KR102664002B1 - 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은, 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자, 기판 상에 배치되며 복수의 홀을 포함하고, 각각의 홀에 복수의 발광소자 중 하나가 배치되는 제1리플렉터, 기판 상에 배치되며, 발광소자와 중첩되는 위치에 배치되는 광변환패턴을 구비하는 광변환시트 및 기판 상에 배치되는 제1형광체를 구비하는 형광체 시트를 포함하고, 복수의 발광소자 중 기판의 테두리에 배치된 제1발광소자들의 크기는 기판의 중앙에 배치된 제2발광소자의 크기보다 더 큰 백라이트 유닛및 그를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치{BACK LIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
평판표시장치가산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다. 평판표시장치 중액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 디스플레이하는 것으로, 액정의 배열을 변화에 의해 투과율이 조절되는 특성에 대응하여 백라이트 유닛에서 발광하는 광의 투과율을 조절함으로써 영상을 표시할 수 있다. 이러한 액정표시장치의 백라이트 유닛은 광원으로 발광다이오드(Light Emitting Diode: 발광다이오드), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCLF(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 등이 사용할 수 있다. 최근에는 광효율이 우수하고 색재현율이 높은 발광다이오드가 백라이트 유닛의 광원으로 널리 사용되고 있다.
백라이트유닛은 광원의 배치 및 광의 전달 형태에 따라서 엣지형(Edge-Type) 또는 직하형(Direct-Type) 등으로 구분될 수 있다. 그 중 직하형 백라이트 유닛은 LED 등의 광원이 표시장치의 배면에 배치될 수 있다.
이러한 직하형 백라이트유닛에 사용되는 광원 장치는 발광다이오드와, 발광다이오드를 실장하고 그 구동을 위한 회로 소자 등을 포함하는 기판 등을 포함할 수 있다. 또한, 발광다이오드 상에 고가의 형광체를 포함하는 형광체 필름을 배치하여 발광소자에서 방출된 광이 여기(excitation)하여 색을 나타나도록 할 수 있다. 하지만, 형광체 필름은 사용되는 형광체의 양이 많아 백라이트유닛의 제조비용이 증가할 수 있다. 또한, 발광소자에서 방출된 광이 충분히 여기되지 못하면 색 재현율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은 휘도가 균일한 백라이트유닛 및 그를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들의 다른 목적은 베젤의 폭을 작게 할 수 있는 백라이트유닛 및 그를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.
일측면에서 본 발명의 실시예들은, 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자, 기판 상에 배치되며 복수의 홀을 포함하고, 각각의 홀에 복수의 발광소자 중 하나가 배치되는 제1리플렉터, 기판 상에 배치되며, 발광소자와 중첩되는 위치에 배치되는 광변환패턴을 구비하는 광변환시트 및기판 상에 배치되는 제1형광체를 구비하는 형광체 시트를 포함하고, 복수의 발광소자 중 기판의 테두리에 배치된 제1발광소자들의 크기는 기판의 중앙에 배치된 제2발광소자의 크기보다 더 큰 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
다른 일측면에서 본 발명의 실시예들은, 디스플레이패널, 디스플레이패널의 하부에 배치되고 상기 디스플레이패널에 광을 조사하는 백라이트유닛을 포함하되, 백라이트유닛은, 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자, 기판 상에 배치되며 복수의 홀을 포함하고, 각각의 홀에 복수의 발광소자 중 하나가 배치되는 제1리플렉터, 기판 상에 배치되며, 발광소자와 중첩되는 위치에 배치되는 광변환패턴을 구비하는 광변환시트 및기판 상에 배치되는 제1형광체를 구비하는 형광체 시트를 포함하고, 복수의 발광소자 중 기판의 테두리에 배치된 제1발광소자들의 크기는 기판의 중앙에 배치된 제2발광소자의 크기보다 더 큰 표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 휘도가 균일한 백라이트유닛 및 그를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 의하면, 휘도가 베젤의 폭을 작게 할 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 포함된 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 포함된 백라이트 유닛의 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 표시장치에 채용된 백라이트 유닛의 일 부분을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 기판 상에 배치되어 있는 발광소자들을 나타내는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 배치된 발광소자의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 리플렉터를 나타내는 사시도이다.
도 8a 내지 도 8e는 도 2에 도시된 백라이트 유닛의 구체적인 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 구조의 제1실시예를 나타낸 도면이다.
도 10a와 도 10b는 도9에 도시된 백라이트 유닛에 포함된 광변환패턴의 위치에 따른 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 기판의 배면에 복수의 배선이 배치되어 있는 것을 나타내는 평면도이고,
도 12는 기판의 배면에 빛샘이 나타나는 것을 나타내는 평면도이다.
도 13은 기판에서 제1영역의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 14는 기판에서 제2영역의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 기판에서 배면에 더미 패턴이 배치되어 있는 것을 나타내는 단면도이다.
도 16는 본 발명에 따른 기판에서 배면에 더미 패턴이 배치되어 있는 것을 나타내는 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 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 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서의 구성 요소들을 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서의 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것일 뿐이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서의 특징들(구성들)이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 또는 분리 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예는 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(10)는 디스플레이패널(100)과, 디스플레이패널(100)에 광을 조사하는 백라이트유닛(200)을 포함할 수 있다.
디스플레이패널(100)은 액정패널일 수 있다. 액정패널은 액정분자의 배열에 따라 투과율의 차이가 발생할 수 있는 액정층과, 액정층에 전압을 선택적으로 인가하는 화소전극과, 화소전극에 대응하여 액정층에 공통전압을 인가하는 공통전극을 포함할 수 있다. 액정층은 화소전극과 공통전극 사이에 배치될 수 있고 화소전극과 공통전극 사이에 인가된 전압에 대응하여 액정분자의 배열이 결정될 수 있다. 또한, 디스플레이패널(100)은 컬러필터를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이패널(100)은 화소전극에 선택적으로 전압을 인가하는 화소회로와, 화소회로에 신호 및 전압을 공급하는 드라이브회로를 더 포함할 수 있다.
