KR20210059553A - 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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류상철
이동석
박명준
박관훈
이수헌
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Abstract

본 발명의 실시예들은 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자와, 복수의 발광소자 상에 배치되는 광원보호층을 포함하고, 적어도 두 개의 발광소자 사이에서 기판의 상면과 광원보호층의 하면 사이에 에어갭이 배치되는 발광부, 복수의 발광소자와 대응되는 위치에 배치되는 복수의 광변환패턴을 구비하는 광변환시트 및 광변환시트 상부에 배치되는 형광체 필름을 포함하는 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.

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.
백라이트유닛은 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.
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.
백라이트유닛은 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.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자와, 복수의 발광소자 상에 배치되는 광원보호층을 포함하고, 기판의 상면과 광원보호층의 하면 사이에 에어갭이 배치되는 발광부, 복수의 발광소자와 대응되는 위치에 배치되는 복수의 광변환패턴을 구비하는 광변환시트 및 광변환시트 상부에 배치되는 형광체 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
다른 일측면에서, 본 발명의 실시예들은, 디스플레이패널, 디스플레이패널의 하부에 배치되고, 디스플레이패널에 광을 조사하는 백라이트유닛을 포함하고, 백라이트유닛은, 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자와, 복수의 발광소자 상에 배치되는 광원보호층을 포함하고, 기판의 상면과 광원보호층의 하면 사이에 에어갭이 배치되는 발광부, 복수의 발광소자와 대응되는 위치에 배치되는 복수의 광변환패턴을 구비하는 광변환시트 및 광변환시트 상부에 배치되는 형광체 필름을 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 제조비용을 절감할 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 화질을 개선할 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 의한 백라이트 유닛에서 광이 진행하는 경로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 의한 백라이트 유닛에서 광이 진행하는 경로를 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예들에 의한 백라이트 유닛에서 에어갭을 형성하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6a은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 백라이트 유닛의 일부를 확대한 도면이다.
도 7 및 8은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 9는 백라이트 유닛에 포함된 투명필름에 배치되어 있는 패턴들의 형태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 패턴이 형성된 광원보호층의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 의한 백라이트 유닛에 채용된 리플렉터를 나타내는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 구조의 제1실시예를 나타낸 도면이다.
도 14a와 도 14b는 도13에 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 이상의구성 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 정보는각종 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 구조도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(10)는, 액티브 영역(A/A)과 논-액티브 영역(N/A)을 포함하는 디스플레이패널(100)과, 디스플레이패널(100)을 구동하기 위한 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 및 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이패널(100)에는, 다수의 게이트 라인(GL)과 다수의 데이터 라인(DL)이 배치되고, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역에 서브픽셀(SP)이 배치될 수 있다. 또한, 디스플레이패널(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 구동 회로(120)는, 컨트롤러(140)에 의해 제어되며, 디스플레이패널(100)에 배치된 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 출력하여 다수의 서브픽셀(SP)의 구동 타이밍을 제어할 수 있다. 게이트 구동 회로(120)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC, Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있으며, 구동 방식에 따라 디스플레이패널(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 디스플레이패널(100)의 본딩 패드에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 디스플레이패널(100)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 디스플레이패널(100)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는, 디스플레이패널(100)과 연결된 필름 상에 실장되는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
데이터 구동 회로(130)는 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환할 수 있다. 데이터 구동 회로(130)는 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호가 인가되는 타이밍에 맞춰 데이터 전압을 각각의 데이터 라인(DL)으로 출력하여 각각의 서브픽셀(SP)이 영상 데이터에 따른 밝기를 표현할 수 있다.
데이터 구동 회로(130)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 디스플레이 패널(100)의 본딩 패드에 연결되거나, 디스플레이패널(100)에 직접 배치될 수 있으며, 경우에 따라, 디스플레이패널(100)에 집적화되어 배치될 수도 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, 디스플레이패널(100)에 연결된 필름 상에 실장되고, 필름 상의 배선들을 통해 디스플레이패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤러(140)는 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)로 각종 제어 신호를 공급하며, 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)의 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(140)는 인쇄 회로 기판, 가요성 인쇄 회로 등 상에 실장되고, 인쇄 회로 기판, 가요성 인쇄 회로 등을 통해 게이트 구동 회로(120) 및 데이터 구동 회로(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 컨트롤러(140)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 게이트 구동 회로(120)가 스캔 신호를 출력하도록 하며, 외부에서 수신한 영상 데이터를 데이터 구동 회로(130)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 변환하여 변환된 영상 데이터를 데이터 구동 회로(130)로 출력할 수 있다. 컨트롤러(140)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(140)는 외부로부터 수신한 각종 타이밍 신호를 이용하여 각종 제어 신호를 생성하고 게이트 구동 회로(120) 및 데이터 구동 회로(130)로 출력할 수 있다. 예들 들면, 컨트롤러(140)는, 게이트 구동 회로(120)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) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS)를 출력할 수 있다. 여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동 회로(120)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(140)는 데이터 구동 회로(130)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 구동 회로(130)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 구동 회로(130)의 출력 타이밍을 제어할 수 있다.
