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KR102283948B1 - 표시장치 - Google Patents

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KR102283948B1
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optical member
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널과, 표시패널 하부의 광학부재와, 광학부재 하부의 지지부재와, 표시패널과 광학부재 사이의 제1 접착부재와, 광학부재와 지지부재 사이의 제2 접착부재를 포함하고, 제1 접착부재는 제2 접착부재보다 높은 투과도를 가지며, 제2 접착부재는 산란 기능을 가진다. 따라서, 표시장치 테두리의 암부를 개선하고, 시인성을 향상시킬 수 있다.

Description

표시장치{Display Device}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히, 접착부재를 이용하여 베젤 영역이 없거나 최소화된 표시장치에 관한 것이다.
정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device: FPD)로서 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD)나 전계발광 표시장치(electroluminescent display device: ELD) 등이 개발되어 널리 적용되고 있다.
이러한 평판표시장치는 스마트 폰(smartphone)과 같은 휴대용 기기나, 컴퓨터의 모니터, 또는 텔레비전 등에 널리 이용되는데, 각 평판표시장치의 표시패널은 다양한 케이스나 커버 등의 기구물을 통해 모듈화되고 제품화되어 공급된다.
이때, 평판표시장치의 표시패널은 영상을 표시하는 표시 영역과 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 가지며, 표시패널의 전면에 위치하는 케이스나 커버는 비표시 영역을 덮는다. 여기서, 비표시 영역을 덮는 케이스나 커버의 부분은 제품의 베젤(bezel) 영역이 된다.
이러한 베젤 영역은 영상이 표시되지 않는 영역으로, 제품의 크기를 증가시키며, 제품의 외관을 저하시킨다.
따라서, 최근에는 케이스 등의 기구물을 생략하거나 최소화함으로써, 두께 및 무게를 줄이고 베젤 영역을 감소시키며, 동일한 크기의 표시장치에서 표시영역의 크기를 최대로 하여, 기구물의 노출 없이 깔끔한 외관을 갖는 보더리스(borderless) 제품이 연구 및 개발되고 있다.
이를 위해 표시패널과 표시패널을 지지하는 기구물 사이에 접착부재를 적용하는 구조가 제안되었으며, 접착부재는 강한 접착력에 의해 표시패널을 기구물 상에 고정시킨다.
그런데, 이러한 접착부재는 불투명하여 빛을 투과시키지 못하므로, 표시장치는 테두리에 암부를 가지게 되며, 이러한 암부에 의해 표시장치는 여전히 일정 폭의 베젤 영역을 가지게 된다.
한편, 베젤 영역을 최소화하기 위해 접착부재의 폭을 줄일 경우, 표시장치의 구성요소간 접착력이 약화되는 문제가 발생한다.
본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 접착부재를 적용한 표시장치의 테두리에서 발생하는 암부 문제를 개선하고자 한다.
또한, 본 발명은 베젤 영역이 거의 없거나 최소화한 표시장치를 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널과, 표시패널 하부의 광학부재와, 광학부재 하부의 지지부재와, 표시패널과 광학부재 사이의 제1 접착부재와, 광학부재와 지지부재 사이의 제2 접착부재를 포함하고, 제1 접착부재는 제2 접착부재보다 높은 투과도를 가지며, 제2 접착부재는 산란 기능을 가진다.
이때, 제2 접착부재는 산란체를 포함할 수 있다.
한편, 제2 접착부재의 폭은 제1 접착부재의 폭보다 넓다.
본 발명에서는 투명한 제1 접착부재와 불투명하면서 산란 기능을 갖는 제2 접착부재를 적용하여 표시장치의 구성요소의 가장자리를 고정함으로써, 표시장치 테두리의 암부를 개선하고, 시인성을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 실질적으로 베젤 영역이 거의 없거나 최소화하여, 동일 크기에서 더 큰 화면을 구현할 수 있으며, 몰입도를 상승시킬 수 있고, 표시장치의 크기 및 무게를 감소시켜 이동성을 용이하게 할 수 있다.
