KR20130134943A - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

표시장치가 개시된다. 표시장치는 제 1 방향으로 열을 지어 배치되는 복수의 광원들; 상기 광원들로부터의 광이 입사되고, 상기 제 1 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수의 광학 패턴들을 포함하는 광학 부재; 및 상기 광학 부재로부터의 광이 입사되는 표시패널을 포함한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
실시예는 표시장치에 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 도광판의 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 향상된 휘도 균일도를 가지고, 용이하게 제조될 수 있는 표시장치를 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 표시장치는 제 1 방향으로 열을 지어 배치되는 복수의 광원들; 상기 광원들로부터의 광이 입사되고, 상기 제 1 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수의 광학 패턴들을 포함하는 광학 부재; 및 상기 광학 부재로부터의 광이 입사되는 표시패널을 포함한다.
일 실시예에 따른 표시장치는 제 1 방향으로 연장되는 제 1 회로기판; 상기 제 1 회로기판과 나란히 연장되는 제 2 회로기판; 상기 제 1 회로기판에 배치되는 복수의 제 1 광원들; 상기 제 2 회로기판에 배치되는 복수의 제 2 광원들; 상기 제 1 광원들 및 상기 제 2 광원들로부터의 광이 입사되고, 상기 제 1 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수의 광학 패턴들을 포함하는 광학 부재; 및 상기 광학 부재로부터의 광이 입사되는 표시패널을 포함한다.
일 실시예에 따른 표시장치는 제 1 방향으로 열을 지어 배치되는 복수의 광원들; 상기 광원들로부터의 광을 상기 제 1 방향보다 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향으로 더 확산시키는 광학 부재; 및 상기 광학 부재에 의해서 확산된 광이 입사되는 표시패널을 포함한다.
실시예에 따른 표시장치는 상기 광학 패턴들을 제 1 방향으로 연장시킨다. 이에 따라서, 상기 광원들로부터 출사되는 광은 상기 제 1 방향보다 상기 제 1 방향에 대하여 수직한 제 2 방향으로 더 확산된다. 이때, 상기 광원들은 상기 제 1 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 열을 지어 배치된다. 또한, 상기 광원들은 상기 제 1 방향으로 조밀하게 배치되고, 상기 제 2 방향으로 덜 조밀하게 배치된다.
이에 따라서, 상기 광학 부재를 통과한 광은 전체적으로 균일한 휘도로 상기 표시패널에 입사된다.
즉, 실시예에 따른 표시장치는 상기 광원들이 배치되는 열들의 수가 감소되더라도, 상기 광학 부재에 의해서, 전체적으로는 높은 휘도 균일도를 가질 수 있다. 즉, 상기 광원들의 열 사이의 간격이 커지더라도, 상기 광학 부재의 광학 패턴들에 의해서, 상기 제 2 방향으로의 휘도 균일도가 향상될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 표시장치는 상기 광원들의 열들의 수를 줄일 수 있고, 사용되는 회로기판들의 수를 줄일 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 표시장치는 적은 비용으로 용이하게 제조될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 확산 시트, 발광다이오드 및 인쇄회로기판을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 확산 시트의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 확산 시트의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 6은 제 1 방향을 기준으로 발광다이오드로부터 출사되는 광의 경로를 도시한 도면이다.
도 7은 제 2 방향을 기준으로 발광다이오드로부터 출사되는 광의 경로를 도시한 도면이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드, 인쇄회로기판, 렌즈부 및 확산 부재를 도시한 분해사시도이다.
도 9는 도 8에 따른 발광다이오드, 인쇄회로기판, 렌즈부 및 확산 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드, 인쇄회로기판, 렌즈부 및 확산 부재를 도시한 분해사시도이다.
도 11은 도 10에 따른 발광다이오드, 인쇄회로기판, 렌즈부 및 확산 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 도면이다.
도 13은 확산 시트의 제 1 영역에서의 확산 패턴들을 도시한 도면이다.
도 14는 확산 시트의 제 2 영역에서의 확산 패턴들을 도시한 도면이다.
