KR20140040558A - 광속 제어 부재, 이를 포함하는 발광 장치 및 표시장치 - Google Patents

광속 제어 부재, 이를 포함하는 발광 장치 및 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140040558A
KR20140040558A KR1020120107415A KR20120107415A KR20140040558A KR 20140040558 A KR20140040558 A KR 20140040558A KR 1020120107415 A KR1020120107415 A KR 1020120107415A KR 20120107415 A KR20120107415 A KR 20120107415A KR 20140040558 A KR20140040558 A KR 20140040558A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
incident
light emitting
diffraction pattern
refractive
Prior art date
Application number
KR1020120107415A
Other languages
English (en)
Inventor
박상준
최현호
이창혁
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020120107415A priority Critical patent/KR20140040558A/ko
Publication of KR20140040558A publication Critical patent/KR20140040558A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

실시예에 따른 광속 제어 부재는, 광이 입사되는 입사면; 및 상기 입사면으로부터의 광이 입사되는 굴절면을 포함하고, 상기 입사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면은 상기 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함한다.

Description

광속 제어 부재, 이를 포함하는 발광 장치 및 표시장치{MEMBER FOR CONTROLLING LUMINOUS FLUX, LIGHT EMITTING DEVICE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
실시예는 광속 제어 부재, 이를 포함하는 발광 장치 및 표시 장치에 관한 것이다.
최근 종래의 CRT를 대신하여 액정표시장치(LCD), PDP(plasma display panel), OLED(organic light emitting diode) 등의 평판표시장치가 많이 개발되고 있다.
이 중 액정표시장치는 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판 그리고 양 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 하면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된다. 에지형은 도광판의 측면에 광원이 설치되는 구조이다.
직하형은 액정표시장치의 크기가 대형화되면서 중점적으로 개발된 구조로서, 액정표시패널의 하부면에 하나 이상의 광원을 배치시켜 액정표시패널에 전면적으로 빛을 공급하는 구조이다.
이러한 직하형 백라이트 유닛은 에지형 백라이트 유닛에 비해 많은 수의 광원을 이용할 수 있어 높은 휘도를 확보할 수 있는 장점이 있는 반면, 휘도의 균일성을 확보하기 위하여 에지형에 비하여 두께가 두꺼워지는 단점이 있다.
이와 같은 액정표시장치에 관하여, 한국 특허 공개 공보 10-2011-0068110 등에 개시되어 있다.
실시예는 향상된 색 균일도를 가지는 광속 제어 부재, 이를 포함하는 발광 장치 및 표시 장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광속 제어 부재는, 광이 입사되는 입사면; 및 상기 입사면으로부터의 광이 입사되는 굴절면을 포함하고, 상기 입사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면은 상기 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함한다.
실시예에 따른 발광 장치는, 구동 기판; 상기 구동 기판 상에 배치되는 광원; 및 상기 광원 상에 배치되는 광속 제어 부재를 포함하고, 상기 광속 제어 부재는, 광이 입사되는 입사면; 및 상기 입사면으로부터의 광이 입사되는 굴절면을 포함하고, 상기 입사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면은 상기 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함한다.
실시예에 따른 표시장치는, 구동 기판; 상기 구동 기판 상에 배치되는 광원; 상기 광원 상에 배치되는 광속 제어 부재; 및 상기 광속 제어 부재로부터의 광이 입사되는 표시패널을 포함하고, 상기 광속 제어 부재는, 광이 입사되는 입사면; 및 상기 입사면으로부터의 광이 입사되는 굴절면을 포함하고, 상기 입사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면은 상기 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함한다.
실시예에 따른 광속 제어 부재는 입사면, 반사면 및 굴절면 중 적어도 일면 상에 회절 패턴을 포함한다. 즉, 발광다이오드로부터 출사되어 입사면 또는 반사면을 통해 상기 굴절면으로 입사되는 광은 상기 입사면, 상기 반사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면 상에 형성되는 회절 패턴에 의해 회절 효과가 일어날 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광속 제어 부재는 굴절면으로 입사하여 굴절되는 광이 파장에 따라 서로 다른 굴절각을 가짐으로써 발생할 수 있는 색편차를 감소할 수 있다.
