KR20160033806A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20160033806A
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백승환
김슬기
이영배
남석현
박찬재
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시패널; 상기 표시패널로 광을 제공하는 광원; 상기 광원이 배치된 바텀 샤시; 상기 바텀 샤시에 배치되며, 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 표시패널로 출사하는 도광판; 상기 도광판과 상기 표시패널 사이에 배치된 광학시트; 상기 바텀 샤시와 결합되며, 상기 표시패널이 배치되는 지지부를 포함하는 몰드 프레임; 및 상기 몰드 프레임의 상기 지지부의 일면에 배치되며, 상기 광학시트의 측면을 덮는 광 변환 차광 부재;를 포함하는 표시장치를 제공한다.

Description

표시 장치{Display device}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 청색광의 빛샘을 방지하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display : FPD) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치에 포함되는 액정 표시 패널은 비발광소자이기 때문에 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된다. 에지형은 도광판의 측면에 광원이 배치된 구조이다.
한편, 최근에 광원으로 저전력 고효율의 LED 광원이 많이 사용되고 있다. LED 광원은 청색 광을 발광하고 형광체 등의 기타 색변환물질을 통해 백색 광을 제공한다. 이에 따라, 청색 광은 추후 백색 광으로 변환되어 액정 패널의 컬러필터를 통해 풀컬러를 구현하기 때문에 청색 광의 색재현율을 향상시키는 연구가 부각되고 있다.
에지형 백라이트 유닛에서, 광원이 배치된 도광판의 측면부를 입광부라 하고, 입광부의 반대 방향에 위치하는 도광판의 측면부를 대광부라 한다. 고색재현을 위해 광원에서 출사된 청색광은 광 변환 시트를 거쳐서 백색광으로 변환된다. 그러나, 대광부와 몰드 프레임 사이, 및 몰드 프레임과 광학시트 사이에 형성된 틈에서 백색광으로 변환되지 못한 청색광이 누설되어 표시패널로 입사된다. 표시패널로 입사된 청색광은 표시장치의 색재현율을 낮추는 원인이 된다.
본 발명은 광학시트 및 몰드 프레임에서 발생하는 청색광의 누설을 방지하는 표시 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 표시패널; 상기 표시패널로 광을 제공하는 광원; 상기 광원이 배치된 바텀 샤시; 상기 바텀 샤시에 배치되며, 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 표시패널로 출사하는 도광판; 상기 도광판과 상기 표시패널 사이에 배치된 광학시트; 상기 바텀 샤시와 결합되며, 상기 표시패널이 배치되는 지지부를 포함하는 몰드 프레임; 및 상기 몰드 프레임의 상기 지지부의 일면에 배치되며, 상기 광학시트의 측면을 덮는 광 변환 차광 부재;를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 변환 차광 부재는 상기 광학시트의 상면 및 하면 중 적어도 일면으로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지부는 삽입 홈을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 변환 차광 부재는 상기 삽입 홈에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 변환 차광 부재는, 상기 몰드 프레임의 상기 지지부와 상기 광학시트 사이에 배치되며, 상기 광학시트의 상면을 덮는 상단부; 및 상기 상단부에서 절곡되며, 상기 광학시트의 측면을 덮는 측면부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 변환 차광 부재는, 상기 측면부에서 절곡되며 상기 광학시트의 하면을 덮는 하단부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상단부는 상기 삽입 홈에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 도광판과 상기 광학시트 사이에 배치된 광 변환 시트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 측면부는 상기 광 변환 시트와 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하단부는 상기 광 변환 시트와 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 변환 차광 부재는 백색 변환 실리콘(White Conversion Silicone)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 몰드 프레임은 상기 지지부에서 절곡된 측벽을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 변환 차광 부재는 상기 몰드 프레임의 상기 측벽의 일면에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 측벽은 상기 바텀 샤시와 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 표시패널; 상기 표시패널로 광을 제공하는 광원; 상기 광원이 배치된 바텀 샤시; 상기 바텀 샤시에 배치되며, 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 표시패널로 출사하는 도광판; 상기 도광판과 상기 표시패널 사이에 배치된 광학시트; 상기 바텀 샤시와 결합되며, 상기 표시패널이 배치되는 지지부 및 상기 지지부에서 절곡된 측벽을 포함하는 몰드 프레임; 및 상기 지지부 및 상기 측벽의 일면에 배치되며, 상기 광학시트의 상면을 덮는 광 변환 차광 부재;를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지부 및 상기 측벽은 삽입 홈을 가질수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 변환 차광 부재는 상기 삽입 홈에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 변환 차광 부재는, 상기 몰드 프레임의 상기 지지부와 상기 광학시트 사이에 배치되며, 상기 광학시트의 상면을 덮는 상단부; 및 상기 상단부에서 절곡되며, 상기 몰드 프레임의 상기 측벽의 일면에 배치된 측면부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상단부 및 상기 측면부는 상기 삽입 홈에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 도광판과 상기 광학시트 사이에 배치된 광 변환 시트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 광학시트 및 몰드 프레임에서 누설되는 청색광을 백색광으로 변환시킬 수 있고, 표시장치의 색재현율이 높아진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 2 는 도 1의 A-A’선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 기존 표시장치에서 누설되는 청색광을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도1의 몰드 프레임을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 몰드 프레임에 배치된 광 변환 차광 부재를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 광 변환 차광 부재를 통과하는 청색광을 나타낸 단면도이다.
