KR20070110584A - 광학 부재, 이의 제조 방법, 이를 갖는 백라이트 어셈블리및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

광학 부재, 이의 제조 방법, 이를 갖는 백라이트 어셈블리및 이를 갖는 표시장치 Download PDF

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Abstract

광학 부재, 이의 제조 방법, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치를 제공한다. 광학 부재는 베이스 몸체, 확산부, 형광부를 포함한다. 확산부는 베이스 몸체에 배치되어 입사된 청색광을 확산시키는 확산 입자들을 포함하고, 형광체들은 백색광을 발생하기 위해 베이스 몸체에 배치되어 베이스 몸체로 입사된 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경시킨다. 광 발생 영역에서 발생된 청색광을 확산 및 입사된 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경시켜 청색광 및 옐로우광을 혼합하여 백색광을 발생시킴으로써 색재현성 및 휘도를 크게 향상시킬 수 있다.
블루광, 옐로우광, 백색광, 색재현성, 액정

Description

광학 부재, 이의 제조 방법, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치{OPTICAL MEMBER, METHOD OF MANUFACTURING THE OPTICAL MEMBER, BACK LIGHT ASSEMBLY HAIVNG THE OPTICAL MEMBER, AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE BACK LIGHT ASSEMBLY}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광학 부재의 단면도이다.
도 2은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광학 부재의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 의한 광학 부재의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 의한 광학 부재의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 도 4의 광학 부재를 제조하기 위한 제조 장치를 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제5실시에에 의한 광학 부재의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 의한 백라이트 어셈블리를 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 백라이트 어셈블리에 확산 부재 및 집광 부재가 배치된 것을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 의한 표시장치의 단면도이다.
본 발명은 광학 부재, 이의 제조 방법, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
최근 들어, 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 같은 반도체 소자(semiconductor element)의 기술 개발에 따라 정보를 처리하는 정보처리장치의 개발도 급속히 진행되고 있다. 또한, 정보처리장치(information processing device)에서 처리된 데이터를 사용자가 육안으로 확인하기 위한 표시장치(display device)의 개발 역시 급속히 진행되고 있다.
대표적인 표시장치의 예로서는 음극선관 표시장치(Cathod Ray Tube type display device, CRT), 액정표시장치(liquid crystal display device, LCD), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Device, OLED), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel, PDP) 등을 들 수 있다.
이들 중 액정표시장치는 액정(liquid crystal)을 이용하여 영상을 표시한다. 액정은 전계(electric field)에 대응하여 배열이 변경되는 전기적 특성 및 배열에 대응하여 광 투과율이 변경되는 광학적 특성을 함께 갖는다.
액정표시장치는 광을 발생하지 못하는 패시브 타입 표시장치이기 때문에 영상을 표시하기 위해서는 광을 필요로 한다.
일부 액정표시장치 영상을 표시하기 위한 광을 발생하는 냉음극선관 램 프(Cold Cathod Fluorescent Lamp, CCFL) 등을 포함할 수 있다. 냉음극선관 램프의 내부에서는 방전에 의하여 자외선이 발생하고, 자외선은 형광체를 이용하여 영상을 표시하기 위한 가시광선으로 변경된다.
일반적으로 액정표시장치에서 발생된 영상의 품질은 램프에서 발생된 광의 휘도, 휘도 균일성 및 색 재현성에 의하여 결정된다.
최근에는 광의 휘도를 향상시키기 위해 냉음극선관 램프의 형광체를 고연색성 형광체로 변경하여 색재현성(color reproduction)을 향상시킨 냉음극선관 램프(Cold Cathod Fluorescent Lamp, CCFL)가 개발된 바 있다.
그러나, 종래 고연색성 형광체를 갖는 냉음극선관 램프는 색재현성을 향상시키는 반면 주시감도에 영향을 미치는 녹색 형광체의 발광량 저하로 냉음극선관 램프의 휘도가 크게 감소되는 문제점을 갖는다.
