(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1導光板を介して前記第1光源部と対向するように配置され、前記第1導光板側に光を供給し、前記多数の第1及び第2補助光源と平行に配列される多数の第3補助光源を有する第2光源部と、
前記第2導光板を介して前記第1光源部と対向するように配置され、前記第2導光板側に光を供給し、前記多数の第1及び第2補助光源と平行に配列される多数の第4補助光源を有する第3光源部と、
前記第2光源部をカバーする弾性特性と光透過性を有する第2光学部材と、
前記第3光源部をカバーする弾性特性と光透過性を有する第3光学部材を更に有し、
前記第2光学部材と前記導光板との間の屈折率の差は、空気層と前記導光板との間の屈折率の差より小さく、
前記第3光学部材と前記導光板との間の屈折率の差は、空気層と前記導光板との間の屈折率の差より小さいことを特徴とする請求項3に記載の表示装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の表示装置を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の目的、特徴及び効果は、図面及び実施形態を通じて容易に理解することができる。但し、本発明は実施形態によって限定されず、様々な形態に応用及び変形することができる。むしろ、本発明の実施形態は、本発明の技術思想をより明確にし、かつ、本発明が属する分野から普通の知識を有する当業者に本発明の技術思想を十分に伝えるためのものである。従って、本発明の範囲は実施形態によって限定されるものと解すべきではない。一方、本発明の実施形態と共に提示する図面は明確な説明のために一部を省略又は誇張しており、また図面上の同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【0010】
図1は、本発明の一実施形態による表示装置の分解斜視図である。
【0011】
図1を参照すると、表示装置500は、バックライトアセンブリ200、表示パネル400、下部シャーシ310、及び上部シャーシ380を含む。
【0012】
バックライトアセンブリ200は、第1光源部20、第2光源部26、第3光源部29、第1導光板11と第2導光板16からなる導光部10、拡散部材30、反射板110、拡散板120、及び光学シート130を含む。
【0013】
第1〜第3光源部20、26、29は表示パネル400が映像を表示するときに利用される光を発生する。また、第1及び第2導光板11、16からなる導光部10は第1〜第3光源部20、26、29から発生した光を表示パネル400側に導く。
【0014】
第1光源部20は第1導光板11と第2導光板16との間に備えられて第1光源部20から発生した光を第1導光板11及び第2導光板16側に供給する。また、第2光源部26は第1導光板11を介して第1光源部20と対向するように配置されて第2光源部26から発生した光を第1導光板11側に供給する。第3光源部29は第2導光板16を介して第1光源部20と対向するように配置されて第3光源部29から発生した光を第2導光板16側に供給する。
【0015】
一方、本発明の一実施形態によると、第1光源部20、第2光源部26、及び第3光源部29はそれぞれ単独で駆動でき、第1導光板11及び第2導光板16側にそれぞれ異なる光量を供給することができる。従って、表示パネル400が有する表示領域の位置によって第1導光板11及び第2導光板16を通じてその表示パネル400側に供給される光量を調節することができるので、表示装置500は、いわゆる、ローカルディミング(Local Dimming)方式で駆動できる。
【0016】
拡散部材30は第1導光板11と第2導光板16との間に位置する第1光源部20をカバーして第1導光板11と第2導光板16との間を通って表示パネル400側に進行する光を拡散させる。
図1には拡散部材30が第1光源部20だけをカバーする構造を図示しているが、それに限らない。即ち、拡散部材30は第1〜第3光源部20、26、29をそれぞれカバーするように構成しても良い。
【0017】
便宜上、第1光源部20から発生して第1導光板11と第2導光板16との間を通って表示パネル400側に進行する光を漏れ光として定義すると、漏れ光は導光部10によって表示パネル400の表示領域に導かれる光ではないので、その漏れ光によって表示パネル400に表示される映像の輝度は表示領域の位置により不均一になるおそれがある。しかし、本実施形態によると、拡散部材30は第1導光板11と第2導光板16との間に位置する第1光源部20をカバーして漏れ光を拡散させる。その結果、漏れ光によって表示パネル400に表示される映像の輝度が表示領域の位置により不均一になることを防止できる。
