KR20210116221A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20210116221A
KR20210116221A KR1020210018048A KR20210018048A KR20210116221A KR 20210116221 A KR20210116221 A KR 20210116221A KR 1020210018048 A KR1020210018048 A KR 1020210018048A KR 20210018048 A KR20210018048 A KR 20210018048A KR 20210116221 A KR20210116221 A KR 20210116221A
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KR1020210018048A
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장내원
김대영
조병진
이길홍
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삼성전자주식회사
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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 개시된 디스플레이 장치는 액정 패널, 상기 액정 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원, 및 상기 액정 패널과 상기 광원 사이에 배치되는 광학 부재를 포함하고, 상기 광학 부재는 상기 광원으로부터 입사되는 광을 확산시키도록 마련되는 확산 시트, 및 상기 확산 시트보다 작은 팽창률 또는 수축률을 갖는 소재를 포함하여 구성되는 변형 방지층을 포함한다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 구조가 개선된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 문자나 도형 등의 데이터 정보 및 영상을 시각적으로 표시하는 출력 장치의 일종으로서, 텔레비전, 각종 모니터 및 각종 휴대용 단말기(예를 들어, 노트북, 태블릿 피씨 및 스마트폰) 등을 포함한다.
디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode)와 같이 스스로 발광하는 디스플레이 패널을 사용하는 발광형과, 액정 패널(LCD, Liquid Crystal Display)과 같이 스스로 발광하지 못하고 백라이트 유닛으로부터 광을 공급받아야 하는 디스플레이 패널을 사용하는 수광형으로 분류될 수 있다.
백라이트 유닛은 냉음극 형광 램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp), 외부 전극 형광 램프(EEFL, External Electrode Fluorescent Lamp) 및 엘이디(LED, Light Emitting Diode) 등의 광원과, 각종 광학 부자재로 구성될 수 있다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 광원이 디스플레이 패널의 후방에 배치되는 직하형(Direct type)과, 광원이 디스플레이 패널의 측방에 배치되는 에지형(Edge type)으로 분류될 수 있다.
본 발명의 일 측면은 베젤의 폭을 감소시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은 생산성이 향상된 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 슬림한 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 강성을 확보할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 명암비가 개선된 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 퀀텀 닷 시트로부터 출사되는 광의 리사이클링 효율을 상승시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 액정 패널, 상기 액정 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원, 및 상기 액정 패널과 상기 광원 사이에 배치되는 광학 부재를 포함하고, 상기 광학 부재는 상기 광원으로부터 입사되는 광을 확산시키도록 마련되는 확산 시트, 및 상기 확산 시트보다 작은 팽창률 또는 수축률을 갖는 소재를 포함하여 구성되는 변형 방지층을 포함한다.
상기 광학 부재는 상기 변형 방지층의 상기 확산 시트가 배치되는 일 측과 반대되는 타 측에 배치되는 퀀텀 닷 시트를 포함할 수 있다.
상기 광학 부재는 상기 퀀텀 닷 시트의 상기 변형 방지층이 배치되는 일 측과 반대되는 타 측에 배치되는 프리즘 시트를 포함하며, 상기 퀀텀 닷 시트는 상기 프리즘 시트를 향하는 일 측에 형성되는 에어층을 포함할 수 있다.
상기 변형 방지층은 상기 확산 시트 및 상기 퀀텀 닷 시트보다 열팽창계수가 작은 소재를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 변형 방지층은 상기 확산 시트의 전방에 적층되고, 상기 퀀텀 닷 시트는 상기 변형 방지층의 전방에 적층될 수 있다.
상기 광학 부재는 통과하는 광의 일부는 투과시키고, 다른 일부는 반사시키도록 마련되는 반사형 편광필름, 및 상기 반사형 편광필름의 상기 액정 패널을 향하는 일 측에 형성되는 집광 프리즘 패턴을 포함할 수 있다.
상기 집광 프리즘 패턴의 단면은 꼭지각의 각도가 둔각일 수 있다.
