WO2023008649A1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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WO2023008649A1
WO2023008649A1 PCT/KR2021/015075 KR2021015075W WO2023008649A1 WO 2023008649 A1 WO2023008649 A1 WO 2023008649A1 KR 2021015075 W KR2021015075 W KR 2021015075W WO 2023008649 A1 WO2023008649 A1 WO 2023008649A1
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light source
light
substrate
source substrate
deflection
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PCT/KR2021/015075
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김성열
이계훈
이영민
최준성
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삼성전자주식회사
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Publication date
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    • G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals

Definitions

  • the present disclosure relates to a display device, and more particularly, to a display device having an improved optical structure.
  • a display device is a type of output device that converts acquired or stored electrical information into visual information and displays it to a user. Display devices are used in various fields such as homes and workplaces.
  • a display device In general, as a display device, a monitor device connected to a personal computer or server computer, a portable computer device, a navigation terminal device, a general television device, an Internet Protocol television (IPTV) device, a smart phone, Portable terminal devices such as tablet PCs, personal digital assistants (PDAs), or cellular phones, various display devices used to reproduce images such as advertisements or movies in industrial settings, or various other types of audio /video system, etc.
  • IPTV Internet Protocol television
  • PDAs personal digital assistants
  • cellular phones various display devices used to reproduce images such as advertisements or movies in industrial settings, or various other types of audio /video system, etc.
  • the display device includes a light source module to convert electrical information into visual information, and the light source module may include a plurality of light sources for independently emitting light.
  • Each of the plurality of light sources includes, for example, a Light Emitting Diode (LED) or an Organic Light Emitting Diode (OLED).
  • LED Light Emitting Diode
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • light emitting diodes or organic light emitting diodes may be mounted on a circuit board or substrate.
  • One aspect of the present disclosure provides a display device capable of improving the Moire phenomenon.
  • Another aspect of the present disclosure provides a display device capable of improving luminance.
  • a display device includes a light source emitting light; a display panel provided in front of the light source and outputting light emitted from the light source; an optical sheet disposed between the light source and the display panel; and a light source module disposed behind the optical sheet, wherein the light source module includes a first light source substrate having a rectangular shape and a second light source having a rectangular shape and spaced apart from each other in a width direction of the first light source substrate. includes the substrate.
  • the light source is mounted on the light source module, and a width of a region defined as half of a maximum brightness of a light profile of an optical element of the light source is set to a half maximum brightness width.
  • a distance between the center of the first light source substrate in the width direction and the center of the second light source substrate in the width direction may be referred to as a pitch, and the maximum brightness half width of the light source and the pitch satisfy the following.
  • the light source includes a first deflection light element disposed to be spaced apart from the center of the first light source substrate in the width direction on one side, and spaced apart from the center of the first light source substrate in the width direction to a side opposite to the first deflection light element.
  • the second deflection light element may include a second deflection light element spaced apart from the first deflection light element along a longitudinal direction of the first light source substrate.
  • the light source is disposed adjacent to one end of the first light source substrate along the length direction and includes a first edge light source disposed at the center along the width direction of the first light source substrate and the length direction of the first light source substrate.
  • a second edge light source disposed adjacent to an end opposite to the first edge light source and disposed at a center along the width direction of the first light source substrate may be included.
  • the light sources include a first edge light source disposed adjacent to one end of the first light source substrate along the length direction and spaced apart from the center of the first light source substrate to one side in the width direction of the first light source substrate, and the first light source substrate may include a second edge light source disposed adjacent to an end opposite to the first edge light source along the length direction and spaced apart from the center along the width direction of the first light source substrate to the opposite side to the first edge light source;
  • the light sources include a third deflecting light element disposed apart from the first deflecting light element on the same line along the length direction of the first light source substrate, and a third deflecting light element disposed apart from the second deflecting light element in the longitudinal direction of the first light source substrate. and a fourth deflection light element spaced apart from each other on the same line as the first deflection light element.
  • the second deflection light element may be disposed between the first and third deflection light elements along a longitudinal direction of the first light source substrate, and the fourth deflection light element may be disposed on the first light source substrate. It is disposed opposite to the second deflecting light element of the third deflecting light element along the longitudinal direction.
  • the first deflection light element and the third deflection light element may be spaced apart from each other by a first distance along a longitudinal direction of the first light source substrate, and the second deflection light element and the fourth deflection light element may be separated from each other in the first deflection light element. They may be spaced apart at a second interval along the length direction of the light source substrate, and may be respectively disposed at the center between the first and third polarization light elements along the length direction of the first light source substrate.
  • An interval between the second deflecting light element and the first deflecting light element may be the same as a distance between the second deflecting light element and the third deflecting light element.
  • a distance between the first and second deflecting optical elements may be less than half the pitch or equal to half the pitch.
  • a distance between the second and first polarization light elements may be shorter than a distance between the second and third polarization light elements.
  • a distance between the first and second polarization light elements may be the same as a distance between the third and fourth polarization light elements.
  • the display device may include a module substrate for transmitting signals to the first light source substrate and the second light source substrate.
  • the first light source substrate may be disposed on one side of the module substrate, and the light source module includes a third light source substrate disposed on an opposite side of the module substrate to the first light source substrate.
  • the display device may further include a connector for electrically connecting the module substrate and the light source module.
  • a maximum brightness half width of the light source may be set to be greater than or equal to a distance between the first and second polarization light elements.
  • the light source may include a light emitting diode; and an optical dome covering the light emitting diode and made of silicone or epoxy resin.
  • a display device includes a light source emitting light; a display panel provided in front of the light source and outputting light emitted from the light source; an optical sheet disposed between the light source and the display panel; and a light source module disposed behind the optical sheet, wherein the light source module includes a first light source substrate having a rectangular shape and a second light source having a rectangular shape and spaced apart from each other in a width direction of the first light source substrate. includes the substrate.
  • the light source is mounted on the light source module, and a width of a region defined as half of a maximum brightness of a light profile of an optical element of the light source is set to a half maximum brightness width.
  • the light source may include a first deflecting light element disposed spaced apart from the center along the width direction of the first light source substrate; and a second deflection light element spaced apart from the center of the first light source substrate in the width direction to an opposite side to the first deflection light element, the second deflection light element being disposed along the length direction of the first deflection light element and the first light source substrate.
  • a spaced apart second deflecting light element may be included.
  • a distance between the first and second deflecting optical elements may be less than half the pitch or equal to half the pitch.
  • the light sources include a third deflecting light element disposed apart from the first deflecting light element on the same line along the length direction of the first light source substrate, and a third deflecting light element disposed apart from the second deflecting light element in the longitudinal direction of the first light source substrate. It may further include a fourth deflection light element spaced apart from each other on the same line along the line.
  • An interval between the second deflecting light element and the first deflecting light element may be shorter than a distance between the second deflecting light element and the third deflecting light element, and the first deflecting light element and the second deflecting light element.
  • a spacing between elements may be the same as a spacing between the third and fourth deflecting light elements.
  • the second deflection light element may be disposed between the first and third deflection light elements along a longitudinal direction of the first light source substrate, and the fourth deflection light element may be disposed on the first light source substrate. It may be disposed on a side opposite to the second deflection light element of the third deflection light element along the length direction.
  • the first deflection light element and the third deflection light element may be spaced apart from each other by a first distance along a longitudinal direction of the first light source substrate, and the second deflection light element and the fourth deflection light element may be separated from each other in the first deflection light element. They may be spaced apart at a second interval along the length direction of the light source substrate, and may be respectively disposed at the center between the first and third polarization light elements along the length direction of the first light source substrate.
  • the display device can improve the moiré phenomenon as the ratio of the full width at half maximum (FWHM) of the light source and the distance between the plurality of light source substrates satisfies a preset range.
  • FWHM full width at half maximum
  • the display device may improve luminance when the ratio of the distance between the plurality of light sources and the distance between the plurality of light source substrates satisfies a preset range.
  • FIG. 1 illustrates an appearance of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded view of the display device shown in FIG. 1 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 illustrates the display panel shown in FIG. 2 according to one embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded view of the light source device shown in FIG. 2 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a portion of the light source module shown in FIG. 4 according to one embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a light source module shown in FIG. 4 according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a light profile of the light source shown in FIG. 5 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating one of the light source substrates shown in FIG. 5 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating one of light source substrates of a light source device according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating one of light source substrates of a light source device according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing experimental results when the ratio of the maximum width at half maximum of the light source of the light source device and the pitch of the plurality of light source substrates is out of the scope of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing experimental results when the ratio of the maximum width at half maximum of the light source of the light source device and the pitch of the plurality of light source substrates is within the scope of the present invention.
  • the terms “comprises,” “comprising,” “comprises,” and/or “comprising” specify the presence of stated elements, but unless otherwise indicated, the presence or addition of one or more other elements. It can be understood as not excluding.
  • the term “unit” or “module” used below refers to an entity that performs at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • the identification code is used for convenience of explanation, and the identification code does not explain the order of each step, and each step may be performed in a different order from the specified order unless a specific order is clearly described in context. there is.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an appearance of a display device according to an exemplary embodiment.
  • the display device 10 is a device capable of processing an image signal received from the outside and visually displaying the processed image.
  • the display device 10 is a television (TV) is exemplified, but is not limited thereto.
  • the display device 10 can be implemented in various forms, such as a monitor, a portable multimedia device, and a portable communication device, and the form of the display device 10 is not limited as long as it is a device that visually displays an image. .
  • the display device 10 may be a large format display (LFD) installed outdoors, such as on a roof of a building or at a bus stop.
  • LFD large format display
  • the outdoors is not necessarily limited to the outdoors, and the display device 10 according to an embodiment may be installed in any place where a large number of people can come and go, even indoors, such as a subway station, shopping mall, movie theater, company, and store.
  • the display device 10 may receive content data including video data and audio data from various content sources, and output video and audio corresponding to the video data and audio data.
  • the display device 10 may receive content data through a broadcast reception antenna or a wired cable, receive content data from a content reproducing device, or receive content data from a content providing server of a content provider.
  • the display device 10 includes a main body 11, a screen 12 displaying an image I, and a support 19 provided under the main body 11 to support the main body 11.
  • a support 19 provided under the main body 11 to support the main body 11.
  • the main body 11 forms the outer shape of the display device 10, and parts for displaying an image I or performing various functions may be provided inside the main body 11.
  • the main body 11 shown in FIG. 1 has a flat plate shape, but the shape of the main body 11 is not limited to that shown in FIG. 1 .
  • the main body 11 may have a curved plate shape.
  • the screen 12 is formed on the front surface of the main body 11 and can display an image I.
  • the screen 12 may display a still image or a moving image.
  • the screen 12 may display a 2D flat image or a 3D stereoscopic image using parallax between both eyes of the user.
