KR20220031840A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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KR20220031840A
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Abstract

백라이트 유닛은 기판, 기판 상에 배치되고 각각이 제1 내지 제k(단, k는 2 이상의 자연수) 광원들을 포함하는 복수의 광원 어셈블리들, 기판 상에 배치되고 광원 어셈블리들의 제1 광원들에 각각 연결되는 복수의 센싱 라인들, 기판 상에 배치되고 광원 어셈블리들 각각의 제1 내지 제k 광원들을 직렬로 연결하는 연결 라인, 그리고 센싱 라인들에 연결되는 제어부를 포함하고, 연결 라인의 폭은 센싱 라인들 각각의 폭보다 클 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보 사이의 연결 매체인 표시 장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등과 같은 표시 장치의 사용이 증가하고 있다.
액정 표시 장치는 영상을 생성하는 표시 패널 및 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다. 표시 패널은 백라이트 유닛으로부터 제공된 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시할 수 있다.
백라이트 유닛은 표시 패널의 측부에서 표시 패널에 광을 공급하는 엣지형(edge type) 백라이트 유닛 및 표시 패널의 하부에서 표시 패널에 광을 공급하는 직하형(direct type) 백라이트 유닛으로 구분될 수 있다. 이들 중에서 직하형 백라이트 유닛은 광 이용률이 높고 취급이 간단하며 표시 패널의 크기에 제한이 없고 상대적으로 저렴하다는 장점이 있다.
본 발명의 일 목적은 상대적으로 많은 개수의 광원들이 균일한 밝기의 광을 방출하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적이 이와 같은 목적들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 실시예들에 따른 백라이트 유닛은 기판, 상기 기판 상에 배치되고 각각이 제1 내지 제k(단, k는 2 이상의 자연수) 광원들을 포함하는 복수의 광원 어셈블리들, 상기 기판 상에 배치되고 상기 광원 어셈블리들의 상기 제1 광원들에 각각 연결되는 복수의 센싱 라인들, 상기 기판 상에 배치되고 상기 광원 어셈블리들 각각의 상기 제1 내지 제k 광원들을 직렬로 연결하는 연결 라인, 그리고 상기 센싱 라인들에 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 연결 라인의 폭은 상기 센싱 라인들 각각의 폭보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센싱 라인들의 폭들은 서로 동일할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센싱 라인들의 폭들은 서로 상이할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원 어셈블리들은 상기 제어부로부터 제1 거리에 위치하는 제1 광원 어셈블리 및 상기 제어부로부터 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리에 위치하는 제2 광원 어셈블리를 포함하고, 상기 센싱 라인들은 상기 제1 광원 어셈블리에 연결되는 제1 센싱 라인 및 상기 제2 광원 어셈블리에 연결되는 제2 센싱 라인을 포함하며, 상기 제2 센싱 라인의 폭은 상기 제1 센싱 라인의 폭보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원 어셈블리들 각각에 포함되는 상기 광원들의 개수는 동일할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원들은 상기 기판 상에 제1 방향 및 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 배열되고, 상기 광원들 사이의 상기 제1 방향으로의 제1 간격은 상기 광원들 사이의 상기 제2 방향으로의 제2 간격의 약 90% 내지 약 110%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 기판 상에 배치되고 상기 광원 어셈블리들의 상기 제k 광원들에 연결되는 전압 공급 라인을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 센싱 라인들에 각각 연결되는 복수의 센싱 패드들 및 상기 전압 공급 라인에 연결되는 전압 공급 패드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센싱 라인들은 상기 광원 어셈블리들로부터 검출되는 출력 전압들을 각각 수신하고, 상기 전압 공급 라인은 상기 광원 어셈블리들에 구동 전압을 공급할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 출력 전압들에 기초하여 상기 구동 전압을 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 센싱 라인들 및 상기 전압 공급 라인 상에 배치되는 절연층을 더 포함하고, 상기 광원들은 상기 절연층 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 절연층 상에 배치되고 상기 광원들에 중첩하지 않는 반사층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 절연층 상에 배치되고 상기 광원들을 각각 덮는 복수의 광학 