KR20160065296A - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치 - Google Patents

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160065296A
KR20160065296A KR1020140168491A KR20140168491A KR20160065296A KR 20160065296 A KR20160065296 A KR 20160065296A KR 1020140168491 A KR1020140168491 A KR 1020140168491A KR 20140168491 A KR20140168491 A KR 20140168491A KR 20160065296 A KR20160065296 A KR 20160065296A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
prism
guide plate
light guide
plate
Prior art date
Application number
KR1020140168491A
Other languages
English (en)
Inventor
장형규
유재호
이문규
정병호
Original Assignee
삼성디스플레이 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 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020140168491A priority Critical patent/KR20160065296A/ko
Priority to US14/951,137 priority patent/US20160154163A1/en
Publication of KR20160065296A publication Critical patent/KR20160065296A/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
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3066—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state involving the reflection of light at a particular angle of incidence, e.g. Brewster's angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • 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
    • 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
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • 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
    • G02F1/13362—Illuminating devices providing polarized light, e.g. by converting a polarisation component into another one
    • 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
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

표시 장치는 광을 출력하는 백라이트 어셈블리, 및 상기 광을 제공받아 영상을 출력하는 표시 패널을 포함한다. 상기 백라이트 어셈블리는 발광 유닛, 도광판, 프리즘 판 및 반사 편광판을 포함한다. 상기 도광판은 상기 발광 유닛으로부터 발광된 광을 상기 표시 패널 측으로 가이드한다. 상기 프리즘 판은 상기 도광판 및 상기 표시패널 사이에 배치되고, 상기 프리즘 판은 상기 광을 역 프리즘들을 갖는다. 상기 반사 편광판은 상기 프리즘 판 및 상기 표시 패널 사이에 배치된다.

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치{BACKLIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 상기 백라이트 어셈블리로부터 출력되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정표시장치와 같은 표시 장치는 백라이트 어셈블리, 상기 백라이트 어셈블리로부터 출력된 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시 패널을 포함한다. 상기 백라이트 어셈블리는 발광 유닛, 상기 발광 유닛으로부터 발생된 광을 상기 표시 패널 측으로 가이드하는 도광판 및 상기 도광판으로부터 출사된 광의 경로를 제어하는 광학 부재를 포함할 수 있다.
상기 광학 부재의 예로는 확산판 및 프리즘 판이 있고, 상기 확산판은 상기 도광판으로부터 출사된 광을 확산시킨다. 또한, 상기 프리즘 판은 상기 프리즘 판에 비스듬히 입사된 광을 상기 프리즘 판의 수직 방향과 가까워지도록 굴절시키고, 이에 따라 상기 프리즘 판에 의해 상기 표시 장치의 정면 휘도가 향상될 수 있다.
본 발명의 목적은 측 방향의 휘도가 향상된 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하여 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위해서, 상기 표시 장치는 광을 출력하는 백라이트 어셈블리, 및 상기 광을 제공받아 영상을 출력하는 표시 패널을 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리는 발광 유닛, 도광판, 프리즘 판 및 반사 편광판을 포함한다. 상기 도광판은 상기 발광 유닛으로부터 발광된 광을 상기 표시 패널 측으로 가이드한다. 상기 프리즘 판은 상기 도광판 및 상기 표시패널 사이에 배치되고, 상기 프리즘 판은 상기 광을 역 프리즘들을 갖는다. 상기 반사 편광판은 상기 프리즘 판 및 상기 표시 패널 사이에 배치된다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해서, 백라이트 어셈블리는 발광 유닛, 도광판, 프리즘 판, 및 반사 편광판을 포함한다. 상기 도광판은 상기 발광 유닛으로부터 발광된 광을 제공받고, 상기 프리즘 패턴은 상기 도광판 위에 배치되어 상기 광을 굴절시키는 역 프리즘들을 갖는다. 상기 반사 편광판은 상기 프리즘 판을 사이에 두고 상기 도광판과 마주한다.
