KR20120092322A - 표시장치 - Google Patents

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KR20120092322A
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서은성
김기철
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

표시장치가 개시된다. 표시장치는 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되는 광원; 및 상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경시키는 광 경로 변환부를 포함하고, 상기 도광판의 출사면에 대응되는 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접하는 제 2 영역이 정의되고, 상기 광 경로 변환부는 상기 제 2 영역에 배치된다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
실시예는 표시장치에 관한 것이다.
발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기를 자외선, 가시광선, 적외선 등으로 전환시키는 반도체 소자로서 주로 가전제품, 리모컨, 대형 전광판 등에 사용되고 있다.
고휘도의 LED 광원은 조명등으로 사용되고 있으며, 에너지 효율이 매우 높고 수명이 길어 교체 비용이 적으며 진동이나 충격에도 강하고 수은 등 유독물질의 사용이 불필요하기 때문에 에너지 절약, 환경보호, 비용절감 차원에서 기존의 백열전구나 형광등을 대체하고 있다.
또한, LED는 중대형 LCD TV, 모니터 등의 광원으로서도 매우 유리하다. 현재 LCD(Liquid Crystal Display)에 주로 사용되고 있는 냉음극 형광등(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)에 비하여 색순수도가 우수하고 소비전력이 적으며 소형화가 용이하여 이를 적용한 시제품이 양산되고 있으며, 더욱 활발한 연구가 진행되고 있는 상태이다.
최근, 청색 LED를 사용하고 형광체로서 적색광 및 녹색광을 방출하는 양자점(QD)을 이용하여 백색광을 구현하는 기술이 다수 선보이고 있다. 이는 양자점을 이용하여 구현되는 백색광이 고휘도와 우수한 색채 재현성을 갖기 때문이다.
그럼에도, 이를 LED 백라이트 유닛에 적용하는 경우, 발생할 수 있는 광 손실을 줄이고 색 균일성을 개선하기 위한 연구의 필요성은 여전히 대두된다.
실시예는 향상된 휘도 및 휘도 균일성을 가지는 표시장치를 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 표시장치는 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되는 광원; 및 상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경시키는 광 경로 변환부를 포함하고, 상기 도광판의 출사면에 대응되는 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접하는 제 2 영역이 정의되고, 상기 광 경로 변환부는 상기 제 2 영역에 배치된다.
일 실시예에 따른 표시장치는 도광판; 상기 도광판의 일 측면에 배치되는 광원; 상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경시키는 제 1 광 경로 변환부; 및 상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경시키는 제 2 광 경로 변환부를 포함하고, 상기 도광판의 출사면에 대응되는 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접하는 제 2 영역이 정의되고, 상기 제 1 광 경로 변환부는 상기 제 2 영역에 배치되고, 상기 제 2 광 경로 변환부는 상기 제 1 영역에 배치된다.
일 실시예에 따른 표시장치는 도광판; 상기 도광판에 광을 출사시키는 광원; 및 상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경하는 광 경로 변환부를 포함하고, 상기 광 경로 변환부는 상기 도광판의 상면에 대하여 경사지는 제 1 경사면을 포함한다.
실시예에 따른 표시장치는 상기 광 경로 변환부에 의해서, 상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 특히, 상기 광 경로 변환부는 상기 제 2 영역, 즉, 상기 광원의 출사면에 대응되는 영역의 바깥쪽에 배치되고, 광축에 대하여, 큰 각도로 바깥쪽으로 진행하는 광의 경로를 안쪽으로 변경시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 광 경로 변환부에 의해서 경로가 변환된 광은 상기 도광판 내에서 전반사되고, 상기 도광판으로부터 외부로 빠져나가는 광이 감소될 수 있다. 즉, 상기 광 경로 변환부는 상기 광원의 광축에 대하여, 큰 각도로 바깥쪽으로 진행하는 광의 경로를 변경하여, 상기 도광판의 측면을 통하여 광이 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 광 경로 변환부는 상기 도광판의 상면에 대하여 경사지는 경사면을 포함한다. 이에 따라서, 상기 광 경로 변환부는 상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경하여, 상기 경로가 변경된 광을 상기 도광판의 상면에서 전반사시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 광 경로 변환부는 상기 도광판의 입사면 부근의 상면에서 광이 바로 출사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 표시장치는 향상된 휘도 균일성을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 2 광 경로 변환부는 상기 제 1 영역, 즉, 상기 광원의 출사면에 대응되는 영역 내에 배치될 수 있다. 상기 제 2 광 경로 변환부는 상기 광원의 광축 부근으로 출사되는 광의 경로를 바깥쪽으로 변경할 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 표시장치는 향상된 휘도 균일성을 가질 수 있다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 발광다이오드들, 광 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다.
도 4는 발광다이오드 및 도광판을 도시한 평면도이다.
도 5는 발광다이오드로부터 광이 출사되는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 발광다이오드의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 광 변환 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 8은 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 발광다이오드 및 도광판을 도시한 평면도이다.
도 9는 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 일 단면을 도시한 도면이다.
도 10은 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 발광다이오드 및 도광판을 도시한 사시도이다.