도 7 내지 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 도 10에 도시된 몰드 프레임 및 광 변환 차광 부재를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
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 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다. 도 2 는 도 1의 A-A’선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널(200), 표시패널(200)에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(400), 표시패널(200)을 감싸는 형태로 구비되는 탑 샤시(100) 및 표시패널(200)이 안착되는 몰드 프레임(300)을 포함한다.
탑 샤시(100)는 몰드 프레임(300) 상에 안착된 표시패널(200)의 가장자리를 덮기 위하여 바텀 샤시(440)와 결합된다. 탑 샤시(100)는 바텀 샤시(440)와 결합하는 가장자리부(110), 및 가장자리부(110)에서 절곡되어 연장된 돌출부(120)를 포함한다. 탑 샤시(100)로 덮히는 표시패널(200)의 가장자리는 비표시 영역이다. 탑 샤시(100)는 그 중앙부에 표시패널(200)이 노출되는 개방창을 구비한다.
탑 샤시(100)는 후크 결합 및/또는 나사 결합을 통하여 바텀 샤시(440)와 체결될 수 있다. 뿐만 아니라, 탑 샤시(100)와 바텀 샤시(440)의 결합은 다양한 형태로 변형될 수 있다.
표시패널(200)은 영상을 표시한다. 표시 패널(200)은 수광형 표시패널로서, 액정 표시패널(liquid crystal display panel), 전기습윤 표시패널(electrowetting display panel), 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel), MEMS 표시 패널(microelectromechanical system display panel) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 액정 표시패널을 예로서 설명한다.
표시패널(200)은 서로 평행한 두 쌍의 변들을 가지는 사각형의 판상으로 마련될 수 있다. 일 실시예에서 표시패널(200)은 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 가지는 직사각형일 수 있다. 표시패널(200)은 제1 기판(210)과, 제1 기판(210)에 대향되는 제2 기판(220), 및 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 형성된 액정층(미도시)을 포함한다. 표시패널(200)은 평면상에서 볼 때 영상이 표시되는 표시부와, 표시부를 둘러싸며 영상이 표시되지 않은 비표시부로 이루어진다. 비표시부는 탑 샤시(100)에 의해 가려진다.
제1 기판(210)은 다수의 화소 전극들(미도시) 및 화소 전극들과 일대일 대응하여 전기적으로 연결된 다수의 박막 트랜지스터(미도시)들을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터의 소스 전극에 데이터 라인이 연결되고, 게이트 전극에 게이트 라인이 연결되고, 드레인 전극에 화소 전극이 연결된다. 각 박막 트랜지스터는 대응하는 화소 전극 측으로 제공되는 구동 신호를 스위칭한다. 또한, 제2 기판(220)은 화소 전극들과 함께 액정의 배열을 제어하는 전계를 형성하는 공통전극(미도시)을 포함할 수 있다. 표시패널(200)은 액정층을 구동하여 전방으로 영상을 표시하는 역할을 한다.
