KR20210133552A - 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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이재호
박명준
이수헌
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예들은, 백라이트 유닛과 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 광원과 백라이트 유닛의 구동을 위한 전자 소자의 적어도 일부를 광원이 배치되는 인쇄 회로의 일면에 배치하고, 전자 소자가 배치된 영역에 반사 특성을 갖는 패턴을 배치함으로써, 백라이트 유닛의 화상 품위를 유지하며 백라이트 유닛의 설계 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 광원과 전자 소자가 인쇄 회로의 동일 면에 배치되어 광원이 배치된 인쇄 회로의 일면의 반대 면과 커버 버텀 사이에 빈 공간이 존재하지 않도록 함으로써, 광원과 전자 소자가 중첩하는 영역에서 방열 특성을 개선할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 디스플레이 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은, 백라이트 유닛과 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 다양한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 유기발광 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용된다.
이러한 디스플레이 장치 중 액정 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널과 디스플레이 패널로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다. 그리고, 백라이트 유닛으로부터 광을 공급받은 디스플레이 패널이 디스플레이 패널에 배치된 서브픽셀의 밝기를 조절하며 영상 데이터에 대응하는 이미지를 표시할 수 있다.
이와 같이, 액정 디스플레이 장치는 디스플레이 패널 이외에 백라이트 유닛을 더 포함하므로, 액정 디스플레이 장치의 전체적인 두께가 증가할 수 있다. 액정 디스플레이 장치의 전체적인 두께 감소를 위해 백라이트 유닛의 두께를 감소시킬 경우, 광학적 갭이 충분히 확보되지 못해 백라이트 유닛의 화상 품위가 저하될 수 있는 문제점이 존재한다.
또한, 백라이트 유닛은 광원의 구동을 위한 여러 유형의 회로 부품을 포함할 수 있다. 회로 부품은 백라이트 유닛에서 광원이 배치된 영역의 외측에 배치될 수 있다. 또는, 경우에 따라, 회로 부품은 백라이트 유닛에서 광원이 배치된 면의 반대 면에 배치될 수도 있다.
회로 부품이 광원이 배치된 영역의 외측에 배치될 경우, 디스플레이 패널에 요구되는 베젤 영역이 증가할 수 있다.
그리고, 회로 부품이 광원이 배치된 면의 반대 면에 배치될 경우, 백라이트 유닛의 두께가 증가할 수 있다. 또한, 회로 부품의 배치에 따른 공간 확보에 의해 방열 특성이 저하되어 백라이트 유닛의 구동 성능에 이상이 발생할 수 있다.
따라서, 백라이트 유닛의 두께를 최소화하면서 백라이트 유닛의 화상 품위를 유지하고, 백라이트 유닛에 포함되는 회로 부품을 효율적으로 배치할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 실시예들은, 액정 디스플레이 장치에 포함되는 백라이트 유닛의 두께를 감소시키면서 백라이트 유닛이 나타내는 화상 품위를 향상시킬 수 있는 방안을 제공한다.
본 발명의 실시예들은, 백라이트 유닛의 구동을 위해 요구되는 회로 부품을 백라이트 유닛에 효율적으로 배치할 수 있는 방안과, 여러 회로 부품이 배치되는 백라이트 유닛의 구조 및 방열 특성을 개선할 수 있는 방안을 제공한다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 인쇄 회로와, 인쇄 회로의 일면에 배치된 다수의 광원과, 인쇄 회로의 일면에 배치된 적어도 하나의 전자 소자와, 인쇄 회로의 일면에 배치되고 다수의 광원 각각과 대응하는 다수의 제1 홀과 적어도 하나의 전자 소자와 대응하는 적어도 하나의 제2 홀을 포함하는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
전술한 백라이트 유닛은, 제1 홀 상에 위치하고 인쇄 회로의 일면과의 직선 거리가 제1 거리인 다수의 제1 반사 패턴과, 제2 홀 상에 위치하고 인쇄 회로의 일면과의 직선 거리가 제1 거리보다 작은 제2 거리인 적어도 하나의 제2 반사 패턴을 포함할 수 있다.
또는, 전술한 백라이트 유닛에서, 반사판의 상면과 동일한 평면에서 제2 홀과 중첩하는 영역의 투과도는 제1 홀과 중첩하는 영역의 투과도보다 작을 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 전술한 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛으로부터 광을 공급받는 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 백라이트 유닛에 포함된 광원 상에 특정 반사 특성을 갖는 패턴을 배치함으로써, 백라이트 유닛의 두께를 감소시키면서 백라이트 유닛의 화상 품위를 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 백라이트 유닛의 구동을 위해 필요한 회로 부품 중 적어도 일부를 광원이 실장되는 영역에 배치함으로써, 백라이트 유닛의 설계 구조를 개선할 수 있다.
또한, 회로 부품 상에 반사 특성을 갖는 패턴을 배치함으로써, 회로 부품을 은폐시키고 회로 부품의 배치로 인한 백라이트 유닛의 광학적 성능의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 회로 부품이 광원이 실장된 면에 배치되어 광원이 실장된 면의 반대 면에 빈 공간이 존재하지 않도록 함으로써, 백라이트 유닛의 방열 특성을 향상시키고 백라이트 유닛의 신뢰성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 단면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 단면 구조의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 5, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 단면 구조의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6a 또는 도 6b에 도시된 백라이트 유닛의 평면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 단면 구조의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 전자 소자가 배치된 영역에서 고반사 물질의 함량 또는 두께에 따라 측정된 반사율의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10a는 전자 소자가 배치된 영역에서의 반사율과 광학적 갭에 따라 측정된 백라이트 유닛의 휘도 균일도의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10b는 전자 소자가 배치된 영역에서의 반사율에 따라 요구되는 광학적 갭의 예시를 나타낸 도면이다.
도 11은 전자 소자가 인쇄 회로에서 광원이 배치되는 영역에 배치된 평면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 12는 전자 소자가 인쇄 회로에서 광원이 배치되는 영역에 배치됨에 따라 변경되는 백라이트 유닛의 평면 구조의 예시를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들의 시간 관계 또는 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는, 다수의 서브픽셀(SP)이 배치된 액티브 영역(AA)과 액티브 영역(AA)의 외측에 위치하는 논-액티브 영역(NA)을 포함하는 디스플레이 패널(110)을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이 패널(110)을 구동하기 위한 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 및 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)에는, 다수의 게이트 라인(GL)과 다수의 데이터 라인(DL)이 배치되고, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역에 서브픽셀(SP)이 배치될 수 있다.
게이트 구동 회로(120)는, 컨트롤러(140)에 의해 제어되며, 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 출력하여 다수의 서브픽셀(SP)의 구동 타이밍을 제어한다.