즉, 상기 회절 패턴의 회절 효과에 따라, 상기 굴절면으로 입사하는 광의 일부는 굴절각보다 더 큰 굴절각으로 출사하고, 상기 굴절면으로 입하하는 광의 일부는 굴절각보다 더 작은 굴절각으로 출사할 수 있다. 따라서, 작은 굴절각으로 굴절되는 광은 상쇄 간섭이 일어나고, 큰 굴절각으로 굴절되는 광은 보강 간섭이 일어날 수 있다.
즉, 상기 발광다이오드로는 청색광을 발생시키고, 광 변환 부재에 의해서, 상기 청색광은 녹색광 및 적색광으로 변화되며, 이에 따라서, 형성된 백색광이 상기 굴절면을 통과하여 출사될 수 있다.
이때, 이때, 상기 녹색광 및 적색광은 청색광에 비하여 넓은 지향각을 가질 수 있는데, 상기 녹색광 및 상기 적색광은 상기 청색 광에 비하여, 큰 파장을 가지기 때문에, 상기 녹색광 및 적색광의 지향각은 상기 회절 패턴에 의해서, 상기 청색광보다 더 크게 좁아질 수 있다.
따라서, 상기 청색광, 상기 적색광 및 상기 녹색광은 서로 유사한 지향각을 가질 수 있다. 즉, 상기 회절 패턴에 의한 회절 효과에 의해 상쇄 간섭 및 보상 간섭에 의하여, 상기 청색광, 상기 적색광 및 상기 녹색광은 유사한 지향각을 가지기 때문에, 상기 굴절면을 통과하는 광의 색편차를 감소시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광속 제어 부재 및 이를 포함하는 발광장치 및 표시장치는 향상된 색 균일도를 가질 수 있다.
도 1 및 도 2는 실시예에 따른 발광 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 6은 실시예에 따른 발광 장치의 단면을 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 도 3 내지 도 6의 회절 패턴의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 10은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 11은 도 10에서 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 1 및 도 2는 실시예에 따른 발광 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 3 내지 도 6은 실시예에 따른 발광 장치의 단면을 도시한 단면도이며, 도 7 내지 도 9는 도 3 내지 도 6의 회절 패턴의 일 단면을 도시한 단면도이고, 도 10은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이며, 도 11은 도 10에서 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 9를 참고하면, 실시예에 따른 발광 장치는 광속 제어 부재(10), 예를 들어 확산 렌즈, 광원, 예를 들어, 발광다이오드(20) 및 광 변환 부재를 포함하는 발광소자 패키지 및 구동 기판(30), 예를 들어 인쇄회로기판을 포함한다.
상기 광속 제어 부재(10)는 상기 구동 기판(30) 상에 배치된다. 상기 광속 제어 부재(10)는 상기 구동 기판(30)과 상기 광속 제어 부재(10)를 연결하는 고정 부재에 의해 상기 구동 기판(30) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 광속 제어 부재(10)는 상기 발광다이오드(20) 상에 배치된다.
상기 광속 제어 부재(10)는 렌즈일 수 있다. 자세하게, 상기 광속 제어 부재(10)는 확산 렌즈일 수 있다. 상기 확산 렌즈는 등방성 확산 렌즈이거나 또는 이방성 확산 렌즈일 수 있다. 즉, 도 1과 같이 등방성 확산 렌즈이거나 또는 도 2와 같이 이방성 확산 렌즈일 수 있다.
상기 광속 제어 부재(10)는 투명하다. 상기 광속 제어 부재(10)의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.5일 수 있다. 상기 광속 제어 부재(10)는 투명한 수지로 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 광속 제어 부재(10)는 열 가소성 수지를 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 광속 제어 부재(10)는 실리콘계 수지를 포함할 수 있다. 상기 광속 제어 부재(10)로 사용되는 물질의 예로서는 폴리디메틸실록산(poly(dimethylsiloxane);PDMS) 등을 들 수 있다.
상기 광속 제어 부재(10)는 도 3 및 도 5에 도시되어 있듯이, 입사면(110) 및 굴절면(130)을 포함한다. 상기 입사면(110) 및 상기 굴절면(130)은 서로 연결된다.
