KR20170127709A - 양자점 시트와 이를 이용한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 - Google Patents

양자점 시트와 이를 이용한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 백라이트 유닛과 디스플레이 장치는 도광판과 도광판의 적어도 일측면에 배치된 광원 및 도광판의 상면과 측면이 만나는 모서리부를 감싸며, 도광판의 상면과 측면을 덮는 양자점 시트를 포함한다.
양자점 시트가 도광판의 모서리부를 감싸기 때문에 모서리부를 통한 빛샘 현상을 최소화하고, 도광판의 측면까지 모두 양자점 시트로 둘러싸기 때문에 디스플레이의 색편차를 줄여 높은 색균일도를 얻을 수 있다.
또한 양자점 시트는 광원이 배치된 도광판의 측면을 제외한 도광판의 다른 측면들만을 덮도록 배치하여 양자점 시트를 통과하면서 손실되는 광원의 광을 최소화하게 할 수 있다.

Description

양자점 시트와 이를 이용한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치{QUANTUM DOT SHEET AND BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 입자 크기에 따라 다양한 파장의 빛을 여기 시키는 형광체를 포함하는 양자점 시트와, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
현대 사회가 점점 정보화 사회로 발전해가면서 가전기기, 각종 휴대용 전자기기 등에 대한 요구가 증대됨에 따라, 경량 박형의 다양한 디스플레이 장치에 대한 요구도 증대되고 있다. 이 중에서 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device, LCD)는 저전력 구동과 우수한 화질을 장점으로 갖고 있어 많이 사용되고 있다.
액정표시장치는 수광형(Non-emissive type) 표시장치로, 액정 패널과 액정 패널 하부에 배치되어 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함한다. 이 중, 백라이트 유닛은 광원, 도광판, 반사판 등을 포함한다.
한편, 우수한 해상도의 디스플레이 컨텐츠가 많아짐에 따라, 고 색재현이 가능한 고사양 디스플레이 장치에 대한 고객의 요구 또한 지속적으로 증대되고 있다. 이러한 고 색재현 디스플레이 장치의 구현을 위하여 최근에는 양자점 시트(Quantum dot sheet, QD Sheet)를 적용한 디스플레이 장치가 개발되고 있으며, 액정표시장치의 백라이트 유닛과 양자점 시트를 결합한 디스플레이 장치가 그 하나의 예이다.
이러한 디스플레이 장치는 백라이트 유닛의 광원을 청색광을 방출하는 LED 소자 또는 자외선을 방출하는 자외선 LED로 사용하여 도광판과 양자점 시트를 통과한 광이 고 색재현율을 가진 백색광으로 구현될 수 있도록 해준다.
도 1은 종래의 양자점 시트를 적용한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 액정표시장치(100)는 커버버텀(110), 커버버텀(110) 상에 배치된 백라이트 유닛(190), 표시 패널인 액정 패널(160), 액정 패널(160)의 가장자리를 감싸는 패널 가이드(170) 및 패널 가이드(170)를 감싸며 커버버텀(110)과 체결되는 케이스탑(180)을 포함한다. 커버버텀(110)과 케이스탑(180)은 액정표시장치의 케이스 역할을 하며, 백라이트 유닛(190)과 액정 패널(160)을 수납한다.
액정 패널(160)은 백라이트 유닛(190) 상부에 배치되어, 백라이트 유닛으로부터 광을 제공 받아 영상을 표시하는 표시 패널이다. 구체적으로는, 액정 패널(160)은 액정층을 사이에 두고 서로 나란하게 대면하는 제1기판(161)과 제2기판(163)을 포함한다. 일반적으로 제1기판(161)에는 박막 트랜지스터가 배치되어 있고, 제2기판(163)에는 컬러 필터가 배치되어 있다. 이 때 액정 패널(160)의 일측에는 연성회로기판 또는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)와 같은 연결부재(165)를 매개체로 하여 인쇄회로기판(167)이 연결될 수 있다.
백라이트 유닛(190)은 도광판(130), 도광판(130)의 하면에 배치된 하부 반사판(120), 도광판(130)의 일측면에 배치된 광원(140), 광원(140)이 배치되지 않은 도광판(130)의 다른 측면들에 배치된 측면부 반사판(121, 122, 123) 및 도광판(130)의 상면에 배치된 양자점 시트(200)를 포함한다.