렌즈들을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원들 각각은 약 100 마이크로미터(㎛) 내지 약 200 ㎛의 크기를 가지는 미니 LED 또는 약 5 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 크기를 가지는 마이크로 LED를 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 실시예들에 따른 표시 장치는 표시 패널 그리고 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 기판, 상기 기판 상에 배치되고 각각이 제1 내지 제k(단, k는 2 이상의 자연수) 광원들을 포함하는 복수의 광원 어셈블리들, 상기 기판 상에 배치되고 상기 광원 어셈블리들의 상기 제1 광원들에 각각 연결되는 복수의 센싱 라인들, 그리고 상기 기판 상에 배치되고 상기 광원 어셈블리들 각각의 상기 제1 내지 제k 광원들을 직렬로 연결하는 연결 라인을 포함하며, 상기 연결 라인의 폭은 상기 센싱 라인들 각각의 폭보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 표시 패널 아래에 배치되고, 상기 표시 패널에 중첩할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 제1 표시판, 상기 제1 표시판 상에 배치되는 제2 표시판, 그리고 상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 배치되는 액정층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 배치되는 광학 시트를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광학 시트는 확산층, 상기 확산층 상에 배치되는 프리즘층, 그리고 상기 프리즘층 상에 배치되는 보호층을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛 및 표시 장치에 있어서, 패드들의 개수의 증가 없이 광원들의 개수가 증가함에 따라, 표시 장치의 표시 면적이 증가할 수 있다. 또한, 제1 내지 제k 광원들을 직렬로 연결하는 연결 라인의 폭이 제1 광원에 연결되는 센싱 라인의 폭보다 큼에 따라, 광원들이 균일한 크기의 광을 방출하고, 표시 장치의 표시 품질이 향상될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 전술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 A 영역의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 도 3의 A 영역의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛 및 표시 장치를 보다 상세하게 설명한다. 첨부된 도면들 상의 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호들을 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 표시 장치(10)의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(10)는 백라이트 유닛(100), 표시 패널(200), 광학 시트(300), 및 프레임(400)을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(100), 표시 패널(200), 및 광학 시트(300)는 프레임(400) 내에 수납될 수 있다.
백라이트 유닛(100)은 기판(110) 및 기판(110) 상에 배치되는 복수의 광원들(160)을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(100)은 광원들(160) 각각으로부터 방출되는 광을 표시 패널(200)에 제공할 수 있다.
백라이트 유닛(100)은 표시 패널(200) 아래에 배치될 수 있다. 백라이트 유닛(100)은 표시 패널(200)에 중첩할 수 있다. 이 경우, 백라이트 유닛(100)은 표시 패널(200) 아래에서 표시 패널(200)에 광을 제공하는 직하형(direct type) 백라이트 유닛일 수 있다.
백라이트 유닛(100)에 대한 구체적인 설명은 후술하고, 이하에서는 표시 패널(200) 및 광학 시트(300)에 대해 구체적으로 설명한다.
표시 패널(200)은 광 투과형 표시 패널일 수 있다. 상기 광 투과형 표시 패널이란 표시 패널(200)의 화소들이 백라이트 유닛(100)으로부터 제공되는 광의 투과율을 조절함으로써 영상을 표시하는 표시 패널을 의미한다.
일 실시예에 있어서, 표시 패널(200)은 액정 표시 패널일 수 있다. 표시 패널(200)은 제1 표시판(210), 제2 표시판(220), 및 액정층(230)을 포함할 수 있다. 제2 표시판(220)은 제1 표시판(210) 상에 배치되고, 액정층(230)은 제1 표시판(210)과 제2 표시판(220) 사이에 배치될 수 있다.
제1 표시판(210)은 트랜지스터, 커패시터, 및 상기 트랜지스터와 상기 커패시터에 연결되는 화소 전극을 포함할 수 있다. 제2 표시판(220)은 상기 화소 전극에 대향하는 공통 전극 및 컬러 필터를 포함할 수 있다. 액정층(230)은 액정 분자들을 포함할 수 있다.
표시 패널(200)은 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 생성되는 전기장(electric field)에 따라 재배열되는 상기 액정 분자들에 의해 계조를 표시할 수 있다. 상기 액정 분자들은 상기 전기장에 의해 IPS(in-plane switching) 모드, PLS(plane to line switching) 모드, FSS(fringe field switching) 모드 등으로 구동될 수 있다.