백라이트유닛(200)은 디스플레이패널(100)의 하부에 배치되고 디스플레이패널(100)의 하부에서 디스플레이패널(100)의 전면에 균일하게 광을 조사할 수 있다. 백라이트유닛(200)은 발광다이오드를 이용하여 광을 생성하고 조사할 수 있다. 백라이트유닛(200)은 디스플레이패널(100)과 일정한 거리(d1)로 이격될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 포함된 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(10)는, 표시 영역(DA)과 비표시영역(NA)을 포함하는 디스플레이패널(100)과, 디스플레이패널(100)을 구동하기 위한 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 및 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이패널(100)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. 또한, 디스플레이패널(100)은 액정패널일 수 있다. 액정패널은 화소전극, 공통전극 및 화소전극과 공통전극 사이에 배치되는 액정층을 포함할 수 있고, 액정층은 화소전극과 공통전극에 인가되는 전압에 대응하여 분자배열이 변형됨으로써 광을 차단 또는 투과시켜 영상을 표시할 수 있다.
게이트 구동 회로(120)는, 컨트롤러(140)에 의해 제어되며, 디스플레이패널(100)에 배치된 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 출력하여 다수의 서브픽셀(SP)의 구동 타이밍을 제어할 수 있다. 게이트 구동 회로(120)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC, Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있으며, 구동 방식에 따라 디스플레이패널(100)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 디스플레이패널(100)의 본딩 패드에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 디스플레이패널(100)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 디스플레이패널(100)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는, 디스플레이패널(100)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 변환할 수 있다. 데이터 구동 회로(130)는 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 표현할 수 있다. 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 버퍼를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 디스플레이 패널(100)의 본딩 패드에 연결되거나, 디스플레이패널(100)에 직접 배치될 수 있으며, 경우에 따라, 디스플레이패널(100)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, 디스플레이패널(100)에 연결된 필름 상에 실장되고, 필름 상의 배선들을 통해 디스플레이패널(100)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 제어할 수 있다. 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 출력할 수 있다. 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 수신할 수 있다.
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. 예들 들면, 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 출력할 수 있다. 여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동 회로(120)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 동작 스타트 타이밍을 제어할 수 있다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호의 시프트 타이밍을 제어할 수 있다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 타이밍 정보를 지정할 수 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 출력할 수 있다. 여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동 회로(130)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)의 데이터 샘플링 스타트 타이밍을 제어할 수 있다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적 회로(SDIC) 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호일 수 있다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동 회로(130)의 출력 타이밍을 제어할 수 있다.
이러한 표시장치(10)는 디스플레이패널(100), 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.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 포함된 백라이트 유닛의 구조의 예시를 나타낸 도면이고, 도 4는 표시장치에 채용된 백라이트 유닛의 일 부분을 나타내는 평면도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛에서 기판 상에 배치되어 있는 발광소자들을 나타내는 단면도이다.
도 3내지 도 5를 참조하면, 표시장치(10)는, 디스플레이패널(100)과, 디스플레이패널(100)의 하부에 배치되고 디스플레이패널(100)로 광을 공급하는 백라이트 유닛(200)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(200)과 디스플레이패널(100) 사이에는 여러 구조물이 배치될 수 있으며, 일 예로, 가이드 패널(400)과 폼 패드(500) 등에 의해 백라이트 유닛(200) 상에 디스플레이패널(100)이 고정될 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)은 백라이트 유닛(200)을 구성하는 광학 소자 등을 수납하는 커버버텀(300)을 포함할 수 있다.
커버버텀(300) 상에 기판(210)이 배치되고, 기판(210) 상에 복수의 발광소자(211)가 배치될 수 있다. 기판(210)은 광을 반사할 수 있다. 기판(210)은 반사물질을 포함할 수 있다. 기판(210)과 리플렉터(212)는 백색 안료가 도포되어 광을 반사시킬 수 있다. 백색 안료는 PSR(photo solder resist)을 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
발광소자(211)는, 일 예로, 발광다이오드(LED)일 수 있으며, 소형의 미니 발광다이오드(Mini LED)나 초소형의 마이크로 발광다이오드(μLED)일 수도 있다. 그리고, 발광소자(211)는 칩 형태의 발광소자(211)가 기판(210) 상에 실장되는 형태로 배치될 수 있어, 백라이트 유닛(200)의 두께를 감소시켜줄 수 있으며 또한 조사각이 넓고 광효율이 높은 광원을 제공할 수 있다. 발광소자(211)는 칩 형태의 발광소자(211)가 기판(210) 상에 실장되는 형태를 갖는 것을 플립칩구조를 갖는 발광소자(211)라고 칭할 수 있다.
발광소자(211)는, 백색 파장 대역의 광을 발산할 수도 있고, 경우에 따라, 특정 파장 대역(예, 청색 파장 대역)의 광을 발산할 수도 있다. 기판(210)는 인쇄회로기판일 수 있으며, 기판(210) 상에서 발광소자(211)가 배치되지 않은 영역 중 적어도 일부 영역에 리플렉터(212)가 배치될 수 있다. 복수의 발광소자(211) 및 리플렉터(212) 상에 광원 보호부(205)가 배치될 수 있다. 이러한 광원 보호부(205)는, 복수의 발광소자(211)를 보호할 수 있으며, 발광소자(211)로부터 출사된 광을 확산시켜주는 기능을 제공할 수 있다.광원 보호부(205)는 레진을 포함하는 레진층일 수 있다.
광원 보호부(205) 상에 광변환시트(216)가 배치될 수 있다. 광변환시트(216)는 발광소자(211)와 마주보는 면에 배치되는 복수의 광변환패턴(216p)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 광변환패턴(216p)은, 광변환시트(216)의 하면에서 복수의 발광소자(211) 각각과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 광변환패턴(216p)은, 발광소자(211)에서출사되는 광의 일부를 투과시킬 수 있다. 광변환시트(216)는 광의 일부를 투과시킬 수 있는 광제어시트일 수 있다. 광변환패턴(216p)에 의해 발광소자(211)에서 출사되는 광이 산란, 반사, 회절 또는 투과됨으로써, 백라이트 유닛(200)의 화상 품위를 높여줄 수 있다.
즉, 발광소자(211)로부터 출사된 광의 세기가 가장 강한 영역에 광변환패턴(216p)을 배치함으로써, 발광소자(211)가 배치된 영역(광량이 큰 영역)과 발광소자(211) 사이의 영역(광량이 작은 영역) 간의 휘도 편차 등을 감소시켜줄 수 있다.
