KR20170043127A - 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치 - Google Patents

엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공된다. 보다 상세하게는 모아레 현상 및/또는 블러 현상을 감소 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 개시된다. 개시된 실시예 중 일부는 2차원 교차-렌티큘러 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 모아레 현상 및/또는 블러 현상을 감소 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치{OPTICAL ELEMENT OF LED DISPLAY APPARATUS AND LED DISPLAY APPARATUS}
아래 실시예들은 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치에 관한 것으로, 상세하게는 모아레(moire) 현상 및/또는 블러(blur) 현상을 감소 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치에 관한 것이다.
발광 소자(Light emitting diode, LED)를 이용하는 엘이디 디스플레이 장치(LED display apparatus)는 다른 타입(예를 들어, LCD 타입)의 디스플레이 장치와 비교하여 밝기 및 컬러 특성이 우수하여 실내/실외 광고판, 실내/실외 안내판, 경기장의 전광판 또는 실내/실외 배경 화면(backdrop)으로 많이 사용된다. 또한, 발광 소자를 이용하여 M * N(M, N 은 자연수)인 매트릭스 패턴으로 배치하여 크기의 확장이 쉽다.
매트릭스 형태로 배열되는 발광 소자 사이의 간격이 다른 타입의 디스플레이 장치보다 넓고, 비 발광 영역(예를 들어, 발광 소자 사이의 영역)이 공존하는 엘이디 디스플레이 장치를 카메라로 촬영하는 경우, 의도하지 않는 물결 무늬 같은 모아레(moire) 현상이 발생될 수 있다. 또한, 블러(blur) 현상이 발생될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치는 복수의 엘이디 및 상기 복수의 엘이디가 실장되는 회로 기판을 포함하는 엘이디 모듈, 및, 상기 엘이디 모듈에 중첩되고, 복수의 단위 렌즈를 포함하는 광학 부재를 포함하고, 상기 복수의 단위 렌즈의 형상은 교차-렌티큘러 렌즈 형상 및 교차-프리즘 렌즈 형상 중 하나이다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 복수의 엘이디 중 각각의 엘이디는 하나의 픽셀을 구현하는 복수의 서브 픽셀로 구성될 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 복수의 단위 렌즈의 단면 형상은 삼각 형상, 라운드 형상, 꼭지점이 라운드인 삼각 형상 및 꼭지점이 라운드인 다각 형상 중 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 광학 부재의 상기 단위 렌즈는 상기 복수의 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀에 복수의 개수로 중첩될 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 상기 단위 렌즈의 폭은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치는 복수의 서브 엘이디로 구현되는 엘이디가 매트릭스 형태로 각각 실장되는 회로 기판을 포함하는 복수의 엘이디 모듈, 상기 복수의 엘이디 모듈에 중첩되고, 상기 서브 엘이디의 폭 방향 및 높이 방향으로 반복되도록 형성된 복수의 단위렌즈를 포함하는 광학 부재, 상기 광학 부재와 중첩된 상기 복수의 엘이디 모듈이 매트릭스 형태로 배열된 엘이디 패널, 및 상기 엘이디 패널을 지지하는 엘이디 캐비닛을 포함하고, 상기 엘이디 캐비닛은 상기 엘이디를 구동하는 구동 신호를 제공하는 제1 제어 보드 및 상기 엘이디에 전원을 공급하는 전원 공급부를 수용하고, 상기 광학 부재의 단위렌즈는 상기 엘이디에 대응되어 교차-렌티큘러 렌즈 형상을 가진다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 광학 부재의 단위렌즈는 상기 엘이디에 대응되어 교차-프리즘 렌즈 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 구동 신호 및 상기 전원 중 하나는 상기 엘이디 디스플레이 장치의 외부에서부터 제공될 수 있다.
복수의 엘이디의 전방에 배치되고, 모아레 현상을 감소 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
복수의 엘이디의 전방에 배치되고, 블러 현상을 감소 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-렌티큘러 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 모아레 현상을 감소 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-프리즘 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 모아레 현상을 감소 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-렌티큘러 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 블러 현상을 감소 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-프리즘 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 블러 현상을 감소 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-렌티큘러 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 필 팩터(fill factor)를 향상 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-프리즘 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 필 팩터를 향상 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-렌티큘러 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 필 팩터를 향상 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-프리즘 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 필 팩터를 향상 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-렌티큘러 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 휘도(luminance)를 향상 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-프리즘 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 휘도를 향상 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-렌티큘러 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 휘도를 향상 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
2차원 교차-프리즘 렌즈 형상을 가지는 광학 부재를 이용하여 휘도를 향상 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
이에 한정되지 않고 본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 2 차원 교차-렌티큘러 렌즈 형상이고, 광 투과성 및 광 확산성을 향상 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 2 차원 교차-프리즘 렌즈 형상이고, 광 투과성 및 광 확산성을 향상 가능한 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
도 1는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 정면 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 배면 사시도이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도 및 개략적인 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재를 나타내는 개략적인 단면도 및 개략적인 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 광학 부재 및 엘이디를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재 및 엘이디를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재 및 엘이디를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 정면 사시도이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 후면 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시예를 상세하게 설명한다. 또한, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 제조하고 사용하는 방법을 상세히 설명한다. 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
'제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있으며, 상술된 구성 요소들은 상술된 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상술된 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위에서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있다. 또한, 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로 명명될 수도 있다.
'및/또는'이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 또한, '필름', '시트' 또는 '판'은 호칭의 차이이며 상호 구별되지 않을 수 있다.
콘텐트(content)는 디스플레이 장치에서 표시될 수 있다. 콘텐트는 제어 장치 및/또는 디스플레이 장치에서 수신될 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 중 하나인 비디오 플레이어에서 재생되는 비디오 파일 또는 오디오 파일, 뮤직 플레이어에서 재생되는 뮤직 파일, 포토 갤러리에서 표시되는 포토 파일, 웹 브라우저에서 표시되는 웹 페이지 파일 또는 텍스트 파일 등을 포함할 수 있다. 또한, 콘텐트는 수신되는 방송을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다'등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
도 1는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 도면이다. 도 1에서 실외에 설치된 엘이디 디스플레이 장치(100)는 실내에 설치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 실외(또는 실내)에 설치된 엘이디 디스플레이 장치(100)는 상품 및/또는 가격을 표시하는 광고판(billboard)으로써 사용자에게 정보를 제공할 수 있다.
상술된 엘이디 디스플레이 장치(100)는 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 빛을 내는 엘이디(LED)를 매트릭스 형태로 배치하여 구현되거나, 또는 레드 엘이디(11r, 도 5a 참조), 그린 엘이디(11g, 도 5a 참조) 및, 블루 엘이디(11b, 도 5a 참조)를 패키지 하여 하나의 픽셀로 구현하여 매트릭스 형태로 배치하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나의 픽셀의 구성하는 레드 엘이디(11r, 도 5a 참조), 그린 엘이디(11g, 도 5a 참조) 및, 블루 엘이디(11b, 도 5a 참조)를 서브 픽셀(sub pixel)이라고 할 수 있다. 또는, 화이트 컬러를 발산하는 LED와 이를 다양한 컬러로 필터링하는 컬러 필터로 구현될 수도 있다.
