KR102278308B1 - 백라이트 유닛 및 이를 포함한 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제1 색을 출사하는 광원, 출광면, 출광면과 마주하는 배면, 및 출광면과 배면을 연결하는 복수의 연결면을 포함하고, 연결면들 중 제1 면은 광원에 마주하여 제1 색 광을 수신하고, 출광면은 제1 색 광을 출사하는 도광판, 연결면들 중 제1 면에 대향하는 제2 면 상에 배치되고, 제1 면에 입사되어 제2 면에 도달하는 광을 거울 반사시키는 반사부재, 및 출광면 상에 배치되고, 도광판으로부터 제1 색 광을 수신하여 제1 색과 다른 제2 색 광을 출사하는 광 변환부재를 포함한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함한 표시장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함한 표시장치에 관한 것으로, 상세하게는 색재현성이 향상된 백라이트 유닛 및 이를 포함한 표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치와 같은 비 발광형 표시장치는 영상을 생성하는 표시패널이 자체적으로 발광하지 않는다. 상기 비 발광형 표시장치는 백라이트 유닛으로부터 제공된 광을 이용해 영상을 생성한다. 상기 백라이트 유닛은 광원 및 상기 광원으로부터 출사된 광을 면발광으로 유도하는 도광판을 포함한다.
상기 도광판은 상기 도광판의 일측에 입사되는 광을 유도 및 확산시켜 상기 표시패널의 전면에 제공한다. 상기 도광판에 입사된 광은 상기 도광판의 내부를 이동하여 상기 도광판의 전면을 통해 출사한다.
본 발명은 표시영역 전면에 대응하여 균일한 휘도의 광을 제공하는 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 빛샘이 방지되고, 향상된 색재현성을 가진 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제1 색을 출사하는 광원, 출광면, 상기 출광면과 마주하는 배면, 및 상기 출광면과 상기 배면을 연결하는 복수의 연결면을 포함하고, 상기 연결면들 중 제1 면은 상기 광원에 마주하여 상기 제1 색 광을 수신하고, 상기 출광면은 상기 제1 색 광을 출사하는 도광판, 상기 연결면들 중 상기 제1 면에 대향하는 제2 면 상에 배치되고, 상기 제1 면에 입사되어 상기 제2 면에 도달하는 광을 거울 반사시키는 반사부재, 및 상기 출광면 상에 배치되고, 상기 도광판으로부터 상기 제1 색 광을 수신하여 상기 제1 색과 다른 제2 색 광을 출사하는 광 변환부재를 포함한다.
상기 반사부재에 입사되는 광과 상기 반사부재로부터 반사되는 광은 동일한 파장을 갖는다.
상기 반사부재는 고분자 물질을 포함할 수 있고, 또는 상기 반사부재는 금속을 포함할 수 있다.
상기 제2 색은 백색이고, 상기 제1 색은 청색일 수 있다.
상기 광 변환부재는 양자점을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 도광판과 상기 반사부재를 결합시키는 접착부재를 더 포함할 수 있다.
상기 접착부재의 굴절율은 상기 도광판의 굴절율과 실질적으로 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 연결면들 중 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하고 서로 대향하는 제3 면 및 제4 면 상에 각각 배치된 복수의 서브 반사부재를 더 포함하고, 상기 서브 반사부재들은 상기 제3 면에 도달하는 광과 상기 제4 면에 도달하는 광을 각각 거울 반사시킬 수 있다.
상기 도광판은 상기 출광면에 대향하는 배면에 배치된 반사 패턴들을 더 포함하고, 상기 반사 패턴들은 상기 배면에 도달하는 광을 반사시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 수납유닛, 상기 수납유닛에 수용된 표시패널, 및 상기 수납유닛에 수용되고, 상기 표시패널의 하측에 배치되어 상기 표시패널에 제1 색의 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은, 상기 제1 색과 다른 제2 색을 출사하는 광원, 상기 광원에 마주하고 상기 제2 색 광을 수신하는 입광면, 상기 입광면과 절곡되어 상기 표시패널에 마주하고 상기 표시패널을 향하여 상기 제2 색의 광을 출사하는 출광면을 포함하는 도광판, 상기 도광판의 상기 입광면과 대향하는 대광면에 배치되고, 상기 대광면에 도달하는 광을 거울 반사시키는 반사부재, 및 상기 도광판과 상기 표시패널 사이에 배치되어 상기 출광면으로부터 출사된 상기 제2 색 광을 수신하여 상기 제1 색 광을 상기 표시패널에 제공하는 광 변환부재를 포함한다.
상기 광 변환부재는 양자점을 포함할 수 있다.
상기 제1 색은 백색인 것을 특징으로 하는 표시장치.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 상기 수납유닛에 수용되고, 상기 광 변환부재와 상기 표시패널 사이에 배치된 광학부재를 더 포함할 수 있다.
상기 반사부재는 고분자 물질을 포함할 수 있고, 또는 상기 반사부재는 은(Ag)을 포함할 수 있다.
상기 반사부재는 상기 대광면의 전면을 커버할 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도광판의 대광면에 배치된 반사부재를 포함한다. 상기 반사부재는 상기 도광판의 내부에 입사된 광 중 상기 대광면에 도달하는 광을 거울 반사시킨다. 따라서, 상기 백라이트 유닛 전면 및 가장자리에서도 파장의 변화 없이 균일한 파장의 광을 출사할 수 있다. 또한, 가장자리에서의 빛샘 현상이 방지되어 전체적으로 균일한 휘도의 광을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시장치는 상기 백라이트 유닛을 포함함으로써, 영역에 따른 색 불균일 현상이 방지될 수 있고, 색재현성이 향상될 수 있다. 본 발명에 따른 표시장치는 베젤 영역에서의 휘도 저하나 색 변형 불량이 저하되므로, 베젤 영역이 감소되어도 안정적인 표시품질을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시장치의 일부 구성을 도시한 평면도이다.
도 3a는 비교 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 비교 실시예의 일부를 도시한 부분 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 백라이트 유닛의 일부를 도시한 부분 단면도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부를 도시한 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부 구성을 촬영한 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부 구성을 촬영한 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도시한 평면도이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 상기 표시장치에 대해 살펴본다. 상기 표시장치는 수납유닛(100U, 100L), 표시패널(200), 및 백라이트 유닛(300)을 포함한다.
