KR102577764B1 - 표시장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

표시장치는, 표시패널, 제1 색 광을 출사하는 광원, 상기 표시패널 및 상기 광원 사이에 배치된 광 제어부재를 포함하고, 상기 광 제어부재는, 상기 표시패널과 마주하는 기판, 상기 기판의 하면 상에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 상기 제1 색 광을 다른 색의 광으로 상기 표시패널에 출사하는 제1 광 제어층, 상기 제1 광 제어층의 하면 상에 배치되고, 상기 제1 색 광과 다른 파장 범위의 광을 반사하는 제2 광 제어층, 상기 제2 광 제어층의 하면 상에 배치되며 상기 광원과 마주하는 산란층을 포함한다.

Description

표시장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 제어부재를 포함한 표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호하며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. 표시장치는 각 화소 별로 박막 트랜지스터를 포함하여, 화소 별 전압의 온/오프를 조절할 수 있다.
표시장치는 표시패널 및 표시패널에 광을 제공하는 광원을 포함할 수 있다. 광원은 발광소자를 포함할 수 있다. 표시패널은 발광 소자로부터 출력된 광을 기반으로 영상을 표시할 수 있다.
또한, 표시장치는 광원으로부터 출력된 광을 제어하여 표시패널에 출사하는 광 제어부재를 포함한다.
본 발명의 목적은 광원으로부터 출력된 광을 제어하는 광 제어부재의 두께를 낮출 수 있는 표시장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 표시장치는, 표시패널, 제1 색 광을 출사하는 광원, 상기 표시패널 및 상기 광원 사이에 배치된 광 제어부재를 포함하고, 상기 광 제어부재는, 상기 표시패널과 마주하는 기판, 상기 기판의 하면 상에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 상기 제1 색 광을 다른 색의 광으로 상기 표시패널에 출사하는 제1 광 제어층, 상기 제1 광 제어층의 하면 상에 배치되고, 상기 제1 색 광과 다른 파장 범위의 광을 반사하는 제2 광 제어층, 상기 제2 광 제어층의 하면 상에 배치되며 상기 광원과 마주하는 산란층을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 광 제어층은 상기 기판 상에 직접 배치되고, 상기 제2 제어층은 상기 제1 광 제어층 상에 직접 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 광 제어층은, 베이스 수지, 상기 베이스 수지에 분산되고, 상기 제1 색 광을 제2 색 광으로 출사하는 제1 발광체, 상기 베이스 수지에 분산되고, 상기 제1 색 광을 제3 색 광으로 출사하는 제2 발광체를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 색 광은 청색이며, 상기 제2 색 광은 적색이며, 상기 제3 색 광은 녹색인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제2 광 제어층은 상기 제1 색 광을 투과하고, 상기 다른 파장 범위는 옐로우의 파장 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 광 제어층은 유기물을 포함하고, 상기 제2 광 제어층은 무기물을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 산란층은, 유기물을 포함하는 베이스 수지, 상기 베이스 수지에 분산된 복수 개의 산란 입자들을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 표시패널의 두께 방향에서, 상기 표시패널은 상기 광원에 중첩한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 광원은, 상기 산란층과 마주하는 회로기판, 상기 회로기판 상에 배치된 복수 개의 발광 소자들을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 표시패널과 마주하며 상기 기판 상에 직접 배치된 복수 개의 광학 패턴들을 포함한다.
상기 기판의 굴절률과 상기 광학 패턴들의 굴절률은 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 광학 패턴들은 렌즈 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 광학 패턴들은 프리즘 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 기판의 두께 방향에서, 상기 제1 광 제어층의 두께는 상기 제2 광 제어층의 두께보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 기판의 두께 방향에서, 상기 산란층의 두께는 상기 제2 광 제어층의 두께보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 표시패널은, 상기 광 제어부재와 마주하는 제1 베이스기판, 상기 제1 베이스기판과 마주하는 제2 베이스기판, 상기 제1 베이스기판 및 상기 제2 베이스기판 사이에 배치된 액정층을 포함하고, 상기 제1 베이스기판 및 상기 기판 사이에 배치된 광학 필름을 더 포함한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 예에 따른 표시장치의 제조 방법은, 제1 광 제어층을 기판의 하면 상에 형성하는 단계, 제2 광 제어층을 상기 제1 광 제어층의 하면 상에 형성하는 단계, 상기 제2 광 제어층의 하면 상에 산란층을 형성하는 단계, 상기 기판의 상면이 표시패널과 마주보게 정렬시키는 단계, 상기 기판의 상기 상면을 상기 표시패널의 하면 상에 배치시키는 단계를 포함하고, 상기 제1 광 제어층은 광원으로부터 출사된 제1 색 광을 다른 색의 광으로 상기 표시패널에 출사하고, 상기 제2 광 제어층은 상기 제1 색 광과 다른 파장 범위의 광을 반사한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 광 제어층 및 상기 산란층 각각은 유기물을 포함하며, 상기 제2 광 제어층은 무기물을 포함하고, 상기 제1 광 제어층의 두께 및 상기 산란층의 두께 각각은 상기 제2 광 제어층의 두께 보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 산란층의 하면 상에 광원을 배치시키는 단계를 더 포함하고, 상기 광원은, 상기 산란층과 마주하는 회로기판, 상기 회로기판 상에 배치되어 상기 산란층의 상기 제1 색 광을 출사하는 복수 개의 발광 소자들을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 광 제어층은 베이스 수지 및 상기 베이스 수지에 분산되며 상기 제1 색 광을 제2 색 광으로 출사하는 제1 발광체 및 상기 제1 색 광을 상기 제2 색과 다른 제3 색 광으로 출사하는 제2 발광체를 통해 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 광 제어부재의 기판 상에 제1 광 제어층, 제2 광 제어층, 및 산란층이 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 광 제어부재의 기판이 표시패널과 마주볼 수 있다.
