KR20220055354A - 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20220055354A
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Abstract

본 발명의 실시예들은, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 인쇄 회로 상에 배치된 다수의 광원들, 다수의 광원들이 위치하지 않은 영역 중 적어도 일부 영역에 배치된 반사층과, 반사층 상에 위치하는 색 변환층을 포함함으로써, 고가의 색 변환 시트를 삭제하고, 고품질의 백색광을 공급할 수 있는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 디스플레이 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은 백라이트 유닛과 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 다양한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 유기발광 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용된다.
이러한 디스플레이 장치 중 액정 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널과 디스플레이 패널로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다. 그리고, 백라이트 유닛으로부터 광을 공급받은 디스플레이 패널이 디스플레이 패널에 배치된 서브픽셀의 밝기를 조절하며 영상 데이터에 대응하는 이미지를 표시할 수 있다.
그리고, 백라이트 유닛이 특정 파장 대역의 광을 여기시켜 백색 광을 공급하는 경우, 광 효율이 낮으면 소비 전력이 증가하거나, 백라이트 유닛의 제작 비용이 증가할 수 있어, 고휘도를 구현하는 데 많은 어려움이 존재한다.
본 발명의 실시예들은 헤일로(Halo) 특성을 개선한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 백라이트 유닛의 상면으로 출사되는 백색광의 균일도가 향상된 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 인쇄 회로, 인쇄 회로 상에 배치된 다수의 광원들, 인쇄 회로 상에서 다수의 광원들이 위치하지 않은 영역 중 적어도 일부 영역에 배치된 반사층과, 반사층 상에 위치하는 제1 색 변환층을 포함하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
전술한 백라이트 유닛은, 다수의 광원들 및 반사층의 상부에서 다수의 광원들 및 반사층과 이격되어 위치하는 투명 필름, 투명 필름의 위 또는 아래 중 적어도 어느 한 쪽에 위치하며 다수의 광원들 각각과 대응하는 다수의 광 확산 패턴들 및 다수의 광 확산 패턴들의 상면 또는 하면 중 적어도 어느 한 면에 위치하는 제2 색 변환층을 포함하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은 전술한 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛으로부터 광을 공급받는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 헤일로(Halo) 특성을 개선한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 고가의 색 변환 시트를 삭제하고, 백라이트 유닛의 상면으로 출사되는 백색광의 품질이 향상된 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2와 도3은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 포함된 백라이트 유닛의 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 백색광이 백라이트 유닛의 상면으로 출사되는 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제1 색 변환층 실시예들을 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제2 색 변환층 실시예들을 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 디스플레이 장치(100)의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는, 액티브 영역(A/A)과 논-액티브 영역(N/A)을 포함하는 디스플레이 패널(110)과, 디스플레이 패널(110)을 구동하기 위한 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 및 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)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.
게이트 구동 회로(120)는, 컨트롤러(140)에 의해 제어되며, 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 출력하여 다수의 서브픽셀(SP)의 구동 타이밍을 제어한다.
게이트 구동 회로(120)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있으며, 구동 방식에 따라 디스플레이 패널(110)의 일측에만 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 디스플레이 패널(110)의 본딩 패드에 직접 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 디스플레이 패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 디스플레이 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한 각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는, 디스플레이 패널(110)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 변환한다. 그리고, 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 표현하도록 한다.
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 버퍼 등을 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 디스플레이 패널(110)의 본딩 패드에 직접 연결되거나, 디스플레이 패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 디스플레이 패널(110)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, 디스플레이 패널(110)에 연결된 필름 상에 실장되고, 필름 상의 배선들을 통해 디스플레이 패널(110)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 제어한다.
컨트롤러(140)는, 인쇄 회로 기판, 가요성 인쇄 회로 등의 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 출력한다.
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 수신한다.
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.
일 예로, 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 포함하여 각종 게이트 제어 신호(GCS)를 출력한다.
