KR101948137B1 - 백라이트 유닛 - Google Patents

백라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR101948137B1
KR101948137B1 KR1020110098026A KR20110098026A KR101948137B1 KR 101948137 B1 KR101948137 B1 KR 101948137B1 KR 1020110098026 A KR1020110098026 A KR 1020110098026A KR 20110098026 A KR20110098026 A KR 20110098026A KR 101948137 B1 KR101948137 B1 KR 101948137B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
disposed
diffusion plate
substrate
wavelength conversion
Prior art date
Application number
KR1020110098026A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130034152A (ko
Inventor
오남석
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 KR1020110098026A priority Critical patent/KR101948137B1/ko
Publication of KR20130034152A publication Critical patent/KR20130034152A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101948137B1 publication Critical patent/KR101948137B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light 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
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G02B6/0021—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces for housing at least a part of the light source, e.g. by forming holes or recesses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light 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
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0026—Wavelength selective element, sheet or layer, e.g. filter or grating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light 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
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light 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
    • G02B6/0081—Mechanical 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
    • G02B6/0085—Means for removing heat created by the light source from the package
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/23—Devices 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  for the control of the colour
    • G02F1/25—Devices 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  for the control of the colour as to hue or predominant wavelength
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133628—Illuminating devices with cooling means

Landscapes

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

Abstract

실시예에 따른 백라이트 유닛은 회로 패턴이 형성된 기판과, 상기 기판 상에 배치되는 복수 개의 발광소자를 포함하는 발광 모듈; 상기 발광 모듈의 상부에 배치되며 상기 발광소자와 마주보는 방향에 복수 개의 홈이 형성된 확산 플레이트; 및 상기 홈의 적어도 일면에 배치되는 파장변환 시트를 포함한다.

