KR20120113622A - 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치 - Google Patents

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Abstract

라이트 유닛은, 지지 부재 상에 다수의 발광 소자들과, 지지 부재 상에 리플렉터와, 발광 소자들을 커버하도록 지지 부재 상에 광 유도층을 포함한다.

Description

라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치{LIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
실시예는 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치에 관한 것이다.
현재 사회에서는 표시 장치의 발달로 인해, 시간과 장소에 구애받지 않고 정보를 얻을 수 있다.
이러한 정보를 표시하여 주는 표시 장치는 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 패널, 전기 영동 표시 장치, 유기 전계 발광 표시 장치 등을 포함한다.
이 중에서 액정 표시 장치는 정보를 표시하여 주기 위해 라이트 유닛이 요구된다.
즉, 액정 표시 장치는 정보를 표시하여 주는 액정 표시 패널과 액정 표시 패널에 광을 제공하여 주기 위한 라이트 유닛을 포함한다.
최근 표시 장치는 가능한 얇은 두께를 가질 것이 강하게 요구됨에 따라, 액정 표시 장치 또한 이러한 요구 조건에 부응하기 위해 액정 표시 패널의 두께나 라이트 유닛의 두께가 얇아질 것이 요구된다.
공정 기술의 한계로 인해, 액정 표시 패널의 두께를 줄이는데 한계가 있게 되므로, 최근에는 라이트 유닛의 두께를 줄이기 위한 기술들이 활발히 연구되고 있다.
아울러, 라이트 유닛을 구성하는 구성들의 개수를 줄이거나 라이트 유닛을 단순화하기 위한 연구도 활발하게 진행되고 있다.
실시예는 일체화된 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치를 제공한다.
실시예는 두께를 줄이는 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치를 제공한다.
실시예는 단순화를 구현한 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치를 제공한다.
실시예는 광 스폿을 제거한 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치를 제공한다.
실시예는 광의 효율적인 제어가 가능한 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치를 제공한다.
실시예에 따르면, 라이트 유닛은, 지지 부재; 상기 지지 부재 상에 다수의 발광 소자들; 상기 지지 부재 상에 리플렉터; 및 상기 발광 소자들을 커버하도록 상기 지지 부재 상에 광 유도층을 포함한다.
실시예에 따르면, 표시 장치는, 바텀 커버; 상기 바텀 커버 상에 제1항 내지 제17항의 어느 한 항에 의한 라이트 유닛; 상기 라이트 유닛 상에 표시 패널; 및 상기 표시 패널을 고정하는 한편 상기 바텀 커버와 체결된 탑 케이스를 포함한다.
실시예에 따른 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치는 일체화가 가능하다.
실시예에 따른 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치는 두께를 줄일 수 있다.
실시예에 따른 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치는 단순화를 구현할 수 있다.
실시예에 따른 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치는 광 스폿을 제거할 수 있다.
실시예에 따른 라이트 유닛 및 이를 구비한 표시장치는 광을 효율적으로 제어할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제1 예시 단면도이다.
도 3은 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제2 예시 단면도이다.
도 4는 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제3 예시 단면도이다.
도 5는 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제4 예시 단면도이다.
도 6은 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제5 예시 단면도이다.
도 7은 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제6 예시 단면도이다.
도 8은 제2 실시예에 따른 라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 라이트 유닛을 B-B 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 제3 실시예에 따른 라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 11은 제1 내지 제3 실시예의 라이트 유닛을 포함한 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 12는 도 1의 라이트 유닛에서의 광 균일도를 보여주는 시뮬레이션 결과이다.
도 13은 도 10의 라이트 유닛에서의 광 균일도를 보여주는 시뮬레이션 결과이다.
발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 라이트 유닛(10)은 지지 부재(11) 상에 배치된 리플렉터(reflector, 15)와, 상기 리플렉터(15)와 동일 평면 상에 배치된 광 유도층(19)을 포함할 수 있다.
상기 광 유도층(19) 내의 상기 지지 부재(11) 상에 다수의 발광 소자(미도시)가 배치될 수 있다.
상기 지지 부재(11)는 상기 리플렉터(15), 상기 발광 소자 및 상기 광 유도층(19)을 모두 지지하는 한편, 상기 리플렉터(15) 및 상기 광 유도층(19)을 형성하기 위한 베이스 기판으로서의 역할을 한다. 상기 지지 부재(11)는 상기 발광 소자를 고정시키는 한편, 상기 발광 소자에 전원을 공급하기 위한 통로를 제공할 수 있다.