양자점 시트(200) 상에는 양자점 시트(200)로부터 입사되는 광을 확산 또는 집광하는 역할을 하는 광학부재(150)가 추가로 배치될 수 있다. 광학부재(150)는 광을 집광시켜 휘도를 향상시키는 집광시트(151)와 입사되는 광을 확산시켜 광의 휘도를 균일하게 하는 확산시트(152)를 포함할 수 있다.
도 2는 종래의 양자점 시트를 적용한 백라이트 유닛의 I-I' 방향에 대한 단면도이다.
하부 반사판(120)은 광원(140)으로부터 도광판(130)으로 입사된 광이 도광판(130)의 상면으로 출사되도록 전면으로 반사하는 역할을 한다. 하부 반사판(120) 상에 배치된 도광판(130)은 광원(140)으로부터 입사된 광을 가이드하여, 선광원을 면광원으로 바꿔준다. 또한 측면부로 새어나가는 광이 최소화되도록 광원(140)이 배치되지 않은 도광판(130)의 측면들에도 측면부 반사판(121, 122, 123)들이 추가로 배치된다.
광원(140)으로는 냉음극관, LED(Light Emitting Diode), 램프 등이 사용될 수 있으나, 양자점 시트(200)가 적용된 백라이트 유닛(190)의 경우 주로 청색광의 LED 소자(141)가 사용된다. LED 소자(141)로부터 방출된 청색광(BR)은 양자점 시트(200)를 통과하면서 백색광(WR)으로 변환된다.
양자점 시트(200)에 포함된 양자점(Quantum dot)은 나노미터 스케일의 반도체 물질로, 특정 파장의 여기광을 흡수한 후 파장이 변환된 광을 방출하게 된다. 양자점의 입자가 작을수록 짧은 파장의 광을 발생시키고, 입자가 클수록 긴 파장의 광을 발생시킨다. 따라서 양자점 시트는 적색광, 녹색광, 청색광 및 황색광 등의 색상을 나타낼 수 있도록 다양한 크기의 양자점들을 포함할 수 있다.
이러한 성질을 이용하면 양자점의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선의 표현이 가능하다. 나아가, 다양한 크기의 양자점을 이용하여 다양한 색을 동시에 구현할 수도 있다.
도 2에서 보는 바와 같이, 양자점 시트(200)에 포함된 작은 사이즈의 제1 양자점(201)을 통과한 광은 녹색광으로 변환되고, 큰 사이즈의 제2 양자점(203)을 통과한 광은 적색광으로 변환되며, 상기 양자점들(201, 203) 사이를 통과한 광은 청색광으로 발광하게 된다. 이렇게 양자점 시트(200)를 통과하게 되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 3개의 광이 혼합되면 백색광으로 변환되게 된다.
하지만 이러한 종래발명의 경우 측면부 반사판(121, 122, 123)을 통해서 나오는 광(YR)과 양자점 시트(200)를 통해서 나오는 광(WR)의 색편차가 발생하는 문제점이 있었다.
또한 도광판(130)의 상면과 측면이 만나는 모서리부(131)를 통해서 청색 LED 소자의 청색광이 새어 나와 디스플레이 장치의 외곽 부근에서 블루이쉬(Bluish) 현상과 같은 빛샘 현상에 대한 문제점이 있었다.
특히 이러한 블루이쉬(Bluish) 현상은 디스플레이 장치의 전체 색균일도에 대한 문제를 일으켜 화면 이상 불량을 유발시킨다. 이는 도광판(130)의 상면에 배치된 양자점 시트(200)와 도광판(130)의 측면에 배치된 측면부 반사판(121, 122, 123)의 조립 단차로 인해 발생한다.
이러한 종래 발명의 문제점들을 해결하기 위하여, 노란색 염료를 적용한 측면 반사판(121Y)을 사용하여 양자점 시트(200)를 통과한 광과의 색편차를 보상하고자 하는 방법이 사용되었다.