상기 수납유닛(100U, 100L)은 상기 표시패널(200) 및 상기 백라이트 유닛(300)을 수용하는 내부공간을 정의한다. 상기 수납유닛(100U, 100L)은 서로 결합되는 상부 커버(100U) 및 하부 커버(100L)를 포함한다. 상기 내부공간은 상기 상부 커버(100U) 및 하부 커버(100L)가 결합되어 제공된다.
상기 상부 커버(100U)는 상부(100UU) 및 측부(100UH)를 포함한다. 상기 상부(100UU)는 제1 방향(D1) 및 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)이 정의하는 평면과 평행한다. 상기 상부(100UU) 는 소정의 개구부(OP)가 정의된 프레임 형상일 수 있다.
상기 측부(100UH)는 상기 상부(100UU)로부터 상기 제1 방향(D1) 및 상기 제2 방향(D2)과 교차하는 제3 방향(D3)으로 절곡된다. 상기 측부(100UH)는 상기 상부(100UU)를 구성하는 네 개의 변들로부터 각각 절곡된다.
상기 하부 커버(100L)는 바닥부(100LB) 및 측부(100LH)를 포함한다. 상기 바닥부(100LB)는 상기 상부(100UU)와 평행한다. 상기 바닥부(100LB)는 사각형 형상일 수 있다. 상기 측부(100LH)는 상기 바닥부(100LB)를 구성하는 네 개의 변들로부터 각각 상기 제3 방향(D3)으로 절곡된다.
상기 표시패널(200)은 상부 커버(100U) 및 상기 하부 커버(100L) 사이에 배치된다. 상기 표시패널(200)은 상기 상부(100UU)에 의해 적어도 일부가 커버된다.
상기 표시패널(200)은 전기적 신호에 따라 영상을 표시한다. 상기 표시패널(200)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 액정표시패널(liquid crystal display panel), 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel), 및 전기습윤 표시패널(electrowetting display panel) 등과 같은 투과형 또는 반투과형 표시패널을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 상기 표시패널(200)은 상기 액정표시패널로 설명된다. 상기 표시패널(200)은 제1 기판(210), 상기 제1 기판(210)에 대향하는 제2 기판(220), 및 상기 제1 기판(210)과 상기 제2 기판(220) 사이에 배치된 액정층(미도시)을 포함한다.
상기 표시패널(200)은 표시영역과 상기 표시영역을 에워싸는 비표시영역으로 구분될 수 있다. 상기 표시영역은 평면상에서 영상이 표시되는 영역이고, 상기 비표시영역은 상기 영상이 표시되지 않는 영역이다. 상기 표시영역은 상기 개구부(OP)를 통해 외부에서 시인되고, 상기 비표시영역은 상기 상부(100UU)에 의해 커버된다.
상기 백라이트 유닛(300)은 상기 표시패널(200) 및 상기 하부 커버(100L) 사이에 배치된다. 상기 백라이트 유닛(300)은 상기 표시패널(200)에 광을 제공한다. 상기 백라이트 유닛(300)은 광원(310), 도광판(320), 광 변환부재(330), 및 반사부재(340)를 포함한다. 도 2에는 용이한 설명을 위해 상기 광 변환부재(330)를 생략하여 도시하였다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 상기 백라이트 유닛(300)에 대해 상세히 살펴본다.
상기 광원(310)은 회로기판(311) 및 복수의 발광유닛(312)을 포함한다. 다만, 이는 예시적으로 기재된 것이고, 본 발명의 일 실시예에서 상기 광원(310)은 상기 회로기판(311)과 동일한 크기를 가진 하나의 발광유닛을 포함할 수 있다.
상기 회로기판(311)은 상기 발광유닛들(312)에 전기적 신호를 제공한다. 도시되지 않았으나, 상기 회로기판(311)은 상기 전기적 신호를 전달하는 배선들을 구비한다.
상기 발광유닛들(312)은 상기 회로기판(311) 상에 일 방향으로 배열된다. 상기 발광유닛들(312)은 제1 색의 광을 생성한다. 상기 광은 상기 발광유닛들(312) 각각의 출광면들로부터 출사된다. 본 실시예에서 상기 발광유닛들(312) 각각은 단일 또는 복수의 발광 다이오드(Light emitting diode)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1 색은 청색(blue)일 수 있다. 즉, 상기 발광유닛들(312)은 약 430㎚ 내지 약 480㎚ 범위의 파장대를 가지는 광을 생성하는 발광 다이오드들일 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 기재한 것이고, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 발광유닛들(312)은 다양한 컬러의 광을 생성할 수 있다.
상기 도광판(320)은 상기 표시패널(200)의 하측에 배치된다. 상기 도광판(320)은 상기 광원(310)으로부터 상기 광을 수신하여 상기 표시패널(200)을 향하여 출사한다.
상기 도광판(320)은 상기 표시패널(200)의 전면에 균일하게 광이 제공되도록 한다. 상기 도광판(320)은 상기 표시패널(200)과 중첩하도록 직사각형 형상일 수 있다.
상기 도광판(320)은 전면(320US), 배면(320BS), 및 상기 전면(320US)과 상기 배면을 연결하는 복수의 연결면(320S1~320S4)을 포함한다. 상기 전면(320US)은 상기 표시패널(200)을 향하고, 상기 배면(320BS)은 상기 바닥부(100LB)를 향한다.
상기 전면(320US)은 상기 표시패널(200)을 향하여 광이 출사되는 출광면으로 정의된다. 상기 광원(310)으로부터 수신된 광은 상기 전면(320US)을 통해 상측으로 출사된다.
상기 배면(320BS)에는 복수의 도광 패턴(320P)이 배치될 수 있다. 상기 도광 패턴들(320P)은 상기 도광판(320)의 내부를 이동하는 광이 상기 배면으로부터 반사되어 상기 도광판(320) 내부로 재입사되도록 상기 배면의 반사율을 높인다.
상기 도광 패턴들(320P)은 상기 배면(320BS)으로부터 하측을 향하여 돌출된 형상일 수 있다. 상기 도광 패턴들(320P)은 다양한 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 도광 패턴들(320P)은 돔 형상, 원뿔 형상, 다각 뿔 형상, 원기둥 형상, 또는 다각 기둥 형상일 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명의 일 실시예에서 상기 도광 패턴들(320P)은 상기 배면(320BS)으로부터 상기 도광판(320)의 내측으로 함몰된 형상일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 상기 도광 패턴들(320P)은 생략될 수 있다.
