KR20110131852A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 광을 방출하는 광원과, 상기 광원이 장착되는 제1파트 및 상기 제1파트로 입사된 광을 상면으로 확산시키는 제2파트를 포함하는 도광판을 포함하는 광학 어셈블리; 상기 광학 어셈블리가 안착되는 바텀 커버 및 상기 광학 어셈블리의 상면에 놓이는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 광원은 상기 제1파트의 좌측면 또는 우측면 중 어느 일측에 장착되며, 상기 광원으로부터 방출되는 빛은 상기 어느 일측으로부터 다른 일측을 향하여 방출되는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 장치{Display apparatus}
본 발명은 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.
본 발명은 디스플레이 영상의 화질을 개선할 수 있는 백라이트 유닛 배치 구조를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상세히, 백라이트 유닛을 구성하는 광원의 개수를 절감하면서 디스플레이 패널의 휘도 저하가 없는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 광을 방출하는 광원과, 상기 광원이 장착되는 제1파트 및 상기 제1파트로 입사된 광을 상면으로 확산시키는 제2파트를 포함하는 도광판을 포함하는 광학 어셈블리; 상기 광학 어셈블리가 안착되는 바텀 커버 및 상기 광학 어셈블리의 상면에 놓이는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 광원은 상기 제1파트의 좌측면 또는 우측면 중 어느 일측에 장착되며, 상기 광원으로부터 방출되는 빛은 상기 어느 일측으로부터 다른 일측을 향하여 방출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 부분 구동 방식 적용이 가능함으로써 소비 전력을 감소시켜 비용절감의 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 광학 어셈블리들을 조립하여 백라이트 유닛을 제조하는 공정이 간단하고 조립 과정에서 발생할 수 있는 시간 손실을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 백라이트 유닛의 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.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광학 어셈블리를 표준 규격화하여 대량 생산함으로써 다양한 사이즈의 백라이트 유닛에 적용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광학 어셈블리들 중 어느 하나에 불량이 발생할 경우 전체의 백라이트 유닛을 교체할 필요 없이 불량이 발생한 광학 어셈블리만 교체하면 되므로 교체 작업이 용이하고 부품 교체 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 하나의 광학 유닛에 하나 또는 두 개의 LED 소자를 장착하면 되므로, 디스플레이 장치에 적용되는 LED 소자의 개수를 현저하게 줄일 수 있어, 생산 비용이 절감되는 장점이 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 I-I를 따라 절개되는 종단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 바텀 커버에 백라이트 유닛이 결합된 상태를 보여주는 부분 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면도.
도 5는 도 3의 II-II를 따라 절개되는 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광학 어셈블리의 사시도.
도 7은 광원이 도광판에 결합되는 모습을 보여주는 광학 어셈블리의 분해 사시도.
도 8은 상기 광학 어셈블리의 좌측면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사이드 커버의 사시도.
도 10은 광원으로부터 방출되는 빛의 이동 경로를 보여주는 본 발명의 실시예에 따른 광학 어셈블리의 평면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 어셈블리를 보여주는 사시도.
이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
이하에서 개시되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 실시예의 기술적 범위는 이하에서 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는, 디스플레이 모듈(200)과, 디스플레이 모듈(200)을 둘러싸는 프런트 커버(300) 및 백 커버(400)와, 디스플레이 모듈(200)을 프런트 커버(300) 및/또는 백 커버(400)에 고정시키기 위한 고정부재(500)를 포함한다.
본 실시예에서는 고정부재(500)가 디스플레이 모듈(200)의 폭 방향으로 길게 연장된 플레이트 형상으로 형성되는 것으로 설명되고 있으나, 별도의 상기 고정부재(500)가 제공되지 아니하고, 체결부재에 의하여 디스플레이 모듈(200)이 프런트 커버(300) 또는 백 커버(400)에 직접 고정되는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
도 2는 도 1의 I-I를 따라 절개되는 종단면도이다.
이하에서는 디스플레이 장치(1)의 배면이 설치면에 접촉되도록 수평하게 놓인 상태를 기준으로 하여, 각 부재의 위치 한정이 이루어지도록 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 모듈(200)은, 영상이 출력되는 디스플레이 패널(210)과, 상기 디스플레이 패널(210)에 광을 제공하는 백 라이트 유닛(100)과, 상기 디스플레이 모듈(200)의 하측 외관을 형성하는 바텀 커버(110)와, 상기 디스플레이 패널(210)의 측면 테두리부를 지지하는 패널 서포터(240)와, 상기 디스플레이 패널(210)을 상측에서 지지하며, 디스플레이 모듈(200)의 상면 가장자리를 형성하는 탑 커버(230)를 포함한다.
