WO2023234520A1 - 디스플레이 장치 및 그 광원 장치 - Google Patents

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WO2023234520A1
WO2023234520A1 PCT/KR2023/002452 KR2023002452W WO2023234520A1 WO 2023234520 A1 WO2023234520 A1 WO 2023234520A1 KR 2023002452 W KR2023002452 W KR 2023002452W WO 2023234520 A1 WO2023234520 A1 WO 2023234520A1
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light emitting
emitting diodes
contact area
light
dimming
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PCT/KR2023/002452
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English (en)
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박천순
김성열
신승용
정종훈
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삼성전자주식회사
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    • G02F2201/50—Protective arrangements

Definitions

  • the disclosed invention relates to a display device and its light source device, and more specifically, to a display device and its light source device with improved freedom of wiring design.
  • 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, and is used in various fields such as homes and businesses.
  • Display devices include monitor devices connected to personal computers or server computers, portable computer devices, navigation terminal devices, general television devices, Internet Protocol television (IPTV) devices, smart phones, tablet PCs, etc.
  • Portable terminal devices such as personal digital assistants (PDAs) or cellular phones, various display devices used to play images such as advertisements or movies in industrial settings, or various types of audio/video systems etc.
  • the display device includes a light source module to convert electrical information into visual information, and the light source module includes a plurality of light sources to independently emit light.
  • Each of the plurality of light sources includes, for example, a light emitting diode (LED) or an organic light emitting diode (OLED).
  • a light emitting diode or organic light emitting diode may be mounted on a circuit board or substrate.
  • display devices are becoming thinner, and the number of light sources included in the display device is increasing to improve contrast ratio.
  • the thickness of light source modules is also becoming thinner.
  • the thickness of the light source module becomes thinner and the number of light sources increases, the physical space for arranging various wiring is becoming narrow.
  • One aspect of the disclosed invention provides a display device and a light source device thereof that improve the degree of freedom in wiring design by securing physical space for arranging various wirings.
  • a display device includes a liquid crystal panel; and a light source device including a substrate and a plurality of light emitting diodes provided on the substrate, wherein each of the plurality of light emitting diodes includes a lower surface in contact with a first feeding pad and a second feeding pad formed on the substrate, A lower surface of each of the plurality of light emitting diodes includes a first contact area in contact with the first feeding pad, a second contact area in contact with the second feeding pad, and a non-contact area separate from the first contact area and the second contact area. and each of the first contact area and the second contact area may be smaller than the non-contact area.
  • each of the length of the first contact area and the length of the second contact area may be shorter than the length of the non-contact area.
  • the substrate includes a conductive layer in contact with the first feeding pad and the second feeding pad; and a protective layer provided on the conductive layer, wherein the protective layer may include a first window exposing the first feeding pad to the outside and a second window exposing the second feeding pad to the outside. .
  • each of the length of the first window and the length of the second window may be shorter than the distance between the first window and the second window.
  • the protective layer may be provided between the first window and the second window and may include at least one tunnel extending in the width direction of the plurality of light emitting diodes.
  • the plurality of light emitting diodes are provided on the substrate in a matrix form including a plurality of rows and a plurality of columns, the longitudinal direction of each of the plurality of light emitting diodes coincides with the longitudinal direction of the substrate, and the at least one
  • the tunnel may include a plurality of tunnels corresponding to the plurality of columns and facing a direction of the plurality of columns.
  • the polarity directions of the light emitting diodes forming the same row among the plurality of light emitting diodes may alternate, and the polarity directions of the light emitting diodes forming the same row among the plurality of light emitting diodes may be the same.
  • the plurality of light emitting diodes are provided on the substrate in a matrix form including a plurality of rows and a plurality of columns, the longitudinal direction of each of the plurality of light emitting diodes coincides with the width direction of the substrate, and the at least one
  • the tunnel may include a plurality of tunnels corresponding to the plurality of rows and heading in a direction of the plurality of rows.
  • the polarity directions of the light emitting diodes forming the same row among the plurality of light emitting diodes may alternate, and the polarity directions of the light emitting diodes forming the same row among the plurality of light emitting diodes may be the same.
  • the display device may further include at least one wire that transmits an electrical signal necessary for operation of the display device, and the at least one wire may be provided in the at least one tunnel.
  • a light source device includes a substrate; and a plurality of light emitting diodes provided on the substrate, each of the plurality of light emitting diodes including a lower surface in contact with a first feed pad and a second feed pad formed on the substrate, and each of the plurality of light emitting diodes
  • the lower surface includes a first contact area in contact with the first feeding pad, a second contact area in contact with the second feeding pad, and a non-contact area separate from the first contact area and the second contact area, Each of the first contact area and the second contact area may be smaller than the non-contact area.
  • each of the length of the first contact area and the length of the second contact area may be shorter than the length of the non-contact area.
  • the substrate includes a conductive layer in contact with the first feeding pad and the second feeding pad; and a protective layer provided on the conductive layer, wherein the protective layer may include a first window exposing the first feeding pad to the outside and a second window exposing the second feeding pad to the outside. .
  • each of the length of the first window and the length of the second window may be shorter than the distance between the first window and the second window.
  • the protective layer may be provided between the first window and the second window and may include at least one tunnel extending in the width direction of the plurality of light emitting diodes.
  • the plurality of light emitting diodes are provided on the substrate in a matrix form including a plurality of rows and a plurality of columns, the longitudinal direction of each of the plurality of light emitting diodes coincides with the longitudinal direction of the substrate, and the at least one
  • the tunnel may include a plurality of tunnels corresponding to the plurality of columns and facing a direction of the plurality of columns.
  • the polarity directions of the light emitting diodes forming the same row among the plurality of light emitting diodes may alternate, and the polarity directions of the light emitting diodes forming the same row among the plurality of light emitting diodes may be the same.
  • the plurality of light emitting diodes are provided on the substrate in a matrix form including a plurality of rows and a plurality of columns, the longitudinal direction of each of the plurality of light emitting diodes coincides with the width direction of the substrate, and the at least one
  • the tunnel may include a plurality of tunnels corresponding to the plurality of rows and heading in a direction of the plurality of rows.
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  • the display device may further include at least one wire that transmits an electrical signal necessary for operation of the display device, and the at least one wire may be provided in the at least one tunnel.
  • Figure 1 shows the appearance of a display device according to one embodiment.
  • Figure 2 is an exploded view of a display device according to an embodiment.
  • Figure 3 shows a side cross-sectional view of a liquid crystal panel of a display device according to one embodiment.
  • Figure 4 is an exploded view of a light source device according to an embodiment.
  • Figure 5 shows the combination of a light source module and a reflective sheet included in a light source device according to an embodiment.
  • Figure 6 shows a perspective view of a light source included in a light source device according to an embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded view of the light source shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 shows a side cross-section in the direction A-A' shown in FIG. 6.
  • Figure 9 shows the relationship between a light emitting diode and a power supply pad included in a light source device according to an embodiment.
  • FIG. 10 shows the side cross-section in the direction A-A' shown in FIG. 6 in more detail.
  • Figure 11 shows the configuration of a display device according to an embodiment.
  • Figure 12 shows a dimming block of a light source device included in a display device according to an embodiment.
  • Figure 13 shows an example of a dimming driver and a light source device included in a display device according to an embodiment.
  • Figure 14 shows an example of a driving element included in a display device according to an embodiment.
  • Figure 15 shows an example of the wiring structure of a dimming block according to an embodiment.
  • Figure 16 shows another example of the wiring structure of a dimming block according to an embodiment.
  • FIG. 17 shows a plurality of dimming blocks shown in FIG. 15 combined.
  • FIG. 18 shows a plurality of dimming blocks shown in FIG. 16 combined.
  • the fact that a certain configuration is provided on another configuration includes not only the case where a certain configuration is in contact with another configuration, but also the case where there is another configuration between the certain configuration and the other configuration.
  • the expression “at least one of a, b or c” includes a, b, c, a and b, a and c, b and c, and a, b, c.
  • connecting a component to another component includes direct connection and/or indirect connection, and indirect connection may also include connection through a wireless communication network.
  • ⁇ unit may refer to a unit that processes at least one function or operation.
  • the terms may mean at least one hardware such as FPGA (field-programmable gate array) / ASIC (application specific integrated circuit), at least one software stored in memory, or at least one process processed by a processor. there is.
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • Figure 1 shows the appearance of a display device according to one embodiment.
  • the display device 10 is a device that processes image signals received from the outside and visually displays the processed images.
  • 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 images. .
  • the display device 10 may be a large format display (LFD) installed outdoors, such as on the 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 can be installed in any place where many people can come and go even indoors, such as a subway station, shopping mall, movie theater, company, or 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 playback device, or receive content data from a content provision server of a content provider.
  • the display device 10 may include a main body 11, a screen 12 that displays an image I, and a support provided at the lower part of the main body 11 to support the main body 11. there is.
  • the main body 11 forms the exterior of the display device 10, and parts for the display device 10 to display an image I or perform 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 of the main body 11 and can display an image (I).
  • image (I) can display still images or moving images.
  • the screen 12 can display a two-dimensional flat image or a three-dimensional stereoscopic image using parallax between both eyes of the user.
  • a plurality of pixels P are formed on the screen 12, and the image I displayed on the screen 12 may be formed by light emitted from each of the plurality of pixels P.
  • an image I may be formed on the screen 12 by combining light emitted from a plurality of pixels P like a mosaic.
  • Each of the plurality of pixels P may emit light of various brightnesses and colors.
  • each of the plurality of pixels P includes a self-luminous panel (e.g., a light-emitting diode panel) capable of directly emitting light, or a non-luminous panel capable of passing or blocking light emitted by a light source device, etc. (For example, a liquid crystal panel) may be included.
  • a self-luminous panel e.g., a light-emitting diode panel
  • a non-luminous panel capable of passing or blocking light emitted by a light source device, etc.
  • a liquid crystal panel may be included.
  • each of the plurality of pixels P may include subpixels P R , P G , and P B .
  • the subpixels ( PR , P G , P B ) include a red subpixel (P R) capable of emitting red light, a green subpixel (P G ) capable of emitting green light, and a blue subpixel (P G ) capable of emitting blue light. It may include a blue subpixel (P B ).
  • red light can refer to light with a wavelength from approximately 620 nm to 750 nm
  • green light can refer to light with a wavelength from approximately 495 nm to 570 nm
  • blue light can refer to light with a wavelength from approximately 450 nm to 495 nm. can indicate.
  • each of the plurality of pixels (P) has various brightnesses and various colors. Light may be emitted.
  • various component parts for generating an image I on the screen 12 may be provided inside the main body 11.
  • the main body 11 includes a light source device 100 that is a surface light source, a liquid crystal panel 20 that blocks or passes light emitted from the light source device 100, and a light source device 100. and a control assembly 50 that controls the operation of the liquid crystal panel 20 and a power assembly 60 that supplies power to the light source device 100 and the liquid crystal panel 20.
  • the main body 11 includes a bezel 13, a frame middle mold 14, and a bottom chassis for supporting and fixing the liquid crystal panel 20, the light source device 100, the control assembly 50, and the power assembly 60. It may include (15) and a rear cover (16).
  • the light source device 100 may include a point light source that emits monochromatic light or white light, and may refract, reflect, and scatter the light to convert the light emitted from the point light source into uniform surface light.
  • the light source device 100 includes a plurality of light sources 111 that emit monochromatic light or white light, a diffusion plate 130 that diffuses light incident from the plurality of light sources 111, and a plurality of light sources 111. and a reflective sheet 120 that reflects light emitted from the rear of the diffusion plate 130 and an optical sheet 140 that refracts and scatters the light emitted from the front of the diffusion plate 130.
  • the light source device 100 can 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 is described in more detail below.
  • the liquid crystal panel 20 is provided in front of the light source device 100 and blocks or passes light emitted from the light source device 100 to form an image I.
  • the front surface of the liquid crystal panel 20 forms the screen 12 of the display device 10 described above, and the liquid crystal panel 20 can form a plurality of pixels P.
  • the liquid crystal panel 20 has a plurality of pixels P that can independently block or pass light from the light source device 100, and the light passed by the plurality of pixels P is transmitted to the screen 12.
  • a displayed image (I) can be formed.
  • the liquid crystal 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. , it may include 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 can fix and support the pixel electrode 23, thin film transistor 24, liquid crystal layer 25, common electrode 26, and 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 can respectively pass specific light and block other light.
  • the first polarizing film 21 passes light having a magnetic field oscillating in the first direction and blocks other light.
  • the second polarizing film 29 passes light having a magnetic field oscillating in the second direction and blocks other light.
  • the first direction and the second direction may be perpendicular to each other.
  • the polarization direction of the light transmitted by the first polarizing film 21 and the vibration direction of the light transmitted by the second polarizing film 29 are orthogonal to each other.
  • light generally cannot pass through the first polarizing film 21 and the second polarizing film 29 at the same time.
  • a color filter 27 may be provided inside the second transparent substrate 28.
  • the color filter 27 may include, for example, a red filter 27R that passes red light, a green filter 27G that passes green light, and a blue filter 27G that passes blue light.
  • the filter 27R, green filter 27G, and blue filter 27B may be arranged side by side with each other.
  • the area where the color filter 27 is formed corresponds to the pixel P described above.
  • the area where the red filter 27R is formed corresponds to the red subpixel P R
  • the area where the green filter 27G is formed corresponds to the green subpixel P G
  • the area where the blue filter 27B is formed corresponds to the blue subpixel.
  • the subpixel (P B ) corresponds to the subpixel (P B ).
  • a pixel electrode 23 may be provided inside the first transparent substrate 22, and a common electrode 26 may be provided inside the second transparent substrate 28.
  • the pixel electrode 23 and the common electrode 26 are made of a metal material that conducts electricity, and can generate an electric field to change the arrangement of the liquid crystal molecules 25a constituting the liquid crystal layer 25, which will be described below. there is.
  • the pixel electrode 23 and the common electrode 26 are made of a transparent material and can pass light incident from the outside.
  • the pixel electrode 23 and the common electrode 26 are made of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), silver nanowire (Ag nano wire), and carbon nanotube ( It may be composed of carbon nano tube (CNT), graphene, or PEDOT (3,4-ethylenedioxythiophene).
  • a thin film transistor (TFT) 24 is provided inside the second transparent substrate 22.
  • the thin film transistor 24 can pass or block the current flowing through the pixel electrode 23. For example, an electric field may be created or removed between the pixel electrode 23 and the common electrode 26 depending on whether the thin film transistor 24 is turned on (closed) or turned off (open).
  • the thin film transistor 24 may be made of poly-silicon and may be formed through a semiconductor process such as lithography, deposition, or ion implantation.
  • a liquid crystal layer 25 is formed between the pixel electrode 23 and the common electrode 26, and the liquid crystal layer 25 is filled with liquid crystal molecules 25a.
  • Liquid crystals represent an intermediate state between a solid (crystal) and a liquid.
  • Most liquid crystal materials are organic compounds, and their molecular shape is like a long, thin rod. Although the arrangement of the molecules is irregular in some directions, it can have a regular crystal shape in other directions. As a result, liquid crystals have both the fluidity of a liquid and the optical anisotropy of a crystal (solid).
  • liquid crystals exhibit optical properties depending on changes in the electric field.
  • the direction of the molecular arrangement that makes up the liquid crystal may change depending on changes in the electric field.
  • the liquid crystal molecules 25a of the liquid crystal layer 25 are arranged according to the direction of the electric field. If an electric field is not generated in the liquid crystal layer 25, the liquid crystal molecules 25a are arranged irregularly. or may be arranged along an alignment film.
  • the optical properties of the liquid crystal layer 25 may vary depending on the presence or absence of an electric field passing through the liquid crystal layer 25.
  • a cable 20a that transmits image data to the liquid crystal panel 20
  • a display driver integrated circuit (DDI) that processes digital image data and outputs an analog image signal ( 30) (hereinafter referred to as ‘driver IC’) may be provided.
  • the cable 20a may electrically connect the control assembly 50/power assembly 60 and the driver IC 30, and may also electrically connect the driver IC 30 and the liquid crystal panel 20.
  • the cable 20a may include a flexible flat cable or a film cable that can be bent.
  • the panel driver (driver IC) 30 receives image data and power from the control assembly 50/power assembly 60 through the cable 20a, and transmits the image data to the liquid crystal panel 20 through the cable 20a. and drive current can be transmitted.
  • the cable 20a and the driver IC 30 may be integrated into a film cable, chip on film (COF), tape carrier package (Tape Carrier Packet, TCP), etc.
  • driver IC 30 may be placed on cable 20a.
  • the driver IC 30 may be disposed on the liquid crystal panel 20.
  • the control assembly 50 may include a control circuit that controls the operation of the liquid crystal 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 liquid crystal panel 20, and transmit dimming data to the light source device 100.
  • the power assembly 60 supplies power to the liquid crystal panel 20 and the light source device 100 so that the light source device 100 outputs surface light and the liquid crystal panel 20 blocks or passes the light of the light source device 100. You can.
  • the control assembly 50 and the power 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 condenser, coil, resistor element, processor, etc., 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.
  • Figure 4 is an exploded view of a light source device according to an embodiment.
  • Figure 5 shows the combination of a light source module and a reflective sheet included in a light source device according to an embodiment.
  • the light source device 100 includes a light source module 110 that generates light, a reflective sheet 120 that reflects light, a diffuser plate 130 that uniformly diffuses the light, and optics that improve the brightness of the emitted light. It may include a sheet 140.
  • the light source module 110 may include a plurality of light sources 111 that emit light, and a substrate 112 that supports/fixes 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 so that the distance between one light source and adjacent light sources is the same.
  • the plurality of light sources 111 may be arranged in rows and columns. Thereby, a plurality of light sources can be arranged so that an approximately square is formed by four adjacent light sources. Additionally, one light source is disposed adjacent to four light sources, and the distance between one light source and the four light sources adjacent to it may be approximately the same.
  • a plurality of light sources may be arranged in a plurality of rows, and a light source belonging to each row may be placed in the center of two light sources belonging to an adjacent row.
  • a plurality of light sources can be arranged so that an approximately equilateral triangle is formed by three adjacent light sources.
  • one light source is disposed adjacent to six light sources, and the distance between one light source and six light sources adjacent to it may be approximately the same.
  • the pattern in which the plurality of light sources 111 are arranged is not limited to the pattern described above, and the plurality of light sources 111 may be arranged in various patterns so that light is emitted with uniform luminance.
  • the light source 111 can emit monochromatic light (light of a specific wavelength, for example, blue light) or white light (for example, light mixed with red light, green light, and blue light) in various directions. Elements can be employed.
  • the light source 111 may include a light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • Light emitting diodes may be implemented in various sizes and may include, for example, Mini LED and/or Micro LED.
  • the substrate 112 may fix the plurality of light sources 111 so that the positions of the light sources 111 do not change. Additionally, the substrate 112 may supply power to each light source 111 so that the light source 111 emits light.
