KR20150015633A

KR20150015633A - 표시장치

Info

Publication number: KR20150015633A
Application number: KR1020130090999A
Authority: KR
Inventors: 하주화; 황성용; 김도훈; 박영민; 강용규; 윤병서; 손주연
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-02-11
Also published as: US9696588B2; KR102088148B1; US20150036320A1; US20160223868A1; US9347651B2

Abstract

표시장치는 표시패널, 표시패널의 하측에 배치된 광학시트, 상기 광학시트 하측에 배치된 발광소자들을 포함한다. 상기 광학부재는 확산층, 및 반사층을 포함한다. 상기 반사층은 상기 발광소자들로부터 수신된 광을 반사시키는 반사물질들을 포함한다. 상기 반사층은 상기 발광소자들에 중첩하는 부분들에서 그렇지 않은 부분들보다 동일한 면적에서 더 많은 양의 상기 반사물질들을 포함한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 표시품질이 향상된 표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치와 같은 비 발광형 표시장치는 영상을 생성하는 표시패널이 자체적으로 발광하지 않는다. 상기 비 발광형 표시장치는 백라이트 유닛으로부터 제공된 광을 이용해 영상을 생성한다. 상기 백라이트 유닛은 광을 출사하는 복수 개의 발광유닛들을 포함한다. 상기 복수 개의 발광유닛들 각각은 복수 개의 발광소자들을 포함한다.

상기 비 발광형 표시장치는 상기 발광유닛들로부터 제공된 광의 특성을 향상시키기 위해 광학부재를 구비한다. 상기 광학부재는 상기 표시패널의 하측에 배치된다.

본원 발명은 표시패널에 균일한 광을 제공할 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 광학부재, 표시패널, 및 복수 개의 발광소자들을 포함한다. 상기 표시패널은 상기 광학부재의 상측에 배치되고, 상기 복수 개의 발광소자들은 상기 광학부재의 하측에 배치된다.

상기 광학부재는 확산층, 및 상기 확산층의 하측에 배치된 반사층을 포함한다. 상기 반사층은 제1 베이스 물질 및 상기 제1 베이스 물질에 혼합되고 상기 복수 개의 발광소자들로부터 수신된 광을 반사시키는 반사물질들을 포함한다.

상기 반사층은 상기 복수 개의 발광소자들에 중첩하는 복수 개의 제1 부분들과 상기 복수 개의 제1 부분들에 인접하는 제2 부분을 포함한다. 상기 복수 개의 제1 부분들 각각은 상기 제2 부분보다 동일한 면적에서 더 많은 양의 상기 반사물질들을 포함한다.

상기 반사층의 상기 제1 부분들 각각은 상기 반사층의 상기 제2 부분보다 더 큰 두께를 가질 수 있다.

상기 제1 부분들 각각은 볼록패턴들을 포함할 수 있다. 상기 제2 부분은 오목패턴들을 포함할 수 있다.

상기 반사층은 이산화 티타늄 또는 황산 바륨 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 확산층은 이산화 실리콘을 포함할 수 있다.

상기 반사층은 상기 반사물질들보다 장파장 범위의 흡수율의 높고 단파장 범위의 흡수율이 낮은 색보상물질들을 더 포함할 수 있다.

상기 광학부재는 상기 반사물질들보다 장파장 범위의 흡수율의 높고 단파장 범위의 흡수율이 낮은 색보상물질들 포함하는 색보상층을 더 포함할 수 있다.

상기 색보상물질들은 알루미늄을 포함할 수 있다.

상기 광학부재는 확산층과 상기 확산층의 하측에 배치된 복수 개의 반사패턴들을 포함한다. 상기 복수 개의 반사패턴들은 상기 확산층의 하면에 배치될 수 있다.

상기 확산층은 상기 복수 개의 발광소자들에 중첩하는 복수 개의 제1 부분들과 상기 복수 개의 제1 부분들에 인접하는 제2 부분을 포함한다.

상기 복수 개의 반사패턴들은 상기 복수 개의 제1 부분들에 배치된다. 상기 복수 개의 반사패턴들은 제1 베이스 물질 및 상기 제1 베이스 물질에 혼합되고 상기 복수 개의 발광소자들로부터 수신된 광을 반사시키는 반사물질들 포함한다.

상술한 바에 따르면, 상기 발광소자들에 중첩하는 상기 반사층의 상기 제1 부분들은 상기 반사층의 상기 제2 부분보다 상기 발광유닛으로부터 더 많은 양의 광을 수신한다. 상기 반사층의 상기 제1 부분들은 상기 반사층의 상기 제2 부분보다 동일한 면적에서 더 많은 양의 상기 반사물질들을 포함한다.

더 많은 반사물질을 포함하는 상기 반사층의 상기 제1 부분들은 상기 제2 부분보다 많은 양의 광을 반사시킨다. 상기 제1 부분들에서 반사된 광은 상기 제2 부분으로 재 입사된다. 그에 따라 상기 반사층의 상기 제1 부분들을 통과하는 광량은 상기 반사층의 상기 제2 부분을 통과하는 광량에 유사해진다. 따라서, 상기 광학부재는 영역에 무관하게 균일한 광량을 상기 표시패널에 제공할 수 있다.

