KR20190060912A - 백라이트 어셈블리, 이를 포함한 표시 장치, 및 이의 제조방법 - Google Patents

백라이트 어셈블리, 이를 포함한 표시 장치, 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는 입광면을 포함하는 도광판, 상기 입광면으로 광을 제공하는 광원부, 상기 광원부는, 상기 광을 출사하는 발광면을 포함하는 광원 및 상기 광원과 전기적으로 연결되며, 상기 광원이 배치되는 회로기판을 포함하며, 상기 도광판의 적어도 일부가 상기 회로기판과 제1 방향을 따라 접촉하는 접합면을 가지며, 상기 접합면에 배치된 접합부를 포함한다.

Description

백라이트 어셈블리, 이를 포함한 표시 장치, 및 이의 제조방법{BACKLIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME AND METHOD OF MENUFACTURING THE SAME}
본 발명은 백라이트 어셈블리를 포함한 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 백라이트 어셈블리를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 투과형, 반투과형, 또는 반사형 등으로 구분된다. 투과형, 및 반투과형 표시 장치는 영상을 표시하는 표시패널 및 표시패널에 광을 공급하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.
백라이트 어셈블리는 광을 생성하는 광원과 광원으로부터 수신한 광을 표시패널 방향으로 가이드하는 도광판을 구비한다. 도광판는 입광면을 통해 광을 수신하고, 출광면을 통해 수신된 광을 출사하여 표시패널에 제공한다.
기존의 도광판과 접합하는 광원부의 회로기판은 테이프 또는 접착제를 통해 이루어지며, 도광판과 회로기판의 접합면은 불균일한 형상의 계면을 형상을 가진다. 따라서, 입광면으로 출사된 광 중 접합면에 전반사 되는 광 손실 문제가 발생하며, 접합면의 접착력이 약하여 도광판과 광원과의 오정렬 문제가 발생하였다.
따라서, 본 발명은 도광판과 광원부가 접합하는 접속면을 레이저를 통해 접합함으로써 전반사를 방지할 수 있으며, 접착력이 향상된 백라이트 어셈블리, 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 입광면을 포함하는 도광판, 상기 입광면으로 광을 제공하는 광원부, 상기 광원부는, 상기 광을 출사하는 발광면을 포함하는 광원, 및 상기 광원이 배치되며 상기 광원과 전기적으로 연결되고, 제1 방향을 따라 연장된 회로기판을 포함하며, 상기 도광판의 적어도 일부가 상기 회로기판과 상기 제1 방향을 따라 접촉하는 접합면을 가지며, 상기 접합면에 배치된 접합부를 포함한다.
상기 접합면은 상기 입광면에 수직한 상기 도광판의 배면에 정의되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2방향을따라 정의되는 상기 접합면의 너비는 10㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 도광판은 유리로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 회로기판은, 베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 배치된 회로층을 포함하며, 상기 베이스 기판은 도전물질로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 접합부는 상기 회로기판의 구성물질 및 상기 도광판의 구성물질의 적어도 일부가 혼합된 물질로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광원은 상기 회로층 상에서 상기 제1 방향을 따라 실장된 복수의 발광 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 접합부는 상기 제1 방향으로 연장되며, 서로 이격된 복수의 직선, 지그재그, 및 점선 중 적어도 어느 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 접합면은 상기 도광판의 입광면에 정의되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시패널, 및 상기 표시패널에 광을 제공하고, 입광면을 포함하는 도광판, 상기 입광면에 광을 제공하는 광원부를 포함하는 백라이트 어셈블리를 포함하고, 상기 광원부는, 상기 입광면과 마주보는 발광면을 포함하는 광원 및 상기 광원과 전기적으로 연결되고, 상기 광원을 실장하며, 상기 도광판의 적어도 일부가 배치되며 접합부를 포함하는 회로기판을 포함하며, 상기 접합부는 상기 회로기판의 구성물질 및 상기 도광판의 구성물질의 적어도 일부가 혼합된 물질로 이루어진다.
상기 도광판은 유리로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 회로 기판은, 베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 중첩하는 회로층을 포함하며, 상기 베이스 기판은 도전물질로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 접합부는 상기 입광면과 수직한 상기 도광판의 배면에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 접합부는 상기 입광면에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 표시패널은, 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치되는 액정층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 도광판 상부에 배치되는 적어도 하나 이상의 광학 시트 및 상기 도광판 하부에 배치되는 반사 시트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리 제조 방법은 회로기판 제공 단계, 상기 회로기판 상에 배치되며 광을 제공하는 광원부 배치 단계, 상기 입광면을 포함하며 상기 회로기판 상에 배치되는 도광판 제공 단계, 레이저를 이용하여 상기 도광판과 상기 회로기판의 적어도 일부가 결합된 접합부를 갖는 접합 단계를 포함한다.
