KR20190064702A - 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents
광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190064702A KR20190064702A KR1020170162969A KR20170162969A KR20190064702A KR 20190064702 A KR20190064702 A KR 20190064702A KR 1020170162969 A KR1020170162969 A KR 1020170162969A KR 20170162969 A KR20170162969 A KR 20170162969A KR 20190064702 A KR20190064702 A KR 20190064702A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- diffusion
- pattern
- wavelength conversion
- light
- diffusion plate
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 94
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 233
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 98
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 152
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 20
- 239000010408 film Substances 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 11
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 8
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 8
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 7
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017115 AlSb Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005542 GaSb Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910007709 ZnTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 hafnium nitride Chemical class 0.000 description 2
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N zirconium nitride Chemical compound [Zr]#N ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-pyren-1-ylbutanoate Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910005335 FePt Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005543 GaSe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004262 HgTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002665 PbTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N tellanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Te] OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
- G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
- G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133614—Illuminating devices using photoluminescence, e.g. phosphors illuminated by UV or blue light
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133617—Illumination with ultraviolet light; Luminescent elements or materials associated to the cell
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
광학 부재 및 표시 장치가 제공된다. 일 실시예에 따른 광학 부재는 확산판, 상기 확산판의 상면에 배치된 파장 변환층, 상기 파장 변환층 상에 배치되고, 적어도 일 측면부에서 상기 파장 변환층의 측면을 덮는 패시베이션층, 및 상기 확산판의 하면에 직접 접하도록 배치되고, 확산 입자를 포함하는 확산 패턴층을 포함한다.
Description
본 발명은 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 정보 표시 기술에서 차지하는 비중이 매우 크다. 액정표시장치는 양쪽 유리기판 사이에 액정을 삽입하여 유리기판 위아래에 있는 전원을 통해 전극을 주입, 각 액정에서 이를 변환하여 빛을 냄으로써 정보를 표시한다.
상기 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하고 외부에서 들어오는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 표시패널에 빛을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 유닛(Backlight Unit)이 요구된다.
백라이트 유닛은 광원의 배열 구조에 따라 직하형(Direct Type) 방식과 에지형(Edge type) 방식으로 구분되는데, 에지형 방식은 광원이 도광판의 일측부에 배치된 구조를 가지며, 직하형 방식은 광원이 디스플레이 하부에 배치된 구조를 가진다. 특히, 직하형 방식은 광원이 배치되기 위한 베젤 영역을 확보하지 않아도 된다는 점에서, 네로우 베젤을 구현할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 네로우 베젤을 갖는 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 휘도 균일도가 개선된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 광학 부재는 확산판, 상기 확산판의 상면에 배치된 파장 변환층, 상기 파장 변환층 상에 배치되고, 적어도 일 측면부에서 상기 파장 변환층의 측면을 덮는 패시베이션층, 및 상기 확산판의 하면에 직접 접하도록 배치되고, 확산 입자를 포함하는 확산 패턴층을 포함한다.
상기 확산 패턴층의 두께는 2 내지 3㎛ 일 수 있다.
상기 확산 패턴층은 제1 방향으로 연장된 라인 형상으로, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 복수개 배치될 수 있다.
상기 확산판은 상대적으로 입사되는 광량이 풍부한 제1 영역 및 상대적으로 입사되는 광량이 부족한 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에 배치된 확산 패턴층의 폭은 상기 제2 영역에 배치된 확산 패턴층의 폭보다 클 수 있다.
상기 확산 패턴층은 복수개의 패턴을 포함하며, 상기 복수개의 패턴은 상기 확산판 상의 어느 일 지점을 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다.
상기 확산판은 상대적으로 입사되는 광량이 풍부한 제1 영역 및 상대적으로 입사되는 광량이 부족한 제2 영역을 포함하고, 상기 확산 패턴의 배치 밀도는 상기 제1 영역으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다.
상기 패시베이션층 상에 배치된 광학 패턴을 포함하되, 상기 광학 패턴은 마이크로 렌즈 어레이 패턴 또는 렌티큘러 패턴일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 광학 부재는 확산 패턴을 포함하는 확산판, 상기 확산판의 상면에 배치된 파장 변환층, 및 상기 파장 변환층 상에 배치되고, 적어도 일 측면부에서 상기 파장 변환층의 측면을 덮는 패시베이션층을 포함한다.
상기 확산판의 헤이즈 값은 90% 이상이며, 상기 확산 패턴은 상기 확산판의 하면에 형성된 요철 패턴일 수 있다.
상기 확산판의 상기 하면의 표면 조도값은 5 이상일 수 있다.
상기 확산 패턴의 크기 및 형상은 불규칙적일 수 있다.
상기 확산 패턴은 상기 확산판 내부에 형성될 수 있다.
상기 확산 패턴은 상기 확산판의 상면과 평행한 일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 확산판은 상대적으로 입사되는 광량이 풍부한 제1 영역 및 상대적으로 입사되는 광량이 부족한 제2 영역을 포함하고, 상기 확산 패턴의 배치 밀도는 상기 제1 영역으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다.
상기 확산판의 하부에 배치되고, 확산 입자를 포함하는 확판 패턴층을 포함할 수 있다.
상기 패시베이션층 상에 배치된 광학 패턴을 포함하되, 상기 광학 패턴은 마이크로 렌즈 어레이 패턴 또는 렌티큘러 패턴일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 확산판, 상기 확산판의 상면에 배치된 파장 변환층, 상기 파장 변환층 상에 배치되고, 적어도 일 측면부에서 상기 파장 변환층의 측면을 덮는 패시베이션층, 및 상기 확산판의 하면에 배치되고, 확산 입자를 포함하는 확산 패턴층을 포함하는 광학 부재, 상기 광학 부재의 하부에 배치된 광원, 및 상기 광학 부재의 상부에 배치된 표시 패널을 포함한다.
상기 파장 변환층은 복수개의 패턴을 포함할 수 있다.
상기 확산판은 상기 광원과 중첩하는 일 영역을 포함하고, 상기 복수개의 패턴의 배치 밀도는 상기 일 영역으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다.
상기 확산판 내부에 형성되는 확산 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 확산판의 헤이즈 값은 90% 이상일 수 있다.
일 실시예에 따른 광학 부재에 의하면, 일체화된 단일 부재로 파장 변환 기능과 광 확산 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 일체화된 단일 부재는 상대적으로 얇은 두께를 가지며, 표시 장치의 조립 공정을 단순화시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II'를 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 영역을 확대한 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 5는 도 4에 따른 광학 부재의 배면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 배면도이다.
도 7 및 도 8은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도들이다.
도 9 및 도 10은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 11 및 도 12는 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도들이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 15는 실시예들에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 II-II'를 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 영역을 확대한 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 5는 도 4에 따른 광학 부재의 배면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 배면도이다.
도 7 및 도 8은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도들이다.
