KR101020977B1 - 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 - Google Patents

광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101020977B1
KR101020977B1 KR1020100001468A KR20100001468A KR101020977B1 KR 101020977 B1 KR101020977 B1 KR 101020977B1 KR 1020100001468 A KR1020100001468 A KR 1020100001468A KR 20100001468 A KR20100001468 A KR 20100001468A KR 101020977 B1 KR101020977 B1 KR 101020977B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
guide plate
light emitting
light guide
backlight unit
Prior art date
Application number
KR1020100001468A
Other languages
English (en)
Inventor
이금태
김민상
김문정
박성용
김정환
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020100001468A priority Critical patent/KR101020977B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101020977B1 publication Critical patent/KR101020977B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0075Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0078Side-by-side arrangements, e.g. for large area displays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0085Means for removing heat created by the light source from the package
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133524Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G02F1/133314Back frames
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133628Illuminating devices with cooling means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/46Fixing elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

실시예에 따른 백라이트 유닛은 광을 발생시키는 복수의 발광 소자를 포함하는 발광모듈부와, 상기 광이 입사되는 제1파트 및 상기 제1파트를 통해 측면 입사된 광을 상면으로 출사시키는 제2파트를 포함하는 도광판과, 상기 도광판의 일 측면에 상기 발광모듈부를 감싸도록 형성되어, 상기 도광판과 상기 발광모듈부를 고정하는 사이드 커버를 포함하는 복수의 광학 어셈블리; 상기 복수의 광학 어셈블리를 수용하는 바텀 커버; 및 상기 바텀 커버의 바닥면에 돌출되도록 형성되며, 상기 도광판 아래에 형성된 복수의 방열돌기를 포함한다.

Description

광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치{optical assembly, backlight unit having the same, and display apparatus thereof}
실시예는 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 GaAs 계열, AlGaAs 계열, GaN 계열, InGaN 계열 및 InGaAlP 계열 등의 화합물 반도체 재료를 이용하여 발광 원을 구성할 수 있다.
이러한 발광다이오드는 패키지화되어 다양한 색을 방출하는 발광 장치로 이용되고 있으며, 상기 발광 장치는 칼라를 표시하는 점등 표시기, 문자 표시기 및 영상 표시기 등의 다양한 분야에 광원으로 사용되고 있다.
실시예는 새로운 구조를 갖는 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공한다.
실시예는 제조 방법이 간단한 광학 어셈블리 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공한다.
실시예는 영상의 색대비비 및 선명도가 향상된 디스플레이 장치를 제공한다.
실시예는 전력 소비가 절감되는 디스플레이 장치를 제공한다.
실시예는 신뢰성이 향상된 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공한다.
실시예에 따른 백라이트 유닛은 광을 발생시키는 복수의 발광 소자를 포함하는 발광모듈부와, 상기 광이 입사되는 제1파트 및 상기 제1파트를 통해 측면 입사된 광을 상면으로 출사시키는 제2파트를 포함하는 도광판과, 상기 도광판의 일 측면에 상기 발광모듈부를 감싸도록 형성되어, 상기 도광판과 상기 발광모듈부를 고정하는 사이드 커버를 포함하는 복수의 광학 어셈블리; 상기 복수의 광학 어셈블리를 수용하는 바텀 커버; 및 상기 바텀 커버의 바닥면에 돌출되도록 형성되며, 상기 도광판 아래에 형성된 복수의 방열돌기를 포함한다.
실시예는 새로운 구조를 갖는 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
실시예는 제조 방법이 간단한 광학 어셈블리 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
실시예는 영상의 색대비비 및 선명도가 향상된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
실시예는 전력 소비가 절감되는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
실시예는 신뢰성이 향상된 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도
도 2는 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도
도 3은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 복수의 광학 어셈블리가 배치된 예를 나타내는 사시도
도 4는 도 3의 복수의 광학 어셈블리의 배치를 간단히 나타낸 도면
도 5 및 도 6은 실시예에 따른 광학 어셈블리를 상측에서 바라본 사시도
도 7은 실시예에 따른 광학 어셈블리를 하측에서 바라본 사시도
도 8은 실시예에 따른 광학 어셈블리의 단면도
도 9는 실시예에 따른 광학 어셈블리의 도광판의 사시도
도 10은 실시예에 따른 광학 어셈블리의 도광판의 단면도
도 11은 실시예에 따른 광학 어셈블리의 발광모듈부를 상측에서 바라본 사시도
도 12는 실시예에 따른 광학 어셈블리의 발광모듈부를 하측에서 바라본 사시도
도 13 및 도 14는 실시예에 따른 광학 어셈블리의 제1사이드 커버를 나타내는 도면
도 15는 실시예에 따른 광학 어셈블리의 반사시트의 사시도
도 16은 실시예에 따른 광학 어셈블리의 반사시트들의 배치 관계를 나타내는 도면
도 17은 실시예에 따른 디스플레이 장치의 바텀 커버의 사시도
도 18은 도 17의 바텀 커버의 측벽을 확대해 나타낸 도면
도 19는 실시예에 따른 디스플레이 장치의 지지부재의 사시도
도 20은 실시예에 따른 디스플레이 장치의 지지부재와 바텀 커버의 결합 관계를 나타내는 도면
도 21은 실시예에 따른 디스플레이 장치의 탑 커버의 사시도
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들에 따른 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 디스플레이 장치는 빛을 발생시키는 복수의 광학 어셈블리(10) 및 상기 복수의 광학 어셈블리(10)를 수용하며 상기 디스플레이 장치의 하측 외관을 형성하는 바텀 커버(110)를 포함하는 백라이트 유닛(100)과, 상기 백라이트 유닛(100)에서 발생된 빛을 확산시키는 광학시트부(220)와, 상기 백라이트 유닛(100)으로부터 제공된 빛을 사용해 영상을 구현하는 표시 패널(210)과, 상기 백라이트 유닛(100), 상기 광학시트부(220) 및 상기 표시 패널(210)의 전면 및 둘레 영역에 형성되어 이들을 견고히 결합 및 고정시키는 지지부재(240) 및 탑 커버(300)를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 디스플레이 장치는 상기 바텀 커버(110)의 배면에 종 방향 또는/및 횡 방향으로 결합된 적어도 하나의 빔 부재(250)를 포함하여, 상기 바텀 커버(110)가 열이나 물리적인 힘에 의해 휘어지는 것을 방지할 수 있다. 상기 빔 부재(250)는 일 방향으로 길게 연장된 형태를 가질 수 있으며, 상기 바텀 커버(110)보다 열 팽창 계수가 작고 강성이 높은 금속 재질 등으로 형성될 수 있다.