도 11은 제 5 실시예에 따른 액정표시장치의 도광판, 광 변환 부재 및 청색 발광다이오드를 도시한 도면이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등이 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다. 도 2는 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 3은 발광다이오드들, 광 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다. 도 4는 발광다이오드 및 도광판을 도시한 평면도이다. 도 5는 발광다이오드로부터 광이 출사되는 과정을 도시한 도면이다. 도 6은 발광다이오드의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 7은 광 변환 부재의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치는 몰드 프레임(10), 백라이트 어셈블리(20) 및 액정패널(30)을 포함한다.
상기 몰드 프레임(10)은 상기 백라이트 어셈블리(20) 및 상기 액정패널(30)을 수용한다. 상기 몰드 프레임(10)은 사각 틀 형상을 가지며, 상기 몰드 프레임(10)으로 사용하는 물질의 예로서는 플라스틱 또는 강화 플라스틱 등을 들 수 있다.
또한, 상기 몰드 프레임(10) 아래에는 상기 몰드 프레임(10)을 감싸며, 상기 백라이트 어셈블리(20)를 지지하는 샤시가 배치될 수 있다. 상기 샤시는 상기 몰드 프레임(10)의 측면에도 배치될 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리(20)는 상기 몰드 프레임(10) 내측에 배치되며, 광을 발생시켜 상기 액정패널(30)을 향하여 출사한다. 상기 백라이트 어셈블리(20)는 반사시트(100), 도광판(200), 광 경로 변환부(210), 다수 개의 발광다이오드들(300), 광 변환 부재(400), 다수 개의 광학 시트들(500) 및 연성인쇄회로기판(600)(flexible printed circuit board;FPCB)(600)을 포함한다.
상기 반사시트(100)는 상기 발광다이오드들(300)로부터 발생하는 광을 상방으로 반사시킨다.
상기 도광판(200)은 상기 반사시트(100) 상에 배치되며, 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광을 입사받아, 반사, 굴절 및 산란 등을 통해서 상방으로 반사시킨다.
상기 도광판(200)은 상기 발광다이오드들(300)을 향하는 입사면을 포함한다. 즉, 상기 도광판(200)의 측면들 중 상기 발광다이오드들(300)을 향하는 면이 입사면이다.
도 3 및 도 4을 참조하면, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 도광판(200)에 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 도광판(200)에 형성되는 홀 또는 홈일 수 있다. 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 도광판(200)을 관통할 수 있다.
상기 광 경로 변환부(210)는 각각의 발광다이오드(300)의 출사면(341)에 대응되는 영역(R1)의 바깥쪽에 배치된다. 상기 광 경로 변환부(210)는 각각의 발광다이오드(300)에 대응되는 영역의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 즉, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 발광다이오드들(300) 사이의 영역에 배치될 수 있다.
여기서, 각각의 발광다이오드(300)의 출사면(341)에 대응되는 영역(R1)을 제 1 영역(R1)이라고 정의하고, 각각의 발광다이오드(300)의 출사면(341)에 대응되지 않는 영역을 제 2 영역(R2)이라고 정의할 수 있다. 이때, 상기 제 1 영역(R1) 및 상기 제 2 영역(R2)의 경계는 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 대하여 실질적으로 평행할 수 있다.
마찬가지로, 상기 도광판(200)도 상기 제 1 영역(R1) 및 상기 제 2 영역(R2)으로 구분될 수 있다. 상기 제 1 영역(R1) 및 상기 제 2 영역(R2)은 상기 도광판(200)을 스트라이프 형상으로 나눌 수 있다.
이때, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 제 1 영역(R1)의 바깥쪽에 형성된다. 즉, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 제 2 영역(R2)에 각각 형성된다.
또한, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 도광판(200)의 입사면(202)에 인접하여 형성된다. 즉, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 도광판(200)의 측면들 중, 상기 발광다이오드들(300)이 배치되는 측면에 인접하여 형성된다.
상기 광 경로 변환부(210)는 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 대하여 경사지는 제 1 경사면(211)을 포함한다. 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)은 상기 도광판(200)의 입사면에 대하여 수직일 수 있다. 또한, 상기 제 1 경사면(211) 및 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA) 사이의 각도(θ1)는 약 25° 내지 약 32°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 경사면(211) 및 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA) 사이의 각도(θ1)는 약 26° 내지 약 29°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 경사면(211) 및 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA) 사이의 각도(θ1)는 약 28° 내지 약 29°일 수 있다.
또한, 상기 제 1 경사면(211)은 상기 도광판(200)의 입사면(202)에 대하여 경사진다. 상기 제 1 경사면(211)은 상기 도광판(200)의 상면에 대해서 수직일 수 있다. 이에 따라서, 상기 광 경로 변환부(210)는 탑측에서 보았을 때, 삼각형 형상을 가질 수 있다.
상기 광 경로 변환부(210)는 하나의 홀에 하나의 제 1 경사면(211)이 형성되도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 영역(R2)에 두 개의 홀들이 형성될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 광 경로 변환부(210)는 하나의 홀에 두 개의 경사면들이 형성되도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 영역(R2)에 하나의 홀이 형성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 경로를 변경한다. 더 자세하게, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 발광다이오드들(300)로부터의 광의 진행 방향 및 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA) 사이의 각도가 작아지도록, 상기 광의 경로를 변경할 수 있다. 즉, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 경로를 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 가깝도록 변경시킬 수 있다.
상기 제 1 경사면(211)은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광을 전반사시켜서, 상기 발광다이오드들(300)의 광의 경로를 변경시킨다. 더 자세하게, 상기 제 1 경사면(211)은 상기 발광다이오드들(300)의 광의 경로를 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 가까워지도록 변경시킨다.