여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동 회로(120)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호의 시프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 타이밍 정보를 지정하고 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 출력한다.
여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동 회로(130)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)의 데이터 샘플링 스타트 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적 회로(SDIC) 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동 회로(130)의 출력 타이밍을 제어한다.
이러한 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이 패널(110), 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.
각각의 서브픽셀(SP)은, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)의 교차에 의해 정의되는 영역일 수 있으며, 디스플레이 장치(100)의 유형에 따라 액정이 배치되거나 발광 소자가 배치될 수 있다.
일 예로, 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우, 디스플레이 패널(110)로 광을 조사하는 백라이트 유닛과 같은 광원 장치를 포함하고, 디스플레이 패널(110)의 서브픽셀(SP)에는 액정이 배치된다. 그리고, 각각의 서브픽셀(SP)로 데이터 전압이 인가됨에 따라 형성되는 전계에 의해 액정의 배열을 조정함으로써, 영상 데이터에 따른 밝기를 나타내며 이미지를 표시할 수 있다.
도 2와 도3은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 포함된 백라이트 유닛의 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 2와 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛은, 백라이트 유닛을 구성하는 광학 소자 등을 수납하는 커버 버텀(210)을 포함할 수 있다.
커버 버텀(210) 상에는 접착 테이프(220)에 부착되어 인쇄 회로(230)가 위치할 수 있다.
인쇄 회로(230)는 기판 형태일 수 있다. 그리고, 인쇄 회로(230)는 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board), 가요성 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board) 또는 유리 기판일 수 있다.
인쇄 회로(230) 상에는 다수의 광원(300)이 배치될 수 있다. 다수의 광원(300)은 발광다이오드(LED)일 수 있으며, 특정 파장 대역의 광을 발산하는 발광다이오드(LED)일 수 있다.
인쇄 회로(230) 상의 광원(300)은 발광부(310)와 발광부(310)를 구동하기 위한 전극부(320)를 포함할 수 있다. 광원(300)의 발광부(310)는 n형 반도체층, 활성화층 및 p형 반도체층을 포함할 수 있다.
인쇄 회로(230) 상에서 광원(300)이 배치되지 않은 영역 중 적어도 일부 영역에는 반사층(400)이 위치할 수 있다. 반사층(400)은 다수의 홀을 포함하고, 다수의 홀 각각에는 광원(300)이 배치될 수 있다.
다수의 광원(300) 및 반사층(400) 상에는 광원 보호부(240)가 배치될 수 있다. 광원 보호부(240)는 다수의 광원(300)을 외력으로부터 보호할 수 있고, 광원(300)으로부터 방출된 빛을 확산시킬 수 있다.
즉, 광원 보호부(240)는 광원(300)을 덮으면서 광원(300)을 외부의 충격으로부터 보호하는 기능을 제공하거나, 광원(300)으로부터 방출된 빛을 백라이트 유닛 내에서 확산시키는 도광 기능을 제공할 수 있다. 이러한 광원 보호부(240)는 투명한 레진으로 이루어질 수 있다.
광원 보호부(240) 상에는 투명 필름(250)이 위치하고, 투명 필름(250)의 위 또는 아래에는 다수의 차광 패턴(260)이 배치될 수 있다.
다수의 차광 패턴(260)은 광원 보호부(240) 상에서, 인쇄 회로(230) 상의 다수의 광원(300)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 다수의 차광 패턴(260)은, 투명 필름(250) 상에서 광원(300)과 대응되는 위치에 배치되거나, 투명 필름(250)의 아래에서 광원(300)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 다수의 차광 패턴(260)은 다수의 광원(300)이 위치한 홀과 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
이러한 차광 패턴(260)은 다수의 광원(300)에서 방출된 빛의 일부를 반사, 산란 또는 회절시킬 수 있다. 즉, 차광 패턴(260)은 광의 세기가 가장 강한 영역에 위치함으로써, 광원이 배치된 영역과 광원이 배치되지 않은 영역 간의 휘도 차이를 줄여줄 수 있다.
