KR102158213B1 - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 전자기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛의 구조 및 상기 백라이트 유닛을 포함하는 전자기기에 관한 것으로, 광원으로부터 발산되는 빛을 일면상에 분포시키는 도광판, 상기 도광판 상면에 배치되고, 상기 도광판으로부터 빠져나오는 빛을 확산시키는 확산시트, 상기 도광판 하면에 배치되고, 상기 도광판으로부터 빠져나오는 빛을 반사시키는 반사시트, 상기 도광판에 서로 간격을 두고 분포되도록 상기 도광판에서 서로 이격되어 배치되고, 상기 광원 또는 도광판으로부터 나오는 빛을 흡수하여 색상을 바꾸어 방출하는 복수의 양자점을 포함하는 양자점유닛, 및 상기 광원 또는 상기 양자점유닛에서 방출되는 빛이 상기 확산시트를 통해 빠져나가도록 상기 도광판과 확산시트 사이에 배치되고, 슬릿을 형성하는 슬릿부를 포함하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 전자기기를 개시한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 전자기기{BACK LIGHT UNIT AND ELECTRONIC DEVICES HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛의 구조 및 상기 백라이트 유닛을 포함하는 전자기기에 관한 것이다.
액정표시장치(LCD)는 스스로 빛을 내지 못한다. 따라서, 액정표시장치는 앞면으로 들어온 빛을 액정 뒤의 거울에 반사시켜 다시 내보내거나 뒷면의 백라이트 유닛에서 빛을 발생시켜 나오는 빛의 투과량과 색깔을 조절해 화면이 보이게 한다.
이 때, 액정표시장치 등 액정 화면의 뒤에서 빛을 방출해 주는 역할을 하는 광원 장치를 백라이트 유닛이라고 한다. 백라이트 유닛(Back light unit)은 자체적으로 빛을 내지 못하는 액정표시장치 뒷면에서 디스플레이 영상이 눈에 보일 수 있도록 고르게 빛을 비춰주는 역할을 한다. 백라이트 유닛의 액정표시장치의 전체 구성에서 차지하는 재료비의 비중은 20~50%에 이른다.
이러한 백라이트 유닛을 종류에 따라 구분하면, 액정 화면의 위아래나 좌우에 얇고 가는 음극형광램프(CCFL) 백라이트 유닛과 발광다이오드(LED) 백라이트 유닛이 있으며, 종래에는 자연색의 85% 정도를 재현하는 음극형광램프(CCFL) 백라이트 유닛을 주로 사용해 왔다. 또한, 이러한 빛이 화면 전체에 골고루 퍼지도록 확산시키는 도광판을 구성한다.
양자점(Quantum Dot)이란, 화학적 합성 공정을 통해 만드는 수 나노미터(nm=10억분의 1m) 크기 반도체 결정체를 말한다. 초미세 반도체, 질병진단 시약, 디스플레이 등 다양한 제품에 적용될 수 있다.
이러한 양자점은 크기와 전압에 따라 별도 장치가 없어도 스스로 각각 다양한 색의 빛을 내는 차세대 발광소자다. 디스플레이 구조에서 빛을 내는 가운데층의 발광물질로 유기물질이 이용되는 유기발광다이오드(OLED)에 비해 생산 비용이 적게 들고, 디스플레이의 크기를 크게 할 수 있으며, 색 재현율이 좋아 현재 상용화된 디스플레이를 대체할 기술로 주목받고 있다.
양자점은 입자가 작을수록 파장이 짧은 빛을 내고 입자가 클수록 파장이 긴 빛을 내는 특징이 있다. 즉, 양자점은 입자의 크기를 조절함으로써 가시광선 영역에서 나타낼 수 있는 원하는 파장의 빛을 낼 수 있어보다 선명한 영상을 구현할 수 있다. 이러한 양자점은 발광파장의 반측폭이 좁아 차세대 디스플레이와 조명 분야의 유망한 발광 물질로 여겨지고 있다.
기존의 양자점을 이용한 백라이트 유닛 구조에서 사용되는 양자점 형광막은 디스플레이 전면을 양자점이 포함된 물질로 덮기 때문에 값이 비싼 양자점을 많이 사용하는 문제점이 있었다. 또한, 백라이트 유닛 구조에서의 양자점 형광막은 두께가 두꺼운 필름이나 레일 형태의 방법으로 제조되었기 때문에, 양자점간의 재흡수가 높아 발광 효율이 떨어지거나, 휘도가 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기 문제점들이 해결될 수 있으며, 고가의 양자점을 효율적으로 배치하여 제조원가를 낮출 수 있다.