상기 광학 부재는 일체로 형성될 수 있다.
상기 변형 방지층은 글라스를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시키도록 형성되는 확산 비드, 및 상기 확산 비드를 통과한 광의 경로를 변경시키도록 형성되는 확산 프리즘 패턴을 포함할 수 있다.
상기 변형 방지층은 상기 확산 시트보다 광 투과율이 높은 소재를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 변형 방지층은 상기 확산 시트보다 광 흡수율이 낮은 소재를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 광학 부재의 테두리를 지지하는 베젤을 포함하는 섀시 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시키도록 형성되는 확산 비드, 및 상기 확산 비드를 통과한 광을 차폐 또는 확산시키도록 형성되는 확산 패턴을 포함할 수 있다.
상기 광학 부재는 통과하는 광의 일부는 투과시키고, 다른 일부는 반사시키도록 마련되는 반사형 편광필름, 및 상기 반사형 편광필름의 상기 액정 패널을 향하는 일 측에 형성되는 보호 비드를 포함할 수 있다.
상기 퀀텀 닷 시트와 상기 반사형 편광필름 사이에 배치되는 프리즘 시트를 포함하며, 상기 프리즘 시트는 제1 방향으로 연장되는 제1 프리즘 패턴, 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되는 제2 프리즘 패턴을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 광학 부재의 후방에 배치되는 반사 시트를 더 포함할 수 있다.
상기 확산 시트는 상기 변형 방지층과 접촉되며 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 또는 PS(Poly Styrene)을 포함하여 구성되는 베이스층을 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 액정 패널, 상기 액정 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원, 및 상기 액정 패널과 상기 광원 사이에 배치되는 광학 부재를 포함하고, 상기 광학 부재는 상기 광원으로부터 입사되는 광을 확산시키도록 마련되는 확산 시트, 상기 확산 시트를 통과한 광을 변환하도록 마련되는 퀀텀 닷 시트, 상기 확산 시트와 상기 퀀텀 닷 시트 사이에 배치되며, 상기 확산 시트 또는 상기 퀀텀 닷 시트보다 작은 열팽창계수를 갖는 소재를 포함하여 구성되는 변형 방지층, 상기 변형 방지층의 전방에 배치되며, 통과하는 광의 일부는 투과시키고, 다른 일부는 반사시키도록 마련되는 반사형 편광필름 및 상기 반사형 편광필름의 상기 액정 패널을 향하는 일 측에 형성되는 집광 프리즘 패턴을 포함한다.
상기 광학 부재는 상기 퀀텀 닷 시트와 상기 반사형 편광필름 사이에 배치되는 프리즘 시트를 더 포함하며, 상기 퀀텀 닷 시트와 상기 프리즘 시트 사이에는 에어층이 형성될 수 있다.
상기 변형 방지층은 상기 확산 시트 및 상기 퀀텀 닷 시트보다 광 투과율이 높으며 광 흡수율이 낮은 소재를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시키도록 형성되는 확산 비드, 및 상기 확산 비드를 통과한 광의 경로를 변경시키도록 형성되는 확산 프리즘 패턴을 포함할 수 있다.
상기 광학 부재는 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 변형 방지층을 포함하므로 베젤의 폭을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 광학 부재가 일체로 형성되므로 생산성이 향상될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 광학 부재가 일체로 형성되므로 두께를 줄일 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 광학 부재가 일체로 형성되므로 강성을 확보할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 광학 부재의 반사형 편광필름의 전방에 집광 프리즘 패턴이 마련되므로, 명암비를 개선할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 에어층을 포함하므로, 퀀텀 닷 시트로부터 출사되는 광의 리사이클링 효율을 상승시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 주요 구성들을 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 부재의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 광학 부재의 확산 시트 및 변형 방지층에서의 광을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 광학 부재의 변형 방지층의 작용을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 광학 부재의 퀀텀 닷 시트의 작용을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 광학 부재의 프리즘 시트에서의 광을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 광학 부재의 반사형 편광시트에서의 광을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 또는 변형예들도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
설명 중 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 뜻하지 않은 이상 복수의 표현을 포함할 수 있다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등의 명확한 설명을 위해 과장된 것일 수 있다.