Description

백라이트 유닛{BACK LIGHT UNIT}
실시예는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 대표적인 대형 디스플레이 장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등이 있다.
자발광 방식의 PDP와는 다르게 LCD는 자체적인 발광소자의 부재로 인해 별도의 백라이트 유닛이 필수적이다.
LCD에 사용되는 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지(edge) 방식의 백라이트 유닛과 직하 방식의 백라이트 유닛으로 구분되는데, 기존 에지 방식이나 직하 방식의 백라이트 유닛의 광원으로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 이용하였다.
그러나, CCFL을 이용한 백라이트 유닛은 항상 CCFL에 전원이 인가되므로 상당량의 전력이 소모되며, CRT에 비해 약 70% 수준의 색 재현율, 수은이 첨가됨에 따른 환경 오염 문제들이 단점으로 지적되고 있다.
상기 문제점을 해소하기 위한 대체품으로 현재 LED(Light Emitting diode)를 이용한 백라이트 유닛에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
LED를 백라이트 유닛으로 사용하는 경우, LED 어레이의 부분적인 온/오프가 가능하여 소모전력을 획기적으로 줄일 수 있으며, RGB LED의 경우, NTSC (National Television System Committee) 색 재현 범위 사양의 100%를 상회하여 보다 생생한 화질을 소비자에게 제공할 수 있다.
또한, 반도체 공정으로 제작되는 LED는 환경에 무해한 것이 특징이다.
현재 상기와 같은 장점을 가진 LED를 채용한 LCD제품들이 속속들이 출시되고 있으나, 기존 CCFL 광원과 구동 메커니즘이 상이하므로, 구동 드라이버, PCB 기판 등이 고가이다. 따라서, LED 백라이트 유닛은 아직 고가의 LCD 제품에만 적용되고 있다.
에지 방식의 백라이트 유닛은 LCD 패널의 좌우 측면 또는 상하 측면에 광원을 배치하고 도광판을 이용하여 빛을 전면에 고르게 분산시키므로 빛의 균일성이 좋고 패널 두께의 초박형화가 가능하다.
직하 방식의 백라이트 유닛은 보통 20인치 이상의 디스플레이에 사용되는 기술로써, 패널 하부에 광원을 복수 개로 배치하므로 에지 방식에 비해 광효율이 우수한 장점이 있어 고휘도를 요구하는 대형 디스플레이에 주로 사용된다.
직하 방식의 백라이트 유닛에 일반적으로 사용되는 발광소자 패키지는 지향각을 조절하기 위하여 렌즈를 사용하는데, 발광소자 패키지에 사용되는 파장변환체의 불균일성 및 렌즈의 사용으로 인해 각도별 색 편차(yellow ring)나 무라(mura)와 같은 현상이 발생하여 색 균일도가 저하되는 문제점이 존재한다.
실시예는 백라이트 유닛의 색 균일도(color uniformity)를 개선하고자 한다.
실시예에 따른 백라이트 유닛은 회로 패턴이 형성된 기판과, 상기 기판 상에 배치되는 복수 개의 발광소자를 포함하는 발광 모듈; 상기 발광 모듈의 상부에 배치되며 상기 발광소자와 마주보는 방향에 복수 개의 홈이 형성된 확산 플레이트; 및 상기 홈의 적어도 일면에 배치되는 파장변환 시트를 포함한다.
상기 홈은 상기 복수 개의 발광소자에 각각 대응하여 복수 개가 형성될 수 있다.
상기 발광소자의 상부면과 측면의 적어도 일부가 상기 홈에 삽입되어 배치될 수 있다.
상기 발광소자의 상부면과 측면의 적어도 일부가 상기 파장변환 시트와 수평적으로 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 홈의 수직 단면 형상이 반구형, 반타원형, 또는 다각형일 수 있다.
상기 홈의 수평 단면 형상이 원형, 타원형, 또는 다각형일 수 있다.
상기 확산 플레이트에 형성된 홈 하나에 둘 이상의 발광소자가 대응하여 배치될 수 있다.
상기 확산 플레이트는 제1 확산 플레이트와 제2 확산 플레이트를 포함하고, 제1 확산 플레이트에, 관통홀이 형성된 제2 확산 플레이트가 부착되어 상기 홈을 형성할 수 있다.
상기 기판 상에 배치되는 반사 시트를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 모듈의 배면에 부착된 방열패드를 더 포함할 수 있다.
상기 발광소자는 상기 파장변환 시트와 이격되어 배치될 수 있다.
실시예에 따른 백라이트 유닛에 의하면, 렌즈를 사용하지 않고 확산 플레이트에 형성된 홈의 적어도 일면에 균일한 파장변환체를 도포함으로써 색 균일도를 개선할 수 있고, 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있다.
도 1 내지 도 3은 일실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛의 측단면도를 도시한 도면이고,
도 4는 다른 실시예에 따른 직하방식의 백라이트 유닛의 측단면도를 도시한 도면이고,
도 5 및 도 6은 홈이 형성된 확산 플레이트의 평면도를 도시한 도면이고,
도 7 및 도 8은 확산 플레이트의 홈에 대응하여 배치된 발광소자를 위에서 내려다 본 모습을 도시한 도면이고,
도 9 내지 도 12는 실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛의 제조 과정을 도시한 도면이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1 내지 도 3은 일실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛의 측단면도를 도시한 도면이다.
일실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛에는 광을 방출하는 복수 개의 광원이 배치되는데, 복수 개의 발광소자(110)를 칩 형태로 기판(115)에 직접 실장하는 COB(Chip On Board) 타입의 광원이 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛은 회로 패턴이 형성된 기판(115)과 상기 기판(115) 상에 배치되는 복수 개의 발광소자(110)를 포함하는 발광 모듈(117)과, 상기 발광 모듈(117)의 상부에 배치되며 상기 발광소자(110)와 마주보는 방향에 복수 개의 홈(145)이 형성된 확산 플레이트(140)와, 상기 홈(145)의 적어도 일면에 배치되는 파장변환 시트(150)를 포함한다.
상기 홈(145)은 복수 개의 발광소자(110)에 각각 대응하도록 복수 개가 형성될 수 있다.