게이트 구동 회로(120)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있으며, 구동 방식에 따라 디스플레이 패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고 양 측에 위치할 수도 있다.
각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 디스플레이 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 디스플레이 패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 디스플레이 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는, 디스플레이 패널(110)과 연결된 필름 상에 실장되는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
데이터 구동 회로(130)는, 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 그리고, 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호가 인가되는 타이밍에 맞춰 데이터 전압을 각각의 데이터 라인(DL)으로 출력하여 각각의 서브픽셀(SP)이 영상 데이터에 따른 밝기를 표현하도록 한다.
데이터 구동 회로(130)는, 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 시프트 레지스터, 래치 회로, 디지털 아날로그 컨버터, 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 디스플레이 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, 디스플레이 패널(110)에 직접 배치될 수 있으며, 경우에 따라, 디스플레이 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 칩 온 필름(COF) 방식으로 구현될 수 있으며, 이 경우, 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 디스플레이 패널(110)에 연결된 필름 상에 실장되고, 필름 상의 배선들을 통해 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤러(140)는, 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)로 각종 제어 신호를 공급하며, 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)의 동작을 제어한다.
컨트롤러(140)는, 인쇄 회로 기판, 가요성 인쇄 회로 등 상에 실장되고, 인쇄 회로 기판, 가요성 인쇄 회로 등을 통해 게이트 구동 회로(120) 및 데이터 구동 회로(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 게이트 구동 회로(120)가 스캔 신호를 출력하도록 하며, 외부에서 수신한 영상 데이터를 데이터 구동 회로(130)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 변환하여 변환된 영상 데이터를 데이터 구동 회로(130)로 출력한다.
컨트롤러(140)는, 영상 데이터와 함께 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블 신호(DE: Data Enable), 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호를 외부(예: 호스트 시스템)로부터 수신한다.
컨트롤러(140)는, 외부로부터 수신한 각종 타이밍 신호를 이용하여 각종 제어 신호를 생성하고 게이트 구동 회로(120) 및 데이터 구동 회로(130)로 출력할 수 있다.
일 예로, 컨트롤러(140)는, 게이트 구동 회로(120)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 시프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS)를 출력한다.
여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동 회로(120)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호의 시프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 컨트롤러(140)는, 데이터 구동 회로(130)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS)를 출력한다.
여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동 회로(130)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)의 데이터 샘플링 스타트 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적 회로(SDIC) 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동 회로(130)의 출력 타이밍을 제어한다.
이러한 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나, 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 관리 집적 회로를 더 포함할 수 있다.
각각의 서브픽셀(SP)은, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)의 교차에 의해 정의되는 영역일 수 있으며, 디스플레이 장치(100)의 유형에 따라 액정이 배치되거나 발광 소자가 배치될 수 있다.
일 예로, 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우, 디스플레이 패널(110)로 광을 조사하는 백라이트 유닛과 같은 광원 장치를 포함하고, 디스플레이 패널(110)의 서브픽셀(SP)에는 액정이 배치된다. 그리고, 각각의 서브픽셀(SP)로 데이터 전압이 인가됨에 따라 형성되는 전계에 의해 액정의 배열을 조정함으로써, 영상 데이터에 따른 밝기를 나타내며 이미지를 표시할 수 있다.
그리고, 백라이트 유닛은, 일 예로, 광을 공급하는 구성과, 공급된 광을 디스플레이 패널(110)로 효율적으로 전달하는 구성을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 단면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛은, 광을 발산하는 다수의 광원(230)과, 광원(230)을 보호하거나, 광원(230)으로부터 발산된 광을 디스플레이 패널(110)로 효율적으로 전달하기 위한 여러 구성을 포함할 수 있다. 그리고, 백라이트 유닛은, 광원(230) 등을 수납하는 커버 버텀(210)을 포함할 수 있다.
광원(230)은, 인쇄 회로(220) 상에 배치될 수 있다. 인쇄 회로(220) 상에서 광원(230)이 배치된 영역을 제외한 영역 중 적어도 일부 영역에 반사판(240)이 배치될 수 있다.
반사판(240)은, 광원(230)과 대응하는 영역에 위치하는 다수의 홀(H)을 포함할 수 있다. 반사판(240)의 홀(H)의 내부에 광원(230)이 배치될 수 있다. 반사판(240)은, 광원(230)으로부터 출사된 광을 백라이트 유닛의 상부로 반사시켜 백라이트 유닛의 광 효율을 높여줄 수 있다.
여기서, 광원(230)은, 일 예로, 발광다이오드일 수 있으며, 수십 μm의 크기를 갖는 마이크로 발광다이오드일 수도 있다. 그리고, 반사판(240)의 상면이 광원(230)의 상면보다 높게 위치할 수 있다.
광원(230)과 반사판(240) 상에 보호부(250)가 배치될 수 있다. 보호부(250)는, 반사판(240)의 홀(H)의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 보호부(250)는, 반사판(240)의 상면 상에 배치될 수 있다.
보호부(250)는, 광원(230)을 감싸도록 배치되어 광원(230)을 보호할 수 있다. 또한, 보호부(250)는, 광원(230)으로부터 발산된 광을 가이드하는 기능을 제공할 수도 있다.
보호부(250)는, 일 예로, 실리콘 계열의 레진으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
보호부(250) 상에 반사 패턴(400)이 배치될 수 있다. 반사 패턴(400)은, 기재 필름(300)의 하면에 인쇄되어 보호부(250) 상에 위치할 수 있다. 또는, 경우에 따라, 반사 패턴(400)은, 기재 필름(300)의 상면에 배치될 수도 있다.
반사 패턴(400)은, 광원(230)과 대응되도록 배치될 수 있다. 따라서, 반사 패턴(400)은, 반사판(240)의 홀(H)과 중첩하는 영역에 위치할 수 있다. 그리고, 반사 패턴(400)의 면적은 광원(230)의 광 확산 특성을 고려하여 결정될 수 있으며, 일 예로, 반사판(240)의 홀(H)의 크기와 동일할 수 있다. 또는, 경우에 따라, 반사 패턴(400)의 면적은 반사판(240)의 홀(H)보다 크거나 작을 수도 있다.
반사 패턴(400)은 광원(230)으로부터 발산된 광의 적어도 일부를 반사시킬 수 있다. 즉, 광원(230)으로부터 발산된 광의 일부는 반사 패턴(400)을 투과하여 반사 패턴(400) 상으로 출사되고 다른 일부는 반사 패턴(400)에서 반사된 후 반사판(240)에서 반사되어 백라이트 유닛의 상부로 출사될 수 있다.