엘이디 디스플레이 장치(100)는 복수의 엘이디를 이용하여 화면을 구현할 수 있다. 엘이디 디스플레이 장치(100)는 복수의 엘이디의 구동에 의해 콘텐트를 표시할 수 있다.
엘이디 디스플레이 장치(100)는 높은 밝기(예를 들어, 2,500 nit)로 의해 좋은 시인성(visibility)를 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 엘이디 디스플레이 장치(100)는 방수 및/또는 방진 기능을 가질 수도 있다. 엘이디 디스플레이 장치(100)에서 지원하는 방수 및/또는 방진 기능은 방수 방진 등급(Ingress Protection rating)을 참조하여 결정될 수 있다.
제공되는 정보(예를 들어, 광고)와 사용자의 거리 및/또는 사용자의 눈 높이를 고려하여 엘이디 디스플레이 장치(100)는 월 마운트 유닛(도시되지 아니함)에 의해 벽에 고정되거나 또는 스탠드(도시되지 아니함)에 의해 지지될 수 있다.
엘이디 디스플레이 장치(100)는 복수의 엘이디(11, 도 2a 참조), 복수의 엘이디(11)를 이용하여 콘텐트를 표시하는 복수의 엘이디 모듈(10, 도 2a 참조), 및/또는, 복수의 엘이디 모듈(10)을 지지하는 엘이디 캐비닛(120, 도 2b 참조)을 포함할 수 있다. 또한, 하나의 엘이디 모듈(10) 또는 복수의 엘이디 모듈(10)을 엘이디 패널(110)이라 칭할 수 있다.
도 2a에서, 2*3 개의 엘이디 모듈(10)들로 구성된 엘이디 디스플레이 장치(100)가 도시되었으나, 엘이디 모듈(10)의 개수 및 배치 패턴은 다양하게 변형될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
엘이디 디스플레이 장치(100) 및 엘이디 디스플레이 장치(100)의 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
엘이디 디스플레이 장치(100)는 고정(또는 하나의) 곡률(curvature, 예를 들어, 2500R)인 화면을 가지는 커브드(curved) 엘이디 디스플레이 장치, 복수의 곡률(예를 들어, 2500R인 제1 곡률, 3000R인 제2 곡률)인 화면을 가지는 커브드(curved) 엘이디 디스플레이 장치 또는 수신되는 사용자 입력에 의해 현재 화면의 곡률을 다른 곡률의 화면으로 변경가능한 곡률 가변형 엘이디 디스플레이 장치로 구현될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
엘이디 디스플레이 장치(100)의 일측에 유선 케이블(도시되지 아니함)로 연결되는 외부의 제어 장치(도시되지 아니함)가 위치할 수 있다. 또한, 엘이디 디스플레이 장치(100)는 통신부(도시되지 아니함)를 통해 무선 통신으로 제어 장치(도시되지 아니함)와 연결될 수도 있다.
유선 케이블(도시되지 아니함)로 연결된 제어 장치(도시되지 아니함)와 엘이디 디스플레이 장치(100)가 각각 월 마운트 유닛(도시되지 아니함)에 의해 벽에 고정되는 경우, 엘이디 디스플레이 장치(100)의 뒤쪽에 제어 장치(도시되지 아니함)가 위치할 수 있다.
엘이디 디스플레이 장치(100)에 포함되는 구성 요소의 크기 및/또는 형상이 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다. 또한, 엘이디 디스플레이 장치(100)에 포함되는 구성 요소의 크기 및/또는 형상이 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 정면 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 배면 사시도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 엘이디 디스플레이 장치(100)는 복수의 엘이디(11), 매트릭스 형태로 복수의 엘이디(11)가 실장된 회로 기판(12)를 포함하는 엘이디 모듈(10), 하나 또는 매트릭스 형태인 복수의 엘이디 모듈(10)을 포함하는 엘이디 패널(110), 하나 또는 복수의 엘이디 패널(110)을 지지하는 엘이디 캐비닛(120)를 포함할 수 있다.
엘이디(11)는 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r, 도 5a 참조), 그린 엘이디(11g, 도 5a 참조) 및, 블루 엘이디(11b, 도 5a 참조)로 구현될 수 있다. 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r), 그린 엘이디(11g) 및, 블루 엘이디(11b)는 하나의 픽셀로 구현되고, 반복적으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 서브 픽셀로 구현되는 레드 엘이디(11r)는 중력 방향으로 동일 선상으로 배열될 수 있다. 서브 픽셀로 구현되고, 레드 엘이디(11r)의 우측에 중력 방향으로 동일 선상으로 그린 엘이디(11g)가 배열될 수 있다. 또한, 서브 픽셀로 구현되고, 그린 엘이디(11g)의 우측에 중력 방향으로 동일 선상으로 블루 엘이디(11b)가 배열될 수 있다.
복수의 엘이디(11)는 매트릭스 형태(예를 들어, M * N, 여기서 M, N은 자연수)로 회로 기판(12)에 실장될 수 있다. 매트릭스는 동일(예를 들어, M = N, 여기서 M, N은 자연수, 16 * 16 배열, 24 * 24 배열, 32 * 32 배열, 64 * 64 배열 등) 배열, 또는 다른(예를 들어, M ≠ N, 여기서 M, N은 자연수) 배열일 수 있다.
회로 기판(12)은 삼각형, 사각형(예를 들어, 직사각형 형상 또는 정사각형 형상) 또는 다각형 형상일 수 있다. 회로 기판(12)에 대응하여 엘이디 모듈(10)도 삼각형, 사각형(예를 들어, 직사각형 형상 또는 정사각형 형상) 또는 다각형 형상일 수 있다.
엘이디 디스플레이 장치(100)의 해상도 및/또는 크기에 대응하여 엘이디 모듈(10)의 복수의 엘이디(11) 사이의 간격(pitch)이 다양하게 배열될 수 있다는 것은 당해 기술 분양의 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
레드 엘이디, 그린 엘이디, 블루 엘이디가 하나의 픽셀(pixel)을 구현활 수 있다. 타이밍 컨트롤러(185)에서부터 전송되는 구동 신호에 의해 엘이디(11)가 구동(예를 들어, 온(on), 오프(off), 또는, 점멸(flickering) 등)된다.
엘이디 패널(110)은 매트릭스 형태로 배열되는 엘이디 모듈(10)의 집합(10a 내지 10f)이다. 엘이디 패널(110)는 하나 또는 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 엘이디 모듈(10)에 의해 삼각형, 사각형(예를 들어, 직사각형 형상 또는 정사각형 형상) 또는 다각형 형상일 수 있다.