광변환시트(216)는 광변환물질을 포함할 수 있다. 또한, 광변환시트(216)의 광변환패턴(216p)은 광변환물질을 포함할 수 있다. 광변환물질은 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 또한, 광변환물질의 색은 백색일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
광변환시트(216) 상에는 하부에서 입사되는 광을 확산시켜주기 위한 확산판(217)이 배치될 수 있다. 그리고, 확산판(217) 상에 형광체 시트(218)과하나 이상의 광학시트(219)가 배치될 수 있다.형광체 시트(218)는 제1형광체를 포함하며, 형광체 시트(218)에 입사되는 광이 블루광일 때, 광이형광체 시트(218)을 통과하게 되면 백색광으로 변환되게 할 수 있다.
상기와 같이 백라이트 유닛(200)은 기판(210)의 테두리에 배치된 발광소자(211)에서 방출되는 광 중 일부의 광(ⅰ)은 커버버텀(300)과 부딪혀 산란되어 형광체 시트(218)를 통과하지 못하게 되어 백라이트 유닛(200)의 테두리는 휘도가 낮아질 수 있다.
도 4는 백라이트 유닛의 일부를 나타내며, 디스플레이 패널의 비표시영역(NA)과 표시영역(DA)에 대응하는 영역이 도시되어 있다. 도 4에 표시된 바와 같이 비표시영역(NA)에 대응하는 영역은 광이 투과되지 않아 휘도가 낮고, 표시영역(DA)에 대응하는 영역은 휘도가 높을 수 있다.
비표시영역(NA)에 대응하는 영역은 표시장치의 베젤에 의해 가려질 수 있으나 비표시영역(NA)에 대응하는 영역과 표시영역(DA)에 대응하는 영역의 경계(BL)의 근처에는 무라(mura)로 인해 청색의 얇은 띠가 표시되는 것을 볼 수 있다.
백라이트 유닛에서 방출된 광은 색온도가 일반적인 백색광보다 높기 때문에,푸르스름한 색(Bluish)으로 시인될 수 있다. 그리고, 무라로 인해 표시된 청색의 얇은 띠는 도 4를 참조로 백라이트 유닛의 테두리에서 보다 짙은 색으로 나타나게 될 수 있다.그리고, 청색의 띠로 인해 백라이트 유닛의 테두리는 더 어둡게 보일 수 있다.
상기와 같이 표시영역(DA)과 비표시영역(NA)에서 경계(BL) 근처에서휘도가 낮아지는 것을 방지하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛(200)은 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 기판(210)의 테두리부분에 배치되는 제1발광소자(211a)의 휘도가 기판(210)의 중앙부분에 배치되는 제2발광소자(211b)의 휘도보다 더 높게 설정하여 경계(BL) 근처에서 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 화살표는 광의 광량을 나타낸다. 즉, 화살표가 두꺼운 것은 화살표가 얇은 것보다 광량이 커 휘도가 더 높은 것을 나타낸다.
발광소자(211)의 휘도는 크기에 비례할 수 있어, 제1발광소자(211a)의 크기는 제2발광소자(211b)의 크기보다 더 클 수 있다. 또한, 제1발광소자(211a)의 크기는 제2발광소자(211b)의 크기의 1.6 배가 될 수 있다. 하지만, 제1발광소자(211a)와 제2발광소자(211b)의 크기의 비는 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 3을 참조로 제1발광소자(211a)에서 방출되는 광 중 다른 일부의 광(ⅱ)은커버버텀(300)에서 반사되어 디스플레이 패널(100) 방향으로 경로가 변경될 수 있다. 이렇게 경로가 변경된 광(ⅱ)은 형광체 시트(218)를 통과하지 못하게 될 수 있다. 따라서, 제1발광소자(211a)에서 방출되는 다른 일부의 광(ⅱ)은 색이 변환되지 않고 백라이트 유닛(200)의 테두리에조사될 수 있다. 그리고, 제1발광소자(211a)가 청색광을 발광하는 경우, 백라이트 유닛(200)의 테두리에는 청색광이 더 많이 나타나게 되어 테두리 부분에서 청색의 얇은 띠는 더 강하게 표시될 수 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이 백라이트 유닛(200)은 기판(210) 상에 제1발광소자(211a)의 발광면을 둘러싼컬러레진(213)이 배치될 수 있다. 컬러레진(213)은 제2형광체를 포함할 수 있다. 제2형광체는 형광체 시트(218)에 포함되어 있는 제1형광체와 동일한 색의 광을 방출할 수 있다. 즉, 제2형광체에 의해 제1발광소자(211a)에서 방출된 광은 백색광이 될 수 있다. 따라서, 제1발광소자(211a)에서 방출된 광이 형광체 시트(218)를 통과하지 않더라도 형광체 시트(218)를 통과한 광과 동일한 색이 될 수 있다.
상기와 같이 제1발광소자(211a)를 더 크게 하거나 제1발광소자(211a)의 발광면에 컬러레진이 배치되게 되면,백라이트 유닛(200)의 경계(BL) 근처에 조사되는 청색광의 세기는 약해져 무라가 발생되는 것을 억제할 수 있다. 무라가 발생되는 부분이 억제되면, 무라가 발생되지 않거나 무라가 발생되는 영역의 크기가 작아져 베젤로 가리는 영역의 크기가 작아질 수 있다. 따라서, 표시장치(10)에 내로우 베젤이구현되는 것이 보다 용이해질 수 있다.
그리고, 제1발광소자(211a)의 크기가 제2발광소자(211b) 보다 더 커 제1발광소자(211a)와 중첩된 위치에 배치된 광변환패턴(216p)의 크기가 더 클 수 있다. 하지만, 광변환패턴(216p)의 크기는 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 배치된 발광소자의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 백라이트 유닛(200)은 기판(210)의 테두리에 제1발광소자(211a)가 배치되고, 기판(210) 상에서 제1발광소자(211a)의 안쪽으로 제2발광소자(211b)가 배치될 수 있다. 제1발광소자(211a)는 발광면이 컬러레진(213)에 의해 둘러싸인 상태인 발광소자이고 제2발광소자(211b)은 발광면에 컬러레진이 둘러싸지 않은 발광소자일 수 있다.