본 발명의 하나의 목적은 광의 휘도 감소 없이 높은 색재현성을 구현할 수 있는 광학 부재를 제공한다.]
본 발명의 다른 목적은 상기 광학 부재의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 광의 휘도 감소 없이 높은 색재현성을 구현할 수 있는 백라이트 어셈블리를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 광의 휘도 감소 없이 높은 색재현성을 구현할 수 있는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 하나의 목적을 구현하기 위한 광학 부재는 베이스 몸체, 확산부, 형광부를 포함한다. 확산부는 베이스 몸체에 배치되어 입사된 청색광을 확산시키는 확산 입자들을 포함하고, 형광체들은 백색광을 발생하기 위해 베이스 몸체에 배치되어 베이스 몸체로 입사된 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경시킨다.
본 발명의 다른 목적을 구현하기 위한 광학 부재의 제조 방법은 입사된 청색광을 확산하는 확산부들, 백색광을 발생하기 위해 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경하는 형광부 및 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성하는 과정 및 혼합물을 플레이트 형상으로 가공하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 구현하기 위한 광학 부재의 제조 방법은 베이스 몸체를 준비하는 과정, 베이스 몸체에 입사된 청색광을 확산하는 확산부들을 갖는 확산층을 형성하는 과정 및 백색광을 발생하기 위해 베이스 몸체에 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경하는 형광부를 갖는 형광층을 형성하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 구현하기 위한 백라이트 어셈블리는 광 발생 유닛, 광학 부재, 백라이트 어셈블리를 포함한다. 광 발생 유닛은 적어도 1 개로 청색광을 발생하고, 광학 부재는 청색광을 제공받는 베이스 몸체, 베이스 몸체에 배치되어 입사된 청색광을 확산시키는 확산부들, 베이스 몸체에 배치되어 백색광을 발생하기 위해 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경시키는 형광부들을 포함한다. 수납용기는 광 발생 유닛 및 광학 부재를 수납한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적을 구현하기 위한 표시장치는 청색광을 발생하는 적어도 1 개의 광 발생 유닛, 청색광을 제공받는 베이스 몸체, 베이스 몸체에 배치되어 입사된 청색광을 확산시키는 확산부들, 베이스 몸체에 배치되어 백색광을 발생하기 위해 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경시키는 형광부들을 포함하는 광학 부재, 광 발생 유닛 및 광학 부재를 수납하는 수납용기 및 광학 부재의 상부에 수납용기를 이용하여 배치되며 백색광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 광학 부재, 이의 제조 방법, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 첨부된 도면에 있어서, 베이스 기판, 확산 입자, 형광체, 확산층, 형광층 또는 기타 구조물들 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 베이스 기판, 확산 입자, 형광체, 확산층, 형광층 또는 기타 구조물들이 "상에", "상부에" 또는 "하부"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 베이스 기판, 확산 입자, 형광체, 확산층, 형광층 또는 기타 구조물들이 직접 베이스 기판, 확산 입자, 형광체, 확산층, 형광층 또는 기타 구조물들 위에 형성되거나 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 다른 베이스 기판, 확산 입자, 형광체, 확산층, 형광층 또는 기타 구조물들이 기판상에 추가적으로 형성될 수 있다. 또한, 각 베이스 기판, 확산 입자, 형광체, 확산층, 형광층 또는 기타 구조물들이, 예를 들어, "제1", "제2"," 제3" 및/또는 "제4"로 언급되는 경우, 이는 이러한 부재들을 한정하기 위 한 것이 아니라 단지 각 베이스 기판, 확산 입자, 형광체, 확산층, 형광층 또는 기타 구조물들을 구분하기 위한 것이다. 따라서, 예를 들어, "제1", "제2", "제3" 및/또는 "제4"와 같은 기재는 각 베이스 기판, 확산 입자, 형광체, 확산층, 형광층 또는 기타 구조물들에 대하여 각기 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수 있다.
