KR20210009472A - 광원 유닛을 포함하는 전자 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

전면 및 상기 전면과 대향하는 배면을 포함하는 플레이트, 상기 플레이트의 상기 전면에 배치되는 광 산란부, 상기 광 산란부 상에 배치되고, 양자점들(Quantum-Dot)을 포함하는 광 제어부, 상기 플레이트의 상기 배면에 배치되고, 광을 생성하는 발광 소자, 상기 광이 방출되는 출광면, 및 상기 발광 소자와 연결된 리드 프레임들을 포함하는 광원을 포함하고, 상기 광원은 상기 플레이트의 상기 배면에서부터 상기 광 제어부로 광을 제공하고, 상기 출광면은 상기 플레이트의 상기 배면과 접촉한다.

Description

광원 유닛을 포함하는 전자 장치 및 이의 제조 방법{ELECTRONIC APPARATUS INCLUDING THE LIGHT SOURCE UNIT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 광원 유닛을 포함하는 전자 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 슬림화된 전자 장치 이의 제조 방법에 관한 것이다.
영상 정보를 제공하기 위하여 다양한 형태의 전자 장치가 사용되고 있으며, 액정 표시 장치의 경우 저 소비전력의 장점으로 인하여 대형 표시 장치, 휴대용 표시 장치 등에 다양하게 사용되고 있다. 한편, 액정 표시 장치의 경우 광 효율을 증가시키고 색 재현성을 높이기 위하여 광원 유닛에 여러 종류의 광학 부재가 추가되고 있다.
최근에는 우수한 광학 특성뿐 아니라 슬림한 전자 장치에 대한 요구가 증가되고 있으나, 액정 표시 장치의 표시 품질 개선을 위하여 다양한 광학 부재가 추가되는 경우 표시 장치 전체의 두께가 증가되는 문제가 있다.
본 발명은 광학 특성을 향상시키며, 슬림한 전자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛은, 전면 및 상기 전면과 대향하는 배면을 포함하는 플레이트, 상기 플레이트의 상기 전면에 배치되는 광 산란부, 상기 광 산란부 상에 배치되고, 양자점들(Quantum-Dot)을 포함하는 광 제어부, 상기 플레이트의 상기 배면에 배치되고, 광을 생성하는 발광 소자, 상기 광이 방출되는 출광면, 및 상기 발광 소자와 연결된 리드 프레임들을 포함하는 광원을 포함하고, 상기 광원은 상기 플레이트의 상기 배면에서부터 상기 광 제어부로 광을 제공하고, 상기 출광면은 상기 플레이트의 상기 배면과 접촉한다.
상기 플레이트는, 상기 광 산란부가 배치되는 상부면 및 상기 상부면과 대향하는 하부면을 포함하는 베이스층, 상기 베이스층의 상기 하부면에 배치된 도전 라인들, 및 상기 베이스층의 상기 하부면을 커버하고, 상기 도전 라인들의 일부를 노출시키는 컨택홀들이 정의된 윈도우 절연층을 포함하고, 상기 리드 프레임들 각각은, 상기 도전 라인들 중 대응되는 도전 라인에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광원 유닛은, 상기 컨택홀들 각각에 중첩하고, 상기 윈도우 절연층 상에 배치되는 도전성 페이스트들을 포함하고, 상기 리드 프레임들과 상기 도전 라인들은, 상기 도전성 페이스트들을 통해 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 베이스층은, 상기 베이스층의 상기 하부면에서부터 상기 플레이트의 두께방향으로 패터닝된 라인 홈을 포함하고, 상기 도전 라인들은 상기 라인 홈에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광원은 복수로 제공되고, 상기 광 산란부는, 평면상에서 상기 광원들 각각에 중첩하는 산란 패턴들을 더 포함하고, 상기 광 제어부는, 평면상에서 상기 산란 패턴들 각각에 중첩하는 제어 패턴들을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어 패턴들 각각의 너비는, 상기 제어 패턴들 각각에 중첩하는 하나의 광원으로부터 상기 플레이트의 상기 전면에 조사되는 광의 최대 너비보다 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광원에서 상기 광 제어부로 제공되는 상기 광은 청색광인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광 제어부의 상기 양자점들은, 상기 광원에서 제공받은 상기 광을 적색광 및 녹색광 중 어느 하나로 변환 시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광원 유닛은, 상기 광원을 사이에 두고 상기 플레이트의 상기 배면과 이격된 광 반사부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 전면 및 상기 전면과 대향하는 배면을 포함하는 플레이트, 상기 플레이트의 상기 전면에 배치된 광 산란부, 상기 광 산란부 상에 배치되고 양자점들(Quantum-dot)을 포함하는 광 제어부, 및 상기 플레이트의 상기 배면에 배치된 광원을 포함하는 광원 유닛, 상기 광원 유닛 상에 배치되고, 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하는 표시 유닛, 및 상기 표시 유닛과 상기 광원 유닛 사이에 배치되는 광학 시트를 포함하고, 상기 광원은, 상기 표시 유닛으로 광을 제공하고, 상기 플레이트의 상기 배면과 접촉한다.
