KR20210011695A - 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 복수의 발광소자를 포함하는 발광부, 발광부 상에 배치되며, 복수의 광변환패턴을 포함하는 광변환시트 및 광변환시트 상에 배치되는 형광체 필름을 포함하며, 광변환시트의 테두리에 배치되는 형광레이어를 포함하는 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치{BACK LIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 표시장치로는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 유기발광 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display), 및 퀀텀닷 발광표시장치(QLED: Quantum dot Light Emitting Display) 등 여러 가지 표시장치가 활용 되고 있다.
평판 표시장치 중 액정표시장치는 백라이트 유닛의 광원으로 발광다이오드(Light Emitting Diode: 발광다이오드), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCLF(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 등이 사용된다. 최근에는 광효율이 우수하고 색재현율이 높은 발광다이오드가 백라이트 유닛의 광원으로 널리 사용되고 있다.
백라이트 유닛은 광원의 배치 및 광의 전달 형태에 따라서 엣지형(Edge-Type) 또는 직하형(Direct-Type) 등으로 구분될 수 있다. 그 중 직하형 백라이트 유닛은 LED 등의 광원이 표시장치의 배면에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 화질을 개선할 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 이용하는 표시장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 제조비용을 절감할 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 이용하는 표시장치를 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 복수의 발광소자를 포함하는 발광부, 발광부 상에 배치되며, 복수의 광변환패턴을 포함하는 광변환시트 및 광변환시트 상에 배치되는 형광체 필름을 포함하며, 광변환시트의 테두리에 배치되는 형광레이어를 포함하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
다른 일측면에서, 본 발명의 실시예들은 표시패널 및 표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하되, 백라이트 유닛은, 복수의 발광소자를 포함하는 발광부, 발광부 상에 배치되며, 복수의 광변환패턴을 포함하는 광변환시트 및 광변환시트 상에 배치되는 형광체 필름을 포함하며, 광변환시트의 테두리에 형광레이어가 배치되는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 화질을 개선할 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 이용하는 표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 제조비용을 절감할 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 이용하는 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 발광부를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에서 X 부분에 배치된 광변환시트를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A' 부분의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 3의 B-B'부분의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에서 X 부분에 배치된 광변환시트를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6의 C-C'부분의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에서 형광레이어가 배치되지 않은 경우와 형광레이어가 배치되어 있는 경우를 비교한 비교도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널과 표시패널을 구동하는 구동회로를 나타내는 구조도이다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 구체적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 구조를 나타내는 도면이다.
도 12a와 도 12b는 도 11에 도시된 백라이트 유닛에 포함된 광변환패턴의 위치에 따른 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 발광부를 나타내는 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시장치(10)는 표시패널(100)과, 백라이트 유닛(200)을 포함할 수 있다.
표시패널(100)은 영상을 표시할 수 있다. 표시패널(100)이 액정패널인 경우, 액정과 컬러필터를 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 표시패널(100)로 광을 조사할 수 있다. 백라이트 유닛(200)은 복수의 발광소자(201)를 포함하는 발광부(250), 발광부(250) 상에 배치되며, 복수의 광변환패턴(216p)을 포함하는 광변환시트(216) 및 광변환시트(216) 상에 배치되는 형광체 필름(218)을 포함할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(200)은 발광부(250)의 테두리에 대응되는 위치에 배치되는 형광레이어(216a)를 포함할 수 있다.
발광부(250)는 기판(210) 상에 배치되는 복수의 발광소자(201)를 포함하며, 발광소자(201)에서 방출되는 광을 표시패널(100)로 조사할 수 있다. 발광소자(201)는 청색광을 발광할 수도 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
발광소자(201)는 발광다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 발광소자(201)는 소형의 미니 발광다이오드(Mini LED)나 초소형의 마이크로 발광다이오드(μLED)를 포함할 수 있다. 또한, 발광소자(201)는 칩 형태의 플립칩 구조로 기판(210) 상에 실장되는 형태로 배치될 수 있어, 백라이트 유닛(200)의 두께를 감소시킬 수 있고 조사각이 넓고 광효율이 높은 광원으로 제공될 수 있다.
또한, 발광부(250)는 기판(210) 상에서 복수의 발광소자(201) 사이에 배치되는 리플렉터(202)를 포함할 수 있다. 발광소자(201)와 리플렉터(202)가 배치되는 기판(210)은 인쇄회로기판일 수 있다. 리플렉터(202)는 접착테이프에 의해 기판(210)에 고정될 수 있다. 발광소자(201)가 칩형태로 배치되는 경우 발광소자(201)의 크기가 작아, 리플렉터(202)의 높이는 발광소자(201)의 높이보다 더 높을 수 있다.
또한, 발광부(250)는 복수의 발광소자(201)와 리플렉터(202) 상에 배치되는 레진층(205)을 포함할 수 있다. 레진층(205)은 기판(210) 상에 배치된 복수의 발광소자(201)를 보호하는 기능을 하며, 발광소자(201)로부터 출사된 광을 확산시켜 도광판의 기능을 제공할 수도 있다. 발광소자(201)로부터 출사된 광은 레진층(205)의 상면에서 최대한 고르게 퍼져나가게 될 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)은 광변환시트(216)를 포함할 수 있다. 광변환시트(216)는 발광부(250) 상에 배치될 수 있다. 광변환시트(216)는 레진층(205) 상에 배치될 수 있다. 광변환시트(216)는 발광소자(201)에서 조사되는 광의 일부를 산란, 반사 또는 회절시킬 수 있다. 또한, 광변환시트(216)은 발광소자(201)에서 조사되는 광의 일부를 투과시킬 수 있다. 광변환시트(216)는 광의 일부를 투과시킬 수 있는 광제어시트일 수 있다. 또한, 광변환시트(216)는 복수의 광변환패턴(216p)을 포함할 수 있고, 복수의 광변환패턴(216p)은 각각 복수의 발광소자(201)와 중첩되게 배치될 수 있다.