상기 반사물질들은 파장에 따라 다른 광흡수율을 갖는다. 상기 반사물질들은 장파장 범위보다 단파장 범위에서 높은 광흡수율을 갖는다. 상기 반사층은 상기 반사물질들보다 장파장 범위의 광흡수율의 높고, 단파장 범위의 광흡수율이 낮은 색보상물질들을 더 포함할 수 있다. 상기 반사층은 특정한 파장으로 시프트되지 않는 광을 상기 표시패널에 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 일부분을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분을 확대한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분을 확대한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다.
도 8은 광학부재를 구성하는 물질에 따른 광 흡수율을 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 광 흡수율을 도시한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분을 확대한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해사시도이다. 이하, 도 1 을 참조하여 본 발명에 따른 표시장치를 설명한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(100), 발광유닛(200), 광학부재(300), 및 보호부재(400L, 400U)를 포함한다. 상기 발광유닛(200)은 복수 개 제공될 수 있다. 도 1에는 3개의 발광유닛들(200)을 포함하는 표시장치가 예시적으로 도시되었다.

상기 표시패널(100)은 발광유닛(200)으로부터 광을 수신하여 영상을 표시한다. 상기 표시패널(100)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 액정표시패널(liquid crystal display panel), 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel), 및 일렉트로웨팅 표시패널(electrowetting display panel)등과 같은 투과형 또는 반투과형 표시패널을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 상기 표시패널(100)은 상기 액정표시패널로 설명된다. 상기 액정표시패널은 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110)에 대향하는 제2 기판(120) 및 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(120) 사이에 형성된 액정층(미도시)을 포함한다. 상기 액정표시패널은 표시영역과 상기 표시영역을 에워싸는 테두리영역으로 구분될 수 있다. 상기 표시영역은 평면상에서 영상이 표시되는 영역이고, 상기 테두리영역은 평면상에서 상기 표시영역에 인접한 영역으로 상기 영상이 표시되지 않는 영역이다. 상기 액정표시패널은 상기 표시영역에 배치된 복수 개의 화소들을 포함한다.

상기 발광유닛들(200)은 상기 표시패널(100)의 하측에 배치되어 상기 표시패널(100)에 광을 제공한다. 상기 발광유닛들(200) 각각은 점광원을 이루는 복수 개의 발광소자들(200-L) 및 상기 발광소자들(200-L)에 전기적 신호를 제공하는 회로기판(200-P)을 포함한다. 상기 회로기판(200-P)은 전기적 신호를 전달하는 배선들을 구비한다.

상기 복수 개의 발광소자들(200-L) 각각은 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 상기 발광유닛들(200)은 서로 다른 개수의 발광소자들(200-L)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같이, 2개의 발광유닛들은 4개의 발광소자들(200-L)을 포함하고, 상기 2개의 발광유닛들 사이에 배치된 나머지 발광유닛은 3개의 발광소자들(200-L)을 포함할 수 있다.

복수 개의 발광소자들(200-L)은 제1 방향(DR1)으로 나열된다. 상기 발광유닛들(200)은 상기 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 나열된다. 상기 회로기판(200-P)은 상기 제1 방향(DR1)으로 연장된 형상이다.

별도로 도시되지는 않았으나, 상기 표시장치는 상기 발광유닛들(200)에 연결된 메인 회로기판을 더 포함할 수 있다. 상기 메인 회로기판에는 디밍회로들이 배치될 수 있다. 상기 복수 개의 발광소자들(200-L)은 동시에 온-오프되거나, 독립적으로 온-오프될 수 있다.

상기 광학부재(300)는 상기 표시패널(100)의 하측에 배치되고, 상기 발광유닛들(200)의 상측에 배치된다. 상기 광학부재(300)는 상기 발광유닛(200)으로부터 광을 수신한다. 상기 광학부재(300)는 상기 수신된 광의 특성을 향상시켜 상기 표시패널(100)에 제공한다. 예컨대, 상기 광학부재(300)는 상기 수신된 광을 확산시킬 수 있다. 상기 광학부재(300)에 대한 구체적인 설명은 후술한다.

그밖에 상기 표시패널(100)은 상기 광학부재(300)와 상기 표시패널(100) 사이에 배치된 프리즘시트(미도시) 또는 보호시트(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 프리즘시트는 상기 광학부재(300)로부터 제공된 광을 상측의 표시패널(100)의 평면에 수직한 방향으로 집광시킨다. 상기 보호시트는 상기 프리즘시트의 손상을 방지하기 위해 상기 프리즘시트의 상측에 배치된다.

상기 보호부재(400L, 400U)는 상기 발광유닛(200)의 하측에 배치된 제1 보호부재(400L)와 상기 표시패널(100)의 상측에 배치된 제2 보호부재(400U)를 포함한다. 상기 제1 보호부재(400L)와 상기 제2 보호부재(400U)는 서로 결합되어 상기 표시패널(100), 상기 발광유닛(200), 및 상기 광학부재(300)를 수용한다. 상기 제1 보호부재(400L)와 제2 보호부재(400U)는 금속 또는 플라스틱으로 구성될 수 있다.

상기 제1 보호부재(400L)는 상기 발광유닛(200)을 수납한다. 상기 제1 보호부재(400L)는 바닥부(400L-10)과 상기 바닥부(400L-10)의 모서리들로부터 절곡되어 연장된 복수 개의 측벽부들(400L-20)을 포함한다. 상기 바닥부(400L-10)은 직사각형상일 수 있고, 상기 제1 보호부재(400L)는 4개의 측벽부들을 포함할 수 있다.