상기 지지 부재(11)는 인쇄 회로 기판(PCB)일 수 있다. 상기 지지 부재(11)는 메탈 코어 인쇄 회로 기판일 수 있다.
상기 지지 부재(11)에는 상기 발광 소자에 전원을 공급하기 위한 통로인 도전층이 형성될 수 있다. 상기 도전층은 상기 발광 소자에 (+) 전원과 (-) 전원을 공급하기 위해 2개의 도전층들을 포함할 수 있다.
상기 도전층은 투명한 산화 도전 물질이나 불투명한 금속 물질일 수 있다. 광의 반사 효율을 증가시키기 위해 상기 도전층은 광을 반사시킬 수 있는 반사 금속 물질일 수 있다.
상기 지지 부재(11)는 플렉서블한 기판이거나 비 플렉서블한 기판일 수 있다.
상기 지지 부재(11)는 플라스틱 재질이나 유리 재질로 형성될 수 있다.
상기 지지 부재(11) 상에 다수의 발광 소자가 배치될 수 있다. 상기 발광 소자는 플립칩 방식, 다이 본딩 방식 및 와이어 본딩 방식 중 어느 하나를 이용하여 상기 지지 부재(11) 상에 배치될 수 있다.
상기 발광 소자는 반도체 발광 소자일 수 있다. 상기 발광 소자는 3족 및 5족 화합물 반도체 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 발광 소자는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 도전형 반도체층은 n형 도펀트를 포함하고, 상기 제2 도전형 반도체층은 p형 도펀트를 포함할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2 도전형 반도체층은 예컨대 사파이어(Al2O3)와 같은 기판 상에 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD) 공정을 이용하여 성장될 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층의 일부 영역에 제1 도전형 전극이 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층의 일부 영역에 제2 도전형 전극이 형성될 수 있다.
한편, 수직형 발광 소자의 경우, 제2 도전형 반도체층 상에 제2 도전형 전극이 형성되고, 제1 도전형 반도층의 하면의 사파이어 기판이 제거되는 대신에 제1 도전형 전극과 도전성 지지 부재가 형성될 수 있다.
상기 발광 소자에 전원이 공급되면, 상기 제1 도전형 반도체층와 상기 제2 도전형 반도체층의 캐리어들, 예컨대 전자 및 정공이 상기 활성층으로 공급되고, 상기 활성층에서 상기 전자와 정공의 재결합(recombination)에 의해 광이 발생될 수 있다.
광의 색은 상기 활성층을 구성하는 반도체 물질의 에너지 밴드 갭에 의해 결정될 수 있다. 즉, 상기 활성층을 구성하는 반도체 물질의 에너지 밴드 갭에 의해 광의 파장이 결정되고, 이러한 광의 파장에 의해 광의 색이 결정될 수 있다.
예컨대, 상기 활성층의 에너지 밴드갭이 3.4eV인 경우, 대략 400nm 이상의 파장이 생성되고, 이러한 파장은 청색 광에 대응될 수 있다.
제1 실시예의 발광 소자는 PN 접합 구조, NP 접합 구조, PNP 접합 구조 및 NPN 접합 구조 중 어느 하나일 수 있다.
제1 실시예의 발광 소자는 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자 중 어느 하나일 수 있다. 실시예의 발광 소자는 백색 발광 소자일 수 있다. 실시예의 발광 소자는 자외선 발광 소자일 수 있다.
제1 실시예의 라이트 유닛(10)이 표시 장치에 적용되기 위해서는 백색의 광을 생성할 수 있어야 한다.
제1 실시예의 발광 소자가 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자 중 어느 하나인 경우, 제1 실시예의 라이트 유닛(10)으로 활용되기 위해서는 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자가 인접하여 배치되어야 한다. 따라서, 인접하는 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자에서 발생된 적색 광, 녹색 광 및 청색 광이 혼합되어 백색 광이 생성될 수 있다.
상기 리플렉터(15)가 상기 지지 부재(11) 상에 형성될 수 있다. 상기 리플렉터(15)는 매트릭스 구조를 가질 수 있다. 즉, 상기 리플렉터(15)는 격자 구조를 가질 수 있다.
상기 리플렉터(15)는 제1 방향을 따라 형성된 다수의 제1 격벽 라인(18a)과 상기 제1 격벽 라인(18a)과 교차하는 제2 방향으로 따라 형성된 다수의 제2 격벽 라인(18b)을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 격벽 라인(18a, 18b)의 교차에 의해 다수의 셀 영역(13)이 정의될 수 있다. 각 셀 영역(13)에 발광 소자와 광 유도층(19)이 배치될 수 있다. 이러한 셀 영역(13)은 매트릭스로 정의될 수 있다.
