KR102454988B1 - 광 발생 부재 및 그것을 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛, 및 상기 표시 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 배치된 광 제어 부재를 포함하고, 상기 광 제어 부재는 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수의 제1 격벽 부재들을 포함한다.

Description

광 발생 부재 및 그것을 포함하는 표시 장치{LIGHT GENERATING MEMBER AND DISPLAY APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 광 발생 부재 및 그것을 포함하는 표시 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 혼색을 방지할 수 있는 광 발생 부재 및 그것을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시 패널 및 표시 패널에 제공하기 위한 광을 생성하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛은 표시 패널의 하부에 배치되어 표시 패널에 광을 제공한다.
표시 패널은 광을 이용하여 영상을 표시하는 복수의 화소들 및 화소들을 투과하는 광에 색을 제공하기 위한 컬러 필터들을 포함한다. 컬러 필터들은 화소들에 1:1 대응하도록 배치되며, 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 및 청색 컬러 필터를 포함한다. 그러나, 컬러 필터들을 포함하는 표시 패널은 컬러 필터들에 의해 광량이 1/3로 감소되는 문제점을 갖는다.
최근 이러한 단점을 보완하기 위해 컬러 필터들 대신 광 효율이 높은 양자점들을 포함하는 색 전환층들이 사용되고 있다. 색 전환층들은 백라이트 유닛에서 생성된 광을 소정의 색으로 전환하여 출력한다.
본 발명의 목적은 혼색을 방지할 수 있는 광 발생 부재 및 그것을 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛, 및 상기 표시 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 배치된 광 제어 부재를 포함하고, 상기 광 제어 부재는, 제1 기판 부재, 상기 제1 기판 부재와 마주보는 제2 기판 부재, 및 상기 제1 기판 부재 및 상기 제2 기판 부재 사이에 배치되어 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수의 제1 격벽 부재들을 포함한다.
상기 제1 격벽 부재들은 상기 백라이트 유닛으로부터 출사되는 상기 광의 출사각을 소정의 각도로 제한한다.
상기 격벽 부재들은 상기 제2 방향에서 균등한 간격으로 배치된다.
상기 제1 격벽 부재들은 상기 광을 흡수하는 카본 블랙을 포함한다.
상기 표시 패널은, 복수의 화소들을 포함하는 제1 기판, 서로 다른 두께를 갖는 복수의 광 변환층들 및 상기 광 변환층들 사이에 배치된 블랙 매트릭스를 포함하는 제2 기판, 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 더 포함한다.
상기 광 변환층들은, 상기 광을 제1 색을 갖는 광으로 변환하는 복수의 제1 광 변환층들, 상기 광을 제2 색을 갖는 광으로 변환하는 복수의 제2 광 변환층들, 및 상기 광을 투과시키는 복수의 광 투과층들을 포함하고, 상기 광은 제3 색을 갖는다.
상기 각각의 제1 광 변환층은, 상기 광을 상기 제1 색을 갖는 광으로 변환하는 복수의 제1 양자점들 및 상기 제1 양자점들을 수용하는 제1 레진를 포함한다.
상기 각각의 제2 광 변환층은, 상기 광을 상기 제2 색을 갖는 광으로 변환하는 복수의 제2 양자점들 및 상기 제2 양자점들을 수용하는 제1 레진를 포함한다.
상기 제1 색은 적색, 상기 제2 색은 녹색, 및 상기 제3 색은 청색이다.
상기 광 투과층들의 두께는 상기 제2 광 변환층들의 두께보다 두껍고, 상기 제2 광 변환층들의 두께는 상기 제1 광 변환층들의 두께보다 두껍고, 상기 블랙 매트릭스의 두께는 상기 제1 광 변환층들의 두께보다 작거나 같다.
상기 표시 패널의 평면상의 영역은, 상기 화소들에 대응하는 복수의 화소 영역들 및 상기 화소 영역들 사이의 비화소 영역을 포함하고, 상기 광 변환층들은 상기 화소 영역들에 배치되고, 상기 블랙 매트릭스는 상기 비화소 영역에 배치된다.
상기 제1 격벽 부재들은, 상기 각각의 광 변환층 및 상기 블랙 매트릭스의 경계에서 상기 제1 및 제2 방향들과 교차하는 제3 방향으로 연장된 기준선 및 상기 기준선과 오버랩하는 상기 블랙 매트릭스의 일 측면의 반대 면인 상기 블랙 매트릭스의 타측면의 하측과 상기 기준선 및 상기 제2 기판의 하면의 접점을 잇는 제1 경계선이 이루는 제1 각도보다 작은 각도로 상기 광의 출사각을 제한한다.
상기 각각의 제1 격벽 부재의 제1 측면의 하측 및 상기 각각의 제1 격벽 부재의 상기 제1 측면과 마주보는 상기 각각의 제1 격벽 부재의 제2 측면의 상측을 잇는 제2 경계선과 수평면이 이루는 제2 각도는 90°에서 상기 제1 각도를 감산한 값보다 큰 값을 갖는다.
상기 제2 각도는 60°내지 80°의 값을 갖는다.
상기 제1 격벽 부재들의 두께는 20 마이크로미터 내지 150 마이크로미터의 값을 갖고, 상기 제1 격벽 부재들의 상면의 폭은 3 마이크로미터보다 크거나 값은 값을 갖고, 서로 인접한 제1 격벽 부재들의 하면 사이의 거리는 20 마이크로미터 내지 100 마이크로미터의 값을 갖는다.
상기 제1 격벽 부재들의 상면과 오버랩하지 않는 상기 제1 격벽 부재들의 하면의 폭은, T1×tan(θ3)으로 구해지고, 여기서 T1은 상기 제1 격벽 부재들의 상기 두께이고, θ3은 상기 제1 및 제2 방향들과 교차하는 제3 방향과 상기 제1 격벽 부재들의 측면이 이루는 제3 각도이고, 상기 제3 각도는 1°내지 3°의 값을 갖는다.
상기 광 제어 부재는, 상기 제1 격벽 부재들 사이에 배치된 제2 레진을 더 포함한다.
상기 제1 및 제2 기판 부재들은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트를 포함하고, 상기 제2 레진은 아크릴 레진을 포함한다.
