KR20210034841A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20210034841A
KR20210034841A KR1020190116684A KR20190116684A KR20210034841A KR 20210034841 A KR20210034841 A KR 20210034841A KR 1020190116684 A KR1020190116684 A KR 1020190116684A KR 20190116684 A KR20190116684 A KR 20190116684A KR 20210034841 A KR20210034841 A KR 20210034841A
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KR
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optical lens
support
diffusion plate
light source
optical
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KR1020190116684A
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권용훈
이영철
이근범
이승재
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 개시된 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원, 입사되는 광을 확산시켜 상기 디스플레이 패널로 제공하도록 마련되는 확산판, 및 상기 광원에서 발산되는 광을 확산시키도록 마련되는 광학렌즈로서, 상기 광학렌즈의 둘레에 인접하게 위치하며 상기 확산판을 향해 돌출되는 지지부가 일체로 형성되는 광학렌즈를 포함한다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조가 개선된 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 문자나 도형 등의 데이터 정보 및 영상을 시각적으로 표시하는 출력 장치의 일종으로서, 텔레비전, 각종 모니터 및 각종 휴대용 단말기(예를 들어, 노트북, 태블릿 피씨 및 스마트폰) 등을 포함한다.
디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode)와 같이 스스로 발광하는 디스플레이 패널을 사용하는 발광형과, 액정 패널(LCD, Liquid Crystal Display)과 같이 스스로 발광하지 못하고 백라이트 유닛으로부터 광을 공급받아야 하는 디스플레이 패널을 사용하는 수광형으로 분류될 수 있다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 광원이 디스플레이 패널의 후방에 배치되는 직하형(Direct type)과, 광원이 디스플레이 패널의 측방에 배치되는 에지형(Edge type)으로 분류될 수 있다.
직하형 백라이트 유닛은 광학렌즈를 포함하며, 광학렌즈의 특성을 유지하기 위해서는 광학 거리(Optical Distance, OD)를 일정하게 유지하여야 한다.
본 발명의 일 측면은 제조 비용을 감소시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은 제조 공정이 개선된 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 광 확산성이 개선된 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원, 입사되는 광을 확산시켜 상기 디스플레이 패널로 제공하도록 마련되는 확산판, 및 상기 광원에서 발산되는 광을 확산시키도록 마련되는 광학렌즈로서, 상기 광학렌즈의 둘레에 인접하게 위치하며 상기 확산판을 향해 돌출되는 지지부가 일체로 형성되는 광학렌즈를 포함한다.
상기 확산판이 열에 의해 변형된 때, 상기 지지부는 상기 확산판을 지지하도록 마련될 수 있다.
상기 지지부는 상기 확산판과 접촉되도록 연장될 수 있다.
상기 광학렌즈는 상기 광원을 수용하는 광원 수용부, 및 상기 광원 수용부의 전방에 위치하며 상기 광원에서 발산되는 광을 반사시키도록 형성되는 반사부를 포함할 수 있다.
상기 반사부는 상기 광학렌즈의 반경 방향에 대해 경사지게 형성되는 제1 반사부, 및 상기 광학렌즈의 반경 방향에 대해 상기 제1 반사부와 상이한 각도로 경사지게 형성되는 제2 반사부를 포함할 수 있다.
상기 반사부는 상기 광학렌즈의 중심에서 반경 방향으로 갈수록 전방을 향해 경사지게 형성될 수 있다.
상기 광학렌즈는 반경 방향을 따라 연장되며 중심에서 반경 방향으로 갈수록 후방을 향해 경사지게 형성되는 확산부를 포함할 수 있다.
상기 지지부는 상기 확산부 상에 위치할 수 있다.
상기 지지부는 제1 지지부, 상기 광학렌즈의 둘레 방향을 따라 상기 제1 지지부와 이격되어 배치되는 제2 지지부, 및 상기 광학렌즈의 둘레 방향을 따라 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 사이의 거리만큼 상기 제2 지지부와 이격되어 배치되는 제3 지지부를 포함하며, 상기 제3 지지부는 상기 제2 지지부와 이격된 거리만큼 상기 제1 지지부와 이격되도록 배치될 수 있다.