본 발명에 따르면, 백라이트 어셈블리는 쐐기형 형 도광판, 역프리즘 패턴과 1/4파장 위상차판을 갖는 프리즘 판, 및 반사 편광판을 포함하여, 상기 반사 편광판 및 상기 1/4파장 위상차판에 의해 재생되는 광은 상기 역 프리즘들에 의해 굴절된다. 따라서, 표시 패널의 측 방향 휘도가 향상되고, 그 결과 사용자의 시선 방향이 표시 패널의 상측 또는 하측으로 치우치더라도 표시 패널에서 표시되는 영상의 시인도가 저하되는 것이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 I-I`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 영역을 확대한 도면이다.
도 4는 반사 편광판, 프리즘 판 및 도광판의 기능을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 효과를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 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 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 I-I`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 제1 영역(AR1)을 확대한 도면이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 표시 장치(600)는 표시패널(200) 및 백라이트 어셈블리(500)를 포함한다. 이 실시예에서는 상기 표시 장치(600)는 노트북 컴퓨터에 정보를 표시하는 용도로 사용될 수 있다.
상기 표시 패널(200)은 상기 백라이트 어셈블리(500)로부터 출력되는 광을 이용하여 영상을 표시한다. 이 실시예에서는 상기 표시패널(200)은 표시 기판(201), 대향 기판(202) 및 상기 표시기판(201)과 상기 대향기판(202) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 표시기판(201)은 다수의 화소 영역들에 배치되는 다수의 화소 전극들(미도시)을 포함할 수 있고, 상기 대향기판(202)은 상기 다수의 화소 전극들과 대향하는 공통 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 표시패널(200)의 구조에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 상기 대향기판(202)이 상기 공통 전극을 포함하지 않고, 그 대신에 상기 표시기판(201)이 상기 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리(500)는 발광 유닛(100), 반사부재(570), 도광판(550), 프리즘판(540) 및 반사편광판(530)을 포함한다.
상기 발광 유닛(100)은 소오스광(LT0)을 발생하고, 상기 발광 유닛(100)은 상기 도광판(550)의 일 측부에 인접하게 배치되어 상기 소오스광(LT0)은 상기 도광판(550) 측으로 입사된다. 이 실시예에서는, 상기 발광 유닛(100)은 인쇄회로기판(PB) 및 다수의 발광다이오드 패키지들(LG)을 포함할 수 있다. 상기 다수의 발광다이오드 패키지들(LG)은 상기 인쇄회로기판(PB) 위에 실장되고, 상기 다수의 발광다이오드 패키지들(LG)은 상기 소오스광(LT0)을 발광한다.
이 실시예에서는 상기 발광다이오드 패키지들(LG)은 상기 도광판(550)의 상기 도광판(550)의 상기 일 측부를 따라 배열되나, 본 발명이 상기 발광다이오드 패키지들(LG)의 위치 및 개수에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는, 상기 발광 유닛(100) 외에 다른 발광 유닛이 상기 도광판(550)의 다른 측부에 인접하게 배치될 수 있다.
상기 반사 부재(570)는 광 반사 특성을 갖고, 상기 반사 부재(570)는 상기 도광판(550)의 바닥면과 인접하게 배치된다. 상기 반사부재(570)는 상기 도광판(550)의 상기 바닥면을 통해 출사된 광을 반사시키고, 상기 반사부재(570)에 의해 반사된 광은 상기 도광판(550) 측으로 다시 입사될 수 있다.
이 실시예에서는 상기 반사 부재(570)는 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터의 두께를 갖는 시트 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 반사 부재(570)는 상기 도광판(550)의 상기 바닥면 상에 코팅된 형상을 가질 수도 있다.
상기 도광판(550)은 상기 반사 부재(570) 위에 배치된다. 상기 도광판(550)은 상기 발광 유닛(100)으로부터 발생된 광이 입사되는 입광부(P1), 상기 입광부(P1)와 마주하는 대광부(P2) 및 상기 대광부(P2) 위에 배치되는 광 반사부(P3)를 포함한다.
상기 발광 유닛(100)으로부터 발생된 상기 소오스광(LT0)은 상기 입광부(P1)를 통해 상기 도광판(550)에 입사되고, 상기 입사된 상기 소오스광(LT0)은 상기 대광부(P2)를 향해 진행하여 상기 광 반사부(P3)에서 반사된다.
