KR20190069122A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 광원; 상기 광원을 지지하는 기판; 및 상기 광원의 광 파장을 변환시켜 출사하는 광변환 구조체를 포함하는 광원 어셈블리; 상기 광변환 어셈블리로부터 방출되는 광을 측면으로 입사받아 전면으로 출사하는 도광판;을 포함하며, 상기 광변환 구조체는, 투명 베이스; 및 광 파장을 변환하는 양자점을 함유하는 양자 스트립;을 포함하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치가 제시된다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치{Backlight Unit and Display Device comprising Backlight Unit}
백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로, 낮아진 색온도를 가지는 백색광을 출력하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display Divice)는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용하여 구동된다. 액정분자는 그 구조가 가늘고 길기 때문에 배열에 방향성을 가지고 있다. 따라서, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다. 전기장을 이용하여 액정분자의 배열을 변화시키면, 액정의 광학적 이방성에 의해 액정분자의 배열 방향으로 빛이 굴절하여 영상을 표시할 수 있다.
액정표시장치는, 어레이기판에 게이트배선, 데이터배선, 박막트랜지스터(thin film transistor: TFT) 및 화소전극을 형성하는 어레이기판 제조공정, 컬러필터기판에 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극을 형성하는 컬러필터기판 제조공정, 어레이기판 및 컬러필터기판을 합착하여 셀 단위로 절단하고, 셀 단위의 어레이기판과 컬러필터기판 사이에 액정을 주입하여 단위 패널을 형성하는 셀(cell)공정, 및 단위 패널에 구동집적회로(driving IC) 및 인쇄회로기판(PCB)을 부착하고 백라이트유닛(backlight unit)과 조립하는 모듈(module)공정을 통하여 완성된다.
백라이트 유닛은 액정표시장치의 액정분자가 자체 발광을 하지 않기 때문에 필요한 구성이다. 백라이트 유닛은 광원을 포함하며, 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Type)과 측면형(Edge Type)으로 구분된다. 광원은 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)나 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL)와 같은 형광램프가 많이 사용되어 왔으나, 최근 액정표시장치의 박형화, 경량화 추세에따라 소비전력, 무게, 휘도 등에서 장점을 가지며, 가격도 저녈해진 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)가 형광램프를 대부분 대체하였다. 직하형 백라이트 유닛은 다수의 램프 또는 발광 다이오드를 액정패널 하부에 배치함으로써 램프 또는 발광 다이오드로부터 출사되는 빛을 직접적으로 액정패널에 공급하는 방식이고, 측면형 백라이트 유닛은 액정패널 하부에 도광판을 배치하고, 램프 또는 발광 다이오드를 도광판의 적어도 일측면에 배치함으로써 도광판에서의 굴절 및 반사를 이용하여 램프 또는 발광 다이오드로부터 출사되는 빛을 간접적으로 액정패널에 공급하는 방식이다.
최근에는 높은 색 재현성을 구현하기 위해 광원으로 발광 다이오드를 사용하고, 도광판의 전면에 양자점(QD, Quantum Dot)을 포함하는 광 변환 필름을 배치하여 청색광을 적색광 및 녹색광으로 변환시켜 백색광을 구현하는 기술이 제안되고 있다. 광 변환 필름이 도광판 전면에 사용되므로 과량의 양자점이 사용되며, 광 변환 필름의 두께에 의하여 백라이트 유닛이 두꺼워지므로 광 이용 효율이 저하될 수 있다.
한 측면은 낮아진 색온도를 가지는 백색광을 출력하는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
다른 한 측면은 상기 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.
한 측면에 따라,
적어도 하나의 광원; 상기 광원을 지지하는 기판; 및 상기 광원의 광 파장을 변환시켜 출사하는 광변환 구조체를 포함하는 광원 어셈블리;
상기 광변환 어셈블리로부터 방출되는 광을 측면으로 입사받아 전면으로 출사하는 도광판;을 포함하며,
상기 광변환 구조체는, 투명 베이스; 및 광 파장을 변환하는 양자점을 함유하는 양자 스트립;을 포함하는 백라이트 유닛이 제공된다.
다른 한 측면에 따라,
광원; 및 상기 광원을 지지하는 인쇄회로기판;을 포함하는 광원 어셈블리;
상기 광원으로부터 방출되는 광을 제1 면으로 입사받은 후 파장을 변환시켜 제3 면으로 출사하는 광변환 구조체; 및
상기 광변환 구조체으로부터 방출되는 광을 측면으로 입사받아 전면으로 출사하는 도광판;을 포함하며,
상기 광변환 구조체가, 상기 제1 면, 상기 제3 면, 및 상기 제1 면과 제3 면을 연결하는 제2 면을 포함하는 투명 베이스; 및 광을 변환시키는 양자점을 함유하는 양자 스트립;를 포함하며,
상기 투명 베이스의 상기 제1 면 상에 상기 광원이 배치되고, 상기 제2 면 상에 상기 양자 스트립이 배치되며,
상기 광변환구조체와 도광판 사이에 개재되는 제1 공간을 포함하는 백라이트 유닛이 제공된다.
또 다른 한 측면에 따라,
상기에 따른 백라이트 유닛; 및
표시패널;을 포함하는 표시 장치가 제공된다.
또 다른 한 측면에 따라,
상기에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 조명 장치가 제공된다.
한 측면에 따르면, 광원 및 양자 스트립으로부터 각각 발생하는 고온의 열이 서로 분리되어 외부로 신속하고 효율적으로 배출됨에 의하여 광원의 수명 단축을 방지하고 휘도 변화에 의한 화질 저하를 방지할 수 있다. 또한, 광변환 구조체와 도광판 측면의 적어도 일부가 이격됨에 의하여 도광판으로 입사되는 백색광의 색온도가 낮아질 수 있다.
도 1은 일 구현예에 다른 백라이트 유닛에 대한 단면도이다.
도 2a 내지 2c는 다른 일 구현예에 다른 백라이트 유닛에 대한 단면도이다.
도 3a 내지 3b는 다른 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 4는 다른 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 5는 다른 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 6a 내지 6b는 다른 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 7a 내지 7b는 다른 일 구현예에 다른 백라이트 유닛에 대한 단면도이다.
도 8은 다른 일 구현예에 다른 백라이트 유닛에 대한 단면도이다.
도 9는 일 구현예에 따른 표시장치의 분해도이다.
도 10은 일 구현예에 따른 조명장치의 개략도이다.
본 창의적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 창의적 사상을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 창의적 사상의 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 창의적 사상의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 다수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여, 예시적인 구현예들에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치에 관하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 백라이트 유닛(590)은 적어도 하나의 광원(50); 광원을 지지하는 기판(30); 및 광원의 광(L1) 파장을 변환시켜 출사하는 광변환 구조체(594)를 포함하는 광원 어셈블리(100); 광변환 어셈블리(100)로부터 방출되는 광(L2)을 측면(551)으로 입사받아 전면(552)으로 출사하는 도광판(550);을 포함하며, 광변환 구조체(594)는, 투명 베이스(591); 및 광(L1) 파장을 변환하는 양자점(QD)을 함유하는 양자 스트립(strip, 592);을 포함한다. 양자 스트립(592)은 다르게는 양자층 또는 양자시트로 표현된다. 양자 스트립(592)은 일방향의 길이가 일방향에 직각인 다른 방향에 비하여 작은 양자시트 또는 양자층이다. 예를 들어, 양자 스트립은 띠(strip) 형태의 양자시트 또는 양자층이다.
도 1을 참조하면, 양자 스트립(592)은 광원(50)으로부터 이격되어 배치된다. 양자 스트립(592)이 광원(50)으로부터 이격되어 배치됨에 의하여, 광원(50)에서 발생하는 열에 의한 양자 스트립(592)의 열화가 억제된다.
도 1을 참조하면, 양자 스트립(592)은 투명 베이스(591)의 하단면(S2)에 배치된다. 도 5를 참조하면, 양자 스트립(592)은 투명 베이스(591)의 상측면(S2)에 배치된다. 도면에 도시되지 않으나, 다르게는, 양자 스트립(592)은 투명 베이스(591)의 일면 내측에 매립되어 투명 베이스(591)와 일체로 형성된다. 광원 어셈블리(100) 내에서 양자 스트립(592)이 배치되는 위치는 이러한 형태로 한정되지 않으며, 광원(50)의 위치 및 광원의 광(L1) 파장을 최대로 변환시키는 조건을 만족하는 범위 내에서 적절히 선택된다. 예를 들어, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1) 상에 광원(50)이 배치되고, 제2 면(S2) 상에 양자 스트립(592)이 배치된다. 또한, 양자 스트립(592) 상에 방열 시트(560)가 배치된다. 광원을 지지하는 기판(30)은 예를 들어 인쇄회로기판이다.
