KR20160015948A - 디스플레이 기기 - Google Patents

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KR20160015948A
KR20160015948A KR1020140098977A KR20140098977A KR20160015948A KR 20160015948 A KR20160015948 A KR 20160015948A KR 1020140098977 A KR1020140098977 A KR 1020140098977A KR 20140098977 A KR20140098977 A KR 20140098977A KR 20160015948 A KR20160015948 A KR 20160015948A
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light
guide plate
light source
light guide
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장내원
이계훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기에 따르면, 백라이트 어셈블리에 구비된 퀀텀 도트 유닛이 광원에서 발생되는 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기는, 화상을 표시하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 후방에서 광을 제공하는 광원, 상기 디스플레이 패널의 후방 일측에 위치되고, 상기 광원으로부터 발광된 광을 가이드하는 도광판, 및 상기 광원과 이격되어 구비되고, 상기 광원으로부터 발광된 광의 파장을 변환시키는 퀀텀 도트 유닛을 포함한다.

Description

디스플레이 기기{Display apparatus}
본 발명은 색재현성을 향상시킨 디스플레이 기기에 관한 것이다.
디스플레이 기기는 문자는 도형 등의 데이터 정보를 시각적으로 표시하는 장치를 말한다. 디스플레이 기기는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치가 장착되는 프레임을 포함한다.
액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하는 수동 광소자이므로, 디스플레이 패널의 후면에 부착된 백라이트 어셈블리를 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 백라이트 어셈블리의 구조에 따라서 액정표시장치의 크기 및 광효율 등이 달라지게 되어 전체적인 액정표시장치의 기계적, 광학적 특성이 많은 영향을 받는다.
백라이트 어셈블리는 광원의 위치에 따라 직하형과 에지형으로 구분될 수 있다. 직하형 백라이트 어셈블리는 액정 패널의 밑면에 광원을 두어, 패널 전면을 직접 조광하는 방식이다. 에지형 백라이트 어셈블리는 광원이 액정 패널의 후방 일측에 구비된다.
최근에는 백라이트 어셈블리의 일측에 퀀텀 도트 유닛(Quantum dot unit)을 배치하여 디스플레이 기기의 색재현성을 높이려는 시도가 이루어지고 있다. 퀀텀 도트란, 화학적 합성 공정을 통해 만드는 나노미터(nm) 크기의 반도체 결정체를 의미하는 것으로서, 입자의 크기가 작을수록 파장이 짧은 빛을 내고, 입자가 클수록 파장이 긴 빛을 내는 특성이 있는 소재이다.
백라이트 어셈블리의 전방에 퀀텀 도트 유닛이 구비된 경우, 퀀텀 도트의 입자 크기를 조절하여 가시광선 영역에서 원하는 파장의 빛을 낼 수 있도록 할 수 있다. 퀀텀 도트 유닛에 의해 변환된 파장을 가진 광은 도광판 또는 디스플레이 패널로 입사될 수 있다. 이러한 퀀텀 도트 백라이트 어셈블리를 이용하여 적은 생산 비용으로 색재현율이 좋은 디스플레이 기기를 구현할 수 있다.
한편, 퀀텀 도트 유닛의 경우, 적은 생산 비용으로 고퀄리티의 색재현율을 가진 디스플레이 기기를 구현할 수 있다는 장점이 있으나, 고온, 수분 등에 취약하다는 단점을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 퀀텀 도트 유닛이 적용하여 색재현성이 향상된 디스플레이 기기를 제공할 수 있다. 또한 퀀텀 도트 유닛의 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기는, 화상을 표시하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 후방에서 광을 제공하는 광원; 상기 디스플레이 패널의 후방 일측에 위치되고, 상기 광원으로부터 발광된 광을 가이드하는 도광판; 및 상기 광원과 이격되어 구비되고, 상기 광원으로부터 발광된 광의 파장을 변환시키는 퀀텀 도트 유닛;을 포함한다.
상기 광원에서 발광된 광의 적어도 일부는 상기 퀀텀 도트 유닛에 의해 파장이 변환되어 상기 도광판으로 전달된다.
상기 퀀텀 도트 유닛의 일측에는 반사층이 구비되어 상기 퀀텀 도트 유닛을 통과한 광을 상기 도광판 측으로 반사시킨다.
상기 퀀텀 도트 유닛에는 히트싱크가 더 구비된다.
상기 히트싱크는 상기 반사층의 일면에 구비된다.
상기 광원은 상기 도광판의 일측방에 단일하게 구비된다.
상기 광원은 레이저 광원이다.
상기 도광판은, 상기 디스플레이 패널의 후방에 위치하는 메인 도광판 및 상기 메인 도광판의 측방에 연결되는 서브 도광판을 포함한다.
상기 퀀텀 도트 유닛은 상기 메인 도광판과 상기 서브 도광판 사이에 위치된다.
상기 광원은 상기 서브 도광판의 일측방에 위치된다.
상기 퀀텀 도트 유닛을 통과한 후 상기 도광판으로 입사된 광과 상기 광원으로부터 상기 도광판으로 입사된 광은 혼합되어 화이트 광을 형성한다.
상기 광원은 블루 광을 발광하는 광원이다.
상기 퀀텀 도트 유닛은, 상기 광원과 상기 도광판 사이에서 두 개가 전후 방향으로 서로 대향되도록 배치된다.
상기 퀀텀 도트 유닛의 일면은 상기 도광판의 일측면과 예각을 이루도록 배치된다.