상기 접합부는, 상기 회로기판과 상기 도광판이 직접적으로 접촉하는 면에 정의된 가상의 실라인을 따라 형성되며, 단면 상에서 상기 레이저가 상기 도광판을 투과하여 상기 회로기판의 두께 방향으로 적어도 일부가 조사되어 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 회로기판은, 베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 적층된 회로층을 포함하며,
상기 베이스 기판은 도전물질로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 레이저는 펨토초 레이저인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 접합부는 상기 도광판의 적어도 일부 및 상기 회로 기판의 적어도 일부를 상기 레이저로 융융하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리를 포함하는 표시 장치는 광원에서 제공되는 광이 접합부에 의해 전반사되는 문제를 개선할 수 있는바, 광원에서 제공되는 광의 손실을 줄일 수 있다. 또한, 레이저를 통한 접합을 통해 접합부의 접착력을 강화하여 도광판 및 광원부의 얼라인 특성을 개선 시킨 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 결합 사시도 이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 일부를 도시한 측면도 이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트의 어셈블리의 측면도 이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트의 어셈블리의 평면도 이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트의 어셈블리의 측면도 이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트의 어셈블리의 배면도 이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합부의 형상을 도시한 도면들이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리 제조 방법을 도시한 블록도 이다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 일 시시예에 따른 백라이트 어셈블리의 제조 방법을 도시한 도면들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예 들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들 의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
서술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 대하여 이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 결합 사시도 이다. 도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도 이다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 표시 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 것과 같이 표시 장치(1000)는 보호부재(100U, 100M, 100L), 표시패널(200), 및 백라이트 어셈블리(1100)를 포함한다.
보호부재(100U, 100M, 100L)는 서로 결합되는 상부 보호부재(100U), 하부 보호부재(100L), 및 상부 보호부재(100U)와 하부 보호부재(100L) 배치되는 중간 보호부재(100M)를 포함한다. 상부 보호부재(100U)와 하부 보호부재(100L)는 표시 장치(1000)의 다른 구성들을 수용하며, 수용된 구성들을 보호한다.
상부 보호부재(100U)는 표시패널(200)의 상 측에 배치된다. 상부 보호부재(100U)는 개구부(100U-OP)를 포함한다. 개구부(100U-OP)는 표시패널(200)의 일부 영역, 예를 들어, 영상이 생성되는 표시영역(DA)을 노출시킨다.
상부 보호부재(100U)는 표시패널(200)의 또 다른 영역, 예를 들어, 비표시영역(NDA)과 중첩되도록 배치된다. 비표시영역(NDA)은 표시패널(200)의 주변부에 구비되는 영역으로, 영상이 생성되지 않는 영역이다.
하부 보호부재(100L)는 백라이트 어셈블리(1100)을 수용한다. 하부 보호부재(100L)는 바닥부(110), 및 바닥부(110)으로부터 상측으로 절곡된 측벽부(120)를 포함한다. 바닥부(110)는 평면상에서 직사각형일 수 있다. 측벽부(120)는 바닥부(110)의 4개의 변들 각각으로부터 상측으로 절곡된다.
중간 보호부재(100M)는 상부 보호부재(100U)와 하부 보호부재(100L) 사이에 배치된다. 중간 보호부재(100M)는 표시패널(200)의 비표시영역(NDA)에 중첩하는 직사각형의 프레임 형상일 수 있다. 중간 보호부재(100M)는 내측에 위치된 개구부(100M-OP)를 포함한다. 중간 보호부재(100M)는 표시패널(200)을 지지한다.
표시패널(200)은 백라이트 어셈블리(1100)로부터 광을 수신하고, 영상을 생성한다. 표시패널(200)은 투과형 또는 반투과형 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시패널(200)은 액정 표시패널, 전기 영동 표시패널, 또는, 전기 습윤 표시패널 등일 수 있다.
본 실시예에 따른 표시패널(200)은 제1 기판(210), 제2 기판(220), 및 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 배치된 액정층(미도시)을 포함하는 액정 표시패널일 수 있다.
