KR102185235B1

KR102185235B1 - 표시 장치

Info

Publication number: KR102185235B1
Application number: KR1020140136868A
Authority: KR
Inventors: 남지은; 박세기; 강동연; 남석현
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2020-12-02
Also published as: US9632355B2; KR20160043215A; US20160103364A1

Abstract

표시 장치는 광을 발광하는 발광 유닛을 포함하는 백라이트 어셈블리, 및 상기 광을 제공받아 영상을 표시하는 표시 패널을 포함한다. 상기 발광 유닛은 발광 다이오드 패키지, 회로 기판, 광학 렌즈 및 반사층을 포함한다. 상기 발광 다이오드 패키지는 서로 다른 색상의 광들을 발생하는 적어도 두 개의 발광 다이오드들을 포함한다. 상기 광학 렌즈는 상기 발광 다이오드 패키지를 커버하고, 상기 광학 렌즈는 제1 렌즈면 및 상기 제1 렌즈면을 통해 입사된 광의 경로를 변경하는 제2 렌즈면을 갖는다. 상기 반사층은 상기 제1 렌즈면 위에 부분적으로 배치된다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 백라이트 어셈블리를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

액정표시장치와 같은 표시 장치는 광을 제공받아 영상을 표시하고, 이러한 구조를 갖는 표시 장치는 표시 패널 및 상기 광을 상기 표시 패널 측으로 출력하는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 일반적으로 표시 장치용 백라이트 어셈블리는 직하형 방식 및 에지형 방식으로 구분될 수 있다.

직하형 방식의 백라이트 어셈블리에 따르면, 백라이트 어셈블리의 발광 유닛들이 표시 패널의 하측에 배치되어 상기 표시 패널 측으로 광을 제공한다. 이 경우에, 상기 발광 유닛들로부터 발산되는 광의 방향을 제어하기 위하여 광학 렌즈가 사용될 수 있다.

본 발명의 목적은 출력되는 광의 색상이 균일한 발광 유닛을 포함하여 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 표시 장치는 광을 발광하는 발광 유닛을 포함하는 백라이트 어셈블리, 및 상기 광을 제공받아 영상을 표시하는 표시 패널을 포함한다.

상기 발광 유닛은 발광 다이오드 패키지, 회로 기판, 광학 렌즈 및 반사층을 포함한다. 상기 발광 다이오드 패키지는 서로 다른 색상의 광들을 발생하는 적어도 두 개의 발광 다이오드들을 포함한다. 상기 광학 렌즈는 상기 발광 다이오드 패키지를 커버하고, 상기 광학 렌즈는 제1 렌즈면 및 상기 제1 렌즈면을 통해 입사된 광의 경로를 변경하는 제2 렌즈면을 갖는다. 상기 반사층은 상기 제1 렌즈면 위에 부분적으로 배치된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 발광 유닛은 회로 기판 및 반사 패턴을 더 포함할 수 있고, 상기 회로 기판 위에 상기 발광 다이오드 패키지가 실장되고, 상기 반사 패턴은 상기 회로 기판 위에 배치되어 상기 광학 렌즈에 의해 커버된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 단면상에서 상기 제2 렌즈면은 상기 제2 렌즈면의 중앙으로부터 에지측으로 기울어진 라운드 형상을 가질 수 있고, 상기 발광 다이오드 패키지로부터 발생된 광은 상기 제1 렌즈면을 통해 상기 광학 렌즈 측으로 입사되고, 상기 입사된 광은 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 상기 광학 렌즈로부터 출사될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 단면상에서 상기 제2 렌즈면은 상기 제2 렌즈면의 일측으로부터 상기 제1 렌즈면을 향해 기울어진 제1 경사면 및 상기 제2 렌즈면의 타측으로부터 상기 제1 렌즈면을 향해 기울어진 제2 경사면을 가질 수 있고, 상기 발광 다이오드 패키지로부터 발생된 광은 상기 제1 렌즈면을 통해 상기 광학 렌즈 측으로 입사되고, 상기 입사된 광은 상기 제2 렌즈면에서 반사되어 상기 광학 렌즈로부터 출사될 수 있다.

