KR101970552B1 - 퀀텀 도트를 갖는 확산시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치용 백라이트 유닛을 개시한다. 상세하게는, 본 발명은 입사된 빛의 파장 대역을 변환하여 출사하는 퀀텀 도트를 갖는 확산시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 복수의 청색 LED를 포함하는 광원과, 입사면이 청색 LED의 발광면과 대향하는 도광판과, 도광판의 하면에 배치되는 반사판을 포함하며, 특히 도광판의 상부로 입사하는 빛을 녹색 및 적색 파장 대역의 빛으로 변환하여 출사하는 복수의 퀀텀 도트가 분산되는 고분자 레진층과, 레진층의 상하면에 형성되는 보호층, 그리고, 보호층의 외표면에 형성되어 빛을 산란시키는 코팅층으로 이루어지는 확산시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구조에 따라, 백라이트 유닛의 확산시트는 다층구조를 이루어지며, 그 내부의 레진층에 퀀텀 도트를 포함시킴으로서 높은 색 재현율을 갖는 효과가 있다.

Description

퀀텀 도트를 갖는 확산시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{DIFFUSION SHEET HAVING QUANTUM DOT AND BACKLIGHT UNIT INCULDING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치용 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 입사된 빛의 파장 대역을 변환하여 출사하는 퀀텀 도트를 갖는 확산시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
평판 표시장치(FPD; Flat Panel Display)는 종래의 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT) 표시장치를 대체하여 데스크탑 컴퓨터의 모니터 뿐만 아니라, 노트북 컴퓨터, PDA 등의 휴대용 컴퓨터나 휴대 전화 단말기 등의 소형 경량화된 시스템을 구현하는데 필수적인 표시장치이다. 현재 상용화된 평판 표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel, PDP), 유기전계발광장치{Organic Light Emitting Diode, OLED) 등이 있으며, 이중 액정표시장치는 우수한 시인성, 용이한 박막화, 저전력 및 저발열 등의 장점에 따라 모바일기기, 컴퓨터의 모니터 및 HDTV 등에 이용되는 표시장치로서 각광받고 있다.
특히, 최근 액정표시장치의 색 재현율을 높이기 위해, 광원으로 통상의 백색 LED를 대체하여 청색 LED를 이용하고, 별도의 광 변환수단인 퀀텀 도트(quantum dot)를 포함하는 퀀텀 레일(quantum rail)을 구비한 액정표시장치가 제안되었다.
도 1은 종래의 퀀텀 레일을 구비한 액정표시장치모듈의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 액정표시장치모듈(1)은 화상을 표시하는 액정패널(10)과, 액정패널(10)에 빛을 제공하는 백라이트 유닛(20) 및, 이를 실장하는 가이드 패널 (30)로 이루어진다.
액정패널(10)은 두 기판(11, 12)이 소정거리 이격되어 합착되고 그 사이에 액정층이 개재된 구조로서, 두 기판(11,12)사이에 형성되는 전계에 따라 액정층의 광학적 특성이 변화되어 화상을 구현한다. 이러한 액정패널(10)은 하부기판(11)에 본딩되는 구동회로(15)에 의해 신호를 인가받아 구동하게 된다.
백라이트 유닛(20)은 액정패널(10)의 배면에 배치되어 액정패널(10)에 빛을 공하는 역할을 하는 것으로, 빛을 방출하는 LED(21), LED(21) 복수개가 일 방향으로 본딩되는 LED 기판(22) 및 LED 기판(22)이 실장되는 램프하우징(23)으로 이루어진다. 또한, 도광판(24), 확산시트(25), 광학시트(26) 및 반사판(27)의 광학부재를 포함하며, 이러한 구조에 의해 LED(21)에서 방출되는 빛이 액정패널(10)에 효과적으로 전달되게 한다.