실시 예의 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 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다. 도 2는 확산 시트, 발광다이오드 및 인쇄회로기판을 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 4는 다른 실시예에 따른 확산 시트의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 5는 또 다른 실시예에 따른 확산 시트의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 6은 제 1 방향을 기준으로 발광다이오드로부터 출사되는 광의 경로를 도시한 도면이다. 도 7은 제 2 방향을 기준으로 발광다이오드로부터 출사되는 광의 경로를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(20) 및 백라이트 유닛(10)을 포함한다. 상기 액정표시패널(20)은 영상을 디스플레이한다. 상기 액정표시패널(20)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(20)의 가장자리에는 상기 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 PCB(gate driving printed circuit board)(21)와, 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 PCB(data driving printed circuit board)(22)가 구비된다.
상기 게이트 및 데이터 구동 PCB(21, 22)는 COF(Chip on film)에 의해 상기 액정표시패널(20)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 액정표시패널(20)을 지지하는 패널 가이드(24) 및 상기 액정표시패널(20)의 가장자리를 감싸며, 상기 패널 가이드(24)와 결합되는 탑 케이스(23)를 포함한다.
상기 백라이트 유닛(10)은 20인치 이상의 대형 액정표시장치에 구비되는 직하 방식으로 구성된다. 상기 백라이트 유닛(10)은 바텀 커버(11), 복수의 인쇄회로기판들(110, 120, 130), 복수의 발광다이오드들(210, 220, 230) 및 광학시트들(300, 400, 500)을 포함한다.
상기 바텀 커버(11)는 상면이 개구된 박스 형상을 가지며, 상기 인쇄회로기판(30)을 수용한다. 또한, 상기 바텀 커버(11)는 상기 광학시트들(300, 400, 500) 및 상기 액정표시패널(20)을 지지한다.
상기 바텀 커버(11)는 금속 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 바텀 커버(11)는 금속 플레이트 등이 절곡 또는 만곡되어 형성될 수 있다. 즉, 절곡 또는 만곡되어 형성되는 공간에, 상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)이 수용된다.
또한, 상기 바텀 커버(11)의 바닥면은 높은 반사율을 가질 수 있다. 즉, 상기 바텀 커버(11)의 바닥 자체가 반사 시트 기능을 수행할 수 있다. 이와는 다르게, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 바텀 커버(11)의 내부에 반사 시트가 따로 구비될 수 있다.
상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)은 상기 바텀 커버(11) 내측에 배치된다. 상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)은 상기 발광다이오드를 구동하기 위한 구동 기판일 수 있다. 상기 인쇄회로기판(30)은 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)에 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)은 상기 인쇄회로기판(30)에 실장될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)은 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)은 서로 나란히 상기 제 1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 띠 형상을 가질 수 있다.
상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)은 두 개 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)은 제 1 인쇄회로기판(110), 제 2 인쇄회로기판(120) 및 제 3 인쇄회로기판(130)을 포함할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)은 4개 이상일 수 있다. 상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)의 개수는 상기 액정표시패널(20)의 면적에 따라서 달라질 수 있다.
상기 제 1 인쇄회로기판(110), 상기 제 2 인쇄회로기판(120) 및 상기 제 3 인쇄회로기판(130)은 서로 나란히 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 1 인쇄회로기판(110), 상기 제 2 인쇄회로기판(120) 및 상기 제 3 인쇄회로기판(130)은 서로 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제 1 인쇄회로기판(110), 상기 제 2 인쇄회로기판(120) 및 상기 제 3 인쇄회로기판(130)의 길이는 상기 액정표시패널(20)의 폭에 따라서 달라질 수 있다. 상기 제 1 인쇄회로기판(110), 상기 제 2 인쇄회로기판(120) 및 상기 제 3 인쇄회로기판(130)의 폭은 약 5㎜ 내지 약 3㎝일 수 있다.
상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)은 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)에 전기적으로 연결되며, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)에 구동신호를 공급한다. 상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)의 상면에는 상기 백라이트 유닛(10)의 성능을 향상시키기 위한 반사층이 코팅될 수 있다. 즉, 상기 반사층은 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터 출사되는 광을 상방으로 반사시킬 수 있다.
