KR101326938B1 - 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치가 개시된다. 광학 부재는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되는 파장 변환층; 및 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되고, 상기 파장 변환층의 측면에 배치되는 실링부재를 포함한다.

Description

광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치{OPTICAL MEMBER AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
실시예는 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기를 자외선, 가시광선, 적외선 등으로 전환시키는 반도체 소자로서 주로 가전제품, 리모컨, 대형 전광판 등에 사용되고 있다.
고휘도의 LED 광원은 조명등으로 사용되고 있으며, 에너지 효율이 매우 높고 수명이 길어 교체 비용이 적으며 진동이나 충격에도 강하고 수은 등 유독물질의 사용이 불필요하기 때문에 에너지 절약, 환경보호, 비용절감 차원에서 기존의 백열전구나 형광등을 대체하고 있다.
또한, LED는 중대형 LCD TV, 모니터 등의 광원으로서도 매우 유리하다. 현재 LCD(Liquid Crystal Display)에 주로 사용되고 있는 냉음극 형광등(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)에 비하여 색순수도가 우수하고 소비전력이 적으며 소형화가 용이하여 이를 적용한 시제품이 양산되고 있으며, 더욱 활발한 연구가 진행되고 있는 상태이다.
실시예는 향상된 신뢰성 및 내구성을 가지는 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광학 부재는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되는 파장 변환층; 및 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되고, 상기 파장 변환층의 측면에 배치되는 실링부재를 포함한다.
실시예에 따른 표시장치는 광원; 상기 광원으로부터 출사되는 광의 파장을 변환시키는 광학 부재; 및 상기 광학 부재를 통하여 출사된 광이 입사되는 표시 패널을 포함하고, 상기 광학 부재는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되는 파장 변환층; 및 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되고, 상기 파장 변환층의 측면에 배치되는 실링부재를 포함한다.
실시예에 따른 광학 부재는 제 1 기판, 제 2 기판 및 실링부재를 사용하여, 파장 변환층을 외부로부터 밀봉할 수 있다. 즉, 상기 실링부재는 폐루프 형상을 가지며, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판에 밀착될 수 있다.
이에 따라서, 상기 실링부재 내에 밀봉 영역이 형성되고, 상기 파장 변환층은 상기 밀봉 영역내에 배치될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광학 부재는 산소 및/또는 습기 등과 같은 외부의 화학적인 충격으로부터, 상기 파장 변환층을 효과적으로 보호할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광학 부재는 상기 파장 변환층 내의 파장 변환 입자들(531)이 산소 및/또는 습기 등에 의해서 변성되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광학 부재는 향상된 내구성 및 신뢰성을 가질 수 있다. 또한, 실시예에 따른 광학 부재를 포함하는 표시장치는 향상된 신뢰성 및 화질을 가질 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 파장 변환 시트를 도시한 사시도이다.
도 3은 파장 변환 시트를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 파장 변환 시트를 제조하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 파장 변환 시트를 제조하는 과정의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 파장 변환 시트를 도시한 단면도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 파장 변환 시트를 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등이 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 파장 변환 시트를 도시한 사시도이다. 도 3은 파장 변환 시트를 도시한 평면도이다. 도 4는 도 3에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 5는 파장 변환 시트를 제조하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다. 도 6은 파장 변환 시트를 제조하는 과정의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치는 백라이트 유닛(10) 및 액정패널(20)을 포함한다.
상기 백라이트 유닛(10)은 상기 액정패널(20)에 광을 출사한다. 상기 백라이트 유닛(10)은 면 광원으로 상기 액정패널(20)의 하면에 균일하기 광을 조사할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(10)은 상기 액정패널(20) 아래에 배치된다. 상기 백라이트 유닛(10)은 바텀 커버(100), 도광판(200), 반사시트(300), 다수 개의 발광다이오드들(400), 인쇄회로기판(401) 및 다수 개의 광학 시트들(500)을 포함한다.
상기 바텀 커버(100)는 상부가 개구된 형상을 가진다. 상기 바텀 커버(100)는 상기 도광판(200), 상기 발광다이오드들(400), 상기 인쇄회로기판(401), 상기 반사시트(300) 및 상기 광학 시트들(500)을 수용한다.