도 9 및 도 10은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 11 및 도 12는 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도들이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 15는 실시예들에 따른 표시 장치의 단면도이다.
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.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 II-II'를 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광학 부재(100)는 확산판(10), 확산판(10) 상면(10a)에 배치된 파장 변환층(20), 파장 변환층(20) 상에 배치된 패시베이션층(30), 및 확산판(10) 하면(10b)에 배치된 확산 패턴(40)을 포함한다. 확산판(10), 파장 변환층(20), 패시베이션층(30) 및 확산 패턴(40)은 일체화되어 결합할 수 있다.
확산판(10)은 광원(400)에서 출사된 빛을 분산 및 확산시켜 광 균일도를 향상하는 기능을 한다. 확산판(10)은 광원(400)이 갖는 빛의 직진성을 보완하고 균일한 밝기를 구현하기 위하여, 확산성(헤이즈) 및 광 투과성을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 확산판(10)의 헤이즈 값은 약 90% 이상일 수 있으며, 광 투과율은 50% 내지 70%일 수 있다. 헤이즈 값이 90% 이상인 경우 충분한 빛 확산율을 가져 우수한 광 균일도를 확보할 수 있다. 일반적으로 헤이즈 값이 증가할수록 광 투과율은 낮아지는데, 광 투과율이 지나치게 낮은 경우 표시 화면에서 충분한 휘도를 확보할 수 없다. 이러한 관점에서, 확산판(10)의 광 투과율은 적어도 50% 내지 70%일 수 있다.
확산판(10)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 확산판(10)은 유리로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
확산판(10)은 대체로 다각 기둥 형상을 가질 수 있다. 확산판(10)의 평면 형상은 직사각형일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예시적인 실시예에서, 확산판(10)은 평면 형상이 직사각형인 직육면체 형상으로서, 상면(10a), 하면(10b) 및 4개의 측면을 포함할 수 있다.
광학 부재(100)의 일 적용예에서, 광원(400)은 확산판(10)의 하면(10b)에 인접하여 배치될 수 있다. 광원(400)은 인쇄회로기판(420) 및 인쇄회로기판(420)에 실장된 복수의 LED 광원(410)을 포함할 수 있다.
광원(400)은 복수개의 인쇄회로기판(420)을 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(420)은 확산판(10)의 장변 또는 단변과 평행한 방향으로 배치될 수 있다. LED 광원(410) 사이의 거리는 인쇄회로기판(420)의 배치 간격에 따라 달라질 수 있다. 도면에서는 복수의 인쇄회로기판(420)이 확산판(10)의 장변과 나란하게 배치되고, 확산판(10)의 장변 방향으로의 LED 광원(410)의 이격 거리보다 확산판(10) 단변 방향으로의 LED 광원(410)의 이격 거리가 더 먼 경우를 예시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 확산판(10)의 장변 및 단변 방향으로의 LED 광원(410)의 이격 거리는 동일 할 수 있다.
확산판(10)의 상면(10a)에는 파장 변환층(20)이 배치된다. 파장 변환층(20)은 입사된 적어도 일부의 빛의 파장을 변환한다. 파장 변환층(20)은 파장 변환 입자를 포함할 수 있다.
파장 변환 입자는 입사된 빛의 파장을 변환하는 입자로, 예를 들어 양자점(Quanum dot: QD), 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있다. 파장 변환 입자의 일예인 양자점에 대해 상세히 설명하면, 양자점은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성되며, 작은 크기로 인해 에너지 밴드 갭(band gap)이 커지는 양자 구속(quanum confinement) 효과를 나타낸다. 양자점에 밴드 갭보다 에너지가 높은 파장의 빛이 입사하는 경우, 양자점은 그 빛을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 파장의 빛은 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점은 그 크기와 조성 등을 조절하면 양자 구속 효과에 의한 발광 특성을 조절할 수 있다.
양자점은 예를 들어, Ⅱ-Ⅵ족 화합물, Ⅱ-Ⅴ족 화합물, Ⅲ-Ⅵ족 화합물, Ⅲ-Ⅴ족 화합물, Ⅳ-Ⅵ족 화합물, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물, Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ족 화합물 및 Ⅱ-Ⅳ-Ⅴ족 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
양자점은 코어(Core) 및 코어를 오버 코팅하는 쉘(Shell)을 포함하는 것일 수 있다. 코어는 이에 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InP, InAs, InSb, SiC, Ca, Se, In, P, Fe, Pt, Ni, Co, Al, Ag, Au, Cu, FePt, Fe2O3, Fe3O4, Si, 및 Ge 중 적어도 하나일 수 있다. 쉘은 이에 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaSe, InN, InP, InAs, InSb, TlN, TlP, TlAs, TlSb, PbS, PbSe 및 PbTe 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
파장 변환 입자는 입사광을 서로 다른 파장으로 변환하는 복수의 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 파장 변환 입자는 특정 파장의 입사광을 제1 파장으로 변환하여 방출하는 제1 파장 변환 입자와 제2 파장으로 변환하여 방출하는 제2 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광원(400)에서 출사되어 파장 변환 입자에 입사되는 빛은 블루 파장의 빛이고, 상기 제1 파장은 그린 파장이고, 상기 제2 파장은 레드 파장일 수 있다. 예를 들어, 상기 블루 파장은 420 내지 470nm에서 피크를 갖는 파장이고, 상기 그린 파장은 520nm 내지 570nm에서 피크를 갖는 파장이고, 상기 레드 파장은 620nm 내지 670nm에서 피크를 갖는 파장일 수 있다. 그러나, 블루, 그린, 레드 파장이 위 예시에 제한되는 것은 아니며, 본 기술분야에서 블루, 그린, 레드로 인식될 수 있는 파장 범위를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상기 예시적인 실시예에서, 파장 변환층(20)에 입사된 블루광은 파장 변환층(20)을 통과하면서 일부가 제1 파장 변환 입자에 입사하여 그린 파장으로 변환되어 방출되고, 다른 일부가 제2 파장 변환 입자에 입사하여 레드 파장으로 변환되어 방출되고, 다른 일부가 제2 파장 변환 입자에 입사하여 레드 파장으로 변환되어 방출되며, 나머지 일부는 제1 및 제2 파장 변환 입자에 입사되지 않고 그대로 출사될 수 있다. 따라서, 파장 변환층(20)을 통과한 빛은 블루 파장의 빛, 그린 파장의 빛, 및 레드 파장의 빛을 모두 포함하게 된다. 방출되는 서로 다른 파장의 빛들의 비율을 적절하게 조절하면 백색광 또는 다른 색의 출사광을 표시할 수 있다. 파장 변환층(20)에 변환된 빛들은 좁은 범위의 특정 파장 내에 집중되고, 좁은 반치폭을 갖는 샤프한 스펙트럼을 갖는다. 따라서, 이와 같은 스펙트럼의 빛을 컬러 필터로 필터링하여 색상을 구현할 경우, 색재현성이 개선될 수 있다.