광학 부재
본 발명에 의한 광학 부재(optical member)는 광이 발생되는 광 발생 영역(light generating region) 및 영상이 관측되는 관측 영역(observation region)의 사이에 배치될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 의한 광학 부재는 베이스 몸체(base body), 확산부(diffusion portion) 및 형광부(fluorescent portion)를 포함한다.
확산부는 베이스 몸체에 배치되어 광 발생 영역으로부터 입사된 광을 확산시킨다.
형광부는 베이스 몸체에 배치되어 입사된 광의 파장을 변경시켜 출사한다. 예를 들면, 본 발명에 의한 형광부는 입사된 청색광을 옐로우광으로 변경시켜 출사할 수 있다.
따라서, 광 발생 영역에서 청색광을 발생시킬 경우, 청색광은 광학 부재의 확산부에서 확산될뿐만 아니라 청색광의 일부는 형광부에 의하여 옐로우광으로 변경된다. 이로써, 형광부에 의하여 변경된 옐로우광 및 확산된 청색광은 혼합되어 백색광이 형성된다. 옐로우광 및 청색광의 혼합에 의하여 형성된 백색광은 광학 부 재로부터 관측영역으로 출사된다.
이하, 본 발명에 의한 광학 부재 및 광학부재가 적용된 백라이트 어셈블리 및 표시장치의 다양한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 설명하기로 한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광학 부재의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 광학 부재(optical member;100)는 광 발생 영역(light generating region;1) 및 관측 영역(observation region; 9) 사이에 배치된다.
본 실시예에서, 광학 부재(100)는 광 발생 영역(1)에서 발생된 광의 파장을 변경 시킨다. 예를 들어, 광학 부재(100)는 광 발생 영역(1)에서 발생된 청색광(blue light;2)을 백색광(8)으로 변경하여 관측영역(9)으로 전달한다.
광학 부재(100)는 베이스 몸체(base body; 110), 확산부(diffusion portion;120) 및 형광부(fluoresecnt portion;130)를 포함한다.
본 실시예에서, 베이스 몸체(110)를 이루는 물질의 예로서는 PMMA(Polymethimethacrylate) 등을 포함할 수 있다.
확산부(120)들은 광 발생 영역(1)에서 발생된 광, 예를 들면, 청색광(2)을 확산한다.
광 발생 영역(1)에서 발생된 청색광(2)을 확산하기 위해서, 확산부(120)는 베이스 몸체(110)의 광 굴절률과 다른 광 굴절률을 갖는다.
본 실시예에서, 확산부(120)들은, 예를 들어, 베이스 몸체(110)의 내부에 배 치되고 베이스 몸체(110)의 광 굴절률과 다른 광 굴절률을 갖는 비드(bead)를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 확산부(120)들은 베이스 몸체(110)의 내부에 형성되고 베이스 몸체(110)의 광 굴절률과 다른 광 굴절률을 갖는 공기(air)일 수 있다.
형광부(130)는 베이스 몸체(110)의 내부에 배치되어 광 발생 영역(1)으로 입사된 광, 예를 들면, 청색광(3)을 옐로우광(yellow light;4)으로 변경한다. 본 실시예에서, 형광부(130)는, 예를 들어, 청색광(3)의 일부를 옐로우광(4)으로 변경하는 형광체(fluorescent substance)일 수 있다.
본 실시예에서, 확산부(120) 및 형광부(130)는 베이스 몸체(110)의 내부에서 균일하게 분산 배치된다.
따라서, 광 발생 영역(1)에서 발생된 광, 예를 들면 모든 청색광(2)은 광학 부재(100)의 확산부(120)에서 확산되고, 확산된 청색광(2)의 일부는 형광부(130)에 의하여 옐로우광(3)으로 변경된다. 형광부(130)에 의하여 변경된 옐로우광(3) 및 청색광(2)은 적절히 혼합되어 백색광(8)이 형성되고, 백색광(8)은 관측영역(9)으로 출사된다.
실시예 2
도 2은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광학 부재의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 광학 부재(100)는 광 발생 영역(1) 및 관측영역(9) 사이에 배치된다.
