KR20190034368A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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KR20190034368A
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light guide
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이지나
정상운
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치가 제공된다. 상기 표시 장치는 표시 패널, 및 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하되, 상기 백라이트 유닛은, 광을 방출하는 발광 유닛, 상기 발광 유닛과 결합되고, 강성을 갖는 금속 재료로 이루어진 홀더, 및 상기 홀더와 결합되고, 상기 발광 유닛이 방출한 광을 가이드하는 도광판을 포함하고, 상기 발광 유닛과 상기 도광판은 상기 홀더에 의해 일체화된다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 점차 커지고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등과 같은 다양한 표시 장치가 개발되고 있다.
예를 들어 액정 표시 장치는 화소 전극과 공통 전극 등의 전기장 생성 전극과 액정층을 포함하는 표시 패널 및 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정을 재배열하고 이를 통해 각 화소 별로 액정층을 투과하는 광의 양을 제어함으로써 영상 표시를 구현할 수 있다.
한편, 최근 표시 장치의 대면적화 뿐만 아니라 표시 장치의 경량화 및 박형화가 요구되고 있다.
백라이트 유닛과 같은 배면 광원을 필요로 하는 표시 장치의 경우 상기 백라이트 유닛이 차지하는 두께는 상당한 정도이다. 따라서 백라이트 유닛 내 구성요소의 두께를 얇게 하여 표시 장치 전체의 두께를 저감시키는 방안이 고려될 수 있다.
그러나 백라이트 유닛의 두께와 내구성은 상호 트레이드 오프 관계에 있다. 백라이트 유닛이 충분한 내구성을 갖지 못하면 백라이트 유닛 내 발광 유닛과 도광판 간의 광축이 틀어지는 문제가 발생할 수 있고 백라이트 유닛의 내구성과 신뢰성, 나아가 표시 장치의 표시 품질이 저하될 수 있기 때문에 백라이트 유닛의 두께를 감소시키는 것은 한계가 있는 실정이다. 더욱이 이러한 문제는 표시 장치가 대형화됨에 따라 더욱 심화될 수 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구조적 보완을 통해 우수한 내구성과 신뢰성을 가짐과 동시에 박형화를 달성할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 구조적 보완을 통해 우수한 표시 품질을 가지면서도 박형화를 달성할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 및 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하되, 상기 백라이트 유닛은, 광을 방출하는 발광 유닛, 상기 발광 유닛과 결합되고, 강성을 갖는 금속 재료로 이루어진 홀더, 및 상기 홀더와 결합되고, 상기 발광 유닛이 방출한 광을 가이드하는 도광판을 포함하고, 상기 발광 유닛과 상기 도광판은 상기 홀더에 의해 일체화된다.
상기 홀더는, 상기 도광판의 일면을 부분적으로 커버하며, 상기 일면에 결합되는 제1 결합부, 및 상기 발광 유닛의 광원 회로 기판과 결합되는 제2 결합부를 포함하고, 상기 제1 결합부에 의해 커버되는 상기 일면과 대향하는 상기 도광판의 대향면은 상기 홀더에 의해 커버되지 않을 수 있다.
상기 백라이트 유닛은 상기 홀더의 상기 제1 결합부와 상기 도광판 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 도광판을 결합시키는 제1 접합 부재를 더 포함하되, 상기 제1 결합부는 상기 도광판의 하면을 지지하며 상기 하면과 결합되고, 상기 도광판의 상면은 상기 홀더에 의해 커버되지 않을 수 있다.
또, 상기 홀더는 상기 광원 회로 기판의 하면 및 상기 광원 회로 기판의 일 측면을 더 커버할 수 있다.
상기 백라이트 유닛은, 상기 도광판의 상기 하면 상에 배치된 반사 시트, 및 상기 도광판의 상기 상면과 상기 표시 패널 사이에 개재된 쿠션 부재를 더 포함하되, 상기 홀더와 상기 반사 시트는 서로 이격 배치될 수 있다.
또, 상기 백라이트 유닛은 상기 홀더의 상기 제1 결합부와 상기 도광판 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 도광판을 결합시키는 제1 접합 부재를 더 포함하되, 상기 제1 결합부는 상기 도광판의 상면과 결합되고, 상기 도광판의 하면은 상기 홀더에 의해 커버되지 않을 수 있다.
상기 홀더는 상기 광원 회로 기판의 상면 및 상기 광원 회로 기판의 일 측면을 더 커버할 수 있다.
또, 상기 백라이트 유닛은, 상기 도광판의 상기 하면 상에 배치된 반사 시트, 및 상기 홀더의 상기 제1 결합부와 상기 표시 패널 사이에 개재된 쿠션 부재를 더 포함하되, 상기 반사 시트는 상기 제1 접합 부재와 부분적으로 중첩하고, 상기 쿠션 부재의 광학 밀도는 상기 제1 접합 부재의 광학 밀도보다 클 수 있다.
상기 홀더의 상기 제2 결합부는 클립 구조를 가지고, 상기 발광 유닛의 상기 광원 회로 기판은 상기 클립 구조에 끼움 결합될 수 있다.
상기 홀더의 최대 두께는 0.3mm 이하이고, 상기 홀더의 강성은 약 300 N/m 이상일 수 있다.
상기 홀더는, 상기 도광판의 일면을 부분적으로 커버하며, 상기 일면에 결합되는 제1 결합부, 상기 발광 유닛과 결합되는 제2 결합부, 및 상기 표시 패널을 지지하는 공간을 제공하며, 상기 표시 패널과 결합되는 지지부를 포함할 수 있다.
또, 상기 도광판은 상기 발광 유닛과 대면하는 입광면 및 상기 표시 패널과 대면하는 출광면을 가지고, 상기 백라이트 유닛은, 상기 입광면과 대향하는 상기 도광판의 대향면 측에 배치되고, 상기 표시 패널을 지지하는 공간을 제공하며, 상기 표시 패널과 결합되는 미들 몰드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 백라이트 유닛은, 상기 홀더의 상기 제1 결합부와 상기 도광판 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 도광판을 결합시키는 제1 접합 부재, 및 상기 홀더의 상기 지지부와 상기 표시 패널 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 표시 패널을 결합시키거나, 또는 상기 미들 몰드와 상기 표시 패널 사이에 개재되어 상기 미들 몰드와 상기 표시 패널을 결합시키는 제2 접합 부재를 더 포함하되, 상기 제2 접합 부재의 광학 밀도는 상기 제1 접합 부재의 광학 밀도보다 클 수 있다.
상기 백라이트 유닛은 상기 발광 유닛, 상기 홀더, 상기 도광판 및 상기 미들 몰드를 수용하는 내부 공간을 갖는 바텀 샤시를 더 포함하되, 상기 홀더 및 상기 미들 몰드는 상기 바텀 샤시의 상기 내부 공간 내에 위치하고, 상기 홀더와 상기 바텀 샤시는 서로 결합되며, 상기 미들 몰드와 상기 바텀 샤시는 서로 결합될 수 있다.