  • the substrate 112 is a synthetic resin and/or tempered glass and/or printed circuit board (PCB) on which a conductive power supply line for fixing a plurality of light sources 111 and supplying power to the light sources 111 is formed. ) may include.
  • PCB printed circuit board
  • the reflective sheet 120 may reflect light emitted from the plurality of light sources 111 forward or in a direction close to the front.
  • a plurality of through holes 120a are formed in the reflective sheet 120 at positions corresponding to each of the plurality of light sources 111 of the light source module 110. Additionally, the light source 111 of the light source module 110 may pass through the through hole 120a and protrude in front of the reflective sheet 120.
  • the plurality of light sources 111 of the light source module 110 are connected to the plurality of light sources 111 formed on the reflective sheet 120. It is inserted into the through hole 120a. Therefore, as shown at the bottom of FIG. 5, the substrate 112 of the light source module 110 is located behind the reflective sheet 120, but the plurality of light sources 111 of the light source module 110 are located on the reflective sheet ( It can be located in front of 120).
  • the plurality of light sources 111 may emit light in front of the reflective sheet 120.
  • the plurality of light sources 111 may emit light in various directions in front of the reflective sheet 120. Light may be emitted from the light source 111 toward the diffusion plate 130 as well as from the light source 111 toward the reflective sheet 120, and the reflective sheet 120 may be emitted toward the reflective sheet 120. Light may be reflected toward the diffusion plate 130.
  • Light emitted from the light source 111 passes through various objects such as the diffusion plate 130 and the optical sheet 140.
  • various objects such as the diffusion plate 130 and the optical sheet 140.
  • the reflective sheet 120 may reflect light reflected by the diffusion plate 130 and the optical sheet 140.
  • the diffusion plate 130 may be provided in front of the light source module 110 and the reflective sheet 120 and can evenly disperse the light emitted from the light source 111 of the light source module 110.
  • the plurality of light sources 111 are located in various places on the rear of the light source device 100. Although the plurality of light sources 111 are disposed at equal intervals on the rear of the light source device 100, unevenness in 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 eliminate uneven luminance due to the plurality of light sources 111 .
  • the diffusion plate 130 can uniformly emit uneven light from the plurality of light sources 111 to the entire surface.
  • the optical sheet 140 may include various sheets to improve luminance and uniformity of luminance.
  • the optical sheet 140 may include a diffusion sheet 141, a first prism sheet 142, a second prism sheet 143, a reflective polarizing sheet 144, etc.
  • the diffusion sheet 141 diffuses light for uniformity of luminance.
  • the light emitted from the light source 111 may be diffused by the diffusion plate 130 and may be diffused again by the diffusion sheet 141 included in the optical sheet 140.
  • the first and second prism sheets 142 and 143 may increase luminance by concentrating light diffused by the diffusion sheet 141.
  • the first and second prism sheets 142 and 143 include a triangular prism-shaped prism pattern, and a plurality of these prism patterns are arranged adjacently to form a plurality of strips.
  • the reflective polarizing sheet 144 is a type of polarizing film and can transmit some of the incident light and reflect the other part to improve brightness. For example, polarized light in the same direction as the predetermined polarization direction of the reflective polarizing sheet 144 may be transmitted, and polarized light in a direction different from the polarization direction of the reflective polarizing sheet 144 may be reflected. In addition, the light reflected by the reflective polarizing sheet 144 is recycled inside the light source device 100, and the luminance of the display device 10 can be improved by this light recycling.
  • 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.
  • Figure 6 shows a perspective view of a light source included in a light source device according to an embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded view of the light source shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 shows a side cross-section in the direction A-A' shown in FIG. 6.
  • the light source module 110 includes a plurality of light sources 111.
  • the plurality of light sources 111 may pass through the through hole 120a at the rear of the reflective sheet 120 and protrude toward the front of the reflective sheet 120 .
  • part of the light source 111 and the substrate 112 may be exposed toward the front of the reflective sheet 120 through the through hole 120a.
  • the light source 111 may include an electrical/mechanical structure located in an area defined by the through hole 120a of the reflective sheet 120.
  • Each of the plurality of light sources 111 may include a light emitting diode 210 and an optical dome 220.
  • the number of light sources 111 may be increased. As a result, the area that each of the plurality of light sources 111 can occupy may become narrow.
  • the light emitting diode 210 may include a P-type semiconductor and an N-type semiconductor for emitting light by recombination of holes and electrons. Accordingly, the light emitting diode 210 may have polarity. For example, the polarity of one side (P-type semiconductor side) of the light-emitting diode 210 may be positive (+), and the polarity of the other side (N-type semiconductor side) of the light-emitting diode 210 may be negative (-). It can be. That is, one side of the light emitting diode 210 may be an anode and the other side may be a cathode.
  • the light emitting diode 210 may be provided with a pair of electrodes 210a and 210b to supply holes and electrons to the anode and cathode, respectively.
  • the light emitting diode 210 can convert electrical energy into light energy.
  • the light emitting diode 210 can emit light with maximum intensity at a predetermined wavelength to which power is supplied.
  • the light emitting diode 210 may emit blue light with a peak value at a blue wavelength (eg, a wavelength between 450 nm and 495 nm).
  • the light emitting diode 210 may be directly attached to the substrate 112 using a chip on board (COB) method.
  • the light source 111 may include a light emitting diode 210 in which a light emitting diode chip or light emitting diode die is directly attached to the substrate 112 without separate packaging.
  • the light emitting diode 210 may be manufactured as a flip chip type that does not include a Zener diode.
  • the flip chip type light emitting diode 210 does not use an intermediate medium such as a metal lead (wire) or ball grid array (BGA) when attaching the light emitting diode, which is a semiconductor device, to the substrate 112.
  • the electrode pattern of the semiconductor device can be fused to the substrate 112 as is.
  • the light source 111 including the flip chip type light emitting diode 210 can be miniaturized.
  • the light source module 110 may be manufactured in which a flip chip type light emitting diode 210 is attached to the substrate 112 in a chip-on-board manner.
  • the substrate 112 may be provided with a power supply line 230 and a power supply pad 240 for supplying power to the flip chip type light emitting diode 210.
  • a power supply line 230 may be provided on the substrate 112 to supply electrical signals and/or power from the control assembly 50 and/or the power assembly 60 to the light emitting diode 210.
  • the substrate 112 may be formed by alternately stacking a non-conductive insulation layer 251 and a conductive conduction layer 252.
  • the conductive layer 252 may be made of various electrically conductive materials.
  • the conductive layer 252 may be made of various metal materials such as copper (Cu), tin (Sn), aluminum (Al), or alloys thereof.
  • the conductive layer 252 may include synthetic resin and/or tempered glass and/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 dielectric of the insulating layer 251 may insulate between lines or patterns of the conductive layer 252.
  • the insulating layer 251 may be made of a dielectric for electrical insulation, for example, FR-4.
  • the feed line 230 may be implemented by a line or pattern formed on the conductive layer 252.
  • the feed line 230 may be electrically connected to the light emitting diode 210 through the feed pads 240a and 240b.
  • the static electricity elimination line 270 may provide a path for current due to electrostatic discharge generated near the optical dome 220. In other words, the static electricity elimination line 270 can guide the electric charge caused by electrostatic discharge so that it flows to the ground.
  • the static electricity elimination line 270 may be made of the same material as the power supply line 230.
  • the static electricity elimination line 270 may be made of various metal materials such as copper (Cu), tin (Sn), aluminum (Al), or alloys thereof.
  • the feeding pads 240a and 240b are a first feeding pad 240a in contact with the N-type semiconductor constituting the light-emitting diode 210, and a second feeding pad 240b in contact with the P-type semiconductor constituting the light-emitting diode 210. ) may include.
  • the feeding pads 240a and 240b may be formed by exposing the feeding line 230 to the outside. According to various embodiments, the power feeding pads 240a and 240b may be implemented in a rectangular parallelepiped shape and/or a cube shape.
  • a protection layer 253 may be formed.
  • the protective layer 253 may include photo solder resist (PSR).
  • the protective layer 253 may cover the feed line 230 to block the feed line 230 from being exposed to the outside.
  • windows 241a and 241b that expose a portion of the feed line 230 to the outside may be formed in the protective layer 253.
  • a portion of the feed line 230 exposed to the outside by the windows 241a and 241b of the protective layer 253 may form feed pads 240a and 240b.
  • the windows 241a and 241b may refer to a type of hole or gap formed in the protective layer 253.
  • the windows 241a and 241b of the protective layer 253 include a first window 241a exposing the first power supply pad 240a to the outside and a second window 241b exposing the second power supply pad 240b to the outside. may include.
  • a conductive adhesive material for electrical contact between the externally exposed feed line 230 and the electrodes 210a and 210b of the light emitting diode 210 may be applied to the feeding pads 240a and 240b.
  • a conductive adhesive material may be applied within the windows 241a and 241b of the protective layer 253.
  • the electrodes 210a and 210b of the light emitting diode 210 are in contact with a conductive adhesive material, and the light emitting diode 210 may be electrically connected to the power supply pads 240a and 240b through the conductive adhesive material.
  • Conductive adhesive materials may include, for example, electrically conductive solder. However, the material is not limited thereto, and the conductive adhesive material may include electrically conductive epoxy adhesives.
  • Power can be supplied to the light emitting diode 210 through the feed line 230 and the feed pads 240a and 240b, and when power is supplied, the light emitting diode 210 can emit light.
  • a driving voltage may be supplied to the first electrode 210a through the first power supply pad 240a, and the driving voltage moves from the anode (N-type semiconductor) of the light emitting diode to the cathode (P-type semiconductor).
  • the generated electrons may move to the second power supply pad 240b through the second electrode 210b.
  • a pair of power feeding pads 240a and 240b may be provided corresponding to each of the pair of electrodes 210a and 210b provided in the flip chip type light emitting diode 210.
  • the light emitting diode 210 may have a rectangular parallelepiped and/or cube shape, but the shape of the light emitting diode 210 is not limited thereto.
  • the lower surface of the light emitting diode 210 may be in contact with the first feeding pad 240a and the second feeding pad 240b.
  • the lower surface of the light emitting diode 210 may be in contact with the first feeding pad 240a and the second feeding pad 240b using a conductive adhesive material.
  • the first electrode 210a may refer to a contact area (hereinafter referred to as 'first contact area') between the light emitting diode 210 and the first power supply pad 240a
  • the second electrode 210b may refer to the light emitting diode 210. It may refer to a contact area (hereinafter referred to as 'second contact area') of the second power feeding pad 240b.
  • the area 210c (hereinafter referred to as 'non-contact area') excluding the first contact area 210a and the second contact area 210b may not be in contact with the power feeding pads 240a and 240b. .
  • the non-contact area 210c on the lower surface of the light emitting diode excluding the first contact area 210a and the second contact area 210b, may be in contact with the protective layer 253.
  • a hole or gap may not be formed between the first window 241a and the second window 241b of the protective layer 253.
  • the optical dome 220 may cover the light emitting diode 210.
  • the optical dome 220 can prevent or suppress damage to the light emitting diode 210 due to external mechanical action and/or damage to the light emitting diode 210 due to chemical action.
  • the optical dome 220 may have a dome shape obtained by cutting a sphere into a plane not including its center, or a hemisphere shape obtained by cutting a sphere into a plane including its center.
  • the vertical cross-section of the optical dome 220 may be arcuate or semicircular, for example.
  • the optical dome 220 may be made of silicone or epoxy resin. For example, molten silicon or epoxy resin is discharged onto the light emitting diode 210 through a nozzle, etc., and then the discharged silicon or epoxy resin is cured, thereby forming the optical dome 220.
  • the optical dome 220 may have various shapes depending on the viscosity of the liquid silicone or epoxy resin.
  • the optical dome 220 when the optical dome 220 is manufactured using silicon with a thixotropic index of approximately 2.7 to 3.3 (preferably 3.0), the ratio of the height of the dome to the diameter of the bottom of the dome (of the dome)
  • the optical dome 220 may be formed with a dome ratio (height/base diameter) of approximately 2.5 to 3.1 (preferably 2.8).
  • the optical dome 220 made of silicon with a thixotropic index of approximately 2.7 to 3.3 (preferably 3.0) may have a base diameter of approximately 2.5 mm and a height of approximately 0.7 mm.
  • Optical dome 220 may be optically transparent or translucent. Light emitted from the light emitting diode 210 may pass through the optical dome 220 and be emitted to the outside.
  • the dome-shaped optical dome 220 can refract light like a lens.
  • light emitted from the light emitting diode 210 may be dispersed by being refracted by the optical dome 220.
  • the optical dome 220 not only protects the light emitting diode 210 from external mechanical and/or chemical or electrical actions, but also disperses light emitted from the light emitting diode 210.
  • Figure 9 shows the relationship between a light emitting diode and a power supply pad included in a light source device according to an embodiment.
  • the light emitting diode 210 and the power supply pads 240a and 240b may be in contact with each other through a conductive adhesive material.
  • the length Lp of the first contact area 210a and the length Lp of the second contact area 210b may be the same. As long as the conditions described later are satisfied, the length Lp of the first contact area 210a and the length Lp of the second contact area 210b may be designed to be different from each other.
  • the longitudinal direction of the light emitting diode 210 refers to the direction of the longer side of the four sides forming the bottom surface of the rectangular parallelepiped.
  • the length (Lc) of the light emitting diode 210 may be longer than the width (W).
  • the length (Lc) of the light emitting diode 210 may be more than twice the width (W).
  • the length (Lp) of the first contact area (210a) and the length (Lp) of the second contact area (210b) are respectively the length of the first feeding pad (240a) and the second length with respect to the longitudinal direction of the light emitting diode (210). It may correspond to the length of the power feeding pad 240b.
  • the length Lp of the first contact area 210a and the length Lp of the second contact area 210b are each of the non-contact area 210c based on the longitudinal direction of the light emitting diode 210. It may be shorter than the length (Lg).
  • the length (Lp) of the first feeding pad (240a) and the length (Lp) of the second feeding pad (240b) are respectively the length (Lg) of the non-contact area (210c). ) can be shorter than
  • the widths of the first contact area 210a and the second contact area 210b and the width of the non-contact area 210c are the same or similar to the width W of the light emitting diode 210, in one embodiment, the first contact area 210b
  • Each of the contact area 210a and the second contact area 210b may be smaller than the non-contact area 210c on the lower surface of the light emitting diode 210 excluding the first contact area 210a and the second contact area 210b.
  • the lengths of the first and second feeding pads have been formed to be longer than the length of the non-contact area for design convenience and stability. Accordingly, only very small wires or no wires could pass between the first feed pad and the second feed pad.
  • the length (Lg) of the non-contact area (210c) is designed to be longer than the length (Lp) of the first feeding pad (240a) or the length (Lp) of the second feeding pad (240b), Various types of wiring may pass between the first feeding pad 240a and the second feeding pad 240b.
  • the length (Lg) of the non-contact area (210c) is designed to be longer than the length (Lp) of the first contact area (210a) or the length (Lp) of the second contact area (210b), Various types of wiring can pass through the lower side of the non-contact area 210c.
  • the sum of the length Lp of the first contact area 210a and the length Lp of the second contact area 210b may be shorter than the length Lg of the non-contact area 210c.
  • the sum of the length (Lp) of the first contact area (210a) and the length (Lp) of the second contact area (210b) is shorter than the length (Lg) of the non-contact area (210c)
  • FIG. 10 shows the side cross-section in the direction A-A' shown in FIG. 6 in more detail.
  • power feeding pads 240a and 240b may be provided on the conductive layer 252, and the protective layer 253 may cover the conductive layer 252. At this time, the power supply pads 240a and 240b provided on the conductive layer 252 may be exposed to the outside through the windows 241a and 241b of the protective layer 253.
  • the length of the first contact area 210a is shorter than the length of the non-contact area 210c based on the longitudinal direction of the light emitting diode 210, the length of the first window 241a is also It may be shorter than the length of the non-contact area 210c. Likewise, the length of the second window 241b may also be shorter than the length of the non-contact area 210c.
  • the length of the first window 241a and the length of the second window 241b may each be shorter than the distance between the first window 241a and the second window 241b.
  • the sum of the lengths of the first window 241a and the second window 241b may also be shorter than the distance between the first window 241a and the second window 241b.
  • the lengths of the windows 241a and 241b of the protective layer 253 are designed to correspond to the lengths of the power feeding pads 240a and 240b according to an embodiment, so that the first window 241a and the second window (241a) 241b) You can use the space between.
  • the protective layer 253 may be provided between the first window 241a and the second window 241b and may include a tunnel 253T extending in the width direction of the light emitting diode 210.
  • the conductive layer 252 may further include a partition wall to separate the power supply line 230 and/or the discharge line 270 from the wiring passing through the tunnel 253T. That is, the conductive layer 252 includes a partition wall corresponding to the tunnel 253T, and can secure a space separated from the feed line 230 and/or the static discharge line 270, and the separated space allows various types of Wiring can pass through.
  • the wiring passing through the tunnel 253T may not be in electrical contact with the power supply line 230 and/or the discharge line 270 of the conductive layer 252.
  • the width direction of the light emitting diode 210 refers to the direction of the short side of the four sides forming the bottom surface of the light emitting diode 210.
  • the bottom surface of the tunnel 253T extending in the width direction of the light emitting diode 210 may be a conductive layer 252.
  • wiring eg, lines and/or patterns formed on the conductive layer 252 can pass through the tunnel 253T.
  • the remaining surfaces excluding the bottom surface may be photo solder resist (PSR), which is a component of the protective layer 253.
  • PSR photo solder resist
  • the wiring passing through the tunnel 253T may not contact the light emitting diode 210 due to the protective layer 253. Accordingly, various electrical signals passing through the wiring may not affect the driving of the light emitting diode 210.
  • the length of the tunnel 253T based on the longitudinal direction of the light emitting diode 210 may be shorter than the length of the non-contact area 210c. Accordingly, various electrical signals passing through the wiring may not affect the power feeding pads 240a and 240b.
  • the degree of freedom in wiring design can be improved by utilizing the lower portion of the non-contact area 210c of the light emitting diode 210 as a wiring passage. Accordingly, according to the present disclosure, constraints on physical space for wiring design can be alleviated.
  • the structure of the light source 111 has been described from the perspective of one light source 111.
  • the light source device 100 includes a plurality of light sources 111, and accordingly, the structure of the plurality of light sources 111 will be described from the perspective of the light source module 110.
  • FIG. 11 shows the configuration of a display device according to an embodiment
  • FIG. 12 shows a dimming block of a light source device included in the display device according to an embodiment.
  • the display device 10 includes a content receiver 80, an image processor 90, a panel driver 30, a liquid crystal panel 20, a dimming driver 170, and a light source device ( 100) may be included.