본 발명에 따르면, 백라이트 어셈블리의 발광 유닛을 커버하는 광학 렌즈에 반사패턴이 배치되어, 발광 유닛을 구성하는 다수의 발광 다이오드들로부터 발산되는 색광들이 광학 렌즈로부터 출사되기 이전에, 상기 색광들의 혼합이 보다 용이해질 수 있다. 따라서, 상기 다수의 발광 다이오드들로부터 발산되어 상기 광학 렌즈를 통해 외부로 출사되는 상기 색광들이 분리되어 시인되는 색분리 현상이 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 다수의 발광 유닛들 중 하나의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 I-I`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 유닛의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 유닛의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 유닛의 단면도이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.

또한, 본 명세서에서 `제1`, `제2` 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 `위에` 또는 `상에` 있다고 할 때, 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(500)의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 상기 표시 장치(500)는 표시 패널(100), 백라이트 어셈블리(BL), 수납부재(10) 및 커버부재(30)를 포함한다.

이 실시예에서는, 상기 표시 패널(100)은 액정 표시 패널일 수 있고, 상기 표시 패널(100)은 상기 백라이트 어셈블리(BL)로부터 출력되는 광을 제공받아 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(100)은 제1 기판(110), 제2 기판(120) 및 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(120) 사이에 개재되는 액정층(미도시)을 포함한다.

상기 제1 기판(110) 위에 다수의 화소들이 배치될 수 있다. 상기 다수의 화소들 각각은 화소 전극(미도시) 및 상기 화소 전극 측으로 제공되는 구동 신호를 스위칭하는 박막 트랜지스터(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 기판(120) 위에 공통 전극(미도시) 및 컬러필터(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 공통 전극은 상기 액정층을 사이에 두고 상기 화소 전극과 마주하고, 상기 공통 전극은 상기 화소 전극과 함께 상기 액정층(미도시)에 작용하는 전계를 형성할 수 있다. 상기 컬러필터는 상기 화소 전극과 중첩되어 상기 백라이트 어셈블리(BL)으로부터 출력되는 광을 컬러광으로 필터링한다.

이 실시예에서는 상기 표시패널(100)은 상술한 구조를 가질 수 있으나, 본 발명이 상기 표시패널(100)의 구조에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 상기 컬러필터는 상기 제1 기판(110) 위에 배치되어 상기 화소 전극과 중첩될 수 있고, 상기 공통 전극은 상기 화소 전극과 이격되어 상기 제1 기판(110) 위에 배치될 수도 있다.

상기 백라이트 어셈블리(BL)는 상기 수납부재(10)에 수납되어 상기 표시패널(100) 측으로 광을 출력한다. 이 실시예에서는, 상기 백라이트 어셈블리(BL)는 발광 유닛들(LS), 반사판(400), 확산판(300) 및 광학 시트들(200)을 포함할 수 있다.

상기 발광 유닛들(LS)은 광을 발생한다. 이 실시예에서는, 상기 발광 유닛들(LS)은 다수의 회로기판들(PB), 다수의 발광다이오드 패키지들(LK) 및 다수의 광학 렌즈들(OL)을 포함할 수 있다.

상기 다수의 회로기판들(PB)은 상기 수납부재(10)에 수납되어 상기 수납부재(10)의 바닥부 상에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 다수의 발광다이오드 패키지들(LK)은 상기 다수의 회로기판들(PB) 위에 실장되고, 상기 다수의 발광다이오드 패키지들(LK)은 상기 다수의 회로 기판들(PB)로부터 전원을 제공받아 상기 광을 발생할 수 있다.

상기 광학 렌즈들(OL)은 상기 다수의 발광다이오드 패키지들(LK)과 일대일 대응하여 상기 다수의 발광다이오드 패키지들(LK)을 커버한다. 상기 광학 렌즈들(OL)은 상기 다수의 발광다이오드 패키지들(LK)로부터 제공된 광의 경로를 변경한다. 상기 광학 렌즈들(OL)의 구조에 대해서는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

상기 반사판(400)은 상기 수납부재(10)의 바닥부 상에 배치된다. 이에 따라 상기 반사판(400) 측에 도달된 광은 상기 반사판(400)에서 반사되어 상기 표시 패널(100)을 향해 진행할 수 있다.

이 실시예에서는, 상기 반사판(400)에는 다수의 관통홀들(도 2a의 HL)이 형성되고, 상기 다수의 발광다이오드 패키지들(LK)은 상기 다수의 관통홀들과 일대일 대응하여 결합된다. 따라서, 상기 수납부재(10)의 수납 공간 내에서 상기 다수의 발광다이오드 패키지들(LK)이 노출될 수 있다.