상기 발광다이오드들(300)은 상기 도광판(200)의 측면에 배치된다. 더 자세하게, 상기 발광다이오드들(300)은 상기 입사면에 배치된다.
상기 발광다이오드들(300)은 광을 발생시키는 광원이다. 더 자세하게, 상기 상기 발광다이오드들(300)은 상기 광 변환 부재(400)를 향하여 광을 출사한다.
도면들에서는, 상기 발광다이오드들(300)이 3개로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 발광다이오드들(300)은 9개일 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 발광다이오드들(300)은 몸체부(310), 발광다이오드 칩(320), 리드 전극(330) 및 충진재(340)를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(310)에는 캐비티(311)가 형성된다. 상기 캐비티(311)는 상기 발광다이오드 칩(320) 및 상기 충진재(340)를 수용할 수 있다. 상기 몸체부(310)로 사용되는 물질의 예로서는 플라스틱 등을 들 수 있다. 상기 캐비티(311)의 내측면에는 상기 발광다이오드 칩(320)으로부터 출사되는 광을 반사시키기 위한 반사층(미도시)이 코팅될 수 있다.
상기 발광다이오드 칩(320)은 상기 캐비티(311) 내측에 배치된다. 상기 발광다이오드 칩(320)은 상기 리드 전극(330)을 통하여, 전기적인 신호를 인가받아, 광을 발생시킨다. 상기 발광다이오드 칩(320)은 상기 리드 전극(330)에 전기적으로 연결된다.
상기 충진재(340)는 상기 발광다이오드 칩(320)을 둘러싼다. 상기 충진재(340)는 상기 캐비티(311) 내부에 채워질 수 있다. 상기 충진재(340)는 투명하다. 상기 충진재(340)의 노출된 외부 표면(341)은 광이 출사되는 출사면(341)이다. 상기 출사면(341)은 평평하거나, 곡면일 수 있다.
상기 리드 전극(330)은 상기 발광다이오드 칩(320)과 연결된다. 또한, 상기 리드 전극(330)은 상기 연성인쇄회로기판(600)에 전기적으로 연결된다. 상기 리드 전극(330) 및 상기 몸체부(310)는 사출 공정에 의해서 형성될 수 있다.
상기 발광다이오드들(300)은 청색 광을 발생시키는 청색 발광다이오드 또는 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드일 수 있다. 즉, 상기 발광다이오드들(300)은 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광 또는 약 300㎚ 내지 약 400㎚ 사이의 파장대를 가지는 자외선을 발생시킬 수 있다.
상기 발광다이오드들(300)은 상기 연성인쇄회로기판(600)에 실장된다. 상기 발광다이오드들(300)은 상기 연성인쇄회로기판(600) 아래에 배치된다. 상기 발광다이오드들(300)은 상기 연성인쇄회로기판(600)을 통하여 구동신호를 인가받아 구동된다.
상기 광 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드들(300) 및 상기 도광판(200) 사이에 개재된다. 상기 광 변환 부재(400)는 상기 도광판(200)의 측면에 접착된다. 더 자세하게, 상기 광 변환 부재(400)는 상기 도광판(200)의 입사면에 부착된다. 또한, 상기 광 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드들(300)에 접착될 수 있다.
상기 광 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광을 입사받아, 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 광 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광 변환 부재(400)는 상기 청색광의 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 청색광의 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
또한, 상기 광 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광 변환 부재(400)는 상기 자외선의 일부를 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 다른 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 또 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 광 변환 부재(400)를 통과하는 광 및 상기 광 변환 부재(400)에 의해서 변환된 광들은 백색광을 형성할 수 있다. 즉, 청색광, 녹색광 및 적색광이 조합되어, 상기 도광판(200)에는 백색광이 입사될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 광 변환 부재(400)는 튜브(410), 밀봉부재(420), 다수 개의 광 변환 입자들(430) 및 매트릭스(440)를 포함한다.
상기 튜브(410)는 상기 밀봉부재(420), 상기 광 변환 입자들(430) 및 상기 매트릭스(440)를 수용한다. 즉, 상기 튜브(410)는 상기 밀봉부재(420), 상기 광 변환 입자들(430) 및 상기 매트릭스(440)를 수용하는 용기이다. 또한, 상기 튜브(410)는 일 방향으로 길게 연장되는 형상을 가진다.
상기 튜브(410)는 사각 튜브 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 튜브(410)의 길이 방향에 대하여 수직한 단면은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 튜브(410)의 폭은 약 0.6㎜이고, 상기 튜브(410)의 높이는 약 0.2㎜일 수 있다. 즉, 상기 튜브(410)는 모세관일 수 있다.
상기 밀봉부재(420)는 상기 튜브(410)의 내부에 배치된다. 상기 밀봉부재(420)는 상기 튜브(410)의 끝단에 배치된다. 상기 밀봉부재(420)는 상기 튜브(410)의 내부를 밀봉한다. 상기 밀봉부재(420)는 에폭시계 수지(epoxy resin)를 포함할 수 있다.
상기 광 변환 입자들(430)은 상기 튜브(410)의 내부에 배치된다. 더 자세하게, 상기 광 변환 입자들(430)은 상기 매트릭스(440)에 균일하게 분산되고, 상기 매트릭스(440)는 상기 튜브(410)의 내부에 배치된다.