  • the screen 12 includes, for example, a self-luminous panel capable of directly emitting light (eg, a light emitting diode panel or an organic light emitting diode panel) or emitted by a light source device (eg, a backlight unit) or the like. It may include a non-emissive panel (eg, a liquid crystal panel) capable of passing or blocking light.
  • a self-luminous panel capable of directly emitting light (eg, a light emitting diode panel or an organic light emitting diode panel) or emitted by a light source device (eg, a backlight unit) or the like.
  • a non-emissive panel eg, a liquid crystal panel
  • a plurality of pixels P are formed on the screen 12, and an image I displayed on the screen 12 may be formed by light emitted from each of the plurality of pixels P.
  • the image I may be formed on the screen 12 by combining light emitted from the plurality of pixels P in a mosaic-like manner.
  • Each of the plurality of pixels P may emit light of various brightnesses and colors. In order to emit light of various colors, each of the plurality of pixels P may include sub-pixels PR , P G , and P B .
  • the sub-pixels PR , P G , and P B include a red sub-pixel P R capable of emitting red light, a green sub-pixel P G capable of emitting green light, and a blue sub-pixel emitting light. It may include a blue sub-pixel (P B ) capable of For example, red light may represent light with a wavelength of approximately 620 nm (nanometer, one billionth of a meter) to 750 nm, green light may represent light with a wavelength of approximately 495 nm to 570 nm, and blue light may represent light with a wavelength of approximately 495 nm to 570 nm. It can represent light with a wavelength ranging from approximately 450 nm to 495 nm.
  • red light from the red sub-pixel PR By combining red light from the red sub-pixel PR, green light from the green sub-pixel PG, and blue light from the blue sub-pixel PB, light of various brightnesses and colors is emitted from each of the plurality of pixels P. can do.
  • FIG. 2 is an exploded view of the display device shown in FIG. 1 according to an exemplary embodiment.
  • various components for generating an image I on the screen S may be provided inside the main body 11 .
  • the body 11 includes a light source device 100 that is a surface light source, a display panel 20 that blocks or passes light emitted from the light source device 100, and the light source device 100. And a control assembly 50 for controlling the operation of the display panel 20 and a power assembly 60 for supplying power to the light source device 100 and the display panel 20 may be provided.
  • the body 11 includes a bezel 13 for supporting and fixing the display panel 20, the light source device 100, the control assembly 50, and the power assembly 60, a frame middle mold 14, and a bottom chassis. (15) and a rear cover (16).
  • the light source device 100 may include a point light source emitting monochromatic light or white light, and may refract, reflect, and scatter light to convert light emitted from the point light source into uniform surface light.
  • the light source device 100 includes a plurality of light sources for emitting monochromatic light or white light, a diffusion plate for diffusing light incident from the plurality of light sources, and a light source for reflecting light emitted from the rear surface of the plurality of light sources and the diffusion plate. It may include a reflective sheet and an optical sheet that refracts and scatters light emitted from the front surface of the diffusion plate.
  • the light source device 100 may emit uniform surface light toward the front by refracting, reflecting, and scattering the light emitted from the light source.
  • the configuration of the light source device 100 will be described in more detail below.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the display panel shown in FIG. 2 according to an exemplary embodiment.
  • the display panel 20 may be provided in front of the light source device 100 and may block or pass light emitted from the light source device 100 to form an image I.
  • the front surface of the display panel 20 forms the screen 12 of the display device 10 described above, and the display panel 20 may form a plurality of pixels P.
  • each of the plurality of pixels P can independently block or pass the light of the light source device 100, and the light passed by the plurality of pixels P is reflected on the screen 12.
  • a displayed image I may be formed.
  • the display panel 20 includes a first polarizing film 21, a first transparent substrate 22, a pixel electrode 23, a thin film transistor 24, and a liquid crystal layer 25. , a common electrode 26, a color filter 27, a second transparent substrate 28, and a second polarizing film 29.
  • the first transparent substrate 22 and the second transparent substrate 28 may fix and support the pixel electrode 23, the thin film transistor 24, the liquid crystal layer 25, the common electrode 26 and the color filter 27. there is.
  • These first and second transparent substrates 22 and 28 may be made of tempered glass or transparent resin.
  • a first polarizing film 21 and a second polarizing film 29 are provided outside the first and second transparent substrates 22 and 28 .
  • the first polarizing film 21 and the second polarizing film 29 are provided outside the first and second transparent substrates 22 and 28 .
  • the first polarization film 21 and the second polarization film 29 may transmit specific polarized light and block (reflect or absorb) other polarized light, respectively.
  • the first polarization film 21 may pass polarized light in a first direction and block (reflect or absorb) other polarized light.
  • the second polarization film 29 may pass polarized light in the second direction and block (reflect or absorb) other polarized light.
  • the first direction and the second direction may be orthogonal to each other. Therefore, polarized light passing through the first polarizing film 21 cannot directly pass through the second polarizing film 29 .
  • the color filter 27 may be provided inside the second transparent substrate 28 .
  • the color filter 27 may include, for example, a red filter 27R for passing red light, a green filter 27G for passing green light, and a blue filter 27G for passing blue light.
  • the red filter 27R, the green filter 27G, and the blue filter 27B may be arranged side by side with each other.
  • An area occupied by the color filter 27 may correspond to the pixel P described above.
  • the area occupied by the red filter 27R may correspond to the red sub-pixel P R
  • the area occupied by the green filter 27G may correspond to the green sub-pixel P G
  • the blue filter 27B may correspond to the blue sub-pixel P B .
  • the pixel electrode 23 may be provided inside the first transparent substrate 22
  • the common electrode 26 may be provided inside the second transparent substrate 28 .
  • the pixel electrode 23 and the common electrode 26 may be made of a metal material that conducts electricity, and generate an electric field for changing the arrangement of liquid crystal molecules 115a constituting the liquid crystal layer 25 to be described below. can do.
  • a thin film transistor (TFT) 24 may be provided inside the second transparent substrate 22 .
  • the thin film transistor 24 may be turned on (closed) or turned off (open) according to image data provided from the panel driver 30 . Also, when the thin film transistor 24 is turned on (closed) or turned off (open), an electric field may be formed or removed between the pixel electrode 23 and the common electrode 26 .
  • the liquid crystal layer 25 may be formed between the pixel electrode 23 and the common electrode 26 and may be filled with liquid crystal molecules 25a.
  • Liquid crystal may represent an intermediate state between a solid (crystal) and a liquid.
  • Liquid crystals can exhibit optical properties according to changes in the electric field. For example, the direction of the arrangement of molecules constituting the liquid crystal may change according to the change of the electric field. Therefore, optical properties of the liquid crystal layer 25 may vary depending on whether an electric field passes through the liquid crystal layer 25 .
  • the liquid crystal layer 25 may rotate the polarization direction of light about an optical axis according to the presence or absence of an electric field. As a result, the polarized light passing through the first polarizing film 21 is rotated in its polarization direction while passing through the liquid crystal side 25 and can pass through the second polarizing film 29 .
  • a cable 20a for transmitting image data to the display panel 20 and a display driver integrated circuit (DDI) for outputting an analog image signal by processing digital image data (30) (hereinafter referred to as 'panel driver') is provided.
  • DPI display driver integrated circuit
  • the cable 20a electrically connects the control assembly 50/power assembly 60 and the panel driver 30, and can also electrically connect the panel driver 30 and the display panel 20.
  • the cable 20a may include a flexible flat cable or a film cable that can be bent.
  • the panel driver 30 may receive image data and power from the control assembly 50/power assembly 60 through the cable 20a. Also, the panel driver 30 may provide image data and driving current to the display panel 20 through the cable 20a.
  • the cable 20a and the panel driver 30 may be integrally implemented as a film cable, a chip on film (COF), a tape carrier packet (TCP), or the like.
  • the panel driver 30 may be disposed on the cable 20b.
  • the panel driver 30 may be disposed on the display panel 20 .
  • the control assembly 50 may include a control circuit that controls operations of the display panel 20 and the light source device 100 .
  • the control circuit may process image data received from an external content source, transmit image data to the display panel 20 and transmit dimming data to the light source device 100 .
  • the power assembly 60 may include a power circuit supplying power to the display panel 20 and the light source device 100 .
  • the power circuit may supply power to the control assembly 50 , the light source device 100 , and the display panel 20 .
  • the control assembly 50 and the power supply assembly 60 may be implemented with a printed circuit board and various circuits mounted on the printed circuit board.
  • the power circuit may include a capacitor, a coil, a resistor element, a processor, and the like, and a power circuit board on which they are mounted.
  • the control circuit may include a memory, a processor, and a control circuit board on which they are mounted.
  • FIG. 4 is an exploded view of the light source device shown in FIG. 2 according to an exemplary embodiment.
  • 5 is an enlarged view of a portion of the light source module shown in FIG. 4 according to an embodiment.
  • the light source device 100 includes a light source module 110 that generates light, a reflective sheet 120 that reflects the light, a diffuser plate 130 that uniformly diffuses the light, and an optic that enhances the luminance of the emitted light.
  • a sheet 140 may be included.
  • the light source module 110 may include a plurality of light sources 111 (or light elements) emitting light and a light source substrate 112 (or light source module) supporting/fixing the plurality of light sources 111 .
  • the plurality of light sources 111 may be arranged in a predetermined pattern so that light is emitted with uniform luminance.
  • the plurality of light sources 111 may be arranged such that a distance between one light source and light sources adjacent thereto is the same.
  • the plurality of light sources 111 may be arranged so that the intervals between one light source and light sources adjacent thereto are different.
  • monochromatic light light having a specific range of wavelengths or light having one peak wavelength, eg, blue light
  • white light light having a plurality of peak wavelengths, eg, red light
  • green light and blue light may be employed.
  • each of the plurality of light sources 111 may include a light emitting diode (LED) 190 and an optical dome 180 .
  • LED light emitting diode
  • the thickness of the optical device 100 may also be reduced so that the thickness of the display device 100 is reduced.
  • Each of the plurality of light sources 111 is thinned so that the thickness of the optical device 100 is thinned, and its structure is simplified.
  • the light emitting diode 190 may be directly attached to the light source substrate 112 in a chip on board (COB) method.
  • the light source 111 may include a light emitting diode 190 in which a light emitting diode chip or light emitting diode die is directly attached to the light source substrate 112 without separate packaging.
  • the light emitting diode 190 may be manufactured in a flip chip type.
  • the flip chip type light emitting diode 190 does not use an intermediate medium such as a metal lead (wire) or a ball grid array (BGA) when attaching a light emitting diode, which is a semiconductor device, to the light source substrate 112.
  • the electrode pattern of the semiconductor element can be fused to the light source substrate 112 as it is.