  • the content receiving unit 80 may include a receiving terminal 81 and a tuner 82 that receive content including video signals and/or audio signals from content sources.
  • the receiving terminal 81 can receive video signals and audio signals from content sources through a cable.
  • the receiving terminal 81 is a component (YPbPr/RGB) terminal, a composite (composite video blanking and sync, CVBS) terminal, an audio terminal, a High Definition Multimedia Interface (HDMI) terminal, and a universal serial terminal. It may include a bus (Universal Serial Bus, USB) terminal, etc.
  • the tuner 82 may receive a broadcast signal from a broadcast reception antenna or a wired cable, and extract a broadcast signal of a channel selected by the user from among the broadcast signals. For example, the tuner 82 may pass a broadcast signal having a frequency corresponding to a channel selected by the user among a plurality of broadcast signals received through a broadcast reception antenna or a wired cable and block broadcast signals having a different frequency. there is.
  • the content receiver 80 can receive video signals and audio signals from content sources through the reception terminal 81 and/or the tuner 82, and uses the reception terminal 81 and/or the tuner 82. Video signals and/or audio signals received through the video processing unit 90 may be output.
  • the image processing unit 90 may include a processor 91 that processes image data and a memory 92 that memorizes/stores the data.
  • the memory 92 stores programs and data for processing video signals and/or audio signals, and can temporarily store data issued while processing video signals and/or audio signals.
  • the memory 92 includes non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) and flash memory, and volatile memory such as S-RAM (Static Random Access Memory, S-RAM) and D-RAM (Dynamic Random Access Memory). It can be included.
  • non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) and flash memory
  • volatile memory such as S-RAM (Static Random Access Memory, S-RAM) and D-RAM (Dynamic Random Access Memory). It can be included.
  • the processor 91 may receive a video signal and/or an audio signal from the content receiver 80, decode the video signal into image data, and generate dimming data from the image data. Image data and dimming data may be output to the panel driver 30 and dimming driver 170, respectively.
  • the display device 10 may perform an operation to improve the contrast ratio of the image.
  • the light source device 100 includes a plurality of light sources 111 and can output surface light by diffusing light emitted from the plurality of light sources 111.
  • the liquid crystal panel 20 includes a plurality of pixels, and each of the plurality of pixels can be controlled to pass light or block light. An image may be formed by light passing through each of a plurality of pixels.
  • the display device 10 may turn off the light source of the light source device 100 corresponding to the dark part of the image in order to make the dark part of the image darker. Thereby, the contrast ratio of the image can be improved.
  • the operation of controlling the light source device 100 so that the display device 10 does not emit light in a portion corresponding to a dark portion of the image is hereinafter referred to as “local dimming.”
  • the plurality of light sources 111 included in the light source module 110 may be divided into a plurality of dimming blocks 200 as shown in FIG. 12.
  • a total of 60 dimming blocks are shown in 5 rows and 12 columns in FIG. 12, but the number and arrangement of dimming blocks are not limited to those shown in FIG. 12.
  • each of the plurality of dimming blocks 200 may include at least one light source 111 .
  • the light source device 100 may supply the same driving current to light sources belonging to the same dimming block, and the light sources belonging to the same dimming block may emit light of the same brightness.
  • the light source device 100 may supply different driving currents to light sources belonging to different dimming blocks according to dimming data, and light sources belonging to different dimming blocks may emit light of different brightness.
  • Each of the plurality of dimming blocks 200 may include, for example, N*M light sources arranged in an N*M matrix (N, M are natural numbers).
  • N*M matrix means a matrix with N rows and M columns.
  • each of the plurality of dimming blocks 200 may include N*M light emitting diodes 210.
  • a plurality of dimming blocks 200 may be disposed on the substrate 112 . That is, N*M light emitting diodes 210 may be disposed on the substrate 112.
  • the processor 91 may provide dimming data for local dimming to the light source device 100.
  • Dimming data may include information about the luminance of each of the plurality of dimming blocks 200.
  • the dimming data may include information about the intensity of light output from light sources included in each of the plurality of dimming blocks 200.
  • the processor 91 may obtain dimming data from image data decoded from a video signal.
  • the processor 91 can convert image data into dimming data in various ways. For example, the processor 91 may divide the image I based on image data into a plurality of image blocks. The number of the plurality of image blocks is equal to the number of the plurality of dimming blocks 200, and each of the plurality of image blocks may correspond to the plurality of dimming blocks 200.
  • the processor 91 may obtain the luminance value of the plurality of dimming blocks 200 from the image data of the plurality of image blocks. Additionally, the processor 91 may generate dimming data by combining the luminance values of the plurality of dimming blocks 200.
  • the processor 91 may obtain the luminance value of each of the plurality of dimming blocks 200 based on the maximum value among the luminance values of pixels included in each image block.
  • One image block includes a plurality of pixels
  • image data of one image block may include image data of a plurality of pixels (eg, red data, green data, blue data, etc.).
  • the processor 91 may calculate the luminance value of each pixel based on the image data of each pixel.
  • the processor 91 may set the maximum value among the luminance values of each pixel included in the image block as the luminance value of the dimming block corresponding to the image block. For example, the processor 91 may set the maximum value among the luminance values of pixels included in the first image block as the luminance value of the first dimming block, and the maximum value among the luminance values of pixels included in the second image block. Can be set as the luminance value of the second dimming block.
  • the processor 91 may generate dimming data by combining the luminance values of the plurality of dimming blocks 200.
  • the image processing unit 90 can decode the video signal acquired by the content receiving unit 80 into image data and generate dimming data from the image data. Additionally, the image processor 90 may transmit image data and dimming data to the liquid crystal panel 20 and the light source device 100, respectively.
  • the liquid crystal panel 20 includes a plurality of pixels capable of transmitting or blocking light, and the plurality of pixels are arranged in a matrix form. In other words, multiple pixels may be arranged in multiple rows and multiple columns.
  • the panel driver 30 may receive image data from the image processing unit 90 and drive the liquid crystal panel 20 according to the image data.
  • the panel driver 30 converts image data, which is a digital signal (hereinafter referred to as 'digital image data'), into an analog image signal, which is an analog voltage signal, and provides the converted analog image signal to the liquid crystal panel 20. can do.
  • the optical properties (eg, light transmittance) of a plurality of pixels included in the liquid crystal panel 20 may change depending on the analog image signal.
  • the panel driver 30 may include, for example, a timing controller, a data driver, a scan driver, etc.
  • the timing controller may receive image data from the image processing unit 90 and output the image data and driving control signal to the data driver and scan driver.
  • the drive control signal may include a scan control signal and a data control signal, and the scan control signal and data control signal may be used to control the operation of the scan driver and the data driver, respectively.
  • the scan driver may receive a scan control signal from the timing controller and input-activate one of a plurality of rows in the liquid crystal panel 20 according to the scan control signal.
  • the scan driver converts pixels included in one row among a plurality of pixels arranged in a plurality of rows and a plurality of columns into a state capable of receiving an analog image signal.
  • other input-deactivated pixels other than the input-activated pixels by the scan driver do not receive the analog image signal.
  • the data driver may receive image data and a data control signal from the timing controller, and output the image data to the liquid crystal panel 20 according to the data control signal.
  • a data driver may receive digital image data from a timing controller and convert the digital image data into an analog image signal.
  • the data driver may provide an analog image signal to pixels included in any one input-activated row by the scan driver.
  • the input-activated pixels by the scan driver receive an analog image signal, and the optical properties (eg, light transmittance) of the input-activated pixels are changed according to the received analog image signal.
  • the panel driver 30 can drive the liquid crystal panel 20 according to image data.
  • an image corresponding to the image data can be displayed on the liquid crystal panel 20.
  • the dimming driver 170 may receive dimming data from the image processor 90 and drive the light source device 100 according to the dimming data.
  • the dimming data may include information about the brightness of each of the plurality of dimming blocks 200 or information about the brightness of light sources included in each of the plurality of dimming blocks 200.
  • the dimming driver 170 may convert dimming data, which is a digital signal (hereinafter referred to as 'digital dimming data'), into an analog dimming signal, which is an analog voltage signal, and provide the analog dimming signal to the light source device 100.
  • 'digital dimming data' a digital signal
  • analog dimming signal which is an analog voltage signal
  • the intensity of light emitted by light sources included in each of the plurality of dimming blocks 200 may change.
  • the dimming driver 170 does not directly provide an analog dimming signal to all of the plurality of dimming blocks 200, but sequentially provides an analog dimming signal to the plurality of dimming blocks 200 in an active matrix manner. can be provided.
  • the plurality of dimming blocks 200 may be arranged in a matrix form in the light source device 100.
  • the plurality of dimming blocks 200 may be arranged in a plurality of rows and a plurality of columns in the light source device 100.
  • the dimming driver 170 may sequentially provide an analog dimming signal to dimming blocks belonging to each of a plurality of rows or sequentially provide an analog dimming signal to dimming blocks belonging to each of a plurality of columns.
  • the dimming driver 170 may input-activate dimming blocks belonging to one row among the plurality of dimming blocks 200 and provide an analog dimming signal to the input-activated dimming blocks. Thereafter, the dimming driver 170 may input-activate dimming blocks belonging to another row among the plurality of dimming blocks 200 and provide an analog dimming signal to the input-activated dimming blocks.
  • dimming driver 170 sequentially provides analog dimming signals to the plurality of dimming blocks 200 in an active matrix manner will be described in more detail below.
  • FIG. 13 shows an example of a dimming driver and a light source device 100 included in a display device according to an embodiment
  • FIG. 14 shows an example of a driving element included in a display device according to an embodiment.
  • the display device 10 may include a dimming driver 170, a plurality of driving elements 300 (300a, 300b, 300c, 300d), and a plurality of light sources 111. .
  • the plurality of light sources 111 each include N*M light emitting diodes 210 and may be divided into a plurality of dimming blocks 200. A plurality of light sources belonging to the same dimming block may form one group.
  • the plurality of driving elements 300 may receive an analog dimming signal from the dimming driver 170 and supply driving current to the plurality of dimming blocks 200 according to the received analog dimming signal.
  • a plurality of light emitting diodes 210 belonging to one dimming block 200 may receive current from the same driving element 300.
  • the plurality of light emitting diodes 210 belonging to the first dimming block 200a may receive driving current from the first driving element 300a.
  • the plurality of light emitting diodes 210 belonging to the second dimming block 200b may receive driving current from the second driving element 300b.
  • the plurality of light emitting diodes 210 belonging to the third dimming block 200c may receive driving current from the third driving element 300c.
  • the plurality of light emitting diodes 210 belonging to the fourth dimming block 200d may receive driving current from the fourth driving element 300d.
  • the plurality of light emitting diodes 210 belonging to the kth dimming block (k is a natural number) may receive driving current from the kth driving element.
  • the plurality of light emitting diodes 210 belonging to one dimming block 200 can be supplied with the same size of driving current. Additionally, a plurality of light emitting diodes 210 belonging to one dimming block 200 may emit light of the same intensity.
  • a plurality of light emitting diodes 210 belonging to one dimming block 200 may be connected in series.
  • one dimming block 200 includes a first light-emitting diode, a second light-emitting diode, a third light-emitting diode, and a fourth light-emitting diode
  • the anode of the first light-emitting diode may be connected to the driving element.
  • the cathode of the first light emitting diode may be connected to the anode of the second light emitting diode
  • the cathode of the second light emitting diode may be connected to the anode of the third light emitting diode
  • the cathode of the third light emitting diode may be connected to the anode of the fourth light emitting diode. It can be connected to the anode, and the cathode of the fourth light emitting diode can be connected to the ground.
  • the driving elements 300 may receive an analog dimming signal from the dimming driver 170 while being input-activated by the dimming driver 170 and store the received analog dimming signal. Additionally, while the input is inactive, the plurality of driving elements 300 may supply a driving current corresponding to the stored analog dimming signal to the plurality of light emitting diodes 210.
  • the display device 10 includes a plurality of scan lines (S1, S2) for providing scan signals to the plurality of driving elements 300 from the dimming driver 170 and a plurality of driving elements 300 from the dimming driver 170.
  • ) may include a plurality of data lines (D1, D2) to provide an analog dimming signal.
  • the driving elements (300a, 300b or 300c, 300d) that supply driving current to the light emitting diodes 210 of the dimming blocks (200a, 200b or 200c, 200d) belonging to the same row are connected to the same scan line (S1 or S2). ) can be shared.
  • the first driving element 300a and the second driving element 300b may share the first scan line S1
  • the third driving element 300c and the fourth driving element 300d may share the first scanning line S1.
  • 2 Scan lines (S2) can be shared.
  • the driving elements (300a, 300c or 300b, 300d) that supply driving current to the light sources of the dimming blocks (200a, 200c or 200b, 200d) belonging to the same row may share the same data line (D1 or D2).
  • the first driving element 300a and the third driving element 300c may share the first data line D1
  • the second driving element 300b and the fourth driving element 300d may share the first data line D1.
  • the data line (D2) can be shared.
  • the plurality of driving elements 300 are input-activated by a scan signal from the dimming driver 170 and may receive an analog dimming signal from the dimming driver 170.
  • the dimming driver 170 outputs a scan signal through the first scan line S1
  • the first driving element 300a and the second driving element 300b each operate the first data line D1.
  • An analog dimming signal can be received through the second data line D2.
  • the dimming driver 170 outputs a scan signal through the first scan line S1
  • the third driving element 300c and the fourth driving element 300d do not receive the analog dimming signal.
  • the dimming driver 170 outputs a scan signal through the second scan line S2
  • the third driving element 300c and the fourth driving element 300d are connected to the first data line D1 and the fourth driving element 300d, respectively.
  • An analog dimming signal can be received through the data line (D2).
  • the dimming driver 170 outputs a scan signal through the second scan line S2
  • the first driving element 300a and the second driving element 300b do not receive the analog dimming signal.
  • the plurality of driving elements 300 may store the received analog dimming signal and supply driving current to the plurality of diodes 210 according to the stored analog dimming signal.
  • the dimming driver 170 outputs a scan signal through the first scan line S1
  • the third driving element 300c and the fourth driving element 300d are connected to the third dimming block 200c.
  • a driving current may be supplied to a plurality of diodes 210 included in the fourth dimming block 200d.
  • the dimming driver 170 outputs a scan signal through the second scan line S2
  • the first driving element 300a and the second driving element 300b are connected to the first dimming block 200a and the second driving element 300b.
  • 2 Driving current may be supplied to a plurality of diodes 210 included in the dimming block 200b.
  • the plurality of driving elements 300 can sequentially receive an analog dimming signal from the dimming driver 170, and an input that does not receive an analog dimming signal from the dimming driver 170 -Driving current can be supplied to the plurality of diodes 210 even while inactive.
  • the number of pins of the dimming driver 170 for providing analog dimming signals to the plurality of dimming blocks 200 is reduced. Additionally, the number of signal lines for providing analog dimming signals from the dimming driver 170 to the plurality of dimming blocks 200 is reduced. Thereby, the number of dimming blocks can be increased without limiting the number of pins of the dimming driver 170.
  • the plurality of driving elements 300 may include circuits of various topologies to implement active matrix driving.
  • each of the plurality of driving elements 300 may include a circuit of a 1C2T (one capacitor two transistor) topology.
  • Each of the plurality of driving elements 300 may include a driving transistor (Tdr), a switching transistor (Tsw), and a storage capacitor (Cs).
  • Tdr driving transistor
  • Tsw switching transistor
  • Cs storage capacitor
  • the driving transistor Tdr includes an input terminal, an output terminal, and a control terminal.
  • the input terminal of the driving transistor (Tdr) may be connected to the power source (Vdd), and the output terminal may be connected to a plurality of light sources.
  • the driving transistor Tdr may supply driving current to the plurality of light sources 111 according to the voltage of the control terminal.
  • the storage capacitor (Cs) is provided between the driving transistor (Tdr) and the output terminal and control terminal.
  • the storage capacitor (Cs) can output a constant voltage by storing the input charge.
  • the driving transistor Tdr may supply driving current to the plurality of light sources 111 according to the voltage output by the storage capacitor Cs.
  • the switching transistor (Tsw) also includes an input terminal, an output terminal, and a control terminal.
  • the input terminal of the switching transistor (Tsw) may be connected to the data lines (D1 and D2), and the output terminal of the switching transistor (Tsw) may be connected to the control terminal of the driving transistor (Tdr).
  • the control terminal of the switching transistor (Tsw) may be connected to the scan lines (S1 and S2).
  • the switching transistor Tsw is turned on by the scan signal of the scan lines S1 and S2, and can transmit the analog dimming signal of the data lines D1 and D2 to the storage capacitor Cs and the driving transistor Tdr.
  • the analog dimming signals of the data lines D1 and D2 are input to the control terminal of the driving transistor Tdr, and the driving transistor Tdr can supply a driving current corresponding to the analog dimming signal to a plurality of light sources.
  • the storage capacitor Cs may store charge generated by the analog dimming signal and output a voltage corresponding to the analog dimming signal.
  • Driving current can be supplied to a plurality of light sources.
  • the circuit shown in FIG. 14 is only an example of the driving element 300, and the circuit structure of the driving element 300 is not limited to this.
  • the driving element 300 may include a 3T1C topology circuit with an added transistor to correct the body effect of the driving transistor Tdr.
  • the driving element 300 may be provided as a single chip on which the circuit shown in FIG. 14 is integrated.
  • the circuit shown in FIG. 14 can be integrated into one semiconductor chip.
  • the number of dimming blocks 200 increases and the number of light emitting diodes 210 to be driven increases, the number of wires for driving the plurality of dimming blocks 200 increases.
  • the number of dimming blocks 200 increases, the number of data lines and source lines inevitably increases, making it difficult to place wiring implementing the data lines and/or source lines, and implementing driving elements. Laying out the wiring is also not easy.
  • various types of wiring can pass through the tunnel 253T between the first feed pad 240a and the second feed pad 240b in contact with the light emitting diode 210, Accordingly, even if the number of dimming blocks 200 increases, wiring can be arranged more smoothly.
  • the usability may be reduced.
  • FIG. 15 shows an example of a wiring structure of a dimming block according to an embodiment
  • FIG. 16 shows another example of a wiring structure of a dimming block according to an embodiment.
  • the dimming block 200 may include N*M light emitting diodes 210 arranged in an N*M matrix (in FIG. 15, N is 4, M 3).
  • a plurality of light emitting diodes 210 belonging to one dimming block 200 may be connected in series.
  • the anode 212 and cathode 214 of one light emitting diode 210 belonging to one dimming block may be connected to the driving element 300 and the cathode of another light emitting diode 210, respectively, and may be connected to the other light emitting diode 210.
  • the anode 216 and cathode 218 of one light emitting diode 210 may be connected to the cathode and ground of the other light emitting diode 210, respectively, and the anode and cathode of the remaining light emitting diodes 210 may be connected to the other light emitting diode, respectively. It can be connected to the cathode and anode of (210).
