KR20190085195A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

백라이트 유닛은 광원, 도광판, 광변환층 및 반사 패턴층을 포함할 수 있다. 도광판은 광원으로부터 방출된 광을 가이드할 수 있다. 광 변환층은 도광판 상에 배치될 수 있다. 반사 패턴층은 도광판과 광 변환층 사이에 배치되고 복수의 구멍들을 포함할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 반사 패턴층을 포함하는 백라이트 유닛 및 이러한 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나이다. 액정 표시 장치는 일반적으로 공통 전극, 컬러 필터 등이 형성되는 상부 기판과 박막 트랜지스터, 화소 전극 등이 형성되는 하부 기판 사이에 액정 물질을 채우고 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가하여 전계를 형성함으로써 액정 분자의 배열을 변경시키고, 이를 통해 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 장치이다.
액정 표시 장치의 액정 표시 패널은 비발광성인 수광 소자이므로, 액정 표시 장치는 일반적으로 액정 표시 패널의 배면에서 액정 표시 패널에 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
종래에는 백라이트 유닛의 광원으로 전력 소모가 적고 밝은 백색광을 제공하는 장점이 있는 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)가 주로 사용되었다. 최근에는 냉음극 형광 램프에 비해 색 재현성이 우수하고 수명이 매우 길며 소비 전력이 작은 발광 다이오드(light emitting diode, LED)가 점점 더 사용되고 있는 추세이다.
최근, 액정 표시 패널에 제공되는 광의 효율을 높이기 위해 양자점들을 포함하는 광 변환 부재가 사용되고 있다. 광 변환 부재는 광원에서 생성된 소정의 색을 갖는 광을 백색 광으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 광 변환 부재는 광원에서 생성된 청색 광을 백색 광으로 변환할 수 있다.
광 변환 부재에 의해 생성된 백색 광은 액정 표시 패널에 제공되고, 액정 표시 패널의 화소들은 광 변환 부재로부터 제공받은 백색 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 산란 패턴 없이 광을 제공할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 산란 패턴 없이 광을 제공할 수 있는 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적이 이와 같은 목적들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원, 상기 광원으로부터 방출된 광을 가이드하는 도광판, 상기 도광판 상에 배치되는 광 변환층, 그리고 상기 도광판과 상기 광 변환층 사이에 배치되고 복수의 구멍들을 포함하는 반사 패턴층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원으로부터 방출된 광은 상기 반사 패턴층에 의해 반사될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도광판에 의해 가이드된 광은 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 구멍들은 평면상 행렬 형태로 배열될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 반사 패턴층은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 변환층은 상기 도광판으로부터 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과한 제1 파장을 갖는 입사광을 제2 파장을 갖는 변환광으로 변환할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 반사층을 더 포함하고, 상기 광 변환층은 상기 반사 패턴층과 상기 반사층 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 변환층은 상기 도광판으로부터 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과한 제1 파장을 갖는 입사광을 제2 파장을 갖는 변환광으로 변환할 수 있다. 상기 변환광은 상기 반사층에 의해 반사되어 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 광 변환층의 측부를 덮는 실링 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 광 변환층과 상기 반사 패턴층 사이에 배치되는 배리어층을 더 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널 및 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다. 상기 백라이트 유닛은 광원, 상기 광원으로부터 방출된 광을 가이드하는 도광판, 상기 도광판 상에 배치되는 광 변환층, 그리고 상기 도광판과 상기 광 변환층 사이에 배치되고 복수의 구멍들을 포함하는 반사 패턴층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원으로부터 방출된 광은 상기 반사 패턴층에 의해 반사될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도광판에 의해 가이드된 광은 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 구멍들은 평면상 행렬 형태로 배열될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 변환층은 상기 표시 패널과 상기 도광판 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 변환층은 상기 도광판으로부터 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과한 제1 파장을 갖는 입사광을 제2 파장을 갖는 변환광으로 변환하고, 상기 변환광은 상기 표시 패널에 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도광판은 상기 표시 패널과 상기 광 변환층 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 반사층을 더 포함하고, 상기 광 변환층은 상기 반사 패턴층과 상기 반사층 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 변환층은 상기 도광판으로부터 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과한 제1 파장을 갖는 입사광을 제2 파장을 갖는 변환광으로 변환할 수 있다. 상기 변환광은 상기 반사층에 의해 반사되고, 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과하여 상기 표시 패널에 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 백라이트 유닛은 상기 광 변환층의 측부를 덮는 실링 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판과 광 변환층 사이에 복수의 구멍들을 포함하는 반사 패턴층을 포함함으로써, 산란 패턴 없이 광을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 백라이트 유닛은 도광판과 광 변환층 사이에 복수의 구멍들을 포함하는 반사 패턴층을 포함함으로써, 산란 패턴 없이 표시 패널에 광을 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 전술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 백라이트 유닛에서 광이 방출되는 것을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 반사 패턴층을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 백라이트 유닛에서 광이 방출되는 것을 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛들 및 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치들을 보다 상세하게 설명한다. 첨부된 도면들 상의 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호들을 사용한다.