표시패널(200)은 구동 신호를 제공하는 구동칩(미도시), 구동칩이 실장되는 구동칩 실장 필름(미도시) 및 구동칩 실장 필름을 통해 표시 패널(200)과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(미도시)을 포함한다. 구동칩 실장 필름은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, TCP)일 수 있다.
구동칩은 외부 신호에 응답하여 표시패널(200)을 구동하기 위한 구동 신호를 발생한다. 외부 신호는 인쇄회로기판으로부터 공급된 신호이고, 외부 신호는 영상 신호, 각종 제어신호 및 구동 전압 등이 포함될 수 있다.
예를 들면, 게이트 인쇄회로기판은 게이트 구동칩 실장 필름과 연결된다. 게이트 인쇄회로기판은 영상신호를 게이트 구동칩에 인가한다. 데이터 인쇄회로기판은 데이터 구동칩 실장 필름과 연결된다. 데이터 인쇄회로기판은 영상신호를 데이터 구동칩에 인가한다.
게이트 구동칩은 영상 신호를 입력 받아 게이트 구동 신호를 게이트 라인에 인가한다. 데이터 구동칩은 영상 신호를 입력 받아 데이터 구동 신호를 데이터 라인에 인가한다.
편광판(240)은 표시패널(200)에 배치되며, 제1 편광판(241) 및 제2 편광판(242)을 포함한다. 제1 기판(210)과 제2 기판(220)이 서로 마주보는 면의 반대편 측에 각각 제1 편광판(241)과 제2 편광판(242)이 배치된다. 즉, 제1 기판(210)의 외측에 제1 편광판(241)이 부착되고, 제2 기판(220)의 외측에 제2 편광판(242)이 부착될 수 있다. 제1 편광판(241)의 투과축은 제2 편광판(242)의 투과축과 실질적으로 직교한다.
몰드 프레임(300)은 바텀 샤시(440)와 결합하며, 표시패널(200)을 수납한다. 이러한 몰드 프레임(300)은 표시 패널(200)의 파손을 방지하기 위해, 플라스틱 재질과 같은 유연한 재질로 형성될 수 있다.
몰드 프레임(300)은 표시패널(200)의 가장자리를 따라 제공되어 표시 패널(200)의 하부에서 표시패널(200)을 지지한다. 몰드 프레임(300)은 표시패널(200)의 네 변에 대응하는 위치, 또는 네 변의 적어도 일부에 대응하는 위치에 제공될 수 있다. 예를 들어, 몰드 프레임(300)은 표시패널(200)의 네 변에 대응하는 사각의 고리 형상을 가질 수 있으며, 또는, 표시패널(200)의 가장자리 중 세 변에 대응하는 ㄷ자 형상을 가질 수 있다.
백라이트 어셈블리(400)는 광학시트(410), 도광판(420), 반사시트(430), 바텀샤시(440) 및 광원 유닛(450)을 포함한다.
광원 유닛(450)은 광원(451) 및 광원(451)이 배치된 회로기판(452)을 포함한다. 광원 유닛(450)은 도광판(420)의 모서리부 또는 입광 측면에 배치될 수 있다. 즉, 광원 유닛(450)은 도광판(420)의 모서리부 또는 입광 측면으로 광을 출사할 수 있다.
광원(451)은 적어도 하나의LED 칩(미도시)과 LED 칩을 수용하는 패키지(미도시)를 포함할 수 있다. 광원(451)은 도광판(420)이 배치된 방향으로 출사면을 구비할 수 있다. 광원(451)에서 출사되는 광은 청색광일 수 있다.
회로기판(452)은 예를 들어, 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board) 또는 금속 인쇄회로기판(metal PCB)로 구성된다.
이와 같은 광원 유닛(450)은 표시 패널(110)의 크기, 휘도, 균일성 등을 고려하여, 도광판(420)의 한측면, 양측면 또는 네 측면 모두에 형성될 수 있고, 도광판(420)의 모서리부 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
도광판(420)은 광원(451)으로부터 방출된 광을 입광 측면으로 입사받아 출광면으로 출사한다. 도광판(420)은 광원 유닛(450)으로부터 제공받은 광을 표시패널(200)로 균일하게 공급한다. 도광판(420)은 광원 유닛(450) 근방에 배치되며, 바텀 샤시(440)에 수납된다. 도광판(420)은 예를 들어, 표시 패널(200)과 같이 4각형의 판상으로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정될 것은 아니며, LED와 같은 광원(451)을 사용하는 경우, 광원(451)의 위치에 따라 소정의 홈 또는 돌기 등을 포함하는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도광판(420)은 설명의 편의상, 플레이트(plate)로 기술하였으나, 표시 장치의 슬림화를 위해 시트 또는 필름형태로 형성될 수 있다. 즉, 도광판(420)은 광을 가이드하기 위한 플레이트 및 필름을 모두 포함하는 개념으로 기술된다.