  • the wiring r e.g., line and/or pattern
  • the wiring r does not block the tunnel 253T. It must be arranged in the form
  • the tunnel 253T formed in the substrate 112 is formed in the column direction of the N*M matrix. It may include M extending tunnels 253T.
  • some of the M tunnels 253T may not be formed.
  • the polarity directions of the N first light emitting diodes 210 arranged in the same column among the N*M light emitting diodes 210 are alternated, and the polarity directions of the N first light emitting diodes 210 arranged in the same row among the N*M light emitting diodes 210 are alternated.
  • the polarity directions of the M second light emitting diodes 210 may be the same.
  • the left part of the light emitting diodes 210 belonging to the first row is the anode and the right part is the cathode
  • the left part of the light emitting diodes 210 belonging to the second row are the cathode and the right part is the anode.
  • the polarity direction of the light emitting diodes 210 belonging to the third row matches the polarity direction of the light emitting diodes 210 belonging to the first row
  • the polarity direction of the light emitting diodes 210 belonging to the fourth row coincides with the polarity direction of the light emitting diodes 210 belonging to the second row.
  • the polarity directions of the light emitting diodes 210 belonging to the same row are the same, and the polarity directions of the light emitting diodes 210 belonging to adjacent columns are the same. and are opposite to each other.
  • the wiring r connecting the anode and cathode of the plurality of light emitting diodes 210 is arranged in a way that does not block the tunnel 253T.
  • the anode of the light emitting diodes 210 belonging to the same row is connected to the cathode of the adjacent light emitting diode 210, and the light emitting diode 210 disposed on the outer side
  • the anode of may be connected to the cathode of the light emitting diode 210 belonging to the same row.
  • the first light emitting diode 210 may be formed parallel to the tunnel 253T.
  • a driving element that applies a driving voltage to the anode of one light emitting diode 210 may also be disposed in a location that does not affect the wiring r.
  • the driving element 300 is disposed outside the tunnel 253T located at the outermost position in the dimming block and is driven to the anode (e.g., the anode 212) of the light emitting diode 210 located at the outermost position. Voltage can be applied.
  • the plurality of light emitting diodes 210 are arranged so that the polarity directions of the light emitting diodes 210 arranged in the same column are alternate, and the light emitting diodes 210 are arranged in the same row.
  • the tunnel 253T formed in the column direction can be prevented from being blocked by other wires r.
  • the dimming block 200 may include N*M light emitting diodes 210 arranged in an N*M matrix (in FIG. 16, N is 4, M 3).
  • the tunnel 253T formed in the substrate 112 is arranged in the row direction of the N*M matrix. It may include N extending tunnels 253T.
  • some of the N tunnels 253T may not be formed.
  • the polarity directions of the M first light emitting diodes 210 arranged in the same row among the N*M light emitting diodes 210 are alternated, and the polarity directions of the M first light emitting diodes 210 arranged in the same row among the N*M light emitting diodes 210 are alternated.
  • the polarity directions of the N second light emitting diodes 210 may be the same.
  • the lower part of the light emitting diodes 210 belonging to the first row is the cathode and the upper part is the anode
  • the lower part of the light emitting diodes 210 belonging to the second row are the anode and the upper part is the cathode.
  • the polarity direction of the light emitting diodes 210 belonging to the third column matches the polarity direction of the light emitting diodes 210 belonging to the first column
  • the polarity direction of the light emitting diodes 210 belonging to the fourth column corresponds to the polarity direction of the light emitting diodes 210 belonging to the second column. It matches the polarity direction of the light emitting diodes 210.
  • the polarity directions of the light emitting diodes 210 belonging to the same column are the same, and the polarity directions of the light emitting diodes 210 belonging to the adjacent row are opposite to each other. do.
  • the wiring r connecting the anode and cathode of the plurality of light emitting diodes 210 is arranged in a way that does not block the tunnel 253T.
  • the anode of the light emitting diodes 210 belonging to the same row is connected to the cathode of the adjacent light emitting diode 210, and the anode of the light emitting diode 210 disposed on the outer side is connected to the cathode of the light emitting diode 210 that belongs to the same row.
  • the anode may be connected to the cathode of the light emitting diode 210 belonging to the same row.
  • the first light emitting diode 210 may be formed parallel to the tunnel 253T.
  • a driving element that applies a driving voltage to the anode of one light emitting diode 210 may also be disposed in a location that does not affect the wiring r.
  • the driving element 300 can apply a driving voltage to the anode of the light emitting diode 210 located on the outermost side by being disposed outside the tunnel 253T located on the outermost side in the dimming block 200. there is.
  • a plurality of light emitting diodes 210 are arranged so that the polarity directions of the light emitting diodes 210 arranged in the same row are alternated.
  • the tunnel 253T formed in the row direction is prevented from being blocked by other wirings r. It can be prevented.
  • FIG. 17 shows a plurality of dimming blocks shown in FIG. 15 combined
  • FIG. 18 shows a plurality of dimming blocks shown in FIG. 16 combined.
  • a plurality of dimming blocks 200 may also be arranged in a Q*T matrix form (Q and T are natural numbers) on the substrate 112.
  • Each dimming block 200 may have a maximum of M tunnels 253T, and a maximum of M*T tunnels 253T may be formed on the substrate 112.
  • each tunnel 253T may extend to dimming blocks 200 arranged in the same row.
  • the M tunnels 253T formed in the first dimming block 200a may extend to the third dimming block 200c, and the M tunnels 253T formed in the second dimming block 200b are , may extend to the fourth dimming block 200d.
  • the driving elements 300a, 300c or 300b, 300d disposed in the dimming blocks 200a, 200c or 200b, 200d belonging to the same column are aligned in the column direction. Can be placed on the same straight line.
  • the positions of the driving elements 300a, 300b, or 300c, 300d disposed in the dimming blocks 200a, 200b, or 200c, 200d belonging to different rows may be different from each other.
  • a plurality of dimming blocks may also be arranged in a Q*T matrix form (Q and T are natural numbers) on the substrate 112.
  • Each dimming block 200 may have a maximum of N tunnels 253T, and a maximum of N*Q tunnels 253T may be formed on the substrate 112.
  • each tunnel 253T may extend with dimming blocks placed in the same row.
  • the N tunnels 253T formed in the first dimming block 200a may extend to the second dimming block 200b, and the N tunnels 253T formed in the third dimming block 200c are , may extend to the fourth dimming block 200d.
  • the driving elements 300a, 300b or 300c, 300d disposed in the dimming blocks 200a, 200b or 200c, 200d belonging to the same row are It can be placed on the same straight line in the direction.
  • the positions of the driving elements 300a, 300c or 300b, 300d disposed in the dimming blocks 200a, 200c or 200b, 200d belonging to different rows may be different from each other.
  • At least one wire that transmits electrical signals required for operation of the display device 10 and/or the light source device 100 may be formed in the plurality of tunnels 253T formed in the substrate 112. there is.
  • At least one wire that transmits electrical signals necessary for the operation of the display device 10 and/or the light source device 100 may be provided in the tunnel 253T formed in the substrate 112.
  • At least one wiring may include a plurality of scan lines (S1, S2), a plurality of data lines (D1, D2), a wiring for implementing a circuit of a plurality of driving elements 300, etc. , the type of at least one wiring is not limited to this.
  • Any configuration that transmits electrical signals necessary for the operation of the display device 10 and/or the light source device 100 may be employed without limitation as at least one wire of the present disclosure.
  • the length of the power supply pads in contact with the plurality of light emitting diodes 210 formed on the substrate 112 is short, and the space between the power supply pads is utilized as a space through which wires can pass, so that various wires can be connected. Physical space can be secured to place the.

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Abstract

배선 설계의 자유도를 향상시키는 디스플레이 장치는, 액정패널; 및 광원 장치를 포함하고, 상기 광원 장치는, 기판; 및 상기 기판에 마련되는 복수의 발광 다이오드를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 각각의 하면은 상기 기판에 형성되는 제1 급전 패드 및 제2 급전 패드와 접촉하고, 상기 복수의 발광 다이오드 각각의 하면은 상기 제1 급전 패드와 접촉하는 제1 접촉 영역, 상기 제2 급전 패드와 접촉하는 제2 접촉 영역 및 상기 하면에서 상기 제1 접촉 영역 및 상기 제2 접촉 영역을 제외하는 비접촉 영역을 포함하고, 상기 제1 접촉 영역 및 상기 제2 접촉 영역 각각은 상기 비접촉 영역보다 작다.

Description

디스플레이 장치 및 그 광원 장치
개시된 발명은 디스플레이 장치 및 그 광원 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배선 설계의 자유도가 향상된 디스플레이 장치 및 그 광원 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치는, 획득 또는 저장된 전기적 정보를 시각적 정보로 변환하여 사용자에게 표시하는 출력 장치의 일종으로, 가정이나 사업장 등 다양한 분야에서 이용되고 있다.
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 포함한다. 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.
최근 디스플레이 장치는 그 두께가 점점 얇아지고 있으며, 대조비 향상을 위하여 디스플레이 장치에 포함된 광원들의 개수가 증가하고 있다. 얇은 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 광원 모듈의 두께 역시 함께 얇아지고 있다.
그러나, 광원 모듈의 두께가 얇아짐과 동시에 광원들의 개수가 증가함에 따라, 각종 배선을 배치하기 위한 물리적인 공간이 협소해지고 있다.
개시된 발명의 일 측면은, 각종 배선을 배치하기 위한 물리적인 공간을 확보함으로써 배선 설계의 자유도를 향상시키는 디스플레이 장치 및 그 광원 장치를 제공한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 장치는, 액정패널; 및 기판 및 상기 기판에 마련되는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 광원 장치를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 각각은 상기 기판에 형성되는 제1 급전 패드 및 제2 급전 패드와 접촉하는 하면을 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 각각의 하면은 상기 제1 급전 패드와 접촉하는 제1 접촉 영역, 상기 제2 급전 패드와 접촉하는 제2 접촉 영역 및 상기 제1 접촉 영역 및 상기 제2 접촉 영역과 별개의 비접촉 영역을 포함하고, 상기 제1 접촉 영역 및 상기 제2 접촉 영역 각각은 상기 비접촉 영역보다 작을 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드의 길이 방향을 기준으로, 상기 제1 접촉 영역의 길이 및 상기 제2 접촉 영역의 길이 각각은 상기 비접촉 영역의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 기판은, 상기 제1 급전 패드 및 상기 제2 급전 패드와 접촉하는 전도층; 및 상기 전도층에 마련된 보호층;을 포함하고, 상기 보호층은, 상기 제1 급전 패드를 외부로 노출하는 제1 윈도우 및 상기 제2 급전 패드를 외부로 노출하는 제2 윈도우를 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드의 길이 방향을 기준으로, 상기 제1 윈도우의 길이 및 상기 제2 윈도우의 길이 각각은 상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이의 거리보다 짧을 수 있다.
상기 보호층은, 상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이에 마련되고, 상기 복수의 발광 다이오드의 너비 방향으로 연장되는 적어도 하나의 터널을 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드는, 상기 기판 상에 복수의 행과 복수의 열을 포함하는 행렬 형태로 마련되고, 상기 복수의 발광 다이오드 각각의 길이 방향은 상기 기판의 길이 방향과 일치하고, 상기 적어도 하나의 터널은, 상기 복수의 열에 대응하고, 상기 복수의 열 방향을 향하는 복수의 터널을 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 열을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 교번하고, 상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 행을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 동일할 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드는, 상기 기판 상에 복수의 행과 복수의 열을 포함하는 행렬 형태로 마련되고, 상기 복수의 발광 다이오드 각각의 길이 방향은 상기 기판의 너비 방향과 일치하고, 상기 적어도 하나의 터널은, 상기 복수의 행에 대응하고, 상기 복수의 행 방향을 향하는 복수의 터널을 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 행을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 교번하고, 상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 열을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 동일할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는, 디스플레이 장치의 동작에 필요한 전기적 신호를 전달하는 적어도 하나의 배선;을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 배선은 상기 적어도 하나의 터널에 마련될 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 광원 장치는, 기판; 및 상기 기판에 마련되는 복수의 발광 다이오드를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 각각은 상기 기판에 형성되는 제1 급전 패드 및 제2 급전 패드와 접촉하는 하면을 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 각각의 하면은 상기 제1 급전 패드와 접촉하는 제1 접촉 영역, 상기 제2 급전 패드와 접촉하는 제2 접촉 영역 및 상기 제1 접촉 영역 및 상기 제2 접촉 영역과 별개의 비접촉 영역을 포함하고, 상기 제1 접촉 영역 및 상기 제2 접촉 영역 각각은 상기 비접촉 영역보다 작을 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드의 길이 방향을 기준으로, 상기 제1 접촉 영역의 길이 및 상기 제2 접촉 영역의 길이 각각은 상기 비접촉 영역의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 기판은, 상기 제1 급전 패드 및 상기 제2 급전 패드와 접촉하는 전도층; 및 상기 전도층에 마련된 보호층;을 포함하고, 상기 보호층은, 상기 제1 급전 패드를 외부로 노출하는 제1 윈도우 및 상기 제2 급전 패드를 외부로 노출하는 제2 윈도우를 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드의 길이 방향을 기준으로, 상기 제1 윈도우의 길이 및 상기 제2 윈도우의 길이 각각은 상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이의 거리보다 짧을 수 있다.
상기 보호층은, 상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이에 마련되고, 상기 복수의 발광 다이오드의 너비 방향으로 연장되는 적어도 하나의 터널을 포함할 수 있다.할 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드는, 상기 기판 상에 복수의 행과 복수의 열을 포함하는 행렬 형태로 마련되고, 상기 복수의 발광 다이오드 각각의 길이 방향은 상기 기판의 길이 방향과 일치하고, 상기 적어도 하나의 터널은, 상기 복수의 열에 대응하고, 상기 복수의 열 방향을 향하는 복수의 터널을 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 열을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 교번하고, 상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 행을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 동일할 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드는, 상기 기판 상에 복수의 행과 복수의 열을 포함하는 행렬 형태로 마련되고, 상기 복수의 발광 다이오드 각각의 길이 방향은 상기 기판의 너비 방향과 일치하고, 상기 적어도 하나의 터널은, 상기 복수의 행에 대응하고, 상기 복수의 행 방향을 향하는 복수의 터널을 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 행을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 교번하고, 상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 열을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 동일할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는, 디스플레이 장치의 동작에 필요한 전기적 신호를 전달하는 적어도 하나의 배선;을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 배선은 상기 적어도 하나의 터널에 마련될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 외관을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치를 분해 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 액정 패널의 측단면도를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 광원 장치를 분해 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 광원 장치에 포함된 광원 모듈과 반사 시트의 결합을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 광원 장치에 포함된 광원의 사시도를 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 광원을 분해 도시한다.
도 8는 도 6에 도시된 A-A'방향 측단면을 도시한다.
도 9는 일 실시예에 의한 광원 장치에 포함된 발광 다이오드와 급전 패드 사이의 관계를 도시한다.
도 10은 도 6에 도시된 A-A'방향 측단면을 보다 상세히 도시한다.
도 11은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 구성을 도시한다.
도 12는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 광원 장치의 디밍 블록을 도시한다.
도 13은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 디밍 드라이버와 광원 장치의 일 예를 도시한다.
도 14는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 구동 소자의 일 예를 도시한다.
도 15는 일 실시예에 의한 디밍 블록의 배선 구조의 일 예를 도시한다.
도 16은 일 실시예에 의한 디밍 블록의 배선 구조의 다른 예를 도시한다.
도 17은 도 15에 도시된 디밍 블록이 복수 개 결합된 모습을 도시한다.
도 18은 도 16에 도시된 디밍 블록이 복수 개 결합된 모습을 도시한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다.
예를 들어, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 표현하고자 하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합의 추가적인 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는다.
또한, "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위하여 사용되며, 상기 하나의 구성요소들을 한정하지 않는다.
본 명세서에서, 어떤 구성이 다른 구성 상에 마련된다는 것은, 어떤 구성이 다른 구성과 접촉하는 경우뿐만 아니라, 어떤 구성과 다른 구성의 사이에 또 다른 구성이 있는 경우도 포함한다.
이하에서, 표현 "a, b 또는 c 중 적어도 하나"는 , a, b, c, a와 b, a와 c, b와 c, 및 a, b, c 모두를 포함한다.
본 명세서에서, 어떤 구성이 다른 구성과 연결된다는 것은, 직접적인 연결 및/또는 간접적인 연결을 포함하며, 간접적인 연결은 무선 통신 네트워크를 통한 연결도 포함할 수 있다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array) / ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 개시된 발명의 일 실시예가 상세하게 설명된다. 첨부된 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낼 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 외관을 도시한다.
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 지지대를 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)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. 예를 들어, 복수의 픽셀(P) 각각은 직접 광을 방출할 수 있는 자발광 패널(예를 들어, 발광 다이오드 패널)을 포함하거나 광원 장치 등에 의하여 방출된 광을 통과하거나 차단할 수 있는 비자발광 패널(예를 들어, 액정 패널)을 포함할 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 620nm에서 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 출사될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본체(11) 내부에는 스크린(12)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 액정 패널(20)과, 광원 장치(100) 및 액정 패널(20)의 동작을 제어하는 제어 어셈블리(50)와, 광원 장치(100) 및 액정 패널(20)에 전력을 공급하는 전원 어셈블리(60)가 마련될 수 있다. 또한, 본체(11)는 액정 패널(20), 광원 장치(100), 제어 어셈블리(50) 및 전원 어셈블리(60)를 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)는 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)는 단색광 또는 백색광을 방출하는 복수의 광원(111)과, 복수의 광원(111)으로부터 입사된 광을 확산시키는 확산판(130)과, 복수의 광원(111) 및 확산판(130)의 후면으로부터 방출된 광을 반사하는 반사 시트(120)와, 확산판(130)의 전면으로부터 방출된 광을 굴절 및 산란시키는 광학 시트(140)를 포함할 수 있다.
이처럼, 광원 장치(100)는 광원으로부터 방출된 광을 굴절, 반사 및 산란시킴으로써 전방을 향하여 균일한 면광을 방출할 수 있다.
광원 장치(100)의 구성은 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.
액정 패널(20)은 광원 장치(100)의 전방에 마련되며, 영상(I)을 형성하기 위하여 광원 장치(100)으로부터 방출되는 광을 차단하거나 또는 통과시킨다.