상기 바텀 커버(110)는 상기 백 라이트 유닛(100)이 수용될 수 있도록 상면이 개구된 박스 형상으로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 바텀 커버(110)의 가장자리부는 상측으로 절곡되어, 상면이 개구된 얇은 육면체 형상을 이룰 수 있다.
그리고, 상기 바텀 커버(110)의 일측은 상기 탑 커버(230)의 일측과 한 몸으로 결합될 수 있다. 일례로, 상기 바텀 커버(110)의 가장자리 절곡부와 상기 탑 커버(230)의 가장자리 절곡부가 중첩되는 지점에, 스크류와 같은 체결 부재가 관통하여, 상기 바텀 커버(110)와 상기 탑 커버(230)를 한 몸으로 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 패널(210)은 상세히 도시되지는 않았지만, 서로 마주보는 면 사이에 균일한 셀 갭(cell gap)이 유지되도록 결합된 하부 기판(211) 및 상부 기판(222)과, 상기 두 갭 개재된 액정층을 포함한다. 상기 하부 기판(211)에는 다수의 게이트 라인 및 상기 다수의 게이트 라인과 교차하는 다수의 데이터 라인이 형성되며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor)가 형성될 수 있다. 상기 상부 기판(212)에는 컬러필터들이 형성될 수 있다. 상기 디스플레이 패널(210)의 구조는 이에 한정되지는 않으며, 상기 디스플레이 패널(210)은 다양한 구조를 가질 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 하부 기판(211)은 박막 트랜지스터뿐만 아니라 컬러 필터를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 디스플레이 패널(210)은 상기 액정층을 구동하는 방식에 따라 다양한 형태의 구조로 형성될 수 있다.
도시하지 않았으나, 상기 디스플레이 패널(210)의 가장자리에는 게이트 라인에 스캔 신호를 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. 그리고, 상기 디스플레이 패널(210)의 상면 및 하면 중 적어도 한 면에는 편광 필름(미도시)이 배치될 수도 있다.
상기 디스플레이 패널(210)과 백라이트 유닛(100) 사이에는 광학 시트(220)가 배치될 수 있으며, 이러한 광학 시트(220)는 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 그리고, 상기 광학 시트(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 확산 시트에 의하여 확산된 광은 프리즘 시트에 의해 디스플레이 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. 상기 광학 시트(220)의 종류나 개수 등은 실시 예의 기술적 범위 내에서 추가 또는 삭제될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
한편, 상기 백라이트 유닛(100)은 다수의 분할 구동 영역을 형성하는 다수의 광학 어셈블리(10)를 포함한다. 그리고, 각각의 상기 광학 어셈블리(10)들에 대응하여 상기 디스플레이 패널(210)은 다수의 분할 영역을 가지며, 상기 분할 영역의 그레이 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 상기 광학 어셈블리(10)들이 상기 디스플레이 패널(210)의 휘도를 조절할 수 있다.
이하에서는 상기 백라이트 유닛(100)의 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 바텀 커버에 백라이트 유닛이 결합된 상태를 보여주는 부분 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(10)은, 바텀 커버(110)와, 상기 바텀 커버(110)의 상면에 안착되는 다수의 광학 어셈블리(10)를 포함한다. 여기서, 상기 광학 유닛(10)의 상면에 놓이는 차광층 및 확산층의 구성에 대한 내용은 생략하기로 한다.
상세히, 상기 백라이트 유닛(100)을 구성하는 다수의 광학 어셈블리(10)들은 x축, y축 방향으로 각각 N×M(N,M은 1 이상의 자연수)개의 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 그리고, 인접하는 광학 어셈블리(10)들의 일측 가장자리는 소정의 폭으로 중첩될 수 있다. 여기서, 상기 광학 어셈블리(10) 각각은 평면 형상이 소정의 폭과 길이를 가지는 사각형 형상일 수 있다. 그리고, 폭이 길이보다 상대적으로 큰 값을 가지는 것으로 정의할 수 있다. 이와 같은 기준 하에서, 상기 단일의 광학 어셈블리(10)는, 상면 및 하면과, 전후단(frontal and rear end) 및 좌우 측단(right and left side end)이 정의될 수 있다. 즉, 상기 광학 어셈블리(10)의 하면으로부터 상면으로 빛이 출사되어 디스플레이 패널(210) 쪽으로 전달된다. 그리고, 상기 광학 어셈블리(10)의 후단 영역에 광원(후술함)이 장착된다. 그리고, 상기 광학 어셈블리(10)의 전단 영역은, 인접하는 다른 광학 어셈블리(10)의 후단 영역과 중첩하여 중첩 영역(S)을 형성한다.