상기 확산판(300)은 상기 반사판(400) 및 상기 발광 유닛(LS)의 상부에 배치된다. 상기 확산판(300)은 산화티타늄과 같은 확산제를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 발광 유닛(LS)으로부터 발광된 광 및 상기 반사판(400)에 의해 반사된 광이 상기 확산판(300)에 의해 확산되어 상기 표시 패널(100) 측에 제공될 수 있다.

상기 광학 시트들(200)은 상기 표시패널(100) 및 상기 확산판(300) 사이에 배치된다. 이 실시예에서는, 상기 광학 시트들(200)은 광을 확산시키는 확산시트 및 프리즘 시트를 포함할 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 상기 광학 시트들(200) 위에 배치되고, 상기 수납부재(10)는 상기 백라이트 어셈블리(BL) 및 상기 표시 패널(100)을 수납하는 수납 공간을 제공한다. 상기 커버 부재(30)는 상기 수납부재(10)와 결합되어 상기 표시 패널(100)을 커버한다. 상기 커버 부재(30)에는 상기 표시 패널(100)의 표시 영역에 대응하는 개구부가 형성되어 상기 개구부를 통해 상기 표시 영역이 외부로 노출될 수 있다.

도 2a는 도 1에 도시된 다수의 발광 유닛들 중 하나의 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 I-I`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하여 도 1에 도시된 다수의 발광 유닛들(도 1의 BL) 중 하나의 발광 유닛(BL)의 구조를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

광학 렌즈(OL)는 발광 다이오드 패키지(PK, 이하 LED패키지)를 커버하여 상기 LED패키지(PK)로부터 발산된 광의 경로를 제어한다. 보다 상세하게는, 회로 기판(PB) 위에 반사판(400), 상기 LED패키지(PK) 및 상기 광학 렌즈(OL)가 배치되되, 상기 광학 렌즈(OL)는 상기 반사판(400)에 형성된 관통홀(HL)에 의해 노출된 상기 LED패키지(PK)를 커버한다.

이 실시예에서는, 상기 LED 패키지(PK)는 몰드(MD), 제1 색광(LT1)을 발광하는 제1 발광 다이오드(LD1), 상기 제1 색광(LT1)과 상이한 색상을 갖는 제2 색광(LT2)을 발광하는 제2 발광 다이오드(LD2), 제1 절연층(L1), 제2 절연층(L2) 및 파장 변환 부재(FS)를 포함할 수 있다.

상기 몰드(MD)는 광 반사 특성을 가질 수 있고, 예를 들면 상기 몰드(MD)는 백색의 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 제1 절연층(L1)은 상기 몰드(MD)의 내부에 수용되어 상기 제1 발광 다이오드(LD1)을 커버하고, 상기 제2 절연층(L2)은 상기 몰드(MD)의 내부에 수용되어 상기 제2 발광 다이오드(LD2)을 커버한다.

이 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)이 혼합되어 백색의 출력광(LT3)이 구현될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 제1 색광(LT1)은 녹색 광일 수 있고, 상기 제2 색광(LT2)은 마젠타색 광일 수 있고, 상기 녹색 광 및 상기 마젠타색 광이 혼합되어 백색의 상기 출력광(LT3)이 구현될 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 발광 다이오드(LD1)는 상기 녹색 광을 발광하고, 상기 제2 발광 다이오드(LD2)는 청색 광을 발광하며, 상기 파장 변환 부재(FS)는 상기 청색 광을 상기 마젠타색 광으로 변환할 수 있다.

이 실시예에서는 상기 제1 발광 다이오드(LD1), 상기 제2 발광 다이오드(LD2) 및 상기 파장 변환 부재(FS)의 조합으로 백색의 상기 출력광(LT3)이 구현될 수 있으나, 본 발명이 상기 조합에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 상기 제1 발광 다이오드(LD1)는 적색광을 발광할 수 있고, 상기 제2 발광 다이오드(LD2)는 청색광을 발광할 수 있고, 상기 파장 변환 부재(FS)는 상기 청색광을 시안(cyan)색 광으로 변환시킬 수 있고, 이에 따라 상기 적색광 및 상기 시안색광이 혼합되어 백색의 상기 출력광(LT3)이 구현될 수 있다.