상기 발광다이오드들(210, 220, 230)은 상기 인쇄회로기판(30)을 통하여 인가받는 전기적인 신호를 사용하여, 광을 발생시킨다. 즉, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)은 광을 발생시키는 광원이다. 더 자세하게, 각각의 발광다이오드(20)는 점광원이고, 각각의 발광다이오드(20)가 모여서 면광원을 형성한다. 여기서, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)은 발광다이오드 칩을 포함하는 발광다이오드 패키지이다.
상기 발광다이오드들(210, 220, 230)은 상기 인쇄회로기판들(110, 120, 130)에 실장된다. 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)은 백색 광을 출사할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)은 청색 광, 녹색 광 및 적색 광을 골고루 나누어서 출사할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)은 복수의 제 1 발광다이오드들(210), 복수의 제 2 발광다이오드들(220) 및 복수의 제 3 발광다이오드들(230)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 발광다이오드들(210)은 상기 제 1 인쇄회로기판(110)에 배치된다. 상기 제 1 발광다이오드들(210)은 상기 제 1 인쇄회로기판(110) 상에 실장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 발광다이오드들(210)은 상기 제 1 발광다이오드들(210)은 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 발광다이오드들(210)은 상기 제 1 인쇄회로기판(110) 상에 일렬로 실장될 수 있다. 또한, 상기 제 1 발광다이오드들(210)은 서로 일정한 간격(D11)으로 이격될 수 있다.
상기 제 2 발광다이오드들(220)은 상기 제 2 인쇄회로기판(120)에 배치된다. 상기 제 2 발광다이오드들(220)은 상기 제 2 인쇄회로기판(120) 상에 실장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 발광다이오드들(220)은 상기 제 2 발광다이오드들(220)은 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 발광다이오드들(220)은 상기 제 2 인쇄회로기판(120) 상에 일렬로 실장될 수 있다. 또한, 상기 제 2 발광다이오드들(220)은 서로 일정한 간격(D22)으로 이격될 수 있다.
상기 제 3 발광다이오드들(230)은 상기 제 3 인쇄회로기판(130)에 배치된다. 상기 제 3 발광다이오드들(230)은 상기 제 3 인쇄회로기판(130) 상에 실장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 3 발광다이오드들(230)은 상기 제 3 발광다이오드들(230)은 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 3 발광다이오드들(230)은 상기 제 3 인쇄회로기판(130) 상에 일렬로 실장될 수 있다. 또한, 상기 제 3 발광다이오드들(230)은 서로 일정한 간격(D33)으로 이격될 수 있다.
상기 제 1 발광다이오드들(210)은 제 1 열로 배치되고, 상기 제 2 발광다이오드들(220)은 제 2 열로 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 3 발광다이오드들(230)은 제 3 열로 배치될 수 있다. 상기 제 1 열, 상기 제 2 열 및 상기 제 3 열은 서로 나란히 배치된다.
상기 제 1 발광다이오드들(210) 사이의 간격(D11)은 상기 제 1 열 및 상기 제 2 열 사이의 간격(D2)보다 더 작다. 예를 들어, 상기 제 1 열 및 상기 제 2 열 사이의 간격(D2)은 상기 제 1 발광다이오드들(210) 사이의 간격(D11)에 약 1.3배 내지 약 10배, 더 자세하게, 약 1.5배 내지 약 3배, 더 자세하게, 약 2배 내지 약 2.5배일 수 있다.
또한, 상기 제 2 발광다이오드들(220) 사이의 간격(D22)도 상기 제 1 열 및 상기 제 2 열 사이의 간격(D2)보다 더 작다. 예를 들어, 상기 제 1 열 및 상기 제 2 열 사이의 간격(D2)은 상기 제 2 발광다이오드들(220) 사이의 간격(D22)에 약 1.3배 내지 약 10배, 더 자세하게, 약 1.5배 내지 약 3배, 더 자세하게, 약 2배 내지 약 2.5배일 수 있다.