가이드 패널(30)은 액정패널(10) 및 백라이트 유닛(20)을 실장하여 액정표시장치를 모듈화한다. 이러한 가이드 패널(30)은 액정패널(10)의 모서리를 지지하고, 내부로는 백라이트 유닛(20)을 실장한다. 또한, 도시하지는 않았지만 액정표시장치의 크기에 따라, 하부를 지지하는 버텀커버 및 탑 케이스(미도시) 등이 더 구비될 수 있다.
특히, LED(21)의 발광면과 도광판(24)의 입사면 사이에는 퀀텀 레일(Quantum Rail)(Q)이 형성되어 있다. 여기서, 퀀텀 레일(Q)은 LED(21)에서 출사된 빛 파장의 에너지를 특정한 다른 광 파장 에너지로 변환하는 특정 분자들의 집합체를 가리킨다. 단파장의 빛이 퀀텀 레일(Q)에 입사시, 그 내부에는 청색, 적색, 녹색의 파장의 빛으로 변환 시킬수 있는 분자가 배열되어 있어서 청색광, 적색광, 녹색광이 각각 변환되어 나간다. 그리고, 퀀텀 레일(Q)에서 출사되어 나온 세 개의 빛은 혼합되어 하나의 백색광이 되고 도광판(23)의 입광면을 향해 진행하게 된다.
그러나, 색 재현율을 높이기 위해 전술한 퀀텀 레일(Q)을 이용하는 경우, 빛의 진행방향에 별도의 퀀텀 레일(Q)이 더 포함되게 되어 고휘도 구현에 불리하며, 제조비용이 증가하는 단점이 있다.
또한, 전술한 액정표시장치모듈의 백라이트 유닛은 광 효율을 높이기 위해 도광판상에 확산시트(24) 및 복수의 프리즘시트(25)를 구비하게 된다. 여기서, 프리즘시트(25)는 입사되는 빛의 직진성을 향상시키기 위한 것으로, 장축이 X 방향 연장된 프리즘 형상(P2) 및 Y 방향으로 연장된 프리즘 형상(P1)이 각각 형성된 두 장의 프리즘 시트(25a, 25b)가 구비되는데, 다수의 광학부재가 구비됨에 따라 휘도저하 및 제조비용 증가의 원인이 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액정표시장치의 색 재현율을 개선하기 위해 LED와 도광판 사이에 별도로 구비되는 퀀텀 레일을 생략하면서도 이와 동일한 색 재현율을 갖는 확산시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 다수의 광학부재 중 일부를 생략하여 고휘도 화상을 구현하고, 제조비용을 절감한 갖는 확산시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 데 다른 목적이 있다.
전술한 목적들을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확산시트는, 복수의 퀀텀 도트가 분산되는 고분자 레진층; 상기 레진층의 상하면에 형성되는 보호층; 및 상기 보호층의 외표면에 형성되어 빛을 산란시키는 코팅층을 포함한다.
상기 확산시트는, 상기 레진층 및 보호층 사이에 장벽층이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 확산시트는, 상면에 장축이 제1 방향으로 연장되는 복수의 프리즘 형상이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 퀀텀 도트는, 입사하는 제1 파장 대역의 빛을 제2 및 제3 파장 대역의 빛으로 변환하여 출사하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 내지 제3 파장 대역의 빛은 각각 청색광, 녹색광 및 적색광인 것을 특징으로 한다.
상기 레진층은, 가장자리의 두께가 중앙보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적들을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 복수의 청색 LED를 포함하는 광원; 입사면이 상기 청색 LED의 발광면과 대향하는 도광판; 상기 도광판의 상면에 배치되는 다층구조의 확산시트; 상기 도광판의 하면에 배치되는 반사판을 포함하고, 상기 확산시트는 입사하는 빛을 녹색 및 적색 파장 대역의 빛으로 변환하여 출사하는 복수의 퀀텀 도트가 분산되는 고분자 레진층; 상기 레진층의 상하면에 형성되는 보호층; 및 상기 보호층의 외표면에 형성되어 빛을 산란시키는 코팅층을 포함한다.