엘이디 패널(또는, 엘이디 모듈)의 후면(예를 들어, 엘이디의 광 조사 반대 방향)은 엘이디 캐비닛(120)의 프런트 브라켓(front bracket, 121)에 의해 중력 방향(예를 들어, - z 방향)에 교차되게 지지하거나 또는 중력 방향으로 지지될 수 있다. 엘이디 패널(또는, 엘이디 모듈)의 후면은 엘이디 캐비닛(120)의 프런트 브라켓(121)에 체결 부재(예를 들어, 볼트, 리벳 또는 자력을 가지는 자석 등)에 의해 지지될 수 있다.
엘이디 캐비닛(120)은 프런트 브라켓(121), 프레임 브라켓(122) 및 커버(123)를 포함할 수 있다. 엘이디 캐비닛(120)은 링크 브라켓(124)를 포함할 수 있다. 또한, 엘이디 캐비닛(120)은 손잡이(handle, 125)를 포함할 수 있다.
프런트 브라켓(121)은 엘이디 패널(또는 엘이디 모듈)을 지지하고, 개구(121a, 도 3 참조)를 가질 수 있다. 개구(121a)를 통해 엘이디 모듈(또는 엘이디 모듈)에 구동 신호와 전원이 전달될 수 있다. 베이스 플레이트(121)의 면적은 하나 또는 복수의 엘이디 모듈(10)의 면적보다 넓거나 동일할 수 있다. 또한, 엘이디 디스플레이 장치(100)가 하나의 엘이디 패널(110)로 구현되는 경우, 베이스 플레이트(121)의 면적은 하나의 엘이디 패널(110)의 면적보다 넓거나 동일할 수 있다.
프레임 브라켓(frame bracket, 122)은 프런트 브라켓(121)의 후면(예를 들어, - y 축 방향)에 엘이디 디스플레이 장치(100)의 구성 요소 중 일부를 수용할 수 있다. 프레임 브라켓(122)은 엘이디(11)를 제어하는 구동 신호를 제공하는 타이밍 컨트롤러(185) 및 엘이디 패널(110)에 전원을 공급하는 전원 공급부(190) 중 하나 또는 타이밍 컨트롤러(185) 및 전원 공급부(190)를 모두 수용할 수 있다. 또한, 프레임 브라켓(122)은 타이밍 컨트롤러(185) 및 전원 공급부(190)를 제어하는 메인 보드(도시되지 아니함)를 수용할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(185)는 제어 장치(100)에서부터 수신되는 비디오(또는 이미지)에 따라 엘이디 구동용 제어 신호를 엘이디(11)로 전송할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(185)는 프레임 브라켓(122)의 개구(도시되지 아니함)를 통해 외부의 제어 장치(도시되지 아니함)에서부터 케이블(도시되지 아니함)로 연결될 수 있다.
커버(123)는 프레임 브라켓(122)의 후면을 개폐할 수 있다.
링크 브라켓(124)는 엘이디 캐비닛(120)를 일측(예를 들어, 상, 하, 좌, 우)에 위치하는 다른 엘이디 캐비닛(예를 들어, 120a 내지 120d, 도 6a 참조)과 체결 부재(예를 들어, 볼트, 또는 리벳 등)에 의해 연결할 수 있다.
손잡이(125)는 엘이디 캐비닛(120)의 이동에 사용될 수 있다.
엘이디 디스플레이 장치(100)는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 엘이디 패널(110) 및 복수의 엘이디 패널(110)에 대응되는 복수의 엘이디 캐비닛(120)을 포함할 수 있다. 또한, 엘이디 디스플레이 장치(100)는 하나의 엘이디 패널(110) 및 하나의 엘이디 캐비닛(120)을 포함할 수 있다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도 및 개략적인 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재를 나타내는 개략적인 단면도 및 개략적인 사시도이다.
도 3을 참조하면, 엘이디(11)과 회로 기판(11)를 포함하는 엘이디 모듈(예를 들어, 10-6)은 모아레 현상을 방지하기 위해 광학 부재(optical element, 13)을 부착할 수 있다. 광학 부재(13)는 엘이디(11)에서부터 조사되는 광의 진행 방향을 변경(예를 들어, 굴절 또는 반사에 의해)할 수 있다.
광학 부재(13)는 예를 들어, 교차-렌티큘러 렌즈 필름(cross-lenticular lens film) 또는 교차-프리즘 렌즈 필름(cross-prism lens film)을 포함할 수 있다. 또한, 광학 부재(13)는 예를 들어, 교차-렌티큘러 렌즈(cross-lenticular lens) 형상 또는 교차-프리즘 렌즈(cross-prism lens) 형상을 포함할 수 있다. 사용자는 엘이디 모듈(또는 엘이디 패널)를 통해 표시되는 콘텐트를 광학 부재(13)를 통해 볼 수 있다. 본 발명의 실시예에서 광학 부재는 광학 필름이라고 할 수 있다.
광학 부재(13)는 가로 방향 및 세로 방향의 두 방향(예를 들어, 2 차원)에 대하여 렌즈 형상 또는 렌즈 기능을 가지는 교차-렌티큘러 렌즈 필름 또는 교차-프리즘 렌즈 필름일 수 있다.
도 4를 참조하면, 광학 부재(13)의 단면은 라운드 형상(a), 삼각 형상(b) 및 꼭지점이 라운드인 삼각 형상(c)을 포함할 수 있다. 광학 부재(13)의 단면은 오각 형상(도시되지 아니함)을 포함하는 다각 형상을 포함할 수 있다. 또한, 광학 부재(13)의 단면은 꼭지점이 라운드인 다각 형상(도시되지 아니함)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단면 형상이 라운드인 광학 부재를 교차-렌티큘러 렌즈 필름이라고 할 수 있다. 또한, 단면 형상이 삼각형(또는 다각형, 꼭지점이 라운드인 다각형)인 광학 부재를 교차-프리즘 렌즈 필름이라고 할 수도 있다.
광학 부재(13)의 단면 형상에 의해 필 팩터(fill factor)가 향상될 수 있다. 필 팩터가 향상되는 경우, 복수의 엘이디(11) 사이의 간격에 의해 발생하는 광 분포 저하 영역에 광량이 제공될 수 있다. 제공되는 광량에 의해 모아레 현상의 발생이 제한될 수 있다. 또한, 필 팩터가 향상되는 경우, 복수의 엘이디(11) 사이의 간격에 의해 발생하는 광 분포 저하 영역에 광량이 제공될 수 있다. 제공되는 광량에 의해 블러(blur) 현상의 발생이 제한될 수 있다.
광학 부재(13)에 의해 엘이디(11)의 단위 면적당 밝기를 나타내는 휘도(luminance)가 증가될 수 있다. 광학 부재(13)가 없는 엘이디 모듈(10)과 광학 부재(13)가 부착된 엘이디 모듈(10)를 비교하는 경우, 증가되는 휘도는 16% 이상일 수 있다. 예를 들어, 증가되는 휘도는 10 % 이상이고 18 % 이하일 수 있다. 또한, 증가되는 휘도는 15 % 이상이고 25 % 이하일 수 있다.
