KR20150081506A - 나노 발광체를 포함하는 광학모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

광학 모듈이 개시된다. 광학 모듈은 도광판 및 역프리즘 시트를 구비한다. 역프리즘 시트는 도광판의 상부에 배치되고, 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 구비하며, 나노 발광체를 갖는 발광 입자가 분산되어 있다.

Description

나노 발광체를 포함하는 광학모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{OPTICAL MODULES HAVING NANO LIGHT-EMITTING PARTICLES AND BACKLIGHT UNIT HAVING THE OPTICAL MODULE}

본 발명은 광학모듈 및 백라이트 유닛에 관한 것으로 보다 상세하게는 나노 발광체를 포함하는 광학모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD 장치)는, 종래의 브라운관 방식, 예를 들어, 음극선관(cathode-ray tube, CRT) 방식과 달리, 액정표시패널에 전체적으로 균일한 빛을 제공하는 백라이트 유닛이 필요하다.

도 1은 종래의 2장의 프리즘 시트가 구비된 백라이트 유닛을 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 역프리즘 시트가 구비된 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 백라이트 유닛은 광원(1), 광원(1)의 일측에 배치되어 광원(1)에서 생성된 광을 도광판(3) 방향으로 반사시키는 반사판(2), 광원(1)에서 생성된 광을 가이드하여 확산시트(5) 방향으로 출사하는 도광판(3), 도광판(3)의 하부에 배치되어 누설되는 광을 도광판(3) 방향으로 반사하여 광의 이용효율을 높여주는 반사시트(4) 및 도광판(3)의 상부에 배치되는 확산시트(5) 및 프리즘 시트들(6, 7) 등을 포함한다.

확산시트(5)는 도광판(3)의 상부에 배치되어 빛을 균일하게 확산시키고, 프리즘 시트들(6,7)은 확산시트(5)의 상부에 배치되어 흩어진 빛을 집광시킨다. 여기서, 프리즘 시트들(6, 7) 각각은 상측으로 돌출된 복수의 프리즘 패턴들(8, 9)을 포함하고, 각각의 프리즘 패턴들(8, 9)은 프리즘 형상을 가진다. 하부 프리즘 시트(6)의 프리즘 패턴(8)과 상부 프리즘 시트(7)의 프리즘 패턴(9)은 연장 방향이 서로 교차되도록 배치되어 확산시트(5)에서 출사된 광을 집광한다.

그러나, 도 1에서 설명한 종래의 백라이트 유닛은 2장의 프리즘 시트들(6, 7)이 필요하여, 그 결과 제작 단가가 상승함은 물론 공정수도 늘어나며, 백라이트 유닛의 두께를 감소시키는데 한계가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 도 2에 도시된 바와 같이 역프리즘 시트(10)를 포함하는 백라이트 유닛이 이용되고 있다. 역프리즘 시트(10)의 프리즘 패턴(11)은 도 1에 도시된 프리즘 시트(6, 7)의 프리즘 패턴들(8, 9)의 돌출 방향과 반대 방향인 도광판(3)을 향하는 방향으로 돌출된 형태를 갖는다.

도광판(3)으로부터 입사된 광이 역프리즘 시트(10)의 프리즘 패턴(11)의 내측면에서 전반사되어 상부를 향해 출사되므로 1장의 역프리즘 시트(10)를 이용함으로써 도 1에서 설명한 2장의 프리즘 시트를 사용하는 경우와 실질적으로 동일하게 액정표시패널로 광을 전달할 수 있고, 2장의 프리즘 시트를 이용한 것에 비해 액정표시장치의 두께를 감소시키고 제작 단가를 감소시킬 수 있다.

그러나, 역프리즘 시트(10)를 이용하는 경우, 오히려 돌출된 형태의 프리즘 패턴(11)이 도광판(3)과 마주하게 됨에 따라, 백라이트 유닛의 조립 및 사용 중에 백라이트 유닛의 외부에서 가해지는 힘에 의해 역프리즘 시트(10)의 프리즘 패턴(11)이 도광판(3)과 접촉할 수 있다. 그로 인해 도광판(3)에 스크래치가 발생하거나 프리즘 패턴(11)의 정점이 훼손되어 소자 전체의 광 특성이 변화됨으로써 소자 불량이 발생할 수 있고, 그 결과 소자의 신뢰성과 내구성이 저하될 수 있다.

한편, 액정표시장치는 상기와 같은 백라이트 유닛에서 제공되는 백색광을 컬러필터를 이용하여 필터링함으로써 컬러 영상을 표시한다. 일반적으로, 광원(1)은 청색광을 방출하는 청색 발광 다이오드 및 청색광을 이용하여 최종적으로 광원이 백색광을 방출하도록 하는 광전환층을 포함하는 백색 광원을 이용한다. 상기 광전환층은 형광체인 YAG(Yttrium Aluminum Garnet)를 포함하고, 상기 형광체는 적색광 파장대와 녹색광 파장대에 걸친 넓은 범위의 발광 스펙트럼을 갖는다. 이 때문에, 백라이트 유닛의 광원(1)으로서 상기와 같은 백색 광원을 이용하는 경우, 광원(1)에서 생성된 광이 컬러필터를 통과하여 나타내는 컬러의 색순도를 높이는데 한계가 있고, 액정표시장치의 색재현성을 저하시키는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 역프리즘 시트가 채용되는 백라이트 유닛에 있어서 역프리즘 시트에서 발생되는 프리즘 패턴의 손상을 방지하여 신뢰성과 내구성을 향상시킬 수 있고 아울러 표시장치의 색재현 영역을 넓히고 색재현성을 향상시킬 수 있는 광학모듈 및 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 모듈은 도광판 및 역프리즘 시트를 포함한다. 상기 역프리즘 시트는 상기 도광판의 상부에 배치되고, 상기 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함하며, 나노 발광체를 포함하는 발광 입자가 분산될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제1 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 광학층을 포함할 수 있고, 상기 발광 입자는 상기 프리즘 패턴 및 상기 광학층 중 적어도 하나에 분산될 수 있다.

일 예로, 상기 역프리즘 시트는 상기 광학층 상에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 광확산층을 더 포함할 수 있고, 상기 발광 입자는 상기 광학층에 분산될 수 있다. 다른 예로, 상기 역프리즘 시트는 상기 광학층 상에 배치되는 제2 베이스 필름을 더 포함할 수 있고, 상기 제2 베이스 필름은 수분투과율이 약 0.01 g/m²·day 이하일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제1 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 광확산층을 포함할 수 있고, 상기 발광 입자는 상기 광확산층에 분산될 수 있다.

상기의 경우, 상기 프리즘 패턴의 내각은 약 0.5° 내지 7°일 수 있다.

일 예로, 상기 광확산 패턴은 복수의 볼록부를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 광확산 패턴은 복수의 오목부를 포함할 수 있다. 이와 또 달리, 상기 광확산 패턴은 복수의 볼록한 분할영역을 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 나노 발광체는 적색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 청색 나노 발광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발광 입자는 상기 나노 발광체를 피복하는 왁스입자를 더 포함할 수 있다. 나아가 상기 발광 입자는 상기 왁스입자 내부에 위치하고 상기 나노 발광체를 피복하며, 실리콘 산화물로 형성된 내부보호막을 더 포함하거나 상기 왁스입자를 피복하고 실리콘 산화물로 형성된 외부보호막을 더 포함할 수 있다. 상기 발광 입자가 상기 외부보호막을 포함하는 경우, 상기 발광 입자는 상기 외부보호막을 피복하고, 왁스계 화합물로 형성된 왁스층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 모듈은 도광판, 역프리즘 시트 및 보호시트를 포함할 수 있다. 상기 역프리즘 시트는 상기 도광판의 상부에 배치되고, 상기 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함할 수 있다. 상기 보호시트는 상기 도광판과 상기 역프리즘 시트 사이에 배치되고, 상기 도광판 방향으로 돌출된 버퍼 패턴을 포함할 수 있다. 상기 역프리즘 시트 및 상기 보호시트 중 적어도 하나에는 나노 발광체를 포함하는 발광 입자가 분산될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 보호시트는 상기 버퍼 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제1 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제1 광학층을 포함할 수 있고, 상기 발광 입자는 상기 제1 광학층에 분산될 수 있다. 이 경우, 상기 보호시트는 상기 제1 광학층 상에 배치되는 제3 베이스 필름을 더 포함할 수 있고, 상기 제3 베이스 필름은 수분투과율이 약 0.01 g/m²·day 이하일 수 있다. 한편, 상기 보호시트는 상기 제1 광학층 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성된 제1 광확산층을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제2 광학층을 포함할 수 있고, 상기 발광 입자는 상기 제2 광학층에 분산될 수 있다. 이 경우, 상기 역프리즘 시트는 상기 제2 광학층 상에 배치되는 제4 베이스 필름을 더 포함할 수 있고, 상기 제4 베이스 필름은 수분투과율이 약 0.01 g/m²·day 이하일 수 있다. 한편, 상기 역프리즘 시트는 상기 제2 광학층 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성된 제2 광확산층을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 보호시트는 상기 버퍼 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제1 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 제1 광확산층을 포함할 수 있고, 상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 된 제2 광확산층을 포함할 수 있으며, 상기 발광 입자는 상기 제1 광확산층 및 상기 제2 광확산층 중 적어도 하나에 분산될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 버퍼 패턴의 높이는 상기 프리즘 패턴의 높이보다 낮을 수 있다. 이와 독립적으로, 상기 버퍼 패턴의 피치는 상기 프리즘 패턴의 피치보다 클 수 있다. 이와 독립적으로, 상기 버퍼 패턴의 내각은 상기 프리즘 패턴의 내각보다 작을 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 나노 발광체는 적색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 청색 나노 발광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발광 입자는 상기 나노 발광체를 피복하는 왁스입자를 더 포함할 수 있다. 나아가 상기 발광 입자는 상기 왁스 입자 내부에 위치하고, 상기 나노 발광체를 피복하며, 실리콘 산화물로 형성된 내부보호막을 더 포함할 수 있다. 이와 독립적으로, 상기 발광 입자는 상기 왁스입자를 피복하고 실리콘 산화물로 형성된 외부보호막을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발광 입자는 상기 외부보호막을 피복하고, 왁스계 화합물로 형성된 왁스층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 모듈은 도광판, 역프리즘 시트 및 보호시트를 포함할 수 있다. 상기 역프리즘 시트는 상기 도광판의 상부에 배치되고, 상기 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함할 수 있다. 상기 보호시트는 상기 도광판과 상기 역프리즘 시트 사이에 배치될 수 있다. 상기 역프리즘 시트 및 상기 보호시트 중 적어도 하나에는 나노 발광체를 포함하는 발광 입자가 분산될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 보호시트는 제1 베이스 필름 및 상기 제1 베이스 필름의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면에 형성된 제1 광학층을 포함할 수 있고, 상기 발광 입자는 상기 제1 광학층에 분산될 수 있다. 이 경우, 상기 보호시트는 상기 제1 광학층 상에 배치되는 제3 베이스 필름을 더 포함할 수 있고, 상기 제3 베이스 필름은 수분투과율이 약 0.01 g/m²·day 이하일 수 있다. 한편, 상기 보호시트는 상기 제1 광학층 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성된 제1 광확산층을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제2 광학층을 포함할 수 있고, 상기 발광 입자는 상기 제2 광학층에 분산될 수 있다. 이 경우, 상기 역프리즘 시트는 상기 제2 광학층 상에 배치되는 제4 베이스 필름을 더 포함할 수 있고, 상기 제4 베이스 필름은 수분투과율이 약 0.01 g/m²·day 이하일 수 있다. 한편, 상기 역프리즘 시트는 상기 제2 광학층 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성된 제2 광확산층을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 보호시트는 제1 베이스 필름 및 상기 제1 베이스 필름의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 제1 광확산층을 포함할 수 있고, 상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 된 제2 광확산층을 포함할 수 있으며, 상기 발광 입자는 상기 제1 광확산층 및 상기 제2 광확산층 중 적어도 하나에 분산될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 나노 발광체는 적색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 청색 나노 발광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발광 입자는 상기 나노 발광체를 피복하는 왁스입자를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 발광 입자는 상기 왁스 입자 내부에 위치하고, 상기 나노 발광체를 피복하며, 실리콘 산화물로 형성된 내부보호막을 더 포함할 수 있다. 이와 독립적으로, 상기 발광 입자는 상기 왁스입자를 피복하고, 실리콘 산화물로 형성된 외부보호막을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발광 입자는 상기 외부보호막을 피복하고, 왁스계 화합물로 형성된 왁스층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원, 상기 광원의 일측에 배치되고 상기 광원에서 생성된 광을 가이드하는 도광판 및 상기 도광판의 상부에 배치되고 상기 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함하며 나노 발광체를 포함하는 발광 입자가 분산된 역프리즘 시트를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 광학층을 포함할 수 있고, 상기 발광 입자는 상기 광학층 및 상기 프리즘 패턴 중 적어도 하나에 분산될 수 있다. 이 경우, 상기 발광 입자는 상기 프리즘 패턴 및 상기 광학층에 분산되고, 상기 프리즘 패턴에 분산된 발광 입자의 발광 파장은 상기 광학층에 분산된 발광 입자의 발광 파장보다 짧을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원, 상기 광원의 일측에 배치되고 상기 광원에서 생성된 광을 가이드하는 도광판, 상기 도광판의 상부에 배치되고 상기 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함하는 역프리즘 시트 및 상기 도광판과 상기 역프리즘 시트 사이에 배치되는 보호시트를 포함할 수 있다. 상기 역프리즘 시트 및 상기 보호시트 중 적어도 하나에는 나노 발광체를 포함하는 발광 입자가 분산될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 보호시트는 상기 도광판 방향으로 돌출된 버퍼 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제1 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제1 광학층을 포함할 수 있고, 상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제2 광학층을 포함할 수 있으며, 상기 발광 입자는 상기 제1 광학층 및 상기 제2 광학층 중 적어도 하나에 분산될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 보호시트는 제1 베이스 필름 및 상기 제1 베이스 필름의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면에 형성되는 제1 광학층을 포함할 수 있고, 상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제2 광학층을 포함할 수 있으며, 상기 발광 입자는 상기 제1 광학층 및 상기 제2 광학층 중 적어도 하나에 분산될 수 있다.

일 예로, 상기 발광 입자는 녹색 나노 발광체만을 포함하는 녹색 발광 입자, 적색 나노 발광체만을 포함하는 적색 발광 입자 및 녹색 나노 발광체와 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한편, 상기 발광 입자는 상기 제1 광학층 및 상기 제2 광학층에 분산되며, 상기 제1 광학층에 분산된 발광 입자의 발광 파장은 상기 제2 광학층에 분산된 발광 입자의 발광 파장보다 짧을 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 보호시트는 제1 광학층이 형성된 하부면 및 제2 광학층이 형성된 상부면을 포함하고, 상기 발광 입자는 상기 제1 광학층 및 상기 제2 광학층에 분산될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 광학층에 분산된 발광 입자의 발광 파장은 상기 제2 광학층에 분산된 발광 입자의 발광 파장보다 짧을 수 있다.

본 발명에 따른 광학모듈 및 백라이트 유닛에서는, 역프리즘 시트와 도광판 사이에 보호시트를 적용함으로써 역프리즘 시트에 형성된 프리즘 패턴의 손상을 방지할 수 있게 되므로 제품의 신뢰성과 내구성이 향상되는 효과가 있다.

한편, 상기 역프리즘 시트 또는 보호시트는 나노 발광체가 포함된 발광 입자를 포함하게 되므로 본 발명에 따른 광학모듈을 채용한 표시장치는 색재현 영역이 넓어지고 표시되는 영상에서 색재현성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 2장의 프리즘 시트가 구비된 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 역프리즘 시트가 구비된 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.
도 3은 나노 발광체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 발광 입자의 다양한 구조들을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 6a는 미세 돌기 형태의 광확산 패턴을 설명하기 위한 사진이다.
도 6b는 미세 홈 형태의 광확산 패턴을 설명하기 위한 사진이다.
도 6c는 볼록한 분할영역 형태의 광확산 패턴을 설명하기 위한 사진이다.
도 6d 및 도 6e는 도 6c에 도시된 분할영역들을 설명하기 위한 평면도들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 15는 색좌표 균일도 평가 실험의 9개의 지점들을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태로 한정하려는 것은 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.

“제1, 제2” 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다”, “구비하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명에서, “왁스계 화합물”이라 함은 상온에서 고체 상태이고 상온보다 높은 녹는점(melting point)을 가지는 유기 화합물을 의미하고, “왁스 입자”라 함은 왁스계 화합물의 재결정화로 인하여 형성되고 물리적으로 단일체를 구성하는 정형 또는 부정형의 입자를 의미한다. 여기서 “상온”은 약 15 ℃ 내지 약 25 ℃ 범위 내의 온도를 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서, “발광(luminescence)”이라 함은 물질 중의 전자가 외부 자극에 의해 바닥 상태에서 들뜬 상태로 천이된 후 들뜬 상태의 전자가 다시 안정한 바닥 상태로 떨어지면서 바닥 상태와 들뜬 상태 사이의 에너지 차이에 해당하는 광을 방출하는 현상을 의미한다.

본 발명에서, “청색광”은 약 430 nm 내지 약 470 nm의 파장대에 속하는 파장을 갖는 광을 의미하며, “녹색광”은 약 520 nm 내지 약 560 nm의 파장대에 속하는 파장을 갖는 광을 의미하며, “적색광”은 약 600 nm 내지 약 660 nm의 파장대에 속하는 파장을 갖는 광을 의미한다.

또한, 본 발명에서, “청색 나노 발광체”는 약 430 nm 내지 약 470 nm의 청색 파장대에서 발광 피크를 갖는 나노 발광체를 총칭하는 것이고, “녹색 나노 발광체”는 약 520 nm 내지 약 560 nm의 녹색 파장대에서 발광 피크를 갖는 나노 발광체를 총칭하는 것이며, “적색 나노 발광체”는 약 600 nm 내지 약 660 nm의 적색 파장대에서 발광 피크를 갖는 나노 발광체를 총칭하는 것이다.

또한 본 발명에서, “발광 입자”는 나노 발광체를 포함하여 특정 파장의 광을 생성할 수 있는 입자를 의미하는 것으로서, 나노 발광체 자체를 나타내거나 나노 발광체를 포함하는 입자를 나타낸다. 구체적으로 “청색 발광 입자”는 하나 이상의 청색 나노 발광체만을 포함하는 발광 입자를 의미하고, “녹색 발광 입자”는 하나 이상의 녹색 나노 발광체만을 포함하는 발광 입자를 의미하며, “적색 발광 입자”는 하나 이상의 적색 나노 발광체만을 포함하는 발광 입자를 의미한다. 본 발명에서 “단색 발광 입자”는 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중에서 선택된 어느 한 종류만을 포함하는 발광 입자를 의미하며, 예를 들어 청색 발광 입자, 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자 중 어느 하나를 의미할 수 있다. 한편, 본 발명에서, “다색 발광 입자”는 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중에서 선택된 적어도 2종류 이상의 나노 발광체들을 포함하는 발광 입자를 의미한다.

본 발명은 발광 입자를 포함하는 광학모듈 및 백라이트 유닛에 관한 것이다. 이하에서는 우선 발광 입자에 대해 상세히 설명을 한 후, 발광 입자를 포함하는 광학 모듈 및 백라이트 유닛에 대해 설명하도록 한다.