또, 상기 백라이트 유닛은, 상기 발광 유닛, 상기 홀더, 상기 도광판 및 상기 미들 몰드를 수용하는 바텀 샤시, 상기 바텀 샤시의 바닥면과 상기 도광판 사이에 개재되고, 상기 바텀 샤시 및 상기 도광판과 맞닿는 반사 시트, 및 상기 도광판과 상기 표시 패널 사이에 배치되고, 상기 도광판과 맞닿는 광학 시트를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 유닛은, 광원 회로 기판, 및 상기 광원 회로 기판의 실장면 상에 배치되어 광을 방출하는 광원을 포함하고, 상기 광원 회로 기판의 상기 실장면은 상기 광원의 출광면과 평행할 수 있다.
또, 상기 광원 회로 기판의 상면은 상기 도광판의 상면 보다 높은 레벨에 위치하고, 상기 광원 회로 기판의 하면은 상기 도광판의 하면 보다 낮은 레벨에 위치하며, 상기 광원의 출광면은 상기 도광판의 입광면과 맞닿을 수 있다.
상기 표시 패널은 하부 기판, 상기 하부 기판과 대향하는 상부 기판 및 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하고, 상기 상부 기판의 측면은 상기 하부 기판의 측면보다 더 돌출되며, 상기 상부 기판은 각 화소마다 배치된 복수의 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
또, 상기 백라이트 유닛은 상기 홀더와 상기 표시 패널 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 표시 패널을 결합시키는 제2 접합 부재를 더 포함하되, 상기 제2 접합 부재는 상기 상부 기판과 맞닿아 결합할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광을 방출하는 발광 유닛, 상기 발광 유닛과 결합되고, 강성을 갖는 금속 재료로 이루어진 홀더, 및 상기 홀더와 결합되고, 상기 발광 유닛이 방출한 광을 가이드하는 도광판을 포함하되, 상기 발광 유닛과 상기 도광판은 상기 홀더에 의해 일체화된다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치는 발광 유닛과 도광판을 서로 결합시켜 일체화함으로써 외력이 가해지는 경우에도 광축이 틀어지는 불량을 억제할 수 있다. 이를 통해 백라이트 유닛의 신뢰성과 내구성을 개선함과 동시에 박형화를 달성할 수 있고, 나아가 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 도 2의 홀더 부근을 나타낸 단면사시도이다.
도 4는 도 2의 미들 몰드 부근을 나타낸 단면사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 도 5의 홀더 부근을 나타낸 단면사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 도 7의 홀더 부근을 나타낸 단면사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 '위(on)'로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 '직접 위(directly on)'로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. '및/또는'는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 일 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하는 방향을 의미하며, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 수직한 방향을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 절개한 단면도이다. 도 3은 도 2의 홀더 부근을 나타낸 단면사시도이다. 도 4는 도 2의 미들 몰드 부근을 나타낸 단면사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1)는 표시 패널(10), 백라이트 유닛(20) 및 탑 샤시(30)를 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 표시 장치(1)가 영상 표시를 구현하기 위한 소자를 포함하는 패널 부재일 수 있다. 이하, 표시 장치(1) 및 표시 패널(10)이 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 포함하여 평면상 대략 직사각형인 경우를 예시하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 표시 장치(1) 및 표시 패널(10)은 정사각형 형상이거나, 다른 다각형 형상이거나, 또는 꼭지점이 하나 이상의 직선 또는 곡선으로 모따기된 형상일 수도 있다.
표시 패널(10)에는 평면상 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NA)이 정의될 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수의 화소를 포함하여 각 화소 별로 서로 다른 이미지를 표현함으로써 실질적인 영상 표시에 기여하는 영역이다. 본 명세서에서, '화소(pixel)'은 평면 시점에서 색 표시를 위해 표시 영역(DA)이 구획되어 정의되는 단일 영역을 의미하며, 하나의 화소는 다른 화소와 서로 독립적으로 색을 표현할 수 있는 최소 단위를 나타낸다. 즉, 상기 각 화소는 색 표시를 구현하기 위해서 기본 색 중 하나의 색을 고유하게 표시할 수 있다. 상기 기본 색의 예로는 적색, 녹색 및 청색을 들 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
평면 시점에서, 표시 영역(DA)은 비표시 영역(NA)에 의해 둘러싸일 수 있다. 비표시 영역(NA)은 표시 패널(10) 또는 표시 장치(1)의 동작에 필요한 구성요소들이 배치되며 실질적으로 영상 표시에 기여하지 않는 영역일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 표시 패널(10)은 하부 기판(10a), 하부 기판(10a)과 대향하는 상부 기판(10b) 및 그 사이에 개재되는 액정층(미도시)을 포함하는 액정 표시 패널일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 영상 표시를 위해 백라이트 유닛(20)을 요하는 다른 표시 패널이 적용될 수 있음은 물론이다. 표시 패널(10)은 하부 편광층(10c)과 상부 편광층(10d) 및 측면 쿠션 부재(10e)를 더 포함할 수 있다. 하부 편광층(10c)과 상부 편광층(10d)은 그 사이에 배치된 액정층(미도시)와 함께 광 셔터 기능을 수행할 수 있다. 측면 쿠션 부재(10e)는 백라이트 유닛(20)의 뒤틀림 또는 외부 충격 등의 외력에 의해 표시 패널(10)과 탑 샤시(30) 간에 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 하부 기판(10a)과 상부 기판(10b)은 실런트 등의 실링 부재(미도시)에 의해 합착된 상태일 수 있다.
상부 기판(10b)은 하부 기판(10a)에 비해 상대적으로 큰 평면상 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 상부 기판(10b)의 측면은 하부 기판(10a)의 측면에 비해 더 돌출된 상태일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 하부 기판(10a)은 각 화소마다 배치된 컬러 필터 패턴, 양자점 필터 패턴 또는 형광체 필터 패턴 등의 색 변환 패턴(미도시)을 포함하는 색 변환 기판이고, 상부 기판(10b)은 각 화소마다 배치된 복수의 스위칭 소자(미도시)와 화소 전극(미도시)을 포함하는 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 하부 기판(10a)과 중첩하지 않는 상부 기판(10b)의 일부에는 상기 스위칭 소자(미도시) 등의 구동에 필요한 표시 패널 구동부(미도시)가 배치될 수 있다.
다음으로 백라이트 유닛(20)에 대하여 설명한다.
백라이트 유닛(20)은 특정 파장을 갖는 광을 표시 패널(10)에 제공할 수 있다. 백라이트 유닛(20)은 표시 패널(10)과 제3 방향(Z)으로 중첩하여 표시 패널(10)의 하측에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 백라이트 유닛(20)은 바텀 샤시(100), 바텀 샤시(100) 내에 수용된 발광 유닛(200)과 도광판(300), 및 발광 유닛(200)과 도광판(300)을 서로 고정하는 홀더(400)를 포함하고, 미들 몰드(500)를 더 포함할 수 있다.