또는, 상기 광속 제어 부재(10)는 도 4 및 도 6에 도시되어 있듯이, 입사면(110), 반사면(120) 및 굴절면(130)을 포함할 수 있다. 상기 입사면(110)과 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130)은 서로 연결된다. 즉, 상기 입사면(110)은 굴절면(130)과 연결되고, 상기 굴절면(130)은 상기 반사면(120)과 연결된다.
상기 광속 제어 부재(10)에 상기 반사면(120)이 형성될 때는, 상기 광속 제어 부재(10)에는 함몰부(100)가 형성될 수 있다. 상기 함몰부(100)는 상기 광속 제어 부재(10)의 상부에 형성된다. 상기 함몰부(100)는 상기 발광다이오드(20)에 대응된다. 또한, 상기 함몰부(100)는 상기 발광다이오드(20)를 향하여 함몰된다. 더 자세하게, 상기 함몰부(100)는 상기 발광다이오드(20)를 향하여 함몰된다. 상기 함몰부(100)는 상기 광속 제어 부재(10)의 중앙 부분에 형성된다.
상기 함몰부(100)의 내부면의 중심은 상기 발광다이오드(20)의 광축에 배치된다. 즉, 상기 발광다이오드(20)의 광축은 상기 함몰부의 내부면의 중심을 통과한다.
상기 입사면(110)은 상기 광원 즉, 상기 발광다이오드(20)로부터 광이 입사되는 면이다. 즉, 상기 입사면(110)은 상기 발광다이오드(20)로부터 출사되는 광이 입사되는 면이다. 상기 입사면(110)은 상기 발광다이오드(20)와 일정거리만큼 이격하여 위치할 수 있다.
상기 입사면(110)은 평면일 수 있다. 또는, 상기 입사면(110)에는 상기 입사면(110)에 대향하는 오목부 또는 볼록부가 형성될 수 있다. 즉, 상기 입사면(110)에는 상기 광원의 광축(OA)과 대향하는 오목부 또는 볼록부가 형성될 수 있다.
상기 입사면(110)은 상기 발광다이오드(20)로부터 출사되는 광을 입사받아 상기 반사면(120) 또는 상기 굴절면(130) 방향으로 출사할 수 있다. 자세하게, 상기 입사면(110)은 상기 발광다이오드(20)로부터 출사되는 광을 입사받아 상기 광을 굴절시켜 상기 반사면(120) 또는 상기 굴절면(130) 방향으로 출사할 수 있다.
상기 반사면(120)은 상기 함몰부의 내부면이다. 상기 반사면(120)은 상기 발광다이오드(20)로부터의 광의 일부를 측방, 측상방 또는 측하방으로 반사시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 반사면(120)은 상기 광속 제어부재(10)의 중앙 부분에 광이 집중되어 형성되는 핫 스판(hot spot)이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 반사면(120)은 상기 발광다이오드(20) 즉, 상기 발광다이오드(20)에서 출사되고, 이를 입사받는 상기 입사면(110)으로부터 출사되는 광을 입사받아 상기 굴절면(130)으로 반사시킬 수 있다.
상기 반사면(120)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)으로부터 연장된다. 더 자세하게, 상기 반사면(120)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)으로부터 멀어지는 방향으로 연장된다. 이때, 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)으로부터 멀어지는 방향은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)과 직교하거나 경사지는 외곽 방향을 의미할 수 있다. 더 자세하게, 상기 반사면(120)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)으로부터 측상방으로 연장된다. 상기 반사면(130)은 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA)으로부터 외곽으로 연장된다. 여기에서 "광축(OA)"이란, 점광원으로부터 입체적인 출사 광속(luminous flux)의 중심에서의 광의 진행 방향을 말한다.
상기 반사면(120) 및 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA) 사이의 거리는 상기 발광다이오드(20)로부터 멀어질수록 점점 커질 수 있다. 더 자세하게, 상기 반사면(120) 및 상기 발광다이오드(20)의 광축(OA) 사이의 거리는 상기 발광다이오드(20)로부터 멀어짐에 따라서, 비례적으로 커질 수 있다.