또한, 다수 개의 표시장치를 연결하여 하나의 대형 화면을 구현하는데 있어서, 베젤 영역에 의한 몰입도 저하를 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 및 제2 접착부재의 투과도를 도시한 그래프이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치와 비교예1 내지 4에 따른 표시장치의 정면 휘도 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치와 비교예1 내지 4에 따른 표시장치의 제1 접착부재의 시인 정도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시패널의 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광학부재의 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 유리 확산판의 제1 및 제2 시트를 각각 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널과, 상기 표시패널 하부의 광학부재와, 상기 광학부재 하부의 지지부재와, 상기 표시패널과 상기 광학부재 사이의 제1 접착부재와, 상기 광학부재와 상기 지지부재 사이의 제2 접착부재를 포함하고, 상기 제1 접착부재는 상기 제2 접착부재보다 높은 투과도를 가진다.
상기 제2 접착부재는 산란 기능을 가진다.
상기 제2 접착부재는 산란체를 포함한다.
상기 산란체를 제외한 상기 제2 접착부재는 상기 제1 접착부재와 동일 물질로 이루어진다.
상기 산란체는 ZnO, TiO2, 폴리스티렌 비드 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 제2 접착부재의 폭은 상기 제1 접착부재의 폭보다 넓다.
상기 표시패널은 액정 표시패널이고, 상기 광학부재는 유리 확산판이다.
상기 유리 확산판은 유리 기판과, 상기 유리 기판 제1 면에 부착되고 이방성 굴절률층과 등방성 굴절률층이 번갈아 적층된 제1 시트와, 상기 유리 기판 제2 면에 부착되고 확산층을 갖는 제2 시트를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 표시패널(110)과 광학부재(120) 그리고 지지부재(130)를 포함한다.
표시패널(110)은 다수의 화소를 포함하며, 전면을 통해 영상을 표시한다. 일례로, 표시패널(110)은 액정 커패시터를 포함하는 액정 표시패널이거나 발광 다이오드를 포함하는 전계발광 표시패널일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
다음, 광학부재(120)는 표시패널(110)의 하부, 즉, 영상이 표시되는 전면과 반대인 배면 쪽에 위치하며, 광학부재(120)는 표시패널(110)로부터 출력되는 빛의 특성을 향상시킨다. 이러한 광학부재(120)는 일체형으로 이루어진다.
여기서, 광학부재(120)는 빛의 확산 기능 및/또는 효율 증가 기능을 가질 수 있다.
표시패널(110)이 액정 표시패널일 경우, 광학부재(120)는 확산 기능을 가질 수 있다. 이때, 표시장치(100)는 광학부재(120)와 지지부재(130) 사이에 광원(도시하지 않음)을 더 포함하며, 광원으로부터의 빛은 광학부재(120)에 의해 확산되어 보다 균일하게 표시패널(110)에 공급된다. 또한, 광학부재(120)는 광효율 증가 기능을 더 가질 수 있으며, 광학부재(120)는 빛의 선택적 반사를 반복하여 광원으로부터 표시패널(110)에 공급되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다. 광학부재(120)와 광원은 백라이트 유닛을 구성한다.
한편, 표시패널(110)이 전계발광 표시패널일 경우, 광학부재(120)는 광효율 증가 기능을 가질 수 있다. 이때, 광학부재(120)는 표시패널(110)로부터 발광되어 배면 쪽으로 향하는 빛을 표시패널(110) 쪽으로 되돌릴 수 있다.
다음, 지지부재(130)는 광학부재(120)의 하부에 위치하여, 광학부재(120)와 표시패널(110)을 지지한다. 지지부재(130)는 광학부재(120)의 가장자리에 대응하는 제1부분(132)을 가진다. 또한, 지지부재(130)는 제1 부분(132)과 연결되며 광학부재(120)의 배면에 대응하는 제2 부분(134)을 더 포함할 수 있다.