  • the metal lead (wire) or the ball grid array is omitted, the light source 111 including the flip chip type light emitting diode 190 can be miniaturized.
  • the light source 111 is not limited to the flip chip type light emitting diode.
  • the light source 111 may include a package type light emitting diode.
  • the optical dome 180 may cover the light emitting diode 190 .
  • the optical dome 180 may prevent or suppress damage to the light emitting diode 190 due to an external mechanical action and/or damage to the light emitting diode 190 caused by a chemical action.
  • the optical dome 180 may have, for example, a dome shape obtained by cutting a sphere with a plane not including its center, or a hemispherical shape obtained by cutting a sphere with a plane containing its center.
  • the vertical cross-section of the optical dome 180 may be arcuate or semicircular, for example.
  • the optical dome 180 may be made of silicone or epoxy resin.
  • the optical dome 180 may be formed by ejecting molten silicone or epoxy resin onto the light emitting diode 190 through a nozzle and then curing the ejected silicone or epoxy resin.
  • the optical dome 180 may have a diameter of about 10 mm or less and a height of about 5 mm or less. According to one embodiment, the optical dome 180 may have a diameter of about 3 mm or less and a height of about 1 mm or less.
  • Optical dome 180 may be optically transparent or translucent. Light emitted from the light emitting diode 190 may pass through the optical dome 180 and be emitted to the outside.
  • the dome-shaped optical dome 180 may refract light like a lens. For example, light emitted from the light emitting diode 190 may be dispersed by being refracted by the optical dome 180 .
  • the optical dome 180 may protect the light emitting diode 190 from an external mechanical action, chemical action, or electrical action, and may disperse light emitted from the light emitting diode 190 .
  • the optical dome 180 in the form of a silicon dome has been described, but the light source 111 is not limited to including the optical dome 180 .
  • the light source 111 may include a lens for dispersing light emitted from the light emitting diode.
  • the light source substrate 112 may fix the plurality of light sources 111 so that the positions of the light sources 111 are not changed. In addition, the light source substrate 112 may supply power for the light source 111 to emit light to each light source 111 .
  • the light source board 112 fixes the plurality of light sources 111 and is composed of synthetic resin or tempered glass or a printed circuit board (PCB) on which conductive power supply lines for supplying power to the light sources 111 are formed. It can be.
  • the reflective sheet 120 may reflect light emitted from the plurality of light sources 111 forward or in a direction close to the forward direction.
  • a plurality of through holes 120a may be formed in the reflective sheet 120 at positions corresponding to each of the plurality of light sources 111 of the light source module 110 . Also, the light source 111 of the light source module 110 may pass through the through hole 120a and protrude forward from the reflective sheet 120 . Accordingly, the plurality of light sources 111 may emit light in front of the reflective sheet 120 . The reflective sheet 120 may reflect light emitted from the plurality of light sources 111 toward the reflective sheet 120 toward the diffusion plate 130 .
  • the diffusion plate 130 may be provided in front of the light source module 110 and the reflective sheet 120, and may evenly disperse the light emitted from the light source 111 of the light source module 110.
  • the plurality of light sources 111 may be located at various places on the rear surface of the light source device 100 . Although the plurality of light sources 111 may be arranged at equal intervals on the rear surface of the light source device 100, uneven luminance may occur depending on the positions of the plurality of light sources 111.
  • the diffusion plate 130 may diffuse the light emitted from the plurality of light sources 111 within the diffusion plate 130 in order to remove non-uniformity of luminance due to the plurality of light sources 111 .
  • the diffusion plate 130 can uniformly emit non-uniform light from the plurality of light sources 111 to the entire surface.
  • the optical sheet 140 may include various sheets for improving luminance and uniformity of luminance.
  • the optical sheet 140 may include a light conversion sheet 141 , a diffusion sheet 142 , a prism sheet 143 , a reflective polarizing sheet 144 , and the like.
  • the optical sheet 140 is not limited to the sheet or film shown in FIG. 4 and may include more various sheets or films such as a protective sheet.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a light source module shown in FIG. 4 according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a light profile of the light source shown in FIG. 5 according to an exemplary embodiment.
  • 8 is a diagram illustrating one of the light source substrates of FIG. 5 according to an exemplary embodiment.
  • the light source module 110 may include a module substrate 116 .
  • the module substrate 116 may be configured to transmit signals to the light source substrate 112 .
  • Module board 116 may be electrically connected to control assembly 50 and/or power supply assembly 60 .
  • the module substrate 116 may be composed of synthetic resin, tempered glass, or a printed circuit board (PCB) on which a conductive power supply line for supplying power to the light source 111 is formed.
  • PCB printed circuit board
  • the module substrate 116 may have a bar shape.
  • the module substrate 116 may have a long side along the length direction (the vertical direction of the coordinates shown in FIG. 4) and a short side along the width direction (the left and right direction of the coordinates shown in FIG. 4).
  • the light source module 110 may include a connector 117 .
  • the connector 117 may be configured to electrically connect the light source board 112 to the module board 116 .
  • the connector 117 may be provided to correspond to the plurality of light source boards 112 of the light source board 112 .
  • the light source module 110 may include a light source substrate 112 .
  • the light source substrate 112 may have a bar shape.
  • the light source substrate 112 may have a long side along a longitudinal direction (left and right directions of coordinates shown in FIG. 4 ) and a short side along a width direction (up and down directions of coordinates shown in FIG. 4 ).
  • the light source substrate 112 may include a plurality of light source substrates 112 continuously disposed along both long sides of the module substrate 116 .
  • the plurality of light source substrates 112 may be arranged to be spaced apart at predetermined intervals along the width direction of the light source substrate 112 .
  • the first light source substrate 112a may be spaced apart from the second light source substrate 112b in a vertical direction.
  • the first light source substrate 112a has a virtual center line (L, see FIG. 8) along the width direction of the second light source substrate 112b along the width direction (L) and a pitch (P). ) can be arranged so as to be spaced apart.
  • the plurality of light source substrates 112 may be arranged to be spaced apart at predetermined intervals along the length direction of the light source substrate 112 .
  • the first light source substrate 112a may be disposed to be spaced apart from the third light source substrate 112c in a left-right direction.
  • the first light source substrate 112a may be disposed on the left side of the module substrate 116, and the third light source substrate 112c may be disposed on the right side of the module substrate 116.
  • the width of a region defined by half of the brightest part (front of the light emitting diode 190) of the light profile F is at most It can be set as a brightness half-width (W).
  • the pitch P between the center lines L of the first light source substrate 112a and the second light source substrate 112b and the maximum brightness of the light source 111 may satisfy the relational expression shown in Equation 1 below.
  • the plurality of light sources 111 may include a first deflection light source 111a and a second deflection light source 111b.
  • the deflecting light source may also be referred to as a deflecting light element.
  • the first deflection light source 111a may be disposed spaced apart from a virtual center line L along the width direction of the light source substrate 112 to one side.
  • the first deflecting light source 111a may be disposed upwardly apart from an imaginary center line L along the width direction of the light source substrate 112 .
  • the second deflection light source 111b may be disposed to be spaced apart from the imaginary center line L along the width direction of the light source substrate 112 to the other side.
  • the second deflection light source 111b may be spaced downward from the imaginary center line L along the width direction of the light source substrate 112 .
  • the second deflection light source 111b may be spaced apart from the first deflection light source 111a along the length direction of the light source substrate 112 . That is, the second deflection light source 111b may be disposed below the left side of the first deflection light source 111a.
  • the distance D between the first and second deflection light sources 111a and 111b may be set equal to the maximum brightness half-width (W) of the plurality of light sources 111 .
  • the distance D between the first and second deflection light sources 111a and 111b may be set to be smaller than the maximum brightness half-width (W) of the plurality of light sources 111 .
  • the distance D between the plurality of light sources 111 and the pitch P which is the distance between the respective centers of the plurality of light source substrates 112 in the width direction, may satisfy the relational expression shown in Equation 2 below. .
  • the distance D between the plurality of light sources 111 is the distance between the centers of the plurality of light source substrates 112 in the width direction.
  • a plurality of light sources 111 may be arranged to be less than 1/2 of the pitch P. According to this configuration, the display device 1 according to an embodiment of the present disclosure can improve luminance.
  • the plurality of light sources 111 may include a first deflection light source 111a and a third deflection light source 111c disposed on the same line along the longitudinal direction of the light source substrate 112 .
  • the third deflection light source 111c may be spaced apart from the first deflection light source 111a along the longitudinal direction of the light source substrate 112 .
  • the plurality of light sources 111 may include the second deflection light source 111b and the fourth deflection light source 111d disposed on the same line along the longitudinal direction of the light source substrate 112 .
  • the fourth deflection light source 111d may be spaced apart from the second deflection light source 111b along the longitudinal direction of the light source substrate 112 .
  • the fourth deflection light source 111d may be spaced apart from the third deflection light source 111c along the longitudinal direction of the light source substrate 112 . That is, the fourth deflection light source 111d may be disposed below the left side of the third deflection light source 111b.
  • the distance between the first and second deflection light sources 111a and 111b may be the same as the distance between the third and fourth deflection light sources 111c and 111d.
  • the distance between the second deflection light source 111b and the first deflection light source 111a may be the same as the distance between the second deflection light source 111b and the third deflection light source 111c.
  • the first deflection light source 111a to the fourth deflection light source 111d may be repeatedly provided.
  • the number of the plurality of light sources 111 provided on the light source substrate 112 may be based on the application field.
  • the plurality of light sources 111 may include a first edge light source 111e disposed adjacent to one end of the light source substrate 112 in the longitudinal direction.
  • the first edge light source 111e may be disposed on the right end of the light source substrate 112 .
  • the first edge light source 111e may be disposed at the center of the light source substrate 112 in the width direction.
  • the plurality of light sources 111 may include a second edge light source 111f disposed adjacent to the other end of the light source substrate 112 in the longitudinal direction.
  • the second edge light source 111f may be disposed at the left end of the light source substrate 112 .
  • the second edge light source 111f may be disposed at the center of the light source substrate 112 in the width direction.
  • the display device can improve the luminance uniformity of the edge portion of the screen 12.
  • first deflection light source 111a the first deflection light source 111a, the second deflection light source 111b, the third deflection light source 111c, and the fourth deflection light source 111d have been described, but the first deflection light source 111a ), the second deflection light source 111b, the third deflection light source 111c, and the fourth deflection light source 111d may be continuously disposed alternately along the longitudinal direction of the light source substrate 112.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating one of light source substrates of a light source device according to another embodiment.
  • the light source device 110' includes a first deflection light source 111a', a second deflection light source 111b', a third deflection light source 111c', and a fourth deflection light source 111d'. ) may be included.