상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130)은 서로 만날 수 있다. 상기 제 2 굴절면(130)은 상기 반사면(120)으로부터 만곡되어, 하방으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 굴절면(130)은 상기 반사면(120)으로부터 만곡되어 상기 입사면(110)으로 연장될 수 있다.
상기 굴절면(130)은 상기 입사면(110)과 서로 연결된다. 자세하게, 상기 굴절면(130)은 상기 입사면(110)의 양 끝단에서 상기 입사면(110)과 연결되고, 상방 방향으로 연장된다. 더 자세하게, 상기 굴절면(130)은 상기 입사면(110)에서 상기 반사면(120) 방향으로 연장한다. 또한, 상기 굴절면(130)은 상기 반사면(120)으로 부터 출사되는 광을 입사받는다.
상기 굴절면(130)은 다양한 형상을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 굴절면(130)은 곡면일 수 있다. 또는, 상기 굴절면(130)은 직선면일 수 있다. 또는 상기 굴절면(120)은 곡선면과 직선면을 동시에 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 2 굴절면(120)은 부분적으로 곡선면 및 부분적으로 직선면일 수 있다.
도 3 내지 도 9를 참조하면, 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면에는 회절 패턴(140)이 형성된다. 상기 회절 패턴(140)은 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면으로부터 상방으로 돌출 또는 함몰될 수 있다. 또한, 상기 회절 패턴(140)은 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면의 일부를 노출시킬 수 있다.
상기 회절 패턴(140)은 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면으로 입사되는 광을 회절시킨다.
상기 발광 소자 패키지에 위치하는 상기 발광 다이오드(20)는 청색광을 발생시키며, 상기 청색광은 상기 발광 소자 패키지 내에 위치하는 광 변환 부재를 통과하여 적색광 및 녹색광으로 변환되며, 이에 따라서 백색광이 형성되고, 상기 백색광은 상기 광속 제어 부재를 통고하여 표시 패널 방향으로 입사한다.
이때, 상기 청색광, 상기 녹색광 및 상기 적색광은 서로 다른 파장을 가지기 때문에 서로 다른 지향각 및/또는 굴절률을 가진다. 즉, 상기 녹색광 및 상기 적색광은 상기 청색광에 비하여 넓은 지향각을 가진다. 따라서, 상기 광속 제어 부재를 통과하는 광원은 서로 다른 파장을 가지는 상기 청색광, 상기 녹색광 및 상기 적색광에 의해 색편차가 발생할 수 있다. 다시 말해, 광의 파장이 길수록 굴절각은 작아지고, 파장이 짧을수록 굴절각은 커지게 된다. 이에 따라, 상기 굴절면을 통하여 출사되는 광은 서로 다른 파장으로 인해 서로 다른 굴절각으로 출사하게 되어 색편차가 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 실시예에 따른 광속 제어 부재는 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면에 회절 패턴(140)을 형성하여 이와 같은 문제점을 방지할 수 있다. 즉, 상기 회절 패턴(140)은 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면에 입사되는 광을 회절시키기 때문에, 상기 입사광의 일부는 입사각보다 더 큰 굴절각으로 굴절되고, 상기 입사광의 일부는 입사각보다 더 작은 굴절각으로 굴절될 수 있다. 이때, 작은 굴절각으로 굴절되는 광은 상쇄간섭이 일어나고, 큰 굴절각으로 굴절되는 광은 보강 간섭이 일어나도록 상기 회절 패턴(140)의 두께 및 피치(P)가 조절될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광속 제어 부재는 상기 청색광, 상기 녹색광 및 상기 적색광은 서로 유사한 지향각을 가지게 되므로 향상된 색 균일도를 가질 수 있다. 즉, 상기 회절 패턴에 의한 회절 효과에 의해 상쇄 간섭 및 보상 간섭에 의하여, 상기 청색광, 상기 적색광 및 상기 녹색광은 유사한 지향각을 가지기 때문에, 상기 굴절면을 통과하는 광의 색편차를 감소시킬 수 있다.
도 7 내지 도 9에 도시되어 있듯이, 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면에는 돌출 또는 함몰되는 회절 패턴이 형성될 수 있다. 도 7 내지 도 9에서는 상기 굴절면(130)에 형성되는 회절 패턴에 대해서만 도시되어 있으나, 상기 입사면(110) 및 상기 반사면(120)에 형성되는 회절 패턴도 상기 굴절면(130)에 형성되는 회절 패턴과 동일하게 적용될 수 있다.
