KR20120049699A - Ｌｅｄ 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 블루 LED를 광원으로 사용하는 LED 백라이트 유닛에서, 빛의 파장을 변환시키기 위한 광 변환층에 형광체 분말을 패턴화하여 형성함으로써, 광 변환층에서 블루 광을 투과시키는 부분과 빛의 파장을 변환시키는 부분을 분리함으로써, 백 스캐터링(back scattering) 현상을 방지할 수 있는 LED 백라이트 유닛 및 그것을 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

ＬＥＤ 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치{A LED BACKLIGHT UNIT AND A DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 LED 백라이트 유닛과 그것을 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 블루 LED를 광원으로 사용하는 LED 백라이트 유닛에서, 빛의 파장을 변환시키기 위한 광 변환층에 형광체 분말을 패턴화하여 형성함으로써, 광 변환층에서 블루 광을 투과시키는 부분과 빛의 파장을 변환시키는 부분을 분리함으로써, 백 스캐터링(back scattering) 현상을 방지할 수 있는 LED 백라이트 유닛 및 그것을 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
종래의 LCD 용 LED 백라이트 유닛은 LED 칩의 외부에 형광체 분말이 무작위로 함침되어 있는 형광막을 도포하여 화이트 광을 발산하는 구조를 채용하였다.
종래의 형광막 내에는 형광체 분말이 무작위로 분포되어 있어, 블루 LED에서 방출된 빛의 파장을 변환하여 출력하기도 하지만, 그 중 일부는 다시 광원쪽으로 반사되는 백 스캐터링 현상을 야기하기도 한다. 이러한 백 스캐터링 현상은 백라이트 유닛의 광 이용효율을 떨어뜨리는 문제점을 갖는다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 형광막으로 구성되는 광 변환층에 형광체 분말을 일정 패턴을 갖도록 형성함으로써 LED 백라이트 유닛의 백 스캐터링 현상의 발생을 감소시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 반사층; 상기 반사층 상에 장착되어 상기 반사층에 평행한 방향으로 빛을 방출하는 적어도 하나의 광원; 및 투명 수지와 상기 투명 수지 상에 일정 패턴을 이루도록 형성되어 상기 광원에서 방출된 빛의 파장을 변화시키는 다수의 광 변환부를 포함하는 광 변환층을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 화상을 구현하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 배면에서 전방으로 빛을 제공하는 백라이트 유닛; 상기 디스플레이 패널을 구동하는 구동부를 포함한다. 상기 백라이트 유닛은, 반사층; 상기 반사층 상에 장착되어 상기 반사층에 평행한 방향으로 빛을 방출하는 적어도 하나의 광원; 및 투명 수지와 상기 투명 수지 상에 일정 패턴을 이루도록 형성되어 상기 광원에서 방출된 빛의 파장을 변화시키는 다수의 광 변환부를 포함하는 광 변환층을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광 변환층은, 투명 수지; 상기 투명 수지 상에 일정 패턴을 이루도록 형성되어 광원에서 방출된 빛의 파장을 변화시키는 다수의 광 변환부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광 변환층 제조 방법은, 베이스 필름을 제공하는 단계; 상기 베이스 필름에 광 경화성 수지를 도포하는 단계; 상기 광 경화성 수지에 일정 간격으로 다수의 홈을 형성하는 단계; 상기 광 경화성 수지를 경화시키는 단계; 상기 다수의 홈에 광 변환 재료를 충진하는 단계; 및 상기 광 변환 재료를 경화시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 형광막으로 구성되는 광 변환층에 형광체 분말을 일정 패턴을 갖도록 형성함으로써 광 변환층에서 광원에서 방출된 광을 다시 광원쪽으로 반사시키는 부분의 면적을 줄임으로써 LED 백라이트 유닛의 백 스캐터링 현상의 발생을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 변환층(210)의 단면도이고, 도 4는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 백라이트 유닛(23)의 단면을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(23)에서 광의 진행 경로를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(23)에서 광의 진행 경로를 보다 상세히 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(23)의 평면도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 일정 패턴의 광 변환부(212)가 형성된 광 변환층(270)의 제조 방법을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라, 광 변환층(210)의 제조 방법을 수행하기 위한 공정도를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 변환층(410)의 단면도를 나타내고, 도 12는 사시도를 나타낸다.