상기 광 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 파장을 변환시킨다. 상기 광 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광을 입사받아, 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 광 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자들(430) 중 일부는 상기 청색광을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 광 변환 입자들(430) 중 다른 일부는 상기 청색광을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이와는 다르게, 상기 광 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자들(430) 중 일부는 상기 자외선을 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 광 변환 입자들(430) 중 다른 일부는 상기 자외선을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 광 변환 입자들(430) 중 또 다른 일부는 상기 자외선을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
즉, 상기 발광다이오드들(300)이 청색광을 발생시키는 청색 발광다이오드인 경우, 청색광을 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 광 변환 입자들(430)이 사용될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 발광다이오드들(300)이 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드인 경우, 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 광 변환 입자들(430)이 사용될 수 있다.
상기 광 변환 입자들(430)은 다수 개의 양자점(QD, Quantum Dot)들일 수 있다. 상기 양자점은 코어 나노 결정 및 상기 코어 나노 결정을 둘러싸는 껍질 나노 결정을 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정에 결합되는 유기 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정을 둘러싸는 유기 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 껍질 나노 결정은 두 층 이상으로 형성될 수 있다. 상기 껍질 나노 결정은 상기 코어 나노 결정의 표면에 형성된다. 상기 양자점은 상기 코어 나오 결정으로 입광되는 빛의 파장을 껍질층을 형성하는 상기 껍질 나노 결정을 통해서 파장을 길게 변환시키고 빛의 효율을 증가시길 수 있다.
상기 양자점은 Ⅱ족 화합물 반도체, Ⅲ족 화합물 반도체, Ⅴ족 화합물 반도체 그리고 VI족 화합물 반도체 중에서 적어도 한가지 물질을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 상기 코어 나노 결정은 Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 또한, 상기 껍질 나노 결정은 CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 상기 양자점의 지름은 1 nm 내지 10 nm일 수 있다.
상기 양자점에서 방출되는 빛의 파장은 상기 양자점의 크기 또는 합성 과정에서의 분자 클러스터 화합물(molecular cluster compound)와 나노입자 전구체 (precurser)의 몰분율 (molar ratio)에 따라 조절이 가능하다. 상기 유기 리간드는 피리딘(pyridine), 메르캅토 알콜(mercapto alcohol), 티올(thiol), 포스핀(phosphine) 및 포스핀 산화물(phosphine oxide) 등을 포함할 수 있다. 상기 유기 리간드는 합성 후 불안정한 양자점을 안정화시키는 역할을 한다. 합성 후에 댕글링 본드(dangling bond)가 외곽에 형성되며, 상기 댕글링 본드 때문에, 상기 양자점이 불안정해 질 수도 있다. 그러나, 상기 유기 리간드의 한 쪽 끝은 비결합 상태이고, 상기 비결합된 유기 리간드의 한 쪽 끝이 댕글링 본드와 결합해서, 상기 양자점을 안정화 시킬 수 있다.
특히, 상기 양자점은 그 크기가 빛, 전기 등에 의해 여기되는 전자와 정공이 이루는 엑시톤(exciton)의 보어 반경(Bohr raidus)보다 작게 되면 양자구속효과가 발생하여 띄엄띄엄한 에너지 준위를 가지게 되며 에너지 갭의 크기가 변화하게 된다. 또한, 전하가 양자점 내에 국한되어 높은 발광효율을 가지게 된다.
이러한 상기 양자점은 일반적 형광 염료와 달리 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라진다. 즉, 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 내며, 입자의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 낼 수 있다. 또한, 일반적 염료에 비해 흡광계수(extinction coefficient)가 100~1000배 크고 양자효율(quantum yield)도 높으므로 매우 센 형광을 발생한다.
상기 양자점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의해서, 상기 양자점이 합성될 수 있다.
상기 매트릭스(440)는 상기 광 변환 입자들(430)을 둘러싼다. 즉, 상기 매트릭스(440)는 상기 광 변환 입자들(430)을 균일하게 내부에 분산시킨다. 상기 매트릭스(440)는 폴리머로 구성될 수 있다. 상기 매트릭스(440)는 투명하다. 즉, 상기 매트릭스(440)는 투명한 폴리머로 형성될 수 있다.
상기 매트릭스(440)는 상기 튜브(410) 내부에 배치된다. 즉, 상기 매트릭스(440)는 전체적으로 상기 튜브(410) 내부에 채워진다. 상기 매트릭스(440)는 상기 튜브(410)의 내면에 밀착될 수 있다.
상기 밀봉부재(420) 및 상기 매트릭스(440) 사이에는 공기층이 형성된다. 상기 공기층(450)에는 질소로 채워진다. 상기 공기층(450)은 상기 밀봉부재(420) 및 상기 매트릭스(440) 사이에서 완충 기능을 수행한다.
상기 광 변환 부재(400)는 다음과 같은 방법에 의해서 형성될 수 있다.
먼저, 수지 조성물에 상기 광 변환 입자들(430)이 균일하게 분산된다. 상기 수지 조성물은 투명하다. 상기 수지 조성물은 광 경화성을 가질 수 있다.
