KR20110044002A - 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되어 광을 발생시키는 발광소자; 상기 발광소자와 도광판 사이에 개재되어, 상기 발광소자에서 발생한 광을 백색광으로 변환하여 상기 도광판으로 제공하는 양자점 바와; 개구부를 가지고 상기 발광소자 및 상기 양자점 바의 수납공간을 형성하며 상기 개구부를 통해 상기 도광판의 적어도 일 영역이 삽입된 광원커버를 포함한다.
양자점, 백색 LED, 백라이트

Description

백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT}
실시예는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
표시장치들 중에는 영상을 표시하기 위해서, 광을 발생시킬 수 있는 백라이트 유닛을 필요로 하는 장치가 있다. 백라이트 유닛은 액정 등을 포함하는 표시패널에 광을 공급하는 장치로서, 발광장치와 발광장치에서 출력된 광을 액정 측에 효과적으로 전달하기 위한 수단들을 포함한다.
발광장치로는 LED(Light Emitted Diode)가 적용될 수 있으며, 발광장치에서 출력된 광을 표시패널 측에 효과적으로 전달하기 위해, 도광판과 광학시트 등을 적층하여 사용할 수 있다.
통상적으로는 발광장치로서 백색 LED를 적용하고 있으며, 백색 LED가 도광판에 접촉하여 광을 공급함으로써, 표시패널을 조광하는 기술이 사용되고 있다.
실시예는 광 효율이 우수하고 조립이 용이하며 내구성이 향상된 백라이트 유닛을 제공한다.
실시예에 의한 백라이트 유닛은, 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되어 광을 발생시키는 발광소자; 상기 발광소자와 도광판 사이에 개재되어, 상기 발광소자에서 발생한 광을 백색광으로 변환하여 상기 도광판으로 제공하는 양자점 바와; 개구부를 가지고 상기 발광소자 및 상기 양자점 바의 수납공간을 형성하며 상기 개구부를 통해 상기 도광판의 적어도 일 영역이 삽입된 광원커버를 포함한다.
또한, 다른 실시예에 의한 백라이트 유닛은, 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되어 광을 발생시키는 발광소자; 상기 발광소자와 도광판 사이에 개재되어, 상기 발광소자에서 발생한 광을 백색광으로 변환하여 상기 도광판으로 제공하는 양자점 바; 상기 양자점 바와 상기 발광소자를 상호 접착시키는 제1접착층; 상기 양자점 바와 상기 도광판을 상호 접착시키는 제2접착층; 개구부를 가지고 상기 발광소자 및 상기 양자점 바의 수납공간을 형성하며 상기 개구부를 통해 상기 도광판의 적어도 일 영역이 삽입된 광원커버를 포함하고; 상기 광원커버는 상기 제1접착층과 상기 제2접착층을 형성하는 접착물질을 각각 주입하기 위한 적어도 둘 이상의 주입 홀을 포함한다.
실시예에 의하면, 광 효율이 우수하고 조립이 용이하며 내구성이 향상된 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대해서 상세하게 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(100)은 도광판(130)과, 도광판(130)의 측면상에 배치되어 광을 발생시키는 발광소자(140)와, 발광소자(140)에서 발생한 광을 제공받아 백색광으로 변환하여 도광판(130)에 백색광을 공급하는 양자점 바(quantum dot bar)(170)와, 하나 이상의 개구부를 가지고 발광소자(140)와 양자점 바(170)의 수납공간을 형성하며 개구부를 통해 도광판(130)의 일측 가장자리가 삽입된 광원커버(190)를 포함하며, 도광판(130)의 상면과 하면에는 각각 광 학시트부(160)와 반사시트(120)를 포함한다.
반사시트(120)는 도광판(130)의 하면에 배치되어 도광판(130)의 하면으로 발산되는 광을 다시 도광판(130) 측으로 반사시킨다.
광학시트부(160)는 도광판(130)의 상면에 배치되어 투과되는 광의 특성을 향상시킨다.
도광판(130)은 방광소자로부터 광을 입사 받아, 반사, 굴절 및 산란 시켜 평면 광으로 변화시킨다.
