KR102014081B1 - 광속 제어 부재 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

광속 제어 부재 및 이를 포함하는 표시장치가 개시된다. 광속 제어 부재는 광이 입사되는 입광부; 상기 입광부와 직접 접촉되고, 상기 입광부와 다른 굴절률을 가지는 제 1 굴절부; 및 상기 제 1 굴절부와 직접 접촉되고, 상기 제 1 굴절부와 다른 굴절률을 가지는 제 2 굴절부를 포함한다.

Description

광속 제어 부재 및 이를 포함하는 표시장치{MEMBER FOR CONTROLLING LUMINOUS FLUX AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
실시예는 광속 제어 부재 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 상기 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
상기 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 영상이 디스플레이되는 액정표시패널의 배면에 광을 제공하는 백라이트 유닛(backlight unit)이 구비된다.
일반적인 액정표시장치는 서로 일정간격 이격되어 서로 대향하는 컬러필터 기판 및 어레이 기판과, 상기 컬러필터 기판 및 어레이 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정패널 및 액정패널에 광을 출사하는 백라이트 유닛을 포함한다.
이와 같은 액정표시장치에 사용되는 백라이트 유닛은 통상적으로 에지형 백라이트 유닛 또는 직하형 백라이트 유닛으로 나누어질 수 있다.
에지형 백라이트 유닛은 도광판 및 발광다이오드들을 포함한다. 발광다이오드들은 도광판의 측면에 배치되고, 도광판은 발광다이오드로부터 출사되는 광을 전반사 등을 통하여 가이드하고, 액정패널을 향하여 출사한다.
직하형 백라이트 유닛은 도광판을 사용하지 않고, 발광다이오드들은 도광판의 후면에 배치된다. 이에 따라서, 발광다이오드들은 액정패널의 후면을 향하여 광을 출사한다.
이와 같은 백라이트 유닛은 액정패널을 향하여 균일하게 광을 출사해야 한다. 즉, 액정표시장치의 휘도 균일성을 향상시키기 위한 노력이 진행 중이다.
실시예는 향상된 휘도 균일성을 가지는 광속 제어 부재 및 표시장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광속 제어 부재는 광이 입사되는 입광부; 상기 입광부와 직접 접촉되고, 상기 입광부와 다른 굴절률을 가지는 제 1 굴절부; 및 상기 제 1 굴절부와 직접 접촉되고, 상기 제 1 굴절부와 다른 굴절률을 가지는 제 2 굴절부를 포함한다.
실시예에 따른 표시장치는 광원; 상기 광원으로부터의 광이 입사되는 광속 제어 부재; 및 상기 광속 제어 부재로부터의 광이 입사되는 표시 패널을 포함하고, 상기 광속 제어 부재는 상기 광원으로부터의 광이 입사되는 입광부; 상기 입광부와 직접 접촉되고, 상기 입광부와 다른 굴절률을 가지는 제 1 굴절부; 및 상기 제 1 굴절부와 직접 접촉되고, 상기 제 1 굴절부와 다른 굴절률을 가지는 제 2 굴절부를 포함한다.
실시예에 따른 광속 제어 부재는 굴절률이 각각 서로 다른 입광부, 제 1 굴절부 및 제 2 굴절부를 포함한다. 이에 따라서, 상기 입광부, 상기 제 1 굴절부 및 상기 제 2 굴절부의 계면에서 굴절이 발생된다.
특히, 상기 입광부, 상기 제 1 굴절부 및 상기 제 2 굴절부의 계면의 형상 및 굴절률이 조절되어, 실시예에 따른 광속 제어 부재에 입사되는 광의 광속이 적절하게 조절될 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 광속 제어 부재는 입사광의 광속을 적절하게 제어하여, 상방으로 출사되는 광을 측방으로 분산시킬 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 광속 제어 부재 및 표시장치는 향상된 휘도 균일도를 가질 수 있다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 광속 제어 부재를 포함하는 발광 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 광속 제어 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 제 2 실시예에 따른 광속 제어 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 제 3 실시예에 따른 광속 제어 부재를 포함하는 발광 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 제 3 실시예에 따른 광속 제어 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 6은 제 4 실시예에 따른 광속 제어 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 도 7에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 시트, 부재, 가이드 또는 유닛 등이 각 패널, 시트, 부재, 가이드 또는 유닛 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 광속 제어 부재를 포함하는 발광 장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 제 1 실시예에 따른 광속 제어 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 3은 제 2 실시예에 따른 광속 제어 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 광속 제어 부재(10)는 광원, 예를 들어, 발광다이오드(20) 및 구동 기판(30)과 결합하여 발광 장치를 구성할 수 있다.
이때, 실시예에 따른 광속 제어 부재(10)는 상기 구동 기판(30) 상에 배치된다. 상기 광속 제어 부재(10)는 상기 발광다이오드(20)를 덮는다. 상기 광속 제어 부재(10)는 상기 발광다이오드(20)의 일부 또는 전부를 수용할 수 있다.
상기 광속 제어 부재(10)에는 상기 발광다이오드(20)로부터 출사되는 광이 입사된다. 상기 광속 제어 부재(10) 및 상기 발광다이오드(20) 사이에는 충진부(21)가 배치될 수 있다. 상기 발광다이오드(20)로부터 출사되는 광은 상기 충진부(21)를 통하여, 상기 광속 제어 부재(10)에 입사될 수 있다.
상기 광속 제어 부재(10)는 입광부(110), 제 1 굴절부(120), 제 2 굴절부(130) 및 제 3 굴절부(140)를 포함한다.
상기 입광부(110)는 상기 구동 기판(30) 상에 배치된다. 또한, 상기 입광부(110)는 상기 발광다이오드(20) 상에 배치된다. 상기 입광부(110)는 상기 발광다이오드(20)를 덮는다. 또한, 상기 입광부(110)는 상기 발광다이오드(20)를 수용하기 위한 오목부(150)를 포함할 수 있다.
상기 오목부(150)는 상기 발광다이오드(20)에 대응한다. 상기 오목부(150)는 상기 광속 제어 부재(10)의 하부에 형성된다. 즉, 상기 오목부(150)는 상기 광속 제어 부재(10)의 후면에 형성된다.