이 실시예에서는, 상기 파장 변환 부재(FS)는 형광체를 포함할 수 있으나, 본 발명이 상기 파장 변환 부재(FS)의 종류에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는, 상기 파장 변환 부재(FS)는 양자점(quantum dot)을 포함할 수 있다.

이 실시예에서는, 상기 광학 렌즈(OL)는 상부 발광형(top-emitting)의 구조를 가질 수 있다. 상기 광학 렌즈(OL)의 바닥면(BS)에 렌즈홈(LH)이 형성되고, 상기 렌즈홈(LH)에 의해 제1 렌즈면(OS1)이 정의될 수 있다. 단면상에서 상기 제1 렌즈면(OS1)은 중앙으로부터 에지측으로 기울어진 라운드 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 광학 렌즈(OL)의 최외측면에 제2 렌즈면(OS2)이 정의되고, 상기 제2 렌즈면(OS2)은 상기 제1 렌즈면(OS1)의 상측에 위치한다. 이 실시예에서는, 단면상에서 상기 제2 렌즈면(OS2)은 중앙으로부터 에지측으로 기울어진 라운드 형상을 가질 수 있다.

상술한 상기 광학 렌즈(OL)의 구조에 따르면, 상기 제1 색광(LT1) 및 상기 제2 색광(LT2)은 상기 제1 렌즈면(OS1)에 입사되고, 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)이 혼합된 상기 출력광(LT3)은 상기 제2 렌즈면(OS2)을 통해 상기 광학 렌즈(OL)의 상측으로 출사된다. 또한, 상기 출력광(LT3)이 상기 제2 렌즈면(OS2)을 통해 출사되는 동시에, 상기 출력광(LT3)은 상기 제2 렌즈면(OS2)에 의해 굴절된다.

상기 회로 기판(PB) 위에 상기 반사 패턴(RP)이 배치된다. 상기 반사 패턴(RP)은 상기 광학 렌즈(OL)에 의해 커버된다. 이 실시예에서는 상기 반사 패턴(RP)은 상기 발광 다이오드 패키지(PK)를 둘러싼다.

상기 반사층(RS)은 광 반사 특성을 갖는 물질을 포함하여 상기 제1 렌즈면(OS1) 상에 부분적으로 배치된다. 이 실시예에서는, 상기 반사층(RS)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 금속을 포함할 수 있고, 상기 반사층(RS)은 상기 제1 렌즈면(OS1) 상에 코팅될 수 있다.

상기 발광 다이오드 패키지(PK)의 상측에 대응하여 상기 반사층(RS)에 개구부(OP)가 형성될 수 있다. 이 실시예에서는, 단면상에서 상기 반사층(RS)은 상기 개구부(OP)를 기준으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 보다 상세하게는 상기 바닥면(BS)을 기준으로 상기 제1 렌즈면(OS1)의 최대 높이(H0)를 정의할 때, 단면상에서 상기 개구부(OP)를 기준으로 상기 반사층(RS)의 일 측 및 타 측 각각은 상기 최대 높이(H0)보다 작은 제1 높이(H1)까지 배치된다.

상술한 상기 반사층(RS) 및 상기 반사 패턴(RP)의 구조에 따르면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)의 일부는 상기 반사층(RS), 상기 반사 패턴(RP) 및 상기 몰드(MD)에서 반사된 후에 상기 제1 렌즈면(OS1)을 통해 상기 광학 렌즈(OS)에 입사될 수 있다. 따라서, 상기 렌즈홈(LH) 내에서 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)의 경로들이 보다 랜덤해져 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)의 혼합이 보다 용이해질 수 있고, 이에 따라 상기 제2 렌즈면(OS2)을 통해 상기 광학 렌즈(OS)로부터 출사되는 상기 출력광(LT3)의 색순도가 향상될 수 있다.

이 실시예에서는, 상기 제1 발광 다이오드(LD1)로부터 상기 제1 색광(LT1)은 제1 각도(a1)로 발산되고, 상기 제2 발광 다이오드(LD2)으로부터 상기 제2 색광(LT2)은 제2 각도(a2)로 발산되며, 상기 제1 및 제2 각도들(a1, a2) 각각은 대략적으로 100도 내지 150도일 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드들(LD1, LD2)은 제1 이격 거리(DT1)만큼 서로 이격되므로, 상기 렌즈홈(LH) 내에서 상기 제1 및 제2 각도들(a1, a2)이 서로 중첩되지 않는 영역이 발생될 수 있다.