상기 디스플레이 패널과 상기 광원 사이에는 미들 몰드가 구비되고, 상기 퀀텀 도트 유닛은 상기 미들몰드의 내측벽에 장착된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기는, 화상을 표시하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 후방에 위치되는 광원; 상기 광원으로부터 입사된 광의 파장을 변환시키는 퀀텀 도트 어셈블리; 및 상기 광원으로부터 발광된 광 및 상기 퀀텀 도트 어셈블리를 통과한 광을 가이드하는 도광판;을 포함하고, 상기 퀀텀 도트 어셈블리는, 상기 입사된 광의 파장을 변환시키는 퀀텀 도트 유닛; 상기 퀀텀 도트 유닛의 일면에 구비된 반사층; 및 상기 반사층의 일면에 구비된 히트싱크;를 포함한다.
상기 퀀텀 도트 어셈블리는, 상기 퀀텀 도트 유닛이 상기 광원 측을 향하도록 배치된다.
상기 퀀텀 도트 어셈블리는, 상기 도광판의 일측면과 상기 광원 사이에 위치된다.
상기 퀀텀 도트 어셈블리는, 상기 퀀텀 도트 유닛의 일면이 상기 도광판의 입사면과 예각을 이루도록 배치된다.
상기 퀀텀 도트 어셈블리는 복수 개가 구비되고, 상기 퀀텀 도트 유닛의 일면이 서로 마주하도록 전후 방향으로 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기는, 화상을 표시하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 후방에 위치되는 메인 도광판; 상기 메인 도광판의 일측에 연결되는 퀀텀 도트 유닛; 상기 퀀텀 도트 유닛과 연결되는 서브 도광판; 및 상기 서브 도광판의 일측방에 구비되어 상기 서브 도광판으로 광을 공급하는 광원;을 포함하고, 상기 서브 도광판으로 공급된 광은 상기 퀀텀 도트 유닛에서 파장이 변환되어 상기 메인 도광판으로 공급된다.
상기 광원은 상기 퀀텀 도트 유닛과 이격되어 단일하게 구비된다.
상기 광원은 레이저 광원이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기에 따르면, 퀀텀 도트 유닛을 구비하여 색재현율을 향상시킬 수 있다. 또한 퀀텀 도트 유닛과 광원이 최대한 이격되도록 위치되어 광원에서 발생되는 열에 의해 퀀텀 도트 유닛이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기의 일부를 전방에서 바라본 모습을 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기에 구비되는 광원의 개략적인 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기의 일부를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기에 구비되는 퀀텀 도트 어셈블리를 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기의 일부를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기를 도시한 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기(1)는 탑 새시(10), 디스플레이 패널(20), 백라이트 유닛(60) 및 바텀 새시(70)를 포함한다. 탑 새시(10)는 디스플레이 패널(20)의 전방에 배치된다. 백라이트 유닛(60)은 디스플레이 패널(20)의 후방에 이격 배치된다. 바텀 새시(70)는 디스플레이 패널(20)과 백라이트 유닛(60)의 후방에 배치될 수 있다.
디스플레이 패널(20)과 백 라이트 유닛(60)의 사이에는 미들 몰드(40)가 더 구비될 수 있다. 미들 몰드(40)는, 디스플레이 패널(20)이 백라이트 유닛(60)과 이격되어 지지될 수 있도록 한다. 바텀 새시(70)의 후방에는 디스플레이 기기(1)의 구동을 제어할 수 있는 인쇄회로기판 어셈블리(80)가 위치될 수 있다. 인쇄회로기판 어셈블리(80)의 후방에는 디스플레이 기기(1)의 후방 외관을 형성하는 후방 커버(15)가 구비될 수 있다.
디스플레이 패널(20)의 후방에는 복수의 광학 시트(30)가 구비될 수 있다. 광학시트(30)의 후방에는 도광판(50)이 위치될 수 있다. 도광판(50)의 후방에는 반사시트(55)가 배치될 수 있다.
광학시트(30)는 보호 필름(31), 프리즘 필름(32) 및 확산 필름(33)을 포함한다. 보호 필름(31)은 프리즘 필름(32)의 전방에 배치되어 먼지 등의 스크래치에 민감한 프리즘 필름(32)을 보호한다.
프리즘 필름(32)의 전방면에는 삼각기둥 모양의 프리즘이 배치될 수 있다. 프리즘 필름(32)에 의해, 확산 필름(33)에서 확산된 광이 전방의 디스플레이 패널(20)의 후면에 수직한 방향으로 집광될 수 있다. 프리즘 필름(32)은 2장이 사용될 수 있다. 프리즘필름(32)을 통과한 빛은 디스플레이 패널(20)에 수직하게 진행되어 디스플레이 패널(20)이 균일한 휘도를 갖도록 할 수 있다.
확산필름(33)에는 구슬 모양의 코팅층이 형성될 수 있다. 확산필름(33)에 의해 도광판(50)을 통과한 빛이 가이드되어 디스플레이 패널(20)에 공급될 수 있다.
도광판(50)은 광원(61)로부터 발광된 빛이 확산필름(33)에 균일하게 공급되도록 할 수 있다. 도광판(50)은 폴리 메틸 메타 아크릴레이트(PMMA)와 같은 아크릴 계통의 수지 또는 폴리 메틸 스틸렌(polymethylstrene)으로 이루어질 수 있다.