여기서, 제1발광소자(211a)와 제2발광소자(211b)는 동일한 크기인 것으로 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 6a에 도시된 바와 같이 제1발광소자(211a)는 기판(210)의 테두리를 따라 하나의 라인으로 배치될 수 있고, 도 6b에 도시된 바와 같이 제1발광소자(211a)는 기판(210)의 테두리를 따라 두개의 라인으로 배치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 발광소자(211a,211b)의 수는 도 6a 및 도 6b에 도시된 수에 한정되는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 리플렉터를 나타내는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 리플렉터(212)는 발광소자(211)에서 방출된 광이 반사되게 할 수 있다. 리플렉터(212)는 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 리플렉터(212)는 복수의 홀(hole)을 포함하고, 각 홀(hole)에 발광소자(211)이 배치될 수 있다. 기판(210)에는 크기가 다른 제1발광소자(211a)와 제2발광소자(211b)가 배치될 수 있지만, 리플렉터(212)에 포함된 홀(hole)의 크기는 동일할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 홀(hole)의 크기는 발광소자(211)의 크기에 대응할 수 있다. 즉, 제1발광소자(211a)가 배치되는 홀(hole)의 크기가 더 클 수 있다. 또한, 리플렉터(212)에 포함된 홀(hole)은 원형인 것으로 도시되어 있지만 홀(hole)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8a 내지 도 8e는 도 2에 도시된 백라이트 유닛의 구체적인 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8a를 참조하면, 기판(210) 상에 복수의 발광소자(211a,211b)가 배치될 수 있다. 기판(210) 상에 코팅된 반사막이 배치될 수도 있다. 코딩된 반사막은 백색의 안료일 수 있다. 즉, 기판(210)에 백색의 안료가 도포되어 있을 수 있다. 기판(210) 상에 배치된 복수의 발광소자(211a,211b)은 기판(210)의 위치에 대응하여 제1발광소자(211a)와 제2발광소자(211b)로 구분될 수 있고, 제1발광소자(211a)의 크기가 제2발광소자(211b)의 크기보다 더 클 수 있다.
도 8b를 참조하면, 기판(210) 상에서 발광소자(211a,211b)가 배치된 영역을 제외한 영역 중 적어도 일부 영역에 리플렉터(212)가 배치될 수 있다.
이러한 리플렉터(212)는, 발광소자(211a,211b)와 대응되는 영역이 개구된 형태로 제작되고 기판(210) 상에 안착되어 배치될 수 있다. 그리고, 리플렉터(212)는, 발광소자(211a,211b)로부터 출사되는 광을 백라이트 유닛(200)의 전면으로 반사시켜 백라이트 유닛(200)의 광 효율을 높여줄 수 있다.여기서, 발광소자(211a,211b)가 칩 형태로 배치되는 경우, 발광소자(211a,211b)는 크기가 작으므로, 리플렉터(212)의 높이가 발광소자(211)의 높이보다 클 수 있다.
따라서, 발광소자(211a,211b)의 측 방향으로 출사되는 광이 리플렉터(212)의 측면에서 반사되어 백라이트 유닛(200)의 전면으로 출사될 수 있으며, 이를 통해 백라이트 유닛(200)의 광 효율을 더욱 높여줄 수 있다.
또한, 리플렉터(212)가 배치된 후 도 5에 도시된 컬러레진(213)이 제1발광소자(211a)을 덮을 수 있다. 컬러레진(213)에는 형광체가 포함될 수 있다.
도 8c를 참조하면, 복수의 발광소자(211a,211b) 및 리플렉터(212) 상에 광원 보호부(205)가 배치될 수 있다. 광원 보호부(205)는, 일 예로, 레진을 포함할 수 있다. 광원 보호부(205)가 레진을 포함하는 경우, 기판(210)의 외측 또는 기판(210) 상에서 복수의 발광소자(211)가 배치된 영역의 외곽 영역에 격벽을 배치하고, 격벽의 내부에 레진을 도포함으로써 광원 보호부(205)는 형성될 수 있다.
광원 보호부(205)는 기판(210) 상에 배치된 복수의 발광소자(211a,211b)을 보호하는 기능을 하며, 발광소자(211a,211b)로부터 출사된 광을 확산시키는 도광판의 기능을 제공할 수도 있다. 광원 보호부(205)에 의해 발광소자(211a,211b)로부터 출사된 광이 광원 보호부(205)의 상면으로 최대한 고르게 퍼져나갈 수 있도록 한다. 이때, 리플렉터(212)가 광원 보호부(205) 등에 의해 광이 퍼져나가는 방향을 조절해주더라도, 발광소자(211a,211b)의 수직 방향으로 출사되는 광의 세기가 클 수 있으며, 이에 따라 화상의 균일도가 저하될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 광원 보호부(205) 상에서 발광소자(211a,211b)와 대응되는 위치에 광학 특성을 갖는 광변환패턴(216p)이 배치되도록 함으로써, 백라이트 유닛(200)의 두께를 감소시키면서 화상의 균일도를 개선할 수 있도록 한다.
도 8d를 참조하면, 광원 보호부(205) 상에 광변환시트(216)이 배치될 수 있으며, 광변환시트(216)의 하면에 복수의 광변환패턴(216p)이 배치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 광변환패턴(216p)이 광학시트(216)의 상면에 배치될 수 있다. 그리고, 광변환시트(216)는 접착필름(215)을 통해 광원 보호부(205) 상에 접착될 수 있다. 접착필름(215)은 OCA(Optical Clear adhesive)필름일 수 있다. 또한, 광변환시트(216)는, 일 예로, PET 등으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
광변환시트(216)의 하면 또는 상면에 배치된 복수의 광변환패턴(216p) 각각은 기판(210) 상에 배치된 복수의 발광소자(211a,211b) 각각과 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 광변환패턴(216p)은 적어도 일부분이 발광소자(211a,211b)와 중첩되도록 배치될 수 있으며, 광의 확산 특성을 고려할 때, 발광소자(211a,211b)가 배치된 영역을 포함하는 영역에 중첩되도록 배치될 수 있다.
광변환패턴(216p)은 발광소자(211a,211b)로부터 출사된 광을 산란, 반사, 회절 또는 투과 시킬 수 있다. 예를 들면, 광변환패턴(216p)은, 발광소자(211a,211b)로부터 출사된 광을 산란시켜 광이 출사되도록 할 수 있다. 또한, 발광소자(211a,211b)로부터 수직 방향으로 출사된 광을 반사시키고 리플렉터(212)에 의해 다시 반사되도록 하여 발광소자(211a,211b) 사이의 영역으로 광이 출사되도록 할 수도 있다.
