KR101595675B1 - 디스플레이 백라이트용 섀시 - Google Patents

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쏜 알. 게테미
조슈아 지. 버젤
데이비드 에이. 도일
알렉산더 디. 슐라우피츠
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애플 인크.
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Abstract

전자 기기는 디스플레이를 구비할 수 있다. 디스플레이에 백라이트를 제공하기 위해 백라이트 구조물이 사용될 수 있다. 백라이트 구조물은 도광판을 포함할 수 있다. 직사각형의 링 형상의 섀시는 도광판을 수용하는 직사각형 개구를 가질 수 있다. 섀시의 하나 이상의 에지는 발광 다이오드 또는 다른 광원을 수용하는 노치 어레이를 구비할 수 있다. 광원은 도광판의 에지 부분들로 광을 출사할 수 있다. 섀시는 백색 플라스틱과 같은 물질로 형성되는 광 반사 구조물과 같은 제 1 플라스틱 구조물을 포함할 수 있다. 제 1 플라스틱 구조물은 도광판의 2개 이상의 주연 에지를 둘러쌀 수 있다. 섀시는 광이 누설되지 않도록 하는 데 도움이 되는 흑색 플라스틱과 같은 물질로 형성된 차광 구조물과 같은 제 2 플라스틱 구조물을 또한 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 백라이트용 섀시{CHASSIS FOR DISPLAY BACKLIGHT}
본원은 2011년 9월 9일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제13/229,418호를 우선권 주장하며, 상기 미국 특허 출원은 그 전체가 인용에 의해 본원에 통합되어 있다.
배경
본 발명은 전자 기기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 전자 기기용 디스플레이에 관한 것이다.
휴대폰, 컴퓨터, 및 미디어 플레이어와 같은 전자 기기는 디스플레이를 흔히 포함한다. 예컨대, 전자 기기는 백라이트 액정 디스플레이와 같은 백라이트 디스플레이를 흔히 포함한다.
백라이트 디스플레이는 일반적으로 "도광판"이라 하는 배광층을 포함한다. 도광판은 통상적으로 플라스틱 시트로부터 다이 커팅되거나, 압출되거나, 사출 성형된 직사각형의 투명한 플라스틱(clear plastic) 시트로부터 형성된다. 발광 다이오드 어레이로부터의 광은 도광판의 에지로 출사(launch)될 수 있다. 도광판은 내부 전반사로 디스플레이 패널의 배면을 가로질러 광을 분배한다. 도광판의 평탄한 상면을 통해 출사되는(exit) 광은 디스플레이 패널의 백라이트로서 기능한다.
도광판은 통상적으로 "p-섀시" 또는 "몰드프레임"이라고도 하는 백색 플라스틱 섀시 구조물 내에 장착된다. p-섀시의 백색 플라스틱은 도광판의 주연부 주위에 반사 측벽을 형성한다. 도광판의 에지를 통해 출사되는 광은 p-섀시의 반사 측벽에 의해 도광판으로 다시 반사된다. 이에 따라, 반사된 광은 디스플레이를 위한 추가적인 백라이트로서 기능할 수 있다.
반사성 백색 플라스틱을 사용하여 p-섀시를 형성하면, 백라이트의 효율을 향상시킬 수 있다. 그러나, p-섀시의 측벽을 형성하는 백색 플라스틱은 일반적으로 측벽에 충돌하는 모든 광을 차단할 수 없다. 그 결과, 도광판으로부터의 광의 일부가 전자 기기의 원하지 않는 영역으로 누설될 수 있다. 주의하지 않으면, 예컨대, 누설된 광이 전자 기기의 사용자가 볼 수 있는 위치에서 원하지 않는 조명을 유발할 수 있다.
따라서, 디스플레이 백라이트 내의 개선된 도광판용 섀시 구조물과 같은 개선된 디스플레이 백라이트 구조물을 제공할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.
전자 기기는 디스플레이를 구비할 수 있다. 디스플레이에 백라이트를 제공하기 위해 백라이트 구조물이 사용될 수 있다. 백라이트 구조물은 도광판을 포함할 수 있다. 백라이트 구조물은 박막 트랜지스터 층, 컬러 필터 층, 편광판(polarizer) 및 다른 디스플레이 층과 같은 디스플레이 내의 구조물에 백라이트를 분배하는 데 사용될 수 있다.
디스플레이 내의 구조물과 도광판과 같은 백라이트 구조물은 임의의 적당한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 디스플레이와, 도광판과 같은 디스플레이 내의 백라이트 구조물은 원형이거나, 타원형이거나, 직사각형이거나, 곡선형 에지를 구비한 윤곽을 갖거나, 직선형 에지를 구비한 윤곽을 갖거나, 직선형 및 곡선형 에지들이 조합된 형상을 갖거나, 임의의 다른 적당한 형상을 가질 수 있다.
백라이트 구조물은 도광판을 수용하는 개구를 구비한 섀시를 포함할 수 있다. 섀시의 하나 이상의 에지는 각각의 발광 다이오드 또는 다른 광원을 수용하는 노치 어레이를 구비할 수 있다. 광원은 도광판의 에지 부분들로 광을 출사할 수 있다.
섀시는 플라스틱 또는 금속과 같은 물질로 형성되는 광 반사 구조물을 포함할 수 있다. 섀시용 플라스틱 물질은 폴리카보네이트와 같은 비교적 경질의 폴리머이거나, 합성 고무, 천연 고무, 실리콘 또는 다른 탄성중합체(elastomeric) 물질과 같은 비교적 연질의 폴리머일 수 있다. 광 반사 구조물을 형성하기 위해 유전체(dielectric) 물질로 된 박막 스택이 사용될 수 있다. 광 반사 구조물은 도광판의 2개 이상의 주연 에지(peripheral edge)를 둘러싸거나, 빠져나가는 광을 도광판의 에지들로 다시 반사시키는 데 도움을 줄 수 있다. 섀시는 섀시로부터 광이 누설되지 않도록 하는 데 도움이 되는 흑색 플라스틱과 같은 물질로 형성된 차광 구조물을 또한 포함할 수 있다. 광 반사 구조물과 차광 구조물은 플라스틱 사출 성형 툴과 같은 툴을 사용하여 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징들과, 그 특성 및 다양한 장점들은 첨부 도면과 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 디스플레이 백라이트 구조물을 구비한 예시적인 전자 기기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 백라이트 섀시 구조물의 일부분의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 예시적인 디스플레이의 측단면도로서, 도 2에 도시된 유형의 섀시 구조물이 어떻게 광을 반사시키고 누설되는 광을 차광할 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 도 3의 섀시 구조물의 측단면도로서, 도광판의 에지 상의 측벽 구조물이 어떻게 광을 반사시키는 내부 물질과 광을 차광하는 외부 물질을 구비할 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 사출 성형 기술이 어떻게 디스플레이 백라이트용 섀시 구조물을 형성하는 데 사용될 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 서로 다른 광학 특성을 가진 플라스틱과 같은 물질의 층들이 어떻게 백라이트 내의 도광판과 같은 디스플레이 컴포넌트 상으로 몰딩될 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 디스플레이 백라이트 구조물용 섀시의 코너 부분의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 도 7의 섀시의 측벽 부분의 단부 단면도이다.
도 9는 백색 플라스틱 섀시를 구비한 종래의 백라이트 구조물의 단면도이다.
도 10은 홀과 홀을 충진하는 몰딩된 플라스틱을 가진 금속 프레임을 구비한 종래의 백라이트 섀시의 평면도이다.
