KR20200084489A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

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박경호
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Abstract

백라이트 유닛이 제공된다. 본 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제1 광학 부재, 및 제1 광학 부재 상에 고정되도록 적층되고, 제1 광학 부재의 측면으로부터 외측으로 돌출된 돌출 영역을 포함하는 제2 광학 부재를 포함하는 광학 부재 및 제1 광학 부재의 측면을 둘러싸고 제2 광학 부재의 돌출 영역과 적어도 부분적으로 중첩하도록 배치된 몰드 프레임을 포함하되, 제2 광학 부재는 돌출 영역에 배치된 적어도 하나의 고정홀을 포함하고, 몰드 프레임은 제2 광학 부재의 고정홀에 삽입되는 적어도 하나의 고정 돌기를 포함한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 백라이트 어셈블리로부터 빛을 받아 영상을 표시한다. 일부 백라이트 어셈블리는 광원과 도광판을 포함한다. 도광판은 광원으로부터 빛을 받아 표시 패널 측으로 빛의 진행 방향을 가이드한다. 일부 제품은 광원에서 제공되는 빛이 백색이고, 이 백색의 빛을 표시 패널에 있는 컬러 필터로 필터링해서 색상을 구현한다.
최근에는 액정 표시 장치의 색재현성 등 화질을 개선하기 위해 파장 변환 필름을 적용하는 것이 연구되고 있다. 통상 광원으로 청색 광원을 사용하고 파장 변환 필름을 도광판 상부에 배치하여 백색의 빛으로 변환시킨다. 파장 변환 필름은 파장 변환 필름을 통과한 빛의 광학적 특성을 조절하여 광량 및 휘도를 향상시키는 광학 필름과 함께 적용될 수 있다.
다만, 복수의 필름을 단순히 적층하는 경우, 필름 간 간섭 및 마찰로 인해 필름 표면에 스크래치가 발생되거나 고온고습한 환경에 노출되어 필름이 변형되는 등으로 액정 표시 장치의 신뢰성 저하의 원인이 될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 도광판에 파장 변환 필름 및 광학 필름을 결합하고, 광학 필름을 외부 구조에 고정하여 백라이트 유닛의 유동을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제1 광학 부재, 및 상기 제1 광학 부재 상에 고정되도록 적층되고, 상기 제1 광학 부재의 측면으로부터 외측으로 돌출된 돌출 영역을 포함하는 제2 광학 부재를 포함하는 광학 부재 및 상기 제1 광학 부재의 측면을 둘러싸고 상기 제2 광학 부재의 상기 돌출 영역과 적어도 부분적으로 중첩하도록 배치된 몰드 프레임을 포함하되, 상기 제2 광학 부재는 상기 돌출 영역에 배치된 적어도 하나의 고정홀을 포함하고, 상기 몰드 프레임은 상기 제2 광학 부재의 상기 고정홀에 삽입되는 적어도 하나의 고정 돌기를 포함한다.
상기 제1 광학 부재는 유리 글라스를 포함할 수 있다.
상기 제1 광학 부재는 상기 유리 글라스 상에 배치된 파장 편환층 및 상기 파장 변환층을 덮는 패시베이션층을 더 포함할 수 있다.
상기 광학 부재는 상기 제1 광학 부재와 상기 제2 광학 부재 사이에 배치되어 상기 제1 광학 부재와 상기 제2 광학 부재를 상호 결합하는 광학 부재 결합층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 광학 부재는 도광판을 포함할 수 있다.
상기 제2 광학 부재는 제1 광학 필름, 상기 제1 광학 필름 상에 배치된 제2 광학 필름 및 상기 제1 광학 필름과 상기 제2 광학 필름 사이에 배치되어 제1 광학 필름과 상기 제2 광학 필름을 결합하는 필름 결합층을 더 포함할 수 있다.
상기 고정홀은 상기 제1 광학 필름 및 상기 제2 광학 필름을 관통할 수 있다.
상기 고정 돌기는 상기 몰드 프레임의 상면에 배치되고, 상기 몰드 프레임의 상면으로부터 상기 고정 돌기의 상단까지의 높이는 상기 제2 광학 부재의 두께와 동일할 수 있다.
상기 고정 돌기는 상기 몰드 프레임의 적어도 일 측면에 배치되고, 상기 몰드 프레임의 측면으로부터 상기 고정 돌기의 상단까지의 높이는 제2 광학 부재의 두께와 동일할 수 있다.
상기 제2 광학 부재는 벤딩영역과 체결영역을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 광학 부재는 상기 벤딩영역에 형성되는 벤딩라인을 따라 복수의 개구부를 포함할 수 있다.
상기 제2 광학 부재는 상기 벤딩영역에 형성되는 벤딩라인과 중첩되는 오시선을 포함하고, 상기 오시선을 따라 상기 제2 광학부재의 일면은 오목부를 형성하고, 타면은 볼록부를 형성할 수 있다.
상기 제2 광학 부재는 베이스층 상에 광학 기능층을 배치하되, 상기 벤딩영역과 상기 체결영역은 상기 베이스층에만 형성할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제1 광학 부재, 및 상기 제1 광학 부재 일 면에 고정되도록 적층되고, 상기 제1 광학 부재의 측면으로부터 외측으로 돌출된 돌출 영역을 포함하는 광조절 부재필터를 포함하는 광학 부재, 상기 제1 광학 부재의 측면을 둘러싸고 상기 광조절 부재필터의 상기 돌출 영역과 적어도 부분적으로 중첩하도록 배치된 제1 몰드 프레임 및 상기 제1 몰드 프레임과 중첩되게 배치되고, 상기 제1 몰드 프레임 및 상기 광조절 부재필터를 지지하는 제2 몰드 프레임을 포함하되, 상기 광조절 부재필터는 상기 돌출 영역에 배치된 적어도 하나의 고정홀을 포함하고, 상기 제1 몰드 프레임은 상기 광조절 부재필터의 상기 고정홀에 삽입되는 적어도 하나의 고정 돌기를 포함한다.
상기 제1 광학 부재는 유리 글라스를 포함할 수 있다.
상기 제1 광학 부재는 상기 유리 글라스 상에 배치된 파장 편환층 및 상기 파장 변환층을 덮는 패시베이션층을 더 포함할 수 있다.
상기 광학 부재는 상기 제1 광학 부재와 상기 광조절 부재필터 사이에 배치되어 상기 제1 광학 부재와 상기 광조절 부재필터를 상호 결합하는 광학 부재 결합층을 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 상기 표시 패널의 일면 상에 배치되어 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 구비하고, 상기 백라이트 유닛은, 광원, 상기 광원으로부터의 광의 파장을 변환하여 출력하는 제1 광학 부재, 및 상기 제1 광학 부재 상에 고정되도록 적층되고, 상기 제1 광학 부재의 측면으로부터 외측으로 돌출된 돌출 영역을 포함하는 제2 광학 부재를 포함하는 광학 부재, 및 상기 제1 광학 부재의 측면을 둘러싸고 상기 제2 광학 부재의 상기 돌출 영역과 적어도 부분적으로 중첩하도록 배치된 몰드 프레임을 포함하되, 상기 제2 광학 부재는 상기 돌출 영역에 배치된 적어도 하나의 고정홀을 포함하고, 상기 몰드 프레임은 상기 제2 광학 부재의 상기 고정홀에 삽입되는 적어도 하나의 고정 돌기를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 제2 광학 부재 사이, 및 상기 표시 패널과 상기 몰드 프레임 사이를 접착하는 스페이서 접착 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 스페이서 접착 부재는 상기 고정홀을 덮을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 도광판에 파장 변환 필름 및 광학 필름을 결합하고, 광학 필름을 외부 구조에 고정하여 백라이트 유닛의 유동을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 자른 단면을 도시한 사시도이다.
도 3은 광학 부재의 결합홀과 몰드 프레임의 결합 돌기의 결합을 나타낸 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제2 광학 부재의 단면도이다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 제2 광학 부재의 평면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 몰드 프레임의 평면도이다.
도 8은 도 7의 VII-VIII' 선을 따라 자른 단면도를 표시한 사시도이다.
도 9A 내지 도 9C는 고정홀과 고정 돌기의 결합 상태를 확대 도시한 도면이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 도 1의 II-II' 선을 따라 자른 단면을 도시한 사시도이다.
도 11은 광학 부재의 결합홀과 몰드 프레임의 결합 돌기의 결합을 나타낸 사시도이다.
도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 제2 광학 부재의 사시도이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 제2 광학 부재의 단면도이다.
도 15는 도 10의 몰드 프레임의 평면도이다.
도 16은 도 15의 XIII-XIII' 선을 따라 자른 단면을 도시한 사시도이다.
도 17은 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 18은 도 17의 XVI-XVI' 선을 따라 자른 단면을 도시한 사시도이다.
도 19는 광학 부재의 결합홀과 몰드 프레임의 결합 돌기의 결합을 나타낸 사시도이다.
도 20 및 도 21은 일 실시예에 따른 광조절필터의 평면도이다.
도 22A 및 도 22B는 일 실시예에 따른 제1 몰드 프레임 및 제2 몰드 프레임의 평면도이다.
도 23A 및 도 23B는 도 22A 및 도 22B의 XXIII- XXIII' 선을 따라 자른 단면을 표시한 사시도이다.
도 24는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 25는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 26은 다른 실시예에 따른 액정 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 다른 형태로 구현될 수도 있다. 즉, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 자른 단면을 도시한 사시도이고, 도 3은 광학 부재의 결합홀과 몰드 프레임의 결합 돌기의 결합을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 (1)는 표시 패널(200), 백라이트 유닛(10) 및 상부 수납 용기(100)을 포함할 수 있다. 표시 패널(200)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 전기
습윤 표시 패널(electrowetting display panel), 전기영동 표시 패널 (electrophoretic display panel), MEMS표시 패널(microelectromechanical system display panel) 등과 같은 다양한 수광형 표시 패널을 포함할 수 있으나, 이하에서는 표시 패널(200)은 액정 표시 패널인 것을 일 예로 설명한다.