상기 발광유닛(200)은 상기 바닥부(400L-10)에 실장된다. 또한, 상기 바닥부(400L-10) 상에는 반사시트(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 반사시트는 상기 복수 개의 발광소자들(200-L)을 노출시키고 상기 회로기판(200-P)을 커버할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서 상기 바닥부(400L-10) 상에 반사물질이 코팅될 수도 있다.

상기 제2 보호부재(400U)는 상기 표시패널(100)의 상측에 배치되어 상기 표시패널(100)의 테두리영역을 커버한다. 상기 제2 보호부재(400U)는 상기 영상이 통과하는 개구부(400U-OP)가 구비된다. 상기 개구부(400U-OP)는 상기 표시패널(100)의 상기 표시영역에 대응한다.

상기 제2 보호부재(400U)는 평면 상에서 직사각형의 프레임일 수 있다. 상기 제2 보호부재(400U)는 4개의 부분들로 구분될 수 있다. 상기 4개의 부분들은 일체의 형상을 갖거나, 조립될 수 있다. 상기 4개의 부분들 각각은, 측벽부(400U-10)와 상기 측벽부(400U-10)로부터 절곡된 전면부(400U-20)를 포함한다. 실질적으로 상기 4개의 부분들의 전면부들(400U-20)이 상기 개구부(400U-OP)를 정의한다.

또한, 상기 표시장치는 상기 광학부재 서포터(SPM)를 더 포함할 수 있다. 상기 광학부재 서포터(SPM)는 상기 광학부재(300)의 하측에 배치되어 상기 광학부재(300)를 지지한다. 상기 광학부재 서포터(SPM)는 복수 개 제공될 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 표시장치의 일부분을 도시한 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분을 확대한 평면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다.

도 3은 도 2a에 도시된 복수 개의 제1 영역들 중 하나의 제1 영역을 도시하였고, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면을 도시하였다. 이하, 도 2a 내지 도 4를 참조하여 광학부재에 대해 상세히 설명한다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같이, 상기 광학부재(300)는 복수 개의 제1 영역들(R1, R1-1)과 상기 복수 개의 제1 영역들(R1, R1-1)에 인접하는 제2 영역(R2, R2-1)을 포함한다. 상기 복수 개의 제1 영역들(R1, R1-1)은 상기 제2 영역(R2, R2-1)보다 높은 광 반사율을 갖는다. 상기 제1 영역들(R1, R1-1)로부터 반사된 광은 상기 제1 보호부재(400L) 또는 상기 제1 보호부재(400L)의 바닥부(400L-10) 상에 배치된 반사시트 등에서 재반사된 후 상기 제2 영역(R2, R2-1)으로 입사된다.

도 2a에 도시된 것과 같이, 상기 복수 개의 제1 영역들(R1)은 상기 복수 개의 발광소자들(200-L)에 일대일 대응되게 중첩할 수 있다. 상기 복수 개의 발광소자들(200-L)은 상기 복수 개의 제1 영역들(R1) 각각에 완전히 중첩될 수 있다.

또한, 도 2b에 도시된 것과 같이, 상기 복수 개의 제1 영역들(R1-1)은 상기 발광유닛들(200)에 일대일 대응되게 중첩할 수 있다. 상기 복수 개의 제1 영역들(R1-1) 각각은 상기 발광유닛들(200) 중 대응하는 발광유닛(200)에 포함된 상기 발광소자들(200-L)에 모두 중첩할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 광학부재(300)는 확산층(300-DL)과 반사층(300-RL)을 포함한다. 상기 표시장치의 두께방향(DR3, 이하 제3 방향) 상에서 상기 반사층(300-RL)은 상기 확산층(300-DL)의 하측에 배치한다.

상기 확산층(300-DL)은 제1 베이스 물질(BM1)과 상기 제1 베이스 물질(BM1)에 혼합된 확산물질들(DPT)을 포함한다. 상기 확산물질들(DPT)은 상기 제1 베이스 물질(BM1)에 균일하게 분산될 수 있다. 상기 확산물질들(DPT)은 입자의 형태로 상기 제1 베이스 물질(BM1)에 분산될 수 있다.

상기 확산물질들(DPT)에 입사된 광은 산란된다. 상기 확산물질들(DPT)의 광 산란 효과에 따라, 상기 확산층(300-DL)에 제공된 광보다 많은 광량이 상기 표시패널(100)에 제공된다.

상기 제1 베이스 물질(BM1)은 투명한 플라스틱 수지를 포함한다. 예컨대, 상기 제1 베이스 물질(BM1)은 폴리카보네이트 수지를 포함할 수 있다. 상기 확산물질들(DPT)은 이산화 실리콘(SiO2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 베이스 물질(BM1)과 상기 확산물질들(DPT)의 혼합물을 압출하여 상기 확산층(300-DL)을 형성할 수 있다.

상기 반사층(300-RL)은 제2 베이스 물질(BM2)과 상기 제2 베이스 물질(BM2)에 혼합된 반사물질들(RPT)을 포함한다. 상기 반사물질들(RPT)은 상기 제2 베이스 물질(BM2)에 균일하게 분산될 수 있다. 상기 반사물질들(RPT)은 입자의 형태로 상기 제2 베이스 물질(BM2)에 분산될 수 있다.

상기 반사층(300-RL)은 상기 발광소자들(200-L)로부터 제공된 광 중 일부를 반사시키고, 일부는 흡수하고, 일부는 투과시킨다. 특히, 상기 반사물질들(RPT)은 상기 반사층(300-RL)으로 입사된 광을 반사시킨다.