반사 패턴(400)에 의해 광원(230)으로부터 출사된 광의 적어도 일부가 반사됨에 따라, 광원(230)에 의한 광의 세기가 가장 강한 영역에서 핫 스팟이 발생하지 않고 광이 고르게 퍼질 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛의 두께를 감소시키더라도 핫 스팟에 의한 무라를 방지하여 백라이트 유닛의 화상 품위를 높여줄 수 있다.
전술한 기재 필름(300)은, 일 예로, PC나 PET 등과 같은 투명한 재질의 필름일 수 있다. 반사 패턴(400)은, 일 예로, TiO2로 이루어질 수 있다. 따라서, 투명한 기재 필름(300)에 반사 특성을 갖는 물질을 인쇄하여 반사 패턴(400)이 형성될 수 있다. 그리고, 반사 패턴(400)이 인쇄된 기재 필름(300)을 “광 제어 필름”으로 지칭할 수도 있다.
반사 패턴(400)은, 전체적으로 균일한 반사율을 가질 수도 있으나, 반사 패턴(400)에 도달하는 광량(또는 광의 세기)을 고려하여 반사 패턴(400)의 영역 별로 반사율이 상이할 수 있다.
일 예로, 광의 세기가 가장 강한 반사 패턴(400)의 중앙의 반사율은 광의 세기가 상대적으로 약한 반사 패턴(400)의 외곽의 반사율보다 클 수 있다. 즉, 반사 패턴(400)의 중심으로부터 외곽으로 갈수록 반사율이 작아질 수 있다.
반사 패턴(400)의 중앙에 해당하는 부분과 반사 패턴(400)의 외곽에 해당하는 부분에 반사율이 다른 물질을 인쇄하여 반사 패턴(400)을 형성함으로써, 위치 별로 반사율이 상이한 반사 패턴(400)이 구현될 수 있다. 또는, 반사 패턴(400)의 중앙에 해당하는 부분은 반사 물질을 두껍게 형성하거나 다층으로 형성하고, 반사 패턴(400)의 외곽에 해당하는 부분은 반사 물질을 얇게 형성하거나 단층으로 형성함으로써, 반사 패턴(400)의 반사율이 위치 별로 상이하게 형성될 수 있다.
이와 같이, 광원(230) 상에 특정한 반사율을 갖는 반사 패턴(400)을 배치함으로써, 광원(230)으로부터 출사된 광이 고르게 퍼져나갈 수 있도록 하여 백라이트 유닛의 두께를 감소시키며 화상 품위를 개선할 수 있다.
기재 필름(300) 상에 여러 광학 필름이 배치될 수 있다. 일 예로, 기재 필름(300) 상에 확산판(260), 색 변환 시트(270), 프리즘 시트(280) 및 확산 시트(290) 등이 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 백라이트 유닛의 구동을 위해 요구되는 회로 부품 중 적어도 일부를 광원(230)이 배치되는 면과 동일한 면에 배치할 수 있다. 그리고, 회로 부품이 배치되는 영역에서 광학적 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 구조를 제공할 수 있다.
도 3, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 단면 구조의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 커버 버텀(210) 상에 인쇄 회로(220)가 배치될 수 있다. 인쇄 회로(220)는, 일 예로, 절연부(221)와 배선부(222)를 포함할 수 있으며, 배선부(220)는 이중 층 구조일 수 있다.
인쇄 회로(220) 상에 광원(230)이 배치될 수 있다. 또한, 인쇄 회로(220) 상에 광원(230)과 다른 적어도 한 종류 이상의 전자 소자(500)가 배치될 수 있다.
여기서, 전자 소자(500)는, 일 예로, 광원(230)을 구동하기 위한 회로일 수 있다. 또는, 광원(230)을 구동하기 위한 회로를 제어하는 회로일 수도 있다. 또는, 정전기 방전을 위한 소자일 수도 있다.
광원(230)이나 전자 소자(500)는, 일 예로, ACF 본딩 공정 또는 범프 본딩 공정에 의해 배치될 수 있다.
이와 같이, 백라이트 유닛의 구동을 위해 요구되는 전자 소자(500)가 인쇄 회로(220) 상에서 광원(230)이 실장되는 면에 배치될 수 있다. 그리고, 전자 소자(500)가 배치되는 영역은 디스플레이 패널(110)의 액티브 영역(AA)과 중첩하는 영역일 수 있다.
따라서, 전자 소자(500)가 디스플레이 패널(110)의 액티브 영역(AA)과 중첩하는 영역에 위치하게 되므로, 디스플레이 패널(110)의 논-액티브 영역(NA)을 감소시킬 수 있다.
또한, 인쇄 회로(220)의 양면 중 광원(230)이 배치되는 면의 반대 면에 다른 전자 소자(500)가 배치되지 않도록 함으로써, 커버 버텀(210)이 인쇄 회로(220)와 직접 접촉하거나 접착 물질에 의해 연결될 수 있다. 따라서, 광원(230)이나 전자 소자(500)와 중첩하는 영역에서 커버 버텀(210)과 인쇄 회로(220) 사이에 빈 공간이 존재하지 않게 되므로, 백라이트 유닛의 방열 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 전자 소자(500)를 광원(230)과 유사한 형태로 배치하며 전자 소자(500) 상에 반사 특성을 갖는 패턴을 배치함으로써, 백라이트 유닛의 설계 구조 및 방열 특성을 개선하며 백라이트 유닛의 광학적 특성 저하도 방지할 수 있다.
일 예로, 도 3에 도시된 예시와 같이, 인쇄 회로(220) 상에 배치된 반사판(240)은 광원(230)과 대응하는 제1 홀(H1)과 전자 소자(500)와 대응하는 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다. 제1 홀(H1)과 제2 홀(H2)을 포함하는 반사판(240)이 광원(230)과 전자 소자(500)가 배치된 인쇄 회로(220) 상에 배치되며, 도 3에 도시된 구조를 형성할 수 있다.
반사판(240)의 제1 홀(H1)의 내부에 제1 보호부(251)가 배치되고, 반사판(240)의 제2 홀(H2)의 내부에 제2 보호부(252)가 배치될 수 있다. 제1 보호부(251)와 제2 보호부(252)는 동일한 물질일 수도 있고, 경우에 따라 다른 물질일 수도 있다.
광원(230)이 배치된 반사판(240)의 제1 홀(H1)에 제1 보호부(251)를 배치하는 공정에서 반사판(240)의 제2 홀(H2)에 제2 보호부(252)를 배치할 수 있으므로, 전자 소자(500)의 배치가 백라이트 유닛의 공정에 영향을 주지 않을 수 있다.
반사판(240) 상에서 반사판(240)과 이격되어 제1 기재 필름(310)이 위치할 수 있다. 제1 기재 필름(310)의 상면 또는 하면에 제1 반사 패턴(410)이 배치될 수 있다.