도시되지 않았으나, 표시패널(200)은 제1 방향(D1)을 따라 배치되며 표시패널(200)과 전기적으로 연결되는 연성회로필름을 포함할 수 있다. 연성회로필름(COF)은 구동칩(TF)이 COF(Chip On Flim) 형태로 실장될 수 있다. 구동칩은 표시패널(200)을 구동시키기 위한 데이터 또는 게이트 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 표시패널(200) 연성회로필름과 전기적으로 연결된 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판 상에는 제어부가 실장 될 수 있으며, 제어부는 각종 제어신호들을 입력 받아 데이터 또는 게이트 구동부의 동작을 개시하는데 필요한 신호들을 출력할 수 있다. 연성회로필름은 제1 방향(D1)을 따라 복수로 제공될 수 있다.
본 실시예에 따른 표시패널(200)은 편광판들(POL)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 편광판들(POL)은 백라이트 어셈블리(1100)에서 입사된 광을 편광시킨다. 예를 들어, 제1 편광판(POL1)은 표시패널(200) 상에 배치될 수 있다. 제2 편광판(POL2)은 표시패널(200)과 중간 보호부재(100M) 사이에 배치될 수 있다. 편광판들(POL)은 필름 형태로 제공될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 편광판은 표시패널의 내부에 제공될 수도 있으며 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
백라이트 어셈블리(1100)는 도광판(300) 및 광원부(400)를 포함할 수 있다. 백라이트 어셈블리(1100)는 하부 보호부재(100L)에 수용된다. 백라이트 어셈블리(1100)는 표시패널(200)의 하부에 배치되어, 표시패널(200)의 전면에 광을 제공한다.
도광판(300)은 표시패널(200) 하측에 배치된다. 도광판(300)은 광원부(400)로부터 수신된 광을 표시패널(200) 방향으로 가이드 한다.
상기 도광판(300)은 제1 면(US), 제1 면(US)과 대향하는 제2 면(DS), 및 상기 제1 면(US)과 상기 제2 면(DS)을 연결하는 복수 개의 연결면들을 포함한다. 상기 도광판(300)는 적어도 하나의 입광면을 구비한다. 도광판(300)은 직사각형의 플레이트 형상을 가질 수 있다.
복수의 연결면들은 제1 방향(D1)에서 마주하는 제1 및 제2 측면들(CS1, CS2), 제2 방향에서 마주하는 제3 및 제4 측면들(CS3, CS4)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결면들 중 적어도 일 면에 입광면이 정의된다. 입광면은 광원부로부터 제공되는 광이 수신되는 면일 수 있다. 도 1에는 제1 방향(D1)을 따라 연장된 제1 측면(CS1)에 입광면이 정의된 실시예를 도시하였다. 도광판(300)은 제1 측면(CS1)으로 입사되는 광을 가이드 하여 제1 면(US)을 통해 출사됨으로써 표시패널(200)에 광을 제공할 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 입광면은 제2 내지 제4 측면들(CS1, CS2, CS3, CS4) 중 어느 하나에 정의되거나 2 개 이상의 측면에 정의될 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 도광판(300)은 가시광선 영역에서 광 투과율이 높은 물질을 포함한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 도광판(200)은 광학적으로 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도광판은 유리 기판, 플라스틱 기판, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판(200)은 유리로 이루어진 것을 설명한다.광원부(400)는 회로기판(410) 및 광원(420)을 포함한다. 회로기판(410)은 광원(420)과 전기적으로 연결되어 광원(420)에서 출사되는 광을 제어한다. 도 1에 도시된 것과 같이 광원(420)은 회로기판(410) 상에 복수로 제공될 수 있다. 도시되지 않았으나, 회로기판(410)은 복수 개의 광원들 각각에 대응되도록 복수 개의 회로기판들로 구비될 수 있다.
광학 시트(QS)는 도광판(300)의 상부에 배치될 수 있다. 광학 시트(QS)는 도광판(300)으로부터 제공된 광을 확산하고 집광하는 역할을 한다. 광학 시트(QS)는 확산 시트, 프리즘 시트, 보호 시트 등을 포함할 수 있다. 확산 시트는 광학 시트(QS) 중 도광판(300)과 가장 인접하게 배치될 수 있고, 도광판(300)으로부터 입사되는 광을 분산시켜서 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지할 수 있다. 프리즘 시트는 일면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있을 수 있고, 확산 시트 상에 배치되어 확산 시트로부터 확산 된 광을 표시패널(200)에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행할 수 있다. 보호 시트는 프리즘 시트 위에 형성될 수 있고, 프리즘 시트의 표면을 보호하고, 광을 확산시켜서 빛의 분포를 균일하게 할 수 있다.