【0018】
反射板110はポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate:PET)又はアルミニウムのような光を反射する物質を含む。反射板110は、下部シャーシ310の底部上に備えられ、第1〜第3光源部20、26、29から発生した光を反射する。その結果、反射板110は表示パネル400側に供給される光量を増加させる。
【0019】
拡散板120は導光部10と表示パネル400との間に配置される。拡散板120は導光部10から出射された光と拡散部材30によって拡散された光を拡散する。その結果、拡散板120によって表示パネル400の単位面積当たりに供給される光量は更に均一になる。
【0020】
一方、本実施形態によると、拡散板120は導光部10から突出する多数の支持部材40上に配置されるので拡散板120は導光部10と離隔される。
【0021】
光学シート130は表示パネル400と拡散板120との間に配置される。光学シート130は拡散板120から出射する光を集光して正面輝度を向上させるプリズムシート及び拡散板120から出射する光を拡散させる拡散シートなどからなる。
【0022】
本発明の一実施形態によると、表示パネル400は液晶表示パネルからなり、その表示パネル400にはバックライトアセンブリ200から発生する光が供給されて映像が表示される。表示パネル400は、第1基板410、第1基板410と向い合う第2基板420、及び第1基板410と第2基板420との間に介在する液晶(図示せず)を含む。
【0023】
本実施形態によると、第1基板410は多数の画素電極(図示せず)及びその画素電極と一対一に対応して電気的に接続する多数の薄膜トランジスタを含む。各薄膜トランジスタは各画素電極側に印加される駆動信号をスイッチングする。また、第2基板420は画素電極と一対一に対応して位置するカラーフィルタ層及び画素電極と共に液晶の配列を制御する電界を形成する対向電極を含む。
【0024】
下部シャーシ310は、底部とその底部から延長される側壁を具備し、バックライトアセンブリ200と表示パネル400を装着する装着空間を提供する。また、上部シャーシ380は、下部シャーシ310と締結されて、バックライトアセンブリ200及び表示パネル400を下部シャーシ310内に装着する。
【0025】
図2は、
図1に示す第1〜第3光源部、導光部、及び拡散板の組み立て状態を示す分解斜視図であり、
図3は、
図2に示す第1光源部の斜視図であり、そして、
図4は、
図2のI−I′線に沿って切断した断面図である。
【0026】
図2〜
図4を参照すると、導光部10は互いに離間して第1方向D1に配列される第1導光板11及び第2導光板16を含み、第1導光板11及び第2導光板16上には拡散板120が配置される。また、第1及び第2導光板11、16の少なくとも一つの側部に隣接して第1〜第3光源部20、26、29の中の少なくとも何れか一つが配置される。
【0027】
具体的に、第1導光板11はプレート形態からなり、その第1導光板11は一側部に第1入光面12Aを有し、他側部に第1入光面12Aと対応する第2入光面12Bを有する。また、第1導光板11は第1及び第2入光面12A、12Bと連結される第1出光面13を有する。
【0028】
また、第2導光板16はプレート形態からなり、その第2導光板16は一側部に第3入光面17Aを有し、他側部に第3入光面17Aと対応する第4入光面17Bを有する。また、第2導光板16は第3入光面17A及び第4入光面17Bと連結される第2出光面18を有する。
【0029】
一方、第1導光板11と第2導光板16との間には第1光源部20が具備される。第1光源部20は第1印刷回路基板23、第1補助光源21、及び第2補助光源22を含む。第1印刷回路基板23は第1導光板11と第2導光板16との間の空間に沿って第1方向D1と直角な第3方向D3に延びる形態を有し、第1印刷回路基板23の両端部は第1導光板11及び第2導光板16の下部に固定される。
【0030】
第1補助光源21及び第2補助光源22は第1印刷回路基板23と電気的に接続される。また、第1補助光源21及び第2補助光源22は第1印刷回路基板23上で第3方向D3に交互に配列される。
【0031】