도 11은 도 10의 종래의 섀시의 측벽의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른, 백라이트 섀시의 측벽의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른, 차광층의 두께가 증대되고 대응하는 양만큼 광 반사층의 두께가 감소된 도 12에 도시된 유형의 측벽의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른, 차광층의 두께가 감소되고 대응하는 양만큼 광 반사층의 두께가 증대된 도 12에 도시된 유형의 측벽의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른, 광 반사층이 어떻게 도광판과 전자 기기 하우징 구조물 사이에 형성될 수 있는지를 나타낸 백라이트 구조물의 일부분의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른, 차광층과 광 반사층과 같은 다수의 물질 층들이 어떻게 전자 기기 하우징 구조물 상에 형성될 수 있는지를 나타낸 백라이트 구조물의 일부분의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른, 전자 기기 하우징 구조물과 도광판의 주연 에지 사이에 차광층과 광 반사층이 개재된 전자 기기의 일부분의 측단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른, 금속 또는 다른 물질로 된 코팅과 같은 차광층이 어떻게 광 반사층의 외면 상에 코팅될 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른, 2개의 대향하는 발광 다이오드 어레이를 수용하도록 구성된 예시적인 디스플레이 백라이트 섀시 구조물의 평면도이다.
도 20 내지 도 26은 본 발명의 실시예에 따른, 백라이트 섀시 구조물에 사용될 수 있는 예시적인 측벽 구조물의 단면도이다.
도 27은 차광 물질로 된 외부 링으로 둘러싸인 광 반사 물질로 된 내부 링을 가진 예시적인 백라이트 섀시 구조물의 평면도이다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른, 백라이트 섀시 구조물의 4개의 내부 에지들 중 3개의 내부 에지를 따라 광 반사 물질로 된 3개의 세그먼트와 차광 물질로 된 외부 링을 가진 예시적인 백라이트 섀시 구조물의 평면도이다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른, 금속과 같은 반사성 물질로 광 반사층이 형성되어 있는 백라이트 섀시의 예시적인 측벽 구조물의 단면도이다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 물질들로 된 박막 스택으로 광 반사층이 형성되어 있는 백라이트 섀시의 예시적인 측벽 구조물의 측단면도이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른, 백라이트 섀시가 어떻게 하우징 구조물과 결합되는(engage) 특징부와 같은 구조물을 구비할 수 있는지를 나타내는 예시적인 측벽 구조물의 측단면도이다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른, 백라이트 섀시 구조물과 다른 기기 구조물을 형성하는 데 사용될 수 있는 장비를 나타내는 도면이다.
도 1의 기기(10)와 같은 전자 기기는 디스플레이를 구비할 수 있다. 기기(10)의 디스플레이는 디스플레이에 백라이트 조명을 제공하기 위해 백라이트 구조물(흔히 "백라이트 유닛" 또는 "백라이트"라 함)을 포함할 수 있다.
도 1의 기기(10)는 휴대용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 컴퓨터 모니터, 핸드헬드 기기, 게임 장비, 위성 항법 시스템 장비, 휴대 전화 또는 다른 전자 장비일 수 있다.
기기(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 포함할 수 있다. 흔히 "케이스"라 불리울 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 복합 재료, 금속(예컨대, 스테인리스 스틸, 알루미늄 등), 다른 적당한 물질, 또는 이 물질들 중 임의의 2이상의 조합으로 형성될 수 있다.
하우징(12)은, 하우징(12)의 일부 또는 전부가 단일 구조물로 기계가공 또는 몰딩되거나, 다수의 구조물들(예컨대, 내부 프레임 구조물, 외부 하우징 표면을 형성하는 하나 이상의 구조물 등)을 사용하여 형성될 수 있는 유니바디(unibody) 구성을 사용하여 형성될 수 있다.
하우징(12)에는 디스플레이(14)와 같은 디스플레이가 장착될 수 있다. 예컨대, 디스플레이(14)는 기기(10)의 전면에 장착될 수 있다. 디스플레이(14)와 같은 디스플레이는 하우징(12)의 다른 부분(예컨대, 힌지로 결합된 상부 및 하부 하우징 구조물들을 구비한 컴퓨터의 상부 하우징, 하우징의 후면 부분 등)에 장착될 수도 있다.
디스플레이(14)는 정전용량식(capacitive) 터치 전극 또는 다른 유형의 터치 기술(예컨대, 저항 터치, 음향 터치, 힘-센서-기반 터치 등)을 사용하여 형성된 터치 센서를 포함한 터치 스크린이거나, 터치 입력에 감응하지 않는 디스플레이일 수 있다. 디스플레이(14)는 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트 또는 다른 적당한 이미지 픽셀 구조로부터 형성된 이미지 픽셀을 포함할 수 있다.
디스플레이(14)는 커버 유리 층 또는 투명 플라스틱 층과 같은 디스플레이 커버 층으로 덮일 수 있다. 디스플레이(14)의 활성 영역은 디스플레이(14)의 중앙 영역 내에 배치될 수 있다. 활성 디스플레이 영역을 둘러싸는 주연의 링 형상의 영역은 디스플레이(14)의 비활성 영역을 형성할 수 있다. 버튼(16) 및 스피커 포트(18)와 같은 구조물은, 원하는 경우, (예컨대) 디스플레이(14)의 비활성 주연 영역에 형성될 수 있다.
디스플레이(14)용 백라이트는 도 2에 도시된 유형의 백라이트 구조물을 사용하여 제공될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 백라이트 구조물(20)은 도광판(22)과 같은 도광 구조물을 포함할 수 있다. 디스플레이(14)는 임의의 적당한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 디스플레이(14)는 원형이거나, 타원형이거나, 직사각형이거나, 직선형 및/또는 곡선형 에지들이 조합된 형상을 갖거나, 임의의 다른 적당한 형상을 가질 수 있다. 도광판(22)은 디스플레이(14)에 백라이트를 제공하는 데 사용될 수 있으며, 디스플레이(14)의 형상과 일치하는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 도광판(22)은 원형이거나, 타원형이거나, 직사각형이거나, 직선형 및/또는 곡선형 에지들이 조합된 형상을 갖거나, 임의의 다른 적당한 형상을 가질 수 있다.
디스플레이(14)는, 일반적으로, 임의의 적당한 형상을 가질 수 있지만, 본 명세서에서는 디스플레이(14)가 직사각형 형상을 가진 기기(10)의 구성을 예로 하여 때때로 설명한다. 그러나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 디스플레이(14)와, 도광판(22)과 같은 관련 디스플레이 구조물들은 임의의 적당한 형상을 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 백라이트(26)는 발광 다이오드(24)와 같은 광원으로부터 도광판(22)의 에지들 중 하나 이상(예컨대, 직사각형 도광판의 4개의 에지들 중 하나 이상)으로 출사될 수 있다. 도 2의 예에서, 발광 다이오드(24)는 도광판(22)의 상부 에지로 광(26)을 출사하고 있다. 원한다면, 다른 구성(예컨대, 도광판의 다수의 에지들로 광이 출사되는 구성 등)이 사용될 수 있다.
도광판(22)은 (예컨대) 유리와 같은 투명한 물질 또는 아크릴과 같은 폴리머 또는 다른 투명한 플라스틱으로 형성될 수 있다. 광(26)은 내부 전반사의 원리에 따라 도광판(22) 내에서 안내된다. 광(26)의 일부는 도광판(22)으로부터, 도광판의 상면, 도광판의 하면 또는 도광판의 상하면들 상에 가공된 특징부를 통해 추출된다. 하방으로 향하는 광은 도광판 아래의 반사판(reflector) 층에 의해 관찰자를 향하여 도광판으로 다시 반사된다. 상방으로 향하는 광은 백라이트 위에 형성된 디스플레이(14)의 활성 층을 통과하게 된다. 예컨대, 액정 디스플레이에서, 상방으로 향하는 광은 박막 트랜지스터 층, 컬러 필터 층, 및 컬러 필터층과 박막 트랜지스터 층 사이에 개재된 액정 물질 층을 통과하게 된다. 컬러 필터층은 디스플레이 픽셀에 서로 다른 컬러를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 박막 트랜지스터 층은 액정 물질로 된 개별 픽셀의 투과율을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 백라이트는 컬러 필터 층과 박막 트랜지스터 층의 상하에 각각 형성된 상부 및 하부 편광판들을 통과할 수 있다.