상기 제1 및 제2 격벽 라인(18a, 18b)은 일체로 형성되거나 별개로 형성될 수 있다.
도1에 도시되지 않지만, 상기 리플렉터(15)는 상기 셀 영역(13) 내의 상기 지지 부재(11) 상에도 형성될 수 있다.
따라서, 상기 발광 소자에서 발생된 광은 상기 리플렉터(15)에 의해 반사되어 발광 효율이 증가될 수 있다.
상기 리플렉터(15)는 텅스텐(W), 인듐 주석 산화물(ITO), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 및 은(Ag)으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 리플렉터(15)는 적어도 상기 발광 소자보다 더 큰 높이를 가질 수 있다. 즉, 상기 지지 부재(11)의 상면을 기준으로 상기 발광 소자의 상면의 높이보다 상기 리플렉터(15)의 상면의 높이가 더 크다.
상기 다수의 셀 영역(13) 내의 상기 지지 부재(11) 상에 광 유도층(19)이 형성될 수 있다.
상기 광 유도층(19)은 상기 발광 소자에서 발생된 광을 제어하여 균일도(uniformity)를 갖는 광이 출사되도록 한다.
상기 광 유도층(19)은 상기 리플렉터(15)와 동일한 높이를 가질 수 있다. 즉, 상기 광 유도층(19)의 상면은 상기 리플렉터(15)의 상면과 동일한 높이를 가질 수 있다.
상기 광 유도층(19)의 상면은 상기 리플렉터(15)의 상면보다 더 큰 높이를 갖거나 더 작은 높이를 가질 수 있다.
일 예로, 상기 광 유도층(19)의 상면이 상기 리플렉터(15)의 상면보다 더 큰 높이를 가지는 경우, 상기 광 유도층(19)의 상면은 상부 방향으로 돌출된 라운드 형상을 가질 수 있다. 이러한 경우, 상기 발광 소자에서 발생된 광이 상기 광 유도층(19)의 상면에서 상부 방향으로 돌출된 라운드 형상으로 인해 더욱 더 확산된 광이 출사될 수 있다. 하지만, 이러한 형상을 가지더라도 광의 진행 경로에 따라 확산 광이 아닌 집광 또는 평행 광이 얻어질 수도 있다.
상기 광 유도층(19)의 상면이 상기 리플렉터(15)의 상면보다 더 작은 높이를 가지는 경우, 상기 광 유도층(19)의 상면은 하부 방향으로 수축된 라운드 형상을 가질 수 있다. 이러한 경우, 상기 발광 소자에서 발생된 광이 상기 광 유도층(19)의 상면에서 하부 방향으로 수축된 라운드 형상으로 인해 더욱 더 집광된 광이 출사될 수 있다. 하지만, 이러한 형상을 가지더라도 광의 진행 경로에 따라 집광이 아닌 확산 광 또는 평행 광이 얻어질 수도 있다.
따라서, 광을 어떻게 활용하느냐에 따라, 즉 확산 광이 요구되는지, 집광이 요구되는지 또는 평행 광이 요구되는지에 따라 상기 광 유도층(19)의 상면의 형상을 다양하게 변형될 수 있다.
상기 광 유도층(19)은 투명한 수지계 물질이나 투명한 실리콘(Si) 물질로 형성될 수 있다. 상기 수지계 물질로는 엑폭시(epoxy)가 사용될 수 있다.
제1 실시예의 라이트 유닛(10)의 제조 공정을 간략히 설명하면, 먼저 다수의 발광 소자가 플립칩 방식, 다이 본딩 방식 및 와이어 본딩 방식 중 어느 하나를 이용하여 지지 부재(11) 상에 설치된다.
상기 발광 소자를 제외한 지지 부재(11) 상에 리플렉터(15)가 형성된다. 즉, 셀 영역(13)이 정의되도록 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b)이 교차하여 형성될 수 있다. 셀 영역(13)에 발광 소자가 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b)의 교차에 의해 정의된 셀 영역(13) 내의 상기 지지 부재(11) 상에 발광 소자를 커버하도록 광 유도층(19)이 형성된다.
이러한 제조 공정에 의해 일체화된 라이트 유닛(10)이 제조될 수 있다.
도 12에 도시한 바와 같이, 제1 실시예의 라이트 유닛(10)의 전 영역에서 균일한 광이 얻어질 수 있다.
제1 실시예의 라이트 유닛(10)은 반사판을 별도로 형성할 필요가 없다.
