KR20120109078A - 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 입체 영상 표시 장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 구비하는 입체 영상 표시 장치 Download PDF

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KR20120109078A
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Abstract

백라이트 유닛은 복수의 도광 유닛을 구비하는 도광부를 포함한다. 각 도광 유닛은 공급받은 광을 축사하는 출사면, 상기 출사면에 대향하는 하면, 및 상기 출사면과 하면을 연결하는 측면들을 포함하는 도광판, 상기 측면들 중 적어도 하나를 향하여 광을 조사하는 복수의 광원, 및 상기 광이 조사되는 측면과 상기 광원부 사이에 배치되는 밴드 패스 필터를 구비할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비하는 입체 영상 표시 장치{BACK-LIGHT UNIT AND 3-DIMENSIONAL IMAGE DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 좌안 및 우안 영상의 혼재로 인한 입체 영상의 품질 저하를 방지할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 입체 영상 표시 장치는 양안 시차(Bincular disparity)를 가지는 좌안 영상과 우안 영상을 관찰자의 좌안과 우안 각각에 분리하여 보여준다. 관찰자는 양안을 통해 좌안 영상과 우안 영상을 보게 되고, 뇌에서 이 영상들을 융합하여 입체감을 시인하게 된다.
입체 영상 표시 장치는 입체 영상을 구현하기 위해 표시 패널에 좌안용 영상 및 우안용 영상을 교대로 표시한다. 표시 패널에 표시되는 영상이 좌안 영상에서 우안 영상으로 전환되거나, 반대로 우안 영상에서 좌안 영상으로 전환될 때 표시 패널의 주사 방식으로 인해 좌안 영상과 우안 영상이 혼재되어 입체 영상의 품질이 저하된다.
본 발명의 목적은 좌안 및 우안 영상의 혼재로 인한 입체 영상의 품질 저하를 방지할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 백라이트 유닛을 구비하는 입체 영상 표시 장치를 제공하는 데에 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 백라이트 유닛은 복수의 도광 유닛을 구비하는 도광부를 포함한다. 각 도광 유닛은 공급받은 광을 축사하는 출사면, 상기 출사면에 대향하는 하면, 및 상기 출사면과 하면을 연결하는 측면들을 포함하는 도광판, 상기 측면들 중 적어도 하나를 향하여 광을 조사하는 복수의 광원, 및 상기 광이 조사되는 측면과 상기 광원부 사이에 배치되는 밴드 패스 필터를 구비할 수 있다.
상기 도광부는 제 1 도광 유닛, 및 상기 제 1 도광 유닛에서 광이 출사되는 방향 상에 배치되는 제 2 도광 유닛을 포함할 수 있다.
상기 밴드 패스 필터는 각각 굴절률이 서로 다른 복수의 필름이 적층된 복수의 필터 유닛을 포함할 수 있다.
상기 필터 유닛은 제 1 필름, 및 상기 제 1 필름 상에 배치되며 상기 제 1 필름과 굴절률이 다른 제 2 필름을 구비할 수 있다.
상기 제 1 필름은 폴리에틸렌 나프탈레이트를 포함하며, 상기 제 2 필름은 폴리스타이렌을 포함할 수 있다.
상기 밴드 패스 필터는 각각 5개 이상의 필터 유닛이 적층된 구조를 구비할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 좌안 영상 및 우안 영상을 표시하는 표시 패널 및 상기 표시 패널로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 복수의 도광 유닛을 구비하는 도광부를 포함하며, 각 도광 유닛은 공급받은 광을 축사하는 출사면, 상기 출사면에 대향하는 하면, 및 상기 출사면과 하면을 연결하는 측면들을 포함하는 도광판, 상기 측면들 중 적어도 하나를 향하여 광을 조사하는 복수의 광원, 및 상기 광이 조사되는 측면과 상기 광원부 사이에 배치되는 밴드 패스 필터를 구비한다.
본 발명의 백라이트 유닛은 원하는 파장 영역의 광을 분리하여 표시 패널 방향으로 제공한다. 따라서, 상기 백라이트 유닛을 구비하는 입체 영상 표시 장치는 좌안 및 우안 영상의 혼재로 인한 입체 영상의 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치에 사용되는 도광부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2의 도광부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3의 밴드 패스 필터를 설명하기 위한 확대도이다.