또한, 본 발명은 양자점의 패턴화된 배치를 통해 재흡수율을 낮추고, 색 재현율을 높일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 백라이트 유닛은, 광원으로부터 발산되는 빛을 일면상에 분포시키는 도광판, 상기 도광판 상면에 배치되고, 상기 도광판으로부터 빠져나오는 빛을 확산시키는 확산시트, 상기 도광판 하면에 배치되고, 상기 도광판으로부터 빠져나오는 빛을 반사시키는 반사시트, 상기 도광판에 서로 간격을 두고 분포되도록 상기 도광판에서 서로 이격되어 배치되고, 상기 광원 또는 도광판으로부터 나오는 빛을 흡수하여 색상을 바꾸어 방출하는 복수의 양자점을 포함하는 양자점유닛, 및 상기 광원 또는 상기 양자점유닛에서 방출되는 빛이 상기 확산시트를 통해 빠져나가도록 상기 도광판과 확산시트 사이에 배치되고 슬릿을 형성하는 슬릿부를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 양자점유닛은 복수개로 구비되고, 상기 반사시트와 상기 도광판이 맞닿는 표면에 서로 이격되어 배치될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 양자점유닛은 상기 슬릿 하부에 배치되고, 상기 슬릿과 동일 선상에 위치될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 양자점유닛은 상기 슬릿부 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 광원은 파란색 빛을 발생시키는 LED이고, 상기 양자점유닛은 상기 파란색 빛을 흡수하여 빨간색 빛을 발산하는 제1양자점, 상기 파란색 빛을 흡수하여 녹색 빛을 발산하는 제2양자점, 빛을 반사시키는 반사필러, 및 상기 제1양자점, 상기 제2양자점 및 상기 반사필러를 감싸며 충진되고 상기 양자점들 및 반사필러를 고정시키는 레진을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 복수의 상기 양자점유닛은 상기 반사시트의 표면에서 상기 확산시트쪽을 향하여 비스듬하게 돌출되어 형성될 수 있다.
여기서, 상기 돌출면은 상기 광원으로부터 빛을 흡수하여 상기 슬릿을 향해 빛을 발산하도록 상기 반사시트에 대하여 소정의 각도를 이루는 경사면일 수 있다.
또한, 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따르는 전자기기는, 단말기 바디, 상기 단말기 바디에 내부에 배치되고, 빛을 내는 백라이트 유닛, 및 상기 백라이트 유닛의 전면에 배치되고, 상기 백라이트 유닛으로부터 나오는 빛에 의해 화면이 밝혀지는 디스플레이부를 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 광원으로부터 발산되는 빛을 일면상에 분포시키는 도광판, 상기 도광판 상면에 배치되고, 상기 도광판으로부터 빠져나오는 빛을 확산시키는 확산시트, 상기 도광판 하면에 배치되고, 상기 도광판으로부터 빠져나오는 빛을 반사시키는 반사시트, 상기 도광판에 서로 간격을 두고 분포되도록 상기 도광판에서 서로 이격되어 배치되고, 상기 광원 또는 도광판으로부터 나오는 빛을 흡수하여 색상을 바꾸어 방출하는 복수의 양자점을 포함하는 양자점유닛, 및 상기 광원 또는 상기 양자점유닛에서 방출되는 빛이 상기 확산시트를 통해 빠져나가도록 상기 도광판과 확산시트 사이에 배치되고, 슬릿을 형성하는 슬릿부를 포함한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 도광판 내부에 양자점유닛이 패턴화되어 배치됨으로써, 양자점에서 발산하는 빛이 다른 양자점으로 재흡수되는 현상이 줄어들어 발광효율을 높일 수 있다.
또한, 패턴화된 양자점유닛의 배치는 두께가 두꺼운 양자점필름이나 양자점레일에 비하여 양자점의 소요량을 크게 줄일 수 있어, 비교적 고가인 양자점이 적게 소요되므로 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 전자기기의 제조 원가를 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 양자점유닛은 도광판 내부에 배치되고, 도광판과 일체형으로 제작할 수 있어, 필름이나 레일을 사용할 때보다 백라이트 유닛의 두께나 베젤의 넓이를 얇게 만들 수 있다.