본 명세서에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"전방" 및 "후방"의 방향에 대하여는 첨부된 도면 도 1에 도시된 방향을 기준으로 명세서 전반에 걸쳐 통일적으로 지칭하기로 한다. 도 1에는 서로 수직한 X축, Y축, Z축 방향이 표시되어 있으며, X축 방향은 액정 패널(10)의 장변(11) 방향을 의미하고, Y축 방향은 액정 패널(10)의 단변(12) 방향을 의미하며, Z축 방향은 전후 방향을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 주요 구성들을 분해하여 도시한 도면이다.
이하에서, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
디스플레이 장치(1)는 화상을 표시하는 액정 패널(10)과, 액정 패널(10)의 후방에 배치되어 액정 패널(10)에 광을 제공하는 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛 및 액정 패널(10)을 지지하는 섀시 어셈블리를 포함할 수 있다.
섀시 어셈블리는 백라이트 유닛을 지지하도록 구비되는 후방 섀시(40)와, 액정 패널(10)을 지지하도록 후방 섀시(40)의 전방에 마련되는 전방 섀시(20)와, 전방 섀시(20)와 후방 섀시(40)의 사이에 결합되는 미들 몰드(30)를 포함할 수 있다. 섀시 어셈블리는 액정 패널(10)을 수용할 수 있다.
액정 패널(10)은 박막 트랜지스터가 매트릭스 형태로 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 박막 트랜지스터 기판과 나란하게 결합되는 컬러 필터 기판, 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판의 사이에 주입되어 전압이나 온도의 변화에 따라 광학적 성질이 가변하는 액정(Liquid Crystal)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛은 액정 패널(10)의 후방에 배치되어 액정 패널(10) 측으로 광을 비춰줄 수 있다. 백라이트 유닛은 광원(81) 및 광원(81)이 실장된 PCB(82, Printed Circuit Board)를 포함하는 광원 장치(80)와, 광원(81)에서 발산되는 광의 이동 경로 상에 배치되는 광학 부재들을 포함할 수 있다. 광원 장치(80)는 서로 이격되도록 복수개가 마련될 수 있다.
PCB(82)에는 복수의 광원들(81)이 일렬로 실장될 수 있다. PCB(82)에는 광원들(81)에 구동 전원을 공급하기 위한 구동 전원 라인 등이 형성될 수 있으며 신호 케이블(미도시) 및 백라이트 구동 회로(미도시)에 연결될 수 있다. PCB(82)는 섀시 어셈블리에 수용될 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 광을 반사시켜 손실을 방지시키는 반사 시트(Reflector sheet, 90)를 포함할 수 있다. 반사 시트(90)는 광원(81)에서 발산되는 광 또는 광학 부재(100)에서 후방으로 출사되는 광을 광학 부재(100)로 반사시킬 수 있다. 반사 시트(90)는 PCB(82)의 전방에 배치될 수 있다. 반사 시트(90)는 PCB(82) 전방에 밀착될 수 있다. 반사 시트(90)에는 광원(81)이 통과하도록 관통홀(91)이 형성될 수 있다.
후방 섀시(40)는 백라이트 유닛의 후방에 배치된다. 후방 섀시(40)는 대략 테두리부가 전방으로 절곡된 판 형상을 가질 수 있다. 후방 섀시(40)와 전방 섀시(20)의 사이에 백라이트 유닛이 수용될 수 있다.
후방 섀시(40)는 광원(81) 등의 발열 소자에서 발생하는 열을 외부로 방열시키는 기능을 할 수 있다. 이를 위해 후방 섀시(40)는 알루미늄, SUS 등의 각종 금속 재질, 또는 ABS 등의 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
전방 섀시(20)는 백라이트 유닛의 광이 액정 패널(10)로 제공되도록 개구(23)를 갖는 틀 형상을 가질 수 있다. 전방 섀시(20)는 개구(23)의 테두리 부분에 소정 폭을 갖도록 형성되는 베젤을 포함할 수 있다. 베젤은 광학 부재(100)의 테두리의 전면의 일부를 커버할 수 있다.