제1 실시예의 라이트 유닛(10)은 발광 소자를 발광 소자칩으로 패키지할 필요가 없다.
제1 실시예의 라이트 유닛(10)은 각 인쇄회로기판마다 발광 소자칩을 실장할 필요가 없다.
제1 실시예의 라이트 유닛(10)은 광을 확산 및 집광시키기 위한 별도의 광학 시트가 별도로 배치될 필요가 없다.
제1 실시예의 라이트 유닛(10)은 일체화되었기 때문에 라이트 유닛(10)의 두께를 증가시키기 위하 요인들, 예컨대 부품 간의 이격을 제거할 수 있다.
제1 실시예의 라이트 유닛(10)은 일체화로 인해 최대한 단순해질 수 있다.
제1 실시예의 라이트 유닛(10)은 광 유도층(19)에 의해 광의 균일도가 획득되므로, 광의 비균일에 기인한 광 스폿이 발생되지 않는다.
도 2는 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제1 예시 단면도이다.
도 2를 참조하면, 지지 부재(11) 상에 리플렉터(15)가 형성될 수 있다. 상기 리플렉터(15)는 도 1에 도시한 바와 같이 다수의 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b)이 교차하도록 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b)의 교차에 의해 셀 영역들(13)이 정의될 수 있다.
상기 리플렉터(15)는 상기 셀 영역(13) 내의 지지 부재(11)에 접하여 형성된 반사판(18c)을 더 포함할 수 있다.
상기 반사판(18c)은 상기 제1 및 제2 격벽 라인(18a, 18b)으로부터 연장 형성될 수 있다.
상기 반사판(18c)은 상기 제1 및 제2 격벽 라인(18a, 18b)으로부터 상기 지지 부재(11)의 상면에 평행하게 연장 형성될 수 있다.
상기 반사판(18c)은 발광 소자(17)가 설치될 영역을 제외한 상기 셀 영역(13) 내의 모든 지지 부재(11) 상에 형성될 수 있다.
상기 발광 소자(17)는 적어도 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(17)는 상기 제1 도전형 반도체층에 형성된 제1 도전형 전극과 상기 제2 도전형 반도체층에 형성된 제2 도전형 전극을 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 발광 소자(17)에 전원이 공급되기 위해서 적어도 상기 발광 소자(17)의 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극은 상기 지지 부재(11) 상에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 발광 소자(170의 제1 및 제2 도전형 전극들은 상기 지지 부재(11)의 제1 및 제2 도전층에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대 제1 도전층의 (-) 전원은 상기 발광 소자(17)의 제1 도전형 전극으로 공급되고, 제2 도전층의 (+) 전원은 상기 발광 소자(17)의 제2 도전형 전극으로 공급될 수 있다.
상기 발광 소자(17)에서 발생된 광은 상기 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b)과 상기 반사판(18c)에 의해 반사될 수 있어, 발광 효율이 증가될 수 있다.
상기 셀 영역(13)에 광 유도층(19)이 형성될 수 있다. 상기 광 유도층(19)의 상면은 평면, 상부 방향으로 돌출된 라운드 형상 및 하부 방향으로 수축된 라운드 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 발광 소자(17)로부터 발생된 광이 외부로 출사되기 위해서 상기 광 유도층(19)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 광 유도층(19)은 수지계 물질이나 실리콘 물질일 수 있다.
도 3은 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제2 예시 단면도이다.
도 3에 도시된 라이트 유닛은 리플렉터(15)에 있어서 셀 영역(13) 내의 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b)과 반사판(18c)의 상면들에 요철 구조(15a)가 형성되는 것을 제외하고는 도 2에 도시된 라이트 유닛과 동일하다.
따라서, 셀 영역(13) 내의 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b)과 반사판(18c)의 상면들에 형성된 요철 구조(15a)를 중심으로 설명한다.
상기 셀 영역(13) 내의 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b)과 반사판(18c)의 상면들에 요철 구조(15a)가 형성될 수 있다.
상기 요철 구조(15a)는 위에서 보았을 때 반구 형상, 타원 형상, 다각 형상 및 원뿔 형상 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 요철 구조(15a)는 경사면을 갖는 도트 패턴, 라운드 도트 패턴 및 연속적인 블록-오목 패턴 중 하나를 포함할 수 있다.
이러한 요철 구조(15a)에 의해 발광 소자(17)의 광은 더욱 더 확산 반사되게 되어, 광 효율이 더 증가될 수 있다.
도 4는 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제3 예시 단면도이다.