도광판(22)은 섀시(28)와 같은 디스플레이 백라이트 섀시에 장착될 수 있다. 섀시(28)는 직사각형 도광판(22)을 수용하는 직사각형 중앙 개구를 구비한 직사각형 링 형상을 갖거나, 다른 적당한 형상을 가질 수 있다. 섀시(28)의 주연부는 (예컨대) 도 2에 도시된 바와 같은 직사각형 형상을 가질 수 있다.
섀시(28)는 2이상의 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 섀시(28)는 컬러가 서로 다른 물질들, 흡광성이 서로 다른 물질들, 표면 평활성(surface finish)이 서로 다른 물질들, 광 반사성이 서로 다른 물질들, 밀도가 서로 다른 물질들, 경도가 서로 다른 물질들, 또는 종류가 서로 다른 물질들로부터 형성될 수 있다. 물질들은 주변 구조물들과의 호환성, 조립의 용이성, 성형성, 광학적 특성, 내구성, 또는 다른 적당한 기준에 기초하여 선택될 수 있다.
섀시(28)를 형성하는 데 사용될 수 있는 물질의 예는 플라스틱, 금속, 유리, 세라믹, 목재, 탄소 섬유 복합 재료 및 다른 복합 재료, 다른 물질, 및 이 물질들의 조합을 포함한다. 일부 예시적인 예에서, 상기 물질들 중 하나 이상은 플라스틱을 포함한다. 섀시(28)용 플라스틱(폴리머) 물질은 폴리카보네이트(PC:polycarbonate), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS:acrylonitrile butadiene styrene) 또는 PC/ABS 혼합물과 같은 비교적 경질의 물질이거나, 합성 고무, 천연 고무, 실리콘 또는 다른 탄성중합체 물질과 같은 비교적 연질의 폴리머일 수 있다. 경질 및 탄성중합체 폴리머들을 "플라스틱"이라 통칭한다.
본 명세서에 가끔 예로서 기술되어 있는 하나의 예시적인 배열에 있어서, 섀시(28)용 물질은 해당 물질이 가진 광 반사 기능과 차광 기능 때문에 선택될 수 있다. 특히, 물질(30)과 같이 섀시(28) 내에 있는 물질의 일부는 광을 차광하도록 구성될 수 있다. 가끔 "차광 물질(30)", "차광층(30)" 또는 "차광 구조물(30)"로 호칭될 수 있는 물질(30)은 흑색 플라스틱과 같은 불투명 물질, 암회색 플라스틱, 어두운 컬러의 플라스틱(예컨대, 다크 블루, 다크 브라운, 다크 레드, 또는 다른 적당한 컬러의 플라스틱), 금속, 또는 백라이트 섀시(28) 밖으로 광의 투과를 방지하도록 최적화된 다른 물질로 형성될 수 있다. 광 투과는 흡광에 의해 방지될 수 있으며/있거나(예컨대, 어두운 플라스틱 층이 어두운 플라스틱 층으로 침투한 광을 흡수하는 경우, 광 투과가 방지될 수 있음), 반사에 의해 방지될 수 있다(예컨대, 반사성 금속으로 형성된 차광층이 광을 반사시켜 광을 차광하는 경우, 광 투과가 방지될 수 있음).
물질(32)과 같이 섀시(28) 내에 있는 다른 물질은 광을 반사시키도록 구성될 수 있다. 가끔 "광 반사 물질(32)", "광 반사층(28)" 또는 "광 반사 구조물(32)"로 호칭될 수 있는 물질(32)은 광을 반사시키도록 최적화된 물질(예컨대, 백색 플라스틱, 밝은 노랑색, 밝은 회색, 밝은 은색과 같은 밝은 컬러를 가진 플라스틱 등)의 층으로 형성되거나, 금속 층으로 형성되거나, 박막 스택(예컨대, 유전체 층들 또는 다른 층들의 집합)으로 형성되거나, 다른 반사 구조물로 형성될 수 있다.
하나의 적당한 배열에 있어서, 광 반사층(32)은 백색이며 차광층(30)은 흑색이지만, 필요하다면, 광 반사 구조물과 차광 구조물의 다른 조합이 섀시(28)에 사용될 수 있다. 일반적으로 광 반사 구조물(32)의 특성에 주로 기인하는 섀시 구조물(28)의 반사율은 약 70% 이상, 80% 이상, 또는 90% 이상일 수 있다. 일반적으로 차광 구조물(30)의 차광 특성에 주로 기인하는 섀시 구조물(28)의 투과율은 (예컨대) 10% 미만, 1% 미만, 또는 0.1% 미만일 수 있다. 개별적으로 보았을 때, 차광 물질(30)의 투과율은 (주어진 두께에 대하여) 광 반사 물질(32)의 투과율보다 작을 것이며, 차광 물질(30)은 광 반사 물질(32)보다 더 불투명할 것이다. 그 결과, 섀시(28)에서 차광 물질(30)을 사용하면, 광 누설을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 광 반사 물질(32)의 반사율은 차광 물질(30)의 반사율보다 더 클 것이다.
백라이트 구조물(20)이 작동하는 동안, 발광 다이오드(24)로부터 도광판(22)의 내부로 광(26)이 출사된다. 광(26)이 도 2의 하부 에지와 같은 도광판(22)의 에지들 중 하나에 도달하면, 광(26)은 도광판으로부터 출사되어 광 반사층(32)에 충돌할 수 있다. 광 반사층(32)이 존재하기 때문에, 광은 도광판(22)의 에지로 다시 반사된다. 따라서, 반사된 빛은 도광판 내의 특징부에 의해 추출되어 디스플레이(14)용 백라이트 기능을 할 수 있다. 일부 구성에서, 광 반사층(32)은 반사된 광을 확산시키는 경향이 있는 물질(예컨대, 백색 플라스틱 또는 반사되기 전에 광이 다소 침투할 수 있도록 허용하는 다른 물질)로 형성될 수 있다. 광이 반사되기 때문에, 백라이트가 낭비되지 않고, 전체적인 백라이트 효율이 향상된다.
광 반사 구조물(32)의 백색 또는 다른 밝은 컬러 때문에, 모든 광(26)이 도광판(22)으로 다시 반사될 수 있는 것은 아니다. 그럼에도 불구하고, 섀시(28)의 외면 중 일부 또는 전부 주위에 광 차단 물질(30)이 존재하기 때문에, 광 누설이 제거되거나 적어도 실질적으로 감소할 수 있다.
차광 물질(30)은 섀시(28)의 4개의 에지들 모두를 둘러싸거나, 이 4개의 에지들 중 일부를 둘러쌀 수 있다. 광 반사 물질(32)은 섀시(28)의 4개의 에지들 중 일부 또는 전부의 내면들을 라이닝하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 도 2의 예시적인 구성에서, 상부 섀시 세그먼트(34)는 차광 물질(30)만 포함하고, 광 반사 물질(32)을 전혀 포함하지 않는다.