상기 광 제어 부재는 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 방향으로 균등한 간격을 두고 배열된 복수의 제2 격벽 부재들을 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 광 발생 부재는 광을 출사하는 백라이트 유닛 및 상기 백라이트 유닛 상에 배치된 광 제어 부재를 포함하고, 상기 광 제어 부재는, 제1 기판 부재, 상기 제1 기판 부재와 마주보는 제2 기판 부재, 및 상기 제1 기판 부재 및 상기 제2 기판 부재 사이에 배치되어 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수의 제1 격벽 부재들을 포함하고, 상기 제1 격벽 부재들은 상기 백라이트 유닛에서 출사되는 상기 광의 출사각을 소정의 각도로 제한한다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛, 및 상기 표시 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 배치된 광 제어 부재를 포함하고, 상기 광 제어 부재는, 제1 기판 부재, 상기 제1 기판 부재와 마주보는 제2 기판 부재, 및 상기 제1 기판 부재 및 상기 제2 기판 부재 사이에 배치되어 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 균등하게 배열된 복수의 제1 격벽 부재들을 포함하고, 상기 제1 격벽 부재들은 상기 백라이트 유닛에서 출사되는 상기 광의 출사각을 소정의 각도로 제한한다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 표시 패널과 백라이트 유닛 사이에 배치된 광 제어 부재를 통해 백라이트 유닛에서 출사되는 광의 출사각을 소정의 각도로 제한함으로써 혼색 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 패널의 소정의 영역의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제2 기판에서 제2 광 변환층 및 제2 광 변환층에 인접한 블랙 매트릭스를 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 광 제어 부재의 상부 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 I-I' 선의 단면도이다.
도 7은 광 제어 부재를 포함하지 않은 비교 표시 장치에서 백라이트 유닛의 출광 분포를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치에서 백라이트 유닛의 출광 분포를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 광 제어 부재를 도시한 도면이다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 격벽 부재들의 다양한 형상을 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제 1, 제 2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자, 제 1 구성요소 또는 제 1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자, 제 2 구성요소 또는 제 2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(400)는 표시 패널(100), 광 발생 부재(200,300), 구동 회로 기판(130), 게이트 구동부(140), 및 데이터 구동부(150)를 포함한다. 표시 패널(100) 및 광 발생 부재(200,300)는 제1 방향(DR1)으로 단변을 갖고, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 장변을 가질 수 있다.
광 발생 부재(200,300)는 광을 생성하여 표시 패널(100)에 제공한다. 광 발생 부재(200,300)에서 생성된 광의 출사각은 소정의 각도로 제한되어 표시 패널(100)에 제공된다. 표시 패널(100)은 광 발생 부재(200,300)로부터 제공받은 광을 이용하여 영상을 표시한다.
표시 패널(100)은 제1 기판(110), 제1 기판(110)과 마주보는 제2 기판(120), 및 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 배치된 액정층(LC)을 포함한다. 제1 기판(110)에는 복수의 화소들(PX), 복수의 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn)이 배치된다. m 및 n은 0보다 큰 정수이다. 설명의 편의를 위해 도 1에는 하나의 화소(PX)만 도시되었으나, 실질적으로 복수의 화소들(PX)이 제1 기판(110)에 배치된다.
게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)은 서로 절연되어 교차하도록 배치된다. 게이트 라인들(GL1~GLm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 게이트 구동부(140)에 연결된다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 데이터 구동부(150)에 연결된다.
화소들(PX)은 서로 교차하는 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)에 의해 구획된 영역들에 배치됨으로서 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 화소들(PX)은 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)에 연결된다.
게이트 구동부(140)는 제2 방향(DR2)에서 제1 기판(110)의 일측에 인접한 제1 기판(110)의 소정의 영역에 배치된다. 게이트 구동부(140)는 화소들(PX)의 트랜지스터들과 동일한 공정으로 동시에 형성되어 ASG(Amorphous Silicon TFT Gate driver circuit) 형태 또는 OSG(Oxide Silicon TFT Gate driver circuit) 형태로 제1 기판(110)에 실장될 수 있다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 게이트 구동부(140)는 복수의 구동 칩들로 형성되고 가요성 인쇄 회로 기판상에 실장되어 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식으로 제1 기판(110)에 연결될 수 있다. 또한, 게이트 구동부(140)는 복수의 구동 칩들로 형성되어 제1 기판(110)에 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 실장될 수 있다.
인쇄 회로 기판(130) 상에 타이밍 컨트롤러(미도시됨)가 배치된다. 타이밍 컨트롤러는 집적 회로 칩의 형태로 인쇄 회로 기판(130) 상에 실장되어 게이트 구동부(140) 및 데이터 구동부(150)에 연결될 수 있다. 타이밍 컨트롤러는 게이트 제어 신호, 데이터 제어 신호, 및 영상 데이터들을 출력한다.
게이트 구동부(140)는 제어 라인(CL)을 통해 타이밍 컨트롤러로부터 게이트 제어 신호를 수신한다. 게이트 구동부(140)는 게이트 제어 신호에 응답하여 복수의 게이트 신호들을 생성하고, 생성된 게이트 신호들을 순차적으로 출력할 수 있다. 게이트 신호들은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 행 단위로 화소들(PX)에 제공된다. 그 결과, 화소들(PX)은 행 단위로 구동될 수 있다.
데이터 구동부(150)는 복수의 소스 구동 칩들(151)을 포함한다. 소스 구동 칩들(151)은 연성 회로 기판들(152) 상에 실장되어 구동 회로 기판(130)과 제1 방향(DR1)에서 제1 기판(110)의 일측의 소정의 영역에 연결된다. 이러한 연결 방식은 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식이라 한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 데이터 구동부(150)는 복수의 구동 칩들로 형성되어 제1 기판(110)에 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 실장될 수 있다.
데이터 구동부(150)는 타이밍 컨트롤러로부터 영상 데이터들 및 데이터 제어 신호를 수신한다. 데이터 구동부(150)는 데이터 제어 신호에 응답하여 영상 데이터들에 대응하는 아날로그 형태의 데이터 전압들을 생성하여 출력한다. 데이터 전압들은 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX)에 제공된다.
화소들(PX)은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 제공받은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 데이터 전압들을 제공받는다. 화소들(PX)은 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시함으로써, 영상이 표시될 수 있다.
광 발생 부재(200,300)는 광의 출사각을 소정의 각도로 제한하는 광 제어 부재(200) 및 광을 생성하여 출사하는 백라이트 유닛(300)을 포함한다. 광의 출사각을 소정의 각도로 제한하는 광 제어 부재(200)의 구성은 이하 상세히 설명될 것이다.
백라이트 유닛(300)에서 생성된 광은 청색 광일 수 있다. 백라이트 유닛(300)은 청색 광을 생성하는 복수의 광원 유닛들을 포함할 수 있다. 표시 패널(100)의 제2 기판(120)은 청색 광을 적색 광 또는 녹색 광으로 변환하거나, 그대로 투과시키는 복수의 광 변환층들을 포함한다. 이러한 구성은 이하 상세히 설명될 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 구성을 보여주는 도면이다.