도면에 도시되지 않으나, 양자 스트립(592) 및 투명 베이스(591) 중 하나 이상의 일면 상에 배치되어, 양자 스트립(592)을 통과한 빛이 도광판의 측면(551)으로 방출되도록 반사하는 반사 시트를 포함한다. 예를 들어, 양자 스트립(592)과 방열 시트(560) 사이에 반사 시트가 배치된다. 반사 시트에 의하여, 양자 스트립(592)에서 파장이 변환된 광이 도광판의 측면(551)으로 입사된다. 따라서, 반사 시트의 반사 성능에 따라 도광판의 전면(552)으로 출사되는 광의 색좌표가 달라진다. 백라이트 유닛 내에 배치되는 양자 스트립(592)의 위치에 따라 반사 시트는 반사 층, 반사 부재 또는 반사 판의 형태로 배치된다. 또한, 반사 시트는 방열 수단으로서의 역할도 수행한다. 즉, 반사 시트가 양자 스트립(592)에서 발생하는 열을 외부로 배출하는 추가적인 경로로 제공된다.
도 1을 참조하면, 백라이트 유닛(590)은 광원(50); 광원을 지지하는 인쇄회로기판(30);을 포함하는 광원 어셈블리(100); 광원(50)으로부터 방출되는 광(L1)을 입사받은 후 파장을 변환시켜 출사하는 광변환 구조체(594); 및 광변환 구조체(594)로부터 방출되는 광(L2)을 측면(551)으로 입사받아 전면(552)으로 출사하는 도광판(550);을 포함하며, 광변환 구조체(594)가 투명 베이스(591); 및 광(L1)을 변환시키는 양자점(QD)을 함유하는 양자 스트립(592);를 포함하며, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1) 상에 광원(50)이 배치되고, 투명 베이스(591)의 제2 면(S2) 상에 양자 스트립(592)가 배치되며, 양자 스트립(592) 상에 배치되는 방열 시트(560)를 포함한다. 양자 스트립(592)가 포함하는 양자점(QD)은 파장을 변환시키는 과정에서 열이 발생하며, 양자점(QD)의 크기가 수 nm 내지 수십 nm 범위로 매우 작으므로 장시간 동안 이러한 열에 노출될 경우 양자점(QD)이 열화되어 파장 변환 기능이 저하될 수 있다. 종래의 백라이트 유닛에서는 양자 스트립에 적절한 방열 수단을 제공하지 못하므로 양자 스트립이 쉽게 열화되었다. 이에 반해, 도 1에 따른 백라이트 유닛(590)에서는 양자 스트립(592) 상에 방열 시트(560)가 배치됨에 의하여 양자 스트립(592)로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출하여 양자 스트립(592)를 포함하는 백라이트 유닛(590)의 내구성이 향상될 수 있다. 또한, 광원(50)에서 발생하는 열은 인쇄회로기판(30)을 통하여 외부로 방출되며, 양자 스트립(592)에서 발생하는 열은 방열 시트(560)를 통하여 외부로 방출된다. 따라서, 광원(560)과 양자 스트립(592)가 열적으로 서로 분리되어, 이들로부터 발생하는 열이 각각 외부로 신속하고 효율적으로 배출됨에 의하여 광원(50) 및 양자 스트립(592)의 수명 단축을 방지하고 휘도 변화에 의한 화질 저하를 방지할 수 있다.
방열 시트(560) 및 양자 스트립(592)는 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치될 수 있다. 방열 시트(560)가 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치됨에 의하여, 양자 스트립(592)로부터 발생하는 열이 방열 시트(560)를 통하여 백라이트 유닛(590)의 후면 쪽으로 전달되는 경로가 최소화되어, 열이 더욱 용이하게 방출될 수 있다. 따라서, 양자 스트립(592)를 포함하는 백라이트 유닛(590)의 내구성이 더욱 향상될 수 있다.
방열 시트(560)는 도광판의 후면(553) 상에 연장되어 배치될 수 있다. 방열 시트(560)가 양자 스트립(592) 외에 도광판의 후면(553) 상으로 연장되어 동시에 배치됨에 의하여 이들로부터 발생하는 열을 동시에 효과적으로 방출할 수 있다. 방열 시트(560)는 양자 스트립(592) 외에 도광판의 후면(553) 상에 직접 배치될 수 있다. 다르게는, 방열 시트(560)와 도광판(550)의 후면(553) 사이에 반사 시트(570)가 개재될 수 있다. 반사 시트(570)는 도광판의 후면(553)으로 입사하는 광을 도광판의 전면(552)으로 반사시켜 백라이트 유닛(590)의 출력광의 세기를 더욱 향상시킬 수 있다. 반사 시트(570)는 백색 또는 은색일 수 있다.
도 2a를 참조하면, 백라이트 유닛(590)은 광원(50)의 후면 상에 배치되어 광원(50)을 지지하며 방열 시트(560) 상에 연장되어 배치되는 인쇄회로기판(30)을 포함한다. 인쇄회로기판(20)은 광원(50)을 구동시키기 위한 전기적 신호를 전달하고 광원(50)에서 발생하는 열을 방출하는 기능을 동시에 제공한다. 인쇄회로기판(20)이 방열 시트(560) 상으로 연장되어 광원(50)의 후면과 방열 시트(560) 상에 동시에 배치됨에 의하여, 광원(50)에서 발생하는 열과 방열 시트(560)에서 발생하는 열을 동시에 외부로 효과적으로 방출할 수 있다. 즉, 양자 스트립(592)에 제1 방열 수단인 방열 시트(560)와 제2 방열 수단인 인쇄회로기판(30)을 동시에 제공함에 의하여 방열 효율이 더욱 향상될 수 있다. 방열 시트(560)와 도광판(550)의 후면 사이에 반사 시트(570)가 선택적으로 개재될 수 있다.
인쇄회로기판(30)은 하나 이상을 절곡부(31)를 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(560)이 절곡부(31)를 포함함에 의하여 광원(50)이 양자 스트립(592)와 이루는 각도에 따라 양자 스트립(592) 및 광원(50)의 후면 상에 동시에 용이하게 배치될 수 있다. 또한, 광원(50)이 양자 스트립(592)와 이루는 각도(β)에 따라 절곡부의 각도가 자유롭게 조절될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(30)의 절곡부(31)가 이루는 각도(β)가 90도 미만, 80도 이하, 70도 이하, 60도 이하, 50도 이하, 45도 이하, 40도 이하, 또는 30도 이하일 수 있다. 인쇄 회로 기판(30)의 절곡부(31)가 이루는 각도(β)가 90도 이상이면, 광원(50)으로부터 방출되는 광(L1)이 양자 스트립(592)에 입사되기 어렵다. 인쇄회로기판(30)은 자유롭게 휘어지거나 절곡될 수 있는 유연성 기판일 수 있다.
인쇄회로기판(30)은, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1)에 평행하게 배치되며 광원(50)을 지지하는 제1 부분(31) 및 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치되는 제2 부분(33)을 포함할 수 있다. 제1 부분(31)의 면적이 넓으면 백라이트 유닛(590)의 두께가 증가하므로, 도광판의 측면(551)에 배치되는 제1 부분(32)의 면적에 비하여 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치되는 제2 부분(33)의 면적이 더 넓게 형성될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 인쇄회로기판(30)은 베이스층(34), 절연층(35) 및 전원배선층(36)을 포함한다. 베이스층(34)은 절연층(35) 및 전원배선층(36)을 그 상부에 배치하여 지지하며, 광원(50)으로부터 밸상되는 열을 저면으로 방출하는 역할을 한다. 베이스층(34)은 알루미늄, 구리, 철, 및 니켈 중에서 선택된 하나 이상의 금속으로 이루어질 수 있 있으나 반드시 이들로 한정되지 않으며 당해 기술분야에서 인쇄회로기판의 금속(코어)층 재료로 사용될 수 있는 것이라면 모두 가능하다. 특히, 단위 부피당 무게가 가볍다는 점에서 경량화를 위하여 알루미늄이 적합하다. 전원배선층(36)은 도전성 물질이 패터닝되어 형성되는 다수의 금속 배선들을 포함하는 층이다. 베이스층(34)과 전원배선층(36) 사이에는 절연층(35)이 배치되어 베이스층(34)과 전원배선층(36) 사이를 전기적으로 절연시킨다. 인쇄회로기판(30)은 금속 인쇄회로기판(Metal Printed Circiut Board) 또는 금속 코어 인쇄회로기판(Metal Core Printed Circiut Board) 일 수 있다. 금속 인쇄회로기판 또는 금속 코어 인쇄회로기판은 베이스층(34)/절연층(35)/전원배선층(36) 구조를 가짐에 의하여 베이스층(34)에 의한 열의 방출이 용이하다. 따라서, 광원, 양자 스트립 및 방열 시트로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 인쇄회로기판(30)의 제1 부분(32)이 제1 두께(t1)를 가지며 제2 부분(33)이 제2 두께(t2)를 가지며, 제1 두께(t1)가 제2 두께(t2)보다 두꺼울 수 있다. 제2 부분(33)이 가지는 제2 두께(t2)가 제1 부분(32)이 가지는 제1 두께(t1)에 비하여 얇아짐에 의하여 백라이트 유닛(590)의 두께가 얇아질 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(30)의 제1 부분(32)이 베이스층(34), 절연층(35) 및 전원배선층(36)을 포함하며, 제2 부분(33)이 베이스층(34)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 부분은 베이스층(34), 절연층(35) 및 전원배선층(36)을 모두 포함하며, 제2 부분(33)은 베이스층(34)만을 포함에 의하여 제2 부분(33)의 두께를 얇게 함과 동시에 방열 기능을 제공할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 방열 시트(560)는 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상에 연장되어 배치될 수 있다. 방열 시트(560)가 양자 스트립(592) 외에 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상으로 연장되어 동시에 배치됨에 의하여 광원(50)과 양자 스트립(592)로부터 발생하는 열을 동시에 효과적으로 외부로 방출할 수 있다. 또한, 방열 시트(100)는 도광판의 후면(553) 및 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상에 연장되어 배치될 수 있다. 방열 시트(560)가 양자 스트립(592) 외에 도광판의 후면(553) 및 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상으로 연장되어 동시에 배치됨에 의하여 이들로부터 발생하는 열을 동시에 효과적으로 외부로 방출할 수 있다. 방열 시트(560)와 도광판(550)의 후면 사이에 반사 시트(570)가 선택적으로 개재될 수 있다.