도 7에 도시되어 있듯이, 상기 회절 패턴(140)은 곡면을 포함할 수 있다. 상기 회절 패턴(140)은 sin파 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 회절 패턴(140)은 물결 형상을 가질 수 있다. 상기 회절 패턴(140)은 전체적으로 곡면으로 형성될 수 있다. 마찬가지로, 상기 회절 패턴(140)에 의한 굴절각은 상기 회절 패턴(140)의 피치 및 골과 산의 높이차 등에 의해서 조절될 수 있다.
또한, 도 8에 도시되어 있듯이, 상기 회절 패턴(140)은 경사면을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 회절 패턴(140)은 톱날 형상을 가질 수 있다. 상기 회절 패턴(140)에 의한 굴절각은 상기 회절 패턴(140)의 피치 및 상기 경사면의 경사지는 각도 등에 의해서 조절될 수 있다.
또한, 도 9에 도시되어 있듯이, 상기 회절 패턴(140)은 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면에 함몰되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 회절 패턴(140)은 일정한 간격 및 일정한 피치로 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면에 홈을 형성할 수 있다.
이하, 도 10 및 도 11을 참조하여 실시예에 따른 광속 제어 부재를 포함하는 액정표시장치를 설명한다.
도 10은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 11은 도 10에서 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 10 및 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(200) 및 백라이트 유닛(1000)을 포함한다. 상기 액정표시패널(200)은 영상을 디스플레이한다. 상기 액정표시패널(200)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(200)의 가장자리에는 상기 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 PCB(gate driving printed circuit board)와, 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 PCB(data driving printed circuit board)가 구비된다.
상기 게이트 및 데이터 구동 PCB(210, 220)는 COF(Chip on film)에 의해 상기 액정표시패널(200)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 액정표시패널(200)을 지지하는 패널 가이드(240) 및 상기 액정표시패널(200)의 가장자리를 감싸며, 상기 패널 가이드(240)와 결합되는 탑 케이스(230)를 포함한다.
상기 백라이트 유닛(1000)은 20인치 이상의 대형 액정표시장치에 구비되는 직하 방식으로 구성된다. 상기 백라이트 유닛(1000)은 바텀 커버(1100), 복수의 구동 기판들(31, 32), 복수의 발광다이오드들(21, 22), 복수의 광속 제어 부재들(10) 및 광학시트들(1200)을 포함한다.
상기 바텀 커버(1100)는 상면이 개구된 박스 형상을 가지며, 상기 인쇄회로기판(30)을 수용한다. 또한, 상기 바텀 커버(1100)는 상기 광학시트들(1200) 및 상기 액정표시패널(200)을 지지한다.
상기 바텀 커버(1100)는 금속 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 바텀 커버(1100)는 금속 플레이트 등이 절곡 또는 만곡되어 형성될 수 있다. 즉, 절곡 또는 만곡되어 형성되는 공간에, 상기 구동 기판들(31, 32)이 수용된다.
또한, 상기 바텀 커버(1100)의 바닥면은 높은 반사율을 가질 수 있다. 즉, 상기 바텀 커버(1100)의 바닥 자체가 반사 시트 기능을 수행할 수 있다. 이와는 다르게, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 바텀 커버(1100)의 내부에 반사 시트가 따로 구비될 수 있다.
상기 구동 기판들(31, 32)은 상기 바텀 커버(1100) 내측에 배치된다. 상기 구동 기판들(31, 32)은 상기 발광다이오드(20)를 구동하기 위한 구동 기판일 수 있다. 상기 인쇄회로기판(30)은 상기 발광다이오드들(21, 22)에 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 발광다이오드들(21, 22)은 상기 구동기판들(30)에 실장될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 구동 기판들(31, 32)은 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 구동 기판들(31, 32)은 서로 나란히 상기 제 1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 띠 형상을 가질 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)은 두 개 이상일 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)의 개수는 상기 액정표시패널(200)의 면적에 따라서 달라질 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)의 길이는 상기 액정표시패널(200)의 폭에 따라서 달라질 수 있다. 상기 구동 기판들(31, 32)의 폭은 약 5㎜ 내지 약 3㎝일 수 있다.