설명의 편의를 위해, 도 2에는 게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인(DLj)에 연결된 화소(PX)가 도시되었다. 도시되지 않았으나, 표시 패널(110)의 다른 화소들(PX)의 구성은 도 2에 도시된 화소(PX)와 동일할 것이다.
도 2를 참조하면, 화소(PX)는 게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인(DLj)에 연결된 트랜지스터(TR), 트랜지스터(TR)에 연결된 액정 커패시터(Clc), 및 액정 커패시터(Clc)에 병렬로 연결된 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 생략될 수 있다. i 및 j는 자연수 이다.
트랜지스터(TR)는 제1 기판(110)에 배치될 수 있다. 트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi)에 연결된 게이트 전극, 데이터 라인(DLj)에 연결된 소스 전극, 및 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
액정 커패시터(Clc)는 제1 기판(110)에 배치된 화소 전극(PE), 제2 기판(120)에 배치된 공통 전극(CE), 및 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 배치된 액정층(LC)을 포함한다. 액정층(LC)은 유전체로서의 역할을 한다. 화소 전극(PE)은 트랜지스터(TR)의 드레인 전극에 연결된다.
도 2에서 화소 전극(PE)은 비 슬릿 구조이나, 이에 한정되지 않고, 화소 전극(PE)은 십자 형상의 줄기부 및 줄기부로부터 방사형으로 연장된 복수의 가지부들을 포함하는 슬릿 구조를 가질 수 있다.
공통 전극(CE)은 제2 기판(120)에 전체적으로 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 공통 전극(CE)은 제1 기판(110)에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE) 중 적어도 하나는 슬릿을 포함할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극(PE), 스토리지 라인(미 도시됨)으로부터 분기된 스토리지 전극(미 도시됨), 및 화소 전극(PE)과 스토리지 전극 사이에 배치된 절연층을 포함할 수 있다. 스토리지 라인은 제1 기판(110)에 배치되며, 게이트 라인들(GL1~GLm)과 동일층에 동시에 형성될 수 있다. 스토리지 전극은 화소 전극(PE)과 부분적으로 오버랩될 수 있다.
화소(PX)는 제2 기판(120)에 배치된 광 변환층(LCL)을 더 포함한다. 광 변환층(LCL)은 백라이트 유닛(300)으로부터 제공받은 광을 소정의 색으로 변환시키거나 그대로 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(300)으로부터 생성된 광이 청색 광일 경우, 광 변환층(LCL)은 백라이트 유닛(300)으로부터 제공받은 청색 광을 적색 광 또는 녹색 광으로 변환시키거나, 그대로 투과시킬 수 있다.
트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi)을 통해 제공받은 게이트 신호에 응답하여 턴 온된다. 데이터 라인(DLj)을 통해 수신된 데이터 전압은 턴 온된 트랜지스터(TR)를 통해 액정 커패시터(Clc)의 화소 전극(PE)에 제공된다. 공통 전극(CE)에는 공통 전압이 인가된다.
데이터 전압 및 공통 전압의 전압 레벨의 차이에 의해 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 전계가 형성된다. 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 형성된 전계에 의해 액정층(LC)의 액정 분자들이 구동된다. 전계에 의해 구동된 액정 분자들에 의해 광 투과율이 조절되어 영상이 표시될 수 있다.
스토리지 라인에는 일정한 전압 레벨을 갖는 스토리지 전압이 인가될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 스토리지 라인은 공통 전압을 인가받을 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 보완해 주는 역할을 한다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 패널의 소정의 영역의 단면도이다.
예시적으로, 도 3에는 서로 다른 색을 표시하는 3개의 임의의 화소들(PX)의 단면이 도시되었으며, 설명의 편의를 위해, 화소들(PX)의 화소 전극(PE)이 도시되었다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(100)의 제1 기판(110)의 평면상의 영역 및 제2 기판(120)의 평면상의 영역은 화소들(PX)에 대응하는 복수의 화소 영역들(BPA,GPA,RPA) 및 화소 영역들(BPA,GPA,RPA) 사이의 비화소 영역(NPA)을 포함한다. 화소 영역들(BPA,GPA,RPA)은 적색을 표시하는 적색 화소 영역(RPA), 녹색을 표시하는 녹색 화소 영역(GPA), 및 청색을 표시하는 청색 화소 영역(BPA)을 포함한다.
설명의 편의를 위해 3개의 화소 영역들(BPA,GPA,RPA)이 도 3에 도시되었으나, 실질적으로 화소 영역들(BPA,GPA,RPA)은 복수의 적색 화소 영역들(RPA), 복수의 녹색 화소 영역들(GPA), 및 복수의 청색 화소 영역들(BPA)을 포함한다.
제1 기판(110)은 제1 베이스 기판(111) 및 제 베이스 기판(111) 상에 배치된 복수의 화소 전극들(PE)을 포함한다. 제1 베이스 기판(111)은 광 투과성을 갖는 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 화소 전극들(PE)은 화소 영역들(PA)에 배치된다.
제2 기판(120)은 제2 베이스 기판(121) 및 제2 베이스 기판(121)의 하부에 배치된 복수의 광 변환층들(LCL), 블랙 매트릭스(BM), 절연층(INS), 및 공통 전극(CE)을 포함한다. 제2 베이스 기판(121)은 광 투과성을 갖는 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 제1 및 제2 베이스 기판들(111,121)이 가요성을 갖는 플라스틱 기판일 경우, 표시 패널(100)은 플렉서블 표시 패널일 수 있다.
광 변환층들(LCL)은 제2 베이스 기판(121)의 하부의 화소 영역들(PA)에 배치된다. 블랙 매트릭스(BM)는 제2 베이스 기판(121)의 하부의 비화소 영역(NPA)에 배치된다.
절연층(INS)은 광 변환층들(LCL) 및 블랙 매트릭스(BM)의 하부에 배치된다. 절연층(INS)의 하부는 평평하게 형성되어 광 변환층들(LCL) 및 블랙 매트릭스(BM)의 하부를 평탄화 시킨다. 절연층(INS)은 평탄화 막으로 정의될 수 있다.
절연층(INS)의 하부에는 공통 전극(CE)이 배치된다. 공통 전극(CE)은 화소 전극들(PE)과 마주보도록 배치된다. 전술한 바와 같이 화소 전극들(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 형성된 전계에 의해 액정층(LC)의 액정 분자들이 구동될 수 있다. 액정층(LC)이 구동되고, 백라이트 유닛(300)에서 생성된 광(BL)은 액정층(LC)을 투과하여 광 변환층들(LCL)에 제공된다.