도광판(50)은 메인 도광판(51) 및 서브 도광판(52)을 포함할 수 있다. 메인 도광판(51)은 디스플레이 패널(20)의 후방에 위치될 수 있다. 서브 도광판(52)은 메인 도광판(52)의 일측방에 구비될 수 있다.
메인 도광판(51)과 서브 도광판(52) 사이에는 퀀텀 도트 유닛(90)이 위치될 수 있다. 퀀텀 도트 유닛(90)에 의해 백라이트 유닛(60)으로부터 발광된 광의 파장이 변환될 수 있다. 퀀텀 도트 유닛(90)의 상세한 구성에 관해서는 후술한다.
메인 도광판(51) 및 서브 도광판(52)은 각각 입사면(51a, 52a) 및 출사면(51b, 52b)을 포함한다. 백라이트 유닛(60)에서 발광된 광은 서브 도광판(52)의 입사면(52a)을 통해 입사되어 출사면(52b)을 통해 퀀텀 도트 유닛(90) 측으로 발산되고, 퀀텀 도트 유닛(90)을 통과하면서 파장이 변환된 광은 메인 도광판(51)의 입사면(51a)을 통해 입사되어 출사면(51b)을 통해 발산될 수 있다.
메인 도광판(51)의 입사면(51b)은 퀀텀 도트 유닛(90)의 일면과 마주할 수 있고, 출사면(51b)은 확산필름(33)의 후방에 위치되어 확산필름(33)의 일면과 마주할 수 있다. 서브 도광판(52)의 입사면(52a)은 백라이트 유닛(60)에 구비된 광원(61)과 마주할 수 있고, 출사면(52b)은 퀀텀 도트 유닛(90)의 타면과 마주할 수 있다.
백라이트 유닛(60)은 광원(61) 및 인쇄회로기판(62)을 포함할 수 있다. 광원(61)은 후술할 반사시트(55)의 전방으로 돌출되고, 인쇄회로기판(62)은 반사시트(55)의 배면에 위치될 수 있다.
백라이트 유닛(60)은 서브 도광판(52)의 일측에 위치될 수 있다. 광원(61)은 서브 도광판(52)의 입사면(52a)과 마주할 수 있다. 광원은 단일하게 구비될 수 있다. 이때 광원(61)은 블루 광을 발산하는 레이저(laser) 또는 고출력 광원(high power source)일 수 있다.
반사시트(55)는 도광판(50)의 후방에 배치될 수 있다. 반사시트(55)에 의해 도광판(50)의 하면을 통해 출사된 빛이 다시 도광판(50)으로 안내될 수 있다. 반사시트(55)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리카보네이트(PC)와 같은 플라스틱 재질로 만들어질 수 있다.
디스플레이 패널(20)은 박막 트랜지스터(TFT:thin film transistor)와 화소 전극이 구비된 제1기판(211) 및 제1기판(211)의 일측에 위치하고 컬러필터 및 구동원이 구비된 제2기판(210)을 포함할 수 있다. 제1기판(211)과 제2기판(210) 사이에는 액정층(212)이 구비될 수 있다. 제1기판(211)의 하부면 또는 제2기판(210)의 상부면에는 편광시트(22,23)가 부착될 수 있다. 제1기판(211), 제2기판(210) 및 액정층(212)이 조합된 모듈을 액정표시모듈(21)이라 할 수 있다.
제1기판(211)의 일측에는 구동 신호 인가를 위한 구동부(25)가 마련될 수 있다. 구동부(25)는 연성인쇄회로기판(26), 구동칩(27) 및 회로기판(28)을 포함할 수 있다. 구동칩(27)은 연성인쇄회로기판(26)의 일측에 장착될 수 있다. 회로기판(28)은 연성인쇄회로기판(26)의 타측에 연결될 수 있다.
연성인쇄회로기판(26)은 베이스 필름상에 칩 디바이스가 장착되는 COF(Chip On Film)의 방식으로 구비될 수 있다. 연성인쇄회로기판(26)은 TAP(Tape Automated Bonding)기술을 이용한 TCP(Tape Carrier Package) 또는 COG(Chip On Glass) 형태일 수도 있다.
제2기판(210)에는 블랙매트릭스가 형성될 수 있고, 블랙매트릭스 사이에는 컬러필터(미도시)가 형성될 수 있다. 일례로 블랙매트릭스는 크롬산화물이나 검은색 안료를 포함하는 유기물로 이루어질 수 있다. 컬러필터는 규칙적으로 형성되어 있으며, 서로 다른 색상을 가진 3개의 서브층(미도시)이 반복되어 형성될 수 있다.
디스플레이 패널(20)은 액정층(212)의 배열을 조정하여 화면을 형성할 수 있다. 디스플레이 패널(20)은 비발광소자로서 백라이트 유닛(60)으로부터 빛을 공급받아 영상을 표시할 수 있다.
탑 새시(10)는 베젤(11) 및 탑 측면(12)을 포함할 수 있다. 베젤(11)은 디스플레이 패널(20)의 전면 가장자리를 감쌀 수 있다. 탑 측면(11)은 베젤(11)의 단부에서 후방으로 절곡되어 마련될 수 있다. 탑 측면(11)의 적어도 일부는 바텀 새시(70)와 접촉될 수 있다. 일례로 탑 측면(11)의 적어도 일부는 바텀 측면(71)의 외측면을 커버할 수 있다.
