KR20180014402A - 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 실시예들은 표시장치 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 표시장치 및 그 제조방법은 유리(glass)로 구성되는기판, 기판의 적어도 일 면과 대응되는 영역에 배치되는 광원, 기판 상에 배치되는 제 1 저굴절 레진층, 제 1 저굴절 레진층에 배치되는 제 1 편광층, 편광층 상에 배치되는 액정층, 액정층 상에 배치되고, 복수의 데이터라인 및 복수의 게이트라인을 구비하는 제 2 기판 및 제 2 기판 상에 배치되는 제 2 편광층을 포함한다. 이를 통해, 표시장치를 슬림화 할 수 있는 효과가 있다.

Description

표시장치 및 그 제조방법{DISPLAY DEVICE AND INCLUDING THE SAME}
본 실시예들은 표시장치 및 그 제조방법을 제공한다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는 액정의 전기적, 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시하는 평판 디스플레이(Flat Panel Display)의 일종으로, 다른 디스플레이들에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비전력과 구동전압으로 인하여 산업 전반에 걸쳐 다양하게 응용되어 이용되고 있다.
한편, 액정표시장치는 외부 요인에 의해 발광하는 비발광성 소자이므로 별도의 광원을 필요로 하게 된다. 이에 따라, 액정패널의 배면에 광원을 구비한 백라이트 유닛(Backlight Unit)이 마련되어 액정표시장치 전면을 향해 광을 조사하고 이러한 광은 다수개의 광학시트(Optical Sheet)를 지나면서 확산되고 액정패널로 집광되어 비로소 식별 가능한 화상으로 구현된다.
일반적으로, 액정표시장치의 백라이트 유닛은 광원으로 사용되는 발광 램프의 배치 방식에 따라 에지 방식(Edge-type)과 직하 방식(Direct-type)으로 나뉜다.
직하 방식은 액정패널의 배면에 복수개의 램프를 일렬로 배열하여 액정패널 전면에 직접 조사하는 방식이고, 에지 방식은 광을 가이드하는 도광판 외곽에 광원을 설치하고 광원으로부터 출사된 광을 도광판을 이용하여 액정패널전체 면으로 광을 입사시키는 것이다.
그러나 일반적인 에지 방식의 백라이트 유닛은 발광 다이오드로부터 출사되는 광이 도광판의 측면을 경유하여 면광원으로 액정표시패널에 공급되기 때문에 광손실이 큰 문제가 있다.
또한, 백라이트 유닛은 커버 바텀, 반사층, 광원 어셈블리, 도광판, 복수의 광학시트, 가이드 패널, 서포트 메인 등의 구성을 포함한다. 이와 같이, 백라이트 유닛이 다량의 부품을 포함함으로써, 각 부품간의 형합성 유지 설계가 필요하고, 제품의 자유도에 한계가 있는 문제가 있다. 또한, 백라이트 유닛의 각 부품 별 고유 두께 및 한계 두께가 존재하여, 백라이트 유닛을 슬림화 하는데 문제가 있다.
본 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 백라이트 유닛 및 표시패널의 구조를 간단하게 함으로써, 슬림화할 수 있는 표시장치 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 유리로 구성되는 제 1 기판을 포함한다. 또한, 일 실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 기판의 나머지 면 중 적어도 일 면과 대응되는 영역에 배치되는 광원을 포함한다. 또한, 일 실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 기판 상에 배치되는 제 1 저굴절 레진층을 포함한다. 또한, 일실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 제 1 저굴절 레진층에 배치되는 제 1 편광층을 포함한다. 또한, 일 실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 편광층 상에 배치되는 액정층을 포함한다. 또한, 일 실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 액정층 상에 배치되고, 복수의 데이터라인 및 복수의 게이트라인을 구비하는 제 2 기판을 포함한다. 또한, 일 실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 제 2 기판 상에 배치되는 제 2 편광층을 포함한다.
또한, 다른 실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 유리로 구성되는 제 1 기판을 마련하는 단계를 포함한다. 또한, 다른 실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 기판의 적어도 일 면과 대응되는 영역에 광원을 배치하는 단계를 포함한다. 또한, 다른 실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 제 1 기판 상에 제 1 저굴절 레진층을 형성하는 단계를 포함한다. 또한, 다른 실시예에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 제 1 저굴절 레진층 상에 표시패널을 부착하는 단계를 포함한다.
본 실시예들에 따른 표시장치 및 그 제조방법은 도광판 또는 표시패널의 적어도 1 개의 기판 및 복수의 광학시트를 구비하지 않음으로써, 표시장치를 슬림화 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 제 1 기판의 형상을 나타낸 사시도이다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 표시장치의 표시패널을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 표시패널을 합착한 표시장치를 나타낸 사시도이다.