제1 반사 패턴(410)은, 광원(230) 상에 위치할 수 있다. 즉, 제1 반사 패턴(410)은, 광원(230)이 배치된 반사판(240)의 제1 홀(H1)과 중첩하는 영역에 위치할 수 있다.
그리고, 제1 반사 패턴(410)의 반사율은 광원(230)의 중심과 대응하는 부분에서 가장 높을 수 있다. 또한, 제1 반사 패턴(410)의 가장자리로 갈수록 반사율이 점차적으로 감소될 수 있다.
광원(230) 상에 제1 반사 패턴(410)이 배치되므로, 광원(230)으로부터 출사된 광이 제1 반사 패턴(410)에 의해 반사되어 백라이트 유닛의 각 영역으로 퍼져나갈 수 있다.
제1 반사 패턴(410)이 배치된 제1 기재 필름(310)을 “제1 광 제어 필름”으로 볼 수 있다.
반사판(240)과 제1 기재 필름(310) 사이에 제2 기재 필름(320)이 위치할 수 있다. 그리고, 제2 기재 필름(320)의 하면에 제2 반사 패턴(420)이 배치될 수 있다.
제2 반사 패턴(420)은, 전자 소자(500) 상에 위치할 수 있다. 그리고, 제2 반사 패턴(420)은, 전자 소자(500)가 배치된 반사판(240)의 제2 홀(H2)과 중첩하는 영역에 배치되며 제2 홀(H2)의 내부에 배치된 전자 소자(500)를 은폐시킬 수 있다.
또한, 제2 반사 패턴(420)은, 백라이트 유닛의 광학적 특성을 유지시키기 위해 일정한 반사율을 가질 수 있다.
일 예로, 제2 반사 패턴(420)은, 반사판(240)의 상면의 반사율과 동일한 반사율을 가질 수 있다. 또한, 제2 반사 패턴(420)은, 제1 반사 패턴(410)의 적어도 일부분의 반사율보다 높은 반사율을 가질 수 있다.
제2 반사 패턴(420)은, 일 예로, 고반사 PSR 레진, 고반사 금속 박막(예: Al, Ag 등), TiO2 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다. 그리고, 제2 반사 패턴(420)이 배치된 제2 기재 필름(320)은 제1 기재 필름(310)과 동일하게 PC나 PET와 같은 투명한 재질로 이루어질 수 있다.
따라서, 높은 반사율을 갖는 제2 반사 패턴(420)이 전자 소자(500)가 배치된 반사판(240)의 제2 홀(H2) 상에 위치함에 따라, 전자 소자(500)가 광원(230)이 배치된 인쇄 회로(220)의 일면에 배치된 구조에서 백라이트 유닛의 광학적 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
제2 반사 패턴(420)이 배치된 제2 기재 필름(320)을 “제2 광 제어 필름”으로 볼 수 있다.
제1 반사 패턴(410)은 광원(230)으로부터 출사된 광이 고르게 퍼져 나가도록 하기 위해 배치되고 제2 반사 패턴(420)은 전자 소자(500)를 은폐하기 위해 배치된다. 따라서, 인쇄 회로(220)의 상면과 제1 반사 패턴(410) 사이의 직선 거리 d1은 인쇄 회로(220)의 상면과 제2 반사 패턴(420) 사이의 직선 거리 d2보다 클 수 있다.
또한, 제1 반사 패턴(410)은, 광원(230)에서 출사된 광을 반사시켜주기 위해 배치되므로 제1 반사 패턴(410)의 면적과 광원(230)의 면적 사이의 차이가 클 수 있다. 반면, 제2 반사 패턴(420)은, 전자 소자(500)의 은폐하고 백라이트 유닛의 광학적 특성 저하를 방지하기 위해 배치되므로 제2 반사 패턴(420)의 면적과 전자 소자(500)의 면적 사이의 차이가 작을 수 있다.
즉, 제2 반사 패턴(420)의 면적과 전자 소자(500)의 면적 사이의 차이는 제1 반사 패턴(410)의 면적과 전자 소자(500)의 면적 사이의 차이보다 작을 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 제1 반사 패턴(410)은 영역 별로 상이한 반사율을 가질 수 있고, 제2 반사 패턴(420)은 균일한 반사율을 가질 수 있다.
또한, 제1 반사 패턴(410)은, 일정한 광학적 갭을 유지하기 위하여 반사판(240)의 상면과 이격되어 배치될 수 있다. 반면, 제2 반사 패턴(420)은, 전자 소자(500)가 배치된 제2 홀(H2)을 덮어야 하므로, 반사판(240)의 상면의 일부분과 직접 접촉되거나 접착 물질에 의해 접착될 수 있다.
이와 같이, 반사판(240) 상에 제2 반사 패턴(420)을 포함하는 제2 광 제어 필름과 제1 반사 패턴(410)을 포함하는 제1 광 제어 필름이 배치되므로, 전자 소자(500)를 광원(230)이 배치된 인쇄 회로(220)의 일면에 배치하면서 백라이트 유닛의 광학적 성능을 유지할 수 있다.
여기서, 제2 기재 필름(320)은, 반사판(240)과 제1 보호부(251) 상에 직접 배치될 수 있다. 또는, 접착 물질에 의해 제2 기재 필름(320)이 반사판(240) 등 상에 접착될 수 있다.
접착 물질은, 경우에 따라, 제1 보호부(251)와 동일한 물질일 수 있다. 즉, 제1 보호부(251)가 반사판(240)의 제1 홀(H1)의 내부 및 반사판(240)의 상면에 배치되고, 제2 기재 필름(320)이 제1 보호부(251) 상에 접착될 수 있다.
또한, 경우에 따라, 제2 기재 필름(320)은, 전자 소자(500)와 중첩하는 영역을 포함하는 일부 영역에만 배치될 수도 있다.
도 4a를 참조하면, 반사판(240)의 제1 홀(H1)에 광원(230)이 배치되고, 반사판(240)의 제2 홀(H2)에 전자 소자(500)가 배치될 수 있다. 전자 소자(500) 상에 제2 반사 패턴(420)이 위치하고, 제2 반사 패턴(420)은 제2 기재 필름(320)의 하면에 접착 또는 인쇄된 형태로 배치될 수 있다.
여기서, 제2 기재 필름(320)은, 광원(230)이 배치된 영역과 중첩하는 영역을 제외한 영역 중 일부 영역에 배치될 수 있다. 즉, 제2 기재 필름(320)이 전자 소자(500)가 배치된 반사판(240)의 제2 홀(H2)과 중첩된 영역을 포함하는 일부 영역에만 배치될 수 있다.
제2 기재 필름(320) 상에는 제1 기재 필름(310)이 배치될 수 있으며, 제1 기재 필름(310)의 상면 또는 하면에서 광원(230)과 대응하는 영역에 제1 반사 패턴(410)이 배치될 수 있다.