발광 입자

본 발명에서 발광 입자는 광학모듈을 구성하는 역프리즘 시트 또는 보호시트와 같은 광학시트에 포함되며, 발광 입자는 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 적어도 하나를 포함한다. 본 발명에서의 상기 발광 입자는 도 3에서 설명될 나노 발광체이거나 도 4a 내지 도 4f에서 설명될 복합체 구조의 입자일 수 있다. 이하에서는, 나노 발광체에 대해서 먼저 설명하고, 복합체 구조의 입자에 대해서 후술하기로 한다.

도 3은 나노 발광체를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 나노 발광체(120)는 중심 입자(121) 및 상기 중심 입자(121)의 표면에 결합된 리간드(123)를 포함할 수 있다.

상기 중심 입자(121)는 Ⅱ-Ⅵ족 화합물, Ⅱ-V족 화합물, Ⅲ-V족 화합물, Ⅲ-Ⅳ족 화합물, Ⅲ-Ⅵ족 화합물, Ⅳ-Ⅵ족 화합물 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다. 상기 “혼합물”은 상기 화합물들의 단순 혼합물 (mixture)뿐만 아니라, 삼성분계 화합물, 사성분계 화합물, 이들 혼합물에 도펀트가 도핑된 경우도 모두 포함한다.

Ⅱ-Ⅵ족 화합물의 예로서는, 황화마그네슘(MgS), 셀렌화마그네슘(MgSe), 텔루르화마그네슘(MgTe), 황화칼슘(CaS), 셀렌화칼슘(CaSe), 텔루르화칼슘(CaTe), 황화스트론튬(SrS), 셀렌화스트론튬(SrSe), 텔루르화스트론튬(SrTe), 황화카드뮴(CdS), 셀렌화카드뮴(CdSe), 텔루르카드뮴(CdTe), 황화아연(ZnS), 셀렌화아연(ZnSe), 텔루르화아연(ZnTe), 황화수은(HgS), 셀렌화수은(HgSe) 또는 텔루르화수은(HgTe) 등을 들 수 있다.

Ⅱ-V족 화합물의 예로서는, 인화아연(Zn₃P₂), 비소화아연(Zn₃As₂), 인화카드뮴(Cd₃P₂), 비소화카드뮴(Cd₃As₂), 질화카드뮴(Cd₃N₂) 또는 질화아연(Zn₃N₂) 등을 들 수 있다.

Ⅲ-V족 화합물의 예로서는, 인화붕소(BP), 인화알루미늄(AlP), 비소화알루미늄(AlAs), 안티모니화알루미늄(AlSb), 질화갈륨(GaN), 인화갈륨(GaP), 비소화갈륨(GaAs), 안티모니화갈륨(GaSb), 질화인듐(InN), 인화인듐(InP), 비소화인듐(InAs), 안티모니화인듐(InSb), 질화알루미늄(AlN) 또는 질화붕소(BN) 등을 들 수 있다.

Ⅲ-Ⅳ족 화합물의 예로서는, 탄화붕소(B₄C), 탄화알루미늄(Al₄C₃), 탄화갈륨(Ga₄C) 등을 들 수 있다.

Ⅲ-Ⅵ족 화합물의 예로서는, 황화알루미늄(Al₂S₃), 셀렌화알루미늄(Al₂Se₃), 텔루르화알루미늄(Al₂Te₃), 황화갈륨(Ga₂S₃), 셀렌화갈륨(Ga₂Se₃), 황화인듐(In₂S₃), 셀렌화인듐(In₂Se₃), 텔루르화갈륨(Ga₂Te₃) 또는 텔루르화인듐(In₂Te₃) 등을 들 수 있다.

Ⅳ-Ⅵ족 화합물의 예로서는, 황화납(PbS), 셀렌화납(PbSe), 텔루르화납(PbTe), 황화주석(SnS), 셀렌화주석(SnSe) 또는 텔루르화주석(SnTe) 등을 들 수 있다.

일례로, 상기 중심 입자(121)는 코어/쉘(core/shell) 구조를 가질 수 있다. 상기 중심 입자(121)의 코어 및 쉘 각각은 상기 예시한 화합물들로 이루어질 수 있다. 상기 예시한 화합물들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 상기 코어(core)나 쉘(shell)을 구성할 수 있다. 상기 코어를 구성하는 화합물의 밴드 갭이 상기 쉘을 구성하는 화합물의 밴드 갭보다 좁을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 다만, 상기 중심 입자(121)가 코어/쉘 구조를 갖는 경우, 상기 쉘을 구성하는 화합물은 상기 코어를 구성하는 화합물과 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 중심 입자(121)는 CdSe를 포함하는 코어 및 ZnS를 포함하는 쉘을 갖는 CdSe/ZnS(코어/쉘) 구조나, InP를 포함하는 코어 및 ZnS를 포함하는 쉘을 갖는 InP/ZnS(코어/쉘) 구조를 가질 수 있다.

다른 예로서, 상기 중심 입자(121)는 적어도 2층 이상의 쉘을 갖는 코어/다중쉘 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 중심 입자(121)는 CdSe를 포함하는 코어, 상기 코어의 표면을 감싸고 ZnSe를 포함하는 제1 쉘 및 상기 제1 쉘의 표면을 감싸며 ZnS를 포함하는 제2 쉘을 갖는 CdSe/ZnSe/ZnS(코어/제1 쉘/제2 쉘) 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 중심 입자(121)는 InP를 포함하는 코어, 제1 쉘로서 ZnSe을 포함하고, 제2 쉘로서 ZnS를 포함하는 InP/ZnSe/ZnS(코어/제1 쉘/제2 쉘) 구조를 가질 수 있다.

또 다른 예로서, 상기 중심 입자(121)는 코어/쉘 구조가 아닌 단일 구조로서, Ⅱ-Ⅵ족 화합물로만 이루어지거나, Ⅲ-V족 화합물로만 이루어질 수 있다.

도면으로 도시하지 않았으나, 상기 중심 입자(121)는 시드(seed)로서 클러스터 분자(cluster molecule)를 더 포함할 수 있다. 상기 클러스터 분자는 상기 중심 입자(121)를 제조하는 공정 중에서 시드 역할을 하는 화합물로서, 상기 중심 입자(121)를 구성하는 화합물의 전구체들이 상기 클러스터 분자 상에서 성장함으로써 상기 중심 입자(121)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 클러스터 분자의 예로서는, 한국 공개 공보 제2007-0064554호에서 개시하고 있는 다양한 화합물들을 들 수 있고, 이들에 제한되지 않는다.

상기 리간드(123)는 서로 인접한 중심 입자(121)가 서로 응집되어 소광(quenching)되는 것을 방지할 수 있다. 상기 리간드(123)는 상기 중심 입자(121)와 결합하며 소수성(hydrophobic) 성질을 가질 수 있다.

상기 리간드(123)의 예로는, 탄소수 6 내지 30의 알킬기를 갖는 아민계 화합물이나 카르복시산 화합물 등을 들 수 있다. 알킬기를 갖는 아민계 화합물의 예로서, 헥사데실아민(hexadecylamine) 또는 옥틸아민(octylamine) 등을 들 수 있다. 상기 리간드(123)의 다른 하나의 예로는, 탄소수 6 내지 30의 알케닐기를 갖는 아민계 화합물이나 카르복시산 화합물 등을 들 수 있다. 이와 달리, 상기 리간드(123)의 또 다른 예로서는, 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine), 트리페놀포스핀(triphenolphosphine), t-부틸포스핀(t-butylphosphine) 등을 포함하는 포스핀 화합물(phosphine compound); 트라이옥틸포스핀 산화물(trioctylphosphine oxide) 등의 포스핀 산화물(phosphine oxide); 피리딘(pyridine) 또는 싸이오펜 (thiophene) 등을 들 수 있다.

이와 달리, 상기 리간드(123)는 비닐기, 아릴기, 아크릴기, 아민기, 메타크릴레이트기, 에폭시기 등으로부터 선택된 하나 이상의 작용기를 갖는 실란계 화합물을 포함할 수 있다.

상기 리간드(123)의 종류는 상기에서 예시한 것에 한정되지 않을 뿐만 아니라, 상기 나노 발광체(120)는 상기 리간드(123) 없이 상기 중심 입자(121)만으로 구성될 수도 있다.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 발광 입자의 다양한 구조들을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 4a를 참조하면, 발광 입자(100a)는 왁스 입자(110) 및 상기 왁스 입자(110) 내부에 배치된 적어도 1개의 나노 발광체(120)를 포함하는 구조를 가질 수 있다.

하나의 왁스 입자(110) 내에는 1개의 나노 발광체(120)가 배치될 수 있다. 이와 달리 하나의 왁스 입자(110) 내에는 2개 내지 수천만 개의 나노 발광체들(120)이 배치될 수 있다. 하나의 왁스 입자(110) 내에 복수의 나노 발광체들(120)이 배치되는 경우, 상기 나노 발광체들(120) 사이의 거리는 약 0.1 nm 내지 약 10 nm일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 발광체들(120) 사이의 거리는 약 0.9 nm 내지 약 1.2 nm일 수 있다.

상기 발광 입자(100a)의 직경은 약 50 nm 내지 약 50 ㎛일 수 있다. 상기 발광 입자(100a)가 분산된 광학층을 형성하기 위한 코팅용 조성물 내에서의 상기 발광 입자(100a)의 분산성을 고려할 때, 상기 발광 입자(100a)의 직경은 약 0.5 ㎛ 내지 약 10 ㎛일 수 있다.

이때, 상기 발광 입자(100a)의 직경은 상기 발광 입자(100a)의 표면 상의 2개 지점간의 직선 거리로서, 상기 발광 입자(100a)의 무게중심을 통과하면서 상기 2개의 지점을 연결하는 가상 직선의 길이이다. 다만, 상기 발광 입자(100a)의 표면에 굴곡이 존재하거나 계란 형상 등과 같이 2개 지점의 위치에 따라 상기 직선 거리가 달라지는 경우, 상기 발광 입자(100a)의 직경은 상기 직선 거리들 중에서 최대값을 의미한다.

상기 왁스 입자(110)는 왁스계 화합물로 이루어진다. 상기 왁스 입자(110)는 상기 나노 발광체(120)를 캡슐화(encapsulation) 하여, 상기 나노 발광체(120)가 외부 환경에 의한 수분, 열, 광 등에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 나노 발광체(120)가 상기 왁스 입자(110)의 내부에 위치됨에 따라, 상기 나노 발광체(120)는 광학 부재의 베이스 기재 또는 광학 코팅층을 형성하기 위한 코팅 재료에 안정적으로 분산될 수 있다.

본 발명에 있어서, “캡슐화”라 함은 상기 나노 발광체(120)가 상기 왁스 입자(110)의 내부에 배치되고, 상기 왁스 입자(110)에 의해서 상기 나노 발광체(120)가 감싸지는 것을 의미한다. 이때, 상기 나노 발광체(120)와 상기 왁스 입자(110) 사이에는 반데르발스 힘(Van der Waals force)이 작용할 수 있다.

상기 왁스 입자(110)를 구성하는 상기 왁스계 화합물로는 폴리머, 코폴리머 또는 올리고머 형태의 합성 왁스(synthetic wax)가 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 왁스계 화합물로는 폴리에틸렌계 왁스(polyethylene-based wax), 폴리프로필렌계 왁스(polypropylene-based wax) 또는 아마이드계 왁스(Amide-based wax)가 사용될 수 있다.

하나의 실시예로서, 상기 왁스계 화합물이 폴리에틸렌계 왁스 또는 폴리프로필렌계 왁스인 경우, 상기 왁스계 화합물은 하기 화학식 1 내지 화학식 7로 나타내는 단위체 중 적어도 1종을 포함할 수 있다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

상기 화학식 1 내지 7에 있어서, R₁, R₃, R₅ 및 R₇은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기(*-(CH2)_x-*, x는 1 내지 10의 정수)일 수 있고, R₂, R₄, R₆ 및 R₈은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, R_a, R_b, R_c, R_d, R_e, R_f 및 R_g는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기일 수 있다.

구체예로서, 상기 화학식 1의 R₂가 수소인 경우, 상기 화학식 1의 단위체는 카르복시기를 포함할 수 있고, 이와 달리, 상기 화학식 1의 R₂가 탄소수 1 내지 10의 알킬기인 경우, 상기 화학식 1의 단위체는 에스테르기를 포함할 수 있다.

그리고 상기 화학식 2의 R₄가 수소인 경우, 상기 화학식 2의 단위체는 알데히드기를 포함할 수 있고, 이와 달리, 상기 화학식 2의 R₄가 탄소수 1 내지 10의 알킬기인 경우, 상기 화학식 2의 단위체는 케톤기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 화학식 3의 R₆이 수소인 경우, 상기 화학식 3의 단위체는 히드록시기를 포함할 수 있고, 이와 달리, 상기 화학식 3의 R₆이 탄소수 1 내지 10의 알킬기인 경우, 상기 화학식 3의 단위체는 에테르기를 포함할 수 있다.

상기 화학식 1 내지 7의 R_a, R_b, R_c, R_d, R_e, R_f 및 R_g가 모두 수소인 경우, 상기 왁스계 화합물은 폴리에틸렌계 왁스일 수 있다. 일례로, 상기 폴리에틸렌계 왁스는 상기 화학식 7의 R_g가 수소인 단위체만을 포함하는 폴리에틸렌 왁스(polyethylene wax, PE 왁스)일 수 있다. 이와 달리, 상기 폴리에틸렌계 왁스는, 상기 화학식 7의 R_g가 수소인 단위체뿐만 아니라, 상기 화학식 1 내지 6의 R_a, R_b, R_c, R_d, R_e 및 R_f가 수소인 산소 함유 단위체들 중에서 적어도 1종을 더 포함하는 폴리에틸렌 왁스일 수 있다. 적어도 1종의 산소 함유 단위체를 포함하는 폴리에틸렌계 왁스의 예로는, 폴리에틸렌의 산화물인 산화 폴리에틸렌 왁스(oxidized polyethylene wax, 산화 PE 왁스), 에틸렌-아크릴산 코폴리머(ethylene-acrylic acid copolymer), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(ethylene-vinyl acetate copolymer), 에틸렌-무수말레산 코폴리머(ethylene-maleic anhydride copolymer) 등이 있다.

또한, 상기 화학식 1 내지 7의 R_a, R_b, R_c, R_d, R_e, R_f 및 R_g가 각각 독립적으로 탄소수 1을 갖는 메틸기인 경우, 상기 왁스계 화합물은 폴리프로필렌계 왁스일 수 있다. 일례로, 폴리프로필렌계 왁스는 상기 화학식 7의 R_g가 메틸기인 단위체만을 포함하는 폴리프로필렌 왁스(polypropylene wax, PP 왁스)일 수 있다. 이와 달리, 상기 폴리프로필렌계 왁스는 상기 화학식 2의 R_g가 메틸기인 단위체뿐만 아니라, 상기 화학식 1 내지 6의 R_a, R_b, R_c, R_d, R_e 및 R_f가 수소인 산소 함유 단위체들 중 적어도 1종을 더 포함하는 폴리프로필렌 왁스일 수 있다. 산소 함유 단위체를 포함하는 폴리프로필렌계 왁스의 예로는, 프로필렌-무수말레산 코폴리머 등이 있다.

다른 하나의 실시예로서, 상기 왁스계 화합물이 아마이드계 왁스인 경우, 상기 왁스계 화합물은 주쇄가 아미드 결합(amide bond, -CONH-)을 포함하는 폴리머, 코폴리머 또는 올리고머일 수 있다. 상기 아마이드계 왁스는 탄소수 1 내지 10의 단위체를 포함할 수 있다. 상기 아마이드계 왁스는 상기 화학식 1 내지 6으로 나타내는 산소 함유 단위체 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

상기 왁스계 화합물이 상기 화학식 1 내지 6의 단위체들 중 적어도 1종의 산소 함유 단위체를 포함하는 경우, 상기 화학식 7의 단위체만을 포함하는 경우에 비해서 상기 왁스 입자(110)는 상기 나노 발광체(120)를 더욱 안정적으로 캡슐화 할 수 있다. 이는 상기 왁스계 화합물이 산소 함유 단위체를 포함하는 경우, 상기 산소 함유 단위체에 포함된 산소의 극성(polarity)에 의해 상기 왁스 입자(110)와 상기 나노 발광체(120)를 구성하는 금속 사이의 상호 작용(interaction)이 강해지기 때문이다.

상기 왁스계 화합물이 상기 산소 함유 단위체 중에서도, 상기 화학식 1로 나타내는 단위체, 특히 카르복시기를 포함하는 경우, 상기 왁스 입자(110)와 상기 나노 발광체(120) 사이의 상호 작용이 더욱 강해지므로 상기 왁스 입자(110)가 상기 나노 발광체(120)를 캡슐화하는데 더욱 유리하다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 왁스 입자(110)는 치환기로서 적어도 카르복시기를 포함하는 왁스계 화합물로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 왁스 입자(110)를 구성하는 왁스계 화합물은 약 1 mg KOH/g 내지 약 200 mg KOH/g의 산가(acid value)를 가질 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 왁스계 화합물의 “산가(acid value)”는 상기 왁스계 화합물 1g을 중화하는데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 mg 수를 의미한다. 상기 왁스계 화합물의 산가가 클수록 상기 왁스계 화합물에 포함된 카르복시기의 양이 많을 수 있다. 상기 왁스계 화합물의 산가가 약 1 mg KOH/g 미만인 경우에는 상기 나노 발광체(120)와 상호 작용을 하는 카르복시기의 양이 매우 미미하여 상기 나노 발광체(120)를 안정적으로 캡슐화 할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 상기 왁스계 화합물의 산가가 약 200 mg KOH/g을 초과하는 경우, 카르복시기에 의해서 오히려 상기 나노 발광체(120)의 표면이 산화되는 문제점이 발생할 수 있다. 구체예로서, 상기 나노 발광체(120)를 안정적으로 캡슐화하기 위하여, 상기 왁스 입자(110)를 구성하는 왁스계 화합물은 약 5 mg KOH/g 내지 약 50 mg KOH/g의 산가를 가질 수 있다.

상기 왁스 입자(110)는 약 0.95 g/cm³ 이상의 고밀도를 가진 왁스계 화합물로 이루어질 수 있다. 약 0.95 g/cm³ 이상의 고밀도를 갖는 고밀도 왁스계 화합물은 약 0.95 g/cm³ 미만의 저밀도를 갖는 저밀도 왁스계 화합물에 비해서 녹는점이 상대적으로 높기 때문에, 상기 고밀도 왁스계 화합물로 이루어진 왁스 입자(110)를 포함하는 발광 입자(100a)의 내열성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 고밀도 왁스계 화합물은 재결정시 결정성이 상기 저밀도 왁스계 화합물에 비해 우수하기 때문에, 고밀도 왁스계 화합물로 이루어진 왁스 입자(110)는 상기 나노 발광체(120)를 보다 안정적으로 캡슐화할 수 있다.