광변환패턴(216p)은 발광소자(201)에서 조사되는 광의 일부를 산란, 반사 또는 회절시킬 수 있다. 또한, 광변환패턴(216p)은 발광소자(201)에서 조사되는 광의 일부를 투과시킬 수 있다. 광변환패턴(216p)은 광의 일부를 투과시킬 수 있는 광제어패턴일 수 있다. 즉, 광변환시트(216)에서 발광소자(201)로부터 출사된 광의 세기가 가장 강한 영역에 광변환패턴(216p)이 배치되게 함으로써, 발광소자(201)가 배치된 영역(광량이 큰 영역)과 발광소자(201) 사이의 영역(광량이 작은 영역) 간의 휘도 편차를 감소시킬 수 있다. 광변환시트(216)는 광변환물질을 포함할 수 있다. 또한, 광변환시트(216)의 광변환패턴(216p)은 광변환물질을 포함할 수 있다. 광변환물질은 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 또한, 광변환물질은 백색일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 광변환시트(216)는 발광소자(201)에서 조사되는 광의 일부를 산란, 반사, 회절 또는 투과되게하여 백라이트 유닛(200)에서 무라(mura)가 발생되는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 백라이트 유닛(200)에서 조사되는 광의 휘도는 균일해질 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 광변환시트(216) 상에 배치되는 디퓨져 플레이트(217)를 포함할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(200)은 디퓨져 플레이트(217) 상에 배치되는 형광체 필름(218)를 포함할 수 있다.
디퓨져 플레이트(217)는 발광소자(201)에서 발광되어 입사되는 광을 확산시킬 수 있다. 형광체 필름(218)은 발광소자(201)에서 방출된 광을 전달받아 백색광이 출사되게 할 수 있다. 형광체 필름(218)은 청색광을 흡수하여 백색광을 발광시키는 형광물질을 포함할 수 있다. 녹색광을 발광하는 형광체와 적색광을 발광하는 형광체가 혼합되면, 혼합된 형광체는 청색광을 흡수하여 백색광을 발광하게 될 수 있다. 형광물질은 이트륨 알루미늄 가넷계(YAG), 루테튬알루미튬 가넷계(LuAG), 시온(SiON)계, 양자점(Quantum dot)을 함유하는 QD 형광체일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 백라이트 유닛(200)은 형광체 필름(218) 상에 배치되는 광학시트(219)를 포함할 수 있다. 광학시트(219)는 광을 집광 또는 확산시켜 표시패널(100)에 전달되게 할 수 있다. 광학시트(219)는 집광시트, 확산시트를 포함할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)은 백라이트 유닛(200)을 구성하는 광학 소자들을 수납하는 커버버텀(300)을 포함할 수 있다. 또한, 기판(210)은 커버버텀(300) 상에 배치될 수 있다. 커버버텀(300)은 기판(210)의 배면을 보호할 수 있고 발광소자(201)에서 발생된 열을 방열시킬 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)은 백라이트 유닛(200)과 표시패널(100) 사이에 배치되는 여러 구조물을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 백라이트 유닛(200)은 가이드 패널(400)과 폼 패드(500)를 포함할 수 있다. 가이드 패널(400)은 발광부(250)의 측면에 배치될 수 있다. 표시패널(100)은 가이드 패널(400)과 폼패드(500)에 의해 백라이트 유닛(200) 상에 고정될 수 있다.
형광체 필름(218)은 광변환시트(216)의 상부에 배치되고, 발광부(250)에서 방출되는 광을 여기시켜 백색광이 방출되게 한다. 발광부(250)에서 방출되는 광의 대부분은 형광체 필름(218)을 통해 여기되어 백색광이 되고 표시패널(100)에 조사된다. 하지만, 발광부(250)에서 방출되는 일부의 광은 발광부(250)의 측면으로 방출되고, 측면으로 방출된 광은 형광체 필름(218)을 통과하지 않기 때문에 청색광일 수 있다.
보다 자세히 설명하면, 발광부(250)에서 방출되는 광은 표시패널(100) 방향으로 진행하는 제1경로(PS1)를 갖는 광들과 발광부(250)의 측면 방향으로 진행하는 제2경로(PS2)를 갖는 광들을 포함할 수 있다. 발광부(250)에서 방출되는 광의 경로는 이에 한정되는 것은 아니다. 제1경로(PS1)로 진행하는 광들은 상부에 배치되어 있는 형광체 필름(218)에 전달될 수 있고, 형광체 필름(218)은 제1경로(PS1)의 광을 여기시켜 백색광이 출사되게 할 수 있다. 하지만, 제2경로(PS2)로 진행하는 광들은 가이드패널(400)에 의해 반사되고, 반사된 광들은 형광체 필름(218) 상면에서 다시 반사되어 표시패널(100)로 조사될 수 있다. 제2경로(PS2)로 진행하는 광들은 형광체 필름(218)을 통과하지 못하므로, 제2경로(PS2)로 진행하는 광들은 발광소자(201)에서 방출하는 광의 색을 유지하게 된다. 또한, 제2경로(PS2)로 진행하는 광은 발광부(250)의 테두리부분에 집중되게 될 수 있다.
발광소자(201)에서 청색광이 방출되면, 발광부(250)의 테두리부분은 청색광의 성분이 크게 나타날 수 있다. 그리고, 청색광 성분이 강하면, 청색 띠로 표시되는 무라가 발광부(250)에 나타나게 된다. 청색은 시각적으로 어둡게 인식될 수 있어, 발광부(250)에서 발광하는 광의 휘도 균일도가 낮아지는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해, 백라이트 유닛(200)이 제2경로(PS2)로 진행하는 광이 지나는 위치에 배치되는 광변환시트(216)에 형광레이어(216a)가 배치되게 할 수 있다. 제2경로(PS2)로 진행하는 광이 지나는 위치는 발광부(250)의 테두리일 수 있다. 따라서, 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 형광레이어(216a)는 광변환시트(216)에 배치됨에 있어서 발광부(250)의 테두리에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
또한, 제2경로(PS2)로 진행하는 광은 형광레이어(216a)에 의해 여기되어 백색광으로 출사될 수 있다. 형광레이어(216a)는 발광부(250)의 테두리부분에서 청색광의 성분의 크기를 줄일 수 있어 발광부(250)에 무라가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에서 X 부분에 배치된 광변환시트를 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 3의 A-A' 부분의 단면을 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 3의 B-B'부분의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 광변환시트(216)는 복수의 광변환패턴(216p)을 포함할 수 있다. 그리고, 광변환시트(216)의 끝단과 복수의 광변환패턴(216p) 중 최외곽에 배치되는 제1광변환패턴(216p1) 사이에 형광레이어(216a)가 배치될 수 있다. 광변환패턴(216p)은 광변환물질이 광변환시트(216)에 인쇄되어 구현될 수 있다. 광변환물질은 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 또한, 광변환물질은 백색일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
각 광변환패턴(216p)은 동일 평면 상에 배치되는 광변환광변환물질로 된 복수의 패턴들을 포함할 수 있다. 즉, 광변환패턴(216p)은 광변환시트(216) 상에 광변환광변환물질로 만들어진 복수의 패턴이 배치될 수 있다. 복수의 패턴은 광변환물질이 방사형태로 배열되어 있는 것일 수 있다.