이와 같이, 광변환패턴(216p)에 의해 발광소자(211a,211b)로부터 출사된 광은 산란, 반사, 회절 또는 투과됨으로써, 백라이트 유닛(200)의 화상 품위를 개선해줄 수 있다.
도 8e를 참조하면, 광변환시트(216) 상에 확산판(217)이 배치되고, 확산판(217) 상에 형광체 시트(218)이 배치될 수 있다. 그리고, 형광체 시트(218) 상에 하나 이상의 광학시트(219)이 배치될 수 있다. 여기서, 확산판(217)과 형광체 시트(218)이 배치되는 위치는 서로 바뀔 수도 있다. 확산판(217)은 광변환시트(216)을 통해 출사된 광을 확산시킬 수 있다.
형광체 시트(218)는 특정 색을 갖는 형광체를 포함하고, 입사되는 광을 여기시켜 특정 파장 대역의 광이 발산되게 할 수 있다. 이로 인해, 형광체 시트(218)를 통과한 광은 형광체 시트(218)에 포함된 특정 색 또는 특정 색과 혼합된 색이 될 수 있다. 예를 들면, 발광소자(211)가 제1파장 대역의 광(예, 청색 광)을 발산하는 경우, 형광체 시트(218)는 입사되는 광에 반응하여 제2파장 대역의 광(예, 녹색 광) 및 제3 파장 대역의 광(예, 적색 광)을 발산하여 최종적으로는 백색광을 출사할 수 있다. 수 있다.형광체 시트(218)에 포함된 형광체는 컬러레진(213)에 포함된 형광체와 동일한 색의 광을 방출할 수 있다.
또한, 형광체 시트(218)는 경우에 따라, 확산판(217) 상의 일부 영역에 배치될 수도 있다. 예를 들면, 발광소자(211a,211b)가 청색 파장 대역의 광을 발산하는 경우, 디스플레이패널(100)에서 청색 서브픽셀(SP)이 배치된 영역과 대응되는 영역을 제외한 영역에만 형광체 시트(218)이 배치될 수도 있다. 즉, 디스플레이패널(100)의 청색 서브픽셀(SP)로 형광체 시트(218)을 통과하지 않은 광이 도달될 수 있다.
또한, 형광체 시트(218)은, 발광소자(211a,211b)에 따라 디스플레이 패널(100)에 배치되지 않을 수도 있다. 예를 들면, 발광소자(211a,211b)가 백색 파장 대역의 광을 발산하거나, 청색 파장 대역의 광을 발산하는 발광소자(211a,211b)의 출사면에 녹색 파장 대역의 광과 적색 파장 대역의 광을 발산하는 색변환 막이 코팅되어 있는 경우 등에는 형광체 시트(218)이 배치되지 않을 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들은, 발광소자(211a,211b)와 대응되는 위치에 배치되는 광변환패턴(216p)을 포함하는 광변환시트(216)와, 여러 광학 소자들을 포함함으로써, 백라이트 유닛(200)의 두께를 감소시키면서 백라이트 유닛(200)이 나타내는 화상 품위를 개선할 수 있도록 한다.
이하에서는, 광변환시트(216)에 배치된 광변환패턴(216p)의 구체적인 예시와 함께 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 구조의 제1실시예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 커버버텀(300) 상에 기판(210)가 배치되며, 커버버텀(300)과 기판(210) 사이에 배치되는 접착 테이프(210a)에 의해 기판(210)이 커버버텀(300)에 접착될 수 있다.
기판(210) 상에 복수의 발광소자(211)가 배치되고, 발광소자(211)가 배치된 영역을 제외한 영역 중 적어도 일부 영역에 리플렉터(212)가 배치될 수 있다. 기
여기서, 발광소자(211)는, 일 예로, 발광다이오드(LED)일 수 있으며, n형 반도체층, 활성화층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광부(1211)와, 전극부(2211)를 포함할 수 있다. 복수의 발광소자(211) 및 리플렉터(212) 상에 광원 보호부(205)가 배치된다. 광원 보호부(205) 상에 발광소자(211)와 대응되는 위치에 광변환패턴(216p)이 배치된 광변환시트(216)이 배치될 수 있다. 그리고, 광변환시트(216) 상에 확산판(217), 형광체 시트(218) 및 광학시트(219) 등이 배치될 수 있다.
광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은, 차광 특성을 갖는 물질이 광변환시트(216)에 인쇄되어 구현될 수 있으며, 일 예로, 이산화티타늄(TiO2)을 포함하는 잉크를 광변환시트(216)에 인쇄하는 방식을 통해 광변환패턴(216p)이 배치될 수 있다. 또한, 광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은 1개 층으로 배치될 수도 있고, 다층 구조로 배치될 수도 있다. 즉, 도9에 도시된 바와 같이,
광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은 3개의 층으로 구성될 수 있다. 이러한 광변환패턴(216p)은, 광변환시트(216) 상에 차광 물질을 3차례 인쇄하는 방식을 통해 구현될 수 있으며, 인쇄되는 차광 물질의 면적은 점점 좁아질 수 있다. 그리고, 광변환패턴(216p)이 배치된 광변환시트(216)을 뒤집어 광원 보호부(205) 상에 배치함으로써, 발광소자(211) 상에 광변환패턴(216p)이 배치될 수 있다.
따라서, 광변환패턴(216p)의 면적은 광변환시트(216)에서 하부로 갈수록 점점 좁아질 수 있으며, 광변환패턴(216p)의 중앙 부분의 두께가 외곽 부분의 두께보다 클 수 있다.
즉, 발광소자(211)로부터 수직 방향으로 출사되는 광의 세기가 가장 크므로, 광변환패턴(216p)의 중앙 부분이 더 두껍게 배치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이, 발광소자(211) 상에 광변환패턴(216p)이 배치되도록 함으로써, 발광소자(211)로부터 수직 방향으로 출사되는 광의 적어도 일부를 차단시켜 발광소자(211)가 배치된 영역에서 핫 스팟이 나타나는 것을 방지할 수 있다. 광변환패턴(216p)이 배치된 광변환시트(216)는 접착필름(215)에 의해 광원 보호부(205) 상에 접착될 수 있다. 이때, 접착필름(215)이 광변환시트(216)의 하면에서 광변환패턴(216p)이 배치된 영역을 제외한 영역 중 적어도 일부 영역에 배치될 수도 있다.