  • the first deflection light source 111a', the second deflection light source 111b', the third deflection light source 111c', and the fourth deflection light source 111d' are the first deflection light source 111a shown in FIG. ), the second deflection light source 111b, the third deflection light source 111c, and the fourth deflection light source 111d may be provided identically.
  • the light source device 110' may include a first edge light source 111e' and a second edge light source 111f'.
  • the first edge light source 111e' may be disposed adjacent to one end of the light source substrate 112 in the longitudinal direction.
  • the first edge light source 111e' may be disposed on the right end of the light source substrate 112.
  • the first edge light source 111e' may be disposed spaced apart from the center along the width direction of the light source substrate 112 to one side.
  • the first edge light source 111e' may be disposed upwardly apart from the imaginary center line L along the width direction of the light source substrate 112 .
  • the second edge light source 111f' may be disposed adjacent to the other end of the light source substrate 112 in the longitudinal direction.
  • the second edge light source 111f' may be disposed at the left end of the light source substrate 112.
  • the second edge light sources 111f' may be spaced apart from the center of the light source substrate 112 in the width direction to the other side.
  • the second edge light source 111f' may be spaced downward from the imaginary center line L along the width direction of the light source substrate 112 .
  • the edge portion of the screen 12 In order to improve luminance uniformity, the first edge light source 111e' and the second edge light source 111f' may be disposed closer to the bezel 13 than in the embodiment shown in FIG. 8 .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a light source substrate of a light source device according to another exemplary embodiment.
  • a light source device 100" includes a first deflection light source 111a", a second deflection light source 111b", and a third deflection light source 111c". and a fourth deflection light source 111d” and a fifth deflection light source 111g".
  • the fifth deflection light source 111g′′ may be spaced apart from the first deflection light source 111a′′ and the third deflection light source 111c′′ on the same line along the length direction of the light source substrate.
  • the light source device 100" may include a first edge light source 111e" and a second edge light source 111f".
  • the first edge light source 111e" and the second edge light source 111f" are illustrated in FIG. 9 .
  • it may be disposed to be spaced apart from an imaginary center line L along the length direction of the light source substrate 112 .
  • the distance d1 between the first deflection light source 111a" and the second deflection light source 111b" may be equal to the distance d3 between the third deflection light source 111c" and the fourth deflection light source 111d".
  • the distance d2 between the second deflection light source 111b" and the third deflection light source 111c" may be equal to the distance d4 between the fourth deflection light source 111d" and the fifth deflection light source 111g".
  • the distance d1 between the second deflection light source 111b" and the first deflection light source 111a" is between the second deflection light source 111b" and the third deflection light source 111c".
  • the first deflection light source 111a" and the second deflection light source 111b" can be grouped to emit light as one light source, and the third deflection light source 111c" and the fourth deflection light source 111d" They can form a group and emit light like a single light source. According to this configuration, when the light source device 100 "is applied to the display device 10, uniformity of luminance may be improved.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an experimental result when a ratio of a maximum brightness half width of a light source of a light source device and a pitch of a plurality of light source substrates is out of the scope of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an experimental result when the ratio of the half width of the maximum brightness of the light source of the light source device and the pitch of the plurality of light source substrates is within the range of Equation 1.
  • the pitch which is the distance between the maximum brightness half width (W) of the light sources 111 of the light source modules 110, 110', and 110”, and the center of each of the plurality of light source substrates 112 in the width direction.
  • the distance between the maximum brightness half width (W) of the light source 111 of the light source devices 100, 100', and 100" and the center of each of the plurality of light source substrates 112 in the width direction When the ratio of the phosphorus pitch P satisfies the range of Equation 1, the moiré phenomenon can be improved.

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Abstract

광원; 디스플레이 패널; 광학 시트;를 포함하는 디스플레이 장치. 제1 광원 기판 및 상기 제1 광원 기판과 폭 방향으로 이격되는 제2 광원 기판을 포함하는 상기 광원. 상기 광원은 상기 광원 모듈에 실장되고, 상기 광원의 광 프로파일의 최대 밝기의 절반으로 정의되는 영역의 폭은 최대 밝기 반치폭으로 설정된다. 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심과 상기 제2 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심 사이의 거리는 피치라 할 수 있고, 상기 광원의 최대 밝기 반치폭과 상기 피치는 다음을 만족한다. 1.0 ≤ 최대 밝기 반치폭/피치 ≤ 2.0

Description

디스플레이 장치
본 개시는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 구조가 개선된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는, 획득 또는 저장된 전기적 정보를 시각적 정보로 변환하여 사용자에게 표시하는 출력 장치의 일종이다. 디스플레이 장치는 가정이나 사업장 등 다양한 분야에서 이용되고 있다.
일반적으로, 디스플레이 장치로는, 개인용 컴퓨터 또는 서버용 컴퓨터 등에 연결된 모니터 장치나, 휴대용 컴퓨터 장치나, 내비게이션 단말 장치나, 일반 텔레비전 장치나, 인터넷 프로토콜 텔레비전(IPTV, Internet Protocol television) 장치나, 스마트 폰, 태블릿 피씨, 개인용 디지털 보조 장치(PDA, Personal Digital Assistant), 또는 셀룰러 폰 등의 휴대용 단말 장치나, 산업 현장에서 광고나 영화 같은 화상을 재생하기 위해 이용되는 각종 디스플레이 장치나, 또는 이외 다양한 종류의 오디오/비디오 시스템 등이 있다.
디스플레이 장치는, 전기적 정보를 시각적 정보로 변환하기 위하여, 광원 모듈을 포함하며, 광원 모듈은 독립적으로 광을 방출하기 위한 복수의 광원들을 포함할 수 있다.
복수의 광원들 각각은 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함한다. 예를 들어, 발광 다이오드 또는 유기 발광 다이오드는 기판(circuit board 또는 substrate) 상에 실장될 수 있다.
본 개시의 일 측면은 모아레(Moire) 현상을 개선할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 개시의 다른 일 측면은 휘도를 개선할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 디스플레이 장치는 광을 발산하는 광원; 상기 광원의 전방에 마련되며 상기 광원에서 발산되는 광을 출력하는 디스플레이 패널; 상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광학 시트; 및 상기 광학 시트의 후방에 배치되는 광원 모듈;을 포함할 수 있고, 상기 광원 모듈은 장방형상을 갖는 제1 광원 기판 및 장방형상을 가지며 상기 제1 광원 기판의 폭 방향을 따라 이격되는 제2 광원 기판을 포함한다. 상기 광원은 상기 광원 모듈에 실장되며, 상기 광원의 광 요소의 광 프로파일의 최대 밝기의 절반으로 정의되는 영역의 폭은 최대 밝기 반치폭으로 설정된다. 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심과 상기 제2 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심 사이의 거리는 피치라 할 수 있고, 상기 광원의 최대 밝기 반치폭과 상기 피치는 다음을 만족한다.
1.0 ≤ 최대 밝기 반치폭/피치 ≤ 2.0
상기 광원은 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심으로부터 일 측으로 이격되어 배치되는 제1 편향 광 요소, 및 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심으로부터 상기 제1 편향 광 요소에 반대측으로 이격되어 배치되는 제2 편향 광 요소로서, 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 이격되는 제2 편향 광 요소를 포함할 수 있다.
상기 광원은 상기 제1 광원 기판의 길이 방향에 따른 일 단에 인접하게 배치되며, 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심에 배치되는 제1 엣지 광원, 및 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제1 엣지 광원에 반대측 단에 인접하게 배치되며, 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심에 배치되는 제2 엣지 광원을 포함할 수 있다.
상기 광원은 상기 제1 광원 기판의 길이 방향에 따른 일 단에 인접하게 배치되며, 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심으로부터 일 측으로 이격되어 배치되는 제1 엣지 광원, 및 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제1 엣지 광원에 반대측 단에 인접하게 배치되며, 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심으로부터 상기 제1 엣지 광원에 반대 측으로 이격되어 배치되는 제2 엣지 광원을 포함할 수 있다.
상기 광원은 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제1 광원 기판의 길이 방향에 따른 동일 선상에서 이격되어 배치되는 제3 편향 광 요소, 및 상기 제2 편향 광 요소와 상기 제1 광원 기판의 길이 방향에 따른 동일 선상에서 이격되어 배치되는 제4 편향 광 요소를 포함할 수 있다.
상기 제2 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제1 편향 광 요소 및 상기 제3 편향 광 요소 사이에 배치될 수 있으며, 상기 제4 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제3 편향 광 요소의 상기 제2 편향 광 요소에 반대측에 배치된다.
상기 제1 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 제1 간격으로 이격될 수 있고, 상기 제2 편향 광 요소와 상기 제4 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 제2 간격으로 이격될 수 있으며, 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소 사이의 중앙에 각각 배치될 수 있다.
상기 제2 편향 광 요소와 상기 제1 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 제2 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소 사이의 간격과 동일할 수 있다.
상기 제1 편향 광 요소와 상기 제2 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 피치의 절반보다 작거나 상기 피치의 절반과 같을 수 있다.
상기 제2 편향 광 요소와 상기 제1 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 제2 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소 사이의 간격보다 짧을 수 있다.
상기 제1 편향 광 요소와 상기 제2 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 제3 편향 광 요소와 상기 제4 편향 광 요소 사이의 간격과 동일할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 제1 광원 기판 및 상기 제2 광원 기판으로 신호를 전송하기 위한 모듈 기판을 포함할 수 있다. 상기 제1 광원 기판은 상기 모듈 기판의 일 측에 배치될 수 있고, 상기 광원 모듈은 상기 모듈 기판의 상기 제1 광원 기판에 반대 측에 배치되는 제3 광원 기판을 포함한다.
상기 디스플레이 장치는 상기 모듈 기판과 상기 광원 모듈을 전기적으로 연결하기 위한 커넥터를 더 포함할 수 있다.
상기 광원의 최대 밝기 반치폭은 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제2 편향 광 요소 사이의 간격보다 크거나 같도록 설정될 수 있다.
상기 광원은 발광 다이오드; 및 상기 발광 다이오드를 커버하며 실리콘 또는 에폭시 수지로 구성되는 광학 돔을 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 디스플레이 장치는 광을 발산하는 광원; 상기 광원의 전방에 마련되며 상기 광원에서 발산되는 광을 출력하는 디스플레이 패널; 상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광학 시트; 및 상기 광학 시트의 후방에 배치되는 광원 모듈;을 포함할 수 있고, 상기 광원 모듈은 장방형상을 갖는 제1 광원 기판 및 장방형상을 가지며 상기 제1 광원 기판의 폭 방향을 따라 이격되는 제2 광원 기판을 포함한다. 상기 광원은 상기 광원 모듈에 실장되며, 상기 광원의 광 요소의 광 프로파일의 최대 밝기의 절반으로 정의되는 영역의 폭은 최대 밝기 반치폭으로 설정된다. 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심과 상기 제2 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심 사이의 거리는 피치라 할 수 있다. 상기 광원은 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심으로부터 일 측으로 이격되어 배치되는 제1 편향 광 요소; 및 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심으로부터 상기 제1 편향 광 요소에 반대측으로 이격되어 배치되는 제2 편향 광 요소로서, 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 이격되는 제2 편향 광 요소;를 포함할 수 있다. 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제2 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 피치의 절반보다 작거나 상기 피치의 절반과 같을 수 있다.