지지부재(130)는 폴리카보네이트(polycarbonate: PC)와 같은 플라스틱 재질로 이루어지거나, 알루미늄(aluminum: Al), 스테인리스강(stainless steel: SUS) 또는 전기아연도금강판(electrolytic galvanized iron: EGI)과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
표시패널(110)이 액정 표시패널일 경우, 지지부재(130)는 메인 프레임 또는 버텀 커버일 수 있다. 이와 달리, 표시패널(110)이 전계발광 표시패널일 경우, 지지부재(130)는 백 커버일 수 있다.
또한, 표시장치(100)는 표시패널(110)과 광학부재(120) 사이의 제1 접착부재(140) 그리고 광학부재(120)와 지지부재(130) 사이의 제2 접착부재(150)를 더 포함한다.
제1 접착부재(140)는 표시패널(110)의 가장자리와 광학부재(120)의 가장자리 사이에 위치하여 표시패널(110)과 광학부재(120)를 서로 고정한다. 또한, 제2 접착부재(150)는 광학부재(120)의 가장자리와 지지부재(130)의 제1 부분(132) 사이에 위치하여 광학부재(120)와 지지부재(130)를 서로 고정한다. 제1 접착부재(140)와 제2 접착부재(150)는 서로 중첩한다.
여기서, 표시패널(110)의 측면이 광학부재(120)의 측면보다 외측으로 돌출된 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않으며, 표시패널(110)의 측면과 광학부재(120)의 측면은 동일 선상에 놓일 수 있다. 이때, 제1 접착부재(140)의 측면은 표시패널(110) 및 광학부재(120)의 측면과 일치할 수도 있다. 또한, 광학부재(120)의 측면과 지지부재(130)의 측면은 동일 선상에 놓이는 것으로 도시되어 있으나, 광학부재(120)의 측면은 지지부재(130)의 측면보다 외측으로 돌출될 수도 있다.
제1 접착부재(140)는 제1 폭(w1)을 가지며, 제2 접착부재(140)는 제2 폭(w2)을 가진다. 제2 폭(w2)은 제1 폭(w1)보다 넓을 수 있으며, 제2 폭(w2)은 제1 폭(w1)의 두 배 이상일 수 있다. 일례로, 제1 폭(w1)은 약 0.4 mm이고, 제2 폭(w2)은 약 1.0mm일 수 있다. 이에 따라, 지지부재(120)와 광학부재(120) 간의 접착력을 보다 높일 수 있다.
한편, 제1 접착부재(140)는 제2 접착부재(150)보다 높은 투과도(transmittance)를 가진다. 여기서, 제2 접착부재(150)는 산란 기능을 가질 수 있다. 이때, 제1 접착부재(140)와 제2 접착부재(150)는 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 제2 접착부재(150)는 산란체를 더 포함할 수 있다. 이와 달리, 제1 접착부재(140)와 제2 접착부재(150)는 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있다.
보다 상세하게, 제1 접착부재(140)와 제2 접착부재(150)는 아크릴레이트 올리고머(acrylate oligomer)와 우레탄 올리고머(urethane oligomer), 그리고 광개시제(photo-initiator)를 포함하는 접착제 조성물로 형성되는 탄성 레진일 수 있다.
아크릴레이트 올리고머는 에틸렌성 이중 결합을 갖는 자외선 경화성 성분으로, 접착제 조성물의 30 내지 70 wt%, 바람직하게는 40 내지 60 wt%의 비율로 포함될 수 있다. 아크릴레이트 올리고머의 함량이 30 wt% 미만이면 점도 감소로 접착부재의 물성을 제어하기 곤란하다. 반면, 아크릴레이트 올리고머의 함량이 70 wt%를 초과하면 점도가 지나치게 높아져 경화 반응 속도 및 점도 조절에 문제가 발생할 수 있다.