또한, 광원인 LED와 양자점유닛의 사이가 이격되어 배치됨으로써, LED의 강한 빛에 의하여 일어날 수 있는 양자점유닛의 광에 의한 열화를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 전자기기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 전자기기의 후면 사시도.
도 3은 도 1의 전자기기의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점유닛을 나타내는 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면을 나타내는 개념도.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면을 나타내는 개념도.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면을 나타내는 개념도.
도 8은 도 5에 도시된 본 발명의 백라이트 유닛 내부에 양자점유닛의 패턴화된 분포를 나타내는 개념도.
이하, 본 발명에 관련된 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 전자기기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일,유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에서 설명되는 전자기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 전자책(E-book), 내비게이션 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 전자기기에는 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 명세서에서는 전자기기의 일 예로 이동 단말기를 들어 설명한다.
도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.
도 1을 참조하면, 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 본체를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.
단말기 본체는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등으로 불릴 수 있다)를 포함한다. 상기 케이스는 프론트 케이스(101) 및 상기 프론트 케이스(101)와 반대되는 면을 덮는 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수 있으며, 전원공급부(190)를 덮는 배터리 커버(103)가 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 구성될 수도 있다.
프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에 형성된 공간에는 각종 전자 부품들이 내장된다. 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인리스 스틸(STS), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 등으로 형성될 수도 있다.
단말기 본체의 전면에는 디스플레이부(151), 제1음향출력부(152), 제1카메라부(121) 및 신호입력부(130) 등이 형성되며, 측면에는 음향입력부(122) 및 인터페이스부(170) 등이 배치될 수 있다.
디스플레이부(151)는 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(Liquid Crystal Display) 모듈, 이-페이퍼(e-paper) 등을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부(151)는 터치방식에 의하여 입력할 수 있게 터치 센서를 포함할 수 있다. 이러한 터치 센서를 통해 디스플레이부(151) 상의 어느 한 곳에 대하여 터치가 있으면 그 터치된 위치에 대응하는 내용이 입력된다. 터치방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
터치 센서는 디스플레이부(151)가 보일 수 있도록 투광성으로 형성되어 있으며, 밝은 곳에서 터치스크린의 시인성(visibility)을 높이기 위한 구조가 포함될 수 있다. 도 1에 의하면, 디스플레이부(151)는 프론트 케이스(102)의 전면(front surface)의 대부분을 차지한다.
디스플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 제1음향출력부(152)와 제1카메라부(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 신호입력부(131)와 음향입력부(122)가 배치된다. 신호입력부(132)와 인터페이스(170) 등은 단말기 본체의 측면에 배치될 수 있다.
제1음향출력부(152)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
제1카메라부(121)는 화상통화 모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.
신호입력부(130)는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작유닛들(131, 132)을 포함할 수 있다. 조작유닛들(131, 132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.
제1 및/또는 제2조작유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1조작유닛(131)은 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력받고, 제2조작유닛(132)은 제1음향출력부(152)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다.
음향입력부(122)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받기 위해, 예를 들어 마이크로폰(microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.
인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(170)는 유선 또는 무선으로 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(백라이트 유닛etooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port)등}, 또는 이동 단말기(200)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(170)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.
도 2를 참조하면, 단말기 본체의 후면에는 제2카메라부(121')가 추가로 장착될 수 있다. 제2카메라부(121')는 제1카메라부(121, 도 1 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1카메라부(121)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.
예를 들어, 제1카메라부(121)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 제2카메라부(121')는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 제1 및 제2카메라부(121, 121')는 단말기 본체에 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 설치될 수 있다.
제2카메라부(121')에 인접하게는 플래쉬(123)와 거울(124)이 추가로 배치될 수 있다. 플래쉬(123)는 제2카메라부(121')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 제2카메라부(121')를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.
단말기 본체의 후면에는 제2음향출력부(152')가 추가로 배치될 수도 있다. 제2음향출력부(152')는 제1음향출력부(152, 도 1 참조)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 본체의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(미도시)가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈의 일부를 이루는 안테나는 단말기 본체에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.
단말기 본체에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착된다. 전원공급부(190)는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 배터리로 구현될 수 있으며, 배터리는 단말기 본체에 내장되거나, 단말기 본체에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.
