KR101985282B1 - 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents
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Abstract
광원 모듈은 수납용기, 상기 수납 용기 내에 배치된 광원 및 상기 광원으로부터 생성된 광을 필터링하는 필터를 포함하며, 백라이트 유닛은 기판 상에 배치되는 복수의 광원 모듈들을 포함하며, 상기 광원 모듈들은 필터를 갖는 제1 광원모듈 및 상기 제1 광원모듈과 교차되어 배치되는 제2 광원모듈을 포함한다. 상기 필터는 기판, 상기 기판 위에 배치된 제1 금속층, 상기 제1 금속층 위에 배치된 투명층 및 상기 투명층 위에 배치된 제2 금속층을 포함한다.
상기 필터들은 간섭효과를 이용하여 특정 영역의 빛들의 반치폭을 줄임으로써 고색 재현성이 좋은 백라이트 유닛을 제조할 수 있다.
상기 필터들은 간섭효과를 이용하여 특정 영역의 빛들의 반치폭을 줄임으로써 고색 재현성이 좋은 백라이트 유닛을 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 필터가 부착된 복수개의 광원모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치는 영상을 표시하는 표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광 소자이기 때문에, 표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 필요로 한다.
근래에는, TV 등의 대형 액정표시장치는 고색 재현성 달성을 위해 RGB 발광 다이오드를 사용한 백라이트 유닛에 대한 개발이 이루어지고 있다. 또한, 고색재현성에 대한 요구가 강해지고 있다.
일반적으로, 컴퓨터의 모니터, 디지털 인화기, 인쇄소의 출력기 등으로 표현할 수 있는 색의 범위는 한정되어 있는바, 디지털 장비에서 표현할 수 있는 제한적인 색의 범위를 정해놓은 규약을 색공간(color space)라고 한다.
일례로, Adobe RGB는 Adobe 사에서 만든 색공간 규약으로서, 넓은 영역의 색상을 표현할 수 있다. 상기 Adobe RGB는 특히, 청색 및 녹색 영역에대응하여 폭넓은 컬러재생 특성을 나타낸다. 예를 들어, 상기 Adobe RGB는 인쇄물 또는 전문가용 고성능의 스캐너, 디지털 카메라, 모니터 등에 적용되고 있다.
이와 같이, 이미지 데이터에 Adobe RGB를 사용하는 경우에는 모니터에서도 상기 Adobe RGB의 넓은 컬러재생 영역을 지원해야만 정확한 색상을 표시할 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드를 적용한 액정표시장치에서 Adobe RGB를 만족시키는 문제가 중요시되고 있다.
이에 고색 재현성을 만족시키기 위해 청색 발광 다이오드와 적색 형광체를 포함하는 광원 모듈과 녹색 발광 다이오드를 포함하는 광원 모듈을 포함하는 백라이트 유닛을 만들고 있으나, Adobe RGB를 100% 커버하지 못하고 95% 수준으로 제품을 만들고 있는 실정이다. 따라서 고색 재현성을 만족시키는 백라이트 유닛을 제조하는 것이 중요한 문제로 인식되고 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 필터가 부착된 광원 모듈 및 이를 포함하여 색 재현성을 개선할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 광원 모듈은 수납용기, 상기 수납 용기 내에 배치된 광원 및 상기 광원으로부터 생성된 광을 필터링하는 필터를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원을 커버하며, 상기 광원과 상기 필터 사이에 배치된 봉지 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 봉지 부재 내에 배치된 형광체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 필터는 기판, 상기 기판 위에 배치된 제1 금속층, 상기 제1 금속층 위에 배치된 투명층 및 상기 투명층 위에 배치된 제2 금속층을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 기판 상에 배치되는 복수의 광원 모듈들을 포함하며, 상기 광원 모듈들은 필터를 갖는 제1 광원모듈 및 상기 제1 광원모듈과 교차되어 배치되는 제2 광원모듈을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광원모듈 및 상기 제2 복수의 광원모듈은 일렬로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광원모듈 및 상기 제2 광원모듈은 수납용기, 상기 수납 용기 내에 배치된 광원 및 상기 광원을 커버하는 봉지 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광원모듈은 상기 봉지 부재 내에 배치된 형광체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광원모듈의 광원은 제1 색의 광을 생성하고 상기 형광체는 제2 색의 광을 발광하며, 상기 제2 광원모듈의 광원은 제3 색의 광을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 색은 청색이고, 상기 제2 색은 적색이며, 상기 제3 색은 녹색일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 필터는 기판, 상기 기판 위에 배치된 제1 금속층, 상기 제1 금속층 위에 배치된 투명층 및 상기 투명층 위에 배치된 제2 금속층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판은 유리기판일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판은 두께가 0.3mm 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 금속층 및 제2 금속층은 은을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 투명층은 황화 아연을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 필터는 투과영역이 630nm이상 660nm이하 및 420nm이상 500nm이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 광원모듈은 필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 광원모듈의 필터는 투과영역이 510nm이상 540nm이하일 수 있다.