라인(36)을 따라 취한 도 2의 백라이트 구조물(20)을 방향(38)에서 본 측단면도가 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 광(26)은 Y 방향으로 방출될 수 있으며, 도광판(22)의 에지(예컨대, 도 3의 배향에서 도광판(22)의 좌측 에지)로 출사될 수 있다. 광(26)의 일부는 기기(10)의 내부를 향하여 하방으로 추출될 수 있으며, 광선(48)으로 나타낸 바와 같이 반사판(46)으로부터 편향된 상방(Z)으로 다시 반사될 수 있다. 반사판(46)은 백색 플라스틱, 백색 종이, 금속 호일, 또는 다른 적당한 반사 표면의 층으로 형성될 수 있다. 광선(50)으로 나타낸 바와 같이, 도광판(22)으로부터 상방으로 추출된 광과 반사판(46)으로부터 반사된 광과 같은 광(26)의 일부는 디스플레이 구조물(56)과 선택적인 디스플레이 커버 층(44)을 수직으로 통과한다. 디스플레이 구조물(56)은 확산판 필름과 다른 광학 필름, 편광판과 같은 디스플레이 모듈 구조물, 박막 트랜지스터 유리 층, 컬러 필터 유리 층, 액정 층 및 다른 디스플레이 층을 포함할 수 있다. 디스플레이 커버 층(44)은 (예컨대) 유리 또는 투명한 플라스틱으로 형성될 수 있다. 광 추출 효율을 향상시키기 위해(예컨대, 도광판 상의 특정 위치에서 추출률을 향상시키기 위해), 표면 특징부가 도광판(22)에 통합될 수 있다.
광(26)의 일부는 내부 전반사의 원리에 따라 도광판(22)의 에지로 안내될 것이다. 도 3의 도면에서 광선(52)으로 나타낸 이 광은 섀시 구조물(28)의 광 반사 구조물(32)에서 반사되어, 광선(54)으로 나타낸 바와 같이, 도광판(22)의 에지로 재진입하게 된다. 광 반사층(32)이 백색 플라스틱 또는 밝은 컬러의 플라스틱과 같은 밝은 반사성 물질로 형성될 수 있기 때문에, 광이 효율적으로 반사될 수 있다(그리고 이에 대응하여 백라이트 효율이 높아질 수 있다). 광 반사층(32)을 구성하는 백색 플라스틱(또는 다른 적당한 물질)은 반사된 광(54)에 대한 정반사 및 확산 컴포넌트들을 모두 제공할 수 있다(예컨대, 층(32)으로부터 반사되는 광의 약 50%는 정반사에 기인하며, 층(32)으로부터 반사되는 광의 약 50%는 확산 반사에 기인할 수 있다). 차광층(30)의 존재는 섀시 구조물(28)로부터 누설되는 광량이 최소화되도록 보장하는 데 도움이 될 수 있다. 불투명한 차광 물질(예컨대, 플라스틱 물질에 카본 블랙 또는 다른 어두운 물질을 통합함으로써 형성된 흑색 플라스틱)을 사용함으로써, 원하는 정도의 광 누설 보호를 구현하면서, 층(30)의 두께를 최소화할 수 있다. 따라서, 차광층(30)의 존재는 백라이트 구조물(20)과 기기(10)의 크기를 최소화하는 데 도움이 될 수 있다.
도 4는 도 2의 라인(40)을 따라 취한 도 2의 백라이트 구조물(20)을 방향(42)에서 본 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 광 반사층(32)은 도광판(22)의 대향하는 외측 주연 에지들을 대면하며 섀시(28)의 내면 상에 형성될 수 있다. 차광층(30)은 광이 섀시(28) 밖으로 누설되는 것을 방지하는 데 도움을 주기 위해 섀시(28)의 주연 외면 상에 형성될 수 있다.
도 5는 기기(10)용 백라이트 구조물(20)이 어떻게 형성될 수 있는지를 나타내는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, (예컨대, 몰딩된 도광판을 형성하기 위한) 몰딩 툴이나 (예컨대, 도광 물질로 된 대형 시트로부터 직사각형 도광판을 절단하기 위한) 다이 커팅 툴과 같은 장비(58)를 사용하여 도광판(22)을 형성할 수 있다.
그리고, 몰딩 툴(60)(예컨대, 플라스틱 사출 성형 장비)을 사용하여 도광판(22)의 외부 에지에 광 반사 구조물(32)과 같은 구조물(예컨대, 백색이나 밝은 컬러의 플라스틱)을 몰딩할 수 있다.
원한다면, 미리 형성된 차광 구조물(30)과 미리 형성된 도광판(22)을 포함하고 있는 몰드에 광 반사층(32)을 사출 성형할 수 있다. 이러한 유형의 배열이 도 6에 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 플라스틱 사출 성형 툴(64)과 같은 몰딩 장비를 사용하여 차광 구조물(30)(예컨대, 흑색 플라스틱으로 된 직사각형 링)을 형성할 수 있으며, 장비(66)와 같은 몰딩 툴 또는 다이 커팅 툴과 같은 장비를 사용하여 도광판(22)을 형성할 수 있다. 구조물(30)과 도광판(22)을 형성한 후, 구조물(30)과 도광판(22)을 플라스틱 사출 성형 툴(68)과 같은 몰딩 장비 속으로 삽입할 수 있다. 그리고, 몰딩 툴(68)을 사용하여 구조물(30)과 도광판(22) 사이에 반사성 플라스틱 층(32)(예컨대, 백색 플라스틱 층)을 사출 성형함으로써, 도광판(22)의 주연 에지 상에 몰딩된 섀시 구조물(28)을 형성할 수 있다. 이러한 유형의 배열에서, 몰딩된 플라스틱 대 플라스틱 계면들이 구조물(32)의 외주면과 구조물(30)의 대향하는 내면 사이에, 그리고 구조물(32)의 내면과 도광판(22)의 대향하는 외주 에지 사이에 형성된다.
섀시(28)는 사출 성형 작업 중에 플라스틱의 흐름을 제어하는 것을 돕는 특징부를 가질 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 예컨대, 섀시(28) 내의 차광층(30)은 돌출부(74)와 같은 특징부를 가질 수 있다. 도 8은 라인(70)을 따라 취한 도 7의 섀시(28)를 방향(72)에서 본 단면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 돌출부(74)는 사출 성형시 플라스틱(32)을 수용하는 데 도움을 줄 수 있으며, 섀시(28)의 코너에서 플라스틱(30)과 플라스틱(32) 사이에 만족스러운 교합 결합(interlocking joint)을 형성하는 데 도움을 줄 수 있다. 원하는 경우, 다른 유형의 교합 및 플라스틱 흐름 제어 특징부가 섀시(28)에 통합될 수 있다. 도 7 및 도 8의 예는 예시에 불과하다.
종래의 백라이트 구조물이 도 9에 도시되어 있다. 도 9의 단면도에 도시된 바와 같이, 백라이트 구조물(76)은 도광판(80)을 둘러싸는 백색의 직사각형 플라스틱 섀시(섀시(78))를 갖는다. 섀시(28)의 측벽은, 섀시(28) 내에 차광 물질(30)이 존재하기 때문에, 주어진 차광 역량에 대하여 종래의 섀시(78)의 측벽보다 더 얇을 수 있다.
다른 종래의 백라이트 구조물이 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 도 10의 종래의 백라이트 구조물(82)은 플라스틱(94)이 몰딩되어 있는 금속 섀시 구조물을 갖는다. 라인(84)을 따라 취한 도 10의 백라이트 구조물(82)의 섀시의 측벽들 중 하나를 방향(86)에서 본 단면도가 도 11에 도시되어 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 도광판(88)은 플라스틱(94)에 당접하고(abut) 있는 에지를 갖는다. 플라스틱(94)은 금속 섀시(90) 상으로 몰딩되며, 금속 섀시(90)의 주연부 주위에 어레이로 배치된 홀(92)들 속으로 유입된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 섀시(28)의 측벽은 두께(D)를 가질 수 있다. 섀시(28)의 크기를 최소화하기 위해, 치수(D)가 가능한 한 작아지도록, 사출 성형 툴을 사용하여 섀시(28)를 몰딩하는 것이 바람직할 수 있다. 다른 구성에서, 섀시(28)는 최소 치수보다 크게 몰딩될 수 있다. 치수(D)는, 예컨대, 0.05 내지 0.4㎜, 0.1 내지 0.3㎜, 0.2㎜ 이상, 또는 (예컨대) 0.5㎜ 미만일 수 있다. 원하는 경우, 다른 크기가 사용될 수 있다(예컨대, 강도 등을 향상시키기 위해 섀시(28)를 비교적 큰 크기로 몰딩할 수 있다).