상기 지지부는 상기 광학렌즈의 둘레를 따라 연장될 수 있다.
상기 지지부는 원뿔, 원기둥, 사각기둥 및 사각뿔 중 하나의 형상으로 마련될 수 있다.
상기 지지부는 상기 광학렌즈 및 상기 확산판 사이의 거리가 기 설정된 거리보다 짧아지는 것을 방지하도록 마련될 수 있다.
상기 지지부는 상기 광학렌즈의 광학 특성이 유지되는 상기 광학렌즈 및 상기 확산판 사이의 광학 거리에 대응되는 길이를 갖도록 마련될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원, 상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광학 부재, 및 상기 광원에서 발산되는 광을 확산시키도록 마련되는 광학렌즈를 포함하고, 상기 광학렌즈는 상기 광학렌즈의 중심에서 반경 방향으로 갈수록 전방을 향해 경사지게 형성되는 반사부, 상기 반사부보다 상기 광학렌즈의 반경 방향 외측에 위치하며, 상기 광학렌즈의 중심에서 반경 방향으로 갈수록 후방을 향해 경사지게 형성되는 확산부, 및 상기 광학렌즈의 둘레로부터 상기 광학 부재를 향해 돌출되는 지지부를 포함한다.
상기 지지부는 상기 확산판을 지지 가능하도록 마련될 수 있다.
상기 지지부는 제1 지지부 및 상기 제1 지지부로부터 상기 광학렌즈의 둘레 방향을 따라 소정 거리만큼 이격되어 배치되는 제2 지지부를 포함할 수 있다.
상기 지지부는 상기 광학렌즈의 광학 특성이 유지 가능한 상기 광학 부재 및 상기 광학렌즈 사이의 거리에 대응되도록 형성될 수 있다.
상기 지지부는 원뿔, 원기둥, 사각기둥 및 사각뿔 중 하나의 형상으로 마련될 수 있다.
상기 광학 부재는 확산판, 퀀텀 닷 시트, 확산 시트, 프리즘 시트, 보호 시트, 반사 편광 시트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원, 상기 광원과 상기 디스플레이 패널의 사이에 배치되는 확산판, 및 상기 광원에서 발산되는 광을 확산시키도록 마련되는 광학렌즈로서, 상기 광학렌즈의 둘레로부터 상기 확산판을 향해 돌출되는 지지부가 일체로 형성되는 광학렌즈를 포함하며, 상기 지지부는 상기 광학렌즈 및 상기 확산판 사이의 거리가 상기 광학렌즈의 광학 특성이 유지되는 거리보다 짧아지는 것을 방지하도록 마련된다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 지지부와 광학렌즈가 일체로 형성되므로 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 지지부와 광학렌즈가 일체로 형성되므로 제조 공정이 개선될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 백라이트 유닛에서 발생되는 열에 의한 확산판 및/또는 확산 시트의 변형을 최소화할 수 있으며, 이에 따라, 광학 거리(Optical Distance, OD)를 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 지지부가 광학렌즈의 테두리 부분에 배치되므로 확산되는 광에 미치는 영향을 최소화할 수 있으며, 이에 따라, 광 확산성이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 주요 구성들을 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 측단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 광학렌즈를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 광학렌즈의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 확산판이 열팽창된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈를 도시한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 또는 변형예들도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
설명 중 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 뜻하지 않은 이상 복수의 표현을 포함할 수 있다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등의 명확한 설명을 위해 과장된 것일 수 있다.
본 명세서에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"전방", "후방", "상측", "하측", "좌측" 및 "우측"의 방향에 대하여는 첨부된 도면 도 1에 도시된 방향을 기준으로 명세서 전반에 걸쳐 통일적으로 지칭하기로 한다. 도 1에는 서로 수직한 X축, Y축, Z축 방향이 표시되어 있으며, X축 방향은 디스플레이 패널(10)의 장변(11) 방향을 의미하고, Y축 방향은 디스플레이 패널(10)의 단변(12) 방향을 의미하며, Z축 방향은 전후 방향을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 주요 구성들을 분해하여 도시한 도면이다. 도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 측단면의 일부를 도시한 도면이다.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
디스플레이 장치(1)는 화상을 표시하는 디스플레이 패널(10)과, 디스플레이 패널(10)의 후방에 배치되어 디스플레이 패널(10)에 광을 제공하는 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛 및 디스플레이 패널(10)을 지지하는 섀시 어셈블리를 포함할 수 있다.