도 7은 비교예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형상으로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
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 형상으로 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "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 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(1000)는 제 1 기판(110), 광원(120), 제 1 저굴절 레진층(130), 컬러필터층(220) 및 제 2 기판(210)을 포함한다.
구체적으로는, 제 1 기판(110)의 적어도 일 면에 광원(120)이 배치된다. 한편, 도 1에서는 광원(120)이 제 1 기판(110)의 일 면에 접촉하도록 배치되는 구성을 개시하고 있으나, 본 실시예들은 이에 국한되지 않으며, 광원(120)이 제 1 기판(110)의 일 면과 대응되도록 배치되며, 제 1 기판(110)과 이격하여 배치되는 구성을 포함할 수 있다.
한편, 광원(120)으로는 백색광을 발광하는 LED(Light Emitting Diode)와 같은 점광원이 사용될 수 있으나, 본 실시예가 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 광원(120)은 제 1 기판(110)의 크기에 따라 하나 또는 복수의 광원(120)이 배열될 수 있다. 또한, 도면에서는 광원(120)의 형태를 개략적으로 개시하였으나, 본 실시예에 따른 광원(120)은 기판 및 발광 칩 등의 구성을 포함할 수 있다.
그리고, 제 1 기판(110)의 상면에는 표시패널(200)이 배치된다. 여기서, 표시패널(200)은 편광층(미도시)을 통해 백라이트 유닛(100)과 합착될 수 있다. 한편, 본 실시예들에 따른 표시패널(200)은 컬러필터층(220) 및 제 2 기판(210)을 포함할 수 있다. 이 때, 컬러필터층은 제 1 기판(110)과 제 2 기판(210) 사이에 배치될 수 있다.
제 1 기판(110)은 좁은 면적에 집중된 광학 분포를 넓은 면적에 걸쳐 균일하게 변경시킬 수 있다. 이 때, 제 1 기판(110)은 유리(glass)로 구성될 수 있다.
이와 같이, 제 1 기판(110)이 투명한 물질로 이루어짐으로써, 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 이로써, 광원(120)으로부터 발광된 광이 제 1 기판(110)으로 입광 되면, 표시패널(200) 방향으로 출사되는 광량이 많아질 수 있다. 즉, 광원(120)으로부터 발광된 광은 제 1 기판(110)을 거쳐 제 2 기판(210) 기판 방향으로 출사될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 표시패널(200)의 제 2 기판(210)의 일 면에는 표시패널에 구비되는 복수의 서브픽셀을 구동하기 위한 복수의 트랜지스터가 배치될 수 있다.
이와 같이, 제 1 기판(110)은 도광판을 역할을 하는 동시에 표시패널(200)의 상부 또는 하부기판의 역할을 할 수 있다. 다시 설명하면, 본 실시예들에 따른 표시장치는 백라이트 유닛(100)이 광원(120), 제 1 기판(110) 및 제 1 저굴절 레진층(130)을 포함하고, 표시패널(200)은 제 2 기판(210) 및 컬러필터층(220)을 포함하며, 백라이트 유닛(100)과 표시패널(200)은 편광층(미도시)을 통해 합착되는 구조를 갖는다, 이를 통해, 표시장치의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
한편, 일반적인 액정표시장치의 경우, 표시패널 및 백라이트 유닛 등의 부품을 구비한다. 구체적으로는, 백라이트 유닛은 커버 바텀, 반사층, 광원 어셈블리, 도광판, 복수의 광학시트, 가이드 패널, 서포트 메인 등의 구성을 포함한다. 이와 같이, 백라이트 유닛이 다량의 부품을 포함함으로써, 각 부품간의 형합성 유지 설계가 필요하고, 제품의 자유도에 한계가 있는 문제가 있다. 또한, 백라이트 유닛의 각 부품 별 고유 두께 및 한계 두께가 존재하여, 백라이트 유닛을 슬림화 하는데 문제가 있다.
또한, 액정표시패널은 일반적으로 상부 기판 및 하부 기판을 포함한다. 그리고, 상부 기판 및 하부 기판 사이에 컬러필터층 및 액정층이 배치될 수 있다. 액정표시패널 역시 다량의 부품을 포함하고, 각 부품 별 고유 두께 및 한계 두께가 존재함으로써, 표시패널을 슬림화 하는데 한계가 있다. 따라서, 표시패널 및 백라이트 유닛을 구비하는 표시장치를 슬림화하는데 문제가 있다.