상기 플레이트는, 상기 광 산란부가 배치되는 상부면 및 상기 상부면과 대향하는 하부면을 포함하는 베이스층, 상기 베이스층의 상기 하부면에 배치된 도전 라인들, 및 상기 베이스층의 상기 하부면을 커버하고, 상기 도전 라인들의 일부를 노출시키는 컨택홀들이 정의된 윈도우 절연층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광원은, 광을 생성하는 발광 소자 및 상기 발광 소자와 연결된 리드 프레임들을 포함하고, 상기 리드 프레임들 각각은, 상기 도전 라인들 중 대응되는 도전 라인에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광원 유닛은, 상기 컨택홀들과 중첩하고, 상기 윈도우 절연층 상에 배치되는 도전성 페이스트들을 포함하고, 상기 리드 프레임들과 상기 도전 라인들은, 상기 도전성 페이스트들을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
상기 베이스층은, 상기 베이스층의 상기 하부면에서부터 상기 플레이트의 두께방향으로 패터닝된 라인 홈을 포함하고, 상기 도전 라인들은 상기 라인 홈에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광원은 복수로 제공되고, 상기 광 산란부는 평면상에서 상기 광원들 각각에 중첩하는 산란 패턴들을 더 포함하고, 상기 광 제어부는 평면상에서 상기 산란 패턴들 각각에 중첩하는 제어 패턴들을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어 패턴들 각각의 너비는, 상기 제어 패턴들 각각에 중첩하는 광원으로부터 상기 플레이트의 상기 전면에 조사되는 광의 최대 너비보다 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 기판은, 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판에 배치된 트랜지스터, 상기 트랜지스터와 연결된 제1 전극, 상기 트랜지스터와 상기 제1 전극 사이에 배치된 컬러 필터층 및 상기 제1 베이스 기판 하부에 배치된 제1 편광층을 포함하고, 상기 제2 기판은, 제2 베이스 기판, 상기 제2 베이스 기판에 배치된 제2 전극, 및 상기 제2 베이스 기판 상에 배치된 제2 편광층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광학 시트는, 확산 시트, 프리즘 시트, 및 휘도 향상 시트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛 제조 방법은, 전면 및 상기 전면과 대향하는 배면을 포함하는 플레이트, 상기 플레이트의 상기 전면 상에 증착된 광 산란부, 및 상기 광 산란부 상에 증착된 광 제어부를 포함하는 예비 플레이트를 제공하는 단계, 상기 플레이트의 상기 배면을 상기 플레이트의 두께방향으로 패터닝하여 라인 홈을 형성하는 단계, 상기 라인 홈에 배치되는 도전 라인들을 형성하는 단계, 상기 도전 라인들의 적어도 일부를 노출시키는 컨택홀들을 포함하는 윈도우 절연층을 형성하는 단계, 상기 컨택홀들과 중첩하는 도전성 페이스트들을 형성하는 단계, 및 상기 도전성 페이스트들을 통해 상기 도전 라인들과 연결되는 광원을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 광원은, 상기 윈도우 절연층과 접촉한다.
상기 광원 유닛 제조 방법은, 상기 도전성 페이스트들을 가열 후 용융된 도전성 페이스트들을 응고시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 광원이 별도의 이격 공간 없이 플레이트의 배면과 접촉하여 배치됨에 따라, 보다 슬림한 전자 장치를 제공할 수 있다. 또한, 플레이트의 전면에 배치된 광 산란부 및 광 제어부를 포함함에 따라 색 순도 및 광 효율이 향상 된 전자 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 유닛의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 일 구성의 평면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 일 구성을 확대한 평면도이다.
도 4c는 도 4b의 I-I'를 따라 절단한 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 일 영역의 평면도이다.
도 5b는 5a의 II-II'를 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8i는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합 된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 유닛의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 단면도이다.
도 1을 참조하면 본 실시 예에서 전자 장치(EA)는 윈도우 부재(WM), 표시 유닛(DP), 광학 시트(OP), 광원 유닛(LU), 및 수납 부재(HWM)를 포함한다. 전자 장치(EA)는 표시 소자를 포함하는 것으로, 이미지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(EA)는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device) 또는 유기 전계 발광 표시 장치(Organic Electroluminescence Display Device)일 수 있다.
한편, 도 1 및 이하 도면들에서는 제1 방향축(DR1) 내지 제3 방향축(DR3)을 도시하였으며, 본 명세서에서 설명되는 방향축은 상대적인 것으로 설명의 편의를 위하여 제3 방향축(DR3) 방향은 사용자에게 영상이 제공되는 방향으로 정의될 수 있다. 또한, 제1 방향축(DR1, 이하, 제1 방향)과 제2 방향축(DR2, 이하, 제2 방향)은 서로 직교하고, 제3 방향축(DR3, 이하, 제3 방향)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다. 도 1에서 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면은 영상이 제공되는 표시면 일 수 있다.
윈도우 부재(WM)는 표시 유닛(DP) 상에 배치된다. 윈도우 부재(WM)는 유리, 사파이어, 또는 플라스틱을 포함하는 재질일 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 표시 유닛(DP)로부터 제공되는 영상을 투과시키는 투과 영역(TA) 및 투과 영역(TA)에 인접하고, 영상이 투과되지 않는 차광 영역(BZA)을 포함한다.
투과 영역(TA)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의하여 정의되는 평면 상에서 전자 장치(EA)의 중심부에 배치될 수 있다. 차광 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 주변부에 배치되어 투과 영역(TA)을 둘러싼 프레임 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면 윈도우 부재(WM)는 투과 영역(TA)만을 포함할 수 있으며, 이 경우, 차광 영역(BZA)은 생략될 수 있다. 또한, 차광 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 적어도 일 측에만 배치되는 것일 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 것과 달리 일 실시 예의 전자 장치(EA)에서 윈도우 부재(WM)는 생략될 수 있다.
도 2를 참조하면 본 실시 예에 따른 표시 유닛(DP)은 제1 기판(SUB1), 제2 기판(SUB2), 및 액정층(LC)를 포함할 수 있다. 액정층(LC)은 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 배치된다.
제1 기판(SUB1)은 제1 베이스 기판(BS1), 트랜지스터(TFT), 평탄화층(OC), 컬러 필터층(CF), 제1 전극(PE), 복수의 절연층들(IL1, IL2), 및 제1 편광층(POL1)을 포함할 수 있다.
제2 기판(SUB2)은 제2 베이스 기판(BS2), 제2 전극(CE), 및 제2 편광층(POL2)을 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(BS1)은 제1 기판(SUB1)의 구성들이 증착 및/또는 패터닝되는 기저층으로 제공될 수 있다. 제1 베이스 기판(BS1) 및 제2 베이스 기판(BS2) 각각은 투명한 절연성 기판일 수 있다. 예를 들어, 유리기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 또한, 금속기판일 수 있으며, 어느 실시 예로 한정되지 않는다. 제1 베이스 기판(BS1) 및 제2 베이스 기판(BS2)은 서로 대향하여 배치된다.