표시 패널(200)은 제1 표시판(210) 아래 및/또는 제2 표시판(220) 상에 배치되는 편광층을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 표시 패널(200)은 제1 표시판(210) 아래에 배치되는 제1 편광층(240) 및 제2 표시판(220) 상에 배치되는 제2 편광층(250)을 포함할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 다른 실시예에 있어서, 표시 패널(200)은 제1 편광층(240)과 제2 편광층(250) 중 어느 하나만을 포함할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 편광층(240) 및 제2 편광층(250) 각각은 편광 필름 형태로 제공될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 편광층(240)의 편광축과 제2 편광층(250)의 편광축은 서로 직교할 수 있다.
광학 시트(300)는 백라이트 유닛(100)과 표시 패널(200) 사이에 배치될 수 있다. 광학 시트(300)는 확산층(310), 프리즘층(320), 및 보호층(330)을 포함할 수 있다.
확산층(310)은 백라이트 유닛(100)에서 제공되는 광을 이보다 균일한 밝기의 광을 방출하는 면 광원으로 확산시킬 수 있다. 일 실시예에 있어서, 확산층(310)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA) 등과 같은 투명한 수지로 형성될 수 있다. 또한, 일 실시예에 있어서, 확산층(310)은 이의 내부에 분산되는 복수의 산란 입자들을 포함할 수 있다. 상기 산란 입자들은 아크릴 수지, 스티렌 수지 등으로 형성될 수 있다.
프리즘층(320)은 확산층(310) 상에 배치될 수 있다. 프리즘층(320)은 확산층(310)에 의해 균일하게 확산된 광의 진행 방향을 조절하여 집광시킴으로써 상기 광의 휘도를 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 프리즘층(320)은 서로 다른 방향들로 연장되는 복수의 프리즘들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 프리즘층(320)은 PET, PP, PC, PMMA 등과 같은 투명한 수지로 형성될 수 있다.
보호층(330)은 프리즘층(320) 상에 배치될 수 있다. 보호층(330)은 외부의 충격이나 불순물의 유입으로부터 광학 시트(300)를 보호할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광학 시트(300)는 광변환층(340)을 더 포함할 수 있다. 광변환층(340)은 확산층(310)과 프리즘층(320) 사이에 배치될 수 있다. 광변환층(340)은 광의 파장을 변환시키는 복수의 양자점들(quantum dots)을 포함할 수 있다. 상기 양자점들은 광의 파장을 변환시키고, 파장이 상이한 광을 혼합하여 방출시킬 수 있다.
광변환층(340)은 다양한 크기들의 상기 양자점들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 양자점은 이의 크기가 작을수록 짧은 파장의 광을 발생하고, 이의 크기가 클수록 긴 파장의 광을 발생할 수 있다. 이에 따라, 광변환층(340)은 다양한 파장들을 갖는 광을 방출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광변환층(340)으로부터 방출되는 광은 백색 광일 수 있다. 예를 들면, 백라이트 유닛(100)으로부터 제공되는 광은 청색 광이고, 상기 청색 광이 광변환층(340)의 상기 양자점들에 의해 상기 백색 광으로 변환될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광학 시트(300)는 제1 배리어층(350)을 더 포함할 수 있다. 제1 배리어층(350)은 확산층(310)과 광변환층(340) 사이에 배치될 수 있다.
제1 배리어층(350)은 광변환층(340)으로 산소 등의 기체 및 수분이 유입되는 것을 차단할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 배리어층(350)은 폴리머, 산화물, 또는 유전성 물질(dielectric material)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 배리어층(350)은 PET 등과 같은 폴리머, 실리콘 산화물, 티타늄 산화물, 알루미늄 산화물 등과 같은 산화물을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광학 시트(300)는 제2 배리어층(360)을 더 포함할 수 있다. 제2 배리어층(360)은 광변환층(340)과 프리즘층(320) 사이에 배치될 수 있다.
제2 배리어층(360)은 광변환층(340)으로 산소 등의 기체 및 수분이 유입되는 것을 차단할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 배리어층(360)은 제1 배리어층(350)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)을 나타내는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 백라이트 유닛(100)은 기판(110), 복수의 광원 어셈블리들(LA), 복수의 센싱 라인들(120), 복수의 연결 라인들(130), 전압 공급 라인(140), 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 기판(110)은 유리 기판일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 기판(110)은 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB), 가요성 인쇄 회로 기판(flexible PCB) 등일 수도 있다.
광원 어셈블리들(LA)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 광원 어셈블리들(LA)은 기판(110) 상에 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)에 교차하는 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(100)은 9 개의 광원 어셈블리들(LA)을 포함할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 다른 실시예에 있어서, 백라이트 유닛(100)은 2 개 내지 8 개 또는 10 개 이상의 광원 어셈블리들(LA)을 포함할 수도 있다.
