KR20150116019A - 광원 패키지 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20150116019A
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Abstract

광원 패키지 및 이를 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다.
일례로, 광원 패키지는 기판; 상기 기판 상에 실장되는 광원; 및 상기 기판 상에 상기 광원을 덮도록 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 하면에 기둥 형상으로 형성되며 상기 광원의 측면과 마주보는 복수의 지지부를 가지는 렌즈를 포함하며, 상기 지지부는 내측면과, 상기 광원으로부터 상기 내측면보다 먼 거리에 있으며 상기 내측면의 면적보다 큰 면적을 가지는 외측면과, 상기 내측면과 외측면을 연결하는 제1 연결측면 및 제 2 연결측면을 포함한다.

Description

광원 패키지 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{LIGHT SOURCE PACKAGE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 광원 패키지 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 표시 장치 중 하나로서, 대향하는 2개의 전극(화소 전극 및 공통 전극)에 전압을 인가하여 그 사이에 개재된 액정층의 액정 분자들의 배열을 제어함으로써 투과되는 빛의 양을 조정하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치는 액정 패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자로 구성되므로, 액정 패널에 빛을 공급하기 위한 백 라이트 유닛을 필요로 한다.
일반적으로 백 라이트 유닛은 빛을 발생하는 광원을 포함하는 광원 패키지, 광원으로부터 빛을 액정 패널 방향으로 가이드하는 도광판, 도광판으로부터 액정 패널로 출사되는 빛의 휘도와 균일성을 향상시키는 하나 이상의 광학 시트들, 및 도광판의 하부에 배치되는 반사 시트를 포함한다.
한편, 광원 패키지는 기판, 기판 상에 실장되는 광원 및 광원을 덮도록 기판에 결합되는 렌즈를 포함한다. 렌즈는 광원의 측면과 마주보는 위치에 형성되는 원기둥 형태의 지지부를 통해 기판에 결합된다.
그런데, 원기둥 형태의 지지부는 광원의 측면으로부터 방사상으로 출사하는 빛을 굴절시켜 왜곡된 경로로 진행시킬 수 있다. 이는 광원의 측면으로부터 출사하는 빛이 원기둥 형태의 지지부에 입사될 때 지지부의 접선에 대해 수직으로 입사되지 않기 때문이다. 이 경우, 광원의 측면으로부터 출사하여 반사 시트에 도달하는 빛의 광량이 감소되고 그 결과 액정 패널로 공급되는 광량이 감소되어 액정 표시 장치의 휘도가 저하될 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하려는 과제는 광원의 측면으로부터 출사하는 빛이 굴절되는 것을 최소화하여 빛의 진행 방향이 왜곡되는 것을 최소화할 수 있는 광원 패키지를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하려는 다른 과제는 광원의 측면으로부터 출사하는 빛이 굴절되는 것을 최소화하여 빛의 진행 방향이 왜곡되는 것을 최소화할 수 있는 광원 패키지를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지는 기판; 상기 기판 상에 실장되는 광원; 및 상기 기판 상에 상기 광원을 덮도록 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 하면에 기둥 형상으로 형성되며 상기 광원의 측면과 마주보는 복수의 지지부를 가지는 렌즈를 포함하며, 상기 지지부는 내측면과, 상기 광원으로부터 상기 내측면보다 먼 거리에 있으며 상기 내측면의 면적보다 큰 면적을 가지는 외측면과, 상기 내측면과 외측면을 연결하는 제1 연결측면 및 제 2 연결측면을 포함한다.
상기 복수의 지지부는 상기 광원을 중심으로 하는 가상의 원 상에 배열될 수 있다.
상기 내측면은 상기 광원의 중심을 중심으로 하는 동심원에서 제1 반지름을 가지는 제1 원 상에 있으며, 상기 외측면은 상기 동심원에서 상기 제1 반지름보다 큰 제2 반지름을 가지는 제2 원 상에 있을 수 있다.
상기 내측면과 외측면은 평평한 면 또는 곡면이며, 상기 제1 연결측면과 제2 연결측면은 평평한 면일 수 있다.