섀시 어셈블리는 백라이트 유닛을 지지하도록 구비되는 후방 섀시(40)와, 디스플레이 패널(10)을 지지하도록 후방 섀시(40)의 전방에 마련되는 전방 섀시(20)와, 전방 섀시(20)와 후방 섀시(40)의 사이에 결합되는 미들 몰드(30)를 포함할 수 있다. 섀시 어셈블리는 디스플레이 패널(10)을 수용할 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 박막 트랜지스터가 매트릭스 형태로 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 박막 트랜지스터 기판과 나란하게 결합되는 컬러 필터 기판, 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판의 사이에 주입되어 전압이나 온도의 변화에 따라 광학적 성질이 가변하는 액정(Liquid Crystal)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛은 디스플레이 패널(10)의 후방에 배치되어 디스플레이 패널(10) 측으로 광을 비춰줄 수 있다. 백라이트 유닛은 광원(101, 도 6 참조), 광원(101)이 실장된 기판(102) 및 광원(101)에서 발산되는 광을 확산시키는 광학렌즈(110)를 포함하는 광원 모듈(100)과, 광원(101)에서 발산되는 광의 이동 경로 상에 배치되는 광학 부재들을 포함할 수 있다. 광원 모듈(100)은 서로 이격되도록 복수개가 마련될 수 있다.
기판(102)에는 복수의 광원들(101)이 일렬로 실장될 수 있다. 기판(102)에는 광원들(101)에 구동 전원을 공급하기 위한 구동 전원 라인 등이 형성될 수 있으며 신호 케이블(미도시) 및 백라이트 구동 회로(미도시)에 연결될 수 있다. 기판(102)은 섀시 어셈블리에 수용될 수 있다.
광원(101)으로 엘이디(Light Emitting Diode)가 사용될 수 있다. 이외에도 냉음극 형광 램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp), 외부 전극 형광 램프(EEFL, External Electrode Fluorescent Lamp)가 사용될 수도 있다.
광학 부재들은 광원(101)에서 발산되는 광의 이동 경로 상에 배치되어 광의 진행 방향을 안내하거나 광을 반사시키거나 광을 확산시키거나 광 특성을 향상시킬 수 있다.
광학 부재들은 광을 반사시켜 손실을 방지시키는 반사 시트(Reflector Sheet, 90)와, 광원(101)에서 출사되는 불규칙적인 광을 고르게 확산시키는 확산판(Diffuser Plate, 60)과, 광의 파장을 변화시켜 색 재현성을 향상시키는 퀀텀 닷 시트(Quantum Dot Sheet, 53)와, 광 특성을 향상시키는 광학 시트들(51, 52)을 포함할 수 있다.
반사 시트(90)는 광원(101)에서 발산되는 광 또는 확산판(60)에서 후방으로 출사되는 광을 확산판(60)으로 반사시킬 수 있다. 반사 시트(90)는 기판(102) 위에 배치될 수 있다. 반사 시트(90)는 기판(102) 위에 밀착될 수 있다. 반사 시트(90)에는 광원(101)이 통과하도록 관통홀(91)이 형성될 수 있다.
확산판(60)은 광원들(101)에서 발생되는 불규칙한 광을 고르게 확산시키고, 퀀텀 닷 시트(53)와 광학 시트들(51, 52)을 지지할 수 있다. 확산판(60)은 그 입사면으로 입사된 광을 고르게 확산시켜 그 출사면으로 출사시킬 수 있다.
퀀텀 닷 시트(53)는 확산판(60)의 전방에 확산판(60)에 이격되도록 배치될 수 있다. 퀀텀 닷 시트(53)의 내부에는 광을 내는 수 나노미터 크기의 반도체 결정체인 퀀텀 닷(Quantum Dot)이 분산 배치될 수 있다. 퀀텀 닷은 청색 광을 받아 그 크기에 따라 가시광선의 모든 색을 발생시킬 수 있다. 퀀텀 닷의 크기가 작을수록 짧은 파장의 광을 발생시키고 크기가 클수록 긴 파장의 광을 발생시킬 수 있다.