반면에 본 실시예들에 따른 표시장치는 백라이트 유닛 및 표시패널의 구조를 간단하게 함으로써, 표시장치의 슬림화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
이러한 구성을 후술하는 설명을 통해 자세히 검토하면 다음과 같다. 도 2는 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 제 1 기판(110), 광원(120) 및 제 1 저굴절 레진층(130)을 포함한다. 이 때, 제 1 기판(110)은 유리로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 기판(110)의 일 면과 대응하는 영역에는 광원이(120)이 배치된다.
도 2에서는 광원(120)이 제 1 기판(110)의 일 측면과 대응되는 영역에 배치되는 구성을 개시하고 있으나, 본 실시예에 따른 광원(120)의 위치는 이에 국한되지 않는다. 예를 들면, 광원(120)이 제 1 기판(110)의 서로 마주보는 두 측면과 대응되는 영역에 배치될 수 있으며, 또한, 제 1 기판(110)의 배면과 대응되는 영역에 배치될 수도 있다. 다만, 후술하는 설명에서는 설명의 편의를 위해 광원(120)이 제 1 기판(110)의 일 측면에 대응되는 영역에 배치되는 구성을 중심으로 설명한다.
제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 광원(120)으로부터 발광된 광이 제 1 기판(110)으로 입광되고, 제 1 기판(110)으로 입광된 광은 제 1 기판(110)의 정면으로 출사된다. 한편, 제 1 기판(110)이 광원(120)으로부터 입광된 광을 제 1 기판(110)의 정면으로 출사하기 위해, 제 1 기판(110)의 적어도 일 면에는 복수의 돌출부가 구비될 수 있다.
이러한 구성을 도 3을 참조하여 검토하면 다음과 같다. 도 3은 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 제 1 기판의 형상을 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 제 1 기판(110)은 몸체부(111)와 복수의 돌출부(112)를 포함한다. 여기서, 몸체부(111)의 적어도 일 면에는 복수의 돌출부(112)가 구비될 수 있다.
구체적으로는, 제 1 기판(110)은 도광된 광이 출사하는 광 출사면을 전면에 갖고, 광 출사면 및 그 반대면 중 어느 일면 또는 양면에 복수의 돌출부(112)를 구비할 수 있다. 여기서, 광원(120)은 제 1 기판(110)에서 복수의 돌출부(112)가 구비되는 면을 제외한 나머지 면 중 적어도 일 면에 배치될 수 있다.
예를 들면, 광원(120)은 제 1 기판(110)의 적어도 일 측면에 배치될 수 있으며, 복수의 돌출부(112)는 제 1 기판(110)의 전면에 구비될 수 있다. 다만, 이러한 구성을 본 실시예를 설명하기 위한 일례일 뿐, 광원(120)과 복수의 돌출부(112)는 다양하게 배치될 수 있다.
한편, 도 3에서는 복수의 돌출부(112)의 형상이 반원인 형상을 도시하고 있으나, 본 실시예에 따른 복수의 돌출부(112)의 형상은 이에 국한되지 않으며, 복수의 돌출부(112)의 형상이 단면의 형상이 반타원 또는 다각형의 형상일 수도 있다.
여기서, 복수의 돌출부(112)는 광학시트의 역할을 할 수 있다. 구체적으로는, 복수의 돌출부(112)는 제 1 기판(110)에 입사되는 광을 분산시킴으로써, 광이 부분적으로 밀집되어 표시패널에 표시되는 화상에 얼룩이 발생되는 것을 방지하며, 제 1 기판(110)으로부터 입사되는 빛의 각도를 수직하게 굴절시킨다. 또한, 복수의 돌출부(112)는 제 1 기판(110)의 몸체부(111)에 입광되는 광을 집광하여 표시패널의 전면에 균일하게 분포되도록 할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광학시트의 구성을 삭제할 수 있다.
이어서, 도 4를 참조하여 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 검토하면 다음과 같다. 도 4는 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다. 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 4를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛(300)은 제 1 기판(110), 광원(120), 제 1 저굴절 레진층(130), 제 2 저굴절 레진층(140) 및 반사층(150)을 포함한다.
구체적으로는, 제 1 기판(110)의 일 면에 복수의 돌출부(미도시)가 구비되고, 복수의 돌출부가 구비되는 면을 제외한 나머지 면 중 적어도 일면과 대응되는 영역에 광원(120)이 배치된다. 그리고, 제 1 기판(110)의 상면에는 제 1 저굴절 레진층(130)이 배치된다. 또한, 제 1 기판(110)의 배면에 제 2 저굴절 레진층(140)이 배치되고, 제 2 저굴절 레진층(140) 배면에는 반사층(150)이 배치될 수 있다.