표시 패널(200)은 백라이트 유닛(10)으로부터 빛을 공급받아 각기 다른 패턴으로 굴절되는 액정의 배열을 조정하여 영상을 표시할 수 있다.
표시 패널(200)은 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판 (210)과, 박막 트랜지스터 기판(210)과 대면하고 있는 컬러필터 기판(220)과, 박막 트랜지스터 기판(210)과 컬러필터 기판(220) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다.
액정표시장치(1)는 구동 칩(미도시), 구동 회로 필름(230), 및 인쇄회로기판(PB)을 더 포함할 수 있다. 구동 회로 필름(230)은 벤딩되어 표시 패널(200)과 인쇄회로기판(PB)을 전기적으로 연결시킨다. 구동 회로 필름(230)의 일단은 컬러필터 기판(220)에 의해 노출된 박막 트랜지스터 기판(210)의 일면 상에 연결되고, 타단은 인쇄회로기판(PB)에 연결될 수 있다.
인쇄회로기판(PB)은 구동 회로 필름(230)을 통해 표시 패널(200)에 신호를 출력하거나 표시 패널(200)로부터 신호를 수신할 수 있다. 도 1에서, 인쇄회로기판(PB)은 표시 패널(200)과 동일 평면에 위치하는 것으로 도시하였으나, 액정표시장치(1)의 구조에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있다. 인쇄회로기판(PB)은 구동 회로 필름(230)이 벤딩됨에 따라 백라이트 유닛(10)의 하부 또는 측면 상에 배치될 수 있다.
구동 칩(미도시)은 외부 신호를 수신하고, 표시 패널(200)을 구동하기 위한 구동 신호를 발생한다. 외부 신호는 인쇄회로기판(PB)으로부터 공급된 신호로서, 외부 신호에는 영상 신호, 각종 제어신호 및 구동 전압 등이 포함될 수 있다. 구동 칩(미 도시)은 구동 회로 필름(230), 인쇄회로기판(PB), 또는 박막 트랜지스터 기판(210)에 실장될 수 있다.
상부 수납 용기(100)는 표시 패널(200)의 가장자리를 감싸는 테두리(110)와, 테두리 외각 둘레에서 하부 수납 용기(800) 측으로 연장된 상부 수납 용기 측벽(120)을 포함할 수 있다. 표시 패널(200)에서 상부 수납 용기(100)의 테두리(110)로 감싸지는 비표시영역(NDA) 이외의 영역은 화면이 표시되는 표시영역(DA)으로서 상부 수납 용기(100)는 표시영역(DA)이 노출되도록 개방창을 포함할 수 있다. 상부 수납 용기 측벽(120)은 하부 수납 용기 측벽(820)과 볼트와 너트 같은 결합수단에 의해 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다만, 상부 수납 용기(100)는 생략될 수 있으며, 이 경우, 표시 패널(200)은 하부 수납 용기(800)에 직접 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 패널(200)은 하부 수납 용기 측벽(820)과 양면 테이프와 같은 결합수단에 의해 결합될 수 있다.
표시 패널(200)의 후방에는 백라이트 유닛(10)이 배치될 수 있다. 여기서, 표시 패널(200)의 전방은 화면이 표시되는 전면 방향을 의미하며, 표시 패널(200)의 후방은 이와 반대되는 방향을 의미한다. 이하에서는 소자의 전방 및 전면은 화면이 표시되는 전면 방향을 지칭하고, 소자의 후방 및 후면은 이와 반대되는 방향을 지칭한다. 백라이트 유닛(10)은 제1 광학 부재(500), 제2 광학 부재(300), 몰드 프레임(400) 광원모듈(600), 반사시트(700), 하부 수납 용기(800) 및 등을 포함할 수 있다.
하부 수납 용기(800)는 제1 광학 부재(500) 및 제2 광학 부재(300)를 포함하는 광학부재(OM), 광원모듈(600), 반사시트(700) 및 몰드 프레임(400) 등을 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 구체적으로, 하부 수납 용기(800)는 바닥판(810)과, 바닥판(810)의 둘레를 따라 상측으로 돌출되어 연장된 하부 수납 용기 측벽(820)을 포함할 수 있다.
광원모듈(600)은 제1 광학 부재(500)의 일 측면에 대향하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 광원모듈(600)은 제1 광학 부재(500)의 도광판(510)의 입광면(510s)에 인접 배치될 수 있다. 광원모듈(600)은 복수의 점광원 또는 선광원을 포함할 수 있다. 상기 점광원은 LED(light emitting diode) 광원(610)일 수 있다. 복수의 LED 광원(610)은 인쇄회로기판(620)에 실장될 수 있다. LED 광원(610)은 블루 파장의 빛을 발광할 수 있다.
일 실시예에서, LED 광원(610)은 측면으로 빛을 방출하는 측면 발광 LED일 수 있다. 이 경우, 인쇄회로기판(620)은 하부 수납 용기(800)의 바닥면(810)상에 배치될 수 있다.
다른 실시예에서, LED 광원(610)은 상면으로 빛을 방출하는 상면 발광 LED일 수 있다. 이 경우, 인쇄회로기판(620)은 몰드 프레임(400)의 측벽(420) 상에 배치될 수 있다.
LED 광원(610)으로부터 방출된 블루 파장의 빛은 제1 광학 부재(500)의 도광판(510)으로 입사된다. 제1 광학 부재(500)의 도광판(510)은 빛을 인도하고, 도광판(510)의 상면(510a)이나 하면(510b)을 통해 출사시킨다. 제1 광학 부재(500)의 파장 변환층(520)은 도광판(510)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(200) 측으로 제공된다.
반사시트(700)는 하부 수납 용기(800) 내에 배치될 수 있다. 예를 들면, 반사시트(700)는 하부 수납 용기(800)의 바닥판(810)의 내측면 상에만 배치될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 하부 수납 용기(800)의 바닥판(810)과 측벽(950)의 내측을 따라 배치될 수 있다.
반사시트(700)는 도광판(510)의 하부에 배치되어 도광판(510)의 하면(510b)으로 누설되는 빛을 다시 도광판(510)으로 안내할 수 있다. 도광판(510)의 하면(510b)의 배후에 배치된 반사시트(700)는 플라스틱 재질, 반사률을 갖는 금속 등으로 형성할 수 있다.
광학 부재(OM)는 입사된 빛의 파장을 변환하는 제1 광학 부재(500) 및 입사한 빛의 광학적 특성을 조절하여 광량 및 휘도를 향상시키는 제2 광학 부재(300)를 일체로 포함한다. 일 실시예에 따르면, 제2 광학 부재(300) 및 제1 광학 부재(500)는 광학 부재 결합층(AD)에 의해 상호 결합될 수 있다.
제1 광학 부재(500)는 도광판(510), 도광판(510) 상에 배치된 파장 변환층(520) 및 파장 변환층(520) 상에 배치된 패시베이션층(530)을 포함할 수 있다.
도광판(510)은 빛의 진행 경로를 인도하는 역할을 한다. 도광판(510)은 대체로 다각 기둥 형상을 가질 수 있다. 도광판(510)의 평면 형상은 직사각형일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예시적인 실시예에서, 도광판(510)은 평면 형상이 직사각형인 직육면체 형상으로서, 상면(510a), 하면(510b), 및 4개의 측면(510S)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도광판(510)의 상면(510a)과 하면(510b)은 각각 하나의 평면 상에 위치하며 상면(510a)이 위치하는 평면과 하면(510b)이 위치하는 평면은 대체로 평행하여 도광판(510)이 전체적으로 균일한 두께를 가질 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 상면(510a)이나 하면(510b)이 복수의 평면으로 이루어지거나, 상면(510a)이 위치하는 평면과 하면(510b)이 위치하는 평면이 교차할 수도 있다. 예를 들어, 쐐기형 도광판과 같이 일 측면(예컨대, 입광면)에서 그에 대향하는 타 측면(예컨대, 대광면)으로 갈수록 두께가 얇아질 수 있다. 또한, 특정 지점까지는 일 측면 (예컨대, 입광면) 근처에서는 그에 대향하는 타 측면 (예컨대, 대광면) 측으로 갈수록 하면(510b)이 상향 경사져 두께가 줄어들다가 이후 상면과 하면(510b)이 평탄한 형상으로 형성될 수도 있다.
상면(510a) 및/또는 하면(510b)이 위치하는 평면은 각 측면(510s)이 위치하는 평면과 약 90°의 각도를 이룰 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도광판(510)은 상면(510a)과 일 측면(510s) 사이 및/또는 하면(510b)과 일 측면(510s) 사이에 경사면을 더 포함할 수 있다. 이하에서는 상면과 측면이 경사면 없이 직접 만나 90°의 각도를 갖는 경우에 대해 설명한다.
도광판(510)의 하면(510b)에는 산란 패턴(미도시)이 배치될 수 있다. 산란 패턴은 도광판(510) 내부에서 전반사로 진행하는 빛의 진행 각도를 바꿔 도광판(510) 외부로 출사시키는 역할을 한다.
일 실시예에서, 산란 패턴은 별도의 층이나 패턴으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 도광판(510)의 하면(510b) 상에 돌출 패턴 및/또는 오목 홈 패턴을 포함하는 패턴층을 형성하거나, 인쇄 패턴을 형성하여 산란 패턴으로 기능하도록 할 수 있다.