상기 내측면의 곡면은 상기 제1 원의 원호 상 면이며, 상기 외측면의 곡면은 상기 제2 원의 원호 상 면일 수 있다.
상기 제1 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선과, 상기 제2 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선이 상기 광원의 내부를 지날 수 있다.
상기 제1 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선과, 상기 제2 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선이 상기 광원의 중심을 지날 수 있다.
상기 복수의 지지부는 제1 지지부 내지 제4 지지부를 포함하며, 상기 제1 지지부와 제3 지지부는 상기 광원의 중심을 중심으로 대칭을 이루고, 상기 제2 지지부와 제4 지지부는 상기 광원을 중심으로 대칭을 이루며, 상기 기판의 길이 방향에서 상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이의 거리보다 상기 기판의 폭 방향에서 상기 제1 지지부와 상기 제4 지지부 사이의 거리가 짧을 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원 패키지는 기판; 상기 기판 상에 실장되는 광원; 및 상기 기판 상에 상기 광원을 덮도록 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 하면에 기둥 형상으로 형성되며 상기 광원의 측면과 마주보는 복수의 지지부를 가지는 렌즈를 포함하며, 상기 지지부는 외측면과, 상기 외측면에 연결되며 서로 예각을 이루는 제1 내측면 및 제2 내측면을 포함한다.
상기 외측면은 상기 광원의 중심을 중심으로 하는 원 상에 있을 수 있다.
상기 외측면은 평평한 면 또는 곡면이며, 상기 제1 내측면과 제2 내측면은 평평한 면일 수 있다.
상기 외측면의 곡면은 상기 원의 원호 상 면일 수 있다.
상기 제1 내측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선과, 상기 제2 내측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선이 상기 광원의 내부를 지날 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널; 및 상기 액정 패널의 하부에 설치되는 광원 패키지를 포함하며, 상기 광원 패키지는 기판; 상기 기판 상에 실장되는 광원; 및 상기 기판 상에 상기 광원을 덮도록 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 하면에 기둥 형상으로 형성되며 상기 광원의 측면과 마주보는 복수의 지지부를 가지는 렌즈를 포함하고, 상기 지지부는 내측면과, 상기 광원으로부터 상기 내측면보다 먼 거리에 있으며 상기 내측면의 면적보다 큰 면적을 가지는 외측면과, 상기 내측면과 외측면을 연결하는 제1 연결측면 및 제 2 연결측면을 포함한다.
상기 복수의 지지부는 상기 광원을 중심으로 하는 가상의 원 상에 배열될 수 있다.
상기 내측면은 상기 광원의 중심을 중심으로 하는 동심원에서 제1 반지름을 가지는 제1 원 상에 있으며, 상기 외측면은 상기 동심원에서 상기 제1 반지름보다 큰 제2 반지름을 가지는 제2 원 상에 있을 수 있다.
상기 내측면과 외측면은 평평한 면 또는 곡면이며, 상기 제1 연결측면과 제2 연결측면은 평평한 면일 수 있다.
상기 제1 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선과, 상기 제2 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선이 상기 광원의 내부를 지날 수 있다.
상기 복수의 지지부는 제1 지지부 내지 제4 지지부를 포함하며, 상기 제1 지지부와 제3 지지부는 상기 광원의 중심을 중심으로 대칭을 이루고, 상기 제2 지지부와 제4 지지부는 상기 광원을 중심으로 대칭을 이루고, 상기 기판의 길이 방향에서 상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이의 거리보다 상기 기판의 폭 방향에서 상기 제1 지지부와 상기 제4 지지부 사이의 거리가 짧을 수 있다.
또한, 상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상기 광원 패키지를 수용하는 바텀 섀시; 및 상기 바텀 섀시 상에 상기 렌즈를 둘러싸도록 배치되는 반사 시트를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지는 내측면, 외측면, 제1 연결측면 및 제2 연결측면 포함하는 기둥형의 지지부를 포함함으로써, 광원의 측면으로부터 출사되는 빛이 지지부에 입사될 때 지지부의 접선에 수직으로 입사되게 할 수 있다. 따라서, 광원의 측면으로부터 출사하는 빛이 굴절되어 왜곡된 경로로 진행하는 것이 최소화될 수 있다.