하지만 이러한 방법의 경우 종래의 측면부 반사판(121, 122, 123)을 사용하는 구조와 비교하였을 때 색편차의 발생 정도는 다소 감소하였지만 그 문제점을 완전히 해소하지는 못하였다. 즉, 노란색의 측면부 반사판(121Y)을 통과한 광(YR)은 양자점 시트(200)를 통과한 광(WR)과 대비하였을 때 여전히 백색광으로의 구현이 부족하여 색편차의 문제점이 있었다.
또한 도광판(130)의 모서리부(131)를 통해 새어 나오는 광에 의해 발생되는 블루이쉬(Bluish) 현상과 같은 빛샘 현상에 대한 문제점이 여전히 남아 있었다.
아울러 앞서 설명한 종래 발명들의 경우 3개의 측면부 반사판들(121, 122, 123)을 도광판(130)의 측면에 부착하게 되는 바 전체적으로 추가적인 반사판 구비에 대한 단가 상승과 추가적인 공정 발생에 대한 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도광판의 상면과 측면이 만나는 모서리부를 통해 새어 나오는 광의 빛샘 현상을 최소화할 수 있는 양자점 시트와 그 양자점 시트가 적용된 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 측면부 반사판들을 배치하지 않고도 높은 색균일도와 화면 불량을 최소화하여 전체적인 단가 감소와 공정 감소를 얻을 수 있는 양자점 시트와 그 양자점 시트가 적용된 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 도광판을 통해 출사되는 광들에 의해 발생되는 색편차를 최소화할 수 있는 양자점 시트와 그 양자점 시트가 적용된 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 양자점 시트와 그 양자점 시트가 적용된 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 광이 입사되는 적어도 하나의 수광측면을 갖는 도광판과, 도광판의 수광측면에 배치된 광원 및 양자점 시트를 포함한다. 이 때 양자점 시트는 도광판의 상면과 측면이 만나는 모서리부를 감싸며, 도광판의 상면과 측면을 덮는다.
양자점 시트가 도광판의 모서리부를 감싸기 때문에 모서리부를 통한 빛샘 현상을 최소화하고, 도광판의 측면까지 양자점 시트로 둘러싸기 때문에 디스플레이의 색편차를 줄여 높은 색균일도를 얻을 수 있다.
보다 높은 휘도의 디스플레이를 얻기 위하여 양자점 시트는 도광판의 수광측면을 제외한 나머지 측면들만을 덮도록 배치될 수 있는데, 이는 광원으로부터의 광이 양자점 시트를 통과하면서 손실되는 것을 최소화하기 위한 것이다.
또한, 도광판에 절곡되어 접착되는 양자점 시트의 절곡 용이성을 위하여 도광판의 상면과 측면이 만나는 모서리에 소정의 곡률 반경을 부여한다.
구체적으로 본 발명에 따른 양자점 시트는 도광판의 상면에 대응하는 메인시트부와, 도광판의 측면에 대응되고 메인시트부의 각각의 측변으로부터 연장된 날개시트부를 포함한다. 이 때 높은 휘도의 디스플레이를 얻기 위하여 날개시트부는 광원이 배치되지 않은 도광판의 측면, 즉 도광판의 수광측면을 제외한 나머지 측면들에만 대응되도록 연장될 수 있다.
아울러, 양자점 시트는 메인시트부와 날개시트부의 경계를 따라 절곡되며, 절곡되는 절곡라인을 따라 기재층이 제거된 절곡홈을 구비하고 절곡홈에 대응되는 양자점층에는 절입부가 구비되어 절곡이 용이하도록 해준다.
본 발명에 따르면 도광판에 별도의 측면부 반사판의 사용 없이도 색감보상이 가능하기 때문에 별도로 측면부 반사판을 추가하지 않아도 되는 바 전체적으로 부품 단가 및 공정을 감소시키는 효과가 있다.
또한 백라이트 유닛의 도광판 모서리부를 통해서 나오는 광으로 인해 발생하는 디스플레이 외곽부의 블루이쉬(Bluish) 현상과 같은 빛샘 현상을 최소화하는 효과가 있다.