상기 예시적인 실시예와는 달리, 입사광이 자외선 등과 같은 단파장의 빛이고 이를 각각 블루, 그린, 레드 파장으로 변환하는 3 종류의 파장 변환 입자가 파장 변환층(20) 내에 배치되어 백색광을 출사할 수도 있다.
파장 변환층(20)은 산란 입자를 더 포함할 수 있다. 산란 입자는 비양자점 입자로서, 파장 변환 기능이 없는 입자일 수 있다. 산란 입자는 입사된 빛을 산란시켜 더 많은 입사광이 파장 변환 입자 측으로 입사될 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 산란 입자는 파장별 빛의 출사각을 균일하게 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로 설명하면 일부의 입사광이 파장 변환 입자에 입사된 후 파장이 변환되어 방출될 때, 그 방출 방향은 무작위인 산란 특성을 갖는다. 만약, 파장 변환층(20) 내에 산란 입자가 없다면, 파장 변환 입자 충돌 후 방출하는 그린, 레드 파장은 산란 방출 특성을 갖지만, 파장 변환 입자의 충돌 없이 방출하는 블루 파장은 산란 방출 특성을 갖지 않아 출사 각도에 따라 블루/그린/레드 파장의 방출량이 상이해질 것이다. 산란 입자는 파장 변환 입자에 충돌하지 않고 방출되는 블루 파장에 대해서도 산란 방출 특성을 부여함으로써, 파장별 빛의 출사각을 유사하게 조절할 수 있다. 산란 입자로는 TiO2, SiO2 등이 사용될 수 있다.
파장 변환층(20)의 두께는 약 10 내지 50㎛일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 파장 변환층(20)의 두께는 약 15㎛일 수 있다.
파장 변환층(20)은 확산판(10) 상면(10a)의 대부분을 덮되, 확산판(10)의 테두리 일부를 노출할 수 있다. 다시 말하면, 파장 변환층(20)의 측면을 기준으로 확산판(10)의 측면이 돌출될 수 있다. 파장 변환층(20)이 노출하는 확산판(10)의 상면(10a)은 파장 변환층(20)의 측면이 패시베이션층(30)에 의해 안정적으로 덮일 수 있는 공간을 제공한다.
파장 변환층(20)은 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 확산판(10) 상에 파장 변환 조성물을 슬릿 코팅하고, 건조 및 경화하여 파장 변환층(20)을 형성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 다양한 적층 방법이 적용될 수 있다.
파장 변환층(20) 상에는 패시베이션층(30)이 배치된다. 패시베이션층(30)은 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 한다.
패시베이션층(30)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나, 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 패시베이션층(30)은 실리콘 질화물로 이루어질 수 있다.
패시베이션층(30)은 적어도 일 측면부에서 파장 변환층(20)을 완전히 덮을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 패시베이션층(30)은 모든 측면부에서 파장 변환층(20)을 완전히 덮을 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
패시베이션층(30)은 파장 변환층(20)에 완전히 중첩하고 파장 변환층(20)의 상면을 덮고, 그로부터 외측으로 더 연장되어 파장 변환층(20)의 측면까지 덮는다. 패시베이션층(30)은 파장 변환층(20)이 노출하는 확산판(10)의 테두리 상면(10a)에까지 연장되어, 패시베이션층(30) 테두리 부위의 일부가 확산판(10)의 상면(10a)에 직접 접할 수 있다. 일 실시예에서, 패시베이션층(30)의 측면은 확산판(10)의 측면에 정렬될 수 있다.
패시베이션층(30)의 두께는 파장 변환층(20)의 두께보다 작을 수 있다. 패시베이션층(30)의 두께는 약 0.1㎛ 내지 약 2㎛일 수 있다. 패시베이션층(30)의 두께가 약 0.1㎛ 이상이면 유의미한 수분/산소 침투 방지 기능을 발휘할 수 있고, 약 0.3㎛ 이상이면 실효적인 수분/산소 침투 방지 기능을 가질 수 있다. 패시베이션층(30)의 두께가 약 2㎛ 이하인 것이 박막화 및 투과율 관점에서 유리하다. 예시적인 실시예에서, 패시베이션층(30)의 두께는 약 0.4㎛일 수 있다.
파장 변환층(20), 특히 그에 포함된 파장 변환 입자는 수분/산소에 취약하다. 파장 변환 필름의 경우 파장 변환층 상하면에 배리어 필름을 적층하여 파장 변환층으로의 수분/산소 침투를 막지만, 본 실시예의 경우 배리어 필름 없이 파장 변환층(20)이 직접 배치되므로 배리어 필름을 대신하여 파장 변환층(20)을 보호하는 밀봉 구조가 필요하다. 상기 밀봉 구조는 패시베이션층(30)과 확산판(10)에 의해 구현될 수 있다.
파장 변환층(20)에 수분이 침투할 수 있는 게이트는 파장 변환층(20)의 상면, 측면, 및 하면이다. 상술한 것처럼, 파장 변환층(20)의 상면과 측면은 패시베이션층(30)에 의해 덮여 보호되고, 파장 변환층(20)의 하면은 확산판(10)에 의해 보호되므로 수분/산소 침투가 차단되거나 적어도 감소(이하, '차단/저감'이라 칭함)할 수 있다.
패시베이션층(30)은 증착 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 파장 변환층(20)이 형성된 확산판(10) 상에 화학 기상 증착 방법을 이용하여 패시베이션층(30)을 형성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 다양한 적층 방법이 적용될 수 있다.
확산판(10)의 하면(10b)에는 확산 패턴(40)이 배치될 수 있다. 확산 패턴(40)은 빛을 확산시켜, 전체적으로 균일하게 광을 분포시킬 수 있다. 즉, 확산 패턴(40)을 통과한 빛은 무작위의 방향으로 방출되므로, 빛의 진행 방향이 변경되어 광원(400)의 배치와 무관하게 전반적으로 균일한 광 분포를 가질 수 있다.
확산판(10)으로 입사되는 광량은 영역별로 차이가 있을 수 있는데, 광원(400)과 인접할수록 확산판(10) 내부로 인도되는 광량이 증가할 수 있다. 이러한 영역별 광량의 차이는 표시 화면 측에서 명부와 암부로 시인될 수 있다. 확산판(10)의 하면(10b)에 확산 패턴(40)을 배치하여 광을 고르게 분포시킴으로써 영역별 광량 차이를 저감할 수 있다.
일 실시예에서, 확산 패턴(40)은 별도의 층으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 확산판(10)의 하면(10b) 상에 확산 입자를 포함하는 확산 패턴층을 배치하여, 확산 패턴(40)으로 기능하도록 할 수 있다.
