KR20200086767A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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윤병서
김경민
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치가 제공된다. 일 실시예에 따른 백라이트 유닛는 도광판, 상기 도광판의 하면에 배치된 파장 변환 패턴, 및 상기 도광판의 하면에 배치된 산란 패턴을 포함하되, 상기 파장 변환 패턴과 상기 산란 패턴은 평면상 서로 비중첩한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치{Backlight unit and display including the same}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 백라이트 어셈블리로부터 빛을 받아 영상을 표시한다. 일부 백라이트 어셈블리는 광원과 도광판을 포함한다. 도광판은 광원으로부터 빛을 받아 표시 패널 측으로 빛의 진행 방향을 가이드한다. 일부 제품은 광원에서 제공되는 빛이 백색이고, 이 백색의 빛을 표시 패널에 있는 컬러 필터로 필터링해서 색상을 구현한다.
최근에는 액정 표시 장치의 색재현성 등 화질을 개선하기 위해 파장 변환 필름을 적용하는 것이 연구되고 있다. 통상 광원으로 청색 광원을 사용하고 파장 변환 필름을 도광판 상부에 배치하여 백색의 빛으로 변환시킨다. 청색 광원에서 방출된 빛이 도광판 측면으로 누설되는 경우 사용자에게 빛샘으로 인식될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 입광부와 대광부의 색차가 개선된 백라이트 유닛을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 입광부와 대광부의 색차가 개선된 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 백라이트 유닛는 도광판, 상기 도광판의 하면에 배치된 파장 변환 패턴, 및 상기 도광판의 하면에 배치된 산란 패턴을 포함하되, 상기 파장 변환 패턴과 상기 산란 패턴은 평면상 서로 비중첩한다.
상기 도광판은 입광면 및 상기 입광면에 대향하는 대광면을 포함하고, 상기 입광면과 마주보도록 배치되는 광원을 더 포함하되, 상기 광원은 청색광을 방출할 수 있다.
상기 파장 변환 패턴은 서로 이격된 복수의 파장 변환 패턴을 포함하고, 상기 복수의 파장 변환 패턴은 제1 방향을 따라 배열되어 복수의 파장 변환 패턴열을 구성하며, 상기 제1 방향은 상기 입광면에서 상기 대광면을 향하는 방향일 수 있다.
상기 파장 변환 패턴열 내의 상기 복수의 파장 변환 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커질 수 있다.
상기 복수의 파장 변환 패턴의 면적은 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커질 수 있다.
상기 복수의 파장 변환 패턴 간의 간격은 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 좁아질 수 있다.
상기 복수의 파장 변환 패턴열은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 이격되어 배치되고, 상기 파장 변환 패턴열 간의 간격은 서로 동일할 수 있다.
상기 산란 패턴은 서로 이격된 복수의 산란 패턴을 포함하고, 상기 복수의 산란 패턴은 상기 제1 방향을 따라 배열되는 복수의 산란 패턴열을 구성할 수 있다.
상기 산란 패턴열 내의 상기 복수의 산란 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커질 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴의 면적은 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커질 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴 간의 간격은 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 좁아질 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴열은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 이격되어 배치되고, 상기 산란 패턴열 간의 간격은 서로 동일할 수 있다.
상기 복수의 산란 패턴열은 상기 복수의 파장 변환 패턴열 사이에 배치될 수 있다.
상기 파장 변환 패턴 상에 배치되고 상기 파장 변환 패턴을 커버하는 패시베이션층을 더 포함하되, 상기 산란 패턴은 상기 도광판과 상기 패시베이션층 사이에 배치될 수 있다.
상기 산란 패턴은 바인더 및 바인더 내부에 배치된 산란 입자를 포함할 수 있다.
상기 산란 패턴은 상기 도광판의 하면에 형성된 오목 패턴 형상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판, 상기 도광판의 하면에 배치된 파장 변환 패턴, 상기 파장 변환 패턴 상에 배치되고 상기 파장 변환 패턴을 커버하는 패시베이션층, 및 상기 패시베이션층의 하면에 배치된 제1 산란 패턴을 포함하되, 상기 파장 변환 패턴과 상기 제1 산란 패턴은 평면상 서로 비중첩한다.
상기 도광판은 입광면 및 상기 입광면에 대향하는 대광면을 포함하고, 상기 입광면과 마주보도록 배치되는 광원을 더 포함하되, 상기 광원은 청색광을 방출할 수 있다.
상기 파장 변환 패턴은 서로 이격된 복수의 파장 변환 패턴을 포함하고, 상기 복수의 파장 변환 패턴은 제1 방향을 따라 배열되어 복수의 파장 변환 패턴열을 구성하며, 상기 제1 방향은 상기 입광면에서 상기 대광면을 향하는 방향이고, 상기 파장 변환 패턴열 내의 상기 복수의 파장 변환 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커질 수 있다.
상기 산란 패턴은 서로 이격된 복수의 산란 패턴을 포함하고, 상기 복수의 산란 패턴은 상기 제1 방향을 따라 배열되는 복수의 산란 패턴열을 구성하며, 상기 산란 패턴열 내의 상기 복수의 산란 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커질 수 있다.
상기 도광판과 중첩하도록 배치된 제2 산란 패턴을 더 포함하되, 상기 제2 산란 패턴의 적어도 일부는 평면상 상기 파장 변환 패턴과 중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판, 상기 도광판의 상면에 배치된 파장 변환 패턴, 및 상기 도광판의 하면에 배치된 제1 산란 패턴을 포함하되, 상기 파장 변환 패턴과 상기 제1 산란 패턴은 평면상 서로 비중첩한다.
상기 도광판은 입광면 및 상기 입광면에 대향하는 대광면을 포함하고, 상기 입광면과 마주보도록 배치되는 광원을 더 포함하되, 상기 광원은 청색광을 방출할 수 있다.
상기 파장 변환 패턴은 서로 이격된 복수의 파장 변환 패턴을 포함하고, 상기 복수의 파장 변환 패턴은 제1 방향을 따라 배열되어 복수의 파장 변환 패턴열을 구성하며, 상기 제1 방향은 상기 입광면에서 상기 대광면을 향하는 방향이고, 상기 파장 변환 패턴열 내의 상기 복수의 파장 변환 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커질 수 있다.
상기 제1 산란 패턴은 서로 이격된 복수의 제1 산란 패턴을 포함하고, 상기 복수의 제1 산란 패턴은 상기 제1 방향을 따라 배열되는 복수의 산란 패턴열을 구성하며, 상기 산란 패턴열 내의 상기 복수의 제1 산란 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커질 수 있다.
상기 백라이트 유닛은 상기 파장 변환 패턴 상에 배치되고, 상기 파장 변환 패턴을 커버하는 패시베이션층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 산란 패턴은 상기 도광판의 하면에 형성된 오목 패턴 형상일 수 있다.
상기 제1 산란 패턴은 레진층 및 상기 레진층의 하면으로부터 오목하게 파여진 패턴부를 포함할 수 있다.
상기 도광판과 중첩하도록 배치된 제2 산란 패턴을 더 포함하되, 상기 제2 산란 패턴의 적어도 일부는 평면상 상기 파장 변환 패턴과 중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 측면, 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면과 연결된 상면 및 상기 상면과 대향하는 하면을 포함하는 도광판, 상기 도광판의 상기 상면 및 상기 도광판의 상기 하면 중 적어도 어느 하나에 배치된 파장 변환 패턴, 상기 도광판의 상기 상면 및 상기 도광판의 상기 하면 중 적어도 어느 하나에 배치된 산란 패턴, 상기 도광판의 제1 측면과 마주보도록 배치된 광원, 및 상기 도광판의 상부에 배치된 표시 패널을 포함하되, 상기 파장 변환 패턴과 상기 산란 패턴은 평면상 서로 비중첩한다.
상기 광원은 청색광을 방출하고, 상기 파장 변환 패턴은 상기 청색광을 녹색광으로 변환하는 제1 파장 변환 입자 및 상기 청색광을 적색광으로 변환하는 제2 파장 변환 입자를 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 백라이트 유닛에 의하면, 광학 부재는 패턴화된 파장 변환 패턴을 적용하여 입광부의 빛샘 불량을 방지하면서, 산란 패턴을 통해 입광부와 대광부의 색차를 개선할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 3은 도 2의 A1-A1' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 2의 A2-A2' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 2의 A3-A3' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 파장 변환 패턴 및 산란 패턴의 영역에 따른 상대적인 배치 밀도를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 9는 파장 변환 패턴 및 산란 패턴의 광학 특성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 파장 변환 패턴에 의한 파장 변환을 설명하기 위한 파장 변환 패턴의 개략적인 단면도이다.
도 11 내지 도 14는 산란 패턴를 포함하지 않는 구조 대비 산란 패턴을 포함하는 구조에 있어서, 입광부 및 대광부의 색차 개선을 나타내는 도면이다.
도 15 내지 도 18은 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다.
도 19 내지 도 21은 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다.
도 22 내지 도 24는 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다.
도 25 내지 도 27은 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다.
도 28 내지 도 30은 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다.
도 31 내지 도 33은 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다.
도 34 내지 도 37은 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면도들이다.
도 38은 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면도이다. 도 3은 도 2의 A1-A1' 선을 따라 자른 단면도이다. 도 4는 도 2의 A2-A2' 선을 따라 자른 단면도이다. 도 5는 도 2의 A3-A3' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 백라이트 유닛(101)은 광학 부재(100) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100)는 도광판(10), 파장 변환 패턴(20), 산란 패턴(30), 및 패시베이션층(40)을 포함할 수 있다. 광원(400)은 LED 광원(410) 및 인쇄회로기판(420)을 포함할 수 있다.
도광판(10)은 빛의 진행 경로를 인도하는 역할을 한다. 도광판(10)은 대체로 다각 기둥 형상을 가질 수 있다. 도광판(10)의 평면 형상은 직사각형일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예시적인 실시예에서, 도광판(10)은 대체적으로 평면 형상이 직사각형인 육각 기둥 형상으로서, 상면(10a), 하면(10b) 4개의 측면(10s; 10s1, 10s2, 10s3, 10s4)을 포함할 수 있다. 본 명세서 및 첨부된 도면에서 4개의 측면을 각각 구분할 필요가 있을 경우에는 "10s1", "10s2", "10s3", "10s4"로 표기하지만, 단순히 일 측면을 언급하기 위한 경우에는 "10s"로 표기한다.