또한, 상기 제 3 발광다이오드들(230) 사이의 간격(D33)도 상기 제 2 열 및 상기 제 3 열 사이의 간격(D3)보다 더 작다. 예를 들어, 상기 제 2 열 및 상기 제 3 열 사이의 간격(D3)은 상기 제 3 발광다이오드들(230) 사이의 간격(D33)에 약 1.3배 내지 약 10배, 더 자세하게, 약 1.5배 내지 약 3배, 더 자세하게, 약 2배 내지 약 2.5배일 수 있다.
즉, 상기 제 1 방향을 기준으로, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)의 간격(D11, D22, D33)은 상기 제 2 방향을 기준으로, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)의 간격(D2, D3)보다 더 작다. 즉, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)은 상기 제 1 방향을 기준으로 조밀하게 배치되고, 상기 제 2 방향을 기준으로 덜 조밀하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 백라이트 유닛(10)은 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)에 각각 대응하여 배치되는 렌즈부들을 더 포함할 수 있다. 상기 렌즈부들은 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터 출사되는 광을 입사받아서, 광속을 제어할 수 있다. 상기 렌즈부들은 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터 출사되는 광의 광속을 보더 큰 지향각으로 변경시킬 수 있다. 상기 렌즈부들은 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)을 각각 덮을 수 있다.
상기 광학시트들(300, 400, 500)은 상기 발광다이오드들(210, 220, 230) 상에 배치된다. 상기 광학시트들(300, 400, 500)은 상기 바텀 커버(11) 상에 배치될 수 있다. 상기 광학시트들(300, 400, 500)은 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)을 덮을 수 있다.
상기 광학시트들(300, 400, 500)은 통과하는 광의 특성을 향상시킨다. 상기 광학시트들(300, 400, 500)은 확산시트(300), 제 1 프리즘 시트(400) 및 제 2 프리즘 시트(500)를 포함한다.
상기 확산시트(300)는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230) 상에 배치된다. 상기 확산시트(300)는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)을 덮는다. 더 자세하게, 상기 확산시트(300)는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)을 전체적으로 덮을 수 있다.
상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터 출사되는 광은 상기 확산시트(300)에 입사된다. 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터의 광은 상기 확산시트(300)에 의해서 확산될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 확산시트(300)는 일 방향으로 연장되는 형상을 가지는 복수의 확산 패턴들(310)을 포함할 수 있다. 상기 확산 패턴들(310)은 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터의 광을 확산시키는 광학 패턴들 일 수 있다.
상기 확산 패턴들(310)이 연장되는 방향은 상기 제 1 방향과 실질적으로 동일할 수 있다. 더 자세하게, 상기 확산 패턴들(310)이 연장되는 방향 및 상기 제 1 방향 사이의 각도는 약 0° 내지 약 5°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 확산 패턴들(310)은 상기 제 1 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 확산 패턴들(310)은 상기 제 1 열, 상기 제 2 열 및 상기 제 3 열과 나란히 연장될 수 있다. 또한, 상기 확산 패턴들(310)은 상기 제 1 인쇄회로기판(110), 상기 제 2 인쇄회로기판(120) 및 상기 제 3 인쇄회로기판(130)과 나란히 연장될 수 있다.
상기 확산 패턴들(310)은 눕혀진 삼각 기둥 형상을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 확산 패턴들(310)의 상기 제 1 방향에 대하여 수직한 제 2 방향으로의 절단면은 삼각형, 더 자세하게, 이등변 삼각형 형상을 가질 수 있다.
즉, 상기 확산 패턴들(310)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 경사면(311) 및 제 2 경사면(312)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 경사면(311) 및 상기 제 2 경사면(312)은 서로 교차할 수 있다.
이와는 다르게, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 확산 패턴들(310)의 상기 제 2 방향으로의 절단면은 사각형 형상을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 확산 패턴들(310)의 상기 제 2 방향으로의 절단면은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
이와는 다르게, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 확산 패턴들(310)은 렌티귤라 렌즈 형상을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 확산 패턴들(310)의 상기 제 2 방향으로 절단면은 반원 형상을 가질 수 있다.