이하, 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)을 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 영상을 표시할 수 있다. 본 실시예에서, 표시 패널(100)은 액정 표시(liquid crystal display, LCD) 패널일 수 있다.
표시 패널(100)은 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)을 포함할 수 있다. 제1 기판(110)은 백라이트 유닛(200)으로부터 제공받은 광을 이용하여 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 제2 기판(120)은 제1 기판(110)에 마주보도록 배치될 수 있다. 표시 패널(100)은 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 개재되는 액정층(미도시)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 표시 패널(100)의 하부에 위치할 수 있다. 백라이트 유닛(200)은 표시 패널(100)에 광을 제공할 수 있다. 백라이트 유닛(200)은 광원(210), 도광판(220), 광 변환층(230), 반사 패턴층(240) 및 배리어층들(251, 252)을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광원(210)은 도광판(220)의 일 측부에 위치할 수 있다. 광원(210)은 광을 생성하여 도광판(220)에 공급할 수 있다. 광원(210)은 소정의 파장을 갖는 광을 생성할 수 있다. 예를 들면, 광원(210)은 청색 광에 상응하는 파장을 갖는 광을 생성할 수 있다.
광원(210)은 회로 기판(211) 및 복수의 발광 소자들(212)을 포함할 수 있다.
회로 기판(211)은 도광판(220)의 일 측부를 따라 연장될 수 있다.
발광 소자들(212)은 회로 기판(211) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자들(212)은 회로 기판(211)의 길이 방향으로 균등한 간격을 두고 배치될 수 있다. 발광 소자들(212)은 도광판(220)의 일 측부와 마주볼 수 있다.
발광 소자들(212)은 소정의 파장을 갖는 광을 생성할 수 있다. 예를 들면, 발광 소자들(212)은 청색 광에 상응하는 파장을 갖는 광을 생성할 수 있다. 이 경우, 발광 소자들(212)은 청색 발광 다이오드(light emitting diode, LED)일 수 있다.
도광판(220)은 광원(210)으로 방출된 광을 가이드할 수 있다. 도광판(220)은 광원(210)으로부터 제공된 광을 상부 방향으로 향하도록 가이드할 수 있다.
광 변환층(230)은 도광판(220) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 광 변환층(230)은 도광판(220)과 표시 패널(100)의 사이에 위치할 수 있다. 다시 말해, 광 변환층(230)은 도광판(220)의 상부에 위치할 수 있다.
광 변환층(230)에는 도광판(220)으로부터 입사광이 전달될 수 있다. 상기 입사광은 광원(210)에서 생성되어 도광판(220)에 의해 가이드되는 광일 수 있다. 광 변환층(230)은 상기 입사광을 변환광으로 변환할 수 있다.
광 변환층(230)은 상기 입사광의 파장을 변환할 수 있다. 광 변환층(230)은 소정의 파장을 갖는 상기 입사광을 상기 소정의 파장과 다른 파장을 갖는 상기 변환광으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 광 변환층(230)은 청색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 입사광을 적색 광 또는 녹색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 변환광으로 변환할 수 있다.
