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KR102378723B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR102378723B1
KR102378723B1 KR1020150133211A KR20150133211A KR102378723B1 KR 102378723 B1 KR102378723 B1 KR 102378723B1 KR 1020150133211 A KR1020150133211 A KR 1020150133211A KR 20150133211 A KR20150133211 A KR 20150133211A KR 102378723 B1 KR102378723 B1 KR 102378723B1
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KR
South Korea
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light source
mounting unit
connector
circuit board
printed circuit
Prior art date
Application number
KR1020150133211A
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English (en)
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KR20170034653A (ko
Inventor
전종필
이계훈
안준석
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Filing date
Publication date
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Priority to EP16167806.5A priority patent/EP3144722B1/en
Priority to US15/208,163 priority patent/US10613270B2/en
Priority to PCT/KR2016/008742 priority patent/WO2017052070A1/en
Priority to CN201610833665.XA priority patent/CN106547126B/zh
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Abstract

본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 액정 패널과, 액정 패널에 광을 공급하는 광원과, 광원이 실장되는 광원 실장부와 외부 회로와의 연결을 위한 커넥터가 장착되는 커넥터 장착부를 갖는 인쇄회로기판을 포함하고, 인쇄회로기판은 커넥터 장착부가 광원 실장부 보다 낮게 위치되도록 벤딩된다. 인쇄회로기판은 커넥터가 인쇄회로기판의 상부면 보다 위로 돌출되지 않도록 벤딩될 수 있다. 이로써, 디스플레이 장치치의 두께가 개선될 수 있다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARTUS}
본 발명은 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 문자, 도형 등의 데이터 정보 및 영상 등을 시각적으로 표시하는 출력 장치의 일종이다.
디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode)와 같이 스스로 발광하는 디스플레이 패널을 사용하는 발광형과, 액정 패널(LCD, Liquid Crystal Display)과 같이 스스로 발광하지 못하고 백라이트 유닛으로부터 광을 공급받아야 하는 디스플레이 패널을 사용하는 수광형으로 분류될 수 있다.
수광형 디스플레이 장치의 백라이트 유닛은 광원과 인쇄회로기판으로 구성되는 광원 모듈과, 각종 광학 부재를 포함한다. 각종 광학 부재는 인쇄회로기판의 위에 적층될 수 있다.
인쇄회로기판에는 광원과 외부 회로의 연결을 위한 커넥터가 조립될 수 있으며, 커넥터의 조립 위치는 인쇄회로기판의 구조나 커넥터의 형상 등에 따라 달라질 수 있다. 일례로, 커넥터가 인쇄회로기판의 상부면 보다 위로 돌출될 수 있다.
이러한 경우에, 커넥터가 돌출되는 양만큼 디스플레이 장치의 두께가 증가하고, 그로 인한 단차를 보상하여 광학 부재를 안정적으로 지지하기 위한 스페이서 부재를 인쇄회로기판에 부착하는 것이 필요할 수 있다.
본 발명의 일 측면은 광원 모듈의 인쇄회로기판에 장착되는 커넥터가 인쇄회로기판의 상부면 보다 돌출되어 발생하는 두께 증가분을 제거함으로써 디스플레이 장치의 두께를 개선한다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 액정 패널;과, 상기 액정 패널에 광을 공급하는 광원; 및 상기 광원이 실장되는 광원 실장부와, 외부 회로와의 연결을 위한 커넥터가 장착되는 커넥터 장착부를 갖는 인쇄회로기판; 을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 커넥터 장착부가 상기 광원 실장부 보다 낮게 위치되도록 벤딩된다.
상기 인쇄회로기판은 상기 커넥터가 상기 광원 실장부의 상부면의 높이 보다 위로 돌출되지 않도록 벤딩된다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치의 제조 방법은 광원이 실장되는 광원 실장부와, 외부 회로와의 연결을 위한 커넥터가 장착되고 상기 광원 실장부 보다 낮게 위치하는 커넥터 장착부를 갖는 인쇄회로기판을 형성하고, 상기 인쇄회로기판을 바텀 섀시에 안착시키고, 상기 인쇄회로기판에 광학 부재를 안착시키는 것을 포함한다.
상기 인쇄회로기판을 형성하는 것은, 메탈 방열판과, 절연층과, 동박층을 압착에 의해 적층하고, 상기 동박층에 에칭하여 패턴을 형성하고, 상기 인쇄회로기판을 벤딩하는 것을 포함할 수 있다.
상기 인쇄회로기판을 형성하는 것은, 메탈 방열판을 벤딩하고, 상기 메탈 방열판의 표면에 아노다이징 처리하여 전열층을 형성하고, 상기 전열층에 동박층을 도포하고, 상기 동박층에 에칭하여 패턴을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치를 슬림화할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 광원 모듈의 인쇄회로기판에 커넥터 돌출로 인한 단차를 보상하기 위해 부착되는 스페이서 부재를 생략하여 부품 수 및 조립 공정을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 주요 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 3은 도 1의 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도.
도 4는 도 1의 디스플레이 장치의 인쇄회로기판과 커넥터를 분리하여 도시한 도면.