광학 시트(51, 52)는 확산판(60)에서 출사되는 광의 광 특성을 향상시키도록 확산판(60)의 전방에 배치될 수 있다. 광학 시트(51, 52)는 확산판(60)의 패턴을 상쇄시키기 위한 확산 시트(Diffuser Sheet), 광을 집중시켜서 휘도를 향상시키는 프리즘 시트(Prism Sheet), 외부의 충격이나 이물 유입으로부터 다른 광학 시트를 보호하는 보호 시트(Protection Sheet), 일 편광은 투과시키고 다른 편광은 반사시켜서 휘도를 향상시키는 반사 편광 시트(DBEF, Dual Brightness Enhancement Film) 등을 포함할 수 있다.
후방 섀시(40)는 백라이트 유닛의 후방에 배치된다. 후방 섀시(40)는 대략 테두리부가 전방으로 절곡된 판 형상을 가질 수 있다. 후방 섀시(40)와 전방 섀시(20)의 사이에 백라이트 유닛이 수용될 수 있다.
후방 섀시(40)는 광원 모듈(100)이 설치되는 후방 베이스부(41)와, 미들 몰드(30)와 결합되도록 후방 섀시(40)의 상하좌우의 테두리에서 형성되는 후방 측면부(42)를 포함할 수 있다.
후방 섀시(40)는 광원 모듈(110) 등의 발열 소자에서 발생하는 열을 외부로 방열시키는 기능을 할 수 있다. 이를 위해 후방 섀시(40)는 알루미늄, SUS 등의 각종 금속 재질, 또는 ABS 등의 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
전방 섀시(20)는 백라이트 유닛의 광이 디스플레이 패널(10)로 제공되도록 개구(23)를 갖는 틀 형상을 가질 수 있다. 전방 섀시(20)는 미들 몰드(30)와 결합되도록 전방 섀시(20)의 상하좌우의 테두리에서 형성되는 전방 측면부(21)와, 디스플레이 패널(10)을 지지하도록 전방 측면부(21)에서 내측으로 돌출되는 패널 지지부(22)를 포함할 수 있다.
미들 몰드(30)는 확산판(60)을 지지하고 광원 모듈(100)에서 발산된 광을 확산판(60)으로 반사시킬 수 있다. 미들 몰드(30)는 확산판(60)과 광원 모듈(100) 사이의 간격을 유지할 수 있다. 미들 몰드(30)는 전방 섀시(20)와 후방 섀시(40)의 사이에 결합될 수 있다.
미들 몰드(30)는 개구(31)를 갖는 틀 형상으로 형성될 수 있다. 개구(31)에는 광원 모듈(100)이 배치될 수 있다. 미들 몰드(30)는 전방 섀시(20)와 후방 섀시(40)가 결합되는 프레임부(32)와, 확산판(60)을 지지하도록 프레임부(32)에서 내측으로 돌출되는 확산판 지지부(33)와, 광을 반사시키도록 확산판 지지부(33)에서 연장되는 미들 반사부(34)와, 기판(102)을 지지하도록 미들 반사부(34)에서 연장되는 기판 지지부(35)를 포함할 수 있다.
프레임부(32)는 미들 몰드(30)의 상하좌우 테두리에 형성될 수 있다. 프레임부(32)는 공지된 다양한 끼움 결합 구조 및 별도의 체결 부재를 통해 전방 섀시(20) 및 후방 섀시(40)에 결합될 수 있다.
확산판 지지부(33)는 확산판(60)을 지지하도록 프레임부(32)에서 내측으로 돌출될 수 있다. 확산판 지지부(33)는 확산판(60)의 입사면의 테두리부를 지지할 수 있다. 확산판 지지부(33)는 후방 섀시(40)의 베이스부(41)에 나란하도록 형성될 수 있다.
미들 반사부(34)는 광원 모듈(100)에서 발산된 광을 확산판(44)의 입사면으로 반사시킬 수 있다. 미들 반사부(34)는 대략 확산판 지지부(33)에서 후방 내측으로 경사지게 연장될 수 있다.