도 12의 구성에서, 섀시(28)의 측벽의 두께(D)(차원 X에서의 폭)는 (각각 D/2인) 동일한 두께를 가진 구조물(32, 30)로부터 형성된다. 도 13은 섀시 측벽의 차광 능력을 향상시키기 위해 차광층(30)의 두께가 (측벽의 전체 두께(D)를 두껍게 하지 않고) 어떻게 증대될 수 있는지를 나타내고 있다. 도 14는 차광층(30)의 두께를 감소시키면서 광 반사층(32)의 두께가 어떻게 대응하는 양만큼 증대될 수 있는지를 나타내고 있다. 이러한 유형의 구성에 의하면, 광 반사층(32)의 반사율을 증대시키면서 측벽의 크기가 두께(D)(예컨대, 최소 몰딩 치수)로 유지된다.
도 15는 기기(10)용 예시적인 백라이트 구조물(20)의 단면도로서, 도광판(22)의 주연 에지와 하우징 구조물(12)의 내부 에지 표면 사이에 형성된 간극 속으로 섀시 구조물(28)이 어떻게 사출 성형될 수 있는지를 나타내고 있다. 섀시 구조물(28)은 광 반사층, 차광층, 내부 광 반사층 및 외부 차광층, 또는 다른 적당한 구조물을 포함할 수 있다. 도 15에 도시된 유형의 배열에 의하면, 섀시(28)(예컨대, 층(32)과, 선택적으로 층(30))는 하우징(12)과 일체로 형성될 수 있다.
도 16은 (예컨대, 하우징(12)과 일체로 된 섀시를 형성하기 위해 연속 사출 성형 작업을 사용하여 하우징(12) 상에 층(30, 32)들을 몰딩함으로써) 층(30)과 같은 차광층과 층(32)과 같은 광 반사층이 하우징(12)의 내주면에 제공되는 구성에서의 백라이트 구조물(20)의 단면도이다.
도 17은 차광층(30)과 광 반사층(32)이 하우징(12)의 내부 에지 상에 사출 성형된 구성에서의 백라이트 구조물(20)의 단면도이다. 도 17에 도시된 바와 같이, 차광층(30)은 광 반사층(32)의 상부를 덮는 오버행(overhang) 형상을 가질 수 있다. 광 반사층(32)은 도광판(22)의 수직 높이(두께)와 실질적으로 동일한 (또는 그보다 약간 더 큰) (차원 Z의) 수직 높이를 가질 수 있다. 차광층(30)은 미광을 수용하는 것을 돕기 위해 더 큰 높이를 가질 수 있다.
도 18은 광 반사 구조물(32)의 외면 상에 불투명한 물질 층을 퇴적(deposit)함으로써 백라이트 섀시(28)가 어떻게 형성될 수 있는지를 나타내고 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 플라스틱 사출 성형 툴(96)과 같은 몰딩 장비를 사용하여 광 반사 구조물(32)(예컨대, 백색 플라스틱으로 된 직사각형 링)을 형성할 수 있다. 그리고, 코팅 툴(98)을 사용하여 광 반사 구조물(32)의 외면을 코팅함으로써 광을 차광하는 층(100)과 같은 불투명한 층을 형성할 수 있다. 코팅 툴(98)은 광 반사층(32)의 표면 상에 금속 층(예컨대, 1 마이크론 미만의 두께 또는 다른 적당한 두께를 가진 알루미늄 또는 다른 금속의 층)을 퇴적하는 물리 기상 증착 장비(예컨대, 스퍼터링 장비, 증발 장비 등)와 같은 장비를 포함할 수 있다. 원한다면, 광 반사층(32)의 외면 상에 다른 차광 물질을 형성할 수 있다. 도 18의 예에서 금속으로 된 불투명한 차광층(층(100))의 형성은 예시에 불과하다.
도 19에 도시된 바와 같이, 백라이트 구조물(20)은 도광판(22)의 대향하는 에지들을 따라 어레이로 배치된 광원들을 포함할 수 있다. 이러한 유형의 구성에서, 하나의 광원 어레이(도 19에서 도광판(22)의 상부 에지를 따라 배열된 발광 다이오드(24)들)는 일 방향으로 광을 방출하는 반면, 다른 광원 어레이(도 19에서 도광판(22)의 하부 에지를 따라 배열된 발광 다이오드(24)들)는 반대 방향으로 광을 방출한다. 섀시(28)는 광 누설을 저감하면서 반사율을 향상시키기 위해 다수의 플라스틱 층을 포함할 수 있다. 예컨대, 섀시(28)는 다수 회의 사출 성형 작업시 몰드 속으로 사출 성형된 다수의 플라스틱 샷(shots)을 가질 수 있다.
섀시(28)는, 예컨대, 차광 물질(30)로 덮인 외면을 가질 수 있다. 광 반사 물질(32)은 섀시(28) 내의 차광 물질(30)의 내면의 일부 또는 전부를 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, (도 19에 도시된 배향에서) 광 반사 물질(32)이 섀시(28)의 좌우측 내면들을 코팅할 수 있는 반면, 도광판(22)의 상하 에지들을 따라서는 차광 물질(30)만 존재한다. 선(32')으로 나타낸 바와 같이, 섀시(28)의 상하 에지의 내면들을 코팅하기 위해 광 반사 물질(32)이 사용될 수도 있다.
섀시(28)의 측벽이 크기와 형상이 동일한 광 반사 구조물(32)과 차광 구조물(30)로부터 형성될 필요는 없다. 도 20 내지 도 26은 섀시(28)의 예시적인 측벽 구성을 나타내고 있다. 도 20의 예에서, 차광 물질(30)은 광 반사 구조물(32)의 일부 위로 돌출된 L자형 단면 형상을 갖는다. 도 21의 예에서, 차광 물질(30)은 광 반사 물질(32) 위아래로 돌출된(undercut and overhang) C자형 단면 형상을 갖는다. 도 22는 차광 물질(30)과 광 반사 물질(32)이 서로 다른 높이(차원 Z에서의 수직 두께)를 가진 구성의 예이다. 도 23의 구성에서, 차광 물질(30)은 광 반사 물질(32) 아래로 돌출된 L자 형상을 갖는다. 도 24는 광 반사 물질(32)이 다수의 단차를 갖고 섀시(28)를 위해 완전히 수직한 내부 측벽면을 형성하지는 않는 구성에서의 섀시(28)의 단면도이다. 도 25에 도시된 바와 같이, 광 반사 물질(32)은 차광 물질(30)의 일부 또는 전부 아래로 돌출하도록 구성될 수 있다. 도 26에 도시된 바와 같이, 섀시(28)는 2개를 초과하는 별도의 플라스틱 샷들(또는 다른 물질 층들)로 형성될 수 있다. 특히, 섀시(28)는 광 반사층(32), 차광층(30), 및 층(31)과 같은 하나 이상의 중간층을 포함할 수 있다. 층(31)은 광 반사 물질, 차광 물질, 사출 성형 플라스틱, 접착을 돕는 물질, 강도를 제공하는 물질(예컨대, 금속), 또는 다른 적당한 물질로부터 형성될 수 있다.