또한, 비록 도시되지는 않았지만, 상기 바텀 커버(110)의 배면에는 상기 백라이트 유닛(100) 및 상기 표시 패널(210)을 구동하기 위한 파워 서플라이 유닛(Power Suppply Unit, PSU) 및 구동 회로 등이 설치될 수 있다.
이하, 실시예에 따른 디스플레이 장치에 대해 각 구성 요소를 중심으로 상세히 설명한다.
상기 백라이트 유닛(100)은 빛을 발생시키는 복수의 광학 어셈블리(10) 및 상기 복수의 광학 어셈블리(10)를 수용하며 상기 디스플레이 장치의 하측 외관을 형성하는 바텀 커버(110)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 광학 어셈블리(10) 각각은 개별적으로 구동되어 자연스러운 영상을 제공할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 상기 복수의 광학 어셈블리(10) 각각은 복수의 분할 구동 영역을 형성하고, 각각의 상기 광학 어셈블리(10)들에 대응하여 상기 표시 패널(210)은 복수의 분할 영역을 가지고, 상기 분할 영역의 그레이 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 상기 복수의 광학 어셈블리(10)들이 상기 표시 패널(210)의 휘도를 조절할 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 복수의 광학 어셈블리(10)가 배치된 예를 나타내는 사시도이고, 도 4는 상기 복수의 광학 어셈블리(10)의 배치를 간단히 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 백라이트 유닛(100)에 구비된 상기 복수의 광학 어셈블리(10)들은 x축, y축 방향으로 각각 N개 및 M개(N×M; N,M은 1 이상의 자연수)로 행렬 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 27개의 광학 어셈블리(10)들이 3×9 배열로 배치될 수 있다.
상기 복수의 광학 어셈블리(10)들은 서로 소정 영역이 중첩되어 배치될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 상기 광학 어셈블리(10)는 광원으로부터 빛이 발생되는 제1영역(A)과, 상기 빛을 확산시키고 전면으로 출사시키는 제2영역(B)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1영역(A)의 적어도 일부 영역은 인접한 광학 어셈블리(10)의 제2영역(B) 아래에 배치될 수 있으며, 이에 따라 인접한 광학 어셈블리(10)들이 서로 소정 영역이 중첩되어 배치될 수 있다.
이러한 배치에 의해 상기 제1영역(A)은 인접한 광학 어셈블리(10)의 상기 제2영역(B)에 가려져 상면이 노출되지 않을 수 있다. 다만, 도 3에 도시된 것처럼 상기 백라이트 유닛(100)의 일 측 모서리에 배치된 광학 어셈블리(10)들의 제1영역(A)들은 중첩되지 않고 상면이 노출될 수 있다.
또한, 상기 복수의 광학 어셈블리(10)들은 서로 소정의 간격이 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 어셈블리(10)들은 x축 방향으로는 제1 간격(t1)이 이격되고, y축 방향으로는 제2 간격(t2)이 이격될 수 있다.
상기 x축 방향은 상기 광학 어셈블리(10)들이 서로 중첩되지 않는 방향을 가리키고, 상기 y축 방향은 상기 광학 어셈블리(10)들이 서로 중첩되는 방향을 가리킬 수 있다. 또한, 상기 y축 방향의 상기 제2 간격(t2)은 하나의 광학 어셈블리(10)의 제1영역(A)과 인접한 광학 어셈블리(10)의 제2영역(B) 사이의 간격을 가리킬 수 있다.
상기 복수의 광학 어셈블리(10)들을 이처럼 소정의 간격을 이격시켜 배치함으로써, 광원에서 발생하는 열에 의해 상기 광학 어셈블리(10)의 도광판(15)이 열 팽창하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 상기 광원이 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode)를 포함하고 상기 도광판(15)이 열 팽창 계수(CTE : Coefficient of Thermal Expansion)가 큰 수지 재질로 형성되는 경우, 상기 발광 다이오드(LED)에서 방출되는 열에 의해 상기 도광판(15)이 열 팽창하여 파손되거나 상기 광학 어셈블리(10)들의 배치가 어긋나는 불량이 발생할 수 있으나, 실시예에 따른 광학 어셈블리(10)의 배치에 의해 이러한 불량이 최소화될 수 있다.
상기 제1 간격(t1)은 예를 들어, 0.5mm 내지 3mm이며 바람직하게는 1mm 내지 2mm 일 수 있다. 또한, 상기 제2 간격(t2)은 0.5mm 내지 3mm이며 바람직하게는 0.8mm 내지 1.5mm 일 수 있다. 다만, 상기 제1,2 간격(A,B)은 상기 복수의 광학 어셈블리(10)를 이루는 재질의 열 팽창 계수 및 배치 관계 등에 따라 다양하게 선택될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
각각의 상기 광학 어셈블리(10)들은 에지(Edge)형 백라이트 방식으로 구동이 이루어지며, 각각의 광학 어셈블리(10)들은 다시 하나의 광원으로서 동작하여 복수 개의 광학 어셈블리(10)들이 직하(Direct)형 백라이트 방식으로 배치됨으로써 상기 백라이트 유닛(100)을 형성할 수 있다.
따라서, 광원이 화면 상에 핫 스팟(hot spot)으로 관찰되는 문제를 해소할 수 있으며, 도광판의 두께를 감소시키고 광학 필름들의 수를 줄일 수 있어 백라이트 유닛의 슬림화를 구현할 수 있다.
또한, 실시예에 따라 상기 복수의 광학 어셈블리(10)들 각각은 개별적으로 구동 가능하므로, 분할 구동 방식 등에 의해 화질이 향상된 영상 구현이 가능하다.
예를 들어, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 전체 구동 방식으로 구동되거나, 로컬 디밍(local dimming), 임펄시브(impulsive) 등과 같은 부분 구동 방식으로 구동될 수 있다. 즉, 상기 백라이트 유닛(100)의 구동 방식은 회로 설계에 따라 다양하게 선택될 수 있게 된다.