미들 몰드(30)는 광학 부재(100)를 지지하고 광원 장치(80)에서 발산된 광을 광학 부재(100)로 반사시킬 수 있다. 미들 몰드(30)는 광학 부재(100)와 광원 장치(80) 사이의 간격을 유지할 수 있다. 미들 몰드(30)는 전방 섀시(20)와 후방 섀시(40)의 사이에 결합될 수 있다.
미들 몰드(30)는 개구(31, 도 2)를 갖는 틀 형상으로 형성될 수 있다. 개구(31)에는 광원 장치(80)가 배치될 수 있다. 미들 몰드(30)의 표면에는 반사율이 높은 물질이 코팅될 수 있다. 상기 반사율이 높은 물질은 미들 몰드(30)의 전체 표면 또는 일 부분에 코팅될 수 있다. 미들 몰드(30) 전체 또는 일 부분은 광의 반사가 잘 이루어지도록 화이트 색상을 가질 수 있다.
광학 부재(100)는 광원(81)에서 발산되는 광의 이동 경로 상에 배치되어 광의 진행 방향을 안내하거나 광을 반사시키거나 광을 확산시키거나 광특성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 부재의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 광학 부재의 확산 시트 및 변형 방지층에서의 광을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5는 도 3에 도시된 광학 부재의 변형 방지층의 작용을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6은 도 3에 도시된 광학 부재의 퀀텀 닷 시트의 작용을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 7은 도 3에 도시된 광학 부재의 프리즘 시트에서의 광을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 8은 도 3에 도시된 광학 부재의 반사형 편광시트에서의 광을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 광학 부재(100)는 확산 시트(110)와, 변형 방지층(120)과, 퀀텀 닷 시트(130)와, 프리즘 시트(140)와, 반사형 편광시트(150)를 포함할 수 있다. 광학 부재(100)는 확산 시트(110)와, 변형 방지층(120)과, 퀀텀 닷 시트(130)와, 프리즘 시트(140)와, 반사형 편광시트(150)를 적층시킴에 따라 일체로 형성할 수 있다. 광학 부재(100)는 일체로 형성됨에 따라 강성을 확보할 수 있으며, 품질이 개선될 수 있고, 생산성이 향상될 수 있다. 광학 부재(100)는 확산 시트(110)와, 변형 방지층(120)과, 퀀텀 닷 시트(130)와, 프리즘 시트(140)와, 반사형 편광시트(150)를 적층시킴에 따라 두께를 감소시킬 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 확산 시트(110)는 광원(81)의 전방에 배치될 수 있다. 확산 시트(110)는 반사 시트(90)의 전방에 배치될 수 있다. 확산 시트(110)는 광원(81)들에서 발생되는 불규칙한 광을 고르게 확산시킬 수 있다. 확산 시트(110)는 입사면으로 입사된 광을 고르게 확산시켜 그 출사면으로 출사시킬 수 있다. 확산 시트(110)는 확산 비드(111)와, 제1 확산 베이스층(112)과, 확산 프리즘 패턴(113)과, 제2 확산 베이스층(114)을 포함할 수 있다.
확산 비드(111)는 확산 시트(110)로 입사되는 광을 1차적으로 확산시킬 수 있다. 확산 비드(111)는 광을 고르게 섞기 위해 불규칙한 형상을 가질 수 있다.
제1 확산 베이스층(112) 및 제2 확산 베이스층(114)은 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 또는 PS(Poly Styrene) 소재를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 확산 베이스층(112)과 제2 확산 베이스층(114) 사이에는 확산 프리즘 패턴(113)이 위치할 수 있다. 확산 프리즘 패턴(113)은 확산 비드(111)를 통과한 광의 경로를 변환시킴에 따라 광을 2차적으로 확산시킬 수 있다.