이후, 상기 튜브(410)의 내부는 감압되고, 상기 광 변환 입자들(430)이 분산된 수지 조성물에 상기 튜브(410)의 입구가 잠기고, 주위의 압력이 상승된다. 이에 따라서, 상기 광 변환 입자들(430)이 분산된 수지 조성물은 상기 튜브(410) 내부로 유입된다.
이후, 상기 튜브(410) 내로 유입된 수지 조성물의 일부가 제거되고, 상기 튜브(410)의 입구 부분이 비워진다.
이후, 상기 튜브(410) 내로 유입된 수지 조성물은 자외선 등에 의해서 경화되고, 상기 매트릭스(440)가 형성된다.
이후, 상기 튜브(410)의 입구 부분에 에폭시계 수지 조성물이 유입된다. 이후, 유입된 에폭시계 수지 조성물은 경화되고, 상기 밀봉부재(420)가 형성된다. 상기 밀봉부재(420)가 형성되는 공정은 질소 분위기에서 진행되고, 이에 따라서, 질소를 포함하는 공기층이 상기 밀봉부재(420) 및 상기 매트릭스(440) 사이에 형성될 수 있다.
상기 도광판(200) 및 상기 광 변환 부재(400) 사이에는 제 1 접착부재(201)가 개재된다. 상기 광 변환 부재(400)는 상기 제 1 접착부재(201)에 의해서, 상기 도광판(200)의 입사면(202)에 접착된다. 이때, 상기 제 1 접착부재(201)는 상기 광 변환 부재(400)에 밀착되고, 상기 도광판(200)의 입사면(202)에 밀착된다.
또한, 상기 발광다이오드들(300) 및 상기 광 변환 부재(400) 사이에는 제 2 접착부재(301)가 개재된다. 상기 발광다이오드들(300)은 상기 제 2 접착부재(301)에 의해서, 상기 광 변환 부재(400)에 접착된다. 이때, 상기 제 2 접착부재(301)는 상기 광 변환 부재(400)에 밀착되고, 상기 발광다이오드들(300)의 출사면(341)에 밀착된다.
상기 제 1 접착부재(201) 및 상기 제 2 접착부재(301)에 의해서, 상기 발광다이오드들(300) 및 상기 도광판(200) 사이의 공기층이 존재하지 않게 된다. 이에 따라서, 상기 발광다이오드들(300) 및 상기 도광판(200) 사이의 매질들의 굴절율들이 현저히 차이나지 않는다.
이에 따라서, 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 일부는 넓은 발산각으로 상기 도광판(200)에 입사될 수 있다. 즉, 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광은 공기층을 통과하지 않기 때문에, 상기 도광판(200)에 입사될 때, 넓은 발산각이 유지된 채로 입사될 수 있다.
또한, 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 다른 일부는 상기 광 변환 부재(400)에 의해서 다른 파장의 광으로 변환된다. 이와 같이, 상기 광 변환 입자들(430)에 의해서, 파장이 변환될 때, 변환된 광은 상기 광 변환 입자들(430)로부터 랜덤한 방출될 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자들(430)은 입사광에 상관없이 다양한 방향으로 변환된 광을 출사할 수 있다.
이에 따라서, 상기 광 변환 부재(400)에 의해서 변환된 광은 상기 도광판(200)에 더 넓은 발산각을 가지고 입사될 수 있다.
결과적으로, 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광 중 많은 부분이 상기 발광다이오드의 광축(OA)에 대하여 큰 각도로 벗어난 방향으로 진행되어, 상기 도광판(200)에 입사될 수 있다.
이에 따라서, 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 많은 부분이 상기 도광판(200)의 내부에서 전반사되지 않고, 상기 도광판(200)의 측면을 통하여 외부로 빠져 나갈 수 있다.
이때, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 도광판(200)에 입사되는 광의 경로를 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 가까도록 변경시켜, 상기 도광판(200)의 내부에서 상기 입사광이 전반사되도록 유도할 수 있다.
상기 광학 시트들(500)은 상기 도광판(200) 상에 배치된다. 상기 광학 시트들(500)은 통과하는 광의 특성을 향상시킨다.
상기 연성인쇄회로기판(600)은 상기 발광다이오드(300)에 전기적으로 연결된다. 상기 발광다이오드(300)를 실장할 수 있다. 상기 연성인쇄회로기판(600)은 연성인쇄회로기판(600)이며, 상기 몰드 프레임(10) 내측에 배치된다. 상기 연성인쇄회로기판(600)은 상기 도광판(200) 상에 배치된다.
상기 몰드 프레임(10) 및 상기 백라이트 어셈블리(20)에 의해서 백라이트 유닛이 구성된다. 즉, 상기 백라이트 유닛은 상기 몰드 프레임(10) 및 상기 백라이트 어셈블리(20)를 포함한다.
상기 액정패널(30)은 상기 몰드 프레임(10) 내측에 배치되고, 상기 광학시트들(500)상에 배치된다.
상기 액정패널(30)은 통과하는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시한다. 즉, 상기 액정패널(300)은 영상을 표시하는 표시패널이다. 상기 액정패널(30)은 TFT기판, 컬러필터기판, 두 기판들 사이에 개재되는 액정층 및 편광필터들을 포함한다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 광 경로 변환부(210)는 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 경로를 변경하여, 상기 도광판(200) 내의 전반사를 유도한다. 이에 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 도광판(200)의 측면으로의 광의 손실을 줄이고, 향상된 휘도 및 휘도 균일성을 가질 수 있다.