하나의 구체예로서, 폴리에틸렌(PE) 왁스는 약 0.95 g/cm³ 이상의 밀도를 가지는 고밀도 PE 왁스(high density PE wax, HDPE 왁스)와 약 0.95 g/cm³ 미만의 밀도를 가지는 저밀도 PE 왁스(low density PE wax, LDPE 왁스)로 구분될 수 있고, 상기 왁스 입자(110)는 HDPE 왁스로 형성될 수 있다. HDPE 왁스의 밀도는 약 1.20 g/cm³ 이하일 수 있고, 이 경우, HDPE 왁스의 녹는점은 약 120 ℃ 내지 약 200 ℃일 수 있다. 이에 반해, LDPE 왁스의 녹는점은 약 80 ℃ 내지 약 110 ℃일 수 있다. 따라서 상기 왁스 입자(110)는 HDPE 왁스로 형성되는 것이 LDPE 왁스로 형성되는 것보다 본 발명의 실시예에 따른 발광 입자(100a)의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 왁스 입자(110)는 중량 평균 분자량(weight-average molecular weight)이 약 1,000 내지 20,000인 왁스계 화합물로 형성될 수 있다. 본 발명에 있어서, “중량 평균 분자량”은 분자량 분포가 있는 고분자 화합물의 성분 분자종의 분자량을 중량 분율로 평균하여 얻어지는 평균 분자량을 의미한다. 상기 왁스계 화합물의 중량 평균 분자량이 약 1,000 미만인 경우, 상기 왁스계 화합물은 상온에서 고체인 상태로 존재하기 어려우므로, 상온에서 상기 나노 발광체(120)를 캡슐화하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 왁스계 화합물의 중량 평균 분자량이 약 20,000을 초과하는 경우, 상기 왁스계 화합물의 재결정 크기(평균 지름)가 수백 ㎛ 이상이 되므로, 이를 이용하여 발광 입자를 제조하더라도 용매나 수지에 분산시키기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 왁스계 화합물의 분자량이 약 20,000을 초과하는 경우, 상기 왁스계 화합물은 약 200 ℃ 이상의 녹는점을 가지므로, 상기 나노 발광체(120)를 캡슐화하는 공정에서 상기 나노 발광체(120)가 손상될 수 있다.

하나의 왁스 입자(110)의 내부에 배치된 복수의 나노 발광체들(120)은 서로 동일한 파장대(wavelength range)에서 발광 피크를 가질 수 있다. 즉, 상기 나노 발광체들(120)은 제1 파장대에서 발광 피크를 갖는 제1 컬러 나노 발광체, 제2 파장대에서 발광 피크를 갖는 제2 컬러 나노 발광체 및 제3 파장대에서 발광 피크를 갖는 제3 컬러 나노 발광체 중 선택된 1종류만을 포함할 수 있다.

상기 제1 컬러 나노 발광체는 약 430 nm 내지 약 470 nm의 파장대에서 발광 피크를 갖는 청색 나노 발광체이고, 상기 제2 컬러 나노 발광체는 약 520 nm 내지 약 560 nm의 파장대에서 발광 피크를 갖는 녹색 나노 발광체이며, 상기 제3 컬러 나노 발광체는 약 600 nm 내지 약 660 nm의 파장대에서 발광 피크를 갖는 적색 나노 발광체일 수 있다. 이 경우, 상기 발광 입자(100a)는 청색 발광 입자, 적색 발광 입자 및 적색 발광 입자 중 어느 하나가 될 수 있다.

다른 예로서, 하나의 왁스 입자(110) 내부에 배치된 복수의 나노 발광체들(120)은 서로 다른 파장대에서 발광 피크를 갖는 적어도 2종류의 나노 발광체(120)를 포함할 수 있다. 즉, 하나의 왁스 입자(110) 내부에 배치된 복수의 나노 발광체들(120)은 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중에서 선택된 2종류 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 왁스 입자(110) 내에 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체가 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 발광 입자(100a)는 다색 발광 입자가 될 수 있다.

도 4b를 참조하면, 발광 입자(100b)는 왁스 입자(110), 적어도 1개의 나노 발광체(120) 및 외부 보호막(130)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 발광 입자(100b)의 직경은 약 50 nm 내지 약 50 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 약 0.5 ㎛ 내지 약 10 ㎛일 수 있다.

상기 발광 입자(100b)는 상기 외부 보호막(130)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 4a에서 설명한 발광 입자(100a)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.

상기 외부 보호막(130)은 상기 왁스 입자(110)의 표면에 형성되어 상기 왁스 입자(110)를 피복한다. 상기 외부 보호막(130)은 실리콘 산화물(SiOx, 1≤x≤2)로 형성된다. 상기 외부 보호막(130)은, 상기 왁스 입자(110)와 함께, 수분, 열, 광 등에 의해 상기 나노 발광체(120)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

상기 외부 보호막(130)은 실리콘 산화물 전구체 물질의 가수분해와 축합 반응을 통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 보호막(130)은 유기용매에 나노 발광체(120)가 내부에 배치된 왁스 입자(110), 실리콘 산화물 전구체 물질, 촉매 물질 및 물을 혼합하여 상기 왁스 입자(110) 표면에 실리콘 산화물을 성장시킴으로써 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 외부 보호막(130)은 실리카(SiO₂)를 포함할 수 있다.

상기 실리콘 산화물 전구체 물질로는, 예를 들면, 트리에톡시실란 (triethoxysilane, HTEOS), 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane, TEOS), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxysilane, MTEOS), 디메틸디에톡시실란 (dimethyldiethoxysilane), 테트라메톡시실란(tetramethoxysilane, TMOS), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane, MTMOS), 트리메톡시실란 (trimethoxysilane), 디메틸디메톡시실란(dimethyldimethoxysilane), 페닐트리에톡시실란 (phenyltriethoxysilane, PTEOS), 페닐트리메톡시실란 (phenyltrimethoxysilane, PTMOS), 디페닐디에톡시실란(diphenyldiethoxysilane), 디페닐디메톡시실란(diphenyldimethoxysilane) 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 실리콘 산화물 전구체 물질은 할로실란(halosilane), 특히 클로로실란 (chlorosilane), 예를 들어, 트리클로로실란(trichlorosilane), 메틸트리클로로실란(methyltrichlorosilane), 에틸트리클로로실란(ethyltrichlorosilane), 페닐트리클로로실란(phenyltrichlorosilane), 트라클로로실란(tetrachlorosilane), 디클로로실란(dichlorosilane), 메틸디클로로실란(methyldichlorosilane), 디메틸디클로로실란(dimethyldichlorosilane), 클로로트리에톡시실란 (chlorotriethoxysilane), 클로로트리메톡시실란(chlorotrimethoxysilane), 클로로메틸트리에톡시실란(chloromethyltriethoxysilane), 클로로에틸트리에톡시실란(chloroethyltriethoxysilane), 클로로페닐트리에톡시실란(chlorophenyltriethoxysilane), 클로로메틸트리메톡시실란(chloromethyltrimethoxysilane), 클로로에틸트리메톡시실란(chloroethyltrimethoxysilane), 클로로페닐트리메톡시실란(chlorophenyltrimethoxysilane) 등을 이용하여 합성할 수도 있고, 폴리실록산(polysiloxane), 폴리실라잔(polysilazane) 등을 이용하여 합성할 수도 있다.

상기 유기 용매로는, 예를 들면, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 프로판올(propanol), 부탄올(butanol), 펜타놀(pentanol), 헥사놀(hexanol), 메틸셀로솔브(methyl cellosolve), 부틸 셀로솔브(butyl cellosolve), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 디에틸렌 글리콜(diethtylene glycol) 등의 알콜성 용매 또는 톨루엔(toluene)이 사용될 수 있다. 상기 유기 용매는 단독으로 또는 2 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 촉매 물질로는, 알칼리성 물질, 예를 들면, 암모니아(NH₃)가 사용될 수 있다. 이 경우, 암모니아수(NH₄OH)를 상기 유기 용매에 혼합함으로써 상기 외부 보호막(130)을 형성하는 공정에서 암모니아를 촉매 물질로서 이용할 수 있다.

한편, 도면으로 도시하지 않았으나, 상기 외부 보호막(130)은 복수의 왁스 입자들(110)을 피복할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 보호막(130)은 서로 인접하게 배치된 적어도 2개의 왁스 입자들(110)을 피복할 수 있고, 상기 왁스 입자들(110) 사이의 이격 공간에는 실리콘 산화물이 채워짐으로써 발광 입자를 형성할 수 있다.

상기 외부 보호막(130)이 제1 왁스 입자 및 제2 왁스 입자를 피복하는 경우, 상기 제1 왁스 입자 내부에 배치된 제1 나노 발광체는 상기 제2 왁스 입자 내부에 배치된 제2 나노 발광체와 서로 동일한 파장대에서 발광 피크를 가짐으로써, 상기 발광 입자(100b)는 청색 발광 입자, 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자 중 어느 하나가 될 수 있다.

이와 달리, 상기 외부 보호막(130)이 제1 왁스 입자 및 제2 왁스 입자를 피복하는 경우, 상기 제1 왁스 입자 내부에 배치된 제1 나노 발광체는 상기 제2 왁스 입자 내부에 배치된 제2 나노 발광체와 서로 다른 파장대에서 발광 피크를 가질 수 있다. 이때, 상기 발광 입자(100b)는 다색 발광 입자가 될 수 있다.

상기에서 설명한 바에 따르면, 상기 발광 입자(100b)는, 도 4a를 참조하여 설명한 발광 입자(100a)에 비해, 상기 외부 보호막(130)을 더 포함함으로써 상기 나노 발광체(120)를 보다 안정적으로 외부의 수분, 열, 광 등으로부터 보호할 수 있다.

도 4c를 참조하면, 발광 입자(100c)는 왁스 입자(110), 적어도 1개의 나노 발광체(120), 외부 보호막(130) 및 왁스층(140)을 포함하는 구조를 가질 수 있다.

상기 발광 입자(100c)는 상기 왁스층(140)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 4b에서 설명한 발광 입자(100b)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 이때, 상기 발광 입자(100c)의 직경은 약 50 nm 내지 약 50 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 약 0.5 ㎛ 내지 약 10 ㎛일 수 있다.

상기 왁스층(140)은 상기 외부 보호막(130)의 표면을 피복한다. 즉, 상기 왁스층(140)은 상기 왁스 입자(110)를 피복하는 상기 외부 보호막(130)을 감싼다. 상기 왁스층(140)은 왁스계 화합물로 형성될 수 있다. 상기 왁스층(140)을 구성하는 왁스계 화합물은 상기 왁스 입자(110)를 구성하는 왁스계 화합물에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.

도 4c에서는 상기 왁스층(140)이 상기 외부 보호막(130)에 의해 표면이 커버된 하나의 상기 왁스 입자(110)를 피복하는 것을 도시하여 설명하였으나, 상기 왁스층(140)은 2개 이상의 상기 왁스 입자들(110)을 피복할 수 있다. 예를 들어, 도 4b와 관련하여 외부 보호막(130)이 제1 나노 발광체가 내부에 배치된 제1 왁스 입자 및 제2 나노 발광체가 내부에 배치된 제2 왁스 입자를 모두 피복하는 경우를 설명하였는데, 그 외부 보호막(130)의 표면을 상기 왁스층(140)이 다시 피복할 수 있다.

또한, 상기 왁스층(140)은 도 4b에 도시된 발광 입자(100b)를 적어도 2개 이상 피복할 수 있다. 상기 왁스층(140)을 구성하는 상기 왁스계 화합물이 서로 인접하게 배치된 발광 입자들(100b) 사이의 이격 공간을 채움으로써 외부 보호막(130)으로 각각 피복되어 있는 적어도 2개의 왁스 입자들을 하나의 왁스층(140)이 피복할 수 있다.

상기 발광 입자(100c)는 내부에 포함된 나노 발광체(120)의 종류에 따라서 청색, 녹색 및 적색 발광 입자 중 어느 하나가 되거나 다색 발광 입자가 될 수 있다.

상기에서 설명한 바에 따르면, 도 4c에서 설명한 발광 입자(100c)는 상기 왁스 입자(110), 상기 외부 보호막(130) 및 상기 왁스층(140)을 포함하므로, 상기 나노 발광체(120)를 보다 안정적으로 외부의 수분, 열 광 등으로부터 보호할 수 있다.

도 4d를 참조하면, 발광 입자(200a)는 왁스 입자(210), 상기 왁스 입자(210)의 내부에 배치된 적어도 1개의 나노 발광체(220) 및 내부 보호막(230)을 포함하는 구조를 가질 수 있다.

상기 왁스 입자(210)는 도 4a에서 설명한 왁스 입자(110)와 실질적으로 동일하고, 상기 나노 발광체(220)는 도 3에서 설명한 나노 발광체(120)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 상기 발광 입자(200a)의 직경은 약 50 nm 내지 약 50 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 약 0.5 ㎛ 내지 약 10 ㎛일 수 있다.

상기 내부 보호막(230)은 상기 나노 발광체(220)를 피복한다. 상기 내부 보호막(230)은 상기 나노 발광체(220)의 표면과 직접적으로 접촉하여 상기 나노 발광체(220)을 피복한다.

이때, 상기 왁스 입자(210)의 내부에 배치된 상기 나노 발광체들(220)은 개별적으로 상기 내부 보호막(230)에 의해 피복될 수 있다. 즉, 내부 보호막(230)은 1개의 나노 발광체(220)를 피복할 수 있다. 상기 내부 보호막(230)은 실리콘 산화물로 형성되고, 상기 내부 보호막(230)을 구성하는 실리콘 산화물은 도 4b에서 설명한 외부 보호막(130)을 구성하는 실리콘 산화물과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.

상기 왁스 입자(210)의 내부에 배치된 복수의 나노 발광체들(220)은, 서로 동일한 파장대에서 발광 피크를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 입자(200a)는 청색 발광 입자, 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자 중 어느 하나일 수 있다.

이와 달리, 상기 왁스 입자(210)의 내부에 배치된 복수의 나노 발광체들(220)은 서로 다른 파장대에서 발광 피크를 갖는 적어도 2종류의 나노 발광체(220)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 왁스 입자(210)의 내부에 배치된 나노 발광체들(220)은 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중의 적어도 2종류를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발광 입자(200a)는 다색 발광 입자일 수 있다.

도면으로 도시하지 않았으나, 상기 내부 보호막(230)은 2개 이상의 나노 발광체들(220)을 피복할 수도 있다. 2개 이상의 나노 발광체들(220)이 상기 내부 보호막(230)에 의해 피복되는 경우, 서로 인접한 나노 발광체들(220) 사이의 이격 공간은 상기 내부 보호막(230)을 구성하는 실리콘 산화물에 의해 채워질 수 있다.

이때, 하나의 내부 보호막(230)으로 피복된 나노 발광체들(220)은 서로 동일한 파장대에서 발광 피크를 가질 수 있다. 이와 달리, 하나의 내부 보호막(230)으로 피복된 나노 발광체들(220)은 서로 다른 파장대에서 발광 피크를 갖는 적어도 2종류의 나노 발광체(220)를 포함할 수 있다.

한편, 하나의 내부 보호막(230)에 의해 피복된 2개 이상의 나노 발광체들(220)을 발광 그룹으로 지칭할 때, 하나의 왁스 입자(210) 내부에는 적어도 2종류의 발광 그룹들이 배치될 수 있고 이때 하나의 발광 그룹은 제1 나노 발광체들에 의해 구성되고 다른 하나의 발광 그룹은 상기 제1 나노 발광체와 다른 파장대에서 발광 피크를 갖는 제2 나노 발광체들에 의해 구성될 수 있다. 이와 달리, 발광 그룹들 각각이 서로 다른 파장대에서 발광 피크를 갖는 적어도 2종류의 나노 발광체를 포함할 수 있다.

상기에서 설명한 바에 따르면, 상기 발광 입자(200a)는 적어도 1개의 나노 발광체(200)가 이미 1차적으로 상기 내부 보호막(230)에 의해 캡슐화된 상태에서 2차적으로 왁스계 화합물로 캡슐화되는 구조를 가지므로, 상기 나노 발광체(220)가 외부의 열, 광, 수분 등으로부터 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 4e를 참조하면, 발광 입자(200b)는 왁스 입자(210), 적어도 1개의 나노 발광체(220), 내부 보호막(230) 및 외부 보호막(240)을 포함하는 구조를 가질 수 있다.

상기 발광 입자(200b)는 상기 외부 보호막(240)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 4d에서 설명한 발광 입자(200a)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 상기 발광 입자(200b)의 직경은 약 50 nm 내지 약 50 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 약 0.5 ㎛ 내지 약 10 ㎛일 수 있다.

상기 외부 보호막(240)은 상기 왁스 입자(210)를 피복하고 실리콘 산화물로 형성될 수 있다. 상기 외부 보호막(240)은 도 4b에서 설명한 외부 보호막(130)과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 상기 외부 보호막(240)은 상기 왁스 입자(210) 및 상기 내부 보호막(230)과 함께 수분, 열, 광 등에 의해 상기 나노 발광체(220)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 4e에서는 상기 외부 보호막(240)이 하나의 왁스 입자(210)를 피복한 것을 도시하였으나, 상기 외부 보호막(240)은 복수의 왁스 입자들(210)를 피복할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 보호막(240)은 서로 인접하게 배치된 적어도 2개의 왁스 입자들(210)을 피복할 수 있고, 상기 왁스 입자들(210) 사이의 이격 공간에는 실리콘 산화물이 채워짐으로써 발광 입자(200b)를 형성할 수 있다.

도 4f를 참조하면, 발광 입자(200c)는 왁스 입자(210), 적어도 하나의 나노 발광체(220), 내부 보호막(230), 외부 보호막(240) 및 왁스층(250)을 포함하는 구조를 가질 수 있다.

상기 발광 입자(200c)는 상기 왁스층(250)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 4e에서 설명한 발광 입자(200b)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 상기 발광 입자(200c)의 직경은 약 50 nm 내지 약 50 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 약 0.5 ㎛ 내지 약 10 ㎛일 수 있다.

상기 왁스층(250)은 상기 외부 보호막(240)을 피복할 수 있다. 상기 왁스층(250)은 왁스계 화합물로 형성된다. 상기 왁스층(250)을 구성하는 상기 왁스계 화합물은 도 4a에서 설명한 왁스계 화합물과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.

상기 왁스층(250)은 도 4f에 도시된 것과 같이 상기 외부 보호막(240)에 의해 표면이 커버된 1개의 왁스 입자(210)를 피복할 수 있다. 이와 달리, 상기 왁스층(250)은 도면으로 도시하지 않았으나 상기 외부 보호막(240)에 의해 표면이 커버된 왁스 입자(210) 복수개를 하나의 입자로서 피복할 수 있다.

상기에서 설명한 바에 따르면, 상기 발광 입자(200c)는 상기 왁스입자(210)를 상기 외부 보호막(240) 및 상기 왁스층(250)으로 캡슐화함으로써 상기 나노 발광체(220)가 외부의 열, 광, 수분 등으로부터 손상되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명에서 이용하는 발광 입자는 도 4f에 도시된 발광 입자(200c)를 피복하도록 추가적인 실리콘 산화물 보호막 및 왁스층을 반복하여 적층하여 다중층에 의해 캡슐화된 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 발광 입자의 직경은 약 50 nm 내지 약 50 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 약 0.5 ㎛ 내지 약 10 ㎛일 수 있다.

백라이트 유닛

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(1000)은 광원(1100)과 광학 모듈을 포함한다. 상기 광학 모듈은 도광판(1200) 및 역프리즘 시트(1300)를 포함하고, 상기 광원(1100)은 상기 도광판(1200)의 일측에 배치되고, 상기 도광판(1200) 상에 상기 역프리즘 시트(1300)가 배치될 수 있다.