기판 지지부(35)는 기판(102)이 후방 섀시(40)의 베이스부(41)에서 들뜨지 않도록 기판(102)을 고정할 수 있다. 기판 지지부(35)는 미들 반사부(34)의 내측 단부에 형성될 수 있다. 기판 지지부(35)와 베이스부(41)의 사시에 기판(102)의 테두리부가 지지될 수 있다.
미들 몰드(30)의 프레임부(32)와, 확산판 지지부(33)와, 미들 반사부(34)와, 기판 지지부(35)는 일체로 형성될 수 있다. 미들 몰드(30)의 표면에는 반사율이 높은 물질이 코팅될 수 있다. 상기 반사율이 높은 물질은 미들 몰드(30)의 전체 표면에 코팅되거나 또는 미들 반사부(34)의 표면에만 코팅될 수도 있다. 미들 몰드(30) 전체 또는 미들 몰드(30)의 미들 반사부(34)는 광의 반사가 잘 이루어지도록 화이트 색상을 가질 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 광학렌즈를 도시한 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 광학렌즈의 단면을 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 광학렌즈(110)는 대략 원형으로 형성될 수 있다. 다만, 도시하지는 않았지만, 광학렌즈(110)의 형상은 이에 제한되지 않고, 사각형 또는 오각형과 같은 다각형 형상을 가질 수도 있다.
광학렌즈(110)는 기판(102)에 장착될 수 있다. 광학렌즈(110)는 기판(102)에 실장된 광원(101)을 커버하도록 마련될 수 있다. 광학렌즈(110)는 복수의 광원(101)에 대응되는 개수로 마련될 수 있다. 광학렌즈(110)는 광원(101)에서 발산되는 광을 확산시키도록 마련될 수 있다.
광학렌즈(110)의 배면에는 광원(101)을 수용할 수 있도록 형성되는 광원 수용부(111)이 마련될 수 있다. 광원 수용부(111)는 광학렌즈(110)의 대략 중앙 부분에 위치할 수 있다. 광원 수용부(111)는 광학렌즈(110)의 배면에 함몰되어 형성될 수 있다. 광원 수용부(111)는 대략 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. 광원(101)은 광원 수용부(111)의 대략 중심부에 배치될 수 있다. 광원(101)은 광학렌즈(110)의 대략 중앙 부분에 위치할 수 있다.
광학렌즈(110)의 전면에는 광원(101)에서 발산되는 광을 반사시키도록 형성되는 반사부(112)가 마련될 수 있다. 반사부(112)는 광원(101)에서 발산되는 광을 측 방향으로 반사시키도록 형성될 수 있다. 반사부(112)는 백라이트 유닛의 광 확산성을 개선시킬 수 있다. 반사부(112)는 광학렌즈(110)의 중심에서 반경 방향으로 갈수록 전방을 향해 경사지도록 형성될 수 있다.
반사부(112)는 광학렌즈(110)의 반경 방향에 대해 경사지게 형성되는 제1 반사부(121a) 및 광학렌즈(110)의 반경 방향에 대해 제1 반사부(121a)와 상이한 각도로 경사지게 형성되는 제2 반사부(121b)를 포함할 수 있다. 제1 반사부(121a)와 제2 반사부(121b)가 상이한 각도로 경사지게 형성됨에 따라, 광학렌즈(110)는 광원(101)에서 발산되는 광을 다양한 각도로 확산시킬 수 있다.
광학렌즈(110)는 반사부(112)로부터 반경 방향을 따라 연장되는 평탄부(114)를 포함할 수 있다. 평탄부(114)는 평탄부(114)에서 출사되는 광이 반사부(112)에서 반사되어 출사되는 광과 상이한 방향으로 출사되도록 마련될 수 있다.
광학렌즈(110)는 평탄부(114)로부터 반경 방향의 외측으로 갈수록 후방을 향해 경사지게 연장되는 경사부(115)를 포함할 수 있다. 경사부(115)는 경사부(115)에서 출사되는 광이 반사부(112)에서 반사되어 출사되는 광 및 평탄부(114)를 통해 출사되는 광과 상이한 방향으로 출사되도록 마련될 수 있다.