여기서, 반사층(150)은 제 1 기판(110)의 전면으로 향하지 않고, 후면으로 향하는 광을 반사시켜, 다시 전면으로 향하게 하는 역할을 할 수 있다. 그리고, 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)의 굴절률은 1 내지 1.41일 수 있으며, 제 1 기판(110)의 굴절률은 1.45 내지 1.65일 수 있다.
이와 같이, 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)의 굴절률이 제 1 기판(110)의 굴절률보다 낮음으로써, 제 1 기판(110)에 광이 도광되지 못하고 제 1 기판(110) 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로는, 광원(120)으로부터 제 1 기판(110)에 입광된 광의 일부는 제 1 기판(110) 입사된 직후 표시패널 방향으로 출사될 수 있다. 또한, 광원(120)으로부터 제 1 기판(110)에 입광된 광의 일부는 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)의 굴절률이 낮음으로써, 제 1 기판(110)과의 계면에서 전반사가 일어날 수 있다. 이와 같이, 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 1 기판(110)의 계면 및 제 2 저굴절 레진층(140)과 제 1 기판(110)의 계면에서 전반사가 일어난 광은 제 1 기판(110)의 내부에서 진행하다 표시패널 방향으로 출사될 수 있다.
이 때, 제 1 기판(100)의 전면에는 복수의 돌출부(미도시)가 구비됨으로써, 광을 집광하여 표시패널(미도시)의 전면에 균일하게 분포되도록 할 수 있다,
이와 같이, 표시장치의 백라이트 유닛(300)이 제 1 기판(110), 광원(120), 제 1 저굴절 레진층(130), 제 2 저굴절 레진층(140) 및 반사층(150)만으로 구성됨으로써, 백라이트 유닛(300)의 구조를 간단하게 할 수 있다.
이어서, 상술한 백라이트 유닛(300) 상에 배치되는 표시패널의 구조를 자세히 검토하면 다음과 같다.
도 5는 본 실시예에 따른 표시장치의 표시패널을 나타낸 사시도이다. 도 5에 따른 표시패널은 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시장치의 표시패널(200)은 제 1 편광층(270), 제 1 배향막(250), 액정층(230), 제 2 배향막(240), 컬러필터층(220), 제 2 기판(210) 및 제 2 편광층(260)을 포함한다.
구체적으로는, 본 실시예에 따른 표시장치의 표시패널(200)은 제 1 편광층(270) 상에 제 1 배향막(250) 및 제 2 배향막(240)이 배치되고, 제 1 배향막(250)과 제 2 배향막(240) 사이에 액정층(230)이 배치된다. 그리고, 제 2 배향막(240) 상에는 컬러필터층(220)이 배치된다. 그리고, 컬러필터층(220) 상에는 제 2 기판(210)이 배치되고, 제 2 기판(210) 상에는 제 2 편광층(260)이 배치된다.
여기서, 제 1 편광층(270)은 접착소재와 복수의 나노 와이어를 포함할 수 있다. 복수의 나노 와이어는 접착소재에 분산된 형태일 수 있다. 여기서, 복수의 나노 와이어는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 은(Ag), 니켈(Ni), 니켈-크롬 합금, 금(Au) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 본 실시예에 따른 나노 와이어의 물질이 이에 국한되는 것은 아니다.
이와 같이, 제 1 편광층(270)이 접착소재와 복수의 나노 와이어를 포함함으로써, 다른 구성요소와 용이하게 접착될 수 있으며, 약 400~800nm 파장대의 가시광선을 편광 시킬 수 있다.
제 1 편광층(270) 상에는 제 1 배향막(250), 액정층(230) 및 제 2 배향막(240)이 배치된다. 여기서, 제 1 배향막(250)과 제 2 배향막(240)은 액정층(230)에 배치되는 복수의 액정 분자들을 소정의 방향으로 배향시킬 수 있다.
제 2 배향막(240) 상에는 컬러필터층(240)이 배치된다. 이 때, 컬러필터층(240)은 적색(R) 컬러필터, 녹색(G) 컬러필터 및 청색(B) 컬러필터를 포함하거나, 적색(R) 컬러필터, 녹색(G) 컬러필터, 청색(B) 컬러필터 및 백색(W) 컬러필터를 포함할 수 있다. 다만, 백색(W) 컬러필터가 배치되는 영역에서는 컬러필터가 미 배치될 수도 있다. 백라이트 유닛(미도시)으로부터 입사되는 광의 파장이 컬러필터층을 통과하면서 각 서브픽셀에 부합하는 광의 파장으로 변환될 수 있다.