확산 프리즘 패턴(113)은 능선과 골이 반복되는 패턴일 수 있다. 확산 프리즘 패턴(113)은 실질적으로 삼각형 형상의 단면을 갖는 프리즘이 복수로 인접하게 배열되어 형성될 수 있다. 프리즘의 꼭지각의 각도는 90°이상으로 형성될 수 있다. 프리즘의 꼭지각의 각도는 둔각을 가질 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 변형 방지층(120)은 확산 시트(110)의 전방에 배치될 수 있다. 변형 방지층(120)은 확산 시트(110)와 퀀텀 닷 시트(130) 사이에 적층되어 접착력을 통해 광학 부재(100)의 변형을 최소화시킬 수 있다.
변형 방지층(120)은 확산 시트(110)보다 작은 열팽창계수를 갖는 재료를 포함하여 구성될 수 있다. 변형 방지층(120)은 제2 확산 베이스층(114)보다 작은 열팽창계수를 갖는 재료를 포함하여 구성될 수 있다. 변형 방지층(120)은 퀀텀 닷 시트(130)보다 작은 열팽창계수를 갖는 재료를 포함하여 구성될 수 있다. 변형 방지층(120)은 제1 배리어 필름(131)보다 작은 열팽창계수를 갖는 재료를 포함하여 구성될 수 있다. 변형 방지층(120)은 확산 시트(110) 및/또는 퀀텀 닷 시트(130)에 비해 상대적으로 팽창률이나 수축률이 적은 소재를 포함하여 구성될 수 있다. 변형 방지층(120)은 변형 방지층(120)은 글라스(glass)를 포함하여 구성될 수 있다.
종래에는 광학 부재(100)의 열 변형 고려해서 광학 부재(100)의 테두리를 지지하는 전방 섀시(20)의 베젤의 두께를 소정 크기 이상 확보하여야 했다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 부재(100)의 변형 방지층(120)은 확산 시트(110) 및/또는 퀀텀 닷 시트(130)보다 열에 의해 팽창되는 정도가 작으므로, 디스플레이 장치(1)가 구동됨에 따라 열이 발생되어 확산 시트(110) 및/또는 퀀텀 닷 시트(130)가 팽창될 때, 확산 시트(110) 및/또는 퀀텀 닷 시트(130)가 과도하게 변형되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 변형 방지층(120)에 의해 확산 시트(110) 및/또는 퀀텀 닷 시트(130)가 과도하게 변형되는 것을 방지함에 따라, 전방 섀시(20)의 베젤의 폭을 더욱 감소시킬 수 있다.
변형 방지층(120)은 확산 시트(110)를 통과한 광이 통과할 때, 광 특성이 변화되는 것을 최소화하기 위해 광 투과율이 상대적으로 높고, 광 흡수율이 상대적으로 낮은 소재를 포함하여 구성될 수 있다. 변형 방지층(120)은 금속 계열의 재료를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 퀀텀 닷 시트(Quantum Dot Sheet, 130)는 변형 방지층(120)의 전방에 배치될 수 있다. 퀀텀 닷 시트(130)는 광의 파장을 변화시켜 색 재현성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 퀀텀 닷 시트(130)의 내부에는 광을 내는 수 나노미터 크기의 반도체 결정체인 퀀텀 닷(Quantum Dot)이 분산 배치될 수 있다. 퀀텀 닷은 청색 광을 받아 그 크기에 따라 가시광선의 모든 색을 발생시킬 수 있다. 퀀텀 닷의 크기가 작을수록 짧은 파장의 광을 발생시키고 크기가 클수록 긴 파장의 광을 발생시킬 수 있다.
퀀텀 닷 시트(130)는 제1 배리어 필름(131)과, 퀀텀 닷 층(132)과, 제2 배리어 필름(133)과, 에어층(134)을 포함할 수 있다.
퀀텀 닷 층(132)은 산소가 차단되도록 제1 배리어 필름(131) 및 제2 배리어 필름(133)에 의해 밀봉될 수 있다.