방열 시트(560)는 하나 이상을 절곡부(561)를 포함할 수 있다. 방열 시트(560)가 절곡부(561)를 포함함에 의하여 광원(50)이 양자 스트립(592)와 이루는 각도에 따라 양자 스트립(592) 및 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상에 동시에 용이하게 배치될 수 있다. 또한, 광원(50)이 양자 스트립(592)와 이루는 각도에 따라 절곡부(561)의 각도(α)가 자유롭게 조절될 수 있다. 예를 들어, 방열 시트(560)의 절곡부(561)가 이루는 각도(α)가 90도 미만, 80도 이하, 70도 이하, 60도 이하, 50도 이하, 45도 이하, 40도 이하, 또는 30도 이하일 수 있다. 방열 시트(650)의 절곡부(561)가 이루는 각도(α)가 90도 이상이면, 광원(50)으로부터 방출되는 광(L1)이 양자 스트립(592)에 입사되기 어렵다. 방열 시트(560)는 자유롭게 휘어지거나 절곡될 수 있는 유연성 시트일 수 있다.
도 3b를 참조하면, 방열 시트(560)는, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1)에 평행하게 배치되며 인쇄회로기판(30) 상에 배치되는 제3 부분(562) 및 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치되는 제4 부분(563)을 포함할 수 있다. 제3 부분(562)의 면적이 넓으면 백라이트 유닛(590)의 두께가 증가하므로 도광판의 측면(551)에 배치되는 제3 부분(562)의 면적에 비하여 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치되는 제4 부분(563)의 면적을 더 넓게 형성할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 방열 시트(560)의 제3 부분(562)이 제3 두께(t3)를 가지며 제3 부분(563)이 제4 두께(t4)를 가지며, 제3 두께(t3)가 제4 두께(t4)보다 두꺼울 수 있다. 제4 부분(563)이 가지는 제4 두께(t4)가 제3 부분(562)이 가지는 제3 두께(t3)에 비하여 얇아짐에 의하여 백라이트 유닛(590)의 두께가 얇아질 수 있다. 예를 들어, 방열 시트(560)의 제1 부분(562)이 제1 방열층(564) 및 제2 방열층(565)을 포함하며, 제2 부분(563)이 제1 방열층(564)을 포함할 수 있다. 제1 방열층(564)과 제2 방열층(565)은 서로 동일한 층일 수 있다.
방열 시트(560)는 탄소계 재료(carbonaceous material)를 포함할 수 있다. 방열 시트(560)가 탄소계 재료를 포함함에 의하여 동일한 부피의 금속성 방열 시트에 비하여 감소된 무게로 우수한 방열 특성을 구현할 수 있다. 따라서, 방열 시트(560)를 포함하는 백라이트 유닛(590)을 경량화시킬 수 있다. 예를 들어, 방열 시트(560)는 흑연(graphite), 팽창 흑연(expanded graphite), 탄소섬유(carbon fiber), 탄소나노튜브(CNT carbon nanotube), 탄소나노파이버(carbon nanofiber) 및 그래핀(graphene) 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나 반드시 이들로 한정되지 않으며 당해 기술 분야에서 탄소계 방열 재료로 사용될 수 있는 것이라면 모두 가능하다. 방열 시트(560)가 포함하는 탄소계 재료의 함량은 방열 시트(560) 전체 무게의 50wt% 이상, 60wt% 이상, 70wt% 이상, 80wt% 이상, 90wt% 이상, 95wt% 이상, 또는 99wt% 이상일 수 있다. 방열 시트(560)가 포함하는 탄소계 재료의 함량은 방열 시트(560) 전체 무게의 50wt% 미만이면 방열 효과가 부진할 수 있다. 예를 들어, 방열 시트(560)는 탄소계 재료와 바인더를 혼합하여 제조될 수 있다. 방열 시트(560)는 탄소계 재료를 포함함에 의하여 불투명할 수 있다. 예를 들어, 방열 시트(560)는 검정색일 수 있다.
백라이트 유닛(590)에서 광원(50)은 청색광, 녹색광, 적색광 및 백색광 중에서 선택된 하나 이상을 방출할 수 있다. 예를 들어, 광원(50)이 청색광, 녹색광, 적색광 또는 백색광을 발광하는 발광다이오드(LED) 패키지를 포함할 수 있다. 광원(50)이 청색광을 발광하는 발광다이오드(LED) 패키지를 사용하는 경우, 양자 스트립(592)는 적색광으로 변환시키는 적색 양자점 및 녹색광으로 변환시키는 녹색 양자점 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 광원(50)이 청색광을 발광하는 발광다이오드(LED) 패키지와 녹색광을 발광하는 발광다이오드(LED) 패캐지의 조합을 사용하는 경우, 양자 스트립(592)는 적색광으로 변환시키는 적색 양자점을 포함할 수 있다. 광원(50)이 청색광을 발광하는 발광다이오드(LED) 패키지와 적색광을 발광하는 발광다이오드(LED) 패캐지의 조합을 사용하는 경우, 양자 스트립(592)는 녹색광으로 변환시키는 녹색 양자점을 포함할 수 있다. 광원(50)이 백색광을 발광하는 발광다이오드(LED) 패키지를 포함할 수 있다. 광원(50)이 백색광을 발광하는 발광다이오드(LED) 패키지를 사용하는 경우, 양자 스트립(592)는 백색광의 색온도를 낮추는 저색 또는 녹색 양자점을 포함하거나, 양자 스트립(592)를 생략할 수 있다.
도 1 내지 도 3b를 참조하면, 백라이트 유닛(590)에서 광원(50)이 양자 스트립(592)에 대하여 30도 내지 60도, 35도 내지 55도, 40도 내지 50도 또는 45도의 각도(a2)를 이루며 배치될 수 있다. 즉, 광원(50)과 양자 스트립(592)가 투명 베이스(591)를 매개로 30도 내지 60도, 35도 내지 55도, 40도 내지 50도 또는 45도의 각도(a2)를 이루며 배치될 수 있다. 광원(50)과 양자 스트립(592)가 이루는 각도(a2)가 상기 범위를 벗어나면 광원(50)으로부터 방출되는 광(L1)이 양자 스트립(592)에 용이하게 입사되기 어려울 수 있다. 광원(50)과 양자 스트립(592)가 서로 마주보며 평행하게 배치되지 않고, 일정한 각도를 이루며 배치됨에 의하여 양자 스트립(592)의 후면 상에 불투명한 방열 시트(570)가 배치될 수 있다. 종래의 백라이트 유닛에서는 광원(50)과 도광판의 측면(551) 사이에 광원(50)과 양자 스트립(592)가 서로 마주보며 평행하게 배치됨에 의하여 양자 스트립(592)의 일면 상에 방열 시트(570)가 배치되지 못하였다. 불투명한 방열 시트가 양자 스트립과 도광판의 측면 사이에 배치됨에 의하여, 방열 시트가 양자 스트립을 통과한 광이 도광판의 측면으로 입사되는 것을 차단하기 때문이다. 이에 반해, 도 1 내지 도 3b에 따른 백라이트 유닛(590)에서는 양자 스트립(592) 및 방열 시트(560)가 도광판의 후면(553)에 평행한 방향으로 각각 배치되고, 광원(50)과 양자 스트립(592)가 투명 베이스의 제1 면(S1) 및 제2 면(S2) 상에 예각(a2)를 이루며 각각 배치됨에 의하여 양자 스트립(592)에 의하여 변환된 광을 도광판(550)으로 용이하게 입사시킬 수 있다.
도 4는 다른 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 백라이트 유닛(590)은 광원(50); 및 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30);을 포함하는 광원 어셈블리(100); 광원(50)으로부터 방출되는 광(L1)을 제1 면(S1)으로 입사받은 후 파장을 변환시켜 제3 면(S3)으로 출사하는 광변환 구조체(594); 및 광변환 구조체(594)로부터 방출되는 광(L2)을 측면(551)으로 입사받아 전면(552)으로 출사하는 도광판(550);을 포함하며, 광변환 구조체(594)가 제1 면(S1), 제3 면(S3) 및 제1 면(S1)과 제3 면(S3)을 연결하는 제2 면(S2)을 포함하는 투명 베이스(591); 및 광(L1)을 변환시키는 양자점(QD)을 함유하는 양자 스트립(592);를 포함하며, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1) 상에 광원(50)이 배치되고, 제2 면(S2) 상에 양자 스트립(592)가 배치되며, 광변환 구조체(594)와 도광판(550) 사이에 개재되는 제1 공간(595)을 포함한다.