따라서, 광변환패턴(216p)이 배치된 영역에는 접착필름(215)이 배치되지 않을 수 있으며, 광변환패턴(216p)과 광원 보호부(205) 사이에 에어 갭이 존재할 수 있다. 또한, 광변환패턴(216p)의 측부와 접착필름(215)은 서로 이격된 구조일 수 있다. 광변환패턴(216p)과 광원 보호부(205) 사이에 에어 갭이 존재함에 따라, 광변환패턴(216p)의 측면 방향으로 출사되는 광이 에어 갭에 의해 반사될 수 있다. 즉, 광변환패턴(216p)의 측면 방향으로 출사되는 광이 굴절률이 낮은 에어 층에 의해 큰 굴절각으로 출사되거나, 에어 층에서 반사될 수 있다. 그리고, 에어 층에서 반사된 광이 리플렉터(212)에 의해 다시 반사되어 출사됨으로써, 광변환패턴(216p)의 차광 기능을 보조하면서 광 효율을 높여줄 수 있다.
상기와 같이, 발광소자(211)와 대응되는 위치에 광변환패턴(216p)과 에어 갭이 배치된 구조를 통해 핫 스팟을 방지하면서 백라이트 유닛의 광 효율을 높여줄 수 있다. 또한, 광변환시트(216)의 하부에 배치된 광변환패턴(216p)은, 배치된 위치에 따라 상이한 구조로 배치될 수도 있다.
도 10a와 도 10b는 도 9에 도시된 백라이트 유닛에 포함된 광변환패턴의 위치에 따른 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10a를 참조하면, 광변환패턴(311)의 구조에 따라 백라이트 유닛을 통해 나타나는 휘도의 예시를 나타낸 것으로서, <EX1>은 광변환패턴(216p)이 일정한 구조로 배치된 경우에 측정된 휘도의 예시를 나타내고, <EX2>는 광변환패턴(216p)이 위치에 따라 다른 구조로 배치된 경우에 측정된 휘도의 예시를 나타낸다.
도 10a의 <EX1>에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pa)과 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pd)의 구조가 동일한 경우 백라이트 유닛의 외곽 영역의 휘도가 낮게 나타날 수 있다.
즉, 백라이트 유닛의 외곽 영역은 해당 영역으로 광을 공급하는 발광소자(211)의 수가 상대적으로 적으므로, 동일한 수준의 차광 특성을 갖는 광변환패턴(216p)이 배치될 경우 백라이트 유닛의 중앙 영역에 비하여 휘도가 저하될 수 있다.
따라서, 도 10a의 <EX2>에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pa)과 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pd)의 구조는 서로 상이하게 배치됨으로써, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역의 휘도 저하가 방지되고 전체적인 휘도가 균일해지게 할 수 있다.
일 예로, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pa)의 두께(T1)가 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pd)의 두께(T2)보다 작도록 광변환패턴(216p)이 배치될 수 있다.
또는, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역과 인접하게 배치된 광변환패턴(216pb)에서 가장 두꺼운 부분의 면적(W1)이 광변환패턴(216pd)에서 가장 두꺼운 부분의 면적(W2)보다 작도록 광변환패턴(216p)이 배치될 수도 있다. 즉, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역 또는 외곽 영역과 인접한 영역에 배치된 광변환패턴(216pa, 216pb)에서 차단 특성이 높은 부분의 면적이 작게 될 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에서 외곽 영역으로 갈수록 광변환패턴(216p)의 두께가 점차적으로 감소하거나, 광변환패턴(216p)에서 가장 두꺼운 부분의 면적이 점차적으로 감소하도록 광변환패턴(216p)이 배치될 수도 있다. 즉, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역 또는 외곽 영역과 인접한 영역에 배치된 광변환패턴(216pa, 216pb)에서 차단 특성이 높은 부분의 면적이 작게될 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에서 외곽 영역으로 갈수록 광변환패턴(216p)의 두께가 점차적으로 감소하거나, 광변환패턴(216p)에서 가장 두꺼운 부분의 면적이 점차적으로 감소하도록 광변환패턴(216p)이 배치될수도 있다.
또한, 경우에 따라, 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역과 외곽 영역에서 발광소자(211)의 수나 발광소자(211) 사이의 간격이 다르게 배치되어, 광변환패턴(216p)이 상이하게 배치될 수도 있다.
도 10b를 참조하면, 광변환시트(216)의 하면에 광변환패턴(216p)이 배치된 구조의 다른 예시를 나타낸다.
여기서, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 발광소자(211) 사이의 간격은 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에 배치된 발광소자(211) 사이의 간격보다 좁을 수 있다. 즉, 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역과 외곽 영역의 휘도가 균일해지도록 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 발광소자(211)이 좀 더 밀집된 구조로 배치될 수 있다.
그리고, 광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은 발광소자(211)과 대응되도록 배치되므로, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216p) 사이의 간격은 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216p) 사이의 간격과 다를 수 있다.
일 예로, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 제1 방향으로의 간격(D1)은 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 제1 방향으로의 간격(D2)보다 작을 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 제2방향으로의 간격(D3)은 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 제2방향으로의 간격(D4)보다 작을 수 있다.
이때, 백라이트 유닛의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 크기, 두께 등은 백라이트 유닛의 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 크기, 두께 등과 다를 수 있다.
일 예로, 도10b에 도시된 예시와 같이, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pe, 216pf)의 크기(S1)는 백라이트 유닛의 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pg)의 크기(S2)보다 작을 수 있다.
또는, 광변환패턴(216p)은 전술한 바와 같이 다층 구조일 수도 있으며, 이러한 경우, 백라이트 유닛의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pe, 216pf)의 두께 또는 두께가 가장 큰 부분의 면적은 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pg)의 두께 또는 두께가 가장 큰 부분의 면적보다 작을 수 있다.