상기 제2 베이스 물질(BM2)은 투명한 플라스틱 수지를 포함한다. 예컨대, 상기 제2 베이스 물질(BM2)은 폴리카보네이트 수지를 포함할 수 있다. 상기 반사물질들(RPT)은 이산화 티타늄(TiO2) 또는 황산 바륨(BaSO4) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 반사층(300-RL)은 특정한 투과율을 확보하기 위해 약 3 중량% 내지 10 중량%의 상기 반사물질들(RPT)을 포함한다. 상기 제2 베이스 물질(BM2)과 상기 확산물질들(DPT)의 혼합물을 압출하여 상기 반사층(300-RL)을 형성할 수 있다.

한편, 상기 확산층(300-DL)과 상기 반사층(300-RL) 각각은 UV 안정제 또는 내열성 강화 첨가제와 같은 기능성 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 압출된 상기 제1 베이스 물질(BM1) 및 상기 확산물질들(DPT)의 혼합물과 상기 압출된 상기 제2 베이스 물질(BM2) 및 상기 반사물질들(RPT)의 혼합물을 2개의 롤러들 사이에 동시에 유입시키면, 상기 확산층(300-DL)과 상기 반사층(300-RL)이 부착된 상기 광학부재(300)가 제조된다. 상기 2개의 롤러들 중 어느 하나는 오목패턴들 또는 볼록패턴들을 포함할 수 있다. 상기 어느 하나의 롤러의 오목패턴들 또는 볼록패턴들은 상기 반사층(300-RL)에 볼록패턴들 또는 오목패턴들을 형성한다. 상기 반사층(300-RL)에 형성된 패턴들에 대해서는 후술한다.

또 다른 실시예에서 상기 광학부재(300)의 제조방법은 압출 방식에 의해 확산층(300-DL)을 형성하는 단계, 상기 확산층(300-DL) 상에 반사용액을 코팅하는 단계, 상기 코팅층을 건조하는 단계를 포함한다. 상기 반사용액은 용매, 상기 용매에 용해된 상기 제2 베이스 물질, 및 상기 용매에 분산된 상기 반사물질들(RPT)을 포함한다. 상기 코팅층이 완전히 건조되기 이전에, 오목패턴들 또는 볼록패턴들을 포함하는 롤러를 사용하여 상기 코팅층에 볼록패턴들 또는 오목패턴들을 형성할 수 있다.

상기 제1 영역(R1)에 배치된 상기 반사층(300-RL)의 일부분(이하, 제1 부분)은 상기 제2 영역(R2)에 배치된 상기 반사층(300-RL)의 다른 부분(이하, 제2 부분)보다 동일한 면적에서 더 많은 양의 상기 반사물질들(RPT)을 포함한다. 상기 광학부재(300)의 상기 제1 영역(R1)은 상기 발광유닛(200)에 중첩하기 때문에 상기 제2 영역(R2)보다 상기 발광유닛(200)으로부터 더 많은 양의 광을 수신한다.

더 많은 양의 상기 반사물질들을 포함하는 상기 반사층(300-RL)의 상기 제1 부분은 상기 반사층(300-RL)의 상기 제2 부분보다 더 많은 양의 광을 반사시킨다. 상기 반사층(300-RL)의 상기 제1 부분으로부터 반사된 광은 상기 제1 보호부재(400L) 또는 상기 반사시트 등에서 재반사된 후 상기 반사층(300-RL)의 상기 제2 부분으로 입사된다. 그에 따라 동일한 면적 상에서 측정된 상기 반사층(300-RL)의 상기 제1 부분을 통과하는 광량은 상기 반사층(300-RL)의 상기 제2 부분을 통과하는 광량과 유사해진다.

상기 반사층(300-RL)의 상기 제1 부분은 상기 반사층(300-RL)의 상기 제2 부분보다 더 큰 두께를 가질 수 있다. 상기 반사층(300-RL)의 상기 제1 부분의 평균두께가 상기 반사층(300-RL)의 상기 제2 부분의 평균두께보다 크면 충분하다. 상기 반사층(300-RL)의 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 두께는 오목패턴 또는 볼록패턴 등에 의해 조절될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 복수 개의 발광소자들(200-L)에 일대일 대응되는 상기 복수 개의 제1 영역들(R1)은 평면상에서 원형상으로 정의될 수 있다. 상기 제1 영역들(R1)의 직경(DM1)은 상기 복수 개의 발광소자들(200-L)의 직경보다 큰 것이 바람직하다. 상기 제1 영역들(R1) 각각의 직경(DM1)은 80 ㎜ 내지 120 ㎜ 일 수 있다. 상기 제1 영역들(R1)의 형상은 이에 제한되지 않고 변형될 수 있다.

상기 반사층(300-RL)의 상기 제1 부분은 볼록패턴들(CVP)을 포함한다. 상기 볼록패턴들(CVP)은 상기 광학부재(300)의 하면으로부터 돌출된다. 상기 볼록패턴들(CVP)은 상기 반사층(300-RL)의 상기 제1 영역(R1)의 평균두께를 증가시키고, 상기 제1 영역(R1)에 배치된 상기 반사물질들(RPT)의 양을 증가시킨다.