일 실시예에서, 도광판(10)의 상면(10a)과 하면(10b)은 각각 하나의 평면 상에 위치하며 상면(10a)이 위치하는 평면과 하면(10b)이 위치하는 평면은 대체로 평행하여 도광판(10)이 전체적으로 균일한 두께를 가질 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 상면(10a)이나 하면(10b)이 복수의 평면으로 이루어지거나, 상면(10a)이 위치하는 평면과 하면(10b)이 위치하는 평면이 교차할 수도 있다. 예를 들어, 쐐기형 도광판과 같이 일 측면(예컨대, 입광면)에서 그에 대향하는 타 측면(예컨대, 대광면)으로 갈수록 두께가 얇아질 수 있다. 또한, 특정 지점까지는 일 측면 (예컨대, 입광면) 근처에서는 그에 대향하는 타 측면 (예컨대, 대광면) 측으로 갈수록 하면(10b)이 상향 경사져 두께가 줄어들다가 이후 상면과 하면(10b)이 평탄한 형상으로 형성될 수도 있다.
상면(10a) 및/또는 하면(10b)이 위치하는 평면은 각 측면(10s)이 위치하는 평면과 약 90°의 각도를 이룰 수 있다. 몇몇 실시예에서 도광판(10)은 상면(10a)과 각 측면(10s) 사이 및/또는 하면(10b)과 각 측면(10s) 사이에 경사면을 포함할 수 있다. 다시 말해, 도광판(10)은 각 모서리를 깎아 형성된 챔퍼(chamfer)를 포함할 수 있다. 챔퍼는 도광판(10)의 모서리 부분의 날카로움을 완화하여, 외부 충격에 의한 파손을 방지하는 역할을 할 수 있다. 이하에서는 상면과 측면이 경사면 없이 직접 만나 90°의 각도를 갖는 경우에 대해 설명하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
광학 부재(100)의 일 적용예에서, 광원(400)은 도광판(10)의 적어도 일 측면(10s)에 인접하여 배치될 수 있다. 도면에서는 인쇄회로기판(420)에 실장된 복수의 LED 광원(410)이 도광판(10)의 일 장변에 위치하는 측면(10s1)에 인접하여 배치된 경우를 예시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 복수의 LED 광원(410)이 양 장변의 측면(10s1, 10s3)에 모두 인접 배치되거나, 일 단변 또는 양 단변의 측면(10s2, 10s4)에 인접 배치될 수도 있다. 도 1의 실시예에서, 광원(400)이 인접 배치된 도광판(10)의 일 장변의 측면(10s1)은 광원(400)의 빛이 직접 입사되는 입광면(도면에서 설명의 편의상 '10s1'으로 표기)이 되고, 그에 대향하는 타 장변의 측면(10s3)은 대광면(도면에서 설명의 편의상 '10s3'으로 표기)이 된다.
이하에서 제1 방향(x)은 평면상 입광면(10s1) 및 대광면(10s3)에 평행한 방향을 의미하며, 제2 방향(y)은 평면상 입광면(10s1) 및 대광면(10s3)에 수직한 방향을 의미할 수 있다. 예컨대, 제1 방향(x)은 도광판(10)의 양 장변(10s1, 10s3)의 길이 방향을 의미하고, 제2 방향(y)은 도광판(10)의 양 단변(10s2, 10s4)의 길이 방향을 의미할 수 있다. 또한, 제3 방향(z)은 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)에 수직한 방향으로 예컨대, 도광판(10)의 높이 방향일 수 있다.
LED 광원(410)은 청색광을 방출할 수 있다. 즉, LED 광원(410)으로부터 방출된 광은 청색 파장 대역을 갖는 광일 수 있다. 일 실시예로 LED 광원(410)으로부터 방출된 청색광의 파장 대역은 400nm 내지 500nm내에 위치할 수 있다. LED 광원(410)으로부터 방출된 청색광은 입광면(10s1)을 통해 도광판(10) 내부로 입사할 수 있다.
도광판(10)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도광판(10)은 유리로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서 도광판(10)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 도광판(10)은 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methyl methacrylate), PMMA)로 이루어질 수 있다.
광원(400)으로부터 출사되어 도광판(10)의 입광면(10s1)으로 입사된 광들은 도광판(10)에 의해 입광면(10s1)으로부터 대광면(10s3) 측으로 가이드될 수 있다. 입사광의 가이드를 위해 도광판(10)의 상면(10a) 및 하면(10b)에서는 내부 전반사가 이루어질 수 있다. 도광판(10)에서 내부 전반사가 이루어질 수 있는 조건 중 하나는 도광판(10)의 굴절률이 그와 광학적 계면을 이루는 매질의 굴절률에 비해 큰 것이다. 도광판(10)과 광학적 계면을 이루는 매질의 굴절률이 낮을수록 전반사 임계각이 작아져 더 많은 내부 전반사가 이루어질 수 있다.
도광판(10)의 굴절률이 약 1.5인 유리로 이루어진 경우를 예로 하여 설명하면, 도광판(10)의 상면(10a)은 굴절률이 약 1인 공기층에 노출되어 그와 광학적 계면을 이루기 때문에 충분한 전반사가 이루어질 수 있다. 또한, 도광판(10)의 하면(10b)은 후술할 패시베이션층(40)이 적층되어 있으나, 패시베이션층(40)은 도광판(10)에 비해 두께가 매우 작고, 굴절률은 도광판(10)의 굴절률과 유사하거나 크며, 공기층에 노출되어 그와 광학적 계면을 이루기 때문에 도광판(10)의 하면(10b)에서도 충분한 전반사가 이루어질 수 있다.
도광판(10)의 하면(10b)에는 파장 변환 패턴(20) 및 산란 패턴(30)이 배치될 수 있다.
도 10은 파장 변환 패턴에 의한 파장 변환을 설명하기 위한 파장 변환 패턴 내부의 개략적인 단면도이다. 파장 변환 패턴(20)에 대한 구체적인 설명을 위해 도 10이 더 참조된다.
도 10을 참조하면, 파장 변환 패턴(20)은 입사된 적어도 일부의 빛의 파장을 변환한다. 파장 변환 패턴(20)은 바인더(21)와 바인더(21) 내에 분산된 파장 변환 입자(22)를 포함할 수 있다. 파장 변환 패턴(20)은 파장 변환 입자(22) 외에 바인더(21)에 분산된 산란 입자(23)를 더 포함할 수 있다.
바인더(21)는 파장 변환 입자(22)가 분산되는 매질로서, 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 다만, 그에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 파장 변환 입자(22) 및/또는 산란 입자(23)를 분산 배치시킬 수 있는 매질이면 그 명칭, 추가적인 다른 기능, 구성 물질 등에 상관없이 바인더(21)로 지칭될 수 있다.
파장 변환 입자(22)는 입사된 빛의 파장을 변환하는 입자로, 예를 들어 양자점(Quantum dot: QD), 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있다. 이하에서 파장 변환 입자(22)는 양자점인 것으로 설명한다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점에 대해 상세히 설명하면, 양자점은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성되며, 작은 크기로 인해 에너지 밴드 갭(band gap)이 커지는 양자 구속(quantum confinement) 효과를 나타낸다. 양자점에 밴드 갭보다 에너지가 높은 파장의 빛이 입사하는 경우, 양자점은 그 빛을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 파장의 빛은 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점은 그 크기와 조성 등을 조절하면 양자 구속 효과에 의한 발광 특성을 조절할 수 있다.
양자점은 예를 들어, Ⅱ-Ⅵ족 화합물, Ⅱ-Ⅴ족 화합물, Ⅲ-Ⅵ족 화합물, Ⅲ-Ⅴ족 화합물, Ⅳ-Ⅵ족 화합물, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물, Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ족 화합물 및 Ⅱ-Ⅳ-Ⅴ족 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
양자점은 코어(Core) 및 코어를 오버 코팅하는 쉘(Shell)을 포함하는 것일 수 있다. 코어는 이에 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InP, InAs, InSb, SiC, Ca, Se, In, P, Fe, Pt, Ni, Co, Al, Ag, Au, Cu, FePt, Fe2O3, Fe3O4, Si, 및 Ge 중 적어도 하나일 수 있다. 쉘은 이에 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaSe, InN, InP, InAs, InSb, TlN, TlP, TlAs, TlSb, PbS, PbSe 및 PbTe 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
파장 변환 입자(22)는 입사광을 서로 다른 파장으로 변환하는 복수의 파장 변환 입자(22)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 파장 변환 입자(22)는 특정 파장의 입사광을 제1 파장으로 변환하여 방출하는 제1 파장 변환 입자(22G)와 제2 파장으로 변환하여 방출하는 제2 파장 변환 입자(22R)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광원(400)에서 출사되어 파장 변환 입자(22)에 입사되는 빛은 블루 파장의 빛이고, 상기 제1 파장은 그린 파장이고, 상기 제2 파장은 레드 파장일 수 있다. 예를 들어, 상기 블루 파장은 420nm 내지 470nm에서 피크를 갖는 파장이고, 상기 그린 파장은 520nm 내지 570nm에서 피크를 갖는 파장이고, 상기 레드 파장은 620nm 내지 670nm에서 피크를 갖는 파장일 수 있다. 그러나, 블루, 그린, 레드 파장이 위 예시에 제한되는 것은 아니며, 본 기술분야에서 블루, 그린, 레드로 인식될 수 있는 파장 범위를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상기 예시적인 실시예에서, 파장 변환 패턴(20)에 입사된 블루광(LB)은 파장 변환 패턴(20)을 통과하면서 일부가 제1 파장 변환 입자(22G)에 입사하여 그린 파장으로 변환되어 방출되고, 다른 일부가 제2 파장 변환 입자(22R)에 입사하여 레드 파장으로 변환되어 방출되며, 나머지 일부는 제1 및 제2 파장 변환 입자(22R)에 입사되지 않고 그대로 출사될 수 있다. 따라서, 파장 변환 패턴(20)을 통과한 빛은 블루 파장의 빛(LB), 그린 파장의 빛(LG), 및 레드 파장의 빛(LR)을 모두 포함하게 된다. 방출되는 서로 다른 파장의 빛들의 비율을 적절하게 조절하면 백색광 또는 다른 색의 출사광을 표시할 수 있다. 파장 변환 패턴(20)에 변환된 빛들은 좁은 범위의 특정 파장 내에 집중되고, 좁은 반치폭(Full Width at Half Maximum, FWHM)을 갖는 샤프한 스펙트럼을 갖는다. 따라서, 이와 같은 스펙트럼의 빛을 컬러 필터로 필터링하여 색상을 구현할 경우, 색재현성이 개선될 수 있다.
상기 예시적인 실시예와는 달리, 입사광이 자외선 등과 같은 단파장의 빛이고 이를 각각 블루, 그린, 레드 파장으로 변환하는 3 종류의 파장 변환 입자(22)가 파장 변환 패턴(20) 내에 배치되어 백색광을 출사할 수도 있다.