광원 어셈블리들(LA) 각각은 제1 내지 제k(단, k는 2 이상의 자연수) 광원들(160)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 광원 어셈블리들(LA) 각각에 포함되는 광원들(160)의 개수는 동일할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 광원 어셈블리들(LA) 각각은 6 개의 광원들(160)을 포함할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 다른 실시예에 있어서, 광원 어셈블리들(LA) 각각은 2 개 내지 5 개 또는 7 개 이상의 광원들(160)을 포함할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 광원들(160) 각각은 약 100 마이크로미터(㎛) 내지 약 200 ㎛의 크기를 가지는 미니 LED(light emitting diode) 또는 약 5 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 크기를 가지는 마이크로 LED를 포함할 수 있다.
광원들(160)은 기판(110) 상에 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 광원들(160) 사이의 제1 방향(DR1)으로의 제1 간격(GP1)은 실질적으로 균일할 수 있다. 또한, 광원들(160) 사이의 제2 방향(DR2)으로의 제2 간격(GP2)은 실질적으로 균일할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광원들(160) 사이의 제1 간격(GP1)은 광원들(160) 사이의 제2 간격(GP2)의 약 90% 내지 약 110%일 수 있다. 이 경우, 기판(110) 상에 광원들(160)이 비교적 균일하게 배열될 수 있고, 이에 따라, 백라이트 유닛(100)이 균일하게 광을 방출할 수 있다.
센싱 라인들(120)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 센싱 라인들(120)은 광원 어셈블리들(LA)에 각각 연결될 수 있다. 센싱 라인들(120)은 광원 어셈블리들(LA)로부터 검출되는 출력 전압들을 각각 수신할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 백라이트 유닛(100)이 9 개의 광원 어셈블리들(LA)을 포함하는 경우에, 백라이트 유닛(100)은 9 개의 센싱 라인들(120)을 포함할 수 있다.
센싱 라인들(120)은 광원 어셈블리들(LA)의 제1 광원들(161)에 각각 연결될 수 있다. 센싱 라인들(120) 각각은 광원 어셈블리들(LA) 각각의 제1 내지 제k 광원들(160) 중에서 제1 광원(161)에 연결되고, 다른 광원들에는 연결되지 않을 수 있다. 센싱 라인들(120) 각각은 광원 어셈블리들(LA) 각각의 제1 광원(161)으로부터 검출되는 상기 출력 전압을 수신할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 광원 어셈블리들(LA) 각각이 6 개의 광원들(160)을 포함하는 경우에, 센싱 라인들(120) 각각은 제1 광원(161)에 연결되고, 제2 내지 제6 광원들(162, 163, 164, 165, 166)에는 연결되지 않을 수 있다.
연결 라인들(130)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 연결 라인들(130) 각각은 광원 어셈블리들(LA) 각각의 제1 내지 제k 광원들(160)을 연결할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 백라이트 유닛(100)이 9 개의 광원 어셈블리들(LA)을 포함하는 경우에, 백라이트 유닛(100)은 9 개의 연결 라인들(130)을 포함할 수 있다.
연결 라인들(130) 각각은 광원 어셈블리들(LA) 각각의 제1 내지 제k 광원들(160)을 직렬로 연결할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 광원 어셈블리들(LA) 각각이 6 개의 광원들(160)을 포함하는 경우에, 연결 라인들(130) 각각은 광원 어셈블리들(LA) 각각의 제1 내지 제6 광원들(162, 163, 164, 165, 166)을 순서대로 직렬로 연결할 수 있다.
연결 라인들(130) 각각은 상대적으로 큰 폭을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 연결 라인들(130) 각각의 폭은 센싱 라인들(120) 각각의 폭보다 클 수 있다. 연결 라인들(130) 각각은 광원 어셈블리들(LA) 각각의 제1 내지 제k 광원들(160)을 직렬로 연결할 수 있고, 이에 따라, 연결 라인들(130) 각각의 폭이 상대적으로 작은 경우에 연결 라인들(130) 각각에 의해 연결되는 제1 내지 제k 광원들(160) 사이의 저항 차이가 증가할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 연결 라인들(130) 각각의 폭이 센싱 라인들(120) 각각의 폭보다 클 수 있고, 이에 따라, 제1 내지 제k 광원들(160) 사이의 저항 차이가 감소할 수 있다.