도 5는 도 1의 디스플레이 장치의 인쇄회로기판에 커넥터가 장착된 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 적층 구조를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 벤딩 방법을 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 적층 구조를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 벤딩 방법을 도시한 도면.
이하 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 또는 변형예들도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
각 도면에서 동일한 구성 요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하였으며, 각 도면은 본 발명의 용이한 이해를 돕도록 확대하거나 다소 과장하여 도시된 것일 수 있다.
본 명세서에서 별도로 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
다만, 본 명세서에서 별도로 명명한 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어를 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있으나, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 이해될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 또는 명확히 하나라고만 표시되지 않는 한 복수의 표현을 포함할 수 있다.
포함한다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 구성 요소, 특징, 숫자, 단계, 동작 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 구성 용소, 특징, 숫자, 단계, 동작 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 상하 방향의 기준은 첨부된 도면 도 3을 기준으로 하기로 한다.
단순히 전방에, 후방에, 상측에, 하측에, 좌측에 또는 우측에 라고 표현하는 경우에 어떤 구성 요소가 다른 구성 용소의 바로 전방에, 후방에, 상측에, 하측에, 좌측에 또는 우측에마련되는 경우뿐만 아니라 이들 구성 요소들 사이에 제3의 다른 구성 요소가 개재되는 경우를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이다. 도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 주요 구성을 분해하여 도시한 도면이다. 도 3은 도 1의 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도이다. 도 4는 도 1의 디스플레이 장치의 인쇄회로기판과 커넥터를 분리하여 도시한 도면이다. 도 5는 도 1의 디스플레이 장치의 인쇄회로기판에 커넥터가 장착된 상태를 도시한 도면이다.
디스플레이 장치(1)는 정보, 자료, 데이터 등을 문자, 도형, 그래프, 영상 등으로 표시하여 주는 장치로서, 동영상 및 영상 신호를 전송하는 원거리 통신 매체인 텔레비전과 컴퓨터 출력 장치의 일종인 모니터를 포함한다.
디스플레이 장치(1)는 본 실시예와 같이 화면이 평면인 평면 디스플레이 장치이거나, 또는 본 실시예와 달리 화면이 곡면인 곡면 디스플레이 장치이거나, 화면이 평면에서 곡면으로 그리고 곡면에서 평면으로 가변하거나 곡면의 곡률이 가변하는 벤더블 디스플레이 장치일 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 디스플레이 장치(1)의 표시부로서 영상을 표시하는 액정 패널(4)과, 액정 패널(4)에 광을 비춰주는 백라이트 유닛을 포함한다.
액정 패널(4)은 전압 및 온도의 변화에 따라 광학적 성질을 나타내는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 액정 패널(4)은 박막 트랜지스터 기판(Thin Film Transistor,TFT)과, 박막 트랜지스터 기판과 서로 마주보도록 결합되는 컬러 필터 기판과, 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판의 사이에 주입되는 액정으로 구성될 수 있다. 박막 트랜지스터 기판은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 매트릭스 형태로 형성된 투명한 기판일 수 있으며, 컬러 필터 기판은 소정의 색을 발현하는 색화소인 RGB 색화소가 박막 공정에 의해 형성된 투명한 기판일 수 있다.
액정 패널(4)에는 데이터 구동 신호 및 게이트 구동 신호를 인가 받기 위한 신호 전송 필름(7)이 연결될 수 있다. 신호 전송 필름(7)은 연성회로기판 상에 구동 칩이 실장되는 COF(Chip On Flexible Printed Circuit) 형태로 이루어질 수 있다.
백라이트 유닛은 액정 패널(4)의 아래에 배치되어 액정 패널(4) 측으로 광을 비춰줄 수 있다.
백라이트 유닛은 본 실시예와 같이 광원(11)이 액정 패널(4)의 복수의 장변과 복수의 단변의 적어도 어느 하나의 변 측에 배치되는 에지형(Edge Type)이거나, 또는 본 실시예와 달리 광원(11)이 액정 패널(4)의 직하방에 배치되는 직하형(Edge Type)일 수 있다.
백라이트 유닛은 광원(11)과 상기 광원(11)이 실장되는 인쇄회로기판(12)으로 구성되는 광원 모듈(10)과, 광원(11)에서 발산되는 광의 이동 경로 상에 배치되는 각종 광학 부재를 포함한다.
광원(11)은 엘이디(LED, Light Emitting Diode)를 포함한다. 엘이디는 기판에 엘이디 칩이 실장되고 수지가 충진된 패키지 형태로 제공될 수 있다. 다만, 본 실시예와 달리 광원으로 냉음극 형광 램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)나, 외부 전극 형광 램프(EEFL, External Electrode Fluorescent Lamp)가 사용될 수도 있다.
인쇄회로기판(12)에는 복수의 광원(11)이 액정 패널(4)의 모서리를 따라서 일렬로 실장될 수 있다. 인쇄회로기판(12)에는 광원(11)에 구동 전원 및 신호를 전달하기 위한 회로 패턴 등이 형성될 수 있으며, 외부 회로와의 연결을 위한 커넥터(30)가 장착될 수 있다. 인쇄회로기판(12)은 후술하는 바텀 섀시(90)에 안착될 수 있다.