상세히, 상기 광학 어셈블리(10)의 상면은, 제1영역(A) 및 제2영역(B)으로 구획하여 정의될 수 있다. 상기 제1영역(A)에는 광원(13), 제1파트(151) 및 지지 브라켓(20)이 배치될 수 있다. 상기 제2영역(B)은 상기 제1영역(A)으로부터 제공받은 광을 상기 광학 어셈블리(10)의 상면 쪽으로 발산시킨다. 상기 제1영역(A)은 인근에 배치되는 광학 어셈블리(10)의 제2영역(B) 하부에 배치될 수 있다.
상기 다수 개의 광학 어셈블리들(10) 각각의 제1영역(A)들은, 인접하는 다른 광학 어셈블리(10)의 제 2 영역(B) 하측에서 서로 중첩되어, 평면상에서 관찰되지 않도록 배치될 수 있다. 다만, 상기 백라이트 유닛(100)의 일측 가장자리 쪽에 배치된 광학 어셈블리(10)들의 제1영역(A)들은 중첩되지 않고 평면상에서 드러날 수 있다. 다시 말하면, y축 방향으로 최초의 제 1 영역(A)은 인접하는 다른 광학 어셈블리(10)와 중첩되지 않으므로 외부로 드러날 수 있다. 그러나, 이 부분은 디스플레이 장치(10)의 조립이 완료되면, 상기 패널 서포터(240)에 의하여 차폐된다. 그리고, 인접하는 광학 어셈블리들(10)의 좌우 측단은 서로 밀착된 형태로 근접 배치되어 제공될 수 있다.
한편, 상기 각각의 광학 어셈블리(10)에 제공되는 광원(13)은 상기 광학 어셈블리(10)의 모서리 부분에 제공되므로 에지형 백라이트 유닛으로 정의될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 다수의 광학 어셈블리(10)가 결합된 형태의 백라이트 유닛(100)이 상기 디스플레이 패널(210)의 후방에 제공되는 형태를 이룬다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 종국적으로는 직하형 백라이트 유닛을 가지는 것으로 정의될 수 있다. 따라서, 상기 광원(13)으로 제공되는 발광 다이오드들이 화면상에서 핫 스팟(hot spot)으로 관찰되는 문제를 개선할 수 있다. 또한, 도광판의 두께를 감소시키고 광학 필름들의 수를 줄일 수 있어, 백라이트 유닛의 슬림화를 구현할 수 있다.
예를 들어, 도 3의 백라이트 유닛(100)은 27개의 광학 어셈블리들이 9×3 배열로 배치될 수 있고, 도 4의 백라이트 유닛(100)은 9개의 광학 어셈블리들(M1~M9)이 3×3 배열로 배치될 수 있다.
또한, 광학 어셈블리(10)들 각각은 독립적인 어셈블리로 제작될 수 있으며, 근접 배치됨으로써 모듈형 백라이트 유닛을 형성할 수 있다. 이와 같은 모듈형 백라이트 유닛은 백라이트 수단으로서 표시 패널에 광을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 전체 구동 방식 또는 로컬 디밍(local dimming), 임펄시브(impulsive) 등과 같은 부분 구동 방식으로 구동될 수 있다. 상기 발광 다이오드(11)의 구동 방식은 회로 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이로써, 실시예는 색대비비가 증대되고 화면상의 밝은 부분과 어두운 부분에 대한 이미지를 선명하게 표현할 수 있어 화질이 향상되는 효과가 있다.
