KR102304468B1 - 광 변환 부재의 제조 방법 및 광 변환 부재를 포함하는 표시장치 - Google Patents

광 변환 부재의 제조 방법 및 광 변환 부재를 포함하는 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 광 변환 부재의 제조 방법은, 제1 기판의 상면으로부터 하면으로 소정의 깊이로 식각되는 복수의 홈들을 형성하는 단계, 상기 각 홈에 의해 구획된 제1 단위 영역의 내부에 배치되며, 상기 제1 기판의 상면에 상기 각 홈을 둘러싸는 폐 루프 형상을 갖는 복수의 제1 연결 부재들을 형성하는 단계, 각 홈 내에 양자점 부재를 형성하는 단계, 제2 기판의 하면에 구획된 복수의 제2 단위 영역들 각각의 내부에 배치되는 복수의 제2 연결 부재들을 형성하는 단계, 상기 제2 단위 영역들의 경계를 따라 상기 제2 기판을 절단하는 단계, 상기 제2 단위 영역들에 따라 절단된 복수의 제2 서브 기판들을, 상기 제1 단위 영역들에 중첩되도록 상기 제1 기판의 상면에 합착하는 단계, 상기 제1 기판에 형성된 제1 연결 부재들 및 상기 제2 서브 기판들 각각의 하면에 형성된 상기 제2 연결 부재들을 서로 연결하는 단계, 상기 제2 서브 기판들 사이에 따라 상기 제1 기판을 절단함으로써 광 변화 부재들을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

광 변환 부재의 제조 방법 및 광 변환 부재를 포함하는 표시장치{METHOD FOR FABRICATING LIGHT CONVERSION MEMBER AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE LIGHT CONVERSION MEMBER}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 광학 변한 부재의 제조 방법 및 광 변환 부재를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
표시장치는 영상을 생성하는 복수의 화소들을 포함하는 표시패널 및 표시패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함한다. 표시패널에 배치된 화소들은 백라이트 유닛으로부터 제공된 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시한다.
최근, 표시패널에 제공되는 광의 효율을 높이기 위해, 양자점들을 포함하는 광 변환 부재가 사용되고 있다. 광 변환 부재는 바 형태를 갖고 에지 형 백라이트 유닛에 사용될 수 있다. 광 변환 부재는 청색 광을 백색 광으로 변환할 수 있다.
바 형태의 광 변환 부재를 제조하기 위해, 어느 일 방향으로 연장된 내부 공간을 갖는 튜브가 사용된다. 이러한 튜브는 유리 기판(Glass)으로 형성될 수 있다. 튜브의 연장 방향에서 튜브의 일단은 개방되고 타단은 폐쇄된다. 튜브의 일단을 통해 튜브의 내부 공간에 양자점 수지가 채워지고 양자점 수지가 경화된다. 이후, 튜브의 일단이 밀봉 부재에 의해 폐쇄되어 광 변환 부재가 제조된다.
또한, 일반적으로, 광 변환 부재의 제조 과정에 따르면, 복수의 광 변환 부재들이 동시에 제작된다. 이를 위해, 제1 유리 기판에 복수의 튜브들이 형성된 후, 제1 유리 기판 상에 제2 유리 기판이 부착된다. 이 후, 레이저(Laser)를 이용하여, 서로 부착된 제1 및 제2 유리 기판들을 절단(cutting)하는 동작이 수행된다. 이러한 레이저 절단 방식을 통해, 복수의 광 변환 부재들이 개별적 광 변환 부재로 나눠질 수 있다. 그러나, 레이저 절단 과정에서, 제1 및 제2 유리 기판들의 일 부분이 깨어지는 현상이 자주 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 레이저 절단으로 인해, 유리 기판이 깨어지는 현상을 줄일 수 있는 광학 변한 부재의 제조 방법 및 광 변환 부재를 포함하는 표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재의 제조 방법은, 제1 기판의 상면으로부터 하면으로 소정의 깊이로 식각되는 복수의 홈들을 형성하는 단계, 상기 각 홈에 의해 구획된 제1 단위 영역의 내부에 배치되며, 상기 제1 기판의 상면에 상기 각 홈을 둘러싸는 폐 루프 형상을 갖는 복수의 제1 연결 부재들을 형성하는 단계, 각 홈 내에 양자점 부재를 형성하는 단계, 제2 기판의 하면에 구획된 복수의 제2 단위 영역들 각각의 내부에 배치되는 복수의 제2 연결 부재들을 형성하는 단계, 상기 제2 단위 영역들의 경계를 따라 상기 제2 기판을 절단하는 단계, 상기 제2 단위 영역들에 따라 절단된 복수의 제2 서브 기판들을, 상기 제1 단위 영역들에 중첩되도록 상기 제1 기판의 상면에 합착하는 단계, 상기 제1 기판에 형성된 제1 연결 부재들 및 상기 제2 서브 기판들 각각의 하면에 형성된 상기 제2 연결 부재들을 서로 연결하는 단계, 상기 제2 서브 기판들 사이에 따라 상기 제1 기판을 절단함으로써 광 변화 부재들을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 기판들은 유리 기판으로 형성된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 연결 부재들은 프릿 페이스트를 건조 및 소성 가공하여 형성된 프릿 글래스로 형성된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 프릿 글래스는 화이트 컬러로 형성된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 각 홈은 제1 방향으로 장변 및 제2 방향으로 단변을 가지며, 상기 제1 기판에 소정의 깊이로 