본 발명의 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 따르면, 특정 영역의 광을 투과시키는 필터를 광원모듈에 부착시켜 색재현성이 우수한 백라이트 유닛을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2a는 필터가 부착된 제1 광원모듈의 단면도이다.
도 2b는 제2 광원모듈의 단면도이다.
도 2c는 필터가 부착된 제1 광원모듈 및 제2 광원모듈을 포함하는 기판의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈에 포함되는 필터를 도시한 단면도이다.
도 4는 퀀텀닷(quantum dot) 발광 다이오드의 스펙트럼과 청색 발광 다이오드와 적색 형광체를 포함하는 광원 모듈과 녹색 발광 다이오드를 포함하는 광원 모듈을 포함하는 백라이트 유닛의 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 5는 필터를 포함하는 광원 모듈과 필터를 포함하지 않는 광원 모듈의 스펙트럼 특성을 도시한 그래프이다.
도 6은 CIE 1931 색공간의 색도분포표 상에서 필터를 적용하지 않은 경우와 필터를 적용한 경우 Adobe 100%를 만족시키는지 여부를 보여주는 그래프이다.
도 2a는 필터가 부착된 제1 광원모듈의 단면도이다.
도 2b는 제2 광원모듈의 단면도이다.
도 2c는 필터가 부착된 제1 광원모듈 및 제2 광원모듈을 포함하는 기판의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈에 포함되는 필터를 도시한 단면도이다.
도 4는 퀀텀닷(quantum dot) 발광 다이오드의 스펙트럼과 청색 발광 다이오드와 적색 형광체를 포함하는 광원 모듈과 녹색 발광 다이오드를 포함하는 광원 모듈을 포함하는 백라이트 유닛의 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 5는 필터를 포함하는 광원 모듈과 필터를 포함하지 않는 광원 모듈의 스펙트럼 특성을 도시한 그래프이다.
도 6은 CIE 1931 색공간의 색도분포표 상에서 필터를 적용하지 않은 경우와 필터를 적용한 경우 Adobe 100%를 만족시키는지 여부를 보여주는 그래프이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치는 표시 패널(100), 광 조절부(200), 광원 모듈(300) 및 백라이트 어셈블리(400)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(100)은 제1 기판(110), 제2 기판(120), 액정층, 게이트 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)를 포함한다.
상기 제1 기판(110)은 트랜지스터가 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 상기 제2 기판(120)은 상기 제1 기판(110)과 마주보게 배치된다. 상기 제2 기판(120)은 컬러 필터가 형성되어 있는 컬러 필터 기판일 수 있다. 상기 액정층은 상기 제1 기판(110) 및 상기 제2 기판(120) 사이에 배치된다.
상기 게이트 구동부(130) 및 상기 데이터 구동부(140)는 상기 제1 기판(110)에 연결되어, 상기 제1 기판(110)에 구동 신호를 출력한다. 상기 구동부들(130, 140)은 각각 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit, FPC), 상기 연성 인쇄 회로 기판에 장착되어 있는 구동칩, 및 상기 연성 인쇄 회로 기판의 일측에 연결되어 있는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 표시 패널(100)은 장변 및 단변을 갖는 직사각형 형상일 수 있다.
상기 광 조절부(200)는 보호 시트(210), 프리즘 시트(220), 확산 시트(230) 등을 포함할 수 있다.
상기 보호 시트(210)는 스크래치에 약한 프리즘 시트(220)를 보호한다. 상기 프리즘 시트(220)는 상면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정하게 배열될 수 있다. 상기 프리즘 시트(220)는 상기 확산 시트(230)에서 확산된 광을 상부의 상기 표시 패널(100)의 배치 평면에 수직한 방향으로 집광한다. 상기 확산 시트(230)는 베이스 기판과 상기 베이스 기판에 형성된 구슬 모양의 비드를 포함하는 코팅층을 포함한다. 상기 확산 시트(230)는 상기 백라이트 어셈블리(400)로부터 공급되는 광을 확산시켜 휘도를 균일하게 한다.
상기 제1 및 제2 광원 모듈들(310, 320)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 칩 및 형광체를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 광원 모듈들(310, 320)에 대해서는 도 2a 내지 2c를 참조하여 자세히 설명한다.
상기 백라이트 어셈블리(400)는 광원부(410), 광원 구동부(420), 도광판(430) 및 바텀 샤시(440)를 포함한다.
상기 광원부(410)에는 복수 개의 상기 제1 및 제2 광원 모듈(310, 320)들이 배치된다. 상기 광원부(410)는 광을 생성하여 상기 도광판(430)으로 출력한다. 상기 광원부(410)는 상기 표시 패널(100)의 장변을 따라 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 광원부(410)는 상기 표시 패널(100)의 장변을 따라 형성되는 것을 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 표시 패널(100)의 단변을 따라 형성될 수 있다. 또한, 상기 광원부(410)는 상기 표시 패널(100)의 양 변들을 따라 형성되는 것을 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 하나의 변을 따라 형성될 수 있다. 또한, 상기 광원부(400)는 상기 장변 및 단변에 모두 형성될 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 상기 광원부(410)는 상기 도광판(430)의 측면을 대향하도록 배치되나, 다른 실시예에서, 상기 광원부(400)는 상기 도광판(430)의 하면을 대향하도록 배치될 수도 있다.
상기 광원 구동부(420)는 상기 광원부(410)와 전기적으로 연결되어 상기 광원부(410)를 구동한다. 상기 광원 구동부(420)는 전압 생성부 및 밸런싱 회로를 포함할 수 있다. 상기 전압 생성부는 상기 광원부(410)의 상기 제1 및 제2 광원 모듈들(310, 320)을 구동하기 위한 전압을 생성하고, 상기 밸런싱 회로는 상기 광원부(410)의 상기 제1 및 제2 광원 모듈들(310, 320)에 일정한 전류가 흐르도록 조절한다.
상기 도광판(430)은 상기 광원부(410)에서 발생된 광을 가이드한다. 상기 도광판(430)은 직육면체 형상이거나 쐐기(wedge) 형상을 가질 수 있다.
상기 바텀 샤시(440)는 상기 도광판(430)의 하부에 배치되어, 상기 표시 패널(100), 상기 광 조절부(200), 상기 광원부(410) 및 상기 도광판(430)을 수납한다. 상기 광원 구동부(420)는 상기 바텀 샤시(440)의 외부에 배치될 수 있다. 상기 광원 구동부(420)는 상기 바텀 샤시(440)의 하면 상에 배치될 수 있다.
도 2a는 필터가 부착된 제1 광원모듈의 단면도이다. 도 2b는 제2 광원모듈의 단면도이다. 도 2c는 필터가 부착된 제1 광원모듈 및 제2 광원모듈을 포함하는 기판의 평면도이다.
도 2a 내지 2c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 기판(300), 복수의 제1 광원들(310), 복수의 제2 광원들(320) 및 복수의 제1광원들(310) 또는 복수의 제2 광원들(320)에 부착되는 복수의 필터들을 포함한다. 상기 기판(300)은 길이 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 복수의 제1 광원모듈들(310)은 상기 기판(300) 상에 일렬로 배치된다. 상기 복수의 제2 광원모듈들(320)은 상기 복수의 제1 광원들과 교차되어 상기 복수의 제1 광원모듈들(310)이 나열된 열과 같은 열에 배치된다. 상기 필터들은 상기 복수의 제1 광원모듈들(310) 또는 상기 복수의 제2 광원모듈들(320)에 열경화 수지를 이용하여 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 복수의 제1 광원모듈(310)들 및 상기 제2 복수의 광원모듈(320)들은 수납용기(330), 상기 수납 용기 내에 배치된 광원(340), 및 상기 광원을 커버하는 제1 및 제2 봉지 부재(351, 352)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 광원모듈(310)들에 포함되는 상기 제1 봉지 부재(351)에는 형광체(360)가 배치된다. 상기 복수의 제1 광원모듈들의 광원은 제1 색의 광을 생성하고 상기 복수의 제1 광원모듈들의 상기 제1 봉지 부재(351)에는 제2 색의 형광체가 배치되며, 상기 복수의 제2 광원모듈(320)들의 광원은 제3 색의 광을 생성한다.
상기 제1 광원(341)은 상기 제1 광원모듈(310)에 배치된다. 상기 제1 광원(320)은 제1 색의 광을 생성한다. 상기 제1 색은 청색일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 광원(320)은 청색 발광 다이오드 칩일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제1 광원(320)은 하나의 청색 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있다.
상기 제2 광원(342)은 상기 제2 광원모듈(320)에 배치된다. 상기 제2 광원(342)은 제3 색의 광을 생성한다. 상기 제3 색은 녹색일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 광원(342)은 녹색 발광 다이오드 칩일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제2 광원(342)은 하나의 녹색 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 상기 수납 용기(310)에는 상기 제1 및 제2 광원들(341, 342)을 구동하기 위한 전극부가 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 광원들(341, 342)은 연결선에 의해 상기 수납 용기(310)에 형성된 상기 전극부에 연결될 수 있다
상기 제1 및 제2 봉지 부재(351, 352)는 상기 제1 광원(341) 상에 형성되어 상기 제1 광원(341)의 상면 및 측면을 커버하는 제1 봉지 부재(351) 및 상기 제2 광원(342) 상에 형성되어 상기 제2 광원(342)의 상면 및 측면을 커버하는 제2 봉지 부재(352)일 수 있다.
상기 제1 봉지 부재(351)에는 제2 색의 광을 발광하는 형광체(360)가 배치된다. 상기 제2 색은 적색일 수 있다. 상기 적색 형광체는 니트라이드(nitride), 옥시니트라이드(Oxynitride)계 형광체일 수 있다. 상기 형광체(360)는 상기 제1 봉지 부재(351) 내에 고르게 분산될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 형광체(360)는 상기 제1 봉지 부재(351) 내에서 부분적으로 집중되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 형광체(360)는 상기 제1 봉지 부재(351)의 상면에 인접하여 집중되어 배치될 수 있다.
상기 제1 봉지 부재(351)는 메틸계 실리콘 수지, 페닐계 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 제1 봉지 부재(351)를 형성하기 위한 일 방법으로, 메틸계 실리콘 수지, 페닐계 실리콘 수지 또는 에폭시 수지와 상기 적색 형광체를 믹서(mixer)를 이용하여 혼합하여 수지 혼합물을 준비한다. 상기 수지 혼합물을 탈기기(degasser)를 이용하여 탈기한다. 상기 탈기된 수지 혼합물을 분사기(dispenser)를 이용하여 상기 제1 광원(341) 상에 분사한다
상기 제2 봉지 부재(352)는 상기 제2 광원(342) 상에 형성되어 상기 제2 광원(342)의 상면 및 측면을 커버한다. 상기 제2 봉지 부재(352)에는 상기 제1 봉지 부재(351)와는 달리, 형광체가 배치되지 않는다.
상기 제2 봉지 부재(352)는 메틸계 실리콘 수지, 페닐계 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 상기 제2 봉지 부재(352)는 상기 메틸계 실리콘 수지, 페닐계 실리콘 수지 및 에폭시 수지 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 봉지 부재(352)를 형성하는 방법에서, 상기 메틸계 실리콘 수지, 페닐계 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 상기 분사기를 이용하여 상기 제2 광원(342) 상에 분사한다.
상기 필터는 특정 파장 영역의 투과율만 높여 제작할 수 있다. 예를 들어, 짧은 파장, 즉 높은 주파수에 대한 투과율을 높이는 고주파 투과 필터(high-pass filter)나 긴 파장, 즉 저주파에 대한 투과율을 높이는 저주파 투과 필터(low-pass filter)를 만들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터는 필터의 투과 영역을 630nm 이상 660nm 이하 및 420nm 이상 500nm 이하로 제작하여 적색 형광체를 포함한 발광 다이오드 위에 붙여 준다. 필터의 투과 영역이 630nm 이상 660nm 이하인 것은 적색 광을 투과시키고 적색 반치폭을 축소 시키며, 필터의 투과 영역이 420nm 이상 500nm 이하인 것은 청색 광을 투과시키기 위한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈에 포함되는 필터를 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예 따른 광원 모듈에 포함되는 필터는 기판(500) 위에 순차적으로 적층된 제1 금속층(510), 투명층(520) 및 제2 금속층(530)을 포함한다. 상기 필터를 제작하기 위해서는 상기 기판(500) 위에 스푸터링 또는 화학 기상 증착 등의 방법으로 제1 금속층(510)을 증착한 후, 상기 제1 금속층(510)이 증착된 상기 기판(500) 위에 다시 화학 기상 증착 방법으로 투명층(520)을 증착한다. 그리고 상기 투명층(520)이 증착된 상기 기판(500) 위에 다시 화학 기상 증착 방법으로 제2 금속층(530)을 증착한다. 상기 기판(500)은 유리기판일 수 있으며, 상기 제1 및 제2 금속층은 은을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 금속층 사이에 형성되는 상기 투명층(520)은 황화 아연을 포함할 수 있다.
상기 기판(500) 위에 상기 제1 금속층(510), 상기 투명층(520) 및 상기 제2 금속층(530)이 순차적으로 형성된 후, 레이저를 이용하여 필터를 상기 제1 광원모듈 및 상기 제2 광원모듈의 크기에 맞게 커팅한다. 이때 커팅하는 과정에서 유리 기판이 파손될 수 있으므로 상기 유리 기판은 두께가 0.3mm 이상이 되는 것이 바람직하다.
상기 제1 광원모듈 및 상기 제2 광원모듈의 크기에 맞게 커팅된 필터들은 열 경화 수지를 이용하여 상기 제1 광원모듈 또는 상기 제2 광원모듈에 부착한다. 이때, 자외선 경화 수지를 사용하여 필터를 부착하는 경우 발광 다이오드의 발열에 의해 필터가 떨어지는 문제가 발생하기 때문에 커팅된 필터를 상기 제1 광원모듈 또는 상기 제2 광원모듈에 부착할 때는 열 경화 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
이하에서는 구체적인 실험예를 통하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 효과를 설명하기로 한다.
도 4는 퀀텀닷(quantum dot) 발광 다이오드의 스펙트럼과 청색 발광 다이오드와 적색 형광체를 포함하는 광원 모듈과 녹색 발광 다이오드를 포함하는 광원 모듈을 포함하는 백라이트 유닛의 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 4를 참조하면, Adobe RGB를 100% 달성하는 것으로 알려진 퀀텀닷(quantum dot) 다이오드의 스펙트럼과 청색 발광 다이오드와 적색 형광체를 포함하는 광원 모듈과 녹색 발광 다이오드를 포함하는 광원 모듈을 포함하는 백라이트 유닛의 스펙트럼의 차이가 나타난다. 녹색 반치폭은 32nm로 동일하고, 적색 피크(PEAK)는 660nm, 630nm으로 상기 청색 발광 다이오드와 적색 형광체를 포함하는 광원 모듈과 녹색 발광 다이오드를 포함하는 광원 모듈을 포함하는 백라이트 유닛의 스펙트럼이 장파장으로 유리한 조건이다. 그러나 적색 반치폭은 92nm, 32nm 수준을 나타내고 있다. 즉, 적색 반치폭을 32nm 수준으로 맞추게 되면 적색 피크(PEAK)가 630nm로 낮아지더라도 Adobe RGB를 100% 달성할 수 있게 된다.
도 5는 필터를 포함하는 광원 모듈과 필터를 포함하지 않는 광원 모듈의 스펙트럼 특성을 도시한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 필터의 투과 영역을 510nm 이상 540nm 이하로 제작하여 녹색 발광다이오드에 부착하고 빛의 세기를 달리한 스펙트럼들의 반치폭이 줄어드는 것을 나타낸다.
가장 위의 곡선이 필터를 적용하지 않은 120mA 발광 다이오드의 스펙트럼을 나타내고, 그 아래로 필터를 적용한 200mA 발광 다이오드의 스펙트럼이 나타나며, 가장 아래에 위치한 곡선은 필터를 적용한 120mA 발광 다이오드의 스펙트럼을 나타낸다. 그래프에서 알 수 있듯이 필터를 적용하지 않은 경우의 스펙트럼과 필터를 적용한 경우의 스펙트럼의 반치폭을 비교하면 필터를 적용한 경우 반치폭이 줄어든다는 것을 확인할 수 있다.
표 1은 도 5에 표시된 스펙트럼들의 빛의 세기를 달리했을 때의 반치폭을 나타낸다.
| Iv(mA) | lm | FWHM | Cx | Cy | |
| 미적용 | 120 | 23.0 | 31 | 0.145 | 0.722 |
| 필터 적용 | 120 | 9.6 | 25 | 0.143 | 0.716 |
| 140 | 10.60 | 25.70 | 0.1400 | 0.7126 | |
| 160 | 11.55 | 26.05 | 0.1379 | 0.7088 | |
| 180 | 12.41 | 26.39 | 0.1364 | 0.7049 | |
| 200 | 13.21 | 26.76 | 0.1354 | 0.7009 |
상기 실험은 필터의 투과 영역을 510nm 이상 540nm 이하로 제작하여 녹색 광을 내는 광원모듈에 부착한 결과를 나타내나, 상기 투과 영역을 조정하면 동일한 효과를 다른 색을 내는 영역에서도 볼 수 있다.
예를 들어, 필터의 투과 영역을 630nm 이상 660nm 이하로 제작하여 적색 광을 내는 광원 모듈에 부착하면 빛의 세기를 달리한 스펙트럼들의 반치폭이 줄어드는 효과를 볼 수 있다.
따라서, 상기의 실험을 바탕으로 필터를 부착할 경우 반치폭이 줄어들게 되므로 상기의 청색 및 적색 광을 내는 제1 광원모듈 또는 녹색 광을 내는 제2 광원모듈에 필터를 부착할 경우 모두 필터를 투과시키고자 하는 영역의 파장에 맞게 제작하여 부착하는 경우 Adobe RGB를 100% 달성할 수 있게 된다.
도 6은 CIE 1931 색공간의 색도분포표 상에서 필터를 적용하지 않은 경우와 필터를 적용한 경우 Adobe RGB를 100% 만족시키는지 여부를 보여주는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 필터가 부착된 백라이트 유닛의 스펙트럼을 추출하여 패널투과 스펙트럼과 시뮬레이션 한 결과로서, 필터를 적용하지 않은 경우는 CIE 1931 색공간의 색도분포표 상에서 녹색 영역을 100% 커버하지 못하나, 필터를 적용한 경우는 CIE 1931 색공간의 색도분포표 상에서 모든 영역을 100% 커버하는 것을 나타낸다.
표 2는 필터를 부착하지 않은 경우와 필터를 부착한 경우의 각각 CIE 1931 색공간 및 CIE 1976 색공간에서의 RGB가 Adobe RGB를 만족하는지를 수치로 나타낸 것이다.
| 필터 부착 전 | 필터 부착 후 | |||
| R | 0.684 | 0.307 | 0.684 | 0.306 |
| G | 0.216 | 0.683 | 0.205 | 0.714 |
| B | 0.146 | 0.051 | 0.149 | 0.045 |
| CIE 1931 | CIE 1976 | CIE 1931 | CIE 1976 | |
| Adobe 달성율(%) | 96.6 | 99.1 | 100 | 100 |
필터를 부착하기 전은 CIE 1931 색공간 및 CIE 1976 색공간에 대하여 각각 96.6% 및 99.1%를 커버하지만 필터를 부착한 후에는 CIE 1931 색공간 및 CIE 1976 색공간에 대하여 모두 100%를 커버하는 결과를 나타낸다.
본 발명은, 발광 장치, 조명, 표시 장치, 등에 사용될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
310 : 제1 광원 모듈 320 : 제2 광원 모듈
330 : 수납용기 341 : 제1 광원
342 : 제2 광원 351 : 제1 봉지부재
352 : 제2 봉지 부재 360 : 형광체
370 : 필터
330 : 수납용기 341 : 제1 광원
342 : 제2 광원 351 : 제1 봉지부재
352 : 제2 봉지 부재 360 : 형광체
370 : 필터
Claims (20)
- 수납용기;
상기 수납 용기 내에 배치된 광원; 및
상기 광원으로부터 생성된 광을 필터링하는 필터를 포함하고,
상기 필터는,
유리 기판;
상기 유리 기판 위에 배치되고 은을 포함하는 제1 금속층;
상기 제1 금속층 위에 배치되고 황화 아연을 포함하는 투명층; 및
상기 투명층 위에 배치되고 상기 은을 포함하는 제2 금속층을 포함하는 광원 모듈. - 제1항에 있어서, 상기 광원을 커버하며, 상기 광원과 상기 필터 사이에 배치된 봉지 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
- 제2항에 있어서, 상기 봉지 부재 내에 배치된 형광체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
- 제1항에 있어서 상기 광원은 발광 다이오드 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
- 삭제
- 기판 상에 배치되는 복수의 광원 모듈들을 포함하며, 상기 복수의 광원 모듈들은,
각각 필터를 갖는 복수의 제1 광원모듈들; 및
상기 복수의 제1 광원모듈들과 교차되어 배치되는 복수의 제2 광원모듈들을 포함하고,
상기 필터는,
유리 기판;
상기 유리 기판 위에 배치되고 은을 포함하는 제1 금속층;
상기 제1 금속층 위에 배치되고 황화 아연을 포함하는 투명층; 및
상기 투명층 위에 배치되고 상기 은을 포함하는 제2 금속층을 포함하는 백라이트 유닛. - 제6항에 있어서, 상기 복수의 제1 광원모듈들 및 상기 복수의 제2 광원모듈들은 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
- 제6항에 있어서, 상기 복수의 제1 광원모듈들 및 상기 복수의 제2 광원모듈들 각각은
수납용기;
상기 수납 용기 내에 배치된 광원; 및
상기 광원을 커버하는 봉지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛. - 제8항에 있어서,
상기 복수의 제1 광원모듈들 각각은 상기 봉지 부재 내에 배치된 형광체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛. - 제9항에 있어서,
상기 복수의 제1 광원모듈들 각각의 광원은 제1 색의 광을 생성하고 상기 형광체는 제2 색의 광을 발광하며, 상기 복수의 제2 광원모듈들 각각의 광원은 제3 색의 광을 생성하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛. - 제10항에 있어서,
상기 제1 색은 청색이고, 상기 제2 색은 적색이며, 상기 제3 색은 녹색인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛. - 제8항에 있어서,
상기 광원은 발광 다이오드 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛. - 삭제
- 삭제
- 제6항에 있어서,
상기 유리 기판은 두께가 0.3mm 이상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛. - 삭제
- 삭제
- 제6항에 있어서,
상기 필터는 투과영역이 630nm이상 660nm이하 및 420nm이상 500nm이하인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛. - 제6항에 있어서,
상기 복수의 제2 광원모듈들 각각은 제2 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛. - 제19항에 있어서,
상기 제2 필터는 투과영역이 510nm이상 540nm이하인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20121018 |
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| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20170926 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20121018 Comment text: Patent Application |
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| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20180927 Patent event code: PE09021S01D |
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| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20190305 |
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| GRNT | Written decision to grant | ||
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20190528 Patent event code: PR07011E01D |
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Termination category: Default of registration fee Termination date: 20240308 |