510), 측부에 배치된 램프(510)로부터의 광을 상부 방향으로 집광하여 출사하는 집광 부재(720), 집광 부재(720)의 하부에 배치된 반사 시트(540) 및 집광 부재(720)의 상부에 배치되어 영상을 표시하는 디스플레이 유닛(600)을 포함한다.
램프(510), 반사 시트(540) 및 디스플레이 유닛(600)은 도 13에 도시된 것과 동일하므로, 동일한 참조 번호를 사용하며, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
집광 부재(720)는 도 13에 도시된 도광판(520)과 집광 부재(530)의 기능을 동시에 수행한다. 즉, 집광 부재(720)는 도광판(520)과 실질적으로 동일한 두께를 가지면서, 상부면에 도 1에 도시된 것과 마찬가지의 메인 집광 패턴 및 서브 집광 패턴을 갖는다.
이와 같이, 하나의 집광 부재(720)를 통해 도광 기능 및 집광 기능을 동시에 수행함으로써, 집광을 위한 별도의 집광 부재를 제거할 수 있다.
이와 같은 집광 부재, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치에 따르면, 하나의 집광 부재를 통해 램프에 평행한 방향과 램프에 수직한 방향으로의 집광을 동시에 수행함으로써, 부품 수를 감소시키고, 제조 원가를 절감할 수 있다. 또한, 부품의 감소를 통해 제품의 두께를 감소시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 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 (22)

  1. 베이스 판;
    상기 베이스 판 상에 형성된 메인 집광 패턴; 및
    상기 메인 집광 패턴 상에 형성된 서브 집광 패턴을 포함하는 집광 부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메인 집광 패턴은 제1 방향으로 연장되도록 형성된 메인 프리즘들을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  3. 제2항에 있어서, 상기 메인 프리즘은 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 절단한 단면이 실질적으로 삼각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  4. 제3항에 있어서, 상기 메인 프리즘의 꼭지각은 60°~ 150°인 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  5. 제4항에 있어서, 상기 메인 프리즘의 꼭지각은 90°인 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  6. 제2항에 있어서, 상기 메인 프리즘은 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 절단한 단면이 실질적으로 반원 또는 반타원 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  7. 제2항에 있어서, 상기 서브 집광 패턴은 상기 메인 프리즘들 상에 형성되며, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되도록 형성된 서브 프리즘들을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  8. 제7항에 있어서, 상기 서브 프리즘은 상기 제1 방향을 따라 절단한 단면이 실질적으로 삼각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  9. 제8항에 있어서, 상기 서브 프리즘의 꼭지각은 60°~ 150°인 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  10. 제7항에 있어서, 상기 서브 프리즘은 상기 제1 방향을 따라 절단한 단면이 실질적으로 반원 또는 반타원 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 메인 프리즘은 상기 베이스 판으로부터 상부 방향으로 돌출되어 삼각형 형상을 만드는 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함하며,
    상기 서브 집광 패턴은 상기 제1 경사면 및 제2 경사면에 형성된 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  12. 제1항에 있어서, 상기 베이스 판의 하부면에 형성된 확산층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  13. 제12항에 있어서, 상기 확산층은 소정의 입자 크기를 갖는 확산 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 집광 부재.
  14. 메인 집광 패턴 및 서브 집광 패턴에 대응되는 형상을 갖는 마스터 몰드를 제조하는 단계;
    상기 마스터 몰드 상에 이형제를 코팅하는 단계;
    상기 이형제가 코팅된 마스터 몰드에 전기 도금을 하여 스탬퍼를 제조하는 단계; 및
    상기 스탬퍼를 이용하여 수지 재질의 베이스 판 상에 상기 메인 집광 패턴 및 서브 집광 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 집광 부재의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 마스터 몰드를 제조하는 단계는,
    수지 재질의 베이스 판 상에 상기 메인 집광 패턴에 대응되는 제1 개구 패턴을 갖는 제1 마스크를 이용하여 상기 메인 집광 패턴에 대응되는 형상을 형성하는 단계; 및
    상기 서브 집광 패턴에 대응되는 제2 개구 패턴을 갖는 제2 마스크를 이용하 여 상기 서브 집광 패턴에 대응되는 형상을 형성하는 단계를 포함하는 집광 부재의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 메인 집광 패턴 및 상기 서브 집광 패턴에 대응되는 형상은 상기 제1 및 제2 마스크를 이용한 레이저 가공을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 집광 부재의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 메인 집광 패턴 및 상기 서브 집광 패턴에 대응되는 형상은 상기 제1 및 제2 마스크를 이용한 자외선 또는 엑스 레이(X-ray)의 리소그래피(lithography) 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 집광 부재의 제조 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 메인 집광 패턴은 제1 방향으로 연장되도록 형성된 메인 프리즘들을 포함하며,
    상기 서브 집광 패턴은 상기 메인 프리즘들 상에 형성되며, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되도록 형성된 서브 프리즘들을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광 부재의 제조 방법.
  19. 광을 발생하는 램프;
    측부에 배치된 상기 램프로부터의 광을 상부 방향으로 가이드하는 도광판;
    상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판으로부터의 광을 집광하는 집광 부재; 및
    상기 집광 부재의 상부에 배치되며, 상기 집광 부재를 통해 집광된 광을 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이 유닛을 포함하며,
    상기 집광 부재는
    베이스 판,
    상기 베이스 판 상에 형성된 메인 집광 패턴, 및
    상기 메인 집광 패턴 상에 형성된 서브 집광 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 메인 집광 패턴은 제1 방향으로 연장되도록 형성된 메인 프리즘들을 포함하며,
    상기 서브 집광 패턴은 상기 메인 프리즘들 상에 형성되며, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되도록 형성된 서브 프리즘들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 광을 발생하는 램프;
    측부에 배치된 상기 램프로부터의 광을 상부 방향으로 집광하여 출사하는 집 광 부재; 및
    상기 집광 부재의 상부에 배치되며, 상기 집광 부재를 통해 집광된 광을 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이 유닛을 포함하며,
    상기 집광 부재는
    베이스 판,
    상기 베이스 판 상에 형성된 메인 집광 패턴, 및
    상기 메인 집광 패턴 상에 형성된 서브 집광 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 메인 집광 패턴은 제1 방향으로 연장되도록 형성된 메인 프리즘들을 포함하며,
    상기 서브 집광 패턴은 상기 메인 프리즘들 상에 형성되며, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되도록 형성된 서브 프리즘들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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Effective date: 20140617

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