이 실시예에서는, 상기 도광판(550)은 쐐기형(wedge type)일 수 있다. 따라서, 상기 입광부(P1)와 가까울수록 상기 도광판(550)의 두께는 감소되고, 상기 대광부(P2)와 가까울수록 상기 도광판(550)의 두께는 증가한다.
한편, 상기 소오스광(LT0)이 상기 도광판(550) 내에서 상기 광반사부(P3)에서 반사된 후에 상기 입광부(P1)를 향해 진행할 때, 상기 도광판(550)의 두께가 변화되므로 상기 도광판(550)의 내부에서 상기 소오스광(LT0)이 반사되는 각도가 변화된다. 이 경우에, 상기 도광판(550)의 내에서 상기 소오스광(LT0)이 반사되는 각도가 전반사를 일으키는 임계각보다 작아지면, 상기 소오스광(LT0)은 상기 도광판(550)으로부터 출사된다.
상기 프리즘판(540)은 상기 도광판(550) 및 상기 반사 편광판(530) 사이에 배치된다. 상기 프리즘판(540)은 역 프리즘들(RP)을 포함하여 상기 도광판(550) 및 상기 반사 편광판(540) 사이를 지나가는 광을 굴절시킨다.
상기 역 프리즘들(RP)은 다수로 제공될 수 있고, 상기 다수의 역 프리즘들(RP) 각각은 제1 방향(D1)으로 연장되며, 상기 다수의 역 프리즘들(RP)은 상기 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2)으로 배열될 수 있다. 또한, 상기 다수의 역 프리즘들(RP)은 다수의 프리즘 산(PT1) 및 다수의 프리즘 골(PT2)을 포함하고, 상기 다수의 프리즘 산(PT1)은 상기 다수의 프리즘 골(PT2)보다 상기 도광판(550)에 인접한다. 이에 따라, 상기 프리즘판(540) 및 상기 도광판(550) 사이에는 공기층(AR)이 정의될 수 있고, 상기 다수의 프리즘 산(PT1)은 상기 도광판(550)과 접촉될 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 프리즘판(540)은 베이스부(BP)를 더 포함할 수 있고, 상기 역 프리즘들(RP)은 상기 베이스부(BP) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 베이스부(BP)는 베이스 필름(FL1) 및 상기 베이스 필름(FL1)과 결합된 1/4파장 위상차판(FL2)을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 프리즘판(540)은 상기 도광판(550) 및 상기 반사 편광판(530)을 투과하는 광을 굴절시킬 뿐만 아니라 상기 광의 위상을 지연시킨다.
상기 반사 편광판(530)은 상기 프리즘판(540) 및 상기 표시패널(200) 사이에 배치되고, 상기 반사 편광판(530)은 광이 진동하는 방향에 따라 상기 광을 투과시키거나 반사시킨다. 이 실시예에서는, 상기 반사 편광판(530)은 P파(primary wave)를 투과시키고, S파(secondary wave)를 반사시킨다. 상기 반사 편광판(530)의 구체적인 기능은 도 4를 참조하여 후술된다.
도 4는 반사 편광판, 프리즘 판 및 도광판의 기능을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 반사 편광판(530)에 의해 발광 유닛(도 1의 100)으로부터 발생된 광이 재생되고, 상기 재생된 광의 경로가 상기 프리즘 판(540)에 의해 제어될 수 있다. 이에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 발광 유닛으로부터 발광된 소오스광(LT0)광은 상기 도광판(550)의 내부에 입사된다. 또한, 상기 입사된 상기 소오스광(LT0)이 상기 도광판(550)의 내부에서 반사각으로 반사될 때, 상기 반사각이 전반사의 임계각보다 작으면 상기 소오스광(LT0)은 상기 도광판(550)으로부터 출사될 수 있다.