도광판(420)은 광이 효율적으로 가이드 될 수 있도록 투광성을 가지는 재료, 예를 들어 PMMA(PolyMethylMethAcrylate)와 같은 아크릴 수지, 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate)와 같은 재료로 이루어질 수 있다.
도광판(420)의 적어도 어느 하나의 면에 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어 하면에 가이드 된 광이 상부로 출사될 수 있도록 산란 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
광학 시트(410)는 도광판(420)의 상부에 배치되어 도광판(420)으로부터 전달되는 빛을 확산하고 집광하는 역할을 한다. 광학 시트(410)는 확산 시트, 프리즘 시트, 보호 시트 등을 포함할 수 있다.
확산 시트는 도광판(420)으로부터 입사되는 빛을 분산시켜서 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지할 수 있다.
프리즘 시트는 일면에 삼각 기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있을 수 있고, 확산 시트 상에 배치되어 확산 시트로부터 확산된 빛을 표시 패널(200)에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행할 수 있다.
보호 시트는 프리즘 시트 위에 형성될 수 있고, 프리즘 시트의 표면을 보호하고, 광을 확산시켜서 빛의 분포를 균일하게 할 수 있다.
광 변환 시트(460)는 광원(451)에서 공급되어 도광판(420)에서 출사된 광의 색상을 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 광원(451)에서 청색 광이 도광판(420)으로 공급되면, 도광판(420)에서 출사된 광은 청색 광일 수 있다. 도광판(420)에서 출사된 광은 광 변환 시트(460)에 의하여 백색 광으로 변환될 수 있다.
광 변환 시트(460)는 고분자 수지(미도시) 및 고분자 수지 내에 산포된 다수의 양자점(미도시)들을 포함한다.
고분자 수지는 절연성 고분자로 형성될 수 있으며, 예를 들어 실리콘 수지, 에폭시 수지, 또는 아크릴 수지 등이 사용될 수 있다.
양자점은 대략 지름이 수 nm에서 수십 nm, 또는 수백 nm인 구형일 수 있다. 또한, 양자점은 나노 물질 중 하나로서, 밴드갭(band gap)이 작은 물질로 구성된 코어, 상기 코어를 둘러싼 밴드갭이 큰 물질로 구성된 쉘, 및 쉘 상에 부착된 리간드를 포함할 수 있다.
이러한 나노 사이즈를 갖는 양자점은 양자 구속 효과(quantum confinement effect)가 나타나는데, 양자 구속 효과의 큰 특징은 밴드갭이 크고 밴드갭이 벌크(bulk)의 결정과는 다르게 마치 하나의 개별적인 원자와 같이 불연속적인 밴드갭 구조를 갖는 것이다. 양자점은 양자점들의 크기에 따라 불연속적인 밴드갭의 간격을 조절할 수 있어 양자점이 균일한 크기 분포를 갖도록 합성하면 반치 폭이 좁은 분광분포를 갖는 광변환체를 만들 수 있다. 구체적으로, 양자점의 크기가 클수록 파장이 긴 광을 발생시킬 수 있으므로, 양자점의 크기를 조절하여 방출되는 광의 파장을 조절할 수 있다.
양자점은 도광판(420)에서 출사된 광을 흡수한 다음, 양자점이 가지는 밴드 갭에 대응하는 파장을 가지는 광을 방출한다.
구체적으로, 광원(451)이 방출하는 광을 제1 광이라고 하고, 양자점이 방출하는 광을 제2 광이라고 하면, 제1 광의 파장은 제2 광의 파장보다 짧거나 같다. 이는 에너지 법칙에 의한 것으로, 양자점은 흡수한 광의 에너지보다 더 큰 에너지를 갖는 광을 방출할 수 없기 때문이며, 이에 따라 제2 광의 파장은 제1 광의 파장보다 길거나 같다.