다른 실시예에서, 산란 패턴(미도시)은 도광판(510) 자체의 표면 형상으로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 도광판(510)의 하면(510b)에 오목홈을 형성하여 산란 패턴으로서 기능하도록 할 수 있다.
산란 패턴의 배치 밀도는 영역에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 진행하는 광량이 풍부한 입광면에 인접한 영역은 배치 밀도를 작게 하고, 상대적으로 진행하는 광량이 작은 대광면에 인접한 영역은 배치 밀도를 크게 할 수 있다.
도광판(510)은 광이 효율적으로 가이드될 수 있도록 투광성을 가지는 유리, 석영, 폴리머(polymer) 등을 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 폴리머는 예를 들어, 폴리 메틸 메타 아크릴레이트(PMMA: PolyMethylMethAcrylate)와 같은 아크릴 수지, 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate)와 같은 일정한 굴절율을 가지는 재료로 이루어질 수 있다.
도광판(510)의 상면에는 파장 변환층(520)이 배치된다. 파장 변환층(520)은 입사된 적어도 일부의 빛의 파장을 변환한다. 파장 변환층(520)은 바인더층과 바인더층 내에 분산된 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 파장 변환층(520)은 파장 변환 입자 외에 바인더층에 분산된 산란 입자를 더 포함할 수 있다.
바인더층은 파장 변환 입자가 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 다만, 그에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 파장 변환 입자 및/또는 산란 입자를 분산 배치시킬 수 있는 매질이면 그 명칭, 추가적인 다른 기능, 구성 물질 등에 상관없이 바인더층으로 지칭될 수 있다.
파장 변환 입자는 입사된 빛의 파장을 변환하는 입자로, 예를 들어 양자점(Quantum 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(quantum 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(610)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(520)에 입사된 블루광은 파장 변환층(520)을 통과하면서 일부가 제1 파장 변환 입자에 입사하여 그린 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(520)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(520)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(520) 내에 배치되어 백색광을 출사할 수도 있다.
파장 변환층(520)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(520) 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(520) 상에는 패시베이션층(530)이 배치될 수 있다. 패시베이션층(530)은 수분 또는 산소와 같은 불순물의 침투를 막는 역할을 한다. 패시베이션층(530)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(530)은 실리콘 질화물로 이루어질 수 있다.
패시베이션층(530)은 파장 변환층(520)에서 완전히 중첩하고 파장 변환층(520)의 상면을 덮고, 그로부터 외측으로 더 연장되어 파장 변환층(520)의 측면까지 덮을 수 있다. 패시베이션층(530)은 파장 변환층(520)의 상면 및 측면과 접촉할 수 있다. 패시베이션층(530)은 파장 변환층(520)이 노출하는 도광판(510)의 테두리 상면에 까지 연장되어, 패시베이션층(530) 테두리 부위의 일부가 도광판(510)의 상면에 직접 접할 수 있다. 일 실시예에서, 패시베이션층(530)의 측면은 도광판(510)의 측면에 정렬될 수 있다.
한편, 파장 변환층(520)을 패시베이션층(530) 등으로 밀봉함으로써, 파장 변환층(520)의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 제1 광학 부재(500)의 파장 변환층(520)과 그 밀봉 구조는 별도의 필름으로 제공되는 파장 변환 필름보다 제조 단가를 낮추고 두께를 감소시킬 수 있다.
제1 광학 부재(500)와 표시 패널(200) 사이에 제2 광학 부재(300)가 배치될 수 있다.
광학 부재 결합층(AD)은 제2 광학 부재(300)와 제1 광학 부재(500) 사이에 개재되어 이들을 상호 결합시킬 수 있다. 광학 부재 결합층(AD)은 상면 및 하면 모두에 접착 특성을 가지는 막으로, 예를 들어, 감압 점착제(press sensitive adhesive; PSA), 광학 투명 접착제(optical clear adhesive; OCA), 광학 투명 수지(optical clear resin; OCR) 일 수 있다. 광학 부재 결합층(AD)은 아크릴계 수지 또는 실리콘계 수지 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 광학 부재 결합층(AD)은 100% 내지 1,000%의 연신율을 가질 수 있고, 광학 부재 결합층(AD)의 굴절률은 1.0 내지 1.6일 수 있다.
광학 부재 결합층(AD)의 하면은 패시베이션층(530)의 상면과 접촉하고, 광학 부재 결합층(AD)의 상면은 제2 광학 부재(300)의 하면과 접촉할 수 있다. 광학 부재 결합층(AD)의 면적은 상술한 표시 패널(200)의 표시영역의 면적과 동일할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 광학 부재 결합층(AD)의 면적은 표시영역의 면적보다 넓을 수 있다. 예를 들어, 광학 부재 결합층(AD)의 면적은 제1 광학 부재(500)의 면적과 동일할 수 있다.
제2 광학 부재(300)와 제1 광학 부재(500)를 광학 부재 결합층(AD)에 의해 결합하는 경우, 상호간의 마찰로 인한 스크래치 발생을 방지할 수 있고, 제2 광학 부재(300)를 리지드(rigid)한 제1 광학 부재(500) 표면에 부착함으로써 시트움을 방지할 수 있어 액정 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다. 한편, 광학 부재(OM)는 일체화된 단일 부재로서 광 가이드 기능, 파장 변환 기능 및 광학적 특성 조절 기능을 동시에 수행할 수 있다. 일체화된 단일 부재는 표시 장치의 조립 공정을 단순화시킬 수 있다.
일 실시예에서 제2 광학 부재(300)는 2 이상의 광학 기능층이 일체화된 복합 필름이 사용될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명을 위해 도 3이 참조된다.
도 4는 일 실시예에 따른 제2 광학 부재의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 예시적인 제2 광학 부재(300)은 일체화된 제1 필름(310), 제2 필름(320) 및 제3 필름(330)을 포함할 수 있다.
제1 필름(310)은 제1 기재(311), 제1 기재(311)의 하면에 배치된 백코팅층(313), 제1 기재(311)의 상면에 배치된 제1 광학 패턴층(312)을 포함할 수 있다. 제2 광학 부재(300)이 광학 부재(500)로부터 이격되도록 배치되는 경우 백코팅층(313)은 생략될 수 있다.
제2 필름(320)은 제2 기재(321), 제2 기재(321)의 하면에 배치된 제1 결합 수지층(323) 및 제2 기재(321)의 상면에 배치된 제2 광학 패턴층(322)을 포함할 수 있다.
제3 필름(330)은 제3 기재(331), 제3 기재(331)의 하면에 배치된 제2 결합 수지층(333) 및 제3 기재(331)의 상면에 배치된 광학층(332)을 포함한다.
제1 광학 패턴층(312)은 철부와 요부를 포함하고, 철부의 일부는 제1 결합 수지층(323)에 맞닿거나 그 내부에 부분적으로 침투하여 결합한다. 제1 광학 패턴층(312)의 요부와 제1 결합 수지층(323) 사이에는 공기층이 배치된다.
제2 광학 패턴층(322)은 철부와 요부를 포함하고, 철부의 일부는 제2 결합 수지층(333)에 맞닿거나 그 내부에 부분적으로 침투하여 결합한다. 제2 광학 패턴층(322)의 요부와 제2 결합 수지층(333) 사이에는 공기층이 배치된다.
예시적인 실시예에서, 제1 광학 패턴층(312)은 마이크로 렌즈 패턴층 또는 확산층이고, 제2 광학 패턴층(322)은 프리즘 패턴층이고, 제3 필름(330)의 광학층(332)은 반사편광층이다. 다른 예시적인 실시예에서, 제1 광학 패턴층(312)은 프리즘 패턴층이고, 제2 광학 패턴층(322)은 프리즘 패턴층(연장 방향이 제1 광학 패턴층의 프리즘 패턴과 교차함)이고, 제3 필름(330)의 광학층(332)은 반사편광층이다. 상기 실시예들에서, 제3 필름(330)의 제3 기재(331)가 생략되고, 제2 결합 수지층(333)이 광학층(332)의 하면에 배치될 수도 있다. 그 밖에도 제1 광학 패턴층(312), 제2 광학 패턴층(322), 광학층(332)으로 다른 다양한 광학 기능층이 사용될 수 있다. 또, 2개의 필름이나 4개 이상의 필름이 일체화되어 적용될 수도 있다.
이와 같이, 복수의 필름이 일체화되어 형성된 제2 광학 부재(300)의 적어도 일 측면에는 적어도 하나의 고정홀(HL)을 포함할 수 있다. 더욱 자세한 설명을 위하여 이하, 도 5 및 도 6을 참조한다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 제2 광학 부재의 평면도이다.
이러한, 제2 광학 부재(300)의 적어도 일 측면(300S1, 300S2, 300S3, 300S4)에는 고정부(FT)가 형성되고, 고정부(FT) 각각에는 고정홀(HL)이 형성된다. 제2 광학 부재(300)는 몰드 프레임(400)에 형성된 상면(410)에 적층되고, 몰드 프레임(400)에 형성된 고정 돌기(430)는 제2 광학 부재(300)의 고정부(FT)에 형성된 고정홀(HL)에 삽입된다. 즉, 몰드 프레임(400)의 고정 돌기(430)가 제2 광학 부재(300)의 고정홀(HL)을 관통하여 상호 결합하게 된다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 고정부(FT)는 제2 광학 부재(300)의 일 측면(300S1, 300S2, 300S3, 300S4)에서 돌출되어 형성될 수 있다. 제2 광학 부재(300)은 두 개의 장변(300S3, 300S4)과 두 개의 단변(300S1, 300S2)을 포함하는 직사각형 형상의 판상일 수 있다. 제2 광학 부재(300)는 상하 장변(300S3, 300S4) 각각에서 돌출된 10개의 고정부(FT) 및 좌우 단변(300S1, 300S2) 각각에서 돌출된 5개의 고정부(FT)를 포함할 수 있다. 복수의 고정부(FT)에 형성된 고정홀(HL)은 직사각형 형상을 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 제2 광학 부재(300_1)은 고정부(FT_1)가 제2 광학 부재(300_1)의 내측에 형성될 수 있다. 제2 광학 부재(300_1)는 두 개의 장변(300S3_1, 300S4_1)과 두 개의 단변(300S1_1, 300S2_1)을 포함하는 직사각형 형상의 판상일 수 있다. 제2 광학 부재(300)는 상하 장변(300S3_1, 300S4_1) 각각에서 제2 광학 부재(300)의 테두리로부터 안쪽을 향해 일정거리 이격된 10개의 고정부(FT_1) 및 좌우 단변(300S1_1, 300S2_1) 각각에서 제2 광학 부재(300)의 테두리로부터 안쪽을 향해 이격된 5 개의 고정부(FT_1)를 포함할 수 있다.