표시 유닛(DP)은 영상을 표시하는 화소(PX)를 포함한다. 화소(PX)는 복수로 제공되어 제1방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 정의되는 평면 상에서 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다.
화소(PX)는 제1 베이스 기판(BS1) 및 제2 베이스 기판(BS2) 사이에 배치된다. 화소(PX)는 트랜지스터(TR) 및 액정 커패시터(PE, LC, CE)를 포함한다. 트랜지스터(TR)는 제어 전극(GE), 입력 전극(SE), 출력 전극(DE), 및 반도체 패턴(SM)을 포함한다. 액정 커패시터(PE, LC, CE)는 트랜지스터(TR)에 연결된 제1 전극(PE), 제1 전극(PE)에 대향하는 제2 전극(CE), 및 제1 전극(PE)과 제2 전극(CE) 사이에 배치되는 유전층을 포함한다. 본 발명의 실시 예에서 유전층은 액정층(LC)에 대응된다.
화소들(PX) 각각은 복수 개의 신호배선들(미 도시) 중 대응되는 신호배선들에 연결된다. 신호배선들은 복수 개의 게이트 라인들 및 복수 개의 데이터 라인들을 포함한다. 복수 개의 게이트 라이들은 표시 유닛(DP)의 일 방향으로 배열된다. 복수 개의 데이터 라인들은 복수개의 게이트 라인들과 절연되게 교차한다.
제어 전극(GE)은 제1 베이스 기판(BS1) 상에 배치된다. 제어 전극(GE)은 게이트 라인으로부터 분기될 수 있다. 제어 전극(GE)은 도전 물질을 포함한다. 예를 들어, 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 및 텅스텐(W)과 같은 금속, 또는 금속 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제어 전극(GE)은 단일막 또는 다중막일 수 있다. 게이트 라인은 제어 전극(GE)과 동일한 물질로 구성되고, 동일한 층 구조를 가질 수 있다.
제1 절연층(IL1)은 제어 전극(GE) 및 제1 베이스 기판(BS1)을 커버한다. 제1 절연막(IL1)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 및 실리콘 산화 질화물(SiON) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
반도체 패턴(SM)은 제1 절연막(IL1) 상에 배치된다. 반도체 패턴(SM)의 적어도 일부는 제어 전극(GE)과 중첩한다.
도 2에는 바텀 게이트 형식의 트랜지스터가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제어 전극이 입/출력 전극의 상부에 배치된 탑 게이트 형식의 트랜지스터에도 적용될 수 있으며, 어느 하나의 실시 예로 한정되지 않는다.
입력 전극(SE) 및 출력 전극(DE)은 제1 절연층(IL1) 상에 배치 된다. 입력 전극(SE)의 일 측은 대응되는 데이터 라인에 연결되고, 입력 전극(SE)의 타 측은 반도체 패턴(SM)에 중첩한다. 출력 전극(DE)의 일 측은 반도체 패턴(SM)에 중첩하고, 출력 전극(DE)의 타 측은 제2 전극(CE)과 연결된다. 입력 전극(SE)의 타 측 및 출력 전극(DE)의 일 측은 서로 이격된다.
입력 전극(SE) 및 출력 전극(DE) 각각은 도전성 물질을 포함한다. 예를 들어, 입력 전극(SE) 및 출력 전극(DE) 각각은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 텅스텐(W), 및 이들 각각의 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 입력 전극(SE) 및 출력 전극(DE) 각각은 단일막 또는 다중막일 수 있다. 데이터 라인은 입력 전극(SE)과 동일한 물질로 구성되고, 동일한 층 구조를 가질 수 있다.
제2 절연층(IL2)은 제1 절연층(IL1) 상에 배치된다. 제2 절연층(IL2)은 입력 전극(SE) 및 출력 전극(DE)을 커버한다. 제2 절연층(IL2)은 제1 절연층(IL1)과 동일 물질을 포함할 수 있다.
평탄화층(OC)은 트랜지스터(TFT) 상에 배치된다. 평탄화층(OC)은 트랜지스터(TR) 상에 배치되는 무기막 상에 배치되어 평탄한 상면을 제공한다. 평탄화층(OC)은 유기 물질을 포함할 수 있다.
컬러 필터층(CF)은 평탄화층(OC) 상에 배치될 수 있다. 컬러 필터층(CF)은 서로 상이한 파장 영역의 광을 투과시키는 세 개 이상의 필터부들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터층(CF)은 적색 필터부, 녹색 필터부, 청색 필터부를 포함하거나, 또는 컬러 필터층(CF)은 적색 필터부, 녹색 필터부, 청색 필터부, 백색 필터부 등을 포함할 수 있으나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다. 컬러 필터층(CF)에 포함된 서로 상이한 파장 영역의 광을 투과시키는 필터부들의 배열 순서는 다양하게 조합될 수 있다.
도시되지 않았으나, 컬러 필터층(CF) 상에는 캡핑층이 배치될 수 있다. 캡핑층은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 캡핑층은 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
한편, 도 2에서는 표시 유닛(DP)이 트랜지스터(TFT)와 컬러 필터층(CF)이 하나의 기판에 형성된 COA(Color filter on Array) 구조를 갖는 것으로 도시하였다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 유닛(DP)에서 트랜지스터(TFT)는 제1 기판(SUB1)에 포함되고 컬러 필터층(CF)은 제2 기판(SUB2)에 포함되는 것일 수 있으며, 어느 하나의 실시 예로 한정되지 않는다.
제2 전극(CE)은 컬러 필터층(CF)상에 배치된다. 제2 전극(CE)은 컬러 필터층(CF) 및 평탄화층(OC)을 관통하여 형성된 컨택홀을 통해 출력 전극(DE)과 전기적으로 연결된다. 제2 전극(CE)은 출력 전극(DE)과 전기적으로 연결되어 데이터 신호에 대응하는 전압을 전달 받는다.
제2 전극(CE)은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide), 인듐 갈륨 아연 산화물(Indium Gallium Zinc Oxide), 플루오르 아연 산화물(Fluorine Zinc Oxide), 갈륨 아연 산화물(Gallium Zinc Oxide), 또는 주석 산화물(Tin Oxide) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제2 전극(CE)은 제2 절연층(IL2)에 정의된 컨택홀을 통해 출력 전극(DE)과 전기적으로 연결된 제2 전극(CE)은 데이터 신호에 대응하는 전압을 전달 받는다.
제1 편광층(POL1)은 제1 베이스 기판(BS1)의 하부에 배치된다. 제1 편광층(POL1)은 코팅형 편광층 또는 증착에 의하여 형성된 편광층이거나, 제1 편광층(POL1)은 이색성 염료 및 액정 화합물을 포함한 물질을 코팅하여 형성된 것일 수 있다. 또는, 제1 편광층(POL1)은 와이어 그리드 타입 편광층일 수 있다.
도 2에는 제1 편광층(POL1)이 제1 베이스 기판(BS1)의 하부에 배치된 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 편광층(POL1)은 제1 베이스 기판(BS1) 과 액정층(LC) 사이에 배치되는 인셀(In-cell) 형태의 편광층일 수 있으며, 어느 하나의 실시 예로 한정되지 않는다.
액정층(LC)은 방향성을 가진 액정 분자를 포함한다. 액정 분자는 제2 전극(CE) 및 제2 전극(CE) 사이의 전압 차이에 따라 형성된 전계에 따라 다양한 배열을 가진다. 액정 분자의 배열에 따라 액정층(LC)을 투과하는 광량이 조절될 수 있다.
도시되지 않았으나, 표시 유닛(DP)은 액정층(LC) 사이에 배치되는 복수의 배향막들을 더 포함할 수 있다. 배향막들 중 하나는 액정층(LC)과 제2 전극(CE) 사이에 배치되고 다른 하나는 액정층(LC)과 제2 전극(CE) 사이에 배치되어 액정 분자를 배향한다. 배향막들은 수직 배향막으로 이루어질 수 있고, 폴리 아믹산(Polyamic acid), 폴리 실록산(Polysiloxane), 폴리 이미드(Polyimide) 등을 포함할 수 있다.
제2 전극(CE)은 액정층(LC) 상에 배치된다. 상술한 바와 같이, 제2 전극(CE)은 액정층(LC) 및 제2 전극(CE)과 함께 액정 커패시터를 구성한다.
제2 전극(CE)은 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(CE)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide), 인듐 갈륨 아연 산화물(Indium Gallium Zinc Oxide), 플루오르 아연 산화물(Fluorine Zinc Oxide), 갈륨 아연 산화물(Gallium Zinc Oxide), 또는 주석 산화물(Tin Oxide) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 편광층(POL2)은 제2 베이스 기판(BS2) 상에 배치된다. 제2 편광층(POL2)은 코팅형 편광층 또는 증착에 의하여 형성된 편광층일 수 있다. 또한, 제2 편광층(POL2)은 별도로 제작되어 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공된 필름 타입의 편광 부재일 수 있다.
한편, 도 2에서 제2 편광층(POL2)은 제2 베이스 기판(BS2) 상에 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 일 실시 예에 따른 표시 유닛(DP)에서 제2 편광층(POL2)은 제2 베이스 기판(BS2)의 하측에 배치되어 인셀 타입으로 제공되는 것일 수도 있다.
도 1을 참조하면, 광학 시트(OP)는 표시 유닛(DP)과 광원 유닛(LU) 사이에 배치된다. 광학 시트(OP)는 광원 유닛(LU)에서 제공된 광이 표시 유닛(DP)으로 전달되는 동안 광의 손실을 줄이고 휘도를 향상시키는 기능을 할 수 있다. 광학 시트(OP)는 적어도 하나의 프리즘 시트 및 휘도 향상 시트 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
휘도 향상 시트(dual brightness enhance film)는 광원 유닛(LU)에서 제공된 광의 손실을 줄여주는 역할을 한다. 프리즘 시트는 휘도 향상시트를 통과한 광에 대해 측광(side light)을 정면광으로 바꾸고 방사하는 광을 집광시켜 휘도를 높이는 역할을 한다.
도 3을 참조하면, 본 실시 예에서 광원 유닛(LU)은 플레이트(GL), 광 산란부(FL), 광 제어부(QL), 및 광원(LS)을 포함한다.
광원 유닛(LU)은 광학 시트(OP) 하부에 배치된다. 플레이트(GL)는 표시 유닛(DP)과 마주하는 전면(GL-U) 및 전면(GL-U)과 대향하는 배면(GL-B)을 포함한다. 플레이트(GL)의 전면(GL-U)은 광 산란부(FL)가 증착되는 면이고, 플레이트(GL)의 배면(GL-B)은 광원(LS)이 배치될 수 있는 면일 수 있다.
광 산란부(FL)는 플레이트(GL)의 전면(GL-U) 상에 배치된다. 광 산란부(FL)는 광원(LS)으로부터 제공된 광을 분산시켜 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에 따른 광 산란부(FL)는 폴리에스터(Polyester) 및 폴리카보네이트(Polycarbonate]) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질을 플레이트(GL)의 전면(GL-U) 상에 증착하여 형성할 수 있다.
광 제어부(QL)는 광 산란부(FL) 상에 배치될 수 있다. 광 제어부(QL)는 광원(LS)으로부터 제공받은 광의 파장을 변화시킬 수 있다. 본 실시 예에서 광 제어부(QL)는 복수의 양자점들(QD1, QD2, Quantum-dot)을 포함할 수 있다.
양자점들(QD1, QD2)은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
또한, 일 실시 예에서, 양자점들(QD1, QD2)은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점들(QD1, QD2)의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점들(QD1, QD2)은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점들(QD1, QD2)의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
양자점들(QD1, QD2)은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다.
광원(LS)은 발광 소자(LED) 및 리드 프레임들(LF1, LF2)을 포함한다. 발광 소자(LED)는 미도시된 회로 기판에서 제공되는 전압에 응답하여 광을 발행할 수 있다. 발광 소자(LED)는 n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층이 순차적으로 적층된 구조를 갖고, 구동전압이 인가되면 전자와 정공이 이동하면서 재결합되어 광을 발생할 수 있다.
리드 프레임들(LF1, LF2)은 발광 소자(LED)는 전기적으로 연결되어 미도시된 상기 회로 기판에서 제공되는 전압을 발광 소자(LED)로 제공할 수 있다. 본 실시 예에서 발광 소자(LED)는 청색광을 제공할 수 있다.
리드 프레임들(LF1, LF2)은 도전성 페이스트(PS)를 통해 플레이트(GL)의 배면(GL-B)에 결합될 수 있다. 도전성 페이스트(PS)는 도전 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 미도시된 회로 기판에서 제공되는 전압은 도전성 페이스트(PS)를 경유하여 리드 프레임들(LF1, LF2)를 통해 발광 소자(LED)로 제공될 수 있다.
발광 소자(LED)에서 제공된 광은 플레이트(GL)를 투과하고, 광 산란부(FL) 및 광 제어부(QL)를 경유하여 표시 유닛(DP)으로 제공될 수 있다. 이때, 발광 소자(LED)에서 제공된 청색광은 양자점들(QD1, QD2)을 통해 녹색광(L1) 또는 적색광(L2)으로 변환되거나, 청색광(L3)이 그대로 표시 유닛(DP)으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 표시 유닛(DP)으로 제공되는 광은 녹색광(L1), 적색광(L2), 및 청색광(L3)이 합쳐진 백색광일 수 있다.
도 1을 참조하면, 수납 부재(HWM)는 광원 유닛(LU)의 하부에 배치되어 표시 유닛(DP), 광학 시트(OP), 광원 유닛(LU)을 수납할 수 있다. 수납 부재(HWM)는 표시 유닛(DP)의 상부면이 노출되도록 표시 유닛(DP)을 커버할 수 있다. 예를 들어, 수납 부재(HWM)는 표시 유닛(DP)의 측면과 바닥면을 커버하며, 상부면 전체를 노출시키는 것일 수 있다. 또한 이와 달리, 수납 부재(HWM)는 표시 유닛(DP)의 측면과 바닥면뿐만 아니라 상부면의 일부를 커버하는 것일 수 있으며, 어느 실시 예로 한정되지 않는다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 일 구성의 평면도이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 일 구성을 확대한 평면도이다. 도 4c는 도 4b의 I-I'를 따라 절단한 단면도이다. 도 1 내지 도 3과 동일한 구성에 대해 동일한 참조 부호를 부여하며, 중복된 설명은 생략한다.
도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 광원(LS)은 플레이트(GL)의 배면(GL-B) 상에 배치된다. 광원(LS)은 복수로 제공되어 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 플레이트(GL)의 배면(GL-B) 상에서 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다. 광원들은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에서 서로 이격되어 배치된다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 본 실시 예에 따른 플레이트(GL)는 베이스층(G-BS), 도전 라인들(G-CL), 및 윈도우 절연층(G-IL)을 포함할 수 있다.
베이스층(G-BS)은 광 산란부(FL)가 배치되는 상부면(G-U) 및 상부면(G-U)과 대향하는 하부면(G-B)을 포함한다. 하부면(G-B)은 플레이트(GL)의 배면(GL-B, 도 3 참조)으로 정의될 수 있다. 베이스층(G-BS)은 유리를 포함할 수 있다.
도전 라인들(G-CL)은 베이스층(G-BS)의 하부면(G-B)에 배치된다. 도전 라인들(G-CL)은 미도시된 회로 기판과 연결될 수 있다. 도전 라인들(G-CL)은 대응되는 리드 프레임들(LF1, LF2)과 연결되어 회로 기판으로부터 제공받은 전압을 발광 소자(LED)로 전달할 수 있다.
본 실시 예에서 베이스층(G-BS)의 라인 홈(G-H)을 포함한다. 라인 홈(G-H)은 베이스층(G-BS)의 하부면(G-B)에서부터 플레이트(GL)의 두께 방향 즉, 제3 방향(DR3)을 따라 패터닝되어 형성될 수 있다. 도전 라인들(G-CL)은 라인 홈(G-H)을 따라 배치될 수 있다. 도 4c에는 도전 라인들(G-CL)이 라인 홈(G-H)에 배치되어 라인 홈(G-H)과 동일 평면을 이루는 실시 예를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도전 라인들(G-CL)은 라인 홈(G-H) 보다 낮은 두께를 가지며 라인 홈(G-H) 내부에 실장 되거나, 라인 홈(G-H)보다 큰 두께를 가지며 라인 홈(G-H)보다 돌출될 수 있다.
윈도우 절연층(G-IL)은 베이스층(G-BS)의 하부면(G-B)을 커버한다. 윈도우 절연층(G-IL)은 도전 라인들(G-CL)의 적어도 일부를 노출시키는 컨택홀들(CNT)을 포함한다. 윈도우 절연층(G-IL)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우 절연층(G-IL)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 및 실리콘 산화 질화물(SiON) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시 예에서, 도전성 페이스트들(PS)은 컨택홀들(CNT) 각각에 중첩할 수 있다. 도전성 페이스트들(PS)은 컨택홀들(CNT)통해 도전 라인들(G-CL)과 연결된다. 따라서, 미도시된 회로 기판을 통해 제공된 전압은 도전 라인들(G-CL)을 통해 도전성 페이스트들(PS) 및 리드 프레임들(LF1, LF2)를 경유하여 발광 소자(LED)로 전달될 수 있다.
본 실시 예에서, 광원(LS)에서 생성된 광은 출광면(L-U)을 통해 플레이트(GL)의 배면(GL-B)에 제공된다. 광원(LS)의 출광면(L-U)은 플레이트(GL)의 배면(GL-B)과 접촉하여 배치된다. 즉, 광원(LS)의 출광면(L-U)은 윈도우 절연층(G-IL) 상에 배치되어 표시 유닛(DP)으로 광을 제공한다.
본 발명에 따르면, 광원(LS)이 별도의 이격 공간 없이 플레이트(GL)의 배면(GL-B)과 접촉하여 배치됨에 따라, 보다 슬림한 전자 장치(EA)를 제공할 수 있다. 또한, 플레이트(GL)의 전면(GL-U)에 배치된 광 산란부(FL) 및 광 제어부(QL)를 포함함에 따라 색 순도 및 광 효율이 향상 된 전자 장치(EA)를 제공할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 일 영역의 평면도이다. 도 5b는 5b의 II-II'를 따라 절단한 단면도이다. 도 1 내지 도 4c와 동일/유사한 구성에 대해 동일/유사한 참조 부호를 사용하며, 중복된 설명은 생략한다. 설명의 편의를 위해 플레이트(GL, 도 3 참조)의 배면(GL-B, 도 3 참조)에 배치된 광원(LS)을 점선으로 도시하였다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 실시 예에 따른 광 산란부(FL-1)는 복수의 산란 패턴들(FP1, FP2, FP3)을 포함한다. 산란 패턴들(FP1, FP2, FP3)은, 평면상에서 광원들 중 대응되는 광원(LS)과 평면상에서 중첩하여 배치될 수 있다. 산란 패턴들(FP1, FP2, FP3)은 평면상에서 서로 이격된다.
광 제어부(QL-1)는 복수의 제어 패턴들(QP1, QP2, QP3)을 포함한다. 제어 패턴들(QP1, QP2, QP3)은, 평면상에서 광원들 중 대응되는 광원(LS)과 평면상에서 중첩하여 배치될 수 있다. 따라서, 제어 패턴들(QP1, QP2, QP3)은 대응되는 산란 패턴들(FP1, FP2, FP3)과 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제1 산란 패턴(FP1)과 제1 제어 패턴(QP1)은 중첩하고, 제2 산란 패턴(FP2)과 제2 제어 패턴(QP2)은 중첩한다. 또한, 제3 산란 패턴(FP3)과 제3 제어 패턴(QP3)은 중첩하여 배치될 수 있다. 제어 패턴들(QP1, QP2, QP3)은 평면상에서 서로 이격된다.
도 5a에는 제1 방향(DR1)으로 배열된 세 개의 산란 패턴들(FP1, FP2, FP3) 및 제어 패턴들(QP1, QP2, QP3)을 예시적으로 도시하였다.
광원(LS)으로부터 제공된 광은 플레이트(GL)의 전면(GL-U)으로 조사된다. 이때, 하나의 광원(LS)에서부터 플레이트(GL)의 전면(GL-U)으로 조사된 광은 제1 방향(DR1)에서 최대 너비인 제1 너비(T1)을 가진다.
상기 광원(LS) 상에 배치된 제2 산란 패턴(FL2) 및 제2 제어 패턴(QP2)은 제1 방향(DR1)에서 제2 너비(T2)를 가진다.
본 실시 예에서, 제2 너비(T2)는 제1 너비(T1)보다 클 수 있다. 도 5b에는 제2 산란 패턴(FL2)과 제2 제어 패턴(QP2)이 동일한 제2 너비(T2)를 갖는 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 플레이트(GL)의 전면(GL-U)으로 조사된 광의 제1 너비(T1)보다 큰 값을 가지는 것이면 제2 산란 패턴(FL2)과 제2 제어 패턴(QP2)의 너비는 서로 상이할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 단면도이다. 도 1 내지 도 4c와 동일/유사한 구성에 대해 동일/유사한 참조 부호를 사용하며 중복된 설명은 생략한다.
본 실시 예에 따른 광원 유닛(LU-1)은 플레이트(GL), 광 산란부(FL), 광 제어부(QL), 광원(LS)를 포함할 수 있다. 또한, 광원 유닛(LU-1)은 광 반사부(RL)을 더 포함할 수 있다. 광원 유닛(LU-1)의 플레이트(GL), 광 산란부(FL), 광 제어부(QL), 광원(LS)은 도 3에 도시된 광원 유닛(LU)의 플레이트(GL), 광 산란부(FL), 광 제어부(QL), 광원(LS)과 동일한 구성일 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 광 반사부(RL)는 광원(LS)을 사이에 두고 플레이트(GL)의 배면(GL-B)과 이격되어 배치될 수 있다. 광 반사부(RL)는 광원(LS)의 하부에 배치되어 플레이트(GL)로부터 누설된 광(L4)을 광 제어부(QL)로 출광되도록 반사하는 기능을 가질 수 있다. 광 반사부(RL)는 광을 반사하는 물질이면 그 재료에 한정되지 않으며, 단 층 또는 복 층으로 제공될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 누설된 광(L4)을 광 제어부(QL)로 출광 시키는 광 반사부(RL)을 포함함에 따라, 광 효율이 증대된 광원 유닛(LU-1)을 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 유닛의 단면도이다. 도 1 내지 도 4c와 동일/유사한 구성에 대해 동일/유사한 참조 부호를 사용하며 중복된 설명은 생략한다.
본 실시 예에 따른 광원 유닛(LU-1)은 플레이트(GL-2), 광 산란부(FL), 광 제어부(QL), 및 광원(LS)을 포함할 수 있다. 광원 유닛(LU-2)의 광 산란부(FL), 광 제어부(QL), 광원(LS)은 도 3에 도시된 광원 유닛(LU)의 광 산란부(FL), 광 제어부(QL), 광원(LS)과 동일한 구성일 수 있다.
본 실시 예에 따른 플레이트(GL-2)는 베이스층(G-BS2), 도전 라인들(G-CL2), 및 윈도우 절연층(G-IL2)을 포함할 수 있다.
베이스층(G-BS2)은 광 산란부(FL)가 배치되는 상부면(G-U) 및 상부면(G-U)과 대향하는 하부면(G-B)을 포함한다. 하부면(G-B)은 플레이트(GL-2)의 배면(GL-B, 도 3 참조)으로 정의될 수 있다. 베이스층(G-BS2)은 유리를 포함할 수 있다.
도전 라인들(G-CL2)은 베이스층(G-BS2)의 하부면(G-B)에 배치된다. 본 실시 예에서 도전 라인들(G-CL2)은, 도 4c에서 서술한 도전 라인들(G-CL2)과 달리 베이스층(G-BS2)의 하부면(G-B) 상에 직접 배치된다.