본 발명의 실시예와 달리, 상기 반사층(RS) 및 상기 반사 패턴(RP)이 생략되는 경우에, 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)은 상기 제1 및 제2 각도들(a1, a2)로 상기 광학 렌즈(OL) 측으로 입사될 수 있고, 이에 따라 상기 렌즈홈(LH) 내에서 상기 제1 및 제2 각도들(a1, a2)이 서로 중첩되지 않는 영역에서 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)의 혼합이 용이하지 않을 수 있고, 상기 출력광(LT3)에서 상기 제1 색광(LT1) 및 상기 제2 색광(LT2)이 서로 분리되어 시인되는 색분리 현상이 발생될 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에서는, 상기 반사층(RS) 및 상기 반사 패턴(RP)에 의해 상기 렌즈홈(LH) 내에서 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)의 경로들이 보다 랜덤해지므로, 상기 색분리 현상이 발생되는 것이 방지되며, 상기 출력광(LT3)의 백색의 색순도가 향상될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 유닛의 단면도이다. 도 3을 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.

도 3을 참조하면, 표시장치의 백라이트용 광원 유닛(LS2)은 광학 렌즈(OL2)를 포함하고, 상기 광학 렌즈(OL2)는 상부 발광형의 구조를 갖는다. 상기 광학 렌즈(OL2)는 제1 렌즈면(OS1) 및 제2 렌즈면(OS2)을 갖고, 반사층(RS2)은 상기 제1 렌즈면(OS1) 위에 부분적으로 배치된다.

상기 발광 다이오드 패키지(PK)의 상측에 대응하여 상기 반사층(RS2)에 개구부(OP2)가 형성될 수 있고, 이 실시예에서는 단면상에서 상기 반사층(RS2)은 상기 개구부(OP2)를 기준으로 비대칭인 형상을 가질 수 있다. 즉, 이 실시예에서는 단면상에서 상기 개구부(OP2)가 상기 광학 렌즈(OL2)의 중앙에 위치하지 않고, 상기 개구부(OP2)는 상기 광학 렌즈(OL2)의 일 측으로 편향될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 광학 렌즈(OL2)의 바닥면(BS)을 기준으로 상기 제1 렌즈면(OS1)의 최대 높이(H0)를 정의할 때, 단면상에서 상기 개구부(OP2)를 기준으로 상기 반사층(RS2)의 일 측은 상기 최대 높이(H0)보다 작은 제1 높이(H11)가지 배치되고, 상기 반사층(RS2)의 타 측은 상기 제1 높이(H11)보다 작은 제2 높이(H12)까지 상기 제1 렌즈면(OS1) 상에 배치된다.

상기 반사층(RS2)이 상기 개구부(OP2)를 기준으로 비대칭인 형상을 갖는 이유들 중 하나를 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 다시 도 2b를 참조하면, 제1 및 제2 발광 다이오드들(LD1, LD2)로부터 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)이 제1 및 제2 각도들(a1, a2)로 발산된다. 상기 제1 및 제2 각도들(a1, a2)이 서로 상이한 경우에, 렌즈홈(LH) 내에서 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)이 혼합되는 영역은 되어 편향될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서는, 형광체(FS)에 의해 상기 제1 및 제2 각도들(a1, a2)이 서로 상이해질 수 있고, 이에 따라 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)이 혼합되는 영역 및 상기 개구부(OP2) 각각은 상기 제2 발광 다이오드(LD2) 측으로 편향될 수 있다.

다른 실시예에서는, 렌즈홈(LH) 내에서 상기 제1 및 제2 발광 다이오드들(LD1, LD2)의 위치에 따라 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)이 혼합되는 영역이 상기 제1 발광 다이오드(LD1) 측으로 편향될 수도 있고, 이에 따라 당업자에게 상기 개구부(OP2)를 상기 제1 발광 다이오드(LD1) 측으로 편향시키는 것은 자명할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 유닛의 단면도이다. 도 4를 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.

도 4를 참조하면, 표시장치의 백라이트용 광원 유닛(LS3)은 광학 렌즈(OL3)를 포함하고, 상기 광학 렌즈(RS3)는 상부 발광형의 구조를 갖는다. 상기 광학 렌즈(OL3)는 제1 렌즈면(OS1) 및 제2 렌즈면(OS2)을 갖고, 반사층(RS3)은 상기 제1 렌즈면(OS1) 위에 부분적으로 배치된다.