상기 도광판(200)은 상기 바텀 커버(100) 내에 배치된다. 상기 도광판(200)은 상기 반사시트(300) 상에 배치된다. 상기 도광판(200)은 상기 발광다이오드들(400)로부터 입사되는 광을 전반사, 굴절 및 산란을 통하여 상방으로 출사한다.
상기 반사시트(300)는 상기 도광판(200) 아래에 배치된다. 더 자세하게, 상기 반사시트(300)는 상기 도광판(200) 및 상기 바텀 커버(100)의 바닥면 사이에 배치된다. 상기 반사시트(300)는 상기 도광판(200)의 하부면으로부터 출사되는 광을 상방으로 반사시킨다.
상기 발광다이오드들(400)은 광을 발생시키는 광원이다. 상기 발광다이오드들(400)은 상기 도광판(200)의 일 측면에 배치된다. 상기 발광다이오드들(400)은 광을 발생시켜서, 상기 도광판(200)의 측면을 통하여, 상기 도광판(200)에 입사시킨다.
상기 발광다이오드들(400)은 청색 광을 발생시키는 청색 발광다이오드 또는 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드일 수 있다. 즉, 상기 발광다이오드들(400)은 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광 또는 약 300㎚ 내지 약 400㎚ 사이의 파장대를 가지는 자외선을 발생시킬 수 있다.
상기 발광다이오드들(400)은 상기 인쇄회로기판(401)에 실장된다. 상기 발광다이오드들(400)은 상기 인쇄회로기판(401) 아래에 배치된다. 상기 발광다이오드들(400)은 상기 인쇄회로기판(401)을 통하여 구동신호를 인가받아 구동된다.
상기 인쇄회로기판(401)은 상기 발광다이오드들(400)에 전기적으로 연결된다. 상기 인쇄회로기판(401)은 상기 발광다이오드들(400)을 실장할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(401)은 상기 바텀 커버(100) 내측에 배치된다.
상기 광학 시트들(500)은 상기 도광판(200) 상에 배치된다. 상기 광학 시트들(500)은 상기 도광판(200)의 상면으로부터 출사되는 광의 특성을 변화 또는 향상시켜서, 상기 광을 상기 액정패널(20)에 공급한다.
상기 광학 시트들(500)은 광 변환 부재(501), 확산 시트(502), 제 1 프리즘 시트(503) 및 제 2 프리즘 시트(504)일 수 있다.
상기 광 변환 부재(501)는 상기 도광판(200) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 광 변환 부재(501)는 상기 도광판(200) 및 상기 확산 시트(502) 사이에 개재될 수 있다. 상기 광 변환 부재(501)는 입사되는 광의 파장을 변환하여 상방으로 출사할 수 있다.
예를 들어, 상기 발광다이오드들(400)이 청색 발광다이오드인 경우, 상기 광 변환 부재(501)는 상기 도광판(200)으로부터 상방으로 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광 변환 부재(501)는 상기 청색광의 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 청색광의 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
또한, 상기 발광다이오드들(400)이 UV 발광다이오드인 경우, 상기 광 변환 부재(501)는 상기 도광판(200)의 상면으로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광 변환 부재(501)는 상기 자외선의 일부를 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 다른 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 또 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이에 따라서, 변환되지 않고 상기 광 변환 부재(501)를 통과하는 광 및 상기 광 변환 부재(501)에 의해서 변환된 광들은 백색광을 형성할 수 있다. 즉, 청색광, 녹색광 및 적색광이 조합되어, 상기 액정패널(20)에는 백색광이 입사될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 광 변환 부재(501)는 하부 기판(510), 상부 기판(520), 파장 변환층(530) 및 실링부재(540)를 포함한다.
상기 하부 기판(510)은 상기 파장 변환층(530) 아래에 배치된다. 상기 하부 기판(510)은 투명하며, 플렉서블 할 수 있다. 상기 하부 기판(510)은 상기 파장 변환층(530)의 하면에 밀착될 수 있다.
상기 하부 기판(510)으로 사용되는 물질의 예로서는 유리 또는 폴리머 등을 들 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 기판(510)은 유리 기판일 수 있다.