특히, 제2 광 제어층이 무기물로 제공되고, 산란층이 유기물로 제공되어 제1 광 제어층을 보호할 수 있다. 따라서, 제1 광 제어층을 보호하기 위한 별도의 무기층 및 유기층의 구성이 생략될 수 있어, 광 제어부재의 전반적인 두께가 얇아질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 표시패널의 일 부분을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 도 4에 도시된 제1 광 제어층의 단면도이다.
도 5b는 제1 색 광의 파장을 보여주는 그래프이다.
도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 도 4에 도시된 산란층의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 제어부재의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 제어부재의 단면도이다.
도 9a 내지 도 9d는 광 제어부재의 제조 방법을 보여주는 단면도들이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
“및/또는”은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
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.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"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 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 표시패널의 일 부분을 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(DD)는 표시면(DD-IS)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 표시면(DD-IS)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행할 수 있다.
표시면(DD-IS)의 법선 방향, 즉 표시장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 본 명세서 내에서 “평면상에서 보았을 때 또는 평면상에서”의 의미는 제3 방향(DR3)에서 바라보는 경우를 의미할 수 있다. 이하에서 설명되는 각 층들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향, 예를 들어 반대 반향으로 변환될 수 있다.
한편, 평면형 표시면을 구비한 표시장치(DD)를 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 표시장치(DD)는 곡면형 표시면 또는 입체형 표시면을 포함할 수도 있다. 입체형 표시면은 서로 다른 방향을 지시하는 복수 개의 표시 영역들을 포함하고, 예컨대, 다각 기둥형 표시면을 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 표시장치(DD)는 리지드 표시장치일 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 본 발명에 따른 표시장치(DD)는 플렉서블 표시장치일 수 있다. 본 실시예에서 핸드폰 단말기에 적용될 수 있는 표시장치(DD)를 예시적으로 도시하였다. 도시하지 않았으나, 메인보드에 실장된 전자모듈들, 카메라 모듈, 전원모듈 등이 표시장치(DD)과 함께 브라켓/케이스 등에 배치됨으로써 핸드폰 단말기를 구성할 수 있다. 본 발명에 따른 표시장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 테블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 적용될 수 있다.
표시면(DD-IS)은 이미지(IM)가 표시되는 표시 영역(DD-DA) 및 표시 영역(DD-DA)에 인접한 비표시 영역(DD-NDA)을 포함한다. 비표시 영역(DD-NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이 수 있다. 도 1에는 이미지(IM)의 일 예로 시계창 및 아이콘 이미지들을 도시하였다.
도 1에 도시된 바에 따르면, 비표시 영역(DD-NDA)이 표시 영역(DD-DA)을 에워싸는 것으로 도시되었다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 영역(DD-DA)의 형상과 비표시 영역(DD-NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다. 예를 들어, 비표시 영역(DD-NDA)은 표시 영역(DD-DA)의 어느 일측에만 인접하게 배치되거나, 생략될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 표시장치(DD)는 윈도우(WM), 표시패널(DP), 백라이트 유닛(BLU), 및 수납 부재(BC)를 포함한다.
윈도우(WM)는 유리, 사파이어, 또는 플라스틱 등으로 제공될 수 있으며, 실제 영상이 표시되는 표시면(DD-DS)을 정의할 수 있다. 윈도우(WM)는 표시패널(DP)로부터 제공되는 영상을 투과시키는 투광 영역(TA) 및 투광 영역(TA)에 인접하고, 영상이 투과되지 않는 차광 영역(CA)를 포함한다. 도 2에 도시된 투광 영역(TA) 및 차광 영역(CA)은 도 1에 도시된 표시장치(DD)의 표시 영역(DD-DA) 및 비표시 영역(DD-NDA)에 각각 대응될 수 있다.
투광 영역(TA)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의하여 정의되는 평면상에서 표시장치(DD)의 중심부에 배치된다. 차광 영역(CA)은 투광 영역(TA)에 인접하게 배치되어 투광 영역(TA)를 둘러싼 프레임 형상을 갖는다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 차광 영역(CA)은 투광 영역(TA)의 일 부분에만 인접하게나, 또는 생략될 수 있다.
표시패널(DP)은 윈도우(WM)의 하부에 배치된다. 표시패널(DP)은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공받은 광을 이용하여 영상을 표시한다. 이하, 본 발명에 따른 표시패널(DP)은 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Panel)로 제공될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상은 다양한 표시패널에 적용될 수 있다.
평면상에서, 표시패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 도 2에 도시된 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)은 도 1에 도시된 표시 영역(DD-DA) 및 비표시 영역(DD-NDA)에 각각 중첩할 수 있다. 마찬가지로, 비표시 영역(NDA)은 생략될 수 있다.