액정 패널(20)의 전면은 앞서 설명한 디스플레이 장치(10)의 스크린(12)을 형성하며, 액정 패널(20)은 복수의 픽셀들(P)을 형성할 수 있다. 액정 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 액정 패널(20)은 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)을 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)를 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)과 제2 편광 필름(29)은 각각 특정한 광을 통과시키고, 다른 광을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제1 편광 필름(21)은 제1 방향으로 진동하는 자기장을 갖는 광을 통과시키고, 다른 광을 차단한다. 또한, 제2 편광 필름(29)은 제2 방향으로 진동하는 자기장을 갖는 광을 통과시키고, 다른 광을 차단한다. 이때, 제1 방향과 제2 방향은 서로 직교할 수 있다. 그에 의하여, 제1 편광 필름(21)이 통과시키는 광의 편광 방향과 제2 편광 필름(29)이 통과시키는 광의 진동 방향은 서로 직교한다. 그 결과, 일반적으로 광은 제1 편광 필름(21)과 제2 편광 필름(29)을 동시에 통과할 수 없다.
제2 투명 기판(28)의 내측에는 컬러 필터(27)가 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 있으며, 적색 필터(27R)와 녹색 필터(27G)와 청색 필터(27B)는 서로 나란하게 배치될 수 있다. 컬러 필터(27)가 형성된 영역은 앞서 설명한 픽셀(P)에 대응된다. 적색 필터(27R)가 형성된 영역은 적색 서브 픽셀(PR)에 대응되고, 녹색 필터(27G)가 형성된 영역은 녹색 서브 픽셀(PG)에 대응되고, 청색 필터(27B)가 형성된 영역은 청색 서브 픽셀(PB)에 대응된다.
제1 투명 기판(22)의 내측에는 픽셀 전극(23)이 마련되고, 제2 투명 기판(28)의 내측에는 공통 전극(26)이 마련될 수 있다.
픽셀 전극(23)과 공통 전극(26)은 전기가 도통되는 금속 재질로 구성되며, 아래에서 설명할 액정 층(25)을 구성하는 액정 분자(25a)의 배치를 변화시키기 위한 전기장을 생성할 수 있다.
픽셀 전극(23)과 공통 전극(26)은 투명한 재질로 구성되며, 외부로부터 입사되는 광을 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26)은 인듐산화주석(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐산화아연(Indium Zinc Oxide: IZO), 은나노와이어(Ag nano wire), 탄소나노튜브(carbon nano tube: CNT), 그래핀(graphene) 또는 PEDOT(3,4-ethylenedioxythiophene) 등으로 구성될 수도 있다.
제2 투명 기판(22)의 내측에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) (24)가 마련된다.
박막 트랜지스터(24)는 픽셀 전극(23)에 흐르는 전류를 통과시키거나 차단할 수 있다. 예를 들어, 박막 트랜지스터(24)의 턴온(폐쇄) 또는 턴오프(개방)에 따라 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26) 사이에 전기장이 형성되거나 제거될 수 있다.
박막 트랜지스터(24)는 폴리 실리콘(Poly-Slicon)으로 구성될 수 있으며, 리소그래피(lithography), 증착(deposition), 이온 주입(ion implantation) 공정 등 반도체 공정에 의하여 형성될 수 있다.
픽셀 전극(23)과 공통 전극(26) 사이에는 액정 층(25)이 형성되며, 액정 층(25)은 액정 분자(25a)에 의하여 채워진다.
액정은 고체(결정)와 액체의 중간 상태를 나타낸다. 액정 물질의 대부분은 유기화합물이며 분자형상은 가늘고 긴 막대 모양을 하고 있으며, 분자의 배열이 어떤 방향으로는 불규칙한 상태와 같지만, 다른 방향에서는 규칙적인 결정의 형태를 가질 수 있다. 그 결과, 액정은 액체의 유동성과 결정(고체)의 광학적 이방성을 모두 갖는다.
또한, 액정은 전기장의 변화에 따라 광학적 성질을 나타내기도 한다. 예를 들어, 액정은 전기장의 변화에 따라 액정을 구성하는 분자 배열의 방향이 변화할 수 있다. 액정 층(25)에 전기장이 생성되면 액정 층(25)의 액정 분자(25a)는 전기장의 방향에 따라 배치되고, 액정 층(25)에 전기장이 생성되지 않으면 액정 분자(25a)는 불규칙하게 배치되거나 배향막을 따라 배치될 수 있다. 그 결과, 액정 층(25)을 통과하는 전기장의 존부에 따라 액정 층(25)의 광학적 성질이 달라질 수 있다.
액정 패널(20)의 일측에는 영상 데이터를 액정 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 '드라이버 IC'라 한다)가 마련될 수 있다.
케이블(20a)은 제어 어셈블리(50)/전원 어셈블리(60)와 드라이버 IC (30) 사이를 전기적으로 연결하고, 또한 드라이버 IC (30)와 액정 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(드라이버 IC) (30)는 케이블(20a)을 통하여 제어 어셈블리(50)/전원 어셈블리(60)으로부터 영상 데이터 및 전력을 수신하고, 케이블(20a)을 통하여 액정 패널(20)에 영상 데이터 및 구동 전류를 전송할 수 있다.
또한, 케이블(20a)과 드라이버 IC (30)는 일체로 필름 케이블, 칩 온 필름(chip on film, COF), 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Packet, TCP) 등으로 구현될 수 있다. 다시 말해, 드라이버 IC (30)는 케이블(20a) 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 드라이버 IC (30)는 액정 패널(20) 상에 배치될 수 있다.
제어 어셈블리(50)는 액정 패널(20) 및 광원 장치(100)의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함할 수 있다. 제어 회로는 외부 컨텐츠 소스로부터 수신된 영상 데이터를 처리하고, 액정 패널(20)에 영상 데이터를 전송하고 광원 장치(100)에 디밍(dimming) 데이터를 전송할 수 있다.
전원 어셈블리(60)는 광원 장치(100)가 면광을 출력하고 액정 패널(20)이 광원 장치(100)의 광을 차단 또는 통과시키도록 액정 패널(20) 및 광원 장치(100)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.
이하에서는 광원 장치(100)가 설명된다.
도 4는 일 실시예에 의한 광원 장치를 분해 도시한다. 도 5는 일 실시예에 의한 광원 장치에 포함된 광원 모듈과 반사 시트의 결합을 도시한다.
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)과, 복수의 광원(111)을 지지/고정하는 기판(112)을 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 거리가 동일해지도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 광원(111)은 행과 열을 맞추어 배치될 수 있다. 그에 의하여, 인접한 4개의 광원에 의하여 대략 정사각형이 형성되도록 복수의 광원이 배치될 수 있다. 또한, 어느 하나의 광원은 4개의 광원과 인접하게 배치되며, 하나의 광원과 그에 인접한 4개의 광원 사이의 거리는 대략 동일할 수 있다.
다른 예로, 복수의 광원은 복수의 행으로 배치될 수 있으며, 각각의 행에 속하는 광원은 인접한 행에 속하는 2개의 광원의 중앙에 배치될 수 있다. 그에 의하여, 인접한 3개의 광원에 의하여 대략 정삼각형이 형성되도록 복수의 광원이 배치될 수 있다. 이때, 하나의 광원은 6개의 광원과 인접하게 배치되며, 하나의 광원과 그에 인접한 6개의 광원 사이의 거리는 대략 동일할 수 있다.
다만, 복수의 광원(111)이 배치되는 패턴은 이상에서 설명한 패턴에 한정되지 않으며, 광이 균일한 휘도로 방출되도록 복수의 광원(111)은 다양한 패턴으로 배치될 수 있다.
광원(111)은 전력이 공급되면 단색광(특정한 파장의 광, 예를 들어 청색 광) 또는 백색광(예를 들어, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광이 혼합된 광)을 다양한 방향으로 방출할 수 있는 소자를 채용할 수 있다. 예를 들어, 광원(111)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)을 포함할 수 있다. 발광 다이오드는 다양한 크기로 구현될 수 있으며, 예를 들어, Mini LED 및/또는 Micro LED를 포함할 수 있다.
기판(112)은 광원(111)의 위치가 변경되지 않도록 복수의 광원(111)을 고정할 수 있다. 또한, 기판(112)은 광원(111)이 광을 방출하기 위한 전력을 각각의 광원(111)에 공급할 수 있다.
기판(112)은 복수의 광원(111)을 고정하고, 광원(111)에 전력을 공급하기 위한 전도성 전력 공급 라인이 형성된 합성 수지 및/또는 강화 유리 및/또는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 포함할 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 형성된다. 또한, 광원 모듈(110)의 광원(111)은 관통 홀(120a)을 통과하여, 반사 시트(120)의 앞으로 돌출될 수 있다.
예를 들어, 도 5의 상측에 도시된 바와 같이 반사 시트(120)와 광원 모듈(110)의 조립 과정에서 광원 모듈(110)의 복수의 광원(111)은 반사 시트(120)에 형성된 복수의 관통 홀(120a)에 삽입된다. 그로 인하여, 도 5의 하측에 도시된 바와 같이 광원 모듈(110)의 기판(112)은 반사 시트(120)의 후방에 위치하지만, 광원 모듈(110)의 복수의 광원(111)은 반사 시트(120)의 전방에 위치할 수 있다.
그에 의하여, 복수의 광원(111)은 반사 시트(120)의 전방에서 광을 방출할 수 있다.
복수의 광원(111)은 반사 시트(120)의 전방에서 다양한 방향으로 광을 방출할 수 있다. 광은 광원(111)으로부터 확산판(130)을 향하여 방출될 뿐만 아니라 광원(111)으로부터 반사 시트(120)를 향하여 방출될 수 있으며, 반사 시트(120)는 반사 시트(120)를 향하여 방출된 광을 확산판(130)을 향하여 반사시킬 수 있다.
광원(111)으부터 방출된 광은 확산판(130) 및 광학 시트(140) 등 다양한 물체를 통과한다. 광이 확산판(130) 및 광학 시트(140)를 통과할 때, 입사된 광 중 일부는 확산판(130) 및 광학 시트(140)의 표면에서 반사된다. 반사 시트(120)는 확산판(130) 및 광학 시트(140)에 의하여 반사된 광을 반사시킬 수 있다.
확산판(130)은 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 위치한다. 비록, 복수의 광원(111)이 광원 장치(100)의 후면에 등간격으로 배치되나, 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 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시키기 위한 다양한 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(140)는 확산 시트(141), 제1 프리즘 시트(142), 제2 프리즘 시트(143), 반사형 편광 시트(144) 등을 포함할 수 있다.
확산 시트(141)는 휘도의 균일성을 위하여 광을 확산시킨다. 광원(111)으로부터 방출된 광은 확산판(130)에 의하여 확산되고, 광학 시트(140)에 포함된 확산 시트(141)에 의하여 다시 확산될 수 있다.
제1 및 제2 프리즘 시트(142, 143)는 확산 시트(141)에 의하여 확산된 광을 집광시킴으로써 휘도를 증가시킬 수 있다. 제1 및 제2 프리즘 시트(142, 143)는 삼각 프리즘 형상의 프리즘 패턴을 포함하고, 이 프리즘 패턴은 복수 개가 인접 배열되어 복수 개의 띠 모양을 이룬다.
반사형 편광 시트(144)는 편광 필름의 일종으로 휘도 향상을 위하여 입사된 광 중 일부를 투과시키고, 다른 일부를 반사할 수 있다. 예를 들어, 반사형 편광 시트(144)의 미리 정해진 편광 방향과 동일한 방향의 편광을 투과시키고, 반사형 편광 시트(144)의 편광 방향과 다른 방향의 편광을 반사할 수 있다. 또한, 반사형 편광 시트(144)에 의하여 반사된 광은 광원 장치(100) 내부에서 재활용되며, 이러한 광 재활용(light recycle)에 의하여 디스플레이 장치(10)의 휘도가 향상될 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 의한 광원 장치에 포함된 광원의 사시도를 도시한다. 도 7은 도 6에 도시된 광원을 분해 도시한다. 도 8는 도 6에 도시된 A-A'방향 측단면을 도시한다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 앞서 설명된 바와 같이, 광원 모듈(110)은 복수의 광원(111)을 포함한다. 복수의 광원(111)은 반사 시트(120)의 후방에서 관통 홀(120a)을 통과하여 반사 시트(120)의 전방으로 돌출될 수 있다. 그에 의하여, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 광원(111)과 기판(112)의 일부가 관통 홀(120a)을 통하여 반사 시트(120)의 전방을 향하여 노출될 수 있다.
광원(111)은 반사 시트(120)의 관통 홀(120a)에 의하여 정의되는 영역에 위치하는 전기적/기계적 구조물을 포함할 수 있다.
복수의 광원(111) 각각은 발광 다이오드(210)와, 광학 돔(220)을 포함할 수 있다.
광원 장치(100)에 의하여 방출되는 면광의 균일성을 향상시키고 로컬 디밍(local dimming)에 의한 대조비를 향상시키기 위하여, 광원(111)의 개수가 증가할 수 있다. 그로 인하여, 복수의 광원(111) 각각이 점유할 수 있는 영역이 협소해질 수 있다.
발광 다이오드(210)는 정공(hole)과 전자(electron)의 재결합에 의하여 광을 방출하기 위한 P타입 반도체와 N타입 반도체를 포함할 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드(210)는 극성을 가질 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(210)의 일 측(P타입 반도체 측)의 극성은 양성(+)일 수 있으며, 발광 다이오드(210)의 타 측(N타입 반도체 측)은 극성이 음성(-)일 수 있다. 즉, 발광 다이오드(210)의 일 측은 양극이고 타 측은 음극일 수 있다.
또한, 발광 다이오드(210)에는, 양극과 음극에 각각 전공과 전자를 공급하기 위한 한 쌍의 전극(210a, 210b)이 마련될 수 있다.
발광 다이오드(210)는 전기 에너지를 광 에너지로 전환할 수 있다. 다시 말해, 발광 다이오드(210)는 전력이 공급되는 미리 정해진 파장에서 최대 세기를 가지는 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(210)는 청색을 나타내는 파장(예를 들어, 450nm에서 495nm 사이의 파장)에서 피크 값을 가지는 청색 광을 방출할 수 있다.
발광 다이오드(210)는, 칩 온 보드(Chip On Board, COB) 방식으로, 기판(112)에 직접 부착될 수 있다. 다시 말해, 광원(111)은 별도의 패키징 없이 발광 다이오드 칩(chip) 또는 발광 다이오드 다이(die)가 직접 기판(112)에 부착되는 발광 다이오드(210)를 포함할 수 있다.
발광 다이오드(210)가 점유하는 영역을 축소하기 위하여, 발광 다이오드(210)는 제너 다이오드를 포함하지 않는 플립 칩(flip chip) 타입으로 제작될 수 있다. 플립 칩 타입의 발광 다이오드(210)는 반도체 소자인 발광 다이오드를 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 기판(112)에 그대로 융착할 수 있다.
이처럼, 금속 리드(와이어) 또는 볼 그리드 어레이가 생략됨으로 인하여, 플립 칩 타입의 발광 다이오드(210)를 포함하는 광원(111)은 소형화가 가능하다.
광원(111)의 소형화를 위하여 플립 칩 타입의 발광 다이오드(210)가 칩 온 보드 방식으로 기판(112)에 부착된 광원 모듈(110)이 제작될 수 있다.
기판(112)에는, 플립 칩 타입의 발광 다이오드(210)에 전력을 공급하기 위한, 급전 선로(230)와 급전 패드(240)가 마련될 수 있다.
기판(112)에는, 전기적 신호 및/또는 전력을 제어 어셈블리(50) 및/또는 전원 어셈블리(60)로부터 발광 다이오드(210)에 공급하기 위한 급전 선로(230)가 마련될 수 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(112)은 비전도성의 절연층(insulation layer) (251)과 전도성의 전도층(conduction layer) (252)이 교대로 적층되어 형성될 수 있다.
전도층(252)에는 전력 및/또는 전기적 신호가 통과하는 선로 또는 패턴이 형성된다. 전도층(252)은 전기 전도성을 가지는 다양한 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전도층(252)은 구리(Cu) 또는 주석(Sn) 또는 알루미늄(Al) 또는 그 합금 등 다양한 금속 재질로 구성될 수 있다. 전도층(252)은 광원(111)에 전력을 공급하기 위한 전도성 전력 공급 라인이 형성된 합성 수지 및/또는 강화 유리 및/또는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 포함할 수 있다.
절연층(251)의 유전체는 전도층(252)의 선로 또는 패턴 사이를 절연시킬 수 있다. 절연층(251)은 전기적 절연을 위한 유전체, 예를 들어, FR-4로 구성될 수 있다.
급전 선로(230)는 전도층(252)에 형성된 선로 또는 패턴에 의하여 구현될 수 있다.
급전 선로(230)는 급전 패드(240a, 240b)를 통하여 발광 다이오드(210)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제전 선로(270)는 광학 돔(220) 인근에서 발생된 정전기 방전에 의한 전류의 경로를 제공할 수 있다. 다시 말해, 제전 선로(270)는 정전기 방전에 의한 전하가 접지까지 흐르도록 전하를 안내할 수 있다. 제전 선로(270)는 급전 선로(230)와 동일한 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제전 선로(270)는 구리(Cu) 또는 주석(Sn) 또는 알루미늄(Al) 또는 그 합금 등 다양한 금속 재질로 구성될 수 있다.
급전 패드(240a, 240b)는 발광 다이오드(210)를 구성하는 N타입 반도체와 접촉하는 제1 급전 패드(240a) 및 발광 다이오드(210)를 구성하는 P타입 반도체와 접촉하는 제2 급전 패드(240b)를 포함할 수 있다.
급전 패드(240a, 240b)는 급전 선로(230)가 외부로 노출됨으로써 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 급전 패드(240a, 240b)는 직육면체 형태 및/또는 정육면체 형태로 구현될 수 있다.
기판(112)의 최외각에는, 기판(112)을 외부 충격에 의한 손상 및/또는 화학 작용(예를 들어, 부식 등)에 의한 손상 및/또는 광학 작용에 의한 손상을 방지 또는 억제하기 위한 보호층(protection layer) (253)이 형성될 수 있다. 보호층(253)은 포토 솔더 레지스터(Photo Solder Resist, PSR)를 포함할 수 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 보호층(253)은 급전 선로(230)가 외부로 노출되는 것을 차단하도록, 급전 선로(230)를 덮을 수 있다.
급전 선로(230)와 발광 다이오드(210)와의 전기적 접촉을 위하여, 보호층(253)에는 급전 선로(230)의 일부를 외부로 노출하는 윈도우(241a, 241b)가 형성될 수 있다. 보호층(253)의 윈도우(241a, 241b)에 의하여 외부로 노출된 급전 선로(230)의 일부는 급전 패드(240a, 240b)를 형성할 수 있다. 윈도우(241a, 241b)는 보호층(253)에 형성된 일종의 홀(hole) 또는 갭(gap)을 의미할 수 있다.
보호층(253)의 윈도우(241a, 241b)는 제1 급전 패드(240a)를 외부로 노출하는 제1 윈도우(241a) 및 제2 급전 패드(240b)를 외부로 노출하는 제2 윈도우(241b)를 포함할 수 있다.