상기 상부 기판(520)은 상기 파장 변환층(530) 상에 배치된다. 상기 상부 기판(520)은 투명하며, 플렉서블 할 수 있다. 상기 상부 기판(520)은 상기 파장 변환층(530)의 상면에 밀착될 수 있다.
상기 상부 기판(520)으로 사용되는 물질의 예로서는 유리 또는 폴리머 등을 들 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 기판(520)은 유리 기판일 수 있다.
상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)은 상기 파장 변환층(530)을 샌드위치한다. 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)은 상기 파장 변환층(530)을 지지한다. 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)은 외부의 물리적인 충격으로부터 상기 파장 변환층(530)을 보호한다.
또한, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)은 낮은 산소 투과도 및 투습성을 가진다. 이에 따라서, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)은 수분 및/또는 산소 등과 같은 외부의 화학적인 충격으로부터 상기 파장 변환층(530)을 보호할 수 있다.
특히, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)이 유리로 형성되는 경우, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)은 높은 밀폐성을 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)은 상기 파장 변환층(530)의 상부 및 상기 파장 변환층(530)의 하부로 수분 및/또는 산소 등이 침투하는 것을 효과적을 막을 수 있다.
상기 파장 변환층(530)은 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520) 사이에 개재된다. 상기 파장 변환층(530)은 상기 하부 기판(510)의 상면에 밀착되고, 상기 상부 기판(520)의 하면에 밀착될 수 있다.
상기 파장 변환층(530)은 다수 개의 파장 변환 입자들(531) 및 호스트층(532)을 포함한다.
상기 파장 변환 입자들(531)은 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520) 사이에 배치된다. 더 자세하게, 상기 파장 변환 입자들(531)은 상기 호스트층(532)에 균일하게 분산되고, 상기 호스트층(532)은 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520) 사이에 배치된다.
상기 파장 변환 입자들(531)은 상기 발광다이오드들(400)로부터 출사되는 광의 파장을 변환시킨다. 상기 파장 변환 입자들(531)은 상기 발광다이오드들(400)로부터 출사되는 광을 입사받아, 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 파장 변환 입자들(531)은 상기 발광다이오드들(400)로부터 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 입자들(531) 중 일부는 상기 청색광을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 파장 변환 입자들(531) 중 다른 일부는 상기 청색광을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이와는 다르게, 상기 파장 변환 입자들(531)은 상기 발광다이오드들(400)로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 입자들(531) 중 일부는 상기 자외선을 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 파장 변환 입자들(531) 중 다른 일부는 상기 자외선을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 파장 변환 입자들(531) 중 또 다른 일부는 상기 자외선을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
즉, 상기 발광다이오드들(400)이 청색광을 발생시키는 청색 발광다이오드인 경우, 청색광을 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 파장 변환 입자들(531)이 사용될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 발광다이오드들(400)이 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드인 경우, 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 파장 변환 입자들(531)이 사용될 수 있다.
상기 파장 변환 입자들(531)은 다수 개의 양자점(QD, Quantum Dot)들일 수 있다. 상기 양자점은 코어 나노 결정 및 상기 코어 나노 결정을 둘러싸는 껍질 나노 결정을 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정에 결합되는 유기 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정을 둘러싸는 유기 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 껍질 나노 결정은 두 층 이상으로 형성될 수 있다. 상기 껍질 나노 결정은 상기 코어 나노 결정의 표면에 형성된다. 상기 양자점은 상기 코어 나오 결정으로 입광되는 빛의 파장을 껍질층을 형성하는 상기 껍질 나노 결정을 통해서 파장을 길게 변환시키고 빛의 효율을 증가시길 수 있다.
상기 양자점은 Ⅱ족 화합물 반도체, Ⅲ족 화합물 반도체, Ⅴ족 화합물 반도체 그리고 VI족 화합물 반도체 중에서 적어도 한가지 물질을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 상기 코어 나노 결정은 Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 또한, 상기 껍질 나노 결정은 CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 상기 양자점의 지름은 1 nm 내지 10 nm일 수 있다.