광학렌즈(110)는 경사부(115)로부터 반경 방향의 외측으로 갈수록 후방을 향해 경사지게 연장되는 확산부(113)를 포함할 수 있다. 확산부(113)는 광학렌즈(110)의 반경 방향에 대한 경사 각도가 경사부(115)보다 완만하도록 형성될 수 있다. 확산부(113)는 확산부(113)를 통과하는 광을 광학렌즈(110)의 테두리 부분을 향해 반사시키도록 마련될 수 있다. 이에 따라, 확산부(113)를 통과한 후 출사되는 광은 광학렌즈(110)의 다른 부분에서 출사되는 광과 다른 방향을 향할 수 있다.
광학렌즈(110)는 반사부(112)와, 평탄부(114)와, 경사부(115)와, 확산부(113)에 의해 광 확산성이 개선될 수 있다.
광학렌즈(110)에는 확산판(60)을 향해 돌출되는 지지부(116, 117, 118)가 일체로 형성될 수 있다. 지지부(116. 117, 118)는 광학렌즈(110)와 일체형 사출물로 제작될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제조 공정이 간소화될 수 있으며, 원가를 절감할 수 있다.
지지부(116, 117, 118)는 광학렌즈(110)의 둘레에 인접하게 위치할 수 있다. 지지부(116, 117, 118)는 광학렌즈(110)의 테두리 부분에 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 광학렌즈(110)로부터 출사되는 광을 지지부(116, 117, 118)가 간섭하는 것을 최소화할 수 있다.
지지부(116, 117, 118)는 디스플레이 장치(1)가 구동됨에 따라 확산판(60)이 열에 의해 변형될 때, 확산판(60)과 접촉되며 확산판(60)을 지지하도록 마련될 수 있다. 지지부(116, 117, 118)는 확산판(60)이 변형됨에 따라 광학렌즈(110)와 확산판(60) 사이의 거리인 광학 거리(Optical Distance, OD)가 소정 길이 이하로 축소되는 것을 방지할 수 있다. 광학렌즈(110)와 확산판(60) 사이의 거리인 광학 거리가 소정 길이 이하로 축소되는 경우, 광학렌즈(110)의 광학 특성을 유지할 수 없으므로, 지지부(116, 117, 118)는 광학렌즈(110)의 광학 특성을 유지하도록 확산판(60)을 지지할 수 있다.
지지부(116, 117, 118)는 광학렌즈(110) 및 확산판(60) 사이의 거리가 기 설정된 거리보다 짧아지는 것을 방지하도록 마련될 수 있다. 지지부(116, 117, 118)는 광학렌즈(110)의 광학 특성이 유지될 수 있는 광학렌즈(110) 및 확산판(60) 사이의 광학 거리에 대응되는 길이를 갖도록 마련될 수 있다.
지지부(116, 117, 118)는 제1 지지부(116)와, 광학렌즈(110)의 둘레 방향을 따라 제1 지지부(116)와 이격되어 배치되는 제2 지지부(117)와, 광학렌즈(110)의 둘레 방향을 따라 제2 지지부(117)와 이격되어 배치되는 제3 지지부(118)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(116)와, 제2 지지부(117)와, 제3 지지부(118) 상호간의 이격되는 거리는 대략 동일할 수 있다.
제1 지지부(116)와, 제2 지지부(117)와, 제3 지지부(118)는 대략 동일한 크기 및/또는 형상으로 마련될 수 있다. 도 4에서 지지부(116, 117, 118)는 3개가 동일한 간격으로 배치되는 것으로 도시하였지만, 지지부(116, 117, 118)의 개수 및/또는 배열은 이에 제한되지 않는다. 즉, 지지부(116, 117, 118)는 서로 상이한 간격으로 배치될 수도 있다. 또한, 지지부(116, 117, 118)는 1개, 2개 또는 4개 이상으로 마련될 수도 있다.