또한, 상기 부분 구동 방식에 의해 상기 백라이트 유닛(100)이 구동되는 경우, 색 대비비가 증대되고 화면상의 밝은 부분과 어두운 부분에 대한 이미지를 선명하게 표현할 수 있어 화질이 향상되는 효과가 있다. 즉, 상기 백라이트 유닛(100)이 복수의 분할 구동 영역으로 구분되어 동작되며, 상기 분할 구동 영역의 휘도를 영상 신호와 연계하여 영상의 어두운 부분은 휘도를 감소시키고 밝은 부분은 휘도를 증가시킴으로써, 명암비 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 부분 구동 방식을 적용함으로써 소비 전력을 감소시켜 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는, 상기 광학 어셈블리(10)의 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 5 및 도 6은 상기 광학 어셈블리(10)을 상측에서 바라본 사시도이고, 도 7은 상기 광학 어셈블리(10)를 하측에서 바라본 사시도이고, 도 8은 상기 광학 어셈블리(10)의 단면도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 광학 어셈블리(10)는 빛을 발생시키는 광원으로 작용하는 발광모듈부(13)와, 상기 발광모듈부(130)로부터 측면 입사되어 제공된 빛을 확산시켜 상면으로 출사시키는 도광판(15)과, 상기 도광판(15) 아래에 반사시트(17)와, 상기 도광판(15)의 일 측면에 상기 발광모듈부(13)를 감싸도록 형성되어 상기 도광판(15)과 상기 발광모듈부(13)를 서로 고정 결합하는 사이드 커버(20)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사이드 커버(20)는 상기 도광판(15)의 제1파트(15b)의 상부 및 상기 발광모듈부(13)의 상면에 배치되는 제1사이드 커버(21)와, 상기 제1사이드 커버(21)와 결합되며 상기 발광모듈부(13) 및 상기 도광판(15)의 제1파트(15b)의 하면의 적어도 일부 영역을 지지하는 제2사이드 커버(22)를 포함할 수 있다.
상기 도광판(15)은 제1파트(15b) 및 제2파트(15a)를 포함할 수 있다. 상기 제1파트(15b)는 상기 발광모듈부(13)로부터 발생된 빛이 측면 입사되어 상기 도광판(15) 내로 진입되는 영역이고, 상기 제2파트(15a)는 상기 제1파트(15b)에서 진입된 빛을 면 광원화하여 상기 표시 패널을 향해 출사시키는 영역이다.
상기 제2파트(15a)는 면 광원이 발생되는 상면, 상면과 대향하는 하면, 네 개의 측면들로 이루어질 수 있다. 상기 제1파트(15b)는 상기 제2파트(15a)의 측면들 중 하나의 측면 하부를 따라 수평 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.
앞에서 설명한 것처럼, 상기 복수의 광학 어셈블리(10) 중 인접한 광학 어셈블리(10)들은 상기 제1영역(A)이 상기 제2영역(B)의 아래에 배치됨으로써 서로 중첩되도록 형성될 수 있다. 이를 상기 광학 어셈블리(10)의 구성을 참조하여 설명하면, 상기 제1영역(A)은 상기 발광모듈부(13) 및 상기 도광판(15)의 제1파트(15b)를 포함하고, 상기 제2영역(B)은 상기 도광판(15)의 제2파트(15a)를 포함할 수 있다.
상기 제2파트(15a)는 제1파트(15b)에서 멀어질수록 얇아질 수 있다. 즉, 상기 도광판(15)은 하면이 소정 각도로 경사지게 형성되어 상기 도광판(15)의 두께가 일 방향으로 갈수록 점점 얇아지도록 형성될 수 있다. 상기 도광판(15)의 하면이 이처럼 경사지게 형성됨으로써, 상기 도광판(15) 내에 진입된 빛이 반사 및 산란에 의해 효과적으로 상면으로 출사될 수 있다.
도 9는 상기 도광판(15)의 사시도이고, 도 10은 상기 도광판(15)의 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 도광판(15)의 상면과 하면이 이루는 각도(θ)는 예를 들어, 1° 내지 5°, 바람직하게는 1.4 °내지 1.8° 일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 각도는 상기 도광판(15)의 상기 제1파트(15a)로 입사된 빛이 상기 도광판(15)의 하면에 의해 산란 반사되어 상면으로 효율적으로 출사될 수 있는 각도이다.
상기 도광판(15)의 하면에는 산란 패턴(D)이 형성되고, 상기 도광판(15)의 상면에는 프리즘 패턴(P)이 형성될 수 있다.
상기 산란 패턴(D)은 빛을 산란시킴으로써 확산시키는 역할을 할 수 있으며, 예를 들어, 닷 패턴(Dot pattern) 일 수 있다. 또한, 상기 산란 패턴(D)은 상기 도광판(15)의 폭과 너비, 광원에서 방출되는 빛의 세기 및 지향각 등을 고려하여 영역에 따라 상이한 밀도를 가지도록 형성될 수 있다. 일례로, 상기 닷 패턴(D)의 밀도는 일 방향으로 갈수록 커지거나 작아질 수 있다. 또는 상기 닷 패턴(D)은 일 방향으로 갈수록 밀도가 증가하는 영역과 감소하는 영역을 포함할 수도 있다.
또한, 도 10에 도시된 것처럼, 상기 산란 패턴(D)은 상기 도광판(15)의 제2파트(15a)에 대응하는 활성 영역(ACTIVE AREA)에 형성될 수 있다. 상기 활성 영역(ACTIVE AREA)은 상기 도광판(15) 내로 진입한 빛을 산란 및 난반사에 의해 확산시켜 상면으로 출사시키는 영역으로 정의할 수 있다. 따라서 상기 도광판(15)의 상기 활성 영역(ACTIVE AREA)을 제외한 영역, 예를 들어, 제1 파트(15b)에는 상기 산란 패턴(D)이 형성되지 않을 수도 있다.
상기 프리즘 패턴(P)은 상기 도광판(15)에서 확산된 빛을 상기 도광판(15) 상에 배치된 상기 표시 패널(210)을 향해 집광시킬 수 있다. 즉, 상기 도광판(15)에서 확산된 빛은 방향성이 없는 빛이므로, 상기 프리즘 패턴(P)에 의해 상기 표시 패널(210)을 향해 수직 방향으로 입사되도록 집광될 수 있다.
상기 프리즘 패턴(P)은 상기 광학 어셈블리(10)의 설계에 따라 상기 도광판(15)의 길이 방향에 대해 수평 또는 수직한 방향의 패턴으로 형성될 수 있으며 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 상기 도광판(15)의 제1 파트(15b)의 상면에는 적어도 하나의 돌기(15c)가 형성될 수 있다.