이러한 디스플레이표시장치(10)는 디스플레이패널(100), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나, 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 관리 집적 회로를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(10)는, 디스플레이패널(100)과, 디스플레이패널(100)의 하부에 배치되고 디스플레이패널(100)로 광을 공급하는 백라이트 유닛(200)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(200)과 디스플레이패널(100) 사이에는 여러 구조물이 배치될 수 있으며, 일 예로, 가이드 패널(400)과 폼 패드(500) 등에 의해 백라이트 유닛(200) 상에 디스플레이패널(100)이 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
백라이트 유닛(200)은, 백라이트 유닛(200)을 구성하는 광학 소자 등을 수납하는 커버버텀(300)을 포함할 수 있다.
커버버텀(300) 상에 기판(210)가 배치되고, 기판(210) 상에 복수의 발광소자(211)가 배치될 수 있다. 발광소자(211)는, 일 예로, 발광다이오드(LED)일 수 있으며, 소형의 미니 발광다이오드(Mini LED)나 초소형의 마이크로 발광다이오드(μLED)일 수도 있다. 그리고, 발광소자(211)는 플립칩 구조일 수 있다. 플립칩 구조의 발광소자(211)는 칩 형태의 발광소자(211)가 기판(210) 상에 실장되는 형태로 배치될 수 있어, 백라이트 유닛(200)의 두께를 감소시켜줄 수 있으며 또한 조사각이 넓고 광효율이 높은 광원을 제공할 수 있다.
발광소자(211)는, 백색 파장 대역의 광을 발산할 수도 있고, 경우에 따라, 특정 파장 대역(예, 청색 파장 대역)의 광을 발산할 수도 있다. 기판(210)은 인쇄회로기판일 수 있다.
그리고, 복수의 발광소자(211)가 배치되어 있는 기판(210)상에 광원보호층(215)이 배치될 수 있다. 광원보호층(215)은 투명한 투명 부재를 포함할 수 있다. 또한, 광원보호층(215)은 PET(Polyethylene terephthalate)을 포함할 수 있다. 광원보호층(215)은 복수의 발광소자(211)을 보호할 수 있으며, 발광소자(211)로부터 출사된 광을 확산시켜주는 기능을 제공할 수 있다.
광원보호층(215) 상에 광변환시트(216)가 배치될 수 있다. 광변환시트(216)는 발광소자(211)에서 조사되는 광을 산란, 반사 또는 회절시킬 수 있다. 또한, 광변환시트(216)는 발광소자(211)에서 조사되는 광의 일부를 투과시킬 수 있다. 광변환시트(216)는 광의 일부를 투과시킬 수 있는 광제어시트일 수 있다. 광변환시트(216)는 백라이트 유닛(200)에 핫스팟이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 광변환시트(216)는 복수의 광변환패턴(216p)을 포함하며, 복수의 광변환패턴(216p)은 각각 복수의 발광소자(211)와 중첩되게 배치될 수 있다.
광변환패턴(216p)은, 발광소자(211)로부터 출사되는 광의 일부를 산란, 반사 또는 회절시킬 수 있다. 또한, 광변환패턴(216p)은 발광소자(211)에서 출사되는 광의 일부를 투과시킬 수 있다. 광변환패턴(216p)은 광의 일부를 투과시킬 수 있는 광제어패턴일 수 있다. 광변환패턴(216p)에 의해 발광소자(211)에서 출사되는 광이 산란, 반사, 회절 또는 투과됨으로써, 광변환시트(216)는 백라이트 유닛(200)의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
광변환패턴(216p)이 발광소자(211)와 중첩되게 배치됨으로써, 발광소자(211)로부터 출사된 광의 세기가 가장 강한 영역에 광변환패턴(216p)이 배치될 수 있다. 이로 인해, 발광소자(211)가 배치된 영역(광량이 큰 영역)과 발광소자(211) 사이의 영역(광량이 작은 영역) 간의 휘도 편차를 감소시킬 수 있다. 광변환패턴(216p)들 사이에는 에어갭이 형성되어 있을 수 있다.