광 변환층들(LCL)은 제2 방향(DR2)으로 순차적으로 배열된 제1 광 변환층(RCL), 제2 광 변환층(GCL), 및 광 투과층(BTL)을 포함한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제1 광 변환층(RCL), 제2 광 변환층(GCL), 및 광 투과층(BTL)은 다양한 순서로 배치될 수 있다.
설명의 편의를 위해 3개의 광 변환층들(LCL)이 도 3에 도시되었으나, 실질적으로 광 변환층들(LCL)은 복수의 제1 광 변환층들(RCL), 복수의 제2 광 변환층들(GCL), 및 복수의 광 투과층들(BTL)을 포함한다.
제1 광 변환층(RCL)은 적색 화소 영역(RPA)에 배치되고, 제2 광 변환층(GCL)은 녹색 화소 영역(GPA)에 배치된다. 광 투과층(BTL)은 청색 화소 영역(BPA)에 배치된다.
제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)과 교차하는 제3 방향(DR3)에서 제2 광 변환층(GCL)의 두께는 제1 광 변환층(RCL)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)의 두께는 제2 광 변환층(GCL)의 두께보다 작을 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)의 두께는 제1 광 변환층(RCL)의 두께보다 작거나 같을 수 있다. 예시적인 실시 예로서, 도 3에서, 블랙 매트릭스(BM)의 두께는 제1 광 변환층(RCL)의 두께보다 작게 도시되었다.
광 투과층(BTL)의 두께는 실질적으로 절연막(INS)의 두께로 정의될 수 있다. 광 투과층(BTL)의 두께는 제2 광 변환층(GCL)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 따라서, 광 변환층들(LCL)은 서로 다른 두께를 가질 수 있다.
제1 광 변환층(RCL)은 백라이트 유닛(300)으로부터 제공받은 광(BL)을 제1 색을 갖는 광(RL)으로 변환하여 출력한다. 제2 광 변환층(GCL)은 백라이트 유닛(300)으로부터 제공받은 광(BL)을 제2 색을 갖는 광(GL)으로 변환하여 출력한다. 제1 색은 적색이고, 제2 색은 녹색일 수 있다. 백라이트 유닛(300)에서 생성된 광(BL)은 제3 색을 가지며, 제3 색은 청색일 수 있다.
광 투과층들(BTL)은 제1 및 제2 광 변환층들(RCL,GCL)이 배치되지 않은 영역에서 화소 영역들(PA)에 대응하는 절연층(INS)의 영역으로 정의된다. 광 투과층들(BTL)은 백라이트 유닛(300)으로부터 제공받은 청색 광(BL)을 투과시킨다. 따라서, 표시 패널(100)에서 적색, 녹색, 및 청색을 갖는 광들(RL,GL,BL)이 출력되어 소정의 영상이 표시될 수 있다.
제1 광 변환층(RCL)은 제1 레진(RIN1) 및 제1 레진(RIN1)에 수용된 복수의 제1 양자점들(R_QD)을 포함한다. 제1 양자점들(R_QD)은 적색 양자점들이고, 제1 광 변환층(RCL)은 적색 양자점 층으로 정의될 수 있다.
제2 광 변환층(GCL)은 제1 레진(RIN1) 및 제1 레진(RIN1)에 수용된 복수의 제2 양자점들(G_QD)을 포함한다. 제2 양자점들(G_QD)은 녹색 양자점들이고, 제2 광 변환층(GCL)은 녹색 양자점 층으로 정의될 수 있다.
제1 양자점들(R_QD)은 청색 파장 대의 광을 흡수하여 적색 파장 대의 광을 방출하는 크기를 갖는 양자점들을 포함한다. 제2 양자점들(G_QD)은 청색 파장 대의 광을 흡수하여 녹색 파장 대의 광을 방출하는 크기를 갖는 양자점들을 포함한다. 광 투과층(BTL)에는 양자점들이 배치되지 않는다. 광 투과층(BTL)에서는 광 변환 동작이 수행되지 않는다.
제1 광 변환층(RCL)의 제1 양자점들(R_QD)은 백라이트 유닛(300)으로부터 제공받은 청색 광(BL)을 적색 파장 대역의 광(RL)으로 변환시켜 출력한다. 제2 광 변환층(GCL)의 제2 양자점들(G_QD)은 백라이트 유닛(300)으로부터 제공받은 청색 광(BL)을 녹색 파장 대역의 광(GL)으로 변환시켜 출력한다.
청색 파장 대의 광(BL)을 흡수하여 적색 파장 대의 광(RL)을 방출하는 크기를 갖는 양자점들(R_QD)보다 청색 파장 대의 광(BL)을 흡수하여 녹색 파장 대의 광(GL)을 방출하는 양자점들(G_QD)의 광 변환 효율이 떨어질 수 있다.
제2 광 변환층(GCL)의 두께가 제1 광 변환층(RCL)의 두께보다 두껍게 형성됨으로써 보다 많은 제2 양자점들(G_QD)이 제2 광 변환층(GCL)에 배치될 수 있다. 그 결과 녹색 광을 생성하는 제2 광 변환층(GCL)의 효율이 향상될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 제2 기판에서 제2 광 변환층 및 제2 광 변환층에 인접한 블랙 매트릭스를 확대하여 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 각각의 광 변환층(LCL) 및 블랙 매트릭스(BM)의 경계에서 제3 방향(DR3)과 평행하게 연장되는 가상의 선은 기준선(SL)으로 정의된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 광 변환층(GCL) 및 블랙 매트릭스(BM)의 경계에서 제3 방향(DR3)과 평행하게 연장되는 선은 기준선(SL)이다. 기준선(SL)과 제2 기판(120)의 하면의 접점은 중심점(CA)으로 정의된다.
제2 방향(DR2)에서 기준선(SL)과 오버랩하는 블랙 매트릭스(BM)의 일측면의 반대면인 블랙 매트릭스(BM)의 타측면의 하측과 중심점(CA)을 잇는 선은 제1 경계선(BL1)으로 정의된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 방향(DR2)에서 제1 광 변환층(RCL)에 인접한 블랙 매트릭스(BM)의 측면의 하측과 중심점(CA)을 잇는 선은 제1 경계선(BL1)이다.