一方、第1補助光源21から発生する光の進行方向と第2補助光源22から発生する光の進行方向は互いに反対方向になっている。より詳しくは、第1補助光源21から発生する光は平面上で概ね第1方向D1に進行する。その結果、第1補助光源21から発生する光は第1入光面12Aを通じて第1導光板11側に供給される。また、第2補助光源22から発生する光は平面上で概ね第1方向D1と反対方向である第2方向D2に進行して、第3入光面17Aを通じて第2導光板16側に供給される。
【0032】
第2光源部26は第2入光面12Bと隣接して配置され、第1導光板11側に光を供給する。第2光源部26は第2印刷回路基板24及び第3補助光源25を含む。第2印刷回路基板24は第2入光面12Bに沿って第3方向D3に延びている形態からなり、第2印刷回路基板24の一側端部は第1導光板11の下部に固定される。
【0033】
第3補助光源25は第2印刷回路基板24と電気的に接続され、その第3補助光源25は第2印刷回路基板24上で第3方向D3に配列される。第3補助光源25から発生する光は第2方向D2に進行して、第2入光面12Bを通じて第1導光板11側に供給される。
【0034】
また、第3光源部29は第4入光面17Bと隣接して配置され、第2導光板16側に光を供給する。第3光源部29は第3印刷回路基板27及び第4補助光源28を含む。第3印刷回路基板27は第4入光面17Bに沿って第3方向D3に延びている形態を有し、第3印刷回路基板27の一側端部は第2導光板16の下部に固定される。第4補助光源28は第3印刷回路基板27と電気的に接続され、その第4補助光源28は第3印刷回路基板27上で第3方向D3に配列される。第4補助光源28から発生する光は第1方向D1に進行して、第4入光面17Bを通じて第2導光板16側に供給される。
【0035】
上述したように、導光部10は第1〜第3光源部20、26、29から発生した光を受け、導光部10側に供給される光は導光部10の背面に形成される導光パターン(図示せず)によって反射された後に第1出光面13及び第2出光面18を通じて拡散板120側に出射される。
【0036】
拡散部材30はポリメチルメタクリレート(polymethyl methacrylate:PMMA)又はポリカーボネート(polycarbonate:PC)のような材質からなり、第3方向D3に延びている形態を有し、第1導光板11と第2導光板16との間で第1光源部20をカバーする。また、拡散部材30は平面上で第1導光板11の側部と第2導光板16の側部と一部が重なるように第1導光板11及び第2導光板16上に配置される。拡散部材30は第1光源部20から発生して第1導光板11と第2導光板16との間を通って拡散板120側に進行する光を拡散させる。
【0037】
上述したように、第1導光板11側に光を供給するために第1補助光源21の各発光面ESは第1入光面12Aに向かう。第1導光板11は温度及び湿度のような外部の環境条件によって膨張することがあるので空気層ALを介して第1補助光源21と離間されている。その結果、発光面ESを通じて出射する光の一部は第1入光面12A側に進行せず、第1導光板11と第2導光板16との間を通って拡散板120側に進行する第1光L1になり、第1入光面12Aの表面で反射されて第1導光板11と第2導光板16との間を通って拡散板120側に進行する第2光L2になる。第1光L1及び第2光L2は第1導光板11により導かれないので第1出光面13を通じて出射できない。
【0038】
従って、第1光L1及び第2光L2は表示装置500の表示品質を低下させる漏れ光になるおそれがあるが、第1光L1及び第2光L2は拡散部材30によって拡散されるので表示品質の低下は殆どない。
【0039】
一方、本実施形態によると、第1導光板11及び第2導光板16の各上部面にはその上部面から突出している支持部材40が備えられる。支持部材40は第1及び第2導光板11、16を拡散板120と離間させる役割を果す。従って、第1及び第2出光面13、18を通じて出射して拡散板120側に進行する光は第1及び第2導光板11、16と拡散板120との間に介在する空気層によって更に拡散できる。
【0040】
図5(a)は、
図4に示す拡散部材の部分平面図であり、
図5(b)は、
図5(a)に示すII−II′線に沿って切断した断面図である。
【0041】
図4、
図5(a)及び
図5(b)を参照すると、拡散部材30は第1及び第2補助光源21、22から発生して第1導光板11と第2導光板16との間を通って出射する光が入射する入射面33及び入射面33上に備えられる光学パターンOPを含む。光学パターンOPは光反射部31及び光透過部32を含む。
【0042】
本実施形態によると、光反射部31は光を反射する物質からなり、入射面33上に備えられる反射層を形成し、光透過部32は光反射部31が部分的に除去されて形成される開口部からなる。従って、