상기 볼록패턴들(CVP)은 반구형상을 가질 수 있다. 상기 볼록패턴들(CVP)은 500 ㎛ 이하의 직경(DM2)을 갖는다. 상기 볼록패턴들(CVP)의 직경(DM2)은 200 ㎛ 내지 300 ㎛ 를 갖는 것이 바람직하다. 상기 볼록패턴들(CVP)의 형상은 이에 제한되지 않고 변형될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분을 확대한 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다. 도 5는 도 3에 대응하는 영역을 도시하였다. 도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면을 도시하였다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 설명한다. 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 광학부재(300-1)는 확산층(300-DL)과 반사층(300-RL10)을 포함한다. 상기 반사층(300-RL10)은 제3 방향(DR3)에서 상기 확산층(300-DL)의 하측에 배치한다.

상기 확산층(300-DL)은 제1 베이스 물질(BM1)과 상기 제1 베이스 물질(BM1)에 혼합된 확산물질들(DPT)을 포함한다. 상기 반사층(300-RL10)은 제2 베이스 물질(BM2)과 상기 제2 베이스 물질(BM2)에 혼합된 반사물질들(RPT)을 포함한다.

상기 제1 영역(R10)에 배치된 상기 반사층(300-RL10)의 제1 부분은 상기 제2 영역(R20)에 배치된 상기 반사층(300-RL10)의 제2 부분보다 동일한 면적에서 더 많은 양의 상기 반사물질들(RPT)을 포함한다.

상기 제2 영역(R20)에 대응하는 상기 반사층(300-RL10)의 상기 제2 부분은 오목패턴들(CCP)을 포함한다. 상기 오목패턴들(CCP)은 상기 광학부재(300-1)의 하면으로부터 함몰된다. 도 6에 도시된 상기 오목패턴들(CCP)은 상기 확산층(300-DL)을 노출시키지 않고 있으나, 상기 오목패턴들(CCP)의 깊이에 따라 상기 확산층(300-DL)이 노출될 수도 있다.

상기 오목패턴들(CCP)은 상기 반사층(300-RL10)의 상기 제2 영역(R20)의 평균두께를 감소시키고, 상기 제2 영역(R20)에 배치된 상기 반사물질들(RPT)의 양을 감소시킨다. 상기 제2 영역(R20)에 배치된 상기 반사물질들(RPT)의 양을 감소로 인해 상기 제1 영역(R10)에 배치된 상기 반사물질들(RPT)의 양은 상대적으로 증가된다.

상기 오목패턴들(CCP)은 500 ㎛ 이하의 직경(DM2)을 갖는다. 상기 오목패턴들(CCP)의 직경(DM3)은 200 ㎛ 내지 300 ㎛ 를 갖는 것이 바람직하다. 상기 오목패턴들(CCP)의 형상은 이에 제한되지 않고 변형될 수 있다.

상기 제1 영역(R1)에 배치된 상기 반사층(300-RL10)의 상기 제1 부분은 상기 제2 영역(R20)에 배치된 상기 반사층(300-RL10)의 상기 제2 부분보다 많은 양의 광을 반사시킨다. 상기 제1 부분으로부터 반사된 광은 상기 제1 보호부재(400L) 또는 상기 반사시트 등에서 재반사된 후 상기 제2 부분으로 입사된다. 그에 따라 상기 광학부재(300-1)는 상기 제1 영역(R10) 및 상기 제2 영역(R20)과 무관하게 균일한 양의 광을 상기 표시패널(100)에 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 반사층(300-RL10)은 상기 제1 부분에 배치된 상기 볼록패턴들(CVP)을 더 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다. 도 8은 광학부재를 구성하는 물질에 따른 광 흡수율을 도시한 그래프이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 광 흡수율을 도시한 그래프이다. 도 7은 도 4에 대응하는 부분을 도시하였다.

이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 설명한다. 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 상기 반사층(300-RL)의 상기 제1 부분은 볼록패턴들(CVP)을 포함한다.

도 7에 도시된 것과 같이, 광학부재(300-2)는 확산층(300-DL)과 반사층(300-RL20)을 포함한다. 상기 확산층(300-DL)은 제1 베이스 물질(BM1)과 상기 제1 베이스 물질(BM1)에 혼합된 확산물질들(DPT)을 포함한다.

상기 반사층(300-RL20)은 제2 베이스 물질(BM2)과 상기 제2 베이스 물질(BM2)에 혼합된 반사물질들(RPT), 및 색보정물질들(CPT)을 포함한다. 상기 반사물질들(RPT)과 상기 색보정물질들(CPT) 각각은 입자의 형태로 상기 제2 베이스 물질(BM2)에 분산될 수 있다.

상기 반사층(300-RL)은 상기 발광소자들(200-L)로부터 제공된 광 중 일부를 반사시키고, 일부는 흡수하고, 일부는 투과시킨다. 특히, 상기 반사물질들(RPT)은 상기 반사층(300-RL)으로 입사된 광을 반사시킨다. 상기 반사물질들(RPT)은 입사광 중 대부분을 반사시키지만, 상기 입사광 중 일부는 흡수한다. 상기 반사물질들(RPT)은 상기 입사광 중 특정한 파장 범위를 더 흡수한다.

상기 반사물질들(RPT)은 장파장 범위보다 단파장 범위을 더 많이 흡수한다. 따라서, 상기 이산화 티타늄을 포함하는 반사층을 통과한 광의 컬러는 장파장으로 시프트된다.