도 13은 도 11 및 도 12에 도시된 광 변환층(410)에 의한 광의 진행 경로를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 11 및 도 12에 도시된 광 변환층(410)의 제조 방법을 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는, 프런트 커버(10)와; 상기 프런트 커버(10)의 배면에 제공되는 디스플레이 모듈(20)과; 상기 디스플레이 모듈(20)의 배면에 제공되는 방열 부재(30)와; 상기 디스플레이 모듈(20) 및 방열 부재(30)를 수용하는 백커버(40)와; 상기 백커버(40)의 배면에 결합되는 구동부(60)와; 상기 구동부(60)가 상기 백커버(40)에 고정되도록 하는 섀시(50) 및 상기 구동부(60)를 덮는 구동부 커버(70)를 포함한다.
상세히, 상기 디스플레이 모듈(20)은, 화상이 구현되는 디스플레이 패널(21)과, 상기 디스플레이 패널(21)의 배면에서 전방으로 빛을 제공하는 백라이트 유닛(23)을 포함한다. 그리고, 상기 백커버(40)의 배면에 배치되는 상기 구동부(60)는, 전원 공급부(61)와, 메인 보드(62) 및 구동 제어부(63)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 구동부(60)는 상기 섀시(50)에 의하여 상기 백커버(40)의 배면에 고정될 수 있다. 그리고, 상기 구동 제어부(63)는 타이밍 컨트롤러일 수 있으며, 상기 디스플레이 패널(21) 각 구동 회로에 동작 타이밍을 조절한다. 그리고, 상기 메인 보드(62)는 타이밍 컨트롤러에 V싱크, H싱크 및 R,G,B 해상도 신호를 전달하는 부분이며, 상기 전원 공급부(61)는 상기 디스플레이 패널(21) 및 상기 백라이트 유닛(22)에 전원을 인가하는 부분이다. 그리고, 상기 구동부(60)는 상기 구동부 커버(70)에 의하여 감싸져서 외부 노출이 차단될 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 모듈(20)과 상기 백커버(40) 사이에는 방열 부재(30)가 개입되어, 상기 디스플레이 모듈(20) 및 상기 구동부(60)에서 발생되는 열의 방열 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 프런트 커버(10)는 내부에 소정 크기의 개구부가 형성되고, 소정의 폭을 가지는 사각형 띠 형상으로 이루어지거나, 상기 디스플레이 모듈(20)의 전면을 모두 덮는 사각판 형상으로 이루어질 수 있다. 전자의 경우, 영상이 출력되지 않는 상기 디스플레이 모듈(20)의 전면 가장자리를 차폐할 뿐 아니라 상기 디스플레이 모듈(20)의 가장자리 부위가 외력으로부터 파손되는 것을 방지할 수 있다. 후자의 경우는, 광을 투과하는 투명한 재질의 판재로서, 수지(resin)를 사출 압축 성형(Injection Compression Molding) 공법을 통하여 형성되는 플라스틱 패널 또는 압축 강화 유리일 수 있다. 그리고, 상기 프런트 커버(10)의 가장자리에는 불투명한 필름층 또는 코팅층이 둘러져서, 빛이 방출되지 않는 상기 디스플레이 모듈(20)의 가장자리 부위를 덮을 수 있다.
이하에서는 상기 디스플레이 모듈(20)의 구조 및 상기 구동부(60)의 장착 구조에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 최전방(도면상에서 최상측)에 프런트 커버(10)가 놓이고, 그 후측으로 디스플레이 모듈(20)과, 방열 부재(30) 및 백커버(40)가 결합된다. 그리고, 상기 구동부(60)가 상기 섀시(50)에 의하여 상기 백커버(40)의 배면에 장착된다. 그리고, 상기 구동부(60)는 상기 구동부 커버(70)에 의하여 덮인다.