자세하게, 도 3을 참조하면, 표시패널(DP)은 제1 표시기판(ST1), 제2 표시기판(ST2), 및 제1 표시기판(ST1) 및 제2 표시기판(ST2) 사이에 배치된 액정층(LCL), 및 밀봉부재(SB)를 포함한다.
도시되지 않았지만, 제1 표시기판(ST1)은 복수 개의 게이트 라인들 및 게이트 라인들과 교차하는 복수 개의 데이터 라인들을 포함할 수 있다. 또한, 제1 표시기판(ST1)은 게이트 라인들 및 데이터 라인들에 연결된 복수 개의 화소들을 포함할 수 있다. 복수 개의 게이트 라인들은 적어도 하나 이상의 게이트 구동회로에 연결되고, 게이트 구동회로로부터 게이트 신호들을 각각 제공받는다. 복수 개의 데이터 라인들은 적어도 하나 이상의 데이터 구동회로에 연결되고, 데이터 구동회로로부터 데이터 전압들을 제공받는다.
복수 개의 화소들 각각은 게이트 신호들 중 대응하는 게이트 신호에 응답하여, 데이터 전압들 중 대응하는 데이터 전압을 수신한다. 화소들 각각은 해당 데이터 전압에 대응하는 영상을 표시한다. 또한, 복수 개의 화소들은 표시하는 컬러에 따라 복수 개의 그룹들로 구분될 수 있다.
제1 표시기판(ST1)은 제1 베이스기판(BS1), 박막 트랜지스터(TFT), 및 화소전극(PE)을 포함한다. 화소들 각각은 박막 트랜지스터(TFT) 및 화소전극(PE)을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 제어 전극(GE), 제1 전극(DE), 및 제2 전극(SE)을 포함한다.
제1 베이스기판(BS1) 상에 박막 트랜지스터(TFT)의 제어 전극(GE)이 배치된다. 제1 베이스기판(BS1)은 투명 또는 불투명한 절연 기판일 수 있다. 예시적으로, 제1 베이스기판(BS1)은 실리콘 기판, 유리 기판, 및 플라스틱 기판일 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 제1 베이스기판(BS1)의 하면(DP-DS)은 광 제어부재(LCU)와 마주하는 제1 표시기판(ST1)의 최하면으로 설명될 수 있다.
제1 베이스기판(BS1) 상에 제어 전극(GE)을 커버하는 제1 절연막(INS1)이 배치된다. 본 명세서에서, ‘A 구성이 B 구성을 커버’하는 것은 A 구성이 B 구성에 전체적으로 중첩하며 B 구성을 커버하는 것을 의미한다. 제1 절연막(INS1)은 게이트 절연막으로 정의될 수 있다. 제1 절연막(INS1)은 무기 물질을 포함하는 무기 절연막일 수 있다.
제1 절연막(INS1) 상에 박막 트랜지스터(TFT)의 반도체 층(AL)이 배치된다. 도시하지 않았으나, 반도체 층(AL)은 액티브 층 및 오믹 콘택층을 포함할 수 있다.
반도체 층(AL) 및 제1 절연막(INS1) 상에 박막 트랜지스터(TFT)의 제1 전극(DE) 및 제2 전극(SE)이 서로 이격되어 배치된다. 반도체 층(AL)은 제1 전극(DE) 및 제2 전극(SE) 사이에서 전도 채널(conductive channel)을 형성한다. 또한, 제1 절연막(INS1) 상에 데이터 라인들(DLj)이 배치된다. 이 경우, 도시되지 않았지만, 게이트 라인은 제1 절연막(INS1)에 의해 데이터 라인과 절연되도록 제1 베이스기판(BS1) 상에 배치될 수 있다.
제1 절연막(INS1) 상에 박막 트랜지스터(TFT) 및 데이터 라인들(DLj)을 커버하는 제2 절연막(INS2)이 배치된다. 제2 절연막(INS2)은 패시베이션(passivation)막으로 정의될 수 있다. 제2 절연막(INS2)은 유기물질을 포함하는 유기 절연막일 수 있다. 또한, 제2 절연막(INS2)은 제2 전극(SE)의 소정의 영역을 노출시키는 컨택홀(CH)을 포함한다.
제2 절연막(INS2) 상에 표시영역(DA)에 중첩한 화소전극(PE)이 배치된다. 화소전극(PE)으로부터 분기된 연결전극(미도시)은 컨택홀(CH)을 통해 박막 트랜지스터(TFT)의 제2 전극(SE)에 전기적으로 연결된다.
제2 표시기판(ST2)은 제2 베이스기판(BS2), 컬러필터(CF), 공통전극(CE), 및 차광층(BM)을 포함할 수 있다. 일 예로, 컬러필터(CF) 및 공통전극(CE)이 제2 표시기판(ST2)에 배치되는 것으로 설명되나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 컬러필터(CF) 및 공통전극(CE)은 실시 예에 따라 제1 표시기판(ST1)에 포함될 수도 있다.
액정층(LCL)에 포함된 액정분자들은 공통전극(CE) 및 화소전극(PE) 간의 전계 차이에 따라 제어될 수 있다. 즉, 공통전극(CE) 및 화소전극(PE) 간의 전계 차이에 따라, 표시영역(DA)을 통해 영상(IM)이 외부로 표시된다.