즉, 상기 발광다이오드들(300) 및 상기 도광판(200) 사이의 공기층의 부존재 및 상기 광 변환 입자들(430)에 의해서, 상기 도광판(200)에 입사되는 광의 발산각이 증가될 수 있다. 이때, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 광 경로 변환부(210)를 조합하여, 이러한 발산각의 증가에 따른 광 손실을 보완할 수 있다.
도 8은 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 발광다이오드 및 도광판을 도시한 평면도이다. 본 실시예에 대한 설명에서는 앞선 액정표시장치에 대한 설명을 참고하고, 제 1 광 경로 변환부 및 제 2 광 경로 변환부에 대해서 추가적으로 설명한다. 앞선 실시예에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 액정표시장치는 제 1 광 경로 변환부(210) 및 제 2 광 경로 변환부(220)를 포함한다.
상기 제 1 광 경로 변환부(210)는 앞선 도 1 내지 도 7에서의 광 경로 변환부와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 상기 발광다이오드들(300)에 대응되는 영역에 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 상기 발광다이오드들(300)의 출사면(341)에 대응되는 영역들(R1)에 각각 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 각각의 발광다이오드(300)의 중앙 부분에 각각 대응하여 배치될 수 있다.
상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 대하여 각각 대칭될 수 있다. 상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 제 1 전반사면(221) 및 제 2 전반사면(222)을 포함한다.
상기 제 1 전반사면(221) 및 상기 제 2 전반사면(222)은 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 대하여 경사질 수 있다. 또한, 상기 제 1 전반사면(221) 및 상기 제 2 전반사면(222)은 서로 교차할 수 있다. 상기 제 1 전반사면(221) 및 상기 제 2 전반사면(222)이 교차되는 부분은 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 각각 대응될 수 있다.
이때, 상기 제 1 전반사면(221) 및 상기 제 2 전반사면(222) 사이의 각도(θ2)는 약 40° 내지 약 50°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 전반사면(221) 및 상기 제 2 전반사면(222) 사이의 각도(θ2)는 약 44° 내지 약 46°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 전반사면(221) 및 상기 제 2 전반사면(222) 사이의 각도(θ2)는 약 45°일 수 있다.
상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 경로를 변경한다. 더 자세하게, 상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 상기 발광다이오드들(300)로부터의 광의 진행 방향 및 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA) 사이의 각도가 커지도록, 상기 광의 경로를 변경할 수 있다. 즉, 상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 경로를 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 멀어지도록 변경시킬 수 있다.
상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 상기 도광판(200)에 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 상기 도광판(200)에 형성되는 홀 또는 홈일 수 있다. 상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 상기 도광판(200)을 관통할 수 있다. 또한, 상기 제 2 광 경로 변환부(220)는 상기 도광판(200)의 제 1 영역(R1)에 형성된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 광 경로 변환부(220)에 의해서, 상기 도광판(200)에 입사된 광은 상기 제 1 광 경로 변환부(210)를 향하여 진행될 수 있다. 이후, 상기 제 1 광 경로 변환부(210)에 의해서, 입사광은 다시 상기 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 가깝게 경로가 변경될 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 2 광 경로 변환부(220) 및 상기 제 1 광 경로 변환부(210)에 의해서, 입사광은 두 번 경로가 변경될 수 있다. 상기 제 2 광 경로 변환부(220)에 의해서, 휘도 균일도가 향상되는데, 이때, 상기 제 1 광 경로 변환부(210)에 의해서 광의 경로가 상기 광축(OA)에 가깝도록 변경되어, 광 손실이 방지될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 제 1 광 경로 변환부(210) 및 상기 제 2 광 경로 변환부(220)의 결합에 의해서, 더 향상된 휘도 및 휘도 균일성을 가질 수 있다.
도 9는 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 일 단면을 도시한 도면이다. 본 실시예에 대한 설명에서는 앞선 액정표시장치들에 대한 설명을 참고하고, 도광판 및 광 경로 변환부에 대해서 추가적으로 설명한다. 앞선 실시예들에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 9를 참조하면, 광 경로 변환부(210)는 제 3 경사면(231) 및 제 4 경사면(232)을 포함한다.
상기 제 3 경사면(231) 및 상기 제 4 경사면(232)은 발광다이오드들(300)의 광축(OA)에 대하여 경사진다. 또한, 상기 제 3 경사면(231) 및 상기 제 4 경사면(232)은 상기 도광판(200)의 상면(203)에 대하여 경사진다. 또한, 상기 제 3 경사면(231) 및 상기 제 4 경사면(232)은 상기 도광판(200)의 입사면(202)에 대하여 경사진다.
상기 제 3 경사면(231) 및 상기 발광다이오드의 광축(OA) 사이의 각도(θ3)는 약 25° 내지 약 30°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 3 경사면(231) 및 상기 발광다이오드의 광축(OA) 사이의 각도(θ3)는 약 27° 내지 약 29°일 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 4 경사면(232) 및 상기 발광다이오드의 광축(OA) 사이의 각도(θ4)는 약 25° 내지 약 30°일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 4 경사면(232) 및 상기 발광다이오드의 광축(OA) 사이의 각도(θ4)는 약 27° 내지 약 29°일 수 있다.