상기 연결면들(320S1~320S4)은 상기 제1 방향(D1)에서 서로 마주하고, 상기 제2 방향(D2)으로 연장된 연결면들(320S1, 320S2) 및 상기 제2 방향(D2)에서 서로 마주하고, 상기 제1 방향(D1)으로 연장된 연결면들(320S3, 320S4)을 포함한다.
상기 연결면들(320S1~320S4) 중 하나의 연결면(320S1)에 상기 광원(310)이 배치된다. 상기 연결면(320S1)은 입광면으로 정의된다. 상기 광원(310)으로부터 출사되는 광은 상기 입광면(320S1)을 통해 상기 도광판(320)의 내부로 진입한다.
상기 도광판(320)의 내부로 진입한 광은 상기 도광판(320)의 내부를 따라 이동하다 상기 전면(320US)을 통하여 외부로 출사된다.
상기 연결면면들(320S1~320S4) 중 상기 입광면(320S1)에 대향하는 연결면(320S2)에 상기 반사부재(340)가 배치된다. 상기 연결면(320S2)은 대광면으로 정의된다. 상기 상기 도광판(320)의 내부로 진입한 광 중 일부는 상기 대광면(320S2)까지 도달할 수 있다. 상기 도광판(320)의 내부로 진입한 광에 대한 상세한 설명은 후술한다.
상기 광 변환부재(330)는 상기 광원(310) 및 상기 표시패널(200) 사이의 광 경로 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1 에 도시된 것과 같이, 상기 광 변환부재(330)는 상기 도광판(320)의 상기 전면(320US) 상에 배치될 수 있다.
상기 광 변환부재(330)는 입사되는 광의 파장을 변환하여 출사한다. 본 실시예에서, 상기 광 변환부재(330)는 하측으로 입사되는 광의 파장을 변환하고, 변환된 광을 상측으로 출사하여 상기 표시패널(200)에 제공한다.
상기 광 변환부재(330)는 상기 도광판(320)으로부터 상기 제1 색의 광을 수신한다. 상기 광 변환부재(330)는 상기 제1 색 광의 파장을 변환시켜 상기 제1 색과 다른 제2 색 광을 출사한다.
상기 광 변환부재(330)는 입사광의 일부의 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 광 변환부재(330)는 청색 광을 녹색광 및 적색 광으로 변환시킬 수 있다.
상기 광 변환부재(330)는 상기 입사광의 일부를 약 520nm 내지 약 560nm 범위의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 입사광의 다른 일부를 약 630nm 내지 약 660nm 범위의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
상기 광 변환부재(330)에 의해 변환되지 않고 상기 광 변환부재(330)를 통과하는 청색 광, 상기 광 변환부재(330)에 의해 생성된 녹색 광 및 적색 광은 서로 조합되어 백색(white) 광을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변환부재(330)로부터 출사되어 상기 표시패널(200)에 제공되는 상기 제2 색의 광은 백색 광일 수 있다. 또는, 상기 광 변환부재(330)는 상기 청색 광을 백색 광으로 직접 변환시킬 수도 있다.
상기 광 변환부재(330)는 시트(sheet) 또는 플레이트(plate)로 제공될 수 있다. 상기 광 변환부재(330)는 평면상에서 상기 도광판(320) 및 상기 반사부재(340)를 커버할 수 있다.
상기 광 변환부재(330)는 상기 광 변환부재(330)에 입사되는 광의 파장을 변환시키기 위한 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 변환부재(330)는 복수의 양자점을 포함하는 양자점 변환 시트(quantum-dot enhanced display)일 수 있다.
양자점(quantum-dot)은 나노미터 수준의 직경을 가진 반도체 입자들로, 광발광(photoluminescence) 특성을 갖는다. 상기 양자점은 고유의 밴드갭을 가지고, 들뜬 상태의 전자가 안정 상태로 전이하면서 상기 밴드갭에 대응하는 파장 범위의 광을 발광한다. 상기 양자점은 크기에 따라 밴드갭이 반비례하는 성질을 가진다. 따라서, 상기 양자점은 크기 조절을 통해 원하는 파장 영역의 광을 생성할 수 있다.
상기 양자점들은 상기 양자점 변환 시트에 분포된다. 상술한 바와 같이, 서로 다른 크기를 가진 양자점들의 혼합 비율을 조절함에 따라 상기 양자점 변환 시트가 출사하는 광의 파장이 달라질 수 있다. 본 실시예에서, 상기 양자점 변환 시트는 상기 표시패널(200)에 백색 광을 제공하도록 형성될 수 있다.
상기 반사부재(340)는 상기 도광판(320)의 일측에 배치된다. 상기 반사부재(340)는 상기 도광판(320)을 사이에 두고 상기 광원(310)과 마주하도록 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 반사부재(340)는 상기 대광면(320S2) 상에 배치될 수 있다. 상기 반사부재(340)는 상기 대광면(320S2)에 인접하여 배치될 수 있다. 또는 상기 반사부재(340)는 상기 대광면(320S2)과 접촉할 수 있다.
상기 반사부재(340)는 상기 도광판(320)의 내부로 진입한 광 중 상기 대광면(320S2)에 도달하는 광을 반사시킨다. 상기 반사부재(340)는 상기 대광면(320S2)에 도달하는 광은 상기 도광판(320)의 내부로 재입사되어 상기 전면(320US)으로 출사되도록 반사시킨다.
상기 반사는 정반사(regular reflect)일 수 있다. 정반사는 소정의 입광면에 대하여 입사되는 광의 입사각과 반사각이 실질적으로 동일하고, 입사광, 반사광, 및 입사 지점에서의 법선이 동일한 평면 내에 있는 반사를 의미한다.
이에 따라, 상기 반사부재(340)에 입사되는 광은 거울 반사(specular reflect) 된다. 상기 반사부재(340)에 입사되는 광의 파장과 상기 반사부재(340)로부터 반사되는 광의 파장은 실질적으로 동일하다.
상기 반사부재(340)는 정반사를 일으키는 표면을 형성할 수 있는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 상기 반사부재(340)는 단층 또는 다층 광학 필름일 수 있다. 예를 들어, 상기 반사부재(340)는 인헨스드 스페큘러 리플렉터 필름(Enhanced specular reflector film, ESR film)일 수 있다.