광학 부재(13)에 의해 엘이디 모듈(10)에서 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분의 차이를 나타내는 명암비(contrast ratio)가 개선될 수 있다. 측정된 명암비는 7,900:1 이상일 수 있다. 예를 들어, 명암비는 7,500:1 이상이고 8,000:1 이하일 수 있다. 또한, 명암비는 7,700:1 이상이고 8,500:1 이하일 수 있다.
광학 부재의 재질은 아크릴(acrylic), 폴리에틸렌 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 레진(resin), 실리콘(silicone) 또는 투과율(transmittance)이 높고 투명한 재질을 포함할 수 있다.
광학 부재(13)는 엘이디 모듈(10)의 엘이디(11)과 접촉되게 위치할 수 있다. 광학 부재(13)는 엘이디 모듈(10)의 엘이디(11)와 접착(adhesion, 예를 들어, 접착제 등) 의해 접촉되게 위치할 수 있다. 접착은 광학 부재(13)와 엘이디(11)가 타이트하게 고정된 상태, 또는, 광학 부재(13)와 엘이디(11)가 붙을 정도로 고정되는 상태를 포함할 수 있다. 점착성이 좋은 경우, 광학 부재(13)와 엘이디(11)는 수 회 붙였다 뗐다 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 광학 부재(13)와 엘이디(11) 사이에 다른 광학 부재가 위치할 수 있다. 또한, 광학 부재(13)와 엘이디(11) 사이에 복수의 다른 광학 부재가 위치할 수도 있다. 예를 들어, 다른 광학 부재는 편광판(도시되지 아니함), 전자파 차폐 부재(도시되지 아니함), 보호 필름(도시되지 아니함), 또는, 반사 방지 필름(도시되지 아니함) 등을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 광학 부재(13)는 2 차원으로 반복되는 복수의 단위 렌즈(13a, 13b, 13c)의 집합일 수 있다. 엘이디(11)에서 조사되는 광은 단위 렌즈(13a, 13b, 13c)의 출광면(13a1, 13b1, 13c1)를 통해 출사될 수 있다. 엘이디(11)에서 조사되는 광은 단위 렌즈(13a, 13b, 13c)의 출광면(13a1, 13b1, 13c1)를 통해 확산될 수 있다. 단위 렌즈(13a, 13b, 13c)의 출광면(13a1, 13b1, 13c1)은 평면 또는 곡면일 수 있다.
단위 렌즈(13a, 13b, 13c)의 출광면(13a1, 13b1, 13c1)를 통해 확산되는 광의 확산 정도는 출광면(13a1, 13b1, 13c1)의 각도(예를 들어, 광축과 출광면 사이의 각도, θ) 및 곡률 중 하나에 의해 변경될 수 있다.
단위 렌즈(13a, 13b, 13c)를 통해 확산되는 광에 의해 엘이디(11) 사이의 간격이 좁아지는 효과가 발생할 수 있다. 엘이디(11) 사이의 간격이 좁아지는 효과에 의해 모아레 현상의 발생이 제한될 수 있다. 또한, 엘이디(11) 사이의 간격이 좁아지는 효과에 의해 블러 현상의 발생이 제한될 수 있다.
광학 부재(13)에 모아레 현상 및/또는 블러 현상을 제한하도록 확산제(diffusing agent, 도시되지 아니함)가 첨가될 수 있다. 확산제는 구형 다각형일 수 있다. 또한, 확산제는 다공성(porous)인 표면을 가지는 구형일 수도 있다.
구형 또는 다공성 구형인 확산제의 지름(diameter)은 단위 렌즈의 폭 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 확산제의 지름은 0.1 ㎛ 이상이고 10 ㎛ 이하일 수 있다. 또한, 확산제의 지름(diameter)은 0.01 ㎛ 이상이고 10 ㎛ 이하일 수도 있다.
확산제는 광학 부재(13)에 추가되며, 엘이디(11)에서 조사되는 광을 높은 투과율로 투과시키고, 엘이디(11)를 육안으로 식별되지 않도록 광을 확산시킬 수 있다.
확산제는 광학 부재(13)와 비교하여 0.02~0.13 정도의 굴절률의 차이를 가지는 무기물 또는 유기물이 사용될 수 있다. 무기물 확산제는 탄산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄, 수산화알루미늄, 실리카, 유리, 활석, 운모, 화이트카본, 산화마그네슘, 산화아연 등을 포함할 수 있다. 유기물 확산제는 아크릴계 가교 입자, 실록산계 가교 입자, 또는 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13a, 13b, 13c)는 광학 부재(13)의 하나의 표면(예를 들어, 광학 부재의 표면 중 하나)에 구현될 수 있다. 또한, 광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13a, 13b, 13c)는 광학 부재(13)의 하나의 표면(예를 들어, 광학 부재의 출 광 방향(+ y 축 방향)에 위치)에 구현될 수 있다.
광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13a, 13b, 13c)의 높이(h21, 도 5a 참조)는 광학 부재(13)의 높이(h2, 도 5a 참조)보다 낮다. 예를 들어, 광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13a, 13b, 13c)의 높이(h21)는 광학 부재(13)의 높이(h2)의 10% 이상이고 95% 이하일 수 있다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 광학 부재 및 엘이디를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재 및 엘이디를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재 및 엘이디를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 5a를 참조하면, 엘이디(11)는 복수의 서브 픽셀로 구현될 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 픽셀은 레드 엘이디(11r), 그린 엘이디(11g) 및, 블루 엘이디(11b)로 구현될 수 있다.
서브 픽셀인 레드 엘이디(11r), 그린 엘이디(11g) 및, 블루 엘이디(11b)에 대응되는 광학 부재(13)가 구현되어 있다. 광학 부재(13)에 반복되게 형성되는 라운드 형상의 단위 렌즈(13a)에 대응하여 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r), 그린 엘이디(11g) 및, 블루 엘이디(11b)가 위치할 수 있다.
하나의 서브 픽셀(11r, 예를 들어, 레드 엘이디)에 복수의 단위 렌즈(13a)가 대응될 수 있다. 하나의 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r를 예시로 설명하며 다른 서브 픽셀에도 동일하게 적용될 수 있다)에 복수의 단위 렌즈(13a)가 대응될 수 있다.
하나의 픽셀인 엘이디(11)의 서브 픽셀 중 하나인 레드 엘이디(11r)의 폭(l1r, 예를 들어, + x 축 방향)은 예를 들어, 300 ㎛ 일 수 있다. 상술된 서브 픽셀의 폭은 하나의 예이며, 이에 한정되지 않는 다는 것은 당해 기술 분야에서 통사의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
광학 부재(13)에서 레드 엘이디(11r)의 폭(l1r)에 대응되는 단위 렌즈(13a)의 폭(l2r 또는, 피치(pitch))은 레드 엘이디(11r)의 폭(l1r)의 1/6 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13a)의 폭(l2r)은 레드 엘이디(11r)의 폭(l1r)의 1/5 이하일 수 있다. 예를 들어, 단위 렌즈(13a)의 폭(l2r)은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다. 단위 렌즈(13a) 폭(l2r)은 11 ㎛ 이상이고 40 ㎛ 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13a)의 폭(l2r)은 30 ㎛ 이상이고 60 ㎛ 이하일 수 있다.