상기와 같은 광원 패키지를 포함하는 액정 표시 장치는 광원의 측면으로부터 출사하는 빛이 반사 시트로 입사될 때 빛의 광량이 감소되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 광원의 측면으로부터 반사 시트로 입사되는 빛의 광량이 감소되어 액정 패널로 제공되는 빛이 감소되는 것이 최소화됨으로써, 액정 표시 장치의 휘도가 저하되는 것이 최소화될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 렌즈의 지지부의 사시도이다.
도 4는 도 2의 기판, 광원 및 렌즈의 지지부의 배치 관계를 보여주는 평면도이다.
도 5는 비교예에 따른 광원 패키지에서 광원의 측면으로부터 지지부로 출사되는 빛의 진행 경로를 보여주는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지에서 광원의 측면으로부터 지지부로 출사되는 광의 진행 경로를 보여주는 평면도이다.
도 7 내지 도 15는 도 2의 지지부의 다양한 실시예를 보여주는 사시도들 및 평면도들이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 포함하는 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 17은 도 16의 B-B선의 단면도이다.
도 18은 비교예에 따른 광원 패키지로부터 반사 시트로 도달하는 빛의 광량을 보여주는 스펙트럼이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지로부터 반사 시트로 도달하는 빛의 광량을 보여주는 스펙트럼이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지(100)는 기판(110), 광원(120), 렌즈(130) 및 접착층(140)을 포함한다.
기판(110)은 PCB(Printed Circuit Board)로 형성될 수 있다. 이러한 기판(110) 상에는 광원(120)을 구동시키기 위한 회로 패턴(미도시)이 형성되며, 상기 회로 패턴은 광원(120)과 전기적으로 연결된다. 기판(110)의 외형은 길이(L)와 폭(W1)을 가지는 직사각형 형상의 바(bar) 타입일 수 있다.
광원(120)은 기판(110) 상에 실장되며, 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)로 형성될 수 있다. 광원(120)은 상면뿐 아니라 측면으로 빛을 방출하도록 형성될 수 있다. 광원(120)은 기판(110) 상에 기판(110)의 길이 방향을 따라 복수개로 설치될 수 있다.
렌즈(130)는 광원(120)으로부터 방출되는 빛을 고르게 퍼트리는 것으로, 몸체(131)와 복수의 지지부(135)를 포함할 수 있다.
몸체(131)는 기판(110) 상에 광원(120)을 덮도록 형성되며, 복수의 지지부(135)에 의해 기판(110)과 이격될 수 있다. 몸체(131)는 기둥 형상을 가질 수 있다. 몸체(131)의 상부에는 제1 오목부(132)가 형성될 수 있고, 하부에는 제2 오목부(133)가 형성될 수 있다. 이러한 몸체(131)는 광원(120)으로부터 방출되는 빛이 렌즈(130)의 전면뿐 아니라 측면 방향으로 고르게 퍼트리게 할 수 있다.
복수의 지지부(135) 각각은 몸체(131)의 하면에 형성될 수 있으며, 광원(120)의 측면과 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 이러한 복수의 지지부(135)는 몸체(131)를 안정적으로 지지하는 역할을 할 수 있다.
접착층(140)은 렌즈(130)를 기판(110)에 고정시키기 위한 것으로, 지지부(135)의 하면과 기판(110)의 상면 사이에 접착제를 개재시켜 형성될 수 있다.
이와 같이 구성되는 광원 패키지(100)는 별도의 광을 공급받아 영상을 표시하는 디스플레이 장치, 예를 들어 액정 표시 장치의 액정 패널의 하부에 설치되어 이용될 수 있다.
이하에서는 렌즈(130)의 복수의 지지부(135)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 렌즈의 지지부의 사시도이고, 도 4는 도 2의 기판, 광원 및 렌즈의 지지부의 배치 관계를 보여주는 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 복수의 지지부(135)는 평면상 광원(120)의 중심(O)을 중심으로 하는 가상의 원(C) 상에 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 각 지지부(135)는 기둥 형상을 가지며 내측면(136), 외측면(137), 제1 연결측면(138) 및 제2 연결측면(139)를 포함할 수 있다.