광 변환층(230)은 수지(resin)(235), 수지(235)에 수용되는 복수의 제1 양자점들(231) 및 복수의 제2 양자점들(232)을 포함할 수 있다.
수지(235)는 외부의 산소 및 수분을 흡수할 수 있다.
제1 양자점들(231)은 상기 입사광을 흡수하여 상기 변환광을 생성할 수 있다. 제1 양자점들(231)은 상기 입사광의 파장과 다른 파장을 갖는 변환광을 생성할 수 있다. 예를 들면, 제1 양자점들(231)은 청색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 입사광을 흡수하여 적색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 변환광을 생성할 수 있다.
제2 양자점들(232)은 상기 입사광을 흡수하여 상기 변환광을 생성할 수 있다. 제2 양자점들(232)은 상기 입사광의 파장과 다른 파장을 갖는 변환광을 생성할 수 있다. 예를 들면, 제2 양자점들(232)은 청색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 입사광을 흡수하여 녹색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 변환광을 생성할 수 있다.
반사 패턴층(240)은 도광판(220)과 광 변환층(230) 사이에 배치될 수 있다.
광원(210)으로부터 방출된 광은 반사 패턴층(240)에 의해 반사될 수 있다. 구체적으로, 광원(210)으로부터 방출되어 도광판(220)에 의해 가이드되는 광은 반사 패턴층(240)의 일 면(예를 들면, 하면)에 의해 반사되어 도광판(220) 내에서 진행할 수 있다.
반사 패턴층(240)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 반사 패턴층(240)은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 그러나, 반사 패턴층(240)의 물질은 이에 한정되지 아니하고, 반사 패턴층(240)은 알루미늄 이외의 금속, 금속의 질화물, 금속의 합금 등 광을 반사할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
반사 패턴층(240)은 복수의 구멍들(245)을 포함할 수 있다.
도광판(220)에 의해 가이드된 광은 반사 패턴층(240)의 구멍들(245)을 통과할 수 있다. 구체적으로, 반사 패턴층(240)의 일 면(예를 들면, 하면)에 의해 반사되어 도광판(220) 내에서 진행하는 광은 반사 패턴층(240)의 구멍들(245)을 통과하여 광 변환층(230)에 제공될 수 있다.
도 3은 도 2의 백라이트 유닛에서 광이 방출되는 것을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 광원(210)에서 방출된 제1 광(L1)은 도광판(220)을 거쳐 광 변환층(230)에서 제2 광(L2)으로 변환되고, 제2 광(L2)은 백라이트 유닛(200)의 상부에 위치한 표시 패널(100)에 제공될 수 있다.
제1 광(L1)은 제1 파장을 가질 수 있고, 상기 제1 파장은 청색 광에 상응하는 파장일 수 있다. 광원(210)에서 방출된 제1 광(L1)은 도광판(220)에 의해 가이드되고, 반사 패턴층(240)의 구멍(245)을 통과하여 광 변환층(230)에 제공될 수 있다. 광 변환층(230)에 입사된 제1 광(L1)은 제1 양자점(231)에 흡수되고, 제1 양자점(231)은 제1 광(L1)을 제2 광(L2)으로 변환할 수 있다.
제2 광(L2)은 상기 제1 파장과 다른 제2 파장을 가질 수 있고, 상기 제2 파장은 적색 광에 상응하는 파장일 수 있다. 제2 광(L2)은 광 변환층(230)의 상부 방향으로 진행하여 표시 패널(100)에 제공될 수 있다. 도 3에는 제1 광(L1)이 제1 양자점(231)에 흡수되는 것이 예시되어 있으나, 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 제1 광(L1)은 제2 양자점(232)에 흡수될 수도 있다. 이 경우, 제2 광(L2)은 녹색 광에 상응하는 파장을 가질 수 있다.