또는, 상기 반사부재(340)는 금속을 포함할 수 있다. 상기 금속은 정반사를 일으킬 수 있는 반사율이 높은 백색 금속일 수 있다. 예를 들어, 상기 반사부재(340)는 은(Ag), 백금(Pt), 또는 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사부재(340)는 상기 대광면(320S2)을 향하는 면에 부분적으로 코팅된 반사층을 더 포함할 수 있다. 상기 반사부재(340)는 상기 반사부재(340)에 입사되는 광을 정반사 시킬 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있으며, 다양한 구조를 가질 수 있고, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다. 상기 백라이트 유닛(300)에 의한 광 변환에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 3a는 비교 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 비교 실시예의 일부를 도시한 부분 단면도이다. 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 백라이트 유닛의 일부를 도시한 부분 단면도이다. 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부를 도시한 부분 단면도이다. 도 3a 내지 도 4c에서는 용이한 설명을 위해 광경로를 단순화하여 도시하였다. 이하, 도 3a 내지 도 4c를 참조하여, 상기 백라이트 유닛(300)에 대해 상세히 살펴본다.
한편, 도 3a에 도시된 구성들은 도 4a에 도시된 반사부재(340)를 제외하고 각 구성들이 서로 대응된다. 또한, 도 4a에 도시된 구성들은 도 1 및 도 2에 설명한 구성들과 대응된다. 이하, 도 1 및 도 2에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 것과 같이, 상기 비교 실시예(300R)는 광원(310), 도광판(320), 광 변환부재(330), 및 확산 반사부재(DRM)를 포함한다. 상기 확산 반사부재(DRM)는 상기 도광판(320)의 대광면(320S2)에 배치된다.
상기 광원(310)으로부터 상기 입광면(320S1)에 입사된 광(L1, 이하 입사광)은 상기 도광판(320)의 내부로 진입한다. 상기 도광판(320)의 내부에서 상기 입사광(L1)은 상기 전면(320US)으로 출사되거나, 상기 배면(320BS)으로부터 반사되어 다시 도광판(320)의 내부를 따라 이동한다.
상기 도광판(320)의 내부를 이동하던 상기 입사광(L1)은 상기 입광면(320S1)으로부터 가장 멀리 떨어진 상기 대광면(320S2)에 도달할 수 있다. 상기 대광면(320S2)에 도달한 광은 상기 확산 반사부재(DRM)에 입사된다.
상기 확산 반사부재(DRM)는 상기 대광면(320S2)에 도달하는 광이 상기 전면(320US)을 향하도록 상기 대광면(320S2)에 도달하는 광을 반사시킨다. 이때, 상기 확산 반사부재(DRM)는 입사되는 광을 확산 반사(diffuse reflection)시킨다.
상기 확산 반사는 소정이 입광면에 입사되는 입사광이 공간적으로 모든 방향을 향해 발산하는 반사를 의미한다. 상기 확산 반사는 입사되는 광의 파장을 변화시킨다. 이에 따라, 상기 확산 반사부재(DRM)에 입사되는 상기 입사광(L1)의 파장과 상기 확산 반사부재(DRM)로부터 반사되는 광(L2, 이하 확산 반사광)의 파장은 실질적으로 상이하다. 본 실시예에서, 상기 확산 반사광(L2)은 다양한 색의 광들이 조합된 백색 광일 수 있다.
또한, 상기 확산 반사는 입사되는 광을 난반사(scatttered reflection)시킨다. 이에 따라, 상기 확산 반사부재(DRM)는 입사되는 광의 경로를 불규칙적으로 변화시킨다. 상기 확산 반사부재(DRM)에 입사되는 상기 입사광(L1)의 입사각도와 상기 확산 반사광(L2)이 확산 반사부재(DRM)로부터 반사되는 각도는 실질적으로 서로 상이할 수 있다.
도 3b에 도시된 것과 같이, 상기 확산 반사광(L2)은 제1 반사광(L21) 및 제2 반사광(L22)을 포함할 수 있다. 상기 제1 반사광(L21) 및 상기 제2 반사광(L22)은 서로 동일한 파장을 가지고, 서로 다른 반사 각도를 가질 수 있다.
상기 제1 반사광(L21)은 상기 확산 반사부재(DRM) 및 상기 도광판(320) 사이의 경로로 출사된다. 상기 제1 반사광(L21)의 일부는 상기 광 변환부재(330)로 입사될 수 있으나, 일부는 상기 광 변환부재(330)로 입사되지 않고 빛샘 불량으로 나타날 수 있다.
상기 제2 반사광(L22)은 상기 확산 반사부재(DRM)로부터 반사되어 상기 도광판(320)으로 재입사되는 광이다. 상기 제2 반사광(L22)은 상기 도광판(320)내부를 따라 이동하여 상기 도광판(320)의 상기 전면(320US)으로 출사된다.
다시 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 도광판(320)의 상기 전면(320US)으로부터 출사되는 광은 상기 입사광(L1)과 상기 확산 반사광(L2)을 포함한다. 상기 입사광(L1)과 상기 확산 반사광(L2)은 각각 상기 광 변환부재(330)에 입사되어 다른 파장으로 변환된다.
상술한 바와 같이, 상기 광 변환부재(330)는 입사되는 광의 파장을 변환시키고, 변환된 광들의 조합으로 새로운 색상의 광이 생성된다. 이때, 상기 광 변환부재(330)는 입사되는 광의 파장이 다르면 다른 파장의 광으로 변환시킨다.
본 실시예에서, 상기 광 변환부재(330)는 파장이 서로 다른 상기 입사광(L1) 및 상기 확산 반사광(L2)에 대하여 각각 제1 광(WL) 및 제2 광(YL)을 생성하여 상측으로 출사한다. 상기 제1 광(WL)과 상기 제2 광(YL)은 서로 상이한 파장을 가진다. 이에 따라, 상기 비교 실시예(300R)는 상기 표시패널(200)에 불균일한 색상의 광을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 광 변환부재(330)는 상기 입사광(L1)이 청색 광인 경우 백색의 상기 제1 광(WL)을 생성한다. 또한, 상기 광 변환부재(330)는 상기 확산 반사광(L2)이 백색 광인 경우 황색의 상기 제2 광(YL)을 생성하여 출사시킨다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛(300)은 상기 확산 반사부재(DRM)를 생략하고 상기 반사부재(340)를 포함한다. 상기 도광판(320)의 내부를 이동하는 상기 입사광(L1)은 일부가 상기 대광면(320S2)에 도달한다. 상기 대광면(320S2)에 도달하는 광은 상기 반사부재(340)에 의해 반사된다.