한편, 상기 디스플레이 모듈(20)은 디스플레이 패널(21)과 백라이트 유닛(23)을 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 변환층(210)의 단면도이고, 도 4는 사시도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 변환층(210)은 투명 수지(211)와, 상기 투명 수지(211) 상에 일정 패턴을 이루도록 형성되어 광원에서 방출된 빛의 파장을 변화시키는 다수의 광 변환부(212)를 포함한다.
투명 수지(211)는 아크릴계 투명 수지일 수 있다. 광 변환부(212)는 투명 수지(211) 내부 또는 외부에 일정 패턴을 이루도록 형성될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 것은 일 실시예로서, 투명 수지(211) 내에 다수개의 장방형 홈이 형성되어 있고, 광 변환부(212) 재료가 홈들을 충진하도록 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 투명 수지(211)의 두께는 140~150㎛일 수 있고, 광 변환부(212)는 장방형의 홈 형태이고, 홈의 단면은 높이 120㎛이고, 밑변의 폭이 20㎛인 삼각형일 수 있다.
광 변환부(212)는 수지재료에 형광체 분말을 함침시킨 재료를 사용할 수 있다. 수지 재료는 PMMA 또는 실리콘 수지일 수 있으며, 통상적으로 종래에 사용되는 수지에 형광체 분말을 함침시켜 형성한 형광막 보다 형광체 분말의 밀도의 높게 혼합하여 형성할 수 있다. 예컨대, 수지재료와 형광체 분말을 약 2:8 정도로 혼합한 다음 경화시킨 재료를 광 변환부(212)로 사용할 수 있다.
한편, 형광체 분말로 사용되는 형광체는 기본적으로 옐로우, 그린, 레드 형광체중 하나를 사용할 수도 있고, 이들 중 2개 이상의 조합을 사용할 수도 있다.
상기 옐로우 형광체로는 (Y1 -x- yGdxCey)3Al5O12, (Y1 - xCex)3Al5O12 , (Y1 - xCex)3(Al1 -yGay)5O12, (Y1 -x- yGdxCey)3(Al1 - zGaz)5O12 과 같은 YAG 계 형광체, (Sr,Ca,Ba,Mg)2SiO4:Eu 과 같은 Silicate계 형광체, 또는 (Ca,Sr)Si2N2O2:Eu 과 같은 산질화물 형광체를 사용할 수 있다.
상기 그린 형광체로는 Y3(Al,Ga)5O12:Ce, CaSc2O4:Ce, Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce, (Sr,Ba)2SiO4:Eu, (Si,Al)6(O,N)8:Eu (β-sialon), (Ba,Sr)3Si6O12N2:Eu, SrGa2S4:Eu, 또는 BaMgAl10O17:Eu,Mn을 사용할 수 있다.
상기 레드 형광체로는 (Ca,Sr,Ba)2Si5(N,O)8:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si(N,O)2:Eu, (Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O)8:Eu, (Sr,Ba)3SiO5:Eu, (Ca,Sr)S:Eu, (La,Y)2O2S:Eu, K2SiF6:Mn 를 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 백라이트 유닛(23)의 단면을 나타낸다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(23)은, 반사층(250), 상기 반사층(250) 상에 장착되어 상기 반사층(250)에 평행한 방향으로 빛을 방출하는 적어도 하나의 광원(230), 투명 수지(211)와 상기 투명 수지(211) 상에 일정 패턴을 이루도록 형성되어 상기 광원(230)에서 방출된 빛의 파장을 변화시키는 다수의 광 변환부(212)를 포함하는 광 변환층(210)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사층(250)과 평행하게 배치되고, 상기 광원(230)에서 방출된 빛의 일부를 차단하는 차광막(220)을 더 포함할 수 있다.
반사층(250)은 광원(230)으로부터 나오는 빛, 광 변환층(210)에서 반사된 빛 등 모든 입사된 광을 반사시키며, 메탈층 예컨대, Ag 층을 도포한 기판일 수 있다.
광원(230)은 LED 소자일 수 있으며, 바람직하게는 블루 LED 칩일 수 있다. 광원(230)은 반사층(250)에 평행인 방향, 즉 도 5에서 x 방향으로 빛을 방출한다.
광 변환층(210)으로는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 광 변환층(210)을 사용할 수 있다.