탑 새시(10)에는 디스플레이 패널(20)이 노출될 수 있도록 개구(13)가 형성될 수 있다. 개구(13)를 통해 디스플레이 패널(20)에서 실제로 화면이 표시되는 유효표시영역이 전면으로 노출될 수 있다.
바텀 새시(70)는 바텀 측면(71) 및 바닥면(72)을 포함할 수 있다. 바텀 측면(71)은 바닥면(72)의 둘레를 따라 전방으로 돌출되어 연장될 수 있다. 바닥면(72)에는 백 라이트 유닛(60)이 안착될 수 있다. 바닥면(72)에는 방열시트(미도시)가 구비될 수 있다.
미들 몰드(40)는 제1지지부(40a), 제2지지부(40b) 및 연장부(40c)를 포함할 수 있다. 제1지지부(40a) 및 제2지지부(40b)는 미들 몰드(40)의 내측으로 연장되어 형성될 수 있다. 제2지지부(40b)는 제1지지부(40a)로부터 내측으로 연장되고, 제1지지부(40a)로부터 후방으로 단차를 이루면서 연장될 수 있다. 연장부(40c)는 미들 몰드(40)의 후방으로 연장된다. 디스플레이 패널(20)의 일부는 제1지지부(40a)에 의해 의해 지지될 수 있다. 광학시트(30)의 일부는 제2지지부(40b)에 의해 지지될 수 있다. 연장부(40c)의 외측면은 바텀 새시(70)의 내측면과 접촉할 수 있다.
바텀 새시(70)의 후방에는 인쇄회로기판 어셈블리(80)가 장착될 수 있다. 인쇄회로기판 어셈블리(80)의 후방에는 후방 커버(15)가 위치될 수 있다. 인쇄회로기판 어셈블리(80)는 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판에 장착되는 복수의 전자 부품들을 포함할 수 있다. 전자 부품들은 인쇄회로기판의 전면 또는 후면에 장착될 수 있다. 복수의 전자 부품들은 인쇄회로기판에 실장되거나, 클램프에 의해 고정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기의 일부를 전방에서 바라본 모습을 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기에 구비되는 광원의 개략적인 모습을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기(1)의 백라이트 유닛(60)은 단일한 광원(61)을 포함할 수 있다. 광원(61)은 디스플레이 기기(1)의 일측방에 구비될 수 있다. 광원(61)으로부터 발광된 광은 퀀텀 도트 유닛(90)을 통과하면서 파장이 변환되어 서브 도광판(52)으로 입사될 수 있다.
광원(61)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 일방향으로 광을 발산할 수 있도록 발광하는 광원체(610)가 케이스(611) 내에 수용되는 형태로 구비될 수 있다. 케이스(611)는 일면에 개구가 형성되고 케이스(611) 내에 수용된 광원체(610)는 개구를 통해 노출될 수 있도록 구비될 수 있다.
광원(61)은 서브 도광판(52)의 일측방에 위치될 수 있다. 상세히 광원(61)은 서브 도광판(52)의 입사면(52a)과 마주하도록 위치될 수 있다. 디스플레이 기기(1)를 전방에서 바라볼 때, 광원(61)은 디스플레이 기기(1)의 일측 모서리에 인접하도록 구비될 수 있다.
광원(61)에서 발광된 광은 서브 도광판(52)의 입사면(52a)으로 입사되고, 서브 도광판(52)의 출사면(52b)을 통해 출사된 광은 퀀텀 도트 유닛(90)으로 입사될 수 있다. 퀀텀 도트 유닛(90)으로 입사된 광은 파장이 변환되어 메인 도광판(51)의 입사면(51a)으로 입사될 수 있다. 메인 도광판(51)에 입사된 화이트 광은 메인 도광판(51)의 출사면(51b) 전체에서 분산되어 출사되어 메인 도광판(51)의 전방에 위치한 디스플레이 패널(20) 측으로 입사될 수 있다.
광원(61)은 레이저(laser) 또는 그밖의 고출력 광원(high power source)일 수 있다. 종래의 경우, 복수의 광원이 디스플레이 기기의 후방 일측에 구비되었으나, 본 발명의 경우 광원에 의한 퀀텀 도트 유닛(90)의 열화 현상을 최소화하기 위해 광원을 최소화하고, 복수의 광원에 의해 공급되는 광의 세기를 확보하기 위해 레이저나 그밖의 고출력 광원이 구비될 수 있다.
광원(61)은 서브 도광판(52) 측에 위치되어 퀀텀 도트 유닛(90)과는 일정 거리 이격되도록 함으로써 광원(61)에서 발광된 열에 의해 퀀텀 도트 유닛(90)이 열화되는 것을 방지할 수 있다.
종래의 백라이트 유닛의 경우, 인쇄회로기판에 복수의 광원(LED:Light Emitting Diode)가 실장된 형태로 구비되었다. 광원은 백색 광을 발광하는 복수의 광원이거나, 레드, 그린 또는 블루 광을 발광하는 복수의 광원의 조합으로 구성되기도 하였다.
광원로부터 발광되는 광의 파장에 따라 레드, 그린 또는 블루 광이 발광될 수 있다. 광원로부터 발광되는 광의 파장은 광원에 구비되는 반도체에 첨가되는 불순물의 종류에 따라 달라질 수 있다. 발광하는 칩의 외주면에는 형광체가 구비될 수 있고, 칩의 외주면을 둘러싸는 형광체에 따라 다양한 파장대의 광이 발광될 수 있다.