다른 실시예에서, 확산 패턴(40)은 확산판(10) 자체의 표면 형상으로 이루어 지거나, 확산판(10) 내부에 형성된 패턴 형상으로 이루어질 수 있다. 확산판(10) 자체의 형상으로 이루어진 경우에 대해서는 후술하도록 하고, 이하에서는 도 3을 참조하여 확산 패턴(40)이 확산판(10) 하면(10b)에 별도의 층으로 배치된 경우에 대해 설명한다.
도 3은 도 2의 A 영역을 확대한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 확산 패턴(40)은 바인더층과 바인더층 내에 분산된 확산 입자를 포함할 수 있다. 바인더층은 확산 입자가 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 다만, 그에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 확산 입자를 분산 배치시킬 수 있는 매질이면 그 명칭, 추가적인 다른 기능, 구성 물질 등에 상관없이 바인더층으로 지칭될 수 있다.
확산 입자는 입사된 빛을 여러 방향으로 확산시킴으로써, 빛의 진행 방향을 변경할 수 있다. 일반적으로 빛은 직진성이 강하므로 광원에서 출사된 각도를 따라 진행하게 되는데, 그 결과 광원에 인접한 측은 상대적으로 인도되는 광량이 풍부한 반면 광원과 떨어져 있는 곳은 상대적으로 인도되는 광량이 부족할 수 있다. 확산 입자는 광원에서 출사된 빛의 진행 각도를 변경하여 상대적으로 광량이 부족한 곳으로 빛을 인도할 수 있다.
확산 입자는 실리콘, TiO2, SiO2, ZnO, ZrO2, AlO2, Al, Ag, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 확산 성질을 가지는 다양한 물질로 이루어질 수 있다.
확산 패턴(40)은 확산판(10) 하면(10b) 전체를 덮을 수 있다. 확산 패턴(40)의 측면은 확산판(10)의 측면에 정렬될 수 있다.
확산 패턴(40)은 실크 스크린 인쇄 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 확산판(10) 상에 확산 입자 조성물을 인쇄하고 이를 건조시켜 확산 패턴(40)을 형성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 다양한 적층 방법이 적용될 수 있다.
확산 패턴(40)의 두께는 약 2 내지 5㎛일 수 있으며, 바람직하게는 약 2 내지 3㎛ 일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 확산 패턴(40)의 두께는 약 2㎛일 수 있다.
확산판(10)의 하부에서 확산 패턴(40)에 의하여 여러 방향으로 확산된 빛은 파장 변환층(20)에 의하여 다시 한번 산란 및 확산될 수 있다. 이에 따라 빛의 균일도가 증가하고, 표시 화면 측에서 명암의 차이가 관찰되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 광학 부재(100)는 일체화된 단일 부재로서 광 확산 기능과 파장 변환 기능을 동시에 수행할 수 있다. 일체화된 단일 부재는 표시 장치의 조립 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 파장 변환층(20)을 패시베이션층(30) 등으로 밀봉함으로써, 파장 변환층(20)의 열화를 방지할 수 있다. 아울러, 광학 부재(100)는 확산판(10)의 하면(10b)에 확산 패턴(40)을 배치함으로써, 빛의 확산이 더욱 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 광학 부재(100)의 파장 변환층(20)과 그 밀봉 구조, 및 확산 패턴(40)이 별도의 필름(예를 들어, 파장 변환 필름 및 확산 패턴 필름)으로 제공되는 경우보다 제조 단가를 낮추고 두께를 감소시킬 수 있다.
이하, 광학 부재에 관한 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다. 각 구조는 의도적으로 얻어질 수도 있지만, 제조 과정에서 의도치 않게 얻어질 수도 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다. 도 5는 도 4에 따른 광학 부재의 배면도이다. 도 6은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 배면도이다. 도 4 내지 도 6의 실시예들은 광학 부재(100)의 확산 패턴(40)의 배치가 다양하게 변형될 수 있음을 예시한다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 광학 부재(101, 102)의 확산 패턴(40_1, 40_2)이 확산판(10) 하면(10b)을 전부 덮지 않을 수 있음을 예시한다. 즉, 도 2의 실시예와는 달리 확산 패턴(40_1, 40_2)은 영역에 따라 배치 밀도를 달리 하여 형성될 수 있다.
예컨대, 광원(400)과 인접하여 입사되는 광량이 풍부한 영역은 확산 패턴(40_1, 40_2)의 배치 밀도를 크게 하고, 광원(400)과 떨어져 입사되는 광량이 작은 영역은 확산 패턴(40_1, 40_2)의 배치 밀도를 작게 할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 빛은 일반적으로 직진성이 강하므로, 광원(400)과 떨어져 있는 영역보다 광원(400)과 인접한 영역으로 더 많은 빛이 입사될 수 있다. 확산 패턴(40_1, 40_2)을 광원(400)과 대응되는 영역에 밀(密)하게 배치함으로써 상대적으로 일 영역에 집중된 빛을 광량이 부족한 곳으로 인도할수 있다. 또한, 상대적으로 인도되는 광량이 부족한 영역에는 확산 패턴(40_1, 40_2)을 소(疏)하게 배치함으로써, 다른 곳으로 확산되는 빛의 양을 저감할 수 있다.
확산 패턴(40_1)은 도 5와 같이 광원(400)이 배치되는 방향으로 연장되는 스트라이프 형상을 가질 수 있다.
구체적으로 예를 들면, LED 광원(410)은 도 1 과 같이 확산판(10)의 장변을 따라 배치된 인쇄회로기판(420) 상에 실장될 수 있는데, 이 경우 확산판(10)의 단변 방향으로 광량이 풍부한 곳와 광량이 부족한 곳이 구분될 수 있다. 확산 패턴(40_1)은 광량이 풍부한 곳에서는 넓은 면적을 가지고, 광량이 부족한 곳에서는 좁은 면적을 갖도록 배치될 수 있다. 즉, 확산 패턴(40_1)은 확산판(10)의 장변 방향으로 연장되되, 단변 방향으로 넓이를 달리하는 스트라이프 형상으로 배치될 수 있다.
확산 패턴(40_2)은 도 6과 같이 방사형으로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 확산 패턴(40_2)은 광원(400)과 인접한 영역을 중심으로하여, 상기 중심에서 가장 넓은 면적을 가지고, 중심에서 멀어질수록 그 넓이가 감소할 수 있다. 다른 실시예에서, 확산 패턴(40_2)은 동일한 크기 및 면적을 갖되, 광량이 풍부한 영역에는 조밀하게 배치되고, 이로부터 멀어질수록 그 배치 밀도가 감소하도록 배치될 수 있다.
도면에서는 확산 패턴(40_2)의 평면 형상이 원형인 경우를 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며 사각형, 삼각형 등의 다각형일 수도 있다.
도 7 및 도 8은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도들이다. 도 7 및 도 8의 실시예들은 광학 부재의 각 구성들의 배치 및 정렬 관계가 다양하게 변형될 수 있음을 예시한다.