반사시트(RS)는 도광판(300)의 하부에 배치될 수 있다. 반사 시트(RS)는 도광판(300)의 하부로 방출되는 광을 도광판(300)에 방향으로 반사시킨다. 반사 시트(RS)는 도광판(300)의 하부로 방출되는 광을 상부 방향으로 반사시킨다. 반사 시트(RS)는 광을 반사하는 물질을 포함한다. 예시적으로, 반사 시트(RS)는 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 도광판(300)은 회로기판(400)의 적어도 일부와 접촉하여 조립될 수 있다. 이에 따라, 도광판(300)과 회로 기판 사이에는 접합면(CG)이 정의될 수 있다. 접합면(CG)은 도광판(300)과 회로기판(400)이 접촉하여 정의되는 면일 수 있다.
본 실시예에서, 도광판(300)은 회로기판(400)과 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)이 정의하는 평면상에서 중첩하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 접합면(CG)은 도광판(300)의 제2 면(DS) 중 회로기판(400)과 중첩하는 면에 정의될 수 있으며, 회로기판(400)이 연장된 제1 방향(D1)을 따라 연장될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 일부를 도시한 측면도 이다.
도 3에 도시된 것과 같이, 회로기판(410)은 단면상에서 회로기판(410)의 두께 방향을 따라 순차적으로 적층된 도전기판(410B), 절연층(410I), 회로층(410C)을 포함한다.
도전기판(410B)은 광원(420)에서 발생한 열을 외부로 용이하게 전달한다. 이에 따라, 도전기판(410B)은 열 전도성이 높은 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 금속 물질로 구성되거나 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전기판(410B)은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 산화물(Al2O3)을 포함할 수 있다.
절연층(410I)는 단면상에서 도전기판(410B) 상에 배치된다. 절연층(410I)은 도전기판(410B)와 회로층(410C)를 전기적으로 절연시킨다. 한편, 절연층(410I)은 광원(420)에서 발생한 열을 도전기판(410B)으로 용이하게 전달시킨다. 이에 따라, 절연층(410I)은 전기적 절연성을 가지면서, 열 전도성을 가진 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 절연층(410I)은 열전도성 고분자 물질, 열 전도성 실리콘, 탄소가 포함된 프리프레그(prepreg), 또는 탄소 섬유를 포함할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 기재한 것이고, 절연층(410I)은 전기적으로 절연되면서도 열 전도성이 높은 물질이라면 어느 하나에 한정되지 않고 다양한 물질을 포함할 수 있다.
회로층(410C)은 광원(420)과 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 회로층(410C)은 광원(420)의 전극들(미도시)에 연결될 수 있다. 회로층(410C)은 전극들 각각에 연결된 도전 라인들, 또는 도전성 패드들로 구성될 수 있다. 회로층(410C)은 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 구리(CU)를 포함할 수 있다.
광원(420)은 발광다이오드(420L) 및 바디부(410D)를 포함한다. 광원(420)은 단면상에서 회로층(410C) 상에 배치되어 전기적으로 연결된다. 발광다이오드(420L)는 회로층(410C)으로부터 수신된 전기적 신호에 응답하여 광을 생성한다. 회로 기판(400)의 상면에 정의되는 실장면(PS)에 실장된다.
발광다이오드(420L)는 LED(Light emitting diode)일 수 있다. 도시되지 않았으나, 발광다이오드(420L)는 회로층(410C)에 전기적으로 연결된 제1 전극, n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층, 및 제1 전극에 대향하고 회로층(410C)에 전기적으로 연결된 제2 전극이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 발광다이오드(420L)에 구동전압이 인가되면 전자와 정공이 이동하면서 결합되고, 상기 전자와 정공의 결합에 의해 광이 생성된다.
바디부(420D)는 일측이 개방된 오목한 형상일 수 있다. 구체적으로, 평면부 및 평면부로부터 일측으로 절곡되고 평면부를 에워싸는 격벽부로 구성될 수 있다. 바디부(420D)는 광원(420)의 외형을 정의한다. 평면부는 발광다아오드(420L)를 고정시킨다.
본 실시예에서, 광원(420)은 하나의 발광다이오드(420L)를 포함한다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원(420)은 복수의 발광다이오드들을 포함할 수 있고, 발광다이오드들이 생성하는 광들은 서로 동일하거나 상이한 컬러를 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
한편, 광원(420)에는 적어도 하나의 발광면(EM)이 정의된다. 광원(420)은 발광면(EM)을 통해 실질적으로 광을 출사한다. 발광면(EM)은 도광판(300)의 입광면(CS1)과 마주한다.