중심점(CA)을 기준으로 기준선(SL) 및 제1 경계선(BL1)이 이루는 각도는 제1 각도(θ1)로 정의된다. 제2 기판(120)의 하면과 블랙 매트릭스(BM)의 하면 사이의 거리는 제1 거리(DI1)로 정의되고, 제2 방향(DR2)에서 블랙 매트릭스(BM)의 폭은 제2 거리(DI2)로 정의된다.
예시적인 실시 예로서, 제1 거리(L1)는 30 마이크로미터(μ)로 설정되고, 제2 거리(L2)는 19 마이크로미터(μ)로 설정될 경우, 제1 각도(θ1)는 대략 32.3°로 설정될 수 있다.
백라이트 유닛(300)에서 출력되는 광(BL)은 다양한 각도를 갖고 출사 된다. 화소들(PX) 중 제2 광 변환층들(GCL)에 대응하는 녹색 화소들(PX)이 구동되고, 제1 광 변환층들(RCL) 및 광 투과층들(BTL)에 대응하는 적색 및 청색 화소들(PX)이 구동되지 않을 수 있다.
광 제어 부재(200)가 표시 패널(100)과 백라이트 유닛(300) 사이에 배치되지 않고, 광(BL)의 출사각이 제1 각도(θ1)보다 클 경우, 표시 패널(100)로 진행된 광(BL)은 제1 광 변환층들(RCL) 및 광 투과층들(BTL)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(300)에서 출력되는 광(BL) 중 제1 각도(θ1)보다 큰 각을 갖고 출사되는 측면 광(SIL)은 제1 광 변환층(RCL)에 제공될 수 있다.
따라서, 제2 광 변환층(GCL)에서 녹색 광(GL)이 출력되고, 제1 광 변환층(RCL)에서 적색 광(RL)이 출력된다. 도 4에 도시되지 않았으나, 제1 각도(θ1)보다 큰 각을 갖고 출사되는 측면 광이 광 투과층(BTL)에도 제공되어 광 투과층(BTL)에서 청색 광(BL)이 출력될 수 있다. 표시 패널(110)에서 녹색 광(GL)만 출력되지 않고, 적색 광(RL) 및 청색 광(BL)까지 출력되므로, 혼색 현상이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 광 제어 부재(200)는 백라이트 유닛(300)으로부터 제공받은 광(BL)의 출사각을 제3 방향(DR3)을 기준으로 제1 각도(θ1)보다 작은 각도로 제한한다. 광 발생 부재(200,300)에서 출력되는 광(BL)은 제3 방향(DR3)을 기준으로 제1 각도(θ1)보다 작은 출사각을 가지므로, 광 투과층(BTL) 및 제1 광 변환층(RCL)에 제공되지 않을 수 있다. 따라서, 혼색 현상이 방지될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 광 제어 부재의 상부 평면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 I-I' 선의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 광 제어 부재(200)는 제1 기판 부재(210), 제1 기판 부재(210) 상에 배치된 복수의 제1 격벽 부재들(PW1), 제1 격벽 부재들(PW1) 상에 배치된 제2 기판 부재(220), 및 제1 격벽 부재들(PW1) 사이에 배치된 제2 레진(RIN2)을 포함한다. 제1 및 제2 기판 부재들(210,220)은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate)를 포함할 수 있다.
제1 격벽 부재들(PW1)은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 제2 방향(DR2)으로 배열될 수 있다. 제1 격벽 부재들(PW1)은 제2 방향(DR2)에서 균등한 간격을 두고 배치될 수 있다. 제1 격벽 부재들(PW1)은 광 흡수 물질을 포함할 수 있다. 예시적으로 제1 격벽 부재들(PW1)은 카본 블랙을 포함할 수 있다.
도시하지 않았으나, 제1 격벽 부재들(PW1)은 화소 영역들(BPA,GPA,RPA) 및 비화소 영역(NPA)과는 무관하게 배치된다. 예를 들어, 제1 격벽 부재들(PW1)은 비화소 영역(NPA)에만 배치되지는 않는다. 또한, 제1 격벽 부재들(PW1)은 화소 영역들(BPA,GPA,RPA)에만 배치되지는 않는다.
제1 격벽 부재들(PW1)의 배치 간격에 따라서, 제1 격벽 부재들(PW1)은 화소 영역들(BPA,GPA,RPA) 또는 비화소 영역(NPA)과 부분적으로 오버랩될 수 있다. 또한, 소정의 개수의 제1 격벽 부재들(PW1)이 화소 영역들(BPA,GPA,RPA)에 오버랩되도록 배치될 수 있다.
제1 격벽 부재들(PW1)은 제1 격벽 부재들(PW1) 각각의 하면의 폭이 제1 격벽 부재들(PW1) 각각의 상면의 폭보다 크고, 제1 격벽 부재들(PW1) 각각의 좌우 측면이 경사면을 갖는 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
제2 레진(RIN2)은 아크릴 레진을 포함할 수 있다. 제2 레진(RIN2)은 제1 기판 부재(210) 및 제2 기판 부재(220) 사이에서 제1 격벽 부재들(PW1)이 배치되지 않은 공간을 채울 수 있다.
이하, 제3 방향(DR3)에서 제1 격벽 부재들(PW1)의 두께는 제1 두께(T1)로 정의된다. 제2 방향(DR2)에서 제1 격벽 부재들(PW1)의 상면의 폭은 제1 길이(L1)로 정의되고, 제1 격벽 부재들(PW1)의 상면과 오버랩하지 않는 제1 격벽 부재들(PW1)의 하면의 폭은 제2 길이(L2)로 정의된다. 제2 방향(DR2)에서 서로 인접한 제1 격벽 부재들(PW1)의 하면 사이의 거리는 제3 길이(L3)로 정의된다.
각각의 제1 격벽 부재(PW1)의 제1 측면의 하측과 각각의 제1 격벽 부재(PW1)의 제1 측면과 마주보는 제1 격벽 부재(PW1)의 제2 측면의 상측을 잇는 선은 제2 경계선(BL2)으로 정의된다. 제2 경계선(BL2)과 수평면이 이루는 각도는 제2 각도(θ2)로 정의된다. 수평면은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 평행한 평면으로 정의된다. 제3 방향(DR3)과 제1 격벽 부재들(PW1)의 측면이 이루는 각도는 제3 각도(θ3)로 정의된다.
제2 각도(θ2)는 90°에서 제1 각도(θ1)를 감산한 값보다 큰 값을 갖는다. 제1 격벽 부재들(PW1)은 90°에서 제2 각도(θ2)를 감산한 값보다 작은 각도로 광(BL)의 출사각을 제한한다.