상기 양자점에서 방출되는 빛의 파장은 상기 양자점의 크기 또는 합성 과정에서의 분자 클러스터 화합물(molecular cluster compound)와 나노입자 전구체 (precurser)의 몰분율 (molar ratio)에 따라 조절이 가능하다. 상기 유기 리간드는 피리딘(pyridine), 메르캅토 알콜(mercapto alcohol), 티올(thiol), 포스핀(phosphine) 및 포스핀 산화물(phosphine oxide) 등을 포함할 수 있다. 상기 유기 리간드는 합성 후 불안정한 양자점을 안정화시키는 역할을 한다. 합성 후에 댕글링 본드(dangling bond)가 외곽에 형성되며, 상기 댕글링 본드 때문에, 상기 양자점이 불안정해 질 수도 있다. 그러나, 상기 유기 리간드의 한 쪽 끝은 비결합 상태이고, 상기 비결합된 유기 리간드의 한 쪽 끝이 댕글링 본드와 결합해서, 상기 양자점을 안정화 시킬 수 있다.
특히, 상기 양자점은 그 크기가 빛, 전기 등에 의해 여기되는 전자와 정공이 이루는 엑시톤(exciton)의 보어 반경(Bohr raidus)보다 작게 되면 양자구속효과가 발생하여 띄엄띄엄한 에너지 준위를 가지게 되며 에너지 갭의 크기가 변화하게 된다. 또한, 전하가 양자점 내에 국한되어 높은 발광효율을 가지게 된다.
이러한 상기 양자점은 일반적 형광 염료와 달리 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라진다. 즉, 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 내며, 입자의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 낼 수 있다. 또한, 일반적 염료에 비해 흡광계수(extinction coefficient)가 100~1000배 크고 양자효율(quantum yield)도 높으므로 매우 센 형광을 발생한다.
상기 양자점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의해서, 상기 양자점이 합성될 수 있다.
상기 호스트층(532)은 상기 파장 변환 입자들(531)을 둘러싼다. 즉, 상기 호스트층(532)은 상기 파장 변환 입자들(531)을 균일하게 내부에 분산시킨다. 상기 호스트층(532)은 폴리머로 구성될 수 있다. 상기 호스트층(532)은 투명하다. 즉, 상기 호스트층(532)은 투명한 폴리머로 형성될 수 있다.
상기 호스트층(532)은 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520) 사이에 배치된다. 상기 호스트층(532)은 상기 하부 기판(510)의 상면 및 상기 상부 기판(520)의 하면에 밀착될 수 있다.
상기 실링부재(540)는 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520) 사이에 개재된다. 상기 실링부재(540)는 상기 파장 변환층(530)의 측면에 배치된다. 상기 실링부재(540)는 상기 파장 변환층(530)의 측면과 접촉될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 실링부재(540)는 상기 파장 변환층(530)의 측면과 이격될 수 있다.
상기 실링부재(540)는 상기 하부 기판(510)에 밀착될 수 있다. 더 자세하게, 상기 실링부재(540)는 상기 하부 기판(510)의 상면에 접착될 수 있다. 또한, 상기 실링부재(540)는 상기 상부 기판(520)에 밀착될 수 있다. 더 자세하게, 상기 실링부재(540)는 상기 상부 기판(520)의 하면에 접착될 수 있다.
또한, 상기 실링부재(540)는 상기 파장 변환층(530)의 측면을 따라서 연장될 수 있다. 즉, 상기 실링부재(540)는 상기 파장 변환층(530)의 주위를 둘러쌀 수 있다. 상기 실링부재(540)는 상기 파장 변환층(530)의 주위를 따라서 연장될 수 있다.
더 자세하게, 상기 실링부재(540)는 폐루프(closed loop) 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 파장 변환층(530)은 상기 실링부재(540) 내에 배치된다. 즉, 상기 하부 기판(510), 상기 상부 기판(520) 및 상기 실링부재(540)에 의해서 밀봉 영역이 형성되고, 상기 파장 변환층(530)은 상기 밀봉 영역 내에 배치된다.
상기 실링부재(540)의 폭은 약 0.1㎜ 내지 약 10㎜일 수 있다. 상기 실링부재(540)로 사용되는 물질의 예로서는 광 경화성 수지 또는 열 경화성 수지 등을 들 수 있다. 상기 실링부재(540)로 사용되는 물질의 예로서는 아크릴계 수지 또는 에폭시계 수지 등을 들 수 있다.