본 실시예에서, 발광면(EM)은 실장면(PS)과 수직을 이룰 수 있다. 이에 따라 광원(420)은 사이드 발광 타입(Side emission type)일 수 있다.
회로기판(410)상에 도광판(300)의 적어도 일부가 제1 방향(D1: 도1 참조)을 따라 접촉하는 접합면(CG)을 포함한다. 접합면(CG)의 너비는 10㎛ 내지 100㎛사이일 수 있다. 너비가 10㎛ 이하인 경우 접촉 면적이 작아 광원부(400)와 도광판(300)의 결합을 유지할 수 없으며 이로 인해 오정렬이 발생하여 원하는 광을 표시패널(200: 도 1 참조)로 출사 하지 못하는 문제가 발생 할 수 있다. 너비가 100㎛이상인 경우 접촉 면적이 넓어지게 되는바, 광원(420)에서 출사된 광이 접합면(CG)에서 전반사를 발생 시킴으로 광 손실을 유발할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 접합면(CG)에 배치된 접합부(BA)를 포함할 수 있다. 접합부(BA)는 유리로 이루어진 도광판(300) 및 금속을 포함하는 회로기판(410) 각각의 적어도 일부가 결합된 혼합물질 일 수 있다. 접합부(BA)는 후술할 백라이트 어셈블리 제조 방법 과정 중 도광판(300)과 광원부(400)를 접합시키기 위해 레이저(LS: 도 6d)의 조사에 의해 용융된 이후 응고되어 생성된 것일 수 있다. 따라서, 접합부(BA)는 유리 도광판(300)과 회로기판(410)의 금속 재질이 녹아 혼합된 것으로 유리 도광판(300)과 회로기판(410)과 다른 물질로 구성될 수 있다. 이로 인해, 접합부(BA)는 접합면(CG)의 다른 면에 비해 상대적으로 불균일한 형상을 가질 수 있다.
접합부(BA)는 도광판(300)과 광원부(400)의 적어도 일부분들이 레이저(LS: 도 6d) 조사에 의해 용융된 이후 응고되어 생성된 것으로 접합면(CG)에서 도광판(300)의 두께 방향인 제3 방향(D3)로 돌출된 형상을 가질 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트의 어셈블리의 측면도 이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트의 어셈블리의 평면도 이다. 도 4a 및 도 4b는 백라이트 어셈블리(1100)의 일부 구성만을 간략하게 도시한 것이다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 입광면(CS-1)과 수직한 도광판(300-1)의 배면의 적어도 일부가 회로기판(410-1) 상에 배치되어 제1 방향(D1) 따라 접촉하는 접합면(CG-1)을 가진다. 접합부(BA-1)는 접합면(CG-1)에 배치된다.
발광면(EM-1)에서부터 접합부(BA-1)까지의 제1 거리(T1)는 발광면(EM-1)으로부터 도광판(300)으로 입사된 광이 도달하는 제2 면(DS)의 최초 지점까지의 제2 거리(T2)보다 작을 수 있다. 발광면(EM-1)에서 제공된 일부 광을 화살표로 표시 하였다.
도 4b에 도시된 것과 같이, 광원(420-1)은 회로기판(410-1) 상에 복수로 제공될 수 있다. 접합부(BA-1)는 광원들이 배열된 방향을 따라 연장될 수 있다. 본 실시예에서, 접합부(BA-1)는 제1 방향(D1)을 따라 연장된 직선 형상을 가질 수 있다. 접합부(BA-1)는 상술한 접합면(CG-1)에 형성된다.
본 실시예에 따르면, 제1 거리(T1)가 제2 거리(T2)보다 작음으로써, 광원(420-1)에서 제공되는 광은 상술한 바와 같이, 접합부(BA-1)에 의한 반사를 방지할 수 있다. 이에 따라, 기존 접합부에 도포된 테이프 또는 접착제의 불균일한 면에 광이 전반사되어 광 손실이 일어나는 문제를 개선할 수 있다. 또한, 접합부(BA-1)는 유리로 이루어진 도광판(300-1) 및 금속을 포함하는 회로기판(410-1)이 레이저(LS: 도 6d 참조)에 의해 용융된 후 응고됨에 따라 혼합되어 형성된 것으로써, 일반적인 테이프 또는 접착제의 접착력보다 접합 강도가 향상된 표시 장치(1000)를 제공할 수 있다. 따라서, 도광판(300-1)과 회로기판(410-1)의 결합력이 증가하여 얼라인 특성이 개선될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트의 어셈블리의 측면도 이다. 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트의 어셈블리의 배면도 이다. 도 4a 및 도 4b와 유사한 참조 부호를 이용하며 동일한 설명을 생략한다.