본 실시예에서, 광학 부재(100)는 광 발생 영역(1)에서 발생된 광을 변경하 여 관측 영역(9)으로 전달한다. 예를 들어, 광학 부재(100)는 광 발생 영역(1)에서 발생된 청색광(2)을 백색광(8)으로 변경하여 관측 영역(9)으로 전달한다.
광학 부재(100)는 베이스 몸체(base body; 110), 확산층(diffusion layer;122) 및 형광층(fluoresecnt layer;132)를 포함한다.
본 실시예에서, 베이스 몸체(110)를 이루는 물질의 예로서는 PMMA(Polymethimethacrylate) 등을 포함할 수 있다.
확산층(122)은 광 발생 영역(1)에서 발생된 광, 예를 들면, 청색광(2)을 확산한다. 확산층(122)은 바인더(binder, 122a) 및 확산부(122b)를 포함한다. 본 실시예에서, 바인더(122a)는 확산부(122b)를 고정하며, 바인더(122a)는 제1 광 굴절률을 갖는다. 확산부(122b)는 바인더(122a) 내에 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 확산부(122b)들은 제2 광 굴절률을 갖는 비드(bead)를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 확산부(122b)들은 바인더(122a)의 내부에 형성되고, 바인더(122a)의 광 굴절률과 다른 광 굴절률을 갖는 공기(air)일 수 있다.
형광층(132)는 광 발생 영역(1)에서 발생된 광, 예를 들면, 청색광(2)을 옐로우광으로 변경한다. 본 실시예에서, 형광층(132)는 입사된 청색광 중 일부를 옐로우광으로 변경한다. 본 실시예에서, 형광층(132)은 바인더(132a) 및 형광부(132b)를 포함한다. 본 실시예에서, 바인더(132a)는 형광부(132b)를 지정된 위치에 고정한다.
본 실시예에서, 형광층(132)는 베이스 기판(110)상에 배치되고, 형광층(132) 상에는 확산층(122)이 형성된다. 이와 다르게, 확산층(122)이 베이스 기판(110)상 에 배치되고, 확산층(122) 상에 형광층(132)을 형성하여도 무방하다.
따라서, 광 발생 영역(1)에서 발생된 광, 예를 들면 청색광(2)은 광학 부재(100)의 확산층(122)에서 확산되고, 청색광(2)의 일부는 형광층(132)에 의하여 옐로우광(3)으로 변경된다. 형광층(132)에 의하여 변경된 옐로우광(3) 및 청색광(2)은 혼합되어 백색광(8)이 형성되고, 백색광(8)은 관측영역(9)으로 출사된다.
실시예 3
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 의한 광학 부재의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 광학 부재(100)는 광 발생 영역(1) 및 관측영역(9) 사이에 배치된다.
본 실시예에서, 광학 부재(100)는 광 발생 영역(1)에서 발생된 광을 변경하여 관측 영역(9)으로 전달한다. 예를 들어, 광학 부재(100)는 광 발생 영역(1)에서 발생된 청색광(2)을 백색광(8)으로 변경하여 관측 영역(9)으로 전달한다.
광학 부재(100)는 베이스 몸체(base body; 110), 확산층(122) 및 형광층(132)을 포함한다.
본 실시예에서, 베이스 몸체(110)를 이루는 물질의 예로서는 PMMA(Polymethimethacrylate) 등을 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 베이스 몸체(110)는 플레이트 형상(또는 쉬트(sheet) 형상)을 가질 수 있다. 따라서, 본 실시예에서, 베이스 몸체는 관측 영역(9)과 마주보는 제1 면(111) 및 광 발생 영역(1)과 마주보는 제2 면(112)을 포함한다.