광변환 구조체(594)와 도광판(550) 사이에 제1 공간(595)이 개재됨에 의하여 광변환 구조체(594)에서 출사되는 광(L2)의 적어도 일부가 도광판(550) 내부로 입사되지 못하고, 광변환 구조체(594)의 제3 면(S3) 및/또는 도광판의 측면(551)에서 전반사(total reflection)에 의하여 광변환 구조체(594) 내부로 재입사되어 추가적으로 파장 변환된 후에 도광판(550) 내부로 입사될 수 있다. 따라서, 광원(50)으로부터 방출되는 광(L1)이 광변환 구조체(594)로부터 방출되는 광(L2)으로 파장 변환되는 변환 효율이 추가적으로 증가될 수 있다. 예를 들어, 광원(50)으로부터 방출되는 광(L1)이 광변환 구조체(594)의 내부로 입사되었으나 양자 스트립(592)에 의하여 파장이 변환되지 못한 경우에, 이러한 변환되지 못한 광이 광변환 구조체(594)의 제3 면(S3) 및/또는 도광판의 측면(551)에서 전반사에 의하여 광변환 구조체(594) 내부로 재입사됨에 의하여 양자 스트립(592)에 의하여 파장이 변환될 수 있다. 결과적으로, 광변환 구조체(591) 내에서 광(L1)의 파장이 변환되는 변환 효율이 향상될 수 있다. 종래의 백라이트 유닛은 양자 스트립(592)가 도광판의 측면(551) 상에 직접 배치되거나, 양자점(QD)이 도광판(550) 내에 광이 입사되는 위치에 일체로 배치됨에 의하여 제1 공간(595)을 가지지 않으므로, 전반사에 의한 변환 효율의 추가적인 증가가 불가능하였다. 이에 반해, 도 4에 따른 백라이트 유닛(590)은, 광변환 구조체(594)와 도광판(550) 사이에 제1 공간(595)이 개재되는 구조를 가짐에 의하여, 변환 효율이 더욱 향상되어 도광판의 전면으로 출사하는 백색광(WL)의 색온도가 더욱 낮아질 수 있다. 즉, 백색광(WL, White Light)이 포함하는 청색광의 함량이 감소하여 백색광(WL)이 더욱 백색에 가까워질 수 있다.
제1 공간(595)의 굴절율은 투명 베이스(591)의 굴절율 및 도광판(550)의 굴절율보다 낮을 수 있다. 제1 공간(595)의 굴절율이 투명 베이스(591)의 굴절율 및 도광판(550)의 굴절율보다 낮음에 의하여, 투명 베이스(591)의 제2 면(S2) 및 도광판(550)의 측면(551)에서 전반사(total reflection)가 보다 용이하게 일어날 수 있다. 제1 공간(595)의 굴절율은 1.0 내지 1.35일 수 있다. 제1 공간(595)의 굴절율이 1.35를 초과하면 전반사(total reflection)가 용이하지 않을 수 있다. 제1 공간(595)은 진공이거나 기체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 공간(595)은 질소, 아르곤 등의 불활성 기체를 포함할 수 있으나 반드시 이들로 한정되지 않으며 공기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 공간(595)의 압력이 주위보다 낮은 상태인 진공일 수 있다. 제1 공간(595)이 포함하는 기체는 도광판(550) 및 투명 베이스(591)을 구성하는 재료에 비하여 굴절율이 낮은 기체로서 안정한 것이라면 모두 가능하다.
광변환 구조체(594)의 굴절율은 1.35 내지 1.6일 수 있다. 구체적으로는, 광변환 구조체(594)가 포함하는 투명 베이스(591)의 굴절율이 1.35 내지 1.58, 1.38 내지 1.55, 1.40 내지 1.52, 1.42 내지 1.5, 1.45 내지 1.5 또는 1.45 내지 1.48일 수 있다. 투명 베이스(591)의 굴절율이 1.35 미만이면, 제1 공간에 비하여 굴절율이 낮아져 전반사(total reflection)이 용이하지 않을 수 있다. 투명 베이스(591)의 굴절율이 1.58 초과이면, 도광판에 비하여 굴절율이 높아져 전반사(total reflection)가 용이하지 않을 수 있다. 투명 베이스(591)의 굴절율은 1.5 미만일 수 있다. 도광판(550)의 굴절율은 광변환 구조체(594)의 굴절율보다 더 높고, 광변환 구조체(594)의 굴절율은 제1 공간(595)의 굴절율보다 더 높을 수 있다. 투명 베이스(591)을 구성하는 재료로는, 실리콘수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 폴리스티렌 및 폴리카보네이트 중 선택된 하나 이상의 광투과성 재료일 수 있으나 반드시 이들로 한정되지 않으며 제1 공간(595)에 비하여 높은 굴절율을 가지며 도광판(550) 재료에 비하여 낮은 굴절율을 가지는 재료로서 당해 기술분야에서 투명 베이스로 사용할 수 있는 재료라면 모두 가능하다.
도광판(550)의 굴절율은 1.45 내지 1.6, 1.45 내지 1.58, 1.45 내지 1.55, 1.45 내지 1.52, 또는 1.45 내지 1.50일 수 있다. 도광판(550)의 굴절율이 1.45 미만이면, 제1 공간에 비하여 굴절율이 낮아져 전반사(total reflection)이 용이하지 않을 수 있다. 굴절율이 1.6 초과인 고굴절율 도광판(550)은 제조가 용이하지 않을 수 있다. 도광판(550)을 구성하는 재료로는, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 메틸스티렌(methlystylene, MS)수지, 폴리스티렌(polystyrene:PS), 폴리프로필렌(Polypropylene:PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 중 선택된 하나 이상의 광투과성 재료일 수 있으나 반드시 이들로 한정되지 않으며 제1 공간(595) 및 투명 베이스(591)에 비하여 높은 굴절율을 가지는 재료로서 당해 기술분야에서 사용할 수 있는 재료라면 모두 가능하다.
광변환 구조체(594)의 제3 면(S3)은 도광판의 측면(551)과 30도 내지 60도, 35도 내지 55도, 40도 내지 50도 또는 45도의 각도(a1)를 이루며 도광판의 측면(551)과 접촉하도록 배치될 수 있다. 광변환 구조체(594)의 제3 면(S3)은 도광판의 측면(551)이 이루는 각도(a1)가 상기 범위를 벗어나면 광의 변환 효율이 저하될 수 있다. 광변환 구조체(594)의 제2 면(S2)과 도광판의 측면(551) 사이에 제1 공간(595)이 배치될 수 있다. 즉, 광변환 구조체(594)의 제2 면(S2)이 도광판의 후면(553)에 평행한 방향으로 배치되고, 제2 면(S2) 상에 양자 스트립(592)가 배치되고, 제1 면(S1) 상에 광원(50)이 배치되고, 제2 면(S2)과 도광판의 측면(551) 사이에 제1 공간(595)이 배치될 수 있다. 이러한 구조를 가짐에 의하여 광(L1)의 변환 효율이 전반사(total reflection)에 의하여 증가되고, 제3 면(S3) 상에 배치된 양자 스트립(592)에서 발생하는 열이 양자 스트립(592) 상에 배치되는 방열 시트(560) 및/또는 인쇄회로기판(30)을 통하여 백라이트 유닛(590)의 후면 쪽으로 용이하게 방출될 수 있다.
백라이트 유닛(590)은 광원(50)의 상단 또는 광변환 구조체(594)의 상단과 도광판의 전면(552)을 연결하도록 배치되며, 광변환 구조체(594)의 제3 면(S3)과 도광판의 측면(551) 사이에 배치되는 제1 공간(591)을 둘러싸는 반사 시트(571)를 포함할 수 있다. 반사 시트(571)가 제1 공간(595)을 둘러쌈에 의하여 제1 공간(595)을 둘러싸는 모든 면에서 전반사가 가능하므로 광(L1)의 변환 효율이 더욱 증가할 수 있다. 또한, 방열 시트(560)와 도광판(550)의 후면 사이에 반사 시트(570)가 선택적으로 개재될 수 있다. 반사 시트(571)는 하나 이상을 절곡부(572)를 포함할 수 있다. 반사 시트(571)가 절곡부(572)를 포함함에 의하여 광원(50)이 도광판의 전면(552)와 이루는 각도에 따라 광원(50)의 상단 또는 광변환 구조체(594)의 상단과 도광판의 전면(552) 상에 동시에 용이하게 배치될 수 있다. 반사 시트(571)는 자유롭게 휘어지거나 절곡될 수 있는 유연성 시트일 수 있다.
투명 베이스(591)의 제2 면(S2)이 도광판(550)의 후면(553)에 평행하게 배치되며, 투명 베이스(591)의 제2 면(S2)으로부터의 수직 방향 높이(H)가 상기 도광판의 두께(T) 보다 작을 수 있다. 즉, 투명 베이스(591)의 높이(H)가 도광판(550)의 두께(T)보다 작을 수 있다. 투명 베이스(591)의 높이(H)가 도광판(550)의 두께(T)에 비하여 더 낮음에 의하여, 투명 베이스(591)의 제3 면(S3)으로부터 출사하는 광이 도광판의 측면(551)에 보다 용이하게 입사할 수 있다.