도 1에는 편의상 세 개의 발광소자(110)만이 포함된 광원 모듈(117)이 도시되어 있으나, 네 개 이상의 발광소자(110)가 사용될 수 있음은 물론이다.
상기 기판(115)에는 회로 패턴이 형성되어 있어 상기 발광소자(110)에 전류를 공급할 수 있다.
발광소자(110)는 제1 전극 패턴이 형성된 기판(115) 상의 영역에 배치되어 제1 전극 패턴과는 직접 통전되고 기판(115)에 형성된 제2 전극 패턴과는 와이어(미도시)를 이용하여 연결되어 전류를 공급받을 수도 있고, 제1, 2 전극 패턴 모두와 와이어를 이용하여 연결되어 전류를 공급받을 수도 있다.
발광소자(110)가 배치된 기판(115)의 상부면에는 발광소자(110)로부터 방출되는 빛을 백라이트 유닛(100)의 상부 방향으로 전달하는 반사 시트(120)가 배치될 수 있다.
반사 시트(120)는 반사율이 높고 초박형이 가능한 소재를 사용할 수 있다.
상기 반사 시트(120)는 발광소자(110)가 위치할 부분에 오픈 영역이 형성된 상태로 상기 기판(115) 상에 배치되며, 상기 오픈 영역에서 발광소자(110)와 기판(115)이 접촉하여 발광소자(110)에 전류가 공급될 수 있다.
상기 기판(115)의 하부에 기판(115)의 바닥면을 지지하여 바텀 커버(130)가 배치된다.
상기 바텀 커버(130)과 발광 모듈(117) 사이에는 발광소자(110)에서 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 방열패드(미도시)가 배치될 수 있다.
즉, 상기 방열패드는 발광 모듈(117)의 기판(115)의 배면에 배치될 수 있다.
발광소자(110)에서 발생한 열이 방열패드를 거쳐 바텀 커버(130)를 통해 외부로 방출됨으로써 백라이트 유닛의 신뢰성을 확보할 수 있다.
발광 모듈(117)의 발광소자(110)는 발광소자 전체가 상기 홈(145)에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 발광소자의 상부면과 측면의 적어도 일부가 상기 홈(145)에 삽입되도록 배치될 수 있다.도 1에는 확산 플레이트(140)의 하부면이 기판(115) 상에 직접 접촉하여 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예시에 불과하며 기판(115)과 일정 간격 이격되어 배치될 수도 있다.
확산 플레이트(140)가 기판(115)으로부터 일정 간격 이격되어 배치되는 경우, 바텀 커버(130)의 측벽(132)은 확산 플레이트(140)의 양 단부를 지지하는 별도의 지지부를 가질 수 있다. 이때, 발광소자(110)는 확산 플레이트(140)에 형성된 홈(145)에 전부 삽입되지 않고 발광소자(110)의 상부면과 측면의 적어도 일부가 홈(145)에 삽입될 수 있다.확산 플레이트(140)는 예를 들어, 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 발광소자(110)로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다.
확산 플레이트(140)의 상부에는 제1 프리즘 시트와 제2 프리즘 시트 및 보호 시트(미도시)가 배치될 수 있으며, 이들 시트의 배치 순서는 변경될 수 있다.
제1 프리즘 시트는 지지필름의 일면에 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 제 1 프리즘 시트에는 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비되어 패턴이 형성될 수 있다.
제2 프리즘 시트에서의 마루와 골의 방향은 제1 프리즘 시트 내의 지지필름의 일면의 마루와 골의 방향과 수직하게 배치되어, 발광소자(110)와 반사 시트(120)로부터 전달된 빛을 패널의 전방향으로 고르게 분산시킬 수 있다.
확산 플레이트(140)에 형성된 홈(145)의 적어도 일면에 파장변환 시트(150)가 배치될 수 있다.
파장변환 시트(150)는 가넷(Garnet)계 형광체, 실리케이트(Silicate)계 형광체, 니트라이드(Nitride)계 형광체, 또는 옥시니트라이드(Oxynitride)계 형광체를 포함하여 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 가넷계 형광체는 YAG(Y3Al5O12:Ce3 +) 또는 TAG(Tb3Al5O12:Ce3 +)일 수 있고, 상기 실리케이트계 형광체는 (Sr,Ba,Mg,Ca)2SiO4:Eu2 +일 수 있고, 상기 니트라이드계 형광체는 SiN을 포함하는 CaAlSiN3:Eu2 +일 수 있고, 상기 옥시니트라이드계 형광체는 SiON을 포함하는 Si6 - xAlxOxN8 -x:Eu2 +(0<x<6)일 수 있다.
실시예에서는 형광체가 일체형으로 포함된 발광소자 패키지를 사용하지 않고, 확산 플레이트(140)에 형성된 홈(145)의 일면에 형광체가 고르게 분포되어 이루어진 파장변환 시트(150)를 배치할 수 있다.
파장변환 시트(150)는 기판(115) 상에 배치된 발광소자(110)의 상부면과 마주보도록 배치될 수 있고, 발광소자(110)와 이격되어 배치될 수 있다.
파장변환 시트(150)는 도 1에 도시된 바와 같이 확산 플레이트(140)의 홈(145)의 바닥면에만 배치될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 홈(145)의 바닥면과 측면의 일부에 배치될 수도 있다.
특히, 수평형 발광소자의 경우 수직형 발광소자에 비해 수평 방향으로 방출되는 빛의 양이 많기 때문에 도 2에서와 같이 홈(145)의 바닥면과 측면의 일부에 파장변환 시트(150)를 배치하도록 구성할 수 있다.
또는, 홈(145)의 모든 면을 덮도록 파장변환 시트(150)가 배치될 수도 있다.
도 1 내지 도 3에서 수직 방향의 축(Y-Y')을 기준으로 바라본 확산 플레이트(140)의 홈(145)의 수직 단면 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 다각형일 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 반구형 또는 반타원형일 수도 있다.
또한, 상기 발광소자(110)의 상부면과 측면의 적어도 일부가 상기 파장변환 시트(150)와 중첩되어 배치될 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 파장변환 시트(150)가 확산 플레이트(140)의 홈(145)의 바닥면에만 배치된 경우에는 발광소자(110)의 상부면이 파장변환 시트(150)와 중첩되어 배치될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 파장변환 시트(150)가 홈(145)의 바닥면과 측면의 일부에 배치된 경우이거나, 또는 도 3에 도시된 바와 같이 홈(145)의 수직 단면 형상이 반구형인 경우에는 발광소자(110)의 상부면과 측면의 적어도 일부가 파장변환 시트(150)와 중첩되어 배치될 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 직하방식의 백라이트 유닛의 측단면도를 도시한 도면이다.