내측면(136)은 광원(120)의 측면과 마주보는 측면으로서, 광원(120)의 중심(O)을 중심으로 하는 동심원(C1, C2) 중 제1 반지름(r1)을 가지는 제1 원(C1) 상에 있다. 이러한 내측면(136)은 광원(120)의 측면으로부터 출사하는 빛이 내측면(136)에 입사될 때 내측면(136)의 접선에 대해 수직으로 입사되게 함으로써, 빛이 굴절되어 왜곡된 경로로 진행하는 것을 최소화할 수 있다. 내측면(136)은 광원(120)에서 지지부(135) 방향으로 볼록한 곡면일 수 있으며, 제1 원(C1)의 원호 상 면일 수 있다.
외측면(137)은 광원(120)으로부터 내측면(136)보다 먼 거리에 있으며, 동심원(C1, C2) 중 제2 반지름(r2)을 가지는 제2 원(C2) 상에 있다. 이러한 외측면(137)은 광원(120)의 측면으로부터 출사하는 빛이 외측면(137)에 입사될 때 외측면(137)의 접선에 대해 수직으로 입사되게 함으로써, 빛이 굴절되어 왜곡된 경로로 진행하는 것을 최소화할 수 있다. 외측면(137)은 내측면(136)의 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 외측면(137)은 광원(120)에서 지지부(135) 방향으로 볼록한 곡면일 수 있으며, 제2 원(C1)의 원호 상 면일 수 있다.
제1 연결측면(138)과 제2 연결측면(139)은 내측면(136)과 외측면(137)을 연결하는 측면들로서, 제1 연결측면(138)에서 광원(120)으로 연장되는 선(L1)과 제2 연결측면(139)에서 광원(120)으로 연장되는 선(L2)이 광원(120)의 내부, 예를 들어 중심(O)을 지날 수 있다. 이러한 제1 연결측면(138)과 제2 연결측면(139)은 광원(120)의 측면으로부터 출사하는 빛의 정상적인 경로와 평행하므로, 광원(120)의 측면으로부터 출사하는 빛이 굴절되는 포인트를 제공시키지 않을 수 있다. 상기 빛의 정상적인 경로는 빛이 굴절 없이 직진 방향으로 진행하는 경로를 의미할 수 있다.
상기와 같은 구조를 가지는 지지부(135)는 광원(120)의 측면으로부터 출사하는 빛이 굴절되어 왜곡된 방향으로 진행하는 것을 최소화할 수 있다. 이는 도 5 및 도 6을 통해 알 수 있다.
도 5는 비교예에 따른 광원 패키지에서 광원의 측면으로부터 지지부로 출사되는 빛의 진행 경로를 보여주는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지에서 광원의 측면으로부터 지지부로 출사되는 광의 진행 경로를 보여주는 평면도이다.
상기 비교예에 따른 광원 패키지는 기판(10) 상에 광원(20)의 측면과 마주보는 원기둥 형상의 지지부(35)를 포함하며, 이때 광원(20)의 측면에서 출사하는 빛이 지지부(35)로 입사될 때 지지부(35)의 접선에 대해 수직으로 입사하지 않아, 빛의 진행 경로가 바뀐 것을 볼 수 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지는 기판(110) 상에 광원(120)의 측면과 마주보는 내측면(136), 외측면(137), 제1 연결측면(138) 및 제2 연결측면(139)을 포함하는 지지부(135)를 포함하며, 이때 광원(120)의 측면에서 출사하는 빛이 지지부(135)로 입사될 때 지지부(135), 구체적으로 내측면(136)의 접선 및 외측면(137)의 접선에 대해 수직으로 입사하여 빛의 진행 경로가 바뀌지 않는 것을 볼 수 있다.
이하 상술한 광원 패키지의 렌즈에 적용되는 다양한 형상의 지지부에 대해 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 15는 도 2의 지지부의 다양한 실시예를 보여주는 사시도들 및 평면도들이다.