도 5는 도 1에 도시된 표시 장치에 사용되는 광원을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 도 5의 광원을 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 장치(500)는 표시 패널(100), 백라이트 유닛(300), 상부 커버(410) 및 하부 커버(420)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)로는 액정 표시 장치(liquid crystal display panel, LCD)이나 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel, EDP) 등의 다양한 표시 패널이 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 액정 표시 패널을 예로서 설명한다.
상기 표시 패널(100)은 장변과 단변을 가지는 직사각형의 판상으로 마련되며, 표시 영역(140)에서 화상을 표현하며, 좌안 영상 및 우안 영상을 분리하여 표시한다. 또한, 상기 표시 패널(100)은 어레이 기판(110), 상기 어레이 기판(110)에 대향되는 대향 기판(120) 및 상기 어레이 기판(110)과 상기 대향 기판(120) 사이에 형성된 액정층(미도시)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 어레이 기판(110)은 다수의 화소(미도시)가 매트릭스 형태로 구비될 수 있다. 여기서, 각 화소는 다수의 서브 화소를 포함할 수 있으며, 상기 서브 화소는 레드, 그린 및 블루 중 어느 하나의 색상을 가질 수 있다. 또한, 상기 각 화소는 제 1 방향, 예를 들면, 상기 어레이 기판(110)의 일 모서리에 평행한 방향으로 연장된 게이트 라인(미도시), 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장되어 게이트 라인과 절연되게 교차하는 데이터 라인(미도시) 및 화소 전극(미도시)을 구비한다. 또한, 상기 각 화소에는 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 전기적으로 연결되며, 상기 화소 전극에 대응하여 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터(미도시)가 구비된다. 상기 박막 트랜지스터는 대응하는 화소 전극 측으로 제공되는 구동 신호를 스위칭한다.
또한, 상기 어레이 기판(110)의 일측에는 드라이버 IC(130)가 구비될 수 있다. 상기 드라이버 IC(130)는 외부로부터 각종 신호를 입력받으며, 입력된 각종 제어 신호에 응답하여 상기 표시 패널(100)을 구동하는 상기 구동 신호를 상기 박막 트랜지스터 측으로 출력한다.
상기 대향 기판(120)은 그 일면 상에 상기 백라이트 유닛(300)에서 제공되는 광을 이용하여 소정의 색을 구현하는 RGB 컬러필터(미도시) 및 상기 RGB 컬러필터 상에 형성되어 상기 화소 전극과 대향하는 공통 전극(미도시)을 구비할 수 있다. 여기서 상기 RGB 컬러필터는 박막 공정을 통하여 형성될 수 있다. 한편, 본 발명에서는 상기 대향 기판(120)에 컬러필터가 형성된 것을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 컬러필터는 상기 어레이 기판(110) 상에 형성될 수도 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.
상기 액정층은 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극에 인가되는 전압에 의하여 특정 방향으로 배열됨으로써, 상기 백라이트 유닛(300)로부터 제공되는 상기 광의 투과도를 조절하여, 상기 표시 패널(100)이 영상을 표시할 수 있도록 한다.
상기 몰드 프레임(200)은 상기 표시 패널(100)의 가장자리를 따라 제공되어 상기 표시 패널(100)의 하부에서 상기 표시 패널(100)을 지지한다. 상기 몰드 프레임(200)은 대략적으로 사각의 고리 형상을 갖는다. 상기 몰드 프레임(200)은 도면에서와 같이 단일 개수로 형성될 수 있으나 필요에 따라 복수로 형성되어 조립될 수 있다. 또한, 상기 몰드 프레임(200)은 경우에 따라 생략하는 것이 가능하다.
상기 백라이트 유닛(300)은 상기 표시 패널(100)의 하부에 구비된다. 상기 백라이트 유닛(300)은 복수의 도광 유닛(310, 320)을 포함하는 도광부, 광학 부재(330) 및 반사 시트(340)를 포함한다. 여기서, 상기 도광부는 상기 표시 패널(100) 하부에 배치되는 제 1 도광 유닛(310), 및 상기 제 1 도광 유닛(310)과 상기 표시 패널(100) 사이에 배치되는 제 2 도광 유닛(320)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 도광 유닛(310) 및 상기 제 2 도광 유닛(320)은 각각 도광판(311, 321), 상기 도광판(311, 321)을 향해 광을 조사하는 복수의 광원(312, 322)들, 및 상기 도광판(311, 321) 및 상기 광원(312, 322)들 사이에 배치되는 밴드 패스 필터(313, 323)를 포함한다.