도 5a에 도시된 것과 같이, 접합면(CG-2)은 도광판(300-2)의 입광면(CS1)에 정의될 수 있다. 본 실시예에서, 도광판(300-2)과 회로기판(410-2)은 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)이 정의하는 평면상에서는 서로 비 중첩하나, 제1 방향(D1) 및 제3 방향(D3)이 정의하는 평면상에서 서로 중첩하도록 배치된다. 도광판(300-2)의 입광면(CS1)은 회로기판(410-2)의 두께를 정의하는 측면에 접촉한다. 이에 따라, 회로기판(410-2)과 도광판(300-2)이 직접적으로 맞닿는 접합면(CG-2)은 입광면(CS1)에 정의될 수 있다.
접합면(CG-2)의 폭은 10㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 10㎛이하인 경우 접촉면적이 작아 도광판(300-2)과 회로기판(410-2)의 결합력이 약화될 수 있으며, 100㎛이상인 경우 광원(420-2)에서 제공되는 광이 접합면(CG-2)에 반사되어 도광판(300-2)의 입광면(CS1-2)로 반사되는 광 손실이 발생할 수 있기 때문이다.
도 5b에 도시된 것과 같이, 접합부(BA-2)는 도광판(300-2)과 회로기판(410-2)이 맞닿는 접합면(CG-2)의 끝단에 배치되어 외부로 노출될 수 있다. 접합부(BA-2)는 접합면(CG-2)에서 도광판(300-2)의 두께 방향인 제3 방향(D3)과 반대 방향으로 돌출된 형상을 가질 수 있다.
따라서, 도광판(300-2)과 광원부(400-2)가 결합된 배면에서 접합부(BA-2)가 시인될 수 있다. 접합부(BA-2)를 외부에 노출되도록 배치시킴으로써 광원부(400-2)에서 제공된 광 과의 접촉을 방지할 수 있다. 이로 인해, 광이 전반사되는 광 손실을 막을 수 있다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합부의 형상을 도시한 도면들이다. 도 4a 내지 5b와 유사한 참조 부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
도 6a 내지 6c에 도시된 것과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 접합부는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6a에 도시된 것과 같이, 접합부(BA-3)는 복수로 제공될 수 있다. 복수의 접합부들(BA-3)은 접합면(CG-3)에 형성된 접합부(BA-3)의 형상은 제1 방향(D1)을 따라 연장되며, 제2 방향(D2)을 따라 이격되어 배치되는 복수의 직선 형상을 가질 수 있다. 도 6a는 두 개의 직선을 도시하였으나 이에 한정하는 것은 아니며 복수개의 접합부(BA-3)가 제공될 수 있다.
또는 도 6b에 도시된 것과 같이, 접합부(BA-4)는 제1 방향(D1)을 따라 지그재그 형상을 가질 수 있다.
또는 도 6c에 도시된 것과 같이, 접합부(BA-5)는 제1 방향(D1)따라 배열된 복수의 도트 패턴을 포함할 수 있다. 접합부(BA-5)는 제1 방향(D1)을 따라 단속적인 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 6a 내지 6c에 도시된 각각의 접합부(BA-3, BA-4, BA-5)의 형상은 후술할 레이저(LS: 도 8d 참조)의 조사 시간 및 세기를 조절함으로써 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며 레이저(LS)를 이용한 접합부는 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리 제조 방법을 도시한 블록도 이다. 도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 일 시시예에 따른 백라이트 어셈블리의 제조 방법을 도시한 도면들이다. 이하 도 7 내지 도 8f를 참조하여 백라이트 어셈블리 제조 방법을 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 구성과 동일한 참조 부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리 제조 방법(2000)은 회로기판 제공 단계(S100), 광원부 제공 단계(S200), 도광판 제공 단계(S300), 접합 단계(S400)를 포함한다.
도 7 및 도 8a를 참조하면, 회로기판 제공 단계(S100)는 회로기판(410)의 단면상에서 회로기판(410)의 두께 방향을 따라 도전기판(410B), 절연층(410I), 회로층(420C)이 순차적으로 증착되어 제공될 수 있다. 절연층(410I), 회로층(420C)은 도전기판(410B)의 일부분을 노출시키며 증착될 수 있다. 절연층(410I)은 도전기판(410B)와 회로층(410C)를 전기적으로 절연시킨다.