인쇄회로기판(12)은 광원(11)이 실장되는 부분인 광원 실장부(20)와, 커넥터(30)가 장착되는 부분인 커넥터 장착부(25)를 포함한다. 광원 실장부(20)와 커넥터 장착부(25)는 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 광원 실장부(20)는 커넥터 장착부(25) 보다 디스플레이 장치(1)의 외측에 위치될 수 있다.
인쇄회로기판(12)은 커넥터 장착부(25)가 광원 실장부(20) 보다 낮은 위치에 있도록 광원 실장부(20)와 커넥터 장착부(25)의 경계선인 절곡부(29)를 중심으로 벤딩된다.
이로써, 커넥터 장착부(25)에 장착된 커넥터(30)가 광원 실장부(20)의 상부면(21)의 높이 보다 높지 않게 위치될 수 있다. 즉 커넥터(30)가 광원 실장부(20)의 상부면 위로 돌출되지 않을 수 있다. 인쇄회로기판(12)과 커넥터(30)에 대하여는 아래에서 자세히 부연 설명한다.
광학 부재는 광원(11)에서 발산되는 광의 이동 경로 상에 배치되어 광의 진행 방향을 안내하거나 광특성을 향상시킬 수 있다.
광학 부재는 광을 반사시켜 광 손실을 방지시키는 반사 시트(Reflector Sheet,40)와, 광원(11)에서 발산되는 빛을 액정 패널(4) 측으로 고르게 분산시켜 주는 도광판(Light Guide Plate,50)과, 광특성을 향상시키는 각종 광학 시트(Optical Sheet,60,61,62)를 포함한다.
반사 시트(40)는 광원(11)에서 발산되는 광을 반사시켜 도광판(50)의 저면으로 입사시킬 수 있다. 반사 시트(40)는 시트, 필름, 판 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 일례로, 반사 시트(40)는 모재(Base Material)에 반사율이 높은 물질을 코팅하여 형성할 수 있다. 모재로는 SUS, BRASS, Aluminum, PET 등이 사용될 수 있고, 고반사 코팅제로 Siver, TiO2 등이 사용될 수 있다.
반사 시트(40)는 인쇄회로기판(12)의 광원 실장부(20) 위에 안착되어 지지될 수 있다.
도광판(50)은 PMMA(Poly Methyl Methacrylate Acrylate) 재질로 형성될 수 있다. 도광판(50)에는 광의 경로를 변화시키기 위한 패턴이 마련될 수 있다. 본 실시예와 같은 에지형 백라이트 유닛에서 광원(11)은 도광판(50)의 측면에 위치될 수 있다. 도광판(50)의 측면으로 입사된 광은 도광판의 저면에 형성된 패턴에서 산란되어 도광판(50)의 상면을 통해 출사될 수 있다.
도광판(50)은 반사 시트(40)의 위에 안착될 수 있다. 도광판(50)은 열팽창을 고려하여 도광판(50)의 측면이 광원(11)과 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다.
광학 시트(60,61,62)는 도광판(50)에서 출사되는 광의 광특성을 향상시키도록 도광판(50)의 상부에 배치될 수 있다.
광학 시트는(60,61,62)는 퀀텀 닷 시트(Quantum Dot Sheet,60)와, 확산 시트(Diffuser Sheet,61)와, 프리즘 시트(62)로 구성될 수 있다.
퀀텀 닷 시트(60)는 빛의 파장을 변화시켜 색 재현성을 향상시킬 수 있다. 색 재현도는 자연색에 얼마나 가까운지에 대한 척도이며, 색 좌표 상에서 얼마나 넓은 면적을 표현할 수 있는 가에 대한 것이다.
퀀텀 닷 시트(60)의 내부에는 빛을 내는 수 나노미터 크기의 반도체 결정체인 퀀텀 닷(Quantum Dot)이 분산 배치될 수 있다. 퀀텀 닷은 청색 광을 받아 그 크기에 따라 가시광선의 모든 색을 발생시킬 수 있다. 퀀텀 닷의 크기가 작을수록 짧은 파장의 빛을 발생시키고 크기가 클수록 긴 파장의 빛을 발생시킬 수 있다.
확산 시트(61)는 도광판(50)의 패턴을 상쇄시키거나 최소화시킬 수 있다. 도광판(50)을 통해 안내된 광은 직접 눈으로 들어오기 때문에 도광판(50)의 패턴이 그대로 눈에 비치게 되므로 확산 시트(61)는 이를 상쇄시키거나 최소화시킨다.
프리즘 시트(62)는 확산 시트를 지나면서 휘도가 급격히 떨어진 광을 다시 집중시켜서 광 휘도를 향상시킬 수 있다. 프리즘 시트(62)로는 고휘도 프리즘 시트인 디베프(DBEF, Dual Brightness Enhancement Film) 시트 등이 사용될 수 있다.
다만, 본 실시예와 달리 광학 시트는 외부의 충격이나 이물 유입으로부터 광학 시트를 보호하기 위한 보호 시트(Protection Sheet)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 퀀텀 닷 시트와, 확산 시트와, 프리즘 시트 중 어느 하나 이상이 생략될 수도 있으며, 하나 이상의 성능이 복합된 복합 시트가 사용될 수도 있다.