도 4는 도 2의 반사 패턴층을 나타내는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 반사 패턴층(240)의 구멍들(245)은 평면상 행렬 형태로 배열될 수 있다. 구멍들(245)은 행 방향 및/또는 열 방향으로 균등한 간격을 두고 배치될 수 있다.
종래의 백라이트 유닛에 있어서, 도광판은 산란 패턴들을 포함하고, 도광판 상에는 저굴절층이 배치될 수 있다. 도광판 내에서 저굴절층에 의해 광이 진행되고, 산란 패턴에 의해 광이 표시 패널에 제공될 수 있다. 그러나, 종래의 도광판 상에 배치되는 저굴절층을 구성하는 물질은 상대적으로 가격이 비싸고, 도광판 내에 산란 패턴들을 형성하기 위하여 추가적인 라미네이션 공정 등이 필요할 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)은 종래의 저굴절층 대신에 반사 패턴층(240)을 포함할 수 있고, 종래의 산란 패턴들이 필요하지 않을 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛(200)의 제조 비용 및 제조 시간이 감소될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 배리어층들(251, 252)은 광 변환층(230) 상에 배치될 수 있다. 제1 배리어층(251)은 광 변환층(230)과 반사 패턴층(240) 사이에 배치되고, 제2 배리어층(252)은 광 변환층(230)과 표시 패널(100) 사이에 배치될 수 있다.
배리어층들(251, 252)은 외부의 산소 및 수분이 광 변환층(230)으로 침투되지 않도록 차단하여 광 변환층(230)의 제1 양자점들(231) 및 제2 양자점들(232)을 보호할 수 있다.
배리어층들(251, 252)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 배리어층들(251, 252)은 실리콘 산화물(SiOx)을 포함할 수 있다. 그러나, 배리어층들(251, 252)의 물질은 이에 한정되지 아니하고, 배리어층들(251, 252)은 무기 물질 및 유기 물질을 포함할 수도 있다.
이하, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(1100) 및 백라이트 유닛(1200)을 포함할 수 있다.
표시 패널(1100)은 영상을 표시할 수 있다. 본 실시예에서, 표시 패널(1100)은 액정 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(1100)은 제1 기판(1110) 및 제2 기판(1120)을 포함할 수 있다. 제1 기판(1110)은 백라이트 유닛(1200)으로부터 제공받은 광을 이용하여 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 제2 기판(1120)은 제1 기판(1110)에 마주보도록 배치될 수 있다. 표시 패널(1100)은 제1 기판(1110)과 제2 기판(1120) 사이에 개재되는 액정층(미도시)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(1200)은 표시 패널(1100)의 하부에 위치할 수 있다. 백라이트 유닛(1200)은 표시 패널(1100)에 광을 제공할 수 있다. 백라이트 유닛(1200)은 광원(1210), 도광판(1220), 광 변환층(1230), 반사 패턴층(1240), 배리어층들(1251, 1252) 및 반사층(1260)을 포함할 수 있다.
도 6은 도 5의 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 광원(1210)은 도광판(1220)의 일 측부에 위치할 수 있다. 광원(1210)은 광을 생성하여 도광판(1220)에 공급할 수 있다. 광원(1210)은 소정의 파장을 갖는 광을 생성할 수 있다. 예를 들면, 광원(1210)은 청색 광에 상응하는 파장을 갖는 광을 생성할 수 있다.
광원(1210)은 회로 기판(1211) 및 복수의 발광 소자들(1212)을 포함할 수 있다.
회로 기판(1211)은 도광판(1220)의 일 측부를 따라 연장될 수 있다.
발광 소자들(1212)은 회로 기판(1211) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자들(1212)은 회로 기판(1211)의 길이 방향으로 균등한 간격을 두고 배치될 수 있다. 발광 소자들(1212)은 도광판(1220)의 일 측부와 마주볼 수 있다.
발광 소자들(1212)은 소정의 파장을 갖는 광을 생성할 수 있다. 예를 들면, 발광 소자들(1212)은 청색 광에 상응하는 파장을 갖는 광을 생성할 수 있다. 이 경우, 발광 소자들(1212)은 청색 발광 다이오드일 수 있다.