차광막(220)은 개구부가 형성된 기판으로서, 광원(230)에서 나온 빛 중 일부를 외부로, 즉 y 방향으로 진행하지 않고 다시 반사층(250)으로 반사시키는 역할을 한다. 차광막(220)으로는 반사층(250)과 동일 재료, 예컨대 Ag층을 도포한 기판을 사용할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 차광막(220)은 광원(230)에서 멀어질수록, 그 개구부가 점점 커지도록 구성될 수 있다. 광원(230)에서 가까운 곳은 광량이 많고, 광원(230)에 먼 곳은 광량이 적어지기 때문에, 광원(230)에서 가까운 곳은 빛을 보다 많이 차단, 즉 반사하여 광원(230)으로부터 먼 곳으로 빛을 더 분산되도록 한다.
광원(230)에서 나온 빛은 공기층(240)으로 발산되며, 반사층(250) 또는 차광막(220)에 의해 반사된 후에, 차광막(220)의 개구부를 통해 광 변환층(210) 쪽으로 진행한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(23)에서 광의 진행 경로를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5의 한개의 광원이 포함된 서브 유닛(260)을 확대하여 나타낸 것이다. 도 6에서 실선은 광원(230)에서 출력된 다음 아직 광 변환이 되지 않은 광으로서, 광원(230)이 블루 LED 인 경우 블루 광을 나타낸다. 또한, 점선은 광 변환층에 의해 파장이 변화된 광으로서, 형광체 종류에 따라 백색광, 옐로우광, 그린광, 레드 광 또는 이들이 혼합된 광일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 광원(230)에서 방출된 광의 일부는 반사층(250)에 의해 반사되어 차광막(220)의 개구부를 통해 광 변환층(210) 쪽으로 진행한다. 또한, 일부는 반사층(250)과 차광막(220)에 의해 수회 반사된 다음 차광막(220)의 개구부를 통해 광 변환층(210) 쪽으로 진행한다.
광 변환층(210)에 입사된 광은 광 변환부(212)에 의해 광 변환된 다음 외부로 출력되거나, 광 변환부(212)를 거치지 않고, 광 변환부(212) 사이로 바로 외부로 출력된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(23)에서 광의 진행 경로를 보다 상세히 나타내는 도면이다. 도 7은 도 6의 일부분(270)을 나타낸 것으로서, 차광막(220)을 제외하고 광 변환층(210)과 반사층(250)만 도시한 것이다. 도 6에서와 마찬가지로, 점선은 광 변환이 되지 않은 블루광이고, 실선은 블루광이 파장 변화된 백색광, 옐로우광, 그린광, 레드 광 또는 이들이 혼합된 광일 수 있다.
광원(230)에서 방출되어 반사층(250)에서 반사된 빛은 여러 가지 경로로 외부로 출력된다. 도 7에서 먼저, 포인트 A에서 반사된 빛은 광 변환부(212)의 포인트 B에 도달한다. 포인트 B에서 반사된 빛 중 일부는 반사층(250)으로 진행하고, 일부는 바로 외부로 진행하고, 일부는 다른 광 변환부(212)에서 반사되어 외부로 진행할 수 있다.
포인트 C에서 반사된 광은 광 변환부(212)를 거치지 않고, 투명 수지(211)를 투과하여 바로 외부로 진행할 수 있다. 이 광은 광원이 블루 LED인 경우 블루광이다. 포인트 D에서 반사된 광은 광 변환부(212)의 하단에서 반사되면서 광 변환되어 다시 반사층(250)으로 진행할 수 있다. 그 후, 반사층(250)에서 반사되어 여러 경로를 거쳐 외부로 진행할 수 있다.
포인트 A,B,C,D는 설명을 위해 임의로 설정한 지점이고, 설명된 빛의 진행 경로도 그 일부에 대해서만 설명한 것이다. 실제로는 다양한 빛 진행 경로가 발생할 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 차광막(220)이 개입되는 경우는 더 복잡한 경로를 통해 빛이 진행하게 된다.