상기 오목부(150)에 상기 발광다이오드(20)가 배치된다. 더 자세하게, 상기 발광다이오드(20)의 일부 또는 전부는 상기 오목부(150) 내에 배치된다. 즉, 상기 발광다이오드(20)의 일부 또는 전부는 상기 광속 제어 부재(10) 내에 배치된다.
상기 발광다이오드(20)로부터 출사되는 광은 상기 오목부(150)의 내부면을 통하여 입사될 수 있다. 이에 따라서, 상기 오목부(150)의 내부면은 광이 입사되는 입사면이다. 즉, 상기 광속 제어 부재(10)에는 상기 오목부(150)의 내부면을 통하여 거의 대부분의 광이 입사될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 광속 제어 부재(10)에는 상기 오목부(150)가 형성되지 않을 수 있다. 이때, 상기 발광다이오드(20)는 상기 광속 제어 부재(10)의 평평한 후면에 배치될 수 있다. 이때, 상기 후면이 전체적으로 입사면일 수 있다.
상기 제 1 굴절부(120)는 상기 입광부(110) 상에 배치된다. 상기 제 1 굴절부(120)는 상기 입광부(110)와 직접 접촉된다. 또한, 상기 제 1 굴절부(120)는 상기 입광부(110)와 밀착된다. 더 자세하게, 상기 제 1 굴절부(120)는 상기 입광부(110)의 상면에 밀착된다. 이에 따라서, 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이에 계면(101)이 형성된다.
이때, 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이의 계면(101)은 상기 구동 기판(30)의 상면과 대향할 수 있다. 또한, 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이의 계면(101)은 상기 입광부(110)의 하면과 대향할 수 있다. 또한, 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이의 계면(101)은 상기 입광부(110)의 입사면에 대향할 수 있다. 즉, 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이의 계면(101)은 상기 오목부(150)의 내부면과 대향될 수 있다.
또한, 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이의 계면(101)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)과 교차할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이의 계면(101)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)과 직교할 수 있다.
또한, 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이의 계면(101)은 평면 또는 곡면일 수 있다. 또한, 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이의 계면(101)은 구면 또는 비구면일 수 있다. 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이의 계면(101)의 광 분산 효과를 극대화하기 위해서, 다양한 형상으로 설계될 수 있다.
또한, 상기 입광부(110)의 외부면(111) 및 상기 제 1 굴절부(120)의 외부면(121)은 단차를 형성하지 않고, 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 입광부(110)의 외부면(111) 및 상기 제 1 굴절부(120)의 외부면(121)은 곡면이고, 서로 연속적으로 연결될 수 있다.
상기 입광부(110)의 굴절률은 상기 제 1 굴절부(120)의 굴절률보다 더 높다. 예를 들어, 상기 입광부(110)의 굴절률 및 상기 제 1 굴절부(120)의 굴절률의 차이는 약 0.001 내지 약 0.6일 수 있다. 상기 입광부(110)의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.7일 수 있다. 또한, 상기 제 1 굴절부(120)의 굴절률은 약 1.0 내지 1.7일 수 있다.
상기 제 2 굴절부(130)는 상기 제 1 굴절부(120) 상에 배치된다. 상기 제 2 굴절부(130)는 상기 제 1 굴절부(120)와 직접 접촉된다. 또한, 상기 제 2 굴절부(130)는 상기 제 1 굴절부(120)와 밀착된다. 더 자세하게, 상기 제 2 굴절부(130)는 상기 제 1 굴절부(120)의 상면에 밀착된다. 이에 따라서, 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이에 계면이 형성된다.
이때, 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)은 상기 구동 기판(30)의 상면과 대향할 수 있다. 또한, 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)은 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 입광부(110) 사이의 계면(101)과 서로 대향할 수 있다. 또한, 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)은 상기 입광부(110)의 하면과 대향할 수 있다. 또한, 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)은 상기 입광부(110)의 입사면에 대향할 수 있다. 즉, 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)은 상기 오목부(150)의 내부면과 대향될 수 있다.
또한, 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)과 교차할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)과 직교할 수 있다.
또한, 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)은 평면 또는 곡면일 수 있다. 또한, 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)은 구면 또는 비구면일 수 있다. 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)의 광 분산 효과를 극대화하기 위해서, 다양한 형상으로 설계될 수 있다.
또한, 상기 제 1 굴절부(120)의 외부면(121) 및 상기 제 2 굴절부(130)의 외부면(131)은 단차를 형성하지 않고, 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제 1 굴절부(120)의 외부면(121) 및 상기 제 2 굴절부(130)의 외부면(131)은 곡면이고, 서로 연속적으로 연결될 수 있다.
상기 제 1 굴절부(120)의 굴절률은 상기 제 2 굴절부(130)의 굴절률보다 더 높다. 예를 들어, 상기 제 1 굴절부(120)의 굴절률 및 상기 제 2 굴절부(130)의 굴절률의 차이는 약 0.001 내지 약 0.6일 수 있다. 상기 제 1 굴절부(120)의 굴절률은 약 1.0 내지 1.7일 수 있다. 상기 제 2 굴절부(130)의 굴절률은 약 1.0 내지 약 1.6일 수 있다.
상기 제 3 굴절부(140)는 상기 제 2 굴절부(130) 상에 배치된다. 상기 제 3 굴절부(140)는 상기 제 2 굴절부(130)와 직접 접촉된다. 또한, 상기 제 3 굴절부(140)는 상기 제 2 굴절부(130)와 밀착된다. 더 자세하게, 상기 제 3 굴절부(140)는 상기 제 2 굴절부(130)의 상면에 밀착된다. 이에 따라서, 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이에 계면(103)이 형성된다.
이때, 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이의 계면(103)은 상기 구동 기판(30)의 상면과 대향할 수 있다. 또한, 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이의 계면(103)은 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 1 굴절부(120) 사이의 계면(102)과 서로 대향할 수 있다. 또한, 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이의 계면(103)은 상기 입광부(110)의 하면과 대향할 수 있다. 또한, 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이의 계면(103)은 상기 입광부(110)의 입사면에 대향할 수 있다. 즉, 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이의 계면(103)은 상기 오목부(150)의 내부면과 대향될 수 있다.