상기 색보정물질들(CPT)은 상기 반사층을 통과한 광의 컬러가 시프트되는 것을 방지한다. 상기 색보정물질들(CPT)은 상기 반사물질들(RPT)과 다른 파장 범위를 더 흡수한다. 상기 색보정물질들(CPT)은 상기 이산화 티타늄과 달리 단파장 범위보다 장파장 범위를 더 흡수한다. 상기 색보정물질들(CPT)은 알루미늄을 포함할 수 있다.

도 8은 반사층에 포함된 물질들에 따른 광흡수율을 나타내는 그래프들을 도시하였다. 제1 그래프(GP1)는 이상적인 반사층의 광흡수율을 나타낸다. 상기 제1 그래프(GP1)에 따르면, 입사광의 파장 범위와 무관하게 흡수율이 낮고, 균일하다.

제2 그래프(GP2)는 이산화 티타늄을 포함하는 반사층의 광흡수율을 나타낸다. 상기 제2 그래프(GP2)에 따르면, 단파장 범위에서 흡수율이 높다. 상기 제2 그래프(GP2)에 따른 광흡수율을 갖는 반사층을 통과한 광은 붉으스름(reddish)하다.

제3 그래프(GP3)은 알루미늄을 포함하는 반사층의 광흡수율을 나타낸다. 상기 제3 그래프(GP3)에 따르면, 장파장 범위에서 흡수율이 높다. 상기 제3 그래프(GP3)에 따른 광흡수율을 갖는 반사층을 통과한 광은 푸르스름(bluish)하다.

도 9에 도시된 제4 그래프(GR10)는 이산화 티타늄을 포함하는 반사층의 광흡수율을 나타내고, 제5 그래프(GR20)는 이산화 티타늄과 알루미늄을 포함하는 반사층의 광흡수율을 나타낸다.

상기 제5 그래프(GR20)와 상기 제4 그래프(GR10)는 약 430 ㎚ 이하의 파장 범위에서 유사한 흡수율을 갖는다. 상기 제5 그래프(GR20)는 상기 제4 그래프(GR10)보다 약 430 ㎚ 이상의 파장 범위에서 약 20 % 정도 더 흡수한다. 따라서, 상기 제5 그래프(GR20)의 흡수율을 갖는 반사층을 통과한 광은 상기 제4 그래프(GR10)의 흡수율을 갖는 반사층을 통과한 광보다 적게 붉으스름(reddish)하다. 다시 말해, 상기 반사물질들(RPT)보다 장파장 범위의 흡수율의 높고 단파장 범위의 흡수율이 낮은 색보상물질들(CPT)은 반사층을 통과한 광의 컬러 시프트를 낮춘다.

한편, 별도로 도시하지는 않았으나, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 광학부재(300-1)의 반사층(300-RL10) 역시 색보상물질들(CPT)을 더 포함할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분을 확대한 평면도이다. 도 10은 도 4에 대응하는 부분을 도시하였다.

이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 설명한다. 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 10에 도시된 것과 같이, 광학부재(300-3)는 확산층(300-DL), 반사층(300-RL), 및 색보상층(300-CPL)을 포함한다. 상기 확산층(300-DL)은 제1 베이스 물질(BM1)과 상기 제1 베이스 물질(BM1)에 혼합된 확산물질들(DPT)을 포함한다. 상기 반사층(300-RL20)은 제2 베이스 물질(BM2)과 상기 제2 베이스 물질(BM2)에 혼합된 반사물질들(RPT)를 포함한다.

상기 색보상층(300-CPL)은 제3 베이스 물질(BM3)과 상기 제3 베이스 물질(BM3)에 혼합된 색보정물질들(CPT)을 포함한다. 상기 제3 베이스 물질(BM3)은 폴리카보네이트 수지와 같은 투명한 플라스틱 수지를 포함한다. 상기 색보정물질들(CPT)은 도 7을 참조하여 설명한 색보정물질들(CPT)과 동일한 바 상세한 설명은 생략한다.

상기 색보상층(300-CPL)은 상기 제3 방향(DR3)에서 상기 반사층(300-RL)의 하측에 배치된다. 상기 색보상층(300-CPL)은 압출 방식에 따라, 상기 확산층(300-DL)에 결합된 상기 반사층(300-RL)의 일면 상에 형성할 수 있다. 그 밖에 코팅 및 건조 방식에 따라, 상기 반사층(300-RL)의 일면 상에 형성할 수 있다.

상기 색보상층(300-CPL)은 상기 확산층(300-DL)과 상기 반사층(300-RL) 사이에 배치될 수도 있다. 압출 방식에 따라, 상기 색보상층(300-CPL)과 상기 확산층(300-DL)을 결합시킨 후, 압출 방식에 따라 상기 색보상층(300-CPL) 상에 상기 반사층(300-RL)을 결합시킬 수 있다. 한편, 상기 광학부재(300-3)의 제조방법은 이에 제한되지 않는다.

상기 반사물질들(RPT)보다 장파장 범위의 흡수율의 높고 단파장 범위의 흡수율이 낮은 색보상물질들(CPT)을 포함하는 상기 색보상층(300-CPL)은 상기 반사층(300-RL)을 통과하는 광의 컬러 시프트를 낮출 수 있다. 한편, 별도로 도시하지는 않았으나, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 광학부재(300-1) 역시 상기 색보상층(300-CPL)을 더 포함할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분을 확대한 평면도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 일부분의 단면도이다. 도 11은 도 3에 대응하는 부분을 도시하였고, 도 12는 도 11의 Ⅲ-Ⅲ'에 따른 단면을 도시하였다.

이하, 도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 설명한다. 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 11 및 도 12에 도시된 것과 같이, 광학부재(300-4)는 복수 개의 제1 영역들(R100)과 상기 복수 개의 제1 영역들(R100)에 인접하는 제2 영역(R200)을 포함한다. 도 11에는 하나의 제1 영역(R100)이 도시되었다. 상기 제1 영역(R100)은 발광소자(200-L: 도 2a 참조)에 중첩하는 영역이고, 상기 제2 영역(R200)은 상기 발광소자(200-L)에 중첩하지 않는 영역이다.

상기 광학부재(300-4)는 확산층(300-DL)과 반사패턴들(300-RP)을 포함한다. 상기 반사패턴들(300-RP)은 상기 제1 영역(R100)에 배치된다. 표시장치의 제3 방향(DR3) 상에서 상기 반사패턴들(300-RP)은 상기 확산층(300-DL)의 하측에 배치한다. 상기 반사패턴들(300-RP)은 상기 확산층(300-DL)의 하면으로부터 돌출된 형상이다.

상기 확산층(300-DL)은 제1 베이스 물질(BM1)과 상기 제1 베이스 물질(BM1)에 혼합된 확산물질들(DPT)을 포함한다. 상기 제1 베이스 물질(BM1)은 폴리 카보네이트 수지와 같은 투명한 플라스틱 수지를 포함할 수 있다. 상기 확산물질들(DPT)은 이산화 실리콘을 포함할 수 있다.

상기 반사패턴들(300-RP)은 제2 베이스 물질(BM2)과 상기 제2 베이스 물질(BM2)에 혼합된 반사물질들(RPT)을 포함한다. 상기 제2 베이스 물질(BM2)은 플라스틱 수지를 포함할 수 있다. 상기 반사물질들(RPT)은 이산화 티타늄 및 황산 바륨 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 광학부재(300-4)의 제조방법은 압출 방식에 의해 확산층(300-DL)을 형성하는 단계, 상기 확산층(300-DL) 상에 반사용액을 프린팅하여 패턴들을 형성하는 단계, 상기 프린팅된 패턴들을 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 반사용액은 용매, 상기 용매에 용해된 상기 제2 베이스 물질(BM2), 및 상기 용매에 분산된 상기 반사물질들(RPT)을 포함한다.

프린팅 효율을 높이기 위해 상기 제2 베이스 물질(BM2)은 아크릴 수지를 포함할 수 있다. 건조된 상기 반사패턴들(300-RP)은 45 중량% 내지 55 중량%의 반사물질들(RPT), 55 중량% 내지 45 중량%의 아크릴 수지를 포함할 수 있다.

상기 반사패턴들(300-RP)은 상기 발광소자들(200-L)로부터 제공된 광 중 일부를 반사시키고, 일부는 흡수하고, 일부는 투과시킨다. 상기 반사물질들(RPT)은 상기 제1 영역(R100)으로 입사된 광을 반사시킨다. 상기 제1 영역(R100)은 상기 제2 영역(R200)보다 많은 양의 광을 수신한다. 상기 제1 영역(R100)으로부터 반사된 광은 상기 보호부재(400L: 도 1 참조) 또는 상기 반사시트 등에서 재반사된 후 상기 제2 영역(R200)으로 입사된다. 그에 따라 상기 제2 영역(R200)에 배치된 상기 확산층(300-DL)의 일부분을 통과하는 광량은 상기 제1 영역(R100)에 배치된 상기 확산층(300-DL)의 다른 부분을 통과하는 광량과 유사해진다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 반사패턴들(300-RP)과 다른 반사패턴들이 상기 제2 영역(R200)에 배치될 수도 있다. 이때, 상기 제2 영역(R200)에 배치된 반사패턴들은 상기 제1 영역(R100)에 배치된 상기 반사패턴들(300-RP)보다 낮은 밀도로 배치된다. 또한, 상기 제2 영역(R200)에 배치된 반사패턴들 각각은 상기 반사패턴들(300-RP)보다 작은 면적 및 부피를 갖는다.

도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재들의 일부분의 단면도들이다. 이하, 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 설명한다. 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 13에 도시된 것과 같이, 광학부재(300-5)는 확산층(300-DL)과 반사패턴들(300-RP10)을 포함한다. 상기 반사패턴들(300-RP10)은 상기 확산층(300-DL)의 하면으로부터 돌출된 형상이다.

상기 확산층(300-DL)은 제1 베이스 물질(BM1)과 상기 제1 베이스 물질(BM1)에 혼합된 확산물질들(DPT)을 포함한다. 상기 반사패턴들(300-RP10)은 제2 베이스 물질(BM2)과 상기 제2 베이스 물질(BM2)에 혼합된 반사물질들(RPT), 및 색보정물질들(CPT)을 포함한다.

상기 색보정물질들(CPT)의 기능은 도 7 내지 도 9를 참조한 것과 같다. 상기 색보정물질들(CPT)은 상기 광학부재(300-5)를 통과한 광의 컬러가 시프트되는 것을 방지한다. 상기 반사패턴들(300-RP)은 45 중량% 내지 55 중량%의 반사물질들(RPT), 5 중량% 내지 15 중량%의 색보정물질들(CPT), 및 30 중량% 내지 50 중량%의 아크릴 수지를 포함할 수 있다.