상기 도광판(550)으로부터 출사된 제1 광(LT1)은 상기 역 프리즘들(RP)에 의해 굴절된다. 상기 역 프리즘들(RP)에 의해 굴절된 광을 제2 광(LT2)으로 정의하면, 상기 제2 광(LT2)의 진행 방향은 상기 제1 광(LT1)의 진행 방향보다 표시패널(200)의 법선(NL)의 방향에 가깝다. 따라서, 상기 역 프리즘들(RP)에 의해 상기 표시 패널(200)의 정 방향 휘도가 향상될 수 있다.
상기 반사 편광판(530)은 상기 제2 광(LT2)의 제1 P파(PW1)를 투과시키고, 상기 제2 광(LT2)의 제1 S파(SW1)를 반사시킨다. 상기 제1 P파(PW1)는 상기 반사 편광판(530)을 투과하여 상기 표시 패널(200)이 영상을 표시하는 데 사용되고, 상기 제1 S파(SW1)는 상기 프리즘 판(540)을 향해 진행한다.
그 이후에, 상기 제1 S파(SW1)는 역 프리즘들(RP)에 의해 굴절되어 상기 표시 패널(200) 측을 향하여 진행한다. 상기 역 프리즘들(RP)에 의해 굴절된 제3 광(LT3)을 정의하면, 상기 제3 광(LT3)의 제2 방사 각도(A2)는 상기 제2 광(LT2)의 제1 방사 각도(A1)보다 크다. 이 실시예에서는, 상기 법선(NL)의 방향을 기준으로 상기 제1 방사 각도(A1)는 약 ±도이나, 상기 제2 방사 각도(A2)는 약 ±20도일 수 있다.
사용자의 시선 방향이 상기 법선(NL)의 방향과 나란할 때, 시인되는 상기 표시 패널(200)의 휘도를 정 방향 휘도로 정의될 수 있다. 또한, 사용자의 시선 방향이 상기 법선(NL)의 방향으로부터 상기 표시패널(200)의 상측(US) 또는 하측(DS)으로 치우칠 때, 시인되는 상기 표시패널(200)의 휘도를 측 방향 휘도로 정의될 수 있다. 본 발명의 실시예와 달리, 백라이트 어셈블리(도 1의 500)에서 상기 프리즘 판(540)이 생략되는 경우에, 상기 제1 방사 각도(A1)로 진행하는 상기 제2 광(LT1)이 상기 표시 패널(200)에 제공되어 상기 표시 패널(200)의 상기 정 방향 휘도가 향상되나, 상기 측 방향 휘도는 저하될 수 있다.
하지만, 이 실시예에서는 상기 프리즘 판(540)에 의해 상기 제2 광(LT2)뿐만 아니라 상기 제2 방사 각도(A2)로 진행하는 상기 제3 광(LT3)이 상기 표시 패널(200) 측으로 제공될 수 있으므로, 상기 측 방향 휘도가 향상될 수 있다. 따라서, 사용자가 상기 표시 패널(200)을 상기 상측(US) 또는 상기 하측(DS)으로 치우쳐 바라보더라도, 상기 표시패널(200)의 휘도가 충분히 확보될 수 있으므로 표시되는 영상의 시인성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 제1 S파(SW1)가 상기 프리즘 판(540)을 투과하여 상기 역 프리즘들(RP)에 의해 굴절되는 동안에, 상기 제1 S파(SW1)는 상기 1/4파장 위상차판(FL2)을 2회 투과하게 된다. 상기 제1 S파(SW1)가 상기 1/4파장 위상차판(FL2)을 1회 투과할 때 상기 제1 S파(SW1)의 파장이 1/4파장만큼 지연된다. 따라서, 상기 제1 S파(SW1)는 상기 1/4파장 위상차판(FL2)을 2회 투과하는 동안에 상기 제1 S파(SW1)의 파장은 1/2파장만큼 지연되고, 그 결과 상기 제1 S파(SW1)가 굴절된 상기 제3 광(LT3)은 P파로 변경될 수 있다.