광변환시트(216)는 광변환물질을 포함할 수 있다. 또한, 광변환시트(216)의 광변환패턴(216p)이 광변환물질을 포함할 수 있다. 광변환물질은 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 또한, 광변환물질은 백색일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 광변환시트(216)에 의해 휘도 편차가 감소됨으로써, 백라이트 유닛(200)에서 발광소자(211)의 주변 영역에 화면의 특성이 균일하지 않고 얼룩진 상태와 같은 무라(mura)가 발생되는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 백라이트 유닛(200)에서 조사되는 광의 휘도는 균일해질 수 있다.
광변환시트(216) 상에는 형광체 필름(217)이 배치될 수 있다. 형광체 필름(217)은 형광체를 포함하며, 형광체 필름(217)에 조사된광에 의해 광을 발산할 수 있다. 형광체에서 발산된 광에 의해, 형광체 필름(217)에 입사된 광이 블루광이면, 형광체 필름(217)을 통과한 광은 백색광으로 변환될 수 있다.
광변환패턴(216p)은 광원보호층(215)과 인접하게 배치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 광변환패턴(216p)은 형광체 필름(217)과 인접하게 배치될 수 있다.
또한, 기판(210) 상에는 반사막이 코팅되어 있을 수 있다. 반사막은 백색안료를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 반사막에 의해 기판(210)은 광을 반사시켜 백라이트 유닛(200)의 광효율이 더 높아지게 할 수 있다. 또한, 기판(210) 상에는 리플렉터(212)가 배치될 수 있다.
리플렉터(212)는 광원보호층(215)에서 확산된 광을 반사시켜 형광체 필름(217)방향으로 조사되도록 함으로써, 백라이트 유닛(200)의 휘도를 균일하게 할 수 있다.
또한, 광원보호층(215)과 광변환시트(215) 사이에 접착필름(219)이 배치될 수 있다. 접착필름(219)은 OCA(Optical Clear adhesive)필름일 수 있다. 접착필름(219)은 광변환시트(215)가 광원보호층(215)상에서 고정되게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 의한 백라이트 유닛에서 광이 진행하는 경로를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 발광소자(211)에서 방출된 광 중 일부의 광은 광변환시트(216)의 광변환패턴(216p)을 통과하고 광변환시트(216)의 상부에 배치되어 있는 형광체 필름(217)을 통과하게 될 수 있다. 또한, 형광체 필름(217)을 통과한 광은 광학시트(218)을 통과하여 디스플레이 패널(100)으로 균일하게 조사될 수 있다.
발광소자(211)에서 방출된 광 중 다른 일부의 광은 광변환패턴(216p)에서 반사 또는 산란되어 리플렉터(212)로 진행되고 리플렉터(212)에서 반사되어 형광체 필름(217)을 통과하게 될 수 있다. 발광소자(211)에서 형광체 필름(217)에 수직으로 조사되는 광의 세기는 약해지고 발광소자(211)와 발광소자(211) 사이의 영역에 조사되는 광의 세기가 강해져 백라이트 유닛(200) 휘도가 균일하게 될 수 있다.
하지만, 백라이트 유닛(200)에 포함되는 발광소자(211)의 수를 줄이거나 표시장치(100)에서 영상을 표시하는 부분의 면적이 증가하게 되면 발광소자(211) 간의 간격이 멀어질 수 있다. 발광소자(211) 간의 간격이 멀어지게 되면, 리플렉터(212)의 길이가 길어질 수 있다.
형광체 필름(217)의 발광면은 제1영역(A1)과 제2영역(A2)로 구분할 수 있다. 제1영역(A1)은 상대적으로 제2영역(A2) 보다 발광소자(211)보다 먼 위치에 배치될 수 있다. 또한, 제1영역(A1)은 발광소자(211) 사이에 배치되어 있는 리플렉터(212)의 중앙부분에 대응할 수 있다.