제2 베이스기판(BS2)은 투명 또는 불투명한 절연 기판일 수 있다. 예시적으로, 제2 베이스기판(BS2)은 실리콘 기판, 유리 기판, 및 플라스틱 기판일 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 제2 베이스기판(BS2)의 상면(DP-US)은 윈도우(WM)와 마주하는 제2 표시기판(ST2)의 최상면으로 설명될 수 있다.
차광층(BM)은 표시영역(DA)을 노출하며 제2 베이스기판(BS2) 상에 배치될 수 있다. 즉, 차광층(BM)은 비표시 영역(NDA)에 중첩할 수 있다. 이러한 차광층(BM)은 비표시 영역(NDA)을 통해 광이 외부로 출사되는 것을 방지한다.
밀봉부재(SB)는 비표시 영역(NDA)에 중첩하며, 제1 표시기판(ST1) 및 제2 표시기판(ST2) 사이를 밀봉할 수 있다.
한편, 도시되지 않았지만, 일 예로, 제1 표시기판(ST1)의 하부 및 제2 표시기판(ST2)의 상부 각각에 편광층이 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 표시기판(ST1)의 하부에 배치된 편광층은 일 방향의 편광축에 나란한 방향으로 진동하는 광을 투과시킬 수 있다. 제2 표시기판(ST2)의 상부에 배치된 편광층은 상기 일 방향과 직교하는 다른 방향의 편광축에 나란한 방향으로 진동하는 광을 투과시킨다. 다른 예로, 제2 표시기판(ST2)의 상부에 배치된 편광층은 액정층(LCL) 및 제2 베이스기판(BS2) 사이에 배치될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 백라이트 유닛(BLU)은 표시패널(DP)의 하부에 배치되어, 표시패널(DP)에 광을 제공한다. 백라이트 유닛(BLU)은 광 제어부재(LCU) 및 광원(LU)을 포함한다.
광원(LU)은 광 제어부재(LCU) 및 수납 부재(BC) 사이에 배치된다. 광원(LU)은 수납 부재(BC)와 마주하는 반사층(RS) 및 반사층(RS) 상에 배치되며 광 제어부재(LCU)와 마주하는 발광층(LS)을 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 발광층(LS)은 청색광을 출사할 수 있다. 이하, 본 명세서에서 청색광은 제1 색 광으로 설명된다.
발광층(LS)은 제1 색 광을 생성하는 복수 개의 발광 소자들을 포함할 수 있다. 반사층(RS)은 발광층(LS)으로부터 전달된 제1 색 광을 표시패널(DP)로 반사할 수 있다. 반사층(RS)은 광을 반사하는 물질을 포함하며, 발광층(LS)에 전체적으로 중첩할 수 있다. 예시적으로, 반사층(RS)은 알루미늄 또는 은을 포함할 수 있다. 일 예로, 반사층(RS)은 반사 시트로 제공될 수 있다.
광 제어부재(LCU)는 표시패널(DP) 및 광원(LU) 사이에 배치된다. 광 제어부재(LCU)는 광원(LU)으로부터 전달된 제1 색 광의 특성을 제어할 수 있다. 예컨대, 광 제어부재(LCU)는 광원(LU)으로부터 전달된 제1 광을 다른 색의 광으로 변환하거나, 일정 파장 범위의 광을 반사시킬 수 있다.
수납 부재(BC)는 표시장치(DD)의 최하단에 배치되어 백라이트 유닛(BLU)을 수납한다. 수납 부재(BC)는 바닥부(US) 및 바닥부(US)에 연결된 복수의 측벽부들(Sz)을 포함한다. 수납 부재(BC)의 바닥부(US) 상에 광원(LU), 광 제어부재(LCU), 및 표시패널(DP)이 순차적으로 적층될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 도 4에 도시된 제1 광 제어층의 단면도이다. 도 5b는 제1 색 광의 파장을 보여주는 그래프이다. 도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 도 4에 도시된 산란층의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 광원(LU)의 발광층(LS)은 회로기판(LSU) 및 회로기판(LSU) 상에 배치된 복수의 발광 소자들(LSS)을 포함한다. 발광 소자들(LSS)은 회로기판(LSU) 상에 서로 이격되어 배열될 수 있다. 도 2를 통해 설명된 바와 같이, 발광 소자들(LSS) 각각은 제1 색 광으로 청색광을 출사할 수 있다.
발광 소자들(LSS)은 복수 개의 LED들(Light Emitting Diode)이 점광원으로서 제공된 형태일 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 발광 소자들(LSS)의 종류는 이에 한정되지 않는다. 발광 소자들(LSS)은 복수 개가 아닌 하나의 LED가 점광원으로서 제공되거나, 복수 개의 엘이디 그룹들로 제공될 수 있다.
회로기판(LSU)은 반사층(RS) 상에 배치되며, 발광 소자들(LSS)을 실장할 수 있다. 본 발명에 따르면, 회로기판(LSU)은 광 제어부재(LCU) 및 표시패널(DP) 각각에 중첩할 수 있다. 예컨대, 회로기판(LSU)에 실장된 발광 소자들(LSS)은 광 제어부재(LCU) 및 표시패널(DP) 각각에 중첩하여 제1 색 광을 광 제어부재(LCU)로 출사할 수 있다.