이때, 상기 반사부재(340)는 상기 대광면(320S2)에 도달하는 광을 거울 반사시킨다. 상기 반사부재(340)로부터 반사되는 반사광(L3: 이하, 정반사광)은 상기 반사부재(340)로부터 정반사된다.
상기 정반사는 입사되는 광의 파장은 유지하고, 광 경로만 변화시킨다. 이에 따라, 상기 반사부재(340)에 입사되는 상기 입사광(L1)의 파장과 상기 반사부재(340)로부터 반사된 상기 정반사광(L3)의 파장은 실질적으로 동일하다. 즉, 상기 입사광(L1)이 청색 광인 경우, 상기 정반사광(L3)은 광 경로만 변동될 뿐 상기 입사광(L1)과 동일한 청색 광일 수 있다.
또한, 상기 정반사는 입사되는 광을 입사각과 동일한 각도로 반사시킨다. 상기 반사부재(340)에 입사되는 상기 입사광(L1)의 입사각도와 상기 정반사광(L3)이 반사부재(340)로부터 반사되는 각도는 실질적으로 동일하다.
이에 따라, 상기 반사부재(340)와 상기 도광판(320) 사이의 공간으로 출사되는 광은 감소된다. 상기 백라이트 유닛(300)은 상기 반사부재(340)를 더 포함함으로써, 빛샘 현상을 감소시킬 수 있다.
상기 반사부재(340)의 높이는 상기 도광판(320)의 두께, 구체적으로, 상기 대광면(320S2)의 높이와 동일하거나 상기 대광면(320S2)의 높이보다 클 수 있다. 상기 반사부재(340)의 높이가 상기 대광면(320S2)의 높이보다 클 경우, 상기 반사부재(340)의 빛샘 현상 차단 능력은 더 향상될 수 있다.
한편, 도 4c에 도시된 것과 같이, 상기 백라이트 유닛(300)은 접착부재(AM)를 더 포함할 수 있다. 상기 접착부재(AM)는 상기 대광면(320S2)에 배치된다. 상기 접착부재(AM)는 상기 도광판(320)과 상기 반사부재(340)를 결합시킨다.
상기 접착부재(AM)는 접착력을 가진 고분자 물질로 구성될 수 있다. 상기 접착부재(AM)는 광학적으로 투명한 무색일 수 있다. 상기 접착부재(AM)는 재부착 가능한 접착제 또는 감압 접착제를 포함할 수 있고, 열경화성, 또는 광경화성 물질을 포함할 수 있다.
상기 접착부재(AM)는 액상의 점착제이거나 양면 접착 테이프일 수 있다. 상기 접착부재(AM)는 어느 하나의 실시예에 한정되지 않으며, 상기 도광판(320)과 상기 반사부재(340)를 안정적으로 결합시킬 수 있다면 다양한 실시예로 제공될 수 있다.
상기 접착부재(AM)는 상기 도광판(320)과 실질적으로 동일한 굴절율을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 입사광(L1)은 상기 접착부재(AM)를 지나더라도 광경로의 변화가 적다. 상기 접착부재(AM)는 상기 반사부재(340)가 상기 대광면(320S2)에 안정적으로 배치되도록 한다.
다시 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 상기 도광판(320)의 상기 전면(320US)으로부터 출사되는 광은 상기 입사광(L1)과 상기 정반사광(L3)을 포함한다. 상기 광 변환부재(330)는 상기 입사광(L1)에 대응하여 파장이 변환된 제1 변환광(WL1) 및 상기 정반사광(L3)에 대응하여 파장이 변환된 제2 변환광(WL2)을 외부로 출사한다.
상술한 바와 같이, 상기 광 변환부재(330)는 입사되는 광의 파장에 따라 변환된 광의 파장이 달라진다. 따라서, 상기 제1 변환광(WL1)의 파장은 상기 제2 변환광(WL2)의 파장과 실질적으로 동일하다. 본 실시예에서, 상기 광 변환부재(330)는 청색의 상기 입사광(L1) 및 상기 정반사광(L3)을 수신하여 백색의 상기 제1 변환광(WL1)과 상기 제2 변환광(WL2)을 출사한다.
이에 따라, 상기 백라이트 유닛(300)은 상기 표시패널(200)에 균일한 색상의 광을 상기 표시패널(200)의 전면에 제공한다. 상기 표시장치는 상기 백라이트 유닛(300)을 포함함으로써, 색순도가 향상되고 색재현성이 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부 구성을 촬영한 사진이다. 도 5에는 도광판의 대광면에 부분적으로 다른 부재들을 배치한 실시예(EX1)를 나타내었다. 한편, 도 1 내지 도 4b에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.
상기 실시예(EX1)는 하부 커버(100L), 도광판(320) 및 광원(미도시)을 포함한다. 상기 도광판(320)의 상기 대광면(320S2)는 제1 영역(DRM-R) 및 제2 영역(340-R)으로 구분된다.
상기 제1 영역(DRM-R)에는 상기 확산 반사부재(DRM: 도 3a 참조)가 배치되고, 상기 제2 영역(340-R)에는 상기 반사부재(340: 도 3b 참조)가 배치된다. 상술한 바와 같이, 상기 광원이 전기적 신호를 인가 받아 상기 도광판(320)의 입광면(미도시)에 광을 출사하면, 상기 광은 상기 도광판(320)의 내부를 따라 이동하여 일부는 상기 도광판(320)의 전면으로 바로 출사되고, 일부는 상기 대광면(320S2)에 도달한다.
상기 도광판(320)에 입사되어 전면(320US)으로 바로 출사되는 광은 대체적으로 파장의 변화가 없다. 따라서, 상기 전면(320US)에서 출사되는 광은 상기 광원에서 생성된 광과 동일한 색상을 가진다. 본 실시예에서, 상기 광원은 청색의 광을 생성하므로, 상기 전면(320US)에서 출사되는 광은 청색을 가진다.