상기 확산 패턴들(310)의 피치(P)는 약 10㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다. 또한, 상기 확산 패턴들(310)의 폭(S)은 약 1㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다. 또한, 상기 확산 패턴들(310)의 높이(H)는 약 0.1㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다.
상기 제 1 프리즘 시트(400)는 상기 확산시트(300) 상에 배치된다. 상기 제 1 프리즘 시트(400)는 피라미드 형상을 가지는 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제 1 프리즘 시트(400)는 상기 확산시트(300)로부터의 광의 직진성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 프리즘 시트(500)는 상기 제 1 프리즘 시트(400) 상에 배치된다. 상기 제 2 프리즘 시트(500)는 피라미드 형상을 가지는 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제 2 프리즘 시트(500)는 상기 제 1 프리즘 시트(400)로부터의 광의 직진성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 확산시트(300)는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터의 광의 특성을 이방적으로 향상시킨다. 즉, 상기 확산시트(300)는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터의 광을 이방적으로 확산시킨다. 더 자세하게, 상기 확산시트(300)는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터의 광을 상기 발광다이오드의 광축에 대하여 비회전 대칭으로 확산시킨다. 예를 들어, 상기 확산시트(300)는 상기 발광다이오드의 광축을 통과하는 면대칭으로 입사되는 광을 확산시킬 수 있다. 더 자세하게, 상기 확산시트(300)는 상기 확산 패턴들(310)이 연장되는 방향과 평행한 면의 대칭으로 입사되는 광을 확산시킬 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 방향을 기준으로, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터 출사되는 광은 상기 제 2 방향보다 덜 확산된다. 즉, 상기 발광다이오드로부터의 광이 상기 확산시트(300)를 통과한 후, 상기 제 1 방향으로의 지향각은 상기 제 2 방향으로의 지향각보다 더 작을 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 방향을 기준으로, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터, 광축에 대해서 제 1 각도(θ1)로 출사되는 광은 상기 확산시트(300)를 통과하여, 제 3 각도(θ3)로 출사될 수 있다. 이때, 상기 제 3 각도(θ3)는 상기 제 1 각도(θ1)와 같거나 더 클 수 있다. 또한, 상기 제 2 방향을 기준으로, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터, 광축에 대해서 제 2 각도(θ2)로 출사되는 광은 상기 확산시트(300)를 통과하여, 제 4 각도(θ4)로 출사될 수 있다. 이때, 상기 제 4 각도(θ4)는 상기 제 3 각도(θ3)보다 더 크게 된다. 즉, 상기 확산시트(300)는 상기 제 1 방향보다 상기 제 2 방향으로 입사광을 더 확산시킨다.
상기 확산시트(300)와 다르게, 상기 제 1 프리즘 시트(400) 및 상기 제 2 프리즘 시트(500)는 상기 확산시트(300)로부터의 광의 특성을 등방적으로 향상시킨다.
앞서 설명한 바와 같이, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 확산시트(300)를 사용하여, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터 출사되는 광을 상기 제 1 방향보다 상기 제 2 방향으로 더 확산시킨다. 이때, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)을 상기 제 1 방향으로 더 조밀하게 배치시키고, 상기 제 2 방향으로 덜 조밀하게 배치시킨다.
이에 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)의 열의 수를 줄일 수 있다. 즉, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)을 방향에 상관없이 등간격으로 배치시키지 않고, 이방적으로 배치시킨다. 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)의 이방적인 배치에 의해서 발생될 수 있는 휘도 불균일은 상기 확산시트(300)의 이방적 광 확산에 의해서 보상되고, 실시예에 따른 액정표시장치는 전체적으로 균일한 휘도를 가질 수 있다. 즉, 상기 확산시트(300)를 통과한 광은 전체적으로 균일한 휘도로 상기 액정표시패널(20)에 입사된다.