도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 각각의 광변환패턴(216p)은 복수의 층을 포함할 수 있다. 광변환패턴(216p)는 광변환광변환물질을 포함하는 두 개의 층이 패턴 내의 중심에 배치되고 중심에 배치된 두 개의 층 외곽에 광변환광변환물질을 포함하는 하나의 층이 배치될 수 있다. 도 4에서는 하나의 광변환패턴의 단면은 중심에 배치된 광변환광변환물질을 포함하는 두 개의 층과 좌우에 각각 하나씩 배치된 광변환물질을 포함하는 하나의 층이 배치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이는 광변환패턴(216p)을 간단히 도시한 것으로, 도 3에 도시된 것과 같이 광변환패턴(216p)에서 광변환물질들이 방사된 형태로 배치될 수 있다.
또한, 광변환시트(216)에 배치된 형광레이어(216a)의 두께는 광변환패턴(216p)의 하나의 층에 대응할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 광변환시트(216)에 배치된 형광레이어(216a)의 폭(Wa, Wb)은 제1광변환패턴(216p1)의 형상에 대응할 수 있다.
광변환패턴(216p)은 발광소자(201)와 중첩되게 배치되어 있고, 발광소자(201)에서 방출되는 광은 방사상으로 방출된다. 따라서, 제2경로(PS2)로 진행하는 광은 광변환시트(216)의 테두리 중 광변환패턴(216p)과 중첩되지 않은 부분으로만 조사될 수 있다. 따라서, 형광레이어(216a)는 제2경로(PS2)로 진행하는 광을 여기시킬 수 있도록, 광변환시트(216)의 테두리에 배치되도록 하되, 광변환패턴(216p)의 형상에 대응하여 광변환패턴(216p)이 배치되어 있지 않은 부분에 배치되게 할 수 있다. 광변환시트(216)에 배치된 형광레이어(216a)의 폭은 광변환패턴(216p)의 형상, 특히, 제1광변환패턴(216p1)의 형상에 대응되게 함으로써, 형광레이어(216a)에 포함된 형광물질의 사용이 줄어들 수 있어 본 발명의 실시예들의 제조비용은 절감될 수 있다.
광변환시트(216)는 접착필름(215)을 더 포함할 수 있다. 광변환시트(216)는 접착필름(215)에 의해 레진층(205) 상에 접착될 수 있다. 또한, 접착필름(215)의 높이는 광변환패턴(216p)의 최고 높이보다 높을 수 있다. 또한, 접착필름(215)의 높이는 광변환패턴(216p)의 중앙부분의 높이보다 높을 수 있다. 그리고, 광변환시트(216)가 레진층(205)의 상부에 접착필름(215)을 통해 접착되면, 접착필름(215)의 높이가 광변환패턴(216p)의 최고 높이보다 높아 광변환패턴(216p)의 하면과 레진층(205)은 소정의 간격을 갖고 이격될 수 있다. 하지만, 접착필름(215)의 높이는 이에 한정되는 것은 아니다.
광변환패턴(216p)이 하나의 층일 때, 반사율은 60~70%일 수 있다. 또한, 흡수/투과율은 30~40%일 수 있다. 또한, 광변환패턴(216p)이 두 개의 층일 때, 반사율은 70~80%일 수 있다. 또한, 흡수/투과율은 20~30%일 수 있다. 하지만, 광변환패턴(216p)의 반사율은 이에 한정되는 것은 아니며, 광변환패턴(216p)에 포함된 이산화티타늄(TiO2)의 함량, 광변환패턴(216p)의 층의 두께에 따라 달라질 수 있다. 이산화티타늄(TiO2)의 함량 또는 광변환패턴(216p)의 층의 두께가 두꺼워지면 광변환패턴(216p)의 반사율은 증가하고 투과율은 낮아지게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예들에서 X 부분에 배치된 광변환시트를 나타내는 평면도이고, 도 7은 도 6의 C-C'부분의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 광변환시트(216)는 복수의 광변환패턴(216p)과 형광레이어(216a)를 포함할 수 있다. 복수의 광변환패턴(216p)은 최외곽에 배치된 제1광변환패턴들(216p1)과, 제1광변환패턴들(216p1)을 제외한 제2광변환패턴들(216p2)로 구분될 수 있다. 형광레이어(216a)는 복수의 광변환패턴(216p) 중 제1광변환패턴(216p1)에 대응하여 배치될 수 있다. 또한, 형광레이어(216a)는 제1광변환패턴(216p1)의 중심에 배치될 수 있다.