바텀 샤시(100)는 발광 유닛(200)을 포함하는 백라이트 유닛(20)의 하우징 부재일 수 있다. 바텀 샤시(100)는 그 내부에 발광 유닛(200)과 도광판(300) 등이 수납될 수 있는 내부 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 바텀 샤시(100)는 바닥부(110) 및 바닥부(110)의 가장자리로부터 상측으로 돌출된 측벽부(130)를 포함하여 대략 상자 형상일 수 있다. 평면 시점에서, 바텀 샤시(100)의 바닥부(110)은 표시 패널(10)에 상응하는 형상일 수 있다. 바텀 샤시(100)의 바닥부(110) 및 측벽부(130)는 서로 물리적 경계 없이 모두 일체로 형성되거나, 또는 바닥부(110)와 측벽부(130)는 각각 별도로 제조되어 서로 조립된 형태일 수 있다. 바텀 샤시(100)의 바닥부(110)의 두께와 측벽부(130)의 두께는 대략 균일할 수 있다.
바텀 샤시(100)는 높은 강성(rigidity, [N/m])을 가지고 열 전도성이 우수한 재료를 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 바텀 샤시(100)는 철, 또는 스테인레스강 등의 금속 재료를 포함하여 이루어질 수 있다. 비제한적인 예시로, 바텀 샤시(100)는 니켈 및/또는 크롬과 철의 합금으로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 바텀 샤시(100)는 그 표면이 도금 또는 코팅된 상태일 수 있다.
바텀 샤시(100)를 높은 강성을 갖는 재료로 형성함으로써 바텀 샤시(100) 자체의 두께를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 바텀 샤시(100)의 강성(rigidity)은 약 300 N/m 이상, 또는 약 310 N/m 이상, 또는 약 320 N/m 이상, 또는 약 330 N/m 이상이고, 바텀 샤시(100)의 최대 두께는 약 0.8mm 이하, 또는 약 0.7mm 이하, 또는 약 0.6mm 이하, 또는 약 0.5mm 이하, 또는 약 0.4mm 이하, 또는 약 0.3mm 이하일 수 있다. 바텀 샤시(100)의 최대 두께의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 백라이트 유닛(20)의 내구성 관점에서 약 0.01mm 이상일 수 있다. 또, 바텀 샤시(100)를 열 전도성이 우수한 재료로 형성함으로써 발광 유닛(200)으로부터 발생한 열을 효과적으로 분산 및 방출할 수 있다.
다른 실시예에서, 백라이트 유닛(20) 내 구성요소들은 서로 결합 및 일체화되고 바텀 샤시(100)는 생략될 수도 있다.
발광 유닛(200)은 바텀 샤시(100)의 바닥부(110) 상에 배치될 수 있다. 바텀 샤시(100)의 바닥부(110)는 부분적으로 움푹 꺼진 형상을 가지고 상대적으로 제3 방향(Z)으로의 길이가 긴 발광 유닛(200)을 상기 움푹 꺼진 부분에 배치함으로써 백라이트 유닛(20)의 평균적인 두께를 저감시킬 수 있다. 발광 유닛(200)은 표시 패널(10)의 장변 측에 위치할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적인 실시예에서, 발광 유닛(200)은 발광 다이오드(light emitting diode) 유닛일 수 있다. 발광 유닛(200)은 광원 회로 기판(210) 및 광원 회로 기판(210)의 일면(도 2 기준 우측면) 상에 배치된 광원(230)을 포함할 수 있다.
광원 회로 기판(210)은 광원(230)의 구동에 필요한 신호 및 전원을 제공하고, 광원(230)이 실장되기 위한 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어 광원 회로 기판(210)은 인쇄 회로 기판일 수 있다. 광원 회로 기판(210)은 제2 방향(Y)으로 연장될 수 있다. 또, 광원 회로 기판(210)의 제3 방향(Z)으로의 폭은 제1 방향(X)으로의 두께보다 클 수 있다.
광원(230)이 배치된 광원 회로 기판(210)의 일면(도 2 기준 우측면)은 광원 실장면(210m)을 정의한다. 광원 회로 기판(210)의 실장면(210m)에는 광원(230)과 전기적으로 접속하기 위한 패드 및/또는 리드 등의 도전성 패턴(미도시)이 형성된 상태일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 광원 회로 기판(210)의 실장면(210m)은 표면은 부분적으로 노출된 상태일 수 있다. 즉, 실장면(210m)의 표면은 완전히 커버되지 않고 공기 등에 노출될 수 있다. 노출 면적은 실장면(210m)의 평면상 전체 면적의 약 50% 이상, 또는 약 60% 이상, 또는 약 70% 이상, 또는 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상일 수 있다. 실장면(210m) 표면의 노출 면적을 충분히 확보하여 광원(230)의 발광 다이오드 칩(231)으로부터 발생한 열을 광원 회로 기판(210)의 상기 노출면을 통해 효과적으로 방출할 수 있다.
광원(230)은 광원 회로 기판(210)의 일면(즉, 실장면(210m)) 상에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광원(230)은 발광 다이오드 패키지일 수 있다. 광원(230)은 광원 회로 기판(210)의 연장 방향(제2 방향(Y))을 따라 이격되어 복수 개일 수 있다.
하나의 광원(230)은 발광 다이오드 칩(231) 및 발광 다이오드 칩(231)을 둘러싸는 광원 몰드(233)를 포함할 수 있다.
발광 다이오드 칩(231)은 광원 회로 기판(210)과 전기적으로 연결되어 광을 직접적으로 방출하는 구성요소일 수 있다. 발광 다이오드 칩(231)은 백색 광을 방출하거나, 청색 광을 방출하거나 또는 자외선 파장 대역의 광을 방출할 수도 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 발광 다이오드 칩(231)과 광원 회로 기판(210) 사이에는 방열 구조가 형성되어 발광 다이오드 칩(231)으로부터 발생한 열을 광원 회로 기판(210)을 통해 효과적으로 방출할 수 있도록 구성될 수도 있다.
광원 몰드(233)는 광원 회로 기판(210)의 실장면(210m) 상에 배치되어 평면 상 발광 다이오드 칩(231)을 둘러싸는 형상일 수 있다. 광원 몰드(233)는 발광 다이오드 칩(231)으로부터 방출된 광의 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 광원 몰드(233)는 발광 다이오드 칩(231)과 중첩하는 개구를 가질 수 있다. 발광 다이오드 칩(231)으로부터 방출된 광은 상기 개구를 통해 방출될 수 있다. 광원(230)으로부터 방출되는 광의 방향은 광원(230)의 출광면을 정의한다. 예시적인 실시예에서, 도 2를 기준으로 광원(230)은 우측면(즉, 출광면)을 통해 광을 방출할 수 있다. 이 경우 발광 유닛(200)은 광원 회로 기판(210)의 실장면(210m)과 광원(230)의 출광면이 실질적으로 평행한 탑 뷰(top view) 방식의 발광 유닛(200)일 수 있다. 실장면과 출광면이 실질적으로 수직한 사이드 뷰 방식에 비해 열 방출 특성이 우수하고 충분한 발광 다이오드 칩(231)의 휘도 및 수명 특성을 나타내는 탑 뷰 방식의 발광 유닛(200)을 적용함으로서 백라이트 유닛(20)과 표시 장치(1)의 내구성 및 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서, 광원 몰드(233)가 형성하는 개구 내에 수지 재료로 이루어진 충진제(미도시)가 충전되거나, 또는 광원(230)의 출광면 측에 커버 부재(미도시)가 배치되어 발광 다이오드 칩(231)을 보호할 수 있다.