양자점으로는　ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, HgS, HgSe 및 HgTe와 같은 II-VI족 양자점, PbS, PbSe, PbTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb와 같은 III-V족 양자점 등이 사용될 수 있다.
광원(451)이 청색 발광 다이오드일 경우, 광 변환 시트(460)는 녹색을 나타내는 제1 양자점 및 적색을 나타내는 제2 양자점 중 적어도 한 종류의 양자점을 포함할 수 있다. 제2 양자점은 제1 양자점의 지름보다 더 큰 지름을 갖는다.
녹색을 나타내는 제1 양자점은, 예를 들어, 망간이 도핑된 징크 실리콘 옥사이드계 형광체(예를 들어, Zn2SiO4:Mn), 유로퓸이 도핑된 스트론튬 갈륨 설파이드계 형광체(예를 들어, SrGa2S4:Eu) 또는 유로퓸이 도핑된 바륨 실리콘 옥사이드 클로라이드계 형광체(예를 들어, Ba5Si2O7Cl4:Eu) 등을 들 수 있다.
적색을 나타내는 제2 양자점은, 예를 들어, 프라세오디뮴 또는 알루미늄이 도핑된 스트론튬 티타늄 옥사이드계 형광체(예를 들어, SrTiO3:Pr,Al) 또는 프라세오디뮴이 도핑된 칼슘 티타늄 옥사이드계 형광체(예를 들어, CaTiO3:Pr) 등을 들 수 있다.
광 변환 시트(460)가 제1 및 제2 양자점을 포함하는 경우, 광 변환 시트(460)에서 출사되는 광은 적색, 녹색, 및 청색이 혼합된 백색광일 수 있다.
반사 시트(430)는 도광판(420)과 바텀 샤시(440) 사이에 배치되어, 도광판(420)의 하부로 방출되는 빛을 표시 패널(200)로 향하도록 반사시켜 빛의 효율을 향상시킨다.
반사 시트(430)는, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: PolyEthylene Terephthalate)로 이루어져 반사성을 가질 수 있으며, 그 한쪽 표면은 예를 들어, 티타늄 디옥사이드를 함유하는 확산층으로 코팅될 수 있다.
한편, 반사 시트(430)는 예를 들어 은(Ag)과 같은 금속을 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
바텀 샤시(440)는 반사시트(430) 및 도광판(420)을 수납한다. 바텀 샤시(440)의 바닥면은 도광판(420)과 평행하다. 바텀 샤시(440)는 예를 들어 스테인레스 스틸과 같은 강성을 가지는 금속 재질 또는 알루미늄 혹은 알루미늄 합금과 같이 방열 특성이 좋은 재질로 이루어질 수 있다. 본 실시예의 바텀 샤시(440)는 표시 장치의 골격을 유지하며, 내부에 수납되는 각종 구성 요소를 보호하게 된다.
한편, 도 3을 참조하여 기존 표시장치에서 누설되는 청색광을 설명하면 다음과 같다. 한편, 광원(451)에서 출사된 광이 입사되는 도광판(420)의 측면을 입광부라고 정의하고, 입광부의 반대편에 위치하는 도광판(420)의 측면을 대광부라 하고, 입광부와 대광부를 제외한 도광판(420)의 측면을 좌우측면부라고 정의한다.
도 3은 기존 표시장치에서 누설되는 청색광을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 대광부에서 출사된 청색광(L1)은 몰드 프레임(300)과 도광판(420) 사이의 갭(Gap), 몰드 프레임(300)과 광 변환 시트(460) 사이의 갭, 및 몰드 프레임(300)과 광학시트(410) 사이의 갭을 통과할 수 있다. 즉, 청색광(L1)은 광 변환 시트(460)를 거치지 않고 표시패널(200)로 입사될 수 있다. 따라서, 백색광으로 변환되지 않은 청색광(L1)은 표시장치의 색재현율을 낮추는 원인이 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 누설되는 청색광을 백색광으로 변환 시키는 광 변환 차광 부재(470)을 도입한다. 도 2, 도 3a 내지 도 6을 참조하여 광 변환 차광 부재(470)가 적용된 표시장치를 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 도1의 몰드 프레임을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 5a 및 도 5b는 몰드 프레임에 배치된 광 변환 차광 부재를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 6은 광 변환 차광 부재를 통과하는 청색광을 나타낸 단면도이다.