파장 변환 패턴(20)은 산란 입자(23)를 더 포함할 수 있다. 산란 입자(23)는 비양자점 입자로서, 파장 변환 기능이 없는 입자일 수 있다. 산란 입자(23)는 입사된 빛을 산란시켜 더 많은 입사광이 파장 변환 입자(22) 측으로 입사될 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 산란 입자(23)는 파장별 빛의 출사각을 균일하게 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로 설명하면 일부의 입사광이 파장 변환 입자(22)에 입사된 후 파장이 변환되어 방출될 때, 그 방출 방향은 무작위인 산란 특성을 갖는다. 만약, 파장 변환 패턴(20) 내에 산란 입자(23)가 없다면, 파장 변환 입자(22) 충돌 후 방출하는 그린, 레드 파장은 산란 방출 특성을 갖지만, 파장 변환 입자(22)의 충돌 없이 방출하는 블루 파장은 산란 방출 특성을 갖지 않아 출사 각도에 따라 블루/그린/레드 파장의 방출량이 상이해질 것이다. 산란 입자(23)는 파장 변환 입자(22)에 충돌하지 않고 방출되는 블루 파장에 대해서도 산란 방출 특성을 부여함으로써, 파장에 따른 광의 출사각을 유사하게 조절할 수 있다. 산란 입자(23)로는 TiO2, SiO2 등이 사용될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 5를 참조하면, 파장 변환 패턴(20)은 도광판(10)의 하면(10b)에 접촉하여 전체적으로 배치될 수 있다. 구체적으로 파장 변환 패턴(20)은 행과 열을 이루며 도광판(10)의 하면(10b) 상에 복수개 배치될 수 있다. 도 1에서 파장 변환 패턴(20)은 6개의 파장 변환 패턴행과 6개의 파장 변환 패턴열을 가지고, 총 36개가 배치된 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 배치이며 제한되지 않는다. 즉, 더욱 많은 수의 파장 변환 패턴(20)이 행과 열을 이루며 배치될 수 있다.
도면에서는 파장 변환 패턴(20)의 평면 형상이 원형인 경우를 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며 사각형, 삼각형 등의 다각형일 수도 있다.
파장 변환 패턴(20)은 제1 방향(x)을 따라 규칙적으로 배열될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 불규칙적으로 배열될 수도 있다. 다만, 도광판(10) 내부로 입사된 광을 균일하게 변환하기 위하여는 제1 방향(x)을 따라 유사한 밀도로 배치되는 것이 유리할 수 있다. 즉, 파장 변환 패턴(20)이 이루는 각 파장 변환 패턴열은 서로 동일한 간격으로 이격될 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 이에 제한되는 것은 아니다.
파장 변환 패턴(20)은 제2 방향(y)을 따라 상이한 밀도로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 진행하는 광량이 풍부한 입광면(10s1)에 인접한 영역은 배치 밀도를 작게 하고, 상대적으로 진행하는 광량이 작은 대광면(10s3)에 인접한 영역은 배치 밀도를 크게 할 수 있다. 배치 밀도는 각 파장 변환 패턴(20)의 면적 및 간격을 통해 조절할 수 있다. 예컨대, 입광면(10s1)에 인접한 영역의 파장 변환 패턴(20)은 면적이 작고, 대광면(10s3)에 인접한 영역의 파장 변환 패턴(20)은 면적이 클 수 있다. 배치 밀도를 각 파장 변환 패턴(20)의 면적을 통해 조절하는 경우, 입광면(10s1)에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 배치되는 파장 변환 패턴(20)의 면적이 증가할 수 있다.
예를 들어, 입광면(10s1)에 가장 인접하여 배치된 파장 변환 패턴(20)이 이루는 행을 제1 파장 변환 패턴행이라 하면, 입광면(10s1)에서 대광면(10s3) 측으로 순서대로 제2 파장 변환 패턴행, 제3 파장 변환 패턴행, 제4 파장 변환 패턴행, 제5 파장 변환 패턴행, 및 제6 파장 변환 패턴행을 정의할 수 있다. 각 파장 변환 패턴(20)의 면적은 제1 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)의 면적(ra1), 제2 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)의 면적(ra2), 제3 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)의 면적(ra3), 제4 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)의 면적(ra4), 제5 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)의 면적(ra5), 제6 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)의 면적(ra6) 순으로 차례대로 증가할 수 있다.
또한, 파장 변환 패턴(20)은 제2 방향(y)을 따라 서로 다른 간격으로 배치될 수 있다. 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 각 파장 변환 패턴(20) 간의 간격이 좁아질 수 있다.
예를 들어, 상술한 제1 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)과 제2 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20) 간의 간격(ta1)이 가장 넓고, 제5 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)과 제6 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20) 간의 간격(ta5)이 가장 좁을 수 있다. 즉, 제1 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)과 제2 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20) 간의 간격(ta1), 제2 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)과 제3 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20) 간의 간격(ta2), 제3 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)과 제4 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20) 간의 간격(ta3), 제4 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)과 제5 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20) 간의 간격(ta4), 제5 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20)과 제6 파장 변환 패턴행에 위치하는 파장 변환 패턴(20) 간의 간격(ta5) 순으로 차례대로 좁아질 수 있다.
따라서, 각 파장 변환 패턴(20)의 면적 및 간격을 통해 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 파장 변환 패턴(20)의 배치 밀도가 증가할 수 있다.
각 파장 변환 패턴(20)의 배치 밀도 조절 방법은 상술한 패턴의 면적 및 간격에 한정되지 않는다. 다른 실시예로 각 파장 변환 패턴(20)의 크기는 서로 동일하되, 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 더 많은 수의 파장 변환 패턴(20)이 배치되는 것을 통해 배치 밀도를 조절할 수도 있다.
또한, 파장 변환 패턴(20)의 내부에 포함된 파장 변환 입자의 농도를 통해 광 변환 효율을 조절하여 배치 밀도를 조절하는 것과 동일한 효과를 얻을 수도 있다.
파장 변환 패턴(20)의 두께는 약 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 파장 변환 패턴(20)의 두께는 약 15㎛일 수 있다.
파장 변환 패턴(20)은 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도광판(10)의 하면(10b)에 파장 변환 조성물을 슬릿 코팅하고, 건조 및 경화하여 파장 변환 패턴(20)을 형성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 다양한 적층 방법이 적용될 수 있다.
도면상 도시하지 않았으나, 파장 변환 패턴(20)과 도광판(10) 사이에 배리어층이 더 배치될 수 있다. 배리어층은 도광판(10) 하면(10b) 전체를 덮을 수 있다. 배리어층의 측면은 도광판(10)의 측면(10s)에 정렬될 수 있다. 파장 변환 패턴(20)은 배리어층에 접하여 형성된다. 배리어층은 후술할 패시베이션층(40)과 마찬가지로 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 한다. 배리어층은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 배리어층은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 배리어층은 패시베이션층(40)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 배리어층은 화학 기상 증착과 같은 증착 등의 방법으로 형성될 수 있다.
도광판(10)의 하면(10b)에는 산란 패턴(30)이 배치될 수 있다. 산란 패턴(30)은 도광판(10) 내부에서 전반사로 진행하는 빛의 진행 각도를 바꿔 도광판(10) 상측의 외부로 출사시키는 출광 패턴의 역할을 한다.
일 실시예에서, 산란 패턴(30)은 별도의 층이나 패턴으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 도광판(10)의 하면(10b)에 돌출 패턴 및/또는 오목 홈 패턴을 포함하는 패턴층을 형성하거나, 인쇄 패턴을 형성하여 산란 패턴(30)으로 기능하도록 할 수 있다. 다른 실시예에서, 산란 패턴(30)은 도광판(10) 자체의 표면 형상으로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 도광판(10)의 하면(10b)에 오목 홈을 형성하여 산란 패턴(30)으로서 기능하도록 할 수 있다.
산란 패턴(30)이 별도의 패턴으로 제공되는 경우, 파장 변환 패턴(20)과 같이 바인더 및 바인더 내부에 배치된 산란 입자를 포함할 수 있다. 바인더 및 산란 입자는 상술한 파장 변환 패턴(20)의 바인더 및 산란 입자와 동일하거나 유사한 바, 자세한 설명을 생략한다. 몇몇 실시예에서 산란 패턴(30)은 파장 변환 패턴(20)에 있어서, 파장 변환 입자를 포함하지 않는 패턴일 수도 있다.
산란 패턴(30)은 도광판(10)의 하면(10b)에 접촉하여 전체적으로 배치될 수 있다. 구체적으로 산란 패턴(30)은 행과 열을 이루며 도광판(10)의 하면(10b) 상에 복수개 배치될 수 있다. 도 1에서 산란 패턴(30)은 4개의 산란 패턴행과 5개의 산란 패턴열을 가지고, 총 20개가 배치된 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 배치이며 제한되지 않는다. 즉, 더욱 많은 수의 산란 패턴(30)이 행과 열을 이루며 배치될 수 있다.
도면에서는 산란 패턴(30)의 평면 형상이 원형인 경우를 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며 사각형, 삼각형 등의 다각형일 수도 있다.
산란 패턴(30)은 제1 방향(x)을 따라 규칙적으로 배열될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 불규칙적으로 배열될 수도 있다. 다만, 도광판(10)의 상측으로 균일하게 빛을 공급하기 위하여는 제1 방향(x)을 따라 유사한 밀도로 배치되는 것이 유리할 수 있다. 즉, 산란 패턴(30)이 이루는 각 산란 패턴열은 서로 동일한 간격으로 이격될 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 이에 제한되는 것은 아니다.
산란 패턴(30)은 제2 방향(y)을 따라 상이한 밀도로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 진행하는 광량이 풍부한 입광면(10s1)에 인접한 영역은 배치 밀도를 작게 하고, 상대적으로 진행하는 광량이 작은 대광면(10s3)에 인접한 영역은 배치 밀도를 크게 할 수 있다. 배치 밀도는 각 산란 패턴(30)의 면적 및 간격을 통해 조절할 수 있다. 예컨대, 입광면(10s1)에 인접한 영역의 산란 패턴(30)은 면적이 작고, 대광면(10s3)에 인접한 영역의 산란 패턴(30)은 면적은 클 수 있다. 배치 밀도를 각 산란 패턴(30)의 면적을 통해 조절하는 경우, 입광면(10s1)에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 배치되는 산란 패턴(30)의 면적이 증가할 수 있다.