도광판(300)은 바텀 샤시(100)의 바닥부(110) 상에 배치될 수 있다. 도광판(300)은 발광 유닛(200)으로부터 제공받은 광을 가이드하여 표시 패널(10) 측으로 출사할 수 있다. 예를 들어, 도광판(300)의 발광 유닛(200)과 대면하는 일면(도 2 기준 좌측면)은 입광면(300i)을 정의하고, 도광판(300)의 표시 패널(10)과 대면하는 일면(도 2 기준 상면)은 출광면(300e)을 정의한다. 또, 도광판(300)의 입광면(300i)과 대향하는 도광판(300)의 타면(도 2 기준 우측면)은 대향면(300f)으로 정의된다.
예시적인 실시예에서, 도광판(300)의 입광면(300i, 좌측면)과 발광 유닛(200)의 출광면(우측면)은 실질적으로 평행할 수 있다. 또, 도광판(300)의 입광면(300i)과 발광 유닛(200)의 출광면은 맞닿아 접할 수 있다. 즉, 도광판(300)과 발광 유닛(200)의 광원(230) 사이에는 별도의 접합 부재 및 공기층 등이 개재되지 않고 직접 대면할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 도광판(300)과 광원(230)을 맞닿도록 구성함으로써 도광판(300)의 입광면(300i) 부근에서 발생하는 광 손실을 최소화할 수 있다. 또, 도광판(300)과 광원(230)의 표면이 서로 평행한 상태에서 맞닿기 때문에 외력에 의한 위치 변형을 최소화할 수 있고 이를 통해 도광판(300)과 발광 유닛(200) 사이의 광축이 틀어지는 불량을 억제할 수 있다. 뿐만 아니라, 발광 유닛(200)이 차지하는 폭을 최소화하여 비표시 영역(NA)의 폭, 즉 베젤의 폭을 최소화할 수 있다.
또, 광원 회로 기판(210)의 실장면(210m)과 도광판(300)의 입광면이 실질적으로 평행한 구조, 즉 탑 뷰 방식의 발광 유닛(200)을 도광판(300)의 측부에 배치함에 따라 광원 회로 기판(210)과 도광판(300) 사이에 충분한 이격 거리를 확보할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 기준으로 광원 회로 기판(210)의 상면은 도광판(300)의 상면(즉, 출광면)에 비해 높은 레벨에 위치하고, 광원 회로 기판(210)의 하면은 도광판(300)의 하면에 비해 낮은 레벨에 위치할 수 있다.
도광판(300)은 발광 유닛(200)으로부터 제공받은 광의 손실 없이 가이드할 수 있도록 광 투과율과 굴절률이 높은 재료이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 고분자 재료 또는 글라스 재료로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도광판(300)의 상면(300e) 및/또는 하면은 가이드된 광의 출광을 보조할 수 있는 출광 패턴(미도시)을 가질 수도 있다.
홀더(400)는 바텀 샤시(100) 내에 배치될 수 있다. 홀더(400)는 발광 유닛(200) 및 도광판(300)과 결합되어 이들을 일체화할 수 있다. 즉, 발광 유닛(200)과 도광판(300)은 홀더(400)를 사이에 두고 서로 결합 또는 일체화될 수 있다. 본 명세서에서, '어느 두 개 이상의 구성요소가 서로 결합됨'은 구성요소들 사이에 결합을 형성할 수 있는 수단을 개재하여 서로 간의 상대적인 위치가 실질적으로 고정되는 것을 의미하며, 반복적인 결합과 해제가 가능한 가역적 결합 및 해제가 불가능한 비가역적 결합을 포함하는 의미이다. 결합 수단의 예로는 후크 구조, 클립 구조 등의 끼움 결합, 접착, 점착 등을 이용한 부착 결합, 또는 스크류 등의 나사 결합 등을 들 수 있다.
본 실시예에 따른 백라이트 유닛(20)은 홀더(400)를 개재하여 발광 유닛(200)과 도광판(300)을 일체화함으로써 외력 등에 의한 위치 변형을 최소화할 수 있고 이를 통해 도광판(300)과 발광 유닛(200) 사이의 광축이 틀어져 광 손실이 발생하거나 광 이용 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
홀더(400)는 바텀 샤시(100)의 내부 공간에 위치할 수 있다. 즉, 홀더(400)는 바텀 샤시(100) 외부로 돌출되는 부분이 없도록 구성될 수 있다. 이를 통해 바텀 샤시(100)를 백라이트 유닛(20)의 최외각을 이루는 하우징으로 형성할 수 있고 백라이트 유닛(20) 내 구성요소의 종류와 구조를 단순화하여 백라이트 유닛(20)과 표시 장치(1)의 신뢰성과 내구성을 향상시킴과 동시에 네로우 베젤을 구현하고 박형화 및 경량화를 달성할 수 있다.
홀더(400)는 하나 이상의 벤딩부 또는 만곡부를 포함하여 꺾인 형상일 수 있다. 홀더(400)의 두께는 대략 균일할 수 있다. 홀더(400)의 최대 두께의 상한은 약 0.3mm, 또는 약 0.2mm, 또는 약 0.1mm일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 또, 홀더(400)는 높은 강성(rigidity)을 가지고 열 전도성이 우수한 재료를 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 홀더(400)는 철, 또는 스테인레스강 등의 금속 재료를 포함하여 이루어질 수 있다. 비제한적인 예시로, 홀더(400)는 니켈 및/또는 크롬과 철의 합금으로 이루어질 수 있다. 홀더(400)의 강성은 약 300 N/m 이상, 또는 약 310 N/m 이상, 또는 약 320 N/m 이상, 또는 약 330 N/m 이상일 수 있다. 홀더(400)를 높은 강성을 갖는 재료로 형성함으로써 발광 유닛(200)과 도광판(300)의 결합을 견고하게 할 수 있고 도광판(300)과 발광 유닛(200) 사이의 광축이 틀어지는 불량을 억제할 수 있다. 또, 홀더(400)를 열 전도성이 우수한 재료로 형성함으로써 발광 유닛(200)으로부터 발생한 열을 효과적으로 분산 및 방출할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 홀더(400)는 도광판(300)과 결합되는 제1 결합부(401) 및 발광 유닛(200)과 결합되는 제2 결합부(402)를 포함하고, 표시 패널(10)을 지지하기 위한 공간을 제공하는 패널 지지부(403)를 더 포함할 수 있다.