투명 필름(250) 상에는 하부에서 입사되는 빛을 확산시켜주기 위한 확산판(280)이 위치할 수 있다.
확산판(280)의 상부에는 집광 및 도광 기능을 갖는 광학 시트(290)가 위치할 수 있다.
반사층(400)과 확산판(280) 사이에는 다수의 광원(300)으로부터 방출된 빛에 의해 여기되어 긴 파장의 빛을 방출하는 색 변환층(500)이 위치할 수 있다. 그리고, 색 변환층(500)은 반사층(400) 상에 위치하는 제1 색 변환층(510)과, 투명 필름(250) 상 또는 투명 필름(250)의 아래에서, 다수의 차광 패턴(260)과 대응하는 영역에 위치하는 제2 색 변환층(520)으로 이루어질 수 있다. 그리고, 제1 색 변환층(510) 상에는 광원 보호부(240)가 위치할 수 있으며, 제2 색 변환층(520)의 아래에는 광원 보호부(240)가 위치할 수 있다.
다시 말하면, 제1 색 변환층(510)은 반사층(400)과 광원 보호부(240) 사이에 위치할 수 있고, 제2 색 변환층(520)은 제1 색 변환층(510)과 이격되어, 다수의 차광 패턴(260)과 대응하는 영역에 위치할 수 있다. 따라서, 제2 색 변환층(520)은 광원(300)으로부터 수직선 상에 위치할 수 있다.
색 변환층(500)은, 일례로, 다수의 KSF 형광체를 포함하는 레진 잉크층일 수 있다. 일례로, 제1 색 변환층(510)은, 반사층(400)의 상면 방향으로 반사된 빛의 일부를 다른 파장의 빛으로 바꾸어줄 수 있다.
제1 색 변환층(510)은 반사층(400) 상에 형광체가 포함된 레진을 패터닝하는 방식으로 형성될 수 있다. 그리고, 제2 색 변환층(520)은 투명 필름(250) 상에 차광 패턴(260)과 제2 색 변환층(520)을 순차적으로 패터닝하는 방식으로 형성할 수 있다. 반대로, 투명 필름(250) 상에 제2 색 변환층(520)을 먼저 패터닝한 후, 제2 색 변환층(520) 상에 차광 패턴(260)이 위치할 수 있다.
본 발명은, 반사층(400) 상에 제1 색 변환층(510)이 위치하고, 다수의 차광 패턴(260)의 상면 또는 하면에 제2 색 변환층(520)이 위치함으로써, 색 변환 시트를 포함하지 않는 백라이트 유닛으로부터 백색광을 제공할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 색 변환층(500)을 포함하고, 색 변환 시트를 포함하지 않음으로써, 다수의 광원(300)에서 방출된 빛이 색 변환 시트에 의해 반사되어 로컬 디밍(Local dimming) 영역을 벗어나는 문제를 완화할 수 있다.
다시 말하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은, 종래 기술에 비해 다수의 광원(300)에 인접하여 색 변환층(500)이 위치함에 따라, 로컬 디밍(Local dimming) 영역을 벗어나서 빛이 방출되는 헤일로(Halo) 특성을 완화할 수 있다.
투명 필름(250)의 일면에는 접착층(270)이 위치한다. 접착층(270)은 투명 필름(250)과 광원 보호부(240)를 접착하는 기능을 가질 수 있다.
접착층(270)은 다수의 차광 패턴(260)이 위치하지 않는 영역에 배치되거나, 다수의 차광 패턴(260)의 적어도 일부를 덮으며 배치될 수 있으며, 다수의 차광 패턴(260)을 완전히 덮으면서 배치될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 백색광이 백라이트 유닛의 상면으로 출사되는 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
아래에서는 청색광을 방출하는 광원(300)이 인쇄 회로(230) 상에 배치되며, 투명 필름(250)의 하부에 차광 패턴(260)과 제2 색 변환층(520)이 위치하고, 반사층(400)의 상면에 제1 색 변환층(510)이 위치하는 실시예를 기준으로 설명한다.