예를 들어, 광원은 블루 광을 발광하는 블루칩(blue chip)의 외측을 레드, 그린 또는 블루의 형광체가 감싸는 형태로 구비될 수 있다. 블루칩의 외측을 레드 형광체가 감싸면, 마젠다(Magenda) 광을 발광하고, 블루칩의 외측을 그린 형광체가 감싸면 시안(Cyan), 블루칩의 외주면을 레드 형광체 및 그린 형광체가 감싸면 화이트 광이 발광될 수 있다.
최근에는 형광체 대신 퀀텀 도트 유닛을 이용하여 백라이트 유닛의 광원에서 발광된 광의 파장을 다양하게 구현시키는 기술이 개발되어 사용되고 있다. 퀀텀 도트 유닛은 블루 광원 소자와 도광판 사이에 위치되어 낮은 비용으로 OLED 수준의 높은 색재현율을 구현할 수 있도록 한다.
퀀텀 도트 유닛(90)은 복수의 퀀텀 도트 입자들(91) 및 호스트층(92)을 포함할 수 있다. 퀀텀 도트 입자들(91)은 호스트층(92) 내에서 균일하게 분산될 수 있다. 호스트층(92)은 투명한 폴리머로 구성될 수 있다.
퀀텀 도트 입자들(91)은 백라이트 유닛(60)으로부터 발광된 광의 파장을 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 퀀텀 도트 입자들(91)은 백라이트 유닛(60)으로부터 출사되는 블루 광의 일부를 약 520nm 내지 약 560nm 사이의 파장대를 가지는 그린 광으로 변환시키고, 백라이트 유닛(60)으로부터 출사되는 블루 광의 다른 일부를 약 630nm 내지 660nm 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
퀀텀 도트 입자들(91)은 입자의 크기에 따라 형광 파장이 달라질 수 있다. 즉, 입자의 크기가 작을수록 짧은 파장의 광을 내고, 입자의 크기가 클수록 긴 파장의 광을 낼 수 있다. 퀀텀 도트 유닛(90)에 구비된 퀀텀 도트 입자들(91)의 크기를 적절히 조절하여 광원으로부터 발광된 광이 레드, 그린 또는 블루 광으로 변환되도록 할 수 있다. 퀀텀 도트 유닛(90)에서 변환된 레드 광, 그린 광 및 블루 광은 조합되어 화이트 광을 형성할 수 있다. 퀀텀 도트 유닛(90)에서 형성된 화이트 광은 도광판으로 입사될 수 있다.
퀀텀 도트 유닛이 시트 형태로 구비되어 도광판의 전방에 위치되거나 바(bar)의 형태로 구비되어 광원의 전방에 위치될 수 있다. 퀀텀 도트 유닛은 고온의 환경에 취약하여 광원에서 발생되는 고온의 열에 의해 열화되는 문제가 발생할 수 있다. 종래의 디스플레이 기기에는 퀀텀 도트 유닛이 광원에 인접하게 위치되어 광원에서 발생된 열에 의해 열화되어 디스플레이 기기에 표시되는 이미지의 품질에 영향을 주었다.
본 발명의 경우, 디스플레이 기기(1) 내에서 퀀텀 도트 유닛(90)이 광원(61)으로부터 최대한 이격되도록 위치됨으로써 광원(61)에서 발생되는 열에 의해 퀀텀 도트 유닛(90)이 열화되는 현상을 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기(1)는 광원(61)이 서브 도광판(52)의 일측에 구비되어 광원(61)에서 발광된 광이 퀀텀 도트 유닛(90)으로 바로 입사되지 않고 서브 도광판(52)을 통과한 광이 퀀텀 도트 유닛(90)으로 입사될 수 있도록 한다.
이와 같이 퀀텀 도트 유닛(90)과 광원(61)이 서로 마주하지 않고 이격되도록 구비됨으로써 광원(61)에서 발생되는 열이 퀀텀 도트 유닛(90)으로 직접 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이로써 광원(61)에서 발생되는 고온의 열에 의해 퀀텀 도트 유닛(90)이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한 광원(61)의 개수를 최소화함으로써 퀀텀 도트 유닛(90)으로 전달될 수 있는 광원(61)의 발열량을 줄임으로써 퀀텀 도트 유닛(90)에 고온의 열이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
광원(61)은 레이저, 그밖의 고출력을 가진 광원으로 구비됨으로써 최소한의 광원(61)으로도 디스플레이 패널(20)에 광이 충분히 공급되게 할 수 있다. 상기에서는 광원(61)이 단일하게 구비되는 실시예에 관하여 설명하였으나, 광원(61)의 개수는 상기 기재된 실시예에 한정되지 않고, 디스플레이 기기(1)의 크기에 따라 디스플레이 패널(20)에 충분한 광이 공급되도록 한개 이상의 광원(61)이 구비될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기의 일부를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기(1A)는 백라이트 유닛(63), 도광판(50') 및 퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)의 구성 이외의 다른 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기(1)와 유사하게 적용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기(1A)에 구비된 도광판(50')은 메인 도광판과 서브 도광판이 별도로 구비되지 않을 수 있다. 이하에서는 백라이트 유닛(63), 도광판(50') 및 퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)의 구성에 관하여 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기(1A)는 백라이트 유닛(63)이 도광판(50')의 측방에 위치되고, 도광판(50')과 백라이트 유닛(63) 사이에는 퀀텀 도트 어셈블리(93a,93b)가 구비될 수 있다.