도 2, 도3a 내지 도 5b를 참조하면, 몰드 프레임(300)은 표시패널(200)이 배치되는 지지부(310), 및 지지부(310)에서 절곡된 측벽(320)을 포함한다. 몰드 프레임(300)은 앞서 설명한 바와 같이 표시패널(200)의 네 변에 대응하는 사각의 고리 형상을 가질 수 있으며, 또는, 표시패널(200)의 가장자리 중 세 변에 대응하는 ㄷ자 형상을 가질 수 있다.
지지부(310)는 표시패널(200)이 배치되도록 표시패널(200)의 가장자리를 따라 배치한다. 지지부(310)는 삽입 홈(330)을 갖는다. 예를 들면, 지지부(310)는 광 변환 시트(460) 및 광학시트(410)와 마주보는 면에 삽입 홈(330)을 갖는다.
측벽(320)은 바텀 샤시(440)의 절곡부(442)와 결합한다.
광 변환 차광 부재(470)는 입사되는 광의 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 광 변환 차광 부재(470)는 청색광을 백색광으로 변환시킬 수 있다. 광 변환 차광 부재(470)는 백색 변환 실리콘(White Conversion Silicone)을 포함한다.
백색 변환 실리콘은 실리콘 수지 등의 고분자 수지 및 고분자 수지에 분산된 형광체를 포함한다. 백색 변환 실리콘은, 형광체의 중량비(wt%)가 10wt% 이하가 되도록, 형광체를 실리콘 수지에 분산시킨다. 형광체는 황색 형광체 또는 녹색 형광체를 포함한다. 황색 형광체는 예를 들어, YAG 형광체일 수 있고, 녹색 형광체는 루악(LuAG) 형광체일 수 있다. YAG 형광체 또는 루악 형광체를 포함하는 백색 변환 실리콘은 외부에 노출되어도 열화 되지 않는다. 따라서, 광 변환 차광 부재(470)는 광학시트(410)와 몰드 프레임(300) 사이에 배치되어 외부 공기와 일부 노출되더라도 열화 되지 않는다.
이와 달리, 광 변환 차광 부재(470)는, 광 변환 시트(460)와 동일하게, 고분자 수지(미도시) 및 고분자 수지 내에 산포된 다수의 양자점(미도시)들을 포함한다. 고분자 수지 및 양자점에 대한 자세한 설명은 광 변환 시트(460)에서 설명한 내용과 동일하므로 생략한다.
광 변환 차광 부재(470)는 대광부 및 좌우측면부 위에 배치되고, 광원(451)이 배치된 입광부에 배치되지 않는다. 따라서 광 변환 차광 부재(470)는 광학시트(410)의 가장자리 중 세변에 대응하는 “ㄷ”자 형상을 가질 수 있다.
광 변환 차광 부재(470)는 몰드 프레임(300)의 지지부(310)의 일면에 배치되며, 광학시트(410)의 측면을 덮는다. 또한, 광 변환 차광 부재(470)는 광학시트(410)의 상면 및 하면 중 적어도 일면으로 연장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 광 변환 차광 부재(470)가 광학시트(410)의 측면 및 상면을 덮는 구조를 일 예로 설명한다.
광 변환 차광 부재(470)는 상단부(471), 및 측면부(472)를 포함한다.
상단부(471)는 몰드 프레임(300)의 지지부(310)와 광학시트(410) 사이에 배치되며, 광학시트(410)의 상면을 덮는다.
측면부(472)는 상단부(471)에서 절곡되며, 광학시트(410)의 측면을 덮는다. 측면부(472)는 광 변환 시트(460)와 접촉한다.
광 변환 차광 부재(470)는 삽입 홈(330)에 배치된다. 예를 들면, 상단부(471)는 삽입 홈(330)에 배치된다. 광 변환 차광 부재(470)를 삽입 홈(330)에 배치함에 따라 표시장치가 슬림화된다.