상기 대광면(320S2)에 도달한 광은 상기 대광면(320S2)에 배치된 부재들에 의해 반사되어 상기 전면(320US)으로 출사된다. 이때, 상술한 바와 같이, 상기 확산 반사부재(DRM)에 입사되는 광은 확산 반사되고, 상기 반사부재(340)에 입사되는 광은 거울 반사된다. 이에 따라, 상기 대광면(320S2)에 인접하여 출사되는 광은 상기 영역들(DRM-R, 340-R)마다 다른 색상으로 나타난다.
본 실시예에서, 상기 확산 반사부재(DRM)는 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 형광체는 상기 확산 반사부재(DRM)의 표면에 코팅된다. 상기 확산 반사부재(DRM)에 입사되는 청색의 광은 상기 확산 반사부재(DRM)의 표면의 상기 형광체와 상호 작용하여 백색 광으로 반사된다.
따라서, 상기 제1 영역(DRM-R)에 인접하여 출사되는 광은 백색을 가진다. 상기 확산 반사부재(DRM)는 입사되는 광을 확산 반사시켜 다양한 파장의 광으로 파장을 변환시킨다. 이에 따라, 상기 확산 반사부재(DRM)로부터 반사되는 광은 다양한 파장의 광들이 조합된 백색을 띤다.
상기 제2 영역(340-R)에 인접하여 출사되는 광은 청색을 가진다. 상기 반사부재(340)는 입사되는 광을 거울 반사시켜 동일한 파장의 광으로 반사시킨다. 이에 따라, 상기 반사부재(340)로부터 반사되는 광은 상기 광원에서 생성된 광과 동일한 청색을 띤다.
또한, 도 5를 참조할 때, 상기 제1 영역(DRM-R)에 인접하여 출사되는 광과 상기 제2 영역(340-R)에 인접하여 출사되는 광을 비교할 때, 상기 제1 영역(DRM-R)에 인접하여 출사되는 백색 광의 광량이 상대적으로 더 강하게 나타난다. 상기 확산 반사부재(DRM)는 입사되는 광을 난반사시키므로, 상기 제1 영역(DRM-R)은 상기 제2 영역(340-R)에 비해 상대적으로 빛샘 현상이 더 크게 나타난다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부 구성을 촬영한 사진이다. 도 6에는 도광판의 대광면에 부분적으로 다른 부재들을 배치한 실시예(EX2)를 나타내었다. 한편, 도 1 내지 도 5에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.
상기 실시예(EX2)는 광원(미도시), 도광판(미도시), 광 변환부재(330), 및 상기 도광판의 대광면에 배치된 복수의 부재(미도시)을 포함한다. 상기 광원, 상기 도광판, 및 상기 부재들은 상기 광 변환부재(330)에 의해 커버되어 나타나지 않는다. 상기 광 변환부재(330)는 상기 도광판의 전면으로부터 출사되는 광의 파장을 변환하여 외부로 출사한다. 이때, 상기 광원은 청색 광을 생성하고, 상기 광 변환부재(330)는 대부분의 영역에서 백색 광을 출사한다.
상기 부재들은 상기 대광면을 따라 배치된다. 상기 실시예(EX2)는 상기 부재들에 따라 4 개의 영역들로 구분될 수 있다. 상기 4 개의 영역들은 제1 내지 제4 영역들(DRM-R, WS-R, BS-R, 340-R)을 포함한다.
상기 제1 영역(DRM-R)은 확산 반사부재(DRM: 도 3a 참조)가 배치된 영역이고, 상기 제2 영역(WS-R)은 백색 반사부재(미도시)가 배치된 영역이다. 상기 제3 영역(BS-R)은 흑색 반사부재(미도시)가 배치된 영역이고, 상기 제4 영역(340-R)은 상기 반사부재(340: 도 4a 참조)가 배치된 영역이다. 상기 대광면에 인접하여 출사되는 광은 상기 영역들마다 다른 색으로 나타난다.
도 6을 참조할 때, 상기 제1 영역(DRM-R)에 인접하여 출사되는 광은 상대적으로 황색을 가진다. 상기 확산 반사부재(DRM)의 확산 반사에 의해 상기 청색 광은 백색 광으로 반사된다. 상기 확산 반사부재(DRM)로부터 반사된 광은 상기 광 변환부재(330)에 재입사 될 수 있다.
상기 광 변환부재(330)는 상기 백색 광을 황색 광으로 변환시킨다. 이에 따라, 상기 제1 영역(DRM-R)에 대응하는 영역에서는 황색화(yellowish) 현상이 나타난다.
한편, 상기 제1 영역(DRM-R)에서는 상대적으로 청색화(bluish) 현상이 감소될 수 있다. 상기 확산 반사부재(DRM)가 상기 확산 반사부재(DRM)로 입사되는 광의 파장을 변화시키고, 파장이 변환된 광이 상기 광 변환부재(330)에 재입사된다. 따라서, 상기 광원으로부터 출사되는 광이 청색 광이라 하더라도, 상기 제1 영역(DRM-R)에서 청색 광이 새어나오는 현상은 방지될 수 있다.
상기 제2 영역(WS-R)에 인접하여 출사되는 광은 백색 광을 가진다. 상기 백색 반사부재는 입사되는 광의 파장은 유지하지만, 난반사시킨다. 따라서, 상기 백색 반사부재에 입사되는 광과 상기 백색 반사부재로부터 반사되는 광은 동일한 색상을 가진다. 상기 백색 반사부재에 의해 상기 청색 광은 동일한 색의 광으로 상기 광 변환부재(330)에 입사되므로, 상기 제2 영역(WS-R)에 입사된 상기 청색 광은 상기 백색 광으로 상기 제2 영역(WS-R)으로부터 출사된다.
한편, 상기 난반사에 의해 상기 백색 반사부재와 상기 도광판 사이의 경로로 광의 일부가 새어나갈 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 영역(WS-R)에서는 상대적으로 높은 광량에 의한 빛샘 현상이 나타날 수 있다.
상기 빛샘 현상을 일으키는 광은 상기 광 변환부재(330)를 통과하지 못하므로, 청색을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 영역(WS-R)은 상기 제1 영역(DRM-R)보다 상대적으로 청색화(bluish) 현상이 크게 나타날 수 있다.