다만, 제2 광학 부재(300_1)의 고정부(FT_1)의 개수와 고정부(FT_1)에 형성된 고정홀(HL_1)의 형상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 고정부(FT_1)의 개수는 표시 장치의 면적에 비례하여 증감할 수 있으며, 고정부(FT_1)에 형성된 고정홀(HL_1)의 형상은, 원형, 타원형 또는 다각형 형상 등과 같이, 몰드 프레임(400)의 고정 돌기(430)의 형상과 일치하는 경우라면 다양한 형태로 형성될 수 있다.
다시, 도 1내지 도3을 참조하면, 하부 수납 용기(800)와 상부 수납 용기(100) 사이에는 몰드 프레임(400)이 배치되어 제1 광학 부재(500) 및 제2 광학 부재(300)를 지지/고정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명을 위해 도 7 및 도 8이 참조된다.
도 7은 일 실시예에 따른 몰드 프레임의 평면도이고, 도 8은 도 7의 VII-VIII' 선을 따라 자른 단면도를 표시한 사시도이다.
도 7을 참조하면, 몰드 프레임(400)은 평면 상 두 개의 장변(400S3, 400S4)과 두 개의 단변(400S1, 400S2)을 포함하는 직사각형 형상일 수 있다. 몰드 프레임(400)의 상면(410)은 제1 광학 부재(500)의 가장자리와 인접하게 배치된 테두리부를 포함할 수 있고, 상기 테두리부 이외의 영역은 개구되어 있을 수 있다. 상기 테두리부 상에는 상하 장변(400S3, 400S4) 각각에서 10개의 고정 돌기(430)를 포함하고, 좌우 단변(400S1, 400S2) 각각에서 5개의 고정 돌기(430)를 포함할 수 있다. 평면상 복수의 고정 돌기(430)는 상술한 고정홀(HL)의 모양과 대응되는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 개구된 영역은 상술한 표시 패널(200)의 표시영역(Active area)과 중첩되는 영역일 수 있다.
도 8을 참조하면, 몰드 프레임(400)은 하부 수납 용기 측벽(820)과 체결되는 몰드 프레임 측벽(420), 몰드 프레임 측벽(420)으로부터 절곡되어 연장되는 상면(410), 상면(410)으로부터 돌출되어 제2 광학 부재(300)을 고정시키는 고정 돌기(430)를 포함할 수 있다. 고정 돌기(430)는 평면 형상이 직사각형인 직육면체 형상일 수 있다. 고정 돌기(430)는 제2 광학 부재(300)의 고정부(FT)에 형성된 고정홀(HL)을 관통하여 제2 광학 부재(300)와 결합함으로써 제1 광학 부재(500) 및 제2 광학 부재(300)의 좌우 유동을 방지할 수 있다.
도 9A 내지 도 9C는 고정홀과 고정 돌기의 결합 상태를 확대 도시한 도면이다.
도 9A를 참조하면, 제2 광학 부재(300_a)의 고정부(FT_a)에 형성된 고정홀(HL_a) 및 고정홀(HL_a)과 결합하는 몰드 프레임(400) 고정 돌기(430)의 평면상 형상은 모두 직사각형일 수 있다. 이 때, 제2 광학 부재(300)의 고정부(FT_a)에 형성된 고정홀(HL_a)은 몰드 프레임(400) 고정 돌기(430)의 외곽을 따라 일정 간격(L) 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 광학 부재(300)는 단일 필름으로 형성될 수 있고, 복수의 필름이 일체로 형성된 경우에 비해 인장 강도가 약할 수 있다. 고정홀(HL_a)과 고정 돌기(430) 사이에 일정 간격(L) 마진을 두어, 광학 부재(OM)의 유동을 어느 정도 허용함으로써 부족한 인장 강도를 보충하는 효과를 기대할 수 있다.
도 9B를 참조하면, 제2 광학 부재(300_b)의 고정부(FT_b)에 형성된 고정홀(HL_b) 및 고정홀(HL_b)과 결합하는 몰드 프레임(400) 고정 돌기(430)의 평면상 형상은 모두 직사각형일 수 있다. 이 때, 제2 광학 부재(300)의 고정부(FT_b)에 형성된 고정홀(HL_b)은 몰드 프레임(400) 고정 돌기(430)와 완전히 일치하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 광학 부재(300)는 복수의 필름으로 형성될 수 있고, 복수의 필름이 일체로 형성된 경우 충분한 인장 강도를 가질 수 있다. 고정홀(HL_b)과 고정 돌기(430)를 완전히 일치시키는 경우, 광학 부재(OM)의 유동을 원천적으로 방지할 수 있어, 액정 표시 장치(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 9C를 참조하면, 제2 광학 부재(300_c)의 고정부(FT_c)에 형성된 고정홀(HL_c) 및 고정홀(HL_c)과 결합하는 몰드 프레임(400) 고정 돌기(430)의 평면상 형상은 모두 직사각형일 수 있다. 이 때, 제2 광학 부재(300)의 고정부(FT_c)에 형성된 고정홀(HL_c)은 몰드 프레임(400) 고정 돌기(430)의 일부 측면과 일정 간격(L') 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 고정홀(HL_c)의 두 장변(HL_c1)은 고정 돌기와 맞닿게 배치되고, 두 단변(HL_C2)은 고정 돌기(430)와 일정 간격(L') 이격되어 배치될 수 있다. 특정 방향으로 광학 부재(OM)의 유동을 어느 정도 허용함으로써 부족한 인장 강도를 보충하는 효과를 기대할 수 있다.
제2 광학 부재(300)의 고정부(FT)를 몰드 프레임(400)의 고정 돌기(430)와 결합하는 경우, 백라이트 유닛 조립시 발생할 수 있는 오정렬(missalignment)문제를 방지할 수 있어, 빛샘, 암부 발생 등과 같은 문제를 미연에 방지할 수 있고, 테스트 또는 운송 과정에서 발생할 수 있는 제1 광학 부재(500)의 파손을 방지할 수 있어 액정 표시 장치(1)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 패널(200)과 제2 광학 부재(300) 사이 및 표시 패널(200)과 몰드 프레임(400) 사이에 스페이서 테이프(SP)가 배치될 수 있다.
여기서 스페이서 테이프(SP)는 제2 광학 부재(300) 및 몰드 프레임(400)에 의해 지지되는 표시 패널(200)을 평탄하게 지지하기 위해 소정의 두께를 갖는 스페이서 부재로서, 완충 부재(미도시), 상기 완충 부재의 일면 상에 배치되어 상기 완충 부재와 표시 패널(200)을 접착하는 제1 접착층(미도시) 및 상기 완충 부재의 타면 상에 배치되어 상기 완충 부재와 몰드 프레임(400)을 접착하는 제2 접착층(미도시)을 포함할 수 있다.
스페이서 테이프(SP)는 평면 상 직사각형 형상일 수 있다. 스페이서 테이프(SP)는 표시 패널(200)의 비표시 영역(NDA)과 적어도 일부가 중첩되는 테두리부를 포함할 수 있고, 상기 테두리부 이외의 영역은 개구되어 있을 수 있다. 상기 개구된 영역은 상술한 표시 패널(200)의 표시영역(DA)과 중첩되는 영역일 수 있다. 스페이서 테이프(SP) 테두리부의 폭은 몰드 프레임 상면(410)의 폭과 일치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스페이서 테이프(SP)는 제2 광학 부재(300)의 결합홀(HL)을 덮을 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 스페이서 테이프(SP) 테두리부의 폭은 표시 패널(200)의 표시 영역(DA)과 중첩되지 않는 한도 내에서 다양하게 변형될 수 있다.
이하, 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 10은 다른 실시예에 따른 도 1의 II-II' 선을 따라 자른 단면을 도시한 사시도이고, 도 11은 광학 부재의 결합홀과 몰드 프레임의 결합 돌기의 결합을 나타낸 사시도이다.
도 10및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(2)는 몰드 프레임(400_1)의 고정 돌기(430_1)가 상면(410_1)이 아닌 측벽(420_1)에 형성되고, 제2 광학 부재(300_1)의 고정단(FT_2)이 형성된 영역을 구부려서 몰드 프레임(400_1)의 고정 돌기(430_1)와 결합한다는 점에서 도 2에 도시된 액정 표시 장치(1)와 차이가 있다. 본 실시예의 경우에도 도 2의 실시예와 마찬가지의 효과가 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 10에 도시된 제2 광학 부재(300_1)은 몰드 프레임(400_1)의 고정 돌기(430_1)와 결합하기 위하여 도 2에 도시된 제2 광학 부재(300_1)에 비해 더 넓은 면적을 가질 수 있다. 즉, 몰드 프레임(400_1)의 상면(410_1)에 고정 돌기(430_1)가 형성되는 경우에 비해 측면(420_1)에 고정 돌기(430_1)가 형성되는 경우, 제2 광학 부재(300_1)는 벤딩영역(BD) 및 체결영역(HK)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 광학 부재(300_1)의 벤딩영역(BD) 및 체결영역(HK)과 몰드 프레임(400)의 상면(410_1) 및 측벽(420_1)의 적어도 일부가 밀착하게 되어 더 견고하게 결합될 수 있다.