투명 베이스(591)의 제1 면(S1)과 제2 면(S2)이 이루는 각도(a2)가 40 내지 70도이고, 제1 면(S1)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a3)가 70 내지 90도이고, 제2 면(S2)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a4)가 30도 내지 60도일 수 있다. 예를 들어, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1)과 제2 면(S2)이 이루는 각도(a2)가 55도이고, 제1 면(S1)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a3)가 80도이고, 제2 면(S2)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a4)가 45도일 수 있다. 예를 들어, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1)과 제2 면(S2)이 이루는 각도가 45도(a2)이고, 제1 면(S1)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a3)가 80도이고, 제2 면(S2)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a4)가 55도일 수 있다. 투명 베이스(591)가 이러한 각도를 가짐에 의하여 광(L1)의 변환 효율이 더욱 증가할 수 있다.
투명 베이스(591)는 삼각 기둥 또는 삼각 프리즘 형태를 가질 수 있다. 투명 베이스(591)의 단면이 삼각형일 수 있다. 투명 베이스(591)가 삼각 프리즘 형태를 가짐에 의하여 광변환 구조체(594)의 구조가 간단해지고, 도광판 측면(551)에 인접한 영역에서 광변환 구조체(594)가 차지하는 부피가 최소화되어 베젤(bezel)의 크기를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 투명 베이스(591)의 제2 면(S2)이 도광판의 측면(551)으로부터 연장되는 거리인 투명 베이스(591)의 폭(W)은 200mm 이하, 100mm 이하, 50mm 이하, 40mm 이하, 30mm 이하, 20mm 이하, 10mm 이하, 5mm 이하, 3mm 이하, 2 mm 이하, 1mm 이하일 수 있다. 투명 베이스(591)의 폭(W)이 지나치게 증가하면 베젤(bezel)의 크기가 증가한다.
도 5를 참조하면, 광변환구조체(594)의 제3 면(S3)이 도광판의 측면(551)과 평행하도록 이격되어 배치되며, 광변환 구조체(594)의 제3 면(S3)과 도광판의 측면(551) 사이에 제1 공간(595)이 배치될 수 있다. 이러한 구조를 가짐에 의하여 제1 면(S1)으로 입사되어 파장이 변환된 후 제2 면(S2)으로 출사되는 광(L2)이, 제2 면(S2)에서 전반사에 의하여 광변환 구조체(594) 내부로 추가적으로 반사되거나, 도광판의 측면(551)에서 전반사에 의하여 광변환 구조체(594) 내부로 추가적으로 반사됨에 의하여 광(L1)의 변환 효율이 추가적으로 증가될 수 있다. 광변환구조체(594)의 제3 면(S3)이 도광판의 측면(551)과 평행하게 대향하므로, 광변환구조체(594)의 제3 면(S3)과 도광판의 측면(551) 사이의 거리(D)만을 조절하여 가장 우수한 변환 효율을 제공하는 제1 공간의 크기를 용이하게 도출할 수 있다. 광변환구조체(594)의 제3 면(S3)이 도광판의 측면(551)과 평행하도록 이격되어 배치되면, 광변환구조체(594)의 제1 면(S1)은 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치되고, 제1 면(S1)과 제3 면(S3) 사이에 제2 면(S2)이 배치되며, 제2 면(S2) 상에 양자 스트립(592)가 배치되며, 제1 면(S1) 상에 광원(50)이 배치된다.
투명 베이스(591)의 제2 면(S2)은 평면일 수 있다. 투명 베이스(591)의 제2 면(S2)이 평면임에 의하여 제2 면(S2) 상에 양자 스트립(592)가 용이하게 배치될 수 있으며, 광변환 구조체(594)의 구조가 간단해질 수 있다.
도 6a를 참조하면, 양자 스트립(592) 상에 방열 시트(560)가 배치될 수 있다. 방열 시트(560)가 양자 스트립(592) 상에 배치됨에 의하여 양자 스트립(592)에 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.
방열 시트(560)는 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상에 연장되어 배치될 수 있다. 방열 시트(560)가 양자 스트립(592) 외에 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상으로 연장되어 동시에 배치됨에 의하여 광원(50)과 양자 스트립(592)로부터 발생하는 열을 동시에 효과적으로 외부로 방출할 수 있다. 방열 시트(100)는 도광판의 후면(553) 및 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상에 연장되어 배치될 수 있다. 방열 시트(560)가 양자 스트립(592) 외에 도광판의 후면(553) 및 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상으로 연장되어 동시에 배치됨에 의하여 이들로부터 발생하는 열을 동시에 효과적으로 외부로 방출할 수 있다. 도면에 도시되지 않으나, 방열 시트(560)는 양자 스트립(592) 외에 도광판의 후면(553) 상에 직접 배치될 수 있다. 다르게는, 방열 시트(560)와 도광판(550)의 후면 사이에 반사 시트(570)가 개재될 수 있다. 방열 시트(560)는 하나 이상을 절곡부(561)를 포함할 수 있다. 방열 시트(560)가 절곡부(561)를 포함함에 의하여 광원(50)이 양자 스트립(592)와 이루는 각도에 따라 양자 스트립(592) 및 광원(50)의 후면 상에 동시에 용이하게 배치될 수 있다. 또한, 광원(50)이 양자 스트립(592)와 이루는 각도에 따라 절곡부(561)의 각도(α)가 자유롭게 조절될 수 있다. 예를 들어, 방열 시트(560)의 절곡부(561)가 이루는 각도(α)가 90도 미만, 80도 이하, 70도 이하, 60도 이하, 50도 이하, 45도 이하, 40도 이하, 또는 30도 이하일 수 있다. 방열 시트(650)의 절곡부(561)가 이루는 각도(α)가 90도 이상이면, 광원(50)으로부터 방출되는 광(L1)이 양자 스트립(592)에 입사되기 어렵다. 방열 시트(560)는, 투명 베이스(591)의 제2 면(S2)에 평행하게 배치되며 양자 스트립(592) 상에 배치되는 제3 부분(562) 및 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치되는 제4 부분(563)을 포함할 수 있다. 제3 부분(561)의 면적이 넓으면 백라이트 유닛(590)의 두께가 증가하므로 도광판의 측면(551)에 배치되는 제3 부분(561)의 면적에 비하여 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치되는 제4 부분(563)의 면적을 더 넓게 형성할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 방열 시트(560)의 제3 부분(562)이 제3 두께(t3)를 가지며 제3 부분(563)이 제4 두께(t4)를 가지며, 제3 두께(t3)가 제4 두께(t4)보다 두꺼울 수 있다. 제4 부분(563)이 가지는 제4 두께(t4)가 제3 부분(562)이 가지는 제3 두께(t3)에 비하여 얇아짐에 의하여 백라이트 유닛(590)의 두께가 얇아질 수 있다. 예를 들어, 방열 시트(560)의 제1 부분(562)이 제1 방열층(564) 및 제2 방열층(565)을 포함하며, 제2 부분(563)이 제1 방열층(564)을 포함할 수 있다. 제1 방열층(564)과 제2 방열층(565)은 서로 동일하거나 다른 방열층일 수 있다.
도 7을 참조하면, 투명 베이스(591)의 제3 면(S3)이 곡률 반경(R)을 가지는 곡면일 수 있다. 곡면의 곡률 반경(R)은 1um 이상, 10um 이상, 100um 이상, 1mm 이상, 10mm 이상, 100mm 이상일 수 있으나 반드시 이러한 범위로 한정되지 않으며 광의 변환 효율을 향상시킬 수 있는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다. 투명 베이스(591)의 제3 면(S3)이 곡률 반경(R)을 가지는 곡면 형태를 가짐에 의하여 평면에 비하여 제3 면(S3) 및 제3 면(S3) 상에 배치되는 양자 스트립(592)의 면적이 더욱 증가하므로, 도광판의 측면(551)으로 입사하는 광량이 증가할 수 있다. 따라서, 광의 변환 효율이 더욱 향상될 수 있다.
도 8a를 참조하면, 곡면 형태의 양자 스트립(592) 상에 방열 시트(560)가 배치될 수 있다. 방열 시트(560)가 양자 스트립(592) 상에 배치됨에 의하여 양자 스트립(592)에 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.