예를 들어, 입광면(10s1)에 가장 인접하여 배치된 산란 패턴(30)이 이루는 행을 제1 산란 패턴행이라 하면, 입광면(10s1)에서 대광면(10s3) 측으로 순서대로 제2 산란 패턴행, 제3 산란 패턴행, 및 제4 산란 패턴행을 정의할 수 있다. 각 산란 패턴(30)의 면적은 제1 산란 패턴행에 위치하는 산란 패턴(30)의 면적(rb1), 제2 산란 패턴행에 위치하는 산란 패턴(30)의 면적(rb2), 제3 산란 패턴행에 위치하는 산란 패턴(30)의 면적(rb3), 제4 산란 패턴행에 위치하는 산란 패턴(30)의 면적(rb4) 순으로 차례대로 증가할 수 있다.
또한, 산란 패턴(30)은 제2 방향(y)을 따라 서로 다른 간격으로 배치될 수 있다. 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 각 산란 패턴(30) 간의 간격이 좁아질 수 있다.
예를 들어, 제1 산란 패턴행에 위치하는 산란 패턴(30)과 제2 산란 패턴행에 위치하는 산란 패턴(30) 간의 간격(tb1), 제2 산란 패턴행에 위치하는 산란 패턴(30)과 제3 산란 패턴행에 위치하는 산란 패턴(30) 간의 간격(tb2), 제3 산란 패턴행에 위치하는 산란 패턴(30)과 제4 산란 패턴행에 위치하는 산란 패턴(30) 간의 간격(tb3) 순으로 차례대로 좁아질 수 있다.
따라서, 각 산란 패턴(30)의 면적 및 간격을 통해 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 산란 패턴(30)의 배치 밀도가 증가할 수 있다.
각 산란 패턴(30)의 배치 밀도 조절 방법은 상술한 패턴의 면적 및 간격에 한정되지 않는다. 다른 실시예로 각 산란 패턴(30)의 크기는 서로 동일하되, 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 더 많은 수의 산란 패턴(30)이 배치되는 것을 통해 배치 밀도를 조절할 수도 있다.
또한, 산란 패턴(30)의 면적 및 간격이 아닌 형상, 면특성, 및 재료 등을 조절하여 배치 밀도를 조절하는 것과 동일한 효과를 얻을 수도 있다.
도 6은 파장 변환 패턴 및 산란 패턴의 영역에 따른 상대적인 배치 밀도를 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이 파장 변환 패턴(20) 및 산란 패턴(30)은 배치 영역에 따라 밀도가 달라질 수 있다. 도 6의 그래프에서 X축은 입광면(10s1)으로부터의 거리를 의미하고, Y축은 패턴의 상대적인 밀도를 의미한다. 본 그래프에서는 입광면(10s1)으로부터 대광면(10s3) 까지의 거리가 800mm인 도광판(10)을 예로 들어 설명하고 있으나, 이로 인해 도광판(10)의 크기가 제한되는 것은 아니다. 이하에서 X축 상 0mm인 영역은 입광면(10s1)이고, 800mm인 영역은 대광면(10s3)인 것으로 설명한다.
도 6을 더 참조하면, 도 6의 그래프는 제1 곡선(D20) 및 제2 곡선(D30)을 포함한다. 제1 곡선(D20)은 파장 변환 패턴(20)의 상대 밀도를 의미하고, 제2 곡선(D30)은 산란 패턴(30)의 상대 밀도를 의미한다. 여기서 상대 밀도는 대광면(10s3) 측에서의 각 패턴의 최대 배치 밀도 대비 다른 영역에서의 배치 밀도를 상대적으로 표현한 것이다. 제1 곡선(D20)과 제2 곡선(D30) 모두 대광면(10s3) 측에서 상대 밀도가 1.0인 것으로 나타나고 있으나, 이는 각 패턴의 상대 밀도이므로 파장 변환 패턴(20)의 배치 밀도와 산란 패턴(30)의 배치 밀도가 동일함을 의미하는 것은 아니다. 예컨대, 전체적으로 파장 변환 패턴(20)의 배치 밀도가 산란 패턴(30)의 배치 밀도보다 클 수 있다.
제1 곡선(D20)은 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 파장 변환 패턴(20)의 배치 밀도가 상승하는 것을 나타낸다. 상술한 바와 같이 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 도광판(10)에 의해 인도되는 광량이 감소하므로 대광면(10s3) 측에서 광 변환 효율을 증가시키기 위해 파장 변환 패턴(20)의 배치 밀도가 증가할 수 있다. 입광면(10s1)에서도 파장 변환 패턴(20)은 일부 배치되어 도광판(10) 내부로 입사된 광을 변환할 수 있다.
제2 곡선(D30)도 제1 곡선(D20)과 마찬가지로 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 산란 패턴(30)의 배치 밀도가 상승하는 것을 나타낸다. 제1 곡선(D20)과 비교하여 제2 곡선(D30)을 살펴보면, 입광면(10s1) 측에서 산란 패턴(30)은 거의 배치되지 않고, 대광면(10s3) 측으로 갈수록 산란 패턴(30)이 급격히 증가하는 것을 알 수 있다. 대광면(10s3) 측으로 갈수록 산란 패턴(30)이 증가하는 것과 관련하여 도 7 내지 도 9를 참조하여 후술하기로 한다.
다시 도 1 내지 도 5를 참조하면, 산란 패턴(30)은 파장 변환 패턴(20)의 사이에 배치되되, 서로 이격될 수 있다. 구체적으로 각 산란 패턴(30)이 이루는 산란 패턴열은 각 파장 변환 패턴(20)이 이루는 파장 변환 패턴열의 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 산란 패턴열은 제2 파장 변환 패턴열과 제3 파장 변환 패턴열 사이에 배치될 수 있다. 또한, 각 산란 패턴(30)이 이루는 산란 패턴행은 각 파장 변환 패턴(20)이 이루는 파장 변환 패턴행 사이에 배치될 수 있다.
파장 변환 패턴(20)과 산란 패턴(30)은 도광판(10)의 하면(10b)에 배치되는 바, 서로 중첩될 경우 파장 변환 패턴(20)의 파장 변환 효율과 산란 패턴(30)의 출광 효율이 감소할 수 있다. 따라서, 파장 변환 패턴(20)과 산란 패턴(30)은 평면상 서로 중첩되지 않고 이격되어 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 파장 변환 패턴(20)과 산란 패턴(30)이 서로 다른 면 상에 배치될 경우, 예컨대, 파장 변환 패턴(20)은 도광판(10)의 상면(10a) 상에 배치되고, 산란 패턴(30)은 도광판(10)의 하면(10b) 상에 배치되는 경우, 파장 변환 패턴(20)과 산란 패턴(30)은 평면상 각 패턴의 일부가 중첩될 수도 있다.
패시베이션층(40)은 도광판(10)의 하면(10b)에 배치되어 파장 변환 패턴(20)과 산란 패턴(30)을 덮도록 배치될 수 있다. 패시베이션층(40)은 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 한다. 패시베이션층(40)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나, 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 패시베이션층(40)은 실리콘 질화물로 이루어질 수 있다.
패시베이션층(40)은 파장 변환 패턴(20)을 완전히 덮을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 패시베이션층(40)은 파장 변환 패턴(20)과 더불어 산란 패턴(30)을 완전히 덮을 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서 산란 패턴(30)은 패시베이션층(40)에 의해 덮이지 않을 수 있다.
패시베이션층(40)의 두께는 파장 변환 패턴(20)보다 작을 수 있다. 패시베이션층(40)의 두께는 0.1㎛ 내지 2㎛일 수 있다. 패시베이션층(40)의 두께가 0.1㎛ 이상이면 유의미한 수분/산소 침투 방지 기능을 발휘할 수 있고, 0.3㎛ 이상이면 실효적인 수분/산소 침투 방지 기능을 가질 수 있다. 패시베이션층(40)의 두께가 2㎛ 이하인 것이 박막화 및 투과율 관점에서 유리하다. 예시적인 실시예에서, 패시베이션층(40)의 두께는 약 0.4㎛일 수 있다.
파장 변환 패턴(20), 특히 그에 포함된 파장 변환 입자는 수분/산소에 취약하다. 파장 변환 필름의 경우 파장 변환층 상하면에 배리어 필름을 적층하여 파장 변환층으로의 수분/산소 침투를 막지만, 본 실시예의 경우 배리어 필름 없이 파장 변환 패턴(20)이 도광판(10)에 직접 배치되므로 배리어 필름을 대신하여 파장 변환 패턴(20)을 보호하는 밀봉 구조가 필요하다. 상기 밀봉 구조는 패시베이션층(40)과 도광판(10)에 의해 구현될 수 있다.
패시베이션층(40)은 파장 변환 패턴(20) 및 산란 패턴(30)에 비해 얇은 두께를 가지고, 도광판(10) 하면(10b)의 표면 형상을 따라 대략 균일한 두께로 배치될 수 있다. 도면에 도시된 패시베이션층(40)은 설명의 편의상 평면인 것으로 도시되었으나, 상술한 바와 같이 표면 형상을 따라 일정한 두께로 배치될 수 있음은 물론이다.
패시베이션층(40)은 증착 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 파장 변환 패턴(20)과 산란 패턴(30)이 순차 형성된 도광판(10) 상에 화학 기상 증착 방법을 이용하여 패시베이션층(40)을 형성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 다양한 적층 방법이 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 광학 부재(100)는 일체화된 단일 부재로서 광 가이드 기능과 파장 변환 기능을 동시에 수행할 수 있다. 일체화된 단일 부재는 표시 장치의 조립 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 광학 부재(100)는 파장 변환 패턴(20)을 패시베이션층(40)으로 밀봉함으로써, 파장 변환 패턴(20)의 열화를 방지할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 파장 변환 패턴 및 산란 패턴의 광학 특성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
구체적으로 도 7은 도 2의 광학 부재(100) 및 광원(400)을 A3-A3' 선을 따라 자른 단면도이며, 광원(400)으로부터 방출된 광이 도광판(10) 내부에 입사되어 진행하는 모습을 개략적으로 나타낸다. 도 8은 도 7의 Q1 영역을 확대한 도면이고, 도 9는 도 7의 Q2 영역을 확대한 도면이다.
도 7을 참조하면, 광원(400)은 도광판(10)의 입광면(10s1)측에 배치되어 도광판(10)의 내부로 광을 출사할 수 있다. 광원(400)은 모든 방향으로 균일하게 광을 방출하는 램버시안(Lambertian) 방출을 할 수 있다. 광원(400)으로부터 방출된 광은 도광판(10)의 내부로 입사할 수 있다. 도광판(10)의 내부로 입사된 광은 내부 전반사에 의해 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 진행할 수 있다. 예컨대, 제5 광(L5)은 도광판(10)의 상면 중 입광면(10s1)에 인접한 영역에 입사하는 광을 나타낸다. 도광판(10)의 상면은 공기층과 맞닿아 있는 바, 굴절률 차이가 내부 전반사가 발생하기에 충분할 수 있다. 즉, 제5 광(L5)은 도광판(10) 내부에서 전반사에 의해 대광면(10s3) 측으로 가이드될 수 있다.