상기 돌기(15c)는 상기 제1 파트(15b)의 상면으로부터 소정 높이로 돌출될 수 있으며, 복수 개가 형성되는 경우 x축 방향으로 열을 이루어 형성될 수 있다. 실시예에서는 상기 돌기(15c)가 다섯 개 형성된 것을 중심으로 설명한다.
상기 돌기(15c)는 다양한 형상, 예를 들어, 사각기둥, 다각기둥, 원기둥, 원뿔대 또는 다각 뿔대 중 적어도 하나의 형상을 가질 수 있다. 또는 상기 돌기(15c)는 측면에 단차를 가지는 기둥 형태로 형성될 수도 있다.
상기 돌기(15c)는 상기 제1사이드 커버(21)에 형성된 구멍에 삽입됨으로써 상기 도광판(15)의 흔들림을 방지하고, 상기 제1사이드 커버(21)와 상기 도광판(15)을 견고히 결합할 수 있다.
상기 돌기(15c)는 상기 제1파트(15b) 상면으로부터 0.3~0.6mm의 높이를 가질 수 있다. 상기 돌기(15c)의 x축에서의 폭(b)은 2~5mm일 수 있다. 상기 돌기(15c)의 y축에서의 폭(c)은 1~3mm일 수 있다.
바람직하게는, 상기 돌기(15c)의 상면은 상기 제1사이드 커버(21)의 상면과 동일 평면 상에 배치되도록 형성될 수 있다. 상기 돌기(15c)가 상기 제1사이드 커버(21)의 상면으로 돌출되는 경우 광학 어셈블리(10)들의 조립성을 저해할 수 있으며, 상기 돌기(15c)의 높이가 낮은 경우, 상기 도광판(15)과 상기 제1사이드 커버(21)의 결합이 풀릴 우려가 있기 때문이다.
또한, 바람직하게는, 상기 돌기(15c)는 상기 제1파트(15b)의 상면 중 빛이 입사되는 입광면에 근접하도록 형성될 수 있다. 이는, 상기 돌기(15c)로 인하여 상기 발광모듈부(13)에서 발생한 빛에 광학적 간섭이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 상기 돌기(15c)의 위치 관계 및 상기 돌기(15c)의 사이즈는 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 도광판(15)의 열 팽창 계수, 상기 광학 어셈블리(10)의 설계 등에 따라 다양한 위치 관계 및 사이즈를 가질 수 있다.
상기 도광판(15)은 투광성을 갖는 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
도 11은 상기 발광모듈부(13)를 상측에서 바라본 사시도이고, 도 12는 상기 발광모듈부(13)를 하측에서 바라본 사시도이다.
도 8, 도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 도광판(15)의 제1파트(15b)의 측면에는 상기 발광모듈부(13)가 배치될 수 있다.
상기 발광모듈부(13)는 기판(12)과, 상기 기판(12)의 상면에 설치된 복수의 발광 소자(11)와, 상기 기판(12)의 하면에 형성된 커넥터(14)를 포함할 수 있다.
상기 기판(12)은 일반 PCB(Printed Circuit Board), 메탈 코어(Metal Core) PCB, 플렉시블(Flexible) PCB 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 복수의 발광 소자(11) 각각은 예를 들어, 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있으며, 상기 발광 다이오드(LED)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 광을 발광하는 유색 발광 다이오드 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 소자(11)는 상기 기판(12) 상면에 x축 방향으로 배치될 수 있으며, 상기 제1파트(15b)의 측면과 소정의 거리(t3, 도 8 참조) 이격되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 발광 소자(11)는 상기 제1파트(15b)의 측면과 0.01mm 내지 0.5mm, 바람직하게는 0.05mm 내지 0.2mm 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(11)가 상기 제1파트(15b)의 측면에 접촉하는 경우, 상기 발광 소자(11) 및 상기 도광판(15)이 열화될 가능성이 커질 수 있기 때문이다.
이러한 상기 복수의 발광 소자(11)와 상기 도광판(15)과의 간격(t3)은 상기 제1사이드 커버(21)와 상기 도광판(15)의 돌기(15c)를 결합시킴으로써 기구적으로 유지될 수 있으며, 조립 과정에서 생길 수 있는 공정 오차도 최소화할 수 있다.
또한, 상기 복수의 발광 소자(11)는 n개 단위로 구동이 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(12)에 발광 소자(11) 32개가 설치될 수 있으며, 4개의 발광 소자(11) 단위로 구동이 제어될 수 있다. 즉, 동일한 광학 어셈블리(10) 내에서도 발광 소자를 n개 단위로 구동함으로써 부분 구동 방식의 효과를 극대화할 수 있다.
상기 커넥터(14)는 상기 기판(12)의 하면에 형성되며, 파워 서플라이 유닛(PSU)과 전기적으로 연결되어 상기 복수의 발광 소자(11)들에 전원을 제공할 수 있다.
상기 커넥터(14)는 상기 제2사이드 커버(22)의 복수의 커넥터 구멍 중 어느 하나에 삽입되어 상기 제2사이드 커버(22)를 관통함으로써 상기 PSU에 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 커넥터(14)의 위치는 광학 어셈블리(10)마다 상이하도록 형성될 수 있는데, 이러한 커넥터(14)의 위치에 따라 해당 광학 어셈블리(10)의 배치 위치 및 마스터/슬레이브(Master/Slave) 관계가 결정될 수 있다.
즉, 상기 발광모듈부(13)는 마스터 역할을 하는 제1 발광모듈부와, 상기 제1 발광모듈부에 종속되어 구동되는 슬레이브 역할을 하는 제2 발광모듈부를 포함할 수 있으며, 상기 제1 발광모듈부와 상기 제2 발광모듈부의 상기 커넥터(14)의 위치는 상이하게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 발광모듈부와 상기 제2 발광모듈부의 배치 위치에 대한 혼동을 방지할 수 있으며, 결과적으로 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)의 조립 공정의 생산성이 향상시킬 수 있다.
도 13 및 도 14는 상기 제1사이드 커버(21)를 나타내는 도면이다.
도 6, 도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 제1사이드 커버(21)는 상기 발광모듈부(13)와 상기 도광판(15)의 상부에 배치되어, 이들을 견고히 결합 고정할 수 있다.
상기 제1사이드 커버(21)는 단차를 가지도록 형성될 수 있으며, 단차의 하부 영역은 나사 등의 결합 부재에 의해 상기 제2사이드 커버(22) 및 상기 발광모듈부(13)와 결합되고, 단차의 상부 영역은 상기 도광판(15)의 제1파트(15b) 상면에 배치될 수 있다.