회로기판(LSU)은 발광 소자들(LSS)에 연결된 광원 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 광원 제어부(미도시)는 표시패널(DP)에 표시될 영상을 분석하여 로컬 디밍 신호를 출력하고, 상기 로컬 디밍 신호에 응답하여 발광 소자들(LSS)이 생성하는 광의 휘도를 제어할 수 있다.
광 제어부재(LCU)는 기판(Gy), 제1 광 제어층(Qy), 제2 광 제어층(Ry), 및 산란층(Sy)을 포함한다. 광 제어부재(LCU)는 표시패널(DP)과 마주하는 상면(LCU-US) 및 광원(LU)과 마주하는 하면(LCU-DS)을 포함한다.
기판(Gy)은 표시패널(DP)과 마주할 수 있다. 예시적으로, 기판(Gy)은 실리콘 기판, 유리 기판, 및 플라스틱 기판 등 다양한 재료를 통해 제공될 수 있다. 본 명세서에서, 기판(Gy)의 상면은 표시패널(DP)과 마주하는 광 제어부재(LCU)의 상면(LCU-US)으로 설명될 수 있다.
제1 광 제어층(Qy)은 기판(Gy)의 하면 및 제2 광 제어층(Ry) 사이에 배치된다. 특히, 제1 광 제어층(Qy)은 기판(Gy)의 하면에 직접 배치될 수 있다. 본 명세서에서, 본 명세서에서 "A 구성이 B 구성 상에 직접 배치된다"는 것은 A 구성과 B 구성 사이에 접착층이 배치되지 않으며, A 구성이 B 구성 상에 직접 형성된 것을 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 광 제어층(Qy)은 광원(LU)으로부터 출사된 제1 색 광을 다른 색의 광으로 출사할 수 있다. 제1 광 제어층(Qy)은 청색인 제1 색 광을 흡수하여 백색 광으로 출사할 수 있다. 그 결과, 표시패널(DP)은 제1 광 제어층(Qy)으로부터 출사된 백색 광을 전달받을 수 있다.
자세하게, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 광 제어층(Qy)은 입사되는 광의 파장 대역을 변환시킨다. 제1 광 제어층(Qy)은 베이스 수지(BR) 및 베이스 수지(BR)에 분산된 복수 개의 제1 발광체들(QD1) 및 제2 발광체들(QD2)을 포함할 수 있다.
베이스 수지(BR)는 고분자 수지 조성물로부터 형성된 것일 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 베이스 수지(BR)를 형성하는 고분자 수지 조성물은 유기물인 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등을 포함할 수 있다. 또한, 고분자 수지 조성물은 투명할 수 있다.
제1 발광체들(QD1) 및 제2 발광체들(QD2) 각각은 입사되는 광의 적어도 일부를 흡수하여, 특정 색상을 지닌 광을 방출하거나, 그대로 투과시킨다. 이하, 본 명세서에서, 제1 발광체들(QD1) 및 제2 발광체들(QD2)은 발광체들(QD1, QD2)로 설명될 수 있다. 제1 발광체들(QD1)은 광원(LU)으로부터 전달된 제1 색 광을 제1 색과 다른 제2 색 광으로 출사할 수 있다. 제2 발광체들(QD2)은 제1 색 광을 제2 색과 다른 제3 색 광으로 출사할 수 있다. 예시적으로, 제2 색 광은 적색 광일 수 있으며, 제3 색 광은 녹색 광일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 광 제어층(Qy)에 포함된 발광체들(QD1, QD2)은 형광체 또는 양자점(Quantum Dot) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 예로, 발광체들(QD1, QD2)로 사용되는 형광체는 무기 형광체일 수 있다. 특히, 발광체들(QD1, QD2)로 사용되는 형광체는 녹색 형광체 또는 레드 형광체일 수 있다. 한편, 일 실시예의 제1 광 제어층(Qy)에 사용된 형광체의 종류는 개시된 재료에 한정 되지 않으며, 상술한 형광체 이외의 공지의 형광체 재료가 이용될 수 있다.
다른 예로, 제1 광 제어층(Qy)에 포함되는 발광체들(QD1, QD2)은 양자점일 수 있다. 양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS , ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 양자점은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다. 제1 발광체들(QD1) 및 제2 발광체들(QD2)이 양자점인 경우 제1 발광체들(QD1)의 입자 크기 및 제2 발광체들(QD2)의 입자 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광체들(QD1)의 입자 크기는 제2 발광체들(QD2)의 입자 크기 보다 클 수 있다. 이때, 제1 발광체들(QD1)은 제2 발광체들(QD2)보다 장파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제2 광 제어층(Ry)이 제1 광 제어층(Qy)의 하면 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 광 제어층(Ry)이 제1 광 제어층(Qy)의 하면 상에 직접 배치될 수 있다. 본 발명에 따른 제2 광 제어층(Ry)은 제1 색 광을 투과시키고, 제1 색과 다른 파장 범위를 갖는 광을 반사시킬 수 있다.
자세하게, 도 5b를 참조하면, 가로축은 파장(nm)을 보여주며, 세로축은 투과율(TO)을 보여준다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 색 광(B-W)은 약 400nm 이상 500nm 이하의 파장 범위를 갖는 광을 출사할 수 있다. 본 발명에 따르면, 제2 광 제어층(Ry)은 옐로우의 파장 범위를 갖는 광을 반사시키고, 청색 광인 제1 색 광(B-W)의 파장 범위를 갖는 광을 투과시킬 수 있다.