이후, 도 7 및 도 8b를 참조하면, 광원부 제공 단계(S200)는 광원부(400)에 포함된 광원(420)이 회로층(410C)의 일면 상에 실장되어 제공될 수 있다. 회로층(410C) 상에 배치된 광원(420)은 회로층(410C)과 전기적으로 연결되어 광원(420)의 전극들(미도시)에 연결될 수 있다.
광원(420)은 발광다이오드(420L) 및 바디부(410D)를 포함한다. 발광다이오드(420D)는 바디부(420D)의 내부에 실장 된다. 광원(420)은 회로층(410C) 상에 제공된다. 발광다이오드(420L)는 회로층(410C)으로부터 수신된 전기적 신호에 응답하여 광을 생성한다. 광원(420)이 실장되는 실장면(PS)은 회로층(410C) 상에 정의된다. 광원(420)에는 발광다이오드(420L)로부터 광이 출사되는 면인 발광면(EM)이 정의된다.
도시되지 않았으나, 광원(420)을 노출 시키며 회로층(410C) 상에 반사기능을 하는 반사층이 증착될 수 있다. 도전기판(410B)은 광원(420)에서 발생한 열을 외부로 용이하게 전달하기 위한 것으로 열 전도성이 높은 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 금속 물질로 구성되거나 금속 산화물을 포함할 수 있다.
절연층(410I)은 도전기판(410B)와 회로층(410C)를 전기적으로 절연시킨다. 이에 따라, 절연층(410I)은 전기적 절연성을 가지면서, 열 전도성을 가진 물질로 증착될 수 있다.
이후, 도 7 및 도 8c를 참조하면, 도광판 제공 단계(S300)는 단면상에서 도전기판(410B) 상에 도광판(300)이 배치되어 계면을 형성하며 제공될 수 있다. 직접적으로 맞닿는 계면은 접합면(CG)을 형성한다. 본 실시예에 따르면 접합면(CG)과 실장면(PS)은 평행을 이루며, 접합면(CG)과 발광면(EM)은 수직을 이루며 도광판(300)이 도전기판(410B) 상에 배치될 수 있다.
이후, 도 8d 및 도 8f를 참조하면, 접합 단계(S400)는 접합면(CG)의 적어도 일 부분을 레이저(LS)로 조사하여 진행할 수 있다. 레이저(LS)는 단면상에서 접합면(CG)과 중첩하는 도광판(300)의 상부에서 조사된다. 레이저(LS)는 도광판(300)을 투과하여 접합면(CG)과 접촉하는 도전기판(410B)의 내부까지 제3 방향(D3)을 따라 조사될 수 있다. 따라서, 레이저(LS)의 초점(FC)은 도전기판(410B)의 내부에 형성될 수 있다.
접합 단계(S400)에서 접합부(BA)는 접합면(CG)상에 형성된 가상의 선인 실라인(CX)을 따라 형성될 수 있다. 실라인(CX)은 제1 방향(D1)을 따라 연장된다. 레이저(LS)는 접합면(CG)에 형성된 실라인(CX)를 따라 조사됨으로써 레이저(LS)에 의해 용융된 접합면(CG)의 적어도 일 부분은 접합부(BA)를 형성한다. 따라서, 실라인(CX)은 레이저(LS)의 이동 방향을 정의할 수 있다.
접합부(BA)는 유리 재질의 도광판(300)과 금속 재질로 이루어진 도전기판(410B)의 일 부분이 레이저(LS)의 열에 의해 용융된 이후 응고되어 생성된 것일 수 있다. 따라서, 접합부(BA)는 유리 재질과 금속 재질의 혼합물로 형성될 수 있다. 이에 따라, 유리 도광판(300)및 회로기판(410)과는 다른 물질로 구성될 수 있으며, 접합부(BA)는 접합면(CG)의 다른 면에 비해 상대적으로 불균일한 형상을 가질 수 있다. 접합부(BA)는 접합면(CG)에서 복수로 형성될 수 있다.
접합면(CG)으로 조사되는 레이저(LS)는 파장이 매우 짧은 극 초단파 레이저(ultra-short pulsed laser)일 수 있다. 예를 들어, 레이저(LS)는 피코초 레이저(pico-second laser) 또는 펨토초 레이저(femto-second laser)일 수 있다. 이에 따라, 레이저(LS)를 이용하여 매우 정밀한 접합 가공이 용이하게 수행될 수 있다.