각 광변환패턴(216p)은 동일 평면 상에 배치되는 광변환물질로 된 복수의 패턴들을 포함할 수 있다. 즉, 광변환패턴(216p)은 광변환시트(216) 상에 광변환물질로 만들어진 패턴이 배치될 수 있다. 또한, 복수의 광변환패턴(216p) 중 제1광변환패턴(216p1)은 복수의 패턴들 중 적어도 일부의 패턴에 형광레이어(216a)가 배치되어 있을 수 있다. 광변환물질은 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 또한, 광변환물질은 백색일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 복수의 광변환패턴들은 각각 복수의 층을 포함할 수 있다. 복수의 광변환패턴들 중 제1광변환패턴(216p1)의 제1층은 광변환물질을 포함하고 제2층은 형광레이어(216a)를 포함할 수 있다. 또한, 제1광변환패턴(216p1)은 중심에 광변환물질을 포함하는 한 개의 층과 형광레이어(216a)를 포함하는 한 개의 층을 포함할 수 있다. 그리고, 중심에 배치된 두 개의 층 외곽에 광변환물질을 포함하는 하나의 층이 배치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 외곽의 한 개의 층 역시 형광레이어(216a)를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 제1 및 제2광변환패턴(216p1, 216p2)의 단면을 보면, 제1광변환패턴(216p1)은 중심은 형광레이어(216a)를 포함할 수 있다. 또한, 제1광변환패턴(216p1)은 중심은 광변환물질을 포함하는 하나의 층과 형광레이어(216a)를 포함하는 다른 하나의 층이 광변환시트(216)에 적층되어 있을 수 있다. 또한, 제2광변환패턴(216p2)은 중심은 각각 광변환물질을 포함하는 하나의 두개의 층이 광변환시트(216)에 적층되어 있을 수 있다. 제2광변환패턴(216p2)은 중심의 주위에 광변환물질을 포함하는 하나의 층이 배치될 수 있다. 하지만, 광변환패턴(216p1, 216p2)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1광변환패턴(216p1)은 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 제1광변환패턴(216p1)의 중심을 둘러싼 원형의 띠 형상의 패턴(216a`)을 포함할 수 있다. 원형의 띠(216a`)는 광변환물질을 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 원형의 띠 형상의 패턴(216a`)은 형광레이어를 포함할 수 있다. 또한, 제2광변환패턴(216p2)은 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 중심으로부터 광변환물질이 방사된 형태로 배치된 패턴을 포함할 수 있다.
광변환시트(216)는 접착필름(215)을 더 포함할 수 있다. 광변환시트(216)는 접착필름(215)에 의해 레진층(205) 상에 접착될 수 있다. 광변환패턴(216p)은 광변환물질이 광변환시트(216)에 인쇄되어 구현될 수 있다.
또한, 접착필름(215)의 높이는 광변환패턴(216p)의 높이보다 높을 수 있다. 접착필름(215)의 높이는 광변환패턴(216p)의 중심부의 높이 보다 높을 수 있다. 광변환시트(216)가 레진층(205)의 상부에 접착필름(215)을 통해 접착되면, 광변환패턴(216p)의 하면과 레진층(205)은 소정의 간격을 갖고 이격될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3 내지 도 5에서, 광변환시트(216)에 배치되는 형광레이어(216a)는 광변환시트(216)의 끝단과 복수의 광변환패턴(216p) 중 최외곽에 배치되는 제1광변환패턴(216p1) 사이에 배치되거나 또는 도 6 및 도 7에 서 광변환시트(216)에 배치되는 형광레이어(216pa)는 제1광변환패턴(216p1)에만 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 광변환시트(216)에 배치되는 형광레이어(216a)는 광변환시트(216)의 끝단과 복수의 광변환패턴(216p) 중 최외곽에 배치되는 제1광변환패턴(216p1) 사이 및 제1광변환패턴(216p1)에 모두 배치될 수 있다. 또한, 도 3 또는 도 6를 참조로, 형광레이어(216a)는 광변환시트(216)의 최외곽에 배치되는 제1광변환패턴(216p1) 뿐만 아니라 제2광변환패턴들(216p2) 중 제1광변환패턴(216p1)에 인접한 광변환패턴들에도 배치될 수 있다.
이외에도, 도 3 또는 도 6을 참조로, 광변환시트(216)에 배치되는 형광레이어(216a)는 차광시트(216)의 최외곽에 배치되는 제1차광패턴(216p1)과 제2차광패턴(216p2) 사이의 영역에 배치될 수 있다.
이로 인해, 형광레이어(216a)는 발광부(250)의 테두리 전체에 균일한 폭으로 배치되는 것이 아니라 광변환패턴들의 형상에 대응하여 폭(Wa, Wb)이 변화되고 특정 영역에만 배치되게 될 수 있다. 따라서, 형광레이어(216a)에 포함된 형광물질의 사용을 줄여 본 발명의 실시예들의 제조비용을 절감할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에서 형광레이어가 포함되지 않는 경우와 형광레이어가 포함되는 경우를 비교한 비교도이다. 표시패널(100)을 투과하기 전의 백라이트 유닛(200)에서 방출된 광은 색온도가 일반적인 백색광보다 높기 때문에, 본 발명의 실시예들의 광 변환 시트(216) 및 형광체 필름(218)을 통과한 백색 광은 푸르스름한 색(Bluish)으로 시인될 수 있다.
도 8을 참조하면, 백라이트 유닛(200)은 가이드패널(400)에 의해 가려지는 비표시부분(NA)과 가이드패널(400)에 의해 가려지지 않는 표시부분(DA)으로 구분될 수 있다. 비표시부분(NA)과 표시부분(DA)은 청색광 성분의 차이로 인해 경계(BA1,BA2)가 나타날 수 있다.
그리고, (a)는 백라이트 유닛(200)에 도 2에 도시된 형광레이어(216a)가 포함되지 않는 경우를 나타내며, 표시부분(DA)에서 경계(BA1) 근처에는 무라(mura)로 인해 얇은 띠가 표시되는 것을 볼 수 있다.
반면, (b)는 백라이트 유닛(200)에 도 2에 도시된 형광레이어(216a)가 포함되는 경우를 나타내며, 비표시부분(NA)과 표시부분(DA)에 띠가 표시되지 않아 경계(BA2)가 명확하게 표시되는 것을 볼 수 있다.
(a)에 도시되어 있는 것과 같이, 백라이트 유닛(200)에서 표시부분(DA)에 띠가 나타나게 되면, 백라이트 유닛(200)의 휘도의 균일도가 떨어지게 되고 띠로 인해 경계(BA1)는 두껍게 표시될 수 있다. 따라서, 두껍게 표시된 경계(BA1)를 모두 가려야 한다. 이로 인해, 내로우 베젤을 구현하는데 어려움이 있다. 반면, (b)에 도시되어 있는 것과 같이, 경계(BA2)가 명확하게 표시되면, 즉, 표시부분(DA)에 띠가 나타나지 않게 되면, 경계(BA2)가 얇게 표시된다. 경계(BA2)가 얇게 표시됨으로써, 백라이트 유닛(200)에서 가려져야 하는 부분의 폭이 얇아질 수 있다. 이로 인해, 내로우 베젤을 구현하는 것이 보다 용이해질 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널과 표시패널을 구동하는 구동회로를 나타내는 구조도이다.