방열 시트(560)는 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상에 연장되어 배치될 수 있다. 방열 시트(560)가 양자 스트립(592) 외에 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상으로 연장되어 동시에 배치됨에 의하여 광원(50)과 양자 스트립(592)로부터 발생하는 열을 동시에 효과적으로 외부로 방출할 수 있다. 방열 시트(100)는 도광판의 후면(553) 및 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상에 연장되어 배치될 수 있다. 방열 시트(560)가 양자 스트립(592) 외에 도광판의 후면(553) 및 광원(50)을 지지하는 인쇄회로기판(30)의 후면 상으로 연장되어 동시에 배치됨에 의하여 이들로부터 발생하는 열을 동시에 효과적으로 외부로 방출할 수 있다. 도면에 도시되지 않으나, 방열 시트(560)는 양자 스트립(592) 외에 도광판의 후면(553) 상에 직접 배치될 수 있다. 다르게는, 방열 시트(560)와 도광판(550)의 후면 사이에 반사 시트(570)가 개재될 수 있다. 반사 시트(570)는 도광판의 후면(553)으로 입사하는 광을 도광판의 전면(552)으로 반사시켜 백라이트 유닛(590)의 출력광의 세기를 더욱 향상시킬 수 있다. 방열 시트(560)는 하나 이상을 절곡부(561)를 포함할 수 있다. 방열 시트(560)가 절곡부(561)를 포함함에 의하여 광원(50)이 양자 스트립(592)와 이루는 각도에 따라 양자 스트립(592) 및 광원(50)의 후면 상에 동시에 용이하게 배치될 수 있다. 또한, 광원(50)이 양자 스트립(592)와 이루는 각도에 따라 절곡부(561)의 각도(α)가 자유롭게 조절될 수 있다. 예를 들어, 방열 시트(560)의 절곡부(561)가 이루는 각도(α)가 120도 미만, 110도 미만, 100도 미만, 90도 미만, 80도 이하, 70도 이하, 60도 이하, 50도 이하, 45도 이하, 40도 이하, 또는 30도 이하일 수 있다. 방열 시트(650)의 절곡부(561)가 이루는 각도(α)가 90도 이상이면, 광원(50)으로부터 방출되는 광(L1)이 양자 스트립(592)에 입사되기 어렵다. 방열 시트(560)는, 투명 베이스(591)의 제2 면(S2)에 동일한 곡률로 배치되며 양자 스트립(592) 상에 배치되는 제3 부분(562) 및 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치되는 제4 부분(563)을 포함할 수 있다. 제3 부분(561)의 면적이 넓으면 백라이트 유닛(590)의 두께가 증가하므로 도광판의 측면(551)에 배치되는 제3 부분(561)의 면적에 비하여 도광판의 후면(553)에 평행하게 배치되는 제4 부분(563)의 면적을 더 넓게 형성할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 방열 시트(560)의 제3 부분(562)이 제3 두께(t3)를 가지며 제3 부분(563)이 제4 두께(t4)를 가지며, 제3 두께(t3)가 제4 두께(t4)보다 두꺼울 수 있다. 제4 부분(563)이 가지는 제4 두께(t4)가 제3 부분(562)이 가지는 제3 두께(t3)에 비하여 얇아짐에 의하여 백라이트 유닛(590)의 두께가 얇아질 수 있다. 예를 들어, 방열 시트(560)의 제1 부분(562)이 제1 방열층(564) 및 제2 방열층(565)을 포함하며, 제2 부분(563)이 제1 방열층(564)을 포함할 수 있다. 제1 방열층(564)과 제2 방열층(565)은 서로 동일하거나 다른 방열층일 수 있다.
도 5 내지 도 8b를 참조하면, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1)과 제2 면(S2)이 이루는 각도(a2)가 40 내지 70도이고, 제1 면(S1)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a3)가 70 내지 90도이고, 제2 면(S2)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a4)가 30도 내지 60도일 수 있다. 투명 베이스(591)의 단면이 직각 삼각형 형태일 수 있다. 예를 들어, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1)과 제2 면(S2)이 이루는 각도(a2)가 45도이고, 제1 면(S1)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a3)가 90도이고, 제2 면(S2)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a4)가 45도일 수 있다. 예를 들어, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1)과 제2 면(S2)이 이루는 각도(a2)가 30도이고, 제1 면(S1)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a3)가 90도이고, 제2 면(S2)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a4)가 60도일 수 있다. 예를 들어, 투명 베이스(591)의 제1 면(S1)과 제2 면(S2)이 이루는 각도(a2)가 60도이고, 제1 면(S1)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a3)가 90도이고, 제2 면(S2)과 제3 면(S3)이 이루는 각도(a4)가 30도일 수 있다. 투명 베이스(591)가 이러한 각도를 가짐에 의하여 광(L1)의 변환 효율이 더욱 증가할 수 있다.
도 1 내지 도 8b를 참조하면, 백라이트 유닛(590)에서 광변환 구조체(591)의 제1 면(S1)의 면적이 대향하는 광원(50)의 면적보다 넓을 수 있다. 제1 면(S1)의 면적이 광원(50) 보다 넓음에 의하여 광원(50)으로부터 방출되는 광(L1)이 광변환 구조체(594)로 용이하게 입사되며, 외부로 손실되는 광의 비율이 감소될 수 있다.
도 1 내지 도 8b를 참조하면, 양자 스트립(592)는 양자점(QD) 외에 필러(미도시)를 추가적으로 포함할 수 있다. 양자 스트립(592)가 필러를 추가적으로 포함함에 의하여 양자시트(592) 내에서 입사광(L5)의 산란이 증가할 수 있다. 따라서, 양자 스트립(592) 내에서 광(L1)이 양자점(QD)에 의하여 변환되는 효율이 증가할 수 있다. 필러는 구형일 수 있으며, 중공 입자일 수 있다. 필러는 0.01 ㎛ 이상의 평균 입경, 예를 들어 0.01 내지 10 ㎛의 평균 입경을 가질 수 있다. 필러가 이러한 입경 범위를 가짐에 의하여 양자점에 의한 광변환 효율 저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 필러는 양자 스트립(592)를 구성하는 고분자 수지와 굴절율 차이가 큰 재질의 것을 사용할 수 있다. 필러는, 예를 들어 BaSO4, ZnO, TiO2, ZrO2, SiO2, 실리콘, 멜라민, 폴리스티렌(PSs) 또는 폴리부틸메타크릴레이트(PBMA) 등일 수 있으나 반드시 이들로 한정되지 않으며 광을 산란시키는 필러로 사용할 수 있는 것이라면 모두 가능하다. 필러의 함량은 양자시트(592) 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부, 0.1 내지 5 중량부, 0.1 내지 3 중량부, 0.1 내지 1 중량부 일 수 있다. 필러가 이러한 함량 범위를 가짐에 의하여 양자점에 의한 광변환 효율 저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 양자 스트립(592)가 이러한 평균 입경 및 함량 범위를 가지는 필러를 포함함에 의하여 산란효과 부족에 따른 양자점에 의한 광변환 효율 저하를 방지할 수 있다. 또한, 필러를 포함하지 않는 경우에 비하여 양자 스트립(592)가 포함하는 양자점(QD)의 사용량을 줄여줄 수 있다.
도 1 내지 도 8b를 참조하면, 양자 스트립(592)가 포함하는 양자점(QD)은 청색광을 녹색광, 적색광으로 변환시킬 수 있는 것으로서 당해기술분야에서 사용할 수 있는 것이라면 모두 가능하다. 양자점(QD)은, CdS, CdO, CdSe, CdTe, Cd3P2, Cd3As2, ZnS, ZnO, ZnSe, ZnTe, MnS, MnO, MnSe, MnTe, MgO, MgS, MgSe, MgTe, CaO, CaS, CaSe, CaTe, SrO, SrS, SrSe, SrTe, BaO,BaS, BaSe, BaTE, HgO, HgS, HgSe, HgTe, AgI, AgBr, Al2O3, Al2S3, Al2Se3, Al2Te3, Ga2O3, Ga2S3, Ga2Se3, Ga2Te3, In2O3, In2S3, In2Se3, In2Te3, SiO2, GeO2, SnO2, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbO2, PbS, PbSe, PbTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaInP2, InN, InP, InAs, InSb, In2S3, In2Se3, TiO2, BP, Si, Ge, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 반도체 결정을 포함하는 단일층 또는 다중층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 양자점(QD)은 II-VI족, III-V족, IV-VI족, IV족 반도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 양자점(QD)은, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, Mn 도핑된 ZnS, HgTe 또는 HgS 등의 II-VI 화합물, InP, InN 등의 III-V 화합물, CuCl, CuBr 또는 Si 등을 사용할 수 있다. 또한, 양자점은 코어-쉘 구조(core-shell) 또는 합금(alloy)를 가질 수 있다. 여기에서, 코어는 Cu-In-S(CIS), CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS 등을 포함할 수 있으며, 상기 쉘은 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 코어/쉘 구조 또는 얼로이 구조를 갖는 양자점은 CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdSx(Zn1-yCdy)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS2/ZnS, 또는 Cu2SnS3/ZnS 일 수 있다. 아울러 InP, InN 등의 III-V 화합물도 사용할 수 있다. 양자점(QD)의 입경은 예를 들면 2nm 내지 20 nm이다. 예를 들어, 양자점 재료 중 적색 발광재료로서는 InP를 사용할 수 있고, 녹색 발광재료로서는 CdSe를 사용할 수 있으며, 청색 발광재료로 CdS, 황색 발광재료로 Cu-In-S(CIS)/ZnS 등을 사용할 수 있다. 양자점(QD)는 구형일 수 있다. 양자점(QD)의 함량은 양자 스트립(592) 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부, 0.1 내지 5 중량부, 0.1 내지 3 중량부, 0.1 내지 1 중량부 일 수 있다. 양자시트(592)가 이러한 평균 입경 및 함량 범위를 가지는 양자점(QD)을 포함함에 의하여 양자점(QD) 산란 효과 부족에 의한 광변환 효율 저하를 방지할 수 있다.