도 7 및 도 8은 지지부(235)가 내측면(236), 외측면(137), 제1 연결측면(138) 및 제2 연결측면(139)을 포함하는 것을 예시한다. 지지부(235)는 도 3 및 도 4의 지지부(135)와 비교하여 내측면(236)이 평평한 면인 점만 상이하다. 이러한 지지부(235)는 도 3 및 도 4의 지지부(135)와 유사한 효과를 제공한다. 다만, 지지부(235)의 내측면(236)이 평평하므로, 원료를 깎아 지지부를 가지는 렌즈를 제조하는 경우에서 렌즈의 제조가 용이할 수 있다.
도 9 및 도 10은 지지부(335)가 내측면(336), 외측면(337), 제1 연결측면(138) 및 제2 연결측면(139)을 포함하는 것을 예시한다. 지지부(335)는 도 3 및 도 4의 지지부(135)와 비교하여 내측면(336)과 외측면(337)이 평평한 면인 점만 상이하다. 이러한 지지부(335)는 도 3 및 도 4의 지지부(135)와 유사한 효과를 제공한다. 다만, 지지부(335)의 내측면(336) 및 외측면(337)이 평평하므로, 원료를 깎아 지지부를 가지는 렌즈를 제조하는 경우에서 렌즈의 제조가 더욱 용이할 수 있다.
도 11 및 도 12는 복수의 지지부(435)는 평면상 광원(120)의 중심(O)을 중심으로 하는 가상의 원(C) 상에 서로 이격되어 배치되며, 각 지지부(435)가 3개의 측면들을 포함하는 것을 예시한다. 즉, 각 지지부(435)는 외측면(436), 제1 내측면(437) 및 제2 내측면(438)을 포함할 수 있다.
외측면(436)은 광원(120)의 중심을 중심으로 하는 원(C12) 상에 있다. 이러한 외측면(436)은 광원(120)의 측면으로부터 출사하는 빛이 외측면(436)에 입사될 때 외측면(436)의 접선에 대해 수직으로 입사되게 함으로써, 빛이 굴절되어 왜곡된 경로로 굴절되는 것을 최소화할 수 있다. 외측면(436)은 광원(120)에서 지지부(435) 방향으로 볼록한 곡면일 수 있으며, 원(C12)의 원호 상 면일 수 있다.
제1 내측면(437)과 제2 내측면(438)은 외측면(436)에 연결되며 서로 예각을 이루는 측면들로서, 제1 내측면(437)과 제2 내측면(438) 사이의 폭이 도 3 및 도 4의 제1 연결측면(138) 및 제2 연결측면(139) 사이의 폭보다 상대적으로 작을 수 있다. 이러한 제1 내측면(437)과 제2 내측면(438)은 광원(120)의 측면으로부터 빛이 출사할 때 지지부(435)가 배리어로서 작용하는 것을 최소화할 수 있으며, 기판(110)으로부터 발생하는 열을 방출시키는 효과를 높일 수 있다.
도 13 및 도 14는 지지부(535)가 외측면(536), 제1 내측면(437) 및 제2 내측면(438)을 포함하는 것을 예시한다. 지지부(535)는 도 11 및 도 12의 지지부(435)와 비교하여 외측면(536)이 평평한 면인 점만 상이하다. 이러한 지지부(535)는 도 11 및 도 12의 지지부(435)와 유사한 효과를 제공한다. 다만, 지지부(535)의 외측면(536)이 평평하므로 원료를 깎아 지지부를 가지는 렌즈를 제조하는 경우에서 렌즈의 제조가 용이할 수 있다.