식각된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 서브 기판들 각각은 상기 각 홈의 넓이보다 크며, 상기 제1 단위 영역에 중첩되도록 형성된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 연결 부재들은 상기 각 홈에 중첩되지 않도록 상기 제2 서브 기판들 각각의 하면에 형성된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 각 홈에 레진 및 상기 레진 내에 수용되는 복수의 양자점들을 포함하는 양자점 수지를 채우는 단계, 상기 양자점 수지를 경화시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 기판은 제1 레이저에 의해 상기 제2 서브 기판들로 절단되되, 각 서브 기판은 상기 제2 단위 영역에 기반하여 형성되며, 상기 제1 단위 영역에 중첩되도록 형성된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 레이저는 C02 레이저로 구현된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 서브 기판들 사이에 상기 제1 레이저를 조사함으로써, 상기 제1 기판을 절단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 연결 부재들 및 상기 제2 연결 부재들을 연결하는 단계는, 상기 제2 서브 기판들의 상면에서 하부로 상기 제2 연결 부재들에 제2 레이저를 조사하는 단계를 포함하고, 상기 제2 연결 부재들은 상기 제2 레이저에 의해 경화된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 레이저는 적외선 레이저로 구현된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 기판은 상기 제2 기판보다 두껍게 형성된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 각 홈은 500 μm 이하의 두께를 갖는다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 서브 기판들은 소정의 간격에 따라 상기 제1 기판 상에 합착된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시장치는, 제1 광을 생성하는 광원, 상기 제1 광을 제2 광으로 변환하는 광 변환 부재, 상기 제2 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함하되, 상기 광 변환 부재는, 소정의 깊이로 식각되는 홈을 포함하는 제1 단위 기판, 상기 제1 단위 기판과 마주보도록 배치된 제2 단위 기판, 상기 홈을 둘러싸는 폐 루프 형상을 가지며, 상기 제1 단위 기판 상에 형성되는 제1 연결 부재, 상기 제1 연결 부재와 합착되며, 상기 제1 연결 부재에 중첩되도록 상기 제2 단위 기판 상에 형성되는 제2 연결 부재, 상기 홈에 형성되며, 상기 제1 광을 제공받아 상기 제2 광으로 변환하는 양자점 부재를 포함하되, 상기 제1 및 제2 연결 부재들은 프릿 글래스로 형성된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 단위 기판들은 유리 기판으로 형성되되, 상기 제1 단위 기판은 상기 제2 단위 기판보다 두껍게 형성된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 단위 기판은 상기 홈보다 넓게 형성되어 상기 제1 단위 기판에 중첩되도록 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 서로 합착된 제1 및 제2 기판들을 각 광 변환 부재로 나누기 위한 레이저 절단 동작이 줄어들 수 있다. 그 결과, 제1 및 제2 기판들의 절단 시에 발생되는 깨짐 현상이 줄어들 수 있다. 또한, 광 변환 부재의 제조에 따른 공정 수율이 향상될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재의 제1 모기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재의 제2 모기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재의 제조 방법에 의해 형성된 광 변환 부재의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 Ⅵ-Ⅵ'선의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재가 사용된 표시장치의 상부 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재가 사용된 표시장치의 측면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들 의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재의 제1 모기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1a는 광 변환 부재의 제조에 사용되는 제1 모기판의 상면을 도시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 제1 모기판(M_SUB1)이 준비된다. 제1 모기판(M_SUB1)은 광 투과성 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 모기판(M_SUB1)은 유리 기판(Glass)으로 형성될 수 있다. 제1 모기판(M_SUB1)은 제1 방향(DF1)으로 장변을 갖고, 제1 방향(DF1)과 수직하게 교차하는 제2 방향(DF2)으로 단변을 가질 수 있다.