상기 제 3 경사면(231)은 상기 도광판(200)의 상면(203)으로부터 상기 도광판(200)의 입사면(202)까지 연장된다. 또한, 상기 제 4 경사면(232)은 상기 도광판(200)의 하면(204)으로부터 상기 도광판(200)의 입사면(202)까지 연장된다.
상기 제 3 경사면(231)은 각각의 발광다이오드(300)의 출사면(341)에 대응되는 영역(R3)의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 3 경사면(231)은 상기 출사면(341)에 대응되는 영역(R3) 및 상기 도광판(200)의 상면(203) 사이(R4)에 배치될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 4 경사면(232)은 각각의 발광다이오드(300)의 출사면(341)에 대응되는 영역(R3)의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 4 경사면(232)은 상기 출사면(341)에 대응되는 영역(R3) 및 상기 도광판(200)의 하면(204) 사이(R5)에 배치될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 경사면(231)은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 경로를 상기 광축(OA)에 가깝도록 변경시킨다. 이에 따라서, 상기 제 3 경사면(231)은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광이 곧바로 상기 도광판(200)의 상면(203)으로 출사되는 것을 방지한다. 이에 따라서, 상기 제 3 경사면(231)은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광이 상기 도광판(200)의 상면(203)에서 한번 이상 전반사되도록 할 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 3 경사면(231) 및 상기 제 4 경사면(232)은 상기 도광판(200)의 입사면(202) 부근의 상면에서 광이 바로 출사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 향상된 휘도 균일성을 가질 수 있다.
도 10은 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 발광다이오드 및 도광판을 도시한 사시도이다. 본 실시예에 대한 설명에서는 앞선 액정표시장치들에 대한 설명을 참고하고, 도광판 및 광 경로 변환부에 대해서 추가적으로 설명한다. 앞선 실시예들에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 10을 참조하면, 광 경로 변환부(240)는 도광판(200)의 입사면(202)에 형성되는 다수 개의 홈들이다.
또한, 상기 광 경로 변환부(240)는 제 5 경사면(241)을 포함한다. 상기 제 5 경사면(241)은 상기 도광판(200)의 입사면(202)에 형성된 홈들의 내측면이다. 상기 제 5 경사면(241)은 각각의 발광다이오드(300)의 광축(OA)에 대해서 경사진다.
상기 제 5 경사면(241)은 앞선 실시예들에서의 제 1 경사면과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 광 경로 변환부(240)는 상기 도광판(200)의 입사면(202)에 홈 형태로 형성되므로, 측방으로 오픈될 수 있다. 이에 따라서, 상기 제 5 경사면(241)은 용이하게 형성될 수 있고, 더 정교하게 형성될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 향상된 휘도 및 휘도 균일성을 가질 수 있다.
도 11은 제 5 실시예에 따른 액정표시장치의 도광판, 광 변환 부재 및 청색 발광다이오드를 도시한 도면이다. 본 실시예에 대한 설명에서는 앞선 액정표시장치들에 대한 설명을 참고하고, 도광판 및 광 경로 변환부에 대해서 추가적으로 설명한다. 앞선 실시예들에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 11을 참조하면, 광 경로 변환부(250)는 두 개의 경사면들(251, 252)을 포함한다. 또한, 발광다이오드들(300)은 상기 광 경로 변환부(250) 사이에 각각 배치된다. 즉, 상기 광 경로 변환부(250)는 상기 발광다이오드들(300) 사이에 각각 배치된다.
상기 광 경로 변환부(250)는 상기 도광판(200)을 관통하는 관통홀들이다. 상기 관통홀들은 탑측에서 보았을 때, 이등변 삼각형 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 관통홀들의 길이는 상기 도광판(200)의 길이(H)의 약 0.7% 내지 약 5%일 수 있다. 또한, 상기 관통홀들의 길이(H)는 상기 도광판(200)의 길이의 약 0.3% 내지 약 2%일 수 있다.
또한, 상기 광 경로 변환부(250) 및 상기 도광판(200)의 입사면 사이의 간격(D)은 상기 도광판(200) 길이의 약 3% 이내일 수 있다. 또한, 상기 광 경로 변환부(250) 및 상기 도광판(200)의 입사면 사이의 간격(D)은 상기 도광판(200) 길이의 약 2% 이내일 수 있다.
상기 광 경로 변환부(250)는 두 개의 경사면들(251, 252)을 포함한다. 상기 경사면들(251, 252) 및 상기 발광다이오드들(300)의 광축 사이의 각도(θ5)는 약 10° 내지 약 40°일 수 있다.
상기 광 경로 변환부(250)는 두 개의 경사면들(251, 252)을 포함하기 때문에, 두 개의 발광다이오드들로부터 출사되는 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 또한, 큰 크기의 관통홀들을 상기 도광판(200)에 형성하여, 상기 광 경로 변환부(250)가 형성될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 액정표시장치는 향상된 성능을 가지고, 용이하게 제조될 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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.