상기 광원은 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제1 광원 기판의 길이 방향에 따른 동일 선상에서 이격되어 배치되는 제3 편향 광 요소, 및 상기 제2 편향 광 요소와 상기 제1 광원 기판의 길이 방향에 따른 동일 선상에서 이격되어 배치되는 제4 편향 광 요소를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 편향 광 요소와 상기 제1 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 제2 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소 사이의 간격보다 짧을 수 있고, 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제2 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 제3 편향 광 요소와 상기 제4 편향 광 요소 사이의 간격과 동일할 수 있다.
상기 제2 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제1 편향 광 요소 및 상기 제3 편향 광 요소 사이에 배치될 수 있으며, 상기 제4 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제3 편향 광 요소의 상기 제2 편향 광 요소에 반대측에 배치될 수 있다.
상기 제1 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 제1 간격으로 이격될 수 있고, 상기 제2 편향 광 요소와 상기 제4 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 제2 간격으로 이격될 수 있으며, 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소 사이의 중앙에 각각 배치될 수 있다.
본 개시의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 광원의 최대 반치폭(FWHM, Full Width at Half Maximum)과 복수의 광원 기판들 사이의 거리의 비율이 미리 설정된 범위를 만족함에 따라, 모아레 현상을 개선할 수 있다.
본 개시의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 복수의 광원들 사이의 간격과 복수의 광원 기판들 사이의 거리의 비율이 미리 설정된 범위를 만족함에 따라, 휘도를 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 디스플레이 장치를 분해하여 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른, 도 2에 도시된 디스플레이 패널을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른, 도 2에 도시된 광원 장치를 분해하여 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른, 도 4에 도시된 광원 모듈의 일 부분을 확대하여 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른, 도 4에 도시된 광원 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 도 5에 도시된 광원의 광 프로파일을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 도 5에 도시된 광원 기판 중 하나를 도시한 도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 광원 장치의 광원 기판 중 하나를 도시한 도면이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 광원 장치의 광원 기판 중 하나를 도시한 도면이다.
도 11은 광원 장치의 광원의 최대 반치폭과 복수의 광원 기판들의 피치의 비율이 본 발명의 범위를 벗어난 경우의 실험결과를 도시한 도면이다.
도 12는 광원 장치의 광원의 최대 반치폭과 복수의 광원 기판들의 피치의 비율이 본 발명의 범위 내에 있는 경우의 실험결과를 도시한 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함할 수 있다.
이하에서 사용되는 용어 “구성한다”, “구성하는”, “포함한다”, 및/또는 “포함하는”은 언급된 요소의 존재를 명시하지만, 달리 표시되지 않는 한 하나 이상의 다른 요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 이하에서 사용되는 용어 “유닛” 또는 “모듈”은 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 개체를 의미하며, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별 부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별 부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 작용 원리 및 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다.
디스플레이 장치(10)는 외부로부터 수신되는 영상 신호를 처리하고, 처리된 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치이다. 이하에서는 디스플레이 장치(10)가 텔레비전(Television, TV)인 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디스플레이 장치(10)는 모니터(Monitor), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 통신장치 등 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 디스플레이 장치(10)는 영상을 시각적으로 표시하는 장치라면 그 형태가 한정되지 않는다.
뿐만 아니라, 디스플레이 장치(10)는 건물 옥상이나 버스 정류장과 같은 옥외에 설치되는 대형 디스플레이 장치(Large Format Display, LFD)일 수 있다. 여기서, 옥외는 반드시 야외로 한정되는 것은 아니며, 지하철역, 쇼핑몰, 영화관, 회사, 상점 등 실내이더라도 다수의 사람들이 드나들 수 있는 곳이면 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)가 설치될 수 있다.
디스플레이 장치(10)는 다양한 컨텐츠 소스들로부터 비디오 데이터와 오디오 데이터를 포함하는 컨텐츠 데이터를 수신하고, 비디오 데이터와 오디오 데이터에 대응하는 비디오와 오디오를 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(10)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블을 통하여 컨텐츠 데이터를 수신하거나, 컨텐츠 재생 장치로부터 컨텐츠 데이터를 수신하거나, 컨텐츠 제공자의 컨텐츠 제공 서버로부터 컨텐츠 데이터를 수신할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(10)는 본체(11), 영상(I)을 표시하는 스크린(12), 본체(11)의 하부에 마련되어 본체(11)를 지지하는 지지대(19)를 포함할 수 있다.
본체(11)는 디스플레이 장치(10)의 외형을 형성하며, 본체(11)의 내부에는 디스플레이 장치(10)가 영상(I)을 표시하거나 각종 기능을 수행하기 위한 부품이 마련될 수 있다. 도 1에 도시된 본체(11)는 평평한 판 형상이나, 본체(11)의 형상이 도 1에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본체(11)는 휘어진 판 형상일 수 있다.
스크린(12)은 본체(11)의 전면에 형성되며, 영상(I)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 스크린(12)은 정지 영상 또는 동영상을 표시할 수 있다. 또한, 스크린(12)은 2차원 평면 영상 또는 사용자의 양안의 시차를 이용한 3차원 입체 영상을 표시할 수 있다.
스크린(12)은 예를 들어 직접 광을 방출할 수 있는 자발광 패널(예를 들어, 발광 다이오드 패널 또는 유기 발광 다이오드 패널)을 포함하거나 광원 장치(예를 들어, 백 라이트 유닛) 등에 의하여 방출된 광을 통과하거나 차단할 수 있는 비자발광 패널(예를 들어, 액정 패널)을 포함할 수 있다.
스크린(12)에는 복수의 픽셀(P)이 형성되며, 스크린(12)에 표시되는 영상(I)은 복수의 픽셀(P) 각각이 방출하는 광에 의하여 형성될 수 있다. 예들 들어, 복수의 픽셀(P)이 방출하는 광이 마치 모자이크(mosaic)와 같이 조합됨으로써, 스크린(12) 상에 영상(I)이 형성될 수 있다.
복수의 픽셀(P) 각각은 다양한 밝기 및 다양한 색상의 광을 방출할 수 있다. 다양한 색상의 광을 방출하기 위하여, 복수의 픽셀(P) 각각은 서브 픽셀들(PR, PG, PB)을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들(PR, PG, PB)은 적색 광을 방출할 수 있는 적색 서브 픽셀(PR)과, 녹색 광을 방출할 수 있는 녹색 서브 픽셀(PG)과, 청색 광을 방출할 수 있는 청색 서브 픽셀(PB)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적색 광은 파장이 대략 620nm (nanometer, 10억분의 1미터)에서 750nm까지의 광을 나타낼 수 있고, 녹색 광은 파장이 대략 495nm에서 570nm까지의 광을 나타낼 수 있으며, 청색 광은 파장이 대략 450nm에서 495nm까지의 광을 나타낼 수 있다.
적색 서브 픽셀(PR)의 적색 광, 녹색 서브 픽셀(PG)의 녹색 광 및 청색 서브 픽셀(PB)의 청색 광의 조합에 의하여, 복수의 픽셀(P) 각각에서 다양한 밝기와 다양한 색상의 광이 출사할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 디스플레이 장치를 분해한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본체(11) 내부에는 스크린(S)에 영상(I)을 생성하기 위한 각종 구성 부품들이 마련될 수 있다.
예를 들어, 본체(11)에는 면광원(surface light source)인 광원 장치(100)와, 광원 장치(100)으로부터 방출된 광을 차단하거나 통과하는 디스플레이 패널(20)과, 광원 장치(100) 및 디스플레이 패널(20)의 동작을 제어하는 제어 어셈블리(50)와, 광원 장치(100) 및 디스플레이 패널(20)에 전력을 공급하는 전원 어셈블리(60)가 마련될 수 있다. 또한, 본체(11)는 디스플레이 패널(20), 광원 장치(100), 제어 어셈블리(50) 및 전원 어셈블리(60)을 지지하고 고정하기 위한 베젤(13)과 프레임 미들 몰드(14)와 바텀 샤시(15)와 후면 커버(16)를 포함할 수 있다.
광원 장치(100)은 단색광 또는 백색광을 방출하는 점 광원을 포함할 수 있으며, 점 광원으로부터 방출되는 광을 균일한 면광으로 변환하기 위하여 광을 굴절, 반사 및 산란시킬 수 있다. 예를 들어, 광원 장치(100)은 단색광 또는 백색광을 방출하는 복수의 광원과, 복수의 광원으로부터 입사된 광을 확산시키는 확산판과, 복수의 광원 및 확산판의 후면으로부터 방출된 광을 반사하는 반사 시트와, 확산판의 전면으로부터 방출된 광을 굴절 및 산란시키는 광학 시트를 포함할 수 있다.
이처럼, 광원 장치(100)은 광원으로부터 방출된 광을 굴절, 반사 및 산란시킴으로써 전방을 향하여 균일한 면광을 방출할 수 있다.
광원 장치(100)의 구성은 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.
도 3은 일 실시예에 따른, 도 2에 도시된 디스플레이 패널의 단면을 도시한 도면이다.
디스플레이 패널(20)은 광원 장치(100)의 전방에 마련될 수 있으며, 영상(I)을 형성하기 위하여 광원 장치(100)으로부터 방출되는 광을 차단하거나 또는 통과시킬 수 있다.
디스플레이 패널(20)의 전면은 앞서 설명한 디스플레이 장치(10)의 스크린(12)을 형성하며, 디스플레이 패널(20)은 복수의 픽셀들(P)을 형성할 수 있다. 디스플레이 패널(20)은 복수의 픽셀들(P)은 각각 독립적으로 광원 장치(100)의 광을 차단하거나 통과시킬 수 있으며, 복수의 픽셀들(P)에 의하여 통과된 광은 스크린(12)에 표시되는 영상(I)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(20)는 제1 편광 필름(21), 제1 투명 기판(22), 픽셀 전극(23), 박막 트랜지스터(24), 액정 층(25), 공통 전극(26), 컬러 필터(27), 제2 투명 기판(28), 제2 편광 필름(29)를 포함할 수 있다.