즉, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)이 배치되는 열들의 수가 감소되더라도, 상기 확산시트(300)에 의해서, 전체적으로는 높은 휘도 균일도를 가질 수 있다. 즉, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)의 열 사이의 간격이 커지더라도, 상기 확산 패턴들(310)에 의해서, 휘도 균일도가 향상될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)의 열들의 수를 줄일 수 있고, 사용되는 인쇄회로기판들(110, 120, 130)의 수를 줄일 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 적은 비용으로 용이하게 제조될 수 있다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드, 인쇄회로기판, 렌즈부 및 확산 부재를 도시한 분해사시도이다. 도 9는 도 8에 따른 발광다이오드, 인쇄회로기판, 렌즈부 및 확산 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 10은 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드, 인쇄회로기판, 렌즈부 및 확산 부재를 도시한 분해사시도이다. 도 11은 도 10에 따른 발광다이오드, 인쇄회로기판, 렌즈부 및 확산 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다. 본 실시예들에 대한 설명에에 있어서, 앞선 실시예들에 대한 설명을 참조한다. 즉, 앞선 실시예들에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 실시예들에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 각각의 발광다이오드(210)에 렌즈부(211)가 각각 배치되고, 각각의 렌즈부(211)에 확산 부재(340, 350)가 각각 배치될 수 있다. 상기 확산 부재(340)는 상기 발광다이오드(210)로부터의 광을 제 1 방향보다 제 2 방향으로 더 확산시킨다. 즉, 상기 발광다이오드(210)로부터의 광은 상기 확산 부재(340, 350)에 입사되고, 상기 확산 부재(340, 350)는 상기 발광다이오드(210)로부터의 광을 상기 제 1 방향보다 상기 제 2 방향으로 더 확산시킨다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 확산 부재(340)는 제 1 반사부(341) 및 제 2 반사부(342)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 반사부(341)는 상기 발광다이오드의 광축에 대해서 경사질 수 있다. 상기 제 1 반사부(341) 및 상기 제 2 반사부(342)는 서로 교차할 수 있다.
상기 제 1 반사부(341) 및 상기 제 2 반사부(342)는 상기 제 1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 1 반사부(341) 및 상기 제 2 반사부(342)는 높은 반사율을 가질 수 있다. 상기 제 1 반사부(341) 및 상기 제 2 반사부(342)로 높은 반사율을 가지는 금속 등이 사용될 수 있다.
상기 제 1 반사부(341) 및 상기 제 1 반사부(341)는 입사되는 광을 상기 제 2 방향에 가깝게 반사시킬 수 있다. 이에 따라서, 상기 확산 부재(340)는 입사광을 상기 제 2 방향으로 더 확산시킬 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 확산 부재(350)는 상기 렌즈부(211)의 표면에 코팅되는 복수의 확산 패턴들(351)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 확산 패턴들(351)은 상기 제 1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 확산 부재(350)는 상기 렌즈부(211)의 표면에 투명한 수지가 임프린팅되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 확산 부재(350)는 상기 렌즈부(211)와 일체로 형성될 수 있다.
이와 같이, 상기 확산 부재(340, 350)에 의해서, 상기 발광다이오드들(210, 220, 230)로부터의 광은 상기 제 2 방향으로 더욱 확산될 수 있다. 따라서, 본 실시예들에 따른 액정표시장치는 인쇄회로기판들(110, 120, 130)의 수를 줄일 수 있고, 적은 비용으로 용이하게 제조될 수 있다.
도 12는 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 도면이다. 도 13은 확산 시트의 제 1 영역에서의 확산 패턴들을 도시한 도면이다. 도 14는 확산 시트의 제 2 영역에서의 확산 패턴들을 도시한 도면이다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예들을 참조한다. 즉, 앞선 실시예들에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 확산 시트(301)는 입사되는 광의 광축을 방향을 바꿀 수 있다. 즉, 상기 확산 시트(301)는 각각의 발광다이오드(210, 220, 230)로부터의 광을 액정표시패널(20)의 중심으로 치우치도록 할 수 있다.