이러한 아크릴레이트 올리고머로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, iso-프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등이 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
우레탄 올리고머(urethane oligomer)는 접착력을 발현하며, 우레탄 올리고머의 함량은 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 30 내지 60 중량부, 바람직하게는 45 내지 55 중량부일 수 있다. 우레탄 올리고머의 함량이 30 중량부보다 작을 경우 접착력이 저하된다. 반면, 우레탄 올리고머의 함량이 60 중량부보다 클 경우 접착부재의 투명도가 저하된다.
우레탄 올리고머는 이소시아네이트기를 포함하는 하드 세그먼트 우레탄 프리폴리머(hard segment urethane prepolymer)와 에테르계 폴리올(ether type polyol)을 포함하는 소프트 세그먼트 우레탄 프리폴리머(soft segment urethane prepolymer)를 포함한다. 일례로, 하드 세그먼트 우레탄 프리폴리머로는 디페닐메탄 다이이소시아네이트(diphenylmethane diisocyanate (또는 메틸렌 다이페닐 다이이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate: MDI))가 사용될 수 있고, 소프트 세그먼트 우레탄 프리폴리머로는 하기 화학식1의 화합물이 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
화학식1
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광개시제는 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 3 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 광개시제의 함량이 1 중량부 미만이면, 경화 반응 속도가 지나치게 느려지거나 개시 역할을 수행하지 못하여 경화 효율이 떨어진다. 반면, 광개시제의 함량이 5 중량부를 초과하면 경화에 참여하지 못한 광개시제의 고리(ring) 구조 특성으로 인하여 황변 현상이 초래될 수 있다.
광개시제로는 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 4-클로로아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시아세토페논 등의 아세토페논계 광개시제와; 벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸 아미노) 벤조페논 등의 벤조페논계 광개시제; 티오크산톤, 2-크롤티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로 티오크산톤 등의 티오크산톤계 광개시제; 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 벤질디메틸케탈 등의 벤조인계 광개시제; 그리고 4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-4-트리클로로 메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2-4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시 나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-피페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진 등의 트리아진계 광개시제가 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
한편, 제2 접착부재(150)의 접착제 조성물은 산란체를 더 포함한다. 이러한 산란체는 제2 접착부재(150)에 산란 기능을 부여할 뿐만 아니라, 제2 접착부재(150)의 형상성을 향상시킨다.
산란체는 나노미터 단위의 크기를 가지며, 산란체의 크기와 모양 및 농도를 조절함으로써 제2 접착부재(150)의 산란 기능을 조절할 수 있다.
이러한 산란체는 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 3 내지 10 중량부, 바람직하게는 3 내지 5 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 산란체의 함량이 3 중량부 미만이면 산란 효율이 감소되어 휘도 향상에 기여하지 못하며, 산란체의 함량이 10 중량부를 초과하면 접착 효율이 떨어질 수 있다.