그 결과, 상기 반사 편광판(530)에서 반사된 상기 제1 S파(SW1)는 상기 표시 패널(200)을 투과할 수 있는 P파로 변경되고, 상기 P파는 상기 반사 편광판(530)을 투과하여 상기 표시 패널(200)이 영상을 표시하는 데 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 효과를 설명하는 도면이고, 보다 상세하게는 도 5에서는 방사 각도에 따른 표시 패널(도 4의 200)의 휘도가 나타난다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 그래프(G1)는 본 발명의 비교예에 따른 것으로, 이 비교예에 따르면 백라이트 어셈블리(도 2의 500)에서 반사 편광판(530) 및 1/4파장 위상차판(FL2)이 생략된다. 상기 제2 그래프(G2)는 본 발명의 실시예에 따른 것으로, 이 실시예에 따르면 상기 백라이트 어셈블리는 상기 반사 편광판(530) 및 상기 1/4파장 위상차판(FL2)을 구성 요소로 포함한다.
상기 제1 그래프(G1)를 참조하면, 표시 패널(200)측으로 방사되는 광의 방사 각도가 약±8도 범위 내에 있을 때, 상기 표시 패널(200)에 200칸델라/m2 이상의 휘도가 나타날 수 있다. 하지만, 상기 제2 그래프(G2)를 참조하면, 상기 방사 각도가 약±20도 범위 내에 있을 때, 상기 표시 패널(200)에 200칸델라/m2 이상의 휘도가 나타날 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방사 각도가 약±9도 내지 약±20도 범위 내에 있더라도, 상기 표시패널(200)에 200칸델라/m2 이상의 휘도를 용이하게 얻을 수 있다. 이에 따라, 앞서 설명한 상기 표시 패널(200)의 측 방향 휘도가 향상되고, 그 결과 사용자의 시선 방향이 법선(NL)의 방향으로부터 상기 표시 패널(200)의 상측(US) 또는 하측(DS)으로 치우치더라도, 휘도가 저하되어 상기 표시 패널(200)에서 표시되는 영상의 시인도가 저하되는 것이 방지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다. 도 6을 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 6을 참조하면, 이 실시예에서는 백라이트 어셈블리(501)는 발광 유닛(100), 반사부재(570), 도광판(550), 프리즘판(541), 반사편광판(530) 및 1/4파장 위상차판(535)을 포함한다.
상기 프리즘판(541)의 구조를 도 2에 도시된 프리즘판(도 2의 540)과 비교할 때, 상기 프리즘판(541)은 역 프리즘들을 포함하나, 상기 프리즘판(541)은 광의 위상을 변경시키지는 않는다. 그 대신에, 상기 1/4파장 위상차판(535)이 상기 프리즘 판(541) 및 상기 반사 편광판(530) 사이에 배치되고, 상기 1/4파장 위상차판(535)는 시트 형상으로 제공될 수 있다. 상기 1/4파장 위상차판(535)은 도 2에 도시된 1/4파장 위상차판(도 2의 FL2)과 동일한 광학적 기능을 갖는다.
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.

Claims (16)

  1. 광을 출력하는 백라이트 어셈블리; 및
    상기 광을 제공받아 영상을 출력하는 표시 패널을 포함하고,
    상기 백라이트 어셈블리는,
    발광 유닛;
    상기 발광 유닛으로부터 발광된 광을 상기 표시 패널 측으로 가이드하는 도광판;
    상기 도광판 및 상기 표시패널 사이에 배치되고, 상기 광을 굴절하는 역 프리즘들을 갖는 프리즘 판; 및
    상기 프리즘 판 및 상기 표시 패널 사이에 배치되는 반사 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프리즘 판은 베이스부를 포함하고, 상기 베이스부 위에 상기 프리즘 패턴이 배치되어 상기 프리즘 패턴은 상기 베이스부 및 상기 도광판 사이에 위치한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 베이스부는 1/4파장 위상차판을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 백라이트 어셈블리는,
    상기 프리즘 판 및 상기 반사 편광판 사이에 배치되는 1/4파장 위상차판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 도광판은,
    상기 발광 유닛으로부터 발생된 광이 입사되는 입광부;
    상기 입광부와 마주하는 대광부; 및
    상기 대광부 위에 배치되는 광 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 입광부와 가까울수록 상기 도광판의 두께는 감소되고, 상기 대광부와 가까울수록 상기 도광판의 두께는 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 역 프리즘들은 다수의 프리즘 산들 및 다수의 프리즘 골들을 포함하고, 상기 다수의 프리즘 산들은 상기 다수의 프리즘 골들보다 상기 도광판에 인접한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 발광 유닛은 상기 도광판의 일 측부를 따라 제1 방향으로 배열된 다수의 발광 다이오드 패키지들을 포함하고,
    상기 역 프리즘들 각각은 상기 제1 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 발광 유닛;
    상기 발광 유닛으로부터 발광된 광을 제공받는 도광판;
    상기 도광판 위에 배치되고, 상기 광을 굴절하는 역 프리즘들을 갖는 프리즘 판; 및
    상기 프리즘 판을 사이에 두고 상기 도광판과 마주하는 반사 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 프리즘 판은 베이스부를 포함하고, 상기 베이스부 위에 상기 프리즘 패턴이 배치되어 상기 프리즘 패턴은 상기 베이스부 및 상기 도광판 사이에 위치한 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 베이스부는 1/4파장 위상차판을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 프리즘 판 및 상기 반사 편광판 사이에 배치되는 1/4파장 위상차판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 도광판은,