에어층(134)은 제2 배리어 필름(133)으로부터 비드를 쌓아 올림에 따라 형성될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 에어층(134)은 제2 배리어 필름(133)으로부터 연장되는 돌출부에 의해 형성될 수도 있다. 에어층(134)은 퀀텀 닷 시트(130)와 프리즘 시트(140) 사이에 공간을 확보할 수 있는 구성에 의해 형성될 수 있다. 에어층(134)은 퀀텀 닷 시트(130)와 프리즘 시트(140) 사이에 형성되는 공간으로 정의될 수 있다. 에어층(134)은 굴절율이 상대적으로 적은 공기로 채워질 수 있다. 에어층(134)은 제2 배리어 필름(133)을 통과한 광의 리사이클링 효율을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 고색(wide color)을 구현할 수 있다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 프리즘 시트(140)는 퀀텀 닷 시트(130)의 전방에 배치될 수 있다. 프리즘 시트(140)는 퀀텀 닷 시트(130)에서 출사되는 광을 굴절시켜 집광함으로써 디스플레이 장치(1)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 프리즘 시트(140)로 입사되는 광은 제1 프리즘 패턴(142) 및 제2 프리즘 패턴(144)을 통과하며, 대부분 굴절되며 집광될 수 있으며, 나머지 일부는 굴절되며 손실되거나 반사될 수 있다.
프리즘 시트(140)는 제1 프리즘 베이스층(141)과, 제1 프리즘 패턴(142)과, 제2 프리즘 베이스층(143)과, 제2 프리즘 패턴(144)과, 제3 프리즘 베이스층(145)을 포함할 수 있다.
제1 프리즘 패턴(142)은 제1 프리즘 베이스층(141)과 제2 프리즘 베이스층(143) 사이에 위치할 수 있다. 제2 프리즘 패턴(144)은 제2 프리즘 베이스층(143)과 제3 프리즘 베이스층(145) 사이에 위치할 수 있다. 제1 프리즘 패턴(142)과 제2 프리즘 패턴(144)은 동일한 구조를 가질 수 있다.
이와 달리, 제1 프리즘 패턴(142)은 제2 프리즘 패턴(144)과 상이하게 마련될 수 있다. 구체적으로, 제1 프리즘 패턴(142)는 대략 Y 방향으로 연장될 수 있으며, 제2 프리즘 패턴(144)은 Y 방향과 대략 수직한 X 방향으로 연장될 수 있다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 반사형 편광시트(150)는 프리즘 시트(140)의 전방에 배치될 수 있다. 반사형 편광시트(150)는 반사형 편광필름(151)과, 집광 프리즘 패턴(152)을 포함할 수 있다.
반사형 편광필름(DBEF, Dual Brightness Enhancement Film, 151)은 일 편광은 투과시키고, 다른 편광은 반사시켜 휘도를 향상시킬 수 있다. 즉, 반사형 편광필름(151)에서 반사된 광은 디스플레이 장치(1)의 내부에서 재활용되어 디스플레이 장치(1)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 반사형 편광필름(151)에서 반사된 광 중에서 일부는 반사 시트(90)에 의해 반사형 편광필름(151)으로 다시 반사될 수 있다. 이러한 과정이 반복되며 광의 편광 방향이 바뀔 수 있으며, 광의 편광 방향이 반사형 편광필름(151)의 편광 방향과 평행해진다면 광은 반사형 편광필름(151)을 투과할 수 있다.
집광 프리즘 패턴(152)은 광을 집중시켜서 휘도를 향상시킬 수 있다. 집광 프리즘 패턴(152)은 능선과 골이 반복되는 패턴일 수 있다. 집광 프리즘 패턴(152)은 실질적으로 삼각형 형상의 단면을 갖는 프리즘이 복수로 인접하게 배열되어 형성될 수 있다. 프리즘의 꼭지각의 각도는 90°이상으로 형성될 수 있다. 프리즘의 꼭지각의 각도는 둔각을 가질 수 있다. 이에 따라, 집광 프리즘 패턴(152)의 집광 효율은 상승할 수 있다. 집광 프리즘 패턴(152)에 의해 디스플레이 장치(1)의 휘도 변화가 감소됨에 따라, 명암비가 개선될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재(200)를 설명한다. 도 3에 도시된 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부재번호를 부여하고, 자세한 설명은 생략할 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재(200)의 확산 시트(210)는 확산 패턴(213)을 포함할 수 있다.