급전 패드(240a, 240b)에는, 외부로 노출된 급전 선로(230)와 발광 다이오드(210)의 전극(210a, 210b) 사이의 전기적 접촉을 위한 전도성 접착 물질이 도포될 수 있다. 전도성 접착 물질은 보호층(253)의 윈도우(241a, 241b) 내에 도포될 수 있다.
발광 다이오드(210)의 전극(210a, 210b)은 전도성 접착 물질에 접촉되며 발광 다이오드(210)는 전도성 접착 물질을 통하여 급전 패드(240a, 240b)와 전기적으로 연결될 수 있다.
전도성 접착 물질은 예를 들어 전기 전도성을 가지는 납땝(solder)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하며, 전도성 접착 물질은 전기 전도성을 가지는 에폭시 접착체(Electrically Conductive Epoxy Adhesives)를 포함할 수 있다.
전력은 급전 선로(230)와 급전 패드(240a, 240b)을 통하여 발광 다이오드(210)에 공급될 수 있으며, 전력이 공급되면 발광 다이오드(210)는 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 제1 급전 패드(240a)를 통해 제1 전극(210a)에 구동 전압이 공급될 수 있으며, 구동 전압에 의해 발광 다이오드의 양극(N타입 반도체)로부터 음극(P타입 반도체)로 이동된 전자가 제2 전극(210b)을 통해 제2 급전 패드(240b)로 이동될 수 있다.
즉, 플립 칩 타입의 발광 다이오드(210)에 구비된 한 쌍의 전극(210a, 210b) 각각에 대응하는 한 쌍의 급전 패드(240a, 240b)가 마련될 수 있다.
한편, 발광 다이오드(210)의 직육면체 및/또는 정육면체 형상일 수 있으나, 발광 다이오드(210)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.
앞서 설명한 바와 같이, 발광 다이오드(210)의 하면은 제1 급전 패드(240a) 및 제2 급전 패드(240b)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(210)의 하면은 전도성 접착 물질에 의해 제1 급전 패드(240a) 및 제2 급전 패드(240b)와 접촉할 수 있다.
제1 전극(210a)은 발광 다이오드(210)와 제1 급전 패드(240a)의 접촉 영역(이하 '제1 접촉 영역')을 의미할 수 있으며, 제2 전극(210b)은 발광 다이오드(210)와 제2 급전 패드(240b)의 접촉 영역(이하 '제2 접촉 영역')을 의미할 수 있다.
발광 다이오드(210)의 하면에서, 제1 접촉 영역(210a) 및 제2 접촉 영역(210b)을 제외한 영역(210c, 이하 '비접촉 영역')은 급전 패드(240a, 240b)와 접촉하지 않을 수 있다.
발광 다이오드의 하면에서 제1 접촉 영역(210a) 및 제2 접촉 영역(210b)을 제외한 비접촉 영역(210c)은 보호층(253)과 접촉할 수 있다.
즉, 보호층(253)의 제1 윈도우(241a)와 제2 윈도우(241b) 사이에는 홀 또는 갭이 형성되지 않을 수 있다.
광학 돔(220)은 발광 다이오드(210)를 커버할 수 있다. 광학 돔(220)은 외부의 기계적 작용에 의한 발광 다이오드(210)의 손상 및/또는 화학 작용에 의한 발광 다이오드(210)의 손상 등을 방지 또는 억제할 수 있다.
광학 돔(220)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(220)의 수직 단면은 예를 들어 활꼴이거나 또는 반원 형상일 수 있다.
광학 돔(220)은 실리콘 또는 에폭시 수지로 구성될 수 있다. 예를 들어, 용융된 실리콘 또는 에폭시 수지는 노즐 등을 통하여 발광 다이오드(210) 상에 토출되고 이후 토출된 실리콘 또는 에폭시 수지가 경화됨으로써, 광학 돔(220)이 형성될 수 있다.
따라서, 광학 돔(220)은 액상의 실리콘 또는 에폭시 수지의 점도에 따라 그 형상이 다양하게 달라질 수 있다. 예를 들어, 요변 지수(Thixotropic Index)가 대략 2.7 내지 3.3 (바람직하게는 3.0)인 실리콘을 이용하여 광학 돔(220)을 제작하면, 돔의 밑면의 직경에 대한 돔의 높이의 비율(돔의 높이/밑면의 직경)을 나타내는 돔 레이시오(dome ratio)가 대략 2.5 내지 3.1 (바람직하게는 2.8)인 광학 돔(220)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 요변 지수가 대략 2.7 내지 3.3 (바람직하게는 3.0)인 실리콘에 의하여 제작된 광학 돔(220)은 그 밑면의 직경이 대략 2.5mm 이고 그 높이가 대략 0.7mm일 수 있다.
광학 돔(220)은 광학적으로 투명하거나 또는 반투명할 수 있다. 발광 다이오드(210)로부터 방출된 광은 광학 돔(220)을 통과하여 외부로 방출될 수 있다.
이때, 돔 형상의 광학 돔(220)은 렌즈와 같이 광을 굴절시킬 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(210)로부터 방출된 광은, 광학 돔(220)에 의하여 굴절됨으로써, 분산될 수 있다.
이처럼, 광학 돔(220)은 발광 다이오드(210)를 외부의 기계적 작용 및/또는 화학적 작용 또는 전기적 작용으로부터 보호할 뿐만 아니라, 발광 다이오드(210)로부터 방출된 광을 분산시킬 수 있다.
도 9는 일 실시예에 의한 광원 장치에 포함된 발광 다이오드와 급전 패드 사이의 관계를 도시한다.
도 9를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 발광 다이오드(210)와 급전 패드(240a, 240b)는 전도성 접착 물질을 통해 서로 접촉할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 발광 다이오드(210)의 길이 방향을 기준으로, 제1 접촉 영역(210a)의 길이(Lp) 및 제2 접촉 영역(210b)의 길이(Lp)는 서로 동일할 수 있으나, 후술하여 설명하는 조건만 만족한다면 제1 접촉 영역(210a)의 길이(Lp) 및 제2 접촉 영역(210b)의 길이(Lp)는 서로 상이하게 설계될 수도 있다.
발광 다이오드(210)의 길이 방향이란, 직육면체의 바닥면을 형성하는 네 변 중 긴 변의 방향을 의미한다.
발광 다이오드(210)의 길이(Lc)는 너비(W)보다 길 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(210)의 길이(Lc)는 너비(W)의 2배 이상일 수 있다.
제1 접촉 영역(210a)의 길이(Lp) 및 제2 접촉 영역(210b)의 길이(Lp) 각각은 발광 다이오드(210)의 길이 방향을 기준으로 제1 급전 패드(240a)의 길이 및 제2 급전 패드(240b)의 길이와 대응될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 발광 다이오드(210)의 길이 방향을 기준으로 제1 접촉 영역(210a)의 길이(Lp) 및 제2 접촉 영역(210b)의 길이(Lp) 각각은 비접촉 영역(210c)의 길이(Lg)보다 짧을 수 있다.
이에 따라, 발광 다이오드(210)의 길이 방향을 기준으로 제1 급전 패드(240a)의 길이(Lp) 및 제2 급전 패드(240b)의 길이(Lp) 각각은 비접촉 영역(210c) 의 길이(Lg)보다 짧을 수 있다.
제1 접촉 영역(210a) 및 제2 접촉 영역(210b)의 너비와 비접촉 영역(210c)의 너비는 발광 다이오드(210)의 너비(W)와 동일하거나 유사하기 때문에, 일 실시예에서, 제1 접촉 영역(210a) 및 제2 접촉 영역(210b) 각각은 발광 다이오드(210)의 하면에서 제1 접촉 영역(210a) 및 제2 접촉 영역(210b)을 제외한 비접촉 영역(210c)보다 작을 수 있다.
종래의 기술에 따르면, 제1 급전 패드의 길이와 제2 급전 패드의 길이는 설계의 편의성 및 안정성을 위해 비접촉 영역의 길이보다 길게 형성되어 왔다. 이에 따라, 제1 급전 패드와 제2 급전 패드의 사이로는 매우 작은 크기의 배선만이 통과하거나, 어떠한 배선도 통과할 수 없었다.
반면, 본 개시에 따르면, 비접촉 영역(210c)의 길이(Lg)가 제1 급전 패드(240a)의 길이(Lp) 또는 제2 급전 패드(240b)의 길이(Lp) 보다 길게 설계되어 있기 때문에, 제1 급전 패드(240a)와 제2 급전 패드(240b) 사이로 다양한 종류의 배선이 통과할 수 있다.
즉, 본 개시에 따르면, 비접촉 영역(210c)의 길이(Lg)가 제1 접촉 영역(210a)의 길이(Lp) 또는 제2 접촉 영역(210b)의 길이(Lp) 보다 길게 설계되어 있기 때문에, 비접촉 영역(210c)의 하측을 통해 다양한 종류의 배선이 통과할 수 있다.
한편, 다양한 실시예에 따라, 제1 접촉 영역(210a)의 길이(Lp) 및 제2 접촉 영역(210b)의 길이(Lp)의 합은 비접촉 영역(210c)의 길이(Lg)보다 짧을 수 있다. 제1 접촉 영역(210a)의 길이(Lp) 및 제2 접촉 영역(210b)의 길이(Lp)의 합이 비접촉 영역(210c)의 길이(Lg)보다 짧은 경우, 비접촉 영역(210c)의 하측을 통해 더욱 큰 배선이 통과할 수 있다.
도 10은 도 6에 도시된 A-A'방향 측단면을 보다 상세히 도시한다.
도 10을 참조하면, 전도층(252)에는 급전 패드(240a, 240b)가 마련될 수 있으며, 보호층(253)은 전도층(252)을 덮을 수 있다. 이 때, 전도층(252)에 마련된 급전 패드(240a, 240b)는 보호층(253)의 윈도우(241a, 241b)를 통해 외부로 노출될 수 있다.
도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 발광 다이오드(210)의 길이 방향을 기준으로 제1 접촉 영역(210a)의 길이는 비접촉 영역(210c)의 길이보다 짧기 때문에, 제1 윈도우(241a)의 길이 또한 비접촉 영역(210c)의 길이보다 짧을 수 있다. 마찬가지로, 제2 윈도우(241b)의 길이 또한 비접촉 영역(210c)의 길이보다 짧을 수 있다.
즉, 제1 윈도우(241a)의 길이 및 제2 윈도우(241b)의 길이 각각은 제1 윈도우(241a)와 제2 윈도우(241b) 사이의 거리보다 짧을 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제1 윈도우(241a)의 길이 및 제2 윈도우(241b)의 길이의 합 또한 제1 윈도우(241a)와 제2 윈도우(241b) 사이의 거리보다 짧을 수 있다.
본 개시에 따르면, 보호층(253)의 윈도우(241a, 241b)의 길이를 일 실시예에 따른 급전 패드(240a, 240b)의 길이에 대응되도록 설계함으로써 제1 윈도우(241a)와 제2 윈도우(241b) 사이의 공간을 활용할 수 있다.
예를 들어, 보호층(253)은 제1 윈도우(241a)와 제2 윈도우(241b) 사이에 마련되고, 발광 다이오드(210)의 너비 방향으로 연장되는 터널(253T)을 포함할 수 있다.
전도층(252)은 급전 선로(230) 및/또는 제전 선로(270)와 터널(253T)을 지나가는 배선을 서로 분리하기 위한 격벽을 더 포함할 수 있다. 즉, 전도층(252)은 터널(253T)과 대응되는 격벽을 포함하여, 급전 선로(230) 및/또는 제전 선로(270)와 분리된 공간을 확보할 수 있으며, 분리된 공간으로 다양한 종류의 배선이 통과할 수 있다.
터널(253T)을 통과하는 배선은 전도층(252) 급전 선로(230) 및/또는 제전 선로(270)와 전기적으로 접촉하지 않을 수 있다.
발광 다이오드(210)의 너비 방향이란, 발광 다이오드(210)의 바닥면을 형성하는 네 변 중 짧은 변의 방향을 의미한다.
발광 다이오드(210)의 너비 방향으로 연장되는 터널(253T)의 저면은 전도층(252)일 수 있다.
이에 따라, 전도층(252)에 형성되는 배선(예: 선로 및/또는 패턴)은 터널(253T)을 통과할 수 있다.
발광 다이오드(210)의 너비 방향으로 연장되는 터널(253T)의 관점에서, 바닥면을 제외한 나머지 면은 보호층(253)의 구성인 포토 솔더 레지스터(Photo Solder Resist, PSR)일 수 있다.
즉, 터널(253T)을 통과하는 배선은 보호층(253)에 의해 발광 다이오드(210)와 접촉하지 않을 수 있다. 이에 따라, 배선을 통과하는 각종 전기적 신호는 발광 다이오드(210)의 구동에 영향을 미치지 않을 수 있다.
한편, 배선이 통과할 수 있는 형태라면 터널(253T)의 형태로서 제한 없이 채용될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 발광 다이오드(210)의 길이 방향을 기준으로 터널(253T)의 길이는 비접촉 영역(210c)의 길이보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 배선을 통과하는 각종 전기적 신호는 급전 패드(240a, 240b)에 영향을 미치지 않을 수 있다.
본 개시에 따르면, 발광 다이오드(210)의 비접촉 영역(210c)의 하측 부분을 배선의 통로로 활용함으로써, 배선 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 본 개시에 따르면 배선 설계를 위한 물리적인 공간의 제약을 완화할 수 있다.
이상에서는 하나의 광원(111)의 관점에서 광원(111)의 구조를 설명하였다.
전술하여 설명한 바와 같이, 광원 장치(100)는 복수의 광원(111)을 포함하고 있으며, 이에 따라 광원 모듈(110)의 관점에서 복수의 광원(111)의 구조를 설명한다.
도 11은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 구성을 도시하고, 도 12는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 광원 장치의 디밍 블록을 도시한다.
도 11을 참조하면, 디스플레이 장치(10)는 컨텐츠 수신부(80)와, 영상 처리부(90)와, 패널 드라이버(30)와, 액정 패널(20)과, 디밍 드라이버(170)와, 광원 장치(100)를 포함할 수 있다.
컨텐츠 수신부(80)는 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 포함하는 컨텐츠를 수신하는 수신 단자(81) 및 튜너(82)를 포함할 수 있다.
수신 단자(81)는 케이블을 통하여 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호와 오디오 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신 단자(81)는 컴포넌트(component, YPbPr/RGB) 단자, 컴포지트 (composite video blanking and sync, CVBS) 단자, 오디오 단자, 고화질 멀티미디어 인터페이스 (High Definition Multimedia Interface, HDMI) 단자, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB) 단자 등을 포함할 수 있다.
튜너(82)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블로부터 방송 신호를 수신하고, 방송 신호 중에 사용자에 의하여 선택된 채널의 방송 신호를 추출할 수 있다. 예를 들어, 튜너(82)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블을 통하여 수신된 복수의 방송 신호 중에 사용자에 의하여 선택된 채널에 해당하는 주파수를 가지는 방송 신호를 통과시키고, 다른 주파수를 가지는 방송 신호를 차단할 수 있다.
이처럼, 컨텐츠 수신부(80)는 수신 단자(81) 및/또는 튜너(82)를 통하여 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호와 오디오 신호를 수신할 수 있으며, 수신 단자(81) 및/또는 튜너(82)를 통하여 수신된 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 영상 처리부(90)로 출력할 수 있다.
영상 처리부(90)는 영상 데이터를 처리하는 프로세서(91)와 데이터를 기억/저장하는 메모리(92)를 포함할 수 있다.
메모리(92)는 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 처리하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하고, 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 처리하는 중에 발행하는 데이터를 임시로 기억할 수 있다.
메모리(92)는 롬(Read Only Memory), 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리와, 위한 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(91)는 컨텐츠 수신부(80)로부터 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 수신하고, 비디오 신호를 영상 데이터로 디코딩할 수 있으며, 영상 데이터로부터 디밍 데이터를 생성할 수 있다. 영상 데이터와 디밍 데이터는 각각 패널 드라이버(30)와 디밍 드라이버(170)로 출력될 수 있다.
디스플레이 장치(10)는 영상의 대조비(contrast ratio)를 향상시키기 위한 동작을 수행할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 광원 장치(100)는 복수의 광원들(111)을 포함하며, 복수의 광원들(111)로부터 방출된 광을 확산시켜 면광(surface light)을 출력할 수 있다. 액정 패널(20)은 복수의 픽셀들을 포함하며, 복수의 픽셀들 각각이 광을 통과시키거나 또는 광을 차단하도록 복수의 픽셀들을 제어할 수 있다. 복수의 픽셀들 각각을 통과한 광에 의하여 영상이 형성될 수 있다.
이때, 디스플레이 장치(10)는, 영상의 어두운 부분을 보다 어둡게 하기 위하여, 영상의 어두운 부분에 대응하는 광원 장치(100)의 광원을 턴오프할 수 있다. 그에 의하여, 영상의 대조비가 향상될 수 있다.
이처럼, 디스플레이 장치(10)가 영상의 어두운 부분에 대응하는 부분에서 광을 방출하지 않도록 광원 장치(100)를 제어하는 동작은 이하에서 "로컬 디밍(local dimming)"이라 한다.
로컬 디밍을 위하여, 광원 모듈(110)에 포함된 복수의 광원들(111)은 도 12에 도시된 바와 같이 복수의 디밍 블록들(200)로 구분될 수 있다. 도 12에는 5개의 행과 12개 열로 총 60개의 디밍 블록들이 도시되었으나, 디밍 블록의 개수 및 배치는 도 12에 도시된 바에 한정되지 아니한다.
도 12를 참조하면, 복수의 디밍 블록들(200) 각각은 적어도 하나의 광원(111)을 포함할 수 있다. 광원 장치(100)는 동일한 디밍 블록에 속하는 광원들에는 동일한 구동 전류를 공급할 수 있으며, 동일한 디밍 블록에 속하는 광원들은 동일한 밝기의 광을 방출할 수 있다.
또한, 광원 장치(100)는, 디밍 데이터에 따라 서로 다른 디밍 블록에 속하는 광원들에는 서로 다른 구동 전류를 공급할 수 있으며, 서로 다른 디밍 블록에 속하는 광원들은 서로 다른 밝기의 광을 방출할 수 있다.
복수의 디밍 블록들(200) 각각은, 예를 들어, N*M 행렬 형태(N, M은 자연수)로 배치된 N*M개의 광원을 포함할 수 있다. N*M 행렬은, 행이 N개이고 열이 M개인 행렬을 의미한다.
각각의 광원은 발광 다이오드(210)를 포함하므로, 복수의 디밍 블록들(200) 각각은 N*M개의 발광 다이오드(210)를 포함할 수 있다.
복수의 디밍 블록들(200)은 기판(112) 상에 배치될 수 있다. 즉, N*M개의 발광 다이오드(210)는 기판(112) 상에 배치될 수 있다.