확산층(122)은 베이스 몸체(110)의 제1 면(111) 상에 형성되어, 광 발생 영역(1)에서 발생된 광, 예를 들면, 청색광(2)을 확산한다. 확산층(122)은 바인더(122a) 및 확산부(122b)를 포함한다. 본 실시예에서, 바인더(122a)는 확산부(122b)를 고정하며, 바인더(122a)는 제1 광 굴절률을 갖는다. 확산부(122b)는 바인더(122a) 내에 형성된다. 본 실시예에서, 확산부(122b)들은 제2 광 굴절률을 갖는 비드(bead)를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 확산부(122b)들은 바인더(122a)의 내부에 형성되고 바인더(122a)의 광 굴절률과 다른 광 굴절률을 갖는 공기(air)일 수 있다.
형광층(132)는 베이스 몸체(110)의 제2 면(112) 상에 형성되어, 광 발생 영역(1)에서 발생된 광, 예를 들면, 청색광(2)의 일부를 옐로우광으로 변경한다. 형광층(132)는 바인더(132a) 및 형광부(132b)를 포함한다. 본 실시에에서, 바인더(132a)는 형광부(132b)를 지정된 위치에 고정한다. 이와 다르게, 본 실시예에서 형광층(132)은 베이스 기판(110)의 제1 면(111)상에 배치되고, 확산층(122)은 베이스 기판(110)의 제2 면(112) 상에 배치되어도 무방하다.
따라서, 광 발생 영역(1)에서 발생된 광, 예를 들면 청색광(2)은 베이스 몸체(110)의 제1 면(111)상에 형성된 확산층(122)에서 확산되고, 청색광(2)의 일부는 베이스 몸체(110)의 제2 면(112)상에 형성된 형광층(132)에 의하여 옐로우광(3)으로 변경된다. 형광층(132)에 의하여 변경된 옐로우광(3) 및 청색광(2)은 혼합되어 백색광(8)이 형성되고, 백색광(8)은 관측영역(9)으로 출사된다.
광학 부재의 제조 방법
실시예 4
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 의한 광학 부재의 제조 방법을 도시한 순서도이다. 도 5는 도 4의 광학 부재를 제조하기 위한 제조 장치를 도시한 개념도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 단계 S10에서, 광, 예를 들면, 청색광을 확산시키는 확산 입자(120), 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경시키는 형광체(130) 및 확산 입자(120) 및 형광체(130)를 지정된 위치에 고정하기 위한 바인더(114)를 혼합용기(50)에 제공하여 혼합용기(50) 내에서 바인더(114), 확산 입자(120) 및 형광체(130)가 균일하게 혼합된 광학부재 혼합물을 형성한다. 본 실시예에서, 바인더(114)는 솔벤트에 녹은 PMMA(Polymethimethacrylate) 일 수 있다.
이어서, 단계 S20에서, 혼합용기(50) 내에서 균일하게 혼합된 광학부재 혼합물은 상부 금형(54) 및 하부 금형(55)으로 이루어진 금형(56)으로 제공되어 플레이트 형상 또는 쉬트(sheet) 형상으로 가공된다.
본 실시예에서는, 예를 들어, 청색광을 확산시키기 위해 바인더(114)와 다른 광 굴절률을 갖는 확산 입자(120)를 사용하지만, 이와 다르게, 바인더(114)에는 기포를 발생하기 위한 확산제(diffusion agent)가 제공될 수 있다.
실시예 5
도 6은 본 발명의 제5실시에에 의한 광학 부재의 제조 방법을 도시한 순서도 이다.
도 6을 참조하면, 단계 S110에서, 솔벤트에 녹은 바인더에 확산 입자를 혼합하여 확산입자 혼합물을 형성한다. 본 실시예에서, 확산 입자는 바인더와 다른 광 굴절률을 갖는 비드 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 확산 입자는 바인더 내에서 기포를 발생하는 확산제일 수 있다.
단계 S120에서, 확산입자 혼합물은 슬릿 코팅(slit coating) 공정 등에 의하여 플레이트(또는 쉬트) 형상을 갖는 베이스 몸체에 균일한 두께로 형성되어 베이스 몸체에는 확산층이 형성된다. 본 실시예에서, 확산층은 베이스 몸체에 균일한 두께로 형성된다.