발광 다이오드 패키지(PK)의 상측에 대응하여 상기 반사층(RS)에 개구부(OP3)가 형성될 수 있다. 이 실시예에서는 단면상에서 상기 반사층(RS3)은 상기 개구부(OP3)를 기준으로 대칭인 형상을 가질 수 있고, 단면상에서 상기 개구부(OP3)가 상기 광학 렌즈(OL3)의 중앙에 위치할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 광학 렌즈(OL3)의 바닥면(BS)을 기준으로 상기 제1 렌즈면(OS1)의 최대 높이(H0)를 정의할 때, 단면상에서 상기 개구부(OP3)를 기준으로 상기 반사층(RS)의 일 측 및 타 측 각각은 상기 최대 높이(H0)보다 작은 제3 높이(H3)까지 배치된다.

한편, 도 2b에 도시된 실시예에서는 제 1 및 제2 발광 다이오드들(LD1, LD2)이 제1 이격거리(DT1)로 이격되고, 도 4에 도시된 실시예에서는 제1 및 제2 발광 다이오드들(LD1, LD2)이 상기 제1 이격거리(DT1) 보다 작은 제2 이격거리(DT2)로 이격된다. 따라서, 도 2b에 도시된 실시예보다 도 4에 도시된 실시예에서는, 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)이 발산되는 제1 및 제2 각도들(a1, a2)이 중첩되는 영역이 증가하여 렌즈홈(LH) 내에서 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)이 혼합이 보다 용이해질 수 있다. 그 결과, 도 2b에 도시된 개구부(도 2b의 OP) 보다 상기 개구부(OP3)의 크기가 클 수 있고, 도 2b에 도시된 제1 높이(도 2b의 H1)보다 상기 제3 높이(H3)가 작을 수 있다.

상술한 도 4에 도시된 실시예와 반대로, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드들(LD1, LD2) 간의 이격거리가 도 2b에 도시된 제1 이격거리(도 2b의 DT1)보다 큰 경우에, 도 4에 도시된 상기 개구부(OP3)의 크기는 도 2b에 도시된 개구부(도 2b의 OP)보다 작을 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 유닛의 단면도이다. 도 5를 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.

도 5를 참조하면, 표시장치의 백라이트용 광원 유닛(LS4)은 광학 렌즈(OL4)를 포함한다. 상기 광학 렌즈(OL4)는 측 발광형(side emitting) 의 구조를 갖고, 상기 광학 렌즈(OL4)는 제1 렌즈면(OS1) 및 제2 렌즈면(OS2-1)을 갖는다.

반사층(RS)은 상기 제1 렌즈면(OS1) 위에 부분적으로 배치된다. 상기 제2 렌즈면(OS2-1)은 제1 경사면(SS1) 및 상기 제1 경사면(SS1)과 연결된 제2 경사면(SS2)을 갖고, 상기 제1 경사면(SS1)은 상기 제2 렌즈면(OS2-1)의 일측으로부터 상기 제1 렌즈면(OS1)을 향해 기울어지고, 상기 제2 경사면(SS2)은 상기 제2 렌즈면(OS2-1)의 타측으로부터 상기 제1 렌즈면(OS1)을 향해 기울어진다.

상술한 구조의 상기 광학 렌즈(OL4)에 따르면, 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)은 반사층(RS), 반사패턴(RP) 및 몰드(MD)에서 반사되는 동안에 그 경로들이 랜덤해져 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)의 혼합이 용이해질 수 있고, 상기 혼합된 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)은 상기 제1 렌즈면(OS1)을 통해 상기 광학 렌즈(OL4) 측에 입사된다. 또한, 상기 광학 렌즈(OL4) 측에 입사된 상기 제1 및 제2 색광들(LT1, LT2)은 상기 제2 렌즈면(OS2-1)에서 반사된 후 상기 광학 렌즈(OS2-1)의 측부를 통해 출력광(LT3)으로 출사된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

100: 표시 패널 BL: 백라이트 어셈블리
OL: 광학 렌즈 OS1: 제1 렌즈면
OS2: 제2 렌즈면 PB: 회로 기판
PK: 발광 다이오드 패키지 RS: 반사층
RP: 반사패턴 500: 표시 장치