제1 투명 기판(22) 및 제2 투명 기판(28)은 픽셀 전극(23), 박막 트랜지스터(24), 액정 층(25), 공통 전극(26) 및 컬러 필터(27)을 고정 지지할 수 있다. 이러한, 제1 및 제2 투명 기판(22, 28)은 강화 유리 또는 투명 수지로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 투명 기판(22, 28)의 외측에는 제1 편광 필름(21) 및 제2 편광 필름(29)이 마련된다.
제1 편광 필름(21) 및 제2 편광 필름(29)은 제1 및 제2 투명 기판(22, 28)의 외측에 마련된다. 제1 편광 필름(21)와 제2 편광 필름(29)은 각각 특정한 편광을 통과시키고, 다른 편광을 차단(반사 또는 흡수)할 수 있다. 예를 들어, 제1 편광 필름(21)는 제1 방향의 편광을 통과시키고, 다른 편광을 차단(반사 또는 흡수)할 수 있다. 또한 제2 편광 필름(29)는 제2 방향의 편광을 통과시키고, 다른 편광을 차단(반사 또는 흡수)할 수 있다. 이때, 제1 방향과 제2 방향은 서로 직교할 수 있다. 그로 인하여, 제1 편광 필름(21)를 통과한 편광은 제2 편광 필름(29)를 직접 통과할 수 없다.
컬러 필터(27)는 제2 투명 기판(28)의 내측에 마련될 수 있다. 컬러 필터(27)는 예를 들어 적색 광을 통과시키는 적색 필터(27R)와, 녹색 광을 통과시키는 녹색 필터(27G)와, 청색 광을 통과시키는 청색 필터(27G)를 포함할 수 있다. 또한 적색 필터(27R)와 녹색 필터(27G)와 청색 필터(27B)는 서로 나란하게 배치될 수 있다. 컬러 필터(27)가 점유하는 영역은 앞서 설명한 픽셀(P)에 대응될 수 있다. 적색 필터(27R)가 점유하는 영역은 적색 서브 픽셀(PR)에 대응될 수 있고, 녹색 필터(27G)가 점유하는 영역은 녹색 서브 픽셀(PG)에 대응될 수 있으며, 청색 필터(27B)가 점유하는 영역은 청색 서브 픽셀(PB)에 대응될 수 있다.
픽셀 전극(23)은 제1 투명 기판(22)의 내측에 마련되고, 공통 전극(26)은 제2 투명 기판(28)의 내측에 마련될 수 있다. 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26)은 전기가 도통되는 금속 재질로 구성될 수 있으며, 아래에서 설명할 액정 층(25)을 구성하는 액정 분자(115a)의 배치를 변화시키기 위한 전기장을 생성할 수 있다.
박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) (24)는 제2 투명 기판(22)의 내측에 마련될 수 있다. 박막 트랜지스터(24)는 패널 드라이버(30)로부터 제공되는 영상 데이터에 의하여 턴온(폐쇄) 또는 턴오프(개방)될 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터(24)의 턴온(폐쇄) 또는 턴오프(개방)에 따라 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26) 사이에 전기장이 형성되거나 제거될 수 있다.
액정 층(25)은 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26) 사이에 형성될 수 있으며, 액정 분자(25a)에 의하여 채워질 수 있다. 액정은 고체(결정)과 액체의 중간 상태를 나타낼 수 있다. 액정은 전기장의 변화에 따라 광학적 성질을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 액정은 전기장의 변화에 따라 액정을 구성하는 분자 배열의 방향이 변화할 수 있다. 그로 인하여, 액정 층(25)을 통과하는 전기장의 존부에 따라 액정 층(25)의 광학적 성질이 달라질 수 있다. 예를 들어, 액정 층(25)는 전기장의 존부에 따라 광의 편광 방향을 광축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 그에 의하여, 제1 편광 필름(21)를 통과한 편광은 액정 측(25)을 통과하는 동안 편광 방향이 회전되며, 제2 편광 필름(29)를 통과할 수 있다.
디스플레이 패널(20)의 일측에는, 영상 데이터를 디스플레이 패널(20)로 전송하는 케이블(20a)과, 디지털 영상 데이터를 처리하여 아날로그 영상 신호를 출력하는 디스플레이 드라이버 직접 회로(Display Driver Integrated Circuit, DDI) (30) (이하에서는 '패널 드라이버'라 한다)가 마련된다.
케이블(20a)은 제어 어셈블리(50)/전원 어셈블리(60)와 패널 드라이버(30) 사이를 전기적으로 연결하고, 또한 패널 드라이버(30)와 디스플레이 패널(20) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 케이블(20a)은 휘어질 수 있는 플렉서블 플랫 케이블(flexible flat cable) 또는 필름 케이블(film cable) 등을 포함할 수 있다.
패널 드라이버(30)는 케이블(20a)을 통하여 제어 어셈블리(50)/전원 어셈블리(60)으로부터 영상 데이터 및 전력을 수신할 수 있다. 또한 패널 드라이버(30)는 케이블(20a)을 통하여 디스플레이 패널(20)에 영상 데이터 및 구동 전류를 제공할 수 있다.
또한 케이블(20a)과 패널 드라이버(30)는 일체로 일체로 필름 케이블, 칩 온 필름(chip on film, COF), 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Packet, TCP) 등으로 구현될 수 있다. 다시 말해, 패널 드라이버(30)는 케이블(20b) 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 패널 드라이버(30)는 디스플레이 패널(20) 상에 배치될 수 있다.
제어 어셈블리(50)는 디스플레이 패널(20) 및 광원 장치(100)의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함할 수 있다. 제어 회로는 외부 컨텐츠 소스로부터 수신된 영상 데이터를 처리하고, 디스플레이 패널(20)에 영상 데이터를 전송하고 광원 장치(100)에 디밍(dimming) 데이터를 전송할 수 있다.
전원 어셈블리(60)는 디스플레이 패널(20) 및 광원 장치(100)의 전력을 공급하는 전원 회로를 포함할 수 있다. 전원 회로는 제어 어셈블리(50)와 광원 장치(100)와 디스플레이 패널(20)에 전력을 공급할 수 있다.
제어 어셈블리(50)와 전원 어셈블리(60)는 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판에 실장된 각종 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전원 회로는 콘덴서, 코일, 저항 소자, 프로세서 등 및 이들이 실장된 전원 회로 기판을 포함할 수 있다. 또한, 제어 회로는 메모리, 프로세서 및 이들이 실장된 제어 회로 기판을 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른, 도 2에 도시된 광원 장치를 분해한 도면이다. 도 5는 일 실시예에 따른, 도 4에 도시된 광원 모듈의 일 부분을 확대한 도면이다.
광원 장치(100)는 광을 생성하는 광원 모듈(110), 광을 반사시키는 반사 시트(120), 광을 균일하게 확산시키는 확산판(diffuser plate) (130), 출사되는 광의 휘도를 향상시키는 광학 시트(140)를 포함할 수 있다.
광원 모듈(110)은 광을 방출하는 복수의 광원(111, 또는 광 요소)과, 복수의 광원(111)을 지지/고정하는 광원 기판(112, 또는 광원 모듈)를 포함할 수 있다.
복수의 광원(111)은, 광이 균일한 휘도로 방출되도록 미리 정해진 패턴으로 배치될 수 있다. 복수의 광원(111)은 하나의 광원과 그에 인접한 광원들 사이의 간격이 동일해지도록 배치될 수 있다. 이와 달리, 복수의 광원(111)은 하나의 광원과 그에 인접한 광원들 사이의 간격이 상이하도록 배치될 수도 있다.
광원(111)은 전력이 공급되면 단색광(특정한 범위의 파장을 가지는 광 또는 하나의 피크 파장을 가지는 광, 예를 들어 청색 광) 또는 백색광(복수의 피크 파장을 가지는 광, 예를 들어, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광이 혼합된 광)을 다양한 방향으로 방출할 수 있는 소자를 채용할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 광원(111) 각각은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) (190)와, 광학 돔(180)을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(100)의 두께가 얇아지도록 광학 장치(100)의 두께 역시 얇아질 수 있다. 광학 장치(100)의 두께가 얇아지도록 복수의 광원(111) 각각이 얇아지고, 그 구조가 단순화된다.
발광 다이오드(190)는, 칩 온 보드(Chip On Board, COB) 방식으로, 광원 기판(112)에 직접 부착될 수 있다. 예를 들어, 광원(111)은 별도의 패키징 없이 발광 다이오드 칩(chip) 또는 발광 다이오드 다이(die)가 직접 광원 기판(112)에 부착되는 발광 다이오드(190)를 포함할 수 있다.
발광 다이오드(190)는 플립 칩(flip chip) 타입으로 제작될 수 있다. 플립 칩 타입의 발광 다이오드(190)는 반도체 소자인 발광 다이오드를 광원 기판(112)에 부착할 때, 금속 리드(와이어) 또는 볼 그리드 어레이(ball grid array, BGA) 등의 중간 매체를 이용하지 아니하고, 반도체 소자의 전극 패턴을 광원 기판(112)에 그대로 융착할 수 있다. 이처럼, 금속 리드(와이어) 또는 볼 그리드 어레이가 생략됨으로 인하여, 플립 칩 타입의 발광 다이오드(190)를 포함하는 광원(111)의 소형화가 가능하다.
이상에서는, 칩 온 보드 방식으로 광원 기판(112)에 직접 융착되는 플립 칩 타입의 발광 다이오드(190)가 설명되었으나, 광원(111)은 플립 칩 타입의 발광 다이오드에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 광원(111)은 패키지 타입의 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
광학 돔(180)은 발광 다이오드(190)를 커버할 수 있다. 광학 돔(180)은 외부의 기계적 작용에 의한 발광 다이오드(190)의 손상 및/또는 화학 작용에 의한 발광 다이오드(190)의 손상 등을 방지 또는 억제할 수 있다.
광학 돔(180)은 예를 들어 구(sphere)를 그 중심을 포함하지 않는 면으로 절단한 돔 형상을 가지거나 또는 구를 그 중심을 포함하는 면으로 절단한 반구 형상을 가질 수 있다. 광학 돔(180)의 수직 단면은 예를 들어 활꼴이거나 또는 반원 형상일 수 있다.
광학 돔(180)은 실리콘 또는 에폭시 수지로 구성될 수 있다. 예를 들어, 용융된 실리콘 또는 에폭시 수지는 노즐 등을 통하여 발광 다이오드(190) 상에 토출되고 이후 토출된 실리콘 또는 에폭시 수지가 경화됨으로써, 광학 돔(180)이 형성될 수 있다.
광학 돔(180)은, 그 직경이 대략 10mm 이하일 수 있으며, 그 높이가 대략 5mm 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광학 돔(180)은, 그 직경이 대략 3mm 이하일 수 있으며, 그 높이가 대략 1mm 이하일 수 있다.