아울러 본 발명에 따르면 도광판으로부터 출사되는 광들의 색편차 발생 문제를 최소화하고, 디스플레이 장치의 전체적인 색균일도를 높이고 휘도를 상승시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 양자점 시트를 적용한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 종래의 양자점 시트를 적용한 백라이트 유닛의 I-I' 방향에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트가 적용된 백라이트 유닛에 대한 I-I' 방향에 대한 단면도이다.
도 4는 도 3과 동일한 실시예에 대한 II-II' 방향에 대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도광판의 모서리부를 확대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 양자점 시트가 적용된 백라이트 유닛에 대한 I-I' 방향에 대한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 양자점 시트가 적용된 백라이트 유닛에 대한 I-I' 방향에 대한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 양자점 시트에 대한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 양자점 시트의 세부적인 층 구조를 보여주는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 양자점 시트에 대한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트가 적용된 백라이트 유닛에 대한 I-I' 방향 단면도이고, 도 4는 동일한 실시예에 대한 II-II' 방향 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(390)은 광원(340)이 도광판(330)의 측면에 배치되는 에지형 방식(Edge-type)으로, 광원(340)으로부터 출사되는 광을 가이드하는 도광판(330)과 도광판(330)의 일측면에 배치되는 광원(340)을 포함한다.
이 때 광원(340)은 도광판(330)의 일측면에만 배치될 수도 있으며, 도광판(330)을 사이에 두고 양 측면에 광원(340)이 복수로 배치될 수도 있는 것으로 광원(340)은 도광판(330)의 적어도 일측면에 배치될 수 있다. 이하에서는 광원(340)이 배치되어 광원(340)의 광이 입사되는 도광판(330)의 측면을 수광측면이라고 한다.
광원(340)은 LED(Light Emitting Diode) 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)(342)상에 복수의 LED(341)가 배열된 LED 어셈블리로 구성될 수 있다. LED(341)는 청색광을 방출하는 청색 LED를 사용하는 것이 바람직하며, 이 때 광원에서 방출되는 청색광은 양자점 시트(300)를 통과하면서 백색광으로 전환되게 된다.
양자점 시트(300)는 도광판(330)의 상면과 측면이 만나는 모서리부(331)를 감싸며, 도광판(330)의 상면과 광원이 배치되지 않은 도광판(330)의 측면을 모두 덮는다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 양자점 시트(300)는 광원(340)이 배치된 도광판(330)의 측면인 수광측면을 제외한 도광판(330)의 나머지 다른 측면들을 모두 덮는다. 여기서 도광판(330)의 상면이란 광원(340)으로부터의 광이 출사되는 면을 의미하는 것으로, 구체적으로는 도광판에서 도 1의 액정 패널(160)로 향하는 방향의 면을 의미한다.
구체적으로 양자점 시트(300)는 도광판(330)의 상면을 덮는 메인시트부(305)와 도광판(330)의 측면을 덮는 날개시트부(307)를 구비하고, 메인시트부(305)와 날개시트부(307)의 경계에 있는 절곡라인(360)을 따라 절곡되어 도광판(330)에 밀착되게 된다.
양자점 시트(300)의 메인시트부(305)와 날개시트부(307)는 설명의 편의를 위해 영역 구분을 하여 별개의 명칭을 부여한 것으로 물리적으로 서로 분리되어 있는 것이 아니라 일체형으로 이어져 있다. 또한 절곡라인(360)은 메인시트부(305)와 날개시트부(307)의 경계부를 의미하는 것으로 물리적인 라인을 의미하는 것은 아니라 절곡되는 부분을 나타내는 가상의 라인(line)을 의미한다.
도광판(330)의 측면과 양자점 시트(300)의 날개시트부(307) 사이에는 접착층(309)이 구비되어 도광판(330)과 양자점 시트(300)간의 밀착력과 접착력을 높이도록 도광판(330)에 양자점 시트(300)를 고정시킬 수 있다.
접착층(309)은 양자점 시트(300)가 도광판(330)의 측면에 밀착되기 전에 도광판(330)의 표면에 액상 또는 젤의 형태로 도포되거나, 필름 또는 시트 형태로 도광판(330)의 표면에 접착될 수 있다. 접착층(309)은 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리스틸렌(Polystyrene), 폴리프로필렌(Polypropylen), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride) 등과 같은 고분자 수지를 이용할 수 있다.