광학 시트(60,61,62)는 도광판(50)과 액정 패널(4)의 사이에 배치될 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 액정 패널(4)과 백라이트 유닛을 수용하고 지지하는 섀시 어셈블리를 포함한다.
섀시 어셈블리는 탑 섀시(70)와, 미들 몰드(80)와, 바텀 섀시(90)로 구성될 수 있다.
탑 섀시(70)는 액정 패널(4)을 노출시키기 위한 개구(71)와, 액정 패널(4)의 상면 테두리부를 지지하는 베젤부(72)와, 베젤부(72)에서 아래로 연장되는 탑 섀시 측부(73)를 포함할 수 있다.
미들 몰드(80)는 미들 몰드 측부(81)와, 미들 몰드 측부(81)에서 내측으로 돌출되어 액정 패널(4)과 광학 부재를 지지하고 간격을 유지시키는 중간 지지부(82)를 포함할 수 있다.
바텀 섀시(90)는 백라이트 유닛의 아래에 배치되는 바텀부(91)와, 바텀부(91)에서 위로 연장되는 바텀 측부(92)를 포함할 수 있다. 바텀부(91)에는 광원 모듈(10)의 인쇄회로기판(12)이 안착될 수 있다.
바텀 섀시(90)에는 탑 섀시(70)와 미들 몰드(80) 등 디스플레이 장치(1)의 각종 구성 요소가 고정 지지될 수 있다.
바텀 섀시(90)는 광원(11)에서 발생하는 열을 외부로 방열시키는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 광원(11)에서 발생하는 열은 인쇄회로기판(12)을 거쳐 바텀 섀시(90)로 전달되고, 바텀 섀시(90)에서 방열될 수 있다. 이를 위해 바텀 섀시(90)는 열전도도가 좋은 알루미늄, SUS 등의 각종 금속 재질, 또는 ABS 등의 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(12) 역시 열전도도가 좋은 알루미늄 재질의 메탈 PCB가 사용될 수 있다.
다만, 본 실시예와 달리, 탑 섀시(70)와, 미들 몰드(80)와, 바텀 섀시(90) 중에 적어도 어느 하나는 생략되거나 또는 서로 일체로 형성될 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 이러한 섀시 어셈블리를 보호하고 수용하도록 섀시 어셈블리를 감싸는 하우징(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
디스플레이 장치(1)는 바닥면에 설치되기 위한 레그(2)를 가질 수 있다. 다만, 본 실시예와 달리 디스플레이 장치(1)는 벽에 걸 수 있게 마련되거나 빌트인 방식으로 벽 내부에 설치되도록 마련될 수도 있다.
이와 같이, 디스플레이 장치(1)는 바텀 섀시(90), 광원 모듈(10)의 인쇄회로기판(12), 반사 시트(40), 도광판(50), 광학 시트(60,61,62), 액정 패널(4) 등이 차례로 수평하게 적층될 수 있다. 이 경우에 인쇄회로기판(12)에 장착되는 커넥터(30)가 인쇄회로기판(12)의 상부면 보다 높게 돌출된다면 그만큼 디스플레이 장치(1)의 두께가 증가하는 결과가 초래될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이, 커넥터(30)의 돌출을 제거하여 디스플레이 장치(1)의 두께를 개선하도록 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판(12)은 커넥터 장착부(25)와 광원 실장부(20)의 경계선인 절곡부(29)를 중심으로 벤딩되어서 커넥터 장착부(25)가 광원 실장부(20) 보다 낮게 위치되도록 마련된다.
인쇄회로기판(12)은 커넥터 장착부(25)에 장착된 커넥터(30)가 광원 실장부(20)의 상부면(21) 보다 적어도 높지 않은 위치에 배치되도록 벤딩된다.
광원 실장부(20)는 평면 형태을 갖고 액정 패널(4)에 대해 대체로 수평하게 마련될 수 있으며, 커넥터 장착부(25)는 평면 형태를 갖고 광원 실장부(20)와 소정의 각을 형성하도록 각지게 형성될 수 있다.
바텀 섀시(90)는 커넥터 장착부(25)를 수용하는 수용부(91a)를 가질 수 있다. 수용부(91a)는 바텀 섀시(90)의 바텀부(91)에 형성될 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판(12)의 광원 실장부(20)는 바텀부(91)에 지지되고 인쇄회로기판(12)의 커넥터 장착부(25)는 수용부(91a)에 수용될 수 있다.
본 실시예에서 수용부(91a)는 바텀부(91)를 관통하는 개구 형태로 마련되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 홈 형태로 마련될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판(12)은 커넥터 장착부(25)에 장착된 커넥터(30)가 광원 실장부(20)의 상부면(21) 보다 적어도 높지 않은 위치에 있을 정도로 벤딩되면 충분하고, 인쇄회로기판(12)의 재질, 형태, 층수와 커넥터(30)의 형상에 제한이 없다.
일례로, 인쇄회로기판(12)은 메탈 방열판을 갖는 메탈 인쇄회로기판일 수도 있고, 폴리이미드(Polyimide) 재질의 플랙시블 기판이거나, 에폭시 재질의 리지드 기판일 수도 있다. 또한, 인쇄회로기판(12)은 싱글 사이드 PCB이거나, 더블 사이드 PCB 이거나, 멀티 레이어 PCB 일 수 있다.
일례로, 커넥터(30)는 커넥터 바디(31)과, 커넥터 바디(31)의 내부에 형성되는 삽입 공간(32)과, 삽입 공간(32)에 마련되는 연결핀(33b)과, 인쇄회로기판(12)의 접속 리드(26)에 접속되도록 연결핀(33b)에서 커넥터 바디(31)의 외부로 연장되는 접속핀(33a)과, 인쇄회로기판(12)의 접속 패드(27)에 실장되도록 커넥터 바디(31)의 외부에 형성되는 접속 단자(34)를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(12)은 회로 패턴을 이루는 동박층 위에 마련되는 보호층(16)을 포함하고, 보호층(16)의 일부가 개구되어 접속 리드(26)와 접속 패드(27)가 노출된 형태일 수 있다.
커넥터(30)에 연결되는 플러그(35)는 플러그 바디(36)와, 커넥터(30)의 삽입 공간(32)에 삽입되고 커넥터(30)의 연결핀(33b)에 접속되는 연결 단자(미도시)를 갖는 삽입부(37)를 포함할 수 있다. 플러그(35)에는 와이어(38)가 연결될 수 있다.
인쇄회로기판(12)은 상면에 회로 패턴이 형성되는 싱글 사이드 PCB일 수 있으며, 이에 따라 접속핀(33a)은 인쇄회로기판(12)의 상면에 마련될 수 있다.
인쇄회로기판(12)의 커넥터 장착부(25)에는 커넥터(30)가 수용되는 장착 공간(28)이 형성될 수 있다. 커넥터(30)의 적어도 일부분은 장착 공간(28)에 수용되나, 적어도 일부분은 장착 공간(28)에 수용되지 않고 위로 돌출될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 인쇄회로기판(12)은 커넥터 장착부(25)와 광원 실장부(21)의 경계선인 절곡부(29)에서 절곡되어서 커넥터 장착부(25)는 광원 실장부(20)의 아래에 위치되므로, 커넥터(30)는 광원 실장부(20)의 상부면(21) 보다 높지 않게 위치될 수 있다.
이와 같이, 커넥터(30)가 광원 실장부(20)의 상부면(21) 보다 높지 않게 위치되어 커넥터(30) 돌출로 인한 단차가 발생하지 않으므로 디스플레이 장치(1)의 두께를 개선할 수 있으며, 종래 커넥터(30) 돌출로 인한 단차를 보상하기 위해 인쇄회로기판(12)에 부착되었던 스페이서 부재를 생략할 수 있으므로 부품 수 및 조립 공정이 줄어들 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도이다.
도 6을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이 장치(200)를 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명은 생략할 수 있다.
인쇄회로기판(212)은 커넥터 장착부(225)가 광원 실장부(220) 보다 낮게 위치되도록 커넥터 장착부(225)와 광원 실장부(220)의 경계선을 중심으로 벤딩되며, 벤딩되는 양은 커넥터 장착부(225)에 장착된 커넥터(30)가 광원 실장부(220)의 상부면 보다 적어도 높지 않은 위치에 있을 정도인 것은 전술한 실시예와 동일한다.
다만, 커넥터 장착부(225)는 전술한 실시예와 달리 광원 실장부(220)에서 라운드지게 연장될 수 있다.
광원 실장부(220)는 평면 형태를 갖고 액정 패널(4)에 대해 대체로 수평할 수 있으나, 광원 실장부(220)는 평면 형태 뿐만 아니라 곡면 형태를 가질 수도 있다.
광원 실장부(220)가 커넥터 장착부(225)에서 라운드지게 연장되고 곡면 형태를 가지므로 전술한 실시예 보다 가공이 용이할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도이다.
도 7을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이 장치(300)를 설명한다. 전술한 실시예들과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명은 생략할 수 있다.
인쇄회로기판(312)은 커넥터 장착부(325)가 광원 실장부(320) 보다 낮게 위치되도록 커넥터 장착부(325)와 광원 실장부(320)의 경계선을 중심으로 벤딩되며, 벤딩되는 양은 커넥터 장착부(325)에 장착된 커넥터(30)가 광원 실장부(320)의 상부면 보다 적어도 높지 않은 위치에 있을 정도인 것은 전술한 실시예와 동일한다.
다만, 인쇄회로기판(312)은 커넥터 장착부(325)와 광원 실장부(320)를 연결하는 단차부(329)를 더 포함할 수 있다.
광원 실장부(320)와, 커넥터 장착부(325)는 모두 평면 형태를 갖고 액정 패널(4)에 대해 대체로 수평할 수 있다. 단차부(329)는 커넥터 장착부(325)와 광원 실장부(320)를 연결하도록 수직하게 마련될 수 있다.
다만, 본 실시예와 달리 광원 실장부(320)와 단차부(329)는 라운드지게 연장될 수 있으며, 단차부(329)와 커넥터 장착부(325) 역시 라운드지게 연장될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도이다.
도 8을 참조하여 본 발명의 제4실시예에 따른 디스플레이 장치(400)를 설명한다. 전술한 실시예들과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명은 생략할 수 있다.
본 실시예는 직하형 백라이트 유닛을 갖는 디스플레이 장치(400)를 예시한 것으로서, 백라이트 유닛은 광원(411)과 상기 광원(411)이 실장되는 인쇄회로기판(412)으로 구성되는 광원 모듈(410)과, 광원(411)에서 발산되는 광의 이동 경로 상에 배치되는 각종 광학 부재를 포함한다.
인쇄회로기판(412)에는 복수의 광원(411)이 인쇄회로기판(412)의 길이 방향을 따라 일렬로 실장될 수 있다. 인쇄회로기판(412)에는 광원(411)에 구동 전원 및 신호를 전달하기 위한 회로 패턴 등이 형성될 수 있으며, 외부 회로와의 연결을 위한 커넥터(430)가 장착될 수 있다. 인쇄회로기판(412)은 바텀 섀시(490)에 안착될 수 있다.
인쇄회로기판(412)은 광원(411)이 실장되는 부분인 광원 실장부(420)와, 커넥터(430)가 장착되는 부분인 커넥터 장착부(425)를 포함한다. 광원 실장부(420)와 커넥터 장착부(425)는 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 커넥터 장착부(425)는 광원 실장부(420) 보다 디스플레이 장치(400)의 외측에 위치할 수 있다.
인쇄회로기판(412)은 커넥터 장착부(425)가 광원 실장부(420) 보다 낮은 위치에 있도록 광원 실장부(420)와 커넥터 장착부(425)의 경계선인 절곡부를 중심으로 벤딩된다. 커넥터 장착부(425)에 장착된 커넥터(430)가 광원 실장부(420)의 상부면(421)의 높이 보다 높지 않게 위치될 수 있다.
광학 부재는 광을 반사시켜 광 손실을 방지시키는 반사 시트(Reflector Sheet,440)와, 광원(411)에서 발산되는 빛을 액정 패널(404) 측으로 고르게 확산시켜 주는 확산판(Light Guide Plate,450)과, 광특성을 향상시키는 광학 시트(Optical Sheet,460,461,462)를 포함한다.
반사 시트(440)는 광원(411)에서 발산되는 광을 반사시켜 확산판(450)의 저면으로 입사시킬 수 있다. 반사 시트(440)는 시트, 필름, 판 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
반사 시트(440)는 인쇄회로기판(412)의 광원 실장부(420) 위에 안착되어 지지될 수 있다. 반사 시트(440)는 인쇄회로기판(412)에 실장된 광원(410)이 통과하도록 통과홀(441)을 가질 수 있다.
확산판(450)은 직하형 백라이트 유닛에서 도광판 대신에 사용될 수 있는 것으로서, 반사 시트(440)의 상측에 배치되어 광원(411)에서 발생되는 불규칙한 광을 고르게 확산시키는 역할과 각종 광학 시트(460,461,462)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
광학 시트(460,461,462)는 확산판(450)에서 출사되는 광의 광특성을 향상시키도록 확산판(450)의 상부에 배치될 수 있다.
광학 시트는(460,461,462)는 퀀텀 닷 시트(Quantum Dot Sheet,460)와, 확산 시트(Diffuser Sheet,461)와, 프리즘 시트(462)로 구성될 수 있다.
다만, 본 실시예와 달리 광학 시트는 외부의 충격이나 이물 유입으로부터 광학 시트를 보호하기 위한 보호 시트(Protection Sheet)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 퀀텀 닷 시트와, 확산 시트와, 프리즘 시트 중 어느 하나 이상이 생략될 수도 있으며, 성능이 복합된 복합 시트로 구성될 수도 있다.
광학 시트(460,461,462)는 확산판(450)과 액정 패널(404)의 사이에 배치될 수 있다.
디스플레이 장치(400)는 액정 패널(404)과 백라이트 유닛을 수용하고 지지하는 섀시 어셈블리를 포함한다.
섀시 어셈블리는 탑 섀시(470)와, 미들 몰드(480)와, 바텀 섀시(490)와, 홀더 미들(495)로 구성될 수 있다.
탑 섀시(470)는 액정 패널(404)을 노출시키기 위한 개구(471)와, 액정 패널(404)의 상면 테두리부를 지지하는 베젤부(472)와, 베젤부(472)에서 아래로 연장되는 탑 섀시 측부(473)를 포함할 수 있다.
미들 몰드(480)는 미들 몰드 측부(481)와, 미들 몰드 측부(481)에서 내측으로 돌출되어 액정 패널(404)과 광학 부재를 지지하고 간격을 유지시키는 중간 지지부(482)를 포함할 수 있다.
바텀 섀시(490)는 백라이트 유닛의 아래에 배치되는 바텀부(491)와, 바텀부4(91)에서 위로 연장되는 바텀 측부(492)를 포함할 수 있다. 바텀부(491)에는 광원 모듈(410)의 인쇄회로기판(412)이 안착될 수 있다.
바텀 섀시(490)에는 탑 섀시(470)와 미들 몰드(480) 등 디스플레이 장치(401)의 각종 구성 요소가 고정 지지될 수 있다.
바텀 섀시(490)는 광원(411)에서 발생하는 열을 외부로 방열시키는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해 바텀 섀시(490)는 알루미늄, SUS 등의 각종 금속 재질, 또는 ABS 등의 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
홀더 미들(495)은 바텀 섀시(490)의 상부에 마련되어 반사 시트(440)를 고정시키고, 확산판(450)을 반사 시트(440)에서 이격시키며, 확산판(450) 및 광학 시트(460,461,462)를 지지하는 역할을 할 수 있다.