컬러필터층(240) 상에는 제 2 기판(210)이 배치된다. 제 2 기판(210)의 일면에는 복수의 데이터라인(211) 및 복수의 게이트라인(212)이 배치된다. 복수의 데이터라인(211) 및 복수의 게이트라인(212)은 서로 교차하여 배치되고, 교차 영역에서는 서브픽셀이 정의될 수 있다. 각각의 서브픽셀은 컬러필터층(240)의 1 개의 컬러필터가 배치되는 영역과 대응될 수 있다.
제 2 기판(210) 상에는 제 2 편광층(260)이 배치된다. 이 때, 제 2 편광층(260)은 제 1 편관층과 동일한 구성이거나, 필름, 접착층 및 편광자를 포함하는 구성일 수도 있다. 한편, 제 1 편광층(270) 및 제 2 편광층(260)은 표시패널의 시인성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 실시예에 따른 표시패널은 종래의 표시패널과 비교하였을 때, 적어도 1 개의 기판이 삭제된 구성이므로, 표시패널의 구조를 간단하게 하고, 슬림화할 수 있는 효과가 있다.
도 4 및 도 5에서 설명한 백라이트 유닛 및 표시패널을 합착할 때, 본 실시예들에 따른 표시장치가 구성될 수 있다. 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 표시장치를 자세히 검토하면 다음과 같다.
도 6은 본 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 표시패널을 합착한 표시장치를 나타낸 사시도이다. 도 6에 따른 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 유닛(300) 및 표시패널(200)을 합착한 표시장치(1100)는 백라이트 유닛(300)과 표시패널(200)은 제 1 편광층(270)을 통해 합착될 수 있다.
백라이트 유닛(300)은 제 1 기판(110), 광원(120), 제 1 저굴절 레진층(130), 제 2 저굴절 레진층(140) 및 반사층(150)을 포함한다. 그리고, 표시패널(200)은 제 1 편광층(270), 제 1 배향막(250), 액정층(230), 제 2 배향막(240), 컬러필터층(220), 제 2 기판(210) 및 제 2 편광층(260)을 포함한다,
여기서, 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)의 굴절률은 1 내지 1.41일 수 있다. 이 때, 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)의 굴절률이 1 내지 1.41로 이루어짐으로써, 제 1 기판(110)에 광이 도광되지 못하고 제 1 기판(110) 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로는, 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140) 사이에는 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)보다 굴절률이 높은 제 1 기판(110)이 배치된다. 이와 같은 구조에서, 광원(120)으로부터 발생된 광이 제 (110) 기판의 상부에서 보았을 때, 제 1 기판(110)의 내부로 전반사되면서 제 1 방향(광축방향)에 평행하게 진행한다.
한편, 제 1 기판(110) 상부 및 하부에 제 1 기판(110)의 굴절률보다 높거나 비슷한 구성이 배치될 경우, 광이 제 1 기판(110)에서 도광되지 못하고 입광부에서 제 1 기판(110) 외부로 누출될 수 있다. 즉, 백라이트 유닛의 방사각이 매우 커져 최종적으로 표시패널(200)로 입사되는 광량이 적어지는 문제가 있다.
반면에, 본 실시예에 따른 표시장치(1100)는 제 1 기판(110)이 제 1 기판(110)의 굴절률보다 낮은 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140) 사이에 배치됨으로써, 입광부에서 제 1 기판(110) 외부로 누출되는 광량을 줄일 수 있다.
구체적으로는, 광원(120)으로부터 발생된 광 중 제 1 기판(110)에서 도광되지 못하고 제 1 기판(110)로 외부로 누출되는 광은 제 1 기판(110)과 제 1 저굴절 레진층(130)의 경계와 제 1 기판(110)과 제 2 저굴절 레진층(140)의 경계에서 전반사되어 다시 제 1 기판(110) 내부 쪽으로 경로가 변경되고, 이러한 과정을 반복하면서 제 1 방향(광축방향)에 평행하게 진행한다.
즉, 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)으로 인해 제 1 기판(110) 외부로 누출되는 광을 제 1 기판(110)에 도광시킬 수 있고, 도광된 광은 제 1 방향과 교차하는 방향인 제 2 방향(표시패널 방향)으로 출사될 수 있다. 다시 설명하면, 제 1 기판(110)에 입사된 광은 제 1 기판(110)에 입사된 다음 바로 제 2 방향으로 출사되거나, 제 1 기판(110)의 바닥면에 대해 평행하게 진행하다가 제 2 방향으로 출사될 수 있다.