다른 실시예로 접착층(309)은 양자점 시트(300)에 미리 별개의 층으로 형성되어 구비될 수 있다. 양자점 시트(300)에 미리 접착층(309)을 형성하게 되면, 양자점 시트(300)를 절곡시켜 도광판(330)에 접착시키는 경우 도광판(330)에 접착층(309)을 배치하는 추가적인 공정을 생략할 수 있다.
접착층(309)은 양자점 시트(300) 전면에 형성하여 도광판과의 고정력과 밀착력을 향상시킬수도 있지만, 접착면에서 계면반사로 인한 광의 손실을 최소화하기 위해 도광판(330)과의 접착면을 최소화하도록 양자점 시트(300)의 날개시트부(307)에만 배치하는 것이 바람직하다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 양자점 시트(300)는 광원(340)이 배치된 도광판(330)의 측면, 즉 도광판(330)의 수광측면을 제외한 나머지 다른 측면들을 모두 덮도록 배치되는 것이 바람직하다. 이렇게 도광판(330)의 상면과 측면뿐만 아니라 상면과 측면이 만나는 모서리부(331)를 양자점 시트(300)가 모두 덮기 때문에 색균일도 불량과 모서리부(331)를 통한 빛샘 현상을 최소화시킬 수 있다.
즉, 종래 기술의 경우 모서리부를 제외한 상면과 측면에만 각각 양자점 시트(300)와 측면부 반사판이 배치되었기 때문에 모서리부(331)를 통한 빛샘 현상을 막기 어려워 디스플레이 장치의 블루이쉬(Bluish) 현상 발생에 대한 문제점을 가지고 있었다.
또한 양자점 시트(300)를 통과하여 변환된 백색광과 양자점 시트(300)를 통과하지 못하고 그대로 모서리부(331)를 통과한 광 및 측면부 반사판(121, 122, 123)을 통과한 광들이 서로간에 색편차가 발생하는 문제점이 있었다.
하지만 본 발명에 따른 실시예의 경우 출광되는 대부분의 광들이 양자점 시트(300)를 통과하게 되기 때문에 백라이트 유닛을 통해 출사되는 광들의 색편차를 최소화하여 색균일도를 높이고 모서리부에서의 빛샘 현상을 최소화할 수 있도록 해준다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도광판(330)의 모서리부(331)를 확대한 단면도로, 도광판(330)의 모서리부(331)에 대한 다른 일 실시예에 대한 것이다.
본 발명의 경우 양자점 시트(300)가 도광판(330)의 모서리부(331)를 감싸기 때문에, 양자점 시트(300)는 절곡라인(360)에서 L자 형으로 절곡되는 형상을 갖는다.
이 때 도광판(330)의 모서리부(331)에서 절곡된 양자점 시트(300)와의 밀착 효과를 높이고 양자점 시트(300)가 용이하게 절곡되어 밀착 될 수 있게 하기 위하여 도광판 모서리부(331)의 곡률 반경 R값이 0.5mm ~ 2.0mm를 갖도록 하게 할 수 있다.
곡률 반경 R값이 0.5mm 미만인 경우 도광판(330)에 형성되는 자연적인 곡률 반경 R값과 유사하여 양자점 시트(300)의 절곡 효과를 높이기 어렵다. 또한 곡률 반경 R값이 2.0mm를 초과하는 경우 양자점 시트(300) 상에 추가적으로 배치될 광학 부재(150)들과의 접촉 면적이 줄어들어 서로간의 고정력과 밀착력이 감소할 수 있다.
도광판(330)에 상기 곡률 반경 R값을 부여하여 라운드 형태의 모서리부(331)를 만들기 위해서는 통상의 당업자가 사용하는 여러가지 방법들을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 사출 성형을 통해 형성한다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 양자점 시트가 적용된 백라이트 유닛에 대한 I-I' 방향 단면도이다.
본 실시예에 따른 양자점 시트(300)는 도광판(330)의 상면과 측면이 만나는 모서리부(331)를 감싸면서, 도광판(330)의 상면과 광원(340)이 배치된 측면인 수광측면을 포함한 모든 측면을 덮는다.