또한, 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이의 계면(103)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)과 교차할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이의 계면(103)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)과 직교할 수 있다.
또한, 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이의 계면(103)은 평면 또는 곡면일 수 있다. 또한, 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이의 계면(103)은 구면 또는 비구면일 수 있다. 상기 제 3 굴절부(140) 및 상기 제 2 굴절부(130) 사이의 계면(103)의 광 분산 효과를 극대화하기 위해서, 다양한 형상으로 설계될 수 있다.
또한, 상기 제 2 굴절부(130)의 외부면(131) 및 상기 제 3 굴절부(140)의 외부면(141)은 단차를 형성하지 않고, 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제 2 굴절부(130)의 외부면(131) 및 상기 제 3 굴절부(140)의 외부면(141)은 곡면이고, 서로 연속적으로 연결될 수 있다.
상기 제 2 굴절부(130)의 굴절률은 상기 제 3 굴절부(140)의 굴절률보다 더 높다. 예를 들어, 상기 제 2 굴절부(130)의 굴절률 및 상기 제 3 굴절부(140)의 굴절률의 차이는 약 0.001 내지 약 0.6일 수 있다. 상기 제 2 굴절부(130)의 굴절률은 약 1.3 내지 약 1.6일 수 있다. 상기 제 3 굴절부(140)의 굴절률은 약 1.2 내지 약 1.5일 수 있다.
상기 입광부(110), 상기 제 1 굴절부(120), 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 3 굴절부(140)는 투명하다. 상기 입광부(110), 상기 제 1 굴절부(120), 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 3 굴절부(140)로 사용되는 물질의 예로서는 유리 또는 투명한 폴리머 등을 들 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 발광다이오드(20)로부터 출사되는 광은 수평 방향에 가깝게 꺽일 수 있다. 즉, 상기 입광부(110)의 굴절률이 상기 제 1 굴절부(120)의 굴절률보다 더 크기 때문에, 상기 입광부(110)에 입사되는 광은 상기 입광부(110) 및 상기 제 1 굴절부(120)의 계면에서 수평 방향에 가깝도록 굴절된다.
마찬가지로, 상기 제 1 굴절률의 굴절률이 상기 제 2 굴절부(130)의 굴절률보다 더 크기 때문에, 상기 제 1 굴절부(120)에 입사되는 광은 상기 제 1 굴절부(120) 및 상기 제 2 굴절부(130)의 계면에서 수평 방향에 가깝도록 굴절된다.
마찬가지로, 상기 제 2 굴절률의 굴절률이 상기 제 3 굴절부(140)의 굴절률보다 더 크기 때문에, 상기 제 2 굴절부(130)에 입사되는 광은 상기 제 2 굴절부(130) 및 상기 제 3 굴절부(140)의 계면에서 수평 방향에 가깝도록 굴절된다.
상기 광속 제어 부재(10)는 접착부(300)에 의해서, 상기 구동 기판(30)에 접착될 수 있다. 또한, 상기 오목부(150) 내에는 충진부(21)가 채워진다. 상기 충진부(21)는 상기 오목부(150)의 내부면에 밀착될 수 있다. 또한, 상기 충진부(21)는 상기 접착부(300)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 발광다이오드(20)는 광을 발생시킨다. 상기 발광다이오드(20)는 점광원일 수 있다. 상기 발광다이오드(20)는 상기 구동 기판(30)에 전기적으로 연결된다. 상기 발광다이오드(20)는 상기 구동 기판(30)에 실장될 수 있다. 이에 따라서, 상기 발광다이오드(20)는 상기 구동 기판(30)으로부터 전기적인 신호를 인가받는다. 즉, 상기 발광다이오드(20)는 상기 구동 기판(30)에 의해서 구동되고, 이에 따라서, 광을 발생시킨다.
상기 구동 기판(30)은 상기 발광다이오드(20) 및 상기 광속 제어 부재(10)를 지지한다. 또한, 상기 구동 기판(30)은 상기 발광다이오드(20)에 전기적으로 연결된다. 상기 구동 기판(30)은 구동 기판(30)일 수 있다. 또한, 상기 구동 기판(30)은 리지드하거나, 플렉서블할 수 있다.
도 3을 참조하면, 굴절률이 서로 다른 부분들의 경계가 모호할 수 있다. 즉, 도 3에 따른 광속 제어 부재는 굴절률이 급격하게 달라지는 계면을 포함하지 않는다.
제 2 실시예에 따른 광속 제어 부재는 입광 영역(112), 제 1 굴절 영역(122), 제 2 굴절 영역(132) 및 제 3 굴절 영역(142)을 포함한다.
상기 입광 영역(112)은 상기 구동 기판(30) 상에 배치된다. 또한, 상기 입광 영역(112)은 상기 발광다이오드(20) 상에 배치된다. 상기 입광 영역(112)은 상기 발광다이오드(20)를 덮는다. 또한, 상기 입광 영역(112)는 상기 발광다이오드(20)를 수용하기 위한 오목부를 포함할 수 있다.
상기 제 1 굴절 영역(122)은 상기 입광 영역(112) 상에 배치된다. 상기 제 1 굴절 영역(122)은 상기 입광 영역(112)이 바로 인접하여 형성된다.
상기 입광 영역(112)의 굴절률은 상기 제 1 굴절 영역(122)의 굴절률보다 더 높다. 더 자세하게, 상기 입광 영역(112)으로부터 상기 제 1 굴절 영역(122)으로 진행될수록 점점 굴절률이 낮아질 수 있다. 예를 들어, 상기 입광 영역(112)으로부터 제 1 굴절 영역(122)으로 진행될수록 약 0.001 내지 약 0.6 만큼 굴절률이 낮아질 수 있다. 상기 입광 영역(112)의 굴절률은 약 1.6 내지 약 1.8일 수 있다. 또한, 상기 제 1 굴절 영역(122)의 굴절률은 약 1.4 내지 1.7일 수 있다.
상기 제 2 굴절 영역(132)은 상기 제 1 굴절 영역(122) 상에 배치된다. 상기 제 2 굴절 영역(132)은 상기 제 1 굴절 영역(122)에 바로 인접하여 배치된다.