상기 광원(1100)은 광을 생성한다. 일 예로, 상기 광원(1100)은 백색광을 방출하는 백색 발광 소자일 수 있다. 상기 백색 발광 소자는 청색광을 생성하는 청색 발광칩과 상기 청색 발광칩을 커버하는 광전환층을 포함할 수 있다. 즉, 상기 광전환층이 상기 청색 발광칩이 생성하는 청색광의 일부를 흡수한 후 이를 적색광 및 녹색광으로 변환시키게 되므로 상기 백색 발광 소자는 최종적으로는 백색광을 방출하게 된다. 상기 광전환층은 YAG(Yttrium aluminum garnet) 등을 포함하는 형광체 또는 양자점 등을 포함하는 나노발광체를 포함할 수 있다.

이와 달리, 상기 광원(1100)은 청색광을 방출하는 청색 발광 소자일 수 있다. 상기 청색 발광 소자는 청색광을 생성하는 청색 발광칩을 포함하고, 상기 청색 발광칩에서 생성된 청색광이 상기 광원(1100) 외부로 방출된다.

상기 청색 발광칩은 청색 발광 다이오드일 수 있다. 상기 청색 발광 다이오드는 질화물계 화합물을 포함할 수 있다. 상기 질화물계 화합물은 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al) 중에서 선택된 적어도 하나의 질화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 질화물계 화합물은 “In_iGa_jAl_kN”로 나타낼 수 있고, 이때, 0≤i이고, 0≤j이고, 0≤k이며, i+j+k=1이다.

일례로, 상기 청색 발광 다이오드는 각각이 상기 질화물계 화합물을 포함하는 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층의 적층 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 n형 반도체층은 n형 불순물이 도핑되고, p형 반도체층은 p형 불순물이 도핑되며, 활성층은 비도핑층일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 청색 발광 다이오드는 n형 불순물이 도핑된 GaN/AlGaN의 이중층 구조의 n형 반도체층, InGaN으로 형성된 활성층 및 p형 불순물이 도핑된 GaN/AlGaN의 이중층 구조의 p형 반도체층이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.

상기 청색 발광 다이오드가 생성하는 청색광의 발광 스펙트럼은 약 50 nm 이하의 반치폭(full width at half maximum, FWHM)을 가질 수 있다. 바람직하게는, 청색광의 발광 스펙트럼은 약 30 nm 이하의 반치폭을 가질 수 있다. 상기 도광판(1200)은 상기 광원(1100)에서 제공된 광을 가이드하여 상기 역프리즘 시트(1300) 방향으로 출사시킨다. 즉, 상기 광원(1100)에서 생성되어 상기 도광판(1200)으로 입사된 광은, 상기 도광판(1200)의 내부에서 전반사되고, 상기 도광판(1200) 표면에 임계각보다 작은 입사각으로 입사될 경우에는 상기 역프리즘 시트(1300) 방향으로 출사된다. 상기 도광판(1200)은, 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 수지 등으로 형성될 수 있다.

이때, 상기 도광판(1200)은 집광 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 집광 패턴은 상기 역프리즘 시트(1300)의 프리즘 패턴들(1320)과 실질적으로 동일한 형상을 가지는 것이 일반적이다. 상기 집광 패턴은 꼭지각이 약 90°인 돌출부를 갖거나, 오목 또는 볼록한 단면 형상의 렌티큘러 패턴일 수 있다.상기 역프리즘 시트(1300)는 프리즘 패턴들(1320)의 연장 방향이 상기 도광판(1200)에 형성된 집광 패턴의 연장방향과 서로 평행하도록 배치될 수 있으나 서로 교차되도록 배치될 수도 있다. 예를 들어, 상기 역프리즘 시트(1300)는 프리즘 패턴들(1300)의 연장 방향이 상기 도광판(1200)의 집광 패턴의 연장 방향과 90°를 이루도록 배치될 수 있다.

상기 역프리즘 시트(1300)는, 입사된 광을 베이스 필름(1310)의 광출사면에 대해 수직한 방향으로 굴절시켜 출사시킨다. 상기 역프리즘 시트(1300)는 베이스 필름(1310), 상기 베이스 필름(1310)의 일면(하부면) 상에 돌출되도록 형성된 복수의 프리즘 패턴들(1320), 상기 프리즘 패턴들(1320)이 형성된 일면과 대향하는 상기 베이스 필름(1310)의 타면(상부면) 상에 형성된 광확산층(1330)을 포함한다. 상기 역프리즘 시트(1300)는 상기 프리즘 패턴들(1320)이 상기 도광판(1200) 방향을 향하도록 상기 도광판(1200)의 상부에 배치된다. 즉, 상기 프리즘 패턴(1320)은 상기 베이스 필름(1310)의 광입사면 상에 형성되고, 상기 광확산층(1330)은 상기 베이스 필름(1310)의 광출사면 상에 형성된다.

상기 베이스 필름(1310)은 투명성 재료로 형성되고, 상기 투명성 재료의 예로서는, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 수지, 폴리이미드(polyimide, PI) 수지, 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 수지, 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 수지, 메타크릴(Methacrylic) 수지, 폴리우레탄(polyurethane) 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 수지 등을 들 수 있다.

상기 베이스 필름(1310)은 430 nm 내지 470 nm의 청색광에 대해 80% 이상의 평균투과율을 갖는 것이 바람직하다. 또한 450 nm의 광에 대해 90% 이상의 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 또한 상기 베이스 필름(1310)은 0.01 g/m²·day 이하의 수분투과율을 갖는 것이 바람직하다. 수분투과율은 1 m²의 면적을 갖는 시료에 대해 24시간 동안 투과한 수분의 양을 g으로 나타낸 것으로서 값이 작을수록 수분을 잘 차단하는 것을 의미한다.

상기 프리즘 패턴들(1320)은 입사광을 상기 베이스 필름(1310)의 광출사면에 대해 수직한 방향으로 굴절시킨다. 상기 프리즘 패턴들(1320)은 서로 평행하게 일 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 도 5에서는 프리즘 패턴들(1320)의 높이가 서로 동일한 경우를 도시하였으나, 상기 프리즘 패턴들(1320)의 높이는 서로 상이할 수 있다. 또한, 상기 프리즘 패턴들(1320)의 높이는 연장 방향을 따라 주기적으로 또는 비주기적으로 변화될 수 있다. 상기 프리즘 패턴들(1320)의 높이가 주기적으로 변화되는 경우, 각 프리즘 패턴들(1320)의 높이 변화 주기 및/또는 높이 변화량은 서로 상이할 수 있다. 상기 프리즘 패턴들(1320) 각각의 높이는 약 5 ㎛ 내지 40 ㎛ 일 수 있다.

상기 광확산층(1330)의 표면에는 도 5에 도시된 바와 같이 광확산 패턴이 형성될 수 있다. 이 경우 상기 광확산층(1330)은 비평탄 표면을 가짐으로써 두께가 랜덤한 단면 형상을 가질 수 있다. 상기 광확산층(1330)의 평균 두께는 약 1 ㎛ 내지 15 ㎛일 수 있다.

일 예로, 상기 광확산층(1330)의 표면에는 평면 투영 형상이 도 6a에 도시된 바와 같은 복수의 미세 돌기 형태의 광확산 패턴이 형성될 수 있다. 상기 미세 돌기의 돌출 높이는 약 1 ㎛ 내지 20 ㎛일 수 있다. 상기 미세 돌기의 돌출 높이는 상기 미세 돌기가 형성되지 않은 영역과 상기 미세 돌기의 정점 사이의 높이차로 정의될 수 있다. 또한, 상기 미세 돌기의 크기는 약 1 ㎛ 내지 40 ㎛일 수 있다. 상기 미세 돌기의 크기는 상기 미세 돌기의 평면 투영 형상에 있어서, 테두리 상의 두 지점간의 거리 중 최대값으로 정의될 수 있다.

다른 예로, 상기 광확산층(1330)의 표면에는 평면 투영 형상이 도 6b에 도시된 바와 같은 복수의 미세 홈 형태의 광확산 패턴이 형성될 수 있다. 상기 미세 홈의 깊이는 약 1 ㎛ 내지 20 ㎛일 수 있다. 상기 미세 홈의 깊이는 상기 미세 홈이 형성되지 않은 영역과 상기 미세 홈의 최저점 사이의 높이차로 정의될 수 있다. 또한, 상기 미세 홈의 크기는 약 1 ㎛ 내지 40 ㎛일 수 있다. 상기 미세 홈의 크기는 상기 미세 홈의 평면 투영 형상에 있어서, 테두리 상의 두 지점간의 거리 중 최대값으로 정의될 수 있다.

상기 미세 돌기와 상기 미세 홈은 평면 투영 형상은 원형, 타원형, 다각형, 부정형 등의 다양한 형상을 가질 수 있으며, 상기 미세 돌기들 각각 또는 상기 미세 홈들 각각은 각각 서로 다른 형상 및 크기를 가질 수 있다. 상기 미세 돌기들 및 상기 미세 홈들 간의 간격은 불규칙할 수 있고, 일부 미세 돌기나 홈들은 서로 이어지도록 형성될 수도 있다.

또 다른 예로, 상기 광확산층(1330)의 표면에 형성된 광확산 패턴은 상기 미세 돌기 및 상기 미세 홈을 모두 포함할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 광확산층(1330)의 표면은 주기적이고 연속적인 웨이브 형상을 갖도록 형성되거나 도 6c에 도시된 바와 같이 복수의 볼록한 분할영역을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 광확산층(1330)의 표면을 웨이브 형상으로 형성할 경우, 상기 웨이브 형상의 피치(pitch)는 약 10 ㎛ 내지 150 ㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 웨이브 형상의 진폭은 약 1 ㎛ 내지 20 ㎛일 수 있다. 상기 광확산층(1330)의 표면을 볼록한 분할영역을 갖도록 형성할 경우, 상기 분할영역의 폭은 약 10 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있고, 그 높이는 약 0.5 ㎛ 내지 5 ㎛일 수 있다. 상기 분할영역들 각각은 외부를 향해 돌출되어 볼록 형상을 가지며, 상기 볼록 형상에 의해서 상기 분할영역들 사이의 경계는 상대적으로 오목 형상을 가진다. 상기 웨이브 형상의 피치는 규칙적으로 반복되는 웨이브 형상에서 볼록한 부분의 정점간의 거리 또는 오목한 부분의 골간의 거리로 정의될 수 있고, 상기 웨이브 형상의 진폭은 상기 웨이브 형상이 형성된 표면에서의 최고점과 최저점간의 높이차로 정의될 수 있다. 상기 분할영역의 폭은 평면 투영시 각 분할영역의 테두리상의 두 지점간의 거리들 중 최대값으로 정의될 수 있으며, 높이는 상기 분할영역이 형성된 표면에서의 최고점과 최저점간의 높이차로 정의될 수 있다.

상기 분할영역은 도 6d 및 도 6e에 도시된 바와 같이 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 각 분할영역의 평면 투영 형상은 원형, 타원형, 마름모, 다각형, 부정형 등의 다양한 형상을 가질 수 있고, 분할영역들 각각의 평면 투영 형상 및 높이와 크기는 서로 다를 수 있으며, 분할영역의 경계는 직선 또는 곡선일 수 있다. 또한 이러한 분할영역은 그 크기나 형상이 제한되지 않는다.

상기 광확산층(1330)에 형성되는 미세 돌기의 높이, 미세 홈의 깊이, 웨이브 형상의 진폭과 피치, 분할영역의 폭과 높이 또는 깊이, 미세 돌기와 홈의 밀도 등은 요구되는 광 확산의 정도에 따라 적절히 조절될 수 있다.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 상기 광확산층(1330)은 표면이 평탄면(planarized surface)일 수 있다. 이 경우, 상기 광확산층(1330)은 내부에 분산된 확산비드들을 포함할 수 있다. 상기 확산비드들은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 수지, 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 수지, 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 수지, 메타크릴 (metacrylic) 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephtalate, PET) 수지 등으로 형성될 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 상기 확산비드들 각각의 직경은 약 3 ㎛ 내지 약 30 ㎛일 수 있다. 상기 확산비드들 각각의 직경은 동적 광산란법(Dynamic Light Scattering method, DLS법)에 의해 측정된 값으로 정의될 수 있다.

상기 프리즘 패턴(1320) 및 상기 광확산층(1330) 각각은 자외선이나 열에 의해 경화되는 경화성 레진을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 베이스 필름(1310) 상에 상기 경화성 레진을 도포한 후 자외선 또는 열을 이용하여 경화성 레진을 경화시킴으로써 상기 프리즘 패턴(1320) 또는 상기 광확산층(1330)을 형성할 수 있다. 상기 프리즘 패턴들(1320)은 상기 프리즘 패턴들(1320)의 형상과 대응되는 형상이 형성된 스탬프로 가압한 상태에서 자외선 또는 열을 이용하여 상기 경화성 레진을 경화시켜 형성할 수 있고, 상기 광확산층(1340)은 상기 광확산 패턴의 형상과 대응되는 형상이 형성된 스탬프로 가압한 상태에서 자외선 또는 열을 이용하여 경화성 레진을 경화시켜 형성할 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 상기 역프리즘 시트(1300)는 상기 광확산층(1330)에 분산된 발광 입자(CX2)를 포함한다.

상기 광확산층(1330)에 분산된 상기 발광 입자(CX2)는 도 3에 도시된 나노 발광체 및 도 4a 내지 도 4f에 도시된 발광 입자들 중 적어도 하나일 수 있다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.

일 예로, 상기 발광 입자(CX2)는 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 선택된 1종류를 포함하는 단색 발광 입자일 수 있다. 즉, 상기 발광 입자(CX2)는 청색 발광 입자, 녹색 발광 입자 또는 적색 발광 입자일 수 있다.

다른 예로, 상기 발광 입자(CX2)는 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 적어도 2종류를 포함하는 다색 발광 입자일 수 있다.

또 다른 예로, 상기 발광 입자(CX2)는 2종류 이상의 단색 발광 입자를 포함할 수 있다. 즉, 상기 발광 입자(CX2)는 청색 발광 입자, 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자 중 2종류 이상을 포함할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 발광 입자(CX2)는 1종류 이상의 단색 발광 입자와 다색 발광 입자를 포함할 수 있다.

한편, 상기 역프리즘 시트(1300)는 상기 프리즘 패턴(1320)에 분산된 발광 입자(CX1)를 더 포함할 수 있다.

상기 프리즘 패턴(1320)에 포함된 발광 입자(CX1)는 상기 광확산층(1330)에 포함된 발광 입자(CX2)에서 설명한 바와 같이 1종류의 단색 발광 입자들을 포함하거나, 다색 발광 입자들을 포함하거나, 2종류 이상의 단색 발광 입자들을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 프리즘 패턴(1320)에 포함된 발광 입자(CX1)는 단색 발광 입자와 다색 발광 입자를 포함할 수 있다.

상기 역프리즘 시트(1300)에서, 상기 광확산층(1330)과 상기 프리즘 패턴(1320)이 모두 발광 입자(CX2, CX1)를 포함하는 경우, 상기 프리즘 패턴(1320)에 포함된 발광 입자(CX1)와 상기 광확산층(1330)에 포함된 발광 입자(CX2)의 발광 파장은 서로 동일한 파장대에 속할 수 있다.

이와 달리, 상기 프리즘 패턴(1320)에 포함된 발광 입자(CX1)와 상기 광확산층(1330)에 포함된 발광 입자(CX2)의 발광 파장은 서로 상이한 파장대에 속할 수 있다.

일 예로, 상기 프리즘 패턴(1320)과 상기 광확산층(1330) 중 하나는 녹색 발광 입자를 포함하고 나머지 하나는 적색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 광원(1100)은 청색 발광 소자일 수 있다. 구체적으로, 상기 프리즘 패턴(1320)은 녹색 발광 입자를 포함할 수 있고, 상기 광확산층(1330)은 적색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이 경우에는 상기 광확산층(1330)에 포함된 적색 발광 입자는 광원(1100)에서 방출되는 광뿐만 아니라 상기 프리즘 패턴(1320)에 포함된 상기 녹색 발광 입자에서 방출되는 광에 의해서도 여기(excitation)될 수 있으므로, 상기 적색 발광 입자가 충분히 여기될 수 있는 이점이 있다. 다른 예로, 상기 프리즘 패턴(1320)과 상기 광확산층(1330) 중 하나는 2종류 이상의 단색 발광 입자를 포함하고, 다른 하나는 1종류의 단색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 프리즘 패턴(1320)과 상기 광확산층(1330) 중 어느 하나에 포함되는 1종류의 단색 발광 입자의 발광 파장은 다른 하나에 포함되는 2종류 이상의 단색 발광 입자 중 어느 하나의 발광 파장과 동일한 파장대에 속할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 패턴(1320)은 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자를 포함하고, 상기 광확산층(1330)은 적색 발광 입자만을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 프리즘 패턴(1320)은 녹색 발광 입자만을 포함하고, 상기 광확산층(1330)은 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이처럼 휘도에 대한 영향이 큰 녹색 발광 입자가 상기 프리즘 패턴(1320) 및 상기 광확산층(1330) 각각에 포함되는 경우, 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다.

또 다른 예로, 상기 프리즘 패턴(1320)과 상기 광확산층(1330) 중 하나는 단색 발광 입자를 포함하고, 다른 하나는 다색 발광 입자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 패턴(1320)은 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자를 포함하고, 상기 광확산층(1330)은 적색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 프리즘 패턴(1320)은 녹색 발광 입자를 포함하고, 상기 광확산층(1330)은 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자를 포함할 수 있다.

이와 달리, 발광 입자(CX1)는 상기 프리즘 패턴(1320)에만 포함될 수 있다. 이때에는, 상기 발광 입자(CX1)가 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자 중 어느 하나의 종류만을 포함할 수 있고, 상기 광원(1100)은 백색광 발광 소자일 수 있다.

한편, 상기 프리즘 패턴(1320)에만 포함된 발광 입자(CX1)는 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자를 모두 포함하거나, 다색 발광 입자일 수 있으며, 상기 광원(1100)은 청색광 발광 소자일 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(2000)은 광원(2100), 도광판(2200) 및 역프리즘 시트(2300)를 포함한다. 상기 백라이트 유닛(2000)은 상기 역프리즘 시트(2300)를 제외하고는 도 5에서 설명한 백라이트 유닛(1000)과 실질적으로 동일하므로 중복된 상세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 역프리즘 시트(2300)는 제1 베이스 필름(2310), 복수의 프리즘 패턴들(2320), 광학층(2340) 및 발광 입자(CX1, CX2)를 포함한다. 상기 제1 베이스 필름(2310) 및 상기 복수의 프리즘 패턴들(2320)은 도 5에서 설명한 베이스 필름(1310) 및 복수의 프리즘 패턴들(1320)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 광학층(2340)은 상기 제1 베이스 필름(2310)의 일면 상에 형성되고, 표면이 평탄하다. 일례로, 상기 광학층(2340)은 상기 제1 베이스 필름(2310)의 일면 상에 경화성 레진을 도포한 후 자외선 또는 열을 이용하여 상기 경화성 레진을 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 상기 광학층(2340)은 확산 비드들(미도시)을 더 포함할 수 있다.