図5(b)のように第1光L1は光透過部32を透過して拡散部材30に入射し、第2光L2は光反射部31によって反射されて第1入光面12A及び第3入光面17Aを通じて第1及び第2導光板11、16側に供給される。その結果、光学パターンOPにおいて、光反射部31が占める面積及び光透過部32が占める面積の比率を調節すると、拡散部材30によって拡散される光量を容易に調節できる。
【0043】
図6は、本発明の第2実施形態による拡散部材の断面図である。
図6において、拡散部材35Aを除けば、本実施形態による表示装置は、
図1〜
図5を参照して説明した一実施形態による表示装置と同じ構造を有する。従って、
図6の説明において、既に説明した
図1〜
図5の構成要素などに対しては同じ符号を付与し、該構成要素に対する繰り返し説明は省略する。
【0044】
図6を参照すると、拡散部材35Aは拡散ビーズBDを含む。拡散ビーズBDは拡散部材35Aの内部又は表面上に構成できる。
【0045】
拡散ビーズBDは二酸化ケイ素(SiO
2)又は二酸化チタン(TiO
2)のような物質からなり、拡散部材35Aの光拡散機能を更に向上する役割を果す。従って、第1光源部20から発生して、第1導光板11と第2導光板16との間を通って拡散板120側に進行する第1及び第2光L1、L2は拡散部材35Aによって更に拡散される。
【0046】
図7は、本発明の第3実施形態による光源部及び拡散板の断面図である。
【0047】
図7において、拡散部材35Bを除けば、本実施形態による表示装置は、
図1〜
図5を参照して説明した一実施形態による表示装置と同じ構造を有する。従って、
図7の説明において、既に説明した
図1〜
図5の構成要素などに対しては同じ符号を付与し、該構成要素に対する繰り返し説明は省略する。
【0048】
図7を参照すると、拡散部材35Bは、光拡散部38及び支持部39を備え、断面が‘T’形状を有する。
【0049】
光拡散部38は、ポリカーボネート(polycarbonate:PC)のような材質からなり、拡散板120の背面に接触し、第1光源部20から発生して第1導光板11と第2導光板16との間を通って拡散板120側に進行する光を拡散させる。また、支持部39は光拡散部38と第1光源部20との間に介在して光拡散部38を支持する。
【0050】
図7において、光拡散部38及び支持部39は同じ材質で一体に形成して共に光を拡散することができるように構成しても良い。
【0051】
図面には示していないが、仮に、支持部39が第1補助光源21と第1導光板11との間に位置する場合、第1補助光源21から第1導光板11側に進行する光がその支持部39によって拡散されて第1導光板11側に供給される光量が減少する。従って、
図7に示したように、支持部39は第1補助光源21上に構成されるのが好ましく、
図7には示していないが、第2補助光源(
図3の22参照)上にも支持部39が構成されるのが好ましい。
【0052】
また、支持部39は光拡散部38と第1補助光源21との間に介在して拡散板120を支持する。従って、支持部39の高さによって拡散板120は第1及び第2導光板11、16と離間される。拡散部材35Bは
図4の支持部材40の役割を果す。
【0053】
図8は、本発明の第4実施形態による光源部及び導光部の組み立て状態を示す斜視図である。
図8の説明において、既に説明した
図1〜
図5の構成要素などに対しては同じ符号を付与し、該構成要素に対する繰り返し説明は省略する。
【0054】
図8を参照すると、結合部材90によって拡散部材30は第1導光板11及び第2導光板16と固定される。結合部材90は拡散部材30の両端部にそれぞれ具備され、該拡散部材30を第1及び第2導光板11、16に固定する。従って、拡散部材30、第1及び第2導光板11、16は結合部材90によって堅固に固定することができる。
【0055】
図9は、本発明の第5実施形態による光源部及び拡散板の断面図である。
図9の表示装置は、
図1〜
図5に示す支持部材40の代わりに第1光学部材80、第2光学部材81、及び第3光学部材82を備える。第1〜第3光学部材80、81、82を除けば、
図9の表示装置は、
図1〜
図5を参照して説明した表示装置と同じ構造を有する。従って、
図9の説明において、
図1〜
図5を参照して説明した構成要素などに対しては同じ符号を付与し、該構成要素に対する繰り返し説明は省略する。
【0056】
図9を参照すると、第1光学部材80は第1光学部83、第2光学部84、及び第3光学部85を含む。第1光学部83は第1補助光源21と第1導光板11との間に位置し、第2光学部84は第2補助光源(