상기 다른 실시예에서, 확산 플레이트(140)는 제1 확산 플레이트(140a)와 제2 확산 플레이트(140b)를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 확산 플레이트(140a)에는 홈이 형성되어 있지 않고, 제2 확산 플레이트(140b)에는 복수 개의 관통홀(147)이 형성되어 있다.
따라서, 제1 확산 플레이트(140a)에, 관통홀(147)이 형성된 제2 확산 플레이트(140b)가 부착됨으로써 홈(145)을 형성할 수 있다.
도 4에 도시된 백라이트 유닛은, 제1 확산 플레이트(140a)에 형광체가 고르게 분포된 파장변환 시트(150)를 마스크를 이용하여 패터닝하여 도포하고, 그 후 관통홀(147)이 형성된 제2 확산 플레이트(140b)를 부착하여 제작될 수 있다.
제1 확산 플레이트(140a)와 제2 확산 플레이트(140b)의 재질은 도 1 내지 도 3과 관련하여 상술한 실시예에서와 같고, 발광소자(110), 기판(115), 반사시트(120), 및 발광소자(110)와 파장변환 시트(150)의 배치 관계에 관한 내용도 전술한 바와 같으므로 이에 대해 다시 설명하지 않는다.
도 5 및 도 6은 홈이 형성된 확산 플레이트의 평면도를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 도 1 내지 도 3에서 수평 방향의 축(X-X')에서 바라본 확산 플레이트(140)의 홈(145)의 수평 단면 형상은 원형, 타원형, 또는 다각형일 수 있다.
도 5는 수평 단면 형상이 정사각형인 홈(145)이 형성된 확산 플레이트(140)를, 도 6은 수평 단면 형상이 원형인 홈(145)이 형성된 확산 플레이트(140)를 도시하고 있다.
필요에 따라 원형, 타원형, 또는 다각형의 수평 단면 형상을 갖는 홈(145)이 혼합되어 형성되어 있는 확산 플레이트(140)가 사용될 수도 있으며, 확산 플레이트(140)에 형성된 홈(145)의 개수에는 제한을 두지 않는다.
도 7 및 도 8은 확산 플레이트의 홈에 대응하여 배치된 발광소자를 위에서 내려다 본 모습을 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 확산 플레이트(140)의 홈(145) 하나 당 한 개의 발광소자(110)만이 대응하여 배치될 수도 있고, 도 8에 도시한 바와 같이 둘 이상의 발광소자(110)가 대응하여 배치될 수도 있다.
확산 플레이트(140)의 홈(145)에 복수 개의 발광소자(110)가 대응하여 배치된 경우, 하나의 홈(145) 내에 배치된 발광소자들(110)이 하나의 단위를 이루어 로컬 디밍(Local Dimming) 영역을 형성할 수 있다.
도 8에서와 같이 확산 플레이트(140)의 홈(145) 내에 복수 개의 발광소자(110)가 배치되는 경우에는 도 7에서와 같이 확산 플레이트(140)의 홈(145) 내에 하나의 발광소자(110)만이 배치되는 경우보다 확산 플레이트(140)에 형성된 홈(145)의 개수는 감소하고, 홈(145) 하나의 크기는 더 커질 수 있다.
도 9 내지 도 12는 실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛의 제조 과정을 도시한 도면이다. 이하에서 도 9 내지 도 12를 참조하여 실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛의 제작 방법을 설명한다.
먼저 도 9에 도시된 바와 같이, 확산 플레이트(140)에 홈(145)을 형성한다. 상기 홈(145)은 기계적 가공을 통해 형성할 수 있다.
확산 플레이트(140)에 홈(145)이 형성되면, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 홈(145)의 적어도 일면에 파장변환 시트(150)를 배치한다. 상술한 바와 같이 홈(145)의 일면 상에만 파장변환 시트(150)를 배치할 수도 있고, 홈(145)의 모든 면을 덮도록 파장변환 시트(150)를 배치할 수도 있다.
그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 바텀 커버(130)를 준비하고, 바텀 커버(130) 상에 회로 패턴이 형성된 기판(115)을 배치하고, 상기 기판(115) 상에 반사 시트(120)를 배치한다.
반사 시트(120)는 뒤이어 발광소자(110)가 배치될 위치에 오픈 영역(W)을 형성하며, 후에 확산 플레이트(140)와 기판(115)이 접촉될 영역(a)에는 배치되지 않을 수 있다.
그 후, 도 12에 도시된 바와 같이 반사 시트(120)의 오픈 영역(W)에 기판(115)과 접촉하도록 발광소자(110)를 배치한다.
그리고, 도 10에 도시된 확산 플레이트(140)를 홈(145)과 발광소자(110)가 마주보도록 바텀 커버(130) 내에 조립한다.
상술한 실시예들에 따른 백라이트 유닛에 패널(미도시)이 배치되어 영상표시장치를 이룰 수 있다. 패널로는 액정 표시 패널(Liquid crystal display)이 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수도 있다.
패널은, 한 쌍의 투명 기판 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 각각의 투명 기판에 올린 상태로 되어 있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.
표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.
패널의 전면에는 컬러 필터가 구비되어 있어 상기 패널에서 투사된 빛을 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.
상술한 실시예들에 따르면 발광소자에 렌즈를 사용하지 않고 확산 플레이트에 형성된 홈의 적어도 일면에 균일한 파장변환체를 도포함으로써 색 편차나 무라와 같은 현상을 제거하여 색 균일도를 향상시키고, 백라이트 유닛의 두께가 감소될 수 있다.
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.
110: 발광소자 115: 기판
117: 발광 모듈 120: 반사 시트
130: 바텀 커버 140: 확산 플레이트
145: 홈