도 3에는 연결 라인들(130) 각각이 'ㄹ' 형상을 가지는 것이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 연결 라인들(130) 각각은 제1 내지 제k 광원들(160)을 직렬로 연결하기 위한 어떠한 형상이라도 가질 수 있다.
전압 공급 라인(140)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 전압 공급 라인(140)은 광원 어셈블리들(LA)에 연결될 수 있다. 전압 공급 라인(140)은 광원 어셈블리들(LA)에 구동 전압을 공급할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 백라이트 유닛(100)이 9 개의 광원 어셈블리들(LA)을 포함하는 경우에, 백라이트 유닛(100)은 9 개의 광원 어셈블리들(LA)에 연결되는 하나의 전압 공급 라인(140)을 포함할 수 있다.
전압 공급 라인(140)은 광원 어셈블리들(LA)의 제k 광원들에 연결될 수 있다. 전압 공급 라인(140)은 광원 어셈블리들(LA) 각각의 제1 내지 제k 광원들(160) 중에서 상기 제k 광원에 연결되고, 다른 광원들에는 연결되지 않을 수 있다. 전압 공급 라인(140)은 광원 어셈블리들(LA) 각각의 상기 제k 광원에 상기 구동 전압을 공급할 수 있다. 상기 구동 전압은 연결 라인(130)을 통해 광원 어셈블리들(LA) 각각의 상기 제1 내지 제k 광원들(160)에 공급될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 광원 어셈블리들(LA) 각각이 6 개의 광원들(160)을 포함하는 경우에, 전압 공급 라인(140)은 제6 광원(166)에 연결되고, 제1 내지 제5 광원들(161, 162, 163, 164, 165)에는 연결되지 않을 수 있다.
제어부(150)는 기판(110)의 일 측에 배치될 수 있다. 제어부(150)는 센싱 라인들(120) 및 전압 공급 라인(140)에 연결될 수 있다. 제어부(150)는 센싱 라인들(120)에 각각 연결되는 복수의 센싱 패드들(151) 및 전압 공급 라인(140)에 연결되는 전압 공급 패드(152)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 백라이트 유닛(100)이 9 개의 센싱 라인들(120) 및 하나의 전압 공급 라인(140)을 포함하는 경우에, 제어부(150)는 9 개의 센싱 패드들(151) 및 2 개의 전압 공급 패드(152)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전압 공급 라인(140)의 일 단부는 하나의 전압 공급 패드(152)에 연결되고, 전압 공급 라인(140)의 타 단부는 다른 하나의 전압 공급 패드(152)에 연결될 수 있다.
제어부(150)는 센싱 라인들(120)로부터 전송되는 상기 출력 전압들에 기초하여 전압 공급 라인(140)에 제공되는 상기 구동 전압을 제어할 수 있다. 광원 어셈블리들(LA)로부터 검출되는 상기 출력 전압들은 각각 센싱 라인들(120)을 통해 제어부(150)로 공급되고, 제어부(150)는 상기 출력 전압들을 측정하고, 이에 기초하여 전압 공급 라인(140)에 제공되는 상기 구동 전압을 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부(150)는 스위칭 트랜지스터를 포함할 수 있다. 제어부(150)는 상기 스위칭 트랜지스터의 온 듀티(on duty)를 제어하여, 전압 공급 라인(140)에 흐르는 전류 량을 제어할 수 있다. 상기 온 듀티는 상기 스위칭 트랜지스터가 턴-온되는 시간을 의미할 수 있다.
제어부(150)는 광원 어셈블리(LA)들에서 검출되는 출력 전압들이 기준 전압보다 낮으면, 상기 스위칭 트랜지스터의 온 듀티를 감소시킬 수 있다. 이 경우, 전압 공급 라인(140)에 흐르는 전류 량이 증가하고, 이에 따라, 광원 어셈블리(LA)들에 공급되는 상기 구동 전압이 증가할 수 있다. 광원 어셈블리(LA)들에 공급되는 상기 구동 전압이 증가하면, 광원 어셈블리(LA)들에서 출력되는 상기 출력 전압들도 증가할 수 있다.