도 3은 도 1의 이동 단말기(100)의 분해 사시도로서, 이동 단말기(100)에서 디스플레이부(151)의 구성을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 단말기 본체의 내부에는 회로기판(180)이 배치된다. 회로기판(180)은 도시된 바와 같이 리어 케이스(102)에 장착되거나, 별도의 내부 구조물에 장착될 수 있다. 회로기판(180)은 이동 단말기(100)의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부의 일 예로서 구성될 수 있다.
회로기판(180)의 일면에는 회로기판(180)과 전기적으로 연결되는 디스플레이(151a)가 배치된다. 디스플레이(151a)는 윈도우(151b)의 빛이 투과되는 영역에 대응되는 면적을 가질 수 있다. 이를 통하여 사용자는 디스플레이(151a)에서 출력되는 시각 정보를 외부에서 인지할 수 있게 된다.
프론트 케이스(101)에는 윈도우(151b)의 일부가 안착될 수 있도록 일면에서 리세스되는 베젤부(101a)가 구비된다. 본 예와 달리, 베젤부(101a)는 프론트 케이스(101)와 별도로 구비될 수도 있다.
베젤부(101a)에는 제1카메라부(121)에 대응되는 홀(121a)과 제1음향출력부(152)에 대응되는 음향홀(152a)이 형성된다. 음향홀(152a)은 프론트 케이스(101)의 측벽에 인접하게 배치될 수 있다. 베젤부(101a)에는 연성회로기판(181)이 통과할 수 있는 관통홀(181a)이 형성된다. 관통홀(181a)은 베젤부(101a)의 바닥면이나 측면에 형성될 수 있다.
베젤부(101a)에는 윈도우(151b)가 결합 된다. 윈도우(151b)는 빛이 투과할 수 있는 소재, 예를 들어, 광투과성 합성수지, 강화 유리 등으로 구성된다.
가장자리 영역(S)은 홀(121a)에 대응되는 부분을 제외하고 형성되어 투광성의 영상윈도우(121b)를 형성할 수 있다. 또한, 프론트 케이스(101)의 측벽과 마주보게 배치되어 조립틈을 형성하는 윈도우(151b)의 측면에는 홈(152b)이 형성될 수 있다. 상기 구조에 의하면, 제1음향출력부(152)로부터 발생되는 사운드는 프론트 케이스(101)와 윈도우(151b)의 조립틈을 따라 방출되며, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않아 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.
본 발명은 백라이트 유닛 구조에서 색 재현율을 높이기 위하여 양자점을 이용하는 구조이다. 본 발명은 양자점은 가격이 비싸기 때문에 그 소요양을 줄이면서, 높은 색 재현율을 가지는 백라이트 유닛 구조를 가진다.
본 발명에서 파란색 빛을 발산하는 LED의 광원이 도광판에 패턴화된(patterned) 양자점을 통과하여 빨간색 및 녹색을 발산하여 흰(white)색의 백라이트 구조가 될 수 있다. 아울러, 양자점유닛이 다양하게 패턴화된 시트의 구조를 통해서 광 추출효율을 높일 수 있다. 또한, 패턴화되어 배치된 양자점유닛은 도광판 구조 이외에 에어 갭(Air gap) 구조 등에서도 적용이 가능하다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명하겠다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점유닛(250)을 나타내는 개념도이다.
본 발명의 양자점유닛(250)은 제1양자점(251), 제2양자점(252), 반사필러(253) 및 레진(254)을 포함할 수 있다.
레진(254)은 상기 제1양자점(251), 상기 제2양자점(252) 및 상기 반사필러(253)를 감싸며, 원형의 양자점 및 반사필러(253) 복합체를 형성할 수 있다. 이러한 레진(254)은 상기 양자점유닛(250) 내부의 상기 양자점들 및 반사필러(253)를 일정정도 고정시키는 역할 및 상기 양자점유닛(250)의 형태 유지 기능을 할 수 있다.
제1양자점(251)은 광원(210)으로부터 발산되는 파란색 빛을 흡수하여 빨간색 빛을 발산할 수 있다. 그리고 제2양자점(252)은 광원(210)으로부터 발산되는 파란색 빛을 흡수하여 녹색 빛으로 발산할 수 있다. 상기 제1양자점(251) 및 제2양자점(252)은 하나의 양자점유닛(250) 내부에 복수개로 구비될 수 있다.