상기 제1사이드 커버(21)는 복수의 구멍(21a,21b,21c)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 구멍(21a,21b,21c)에는 도 6에 도시된 것처럼 상기 도광판(15)의 돌기(15c)가 삽입됨으로써, 상기 도광판(15)과 상기 제1사이드 커버(21) 사이의 결합을 견고히 할 수 있다.
상기 복수의 구멍(21a,21b,21c)은 서로 동일하게 형성되거나 상이한 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 복수의 구멍(21a,21b,21c) 중 적어도 하나는 상기 돌기(15c)의 형상에 정확히 대응하도록 형성될 수 있다.
도 14는 다양한 형상을 갖는 상기 복수의 구멍(21a,21b,21c)의 예를 도시한다.
도 14의 (a)를 참조하면, 제1 구멍(21a)은 상기 돌기(15c)의 측면에 접촉하는 단부(24)를 포함할 수 있다. 도 14의 (b)를 참조하면, 제2 구멍(21b)은 상기 돌기(15c)에 정확히 대응되는 삽입부(25)를 포함할 수 있다. 도 14의 (c)를 참조하면, 제3 구멍(21c)은 상기 돌기(15c)보다 큰 너비를 가질 수 있다.
실시예에 따라 상기 제1사이드 커버(21)에 다양한 형상을 갖는 상기 제1,2,3 구멍(21a,21b,21c)을 형성함으로써, 상기 제1사이드 커버(21)가 상기 도광판(15)과 견고히 고정 결합될 수 있도록 하고 실시예에 따른 광학 어셈블리(10)의 제조 공정에서 발생할 수 있는 조립 공차를 줄일 수 있는 효과가 있다.
특히, 상기 제1사이드 커버(21)의 복수의 구멍(21a,21b,21c)에 상기 도광판(15)의 돌기(15c)를 삽입하여 결합함으로써, 상기 복수의 발광 소자(11)와 상기 도광판(15) 사이의 간격이 기구적으로 유지될 수 있게 된다.
또한, 상기 복수의 구멍(21a,21b,21c) 모두를 상기 돌기(15c)에 정확하게 대응하도록 형성하지 않는 것은 상기 도광판(15)의 열 팽창을 고려하여 여유 공간을 확보함으로써 상기 광학 어셈블리(10)의 신뢰성을 확보하기 위해서이다. 실시예에서는, 상기 제2 구멍(21b)만 상기 돌기(15c)에 정확히 대응되도록 형성하고, 나머지 구멍들(21a,21c)은 여유 공간을 확보함으로써 상기 도광판(15)의 열 팽창을 고려하였다.
한편, 상기 복수의 구멍(21a,21b,21c)에 인접한 영역에는 상기 제1사이드 커버(21), 상기 제2사이드 커버(22) 및 상기 발광모듈부(13)를 나사(51) 등의 결합 부재에 의해 결합할 수 있도록 제1홀(23)이 형성될 수 있다. 다만, 상기 제1홀(23)의 위치에 대해 한정하지는 않는다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 도광판(15), 상기 발광모듈부(13)의 하부에는 상기 제2사이드 커버(22)가 배치될 수 있다. 상기 제2사이드 커버(22)는 상기 제1사이드 커버(21), 상기 발광모듈부(13)와 고정 결합될 수 있다.
상기 제2사이드 커버(22)에는 상기 발광모듈부(13)가 수용되는 홈이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2사이드 커버(22)의 일단은 상기 도광판(15)의 하면을 따라 일부가 연장되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2사이드 커버(22)는 상기 발광모듈부(13)의 커넥터(14)가 삽입될 수 있는 복수의 커넥터 구멍(47)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 커넥터 구멍(47) 중 어느 하나에는 상기 커넥터(14)가 삽입될 수 있으며, 상기 커넥터(14)는 파워 서플라이 유닛(PSU)으로부터 전원을 제공받을 수 있다.
앞에서 설명한 것처럼, 상기 발광모듈부(13)는 마스터(Master) 역할을 하는 상기 제1 발광모듈부와 슬레이브(Slave) 역할을 하는 상기 제2 발광모듈부를 포함하는데, 상기 제1 발광모듈부와 상기 제2 발광모듈부의 커넥터 위치는 상이하다. 따라서, 상기 제2사이드 커버(22)에 상기 복수의 커넥터 구멍(47)을 형성함으로써 상기 제2사이드 커버(22)를 호환하여 사용할 수 있도록 설계하였다.
상기 제2사이드 커버(22)에 하나의 커넥터 구멍만이 형성된다면, 상기 제1 발광모듈부와 상기 제2 발광모듈부에 각각 결합되는 사이드 커버를 별도로 형성하여야 하므로, 조립 공정이 복잡해질 수 있기 때문이다.
따라서, 상기 복수의 커넥터 구멍(47)의 수는 하나의 제1 발광모듈부(Master)와, 상기 제1 발광모듈부에 종속된 n개의 제2 발광모듈부(Slave)의 수를 합친 n+1개 일 수 있다.
또한, 상기 제2사이드 커버(22)에는 상기 제1사이드 커버(21), 상기 제2사이드 커버(22) 및 상기 발광모듈부(13)를 관통하는 나사(51) 등의 결합 부재가 결합할 수 있도록 제2홀(24)이 형성될 수 있다.
상기 사이드 커버(20)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 발광모듈부(13)와 상기 제2사이드 커버(22) 사이에는 방열 부재(thermal pad)(18)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 방열 부재(18)는 상기 발광모듈부(13) 아래에 형성될 수 있으며, 상기 방열 부재(18)에는 상기 복수의 커넥터 구멍(47)에 대응하는 구멍들이 형성될 수 있다.
상기 방열 부재(18)은 높은 열 전도율을 갖는 재질, 예를 들어 금속, 흑연 등의 재질로 형성되어 상기 발광모듈부(13)에서 발생한 열을 상기 제2사이드 커버(22)로 전달할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 도광판(15)의 하면 및 상기 발광모듈부(13)의 상면에는 반사시트(17)가 형성될 수 있다.
상기 반사시트(17)는 상기 도광판(15)의 상기 제1파트(15b)를 통해 측면 입사된 광이 상기 도광판(15) 내부에서 확산되어 상기 반사시트(17)에 반사된 다음 상면으로 출사될 수 있도록 한다. 또한, 상기 반사시트(17)는 중첩되어 배치된 다른 광학 어셈블리(10)에서 발생된 빛에 의한 간섭을 차단하는 역할을 할 수도 있다.