상기 구동 기판들(31, 32)은 상기 발광다이오드들(21, 22)에 전기적으로 연결되며, 상기 발광다이오드들(21, 22)에 구동신호를 공급한다. 상기 구동 기판들(31, 32)의 상면에는 상기 백라이트 유닛(1000)의 성능을 향상시키기 위한 반사층이 코팅될 수 있다. 즉, 상기 반사층은 상기 발광다이오드들(21, 22)로부터 출사되는 광을 상방으로 반사시킬 수 있다.
상기 발광다이오드들(21, 22)은 상기 구동 기판들(31, 32)을 통하여 인가받는 전기적인 신호를 사용하여, 광을 발생시킨다. 즉, 상기 발광다이오드들(21, 22)은 광을 발생시키는 광원이다. 더 자세하게, 각각의 발광다이오드(20)는 점광원이고, 각각의 발광다이오드(20)가 모여서 면광원을 형성한다. 여기서, 상기 발광다이오드들(21, 22)은 발광다이오드 칩을 포함하는 발광다이오드 패키지이다.
상기 발광다이오드들(21, 22)은 상기 구동 기판들(31, 32)에 실장된다. 상기 발광다이오드들(21, 22)은 백색 광을 출사할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 발광다이오드들(21, 22)은 청색 광, 녹색 광 및 적색 광을 골고루 나누어서 출사할 수 있다.
또한, 상기 광속 제어 부재(10)들이 상기 구동 기판들(31, 32) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 광속 제어 부재(10)들은 상기 발광다이오드들(21, 22) 상에 각각 배치된다. 상기 광속 제어 부재(10)들은 상기 발광다이오드들(21, 22)을 각각 덮을 수 있다. 상기 발광다이오드들(21, 22)은 제 1 발광다이오드들(21) 및 제 2 발광다이오드들(22)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 발광다이오드들(21)은 제 1 구동 기판(31)에 배치된다. 상기 제 1 발광다이오드들(21)은 상기 제 1 구동 기판(31) 상에 실장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 발광다이오드들(21)은 상기 제 1 발광다이오드들(21)은 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 발광다이오드들(21)은 상기 제 1 구동 기판(31) 상에 일렬로 실장될 수 있다. 또한, 상기 제 1 발광다이오드들(21)은 서로 일정한 간격(D11)으로 이격될 수 있다.
상기 제 2 발광다이오드들(22)은 제 2 구동 기판(32)에 배치된다. 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 상기 제 2 구동 기판(32) 상에 실장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 상기 제 2 구동 기판(32) 상에 일렬로 실장될 수 있다. 또한, 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 서로 일정한 간격(D22)으로 이격될 수 있다.
상기 제 1 발광다이오드들(21)은 제 1 열로 배치되고, 상기 제 2 발광다이오드들(22)은 제 2 열로 배치될 수 있다. 상기 제 1 열 및 상기 제 2 열은 서로 나란히 배치된다.
상기 광학시트들(1200)은 상기 발광다이오드들(21, 22) 상에 배치된다. 상기 광학시트들(1200)은 상기 바텀 커버(1100) 상에 배치될 수 있다. 상기 광학시트들(1200)은 상기 발광다이오드들(21, 22)을 덮을 수 있다.
상기 광학시트들(1200)은 통과하는 광의 특성을 향상시킨다. 상기 광학시트들(1200)은 확산시트, 제 1 프리즘 시트 및 제 2 프리즘 시트를 포함한다.
상기 확산시트는 상기 발광다이오드들(21, 22) 상에 배치된다. 상기 확산시트는 상기 발광다이오드들(21, 22)을 덮는다. 더 자세하게, 상기 확산시트는 상기 발광다이오드들(21, 22)을 전체적으로 덮을 수 있다.
상기 발광다이오드들(21, 22)로부터 출사되는 광은 상기 확산시트에 입사된다. 상기 발광다이오드들(21, 22)로부터의 광은 상기 확산시트에 의해서 확산될 수 있다.