도 4에 도시된 라이트 유닛은 리플렉터(15)에 있어서, 셀 영역(13) 내의 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b) 중 적어도 하나의 측면이 경사지도록 형성되는 것을 제외하고는 도 2에 도시된 라이트 유닛과 동일하다.
따라서, 셀 영역(13) 내의 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b) 중 적어도 하나의 측면에 형성된 경사면들(15b)을 중심으로 설명한다.
상기 제1 및 제2 격벽 라인(18a, 18b) 중 하나의 측면이 경사진 경사면(15b)으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b) 모두의 측면들이 경사진 경사면들(15b)로 형성될 수 있다.
상기 제1 및/또는 제2 격벽 라인(18a, 18b)의 폭은 하부에서 상부로 갈수록 점점 더 좁아지도록 형성될 수 있다.
다시 말해, 상기 제1 및/또는 제2 격벽 라인(18a, 18b)은 경사진 경사면들(15b)을 가질 수 있다.
이와 같이 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b)의 측면들이 경사진 경사면들(15b)로 형성됨에 따라, 발광 소자(17)에서 발생된 광이 이러한 경사면(15b)의 제1 및 제2 격벽 라인들(18a, 18b)에 의해 더욱 더 전방으로 반사되어 광의 발광 효율이 더욱 더 증가될 수 있다.
도 5는 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제4 예시 단면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 리플렉터(15)는 셀 영역(13)을 정의하도록 형성된 반사 지지 부재(16a)와 상기 반사 지지 부재(16a) 상에 형성된 반사층(16b)을 포함할 수 있다.
상기 반사 지지 부재(16a)는 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 제1 및 제2 격벽 라인(18a, 18b)과 반사판(18c)과 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 반사 지지 부재(16a)는 상기 제1 격벽 라인(18a)에 대응된 제1 지지 라인, 상기 제2 격벽 라인(18b)에 대응된 제2 지지 라인 및 상기 반사판(18c)에 대응된 지지 판을 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 라이트 유닛은 반사 지지 부재(16a)에 더하여 상기 반사 지지 부재(16a) 상에 광을 반사시킬 수 있는 반사층(16b)이 더 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 지지 라인들 및 상기 지지 판 상에 반사층(16b)이 형성될 수 있다.
상기 반사 지지 부재(16a)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
상기 반사층(16b)은 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 제1 및 제2 격벽 라인(18a, 18b)과 반사판(18c)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 반사층(16b)은 텅스텐(W), 인듐 주석 산화물(ITO), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 및 은(Ag)으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
도 6은 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제5 예시 단면도이다.
도 6에 도시된 라이트 유닛은 광 유도층(19)을 제외하고는 도 2에 도시된 라이트 유닛과 동일하다.
따라서, 광 유도층(19)을 중심으로 설명한다.
광 유도층(19)은 상기 셀 영역(13) 내에 형성될 수 있다.
상기 광 유도층(19)은 다수의 비드들(19a)을 포함할 수 있다. 상기 비드들(19a)은 원형이나 타원형으로 형성될 수 있다. 상기 비드들(19a)은 동일한 크기를 가질 수도 있고 서로 상이한 크기를 가질 수도 있다. 상기 비드들(19a)은 상기 광 유도층(19)에 랜덤하게 형성될 수 있다.
따라서, 상기 발광 소자(17)의 광은 상기 광 유도층(19)의 재질에 의해 1차적으로 확산되고 상기 광 유도층(19)의 비드들(19a)에 의해 2차적으로 확산되므로, 광 효율을 증가시킬 수 있다.
도 7은 도 1의 라이트 유닛을 A-A' 라인을 따라 절단한 제6 예시 단면도이다.
도 7에 도시된 라이트 유닛은 광 유도층(19)에 추가적으로 포함된 형광체(19b)를 제외하고는 도 6에 도시된 라이트 유닛과 동일하다.
따라서, 광 유도층(19)에 추가로 포함된 형광체(19b)를 중심으로 설명한다.
광 유도층(19)은 셀 영역(13) 내에 형성될 수 있다. 상기 광 유도층(19)은 다수의 비드들(19a)과 다수의 형광체(19b)를 포함할 수 있다.
상기 형광체(19b)는 발광 소자(17)의 종류에 따라 변경될 수 있다.
예컨대, 청색 발광 소자인 경우, 상기 광 유도층(19)에는 황색 형광체가 포함될 수 있다. 청색 발광 소자에서 발생된 청색 광의 일부는 그대로 상기 광 유도층(19)을 통해 출사되는 한편 청색 광의 다른 일부는 상기 황색 형광체에 의해 황색 광으로 변경되어 출사될 수 있다. 상기 광 유도층(19)을 통해 출사된 청색 광과 황색 광이 혼합되어 백색 광이 생성될 수 있다.