일 예로, 제1 광 제어층(Qy)으로부터 출사된 백색 광이 표시패널(DP)에 전부 전달되는 것이 아닌, 일부가 제2 광 제어층(Ry)으로 전달될 수 있다. 이 경우, 제2 광 제어층(Ry)은 제1 색 광의 파장 범위를 갖는 광을 투과시키고, 제1 색 광과 다른 파장 범위를 갖는 광을 표시패널(DP)로 반사시킬 수 있다. 따라서, 표시패널(DP)에 제공되는 광의 효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제2 광 제어층(Ry)은 제1 광 제어층(Qy)의 베이스 수지(BR) 상에 직접 배치되어, 베이스 수지(BR)를 보호할 수 있다. 특히, 제2 광 제어층(Ry)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 광 제어층(Ry)은 산화 규소(silicon oxide), 플루오르화 마그네슘(magnesium fluoride), 산화 아연(Znic oxide), 산화 티타늄(titanium oxide), 산화 지르코늄(zirconium oxide), 산화 나이오븀(niobiumoxide), 산화 탄탈륨(tantalum oxide), 산화 주석(tin oxide), 산화 니켈(nickel oxide), 질화 규소(silicon nitride), 질화 인듐(indium nitride) 및 질화갈륨(gallium nitride)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 무기물을 더 포함할 수 있다.
산란층(Sy)은 광원(LU)과 마주하며 제2 광 제어층(Ry) 상에 배치될 수 있다. 특히, 산란층(Sy)은 제2 광 제어층(Ry) 상에 직접 배치되어, 제1 광 제어층(Qy) 및 제2 광 제어층(Ry)을 보호할 수 있다. 본 명세서에서, 산란층(Sy)의 하면은 광원(LU)과 마주하는 광 제어부재(LCU)의 하면(LCU-DS)으로 설명될 수 있다.
산란층(Sy)은 광원(LU)으로부터 출사된 제1 색 광을 산란시켜 제1 광 제어층(Qy)에 전달할 수 있다. 앞서 도 5b를 통해 상술된 바에 따라, 산란층(Sy)으로부터 출사된 제1 색 광은 제2 광 제어층(Ry)을 투과하여 제1 광 제어층(Qy)에 전달될 수 있다.
자세하게, 도 5c를 참조하면, 산란층(Sy)은 베이스 수지(BR) 및 산란 입자들(ONP)을 포함한다. 산란층(Sy)에 포함된 베이스 수지(BR)는 제1 광 제어층(Qy)에 포함된 베이스 수지(BR)와 실질적으로 동일 할 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지(BR)는 고분자 수지 조성물로부터 형성된 것일 수 있다. 본 발명에 따른 베이스 수지(BR)를 형성하는 고분자 수지 조성물은 유기물인 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등을 포함할 수 있다. 또한, 고분자 수지 조성물은 투명할 수 있다.
산란 입자들(ONP)은 무기 입자일 수 있다. 예를 들어, 산란 입자들(ONP)은 TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, 및 중공 실리카 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 산란 입자들(ONP)은 TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, 및 중공 실리카 중 어느 하나를 포함하는 것이거나, TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, 및 중공 실리카 중 선택되는 2종 이상의 물질이 혼합된 것일 수 있다.
상술된 바에 따르면, 광 제어부재(LCU)는 표시패널(DP)과 마주하는 기판(Gy) 상에 제1 광 제어층(Qy), 제2 광 제어층(Ry), 및 산란층(Sy)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
한편, 광 제어부재의 기판이 광원과 마주한 구조일 경우, 기판 상에 산란층, 제2 광 제어층, 및 제1 광 제어층이 적층된 구조일 수 있다. 이 경우, 제1 광 제어층을 보호하기 위한 무기층 및 유기층이 추가로 적층되어야 한다.
그러나, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제2 광 제어층(Ry)이 무기물로 제공되고, 산란층(Sy)이 유기물로 제공되어 제1 광 제어층(Qy)을 보호할 수 있다. 예컨대, 유기물로 제공된 산란층(Sy)은 광원(LU)과 직접 접촉될 수 있으며, 광원(LU)과의 마찰로 인해 제2 광 제어층(Ry)이 파손되는 것을 보호할 수 있다. 따라서, 부가적인 무기층 및 유기층의 구성이 생략된 바, 본 발명에 따른 광 제어부재(LCU)의 전반적인 두께가 얇아질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광 제어부재(LCU)는 광원(LU)으로부터 제3 방향(DR3)에서 일정 간격(SD) 이격될 수 있다. 도시되지 않았지만, 이 경우 광 제어부재(LCU) 및 광원(LU)을 이격시키는 적어도 하나의 지지물이 광 제어부재(LCU) 및 광원(LU) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 유기물로 제공된 산란층(Sy)은 상기 지지물과의 마찰로 인해 제2 광 제어층(Ry)이 파손되는 것을 보호할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 표시장치(DD)는 표시패널(DP) 및 광 제어부재(LCU) 사이에 광학 필름(LF)을 더 포함할 수 있다. 광학 필름(LF)의 상면은 표시패널(DP)과 마주보며, 광학 필름(LF)의 하면은 광 제어부재(LCU)와 마주할 수 있다.