상기 발광 입자(CX1, CX2)는 상기 광학층(2340) 내부에 분산된 제2 발광 입자(CX2) 및 상기 프리즘 패턴들(2320)의 내부에 분산된 제1 발광 입자(CX1)를 포함할 수 있다. 상기 발광 입자(CX1, CX2)는 도 5를 참조하여 설명한 역프리즘 시트(1300)의 발광 입자(CX1, CX2)와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 프리즘 패턴들(2320) 및 광학층(2340) 각각에 상기 발광 입자(CX1, CX2)가 분산된 경우, 상기 광학층(2340)에 분산된 발광 입자(CX2)와 상기 프리즘 패턴들(2320)의 내부에 분산된 발광 입자(CX1)는 발광 파장이 서로 상이한 파장대에 속할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 패턴들(2320)은 녹색 발광 입자를 포함할 수 있고, 상기 광학층(2340)은 적색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광학층(2340)은 상기 적색 발광 입자와 함께 녹색 발광 입자를 더 포함할 수 있다.

도 7에 도시되지는 않았으나 역프리즘 시트(2300)는 상기 광학층(2340) 상에 배치되는 제2 베이스 필름(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 베이스 필름은 도 5와 관련하여 설명한 베이스 필름(1310)과 실질적으로 동일한 재료로 형성되며 실질적으로 동일한 특성을 가질 수 있다. 상기 제2 베이스 필름은 상기 광학층(2340)을 경화시키는 과정을 통해, 즉 광학층(2340)의 재료로 사용되는 미경화 상태의 경화성 레진 상부에 제2 베이스 필름을 올려놓고 경화를 시키는 과정을 통해 광학층(2340)과 접합된다. 이와 같이 광학층(2340)의 상부에 제2 베이스 필름을 배치하는 과정은 이후의 다른 실시예에서도 동일하게 적용될 수 있다. 이와 같은 특성을 갖는 제1 베이스 필름(2310) 및 제2 베이스 필름(미도시)을 사용하여 역프리즘 시트(2300)을 구성할 경우, 제1 베이스 필름(2310) 및 제2 베이스 필름 사이에 배치되는 광학층(2340)으로 유입되는 수분을 효율적으로 차단할 수 있게 되어 광학층(2340) 내부에 분산된 발광입자(CX2)의 수명 감소 및 성능 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(3000)은 광원(3100), 도광판(3200) 및 역프리즘 시트(3300)를 포함한다. 상기 백라이트 유닛(3000)은 상기 역프리즘 시트(3300)를 제외하고는 도 7에서 설명한 백라이트 유닛(2000)과 실질적으로 동일하므로 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 역프리즘 시트(3300)는 베이스 필름(3310), 복수의 프리즘 패턴들(3320), 광확산층(3330), 광학층(3340) 및 발광 입자(CX1, CX2)를 포함한다. 상기 베이스 필름(3310) 및 상기 복수의 프리즘 패턴들(3320)은 도 7에서 설명한 역프리즘 시트(2300)의 베이스 필름(2310) 및 복수의 프리즘 패턴들(2320)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 광학층(3340)은 상기 베이스 필름(3310)의 일면 상에 형성되고, 표면이 평탄하다. 그리고 상기 광확산층(3330)은 상기 광학층(3340) 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성되거나 내부에 광확산 비드들(미도시)이 분산될 수 있다. 상기 광학층(3340)은 상기 베이스 필름(3310)과 상기 광확산층(3330) 사이에 배치된다. 상기 광확산층(3330)은, 상기 광학층(3340) 상에 형성되고 발광 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고는 도 5를 참조하여 설명한 역프리즘 시트(1300)의 광확산층(1330)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다. 상기 광학층(3340)은 상기 베이스 필름(3310)의 일면 상에 경화성 레진을 도포한 후 자외선 또는 열을 이용하여 경화성 레진을 경화시킴으로써 형성할 수 있고, 상기 광확산층(3330)은 경화된 상기 광학층(3340) 상에 경화성 레진을 도포한 후 상기 광확산 패턴의 형상과 대응되는 형상이 형성된 스탬프로 가압한 상태에서 자외선 또는 열을 이용하여 경화성 레진을 경화시켜 형성할 수 있다. 상기 광학층(3340)과 상기 광확산층(3330)의 굴절율은 서로 동일할 수도 있고, 서로 상이할 수도 있다.

상기 발광 입자(CX1, CX2)는 상기 프리즘 패턴들(3320) 내부에 분산된 제1 발광 입자(CX1) 및 상기 광학층(3340) 내부에 분산된 제2 발광 입자(CX2) 를 포함할 수 있다. 상기 발광 입자(CX1, CX2)는 도 7을 참조하여 설명한 프리즘 패턴들(2320)의 내부에 분산된 제1 발광 입자(CX1) 및 광학층(2340) 내부에 분산된 제2 발광 입자(CX2)와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 설명은 생략한다

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(4000)은 광원(4100), 도광판(4200) 및 역프리즘 시트(4300)를 포함한다. 본 실시예에 따른 백라이트 유닛(4000)은 상기 역프리즘 시트(4300)를 제외하고는 도 5에서 설명한 백라이트 유닛(1000)과 실질적으로 동일하므로 중복된 상세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 역프리즘 시트(4300)는 제1 베이스 필름(4310), 복수의 프리즘 패턴들(4320), 제1 광학층(4341), 제2 광학층(4342) 및 발광 입자(CX1, CX21, CX22)를 포함한다. 상기 제1 베이스 필름(4310) 및 상기 복수의 프리즘 패턴들(4320)은 도 5에서 설명한 역프리즘 시트(1300)의 베이스 필름(1310) 및 복수의 프리즘 패턴들(1320)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1 광학층(4341)은 상기 제1 베이스 필름(4310)의 일면 상에 형성되고, 표면이 평탄하다. 상기 제2 광학층(4342)은 상기 제1 광학층(4341) 상에 형성되고, 표면이 평탄하다. 이때, 상기 제2 광학층(4342)은 확산 비드들(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1 광학층(4341)은 상기 제1 베이스 필름(4310)과 상기 제2 광학층(4342) 사이에 배치된다. 상기 제1 광학층(4341)은 상기 제1 베이스 필름(4310)의 일면 상에 경화성 레진을 도포한 후 자외선 또는 열을 이용하여 경화성 레진을 경화시킴으로써 형성할 수 있고, 상기 제2 광학층(4342)은 경화된 상기 제1 광학층(4341) 상에 경화성 레진을 도포한 후 이를 자외선 또는 열을 이용하여 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 이때, 상기 제1 광학층(4341)과 상기 제2 광학층(4342)의 굴절율은 서로 동일할 수도 있고, 서로 상이할 수도 있다. 상기 프리즘 패턴들(4320)은 상기 제1 및 제2 광학층들(4341, 4342)이 형성된 상기 제1 베이스 필름(4310)의 타면 상에 형성된다.

상기 제1 광학층(4341), 상기 제2 광학층(4342) 및 상기 프리즘 패턴들(4320) 중 적어도 하나에는 발광 입자(CX1, CX21, CX22)가 분산될 수 있다. 상기 발광 입자(CX1, CX21, CX22)로는 도 3에서 설명한 나노 발광체 및 도 4a 내지 도 4f에서 설명한 발광 입자들 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 따라서, 상기 발광 입자(CX1, CX21, CX22)에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

일례로, 상기 제1 광학층(4341), 상기 제2 광학층(4342) 및 상기 프리즘 패턴들(4320) 각각에 모두 발광 입자(CX1, CX21, CX22)가 분산될 수 있다. 이때, 발광 입자(CX1, CX21, CX22)들은 발광 파장이 서로 상이한 파장대에 속할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 패턴들(4320)과 상기 제1 광학층(4341) 각각은 녹색 발광 입자를 포함하고, 상기 제2 광학층(4342)은 적색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 광학층(4342)에는 녹색 발광 입자가 더 포함될 수 있다.

다른 예로, 상기 제1 광학층(4341)과 상기 제2 광학층(4342) 중 하나는 단색 발광 입자를 포함하고, 다른 하나는 다색 발광 입자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 광학층(4341)은 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자를 포함하고, 상기 제2 광학층(4342)은 적색 나노 발광체만을 포함하는 단색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 프리즘 패턴들(4320)은 녹색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 광학층(4341)은 녹색 나노 발광체만을 포함하는 단색 발광 입자를 포함하고, 상기 제2 광학층(4342)은 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 프리즘 패턴들(4320)은 녹색 발광 입자를 포함할 수 있다.

한편, 상기 제1 광학층(4341)에 포함된 발광 입자(CX21)와 상기 제2 광학층(4342)에 포함된 발광 입자(CX22)는 발광 파장이 서로 동일한 파장대에 속할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 광학층(4341) 및 상기 제2 광학층(4342) 각각에 분산된 발광 입자(CX21, CX22)는 적색 발광 입자일 수 있다. 이때, 상기 프리즘 패턴들(2320)에 분산된 발광 입자(CX1)는 녹색 발광 입자일 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 광학층(4341) 및 상기 제2 광학층(4342)에 분산된 발광 입자(CX21, CX22) 각각은 적색 발광 입자와 녹색 발광 입자를 모두 포함할 수 있다. 이때, 상기 프리즘 패턴들(2320)에 분산된 발광 입자(CX1)는 녹색 발광 입자일 수 있다.

도면으로 도시하지 않았으나, 상기 발광 입자(CX1, CX21, CX22)는 상기 제1 광학층(4341) 및 상기 제2 광학층(4342) 중 하나와 상기 프리즘 패턴들(4320)에 분산될 수 있다. 이때, 상기 발광 입자(CX1, CX21, CX22)는 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 선택된 1종류만을 포함하는 단색 발광 입자거나 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 적어도 2종류를 포함하는 다색 발광 입자일 수 있다.

한편, 상기 역프리즘 시트(4300)에서, 상기 제1 광학층(4341) 및 상기 제2 광학층(4342)에만 발광 입자(CX21, CX22)가 분산되고, 상기 프리즘 패턴들(4320)에는 발광 입자가 분산되지 않을 수 있다. 이 경우 제1 광학층(4341) 및 제2 광학층(4342)은 각각 단색 발광 입자 및 다색 발광 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 광학층(4341)은 녹색 발광 입자를 포함하고, 상기 제2 광학층(4342)은 적색 발광 입자를 포함할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(5000)은 광원(5100), 도광판(5200) 및 역프리즘 시트(5300)를 포함한다. 상기 백라이트 유닛(5000)은 상기 역프리즘 시트(5300)를 제외하고는 도 9에서 설명한 백라이트 유닛(4000)과 실질적으로 동일하므로 중복된 상세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 역프리즘 시트(5300)는 제1 베이스 필름(5310), 복수의 프리즘 패턴들(5320), 제1 광학층(5341), 제2 광학층(5342), 광확산층(5330) 및 발광 입자(CX1, CX21, CX22)를 포함한다. 상기 제1 베이스 필름(5310), 상기 복수의 프리즘 패턴(5320), 상기 제1 광학층(5341) 및 제2 광학층(5342)은 도 9에서 설명한 역프리즘 시트(4300)의 제1 베이스 필름(4310), 복수의 프리즘 패턴(4320), 제1 광학층(4341) 및 제2 광학층(4342)과 실질적으로 동일하므로 이들에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 광확산층(5330)은 상기 제2 광학층(5342) 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성된다. 이때, 상기 광확산층(5330)은 내부에 분산된 광확산 비드들을 더 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 달리, 상기 광확산층(5330)은 표면이 평탄할 수 있다. 이처럼 상기 광확산층(5330)의 표면이 평탄한 경우에는 상기 광확산층(5330) 상에 제2 베이스 필름(미도시)이 더 배치될 수 있다. 상기 제2 베이스 필름은 도 7과 관련하여 설명한 제2 베이스 필름과 실질적으로 동일하므로 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 광확산층(5330)은 상기 제2 광학층(5342) 상에 형성되고 내부에 발광 입자가 분산되지 않은 것을 제외하고는 도 5를 참조하여 설명한 역프리즘 시트(1300)의 광확산층(1330)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다. 상기 광확산층(5330)은 경화된 상기 제2 광학층(5342) 상에 경화성 레진을 도포한 후 상기 광확산 패턴의 형상과 대응되는 형상이 형성된 스탬프로 가압한 상태에서 자외선 또는 열을 이용하여 경화성 레진을 경화시켜 형성할 수 있다. 상기 광확산층(5330)과 상기 제1 및 제2 광학층들(5341, 5342)의 굴절율은 서로 동일할 수도 있고, 서로 상이할 수도 있다.

상기 발광 입자(CX1, CX21, CX22)는 상기 제1 광학층(5341), 상기 제2 광학층(5342) 및 상기 프리즘 패턴(5320) 중 적어도 하나에 분산될 수 있다.

일례로, 상기 발광 입자(CX1, CX21, CX22)는 상기 제1 광학층(5341), 상기 제2 광학층(5342) 및 상기 프리즘 패턴(5320) 각각에 분산될 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 패턴(5320)에는 녹색 발광 입자가 분산되고, 상기 제1 광학층(5341)에는 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자가 분산되며, 상기 제2 광학층(5342)에는 적색 발광 입자가 분산될 수 있다. 이때, 상기 제1 광학층(5341)에는 상기 녹색 및 적색 발광 입자들 대신에 녹색 나노 발광체와 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자가 분산될 수 있다.

다른 예로, 상기 제1 광학층(5341) 및 상기 제2 광학층(5342) 내부에만 발광 입자(CX21, CX22)가 분산되고, 상기 프리즘 패턴들(5320)에는 발광 입자가 분산되지 않을 수 있다. 상기 광확산층(5330)은 광확산 기능을 수행할 수 있다.

도 10의 상기 발광 입자(CX1, CX21, CX22)는 도 9를 참조하여 설명한 발광 입자와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(6000)은 광원(6100), 도광판(6200), 역프리즘 시트(6300) 및 역프리즘타입 보호시트(6400)를 포함한다.

상기 광원(6100) 및 상기 도광판(6200)은 도 5를 참조하여 설명한 광원(1100) 및 도광판(1200)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 역프리즘 시트(6300)는 도 2를 참조하여 설명한 종래의 역프리즘 시트(10)이거나, 도 5 내지 도 10을 참조하여 설명한 역프리즘 시트들(1300, 2300, 3300, 4300, 5300) 중 하나일 수 있다. 따라서, 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

이하에서, 상기 역프리즘타입 보호시트(6400)의 구성 요소와의 구분을 위해서, 상기 역프리즘 시트(6300)에 포함된 '베이스 필름', '광학층' 및 '발광 입자'은 각각 '제2 베이스 필름', '제2 광학층' 및 '제2 발광 입자'라 지칭하여 설명한다. 즉, 상기 역프리즘 시트(6300)에서, 상기 제2 베이스 필름, 상기 프리즘 패턴들, 제2 광학층 및 제2 발광 입자 각각은 도 5에서 설명한 베이스 필름(1310), 프리즘 패턴들(1320), 광학층(1330) 및 발광 입자(CX1, CX2) 각각과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.

상기 역프리즘타입 보호시트(6400)는 상기 도광판(6200)과 상기 역프리즘 시트(6300) 사이에 배치된다. 상기 역프리즘타입 보호시트(6400)는 상기 역프리즘 시트(6300)의 프리즘 패턴의 손상을 방지하고, 상기 도광판(6200)에서 출사된 광을 상기 역프리즘 시트(6300)로 전달한다.

상기 역프리즘타입 보호시트(6400)는 제1 베이스 필름(6410), 버퍼 패턴(6420), 제1 광학층(6440) 및 제1 발광 입자(CX)를 포함한다. 상기 역프리즘타입 보호시트(6400)는 상기 버퍼 패턴(6420)이 상기 도광판(6200) 방향을 향하도록 상기 도광판(6200) 상부에 배치된다.

상기 제1 베이스 필름(6410)은 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 수지, 폴리이미드(polyimide, PI) 수지, 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 수지, 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 수지, 메타크릴(Methacrylic) 수지, 폴리우레탄(ployurethane) 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 수지 등의 투명성 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 베이스 필름(6410)은 앞서 도 7과 관련하여 설명한 제1 베이스 필름(2310)과 실질적으로 동일한 특성을 가지므로 보다 상세한 설명은 생략한다.

상기 버퍼 패턴(6420)은 상기 도광판(6200)을 향하도록 상기 제1 베이스 필름(6410)의 일면 상에 형성된다. 상기 버퍼 패턴(6420)은 상기 역프리즘 시트(6300)의 프리즘 패턴들과 실질적으로 동일한 방향으로 연장된 프리즘 패턴일 수 있다. 즉, 상기 버퍼 패턴(6420)은, 상기 역프리즘 시트(6300)를 구성하는 프리즘 패턴과 동일한 방향으로 연장되지만 피치, 높이 또는 이후 설명할 내각은 상기 역프리즘 시트(6300)를 구성하는 프리즘 패턴과 상이할 수 있다. 상기 버퍼 패턴(6420)은 상기 제1 베이스 필름(6410)의 일면 상에 경화성 레진을 도포한 후 상기 버퍼 패턴(6420)과 대응하는 형상이 형성된 스탬프로 가압한 상태에서 자외선 또는 열을 이용하여 경화성 레진을 경화시켜 형성할 수 있다.

상기 버퍼 패턴(6420)의 피치(P1)는 상기 역프리즘 시트(6300)에 형성된 상기 프리즘 패턴들의 피치(P2)에 비해 클 수 있다. 여기서, 상기 피치는 상기 역프리즘 시트(6300)에 형성된 프리즘 패턴들의 정점간의 거리 또는 상기 버퍼 패턴들(6420)의 정점간의 거리로 정의될 수 있다. 이와 달리, 상기 피치는 상기 역프리즘 시트(6300)에 형성된 프리즘 패턴들의 골간의 거리 또는 상기 버퍼 패턴들(6420)의 골간의 거리로 정의될 수 있다. 일 예로, 상기 버퍼 패턴(6420)의 피치(P1)는 약 50 ㎛ 내지 170 ㎛일 수 있고, 상기 프리즘 패턴의 피치(P2)는 약 10 ㎛ 내지 60 ㎛일 수 있다.

또한, 상기 버퍼 패턴(6420)의 높이(H1)는 상기 프리즘 패턴의 높이(H2)에 비해 작을 수 있다. 여기서, 프리즘 패턴의 높이(H2)는 프리즘 패턴들 각각의 골들이 위치하는 평면(D2)에서 프리즘 패턴의 정점까지의 수직 거리로 정의될 수 있고 상기 버퍼 패턴(6420)의 높이(H1)는 상기 버퍼 패턴들(6420) 각각의 골들이 위치하는 평면(D1)에서 버퍼 패턴(6420)의 정점까지의 수직 거리로 정의될 수 있다. 일 예로, 상기 버퍼 패턴(6420)의 높이(H1)는 약 1 ㎛ 내지 5 ㎛이고, 상기 프리즘 패턴의 높이(H2)는 약 5 ㎛ 내지 40 ㎛일 수 있다.

또한, 상기 역프리즘타입 보호시트(6400)에 포함되는 버퍼 패턴(6420)의 내각(C1)은 상기 역프리즘 시트(6300)에 포함되는 프리즘 패턴의 내각(C2)에 비해 작을 수 있다. 여기서, 상기 프리즘 패턴의 내각(C2)과 상기 버퍼 패턴(6420)의 내각(C1)은 각각 상기 프리즘 패턴의 측면을 구성하는 경사면(E2) 및 상기 버퍼 패턴(6420)의 측면을 구성하는 경사면(E1)이 상기 버퍼 패턴(6420)과 프리즘 패턴의 골들이 위치하는 평면(D1, D2)과 이루는 각으로 정의될 수 있다. 일 예로, 상기 버퍼 패턴(6420)의 내각(C1)은 약 0.5° 내지 7°이고, 상기 역프리즘 시트(6300)의 프리즘 패턴의 내각(C2)는 약 25° 내지 65°일 수 있다.