Claims

광을 발광하는 발광 유닛을 포함하는 백라이트 어셈블리; 및
상기 광을 제공받아 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하고,
상기 발광 유닛은,
서로 다른 색상의 광들을 발생하는 적어도 두 개의 발광 다이오드들을 포함하는 발광 다이오드 패키지;
상기 발광 다이오드 패키지를 커버하고, 제1 렌즈면 및 상기 제1 렌즈면을 통해 입사된 광의 경로를 변경하는 제2 렌즈면을 갖는 광학 렌즈; 및
상기 재1 렌즈면 위에 부분적으로 배치되는 반사층을 포함하고,
상기 광학 렌즈는 상기 제1 렌즈면 및 상기 제2 렌즈면과 연결된 바닥면을 갖고, 상기 바닥면을 기준으로 상기 제1 렌즈면의 최대 높이를 정의할 때, 상기 반사층은 상기 제1 렌즈면의 상기 최대 높이보다 작고, 상기 최대 높이의 1/2 높이보다 큰 높이까지 배치되는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 발광 유닛은,
상기 발광 다이오드 패키지가 실장되는 회로 기판; 및
상기 회로 기판 위에 배치되고, 상기 광학 렌즈에 의해 커버되는 반사 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 발광 다이오드 패키지를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 광학 렌즈에 상기 제1 렌즈면을 정의하는 렌즈홈이 형성되고, 상기 제2 렌즈면은 상기 제1 렌즈면의 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서, 단면상에서 상기 제1 렌즈면은 중앙으로부터 에지측으로 기울어진 라운드 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서, 단면상에서 상기 발광 다이오드 패키지의 상측에 대응하여 상기 반사층에 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 6 항에 있어서, 단면상에서 상기 반사층은 상기 개구부를 기준으로 대칭인 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 광학 렌즈는 상기 제1 렌즈면 및 상기 제2 렌즈면과 연결된 바닥면을 갖고, 상기 바닥면을 기준으로 상기 제1 렌즈면의 최대 높이를 정의할 때, 상기 반사층은 상기 제1 렌즈면 상에 상기 최대 높이보다 작은 제1 높이까지 배치되고,
상기 제1 높이는 1/2 높이보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 6 항에 있어서, 단면상에서 상기 반사층은 상기 개구부를 기준으로 비대칭인 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 광학 렌즈는 상기 제1 렌즈면 및 상기 제2 렌즈면과 연결된 바닥면을 갖고, 상기 바닥면을 기준으로 상기 제1 렌즈면의 최대 높이를 정의할 때, 단면상에서 상기 반사층의 일 측은 상기 제1 렌즈면 상에 상기 최대 높이보다 작은 제1 높이까지 배치되고, 단면상에서 상기 반사층의 타 측은 상기 제1 렌즈면 상에 상기 제1 높이보다 작은 제2 높이까지 배치되고,
상기 제1 및 제2 높이는 1/2 높이보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 발광다이오드 패키지는,
제1 색광을 발광하는 제1 발광 다이오드; 및
상기 제1 색광과 상이한 색상을 갖는 제2 색광을 발광하는 제2 발광 다이오드를 포함하고,
상기 제1 및 제2 발광다이오드들 간의 이격거리가 작을수록, 상기 반사층에 형성된 상기 개구부의 크기가 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 발광다이오드 패키지는,
상기 제2 발광 다이오드 위에 배치되는 파장 변환 부재를 더 포함하고,
상기 제1 색광은 녹색광이고, 상기 제2 색광은 청색광이고, 상기 파장 변환 부재는 상기 제2 색광을 마젠타색광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서, 단면상에서 상기 제2 렌즈면은 상기 제2 렌즈면의 일측으로부터 상기 제1 렌즈면을 향해 기울어진 제1 경사면 및 상기 제2 렌즈면의 타측으로부터 상기 제1 렌즈면을 향해 기울어진 제2 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 발광다이오드 패키지로부터 발생된 광은 상기 제1 렌즈면을 통해 상기 광학 렌즈 측으로 입사되고, 상기 입사된 광은 상기 제2 렌즈면에서 반사되어 상기 광학 렌즈로부터 출사되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서, 단면상에서 상기 제2 렌즈면은 상기 제2 렌즈면의 중앙으로부터 에지측으로 기울어진 라운드 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 발광다이오드 패키지로부터 발생된 광은 상기 제1 렌즈면을 통해 상기 광학 렌즈 측으로 입사되고, 상기 입사된 광은 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 상기 광학 렌즈로부터 출사되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 반사층은 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.