광학 필름(LF)은 광 제어부재(LCU)로부터 전달된 광을 확산시키는 확산시트 및 광을 집광하는 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 광학 필름(LF)는 복수 개의 시트들을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 제어부재의 단면도이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 제어부재의 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 광 제어부재들은 도 4에 도시된 광 제어부재와 비교하여 기판(Gy) 상에 배치된 광학 패턴들을 더 포함할 뿐, 나머지 구성들의 구조는 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 도 7 및 도 8을 통해선 추가된 광학 패턴들에 대해 설명하고, 나머지 구성들에 대한 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 광 제어부재(LCU-1)는 기판(Gy)의 상면에 배치된 제1 광학 패턴들(LP1)을 더 포함한다. 제1 광학 패턴들(LP1)은 렌즈 형상을 가지며 기판(Gy)의 상면 상에 형성될 수 있다. 도 7에 도시된 바에 따르면, 광 제어부재(LCU-1)의 단면상에서, 제1 광학 패턴들(LP1)은 반원 형상을 가지며, 표시패널(DP)과 마주할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 광학 패턴들(LP1)의 굴절률은 기판(Gy)의 굴절률과 실질적으로 동일하게 제공될 수 있다. 기판(Gy) 및 제1 광학 패턴들(LP1)의 굴절률이 서로 동일하게 제공됨에 따라, 제1 광 제어층(Qy)으로부터 출사된 광이 기판(Gy) 및 제1 광학 패턴들(LP1) 간의 계면에서 전반사되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 제1 광 제어층(Qy)으로부터 출사된 광은 기판(Gy)을 투과하여 제1 광학 패턴들(LP1)의 외주면을 통해 외부로 출사될 수 있다.
도 8을 참조하면, 광 제어부재(LCU-2)는 기판(Gy)의 상면에 배치된 제2 광학 패턴들(LP2)을 더 포함한다. 제2 광학 패턴들(LP2)은 프리즘 형상을 가지며 기판(Gy)의 상면 상에 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 바에 따르면, 광 제어부재(LCU-2)의 단면상에서, 제2 광학 패턴들(LP2)은 삼각 형상을 가지며, 표시패널(DP)과 마주할 수 있다.
또한, 제1 광학 패턴들(LP1)과 마찬가지로, 제2 광학 패턴들(LP2)의 굴절률은 기판(Gy)의 굴절률과 실질적으로 동일하게 제공될 수 있다. 기판(Gy) 및 제2 광학 패턴들(LP2)의 굴절률이 서로 동일하게 제공됨에 따라, 제1 광 제어층(Qy)으로부터 출사된 광이 기판(Gy) 및 제2 광학 패턴들(LP2) 간의 계면에서 전반사되는 것이 방지될 수 있다.
도 9a 내지 도 9d는 광 제어부재의 제조 방법을 보여주는 단면도들이다.
도 9a 내지 도 9d는 도 4에 도시된 광 제어부재(LCU)를 제조 하는 방법에 대해 설명하나, 이에 한정되지 않으며 도 7 및 도 8에 도시된 광 제어부재들(LCU-1, LCU-2) 역시 아래에 기재될 제조 방법을 통해 제공될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 기판(Gy) 상에 제1 광 제어층(Qy)이 형성될 수 있다. 앞서 상술된 바와 같이, 기판(Gy)의 상면은 표시패널(DP)과 마주할 수 있으며, 기판(Gy)의 하면에 제1 광 제어층(Qy)이 형성될 수 있다. 유기물로 제공된 제1 광 제어층(Qy)의 하면은 평탄하게 제공될 수 있다. 또한, 기판(Gy)의 두께 방향인, 즉 제3 방향(DR3)에서 제1 광 제어층(Qy)의 두께는 제1 길이(D1)로 제공될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 평탄하게 제공된 제1 광 제어층(Qy)의 하면 상에 제2 광 제어층(Ry)이 형성될 수 있다. 제2 광 제어층(Ry)은 무기물로 제공될 수 있으며, 제3 방향(DR3)에서 제2 광 제어층(Ry)의 두께는 제2 길이(D2)로 제공될 수 있다. 본 발명에 따르면, 제1 길이(D1)는 제2 길이(D2) 보다 클 수 있다. 즉, 유기물로 제공된 제1 광 제어층(Qy)의 두께는 무기물로 제공된 제2 광 제어층(Ry)의 두께보다 클 수 있다.
도 9c를 참조하면, 제2 광 제어층(Ry)의 하면 상에 산란층(Sy)이 형성될 수 있다. 산란층(Sy)은 유기물로 제공되며, 제3 방향(DR3)에서 산란층(Sy)의 두께는 제3 길이(D3)로 제공될 수 있다. 본 발명에 따르면, 제3 길이(D3)는 제2 길이(D2) 보다 클 수 있다. 즉, 유기물로 제공된 산란층(Sy)의 두께는 무기물로 제공된 제2 광 제어층(Ry)의 두께보다 클 수 있다. 또한, 산란층(Sy)의 하면 역시 평탄하게 제공될 수 있다.