도 9를 참조하면, 표시패널(100)은 영상을 표시할 수 있고, 표시패널(100)을 구동하는 구동회로(120)는 표시패널(100)에 신호 및/또는 전압을 전달하여 표시패널(100)에서 영상을 표시하게 할 수 있다. 구동회로(120)는 게이트 드라이버(121), 데이터 드라이버(122) 및 컨트롤러(123)를 포함할 수 있다.
표시패널(100)은 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)을 포함할 수 있다. 표시패널(100)은 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 연결되는 서브픽셀(101)을 포함할 수 있다. 또한, 표시패널(100)은 액정패널일 수 있다. 액정패널은 화소전극, 공통전극 및 화소전극과 공통전극 사이에 배치되는 액정층을 포함할 수 있고, 액정층은 화소전극과 공통전극에 인가되는 전압에 대응하여 분자배열이 변형됨으로써 광을 차단 또는 투과시켜 영상을 표시할 수 있다.
게이트 드라이버(121)는 컨트롤러(123)에 의해 제어되며, 표시패널(100)에 배치된 복수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 출력하여 복수의 서브픽셀(101)의 구동 타이밍을 제어할 수 있다. 게이트 드라이버(121)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC, Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있으며, 구동 방식에 따라 표시패널(100)의 일 측에만 위치할 수도 있고 양 측에 위치할 수도 있다.
각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 표시패널(100)의 본딩 패드에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(100)에 직접 배치될 수도 있다. 또한, 각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는 표시패널(100)과 연결된 필름 상에 실장되는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
데이터 드라이버(122)는 컨트롤러(123)로부터 영상 데이터를 수신하고, 수신된 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환할 수 있다. 데이터 드라이버(122)는 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호가 인가되는 타이밍에 맞춰 데이터 전압을 각각의 데이터 라인(DL)으로 출력하여 각각의 서브픽셀(101)이 영상 데이터에 따른 밝기를 표현할 수 있다.
데이터 드라이버(122)는 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC, Source Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는 시프트 레지스터, 래치 회로, 디지털 아날로그 컨버터, 출력 버퍼를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(100)의 본딩 패드에 연결되거나, 표시패널(100)에 직접 배치될 수 있다. 또한, 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 칩 온 필름(COF) 방식으로 구현될 수 있으며, 이 경우, 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 표시패널(100)에 연결된 필름 상에 실장되고, 필름 상의 배선들을 통해 표시패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤러(123)는 게이트 드라이버(121)와 데이터 드라이버(122)로 각종 제어 신호를 공급하며, 게이트 드라이버(121)와 데이터 드라이버(122)의 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(123)는 인쇄 회로 기판에 실장되고, 인쇄 회로 기판을 통해 게이트 드라이버(121) 및 데이터 드라이버(122)와 전기적으로 연결될 수 있다. 컨트롤러(123)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 게이트 드라이버(121)가 스캔 신호를 출력할 수 있다.
또한, 컨트롤러(123)는 외부에서 수신한 영상 데이터를 데이터 드라이버(122)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 변환하고, 변환된 영상 데이터를 데이터 드라이버(122)로 출력할 수 있다. 컨트롤러(123)는 영상 데이터와 함께 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블 신호(DE, Data Enable), 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호를 외부(예, 호스트 시스템)로부터 수신할 수 있다.
컨트롤러(123)는 외부에서 전달된 각종 타이밍 신호를 이용하여 각종 제어신호를 생성하고 게이트 드라이버(121) 및 데이터 드라이버(122)로 출력할 수 있다. 예들 들면, 컨트롤러(123)는, 게이트 드라이버(121)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP, Gate Start Pulse), 게이트 시프트 클럭(GSC, Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE, Gate Output Enable)를 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS)를 출력할 수 있다. 여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 드라이버(121)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 동작 스타트 타이밍을 제어할 수 있다.
게이트 시프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호의 시프트 타이밍을 제어할 수 있다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 타이밍 정보를 지정할 수 있다.
또한, 컨트롤러(123)는 데이터 드라이버(122)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP, Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC, Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE, Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS)를 출력할 수 있다. 여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 드라이버(122)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)의 데이터 샘플링 스타트 타이밍을 제어할 수 있다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적 회로(SDIC) 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호일 수 있다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 드라이버(122)의 출력 타이밍을 제어할 수 있다.
또한, 구동회로(120)는 표시패널(100), 게이트 드라이버(121), 데이터 드라이버(122), 컨트롤러(123)에 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나, 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 관리 집적 회로가 더 포함될 수 있다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 구체적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 10a를 참조하면, 기판(210) 상에 복수의 발광소자(201)가 배치될 수 있다. 기판(210) 상에 코팅된 반사막이 배치될 수도 있다. 코딩된 반사막은 백색의 안료일 수 있다. 즉, 기판(210)에 백색의 안료가 도포되어 있을 수 있다.
도 10b를 참조하면, 기판(210) 상에서 발광소자(201)가 배치된 영역을 제외한 영역 중 적어도 일부 영역에 리플렉터(202)가 배치될 수 있다.
이러한 리플렉터(202)는, 발광소자(201)와 대응되는 영역이 개구된 형태로 제작되고 기판(210) 상에 안착되어 배치될 수 있다. 그리고, 리플렉터(202)는, 발광소자(201)로부터 출사되는 광을 백라이트 유닛(200)의 전면으로 반사시켜, 백라이트 유닛(200)의 광 효율이 높아질 수 있다.
여기서, 발광소자(201)가 칩 형태로 배치되는 경우, 발광소자(201)의 크기가 작으므로, 리플렉터(202)의 높이는 발광소자(201)의 높이보다 높을 수 있다.
따라서, 발광소자(201)의 측면에서 출사되는 광이 리플렉터(202)의 측면에서 반사되어 백라이트 유닛(200)의 전면으로 출사될 수 있으며, 이를 통해 백라이트 유닛(200)의 광 효율을 더욱 높여줄 수 있다.
