디스플레이 응용 분야

형광 램프의 단점 극복

액정 디스플레이(LCD)는 해상도, 반응 속도 및 확장성 면에서 지속적인 향상을 거듭하여 휴대 전화, 모니터, 노트북, HDTV 및 기타 전자 제품에 널리 사용되고 있습니다. LCD 패널은 빛을 통과시키지만 스스로 빛은 발산하지 않기 때문에 발광을 위한 백라이트가 있어야 합니다. 일반적으로, LCD 백라이트 유닛(BLU)은 상업용 오버헤드 전등에 사용되는 것과 비슷한 냉각 음극 형광 램프(CCFL)를 발광체로 사용했습니다. 하지만 CCFL은 몇 가지 단점이 있습니다. 전원 공급을 위해 높은 전압을 필요로 하며 이 때문에 일반적으로 대형 디스플레이 및 HDTV 구성품 중에서 전력 소모가 가장 많은 부품입니다. 또한 CCFL에는 수은이 포함되어 있어 폐기 시 특별 처리가 필요하며 특히 많은 국가에서 수은 함유율을 제한하고 있는 실정입니다. 이와 더불어 CCFL이 요구하는 공간으로 인하여 LCD 패널을 얇게 설계하는 데 상당한 제약이 따릅니다. CCFL은 튜브 기반 기술이기 때문에 대부분의 LCD 디스플레이 결함의 가장 큰 원인이기도 합니다.

이에 반해 발광 다이오드(LED)는 반도체 기반 발광 솔루션으로 CCFL의 한계를 극복하는 특성을 지녔습니다. 휘도와 효율성 측면에서 지속적인 발전을 거듭해 온 LED는 백라이트에서 CCFL을 대체해 가고 있으며 가격의 지속 하락에 힘입어 일반 조명 솔루션에도 확대 적용될 것으로 예상됩니다. LED는 CCFL보다 휘도도 높고 전력 효율도 높습니다(와트 당 루멘이 높음). 따라서 전원 공급에 낮은 전압을 필요로 하며 발열량도 적습니다. LED는 색 영역이 넓어 영화나 사진이 보다 선명하고 생동감 있게 나타납니다. LED는 크기가 작기 때문에 LED 백라이트를 사용하면 0.5인치 미만의 HDTV와 초박형 디스플레이의 설계가 가능합니다. LED는 휴대 전화, 컴퓨터 및 HDTV에 사용되는 다른 반도체 장치와 같이 솔리드 스테이트 부품이기 때문에 CCFL보다 수명도 깁니다.

LED의 이점 활용

하지만 LED의 이 모든 장점을 활용하는 데에는 문제가 수반됩니다. LED는 점광원이기 때문에 LCD 패널에 빛을 공급하려면 백라이트에서 LED를 배열 구조로 배치해야 합니다. 이렇게 되면 백라이트에 사용해야 할 LED 수가 많아지게 되고 이는 결국 가격 인상으로 연결됩니다. 또한 빛을 분산시키려면 LED와 LCD 패널 사이에 일정 거리를 띄어야 하기 때문에 디스플레이 두께가 두꺼워집니다. 좀 더 얇고 비용 효율적인 솔루션을 개발하려면 도광판(LGP)의 측면 발광 구성에 LED를 사용해 조명을 뷰잉 패널로 맞춰 디스플레이 전반에 분배하는 것입니다. 이런 구조에서는 사용해야 할 LED 수는 줄어들지만 백라이트 전체 영역에서 휘도의 균일도를 유지해야 한다는 문제가 있습니다. 균일성을 유지함과 동시에 측면 발광 기술의 모든 장점을 활용해야 효율이 뛰어난 LGP를 경제적으로 제조 가능하게 됩니다.

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