상기 광확 부재(330)는 상기 제 2 도광 유닛(320) 및 상기 표시 패널(100) 사이에 제공된다. 상기 광확 부재(330)는 상기 제 2 도광 유닛(320)에서 출사되는 광을 제어하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 광확 부재(330)은 순차적으로 적층된 확산 시트(336), 프리즘 시트(334) 및 보호 시트(332)를 포함한다.
상기 확산 시트(336)는 상기 제 2 도광 유닛(320)에서 출사된 광을 확산하는 역할을 수행한다. 상기 프리즘 시트(334)는 상기 확산 시트(336)에서 확산된 빛을 상부의 표시 패널(100)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 상기 프리즘 시트(334)를 통과한 빛은 거의 대부분 상기 표시 패널(100)에 수직하게 입사된다. 상기 보호 시트(332)는 상기 프리즘 시트(334) 상에 위치한다. 상기 보호 시트(332)는 상기 프리즘 시트(334)를 외부의 충격으로부터 보호한다.
본 실시예에서는 상기 광학 부재(330)가 상기 확산 시트(336), 상기 프리즘 시트(334), 및 상기 보호 시트(332)가 한 매씩 구비된 것을 예로 들었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 광학 부재(330)는 상기 확산시트(336), 상기 프리즘 시트(334), 및 상기 보호 시트(332) 중 적어도 어느 하나를 복수 매 겹쳐서 사용할 수 있으며, 필요에 따라 어느 하나의 시트를 생략할 수도 있다.
상기 제 1 도광 유닛(310)의 하부에는 상기 표시 패널(100) 방향으로 제공되지 않고 누설되는 광을 반사시켜 상기 표시 패널(100) 방향으로 광의 경로를 변경시키기 위한 반사 시트(340)가 배치된다. 상기 반사 시트(340)는 광을 반사하는 물질을 포함한다. 상기 반사 시트(340)는 상기 하부 커버(420) 상에 구비되어 상기 광원(312, 322)들에서 발생된 광을 반사시킨다. 그 결과, 상기 반사 시트(340)는 상기 표시 패널(100) 측으로 제공되는 광의 양을 증가시킨다.
상기 상부 커버(410)는 상기 표시 패널(100)의 상부에 구비되며, 상기 상부 커버(410)는 상기 표시 패널(100)의 형상에 대응하는 형상으로 이루어진다. 상기 상부 커버(410)는 상기 표시 패널(100)의 상기 표시 영역(140)을 노출시키는 표시창(411)이 형성되고 상기 표시 패널(100)의 전면 가장 자리를 지지하는 상부면(412)과, 상기 상부면(412)에서 연장되고 하부 커버(420) 방향으로 절곡된 상부 커버 측면(414)을 포함한다. 여기서 상기 표시 패널(100)은 사각형의 판상이므로 상기 상부 커버 측면(414)은 4 측면으로 이루어질 수 있다. 상기 상부 커버(410)는 상기 하부 커버(420)와 결합하여 상기 표시 패널(100)의 전면 가장자리를 지지한다.
상기 하부 커버(420)는 백라이트 유닛(300)의 하부에 구비된다. 상기 하부 커버(420)는 상기 표시 패널(100) 및 상기 백라이트 유닛(300)의 형상에 대응하는 바닥면(482)과, 상기 바닥면(422)에서 연장되어 상부로 절곡된 하부 커버 측면(424)을 포함한다. 여기서, 상기 표시 패널(100) 및 상기 백라이트 유닛(300)은 사각 형상이므로 상기 하부 커버 측면(424)은 4 측면으로 이루어질 수 있다. 이러한 하부 커버(420)는 상기 바닥면(422) 및 상기 하부 커버 측면(424)에 의하여 상기 표시 패널(100) 및 상기 백라이트 유닛(300)를 수용할 수 있는 공간이 마련된다. 또한, 상기 하부 커버(420)는 상기 상부 커버(410)와 결합되어 그 내부 공간에 상기 표시 패널(100) 및 백라이트 유닛(300)를 수납하고 지지한다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치에 사용되는 도광부를 설명하기 위한 사시도이며, 도 3은 도 2의 도광부를 설명하기 위한 단면도이며, 도 4는 도 3의 밴드 패스 필터를 설명하기 위한 확대도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 도광부는 제 1 도광 유닛(310), 및 상기 제 1 도광 유닛(310)에서 광이 출사되는 방향에 배치되는 제 2 도광 유닛(320)을 포함한다.