이렇게 도광판(330)의 수광측면까지 모두 양자점 시트(300)가 덮는 경우 도광판(330)의 상면과 광원(340)이 배치된 측면이 만나는 모서리부(331)를 통해서 새어 나갈 수 있는 청색광을 최소화하여 모서리부(331)에서의 빛샘 현상을 최소화하고 높은 색균일도 효과를 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 양자점 시트가 적용된 백라이트 유닛에 대한 I-I' 방향에 대한 단면도이다.
도 6의 실시예의 경우 도광판(330)의 수광측면 전면을 덮도록 양자점 시트(300)가 배치된 반면에, 도 7의 실시예의 경우 광원(340)과 도광판(330)의 수광측면을 덮는 양자점 시트(300)가 서로 겹치지 않도록 양자점 시트(300)는 도광판(330)의 수광측면 일부면에만 배치된다.
즉, 도광판(330)의 수광측면을 덮는 양자점 시트(300)는 광원(340)의 광이 도광판(330)에 입사되는 입사면(333)을 덮지 않도록 배치되는 것이 바람직하다. 도광판(330)의 입사면(333)은 광원(340)으로부터의 대부분의 광이 도광판(330)에 입사되는 면을 의미하는 것으로 광원(340)의 종류와 광원(340)과 도광판(330) 측면과의 거리에 따라 적절히 조절될 수 있다.
이는 광원(340)에서 나온 광이 도광판(330)에 입사될 때 직접적으로 양자점 시트(300)에 의해 간섭되지 않도록 하기 위한 것이다. 이와 같이 광원(340)으로부터 출사되는 광이 직접 양자점 시트(300)로 입사되는 것을 최소화시키면 광손실 또한 감소될 수 있는 바 고휘도의 디스플레이를 얻을 수 있다.
도광판(330)의 두께가 3mm이고 LED(341)의 두께는 1mm가 되는 경우를 일 예로 설명하도록 한다. LED(341)가 도광판(330)의 하면에서부터 배치되면, 광원(340)이 배치된 측면부를 덮는 양자점 시트 부분(308)은 도광판(330)의 하면을 기준으로 최소한 1mm 이상의 높이에 해당하는 지점까지만 배치되어 2mm 이하의 길이를 갖는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트에 대한 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트(300)는 도광판(330)의 상면에 대응되는 메인시트부(305)와 도광판(330)의 측면에 대응되는 날개시트부(307)를 포함한다. 이 때 메인시트부(305)와 날개시트부(307)는 일체의 구조를 갖도록 서로 연결되어 있다.
메인시트부(305)는 도광판(330)의 상면의 형상에 맞게 구비되는 것이 바람직하며, 일반적으로는 사각형의 형상을 갖는다.
날개시트부(307)는 메인시트부(305)의 각각의 측변으로부터 연장되도록 구비되는데, 본 실시예에서 날개시트부(307)는 도광판(330)의 광원(340)이 배치되지 않는 도광판(330)의 측면에만 대응되도록 연장된다.
즉, 양자점 시트(300)에서 날개시트부(307)가 구비되지 않은 메인시트부(305)의 측변 부분은 도광판(330)에서 광원(340)이 배치된 측면의 모서리 부분에 대응된다. 따라서 본 실시예에서 날개시트부(307)는 메인시트부(305)의 한 측변을 제외한 3개의 측변으로부터 연장된다.
각각의 날개시트부(307)의 외부로 노출된 외변들 중에서 날개시트부(307)의 측변인 단변들은 절곡되기 전에는 서로간에 직접적으로 접하지 않지만, 날개시트부(307)가 절곡되는 경우 단변들은 서로간에 직접적으로 접할 수 있다.
이는 양자점 시트(300)가 보통 직육면체 형상의 도광판(330)을 덮기 때문에 양자점 시트(300)를 절곡하여 도광판(330)을 덮는 경우 도광판(330)과 맞닿지 않는 양자점 시트(300)의 여유면이 생기지 않도록 하기 위한 것이다.