광학 돔(180)은 광학적으로 투명하거나 또는 반투명할 수 있다. 발광 다이오드(190)로부터 방출된 광은 광학 돔(180)을 통과하여 외부로 방출될 수 있다.
돔 형상의 광학 돔(180)은 렌즈와 같이 광을 굴절시킬 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(190)로부터 방출된 광은, 광학 돔(180)에 의하여 굴절됨으로써, 분산될 수 있다.
이처럼, 광학 돔(180)은 발광 다이오드(190)를 외부의 기계적 작용 및/또는 화학적 작용 또는 전기적 작용으로부터 보호할 뿐만 아니라, 발광 다이오드(190)로부터 방출된 광을 분산시킬 수 있다.
이상에서는, 실리콘 돔 형태의 광학 돔(180)이 설명되었으나, 광원(111)은 광학 돔(180)을 포함하는 것에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 광원(111)은 발광 다이오드로부터 방출된 광을 분산시키기 위한 렌즈를 포함할 수 있다.
광원 기판(112)은 광원(111)의 위치가 변경되지 않도록 복수의 광원(111)을 고정할 수 있다. 또한, 광원 기판(112)는 광원(111)이 광을 방출하기 위한 전력을 각각의 광원(111)에 공급할 수 있다.
광원 기판(112)은 복수의 광원(111)을 고정하고, 광원(111)에 전력을 공급하기 위한 전도성 전력 공급 라인이 형성된 합성 수지 또는 강화 유리 또는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)으로 구성될 수 있다.
반사 시트(120)는 복수의 광원(111)으로부터 방출된 광을 전방으로 또는 전방과 근사한 방향으로 반사시킬 수 있다.
반사 시트(120)에는 광원 모듈(110)의 복수의 광원(111) 각각에 대응하는 위치에 복수의 관통 홀(120a)이 형성될 수 있다. 또한, 광원 모듈(110)의 광원(111)은 관통 홀(120a)을 통과하여, 반사 시트(120)의 앞으로 돌출될 수 있다. 그에 의하여, 복수의 광원(111)은 반사 시트(120)의 전방에서 광을 방출할 수 있다. 반사 시트(120)는 복수의 광원(111)으로부터 반사 시트(120)를 향하여 방출된 광을 확산판(130)을 향하여 반사시킬 수 있다.
확산판(130)는 광원 모듈(110) 및 반사 시트(120)의 전방에 마련될 수 있으며, 광원 모듈(110)의 광원(111)으로부터 방출된 광을 고르게 분산시킬 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 복수의 광원(111)은 광원 장치(100)의 후면의 곳곳에 위치할 수 있다. 비록, 복수의 광원(111)이 광원 장치(100)의 후면에 등간격으로 배치될 수 있지만, 복수의 광원(111)의 위치에 따라 휘도의 불균일이 발생할 수 있다.
확산판(130)은 복수의 광원(111)으로 인한 휘도의 불균일을 제거하기 위하여 복수의 광원(111)으로부터 방출된 광을 확산판(130) 내에서 확산시킬 수 있다. 다시 말해, 확산판(130)은 복수의 광원(111)의 불균일한 광을 전면으로 균일하게 방출할 수 있다.
광학 시트(140)는 휘도를 향상시키고 또한 휘도의 균일성을 향상시키기 위한 다양한 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(140)는 광 변환 시트(141), 확산 시트(142), 프리즘 시트(143), 반사형 편광 시트(144) 등을 포함할 수 있다.
광학 시트(140)는 도 4에 도시된 시트 또는 필름에 한정되지 않으며, 보호 시트 등 더욱 다양한 시트 또는 필름을 포함할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른, 도 4에 도시된 광원 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 7은 일 실시예에 따른, 도 5에 도시된 광원의 광 프로파일을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 8은 일 실시예에 따른, 도 5의 광원 기판 중 하나를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 광원 모듈(110)은 모듈 기판(116)을 포함할 수 있다. 모듈 기판(116)은 광원 기판(112)에 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 모듈 기판(116)은 제어 어셈블리(50) 및/또는 전원 어셈블리(60)와 전기적으로 연결될 수 있다. 모듈 기판(116)은 광원(111)에 전력을 공급하기 위한 전도성 전력 공급 라인이 형성된 합성 수지 또는 강화 유리 또는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)으로 구성될 수 있다.
모듈 기판(116)은 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 모듈 기판(116)은 길이 방향(도 4에 표시된 좌표의 상하 방향)에 따른 장변과, 폭 방향(도 4에 표시된 좌표의 좌우 방향)에 따른 단변을 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 광원 모듈(110)은 커넥터(117)를 포함할 수 있다. 커넥터(117)는 광원 기판(112)을 모듈 기판(116)에 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 커넥터(117)는 광원 기판(112)의 복수의 광원 기판들(112)에 대응되도록 마련될 수 있다.
도 6을 참조하면, 광원 모듈(110)은 광원 기판(112)을 포함할 수 있다. 광원 기판(112)은 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 광원 기판(112)은 길이 방향(도 4에 표시된 좌표의 좌우 방향)에 따른 장변과, 폭 방향(도 4에 표시된 좌표의 상하 방향)에 따른 단변을 가질 수 있다. 광원 기판(112)은 모듈 기판(116)의 양 측 장변을 따라 연속적으로 배치되는 복수의 광원 기판들(112)을 포함할 수 있다.
복수의 광원 기판들(112)은 광원 기판(112)의 폭 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 광원 기판(112a)은 제2 광원 기판(112b)과 상하 방향을 따라 이격되도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 광원 기판(112a)은 폭 방향에 따른 가상의 중심 선(L, 도 8 참고)이 제2 광원 기판(112b)의 폭 방향에 따른 가상의 중심 선(L)과 피치(P)만큼 이격되도록 배치될 수 있다.
복수의 광원 기판들(112)은 광원 기판(112)의 길이 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 광원 기판(112a)은 제3 광원 기판(112c)과 좌우 방향을 따라 이격되도록 배치될 수 있다. 제1 광원 기판(112a)은 모듈 기판(116)의 좌측에 배치될 수 있으며, 제3 광원 기판(112c)은 모듈 기판(116)의 우측에 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 광원 기판(112)에 배치되는 복수의 광원(111) 각각에서 광 프로파일(F)의 가장 밝은 부분(발광 다이오드(190)의 전방)의 절반으로 정의되는 영역의 폭은 최대 밝기 반치폭(W)으로 설정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 광원 장치(100)는 제1 광원 기판(112a)과 제2 광원 기판(112b) 각각의 중심 선(L) 사이의 피치(P)와 광원(111)의 최대 밝기 반치폭(W)이 아래의 수식학 1에 표시된 관계식을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
1.0 ≤ 최대 반치폭(W)/피치(P) ≤ 2.0
도 8을 참조하면, 복수의 광원(111)은 제1 편향 광원(111a)과, 제2 편향 광원(111b)을 포함할 수 있다. 상기 편향 광원은 편향 광 요소로 언급될 수도 있다.
제1 편향 광원(111a)은 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 가상의 중심 선(L)으로부터 일 측으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 편향 광원(111a)은 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 가상의 중심 선(L)으로부터 상측으로 이격되어 배치될 수 있다.
제2 편향 광원(111b)은 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 가상의 중심 선(L)으로부터 타 측으로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 편향 광원(111b)은 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 가상의 중심 선(L)으로부터 하측으로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 편향 광원(111b)은 제1 편향 광원(111a)으로부터 광원 기판(112)의 길이 방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제2 편향 광원(111b)은 제1 편향 광원(111a)의 좌측 아래에 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 편향 광원(111a)과 제2 편향 광원(111b) 사이의 간격(D)은 복수의 광원(111)의 최대 밝기 반치폭(W)과 동일하게 설정될 수 있다. 제1 편향 광원(111a)과 제2 편향 광원(111b) 사이의 간격(D)은 복수의 광원(111)의 최대 밝기 반치폭(W)보다 작도록 설정될 수 있다.
복수의 광원(111)들 사이의 간격(D)과 복수의 광원 기판(112)들의 폭 방향에 따른 각각의 중심 사이의 거리인 피치(P)는 아래의 수학식 2에 표시된 관계식을 만족할 수 있다.
[수학식 2]
간격(D) ≤ 0.5*피치(P)
다시 말해, 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 복수의 광원(111)들 사이의 간격(D)이 복수의 광원 기판(112)들의 폭 방향에 따른 각각의 중심 사이의 거리인 피치(P)의 1/2보다 작도록 복수의 광원(111)들을 배치할 수 있다. 이러한 구성에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 휘도를 개선할 수 있다.
도 8을 참조하면, 복수의 광원(111)은 제1 편향 광원(111a)과 광원 기판(112)의 길이 방향에 따른 동일 선상에 배치되는 제3 편향 광원(111c)을 포함할 수 있다. 제3 편향 광원(111c)은 제1 편향 광원(111a)으로부터 광원 기판(112)의 길이 방향을 따가 이격되어 배치될 수 있다.
복수의 광원(111)은 제2 편향 광원(111b)과 광원 기판(112)의 길이 방향에 따른 동일 선상에 배치되는 제4 편향 광원(111d)을 포함할 수 있다. 제4 편향 광원(111d)은 제2 편향 광원(111b)으로부터 광원 기판(112)의 길이 방향을 따가 이격되어 배치될 수 있다. 제4 편향 광원(111d)은 제3 편향 광원(111c)으로부터 광원 기판(112)의 길이 방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제4 편향 광원(111d)은 제3 편향 광원(111b)의 좌측 아래에 배치될 수 있다.
제1 편향 광원(111a)과 제2 편향 광원(111b) 사이의 간격은 제3 편향 광원(111c)과 제4 편향 광원(111d) 사이의 간격과 동일할 수 있다.
제2 편향 광원(111b)과 제1 편향 광원(111a) 사이의 간격은 제2 편향 광원(111b)과 제3 편향 광원(111c) 사이의 간격과 동일할 수 있다.
복수의 광원(111)은 제1 편향 광원(111a) 내지 제4 편향 광원(111d)이 반복해서 마련될 수 있다. 광원 기판(112)에 마련되는 복수의 광원(111)의 개수는 응용 분야에 기초할 수 있다.
복수의 광원(111)은 광원 기판(112)의 길이 방향에 따른 일 단에 인접하게 배치되는 제1 엣지 광원(111e)을 포함할 수 있다. 제1 엣지 광원(111e)은 광원 기판(112)의 우측 단부에 배치될 수 있다. 제1 엣지 광원(111e)은 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 중심에 배치될 수 있다.
복수의 광원(111)은 광원 기판(112)의 길이 방향에 따른 타 단에 인접하게 배치되는 제2 엣지 광원(111f)을 포함할 수 있다. 제2 엣지 광원(111f)은 광원 기판(112)의 좌측 단부에 배치될 수 있다. 제2 엣지 광원(111f)은 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 중심에 배치될 수 있다.