지지부(116, 117, 118)는 원뿔 형상을 가질 수 있다. 지지부(116, 117, 118)는 원뿔의 꼭지점이 확산판(60)을 향하도록 마련될 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 확산판이 열 팽창된 상태를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(1)가 구동됨에 따라 발생되는 열에 의해 확산판(60)은 팽창되며 변형될 수 있다. 확산판(60)은 광학렌즈(110)를 향해 벤딩될 수 있다. 확산판(60)이 광학렌즈(110)를 향해 벤딩됨에 따라, 확산판(60)과 광학렌즈(110) 사이의 광학 거리는 줄어들게 되며, 소정 거리 이하로 줄어들게 되면 광학렌즈(110)의 광학 특성을 유지할 수 없게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학렌즈(110)는 확산판(60)과 광학렌즈(110) 사이의 거리가 줄어드는 것을 방지하도록 확산판(60)을 지지하는 지지부(116, 117, 118)를 포함한다. 확산판(60)이 광학렌즈(110)를 향해 벤딩될 때, 지지부(116, 117, 118)는 확산판(60)을 지지하게 된다. 지지부(116, 117, 118)는 광학렌즈(110)와 확산판(60) 사이의 광학 거리가 광학렌즈(110)의 광학 특성을 유지할 수 없을 만큼 줄어들지 않도록 확산판(60)을 지지할 수 있다.
이러한 구성에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 광학렌즈(110)의 광학 특성이 변경되는 것을 방지할 수 있고, 광학렌즈(110)로부터 출사되는 광을 지지부(116, 117, 118)가 간섭하는 것을 최소화할 수 있으며, 광학렌즈(110)의 광 확산성을 개선할 수 있고, 제조 공정이 개선될 수 있으며, 원가를 절감할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(2)를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부재번호를 부여하고, 자세한 설명은 생략할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(2)의 광학렌즈(210)는 확산판(60)이 변형되는 것을 방지하도록 확산판(60)을 지지하는 지지부(216, 217, 218)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 실시예와 달리, 도 7에 도시된 실시예에서, 지지부(216, 217, 218)는 디스플레이 장치(2)가 구동되기 전부터 확산판(60)과 접촉되도록 연장될 수 있다. 즉, 지지부(216, 217, 218)는 항상 확산판(60)과 접촉되며 확산판(60)을 지지하도록 마련될 수 있다.
이러한 구성에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(2)는 광학렌즈(210)의 광학 특성이 변경되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈를 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈를 도시한 도면이다. 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈를 도시한 도면이다. 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈를 도시한 도면이다. 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈를 도시한 도면이다.
도 8 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 광학렌즈의 다양한 지지부의 형상 및 위치를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부재번호를 부여하고, 자세한 설명은 생략할 수 있다. 아울러, 광학렌즈의 지지부의 형상 및 위치는 하기의 설명에 한정되는 것은 아니다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈(310)의 지지부(316, 317, 318)는 원기둥 형상으로 마련될 수 있다. 지지부(316, 317, 318)는 원기둥의 밑면이 확산판(60)을 지지하도록 마련될 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈(410)의 지지부(416)는 광학렌즈(410)의 둘레를 따라 연장될 수 있다. 지지부(416)는 광학렌즈(410)의 둘레를 따라 연속적으로 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈(510)의 지지부(516, 517, 518)는 사각기둥 형상으로 마련될 수 있다. 지지부(516, 517, 518)는 사각기둥의 밑면이 확산판(60)을 지지하도록 마련될 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈(610)의 지지부(616, 617, 618)는 사각뿔 형상으로 마련될 수 있다. 지지부(616, 617, 618)는 사각뿔의 꼭지점이 확산판(60)을 지지하도록 마련될 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학렌즈(710)의 지지부(716, 717, 718)는 확산부(113) 상에 위치할 수 있다. 도 4에 도시된 지지부(116, 117, 118)와 달리, 도 12에 도시된 지지부(716, 717, 718)는 광학렌즈(710)의 둘레보다 소정 거리만큼 내측에 위치할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1, 2; 디스플레이 장치
60; 확산판
100; 광원 모듈
101; 광원
102; 기판
110, 210, 310, 410, 510, 610, 710; 광학렌즈
116, 117, 118, 216, 217, 218, 316, 317, 318, 416, 417, 418, 516, 517, 518, 616, 617, 618, 716, 717, 718; 지지부