즉, 백 라이트 유닛(100)이 다수의 분할 구동 영역으로 구분되어 동작되며, 상기 분할 구동 영역의 휘도를 영상 신호의 휘도와 연계하여 영상의 검은색 부분은 휘도를 감소시키고 밝은 부분은 휘도를 증가시킴으로써, 명암비 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
상기 백라이트 유닛(100)이 로컬 디밍 방식으로 구동될 경우, 상기 광학 어셈블리들에 대응하여 디스플레이 패널은 다수의 분할 영역을 가지며, 상기 분할 영역들의 그레이 레벨의 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 광학 어셈블리별로 휘도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 광학 어셈블리 M5만 독립적으로 구동하여 발산시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 부분 구동 방식 적용이 가능함으로써 소비 전력을 감소시켜 비용절감의 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 상기 광학 어셈블리(10)들을 조립하여 백라이트 유닛(100)을 제조하는 공정이 간단하고 조립 과정에서 발생할 수 있는 시간 손실을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 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.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 광학 어셈블리(10)를 표준 규격화하여 대량 생산함으로써 다양한 사이즈의 백라이트 유닛에 적용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 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.
실시예에 따른 광학 어셈블리(10) 및 이를 구비하는 백라이트 유닛(100)은 외부로부터의 충격 또는 환경 변화에 대해 강건하고 내구성이 뛰어난 효과가 있다.
실시예에 따른 백라이트 유닛(100)의 광학 어셈블리(10)들은 인접한 광학 어셈블리(10)들의 일부가 서로 중첩되어 배치되므로 광학 어셈블리(10)들 경계에서의 휘선 또는 암선 발생을 개선시키고 광의 균일성 확보가 가능한 효과가 있다.
실시에에 따른 백라이트 유닛(100)은 대형 표시 패널에 적용이 용이하다. 또한, 실시예는 백라이트 유닛 및 디스플레이 모듈의 슬림화에 유리한 효과가 있다.
도 5는 도 3의 II-II를 따라 절개되는 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광학 어셈블리의 사시도이며, 도 7은 광원이 도광판에 결합되는 모습을 보여주는 광학 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 8은 상기 광학 어셈블리의 좌측면도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광학 어셈블리(10)는 광원(13), 도광판(15) 및 반사 부재(17)와, 상기 광원(13) 및 상기 도광판(15)을 고정하기 위한 사이드 커버(20)를 포함한다. 그리고, 상기 사이드 커버(20)는 상기 바텀 커버(110)에 대한 고정 위치를 제공하며, 제1사이드 커버(21) 및 제2사이드 커버(22)를 포함한다.
상기 도광판(15)은 제1파트(151) 및 제2파트(152)를 포함한다. 그리고, 상기 제2파트(152)는 면 광원이 발생되는 상면, 상면과 대향하는 하면, 네 개의 측면들로 이루어질 수 있다.
상기 제1파트(151)는 상기 제2파트(152)의 측면들 중 하나의 측면 하부에서 수평 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 다른 측면에서 설명하면, 상기 제1파트(151)는 상기 제2파트(152)의 어느 일측 가장자리 상면이 하측으로 단차지는 형태로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 광원(13)이 상기 단차지는 제1파트(151)의 내부로 삽입되며, 이에 대한 내용은 아래에서 더욱 상세히 설명하도록 한다.
여기서, 상기 제1파트(151)는 상기 광원으로부터 광이 입사되는 입광부로 정의할 수 있으며, 상기 제 2파트(152)는 출광부라고 정의할 수 있다.
상기 도광판(15)의 상면에는 산란 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 또는, 상기 도광판(15)의 내부에는 산란 입자가 불균일하게 배치될 수 있다. 상기 산란 패턴 또는 산란 입자는 상기 제 1 파트(151)로부터 입사되는 광을 난반사 시킴으로써 도광판(15)의 전체 영역에서 휘도가 균일하게 유지되도록 하는 기능을 수행한다.