광원(300)에서 방출된 빛의 일부(A)는 차광 패턴(260)을 통과하여 백라이트 유닛의 상면으로 방출될 수 있다. 그리고, 광원(300)에서 방출된 빛의 나머지 중 일부(B)는, 차광 패턴(260)에 의해 반사층(400)의 상면으로 반사될 수 있다.
따라서, 광원(300)에서 방출된 빛의 일부(A)는 제2 색 변환층(520)을 통과하면서, 백라이트 유닛의 상부로 백색광이 방출될 수 있다.
그리고, 광원(300)에서 방출된 빛의 나머지 중 일부(B)는, 차광 패턴(260)에 의해 반사되어 반사층(400)의 상면으로 반사될 수 있다. 즉, 이러한 빛의 나머지 중 일부(B)는, 차광 패턴(260) 하면의 제2 색 변환층(520) 또는 반사층(400) 상면의 제1 색 변환층(510)에 의해 색 변환이 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 광원(300)에서 방출된 빛의 나머지 중 일부(B)는, 제1 색 변환층(510) 또는 제2 색 변환층(520)에 의해 파장이 변환될 수 있고, 백라이트 유닛의 상부에서 백색광으로 방출될 수 있다.
그리고, 후술할 바와 같이, 제1 색 변환층(510)과 제2 색 변환층(520)은 패턴을 가짐으로써 백라이트 유닛의 상부에서 더욱 균일한 백색광이 출사되는 것이 가능하다.
이하, 도 5a 내지 도 5c를 참조하여, 제1 색 변환층(510)의 기능 및 형태에 대해 구체적으로 설명한다.
제1 색 변환층(510)은 반사층(400) 상에 형성될 수 있으며, 반사층(400) 상의 전 영역에서 형성되거나, 반사층(400) 상의 일부 영역에 형성될 수 있다.
제1 색 변환층(510)이 반사층(400) 상의 일부 영역에 형성되는 경우, 제1 색 변환층(510)은 다수의 광원(300)이 위치한 홀을 둘러싸며 위치할 수 있다. 그리고, 제1 색 변환층(510)은 다수의 광원(300)과 가까운 영역에서 그 면적이 크고, 다수의 광원(300)과 먼 영역에서 그 면적이 작은 패턴을 가질 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 색 변환층(510)은 반사층(400) 상의 전 영역에 위치할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제1 색 변환층(510)은 반사층(400) 상의 일부 영역에 위치할 수 있다. 특히, 다수의 광원(300)이 원형의 홀에 위치하는 경우, 제1 색 변환층(510)은 홀을 둘러싸는 링 모양으로 형성될 수 있다.
그리고, 경우에 따라, 제1 색 변환층(510)은 원형의 홀을 둘러싸는 두 개 이상의 링을 포함하는 패턴으로 형성될 수 있다. 그리고, 두 개 이상의 링은 서로 폭의 크기가 상이할 수 있다. 이 경우, 홀에 가까운 링의 폭은, 홀에서 먼 링의 폭보다 클 수 있다.
제1 색 변환층(510)은 홀에서 가까운 링의 폭이 크고, 홀에서 먼 링의 폭이 작은 패턴으로 형섬됨으로써, 백라이트 유닛의 상부로 균일한 백색광을 공급할 수 있는 효과가 있다.
구체적으로, 광원(300)에서 가까울수록 차광 패턴(260)에 반사되어 반사층(400)의 상면으로 도달하는 빛의 양이 많으므로, 홀을 둘러싸는 링의 폭이 클 수 있다. 그리고, 광원(300)에서 멀수록 차광 패턴(260)에 반사되어 반사층(400)의 상면으로 도달하는 빛의 양이 적으므로, 홀을 둘러싸는 링의 폭은 작을 수 있다.