図3の22参照)と第2導光板16との間に位置する。また、第3光学部85は第1及び第2光学部83、84と一体形からなり、弧形の上部面は拡散板120の背面と接触する。
【0057】
第2光学部材81は第3補助光源25と第1導光板11との間に備えられ、第1光学部材80のように弧形の上部面は拡散板120の背面と接触する。また、第3光学部材82は第4補助光源28と第2導光板16との間に備えられ、第3光学部材82の弧形の上部面は拡散板120の背面と接触する。
【0058】
第1〜第3光学部材80、81、82は、シリコンのように、約1.2〜1.6の屈折率、高い弾性特性、及び光透過度を有する材質からなる。従って、第1及び第2導光板11、16がポリメチルメタクリレート(polymethyl methacrylate:PMMA)又はポリカーボネート(polycarbonate:PC)のように約1.2〜1.6の屈折率を有する材質からなる場合、第1補助光源21と第1導光板11との間に第1導光板11と同様の屈折率を有する第1光学部材80が構成されることで、第1光学部材80によって第1補助光源21と第1導光板11との間の空間と第1導光板11が有する屈折率の差は減少する。その結果、第1補助光源21から発生する第3光L3は第1導光板11と第1補助光源21との間で散乱されて拡散板120側に進行する光の量が減少する。
【0059】
既に、
図4を参照して説明したように、第1導光板11は温度及び湿度のような外部の環境条件によって膨張することがあるので、第1導光板11は空気層(
図4のAL参照)を介して第1補助光源21と離間され、空気層は
図1を参照して説明した漏れ光を誘発するおそれがある。しかし、
図9に示す実施形態によると、シリコン材質で形成される第1光学部材80及び第2光学部材81によって第1導光板11の両端部が支持され、第1光学部材80及び第3光学部材82によって第2導光板16の両端部が支持される。従って、第1及び第2導光板11、16が外部の環境条件によって膨張しても、第1〜第3光学部材80、81、82が有する弾性特性によって第1及び第2導光板11、16が曲がることを防止できる。
【0060】
また、
図9に示す実施形態によると、第1〜第3光学部材80、81、82は拡散板120の背面と接触して該拡散板120を第1及び第2導光板11、16と離間する。従って、第1〜第3光学部材80、81、82は
図4の支持部材40の役割も共にする。
【0061】
図10は、本発明の第6実施形態による導光部、光源部、及び拡散部材などの組み立て状態を示す平面図である。
図10において、第1補助拡散部材30A及び第2補助拡散部材30Bを除けば、
図10の表示装置は、
図1〜
図5を参照して説明した本発明の一実施形態による表示装置と同じ構造を有する。従って、
図10の説明において、既に説明した
図1〜
図5の構成要素などに対しては同じ符号を付与し、該構成要素に対する繰り返し説明は省略する。
【0062】
図10を参照すると、平面上で第1補助拡散部材30Aは第2光源部26をカバーする。その結果、第1補助拡散部材30Aは第3補助光源25から発生して第3補助光源25と第1導光板11との間を通って出る光を拡散する。また、平面上で第2補助拡散部材30Bは第3光源部29をカバーする。その結果、第2補助拡散部材30Bは第4補助光源28から発生して第4補助光源28と第2導光板16との間を通って出る光を拡散する。
【0063】
従って、表示装置は第1及び第2補助拡散部材30A、30Bを利用して表示領域の両側の輝度の均一性を確保することができる。
【0064】
図11は、本発明の第7実施形態による光源部及び拡散板の断面図である。
図11の説明において、
図1〜
図4、
図5(a)及び
図5(b)を参照して説明した構成要素などに対しては同じ符号を付与し、繰り返し説明は省略する。また、説明の便宜のために、
図11には第1導光板11、第2導光板16、拡散部材30、拡散板120、第1光源部20、及び支持部材41を図示する。
【0065】
図11を参照すると、支持部材41は第1導光板11と第2導光板16との間に備えられて拡散板120の背面と接触する。その結果、支持部材41によって第1及び第2導光板11、16は拡散板120と離間される。
【0066】
また、支持部材41は第1補助光源21の中の何れか一つと第2補助光源(
図2の22参照)の中の何れか一つとの間から拡散部材30を貫いて拡散板120の背面と接触すると共に、拡散部材30と干渉しないように第1補助光源21及び第2補助光源の最外郭に構成される。
【0067】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。