즉, 백라이트 유닛의(200) 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pe, 216pf)의 크기를 작게 함으로써, 좁은 간격으로 배치된 발광소자(211)과 대응되어 배치될 수 있도록 한다. 따라서, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 발광소자(211)과 대응되는 위치에 핫스팟이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
또한, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 발광소자(211)으로부터 발산된 광이 차단되는 수준을 낮춰줌으로써, 출사되는 광량을 높여주고 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역의 휘도 저하를 방지하여 백라이트 유닛(200)의 전체 영역에서 균일한 휘도를 나타낼 수 있도록 한다.
이와 같이, 백라이트 유닛(200)의 영역별로 광변환패턴(216p)의 구조를 상이하게 배치함으로써, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 휘도가 저하되는 것을 방지하며 휘도 균일도를 개선할 수 있다.
그리고, 전술한 광변환패턴(216p)이 배치된 구조를 통해 백라이트 유닛(200)의 핫스팟을 방지하고 휘도 균일도를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 발광소자(216p)의 수직 방향으로 출사되는 광을 회절시켜줌으로써, 백라이트 유닛(200)의 화상 품위를 개선하며 광 효율을 높여줄 수 있는 방안을 제공할 수 있다.
도 11은 기판의 배면에 복수의 배선이 배치되어 있는 것을 나타내는 평면도이고, 도 12는 기판의 배면에 빛샘이 나타나는 것을 나타내는 평면도이다. 도 13은기판에서 제1영역의 단면을 나타내는 단면도이고, 도 14는 기판에서 제2영역의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 11 내지 도 14를 참조하면, 기판(210)은 전면에는 복수의 제1배선(202a,202b)이 배치되고, 기판(210)의 배면에는 복수의 제2배선(201)이 배치될 수 있다. 복수의 제1배선(202a,202b)은 제1패턴(202a)과 제2패턴(202b)을 포함할 수 있고, 제1패턴(202a)과 제2패턴(202b)의 상부에 발광소자(211)가 배치될 수 있다. 제1패턴(202a)과 제2패턴(202b)의 상부에는 발광소자(211)의 전극부(2211)가 배치될 수 있다.
발광소자(211)의 전극부(2211)는 제1패턴(202a)과 제2패턴(202b)을 통해 서로 다른 극성의 전압을 전달받아 전류가 흐르게 될 수 있다. 제1패턴(202a)과 제2패턴(202b)은단락되지 않도록 서로 소정의 간격을 갖고 배치될 수 있다. 그리고, 기판(210)의 배면에 배치되어 있는 도전층을 패터닝하여 제2배선(201)이 배치되게 되는데, 기판(201)의 전면에 배치되어 있는 소자들의 위치 또는 기판(210)과 연결된 연성필름으로 인해 제2배선(201)이 기판(210)의 배면의 특정 위치에 배치되게 될 수 있다. 또한, 배선의 길이가 길어지면 선저항이 커지는 문제가 발생할 수 있어 제2배선(210)의 위치를 변경하지 못하게 될 수 있다. 이로 인해, 기판(210)의 배면은 제2배선(201)이 지나가는 제1영역(A1)과 제2배선(201)이 지나가지 않는 제2영역(A2)으로 구분될 수 있다. 기판(210)의 전면과 배면에 배치되어 있는 제1배선(202a,202b) 및 제2배선(201)은 구리를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(210)에 배치되어 있는 제1배선(202a,202b) 및 제2배선(201)은 광이 투과하지 않게 될 수 있다.
따라서, 제1영역(A1)에는 빛샘(LF)가 발생되지 않지만, 제2영역(A2)에는 빛샘(LF)이 발생할 수 있다. 도 12에서는 제1영역(A1)과 제2영역(A2)이 사각형의 형상으로 나타나 있는 영역을 지시하고 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 제1영역(A1)은 기판(210)의 배면에서 빛샘(LF)이 발생되지 않은 영역의 일부이고 제2영역(A2)는 기판(210)의 배면에서 빛샘(LF)이 발생된 영역의 일부이다.
또한, 기판(210)의 배면에는 발광소자(211)에 역전압이 인가되는 것을 방지하는 제너다이오드(211z)가 배치될 수 있다.
기판(210)의 전면에 배치되어 있는 발광소자(211)는 플립칩구조를 가질 수 있어, 기판(210)에 직접 배치될 수 있기 때문에 발광소자(211)에서 방출되는 광은 기판(210) 방향으로도 조사될 수 있다. 기판(210) 방향으로 조사되는 광은 기판(210)을 투과할 수 있다.
그리고, 기판(210)의 배면은 제1영역(A1)과 제2영역(A2)으로 구분되어 있어, 도 13에 도시되어 있는 것과 같이 제1영역(A1) 상에 배치되어 있는 발광소자(211)에서 방출된 광은 제1영역(A1)이 하부에 배치되어 있는 제2배선(201)에 의해 차단될 수 있다. 하지만, 제2영역(A2)의 하부에는 제2배선(201)이 배치되어 있지 않아 발광소자(211)에서 방출된 광은 차단되지 않게 될 수 있다.
따라서, 제1영역(A1)은 제2배선(201)에 의해 기판(210)을 투과한 광이 반사되어 기판(210)의 전면으로 방출될 수 있어 기판(210)의 배면에서 제1영역(A1)에서는 빛샘이 나타나지 않고, 제2영역(A2)에서는 빛샘이 나타나게 될 수 있다. 또한, 제1영역(A1)은 제2배선(201)에 의해 기판(210)의 전면으로 방출된 광이 합산되기 때문에기판(210)의 전면으로 방출되는 광의 세기가 제1영역(A1)과 제2영역(A2)에서 차이가 발생하게 되어, 제1영역(A1) 보다 제2영역(A2)이 상대적으로 어둡게 될 수 있다. 이로 인해, 백라이트 유닛(200)의 전면에 밝기가 균일하지 않게 되는 문제점이 발생할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 기판에서 배면에 더미 패턴이 배치되어 있는 것을 나타내는 단면도이고, 도 16는 본 발명에 따른 기판에서 배면에 더미 패턴이 배치되어 있는 것을 나타내는 평면도이다.
도 15과 도 16을 참조하면, 기판(210)의 배면에 더미 패턴(203)을 배치할 수 있다. 더미 패턴(203)은 구리를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2배선(201)과 동일한 물질일 수 있다. 더미 패턴(203)은 플로팅 상태로 기판(210)의 배면에 배치되어 있어, 제2배선(201)에 영향을 끼치지 않게 될 수 있다.