상기 제 1 굴절 영역(122)의 굴절률은 상기 제 2 굴절 영역(132)의 굴절률보다 더 높다. 예를 들어, 상기 제 1 굴절 영역(122)에서 상기 제 2 굴절 영역(132)으로 진행될수록 굴절률은 약 0.001 내지 약 0.6 만큼 낮아질 수 있다. 상기 제 1 굴절 영역(122)의 굴절률은 약 1.0 내지 1.7일 수 있다. 상기 제 2 굴절 영역(132)의 굴절률은 약 1.0 내지 약 1.7일 수 있다.
상기 제 3 굴절 영역(142)은 상기 제 2 굴절 영역(132) 상에 배치된다. 상기 제 3 굴절 영역(142)은 상기 제 2 굴절 영역(132)에 바로 인접한다.
상기 제 2 굴절 영역(132)의 굴절률은 상기 제 3 굴절 영역(142)의 굴절률보다 더 높다. 예를 들어, 상기 제 2 굴절 영역(132)으로부터 상기 제 3 굴절 영역(142)으로 진행될수록, 굴절률은 약 0.001 내지 약 0.6 만큼 낮아질 수 있다. 상기 제 2 굴절 영역(132)의 굴절률은 약 1.3 내지 약 1.6일 수 있다. 상기 제 3 굴절 영역(142)의 굴절률은 약 1.2 내지 약 1.5일 수 있다.
이와 같이, 상기 입광 영역(112)으로부터 상기 제 3 굴절 영역(142)으로 진행될수록 점점 굴절률이 낮아질 수 있다. 더 자세하게, 상기 입광 영역(112)으로부터 상기 제 3 굴절 영역(142)으로 진행될수록, 약 1.8의 굴절률이 약 1.0의 굴절률로 점차적으로 낮아질 수 있다.
본 실시예에 따른 광속 제어 부재는 계면에서의 광 손실을 줄일 수 있으므로, 향상된 휘도를 구현할 수 있다.
본 실시예에서는 하나의 구동 기판(30)에, 하나의 발광다이오드(20) 및 하나의 광속 제어 부재(10)가 배치되는 것으로 기재되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 하나의 구동 기판(30)에 복수의 발광다이오드(20)들(20)이 배치될 수 있다. 또한, 각각의 발광다이오드(20)에 대응하여 복수의 광속 제어 부재(10)들(10)이 배치될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 실시예에 따른 광속 제어 부재(10)는 여러 단계의 굴절을 통하여, 상기 발광다이오드(20)로부터의 광을 수평 방향으로 분산시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광속 제어 부재(10)는 향상된 휘도 균일성을 가질 수 있고, 면광원을 형성하는데 적합할 수 있다.
도 4는 제 3 실시예에 따른 광속 제어 부재를 포함하는 발광 장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 5는 제 3 실시예에 따른 광속 제어 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 6은 제 4 실시예에 따른 광속 제어 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다. 본 실시예들에서는 앞선 광속 제어 부재들 및 발광 장치들에 관한 설명을 참조한다. 즉, 앞선 실시예들의 광속 제어 부재 및 발광 장치에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 광속 제어 부재(10)는 입광부(210), 제 1 굴절부(220), 제 2 굴절부(230) 및 제 3 굴절부(240)를 포함한다.
상기 입광부(210)는 구동기판 상에 배치된다. 또한, 상기 입광부(210)는 발광다이오드(20)에 대응하여 배치된다. 상기 입광부(210)는 상기 발광다이오드(20)를 덮을 수 있다. 상기 입광부(210)의 중심은 상기 발광다이오드(20)의 중심에 대응될 수 있다.
상기 제 1 굴절부(220)는 상기 구동 기판(30) 상에 배치된다. 상기 제 1 굴절부(220)는 상기 제 1 굴절부(220)는 상기 입광부(210)의 주위를 둘러싼다. 상기 제 1 굴절부(220)는 상기 입광부(210)의 주위를 따라서 연장된다. 상기 제 1 굴절부(220)는 폐루프 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 굴절부(220)는 상기 입광부(210)의 외주면과 직접 접촉될 수 있다. 즉, 상기 입광부(210)는 상기 제 1 굴절부(220) 내에 배치되고, 상기 제 1 굴절부(220)의 내주면이 상기 입광부(210)의 외주면과 직접 접촉될 수 있다. 또한, 상기 제 1 굴절부(220)는 상기 입광부(210)와 밀착된다. 더 자세하게, 상기 제 1 굴절부(220)는 상기 입광부(210)의 외주면에 밀착된다. 이에 따라서, 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 입광부(210) 사이에 계면이 형성된다.
이때, 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 입광부(210) 사이의 계면(201)은 상기 구동 기판(30)의 상면과 교차할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 입광부(210) 사이의 계면(201)은 상기 구동 기판(30)의 상면과 직교할 수 있다.
또한, 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 입광부(210) 사이의 계면(201)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)의 주위를 둘러쌀 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 입광부(210) 사이의 계면(201)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)과 평행할 수 있다.
또한, 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 입광부(210) 사이의 계면(201)은 곡면일 수 있다. 또한, 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 입광부(210) 사이의 계면(201)은 구면 또는 비구면일 수 있다. 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 입광부(210) 사이의 계면(201)의 광 분산 효과를 극대화하기 위해서, 다양한 형상으로 설계될 수 있다.
또한, 상기 입광부(210)의 외부면(211) 및 상기 제 1 굴절부(220)의 외부면(221)은 단차를 형성하지 않고, 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 입광부(210)의 외부면(211) 및 상기 제 1 굴절부(220)의 외부면(221)은 곡면이고, 서로 연속적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 입광부(210)의 하면(212) 및 상기 제 1 굴절부(220)의 하면(222)은 단차를 형성하지 않고, 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 입광부(210)의 하면(212) 및 상기 제 1 굴절부(220)의 하면(222)은 평면이고, 서로 동일한 평면에 배치될 수 있다.