상기 제1파트(151)에서 멀어질수록 상기 도광판(15)의 하면은 소정 각도로 경사지게 형성되어, 상기 제1파트(151)에서 상기 제2파트(152)의 끝단으로 갈수록 도광판(15)의 두께는 점점 얇아질 수 있다. 상기 제2파트(152) 하면이 경사지게 형성됨으로써, 광원(13)에서 가까운 영역과 먼 영역에서의 휘도가 균일하게 유지될 수 있다. 그리고, 상기 도광판(15)의 하면에는 반사 부재(17)가 구비될 수 있다. 상기 반사 부재(17)는 상기 제1파트(151)를 통해 측면 입사된 광이 도광판(15) 내부에서 가이드되어 상기 반사 부재(17)에 반사된 다음 상면으로 출사될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 제1파트(151)의 일 측면부에도 상기 반사 부재(17)가 구비될 수 있다. 상세히, 상기 광원(13)이 삽입되는 면과 그 반대면을 좌측면 및 우측면으로 정의하고, 상기 제1파트(151)와 제2파트(152)의 경계면을 전면으로 정의하며, 상기 전면에 대향되는 면을 후면으로 정의한다면, 상기 반사 부재(17)는 상기 제1파트(151)의 후면에 구비될 수 있다. 따라서, 상기 광원(13)으로부터 방출되는 빛은 상기 후면에 구비되는 반사 부재(17)에 부딪힌 다음 반사되어, 상기 제2파트(152)의 단부, 즉 두께가 가장 얇은 쪽의 단부를 향하여 이동하게 된다.
또한, 상기 반사 부재(17)는 중첩되어 배치된 다른 광학 어셈블리(10)에서 발생된 광에 의한 간섭을 차단하는 역할을 할 수도 있다. 다시 말하면, 중첩 영역(S)에 놓인 광원(13)으로부터 상기 도광판(15)의 상면으로 방출되는 빛은, 인접하는 다른 도광판(15)의 제2파트(152)에 구비된 상기 반사 부재(17)에 의하여 차단된다.
한편, 상기 제1파트(151)의 상면에는 소정 크기로 돌출되는 돌기(30)를 더 포함한다. 상기 돌기(30)는 상기 제1파트(151)의 상면에서 x축 방향, 다시 말하면 폭 방향으로 적어도 두 군데에 형성될 수 있다. 상기 돌기(30)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들면, 직육면체와 유사한 형태를 가질 수 있다. 상기 돌기(30)는 상기 제1사이드 커버(21)에 걸려서 x축(폭 방향) 및 y축(길이 방향)으로의 도광판(15)의 흔들림을 방지할 수 있다.
상기 돌기(30)의 모서리들 중 일부(30a)는 둥글게 형성되어 상기 도광판(15)의 움직임에 의해 상기 돌기(30)에 가해진 충격으로 상기 돌기에 크랙(crack)이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 도광판(15)은 투명한 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. 상기 도광판(15)은 압출 성형법에 의해 형성될 수 있다.
상기 광원(13)은 적어도 하나의 발광 다이오드(11) 및 상기 발광 다이오드(11)가 실장되는 모듈 기판(12)을 포함할 수 있다.
상세히, 상기 도광판(15) 중 제1파트(151)의 측면, 구체적으로는 도면상에서 좌측 모서리 부분에 상기 광원(13)을 수용하는 수용홈(153)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 광원(13)이 상기 수용홈(153)에 삽입되고, 상기 발광 다이오드(11)로부터 방출되는 빛은 상기 제1파트(151)의 우측면을 향하여 이동하게 된다. 그리고, 상기 발광 다이오드(11)로부터 방출되는 빛은 상기 제1파트(151)에 구비되는 반사 부재(17) 및 상기 제2파트(152)의 하면에 구비되는 반사 부재(17)에 의하여 반사된다.
상기 모듈 기판(12)은 메탈 코어 PCB, FR-4 PCB, 일반 PCB, 플렉시블 기판 등으로 이루어지며, 실시예의 기술적 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.
상기 모듈 기판(12) 하부에는 방열 부재(thermal pad, 미도시)가 배치될 수 있다.
상기 발광 다이오드(11)는 사이드 발광 타입일 수 있으며, 상기 발광 다이오드(11)는 적색, 청색, 녹색 등과 같은 컬러 중에서 적어도 한 컬러를 방출하는 유색 LED이거나 백색 LED로 구현될 수 있다. 또한 상기 유색 LED는 적색LED, 청색LED 및 녹색LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 발광 다이오드(11)의 배치 및 방출 광은 실시예의 기술적 범위 내에서 변경될 수 있다.
상기 발광 다이오드(11)에서 발생된 광은 상기 제1파트(151)로 측면 입사되어, 상기 반사 부재들(17) 및 상기 제2파트(152)에 구비되는 산란 패턴 또는 산란 입자들에 부딪힌 다음 반사 및 굴절된다. 그리고, 최종적으로 상기 디스플레이 패널(210) 쪽으로 방출된다.