도 15는 지지부(635)가 기판(110a) 상에 4개로 설치되는 것을 예시한다. 즉, 지지부(635)는 제1 지지부(635a), 제2 지지부(635b), 제3 지지부(635c) 및 제4 지지부(635d)를 포함한다. 제1 지지부(635a)와 제3 지지부(635c)는 광원(120)의 중심(O)을 중심으로 대칭을 이루도록 배치될 수 있고, 또한 제2 지지부(635b)와 제4 지지부(635d)는 광원(120)의 중심(O)을 중심으로 대칭을 이루도록 배치될 수 있다. 이 경우, 기판(110a)의 길이 방향에서 제1 지지부(635a)와 제2 지지부(635b) 사이의 거리(D1)보다 기판(110a)의 폭 방향에서 제1 지지부(635a)와 제4 지지부(635d) 사이의 거리(D2)가 짧을 수 있다. 이러한 지지부(635)는 렌즈를 기판(110a)에 안정적으로 결합시킬 수 있으며, 렌즈를 배치시키는데 필요한 기판의 폭을 도 4의 기판(110)의 폭(W1)보다 작은 폭(W2)으로 줄일 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지(100)는 내측면(136), 외측면(137), 제1 연결측면(138) 및 제2 연결측면(139)을 포함하는 기둥형의 지지부(135)를 포함함으로써, 광원(120)의 측면으로부터 출사되는 빛이 지지부(135)에 입사될 때 지지부(135)의 접선에 수직으로 입사되게 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지(100)는 광원(120)의 측면으로부터 출사하는 빛이 굴절되어 왜곡된 경로로 진행하는 것을 최소화할 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 포함하는 액정 표시 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지를 포함하는 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 17은 도 16의 B-B선의 단면도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 액정 표시 장치는 광원 패키지(100), 액정 패널(200), 구동 회로부(300), 반사 시트(400), 복수의 광학 시트(500), 바텀 섀시(600), 몰드 프레임(700) 및 상부 섀시(800)를 포함할 수 있다.
광원 패키지(100)는 액정 패널(200)의 하부에 설치되며, 액정 패널(200)에 광을 제공하여 액정 패널(200)에 영상이 표시되게 한다. 이러한 광원 패키지(100)에 대해서는 앞에서 충분히 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
액정 패널(200)은 컬러 필터 기판(210)과 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT) 기판(220)을 포함할 수 있다. 컬러 필터 기판(210)과 박막 트랜지스터 기판(220) 사이에는 액정 분자를 포함하는 액정층(미도시)이 포함되며, 구동 신호의 인가에 따라 액정 분자의 배열이 제어되어 액정 패널에 영상이 표시될 수 있다.
구동 회로부(300)는 액정 패널(220)의 일측에 연결되어 액정 패널(220)에 구동 신호를 인가한다. 구동 회로부(300)는 외부 데이터 신호 및 전원 신호를 인가 받아 제공하는 인쇄 회로 기판(310)과, 인쇄 회로 기판(310)과 액정 패널(200) 간을 연결하는 연성 인쇄 회로 기판(320)을 포함할 수 있다. 연성 인쇄 회로 기판(320) 상에는 제어 IC(311)가 실장될 수 있다.
반사 시트(400)는 바텀 섀시(600) 상에 광원 패키지(100)의 렌즈(120)를 둘러싸도록 형성된다. 반사 시트(400)는 광원(120)으로부터 입사되는 빛을 액정 패널(200) 방향으로 향하도록 반사시킨다. 여기서, 렌즈(130)의 지지부(135)는 광원(120)의 측면으로부터 출사되는 빛이 굴절되어 반사 시트(400)로 입사되는 빛의 광량이 감소되는 것을 최소화할 수 있다.
복수의 광학 시트(500)는 확산 시트(510), 편광 시트(520) 및 휘도 향상 시트(530)를 포함할 수 있다. 확산 시트(510)는 광원 패키지(100)로부터 입사된 빛을 액정 패널(200)의 정면으로 향하게 하고, 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 빛을 확산시켜 액정 패널(200)에 조사한다. 편광 시트(520)는 편광 시트(520)로 입사되는 빛들 중에서 경사지게 입사되는 빛을 수직으로 출사되게 변화시키는 역할을 한다. 즉, 확산 시트(510)로부터 출사되는 광을 수직으로 변환시키기 위해 적어도 하나의 편광 시트(520)를 액정 패널(200) 하부에 배치시킬 수 있다. 휘도 향상 시트(530)는 자신의 투과축과 나란한 광은 투과시키고 투과축에 수직한 광은 반사시킨다. 도시되진 않았지만, 복수의 광학 시트(500)의 하부에 광원 패키지(100)로부터 빛을 액정 패널(200) 방향으로 가이드하는 도광판이 더 배치될 수 있다.