도 27은 섀시(28)가 광 반사 물질(32)로 형성된 내부의 직사각형 링과 차광 물질(30)로 형성된 주변의 직사각형 링을 가진, 백라이트 구조물(20)을 위한 배열의 평면도이다. 도 2 및 도 19와 관련하여 설명한 바와 같이, 광 반사 물질(32)과 차광 물질(30)로 형성된 측벽 구조물들이 도광판(22)의 직사각형 주연부의 4개의 모든 측면을 완전히 둘러쌀 필요는 없다. 도 28에 도시된 바와 같이, 예컨대, 섀시(28)의 하부 에지(102)는 차광 물질(30)로 된 고체 스트립으로부터 배타적으로 형성될 수 있는 반면, 섀시(28)의 상부 에지(104)와 좌우측 에지들은 차광 물질(30)로 된 외층으로 덮인 광 반사 물질(32)로 된 내층으로부터 형성될 수 있다.
원하는 경우, 광 반사 물질(32)은 금속층(예컨대, 알루미늄, 크롬 등)과 같은 반사층으로부터 형성될 수 있다. 이러한 유형의 구성이 도 29의 섀시(28)에 도시되어 있다. 도 29에 도시된 바와 같이, (섀시(28)에서 최내측 물질로서의 역할을 하는) 광 반사 물질(32)은 (예컨대, 두께가 1 마이크론 미만으로) 얇거나 (예컨대, 0.05 내지 1㎜로) 두꺼운 금속층으로부터 형성될 수 있다. 도 29의 광 반사 물질(32)을 위한 금속층은 구조물(30') 또는 다른 적당한 물질에 의해 지지될 수 있다. 구조물(30')은 섀시(28)에서 최외측 물질(예컨대, 섀시(28)의 외주연 주위로 연장하는 외부 구조물)을 형성할 수 있다. 구조물(30')은 차광성의 흑색 플라스틱과 같은 플라스틱, 또는 다른 적당한 물질(예컨대, 금속, 세라믹, 유리 등)로 형성될 수 있다. 구조물(30')은 반사층(32)을 지지하는 데 도움을 주기 위해 사용되거나, 원하는 경우, 생략될 수 있다.
도 30은 광 반사층(30)이 물질(30')의 내면 상에 있는 물질들의 박막 스택으로부터 형성된 백라이트 섀시(28)의 예시적인 측벽 구조물의 측단면도이다. 물질(30')은 흑색 플라스틱과 같은 차광 물질이거나, 임의의 다른 적당한 물질(플라스틱, 금속 등)일 수 있다. 박막 스택(32)은 2개 이상의 물질 층(예컨대, 반사판 또는 필터를 형성하도록 고굴절율과 저굴절율이 교번하는 스택 내의 유전체 층들, 다른 굴절율 패턴을 가진 유전체 층들 등)으로부터 형성될 수 있다. 박막 스택(32)은 폴리머 층, 유리 층, 세라믹 층 또는 다른 유전체 층과 같은 유전체의 층들을 포함할 수 있으며/있거나, 다른 물질의 층들(예컨대, 금속층 등)을 포함할 수 있다. 박막 스택(32)의 박막층들은 물리 기상 증착(예컨대, 스퍼터링, 증발 등) 또는 다른 적당한 기술을 사용하여 퇴적될 수 있다. 박막 스택에서 박막의 두께는 100Å 내지 10,000Å이거나, 다른 적당한 두께일 수 있다.
도 31은 예시적인 측벽 구조물의 측단면도로서, 다른 기기 구조물에 대해 섀시(28)의 장착을 용이하게 하기 위해, 섀시(28)에 대해 기기(10) 내의 다른 구조물의 부착을 용이하게 하기 위해, 또는 다른 적당한 기능을 구현하기 위해, 원하는 경우, 어떻게 섀시(28)가 구조물을 구비할 수 있는지를 나타내고 있다. 도 31의 예에서, 섀시(28)는 광 반사층(32)과 차광층(30)을 구비하고 있다. 섀시(28)는 하우징(12)(예컨대, 플라스틱, 금속 등과 같은 물질로 형성된 하우징 측벽 또는 다른 하우징 구조물)에 부착되도록 구성될 수 있다. 특히, 차광 구조물(30)과 하우징(12)은 교합하는(mating) 결합(engagement) 특징부(200)를 구비하고 있다. 결합 특징부(200)는 돌출부와 리세스와 같은 특징부를 포함할 수 있다. 도 31의 예에서, 하우징(12)은 돌출부(202)와 같은 돌출부를 구비하고 있고, 차광 구조물(30)은 리세스(204)와 같은 교합하는 리세스를 구비하고 있다. 원하는 경우, 다른 유형의 결합 특징부가 제공될 수 있다. 도 31의 구성은 예시에 불과하다.
일반적으로, 백라이트 구조물과 다른 기기 구조물은 임의의 적당한 장비와 조립 작업을 사용하여 형성될 수 있다. 섀시(28)와 같은 백라이트 구조물 및/또는 기기(10)의 다른 구조물이 형성될 수 있는 예시적인 시스템이 도 32에 도시되어 있다.
도 32에 도시된 바와 같이, 툴(300)과 같은 제조 장비는, 원하는 경우, 기기(10)의 개별 부분(304)들과 완성된 조립체(302)들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 부분(304)들은 하우징(12)과 같은 하우징 구조물, 섀시(28)와 같은 디스플레이 구조물, 도광판(22), 및 기기(10)와 연관된 다른 구조물을 포함할 수 있다. 부분(304)들은 하나 이상의 툴(예컨대, 제조 툴)로 이루어진 제 1 툴 세트를 사용하여 개별적으로 제조될 수 있으며, 하나 이상의 추가적인 툴(예컨대, 압입 툴 또는 다른 조립 툴)을 사용하여 후속 조립 작업이 실시될 수 있다. 이러한 유형의 배열에서, 부분들 중 일부 또는 전부가 미리 제조된 다음, 조립체(302)와 같은 완성된 조립체를 형성하도록 조립될 수 있다. 예컨대, 구조물(30, 32) 및/또는 하우징(12)을 별도로 형성한 다음, 이 부분들 중 하나 이상을 함께 압입함으로써, 섀시(28)를 형성할 수 있다. 이와 같은 배열은 다양한 유형의 툴을 사용할 수 있다. 예컨대, 판(22)과 같은 도광판, 구조물(32)과 같은 광 반사 구조물, 구조물(30)과 같은 차광 구조물이 별도로 형성될 수 있으며, 별도로 형성된 후, 디스플레이 백라이트 구조물을 형성하도록 기계적으로 조립될 수 있다. 다른 예로서, 사출 성형 툴을 사용하여 도광판(22)의 에지 위에 광 반사층(32)이 사출 성형될 수 있다. 이 구조물은 미리 형성된 차광 구조물(30)에 기계적으로(예컨대, 압입 또는 다른 기계적 조립 기술에 의해) 부착될 수 있다. 또 다른 예는 반사층(32)을 위한 박막 스택과 금속 코팅의 형성을 수반한다. 이러한 반사층은 도 29 및 도 30의 차광층(30')과 같이 미리 형성된 차광층 위에 형성되거나, 층(30') 또는 기기(10)의 다른 구조물에 압입되는 자립형 부분으로 형성될 수 있다. 섀시(28)는, 원하는 경우, 구조물(30, 32)들을 함께 압입한 다음(또는 2샷 몰딩 기술을 사용하여 구조물(30, 32)들을 함께 사출 성형한 다음), 도광판(22)과 섀시(28)를 (예컨대, 압입으로) 기계적으로 조립함으로써 형성될 수 있다.