제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 도광판(10)의 내부로 입사된 광 중 도광판(10)의 하면(10b) 측으로 진행하는 광이다. 제1 광(L1)은 도광판(10)의 하면(10b)에 배치된 파장 변환 패턴(20) 중 입광면(10s1)에 가장 인접하여 배치된 제1 파장 변환 패턴(20a)에 입사되고, 제2 광(L2)은 도광판(10)의 하면(10b)에 배치된 파장 변환 패턴(20) 중 대광면(10s3)에 가장 인접하여 배치된 제2 파장 변환 패턴(20b)에 입사된다.
제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 모두 파장 변환 패턴(20)으로 입사하여 파장이 변환될 수 있다. 즉, 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 광원(400)에서 방출된 광으로 블루광이고, 파장 변환 패턴(20)에 입사된 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 파장 변환되어 그린광 및 레드광을 더 포함하여 방출될 수 있다.
제1 파장 변환 패턴(20a)에 의해 파장 변환된 제1 광(L1)과 제2 파장 변환 패턴(20b)에 의해 파장 변환된 제2 광(L2)의 색상은 서로 상이할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 입광면(10s1)에 인접한 제1 파장 변환 패턴(20a)에 입사된 제1 광(L1)과 대광면(10s3)에 인접한 제2 파장 변환 패턴(20b)에 입사된 제2 광(L2)의 입사각이 서로 달라 각 파장 변환 패턴(20)의 내부 광로차가 발생하여 제1 광(L1)과 제2 광(L2)이 포함하는 레드광 및 그린광의 크기가 차이날 수 있다.
Q1영역은 제1 파장 변환 패턴(20a)에 제1 광(L1)이 입사되는 영역이고, Q2영역은 제2 파장 변환 패턴(20b)에 제2 광(L2)이 입사되는 영역이다. Q1영역 및 Q2영역을 확대한 도 8 및 도 9를 더 참조하여 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)의 색차에 대해 설명한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 파장 변환 패턴(20a)에 입사된 제1 광(L1)은 도광판(10)의 하면(10b)과 제1 입사각(θ1)을 이룰 수 있다. 제2 파장 변환 패턴(20b)에 입사된 제2 광(L2)은 도광판(10)의 하면(10b)과 제2 입사각(θ2)을 이룰 수 있다. 제2 파장 변환 패턴(20b)에 비해 제1 파장 변환 패턴(20a)이 입광면(10s1)에 인접하여 배치되므로 제1 파장 변환 패턴(20a)에 입사되는 제1 광(L1)의 제1 입사각(θ1)이 제2 파장 변환 패턴(20b)에 입사되는 제2 광(L2)의 제2 입사각(θ2)보다 클 수 있다.
제1 입사각(θ1)의 크기가 제2 입사각(θ2)의 크기보다 크므로, 제1 파장 변환 패턴(20a)의 내부를 이동하는 제1 광(L1)의 제1 광로(LP1)의 길이가 제2 파장 변환 패턴(20b)의 내부를 이동하는 제2 광(L2)의 제2 광로(LP2)의 길이보다 길 수 있다.
즉, 제1 광(L1)에 비해 제2 광(L2)이 더 오래 파장 변환 패턴(20)의 내부에 머물 수 있으며, 그에 따라 제2 광(L2)은 제2 파장 변환 패턴(20b)의 내부에 위치하는 파장 변환 입자에 의해 더 많은 광이 파장 변환될 수 있다. 따라서, 제2 광(L2)은 제1 광(L1)보다 더 많은 레드광 및 그린광을 포함할 수 있다. 다시 말해, 제2 광(L2)은 제1 광(L1)에 비해 누르스름한(yellowish) 색상일 수 있다.
결과적으로, 도광판(10)의 하면(10b)에 파장 변환 패턴(20)만 배치될 경우, 도광판(10)의 입광면(10s1) 측에서 출사되는 광과 도광판(10)의 대광면(10s3) 측에서 출사되는 광이 서로 색상 차이가 발생할 수 있다. 이러한 출사광의 색상 차는 산란 패턴(30)에 의해 보상될 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 제3 광(L3)은 도광판(10)의 하면(10b)에 배치된 산란 패턴(30) 중 입광면(10s1)에 가장 인접하여 배치된 제1 산란 패턴(30a)에 입사되고, 제4 광(L4)은 도광판(10)의 하면(10b)에 배치된 산란 패턴(30) 중 대광면(10s3)에 가장 인접하여 배치된 제2 산란 패턴(30b)에 입사된다.
제3 광(L3) 및 제4 광(L4)은 블루광이고, 각각 제1 산란 패턴(30a) 및 제2 산란 패턴(30b)에 입사하여 도광판(10)의 상면(10a) 측으로 출사될 수 있다. 외부로 출사된 제3 광(L3) 및 제4 광(L4)은 상술한 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)과 혼합되어 입광면(10s1)과 대광면(10s3)에서의 색차를 개선할 수 있다.
제1 산란 패턴(30a)의 면적은 제2 산란 패턴(30b)의 면적에 비해 작을 수 있다. 즉, 대광면(10s3) 측에 배치된 산란 패턴(30)의 배치 밀도가 더 클 수 있다.
상술한 바와 같이 산란 패턴(30)은 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 배치 밀도가 커진다. 동일한 양의 빛이 입사되더라도 산란 패턴(30)의 배치 밀도가 높을수록 더 많은 광이 도광판(10)의 상면(10a) 측으로 출사될 수 있다. 제1 산란 패턴(30a)은 입광면(10s1)에 인접하여 배치되는 바, 제2 산란 패턴(30b)에 비해 더 많은 광이 입사될 수 있으나, 제2 산란 패턴(30b)의 면적이 제1 산란 패턴(30b)에 비해 크고 배치 밀도가 높아 제2 산란 패턴(30b)이 더 많은 블루광을 외부로 출사시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 파장 변환 패턴(20)이 외부로 출사하는 광의 색상은 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 누르스름(yellowish)할 수 있다. 이에 따라 산란 패턴(30)은 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 배치 밀도가 높아지고, 산란 패턴(30)이 외부로 출사하는 블루광의 크기도 대광면(10s3) 측으로 갈수록 커진다. 결과적으로 도광판(10)의 상면(10a) 측으로 출사되는 광은 전체적으로 색차가 개선되어 전체적으로 균일하게 출사될 수 있다.
산란 패턴(30)에 의한 색차 개선 효과를 확인하기 위하여, 산란 패턴(30)을 포함하는 도광판(10)과 그 비교예로서 산란 패턴(30)을 포함하지 않고, 파장 변환 패턴(30)만 포함하는 도광판을 준비하였다. 도 11 내지 도 14는 각각의 도광판을 사용하여 산란 패턴를 포함하지 않는 구조 대비 산란 패턴을 포함하는 구조에 있어서, 입광부 및 대광부의 색차 개선 효과를 설명하기 위한 그래프이다. 구체적으로, 도 11 및 도 12는 산란 패턴을 포함하지 않는 구조의 색 좌표를 나타내는 그래프이며, 도 13 및 도 14는 산란 패턴을 포함하는 구조의 색 좌표를 나타내는 그래프이다. 이하에서 색 좌표란 CIE 1931 좌표계에 따른 색 좌표를 의미한다. 색 좌표는 x값 및 y값을 포함하고, 상기 x값 및 y값에 따라 색상이 결정될 수 있다.
우선, 도 11 및 도 12를 참조하면, 도 11 및 도 12의 X축은 도광판(10)의 입광면(10s1)으로부터 대광면(10s3)까지의 거리를 나타내며, 0mm은 입광면(10s1)을 의미하고, 800mm은 대광면(10s3)을 의미한다. 도 11의 Y축은 산란 패턴을 포함하지 않는 도광판의 입광면(10s1)으로부터 거리에 따른 색 좌표의 x값(X1)을 의미한다. 도 12의 Y축은 산란 패턴을 포함하지 않는 도광판의 입광면(10s1)으로부터 거리에 따른 색 좌표의 y값(Y1)을 의미한다.
산란 패턴을 포함하지 않는 도광판의 x값(X1) 및 y값(Y1)은 모두 대광면(10s3) 측으로 갈수록 상승하는 것을 알 수 있다. 대광면(10s3) 측으로 갈수록 x값(X1) 및 y값(Y1)이 상승하는 것은 블루광의 비중이 낮아지고 점차 색상이 변하여 누르스름(yellowish)해지는 것을 의미한다. 즉, 도 11 및 도 12의 그래프에서 입광면(10s1)과 대광면(10s3)에서의 x값(X1)의 차이와 y값(Y1)의 차이는 입광면(10s1)과 대광면(10s3)의 색차를 의미한다.
한편, 도 13 및 도 14를 참조하면, 산란 패턴을 포함하는 도광판의 x값(X2) 및 y값(Y2)은 전체적으로 일정한 값을 가지는 것을 알 수 있다. 즉, 상술한 산란 패턴을 포함하지 않는 도광판에 비해 입광면(10s1)과 대광면(10s3)의 x값(X2) 및 y값(Y2)의 차이가 크지 않으며, 색차가 개선됨을 알 수 있다.
이하, 광학 부재의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 이전에 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다. 이하에서 각 도면의 절단선들은 평면상 도 2에 도시된 각 절단선들과 동일한 위치를 절단한 것을 의미한다.
도 15 내지 도 17은 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다. 도 18은 도 17에 도시된 구조의 변형예를 나타낸다. 도 15 내지 도 18의 실시예는 산란 패턴(30_1)이 도광판(10)의 하면(10b)에 오목 홈 패턴으로 형성되는 점에서 도 1 내지 도 5의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는 도 1 내지 도 5의 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 백라이트 유닛(101_1)은 광학 부재(100_1) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100_1)는 도광판(10_1), 파장 변환 패턴(20), 산란 패턴(30_1) 및 파장 변환 패턴(20)을 덮는 패시베이션층(40)을 포함한다.
산란 패턴(30_1)은 도광판(10_1)의 하면(10_1b)에 오목 홈 패턴으로 형성될 수 있다. 예컨대, 산란 패턴(30_1)은 도광판(10_1)의 하면(10_1b)의 표면 형상으로 이루어질 수 있다. 파장 변환 패턴(20)은 도광판(10_1)의 하면(10_1b)에 오목 홈으로 산란 패턴(30_1)을 형성한 뒤, 산란 패턴(30_1)과 중첩되지 않도록 형성할 수 있다. 산란 패턴(30_1)은 상술한 실시예에의 산란 패턴(30)과 동일하게 도광판(10_1) 내부에서 진행하는 빛의 진행 각도를 바꿔 도광판(10_1)의 상측의 외부로 출사시킬 수 있다.