예컨대, 청색 발광 소자인 경우, 상기 광 유도층(19)에는 적색 형광체와 녹색 형광체가 포함될 수 있다. 청색 발광 소자에서 발생된 청색 광의 일부는 그대로 상기 광 유도층(19)을 통해 출사되는 한편 청색 광의 다른 일부는 상기 적색 형광체에 의해 적색 광으로 변경되어 출사되고 상기 녹색 형광체에 의해 녹색 광으로 변경되어 출사될 수 있다. 상기 광 유도층(19)을 통해 출사된 상기 청색 발광 소자의 청색 광과, 상기 적색 형광체 의한 적색 광과, 상기 녹색 형광체에 의한 녹색 광이 혼합되어 백색 광이 생성될 수 있다.
예컨대, 자외선 발광 소자인 경우, 상기 광 유도층(19)에는 적색 형광체, 녹색 형광체 및 청색 형광체가 포함될 수 있다. 자외선 발광 소자에서 발생된 자외선은 상기 광 유도층(19)을 통과하면서, 적색 형광체에 의해 적색 광이 출사되고 녹색 형광체 의해 녹색 광이 출사되며 청색 형광체에 의해 청색 광이 출사될 수 있다. 상기 광 유도층(19)을 통해 출사된 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 혼합에 의해 백색 광이 생성될 수 있다.
도 8은 제2 실시예에 따른 라이트 유닛을 도시한 도면이고, 도 9는 도 8의 라이트 유닛을 B-B 라인을 따라 절단한 단면도이다.
제2 실시예는 리플렉터(25)의 배열 구조를 제외하고는 제1 실시예와 동일하다.
따라서, 제2 실시예에서는 리플렉터(25)의 배열 구조를 중심으로 설명한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제2 실시예에 따른 라이트 유닛(20)은 지지 부재(21) 상에 배치된 리플렉터(25)와, 상기 리플렉터(25)와 동일 평면 상에 배치된 광 유도층(27)과, 상기 광 유도층(27) 내의 상기 지지 부재(21) 상에 다수의 발광 소자(22)가 배치될 수 있다.
상기 리플렉터(25)는 외곽을 구성하는 외곽 격벽(26a)과, 일 방향을 따라 배열된 다수의 격벽 라인들(26b)을 포함할 수 있다. 상기 격벽 라인들(26b)은 서로 대향하는 외곽 격벽(26a) 사이에서 상기 외곽 격벽(26a)에 일체로 연결될 수 있다. 다시 말해, 상기 격벽 라인들(26b)은 서로 대향하는 외곽 격벽(26a)으로부터 상기 지지 부재(21)의 중심 영역으로 연장 형성될 수 있다. 상기 격벽 라인(26b)은 일측 외곽 격벽(26a)으로부터 이에 대향하는 다른 측 외곽 격벽(26a)으로 연장될 수 있다.
상기 외곽 격벽(26a)은 상기 지지 부재(21)의 외곽 영역을 따라 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 외곽 격벽(26a)은 상기 지지 부재(21)의 외곽 영역을 따라 폐루프 형상을 가질 수 있다.
상기 외곽 격벽(26a)과 상기 격벽 라인들(26b)에 의해 어레이 영역(23)이 정의될 수 있다. 상기 어레이 영역(23a)은 상기 격벽 라인들(26b) 사이에 정의될 수 있다.
다수의 발광 소자들(22)이 상기 어레이 영역(23) 내의 상기 지지 부재(21) 상에 일 방향을 따라 배열될 수 있다.
예컨대, 상기 지지 부재(21)에는 상기 어레이 영역(23)마다 제1 및 제2 도전층이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 어레이 영역(23)에 배열된 다수의 발광 소자들(22)은 상기 제1 및 제2 도전층에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층은 상기 발광 소자들(22)의 제1 도전형 전극들에 공통으로 연결될 수 있고, 상기 제2 도전층은 상기 발광 소자들(22)의 제2 도전형 전극들에 공통으로 연결될 수 있다.
상기 어레이 영역(23)에 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자가 순서대로 배열되는 경우, 상기 지지 부재(21)에는 적색 발광 소자의 전기적 연결을 위한 제1 및 제2 도전층, 녹색 발광 소자의 전기적 연결을 위한 제1 및 제2 도전층 및 청색 발광 소자의 전기적 연결을 위한 제1 및 제2 도전층이 형성될 수 있다.