예를 들어, 제1 격벽 부재들(PW1)은 광을 흡수하므로, 백라이트 유닛(300)에서 출사되는 광(BL)의 출사각은 수평면을 기준으로 제2 각도(θ2)보다 큰 값을 가질 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛(300)에서 출사되는 광(BL)의 출사각은 제3 방향(DR3)을 기준으로 제1 각도(θ1)보다 작은 값을 갖는다.
예시적인 실시 예로서 제1 각도(θ1)가 32.3°이고, 제2 각도(θ2)는 60°로 설정될 경우, 백라이트 유닛(300)에서 출사되는 광(BL)의 출사각은 제3 방향(DR3)을 기준으로 30°보다 작은 값을 가질 수 있다.
제1 격벽 부재들(PW1)은 백라이트 유닛(300)에서 출사되는 광(BL)의 출사각이 수평면을 기준으로 제2 각도(θ2)보다 큰 값을 가지도록 다양한 크기를 가질 수 있다. 예시적인 실시 예로서, 제1 두께(T1)는 20 마이크로미터(μ) 내지 150 마이크로미터(μ)의 값을 가질 수 있다. 제1 길이(L1)는 3 마이크로미터(μ)보다 크거나 같은 값을 가질 수 있다.
제3 각도(θ3)는 1° 내지 3°의 값을 가질 수 있다. 제2 길이(L2)는 제1 두께(T1)×tan(θ3)로 결정될 수 있다. 제3 길이(L3)는 20 마이크로미터(μ) 내지 100 마이크로미터(μ)의 값을 가질 수 있다. 제2 각도(θ2)는 60°내지 80°의 값을 가질 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 광 제어 부재(200)의 제1 격벽 부재들(PW1)에 의해 백라이트 유닛(300)으로부터 출사되는 광(BL)의 출사각이 제1 각도(θ1)보다 작은 각도로 제한된다. 백라이트 유닛(300)으로부터 출사되는 광(BL)의 출사각이 제1 각도(θ1)보다 작은 각도로 제한되므로, 혼색 현상이 방지될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(400)는 백라이트 유닛(300)에서 출사되는 광(BL)의 출사각을 소정의 각도로 제한하여, 혼색 현상을 방지할 수 있다.
도 7은 광 제어 부재를 포함하지 않은 비교 표시 장치에서 백라이트 유닛의 출광 분포를 도시한 도면이다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치에서 백라이트 유닛의 출광 분포를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8에서, 가로축은 제3 방향(DR3)을 기준으로 백라이트 유닛에서 출광되는 광의 출광 각도를 나타내며, 세로축은 백라이트 유닛에서 출광되는 광의 휘도를 나타낸다. 설명의 편의를 위해 제3 방향(DR3)을 기준으로 우측으로 기울어진 값은 플러스(+) 각도로 도시하였으며, 좌측으로 기울어진 값은 마이너스(-) 각도로 도시하였다. 이하 설명의 편의를 위해 플러스(+) 및 마이너스(-)를 생략하고, 각도는 절대값으로 설명한다.
도 7을 참조하면, 비교 표시 장치의 백라이트 유닛에서 생성된 광 중 제3 방향(DR3)으로 출사되는 광의 출광 각도는 0도이며 가장 높은 휘도를 갖는다. 백라이트 유닛에서 생성된 광의 출광 각도는 0° 내지 90°사이의 값을 갖는다. 따라서, 비교 표시 장치에서 전술한 혼색 현상이 발생될 수 있다.
도 8을 참조하면, 백라이트 유닛(300)에서 출사되는 광(BL)의 출사각은 광 제어 부재(200)의 제1 격벽 부재들(PW1)에 의해 제1 각도(θ1)보다 작은 각도로 제한된다. 예시적으로 백라이트 유닛(300)에서 출사되는 광(BL)의 출사각은 광 제어 부재(200)의 제1 격벽 부재들(PW1)에 의해 30°보다 작은 각도로 설정된다. 백라이트 유닛(300)에서 출사되는 광(BL) 중 30°보다 크거나 같은 출사각을 갖는 광은 제1 격벽 부재들(PW1)에 흡수되어 차단될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 광 제어 부재를 도시한 도면이다.
광 제어 부재(200_1)를 제외하고, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치는 도 1에 도시된 표시 장치(400)와 동일한 구성을 갖는다.
도 9를 참조하면, 광 제어 부재(200_1)는 서로 교차하는 복수의 제1 격벽 부재들(PW1) 및 복수의 제2 격벽 부재들(PW2)을 포함한다. 제1 격벽 부재들(PW1)은 제1 방향(DR1)으로 연장되고 제2 방향(DR2)으로 배열된다. 도 9에 도시된 제1 격벽 부재들(PW1)은 실질적으로, 도 5에 도시된 제1 격벽 부재들(PW1)과 동일한 형상 및 구성을 갖는다. 따라서, 도 9에 도시된 제1 격벽 부재들(PW1)은 도 5에 도시된 제1 격벽 부재들(PW1)과 동일한 부호로 도시되었다.
제2 격벽 부재들(PW2)은 제2 방향(DR2)으로 연장되고 제1 방향(DR1)으로 배열된다. 제2 격벽 부재들(PW2)은 제1 방향(DR1)에서 균등한 간격으로 배치된다. 제2 격벽 부재들(PW2)은 연장되는 방향만 다를 뿐 실질적으로, 제1 격벽 부재들(PW1)과 동일한 형상 및 구성을 갖는다. 따라서, 제2 격벽 부재들(PW2)의 구성에 대한 설명은 생략한다.
백라이트 유닛에서 출사되는 광의 출사각은 광 제어 부재(200_1)의 제1 및 제2 격벽 부재들(PW1,PW2)에 의해 제3 방향(DR3)을 기준으로 제1 각도(θ1)보다 작은 각도로 제한된다. 백라이트 유닛으로부터 출사되는 광(BL)의 출사각이 제3 방향(DR3)을 기준으로 제1 각도(θ1)보다 작은 각도로 제한되므로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치는 혼색 현상을 방지할 수 있다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 격벽 부재들의 다양한 형상을 도시한 도면이다.
설명의 편의를 위해 도 10a 내지 도 10d에는 제1 기판 부재(210) 및 제1 기판 부재(210) 상에 배치된 하나의 제1 격벽 부재(PW1)가 도시되었다. 도 10a 내지 도 10d에는 제1 격벽 부재(PW1)가 도시되었으나, 제2 격벽 부재들(PW2) 역시 도 10a 내지 도 10d에 도시된 제1 격벽 부재(PW1)와 동일한 형상을 가질 수 있다.