반사필러(253)는 광원(210), 제1양자점(251) 또는 제2양자점(252)으로부터 발산되는 빛을 반사시킬 수 있다. 상기 반사필러(253)는 상기 양자점유닛(250) 내부로 들어오는 빛이나 상기 제1양자점(251) 또는 제2양자점(252)으로부터 발산되는 빛을 반사시켜, 빠르게 양자점유닛(250) 외부로 빠져나갈 수 있는 역할을 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)의 단면을 나타내는 개념도이다.
본 실시예에서 백라이트 유닛(200)은 도광판(220), 확산시트(230), 반사시트(240), 양자점유닛(250) 및 슬릿부(222)를 포함할 수 있다.
도광판(220)은 상기 광원(210)으로부터 발산되는 빛을 상기 도광판(220)상으로 분포시킨다. 백라이트 유닛(200)에서 상기 광원(210)은 전체 백라이트 유닛(200)의 외측에 위치하거나 한쪽에만 배치될 수 있다. 이 때, 상기 광원(210)으로부터 나오는 빛이 도광판(220) 전체에 골고루 퍼질 수 있도록 빛을 확산시켜주는 역할을 하는 것이 도광판(220)이다.
확산시트(230)는 상기 도광판(220) 상면에 배치되고, 상기 도광판(220)으로부터 빠져나오는 빛을 확산시킨다. 일반적으로 상기 확산시트(230) 상면에 액정표시장치(LCD) 등이 배치되고, 사용자는 상기 확산시트(230)로부터 나오는 빛을 바라볼 수 있다. 따라서 상기 확산시트(230)로부터 나오는 빛은 골고루 퍼질 수 있도록 확산시킨다. 상기 확산시트(230)는 디스플레이 전체에 빛이 골고루 확산되어 상기 디스플레이를 비출 수 있도록, 상기 도광판(220)을 빠져나오는 빛을 확산시키는 역할을 한다.
반사시트(240)는 상기 도광판(220) 하면에 배치되고, 상기 도광판(220)으로부터 빠져나오는 빛을 반사시킨다. 상기 도광판(220)의 일면상에 골고루 퍼지는 빛은 상부쪽이나 하부쪽으로 빠져나갈 수 있다. 이 때에 상면에는 상기 확산시트(230)를 통해 빛이 확산되어 외부로 빠져나갈 수 있지만, 하면에는 반사시트(240)를 두어 상기 도광판(220)으로부터 빠져나가는 빛이 다시 상기 도광판(220)으로 반사되어 들어올 수 있도록 한다. 이를 통해 빛의 밝기를 더욱 밝게 할 수 있다.
양자점유닛(250)은 상기 제1양자점(251), 제2양자점(252), 반사필러(253) 및 레진(254)을 포함하는 복합체이다. 상기 양자점유닛(250)은 상기 도광판(220)에서 서로 간격을 두고 분포되도록 상기 도광판(220)에서 서로 이격되어 배치된다. 이러한 배치를 통해 상기 양자점유닛(250)은 상기 도광판(220)에서 패턴화되어 배치될 수 있다. 상기 양자점유닛(250)의 내부의 양자점은, 상술한 바와 같이 상기 광원(210) 또는 도광판(220)으로부터 나오는 빛을 흡수하여 색상을 바꾸어 방출하는 복수의 양자점을 포함한다.
슬릿부(222)는 상기 도광판(220)과 확산시트(230) 사이에 배치된다. 상기 슬릿부(222)는 여러개의 구조물이 가운데에 공간을 두고 떨어져 배치되어, 그 사이로 빛이 빠져나갈 수 있도록 슬릿을 형성한다. 상기 슬릿을 통해 상기 광원(210) 또는 상기 양자점유닛(250)에서 방출되는 빛이 상기 확산시트(230)를 통해 빠져갈 수 있다.
도면을 살펴보면, 상기 양자점유닛(250)은 복수개로 구비되어 있다. 그리고 상기 양자점유닛(250)은 상기 반사시트(240)와 상기 도광판(220)이 맞닿는 표면에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이 때, 상기 양자점유닛(250)은 상기 도광판(220)과 반사시트(240)에 높이의 절반 정도씩 걸쳐져 상기 반사시트(240)에 일부가 박혀있는 형태를 띨 수 있다. 다만, 상기 광원(210)으로부터 나오는 빛이 상기 양자점유닛(250)에 전달되고, 상기 양자점유닛(250)으로부터 나온 빛이 상기 확산시트(230)쪽으로 발산될 수 있다면, 상기 양자점유닛(250)은 도면에 도시된 것과 달리, 상기 반사시트(240)에 포함되어 배치된 형태를 띨 수도 있다.