바텀 섀시(600)는 광원 패키지(100), 반사 시트(400), 복수의 광학 시트(500)를 수용하도록 형성된다. 몰드 프레임(700)은 광원 패키지(100), 반사 시트(400), 복수의 광학 시트(500)를 고정 지지하도록 형성된다. 상부 섀시(800)는 액정 패널(200)이 이탈되지 않도록 형성된다.
상기와 같이 액정 표시 장치는 내측면(도 2의 136), 외측면(도 2의 137), 제1 연결측면(도 2의 138) 및 제2 연결측면(도 2의 139)을 포함하는 기둥형의 지지부(135)를 포함하는 광원 패키지(100)를 포함함으로써, 광원(120)의 측면으로부터 출사하는 빛이 반사 시트(400)로 입사될 때 빛의 광량이 감소되는 것을 최소화할 수 있다.
따라서, 액정 표시 장치는 광원(120)의 측면으로부터 반사 시트(400)로 입사되는 빛의 광량이 감소되어 액정 패널(220)로 제공되는 빛이 감소되는 것을 최소화함으로써, 액정 표시 장치의 휘도가 저하되는 것을 최소화할 수 있다.
다음은 광원 패키지(100)에서 광원(120)의 측면으로부터 반사 시트(400)로 입사되는 빛의 광량이 감소되는 것이 최소화되는 효과를 보여주기 위한 시뮬레이션 결과에 대해 설명하기로 한다.
도 18은 비교예에 따른 광원 패키지에서 광원의 측면으로부터 반사 시트로 도달하는 빛의 광량을 보여주는 스펙트럼이고, 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지에서 광원의 측면으로부터 반사 시트로 도달하는 빛의 광량을 보여주는 스펙트럼이다.
상기 비교예에 따른 광원 패키지는 원기둥 형태의 지지부를 가지는 렌즈를 포함하는 구조를 가지며, 이 경우 도 18의 일부(LQ1, LQ2, LQ3)에서 광량 감소가 발생하는 것을 알 수 있다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 패키지(도 2의 100)는 내측면(도 3의 136), 외측면(도 3의 137), 제1 연결측면(도 3의 138) 및 제2 연결측면(도 3의 139)을 포함하는 기둥 형태의 지지부(도 3의 135)를 가지는 렌즈(도 2의 130)를 포함하는 구조를 가지며, 이 경우 도 19에서 도 18의 일부(LQ1, LQ2, LQ3)와 대응되는 부분(LQ11, LQ12, LQ13)에서 광량 감소가 더 적게 나타나는 것을 알 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 광원 패키지 110, 110a: 기판
120: 광원 130: 렌즈
131: 몸체 135, 235, 335, 435, 535, 635: 지지부
140: 접착층 200: 액정 패널
300: 구동 회로부 400: 반사 시트
500: 복수의 광학 시트 600: 바텀 섀시
700: 몰드 프레임 800: 상부 섀시

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 실장되는 광원; 및
    상기 기판 상에 상기 광원을 덮도록 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 하면에 기둥 형상으로 형성되며 상기 광원의 측면과 마주보는 복수의 지지부를 가지는 렌즈를 포함하며,
    상기 지지부는 내측면과, 상기 광원으로부터 상기 내측면보다 먼 거리에 있으며 상기 내측면의 면적보다 큰 면적을 가지는 외측면과, 상기 내측면과 외측면을 연결하는 제1 연결측면 및 제 2 연결측면을 포함하는 광원 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 지지부는 상기 광원을 중심으로 하는 가상의 원 상에 배열되는 광원 패키지.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 내측면은 상기 광원의 중심을 중심으로 하는 동심원에서 제1 반지름을 가지는 제1 원 상에 있으며, 상기 외측면은 상기 동심원에서 상기 제1 반지름보다 큰 제2 반지름을 가지는 제2 원 상에 있는 광원 패키지.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 내측면과 외측면은 평평한 면 또는 곡면이며,
    상기 제1 연결측면과 제2 연결측면은 평평한 면인 광원 패키지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 내측면의 곡면은 상기 제1 원의 원호 상 면이며, 상기 외측면의 곡면은 상기 제2 원의 원호 상 면인 광원 패키지.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선과, 상기 제2 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선이 상기 광원의 내부를 지나는 광원 패키지.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선과, 상기 제2 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선이 상기 광원의 중심을 지나는 광원 패키지.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 지지부는 제1 지지부 내지 제4 지지부를 포함하며,
    상기 제1 지지부와 제3 지지부는 상기 광원의 중심을 중심으로 대칭을 이루고, 상기 제2 지지부와 제4 지지부는 상기 광원을 중심으로 대칭을 이루며,
    상기 기판의 길이 방향에서 상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이의 거리보다 상기 기판의 폭 방향에서 상기 제1 지지부와 상기 제4 지지부 사이의 거리가 짧은 광원 패키지.