상세히, 상기 발광 다이오드(11)들에서 입사된 광은 상기 제1파트(151) 내에서 가이드되어 상기 제2파트(152)로 입사된다. 상기 제2파트(152)로 입사된 광은 하면의 반사 부재(17)에 의해 반사되어 상면으로 출사된다. 이때, 상기 도광판(15) 에 형성된 산란 패턴 또는 산란 입자들에 의하여 여러 방향으로 빛이 산란 및 확산되므로, 휘도가 균일하게 유지될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사이드 커버의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광학 어셈블리(10)에는, 상기 광원(13) 및 상기 제1파트(151)를 감싸도록 하는 사이드 커버(20)가 제공된다. 상세히, 상기 사이드 커버(20)는 상기 광원(13) 및 상기 제1파트(151)의 상부에 배치되는 제1사이드 커버(21)와 상기 제1파트(151)의 하부에 배치되는 제2사이드 커버(22)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 사이드 커버(20)는 플라스틱 또는 금속 재질로 이루어질 수 있다.
더욱 상세히, 상기 제1사이드 커버(21)는 상기 제1파트(151)의 상면과 측면 일부를 덮는 형태로 제공된다. 상세히, 상기 제1사이드 커버(21)는 상기 제1파트(151)의 상면 가장자리에서 아래 방향(z축 선상)으로 절곡되어 형성될 수 있다.
상기 제2사이드 커버(22)는 상기 제1파트(151)의 하면과 측면 일부를 덮는 형태로 제공된다. 상기 제2사이드 커버(22)는 상기 제1파트(151)의 하면 가장자리에서 위 방향(z축 선상)으로 절곡되어 형성될 수 있다. 상세히, 상기 제2사이드 커버(22)는, 도광판(15)의 제2파트(152) 하면에 밀착되는 도광판 지지면(222)과, 상기 도광판 지지면(222)의 단부에서 절곡 및 연장되어 상기 제1파트(151)의 하면 및 상기 광원(13)의 모듈 기판(12)을 지지하는 광원 지지면(221)과, 상기 광원 지지면(221)의 단부에서 상측으로 절곡되어 상기 반사 부재(17)가 제공되는 제1파트(151)의 측면에 밀착되는 절곡면(223)을 포함한다.
상기 제1사이드 커버(21) 및 상기 제2사이드 커버(22)는 제1 고정 부재(51)에 의하여 서로 체결되어, 상기 광원(13) 및 상기 도광판(15)이 외부 충격에 흔들리지 않으며, 특히 z축 방향으로의 흔들림이 방지될 수 있도록 한다.
상기 제2사이드 커버(22)는 상기 도광판(15)의 경사면을 지지하여 상기 도광판(15) 및 상기 광원(13)의 정렬 상태를 단단히 유지할 수 있으며 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다.
한편, 상기 제1파트(151)의 돌기(30)와 대응하는 위치의 상기 제1사이드 커버(21)에는 제1홀(41)이 형성될 수 있다. 상기 제1홀(41)은 상기 돌기(30)가 끼워져 걸리도록 상기 돌기(30)보다 크게 형성될 수 있다. 상기 제1홀(41)의 둘레는 끼워진 돌기(30)의 일부 모서리와 소정 간격 이격될 수 있으며, 이 이격 공간은 상기 도광판(15)이 외부 환경 변화, 예를 들어, 급격한 온도 상승 등에 의한 도광판(15)의 변형을 방지하기 위한 마진(margin)일 수 있다. 이때, 상기 돌기(30)의 다른 일부는 고정력을 강화시키기 위하여 상기 제1홀의 둘레와 접촉할 수 있다.
상기 제1사이드 커버(21)에는 적어도 하나의 제2홀(42)이 더 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 고정 부재(51)는 상기 제 1 홀(42)에 끼워져서, 상기 제1 사이드 커버(21)와 상기 제 2 사이드 커버(22)가 서로 결합되도록 한다. 그리고, 상기 제 2 사이드 커버(22)의 바닥면, 즉 상기 광원 지지면(221)에는 상기 제 1 고정 부재(51)가 관통하는 제3홀(43)이 형성될 수 있다.
상기 제2 및 제3 홀들(42, 43)은 z축 방향으로 직선상에 배치되며, 제1고정 부재(51)가 삽입되어 상기 제1사이드 커버(21) 및 상기 제2사이드 커버(22)를 단단히 고정되게 할 수 있다.