도 10c를 참조하면, 복수의 발광소자(201) 및 리플렉터(202) 상에 레진층(205)이 배치될 수 있다. 레진층(205)은 레진을 포함하는 것일 수 있다. 레진층(205)을 배치할 때, 기판(210)의 외측 또는 기판(210) 상에서 복수의 발광소자(201)가 배치된 영역의 외곽 영역에 격벽을 배치하고, 격벽의 내부에 레진을 도포함으로써 복수의 발광소자(201) 및 리플렉터(202) 상에 레진층(205)이 배치될 수 있다.
레진층(205)은 기판(210) 상에 배치된 복수의 발광소자(201)을 보호하는 기능을 하며, 발광소자(201)로부터 출사된 광을 확산시켜 도광판의 기능을 제공할 수도 있다. 레진층(205)의 상면에서는 발광소자(201)로부터 출사된 광이 최대한 고르게 퍼져나갈 수 있다. 이때, 리플렉터(202)에 의해 레진층(205)에 광이 퍼져나가는 방향이 조절되더라도, 레진층(205)에서 발광소자(201)의 수직 방향에 대응되는 영역으로 출사되는 광의 세기가 다른 영역에서 출사되는 광의 세기보다 더 클 수 있다. 이로 인해 백라이트 유닛(200)에서 방출하는 광의 휘도균일도는 저하될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 레진층(205) 상에서 발광소자(201)와 대응되는 위치에 광학 특성을 갖는 광변환시트(216)가 배치되도록 함으로써, 백라이트 유닛(200)의 두께를 감소시키면서 휘도 균일도를 개선할 수 있도록 한다.
도 10d를 참조하면, 레진층(205) 상에 광변환시트(216)이 배치될 수 있으며, 광변환시트(216)는 하면에 배치되는 복수의 광변환패턴(216p)을 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 광변환패턴(216p)가 광변환시트(216)의 상면에 배치될 수 있다. 그리고, 광변환시트(216)는 접착필름(215)을 통해 레진층(205) 상에 접착될 수 있다. 접착필름(215)은 OCA(Optical Clear adhesive)필름일 수 있다. 또한, 광변환시트(216)는, 일 예로, PET 등으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
광변환시트(216)의 하면에 배치된 복수의 광변환패턴(216p) 각각은 기판(210) 상에 배치된 복수의 발광소자(201) 각각과 대응되게 배치될 수 있다. 예를 들면, 광변환패턴(216p)은 적어도 일부분이 발광소자(201)와 중첩되게 배치될 수 있으며, 광의 확산 특성을 고려할 때, 광변환패턴(216p)은 발광소자(201)가 배치된 영역을 포함하는 영역과 중첩되게 배치될 수 있다. 광변환패턴(216p)은 발광소자(201)로부터 출사된 광을 산란, 반사, 회절 또는 투과시킬 수 있다. 예를 들면, 광변환패턴(216p)은, 발광소자(201)로부터 출사된 광을 산란시켜 수직 방향과 사선 방향으로 광이 출사되도록 할 수 있다. 또한, 발광소자(201)로부터 출사된 광을 반사시키고 리플렉터(202)에 의해 다시 반사되도록 하여 발광소자(201) 사이의 영역으로 광이 출사되게 할 수 있다.
이와 같이, 발광소자(201)로부터 출사된 광은 광변환패턴(216p)에 의해 산란, 반사, 회절 또는 투과됨으로써, 백라이트 유닛(200)의 휘도균일도가 개선될 수 있다.
도 10e를 참조하면, 광변환시트(216) 상에 디퓨져 플레이트(217)가 배치되고, 디퓨져 플레이트(217) 상에 형광체 필름(218)가 배치될 수 있다. 그리고, 형광체 필름(218) 상에 하나 이상의 광학시트(220)이 배치될 수 있다. 여기서, 디퓨져 플레이트(217)과 형광체 필름(218)이 배치되는 위치는 서로 바뀔 수도 있다.
디퓨져 플레이트(217)은 광변환시트(216)을 통해 출사된 광을 확산시킬 수 있다. 형광체 필름(218)는 특정 색을 갖는 형광체를 포함하고, 입사되는 광을 여기시켜 특정 파장 대역의 광이 발산되게 할 수 있다. 이로 인해, 형광체 필름(218)를 통과한 광은 형광체 필름(218)에 포함된 특정 색 또는 특정 색과 혼합된 색이 될 수 있다. 예를 들면, 발광소자(201)가 청색광을 발산하는 경우, 형광체 필름(218)는 입사되는 광에 반응하여 적색광 및 녹색광을 발산할 수 있다.
또한, 형광체 필름(218)는 경우에 따라, 디퓨져 플레이트(217) 상의 일부 영역에 배치될 수도 있다. 예를 들면, 발광소자(201)가 청색광을 발산하는 경우, 액정패널(100)에서 청색 서브픽셀(101)이 배치된 영역과 대응되는 영역을 제외한 영역에만 형광체 필름(218)가 배치될 수도 있다. 즉, 표시패널(100)의 청색 서브픽셀(101)로 형광체 필름(218)를 통과하지 않은 광이 도달하도록 할 수 있다.
이와 같이, 백라이트 유닛(200)은 발광소자(201)와 대응되는 위치에 배치되는 광변환패턴(216p)을 포함하는 광변환시트(216)와, 여러 광학 소자들을 포함함으로써, 백라이트 유닛(200)의 두께를 감소시키면서 백라이트 유닛(200)이 나타내는 광의 휘도 균일도를 개선할 수 있도록 한다.
이하에서는, 광변환시트(216)에 배치된 광변환패턴(216p)의 구체적인 예시와 함께 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 구조를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 커버버텀(300) 상에 기판(210)이 배치될 수 있다. 기판(210)과 커버버텀(300) 사이에 배치되는 접착 테이프(211)에 의해 커버버텀(300)이 기판(210)에 고정될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 커버버텀(300)은 스크류에 의해 기판(210)에 고정될 수 있다.
기판(210) 상에 복수의 발광소자(201)가 배치되고, 발광소자(201)가 배치된 영역을 제외한 영역 중 적어도 일부 영역에 리플렉터(202)가 배치될 수 있다.