상기 버퍼 패턴(6420)의 굴절률과 상기 프리즘 패턴의 굴절률은 서로 다를 수 있다. 예를 들면, 상기 버퍼 패턴(6420)의 굴절률이 프리즘 패턴의 굴절률보다 작은 값을 가질 수 있다. 일 예로, 상기 버퍼 패턴(6420)의 굴절률은 약 1.4 내지 1.6이고, 상기 프리즘 패턴의 굴절률은 약 1.45 내지 1.65일 수 있다.

상기 버퍼 패턴(6420)과 상기 프리즘 패턴은 강도가 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 버퍼 패턴(6420)은 상기 프리즘 패턴에 비해 강도가 낮은 연성 재질로 형성될 수 있다.

한편, 상기 버퍼 패턴(6420)은 상기 도광판(6200)과 동일한 강도의 재질로 형성되거나, 상기 도광판(6200)보다 강도가 낮은 연성 재질로 형성될 수 있다.

상기 역프리즘타입 보호시트(6400)의 상기 제1 광학층(6440)은 상기 역프리즘 시트(6300)와 마주보도록 상기 제1 베이스 필름(6410)의 일면 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 광학층(6440)의 표면은 평탄할 수 있다. 이때, 상기 제1 광학층(6440)은 확산 비드들(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 광학층(6440)의 표면이 평탄할 경우 제1 광학층(6440) 상에 제3 베이스 필름(미도시)이 더 배치될 수 있다. 이 제3 베이스 필름은 도 7과 관련하여 설명한 제2 베이스 필름과 실질적으로 동일한 특성을 가지므로 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1 발광 입자(CX)는 상기 역프리즘타입 보호시트(6400)의 제1 광학층(6440) 내부에 분산될 수 있다. 상기 제1 발광 입자(CX)로는 도 3에 도시된 나노 발광체 및 도 4a 내지 도 4f에 도시된 발광 입자들 중 적어도 하나가 사용될 수 있으므로, 이에 대한 중복되는 상세한 설명은 생략한다.

일 예로, 상기 제1 발광 입자(CX)는 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 선택된 1종류만을 포함하는 단색 발광 입자이거나 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 적어도 2종류를 포함하는 다색 발광 입자일 수 있다.

다른 예로, 상기 제1 발광 입자(CX)와 상기 역프리즘 시트(6300)의 제2 광학층에 분산된 제2 발광 입자(미도시)는 동일한 파장대에 속하는 발광 파장을 갖거나, 서로 상이한 파장대에 속하는 발광 파장을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 발광 입자(CX)는 녹색 발광 입자일 수 있고, 상기 제2 발광 입자는 적색 발광 입자일 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 발광 입자(CX)는 적색 발광 입자일 수 있고, 상기 제2 발광 입자는 녹색 발광 입자일 수 있다.

또 다른 예로, 상기 제1 발광 입자(CX)는 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자를 포함하고, 상기 제2 발광 입자는 적색 발광 입자만을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 발광 입자(CX)는 녹색 발광 입자만을 포함하고, 상기 제2 발광 입자는 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자를 포함할 수 있다.

한편, 상기 제1 발광 입자(CX)는 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자를 포함하고, 상기 제2 발광 입자는 적색 나노 발광체만을 포함하는 단색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 발광 입자(CX)는 녹색 나노 발광체만을 포함하는 단색 발광 입자를 포함하고, 상기 제2 발광 입자는 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자를 포함할 수 있다.

한편, 앞에서는 상기 역프리즘타입 보호시트(6400) 및 상기 역프리즘 시트(6300)가 모두 광학층을 포함하는 경우를 설명하였으나, 발광 입자를 포함하는 광학층은 상기 역프리즘타입 보호시트(6400) 및 상기 역프리즘 시트(6300)중 어느 하나에만 형성될 수 있다. 이 경우 그 광학층에 포함되는 발광 입자는 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 선택된 1종류만을 포함하는 단색 발광 입자이거나 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 적어도 2종류를 포함하는 다색 발광 입자일 수 있다.

한편, 상기 역프리즘타입 보호시트(6400)와 역프리즘 시트(6300)가 모두 광학층을 포함하더라도 상기 발광 입자는 상기 역프리즘타입 보호시트(6400)의 제1 광학층(6440) 및 상기 역프리즘 시트(6300)의 제2 광학층 중 어느 하나에만 분산될 수 있다. 이 경우 발광 입자는 상기에서 설명한 단색 발광 입자이거나 다색 발광 입자일 수 있다. 이때, 상기 제1 광학층(6440) 및 제2 광학층 중 적어도 어느 하나의 광학층은 확산 비드를 포함하거나 상기 발광 입자와 다른 형광 입자를 포함할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(7000)은 광원(7100), 도광판(7200), 역프리즘 시트(7300) 및 역프리즘타입 보호시트(7400)를 포함한다. 상기 백라이트 유닛(7000)은 역프리즘타입 보호시트(7400)를 제외하고는 도 11을 참조하여 설명한 백라이트 유닛(6000)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 역프리즘타입 보호시트(7400)는 상기 도광판(7200)과 상기 역프리즘 시트(7300) 사이에 배치되고, 제1 베이스 필름(7410), 버퍼 패턴(7420), 제1 광학층(7440), 제1 광확산층(7430) 및 제1 발광 입자(CX)를 포함한다. 상기 역프리즘타입 보호시트(7400)는 상기 제1 광확산층(7430)을 더 포함한다는 것을 제외하고는 도 11을 참조하여 설명한 역프리즘타입 보호시트(6400)와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1 광확산층(7430)은 상기 제1 광학층(7440) 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성되거나 내부에 광확산 비드들이 분산될 수 있다. 상기 제1 광확산층(7430)은 상기 제1 광학층(7440) 상에 형성되고 발광 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고는 도 5를 참조하여 설명한 역프리즘 시트(1300)의 광확산층(1330)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다. 상기 제1 광확산층(7430)은 약 1 ㎛ 내지 15 ㎛의 평균 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

한편, 도면으로 도시되진 않았지만, 상기 역프리즘타입 보호시트(7400)에는 광학층(7440)이 형성되지 않고, 상기 제1 베이스 필름(7410) 상에 제1 광확산층(7430)이 곧바로 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 역프리즘 시트(7300)의 제2 광학층에 도 3 및 도 4a 내지 도 4f에서 설명한 발광 입자가 분산된다.

이처럼 역프리즘타입 보호시트(7400)의 최상층인 상기 제1 광확산층(7430)의 표면에 광확산 패턴을 형성하면 상기 역프리즘 시트(7300)의 프리즘 패턴의 정점과 상기 역프리즘타입 보호시트(7400)와의 접촉면적을 줄일 수 있어 ?-아웃(Wet-Out)과 같은 광학적 결함을 감소시킬 수 있다. 여기서, ?-아웃(Wet-Out)이란 인접한 시트에서 서로 접촉되는 부분과 접촉되지 않는 부분에서의 광투과율의 차이로 인해 상기 접촉되는 부분이 상기 접촉되지 않는 부분보다 상대적으로 밝게 보이는 현상으로서 표시장치에서 표시되는 이미지의 불균일성을 초래하게 된다. 그러나, 상기 제1 광확산층(7430)의 표면에 광확산 패턴이 형성되면 상기 역프리즘 시트(7300)의 프리즘 패턴의 정점과 접촉되는 부분이 감소되어 밝게 보이는 영역의 크기가 줄어들게 되어 사용자가 시인을 할 수 없는 정도가 된다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(8000)은 광원(8100), 도광판(8200), 역프리즘 시트(8300) 및 비평탄타입 보호시트(8400)를 포함한다. 상기 백라이트 유닛(8000)은 비평탄타입 보호시트(8400)를 제외하고는 도 11을 참조하여 설명한 백라이트 유닛(6000)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 비평탄타입 보호시트(8400)는 상기 도광판(8200)과 상기 역프리즘 시트(8300) 사이에 배치되어, 상기 역프리즘 시트(8300)의 프리즘 패턴의 손상을 방지하면서 상기 도광판(8200)에서 출사된 광을 균일하게 확산시켜 상기 역프리즘 시트(8300)로 전달한다. 상기 비평탄타입 보호시트(8400)는 제1 베이스 필름(8410), 제1 광학층(8441), 제3 광학층(8442) 및 제1 발광 입자(CX)를 포함한다. 참고로, 앞서 설명한 바와 같이 제2 광학층은 상기 역프리즘 시트(8300)에 포함되는 광학층을 의미한다.

상기 제1 베이스 필름(8410)은 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 수지, 폴리이미드(polyimide, PI) 수지, 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 수지, 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 수지, 메타크릴(Methacrylic) 수지, 폴리우레탄(ployurethane) 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 수지 등의 투명성 재질로 형성되며, 430 nm 내지 470 nm의 청색광에 대해 80% 이상의 평균투과율을 갖는 것이 바람직하다. 또한 450 nm의 광에 대해 90% 이상의 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 또한 상기 제1 베이스 필름(8410)은 0.01 g/m²·day 이하의 수분투과율을 갖는 것이 바람직하다.

상기 제1 광학층(8441)은 상기 제1 베이스 필름(8410)의 일면에 형성되고, 상기 제3 광학층(8442)은 상기 제1 광학층(8441)이 형성된 일면과 대향하는 상기 제1 베이스 필름(8410)의 타면에 형성된다. 한편, 도 13에 도시된 경우와 달리, 상기 비평탄타입 보호시트(8400)는 상기 제1 광학층(8441)과 상기 제3 광학층(8442) 중 어느 하나만을 포함할 수 있다. 상기 제1 광학층(8441)과 상기 제3 광학층(8442) 각각의 표면은 평탄할 수 있다. 상기 제1 및 제3 광학층들(8441, 8442) 각각은 도 11을 참조하여 설명한 제1 광학층(6440)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1 발광 입자(CX)는 상기 제1 및 제3 광학층들(8441, 8442) 각각에 분산될 수 있다. 상기 제1 발광 입자(CX)로는 도 3에 도시된 나노 발광체 및 도 4a 내지 도 4f에 도시된 발광 입자들 중 적어도 하나가 사용될 수 있으므로, 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

일례로, 상기 비평탄타입 보호시트(8400)가 상기 제1 광학층(8441)과 상기 제3 광학층(8442) 중 어느 하나만을 포함하는 경우, 상기 제1 발광 입자(CX)는 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 선택된 1종류만을 포함하는 단색 발광 입자거나 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 적어도 2종류를 포함하는 다색 발광 입자일 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 발광 입자(CX)와 상기 역프리즘 시트(8300)의 제2 광학층(미도시)에 분산된 제2 발광 입자(미도시)는 동일한 파장대에 속하는 발광 파장을 갖거나 서로 상이한 파장대에 속하는 발광 파장을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 발광 입자(CX)는 녹색 발광 입자일 수 있고, 상기 제2 발광 입자는 적색 발광 입자일 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 발광 입자(CX)는 적색 발광 입자일 수 있고, 상기 제2 발광 입자는 녹색 발광 입자일 수 있다.

이와 달리, 상기 제1 발광 입자(CX)는 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자를 포함하고, 상기 제2 발광 입자는 적색 발광 입자만을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 발광 입자(CX)는 녹색 발광 입자만을 포함하고, 상기 제1 발광 입자는 녹색 발광 입자 및 적색 발광 입자를 포함할 수 있다.

한편, 상기 제1 발광 입자(CX)는 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자를 포함하고, 상기 제2 발광 입자는 적색 나노 발광체만을 포함하는 단색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 발광 입자(CX)는 녹색 나노 발광체만을 포함하는 단색 발광 입자를 포함하고 상기 제2 발광 입자는 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자를 포함할 수 있다.

다른 예로, 상기 비평탄타입 보호시트(8400)가 상기 제1 및 제3 광학층들(8441, 8442)을 포함하는 경우, 상기 제1 및 제3 광학층들(8441, 8442) 모두 상기 제1 발광 입자(CX)를 포함할 수 있다. 상기 제1 광학층(8441) 및 제3 광학층(8442)에 포함되는 발광 입자는 모두 제1 발광 입자(CX)로 호칭되지만 상기 제1 광학층(8441)에 포함되는 발광 입자와 상기 제3 광학층(8442)에 포함되는 발광 입자는 발광 파장 및 종류가 상이할 수 있다.

상기 제1 광학층(8441) 및 상기 제3 광학층(8442) 각각에 분산된 제1 발광 입자(CX)는 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 선택된 1종류만을 포함하는 단색 발광 입자거나 청색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 적색 나노 발광체 중 적어도 2종류를 포함하는 다색 발광 입자일 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제3 광학층들(8441, 8442) 각각에는 2종류 이상의 단색 발광 입자가 포함될 수도 있다.

구체적으로, 상기 제1 및 제3 광학층들(8441, 8442)은 모두 녹색 발광 입자를 포함할 수 있고, 역프리즘 시트(8300)의 제2 광학층은 적색 발광 입자를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 광학층(8441)은 녹색 발광 입자를 포함하고, 상기 제3 광학층(8442) 및 상기 역프리즘 시트(8300)의 제2 광학층은 적색 발광 입자를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 역프리즘 시트(8300)의 제2 광학층 및 비평탄타입 보호시트(8400)의 상기 제1 광학층(8441) 및 제3 광학층(8442) 중 적색 발광 입자를 포함하는 광학층에는 녹색 발광 입자가 추가로 포함될 수도 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(9000)은 광원(9100), 도광판(9200), 역프리즘 시트(9300) 및 비평탄타입 보호시트(9400)를 포함한다. 상기 백라이트 유닛(9000)은 비평탄타입 보호시트(9400)를 제외하고는 도 11을 참조하여 설명한 백라이트 유닛(6000)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 비평탄타입 보호시트(9400)는 상기 도광판(9200)과 상기 역프리즘 시트(9300) 사이에 배치되어, 상기 역프리즘 시트(9300)의 프리즘 패턴의 손상을 방지하면서 상기 도광판(9200)에서 출사된 광을 균일하게 확산시켜 상기 역프리즘 시트(9300)로 전달한다. 상기 비평탄타입 보호시트(9400)는 제1 베이스 필름(9410), 제1 및 제3 광학층들(9441, 9442), 제1 및 제3 광확산층들(9431, 9432)과, 제1 발광 입자(CX)를 포함한다. 상기 비평탄타입 보호시트(9400)는 상기 제1 및 제3 광확산층들(9431, 9432)을 더 포함한다는 것을 제외하고는 도 13에 도시된 비평탄타입 보호시트(8400)와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1 광확산층(9431)은 제1 광학층(9441) 상에 형성되고, 상기 제3 광확산층(9432)은 제3 광학층(9442) 상에 형성된다. 이에 따라, 상기 제1 광학층(9441)이 상기 제1 베이스 필름(9410)과 상기 제1 광확산층(9431) 사이에 개재되고, 상기 제3 광학층(9442)이 상기 제1 베이스 필름(9410)과 상기 제3 광확산층(9432) 사이에 개재된다. 상기 제1 및 제3 광확산층(9431, 9432) 각각은 표면에 광확산 패턴이 형성되거나 내부에 분산된 광확산 비드들을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제3 광확산층들(9431, 9432) 각각은 약 1 ㎛ 내지 15 ㎛의 평균 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

도 14에는, 상기 비평탄타입 보호시트(9400)가 상기 제1 및 제3 광확산층들(9431, 9432)을 모두 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 상기 비평탄타입 보호시트(9400)는 상기 제1 및 제3 광확산층들(9431, 9432) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제3 광확산층들(9431, 9432)은 상기 제1 및 제3 광학층들(9441, 9442) 상에 형성되고 발광 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고는 도 5를 참조하여 설명한 역프리즘 시트(1300)의 광확산층(1330)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.

한편, 도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 비평탄타입 보호시트(9400)에는 상기 광학층(9441, 9442)이 형성되지 않고, 상기 광확산층(9431, 9432)이 상기 제1 베이스 필름(9410)의 상부면과 하부면 상에 직접 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 역프리즘 시트(9300)는 내부에 분산된 발광 입자를 포함한다.

백라이트 유닛의 제작

[ 실시예 1]

(1) 역프리즘 시트의 제작

먼저 하기의 방법으로 광학층을 형성하였다.

톨루엔 1 ml에, 왁스계 화합물로서 산가(acid value)가 약 30 mg KOH/g인 산화 고밀도 폴리에틸렌 왁스(oxidized HDPE wax)(상품명: Licowax PED 136 왁스, Clariant사, 스위스)를 20 mg을 혼합한 후, 약 130 ℃로 온도를 상승시킴으로써 상기 왁스계 화합물을 용해시켜 왁스 용액을 제조하였다.

이어서, 톨루엔 1 ml에 약 20 mg의 CdSe계의 적색 나노 발광체(상품명: Nanodot-HE-610, QD solution사, 한국)가 분산된 용액을, 상기 왁스 용액에 첨가하여 혼합한 후 상온으로 냉각시켜 왁스 입자 및 상기 적색 나노 발광체를 포함하는 적색 발광 입자가 분산된 분산 용액을 제조하였다. 상기 분산 용액을 BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 우레탄아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, TPO)와 혼합하였다. 상기 광개시제는 우레탄아크릴레이트 100 중량부에 대해 약 0.8 중량부 혼합하였다. 이후 증발기(evaporator)를 이용하여 톨루엔을 제거하여 우레탄아크릴레이트, 적색 발광 입자 및 광개시제가 혼합된 제1 코팅 조성물을 제조하였다.

이어서, 상기 제1 코팅 조성물을 약 75 ㎛ 두께의 PET 필름의 일면 상에 코팅하고 경화시켜 표면이 평탄하고, 적색 발광 입자를 포함하는 광학층을 형성하였다. 상기 광학층의 두께는 약 50 ㎛이었다.

다음으로 상기 PET 필름의 다른 면에 하기의 방법으로 프리즘 패턴을 형성하였다.

톨루엔 1 ml에 왁스계 화합물로서 산가(acid value)가 약 30 mg KOH/g인 산화 고밀도 폴리에틸렌 왁스(oxidized HDPE wax)(상품명: Licowax PED 136 왁스, Clariant사, 스위스)를 20 mg을 혼합한 후, 약 130 ℃로 온도를 상승시킴으로써 상기 왁스계 화합물을 용해시켜 왁스 용액을 제조하였다.

이어서, 톨루엔 1 ml에 약 20 mg의 CdSe계의 녹색 나노 발광체(상품명: Nanodot-HE-530, QD solution사, 한국)가 분산된 용액을 상기 왁스 용액에 첨가하여 혼합한 후 상온으로 냉각시키고, BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 에폭시아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(TPO)와 혼합하였다. 상기 광개시제는 에폭시아크릴레이트 100 중량부에 대해 약 0.8 중량부 혼합하였다. 이후 증발기(evaporator)를 이용하여 톨루엔을 제거하여 에폭시아크릴레이트, 녹색 발광 입자 및 광개시제가 혼합된 제2 코팅 조성물을 제조하였다.

이어서, 상기 제2 코팅 조성물을 상기 베이스 필름의 타면 상에 코팅하고 경화시켜 그 표면에 약 25 ㎛의 높이를 갖는 프리즘 패턴들을 형성하였다.