한편, 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)은 투명한 유기물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)은 광학성 투명 접착제(Optical Clear Adhesive) 또는 광학성 투명 수지(Optical Clear Resin)로 이루어질 수 있다.
제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)이 투명한 유기물질로 이루어짐으로써, 제 1 기판(110)과 제 1 저굴절 레진층(130)의 경계와 제 1 기판(110)과 제 2 저굴절 레진층(140)의 경계에서 전반사가 이루어지는 과정에서 광 흡수량이 적음으로, 광 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
제 1 저굴절 레진층(140) 상에는 표시패널(200)의 제 1 편광층(270)이 배치된다. 이 때, 제 1 편광층(270)은 접착소재와 복수의 나노 와이어를 포함할 수 있다. 제 1 편광층(270)이 접착소재와 복수의 나노 와이어를 포함함으로써, 제 1 편광층(270) 하부에 배치되는 약 400~800nm 파장대의 가시광선을 편광 시킬 수 있다. 즉, 제 1 편광층(270)은 표시패널(200)과 백라이트 유닛(300)을 결합하는 역할을 하는 동시에 편광판의 역할을 할 수 있다.
여기서, 제 1 편광층(270)의 접착소재의 굴절률은 제 1 저굴절 레진층(130)의 굴절률과 동일할 수 있다. 구체적으로는, 제 1 편광층(270)의 접착소재의 굴절률은 1 내지 1.41일 수 있다. 이 때, 제 1 편광층(270)의 접착소재의 굴절률이 제 1 저굴절 레진층(130)과 동일하게 이루어짐으로써, 제 1 저굴절 레진층(130)을 통과하여 표시패널(200)로 입사되는 광이 손실 없이 제 1 편광층(270)을 통과할 수 있다.
제 1 편광층(270) 상에는 제 1 배향막(250)이 배치되고, 제 1 배향막(250) 상에는 액정층(230)이 배치되며, 액정층(230) 상에는 제 2 배향막(240)이 배치된다. 또한, 제 2 배향막(240) 상에는 컬러필터층(240)이 배치된다. 그리고, 컬러필터층(240) 상에는 복수의 데이터라인(211) 및 복수의 게이트라인(212)이 구비된 제 2 기판(210)이 배치된다. 제 2 기판(210) 상에는 제 2 편광층(260)이 배치된다. 도 6에서는 컬러필터층(240)이 제 2 배향막(240)과 제 2 기판(210) 사이에 배치되는 구성을 개시하고 있으나, 컬러필터층(240)의 위치는 이에 국한되지 않는다. 예를 들면, 컬러필터층(240)은 제 1 편광층(270)과 제 1 배향막(250) 사이에 배치될 수도 있다.
또한, 도 6에서는 복수의 데이터라인(211) 및 복수의 게이트라인(212)이 제 2 기판(210)에 구비되는 구성을 개시하고 있으나, 본 실시예는 일례일 뿐, 복수의 데이터라인(211) 및 복수의 게이트라인(212)의 위치는 이에 한정되지 않는다.
한편, 제 2 기판(210)의 두께는 제 1 기판(110)의 두께보다 얇을 수 있다. 구체적으로는, 제 1 기판(110)은 광원(120)으로부터 발광된 광을 도광시키는 역할을 함으로써, 제 2 기판(210)의 두께보다 두껍게 이루어질 수 있다.
그리고, 제 1 기판(110)이 (120)으로부터 발광된 광을 도광시키는 역할을 하는 동시에, 표시패널(200)의 상부 또는 하부기판의 역할을 할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 표시장치(1100)는 도광판 또는 표시패널의 적어도 1 개의 기판을 삭제하고, 복수의 광학시트를 삭제함으로써, 표시장치(1100)의 두께를 슬림화 할 수 있는 효과가 있다. 다시 설명하면, 제 1 기판(110)이 표시패널(200)의 기판 및 백라이트 유닛(300)의 도광판 역할을 동시에 수행함으로써, 표시장치(1100)의 구조를 간단하게 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 제 1 기판(110)의 일면에 구비되는 복수의 돌출부 및 제 1 및 제 2 저굴절 레진층(130, 140)이 광원으로부터 입사되는 광을 표시패널(200) 방향으로 출사시킴으로써, 광학시트 구성을 삭제할 수 있다.