    상기 발광 유닛으로부터 발생된 광이 입사되는 입광부;
    상기 입광부와 마주하는 대광부; 및
    상기 대광부 위에 배치되는 광 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 입광부와 가까울수록 상기 도광판의 두께는 감소되고, 상기 대광부와 가까울수록 상기 도광판의 두께는 증가하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 역 프리즘들은 다수의 프리즘 산들 및 다수의 프리즘 골들을 포함하고, 상기 다수의 프리즘 산들은 상기 다수의 프리즘 골들보다 상기 도광판에 인접한 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 발광 유닛은 상기 도광판의 일 측부를 따라 제1 방향으로 배열된 다수의 발광 다이오드 패키지들을 포함하고,
    상기 역 프리즘들 각각은 상기 제1 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.

KR1020140168491A 2014-11-28 2014-11-28 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치 KR20160065296A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140168491A KR20160065296A (ko) 2014-11-28 2014-11-28 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치
US14/951,137 US20160154163A1 (en) 2014-11-28 2015-11-24 Backlight assembly and display device having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140168491A KR20160065296A (ko) 2014-11-28 2014-11-28 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160065296A true KR20160065296A (ko) 2016-06-09

Family

ID=56079084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140168491A KR20160065296A (ko) 2014-11-28 2014-11-28 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20160154163A1 (ko)
KR (1) KR20160065296A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170056406A (ko) * 2015-11-12 2017-05-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101873279B1 (ko) * 2016-06-10 2018-07-03 (주)미경테크 백라이트 유닛 및 이의 제조 방법
KR20180034007A (ko) * 2016-09-27 2018-04-04 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
CN110709641B (zh) * 2017-06-06 2021-08-10 3M创新有限公司 包括宽幅转向膜和具有四分之一波长延迟器的反射偏振片的背光源

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120088121A (ko) * 2011-01-31 2012-08-08 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
US9239490B2 (en) * 2012-09-14 2016-01-19 Apple, Inc. Displays with reflective polarizers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170056406A (ko) * 2015-11-12 2017-05-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20160154163A1 (en) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10401638B2 (en) Optical stack for imaging directional backlights
US11061181B2 (en) Wide angle imaging directional backlights
US9910207B2 (en) Polarization recovery in a directional display device
US10228505B2 (en) Wide angle imaging directional backlights
JP5149200B2 (ja) 面状照明装置とそれを用いた液晶表示装置
US9740034B2 (en) Control of directional display
TWI622811B (zh) 具方向的背光源
US9436015B2 (en) Superlens component for directional display
US8714804B2 (en) Backlight assembly and display apparatus having the same
US20130328866A1 (en) Spatially multiplexed imaging directional backlight displays
US10488578B2 (en) Light input for directional backlight
KR20160065296A (ko) 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치
US10330843B2 (en) Wide angle imaging directional backlights
TWI405102B (zh) 背光模組與光學式觸控面板

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid