KR102708384B1 - Liquid Crystal Display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 경량 및 박형을 구현하면서도 무라(Mura, 얼룩)를 방지하여 화질이 개선될 수 있는 표시장치에 관한 것이다.
본 발명은 광원 상부로 다이크로익층과 색변환층으로 이루어지는 제 1 광학유닛과, 제 1 광학유닛 상부로 제 1 및 제 2 입체패턴층과 광학패턴을 포함하는 패턴층을 포함하는 제 2 광학유닛과, 제 2 광학유닛 상부로 제 1 및 제 2 집광부와 확산부를 포함하는 제 3 광학유닛이 위치하도록 하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해 본 발명의 표시장치는 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 구현하는 동시에, 백라이트 유닛으로부터 고휘도 및 고색재현율을 가지며, 시인성 또한 보다 향상된 면광원이 표시패널로 제공되도록 할 수 있어, 이를 통해, 할로 무라(Halo mura)와 격자 무라(Lattice mura), 테두리 무라가 발생하는 것을 방지할 수 있다. The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device capable of improving image quality by preventing mura (staining) while being lightweight and thin.
The present invention is characterized in that a first optical unit including a dichroic layer and a color conversion layer is positioned above a light source, a second optical unit including a pattern layer including first and second stereoscopic pattern layers and an optical pattern is positioned above the first optical unit, and a third optical unit including first and second light collecting units and a diffusion unit is positioned above the second optical unit.
Through this, the display device of the present invention can realize lightness and thinness with a narrow bezel, and at the same time, can provide a surface light source with high brightness and high color reproducibility from the backlight unit and improved visibility to the display panel, thereby preventing halo mura, lattice mura, and border mura from occurring.
Description
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 경량 및 박형을 구현하면서도 무라(Mura, 얼룩)를 방지하여 화질이 개선될 수 있는 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device capable of improving image quality by preventing mura (staining) while being lightweight and thin.
최근 정보기술과 이동통신기술 등의 발전과 함께 정보를 시각적으로 표시해줄 수 있는 디스플레이 장치의 발전이 이루어지고 있으며, 디스플레이 장치는 크게 발광특성을 갖는 자체 발광형 디스플레이와 다른 외부의 요인으로 화상을 디스플레이할 수 있는 비발광형 디스플레이로 분류되고 있다. Recently, with the development of information technology and mobile communication technology, display devices capable of visually displaying information are being developed, and display devices are largely classified into self-luminous displays with luminous properties and non-luminous displays that can display images by other external factors.
자체 발광요소를 갖지 못하는 소자인 비발광형 디스플레이로는 LCD(Liquid Crystal Display)를 예로 들 수 있다. An example of a non-luminous display is the LCD (Liquid Crystal Display), which is a device that does not have its own light-emitting element.
따라서, 비발광형 디스플레이인 LCD는 별도의 광원을 요구하게 되는데, 배면에 광원을 구비한 백라이트 유닛(Backlight unit)이 마련되어 LCD 전면을 향해 광을 조사하고 이를 통해서 비로소 식별 가능한 화상이 구현된다. Therefore, LCD, a non-luminous display, requires a separate light source, and a backlight unit with a light source on the back is provided to irradiate light toward the front of the LCD, thereby creating a discernible image.
백라이트 유닛은 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED, 이하 LED라 함) 등을 사용한다. The backlight unit uses a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), an external electrode fluorescent lamp, and a light emitting diode (LED, hereinafter referred to as LED) as a light source.
이중에서 특히, LED는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다. Among these, LEDs are being widely used as display light sources due to their compact size, low power consumption, and high reliability.
한편, 일반적인 백라이트 유닛은 광원인 LED의 배열구조에 따라 사이드라이트형(side light type)과 직하라이트형(direct light type)으로 구분되는데, 사이드라이트형은 LED가 도광판의 일측면 또는 양측면에 배치되는 구조로, 도광판을 통해 LED로부터 조사되는 측광을 평면광으로 변환하여 표시패널에 조사하게 된다. Meanwhile, general backlight units are classified into side light type and direct light type depending on the arrangement structure of the LEDs, which are the light source. The side light type has a structure in which the LEDs are arranged on one or both sides of the light guide plate, and the light emitted from the LEDs through the light guide plate is converted into flat light and emitted to the display panel.
그리고 직하라이트형은 표시패널 하부에 다수의 LED가 배치되어 표시패널의 전면에 광을 직접적으로 조사하게 된다. And the direct light type has multiple LEDs placed under the display panel to directly shine light on the front of the display panel.
최근에는 소비자의 요구에 의하여 대면적화된 표시장치의 연구가 활발히 진행되고 있는 상태에서, 직하라이트형이 사이드라이트형에 비해 대면적화 액정표시장치에 더욱 적합하다.Recently, research on large-area display devices is being actively conducted in response to consumer demand, and direct-light type is more suitable for large-area liquid crystal displays than side-light type.
또한, 직하라이트형은 표시패널에 조사되는 광의 균일도 및 휘도를 향상시킬 수 있고, 또한 로컬 디밍(local dimming) 구동을 구현할 수 있어 명암비가 개선되고 소비전력 절감의 효과를 얻을 수 있다.In addition, the direct light type can improve the uniformity and brightness of light irradiated on the display panel, and can also implement local dimming operation, thereby improving the contrast ratio and reducing power consumption.
한편, 직하라이트형은 복수개의 광원을 전체적으로 점등하였을 경우, 표시패널로 균일한 면광원을 제공하게 되나, 하나의 광원 만을 점등하는 경우에는 광이 주변으로 확산되어 퍼져 보이게 되는 할로 무라(Halo mura)가 발생하게 된다. Meanwhile, in the case of the direct light type, when multiple light sources are turned on, a uniform surface light source is provided to the display panel, but when only one light source is turned on, the light is diffused to the surroundings, causing halo mura.
따라서, 이러한 할로 무라가 발생하는 것을 방지하고자, 광원들 사이로 반사층을 더욱 위치시키게 되며, 광원 상부로는 두꺼운 두께의 확산판을 더욱 위치시키는데, 이와 같이 광원들 사이로 반사층을 위치시키는 경우, 일부 광원 만이 점등되었을 경우 광의 주변부 확산으로 인하여 발생하는 할로 무라는 저감할 수 있으나, 복수개의 광원을 모두 점등하였을 경우에는 반사층 상부로 광이 원할하게 공급되지 못하여 반사층의 일부가 시인되는 격자 무라(Lattice mura)가 발생되게 된다. Accordingly, in order to prevent the occurrence of such halo mura, a reflective layer is positioned further between the light sources, and a thick diffusion plate is positioned further above the light sources. In the case where the reflective layer is positioned between the light sources in this way, the halo mura that occurs due to the peripheral diffusion of light when only some of the light sources are turned on can be reduced, but when multiple light sources are all turned on, the light is not supplied smoothly to the upper part of the reflective layer, and a lattice mura in which part of the reflective layer is visible occurs.
또한, 광원 상부로 두꺼운 두께의 확산판을 더욱 위치시킴에 따라 최근 요구되어지고 있는 경량 및 박형의 표시장치를 제공하기 어려워지고 있는 실정이다. In addition, as the thick diffuser plate is positioned further above the light source, it is becoming difficult to provide a lightweight and thin display device that has recently been in demand.
또한, 이러한 직하라이트형은 광원인 LED가 표시패널 하부에 배치되어 표시패널에 광을 직접적으로 조사하기 때문에, 광원이 위치하는 중앙부와 광원이 위치하지 않는 가장자리영역에서 공급되는 광의 편차가 발생하게 된다. In addition, since this type of direct light has the light source LED positioned below the display panel and directly irradiates light onto the display panel, there is a deviation in the light supplied between the center where the light source is located and the edge area where the light source is not located.
이를 따라 테두리 무라가 발생하게 되는데, 최근 들어 네로우베젤(narrow bezel)을 갖는 표시장치에 대한 중요성이 증가하고 있는 추세로, 종래의 표시장치에서는 베젤을 통해서 낮은 휘도의 광이 제공되는 가장자리영역을 모두 가릴 수 있었으나, 베젤이 좁아짐에 따라 가장자리영역을 모두 가릴 수가 없게 되므로, 표시패널의 가장자리영역에는 광 불균일이 발생하여 그림자가 형성되고 사용자가 이를 어두움으로 인식한다는 문제가 있다.This causes a borderless bezel, and the importance of display devices with a narrow bezel has been increasing recently. In conventional display devices, the edge area where low-luminance light is provided could be completely covered through the bezel, but as the bezel becomes narrower, the edge area cannot be completely covered, so there is a problem that light unevenness occurs in the edge area of the display panel, forming a shadow and the user perceives this as darkness.
따라서, 표시장치의 표시품질의 저하 문제를 야기시키게 된다. Therefore, it causes a problem of deterioration in the display quality of the display device.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 갖는 표시장치를 제공하는 동시에, 할로 무라와 격자 무라 그리고 테두리 무라와 같은 얼룩을 방지하여 화질이 개선될 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a display device having a light weight, a thin body, and a narrow bezel, while preventing stains such as halo mura, grid mura, and border mura, thereby improving image quality.
전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 PCB 상에 실장된 다수의 광원과, 상기 PCB 상에 상기 다수의 광원을 덮는 레진층과, 상기 레진층 상부로 위치하며, 다이크로익층(dichroic layer)과 색변환층을 포함하는 제 1 광학유닛과, 상기 제 1 광학유닛 상부로 위치하며, 상기 다수의 광원에 각각 대응하여 위치하는 광학패턴과, 다수의 제 1 역피라미드렌즈를 포함하는 제 1 입체패턴층을 포함하는 제 2 광학유닛과, 상기 제 2 광학유닛 상부로 위치하며, 확산부와 제 1 집광부를 포함하는 제 3 광학유닛과, 상기 제 3 광학유닛 상부로 위치하는 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다. In order to achieve the object as described above, the present invention provides a display device including a plurality of light sources mounted on a PCB, a resin layer covering the plurality of light sources on the PCB, a first optical unit positioned above the resin layer and including a dichroic layer and a color conversion layer, a second optical unit positioned above the first optical unit and including optical patterns positioned respectively corresponding to the plurality of light sources and a first stereoscopic pattern layer including a plurality of first inverted pyramid lenses, a third optical unit positioned above the second optical unit and including a diffusion portion and a first light collection portion, and a display panel positioned above the third optical unit.
여기서, 상기 광원은 청색광을 발광하며, 상기 다이크로익층은 상기 청색광 이외의 광은 반사시키며, 상기 다이크로익층은 상기 광원과 상기 색변환층 사이로 위치하며, 상기 색변환층은 상기 청색광을 백색광으로 색변환시킨다. Here, the light source emits blue light, the dichroic layer reflects light other than the blue light, the dichroic layer is positioned between the light source and the color conversion layer, and the color conversion layer converts the blue light into white light.
그리고, 상기 제 1 입체패턴층은 제 1 베이스층과, 상기 제 1 베이스층의 하면으로부터 상기 다수의 제 1 역피라미드렌즈가 돌출배열되는 제 1 입체렌즈층을 포함하며, 상기 다수의 제 1 역피라미드렌즈는 정사각형으로 이루어지는 하면과, 상기 하면의 가장자리로부터 각각 연장되어 하나의 모서리를 이루는 4개의 측면으로 이루어지며, 상기 하면의 일 길이는 20 ~ 40um이며, 상기 모서리가 이루는 각도는 90 ~ 130도이며, 상기 제 1 입체패턴층 상부로, 제 2 베이스층과, 상기 제 2 베이스층의 하면으로부터 다수의 제 2 역피라미드렌즈가 돌출배열되는 제 2 입체렌즈층을 포함하는 제 2 입체패턴층이 위치한다. And, the first stereoscopic pattern layer includes a first base layer, and a first stereoscopic lens layer in which a plurality of first inverted pyramid lenses are protruded and arranged from a lower surface of the first base layer, and the plurality of first inverted pyramid lenses are formed of a lower surface formed in a square shape and four side surfaces each extending from an edge of the lower surface to form one corner, and a length of the lower surface is 20 to 40 um, and an angle formed by the corners is 90 to 130 degrees, and a second stereoscopic pattern layer including a second base layer, and a second stereoscopic lens layer in which a plurality of second inverted pyramid lenses are protruded and arranged from a lower surface of the second base layer is positioned above the first stereoscopic pattern layer.
또한, 상기 광학패턴은 2중층구조의 중첩인쇄구조로 이루어지며, 상기 광학패턴의 지름은 상기 광원의 직경 대비 4.3 ~ 5.6배 크다. In addition, the optical pattern is formed of a double-layered overlapping printing structure, and the diameter of the optical pattern is 4.3 to 5.6 times larger than the diameter of the light source.
그리고, 상기 제 1 집광부는 제 1 지지층과, 상기 제 1 지지층 상부로 제 1 렌즈층이 구비되며, 상기 제 1 렌즈층은 제 1 길이방향을 따라 띠 형상으로 배열되는 제 1 프리즘산이 열을 지어 돌출 배열되며, 상기 제 1 집광부 상부로 제 2 지지층과, 상기 제 2 지지층 상부로 제 2 렌즈층을 포함하는 제 2 집광부가 위치하며, 상기 제 2 렌즈층은 상기 제 1 길이방향에 수직한 제 2 길이방향을 따라 띠 형상으로 배열되는 제 2 프리즘산이 열을 지어 돌출 배열된다. And, the first light collecting unit is provided with a first support layer, and a first lens layer on the first support layer, the first lens layer has first prism mountains arranged in a band shape along the first longitudinal direction and protruding in a row, the second light collecting unit including a second support layer on the first light collecting unit and a second lens layer on the second support layer is positioned, and the second lens layer has second prism mountains arranged in a band shape along the second longitudinal direction perpendicular to the first longitudinal direction and protruding in a row.
이때, 상기 확산부는 제 3 지지층과, 상기 제 3 지지층의 양측으로 제 1 및 제 2 확산층을 포함하며, 상기 PCB 상에는 상기 광원이 관통되는 관통홀을 포함하는 반사판이 위치한다. At this time, the diffusion part includes a third support layer, and first and second diffusion layers on both sides of the third support layer, and a reflector including a through hole through which the light source passes is positioned on the PCB.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 광원 상부로 다이크로익층과 색변환층으로 이루어지는 제 1 광학유닛과, 제 1 광학유닛 상부로 제 1 및 제 2 입체패턴층과 광학패턴을 포함하는 패턴층을 포함하는 제 2 광학유닛과, 제 2 광학유닛 상부로 제 1 및 제 2 집광부와 확산부를 포함하는 제 3 광학유닛이 위치하도록 함으로써, 백라이트 유닛으로부터 고휘도 및 고색재현율을 가지며, 시인성 또한 보다 향상된 면광원이 표시패널로 제공되도록 할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, by positioning a first optical unit including a dichroic layer and a color conversion layer above a light source, a second optical unit including a pattern layer including first and second stereoscopic pattern layers and an optical pattern above the first optical unit, and a third optical unit including first and second light collecting units and a diffusion unit above the second optical unit, a surface light source having high brightness and high color reproducibility and also improved visibility can be provided to a display panel from a backlight unit.
이를 통해, LED 또는 마이크로 LED로 이루어지는 광원을 하나만 점등하더라도 할로 무라(Halo mura)가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 또한 할로 무라 방지를 위하여 광원의 주변으로 반사판을 위치시킴에도, 격자 무라(Lattice mura)가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. Through this, it is possible to prevent halo mura from occurring even when only one light source consisting of an LED or micro LED is turned on, and also has the effect of preventing lattice mura from occurring even when a reflector is positioned around the light source to prevent halo mura.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 구현할 수 있는 효과가 있으며, 네로우베젤을 구현함에도 테두리 무라가 발생하는 것 또한 방지할 수 있는 효과가 있으며, 이를 통해, 표시장치의 화질이 저하되는 문제점이 발생하는 것 또한 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the display device according to the embodiment of the present invention has the effect of being lightweight and thin and having a narrow bezel, and also has the effect of preventing the occurrence of frame blur even when implementing a narrow bezel, and through this, also has the effect of preventing the occurrence of a problem of deterioration in the image quality of the display device.
또한, 광원 상부로 두꺼운 확산판을 생략할 수 있어, 이를 통해서 경량 및 박형을 구현할 수 있는 효과가 있으며, 또한 공정비용 절감 및 조립의 편의성 또한 가져올 수 있는 효과가 있다. In addition, since the thick diffuser plate can be omitted on top of the light source, this has the effect of implementing light weight and thinness, and also has the effect of reducing process costs and making assembly convenient.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 2는 모듈화된 도 1의 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 제 1 광학유닛의 다이크로익층의 반사도 특성을 나타낸 그래프.
도 4a은 제 2 광학유닛을 개략적으로 도시한 배면 사시도.
도 4b는 제 2 광학유닛의 입체패턴층을 나타낸 사진.
도 4c는 제 2 광학유닛의 역피라미드패턴을 개략적으로 도시한 정면도.
도 5a ~ 5b는 제 2 광학유닛의 역피라미드렌즈의 모서리가 이루는 각도에 따라 달라지는 FOS 평가를 나타낸 실험결과.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광원과 광학패턴의 사이즈에 따른 관계를 개략적으로 도시한 정면도.
도 7a은 광학패턴의 일예를 개략적으로 도시한 사진.
도 7b는 광학패턴이 적용된 모습을 나타낸 사진.
도 8은 제 2 광학유닛을 통과하는 광 진행경로를 개략적으로 도시한 개략도.
도 9a는 백스케터링이 발생되는 모습을 개략적으로 도시한 도시한 도면.
도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 백스케터링이 발생되지 않는 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 10a는 백스케터링에 의해 발생되는 다크 스팟이 발생된 모습을 나타낸 사진.
도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 다크 스팟이 방지된 모습을 나타낸 사진.
도 11a는 다이크로익층이 구비되지 않은 표시장치의 광 투과 스펙트럼을 나타낸 그래프.
도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 광 투과 스펙트럼을 나타낸 그래프.
도 12a ~ 12b는 제 2 광학유닛의 제 1 및 제 2 입체패턴층의 유무에 따른 시야각에 따른 휘도 분포를 나타낸 그래프.
도 13a는 격자 무라가 발생된 모습을 나타낸 사진.
도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 격자 무라가 발생되지 않는 모습을 나타낸 사진.
도 14a는 테두리 무라가 발생된 모습을 나타낸 사진.
도 14b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 테두리 무라가 개선된 모습을 나타낸 사진. FIG. 1 is an exploded perspective view schematically illustrating a display device according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a portion of the modularized display device of Fig. 1.
Figure 3 is a graph showing the reflectivity characteristics of the dichroic layer of the first optical unit.
Figure 4a is a rear perspective view schematically illustrating the second optical unit.
Figure 4b is a photograph showing a three-dimensional pattern layer of the second optical unit.
Figure 4c is a front view schematically illustrating the inverted pyramid pattern of the second optical unit.
Figures 5a and 5b are experimental results showing FOS evaluations that vary depending on the angle formed by the corners of the inverted pyramid lens of the second optical unit.
FIG. 6 is a front view schematically illustrating the relationship between the size of a light source and an optical pattern according to an embodiment of the present invention.
Figure 7a is a photograph schematically illustrating an example of an optical pattern.
Figure 7b is a photograph showing the appearance with the optical pattern applied.
Figure 8 is a schematic diagram schematically illustrating the light propagation path passing through the second optical unit.
Figure 9a is a schematic diagram illustrating how backscattering occurs.
FIG. 9b is a diagram schematically illustrating a display device according to an embodiment of the present invention in which backscattering does not occur.
Figure 10a is a photograph showing the appearance of dark spots generated by backscattering.
FIG. 10b is a photograph showing a display device according to an embodiment of the present invention in which dark spots are prevented.
Figure 11a is a graph showing the light transmittance spectrum of a display device without a dichroic layer.
FIG. 11b is a graph showing the light transmittance spectrum of a display device according to an embodiment of the present invention.
Figures 12a and 12b are graphs showing the luminance distribution according to the viewing angle depending on the presence or absence of the first and second stereoscopic pattern layers of the second optical unit.
Figure 13a is a photograph showing the appearance of a grid mura.
FIG. 13b is a photograph showing a display device according to an embodiment of the present invention in which no grid mura occurs.
Figure 14a is a photograph showing the appearance of a border mura.
FIG. 14b is a photograph showing an improved appearance of a display device with improved edge blur according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다. FIG. 1 is an exploded perspective view schematically illustrating a display device according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 표시장치(100)는 표시패널(110)과, 표시패널(110)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(120) 그리고 백라이트 유닛(120)과 표시패널(110)이 안착되는 커버버툼(150)을 포함한다. As illustrated, the display device (100) includes a display panel (110), a backlight unit (120) that irradiates light to the display panel (110), and a cover plate (150) on which the backlight unit (120) and the display panel (110) are mounted.
이때, 설명의 편의를 위해 도면상의 방향을 정의하면, 표시패널(110)의 표시면이 전방을 향한다는 전제 하에 백라이트 유닛(120)은 표시패널(110)의 후방에 배치되고, 백라이트 유닛(120)의 배면으로는 커버버툼(150)이 위치하여, 표시패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 커버버툼(150)을 통해 일체로 모듈화된다. At this time, for the convenience of explanation, if the direction on the drawing is defined, the backlight unit (120) is placed at the rear of the display panel (110) under the assumption that the display surface of the display panel (110) faces forward, and the cover bottom (150) is positioned on the back of the backlight unit (120), so that the display panel (110) and the backlight unit (120) are modularized as one unit through the cover bottom (150).
이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. Let's look at each of these in more detail.
표시패널(110)은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes : OLED) 중의 하나로 이루어질 수 있다.The display panel (110) may be formed of one of a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel device (PDP), a field emission display device (FED), an electroluminescence display device (ELD), and an organic light emitting diode (OLED).
여기서, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 백라이트 유닛(120)에서 표시패널(110)로 조사되는 광을 표시패널(110)의 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 액정의 배열을 달리하면서 투과시켜 영상을 표시하는 LCD를 예로 설명하도록 한다.Here, for convenience of explanation, an LCD that transmits light irradiated from a backlight unit (120) to a display panel (110) and displays an image by controlling an electric field applied to a liquid crystal layer of the display panel (110) and changing the arrangement of the liquid crystals will be described as an example.
먼저 표시패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(112, 114)을 포함한다. First, the display panel (110) is a part that plays a key role in image expression and includes first and second substrates (112, 114) that are bonded to each other with a liquid crystal layer in between.
이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 명확하게 나타내지는 않았지만 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112)의 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다. At this time, under the premise of an active matrix method, although not clearly shown in the drawing, a plurality of gate lines and data lines intersect to define pixels on the inner surface of the first substrate (112), which is commonly called a lower substrate or array substrate, and a thin film transistor (TFT) is provided at each intersection point and is connected in a one-to-one correspondence with a transparent pixel electrode formed in each pixel.
그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114)의 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다. 또한, 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.And on the inner surface of the second substrate (114) called the upper substrate or color filter substrate, color filters of, for example, red (R), green (G), and blue (B) colors corresponding to each pixel and a black matrix surrounding each of these and covering non-display elements such as gate lines, data lines, and thin film transistors are provided. In addition, a transparent common electrode covering these is provided.
아울러 비록 도면상에 명확하게 나타나지는 않았지만 표시패널(110)의 두 기판(112, 114)과 액정층의 경계부분에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 상, 하부 배향막(미도시)이 개재되고, 그 사이로 충진되는 액정층의 누설을 방지하기 위해 양 기판(112, 114)의 가장자리를 따라 씰패턴(seal pattern)이 형성된다.In addition, although not clearly shown in the drawing, upper and lower alignment films (not shown) that determine the initial molecular arrangement direction of the liquid crystal are interposed at the boundary between the two substrates (112, 114) of the display panel (110) and the liquid crystal layer, and a seal pattern is formed along the edges of the two substrates (112, 114) to prevent leakage of the liquid crystal layer filled in between.
이때, 제 1 및 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 각각 상, 하부 편광판(미도시)이 부착된다. At this time, upper and lower polarizing plates (not shown) are attached to the outer surfaces of the first and second substrates (112, 114), respectively.
이와 같은 표시패널(110)의 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 테이프케리어패키지(tape carrier package: TCP)와 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(117)이 연결된다.Along one edge of the display panel (110), a printed circuit board (117) is connected via a connecting member (116) such as a flexible circuit board or a tape carrier package (TCP).
따라서, 표시패널(110)은 게이트라인으로 주사 전달된 박막트랜지스터의 온/오프(on/off) 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 해당 화소전극으로 데이터라인의 화상신호가 전달되고, 이로 인해 발생되는 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율의 차이를 나타내게 된다. Accordingly, the display panel (110) turns on the thin film transistor selected for each gate line by the on/off signal of the thin film transistor injected into the gate line, and the image signal of the data line is transmitted to the corresponding pixel electrode, and the arrangement direction of the liquid crystal molecules changes due to the electric field generated between the pixel electrode and the common electrode, thereby exhibiting a difference in transmittance.
그리고 본 발명에 따른 표시장치(100)에는 표시패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록, 표시패널(110)의 배면에서 광을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.And, the display device (100) according to the present invention is equipped with a backlight unit (120) that supplies light from the rear surface of the display panel (110) so that the difference in transmittance indicated by the display panel (110) is expressed externally.
백라이트 유닛(120)으로부터 구현되는 고휘도의 면광원은 표시패널(110)로 제공되어, 표시패널(110)은 화상을 표시하게 된다.A high-brightness surface light source implemented from a backlight unit (120) is provided to a display panel (110), so that the display panel (110) displays an image.
백라이트 유닛(120)은 광원유닛(129)과, 광원유닛(129)을 덮어 위치하는 레진층(123), 광원유닛(129) 하부로 위치하는 반사판(125) 그리고 광원유닛(129) 상에 위치하는 제 1 내지 제 3 광학유닛(210, 220, 230)을 포함한다. The backlight unit (120) includes a light source unit (129), a resin layer (123) positioned to cover the light source unit (129), a reflector (125) positioned below the light source unit (129), and first to third optical units (210, 220, 230) positioned on the light source unit (129).
광원유닛(129)은 백라이트 유닛(120)의 광원으로서, 커버버툼(150)의 하부면(151)의 내측으로 안착되는 판(plate) 형상의 PCB(129b)와 PCB(129b) 상에 일정간격 이격되어 실장되는 다수의 광원(129a)을 포함한다. The light source unit (129) is a light source of the backlight unit (120), and includes a plate-shaped PCB (129b) that is mounted on the inside of the lower surface (151) of the cover bottom (150) and a plurality of light sources (129a) that are mounted at a set interval on the PCB (129b).
각각의 광원(129a)은 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)로 이루어질 수 있는데, LED인 광원(129a)은, 수백 μm의 크기를 갖는 미니 LED 또는 수십 μm의 크기를 갖는 마이크로 LED(μLED)로 이루어질 수 있다. 이하에서는 편의상, 크기가 작은 미니/마이크로 LED를 통칭하여 마이크로 LED로 칭하기로 한다.Each light source (129a) may be formed of a light emitting diode (LED), and the light source (129a) that is an LED may be formed of a mini LED having a size of several hundred μm or a micro LED (μLED) having a size of several tens μm. For convenience, the small mini/micro LEDs are collectively referred to as micro LEDs in the following.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 광원(129a)은 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 발광효율 및 휘도가 우수한 청색광을 발광하는 다중 양자 우물층을 포함하는 청색 LED 또는 마이크로 LED로 이루어진다. Here, the light source (129a) according to the embodiment of the present invention is composed of a blue LED or micro LED including a multi-quantum well layer that emits blue light with excellent luminous efficiency and luminance to improve luminous efficiency and luminance.
이러한 다수의 광원(129a)을 포함하는 백라이트 유닛(120)은 다수의 광원(129a)이 각각 통과할 수 있는 복수개의 관통홀(125a)이 구성되어 다수의 광원(129a)을 제외한 PCB(129b)와 커버버툼(150)의 하부면(151) 내면 전체를 덮는 백색 또는 은색의 반사판(125)을 포함한다.The backlight unit (120) including a plurality of light sources (129a) includes a white or silver reflector (125) that covers the entire inner surface (151) of the PCB (129b) and the cover bottom (150) except for the plurality of light sources (129a), and is configured with a plurality of through holes (125a) through which the plurality of light sources (129a) can each pass.
그리고, PCB(129b) 상부로는 PCB(129b)와 반사판(125) 상면 전체를 덮는 레진층(123)이 위치하게 되는데, 레진층(123)은 광원유닛(129) 보다 두꺼운 두께로 PCB(129b) 상부로 도포되어 PCB(129b) 상에 실장된 모든 광원(129a)을 덮도록 구성될 수 있다. And, a resin layer (123) is positioned on the upper part of the PCB (129b) to cover the entire upper surface of the PCB (129b) and the reflector (125). The resin layer (123) can be applied to the upper part of the PCB (129b) with a thickness thicker than that of the light source unit (129) so as to cover all light sources (129a) mounted on the PCB (129b).
이러한 레진층(123)은 다수의 광원(129a)을 고정 및 보호하고, 광원유닛(129) 상부로 위치하는 제 1 내지 제 3 광학유닛(210, 220, 230)을 지지하는 역할을 하게 된다. This resin layer (123) serves to fix and protect a plurality of light sources (129a) and support the first to third optical units (210, 220, 230) positioned above the light source unit (129).
따라서, 광원유닛(129)과 제 1 내지 제 3 광학유닛(210, 220, 230) 사이로는 광학갭 또는 에어갭이 정의되게 된다. Accordingly, an optical gap or air gap is defined between the light source unit (129) and the first to third optical units (210, 220, 230).
광학갭 또는 에어갭은 서로 이웃한 2 내지 3개의 광원(129a)으로부터 발산된 광이 서로 중첩 및 혼합되기 위한 영역으로, 광학갭 또는 에어갭이 확보되지 않는 경우에는 인접한 광원(129a) 사이에는 광이 서로 중첩 및 혼합되지 않는 암부가 발생할 수 있다. An optical gap or air gap is a region where light emitted from two to three adjacent light sources (129a) overlap and mix with each other. If an optical gap or air gap is not secured, a dark area may occur between adjacent light sources (129a) where light does not overlap and mix with each other.
레진층(123)에 의해 지지되어 광원유닛(129) 상부로 일정간격 이격하여 위치하게 되는 제 1 내지 제 3 광학유닛(210, 220, 230)은 광원유닛(129)으로부터 입사된 광을 백라이트 유닛(120)의 전체로 확산 및 가이드하는 역할을 하게 되며, 균일하게 가공된 백색의 면광원을 표시패널(110)로 제공하는 역할을 하게 된다. The first to third optical units (210, 220, 230) supported by the resin layer (123) and positioned at a certain interval above the light source unit (129) serve to diffuse and guide light incident from the light source unit (129) to the entire backlight unit (120), and provide a uniformly processed white surface light source to the display panel (110).
제 1 광학유닛(210)은 다이크로익층(dichroic layer)(211)과 색변환층(213)을 포함하는데, 이러한 제 1 광학유닛(210)은 광원(129a)으로부터 발광된 광을 색순도가 향상된 백색광으로 가공하는 역할을 하게 된다. The first optical unit (210) includes a dichroic layer (211) and a color conversion layer (213). The first optical unit (210) processes light emitted from a light source (129a) into white light with improved color purity.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(120)은 광원(129a)으로부터 청색광이 발광됨에 따라, 광원으로부터 발광된 청색광은 제 1 광학유닛(210)의 다이크로익층(211)을 투과하는 과정에서 보다 선명한 청색광 만이 색변환층(213)으로 입사되게 되고, 색변환층(213)으로 입사된 청색광은 색변환층(213)을 투과하는 과정에서 색순도가 향상된 백색광으로 색변환되게 된다. That is, since the backlight unit (120) according to the embodiment of the present invention emits blue light from the light source (129a), only clearer blue light is incident on the color conversion layer (213) in the process of transmitting the blue light emitted from the light source through the dichroic layer (211) of the first optical unit (210), and the blue light incident on the color conversion layer (213) is color-converted into white light with improved color purity in the process of transmitting the color conversion layer (213).
이러한 제 1 광학유닛(210) 상부로 위치하는 제 2 광학유닛(220)은 제 1 광학유닛(210)을 투과한 광을 확산시키는 역할을 하게 되는데, 제 1 및 제 2 입체패턴층(221, 223)과, 제 1 및 제 2 입체패턴층(221, 223) 사이로 광원(129a)의 위치들과 대응되는 위치들에 다수의 광학패턴(227, 도 2 참조)이 배치된 패턴층(225)이 위치하게 된다. The second optical unit (220) positioned above the first optical unit (210) serves to diffuse the light transmitted through the first optical unit (210). The first and second stereoscopic pattern layers (221, 223) and the pattern layer (225) in which a plurality of optical patterns (227, see FIG. 2) are arranged at positions corresponding to the positions of the light source (129a) between the first and second stereoscopic pattern layers (221, 223) are positioned.
제 2 광학유닛(220)은 상부로 위치하는 제 3 광학유닛(230)과 함께 제 1 광학유닛(210)을 투과하는 과정에서 구현된 선명한 백색광은 백라이트 유닛(120)의 전체로 균일하게 확산되게 되어, 휘도 및 광균일도를 향상시킬 수가 있다.The clear white light created in the process of transmitting the first optical unit (210) through the second optical unit (220) together with the third optical unit (230) positioned above is uniformly spread throughout the entire backlight unit (120), thereby improving brightness and light uniformity.
제 3 광학유닛(230)은 복합광학시트로, 확산부(231)와 제 1 및 제 2 집광부(233, 235)를 포함한다. 이러한 제 3 광학유닛(230)은 제 1 및 제 2 광학유닛(210, 220)을 통과한 광을 확산 또는 집광하여 표시패널(110)로 고휘도의 시인성이 우수한 균일한 면광원을 제공하게 된다.The third optical unit (230) is a composite optical sheet and includes a diffusion section (231) and first and second light-collecting sections (233, 235). The third optical unit (230) diffuses or collects light passing through the first and second optical units (210, 220) to provide a uniform surface light source with high brightness and excellent visibility to the display panel (110).
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 고색재현율을 실현하고, 고휘도 및 시인성이 보다 향상된다. 이에 대해 추후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.Through this, the display device (100) according to the embodiment of the present invention realizes high color reproducibility and further improves high brightness and visibility. This will be examined in more detail later.
이러한 백라이트 유닛(120)의 하부로는 커버버툼(150)이 위치하여, 백라이트 유닛(120)을 지지하게 되는데, 이러한 커버버툼(150)은 판(plate) 형상의 하부면(151)과, 하부면(151)의 가장자리가 수직 절곡된 측면(153)으로 이루어져, 그 내부로 백라이트 유닛(120)이 안착될 수 있는 소정공간을 형성한다.A cover plate (150) is positioned at the bottom of the backlight unit (120) to support the backlight unit (120). The cover plate (150) is formed of a plate-shaped lower surface (151) and a side surface (153) in which the edge of the lower surface (151) is vertically folded, thereby forming a predetermined space inside which the backlight unit (120) can be installed.
여기서, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 표시장치(100)는 백라이트 유닛(120) 및 표시패널(110)의 측면을 감싸고 지지하는 가이드패널을 더 구비할 수 있고, 표시패널(110)의 상면 가장자리를 둘러싸는 탑커버를 더 구비할 수도 있다.Here, although not specifically shown, the display device (100) may further include a guide panel that surrounds and supports the side of the backlight unit (120) and the display panel (110), and may further include a top cover that surrounds the upper edge of the display panel (110).
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 LED 또는 마이크로 LED로 이루어지는 광원(129a)을 하나만 점등하더라도 할로 무라(Halo mura)가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 또한 광원(129a)의 주변으로 반사판(125)을 위치시킴에도, 격자 무라(Lattice mura)가 발생하는 것을 방지할 수 있다. As described above, the display device (100) according to the embodiment of the present invention can prevent halo mura from occurring even when only one light source (129a) formed of an LED or micro LED is turned on, and can also prevent lattice mura from occurring even when a reflector (125) is positioned around the light source (129a).
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 구현할 수 있으며, 네로우베젤을 구현함에도 테두리 무라가 발생하는 것 또한 방지할 수 있다. In addition, the display device (100) according to the embodiment of the present invention can be lightweight and thin and have a narrow bezel, and can also prevent the occurrence of frame blur even when implementing a narrow bezel.
이는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 백라이트 유닛(120)으로부터 고휘도 및 고색재현율을 가지며, 시인성 또한 보다 향상된 면광원이 표시패널(110)로 제공되도록 하기 때문이다. This is because the display device according to the embodiment of the present invention has high brightness and high color reproducibility from the backlight unit (120), and a surface light source with improved visibility is provided to the display panel (110).
이에 대해 도 2를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. Let's take a closer look at this with reference to Figure 2.
도 2는 모듈화된 도 1의 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 제 1 광학유닛의 다이크로익층의 반사도 특성을 나타낸 그래프이다. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a part of the modularized display device of FIG. 1, and FIG. 3 is a graph showing the reflectivity characteristics of the dichroic layer of the first optical unit.
그리고, 도 4a은 제 2 광학유닛을 개략적으로 도시한 배면 사시도이며, 도 4b는 제 2 광학유닛의 입체패턴층을 나타낸 사진이며, 도 4c는 제 2 광학유닛의 광학패턴을 개략적으로 도시한 정면도이다. And, Fig. 4a is a rear perspective view schematically illustrating the second optical unit, Fig. 4b is a photograph showing a three-dimensional pattern layer of the second optical unit, and Fig. 4c is a front view schematically illustrating an optical pattern of the second optical unit.
도 5a ~ 5b는 제 2 광학유닛의 역피라미드렌즈의 모서리가 이루는 각도에 따라 달라지는 FOS 평가를 나타낸 실험결과이다. Figures 5a and 5b are experimental results showing FOS evaluations that vary depending on the angle formed by the corner of the inverted pyramid lens of the second optical unit.
도 2에 도시한 바와 같이, 커버버툼(150)의 판(plate) 형상의 하부면(151) 상부로 백라이트 유닛(120)이 안착되는데, 즉, 백라이트 유닛(120)의 판 형상의 PCB(129b)가 커버버툼(150)의 하부면(151)에 양면테이프(Double side tape)와 같은 접착부재(미도시)를 통해 부착될 수 있다. As shown in Fig. 2, the backlight unit (120) is mounted on the upper portion of the plate-shaped lower surface (151) of the cover bottom (150), that is, the plate-shaped PCB (129b) of the backlight unit (120) can be attached to the lower surface (151) of the cover bottom (150) using an adhesive material (not shown) such as a double-sided tape.
이러한 PCB(129b) 상에는 다수의 광원(129a)이 실장되어 광원유닛(129)을 이루게 된다. A plurality of light sources (129a) are mounted on the PCB (129b) to form a light source unit (129).
광원(129a)은 LED 또는 마이크로 LED 일 수 있으며, LED 또는 마이크로 LED(μLED)는 사파이어(Sapphire) 또는 실리콘(Si)과 같은 반도체 웨이퍼(wafer) 기판 상에 GaN과 같은 무기재료를 결정화시켜 제조할 수 있다.The light source (129a) may be an LED or a micro LED, and the LED or micro LED (μLED) may be manufactured by crystallizing an inorganic material such as GaN on a semiconductor wafer substrate such as sapphire or silicon (Si).
LED 또는 마이크로 LED(μLED)는 에피텍셜 성장(epitaxial groth) 공정을 통해 결정화되는데, 에피텍셜 성장(epitaxial groth)공정은 어떤 결정의 표면에서 특정한 방위 관계를 취해 성장하는 일을 의미하며, LED 또는 마이크로 LED(μLED)의 소자구조를 형성하기 위해서는 기판 위에 GaN계 화합물 반도체를 pn접합 다이오드 형태로 쌓아 올려야 하는데 이때 각각의 층은 밑의 층의 결정성을 이어받아 성장하게 된다.LEDs or micro LEDs (μLEDs) are crystallized through an epitaxial growth process. The epitaxial growth process refers to the process of growing on the surface of a crystal while assuming a specific orientation relationship. In order to form the device structure of an LED or micro LED (μLED), a GaN-based compound semiconductor must be stacked on a substrate in the form of a pn junction diode, and each layer grows by inheriting the crystallinity of the layer below.
그리고, LED 또는 마이크로 LED(μLED)는, n-도핑된 n형 반도체층과, 하나 이상의 다중 양자 우물층(MQW, Multi Quantum Well) 및 p-도핑된 p형 반도체층을 포함할 수 있다.And, the LED or micro LED (μLED) may include an n-doped n-type semiconductor layer, one or more multi-quantum well layers (MQW) and a p-doped p-type semiconductor layer.
n형 반도체층은, GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN 등과 같은 반도체 물질로 이루어지고, 불순물로 Si, Ge, Se, Te 또는 C 등이 포함될 수 있으며, p형 반도체층은, GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN 등과 같은 반도체 물질로 이루어지고, 불순물로 Mg, Zn, Be 등이 포함될 수 있다.The n-type semiconductor layer is made of a semiconductor material such as GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN, etc., and may contain Si, Ge, Se, Te, or C as impurities, and the p-type semiconductor layer is made of a semiconductor material such as GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN, etc., and may contain Mg, Zn, Be, etc. as impurities.
그리고, 다중 양자 우물층은, 일 예로 InGaN/GaN 등의 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있다.And, the multi-quantum well layer can have a multi-quantum well structure such as InGaN/GaN, for example.
이러한 다중 양자 우물층은, 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색상의 빛을 발광하거나 다른 색상의 빛을 발광할 수 있는데, 일예로, 다중 양자 우물층이 InGaAlP 물질을 포함하는 경우 적색 빛을 발광할 수 있고, 다중 양자 우물층이 InGaN 물질을 포함하면서 In 함량을 달리 하면 녹색 또는 청색 빛이 발광될 수 있다.These multi-quantum well layers can emit light of one color among red, green, and blue, or light of a different color. For example, if the multi-quantum well layer includes an InGaAlP material, it can emit red light, and if the multi-quantum well layer includes an InGaN material with a different In content, it can emit green or blue light.
한편, 도시하지는 않았으나, 광원(129a) 아래에는 반사패턴층(미도시)이 위치하여 광원(129a)에서 방출된 광 중에서 표시패널(110)로 입사되지 않은 광을 표시패널(110)로 입사되도록 반사시킬 수도 있다. 반사패턴층(미도시)이 구비된 경우 광원(129a)의 발광효율이 증대될 수 있다. Meanwhile, although not shown, a reflective pattern layer (not shown) is positioned under the light source (129a) so that light emitted from the light source (129a) that is not incident on the display panel (110) can be reflected so that it is incident on the display panel (110). If a reflective pattern layer (not shown) is provided, the luminous efficiency of the light source (129a) can be increased.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 광원(129a)은 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 발광효율 및 휘도가 우수한 청색 빛을 발광하는 다중 양자 우물층을 포함하는 청색 LED 또는 청색 마이크로 LED로 이루어진다. Here, the light source (129a) according to the embodiment of the present invention is composed of a blue LED or blue micro LED including a multi-quantum well layer that emits blue light with excellent luminous efficiency and luminance in order to improve luminous efficiency and luminance.
그리고 PCB(129b) 상에는 다수의 광원(129a)이 각각 통과할 수 있는 복수개의 관통홀(125a)이 구성된 반사판(125)이 위치하게 되는데, 반사판(125)은 다수의 광원(129a)을 제외한 PCB(129b)와 커버버툼(150) 하부면(151) 전체를 덮어 다수의 광원(129a)으로부터 방출된 광 중 광원(129a)의 배면 및 측면으로 향하는 광을 제 1 내지 제 3 광학유닛(210, 220, 230) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 휘도를 향상시키게 된다. And on the PCB (129b), a reflector (125) is positioned, which is configured with a plurality of through holes (125a) through which a plurality of light sources (129a) can pass. The reflector (125) covers the entirety of the PCB (129b) and the lower surface (151) of the cover bottom (150) except for the plurality of light sources (129a), thereby reflecting light emitted from the plurality of light sources (129a) toward the back and side surfaces of the light sources (129a) toward the first to third optical units (210, 220, 230), thereby improving the brightness of the light.
또한, 이러한 반사판(125)은 광을 제 1 내지 제 3 광학유닛(210, 220, 230) 쪽으로 반사시킴에 따라, 하나의 광원(129a) 만을 점등하더라도 광이 주변으로 확산되어 퍼져 보이게 되는 할로 무라가 발생하는 것 또한 방지하는 역할을 하게 된다. In addition, since these reflectors (125) reflect light toward the first to third optical units (210, 220, 230), they also prevent halo mura from occurring, in which light is diffused to the surroundings even when only one light source (129a) is turned on.
반사판(125)은 PCB(129b) 상에 양면테이프(Double side tape)와 같은 접착부재(미도시)를 통해 부착될 수 있다. The reflector (125) can be attached to the PCB (129b) using an adhesive material (not shown) such as a double-sided tape.
이러한 반사판(125)을 포함하는 PCB(129b) 상부로는 PCB(129b)와 반사판(125) 상면 전체를 덮는 레진층(123)이 위치하게 되는데, 레진층(123)은 광원유닛(129) 상부로 충진되어 광원유닛(129)을 완전히 덮어 위치하게 된다. A resin layer (123) covering the entire upper surface of the PCB (129b) and the reflector (125) is positioned on the upper side of the PCB (129b) including the reflector (125). The resin layer (123) is filled on the upper side of the light source unit (129) and is positioned to completely cover the light source unit (129).
이러한 레진층(123)은 광원유닛(129) 보다 두꺼운 두께로 PCB(129b) 상부로 도포되어 PCB(129b) 상에 실장된 모든 광원(129a)을 덮도록 구성될 수 있다. This resin layer (123) can be applied to the upper portion of the PCB (129b) with a thickness thicker than the light source unit (129) so as to cover all light sources (129a) mounted on the PCB (129b).
이러한 레진층(123)은 다수의 광원(129a)을 고정 및 보호하고, 광원유닛(129) 상부로 위치하는 제 1 내지 제 3 광학유닛(210, 220, 230)을 지지하는 역할을 하게 된다. 이러한 레진층(123)은 일 예로, 광경화 또는 열경화성 레진(Resin)을 이용할 수 있으며, 경화된 레진층(123)은 소정 크기 이상의 강도를 가질 수 있어, 다수의 광원(129a)의 보호 및 제 1 내지 제 3 광학유닛(210, 220, 230)의 지지가 가능하다.This resin layer (123) serves to fix and protect a plurality of light sources (129a) and to support the first to third optical units (210, 220, 230) positioned above the light source unit (129). This resin layer (123) may use, for example, a photocurable or thermocurable resin, and the cured resin layer (123) may have a strength greater than a predetermined size, thereby enabling the protection of the plurality of light sources (129a) and the support of the first to third optical units (210, 220, 230).
이와 같은 레진층(123)은 공기의 굴절률(n=1)보다 큰 굴절률을 가져, 광원(129a)으로부터 방출되는 광의 추출 효율이 보다 향상되도록 하는 것이 바람직하다. It is preferable that such a resin layer (123) have a refractive index greater than the refractive index of air (n=1) so as to further improve the extraction efficiency of light emitted from the light source (129a).
즉, 각각의 광원(129a)은 광원(129a) 내부 굴절률이 공기보다 크므로, 광원(129a)으로부터 방출되는 광이 공기와 접하는 계면에서 광의 반사가 일어나 광 추출 효율이 저하될 수 있다.That is, since each light source (129a) has a refractive index within the light source (129a) greater than that of air, light emitted from the light source (129a) may be reflected at the interface where it comes into contact with air, which may reduce light extraction efficiency.
이때, 공기의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 레진층(123)이 광원(129a) 상부로 위치하도록 함으로써, 광원(129a)의 내부 굴절률과 공기의 굴절률의 차이보다, 광원(129a)의 내부 굴절률과 레진층(123)의 굴절률의 차이가 작아, 광원(129a)으로부터 방출되는 광의 반사비율이 낮아져 광 추출 효율이 증가될 수 있다.At this time, by positioning the resin layer (123) having a refractive index greater than that of air above the light source (129a), the difference between the internal refractive index of the light source (129a) and the refractive index of the resin layer (123) becomes smaller than the difference between the internal refractive index of the light source (129a) and the refractive index of air, so that the reflection ratio of light emitted from the light source (129a) is lowered, and thus the light extraction efficiency can be increased.
이러한 레진층(123) 상부로 위치하는 제 1 광학유닛(210)의 다이크로익층(dichroic layer)(211)은 광흡수율이 적은 고굴절율의 무기물질과 저굴절률의 무기물질이 교대로 적층되어 이루어지는 층으로, 광을 파장에 따라 선택적으로 통과시키는 광 필터 역할을 하게 된다. The dichroic layer (211) of the first optical unit (210) positioned above the resin layer (123) is a layer formed by alternately laminating high refractive index inorganic materials with low light absorption and low refractive index inorganic materials, and acts as a light filter that selectively passes light according to wavelength.
첨부한 도 3의 본 발명의 다이크로익층(211)의 반사도 특성을 나타낸 그래프를 참조하면, 그래프의 가로축은 광의 파장(wavelength(nm))을 나타내며 그래프의 세로축은 반사율(R(%))을 나타낸다. Referring to the graph showing the reflectivity characteristics of the dichroic layer (211) of the present invention in the attached Fig. 3, the horizontal axis of the graph represents the wavelength of light (wavelength (nm)) and the vertical axis of the graph represents the reflectivity (R (%)).
그리고 (a)는 청색광의 출광 파장을 나타내며, (b)는 녹색광의 출광 파장을 나타내며, (c)는 적색광의 출광파장을 나타내며, (d)는 광의 파장에 따른 다이크로익층(211)의 반사율을 나타낸다. And (a) represents the emission wavelength of blue light, (b) represents the emission wavelength of green light, (c) represents the emission wavelength of red light, and (d) represents the reflectivity of the dichroic layer (211) according to the wavelength of light.
그래프를 참조하면, 400nm ~ 500nm 범위의 파장의 광에 대해서 낮은 반사율을 갖는 반면, 550nm ~ 700nm 범 위의 파장의 광에 대해서는 90% 이상의 높은 반사율을 갖는 것을 확인할 수 있다. Referring to the graph, it can be seen that it has a low reflectance for light with a wavelength ranging from 400 nm to 500 nm, while it has a high reflectance of over 90% for light with a wavelength ranging from 550 nm to 700 nm.
즉, 다이크로익층(211)은 광원(129a)으로부터 발광되는 청색광에서 청색광 이외의 다른 색상의 광은 투과되지 못하도록 하며, 이를 통해 보다 색순도가 향상된 청색광만이 다이크로익층(211) 상부로 위치하는 색변환층(213)으로 입사되도록 할 수 있다. That is, the dichroic layer (211) prevents light of a color other than blue light from being transmitted from the blue light emitted from the light source (129a), thereby allowing only blue light with improved color purity to be incident on the color conversion layer (213) positioned above the dichroic layer (211).
따라서, 다이크로익층(211)을 투과하는 청색광은 색순도가 향상된 선명한 청색광을 갖게 된다. Therefore, the blue light passing through the dichroic layer (211) becomes clear blue light with improved color purity.
그리고 다이크로익층(211) 상부로 위치하는 제 1 광학유닛(210)의 색변환층(213)은 특정 파장범위(또는 색상)의 광을 흡수하여, 해당 특정 파장범위와 다른 파장범위의 광을 방 출할 수 있는 광물질을 포함하여 색을 변환할 수 있다.And the color conversion layer (213) of the first optical unit (210) positioned above the dichroic layer (211) can convert color by including a mineral that can absorb light of a specific wavelength range (or color) and emit light of a wavelength range different from the specific wavelength range.
여기서, 광원(129a)이 청색광을 방출하는 청색 LED 또는 청색 마이크로 LED로 이루어짐에 따라, 광원(129a)으로부터는 청색에 해당하는 약 420nm 내지 490 nm인 파장범위의 광이 방출되게 된다. Here, since the light source (129a) is composed of a blue LED or blue micro LED that emits blue light, light having a wavelength range of about 420 nm to 490 nm corresponding to blue is emitted from the light source (129a).
이와 같이, 광원(129a)이 청색 LED 또는 청색 마이크로 LED인 경우, 색변환층(213)은, 광원(129a)에서 방출된 청색에 해당하는 파장범위의 광(청색광)을 백색광으로 변환하는 것일 수 있다.In this way, when the light source (129a) is a blue LED or a blue micro LED, the color conversion layer (213) may convert light (blue light) in a wavelength range corresponding to blue emitted from the light source (129a) into white light.
보다 구체적으로, 색변환층(213)에 포함된 광물질은 청색에 해당하는 약 420nm 내지 490 nm인 파장범위의 광을 흡수하여, 녹색에 해당하는 약 490nm 내지 580 nm인 파장범위의 광(녹색광)을 방출하거나, 청색에 해당하는 약 420nm 내지 490 nm인 파장범위의 광을 흡수하여, 적색에 해당하는 약 580nm 내지 780 nm인 파장범위의 광(적색광)을 방출하는 것일 수 있다.More specifically, the light included in the color conversion layer (213) may absorb light in a wavelength range of about 420 nm to 490 nm corresponding to blue and emit light in a wavelength range of about 490 nm to 580 nm corresponding to green (green light), or absorb light in a wavelength range of about 420 nm to 490 nm corresponding to blue and emit light in a wavelength range of about 580 nm to 780 nm corresponding to red (red light).
이와 같이, 색변환층(213)에서 광원(129a)에서 방출된 청색광이 녹색광 및 적색광으로 변환되면, 이러한 녹색광, 적색광 및 광원(129a)에서 방출된 청색광이 합해진 백색광을 표시패널(도 1의 110)로 공급할 수 있게 된다.In this way, when the blue light emitted from the light source (129a) is converted into green light and red light in the color conversion layer (213), white light, which is a combination of the green light, the red light, and the blue light emitted from the light source (129a), can be supplied to the display panel (110 in FIG. 1).
이는 청색광이 적색광 및 녹색광 대비 단파장이며, 단파장의 광에 대해 색변환층(213)의 형광효율이 조금 더 우수하며, 색변환층(213)은 그 특성상 상대적으로 장파장대인 적색광 및 녹색광으로 색변환시키는 것이 상대적으로 단파장인 청색광을 색변환시키는 것 대비 수명 등의 측면에서 조금 더 우수하기 때문이다.This is because blue light has a shorter wavelength than red light and green light, and the fluorescence efficiency of the color conversion layer (213) is slightly better for light of a shorter wavelength, and the color conversion layer (213) is slightly better in terms of lifespan, etc., in converting light of relatively long wavelengths into red light and green light than in converting light of relatively short wavelengths into blue light.
이러한 색변환층(213)은 색변환물질을 포함하는데, 색변환물질은 예를 들어, 양자점(Quantum Dot), 형광염료 또는 이들의 조합일 수 있다. 형광염료는, 예를 들어, 유기 형광물질, 무기 형광물질 및 이들의 조합을 포함한다.This color conversion layer (213) includes a color conversion material, and the color conversion material may be, for example, a quantum dot, a fluorescent dye, or a combination thereof. The fluorescent dye includes, for example, an organic fluorescent material, an inorganic fluorescent material, and a combination thereof.
양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있지만, 이들 만으로 제한되지 않는다. Quantum dots can be selected from, but are not limited to, group II-VI compounds, group III-V compounds, group IV-VI compounds, group IV elements, group IV compounds, and combinations thereof.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어 진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. Group II-VI compounds are binary compounds selected from the group consisting of CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS and mixtures thereof; It may be selected from the group consisting of ternary compounds selected from the group consisting of CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS and mixtures thereof, and quaternary compounds selected from the group consisting of HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe and mixtures thereof.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. The group III-V compound may be selected from the group consisting of a binary compound selected from the group consisting of GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb, and mixtures thereof; a ternary compound selected from the group consisting of GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP, and mixtures thereof; and a quaternary compound selected from the group consisting of GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb, and mixtures thereof.
IV-VI족화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. The group IV-VI compound may be selected from the group consisting of a binary compound selected from the group consisting of SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe and mixtures thereof; a ternary compound selected from the group consisting of SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe and mixtures thereof; and a quaternary compound selected from the group consisting of SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe and mixtures thereof.
IV족 원소로 는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. Group IV elements can be selected from the group consisting of Si, Ge, and mixtures thereof.
IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.The group IV compound may be a binary compound selected from the group consisting of SiC, SiGe, and mixtures thereof.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. At this time, the binary, ternary or quaternary compound may exist within the particle at a uniform concentration, or may exist within the same particle with the concentration distribution partially divided into different states. In addition, one quantum dot may have a core/shell structure surrounding another quantum dot.
코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.The interface between the core and the shell can have a concentration gradient in which the concentration of elements present in the shell decreases toward the center.
이러한 양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. These quantum dots can have a full width of half maximum (FWHM) of an emission wavelength spectrum of about 45 nm or less, preferably about 40 nm or less, more preferably about 30 nm or less, and can improve color purity or color reproducibility within this range.
또한, 양자점의 형태는 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.In addition, the shape of the quantum dot is not particularly limited to the commonly used shape, but more specifically, it can be used in the shape of spherical, pyramidal, multi-arm, or cubic nanoparticles, nanotubes, nanowires, nanofibers, nanoplatelet particles, etc.
형광염료는 예를 들어, 적색 형광염료, 녹색 형광염료, 그 이외의 제3의 색상의 광을 발광하는 염료 또는 이들의 조합일 수 있다.The fluorescent dye can be, for example, a red fluorescent dye, a green fluorescent dye, a dye that emits light of a third color, or a combination thereof.
적색 형광염료는 청색 파장대의 광을 흡수하여 적색 파장대의 광을 발광하는 물질로, 예를 들어 (Ca, Sr, Ba)S, (Ca, Sr, Ba)2Si5N8, 카즌(CaAlSiN3), CaMoO4, Eu2Si5N8, K2SiF6, SrCaAlSiN3, CaS, SrLiAlN3 중 적어도 하나일 수 있다. 또한, 적색 형광염료는, 예를 들어, 617nm 내지 637nm 에서 최대 발광피크를 가지며, 반치폭(FWHM)이 10nm 내지 100nm인 물질일 수 있다. A red fluorescent dye is a material that absorbs light in a blue wavelength range and emits light in a red wavelength range, and may be, for example, at least one of (Ca, Sr, Ba)S, (Ca, Sr, Ba)2Si5N8, CaAlSiN3, CaMoO4, Eu2Si5N8, K2SiF6, SrCaAlSiN3, CaS, and SrLiAlN3. In addition, the red fluorescent dye may be, for example, a material having a maximum emission peak at 617 nm to 637 nm and a full width at half maximum (FWHM) of 10 nm to 100 nm.
녹색 형광염료는 청색 파장대의 광을 흡수하여 녹색 파장대의 광을 발광하는 물질로, 예를 들어, 이트륨 알루미늄 가닛(yttrium aluminum garnet, YAG), (Ca, Sr, Ba)2SiO4, SrGa2S4, 바리움마그네슘알루미네이트(BAM), 알파사이알론(α-SiAlON), 베타 사이알론(β-SiAlON), Ca3Sc2Si3O12, Tb3Al5O12, BaSiO4, CaAlSiON, Sr1-xBax)Si2O2N2, LuAG, (Ca, Sr, Ba)Si2O2N2, GaS 중 적어도 하나일 수 있다. A green fluorescent dye is a material that absorbs light in the blue wavelength range and emits light in the green wavelength range, and may be, for example, at least one of yttrium aluminum garnet (YAG), (Ca, Sr, Ba)2SiO4, SrGa2S4, barium magnesium aluminate (BAM), alpha-SiAlON, beta-SiAlON, Ca3Sc2Si3O12, Tb3Al5O12, BaSiO4, CaAlSiON, Sr1-xBax)Si2O2N2, LuAG, (Ca, Sr, Ba)Si2O2N2, and GaS.
또한, 녹색 형광염료는 예를 들어, 510nm 내지 525nm 에서 최대 발광피크를 가지며, 반치폭(FWHM)이 60nm 내지 70nm인 물질일 수 있다. 구체 예에서, 녹색 형광염료로는, 520nm 에서 최대발광피크를 가지며, 반치폭(FWHM)이 62nm인 제1 녹색 형광염료와, 511nm 에서 최대 발광피크를 가지며, 반치폭(FWHM)이 64nm인 제2 녹색 형광염료가 사용될 수 있다. 다만, 녹색 형광염료가 전술한 예들 만으로 제한되지 않는다.In addition, the green fluorescent dye may be, for example, a material having a maximum emission peak at 510 nm to 525 nm and a full width at half maximum (FWHM) of 60 nm to 70 nm. In a specific example, as the green fluorescent dye, a first green fluorescent dye having a maximum emission peak at 520 nm and a full width at half maximum (FWHM) of 62 nm and a second green fluorescent dye having a maximum emission peak at 511 nm and a full width at half maximum (FWHM) of 64 nm may be used. However, the green fluorescent dye is not limited to the examples described above.
한편 지금까지 나열한 형광염료는 무기 형광물질로, 유기 형광물질로는 BODIPY 계열 형광체로 이루어질 수 있다. Meanwhile, the fluorescent dyes listed so far can be made of inorganic fluorescent substances, and organic fluorescent substances can be made of BODIPY series fluorescent substances.
또한, Perovskite 소재 또한 적용 가능하다. Additionally, Perovskite materials can also be applied.
여기서, 색변환층(213) 하부로 위치하는 다이크로익층(211)은 색변환층(213)에서 청색광이 백색광으로 색변환되는 과정에서 발생되는 적색광과 녹색광이 광원을 향해 발광되는 백스케터링(back scattering)을 방지하게 된다. Here, the dichroic layer (211) positioned below the color conversion layer (213) prevents back scattering of red and green light generated in the process of converting blue light into white light in the color conversion layer (213) from being emitted toward the light source.
백스케터링은 광원(129a)이 실장된 영역이 상대적으로 어둡게 나타나는 다크 스팟(Dark-spot)을 야기할 수 있다. Backscattering can cause dark spots in which the area where the light source (129a) is mounted appears relatively dark.
다이크로익층(211)은 광원(129a)으로부터 발광되는 청색광에서 청색광 이외의 다른 색상의 광은 투과되지 못하도록 함으로써, 색변환층(213)으로부터 색변환된 광들 중 적색광과 녹색광이 모두 표시패널(도 1의 110)을 향해 반사되도록 하여 백스케터링이 발생하는 것을 방지하는 역할 또한 하게 되는 것이다. 이를 통해, 광 손실을 최소화할 수 있어, 본 발명의 휘도를 향상시키게 된다. The dichroic layer (211) prevents light of other colors than blue light from being transmitted from the light source (129a), thereby preventing backscattering by allowing both red light and green light among the light converted from the color conversion layer (213) to be reflected toward the display panel (110 in FIG. 1). Through this, light loss can be minimized, thereby improving the brightness of the present invention.
또한, 적색광, 녹색광 그리고 청색광의 색 혼합 강화를 통해 테두리 무라 현상이 발생하는 것 또한 방지할 수 있게 된다. Additionally, the occurrence of edge mura phenomenon can be prevented by enhancing the color mixing of red, green, and blue light.
위의 (표 1)에서, Sample 1 은 다이크로익층이 구비되지 않는 백라이트 유닛의 구성으로, 광원으로부터 발광된 청색광이 색변환층에서 바로 색변환되는 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치의 휘도를 100%라 정의하였다. Sample 2는 본 발명의 실시예에 따라 색변환층(213) 하부로 다이크로익층(211)이 구비된 백라이트 유닛(120)을 포함하는 표시장치(도 1의 100)의 구성으로, (표 1)을 살펴보면, 다이크로익층(211)을 색변환층(213) 하부로 위치시킴으로써 표시장치(도 1의 100)의 휘도가 10 ~ 20% 향상되는 것을 확인할 수 있다. In the above (Table 1), Sample 1 is a configuration of a backlight unit that does not have a dichroic layer, and the luminance of the display device including the backlight unit in which blue light emitted from a light source is directly converted into color in the color conversion layer is defined as 100%. Sample 2 is a configuration of a display device (100 in FIG. 1) including a backlight unit (120) in which a dichroic layer (211) is provided below a color conversion layer (213) according to an embodiment of the present invention, and as can be seen in (Table 1), by positioning the dichroic layer (211) below the color conversion layer (213), it can be confirmed that the luminance of the display device (100 in FIG. 1) is improved by 10 to 20%.
이는 앞서 언급한 바와 같이 다이크로익층(211)이 색변환층(213)에서 색변환된 적색광과 녹색광의 백스케터링을 방지하고 표시패널(도 1의 110)을 향해 반사되도록 함에 따라, 광 손실이 발생하는 것을 최소화할 수 있기 때문이다. This is because, as mentioned above, the dichroic layer (211) prevents backscattering of the red and green light converted in the color conversion layer (213) and allows them to be reflected toward the display panel (110 in FIG. 1), thereby minimizing the occurrence of light loss.
이러한 제 1 광학유닛(210) 상부로 위치하는 제 2 광학유닛(220)은 제 1 및 제 입체패턴층(221, 223)과 제 1 및 제 2입체패턴층(221, 223) 사이로 사이로 패턴층(225)이 위치하게 되는데, 이러한 제 2 광학유닛(220)은 제 1 광학유닛(210)을 투과한 고색순도의 백색광을 확산시키는 역할을 하게 된다. The second optical unit (220) positioned above the first optical unit (210) has a pattern layer (225) positioned between the first and second stereoscopic pattern layers (221, 223) and the first and second stereoscopic pattern layers (221, 223). The second optical unit (220) serves to diffuse high-purity white light transmitted through the first optical unit (210).
첨부한 도 4a를 통해 제 2 광학유닛(220)에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 제 2 광학유닛(220)은 제 1 및 제 2 입체패턴층(221, 223)을 포함하는데, 제 1 입체패턴층(221)은 제 1 베이스층(221a)과, 제 1 베이스층(221a) 하부면에서 광을 확산시키기 위한 제 1 입체렌즈층(221b)을 포함하며, 제 1 입체패턴층(221c) 상부로 위치하는 제 2 입체패턴층(223)은 제 2 베이스층(223a)과, 제 2 베이스층(223a)의 하부면에서 광을 확산시키기 위한 제 2 입체렌즈층(223b)으로 이루어진다. Looking at the second optical unit (220) in more detail with reference to the attached FIG. 4a, the second optical unit (220) includes first and second stereoscopic pattern layers (221, 223). The first stereoscopic pattern layer (221) includes a first base layer (221a) and a first stereoscopic lens layer (221b) for diffusing light on the lower surface of the first base layer (221a), and the second stereoscopic pattern layer (223) positioned above the first stereoscopic pattern layer (221c) includes a second base layer (223a) and a second stereoscopic lens layer (223b) for diffusing light on the lower surface of the second base layer (223a).
그리고 패턴층(225)은 제 1 및 제 2 입체패턴층(221, 223) 사이 보다 정확하게는 제 1 입체패턴층(221)의 제 1 베이스층(221a)과 제 2 입체패턴층(223)의 제 2 입체렌즈층(223b) 사이로 위치하게 되는데, 패턴층(225)은 광원(129a)의 위치들과 대응되는 위치들에 다수의 광학패턴(227)을 포함한다. And the pattern layer (225) is positioned between the first and second stereoscopic pattern layers (221, 223), more precisely, between the first base layer (221a) of the first stereoscopic pattern layer (221) and the second stereoscopic lens layer (223b) of the second stereoscopic pattern layer (223). The pattern layer (225) includes a plurality of optical patterns (227) at positions corresponding to the positions of the light source (129a).
제 1 및 제 2 입체패턴층(221, 223)의 제 1 및 제 2 베이스층(221a, 223a)은 광을 투과시킬 수 있는 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol)계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(polyester) 계열 등으로 이루어진다.The first and second base layers (221a, 223a) of the first and second three-dimensional pattern layers (221, 223) are made of a light-transmitting polycarbonate series, polysulfone series, polyacrylate series, polystyrene series, polyvinyl chloride series, polyvinyl alcohol series, polynorbornene series, polyester series, etc.
그리고, 제 1 및 제 2 베이스층(221a, 223a) 하부에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 입체렌즈층(221b, 223b)은 투명 아크릴(acryl) 계열 수지로 이루어지는데, 제 1 및 제 2 입체렌즈층(221b, 223b)은 피라미드형상의 다수의 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)가 제 1 및 제 2 베이스층(221a, 223a)의 배면으로부터 돌출 배열된다.And, the first and second stereoscopic lens layers (221b, 223b) formed on the lower portions of the first and second base layers (221a, 223a), respectively, are made of transparent acrylic resin, and the first and second stereoscopic lens layers (221b, 223b) have a plurality of first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) in a pyramidal shape arranged to protrude from the back surfaces of the first and second base layers (221a, 223a).
이러한 다수의 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)는 제 1 및 제 2 베이스층(221a, 223a)의 배면에 정의되는 하부면으로부터 상부로 진행될수록 면적이 줄어드는 형상으로 이루어지며, 다수의 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)는 종방향과 횡방향으로 서로 인접 배열하며, 서로 이웃한 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c) 사이는 빈공간이 없도록 촘촘하게 배열된다. These plurality of first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) are formed in a shape in which the area decreases from the lower surface defined on the back surface of the first and second base layers (221a, 223a) toward the upper surface, and the plurality of first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) are arranged adjacent to each other in the longitudinal and transverse directions, and are arranged densely so that there is no empty space between the adjacent first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c).
도 4b와 도 4c에 도시한 바와 같이 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)는 정사각형으로 이루어지는 하면(222)과, 하면(222)의 가장자리로부터 각각 연장되어 하나의 모서리를 이루는 4개의 측면(224)으로 이루어지는데, 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)의 하면(222)의 일 길이에 해당하는 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)의 너비(w)는 20 ~ 40um를 갖도록 형성되고, 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)의 모서리가 이루는 각도(α)는 90 ~ 130도의 범위를 갖도록 형성될 수 있다. As illustrated in FIGS. 4b and 4c, the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) are formed with a lower surface (222) formed in a square shape and four side surfaces (224) extending from edges of the lower surface (222) to form one corner, and the width (w) of the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) corresponding to one length of the lower surface (222) of the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) is formed to have a range of 20 to 40 um, and the angle (α) formed by the corners of the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) can be formed to have a range of 90 to 130 degrees.
제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)의 너비(w)가 20um 이하일 경우에는 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c) 자체를 형성하기 어려워지게 되며, 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)의 너비(w)가 40um 이상으로 형성되는 경우에는 역 피라미드렌즈(221c, 223c)의 모서리가 이루는 각도(α)를 90 ~ 130도의 범위를 갖도록 형성하기 어려워지게 된다. When the width (w) of the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) is 20 um or less, it becomes difficult to form the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) themselves, and when the width (w) of the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) is 40 um or more, it becomes difficult to form the angle (α) formed by the corners of the inverted pyramid lenses (221c, 223c) to have a range of 90 to 130 degrees.
위의 (표 2)는 제 1 및 제 2 입체렌즈층(221b, 223b)의 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)의 모서리가 이루는 각도(α)에 따른 휘도 효율 및 FOS평가 그리고 색변화 특성을 측정한 실험결과 데이터로, 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)를 동일한 너비(w)로 고정한 후 모서리가 이루는 각도(α)만을 달리하여 측정하였다. (표 2)를 살펴보면, 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(221c, 223c)의 모서리가 이루는 각도(α)가 90도와 130도일 경우 휘도 효율이 가장 높게 측정되며, 이때 FOS 평가 또한 역피라미드렌즈(221c, 223c)의 모서리가 이루는 각도(α)가 90도와 130도일 경우에만 양호 판정을 받는 것을 확인할 수 있다. The above (Table 2) is the experimental result data measuring the luminance efficiency and FOS evaluation and color change characteristics according to the angle (α) formed by the corners of the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) of the first and second stereoscopic lens layers (221b, 223b). The first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) were fixed to the same width (w), and only the angle (α) formed by the corners was varied to measure them. (Table 2) shows that the luminance efficiency is measured to be the highest when the angles (α) formed by the corners of the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c) are 90 degrees and 130 degrees, and it can be confirmed that the FOS evaluation is also judged as good only when the angles (α) formed by the corners of the inverted pyramid lenses (221c, 223c) are 90 degrees and 130 degrees.
여기서, FOS평가는 표시장치(도 1의 100)의 외관(Front of Screen; FOS) 상태를 나타내는 것으로, 외관 상태는 상대적인 수치인 1수준에서 5수준으로 구분하여 나타낼 수 있으며, 2수준 내지 5수준은 할로 무라와 같은 얼룩이 발생하여 표시품위가 저하된 불량상태를 의미한다. Here, the FOS evaluation indicates the appearance (Front of Screen; FOS) status of the display device (100 in Figure 1), and the appearance status can be expressed by dividing it into levels 1 to 5, which are relative values. Levels 2 to 5 indicate a defective state in which the display quality is lowered due to the occurrence of stains such as halo mura.
역피라미드렌즈(221c, 223c)의 모서리가 이루는 각도(α)가 0 ~ 60도일 경우에는 FOS평가가 도 5a에 도시한 바와 같이 2~3 수준으로 나타나 불량판정을 받게 되나, 본 발명의 실시예와 같이 역피라미드렌즈(221c, 223c)의 모서리가 이루는 각도(α)를 90 ~ 130도로 형성하는 경우에는 FOS 평가가 도 5b에 도시한 바와 같이 1수준으로 나타나게 되므로 양호 판정을 받게 되는 것이다. When the angle (α) formed by the corners of the inverted pyramid lenses (221c, 223c) is 0 to 60 degrees, the FOS evaluation is at levels 2 to 3 as shown in FIG. 5a, resulting in a poor evaluation. However, when the angle (α) formed by the corners of the inverted pyramid lenses (221c, 223c) is 90 to 130 degrees as in the embodiment of the present invention, the FOS evaluation is at level 1 as shown in FIG. 5b, resulting in a good evaluation.
이러한 제 1 및 제 2 입체패턴층(221, 223) 사이로 위치하는 패턴층(225)은 광원(129a)의 위치들과 대응되는 위치들에 다수의 광학패턴(227)을 포함하는데, 광학패턴(227)은 하부로 위치하는 광원(129a)으로부터 상부 방향으로 출사되는 광의 일부를 반사시켜 측면 방향으로 분산시키게 되며, 나머지 일부 광은 투과하여 상부 방향으로 진행하도록 하게 된다. The pattern layer (225) positioned between the first and second stereoscopic pattern layers (221, 223) includes a number of optical patterns (227) at positions corresponding to the positions of the light source (129a). The optical pattern (227) reflects a portion of the light emitted upward from the light source (129a) positioned downward and disperses it in the lateral direction, and allows the remaining portion of the light to be transmitted and to proceed in the upward direction.
이에 따라, 대부분의 광이 수직한 상부 방향으로 진행하여 표시패널(도 1의 110)에 입사되는 것을 방지할 수 있어, 수직한 상부 방향으로의 광 입사에 의한 핫스팟(hot spot) 발생을 방지하게 되어, 핫스팟에 의한 화질 저하를 개선할 수 있게 된다.Accordingly, most of the light can be prevented from traveling in a vertical upward direction and entering the display panel (110 in Fig. 1), thereby preventing the occurrence of hot spots due to light incident in a vertical upward direction, thereby improving image quality deterioration caused by hot spots.
광학패턴(227)에 대해서는 추후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. We will examine the optical pattern (227) in more detail later.
이러한 제 2 광학유닛(220)은 광학패턴(227)과 제 1 및 제 2 입체패턴층(221, 223)을 통해 보다 균일한 광확산 분포가 구현될 수 있다. This second optical unit (220) can realize a more uniform light diffusion distribution through the optical pattern (227) and the first and second three-dimensional pattern layers (221, 223).
제 3 광학유닛(230)은 복합광학시트로, 확산부(231)와 제 1 및 제 2 집광부(233, 235)를 포함하는데, 제 1 집광부(233)는 제 1 지지층(233a)과, 제 1 지지층(233a)의 상부면에서 광을 집광시키기 위한 제 1 렌즈층(233b)을 포함하며, 제 1 집광부(233)의 상부에 위치하는 제 2 집광부(235)는 제 2 지지층(235a)과, 제 2 지지층(235a)의 상부면에서 광을 집광시키기 위한 제 2 렌즈층(235b)으로 이루어진다.The third optical unit (230) is a composite optical sheet and includes a diffusion section (231) and first and second light collecting sections (233, 235). The first light collecting section (233) includes a first support layer (233a) and a first lens layer (233b) for collecting light on the upper surface of the first support layer (233a), and the second light collecting section (235) located on the upper surface of the first light collecting section (233) includes a second support layer (235a) and a second lens layer (235b) for collecting light on the upper surface of the second support layer (235a).
그리고, 확산부(231)는 제 3 지지층(231a)과, 제 3 지지층(231a)의 양측으로 위치하는 제 1 및 제 2 확산층(231b, 231c)으로 이루어진다. And, the diffusion part (231) is composed of a third support layer (231a) and first and second diffusion layers (231b, 231c) located on both sides of the third support layer (231a).
여기서 이들 층에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 제 1및 제 2 집광부(233, 235)의 제 1 및 제 2 지지층(233a, 235a)은 광을 투과시킬 수 있는 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol)계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(polyester) 계열 등으로 이루어진다.Looking at these layers in more detail here, the first and second support layers (233a, 235a) of the first and second light collecting members (233, 235) are made of light-transmittable polycarbonate series, polysulfone series, polyacrylate series, polystyrene series, polyvinyl chloride series, polyvinyl alcohol series, polynorbornene series, polyester series, etc.
그리고, 제 1 및 제 2 지지층(233a, 235a) 상부에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 렌즈층(233b, 235b)은 투명 아크릴(acryl) 계열 수지로 이루어지는데, 제 3 광학유닛(230)의 일 길이방향을 따라 띠 모양으로 인접 배열됨으로써 산과 골이 반복되는 형태의 다수개의 제 1 및 제 2 프리즘산(233c, 235c)이 열을 지어 각각 제 1 및 제 2 지지층(233a, 235a)으로부터 돌출 배열된다.And, the first and second lens layers (233b, 235b) formed on the first and second support layers (233a, 235a), respectively, are made of transparent acrylic resin, and are arranged in a belt shape along one longitudinal direction of the third optical unit (230), so that a plurality of first and second prism mountains (233c, 235c) in a form of repeated mountains and valleys are arranged in a row and protrude from the first and second support layers (233a, 235a), respectively.
이러한 제 1 및 제 2 프리즘산(233c, 235c)으로 인하여, 제 3 광학유닛(230)은 제 3 광학유닛(230) 상부로 위치하는 표시패널(도 1의 110)로 광을 집광함으로써 이를 통해서 휘도상승 효과를 갖는다.Due to these first and second prisms (233c, 235c), the third optical unit (230) focuses light onto the display panel (110 in FIG. 1) positioned above the third optical unit (230), thereby achieving a brightness-enhancing effect.
한편, 제 1 및 제 2 렌즈층(233b, 235b)은 제 1 및 제 2 프리즘산(233c, 235c) 외에, 단면이 다각형인 프리즘, 마이크로 렌즈 패턴, 렌티큘러 렌즈, 엠보패턴 또는 이들의 조합으로 이루어질 수도 있다. Meanwhile, the first and second lens layers (233b, 235b) may be formed of, in addition to the first and second prism mountains (233c, 235c), a prism having a polygonal cross-section, a micro lens pattern, a lenticular lens, an emboss pattern, or a combination thereof.
그리고, 도면상으로는 제 1 및 제 2 프리즘산(233c, 235c)의 높이가 모두 동일하나, 서로 인접하는 제 1 및 제 2 프리즘산(233c, 235c)의 높이가 서로 다를 수 있는데, 제 1 및 제 2 프리즘산(233c, 235c)의 높이는 10㎛ 내지 40㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 30㎛일 수 있다. In addition, although the heights of the first and second prism mountains (233c, 235c) are the same in the drawing, the heights of the adjacent first and second prism mountains (233c, 235c) may be different from each other. The heights of the first and second prism mountains (233c, 235c) may be 10 ㎛ to 40 ㎛, specifically, 10 ㎛ to 30 ㎛.
또한, 제 1 및 제 2 프리즘산(233c, 235c)의 피치 또한 서로 다를 수 있는데, 제 1 및 제 2 프리즘산(233c, 235c)의 밑면에 해당하는 피치는 10㎛ 내지 60㎛, 구체적으로 20㎛ 내지 60㎛일 수 있다. In addition, the pitches of the first and second prism mountains (233c, 235c) may also be different from each other, and the pitch corresponding to the bottom of the first and second prism mountains (233c, 235c) may be 10 µm to 60 µm, specifically 20 µm to 60 µm.
그리고, 제 1 및 제 2 프리즘산(233c, 235c)의 꼭지각은 80° 내지 100 °가 될 수 있고 상기 범위에서, 휘도 향상 효과가 있을 수 있다.And, the vertex angle of the first and second prisms (233c, 235c) can be 80° to 100°, and within the above range, a brightness enhancement effect can be achieved.
여기서, 도면상으로는 제 1 및 제 2 렌즈층(233b, 235b)의 제 1 및 제 2 프리즘산(233c, 235c)의 단면이 동일하게 도시되어, 제 1 및 제 2 렌즈층(233b, 235b)의 길이방향이 동일한 방향으로 이루어지도록 도시되었으나, 제 3 광학유닛(230)의 길이방향을 따라 열을 지어 돌출 배열되는 제 1 및 제 2 렌즈층(233b, 235b)은 각각의 길이방향이 서로 수직하게 이루어져, 제 1 및 제 2 렌즈층(233b, 235b) 간 발생하는 피치 모아레(moire)가 발생하는 것을 방지하면서 휘도 또한 향상시키게 된다. Here, the cross sections of the first and second prism mountains (233c, 235c) of the first and second lens layers (233b, 235b) are shown to be identical in the drawing, so that the longitudinal directions of the first and second lens layers (233b, 235b) are shown to be in the same direction. However, the first and second lens layers (233b, 235b) that are arranged in a row and protrude along the longitudinal direction of the third optical unit (230) are arranged so that their longitudinal directions are perpendicular to each other, thereby preventing pitch moire from occurring between the first and second lens layers (233b, 235b) while also improving brightness.
즉, 제 1 렌즈층(233b)은 도면상으로 정의한 X축 방향으로 열을 지어 돌출 배열되도록 하면, 제 2 렌즈층(235b)은 도면상으로 정의한 X축 방향에 수직한 Y 축 방향으로 열을 지어 돌출 배열되도록 하여, 제 1 및 제 2 렌즈층(233b, 235b)의 길이방향이 서로 직교하도록 하는 것이다. That is, the first lens layer (233b) is arranged to protrude in a row in the X-axis direction defined in the drawing, and the second lens layer (235b) is arranged to protrude in a row in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction defined in the drawing, so that the longitudinal directions of the first and second lens layers (233b, 235b) are orthogonal to each other.
이때, 제 1 집광부(233)와 제 2 집광부(235) 사이, 보다 정확하게는 제 1 렌즈층(233b)의 제 1 프리즘산(233c)과 제 2 지지층(235a) 사이로는 광확산점착제(240)가 더욱 위치할 수 있다. At this time, a light diffusion adhesive (240) may be further positioned between the first light collecting unit (233) and the second light collecting unit (235), more precisely, between the first prism (233c) of the first lens layer (233b) and the second support layer (235a).
광확산점착제(240)는 제 1 및 제 2 집광부(233, 235)가 서로 부착 및 고정되도록 하며, 또한 제 1 집광부(233)의 제 1 프리즘산(233c)의 꼭지각을 보호하는 역할 또한 하게 된다. The light diffusing adhesive (240) enables the first and second light collecting members (233, 235) to be attached and fixed to each other, and also protects the vertex angle of the first prism (233c) of the first light collecting member (233).
그리고, 이러한 제 1 및 제 2 집광부(233, 235)의 하부로는 확산부(231)가 위치하는데, 즉, 확산부(231)는 제 3 광학유닛(230)의 최하단에 배치되어, 제 1 및 제 2 광학유닛(210, 220)으로부터 출사된 광을 보다 확산시켜 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 한다. In addition, a diffusion part (231) is positioned below the first and second light collecting parts (233, 235). That is, the diffusion part (231) is positioned at the lowest end of the third optical unit (230) to further diffuse the light emitted from the first and second optical units (210, 220) so that it has a uniform distribution over a wide range.
이러한 확산부(231)는 제 3 지지층(231a)과, 제 3 지지층(231a)의 양측으로 제 1 및 제 2 확산층(231b, 231c)이 위치하는데, 제 3 지지층(231a)은 광을 투과시킬 수 있는 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol)계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(polyester) 계열 등으로 이루어진다.This diffusion part (231) is formed of a third support layer (231a), and first and second diffusion layers (231b, 231c) are positioned on both sides of the third support layer (231a). The third support layer (231a) is formed of a light-transmitting material such as polycarbonate, polysulfone, polyacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polynorbornene, or polyester.
여기서, 제 1 및 제 2 확산층(231b, 231c)은 비드(bead) 등의 광확산성분을 포함하여 구성하거나, 비드를 포함하지 않고 제 1 및 제 2 확산층(231b, 231c)의 하부면에 미세패턴을 형성하여 구성할 수도 있다.Here, the first and second diffusion layers (231b, 231c) may be configured to include a light diffusion component such as a bead, or may be configured to form a micro-pattern on the lower surface of the first and second diffusion layers (231b, 231c) without including a bead.
이를 통해, 제 1 및 제 2 확산층(231b, 231c)은 입사된 광을 굴절 및 산란시킴으로써 광을 확산시키며 , 제 1 및 제 2 광학유닛(210, 220)을 통과한 불균일한 광을 균일한 광으로 출사시키는 역할을 한다.Through this, the first and second diffusion layers (231b, 231c) diffuse the light by refracting and scattering the incident light, and play a role in emitting the non-uniform light passing through the first and second optical units (210, 220) as uniform light.
이때, 비드는 바인더 수지에 포함하여 구성하는데, 비드는 제 1 및 제 2 확산층(231b, 231c)으로 입사되는 광을 분산시킴으로써 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지할 수 있는 특징이 있다.At this time, the beads are configured by being included in the binder resin, and the beads have the characteristic of being able to prevent light from being partially concentrated by dispersing light incident on the first and second diffusion layers (231b, 231c).
여기서 바인더 수지로는, 투명성이 높아 광투과율이 우수하고 점도 조절이 용이한 것으로, 일예로 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 수지 등을 사용할 수 있다.Here, the binder resin that can be used is one that has high transparency, excellent light transmittance, and easy viscosity control, such as acrylic, urethane, epoxy, vinyl, polyester, or polyamide resins.
이때, 제 2 확산층(231c)은 제 3 지지층(231a)으로부터 출사되는 광이 90% ~ 95%의 헤이즈(haze) 특성을 갖도록 하는 것이 바람직하며, 이를 위해 비드는 2um ~ 15um의 크기를 가질 수 있다. At this time, it is desirable for the second diffusion layer (231c) to have a haze characteristic of 90% to 95% for the light emitted from the third support layer (231a), and for this purpose, the beads may have a size of 2 um to 15 um.
그리고, 제 1 확산층(231b)은 제 3 지지층(231a)으로 입사되는 광을 확산시키기 위하여, 비드가 2um ~ 5um의 크기를 가질 수 있다. And, in order to diffuse the light incident on the third support layer (231a), the first diffusion layer (231b) may have beads with a size of 2 um to 5 um.
또한, 비드를 포함하지 않은 제 1 및 제 2 확산층(231b, 231c)은 미세패턴의 형태에 따라 광 산란각을 조절할 수 있는 특징이 있는데, 미세패턴은 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 홀로그램 패턴(hologram pattern)을 사용하여 간섭패턴에 의해 입사된 광을 이와 비대칭적인 방향으로 굴절시킴으로써 집광된 광이 좀더 경사진 각도로 확산되도록 할 수 있다.In addition, the first and second diffusion layers (231b, 231c) that do not include beads have a characteristic that the light scattering angle can be adjusted depending on the shape of the micro-pattern. The micro-pattern can be configured in various ways, such as an elliptical pattern and a polygon pattern. In addition, by using a hologram pattern, the light incident on the interference pattern can be refracted in an asymmetrical direction, thereby allowing the collected light to be diffused at a more inclined angle.
이를 통해, 제 1 및 제 2 확산층(231b, 231c)은 입사된 광을 굴절 및 산란시킴으로써 광을 확산시키며 제 1 및 제 2 광학유닛(210, 220)을 통과한 불균일한 광을 균일한 광으로 출사시키는 역할을 한다.Through this, the first and second diffusion layers (231b, 231c) diffuse the light by refracting and scattering the incident light and play a role in emitting the non-uniform light passing through the first and second optical units (210, 220) as uniform light.
이때, 제 2 확산층(231c)의 바인더 수지에 함유된 비드는 다양한 사이즈를 갖도록 하며, 제 3 지지층(231a) 상부로 퍼짐을 조절하여, 제 2 확산층(231c)의 높이가 달라지도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the beads contained in the binder resin of the second diffusion layer (231c) have various sizes and control the spreading toward the upper part of the third support layer (231a) so that the height of the second diffusion layer (231c) varies.
즉, 도면상으로 정의한 제 1 영역(B)에서는 제 2 확산층(231c)이 제 1 높이(h1)를 갖도록 비드(348a)의 퍼짐을 조절하며, 제 2 영역(C)에서는 제 2 확산층(231c)이 제 1 높이(h1)에 비해 낮은 제 2 높이(h2)를 갖도록 비드의 퍼짐을 조절하는 것이다. That is, in the first region (B) defined in the drawing, the spread of the bead (348a) is controlled so that the second diffusion layer (231c) has the first height (h1), and in the second region (C), the spread of the bead is controlled so that the second diffusion layer (231c) has the second height (h2) that is lower than the first height (h1).
제 1 영역(B)에 위치하는 제 1 높이(h1)의 제 2 확산층(231c)은 제 2 확산층(231c) 상부로 위치하는 제 1 집광부(233)의 제 1 지지층(233a)의 하면과 접촉하게 되며, 제 2 영역(C)에 위치하는 제 2 높이(h2)의 제 2 확산층(231c)은 제 1 집광부(233)의 제 1 지지층(233a)의 하면으로부터 일정간격 이격되어 에어갭(air gap : A)을 형성하게 된다.The second diffusion layer (231c) of the first height (h1) located in the first region (B) comes into contact with the lower surface of the first support layer (233a) of the first light collecting unit (233) located above the second diffusion layer (231c), and the second diffusion layer (231c) of the second height (h2) located in the second region (C) is spaced apart from the lower surface of the first support layer (233a) of the first light collecting unit (233) by a certain distance to form an air gap (air gap: A).
제 2 확산층(231c)과 제 1 지지층(233a) 사이로 형성되는 에어갭(A)은 제 3 광학유닛(230)의 제 1 및 제 2 집광부(233, 235)의 집광기능이 저해되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.The air gap (A) formed between the second diffusion layer (231c) and the first support layer (233a) serves to prevent the light collection function of the first and second light collection units (233, 235) of the third optical unit (230) from being impaired.
즉, 확산부(231)와 제 1 및 제 2 집광부(233, 235) 사이로 에어갭(A)이 있는 경우와 에어갭(A)이 없는 경우에 광의 휘도가 달라지게 되는데, 확산부(231)와 제 1 및 제 2 집광부(233, 235) 사이에 에어갭(A)이 있는 경우에는 제 1 및 제 2 집광부(233, 235)로 90도로 입사되어 전반사되는 광이 적고, 대다수의 광이 표시패널(도 1의 110) 방향으로 출광되게 된다.That is, the brightness of light differs depending on whether there is an air gap (A) between the diffusion unit (231) and the first and second light collectors (233, 235) and whether there is no air gap (A). In the case where there is an air gap (A) between the diffusion unit (231) and the first and second light collectors (233, 235), the light that is incident at 90 degrees to the first and second light collectors (233, 235) and is totally reflected is small, and the majority of the light is emitted in the direction of the display panel (110 in FIG. 1).
반면, 확산부(231)와 제 1 및 제 2 집광부(233, 235) 사이에 에어갭(A)이 없는 경우에는 제 1 및 제 2 집광부(233, 235)에 90도로 입사되어 전반사되는 광이 많고, 대다수의 광이 표시패널(도 1의 110) 방향으로 출광되지 못하고 다시 확산부(231) 방향으로 재입사되게 된다. On the other hand, when there is no air gap (A) between the diffusion portion (231) and the first and second light collectors (233, 235), a large amount of light is incident at 90 degrees to the first and second light collectors (233, 235) and is totally reflected, and most of the light is not emitted toward the display panel (110 in FIG. 1) but is re-incident toward the diffusion portion (231).
이를 통해, 확산부(231)와 제 1 및 제 2 집광부(233, 235) 사이에 에어갭(A)을 형성함에 따라, 확산부(231)와 제 1 및 제 2 집광부(233, 235) 사이에 에어갭(A)을 형성하지 않고 단순 부착시키는 구성에 비하여 광량을 증가시키고, 이에 따라, 휘도 또한 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.Through this, it can be seen that by forming an air gap (A) between the diffusion part (231) and the first and second light collecting parts (233, 235), the amount of light can be increased, and thus the brightness can also be improved, compared to a configuration in which the air gap (A) is not formed between the diffusion part (231) and the first and second light collecting parts (233, 235) and are simply attached.
이러한 제 1 및 제 2 집광부(233, 235)와 확산부(231)는 모두 일체로 합착된 상태를 이루게 되는데, 이를 위하여 확산부(231)의 제 2 확산층(231c)은 점측 특성을 갖는다. 따라서 제 1 집광부(233)와 확산부(231)는 확산부(231)의 제 1 높이(h1)를 갖는 제 2 확산층(231c)의 점착 특성을 통해 서로 일체형으로 합착된 상태를 이루게 된다.These first and second light-collecting parts (233, 235) and the diffusion part (231) are all joined together as one body. To this end, the second diffusion layer (231c) of the diffusion part (231) has a point-wise characteristic. Accordingly, the first light-collecting part (233) and the diffusion part (231) are joined together as one body through the adhesive characteristic of the second diffusion layer (231c) having the first height (h1) of the diffusion part (231).
여기서 확산부(231)의 제 3 지지층(231a)은 제 3 광학유닛(230)의 전체를 지지하는 베이스 역할을 하고, 제 1 및 제 2 지지층(233a, 235a)은 제 1 및 제 2 집광부(233, 235)의 제 1 및 제 2 렌즈층(233b, 235b) 만을 각각 지지하는 역할을 하므로, 제 1 및 제 2 지지층(233a, 235a)의 두께를 제 3 지지층(231a)의 두께에 비해 얇게 형성하여, 제 3 광학유닛(230)의 전체 두께를 감소시킬 수 있다. Here, the third support layer (231a) of the diffusion unit (231) serves as a base supporting the entire third optical unit (230), and the first and second support layers (233a, 235a) serve to support only the first and second lens layers (233b, 235b) of the first and second light collecting units (233, 235), respectively. Therefore, the thickness of the first and second support layers (233a, 235a) can be formed thinner than the thickness of the third support layer (231a), thereby reducing the overall thickness of the third optical unit (230).
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 표시패널(도 1의 110)은 광원(129a)의 상부로 다이크로익층(211)과 색변환층(213)으로 이루어지는 제 1 광학유닛(210)과, 제 1 광학유닛(210) 상부로 제 1 및 제 2 입체패턴층(221, 223)과 광학패턴(227)을 포함하는 패턴층(225)을 포함하는 제 2 광학유닛(220)과, 제 2 광학유닛(220) 상부로 제 1 및 제 2 집광부(233, 235)와 확산부(231)를 포함하는 복합광학시트로 이루어지는 제 3 광학유닛(230)이 위치하도록 함으로써, 백라이트 유닛(120)으로부터 고휘도 및 고색재현율을 가지며, 시인성 또한 보다 향상된 면광원이 표시패널(도 1의 110)로 제공되도록 할 수 있다. As described above, the display panel (110 of FIG. 1) according to the embodiment of the present invention comprises a first optical unit (210) formed of a dichroic layer (211) and a color conversion layer (213) above a light source (129a), a second optical unit (220) formed of a pattern layer (225) including first and second stereoscopic pattern layers (221, 223) and an optical pattern (227) above the first optical unit (210), and a third optical unit (230) formed of a composite optical sheet including first and second light collecting units (233, 235) and a diffusion unit (231) above the second optical unit (220), thereby providing a surface light source having high brightness and high color reproducibility and improved visibility from the backlight unit (120) to the display panel (110 of FIG. 1). It can be provided.
이를 통해, LED 또는 마이크로 LED로 이루어지는 광원(129a)을 하나만 점등하더라도 할로 무라(Halo mura)가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 또한 할로 무라 방지를 위하여 광원(129a)의 주변으로 반사판(125)을 위치시킴에도, 격자 무라(Lattice mura)가 발생하는 것을 방지할 수 있다. Through this, even if only one light source (129a) made of an LED or micro LED is turned on, halo mura can be prevented from occurring, and even if a reflector (125) is positioned around the light source (129a) to prevent halo mura, lattice mura can be prevented from occurring.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)는 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 구현할 수 있으며, 네로우베젤을 구현함에도 테두리 무라가 발생하는 것 또한 방지할 수 있으며, 이를 통해, 표시장치(도 1의 100)의 화질이 저하되는 문제점이 발생하는 것 또한 방지할 수 있다.In addition, the display device (100 of FIG. 1) according to an embodiment of the present invention can be lightweight and thin and have a narrow bezel, and can prevent the occurrence of frame blur even when implementing a narrow bezel, thereby preventing the occurrence of a problem of deterioration in the image quality of the display device (100 of FIG. 1).
또한, 광원(129a) 상부로 두꺼운 확산판을 생략할 수 있어, 이를 통해서 경량 및 박형을 구현할 수 있으며, 또한 공정비용 절감 및 조립의 편의성 또한 가져올 수 있는 효과가 있다. In addition, since a thick diffuser plate can be omitted on top of the light source (129a), a light weight and thin body can be realized, and there is also the effect of reducing process costs and facilitating assembly.
한편, 지금까지의 설명에서는 광원(129a)이 청색광을 발광함을 일예로 설명하였으나, 광원(129a)은 청색광 외에 다른 색상의 광을 방출하는 것일 수도 있으며, 이 경우 색변환층(213)은 광원(129a)에서 방출되는 광의 색상을 백색광으로 변환하기 위해, 광원(129a)에서 방출되는 광의 색상에 대응되는 다양한 광물질을 포함하는 것일 수 있다. Meanwhile, in the explanation so far, it has been explained as an example that the light source (129a) emits blue light, but the light source (129a) may emit light of a different color in addition to blue light, and in this case, the color conversion layer (213) may include various minerals corresponding to the color of the light emitted from the light source (129a) in order to convert the color of the light emitted from the light source (129a) into white light.
예를 들어, 광원(129a)에서 녹색광이 방출되는 경우, 색변환층(213)의 광물질은 녹색광을 흡수하여 적색광을 방출하거나, 녹색광을 흡수하여 청색광을 방출하는 성질을 갖는 물질인 것일 수 있다.For example, when green light is emitted from a light source (129a), the light material of the color conversion layer (213) may be a material having a property of absorbing green light and emitting red light, or absorbing green light and emitting blue light.
한편, 제 2 광학유닛(220)의 광학패턴(227)은 광원(129a) 보다 큰 사이즈를 갖도록 형성하는 것이 바람직한데, 이에 대해 도 5와 도 6을 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. Meanwhile, it is desirable to form the optical pattern (227) of the second optical unit (220) to have a larger size than the light source (129a). This will be examined in more detail with reference to FIGS. 5 and 6.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광원과 광학패턴의 사이즈에 따른 관계를 개략적으로 도시한 정면도이며, 도 7a은 광학패턴의 일예를 개략적으로 도시한 사진이며, 도 7b는 광학패턴이 적용된 모습을 나타낸 사진이다. FIG. 6 is a front view schematically illustrating the relationship between the size of a light source and an optical pattern according to an embodiment of the present invention, FIG. 7a is a photograph schematically illustrating an example of an optical pattern, and FIG. 7b is a photograph showing an appearance in which an optical pattern is applied.
그리고, 도 8은 제 2 광학유닛을 통과하는 광 진행경로를 개략적으로 도시한 개략도이다. And, Fig. 8 is a schematic diagram schematically illustrating the light propagation path passing through the second optical unit.
도 6에 도시한 바와 같이, 광학패턴(227)은 제 2 광학유닛(220)의 제 1 베이스층(221a)의 상면에 광의 집중이 이루어지지 않도록 차광잉크를 이용하여 인쇄하여 형성할 수 있는데, 광학패턴(227)은 광을 완전 차단하는 기능이 아니라, 광의 일부에 대해 차광 및 확산의 기능을 모두 수행할 수 있도록 하나의 광학패턴(227)으로 광의 차광도나 확산도를 조절할 수 있도록 구현하는 것이 바람직하다. As illustrated in FIG. 6, the optical pattern (227) can be formed by printing using light-shielding ink so that light is not concentrated on the upper surface of the first base layer (221a) of the second optical unit (220). However, the optical pattern (227) does not have the function of completely blocking light, but rather, it is preferable to implement it so that the degree of light shielding or diffusion can be adjusted with a single optical pattern (227) so that it can perform both the functions of light shielding and diffusion for a portion of the light.
즉, 광학패턴(227)은 단일층구조(1도)로 이루어질 수도 있으나, 복합적인 패턴의 중첩인쇄구조로 구현할 수도 있는데, 중첩인쇄의 구조란 하나의 패턴을 형성하고, 그 상부에 또 하나의 패턴형상을 인쇄하여 구현하는 구조를 말한다.That is, the optical pattern (227) may be formed as a single layer structure (1 degree), but may also be implemented as a composite pattern overlapping printing structure. The overlapping printing structure refers to a structure that forms one pattern and implements it by printing another pattern shape on top of it.
일 예로 광학패턴(227)을 구현함에 있어서, 광의 출사방향으로 고분자필름의 하면에 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, 실리콘(Si) 중 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 차광잉크를 이용하여 형성되는 확산패턴과, Al 또는 Al과 TiO2의 혼합물질을 포함하는 차광잉크를 이용한 중첩인쇄구조로 구현할 수 있다. For example, in implementing an optical pattern (227), a diffusion pattern formed using a light-shielding ink containing one or more materials selected from TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, and silicon (Si) on the lower surface of a polymer film in the direction of light emission can be implemented using an overlapping printing structure using a light-shielding ink containing Al or a mixture of Al and TiO2.
이러한 중첩인쇄구조는 고분자필름의 표면에 확산패턴를 화이트인쇄 하여 형성한 후, 그 위에 차광패턴를 형성하거나, 이와 반대의 순서로 2중층구조(2도)로 형성하는 것도 가능하다. 물론 이러한 패턴의 형성 디자인은 광의 효율과 강도, 차광율을 고려하여 다양하게 변형할 수 있음은 자명하다 할 것이다. This overlapping printing structure can be formed by printing a diffusion pattern in white on the surface of a polymer film, and then forming a light-shielding pattern on top of it, or it can be formed in the opposite order as a double-layer structure (2 degrees). Of course, it is obvious that the formation design of this pattern can be modified in various ways by considering the efficiency and intensity of light, and the light-shielding rate.
또는, 순차 적층구조에서 가운데층에 금속패턴인 차광패턴를 형성하고, 그 상부와 하부에 각각 확산패턴을 구현하는 3 중층구조(3도)로 형성하는 것도 가능하다. 이러한 3 중층구조에서는 상술한 물질을 선택하여 구현하는 것이 가능하며, 바람직한 일예로서 굴절율이 뛰어난 TiO2를 이용하여 확산패턴 중 하나를 구현하고, 광안정성과 색감이 뛰어난 CaCO3를 TiO2와 함께 사용하여 다른 확산패턴을 구현하며, 은폐가 뛰어난 Al을 이용하여 차광패턴을 구현하는 구조의 3 중 구조를 통해 빛의 효율성과 균일성을 확보할 수 있다. Alternatively, it is also possible to form a triple-layer structure (3 degrees) in which a shading pattern, which is a metal pattern, is formed in the middle layer of the sequentially laminated structure, and a diffusion pattern is implemented on the upper and lower layers, respectively. In this triple-layer structure, it is possible to select and implement the materials described above, and as a preferable example, one of the diffusion patterns is implemented using TiO2 having an excellent refractive index, CaCO3 having excellent light stability and color sense is used together with TiO2 to implement another diffusion pattern, and Al having excellent hiding is used to implement a shading pattern, thereby ensuring the efficiency and uniformity of light.
특히 CaCO3는 황색광의 노출을 차감하는 기능을 통해 최종적으로 백색광을 구현하도록 하는 기능을 하여 더욱 안정적인 효율의 광을 구현할 수 있게 되며, CaCO3이외에도 BaSO4, Al2O3, Silicon 비드 등의 입자 사이즈가 크고, 유사한 구조를 가진 무기 재료들을 활용할 수도 있다.In particular, CaCO3 has the function of implementing white light through the function of reducing exposure to yellow light, thereby enabling more stable and efficient light implementation. In addition to CaCO3, inorganic materials with large particle sizes and similar structures, such as BaSO4, Al2O3, and Silicon beads, can also be utilized.
이러한 도 7a에 도시한 바와 같이 광원(129a)의 출사방향에서 멀어질수록 패턴의 사이즈가 달라지거나, 또는 광학패턴(227)은 광원(129a)의 출사방향에서 멀어질수록 패턴밀도가 낮아지도록 패턴밀도를 조절하여 형성할 수도 있다. As illustrated in FIG. 7a, the size of the pattern changes as it gets farther away from the emission direction of the light source (129a), or the optical pattern (227) can be formed by adjusting the pattern density so that the pattern density decreases as it gets farther away from the emission direction of the light source (129a).
이러한 광학패턴(227)은 도 7b에 도시한 바와 같이 각각의 광원(129a)에 대응하여 일정간격 이격하여 다수개 배열되게 된다. As shown in Fig. 7b, these optical patterns (227) are arranged in multiple numbers at regular intervals corresponding to each light source (129a).
여기서, 이러한 광학패턴(227)은 광원(129a) 보다 큰 면적을 갖도록 형성되는 것이 바람직한데, 광학패턴(227)의 지름(d)은 광원(129a)의 지름(D) 대비 5.3 ~ 5.6배 크게 형성되도록 하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the optical pattern (227) be formed to have a larger area than the light source (129a), and it is preferable that the diameter (d) of the optical pattern (227) be formed to be 5.3 to 5.6 times larger than the diameter (D) of the light source (129a).
아래 (표 3)을 살펴보면, D는 광원(129a)의 직경을 나타낼 때, 광학패턴(227)의 지름(d)이 광원(129a)의 직경(D) 대비 4.3 ~ 5.6배 크게 형성되도록 할 수 있는데, 휘도의 변화량은 미미함에 따라 격자 무라에 의한 FOS 평가만을 고려해서 광학패턴(227)의 사이즈를 설계할 수 있다. Looking at Table 3 below, when D represents the diameter of the light source (129a), the diameter (d) of the optical pattern (227) can be formed to be 4.3 to 5.6 times larger than the diameter (D) of the light source (129a). Since the amount of change in brightness is minimal, the size of the optical pattern (227) can be designed by considering only the FOS evaluation by the grating Mura.
즉, 광학패턴(227)의 지름(d)을 광원(129a)의 직경(D) 대비 5.3 ~ 5.6을 갖도록 설계하는 경우, 격자 무라에 의한 FOS평가가 양호하게 측정되므로, 광학패턴(227)의 지름(d)은 광원(129a)의 직경(D) 대비 5.3 ~ 5.6을 갖도록 설계하는 것이 바람직하며, 이때 광학패턴(227)은 2중층구조의 중첩인쇄구조로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. That is, when the diameter (d) of the optical pattern (227) is designed to be 5.3 to 5.6 compared to the diameter (D) of the light source (129a), the FOS evaluation by the grating Mura is measured well, so it is preferable to design the diameter (d) of the optical pattern (227) to be 5.3 to 5.6 compared to the diameter (D) of the light source (129a), and at this time, it is preferable to form the optical pattern (227) as a double-layered overlapping printing structure.
(인쇄두께 ≒ 10um)1 degree printing
(Printing thickness ≒ 10um)
(인쇄두께 ≒ 20um)2nd degree printing
(Printing thickness ≒ 20um)
(인쇄두께 ≒ 30um)3 degree printing
(Printing thickness ≒ 30um)
여기서, 도 8을 참조하여 제 2 광학유닛(220)을 통과하는 광의 진행경로를 살펴보면, 광원(129a)으로부터 발광된 광은 제 2 광학유닛(220)의 제 1 입체패턴층(221)을 통과하는 과정에서 1차 확산되게 되며, 1차 확산된 광 중 광원(129a)의 상부 방향으로 출사되는 광의 일부는 광학패턴(227)에 의해 반사되도록 하여 측면 방향으로 분산되도록 하며, 나머지 일부 광은 광학패턴(227)을 투과하여 그대로 상부 방향으로 진행되도록 하는 것이다. 이때 광학패턴(227)의 지름(d)을 광원(129a)의 직경(D) 대비 5.3 ~ 5.6배 크게 형성함으로써, 광원(129a)으로부터 출사된 광은 제 1 입체패턴층(221)을 통과하는 과정에서 확산됨에 따라, 광원(129a)의 측면 방향으로 더욱 많은 광이 분산되도록 할 수 있게 된다. Here, referring to FIG. 8, when examining the path of light passing through the second optical unit (220), light emitted from the light source (129a) is first diffused in the process of passing through the first three-dimensional pattern layer (221) of the second optical unit (220), and some of the light emitted in the upper direction of the light source (129a) among the first diffused light is reflected by the optical pattern (227) so as to be dispersed in the lateral direction, and the remaining light passes through the optical pattern (227) so as to proceed upward. At this time, by forming the diameter (d) of the optical pattern (227) to be 5.3 to 5.6 times larger than the diameter (D) of the light source (129a), the light emitted from the light source (129a) is diffused in the process of passing through the first three-dimensional pattern layer (221), thereby enabling more light to be dispersed in the lateral direction of the light source (129a).
이에 따라, 대부분의 광이 수직한 상부 방향으로 진행하여 표시패널(도 1의 110)에 입사되는 것을 방지할 수 있어, 수직한 상부 방향으로의 광 입사에 의한 핫스팟(hot spot) 발생을 방지하게 되어, 핫스팟에 의한 화질 저하를 개선할 수 있게 된다.Accordingly, most of the light can be prevented from traveling in a vertical upward direction and entering the display panel (110 in Fig. 1), thereby preventing the occurrence of hot spots due to light incident in a vertical upward direction, thereby improving image quality deterioration caused by hot spots.
그리고, 광학패턴(227)을 투과한 광과 광원(129a)의 측면 방향으로 분산된 광은 제 2 입체패턴층(223)을 통과하는 과정에서 2차 확산되어, 제 2 광학유닛(220)을 통과하는 광은 제 1 광학유닛(도 2의 210)으로부터 출사된 광을 보다 넓게 확산시켜 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 하게 된다. In addition, the light transmitted through the optical pattern (227) and the light dispersed in the lateral direction of the light source (129a) are secondarily diffused in the process of passing through the second three-dimensional pattern layer (223), so that the light passing through the second optical unit (220) is diffused more widely than the light emitted from the first optical unit (210 of FIG. 2) to have a uniform distribution over a wide range.
도 9a는 백스케터링이 발생되는 모습을 개략적으로 도시한 도시한 도면이며, 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 백스케터링이 발생되지 않는 모습을 개략적으로 도시한 도면이며, FIG. 9a is a schematic drawing illustrating a state in which backscattering occurs, and FIG. 9b is a schematic drawing illustrating a state in which backscattering does not occur in a display device according to an embodiment of the present invention.
도 10a는 백스케터링에 의해 발생되는 다크 스팟이 발생된 모습을 나타낸 사진이며, 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 다크 스팟이 방지된 모습을 나타낸 사진이다. FIG. 10a is a photograph showing a state in which dark spots occur due to backscattering, and FIG. 10b is a photograph showing a state in which dark spots are prevented in a display device according to an embodiment of the present invention.
그리고 도 11a는 다이크로익층이 구비되지 않은 표시장치의 광 투과 스펙트럼을 나타낸 그래프이며, 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 광 투과 스펙트럼을 나타낸 그래프이다. And FIG. 11a is a graph showing the light transmission spectrum of a display device without a dichroic layer, and FIG. 11b is a graph showing the light transmission spectrum of a display device according to an embodiment of the present invention.
도 9a에 도시한 바와 같이 광원(129a)으로부터 발광된 청색광(B)이 제 1 광학유닛(210)의 색변환층(210)에서 백색광으로 색변환되는 과정에서, 색변환층(210)에서 발생되는 일부 적색광(R)과 녹색광(G)은 하부 방향인 광원(129a)을 향해 발광되게 된다. As illustrated in Fig. 9a, in the process of blue light (B) emitted from a light source (129a) being converted into white light in the color conversion layer (210) of the first optical unit (210), some of the red light (R) and green light (G) generated in the color conversion layer (210) are emitted downward toward the light source (129a).
이를 백스케터링(back scattering)이라 정의하게 된다. This is defined as back scattering.
이러한 백스케터링은 도 10a와 같이 광원(129a)이 실장된 영역이 상대적으로 어둡게 나타나는 다크 스팟(Dark-spot)을 야기하게 된다. 이에 반해 도 9b에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)는 백라이트 유닛(도 2의 120)의 광원(129a)과 색변환층(213) 사이로 다이크로익층(211)을 더욱 위치하도록 함으로써, 색변환층(213)에서 색변환된 적색광과 녹색광이 하부 방향으로 출사되지 못하도록 할 수 있다. Such backscattering causes a dark spot in which the area where the light source (129a) is mounted appears relatively dark, as shown in FIG. 10a. In contrast, as shown in FIG. 9b, the display device (100 of FIG. 1) according to the embodiment of the present invention can further position the dichroic layer (211) between the light source (129a) of the backlight unit (120 of FIG. 2) and the color conversion layer (213), thereby preventing the red light and green light converted in the color conversion layer (213) from being emitted downward.
이를 통해 백스케터링이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 광손실을 최소화하여 고휘도를 구현함으로써 도 10b에 도시한 바와 같이 다크 스팟이 발생하는 것 또한 방지할 수 있는 것이다.This prevents backscattering from occurring, minimizing light loss and achieving high brightness, thereby also preventing dark spots from occurring as shown in Fig. 10b.
또한, 도 11a와 도 11b를 참조하면, 다이크로익층(211)이 구비되지 않은 표시장치에 비해 다이크로익층(211)이 구비된 표시장치(도 1의 100)의 녹색광의 투과 스펙트럼이 더욱 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다. In addition, referring to FIGS. 11a and 11b, it can be confirmed that the green light transmission spectrum of the display device (100 in FIG. 1) equipped with the dichroic layer (211) is higher than that of the display device not equipped with the dichroic layer (211).
이를 통해, 다이트로익층(211)이 적색광과 녹색광의 하부 방향으로 출사되는 것을 방지하여 광손실을 최소화함을 확인할 수 있다.Through this, it can be confirmed that the ditroic layer (211) prevents red light and green light from being emitted in the downward direction, thereby minimizing light loss.
(100%)971.0
(100%)
(110%)1063.0
(110%)
위의 (표 4)는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)와 일반적인 표시장치의 휘도와 색역을 측정한 실험결과로, Sample 3이 일반적인 표시장치를 나타내며, Sample 4가 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)의 휘도와 색역을 측정한 실험결과이다. 설명에 앞서 LCM 휘도는 표시장치로부터 화상을 구동시킨 후, 임의의 5 포인트의 휘도를 측정한 평균값을 나타내며, 색역(color gamut)은 디지털시네마 시스템 규격인 DCI(digital cinema initiative)의 색규격에 따른 색 공간 면적을 100%로 가정했을 때 나타낸 값이다. The above (Table 4) is an experimental result measuring the luminance and color gamut of a display device (100 in FIG. 1) according to an embodiment of the present invention and a general display device, where Sample 3 represents a general display device and Sample 4 represents an experimental result measuring the luminance and color gamut of a display device (100 in FIG. 1) according to an embodiment of the present invention. Before explanation, LCM luminance represents an average value obtained by measuring the luminance of five arbitrary points after driving an image from the display device, and color gamut is a value expressed when the color space area according to the color standard of the DCI (digital cinema initiative), which is a digital cinema system standard, is assumed to be 100%.
색역이 높음은 색재현율이 높음을 의미하게 된다. A high color gamut means high color reproducibility.
위의 (표 4)를 살펴보면 Sample 3에 비해 Sample 4의 LCM 휘도는 10%가 높게 나타나는 것을 확인할 수 있으며, 색역 또한 향상된 것을 확인할 수 있다. Looking at the above (Table 4), we can see that the LCM brightness of Sample 4 is 10% higher than that of Sample 3, and the color gamut is also improved.
이는 곧, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)는 일반적인 표시장치에 비해 고휘도를 가지며, 또한 색재현율 또한 향상되었음을 의미하게 된다. This means that the display device (100 in FIG. 1) according to the embodiment of the present invention has higher brightness and improved color reproducibility compared to general display devices.
도 12a ~ 12b는 제 2 광학유닛의 제 1 및 제 2 입체패턴층의 유무에 따른 시야각에 따른 휘도 분포를 나타낸 그래프이다. Figures 12a and 12b are graphs showing the luminance distribution according to the viewing angle depending on the presence or absence of the first and second stereoscopic pattern layers of the second optical unit.