다만, 본 실시예와 달리, 탑 섀시(470)와, 미들 몰드(480)와, 바텀 섀시(490)와, 홀더 미들(495) 중에 적어도 어느 하나는 생략되거나 또는 서로 일체로 형성될 수 있다.
광원 실장부(420)는 평면 형태을 갖고 액정 패널(404)에 대해 대체로 수평하게 마련될 수 있으며, 커넥터 장착부(425)는 평면 형태를 갖고 광원 실장부(420)와 소정의 각을 형성하도록 각지게 형성될 수 있다.
바텀 섀시(490)는 광원 실장부(420)에서 벤딩되어 아래에 위치되는 커넥터 장착부(425)를 수용하는 수용부(491a)를 가질 수 있다. 수용부(491a)는 바텀 섀시(490)의 바텀부(491)에 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(412)의 광원 실장부(420)는 바텀부(491)에 지지되고 인쇄회로기판(412)의 커넥터 장착부(425)는 수용부(491a)에 수용될 수 있다.
본 실시예에서 수용부(491a)는 바텀부(491)를 관통하는 개구 형태로 마련되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 홈 형태로 마련될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판(420)은 커넥터 장착부(425)에 장착된 커넥터(430)가 광원 실장부(420)의 상부면(421) 보다 적어도 높지 않은 위치에 있을 정도로 벤딩되면 충분하고, 인쇄회로기판(420)의 재질, 형태, 층수와 커넥터(430)의 형상에 제한이 없다.
일례로, 인쇄회로기판(420)은 메탈 방열판을 갖는 메탈 인쇄회로기판일 수도 있고, 폴리이미드(Polyimide) 재질의 플랙시블 기판이거나, 에폭시 재질의 리지드 기판일 수도 있다. 또한, 인쇄회로기판(420)은 싱글 사이드 PCB이거나, 더블 사이드 PCB 이거나, 멀티 레이어 PCB 일 수 있다.
일례로, 커넥터(430)는 커넥터 바디(431)과, 커넥터 바디(431)의 내부에 형성되는 삽입 공간(432)과, 삽입 공간(432)에 마련되는 연결핀(433b)과, 인쇄회로기판(420)의 접속 리드에 접속되도록 연결핀(433b)에서 커넥터 바디(31)의 외부로 연장되는 접속핀(33a)과, 인쇄회로기판(420)의 접속 패드에 실장되도록 커넥터 바디(431)의 외부에 형성되는 접속 단자를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도이다.
도 9를 참조하여 본 발명의 제5실시예에 따른 디스플레이 장치(500)를 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명은 생략할 수 있다.
인쇄회로기판(512)은 커넥터 장착부(525)가 광원 실장부(520) 보다 낮게 위치되도록 커넥터 장착부(525)와 광원 실장부(520)의 경계선을 중심으로 벤딩되며, 벤딩되는 양은 커넥터 장착부(525)에 장착된 커넥터(530)가 광원 실장부(520)의 상부면 보다 적어도 높지 않은 위치에 있을 정도인 것은 전술한 실시예와 동일한다.
다만, 커넥터 장착부(525)는 전술한 실시예와 달리 광원 실장부(520)에서 라운드지게 연장될 수 있다.
광원 실장부(520)는 평면 형태를 갖고 액정 패널(404)에 대해 대체로 수평하게 마련될 수 있으나, 광원 실장부(520)는 평면 형태 뿐만 아니라 곡면 형태를 가질 수도 있다.
광원 실장부(520)가 커넥터 장착부(525)에서 라운드지게 연장되고 곡면 형태를 가지므로 전술한 실시예 보다 가공이 용이할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 측단면도이다.
도 10을 참조하여 본 발명의 제6실시예에 따른 디스플레이 장치(600)를 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명은 생략할 수 있다.
인쇄회로기판(612)은 커넥터 장착부(625)가 광원 실장부(620) 보다 낮게 위치되도록 커넥터 장착부(625)와 광원 실장부(620)의 경계선을 중심으로 벤딩되며, 벤딩되는 양은 커넥터 장착부(625)에 장착된 커넥터(430)가 광원 실장부(620)의 상부면 보다 적어도 높지 않은 위치에 있을 정도인 것은 전술한 실시예와 동일한다.
다만, 인쇄회로기판(612)은 커넥터 장착부(3625)와 광원 실장부(620)를 연결하는 단차부(629)를 더 포함할 수 있다.
광원 실장부(620)와, 커넥터 장착부(625)는 모두 평면 형태를 갖고 액정 패널(404)에 대해 대체로 수평할 수 있다. 단차부(629)는 커넥터 장착부(625)와 광원 실장부(620)를 연결하도록 수직하게 마련될 수 있다.
다만, 본 실시예와 달리 광원 실장부(620)와 단차부(629)는 라운드지게 연장될 수 있으며, 단차부(629)와 커넥터 장착부(625) 역시 라운드지게 연장될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 적층 구조를 도시한 도면이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 벤딩 방법을 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 적층 구조와 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 벤딩 방법 및 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명한다.