실험예#1
실험예#1에서는 도 11의 구조의 발광장치를 구성하여, 실험하였다. 도 11에 도시된 바와 같이, 도광판(200)에 두 개의 경사면들(251, 252)을 가지는 관통홀들(250)을 형성하고, 관통홀들(250) 사이에 청색 발광다이오드들(300)을 각각 배치하였다. 또한, 청색 발광다이오드들(300) 및 도광판(200) 사이에는 나노시스사 퀀텀 닷을 포함하는 광 변환 부재(400)가 배치되었다. 상기 광 변환 부재(400)는 상기 청색 발광다이오드들(300)의 청색 광의 일부를 녹색 광 및 적색 광으로 변환시킨다. 또한, 에폭시계 접착제(미도시)가 사용되어, 상기 발광다이오드들(300), 상기 광 변환 부재(400) 및 상기 도광판(200)은 서로 밀착되었다. 상기 청색 발광다이오드들(300)의 광축과, 상기 경사면들(251, 252) 사이의 각도(θ5)는 약 26°이고, 상기 관통홀들(250)의 길이(H)는 약 1.17㎜이고, 상기 관통홀들(250)의 평면 형상은 이등변 삼각형이었다. 상기 도광판(200)의 입사면 및 상기 관통홀들(250) 사이의 간격(D)은 0.2㎜이었다.
실험예#2
실험예#1과 동일하고, 청색 발광다이오드들 대신에, YAG 형광체를 포함하는 백색 발광다이오드들이 사용되었다. 또한, 광 변환 부재 및 접착제가 사용되지 않았고, 상기 백색 발광다이오드로부터 출사되는 백색광은 도광판에 직접 입사되었다. 상기 도광판의 구조 및 상기 백색 발광다이오드들의 배치는 실험예#1과 동일하였다.
비교예#1
도광판에 관통홀이 형성되지 않는 것을 제외하고, 실험예#1과 동일하였다.
비교예#2
도광판에 관통홀이 형성되지 않는 것을 제외하고, 실험예#2과 동일하였다.
결과
각각의 실험예 및 비교예에서, 도광판의 상면을 통하여 출사되는 광의 휘도를 측정하였다. 실험예#1과 비교예#1의 휘도를 비교하였을 때, 실험예#1에서 휘도가 약 27.8% 더 향상되었다. 또한, 실험예#2와 비교예#의 휘도를 비교하였을 때, 실험예#2의 휘도가 약 18.3% 더 향상되었다.
이상에서 알 수 있듯이, 발광다이오드의 출사면 바깥쪽에 경사면을 형성하여, 광의 경로를 변경시킬 때, 도광판의 상면으로부터 출사되는 광의 휘도가 더 향상되었다.
또한, 다수 개의 광 변환 입자들을 포함하는 광 변환 부재가 적용되는 구조에서, 광 경로를 안쪽으로 변경시킬 때, 더 향상된 휘도를 가진다는 것을 알 수 있었다.

Claims (15)

  1. 도광판;
    상기 도광판의 측면에 배치되는 광원; 및
    상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경시키는 광 경로 변환부를 포함하고,
    상기 도광판의 출사면에 대응되는 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접하는 제 2 영역이 정의되고,
    상기 광 경로 변환부는 상기 제 2 영역에 배치되는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광 경로 변환부는 상기 도광판을 관통하는 홀을 포함하는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광 경로 변환부는 상기 도광판의 측면에 형성되는 홈을 포함하는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광 경로 변환부는 상기 광원으로부터 출사되는 광을 전반사시키는 경사면을 포함하는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 경사면은 상기 광원의 광축에 대하여 경사지는 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 광 경로 변환부는 상기 광원으로부터의 광의 진행 방향 및 상기 광원의 광축 사이의 각도가 작아지도록, 상기 광원으로부터의 광의 경로를 변경하는 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 광 경로 변환부는 상기 도광판의 상면으로부터 상기 도광판의 측면까지 연장되는 제 3 경사면을 포함하는 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 광원 및 상기 도광판 사이에 개재되는 광 변환 부재;
    상기 광 변환 부재 및 상기 도광판에 밀착되는 제 1 접착부재; 및
    상기 광 변환 부재 및 상기 광원에 밀착되는 제 2 접착부재를 포함하는 표시장치.
  9. 도광판;
    상기 도광판의 일 측면에 배치되는 광원;
    상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경시키는 제 1 광 경로 변환부; 및
    상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경시키는 제 2 광 경로 변환부를 포함하고,
    상기 도광판의 출사면에 대응되는 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접하는 제 2 영역이 정의되고,
    상기 제 1 광 경로 변환부는 상기 제 2 영역에 배치되고,
    상기 제 2 광 경로 변환부는 상기 제 1 영역에 배치되는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 광 경로 변환부는 상기 광원의 광축에 대응하여 배치되는 표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 광 경로 변환부는 상기 도광판의 입사면에 대하여 경사지는 전반사면을 포함하는 표시장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 광 경로 변환부는 상기 도광판에 형성된 홀 또는 홈을 포함하는 표시장치.
  13. 도광판;
    상기 도광판에 광을 출사시키는 광원; 및
    상기 광원으로부터 출사되는 광의 경로를 변경하는 광 경로 변환부를 포함하고,
    상기 광 경로 변환부는 상기 도광판의 상면에 대하여 경사지는 제 3 경사면을 포함하는 표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 3 경사면은 상기 도광판의 상면보다 더 낮은 위치에 배치되고, 상기 광원의 출사면에 대응되는 영역보다 더 높은 위치에 배치되는 표시장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 광경로 변환부는 상기 도광판의 하면에 대하여 경사지는 제 4 경사면을 포함하고,
    상기 제 4 경사면은 상기 도광판의 하면보다 더 높은 위치에 배치되고, 상기 광원의 출사면에 대응되는 영역보다 더 낮은 위치에 배치되는 표시장치.
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