상기 확산시트는, 상기 레진층 및 보호층 사이에 장벽층이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 확산시트의 상면으로 장축이 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치되는 복수의 프리즘 형상이 형성된 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 확산시트는, 가장자리의 두께가 중앙보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 갖는 퀀텀 도트를 갖는 확산시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛은 확산시트를 다층구조로 구성하고, 그 내부의 레진층에 퀀텀 도트를 포함시킴으로서 높은 색 재현율을 갖는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 확산시트의 상부에 프리즘 형상을 형성함으로서, 종래 복수의 프리즘 시트 중 하나를 생략할 수 있어, 고휘도 및 제조비용 절감의 효과가 있다.
도 1은 종래의 퀀텀 레일을 구비한 액정표시장치모듈의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 퀀텀 도트를 갖는 확산시트의 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈을 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 확산시트 일부분의 단면을 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 컬러-쉬프트에 따른 본 발명의 백라이트 유닛에서 발생하는 색감차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 확산시트를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 확산시트의 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 도트를 갖는 확산시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과, 액정표시장치모듈을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 퀀텀 도트를 갖는 확산시트의 백라이트 유닛과 이의 액정표시장치모듈을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치모듈(100)은 화상을 표시하는 액정패널(110)과, 액정패널(110)에 빛을 제공하는 백라이트 유닛(120) 및, 이를 실장하는 가이드 패널(130)로 이루어진다.
액정패널(110)은 제1 기판(111) 및 제2 기판(112)이 소정거리 이격되어 합착되고, 그 사이에 개재되는 액정층을 포함한다. 제1 기판(111)에는 박막트랜지스터 뿐만 아니라 각종 배선과 전극이 형성되고, 제2 기판(112)에는 RGB색상을 표시하기 위한 기판으로서, 컬러필터와 블랙매트릭스가 형성된다. 특히, 제1 기판(111)의 일 단에는 전술한 배선 및 전극과 전기적으로 연결되어 박막트랜지스터를 구동하기 위한 구동IC(115)가 본딩되어 있다.
상세하게는, 액정패널(100)의 제1 기판(111)에는 종횡으로 배열되어 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 게이트배선과 데이터배선이 형성되어 있으며, 각각의 화소영역에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성되어 있다.
또한, 제2 기판(112)에는 적(Red), 녹(Green) 및 청(Blue)의 색상을 구현하는 다수의 서브컬러필터로 구성된 컬러필터, 각 서브 컬러필터를 구분하고 액정층을 투과하는 빛을 차단하는 블랙매트릭스(BM)가 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 제1 및 제2 기판(111,112)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널(110)을 구성하게 된다. 또한 도시하지는 않았지만, 전술한 제1 및 제2 기판(111, 112)의 외표면에는 편광판(미도시)이 부착되어 액정패널(110)로 통과하는 빛을 편광시켜 화상을 구현하게 된다.
백라이트 유닛(200)은 전술한 액정패널(110)의 하부 측면에 배치되어 빛을 방출하는 복수의 LED(121)와, LED(121)가 본딩되는 LED 기판(122)과, 내측으로 LED 기판(122)이 실장되는 램프하우징(123)과, 액정패널(110)의 하부에 배치되어 LED (121)에서 방출하는 빛을 인도하여 액정패널(110)에 공급하는 도광판(124)과, 액정패널(110)과 도광판(124)사이에 배치되어 도광판(124)에서 입사되는 빛을 확산하고, 입사되는 빛의 파장 대역을 선택적으로 변환하는 다층구조의 확산시트(125)와, 확산시트(125)가 확산시킨 빛을 액정패널(110)방향으로 집광시키는 복수의 프리즘시트(126)와, 도광판(124)의 하면에 배치되어 빠져나가는 빛을 다시 도광판(124)으로 반사시키는 반사판(127)을 포함한다.
여기서, LED(121)로는 청색(Blue) 파장 대역의 단색광을 발광하는 청색 LED(Light Emitting Diode, LED)가 다수개 사용될 수 있다.