홀더(400)의 제1 결합부(401)는 도광판(300)과의 사이에 결합을 형성할 수 있다. 또, 홀더(400)의 제1 결합부(401)는 도광판(300)의 일면(도 2 기준 하면)을 부분적으로 커버할 수 있다. 예를 들어, 홀더(400)의 제1 결합부(401)와 도광판(300)의 하면 사이에 도광판 접합 부재(910)가 개재되어 홀더(400)와 도광판(300)을 결합시킬 수 있다. 도광판 접합 부재(910)는 대략 제2 방향(Y)으로 연장된 형상일 수 있다. 도광판 접합 부재(910)는 홀더(400) 및 도광판(300)과 직접 맞닿을 수 있다. 도광판 접합 부재(910)는 점착층 또는 접착층 등의 접합층이거나, 또는 양면 테이프일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 제1 결합부(401)는 외측으로 연장될 수 있다. 도광판(300)의 하면과 광원 회로 기판(210)의 하면이 서로 상이한 레벨을 가짐에 따라 상기 연장된 부분은 부분적으로 경사를 가질 수도 있다. 또, 연장된 부분은 광원 회로 기판(210)과 맞닿아 열 전달에 기여할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
홀더(400)의 제2 결합부(402)는 발광 유닛(200)과의 사이에 결합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 홀더(400)의 제2 결합부(402)와 발광 유닛(200)의 광원 회로 기판(210)의 일면(도 2 기준 좌측면) 사이에 발광 유닛 접합 부재(920)가 개재되어 홀더(400)와 발광 유닛(200)을 결합시킬 수 있다. 발광 유닛 접합 부재(920)는 대략 제2 방향(Y)으로 연장된 형상일 수 있다. 발광 유닛 접합 부재(920)는 홀더(400) 및 발광 유닛(200)의 광원 회로 기판(210)과 직접 맞닿을 수 있다. 발광 유닛 접합 부재(920)는 점착층 또는 접착층 등의 접합층이거나, 또는 양면 테이프일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 제2 결합부(402)의 상단은 내측으로 돌출되어 패널 지지부(403)를 형성할 수 있다. 패널 지지부(403)는 광원 회로 기판(210)의 상면과 중첩할 수 있다. 홀더(400)의 패널 지지부(403)는 표시 패널(10)과의 사이에 결합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 홀더(400)의 패널 지지부(403)와 표시 패널(10)의 상부 기판(10b) 사이에 제1 패널 접합 부재(930)가 개재되어 홀더(400)와 표시 패널(10)을 결합시킬 수 있다. 즉, 제1 패널 접합 부재(930)는 하부 기판(10a)과 중첩하지 않는 상부 기판(10b)과 맞닿아 접하여 결합될 수 있다. 제1 패널 접합 부재(930)는 대략 제2 방향(Y)으로 연장된 형상일 수 있다. 홀더(400)를 이용하여 백라이트 유닛(20)과 표시 패널(10)을 결합시킴에 따라 백라이트 유닛(20) 내 구성요소를 간소화하고 두께를 얇게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 홀더(400)의 패널 지지부(403)는 생략되고 광원 회로 기판(210)의 상면은 노출될 수도 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 패널 접합 부재(930)는 양면 테이프일 수 있다. 제1 패널 접합 부재(930)는 제1 접합층(930a)과 제2 접합층(930b) 및 그 사이에 개재된 쿠션층(930c)을 포함할 수 있다. 제1 접합층(930a) 및 제2 접합층(930b)은 각각 접착층 또는 점착층일 수 있다. 표시 패널(10)을 지지 및 결합하는 제1 패널 접합 부재(930)가 소정의 충격을 흡수할 수 있는 쿠션층(930c)을 포함하도록 구성함으로써 백라이트 유닛(20)의 뒤틀림 또는 외부 충격 등의 외력에 의해 표시 패널(10)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 패널 접합 부재(930)의 광학 밀도(optical density)는 도광판 접합 부재(910)의 광학 밀도보다 클 수 있다. 제1 패널 접합 부재(930)는 상대적으로 높은 광학 밀도를 갖도록 하여 비표시 영역(NA)에서의 의도치 않은 광 투과를 차단할 수 있다. 또, 도광판 접합 부재(910)는 상대적으로 낮은 광학 밀도를 갖도록 하여 도광판(300) 내부를 진행하는 광의 흡수를 최소화할 수 있고 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 본 실시예에 따른 홀더(400)는 도광판(300)의 하면, 광원 회로 기판(210)의 하면, 광원 회로 기판(210)의 좌측면 및 광원 회로 기판(210)의 상면을 둘러싸며 커버하는 형상일 수 있다. 홀더(400) 자체의 물리적 형상을 이용하여 발광 유닛(200)을 끼워넣은 형태로 구성할 수 있고 홀더(400)와 발광 유닛(200) 간의 결합을 더욱 견고하게 할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 홀더(400)는 제1 결합부(401)에 의해 커버되는 도광판(300)의 하면과 대향하는 면, 즉 도광판(300)의 상면(300e)은 홀더(400)에 의해 커버되지 않을 수 있다. 다시 말해서, 도광판(300)의 상면(300e)은 홀더(400)와 대면하지 않을 수 있다. 도광판(300)의 상면(300e)과 하면 중 어느 일면이 홀더(400)와 대면하지 않도록 배치하여 백라이트 유닛(20)의 제조 과정에서 금속 재료로 이루어진 홀더(400)에 의해 도광판(300)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또, 홀더(400)와 제1 방향(X)으로 중첩하는 표시 패널(10)의 하부 기판(10a)과 홀더(400) 간의 이격 거리를 확보할 수 있어 금속 재료로 이루어진 홀더(400)에 의해 표시 패널(10)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도면으로 나타내지 않았으나, 홀더(400)와 바텀 샤시(100)는 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 홀더(400)와 바텀 샤시(100)는 서로 끼움 결합되거나, 부착 결합되거나, 또는 나사 결합될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 백라이트 유닛(20)은 미들 몰드(500)를 더 포함할 수 있다. 미들 몰드(500)는 바텀 샤시(100)의 내부 공간에 위치할 수 있다. 즉, 미들 몰드(500)는 바텀 샤시(100) 외부로 돌출되는 부분이 없도록 구성될 수 있다.
미들 몰드(500)는 도광판(300)의 대향면(300f) 측에 위치할 수 있다. 즉, 미들 몰드(500)는 발광 유닛(200)과 반대되는 위치의 표시 패널(10)의 장변 측에 배치될 수 있다. 도 1 등은 미들 몰드(500)가 제2 방향(Y)으로 연장된 형상인 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 미들 몰드(500)는 표시 패널(10)의 한 쌍의 단변 측에 더 배치되어 실질적으로 'ㄷ'자 형상일 수도 있다. 미들 몰드(500)가 'ㄷ'자 형상인 경우 각 부분은 서로 물리적 경계 없이 일체로 형성되거나, 또는 각각 별도로 제조되어 결합된 상태이거나, 또는 서로 이격/분리된 상태일 수 있다.