도전 라인들(G-CL2) 중 제1 리드 프레임(LF1)과 연결된 어느 하나의 도전 라인은 제2 리드 프레임(LF2) 연결된 다른 하나의 도전 라인과 이격되어 배치될 수 있다.
윈도우 절연층(G-IL2)은 베이스층(G-BS2)의 하부면(G-B) 및 도전 라인들(G-CL2)을 커버한다. 윈도우 절연층(G-IL2)은 서로 다른 리드 프레임들(LF1, LF2)에 연결된 도전 라인들(G-CL2)의 이격된 사이에 배치될 수 있다.
윈도우 절연층(G-IL2)은 도전 라인들(G-CL2)의 적어도 일부를 노출시키는 컨택홀들(CNT)을 포함한다. 도전성 페이스트들(PS)은 컨택홀들(CNT)통해 도전 라인들(G-CL2)과 연결될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 베이스층(G-BS) 상에 별도의 패터닝 공정 없이 도전 라인들(G-CL2)을 형성할 수 있는바, 광원 유닛(LU-2) 제작 비용 및 시간을 단축시킬 수 있다.
도 8a 내지 도 8i는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 도 1 내지 도 4c와 동일/유사한 구성에 대해 동일/유사한 참조 부호를 사용하며 중복된 설명은 생략한다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 본 실시 예에 따른 광원 유닛 제조 방법은, 예비 플레이트를 제공하는 단계를 포함한다.
예비 플레이트(GL-A)는 전면(GL-U) 및 전면(GL-U)과 대향하는 배면(GL-B)을 포함한다. 예비 플레이트(GL-A)의 전면(GL-U) 상에 광 산란부(FL)을 증착한다. 이후, 광 산란부(FL) 상에 양자점들(QD1, QD2)을 포함하는 광 제어부(QL)을 증착한다.
도 8a 내지 도 8c에는 예비 플레이트(GL-A)의 전면(GL-U) 상에 전 면적으로 증착된 광 산란부(FL) 및 광 제어부(QL)를 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 별도의 마스크를 이용해 서로 이격된 산란 패턴들(FP1, FP2, FP3, 도 5a 참조) 및 대응되는 산란 패턴들(FP1, FP2, FP3, 도 5a 참조) 상에 증착된 제어 패턴들(QP1, QP2, QP3)을 포함하는 광 산란부(FL) 및 광 제어부(QL)를 형성할 수 있다.
이후, 도 8d를 참조하면, 본 실시 예에 따른 광원 유닛 제조 방법은, 라인 홈을 형성하는 단계를 포함한다.
라인 홈(G-H)은 베이스층(G-BS)의 하부면(G-B)에서부터 플레이트(GL)의 두께 방향을 따라 패터닝 하여 형성할 수 있다.
이후, 도 8e 및 8f를 참조하면, 본 실시 예에 따른 광원 유닛 제조 방법은, 도전 라인들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
도전 라인들(G-CL)은 라인 홈(G-H)이 형성된 베이스층(G-BS)의 하부면(G-B) 상에 도전 물질(G-CLA)을 도포한 다음, 하부면(G-B)이 외부로 노출되도록 도전 물질(G-CLA)을 패터닝 하여 형성할 수 있다.
이후, 윈도우 절연층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 윈도우 절연층(G-IL)은 무기 물질을 베이스층(G-BS)의 하부면(G-B)에 도포한 뒤, 무기 물질을 관통하여 도전 라인들(G-CL)의 일부를 노출시키는 컨택홀들(CNT)이 형성될 수 있다.
이후, 도 8g를 참조하면, 본 실시 예에 따른 광원 유닛 제조 방법은, 도전성 페이스트들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
도전성 페이스트들(PS)은 도전 물질을 포함하는 페이스트(paste)를 컨택홀들(CNT)과 중첩하도록 도포하여 형성할 수 있다.
이후, 도 8h를 참조하면, 본 실시 예에 따른 광원 유닛 제조 방법은, 광원을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
광원(LS)은 윈도우 절연층(G-IL) 상에 직접 배치된다. 광원(LS)의 리드 프레임들(LF1, LF2)은 발광 소자(LED)로부터 돌출되어 도전성 페이스트들(PS)과 중첩할 수 있다.
이후, 도 8i를 참조하면, 본 실시 예에 따른 광원 유닛 제조 방법은, 도전성 페이스트들을 가열 후 용융된 도전성 페이스트들을 응고시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
도전성 페이스트들(PS)이 가열된 상태에서, 리드 프레임들(LF1, LF2)은 도전성 페이스트들(PS) 내부로 유입될 수 있다. 이후, 용융된 도전성 페이스트들(PS)을 응고 시킴으로써, 컨택홀들(CNT)로부터 노출된 도전 라인들(G-CL)과 리드 프레임들(LF1, LF2)은 도전성 페이스트들(PS)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 광원(LS)이 별도의 이격 공간 없이 베이스층(G-BS)의 하부면(G-B)과 접촉하여 배치됨에 따라, 보다 슬림한 전자 장치(EA, 도 1 참조)를 제공할 수 있다. 또한, 플레이트(GL)의 전면(GL-U)에 배치된 광 산란부(FL) 및 광 제어부(QL)를 포함함에 따라 색 순도 및 광 효율이 향상 된 전자 장치(EA)를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
EA: 전자 장치
DP: 표시 유닛
OP: 광학 시트
LU: 광원 유닛
SUB1: 제1 기판
SUB2: 제2 기판
LC: 액정층
CF: 컬러 필터층
GL: 플레이트
FL: 광 산란부
QL: 광 제어부
LS: 광원
PS: 도전성 페이스트들
LF1, LF2: 리드 프레임들
RL: 광 반사부

Claims (20)

  1. 전면 및 상기 전면과 대향하는 배면을 포함하는 플레이트;
    상기 플레이트의 상기 전면에 배치되는 광 산란부;
    상기 광 산란부 상에 배치되고, 양자점들(Quantum-Dot)을 포함하는 광 제어부;
    상기 플레이트의 상기 배면에 배치되고, 광을 생성하는 발광 소자, 상기 광이 방출되는 출광면, 및 상기 발광 소자와 연결된 리드 프레임들을 포함하는 광원을 포함하고,
    상기 광원은 상기 플레이트의 상기 배면에서부터 상기 광 제어부로 광을 제공하고,
    상기 출광면은 상기 플레이트의 상기 배면과 접촉하는 광원 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    상기 광 산란부가 배치되는 상부면 및 상기 상부면과 대향하는 하부면을 포함하는 베이스층,
    상기 베이스층의 상기 하부면에 배치된 도전 라인들, 및
    상기 베이스층의 상기 하부면을 커버하고, 상기 도전 라인들의 일부를 노출시키는 컨택홀들이 정의된 윈도우 절연층을 포함하고,
    상기 리드 프레임들 각각은,
    상기 도전 라인들 중 대응되는 도전 라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 광원 유닛은,