제2 광학 부재(300)의 벤딩영역(BD) 및 체결영역(HK)에 대한 구체적인 설명을 위해 도 12 및 도 13이 참조된다.
도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 제2 광학 부재의 사시도이다.
제2 광학 부재(300_1)의 적어도 일 체결 영역에는 고정부(FT_2)가 형성되고, 고정부(FT_2) 각각에는 고정홀(HL_2)이 형성된다. 제2 광학 부재(300_1)는 몰드 프레임(400_1)에 형성된 상면(410_1)에 적층되고, 몰드 프레임(400_1)의 측벽(420_1)에 형성된 고정 돌기(430_1)는 제2 광학 부재(300)의 고정부(FT_2))에 형성된 고정홀(HL_2)에 삽입된다. 즉, 몰드 프레임(400_1)의 고정 돌기(430_1)가 제2 광학 부재(300_1)의 고정홀(HL_2)을 관통하여 상호 결합하게 된다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 고정부(FT_2)는 제2 광학 부재(300_2)의 측면(300S1_2, 300S2_2, 300S3_2, 300S4_2)에서 돌출되어 형성될 수 있다. 제2 광학 부재(300_2)는 두 개의 장변(300S3_2, 300S4_2)과 두 개의 단변(300S1_2, 300S2_2)을 포함하는 직사각형 형상의 판상일 수 있다. 제2 광학 부재(300_2)는 좌우 단변(300S1_2, 300S2_2) 각각에서 돌출된 5개의 고정부(FT_2)를 포함할 수 있다. 복수의 고정부(FT_2)에 형성된 고정홀(HL_2)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 한편, 제2 광학 부재(300_2)는 몰드 프레임(400_1)의 상면(410_1) 및 측벽(420_1)이 접하는 라인을 따라 벤딩 라인(BL)을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 광학 부재(300)은 벤딩 라인(BL)을 따라 복수의 개구부(OP)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 개구부(OP)는 벤딩 라인(BL)을 따라 연장된 장공 형상으로 형성되어 제2 광학 부재(300)의 벤딩을 더욱 용이하게 할 수 있다. 다만, 개구부(OP)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 개구부는 2 종류 이상의 크기를 갖는 개구부(OP)들이 교대로 배열되도록 형성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 다른 실시예에 따른 고정부(FT_3)는 제2 광학 부재(300_3)의 내측에 형성될 수 있다. 제2 광학 부재(300_3)는 두 개의 장변(300S3_3, 300S4_3)과 두 개의 단변(300S1_3, 300S2_3)을 포함하는 직사각형 형상의 판상일 수 있다. 제2 광학 부재(300)는 좌우 단변(300S1_3, 300S2_3) 각각에서 제2 광학 부재(300)의 테두리로부터 안쪽을 향해 일정거리 이격된 2 개의 고정부(FT_3)를 포함할 수 있다. 복수의 고정부(FT_3)에 형성된 고정홀(HL_3)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 한편, 제2 광학 부재(300_3)는 몰드 프레임(400_1)의 상면(410_1) 및 측벽(420_1)이 접하는 라인을 따라 벤딩 라인(BL_1)을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 광학 부재(300_3)는 벤딩 라인(BL_1)을 따라 오시선을 포함할 수 있다. 여기서, 오시선은 벤딩 라인(BL_1)을 따라 제2 광학 부재(300_3)에 압력을 가하여 만들어진 꺾임선을 의미하는 것으로서, 압력을 받은 면에 오목부가 형성되고, 타면에 볼록부가 형성되어 제2 광학 부재(300)의 벤딩을 더욱 용이하게 할 수 있다.
도 12 및 도 13에서는 제1 광학 부재(300_2, 300_3)의 좌우 단변에 5개의 고정부(FT_2, FT_3)가 형성된 것을 예시하였지만, 제1 광학 부재(300_2, 300_3)의 고정부(FT_2, FT_3)의 개수와 고정부(FT_2, FT_3)에 형성된 고정홀(HL_2, HL_3)의 형상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 고정부(FT_2, FT_3)의 개수는 표시 장치의 면적에 비례하여 증감할 수 있으며, 고정부(FT_2, FT_3)에 형성된 고정홀(HL)의 형상은, 원형, 타원형 또는 다각형 형상 등과 같이, 몰드 프레임(400_1)의 고정 돌기(430_1)의 형상과 일치하는 경우라면 다양한 형태로 형성될 수 있다.
이 때, 제1 광학 부재(300_2, 300_3)의 상하 장변(300S3_2, 300S4_2, 300S3_3, 300S4_3) 및 좌우 단변(300S1_2, 300S2_2, 300S1_3, 300S2_3) 모두에 고정부(FT_2, FT_3)가 형성되는 경우, 제1 광학 부재(300_2, 300_3)의 벤딩을 용이하게 하기 위하여, 제1 광학 부재(300_2, 300_3)의 네 꼭지점으로부터 각각 일정 영역을 제거할 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 부재(300_2, 300_3)이 직사각형 형상인 경우, 장변(300S3_2, 300S4_2, 300S3_3, 300S4_3)에서 제1 광학 부재가이 접히는 너비를 제1변으로 하고, 단변에서 제1 광학 부재가이 접히는 너비를 제2 변으로 하는 직사각형 영역 만큼을 제1 광학 부재(300_2, 300_3)의 각 꼭지점으로부터 제거할 수 있다.
한편, 도 12 에서는 고정부(FT_2)가 돌출된 제2 광학 부재(300_2)의 벤딩 라인(BL)을 따라 복수의 개구부(OP)를 형성되는 구성을 예시하고, 도 13에서는 고정부(FT_3)가 내측에 형성된 제2 광학 부재(300_3)의 벤딩 라인(BL_1)을 따라 오시선이 형성되는 구성을 예시하였으나, 복수의 개구부(OP) 및 오시선은 고정부(FT_2, FT_3)의 형성 위치에 상관없이 벤딩 라인(BL, BL_1)을 따라 적용될 수 있음은 물론이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 제2 광학 부재의 단면도이다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 제2 광학 부재(300_4)는 베이스층(BS)을 더 포함하고, 베이스층(BS)에서만 벤딩 영역(BD_2) 및 체결 영역(HK_2)이 형성된다는 점에서 도 12 및 도 13에 도시된 제1 광학 부재(300_2, 200_3)과 차이가 있다. 본 실시예의 경우에도 도 12 및 도 13의 실시예와 마찬가지의 효과가 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 제2 광학 부재(300_4)는 베이스층(BS) 상에 상술한 제1 필름(310_1), 제2 필름(320_1) 및 제3 필름(330_1)을 순차적으로 적층할 수 있다. 제3 필름(330_1)의 하면에는 접착 수지층(AD_1)이 배치되어 베이스층(BS)의 상면과 결합할 수 있다.
베이스층(BS)은 예컨대 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질, 예컨대, 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol) 계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 구체적인 예를 들면, 기재(105)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly ethylene terephtalate) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(poly ethylene naphthalate) 등으로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 베이스층(BS)은 직사각형 형상의 판상으로 적용된다. 베이스층(BS)은 벤딩 영역(BD_2) 및 체결 영역(HK_2)을 제외한 영역에서 제1 필름 내지 제3 필름(310_1, 320_1, 330_1)과 중첩되게 배치될 수 있다. 도 12 및 도 13에서 제1 필름 내지 제3 필름(310, 320, 330)을 포함하는 제1 광학 부재(300_2, 300_3)을 벤딩시키기 위해 복수의 개구부(OP) 및 오시선을 적용한 것과 달리, 도 13에 도시된 제2 광학 부재(300_4)는 베이스층(BS)만 벤딩시키는 구조이므로, 벤딩 영역의 두께가 상대적으로 얇으므로 제2 광학 부재(300_4)의 벤딩을 용이하게 할 수 있다. 한편, 제2 광학 부재(300_4)의 벤딩 영역(BD_2) 및 체결 영역(HK_2)은 제1 광학 부재(500)를 통과한 빛의 특성을 조절하는 역할을 수행할 필요가 없는 영역이므로 베이스층(BS)만으로 구성되어도 무방하며, 제1 필름 내지 제3 필름(310_1, 320_1, 330_1)을 생략함으로써, 비용절감 효과를 기대할 수 있다.
도 15는 도 10의 몰드 프레임의 평면도이도, 도 16은 도 15의 XIII-XIII' 선을 따라 자른 단면을 도시한 사시도이다.
하부 수납 용기(800_1)와 상부 수납 용기(100_1) 사이에는 몰드 프레임(400_1)이 배치되어 제1 광학 부재(500) 및 제2 광학 부재(300_1)을 지지/고정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명을 위해 도 15 및 도 16이 참조된다.
도 15를 참조하면, 몰드 프레임(400_1)은 평면 상 두 개의 장변(400S3_1, 400S4_1)과 두 개의 단변(400S1_1, 400S2_1)을 포함하는 직사각형 형상일 수 있다. 몰드 프레임(400_1)의 상면(410_1)은 제1 광학 부재(500)의 가장자리와 인접하게 배치된 테두리부를 포함할 수 있고, 상기 테두리부 이외의 영역은 개구되어 있을 수 있다. 개구된 영역은 상술한 표시 패널(200)의 표시영역과 중첩되는 영역일 수 있다. 좌우 측벽(420_1) 각각에서 5개의 고정 돌기(430_1)를 포함할 수 있다. 평면상 복수의 고정 돌기(430_1)는 상술한 제1 광학 부재(300_1, 300_2, 300_3)의 고정홀(HL_1, HL_2, HL_3)의 모양과 대응되는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
도 15를 참조하면, 몰드 프레임(400_1)은 하부 수납 용기(800_1) 측벽(820_1)과 체결되는 몰드 프레임 측벽(320), 몰드 프레임 측벽(320)으로부터 절곡되어 광원모듈(500)을 고정하는 상면(310), 측벽(320)으로부터 돌출되어 제2 광학 부재(300)을 고정시키는 고정 돌기(430_1)를 포함할 수 있다. 고정 돌기(430_1)는 평면 형상이 직사각형인 직육면체 형상일 수 있다. 고정 돌기(430_1)는 제2 광학 부재(300)의 고정부(FT)에 형성된 고정홀(HL)을 관통하여 제2 광학 부재(300)과 결합함으로써 제1 광학 부재(500) 및 제2 광학 부재(300)의 좌우 유동을 방지할 수 있다.
제2 광학 부재(300_1, 300_2, 300_3)의 고정부(FT_1, FT_2, FT_3)를 몰드 프레임(400_1)의 고정 돌기(430_1)와 결합하는 경우, 백라이트 유닛 조립시 발생할 수 있는 오정렬(missalignment)문제를 방지할 수 있어, 빛샘, 암부 발생 등과 같은 문제를 미연에 방지할 수 있고, 테스트 또는 운송 과정에서 발생할 수 있는 제1 광학 부재(500)의 파손을 방지할 수 있어 액정 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 17은 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 18은 도 17의 XVI-XVI' 선을 따라 자른 단면을 도시한 사시도이고, 도 19는 광학 부재의 결합홀과 몰드 프레임의 결합 돌기의 결합을 나타낸 사시도이다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 직하형 백라이트 유닛으로서, 액정패널을 향해 수직으로 광을 제공하는 광원모듈, 광원모듈에 포함된 상면 LED 광원에 대응되게 타공된 반사시트, 파장 변환층을 포함하는 제1 광학 부재, 광조절부재필터 및 복수의 몰드 프레임을 포함한다는 점에서 도 1 내지 도3에 도시된 에지형 백라이트 유닛과 차이가 있다. 이하, 도1 내지 도 3과 상이한 구성을 중심으로 설명한다.
광원모듈(600_1)은 회로 패턴이 형성된 인쇄회로기판(620_1)과, 인쇄회로기판(620_1) 상에 이격되어 배치된 복수의 광원(610_1) 및 제1 광조절부재필터 지지부재 삽입홀(630_1)을 포함한다. 제1 광조절부재필터 지지부재 삽입홀(630_1)은 관통홀로서 하부 수납 용기(800_1)에 실장되는 광조절부재필터 지지부재(830)와 중첩되게 배치된다. 인쇄회로기판(620_1)은 직사각형 형상을 가지며, 인쇄회로기판(620_1)은 반사 표면을 가질 수 있다. 예를 들어, 반사성을 갖는 물질로 인쇄회로기판(620_1)의 표면을 처리할 수 있다.
복수의 광원(610_1)에는 LED(light emitting diode) 등이 사용될 수 있다. 복수의 광원(610_1)은 액정 표시 장치(3)가 영상 정보를 디스플레이 하기 위한 광을 제공한다. 복수의 광원(610_1)으로부터 출사된 광은 제1 광학 부재(500_1)를 거쳐 표시 패널(200) 방향으로 가이드 된다. 광원모듈(600_1)의 휘도 균일성을 위하여 복수의 광원(610_1)은 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(610_1)은 가로 방향 및 세로 방향으로 균일한 간격으로 이격되어 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 또한, 광원(610_1)은 세로 방향으로는 나란히 배열되고 가로 방향으로는 지그재그로 배열될 수 있다. 또한, 광원(610_1)은 가로 방향으로는 나란히 배열되고 세로 방향으로는 지그재그로 배열될 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 휘도 균일성을 얻기 위하여 광원(610_1)은 인쇄회로기판(620_1) 상에서 다양하게 배열될 수 있다.
반사시트(700_1)는 하부 수납 용기(800_1)와 및 인쇄 회로 기판(620_1) 사이상에 배치된다. 이러한, 반사시트(700_1)는 반사물질로 이루어져 광원 모듈(600_1)에서 방출되어 하부 수납 용기(800_1) 쪽으로 이동하는 광을 제1 광학 부재(500_1) 방향으로 반사시키는 역할을 한다.
반사시트(700_1)는 인쇄 회로 기판(620_1) 상에 배치된다. 이때, 반사시트(700_1)에는 복수의 광원 모듈 삽입홀(710_1)들 및 제2 광조절부재필터 지지부재 삽입홀(720_1)이 구성된다을 포함한다. 상기 복수의 광원 모듈 삽입홀(710_1)을 관통해서 인쇄 회로 기판(620_1)에 실장되는 광원 모듈(610_1)이 반사시트(700_1) 상에 배치될 수 있다. 상기 복수의 광조절부재필터 지지부재 삽입홀(720_1)을 통해서 하부 수납 용기(800_1)에 실장되는 광조절부재필터 지지부재(830)가 반사시트(700_1) 상에 배치될 수 있다.
하부 수납 용기(800_1)는 제1 광학 부재(500_1) 및 제2 광학 부재(300_2), 광원모듈(600_1), 반사시트(700_1) 및 몰드 프레임(400_2) 등을 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 구체적으로, 하부 수납 용기(800_1)는 바닥판(810)과, 바닥판(810)의 둘레를 따라 상측으로 돌출되어 연장된 하부 수납 용기 측벽(820) 및 광조절부재필터 지지부재(830)를 포함할 수 있다.
광조절부재필터 지지부재(720_1830)는 광원 모듈 삽입홀(710_1)들 사이에 바닥판(810) 상에 배치된다. 이러한, 광조절부재필터 지지부재(720_1830)는 반사시트바닥판(700_1810)와과 광조절부재필터(900) 사이에 배치되어, 광조절부재필터(900)을를 지지하는 역할을 한다. 상기 광조절부재필터(900)의 가장자리는 복수의 몰드 프레임(400_2, 1000) 이 지지하고 있으나, 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치가 대형화되는 경우 광조절부재필터(900)의 중심부가 하중에 의해서 처질 수 있다. 따라서, 광조절부재필터 지지부재(720_1830)는 반사시트(700_1)바닥판(810)와과 광조절부재필터(900) 사이의 높이와 동일한 높이로 광조절부재필터(900)의 중심부와 중첩되는 반사시트(700_1) 상에 배치되어, 광조절부재필터(900)를 받쳐준다.
광학 부재(500_1)는 광원 모듈(600_1)의 출사 경로 상에 배치되어 광원 모듈(600_1)에서 방출된 광이 입사되는 영역일 수 있다. 광학 부재(500_1)에 입사된 광은 광학 부재(500_1) 내에 배치된 파장 변환층(520_1)에 의해 적어도 일부의 입사광의 파장이 변환되거나 시프트되어 표시 패널(200) 측으로 출사될 수 있다. 또한, 광학 부재(500_1)는 광원 모듈(600_1) 및 표시 패널(200)의 사이에 배치되어 광원 모듈(600_1)에서 방출되어 표시 패널(200) 측으로 입사되는 광의 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다.
광학 부재(500_1)는 유리판(510_1) 및 유리판(510_1) 상에 배치된 파장 변환층(520_1) 및 파장 변환층(520_1) 상에 배치된 패시베이션층(530_1)을 포함할 수 있다. 설명의 편의상 파장 변환층(520_1) 및 패시베이션층(530_1)의 두께를 과장하여 표현하였으나, 파장 변환층(520_1) 및 패시베이션층(530_1)의 실제 두께는 유리판(510_1)에 비해 매우 얇을 수 있다. 즉, 광학 부재(500_1)의 전체적인 형상은 유리판(510_1)의 형상과 유사할 수 있다.
유리판(510_1)은 광원 모듈(600_1)로부터 출사된 광이 진행하는 경로일 수 있다. 또한 유리판(510_1)은 파장 변환층(520_1)이 배치되기 위한 공간을 마련할 수 있다.
유리판(510_1)은 대체로 다각 기둥 형상을 가질 수 있다. 유리판(510_1)은 서로 평행하는 상면(510a) 및 하면(510b)을 포함하며, 상면(510a) 및 하면(510b) 사이에 경사를 이루고 배치되는 측면(510s)을 포함할 수 있다. 상면(510a)의 폭은 하면(510b)의 폭보다 작을 수 있다. 즉, 유리판(510_1)은 단면상 사다리꼴 형상일 수 있다.
유리판(510_1)은 유리로 이루어진 광학판일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 유리가 아닌 무기 물질로 이루어질 수도 있다. 유리판(510_1)은 후술할 패시베이션층(530_1)과 무기-무기 접합을 통해 유리판(510_1)과 패시베이션층(530_1)의 사이에 배치된 파장 변환층(520_1)을 밀봉할 수 있다.
파장 변환층(520)은 입사된 적어도 일부의 빛의 파장을 변환한다. 파장 변환층(520)은 바인더층과 바인더층 내에 분산된 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 파장 변환층(520)은 파장 변환 입자 외에 바인더층에 분산된 산란 입자를 더 포함할 수 있다.