Claims (11)

  1. 바텀커버;
    상기 바텀 커버 상에 배치되며 회로 패턴이 형성된 기판과, 상기 기판 상에 배치되는 복수 개의 발광소자를 포함하는 발광 모듈;
    상기 기판 상에 상기 발광소자가 위치할 부분에 오픈 영역이 형성되도록 배치되는 복수 개의 반사 시트;
    상기 발광소자를 사이에 두고 상기 기판과 마주보고 배치되는 제1 확산 플레이트;
    상기 제1 확산 플레이트와 상기 발광소자의 사이에 배치되고, 복수 개의 관통홀이 형성된 제2 확산 플레이트; 및
    상기 제1 확산 플레이트의 하면 상에서 상기 관통홀에 대응하는 영역에 배치되는 파장변환 시트;를 포함하고,
    상기 각각의 반사시트의 하면은 상기 기판과 접촉하고, 상기 각각의 반사시트의 내측면은 상기 발광소자와 접촉하고, 상기 각각의 반사시트의 외측면은 상기 제2 확산 플레이트에 형성된 관통홀의 내측면과 접촉하고, 상기 각각의 반사시트의 상면은 상기 파장 변환 시트의 하면과 이격되고,
    상기 관통홀의 상부 영역과 하부 영역의 크기는 동일하고, 하나의 관통홀 내에 배치된 반사시트의 폭은 하나의 관통홀 내에 배치된 파장변환 시트의 폭과 동일하고,
    상기 바텀 커버의 상면의 높이는 상기 제1 확산 플레이트의 상면의 높이보다 높고,
    상기 제1 확산 플레이트의 하면은 상기 제2 확산 플레이트의 상면과 직접 접촉하고, 상기 제2 확산 플레이트의 하면은 상기 회로 기판의 상면과 직접 접촉하고,
    상기 발광소자의 하면은 상기 기판의 오픈 영역과 접촉하고, 상기 발광소자의 상면은 상기 파장변환 시트와 이격되는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 복수 개의 발광소자에 각각 대응하여 복수 개가 형성된 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광소자의 상부면과 측면의 적어도 일부가 상기 관통홀에 삽입되어 배치되는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광소자의 상부면과 측면의 적어도 일부가 상기 파장변환 시트와 수평적으로 중첩되어 배치되는 백라이트 유닛.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 모듈의 배면에 부착된 방열패드를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  11. 삭제
KR1020110098026A 2011-09-28 2011-09-28 백라이트 유닛 KR101948137B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110098026A KR101948137B1 (ko) 2011-09-28 2011-09-28 백라이트 유닛