이 때, 상기 복수의 양자점유닛(250)은 상기 슬릿 하부에 배치될 수 있다. 아울러, 상기 복수의 양자점유닛(250)은 상기 슬릿과 동일한 수직선상에 위치될 수 있다. 이는 도면에 도시된 바와 같이 상기 광원(210)으로부터 나온 빛이 상기 양자점유닛(250)을 통과하였다가 상기 슬릿으로 효과적으로 빠져나갈 수 있도록 패턴화된 배치이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)의 단면을 나타내는 개념도이다.
본 실시예에서 양자점유닛을 제외한 다른 구성은 상술한 실시예와 동일, 유사하므로 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 6을 살펴보면, 상기 복수의 양자점유닛(250)은 상기 슬릿부(222) 사이에 형성되는 슬릿에 배치되어 있다. 상기 양자점유닛(250)은 상기 슬릿마다 배치될 수 있다.
광원(210)으로부터 나오는 빛은 상기 슬릿을 따라 확산시트(230)로 진행된다. 그런데, 상기 슬릿에 상기 양자점유닛(250)이 배치됨으로써, 상기 양자점유닛(250)을 거쳐서 확산시트(230)로 배출되어야 한다. 도 4를 참조하여 보면, 상기 양자점유닛(250)으로 들어오는 빛이 양자점을 거치지 않고 그대로 양자점유닛(250)을 빠져나갈 수도 있다.
상기 광원(210)으로부터 나오는 빛은 상기 슬릿으로 직진하거나, 상기 반사시트(240) 등에 반사되었다가 상기 슬릿으로 진행하게 된다. 상기 슬릿으로 진행된 빛은 상기 양자점유닛(250)을 거치게 되고, 위에서 설명한 바와 같이 파란색 광원(210)이 빨간색이나 녹색의 빛으로 바뀌어 상기 확산시트(230)로 발산될 수 있다. 또한, 상기 양자점유닛(250)으로 들어온 광원으로부터 나온 파란색 빛이 색이 바뀌지 않고 상기 확산시트(230)쪽으로 빠져나갈 수 있다. 이러한 세 가지의 색이 합쳐져 흰색(white)광이 될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은, 단말기 바디, 상술한 바와 같은 백라이트 유닛(200), 및 상기 백라이트 유닛(200)의 전면에 배치되고, 상기 백라이트 유닛(200)으로부터 나오는 빛에 의해 화면이 밝혀지는 디스플레이부(151)를 포함하는 전자기기를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명은 백라이트 유닛(200)이 필요한 디스플레이부를 포함하는 다양한 전자기기를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)의 단면을 나타내는 개념도이다.
본 실시예에서 양자점유닛을 제외한 다른 구성은 상술한 실시예와 동일, 유사하므로 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 복수의 상기 양자점유닛(250)은 상기 반사시트(240)의 표면에서 상기 확산시트(230)쪽을 향하여 비스듬하게 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 돌출의 경사방향은, 상기 경사면(451)이 상기 광원(210)이 위치한 곳에서 나오는 빛을 비스듬하게 대향할 수 있도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 경사면(451)은 상기 광원(210)으로부터 나오는 빛이 최대한 많이 흡수될 수 있도록 넓은 면적을 갖도록 상기 광원(210)쪽을 바라보도록 경사져 돌출될 수 있다.
또한, 상기 돌출면은 상기 광원(210)으로부터 빛을 흡수하여 상기 슬릿을 향해 빛을 발산하도록 상기 반사시트(240)에 대하여 소정의 각도를 이루는 경사면(451)일 수 있다. 즉 상기 돌출로 인해, 예를 들어 상기 도광판(220)이 반사시트(240)와 이루는 접촉면과 비스듬하게 각도를 이루는 경사면(451)을 형성할 수 있다. 상기 광원(210)에서 나오는 빛은 상기 경사면(451)을 뚫고 상기 양자점유닛(250)에 진입하여, 녹색 또는 빨간색으로 색상이 바뀌어 상기 슬릿부(222) 사이에 형성된 슬릿을 향해 진행할 수 있다. 또한, 상기 광원(210)에서 나오는 빛은 상기 경사면(451)에서 반사되어 상기 슬릿을 향해 진행할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서 상기 양자점유닛(250)은 인쇄, 몰드, 레이져 등의 방법으로 형성된 도광판(220)에 패턴화되어 배치될 수 있다.