또한, LED(121)는 통상의 인쇄회로기판(PCB)로 구성되는 LED기판(122)에 일렬로 본딩될 수 있으며, LED기판(122)은 도광판(124)의 측면을 따라 배치되어 발광면이 도광판(124)의 입사면과 마주보도록 램프하우징(123)의 내측에 실장된다. 램프하우징(123)은 LED 램프(121)에서 방출되는 빛이 도광판(124)에 효율적으로 입사될 수 있도록 금속재질로 구성될 수 있으며, 이에 따라 도광판(124)의 입사면을 향하지 않은 빛은 도광판(124) 방향으로 반사되게 된다.
도광판(124)은 LED(121)로부터 입사되는 빛을 액정패널(110)의 전 영역에 골고루 퍼지도록 상면방향으로 인도하는 역할을 한다. LED(121)에서 방출된 빛은 도광판(124)의 입사면에서부터 타 측면까지 진행하며, 도광판(124)의 내부에서 반사 및 굴절되어 상면의 확산시트(125)의 배면으로 균일하게 빛을 제공하게 된다.
확산시트(125)는 도광판(124)으로부터 출사된 빛이 내부의 통과함에 따라, 빛을 산란시켜 상면의 프리즘시트(126)에 제공하는 역할을 한다. 이러한 확산시트(125)는 다층구조로 구성되며, 중앙의 레진층 및 그 상하면에 형성된 보호층으로 구분된다. 특히, 전술한 레진층은 특정 파장대역의 빛을 선택적으로 변환하는 복수의 퀀텀 도트가 분산되어 있으며, LED(121)가 방출한 청색 파장 대역의 빛에 대하여 일부는 그대로 통과시키고, 나머지는 녹색 및 적색 파장 대역으로 변화시켜 상면으로 제공하게 된다.
따라서, 확산시트(125)를 통과하는 빛은 원래 파장인 청색광과, 변환된 녹색광 및 적색광이 혼합되어 백색광이 되어 프리즘 시트(126)로 입사된다. 이러한 확산시트(125)의 구조에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
또한, 프리즘 시트(126)는 장축이 x축 방향으로 연장되는 복수의 프리즘형상이 형성되는 제1 프리즘시트와, 장축이 x축과 직교하는 y축 방향으로 연장되는 프리즘형상이 형성되는 제2 프리즘시트로 구성된다. 이러한 프리즘 시트(126)는 x,y 축 방향에서 광을 굴절시켜 빛의 직진성을 향상시키는 역할을 한다.
반사판(127)은 전술한 도광판(124)의 하부에 구비되어 도광판 내부를 통과하는 빛 중, 도광판(124)의 하면으로 빠져나가는 빛을 다시 도광판(124)으로 입사하도록 반사시키는 역할을 한다.
이러한 구조의 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)은, 도광판(124), 확산시트(125) 및 프리즘 시트(126)가 가이드 패널(130)의 내부에 실장되고, 가이드 패널(130)의 하면으로 반사판(127)이 부착된다. 또한, 가이드 패널(130)의 상면으로 내부 단차부에는 액정패널(110)이 안착됨에 따라 모듈화된다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확산시트의 구조를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 확산시트 일부분의 단면을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 확산시트(125)는 퀀텀 도트가 분산된 레진층(1251)과, 이를 둘러싸는 보호층(1254) 및 코팅층(1277)으로 구성된다. 또한, 레진층(1251) 및 보호층(1254) 사이에는 장벽층(1252)이 더 개재될 수 있다.
레진층(1251)은 입사하는 빛을 녹색 파장 대역 빛과, 청색 파장 대역 빛으로 변환하는 다수의 퀀텀 도트(Q)가 분사되어 있으며, 하부에서 입사되는 빛을 손실없이 투과시킬 수 있는 고분자 아크릴레이트(acrylate) 레진(regin)재질로 이루어질 수 있다.
여기서, 액정패널에 표시되는 화상이 bluish 또는 reddish의 색감을 갖는 경우, 퀀텀 도트(Q)의 분사량을 조절하여 화이트(white)에 근접하도록 설정할 수 있다.