백라이트 유닛(63)은 광원(64) 및 인쇄회로기판(65)을 구비할 수 있다. 광원(64)은 도광판(50')에 빛을 공급할 수 있다. 광원(64)은 디스플레이 기기(1)의 측방에 복수 개가 구비될 수 있다. 복수의 광원(64)은 개구가 형성된 케이스(640) 내에 수용되어, 개구를 통해 노출된 광원(64)이 도광판(50')을 향하도록 위치될 수 있다.
광원(64)은, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기(1)에 구비된 광원61)과 같이 블루 광을 발광하는 광원일 수 있다. 광우원(64)은 레이저 또는 그밖의 고출력 광원이거나 발광다이오드일 수도 있다.
퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)는 도광판(50')과 백라이트 유닛(63) 사이에 전후 방향으로 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 백라이트 유닛(63)으로부터 발광되어 퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)로 입사된 광은 파장이 변환될 수 있다. 변환된 파장을 가진 광은 반사되어, 반사된 광은 도광판(50')의 입사면(50a')으로 입사될 수 있다. 도광판(50')으로 입사된 광은 가이드되어 출사면(50b')을 통해 출사되어 전방에 위치한 디스플레이 패널(20)로 공급될 수 있다.
백라이트 유닛(63)으로부터 발광된 광의 일부는 도광판(50')으로 직접 입사될 수 있고, 나머지 일부는 퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)로 입사되어 파장이 변환될 수 있다.
퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)로 입사된 광은 레드 광, 그린 광, 블루 광 등과 같은 다양한 파장을 가진 광으로 변환될 수 있다. 퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)로 입사되어 파장이 변환된 광 및 퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)를 통과하지 않은 광 등 다양한 파장을 가진 광은 혼합되어 화이트 광으로 형성되어 도광판(50')으로 입사될 수 있다.
퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)는 제1퀀텀 도트 어셈블리(93a) 및 제2퀀텀 도트 어셈블리(93b)를 포함할 수 있다. 제1퀀텀 도트 어셈블리(93a)와 제2퀀텀 도트 어셈블리(93b)는, 광원(64)이 위치하는 도광판(50')의 측면과 미들몰드(40)가 형성하는 공간 내에 구비될 수 있다. 광원(64)이 위치되는 공간은, 도광판(50')의 일측면, 복수의 광학시트(30)들이 안착되는 미들몰드(40)의 제2지지부(40b), 미들몰드(40)의 측면부인 제3지지부(40c)에 의해 형성될 수 있다.
일례로, 제1퀀텀 도트 어셈블리(93a)는 도광판(50')의 출사면(53b)의 전방으로 연장되어 복수의 광학시트(30)가 안착되는 제2지지부(40b)의 내측면에 장착될 수 있다.
제2퀀텀 도트 어셈블리(93b)는 제1퀀텀 도트 어셈블리(93b)와 대향되도록 구비될 수 있다. 일례로 제2퀀텀 도트 어셈블리(93b)는 바텀새시(70)의 바닥면(72)에 안착될 수 있다. 이때 제2퀀텀 도트 어셈블리(93b)는 반사시트(55)의 전방으로 돌출되도록 구비되어 제2퀀텀 도트 어셈블리(93b)의 일면이 광원(64)이 위치하는 공간 내에 노출되도록 구비될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기에 구비되는 퀀텀 도트 어셈블리를 도시한 개략도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기(1A)에 구비되는 퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)는 퀀텀 도트 유닛층(A) 및 반사층(B)을 포함할 수 있다. 퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)는 히트싱크(C)를 더 포함할 수 있다.
퀀텀 도트 유닛층(A), 반사층(B) 및 히트싱크(C)는 차례로 적층될 수 있다. 퀀텀 도트 어셈블리(93a, 93b)는 퀀텀 도트 유닛층(A)이 광원(64)을 향하도록 위치될 수 있다.
예를 들어, 제1퀀텀 도트 어셈블리(93a)의 경우, 광원(64)이 위치되는 후방에는 퀀텀 도트 유닛층(A)이 위치되고, 퀀텀 도트 유닛층(A)의 전방에는 반사층(B)이 위치될 수 있다. 반사층(B)은 광을 반사시킬 수 있는 소재로 퀀텀 도트 유닛층(A)의 전방에 코팅이 되어 구비되거나 반사 테이프 등이 퀀텀 도트 유닛층(A)의 전방에 부착되어 구비될 수 있다. 반사층(B)의 구성에 관한 내용은 상기 기재된 내용에 한정되지 않는다.
백라이트 유닛(63)으로부터 발광된 광의 일부는 퀀텀 도트 유닛층(A)으로 입사되어 파장이 변환되고, 파장이 변환된 광은 반사층(B)에서 반사되어 도광판(50')의 입사면(50a')으로 입사될 수 있다.
반사층(B)의 전방에는 히트싱크(C)가 구비되어 퀀텀 도트 유닛층(A) 및 반사층(B)의 열을 방열시킬 수 있다. 퀀텀 도트 유닛층(A)은 많은 열을 발생시키는 광원(64)과 같은 공간에 배치되므로, 광원(64)으로부터 고온의 열이 공급될 수 있다. 퀀텀 도트 유닛층(A)에 공급된 열은 히트싱크(C)에 의해 방열되어 퀀텀 도트 유닛층(A)이 열화되는 것을 방지할 수 있다.