확산 패턴(213)은 제1 확산 베이스층(112)으로부터 비드를 쌓아 올림에 따라 형성될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 확산 패턴(213)은 제1 확산 베이스층(112)으로부터 연장되는 돌출부에 의해 형성될 수도 있다. 확산 패턴(213)은 제1 확산 베이스층(112)과 제2 확산 베이스층(114) 사이에 공간을 확보할 수 있는 구성에 의해 형성될 수 있다. 확산 패턴(213)은 제1 확산 베이스층(112) 및 제2 확산 베이스층(114) 사이에 형성되는 공간으로 정의될 수 있다.
이러한 구성에 따른 확산 패턴(213)은 확산 비드(111)를 통과한 광의 경로를 변환시킴에 따라 광을 차폐 및/또는 확산시킬 수 있다. 이러한 구성에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산 패턴(213)은 도 3에 도시된 확산 프리즘 패턴(113)에 비해 차폐 및 확산 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재(200)의 반사형 편광시트(250)는 보호 비드(252)를 포함할 수 있다.
보호 비드(252)는 반사형 편광필름(151)을 통과한 광을 확산시킬 수 있다. 보호 비드(252)는 광을 고르게 섞기 위해 불규칙한 형상을 가질 수 있다. 보호 비드(252)는 광학 부재(200)의 최전방에 위치함에 따라, 광학 부재(200)를 보호할 수 있다.
반사형 편광시트(250)에 보호 비드(252)가 마련됨에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재(200)의 제1 프리즘 패턴(242)은 제2 프리즘 패턴(244)과 상이하게 마련될 수 있다. 구체적으로, 도 3에 도시된 실시예와 달리, 제1 프리즘 패턴(242)는 대략 X 방향으로 연장될 수 있으며, 제2 프리즘 패턴(244)은 X 방향과 대략 수직한 Y 방향으로 연장될 수 있다. 이러한 구성에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재(200)는 최전방에 보호 비드(252)가 마련됨에도 불구하고, 도 3에 도시된 광학 부재(100)와 유사한 집광 성능을 유지할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 부재(200)는 프리즘 시트(240)의 제1 프리즘 패턴(242)과 제2 프리즘 패턴(244)이 대략 수직한 방향으로 각각 연장됨에 따라, 집광 성능이 향상되어 보호 비드(252)가 마련됨에도 불구하고, 필요한 집광 성능을 확보할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1; 디스플레이 장치
100, 200; 광학 부재
110, 210; 확산 시트
111; 확산 비드
113; 확산 프리즘 패턴
120; 변형 방지층
130; 퀀텀 닷 시트
134; 에어층
140, 240; 프리즘 시트
150, 250; 반사형 편광시트
151; 반사형 편광필름
152; 집광 프리즘 패턴
213; 확산 패턴
252; 보호 비드

Claims (20)

  1. 액정 패널;
    상기 액정 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원; 및
    상기 액정 패널과 상기 광원 사이에 배치되는 광학 부재;를 포함하고,
    상기 광학 부재는,
    상기 광원으로부터 입사되는 광을 확산시키도록 마련되는 확산 시트; 및
    상기 확산 시트보다 작은 팽창률 또는 수축률을 갖는 소재를 포함하여 구성되는 변형 방지층;을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 변형 방지층의 상기 확산 시트가 배치되는 일 측과 반대되는 타 측에 배치되는 퀀텀 닷 시트를 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 퀀텀 닷 시트의 상기 변형 방지층이 배치되는 일 측과 반대되는 타 측에 배치되는 프리즘 시트를 포함하며,
    상기 퀀텀 닷 시트는 상기 프리즘 시트를 향하는 일 측에 형성되는 에어층을 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 변형 방지층은 상기 확산 시트 및 상기 퀀텀 닷 시트보다 열팽창계수가 작은 소재를 포함하여 구성되는 디스플레이 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 변형 방지층은 상기 확산 시트의 전방에 적층되고,