위와 같은 방식으로, 광원(230)에서 방출된 광은 여러 경로를 거쳐 외부로 출력되게 되며, 외부로는 파장이 변환된 빛도 출력될 수 있고, 파장이 변환되지 않은 빛도 출력될 수 있다. 이들이 혼합되어 실질적으로 거의 백색광이 디스플레이 패널로 출력될 수 있다.
도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 반사층(250)에 의해 반사된 빛 중 백 스캐터링을 일으키는 광 경로는 광 변환부(212)의 하단에서 반사되는 빛(전술한 예에서, 포인트 D에서 반사된 빛과 같이)이 대부분을 차지하게 된다. 그 외의 광들은 대부분 백 스캐터링되지 않고 광 변환부(212)를 거치지 않고 또는 광 변환부(212)에 의해 반사되어 외부로 향하게 된다. 종래의 형광막은 막 전체에 형광체 분말이 도포되어 있기 때문에, 반사층(250) 쪽으로 다시 반사되어 오는 백 스캐터링 광의 비율이 높았으나, 본 발명에 따르면 광 변환부(212)를 패턴화함으로써, 백 스캐터링되는 광의 비율을 낮출 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 도 8은 도 5 또는 도 6에 도시된 백라이트 유닛(23)의 구성 요소 중 상부에 배치된 광 변환층(210)과 차광막(220)을 제거한 상태의 상면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 백라이트 유닛(23) 내에는 다수의 광원들(230)이 배치될 수 있으며, 각 광원들(230)은 백라이트 유닛(23)을 포함하는 평면에 평행 방향으로 빛을 방출한다. 또한, 광원들(230)은 한 방향으로만 빛을 방출한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(23)에 포함된 복수의 광원들(230)은 복수의 행들을 형성하며 배치될 수 있으며, 동일한 행에 배치된 광원들은 동일한 방향으로 빛을 방출할 수 있다.
도 8에 도시된 광원들(230)의 배치는 일 실시예에 불과하며, 응용예에 따라 광 효율을 향상시키기 위해 임의로 변경될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 일정 패턴의 광 변환부(212)가 형성된 광 변환층(270)의 제조 방법을 나타낸다.
(a)에서, 투명 베이스 필름(271), 예컨대 PET 필름을 제공한다.
(b)에서, 베이스 필름(271) 상에 투명 수지(272)를 도포한다. 투명 수지(272)는 광 경화성의 아크릴계 수지일 수 있다.
(c)에서, 투명 수지(272)에 홈(273)을 형성하고, UV를 조사하여 경화시킬 수 있다.
(d)에서, 홈(273)에 광 변환부(212)를 충진하고, UV를 조사하여 경화시킨다.
베이스 필름(271)과 투명 수지(272)는 모두 투명한 재질로서, 하나의 투명 수지(211)를 형성한다.
도 9에 도시된 제조 방법은 롤투롤 공정에 의해 수행될 수 있다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라, 광 변환층(210)의 제조 방법을 수행하기 위한 공정도를 나타낸다.
제1롤(301), 제2롤(315), 제3롤(319) 및 제4롤(317)은 각각 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하면서 광 변환층(210)을 이송한다. 제1롤(301)에는 베이스 필름(271), 예컨대 PET 필름이 감겨있다. 제1롤(301)이 시계방향으로 회전하면서 베이스 필름(271)을 공급한다.
베이스 필름(371) 상에 수지 투입부(303)에 의해 액상의 투명 수지(272)가 투입될 수 있다. 투명 수지(272)는 베이스 필름(271) 상에 균일하게 도포된다.
홈 패턴이 새겨진 몰드(305)에 의해 투명 수지(272)에 광 변환부(212)가 충진될 홈 패턴(273)이 형성된다. UV 조사부(307)에 의해 홈 패턴(273)이 형성된 투명 수지(272)가 경화된다. A 부분은 도 9의 단계(c)까지 완료된 상태이다.
그리고 나서, 광 변환부 투입부(309)에 의해 액상의 광 변환부가 투입된다. 투입된 광 변환부는 블레이드(311)에 의해 눌리면서 투명 수지(272)에 형성된 홈 패턴(273) 내에 충진된다. 이와 함께 UV 조사부(313)에 의해 UV를 조사하여 광 변환부를 경화시킨다.