그리고, 발광소자들(211)간의 간격이 길면, 리플렉터(212)에서 광이 반사되더라도 형광체 필름(217)의 제1영역(A1)에는 조사되는 광의 세기가 약해져 백라이트 유닛(200)의 휘도가 불균해지는 문제가 발생한다. 이로 인해, 기판(210) 사에 배치되는 발광소자(211)의 수를 줄이지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
즉, 리플렉터(212)에 입사되는 광의 대부분은 제2영역(A2)에서 형광체 필름(217) 방향으로 반사되기 때문에 제1영역(A1)에 대응하는 형광체 필름(217)으로 입사되는 광이 매우 약하거나 없게 될 수 있다. 따라서, 휘도가 불균일해지는 문제가 발생할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 의한 백라이트 유닛에서 광이 진행하는 경로를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 발광소자(211)에서 방출된 광 중 일부의 광은 광변환시트(216)의 광변환패턴(216p)을 통과하고 광변환시트(216)의 상부에 배치되어 있는 형광체 필름(217)을 통과하게 될 수 있다. 또한, 발광소자(211)에서 방출된 광 중 다른 일부의 광은 광변환패턴(216p)에서 반사 또는 산란될 수 있고, 리플렉터(212)에서 반사된 후 형광체 필름(217)을 통과하게 될 수 있다.
이로 인해, 발광소자(211)에서 형광체 필름(217)에 수직으로 조사되는 광의 세기는 약해지고 발광소자(211)와 발광소자(211) 사이의 영역에 조사되는 광의 세기는 형광체 필름(217)에 수직으로 조사되는 광에 비해 상대적으로 강해져 백라이트 유닛(200) 휘도가 균일하게 될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서는 리플렉터(212)의 상면과 광원보호층(215) 사이에 에어갭(gap)이 배치되게 할 수 있다. 에어갭(gap)에 의해 리플렉터(212)로 조사된 광이 반사되어 다시 형광체 필름(217) 방향으로 진행하게 되는데, 광원보호층(215)과 광변환시트(216)의 경계에서 광이 전반사될 수 있게 된다. 또한, 광변환시트(216)는 광변환패턴(216p)으로 인해 광변환패턴(216p)가 배치되어 있지 않은 부분은 광원보호층(215)과 이격되어 있을 수 있고 이격된 부분에 에어갭이 형성될 수 있다. 따라서, 광원보호층(215)과 광변환시트(216)의 경계는 광원보호층(215)와 에어갭 간의 경계일 수 있다. 또한, 전반사로 인해, 제1방향(F1)으로 광이 진행하는 거리가 더 늘어나게 될 수 있다.
발광소자(211)에서 조사된 광이 제1방향(F1)으로 진행하는 거리가 늘어나게 되면, 형광체 필름(217)의 제1영역(A1)에 광이 조사될 수 있어 백라이트 유닛(200)의 휘도가 불균해지는 문제를 해결할 수 있다. 따라서, 발광소자(211) 간의 간격이 길어지더라도 휘도가 불균일해지는 것을 방지할 수 있어, 기판(210) 상에 배치되는 발광소자(211)의 수를 줄일 수 있고 표시장치(10)의 제조비용을 절감할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예들에 의한 백라이트 유닛에서 에어갭을 형성하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5a에 도시된 것과 같이 기판(210) 상에 발광소자(211)와 리플렉터(212)가 배치될 수 있다. 리플렉터(212)는 도 12에 도시되어 있는 것과 같이 복수의 홀(hole)을 포함할 수 있고, 각각의 홀(hole) 내에 발광소자(211)가 배치될 수 있도록 리플렉터(212)가 기판(210) 상에 배치될 수 있다.
그리고, 도 5b에 도시된 것과 같이 제1레진층(215r1)이 홀(hole) 내에 배치될 수 있다. 제1레진층(215r1)의 상면은 리플렉터(212)의 상면보다 더 높은 위치에 있게 될 수 있다. 따라서, 제1레진층(215r1)은 리플렉터(212)에서 돌출될 수 있다. 그리고, 제1레진층(215r1)은 투명한 레진을 포함할 수 있다.
그리고, 도 5c에 도시된 것과 같이 투명 부재(215p)가 배치될 수 있다. 투명 부재(215p)는 플라스틱 필름일 수 있다. 제1레진층(215r1)과 투명 부재(215p)는 광원보호층(215)이 될 수 있다. 또한, 투명 부재(215p)는 PET(polyethylene terephthalate)일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 제1레진층(215r1)과 투명 부재(215p) 사이에 경계가 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1레진층(215r1)과 투명 부재(215p)는 투명한 재질이기 때문에 시각적으로 경계는 나타나지 않을 수 있다. 또한, 제1레진층(215r1)과 투명 부재(215p)는 동일한 밀도를 가질 수 있다.
제1레진층(215r1)이 리플렉터(212)의 상면 보다 돌출되어 제1레진층(215r1)의 상면이 리플렉터(212)의 상면보다 높은 위치에 있기 때문에, 제1레진층(215r1)은 투명 부재(215p)을 지지하게 될 수 있다.