발광소자(140)는 도광판(130)의 측면에 배치되어 광을 발생시킨다. 발광소자(140)는 메인기판(미도시)에 연결된 연결기판(150)에 실장되어 연결기판(150)을 통해 구동신호를 인가받을 수 있다. 이러한 발광소자(140)는 양자점 바(170)의 특성을 고려하여 상대적으로 단파장을 발생하는 광원을 사용하는 것이 가능하며, 예컨대, 청색 LED, UV LED 등을 사용할 수 있다.
양자점 바(170)는 발광소자(140)와 도광판(130) 사이에 개재되며, 접착층(172, 174)을 통해 발광소자(140) 및 도광판(130)과 접착될 수 있다. 양자점 바(170)와 발광소자(140)를 접착시키는 제1접착층(172)과 양자점 바(170)와 도광판(130)을 접착시키는 제2접착층(174)은 연속적인 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제1접착층(172)의 경우, 발광소자(140)와 접착된 영역에만 불연속 적으로 형성할 수 있다.
제1접착층(172)과 제2접착층(174)은 레진, 우레탄, 실리콘 등의 광투과성 접착물질로 형성될 수 있다. 접착층(172, 174)을 형성함으로써, 발광소자(140), 양자 점 바(170), 도광판(130) 간의 결합이 견고히 유지시킬 수 있다. 또한, 제1접착층(172)은 발광소자(140)와 양자점 바(170) 간의 굴절률을 정합시키고, 제2접착층(174)은 양자점 바(170)와 도광판(130) 간의 굴절률을 정합시켜 광효율을 향상시킬 수 있다.
양자점 바(170)는 백색광을 발광하는 양자점을 포함하여 발광소자(140)에서 발생한 광을 고휘도의 백색광으로 변환하여 도광판(130)의 입사면으로 제공한다.
양자점 바(170)에 형성된 양자점은 10nm 이하의 입자 크기를 가지며, 그 크기에 따라 독특한 전기적 광학적 특성을 갖는다. 예컨대, 대략적인 크기가 55 ~ 65Å인 경우 적색계열, 40 ~ 50Å은 녹색계열, 20 ~ 35Å은 청색계열의 색을 발할 수 있으며, 황색은 적색과 녹색을 발하는 양자점의 중간 크기를 갖는다. 빛의 파장에 따른 스펙트럼이 적색에서 청색으로 변하는 추세에 따라 양자점의 크기는 65Å 정도에서 20Å 정도로 순차적으로 변하는 것으로 파악할 수 있으며, 이 수치는 약간의 차이가 있을 수 있다.
실시예에 따른 백색광을 발광하는 양자점 바(170)를 형성하기 위해서는, 발광소자가(140) UV LED인 경우에는 UV 파장의 빛을 받아 적색, 청색, 녹색의 빛을 각각 발산하는 3가지 양자점을 혼합하고, 발광소자(140)가 청색 LED인 경우 청색 파장의 빛을 받아 적색, 녹색의 빛을 각각 발산하는 2가지 양자점을 혼합하여 글라스(Glass)등의 투명기판 사이에 충진 및 밀봉하여 형성할 수 있다.
광원커버(190)는 하나 이상의 개구부를 가지고 발광소자(140) 및 양자점 바(170)의 수납공간을 형성하며 개구부에는 도광판(130)의 일측 가장자리가 삽입될 수 있다.
광원커버(190)는 도광판(130)의 상면 측에 위치하는 상면 반사부(192)와, 발광소자(140)의 측면에 위치하는 측면 반사부(194)와, 도광판(130)의 하면에 위치하는 하면 반사부(196)가 그 단면이 "ㄷ"자 형태로 연결되는 형태로 구성될 수 있다.
광원커버(190)의 수납 공간에는 발광소자(140) 및 양자점 바(170)가 수납되고, 개구부에는 도광판(130)과 도광판(130)의 하면에 위치한 반사시트(120)의 일 영역이 삽입될 수 있다.
광원커버(190)의 상면 반사부(192)는 도광판(130) 상면의 외곽 영역에 위치하여 양자점 바(170)를 통과하여 상면으로 발산되는 빛을 다시 도광판(130) 측으로 입사시킨다.