도 10a 내지 도 10d를 참조하면, 백라이트 유닛(300)에서 출사되는 광(BL)의 출사각이 수평면을 기준으로 제2 각도(θ2)보다 큰 값을 가지도록 제1 격벽 부재(PW1)는 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 제1 격벽 부재(PW1)는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 직사각형 형상을 갖는 제1 격벽 부재(PW1)은 제3 방향(DR3)으로 장변을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 단변을 가질 수 있다.
도 10b에 도시된 바와 같이, 제1 격벽 부재(PW1)는 상부 방향(DR3)으로 연장되고 삼각형 형상을 가질 수 있다. 제1 격벽 부재(PW1)는 두 변의 길이가 같은 이등변 삼각형 형상을 가질 수 있으며, 길이가 같은 두 변을 제외한 제1 격벽 부재(PW1)의 제1 변은 제1 기판 부재(210) 상에 배치된다.
도 10c에 도시된 바와 같이, 제1 격벽 부재(PW1)는 상부 방향(DR3)으로 연장되고, 제1 격벽 부재(PW1)의 상부의 소정의 영역은 곡면 형상을 가질 수 있다.
도 10d에 도시된 바와 같이, 제1 격벽 부재(PW1)는 상부 방향(DR3)으로 연장되고, 제1 격벽 부재(PW1)의 상부의 소정의 영역은 삼각형 형상을 가질 수 있다.
이상 실시 예를 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. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 패널 200: 광 제어 부재
300: 백라이트 유닛 400: 표시 장치
110: 제1 기판 120: 제2 기판
130: 구동 회로 기판 140: 게이트 구동부
150: 데이터 구동부 111: 제1 베이스 기판
121: 제2 베이스 기판 210: 제1 기판 부재
220: 제2 기판 부재 LC: 액정층
PE: 화소 전극 CE: 공통 전극
INS: 절연층 LCL: 광 변환층
BM: 블랙 매트릭스 RCL: 제1 광 변환층
GCL: 제2 광 변환층 BTL: 광 투과층
PW1,PW2: 제1 및 제2 격벽 부재

Claims (35)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 제1 기판, 및 상기 제1 기판 상에 배치되고 복수의 광 변환층들 및 상기 광 변환층들 사이의 블랙 매트릭스를 포함하는 제2 기판을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 광제공 유닛; 및
    상기 표시 패널과 상기 광제공 유닛 사이에 배치된 광 제어 부재를 포함하고,
    상기 광 제어 부재는,
    제1 기판 부재;
    상기 제1 기판 부재와 마주보는 제2 기판 부재; 및
    상기 제1 기판 부재 및 상기 제2 기판 부재 사이에 배치되어 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수의 제1 격벽 부재들을 포함하고,
    상기 제1 격벽 부재는 상기 광제공 유닛으로부터 출사되는 상기 광의 출사각을 소정의 각도로 제한하고,
    상기 소정의 각도는 상기 제2 기판의 하면과 상기 블랙 매트릭스의 하면 사이의 거리 및 상기 블랙 매트릭스의 폭에 의해 정의되는 각도보다 작은 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽 부재들은 상기 제2 방향에서 균등한 간격으로 배치되는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 격벽 부재들은 상기 광을 흡수하는 카본 블랙을 포함하는 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은, 상기 광 변환층들 사이에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 변환층들은,
    상기 광을 제1 색을 갖는 광으로 변환하는 복수의 제1 광 변환층들;
    상기 광을 제2 색을 갖는 광으로 변환하는 복수의 제2 광 변환층들; 및
    상기 광을 투과시키는 복수의 광 투과층들을 포함하고,
    상기 광은 제3 색을 갖는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 각각의 제1 광 변환층은,
    상기 광을 상기 제1 색을 갖는 광으로 변환하는 복수의 제1 양자점들; 및
    상기 제1 양자점들을 수용하는 제1 레진를 포함하는 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 각각의 제2 광 변환층은,
    상기 광을 상기 제2 색을 갖는 광으로 변환하는 복수의 제2 양자점들; 및
    상기 제2 양자점들을 수용하는 제1 레진를 포함하는 표시 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 색은 적색, 상기 제2 색은 녹색, 및 상기 제3 색은 청색인 표시 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 광 투과층들의 두께는 상기 제2 광 변환층들의 두께보다 두껍고, 상기 제2 광 변환층들의 두께는 상기 제1 광 변환층들의 두께보다 두껍고, 상기 블랙 매트릭스의 두께는 상기 제1 광 변환층들의 두께보다 작거나 같은 표시 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 평면상의 영역은,
    상기 화소들에 대응하는 복수의 화소 영역들; 및
    상기 화소 영역들 사이의 비화소 영역을 포함하고,
    상기 광 변환층들은 상기 화소 영역들에 배치되고, 상기 블랙 매트릭스는 상기 비화소 영역에 배치되는 표시 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 격벽 부재들은, 상기 각각의 광 변환층 및 상기 블랙 매트릭스의 경계에서 상기 제1 및 제2 방향들과 교차하는 제3 방향으로 연장된 기준선 및 상기 기준선과 오버랩하는 상기 블랙 매트릭스의 일 측면의 반대 면인 상기 블랙 매트릭스의 타측면의 하측과 상기 기준선 및 상기 제2 기판의 하면의 접점을 잇는 제1 경계선이 이루는 제1 각도보다 작은 각도로 상기 광의 출사각을 제한하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 각각의 제1 격벽 부재의 제1 측면의 하측 및 상기 각각의 제1 격벽 부재의 상기 제1 측면과 마주보는 상기 각각의 제1 격벽 부재의 제2 측면의 상측을 잇는 제2 경계선과 수평면이 이루는 제2 각도는 90°에서 상기 제1 각도를 감산한 값보다 큰 값을 갖는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 각도는 60°내지 80°의 값을 갖는 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 격벽 부재들의 두께는 20 마이크로미터 내지 150 마이크로미터의 값을 갖고, 상기 제1 격벽 부재들의 상면의 폭은 3 마이크로미터보다 크거나 값은 값을 갖고, 서로 인접한 제1 격벽 부재들의 하면 사이의 거리는 20 마이크로미터 내지 100 마이크로미터의 값을 갖는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 격벽 부재들의 상면과 오버랩하지 않는 상기 제1 격벽 부재들의 하면의 폭은,
    T1×tan(θ3)으로 구해지고,
    여기서 T1은 상기 제1 격벽 부재들의 상기 두께이고, θ3은 상기 제1 및 제2 방향들과 교차하는 제3 방향과 상기 제1 격벽 부재들의 측면이 이루는 제3 각도이고, 상기 제3 각도는 1°내지 3°의 값을 갖는 표시 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 제어 부재는,
    상기 제1 격벽 부재들 사이에 배치된 제2 레진을 더 포함하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판 부재들은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트를 포함하고, 상기 제2 레진은 아크릴 레진을 포함하는 표시 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 제어 부재는 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 방향으로 균등한 간격을 두고 배열된 복수의 제2 격벽 부재들을 더 포함하는 표시 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 격벽 부재들은 사다리꼴 형상, 직사각형 형상, 또는 삼각형 형상을 갖거나, 상기 제1 격벽 부재들 각각의 상부의 소정의 영역은 곡면 형상 또는 삼각형 형상을 갖는 표시 장치.