입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 도광판(10_1)의 오목 홈의 면적이 증가할 수 있으며, 오목 홈 간의 간격이 감소할 수 있다. 즉, 오목 홈 형태의 산란 패턴(30_1)의 배치 밀도가 점차 증가할 수 있다. 또는, 오목 홈의 면적은 동일하되, 오목 홈 패턴의 수가 점차 증가할 수도 있다.
산란 패턴(30_1) 및 파장 변환 패턴(20)을 형성한 뒤, 도광판(10_1)의 하면(10_1b)에 패시베이션층(40)이 배치될 수 있다. 패시베이션층(40)은 도광판(10_1)의 하면(10_1b)에 형성된 산란 패턴(30_1)을 덮을 수 있다. 산란 패턴(30_1)이 오목 홈 패턴인 바, 산란 패턴(30_1)이 형성된 지점에서 패시베이션층(40)과 도광판(10_1)의 사이에 공기층이 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 패시베이션층(40)은 도광판(10_1)의 하면(10_1b)의 표면 형상을 따라 균일한 두께로 형성될 수도 있다. 도 18의 백라이트 유닛(101_1a)은 상술한 바와 같이 패시베이션층(40a)이 산란 패턴(30_1)이 형성된 도광판(10_1)의 하면(10_1b)의 표면 형상을 따라 균일한 두께로 형성되는 것을 예시한다.
도 19 내지 도 21은 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다. 도 19 내지 도 21의 실시예는 산란 패턴(30_2)이 도광판(10)의 하면(10b)이 아닌 패시베이션층(40)의 하면에 배치되는 점에서 도 1 내지 도 5의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 백라이트 유닛(101_2)은 광학 부재(100_2) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100_2)는 도광판(10), 파장 변환 패턴(20), 산란 패턴(30_2) 및 패시베이션층(40)을 포함한다.
산란 패턴(30_2)은 패시베이션층(40)의 하면에 배치될 수 있다. 즉, 도광판(10)의 하면(10b)에 파장 변환 패턴(20)이 배치되고, 패시베이션층(40)은 파장 변환 패턴(20)을 커버하도록 배치될 수 있다. 그 후 산란 패턴(30_2)은 패시베이션층(40)의 하면에 배치될 수 있다.
산란 패턴(30_2)의 형상 및 배치는 도 1 내지 도 5의 실시예와 동일할 수 있다. 즉, 산란 패턴(30_2)은 파장 변환 패턴(20)과 평면상 중첩하지 않도록 배치될 수 있고, 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 배치 밀도가 커질 수 있다. 다만, 산란 패턴(30_2)의 형상 및 배치는 이에 제한되지 않는다.
도면상 도시되지 않았으나, 몇몇 실시예에서 산란 패턴(30_2)은 평면상 파장 변환 패턴(20)과 일부분이 중첩될 수 있다. 즉, 산란 패턴(30_2)과 파장 변환 패턴(20)은 서로 다른 층 상에 배치되므로, 서로 중첩될 수도 있다. 예컨대, 산란 패턴(30_2)의 면적은 도 1 내지 도 5의 실시예의 산란 패턴(30)의 면적보다 클 수 있다. 산란 패턴(30_2)의 면적이 커질 경우, 적어도 일 부분에서 파장 변환 패턴(20)과 중첩될 수 있으나, 더 많은 광을 외부로 출사할 수 있다. 색차 개선을 위한 블루광이 부족할 경우, 실시예에 따라 산란 패턴(30_2)을 파장 변환 패턴(20)과 다른 층에 배치하고 면적을 늘려 색차 개선을 위한 블루광을 충분히 출사시킬 수 있다.
도 22 내지 도 24는 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다. 도 22 내지 도 24의 실시예는 산란 패턴(30_3)이 패시베이션층(40)의 하면에 별도의 패턴층으로 형성되는 점에서 도 19 내지 도 21의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 22 내지 도 24를 참조하면, 백라이트 유닛(101_3)은 광학 부재(100_3) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100_3)는 도광판(10), 파장 변환 패턴(20), 산란 패턴(30_3), 및 패시베이션층(40)을 포함할 수 있다.
산란 패턴(30_3)은 별도의 패턴층의 형태로 제공될 수 있다. 구체적으로 산란 패턴(30_3)은 레진층(30_3m) 및 레진층(30_3m)의 하면에 형성된 패턴부(30_3p)를 포함할 수 있다. 산란 패턴(30_3)을 임프린팅(imprinting) 방법으로 형성하는 경우, 도광판(10)의 굴절률과 같거나 큰 레진층(30_3m)을 이용하여 형성할 수 있다. 즉, 패시베이션층(40)의 하면에 레진층(30_3m)을 형성한 뒤, 스탬퍼를 사용하여 레진층(30_3m)의 하면에 패턴부(30_3p)를 형성할 수 있다. 다만, 별도의 패턴층으로 제공되는 산란 패턴(30_3)을 형성하는 방법은 예시적인 것이며, 이에 제한되지 않는다.
산란 패턴(30_3)을 별도의 패턴층으로 제공하는 점 외에 산란 패턴(30_3)의 형성 및 배치는 도 19 내지 도 21에서 설명한 산란 패턴(30_2)과 동일하거나 유사할 수 있는 바, 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 몇몇 실시예에서 산란 패턴(30_3)의 패턴부(30_3p)는 평면상 파장 변환 패턴(20_3)과 적어도 일부가 중첩할 수도 있다.
도 25 내지 도 27은 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다. 도 25 내지 도 27의 실시예는 파장 변환 패턴(20_4) 및 패시베이션층(40_4)이 도광판(10)의 상면(10a)에 배치되고, 산란 패턴(30_4)은 도광판(10)의 하면(10b)에 배치되는 점에서 도 1 내지 도 5의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 25 내지 도 27을 참조하면, 백라이트 유닛(101_4)은 광학 부재(100_4) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100_4)는 도광판(10), 파장 변환 패턴(20_4), 산란 패턴(30_4), 및 패시베이션층(40_4)을 포함할 수 있다.
파장 변환 패턴(20_4)은 도광판(10)의 상면(10a)에 배치될 수 있다. 평면상 파장 변환 패턴(20_4)의 배치는 도 1 내지 도 5의 실시예와 동일할 수 있다. 즉, 파장 변환 패턴(20_4)은 입광면(10s1) 측에서 대광면(10s3) 측으로 갈수록 배치 밀도가 높아질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 파장 변환 패턴(20_4)은 파장 변환 효율을 높이기 위해, 면적이 증가할 수 있다.
산란 패턴(30_4)은 도광판(10)의 하면(10b)에 배치될 수 있다. 산란 패턴(30_4)의 구체적인 형상 및 배치는 상술한 실시예와 동일하거나 유사할 수 있다. 즉, 산란 패턴(30_4)은 평면상 파장 변환 패턴(20_4)과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 산란 패턴(30_4)은 파장 변환 패턴(20_4)과 평면상 중첩될 수도 있다. 산란 패턴(30_4)과 파장 변환 패턴(20_4)이 평면상 중첩되더라도 산란 패턴(30_4)의 형상 및 면특성 등을 조절하여 산란 패턴(30_4)에 의해 출사되는 광이 파장 변환 패턴(20_4)에 입사되지 않고 외부로 출사되도록 할 수 있다.
도 28 내지 도 30은 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다. 도 28 내지 도 30의 실시예는 산란 패턴(30_5)이 도광판(10_5)의 하면(10_5b)에 오목 홈 패턴으로 형성되는 점에서 도 25 내지 도 27의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 28 내지 도 30을 참조하면, 백라이트 유닛(101_5)은 광학 부재(100_5) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100_5)는 도광판(10_5), 파장 변환 패턴(20_5), 산란 패턴(30_5), 및 패시베이션층(40_5)을 포함할 수 있다.
파장 변환 패턴(20_5)은 도 25 내지 도 27의 실시예와 같이 도광판(10_5)의 상면(10_5a)에 배치되고, 패시베이션층(40_5)은 파장 변환 패턴(20_5)을 커버하도록 도광판(10_5)의 상면(10_5a)에 배치될 수 있다.
산란 패턴(30_5)은 도 15 내지 도 17의 실시예와 같이 도광판(10_5)의 하면(10_5b)에 오목 홈 패턴으로 형성될 수 있다. 산란 패턴(30_5)의 구체적인 형상 및 배치는 상술한 실시예의 산란 패턴(도 16의 '30_1')과 동일하거나 유사할 수 있는 바, 자세한 설명은 생략한다. 다만, 몇몇 실시예에서 산란 패턴(30_5)은 평면상 파장 변환 패턴(20_5)과 적어도 일부가 중첩할 수도 있다.
도 31 내지 도 33은 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도들이다. 도 31 내지 도 33의 실시예는 산란 패턴(30_6)이 도광판(10)의 하면(10b)에 별도의 패턴층으로 형성되는 점에서 도 25 내지 도 27의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 31 내지 도 33을 참조하면, 백라이트 유닛(101_6)은 광학 부재(100_6) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100_6)는 도광판(10), 파장 변환 패턴(20_6), 산란 패턴(30_6) 및 패시베이션층(40_6)을 포함할 수 있다.
파장 변환 패턴(20_6)은 도 25 내지 도 27의 실시예와 같이 도광판(10)의 상면(10a)에 배치되고, 패시베이션층(40_6)은 파장 변환 패턴(20_6)을 커버하도록 도광판(10)의 상면(10a)에 배치될 수 있다.
산란 패턴(30_6)은 도 22 내지 도 24의 실시예와 같이 별도의 패턴층으로 제공될 수 있다. 산란 패턴(30_6)은 레진층(30_6m) 및 레진층(30_3m)의 하면에 형성된 패턴부(30_3p)를 포함할 수 있다. 패턴부(30_3p)는 레진층(30_3m) 상에 임프린팅(imprinting) 방법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이 외의 산란 패턴(30_6)의 구체적인 형상 및 배치는 상술한 실시예의 산란 패턴(도 23의 '30_3')과 동일하거나 유사할 수 있는 바, 자세한 설명은 생략한다. 다만, 몇몇 실시예에서 산란 패턴(30_6)의 패턴부(30_6p)는 평면상 파장 변환 패턴(20_6)과 적어도 일부가 중첩할 수도 있다.