  9. 기판;
    상기 기판 상에 실장되는 광원; 및
    상기 기판 상에 상기 광원을 덮도록 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 하면에 기둥 형상으로 형성되며 상기 광원의 측면과 마주보는 복수의 지지부를 가지는 렌즈를 포함하며,
    상기 지지부는 외측면과, 상기 외측면에 연결되며 서로 예각을 이루는 제1 내측면 및 제2 내측면을 포함하는 광원 패키지.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 외측면은 상기 광원의 중심을 중심으로 하는 원 상에 있는 광원 패키지.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 외측면은 평평한 면 또는 곡면이며,
    상기 제1 내측면과 제2 내측면은 평평한 면인 광원 패키지.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 외측면의 곡면은 상기 원의 원호 상 면인 광원 패키지.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 내측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선과, 상기 제2 내측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선이 상기 광원의 내부를 지나는 광원 패키지.
  14. 액정 패널; 및
    상기 액정 패널의 하부에 설치되는 광원 패키지를 포함하며,
    상기 광원 패키지는 기판; 상기 기판 상에 실장되는 광원; 및 상기 기판 상에 상기 광원을 덮도록 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 하면에 기둥 형상으로 형성되며 상기 광원의 측면과 마주보는 복수의 지지부를 가지는 렌즈를 포함하고, 상기 지지부는 내측면과, 상기 광원으로부터 상기 내측면보다 먼 거리에 있으며 상기 내측면의 면적보다 큰 면적을 가지는 외측면과, 상기 내측면과 외측면을 연결하는 제1 연결측면 및 제 2 연결측면을 포함하는 액정 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 복수의 지지부는 상기 광원을 중심으로 하는 가상의 원 상에 배열되는 액정 표시 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 내측면은 상기 광원의 중심을 중심으로 하는 동심원에서 제1 반지름을 가지는 제1 원 상에 있으며, 상기 외측면은 상기 동심원에서 상기 제1 반지름보다 큰 제2 반지름을 가지는 제2 원 상에 있는 액정 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 내측면과 외측면은 평평한 면 또는 곡면이며,
    상기 제1 연결측면과 제2 연결측면은 평평한 면인 액정 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선과, 상기 제2 연결측면을 따라 상기 광원으로 연장되는 선이 상기 광원의 내부를 지나는 액정 표시 장치.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 복수의 지지부는 제1 지지부 내지 제4 지지부를 포함하며,
    상기 제1 지지부와 제3 지지부는 상기 광원의 중심을 중심으로 대칭을 이루고, 상기 제2 지지부와 제4 지지부는 상기 광원을 중심으로 대칭을 이루고,
    상기 기판의 길이 방향에서 상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이의 거리보다 상기 기판의 폭 방향에서 상기 제1 지지부와 상기 제4 지지부 사이의 거리가 짧은 액정 표시 장치.
  20. 제14 항에 있어서,
    상기 광원 패키지를 수용하는 바텀 섀시; 및
    상기 바텀 섀시 상에 상기 렌즈를 둘러싸도록 배치되는 반사 시트를 더 포함하는 액정 표시 장치.
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