한편, 상기 도광판(15) 아래 뿐 아니라 상기 제1사이드 커버(21)와 상기 복수의 발광 소자(11)들 사이에도 서브 반사시트(19)가 형성될 수 있다. 상기 서브 반사시트(19)는 상기 복수의 발광 소자(11)로부터 입사되는 빛을 상기 도광판(15)을 향해 반사시킬 수 있다.
도 15는 상기 반사시트(17)의 사시도이고, 도 16은 복수의 반사시트(17)들의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 8, 도 15 및 도 16을 참조하면, 상기 반사시트(17)는 상기 복수의 발광 소자(11)들이 노출될 수 있는 노출홀(17a)을 포함하는 필름 형태를 가질 수 있다. 상기 노출홀(17a)은 상기 복수의 발광 소자(11)들을 노출시키는 한편, 상기 복수의 발광 소자(11)에 걸림으로써 별도의 접착제 없이도 상기 반사시트(17)가 이탈되지 않고 고정되도록 한다.
상기 반사시트(17)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 이루어진 군에서 선택적으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
한편, 도 16에 도시된 것처럼, 상기 반사시트(17)들은 측면에 단차 구조(17c)를 가질 수 있다. 상기 단차 구조(17c)는 인접한 반사시트(17)들의 단차 구조(17c)와 대응할 수 있으며, 상기 반사시트(17)들이 흔들리지 않도록 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 반사시트(17)는 상기 도광판(15)의 하면의 전 영역을 덮고, 일단(17d, 도 8 참조)이 인접한 도광판(15)들 사이의 공간에 더 연장되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 반사시트(17)는 상기 복수의 광학 어셈블리(10)들 사이의 제1간격(t1) 및 제2 간격(t2)에도 더 형성될 수 있다.
이는 앞에서 설명한 것과 같이, 상기 복수의 광학 어셈블리(10)들은 열 팽창하는 것을 고려하여 서로 소정의 간격 이격되어 배치되기 때문에, 상기 간격에 상기 반사시트(17)를 위치시킴으로써 빛 손실을 방지하기 위함이다. 즉, 실시예에서는 상기 도광판(15)은 열 팽창 계수를 고려하여 소정의 간격을 이격시켜 배치한 반면에, 상기 반사시트(17)는 이격됨이 없이 배치하여 빛 손실을 최소화할 수 있다.
상술한 것처럼, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 상기 광학 어셈블리(10)들을 조립하여 백라이트 유닛을 제조하는 공정이 간단하고 조립 과정에서 발생할 수 있는 불량이 최소화되어 생산성이 향상될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)의 조립 과정에서 발생할 수 있는 도광판 스크래치 등에 의한 불량 발생을 줄이고 광학적 무라(mura) 발생을 개선시킬 수 있어 공정 신뢰성을 향상시키고 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 상기 복수의 광학 어셈블리(10)를 표준 규격화하여 대량 생산함으로써 다양한 사이즈의 백라이트 유닛에 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)의 광학 어셈블리(10)들 중 어느 하나에 불량이 발생할 경우 전체의 백라이트 유닛(100)을 교체할 필요 없이 불량이 발생한 광학 어셈블리만 교체하면 되므로 교체 작업이 용이하고 부품 교체 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 광학 어셈블리(10) 및 이를 구비하는 백라이트 유닛(100)은 외부로부터의 충격 또는 환경 변화에 대해 강건하고 내구성이 뛰어난 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)의 광학 어셈블리(10)들은 인접한 광학 어셈블리(10)들의 일부가 서로 중첩되어 배치되므로 광학 어셈블리(10)들 사이의 경계에서의 휘선 또는 암선 발생을 개선시키고 광의 균일성 확보가 가능한 효과가 있다.
이하에서는, 실시예에 따른 디스플레이 장치에 대해 더 설명한다.
도 17은 실시예에 따른 디스플레이 장치의 바텀 커버(110)의 사시도이고, 도 18은 상기 바텀 커버(110)의 측벽을 확대해 나타낸 도면이다.
도 2, 도 17 및 도 18을 참조하면, 상기 복수의 광학 어셈블리(10)들이 상기 바텀 커버(110)에 수용됨으로써, 상기 백라이트 유닛(100)이 제공될 수 있다.
상기 바텀 커버(110)는 상기 백라이트 유닛(100)이 수용될 수 있도록 상면이 개구된 박스 형상으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 광학 어셈블리(10)들은 수직 방향으로 상기 바텀 커버(110) 내에 삽입함으로써 간단하게 조립할 수 있다. 예를 들어, 상기 바텀 커버(110) 내의 바닥면에 올려진 광학 어셈블리(10)들은 상기 바텀 커버(110)의 배면으로 돌출된 결합 부재에 의하여 바텀 커버(110)에 물림으로써 제 위치에 고정될 수 있다.
상기 바텀 커버(110)는 효과적인 열 방출을 위해 열전도율이 높은 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(110)의 바닥면에는 복수의 방열돌기(110b)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 방열돌기(110b)는 상기 바텀 커버(110)의 바닥면에 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 복수의 방열돌기(110b)는 상기 바텀 커버(110)의 표면적을 증가시켜 방열 효율을 향상시키는 한편, 상기 복수의 광학 어셈블리(10)들을 지지하는 역할을 할 수 있다.
이를 위해, 상기 복수의 방열돌기(110b)들은 상기 복수의 광학 어셈블리(10)의 제2영역(B) 아래에 대응하도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 복수의 방열돌기(110b)들의 폭은 상기 제2영역(B)의 폭의 적어도 반 이상일 수 있다.
상기 광학 어셈블리(10)의 도광판(15)의 하면이 경사지도록 형성되므로 상기 복수의 광학 어셈블리(10)의 제2영역(B) 아래에는 상기 복수의 방열돌기(110b)가 형성될 수 있는 공간이 확보될 수 있다.
상기 복수의 방열돌기(110b)는 상기 복수의 광학 어셈블리(10)의 하면에 선 접촉 또는 면 접촉하도록 돌출될 수 있으며, 이에 따라 상기 복수의 광학 어셈블리(10)를 지지할 수 있다. 다만, 상기 복수의 방열돌기(110b)는 상기 복수의 광학 어셈블리(10)와 접촉하지 않을 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 복수의 방열돌기(110b)는 도 17에 도시된 것처럼, 섬(island) 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 섬 형상은 일 방향으로 길게 연장된 형상 또는 원형에 가까운 형상으로 형성될 수도 있다.