상기 실링부재(540)는 광 경화 또는 열 경화 공정에 의해서 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환 부재(501)는 다음과 같은 공정에 의해서 형성될 수 있다.
먼저, 상기 하부 기판(510) 상에 상기 파장 변환 입자들(531)을 포함하는 수지 조성물이 코팅된다. 이때, 상기 수지 조성물은 상기 하부 기판(510)의 상면의 외곽 부분을 노출하도록 코팅될 수 있다.
이후, 상기 수지 조성물은 자외선에 의해서 경화될 수 있다. 이에 따라서, 상기 하부 기판(510)의 상면에 파장 변환층(530)이 형성된다.
이후, 상기 하부 기판(510)의 상면의 외곽 부분에 광 경화성 및/또는 열 경화성 수지 조성물(541)이 코팅된다. 상기 광 경화성 및/또는 열 경화성 수지 조성물(541)은 상기 파장 변환층(530)의 주위에 폐루프 형상으로 코팅될 수 있다. 또한, 상기 광 경화성 및/또는 상기 열 경화성 수지 조성물은 상기 하부 기판(510)의 상면에 직접 접촉된다.
이후, 상기 파장 변환층(530) 상에 상부 기판(520)이 적층된다. 상기 상부 기판(520)은 상기 하부 기판(510) 상에 코팅된 광 경화성 및/또는 열 경화성 수지 조성물(541)과 직접 접촉된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 광 경화성 및/또는 열 경화성 수지 조성물(541)은 자외선 및/또는 열에 의해서 경화되고, 실링부재(540)가 형성된다.
상기 실링부재(540)는 폴리(파라-자일렌)(poly(para-xylene)) 등과 같은 파릴렌계(parylene) 수지를 포함할 수 있다. 상기 파릴렌계 수지는 유리의 용융점과 유사한 용융점을 가질 수 있다.
따라서, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)이 유리 기판이고, 상기 실링부재(540)가 파릴렌계 수지를 포함하는 경우, 열에 의해서 용이하게 접합될 수 있다.
예를 들어, 상기 파장 변환 부재(501)는 다음과 같은 공정에 의해서 형성될 수 있다.
상기 하부 기판(510) 상에 상기 파장 변환층(530)이 형성된 후, 파릴렌계 수지를 포함하는 실링부재(542)가 상기 파장 변환층(530) 주위에 배치될 수 있다. 이때, 상기 파릴렌계 수지를 포함하는 실링부재(542)는 폐루프 형상을 가지고, 상기 하부 기판(510)의 상면에 직접 접촉될 수 있다.
이후, 상기 파장 변환층(530) 상에 상부 기판(520)이 적층된다. 상기 상부 기판(520)은 상기 파릴린계 수지를 포함하는 실링부재(542)와 직접 접촉될 수 있다.
이후, 도 6을 참조하면, 상기 파릴린계 수지를 포함하는 실링부재(542), 상기 하부 기판(510)의 외곽 및 상기 상부 기판(520)의 외곽에 국부적으로 열이 가해진다. 이에 따라서, 상기 파릴린계 수지를 포함하는 실링부재(540)는 상기 하부 기판(510)의 상면 및 상기 상부 기판(520)의 하면에 열에 의해서 접합될 수 있다. 상기 접합 공정에서는 레이저가 사용될 수 있다.
이때, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)은 유리 기판일 수 있다.
상기 확산 시트(502)는 상기 광 변환 부재(501) 상에 배치된다. 상기 확산 시트(502)는 통과되는 광의 균일도를 향상시킨다. 상기 확산 시트(502)는 다수 개의 비드들을 포함할 수 있다.
상기 제 1 프리즘 시트(503)는 상기 확산 시트(502) 상에 배치된다. 상기 제 2 프리즘 시트(504)는 상기 제 1 프리즘 시트(503) 상에 배치된다. 상기 제 1 프리즘 시트(503) 및 상기 제 2 프리즘 시트(504)는 통과하는 광의 직진성을 증가시킨다.