한편, 광 변환 차광 부재(470)는 몰드 프레임(300)의 측벽(320)의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 광 변환 차광 부재(470)는 측벽(320)의 일면까지 연장될 수 있고, 측벽(320)으로 반사된 청색광을 백색광으로 변환시킬 수 있다.
도 6의 C 영역을 참조하면, 광 변환 차광 부재(470)는 광 변환 시트(460)를 통과하지 못한 청색광(L1)을 백색광(L2)으로 변환시킨다. C 영역은 기존에 청색광이 누설되던 영역이다. 이와 같이, 광 변환 차광 부재(470)는 대광부 및 좌우측면부에서 발생하는 청색광(L1)의 누설을 방지하고, 표시장치의 고색재현을 구현한다.
하기에서 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 설명의 간략화를 위해 본 발명의 일 실시예에서 설명한 구성과 동일한 구성의 설명은 생략한다.
도 7 내지 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 변환 차광 부재(470)는 몰드 프레임(300)과 광학시트(410) 사이에 배치되고, 광학시트(410)의 측면만 덮는다. 즉, 광 변환 차광 부재(470)는 도 2의 측면부(472)만 포함하고, 상단부(471)는 제외된다. 몰드 프레임(300)과 광학시트(410)의 벌어진 갭과 광학시트(410)의 측면에서 청색광이 가장 많이 누설되므로, 광학시트(410)의 측면에만 배치된 광 변환 차광 부재(470)는 누설된 청색광을 대부분 백색광으로 변환할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 변환 차광 부재(470)는 광학시트(410)의 측면에만 형성되므로 비용절감 효과가 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 변환 차광 부재(470)는 몰드 프레임(300)과 광학시트(410) 사이에 배치되고, 광학시트(410) 상면만 덮는다. 즉, 광 변환 차광 부재(470)는 도 2의 상단부(471)만 포함하고, 측면부(472)는 제외된다. 몰드 프레임(300)과 광학시트(410)의 벌어진 갭에서 청색광이 많이 누설되므로, 광학시트(410) 상면의 가장자리에만 배치된 광 변환 차광 부재(470)는 누설된 청색광을 대부분 백색광으로 변환할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 변환 차광 부재(470)는 몰드 프레임(300)과 광학시트(410)의 벌어진 갭에만 형성되므로 비용절감 효과가 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 변환 차광 부재(470)는 “ㄷ” 자 형상을 갖는다. 광 변환 차광 부재(470)는 광학시트(410)의 상면, 측면 및 하면을 덮는다. 광 변환 차광 부재(470)는, 측면부(472)에서 절곡되며 광학시트(410)의 하면을 덮는 하단부(473)를 더 포함한다. 광 변환 차광 부재(470)는 하단부(473)를 더 포함함에 따라 누설된 청색광을 대부분 백색광으로 변환할 수 있다.
하기에서 도 10 내지 도 11b를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다. 설명의 간략화를 위해 본 발명의 일 실시예에서 설명한 구성과 동일한 구성의 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 11a 및 도 11b는 도 10에 도시된 몰드 프레임 및 광 변환 차광 부재를 나타낸 사시도이다.
도 10 내지 도 11b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 변환 차광 부재(470)는 몰드 프레임(300)의 지지부(310) 및 측벽(320)의 일면에 배치되며, 광학시트(410)의 상면을 덮는다. 예를 들어, 광 변환 차광 부재(470)는 광학시트(410)의 상면만 덮는다. 앞서 설명한 바와 같이, 광학시트(410) 상면에만 광 변환 차광 부재(470)가 배치되어도, 광 변환 차광 부재(470)는 누설되는 청색광을 대부분 백색광으로 변환시킬 수 있다.
광 변환 차광 부재(470)의 상단부(471)는 몰드 프레임(300)의 지지부(310)와 광학시트(410) 사이에 배치되며, 광학시트(410)의 상면을 덮는다. 측면부(472)는 상단부(471)에서 절곡되며, 측벽(320)의 일면에 배치된다.
몰드 프레임(300)의 지지부(310) 및 측벽(320)은 삽입 홈(330)을 가지고, 광 변환 차광 부재(470)는 삽입 홈(330)에 배치된다. 예를 들어, 상단부(471) 및 측면부(472)는 삽입 홈(330)에 배치된다. 이와 같이, 광 변환 차광 부재(470)가 측벽(320)까지 연장될 경우, 측벽(320)으로 반사된 청색광을 백색광으로 변환시킬 수 있다.