한편, 상기 복수의 방열돌기(110b)는 상기 바텀 커버(110)의 휘어짐을 방지하는 역할을 하기도 하는데, 이러한 휨 방지 효과를 극대화하기 위해서는 상기 복수의 방열돌기(110b) 중 적어도 일부를 제1 방향으로 길게 연장되도록 형성하고, 상기 바텀 커버(110)의 배면에는 상기 빔 부재(250, 도 1 참조)를 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 길게 연장되도록 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 18을 참조하면, 상기 바텀 커버(110)의 적어도 일 측벽은 실시예에 따른 디스플레이 장치의 지지부재(240)와 후크 결합될 수 있는 구조를 가질 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 바텀 커버(110)의 적어도 일 측벽의 내측에는 적어도 하나의 제1 결합돌기(111)가 형성되고, 상기 측벽의 외측에 돌출되도록 적어도 하나의 제2 결합돌기(112)가 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 제1 결합돌기(111)와 상기 적어도 하나의 제2 결합돌기(112)는 교번하여 상기 바텀 커버(110)의 측벽에 형성될 수 있으며, 상기 제1,2 결합돌기(111)는 상기 지지부재(240)와 후크 결합 방식으로 결합될 수 있다.
도 19는 실시예에 따른 디스플레이 장치의 지지부재(240)의 사시도이고, 도 20은 상기 지지부재(240)와 상기 바텀 커버(110)의 결합 관계를 나타내는 도면이다.
도 17 내지 도 20을 참조하면, 상기 지지부재(240)는 적어도 일 측벽에 상기 바텀 커버(110)의 제1 결합돌기(111) 및 제2 결합돌기(112)에 각각 대응하는 제1 결합홀(242)과 제2 결합홀(241)을 포함할 수 있다.
상기 지지부재(240)를 상기 바텀 커버(110)에 대향하여 상기 제1 결합돌기(111)를 상기 제1 결합홀(242)에 삽입하고, 상기 제2 결합돌기(112)를 상기 제2 결합홀(241)에 삽입함으로써, 상기 지지부재(240)와 상기 바텀 커버(110)를 결합시킬 수 있다.
일례로, 도 20에 도시된 것처럼, 상기 제1 결합돌기(111)는 상기 바텀 커버(110)의 측벽의 내측으로 돌출되고, 말단이 절곡되어 위를 향하는 형상을 가지도록 형성되고, 상기 제2 결합돌기(112)는 상기 바텀 커버(110)의 측벽의 외측으로 돌출되며, 상기 제2 결합돌기(112)의 측면은 경사를 가져서 상기 지지부재(240)가 미끄러져 안착될 수 있도록 형성될 수 있다.
이처럼, 상기 지지부재(240)와 상기 바텀 커버(110)를 나사 등의 결합 부재를 사용하지 않고 후크 결합 방식으로 결합함으로써, 실시예에 따른 디스플레이 장치의 조립 공정이 간단해질 수 있으며, 상기 디스플레이 장치의 둘레 영역의 두께, 즉, 베젤(bezel)의 두께가 감소될 수 있다.
다만, 상기 지지부재(240)와 상기 바텀 커버(110)는 서로 나사 결합될 수도 있으며, 둘 사이의 결합 방식에 대해 한정하지는 않는다.
도 21은 상기 디스플레이 장치의 탑 커버(300)의 사시도이다.
도 1 및 도 21을 참조하면, 상기 탑 커버(300)는 상기 디스플레이 장치의 둘레 외관을 이루며, 상기 지지부재(240)의 상면 및 외측면에 결합될 수 있다.
예를 들어, 상기 탑 커버(300)와 상기 지지부재(240)가 중첩되는 영역에 나사와 같은 결합 부재가 관통되거나, 상기 탑 커버(23)의 내측과 상기 지지부재(240)외측이 서로 후크 결합됨으로써, 상기 탑 커버(300)와 상기 지지부재(240)가 고정 결합될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 패널(210)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 하부 기판(211) 및 상부 기판(222)과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다. 상기 하부 기판(211)에는 복수의 게이트 라인과 상기 복수의 게이트 라인과 교차하는 복수의 데이터 라인이 형성되며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor)가 형성될 수 있다. 상기 상부 기판(212)에는 컬러 필터들이 형성될 수 있다. 다만, 상기 표시 패널(210)의 구조에 한정하지는 않는다.
예를 들면, 상기 하부 기판(211)은 박막 트랜지스터 뿐만 아니라 컬러필터를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 표시 패널(210)은 상기 액정층을 구동하는 방식에 따라 다양한 형태의 구조로 형성될 수 있다.
상기 표시 패널(210)의 가장자리에는 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 PCB(gate driving printed circuit board)와, 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 PCB(data driving printed circuit board)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(210)의 위 및 아래 중 적어도 한 곳에는 편광 필름(미도시)이 배치될 수도 있다.
상기 표시 패널(210)과 백라이트 유닛(100) 사이에는 상기 광학시트부(220)가 배치될 수 있다.