상기 입광부(210)의 굴절률은 상기 제 1 굴절부(220)의 굴절률보다 더 낮다. 예를 들어, 상기 입광부(210)의 굴절률 및 상기 제 1 굴절부(220)의 굴절률의 차이는 약 0.001 내지 약 0.6일 수 있다. 상기 입광부(210)의 굴절률은 약 1.0 내지 약 1.7일 수 있다. 또한, 상기 제 1 굴절부(220)의 굴절률은 약 1.0 내지 1.7일 수 있다.
상기 제 2 굴절부(230)는 상기 구동기판 상에 배치된다. 상기 제 2 굴절부(230)는 상기 제 1 굴절부(220)의 주위를 둘러싼다. 상기 제 2 굴절부(230)는 상기 제 1 굴절부(220)의 주위를 따라서 연장된다. 상기 제 2 굴절부(230)는 폐루프 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 굴절부(230)는 상기 제 1 굴절부(220)의 외주면과 직접 접촉될 수 있다. 즉, 상기 제 1 굴절부(220)는 상기 제 2 굴절부(230) 내에 배치되고, 상기 제 2 굴절부(230)의 내주면이 상기 제 1 굴절부(220)의 외주면과 직접 접촉될 수 있다. 또한, 상기 제 2 굴절부(230)는 상기 제 1 굴절부(220)와 밀착된다. 더 자세하게, 상기 제 2 굴절부(230)는 상기 제 1 굴절부(220)의 외주면에 밀착된다. 이에 따라서, 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이에 계면(202)이 형성된다.
이때, 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)은 상기 구동 기판(30)의 상면과 교차할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)은 상기 구동 기판(30)의 상면과 직교할 수 있다.
또한, 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)의 주위를 둘러쌀 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)과 평행할 수 있다.
또한, 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)은 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 입광부(210) 사이의 계면(201)의 주위를 둘러쌀 수 있다. 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)은 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 입광부(210) 사이의 계면(201)과 실질적으로 평행할 수 있다.
또한, 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)은 곡면일 수 있다. 또한, 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)은 구면 또는 비구면일 수 있다. 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)의 광 분산 효과를 극대화하기 위해서, 다양한 형상으로 설계될 수 있다.
또한, 상기 제 1 굴절부(220)의 외부면(221) 및 상기 제 2 굴절부(230)의 외부면(231)은 단차를 형성하지 않고, 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제 1 굴절부(220)의 외부면(221) 및 상기 제 2 굴절부(230)의 외부면(231)은 곡면이고, 서로 연속적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제 1 굴절부(220)의 하면(222) 및 상기 제 2 굴절부(230)의 하면(232)은 단차를 형성하지 않고, 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 굴절부(220)의 하면(222) 및 상기 제 2 굴절부(230)의 하면(232)은 평면이고, 서로 동일한 평면에 배치될 수 있다.
상기 제 1 굴절부(220)의 굴절률은 상기 제 2 굴절부(230)의 굴절률보다 더 낮다. 예를 들어, 상기 제 1 굴절부(220)의 굴절률 및 상기 제 2 굴절부(230)의 굴절률의 차이는 약 0.001 내지 약 0.6일 수 있다. 상기 제 1 굴절부(220)의 굴절률은 약 1.0 내지 약 1.7일 수 있다. 또한, 상기 제 2 굴절부(230)의 굴절률은 약 1.0 내지 1.7일 수 있다.
상기 제 3 굴절부(240)는 상기 구동기판 상에 배치된다. 상기 제 3 굴절부(240)는 상기 제 2 굴절부(230)의 주위를 둘러싼다. 상기 제 3 굴절부(240)는 상기 제 2 굴절부(230)의 주위를 따라서 연장된다. 상기 제 3 굴절부(240)는 폐루프 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 굴절부(240)는 상기 제 2 굴절부(230)의 외주면과 직접 접촉될 수 있다. 즉, 상기 제 2 굴절부(230)는 상기 제 3 굴절부(240) 내에 배치되고, 상기 제 3 굴절부(240)의 내주면이 상기 제 2 굴절부(230)의 외주면과 직접 접촉될 수 있다. 또한, 상기 제 3 굴절부(240)는 상기 제 2 굴절부(230)와 밀착된다. 더 자세하게, 상기 제 3 굴절부(240)는 상기 제 2 굴절부(230)의 외주면에 밀착된다. 이에 따라서, 상기 제 3 굴절부(240) 및 상기 제 2 굴절부(230) 사이에 계면(203)(203)이 형성된다.
이때, 상기 제 3 굴절부(240) 및 상기 제 2 굴절부(230) 사이의 계면(203)은 상기 구동 기판(30)의 상면과 교차할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 3 굴절부(240) 및 상기 제 2 굴절부(230) 사이의 계면(203)은 상기 구동 기판(30)의 상면과 직교할 수 있다.
또한, 상기 제 3 굴절부(240) 및 상기 제 2 굴절부(230) 사이의 계면(203)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)의 주위를 둘러쌀 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 3 굴절부(240) 및 상기 제 2 굴절부(230) 사이의 계면(203)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)과 평행할 수 있다.
또한, 상기 제 3 굴절부(240) 및 상기 제 2 굴절부(230) 사이의 계면(203)은 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)의 주위를 둘러쌀 수 있다. 상기 제 3 굴절부(240) 및 상기 제 2 굴절부(230) 사이의 계면(203)은 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 1 굴절부(220) 사이의 계면(202)과 실질적으로 평행할 수 있다.
또한, 상기 제 3 굴절부(240) 및 상기 제 2 굴절부(230) 사이의 계면(203)은 곡면일 수 있다. 또한, 상기 제 3 굴절부(240) 및 상기 제 2 굴절부(230) 사이의 계면(203)은 구면 또는 비구면일 수 있다. 상기 제 3 굴절부(240) 및 상기 제 2 굴절부(230) 사이의 계면(203)의 광 분산 효과를 극대화하기 위해서, 다양한 형상으로 설계될 수 있다.
또한, 상기 제 2 굴절부(230)의 외부면(231) 및 상기 제 3 굴절부(240)의 외부면(241)은 단차를 형성하지 않고, 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제 2 굴절부(230)의 외부면(231) 및 상기 제 3 굴절부(240)의 외부면(241)은 곡면이고, 서로 연속적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제 2 굴절부(230)의 하면(232) 및 상기 제 3 굴절부(240)의 하면(242)은 단차를 형성하지 않고, 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 굴절부(230)의 하면(232) 및 상기 제 3 굴절부(240)의 하면(242)은 평면이고, 서로 동일한 평면에 배치될 수 있다.