홀까지의 거리에 따라 폭이 다른 링 패턴이 반사층(400) 상에 형성됨에 따라, 제1 색 변환층(510)을 형성하기 위한 재료 비용을 줄일 수 있다.
그리고, 복수 개의 링 사이에서 반사층(400)의 상면 일부가 노출됨에 따라, 백라이트 유닛의 상부로 방출되는 광의 옐로위시(Yellowish) 현상을 완화할 수 있다.
다시 말하면, 경우에 따라, 광원(300)에서 방출된 청색광의 대부분이 제1 색 변환층(510)에 의해 색 변환되어 누르스름한 백색광이 백라이트의 상부로 방출되는 옐로위시(Yellowish) 현상이 발생할 수 있다. 이 경우, 제1 색 변환층(510)을 복수의 링 패턴으로 형성함으로써, 백라이트 유닛의 상부로 방출되는 청색광과 적색광 및 녹색광의 비율을 맞추어 백색광을 공급할 수 있게 된다.
도 5c를 참조하면, 제1 색 변환층(510)은 홀에서 방사형으로 뻗어나가는 복수 개의 도트가 형성된 도트 패턴으로 형성될 수 있다. 도트 패턴은 크기가 서로 다른 2개 이상의 도트를 포함할 수 있으며, 홀에서 멀어질수록 도트의 크기는 작아질 수 있다.
구체적으로, 광원(300)에서 가까울수록 차광 패턴(260)에 반사되어 반사층(400)의 상면으로 도달하는 빛의 양이 많으므로, 도트의 크기는 클 수 있다. 그리고, 광원(300)에서 멀수록 차광 패턴(260)에 반사되어 반사층(400)의 상면으로 도달하는 빛의 양이 적으므로, 도트의 크기는 작을 수 있다.
홀까지의 거리에 따라 폭이 다른 도트 패턴이 반사층(400) 상에 형성됨에 따라, 제1 색 변환층(510)을 형성하기 위한 재료 비용을 줄일 수 있다.
그리고, 복수 개의 도트 사이에 반사층(400)의 상면 일부가 노출됨에 따라, 백라이트 유닛의 상부로 방출되는 광의 옐로위시(Yellowish) 현상을 완화할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하여, 제2 색 변환층(520)에 대해 구체적으로 설명한다.
제2 색 변환층(520)은 다수의 차광 패턴(260)의 상면 또는 하면 중 어느 한 면에 형성될 수 있다. 즉, 제2 색 변환층(520)은 다수의 차광 패턴(260)과 대응하는 영역에 형성될 수 있다.
제2 색 변환층(520)은, 일례로, 다수의 KSF 형광체를 포함하는 레진 잉크를 사용하여 형성되는 경우, 차광 패턴(260) 상에 프린팅되어 형성될 수 있다. 이 경우, 투명 필름(250) 상에 차광 패턴(260)이 위치하고, 차광 패턴(260) 상에 제2 색 변환층(520)이 위치할 수 있다.
또한, 제2 색 변환층(520)은, 투명 필름(250) 상에 프린팅되어 형성될 수 있다. 그리고, 제2 색 변환층(520) 상에는 차광 패턴(260)이 배치될 수 있다. 이 경우, 투명 필름(250) 상에 제2 색 변환층(520)이 위치하고, 제2 색 변환층(520) 상에 차광 패턴(260)이 위치할 수 있다.
도 6a 내지 6c에서는, 투명 필름(250) 상에 차광 패턴(260)이 위치하고, 차광 패턴(260) 상에 제2 색 변환층(520)이 위치한 실시예를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 위 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 6a를 참조하면, 제2 색 변환층(520)은 차광 패턴(260) 상의 전부 또는 일부 영역에 위치할 수 있다. 제2 색 변환층(520)이 차광 패턴(260) 상의 일부 영역에만 위치하는 경우, 제2 색 변환층(520)과 차광 패턴(260)의 중심은 일치할 수 있다.