광원커버(190)의 측면 반사부(194)는 발광소자(140)의 측면에 위치하여 도광판(130)의 입광부에 대해 반대방향으로 발산되는 빛을 도광판(130) 측으로 입사시킨다.
광원커버(190)의 하면 반사부(196)는 도광판(130) 하면의 외곽 영역에 위치하여 양자점 바(170)를 통과하여 하면으로 발산되는 빛을 다시 도광판(130) 측으로 입사시킨다.
도 3의 광원커버의 사시도로서, 광원커버(190)의 하면 반사부(196) 측을 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 광원커버(190)의 하면 반사부(196)에서 제1접착층(172) 및 제2접착층(174)이 형성되는 위치에는 접착물질의 주입을 위한 주입 홀(198)이 형성될 수 있다.
접착층(172, 174)을 레진, 우레탄, 실리콘 등의 액상형 접착물질을 경화시켜 형성하는 경우, 광원커버(190) 내에 발광소자(140) 및 양자점 바(170)와 도광판(130) 및 반사시트(120)를 수납한 후, 하면 반사부(196)에 형성된 주입 홀(198)을 통해 접착물질을 주입할 수 있다.
주입 홀(198)을 통해 주입된 접착물질은 양자점 바(170)와 발광소자(140)를 접착시키는 제1접착층(172)과 양자점 바(170)와 도광판(130)을 접착시키는 제2접착층(174)을 형성한다. 이에, 발광소자(140), 양자점 바(170), 도광판(130)과 함께, 광원커버(190)까지 일체형으로 결합되어, 상호 간의 결합 상태가 견고히 유지될 수 있으며 내구성 또한 높일 수 있다.
여기서, 주입 홀(198)의 개수는 제1접착층(172)의 형성 영역과 제2접착층(174)의 형성 영역에 각각 1개씩 형성할 수 있으며, 접착층(172, 174)의 형성 영역을 따라 2개 이상 복수개를 형성하는 것도 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예는, 광원커버(190) 내에 발광소자(140)와 양자점 바(170) 및 도광판(130)을 수납하고, 광원커버(190)에 형성된 주입 홀(198)을 통해 접착물질을 주입하여 경화시킴으로써, 발광소자(140)와 양자점 바(170) 및 도광판(130)이 상호 고정되도록 하고 있다. 이에, 광원커버(190)를 통해 광 손실을 최소화하고 접착층(172, 174)을 용이하게 형성할 수 있으며, 발광소자(140), 양자점 바(170), 도광판(130) 및 광원커버(190)가 접착층(172, 174)에 의해 고정되어 백라이트 유닛의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.
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.
도 1은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도.
도 2는 실시예에 따른 백라이트 유닛의 측단면도.
도 3은 도 1의 백라이트 유닛의 광원커버의 사시도.

Claims (8)

  1. 도광판;
    상기 도광판의 측면에 배치되어 광을 발생시키는 발광소자;
    상기 발광소자와 도광판 사이에 개재되어, 상기 발광소자에서 발생한 광을 백색광으로 변환하여 상기 도광판으로 제공하는 양자점 바와;
    개구부를 가지고 상기 발광소자 및 상기 양자점 바의 수납공간을 형성하며 상기 개구부를 통해 상기 도광판의 적어도 일 영역이 삽입된 광원커버를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자는,
    청색 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자는 자외선 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원커버 내에 형성되어 상기 양자점 바와 상기 발광소자를 상호 접착시키는 제1접착층;
    상기 광원커버 내에 형성되어 상기 양자점 바와 상기 도광판을 상호 접착시키는 제2접착층 중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광원커버는,
    상기 제1접착층 및 상기 제2접착층을 형성하는 접착물질의 주입을 위한 적어도 하나 이상의 주입 홀을 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1접착층 및 제2접착층은,
    레진, 우레탄, 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 양자점 바는,
    상기 발광소자로부터 청색 파장의 빛을 받아 적색, 녹색의 빛을 발산하는 양자점을 포함하는 포함하는 백라이트 유닛.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 양자점 바는 상기 발광소자로부터 UV 파장의 빛을 받아 적색, 청색, 녹색의 빛을 발산하는 양자점을 포함하는 백라이트 유닛.
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