도 7은 광학 부재(103)의 패시베이션층(30_3)의 측면이 확산판(10)의 측면보다 외측으로 더 돌출될 수 있음을 예시한다. 예를 들어, 도 7에 도시된 것처럼 파장 변환층(20)의 측면이 확산판(10)의 측면에 정렬되고, 패시베이션층(30_3)은 파장 변환층(20_3)의 측면보다 외측으로 연장되어 파장 변환층(20_3)의 측면을 덮을 수 있다. 일 실시예에서, 패시베이션층(30_3)은 확산판(10)의 측면 일부까지 덮을 수도 있다. 도 7의 실시예는 파장 변환층(20_3)의 파장 변환 유효 면적을 최대화하는 데에 유리할 수 있다.
도 8은 광학 부재(104)가 확산판(10) 상면(10a)에 배치된 배리어층(50_4)을 더 포함할 수 있다. 각 구성 요소의 배치 관점에서 도 2의 확산판(10) 상면(10a)은 본 실시예에서 배리어층(50_4)의 상면으로 대체될 수 있다.
도 8을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면, 확산판(10) 상면(10a)에 배리어층(50_4)이 배치되고, 그 위에 파장 변환층(20_4) 및 패시베이션층(30_4)이 순차 적층된다. 배리어층(50_4)은 확산판(10) 상면(10a) 전체를 덮을 수 있다. 배리어층(50_4)의 측면은 확산판(10)의 측면에 정렬될 수 있다.
파장 변환층(20_4)은 배리어층(50_4)의 상면에 접하여 형성된다. 배리어층(50_4)은 패시베이션층(30_4)과 마찬가지로 수분 및/또는 산소(이하, 수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 한다. 배리어층(50_4)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 배리어층(50_4)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 배리어층(50_4)은 패시베이션층(40_4)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 배리어층(50_4)은 화학 기상 증착과 같은 증착 등의 방법으로 형성될 수 있다.
배리어층(50_4)의 두께는 패시베이션층(30_4)과 유사할 수 있다. 예를 들어, 배리어층(50_4)의 두께는 0.1㎛ 내지 2㎛일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 파장 변환층(20_4)의 밀봉 구조가 패시베이션층(30_4)과 배리어층(50_4)에 의해 구현될 수 있다. 따라서, 확산판(10)의 수분/산소 침투 기능이 충분하지 못하더라도 배리어층(50_4)에 의해 수분/산소 침투를 효과적으로 방지할 수 있다. 이러한 관점에서 확산판(10)의 구성 물질에 대한 선택 자유도가 증가할 수 있다. 예를 들어, 확산판(10)으로 유리 등의 무기 물질이 아닌, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 아크릴 수지 등과 같은 고분자 수지를 사용하더라도 배리어층(50_4)에 의해 수분/산소 침투 방지가 이루어져 파장 변환층(20_4)의 열화를 방지할 수 있다.
도 9 및 도 10은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
본 실시예에 따른 광학 부재(105, 106)는 확산판(10_5, 10_6) 하면(10_5b, 10_6b) 자체의 표면 형상으로 이루어진 확산 패턴(40_5, 40_6)을 포함한다는 점에서 도 2의 실시예와 상이하다.
도 9를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면, 확산판(10_5)의 하면(10_5b)에는 미세 요철 형상의 확산 패턴(40_5)이 형성될 수 있다. 확산 패턴(40_5)은 나노 크기의 요철 형상일 수 있다. 확산 패턴(40_5)은 볼록 패턴과 오목 패턴을 포함하고, 볼록 패턴과 오목 패턴의 폭은 불규칙 적일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며 볼록 패턴과 오목 패턴의 폭은 규칙적일 수 있으며, 볼록 패턴의 폭은 오목 패턴의 폭과 상이할 수도 있고, 서로 동일할 수도 있다.
빛은 확산판(10_5) 표면의 요철 형상에 따라 다양한 입사 각도를 가지게 되며, 이에 따라 무작위의 방향으로 빛의 진행 방향이 변경된다. 확산판(10_5) 하면(10_5b)의 표면 조도값이 지나치게 낮은 경우 빛의 확산율이 낮아 충분한 휘도 균일도를 확보할 수 없다. 이러한 관점에서 확산 패턴(40_5)의 표면 조도값(Ra)은 약 5 이상일 수 있다.
확산 패턴(40_5)은 샌드 블라스트(sand blast) 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 확산판(10_5)의 하면(10b_5)에 샌드(sand)를 분사 및 가압하여 미세 요철 형상을 형성한 후, 이를 세정하여 확산 패턴(40_5)을 형성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며 다른 다양한 방법이 적용될 수 있다.
확산 패턴(40_5)은 확산판(10_5) 하면(10_5b)의 전체에 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 도 10과 같이 일 영역에만 형성될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 확산 패턴(40_6)은 광량에 따라 상이한 배치 밀도로 형성될 수 있다. 구체적으로, 광원(400)과 인접 배치되어 입사되는 광량이 풍부한 영역에는 확산 패턴(40_6)이 형성되고, 이로부터 멀어질수록 확산 패턴(40_6)이 드물게 형성될 수 있다. 예컨대, 확산 패턴(40_6)이 오목 패턴 및 볼록 패턴을 포함하는 경우, 광원(400)과 인접한 곳에서 오목 패턴/볼록 패턴의 폭은 광원(400)과 먼 곳에서의 오목 패턴/볼록 패턴의 폭보다 작을 수 있다.
광학 부재(106)의 확산 패턴(40_6)은 도 5 및 도 6에 따른 광학 부재(101, 102)의 확산 패턴(40_1, 40_2)과 같은 평면 형상을 가질 수 있다. 즉, 확산 패턴(40_6)은 평면상 스트라이프 형상으로 형성되거나, 방사형 형상으로 형성될 수 있다.
도 9 및 도 10과 같이 확산 패턴(40_5, 40_6)이 확산판(10_5, 10_6)의 자체 형상으로 형성되는 경우, 확산 패턴(40_5, 40_6)이 확산판(10_5, 10_6)으로부터 분리될 우려가 없으며, 제조 공정을 단순화 할 수 있다.
도 11 및 도 12는 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도들이다.
본 실시예에 따른 광학 부재(107, 108)는 확산 패턴(40_7, 40_8)이 확산판(10_7, 10_8)의 내부 형상으로 이루어진다는 점에서 도 2, 도 9 및 도 10과 상이하다.
도 11을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면, 확산판(10_7)의 내부에는 확산 패턴(40_7)이 형성될 수 있다. 도면에서는 확산 패턴(40_7)이 확산판(10_7)의 중앙부에 형성된 경우를 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 확산 패턴(40_7)은 확산판(10_7)의 하면(10_7b)에 인접 배치될 수 있다. 이 경우, 표시 패널(미도시)과 확산 패턴(40_7) 사이의 거리가 더욱 멀어지므로, 표시 패널에서는 광 분포가 더욱 균일하게 관찰될 수 있다.