제2퀀텀 도트 어셈블리(93b)의 경우도 제1퀀텀 도트 어셈블리(93a)의 경우와 유사하게, 퀀텀 도트 유닛층(A)이 광원(64) 측에 위치되고, 그 후방에는 반사층(B)이 구비되고, 반사층(B)의 후방에는 히트싱크(C)가 구비될 수 있다. 퀀텀 도트 유닛층(A)으로 입사된 광은 파장이 변환되고, 파장이 변환된 광은 반사층(B)에서 반사되어 도광판(50')의 입사면(50a')으로 입사될 수 있다. 반사층(B)의 후방에 구비된 히트 싱크(C)에 의해 퀀텀 도트 유닛층(A) 및 반사층(B) 측의 온도를 낮출 수 있다. 이로써 퀀텀 도트 유닛층(A)이 광원(63)로부터 발생된 열에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기(1A)의 경우, 퀀텀 도트 유닛층(A)이 광원(64)과 이격되어 위치됨으로써 퀀텀 도트 유닛층(A)에 광원(64)으로부터 발생된 열이 직접 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또한 히트싱크(C)에 의해 퀀텀 도트 유닛층(A)에 전달된 열이 방열될 수 있으므로 퀀텀 도트 유닛층(A)이 고온의 열에 의해 열화되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기의 일부를 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기(1B)의 경우, 백라이트 유닛(67) 및 퀀텀 도트 어셈블리(94)의 구성 이외의 다른 구성은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기(1A)와 유사하게 적용될 수 있다. 이하에서는 백라이트 유닛(67) 및 퀀텀 도트 어셈블리(94)의 구성에 관하여 설명한다.
백라이트 유닛(67)은 광원(68) 및 인쇄회로기판(69)을 포함할 수 있다. 광원(68)은 개구가 형성된 케이스 내에 수용되어, 광원(68)이 노출된 개구는 전방을 향하도록 위치될 수 있다. 광원(68)은 도광판(50')의 측방에 복수 개가 구비될 수 있다.
광원(68)으로부터 발광된 광의 일부는 도광판(50')으로 직접 입사될 수 있고, 나머지 일부는 퀀텀 도트 어셈블리(64)로 입사되어 파장이 변환될 수 있다.
퀀텀 도트 어셈블리(64)는 도광판(50')의 측면과 미들몰드(40)가 형성하는 공간 내에 위치될 수 있다. 미들몰드(40)는 도광판(50')의 전방으로 연장되어 복수의 광학시트들(30)이 안착되는 제2지지부(40b) 및 측면부를 형성하는 제3지지부(40c)를 포함할 수 있다. 광원(67)은 도광판(50')의 일측면과 제2지지부(40b) 및 제3지지부(40c)가 형성하는 공간 내에 위치될 수 있다.
퀀텀 도트 어셈블리(64)는, 도 6에 도시된 퀀텀 도트 어셈블리의 구조와 유사한 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 상세히, 퀀텀 도트 어셈블리(64)는 퀀텀 도트 유닛층(A), 반사층(B) 및 히트싱크(C)를 포함할 수 있다. 퀀텀 도트 유닛층(A)은 광원(68)이 위치하는 후방을 향하도록 배치될 수 있다. 퀀텀 도트 유닛층(A)의 전방에는 반사층(B)이 위치되고, 반사층(B)의 전방에는 히트싱크(C)가 구비될 수 있다.
퀀텀 도트 어셈블리(64)는, 광원(68)으로부터 발광된 광이 퀀텀 도트 어셈블리(64)에서 반사되어 도광판(50')의 측면으로 입사될 수 있도록 도광판(50')이 연장되는 방향과 소정 각도를 이루도록 위치될 수 있다. 이때 퀀텀 도트 유닛(A)의 일면은 도광판(50')의 입사면(50a') 측을 향하도록 위치되되 입사면(50a') 간의 각도(θ)가 예각이 되도록 위치될 수 있다.
퀀텀 도트 어셈블리(64)는, 미들몰드(40)의 내측면과 소정 각도를 이루도록 위치될 수 있다. 일례로 퀀텀 도트 어셈블리(64)의 일측은 제2지지부(40b) 측에 장착되고, 타측은 제3지지부(40c) 측에 장착될 수 있다. 퀀텀 도트 어셈블리(64)와 미들몰드(40)의 내측면이 이루는 각도는 광원(68)에서 발광된 광이 퀀텀 도트 어셈블리(64)에서 반사되어 도광판(50')의 입사면(50a')으로 입사될 수 있도록 적절히 조절될 수 있다.
광원(68)으로부터 발광된 광의 일부는 퀀텀 도트 어셈블리(64) 측으로 입사될 수 있다. 퀀텀 도트 어셈블리(64) 측으로 입사된 광은 퀀텀 도트 유닛층(A)을 통과하면서 파장이 변환되고, 파장이 변환된 광은 반사층(B)에 의해 반사되어 도광판(50')의 일측면인 입사면(50a')으로 입사될 수 있다. 도광판(50')으로 입사된 광은 출사면(50b')을 통해 출사되어 디스플레이 패널(20)에 공급될 수 있다.
광원(68)에서 발열되어 퀀텀 도트 유닛층(A)으로 전달된 열은 히트싱크(C)에 의해 방열될 수 있다. 퀀텀 도트 유닛층(A)은 광원(68)과 이격되어 위치되므로 광우원(68)에서 발생된 열이 직접 공급되지 않을 수 있고, 히트싱크(C)에 의해 방열이 이루어지므로 광원(68)에서 발생된 열에 의해 퀀텀 도트 유닛층(A)이 열화되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 5 및 도 7에서는 퀀텀 도트 어셈블리(94)가 미들몰드(40)의 내측벽에 장착되는 실시에에 관하여 설명하였으나, 퀀텀 도트 어셈블리(94)가 장착되는 위치는 상기 기재에 한정되지 않는다.