한편, 상기 제1사이드 커버(21) 및 상기 제2사이드 커버(22)에는 제2 고정 부재(52)가 관통하기 위한 제4홀(44) 및 제5홀(45)이 더 형성될 수 있다. 상기 제2 고정부재(52)는 상기 제4홀(44) 및 제5홀(45)을 차례로 관통하고, 바텀 커버(110)에 형성된 체결홀에 삽입된다. 그 결과, 상기 광학 어셈블리(10)가 상기 바텀 커버(110)에 고정되며, 이는 도 2에 도시된 바와 같다. 상기 제1 고정 부재(51) 및 제 2 고정 부재(52)는 나사 또는 고정핀일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 10은 광원으로부터 방출되는 빛의 이동 경로를 보여주는 본 발명의 실시예에 따른 광학 어셈블리의 평면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광학 어셈블리(10)의 광원(13)은 도시된 바와 같이 도광판(15)의 좌측면 또는 우측면에 장착된다.
상세히, 본 실시예에서는 상기 광원(13)이 도광판(15)의 좌측 가장자리, 구체적으로 상기 제1파트(151)의 좌측 가장자리에 삽입되는 형태를 보여준다. 그리고, 상기 광원(13)으로부터 방출되는 빛은 상기 도광판(15)의 우측으로 방출되며, 소정 각도의 지향각을 가지고 부채꼴 형태로 퍼지면서 방출된다. 따라서, 상기 광원(13)으로부터 방출되는 빛의 일부는 상기 제1파트(151)의 우측면까지 직진하고, 다른 일부는 상기 제1파트(15)의 후면에 제공되는 상기 반사 부재(17)에 부딪혀서 반사된다. 그리고, 상기 반사 부재(17)에 부딪혀서 반사되는 빛은 상기 도광판(15)의 전단부 쪽으로 이동하게 된다. 그리고, 상기 도광판(15)의 전단부 쪽으로 이동하는 과정에서 1회 또는 다수 회 더 반사될 수 있다. 그리고, 상기 제2파트(152) 의 내부 또는 하면에 형성된 산란 입자 또는 산란 패턴에 의하여 굴절 및/또는 반사될 수 있다.
여기서, 상기 제2파트(152)의 경사진 하면과 상기 제1파트(151)의 하면 및 후면(반사 부재(17)가 제공되는 면)에는 돌기 형태의 광 추출 패턴들이 배열될 수 있다. 상기 광 추출 패턴들은 상기 도광판(15)의 굴절율과 다른 굴절율을 가지는 투명 소재로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 광추출 패턴들에 부딪히는 가시 광선 영역의 빛은 파장에 따라 반사 또는 굴절되어, 도광판(15) 내부에서 확산된다. 그리고, 상기 광 추출 패턴들은 상기 광원(13)으로부터 멀어질수록 조밀하게 배치될 수 있다. 즉, 상기 광원(13)으로부터 멀어질수록 인접하는 광 추출 패턴들 간의 간격이 작아지고, 그 수가 증가하도록 할 수 있다. 이는, 상기 광원(13)으로부터 멀어질수록 광량이 감소되어, 광원(13)에 근접하는 영역과 먼 영역에서 빛의 휘도 차이가 발생하는 것을 최소화하기 위함이다. 다시 말하면, 광원(13)에 근접하는 영역에서는 광 추출 패턴의 간격이 크고 그 수가 적게 하여, 빛의 반사 및 굴절 회수를 최소화하고, 광원(13)에서 먼 영역에서는 광 추출 패턴의 간격을 조밀하게 하고 그 수가 많게 하여, 빛의 반사 및 굴절 회수를 최대화한다. 그러면, 광원(13)에서 근접하는 영역과 먼 영역에서의 빛의 휘도차가 최소화되어, 휘도 균일화를 달성할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에서는 광원(13)이 도광판(15)의 좌측과 우측 면에 모두 장착되는 것을 특징으로 한다.
상세히, 상기 광원(13)은 상기 도광판(15)을 구성하는 제1파트(151)의 좌측면과 우측면에 각각 삽입되며, 각각의 발광면이 서로 마주보는 방향으로 놓이도록 할 수 있다.
하나의 광학 어셈블리(10)에 상기 광원(13)이 서로 마주보는 방향으로 쌍으로 제공될 경우, 상기 도광판(15)의 하면 또는 측면에 형성되는 광추출 패턴도 이전 실시예와 다른 형태로 제공될 필요가 있다. 즉, 상기 도광판(15)의 폭의 절반이 되는 영역에서 광추출 패턴이 가장 조밀하게 형성되도록 할 수 있다.