상기 광학시트부(220)는 확산 시트(미도시) 및/또는 프리즘 시트(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 확산 시트는 상기 도광판에서 출사된 광을 고르게 확산시켜 주며, 상기 확산된 광은 프리즘 시트에 의해 표시 패널로 집광될 수 있다. 여기서, 상기 프리즘 시트는 수평 또는/및 수직 프리즘 시트, 한 장 이상의 조도 강화 필름 등을 이용하여 선택적으로 구성할 수 있다. 다만, 상기 광학시트부(220)의 종류나 개수 등은 실시예의 기술적 범위 내에서 추가 또는 삭제될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
비록 도시되지는 않았지만, 상기 광학시트부(220)를 흔들림 없이 고정시키기 위해, 상기 바텀 커버(110)의 내측면에는 복수의 가이드핀(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 복수의 가이드핀(미도시)이 형성되는 경우, 상기 광학시트부(220)에는 상기 복수의 가이드핀(미도시)들에 대응하는 구멍이 형성될 수 있으며, 상기 구멍에 상기 복수의 가이드핀(미도시)을 삽입시킴으로써 상기 광학시트부(220)를 고정시킬 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 광학 어셈블리 15 : 도광판
15a : 도광판의 제1파트 15b : 도광판의 제2파트
17 : 반사시트 20 : 사이드 커버
21 : 제1사이드 커버 22 : 제2사이드 커버
100 : 백라이트 유닛 110 : 바텀 커버
210 : 표시 패널 220 : 광학시트부
240 : 지지부재 250 : 빔 부재
300 : 탑 커버 A : 제1 영역
B : 제2 영역

Claims (17)

  1. 광을 발생시키는 복수의 발광 소자를 포함하는 발광모듈부와,
    상기 광이 입사되는 제1파트 및 상기 제1파트를 통해 측면 입사된 광을 상면으로 출사시키는 제2파트를 포함하는 도광판과,
    상기 도광판의 일 측면에 상기 발광모듈부를 감싸도록 형성되어, 상기 도광판과 상기 발광모듈부를 고정하는 사이드 커버를 포함하는 복수의 광학 어셈블리;
    상기 복수의 광학 어셈블리를 수용하는 바텀 커버;
    상기 바텀 커버의 바닥면에 돌출되도록 형성되며, 상기 도광판 아래에 형성된 복수의 방열돌기; 및
    상기 바텀 커버의 배면에 빔 부재를 포함하며,
    상기 복수의 방열 돌기는 제1방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 빔 부재는 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 연장되도록 형성된 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    서로 인접하는 상기 복수의 광학 어셈블리의 적어도 일부는 중첩되어 배치된 백라이트 유닛.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 광학 어셈블리들이 서로 중첩되는 영역을 제1영역이라고 하고, 서로 중첩되지 않는 영역을 제2영역이라고 할 때,
    상기 복수의 방열돌기는 상기 제2영역에 대응하도록 형성된 백라이트 유닛.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수의 방열돌기의 폭은 상기 제2영역의 폭의 적어도 반인 백라이트 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 방열돌기는 상기 복수의 광학 어셈블리의 하면에 접촉하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 하면은 경사를 가지며, 상기 도광판의 두께는 일 방향으로 갈수록 얇아지는 백라이트 유닛.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 빔 부재는 상기 바텀 커버보다 높은 강성을 갖는 재질로 형성된 백라이트 유닛.
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 하면에 반사시트를 포함하는 백라이트 유닛.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 제2파트는 면 광원이 발생되는 상면, 상면과 대향하는 하면 및 네 개의 측면을 포함하며, 상기 제1파트는 상기 제2파트의 네 개의 측면 중 하나의 측면 하부를 따라 수평 방향으로 돌출되어 형성된 백라이트 유닛.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 유닛.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 사이드 커버는 상기 도광판의 제1파트의 상부 및 상기 발광모듈부의 상면에 배치되는 제1사이드 커버와, 상기 제1사이드 커버와 결합되며 상기 발광모듈부 및 상기 도광판의 하면의 일부 영역을 지지하는 제2사이드 커버를 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 광학 어셈블리에 의하여 복수의 분할 구동 영역으로 구분되며, 각각의 상기 분할 구동 영역은 영상신호에 따라서 휘도가 조절되는 백라이트 유닛.
  15. 광을 발생시키는 복수의 발광 소자를 포함하는 발광모듈부와, 상기 광이 입사되는 제1파트 및 상기 제1파트를 통해 측면 입사된 광을 상면으로 발산시키는 제2파트를 포함하는 도광판과, 상기 도광판의 측면에 상기 발광모듈부를 감싸도록 형성되어, 상기 도광판과 상기 발광모듈부를 고정하는 사이드 커버를 포함하는 복수의 광학 어셈블리; 상기 복수의 광학 어셈블리를 수용하는 바텀 커버; 상기 바텀 커버의 바닥면에 돌출되도록 형성되며, 상기 도광판 아래에 형성된 복수의 방열돌기; 및 상기 바텀 커버의 배면에 빔 부재를 포함하며, 상기 복수의 방열 돌기는 제1방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 빔 부재는 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 연장되도록 형성된를 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛 상에 형성되며, 상기 백라이트 유닛에 의해 제공되는 빛을 사용해 영상을 구현하는 표시 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛과 상기 표시 패널 사이에 광학시트부를 포함하는 디스플레이 장치.
  17. 삭제
KR1020100001468A 2010-01-07 2010-01-07 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 KR101020977B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100001468A KR101020977B1 (ko) 2010-01-07 2010-01-07 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100001468A KR101020977B1 (ko) 2010-01-07 2010-01-07 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101020977B1 true KR101020977B1 (ko) 2011-03-09

Family

ID=43938674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100001468A KR101020977B1 (ko) 2010-01-07 2010-01-07 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101020977B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040082132A (ko) * 2003-03-18 2004-09-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백라이트 장치
JP2007335324A (ja) 2006-06-16 2007-12-27 Harison Toshiba Lighting Corp バックライト及びバックライト用光源モジュール
JP2008130413A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Epson Imaging Devices Corp バックライトユニット及びこれを有する液晶表示装置
KR20090121926A (ko) * 2008-05-23 2009-11-26 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040082132A (ko) * 2003-03-18 2004-09-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백라이트 장치
JP2007335324A (ja) 2006-06-16 2007-12-27 Harison Toshiba Lighting Corp バックライト及びバックライト用光源モジュール
JP2008130413A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Epson Imaging Devices Corp バックライトユニット及びこれを有する液晶表示装置
KR20090121926A (ko) * 2008-05-23 2009-11-26 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100999780B1 (ko) 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
US8582051B2 (en) Backlight unit and the display device having the same
KR101628366B1 (ko) 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101020923B1 (ko) 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
WO2013039001A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP5710906B2 (ja) バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2011034968A5 (ko)
KR101028294B1 (ko) 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
JP2011238610A (ja) バックライトユニット
KR101020966B1 (ko) 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101020977B1 (ko) 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101047704B1 (ko) 광학 어셈블리를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101735669B1 (ko) 도광판 카트리지, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시 장치
KR20120043600A (ko) 백 라이트 유닛
JPWO2010067674A1 (ja) 光源ユニット、照明装置、表示装置およびテレビ受信装置
KR101072052B1 (ko) 광학 어셈블리를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101144499B1 (ko) 광학 어셈블리를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101064088B1 (ko) 광학 어셈블리를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101723539B1 (ko) 도광판 카트리지, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시 장치
KR20110126577A (ko) 광학 어셈블리를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101804404B1 (ko) 도광판 카트리지 및 이를 포함하는 표시장치
KR20120003562A (ko) 도광판 카트리지
KR20110122364A (ko) 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR20110131852A (ko) 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140206

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150205

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160205

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170207

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180205

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190213

Year of fee payment: 9