상기 제3 영역(BS-R)에 인접하여 출사되는 광은 상대적으로 어두운 색을 가진다. 상기 흑색 반사부재는 입사되는 광을 흡수한다. 이에 따라, 상기 흑색 반사부재에 의해 상기 청색 광은 흡수되고, 상기 제3 영역(BS-R)에 인접하여 출사되는 광은 광량이 감소되어 상대적으로 어두운 색으로 나타난다.
상기 제4 영역(340-R)에 인접하여 출사되는 광은 상대적으로 백색을 가진다. 상기 제4 영역(340-R)과 상기 광 변환부재(330)의 중심부분을 비교할 때, 색차가 거의 없다.
상술한 바와 같이, 상기 반사부재(340)는 입사되는 광을 정반사시킨다. 이에 따라, 상기 반사부재(340)에 입사된 청색 광은 동일한 색의 광으로 반사되어 상기 광 변환부재(330)에 제공되고, 상기 광 변환부재(330)로부터 백색 광이 출사된다. 상기 정반사에 의해 상기 반사부재(340)에 입사된 광은 대부분 상기 도광판(320)으로 재입사되고, 상기 도광판(320)과 상기 반사부재(340) 사이로 빛이 새는 현상은 감소된다.
도 6을 참조할 때, 상기 반사부재(340)는 입사되는 광을 정반사시킴으로써, 입사되는 광의 파장을 유지시키고, 광의 누출을 방지한다. 따라서, 본 발명에 따른 표시장치는 상기 반사부재(340)를 포함함으로써, 빛샘 현상을 개선시키고, 색차를 감소시켜 향상된 색 재현성을 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다. 한편, 도 7에 도시된 표시장치는 광학부재(400), 복수의 반사부재(341, 342, 343), 및 하부 반사시트(350)을 제외하고 도 1에 도시된 표시장치와 동일한 구성들을 가진다. 또한, 도 7에서는 용이한 설명을 위해 도광패턴(320P: 도 1 참조)은 생략하여 도시하였다. 이하, 도 1 내지 도 6에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 표시장치는 상기 광학부재(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 광학부재(400)는 상기 광 변환부재(330)로부터 출사된 광의 품질을 향상시킨다.
또한, 상기 광학부재(400)는 단일의 필름일 수 있고, 또는 복수의 필름들을 포함하는 적층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광학부재(400)는 프리즘 필름(Prism film), 렌즈 필름(lense film), 휘도강화필름(Dual brightness enhancement film), 또는 편광 필름(Polaroid film) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 표시장치는 서로 다른 영역에 배치된 반사부재들(341, 342, 343)을 포함한다. 상기 반사부재들(341, 342, 343) 각각은 도 1의 반사부재(340)와 실질적으로 동일한 형상, 동일한 구조, 및 기능을 가진다. 따라서, 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
상기 반사부재들(341, 342, 343)은 제1 내지 제3 반사부재들을 포함한다. 상기 제1 내지 제3 반사부재들(341, 342, 343)은 상기 도광판(320)의 연결면들(320S1~320S4: 도 1 참조) 중 입광면(320S1: 도 1 참조)을 제외한 연결면들(320S2~320S4)에 각각 배치된다.
상기 제1 내지 제3 반사부재들(341, 342, 343)은 상기 연결면들(320S2~320S4)에 도달하는 광들이 상기 도광판(320)의 전면(320US)으로 출사하도록 각각 거울 반사시킨다. 이에 따라, 본 발명에 따른 표시장치는 상기 연결면들(320S2~320S4)에서의 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
상기 하부 반사시트(350)은 상기 도광판(320)의 배면(미도시)에 도달하는 광이 상기 전면(320US)으로 출사되도록 반사시킨다. 상기 배면에서의 빛샘 현상은 상기 연결면들(320S2~320S4)에서보다 적을 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 반사시트(350)는 입사되는 광의 파장을 변화시키지 않고 경로만 변화시킬 수 있다면 다양한 물질로 구성될 수 있다.
상기 도광판(320)은 일반적으로 가장자리에서 빛샘 현상이 발생하기 쉽다. 이는 상기 도광판(320)의 내부를 이동하는 광의 경로가 상기 도광판(320)의 가장자리에 도달하면서 불규칙적으로 변하거나, 외부로 투과되기 때문이다. 상기 도광판(320)을 제조하는 공정에서 규격에 맞는 크기로 형성하기 위해 절단을 통해 가장자리를 형성하게 되는데, 이때, 절단면이 상기 도광판(320)의 내부와 외부 사이에서 불규칙한 계면을 형성하면서 빛샘 현상이 나타나기 쉽게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 상기 반사부재들(342, 342, 343)을 포함함으로써, 상기 백라이트 유닛(300)의 가장자리에서 발생되기 쉬운 빛샘 현상을 효과적으로 차단할 수 있다. 상기 표시장치는 표시영역 전면에 대하여 균일한 색재현성을 가질 수 있다. 또한, 상기 표시장치는 베젤 영역에도 균일하게 광을 제공할 수 있어, 네로우 베젤(narrow bezel)의 구현에도 유리하다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200: 표시패널 300: 백라이트 유닛
310: 광원 320: 도광판
330: 광 변환부재 340: 반사부재

Claims (18)

  1. 제1 색을 출사하는 광원;
    출광면, 상기 출광면과 마주하는 배면, 및 상기 출광면과 상기 배면을 연결하는 복수의 연결면을 포함하고, 상기 연결면들 중 제1 면은 상기 광원에 마주하여 상기 제1 색 광을 수신하고, 상기 출광면은 상기 제1 색 광을 출사하는 도광판;
    상기 연결면들 중 상기 제1 면에 대향하는 제2 면 상에 배치되고, 상기 제1 면에 입사되어 상기 제2 면에 도달하는 광을 거울 반사시키는 반사부재;
    상기 연결면들 중 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하고 서로 대향하는 제3 면 및 제4 면 상에 각각 배치된 복수의 서브 반사부재들; 및
    상기 출광면 상에 배치되고, 상기 도광판으로부터 상기 제1 색 광을 수신하여 상기 제1 색과 다른 제2 색 광을 출사하는 광 변환부재를 포함하고,
    상기 광 변환 부재는 상기 출광면에 전면적으로 중첩하고, 상기 반사 부재에 입사되는 광은 반사 부재로부터 반사되는 광과 동일한 파장을 가지며, 상기 광변환 부재는 상기 출광면 전면에 중첩하도록 분산된 양자점들을 포함하고,
    상기 서브 반사부재들은 상기 제3 면에 도달하는 광과 상기 제4 면에 도달하는 광을 각각 거울 반사시키는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 반사부재에 입사되는 광과 상기 반사부재로부터 반사되는 광은 동일한 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 반사부재는 고분자 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 반사부재는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 색은 백색인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 색은 청색인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 광 변환부재는 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 도광판과 상기 반사부재를 결합시키는 접착부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 접착부재의 굴절율은 상기 도광판의 굴절율과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 연결면들 중 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하고 서로 대향하는 제3 면 및 제4 면 상에 각각 배치된 복수의 서브 반사부재를 더 포함하고,
    상기 서브 반사부재들은 상기 제3 면에 도달하는 광과 상기 제4 면에 도달하는 광을 각각 거울 반사시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 도광판은 상기 출광면에 대향하는 배면에 배치된 반사 패턴들을 더 포함하고,
    상기 반사 패턴들은 상기 배면에 도달하는 광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 수납유닛;
    상기 수납유닛에 수용된 표시패널; 및
    상기 수납유닛에 수용되고, 상기 표시패널의 하측에 배치되어 상기 표시패널에 제1 색의 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    상기 제1 색과 다른 제2 색을 출사하는 광원;