구체적으로는, 복수의 돌출부가 제 1 기판(110)에 입사되는 광을 분산시키고, 제 1 기판(110)에 입광되는 광을 집광하여 표시패널의 전면에 균일하게 분포되도록 할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 저굴절 레진층(130, 140)이 입광부에서 제 1 기판(110) 외부로 누출되는 광량을 줄일 수 있다. 이와 같이, 표시장치(1100)의 제 1 기판(110)이 복수의 돌출부를 구비하고 백라이트 유닛(300)이 제 1 및 제 2 저굴절 레진층(130, 140)을 구비함으로써, 별도의 광학시트가 필요하지 않음으로, 표시장치의 구성을 간단하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 본 실시예에 따른 표시장치(1100)는 백라이트 유닛(300)과 표시패널(200)을 감싸는 커버부재가 더 구비할 수 있다.
이어서, 도 7을 참조하여, 비교예에 따른 표시장치를 검토하면 다음과 같다. 도 7은 비교예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다. 비교예에 따른 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예들과 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 7을 참조하면, 비교예에 따른 표시장치는 백라이트 유닛(500) 및 표시패널(600)을 포함한다.
구체적으로는, 비교예에 따른 표시장치의 백라이트 유닛(500)은 광원(120), 도광판(510), 반사층(510) 및 복수의 광학시트(525)를 포함한다. 그리고, 비교예에 따른 표시장치의 표시패널(600)은 하부 편광판(670), 하부기판(615), 컬러필터층(620), 제 1 배향막(650), 액정층(630), 제 2 배향막(640), 상부기판(610) 및 상부 편광판(660)을 포함한다.
여기서, 하부 기판(615) 상에는 복수의 데이터라인(611) 및 복수의 게이트라인(612)이 배치되고, 데이터라인(611)과 게이트라인(612)이 교차되는 영역에서 서브픽셀이 정의될 수 있다.
한편, 비교예에 따른 표시장치는 본 실시예에 따른 표시장치와 비교하였을 때, 복수의 광학시트(525), 도광판(510) 및 상부 또는 하부기판(610, 615)을 더 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예들에 따른 표시장치는 비교예에 따른 표시장치와 비교하였을 때, 복수의 광학시트(525), 도광판(510) 또는 상부/하부기판(610, 615)을 포함하지 않음으로써, 표시장치의 두께가 얇아질 수 있다.
또한, 비교예에 따른 표시장치는 편광필름 및 편광자를 포함하는 제 1 편광판(670) 및 제 2 편광판(660)을 사용하나, 본 실시예에 따른 표시장치는 적어도 1 개의 편광층이 접착부재 및 복수의 나노 와이어를 구비하는 구성으로 이루어짐으로써, 두께를 얇게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 비교예에 따른 표시패널은 하부 편광판(670), 하부기판(615), 컬러필터층(620), 제 1 배향막(650), 액정층(630), 제 2 배향막(640), 상부기판(610) 및 상부 편광판(660)이 차례로 적층되는 구성을 가지나, 본 실시예에 따른 표시패널은 1 편광층(270), 제 1 배향막(250), 액정층(230), 제 2 배향막(240), 컬러필터층(220), 제 2 기판(210) 및 제 2 편광층(260)이 차례로 적층되는 구성을 가짐으로써, 적층구조에 차이가 있음을 알 수 있다.
이어서, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 검토하면 다음과 같다. 도 8 내지 도 10은 본 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 8 내지 도 10에 따른 표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예들과 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
먼저 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시패널(200)은 제 2 기판(210) 상에 복수의 데이터라인(211)과 복수의 게이트라인(212)이 배치된다. 복수의 데이터라인(211)과 복수의 게이트라인(212)이 배치된 제 2 기판(210) 상에는 컬러필터층(220)이 배치된다. 그리고, 컬러필터층(220) 상에는 제 2 배향막(240), 및 제 1 배향막(250)이 배치된다. 그리고, 제 1 배향막(250) 상에는 제 1 편광층(270)이 배치된다. 또한, 제 2 기판(210)의 일면에는 제 2 편광층(260)이 부착될 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 표시패널(200)이 제작될 수 있다.
이 후, 제작된 표시패널(200)을 상하반전 시킨다. 즉, 제작된 표시패널(200)은 거꾸로 뒤집는다.
한편, 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 유닛(300)은 제 1 기판(110)의 일 측면에 광원(120)이 배치된다. 그리고, 제 1 기판의 상부와 하부에 각각 제 1 저굴절 레진층(130)과 제 2 저굴절 레진층(140)이 배치된다. 그리고, 제 2 저굴절 레진층(140) 배면에는 반사층(150)이 배치된다.
이와 같이 마련된 백라이트 유닛(300)과 상하 반전된 표시패널(200)을 합착한다. 이 때, 표시패널(200)의 제 1 편광층(270)은 접착부재를 포함함으로써, 표시패널(200)과 백라이트 유닛(300)을 접착할 수 있다.