엘이디(11)의 서브 픽셀 중 하나인 그린 엘이디(11g)의 폭(l1g)은 예를 들어, 300 ㎛ 일 수 있다. 광학 부재(13)에서 그린 엘이디(11g)의 폭(l1g)에 대응되는 단위 렌즈(13a)의 폭(l2g)은 그린 엘이디(11g) 폭(l1g)의 1/6 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13a)의 폭(l2g)은 그린 엘이디(11g)의 폭(l1g)의 1/5 이하일 수 있다. 예를 들어, 단위 렌즈(13a)의 폭(l2g)은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다. 단위 렌즈(13a)의 폭(l2g)은 11 ㎛ 이상이고 40 ㎛ 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13a)의 폭(l2g)은 30 ㎛ 이상이고 60 ㎛ 이하일 수 있다.
하나의 픽셀인 엘이디(11)의 블루 엘이디(11b)의 폭(l1b)은 예를 들어, 300 ㎛ 일 수 있다. 광학 부재(13)에서 블루 엘이디(11b)의 폭(l1b)에 대응되는 단위 렌즈(13a)의 폭(l2b)은 블루 엘이디(11b) 폭(l1b)의 1/6 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13a)의 폭(l2b)은 블루 엘이디(11b)의 폭(l1b)의 1/5 이하일 수 있다. 예를 들어, 단위 렌즈(13a)의 폭(l2b)은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다. 단위 렌즈(13a) 폭(l2b)은 11 ㎛ 이상이고 40 ㎛ 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13a)의 폭(l2b)은 30 ㎛ 이상이고 60 ㎛ 이하일 수 있다.
광학 부재(13)의 단위 렌즈(13a)는 엘이디 모듈(10)의 크기(예를 들어, 가로(폭) X 세로(높이))에 대응되게 반복되게 형성될 수 있다.
서브 픽셀인 레드 엘이디(11r), 그린 엘이디(11g) 및, 블루 엘이디(11b) 사이의 간격에 대응하여 광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13a)의 간격이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 레드 엘이디(11r) 및 그린 엘이디(11g) 사이의 간격에 대응하여 레드 엘이디(11r)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 그린 엘이디(11g)에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다.
그린 엘이디(11g) 및 블루 엘이디(11b) 사이의 간격에 대응하여 그린 엘이디(11g)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 블루 엘이디(11b)에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다. 또한, 블루 엘이디(11b) 및 레드 엘이디(11r) 사이의 간격에 대응하여 블루 엘이디(11b)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 레드 엘이디(11r)에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 하나의 픽셀인 엘이디(11)와 인접하는 다른 엘이디 사이의 간격에 대응하여 광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13a)의 간격이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 엘이디(11)와 가로 방향(예를 들어, + x 축 방향)에 위치하는 다음 엘이디 사이의 간격에 대응하여 하나의 엘이디(11)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 다음 엘이디에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다. 하나의 엘이디(11)와 세로 방향(예를 들어, + -z 축 방향)에 위치하는 다음 엘이디 사이의 간격에 대응하여 하나의 엘이디(11)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 다음 엘이디에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r), 그린 엘이디(11g) 및, 블루 엘이디(11b) 사이의 간격에 대응하여 광학 부재(13)의 단위 렌즈(13a)의 크기(예를 들어, 높이, 폭, 또는 면적)가 다르게 형성될 수도 있다.
하나의 레드 엘이디(11r)에 대응되는 단위 렌즈(13a)의 개수가 5(예를 들어, 홀수)인 경우, 단위 렌즈(13a)의 크기(예를 들어, 높이, 폭, 또는 면적)가 위치에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 5 개의 단위 렌즈 중 가장 자리에 위치하는 단위 렌즈(#1, #5)의 크기가 가운데에 위치하는 단위 렌즈(#3)의 크기보다 클 수 있다. 5 개의 단위 렌즈 중 가장 자리에 위치하는 단위 렌즈(#1, #5)의 크기가 인접하는 단위 렌즈(#2, #4)의 크기보다 클 수 있다. 또한, 5 개의 단위 렌즈 중 복수의 단위 렌즈(#2, #3, #4)의 크기가 동일할 수도 있다.
레드 엘이디(11r)에 대응되는 단위 렌즈(13a)의 개수가 6(예를 들어, 짝수)인 경우, 단위 렌즈(13a)의 크기(예를 들어, 높이, 폭, 또는 면적)가 위치에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 6 개의 단위 렌즈 중 가장 자리에 위치하는 단위 렌즈(#1, #6)의 크기가 가운데에 위치하는 단위 렌즈(#3, #4)의 크기보다 클 수 있다. 6 개의 단위 렌즈 중 복수의 단위 렌즈(#2, #3, #4, #5)의 크기가 동일할 수 있다.
하나의 서브 픽셀(11r, 예를 들어, 레드 엘이디)에 복수의 단위 렌즈(13a)가 대응되는 경우, 하나의 서브 픽셀(11r)에 대응되는 단위 렌즈(13a)가 하나인 경우에 발생되는 컬러 스플릿(color split)이 제한될 수 있다.
하나의 픽셀인 엘이디(11)의 서브 픽셀 중 하나인 레드 엘이디(11r)의 높이(h1, 예를 들어, +/- z 축 방향)은 예를 들어, 1,000 ㎛ 일 수 있다. 상술된 서브 픽셀의 폭은 하나의 예이며, 이에 한정되지 않는 다는 것은 당해 기술 분야에서 통사의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
광학 부재(13)에서 레드 엘이디(11r)의 높이(h1)에 대응되는 단위 렌즈(13a)의 폭(l2r 또는, 피치(pitch))은 레드 엘이디(11r)의 높이(h1)의 1/18 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13a)의 폭(l2r)은 레드 엘이디(11r)의 높이(h1)의 1/15 이하일 수 있다. 예를 들어, 단위 렌즈(13a)의 폭((l2r)은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다. 단위 렌즈(13a)의 폭(l2r)은 11 ㎛ 이상이고 40 ㎛ 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13a)의 폭((l2r)은 30 ㎛ 이상이고 60 ㎛ 이하일 수 있다.
광학 부재(13)의 단위 렌즈(13a)는 엘이디 모듈(10)의 크기(예를 들어, 가로(폭) X 세로(높이))에 대응되게 반복되게 형성될 수 있다.
서브 픽셀인 레드 엘이디(11r) 및 인접하는 방향(예를 들어, +/- z 축 방향)의 다른 레드 엘이디(도시되지 아니함)사이의 간격에 대응하여 광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13a)의 간격이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 레드 엘이디(11r) 및 + z 축 방향에 위치하는 다른 레드 엘이디(도시되지 아니함) 사이의 간격에 대응하여 레드 엘이디(11r)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 인접하는 다른 레드 엘이디(도시되지 아니함)에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다. 또한, 레드 엘이디(11r) 및 - z 축 방향에 위치하는 다른 레드 엘이디(도시되지 아니함) 사이의 간격에 대응하여 레드 엘이디(11r)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 인접하는 다른 레드 엘이디(도시되지 아니함)에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다.