이러한 레진층(1251)은 확산시트(125)가 210um 의 두께로 제작된다고 할 때, 약 100um 이내의 두께로 형성될 수 있다.
레진층(1251)의 상하부면으로는 보호층(1254)이 형성된다. 보호층(1254)은 확산시트(125)의 형상을 유지하고 외력으로부터 레진층(1251)의 손상을 보호하는 역할을 한다.
이러한 보호층(1254)은 폴리 에틸렌 테레프탈레이드(Poly Ethylene Terephthalate, PET)재질로 이루어 질 수 있다. 그 두께는 약 50um 으로 형성될 수 있다.
또한, 상부 보호층(1254) 상면 및 하부 보호층(1254)의 하부, 즉 확산시트(125)의 외표면에는 코팅층(1257)이 형성된다. 코팅층(1257)은 확산시트(125)을 통과하는 빛을 산란하여 출광하는 빛이 상부방향으로 고른 분포를 갖도록 하는 역할을 한다. 그 두께는 약 5um 정도로 형성될 수 있다.
뿐만 아니라, 레진층(1251) 및 보호층(1254) 사이에는 장벽층(1252)이 더 개재될 수 있다. 장벽층(1252)은 레진층(1251)이 산화되거나, 습기가 침투하는 것을 최소화하기 위한 것으로, 보호층(1254)을 보완하는 역할을 한다. 이러한 보호층(1254)은 약 1 um 이내의 두께로 형성될 수 있다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 백라이트 유닛에 포함되는 확산시트는 다층구조를 가지며, 도광판으로부터 입사되는 청색광의 일부는 그대로 통과하며, 나머지는 녹색광 및 적색광으로 변환하여 최종적으로 백색광이 액정패널에 도달하게 된다. 특히, 액정패널에 입사하는 빛의 양을 파장대역 별로 조절할 수 있으므로 높은 색 재현율을 구현할 수 있다.
그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정표시장치모듈은 한 화면에서 액정패널의 영역별로 컬러-쉬프트(color shift)에 의한 색감 차이가 발생할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 컬러-쉬프트에 따른 본 발명의 액정표시장치에서 발생하는 색감차를 설명하기 위한 도면이다. 도 4a 에 도시된 바와 같이, 액정패널(110)이 표시하는 하나의 화면에서 중앙영역이 정상적인 색감을 표시하는 경우에도 가장자리 부근에서는 컬러-쉬프트(cs)에 의한 bluish 또는 reddish 한 화상이 표시될 수 있다.
이는, 액정패널의 가장자리 영역에서 입사하는 빛(ℓ)의 성분이 중앙영역과 상이하기 때문이다. 가장자리 영역에서 확산시트(125)를 통과하는 빛(a1, a2)은 도 4b에 도시한 형태이며, a1방향의 빛이 확산시트(125)를 통과하는 거리가 a2방향의 빛 보다 상대적으로 짧게 된다. 따라서, a1에 해당하는 화상은 청색 파장 대역의 빛이 a2 보다 많게 되어 bluish 한 색감을 갖게 된다.
또한, 최근의 액정표시장치모듈은 가장자리 부분(140)의 화상이 표시되지 않는 비표시영역의 폭을 최소화하는 네로우 베젤(narrow bezel)구조가 적용되어 액정패널과 탑 케이스 또는 외부 프레임간의 틈새로 빛이 새어 나옴에 따라, 화면의 위치에 따른 색감차가 발생하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 컬러-쉬프트에 따른 색감차를 개선한 본 발명의 다른 형태의 실시예를 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 백라이트 유닛 및 액정표시장치모듈의 구조를 제1 실시예와 동일하며, 다만 확산시트의 형상에 차이가 있으며, 따라서 동일구조는 생략하고, 확산시트의 구조만을 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 확산시트를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 확산시트(125)는, 상부에서 보았을 때 일 측에 광원인 다수의 LED(121)가 일렬로 배치되며, 광원 및 빛의 방향에 대응하는 가장자리 부분을 제외한 나머지 가장자리의 두께가 중앙보다 두껍게 형성되는 것(1255)을 특징으로 한다.