제어부(150)는 상기 출력 전압들이 기준 전압보다 높으면, 상기 스위칭 트랜지스터의 온 듀티를 증가시킬 수 있다. 이 경우, 전압 공급 라인(140)에 흐르는 전류 량이 감소하고, 이에 따라, 광원 어셈블리(LA)들에 공급되는 상기 구동 전압이 감소할 수 있다.
이러한 방식으로, 제어부(150)는 광원 어셈블리(LA)들에 인가되는 전류 량이 일정하도록 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어부(150)는 광원 어셈블리(LA)들 각각에 정 전류가 공급되도록 상기 구동 전압을 제어할 수 있다.
종래의 백라이트 유닛에 있어서, 광원들이 각각 센싱 라인들에 연결될 수 있고, 이에 따라, 상기 광원들의 개수가 센싱 패드들의 개수와 같을 수 있다. 예를 들면, 상기 백라이트 유닛이 54 개의 광원들을 포함하는 경우에, 제어부는 54 개의 센싱 패드들을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 광원들의 개수가 증가함에 따라, 상기 센싱 패드들의 개수가 증가할 수 있다. 그러나 상기 센싱 패드들이 배치되는 상기 제어부의 면적에 한계가 있기 때문에, 상기 센싱 패드들의 개수 증가에 한계가 있을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛(100)에 있어서, 광원 어셈블리들(LA) 각각이 복수의 광원들(160)을 포함하고, 광원 어셈블리들(LA)이 각각 센싱 라인들(120)에 연결될 수 있으며, 이에 따라, 광원 어셈블리들(LA)의 개수가 센싱 패드들(151)의 개수와 같을 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 광원 어셈블리들(LA) 각각이 6 개의 광원들(160)을 포함하고, 백라이트 유닛(100)이 54 개의 광원들(160)을 포함하는 경우에, 제어부(150)는 9 개의 센싱 패드들(151)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 광원들(160)의 개수가 증가하더라도 센싱 패드들(151)의 개수가 증가하지 않을 수 있고, 제어부(150)의 면적의 제한 없이 백라이트 유닛(100)이 상대적으로 많은 개수의 광원들(160)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛(100)이 제공하는 광의 밝기가 증가할 수 있다.
도 4는 도 3의 A 영역의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 센싱 라인들(120)의 폭들은 서로 실질적으로 동일할 수 있다.
광원 어셈블리(LA)는 제어부(150)로부터 제1 거리에 위치하는 제1 광원 어셈블리(LA1) 및 제어부(150)로부터 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리에 위치하는 제2 광원 어셈블리(LA2)를 포함하고, 센싱 라인들(120)은 제1 광원 어셈블리(LA1)의 제1 광원(161)에 연결되는 제1 센싱 라인(121) 및 제2 광원 어셈블리(LA2)의 제1 광원(161)에 연결되는 제2 센싱 라인(122)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 광원 어셈블리(LA2)가 제1 광원 어셈블리(LA1)보다 제어부(150)로부터 더 멀리 위치하기 때문에, 제2 센싱 라인(122)의 길이는 제1 센싱 라인(121)의 길이보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 센싱 라인(122)의 폭(W2)은 제1 센싱 라인의 폭(W1)과 실질적으로 동일할 수 있다. 센싱 라인(120)의 폭은 센싱 라인(120)이 연장되는 방향에 교차하는 방향으로의 센싱 라인(120)의 길이를 의미할 수 있다. 예를 들면, 센싱 라인(120)이 제2 방향(DR2)으로 연장되는 경우에, 센싱 라인(120)의 상기 폭은 제1 방향(DR1)으로의 센싱 라인(120)의 길이를 의미할 수 있다.
도 4에는 제1 광원 어셈블리(LA1)가 광원 어셈블리들(LA) 중 세 번째 행 및 첫 번째 열에 위치하고, 제2 광원 어셈블리(LA2)가 광원 어셈블리들(LA) 중 두 번째 행 및 첫 번째 열에 위치하는 것으로 예시적으로 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. 제1 광원 어셈블리(LA1)와 제2 광원 어셈블리(LA2)는 제2 광원 어셈블리(LA2)가 제1 광원 어셈블리(LA1)보다 제어부(150)로부터 더 멀리 위치하는 어느 광원 어셈블리들(LA)에도 적용될 수 있다.
도 5는 도 4의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 백라이트 유닛(100)은 절연층(170), 반사층(180), 및 복수의 광학 렌즈들(190)을 더 포함할 수 있다.