도 34 내지 도 37은 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면도들이다. 도 34 내지 도 37의 실시예는 평면상 파장 변환 패턴(20_7, 20_8, 20_9, 20_10) 및 산란 패턴(30_7, 30_8, 30_9, 30_10)의 배치 관계가 도 1 내지 도 5의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 34를 참조하면, 백라이트 유닛(101_7)은 광학 부재(100_7) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100_7)는 평면상 파장 변환 패턴(20_7)이 이루는 열과 동일선 상에 배치되는 산란 패턴(30_7)을 포함할 수 있다. 구체적으로 복수의 파장 변환 패턴(20_7)은 행과 열을 이루어 배치되고, 도 34는 6행 6열의 구조로 배치된 것을 예시한다. 또한, 복수의 산란 패턴(30_7)도 행과 열을 이루어 배치되며, 도면은 4행 6열의 구조로 배치된 것을 예시한다.
도 1 내지 도 5의 실시예와 달리 산란 패턴(30_7)이 이루는 산란 패턴열은 파장 변환 패턴(20_7)이 이루는 파장 변환 패턴열의 사이에 배치되는 것이 아닌, 동일한 열에 배치될 수 있다. 즉, 각 산란 패턴열은 파장 변환 패턴열과 동일선 상에 배치될 수 있다. 본 실시예에 따른 평면 구조는 파장 변환 패턴(20_7)과 산란 패턴(30_7)이 평면상 서로 중첩하지 않는 바, 상술한 다양한 실시예에 따른 광학 부재(100_1 내지 100_6)에 모두 적용될 수 있다.
도 35를 참조하면, 백라이트 유닛(101_8)은 광학 부재(100_8) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100_8)는 평면상 파장 변환 패턴(20_8)이 이루는 행과 동일선 상에 배치되는 산란 패턴(30_8)을 포함할 수 있다. 구체적으로 복수의 파장 변환 패턴(20_8)은 행과 열을 이루어 배치되고, 도 34는 6행 6열의 구조로 배치된 것을 예시한다. 또한, 복수의 산란 패턴(30_8)도 행과 열을 이루어 배치되며, 도면은 4행 5열의 구조로 배치된 것을 예시한다.
상술한 실시예와 달리 산란 패턴(30_8)이 이루는 산란 패턴행은 파장 변환 패턴(20_8)이 이루는 파장 변환 패턴행의 사이에 배치되는 것이 아닌, 동일한 행에 배치될 수 있다. 즉, 각 산란 패턴행은 파장 변환 패턴행과 동일선 상에 배치될 수 있다. 본 실시예에 따른 평면 구조는 파장 변환 패턴(20_8)과 산란 패턴(30_8)이 평면상 서로 중첩하지 않는 바, 상술한 다양한 실시예에 따른 광학 부재(100_1 내지 100_6)에 모두 적용될 수 있다.
도 36을 참조하면, 백라이트 유닛(101_9)은 광학 부재(100_9) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100_9)는 평면상 파장 변환 패턴(20_9)과 중첩하는 산란 패턴(30_9)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 파장 변환 패턴(20_9)과 산란 패턴(30_9)이 도 1 내지 도 5의 실시예와 같이 서로 동일한 층에 배치된 경우, 평면상 중첩 구조로 배치될 수 없다. 그러나, 파장 변환 패턴(20_9)과 산란 패턴(30_9)이 서로 다른 층에 배치되는 경우, 파장 변환 패턴(20_9)과 산란 패턴(30_9)의 적어도 일부가 서로 중첩하고, 몇몇 실시예에서 파장 변환 패턴(20_9)과 산란 패턴(30_9)은 완전히 중첩하여 포함관계를 이룰 수 있다.
본 실시예에 따른 평면 구조는 파장 변환 패턴(20_9)과 산란 패턴(30_9)이 평면상 서로 중첩하는 바, 상술한 다양한 실시예 중 파장 변환 패턴(20_9)과 산란 패턴(30_9)이 동일한 층에 배치되는 실시예들에 따른 광학 부재(100, 100_1)에는 적용되지 않을 수 있다. 파장 변환 패턴(20_9)과 산란 패턴(30_9)이 서로 다른 층에 배치되는 실시예에 따른 광학 부재(100_2 내지 100_6)에 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 37을 참조하면, 백라이트 유닛(101_10)은 광학 부재(100_10) 및 광원(400)을 포함한다. 광학 부재(100_10)는 평면상 파장 변환 패턴(20_10)과 중첩하는 제3 산란 패턴(30_10a) 및 파장 변환 패턴(20_10)과 중첩하지 않는 제4 산란 패턴(30_10b)을 포함할 수 있다. 제3 산란 패턴(30_10a)은 도 36의 실시예와 같이, 파장 변환 패턴(20_10)과 서로 다른 층에 배치되는 경우, 파장 변환 패턴(20_10)과 적어도 일부가 서로 중첩하고, 몇몇 실시예에서 파장 변환 패턴(20_10)과 제3 산란 패턴(30_10a)은 완전히 중첩하여 포함관계를 이룰 수 있다.
또한, 제4 산란 패턴(30_10b)은 도 1 내지 도 5의 실시예와 같이 평면상 파장 변환 패턴(20_10)과 중첩하지 않도록 배치될 수 있다. 제4 산란 패턴(30_10b)은 파장 변환 패턴(20_10)과 중첩하지 않으므로 파장 변환 패턴(20_10)과 동일층에 배치될 수 있다.
제3 산란 패턴(30_10a)과 제4 산란 패턴(30_10b)은 서로 동일한 층에 함께 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 제3 산란 패턴(30_10a)의 경우, 파장 변환 패턴(20_10)과 다른 층에 배치되고, 제4 산란 패턴(30_10b)의 경우, 파장 변환 패턴(20_10)과 동일 층에 배치되어, 제3 산란 패턴(30_10a) 및 제4 산란 패턴(30_10b)이 서로 다른 층에 배치될 수도 있다.
입광면(10s1)과 대광면(10s3)의 색차를 개선하기 위한 블루광 출광 패턴이 부족한 경우, 광학 부재(100_10)는 평면상 파장 변환 패턴(20_10)과 중첩하는 제3 산란 패턴(30_10a) 및 파장 변환 패턴(20_10)과 중첩하지 않는 제4 산란 패턴(30_10b)을 모두 포함하여 입광면(10s1)과 대광면(10s3)의 색차를 개선하기 위한 충분한 블루광을 출광시킬 수 있다.
도 38은 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 38의 표시 장치(1000)는 도 1 내지 도 5에서 상술하였던 백라이트 유닛(101)을 포함할 수 있다. 설명의 편의상, 표시 장치 내부에 배치된 백라이트 유닛(101)의 단면도는 도 2의 백라이트 유닛(101)을 평면상 A3-A3'선을 따라 자른 도 5의 단면도인 것으로 설명한다. 그러나, 표시 장치 내부에 배치된 백라이트 유닛(101)은 하나의 예시일 뿐, 이에 한정되지 않으며, 앞서 설명한 모든 실시예의 백라이트 유닛(101_1 내지 101_10)이 본 실시예에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 38을 참조하면, 표시 장치(1000)는 백라이트 유닛(101) 및 백라이트 유닛(101)의 상부에 배치된 표시 패널(300)을 포함한다. 백라이트 유닛(101)은 광학 부재(100) 및 광원(400)을 포함한다.
광원(400)은 광학 부재(100)의 일측에 배치된다. 광원(400)은 광학 부재(100)의 도광판(10)의 입광면(10s1)에 인접 배치될 수 있다. 광원(400)은 복수의 점광원 또는 선광원을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 점광원은 LED(light emitting diode) 광원(410)일 수 있다. 복수의 LED 광원(410)은 인쇄회로기판(420)에 실장될 수 있다. LED 광원(410)은 청색광을 방출할 수 있다.
일 실시예에서 LED 광원(410)은 도 38에 도시된 바와 같이 상면으로 빛을 방출하는 상면 발광 LED일 수 있다. 이 경우, 인쇄회로기판(420)은 하우징(500)의 바닥면(510) 및 측벽(520) 상에 배치될 수 있다. 도면상 도시하지 않았으나, 다른 실시예에서 LED 광원은 측면으로 빛을 방출하는 측면 발광 LED일 수 있다. 이 경우, 인쇄 회로 기판은 하우징(500)의 바닥면(510) 상에 배치될 수 있다.
LED 광원(410)으로부터 방출된 청색광은 광학 부재(100)의 도광판(10)으로 입사된다. 광학 부재(100)의 도광판(10)은 빛을 인도하고, 도광판(10)의 상면(10a)이나 하면(10b)을 통해 출사시킨다. 광학 부재(100)의 파장 변환 패턴(20)은 도광판(10)으로부터 입사된 블루 파장의 빛의 일부를 다른 파장 예컨대 그린 파장과 레드 파장으로 변환한다. 변환된 그린 파장과 레드 파장의 빛은 변환되지 않은 블루 파장과 함께 상부로 방출되어 표시 패널(300) 측으로 제공된다.
표시 장치(1000)는 광학 부재(100)의 하부에 배치된 반사 부재(70)를 더 포함할 수 있다. 반사 부재(70)는 반사 필름이나 반사 코팅층을 포함할 수 있다. 반사 부재(70)는 광학 부재(100)의 도광판(10) 하면(10b)으로 출사된 빛을 반사하여 다시 도광판(10) 내부로 진입시킨다.
표시 패널(300)은 백라이트 유닛(101)의 상부에 배치된다. 표시 패널(300)은 백라이트 유닛(101)으로부터 빛을 제공받아 화면을 표시한다. 이와 같이 빛을 받아 화면을 표시하는 수광성 표시 패널의 예로는 액정 표시 패널, 전기 영동 패널 등을 들 수 있다. 이하에서는 표시 패널로서 액정 표시 패널의 예를 들지만, 이에 제한되지 않고 다른 다양한 수광성 표시 패널이 적용될 수 있다.
표시 패널(300)은 제1 기판(310), 제1 기판(310)에 대향하는 제2 기판(320) 및 제1 기판(310)과 제2 기판(320) 사이에 배치된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다. 제1 기판(310)과 제2 기판(320)은 상호 중첩한다. 일 실시예에서, 어느 하나의 기판이 다른 하나의 기판보다 커서 외측으로 더 돌출될 수 있다. 도면에서는 상부에 위치하는 제2 기판(320)이 더 크고, 광원(400)이 배치된 측면에서 돌출된 경우가 예시되어 있다. 제2 기판(320)의 돌출 영역은 구동칩이나 외부 회로 기판이 실장되는 공간을 제공할 수 있다. 예시된 예와는 다르게, 아래에 위치하는 제1 기판(310)이 제2 기판(320)보다 커서 외측으로 돌출될 수도 있다.