제1 모기판(M_SUB1)은 복수의 제1 단위 영역들(UA1)로 구획될 수 있다. 이러한 각 제1 단위 영역(UA1)은 하나의 광 변환 부재의 크기에 대응하도록 설정될 수 있다. 제1 단위 영역들(UA1) 각각은 제2 방향(DF2)으로 제1 단변(W1)을 가지며, 제1 방향(DF1)으로 제1 장변(D1)을 갖는 직사각형의 형태로 정의될 수 있다.
또한, 실시 예에 따르면, 제1 모기판(M_SUB1)에는 소정의 깊이로 식각되는 복수의 홈들(G)이 형성될 수 있다. 홈들(G)은 제1 모기판(M_SUB1)의 상면에서 하부로 소정의 깊이를 갖도록 식각될 수 있다. 각 홈(G)은 각 제1 단위 영역(UA1)의 내부에 형성될 수 있으며, 각 홈(G)에는 양자점 수지가 채워질 수 있다. 각 홈(G)은 제2 방향(DF2)에서 제1 단변(W1)보다 작은 제2 단변(W2)를 가진다.
한편, 도 1a에 도시된 제1 모기판(M_SUB1)에는 7개의 제1 단위 영역들(UA1)이 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 모기판(M_SUB1)은 7개보다 많거나 적은 복수의 제1 단위 영역들(UA1)로 구획될 수 있다.
도 1b 내지 도 1d는 도 1a에 도시된 I-I'선의 단면도이다.
자세하게, 도 1b는 제1 모기판(M_SUB1)에 복수의 홈들(G)이 형성되는 제조 방벙을 보여주는 도면이다. 도 1c는 제1 모기판(M_SUB1)에 제1 연결 부재들이 형성되는 제조 방법을 보여주는 도면이다. 도 1d는 제1 모기판(M_SUB1)에 형성된 홈들(G)에 양자점 수지가 채워지는 제조 방법을 보여주는 도면이다.
도 1b를 참조하면, 홈들(G)은 제1 모기판(M_SUB1)의 상면에서 하부로 소정의 깊이를 갖도록 식각되어 형성된다. 예시적으로, 불산(Hydrofluoric acid etching)에 의해 제1 모기판(M_SUB1)이 식각되어 홈들(G)이 형성될 수 있다. 실시 예에 따르면, 제1 모기판(M_SUB1)의 두께는 700μm로 형성될 수 있으며, 홈들(G)의 깊이는 500μm 이내로 형성될 수 있다.
도 1c를 참조하면, 홈들(G)이 형성되는 않은 제1 모기판(M_SUB1) 상면에 제1 연결 부재들(10)이 형성될 수 있다. 자세하게, 제1 연결 부재들(10)은 홈(G)과 중첩되지 않으며, 홈(G)을 둘러싸는 폐 루프 형상을 갖도록 제1 모기판(M_SUB1)의 상면에 형성될 수 있다.
실시 예에 따르면, 제1 연결 부재들(10)은 프릿 페이스트(Frit Paste, 이하: FP)를 이용하여 형성될 수 있다. 프릿 페이스트(FP)는 복수의 프릿 파우더 입자들(powder particles), 프릿 파우더 입자들 사이에 개재된 복수의 바인더입자들(binder particles), 프릿 파우더 입자들 사이에 개재된 복수의 충전 입자들(filler particles), 및 프릿 파우더 입자들, 바인더입자들 및 충전입자들을 용해시키는 용매(solvent)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따르면, 프릿 페이스트(FP)가 제1 온도로 건조됨에 따라, 용매가 제거될 수 있다. 이후, 용매가 제거된 프릿 페이스트(FP)가 제1 온도보다 높은 제2 온도로 소성 가공됨에 따라, 바인더 입자들이 제거될 수 있다.
일 예로, 제1 온도는 200도일 수 있으며, 제2 온도는 500도 내지 600도일 수 있다. 프릿 페이스트(FP)가 제1 온도로 건조되고, 제2 온도로 소성 가공될 경우, 프릿 페이스트(FP) 내의 프릿 파우더 입자들은 충전 입자들에 의해 서로 결합될 수 있다. 그 결과, 프릿 글래스가 형성될 수 있다. 소성 가공시, 프릿 글래스는 제1 모기판(M_SUB1)에 결합될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 프릿 글래스는 화이트 또는 그레이 컬러로 형성될 수 있다.
도 1d를 참조하면, 제1 모기판(M_SUB1)에 형성된 홈(G)에 양자점 수지가 채워질 수 있다. 양자점 수지는 레진(RIN) 및 레진에 수용된 양자점들(QDS)을 포함한다. 양자점 수지는 제1 모기판(M_SUB1) 상에 배치된 제1 연결 부재들(10)의 상면까지 채워질 수 있다. 한편, 외부로부터 제공되는 자외선(UV)에 의해, 양자점 수지가 경화될 수 있다. 그 결과, 양자점 수지가 경화되어 양자점 부재(Quantum Dot Material, 이하: QDM)가 형성될 수 있다. 양자점 부재(QDM)는 제1 연결 부재들(10)의 상면까지 형성될 수 있다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재의 제2 모기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a를 참조하면, 제2 모기판(M_SUB2)이 준비된다. 제2 모기판(M_SUB2)은 광 투과성 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 모기판(M_SUB2)은 유리 기판(Glass)으로 형성될 수 있다. 제2 모기판(M_SUB2)은 제1 방향(DF1)으로 장변을 갖고, 제1 방향(DF1)과 수직하게 교차하는 제2 방향(DF2)으로 단변을 가질 수 있다. 실시 예에 따르면, 제2 모기판(M_SUB2)의 두께는 300μm일 수 있다.
제2 모기판(M_SUB2)의 하면은 복수의 제2 단위 영역들(UA2)로 구획될 수 있다. 제2 단위 영역들(UA2) 각각은 제2 방향(DF2)으로 제3 단변(W3)을 가지며, 제1 방향(DF1)으로 제2 장변(D2)를 갖는 직사각형의 형태로 정의될 수 있다. 제3 단변(W3)은 제1 단위 영역(UA1, 도1 참조)의 제1 단변(W1)과 비교하여, 짧은 길이를 가질 수 있다. 또한, 제3 단변(W3)은 제1 단위 영역(UA1)의 제2 단변(W2) 보다는 길도록 형성될 수 있다. 제2 장변(D2)은 제1 단위 영역(UA1)의 제1 장변(D1)과 동일할 수 있다.
한편, 도 2a에 도시된 제2 모기판(M_SUB2)에는 7개의 제2 단위 영역들(UA2)이 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 모기판(M_SUB2)은 7개보다 많거나 적은 복수의 제2 단위 영역들(UA2)로 구획될 수 있다. 제2 단위 영역들(UA2)의 개수는 제1 단위 영역들(UA1)의 수와 동일할 수 있다.
실시 예에 따르면, 제2 모기판(M_SUB2)은 제2 단위 영역(UA2)을 기반으로, 복수의 제2 서브 모기판들로 나눠질 수 있다. 자세하게, 제2 모기판(M_SUB2)은 제1 레이저(L1)를 이용하여 절단될 수 있다. 여기서, 제1 레이저(L1)는 CO2 레이저로 구성될 수 있다. 제1 레이저(L1)가 제2 모기판(M_SUB2)의 상면에서 하부로 제2 단위 영역들(UA2) 간의 경계면에 조사됨에 따라, 제2 모기판(M_SUB2)이 제2 서브 모기판들로 나눠질 수 있다. 각 제2 서브 모기판의 크기는 각 제2 단위 영역(UA2)에 따른 하나의 광 변환 부재의 크기에 대응하도록 설정될 수 있다.
일반적으로, 제1 모기판(M_SUB1) 및 제2 모기판(M_SUB2)들이 서로 합착된 후에 제1 레이저(L1)가 조사될 수 있다. 이 경우, 제1 레이저(L1)에 의한 절단 동작 시에, 제1 및 제2 모기판들(M_SUB1, M_SUB2) 중 어느 일 부분의 깨짐 현상이 발생될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 제2 모기판(M_SUB2)이 제1 레이저(L1)에 의해 제2 서브 모기판들로 먼저 절단될 수 있다. 그 결과, 제1 모기판(M_SUB1) 및 제2 서브 모기판들과의 절단 동작 횟수가 줄어들 수 있다. 또한, 제1 모기판(M_SUB1) 및 제2 서브 모기판들의 절단 동작 시에 따른 깨짐 현상이 줄어들 수 있다. 그 결과, 광 변환 부재의 제조 동작이 간편해질 수 있으며, 공정상의 수율도 향상될 수 있다.
2b는 도 2a의 II-II'를 절단한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 제2 모기판(M_SUB2) 하면에 각 제2 단위 영역(UA2) 내에 형성되는 복수의 제2 연결 부재들(20)이 형성될 수 있다. 여기서, 제2 모기판(M_SUB2)의 하면은 제2 연결 부재들(20)이 접촉되는 면일 수 있다.
자세하게, 제2 연결 부재들(20)은 제2 단위 영역(UA2)에 해당하는 제3 단변(W3) 중 제4 단변(W4)과 중첩되지 않는 제2 모기판(M_SUB2)의 하면에 형성될 수 있다. 여기서, 제4 단변(W4)은 홈(G)의 일 측변인 제2 단변(W2)과 동일할 수 있다. 즉, 제2 연결 부재들(20)은 제1 단위 영역(UA1) 내의 홈(G)과 중첩되지 않도록 제2 모기판(M_SUB2)의 하면에 형성될 수 있다.
제2 연결 부재들(20)은 제1 연결 부재들(10, 1c 참조)과 동일한 물질로 동일한 방법에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 제2 연결 부재들(20)의 형성 방법에 대한 설명은 생략된다.
제2 연결 부재들(20)은 제1 연결 부재들(10)과 비교하여, 작게 형성될 수 있다. 즉, 제1 모기판(M_SUB1) 및 제2 모기판(M_SUB2)이 서로 중첩되도록 배치될 경우, 제2 연결 부재들(20)이 제1 연결 부재들(10)에 중첩되도록 배치될 수 있다.
또한, 제2 연결 부재들(20)은 제1 연결 부재들(10)보다 적은 양의 충전 입자들을 포함한다. 일반적으로, 충전 입자들의 양이 많을수록 프릿 글래스의 녹는점, 내구성, 및 결합력이 높을 수 있다. 따라서, 제1 연결 부재들(10)의 녹는점, 내구성, 및 결합력은 제2 연결 부재들(20)의 녹는점, 내구성, 및 결합력보다 높다. 그 결과, 소성 가공 시, 제2 연결 부재들(20)이 제2 모기판(M_SUB2)에 결합되는 결합력보다 제1 연결 부재들(10)이 제1 모기판(M_SUB1)에 결합되는 결합력이 높다.
도 2c를 참조하면, 레이저 절단에 따른 복수의 제2 서브 모기판들(M_SUB2a~M_SUB2g)이 준비된다. 실시 예에 따르면, 제2 모기판(M_SUB2)은 제2 단위 영역(UA2)을 기반으로, 제1 레이저(L1)의 조사에 따라 복수의 제2 서브 모기판들(M_SUB2a~M_SUB2g)로 나눠질 수 있다. 제2 서브 모기판들(M_SUB2a~M_SUB2g) 각각은 제1 방향(DF1)으로 제2 장변(D2)을 가지며, 제2 방향(DF2)으로 제3 단변(W3)을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 실시 예에 따르면, 제2 서브 모기판들(M_SUB2a~M_SUB2g) 각각은 도 1에 도시된 제1 모기판(M_SUB1)에 형성된 홈(G)의 넓이보다 크게 형성될 수 있다.
도 2d 내지 도 2f는 도 2c에 도시된 V-V'를 절단한 단면도이다.
도 2d를 참조하면, 두 개의 절단된 제3 및 제4 서브 모기판들(M_SUB2c, M_SUB2d)이 제1 모기판(M_SUB1) 상에 합착된다. 절단된 제3 및 제4 서브 모기판들(M_SUB2c, M_SUB2d)은 정렬 동작(Align matching)을 통해, 제1 모기판(M_SUB1) 상에 배치될 수 있다. 한편, 제1 모기판(M_SUB1) 및 절단된 제3 및 제4 서브 모기판들(M_SUB2c, M_SUB2d)은 마그네틱(Magnet)을 통해 서로 고정될 수 있다. 이 경우, 제1 모기판(M_SUB1)의 하면과, 제2 서브 모기판들(M_SUB2c, M_SUB2d) 상면에 마그네틱이 각각 배치될 수 있다. 그 결과, 제1 모기판(M_SUB1) 및 제2 서브 모기판들(M_SUB2c, M_SUB2d)이 서로 고정될 수 있다.
자세하게, 제3 및 제4 서브 모기판들(M_SUB2c, M_SUB2d)에 형성된 제2 연결 부재들(20)이 제1 모기판(M_SUB1)에 형성된 제1 연결 부재들(10)과 접촉된다. 즉, 제2 연결 부재들(20)이 제1 연결 부재들(10)에 중첩되도록 배치될 수 있다.