이러한 구조는 전술한 컬러-쉬프트 문제가 액정표시장치모듈에서 광원이 배치된 측면 및 광원으로부터 출사되는 빛의 진행방향 보다는 이와 수직하는 액정패널의 가장자리에서 매우 심하게 발생함에 따라 해당 영역만을 개선하기 위한 것이다.
확산시트(125)의 양 가장자리 부분(1255)은 도면상에서 경사진 직사각형 형상으로 도시되었으나, 경사없이 완만한 형태로 형성될 수 있으며, 적어도 색감차가 발생한 부분에 대하여 확산시트(125)의 두께가 타 부분보다 두꺼운 어떠한 구조도 적용가능하다.
전술한 구조에 따라, 도 4b에 도시된 a1 방향 빛의 경우 a2 방향의 빛과 유사한 거리만큼 확산시트를 진행하게 되어 빛의 파장 대역의 변화량이 유사하게 된다. 따라서, 중앙영역과 가장자리영역의 색감차가 최소화 된다.
한편, 전술한 제1 실시예에서는 백라이트 유닛 및 액정표시장치모듈이 광학부재로서 도광판, 확산시트, 두 개의 프리즘시트 및 반사시트를 포함하는 것으로, 이하 도면을 참조하여 전술한 광학부재 중, 일부를 생략함으로서 구성을 단순화하고, 제조비용을 절감한 본 발명의 다른 형태의 실시예를 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 퀀텀 도트를 갖는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치모듈(200)은 화상을 표시하는 액정패널(210)과, 액정패널(210)에 빛을 제공하는 백라이트 유닛(220) 및, 이를 실장하는 가이드 패널(230)로 이루어진다.
액정패널(210)은 제1 기판(211) 및 제2 기판(212)이 소정거리 이격되어 합착되고, 그 사이에 개재되는 액정층을 포함한다.
백라이트 유닛(220)은 전술한 액정패널(210)의 하부 측면에 배치되어 빛을 방출하는 복수의 LED(221)와, LED(221)가 본딩되는 LED 기판(222)과, 내측으로 LED 기판(222)이 실장되는 램프하우징(223)과, 액정패널(210)의 하부에 배치되어 LED (221)에서 방출하는 빛을 인도하여 액정패널(210)에 공급하는 도광판(224)과, 액정패널(210)과 도광판(224)사이에 배치되어 도광판(224)에서 입사되는 빛을 확산 및 변환하며, 상부의 프리즘 형상을 통해 빛을 굴절시켜 상부방향으로 집광하는 다층구조의 확산시트(225)와, 확산시트(225)로부터 입사되는 빛을 타 방향으로 재굴절시켜 집광시키는 프리즘시트(226)와, 도광판(224)의 하면에 배치되어 빠져나가는 빛을 다시 도광판(224)으로 반사시키는 반사판(227)을 포함한다.
전술한 LED(221)로는 청색(Blue) 파장 대역의 단색광을 발광하는 청색 LED가 다수개 사용되며, 도광판(224)의 측면을 따라 배치되어 발광면이 도광판(224)의 입사면과 마주보도록 램프하우징(223)의 내측에 실장된다. 그리고, 도광판(224)은 LED(221)로부터 입사되는 빛을 액정패널(210)의 전 영역에 골고루 퍼지도록 상면방향으로 인도하는 역할을 한다.
확산시트(225)는 도광판(224)으로부터 출사된 빛이 내부의 통과함에 따라, 빛을 산란시켜 상면의 프리즘시트(226)에 제공하는 역할을 한다. 이러한 확산시트(225)는 중앙의 레진층과, 그 상하면에 형성된 보호층과, 외표면의 코팅층으로 구분된다. 레진층은 특정 파장대역의 빛을 선택적으로 변환하는 복수의 퀀텀 도트가 분산되어 있으며, LED(221)가 방출한 청색 파장 대역의 빛에 대하여 일부는 그대로 통과시킨다. 또한, 나머지는 녹색 및 적색 파장 대역으로 변화시켜 상면으로 제공하게 된다. 따라서, 확산시트(225)를 통과하는 빛은 원 파장 대역의 청색광과, 변환된 녹색광 및 적색광이 혼합되어 백색광이 되어 상부방향으로 진행한다.