도광판(1220)은 광원(1210)으로 방출된 광을 가이드할 수 있다. 도광판(1220)은 광원(1210)으로부터 제공된 광을 하부 방향으로 향하도록 가이드할 수 있다.
광 변환층(1230)은 도광판(1220) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 도광판(1220)은 광 변환층(1230)과 표시 패널(1100)의 사이에 위치할 수 있다. 다시 말해, 광 변환층(1230)은 도광판(1220)의 하부에 위치할 수 있다.
광 변환층(1230)에는 도광판(1220)으로부터 입사광이 전달될 수 있다. 상기 입사광은 광원(1210)에서 생성되어 도광판(1220)에 의해 가이드되는 광일 수 있다. 광 변환층(1230)은 상기 입사광을 변환광으로 변환할 수 있다.
광 변환층(1230)은 상기 입사광의 파장을 변환할 수 있다. 광 변환층(1230)은 소정의 파장을 갖는 상기 입사광을 상기 소정의 파장과 다른 파장을 갖는 상기 변환광으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 광 변환층(1230)은 청색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 입사광을 적색 광 또는 녹색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 변환광으로 변환할 수 있다.
광 변환층(1230)은 수지(1235), 수지(1235)에 수용되는 복수의 제1 양자점들(1231) 및 복수의 제2 양자점들(1232)을 포함할 수 있다.
수지(1235)는 외부의 산소 및 수분을 흡수할 수 있다.
제1 양자점들(1231)은 상기 입사광을 흡수하여 상기 변환광을 생성할 수 있다. 제1 양자점들(1231)은 상기 입사광의 파장과 다른 파장을 갖는 변환광을 생성할 수 있다. 예를 들면, 제1 양자점들(1231)은 청색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 입사광을 흡수하여 적색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 변환광을 생성할 수 있다.
제2 양자점들(1232)은 상기 입사광을 흡수하여 상기 변환광을 생성할 수 있다. 제2 양자점들(1232)은 상기 입사광의 파장과 다른 파장을 갖는 변환광을 생성할 수 있다. 예를 들면, 제2 양자점들(1232)은 청색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 입사광을 흡수하여 녹색 광에 상응하는 파장을 갖는 상기 변환광을 생성할 수 있다.
반사 패턴층(1240)은 도광판(1220)과 광 변환층(1230) 사이에 배치될 수 있다.
광원(1210)으로부터 방출된 광은 반사 패턴층(1240)에 의해 반사될 수 있다. 구체적으로, 광원(1210)으로부터 방출되어 도광판(1220)에 의해 가이드되는 광은 반사 패턴층(1240)의 일 면(예를 들면, 상면)에 의해 반사되어 도광판(1220) 내에서 진행할 수 있다.
반사 패턴층(1240)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 반사 패턴층(1240)은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 그러나, 반사 패턴층(1240)의 물질은 이에 한정되지 아니하고, 반사 패턴층(1240)은 알루미늄 이외의 금속, 금속의 질화물, 금속의 합금 등 광을 반사할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
반사 패턴층(1240)은 복수의 구멍들(1245)을 포함할 수 있다.
도광판(1220)에 의해 가이드된 광은 반사 패턴층(1240)의 구멍들(1245)을 통과할 수 있다. 구체적으로, 반사 패턴층(1240)의 일 면(예를 들면, 상면)에 의해 반사되어 도광판(1220) 내에서 진행하는 광은 반사 패턴층(1240)의 구멍들(1245)을 통과하여 광 변환층(1230)에 제공될 수 있다.
반사 패턴층(1240)의 구멍들(1245)은 평면상 행렬 형태로 배열될 수 있다. 구멍들(1245)은 행 방향 및/또는 열 방향으로 균등한 간격을 두고 배치될 수 있다.
반사층(1260)은 광 변환층(1230)의 하부에 배치될 수 있다. 다시 말해, 광 변환층(1230)은 반사 패턴층(1240)과 반사층(1260) 사이에 위치할 수 있다.