광학 부재(100)는 모듈간 결합 부재(610)를 통해 표시 패널(300)과 결합할 수 있다. 모듈간 결합 부재(610)는 평면상 사각틀 형상으로 이루어질 수 있다. 모듈간 결합 부재(610)는 표시 패널(300) 및 광학 부재(100)에서 각각 테두리 부위에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 모듈간 결합 부재(610)의 하면은 광학 부재(100)의 패시베이션층(40) 상면에 배치된다. 모듈간 결합 부재(610)의 하면은 패시베이션층(40) 상에서 파장 변환 패턴(20)의 상면에만 중첩하고 측면에는 중첩하지 않도록 배치될 수 있다.
모듈간 결합 부재(610)는 폴리머 수지나 접착 또는 점착 테이프 등을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 모듈간 결합 부재(610)는 광투과 저지 패턴의 기능을 더 수행할 수 있다. 예를 들어, 모듈간 결합 부재(610)가 블랙 안료나 염료 등과 같은 광 흡수 물질을 포함하거나, 반사 물질을 포함함으로써, 광투과 저지 기능을 수행할 수 있다.
표시 장치(1000)는 하우징(500)을 더 포함할 수 있다. 하우징(500)은 일면이 개방되어 있고, 바닥면(510) 및 바닥면(510)과 연결된 측벽(520)을 포함한다. 바닥면(510)과 측벽(520)에 의해 정의된 공간 내에 광원(400), 광학 부재(100)/표시 패널(300) 부착체 및 반사 부재(70)가 수납될 수 있다. 광원(400, 401), 반사 부재(70) 및 광학 부재(100)/표시 패널(300) 부착체는 하우징(500)의 바닥면(510) 상에 배치된다. 하우징(500)의 측벽(520)의 높이는 하우징(500) 내부에 놓인 광학 부재(100)/표시 패널(300) 부착체의 높이와 실질적으로 동일할 수 있다. 표시 패널(300)은 하우징(500)의 측벽 상단과 인접 배치되고, 이들은 하우징 결합 부재(620)에 의해 상호 결합할 수 있다. 하우징 결합 부재(620)는 평면상 사각틀 형상으로 이루어질 수 있다. 하우징 결합 부재(620)는 폴리머 수지나 접착 또는 점착 테이프 등을 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 적어도 하나의 광학 필름(200)을 더 포함할 수 있다. 하나 또는 복수의 광학 필름(200)은 광학 부재(100)와 표시 패널(300) 사이에서 모듈간 결합 부재(610)에 의해 둘러싸인 공간에 수납될 수 있다. 하나 또는 복수의 광학 필름(200)의 측면은 모듈간 결합 부재(610)의 내측면에 접하여 그에 부착될 수 있다. 도면에서는 광학 필름(200)과 광학 부재(100) 사이 및 광학 필름(200)과 표시 패널(300) 사이가 각각 이격된 경우를 예시적으로 도시하였지만, 상기 이격 공간이 필수적으로 요구되는 것은 아니다.
광학 필름(200)은 프리즘 필름, 확산 필름, 마이크로 렌즈 필름, 렌티큘러 필름, 편광 필름, 반사 편광 필름, 위상차 필름 등일 수 있다. 표시 장치(1000)는 동일한 종류 또는 상이한 종류의 복수의 광학 필름(200)을 포함할 수 있다. 복수의 광학 필름(200)이 적용되는 경우, 각 광학 필름(200)은 서로 중첩하도록 배치되고, 각각 측면이 모듈간 결합 부재(610)의 내측면에 접하여 그에 부착될 수 있다. 각 광학 필름(200) 사이는 이격되고, 그 사이에 공기층이 배치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 도광판
20: 파장 변환 패턴
30: 산란 패턴
40: 패시베이션층
70: 반사 필름
100: 광학 부재
101: 백라이트 유닛
200: 광학 필름
300: 표시 패널
400: 광원
500: 하우징

Claims (31)

  1. 도광판;
    상기 도광판의 하면에 배치된 파장 변환 패턴; 및
    상기 도광판의 하면에 배치된 산란 패턴; 을 포함하되,
    상기 파장 변환 패턴과 상기 산란 패턴은 평면상 서로 비중첩하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 도광판은 입광면 및 상기 입광면에 대향하는 대광면을 포함하고, 상기 입광면과 마주보도록 배치되는 광원을 더 포함하되, 상기 광원은 청색광을 방출하는 백라이트 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 파장 변환 패턴은 서로 이격된 복수의 파장 변환 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 파장 변환 패턴은 제1 방향을 따라 배열되어 복수의 파장 변환 패턴열을 구성하며,
    상기 제1 방향은 상기 입광면에서 상기 대광면을 향하는 방향인 백라이트 유닛.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 파장 변환 패턴열 내의 상기 복수의 파장 변환 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커지는 백라이트 유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 복수의 파장 변환 패턴의 면적은 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커지는 백라이트 유닛.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 복수의 파장 변환 패턴 간의 간격은 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 좁아지는 백라이트 유닛.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 파장 변환 패턴열은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 이격되어 배치되고, 상기 파장 변환 패턴열 간의 간격은 서로 동일한 백라이트 유닛.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 산란 패턴은 서로 이격된 복수의 산란 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 산란 패턴은 상기 제1 방향을 따라 배열되는 복수의 산란 패턴열을 구성하는 백라이트 유닛.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 산란 패턴열 내의 상기 복수의 산란 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커지는 백라이트 유닛.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴의 면적은 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커지는 백라이트 유닛.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴 간의 간격은 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 좁아지는 백라이트 유닛.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴열은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 이격되어 배치되고, 상기 산란 패턴열 간의 간격은 서로 동일한 백라이트 유닛.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 산란 패턴열은 상기 복수의 파장 변환 패턴열 사이에 배치되는 백라이트 유닛.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 파장 변환 패턴 상에 배치되고 상기 파장 변환 패턴을 커버하는 패시베이션층을 더 포함하되, 상기 산란 패턴은 상기 도광판과 상기 패시베이션층 사이에 배치되는 백라이트 유닛.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 산란 패턴은 바인더 및 바인더 내부에 배치된 산란 입자를 포함하는 백라이트 유닛.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 산란 패턴은 상기 도광판의 하면에 형성된 오목 패턴 형상인 백라이트 유닛.
  17. 도광판;
    상기 도광판의 하면에 배치된 파장 변환 패턴;
    상기 파장 변환 패턴 상에 배치되고 상기 파장 변환 패턴을 커버하는 패시베이션층; 및
    상기 패시베이션층의 하면에 배치된 제1 산란 패턴; 을 포함하되,
    상기 파장 변환 패턴과 상기 제1 산란 패턴은 평면상 서로 비중첩하는 백라이트 유닛.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 도광판은 입광면 및 상기 입광면에 대향하는 대광면을 포함하고, 상기 입광면과 마주보도록 배치되는 광원을 더 포함하되, 상기 광원은 청색광을 방출하는 백라이트 유닛.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 파장 변환 패턴은 서로 이격된 복수의 파장 변환 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 파장 변환 패턴은 제1 방향을 따라 배열되어 복수의 파장 변환 패턴열을 구성하며,
    상기 제1 방향은 상기 입광면에서 상기 대광면을 향하는 방향이고,
    상기 파장 변환 패턴열 내의 상기 복수의 파장 변환 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커지는 백라이트 유닛.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 산란 패턴은 서로 이격된 복수의 산란 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 산란 패턴은 상기 제1 방향을 따라 배열되는 복수의 산란 패턴열을 구성하며,
    상기 산란 패턴열 내의 상기 복수의 산란 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커지는 백라이트 유닛.
  21. 제17 항에 있어서,
    상기 도광판과 중첩하도록 배치된 제2 산란 패턴을 더 포함하되, 상기 제2 산란 패턴의 적어도 일부는 평면상 상기 파장 변환 패턴과 중첩하는 백라이트 유닛.
  22. 도광판;
    상기 도광판의 상면에 배치된 파장 변환 패턴; 및
    상기 도광판의 하면에 배치된 제1 산란 패턴; 을 포함하되,
    상기 파장 변환 패턴과 상기 제1 산란 패턴은 평면상 서로 비중첩하는 백라이트 유닛.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 도광판은 입광면 및 상기 입광면에 대향하는 대광면을 포함하고, 상기 입광면과 마주보도록 배치되는 광원을 더 포함하되, 상기 광원은 청색광을 방출하는 백라이트 유닛.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 파장 변환 패턴은 서로 이격된 복수의 파장 변환 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 파장 변환 패턴은 제1 방향을 따라 배열되어 복수의 파장 변환 패턴열을 구성하며,
    상기 제1 방향은 상기 입광면에서 상기 대광면을 향하는 방향이고,
    상기 파장 변환 패턴열 내의 상기 복수의 파장 변환 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커지는 백라이트 유닛.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 제1 산란 패턴은 서로 이격된 복수의 제1 산란 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 제1 산란 패턴은 상기 제1 방향을 따라 배열되는 복수의 산란 패턴열을 구성하며,
    상기 산란 패턴열 내의 상기 복수의 제1 산란 패턴의 배치 밀도는 상기 입광면 측에서 상기 대광면 측으로 갈수록 커지는 백라이트 유닛.
  26. 제22 항에 있어서,
    상기 파장 변환 패턴 상에 배치되고, 상기 파장 변환 패턴을 커버하는 패시베이션층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 제1 산란 패턴은 상기 도광판의 하면에 형성된 오목 패턴 형상인 백라이트 유닛.
  28. 제26 항에 있어서,
    상기 제1 산란 패턴은 레진층 및 상기 레진층의 하면으로부터 오목하게 파여진 패턴부를 포함하는 백라이트 유닛.
  29. 제22 항에 있어서,
    상기 도광판과 중첩하도록 배치된 제2 산란 패턴을 더 포함하되, 상기 제2 산란 패턴의 적어도 일부는 평면상 상기 파장 변환 패턴과 중첩하는 백라이트 유닛.
  30. 제1 측면, 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면과 연결된 상면 및 상기 상면과 대향하는 하면을 포함하는 도광판;
    상기 도광판의 상기 상면 및 상기 도광판의 상기 하면 중 적어도 어느 하나에 배치된 파장 변환 패턴;
    상기 도광판의 상기 상면 및 상기 도광판의 상기 하면 중 적어도 어느 하나에 배치된 산란 패턴;
    상기 도광판의 제1 측면과 마주보도록 배치된 광원; 및
    상기 도광판의 상부에 배치된 표시 패널을 포함하되,
    상기 파장 변환 패턴과 상기 산란 패턴은 평면상 서로 비중첩하는 표시 장치.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 광원은 청색광을 방출하고, 상기 파장 변환 패턴은 상기 청색광을 녹색광으로 변환하는 제1 파장 변환 입자 및 상기 청색광을 적색광으로 변환하는 제2 파장 변환 입자를 포함하는 표시 장치.
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