    상기 컨택홀들 각각에 중첩하고, 상기 윈도우 절연층 상에 배치되는 도전성 페이스트들을 포함하고,
    상기 리드 프레임들과 상기 도전 라인들은,
    상기 도전성 페이스트들을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 베이스층은,
    상기 베이스층의 상기 하부면에서부터 상기 플레이트의 두께방향으로 패터닝된 라인 홈을 포함하고,
    상기 도전 라인들은 상기 라인 홈에 배치되는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 광원은 복수로 제공되고,
    상기 광 산란부는, 평면상에서 상기 광원들 각각에 중첩하는 산란 패턴들을 더 포함하고,
    상기 광 제어부는, 평면상에서 상기 산란 패턴들 각각에 중첩하는 제어 패턴들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제어 패턴들 각각의 너비는,
    상기 제어 패턴들 각각에 중첩하는 하나의 광원으로부터 상기 플레이트의 상기 전면에 조사되는 광의 최대 너비보다 큰 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 광원에서 상기 광 제어부로 제공되는 상기 광은 청색광인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 광 제어부의 상기 양자점들은,
    상기 광원에서 제공받은 상기 광을 적색광 및 녹색광 중 어느 하나로 변환 시키는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 광원 유닛은,
    상기 광원을 사이에 두고 상기 플레이트의 상기 배면과 이격된 광 반사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  10. 전면 및 상기 전면과 대향하는 배면을 포함하는 플레이트, 상기 플레이트의 상기 전면에 배치된 광 산란부, 상기 광 산란부 상에 배치되고 양자점들(Quantum-dot)을 포함하는 광 제어부, 및 상기 플레이트의 상기 배면에 배치된 광원을 포함하는 광원 유닛;
    상기 광원 유닛 상에 배치되고, 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하는 표시 유닛; 및
    상기 표시 유닛과 상기 광원 유닛 사이에 배치되는 광학 시트를 포함하고,
    상기 광원은,
    상기 표시 유닛으로 광을 제공하고, 상기 플레이트의 상기 배면과 접촉하는 전자 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    상기 광 산란부가 배치되는 상부면 및 상기 상부면과 대향하는 하부면을 포함하는 베이스층,
    상기 베이스층의 상기 하부면에 배치된 도전 라인들, 및
    상기 베이스층의 상기 하부면을 커버하고, 상기 도전 라인들의 일부를 노출시키는 컨택홀들이 정의된 윈도우 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 광원은,
    광을 생성하는 발광 소자 및 상기 발광 소자와 연결된 리드 프레임들을 포함하고,
    상기 리드 프레임들 각각은,
    상기 도전 라인들 중 대응되는 도전 라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 광원 유닛은,
    상기 컨택홀들과 중첩하고, 상기 윈도우 절연층 상에 배치되는 도전성 페이스트들을 포함하고,
    상기 리드 프레임들과 상기 도전 라인들은,
    상기 도전성 페이스트들을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 베이스층은,
    상기 베이스층의 상기 하부면에서부터 상기 플레이트의 두께방향으로 패터닝된 라인 홈을 포함하고,
    상기 도전 라인들은 상기 라인 홈에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 광원은 복수로 제공되고,
    상기 광 산란부는 평면상에서 상기 광원들 각각에 중첩하는 산란 패턴들을 더 포함하고,
    상기 광 제어부는 평면상에서 상기 산란 패턴들 각각에 중첩하는 제어 패턴들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제어 패턴들 각각의 너비는,
    상기 제어 패턴들 각각에 중첩하는 광원으로부터 상기 플레이트의 상기 전면에 조사되는 광의 최대 너비보다 큰 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  17. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 기판은,
    제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판에 배치된 트랜지스터, 상기 트랜지스터와 연결된 제1 전극, 상기 트랜지스터와 상기 제1 전극 사이에 배치된 컬러 필터층 및 상기 제1 베이스 기판 하부에 배치된 제1 편광층을 포함하고,
    상기 제2 기판은,
    제2 베이스 기판, 상기 제2 베이스 기판에 배치된 제2 전극, 및 상기 제2 베이스 기판 상에 배치된 제2 편광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  18. 제10 항에 있어서,
    상기 광학 시트는,
    확산 시트, 프리즘 시트, 및 휘도 향상 시트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  19. 전면 및 상기 전면과 대향하는 배면을 포함하는 플레이트, 상기 플레이트의 상기 전면 상에 증착된 광 산란부, 및 상기 광 산란부 상에 증착된 광 제어부를 포함하는 예비 플레이트를 제공하는 단계;
    상기 플레이트의 상기 배면을 상기 플레이트의 두께방향으로 패터닝하여 라인 홈을 형성하는 단계;
    상기 라인 홈에 배치되는 도전 라인들을 형성하는 단계;
    상기 도전 라인들의 적어도 일부를 노출시키는 컨택홀들을 포함하는 윈도우 절연층을 형성하는 단계;
    상기 컨택홀들과 중첩하는 도전성 페이스트들을 형성하는 단계; 및
    상기 도전성 페이스트들을 통해 상기 도전 라인들과 연결되는 광원을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 광원은,
    상기 윈도우 절연층과 접촉하는 광원 유닛 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 광원 유닛 제조 방법은,
    상기 도전성 페이스트들을 가열 후 용융된 도전성 페이스트들을 응고시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛 제조 방법.


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