상기 광 유도층(27) 또한 상기 어레이 영역(23)에 형성될 수 있다. 상기 광 유도층(27)은 비드들(27a)을 포함할 수도 있고, 비드들(27a)과 형광체(27b)를 포함할 수도 있다.
다시 말해, 제2 실시예의 라이트 유닛(20)은 지지 부재(21) 상에 다수의 어레이 영역(23)을 정의하기 위한 외곽 격벽(26a)과 다수의 격벽 라인들(26b)을 포함하는 리플렉터(25)가 형성되고, 상기 각 어레이 영역(23) 내의 상기 지지 부재(21) 상에 다수의 발광 소자들(22)이 일 방향을 따라 나란하게 배열되고, 상기 발광 소자들(22)을 커버하는 한편 상기 각 어레이 영역(23) 내의 상기 지지 부재(21) 상에 광 유도층(27)이 형성될 수 있다.
따라서, 제2 실시예에 따른 라이트 유닛(20)은 어레이 영역(23) 내의 발광 소자들(22)에서 발생된 광이 어레이 영역(23) 내에서 리플렉터(25)의 방해를 받지 않게 되어 서로 혼합되어 균일한 광이 출사될 수 있다.
도 10은 제3 실시예에 따른 라이트 유닛을 도시한 도면이다.
제3 실시예는 리플렉터(35)의 배열 구조를 제외하고는 제1 실시예와 동일하다.
따라서, 제3 실시예에서는 리플렉터(35)의 배열 구조를 중심으로 설명한다.
도 10을 참조하면, 제3 실시예에 따른 라이트 유닛(30)은 지지 부재(31) 상에 배치된 리플렉터(35)와, 상기 리플렉터(35)와 동일 평면 상에 배치된 광 유도층(37)과, 상기 광 유도층(37) 내의 상기 지지 부재(31) 상에 다수의 발광 소자(미도시)가 배치될 수 있다.
상기 리플렉터(35)는 외곽을 구성하는 외곽 격벽(35a)을 포함할 수 있다. 상기 외곽 격벽(35a)은 상기 지지 부재(31)의 외곽 영역을 따라 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 외곽 격벽(35a)은 상기 지지 부재(31)의 외곽 영역을 따라 폐루프 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 리플렉터(35)는 상기 지지 부재(31)의 외곽 영역 이외의 영역에서는 형성되지 않는다.
상기 외곽 격벽(35a)에 의해 발광 영역(36)이 정의될 수 있다. 상기 발광 영역(36)은 상기 리플렉터(35)의 외곽 격벽(35a)이 상기 지지 부재(31)의 외곽 영역을 따라 폐루프로 형성됨에 따라 정의될 수 있다.
다수의 발광 소자들이 상기 발광 영역(36) 내의 상기 지지 부재(31) 상에 배열될 수 있다.
상기 광 유도층(37) 또한 상기 발광 영역(36)에 형성될 수 있다.
제3 실시예의 라이트 유닛(30)은 지지 부재(31) 상에 발광 영역(36)을 정의하기 위한 외곽 격벽(35a)을 포함하는 리플렉터(35)가 형성되고, 상기 발광 영역(36) 내의 상기 지지 부재(31) 상에 다수의 발광 소자들이 배열되고, 상기 발광 소자들을 커버하는 한편 상기 발광 영역(36) 내의 상기 지지 부재(31) 상에 광 유도층(37)이 형성될 수 있다.
따라서, 제3 실시예에 따른 라이트 유닛(30)은 발광 영역(36) 내의 발광 소자들에서 발생된 광이 발광 영역(36) 내에서 리플렉터(35)의 방해를 받지 않게 되어 서로 혼합되어 균일한 광이 출사될 수 있다.
도 13에 도시한 바와 같이, 제3 실시예의 라이트 유닛(30)의 발광 영역(36)에서 제1 실시예의 라이트 유닛(10)에 비해 더욱 균일한 광이 얻어질 수 있다.
도 11은 제1 내지 제3 실시예의 라이트 유닛을 포함한 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 실시예에 따른 액정 표시 장치(50)는 바텀 커버(51)와, 상기 바텀 커버(51) 상에 배치된 라이트 유닛과, 상기 라이트 유닛 상에 배치되고 상기 바텀 커버(51)의 측부에 안착된 액정 표시 패널(53)과, 상기 액정 표시 패널(53)을 고정 지지하는 한편 상기 바텀 커버(51)와 체결된 탑 케이스(55)를 포함할 수 있다.
상기 라이트 유닛은 제1 내지 제3 실시예의 라이트 유닛(10, 20, 30)일 수 있다.