(2) 도광판의 제작

메틸메타크릴레이트 중합체 100 중량부에 대해서, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(상품명: Tinuvin-329, BASF사, 독일) 0.5 중량부 및 힌더드 아민계 광안정제(상품명: Tinuvin-770, BASF사, 독일) 0.5 중량부를 혼합하여 도광판 제조용 조성물을 준비하였다. 상기 도광판 제조용 조성물을 금형에 주입하여 두께 약 200 ㎛의 도광판을 제작하였다.

상기 금형은 상기 역프리즘 시트의 프리즘 패턴과 실질적으로 동일한 형상의 프리즘 패턴을 형성하는 양각 패턴을 포함하고, 상기 금형을 이용함으로써 도광판의 일면에는 상기 역프리즘 시트의 프리즘 패턴과 실질적으로 동일한 형상의 프리즘 패턴이 형성되었다.

(3) 백라이트 유닛의 제작

상기와 같은 방법으로 역프리즘 시트 및 도광판을 제작한 후, 프리즘 패턴이 도광판을 향하도록 도광판 상부에 역프리즘 시트를 배치하고, 광원을 어셈블리하여 실시예 1에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다. 상기 광원으로는 약 444 nm에서 발광 피크를 나타내는 청색 발광 다이오드를 사용하였다.

상기 청색 발광 다이오드들의 배열 방향과 상기 역프리즘 시트의 프리즘 패턴의 연장 방향이 일치하도록 상기 역프리즘 시트가 상기 도광판 상에 배치되었고, 상기 도광판은 일면에 형성된 프리즘 패턴이 상기 역프리즘 시트의 프리즘 패턴과 교차하도록 반사판 상에 배치되었다. 이때, 상기 도광판의 프리즘 패턴은 상기 반사판과 마주하도록 배치되었다.

[ 실시예 2]

(1) 역프리즘 시트의 제작

광학층의 표면에 광확산 패턴이 형성된 것을 제외하고는 실시예 1에서 설명한 역프리즘 시트와 실질적으로 동일한 역프리즘 시트를 제작하였다. 이때, 상기 광학층의 평균 두께는 약 50 ㎛이었다.

(2) 백라이트 유닛의 제작

상기와 같이 제작된 역프리즘 시트를 실시예 1과 동일한 도광판 및 광원을 사용하면서 실시예 1과 동일한 방법으로 어셈블리하여 실시예 2에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다.

[ 실시예 3]

(1) 역프리즘 시트의 제작

제1 코팅 조성물을 약 75 ㎛ 두께의 PET 필름의 일면 상에 코팅하고 경화시켜 표면이 평탄하고, 적색 발광 입자를 포함하는 광학층을 형성하였다. 상기 광학층의 두께는 약 50 ㎛이었다.

상기 광학층 상에 BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 우레탄아크릴레이트와 BASF사에서 구입한 광개시제(TPO)를 혼합한 코팅 조성물을 코팅한 후 경화시켜 광확산층을 형성하였다. 상기 코팅 조성물 제조시 상기 광개시제는 우레탄아크릴레이트 100 중량부에 대해 약 0.8 중량부 혼합하였다. 상기 광확산층은 표면이 광확산 패턴을 갖도록 형성하였다. 상기 광확산층의 평균 두께는 약 5 ㎛이었다.

이어서, 상기 제2 코팅 조성물을 상기 베이스 필름의 타면 상에 코팅하고 경화시켜 그 표면에 약 25 ㎛의 높이를 갖는 프리즘 패턴들을 형성하였다.

(2) 백라이트 유닛의 제작

상기와 같이 제작된 역프리즘 시트를 실시예 1과 동일한 도광판 및 광원을 사용하면서 실시예 1과 동일한 방법으로 어셈블리하여 실시예 3에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다.

[ 실시예 4]

(1) 역프리즘 시트의 제작

약 75 ㎛ 두께의 PET 필름의 일면 상에 먼저 하기의 방법으로 제1 광학층을 형성하였다.

톨루엔 1 ml에 왁스계 화합물로서 산가(acid value)가 약 30 mg KOH/g인 산화 고밀도 폴리에틸렌 왁스(oxidized HDPE wax)(상품명: Licowax PED 136 왁스, Clariant사, 스위스)를 20 mg을 혼합한 후, 약 130 ℃로 온도를 상승시킴으로써 상기 왁스계 화합물을 용해시켜 왁스 용액을 제조하였다.

이어서, 톨루엔 1 ml에 약 20 mg의 CdSe계의 녹색 나노 발광체(상품명: Nanodot-HE-530, QD solution사, 한국)가 분산된 용액을 상기 왁스 용액에 첨가하여 혼합한 후 상온으로 냉각시키고, BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 우레탄아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, TPO)와 혼합하였다. 상기 광개시제는 우레탄아크릴레이트 100 중량부에 대해 약 0.8 중량부 혼합하였다. 이후 증발기(Evaporator)를 이용하여 톨루엔을 제거하여 우레탄아크릴레이트, 녹색 발광 입자 및 광개시제가 혼합된 제3 코팅 조성물을 제조하였다. 제조된 상기 제3 코팅 조성물을 상기 PET 필름의 일면 상에 코팅하고 경화시켜 약 50 ㎛의 두께를 갖는 제1 광학층을 형성하였다.

상기 제1 광학층 상에 상기 제1 코팅 조성물을 코팅하고 경화시켜 약 50 ㎛의 두께를 갖는 제2 광학층을 형성하였다.

이어서, 상기 제1 및 제2 광학층들이 형성된 PET 필름의 타면에, BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 에폭시아크릴레이트 100 중량부에 대해 BASF사에서 구입한 광개시제(TPO)를 약 0.8 중량비 혼합한 코팅 조성물을 이용하여 약 25 ㎛의 높이를 갖는 프리즘 패턴을 형성하였다.

(2) 백라이트 유닛의 제작

상기와 같이 제작된 역프리즘 시트를 실시예 1과 동일한 도광판 및 광원을 사용하면서 실시예 1과 동일한 방법으로 어셈블리하여 실시예 4에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다.

[ 실시예 5]

제2 광학층의 표면에 광확산 패턴이 형성된 것을 제외하고는 실시예 4에서 설명한 역프리즘 시트와 실질적으로 동일한 역프리즘 시트를 제작하였다. 이때, 상기 광학층의 평균 두께는 약 50 ㎛이었다. 상기와 같이 제작된 역프리즘 시트를 실시예 1과 동일한 도광판 및 광원을 사용하면서 실시예 1과 동일한 방법으로 어셈블리하여 실시예 5에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다.

[ 실시예 6]

(1) 역프리즘 시트의 제작

약 75 ㎛ 두께의 제1 PET 필름의 일면 상에 제1 코팅 조성물을 이용하여 실시예 1에서 설명한 역프리즘 시트의 광학층과 실질적으로 동일한 방법으로 제1 광학층을 형성하였다. 즉, 제1 광학층은 적색 발광 입자가 분산되어 있으며 평탄한 표면을 갖도록 형성되었다.

이어서, 하기의 방법으로 제조된 코팅 조성물을 상기 제1 PET 필름의 타면 상에 코팅하고 경화시켜 그 표면에 약 25 ㎛의 평균 높이를 갖는 프리즘 패턴들을 형성하였다.

즉, 상기 제1 PET 필름의 타면 상에 BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 에폭시아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(TPO)와 혼합한 조성물을 코팅한 후 경화시켜 프리즘 패턴들을 형성하였다. 따라서, 상기 프리즘 패턴들은 발광 입자를 포함하지 않도록 형성되었다. 상기 조성물 제조시 상기 광개시제는 에폭시아크릴레이트 100 중량부에 대해 약 0.8 중량부 혼합되었다.

(2) 역프리즘타입 보호시트의 제작

먼저 약 125 ㎛ 두께의 제2 PET 필름의 일면 상에 하기의 방법으로 제2 광학층을 형성하였다.

즉, 제2 PET 필름의 일면 상에 제3 코팅 조성물을 이용하여 녹색 나노 발광체(상품명: Nanodot-HE-530, QD solution사, 한국)를 포함하는 평탄한 표면을 갖는 제2 광학층을 형성하였다. 제2 광학층은 적색 발광 입자가 아닌 녹색 발광 입자를 포함하도록 형성된다는 것을 제외하고는 상기 역프리즘 시트의 제1 광학층과 실질적으로 동일한 방법으로 형성되었다.

다음으로 제2 PET 필름의 타면 상에 하기의 방법으로 버퍼 패턴들을 형성하였다.

BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 에폭시아크릴레이트와 BASF사에서 구입한 광개시제(TPO)를 혼합한 조성물을 제2 PET 필름의 타면 상에 코팅한 후 경화시켜 약 3 ㎛의 평균 높이를 갖는 버퍼 패턴을 형성하였다. 따라서, 상기 버퍼 패턴은 발광 입자를 포함하지 않도록 형성되었다. 버퍼 패턴을 형성하기 위한 조성물 제조시 광개시제는 에폭시아크릴레이트 100 중량부에 대해 약 0.8 중량부 혼합하였다.

(3) 백라이트 유닛의 제작

실시예 1의 백라이트 유닛에 적용된 도광판과 실질적으로 동일한 도광판을 준비하고, 상기 도광판의 상부에 역프리즘타입 보호시트 및 역프리즘 시트를 순차적으로 배치한 후 실시예 1의 백라이트 유닛에 적용된 광원과 동일한 광원을 어셈블리하여 실시예 6에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다. 상기 역프리즘타입 보호시트와 상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴들 및 상기 버퍼 패턴들이 도광판을 향하도록 상기 도광판 상에 배치되며, 상기 프리즘 패턴과 상기 버퍼 패턴이 서로 평행하도록 배치되었다.

[ 실시예 7]

실시예 6과 동일한 역프리즘 시트의 제1 광학층 표면에 광확산 패턴을 추가로 형성하여 실시예 7의 역프리즘 시트를 제작하였고, 실시예 6과 동일한 역프리즘타입 보호시트의 제2 광학층 표면에 광확산 패턴을 추가로 형성하여 실시예 7의 역프리즘타입 보호시트를 제작하였다. 즉, 상기 제1 광학층 및 제2 광학층의 표면이 광확산 패턴을 갖는 것을 제외하고는 실시예 6에서 설명한 것과 동일한 방법으로 역프리즘 시트 및 역프리즘타입 보호시트를 제작하였다.

상기와 같이 제작된 역프리즘 시트 및 역프리즘타입 보호시트를 실시예 6과 동일한 방법으로 어셈블리하여 실시예 7에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다.

[ 실시예 8]

(1) 역프리즘 시트의 제작

실시예 6과 동일한 역프리즘 시트의 제1 광학층 상에 발광 입자를 포함하지 않는 제1 광확산층을 추가로 형성하여 실시예 8의 역프리즘 시트를 제작하였다.

제1 광확산층은 경화된 제1 광학층 상에 BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 우레탄아크릴레이트를 BASF사에서 구입한 광개시제(TPO)와 혼합한 조성물을 코팅한 후 표면이 광확산 패턴을 갖도록 경화시켜 형성하였다. 상기 조성물 제조시 상기 광개시제는 우레탄아크릴레이트 100 중량부에 대해 약 0.8 중량부 혼합하였다. 상기 제1 광확산층의 평균 두께는 약 5 ㎛이었다.

(2) 역프리즘타입 보호시트의 제작

실시예 6과 동일한 역프리즘타입 보호시트의 제2 광학층 상에 발광 입자를 포함하지 않는 제2 광확산층을 추가로 형성하여 실시예 8의 역프리즘타입 보호시트를 제작하였다. 제2 광확산층은 상기 제1 광확산층과 실질적으로 동일한 방법으로 상기 제2 광학층 상에 형성되었다.

(3) 백라이트 유닛의 제작

상기와 같이 제작된 역프리즘 시트 및 역프리즘타입 보호시트를 실시예 6과 동일한 방법으로 어셈블리하여 실시예 8에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다.

[ 실시예 9]

(1) 역프리즘 시트의 제작

실시예 8에서 설명한 역프리즘 시트와 실질적으로 동일한 역프리즘 시트를 제작하였다. 즉, 상기 역프리즘 시트에는 적색 발광 입자가 분산되어 있는 제1 광학층 및 표면이 광확산 패턴을 갖는 제1 광확산층이 형성되었다. 상기 제1 광확산층에는 발광 입자가 분산되지 않았으며, 상기 제1 광확산층은 상기 제1 광학층 상에 형성되었다.

(2) 비평탄타입 보호시트의 제작

우선 약 125 ㎛ 두께의 제3 PET 필름의 일면 상에, 실시예 6에서 제2 광학층을 형성한 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 제3 광학층을 형성하였다. 즉, 제3 광학층은 녹색 발광 입자를 포함하도록 형성되었다.

이후, 상기 제3 광학층 상에 발광 입자가 포함되지 않은 제3 광확산층을 형성하였다. 상기 제3 광확산층은 실시예 8에서 제1 광확산층을 형성한 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 형성되었다.

(3) 백라이트 유닛의 제작

실시예 1의 백라이트 유닛에 적용된 도광판과 동일한 도광판의 상부에 비평탄타입 보호시트 및 역프리즘 시트를 순차적으로 배치한 후 실시예 1의 백라이트 유닛에 적용된 광원과 동일한 광원을 어셈블리하여 실시예 9에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다. 비평탄타입 보호시트는 상기 제3 광학층이 상기 역프리즘 시트를 향하도록 상기 도광판 상에 배치되었다.

[ 실시예 10]

(1) 역프리즘 시트의 제작

약 75 ㎛ 두께의 PET 필름의 일면 상에 프리즘 패턴을 형성하고, 타면 상에는 표면이 광확산 패턴을 갖는 제1 광학층을 형성하였다. 상기 프리즘 패턴은 BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 에폭시아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(TPO)가 약 100:0.8 중량비로 혼합된 조성물을 코팅하고 경화시켜 약 25 ㎛의 평균 높이를 갖도록 형성하였다. 또한, 상기 제1 광학층은 BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 우레탄아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(TPO)가 약 100:0.8 중량비로 혼합된 조성물을 코팅하고 경화시켜 표면이 광확산 패턴을 갖도록 형성하였다.

(2) 비평탄타입 보호시트의 제작

우선 약 125 ㎛ 두께의 제3 PET 필름의 일면 상에 적색 발광 입자를 포함하는 제3 광학층을 형성하였고, 타면 상에 녹색 발광 입자를 포함하는 제4 광학층을 형성하였다. 상기 제4 광학층은 실시예 6에서 제2 광학층을 형성한 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 형성되었고, 상기 제3 광학층은 녹색 발광 입자 대신에 적색 발광 입자를 갖는 것을 제외하고는 상기 제4 광학층과 동일한 방법으로 제작되었다.

상기 제3 광학층 및 제4 광학층 상에는 각각 제3 광확산층 및 제4 광확산층을 추가로 형성하였다. 제3 광확산층 및 제4 광확산층은 실시예 8에서 제1 광확산층을 형성한 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 형성되었다.

(3) 백라이트 유닛의 제작

실시예 1의 백라이트 유닛에 적용된 도광판과 동일한 도광판의 상부에 상기에서 준비된 비평탄타입 보호시트 및 역프리즘 시트를 순차적으로 배치한 후 실시예 1의 백라이트 유닛에 적용된 광원과 동일한 광원을 어셈블리하여 실시예 10에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다. 상기 비평탄타입 보호시트는 상기 제3 광학층은 상기 역프리즘 시트를 향하고 상기 제4 광학층은 상기 도광판을 향하도록 상기 도광판과 상기 역프리즘 시트 사이에 배치되었다.

[ 비교예 1]

(1) 역프리즘 시트의 제작

BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 우레탄아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(TPO)가 약 100:0.8 중량비로 혼합된 코팅 조성물을 약 75 ㎛ 두께의 PET 필름의 일면 상에 코팅하고 경화시켜 표면이 평탄한 광학층을 형성하였다. 상기 광학층의 두께는 약 50 ㎛이었다.

이어서, BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 에폭시아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(TPO)가 약 100:0.8 중량비로 혼합된 코팅 조성물을 상기 PET 필름의 타면 상에 코팅하고 경화시켜 높이가 약 25 ㎛인 프리즘 패턴들을 형성하였다.

(2) 광원의 제작

광원으로는 약 444 nm에서 발광 피크를 나타내는 청색광 발광 다이오드 상에 니치아사(회사명, 일본)에서 구입한 YAG 형광체(YAG Phosphor)를 OE-6630 실리콘 레진(상품명, 다우코닝사, 미국)과 함께 도포한 후 경화하여 백색광 발광 모듈을 제작하였다.

(3) 백라이트 유닛의 제작

상기와 같이 준비된 역프리즘 시트와 광원을 실시예 1과 동일한 도광판과 어셈블리하여 비교예 1에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다.

[ 비교예 2]

제1 광학층이 생략된 것을 제외하고는 실시예 8의 역프리즘 시트와 실질적으로 동일한 역프리즘 시트를 준비하고, 제2 광학층이 생략된 것을 제외하고는 실시예 8의 역프리즘타입 보호시트와 실질적으로 동일한 역프리즘타입 보호시트를 준비하였다.

비교예 1과 동일한 백색광 발광 모듈을 사용하고, 실시예 1과 동일한 도광판 상에 상기와 같이 준비된 역프리즘타입 보호시트와 역프리즘 시트를 순차적으로 적층하여 비교에 2에 따른 백라이트 유닛을 제작하였다.

[ 비교예 3]

비평탄타입 보호시트의 제3 광학층 및 제4 광학층이 생략되고 백색광 발광 모듈을 광원으로서 이용한 것을 제외하고는 실시예 10과 실질적으로 동일한 백라이트 유닛을, 비교예 3에 따른 백라이트 유닛으로 준비하였다.

[실험 1]- 표시 장치의 색좌표 및 색재현 영역 평가

실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 3에 따른 백라이트 유닛 각각을 아이폰 4(상품명, 애플사, 미국)의 표시 패널과 어셈블리하여, 표시 장치 1 내지 10 및 비교 장치 1 내지 3을 제작하였다.

상기 표시 장치 1 내지 10 및 비교 장치 1 내지 3에 대해서 분광복사기(spectroradiometer)로서 SR-3AR (제품명, TOPCON사, 일본)를 이용하여 색재현 영역(Color Gamut), 휘도 및 색좌표(적색, 녹색, 청색)를 측정하였고, 표 1은 그 측정 결과를 나타낸다.

표 1에서, 상기 적색, 녹색 및 청색 색좌표는 각각 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 나타낸 값으로서, 아이폰 4의 표시 패널이 적색, 녹색 및 청색을 표시하도록 한 후, 상기 분광복사기가 나타내는 색좌표를 기록함으로써 얻었다. 또한, 표 1에서, 색역 비율은 NTSC(National Television Systems Committee) 기준의 색역 범위(이하, NTSC 색역 범위)에 대한 각 표시 장치 및 비교 장치에서의 RGB 색좌표를 이은 삼각형의 면적의 백분율이다.