이에 따라서, 제1레진층(215r1)은 발광소자(211)와 중첩되는 부분에서 투명 부재(215p)과 밀착될 수 있다.
제1레진층(215r1)과 투명 부재(215p)는 광원보호층(215)에 포함될 수 있다.
반면, 리플렉터(212)의 상면과 투명 부재(215p)의 하면 사이에 소정의 간격이 형성될 수 있다. 그리고, 소정의 간격이 에어갭(gap)이 될 수 있다. 따라서, 에어갭은 리플렉터(212)의 상면과 투명 부재(215p)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 광원보호층(215)이 제1레진층(215r1)과 투명 부재(215p)를 포함하고 있어, 에어갭(gap)은 리플렉터(212)의 상면과 광원보호층(215)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 제1레진층(215r1)에 의해 광원보호층(215)은 발광소자(211)에 부착되게 될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다. 도 6b는 도 6a에 도시된 백라이트 유닛의 일부를 확대한 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 에어갭(gap)이 형광체 (217)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2)에 중 제1영역(A1)에 대응하는 리플렉터(212)의 상부에 배치되지 않게 할 수 있다. 이로 인해, 발광소자(211) 사이에 배치되어 있는 리플렉터(212)의 중앙부분에서 전반사가 발생되지 않고 리플렉터(212)에 의해 광이 디스플레이 패널(100) 방향(또는 형광체 (217) 방향)으로 반사될 수 있다.
전반사가 발생되면, 광이 형광체 (217)으로 조사되지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있지만, 리플렉터(212)의 중앙부분에서 전반사가 발생되지 않게 되면, 형광체 (217)의 제1영역(A1)으로 광이 조사될 수 있어 휘도 불균일을 해소할 수 있다. 리플렉터(212)의 중앙부분(X)에 제2레진층(215r2)을 형성하고, 제2레진층(215r2) 상에 투명 부재(215p)이 배치되게 할 수 있다. 제2레진층(215r2)는 투명 부재(215p)에 접촉하여 투명부재(215p)을 지지하게 될 수 있다. 따라서, 리플렉터(212) 상에서 제2레진층(215r2)이 배치되어 있는 영역은 제2레진층(215r2)과 투명부재(215p)이 접촉하고 있어서 에어갭(gap)이 형성되지 않는다.
하지만, 제2레진층(215r2)이 투명부재(215p)을 지지하고 있어, 리플렉터(212) 상에서 제2레진층(215r2)이 배치되어 있는 영역은 에어갭(gap)이 형성되지 않게 될 수 있다. 제2레진층(215r2)과 투명 부재(215p) 사이에 경계가 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2레진층(215r2)과 투명부재(215p)는 투명한 재질을 포함하고 있어서, 제2레진층(215r2)과 투명부재(215p) 간에 시각적으로 경계는 나타나지 않을 수 있다. 또한, 제2레진층(215r2)과 투명 부재(215p)는 동일한 밀도를 가질 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다. 도 9는 백라이트 유닛에 포함된 투명필름에 배치되어 있는 패턴들의 형태를 나타내는 단면도이다.
도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 투명 부재(215p) 상면에 요철을 포함하는 패턴을 형성하여 전반사가 형광체 필름(217)의 제1영역(A1)과 대응되는 위치에서 전반사가 발생하지 않도록 할 수 있다. 또한, 도 8에 도시되어 있는 것과 같이 광원보호층의 하면에 요철을 포함하는 패턴을 형성하여 형광체 필름(217)의 제1영역(A1)과 대응되는 위치에서 전반사가 발생하지 않도록 할 수 있다.
패턴은 도 9의 (a) 내지 (d) 에 도시되어 있는 것과 같이, 투명 부재(215p)의 상면 또는 하면에 배치되어 있는 패턴은 투명 부재(215p)에 음각 또는 양각된 형태로 형성될 수 있고, 패턴의 형상은 반원 형상, 삼각형상일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 9의 (e)에 도시되어 있는 것과 같이 투명 부재(215p) 상에 비드층(215f)가 프린트될 수 있다. 비드층(215f)은 복수의 비드를 포함할 수 있다. 비드층(215f)에 포함된 비드는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA),폴리부틸메타클릴레이트(PBMA), 폴리스티렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 복수의 비드는 굴절율이 다른 제1비드와 제2비드를 포함할 수 있다. 제1비드와 제2비드의 굴절율을 1.45 내지 1.55 사이일 수 있다. 또한, 비드(215f)의 평균지름은 1 내지 15μm의 범위일 수 있다. 비드(215f)의 형상은 원형일 수 있고, 타원형일 수 있다. 하지만, 비드(215f)의 크기와 형상은 이에 한정되는 것은 아니다.