프로세서(91)는 로컬 디밍을 위한 디밍 데이터를 광원 장치(100)에 제공할 수 있다. 디밍 데이터는 복수의 디밍 블록들(200) 각각의 휘도에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 또는, 디밍 데이터는, 복수의 디밍 블록들(200) 각각에 포함된 광원들이 출력하는 광의 세기에 관한 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(91)는 비디오 신호로부터 디코딩된 영상 데이터로부터 디밍 데이터를 획득할 수 있다.
프로세서(91)는 다양한 방식으로 영상 데이터를 디밍 데이터로 변환할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(91)는 영상 데이터에 의한 영상(I)을 복수의 영상 블록들로 구획할 수 있다. 복수의 영상 블록들의 개수는 복수의 디밍 블록들(200)의 개수와 동일하며, 복수의 영상 블록들 각각은 복수의 디밍 블록들(200)에 대응될 수 있다.
프로세서(91)는 복수의 영상 블록들의 영상 데이터로부터 복수의 디밍 블록들(200)의 휘도 값을 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(91)는 복수의 디밍 블록들(200)의 휘도 값을 조합함으로써 디밍 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(91)는 영상 블록들 각각에 포함된 픽셀들의 휘도 값 중 최대 값에 기초하여 복수의 디밍 블록들(200) 각각의 휘도 값을 획득할 수 있다.
하나의 영상 블록은 복수의 픽셀들을 포함하며, 하나의 영상 블록의 영상 데이터는 복수의 픽셀들의 영상 데이터(예를 들어, 적색 데이터, 녹색 데이터, 청색 데이터 등)를 포함할 수 있다. 프로세서(91)는 픽셀들 각각의 영상 데이터에 기초하여 픽셀들 각각의 휘도 값을 산출할 수 있다.
프로세서(91)는 영상 블록에 포함된 픽셀들 각각의 휘도 값 중 최대 값을 영상 블록에 대응하는 디밍 블록의 휘도 값으로 정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(91)는 제1 영상 블록에 포함된 픽셀들의 휘도 값 중 최대 값을 제1 디밍 블록의 휘도 값으로 정할 수 있으며, 제2 영상 블록에 포함된 픽셀들의 휘도 값 중 최대 값을 제2 디밍 블록의 휘도 값으로 정할 수 있다.
프로세서(91)는 복수의 디밍 블록들(200)의 휘도 값들을 조합함으로써 디밍 데이터를 생성할 수 있다.
이처럼, 영상 처리부(90)는 컨텐츠 수신부(80)에 의하여 획득된 비디오 신호를 영상 데이터로 디코딩할 수 있으며, 영상 데이터로부터 디밍 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 영상 처리부(90)는 영상 데이터와 디밍 데이터를 각각 액정 패널(20)과 광원 장치(100)로 전송할 수 있다.
액정 패널(20)은 광을 투과시키거나 또는 차단할 수 있는 복수의 픽셀들을 포함하며, 복수의 픽셀들은 행렬 형태로 배치된다. 다시 말해, 복수의 픽셀은 복수의 행과 복수의 열로 배치될 수 있다.
패널 드라이버(30)는 영상 처리부(90)로부터 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터에 따라 액정 패널(20)을 구동할 수 있다. 다시 말해, 패널 드라이버(30)는 디지털 신호인 영상 데이터(이하에서는 '디지털 영상 데이터'라 한다)를 아날로그 전압 신호인 아날로그 영상 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 영상 신호를 액정 패널(20)에 제공할 수 있다. 아날로그 영상 신호에 따라 액정 패널(20)에 포함된 복수의 픽셀들의 광학적 성질(예를 들어, 광 투과도)이 변화할 수 있다.
패널 드라이버(30)는 예를 들어 타이밍 컨트롤러, 데이터 드라이버, 스캔 드라이버 등을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러는 영상 처리부(90)로부터 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터와 구동 제어 신호를 데이터 드라이버와 스캔 드라이버로 출력할 수 있다. 구동 제어 신호는 스캔 제어 신호와 데이터 제어 신호를 포함할 수 있으며, 스캔 제어 신호와 데이터 제어 신호는 각각 스캔 드라이버의 동작 및 데이터 드라이버의 동작을 제어하는데 이용될 수 있다.
스캔 드라이버는 타이밍 컨트롤러로부터 스캔 제어 신호를 수신하고, 스캔 제어 신호에 따라 액정 패널(20)에서 복수의 행 중 어느 하나의 행을 입력-활성화시킬 수 있다. 다시 말해, 스캔 드라이버는 복수의 행과 복수의 열로 배치된 복수의 픽셀들 중에 어느 하나의 행에 포함된 픽셀들을 아날로그 영상 신호를 수신할 수 있는 상태로 변환한다. 이때, 스캔 드라이버에 의하여 입력-활성화된 픽셀들 이외에 다른 입력-비활성화된 픽셀들은 아날로그 영상 신호를 수신하지 못한다.
데이터 드라이버는 타이밍 컨트롤러로부터 영상 데이터와 데이터 제어 신호를 수신하고, 데이터 제어 신호에 따라 영상 데이터를 액정 패널(20)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 데이터 드라이버는 타이밍 컨트롤러로부터 디지털 영상 데이터를 수신하고, 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 신호로 변환할 수 있다. 또한, 데이터 드라이버는 스캔 드라이버에 의하여 입력-활성화된 어느 하나의 행에 포함된 픽셀들에 아날로그 영상 신호를 제공할 수 있다. 이때, 스캔 드라이버에 의하여 입력-활성화된 픽셀들은 아날로그 영상 신호를 수신하고, 수신된 아날로그 영상 신호에 따라 입력-활성화된 픽셀들의 광학적 성질(예를 들어, 광 투과도)이 변화된다.
이처럼, 패널 드라이버(30)는 영상 데이터에 따라 액정 패널(20)을 구동할 수 있다. 그에 의하여, 액정 패널(20)에는 영상 데이터에 대응하는 영상이 표시될 수 있다.
디밍 드라이버(170)는 영상 처리부(90)로부터 디밍 데이터를 수신하고, 디밍 데이터에 따라 광원 장치(100)를 구동할 수 있다. 여기서, 디밍 데이터는 복수의 디밍 블록들(200) 각각의 휘도에 관한 정보 또는 복수의 디밍 블록들(200) 각각에 포함된 광원들의 밝기에 관한 정보를 포함할 수 있다.
디밍 드라이버(170)는 디지털 신호인 디밍 데이터(이하에서는 '디지털 디밍 데이터'라 한다)를 아날로그 전압 신호인 아날로그 디밍 신호로 변환하고, 아날로그 디밍 신호를 광원 장치(100)에 제공할 수 있다. 아날로그 디밍 신호에 따라, 복수의 디밍 블록들(200) 각각에 포함된 광원들이 방출하는 광의 세기가 변화할 수 있다.
특히, 디밍 드라이버(170)는 복수의 디밍 블록들(200) 모두에 직접 아날로그 디밍 신호를 제공하는 것이 아니라, 액티브 매트릭스(active matrix) 방식으로 복수의 디밍 블록들(200)에 순차적으로 아날로그 디밍 신호를 제공할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 복수의 디밍 블록들(200)은 광원 장치(100)에서 행렬 형태로 배치될 수 있다. 다시 말해, 복수의 디밍 블록들(200)은 광원 장치(100)에서 복수의 행 및 복수의 열로 배치될 수 있다.
디밍 드라이버(170)는 복수의 행 각각에 속하는 디밍 블록들에 순차적으로 아날로그 디밍 신호를 제공하거나 또는 복수의 열 각각에 속하는 디밍 블록들에 순차적으로 아날로그 디밍 신호를 제공할 수 있다.
예를 들어, 디밍 드라이버(170)는 복수의 디밍 블록들(200) 중 어느 하나의 행에 속하는 디밍 블록들을 입력-활성화시키고, 입력-활성화된 디밍 블록들에 아날로그 디밍 신호를 제공할 수 있다. 이후, 디밍 드라이버(170)는 복수의 디밍 블록들(200) 중 다른 하나의 행에 속하는 디밍 블록들을 입력-활성화시키고, 입력-활성화된 디밍 블록들에 아날로그 디밍 신호를 제공할 수 있다.
디밍 드라이버(170)가 액티브 매트릭스 방식으로 복수의 디밍 블록들(200)에 순차적으로 아날로그 디밍 신호를 제공하는 것은 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.
도 13은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 디밍 드라이버와 광원 장치(100)의 일 예를 도시하고, 도 14는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 구동 소자의 일 예를 도시한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 디스플레이 장치(10)는 디밍 드라이버(170)와 복수의 구동 소자들(300; 300a, 300b, 300c, 300d)과 복수의 광원들(111)을 포함할 수 있다.
복수의 광원들(111)은 각각 N*M개의 발광 다이오드(210)를 포함하며, 복수의 디밍 블록들(200)로 구분될 수 있다. 동일한 디밍 블록에 속하는 복수의 광원들은 하나의 그룹을 형성할 수 있다.
복수의 구동 소자들(300)은 디밍 드라이버(170)로부터 아날로그 디밍 신호를 수신하고, 수신된 아날로그 디밍 신호에 따라 복수의 디밍 블록(200)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
하나의 디밍 블록(200)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210)은 동일한 구동 소자(300)로부터 전류를 공급받을 수 있다. 예를 들어, 제1 디밍 블록(200a)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210)은 제1 구동 소자(300a)로부터 구동 전류를 공급받을 수 있다. 제2 디밍 블록(200b)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210)은 제2 구동 소자(300b)로부터 구동 전류를 공급받을 수 있다. 제3 디밍 블록(200c)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210)은 제3 구동 소자(300c)로부터 구동 전류를 공급받을 수 있다. 제4 디밍 블록(200d)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210)은 제4 구동 소자(300d)로부터 구동 전류를 공급받을 수 있다. 동일한 방식으로, 제k 디밍 블록(k는 자연수)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210)은 제k 구동 소자로부터 구동 전류를 공급받을 수 있다.
그로 인하여, 하나의 디밍 블록(200)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210)은 동일한 크기의 구동 전류를 공급받을 수 있다. 또한, 하나의 디밍 블록(200)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210)은 동일한 세기의 광을 방출할 수 있다.
하나의 디밍 블록(200)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210)은 직렬로 연결될 수 있다.
예를 들어, 하나의 디밍 블록(200)이 제1 발광 다이오드, 제2 발광 다이오드, 제3 발광 다이오드 및 제4 발광 다이오드를 포함하고 있다고 가정하면, 제1 발광 다이오드의 양극은 구동 소자와 연결될 수 있으며, 제1 발광 다이오드의 음극은 제2 발광 다이오드의 양극과 연결될 수 있으며, 제2 발광 다이오드의 음극은 제3 발광 다이오드의 양극과 연결될 수 있으며, 제3 발광 다이오드의 음극은 제4 발광 다이오드의 양극과 연결될 수 있으며, 제4 발광 다이오드의 음극은 그라운드와 연결될 수 있다.
구동 소자들(300)은 디밍 드라이버(170)에 의하여 입력-활성화된 동안 디밍 드라이버(170)로부터 아날로그 디밍 신호를 수신하고, 수신된 아날로그 디밍 신호를 저장할 수 있다. 또한, 입력-비활성화된 동안 복수의 구동 소자들(300)은 저장된 아날로그 디밍 신호에 대응하는 구동 전류를 복수의 발광 다이오드들(210)에 공급할 수 있다.
디스플레이 장치(10)는 디밍 드라이버(170)로부터 복수의 구동 소자들(300)에 스캔 신호를 제공하기 위한 복수의 스캔 라인(S1, S2)과 디밍 드라이버(170)로부터 복수의 구동 소자들(300)에 아날로그 디밍 신호를 제공하기 위한 복수의 데이터 라인(D1, D2)을 포함할 수 있다.
동일한 행에 속하는 디밍 블록들(200a, 200b 또는 200c, 200d)의 발광 다이오드들(210)에 구동 전류를 공급하는 구동 소자들(300a, 300b 또는 300c, 300d)은, 동일한 스캔 라인(S1 또는 S2)을 공유할 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 소자(300a)와 제2 구동 소자(300b)는 제1 스캔 라인(S1)을 공유할 수 있으며, 제3 구동 소자(300c)와 제4 구동 소자(300d)는 제2 스캔 라인(S2)을 공유할 수 있다.
또한, 동일한 열에 속하는 디밍 블록들(200a, 200c 또는 200b, 200d)의 광원들에 구동 전류를 공급하는 구동 소자들(300a, 300c 또는 300b, 300d)은 동일한 데이터 라인(D1 또는 D2)을 공유할 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 소자(300a)와 제3 구동 소자(300c)는 제1 데이터 라인(D1)을 공유할 수 있으며, 제2 구동 소자(300b)와 제4 구동 소자(300d)는 제2 데이터 라인(D2)을 공유할 수 있다.
복수의 구동 소자들(300)은 디밍 드라이버(170)의 스캔 신호에 의하여 입력-활성화되며, 디밍 드라이버(170)의 아날로그 디밍 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, 디밍 드라이버(170)가 제1 스캔 라인(S1)을 통하여 스캔 신호를 출력하는 동안, 제1 구동 소자(300a)와 제2 구동 소자(300b)는 각각 제1 데이터 라인(D1)과 제2 데이터 라인(D2)을 통하여 아날로그 디밍 신호를 수신할 수 있다. 반면, 디밍 드라이버(170)가 제1 스캔 라인(S1)을 통하여 스캔 신호를 출력하는 동안, 제3 구동 소자(300c)와 제4 구동 소자(300d)는 아날로그 디밍 신호를 수신하지 못한다.
또한, 디밍 드라이버(170)가 제2 스캔 라인(S2)을 통하여 스캔 신호를 출력하는 동안, 제3 구동 소자(300c)와 제4 구동 소자(300d)는 각각 제1 데이터 라인(D1)과 제2 데이터 라인(D2)을 통하여 아날로그 디밍 신호를 수신할 수 있다. 반면, 디밍 드라이버(170)가 제2 스캔 라인(S2)을 통하여 스캔 신호를 출력하는 동안, 제1 구동 소자(300a)와 제2 구동 소자(300b)는 아날로그 디밍 신호를 수신하지 못한다.
복수의 구동 소자들(300)은, 아날로그 디밍 신호를 수신하면, 수신된 아날로그 디밍 신호를 저장하고, 저장된 아날로그 디밍 신호에 따라 복수의 다이오드들(210)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
예를 들어, 디밍 드라이버(170)가 제1 스캔 라인(S1)을 통하여 스캔 신호를 출력하는 동안에도, 제3 구동 소자(300c)와 제4 구동 소자(300d)는 제3 디밍 블록(200c) 및 제4 디밍 블록(200d)에 포함된 복수의 다이오드들(210)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
또한, 디밍 드라이버(170)가 제2 스캔 라인(S2)을 통하여 스캔 신호를 출력하는 동안에도, 제1 구동 소자(300a)와 제2 구동 소자(300b)는 제1 디밍 블록(200a) 및 제2 디밍 블록(200b)에 포함된 복수의 다이오드들(210)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
이러한 액티브 매트릭스 방식의 구동에 의하여, 복수의 구동 소자들(300)은, 디밍 드라이버(170)로부터 순차적으로 아날로그 디밍 신호를 수신할 수 있으며, 디밍 드라이버(170)로부터 아날로그 디밍 신호를 수신하지 않는 입력-비활성화된 동안에도 복수의 다이오드들(210)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
또한, 액티브 매트릭스 방식의 구동에 의하여, 복수의 디밍 블록들(200)에 아날로그 디밍 신호를 제공하기 위한 디밍 드라이버(170)의 핀의 개수가 저감된다. 또한, 디밍 드라이버(170)로부터 복수의 디밍 블록들(200)에 아날로그 디밍 신호를 제공하기 위한 신호 라인의 개수가 저감된다. 그에 의하여, 디밍 드라이버(170)의 핀의 개수의 제한 없이 디밍 블록들의 개수가 증가될 수 있다.
복수의 구동 소자들(300)은 액티브 매트릭스 방식의 구동을 구현하기 위하여 다양한 토폴로지(topology)의 회로를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이 복수의 구동 소자들(300) 각각은 1C2T (one capacitor two transistor) 토폴로지의 회로를 포함할 수 있다.
복수의 구동 소자들(300) 각각은 구동 트랜지스터(Tdr)와, 스위칭 트랜지스터(Tsw)와, 저장 캐패시터(Cs)를 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(Tdr)는 입력 단자, 출력 단자 및 제어 단자를 포함한다. 구동 트랜지스터(Tdr)의 입력 단자는 전원(Vdd)과 연결되고, 출력 단자는 복수의 광원들과 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(Tdr)는 제어 단자의 전압에 따라 복수의 광원들(111)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
저장 캐패시터(Cs)는 구동 트랜지스터(Tdr)와 출력 단자와 제어 단자 사이에 마련된다. 저장 캐패시터(Cs)는 입력된 전하를 저장함으로써 일정한 전압을 출력할 수 있다. 구동 트랜지스터(Tdr)는 저장 캐패시터(Cs)가 출력하는 전압에 따라 복수의 광원들(111)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(Tsw) 역시 입력 단자, 출력 단자 및 제어 단자를 포함한다. 스위칭 트랜지스터(Tsw)의 입력 단자는 데이터 라인(D1, D2)과 연결되고, 스위칭 트랜지스터(Tsw)의 출력 단자는 구동 트랜지스터(Tdr)의 제어 단자와 연결될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Tsw)의 제어 단자는 스캔 라인(S1, S2)과 연결될 수 있다.
스위칭 트랜지스터(Tsw)는 스캔 라인(S1, S2)의 스캔 신호에 의하여 턴온되고, 데이터 라인(D1, D2)의 아날로그 디밍 신호를 저장 캐패시터(Cs) 및 구동 트랜지스터(Tdr)에 전달할 수 있다. 데이터 라인(D1, D2)의 아날로그 디밍 신호는 구동 트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 입력되며, 구동 트랜지스터(Tdr)는 아날로그 디밍 신호에 대응하는 구동 전류를 복수의 광원들에 공급할 수 있다. 저장 캐패시터(Cs)는 아날로그 디밍 신호에 의한 전하를 저장하고, 아날로그 디밍 신호에 대응하는 전압을 출력할 수 있다.
이후, 스캔 신호의 입력이 중지되고 스위칭 트랜지스터(Tsw)가 턴오프되더라도, 저장 캐패시터(Cs)는 여전히 아날로그 디밍 신호에 대응하는 전압을 출력하며, 구동 트랜지스터(Tdr)는 여전히 아날로그 디밍 신호에 대응하는 구동 전류를 복수의 광원들에 공급할 수 있다.
도 14에 도시된 회로는 구동 소자(300)의 일 예에 불과하며, 구동 소자(300)의 회로 구조는 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 구동 소자(300)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 바디 효과를 보정하기 위한 트랜지스터가 추가된 3T1C 토폴로지의 회로를 포함할 수 있다.