기판(210) 상에는 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 기판(210)의 상면에는 전원을 공급하고 서로 이격되어 있는 제1패턴(202a)와 제2패턴(202b)이 배치될 수 있다. 그리고, 제1패턴(202a)와 제2패턴(202b) 상에 복수의 발광소자 중 하나가 배치될 수 있다. 그리고, 도 16의 (b)에 도시되어 있는 것과 같이 더미 패턴(203)은 제2영역(A2) 중 복수의 발광소자(211) 중 적어도 하나와 중첩되어 있는 영역에 배치될 수 있다.
따라서, 더미 패턴(203)에 의해 기판(210)의 배면에서 빛샘의 발생이 억제될 수 있다. 여기서는 더미패턴(203)이 사각형의 형상을 갖는 것으로 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 더미 패턴(203)의 폭(DW)은 기판(210) 상에 배치된 제1패턴(202a)와 제2패턴(202b) 간의 이격거리(PS)와 기판(210)의 두께(pd)의 두께에 대응할 수 있다. 즉, 제1패턴(202a)와 제2패턴(202b) 간의 이격거리(PS) 또는 기판(210)의 두께가 크면 더미패턴(203)의 폭도 더 커야 한다. 즉, 더미패턴(203)의 폭은 이격거리(PS) 또는 기판의 두께(pd)에 비례할 수 있다.
발광소자(211)는 솔더레지스터(204a, 204b)에 의해 제1패턴(202a)와 제2패턴(202b) 상에 고정될 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 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 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 표시장치
100: 디스플레이패널
200: 백라이트유닛
210: 기판
211: 발광소자
212: 리플렉터
213: 컬러레진
214: 소정의 물질
215: 접착필름
216: 광변환시트
217: 형광체 필름
218: 확산판
219: 광학시트

Claims (20)

  1. 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자;
    상기 기판 상에 배치되며 복수의 홀을 포함하고, 각각의 상기 홀에 상기 복수의 발광소자 중 하나가 배치되는 제1리플렉터;
    상기 기판 상에 배치되며, 상기 발광소자와 중첩되는 위치에 배치되는 광변환패턴을 구비하는 광변환시트; 및
    상기 기판 상에 배치되는 제1형광체를 구비하는 형광체 시트를 포함하고,
    상기 복수의 발광소자 중 상기 기판의 테두리에 배치된 제1발광소자들의 크기는 상기 기판의 중앙에 배치된 제2발광소자의 크기보다 더 큰 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1발광소자의 발광면에제2형광체를 구비하는 컬러레진이 더 배치되는 백라이트유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1형광체와 상기 제2형광체는 동일한 색을 갖는 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 배면에 상기 복수의 발광소자 중 적어도 하나의 발광소자와 중첩되는 위치에 더미 패턴이 배치되는 백라이트 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판의 상면에 전원을 공급하며 서로 이격되어 있는 제1패턴과 제2패턴이 배치되고, 상기 복수의 발광소자 중 하나는 상기 제1패턴과 상기 제2패턴에 연결되어 있고,
    상기 더미 패턴의 폭은 상기 제1패턴과 상기 제2패턴이 서로 이격된 거리와, 상기 기판의 두께에 대응하는 백라이트 유닛.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기판의 배면에 복수의 배선이 배치되고, 상기 복수의 배선이 상기 복수의 발광소자와 중첩되는 영역 중 일부의 영역에 배치되고, 상기 더미 패턴은 상기 복수의 발광소자와 중첩되는 영역 중 상기 복수의 배선이 배치되지 않은 다른 일부의 영역에 배치되는 백라이트 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 상기 발광소자에서 출사된 광의 출사방향을 조절하는 백라이트 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 중앙부분이 가장 두껍게 형성되는 백라이트 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 이산화티타늄(TiO2)를 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광변환시트와 상기 형광체 시트 사이에 배치되는 확산판을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  11. 디스플레이패널;
    상기 디스플레이패널의 하부에 배치되고 상기 디스플레이패널에 광을 조사하는 백라이트유닛을 포함하되,
    상기 백라이트유닛은,
    기판 상에 배치되는 복수의 발광소자;
    상기 기판 상에 배치되며 복수의 홀을 포함하고, 각각의 상기 홀에 상기 복수의 발광소자 중 하나가 배치되는 제1리플렉터;
    상기 기판 상에 배치되며, 상기 발광소자와 중첩되는 위치에 배치되는 광변환패턴을 구비하는 광변환시트; 및
    상기 기판 상에 배치되는 제1형광체를 구비하는 형광체 시트를 포함하고,
    상기 복수의 발광소자 중 상기 기판의 테두리에 배치된 제1발광소자들의 크기는 상기 기판의 중앙에 배치된 제2발광소자의 크기보다 더 큰 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1발광소자의 발광면에 제2형광체를 구비하는 컬러레진이 더 배치되는 표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1형광체와 상기 제2형광체는 동일한 색을 갖는 표시장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 기판의 배면에 상기 복수의 발광소자 중 적어도 하나의 발광소자와 중첩되는 위치에 더미 패턴이 배치되는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기판의 상면에 전원을 공급하며 서로 이격되어 있는 제1패턴과 제2패턴이 배치되고, 상기 복수의 발광소자 중 하나는 상기 제1패턴과 상기 제2패턴에 연결되어 있고,
    상기 더미 패턴의 폭은 상기 제1패턴과 상기 제2패턴이 서로 이격된 거리와, 상기 기판의 두께에 대응하는 표시장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 기판의 배면에 복수의 배선이 배치되고, 상기 복수의 배선이 상기 복수의 발광소자와 중첩되는 영역 중 일부의 영역에 배치되고, 상기 더미 패턴은 상기 복수의 발광소자와 중첩되는 영역 중 상기 복수의 배선이 배치되지 않은 다른 일부의 영역에 배치되는 표시장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 상기 발광소자에서 출사된 광의 출사방향을 조절하는 표시장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 중앙부분이 가장 두껍게 형성되는표시장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 이산화티타늄(TiO2)를 포함하는 백라이트 유닛.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 광변환시트와 상기 형광체 시트 사이에 배치되는 확산판을 더 포함하는 표시장치.
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