제2 색 변환층(520)은 차광 패턴(260)의 상면 또는 하면 중 어느 일면에 위치함으로써, 차광 패턴(260)에 반사되지 않고 상부로 출광되는 빛의 일부의 파장을 바꾸어 줄 수 있다.
또한, 제2 색 변환층(520)은 차광 패턴(260)의 하면에 위치함으로써, 차광 패턴(260)에 의해 반사되는 빛의 일부의 파장을 바꾸어 줄 수 있다. 따라서, 반사층(400) 상에 제1 색 변환층(510)만 위치하는 경우에 비해, 파장이 바뀌는 빛의 양이 증가할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제2 색 변환층(520)은 내부가 채워진 중심 패턴(522)과, 중심 패턴(522)을 둘러싸는 주변 패턴(524)을 포함할 수 있다.
중심 패턴(522)은 광원(300)과 수직선 상에 위치할 수 있으며, 내부가 채워진 원형의 패턴일 수 있다. 중심 패턴(522)은 내부가 채워짐으로써, 광원(300)으로부터 수직선상으로 방출되는 빛의 파장을 바꾸어줄 수 있다.
다시 말하면, 광원(300)의 바로 위로 향하는 빛의 양이 가장 많기 때문에, 광원(300)의 바로 위에 위치하는 제2 색 변환층(520)의 중심 패턴(522)은 내부가 채워진 패턴을 가짐으로써, 많은 양의 빛도 용이하게 색 변환할 수 있다. 그 결과, 백라이트 유닛의 상면으로 백색광이 출사될 수 있다.
즉, 본 발명은, 중심 패턴(522)의 내부가 채워진 패턴을 가짐으로써, 백라이트 유닛의 상면으로 푸르스름한 빛이 방출되는 현상(Bluish)을 완화할 수 있다.
그리고, 본 발명은 중심 패턴(522)을 둘러싸는 주변 패턴(524)을 형성함으로써, 차광 패턴(260)을 통과하여 상면으로 방출되는 빛의 일부와, 차광 패턴(260)에 의해 반사되는 빛의 일부의 파장을 바꾸어줄 수 있다.
본 발명은, 중심 패턴(522)과 주변 패턴(524)을 각각 형성함으로써, 제2 색 변환층(520)을 형성하기 위해 필요한 재료 비용을 절감할 수 있다.
그리고, 백라이트 유닛의 상면으로 백색광을 고르게 방출할 수 있도록 주변 패턴(524)은 중심 패턴(522)을 둘러싸는 링 모양으로 이루어질 수 있다.
도 6c를 참조하면, 제2 색 변환층(520)은 내부가 채워진 중심 패턴(522)과 중심 패턴을 둘러싸는 도트 모양의 주변 패턴(524)으로 이루어질 수 있다. 중심 패턴(522)은 내부가 채워진 원형의 패턴일 수 있으며, 주변 패턴(524)은 중심 패턴(522)의 크기보다 작은 복수 개의 도트로 이루어진 패턴일 수 있다. 각각의 도트는 내부가 채워진 원형의 도트일 수 있다.
이 경우, 주변 패턴(524)의 복수 개의 도트 각각은 중심 패턴(522)의 크기보다 작을 수 있다.
주변 패턴(524)은 중심 패턴(522)의 주변을 둘러싸는 복수 개의 도트 패턴으로 이루어짐으로써, 백라이트 유닛의 상면으로 백색광을 고르게 방출할 수 있다.