Claims (20)

  1. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원;
    입사되는 광을 확산시켜 상기 디스플레이 패널로 제공하도록 마련되는 확산판; 및
    상기 광원에서 발산되는 광을 확산시키도록 마련되는 광학렌즈로서, 상기 광학렌즈의 둘레에 인접하게 위치하며 상기 확산판을 향해 돌출되는 지지부가 일체로 형성되는 광학렌즈;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확산판이 열에 의해 변형된 때, 상기 지지부는 상기 확산판을 지지하도록 마련되는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 확산판과 접촉되도록 연장되는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광학렌즈는,
    상기 광원을 수용하는 광원 수용부; 및
    상기 광원 수용부의 전방에 위치하며 상기 광원에서 발산되는 광을 반사시키도록 형성되는 반사부를 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 광학렌즈의 반경 방향에 대해 경사지게 형성되는 제1 반사부; 및
    상기 광학렌즈의 반경 방향에 대해 상기 제1 반사부와 상이한 각도로 경사지게 형성되는 제2 반사부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 광학렌즈의 중심에서 반경 방향으로 갈수록 전방을 향해 경사지게 형성되는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광학렌즈는 반경 방향을 따라 연장되며 중심에서 반경 방향으로 갈수록 후방을 향해 경사지게 형성되는 확산부를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 확산부 상에 위치하는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는,
    제1 지지부;
    상기 광학렌즈의 둘레 방향을 따라 상기 제1 지지부와 이격되어 배치되는 제2 지지부; 및
    상기 광학렌즈의 둘레 방향을 따라 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 사이의 거리만큼 상기 제2 지지부와 이격되어 배치되는 제3 지지부;를 포함하며,
    상기 제3 지지부는 상기 제2 지지부와 이격된 거리만큼 상기 제1 지지부와 이격되도록 배치되는 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 광학렌즈의 둘레를 따라 연장되는 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 원뿔, 원기둥, 사각기둥 및 사각뿔 중 하나의 형상으로 마련되는 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 광학렌즈 및 상기 확산판 사이의 거리가 기 설정된 거리보다 짧아지는 것을 방지하도록 마련되는 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 광학렌즈의 광학 특성이 유지되는 상기 광학렌즈 및 상기 확산판 사이의 광학 거리에 대응되는 길이를 갖도록 마련되는 디스플레이 장치.
  14. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원;
    상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광학 부재; 및
    상기 광원에서 발산되는 광을 확산시키도록 마련되는 광학렌즈;를 포함하고,
    상기 광학렌즈는,
    상기 광학렌즈의 중심에서 반경 방향으로 갈수록 전방을 향해 경사지게 형성되는 반사부;
    상기 반사부보다 상기 광학렌즈의 반경 방향 외측에 위치하며, 상기 광학렌즈의 중심에서 반경 방향으로 갈수록 후방을 향해 경사지게 형성되는 확산부; 및
    상기 광학렌즈의 둘레로부터 상기 광학 부재를 향해 돌출되는 지지부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 확산판을 지지 가능하도록 마련되는 디스플레이 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 지지부는 제1 지지부 및 상기 제1 지지부로부터 상기 광학렌즈의 둘레 방향을 따라 소정 거리만큼 이격되어 배치되는 제2 지지부를 포함하는 디스플레이 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 광학렌즈의 광학 특성이 유지 가능한 상기 광학 부재 및 상기 광학렌즈 사이의 거리에 대응되도록 형성되는 디스플레이 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 지지부는 원뿔, 원기둥, 사각기둥 및 사각뿔 중 하나의 형상으로 마련되는 디스플레이 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 광학 부재는 확산판, 퀀텀 닷 시트, 확산 시트, 프리즘 시트, 보호 시트, 반사 편광 시트 중 적어도 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  20. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원;
    상기 광원과 상기 디스플레이 패널의 사이에 배치되는 확산판; 및
    상기 광원에서 발산되는 광을 확산시키도록 마련되는 광학렌즈로서, 상기 광학렌즈의 둘레로부터 상기 확산판을 향해 돌출되는 지지부가 일체로 형성되는 광학렌즈;를 포함하며,
    상기 지지부는 상기 광학렌즈 및 상기 확산판 사이의 거리가 상기 광학렌즈의 광학 특성이 유지되는 거리보다 짧아지는 것을 방지하도록 마련되는 디스플레이 장치.
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