여기서, 발광소자(201)는, 예를 들어, 발광다이오드(LED)일 수 있으며, n형 반도체층, 활성화층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광부(201a)와, 전극부(201b)를 포함할 수 있다. 복수의 발광소자(201) 및 리플렉터(202) 상에 레진층(205)이 배치된다. 레진층(205) 상에 발광소자(201)와 대응되는 위치에 광변환패턴(216p)이 배치된 광변환시트(216)이 배치될 수 있다. 그리고, 광변환시트(216) 상에 디퓨져 플레이트(217), 형광체 필름(218) 및 광학시트(220) 등이 배치될 수 있다.
광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은, 광변환 특성을 갖는 물질이 광변환시트(216)에 인쇄되어 구현될 수 있으며, 일 예로, 이산화티타늄(TiO2)을 포함하는 잉크를 광변환시트(216)에 인쇄하는 방식을 통해 광변환패턴(216p)이 배치될 수 있다. 또한, 광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은 한 개 층으로 배치될 수도 있고, 다층 구조로 배치될 수도 있다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은 세 개의 층으로 구성될 수 있다. 광변환패턴(216p)은 광변환시트(216) 상에 광변환 물질을 세 차례 인쇄하는 방식을 통해 구현될 수 있다.
발광소자(201)로부터 수직 방향으로 출사되는 광의 세기가 가장 크므로, 광변환패턴(216p)은 중앙 부분이 가장 두껍게 형성될 수 있다. 즉, 인쇄되는 광변환 물질의 면적은 인쇄되는 순서대로 점점 좁아질 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 광변환패턴(216p)의 면적은 광변환시트(216)에서 하부로 갈수록 점점 좁아질 수 있으며, 광변환패턴(216p)의 중앙 부분의 두께가 외곽 부분의 두께보다 클 수 있다. 그리고, 광변환패턴(216p)이 배치된 광변환시트(216)는 광변환패턴(216p)이 레진층(205)에 인접하도록 배치될 수 있다.
광변환패턴(216p)이 발광소자(201) 상에 배치되면, 광변환패턴(216p)은 발광소자(201)로부터 수직 방향으로 출사되는 광을 차단시켜, 백라이트 유닛(200)의 발광소자(201)가 배치된 영역에서 핫스팟이 나타나는 것을 방지할 수 있다. 광변환패턴(216p)이 배치된 광변환시트(216)는 접착필름(215)에 의해 레진층(205) 상에 접착될 수 있다. 이때, 접착필름(215)이 광변환시트(216)의 하면에서 광변환패턴(216p)이 배치된 영역을 제외한 영역 중 적어도 일부 영역에 배치될 수도 있다.
따라서, 광변환패턴(216p)이 배치된 영역에는 접착필름(215)이 배치되지 않을 수 있으며, 광변환패턴(216p)과 레진층(205) 사이에 에어 갭이 존재할 수 있다. 또한, 광변환패턴(216p)의 측부와 접착필름(215)은 서로 이격된 구조일 수 있다. 광변환패턴(216p)과 레진층(205) 사이에 에어 갭이 존재함에 따라, 광변환패턴(216p)의 측면 방향으로 출사되는 광이 에어 갭에 의해 반사될 수 있다. 즉, 광변환패턴(216p)의 측면 방향으로 출사되는 광이 굴절률이 낮은 에어 갭에 의해 큰 굴절각으로 출사되거나, 에어 갭에서 반사될 수 있다. 그리고, 에어 갭에서 반사된 광이 리플렉터(202)에 의해 다시 반사되어 출사됨으로써, 광변환패턴(216p)의 광변환 기능을 보조하면서 광 효율을 높여줄 수 있다.
상기와 같이, 발광소자(201)와 대응되는 위치에 광변환패턴(216p)과 에어 갭이 배치된 구조를 통해 핫스팟을 방지하면서 백라이트 유닛의 광 효율을 높여줄 수 있다. 또한, 광변환시트(216)의 하부에 배치된 광변환패턴(216p)은, 배치된 위치에 따라 상이한 구조로 배치될 수도 있다.
도 12a와 도 12b는 도 11에 도시된 백라이트 유닛에 포함된 광변환패턴의 위치에 따른 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 12a를 참조하면, 광변환패턴(311)의 구조에 따라 백라이트 유닛(200)을 통해 나타나는 휘도의 예시를 나타낸 것으로서, <EX1>은 광변환패턴(216p)이 일정한 구조로 배치된 경우에 측정된 휘도의 예시를 나타내고, <EX2>는 광변환패턴(216p)이 위치에 따라 다른 구조로 배치된 경우에 측정된 휘도의 예시를 나타낸다.
도12a의 <EX1>에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pa)과 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pd)의 구조가 동일한 경우 백라이트 유닛의 외곽 영역의 휘도가 낮게 나타날 수 있다.
즉, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역은 해당 영역으로 광을 공급하는 발광소자(201)의 수가 상대적으로 적으므로, 동일한 수준의 광변환 특성을 갖는 광변환패턴(216p)이 배치될 경우 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에 비하여 휘도가 저하될 수 있다.
따라서, 도12a의 <EX2>에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pa)과 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pd)의 구조를 상이하게 배치함으로써, 백라이트 유닛(200)은 외곽 영역의 휘도 저하가 방지되어 전체적인 휘도가 균일해지도록 할 수 있다.
일 예로, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pa)의 두께(T1)가 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pd)의 두께(T2)보다 작도록 광변환패턴(216p)을 배치할 수 있다.
또는, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역과 인접하게 배치된 광변환패턴(216pb)에서 가장 두꺼운 부분의 면적(W1)이 광변환패턴(216pd)에서 가장 두꺼운 부분의 면적(W2)보다 작도록 광변환패턴(216p)을 배치할 수도 있다. 즉, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역 또는 외곽 영역과 인접한 영역에 배치된 광변환패턴(216pa, 216pb)에서 차단 특성이 높은 부분의 면적이 작도록 할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에서 외곽 영역으로 갈수록 광변환패턴(216p)의 두께가 점차적으로 감소하거나, 광변환패턴(216p)에서 가장 두꺼운 부분의 면적이 점차적으로 감소하도록 광변환패턴(216p)을 배치할 수도 있다.
또한, 경우에 따라, 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역과 외곽 영역에서 발광소자(201)의 수나 발광소자(201) 사이의 간격이 다르게 배치되도록 하며, 광변환패턴(216p)을 상이하게 배치할 수도 있다.