도광판(330)을 양자점 시트(300)가 덮는 경우 절곡된 양자점 시트(300)의 경우 인접한 날개시트부(307)의 단변들은 서로간에 맞닿아 도광판(330)을 완전히 감싸도록 구성된다. 양자점 시트(300)는 메인시트부(305)와 날개시트부(307)의 경계를 따라 형성된 절곡라인(360)을 기준으로 절곡이 된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 양자점 시트의 세부적인 층 구조를 보여주는 단면도이다.
양자점 시트(300)는 서로 다른 크기의 양자점들(301, 303)을 포함하는 양자점층(311, 313) 및 투광성 시트인 기재층(315)을 포함한다.
기재층(315)은 광 투과도가 우수한 수지를 포함하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene naphthalate), 아크릴 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리스틸렌(Polystyrene), 폴리카보네이트(Polycarbonate : PC) 등을 들 수 있다. 이 중에서도 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : PET)는 투명성이 우수하고, 강도 및 휨성이 뛰어난 특성을 갖기 때문에 많이 사용될 수 있다.
양자점층(311, 313)은 하나의 양자점층에 복수 종류의 양자점들(301, 303)이 포함된 단층으로 구비될 수도 있지만 양자점들(301, 303)의 크기에 따라 서로 다른 층으로 분리된 다층으로 구비될 수도 있다. 양자점들(301, 303)은 수지로 된 양자점층(311, 313) 내에 혼합되어 분산될 수 있다. 이 때 양자점층(311, 313)을 이루는 수지는 연성, 접착력, 방습력, 투과도 등이 우수한 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 열경화성 수지인 실리콘 수지를 사용할 수 있다.
양자점 시트(300)의 제작시 기재층(315)의 일면에 양자점(301, 303)이 포함되어 있으면서 양자점층(311, 313)을 이루게 될 수지를 주입하고 롤러로 압착하여 제작할 수도 있으나, 제작방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
아울러 양자점층(311, 313)이 배치된 기재층(315)의 반대면에는 접착층(309)이 추가로 구비될 수 있으며, 바람직하게는 날개시트부(307)에 대응되는 기재층(315) 부분에 접착층(309)이 구비될 수 있다.
양자점 시트(300)의 메인시트부(305)와 날개시트부(307)의 경계를 따라 형성된 절곡라인(360)에는 L자형으로의 절곡을 용이하게 하기 위하여 기재층(315)이 제거된 부분인 절곡홈(317)이 구비될 수 있다.
또한 절곡라인(360)에서의 절곡을 더욱 용이하게 하기 위하여 절곡홈(317)에 대응되는 양자점층(311, 313)에는 칼날로 미리 커팅을 해서 칼집을 내어 일정 깊이의 절입부(319)를 형성할 수 있다. 절입부(319)의 깊이는 절곡을 하여도 양자점층(311, 313)이 끊어지지 않도록 양자점 시트(300)의 강도를 유지할 수 있을 정도로 형성되는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 양자점 시트에 대한 평면도이다.
도 10의 실시예에 따른 양자점 시트(300)는 도광판(330)의 상면을 덮는 메인시트부(305)와 도광판(330)의 측면을 덮고, 메인시트부(305) 각각의 측변으로부터 연장된 날개시트부(307)를 포함한다. 이 때 메인시트부(305)와 날개시트부(307)는 일체의 구조를 갖도록 서로 연결되어 있다.
이와 같은 실시예의 양자점 시트(300)는 도광판(330)의 상면을 포함한 도광판(330)의 모든 측면을 덮는 실시예에 적용이 가능하다.
각각의 날개시트부(307)의 외부로 노출된 외변들 중에서 날개시트부(307)의 측변인 단변들은 절곡되기 전에는 서로간에 직접적으로 접하지 않지만, 날개시트부(307)가 절곡되는 경우 단변들은 서로간에 직접적으로 접할 수 있다.
이 경우 메인시트부(305)의 모든 측변으로부터 날개시트부(307)가 연장되도록 구비된다. 광원(340)이 배치되는 측면부에 대응되는 날개시트부(307)의 경우 실시예에 따라 측면부의 두께와 동일한 길이로 형성되거나, 광원(340)의 광경로에 간섭이 되지 않도록 날개시트부(307)의 단변의 길이는 줄어들어 형성될 수 있다.