반사층(1260)은 상기 변환광을 반사할 수 있다. 구체적으로, 광 변환층(1230)에서 생성된 상기 변환광은 반사층(1260)에 의해 반사되고, 반사 패턴층(1240)의 구멍들(1245)을 통과하여 표시 패널(1100)에 제공될 수 있다.
반사층(1260)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 반사층(1260)은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 그러나, 반사층(1260)의 물질은 이에 한정되지 아니하고, 반사층(1260)은 알루미늄 이외의 금속, 금속의 질화물, 금속의 합금 등 광을 반사할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
도 7은 도 6의 백라이트 유닛에서 광이 방출되는 것을 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 광원(1210)에서 방출된 제1 광(L1)은 도광판(1220)을 거쳐 광 변환층(1230)에서 제2 광(L2)으로 변환되고, 제2 광(L2)은 반사층(1260)에 의해 반사되어 백라이트 유닛(1200)의 상부에 위치한 표시 패널(1100)에 제공될 수 있다.
제1 광(L1)은 제1 파장을 가질 수 있고, 상기 제1 파장은 청색 광에 상응하는 파장일 수 있다. 광원(1210)에서 방출된 제1 광(L1)은 도광판(1220)에 의해 가이드되고, 반사 패턴층(1240)의 구멍(1245)을 통과하여 광 변환층(1230)에 제공될 수 있다. 광 변환층(1230)에 입사된 제1 광(L1)은 제1 양자점(1231)에 흡수되고, 제1 양자점(1231)은 제1 광(L1)을 제2 광(L2)으로 변환할 수 있다.
제2 광(L2)은 상기 제1 파장과 다른 제2 파장을 가질 수 있고, 상기 제2 파장은 적색 광에 상응하는 파장일 수 있다. 제2 광(L2)은 광 변환층(1230)의 하부 방향으로 진행하여 반사층(1260)에 의해 반사될 수 있다. 반사층(1260)에 의해 반사된 제2 광(L2)은 광 변환층(1230)의 상부 방향으로 진행하여 표시 패널(1100)에 제공될 수 있다. 도 7에는 제1 광(L1)이 제1 양자점(1231)에 흡수되는 것이 예시되어 있으나, 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 제1 광(L1)은 제2 양자점(1232)에 흡수될 수도 있다. 이 경우, 제2 광(L2)은 녹색 광에 상응하는 파장을 가질 수 있다.
종래의 백라이트 유닛에 있어서, 광 변환층은 도광판의 상부에 배치되고, 상대적으로 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 또한, 광 변환층 내에 배치되는 양자점들은 상대적으로 가격이 비쌀 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 백라이트 유닛(1200)에서 광 변환층(1230)이 도광판(1220)의 하부에 배치되고, 백라이트 유닛(1200)은 광 변환층(1230)의 하부에 배치되는 반사층(1260)을 포함할 수 있다. 광 변환층(1230)에 입사된 광이 반사층(1260)에 의해 반사되므로 광의 경로가 상대적으로 길어질 수 있다. 이에 따라, 광 변환층(1230)의 두께가 감소되고, 광 변환층(1230) 내에 배치되는 양자점들의 수가 감소될 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛(1200)의 두께가 감소하고, 백라이트 유닛(1200)의 제조 비용이 절감될 수 있다.
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 배리어층들(1251, 1252)은 광 변환층(1230) 상에 배치될 수 있다. 제1 배리어층(1251)은 광 변환층(1230)과 반사 패턴층(1240) 사이에 배치되고, 제2 배리어층(1252)은 광 변환층(1230)과 반사층(1260) 사이에 배치될 수 있다.
배리어층들(1251, 1252)은 외부의 산소 및 수분이 광 변환층(1230)으로 침투되지 않도록 차단하여 광 변환층(1230)의 제1 양자점들(1231) 및 제2 양자점들(1232)을 보호할 수 있다.
배리어층들(1251, 1252)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 배리어층들(1251, 1252)은 실리콘 산화물(SiOx)을 포함할 수 있다. 그러나, 배리어층들(1251, 1252)의 물질은 이에 한정되지 아니하고, 배리어층들(1251, 1252)은 무기 물질 및 유기 물질을 포함할 수도 있다.