이와 같은 기술을 사용하면, 도광판(22)과는 별도로 섀시(28)를 생성할 수 있다. 예컨대, 섀시(28)는 (예컨대, 일체형 섀시를 형성하도록 구조물(30, 32)들을 사출 성형하여) 사출 성형으로 형성되거나, 섀시(28)는 (예컨대, 물질을 별도의 구조물(30, 32)들로 몰딩, 커팅, 기계가공 또는 다르게 형성한 다음, 별도의 구조물(30, 32)들을 함께 압입하여 섀시(28)를 형성하도록) 기계적으로 형성되거나, 다른 제조 프로세스를 사용하여 형성될 수 있다. 도광판(22)은 섀시(28)와는 별도로 형성될 수 있다. 예컨대, 도광판(22)은, 몰딩 장비를 사용하거나, 대형 시트로부터 도광판(22)용 물질의 시트를 절단하기 위해 다이 커팅 장비와 같은 커팅 장비를 사용하거나, 도광판(22) 또는 도광판(22)을 절단해내는 물질의 시트를 압출하거나, 다른 적당한 도광판 제조 기술을 사용하여, 형성될 수 있다. 그 다음, 별도로 형성된 섀시와 도광판과 같이 별도로 형성된 구조물들을 조립하여 백라이트 조립체를 형성할 수 있다. 예컨대, 섀시와 도광판을 기계적으로 조립하여 백라이트 조립체를 형성하기 위해, 압입 기술이나 다른 기술을 사용할 수 있다.
(도 32에 조립체(302)로서 개략적으로 도시된) 툴(300)을 사용하여 형성된 구조물들은, 예컨대, 섀시(28)와 같이 완성된 섀시, 도광판(22)과 같은 추가적인 구조물과 섀시(28)를 포함한 백라이트 조립체, 섀시(28), 도광판(22) 및/또는 하우징(12)과 같은 구조물들을 포함한 전자 기기 조립체, 또는 다른 적당한 기기 구조물들일 수 있다. 원하는 경우, 조립체의 여러 부분들은 동일한 툴이나, 툴 세트를 사용하여 형성될 수 있다. 예컨대, 구조물(30, 32)과 같은 다수의 구조물들은 단일의 백라이트 섀시를 형성하도록 사출 성형되며/되거나, 다른 구조물들(예컨대, 하우징 구조물 및/또는 도광판 등)로 사출 성형될 수 있다.
장비(300)는 다이 커팅 툴, 연마 및 밀링 툴들과 같은 기계가공 툴, 레이저 커팅 툴, 용접 툴, 부분들을 함께 압입하는 툴과 같은 기계적 조립 툴, 피가공물을 광 및/또는 열에 노출시키는 툴, (예컨대, 박막 스택 또는 금속 코팅을 형성하기 위해) 유전체 및 금속의 층들을 퇴적하는 물리 기상 증착 툴과 같은 코팅 도포 툴, 전기화학 퇴적 툴(electrochemical deposition tool), 포토리소그래피 툴, 금속성 페인트 및 다른 액체와 같은 전도성 물질을 패터닝하는 툴(예컨대, 페인팅 툴, 패드 인쇄 툴, 스크린 인쇄 툴, 잉크 젯 툴, 침지 툴, 분무 툴, 등), 플라스틱 사출 성형 툴, 납땜 툴, 오븐 및 다른 가열 툴, 구조물을 절곡하기 위한 장비, 및 다른 적당한 제조 및 조립 툴을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 기기의 디스플레이를 위한 백라이트 구조물이 제공되며, 백라이트 구조물은 직사각형 도광판, 직사각형 도광판의 에지로 백라이트를 사출하는 광원, 및 직사각형 도광판을 둘러싸는 직사각형의 링 형상의 플라스틱 섀시를 포함하고, 직사각형의 링 형상의 플라스틱 섀시는 적어도 제 1 플라스틱 구조물과, 제 1 플라스틱 구조물과는 다른 플라스틱 물질로 형성된 제 2 플라스틱 구조물을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제 1 플라스틱 구조물은 직사각형의 링 형상의 플라스틱 섀시의 적어도 하나의 내부 에지를 따라 내면을 형성하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제 1 플라스틱 구조물은 백색 플라스틱을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제 1 플라스틱 구조물은 광 반사 플라스틱으로 된 직사각형 링을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제 1 플라스틱 구조물은 직사각형의 링 형상의 플라스틱 섀시의 적어도 2개의 측벽을 따라 광 반사면을 형성하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제 2 플라스틱 구조물은 흑색 플라스틱을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제 1 플라스틱 구조물은 백색 플라스틱을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 섀시는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 에지들을 갖고, 제 1 및 제 3 에지들은 평행하며, 제 2 및 제 4 에지들은 평행하고, 섀시의 제 1 및 제 3 에지들은 제 2 플라스틱 구조물로부터의 물질로 배타적으로 형성된다.
다른 실시예에 따르면, 섀시는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 에지들을 갖고, 제 1 및 제 3 에지들은 평행하며, 제 2 및 제 4 에지들은 평행하고, 섀시의 제 1 에지는 제 2 플라스틱 구조물로부터의 물질로 배타적으로 형성된다.
다른 실시예에 따르면, 제 1 플라스틱 구조물은 광 반사 플라스틱을 포함하고, 제 2 플라스틱 구조물은 차광 플라스틱을 포함하며, 광 반사 플라스틱은 차광 플라스틱보다 반사율이 높고, 제 2 플라스틱 구조물의 적어도 일부는 직사각형의 링 형상의 섀시의 측벽 부분을 형성하며, 제 1 플라스틱 구조물의 적어도 일부는 측벽 부분의 내면을 따라 배치된다.
일 실시예에 따르면, 백라이트 구조물이 제공되며, 백라이트 구조물은 섀시, 및 섀시 내에 장착되는 도광판을 포함하고, 섀시는 섀시의 외면 상에 형성된 차광층을 갖고 섀시의 적어도 일부의 내면을 따라 연장하는 광 반사 물질을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 차광층은 광 반사 물질의 외부에 퇴적된 금속 코팅 층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 차광층은 흑색 플라스틱을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 광 반사 물질은 백색 플라스틱을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 도광판은 직사각형 주연부를 갖고, 섀시는 직사각형 주연부를 둘러싸는 4개의 에지들로 형성된 직사각형 개구를 가지며, 광 반사 물질은 에지들 중 적어도 2개를 위해 내부 측벽을 형성하는 사출 성형된 플라스틱을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 섀시의 에지들은 측벽들을 형성하며, 측벽들 중 적어도 하나는 광 반사 물질로 형성된 제 1 부분과 차광층으로 형성된 제 2 부분을 갖고, 제 1 및 제 2 부분들 중 적어도 하나는 L자형 단면 형상을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 백라이트 구조물이 제공되며, 백라이트 구조물은 도광판, 및 도광판을 둘러싸는 섀시를 포함하고, 섀시는 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물과 제 2 사출 성형 플라스틱 구조물을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제 2 사출 성형 플라스틱 구조물은 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물보다 더 불투명하고, 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물은 도광판의 적어도 하나의 주연 에지 상에 사출 성형된다.
다른 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 사출 성형 플라스틱 구조물들은 적어도 하나의 에지를 따라 서로에 대해 몰딩된다.
다른 실시예에 따르면, 섀시는 4개의 에지를 가지며, 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물은 백색 플라스틱을 포함하고, 제 2 사출 성형 플라스틱 구조물은 흑색 플라스틱을 포함하며, 흑색 플라스틱의 적어도 일부는 섀시의 4개의 에지를 각각 둘러싼다.