상기 제 1 프리즘 시트는 상기 확산시트 상에 배치된다. 상기 제 1 프리즘 시트는 피라미드 형상을 가지는 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제 1 프리즘 시트는 상기 확산시트로부터의 광의 직진성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 프리즘 시트는 상기 제 1 프리즘 시트 상에 배치된다. 상기 제 2 프리즘 시트는 피라미드 형상을 가지는 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제 2 프리즘 시트는 상기 제 1 프리즘 시트로부터의 광의 직진성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 발광다이오드(20)는 광을 발생시킨다. 상기 발광다이오드는 발광다이오드 패키지 상에 실장될 수 있다. 즉, 상기 발광다이오드 패키지는 상기 발광다이오드 및 상기 발광다이오드에서 발생하는 청색광의 파장을 변환시키는 광 변환 부재를 포함할 수 있다. 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 인쇄회로기판일 수 있다. 또한, 상기 구동 기판(30)은 리지드하거나, 플렉서블할 수 있다.
본 실시예에서는 하나의 구동 기판에, 하나의 발광다이오드(20) 및 하나의 광속 제어 부재가 배치되는 것으로 기재되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 하나의 구동 기판에 복수의 발광다이오드(20)들이 배치될 수 있다. 또한, 각각의 발광다이오드(20)에 대응하여 복수의 광속 제어 부재들이 배치될 수 있다.
앞서 설명하였듯이, 실시예에 따른 광속 제어 부재를 포함하는 표시 장치는 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면에 회절 패턴(140)을 형성하여 서로 다른 파장에 따른 굴절각 차이로 인한 색편차를 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 회절 패턴(140)은 상기 입사면(110), 상기 반사면(120) 및 상기 굴절면(130) 중 적어도 일면에 입사되는 광을 회절시키기 때문에, 상기 입사광의 일부는 입사각보다 더 큰 굴절각으로 굴절되고, 상기 입사광의 일부는 입사각보다 더 작은 굴절각으로 굴절될 수 있다. 이때, 작은 굴절각으로 굴절되는 광은 상쇄간섭이 일어나고, 큰 굴절각으로 굴절되는 광은 보강 간섭이 일어나도록 상기 회절 패턴(140)의 두께 및 피치(P)가 조절될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광속 제어 부재를 포함하는 표시 장치는 상기 청색광, 상기 녹색광 및 상기 적색광은 서로 유사한 지향각을 가지게 되므로 향상된 색 균일도를 가질 수 있다.
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 (15)

  1. 광이 입사되는 입사면; 및
    상기 입사면으로부터의 광이 입사되는 굴절면을 포함하고,
    상기 입사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면은 상기 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함하는 광속 제어 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회절 패턴은 상기 입사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면으로부터 돌출 또는 함몰되는 광속 제어 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회절 패턴은 곡면을 포함하는 광속 제어 부재.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 회절 패턴은 경사면을 포함하는 광속 제어 부재.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 입사면은 상기 입사면에 대향하는 오목부 또는 볼록부를 포함하는 광속 제어 부재.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 입사면으로부터의 광이 입사되는 반사면을 더 포함하고,
    상기 굴절면은 상기 반사면으로부터의 광이 입사되는 광속 제어 부재.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 입사면, 상기 반사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면은 회절 패턴을 포함하는 광속 제어 부재.
  8. 구동 기판;
    상기 구동 기판 상에 배치되는 광원; 및
    상기 광원 상에 배치되는 광속 제어 부재를 포함하고,
    상기 광속 제어 부재는,
    광이 입사되는 입사면; 및
    상기 입사면으로부터의 광이 입사되는 굴절면을 포함하고,
    상기 입사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면은 상기 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함하는 발광 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 회절 패턴은 상기 입사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면으로부터 돌출 또는 함몰되는 발광 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 입사면으로부터의 광이 입사되는 반사면을 더 포함하고,
    상기 굴절면은 상기 반사면으로부터의 광이 입사되는 발광 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 입사면, 상기 반사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면은 회절 패턴을 포함하는 발광 장치.