도 14에 도시된 것과 같이, 광학부재(300-6)는 확산층(300-DL)과 반사패턴들(300-RP), 및 색보상패턴들(300-CPP)을 포함한다. 상기 반사패턴들(300-RP)은 상기 확산층(300-DL)의 하면으로부터 돌출된 형상이다.

상기 확산층(300-DL)은 제1 베이스 물질(BM1)과 상기 제1 베이스 물질(BM1)에 혼합된 확산물질들(DPT)을 포함한다. 상기 반사패턴들(300-RP)은 제2 베이스 물질(BM2)과 상기 제2 베이스 물질(BM2)에 혼합된 반사물질들(RPT)을 포함한다.

상기 색보상패턴들(300-CPP)은 제3 베이스 물질(BM3)과 상기 제3 베이스 물질(BM3)에 혼합된 색보정물질들(CPT)을 포함한다. 도 14에 도시된 상기 색보상패턴들(300-CPP)은 상기 반사패턴들(300-RP)에 중첩한다. 상기 색보상패턴들(300-CPP)은 상기 반사패턴들(300-RP)을 에워쌓을 수 있다.

상기 색보상패턴들(300-CPP)의 기능은 도 10을 참조하여 설명한 상기 색보상층(300-CPL)의 기능과 같다. 상기 색보상패턴들(300-CPP)은 상기 광학부재(300-6)를 통과한 광의 컬러가 시프트되는 것을 방지한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

100: 표시패널 200: 발광유닛
300: 광학부재 400L, 400U: 보호부재
CVP: 볼록패턴 CCP: 오목패턴
RPT: 반사물질 DPT: 확산물질
CCP: 색보상물질

Claims

광학부재;
상기 광학부재의 상측에 배치된 표시패널; 및
상기 광학부재의 하측에 배치된 복수 개의 발광소자들을 포함하고,
상기 광학부재는,
확산층; 및
제1 베이스 물질 및 상기 제1 베이스 물질에 혼합되고 상기 복수 개의 발광소자들로부터 수신된 광을 반사시키는 반사물질들을 포함하고, 상기 확산층의 하측에 배치된 반사층을 포함하고,
상기 반사층은 상기 복수 개의 발광소자들에 중첩하는 복수 개의 제1 부분들과 상기 복수 개의 제1 부분들에 인접하는 제2 부분을 포함하고, 상기 복수 개의 제1 부분들 각각은 상기 제2 부분보다 동일한 면적에서 더 많은 양의 상기 반사물질들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 반사층의 상기 제1 부분들 각각은 상기 반사층의 상기 제2 부분보다 더 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 부분들 각각은 볼록패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3 항에 있어서,
상기 볼록패턴들 각각의 직경은 200 ㎛ 내지 300 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 부분들은 상기 복수 개의 발광소자들에 일대일 대응되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5 항에 있어서,
상기 제1 부분들 각각의 직경은 80 ㎜ 내지 120 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2 항에 있어서,
상기 제2 부분은 오목패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제7 항에 있어서,
상기 오목패턴들 각각의 직경은 200 ㎛ 내지 300 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 반사물질들은 이산화 티타늄 또는 황산 바륨 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제9 항에 있어서,
상기 확산층은,
제2 베이스 물질 및 상기 제2 베이스 물질에 혼합된 확산물질들을 포함하는 표시장치.
제10 항에 있어서,
상기 확산물질들은 이산화 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제10 항에 있어서,
상기 제1 베이스 물질 및 상기 제2 베이스 물질 중 적어도 어느 하나 이상은 폴리카보네이트 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 반사층은 상기 반사물질들보다 장파장 범위의 흡수율의 높고 단파장 범위의 흡수율이 낮은 색보상물질들을 더 포함하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 광학부재는 제3 베이스 물질 및 상기 제3 베이스 물질에 혼합되고 상기 반사물질들보다 장파장 범위의 흡수율의 높고 단파장 범위의 흡수율이 낮은 색보상물질들 포함하는 색보상층을 더 포함하는 표시장치.
제13 항 또는 제14 항에 있어서,
상기 색보상물질들은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
광학부재;
상기 광학부재의 상측에 배치된 표시패널; 및
상기 광학부재의 하측에 배치된 복수 개의 발광소자들을 포함하고,
상기 광학부재는,
상기 복수 개의 발광소자들에 중첩하는 복수 개의 제1 부분들과 상기 복수 개의 제1 부분들에 인접하는 제2 부분을 포함하는 확산층; 및
제1 베이스 물질 및 상기 제1 베이스 물질에 혼합되고 상기 복수 개의 발광소자들로부터 수신된 광을 반사시키는 반사물질들 포함하고, 상기 복수 개의 제1 부분들에 배치된 복수 개의 반사패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제16 항에 있어서,
상기 반사물질들은 이산화 티타늄 또는 황산 바륨 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제17 항에 있어서,
상기 복수 개의 반사패턴들은 상기 반사물질들보다 장파장 범위의 흡수율의 높고 단파장 범위의 흡수율이 낮은 색보상물질들을 더 포함하는 표시장치.
제16 항에 있어서,
상기 광학부재는 제2 베이스 물질 및 상기 제2 베이스 물질에 혼합되고 상기 반사물질들보다 장파장 범위의 흡수율의 높고 단파장 범위의 흡수율이 낮은 색보상물질들을 포함하는 복수 개의 색보상패턴들을 더 포함하는 표시장치.
제18 항 또는 제19 항에 있어서,
상기 색보상물질들은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.