도 9는 일 구현예에 따른 표시장치(600)의 분해도이다.
도 9를 참조하면, 표시장치(600)는 상술한 백라이트 유닛(590)을 포함하는 백라이트 어셈블리(500) 및 표시패널(520)을 포함한다. 표시장치(600)는 상술한 백라이트 유닛(590)을 포함함에 의하여 내구성이 향상되고 출력이 향상될 수 있다.
백라이트 어셈블리(500)는 광을 표시패널(520) 측으로 출력하고, 표시패널(520)은 광을 제공받아 영상을 표시한다. 표시패널(520)은 액정 표시패널일 수 있고, 이 경우에, 표시패널(520)은 표시기판(521), 대향기판(522) 및 표시기판(521)과 상기 대향기판(522) 사이에 개재되는 액정층(미도시)을 포함할 수 있다. 표시기판(521)은 다수의 화소 영역들에 배치되는 다수의 화소 전극들(미도시)을 포함할 수 있고, 대향기판(522)은 다수의 화소 전극들과 대향하는 공통 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 표시패널(520)은 액정 표시패널이나, 표시패널(520)의 종류는 액정 표시패널로 한정되지 않는다. 예를 들면, 다른 구현예에서 표시패널(520)은 전기영동 표시패널 및 전기습윤 표시패널과 같이 당해 기술분야에서 사용할 수 있는 다른 종류의 패널일 수 있다. 또한, 표시패널(520)의 구조도 상술한 방식에 한정되지 않는다. 예를 들면, 다른 구현예에서 대향기판(522)이 공통 전극을 포함하지 않고, 표시기판(521)은 다수의 화소 전극들과 이격되어 배치되는 공통 전극을 포함할 수 있다.
백라이트 어셈블리(500)는 수납부재(580), 반사판(570), 백라이트 유닛(590), 몰드 프레임(530), 및 다수의 시트들(540)을 포함한다. 백라이트 유닛(590)은 발광 어셈블리(100), 광변환 구조체(594), 제1 공간(595) 및 도광판(550)을 포함한다. 도면에 도시되지 않으나, 발광 어셈블리(100)의 상단과 도광판(550) 사이에 방열 시트가 추가로 배치되어 제1 공간(595)을 정의할 수 있다.
발광 어셈블리(100)는 광을 발생하는 어셈블리이다. 발광 어셈블리(100)는 인쇄회로기판(30) 및 복수의 광원(50)을 포함한다. 광원(50)은 발광다이오드(LED) 패키지를 포함할 수 있다. 발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 복수의 광원(50)이 인쇄회로기판(30) 위에 실장되고, 발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 복수의 광원(50) 각각은 출광부(OP)를 통해 출력광(EL, Emitting Light))을 광변환 구조체(594) 측으로 출력한다.
인쇄회로기판(30)은 광변환 구조체(594)의 일 측에 배치되어 광변환 구조체(594)의 제1 면(S1)을 따라 연장될 수 있다. 또한, 발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 복수의 광원(50) 각각에서 출력광(EL)이 출력되는 출광부(OP)는 광변환 구조체(594)의 제1 면(S1)과 마주하고, 발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 복수의 광원(50)은 인쇄회로기판(30) 위에서 광변환 구조체(594)의 제1 면(S1)을 따라 배열될 수 있다. 따라서, 출력광(EL)은 광변환 구조체(594)의 제1 면(S1)을 통해 광변환 구조체(594)에 입사될 수 있다.
발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 복수의 광원(50)은 광변환 구조체(594)의 제1 면(S1)을 따라 배열되나, 발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 복수의 광원(50)의 위치 및 개수가 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 백라이트 어셈블리(500)는 발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 복수의 광원(50) 외에 도광판(550)의 타 측을 따라 광변환 구조체(394)와 함께 배열되는 다른 발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 광원들을 더 포함할 수 있다.
광변환 구조체(594)는 삼각 프리즘 형상을 가질 수 있다. 발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 광원(50)은 광변환 구조체(594)의 제1 면(S1)에 대응하여 광변환 구조체(594)의 일측에 위치할 수 있다. 출광부(OP)도 마찬가지로 광변환 구조체(594)의 제1 면(S1)에 대응될 수 있다. 예를 들어, 출광부(OP)에서 출력되는 광은 광변환 구조체(594)의 제1 면(S1)을 관통하는 방향으로 이동할 수 있다.
발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 광원(50)들에 의하여 출광부(OP)로부터 출력되는 출력광(EL)은 청색광일 수 있다. 출력광(EL)은 광변환 구조체(594)가 포함하는 투명 베이스의 일면 상에 배치되는 양자 스트립에서 양자점들에 의해 황색광으로 변환될 수 있다. 변환된 황색광과 변환되지 않은 청색광은 상호 결합되어 백색광(WL)으로 출광될 수 있다.
다르게는, 발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 광원(50)들은 백색광(WL)을 발광할 수 있다. 예를 들어, 광원(50)들이 서로 독립적으로 청색광(B), 녹색광(G), 적색광(R)을 각각 출력함에 의하여 이들이 혼합되어 백색광(WL)을 구현할 수 있다. 다르게는, 발광다이오드(LED) 패키지를 포함하는 광원(50)들이 백색광(WL)을 발광할 수 있다.
도광판은(550)은 판 형상을 가질 수 있다. 도광판(550)은 광을 가이드시킬 수 있다. 도광판(550)은 광을 표시패널(520) 측으로 도광판(550)의 상면과 수직한 방향으로 출광시킬 수 있다. 도광판(550)을 이루는 물질은 고굴절률을 가지며 투명 할 수 있다. 도광판(550)은 백색광(WL)을 도광판(550)의 길이 방향으로 가이드 한 후, 면광원 형태로 표시패널(520) 측으로 출력한다. 길이 방향은 예를 들어, 제1 방향(DR1)과 평행할 수 있다.
수납부재(580)는 반사판(570) 및 백라이트 유닛(590)을 수납한다. 따라서, 수납부재(580)는 백라이트 유닛(590)이 포함하는 발광 어셈블리(100), 광변환 구조체(594), 제1 공간(595)과 도광판(550)을 수납한다.
반사판(570)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 알루미늄과 같은 광을 반사하는 물질을 포함하여 수납부재(580)의 바닥부와 도광판(550) 사이에 배치된다. 몰드 프레임(530)은 수납부재(580)의 측벽들을 따라 연장되어 수납부재(580)와 결합된다. 몰드 프레임(530)은 수납부재(580)에 수납된 광변환 구조체(591)와 도광판(550)을 수납부재(580)의 바닥부에 고정시키고, 몰드 프레임(530) 위에는 다수의 시트들(540) 및 표시패널(520)이 순차적으로 배치된다.
다수의 시트들(540)은 표시패널(520)과 도광판(550) 사이에 배치된다. 다수의 시트들(540)은 광을 확산시키는 확산시트(543), 광을 집광하여 표시패널(520)의 정면 휘도를 향상시키는 프리즘 시트(542), 및 표시패널(520)의 배면을 보호하는 보호 시트(541)를 포함할 수 있다. 커버 부재(510)는 수납 부재(580)와 결합된다. 커버 부재(510)는 표시패널(520)의 테두리를 커버하여 테두리의 내측에 위치하는 표시패널(520)의 표시영역이 외부로 노출될 수 있다.
표시장치(600)는 백라이트 어셈블리(500)가 갖는 다른 구성 요소들의 구조에 한정되지 않는다. 예를 들면, 백라이트 어셈블리(500)에서 반사판(570)이 생략되는 대신에, 수납부재(580)의 바닥부에 반사층이 코팅될 수 있다.
도면에 도시되지 않으나, 조명장치는 상술한 백라이트 유닛을 포함한다. 조명 장치가 상술한 백라이트 유닛을 포함함에 의하여 우수한 백색 광을 발광할 수 있다.
도 10을 참조하면, 조명장치(700)는 백라이트 유닛(590)과 백라이트 유닛(590)에 전원을 공급하는 전원공급부(750)를 포함한다.
도 10을 참조하면, 백라이트 유닛(590)으로는 전술한 백라이트 유닛(590)이 채용된다. 전원공급부(750)는 전원을 입력받는 인터페이스(751)와 백라이트 유닛(590)에 공급되는 전원을 제어하는 전원 제어부(755)를 포함한다. 인터페이스(751)는 과전류를 차단하는 퓨즈와 전자파장애신호를 차폐하는 전자파 차폐필터를 포함한다. 전원은 외부에서 공급되거나 내장된 전지에서 공급된다. 예를 들어, 전원으로 교류전원이 입력되는 경우, 전원 제어부(755)는 교류를 직류로 변환하는 정류부와, 백라이트 유닛(590)에 적합한 전압으로 변환시켜주는 정전압 제어부를 더 구비한다. 만일 전원 자체가 백라이트 유닛(590)에 적합한 전압을 갖는 직류원(예를 들어, 전지)이라면, 정류부나 정전압 제어부가 생략 가능하다. 또한, 백라이트 유닛(590)의 발광소자칩으로 AC-LED와 같은 소자를 채용하는 경우, 교류 전원이 직접 백라이트 유닛(590)에 공급되며, 이 경우도 정류부나 정전압 제어부의 생략이 가능하다. 또한, 전원 제어부(710)는 색온도등을 제어하여 인간 감성에 따른 조명 연출이 가능하다. 조명장치(700)는 광원이 사용되는 다양한 형태에 적용된다. 예를 들어, 백라이트 유닛(590)의 형상은 일자형이나 곡선형, 또는 소정 패턴의 형상으로 설계된다. 이러한 조명장치(600)는 기존의 백열전구, 형광등을 대체하는 일반 조명기기이다. 일반 조명기기에 사용되는 백라이트 유닛(590)에서 광원과 양자 스트립의 상대적인 위치를 조절하여, 넓은 영역의 파장대의 발광스펙트럼, 예를 들어 백색광,을 제공하는 것이 가능하다.