비드(215f)는 투명 부재(215p) 상에 배치되고, 레진과 같은 접착성을 가진 물질이 비드(215f)의 하부에 배치되어 비드(215f)가 투명 부재(215p) 상에 고정되게 할 수 있다. 비드(215f)는 하부에 배치된 투명 부재(215p)을 통과한 광을 확산시키는 기능을 하여 투명 부재(215p) 상에서 전반사가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 투명 부재(215p) 상에 이산화티타늄(TiO2)이 원형, 타원형을 포함하는 형상으로 프린트될 수 있다. 이산화티타늄(TiO2)에 의해 투명 부재(215p) 상에서 전반사가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 패턴이 형성된 광원보호층의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 10을 참조하면, 광원보호층(215)은 투명할 수 있어, 광원보호층(215) 하부에 배치되어 있는 발광소자(211a 내지 211d)가 보일 수 있다. 4개의 발광소자(211a 내지 211d)는 광원보호층(215)의 하부에서 일정한 거리에 배치될 수 있다.
패턴은 제1패턴(215p1)과 제2패턴(215p2)을 포함할 수 있고, 제1패턴(215p1)은 제1발광소자(211a)와 제2발광소자(211b) 사이, 제3발광소자(211c)와 제4발광소자(211d) 사이, 제1발광소자(211a)와 제3발광소자(211c) 사이, 제2발광소자(211b)와 제4발광소자(211d) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1패턴(215p1)은 제1발광소자(211a)와 제4발광소자(211d) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2패턴(215p2)은 4개의 발광소자(211a 내지 211d)가 꼭지점에 대응하는 가상의 사각형 형상의 내부에 배치될 수 있다. 제1패턴(215p1)과 제2패턴(215p2)은 요철의 높이와 면적에서 차이가 있을 수 있다. 즉, 제1패턴(215p1)이 요철의 높이와 면적이 제2패턴(215p2)의 요철의 높이와 면적보다 더 작을 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제2패턴(215p2)은 가운데 부분(발광소자와 거리가 먼 부분)에 단위면적당 패턴의 수가 많고, 외곽(발광소자와 가까운 부분)으로 갈수록 단위면적당 패턴의 수가 적어질 수 있다.
여기서, 광원보호층(215)에 제1패턴(215p1)과 제2패턴(215p2)이 모두 형성되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 광원보호층(215) 상에는 제1패턴(215p1) 또는 제2패턴(215p2)이 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 11을 참조하면, 기판(210) 상에 발광소자가 배치될 수 있다. 그리고, 기판(210) 상에서 발광소자들(211) 사이에 에어갭(gap)이 배치될 수 있다. 즉, 기판(210) 상에 리플렉터(212)가 배치되지 않아 광원보호층(215)의 두께가 도 4, 도 6a, 도 7 및 도 8에 도시된 광원보호층(215)의 두께보다 더 두꺼워질 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 기판(gap) 상에 배치된 에어갭(gap)에 의해 에어갭(gap) 및 광원보호층(215)과 광변환시트(216)의 경계에서 전반사가 발생될 수 있다. 그리고, 광원보호층(215)의 두께가 두꺼우면, 광이 광원보호층(215) 내에서 더 넓게 확산될 수 있다.
기판(210) 상에 에어갭(gap)의 형성은, 기판(210) 상에 배치된 발광소자(211) 을 덮는 제1레진층을 형성할 수 있다. 그리고, 제1레진층의 상부에 투명부재를 배치할 수 있다. 투명부재는제1레진층의 상부에서는 레진층과 밀착되지만, 레진층이 형성되어 있지 않은 부분은 제1레진층이 투명부재를 지지하기 때문에 기판(210)과 일정한 간격을 갖게 될 수 있다. 이로 인해, 투명부재의 하면과 기판(210)의 상면 사이에 에어갭(gap)가 형성될 수 있다. 투명부재와 제1레진층은 광원보호층(215)에 포함될 수 있다. 투명부재에는 도 9에 도시되어 있는 패턴이 형성되어 있을 수 있고, 발광소자(211)들 사이에 제2레진층이 배치되고,제2레진층과 투명부재가 접촉하게 됨으로써, 제2레진층과 발광소자(211) 사이에는 에어갭이 형성되지 않게 될 수 있다. 제1레진층, 제2레진층, 투명부재는 동일한 밀도를 가질 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 의한 백라이트 유닛에 채용된 리플렉터를 나타내는 사시도이다.