상기 제 1 도광 유닛(310) 및 제 2 도광 유닛(320)은 각각 적어도 상기 표시 패널(100)의 표시 영역(140)과 중첩하는 도광판(311, 321), 상기 도광판(311, 321)으로 광을 조사하는 복수의 광원(312, 322)들, 및 상기 도광판(311, 321)과 상기 광원(312, 322)들 사이에 배치되는 밴드 패스 필터(313, 323)를 포함한다.
상기 도광판(311, 321)은 상기 광원(312, 322)들에서 공급된 광을 상기 표시 패널(100) 방향으로 출사하는 출사면, 상기 출사면에 대향하는 하면, 및 상기 출사면과 하면을 연결하는 측면들을 포함한다. 여기서, 상기 출사면 및 상기 하면은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 상기 측면들의 수는 상기 출사면 및 상기 하면의 형상에 의하여 결정된다. 예를 들면, 상기 출사면 및 상기 하면이 사각의 형상을 가질 수 있으며, 이때, 상기 도광판(311, 321)은 4개의 측면들을 가질 수 있다.
또한, 상기 도광판(311, 321)은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 도광판(311, 321)은 상기 출사면 상에 배치된 광확산 패턴(314, 324)을 더 포함할 수도 있다. 상기 광확산 패턴(314, 324)은 상기 도광판(311, 321)의 출사면을 통하여 출사되는 광을 확산시킨다.
상기 광원(312, 322)들은 상기 표시 패널(100)이 영상을 표시하는데 사용되는 광을 상기 도광판(311, 321)의 상기 측면들 중 적어도 어느 하나를 향하여 광을 조사한다. 각 광원(312, 322)에서 조사된 광은 상기 밴드 패스 필터(313, 323)를 통하여 상기 도광판(311, 321) 내부로 공급된다. 여기서, 상기 광원(312, 322)들은 인쇄 회로 기판(미도시)에 실장된 패키지 형태로 구성될 수 있으며, 상기 각 광원(312, 322)은 발광 다이오드일 수 있다.
상기 밴드 패스 필터(313, 323)는 상기 광원(312, 322)들에서 조사되는 광 중 일부를 투과시켜 상기 도광판(311, 321)으로 공급하며, 나머지 광은 선택적으로 반사시킨다. 여기서, 상기 밴드 패스 필터(313, 323)는 각각 굴절률이 서로 다른 복수의 필름이 적층된 다수의 필터 유닛(315)을 포함한다.
또한, 각 필터 유닛(315)은 각각 폴리머 재질을 포함하는 제 1 필름(315a) 및 제 2 필름(315b)을 포함하며, 상기 제 2 필름(315b)은 상기 제 1 필름(315a)에서 광이 출사되는 방향에 배치된다. 또한, 상기 제 1 필름(315a)은 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN)을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 필름(315b)은 폴리스타이렌(Polystyrene, PS)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 필름(315a) 및 상기 제 2 필름(315b)은 상기 광원(312, 322)에서 조사되는 광의 일부 파장 영역, 특히, 적색, 녹색 및 청색 광 중 적어도 어느 하나의 광을 반사시킬 수 있어야 한다. 또한, 상기 제 1 필름(315a) 및 상기 제 2 필름(315b)은 그 두께에 따라 반사시킬 수 있는 파장 영역이 결정되며, 상기 제 1 필름(315a) 및 상기 제 2 필름(315b)의 두께는 하기의 수학식 1을 만족한다.