한편, 단계 S210에서, 솔벤트에 녹은 바인더에 형광체를 혼합하여 형광체 혼합물을 형성한다. 본 실시예에서, 형광체는, 예를 들어, 청색광을 옐로우광으로 변경한다.
단계 S220에서, 형광체 혼합물은 슬릿 코팅 공정 등에 의하여 플레이트(또는 쉬트) 형상을 갖는 베이스 몸체에 균일한 두께로 형성되어 베이스 몸체 상에 형광층을 형성한다.
본 실시예에서, 베이스 몸체에는 확산층이 먼저 형성되고, 형광층이 나중에 형성될 수 있다. 이와 다르게, 베이스 몸체에는 형광층이 먼저 형성되고, 확산층이 나중에 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 베이스 몸체에 확산층이 먼저 형성된 후, 형광층은 확산층의 상면상에 형성될 수 있다. 이와 다르게, 베이스 몸체에 형광층이 먼저 형성 된 후, 확산층은 형광층의 상면상에 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 베이스 몸체의 일측면에 확산층을 먼저 형성한 후, 베이스 몸체의 일측면과 대향하는 타측면에 형광층을 형성하여도 무방하다.
백라이트 어셈블리
실시예 6
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 의한 백라이트 어셈블리를 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 백라이트 어셈블리(300)는 관측 영역(9)으로 백색광을 제공한다. 백색광을 제공하기 위하여 백라이트 어셈블리(300)는 광 발생 유닛(250), 광학 부재(100) 및 수납용기(200)를 포함한다.
수납용기(200)는 상면이 개구된 직육면체 박스 형상을 갖는다. 구체적으로, 수납용기(200)는 바닥면(210) 및 바닥면(210)의 에지로부터 수납공간이 형성되도록 연장된 측벽(220)들을 갖는다.
광 발생 유닛(250)은, 예를 들어, 수납용기(200)의 바닥면(210) 상에 배치된다. 본 실시예에서, 광 발생 유닛(250)은, 예를 들어, 청색광(251)을 발생하는 냉음극선관 램프일 수 있다. 이와 다르게, 본 실시예에서, 광 발생 유닛(250)은, 예를 들어, 청색광을 발생하는 발광 다이오드(light emitting diode, LED를 사용하여도 무방하다. 본 실시예에서, 광 발생 유닛(250)은 청색광(251)을 발생하는 냉음극선관 램프가 사용된다.
광 발생 유닛(250)은 수납용기(200)의 바닥면(210)에 적어도 2 개가 병렬 배치될 수 있다. 이와 같이 복수개의 광 발생 유닛(250)들이 수납용기(200)의 바닥면(210)에 병렬 배치될 경우, 광 발생 유닛(250)들의 사이에 대응하는 제1 부분의 휘도는 광 발생 유닛(250)에 대응하는 제2 부분의 휘도보다 낮고 이로 인해 광 발생 유닛(250)에서 발생된 청색광의 휘도 균일도는 크게 감소된다.
광학부재(100)는 수납용기(200)의 측면(220)과 연관하여 고정된다. 광학부재(100)는 광 발생 유닛(250)에서 발생된 청색광(251)의 휘도 균일성을 향상 및 청색광(251)을 백색광으로 변경한다. 광학부재(100)로부터 출사된 백색광은 관측 영역(9)으로 제공된다.
광 발생 유닛(250)으로부터 발생된 청색광을 백색광으로 변경 및 휘도 균일성을 향상시키기 위해 광학 부재(100)는 광을 확산하는 확산부(120) 및 청색광을 옐로우광으로 변경하는 형광부(130)를 포함한다.