이상에서 설명된 표시 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.
100: 탑 샤시 110: 가장자리부
120: 돌출부 200: 표시패널
210: 제1 기판 220: 제2 기판
300: 몰드 프레임 310: 지지부
320: 측벽 330: 삽입 홈
400: 백라이트 어셈블리 410: 광학시트
420: 도광판 430: 반사 시트
440: 바텀 샤시 441: 바닥부
442: 절곡부 450: 광원 유닛
451: 광원 452: 회로기판
460: 광 변환 시트 470: 광 변환 차광 부재
471: 상단부 472: 측면부
473: 하단부

Claims (20)

  1. 표시패널;
    상기 표시패널로 광을 제공하는 광원;
    상기 광원이 배치된 바텀 샤시;
    상기 바텀 샤시에 배치되며, 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 표시패널로 출사하는 도광판;
    상기 도광판과 상기 표시패널 사이에 배치된 광학시트;
    상기 바텀 샤시와 결합되며, 상기 표시패널이 배치되는 지지부를 포함하는 몰드 프레임; 및
    상기 몰드 프레임의 상기 지지부의 일면에 배치되며, 상기 광학시트의 측면을 덮는 광 변환 차광 부재;를 포함하는 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광 변환 차광 부재는 상기 광학시트의 상면 및 하면 중 적어도 일면으로 연장된 표시장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 지지부는 삽입 홈을 갖는 표시장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 광 변환 차광 부재는 상기 삽입 홈에 배치된 표시장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 광 변환 차광 부재는,
    상기 몰드 프레임의 상기 지지부와 상기 광학시트 사이에 배치되며, 상기 광학시트의 상면을 덮는 상단부; 및
    상기 상단부에서 절곡되며, 상기 광학시트의 측면을 덮는 측면부를 포함하는 표시장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 광 변환 차광 부재는, 상기 측면부에서 절곡되며 상기 광학시트의 하면을 덮는 하단부를 더 포함하는 표시장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 상단부는 상기 삽입 홈에 배치된 표시장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 도광판과 상기 광학시트 사이에 배치된 광 변환 시트를 더 포함하는 표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 측면부는 상기 광 변환 시트와 접촉하는 표시장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 하단부는 상기 광 변환 시트와 접촉하는 표시장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 광 변환 차광 부재는 백색 변환 실리콘(White Conversion Silicone)을 포함하는 표시장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 몰드 프레임은 상기 지지부에서 절곡된 측벽을 더 포함하는 표시장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 광 변환 차광 부재는 상기 몰드 프레임의 상기 측벽의 일면에 배치된 표시장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 측벽은 상기 바텀 샤시와 결합하는 표시장치.
  15. 표시패널;
    상기 표시패널로 광을 제공하는 광원;
    상기 광원이 배치된 바텀 샤시;
    상기 바텀 샤시에 배치되며, 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 표시패널로 출사하는 도광판;
    상기 도광판과 상기 표시패널 사이에 배치된 광학시트;
    상기 바텀 샤시와 결합되며, 상기 표시패널이 배치되는 지지부 및 상기 지지부에서 절곡된 측벽을 포함하는 몰드 프레임; 및
    상기 지지부 및 상기 측벽의 일면에 배치되며, 상기 광학시트의 상면을 덮는 광 변환 차광 부재;를 포함하는 표시장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 지지부 및 상기 측벽은 삽입 홈을 갖는 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 광 변환 차광 부재는 상기 삽입 홈에 배치된 표시장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 광 변환 차광 부재는,
    상기 몰드 프레임의 상기 지지부와 상기 광학시트 사이에 배치되며, 상기 광학시트의 상면을 덮는 상단부; 및
    상기 상단부에서 절곡되며, 상기 몰드 프레임의 상기 측벽의 일면에 배치된 측면부를 포함하는 표시장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 상단부 및 상기 측면부는 상기 삽입 홈에 배치된 표시장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 도광판과 상기 광학시트 사이에 배치된 광 변환 시트를 더 포함하는 표시장치.
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