Figure pat00001
여기서, 상기 n은 0 이상의 정수이며,
Figure pat00002
는 제 2 필름의 굴절률,
Figure pat00003
는 제 2 필름의 두께,
Figure pat00004
는 제 1 필름의 굴절률,
Figure pat00005
는 제 1 필름의 두께이다. 한편, 상기 제 2 필름(315b)에 사용되는 폴리스타이렌의 굴절률은 1.52이며, 상기 제 1 필름(315a)에 사용되는 폴리에틸렌 나프탈레이트의 굴절률은 1.85이다.
하기의 표 1은 상기 수학식 1에 따른 적색, 녹색 및 청색 광의 중심 파장 반사를 위한 두께를 계산한 것이다. 여기서, 상기 제 1 필름(315a)으로 폴리에틸렌 나프탈레이트가 사용되는 경우 상기 제 1 필름(315a)의 굴절률은 1.85이며, 상기 제 2 필름(315b)으로 폴리스타이렌이 사용되는 경우 상기 제 2 필름(315b)의 굴절률은 1.52이다.
적색, 녹색 및 청색 광의 중심 파장 반사를 위한 필름의 두께 계산
적색광(630㎚) 녹색광(540㎚) 청색광(450㎚)
제 2 필름 두께 104㎚ 89㎚ 74㎚
제 1 필름 두께 85㎚ 73㎚ 61㎚
상기 표 1을 참조하면, 상기 필터 유닛(315)이 상기 제 1 필름(315a) 및 상기 제 2 필름(315b)을 포함하는 경우, 두께를 조절하여, 적색, 녹색 및 청색 광 중 두 가지 색상의 광의 중심 파장을 반사시키며, 여타의 광은 투과시킬 수 있음을 알 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 필름(315a)이 상기 적색 광을 반사시킬 수 있는 85㎚의 두께를 가지며, 상기 제 2 필름(315b)이 상기 녹색 광을 반사시킬 수 있는 89㎚의 두께를 갖도록 하면, 상기 필터 유닛(315)은 상기 적색 광 및 상기 녹색 광의 중심 파장에 해당하는 광을 반사시키며, 여타의 광을 투과한다.
또한, 상기 필터 유닛(315)이 상기 제 1 필름(315a) 및 상기 제 2 필름(315b) 외에 부가적인 필름(미도시)을 포함하는 경우, 상기 부가적인 필름에서 적색광 및 녹색광 외의 특정 파장 광을 더 반사시키는 것이 가능하다.
한편, 상기 제 1 도광 유닛(310) 및 상기 제 2 도광 유닛(320)에 구비되는 상기 밴드 패스 필터(313, 323)의 상기 필터 유닛(315)의 구성을 다르게 하면, 상기 필터 유닛(315)은 각각 서로 다른 파장의 광을 반사시킬 수 있다.
한편, 상기 밴드 패스 필터(313, 323)는 투과하고자 하는 광 이외의 광을 70% 이상 반사시켜야 한다. 여기서, 상기 밴드 패스 필터(313, 323)의 반사율은 하기의 수학식 2를 만족한다.
Figure pat00006
여기서, N은 상기 밴드 패스 필터(313, 323)에 구비되는 상기 필터 유닛(315)의 수이며,
Figure pat00007
은 대기의 굴절률이며,
Figure pat00008
는 상기 도광판(311, 321)의 굴절률이다.
하기의 표 2는 상기 수학식 2에 따른 밴드 패스 필터(313, 323)의 반사율을 계산한 값이다. 여기서, 상기 제 1 필름(315a)으로 폴리에틸렌 나프탈레이트가 사용되는 경우 상기 제 1 필름(315a)의 굴절률은 1.85이며, 상기 제 2 필름(315b)으로 폴리스타이렌이 사용되는 경우 상기 제 2 필름(315b)의 굴절률은 1.52이다. 또한, 대기의 굴절률은 약 1이며, 상기 도광판(311, 321)으로 폴리카보네이트를 적용하여 상기 도광판(311, 321)의 굴절률은 약 1.59이다.