미들 몰드(500)는 소정의 강성을 가지고 내구성이 우수한 재료를 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 미들 몰드(500)는 폴리카보네이트(polycarbonate) 등의 플라스틱, 비금속무기재료, 또는 카본 파이버를 포함하여 이루어질 수 있다.
미들 몰드(500)는 제3 방향(Z)으로 소정의 두께를 갖는 형상이고, 미들 몰드(500)의 상면은 표시 패널(10)을 지지하는 공간을 제공할 수 있다. 도 2 등은 미들 몰드(500)의 단면 형상이 사각형인 경우를 예시하고 있으나, 표시 패널(10)을 안정적으로 지지하는 공간을 제공할 수 있으면 미들 몰드(500)의 단면 형상은 특별히 제한되지 않는다.
미들 몰드(500)는 표시 패널(10)과 제3 방향(Z)으로 중첩하며 미들 몰드(500)는 표시 패널(10)과의 사이에 결합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 미들 몰드(500)와 표시 패널(10)의 하부 기판(10a) 사이에 제2 패널 접합 부재(940)가 개재되어 미들 몰드(500)와 표시 패널(10)을 결합시킬 수 있다. 즉, 제2 패널 접합 부재(940)는 하부 기판(10a)과 맞닿아 접하여 결합될 수 있다. 제2 패널 접합 부재(940)는 미들 몰드(500)에 상응하는 형상일 수 있다. 미들 몰드(500)를 이용하여 표시 패널(10)을 지지 및 결합시킴에 따라 표시 패널(10)의 가장자리가 처지는 불량을 방지할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제2 패널 접합 부재(940)는 제1 패널 접합 부재(930)와 마찬가지로 쿠션층을 포함하는 양면 테이프일 수 있다. 상기 쿠션층을 포함하는 양면 테이프에 대해서는 제1 패널 접합 부재(930)와 함께 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
도면으로 나타내지 않았으나, 미들 몰드(500)와 바텀 샤시(100)는 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 미들 몰드(500)와 바텀 샤시(100)는 서로 끼움 결합되거나, 부착 결합되거나, 또는 나사 결합될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 백라이트 유닛(20)은 반사 시트(600), 광학 시트(700) 및 배면 쿠션 부재(800)를 더 포함할 수 있다.
반사 시트(600)는 바텀 샤시(100)의 바닥부(110) 상에 배치될 수 있다. 바텀 샤시(100)는 도광판(300)과 바텀 샤시(100) 사이에 배치되어 반사 시트(600) 측으로 입사된 광을 다시 반사하여 표시 패널(10) 측으로 진행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 도광판(300)으로부터 하측으로 누설된 광, 또는 광학 시트(700) 등에 의해 반사된 광은 반사 시트(600)에 의해 반사되어 상측으로 진행할 수 있다. 이를 통해 발광 유닛(200)으로부터 제공된 광의 이용 효율을 증가시키고 표시 장치(1)의 휘도와 표시 품질을 개선할 수 있다.
반사 시트(600)는 광 반사율이 높은 재료이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 플라스틱 재료 또는 금속 재료를 포함하여 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 반사 시트(600)는 그 표면이 티타늄(Ti), 은(Ag) 등의 금속 또는 티타늄 산화물 등의 금속 산화물 등으로 코팅된 상태일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 반사 시트(600)는 도광판 접합 부재(910)와 제1 방향(X)으로 중첩하며, 반사 시트(600)는 도광판 접합 부재(910) 및 홀더(400)와 제1 방향(X)으로 이격 배치될 수 있다. 백라이트 유닛(20)의 제조 과정에서 바텀 샤시(100) 내에 반사 시트(600)를 우선적으로 배치한 후 일체화된 발광 유닛(200), 홀더(400) 및 도광판(300)을 삽입하는 경우에, 반사 시트(600)와 홀더(400)를 이격 배치함으로써 홀더(400) 등에 의해 반사 시트(600)가 휘어지거나 구겨지는 불량을 미연에 방지할 수 있고, 반사 시트(600) 상부에 배치되는 도광판(300)을 안정적으로 위치시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서 반사 시트(600)는 바텀 샤시(100) 및 도광판(300)과 맞닿을 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 반사 시트(600)와 도광판(300) 사이에는 소정의 접합층이 개재되어 반사 시트(600)와 도광판(300)은 서로 결합되어 일체화될 수도 있다.
광학 시트(700)는 도광판(300) 상에 배치될 수 있다. 광학 시트(700)는 도광판(300)으로부터 표시 패널(10) 측으로 진행하는 광의 경로 및/또는 편광 특성을 변조하여 표시 장치(1)의 휘도, 시야각 특성 등을 향상시킬 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광학 시트(700)는 프리즘 시트, 렌즈 시트 등의 집광 시트, 확산 시트, 반사형 편광 시트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 도 2 등은 광학 시트(700)가 세 장의 개별 광학 시트를 포함하는 경우를 예시하고 있으나, 광학 시트(700)는 낱장, 두 장 또는 네 장 이상이거나, 또는 복수의 개별 광학 시트들이 서로 결합되어 일체화된 상태일 수도 있다.
광학 시트(700)는 도광판(300) 및 반사 시트(600)와 제3 방향(Z)으로 중첩할 수 있다. 또, 광학 시트(700)는 도광판(300)과 맞닿고 표시 패널(10)과 이격된 상태일 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(700)는 표시 패널(10)의 하부 편광층(10c)과 소정 거리 이격될 수 있다. 광학 시트(700)와 하부 편광층(10c)을 소정 거리 이격시켜 광학 시트(700)와 하부 편광층(10c)이 서로 간의 간섭으로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
배면 쿠션 부재(800)는 도광판(300) 상에 배치될 수 있다. 배면 쿠션 부재(800)는 제2 방향(Y)으로 연장된 형상일 수 있다. 또, 배면 쿠션 부재(800)는 광학 시트(700) 및 홀더(400)와 제1 방향(X)으로 이격 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 배면 쿠션 부재(800)는 광학 시트(700)를 둘러싸며 대략 사각띠 형상일 수도 있다.
배면 쿠션 부재(800)는 표시 패널(10)의 배면 측에 배치되어 표시 패널(10)을 지지하고 광학 시트(700)와 하부 편광층(10c) 간의 이격 거리를 유지할 수 있다. 또, 표시 패널(10) 배면 측에 소정의 충격을 흡수할 수 있는 배면 쿠션 부재(800)을 배치함으로써 백라이트 유닛(20)의 뒤틀림 또는 외부 충격 등의 외력에 의해 표시 패널(10)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로 탑 샤시(30)에 대하여 설명한다.