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110098026A KR101948137B1 (ko) 2011-09-28 2011-09-28 백라이트 유닛

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130034152A KR20130034152A (ko) 2013-04-05
KR101948137B1 true KR101948137B1 (ko) 2019-02-14

Family

ID=48436310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110098026A KR101948137B1 (ko) 2011-09-28 2011-09-28 백라이트 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101948137B1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150145798A (ko) 2014-06-19 2015-12-31 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시장치
JP6790899B2 (ja) * 2017-02-17 2020-11-25 日亜化学工業株式会社 発光モジュールの製造方法及び発光モジュール
CN108008577A (zh) * 2018-01-05 2018-05-08 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置
TWI662335B (zh) * 2018-03-22 2019-06-11 友達光電股份有限公司 發光裝置與使用其之背光模組
WO2020013460A1 (ko) 2018-07-12 2020-01-16 서울반도체주식회사 발광 소자, 발광 다이오드 패키지, 백라이트 유닛 및 액정 디스플레이
CN108983494A (zh) * 2018-07-27 2018-12-11 惠州市华星光电技术有限公司 背光模组及其制作方法
TW202010150A (zh) * 2018-08-17 2020-03-01 新世紀光電股份有限公司 發光裝置及其製作方法
CN112198711B (zh) * 2020-10-16 2022-04-08 武汉华星光电技术有限公司 一种背光模组及其制备方法与显示装置
CN114594630B (zh) * 2022-03-03 2023-05-02 厦门天马微电子有限公司 背光模组及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130034152A (ko) 2013-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101908651B1 (ko) 백라이트 유닛
KR101948137B1 (ko) 백라이트 유닛
JP5066572B2 (ja) バックライトユニット及びこれを備えた液晶表示装置
US7447416B2 (en) Light emitting assembly, backlight unit and display having the same
KR102024288B1 (ko) 조명 시스템
US20110001693A1 (en) Backlight unit for liquid crystal display device
US8596806B2 (en) Backlight unit and display apparatus using the same
JP5045166B2 (ja) 光源装置及び液晶表示装置
CN102667310A (zh) 照明装置、显示装置以及电视接收装置
US8746945B2 (en) Backlight unit and display device having the same
KR20150025219A (ko) 발광 소자 모듈, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR20170083248A (ko) 디스플레이 디바이스
KR20190054398A (ko) 이형 액정표시장치
KR101830720B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치
KR102371290B1 (ko) 광원 패키지 및 그를 포함하는 백라이트 유닛
JP2007266590A (ja) 光源モジュール、バックライト装置および液晶表示装置
KR20120010070A (ko) 액정표시장치
TWI539621B (zh) Ｌｅｄ封裝件及具有其之背光單元
KR101323401B1 (ko) 광원소자, 그 제조방법, 이를 구비한 백라이트 유닛 및액정표시장치
KR101827970B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 표시장치
JP2007184493A (ja) 光源装置、表示装置
KR101844908B1 (ko) 확산판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102031777B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 액정표시장치
KR20120070825A (ko) 발광소자 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR101818590B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right