본 실시예에서, 광학 부재(100)는 베이스 몸체(110)의 내부에 확산부(120) 및 형광부(130)가 함께 형성된다. 본 실시예에서, 확산부(120)는, 예를 들어, 베이스 몸체(110)와 다른 광 굴절률을 갖는 비드 형상을 가질 수 있다. 또한, 형광부(130)는 청생광을 옐로우광으로 변경시키는 형광체일 수 있다. 이와 다르게, 광학 부재(100)에는 확산부(120)로 이루어진 확산층 및 형광부(130)로 이루어진 형광층을 포함할 수 있다. 확산층 및 형광층은 베이스 몸체(110)에 적층될 수 있다. 이와 다르게, 확산층 및 형광층은 베이스 몸체(110)의 일측면 및 일측면과 대향하는 타측면에 각각 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 형광부(130)에 의하여 발생된 옐로우광 및 옐로우광으로 변경되지 않은 청색광은 혼합되고 이 결과 백색광(252)이 발생된다.
도 8은 도 7에 도시된 백라이트 어셈블리에 확산 부재 및 집광 부재가 배치된 것을 도시한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 광학 부재(100)의 상면에는 확산 부재(260)가 배치된다. 확산 부재(260)은 광학 부재(100)를 통과하면서 발생된 백색광(252)을 다시 확산시켜 확산된 백색광(253)을 발생시킨다. 확산 부재(260)에 의하여 광의 휘도 균일성은 보다 향상된다.
집광 부재(270)는 확산 부재(260)의 상부에 배치될 수 있다. 본 실시예에서 집광 부재(270)는 확산 부재(260)에서 확산된 백색광(253)을 집광하여 확산-집광된 백색광(254)를 발생시킨다. 집광 부재(270)는 표시패널에 형성된 편광판에 대하여 실질적으로 수직한 방향으로 확산-집광된 백색광(254)이 향하도록 하여, 표시장치에서의 휘도를 보다 향상시킨다.
표시장치
실시예 7
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 의한 표시장치의 단면도이다. 본 실시예에서, 표시장치의 백라이트 어셈블리는 앞서 설명한 실시예 6의 백라이트 어셈블리와 실질적으로 동일한 바, 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 또한, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.
도 9를 참조하면, 표시장치(500)는 백라이트 어셈블리(300) 및 표시패널(400)을 포함한다.
표시패널(400)은 백라이트 어셈블리(300)의 집광 부재(270) 상에 배치되며, 수납용기(200)를 통해 고정된다.
표시패널(400)은 컬러필터 기판(410), 액정층(420) 및 TFT 기판(430)을 포함한다.
TFT 기판(430)은 영상을 표시하기 위해 복수개의 화소(pixel)들을 포함한다. 본 실시예에서 각 화소는 화소전극, 화소전극에 연결된 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터에 연결된 구동 신호선을 포함한다.
예를 들어, 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 소오스 전극, 채널층 및 드레인 전극을 포함한다. 게이트 전극은 절연막의 하부에 배치되고, 채널층은 게이트 전극과 대응하는 절연막의 상부에 배치된다. 소오스 전극은 채널층의 일측에 전기적으로 연결되며 드레인 전극은 채널층의 타측에 전기적으로 연결된다.
구동 신호선은 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 게이트 라인 및 박막 트랜지스터의 소오스 전극에 연결된 데이터 라인을 포함하다.
화소전극은 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되며, 화소 전극은 투명하면서 도전성인 투명 전극 또는 금속 전극을 사용할 수 있다.
컬러필터 기판(410)은 TFT 기판(430)과 마주보도록 배치되며, 컬러필터 기판(410)은 TFT 기판(430)에 형성된 화소와 대응하는 곳에 형성된 컬러필터를 포함한다.
액정층(420)은 TFT 기판(430)과 컬러필터 기판(410) 사이에 개재된다.