    상기 퀀텀 닷 시트는 상기 변형 방지층의 전방에 적층되는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는,
    통과하는 광의 일부는 투과시키고, 다른 일부는 반사시키도록 마련되는 반사형 편광필름; 및
    상기 반사형 편광필름의 상기 액정 패널을 향하는 일 측에 형성되는 집광 프리즘 패턴을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 집광 프리즘 패턴의 단면은 꼭지각의 각도가 둔각인 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는 일체로 형성되는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 변형 방지층은 글라스를 포함하여 구성되는 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 확산 시트는,
    입사되는 광을 확산시키도록 형성되는 확산 비드; 및
    상기 확산 비드를 통과한 광의 경로를 변경시키도록 형성되는 확산 프리즘 패턴;을 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 변형 방지층은 상기 확산 시트보다 광 투과율이 높은 소재를 포함하여 구성되는 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 변형 방지층은 상기 확산 시트보다 광 흡수율이 낮은 소재를 포함하여 구성되는 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 확산 시트는,
    입사되는 광을 확산시키도록 형성되는 확산 비드; 및
    상기 확산 비드를 통과한 광을 차폐 또는 확산시키도록 형성되는 확산 패턴;을 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 광학 부재는,
    통과하는 광의 일부는 투과시키고, 다른 일부는 반사시키도록 마련되는 반사형 편광필름; 및
    상기 반사형 편광필름의 상기 액정 패널을 향하는 일 측에 형성되는 보호 비드;를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 퀀텀 닷 시트와 상기 반사형 편광필름 사이에 배치되는 프리즘 시트를 포함하며,
    상기 프리즘 시트는,
    제1 방향으로 연장되는 제1 프리즘 패턴; 및
    상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되는 제2 프리즘 패턴;을 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 액정 패널;
    상기 액정 패널에 광을 제공하도록 마련되는 광원; 및
    상기 액정 패널과 상기 광원 사이에 배치되는 광학 부재;를 포함하고,
    상기 광학 부재는,
    상기 광원으로부터 입사되는 광을 확산시키도록 마련되는 확산 시트;
    상기 확산 시트를 통과한 광을 변환하도록 마련되는 퀀텀 닷 시트;
    상기 확산 시트와 상기 퀀텀 닷 시트 사이에 배치되며, 상기 확산 시트 또는 상기 퀀텀 닷 시트보다 작은 열팽창계수를 갖는 소재를 포함하여 구성되는 변형 방지층;
    상기 변형 방지층의 전방에 배치되며, 통과하는 광의 일부는 투과시키고, 다른 일부는 반사시키도록 마련되는 반사형 편광필름; 및
    상기 반사형 편광필름의 상기 액정 패널을 향하는 일 측에 형성되는 집광 프리즘 패턴;을 포함하는 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 퀀텀 닷 시트와 상기 반사형 편광필름 사이에 배치되는 프리즘 시트;를 더 포함하며,
    상기 퀀텀 닷 시트와 상기 프리즘 시트 사이에는 에어층이 형성되는 디스플레이 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 변형 방지층은 상기 확산 시트 및 상기 퀀텀 닷 시트보다 광 투과율이 높으며 광 흡수율이 낮은 소재를 포함하여 구성되는 디스플레이 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 확산 시트는,
    입사되는 광을 확산시키도록 형성되는 확산 비드; 및
    상기 확산 비드를 통과한 광의 경로를 변경시키도록 형성되는 확산 프리즘 패턴;을 포함하는 디스플레이 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 광학 부재는 일체로 형성되는 디스플레이 장치.
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