상기 제 2 굴절부(230)의 굴절률은 상기 제 3 굴절부(240)의 굴절률보다 더 낮다. 예를 들어, 상기 제 2 굴절부(230)의 굴절률 및 상기 제 3 굴절부(240)의 굴절률의 차이는 약 0.001 내지 약 0.6일 수 있다. 상기 제 2 굴절부(230)의 굴절률은 약 1.0 내지 약 1.7일 수 있다. 또한, 상기 제 3 굴절부(240)의 굴절률은 약 1.4 내지 1.7일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발광다이오드(20)로부터 출사되는 광은 수평 방향에 가깝게 꺽일 수 있다. 즉, 상기 입광부(210)의 굴절률이 상기 제 1 굴절부(220)의 굴절률보다 더 작기 때문에, 상기 입광부(210)에 입사되는 광은 상기 입광부(210) 및 상기 제 1 굴절부(220)의 계면에서 수평 방향에 가깝도록 굴절된다.
마찬가지로, 상기 제 1 굴절률의 굴절률이 상기 제 2 굴절부(230)의 굴절률보다 더 작기 때문에, 상기 제 1 굴절부(220)에 입사되는 광은 상기 제 1 굴절부(220) 및 상기 제 2 굴절부(230)의 계면에서 수평 방향에 가깝도록 굴절된다.
마찬가지로, 상기 제 2 굴절률의 굴절률이 상기 제 3 굴절부(240)의 굴절률보다 더 작기 때문에, 상기 제 2 굴절부(230)에 입사되는 광은 상기 제 2 굴절부(230) 및 상기 제 3 굴절부(240)의 계면에서 수평 방향에 가깝도록 굴절된다.
이에 따라서, 실시예에 따른 광속 제어 부재(10)는 여러 단계의 굴절을 통하여, 상기 발광다이오드(20)로부터의 광을 수평 방향으로 분산시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광속 제어 부재(10)는 향상된 휘도 균일성을 가질 수 있고, 면광원을 형성하는데 적합할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 광속 제어 부재에서, 굴절률이 서로 부분들 사이의 경계가 모호할 수 있다. 즉, 상기 광속 제어 부재는 입광 영역(212), 제 1 굴절 영역(222), 제 2 굴절 영역(232) 및 제 3 굴절 영역(242)를 포함한다.
상기 입광 영역(212)은 구동 기판(30) 상에 배치된다. 또한, 상기 입광 영역(212)은 발광다이오드(20)에 대응하여 배치된다. 상기 입광 영역(212)은 상기 발광다이오드(20)를 덮을 수 있다. 상기 입광 영역(212)의 중심은 상기 발광다이오드(20)의 중심에 대응될 수 있다.
상기 제 1 굴절 영역(222)은 상기 구동 기판(30) 상에 배치된다. 상기 제 1 굴절 영역(222)은 상기 제 1 굴절 영역(222)은 상기 입광 영역(212)의 주위를 둘러싼다. 상기 제 1 굴절 영역(222)은 상기 입광 영역(212)의 주위를 따라서 연장된다. 상기 제 1 굴절 영역(222)은 폐루프 형상을 가질 수 있다.
상기 입광 영역(212)의 굴절률은 상기 제 1 굴절 영역(222)의 굴절률보다 더 작다. 예를 들어, 상기 입광 영역(212)으로부터 상기 제 1 굴절 영역(222)으로 진행될수록, 굴절률은 약 0.001 내지 약 0.6 만큼 증가될 수 있다. 상기 입광 영역(212)의 굴절률은 약 1.2 내지 약 1.5일 수 있다. 또한, 상기 제 1 굴절 영역(222)의 굴절률은 약 1.3 내지 1.6일 수 있다.
상기 제 2 굴절 영역(232)은 상기 구동 기판(30) 상에 배치된다. 상기 제 2 굴절 영역(232)은 상기 제 1 굴절 영역(222)의 주위를 둘러싼다. 상기 제 2 굴절 영역(232)은 상기 제 1 굴절 영역(222)의 주위를 따라서 연장된다. 상기 제 2 굴절 영역(232)은 폐루프 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 굴절 영역(222)의 굴절률은 상기 제 2 굴절 영역(232)의 굴절률보다 더 작다. 예를 들어, 상기 제 1 굴절 영역(222)으로부터 상기 제 2 굴절 영역(232)으로 진행될수록, 굴절률은 약 0.001 내지 약 0.6 만큼 커질 수 있다. 상기 제 1 굴절 영역(222)의 굴절률은 약 1.3 내지 약 1.6일 수 있다. 또한, 상기 제 2 굴절 영역(232)의 굴절률은 약 1.4 내지 1.7일 수 있다.
상기 제 4 굴절 영역(242)은 상기 구동 기판(30) 상에 배치된다. 상기 제 4 굴절 영역(242)은 상기 제 2 굴절 영역(232)의 주위를 둘러싼다. 상기 제 4 굴절 영역(242)은 상기 제 2 굴절 영역(232)의 주위를 따라서 연장된다. 상기 제 4 굴절 영역(242)은 폐루프 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 굴절 영역(232)의 굴절률은 상기 제 4 굴절 영역(242)의 굴절률보다 더 작다. 예를 들어, 상기 제 2 굴절 영역(232)으로부터 상기 제 4 굴절 영역(242)으로 진행될수록, 굴절률이 약 0.001 내지 약 0.6 만큼 커질 수 있다. 상기 제 2 굴절 영역(232)의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.7일 수 있다. 또한, 상기 제 4 굴절 영역(242)의 굴절률은 약 1.6 내지 1.8일 수 있다.
즉, 상기 광속 제어 부재의 중심으로부터 외곽으로 갈수록 점점 굴절률이 커질 수 있다. 더 자세하게, 상기 입광 영역(212)으로부터 상기 제 4 굴절 영역(242)으로 진행될수록 굴절률이 약 1.0에서 약 1.8까지 점차적으로 증가될 수 있다.