도광판(330)을 양자점 시트(300)가 덮는 경우 절곡된 양자점 시트(300)의 경우 인접한 날개시트부(307)의 단변들은 서로간에 맞닿아 도광판(330)을 완전히 감싸도록 구성된다. 양자점 시트(300)는 메인시트부(305)와 날개시트부(307)의 경계를 따라 형성된 절곡라인(360)을 기준으로 절곡이 된다.
본 발명의 실시예에 따른 양자점 시트 및 백라이트 유닛은 다양한 디스플레이 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트를 적용한 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛 상부에 배치되어 백라이트 유닛으로부터 광을 제공 받아 영상을 표시하는 표시 패널을 갖는 형태의 디스플레이 장치 등에 제한 없이 적용이 가능하다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
100 : 액정표시장치 110, 350 : 커버버텀
120 : 반사판 120, 320 : 하부 반사판
121, 121Y, 122, 123 : 측면부 반사판 130, 330 : 도광판
140, 340 : 광원 141, 341 : LED
142, 342 : LED PCB 150 : 광학부재
151 : 집광시트 152 : 확산시트
160 : 액정 패널 161 : 제1기판
163 : 제2기판 165 : 연결부재
167 : 인쇄회로기판 170 : 패널가이드
180 : 케이스탑 190, 390 : 백라이트 유닛
131 : 모서리부 201, 301 : 제1 양자점(작은 사이즈)
203, 303 : 제2 양자점(큰 사이즈) 200, 300 : 양자점 시트
305 : 메인시트부 307 : 날개시트부
309 : 접착층 331 : 모서리부
333 : 광입사면 360 : 절곡라인
310(311, 313) : 양자점층 315 : 기재층
317 : 절곡홈 319 : 절입부

Claims (14)

  1. 광이 입사되는 적어도 하나의 수광측면을 갖는 도광판;
    상기 도광판의 수광측면에 배치된 광원; 및
    상기 도광판의 상면과 측면이 만나는 모서리부를 감싸며, 상기 도광판의 상면과 측면을 덮는 양자점 시트를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양자점 시트는, 상기 수광측면의 일부분을 덮는, 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양자점 시트는, 상기 수광측면을 제외한 나머지 측면들을 덮는, 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 측면과 상기 양자점 시트 사이에 접착층이 구비된, 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 양자점 시트는,
    도광판의 상면에 대응되는 메인시트부와,
    상기 도광판의 측면에 대응되고, 상기 메인시트부의 각각의 측변으로부터 연장된 날개시트부를 포함하는, 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 상면과 측면이 만나는 모서리부의 곡률 반경은 0.5mm ~ 2.0mm인, 백라이트 유닛.
  7. 도광판의 상면에 대응되는 메인시트부와,
    상기 도광판의 측면에 대응되고, 상기 메인시트부의 각각의 측변으로부터 연장된 날개시트부를 포함하는 양자점 시트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 날개시트부는 광원이 배치되지 않는 상기 도광판의 측면에만 대응되도록 연장된, 양자점 시트.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 양자점 시트는 기재층과 양자점층을 포함하는, 양자점 시트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 날개시트부에 대응되는 기재층의 일면에 접착층이 배치된, 양자점 시트.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 메인시트부와 상기 날개시트부의 경계를 따라 상기 기재층이 제거된 절곡홈이 구비된, 양자점 시트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 절곡홈에 대응되는 상기 양자점층에는 절입부가 구비된, 양자점 시트.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 양자점 시트는 상기 메인시트부와 상기 날개시트부의 경계에서 L자형으로 절곡된, 양자점 시트.
  14. 도광판과, 상기 도광판의 적어도 일측면에 배치된 광원과, 상기 도광판의 상면과 측면이 만나는 모서리를 감싸며, 상기 도광판의 상면과 측면을 덮는 양자점 시트를 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛 상부에 배치되고, 상기 백라이트 유닛으로부터 광을 제공 받아 영상을 표시하는 표시 패널; 을 포함하는 디스플레이 장치.
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