도 12b를 참조하면, 광변환시트(216)의 하면에 광변환패턴(216p)이 배치된 구조의 다른 예시를 나타낸다.
여기서, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 발광소자(201) 사이의 간격은 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에 배치된 발광소자(201) 사이의 간격보다 좁을 수 있다. 즉, 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역과 외곽 영역의 휘도가 균일해지도록 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 발광소자(201)이 좀 더 밀집된 구조로 배치될 수 있다.
그리고, 광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은 발광소자(201)와 대응되도록 배치되므로, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216p) 사이의 간격은 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216p) 사이의 간격과 다를 수 있다.
일 예로, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 제1 방향으로의 간격(D1)은 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 제1방향으로의 간격(D2)보다 작을 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 제2방향으로의 간격(D3)은 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 제2방향으로의 간격(D4)보다 작을 수 있다.
이때, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 크기, 두께는 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 크기, 두께와 다를 수 있다.
일 예로, 도 12b에 도시된 예시와 같이, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pe, 216pf)의 크기(S1)는 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pg)의 크기(S2)보다 작을 수 있다.
또는, 광변환패턴(216p)은 전술한 바와 같이 다층 구조일 수도 있으며, 이러한 경우, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pe, 216pf)의 두께 또는 두께가 가장 큰 부분의 면적은 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pg)의 두께 또는 두께가 가장 큰 부분의 면적보다 작을 수 있다.
즉, 백라이트 유닛의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pe, 216pf)의 크기를 작게 함으로써, 좁은 간격으로 배치된 발광소자(201)과 대응되어 배치될 수 있도록 한다. 따라서, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 발광소자(201)과 대응되는 위치에 핫스팟이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
또한, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 발광소자(201)으로부터 발산된 광이 차단되는 수준을 낮춰줌으로써, 출사되는 광량을 높여주고 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역의 휘도 저하를 방지하여 백라이트 유닛(200)의 전체 영역에서 균일한 휘도를 나타낼 수 있도록 한다.
이와 같이, 백라이트 유닛(200)의 영역별로 광변환패턴(216p)의 구조를 상이하게 배치함으로써, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 휘도가 저하되는 것을 방지하며 휘도 균일도를 개선할 수 있다.
그리고, 전술한 광변환패턴(216p)이 배치된 구조를 통해 백라이트 유닛(200)의 핫스팟을 방지하고 휘도 균일도를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 발광소자(216p)의 수직 방향으로 출사되는 광을 회절시킴으로써, 백라이트 유닛(200)의 휘도 균일도를 개선하며 광 효율을 높여줄 수 있는 방안을 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 표시장치
100: 표시패널
101: 서브픽셀
120: 구동회로
200: 백라이트 유닛
201: 발광소자
202: 리플렉터
205: 레진층
210: 기판

Claims (18)

  1. 복수의 발광소자를 포함하는 발광부;
    상기 발광부 상에 배치되며, 복수의 광변환패턴을 포함하는 광변환시트; 및
    상기 발광부의 테두리에 대응되는 위치에 배치되는 형광레이어를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 형광레이어는 상기 광변환시트의 끝단과 상기 복수의 광변환패턴 중 최외곽에 배치된 제1광변환패턴 사이에 배치되는 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 형광레이어는 상기 복수의 광변환패턴 중 최외곽에 배치된 제1광변환패턴에 배치되는 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는,
    상기 복수의 발광소자가 배치되는 기판;
    상기 기판 상에 배치되며, 상기 복수의 발광소자 사이에 배치되는 리플렉터; 및
    상기 발광소자와 상기 리플렉터가 배치된 기판 상에 배치되는 레진층을 포함하는 백라이트 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광변환시트 상에 배치되는 디퓨저 플레이트와, 상기 디퓨저 플레이트 상에 배치되는 형광체 필름과, 상기 형광체 필름 상에 배치되는 광학시트를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 복수의 층을 포함하고, 상기 제1광변환패턴의 제1층은 광변환물질을 포함하고 제2층은 상기 형광레이어를 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 광변환패턴 각각은 동일 평면 상에 배치되는 광변환물질로 된 복수의 패턴들을 포함하며, 상기 제1광변환패턴은 상기 복수의 패턴들 중 적어도 일부의 패턴에 상기 형광레이어가 배치되어 있는 백라이트 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 광변환물질을 포함하고, 상기 광변환물질은 이산화티타늄(TiO2)을 포함하는 백라이트 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발광부의 측면에 배치되는 가이드 패널을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 표시패널; 및
    상기 표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하되,
    상기 백라이트 유닛은,
    복수의 발광소자를 포함하는 발광부;
    상기 발광부 상에 배치되며, 복수의 광변환패턴을 포함하는 광변환시트; 및
    상기 발광부의 테두리에 대응되는 위치에 배치되는 형광레이어를 포함하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 형광레이어는 상기 광변환시트의 끝단과 상기 복수의 광변환패턴 중 최외곽에 배치된 제1광변환패턴 사이에 배치되는 표시장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 형광레이어는 상기 복수의 광변환패턴 중 최외곽에 배치된 제1광변환패턴에 배치되는 표시장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 발광부는,
    상기 복수의 발광소자가 배치되는 기판;
    상기 기판 상에 배치되며, 상기 복수의 발광소자 사이에 배치되는 리플렉터; 및
    상기 발광소자와 상기 리플렉터가 배치된 기판 상에 배치되는 레진층을 포함하는 표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광변환시트 상에 배치되는 디퓨저 플레이트와, 상기 디퓨저 플레이트 상에 배치되는 형광체 필름과, 상기 형광체 필름 상에 배치되는 광학시트를 더 포함하는 표시장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 복수의 층을 포함하고, 상기 제1광변환패턴의 제1층은 광변환물질을 포함하고 제2층은 상기 형광레이어를 포함하는 표시장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 광변환패턴 각각은 동일 평면 상에 배치되는 광변환물질로 된 복수의 패턴들을 포함하며, 상기 제1광변환패턴은 상기 복수의 패턴들 중 적어도 일부의 패턴에 상기 형광레이어가 배치되어 있는 표시장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 광변환물질을 포함하고, 상기 광변환물질은 이산화티타늄(TiO2)을 포함하는 표시장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 발광부의 측면에 배치되는 가이드 패널을 더 포함하는 표시장치.
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