확산 패턴(40_7)은 사각 기둥, 삼각 기둥, 원 기둥 또는 구 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 빛을 확산하기에 적절한 형상이라면 다양한 형상이 가능하다. 도면에 도시하지는 않았으나, 확산 패턴(40_7)은 평면 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 평면 형상의 확산 패턴(40_7)은 확산판(10_7)의 하면(10_7b)과 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 확산 패턴(40_7)은 복수의 층으로 형성될 수도 있으며, 각 층별로 확산 패턴(40_7)의 배치 밀도를 달리할 수 있다.
확산 패턴(40_7)은 동일한 간격으로 서로 이격배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며 도 12와 같이 배치 밀도를 달리하여 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 확산 패턴(40_8)은 광량에 따라 상이한 배치 밀도로 형성될 수 있다. 광원(400)과 대응되는 영역에는 확산 패턴(40_8)을 상대적으로 조밀하게 형성하고, 이로부터 멀어질수록 상대적으로 성기게 형성할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 상대적으로 입사되는 광량이 풍부한 영역에는 확산 패턴(40_8)을 복수의 층으로 형성하여, 더욱 많은 광이 확산되도록 할 수 있다.
확산 패턴(40_7, 40_8)은 레이저 가공 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 확산판(10_7, 10_8)의 내부에 레이저를 조사하여 밀도가 상이한 영역을 만듦으로써 빛을 확산시키는 확산 패턴(40_7, 40_8)을 형성할 수 있다.
도 11 및 도 12와 같이 확산 패턴(40_7, 40_8)을 확산판(10_7, 10_8)의 내부 형상으로 형성되는 경우, 확산 패턴(40_7, 40_8)과 확산판(10_7, 10_8)이 분리될 우려가 없으며, 확산판(10_7, 10_8)의 하부에 별도의 부재를 추가적으로 배치하는 것이 가능하다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 13을 참조하면, 광학 부재(109)는 확산판(10_9) 내부에 형성되는 제1 확산 패턴(40_9A) 및 확산판(10_9) 하면(10_9b)에 배치된 제2 확산 패턴(40_9B)을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 확산판(10_9) 내부에 제1 확산 패턴(40_9A)을 배치함으로써, 확산판(10_9) 하면(10_9b)에 추가적인 가공을 수행할 수 있다.
도면에서는 제2 확산 패턴(40_9B)으로 별도의 확산 패턴이 확산판(10_8)의 하면(10_8b)에 배치된 경우를 예시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고 제2 확산 패턴(40_9B)은 확산판(10_8) 하면(10_8b)의 자체 표면 형상일 수도 있다.
광원(400)에서 출사된 적어도 일부 빛은 제2 확산 패턴(40_9B)에 의하여 1차 확산되고, 제1 확산 패턴(40_9A)에 의하여 2차 확산될 수 있다. 일부 빛은 제2 확산 패턴(40_9B) 내의 확산 입자를 통과하지 않을 수 있는데, 이 경우 제1 확산 패턴(40_9A)에 의해서만 확산될 수도 있다.
제1 확산 패턴(40_9A) 및 제2 확산 패턴(40_9B)에 의하여 2차례 확산된 빛은 확산판(10_9) 전면에 걸쳐 더욱 균일하게 분포할 수 있다. 또한, 제2 확산 패턴(40_9B) 에 의하여 확산되지 않은 빛이 제1 확산 패턴(40_9A)에 의하여 확산될 수 있으므로, 빛이 확산되는 확률을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 휘도 균일도가 보다 향상될 수 있다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
본 실시예에 따른 광학 부재(110)는 광학 패턴(60)을 더 포함한다는 점에서 도 2의 실시예와 상이하다.
도 14를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면, 확산판(10)의 상면(10a)에 파장 변환층(20)이 배치되고, 그 위에 패시베이션층(30) 및 광학 패턴(60)이 순차 적층될 수 있다. 확산판(10)의 하면(10b)에는 확산 패턴(40)이 배치된다.
광학 패턴(60)은 마이크로 렌즈 어레이 패턴 또는 렌티큘러 패턴일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 빛을 집광 및 확산 할 수 있는 다양한 광학 패턴이 적용될 수 있다.
광학 패턴(60)은 패시베이션층(30) 상면 전체에 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 일 영역에만 형성될 수 있다. 예컨대, 광학 패턴(60)은 패시베이션층(30) 상면의 대부분을 덮되, 테두리 일부를 노출할 수 있다.
광학 패턴(60)은 패시베이션층(30)의 상면에 접하여 형성될 수 있다. 광학 패턴(60)은 임프린팅 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 패시베이션층(30)의 상면에 레진을 분포한 후, 스템퍼(stamper)로 패턴을 형성하고 이를 경화하여 광학 패턴(60)을 형성할 수 있다.
광원(400)에서 출사된 빛은 확산 패턴(40), 확산판(10), 파장 변환층(30), 광학 패턴(60)에 의하여 수차례 확산되며, 표시 화면 측에서 광원(400)의 배치와 무관하게 균일한 휘도를 관찰할 수 있다.
상술한 다양한 실시예들에 따른 광학 부재들(100-110)은 표시 장치나 조명 장치 등에 적용될 수 있다. 이하, 광학 부재를 포함하는 표시 장치의 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다.
도 15는 실시예들에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 15를 참조하면, 표시 장치(1000)는 광학 부재(100), 광학 부재(100)의 하부에 배치된 광원(400), 및 광학 부재(100)의 상부에 배치된 표시 패널(300)을 포함한다.
광학 부재는 상술한 실시예들에 따른 광학 부재(100-110)들이 모두 적용될 수 있다. 도 15에서는 도 2의 광학 부재(100)가 적용된 경우를 예시한다.
광원(400)은 광학 부재(100)의 하부에 배치된다. 광원(400)이 광학 부재(100)의 일측에 배치되는 경우에 비하여 베젤 영역을 감소할 수 있다. 광원(400)은 복수의 점광원 또는 선광원을 포함할 수 있다. 상기 점광원은 LED(light emitting diode) 광원(410)일 수 있다. 복수의 LED 광원(410)은 인쇄회로기판(420)에 실장될 수 있다. LED 광원(410)은 블루 파장의 빛을 발광할 수 있다. LED 광원(410)은 상면으로 빛을 방출하는 상면 발광 LED 일 수 있다.
LED 광원(410)으로부터 방출된 블루 파장의 빛은 광학 부재(100)의 확산 패턴(40)으로 입사된다. 일반적으로 LED 광원(410)으로부터 방출된 빛은 강한 직진성을 갖는데, 광학 패턴(40)은 이러한 빛을 무작위로 방출하여 진행 경로를 변경한다. 이에 따라 광원(400)과 인접하여 광량이 풍부한 영역으로부터 확산된 빛이 광량이 작은 영역으로 진행하게 되어 전반적으로 광량이 균일해진다.