발광면(EM)에서부터 접합부(BA)까지의 제1 거리(T1)는 발광면(EM)에서부터 광(도 4a 의 화살표로 표시)이 도광판(300)으로 반사되는 최초 지점까지의 제2 거리(T2)보다 작을 수 있다.
본 실시예에 따라, 광원에서 제공되는 광이 도광판(300)에 최초로 반사되는 지점에 비해 접합부(BA)의 위치가 발광면(EM)과 보다 인접하도록 형성됨으로써, 광원(420)에서 제공된 광이 불균일한 형상을 가진 접합부(BA)에 의해 전반사 되어 광의 손실이 일어나는 문제를 개선할 수 있다.
또한, 접합부(BA)는 유리 도광판(300) 및 회로기판(410)이 레이저(LS)에 의해 용융된 후 응고됨에 따라 결합되어 형성된 것으로써, 도광판(300)과 회로기판(410)의 결합력이 증가하여 신뢰성이 향상된 표시 장치(1000)를 제공할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1000: 표시 장치 1100: 백라이트 어셈블리
100: 보호부재 200: 표시패널
300: 편광판 400: 광원부
410: 회로기판 420: 광원
CG: 접합면 BA: 접합부

Claims (20)

  1. 입광면을 포함하는 도광판;
    상기 입광면으로 광을 제공하는 광원부;
    상기 광원부는,
    상기 광을 출사하는 발광면을 포함하는 광원, 및 상기 광원이 배치되며 상기 광원과 전기적으로 연결되고, 제1 방향을 따라 연장된 회로기판을 포함하며,
    상기 도광판의 적어도 일부가 상기 회로기판과 상기 제1 방향을 따라 접촉하는 접합면을 가지며, 상기 접합면에 배치된 접합부를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 접합면은 상기 입광면에 수직한 상기 도광판의 배면에 정의되고,
    상기 제1 방향과 교차하는 제2방향을 따라 정의되는 상기 접합면의 너비는 10㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 도광판은 유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회로기판은,
    베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 배치된 회로층을 포함하며,
    상기 베이스 기판은 도전물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 접합부는 상기 회로기판의 구성물질 및 상기 도광판의 구성물질의 적어도 일부가 혼합된 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 회로층 상에서 상기 제1 방향을 따라 실장된 복수의 발광 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 접합부는 상기 제1 방향으로 연장되며, 서로 이격된 복수의 직선, 지그재그, 및 점선 중 적어도 어느 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 접합면은 상기 도광판의 입광면에 정의되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  9. 영상을 표시하는 표시패널; 및
    상기 표시패널에 광을 제공하고, 입광면을 포함하는 도광판, 상기 입광면에 광을 제공하는 광원부를 포함하는 백라이트 어셈블리를 포함하고,
    상기 광원부는,
    상기 입광면과 마주보는 발광면을 포함하는 광원 및 상기 광원과 전기적으로 연결되고, 상기 광원을 실장하며, 상기 도광판의 적어도 일부가 배치되며 접합부를 포함하는 회로기판을 포함하며,
    상기 접합부는 상기 회로기판의 구성물질 및 상기 도광판의 구성물질의 적어도 일부가 혼합된 물질로 이루어진 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 도광판은 유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 회로 기판은,
    베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 중첩하는 회로층을 포함하며,
    상기 베이스 기판은 도전물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 접합부는 상기 입광면과 수직한 상기 도광판의 배면에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 접합부는 상기 입광면에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    제1 기판, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치되는 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 도광판 상부에 배치되는 적어도 하나 이상의 광학 시트 및 상기 도광판 하부에 배치되는 반사 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 회로기판 제공 단계;
    상기 회로기판 상에 배치되며 광을 제공하는 광원부 배치 단계;
    입광면을 포함하며 상기 회로기판 상에 배치되는 도광판 제공 단계;
    레이저를 이용하여 상기 도광판과 상기 회로기판의 적어도 일부가 결합된 접합부를 갖는 접합 단계를 포함하는 백라이트 어셈블리 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 접합부는,
    상기 회로기판과 상기 도광판이 직접적으로 접촉하는 면에 정의된 가상의 실라인을 따라 형성되며,
    단면상에서 상기 레이저가 상기 도광판을 투과하여 상기 회로기판의 두께 방향으로 적어도 일부가 조사되어 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 회로기판은,
    베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 적층된 회로층을 포함하며,
    상기 베이스 기판은 도전물질로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리 제조 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 레이저는 펨토초 레이저인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 접합부는 상기 도광판의 적어도 일부 및 상기 회로 기판의 적어도 일부를 상기 레이저로 융융하여 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리 제조 방법.
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