도 12a는 제 2 광학유닛의 제 1 및 제 2 입체패턴층이 구비되지 않은 표시장치에 있어서, 제 2 광학유닛을 투과하는 하나의 광원을 중심으로 시야각에 따른 휘도 분포를 측정하였으며, 도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)의 제 2 광학유닛(도 8의 220)을 투과하는 하나의 광원(도 9b의 129a)을 중심으로 시야각에 따른 휘도 분포를 측정하였다. FIG. 12a shows a luminance distribution according to a viewing angle centered on one light source transmitting the second optical unit in a display device not equipped with the first and second stereoscopic pattern layers of the second optical unit, and FIG. 12b shows a luminance distribution according to a viewing angle centered on one light source (129a in FIG. 9b) transmitting the second optical unit (220 in FIG. 8) of a display device (100 in FIG. 1) according to an embodiment of the present invention.
도 12a를 참조하면 제 1 및 제 2 입체패턴층이 구비되지 않는 경우 광원에 대응하는 중심부의 휘도가 가장 높으며, 그 주변으로는 상대적으로 휘도가 낮게 분포되는 것을 확인할 수 있다. Referring to Fig. 12a, it can be seen that when the first and second stereoscopic pattern layers are not provided, the brightness of the center corresponding to the light source is the highest, and the brightness is distributed relatively lower around it.
이에 반해, 도 12b를 참조하면 제 2 광학유닛(도 8의 220)에 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(도 8의 221c, 223c)를 포함하는 제 1 및 제 2 입체패턴층(도 8의 221, 223)이 구비됨에 따라, 광원(도 9b의 129a)에 대응하는 중심부 보다 그 주변으로 휘도가 높게 분포되는 것을 확인할 수 있다. In contrast, referring to FIG. 12b, since the first and second stereoscopic pattern layers (221, 223 of FIG. 8) including the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c of FIG. 8) are provided in the second optical unit (220 of FIG. 8), it can be confirmed that the brightness is distributed higher around the light source (129a of FIG. 9b) than at the center corresponding to the light source.
이를 통해, 제 1 및 제 2 입체패턴층(도 8의 221, 223)이 광원(도 9b의 129a)으로부터 발광된 광을 더욱 넓게 확산되도록 함을 확인할 수 있다. Through this, it can be confirmed that the first and second stereoscopic pattern layers (221, 223 in FIG. 8) cause the light emitted from the light source (129a in FIG. 9b) to spread more widely.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)는 광원(도 9b의 129a)으로부터 발광된 광이 제 2 광학유닛(도 8의 220)을 통과하는 과정에서 균일하게 확산되도록 함으로써, 휘도 및 광균일도를 향상시킬 수가 있는 것이다.In this way, the display device (100 of FIG. 1) according to the embodiment of the present invention can improve brightness and light uniformity by uniformly diffusing light emitted from a light source (129a of FIG. 9b) while passing through the second optical unit (220 of FIG. 8).
즉, 제 1 및 제 2 입체패턴층(도 8의 221, 223)은 제 2 광학유닛(도 8의 220)으로 입사된 광이 제 1 및 제 2 입체패턴층(도 8의 221, 223)의 제 1 및 제 2 역피라미드렌즈(도 8의 221c, 223c)에 의해 다양하게 굴절되어 확산시킴으로써, 표시패널(도 1의 110)에 대한 광원의 집광 효율 증대와 휘도가 향상되는 효과를 가져오게 된다. That is, the first and second stereoscopic pattern layers (221, 223 in FIG. 8) cause the light incident on the second optical unit (220 in FIG. 8) to be refracted and diffused in various ways by the first and second inverted pyramid lenses (221c, 223c in FIG. 8) of the first and second stereoscopic pattern layers (221, 223 in FIG. 8), thereby increasing the light collection efficiency of the light source for the display panel (110 in FIG. 1) and improving the brightness.
또한, 표시패널(도 1의 110)을 향해 최대한 균일하게 광이 진행하는 광균일도 향상과 폭넓은 확산에 의한 광원의 손실이 최소화하는 역할 또한 하게 된다. In addition, it also plays a role in improving the light uniformity so that light propagates as uniformly as possible toward the display panel (110 in Fig. 1) and minimizing the loss of light source due to wide diffusion.
도 13a는 격자 무라가 발생된 모습을 나타낸 사진이며, 도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 격자 무라가 발생되지 않는 모습을 나타낸 사진이며, 도 14a는 테두리 무라가 발생된 모습을 나타낸 사진이며, 도 14b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 테두리 무라가 개선된 모습을 나타낸 사진이다. FIG. 13a is a photograph showing a state in which grid mura occurs, FIG. 13b is a photograph showing a state in which grid mura does not occur in a display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 14a is a photograph showing a state in which frame mura occurs, and FIG. 14b is a photograph showing a state in which frame mura is improved in a display device according to an embodiment of the present invention.
도 13a에 도시한 바와 같이 직하라이트형 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치는 광원들 사이로 반사층을 위치시키는 경우 광원 들 사이로 위치하는 반사층이 표시패널의 표시영역에서 직접적으로 시인되는 격자 무라가 발생하게 된다. As illustrated in Fig. 13a, in a display device including a direct light type backlight unit, when a reflective layer is positioned between light sources, a grid mura occurs in which the reflective layer positioned between the light sources is directly visible in the display area of the display panel.
이때, 격자 무라는 FOS 평가가 3 ~ 5수준으로 나타나 불량판정을 받게 된다. At this time, the grid Mura is evaluated as defective with an FOS rating of 3 to 5.
이에 반해, 도 13b를 살펴보면 격자 무라가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다. In contrast, looking at Fig. 13b, we can see that no lattice fog occurs.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)는 광원(도 9b의 129a)을 하나만 점등하더라도 할로 무라(Halo mura)가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 또한 광원(도 9b의 129a)의 주변으로 반사판(도 9b의 125)을 위치시킴에도, 격자 무라(Lattice mura)가 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다. That is, the display device (100 of FIG. 1) according to the embodiment of the present invention can prevent halo mura from occurring even when only one light source (129a of FIG. 9b) is turned on, and can also prevent lattice mura from occurring even when a reflector (125 of FIG. 9b) is positioned around the light source (129a of FIG. 9b).
또한, 도 14a를 참조하면, 광원(도 9b의 129a)이 위치하는 중앙부와 광원(도 9b의 129a)이 위치하지 않는 가장자리영역에서 공급되는 광의 편차에 의해 테두리 무라가 발생하게 되는데, 본 발명의 실시예의 표시장치(도 1의 100)와 같이 광원(도 9b의 129a)의 상부로 다이크로익층(도 9b의 211)과 색변환층(도 9b의 213)으로 이루어지는 제 1 광학유닛(도 9b의 210)과, 제 1 광학유닛(도 9b의 210) 상부로 제 1 및 제 2 입체패턴층(도 8의 221, 223)과 광학패턴(도 8의 227)을 포함하는 패턴층(도 8의 225)을 포함하는 제 2 광학유닛(도 8의 220)과, 제 2 광학유닛(도 8의 220) 상부로 제 1 및 제 2 집광부(도 2의 233, 235)와 확산부(도 2의 231)를 포함하는 복합광학시트로 이루어지는 제 3 광학유닛(도 2의 230)이 위치하도록 함으로써, 백라이트 유닛(도 2의 120)으로부터 고휘도 및 고색재현율을 가지며, 시인성 또한 보다 향상된 면광원이 표시패널(도 1의 110)로 제공되도록 할 수 있다. In addition, referring to FIG. 14a, edge fog occurs due to a deviation of light supplied from the central portion where the light source (129a of FIG. 9b) is located and the edge region where the light source (129a of FIG. 9b) is not located. As in the display device (100 of FIG. 1) of the embodiment of the present invention, a first optical unit (210 of FIG. 9b) including a dichroic layer (211 of FIG. 9b) and a color conversion layer (213 of FIG. 9b) above the light source (129a of FIG. 9b), and a second optical unit (210 of FIG. 9b) including a pattern layer (225 of FIG. 8) including first and second stereoscopic pattern layers (221, 223 of FIG. 8) and an optical pattern (227 of FIG. 8) above the first optical unit (210 of FIG. 9b) By positioning the third optical unit (230 of FIG. 2) composed of a composite optical sheet including the first and second light collecting portions (233, 235 of FIG. 2) and the diffusion portion (231 of FIG. 2) above the second optical unit (220 of FIG. 8), a surface light source having high brightness and high color reproducibility and also improved visibility can be provided to the display panel (110 of FIG. 1) from the backlight unit (120 of FIG. 2).
이를 통해, LED 또는 마이크로 LED(uLED)로 이루어지는 광원(도 9b의 129a)을 하나만 점등하더라도 할로 무라(Halo mura)가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 또한 광원(도 9b의 129a)의 주변으로 반사판(도 9b의 125)을 위치시킴에도, 격자 무라(Lattice mura)가 발생하는 것을 방지할 수 있다. Through this, it is possible to prevent halo mura from occurring even when only one light source (129a in FIG. 9b) consisting of an LED or micro LED (uLED) is turned on, and also to prevent lattice mura from occurring even when a reflector (125 in FIG. 9b) is positioned around the light source (129a in FIG. 9b).
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)는 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 구현할 수 있으며, 네로우베젤을 구현함에도 테두리 무라가 발생하는 것 또한 방지할 수 있으며, 이를 통해, 표시장치(도 1의 100)의 화질이 저하되는 문제점이 발생하는 것 또한 방지할 수 있는 것이다.In addition, the display device (100 of FIG. 1) according to an embodiment of the present invention can be lightweight and thin and have a narrow bezel, and can prevent the occurrence of frame blur even when the narrow bezel is implemented, thereby preventing the occurrence of a problem of deterioration in the image quality of the display device (100 of FIG. 1).
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and may be implemented by making various changes without departing from the spirit of the present invention.
120 : 백라이트 유닛
123 : 레진층
125 : 반사판(125a : 관통홀)
129 : 광원유닛(129a : 광원, 129b : PCB)
150 : 커버버툼(151 : 하부면)
210 : 제 1 광학유닛(211 : 다이크로익층, 213 : 색변환층)
220 : 제 2 광학유닛(221 : 제 1 입체패턴층(221a : 제 1 베이스층, 221b : 제 1 입체렌즈층, 221c : 제 1 역피라미드렌즈), 223 : 제 2 입체패턴층(223a : 제 2 베이스층, 223b : 제 2 입체렌즈층, 223c : 제 2 역피라미드렌즈), 225 : 패턴층(227 : 광학패턴))
230 : 제 3 광학유닛(231 : 확산부(331a : 제 3 지지층, 231b : 제 1 확산층, 231c : 제 2 확산층), 233 : 제 1 집광부(233a : 제 1 지지층, 233b : 제 1 렌즈층, 233c : 제 1 프리즘산), 235 : 제 2 집광부(235a : 제 2 지지층, 235b : 제 2 렌즈층, 235c : 제 2 프리즘산)
240 : 광확산점착제120 : Backlight unit
123 : Resin layer
125 : Reflector (125a : Through hole)
129: Light source unit (129a: Light source, 129b: PCB)
150 : Cover bottom (151 : Lower surface)
210: 1st optical unit (211: dichroic layer, 213: color conversion layer)
220: 2nd optical unit (221: 1st stereoscopic pattern layer (221a: 1st base layer, 221b: 1st stereoscopic lens layer, 221c: 1st inverted pyramid lens), 223: 2nd stereoscopic pattern layer (223a: 2nd base layer, 223b: 2nd stereoscopic lens layer, 223c: 2nd inverted pyramid lens), 225: pattern layer (227: optical pattern))
230: 3rd optical unit (231: diffusion unit (331a: 3rd support layer, 231b: 1st diffusion layer, 231c: 2nd diffusion layer), 233: 1st light collecting unit (233a: 1st support layer, 233b: 1st lens layer, 233c: 1st prism mountain), 235: 2nd light collecting unit (235a: 2nd support layer, 235b: 2nd lens layer, 235c: 2nd prism mountain)
240 : Light-diffusing adhesive
Claims (11)
상기 PCB 상에 상기 다수의 광원을 덮는 레진층과;
상기 레진층 상부로 위치하며, 다이크로익층(dichroic layer)과 색변환층을 포함하는 제 1 광학유닛과;
상기 제 1 광학유닛 상부로 위치하며, 상기 다수의 광원에 각각 대응하여 위치하는 광학패턴과, 다수의 제 1 역피라미드렌즈를 포함하는 제 1 입체패턴층을 포함하는 제 2 광학유닛과;
상기 제 2 광학유닛 상부로 위치하며, 확산부와 제 1 집광부를 포함하는 제 3 광학유닛과;
상기 제 3 광학유닛 상부로 위치하는 표시패널
을 포함하고,
상기 광원은 청색광을 발광하며,
상기 다이크로익층은 상기 청색광 이외의 광은 반사시키며,
상기 다이크로익층은 상기 레진층과 상기 색변환층 사이로 위치하고,
상기 색변환층은 상기 청색광을 백색광으로 색변환시키는
표시장치.
A plurality of light sources mounted on a PCB;
A resin layer covering the plurality of light sources on the PCB;
A first optical unit positioned above the resin layer and including a dichroic layer and a color conversion layer;
A second optical unit positioned above the first optical unit and including an optical pattern positioned respectively corresponding to the plurality of light sources and a first three-dimensional pattern layer including a plurality of first inverted pyramid lenses;
A third optical unit positioned above the second optical unit and including a diffusion unit and a first light collecting unit;
A display panel positioned above the third optical unit
Including,
The above light source emits blue light,
The above dichroic layer reflects light other than the blue light,
The above dichroic layer is located between the resin layer and the color conversion layer,
The above color conversion layer converts the blue light into white light.
Display device.
상기 제 1 입체패턴층은 제 1 베이스층과, 상기 제 1 베이스층의 하면으로부터 상기 다수의 제 1 역피라미드렌즈가 돌출배열되는 제 1 입체렌즈층을 포함하며,
상기 다수의 제 1 역피라미드렌즈는 정사각형으로 이루어지는 하면과, 상기 하면의 가장자리로부터 각각 연장되어 하나의 모서리를 이루는 4개의 측면으로 이루어지며,
상기 하면의 일 길이는 20 ~ 40um이며, 상기 모서리가 이루는 각도는 90 ~ 130도인 표시장치.
In the first paragraph,
The first stereoscopic pattern layer includes a first base layer and a first stereoscopic lens layer in which a plurality of first inverted pyramid lenses are arranged to protrude from the lower surface of the first base layer.
The above-mentioned plurality of first inverted pyramid lenses are formed by a lower surface formed in a square shape and four side surfaces each extending from an edge of the lower surface to form one corner.
A display device having a length of 20 to 40 um and an angle of 90 to 130 degrees between the edges.
상기 제 1 입체패턴층 상부로, 제 2 베이스층과, 상기 제 2 베이스층의 하면으로부터 다수의 제 2 역피라미드렌즈가 돌출배열되는 제 2 입체렌즈층을 포함하는 제 2 입체패턴층이 위치하는 표시장치.
In paragraph 4,
A display device having a second stereoscopic pattern layer positioned above the first stereoscopic pattern layer, the second base layer, and a second stereoscopic lens layer in which a plurality of second inverted pyramid lenses are protruded and arranged from the lower surface of the second base layer.
상기 광학패턴은 2중층구조의 중첩인쇄구조로 이루어지는 표시장치.
In paragraph 4,
The above optical pattern is a display device formed by a double-layer overlapping printing structure.
상기 광학패턴의 지름은 상기 광원의 직경 대비 4.3 ~ 5.6배 큰 표시장치.
In paragraph 4,
A display device in which the diameter of the optical pattern is 4.3 to 5.6 times larger than the diameter of the light source.
상기 제 1 집광부는 제 1 지지층과, 상기 제 1 지지층 상부로 제 1 렌즈층이 구비되며,
상기 제 1 렌즈층은 제 1 길이방향을 따라 띠 형상으로 배열되는 제 1 프리즘산이 열을 지어 돌출 배열되는 표시장치.
In the first paragraph,
The above first light collecting unit comprises a first support layer and a first lens layer on top of the first support layer.
A display device in which the first lens layer is arranged in a band shape along the first longitudinal direction and the first prism mountains are arranged in a row and protrude.
상기 제 1 집광부 상부로 제 2 지지층과, 상기 제 2 지지층 상부로 제 2 렌즈층을 포함하는 제 2 집광부가 위치하며,
상기 제 2 렌즈층은 상기 제 1 길이방향에 수직한 제 2 길이방향을 따라 띠 형상으로 배열되는 제 2 프리즘산이 열을 지어 돌출 배열되는 표시장치.
In Article 8,
A second light collecting unit including a second support layer is positioned above the first light collecting unit, and a second lens layer is positioned above the second support layer.
A display device in which the second lens layer is arranged in a row of second prism mountains in a band shape along a second longitudinal direction perpendicular to the first longitudinal direction.
상기 확산부는 제 3 지지층과, 상기 제 3 지지층의 양측으로 제 1 및 제 2 확산층을 포함하는 표시장치.
In the first paragraph,
A display device including a third support layer and first and second diffusion layers on both sides of the third support layer.
상기 PCB 상에는 상기 광원이 관통되는 관통홀을 포함하는 반사판이 위치하는 표시장치. In the first paragraph,
A display device having a reflector including a through hole through which the light source passes, positioned on the PCB.
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