상기 확산 시트(301)는 제 1 영역(R1) 및 제 2 영역(R2)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 영역(R1) 및 상기 제 2 영역(R2)은 상기 확산 시트(301)를 양분할 수 있다. 이때, 상기 제 1 영역(R1)은 제 1 발광다이오드(210)로부터 입사되는 광을 상기 액정표시패널(20)의 중심에 더 치우치도록 확산시킬 수 있다. 또한, 상기 제 2 영역(R2)은 상기 제 3 발광다이오드(230)로부터 입사되는 광을 상기 액정표시패널(20)의 중심에 더 치우치도록 확산시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 1 발광다이오드(210)로부터 입사되어, 상기 제 1 영역(R1)으로부터 출사되는 광의 광축(OA1)은 상기 제 1 발광다이오드(210)로부터 출사되는 광의 광축(OA2)보다 더 기울어질 수 있다. 즉, 상기 제 1 발광다이오드(210)로부터 출사되는 광의 광축(OA1) 및 상기 액정표시패널(20) 사이의 각도는 상기 제 1 발광다이오드(210)로부터 입사되어, 상기 제 1 영역(R1)으로부터 출사되는 광의 광축(OA2) 및 상기 액정표시패널(20) 사이의 각도보다 더 클 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 3 발광다이오드(230)로부터 입사되어, 상기 제 2 영역(R2)으로부터 출사되는 광의 광축(OA3)은 상기 제 3 발광다이오드(230)로부터 출사되는 광의 광축(OA4)보다 더 기울어질 수 있다. 즉, 상기 제 3 발광다이오드(230)로부터 출사되는 광의 광축(OA3) 및 상기 액정표시패널(20) 사이의 각도는 상기 제 3 발광다이오드(230)로부터 입사되어, 상기 제 2 영역(R2)으로부터 출사되는 광의 광축(OA4) 및 상기 액정표시패널(20) 사이의 각도보다 더 클 수 있다.
또한, 상기 확산 시트(301)는 비대칭 구조의 확산 패턴들(315, 318)을 포함한다.
상기 제 1 영역(R1)은 제 1 확산 패턴(315)을 포함한다. 상기 액정표시패널(20)에 대하여 수직하고, 상기 제 1 확산 패턴(315)의 최상부를 통과하고, 제 1 방향으로 연장되는 제 1 기준면(RS1)이 정의될 수 있다. 이때, 상기 제 1 확산 패턴(315)은 상기 제 1 기준면(RS1)에 대해서 비대칭 구조를 가질 수 있다.
즉, 상기 제 1 확산 패턴(315)은 상기 제 1 기준면(RS1)의 일측에 배치되는 제 1 확산부(313) 및 상기 제 1 기준면(RS1)의 타측에 배치되는 제 2 확산부(314)를 포함한다. 이때, 상기 제 2 확산부(314)는 상기 제 1 확산부(313)보다 더 크다. 더 자세하게, 상기 제 2 확산부(314)는 상기 제 1 확산부(313)보다 약 1.1배 내지 약 5배 더 클 수 있다.
상기 제 2 영역(R2)은 제 2 확산 패턴(318)을 포함한다. 상기 액정표시패널(20)에 대하여 수직하고, 상기 제 2 확산 패턴(318)의 최상부를 통과하고, 제 1 방향으로 연장되는 제 2 기준면(RS2)이 정의될 수 있다. 이때, 상기 제 2 확산 패턴(318)은 상기 제 2 기준면(RS2)에 대해서 비대칭 구조를 가질 수 있다.
즉, 상기 제 2 확산 패턴(318)은 상기 제 2 기준면(RS2)의 일측에 배치되는 제 3 확산부(317) 및 상기 제 2 기준면(RS2)의 타측에 배치되는 제 4 확산부(316)를 포함한다. 이때, 상기 제 4 확산부(316)는 상기 제 3 확산부(317)보다 더 크다. 더 자세하게, 상기 제 4 확산부(316)는 상기 제 3 확산부(317)보다 약 1.1배 내지 약 5배 더 클 수 있다.
이와 같이, 상기 확산 시트(301)는 중앙 부분으로 광을 더 확산시키므로, 본 실시예에 따른 액정표시장치는 더 향상된 휘도를 가질 수 있다.