    상기 광원에 마주하고 상기 제2 색 광을 수신하는 입광면, 상기 입광면과 절곡되어 상기 표시패널에 마주하고 상기 표시패널을 향하여 상기 제2 색의 광을 출사하는 출광면을 포함하는 도광판;
    상기 도광판의 상기 입광면과 대향하는 대광면에 배치되고, 상기 대광면에 도달하는 광을 거울 반사시키는 반사부재;
    상기 입광면과 상기 대광면을 연결하고 서로 대향하는 제3 면 및 제4 면 상에 각각 배치되며 상기제3 면에 도달하는 광과 상기 제4 면에 도달하는 광을 각각 거울 반사시키는 복수의 서브 반사부재들; 및
    상기 도광판과 상기 표시패널 사이에 배치되어 상기 출광면으로부터 출사된 상기 제2 색 광을 수신하여 상기 제1 색 광을 상기 표시패널에 제공하는 광 변환부재를 포함하고
    상기 광 변환 부재는 상기 출광면에 전면적으로 중첩하고, 상기 반사 부재에 입사되는 광은 반사 부재로부터 반사되는 광과 동일한 파장을 가지며, 상기 광 변환부재는 상기 출광면 전면에 중첩하도록 분산된 양자점들을 포함하는 표시장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 광 변환부재는 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 색은 백색인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 수납유닛에 수용되고, 상기 광 변환부재와 상기 표시패널 사이에 배치된 광학부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 반사부재는 고분자 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 반사부재는 은(Ag)을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 대광면의 전면을 커버하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105278030A (zh) * 2015-10-20 2016-01-27 深圳市华星光电技术有限公司 背光模块及液晶显示器
KR102546055B1 (ko) * 2016-11-30 2023-06-22 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
CN107065299A (zh) * 2016-12-31 2017-08-18 惠科股份有限公司 背光模块的制造方法
EP3795889A4 (en) * 2018-05-18 2021-06-23 Mitsubishi Electric Corporation LIGHTING UNIT AND LIGHTING DEVICE
CN114325920B (zh) * 2020-09-30 2023-07-14 镭亚电子(苏州)有限公司 背光体及其装配方法、以及包括该背光体的显示设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090080215A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Munisamy Anandan UV based color pixel backlight for liquid crystal display
US20120176813A1 (en) * 2009-09-21 2012-07-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light emitting device comprising a light guide plate with reflective shielding with glare reduction
US20130250610A1 (en) * 2010-04-23 2013-09-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh Surface light guide and planar emitter
US20140285998A1 (en) * 2011-10-28 2014-09-25 Lg Innotek Co., Ltd. Optical member, display device having the same and method of fabricating the same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4685074B2 (ja) 2007-10-16 2011-05-18 シャープ株式会社 反射型液晶表示装置
BRPI1012084A2 (pt) * 2009-05-29 2017-01-10 Qualcomm Mems Technologies Inc dispositivo de exibição de luz e método de produção do mesmo
CN102411165B (zh) 2010-07-23 2013-08-07 颖台科技股份有限公司 导光装置及具有该导光装置的背光模组与液晶显示器
KR101742625B1 (ko) 2010-12-03 2017-06-02 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
US20130250614A1 (en) * 2010-12-04 2013-09-26 3M Innovative Properties Company Illumination assembly and method of forming same
KR20120063064A (ko) * 2010-12-07 2012-06-15 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이의 제조방법
KR101789067B1 (ko) 2010-12-16 2017-10-24 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 이용한 액정표시장치
KR20120088121A (ko) * 2011-01-31 2012-08-08 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
KR20130026893A (ko) 2011-09-06 2013-03-14 엘지디스플레이 주식회사 Ｌｅｄ 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
JP2013064936A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Toshiba Corp 表示装置及び表示装置用バックライト
KR101349555B1 (ko) 2012-05-09 2014-01-10 엘지이노텍 주식회사 표시장치
US20130335677A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 Apple Inc. Quantum Dot-Enhanced Display Having Dichroic Filter
KR101971123B1 (ko) * 2012-08-23 2019-04-23 삼성디스플레이 주식회사 나노 형광체 시트 및 백라이트 장치
KR102090163B1 (ko) * 2012-10-26 2020-03-18 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102160919B1 (ko) 2014-02-05 2020-10-06 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치
US9535206B2 (en) * 2014-06-09 2017-01-03 Apple Inc. Display with structures for reducing blue edge effects

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090080215A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Munisamy Anandan UV based color pixel backlight for liquid crystal display
US20120176813A1 (en) * 2009-09-21 2012-07-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light emitting device comprising a light guide plate with reflective shielding with glare reduction
JP2013505549A (ja) * 2009-09-21 2013-02-14 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ぎらつき低減を伴う反射型遮光部を備えた導光板を有する発光装置
US20130250610A1 (en) * 2010-04-23 2013-09-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh Surface light guide and planar emitter
US20140285998A1 (en) * 2011-10-28 2014-09-25 Lg Innotek Co., Ltd. Optical member, display device having the same and method of fabricating the same

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