도 8은 도 5에 도시된 본 발명의 백라이트 유닛(200) 내부에 양자점유닛(250)의 패턴화된 분포를 나타내는 개념도이다.
상기 광원(210)으로부터 나오는 빛은 상기 도광판(220)의 일면상에 골고루 분포된다. 상술한 바와 같이, 상기 도광판(220)의 하부에는 반사시트(240)가 배치될 수 있다. 상기 양자점유닛(250)은, 상기 도광판(220)에 서로 간격을 두고 분포되도록, 상기 반사시트(240)와 상기 도광판(220) 사이에서 서로 이격되어 배치된다.
이러한 배치를 통해, 상기 백라이트 유닛(200)에 포함되는 양자점의 양을 줄일 수 있다. 또한, 이러한 배치를 통해, 상기 양자점유닛(250)으로부터 나온 빛이 상기 슬릿부(222) 사이의 슬릿(미도시)으로 효과적으로 빠져나갈 수 있도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 전자기기는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
200 : 백라이트 유닛 210 : 광원
220 : 도광판 222 : 슬릿부
230 : 확산시트 240 : 반사시트
250 : 양자점유닛 251 : 제1양자점
252 : 제2양자점 253 : 반사필러
254 : 레진 260 : PCB

Claims (8)

  1. 광원으로부터 발산되는 빛을 반사시키는 반사시트;
    상기 반사시트의 일측에 배치되고, 상기 반사시트로부터 반사되는 빛을 확산시키는 확산시트;
    상기 확산시트 일측에 배치되고, 서로 일정한 간격을 이루며 복수로 구비되고, 인입되는 빛을 흡수하여 색상을 바꾸어 방출하는 복수의 양자점을 포함하는 양자점 유닛; 및
    상기 양자점 유닛으로부터 나오는 빛이 상기 확산시트로 인입되도록 가이드하는 슬릿을 형성하는 슬릿부를 포함하는, 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 양자점유닛은,
    상기 슬릿부는 복수로 구비되고, 서로 일정한 간격으로 이격되는, 백라이트 유닛.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 양자점유닛은 상기 슬릿 하부에 배치되고, 상기 슬릿부와 상기 양자점 유닛은 두께 방향으로 서로 어긋나게 배치되는, 백라이트 유닛.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 양자점유닛은 상기 슬릿부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 광원은 파란색 빛을 발생시키는 LED이고,
    상기 양자점유닛은,
    상기 파란색 빛을 흡수하여 빨간색 빛을 발산하는 제1양자점;
    상기 파란색 빛을 흡수하여 녹색 빛을 발산하는 제2양자점;
    빛을 반사시키는 반사필러; 및
    상기 제1양자점, 상기 제2양자점 및 상기 반사필러를 감싸며 충진되고, 상기 양자점들 및 반사필러를 고정시키는 레진을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1항에 있어서,
    복수의 상기 양자점유닛은, 상기 반사시트의 표면에서 상기 확산시트쪽을 향하여 비스듬하게 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 돌출면은 상기 광원으로부터 빛을 흡수하여 상기 슬릿을 향해 빛을 발산하도록 상기 반사시트에 대하여 소정의 각도를 이루는 경사면인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 단말기 바디;
    상기 단말기 바디에 내부에 배치되고, 빛을 내는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛의 전면에 배치되고, 상기 백라이트 유닛으로부터 나오는 빛에 의해 화면이 밝혀지는 디스플레이부를 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    광원으로부터 발산되는 빛을 반사시키는 반사시트;
    상기 반사시트의 일측에 배치되고, 상기 반사시트로부터 반사되는 빛을 확산시키는 확산시트;
    상기 확산시트 일측에 배치되고, 서로 일정한 간격을 이루며 복수로 구비되고, 인입되는 빛을 흡수하여 색상을 바꾸어 방출하는 복수의 양자점을 포함하는 양자점 유닛; 및
    상기 양자점 유닛으로부터 나오는 빛이 상기 확산시트로 인입되도록 가이드하는 슬릿을 형성하는 슬릿부를 포함하는, 전자기기.
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