상기의 퀀텀 도트 유닛, 퀀텀 도트 어셈블리는 각각 파장 변환 유닛 또는 파장 변환 어셈블리라고도 할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 기기(1)에 구비된 퀀텀 도트 유닛이 연결된 서브 도광판의 일측에도 반사층, 히트싱크와 같은 구조가 더 구비될 수도 있다.
1, 1A, 1B: 디스플레이 기기 10: 탑 새시
20: 디스플레이 패널 30: 광학시트
40: 미들몰드 41: 제1몰드
42: 제2몰드 50, 50': 도광판
51: 메인 도광판 52: 서브 도광판
60: 백라이트 유닛 61: 광원
62: 인쇄회로기판 70: 바텀 새시
90: 퀀텀 도트 유닛 93a, 93b: 퀀텀 도트 어셈블리
A: 퀀텀 도트 유닛층 B: 반사층
C: 히트싱크

Claims (23)

  1. 화상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후방에서 광을 제공하는 광원;
    상기 디스플레이 패널의 후방에 위치되고, 상기 광원으로부터 발광된 광을 가이드하는 도광판; 및
    상기 광원과 이격되어 구비되고, 상기 광원으로부터 발광된 광의 파장을 변환시키는 퀀텀 도트 유닛;을 포함하는 디스플레이 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원에서 발광된 광의 적어도 일부는 상기 퀀텀 도트 유닛에 의해 파장이 변환되어 상기 도광판으로 전달되는 디스플레이 기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트 유닛의 일측에는 반사층이 구비되어 상기 퀀텀 도트 유닛을 통과한 광을 상기 도광판 측으로 반사시키는 디스플레이 기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트 유닛에는 히트싱크가 더 구비되는 디스플레이 기기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 히트싱크는 상기 반사층의 일면에 구비되는 디스플레이 기기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 상기 도광판의 일측방에 단일하게 구비되는 디스플레이 기기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광원은 레이저 광원인 디스플레이 기기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 도광판은, 상기 디스플레이 패널의 후방에 위치하는 메인 도광판 및 상기 메인 도광판의 측방에 연결되는 서브 도광판을 포함하는 디스플레이 기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트 유닛은 상기 메인 도광판과 상기 서브 도광판 사이에 위치되는 디스플레이 기기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광원은 상기 서브 도광판의 일측방에 위치되는 디스플레이 기기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트 유닛을 통과한 후 상기 도광판으로 입사된 광과 상기 광원으로부터 상기 도광판으로 입사된 광은 혼합되어 화이트 광을 형성하는 디스플레이 기기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 블루 광을 발광하는 광원인 디스플레이 기기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트 유닛은, 상기 광원과 상기 도광판 사이에서 두 개가 전후 방향으로 서로 대향되도록 배치되는 디스플레이 기기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트 유닛의 일면은 상기 도광판의 일측면과 예각을 이루도록 배치되는 디스플레이 기기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널과 상기 광원 사이에는 미들 몰드가 구비되고, 상기 퀀텀 도트 유닛은 상기 미들몰드의 내측벽에 장착되는 디스플레이 기기.
  16. 화상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후방에 위치되는 광원;
    상기 광원으로부터 입사된 광의 파장을 변환시키는 퀀텀 도트 어셈블리; 및
    상기 광원으로부터 발광된 광 및 상기 퀀텀 도트 어셈블리를 통과한 광을 안내하는 도광판;을 포함하고,
    상기 퀀텀 도트 어셈블리는, 상기 입사된 광의 파장을 변환시키는 퀀텀 도트 유닛;
    상기 퀀텀 도트 유닛의 일면에 구비된 반사층; 및
    상기 반사층의 일면에 구비된 히트싱크;를 포함하는 디스플레이 기기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트 어셈블리는, 상기 퀀텀 도트 유닛이 상기 광원 측을 향하도록 배치되는 디스플레이 기기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트 어셈블리는, 상기 도광판의 일측면과 상기 광원 사이에 위치되는 디스플레이 기기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트 어셈블리는, 상기 퀀텀 도트 유닛의 일면이 상기 도광판의 입사면과 예각을 이루도록 배치되는 디스플레이 기기.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 퀀텀 도트 어셈블리는 복수 개가 구비되고, 상기 퀀텀 도트 유닛의 일면이 서로 마주하도록 전후 방향으로 배치되는 디스플레이 기기.
  21. 화상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후방에 위치되는 메인 도광판;
    상기 메인 도광판의 일측에 연결되는 퀀텀 도트 유닛;
    상기 퀀텀 도트 유닛과 연결되는 서브 도광판; 및
    상기 서브 도광판의 일측방에 구비되어 상기 서브 도광판으로 광을 공급하는 광원;을 포함하고,
    상기 서브 도광판으로 공급된 광은 상기 퀀텀 도트 유닛에서 파장이 변환되어 상기 메인 도광판으로 공급되는 디스플레이 기기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 광원은 상기 퀀텀 도트 유닛과 이격되어 단일하게 구비되는 디스플레이 기기.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 광원은 레이저 광원인 디스플레이 기기.
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