파장 변환층(520) 상에는 패시베이션층(530)이 배치될 수 있다. 패시베이션층(530)은 수분 또는 산소와 같은 불순물의 침투를 막는 역할을 한다. 패시베이션층(530)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 패시베이션층(530)은 파장 변환층(520)에서 완전히 중첩하고 파장 변환층(520)의 상면을 덮고, 그로부터 외측으로 더 연장되어 파장 변환층(520)의 측면까지 덮을 수 있다. 패시베이션층(530)은 파장 변환층(520)의 상면 및 측면과 접촉할 수 있다.
제1 광학 부재(500_1)의 일 면에 광조절필터(900)가 배치될 수 있다.
광학 부재 결합층(AD_1)은 광조절필터(900)와 제1 광학 부재(500_1) 사이에 개재되어 이들을 상호 결합시킬 수 있다. 광학 부재 결합층(AD_1)은 상면 및 하면 모두에 접착 특성을 가지는 막으로, 예를 들어, 감압 점착제(press sensitive adhesive; PSA), 광학 투명 접착제(optical clear adhesive; OCA), 광학 투명 수지(optical clear resin; OCR) 일 수 있다. 광학 부재 결합층(AD_1)은 아크릴계 수지 또는 실리콘계 수지 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 광학 부재 결합층(AD_1)은 100% 내지 1,000%의 연신율을 가질 수 있고, 광학 부재 결합층(AD)의 굴절률은 1.0 내지 1.6일 수 있다.
광학 부재 결합층(AD_1)의 일면은 광조절필터(910)의 상면과 접촉하고, 광학 부재 결합층(AD_1)의 타면은 제1 광학 부재(500_1)의 하면과 접촉할 수 있다. 광학 부재 결합층(AD_1)의 면적은 상술한 표시 패널(200)의 표시영역의 면적과 동일할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 광학 부재 결합층(AD_1)의 면적은 표시영역의 면적보다 넓을 수 있다. 예를 들어, 광학 부재 결합층(AD_1)의 면적은 제1 광학 부재(500_1)의 면적과 동일할 수 있다.
광조절필터(900)와 제1 광학 부재(500_1)를 광학 부재 결합층(AD_1)에 의해 결합하는 경우, 상호간의 마찰로 인한 스크래치 발생을 방지할 수 있고, 광조절필터를 리지드(rigid)한 제1 광학 부재(500_1) 표면에 부착함으로써 시트움을 방지할 수 있어 액정 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
광조절필터(900)는 특정구간의 파장의 투과율을 최소화할 수 있다. 광조절필터(900)는 다이크로익 필터(Dichroic filter), 다이크로익 미러(Dichroic mirror)를 사용할 수 있다. 다이크로익 필터(Dichroic filter)는 특정파장을 흡수하여 투과율을 최소화할 수 있다. 그리고, 다이크로익 미러(Dichroic mirror)는 특정파장을 반사시켜 투과율을 최소화할 수 있으며, 반사된 파장의 위상을 변경하여 재사용함으로서 광손실을 줄일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광조절필터(910)는 블루광만을 통과시킴으로써 옐로위시(yellowish) 현상을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면 광조절필터(900)는 찢어짐 및 스크래치를 방지하기 위해 광조절필터층(910)과 하부 필름(920)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스터(Polyester: PET) 필름을 하부 필름(920)으로 사용할 수 있고, 폴리에스터 필름 일면에 하드 코팅을 더 적용할 수 있다.
하부 필름(920)은 광원모듈(600_1)로부터 출사되는 광을 제공받아 고르게 확산시키는 디퓨져 필름(diffuser film)일 수 있다. 즉, 광원(610_1)에서 발생한 광의 휘도 균일성을 향상시키는 역할을 한다. 구체적으로 하부 필름(920)은 광원(610_1)의 배치에 따라 밝은 부분으로 나타나는 휘점이 액정 표시 장치(3)의 전면에서 보이지 않도록 한다.
도 20 및 도 21은 일 실시예에 따른 광조절필터의 평면도이다.
이러한, 광조절필터(900, 900_1)의 적어도 일 측면에는 고정부(FT_5, FT_6)가 형성되고, 고정부(FT_5, FT_6) 각각에는 고정홀(HL_5, HL_6)이 형성된다. 몰드 프레임(400)의 하면에 형성된 고정 돌기(430_2)는 광조절필터(900, 900_1)의 고정부(FT_5, FT_6)에 형성된 고정홀(HL_5, HL_6)에 삽입된다. 즉, 몰드 프레임(400_2)의 고정 돌기(430_2)가 광조절필터(900, 900_1)의 고정홀(HL_5, HL_6)을 관통하여 상호 결합하게 된다.
도 20을 참조하면, 일 실시예에 따른 고정부(FT_5)는 광조절필터(900)의 측면(900S1, 900S2, 900S3, 900S4)에서 돌출되어 형성될 수 있다. 광조절필터(900)는 두 개의 장변(900S3, 900S4)과 두 개의 단변(900S1, 900S2)을 포함하는 직사각형 형상의 판상일 수 있다. 광조절필터(900)는 상하 장변(900S3, 900S4) 각각에서 돌출된 10개의 고정부(FT_5) 및 좌우 단변(900S1, 900S2) 각각에서 돌출된 5개의 고정부(FT_5)를 포함할 수 있다. 복수의 고정부(FT_5)에 형성된 고정홀(HL_5)은 직사각형 형상을 가질 수 있다.
도 21을 참조하면, 다른 실시예에 따른 고정부(FT_6)는 광조절필터(900_1)의 내측에 형성될 수 있다. 광조절필터(900_1)는 두 개의 장변(900S3_1, 900S4_1)과 두 개의 단변(900S1_1, 900S2_1)을 포함하는 직사각형 형상의 판상일 수 있다. 광조절필터(900_1)는 상하 장변(900S3_1, 900S4_1) 각각에서 광조절필터(900_1)의 테두리로부터 안쪽을 향해 일정거리 이격된 10개의 고정부(FT_6) 및 좌우 단변(900S1_1, 900S2_1) 각각에서 광조절필터(900_1의 테두리로부터 안쪽을 향해 이격된 5개의 고정부(FT_6)를 포함할 수 있다.
다만, 광조절필터의 고정부(FT_5, FT_6)의 개수와 고정부(FT_5, FT_6)에 형성된 고정홀(HL_5, HL_6)의 형상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 고정부(FT_5, FT_6)의 개수는 액정 표시 장치(3)의 면적에 비례하여 증감할 수 있으며, 고정부(FT_5, FT_6)에 형성된 고정홀(HL_5,HL_6)의 형상은, 원형, 타원형 또는 다각형 형상 등과 같이, 몰드 프레임(400_2)의 고정 돌기(430_2)의 형상과 일치하는 경우라면 다양한 형태로 형성될 수 있다.
다시, 도 17 내지 도 19를 참조하면, 하부 수납 용기(800_2)와 상부 수납 용기(100_2) 사이에는 제1 몰드 프레임(400_2) 및 제2 몰드 프레임(1000)이 배치되어 제1 광학 부재(500_1) 및 광조절필터(900)를 지지/고정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명을 위해 도 22A, 22B 및 도 23A, 23B가 참조된다.
도 22A 및 도 22B는 일 실시예에 따른 제1 몰드 프레임 및 제2 몰드 프레임의 평면도이고, 도 23A 및 도 23B는 도 22A 및 도 22B의 XXIII- XXIII' 선을 따라 자른 단면을 표시한 사시도이다.
도 22A 및 도 22B를 참조하면, 제1 몰드 프레임(400_2)은 평면 상 두 개의 장변(400S3_2, 400S4_2)과 두 개의 단변(400S1_2, 400S2_2)을 포함하는 직사각형 형상일 수 있다. 또한, 제2 몰드 프레임(1000)은 평면 상 두 개의 장변(1000S3, 1000S4)과 두 개의 단변(1000S1, 1000S2)을 포함하는 직사각형 형상일 수 있다. 제1 몰드 프레임(400_2)과 제2 몰드 프레임(1000)은 두께 방향으로 중첩하여 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 몰드 프레임(400_2)의 네 측면(400S1_2, 400S2_2, 400S3_2, 400S4_2)과 제2 몰드 프레임(1000)의 네 측면(1000S1, 1000S2, 1000S3, 1000S4)은 각각 정렬될 수 있다.
제1 몰드 프레임(400_2) 및 제2 몰드 프레임(1000)은 상술한 광조절필터(900)를 지지/고정한다. 제1 몰드 프레임(400_2)은 직사각형 형상의 가장자리를 따라 형성된 측벽(420_2)들로 구성되고, 중앙부에 제1 광학 부재(500_1) 및 광조절필터(900)를 통과한 빛이 투과될 수 있도록 개방창을 구비한다. 하면 상에는 상하 장변(400S3_2, 400S4_2) 각각에서 10 개의 고정 돌기를 포함하고, 좌우 단변(400S1_2, 400S2_2) 각각에서 5개의 고정 돌기(430_2)를 포함할 수 있다. 평면상 복수의 고정 돌기(430_2)는 상술한 광조절필터(900)의 고정홀(HL_5, HL_6)의 모양과 대응되는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 개방된 영역은 상술한 표시 패널(200)의 표시영역(Active area)과 중첩되는 영역일 수 있다.
도 23A 및 도 23B를 참조하면, 제1 몰드 프레임(400_2)은 하부 수납 용기 측벽(820_2)과 체결되는 측벽(420_2), 측벽(420_2)으로부터 절곡되어 표시 패널(200)을 고정하는 상면(410_2) 및 상면(410_2)의 반대면에 형성되는 하면으로부터 돌출되어 광조절필터(900)를 고정시키는 고정 돌기(430_2)를 포함할 수 있다. 고정 돌기(430_2)는 평면 형상이 직사각형인 직육면체 형상일 수 있다. 고정 돌기(430_2)는 광조절필터(900)의 고정부(FT_5, FT_6)에 형성된 고정홀(HL_5, HL_6)을 관통하여 광조절필터(900)와 결합할 수 있다.