절연층(170)은 센싱 라인들(120), 연결 라인들(130), 및 전압 공급 라인(140) 상에 배치될 수 있다. 절연층(170)은 센싱 라인들(120), 연결 라인들(130), 및 전압 공급 라인(140)이 외부로 노출되지 않도록 이들을 덮을 수 있다.
절연층(170)은 무기 절연 물질 및/또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 무기 절연 물질은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiON), 알루미늄 산화물(AlOx) 등과 같은 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 유기 절연 물질은 아크릴계 수지(acrylates resin), 에폭시계 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌 에테르계 수지(poly-phenylen ethers resin), 폴리페닐렌 설파이드계 수지(poly-phenylene sulfides resin), 및 벤조사이클로부텐 수지(benzocyclobutene resin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
광원들(160)은 절연층(170) 상에 배치될 수 있다. 광원들(160) 각각은 절연층(170)을 관통하는 제1 연결 전극(CE1) 및 제2 연결 전극(CE2)을 포함하고, 광원들(160) 각각은 제1 및 제2 연결 전극들(CE1, CE2)을 통해 센싱 라인(120), 연결 라인(130), 또는 전압 공급 라인(140)에 전기적으로 연결될 수 있다.
반사층(180)은 절연층(170) 상에 배치될 수 있다. 반사층(180)은 광원들(160)에 중첩하지 않을 수 있다. 반사층(180)은 광원들(160) 각각으로부터 방출되는 광 및 다른 구조체에 의해 반사되는 광을 반사시켜 표시 패널(도 2의 200) 방향으로 향하게 함으로써 광 효율을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 반사층(180)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 반사층(180)은 백색 반사 필름 등과 같은 일반 반사층 및/또는 은반사 필름 등과 같은 고반사율 반사층을 포함할 수 있다.
광학 렌즈들(190)은 절연층(170) 상에 배치되고, 광원들(160)을 각각 덮을 수 있다. 광학 렌즈들(190) 각각은 점 광원인 광원들(160) 각각으로부터 방출되는 광이 광원들(160) 각각의 발광면 위에 집중되지 않고 표시 패널(200) 전체에 걸쳐 고르게 분포할 수 있도록 할 수 있다. 표시 패널(200) 전체의 휘도 균일도를 확보하기 위해 적용되는 광학 렌즈들(190)은 광원들(160)을 각각 덮어서 광원들(160) 각각으로부터 방출되는 광을 굴절 및 산란시킬 수 있다.
광학 렌즈(190)는 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 실리콘 등과 같은 투명한 물질로 형성될 수 있다.
도 6은 도 3의 A 영역의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에 있어서, 센싱 라인들(120)의 폭들은 서로 상이할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 광원 어셈블리(LA2)의 제1 광원(161)에 연결되는 제2 센싱 라인(122)의 폭(W2)은 제1 광원 어셈블리(LA1)의 제1 광원(161)에 연결되는 제1 센싱 라인의 폭(W1)보다 클 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 센싱 라인(122)의 길이는 제1 센싱 라인(121)의 길이보다 클 수 있고, 제1 센싱 라인(121)의 폭과 제2 센싱 라인(122)의 폭이 실질적으로 서로 동일한 경우에, 제2 센싱 라인(122)의 저항이 제1 센싱 라인(121)의 저항보다 클 수 있다. 이 경우, 제2 센싱 라인(122)에 의해 전송되는 출력 전압의 전압 강하가 제1 센싱 라인(121)에 의해 전송되는 출력 전압의 전압 강하보다 클 수 있다.