백라이트 유닛(1200)은 광 변환층(1230)의 측부를 덮는 실링 부재(1270)를 추가적으로 포함할 수 있다. 구체적으로, 실링 부재(1270)는 광 변환층(1230)의 측부, 반사 패턴층(1240)의 측부 및 배리어층들(1251, 1252)의 측부를 덮을 수 있다.
실링 부재(1270)는 외부의 산소 및 수분이 광 변환층(1230)으로 침투되지 않도록 차단하여 광 변환층(1230)의 제1 양자점들(1231) 및 제2 양자점들(1232)을 보호할 수 있다.
실링 부재(1270)는 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 실링 부재(1270)는 프릿(frit)을 포함할 수 있다. 그러나, 실링 부재(1270)의 물질은 이에 한정되지 아니하고, 실링 부재(1270)는 유기 물질을 포함할 수도 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치는 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어 등에 포함되는 표시 장치에 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 백라이트 유닛들 및 표시 장치들에 대하여 도면들을 참조하여 설명하였지만, 설시한 실시예들은 예시적인 것으로서 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
100, 1100: 표시 패널 200. 1200: 백라이트 유닛
210, 1210: 광원 220, 1220: 도광판
230, 1230: 광 변환층 240, 1240: 반사 패턴층
245, 1245: 구멍들 251, 1251: 배리어층
1260: 반사층 1270: 실링 부재

Claims (20)

  1. 광원;
    상기 광원으로부터 방출된 광을 가이드하는 도광판;
    상기 도광판 상에 배치되는 광 변환층; 및
    상기 도광판과 상기 광 변환층 사이에 배치되고 복수의 구멍들을 포함하는 반사 패턴층을 포함하는, 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원으로부터 방출된 광은 상기 반사 패턴층에 의해 반사되는 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도광판에 의해 가이드된 광은 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과하는 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 구멍들은 평면상 행렬 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사 패턴층은 알루미늄(Al)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광 변환층은 상기 도광판으로부터 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과한 제1 파장을 갖는 입사광을 제2 파장을 갖는 변환광으로 변환하는 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    반사층을 더 포함하고,
    상기 광 변환층은 상기 반사 패턴층과 상기 반사층 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광 변환층은 상기 도광판으로부터 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과한 제1 파장을 갖는 입사광을 제2 파장을 갖는 변환광으로 변환하고,
    상기 변환광은 상기 반사층에 의해 반사되어 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과하는 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 광 변환층의 측부를 덮는 실링 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광 변환층과 상기 반사 패턴층 사이에 배치되는 배리어층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.
  11. 영상을 표시하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은:
    광원;
    상기 광원으로부터 방출된 광을 가이드하는 도광판;
    상기 도광판 상에 배치되는 광 변환층; 및
    상기 도광판과 상기 광 변환층 사이에 배치되고 복수의 구멍들을 포함하는 반사 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광원으로부터 방출된 광은 상기 반사 패턴층에 의해 반사되는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 도광판에 의해 가이드된 광은 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과하는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 구멍들은 평면상 행렬 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 광 변환층은 상기 표시 패널과 상기 도광판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광 변환층은 상기 도광판으로부터 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과한 제1 파장을 갖는 입사광을 제2 파장을 갖는 변환광으로 변환하고,
    상기 변환광은 상기 표시 패널에 제공되는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 도광판은 상기 표시 패널과 상기 광 변환층 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 반사층을 더 포함하고,
    상기 광 변환층은 상기 반사 패턴층과 상기 반사층 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 광 변환층은 상기 도광판으로부터 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과한 제1 파장을 갖는 입사광을 제2 파장을 갖는 변환광으로 변환하고,
    상기 변환광은 상기 반사층에 의해 반사되고, 상기 반사 패턴층의 상기 복수의 구멍들을 통과하여 상기 표시 패널에 제공되는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 광 변환층의 측부를 덮는 실링 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
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