상술된 단위 렌즈(13a)의 배치는 엘이디(11)의 폭 방향(예를 들어, + x 축 방향)을 예를 들어 설명하였고, 엘이디(11)의 높이 방향(예를 들어, + z 축 방향)에도 동일하게 구현될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 5b를 참조하면, 엘이디(11)는 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r', 그린 엘이디(11g') 및, 블루 엘이디(11b')로 구현될 수 있다.
서브 픽셀인 레드 엘이디(11r'), 그린 엘이디(11g') 및, 블루 엘이디(11b')에 대응되는 광학 부재(13)가 구현되어 있다. 광학 부재(13)에 반복되게 형성되는 삼각 형상의 단위 렌즈(13b)에 대응하여 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r'), 그린 엘이디(11g') 및, 블루 엘이디(11b')가 위치할 수 있다.
하나의 서브 픽셀(11r', 예를 들어, 레드 엘이디)에 복수의 삼각 형상 단위 렌즈(13b)가 대응될 수 있다. 하나의 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r'를 예시로 설명하며 다른 서브 픽셀에도 동일하게 적용)에 복수의 단위 렌즈(13b)가 대응될 수 있다.
레드 엘이디(11r')의 폭(l1r')은 예를 들어, 300 ㎛ 이다. 광학 부재(13)에서 레드 엘이디(11r')의 폭(l1r')에 대응되는 삼각 형상 단위 렌즈(13b)의 폭(l2r'또는, 피치(pitch))은 1/6 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13b)의 폭(l2r')은 레드 엘이디(11r')의 폭(l1r')의 1/5 이하일 수 있다. 예를 들어, 단위 렌즈(13b)의 폭(l2r')은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다.
그린 엘이디(11g')의 폭(l1g')은 300 ㎛ 이다. 광학 부재(13)에서 그린 엘이디(11g')의 폭(l1g')에 대응되는 단위 렌즈(13b)의 폭(l2g')은 1/6 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13b)의 폭(l2g')은 그린 엘이디(11g')의 폭(l1g')의 1/5 이하일 수 있다. 예를 들어, 단위 렌즈(13b)의 폭(l2r')은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다.
블루 엘이디(11b')의 폭(l1b')은 300 ㎛ 이다. 광학 부재(13)에서 블루 엘이디(11b')의 폭(l1b')에 대응되는 단위 렌즈(13b)의 폭(l2b')은 1/6 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13b)의 폭(l2b')은 블루 엘이디(11b')의 폭(l1b')의 1/5 이하일 수 있다. 예를 들어, 단위 렌즈(13b)의 폭(l2b')은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다.
광학 부재(13)의 단위 렌즈(13b)는 엘이디 모듈(10)의 크기(예를 들어, 가로 X 세로)에 대응되게 반복되게 형성될 수 있다.
서브 픽셀인 레드 엘이디(11r'), 그린 엘이디(11g') 및, 블루 엘이디(11b') 사이의 간격에 대응하여 광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13b)의 간격이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 레드 엘이디(11r') 및 그린 엘이디(11g') 사이의 간격에 대응하여 레드 엘이디(11r')에 대응되는 복수의 삼각 형상 단위 렌즈와 그린 엘이디(11g')에 대응되는 복수의 삼각 형상 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다. 그린 엘이디(11g') 및 블루 엘이디(11b') 사이의 간격에 대응하여 그린 엘이디(11g')에 대응되는 복수의 삼각 형상 단위 렌즈와 블루 엘이디(11b')에 대응되는 복수의 삼각 형상 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다. 또한, 블루 엘이디(11b') 및 레드 엘이디(11r') 사이의 간격에 대응하여 블루 엘이디(11b')에 대응되는 복수의 삼각 형상 단위 렌즈와 레드 엘이디(11r')에 대응되는 복수의 삼각 형상 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 하나의 픽셀인 엘이디(11)와 인접하는 다른 엘이디 사이의 간격에 대응하여 광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13b)의 간격이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 엘이디(11)와 가로 방향(예를 들어, + x 축 방향)에 위치하는 다음 엘이디 사이의 간격에 대응하여 하나의 엘이디(11)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 다음 엘이디에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다. 하나의 엘이디(11)와 세로 방향(예를 들어, + -z 축 방향)에 위치하는 다음 엘이디 사이의 간격에 대응하여 하나의 엘이디(11)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 다음 엘이디에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r'), 그린 엘이디(11g') 및, 블루 엘이디(11b') 사이의 간격에 대응하여 광학 부재(13)의 단위 렌즈(13a)의 크기(예를 들어, 면적)가 다르게 형성될 수도 있다.
하나의 레드 엘이디(11r')에 대응되는 단위 렌즈(13b)의 개수가 5(예를 들어, 홀수)인 경우, 단위 렌즈(13b)의 크기가 위치에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 5 개의 단위 렌즈 중 가장 자리에 위치하는 단위 렌즈(#1, #5)의 크기가 가운데에 위치하는 단위 렌즈(#3)의 크기보다 클 수 있다. 5 개의 단위 렌즈 중 가장 자리에 위치하는 단위 렌즈(#1, #5)의 크기가 인접하는 단위 렌즈(#2, #4)의 크기보다 클 수 있다. 또한, 5 개의 단위 렌즈 중 복수의 단위 렌즈(#2, #3, #4)의 크기가 동일할 수도 있다.
레드 엘이디(11r)에 대응되는 단위 렌즈(13b)의 개수가 6(예를 들어, 짝수)인 경우, 단위 렌즈(13b)의 크기가 위치에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 6 개의 단위 렌즈 중 가장 자리에 위치하는 단위 렌즈(#1, #6)의 크기가 가운데에 위치하는 단위 렌즈(#3, #4)의 크기보다 클 수 있다. 6 개의 단위 렌즈 중 복수의 단위 렌즈(#2, #3, #4, #5)의 크기가 동일할 수 있다.
하나의 서브 픽셀(11r, 예를 들어, 레드 엘이디)에 복수의 단위 렌즈(13b)가 대응되는 경우, 하나의 서브 픽셀(11r')에 대응되는 단위 렌즈(13b)가 하나인 경우에 발생되는 컬러 스플릿(color split)이 제한될 수 있다.
상술된 단위 렌즈(13b)의 배치는 엘이디(11)의 폭 방향(예를 들어, + x 축 방향)을 예를 들어 설명하였고, 엘이디(11)의 높이 방향(예를 들어, + z 축 방향)에도 동일하게 구현될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 5b에서 삼각 형상의 단위 렌즈(13b)에 대응하여 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r'), 그린 엘이디(11g') 및, 블루 엘이디(11b')에 대한 설명은 도 5a에서 삼각 형상의 단위 렌즈(13a)에 대응하여 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r), 그린 엘이디(11g) 및, 블루 엘이디(11b)에 대한 설명과 실질적으로 유사(예를 들어, 단위 렌즈의 형상 차이)하므로 중복되는 설명은 생략된다.