그러나 본 실시예에 있어서, 제2 센싱 라인(122)의 폭(W2)이 제1 센싱 라인의 폭(W1)보다 클 수 있고, 이에 따라, 제2 센싱 라인(122)의 저항이 제1 센싱 라인(121)의 저항과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 제2 센싱 라인(122)에 의해 전송되는 출력 전압의 전압 강하와 제1 센싱 라인(121)에 의해 전송되는 출력 전압의 전압 강하가 실질적으로 동일할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 백라이트 유닛 및 표시 장치는 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어 등에 포함되는 표시 장치에 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 백라이트 유닛 및 표시 장치에 대하여 도면들을 참조하여 설명하였지만, 설시한 실시예들은 예시적인 것으로서 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
100: 백라이트 유닛 110: 기판
120: 센싱 라인 130: 연결 라인
140: 전압 공급 라인 150: 제어부
151: 센싱 패드 152: 전압 공급 패드
160: 광원 170: 절연층
180: 반사층 190: 광학 렌즈
200: 표시 패널 300: 광학 시트
LA: 광원 어셈블리

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되고, 각각이 제1 내지 제k(단, k는 2 이상의 자연수) 광원들을 포함하는 복수의 광원 어셈블리들;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 광원 어셈블리들의 상기 제1 광원들에 각각 연결되는 복수의 센싱 라인들;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 광원 어셈블리들 각각의 상기 제1 내지 제k 광원들을 직렬로 연결하는 연결 라인; 및
    상기 센싱 라인들에 연결되는 제어부를 포함하고,
    상기 연결 라인의 폭은 상기 센싱 라인들 각각의 폭보다 큰, 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센싱 라인들의 폭들은 서로 동일한, 백라이트 유닛.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 센싱 라인들의 폭들은 서로 상이한, 백라이트 유닛.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 광원 어셈블리들은 상기 제어부로부터 제1 거리에 위치하는 제1 광원 어셈블리 및 상기 제어부로부터 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리에 위치하는 제2 광원 어셈블리를 포함하고,
    상기 센싱 라인들은 상기 제1 광원 어셈블리에 연결되는 제1 센싱 라인 및 상기 제2 광원 어셈블리에 연결되는 제2 센싱 라인을 포함하며,
    상기 제2 센싱 라인의 폭은 상기 제1 센싱 라인의 폭보다 큰, 백라이트 유닛.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 광원 어셈블리들 각각에 포함되는 상기 광원들의 개수는 동일한, 백라이트 유닛.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 광원들은 상기 기판 상에 제1 방향 및 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 배열되고,
    상기 광원들 사이의 상기 제1 방향으로의 제1 간격은 상기 광원들 사이의 상기 제2 방향으로의 제2 간격의 90% 내지 110%인, 백라이트 유닛.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 광원 어셈블리들의 상기 제k 광원들에 연결되는 전압 공급 라인을 더 포함하는, 백라이트 유닛.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센싱 라인들에 각각 연결되는 복수의 센싱 패드들 및 상기 전압 공급 라인에 연결되는 전압 공급 패드를 포함하는, 백라이트 유닛.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 센싱 라인들은 상기 광원 어셈블리들로부터 검출되는 출력 전압들을 각각 수신하고,
    상기 전압 공급 라인은 상기 광원 어셈블리들에 구동 전압을 공급하는, 백라이트 유닛.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 출력 전압들에 기초하여 상기 구동 전압을 제어하는, 백라이트 유닛.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 센싱 라인들 및 상기 전압 공급 라인 상에 배치되는 절연층을 더 포함하고,
    상기 광원들은 상기 절연층 상에 배치되는, 백라이트 유닛.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 절연층 상에 배치되고, 상기 광원들에 중첩하지 않는 반사층을 더 포함하는, 백라이트 유닛.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 절연층 상에 배치되고, 상기 광원들을 각각 덮는 복수의 광학 렌즈들을 더 포함하는, 백라이트 유닛.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 광원들 각각은 100 마이크로미터(㎛) 내지 200 ㎛의 크기를 가지는 미니 LED 또는 5 ㎛ 내지 100 ㎛의 크기를 가지는 마이크로 LED를 포함하는, 백라이트 유닛.
  15. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    기판;
    상기 기판 상에 배치되고, 각각이 제1 내지 제k(단, k는 2 이상의 자연수) 광원들을 포함하는 복수의 광원 어셈블리들;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 광원 어셈블리들의 상기 제1 광원들에 각각 연결되는 복수의 센싱 라인들; 및
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 광원 어셈블리들 각각의 상기 제1 내지 제k 광원들을 직렬로 연결하는 연결 라인을 포함하며,
    상기 연결 라인의 폭은 상기 센싱 라인들 각각의 폭보다 큰, 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 표시 패널 아래에 배치되고, 상기 표시 패널에 중첩하는, 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    제1 표시판;
    상기 제1 표시판 상에 배치되는 제2 표시판; 및
    상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 배치되는 액정층을 포함하는, 표시 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 배치되는 광학 시트를 더 포함하는, 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 광학 시트는,
    확산층;
    상기 확산층 상에 배치되는 프리즘층; 및
    상기 프리즘층 상에 배치되는 보호층을 포함하는, 표시 장치.
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