제1 엣지 광원(111e) 및 제2 엣지 광원(111f)이 광원 기판(112)의 푹 방향에 따른 가상의 중심 선(L)상에 배치됨에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 스크린(12)의 테두리 부분의 휘도 균일도를 개선할 수 있다.
이상, 설명의 편의상 제1 편향 광원(111a)과, 제2 편향 광원(111b)과, 제3 편향 광원(111c)과, 제4 편향 광원(111d)에 대해서만 설명하였지만, 제1 편향 광원(111a)과, 제2 편향 광원(111b)과, 제3 편향 광원(111c)과, 제4 편향 광원(111d)은 광원 기판(112)의 길이 방향을 따라 번갈아서 연속적으로 배치될 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 광원 장치의 광원 기판 중 하나를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 광원 장치(110')는 제1 편향 광원(111a')과, 제2 편향 광원(111b')과, 제3 편향 광원(111c')과, 제4 편향 광원(111d')을 포함할 수 있다. 제1 편향 광원(111a')과, 제2 편향 광원(111b')과, 제3 편향 광원(111c')과, 제4 편향 광원(111d')은 도 8에 도시된 제1 편향 광원(111a)과, 제2 편향 광원(111b)과, 제3 편향 광원(111c)과, 제4 편향 광원(111d)과 각각 동일하게 마련될 수 있다.
광원 장치(110')는 제1 엣지 광원(111e')과, 제2 엣지 광원(111f')을 포함할 수 있다.
제1 엣지 광원(111e')은 광원 기판(112)의 길이 방향에 따른 일 단에 인접하게 배치될 수 있다. 제1 엣지 광원(111e')은 광원 기판(112)의 우측 단부에 배치될 수 있다.
도 8에 설명된 실시예와 달리, 제1 엣지 광원(111e')은 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 중심으로부터 일 측으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 엣지 광원(111e')은 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 가상의 중심 선(L)으로부터 상측으로 이격되어 배치될 수 있다.
제2 엣지 광원(111f')은 광원 기판(112)의 길이 방향에 따른 타 단에 인접하게 배치될 수 있다. 제2 엣지 광원(111f')은 광원 기판(112)의 좌측 단부에 배치될 수 있다.
도 8에 설명된 실시예와 달리, 제2 엣지 광원(111f')은 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 중심으로부터 타 측으로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 엣지 광원(111f')은 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 가상의 중심 선(L)으로부터 하측으로 이격되어 배치될 수 있다.
제1 엣지 광원(111e')과 제2 엣지 광원(111f')이 광원 기판(112)의 폭 방향에 따른 가상의 중심 선(L)으로부터 이격되도록 배치되는 경우, 스크린(12)의 테두리 부분의 휘도 균일도를 개선하기 위해, 제1 엣지 광원(111e')과 제2 엣지 광원(111f')이 도 8에 도시된 실시예보다 베젤(13)에 에 더 가깝게 배치될 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 광원 장치의 광원 기판을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 광원 장치(100")는 제1 편향 광원(111a")과, 제2 편향 광원(111b")과, 제3 편향 광원(111c")과, 제4 편향 광원(111d")과, 제5 편향 광원(111g")을 포함할 수 있다.
제5 편향 광원(111g")은 제1 편향 광원(111a") 및 제3 편향 광원(111c")과 광원 기판의 길이 방향에 따른 동일 선상에 이격되어 배치될 수 있다.
광원 장치(100")는 제1 엣지 광원(111e")과 제2 엣지 광원(111f")을 포함할 수 있다. 제1 엣지 광원(111e")과 제2 엣지 광원(111f")은 도 9에 도시된 제1 엣지 광원(111e') 및 제2 엣지 광원(111f')과 같이 광원 기판(112)의 길이 방향에 따른 가상의 중심 선(L)으로부터 이격되도록 배치될 수 있다.
제1 편향 광원(111a")과 제2 편향 광원(111b") 사이의 간격(d1)은 제3 편향 광원(111c")과 제4 편향 광원(111d") 사이의 간격(d3)과 동일할 수 있다. 제2 편향 광원(111b")과 제3 편향 광원(111c") 사이의 간격(d2)은 제4 편향 광원(111d")과 제5 편향 광원(111g") 사이의 간격(d4)과 동일할 수 있다.
도 8의 실시예와 달리, 제2 편향 광원(111b")과 제1 편향 광원(111a") 사이의 간격(d1)은 제2 편향 광원(111b")과 제3 편향 광원(111c") 사이의 간격(d2)보다 짧을 수 있다. 즉, 제1 편향 광원(111a")과 제2 편향 광원(111b") 이 그룹이 되어 하나의 광원처럼 발광할 수 있으며, 제3 편향 광원(111c")과 제4 편향 광원(111d")이 그룹이 되어 하나의 광원처럼 발광할 수 있다. 이러한 구성에 따라, 광원 장치(100")를 디스플레이 장치(10)에 적용하는 경우, 휘도의 균일성이 개선될 수 있다.
도 11은 광원 장치의 광원의 최대 밝기 반치폭과 복수의 광원 기판들의 피치의 비율이 본 개시의 범위를 벗어난 경우의 실험결과를 도시한 도면이다. 도 12는 광원 장치의 광원의 최대 밝기 반치폭과 복수의 광원 기판들의 피치의 비율이 수학식 1의 범위 내에 있는 경우의 실험결과를 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하여, 디스플레이 장치(10)의 효과에 대하여 설명한다.
도 11을 참조하면, 광원 모듈(110, 110', 110”)의 광원(111)의 최대 밝기 반치폭(W)과 복수의 광원 기판(112)들의 폭 방향에 따른 각각의 중심 사이의 거리인 피치(P)의 비율이 수학식 1의 범위를 벗어나는 경우, 모아레(moire) 현상이 발생된다.
구체적으로, 최대 밝기 반치폭(W)/피치(P)가 1.0보다 작은 경우, 모아레(moire) 현상이 두드러지게 된다.
이와 달리, 최대 밝기 반치폭(W)/피치(P)가 2.0보다 큰 경우, 모아레(moire) 현상은 개선될 수 있지만, 필요한 광원 기판(112)의 개수가 증가하게 되어 비용이 상승하게 된다.
하지만, 도 12를 참조하면, 광원 장치(100, 100', 100”)의 광원(111)의 최대 밝기 반치폭(W)과 복수의 광원 기판(112)들의 폭 방향에 따른 각각의 중심 사이의 거리인 피치(P)의 비율이 수학식 1의 범위를 만족하는 경우, 모아레(moire) 현상을 개선할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 게시된 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 게시된 실시예의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 광을 발산하는 광원;
    상기 광원의 전방에 마련되며 상기 광원에서 발산되는 광을 출력하는 디스플레이 패널;
    상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광학 시트; 및
    상기 광학 시트의 후방에 배치되는 광원 모듈로서, 장방형상을 갖는 제1 광원 기판 및 장방형상을 가지며 상기 제1 광원 기판의 폭 방향을 따라 이격되는 제2 광원 기판을 포함하는 광원 모듈;을 포함하고,
    상기 광원은 상기 광원 모듈에 실장되며,
    상기 광원의 광 요소의 광 프로파일의 최대 밝기의 절반으로 정의되는 영역의 폭은 최대 밝기 반치폭으로 설정되고,
    상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심과 상기 제2 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심 사이의 거리는 피치이며,
    상기 광원의 최대 밝기 반치폭과 상기 피치는 아래를 만족하는 디스플레이 장치.
    1.0 ≤ 최대 밝기 반치폭/피치 ≤ 2.0
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심으로부터 일 측으로 이격되어 배치되는 제1 편향 광 요소; 및
    상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심으로부터 상기 제1 편향 광 요소에 반대측으로 이격되어 배치되는 제2 편향 광 요소로서, 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 이격되는 제2 편향 광 요소;를 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 제1 광원 기판의 길이 방향에 따른 일 단에 인접하게 배치되며, 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심에 배치되는 제1 엣지 광원; 및
    상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제1 엣지 광원에 반대측 단에 인접하게 배치되며, 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심에 배치되는 제2 엣지 광원;을 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 제1 광원 기판의 길이 방향에 따른 일 단에 인접하게 배치되며, 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심으로부터 일 측으로 이격되어 배치되는 제1 엣지 광원; 및
    상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제1 엣지 광원에 반대측 단에 인접하게 배치되며, 상기 제1 광원 기판의 폭 방향에 따른 중심으로부터 상기 제1 엣지 광원에 반대 측으로 이격되어 배치되는 제2 엣지 광원;을 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 제1 편향 광 요소와 상기 제1 광원 기판의 길이 방향에 따른 동일 선상에서 이격되어 배치되는 제3 편향 광 요소; 및
    상기 제2 편향 광 요소와 상기 제1 광원 기판의 길이 방향에 따른 동일 선상에서 이격되어 배치되는 제4 편향 광 요소;를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제1 편향 광 요소 및 상기 제3 편향 광 요소 사이에 배치되며,
    상기 제4 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제3 편향 광 요소의 상기 제2 편향 광 요소에 반대측에 배치되는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 제1 간격으로 이격되며,
    상기 제2 편향 광 요소와 상기 제4 편향 광 요소는 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 제2 간격으로 이격되고, 상기 제1 광원 기판의 길이 방향을 따라 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소 사이의 중앙에 각각 배치되는 디스플레이 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 편향 광 요소와 상기 제1 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 제2 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소 사이의 간격과 동일한 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 편향 광 요소와 상기 제2 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 피치의 절반보다 작거나 상기 피치의 절반과 같은 디스플레이 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제2 편향 광 요소와 상기 제1 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 제2 편향 광 요소와 상기 제3 편향 광 요소 사이의 간격보다 짧은 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 편향 광 요소와 상기 제2 편향 광 요소 사이의 간격은 상기 제3 편향 광 요소와 상기 제4 편향 광 요소 사이의 간격과 동일한 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광원 기판 및 상기 제2 광원 기판으로 신호를 전송하기 위한 모듈 기판;을 더 포함하며,
    상기 제1 광원 기판은 상기 모듈 기판의 일 측에 배치되고,
    상기 광원 모듈은 상기 모듈 기판의 상기 제1 광원 기판에 반대 측에 배치되는 제3 광원 기판을 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 모듈 기판과 상기 광원 모듈을 전기적으로 연결하기 위한 커넥터;를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 광원의 최대 밝기 반치폭은 상기 제1 편향 광 요소와 상기 제2 편향 광 요소 사이의 간격보다 크거나 같도록 설정되는 디스플레이 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드를 커버하며 실리콘 또는 에폭시 수지로 구성되는 광학 돔을 포함하는 디스플레이 장치.
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