제2 몰드 프레임(1000)은 하부 수납 용기 측벽(820_2)과 체결되는 측벽(1020), 측벽(1020)으로부터 절곡되어 광조절필터(900)을 고정하는 상면(1010)을 포함할 수 있다. 제1 몰드 프레임(400_2)의 고정 돌기(430_2)의 상단(430b_2) 및 측벽(420_2)의 상단(420b_2)은 제2 몰드 프레임(1000)의 상면(1010)에 배치될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 제1 몰드 프레임과(400_1)과 제2 몰드 프레임(1000)은 별도의 체결 수단에 의해 상호 결합될 수 있다.
광조절필터(900)의 고정부(FT_5, FT_6)를 제1 몰드 프레임(400_2)의 고정 돌기(430_2)와 결합하는 경우, 백라이트 유닛 조립시 발생할 수 있는 오정렬(missalignment)문제를 방지할 수 있어, 빛샘, 암부 발생 등과 같은 문제를 미연에 방지할 수 있고, 테스트 또는 운송 과정에서 발생할 수 있는 제1 광학 부재(500_1)의 파손을 방지할 수 있어 액정 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 24는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 24를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(4)는 제1 몰드 프레임(400_3) 상면에 제2 고정 돌기(430_3)를 더 포함하고, 고정부를 구비한 제2 광학 부재(300_3)을 더 포함한다는 점에서 도 18에 도시된 액정 표시 장치(3)와 차이가 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 제2 광학 부재(300_3)는 제1 광학 부재(500_1)와 접착층(AD_2)을 통해 결합되고, 제2 광학 부재(300_3)의 고정부(FT_7)에 형성된 고정홀(HL_7)을 제1 몰드 프레임(400_3) 상면에 형성된 제2 고정 돌기(430_3)가 관통함으로써 결합될 수 있다. 이로 인해, 광원모듈(600_1)에서 방출된 광의 특성을 조절하여 광량 및 휘도를 향상시킬 수 있고, 제1 광학 부재(500_1), 광조절패턴(900) 및 제2 광학 부재(300_3)의 유동을 더욱 방지할 수 있으므로 표시 장치의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 25는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 25를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(5)는 광조절패턴(900)을 미포함하고, 제1 몰드 프레임과 제2 몰드 프레임을 일체로 형성하였다는 점에서 도 24에 도시된 액정 표시 장치(4)와 차이가 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 제2 광학 부재(300_3)은 제1 광학 부재(500_1)와 접착층(AD_2)을 통해 결합되고, 제2 광학 부재(300_3)의 고정부(FT_7)에 형성된 고정홀(HL_7)을 제1 몰드 프레임(400_4) 상면(410_3)에 형성된 고정 돌기(430_4)가 관통함으로써 결합될 수 있다. 이로 인해, 제1 광학 부재(500_1) 및 제2 광학 부재(300_3)의 유동을 방지할 수 있으므로 표시 장치의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 26은 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 26을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(6)는 제1 몰드 프레임(400_5) 측벽(420_3)에 고정 돌기(430_5)를 더 포함하고, 벤딩영역(BD_3) 및 체결영역(HK_3)을 구비한 제2 광학 부재(300_4)을 더 포함한다는 점에서 도 25에 도시된 액정 표시 장치(5)와 차이가 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 26에 도시된 제2 광학 부재(300_4)는 제1 몰드 프레임(400_5)의 고정 돌기(430_5)와 결합하기 위하여 도 25에 도시된 제2 광학 부재(300_3)에 비해 더 넓은 면적을 가질 수 있다. 즉, 제1 몰드 프레임(400_4)의 상면(410_3)에 고정 돌기(430_4)가 형성되는 경우에 비해 측벽(420_3)에 고정 돌기(430_5)가 형성되는 경우, 제2 광학 부재(300_4)는 벤딩영역(BD_3) 및 체결영역(HK_3)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 광학 부재(300_4)의 벤딩영역(BD_3) 및 체결영역(HK_3)과 제1 몰드 프레임(400_5)의 상면(410_4) 및 측벽(420_3)의 적어도 일부가 밀착하게 되어 더 견고하게 결합될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 상부 수납 용기
200: 표시 패널
300: 제2 광학 부재
400: 몰드 프레임
500: 제1 광학 부재
600: 광원 모듈
700: 반사시트
800: 하부 수납 용기

Claims (20)

  1. 제1 광학 부재, 및
    상기 제1 광학 부재 상에 고정되도록 적층되고, 상기 제1 광학 부재의 측면으로부터 외측으로 돌출된 돌출 영역을 포함하는 제2 광학 부재를 포함하는 광학 부재; 및
    상기 제1 광학 부재의 측면을 둘러싸고 상기 제2 광학 부재의 상기 돌출 영역과 적어도 부분적으로 중첩하도록 배치된 몰드 프레임을 포함하되,
    상기 제2 광학 부재는 상기 돌출 영역에 배치된 적어도 하나의 고정홀을 포함하고,
    상기 몰드 프레임은 상기 제2 광학 부재의 상기 고정홀에 삽입되는 적어도 하나의 고정 돌기를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광학 부재는 유리 글라스를 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 광학 부재는 상기 유리 글라스 상에 배치된 파장 편환층 및 상기 파장 변환층을 덮는 패시베이션층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 제1 광학 부재와 상기 제2 광학 부재 사이에 배치되어 상기 제1 광학 부재와 상기 제2 광학 부재를 상호 결합하는 광학 부재 결합층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광학 부재는 도광판을 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 광학 부재는 제1 광학 필름, 상기 제1 광학 필름 상에 배치된 제2 광학 필름 및 상기 제1 광학 필름과 상기 제2 광학 필름 사이에 배치되어 제1 광학 필름과 상기 제2 광학 필름을 결합하는 필름 결합층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 고정홀은 상기 제1 광학 필름 및 상기 제2 광학 필름을 관통하는 백라이트 유닛.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 고정 돌기는 상기 몰드 프레임의 상면에 배치되고, 상기 몰드 프레임의 상면으로부터 상기 고정 돌기의 상단까지의 높이는 상기 제2 광학 부재의 두께와 동일한 백라이트 유닛.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 고정 돌기는 상기 몰드 프레임의 적어도 일 측면에 배치되고, 상기 몰드 프레임의 측면으로부터 상기 고정 돌기의 상단까지의 높이는 제2 광학 부재의 두께와 동일한 백라이트 유닛.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 광학 부재는 벤딩영역과 체결영역을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 광학 부재는 상기 벤딩영역에 형성되는 벤딩라인을 따라 복수의 개구부를 포함하는 백라이트 유닛.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 광학 부재는 상기 벤딩영역에 형성되는 벤딩라인과 중첩되는 오시선을 포함하고, 상기 오시선을 따라 상기 제2 광학부재의 일면은 오목부를 형성하고, 타면은 볼록부를 형성하는 백라이트 유닛.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 광학 부재는 베이스층 상에 광학 기능층을 배치하되, 상기 벤딩영역과 상기 체결영역은 상기 베이스층에만 형성하는 백라이트 유닛.
  14. 제1 광학 부재, 및
    상기 제1 광학 부재 일 면에 고정되도록 적층되고, 상기 제1 광학 부재의 측면으로부터 외측으로 돌출된 돌출 영역을 포함하는 광조절 부재필터를 포함하는 광학 부재;
    상기 제1 광학 부재의 측면을 둘러싸고 상기 광조절 부재필터의 상기 돌출 영역과 적어도 부분적으로 중첩하도록 배치된 제1 몰드 프레임; 및
    상기 제1 몰드 프레임과 중첩되게 배치되고, 상기 제1 몰드 프레임 및 상기 광조절 부재필터를 지지하는 제2 몰드 프레임을 포함하되,
    상기 광조절 부재필터는 상기 돌출 영역에 배치된 적어도 하나의 고정홀을 포함하고,
    상기 제1 몰드 프레임은 상기 광조절 부재필터의 상기 고정홀에 삽입되는 적어도 하나의 고정 돌기를 포함하는 백라이트 유닛.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 광학 부재는 유리 글라스를 포함하는 백라이트 유닛.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 광학 부재는 상기 유리 글라스 상에 배치된 파장 편환층 및 상기 파장 변환층을 덮는 패시베이션층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 제1 광학 부재와 상기 광조절 부재필터 사이에 배치되어 상기 제1 광학 부재와 상기 광조절 부재필터를 상호 결합하는 광학 부재 결합층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  18. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 일면 상에 배치되어 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 구비하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    광원;
    상기 광원으로부터의 광의 파장을 변환하여 출력하는 제1 광학 부재, 및
    상기 제1 광학 부재 상에 고정되도록 적층되고, 상기 제1 광학 부재의 측면으로부터 외측으로 돌출된 돌출 영역을 포함하는 제2 광학 부재를 포함하는 광학 부재; 및
    상기 제1 광학 부재의 측면을 둘러싸고 상기 제2 광학 부재의 상기 돌출 영역과 적어도 부분적으로 중첩하도록 배치된 몰드 프레임을 포함하되,
    상기 제2 광학 부재는 상기 돌출 영역에 배치된 적어도 하나의 고정홀을 포함하고,
    상기 몰드 프레임은 상기 제2 광학 부재의 상기 고정홀에 삽입되는 적어도 하나의 고정 돌기를 포함하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 제2 광학 부재 사이, 및 상기 표시 패널과 상기 몰드 프레임 사이를 접착하는 스페이서 접착 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 스페이서 접착 부재는 상기 고정홀을 덮는 표시 장치.
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