광 변환부가 충진된 광 변환층(210)은 제2롤(315) 및 제3롤(319)에 의해 외부로 이송되며, 또 다른 롤에 감겨질 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 변환층(410)의 단면도를 나타내고, 도 12는 사시도를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 변환층에는 빛의 파장을 변환시키는 광 변환부가 일정 패턴을 형성하도록 형성될 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 투명 수지층(411) 상에 광 변환부(412)가 돌출되도록 형성될 수 있다. 돌출된 광 변환부(412)는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 광 변환층(210)의 광 변환부(212)와 동일한 역할을 하며, 동일한 광 변환층으로 사용될 수 있다.
도 13은 도 11 및 도 12에 도시된 광 변환층(410)에 의한 광의 진행 경로를 나타내는 도면이다.
도 13도 도 7과 마찬가지로 백라이트 유닛(23)에 장착될 경우에 포함될 수 있는 차광막(220)을 제외하고 광 변환층(410)과 반사층(250)만 도시한 것이다. 도 7에서와 마찬가지로, 점선은 광 변환이 되지 않은 블루광이고, 실선은 블루광이 파장 변화된 백색광, 옐로우광, 그린광, 레드 광 또는 이들이 혼합된 광일 수 있다.
광원(230)에서 방출되어 반사층(250)에서 반사된 빛은 여러 가지 경로로 외부로 출력된다. 도 13에서 먼저, 포인트 A에서 반사된 빛은 광 변환부(412)의 포인트 B에 도달한다. 포인트 B에서 반사된 빛 중 일부는 반사층(250)으로 진행하고, 일부는 바로 외부로 진행하고, 일부는 다른 광 변환부(412)에서 반사되어 외부로 진행할 수 있다.
포인트 C에서 반사된 광은 광 변환부(412)를 거치지 않고, 투명 수지(411)를 투과하여 바로 외부로 진행할 수 있다. 이 광은 광원이 블루 LED인 경우 블루광이다. 포인트 D에서 반사된 광은 광 변환부(412)의 하단에서 반사되면서 광 변환되어 다시 반사층(250)으로 진행할 수 있다. 그 후, 반사층(250)에서 반사되어 여러 경로를 거쳐 외부로 진행할 수 있다.
도 14는 도 11 및 도 12에 도시된 광 변환층(410)의 제조 방법을 나타낸다.
(a)에서, 투명 수지(411) 기판을 제공한다. 투명 수지(411)는 아크릴계 수지일 수 있다.
(b)에서, 투명 수지(411) 기판 상에 광 변환부(412)용 패턴이 형성된 마스크(413)를 적층한다.
(c)에서, 액상의 광 변환부(412) 재료를 기판의 일측에 올리고, (d)에서 스퀴지(414)로 한 방향으로 기판의 상부를 긁듯이 밀어준다.
(e)에서 UV를 조사하여 광 변환부(412)를 경화시키고, 마스크(413)를 제거한다.
위 제조 방법은 일 예에 불과한 것으로서, 다양한 방법을 통해 도 11 및 도 12에 도시된 광 변환층(410)을 제조할 수 있다.
이상 실시예들을 통해 본 발명을 설명하였으나, 당업자라면 이들 실시예에는 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이며, 이들 다양한 변형예들도 본 발명의 범위에 포함된다.