  21. 제1 기판, 및 상기 제1 기판 상에 배치되고 복수의 광 변환층들 및 상기 광 변환층들 사이의 블랙 매트릭스 포함하는 제2 기판을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 아래에 배치되어 광을 출사하는 광제공 유닛; 및
    상기 표시 패널과 상기 광제공 유닛 사이에 배치된 광 제어 부재를 포함하고,
    상기 광 제어 부재는,
    제1 기판 부재;
    상기 제1 기판 부재와 마주보는 제2 기판 부재; 및
    상기 제1 기판 부재 및 상기 제2 기판 부재 사이에 배치되어 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수의 제1 격벽 부재들을 포함하고,
    상기 제1 격벽 부재들은 상기 광제공 유닛에서 출사되는 상기 광의 출사각을 소정의 각도로 제한하고,
    상기 소정의 각도는 상기 제2 기판의 하면과 상기 블랙 매트릭스의 하면 사이의 거리 및 상기 블랙 매트릭스의 폭에 의해 정의되는 각도보다 작은 광 발생 부재.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 격벽 부재들은 상기 제2 방향에서 균등한 간격으로 배열되며, 상기 광을 흡수하는 카본 블랙을 포함하는 광 발생 부재.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 격벽 부재들은, 90°에서 상기 각각의 제1 격벽 부재의 제1 측면의 하측 및 상기 각각의 제1 격벽 부재의 상기 제1 측면과 마주보는 상기 각각의 제1 격벽 부재의 제2 측면의 상측을 잇는 제2 경계선과 수평면이 이루는 제2 각도를 감산한 값보다 작은 각도로 상기 광의 상기 출사각을 제한하는 광 발생 부재.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제2 각도는 60°내지 80°의 값을 갖는 광 발생 부재.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 광 제어 부재는,
    상기 제1 격벽 부재들 사이에 배치된 제2 레진을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 기판 부재들은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트를 포함하고, 상기 제2 레진은 아크릴 레진을 포함하는 광 발생 부재.
  26. 복수의 화소들을 포함하는 제1 기판, 및 상기 제1 기판 상에 배치된 복수의 광 변환층들 및 상기 광 변환층들 사이의 블랙 매트릭스를 포함하는 제2 기판을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 광제공 유닛; 및
    상기 표시 패널과 상기 광제공 유닛 사이에 배치된 광 제어 부재를 포함하고,
    상기 광 제어 부재는,
    제1 기판 부재;
    상기 제1 기판 부재와 마주보는 제2 기판 부재; 및
    상기 제1 기판 부재 및 상기 제2 기판 부재 사이에 배치되어 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 균등하게 배열된 복수의 제1 격벽 부재들을 포함하고,
    상기 제1 격벽 부재들은 상기 광제공 유닛에서 출사되는 상기 광의 출사각을 소정의 각도로 제한하고,
    상기 소정의 각도는 상기 제2 기판의 하면과 상기 블랙 매트릭스의 하면 사이의 거리 및 상기 블랙 매트릭스의 폭에 의해 정의되는 각도보다 작은 표시 장치.
  27. 삭제
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 광 변환층들은,
    상기 광을 적색을 갖는 광으로 변환하는 제1 광 변환층들;
    상기 광을 녹색을 갖는 광으로 변환하는 제2 광 변환층들; 및
    상기 광을 투과시키는 광 투과층들을 포함하고,
    상기 광은 청색을 갖는 표시 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 각각의 제1 광 변환층은 상기 광을 상기 적색을 갖는 광으로 변환하는 복수의 제1 양자점들을 포함하고,
    상기 각각의 제2 광 변환층은 상기 광을 상기 녹색을 갖는 광으로 변환하는 복수의 제2 양자점들을 포함하는 표시 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 광 투과층들의 두께는 상기 제2 광 변환층들의 두께보다 두껍고, 상기 제2 광 변환층들의 두께는 상기 제1 광 변환층들의 두께보다 두껍고, 상기 블랙 매트릭스의 두께는 상기 제1 광 변환층들의 상기 두께보다 작거나 같은 표시 장치.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 평면상의 영역은,
    상기 화소들에 대응하는 복수의 화소 영역들; 및
    상기 화소 영역들 사이의 비화소 영역을 포함하고,
    상기 광 변환층들은 상기 화소 영역들에 배치되고 상기 블랙 매트릭스는 상기 비화소 영역에 배치되는 표시 장치.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 제1 격벽 부재들은, 상기 각각의 광 변환층 및 상기 블랙 매트릭스의 경계에서 상기 제1 및 제2 방향들과 교차하는 제3 방향으로 연장된 기준선 및 상기 기준선과 오버랩하는 상기 블랙 매트릭스의 일 측면의 반대 면인 상기 블랙 매트릭스의 타측면의 하측과 상기 기준선 및 상기 제2 기판의 하면의 접점을 잇는 제1 경계선이 이루는 제1 각도보다 작은 각도로 상기 광의 출사각을 제한하는 표시 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 각각의 제1 격벽 부재의 제1 측면의 하측과 상기 각각의 제1 격벽 부재의 상기 제1 측면과 마주보는 상기 각각의 제1 격벽 부재의 제2 측면의 상측을 잇는 제2 경계선과 수평면이 이루는 제2 각도는 90°에서 상기 제1 각도를 감산한 값보다 큰 값을 갖는 표시 장치.
  34. 제 26 항에 있어서,
    상기 광 제어 부재는,
    상기 제1 격벽 부재들 사이에 배치된 제2 레진을 더 포함하는 표시 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 제1 격벽 부재들은 상기 광을 흡수하는 카본 블랙을 포함하고, 상기 제1 및 제2 기판 부재들은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트를 포함하고, 상기 제2 레진은 아크릴 레진을 포함하는 표시 장치.
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