밴드 패스 필터의 각 중심 파장 반사율 계산
필터 유닛 수 1 2 3 4 5 6
반사율 16.3% 30.7% 45.6% 59.1% 70.2% 78.8%
상기 표 2를 참조하면, 상기 밴드 패스 필터(313, 323)에 구비되는 상기 필터 유닛(315)의 수가 증가함에 따라 반사율이 증가함을 알 수 있다. 특히, 상기 밴드 패스 필터(313, 323)가 5 이상의 상기 필터 유닛(315)을 구비하는 경우 반사율이 70% 이상임을 알 수 있다.
따라서, 상기 밴드 패스 필터(313, 323)는 5 이상의 상기 필터 유닛(315)을 구비하여야 투과하고자 하는 광 이외의 광을 70% 이상 반사시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 밴드 패스 필터(313, 323)는 선택적으로 광을 반사하여, 원하는 파장 영역의 광만을 투과시키는 것이 가능하다.
도 5는 도 1에 도시된 표시 장치에 사용되는 광원을 설명하기 위한 사시도이며, 도 6은 도 5의 광원을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 광원(600)은 발광 다이오드 칩(610), 상기 발광 다이오드 칩(610)을 봉지하는 몰딩부(620), 상기 발광 다이오드 칩(610)에서 발생한 광을 집광하는 렌즈부(630)를 포함한다. 또한, 상기 광원(600)의 광 출사각은 상기 발광 다이오드 칩(610)의 중심을 기준으로 하여 -15° 내지 15°일 수 있다. 이는 상기 광원(600)이 표시 장치(500)에 적용되어 도광판(311, 321)으로 광을 조사하는 경우 누설되는 광을 최소화할 수 있기 때문이다.
상기 발광 다이오드 칩(610)은 전자와 정공의 결합을 통하여 발광하는 일종의 p-n 접합 반도체로써, 전류의 흐름을 통하여 소수의 전자와 정공으로 이루어지는 캐리어를 만들어내고, 이들 전자와 정공이 재결합하는 과정에서 방출하는 에너지를 빛으로 방출하는 반도체 소자 중의 하나이다. 또한, 상기 발광 다이오드 칩(610)은 리드 프레임(미도시)에 실장되어 인쇄 회로 기판(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있음은 자명하다.
상기 몰딩부(620)는 상기 발광 다이오드 칩(610)을 봉지하여 외부 환경과 격리한다. 여기서, 상기 몰딩부(620)는 상기 발광 다이오드 칩(610)이 안착되는 면의 면적이 이에 대향하는 면의 면적보다 작은 원뿔대 형상일 수 있다.
상기 렌즈부(630)는 상기 발광 다이오드 칩(610)에서 방출되는 광의 경로상의 상기 몰딩부(620) 상의 면, 즉, 상기 몰딩부(620)에서 상기 발광 다이오드 칩(610)이 안착되는 면에 대향하는 면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 렌즈부(630)는 상기 발광 다이오드 칩(610)에서 방출되어 상기 몰딩부(620)를 투과한 광을 가이드하는 광 가이드부(631) 및 상기 광 가이드부(631)에서 광이 방출되는 선단에 배치되어 상기 광을 집광하는 집광부(632)를 포함한다. 여기서, 상기 광 가이드부(631)은 상기 몰딩부(620)에 의하여 원기둥 형상일 수 있으며, 상기 집광부(632)는 돔 형상일 수 있다. 또한, 상기 광 가이드부(631)의 길이는 2㎜ 내지 6㎜이며, 상기 광 가이드부(631)의 직경은 3㎜ 내지 5㎜일 수 있다. 이는 상기 광 가이드부(631)가 상기 발광 다이오드 칩(610)에서 발생한 광을 효율적으로 가이드하기 위함이다.
한편, 상기 몰딩부(620) 및 상기 렌즈부(630)는 각각 공기 및 수분에 대한 투과도가 낮으며, 광 투과성이 우수한 물질을 포함하며, 상기 광투과성 물질은 유리 및 수지(resin)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 수지는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 포토레지스트 및 이의 등가물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 광원(600)은 상기 광 가이드부(631)를 감싸는 반사 부재(640)를 더 포함하여, 상기 발광 다이오드 칩(610)에서 방출된 광 중 상기 렌즈부(630)의 광 가이드부(631)를 통해 누설될 수 있는 광을 반사하여 상기 광원(600)의 광 효율을 상승시킨다. 따라서, 상기 발광 다이오드 칩(610)에서 발생한 광 중 보다 많은 광이 상기 도광판(311, 321)으로 조사될 수 있다.