도 5c를 참조하면, 엘이디(11)는 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r'), 그린 엘이디(11g') 및, 블루 엘이디(11b')로 구현될 수 있다.
서브 픽셀인 레드 엘이디(11r'), 그린 엘이디(11g') 및, 블루 엘이디(11b')에 대응되는 광학 부재(13)가 구현되어 있다. 광학 부재(13)에 반복되게 형성되는 꼭지점이 라운드인 삼각 형상의 단위 렌즈(13c)에 대응하여 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r'), 그린 엘이디(11g') 및, 블루 엘이디(11b')가 위치할 수 있다.
하나의 서브 픽셀(11r" 예를 들어, 레드 엘이디)에 복수의 꼭지점이 라운드인 삼각 형상 단위 렌즈(13c)가 대응될 수 있다. 하나의 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r"를 예시로 설명하며 다른 서브 픽셀에도 동일하게 적용)에 복수의 단위 렌즈(13c)가 대응될 수 있다.
레드 엘이디(11r")의 폭(l1r")은 예를 들어, 300 ㎛ 이다. 광학 부재(13)에서 레드 엘이디(11r")의 폭(l1r")에 대응되는 꼭지점이 라운드인 삼각 형상 단위 렌즈(13c)의 폭(l2r" 또는, 피치(pitch))은 1/6 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13c)의 폭(l2r")은 레드 엘이디(11r")의 폭(l1r")의 1/5 이하일 수 있다. 예를 들어, 단위 렌즈(13c)의 폭(l2r")은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다.
그린 엘이디(11g")의 폭(l1g")은 300 ㎛ 이다. 광학 부재(13)에서 그린 엘이디(11g")의 폭(l1g")에 대응되는 단위 렌즈(13c)의 폭(l2g")은 1/6 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13c)의 폭(l2g")은 그린 엘이디(11g")의 폭(l1g")의 1/5 이하일 수 있다. 예를 들어, 단위 렌즈(13c)의 폭(l2r")은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다.
블루 엘이디(11b")의 폭(l1b")은 300 ㎛ 이다. 광학 부재(13)에서 블루 엘이디(11b")의 폭(l1b")에 대응되는 단위 렌즈(13c)의 폭(l2b")은 1/6 이하일 수 있다. 또한, 단위 렌즈(13c)의 폭(l2b")은 블루 엘이디(11b")의 폭(l1b")의 1/5 이하일 수 있다. 예를 들어, 단위 렌즈(13c)의 폭(l2b")은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하일 수 있다.
광학 부재(13)의 단위 렌즈(13c)는 엘이디 모듈(10)의 크기(예를 들어, 가로 X 세로)에 대응되게 반복되게 형성될 수 있다.
서브 픽셀인 레드 엘이디(11r"), 그린 엘이디(11g") 및, 블루 엘이디(11b") 사이의 간격에 대응하여 광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13c)의 간격이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 레드 엘이디(11r") 및 그린 엘이디(11g") 사이의 간격에 대응하여 레드 엘이디(11r")에 대응되는 복수의 꼭지점이 라운드인 삼각 형상 단위 렌즈와 그린 엘이디(11g")에 대응되는 복수의 꼭지점이 라운드인 삼각 형상 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다. 그린 엘이디(11g") 및 블루 엘이디(11b") 사이의 간격에 대응하여 그린 엘이디(11g")에 대응되는 복수의 꼭지점이 라운드인 삼각 형상 단위 렌즈와 블루 엘이디(11b")에 대응되는 복수의 꼭지점이 라운드인 삼각 형상 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다. 또한, 블루 엘이디(11b") 및 레드 엘이디(11r") 사이의 간격에 대응하여 블루 엘이디(11b")에 대응되는 복수의 꼭지점이 라운드인 삼각 형상 단위 렌즈와 레드 엘이디(11r")에 대응되는 복수의 꼭지점이 라운드인 삼각 형상 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 하나의 픽셀인 엘이디(11)와 인접하는 다른 엘이디 사이의 간격에 대응하여 광학 부재(13)에서 단위 렌즈(13c)의 간격이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 엘이디(11)와 가로 방향(예를 들어, + x 축 방향)에 위치하는 다음 엘이디 사이의 간격에 대응하여 하나의 엘이디(11)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 다음 엘이디에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다. 하나의 엘이디(11)와 세로 방향(예를 들어, + -z 축 방향)에 위치하는 다음 엘이디 사이의 간격에 대응하여 하나의 엘이디(11)에 대응되는 복수의 단위 렌즈와 다음 엘이디에 대응되는 복수의 단위 렌즈 사이에 간격이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r"), 그린 엘이디(11g") 및, 블루 엘이디(11b") 사이의 간격에 대응하여 광학 부재(13)의 단위 렌즈(13a)의 크기(예를 들어, 면적)가 다르게 형성될 수도 있다.
하나의 레드 엘이디(11r")에 대응되는 단위 렌즈(13c)의 개수가 5(예를 들어, 홀수)인 경우, 단위 렌즈(13c)의 크기가 위치에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 5 개의 단위 렌즈 중 가장 자리에 위치하는 단위 렌즈(#1, #5)의 크기가 가운데에 위치하는 단위 렌즈(#3)의 크기보다 클 수 있다. 5 개의 단위 렌즈 중 가장 자리에 위치하는 단위 렌즈(#1, #5)의 크기가 인접하는 단위 렌즈(#2, #4)의 크기보다 클 수 있다. 또한, 5 개의 단위 렌즈 중 복수의 단위 렌즈(#2, #3, #4)의 크기가 동일할 수도 있다.
레드 엘이디(11r)에 대응되는 단위 렌즈(13c)의 개수가 6(예를 들어, 짝수)인 경우, 단위 렌즈(13c)의 크기가 위치에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 6 개의 단위 렌즈 중 가장 자리에 위치하는 단위 렌즈(#1, #6)의 크기가 가운데에 위치하는 단위 렌즈(#3, #4)의 크기보다 클 수 있다. 6 개의 단위 렌즈 중 복수의 단위 렌즈(#2, #3, #4, #5)의 크기가 동일할 수 있다.
하나의 서브 픽셀(11r, 예를 들어, 레드 엘이디)에 복수의 단위 렌즈(13c)가 대응되는 경우, 하나의 서브 픽셀(11r")에 대응되는 단위 렌즈(13c)가 하나인 경우에 발생되는 컬러 스플릿(color split)이 제한될 수 있다.