제2 기재 필름(320)이 반사판(240) 상의 일부 영역에만 배치되므로, 제1 기재 필름(310)의 하면과 광원(230) 사이에 공기 층이 존재할 수 있다. 따라서, 광원(230)으로부터 출사된 광이 공기 층에 의해 도광될 수 있다.
또한, 광원(230) 상에 제2 기재 필름(320)이 배치되지 않으므로, 광원(320) 상에 배치되는 제1 보호부(251)의 상면이 볼록한 형태일 수 있다. 즉, 제1 보호부(251)의 상면은 볼록하고, 제2 보호부(252)의 상면은 평평할 수 있다.
제1 보호부(251)의 상면이 볼록하므로, 광원(230)으로부터 발산된 광의 출광 효율을 높여줄 수 있다.
또한, 제1 보호부(251)와 제1 기재 필름(310) 사이에 공기 층이 존재하므로, 제1 반사 패턴(410)이 제1 기재 필름(310)의 하면에 위치할 수 있다.
따라서, 제1 반사 패턴(410)이 제1 기재 필름(310)의 상면에 위치할 경우, 제1 기재 필름(310) 상에 광학 필름 등을 배치하는 공정에서 제1 반사 패턴(410)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 경우에 따라, 반사판(240)의 제2 홀(H2)의 내부에는 빈 공간이 존재할 수도 있다.
도 4b를 참조하면, 광원(230)이 배치된 반사판(240)의 제1 홀(H1)의 내부에 제1 보호부(251)가 배치된다. 그리고, 전자 소자(500)가 배치된 반사판(240)의 제2 홀(H2)의 내부에 다른 구성이 배치되지 않을 수 있고, 공기 층이 존재할 수 있다.
제2 반사 패턴(420)이 전자 소자(500) 상에 배치되어 반사판(240)의 제2 홀(H2)이 외부에 노출되지 않으므로, 제2 홀(H2)의 내부에는 전자 소자(500)만 배치될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들은, 백라이트 유닛의 핫 스팟 무라 방지를 위한 제1 반사 패턴(410)과, 전자 소자(500)의 은폐를 위한 제2 반사 패턴(420)을 배치함으로써, 백라이트 유닛의 광학적 성능을 향상시키며 백라이트 유닛의 구조를 간소화시킬 수 있다.
또한, 제1 반사 패턴(410)과 제2 반사 패턴(420)은 별도의 기재 필름(300)에 배치될 수도 있으나, 경우에 따라, 동일한 기재 필름(300)에 배치될 수도 있다.
도 5, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 단면 구조의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 인쇄 회로(220) 상에 다수의 광원(230)과 적어도 하나의 전자 소자(500)가 배치될 수 있다.
반사판(240)이 인쇄 회로(220) 상에 배치될 수 있다. 반사판(240)은, 다수의 광원(230) 각각과 대응하는 다수의 제1 홀(H1)과 적어도 하나의 전자 소자(500)와 대응하는 적어도 하나의 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다.
제1 보호부(251)가 반사판(240)의 제1 홀(H1)에 배치될 수 있다. 제2 보호부(252)가 반사판(240)의 제2 홀(H2)에 배치될 수 있다.
반사판(240) 상에 기재 필름(300)이 배치될 수 있다.
기재 필름(300)의 상면에 광원(230)과 대응하는 영역에 위치하는 제1 반사 패턴(410)이 배치될 수 있다. 또한, 기재 필름(300)의 하면에 전자 소자(500)와 대응하는 영역에 위치하는 제2 반사 패턴(420)이 배치될 수 있다.
제2 반사 패턴(420)은, 기재 필름(300)의 하면에 배치되어 전자 소자(500)와 인접하게 위치하므로, 인쇄 회로(220) 상에 배치된 전자 소자(500)를 은폐시킬 수 있다. 따라서, 전자 소자(500)가 배치된 영역에서 전자 소자(500)로 인한 광학적 이상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제1 반사 패턴(410)은, 기재 필름(300)의 상면에 배치되므로, 광원(230)과 일정한 광학적 갭을 유지하며 배치될 수 있다. 그리고, 제1 반사 패턴(410)은, 광원(230)으로부터 출사된 광을 반사시켜 광원(230)으로부터 출사된 광이 고르게 퍼져나가게 할 수 있다.
이와 같이, 제1 반사 패턴(410)과 제2 반사 패턴(420)이 모두 배치된 기재 필름(300)을 반사판(240) 상에 배치함으로써, 공정을 단순화하며 인쇄 회로(220) 상에 전자 소자(500)의 배치와 백라이트 유닛의 광학적 성능 유지를 용이하게 할 수 있다.
또한, 경우에 따라, 제2 반사 패턴(420)의 두께 조절을 통해 광원(230) 상에 광학적 갭을 형성할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 전자 소자(500) 상에 위치하는 제2 반사 패턴(420)의 두께 t2는 광원(230) 상에 위치하는 제1 반사 패턴(410)의 두께 t1보다 클 수 있다.
따라서, 기재 필름(300)과 광원(230) 사이에 공기 층이 존재할 수 있다. 그리고, 제1 반사 패턴(410)은, 기재 필름(300)의 하면에 배치될 수도 있다.
제2 반사 패턴(420)은, 기재 필름(300)의 하면에 접착된 구조일 수도 있고, 경우에 따라, 기재 필름(300)과 별도로 배치되는 구조일 수도 있다.
일 예로, 반사판(240) 상의 일부 영역에 제2 반사 패턴(420)이 배치된 후, 제2 반사 패턴(420) 상에 제1 반사 패턴(410)이 배치된 기재 필름(300)이 배치될 수 있다.
즉, 제2 반사 패턴(420)이 전자 소자(500)의 은폐 기능과 함께 기재 필름(300)을 지지하는 기능을 제공할 수 있다.
기재 필름(300) 아래에 공기 층의 존재로 인해 반사판(240)의 제1 홀(H1)에 배치된 제1 보호부(251)의 상면은 볼록한 형태일 수 있다. 반사판(240)의 제2 홀(H2)에 배치된 제2 보호부(252)의 상면은 평평한 형태일 수 있고, 경우에 따라, 반사판(240)의 제2 홀(H2)의 내부에 공기 층이 존재할 수도 있다.
또한, 제1 보호부(251)가 반사판(240)의 제1 홀(H1)의 외부까지 배치될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 반사판(240)의 제2 홀(H2)에 공기 층이 존재할 수 있다. 그리고, 반사판(240)의 제1 홀(H1)에 배치된 제1 보호부(251)는, 제1 홀(H1)의 외부에서 제2 반사 패턴(420)이 배치된 영역 이외의 영역에 배치될 수 있다.