이때, 확산시트(225)의 코팅층 상부면에는 장축이 제1 방향(P2)으로 연장된 복수의 프리즘 형상이 형성되어 있다. 따라서, 확산시트(225)의 상부방향으로 출사하는 빛은 전술한 프리즘 형상에 그 방향이 1차적으로 변환된다.
그리고, 확산시트(225)의 상부에는 장축이 제1 방향(P2)와 직교하는 제2 방향(P1)으로 연장되는 프리즘형상이 형성되는 제2 프리즘시트가 배치되어 있다. 이에 따라, 1차 변환된 빛이 다시 2차 변환되고 그 직진성이 향상되어 액정패널(200)로 진행하게 된다.
따라서, 종래 대비 액정표시장치의 두 개의 프리즘시트 중, 어느 하나를 생략 할 수 있게 된다.
반사판(227)은 전술한 도광판(224)의 하부에 구비되어 도광판(224)의 하면으로 빠져나가는 빛을 다시 도광판(224)으로 진행시키는 역할을 한다.
전술한 액정패널(210) 및 백라이트 유닛(220)은 가이드 패널(230)에 실장되어 하나의 액정표시장치모듈을 이루게 된다.
한편, 하나의 프리즘시트가 생략된 제3 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈 또한 컬러-쉬프트에 의한 색감차를 개선하기 위해, 확산시트의 가장자리 일부의 두께를 보다 두껍게 형성한 제2 실시예의 구조를 적용할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 액정표시장치모듈 110 : 액정패널
111 : 제1 기판 112 : 제2 기판
115 : 구동IC 121 : LED
122 : LED 기판 123 : 램프하우징
124 : 도광판 125 : 확산시트
126 : 프리즘시트 127 : 반사판
130 : 가이드패널

Claims (10)

  1. 복수의 퀀텀 도트가 분산되는 고분자 레진층;
    상기 레진층의 상하면에 형성되는 보호층; 및
    상기 보호층의 외표면에 형성되어 빛을 산란시키는 코팅층을 포함하고,
    상기 레진층은 서로 마주하는 양 측 가장자리의 두께가 중앙보다 더 두껍게 형성되는 확산시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레진층 및 보호층 사이에 장벽층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 확산시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층의 상면에 장축이 제1 방향으로 연장되는 복수의 프리즘 형상이 형성되는 것을 특징으로 하는 확산시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트는,
    입사하는 제1 파장 대역의 빛을 제2 및 제3 파장 대역의 빛으로 변환하여 출사하는 것을 특징으로 하는 확산시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 파장 대역의 빛은 각각 청색광, 녹색광 및 적색광인 것을 특징으로 하는 확산시트.
  6. 삭제
  7. 복수의 청색 LED를 포함하는 광원;
    입사면이 상기 청색 LED의 발광면과 대향하는 도광판;
    상기 도광판의 상면에 배치되는 다층구조의 확산시트;
    상기 도광판의 하면에 배치되는 반사판을 포함하고,
    상기 확산시트는,
    입사하는 빛을 녹색 및 적색 파장 대역의 빛으로 변환하여 출사하는 복수의 퀀텀 도트가 분산되는 고분자 레진층;
    상기 레진층의 상하면에 형성되는 보호층; 및
    상기 보호층의 외표면에 형성되어 빛을 산란시키는 코팅층을 포함하고,
    상기 확산시트는 상기 발광면의 양 측에서 서로 마주하는 가장자리의 두께가 중앙보다 더 두껍게 형성되는 백라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산시트는, 상기 레진층 및 보호층 사이에 장벽층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산시트의 상면에서 장축 방향인 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치되는 복수의 프리즘 형상이 형성된 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산시트는,
    가장자리의 두께가 중앙보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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