제1 모기판(M_SUB1) 및 절단된 제3 및 제4 서브 모기판들(M_SUB2c, M_SUB2d)이 정렬 동작을 통해 서로 고정된 후, 제2 레이저(L2)가 제2 연결 부재들(10)에 조사될 수 있다. 예시적으로, 제2 레이저(L2)는 적외선 레이저일 수 있다. 제2 레이저(L2)가 제2 연결 부재(20)에 조사될 경우, 제2 연결 부재(20)는 경화되어 제1 연결 부재(10)에 결합 된다. 즉, 제2 레이저(L2)에 의해 제2 연결 부재(20)는 순간적으로 용융된 후 다시 굳어지면서 제1 연결 부재(10)에 결합될 수 있다.
또한, 제2 연결 부재(20)는 경화되어 제2 모기판(M_SUB2)에 보다 더 강하게 결합 된다. 소성 가공시, 제2 연결 부재(20)는 제1 연결 부재(10)보다 적은 결합력으로 제2 모기판(M_SUB2)에 결합 된다. 그러나, 제2 레이저(L2)에 의해 제2 연결 부재(20)가 경화됨으로써, 제2 연결 부재(12)의 제2 모기판(M_SUB2)에 대한 결합력이 보다 더 강화될 수 있다.
이 경우, 제1 연결 부재(10)는 제2 연결 부재(20)보다 높은 녹는점을 갖는다. 따라서, 제2 레이저(L2)에 의해 제1 연결 부재(10)는 경화되지 않는다.
도 2e를 참조하면, 제2 연결 부재(20)가 경화됨에 따라, 제1 및 제2 연결 부재들(10, 20)이 결합될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 연결 부재들(10, 20)이 결합됨에 따라, 제3 연결 부재들(30)이 형성될 수 있다. 즉, 제3 연결 부재들(30)에 의해, 제1 모기판(M_SUB1) 및 제3 및 제4 서브 모기판들(M_SUB2c, M_SUB2d)이 서로 결합 될 수 있다.
도 2f를 참조하면, 제3 및 제4 서브 모기판들(M_SUB2c, M_SUB2d) 간에 소정의 틈(C)이 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 서브 모기판들(M_SUB2c~M_SUB2d) 간에 형성되는 틈(C)은 동일할 수 있다. 즉, 제2 서브 모기판들(M_SUB2c~M_SUB2d)이 제1 모기판(M_SUB1) 상에 배치되기 위한 정렬 동작 시, 제2 서브 모기판들(M_SUB2c~M_SUB2d) 간에 틈(C)이 형성될 수 있다. 또한, 예시적으로, 제2 서브 모기판들(M_SUB2c~M_SUB2d) 간에 틈(C)이 형성된 것으로 설명되었으나, 서로 인접한 두 개의 제2 서브 모기판들 사이에 틈(C)이 형성될 수 있다.
실시 예에 따르면, 이러한 제3 및 제4 서브 모기판들(M_SUB2c, M_SUB2d) 사이에 형성된 틈(C)에 제1 레이저(L1)가 조사될 수 있다. 제1 레이저(L1)는 제1 모기판(M_SUB1)의 상면에서 하부로 조사될 수 있다. 그 결과, 제1 레이저(L1)에 의해, 제1 모기판(M_SUB1)이 절단될 수 있다. 마찬가지로, 서로 인접한 두 개의 제2 서브 모기판들 사이에 형성된 각 틈(C)에 제1 레이저(L1)가 조사될 수 있다.
상술된 바에 따라, 제1 모기판(M_SUB1) 및 제2 서브 모기판들(M_SUB2a~M_SUB2g)이 각 틈(C)을 따라 절단되어, 복수의 광 변환 부재들이 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재의 제조 방법에 의해 형성된 광 변환 부재의 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 Ⅵ-Ⅵ'선의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재(LCM)는 어느 일 방향으로 연장되는 바(Bar) 형상을 가질 수 있다. 또한, 이하에서, 앞서 상술된 제1 모기판(M_SUB1) 및 제2 서브 모기판들(M_SUB2a~M_SUB2g)은 제1 단위 기판(U_SUB1) 및 제2 단위 기판(U_SUB2)으로 설명된다.
즉, 광 변환 부재(LCM)는 제1 단위 기판(U_SUB1), 제2 단위 기판(U_SUB2), 양자점 부재(QDM), 및 연결 부재(30)를 포함한다. 제1 및 제2 단위 기판들(U_SUB1, U_SUB2)은 유리 기판으로 구성될 수 있다. 또한, 연결 부재(30)는 프릿 페이스트를 건조 및 소성 가공하여 형성된 프릿 글래스로 구성될 수 있다.