본 발명은, 색 변환층(500)에 의해 고가의 색 변환 시트를 사용하지 않고 고품질의 백색광을 출사하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 점에서, 백라이트 유닛의 제작 비용을 감축할 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: 디스플레이 장치 110: 디스플레이 패널
120: 게이트 구동 회로 130: 데이터 구동 회로
140: 컨트롤러 210: 커버 버텀
220: 접착 테이프 230: 인쇄 회로
240: 광원 보호부 250: 투명 필름
260: 차광 패턴 270: 접착층
280: 확산판 290: 광학 시트
300: 광원 310: 발광부
320: 전극부 400: 반사층
500: 색 변환층 510: 제1 색 변환층
520: 제2 색 변환층

Claims (11)

  1. 인쇄 회로;
    상기 인쇄 회로 상에 배치된 다수의 광원들;
    상기 인쇄 회로 상에서 상기 다수의 광원들이 위치하지 않은 영역 중 적어도 일부 영역에 배치된 반사층;
    상기 다수의 광원들 및 상기 반사층의 상부에서, 상기 다수의 광원들 및 상기 반사층과 이격되어 위치하는 투명 필름;
    상기 투명 필름의 위 또는 아래 중 적어도 어느 한 쪽에 위치하며, 상기 다수의 광원들 각각과 대응하는 다수의 광 확산 패턴들;
    상기 반사층 상에 위치하는 제1 색 변환층; 및
    상기 다수의 광 확산 패턴들의 상면 또는 하면 중 적어도 어느 한 면에 위치하는 제2 색 변환층을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 광원들은 각각 상기 인쇄 회로 상에서 상기 반사층이 위치하지 않는 홀 내부에 위치하고,
    상기 제1 색 변환층은 상기 홀을 둘러싸는 패턴을 가지는 백라이트 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패턴은 상기 홀을 둘러싸는 두 개 이상의 링이 형성된 패턴이고,
    상기 홀에서 가까운 링의 폭은 상기 홀에서 먼 링의 폭보다 큰 백라이트 유닛.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 패턴은 상기 광원을 중심으로 하는 방사형의 도트 패턴이고,
    상기 홀에서 가까운 도트의 크기는 상기 홀에서 먼 도트의 크기보다 큰 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 색 변환층은 내부가 채워진 도형의 중심 패턴과, 상기 중심 패턴을 둘러싸는 주변 패턴을 가지는 백라이트 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 주변 패턴은 상기 중심 패턴을 둘러싸는 링 패턴인 백라이트 유닛.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 주변 패턴은 상기 중심 패턴을 둘러싸는 다수의 도트들로 이루어진 패턴이고,
    상기 다수의 도트들 각각의 크기는 상기 중심 패턴의 크기보다 작은 백라이트 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 색 변환층은,
    상기 다수의 광원들에서 방출된 빛에 의해 여기되어 다른 파장의 빛을 방출하는 다수의 형광체; 및
    상기 다수의 형광체가 혼합된 레진을 포함하고,
    상기 제1 색 변환층은 상기 반사층 상에 패터닝된 백라이트 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 색 변환층은,
    상기 다수의 광원들에서 방출된 빛에 의해 여기되어 다른 파장의 빛을 방출하는 다수의 형광체; 및
    상기 다수의 형광체가 혼합된 레진을 포함하고,
    상기 제2 색 변환층은 상기 다수의 광 확산 패턴 또는 상기 투명 필름의 상면 또는 하면 중 적어도 어느 한 면에 패터닝된 백라이트 유닛.
  10. 인쇄 회로;
    상기 인쇄 회로 상에 배치된 다수의 광원들;
    상기 다수의 광원들의 상부에서 상기 다수의 광원들과 이격되어 위치하는 투명 필름;
    상기 투명 필름의 위 또는 아래 중 적어도 어느 한 쪽에 위치하며, 상기 다수의 광원들 각각과 대응하는 다수의 광 확산 패턴들;
    상기 인쇄 회로 상에서 상기 다수의 광원들이 위치하지 않은 영역 중 적어도 일부 영역에 위치하는 제1 색 변환층; 및
    상기 다수의 광 확산 패턴들의 상면 또는 하면 중 적어도 어느 한 면에 위치하는 제2 색 변환층을 포함하는 백라이트 유닛.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛으로부터 광을 공급받는 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
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