도 12를 참조하면, 리플렉터(212)는 기판(210)에 대응하여 배치될 수 있다. 리플렉터(212)는 복수 개의 홀(hole)을 포함할 수 있다. 홀(hole)의 중앙에는 발광소자(211)가 배치될 수 있다. 여기서, 홀(hole)의 형상은 원형인 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 구조의 제1실시예를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 커버버텀(300) 상에 기판(210)가 배치되며, 커버버텀(300)과 기판(210) 사이에 배치되는 접착 테이프(210a)에 의해 기판(210)이 커버버텀(300)에 접착될 수 있다.
기판(210) 상에 복수의 발광소자(211)가 배치되고, 발광소자(211)가 배치된 영역을 제외한 영역 중 적어도 일부 영역에 리플렉터(212)가 배치될 수 있다.
여기서, 발광소자(211)는, 일 예로, 발광다이오드(LED)일 수 있으며, n형 반도체층, 활성화층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광부(203a)와, 전극부(203b)를 포함할 수 있다. 복수의 발광소자(211) 및 리플렉터(212) 상에 광원보호층(215)이 배치된다. 광원보호층(215) 상에 발광소자(211)와 대응되는 위치에 광변환패턴(216p)이 배치된 광변환시트(216)이 배치될 수 있다. 그리고, 광변환시트(216) 상에 확산판(217), 형광체 필름(217) 및 광학시트(219) 등이 배치될 수 있다.
광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은, 차광 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 1개 층으로 배치될 수도 있고, 다층 구조로 배치될 수도 있다. 즉, 도13에 도시된 바와 같이, 광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은 3개의 층으로 구성될 수 있다. 이러한 광변환패턴(216p)은, 광변환시트(216) 상에 차광 물질을 3차례 인쇄하는 방식을 통해 구현될 수 있으며, 인쇄되는 차광 물질의 면적은 점점 좁아질 수 있다. 그리고, 광변환패턴(216p)이 배치된 광변환시트(216)를 뒤집어 광원보호층(215) 상에 배치함으로써, 발광소자(211) 상에 광변환패턴(216p)이 배치될 수 있다.
따라서, 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.
즉, 발광소자(211)로부터 수직 방향으로 출사되는 광의 세기가 가장 크므로, 광변환패턴(216p)의 중앙 부분이 더 두껍게 배치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이, 발광소자(211) 상에 광변환패턴(216p)이 배치되도록 함으로써, 발광소자(211)로부터 수직 방향으로 출사되는 광의 적어도 일부를 차단시켜 발광소자(211)가 배치된 영역에서 핫스팟이 나타나는 것을 방지할 수 있다. 광변환패턴(216p)이 배치된 광변환시트(216)는 접착필름(219)에 의해 광원보호층(215) 상에 접착될 수 있다. 이때, 접착필름(219)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(219)이 배치되지 않을 수 있으며, 광변환패턴(216p)과 광원보호층(215) 사이에 에어 갭이 존재할 수 있다. 또한, 광변환패턴(216p)의 측부와 접착필름(219)은 서로 이격된 구조일 수 있다. 광변환패턴(216p)과 광원보호층(215) 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 층에 의해 큰 굴절각으로 출사되거나, 에어 층에서 반사될 수 있다. 그리고, 에어 층에서 반사된 광이 리플렉터(212)에 의해 다시 반사되어 출사됨으로써, 광변환패턴(216p)의 차광 기능을 보조하면서 광 효율을 높여줄 수 있다.
상기와 같이, 발광소자(211)와 대응되는 위치에 광변환패턴(216p)과 에어 갭이 배치된 구조를 통해 핫 스팟을 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 14 a와 도 14b는 도 13에 도시된 백라이트 유닛에 포함된 광변환패턴의 위치에 따른 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 14a를 참조하면, 광변환패턴(216p)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.
도 14a의 <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 증앙 영역보다 낮게 나타날 수 있다.
즉, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역은 해당 영역으로 광을 공급하는 발광소자(211)의 수가 상대적으로 적으므로, 동일한 수준의 차광 특성을 갖는 광변환패턴(216p)이 배치될 경우 백라이트 유닛의 중앙 영역에 비하여 휘도가 저하될 수 있다.