이와 같은 구성을 갖는 표시패널(400)이 수납용기(200)에 고정된 후 표시패널(400)은 샤시(440)에 의하여 고정된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 광 발생 영역에서 발생된 청색광을 확산 및 입사된 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경시켜 청색광 및 옐로우광을 혼합하여 백색광을 발생시킴으로써 색재현성 및 휘도를 크게 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 베이스 몸체;
    상기 베이스 몸체에 배치되어 입사된 청색광을 확산시키는 확산부들;
    백색광을 발생하기 위해 상기 베이스 몸체에 배치되어 상기 베이스 몸체로 입사된 상기 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경시는 형광부들을 포함하는 광학 부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 베이스 몸체는 폴레에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 확산부는 상기 청색광을 확산시키는 확산 입자를 포함하고,상기 형광부는 상기 청색광을 상기 옐로우광으로 변경시키는 형광체를 포함하며, 상기 확산입자 및 상기 형광체는 상기 베이스 몸체 내부에 배치된 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 베이스 몸체는 상기 확산부들을 갖는 확산층 및 상기 형광부를 갖는 형광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 확산층 및 상기 형광층은 상기 베이스 몸체상에 적층 된 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 형광층은 상기 베이스 몸체의 제1 면에 배치되고, 상기 확산층은 상기 베이스 몸체의 상기 제1 면과 대향하는 제2 면 상에 배치된 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  7. 입사된 청색광을 확산하는 확산부들, 백색광을 발생하기 위해 상기 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경하는 형광부 및 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및
    상기 혼합물을 플레이트 형상으로 가공하는 단계를 포함하는 광학 부재 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 바인더는 솔벤트 및 상기 솔벤트에 녹은 PMMA(Polymethimethacrylate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재 제조 방법.
  9. 베이스 몸체를 준비하는 단계;
    상기 베이스 몸체에 입사된 청색광을 확산하는 확산부들을 갖는 확산층을 형성하는 단계; 및
    백색광을 발생하기 위해 상기 베이스 몸체에 상기 청색광의 일부를 옐로우광 으로 변경하는 형광부를 갖는 형광층을 형성하는 단계를 포함하는 광학 부재 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 확산층을 형성하는 단계는 투명 바인더에 확산부들을 혼합하여 확산부 혼합물을 형성하는 단계; 및
    상기 확산부 혼합물을 상기 베이스 몸체에 박막 형상으로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 형광층을 형성하는 단계는 투명 바인더에 형광부들을 혼합하여 형광부 혼합물을 형성하는 단계; 및
    상기 형광부 혼합물을 상기 베이스 몸체에 박막 형상으로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 확산층이 형성된 후 상기 형광층이 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 부재 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 형광층이 형성된 후 상기 확산층이 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 부재 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 확산층 및 상기 형광층은 상호 적층된 것을 특징으로 하는 광학 부재 제조 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 확산층 및 상기 형광층은 상기 베이스 몸체의 양쪽면에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 광학 부재 제조 방법.
  16. 청색광을 발생하는 적어도 1 개의 광 발생 유닛;
    상기 청색광을 제공받는 베이스 몸체, 상기 베이스 몸체에 배치되어 입사된 상기 청색광을 확산시키는 확산부들, 상기 베이스 몸체에 배치되어 백색광을 발생하기 위해 상기 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경시키는 형광부들을 포함하는 광학 부재; 및
    상기 광 발생 유닛 및 상기 광학 부재를 수납하는 수납용기를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  17. 제16항에 있어서, 상기 광학 부재의 상부에 배치되어 상기 백색광을 확산시키는 확산 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  18. 제16항에 있어서, 상기 광학 부재의 상부에 배치되어 상기 백색광을 집광하기 위한 집광 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  19. 제16항에 있어서, 상기 광 발생 유닛은 상기 청색광을 발생하는 청색 냉음극 선관 램프인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  20. 청색광을 발생하는 적어도 1 개의 광 발생 유닛;
    상기 청색광을 제공받는 베이스 몸체, 상기 베이스 몸체에 배치되어 입사된 상기 청색광을 확산시키는 확산부들, 상기 베이스 몸체에 배치되어 백색광을 발생하기 위해 상기 청색광의 일부를 옐로우광으로 변경시키는 형광부들을 포함하는 광학 부재;
    상기 광 발생 유닛 및 상기 광학 부재를 수납하는 수납용기; 및
    상기 광학 부재의 상부에 수납용기를 이용하여 배치되며 상기 백색광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치.
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