확산 패턴(40)을 통과한 빛은 확산판(10)을 거치며 다시 한번 확산된다. 광학 부재(100)의 파장 변환층(20)은 확산판(10)으로부터 입사된 블루 파장의 빛의 일부를 다른 파장 예컨대 그린 파장과 레드 파장으로 변환한다. 변환된 그린 파장과 레드 파장의 빛은 변환되지 않은 블루 파장과 함께 상부로 방출되어 표시 패널(300) 측으로 제공된다.
표시 패널(300)은 광학 부재(100)의 상부에 배치된다. 표시 패널(300)은 광학 부재(100)로부터 빛을 제공받아 화면을 표시한다. 이와 같이 빛을 받아 화면을 표시하는 수광성 표시 패널의 예로는 액정 표시 패널, 전기 영동 패널 등을 들 수 있다. 이하에서는 표시 패널로서 액정 표시 패널의 예를 들지만, 이에 제한되지 않고 다른 다양한 수광성 표시 패널이 적용될 수 있다.
표시 패널(300)은 제1 기판(310), 제1 기판(310)에 대향하는 제2 기판(320) 및 제1 기판(310)과 제2 기판(320) 사이에 배치된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다. 제1 기판(310)과 제2 기판(320)은 상호 중첩한다. 일 실시예에서, 어느 하나의 기판이 다른 하나의 기판보다 커서 외측으로 더 돌출될 수 있다. 제2 기판(320)의 돌출 영역은 구동칩이나 외부 회로 기판이 실장되는 공간을 제공할 수 있다. 예시된 예와는 다르게, 아래에 위치하는 제1 기판(310)이 제2 기판(320)보다 커서 외측으로 돌출될 수도 있다.
광학 부재(100)는 모듈간 결합 부재(610)를 통해 표시 패널(300)과 결합할 수 있다. 모듈간 결합 부재(610)는 평면상 사각틀 형상으로 이루어질 수 있다. 모듈간 결합 부재(610)는 표시 패널(300) 및 광학 부재(100)에서 각각 테두리 부위에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 모듈간 결합 부재(610)의 하면은 광학 부재(100)의 패시베이션층(30) 상면에 배치된다. 모듈간 결합 부재(610)의 하면은 패시베이션층(30) 상에서 파장 변환층(30)의 상면에만 중첩하고 측면에는 중첩하지 않도록 배치될 수 있다.
모듈간 결합 부재(610)는 폴리머 수지나 접착 또는 점착 테이프 등을 포함할 수 있다. 모듈간 결합 부재(610)는 광투과 저지 기능을 더 수행할 수 있다. 예를 들어, 모듈간 결합 부재(610)가 블랙 안료나 염료 등과 같은 광 흡수 물질을 포함하거나, 반사 물질을 포함함으로써, 광투과 저지 기능을 수행할 수 있다.
표시 장치(1000)는 하우징(500)과 커버 버툼(700)을 더 포함할 수 있다. 하우징(500)은 마주하는 상면 및 하면이 개방되어 있고, 각 측벽은 서로 연결된 사각틀 형상일 수 있다. 하우징(500)은 커버 버툼(700)과 결합된다. 커버 버툼(700)은 바닥면, 바닥면과 연결된 측벽, 및 측벽으로부터 외측으로 돌출된 돌출부를 포함한다. 하우징(500)과 커버 버툼(700)에 의해 정의된 공간 내에 광원(400), 광학 부재(100), 표시 패널(300) 등이 수납될 수 있다.
광원(400)은 커버 버툼(700)의 바닥면 상에 배치되고, 광학 부재(100)는 커버 버툼(700)의 돌출부 상에 배치되어 광원(400)과 광학 부재(100) 사이에는 빈 공간이 존재한다.
커버 버툼(700)은 메탈 소재를 포함하여, 빛을 반사할 수 있다. 광원(400)에서 출사된 빛 중 일부는 커버 버툼(700)에 의하여 반사된 이후 광학 부재(100) 내부로 입사될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나 커버 버툼(700) 상에는 반사 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 반사 부재는 커버 버툼(700)의 내면 전체를 덮을 수 있다. 즉, 반사 부재는 커버 버툼(700)의 바닥면 및 측벽의 내측면 전부를 커버하도록 배치될 수 있다. 반사 부재는 반사 필름이나 반사 코팅층을 포함할 수 있다. 반사 부재의 반사율은 커버 버툼(700)의 반사율보다 높을 수 있다.
표시 패널(300)은 하우징(500)의 측벽 상단과 인접 배치되고, 이들은 하우징 결합 부재(620)에 의하여 상호 결합할 수 있다. 하우징 결합 부재(620)는 평면상 사각틀 형상으로 이루어질 수 있다. 하우징 결합 부재(620)는 폴리머 수지나 접착 또는 점착 테이프 등을 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 적어도 하나의 광학 필름(200)을 더 포함할 수 있다. 하나 또는 복수의 광학 필름(200)은 광학 부재(100)와 표시 패널(300) 사이에서 모듈간 결합 부재(610)에 의해 둘러싸인 공간에 수납될 수 있다. 하나 또는 복수의 광학 필름(200)의 측면은 모듈간 결합 부재(610)의 내측면에 접하여 그에 부착될 수 있다. 도면에서는 광학 필름(200)과 광학 부재(100) 사이 및 광학 필름(200)과 표시 패널(300) 사이가 각각 이격된 경우를 예시적으로 도시하였지만, 상기 이격 공간이 필수적으로 요구되는 것은 아니다.