본 실시예에 따른 광속 제어 부재는 계면에서의 광 손실을 줄일 수 있으므로, 향상된 휘도를 구현할 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 8은 도 7에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 발광 장치를 참조한다. 즉, 앞선 실시예의 발광 장치에 대한 설명은 본 실시예의 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(50) 및 백라이트 유닛(40)을 포함한다. 상기 액정표시패널(50)은 영상을 디스플레이한다. 상기 액정표시패널(50)은 상세히 도시되지는 않았지만, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor) 기판 및 컬러필터 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 박막 트랜지스터 기판은 다수의 게이트 라인이 형성되고, 상기 다수의 게이트 라인과 교차하는 다수의 데이터 라인이 형성되며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다.
상기 액정표시패널(50)의 가장자리에는 상기 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 PCB(gate driving printed circuit board)(51)와, 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 PCB(data driving printed circuit board)(52)가 구비된다.
상기 게이트 및 데이터 구동 PCB(51, 52)는 COF(Chip on film)에 의해 상기 액정표시패널(50)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 액정표시패널(50)을 지지하는 패널 가이드(54) 및 상기 액정표시패널(50)의 가장자리를 감싸며, 상기 패널 가이드(54)와 결합되는 탑 케이스(53)를 포함한다.
상기 백라이트 유닛(40)은 20인치 이상의 대형 액정표시장치에 구비되는 직하 방식으로 구성된다. 상기 백라이트 유닛(40)은 바텀 커버(41), 구동 기판(30), 복수의 발광다이오드들(20), 복수의 광속 제어 부재(10) 및 광학시트들(42)을 포함한다.
상기 바텀 커버(41)는 상면이 개구된 박스 형상을 가지며, 상기 구동 기판(30)을 수용한다. 또한, 상기 바텀 커버(41)는 상기 광학시트들(42) 및 상기 액정표시패널(50)을 지지한다.
상기 바텀 커버(41)는 금속 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 바텀 커버(41)는 금속 플레이트 등이 절곡 또는 만곡되어 형성될 수 있다. 즉, 절곡 또는 만곡되어 형성되는 공간에, 상기 구동 기판(30)이 수용된다.
상기 구동 기판(30)은 상기 바텀 커버(41) 내측에 배치된다. 상기 구동 기판(30)은 구동 기판(30)일 수 있다. 상기 구동 기판(30)은 상기 발광다이오드들(20)에 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 발광다이오드들(20)은 상기 구동 기판(30)에 실장될 수 있다.
상기 구동 기판(30)은 플레이트 형상을 가진다. 상기 구동 기판(30)은 상기 발광다이오드들(20)에 전기적으로 연결되며, 상기 발광다이오드들(20)에 구동신호를 공급한다.
상기 구동 기판(30)의 상면에는 상기 백라이트 유닛(40)의 성능을 향상시키기 위한 반사층이 코팅될 수 있다. 즉, 상기 반사층은 상기 발광다이오드들(20)로부터 출사되는 광을 상방으로 반사시킬 수 있다.
상기 발광다이오드들(20)은 상기 구동 기판(30)을 통하여 인가받는 전기적인 신호를 사용하여, 광을 발생시킨다. 즉, 상기 발광다이오드들(20)은 광을 발생시키는 광원이다. 더 자세하게, 각각의 발광다이오드(20)는 점광원이고, 각각의 발광다이오드(20)가 모여서 면광원을 형성한다. 여기서, 상기 발광다이오드들(20)은 발광다이오드(20) 칩을 포함하는 발광다이오드(20) 패키지이다.
상기 발광다이오드들(20)은 상기 구동 기판(30)에 실장된다. 상기 발광다이오드들(20)은 상기 구동 기판(30)상에 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
상기 발광다이오드들(20)은 백색 광을 출사할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 발광다이오드들(20)은 청색 광, 녹색 광 및 적색 광을 골고루 나누어서 출사할 수 있다.
상기 광속 제어 부재들(10)은 상기 발광다이오드들(20)을 각각 덮는다. 상기 발광다이오드(20)로부터의 광은 상기 광속 제어 부재(10)에 각각 입사된다. 입사된 광은 상기 광속 제어 부재(10)에 의해서 향상된 휘도 균일성을 가지고, 상방으로 출사된다. 상기 광속 제어 부재들(10)의 구성 및 특징은 앞선 실시예의 광속 제어 부재(10)와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 광학시트들(42)은 통과하는 광의 특성을 향상시킨다. 상기 광학시트들(42)은 예를 들어, 편광시트, 프리즘 시트 또는 확산시트 등을 들 수 있다.
앞선 실시예에서 설명한 바와 같이, 상기 광속 제어 부재(10)는 상기 발광다이오드들(20)로부터 출사되는 광을 효과적으로 확신시킬 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 백라이트 유닛(40)은 향상된 휘도 균일성을 가지는 광을 상기 액정패널에 출사한다.
따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 향상된 휘도 균일성을 가지고, 향상된 화질을 구현할 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 광이 입사되는 입광 영역;
    상기 입광 영역 상에 형성되고, 상기 입광 영역으로부터 연장된 제 1 굴절 영역;
    상기 제 1 굴절 영역 상에 형성되고, 상기 제 1 굴절 영역으로부터 연장된 제 2 굴절 영역; 및
    상기 제 2 굴절 영역 상에 형성되고, 상기 제 2 굴절 영역으로부터 연장된 제 3 굴절 영역을 포함하고,
    상기 입광 영역의 굴절률은 상기 제 1 굴절 영역의 굴절률보다 높고,
    상기 제 1 굴절 영역의 굴절률은 상기 제 2 굴절 영역의 굴절률보다 높고,
    상기 제 2 굴절 영역의 굴절률은 상기 제 3 굴절 영역의 굴절률보다 높고,
    상기 입광 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 1 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 낮아지고,
    상기 제 1 굴절 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 2 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 낮아지고,
    상기 제 2 굴절 영역 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 3 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 낮아지고,
    상기 입광 영역, 상기 제 1 굴절 영역, 상기 제 2 굴절 영역 및 상기 제 3 굴절 영역은 일체로 형성되는 광속 제어 부재.