상기 액정패널(20)은 상기 광학시트들(500)상에 배치된다. 또한, 상기 액정패널(20)은 패널 가이드(23) 상에 배치된다. 상기 액정패널(20)은 상기 패널 가이드(23)에 의해서 가이드될 수 있다.
상기 액정패널(20)은 통과하는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시한다. 즉, 상기 액정패널(20)은 상기 백라이트 유닛(10)으로부터 출사되는 광을 사용하여, 영상을 표시하는 표시패널이다. 상기 액정패널(20)은 TFT기판(21), 컬러필터기판(22), 두 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함한다. 또한, 상기 액정패널(20)은 편광필터들을 포함한다.
도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 TFT기판(21) 및 컬러필터기판(22)을 상세히 설명하면, 상기 TFT기판(21)은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT : thin flim transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결된다. 상기 컬러필터기판(22)은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함한다.
액정표시패널(210)의 가장자리에는 게이트 라인 및 데이터 라인으로 구동신호를 공급하는 구동 PCB(25)가 구비된다.
상기 구동 PCB(25)는 COF(Chip on film, 24)에 의해 액정패널(20)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF(24)는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 상기 파장 변환층(530)은 상기 하부 기판(510), 상기 상부 기판(520) 및 상기 실링부재(540)에 의해서, 외부에 대해서 밀봉될 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 파장 변환 부재(501)는 산소 및/또는 습기 등과 같은 외부의 화학적인 충격으로부터, 상기 파장 변환층(530)을 효과적으로 보호할 수 있다. 따라서, 상기 파장 변환 부재(501)는 상기 파장 변환 입자들(531)이 산소 및/또는 습기 등에 의해서 변성되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 파장 변환 부재(501)는 향상된 내구성 및 신뢰성을 가질 수 있고, 실시예에 따른 표시장치는 향상된 신뢰성 및 화질을 가질 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 파장 변환 시트를 도시한 단면도이다. 도 8은 또 다른 실시예에 따른 파장 변환 시트를 도시한 평면도이다. 도 9는 도 8에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 본 실시예들에 대한 설명에 있어서, 앞선 실시예에 대한 설명 참조한다. 즉, 앞선 파장 변환 부재에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 파장 변환 부재들에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 7을 참조하면, 파장 변환 부재의 실링부재(540)는 하부 기판(510) 및 상부 기판(520)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 기판(510), 상기 상부 기판(520) 및 상기 실링부재(540)는 유리로 형성되고, 서로 일체로 형성될 수 있다.
상기 파장 변환 부재는 다음과 같은 공정에 의해서 형성될 수 있다.
먼저, 상기 하부 기판(510) 상에 파장 변환층(530)이 형성된다. 이후, 상기 파장 변환층(530) 상에 상부 기판(520)이 적층된다.
이후, 상기 하부 기판(510)의 외곽 및 상기 상부 기판(520)의 외곽에 레이저 등에 의해서, 국부적으로 열이 가해진다. 이에 따라서, 상기 하부 기판(510)의 외곽 및 상기 상부 기판(520)의 외곽은 서로 접합되고, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520) 사이의 공간은 밀봉된다.
즉, 상기 실링부재(540)는 상기 하부 기판(510)의 외곽 및 상기 상부 기판(520)의 외곽이 용융되어 서로 접합된 부분이다.
이와 같이, 상기 하부 기판(510), 상기 상부 기판(520) 및 상기 실링부재(540)가 일체로 형성되므로, 상기 파장 변환 부재(501)는 효과적으로 상기 파장 변환층(530)을 밀봉할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 파장 변환 부재는 향상된 신뢰성 및 내구성을 가질 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 파장 변환 부재는 열 전환 부재(550)를 더 포함할 수 있다.
상기 열 전환 부재(550)는 하부 기판(510) 및 상부 기판(520) 사이에 개재된다. 또한, 상기 열 전환 부재(550)는 파장 변환층(530)의 측면에 배치된다. 상기 열 전환 부재(550)는 상기 파장 변환층(530)을 둘러쌀 수 있다. 또한, 상기 열 전환 부재(550)는 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)의 외곽에 배치된다.