광학 필름(200)은 프리즘 필름, 확산 필름, 마이크로 렌즈 필름, 렌티큘러 필름, 편광 필름, 반사 편광 필름, 위상차 필름 등일 수 있다. 표시 장치(1000, 1001)는 동일한 종류 또는 상이한 종류의 복수의 광학 필름(200)을 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 광학 부재
10: 확산판
20: 파장 변환층
30: 패시베이션층
40: 확산 패턴
50: 배리어층
60: 광학 패턴
400: 광원
10: 확산판
20: 파장 변환층
30: 패시베이션층
40: 확산 패턴
50: 배리어층
60: 광학 패턴
400: 광원
Claims (21)
- 확산판;
상기 확산판의 상면에 배치된 파장 변환층;
상기 파장 변환층 상에 배치되고, 적어도 일 측면부에서 상기 파장 변환층의 측면을 덮는 패시베이션층; 및
상기 확산판의 하면에 직접 접하도록 배치되고, 확산 입자를 포함하는 확산 패턴층을 포함하는 광학 부재. - 제1항에 있어서,
상기 확산 패턴층의 두께는 2㎛ 내지 3㎛ 인 광학 부재. - 제1항에 있어서,
상기 확산 패턴층은 제1 방향으로 연장된 라인 형상으로, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 복수개 배치되는 광학 부재. - 제3항에 있어서,
상기 확산판은 상대적으로 입사되는 광량이 풍부한 제1 영역 및 상대적으로 입사되는 광량이 부족한 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에 배치된 확산 패턴층의 폭은 상기 제2 영역에 배치된 확산 패턴층의 폭보다 큰 광학 부재. - 제1항에 있어서,
상기 확산 패턴층은 복수개의 패턴을 포함하며, 상기 복수개의 패턴은 상기 확산판 상의 어느 일 지점을 중심으로 방사형으로 배치되는 광학 부재. - 제5항에 있어서,
상기 확산판은 상대적으로 입사되는 광량이 풍부한 제1 영역 및 상대적으로 입사되는 광량이 부족한 제2 영역을 포함하고, 상기 확산 패턴의 배치 밀도는 상기 제1 영역으로부터 멀어질수록 감소하는 광학 부재. - 제1항에 있어서,
상기 패시베이션층 상에 배치된 광학 패턴을 포함하되, 상기 광학 패턴은 마이크로 렌즈 어레이 패턴 또는 렌티큘러 패턴인 광학 부재. - 확산 패턴을 포함하는 확산판;
상기 확산판의 상면에 배치된 파장 변환층; 및
상기 파장 변환층 상에 배치되고, 적어도 일 측면부에서 상기 파장 변환층의 측면을 덮는 패시베이션층을 포함하는 광학 부재. - 제8항에 있어서,
상기 확산판의 헤이즈 값은 90%이상이며,
상기 확산 패턴은 상기 확산판의 하면에 형성된 요철 패턴인 광학 부재. - 제9항에 있어서,
상기 확산 패턴의 표면 조도값은 5 이상인 광학 부재. - 제9항에 있어서,
상기 확산 패턴의 크기 및 형상은 불규칙적인 광학 부재. - 제8항에 있어서,
상기 확산 패턴은 상기 확산판 내부에 형성된 광학 부재. - 제12항에 있어서,
상기 확산 패턴은 상기 확산판의 상면과 평행한 일 평면 상에 배치된 광학 부재. - 제12항에 있어서,
상기 확산판은 상대적으로 입사되는 광량이 풍부한 제1 영역 및 상대적으로 입사되는 광량이 부족한 제2 영역을 포함하고, 상기 확산 패턴의 배치 밀도는 상기 제1 영역으로부터 멀어질수록 감소하는 광학 부재. - 제12항에 있어서,
상기 확산판의 하부에 배치되고, 확산 입자를 포함하는 확판 패턴층을 포함하는 광학 부재. - 제8항에 있어서,
상기 패시베이션층 상에 배치된 광학 패턴을 포함하되, 상기 광학 패턴은 마이크로 렌즈 어레이 패턴 또는 렌티큘러 패턴인 광학 부재. - 확산판,
상기 확산판의 상면에 배치된 파장 변환층,
상기 파장 변환층 상에 배치되고, 적어도 일 측면부에서 상기 파장 변환층의 측면을 덮는 패시베이션층, 및
상기 확산판의 하면에 배치되는 확산 패턴층을 포함하는 광학 부재;
상기 광학 부재의 하부에 배치된 광원; 및
상기 광학 부재의 상부에 배치된 표시 패널을 포함하는 표시 장치. - 제17항에 있어서,
상기 파장 변환층은 복수개의 패턴을 포함하는 표시 장치. - 제18항에 있어서,
상기 확산판은 상기 광원과 중첩하는 일 영역을 포함하고, 상기 복수개의 패턴의 배치 밀도는 상기 일 영역으로부터 멀어질수록 감소하는 표시 장치. - 제17항에 있어서,
상기 확산판 내부에 형성되는 확산 패턴을 더 포함하는 표시 장치. - 제20항에 있어서,
상기 확산판의 헤이즈 값은 90% 이상인 표시 장치.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170162969A KR20190064702A (ko) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 |
US16/049,812 US10908457B2 (en) | 2017-11-30 | 2018-07-31 | Optical member and display device including the same |
CN201811293312.0A CN109856856A (zh) | 2017-11-30 | 2018-11-01 | 光学构件和包括该光学构件的显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170162969A KR20190064702A (ko) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190064702A true KR20190064702A (ko) | 2019-06-11 |
Family
ID=66633963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170162969A KR20190064702A (ko) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10908457B2 (ko) |
KR (1) | KR20190064702A (ko) |
CN (1) | CN109856856A (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11442218B2 (en) * | 2019-02-15 | 2022-09-13 | Intematix Corporation | Color liquid crystal displays and display backlights |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090067178A1 (en) | 2007-09-11 | 2009-03-12 | Kismart Corporation | Method of forming light-scattering dots inside the diffusion plate and light guide plate by laser engraving |
JP5717949B2 (ja) * | 2009-01-26 | 2015-05-13 | デクセリアルズ株式会社 | 光学部材および表示装置 |
CN103228983A (zh) | 2010-11-10 | 2013-07-31 | 纳米系统公司 | 量子点薄膜、照明器件及照明方法 |
KR20150070851A (ko) | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 엘지전자 주식회사 | 양자점 복합 필름 및 그를 이용한 백라이트 유닛 |
US10126485B2 (en) * | 2014-05-21 | 2018-11-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical film and lighting and display products including same |
JP6575100B2 (ja) * | 2015-03-25 | 2019-09-18 | 大日本印刷株式会社 | 導光部材、面光源装置及び表示装置 |
KR20170066974A (ko) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 삼성전자주식회사 | 광 확산판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 |
KR102533078B1 (ko) | 2017-06-16 | 2023-05-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 |
KR102422135B1 (ko) | 2017-07-07 | 2022-07-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광학 부재, 이를 포함하는 표시 장치 및 광학 부재의 제조 방법 |
-
2017
- 2017-11-30 KR KR1020170162969A patent/KR20190064702A/ko unknown
-
2018
- 2018-07-31 US US16/049,812 patent/US10908457B2/en active Active
- 2018-11-01 CN CN201811293312.0A patent/CN109856856A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109856856A (zh) | 2019-06-07 |
US10908457B2 (en) | 2021-02-02 |
US20190163018A1 (en) | 2019-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102533078B1 (ko) | 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 | |
US11092734B2 (en) | Optical member and display device including the same | |
US10684509B2 (en) | Display device | |
KR102642344B1 (ko) | 표시 장치 | |
KR102343413B1 (ko) | 표시 장치 및 그 제조 방법 | |
US10746914B2 (en) | Optical member and display device including the same | |
US20200132914A1 (en) | Backlight unit and display device having the same | |
US20190250322A1 (en) | Display device and method of manufacturing display device | |
US10809437B2 (en) | Optical member and display device including the same | |
US20200218004A1 (en) | Backlight unit and a display including the same | |
KR102696037B1 (ko) | 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 | |
KR20190075190A (ko) | 표시 장치 | |
KR102523674B1 (ko) | 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 | |
US20200209683A1 (en) | Backlight unit and liquid crystal display device including the same | |
KR20190064702A (ko) | 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 | |
US20190377120A1 (en) | Optical member and display including the same |