일 실시예에 따르면, 전자 기기가 제공되며, 전자 기기는 하우징, 하우징 내의 디스플레이, 디스플레이를 위해 디스플레이 백라이트를 생성하는 광원, 광원이 디스플레이 백라이트를 출사하게 되는 주연 에지를 가진 도광판, 하우징으로 사출 성형되어 하우징과 도광판의 주연 에지의 적어도 일부 사이에 개재되는 적어도 하나의 사출 성형된 플라스틱 층을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이 백라이트 구조물이 제공되며, 디스플레이 백라이트 구조물은 디스플레이 백라이트를 생성하는 광원, 광원이 디스플레이 백라이트를 출사하게 되는 주연 에지를 가진 도광판, 도광판의 주연 에지의 적어도 일부 위에 사출 성형된 적어도 하나의 사출 성형된 플라스틱 층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 사출 성형된 플라스틱 층은 광 반사 플라스틱 물질을 포함하고, 디스플레이 백라이트 구조물은 광 반사 플라스틱 층 위에 사출 성형된 사출 성형된 차광 플라스틱 층을 또한 포함한다.
일 실시예에 따르면, 백라이트 구조물이 제공되며, 백라이트 구조물은 주연 에지를 가진 도광판과, 도광판을 둘러싸는 섀시를 포함하며, 섀시는 외부 구조물과, 외부 구조물의 내면 상의 금속 코팅을 포함하고, 금속 코팅은 주연 에지로 광을 반사하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 외부 구조물은 플라스틱을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 백라이트 구조물이 제공되며, 백라이트 구조물은 주연 에지를 가진 도광판, 및 도광판을 둘러싸는 섀시를 포함하며, 섀시는 외부 구조물과, 외부 구조물의 내면 상의 박막 스택을 포함하고, 박막 스택은 주연 에지로 광을 반사하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 박막 스택은 굴절율이 상이한 복수의 유전체 층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 외부 구조물은 금속과 플라스틱으로 이루어진 물질들의 군으로부터 선택된 물질로 형성되는 링 형상의 구조물을 포함한다.
이상의 설명은 본 발명의 원리를 예시한 것에 불과하며, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형들이 당업자에 의해 이루어질 수 있다.

Claims (28)

  1. 전자 기기의 디스플레이를 위한 백라이트 구조물로서,
    직사각형 도광판;
    상기 직사각형 도광판의 에지 표면으로 백라이트를 출사(launch)하는 광원; 및
    상기 직사각형 도광판을 둘러싸는 직사각형의 링 형상의 플라스틱 섀시
    를 포함하고,
    상기 직사각형의 링 형상의 플라스틱 섀시는 적어도 제 1 플라스틱 구조물과, 상기 제 1 플라스틱 구조물과는 다른 플라스틱 물질로 형성된 제 2 플라스틱 구조물을 포함하고,
    상기 제 2 플라스틱 구조물의 일부는 상기 도광판의 에지 표면에 평행한 상기 직사각형의 링 형상의 플라스틱 섀시의 외부 표면을 형성하고,
    상기 제 1 플라스틱 구조물은 상기 도광판의 에지 표면과 상기 직사각형의 링 형상의 플라스틱 섀시의 외부 표면을 형성하는 상기 제 2 플라스틱 구조물의 일부 사이에 개재되며,
    상기 제1 플라스틱 구조물은 상기 직사각형 도광판 주변에서 비연속적으로 연장되고,
    상기 광원에 대향하는 상기 섀시의 일부는 상기 제2 플라스틱 구조물로부터의 물질로 배타적으로 형성되는, 백라이트 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플라스틱 구조물은 상기 직사각형의 링 형상의 플라스틱 섀시의 적어도 하나의 내부 에지를 따라 내면을 형성하도록 구성된, 백라이트 구조물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 플라스틱 구조물은 백색 플라스틱을 포함하는, 백라이트 구조물.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 플라스틱 구조물은 광 반사 플라스틱으로 된 직사각형 링을 포함하는, 백라이트 구조물.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 플라스틱 구조물은 상기 직사각형의 링 형상의 플라스틱 섀시의 적어도 2개의 측벽을 따라 광 반사면을 형성하도록 구성된, 백라이트 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 플라스틱 구조물은 흑색 플라스틱을 포함하는, 백라이트 구조물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 플라스틱 구조물은 백색 플라스틱을 포함하는, 백라이트 구조물.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 섀시는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 에지들을 갖고, 상기 제 1 및 제 3 에지들은 평행하며, 상기 제 2 및 제 4 에지들은 평행하고, 상기 섀시의 제 1 및 제 3 에지들은 상기 제 2 플라스틱 구조물로부터의 물질로 배타적으로 형성된, 백라이트 구조물.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 섀시는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 에지들을 갖고, 상기 제 1 및 제 3 에지들은 평행하며, 상기 제 2 및 제 4 에지들은 평행하고, 상기 섀시의 제 1 에지는 상기 제 2 플라스틱 구조물로부터의 물질로 배타적으로 형성된, 백라이트 구조물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플라스틱 구조물은 광 반사 플라스틱을 포함하고, 상기 제 2 플라스틱 구조물은 차광 플라스틱을 포함하며, 상기 광 반사 플라스틱은 상기 차광 플라스틱보다 반사율이 높고, 상기 제 2 플라스틱 구조물의 적어도 일부는 상기 직사각형의 링 형상의 섀시의 측벽 부분을 형성하며, 상기 제 1 플라스틱 구조물의 적어도 일부는 상기 측벽 부분의 내면을 따라 배치된, 백라이트 구조물.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 백라이트 구조물로서,
    광원으로부터 광을 수용하는 에지 표면을 갖는 도광판; 및
    상기 도광판을 둘러싸는 섀시
    를 포함하고,
    상기 섀시는 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물과 제 2 사출 성형 플라스틱 구조물을 포함하고,
    상기 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물은 상기 섀시의 내부 표면을 형성하고, 상기 제 2 사출 성형 플라스틱 구조물은 상기 섀시의 외부 표면을 형성하고,
    상기 섀시의 내부 표면 및 외부 표면은 상기 도광판의 에지 표면에 평행하고, 상기 내부 표면은 상기 도광판의 에지 표면과 상기 섀시의 외부 표면 사이에 개재되며
    상기 제 2 사출 성형 플라스틱 구조물은 상기 도광판을 완전히 둘러싸고,
    상기 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물은 상기 도광판의 일부만을 둘러싸며,
    상기 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물에 의해 둘러싸지지 않은 상기 도광판의 일부는 상기 광원으로부터 광을 수신하는 상기 도광판의 에지 표면과 대향하는, 백라이트 구조물.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 사출 성형 플라스틱 구조물은 상기 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물보다 더 불투명하고, 상기 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물은 상기 도광판의 적어도 하나의 주연 에지(peripheral edge) 상에 사출 성형되는, 백라이트 구조물.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 사출 성형 플라스틱 구조물들은 적어도 하나의 에지를 따라 서로에 대해 몰딩되는, 백라이트 구조물.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 섀시는 4개의 에지를 가지며, 상기 제 1 사출 성형 플라스틱 구조물은 백색 플라스틱을 포함하고, 상기 제 2 사출 성형 플라스틱 구조물은 흑색 플라스틱을 포함하며, 상기 흑색 플라스틱의 적어도 일부는 상기 섀시의 4개의 에지를 각각 둘러싸는, 백라이트 구조물.
  19. 백라이트 구조물로서,
    주연 에지 표면을 가진 도광판;
    상기 주연 에지 표면으로 광을 방출(emit)하는 광원; 및
    상기 도광판을 둘러싸는 섀시
    를 포함하며,
    상기 섀시는 외부 구조물과, 상기 외부 구조물의 내면 상의 금속 코팅을 포함하고, 상기 내면은 상기 주연 에지 표면과 평행하며, 상기 금속 코팅은 상기 주연 에지 표면으로 광을 반사하도록 구성되며, 상기 도광판의 상기 주연 에지 표면으로 방출된 상기 광은 상기 광원이 광을 방출하는 상기 주연 에지 표면과 대향하는 상기 외부 구조물의 상기 내면의 일부에 투사되는, 백라이트 구조물.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 외부 구조물은 플라스틱을 포함하는, 백라이트 구조물.
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