제1 단위 기판(U_SUB1) 및 제2 단위 기판(U_SUB2)은 서로 마주보도록 배치된다. 제1 단위 기판(U_SUB1) 및 제2 단위 기판(U_SUB2) 사이에는 연결 부재(30)가 배치될 수 있다. 특히, 연결 부재(30)는 제1 단위 기판(U_SUB1) 및 제2 단위 기판(U_SUB2)의 경계에 인접하게 배치된다.
제1 단위 기판(U_SUB1) 내부에 형성된 홈에는 양자점 부재(QDM)가 배치될 수 있다. 양자점 부재(QDM)는 도 1d에 도시된 바와 같이, 수지(RIN) 및 수지(RIN)에 수용된 양자점들(QDS)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 양자점 부재(QDM)는 표시장치에 사용되는 백라이트 유닛의 광원으로부터 제공받는 광을 백색광으로 변환할 수 있다.
양자점 부재(QDM)는 백색 광을 생성하기 위해, 광원의 종류에 따라서 크기가 상이한 양자점들을 포함할 수 있다. 일 예로, 광원이 청색광을 생성할 경우, 양자점 부재(QDM)는 청색 파장 대의 광을 흡수하여 녹색 파장 대의 광을 방출하는 양자점들(QDS), 및 적색 파장 대의 광을 방출하는 양자점들(QDS)을 포함할 수 있다.
양자점 부재(QDM)의 양자점들(QDS)은 광원으로부터 제공받은 청색광을 흡수하여 녹색 또는 적색 파장 대역의 광으로 변환시킨다. 또한, 청색광의 일부는 양자점들(QDS)에 흡수되지 않을 수 있다. 따라서, 양자점 부재(QDM)에서 청색, 녹색, 및 적색 파장의 광들이 서로 혼합되면서 백색 광이 생성된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재가 사용된 표시장치의 상부 평면도이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광 변환 부재가 사용된 표시장치의 측면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 표시장치(100)는 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널(110) 및 광을 생성하여 표시 패널(110)에 제공하는 백라이트 유닛(BLU)을 포함한다. 실시 예에 따르면, 백라이트 유닛(BLU)은 에지 형의 백라이트 유닛이다.
표시패널(110)은 광을 이용하여 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함한다.
백라이트 유닛(BLU)은 광원(LS), 광 변환 부재(LCM), 복수의 광학 시트들(120), 도광판(130), 및 반사판(140)을 포함할 수 있다.
광원(LS)은 도광판(130)의 일측에 인접하도록 배치된다. 광 변환 부재(LCM)는 광원(LS) 및 도광판(130)의 일측 사이에 배치된다. 반사판(140)은 도광판(130)의 하부에 배치되고, 광학 시트들(120)는 도광판(130)의 상부에 배치된다. 표시패널(110)은 광학 시트들(120)의 상부에 배치된다.
광원(LS)은 기판(SUB) 및 기판(SUB) 상에 실장된 복수의 광원 유닛들(LSU)을 포함한다. 광원 유닛들(LSU)은 청색 광을 생성하는 청색 LED일 수 있다.
광원(LS)의 광원 유닛들(LSU)은 청색 광을 생성하여 광 변환 부재(LCM)에 제공한다. 광 변환 부재(LCM)는 청색 광을 백색 광으로 변환하여 도광판(130)에 제공한다.
도광판(130)은 도광판(130)의 일측으로 제공되는 광이 표시패널(110)의 하부면에서 상부로 향하도록 광의 진행 방향을 변경한다. 표시패널(110)의 하부면에는 광학 시트들(120)이 배치될 수 있다. 반사판(140)은 도광판(130)의 하부로 방출되는 광을 상부 방향으로 반사시킨다.
광학 시트들(120)은 확산 시트(미 도시됨) 및 확산 시트의 상부에 배치되는 프리즘 시트(미 도시됨)를 포함한다. 확산 시트는 도광판(130)으로부터 제공되는 광을 확산시키는 역할을 할 수 있다.