따라서, 도 14a의 <EX2>에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pa)과 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216pd)의 구조는 서로 상이하게 배치됨으로써, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역의 휘도 저하가 방지되고 전체적인 휘도가 균일해지게 될 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)이 배치될 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)이 배치될 수도 있다. 즉, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역 또는 외곽 영역과 인접한 영역에 배치된 광변환패턴(216pa, 216pb)에서 차단 특성이 높은 부분의 면적이 적게 될 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에서 외곽 영역으로갈수록 광변환패턴(216p)의 두께가 점차적으로 감소하거나, 광변환패턴(216p)에서 가장 두꺼운 부분의 면적이 점차적으로 감소하도록 광변환패턴(216p)이 배치될 수도 있다. 즉, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역 또는 외곽 영역과 인접한 영역에 배치된 광변환패턴(216pa, 216pb)에서 차단 특성이 높은 부분의 면적이 작게될 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)이 배치될 수도 있다.
또한, 경우에 따라, 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역과 외곽 영역에서 발광소자(211)의 수나 발광소자(211) 사이의 간격이 다르게 배치되어, 광변환패턴(216p)이 상이하게 배치될 수도 있다.
도 14b를 참조하면, 광변환시트(216)의 하면에 광변환패턴(216p)이 배치된 구조의 다른 예시를 나타낸다.
여기서, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 발광소자(211) 사이의 간격은 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에 배치된 발광소자(211) 사이의 간격보다 좁을 수 있다. 즉, 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역과 외곽 영역의 휘도가 균일해지도록 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 발광소자(211)이 좀 더 밀집된 구조로 배치될 수 있다.
그리고, 광변환시트(216)의 하면에 배치된 광변환패턴(216p)은 발광소자(211)과 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 제1 방향으로의 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, 두께 등은 백라이트 유닛(200)의 중앙 영역에 배치된 광변환패턴(216p)의 크기, 두께 등과 다를 수 있다.
일 예로, 도14b에 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 유닛(200)의 외곽 영역에 배치된 광변환패턴(216pe, 216pf)의 크기를 작게 함으로써, 좁은 간격으로 배치된 발광소자(211)과 대응되어 배치될 수 있도록 한다. 따라서, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 발광소자(211)과 대응되는 위치에 핫스팟이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
또한, 백라이트 유닛(200)의 외곽 영역에서 발광소자(211)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 회절시켜줌으로써, 백라이트 유닛(200)의 화상 품위를 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.
100: 표시장치
101: 화소
110: 디스플레이 패널
120: 데이터드라이버
130: 게이트 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러

Claims (12)

  1. 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자와, 상기 복수의 발광소자상에 배치되는 광원보호층을 포함하고, 상기 발광소자들 사이에서상기 기판의 상면과 상기 광원보호층의 하면 사이에 에어갭이 배치되는 발광부;
    상기 복수의 발광소자와 대응되는 위치에 배치되는 복수의 광변환패턴을 구비하는 광변환시트; 및
    상기 광변환시트 상부에 배치되는 형광체 필름을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원보호층은 상기 발광소자를 덮는 제1레진층과 상기 제1레진층과 상기 기판 상에 배치되는 투명필름을 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판 상에 복수의 홀을 포함하는 리플렉터를 더 포함하고,
    상기 에어갭은 상기 리플렉터의 상면과 상기 광원보호층의 하면 사이에 배치되는 백라이트 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 홀에배치되는 제1레진층을 더 포함하되, 상기 제1레진층의 상면은 상기 리플렉터의 상면보다 더 높은 위치에 있는 백라이트 유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 형광체 필름의 제1영역과 제2영역 중 상기 제2영역에 대응하는 상기 리플렉터의 상면에 상기 에어갭이 배치되는 백라이트 유닛.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 광원보호층은 상기 형광체 필름의 제1영역과 제2영역 중 상기 제1영역에 대응하는 상기 광원보호층의 상면에 요철이 있는 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 광원보호층은 상기 형광체 필름의 제1영역과 제2영역 중 상기 제1영역에 대응하는 상기 광원보호층의 하면에 요철이 있는 패턴이 형성된 백라이트 유닛.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 리플렉터는 상기 형광체 필름의 제1영역과 제2영역 중 상기 제1영역에 대응하는 상기 리플렉터 상면에 제2레진층이 배치되는 백라이트 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 형광체 필름 상에 배치되는 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 상기 발광소자에서 출사된 광의 출사방향을 조절하는 백라이트 유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광변환패턴은 중앙부분이 가장 두껍게 형성되는 백라이트 유닛.
  12. 디스플레이패널;
    상기 디스플레이패널의 하부에 배치되고, 상기 디스플레이패널에 광을 조사하는 상기 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 의한 백라이트유닛을 포함하는 표시장치.
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