상기 열 전환 부재(550)는 실링부재(540)에 대응될 수 있다. 상기 열 전환 부재(550)는 상기 실링부재(540)를 따라서 연장될 수 있다. 상기 열 전환 부재(550)는 폐루프 형상을 가질 수 있다.
상기 열 전환 부재(550)는 유색을 가진다. 더 자세하게, 상기 열 전환 부재(550)는 검정색일 수 있다. 상기 열 전환 부재(550)는 크롬 등과 같은 금속을 포함할 수 있다. 또한, 상기 열 전환 부재(550)는 높은 내열성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520)보다 더 높은 용융점을 가질 수 있다.
본 실시예에 따른 파장 변환 부재(501)는 다음과 같은 공정에 의해서 형성될 수 있다.
먼저, 상기 하부 기판(510) 상에 파장 변환층(530)이 형성된다. 이후, 상기 파장 변환층(530) 주위에 상기 열 전환 부재(550)가 배치된다. 이후, 상기 파장 변환층(530) 상에 상부 기판(520)이 적층된다.
이후, 상기 열 전환 부재(550)에 레이저 등에 의해서, 국부적으로 열이 가해진다. 즉, 상기 레이저에서 출사된 광은 상기 열 전환 부재(550)에 입사되고, 열에너지로 변환된다. 이와 같이 생성된 열에너지는 상기 하부 기판(510)의 외곽 및 상기 상부 기판(520)의 외곽에 전달된다.
이에 따라서, 상기 하부 기판(510)의 외곽 및 상기 상부 기판(520)의 외곽은 서로 접합되고, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520) 사이의 공간은 밀봉된다.
즉, 상기 실링부재(540)는 상기 하부 기판(510)의 외곽 및 상기 상부 기판(520)의 외곽이 용융되어 서로 접합된 부분이다.
이와 같이, 상기 하부 기판(510), 상기 상부 기판(520) 및 상기 실링부재(540)가 일체로 형성되므로, 상기 파장 변환 부재(501)는 효과적으로 상기 파장 변환층(530)을 밀봉할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 파장 변환 부재(501)는 향상된 신뢰성 및 내구성을 가질 수 있다.
또한, 상기 열 전환 부재(550)에 의해서, 낮은 출력의 레이저를 사용하여도, 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520) 사이의 공간이 효과적으로 밀봉될 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 회로기판에 실장된 광원으로부터 입사되는 광을 반사, 굴절 또는 산란시켜 상방으로 출사하는 도광판 상에 배치되는 제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판;
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되고, 상기 도광판으로부터 입사되는 광의 파장을 변환하는 파장 변환층; 및
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되고, 상기 파장 변환층의 측면에 배치되는 실링부재를 포함하고,
    상기 제 1 기판, 상기 제 2 기판 및 상기 실링부재는 상기 파장 변환층을 밀봉하는 광학 부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판은 유리를 포함하는 광학 부재.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 실링부재는 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판과 일체로 형성되는 광학 부재.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 실링부재는 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판에 접착되는 광학 부재.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 실링부재는 폐루프 형상을 가지고, 상기 파장 변환층은 상기 실링부재 내에 배치되는 광학 부재.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에, 상기 파장 변환층의 측면에 배치되는 유색의 열 전환 부재를 포함하는 광학 부재.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 실링부재는 에폭시계 수지 또는 아크릴레이트계 수지를 포함하는 광학 부재.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 실링부재의 폭은 0.1㎜ 내지 10㎜인 광학 부재.
  9. 회로기판;
    상기 회로기판에 실장된 광원;
    상기 광원으로부터 입사되는 광을 상방으로 출사하는 도광판;
    상기 도광판 상에 배치되며, 상기 도광판으로부터 입사되는 광의 파장을 변환시키는 광학 부재; 및
    상기 광학 부재를 통하여 출사된 광이 입사되는 표시 패널을 포함하고,
    상기 광학 부재는
    제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판;
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되는 파장 변환층; 및
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되고, 상기 파장 변환층의 측면에 배치되는 실링부재를 포함하고,
    상기 제 1 기판, 상기 제 2 기판 및 상기 실링부재는 상기 파장 변환층을 밀봉하는 표시장치.
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