탑 샤시(30)는 표시 패널(10)을 포함하는 표시 장치(1)의 하우징 부재일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 탑 샤시(30)는 표시 패널(10) 및 백라이트 유닛(20)을 둘러싸는 측벽 형상일 수 있다. 탑 샤시(30)는 한 쌍의 장변 부분과 한 쌍의 단변 부분을 포함하여 평면상 대략 사각띠 형상일 수 있다. 탑 샤시(30)의 두 개의 장변 부분 및 두 개의 단변 부분은 물리적 경계 없이 모두 일체로 형성되거나, 또는 두 개의 장변 부분 및 두 개의 단변 부분은 각각 별도로 제조되어 서로 조립된 형태일 수 있다. 예를 들어, 어느 장변 부분은 어느 단변 부분과 서로 끼움 결합되거나, 스크류 결합되거나, 또는 연결 부재를 개재하여 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 탑 샤시(30)는 생략될 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 다만, 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 실질적으로 동일한 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략하며 이는 첨부된 도면으로부터 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 6은 도 5의 홀더 부근을 나타낸 단면사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(2)는 홀더(410)와 발광 유닛(200)이 끼움 결합되는 점이 도 1 등의 실시예에 따른 표시 장치와 상이한 점이다.
예시적인 실시예에서, 홀더(410)는 도광판(300)과 결합되는 제1 결합부(411) 및 발광 유닛(200)과 결합되는 제2 결합부(412)를 포함하되, 제2 결합부(412)는 끼움 결합 구조, 예컨대 클립 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 제2 결합부(412)는 부분적으로 돌출된 돌출부(412a) 및 광원 회로 기판(210)과 바텀 샤시(100) 사이에 배치된 측벽부(412b)를 포함할 수 있다. 돌출부(412a)와 측벽부(412b)는 함께 클립 구조를 형성할 수 있다. 발광 유닛(200)의 광원 회로 기판(210)은 돌출부(412a)와 측벽부(412b) 사이에 삽입된 상태로 고정될 수 있다.
본 실시예에 따른 홀더(410)는 별도의 접합 부재를 이용하지 않고도 발광 유닛(200)과 결합될 수 있다. 본 실시예와 같이 제2 결합부(412)가 끼움 결합 구조를 갖는 경우 필요에 따라 홀더(410)와 발광 유닛(200)의 결합을 해제할 수 있는 효과가 있다. 또, 접합 부재를 생략할 수 있어 홀더(410)와 광원 회로 기판(210) 간의 직접 접촉 면적을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 광원(230)으로부터 발생한 열을 광원 회로 기판(210), 홀더(410) 및 바텀 샤시(100)를 통해 효과적으로 방출할 수 있다.
또, 홀더(410)는 별도의 패널 지지부를 갖지 않을 수 있다. 이 경우 제1 패널 접합 부재(931)는 도광판(300)과 표시 패널(10)의 하부 기판(10a) 사이에 개재되어 도광판(300)과 표시 패널(100)을 결합시킬 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 홀더(410)는 표시 패널(10)을 지지하기 위한 공간을 제공하는 패널 지지부(미도시)를 더 포함하고, 상기 패널 지지부 상에 패널 접합 부재가 배치되어 표시 패널(10)과 결합될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 8은 도 7의 홀더 부근을 나타낸 단면사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(3)는 홀더(420)가 도광판(300)의 출광면(300e, 상면)과 결합을 형성하는 점이 도 1 등의 실시예에 따른 표시 장치와 상이한 점이다.
예시적인 실시예에서, 홀더(420)는 도광판(300)과 결합되는 제1 결합부(421), 발광 유닛(200)과 결합되는 제2 결합부(422) 및 표시 패널(10)을 지지하기 위한 공간을 제공하는 패널 지지부(423)를 포함할 수 있다.
홀더(420)의 제1 결합부(421)는 도광판(300)과의 사이에 결합을 형성할 수 있다. 또, 홀더(420)의 제1 결합부(421)는 도광판(300)의 일면(도 7 기준 상면)을 부분적으로 커버할 수 있다. 예를 들어, 홀더(420)의 제1 결합부(421)와 도광판(300)의 상면(300e) 사이에 도광판 접합 부재(912)가 개재되어 홀더(420)와 도광판(300)을 결합시킬 수 있다.
또, 제1 결합부(421)는 외측으로 연장될 수 있다. 도광판(300)의 상면(300e)과 광원 회로 기판(210)의 상면이 서로 상이한 레벨을 가짐에 따라 상기 연장된 부분은 부분적으로 경사를 가질 수도 있다. 제1 결합부(421)의 외측으로 돌출된 부분은 패널 지지부(423)를 형성할 수 있다. 패널 지지부(423)는 광원 회로 기판(210)의 상면과 중첩할 수 있다. 홀더(420)의 패널 지지부(423)는 표시 패널(10)과의 사이에 결합을 형성할 수 있다.
또한, 패널 지지부(423)의 가장자리는 하측으로 연장될 수 있다. 하측으로 연장된 부분은 제2 결합부(422)를 형성할 수 있다. 홀더(420)의 제2 결합부(422)는 발광 유닛(200)과의 사이에 결합을 형성할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 본 실시예에 따른 홀더(420)는 도광판(300)의 상면(300e), 광원 회로 기판(210)의 상면 및 광원 회로 기판(210)의 좌측면을 둘러싸며 커버하는 형상일 수 있다. 도 7 등은 광원 회로 기판(210)의 하면이 홀더(420)에 의해 커버되지 않고 바텀 샤시(100)와 맞닿은 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 홀더(420)의 제2 결합부(422)는 더욱 연장되어 광원 회로 기판(210)의 하면을 커버할 수도 있다. 이 경우 광원 회로 기판(210)의 하면은 홀더(420)와 맞닿을 수 있다.
예시적인 실시예에서, 홀더(420)는 제1 결합부(421)에 의해 커버되는 도광판(300)의 상면(300e)과 대향하는 면, 즉 도광판(300)의 하면은 홀더(420)에 의해 커버되지 않을 수 있다. 다시 말해서, 도광판(300)의 하면은 홀더(420)와 대면하지 않을 수 있다. 이를 통해 백라이트 유닛의 제조 과정에서 도광판(300)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또, 홀더(420)가 도광판(300)의 상면(300e)과 결합됨으로써 도광판(300)의 하면 상에 배치되는 반사 시트(600)를 더욱 연장 배치할 수 있고 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 예를 들어, 반사 시트(600)는 도광판(300)의 가장자리 측으로 더욱 연장되어 홀더(420)의 제1 결합부(421) 및 도광판 접합 부재(912)와 부분적으로 중첩할 수 있다.