또한, 이전 실시예 뿐 아니라 본 실시예에서도, 상기 광추출 패턴은 상기 광원(13)으로부터 멀어지는 방향으로 퍼지는 부채꼴 형태로 배치될 수 있다. 이는 상기 광원(13)으로부터 방출되는 빛은 소정 각도의 지향각을 가지고 부채꼴 형태(또는 삼각형 형태)로 퍼지는 성질이 있기 때문이다. 따라서, 상기 광추출 패턴들도 전체적으로 볼 때 광원으로부터 멀어질수록 조밀하게 배치되되, 광원으로부터 멀어질수록 부채꼴 형태로 퍼지는 형태를 이룰 수 있다.
상기의 실시예들에서 제시되는 광학 어셈블리에 의하면, 제1파트(151)의 바닥면에서 제1파트(151)의 좌측단으로부터 우측단에 이르기까지 다수 개의 광원(13)이 소정 간격으로 배치되고, 빛이 제1파트(151)에서 제2파트(152) 쪽으로 방출되도록 하는 구조의 광학 어셈블리에 비하여, 소요되는 광원의 수를 1개 또는 2개로 줄일 수 있으므로, 생산 비용이 절감되는 효과가 있다. 다만, 광원의 수를 1개 또는 2개로 줄이는 대신, 광 강도, 즉 방출되는 빛의 세기가 상대적으로 큰 광원을 사용하는 것이 좋다.

Claims (10)

  1. 광을 방출하는 광원과, 상기 광원이 장착되는 제1파트 및 상기 제1파트로 입사된 광을 상면으로 확산시키는 제2파트를 포함하는 도광판을 포함하는 광학 어셈블리;
    상기 광학 어셈블리가 안착되는 바텀 커버 및
    상기 광학 어셈블리의 상면에 놓이는 디스플레이 패널을 포함하고,
    상기 광원은 상기 제1파트의 좌측면 또는 우측면 중 어느 일측에 장착되며, 상기 광원으로부터 방출되는 빛은 상기 어느 일측으로부터 다른 일측을 향하여 방출되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은,
    발광 다이오드; 및
    상기 발광 다이오드가 실장되는 모듈 기판을 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 파트의 하면은 상측으로 경사지게 형성되어, 상기 제 1 파트로부터 멀어질수록 상기 제 2 파트의 두께가 얇아지는 형태를 이루며,
    상기 제 1 파트는, 두께가 가장 가까운 상기 제 2 파트의 측면 가장자리로부터 연장되는 부분인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 파트의 바닥면 및 상기 제 1 파트의 측면에 제공되는 반사 부재를 더 포함하고,
    상기 반사 부재가 제공되는 상기 제 1 파트의 측면은, 상기 제 1 파트와 제 2 파트의 경계면에 대향하는 측면부인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 파트 및 제 2 파트 중 어느 하나 또는 모두에 제공되어, 상기 광원으로부터 방출되는 빛이 파장에 따라 반사 또는 굴절되도록 하는 돌기 형태의 광추출 패턴을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광추출 패턴을 구성하는 돌기들은 상기 광원으로부터 멀어질수록 조밀하게 배치되고, 그 개수가 증가하는 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 파트 및 제 2 파트 중 어느 하나 또는 모두 제공되어, 상기 광원으로부터 방출되는 빛이 산란되도록 하는 산란 패턴 또는 산란 입자를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파트를 감싸는 사이드 커버를 더 포함하고,
    상기 사이드 커버는,
    상기 제 1 파트의 상면에 밀착되는 제 1 사이드 커버와,
    상기 도광판의 하면에 밀착되고, 상기 광원을 지지하는 제 2 사이드 커버를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 사이드 커버와 제 2 사이드 커버를 관통하는 제 1 고정 부재 및
    상기 제 1 사이드 커버와 제 2 사이드 커버 및 상기 바텀 커버를 관통하는 제 2 고정 부재를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파트의 좌측면과 우측면 중 다른 일측에 장착되는 광원을 더 포함하고,
    상기 제 1 파트의 좌측면과 우측면 중 어느 일측에 장착되는 광원과 다른 일측에 장착되는 광원의 발광면이 서로 마주보는 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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