상술된 단위 렌즈(13c)의 배치는 엘이디(11)의 폭 방향(예를 들어, + x 축 방향)을 예를 들어 설명하였고, 엘이디(11)의 높이 방향(예를 들어, + z 축 방향)에도 동일하게 구현될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 5c에서 삼각 형상의 단위 렌즈(13c)에 대응하여 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r"), 그린 엘이디(11g") 및, 블루 엘이디(11b")에 대한 설명은 도 5a에서 삼각 형상의 단위 렌즈(13a)에 대응하여 서브 픽셀인 레드 엘이디(11r), 그린 엘이디(11g) 및, 블루 엘이디(11b)에 대한 설명과 실질적으로 유사(예를 들어, 단위 렌즈의 형상 차이)하므로 중복되는 설명은 생략된다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 정면 사시도이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 후면 사시도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 엘이디 디스플레이 장치(100)는 복수의 엘이디 패널(110, 예를 들어, 110-1 내지 110-4) 및 복수의 엘이디 패널(110)을 지지하는 엘이디 캐비닛(120)를 포함할 수 있다. 엘이디 패널(110)은 삼각형, 사각형(예를 들어, 직사각형 형상 또는 정사각형 형상) 또는 다각형 형상일 수 있다.
복수의 엘이디 패널(110)은 매트릭스 형태(예를 들어, M X N, 여기서 M, N은 자연수)로 연결될 수 있다. 매트릭스는 동일(예를 들어, M = N, 여기서 M, N은 자연수, 2 X 2 배열, 3 X 3 배열, 4 X 4 배열 등), 또는 다른(예를 들어, M ≠ N, 여기서 M, N은 자연수) 배열일 수 있다. 복수의 엘이디 패널(예를 들어, 110-1 내지 110-4)은 링크 브라켓(124) 및 체결 부재(예를 들어, 볼트, 또는 리벳 등)에 의해 상호 연결할 수 있다.
엘이디 패널(110-1 내지 110-4)의 각 타이밍 컨트롤러(도시되지 아니함)는 외부의 제어 장치(도시되지 아니함)에서부터 수신되는 비디오(또는 이미지)에 대응되는 비디오(또는 이미지) 데이터 및 제어 신호를 생성하여 엘이디 패널(110-1 내지 110-4)내 각 엘이디(11)로 전송할 수 있다.
엘이디 디스플레이 장치(100)는 엘이디 패널(110-1 내지 110-4)의 각 엘이디(11)의 구동에 의해 콘텐트(예를 들어, 비디오, 또는 이미지 등)를 표시할 수 있다.
외부의 제어 장치(도시되지 아니함)는 콘텐트에 대응되는 비디오 데이터 및 제어 신호를 엘이디 패널(110-1 내지 110-4)로 각각 전송할 수 있다. 또한, 외부의 제어 장치(도시되지 아니함)는 콘텐트에 대응되는 비디오 데이터 및 제어 신호를 엘이디 패널(110-1 내지 110-4)로 한번에 전송할 수 있다.
발명의 예시적 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다.
이동 단말 내에 포함될 수 있는 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 예시적 실시예와 도면에 의해 설명되었다. 본 발명은 상술된 예시적 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재에서부터 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않고 다양한 실시예의 수정 및 변경이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 예시적 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구범위뿐 아니라 이 특허 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 엘이디 모듈 11: 엘이디
11r: 레드 엘이디 11g: 그린 엘이디
11r: 블루 엘이디 12: 회로 기판
13: 광학 부재 13a, 13b, 13c: 단위 렌즈
100: 엘이디 디스플레이 장치 110: 엘이디 패널
120: 엘이디 캐비닛

Claims (16)

  1. 복수의 엘이디 및 상기 복수의 엘이디가 실장되는 회로 기판을 포함하는 엘이디 모듈; 및,
    상기 엘이디 모듈에 중첩되고, 복수의 단위 렌즈를 포함하는 광학 부재를 포함하고,
    상기 복수의 단위 렌즈의 형상은 교차-렌티큘러 렌즈 형상 및 교차-프리즘 렌즈 형상 중 하나인, 엘이디 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 엘이디 중 각각의 엘이디는 하나의 픽셀을 구현하는 복수의 서브 픽셀로 구성되는 엘이디 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 서브 픽셀은 레드 엘이디, 그린 엘이디 및 블루 엘이디를 포함하는 엘이디 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 단위 렌즈의 단면 형상은 삼각 형상, 라운드 형상, 꼭지점이 라운드인 삼각 형상 및 꼭지점이 라운드인 다각 형상 중 하나를 포함하는 엘이디 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 단위 렌즈의 단면 형상의 크기는 인접하는 다른 단위 렌즈의 단면 형상의 크기와 다른 엘이디 디스플레이 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 광학 부재의 상기 단위 렌즈는 상기 복수의 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀에 복수의 개수로 중첩되는 엘이디 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀에 중첩되는 상기 단위 렌즈의 개수는 5 이상인 엘이디 디스플레이 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 단위 렌즈의 폭은 20 ㎛ 이상이고 50 ㎛ 이하인 엘이디 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재의 재질은 아크릴, 폴리에틸렌 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 레진, 실리콘을 포함하는 엘이디 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 엘이디 모듈과 접착제에 의해 접착되고,
    상기 접착제에 의해 상기 엘이디 모듈과 상기 광학 부재는 접착되거나 또는 점착되는 엘이디 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는 확산제를 더 포함하고,
    상기 확산제의 형상은 구형 또는 다공성 표면을 가지는 구형인 엘이디 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 확산제의 지름은 상기 단위 렌즈의 폭보다 작은 엘이디 디스플레이 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    매트릭스로 배열되는 복수의 상기 엘이디 모듈을 포함하는 엘이디 패널; 및
    상기 엘이디 패널을 지지하고, 상기 엘이디 패널을 구동하는 구동 신호 및 상기 엘이디 패널에 공급되는 전원 중 적어도 하나를 전달하는 엘이디 캐비닛을 더 포함하는 엘이디 디스플레이 장치.
  14. 복수의 서브 엘이디로 구현되는 엘이디가 매트릭스 형태로 각각 실장되는 회로 기판을 포함하는 복수의 엘이디 모듈;
    상기 복수의 엘이디 모듈에 중첩되고, 상기 서브 엘이디의 폭 방향 및 높이 방향으로 반복되도록 형성된 복수의 단위렌즈를 포함하는 광학 부재;
    상기 광학 부재와 중첩된 상기 복수의 엘이디 모듈이 매트릭스 형태로 배열된 엘이디 패널; 및,
    상기 엘이디 패널을 지지하는 엘이디 캐비닛을 포함하고,
    상기 엘이디 캐비닛은 상기 엘이디를 구동하는 구동 신호를 제공하는 제1 제어 보드 및 상기 엘이디에 전원을 공급하는 전원 공급부를 수용하고,
    상기 광학 부재의 단위렌즈는 상기 엘이디에 대응되어 교차-렌티큘러 렌즈 형상을 가지는 엘이디 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 광학 부재의 단위렌즈는 상기 엘이디에 대응되어 교차-프리즘 렌즈 형상을 가지는 엘이디 디스플레이 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 구동 신호 및 상기 전원 중 하나는 상기 엘이디 디스플레이 장치의 외부에서부터 제공되는 엘이디 디스플레이 장치.
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