일 예로, 광원(230)과 전자 소자(500)가 실장된 인쇄 회로(220)가 배치되고, 반사판(240)이 배치된 후, 제2 반사 패턴(420)이 배치될 수 있다. 제2 반사 패턴(420)이 배치된 후 공정에서 제1 보호부(251)가 배치될 수 있다. 그리고, 제1 보호부(251)와 제2 반사 패턴(420) 상에 제1 반사 패턴(410)이 배치된 기재 필름(300)이 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제1 반사 패턴(410)은, 기재 필름(300)의 상면에 배치될 수도 있다.
제2 반사 패턴(420)이 일정한 두께를 가지므로, 제조 공정에 따라 백라이트 유닛을 다양한 구조로 제작할 수 있다.
그리고, 일정한 두께를 갖는 제2 반사 패턴(420)은, 경우에 따라, 격자 형태를 가질 수 있다.
도 7은 도 6a 또는 도 6b에 도시된 백라이트 유닛의 평면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 인쇄 회로(220) 상에 광원(230)과 전자 소자(500)가 배치될 수 있다. 둘 이상의 광원(230)은 하나의 광원 블록(LB)을 형성할 수 있으며, 일 예로, 9개의 광원(230)이 하나의 광원 블록(LB)을 구성할 수 있다. 도 7에서 가상 선이 하나의 광원 블록(LB)을 나타낸다.
도 7에 도시된 예시에서, 전자 소자(500)는, 하나의 광원 블록(LB)에 배치된 광원(230)을 구동하는 회로일 수 있다.
인쇄 회로(220) 상에 제1 홀(H1)과 제2 홀(H2)을 포함하는 반사판(240)이 배치될 수 있다. 따라서, 제1 홀(H1)의 내부에 광원(230)이 배치되고, 제2 홀(H2)의 내부에 전자 소자(500)가 배치될 수 있다.
반사판(240) 상에 격자 형태를 갖는 제2 반사 패턴(420)이 배치될 수 있다.
제2 반사 패턴(420)은, 하나의 광원 블록(LB)과 대응하는 개구부를 포함할 수 있다. 즉, 제2 반사 패턴(420)의 개구부는 광원(230)이 배치된 영역과 중첩할 수 있다.
그리고, 제2 반사 패턴(420) 상에 제1 반사 패턴(410)을 포함하는 기재 필름(300) 등과 같은 여러 광학 필름이 배치될 수 있다.
따라서, 제2 반사 패턴(420)에 의해 인쇄 회로(220)에서 광원(230)이 배치되는 면에 실장되는 전자 소자(500)의 은폐를 용이하게 하며, 백라이트 유닛에 포함된 다른 구성의 배치를 용이하게 할 수 있다.
또한, 제2 반사 패턴(420)의 격자가 동일한 회로에 의해 구동되는 하나의 광원 블록(LB)과 대응되도록 함으로써, 제2 반사 패턴(420)의 배치가 백라이트 유닛의 광학적 특성에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들은, 경우에 따라, 인쇄 회로(220)의 일면에 실장된 전자 소자(500)를 제2 반사 패턴(420)에 의해 은폐시키지 않고, 전자 소자(500) 상에 배치되는 보호부(250)를 이용하여 전자 소자(500)를 은폐시킬 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 단면 구조의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 광원(230)과 전자 소자(500)가 실장된 인쇄 회로(220) 상에 반사판(240)이 배치될 수 있다. 반사판(240)은 광원(230)과 대응하는 제1 홀(H1)과 전자 소자(500)와 대응하는 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다.
반사판(240)의 제1 홀(H1)에 제1 보호부(251)가 배치될 수 있다. 그리고, 반사판(240)의 제2 홀(H2)에 제2 보호부(252)가 배치될 수 있다.
반사판(240) 상에 제1 반사 패턴(410)이 배치된 기재 필름(300)이 배치될 수 있다. 그리고, 인쇄 회로(220)의 상면과 제1 반사 패턴(410) 사이의 거리를 광학적 갭 OG로 볼 수 있다.
여기서, 제1 보호부(251)의 투과도와 제2 보호부(252)의 투과도가 상이할 수 있다.
일 예로, 제1 보호부(251)의 투과도는 제2 보호부(252)의 투과도보다 클 수 있다.
따라서, 반사판(240)의 상면과 동일한 평면 상에서 제1 홀(H1)과 중첩하는 영역의 투과도가 제2 홀(H2)과 중첩하는 영역의 투과도보다 클 수 있다. 경우에 따라, 제1 홀(H1)과 중첩하는 영역은 투명하고, 제2 홀(H2)과 중첩하는 영역은 불투명할 수 있다.
제1 보호부(251)는 투명하거나 투과도가 높은 물질을 이용하여 배치될 수 있다.
그리고, 제2 보호부(252)는, <EX 1>과 같이, 고반사 물질인 TiO2, SiO2, Al2O3 등과 같은 마이크로 크기의 입자를 포함할 수 있다.
또는, <EX 2>와 같이, 제1 보호부(251)와 동일한 투과도를 갖는 제2 보호부(252) 상에 투과도가 낮은 제3 보호부(253)가 배치될 수도 있다. 이러한 제3 보호부(253)는 제2 반사 패턴(420)의 일종으로 볼 수도 있다.
또는, <EX 3>과 같이, 고반사 물질을 포함하는 제2 보호부(252)가 전자 소자(500)를 감싸는 반구 형태로 배치될 수도 있다.
이와 같이, 전자 소자(500)를 감싸는 제2 보호부(252)의 내부나 상부에 고반사 물질을 배치함으로써, 별도의 제2 반사 패턴(420)을 배치하지 않고 전자 소자(500)가 배치된 영역에서의 반사율 Rc를 향상시키며 전자 소자(500)를 은폐시킬 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 전자 소자(500)가 배치된 영역에서 고반사 물질의 함량 또는 두께에 따라 측정된 반사율의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9a를 참조하면, 제2 보호부(252)에 포함된 고반사 물질의 함량이 14%, 17%, 30%인 경우에 측정된 반사율을 나타낸다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 고반사 물질의 함량이 17% 이상이면 95%에 근접한 반사율을 나타내는 것을 알 수 있다.
따라서, 도 8에 도시된 <EX 1>과 같은 구조에서, 제2 보호부(252)에 포함되는 고반사 물질의 함량 비율을 조절하며, 전자 소자(500)가 배치된 영역에서의 반사율 Rc를 설정할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 고반사 물질을 포함하는 층의 두께에 따라 측정된 반사율의 예시를 나타낸다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 고반사 물질을 포함하는 층의 두께가 0.15mm, 0.20mm, 0.25mm, 0.30mm로 증가할수록 반사율이 증가하며, 0.20mm 이상의 두께를 가지면 96% 이상의 반사율을 나타내는 것을 알 수 있다.