또, 배면 쿠션 부재(802)는 홀더(420)의 제1 결합부(421)와 표시 패널(10) 사이에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 패널 접합 부재(930) 및 배면 쿠션 부재(802)의 광학 밀도는 도광판 접합 부재(912)의 광학 밀도보다 클 수 있다. 제1 패널 접합 부재(930)와 배면 쿠션 부재(802)는 상대적으로 높은 광학 밀도를 갖도록 하여 비표시 영역(NA)에서의 의도치 않은 광 투과를 차단할 수 있다. 또, 도광판 접합 부재(912)는 상대적으로 낮은 광학 밀도를 갖도록 하여 도광판(300) 내부를 진행하는 광의 흡수를 최소화할 수 있고 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 표시 장치
10: 표시 패널
20: 백라이트 유닛
30: 탑 샤시
100: 바텀 샤시
200: 발광 유닛
300: 도광판
400: 홀더
500: 미들 몰드
600: 반사 시트
700: 광학 시트
800: 배면 쿠션 부재

Claims (20)

  1. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하되,
    상기 백라이트 유닛은,
    광을 방출하는 발광 유닛,
    상기 발광 유닛과 결합되고, 강성을 갖는 금속 재료로 이루어진 홀더, 및
    상기 홀더와 결합되고, 상기 발광 유닛이 방출한 광을 가이드하는 도광판을 포함하고,
    상기 발광 유닛과 상기 도광판은 상기 홀더에 의해 일체화되는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 도광판의 일면을 부분적으로 커버하며, 상기 일면에 결합되는 제1 결합부, 및
    상기 발광 유닛의 광원 회로 기판과 결합되는 제2 결합부를 포함하고,
    상기 제1 결합부에 의해 커버되는 상기 일면과 대향하는 상기 도광판의 대향면은 상기 홀더에 의해 커버되지 않는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 홀더의 상기 제1 결합부와 상기 도광판 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 도광판을 결합시키는 제1 접합 부재를 더 포함하되,
    상기 제1 결합부는 상기 도광판의 하면을 지지하며 상기 하면과 결합되고,
    상기 도광판의 상면은 상기 홀더에 의해 커버되지 않는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 광원 회로 기판의 하면 및 상기 광원 회로 기판의 일 측면을 더 커버하는 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은,
    상기 도광판의 상기 하면 상에 배치된 반사 시트, 및
    상기 도광판의 상기 상면과 상기 표시 패널 사이에 개재된 쿠션 부재를 더 포함하되,
    상기 홀더와 상기 반사 시트는 서로 이격 배치된 표시 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 홀더의 상기 제1 결합부와 상기 도광판 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 도광판을 결합시키는 제1 접합 부재를 더 포함하되,
    상기 제1 결합부는 상기 도광판의 상면과 결합되고,
    상기 도광판의 하면은 상기 홀더에 의해 커버되지 않는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 광원 회로 기판의 상면 및 상기 광원 회로 기판의 일 측면을 더 커버하는 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은,
    상기 도광판의 상기 하면 상에 배치된 반사 시트, 및
    상기 홀더의 상기 제1 결합부와 상기 표시 패널 사이에 개재된 쿠션 부재를 더 포함하되,
    상기 반사 시트는 상기 제1 접합 부재와 부분적으로 중첩하고,
    상기 쿠션 부재의 광학 밀도는 상기 제1 접합 부재의 광학 밀도보다 큰 표시 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 홀더의 상기 제2 결합부는 클립 구조를 가지고, 상기 발광 유닛의 상기 광원 회로 기판은 상기 클립 구조에 끼움 결합되는 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 홀더의 최대 두께는 0.3mm 이하이고,
    상기 홀더의 강성은 300 N/m 이상인 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 도광판의 일면을 부분적으로 커버하며, 상기 일면에 결합되는 제1 결합부,
    상기 발광 유닛과 결합되는 제2 결합부, 및
    상기 표시 패널을 지지하는 공간을 제공하며, 상기 표시 패널과 결합되는 지지부를 포함하는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도광판은 상기 발광 유닛과 대면하는 입광면 및 상기 표시 패널과 대면하는 출광면을 가지고,
    상기 백라이트 유닛은,
    상기 입광면과 대향하는 상기 도광판의 대향면 측에 배치되고, 상기 표시 패널을 지지하는 공간을 제공하며, 상기 표시 패널과 결합되는 미들 몰드를 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은,
    상기 홀더의 상기 제1 결합부와 상기 도광판 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 도광판을 결합시키는 제1 접합 부재, 및
    상기 홀더의 상기 지지부와 상기 표시 패널 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 표시 패널을 결합시키거나, 또는 상기 미들 몰드와 상기 표시 패널 사이에 개재되어 상기 미들 몰드와 상기 표시 패널을 결합시키는 제2 접합 부재를 더 포함하되,
    상기 제2 접합 부재의 광학 밀도는 상기 제1 접합 부재의 광학 밀도보다 큰 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 발광 유닛, 상기 홀더, 상기 도광판 및 상기 미들 몰드를 수용하는 내부 공간을 갖는 바텀 샤시를 더 포함하되,
    상기 홀더 및 상기 미들 몰드는 상기 바텀 샤시의 상기 내부 공간 내에 위치하고,
    상기 홀더와 상기 바텀 샤시는 서로 결합되며,
    상기 미들 몰드와 상기 바텀 샤시는 서로 결합되는 표시 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은,
    상기 발광 유닛, 상기 홀더, 상기 도광판 및 상기 미들 몰드를 수용하는 바텀 샤시,
    상기 바텀 샤시의 바닥면과 상기 도광판 사이에 개재되고, 상기 바텀 샤시 및 상기 도광판과 맞닿는 반사 시트, 및
    상기 도광판과 상기 표시 패널 사이에 배치되고, 상기 도광판과 맞닿는 광학 시트를 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 발광 유닛은,
    광원 회로 기판, 및
    상기 광원 회로 기판의 실장면 상에 배치되어 광을 방출하는 광원을 포함하고,
    상기 광원 회로 기판의 상기 실장면은 상기 광원의 출광면과 평행한 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 광원 회로 기판의 상면은 상기 도광판의 상면 보다 높은 레벨에 위치하고,
    상기 광원 회로 기판의 하면은 상기 도광판의 하면 보다 낮은 레벨에 위치하며,
    상기 광원의 출광면은 상기 도광판의 입광면과 맞닿는 표시 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널은 하부 기판, 상기 하부 기판과 대향하는 상부 기판 및 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하고,
    상기 상부 기판의 측면은 상기 하부 기판의 측면보다 더 돌출되며,
    상기 상부 기판은 각 화소마다 배치된 복수의 스위칭 소자를 포함하는 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 홀더와 상기 표시 패널 사이에 개재되어 상기 홀더와 상기 표시 패널을 결합시키는 제2 접합 부재를 더 포함하되,
    상기 제2 접합 부재는 상기 상부 기판과 맞닿아 결합하는 표시 장치.
  20. 광을 방출하는 발광 유닛;
    상기 발광 유닛과 결합되고, 강성을 갖는 금속 재료로 이루어진 홀더; 및
    상기 홀더와 결합되고, 상기 발광 유닛이 방출한 광을 가이드하는 도광판을 포함하되,
    상기 발광 유닛과 상기 도광판은 상기 홀더에 의해 일체화되는 백라이트 유닛.
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