도 9d를 참조하면, 광 제어부재(LCU)의 기판(Gy)이 표시패널(DP)과 마주하게 정렬될 수 있다. 이후, 기판(Gy)의 상면이 표시패널(DP)의 하면(DP-DS) 상에 배치될 수 있다. 일 예로, 기판(Gy)의 상면이 표시패널(DP)의 하면(DP-DS) 상에 직접 배치될 수 있다. 다른 예로, 기판(Gy)의 상면은 표시패널(DP)의 하면(DP-DS)으로부터 일정 간격 이격될 수 있다. 이 경우, 광 제어부재(LCU) 및 표시패널(DP) 사이에 도 6에 도시된 광학 필름(LF)이 배치될 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.
DP: 표시패널
ST1: 제1 표시기판
BS1: 제1 베이스기판
ST2: 제2 표시기판
BS2: 제2 베이스기판
LCU: 광 제어부재
Gy: 기판
Qy: 제1 광 제어층
Ry: 제2 광 제어층
Sy: 산란층
LU: 광원
LS: 발광층
LSS: 발광 소자들
LSU: 회로기판
RS: 반사층
LP1: 제1 광학 패턴
LP2: 제2 광학 패턴

Claims (20)

  1. 표시패널;
    제1 색 광을 출사하는 광원; 및
    상기 표시패널 및 상기 광원 사이에 배치된 광 제어부재를 포함하고,
    상기 광 제어부재는,
    상기 표시패널과 마주하는 기판;
    상기 기판의 하면 상에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 상기 제1 색 광을 다른 색의 광으로 상기 표시패널에 출사하는 제1 광 제어층;
    상기 제1 광 제어층의 하면 상에 배치되고, 상기 제1 색 광과 다른 파장 범위의 광을 반사하는 제2 광 제어층; 및
    상기 제2 광 제어층의 하면 상에 배치되며 상기 광원과 마주하는 산란층을 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 광 제어층은 상기 기판 상에 직접 배치되고, 상기 제2 광 제어층은 상기 제1 광 제어층 상에 직접 배치되는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 광 제어층은,
    베이스 수지;
    상기 베이스 수지에 분산되고, 상기 제1 색 광을 제2 색 광으로 출사하는 제1 발광체; 및
    상기 베이스 수지에 분산되고, 상기 제1 색 광을 제3 색 광으로 출사하는 제2 발광체를 포함하는 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 색 광은 청색이며, 상기 제2 색 광은 적색이며, 상기 제3 색 광은 녹색인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 광 제어층은 상기 제1 색 광을 투과하고,
    상기 다른 파장 범위는 옐로우의 파장 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 광 제어층은 유기물을 포함하고, 상기 제2 광 제어층은 무기물을 포함하는 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 산란층은,
    유기물을 포함하는 베이스 수지; 및
    상기 베이스 수지에 분산된 복수 개의 산란 입자들을 포함하는 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널의 두께 방향에서, 상기 표시패널은 상기 광원에 중첩하는 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 산란층과 마주하는 회로기판; 및
    상기 회로기판 상에 배치된 복수 개의 발광 소자들을 포함하는 표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널과 마주하며 상기 기판 상에 직접 배치된 복수 개의 광학 패턴들을 포함하는 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판의 굴절률과 상기 광학 패턴들의 굴절률은 동일한 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 패턴들은 렌즈 형상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 패턴들은 프리즘 형상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 두께 방향에서, 상기 제1 광 제어층의 두께는 상기 제2 광 제어층의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 두께 방향에서, 상기 산란층의 두께는 상기 제2 광 제어층의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    상기 광 제어부재와 마주하는 제1 베이스기판;
    상기 제1 베이스기판과 마주하는 제2 베이스기판; 및
    상기 제1 베이스기판 및 상기 제2 베이스기판 사이에 배치된 액정층을 포함하고,
    상기 제1 베이스기판 및 상기 기판 사이에 배치된 광학 필름을 더 포함하는 표시장치.
  17. 제1 광 제어층을 기판의 하면 상에 형성하는 단계;
    제2 광 제어층을 상기 제1 광 제어층의 하면 상에 형성하는 단계;
    상기 제2 광 제어층의 하면 상에 산란층을 형성하는 단계;
    상기 기판의 상면이 표시패널과 마주보게 정렬시키는 단계; 및
    상기 기판의 상기 상면을 상기 표시패널의 하면 상에 배치시키는 단계를 포함하고,
    상기 제1 광 제어층은 광원으로부터 출사된 제1 색 광을 다른 색의 광으로 상기 표시패널에 출사하고, 상기 제2 광 제어층은 상기 제1 색 광과 다른 파장 범위의 광을 반사하는 표시장치의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 광 제어층 및 상기 산란층 각각은 유기물을 포함하며, 상기 제2 광 제어층은 무기물을 포함하고,
    상기 제1 광 제어층의 두께 및 상기 산란층의 두께 각각은 상기 제2 광 제어층의 두께 보다 큰 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 산란층의 하면 상에 광원을 배치시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 광원은,
    상기 산란층과 마주하는 회로기판; 및
    상기 회로기판 상에 배치되어 상기 산란층의 상기 제1 색 광을 출사하는 복수 개의 발광 소자들을 포함하는 표시장치의 제조 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 광 제어층은 베이스 수지 및 상기 베이스 수지에 분산되며 상기 제1 색 광을 제2 색 광으로 출사하는 제1 발광체 및 상기 제1 색 광을 상기 제2 색과 다른 제3 색 광으로 출사하는 제2 발광체를 통해 형성되는 표시장치의 제조 방법.
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