100: 표시 패널 110: 어레이 기판
120: 대향 기판 130: 드라이버 IC
140: 표시 영역 200: 몰드 프레임
300: 백라이트 유닛 310: 제 1 도광 유닛
320: 제 2 도광 유닛 330: 광학 부재
340: 반사 시트 410: 상부 커버
420: 하부 커버 500: 표시 장치
600: 광원 610: 발광 다이오드 칩
620: 몰딩부 630: 렌즈부
631: 광 가이드부 632: 집광부
640: 반사 부재

Claims (22)

  1. 복수의 도광 유닛을 구비하는 도광부를 포함하며,
    각 도광 유닛은
    공급받은 광을 축사하는 출사면, 상기 출사면에 대향하는 하면, 및 상기 출사면과 하면을 연결하는 측면들을 포함하는 도광판;
    상기 측면들 중 적어도 하나를 향하여 광을 조사하는 복수의 광원; 및
    상기 광이 조사되는 측면과 상기 광원부 사이에 배치되는 밴드 패스 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도광부는
    제 1 도광 유닛, 및 상기 제 1 도광 유닛에서 광이 출사되는 방향 상에 배치되는 제 2 도광 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 각각 굴절률이 서로 다른 복수의 필름이 적층된 복수의 필터 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 필터 유닛은 제 1 필름, 및 상기 제 1 필름 상에 배치되며 상기 제 1 필름과 굴절률이 다른 제 2 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 필름은 폴리에틸렌 나프탈레이트를 포함하며,
    상기 제 2 필름은 폴리스타이렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 각각 5개 이상의 필터 유닛이 적층된 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 입사된 광 중 투과하고자 하는 광 이외의 광을 70% 이상 반사하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제 1항에 있어서,
    각 광원은
    발광 다이오드 칩;
    상기 발광 다이오드 칩을 봉지하는 몰딩부; 및
    상기 발광 다이오드 칩에서 발생하는 광을 집광하는 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 렌즈부는 상기 발광 다이오드 칩에서 발생한 광을 가이드하는 광 가이드부 및 상기 광을 집광하는 집광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 광원은 상기 광 가이드부를 감싸는 반사 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 광 가이드부는 직경이 3 내지 5㎜이며, 높이는 2 내지 6㎜인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 광원의 광 출사각은 상기 발광 다이오드 칩의 중심을 기준으로 하여 -15° 내지 15°인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판은 각각 각각 출사면의 상에 배치된 광확산 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  14. 좌안 영상 및 우안 영상을 표시하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하며,
    상기 백라이트 유닛은 복수의 도광 유닛을 구비하는 도광부를 포함하며,
    각 도광 유닛은
    공급받은 광을 축사하는 출사면, 상기 출사면에 대향하는 하면, 및 상기 출사면과 하면을 연결하는 측면들을 포함하는 도광판;
    상기 측면들 중 적어도 하나를 향하여 광을 조사하는 복수의 광원; 및
    상기 광이 조사되는 측면과 상기 광원부 사이에 배치되는 밴드 패스 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 도광부는 제 1 도광 유닛, 및 상기 제 1 도광 유닛에서 광이 출사되는 방향 상에 배치되는 제 2 도광 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 각각 굴절률이 서로 다른 복수의 필름이 적층된 복수의 필터 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 필터 유닛은 제 1 필름, 및 상기 제 1 필름 상에 배치되며 상기 제 1 필름과 굴절률이 다른 제 2 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제 1 필름은 폴리에틸렌 나프탈레이트를 포함하며,
    상기 제 2 필름은 폴리스타이렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 각각 5개 이상의 필터 유닛이 적층된 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  20. 제 14항에 있어서,
    각 광원은
    발광 다이오드 칩;
    상기 발광 다이오드 칩을 봉지하는 몰딩부; 및
    상기 발광 다이오드 칩에서 발생하는 광을 집광하는 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 렌즈부는 상기 발광 다이오드 칩에서 발생한 광을 가이드하는 광 가이드부 및 상기 광을 집광하는 집광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 광원은 상기 광 가이드부를 감싸는 반사 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
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