LED백라이트 최신 기술개발 동향

소개글

본인이 직접 조사, 작성하여 기고한 글임.
기존에는 LCD Monitor 및 LCD TV에는 주로 CCFL이 사용되어 왔지만 최근 수은 등 환경유해물질의 규제가 심각해짐에 따라 친환경적인 소재부품인 LED로의 전환이 대세로 굳어지고 있다. 환경문제와 더불어 LED를 LCD의 백라이트 광원으로 사용하게 되면 여러가지 이점을 얻을 수 있다. 대표적으로 수명이 거의 10만 시간에 가까우며, 소비전력 또한 백라이트 전체 기준으로 보면 CCFL 대비 절반 정도로 낮다. 또한 LED를 채용하게 되면 제품의 박형화가 가능하다. 이는 평판 디스플레이의 가장 큰 세일즈 포인트가 될 수 있다. 그 다음으로는 풍부한 색재현성 또는 연색성과 높은 명암비를 얻을 수 있다는 장점을 들 수 있다. 기존 CCFL을 사용한 경우 NTSC 기준으로 70%에 불과하던 Color Gamut이 RGB 3색을 혼합하여 백색을 구현하는 경우에는 100% 이상에 달하여 현존하는 모든 디스플레이를 통틀어 가장 우수한 색재현성을 얻을 얻을 수 있다(CRT TV 85~90%, CCFL 방식 LCD TV 70% 수준).

목차

1. 기술 개요
2. 직하방식 LED백라이트 기술개발 동향
3. 측면발광 LED백라이트 기술개발 동향
4. LED백라이트용 핵심부품 개발 동향

본문내용

2. 직하방식 LED백라이트 기술개발 동향
이 방식은 LED가 백라이트 전면에 배치되어 있는 형태로서 사용되는 LED의 개수가 너무 많아 Cost가 올라가는 것이 최대의 문제점이다. 또한 이에 따른 소비전력의 증가 또한 무시할 수 없다. 하지만 이러한 문제점을 해결하고 슬림화만 이루어낼 수 있다면 색재현성 측면에서는 가장 뛰어난 제품을 구현할 수 있다.
직하방식의 시초는 LumiLeds에 의해 발표된 Side-emitting 방식이었다. 이 회사는 LED에 특수한 렌즈를 부가함으로써 광이 직접 LCD 패널 배면으로 나가는 것을 억제하면서 도광판 내에서 충분히 전반사킴으로써 LED 배치에 따른 휘도 및 색분균일성을 상당 부분 해소시키는 방법을 동원하였다. 하지만 도광판 내에서 상당히 긴 광경로를 유지하는 데에 따른 광손실이 증가하는 단점도 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 LCD TV용으로는 Direct emitting 방식이 적합한 것으로 판명되고 있다.

3. 측면발광 LED백라이트 기술개발 동향
이 방식은 LumiLeds사가 가장 먼저 RGB-Luxeon Emitter Array라는 개념으로 선보였는데 BLU의 양 측면에 RGB 3색의 LED를 어레이로 장착하고 도광판을 통해 빛을 전면으로 끌어내는 방식으로 직하방식에 비해 백라이트 전체의 두께가 상대적으로 얇아진다. 또한 광이 LCD 패널 배면에서 바로 조사되지 않고 도광판 내에서 충분히 전반사됨으로써 LED 각각의 편차 및 조립위치 편차에 따른 휘도 및 색불균일성을 상당 부분 해소시킬 수 있다. 하지만 대면적으로 갈수록 휘도부족 문제에 봉착하게 되는 문제점을 안고 있다.

LED를 이용해 백라이트를 설계하는 데에 있어 가장 어려운 점 중의 하나가 RGB 각각의 LED의 시간에 따른, 그리고 발열에 따른 휘도 감소율이 제각기 다르다는 것과 동일 파장의 LED 간에도 휘도 및 파장특성, 지향각 특성의 산포가 크다는 것이다.

참고 자료

[1] 한국과학기술정보연구원, “2005 미래유망 사업화아이템 이슈분석(LED),” 2005. 11. pp32
[2] Deutsch Bank Research, company data (매일경제 산업/기술 세미나, “BLU의 기술/시장 분석” 2004.10 재인용)
[3] LG경제연구원, LG주간경제 산업정보 2004/12/8. pp30