21 : 디스플레이 패널 23 : 백라이트 유닛
210 : 광 변환층 211 : 투명 수지
212 : 광 변환부 220 : 차광막
230 : 광원 240 : 공기층
250 : 반사층 260 : 서브유닛
271 : 베이스 필름 272 : 투명 수지
273 : 홈 패턴 301, 315, 319, 317 : 롤
303 : 수지 투입부 305 : 몰드
307 : UV 조사부 309 : 광 변환부 투입부
311 : 블레이드 313 : UV 조사부
410 : 광 변환층 411 : 투명 수지
412 : 광 변환부 413 : 마스크
414 : 스퀴지

Claims (20)

  1. 반사층;
    상기 반사층 상에 장착되어 상기 반사층에 평행한 방향으로 빛을 방출하는 적어도 하나의 광원; 및
    투명 수지와 상기 투명 수지 상에 일정 패턴을 이루도록 형성되어 상기 광원에서 방출된 빛의 파장을 변화시키는 다수의 광 변환부를 포함하는 광 변환층을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사층과 평행하게 배치되고, 상기 광원에서 방출된 빛의 일부를 차단하는 차광막을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투명 수지에는 일정 간격으로 다수의 홈이 형성되어 있고, 상기 광 변환부는 상기 다수의 홈을 충진하도록 형성된 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광 변환부는 상기 투명 수지 상에 일정 간격으로 돌출되도록 형성된 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광 변환부는 수지와 상기 수지에 함침된 형광체 분말을 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 형광체층은 옐로우 형광체, 레드 형광체, 그린 형광체 또는 이들의 조합을 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 옐로우 형광체는 (Y1 -x- yGdxCey)3Al5O12 , (Y1 - xCex)3Al5O12 , (Y1 - xCex)3(Al1 -yGay)5O12, (Y1 -x- yGdxCey)3(Al1 - zGaz)5O12, (Sr,Ca,Ba,Mg)2SiO4:Eu, 또는 (Ca,Sr)Si2N2O2:Eu 중 하나인 백라이트 유닛.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 그린 형광체는 Y3(Al,Ga)5O12:Ce, CaSc2O4:Ce, Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce, (Sr,Ba)2SiO4:Eu, (Si,Al)6(O,N)8:Eu (β-sialon), (Ba,Sr)3Si6O12N2:Eu, SrGa2S4:Eu, 또는 BaMgAl10O17:Eu,Mn 중 하나인 백라이트 유닛.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 레드 형광체는 (Ca,Sr,Ba)2Si5(N,O)8:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si(N,O)2:Eu, (Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O)8:Eu, (Sr,Ba)3SiO5:Eu, (Ca,Sr)S:Eu, (La,Y)2O2S:Eu, 또는 K2SiF6:Mn 중 하나인 백라이트 유닛.
  10. 화상을 구현하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 배면에서 전방으로 빛을 제공하는 백라이트 유닛;
    상기 디스플레이 패널을 구동하는 구동부를 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    반사층;
    상기 반사층 상에 장착되어 상기 반사층에 평행한 방향으로 빛을 방출하는 적어도 하나의 광원; 및
    투명 수지와 상기 투명 수지 상에 일정 패턴을 이루도록 형성되어 상기 광원에서 방출된 빛의 파장을 변화시키는 다수의 광 변환부를 포함하는 광 변환층을 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은, 상기 반사층과 평행하게 배치되고, 상기 광원에서 방출된 빛의 일부를 차단하는 차광막을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 투명 수지;
    상기 투명 수지 상에 일정 패턴을 이루도록 형성되어 광원에서 방출된 빛의 파장을 변화시키는 다수의 광 변환부를 포함하는 광 변환층.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 투명 수지에는 일정 간격으로 다수의 홈이 형성되어 있고, 상기 광 변환부는 상기 다수의 홈을 충진하도록 형성된 광 변환층.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 광 변환부는 상기 투명 수지 상에 일정 간격으로 돌출되도록 형성된 광 변환층.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 투명 수지는 아크릴계 수지인 광 변환층.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 광 변환부는 수지, 및 상기 수지에 함침된 형광체 분말을 포함하는 광 변환층.
  17. 베이스 필름을 제공하는 단계;
    상기 베이스 필름에 광 경화성 수지를 도포하는 단계;
    상기 광 경화성 수지에 일정 간격으로 다수의 홈을 형성하는 단계;
    상기 광 경화성 수지를 경화시키는 단계;
    상기 다수의 홈에 광 변환 재료를 충진하는 단계; 및
    상기 광 변환 재료를 경화시키는 단계를 포함하는 광 변환층 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 베이스 필름은 PET 필름인 광 변환층 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 광 경화성 수지는 아크릴계 수지인 광 변환층 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 광 변환 재료는 수지와 상기 수지에 함침된 형광체 분말을 포함하는 광 변환층 제조 방법.

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