이와 같이, 광원인 발광 소자, 광을 제어하는 광 유도층 및 광 효율을 강화하기 위한 리플렉터를 일체화한 라이트 유닛(10, 20, 30)이 액정 표시 장치(50)에 채용됨에 따라, 액정 표시 장치(50)의 두께가 최소화되고, 단순화되며, 광 스폿이 방지될 수 있다.
10, 20, 30: 라이트 유닛 11, 21, 31:지지 부재
13: 셀 영역 15, 25, 35: 리플렉터
15a: 요철 구조 17, 22: 발광 소자
18a, 18b, 26b: 격벽 라인 18c: 반사층
19, 27, 37: 광 유도층 19a, 27a: 비드
19b, 27b: 형광체 23: 어레이 영역
26a: 외곽 격벽 36: 발광 영역
50: 액정 표시 장치 51: 바텀 커버
53: 액정 표시 패널 55: 탑 케이스

Claims (18)

  1. 지지 부재;
    상기 지지 부재 상에 다수의 발광 소자들;
    상기 지지 부재 상에 리플렉터; 및
    상기 발광 소자들을 커버하도록 상기 지지 부재 상에 광 유도층을 포함하는 라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지 부재는 플라스틱 재질 및 유리 재질 중 하나인 라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 발광 소자는, 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 청색 발광 소자, 백색 발광 소자 및 자외선 발광 소자 중 하나인 라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광 유도층은 상기 리플렉터와 동일한 높이를 갖는 라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광 유도층은 수지계 물질 및 실리콘 물질 중 하나인 라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광 유도층은 다수의 비드를 포함하는 라이트 유닛.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광 유도층은 다수의 비드와 다수의 형광체를 포함하는 라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서, 상기 발광 소자가 청색 발광 소자인 경우, 상기 형광체는 황색 형광체인 라이트 유닛.
  9. 제1항에 있어서, 상기 리플렉터는,
    제1 방향으로의 다수의 제1 격벽 라인들;
    상기 제1 격벽 라인들과 교차하는 제2 방향으로의 다수의 제2 격벽 라인들; 및
    상기 제1 및 제2 격벽 라인들로부터 연장되어 상기 지지 부재에 접하여 형성된 반사판을 포함하는 라이트 유닛.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 격벽 라인들의 교차에 의해 다수의 셀 영역들이 정의되고,
    상기 셀 영역 마다 상기 발광 소자와 상기 광 유도층이 형성되는 라이트 유닛.
  11. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 격벽 라인들과 상기 반사판의 상면들에 요철 구조를 포함하는 라이트 유닛.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 격벽 라인들 중 적어도 하나의 측면은 경사진 경사면을 갖는 라이트 유닛.
  13. 제1항에 있어서, 상기 리플렉터는,
    상기 제1 방향으로의 다수의 제1 지지 라인들;
    상기 제1지지 라인들과 교차하는 제2 방향으로의 다수의 제2지지 라인들;
    상기 제1 및 제2 지지 라인들로부터 연장되어 상기 지지 부재에 접하여 형성된 지지 판; 및
    상기 제1 및 제2 지지 라인들 및 상기 지지 판 상에 반사층을 포함하는 라이트 유닛
  14. 제1항에 있어서, 상기 리플렉터는,
    상기 지지 부재의 외곽 영역을 따라 형성된 외곽 격벽; 및
    상기 서로 인접하는 외곽 격벽 사이에 일 방향을 따라 배열된 다수의 격벽 라인들을 포함하는 라이트 유닛.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 외곽 영역과 상기 다수의 격벽 라인들에 의해 다수의 어레이 영역이 정의되고, 상기 어레이 영역마다 상기 다수의 발광 소자와 상기 광 유도층이 형성되는 라이트 유닛.
  16. 제1항에 있어서, 상기 리플렉터는,
    상기 지지 부재의 외곽 영역을 따라 형성된 외곽 격벽을 포함하는 라이트 유닛.
  17. 제16항에 있어서, 상기 외곽 격벽에 의해 발광 영역의 정의되고,
    상기 발광 영역에 상기 다수의 발광 소자와 상기 광 유도층이 형성되는 라이트 유닛.
  18. 바텀 커버;
    상기 바텀 커버 상에 제1항 내지 제17항의 어느 한 항에 의한 라이트 유닛;
    상기 라이트 유닛 상에 표시 패널; 및
    상기 표시 패널을 고정하는 한편 상기 바텀 커버와 체결된 탑 케이스를 포함하는 표시 장치.
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