이 후, 도 10을 참조하면, 제 1 기판(110)의 측단부터 제 2 기판(210)의 측단까지 실링재(700)를 형성한다. 그리고, 제 1 기판(110)과 제 2 기판(210) 사이에 액정을 주입하여 액정층(230)을 형성한다. 구체적으로는, 제 1 배향막(250)과 제 2 배향막(240) 사이에 액정층(230)을 형성한다. 여기서, 실링재(700)은 액정층(230)의 액정이 누출되는 것을 방지할 수 있다.
백라이트 유닛(300)과 상하 반전된 표시패널(200)을 합착하고, 제 1 기판(110)과 제 2 기판(210) 사이에 액정을 주입한 후에는 도 6과 같은 구성의 표시장치가 마련될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 표시장치의 구성이 간단해짐으로써, 제조방법 역시 간단해 질 수 있다. 또한, 구성이 간단함으로써, 형합성 유지 설계가 유리한 효과가 있다.
이와 같이, 본 실시예들에 따른 표시장치는 도광판 또는 표시패널의 적어도 1 개의 기판 및 복수의 광학시트을 구비하지 않음으로써, 표시장치(1100)의 두께를 슬림화 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예들에 따른 표시장치는 구조가 간단함으로써, 각 부품간의 형합성 유지 설계가 용이하고, 제품의 자유도가 높은 효과가 있다. 또한, 본 실시예들에 따른 표시장치는 제 1 기판(110)의 상부 및 하부에 각각 제 1 저굴절 유도층(130) 및 제 2 저굴절 유도층(140)을 포함함으로써, 표시패널로 입광되는 광량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 백라이트 유닛
110: 제 1 기판
120: 광원
130: 제 1 저굴절 레진층
140: 제 2 저굴절 레진층
150: 반사층

Claims (16)

  1. 유리로 구성되는 제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 적어도 일 면에 대응되는 위치에 배치되는 광원;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 저굴절 레진층;
    상기 제 1 저굴절 레진층에 배치되는 제 1 편광층;
    상기 편광층 상에 배치되는 액정층;
    상기 액정층 상에 배치되고, 복수의 데이터라인 및 복수의 게이트라인을 구비하는 제 2 기판; 및
    상기 제 2 기판 상에 배치되는 제 2 편광층;을 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판의 배면에 배치되는 제 2 저굴절 레진층과 상기 제 2 저굴절 레진층 배면에 배치되는 반사층을 더 포함하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 저굴절 레진층 및 제 2 저굴절 레진층의 굴절률은 1 내지 1.41인 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 편광층은 접착소재와 복수의 나노 와이어를 포함하는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접착소재의 굴절률은 1 내지 1.41인 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판과 액정층 사이에 배치되는 컬러필터층을 더 포함하는 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 액정층과 상기 컬러필터층 사이 및 상기 액정층과 제 1 편광층 사이에 배치되는 배향막을 더 포함하는 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판 상에 배치되는 제 2 편광층을 더 포함하는 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판의 두께는 제 2 기판의 두께보다 두꺼운 표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판은 도광판 역할을 하는 표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판의 적어도 일면에 복수의 돌출부가 구비되는 표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판의 측단부터 제 2 기판의 측단까지 배치되는 실링재를 더 포함하는 표시장치.
  13. 유리로 구성되는 제 1 기판을 마련하는 단계;
    상기 제 1 기판의 적어도 일 면과 대응되는 영역에 광원을 배치하는 단계;
    상기 제 1 기판 상에 제 1 저굴절 레진층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 저굴절 레진층 상에 표시패널을 부착하는 단계;를 포함하는 표시장치 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 표시패널을 형성하는 단계는,
    제 2 기판 상에 복수의 데이터라인 및 복수의 게이트라인을 형성하는 단계;
    상기 복수의 데이터라인 및 복수의 게이트라인을 구비하는 제 2 기판 상에 컬러필터층을 형성하는 단계;
    상기 컬러필터층 상에 접착부재를 포함하는 편광층을 형성하는 단계;를 포함하는 표시장치 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 저굴절 레진층 상에 표시패널을 부착하는 단계는,
    상기 표시패널을 상하 반전시켜 상기 제 1 저굴절 레진층 상에 상기 표시패널의 편광층을 부착하는 표시장치 제조방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 표시패널을 부착하는 단계 이후,
    상기 제 1 기판의 측단부터 제 2 기판의 측단까지 실링재를 형성하는 단계; 및상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 주입하는 단계;를 더 포함하는 표시장치 제조방법.
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