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KR20110012246A - 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20110012246A
KR20110012246A KR1020090069887A KR20090069887A KR20110012246A KR 20110012246 A KR20110012246 A KR 20110012246A KR 1020090069887 A KR1020090069887 A KR 1020090069887A KR 20090069887 A KR20090069887 A KR 20090069887A KR 20110012246 A KR20110012246 A KR 20110012246A
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light guide
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이정목
진재현
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되어 광을 발생시키는 발광소자; 상기 발광소자와 도광판 사이에 개재되어, 상기 발광소자에서 발생한 광을 백색광으로 변환하여 상기 도광판으로 제공하는 양자점 바를 포함한다.
양자점, 백색 LED, 백라이트

Description

백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT}
실시예는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
표시장치들 중에는 영상을 표시하기 위해서, 광을 발생시킬 수 있는 백라이트 유닛을 필요로 하는 장치가 있다. 백라이트 유닛은 액정 등을 포함하는 표시패널에 광을 공급하는 장치로서, 발광장치와 발광장치에서 출력된 광을 액정 측에 효과적으로 전달하기 위한 수단들을 포함한다.
발광장치로는 LED(Light Emitted Diode)가 적용될 수 있으며, 발광장치에서 출력된 광을 표시패널 측에 효과적으로 전달하기 위해, 도광판과 광학시트 등을 적층하여 사용할 수 있다.
통상적으로는 발광장치로서 백색 LED를 적용하고 있으며, 백색 LED가 도광판에 접촉하여 광을 공급함으로써, 표시패널을 조광하는 기술이 사용되고 있다.
실시예는 광 효율이 우수하고 내구성이 향상된 백라이트 유닛을 제공한다.
실시예에 의한 백라이트 유닛은, 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되어 광을 발생시키는 발광소자; 상기 발광소자와 도광판 사이에 개재되어, 상기 발광소자에서 발생한 광을 백색광으로 변환하여 상기 도광판으로 제공하는 양자점 바를 포함한다.
또한, 다른 실시예에 의한 백라이트 유닛은, 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되어 광을 발생시키는 발광소자; 상기 발광소자와 도광판 사이에 개재되어, 상기 발광소자에서 발생한 광을 백색광으로 변환하여 상기 도광판으로 제공하는 양자점 바; 상기 양자점 바와 상기 발광소자를 상호 접착시키는 제1접착층; 상기 양자점 바와 상기 도광판을 상호 접착시키는 제2접착층을 포함한다.
실시예에 의하면, 광 효율이 우수하고 내구성이 향상된 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대해서 상세하게 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아 래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 평판표시장치의 분해 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치의 측단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 평판표시장치는 표시패널(200) 및 백라이트 유닛(100)과 이들을 수용하는 몰드프레임(110)을 포함한다.
몰드프레임(110)은 백라이트 유닛(100) 및 표시패널(200)을 수용하는 사각 틀 형상으로 제작된다.
표시패널(200)은 통과하는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시한다. 표시패널(200)은 TFT기판, 컬러필터기판, 두 기판들 사이에 개재되는 액정층 및 편광필터 등을 포함할 수 있으며, 구동을 제어하기 위한 구동IC(210)가 형성될 수 있다.
백라이트 유닛(100)은 광을 발생시켜 표시패널(200)을 향하여 출사한다. 백라이트 유닛(100)은 표시패널(200) 측에 면광원을 출사하는 도광판(130)과, 도광판(130)의 후면에 위치한 반사시트(120)와, 도광판(130) 및 표시패널(200) 사이에 개재되는 광학시트(160)를 포함하며, 도광판(130)의 측면상에 배치되어 광을 발생 시키는 발광소자(140) 및 발광소자(140)에서 발생한 광을 제공받아 백색광으로 변환하여 도광판(130)에 백색광을 공급하는 양자점 바(quantum dot bar)(170)를 포함한다.
반사시트(120)는 도광판(130) 후면과 몰드프레임(110) 사이에 배치되어, 발광소자(140)와 양자점 바(17) 및 도광판(130)에서 발생한 광을 표시패널(200) 측으로 반사시킨다.
광학시트부(160)는 도광판(130)과 표시패널(200) 사이에 개재되어 투과되는 광의 특성을 향상시킨다.
도광판(130)은 광을 입사 받아, 반사, 굴절 및 산란 시켜 평면광으로 변화시킨다.
발광소자(140)는 도광판(130)의 측면에 배치되어 광을 발생시킨다. 발광소자(140)는 메인기판(미도시)에 연결된 연결기판(150)에 실장되어 연결기판(150)을 통해 구동신호를 인가받을 수 있다. 이러한 발광소자(140)는 양자점 바(170)의 특성을 고려하여 상대적으로 단파장을 발생하는 광원을 사용하는 것이 가능하며, 예컨대, 청색 LED, UV LED 등을 사용할 수 있다.
양자점 바(170)는 발광소자(140)와 도광판(130) 사이에 개재되며, 접착층(172, 174)을 통해 발광소자(140) 및 도광판(130)과 접착될 수 있다. 양자점 바(170)와 발광소자(140)를 접착시키는 제1접착층(172)과 양자점 바(170)와 도광판(130)을 접착시키는 제2접착층(174)은 연속적인 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제1접착층(172)의 경우, 발광소자(140)와 접착된 영역에만 불연속 적으로 형성할 수 있다.
제1접착층(172)과 제2접착층(174)은 양면 테이프, 레진, 우레탄 등의 광투과성 접착물질로 형성될 수 있다. 접착층(172, 174)을 형성함으로써, 발광소자(140), 양자점 바(170), 도광판(130) 간의 결합이 견고히 유지될 수 있으며, 우레탄, 레진 등의 탄성을 갖는 접착물질을 이용하는 경우 외부 충격에 대한 내구성 또한 높일 수 있다.
양자점 바(170)는 백색광을 발광하는 양자점을 포함하여 발광소자(140)에서 발생한 광을 고휘도의 백색광으로 변환하여 도광판(130)의 입사면으로 제공한다.
양자점 바(170)에 형성된 양자점은 10nm 이하의 입자 크기를 가지며, 그 크기에 따라 독특한 전기적 광학적 특성을 갖는다. 예컨대, 대략적인 크기가 55 ~ 65Å인 경우 적색계열, 40 ~ 50Å은 녹색계열, 20 ~ 35Å은 청색계열의 색을 발할 수 있으며, 황색은 적색과 녹색을 발하는 양자점의 중간 크기를 갖는다. 빛의 파장에 따른 스펙트럼이 적색에서 청색으로 변하는 추세에 따라 양자점의 크기는 65Å 정도에서 20Å 정도로 순차적으로 변하는 것으로 파악할 수 있으며, 이 수치는 약간의 차이가 있을 수 있다.
실시예에 따른 백색광을 발광하는 양자점 바(170)를 형성하기 위해서는, 빛의 삼원색인 RGB 혹은, RYGB를 발하는 양자점을 글래스(glass) 등의 투명 기판에 스핀코팅 하거나 프린팅하여 형성할 수 있다. 여기서, 황색(Y)을 발하는 양자점을 더 포함하는 경우 좀 더 천연광에 가까운 백색광을 얻을 수 있다. 양자점을 분산 담채하는 매트릭스(매질)은 가시광 및 자외선 영역(Far UV 포함)의 빛을 발하거나 또는 가시광 영역의 빛에 관하여 투과성이 뛰어난 무기물이나 고분자를 적용할 수 있다. 예컨대, 무기질 실리카, PMMA(polymethylmethacrylate), PDMS(polydimethylsiloxane), PLA(poly lactic acid), 실리콘 고분자 또는 YAG 등이 될 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 발광 상태도로서, 백색광의 발광원리를 개념적으로 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 발광소자(140)에서 발생된 광(L1)은 양자점 바(170)를 투과하여 백색광(L2)의 형태로 도광판(130)으로 전달된다.
발광소자(140)에서 발생된 광(L1)은, 적용된 발광소자(140)의 특성에 따라 다양한 형태로 발생될 수 있다. 예컨대, 백색광을 생성하기에 상대적으로 유리한 단파장의 광인 청색광의 형태로 발생되어 양자점 바(170)로 제공될 수 있다.
양자점 바(170)에 포함된 양자점(Q)들은 발광소자(140)에서 공급된 광(L1)을 백색광(L2)으로 변환하여 도광판(130)으로 제공한다. 도광판(130)은 양자점 바(170)에서 제공하는 백색광(L2)을 면광원으로 변환하여 표시패널(200)에 제공할 수 있다.
백색광의 발광 특성은, 발광소자(140)가 공급하는 광의 파장과 양자점 바(170)에 형성된 양자점(Q)의 특성에 따라 변화하는 것으로서, 발광소자(140)의 종류나 양자점 바(170)의 특성 등은 백색광의 발광이 가능한 다양한 형태로 변형될 수 있다.
이상 실시예와 같이, 양자점 바(170)를 이용하여 백색광을 공급하는 경우, 종래의 LED 등의 설계를 변경하지 아니하고도 발광효율이 우수한 백라이트 광을 제공할 수 있다. 또한, 양자점 바(170)를 고정하는 접착층(172, 174)의 구성에 의해 백라이트 유닛의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치의 분해 사시도.
도 2는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치의 측단면도.
도 3은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 발광 상태도.