구동 소자(300)는 예를 들어 도 14에 도시된 회로가 집적된 단일 칩으로 제공될 수 있다. 다시 말해, 도 14에 도시된 회로가 하나의 반도체 칩에 집적될 수 있다.
한편, 디밍 블록들(200)의 개수가 증가할수록, 구동하여야 하는 발광 다이오드들(210)의 개수가 증가할수록 복수의 디밍 블록(200)을 구동하기 위한 배선의 개수가 증가한다.
예를 들어, 디밍 블록(200)의 개수가 증가하면 데이터 라인과 소스 라인의 개수가 증가할 수 밖에 없어서, 데이터 라인 및/또는 소스 라인을 구현하는 배선의 배치가 쉽지 않으며, 구동 소자를 구현하는 배선의 배치 또한 쉽지 않다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 개시에 따르면 발광 다이오드(210)와 접촉하는 제1 급전 패드(240a)와 제2 급전 패드(240b) 사이의 터널(253T)을 통해 다양한 종류의 배선이 통과할 수 있으며, 이에 따라 디밍 블록(200)의 개수가 증가하더라도 보다 배선을 원활하게 배치할 수 있다.
다만, 보호층(253)에 제1 방향으로 터널(253T)이 형성되어 있고, 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 통과하는 배선이 있는 경우 제1 방향으로 형성된 터널(253T)이 막히게 되어 터널(253T)을 활용성이 저하될 수 있다.
이하에서는 터널(253T)의 활용성을 향상시키기 위한 발광 다이오드들(210)의 배선 구조를 살펴본다.
도 15는 일 실시예에 의한 디밍 블록의 배선 구조의 일 예를 도시하고, 도 16은 일 실시예에 의한 디밍 블록의 배선 구조의 다른 예를 도시한다.
도 15를 참조하면, 일 실시예에 따른 디밍 블록(200)은 N*M 행렬 형태로 배치된 N*M개의 발광 다이오드(210)를 포함할 수 있다(도 15의 경우, N은 4, M은 3).
도 13 및 도 14를 참조하여 설명한 바와 같이, 하나의 디밍 블록(200)에 속하는 복수의 발광 다이오드(210)는 직렬로 연결될 수 있다.
예를 들어, 하나의 디밍 블록에 속하는 어느 하나의 발광 다이오드(210)의 양극(212) 및 음극(214)은 각각 구동 소자(300) 및 타 발광 다이오드(210)의 음극과 연결될 수 있으며, 다른 하나의 발광 다이오드(210)의 양극(216) 및 음극(218)은 각각 타 발광 다이오드(210)의 음극 및 그라운드와 연결될 수 있으며, 나머지 발광 다이오드들(210)의 양극 및 음극은 각각 타 발광 다이오드(210)의 음극 및 양극과 연결될 수 있다.
기판(112)에 형성된 터널(253T)을 활용하기 위해서는, 발광 다이오드들(210)의 양극과 음극을 연결하는 배선(r)(예: 선로 및/또는 패턴)이 터널(253T)을 차단하지 않는 형태로 배치되어야 한다.
다양한 실시예에 따라, N*M개의 발광 다이오드(210)의 길이 방향이 기판(112)의 길이 방향과 동일한 경우, 기판(112)에 형성되는 터널(253T)은 N*M 행렬의 열 방향으로 연장되는 M개의 터널(253T)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, M개의 터널(253T) 중 일부의 터널(253T)이 형성되지 않을 수 있음은 물론이다.
일실시예에서, N*M개의 발광 다이오드들(210) 중에서 동일한 열에 배치되는 N개의 제1 발광 다이오드(210)의 극성 방향은 교번하고, N*M개의 발광 다이오드들(210) 중에서 동일한 행에 배치되는 M개의 제2 발광 다이오드(210)의 극성 방향은 동일할 수 있다.
도 15의 경우, 첫 번째 행에 속하는 발광 다이오드들(210)의 좌측 부분은 양극이고 우측 부분은 음극이며, 두 번째 행에 속하는 발광 다이오드들(210)의 좌측 부분은 음극이고 우측 부분은 양극에 해당하며, 세 번째 행에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향은 첫 번째 행에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향과 일치하고, 네 번째 행에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향은 두 번째 행에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향과 일치한다.
즉, 하나의 디밍 블록(200)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210) 중 동일한 행에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향은 서로 동일하며, 인접한 열에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향과 서로 반대된다.
이에 따라, 복수의 발광 다이오드(210)의 양극 및 음극을 연결하는 배선(r)은 터널(253T)을 차단하지 않는 형태로 배치된다.
보다 구체적으로, N*M개의 발광 다이오드들(210) 중 같은 행에 속하는 발광 다이오드들(210)의 양극은 인접하는 발광 다이오드(210)의 음극과 연결되며, 외각에 배치되는 발광 다이오드(210)의 양극은 동일한 열에 속하는 발광 다이오드(210)의 음극과 연결될 수 있다.
동일한 행에 속하는 발광 다이오드들(210) 중에서 외각에 배치되는 제1 발광 다이오드(210)의 극성 방향이 동일한 열에 속하는 제2 발광 다이오드(210)의 극성 방향과 상이하기 때문에, 제1 발광 다이오드(210)의 양극 또는 음극과 제2 발광 다이오드(210)의 음극 또는 양극을 잇는 배선(r)은 터널(253T)과 평행하게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 어느 하나의 발광 다이오드(210)의 양극에 구동 전압을 인가하는 구동 소자 또한 배선(r)에 영향이 없는 위치에 배치될 수 있다.
예를 들어, 구동 소자(300)는 디밍 블록 내에서 가장 외각에 위치하는 터널(253T)의 바깥쪽에 배치됨으로써 가장 외각에 위치하는 발광 다이오드(210)의 양극(예: 양극(212))에 구동 전압을 인가할 수 있다.
본 개시에 따르면, 하나의 디밍 블록에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210) 중에서 동일한 열에 배치되는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향이 교번되도록 복수의 발광 다이오드(210)를 배치하고, 동일한 행에 배치되는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향이 동일하도록 복수의 발광 다이오드(210)를 배치함으로써 열 방향으로 형성되는 터널(253T)이 타 배선(r)에 의해 차단되는 것을 방지할 수 있다.
도 16을 참조하면, 일 실시예에 따른 디밍 블록(200)은 N*M 행렬 형태로 배치된 N*M개의 발광 다이오드(210)를 포함할 수 있다(도 16의 경우, N은 4, M은 3).
다양한 실시예에 따라, N*M개의 발광 다이오드(210)의 길이 방향이 기판(112)의 너비 방향과 동일한 경우, 기판(112)에 형성되는 터널(253T)은 N*M 행렬의 행 방향으로 연장되는 N개의 터널(253T)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, N개의 터널(253T) 중 일부가 형성되지 않을 수 있음은 물론이다.
일실시예에서, N*M개의 발광 다이오드들(210) 중에서 동일한 행에 배치되는 M개의 제1 발광 다이오드(210)의 극성 방향은 교번하고, N*M개의 발광 다이오드들(210) 중에서 동일한 열에 배치되는 N개의 제2 발광 다이오드(210)의 극성 방향은 동일할 수 있다.
도 16의 경우, 첫 번째 열에 속하는 발광 다이오드들(210)의 하측 부분은 음극이고 상측 부분은 양극이며, 두 번째 열에 속하는 발광 다이오드들(210)의 하측 부분은 양극이고 상측 부분은 음극에 해당하며, 세 번째 열에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향은 첫 번째 열에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향과 일치하고, 네 번째 열에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향은 두 번째 열에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향과 일치한다.
즉, 하나의 디밍 블록에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210) 중 동일한 열에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향은 서로 동일하며, 인접한 행에 속하는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향과 서로 반대된다.
이에 따라, 복수의 발광 다이오드(210)의 양극 및 음극을 연결하는 배선(r)은 터널(253T)을 차단하지 않는 형태로 배치된다.
보다 구체적으로, N*M개의 발광 다이오드들(210) 중 같은 열에 속하는 발광 다이오드들(210)의 양극은 인접하는 발광 다이오드(210)의 음극과 연결되며, 외각에 배치되는 발광 다이오드(210)의 양극은 동일한 행에 속하는 발광 다이오드(210)의 음극과 연결될 수 있다.
동일한 열에 속하는 발광 다이오드들(210) 중에서 외각에 배치되는 제1 발광 다이오드(210)의 극성 방향이 동일한 행에 속하는 제2 발광 다이오드(210)의 극성 방향과 상이하기 때문에, 제1 발광 다이오드(210)의 양극 또는 음극과 제2 발광 다이오드(210)의 음극 또는 양극을 잇는 배선(r)은 터널(253T)과 평행하게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 어느 하나의 발광 다이오드(210)의 양극에 구동 전압을 인가하는 구동 소자 또한 배선(r)에 영향이 없는 위치에 배치될 수 있다.
예를 들어, 구동 소자(300)는 디밍 블록(200) 내에서 가장 외각에 위치하는 터널(253T)의 바깥쪽에 배치됨으로써 가장 외각에 위치하는 발광 다이오드(210)의 양극에 구동 전압을 인가할 수 있다.
도 16의 실시예에 따르면, 하나의 디밍 블록(200)에 속하는 복수의 발광 다이오드들(210) 중에서 동일한 행에 배치되는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향이 교번되도록 복수의 발광 다이오드(210)를 배치하고, 동일한 열에 배치되는 발광 다이오드들(210)의 극성 방향이 동일하도록 복수의 발광 다이오드(210)를 배치함으로써 행 방향으로 형성되는 터널(253T)이 타 배선(r)에 의해 차단되는 것을 방지할 수 있다.
도 17은 도 15에 도시된 디밍 블록이 복수 개 결합된 모습을 도시하고, 도 18은 도 16에 도시된 디밍 블록이 복수 개 결합된 모습을 도시한다.
도 17을 참조하면, 복수의 디밍 블록(200) 또한 기판(112) 상에 Q*T 행렬 형태(Q, T는 자연수)로 배치될 수 있다.
각각의 디밍 블록(200)은 최대 M개의 터널(253T)을 가질 수 있으며, 기판(112) 상에는 최대 M*T개의 터널(253T)이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 터널(253T)은 같은 열에 배치되는 디밍 블록(200)으로 연장될 수 있다.
예를 들어, 제1 디밍 블록(200a)에 형성된 M개의 터널(253T)은, 제3 디밍 블록(200c)까지 연장될 수 있으며, 제2 디밍 블록(200b)에 형성된 M개의 터널(253T)은, 제4 디밍 블록(200d)까지 연장될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 터널(253T)의 개수를 효율적으로 관리하기 위해 동일한 열에 속하는 디밍 블록(200a, 200c 또는 200b, 200d)에 배치되는 구동 소자(300a, 300c 또는 300b, 300d)는 열 방향의 동일한 직선 상에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 서로 상이한 열에 속하는 디밍 블록(200a, 200b 또는 200c, 200d)에 배치되는 구동 소자(300a, 300b 또는 300c, 300d)의 위치는 서로 상이할 수 있다.
도 18을 참조하면, 복수의 디밍 블록 또한 기판(112) 상에 Q*T 행렬 형태(Q, T는 자연수)로 배치될 수 있다.
각각의 디밍 블록(200)은 최대 N개의 터널(253T)을 가질 수 있으며, 기판(112) 상에는 최대 N*Q개의 터널(253T)이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 터널(253T)은 같은 행에 배치되는 디밍 블록으로 연장될 수 있다.
예를 들어, 제1 디밍 블록(200a)에 형성된 N개의 터널(253T)은, 제2 디밍 블록(200b)까지 연장될 수 있으며, 제3 디밍 블록(200c)에 형성된 N개의 터널(253T)은, 제4 디밍 블록(200d)까지 연장될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 터널(253T)의 개수를 효율적으로 늘리기 관리하기 위해 동일한 행에 속하는 디밍 블록(200a, 200b 또는 200c, 200d)에 배치되는 구동 소자(300a, 300b 또는 300c, 300d)는 행 방향의 동일한 직선 상에 배치될 수 있다.
한편, 다양한 실시예에 따라, 서로 상이한 행에 속하는 디밍 블록(200a, 200c 또는 200b, 200d)에 배치되는 구동 소자(300a, 300c 또는 300b, 300d)의 위치는 서로 상이할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 기판(112)에 형성되는 복수 개의 터널(253T)에는 디스플레이 장치(10) 및/또는 광원 장치(100)의 동작에 필요한 전기적 신호를 전달하는 적어도 하나의 배선이 형성될 수 있다.
즉, 디스플레이 장치(10) 및/또는 광원 장치(100)의 동작에 필요한 전기적 신호를 전달하는 적어도 하나의 배선은 기판(112)에 형성된 터널(253T)에 마련될 수 있다.
다양한 예로, 적어도 하나의 배선은, 복수의 스캔 라인(S1, S2), 복수의 데이터 라인(D1, D2), 복수의 구동 소자들(300)의 회로를 구현하기 위한 배선 등을 포함할 수 있으나, 적어도 하나의 배선이 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이 장치(10) 및/또는 광원 장치(100)의 동작에 필요한 전기적 신호를 전달하는 구성이라면 본 개시의 적어도 하나의 배선으로 제한 없이 채용될 수 있다.
본 개시에 따르면, 기판(112)에 형성되는 복수의 발광 다이오드들(210)과 접촉되는 급전 패드들의 길이를 짧게 형성하고, 급전 패드들의 사이 공간을 배선이 통과할 수 있는 공간으로 활용함으로써 각종 배선을 배치하기 위한 물리적인 공간을 확보할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 액정패널; 및
    기판 및 상기 기판에 마련되는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 광원 장치를 포함하고,
    상기 복수의 발광 다이오드 각각은 상기 기판에 형성되는 제1 급전 패드 및 제2 급전 패드와 접촉하는 하면을 포함하고,
    상기 복수의 발광 다이오드 각각의 하면은 상기 제1 급전 패드와 접촉하는 제1 접촉 영역, 상기 제2 급전 패드와 접촉하는 제2 접촉 영역 및 상기 제1 접촉 영역 및 상기 제2 접촉 영역과 별개의 비접촉 영역을 포함하고,
    상기 제1 접촉 영역 및 상기 제2 접촉 영역 각각은 상기 비접촉 영역보다 작은, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드의 길이 방향을 기준으로, 상기 제1 접촉 영역의 길이 및 상기 제2 접촉 영역의 길이 각각은 상기 비접촉 영역의 길이보다 짧은, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 제1 급전 패드 및 상기 제2 급전 패드와 접촉하는 전도층; 및
    상기 전도층에 마련된 보호층;을 포함하고,
    상기 보호층은,
    상기 제1 급전 패드를 외부로 노출하는 제1 윈도우 및 상기 제2 급전 패드를 외부로 노출하는 제2 윈도우를 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드의 길이 방향을 기준으로, 상기 제1 윈도우의 길이 및 상기 제2 윈도우의 길이 각각은 상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이의 거리보다 짧은, 디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 보호층은,
    상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이에 마련되고, 상기 복수의 발광 다이오드의 너비 방향으로 연장되는 적어도 하나의 터널을 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드는,
    상기 기판 상에 복수의 행과 복수의 열을 포함하는 행렬 형태로 마련되고,
    상기 복수의 발광 다이오드 각각의 길이 방향은 상기 기판의 길이 방향과 일치하고,
    상기 적어도 하나의 터널은, 상기 복수의 열에 대응하고, 상기 복수의 열 방향을 향하는 복수의 터널을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 열을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 교번하고,
    상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 행을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 동일한 디스플레이 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드는,
    상기 기판 상에 복수의 행과 복수의 열을 포함하는 행렬 형태로 마련되고,
    상기 복수의 발광 다이오드 각각의 길이 방향은 상기 기판의 너비 방향과 일치하고,
    상기 적어도 하나의 터널은, 상기 복수의 행에 대응하고, 상기 복수의 행 방향을 향하는 복수의 터널을 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 행을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 교번하고,
    상기 복수의 발광 다이오드 중에서 동일한 열을 형성하는 발광 다이오드들의 극성 방향은 동일한 디스플레이 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    디스플레이 장치의 동작에 필요한 전기적 신호를 전달하는 적어도 하나의 배선;을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 배선은 상기 적어도 하나의 터널에 마련되는 디스플레이 장치.
  11. 기판; 및
    상기 기판에 마련되는 복수의 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 복수의 발광 다이오드 각각은 상기 기판에 형성되는 제1 급전 패드 및 제2 급전 패드와 접촉하는 하면을 포함하고,
    상기 복수의 발광 다이오드 각각의 하면은 상기 제1 급전 패드와 접촉하는 제1 접촉 영역, 상기 제2 급전 패드와 접촉하는 제2 접촉 영역 및 상기 제1 접촉 영역 및 상기 제2 접촉 영역과 별개의 비접촉 영역을 포함하고,
    상기 제1 접촉 영역 및 상기 제2 접촉 영역 각각은 상기 비접촉 영역보다 작은, 광원 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드의 길이 방향을 기준으로, 상기 제1 접촉 영역의 길이 및 상기 제2 접촉 영역의 길이 각각은 상기 비접촉 영역의 길이보다 짧은, 광원 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 제1 급전 패드 및 상기 제2 급전 패드와 접촉하는 전도층; 및
    상기 전도층에 마련된 보호층;을 포함하고,
    상기 보호층은,
    상기 제1 급전 패드를 외부로 노출하는 제1 윈도우 및 상기 제2 급전 패드를 외부로 노출하는 제2 윈도우를 포함하는 광원 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드의 길이 방향을 기준으로, 상기 제1 윈도우의 길이 및 상기 제2 윈도우의 길이 각각은 상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이의 거리보다 짧은, 광원 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 보호층은,
    상기 제1 윈도우와 상기 제2 윈도우 사이에 마련되고, 상기 복수의 발광 다이오드의 너비 방향으로 연장되는 적어도 하나의 터널을 포함하는 광원 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080013592A (ko) * 2006-08-09 2008-02-13 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20110132729A (ko) * 2010-06-03 2011-12-09 한국광기술원 Ｌｅｄ를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법
KR20140144828A (ko) * 2013-06-12 2014-12-22 엘지디스플레이 주식회사 발광다이오드어셈블리 및 그를 포함한 액정표시장치
KR20190053720A (ko) * 2017-11-10 2019-05-20 서울반도체 주식회사 발광 소자 필라멘트
KR20220054107A (ko) * 2020-10-23 2022-05-02 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 광원 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080013592A (ko) * 2006-08-09 2008-02-13 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20110132729A (ko) * 2010-06-03 2011-12-09 한국광기술원 Ｌｅｄ를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법
KR20140144828A (ko) * 2013-06-12 2014-12-22 엘지디스플레이 주식회사 발광다이오드어셈블리 및 그를 포함한 액정표시장치
KR20190053720A (ko) * 2017-11-10 2019-05-20 서울반도체 주식회사 발광 소자 필라멘트
KR20220054107A (ko) * 2020-10-23 2022-05-02 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 광원 장치

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