디스플레이 장치의 제조 방법은 광원이 실장되는 광원 실장부와, 외부 회로와의 연결을 위한 커넥터가 장착되고 상기 광원 실장부 보다 낮게 위치하는 커넥터 장착부를 갖는 인쇄회로기판을 형성하는 것을 포함한다.
다음으로, 상기 형성된 인쇄회로기판을 바텀 섀시에 안착하고, 상기 바텀 섀시에 안착된 인쇄회로기판 위에 반사 시트 등의 광학 부재를 안착시키는 것을 포함한다.
이때, 인쇄회로기판을 벤딩하여 형성하는 방법은 인쇄회로기판의 구조에 따라 달라질 수 있다.
일례로, 도 11에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(12)은 메탈 방열판(13)과, 절연층(14)과, 동박층(15)이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다.
메탈 방열판(13)은 알루미늄 재질로 형성될 수 있으며, 절연층(14)은 에폭시, FR4 등의 재질로 형성될 수 있다. 절연층(14)의 위에는 화이트 포토 솔더 레지스트(PSD,Photo Solder Resist) 재질의 보호층(16,도 4)이 마련될 수도 있다.
인쇄회로기판(12)은 메탈 방열판(13)과 절연층(14)과 동박층(15)을 압착에 의해 적층하여 형성할 수 있다(S100).
다음으로 동박층에 마스킹 및 에칭 공정을 통해 회로 패턴을 형성하고(S110), 인쇄회로기판을 벤딩할 수 있다(S120).
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 적층 구조를 도시한 도면이다. 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 벤딩 방법을 도시한 도면이다.
도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 적층 구조와 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 벤딩 방법 및 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
인쇄회로기판(712)은 전술한 압착 방법이 아닌 코팅 방법에 의해 형성될 수 있다. 이러한 방법에 의해 인쇄회로기판(712)은 하부 절연층(714)과, 메탈 방열판(713)과, 상부 절연층(714)과, 동박층(715)이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다.
메탈 방열판(713)은 알루미늄 재질로 형성될 수 있고, 하부 절연층(714)과 상부 절연층(714)은 메탈 방열판(713)의 표면에 아노다이징(Anodizing) 처리하여 형성할 수 있다.
이러한 구조에서, 메탈 방열판(713)을 준비한 후에 아노다이징, 코팅, 에칭 등의 과정 이전에 메탈 방열판(713)을 먼저 벤딩할 수 있다(S200).
다음으로 벤딩된 메탈 방열판(713)의 표면을 아노다이징(Anodizing) 처리하여 상하부 절연층(714)을 형성할 수 있다(S210).
다음으로 상부 절연층(714)에 동박층(715)을 도포(coating)할 수 있다(S220).
다음으로 동박층(715)에 마스킹 및 에칭 공정을 거쳐 회로 패턴을 형성할 수 있다(S230).
1 : 디스플레이 장치 4 : 액정 패널
10 : 광원 모듈 11 : 광원
12 : 인쇄회로기판 13 : 메탈 방열판
14 : 전열층 15 : 동박층
16 : 보호층 20 : 광원 실장부
21 : 광원 실장부 상부면 25 : 커넥터 장착부
30 : 커넥터 40 : 반사 시트
50 : 도광판 60,61,62 : 광학 시트
70 : 탑 섀시 80 : 미들 몰드
90 : 바텀 섀시 91 : 바텀부
91a : 수용부 92 : 바텀 측부

Claims (15)

  1. 영상을 표시하는 액정 패널;
    상기 액정 패널에 광을 공급하는 광원;
    상기 광원이 실장되는 광원 실장부와, 외부 회로와의 연결을 위한 커넥터가 장착되는 커넥터 장착부를 갖는 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판을 지지하는 바텀 섀시; 를 포함하고,
    상기 인쇄회로기판은 상기 커넥터 장착부가 상기 광원 실장부 보다 낮게 위치되도록 벤딩되고,
    상기 바텀 섀시는 상기 바텀 섀시를 관통하는 개구 형태 또는 홈 형태로 형성되는 수용부를 포함하고,
    상기 수용부에 상기 커넥터 장착부와, 상기 커넥터 장착부에 장착된 커넥터가 수용되는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 상기 커넥터가 상기 광원 실장부의 상부면의 높이 보다 위로 돌출되지 않도록 벤딩되는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광원 실장부는 상기 액정 패널에 평행하게 배치되는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원 실장부는 상기 광원에서 출사된 광을 반사시키는 반사 시트를 지지하는 디스플레이 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 메탈 방열판과, 상기 메탈 방열판의 상부에 적층되는 전열층과, 상기 전열층의 상부에 적층되는 동박층을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터 장착부는 상기 광원 실장부에서 각지게 연장되는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터 장착부는 상기 광원 실장부에서 라운드지게 연장되는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광원 실장부와 상기 커넥터 장착부를 연결하는 단차부를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광원 실장부와 상기 커넥터 장착부는 서로 평행한 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 상기 액정 패널의 복수의 장변과 복수의 단변의 적어도 어느 하나의 변 측에 배치되는 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 상기 액정 패널의 직하방에 배치되는 디스플레이 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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