Claims (8)

  1. 도광판;
    상기 도광판의 측면에 배치되어 광을 발생시키는 발광소자;
    상기 발광소자와 도광판 사이에 개재되어, 상기 발광소자에서 발생한 광을 백색광으로 변환하여 상기 도광판으로 제공하는 양자점 바를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자는,
    청색 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양자점 바와 상기 발광소자를 상호 접착시키는 제1접착층;
    상기 양자점 바와 상기 도광판을 상호 접착시키는 제2접착층 중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1접착층 및 제2접착층은,
    레진, 우레탄, 접착 테이프 중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 양자점 바는,
    적색, 녹색, 청색을 발하는 양자점 혹은, 적색, 황색, 녹색, 청색을 발하는 양자점을 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 도광판;
    상기 도광판의 측면에 배치되어 광을 발생시키는 발광소자;
    상기 발광소자와 도광판 사이에 개재되어, 상기 발광소자에서 발생한 광을 백색광으로 변환하여 상기 도광판으로 제공하는 양자점 바;
    상기 양자점 바와 상기 발광소자를 상호 접착시키는 제1접착층;
    상기 양자점 바와 상기 도광판을 상호 접착시키는 제2접착층을 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발광소자는, 청색 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 유닛.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1접착층 및 제2접착층은,
    레진, 우레탄, 접착 테이프 중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛.
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