프리즘 시트는 확산 시트에서 확산된 광을 평면상에 수직한 상부 방향으로 집광하는 역할을 할 수 있다. 프리즘 시트를 통과한 광은 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 갖고 표시패널(110)에 제공될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 제1 연결 부재
20: 제2 연결 부재
30: 제3 연결 부재
110: 표시패널
120: 광학 시트
130: 도광판
140: 반사판

Claims (19)

  1. 제1 기판의 상면으로부터 하면으로 소정의 깊이로 식각되는 복수의 홈들을 형성하는 단계;
    상기 각 홈에 의해 구획된 제1 단위 영역의 내부에 배치되며, 상기 제1 기판의 상면에 상기 각 홈을 둘러싸는 폐 루프 형상을 갖는 복수의 제1 연결 부재들을 형성하는 단계;
    각 홈 내에 양자점 부재를 형성하는 단계;
    제2 기판의 하면에 구획된 복수의 제2 단위 영역들 각각의 내부에 배치되는 복수의 제2 연결 부재들을 형성하는 단계;
    상기 제2 단위 영역들의 경계를 따라 제1 레이저를 조사하여, 상기 제2 기판을 상기 제1 단위 영역에 중첩하는 복수의 제2 서브 기판들로 절단하는 단계;
    상기 제2 단위 영역들에 따라 절단된 복수의 제2 서브 기판들을, 상기 제1 단위 영역들에 중첩되도록 상기 제1 기판의 상면에 합착하는 단계;
    제2 레이저를 상기 제2 연결 부재들에 조사하여, 상기 제1 기판에 형성된 제1 연결 부재들 및 상기 제2 서브 기판들 각각의 하면에 형성된 상기 제2 연결 부재들을 서로 연결하는 단계; 및
    상기 제2 서브 기판들 사이를 따라 상기 제1 기판을 절단함으로써, 광 변환 부재들을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 연결 부재의 두께는 상기 제2 연결 부재의 두께보다 큰 광 변환 부재의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판들은 유리 기판으로 형성되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결 부재들은 프릿 페이스트를 건조 및 소성 가공하여 형성된 프릿 글래스로 형성되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프릿 글래스는 화이트 컬러로 형성되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 홈은 제1 방향으로 장변 및 제2 방향으로 단변을 가지며, 상기 제1 기판에 소정의 깊이로 식각되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 서브 기판들 각각은 상기 각 홈의 넓이보다 크며, 상기 제1 단위 영역에 중첩되도록 형성되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 연결 부재들은 상기 각 홈과 중첩되지 않도록 상기 제2 서브 기판들 각각의 하면에 형성되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 양자점 부재를 형성하는 단계는,
    상기 각 홈에 레진 및 상기 레진 내에 수용되는 복수의 양자점들을 포함하는 양자점 수지를 채우는 단계; 및
    상기 양자점 수지를 경화시키는 단계를 포함하는 광 변환 부재의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 레이저는 C02 레이저로 구현되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 변환 부재들을 형성하는 단계는,
    상기 제2 서브 기판들 사이에 상기 제1 레이저를 조사함으로써, 상기 제1 기판을 절단하는 단계를 포함하는 광 변환 부재의 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 연결 부재들 및 상기 제2 연결 부재들을 연결하는 단계는,
    상기 제2 서브 기판들의 상면에서 하부로 상기 제2 연결 부재들에 상기 제2 레이저를 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 연결 부재들은 상기 제2 레이저에 의해 경화되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 레이저는 적외선 레이저로 구현되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상기 제2 기판보다 두껍게 형성되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 홈은 500 μm 이하의 두께를 갖는 광 변환 부재의 제조 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 서브 기판들은 소정의 간격에 따라 상기 제1 기판의 상면에 합착되는 광 변환 부재의 제조 방법.
  17. 제1 광을 생성하는 광원;
    상기 제1 광을 제2 광으로 변환하는 광 변환 부재; 및
    상기 제2 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함하되,
    상기 광 변환 부재는,
    소정의 깊이로 식각되는 홈을 포함하는 제1 단위 기판;
    상기 제1 단위 기판과 마주보도록 배치된 제2 단위 기판;
    상기 홈을 둘러싸는 폐 루프 형상을 가지며, 상기 제1 단위 기판 상에 형성되는 제1 연결 부재;
    상기 제1 연결 부재와 합착되며, 상기 제1 연결 부재에 중첩되도록 상기 제2 단위 기판 상에 형성되어 레이저에 의해 경화되어 상기 제1 연결 부재에 결합되는 제2 연결 부재; 및
    상기 홈에 형성되며, 상기 제1 광을 제공받아 상기 제2 광으로 변환하는 양자점 부재를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 연결 부재들은 프릿 글래스로 형성되고,
    상기 제1 연결 부재의 두께는 상기 제2 연결 부재의 두께보다 큰 표시장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 단위 기판들은 유리 기판으로 형성되되,
    상기 제1 단위 기판은 상기 제2 단위 기판보다 두껍게 형성되는 표시장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제2 단위 기판은 상기 홈보다 넓게 형성되어 상기 제1 단위 기판에 중첩되도록 배치되는 표시장치.



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