  2. 광이 입사되는 입광 영역;
    상기 입광 영역을 둘러싸고, 상기 입광 영역으로부터 연장된 제 1 굴절 영역;
    상기 제 1 굴절 영역을 둘러싸고, 상기 제 1 굴절 영역으로부터 연장된 제 2 굴절 영역;
    상기 제 2 굴절 영역을 둘러싸고, 상기 제 2 굴절 영역으로부터 연장된 제 3 굴절 영역을 포함하고,
    상기 입광 영역의 굴절률은 상기 제 1 굴절 영역의 굴절률보다 낮고,
    상기 제 1 굴절 영역의 굴절률은 상기 제 2 굴절 영역의 굴절률보다 낮고,
    상기 제 2 굴절 영역의 굴절률은 상기 제 3 굴절 영역의 굴절률보다 낮고,
    상기 입광 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 1 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 높아지고,
    상기 제 1 굴절 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 2 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 높아지고,
    상기 제 2 굴절 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 3 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 높아지고,
    상기 입광 영역, 상기 제 1 굴절 영역, 상기 제 2 굴절 영역 및 상기 제 3 굴절 영역은 일체로 형성되는 광속 제어 부재.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 입광 영역은 상기 광을 출사하는 광원과 중첩되는 위치에 배치되는 광속 제어 부재.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 입광 영역에는 상기 광원을 수용하는 오목부가 형성되는 광속 제어 부재.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 입광 영역, 상기 제 1 굴절 영역, 상기 제 2 굴절 영역 및 상기 제 3 굴절 영역은 유리 또는 폴리머를 포함하는 광속 제어 부재.
  6. 광원;
    상기 광원으로부터의 광이 입사되는 광속 제어 부재; 및
    상기 광속 제어 부재로부터의 광이 입사되는 표시 패널을 포함하고,
    상기 광속 제어 부재는,
    광이 입사되는 입광 영역;
    상기 입광 영역 상에 형성되고, 상기 입광 영역으로부터 연장된 제 1 굴절 영역;
    상기 제 1 굴절 영역 상에 형성되고, 상기 제 1 굴절 영역으로부터 연장된 제 2 굴절 영역; 및
    상기 제 2 굴절 영역 상에 형성되고, 상기 제 2 굴절 영역으로부터 연장된 제 3 굴절 영역을 포함하고,
    상기 입광 영역의 굴절률은 상기 제 1 굴절 영역의 굴절률보다 높고,
    상기 제 1 굴절 영역의 굴절률은 상기 제 2 굴절 영역의 굴절률보다 높고,
    상기 제 2 굴절 영역의 굴절률은 상기 제 3 굴절 영역의 굴절률보다 높고,
    상기 입광 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 1 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 낮아지고,
    상기 제 1 굴절 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 2 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 낮아지고,
    상기 제 2 굴절 영역 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 3 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 낮아지고,
    상기 입광 영역, 상기 제 1 굴절 영역, 상기 제 2 굴절 영역 및 상기 제 3 굴절 영역은 일체로 형성되는 표시장치.
  7. 광원;
    상기 광원으로부터의 광이 입사되는 광속 제어 부재; 및
    상기 광속 제어 부재로부터의 광이 입사되는 표시 패널을 포함하고,
    상기 광속 제어 부재는,
    광이 입사되는 입광 영역;
    상기 입광 영역을 둘러싸고, 상기 입광 영역으로부터 연장된 제 1 굴절 영역;
    상기 제 1 굴절 영역을 둘러싸고, 상기 제 1 굴절 영역으로부터 연장된 제 2 굴절 영역;
    상기 제 2 굴절 영역을 둘러싸고, 상기 제 2 굴절 영역으로부터 연장된 제 3 굴절 영역을 포함하고,
    상기 입광 영역의 굴절률은 상기 제 1 굴절 영역의 굴절률보다 낮고,
    상기 제 1 굴절 영역의 굴절률은 상기 제 2 굴절 영역의 굴절률보다 낮고,
    상기 제 2 굴절 영역의 굴절률은 상기 제 3 굴절 영역의 굴절률보다 낮고,
    상기 입광 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 1 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 높아지고,
    상기 제 1 굴절 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 2 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 높아지고,
    상기 제 2 굴절 영역 내에서의 굴절률은 상기 제 3 굴절 영역 방향으로 0.001 내지 0.6만큼 점차적으로 높아지고,
    상기 입광 영역, 상기 제 1 굴절 영역, 상기 제 2 굴절 영역 및 상기 제 3 굴절 영역은 일체로 형성되는 표시 장치.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 입광 영역은 상기 광원과 중첩되는 위치에 배치되는 표시 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 입광 영역에는 상기 광원을 수용하는 오목부가 형성되는 표시 장치.
  10. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 입광 영역, 상기 제 1 굴절 영역, 상기 제 2 굴절 영역 및 상기 제 3 굴절 영역은 유리 또는 폴리머를 포함하는 표시 장치.
  11. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 광원과 상기 광속 제어 부재 사이에 배치되는 충진부를 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 표시 패널의 하부에 배치되는 구동 기판을 더 포함하고,
    상기 광원 및 상기 광속 제어 부재는 상기 구동 기판 상에 배치되고,
    상기 광속 제어 부재는 상기 광원을 덮으면서 배치되는 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114267811A (zh) * 2021-12-16 2022-04-01 云谷（固安）科技有限公司 显示面板及显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100638611B1 (ko) 2004-08-12 2006-10-26 삼성전기주식회사 다중 렌즈 발광 다이오드
JP2010186142A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Panasonic Corp 照明用レンズ、発光装置、面光源および液晶ディスプレイ装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5178714B2 (ja) * 2006-07-06 2013-04-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 照明装置パッケージ
KR101076738B1 (ko) * 2009-01-09 2011-10-26 주식회사 이츠웰 발광 다이오드 제조 방법 및 이를 이용한 발광 다이오드

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100638611B1 (ko) 2004-08-12 2006-10-26 삼성전기주식회사 다중 렌즈 발광 다이오드
JP2010186142A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Panasonic Corp 照明用レンズ、発光装置、面光源および液晶ディスプレイ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102242556B1 (ko) 2021-01-26 2021-04-20 주식회사 엔에이피 수달 서식 및 행동권 모니터링 시스템

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