구분	색역 비율 (%)	휘도 (Cd/m2)	색좌표-적색 (CIE 1931)	색좌표-녹색 (CIE 1931)	색좌표-청색 (CIE 1931)
표시장치1	74.7	340	(0.627, 0.320)	(0.229, 0.597)	(0.160, 0.051)
표시장치2	78.8	337	(0.628, 0.317)	(0.225, 0.620)	(0.160, 0.050)
표시장치3	83.5	320	(0.632, 0.297)	(0.212, 0.638)	(0.160, 0.051)
표시장치4	75.6	331	(0.628, 0.315)	(0.229, 0.601)	(0.160, 0.051)
표시장치5	87.6	328	(0.652, 0.298)	(0.215, 0.643)	(0.160, 0.052)
표시장치6	77.9	315	(0.629, 0.318)	(0.230, 0.617)	(0.160, 0.052)
표시장치7	81.3	312	(0.643, 0.317)	(0.221, 0.618)	(0.160, 0.052)
표시장치8	88.8	311	(0.653, 0.308)	(0.212, 0.649)	(0.160, 0.052)
표시장치9	87.9	308	(0.638, 0.312)	(0.217, 0.664)	(0.160, 0.051)
표시장치10	86.9	307	(0.650, 0.302)	(0.215, 0.640)	(0.160, 0.051)
비교장치1	51.3	304	(0.611, 0.354)	(0.318, 0.564)	(0.160, 0.123)
비교장치2	52.4	299	(0.613, 0.352)	(0.319, 0.569)	(0.160, 0.123)
비교장치3	53.4	291	(0.615, 0.348)	(0.315, 0.573)	(0.160, 0.123)

표 1을 참조하면, 비교 장치 1, 2 및 3 각각의 색재현 영역은 NTSC 색역 범위 대비 약 51.3%, 52.4% 및 53.4%임에 반하여, 표시 장치 1 내지 10의 색재현 영역은 NTSC 색역 범위 대비 약 74.7% 내지 약 88.8%로서, 표시 장치 1 내지 10의 색역 비율이 비교 장치 1 내지 3의 색역 비율에 비해 현저하게 큰 것을 알 수 있다.

구체적으로, 비교 장치와 표시 장치 1 내지 10을 비교하면, 청색 색좌표들은 실질적으로 유사한 수준이라고 볼 수 있으나, 적색 색좌표들의 경우, 표시 장치 1 내지 10의 x 좌표가 비교 장치 1 내지 3의 x 좌표에 비해 큰 값을 가지고, 표시 장치 1 내지 10의 y 좌표가 비교 장치 1 내지 3의 y 좌표에 비해 작은 값을 가짐을 알 수 있다.

또한, 녹색 색좌표들의 경우, 표시 장치 1 내지 10의 x 좌표는 비교 장치 1 내지 3의 x 좌표에 비해 작은 값을 가지며, 표시 장치 1 내지 10의 y 좌표는 비교 장치 1 내지 3의 y 좌표에 비해 큰 값을 가지는 것을 알 수 있다.

상기와 같은 결과를 참조하면, 표시 장치 1 내지 10의 적색 및 녹색 각각의 색순도가 비교 장치에 비해서 상대적으로 높은 것을 알 수 있다.

[실험 2] 색좌표 균일도 평가

도 15는 색좌표 균일도 평가 실험에 사용된 9개의 지점들을 설명하기 위한 도면이다.

표 2 및 표 3은 비교예 1 내지 3의 백라이트 유닛과 실시예 1 내지 10의 백라이트 유닛들 각각에 대해서, 도 15에 도시된 백라이트 유닛의 9개의 지점들 각각에서의 색좌표를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

표 2 및 표 3 각각에서, △x는 지점 1 내지 9 중에서의 x좌표의 최대값과 최소값의 차이이고, △y는 지점 1 내지 9 중에서의 y좌표의 최대값과 최소값의 차이를 나타낸다.

상기 실험에서, 9개의 지점들은 도 15에 도시된 바와 같이 지정되었다. 도 15에서 광원은 “LS”로 나타내고, 도광판 및 역프리즘 시트가 적층된 표시 영역을 “DS”로 나타내며, 상기 표시 영역(DS) 중 상기 광원(LS)과 인접한 지점 1, 2 및 3이 입광부가 되고, 상기 입광부의 반대편인 지점 7, 8 및 9가 대광부가 된다. 표시 영역(DS)의 가로방향 길이를 “a”라고 하고, 세로 방향 길이를 “b”라고 할 때, 지점 1, 2 및 3 각각은 입광부와 인접한 표시 영역(DS)의 제1 에지로부터 “a/6” 만큼 이격되고, 지점 7, 8 및 9 각각은 대광부에 해당하는 표시 영역(DS)의 제2 에지로부터 “a/6” 만큼 이격된다. 또한, 제1 및 제2 에지들을 연결하는 제3 에지로부터 지점 1, 4 및 7 각각은 “b/6” 만큼 이격되고, 상기 제3 에지와 마주하는 제4 에지로부터 지점 3, 6 및 9 각각은 “b/6” 만큼 이격된다. 지점 1, 2 및 3 각각은 지점 4, 5 및 6 각각과 “a/3” 만큼 이격되고, 지점 4, 5 및 6 각각은 지점 7, 8 및 9 각각과 “a/3” 만큼 이격된다. 동시에, 지점 1, 4 및 7 각각은 지점 2, 5 및 8 각각과 “b/3” 만큼 이격되고, 지점 2, 5 및 8 각각은 지점 3, 6 및 9와 “b/3” 만큼 이격된다.

지점	비교예1	비교예2	비교예3	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4
1	0.297,0.283	0.298,0.284	0.296,0.280	0.290,0.282	0.293,0.283	0.292,0.284	0.293,0.284
2	0.296,0.281	0.296,0.281	0.295,0.279	0.293,0.284	0.294,0.285	0.294,0.285	0.295,0.286
3	0.298,0.283	0.300,0.285	0.299,0.282	0.296,0.286	0.296,0.286	0.295,0.287	0.297,0.287
4	0.302,0.290	0.302,0.289	0.301,0.286	0.292,0.287	0.285,0.288	0.287,0.288	0.289,0.289
5	0.301,0.288	0.303,0.292	0.302,0.285	0.294,0.288	0.287,0.289	0.289,0.290	0.291,0.292
6	0.302,0.289	0.305,0.294	0.303,0.288	0.295,0.291	0.288,0.291	0.291,0.292	0.292,0.293
7	0.311,0.303	0.307,0.298	0.305,0.293	0.283,0.293	0.284,0.293	0.285,0.292	0.284,0.296
8	0.312,0.302	0.309,0.299	0.307,0.297	0.285,0.296	0.286,0.295	0.287,0.294	0.286,0.299
9	0.313,0.304	0.312,0.302	0.309,0.299	0.288,0.299	0.287,0.296	0.289,0.295	0.288,0.300
△x	0.017	0.016	0.014	0.013	0.012	0.010	0.013
△y	0.023	0.021	0.020	0.017	0.013	0.011	0.016

지점	실시예5	실시예6	실시예7	실시예8	실시예9	실시예10
1	0.292,0.285	0.292,0.282	0.292,0.282	0.290,0.287	0.290,0.288	0.292,0.284
2	0.293,0.286	0.295,0.284	0.292,0.283	0.292,0.288	0.291,0.289	0.294,0.285
3	0.295,0.288	0.297,0.286	0.294,0.285	0.293,0.289	0.294,0.291	0.295,0.287
4	0.288,0.289	0.287,0.287	0.287,0.286	0.289,0.290	0.288,0.289	0.289,0.285
5	0.290,0.291	0.290,0.289	0.288,0.288	0.289,0.291	0.290,0.292	0.290,0.288
6	0.292,0.293	0.291,0.292	0.290,0.290	0.290,0.292	0.291,0.293	0.291,0.290
7	0.287,0.291	0.285,0.293	0.284,0.291	0.288,0.289	0.288,0.294	0.286,0.291
8	0.288,0.293	0.286,0.295	0.286,0.293	0.290,0.292	0.289,0.295	0.287,0.293
9	0.290,0.294	0.289,0.296	0.287,0.295	0.291,0.294	0.292,0.297	0.289,0.295
△x	0.008	0.012	0.010	0.005	0.006	0.008
△y	0.009	0.014	0.013	0.007	0.009	0.010

표 2 및 표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 10의 백라이트 유닛에서의 △x와 △y 값이 비교예 1 내지 3의 백라이트 유닛에서의 △x와 △y의 값보다 낮은 수치임을 알 수 있다. 특히, 실시예 5 내지 10의 백라이트 유닛에서의 △x와 △y 값은 비교예 1 내지 3의 백라이트 유닛에서의 △x와 △y 값보다 현저히 낮은 수치임을 알 수 있다. 즉, 비교예 1 내지 3의 백라이트 유닛에서는 입광부와 대광부의 색좌표의 차이로 인해 관찰자는 대광부를 입광부에 비해 상대적으로 황색으로 시인할 수 있다. 그러나, 실시예 1 내지 10의 백라이트 유닛에서와 같이 발광 입자를 포함하는 광학 시트를 적용하면, 지점 1 내지 9의 색좌표 차이가 현저히 감소하는 것을 알 수 있다. 따라서, 역프리즘 시트에 발광 입자를 적용하거나, 보호시트에 발광 입자를 적용함으로써 백라이트 유닛의 색좌표를 전체적으로 균일하게 조절할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100a, 100b, 100c, 200a, 200b, 200c: 발광 입자
120, 220: 나노 발광체 110, 210: 왁스 입자
130, 240: 외부 보호막 230: 내부 보호막
1000 ~ 9000: 백라이트 유닛 1100 ~ 9100: 광원
1200 ~ 9200: 도광판 1300~ 9300: 역프리즘 시트
6400, 7400: 역프리즘타입 보호시트
8400, 9400: 비평탄타입 보호시트
CX, CX1, CX2, CX21, CX22: 발광 입자

Claims (52)

1. 도광판; 및
   상기 도광판의 상부에 배치되고, 상기 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함하며, 나노 발광체를 포함하는 발광 입자가 분산된 역프리즘 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제1 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 광학층을 포함하고,
   상기 발광 입자는 상기 프리즘 패턴 및 상기 광학층 중 적어도 하나에 분산된 것을 특징으로 하는 광학모듈.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 역프리즘 시트는 상기 광학층 상에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 광확산층을 더 포함하고,
   상기 발광 입자는 상기 광학층에 분산된 것을 특징으로 하는 광학모듈.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 역프리즘 시트는 상기 광학층 상에 배치되는 제2 베이스 필름을 더 포함하고,
   상기 제2 베이스 필름은 수분투과율이 0.01 g/m²·day 이하인 것을 특징으로 하는 광학모듈.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제1 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 광확산층을 포함하고,
   상기 발광 입자는 상기 광확산층에 분산된 것을 특징으로 하는 광학모듈.
   
6. 제2항 또는 제5항에 있어서,
   상기 프리즘 패턴의 내각은 0.5° 내지 7° 인 것을 특징으로 하는 광학모듈.
   
7. 제3항 또는 제5항에 있어서,
   상기 광확산 패턴은 복수의 미세 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
   
8. 제3항 또는 제5항에 있어서,
   상기 광확산 패턴은 복수의 미세 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
   
9. 제3항 또는 제5항에 있어서,
   상기 광확산 패턴은 복수의 볼록한 분할영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 나노 발광체는 적색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 청색 나노 발광체 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 나노 발광체를 피복하는 왁스입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 왁스입자 내부에 위치하고, 상기 나노 발광체를 피복하며, 실리콘 산화물로 형성된 내부보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
13. 제11항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 왁스입자를 피복하고, 실리콘 산화물로 형성된 외부보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 외부보호막을 피복하고, 왁스계 화합물로 형성된 왁스층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
15. 도광판;
    상기 도광판의 상부에 배치되고, 상기 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함하는 역프리즘 시트; 및
    상기 도광판과 상기 역프리즘 시트 사이에 배치되고, 상기 도광판 방향으로 돌출된 버퍼 패턴을 포함하는 보호시트를 포함하고,
    상기 역프리즘 시트 및 상기 보호시트 중 적어도 하나에는 나노 발광체를 포함하는 발광 입자가 분산된 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 보호시트는 상기 버퍼 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제1 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제1 광학층을 포함하고,
    상기 발광 입자는 상기 제1 광학층에 분산된 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
    
17. 제15항에 있어서,
    상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제2 광학층을 포함하고,
    상기 발광 입자는 상기 제2 광학층에 분산된 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
    
18. 제16항에 있어서,
    상기 보호시트는 상기 제1 광학층 상에 배치되는 제3 베이스 필름을 더 포함하고,
    상기 제3 베이스 필름은 수분투과율이 0.01 g/m²·day 이하인 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
19. 제17항에 있어서,
    상기 역프리즘 시트는 상기 제2 광학층 상에 배치되는 제4 베이스 필름을 더 포함하고,
    상기 제4 베이스 필름은 수분투과율이 0.01 g/m²·day 이하인 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
20. 제16항에 있어서,
    상기 보호시트는 상기 제1 광학층 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성된 제1 광확산층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
    
21. 제17항에 있어서,
    상기 역프리즘 시트는 상기 제2 광학층 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성된 제2 광확산층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
    
22. 제15항에 있어서,
    상기 보호시트는 상기 버퍼 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제1 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 제1 광확산층을 포함하고,
    상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 된 제2 광확산층을 포함하며,
    상기 발광 입자는 상기 제1 광확산층 및 상기 제2 광확산층 중 적어도 하나에 분산된 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
    
23. 제15항에 있어서,
    상기 버퍼 패턴의 높이는 상기 프리즘 패턴의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
24. 제15항에 있어서,
    상기 버퍼 패턴의 피치는 상기 프리즘 패턴의 피치보다 큰 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
25. 제15항에 있어서,
    상기 버퍼 패턴의 내각은 상기 프리즘 패턴의 내각보다 작은 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
26. 제15항에 있어서,
    상기 나노 발광체는 적색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 청색 나노 발광체 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
27. 제26항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 나노 발광체를 피복하는 왁스입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
28. 제27항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 왁스 입자 내부에 위치하고, 상기 나노 발광체를 피복하며, 실리콘 산화물로 형성된 내부보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
29. 제27항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 왁스입자를 피복하고, 실리콘 산화물로 형성된 외부보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
30. 제29항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 외부보호막을 피복하고, 왁스계 화합물로 형성된 왁스층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
31. 도광판;
    상기 도광판의 상부에 배치되고, 상기 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함하는 역프리즘 시트; 및
    상기 도광판과 상기 역프리즘 시트 사이에 배치된 보호시트를 포함하고,
    상기 역프리즘 시트 및 상기 보호시트 중 적어도 하나에는 나노 발광체를 포함하는 발광 입자가 분산된 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
32. 제31항에 있어서,
    상기 보호시트는 제1 베이스 필름 및 상기 제1 베이스 필름의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면에 형성된 제1 광학층을 포함하고,
    상기 발광 입자는 상기 제1 광학층에 분산된 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
33. 제31항에 있어서,
    상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제2 광학층을 포함하고,
    상기 발광 입자는 상기 제2 광학층에 분산된 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
34. 제32항에 있어서,
    상기 보호시트는 상기 제1 광학층 상에 배치되는 제3 베이스 필름을 더 포함하고,
    상기 제3 베이스 필름은 수분투과율이 0.01 g/m²·day 이하인 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
35. 제33항에 있어서,
    상기 역프리즘 시트는 상기 제2 광학층 상에 배치되는 제4 베이스 필름을 더 포함하고,
    상기 제4 베이스 필름은 수분투과율이 0.01 g/m²·day 이하인 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
36. 제32항에 있어서,
    상기 보호시트는 상기 제1 광학층 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성된 제1 광확산층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
37. 제33항에 있어서,
    상기 역프리즘 시트는 상기 제2 광학층 상에 형성되고, 표면에 광확산 패턴이 형성된 제2 광확산층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
38. 제31항에 있어서,
    상기 보호시트는 제1 베이스 필름 및 상기 제1 베이스 필름의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 제1 광확산층을 포함하고,
    상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성되고 표면에 광확산 패턴이 형성된 된 제2 광확산층을 포함하며,
    상기 발광 입자는 상기 제1 광확산층 및 상기 제2 광확산층 중 적어도 하나에 분산된 것을 특징으로 하는 광학 모듈.
    
39. 제31항에 있어서,
    상기 나노 발광체는 적색 나노 발광체, 녹색 나노 발광체 및 청색 나노 발광체 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
40. 제39항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 나노 발광체를 피복하는 왁스입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
41. 제40항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 왁스 입자 내부에 위치하고, 상기 나노 발광체를 피복하며, 실리콘 산화물로 형성된 내부보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
42. 제40항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 왁스입자를 피복하고, 실리콘 산화물로 형성된 외부보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
43. 제42항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 외부보호막을 피복하고, 왁스계 화합물로 형성된 왁스층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학모듈.
    
44. 광원;
    상기 광원의 일측에 배치되고, 상기 광원에서 생성된 광을 가이드하는 도광판; 및
    상기 도광판의 상부에 배치되고, 상기 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함하며, 나노 발광체를 포함하는 발광 입자가 분산된 역프리즘 시트를 포함하는 백라이트 유닛.
    
45. 제44항에 있어서,
    상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 광학층을 포함하고,
    상기 발광 입자는 상기 광학층 및 상기 프리즘 패턴 중 적어도 하나에 분산된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    
46. 제45항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 프리즘 패턴 및 상기 광학층에 분산되고,
    상기 프리즘 패턴에 분산된 발광 입자의 발광 파장은 상기 광학층에 분산된 발광 입자의 발광 파장보다 짧은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    
47. 광원;
    상기 광원의 일측에 배치되고, 상기 광원에서 생성된 광을 가이드하는 도광판;
    상기 도광판의 상부에 배치되고, 상기 도광판 방향으로 돌출된 프리즘 패턴을 포함하는 역프리즘 시트; 및
    상기 도광판과 상기 역프리즘 시트 사이에 배치되는 보호시트를 포함하고,
    상기 역프리즘 시트 및 상기 보호시트 중 적어도 하나에는 나노 발광체를 포함하는 발광 입자가 분산된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    
48. 제47항에 있어서,
    상기 보호시트는 상기 도광판 방향으로 돌출된 버퍼 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제1 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제1 광학층을 포함하고,
    상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제2 광학층을 포함하며,
    상기 발광 입자는 상기 제1 광학층 및 상기 제2 광학층 중 적어도 하나에 분산된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    
49. 제47항에 있어서,
    상기 보호시트는 제1 베이스 필름 및 상기 제1 베이스 필름의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면에 형성되는 제1 광학층을 포함하고,
    상기 역프리즘 시트는 상기 프리즘 패턴이 형성된 광입사면과 상기 광입사면에 대향하는 광출사면을 구비하는 제2 베이스 필름 및 상기 광출사면 상에 형성된 제2 광학층을 포함하며,
    상기 발광 입자는 상기 제1 광학층 및 상기 제2 광학층 중 적어도 하나에 분산된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    
50. 제48항 또는 제49항에 있어서,
    상기 발광 입자는 녹색 나노 발광체만을 포함하는 녹색 발광 입자, 적색 나노 발광체만을 포함하는 적색 발광 입자, 및 녹색 나노 발광체와 적색 나노 발광체를 포함하는 다색 발광 입자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    
51. 제48항 또는 제49항에 있어서,
    상기 발광 입자는 상기 제1 광학층 및 상기 제2 광학층에 분산되며,
    상기 제1 광학층에 분산된 발광 입자의 발광 파장은 상기 제2 광학층에 분산된 발광 입자의 발광 파장보다 짧은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    
52. 제47항에 있어서,
    상기 보호시트는 제1 광학층이 형성된 하부면 및 제2 광학층이 형성된 상부면을 포함하고,
    상기 발광 입자는 상기 제1 광학층 및 상기 제2 광학층에 분산되며,
    상기 제1 광학층에 분산된 발광 입자의 발광 파장은 상기 제2 광학층에 분산된 발광 입자의 발광 파장보다 짧은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    

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