또한, 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 (17)

  1. 제 1 방향으로 열을 지어 배치되는 복수의 광원들;
    상기 광원들로부터의 광이 입사되고, 상기 제 1 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수의 광학 패턴들을 포함하는 광학 부재; 및
    상기 광학 부재로부터의 광이 입사되는 표시패널을 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광학 패턴들은 상기 제 1 방향보다 상기 광원으로부터의 광을 상기 제 1 방향에 대하여 수직한 제 2 방향으로 더 확산시키는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 광학 패턴들의 상기 제 2 방향으로의 단면 형상은 삼각형, 사각형 또는 반원 형상을 가지는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광원들은
    상기 제 1 방향으로 제 1 열을 지어 배치되는 제 1 광원들; 및
    상기 제 1 열과 나란히 제 2 열을 지어 배치되는 제 2 광원들을 포함하는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 광원들 사이의 간격은 상기 제 1 열 및 상기 제 2 열 사이의 간격보다 더 작은 표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 광원들에 연결되는 제 1 회로기판; 및
    상기 제 2 광원들에 연결되는 제 2 회로기판을 더 포함하고,
    상기 제 1 회로기판 및 상기 제 2 회로기판은 서로 나란히, 상기 제 1 방향으로 연장되는 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 표시패널에 대해서 수직하고, 각각 광학 패턴과 같은 방향으로 연장되고, 각각의 광학 패턴의 최상부를 통과하는 기준면이 정의되고,
    각각의 광학 패턴은 상기 기준면에 대하여 비대칭인 표시장치.
  8. 제 1 방향으로 연장되는 제 1 회로기판;
    상기 제 1 회로기판과 나란히 연장되는 제 2 회로기판;
    상기 제 1 회로기판에 배치되는 복수의 제 1 광원들;
    상기 제 2 회로기판에 배치되는 복수의 제 2 광원들;
    상기 제 1 광원들 및 상기 제 2 광원들로부터의 광이 입사되고, 상기 제 1 방향과 나란한 방향으로 연장되는 복수의 광학 패턴들을 포함하는 광학 부재; 및
    상기 광학 부재로부터의 광이 입사되는 표시패널을 포함하는 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 광원들 및 상기 제 2 광원들 사이의 간격은 상기 제 1 회로기판 및 상기 제 2 회로기판 사이의 간격보다 더 작은 표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 광학 패턴들의 피치는 10㎛ 내지 200㎛인 표시장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 회로기판이 연장되는 방향 및 상기 광학 패턴들이 연장되는 방향 사이의 각도는 0° 내지 5°인 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 회로기판 및 상기 광학 패턴들은 서로 평행한 표시장치.
  13. 제 1 방향으로 열을 지어 배치되는 복수의 광원들;
    상기 광원들로부터의 광을 상기 제 1 방향보다 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향으로 더 확산시키는 광학 부재; 및
    상기 광학 부재에 의해서 확산된 광이 입사되는 표시패널을 포함하는 표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 광학 부재는
    상기 제 1 방향으로 연장되고, 상기 광원들의 광축에 대하여 경사지는 반사부를 포함하는 표시장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 광원들로부터의 광이 입사되는 렌즈부를 더 포함하고,
    상기 광학 부재는 상기 렌즈부의 외부면에 배치되는 표시장치.
  16. 표시패널;
    상기 표시패널 아래에 배치되는 광학 부재; 및
    상기 광학 부재 아래에 배치되고, 상기 광학 부재를 향하여 광을 출사하는 광원을 포함하고,
    상기 광학 부재는 상기 광원으로부터의 광을 상기 표시패널로 출사하고,
    상기 광원으로부터의 광의 광축 및 상기 표시패널의 하면 사이의 각도는 상기 광원으로부터 입사되어, 상기 광학 부재로부터 출사되는 광의 광축 및 상기 표시패널의 하면 사이의 각도보다 더 큰 표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 광학 부재로부터 출사되는 광의 광축은 상기 광원으로부터의 광의 광축보다 상기 표시패널의 중앙부분을 향하여 더 기울어지는 표시장치.
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