따라서, 도 8에 도시된 <EX 2>와 같은 구조에서, 제2 보호부(252) 상에 배치된 제3 보호부(253)의 두께를 조절하며, 전자 소자(500)가 배치된 영역에서의 반사율 Rc를 설정할 수 있다.
여기서, 전자 소자(500)가 배치된 영역에서의 반사율 Rc는 백라이트 유닛의 화상 품위를 유지하기 위한 광학적 갭 OG와 상관 관계가 존재할 수 있다. 따라서, 전자 소자(500)가 배치된 영역에서의 반사율 Rc의 설정에 따라 일정한 화상 품위를 위해 요구되는 광학적 갭 OG가 달라지고, 광학적 갭 OG에 따라 백라이트 유닛의 두께가 달라질 수 있다.
도 10a는 전자 소자(500)가 배치된 영역에서의 반사율 Rc와 광학적 갭 OG에 따라 측정된 백라이트 유닛의 휘도 균일도의 예시를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 10b는 전자 소자(500)가 배치된 영역에서의 반사율 Rc에 따라 요구되는 광학적 갭 OG의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10a를 참조하면, 광학적 갭이 0.5mm, 1.0mm, 1.5mm 인 경우에 전자 소자(500)가 배치된 영역에서의 반사율 Rc에 따라 측정된 휘도 균일도의 예시를 나타낸다.
반사율 Rc가 약 0.8 이상인 구간에서 광학적 갭 OG가 작더라도 휘도 균일도가 높게 측정되는 것을 알 수 있다.
그리고, 반사율 Rc가 감소하면 휘도 균일도가 저하되며, 광학적 갭 OG가 작을수록 휘도 균일도가 저하되는 정도가 큰 것을 알 수 있다.
일 예로, 반사율 Rc가 0.45인 경우 광학적 갭 OG에 따라 측정된 휘도 균일도를 참조하면, 광학적 갭 OG가 1.5mm 인 경우에는 휘도 균일도가 0.7 이상을 만족하나 광학적 갭 OG가 1.0mm 인 경우에는 휘도 균일도가 0.6 정도로 나타나며 휘도 불균일 영역이 발생하는 것을 알 수 있다.
따라서, 전자 소자(500)가 배치되는 영역에서의 반사율 Rc는 광학적 갭 OG의 크기에 기초하여 설정될 필요가 있으며, 도 10b를 참조하면 반사율 Rc와 광학적 갭 OG는 음의 상관 관계가 있는 것을 알 수 있다.
즉, 백라이트 유닛의 두께 감소를 위해 광학적 갭 OG를 감소시킬 경우 전자 소자(500)가 배치된 영역에서의 반사율 Rc를 증가시킬 필요가 있다. 또한, 반사율 Rc를 작게 설정할 경우에는 화상 품위의 유지를 위해 광학적 갭 OG을 증가시킬 필요가 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들은, 전자 소자(500)와 광원(230)을 인쇄 회로(220)의 동일 면에 배치함으로써, 백라이트 유닛에 포함되는 전자 소자(500)의 배치를 용이하게 할 수 있다. 또한, 전자 소자(500)가 배치된 영역의 반사율을 높일 수 있는 구조를 통해 전자 소자(500)의 배치로 인한 광학적 성능 저하를 방지할 수 있다.
여기서, 전자 소자(500)는, 일 예로, 광원(230)의 구동을 위한 회로나 정전기 방전을 위한 소자 등일 수 있다. 그리고, 전자 소자(500)는, 광원(230)이 배치된 영역 이외의 영역에 배치될 수 있다.
도 11은 전자 소자(500)가 인쇄 회로(220)에서 광원(230)이 배치되는 영역에 배치된 평면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 백라이트 유닛은, 다수의 광원(230)과 광원(230)의 구동을 위한 광원 구동 회로(510)를 포함할 수 있다. 또한, 광원(230)으로 전원을 공급하는 전원 공급 회로(600)를 포함할 수 있다. 그리고, 정전기 방전을 위한 제너 다이오드(520)를 포함할 수 있다.
여기서, 광원(230)은, 인쇄 회로(220) 상에 배치되며, 디스플레이 패널(110)의 액티브 영역(AA)과 중첩하는 영역에 배치될 수 있다.
그리고, 광원 구동 회로(510), 제너 다이오드(520), 전원 공급 회로(600) 중 적어도 일부는 광원(230)이 배치된 인쇄 회로(220)의 일면에 배치될 수 있다. 또한, 이러한 전자 소자(500)는, 디스플레이 패널(220)의 액티브 영역(AA)과 중첩하는 영역에 위치할 수 있다.
일 예로, 광원 구동 회로(510)와 제너 다이오드(520)가 광원(230)이 배치된 인쇄 회로(220)의 일면에 배치될 수 있다.
광원 구동 회로(510) 등과 같은 전자 소자(500)의 배치를 위해 반사판(240)에 홀(H)을 형성할 필요가 있으며, 광원(230) 사이의 간격이나 광원(230) 사이의 영역에서의 광학적 특성에 영향을 주지 않아야 한다. 따라서, 전자 소자(500) 중 광원(230)과 유사한 크기를 갖는 전자 소자(500)가 광원(230)이 배치된 인쇄 회로(220)의 일면에 배치될 수 있다.
광원 구동 회로(510)와 제너 다이오드(520)는 인쇄 회로(220)의 배선부(222)에 의해 광원(230)과 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 반사판(240) 상에 제1 반사 패턴(410)과 제2 반사 패턴(420)이 배치된 기재 필름(300)이 배치될 수 있다.
제1 반사 패턴(410)과 제2 반사 패턴(420)은 전술한 예시와 같이, 별도의 필름에 의해 배치될 수도 있고, 동일한 필름에 의해 배치될 수도 있다. 또한, 경우에 따라, 전자 소자(500)를 감싸는 제2 보호부(252)에 고반사 물질을 포함시켜 제2 반사 패턴(420)이 배치되지 않을 수도 있다.
이와 같이, 인쇄 회로(220)의 일면에서 광원(230)이 배치되지 않은 영역에 전자 소자(500)를 배치함으로써, 백라이트 유닛에 포함된 전자 소자(500)를 용이하게 배치할 수 있다.
그리고, 전자 소자(500)와 중첩하는 영역에 제2 반사 패턴(420)이나 고반사 물질을 포함하는 제2 보호부(252)를 배치함으로써, 전자 소자(500)의 배치로 인한 백라이트 유닛의 화상 품위 저하를 방지할 수 있다.