  12. 구동 기판;
    상기 구동 기판 상에 배치되는 광원;
    상기 광원 상에 배치되는 광속 제어 부재; 및
    상기 광속 제어 부재로부터의 광이 입사되는 표시패널을 포함하고,
    상기 광속 제어 부재는,
    광이 입사되는 입사면; 및
    상기 입사면으로부터의 광이 입사되는 굴절면을 포함하고,
    상기 입사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면은 상기 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함하는 표시 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 회절 패턴은 상기 입사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면으로부터 돌출 또는 함몰되는 표시 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 입사면으로부터의 광이 입사되는 반사면을 더 포함하고,
    상기 굴절면은 상기 반사면으로부터의 광이 입사되는 표시 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 입사면, 상기 반사면 및 상기 굴절면 중 적어도 일면은 회절 패턴을 포함하는 표시 장치.
KR1020120107415A 2012-09-26 2012-09-26 광속 제어 부재, 이를 포함하는 발광 장치 및 표시장치 KR20140040558A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120107415A KR20140040558A (ko) 2012-09-26 2012-09-26 광속 제어 부재, 이를 포함하는 발광 장치 및 표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120107415A KR20140040558A (ko) 2012-09-26 2012-09-26 광속 제어 부재, 이를 포함하는 발광 장치 및 표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140040558A true KR20140040558A (ko) 2014-04-03

Family

ID=50650734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120107415A KR20140040558A (ko) 2012-09-26 2012-09-26 광속 제어 부재, 이를 포함하는 발광 장치 및 표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140040558A (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004133391A (ja) * 2002-06-24 2004-04-30 Lumileds Lighting Us Llc 側面放射ｌｅｄ及びレンズ
KR100609592B1 (ko) * 2004-11-19 2006-08-08 서울반도체 주식회사 측면 방출 발광 다이오드 및 그것에 적합한 렌즈
KR100663909B1 (ko) * 2005-06-28 2007-01-02 서울반도체 주식회사 측면 발광용 렌즈 및 발광 소자
KR100806708B1 (ko) * 2006-11-09 2008-02-27 주식회사 나모텍 액정표시장치의 백라이트 유닛
JP2011034770A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Sony Corp 発光装置及び表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004133391A (ja) * 2002-06-24 2004-04-30 Lumileds Lighting Us Llc 側面放射ｌｅｄ及びレンズ
KR100609592B1 (ko) * 2004-11-19 2006-08-08 서울반도체 주식회사 측면 방출 발광 다이오드 및 그것에 적합한 렌즈
KR100663909B1 (ko) * 2005-06-28 2007-01-02 서울반도체 주식회사 측면 발광용 렌즈 및 발광 소자
KR100806708B1 (ko) * 2006-11-09 2008-02-27 주식회사 나모텍 액정표시장치의 백라이트 유닛
JP2011034770A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Sony Corp 発光装置及び表示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110164404A1 (en) Illumination device, surface light source device, and liquid crystal display apparatus
KR102236711B1 (ko) 광학 부재, 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
JP2006294361A (ja) 導光板および表示装置
KR101360568B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101491207B1 (ko) 표시 장치 및 발광 장치
US20180106961A1 (en) Backlight unit
US20160363716A1 (en) Display device
US10534126B2 (en) Lighting device and display device
KR20170026936A (ko) 도광판 및 이를 포함하는 표시장치
US9377572B2 (en) Backlight unit and display apparatus having the same
KR20150066847A (ko) 광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시장치
US20150109762A1 (en) Member for cotrolling luminous flux, display device, and light emitting device
CN110542945B (zh) 背光模块
KR20120039405A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR20140040558A (ko) 광속 제어 부재, 이를 포함하는 발광 장치 및 표시장치
KR101393796B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102008281B1 (ko) 광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시 장치
KR101987430B1 (ko) 광속 제어 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR20080000408A (ko) 백 라이트 어셈블리 및 이를 구비하는 액정표시장치
KR101459826B1 (ko) 광속 제어 부재 및 이를 포함하는 표시장치
JP2011002621A (ja) 液晶表示装置
KR101996927B1 (ko) 광속 제어 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101382744B1 (ko) 표시장치
KR101946840B1 (ko) 광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시장치
KR102059348B1 (ko) 상이한 경사각을 갖는 미세구조체를 포함하는 도광판 및 백라이트유닛

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application