또한, 백라이트 유닛은 지시 장치, 램프, 가로등, 차량용 조명장치, 차량용 표시장치, 스마트 시계 등에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이상의 구현예를 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
30 인쇄회로기판 31 인쇄회로기판 절곡부
32 제1 부분 33 제2 부분
t1 제1 부분 두께 t2 제2 부분 두께
34 베이스층 35 절연층
36 전원배선층 50: 광원
100 발광 어셈블리 500 백라이트 어셈블리
510 커버 부재 520 표시패널
521 표시 기판 522 대향 기판
530 몰드 프레임 540 복수의 시트
541 보호 시트 542 프리즘 시트
543 확산 시트 550 도광판
551 도광판 측면 552 도광판 전면
553 도광판 후면 560 방열 시트
561 방열 시트 절곡부 562 제3 부분
563 제4 부분 t3 제3 부분 두께
t4 제4 부분 두께 570, 571 반사 시트
572 반사 시트 절곡부 580 수납부재
590 백라이트 유닛 591 투명 베이스
592 양자 스트립 594 광변환 구조체
595 제1 공간 L1 광원으로부터 방출되는 광
L2 광변환 구조체로부터 방출되는 광
QD 양자점 D 이격 거리
H 투명 베이스 높이 T 도광판 두께
W 투명 베이스 폭 R 곡률 반경
S1 투명 베이스의 제1 면 또는 광변환 구조체의 제1 면
S2 투명 베이스의 제2 면 또는 광변환 구조체의 제2 면
S3 투명 베이스의 제3 면 또는 광변환 구조체의 제3 면
전원공급부 750 인터페이스 751
전원제어부 755

Claims (25)

  1. 적어도 하나의 광원; 상기 광원을 지지하는 기판; 및 상기 광원의 광 파장을 변환시켜 출사하는 광변환 구조체를 포함하는 광원 어셈블리;
    상기 광변환 어셈블리로부터 방출되는 광을 측면으로 입사받아 전면으로 출사하는 도광판;을 포함하며,
    상기 광변환 구조체는, 투명 베이스; 및 광 파장을 변환하는 양자점을 함유하는 양자 스트립;을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 양자 스트립이, 상기 투명 베이스의 적어도 일면 상에 배치되거나, 상기 투명 베이스의 내부에 배치되는 백라이트 유닛.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 양자 스트립이, 상기 투명 베이스와 일체로 형성되는 백라이트 유닛.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 양자 스트립 및 상기 투명 베이스 중 하나 이상의 일면 상에 배치되어, 상기 양자 스트립을 통과한 빛이 도광판의 측면으로 방출되도록 반사하는 반사 시트를 포함하는 백라이트 유닛.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 투명 베이스의 제1 면 상에 상기 광원이 배치되고, 제2 면 상에 상기 양자 스트립이 배치되며, 상기 양자 스트립 상에 배치되는 방열 시트를 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 광원을 지지하는 기판이 인쇄회로기판이며, 상기 인쇄회로기판이 하나 이상의 절곡부를 포함하며, 상기 절곡부가 90도 미만의 각도를 가지는 백라이트 유닛.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 광원을 지지하는 기판이 인쇄회로기판이며, 상기 인쇄회로기판이, 상기 투명 베이스의 제1 면에 평행하게 배치되며 상기 광원을 지지하는 제1 부분 및 상기 도광판의 후면에 평행하게 배치되는 제2 부분을 포함하는 백라이트 유닛.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 광원을 지지하는 기판이 인쇄회로기판이며, 상기 인쇄회로기판의 상기 제1 부분이 제1 두께를 가지며 상기 제2 부분이 제2 두께를 가지며, 상기 제1 두께가 제2 두께보다 두꺼운 백라이트 유닛.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 광원을 지지하는 기판이 인쇄회로기판이며, 상기 인쇄회로기판의 상기 제1 부분이 베이스층, 절연층 및 전원배선층을 포함하며, 상기 제2 부분이 베이스층을 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 제5 항에 있어서, 상기 방열 시트가 상기 도광판의 후면에 평행하게 배치되는 백라이트 유닛.
  11. 제5 항에 있어서, 상기 방열 시트가 하나 이상의 절곡부를 포함하며, 상기 절곡부가 90도 미만의 각도를 가지는 백라이트 유닛.
  12. 제5 항에 있어서, 상기 방열 시트가, 상기 투명 베이스의 제1 면에 평행하게 배치되며 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 제3 부분 및 상기 도광판의 후면에 평행하게 배치되는 제4 부분을 포함하는 백라이트 유닛.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 광원이 청색광, 녹색광, 적색광 및 백색광 중에서 선택된 하나 이상을 방출하는 백라이트 유닛.
  14. 광원; 및 상기 광원을 지지하는 인쇄회로기판;을 포함하는 광원 어셈블리;
    상기 광원으로부터 방출되는 광을 제1 면으로 입사받은 후 파장을 변환시켜 제3 면으로 출사하는 광변환 구조체; 및
    상기 광변환 구조체으로부터 방출되는 광을 측면으로 입사받아 전면으로 출사하는 도광판;을 포함하며,
    상기 광변환 구조체가, 상기 제1 면, 상기 제3 면, 및 상기 제1 면과 제3 면을 연결하는 제2 면을 포함하는 투명 베이스; 및 광을 변환시키는 양자점을 함유하는 양자 스트립;를 포함하며,
    상기 투명 베이스의 상기 제1 면 상에 상기 광원이 배치되고, 상기 제2 면 상에 상기 양자 스트립이 배치되며,
    상기 광변환구조체와 도광판 사이에 개재되는 제1 공간을 포함하는 백라이트 유닛.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 제1 공간의 굴절율이 상기 투명 베이스의 굴절율 및 상기 도광판의 굴절율보다 낮은 백라이트 유닛.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 제1 공간의 굴절율이 1.0 내지 1.35이고, 상기 광변환 구조체의 굴절율이 1.35 내지 1.6 이고, 상기 도광판의 굴절율이 1.45 내지 1.6인 백라이트 유닛.
  17. 제14 항에 있어서, 상기 광변환 구조체의 제3 면이 도광판의 측면과 30도 내지 60도의 각도를 이루며 접촉하며, 상기 광변환 구조체의 제3 면과 상기 도광판의 측면 사이에 상기 제1 공간이 배치되는 백라이트 유닛.
  18. 제14 항에 있어서, 상기 광원의 상단 또는 상기 광변환 구조체의 상단과 상기 도광판의 전면을 연결하도록 배치되며, 상기 광변환 구조체의 제3 면과 상기 도광판의 측면 사이에 배치되는 제1 공간을 둘러싸는 반사 시트를 포함하는 백라이트 유닛.
  19. 제14 항에 있어서, 상기 투명 베이스의 제2 면이 상기 도광판의 후면에 평행하게 배치되며, 상기 투명 베이스의 제2 면으로부터의 수직 방향 높이가 상기 도광판의 두께 보다 작은 백라이트 유닛.
  20. 제14 항에 있어서, 상기 광변환 구조체의 제3 면이 도광판의 측면과 평행하도록 이격되어 배치되며, 상기 광변환 구조체의 제3 면과 상기 도광판의 측면 사이에 제1 공간이 배치되는 백라이트 유닛.
  21. 제14 항에 있어서, 상기 투명 베이스의 제2 면이 평면 또는 곡률 반경을 가지는 곡면인 백라이트 유닛.
  22. 제14 항에 있어서, 상기 투명 베이스의 제1 면과 제2 면이 이루는 각도가 40 내지 70도이고, 상기 제1 면과 상기 제3 면이 이루는 각도가 70 내지 90도이고, 상기 제2 면과 상기 제3 면이 이루는 각도가 30도 내지 60도인 백라이트 유닛.
  23. 제14 항에 있어서, 상기 투명 베이스의 제1 면의 면적이 대향하는 광원의 면적보다 넓은 백라이트 유닛.
  24. 제1 항 내지 제23 항 중 어느 한 항에 따른 백라이트 유닛; 및
    표시패널;을 포함하는 표시 장치.
  25. 제1 항 내지 제23 항 중 어느 한 항에 따른 백라이트 유닛;을 포함하는 조명 장치.
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CN117147586A (zh) * 2023-10-26 2023-12-01 江苏纳沛斯半导体有限公司 一种cof树脂区异物检测方法

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