도 12는 전자 소자(500)가 인쇄 회로(220)에서 광원(230)이 배치되는 영역에 배치됨에 따라 변경되는 백라이트 유닛의 평면 구조의 예시를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 광원(230)을 구동하는 광원 구동 회로(510)와, 앞서 설명한 제너 다이오드(520)뿐만 아니라, 광원 구동 회로(510)를 제어하는 광원 컨트롤러(530)도 광원(230)이 배치된 인쇄 회로(220)의 일면에 배치될 수 있다. 그리고, 회로 크기가 큰 전원 공급 회로(600)만 구동 회로 보드(700)에 위치할 수 있다.
도 12에 도시된 예시와 같이, 광원(230)이 배치된 인쇄 회로(220)의 일면에서 남는 영역에 광원 구동 회로(510) 등과 같은 전자 소자(500)를 배치함으로써, 디스플레이 패널(110)에서 요구되는 논-액티브 영역(NA)을 감소시킬 수 있다.
또한, 전자 소자(500) 상에는 전자 소자(500)를 은폐하고 일정한 수준 이상의 반사율을 제공하기 위한 제2 반사 패턴(420)이나 고반사 물질을 포함하는 제2 보호부(252)를 배치함으로써, 백라이트 유닛이 나타내는 화상 품위를 유지할 수 있다.
또한, 광원(230)과 전자 소자(500)가 인쇄 회로(220)의 동일 면에 배치됨으로써, 인쇄 회로(220)의 반대 면과 커버 버텀(210) 사이에 빈 공간이 존재하지 않도록 하여 광원(230)이나 전자 소자(500)와 중첩된 영역에서 방열 특성을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 디스플레이 장치 110: 디스플레이 패널
120: 게이트 구동 회로 130: 데이터 구동 회로
140: 컨트롤러 210: 커버 버텀
220: 인쇄 회로 221: 절연부
222: 배선부 230: 광원
240: 반사판 250: 보호부
251: 제1 보호부 252: 제2 보호부
253: 제3 보호부 260: 확산판
270: 색 변환 시트 280: 프리즘 시트
290: 확산 시트 300: 기재 필름
310: 제1 기재 필름 320: 제2 기재 필름
400: 반사 패턴 410: 제1 반사 패턴
420: 제2 반사 패턴 500: 전자 소자
510: 광원 구동 회로 520: 제너 다이오드
530: 광원 컨트롤러 600: 전원 공급 회로
700: 구동 회로 보드

Claims (20)

  1. 인쇄 회로;
    상기 인쇄 회로의 일면에 배치된 다수의 광원;
    상기 인쇄 회로의 상기 일면에 배치된 적어도 하나의 전자 소자;
    상기 인쇄 회로의 상기 일면에 배치되고, 상기 다수의 광원 각각과 대응하는 다수의 제1 홀과 상기 적어도 하나의 전자 소자와 대응하는 적어도 하나의 제2 홀을 포함하는 반사판;
    상기 제1 홀 상에 위치하고 상기 인쇄 회로의 상기 일면과의 직선 거리가 제1 거리인 다수의 제1 반사 패턴; 및
    상기 제2 홀 상에 위치하고 상기 인쇄 회로의 상기 일면과의 직선 거리가 상기 제1 거리보다 작은 제2 거리인 적어도 하나의 제2 반사 패턴
    을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴의 적어도 일부분의 반사율은 상기 제2 반사 패턴의 반사율보다 작은 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴의 중앙의 반사율과 상기 제1 반사 패턴의 외곽의 반사율은 상이하고, 상기 제2 반사 패턴의 중앙의 반사율과 상기 제2 반사 패턴의 외곽의 반사율은 동일한 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴의 면적과 상기 광원의 면적의 차이는 상기 제2 반사 패턴의 면적과 상기 전자 소자의 면적의 차이보다 큰 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴은 상기 반사판의 상면과 이격되고, 상기 제2 반사 패턴의 일부분은 상기 반사판의 상면과 접촉되거나 접착 물질에 의해 연결된 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴은 상기 반사판 상에 위치하는 제1 기재 필름의 상면 또는 하면에 배치되고, 상기 제2 반사 패턴은 상기 반사판과 상기 제1 기재 필름 사이에 위치하는 제2 기재 필름의 하면에 배치된 백라이트 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 기재 필름은 상기 제1 홀과 중첩된 영역을 제외한 영역의 적어도 일부 영역에 배치된 백라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광원과 상기 제1 기재 필름의 상기 하면 사이의 공간 중 적어도 일부는 공기 층이고, 상기 제1 반사 패턴은 상기 제1 기재 필름의 상기 하면에 배치된 백라이트 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴은 상기 반사판 상에 위치하는 기재 필름의 상면 또는 하면에 배치되고, 상기 제2 반사 패턴은 상기 기재 필름의 하면에 배치된 백라이트 유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 반사 패턴의 두께는 상기 제1 반사 패턴의 두께보다 큰 백라이트 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 반사 패턴은 다수의 개구부를 포함하고, 상기 다수의 개구부 각각은 둘 이상의 광원이 배치된 영역과 중첩하는 백라이트 유닛.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 반사 패턴은 상기 기재 필름의 하면에 배치되고, 상기 제1 반사 패턴과 상기 광원 사이의 공간 중 적어도 일부는 공기 층인 백라이트 유닛.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 제1 홀 각각에 배치된 다수의 제1 보호부; 및
    상기 적어도 하나의 제2 홀에 배치되고, 상면에 상기 제2 반사 패턴이 위치하는 적어도 하나의 제2 보호부를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 보호부의 상면은 볼록하고, 상기 제2 보호부의 상면은 평평한 백라이트 유닛.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 보호부의 투과율은 상기 제2 보호부의 투과율보다 큰 백라이트 유닛.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반사 패턴과 상기 전자 소자 사이에 공기 층이 존재하는 백라이트 유닛.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 회로를 수납하고, 상기 광원 및 상기 전자 소자 중 적어도 하나와 중첩하는 영역에서 상기 인쇄 회로의 타면과 접촉되거나 접착 물질에 의해 연결된 커버 버텀을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 광원 중 적어도 일부는 상기 적어도 하나의 전자 소자와 전기적으로 연결된 백라이트 유닛.
  19. 인쇄 회로;
    상기 인쇄 회로의 일면에 배치된 다수의 광원;
    상기 인쇄 회로의 상기 일면에 배치된 적어도 하나의 전자 소자; 및
    상기 인쇄 회로의 상기 일면에 배치되고, 상기 다수의 광원 각각과 대응하는 다수의 제1 홀과 상기 적어도 하나의 전자 소자와 대응하는 적어도 하나의 제2 홀을 포함하는 반사판을 포함하고,
    상기 반사판의 상면과 동일한 평면에서 상기 제2 홀과 중첩하는 영역의 투과도는 상기 제1 홀과 중첩하는 영역의 투과도보다 작은 백라이트 유닛.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항의 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛으로부터 광을 공급받는 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
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