산란체로는 ZnO, TiO2, 폴리스티렌 비드 등이 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
또한, 접착제 조성물은 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 기타 첨가제로는 촉매제(catalyst), 형상 제어제, 커플링제(coupling agent), 탈수제(dehydrating agent), 점착 부여제, 왁스 성분, 산화방지제, 광안정제 등을 들 수 있으며, 접착제 조성물은 이들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
촉매제는 반응 속도를 증가시키기 위한 것으로, 우레탄 중합을 촉진하기 위한 디에탄올 아민(diethanol amine) 및/또는 습기 경화를 가속화하여 경화 시간을 단축하기 위한 주석(tin)계 물질, 일례로, 디부틸 주석 디라우산(dibutyl tin dilaurate)이 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이러한 촉매제는 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 2 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
형상 제어제는 접착부재의 형상을 유지하기 위한 것으로, 건식 실리카(fumed silica)가 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이러한 형상 제어제는 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 2 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
커플링제는 기재와의 접착력을 강화하기 위한 것으로, 실란(silane)계 성분을 포함하는 물질을 포함하며, 이에 제한되지 않는다. 이러한 커플링제는 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 3 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
탈수제는 용기 내 저장 안정성 확보를 위한 것으로, 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 3 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
점착부여제는 접착부재 표면의 점착성을 증가시키기 위한 것으로, 로진(rosin), 로진 유도체, 석유 수지 등이 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이러한 점착부여제는 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 3 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
왁스 성분은 용융 점도를 낮춰주는 것으로, 파라핀 왁스나 저 분자량 왁스 등이 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이러한 왁스 성분은 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 3 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
산화방지제는 공정 중 폴리머의 열분해를 줄여주는 것으로, 포스파이트(phosphate), 벤조푸란온(benzofuranone), 티올에스터(thiolester) 등이 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이러한 산화방지제는 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 3 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
광안정제는 광개시제의 안정성을 위한 것으로, 자외선 흡수제 등이 이용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이러한 광안정제는 아크릴레이트 올리고머 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 3 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
이하, 본 발명의 제1 및 제2 접착부재의 특성에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 및 제2 접착부재의 투과도를 도시한 그래프로, 종래의 접착부재의 투과도를 함께 도시한다.
여기서, 본 발명의 제1 접착부재와 제2 접착부재의 각각은 접착제 조성물을 포함하는 용액을 도포하고 경화함으로써 형성된다. 이때, 도포 방법은 용액의 점도에 따라 달라질 수 있으며, 용액의 점도는 5,000 내지 200,000 cps일 수 있다. 또한, 경화 방법은 UV경화 및/또는 습기경화가 이용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
제1 및 제2 접착부재의 접착제 조성물은 100 중량부의 아크릴레이트 올리고머와, 50 중량부의 우레탄 올리고머, 1 내지 3 중량부의 광개시제, 1 내지 2 중량부의 제1 촉매제, 1 내지 2 중량부의 제2 촉매제, 1 내지 5 중량부의 형상 제어제, 1 내지 3 중량부의 커플링제, 그리고 1 내지 3 중량부의 탈수제를 포함한다. 또한, 제2 접착부재의 접착제 조성물은 3 내지 5 중량부의 산란체를 더 포함한다.
아크릴레이트 올리고머로는 경화 속도 및 모듈러스(modulus) 증가를 위한 N-아크릴로일 몰포린(N-acryloyl morpholine: ACMO)과, 접착력 증가 및 내열성 강화를 위한 이소보닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate: IBOA), 그리고 유연성(flexibility) 강화를 위한 2-페녹시에틸 아크릴레이트(2-phenoxyethyl acrylate) 및 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(tetraethylene glycol diacrylate)가 사용된다.
우레탄 올리고머의 하드 세그먼트 우레탄 프리폴리머로는 위해 디페닐메탄 다이이소시아네이트(diphenylmethane diisocyanate)가 사용되어 내열성을 강화하고, 소프트 세그먼트 우레탄 프리폴리머로는 화학식1의 화합물이 사용되어 접착 신뢰성을 강화한다.
광개시제로는 약 405 nm의 장파장 개시제인 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일-포스파인 옥사이드)(phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl-phosphine oxide)가 사용되어 심부 경화성을 증가하고 표면 경화를 억제한다.
제1 촉매제로는 디에탄올 아민(diethanol amine)이 사용되고, 제2 촉매제로는 디부틸 주석 디라우산(dibutyl tin dilaurate) 등의 주석(tin)계 물질이 사용된다.
형상 제어제로는 건식 실리카가 사용되며, 커플링제와 탈수제로는 공지된 것이 사용된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 종래의 접착부재(REF)의 투과도(T1)는 가시광선 범위에서 약 40% 내지 약 80%로, 종래의 접착부재(REF)는 실질적으로 불투명하다.
반면, 본 발명의 제1 접착부재의 투과도(T2)는 종래의 접착부재(REF)의 투과도(T1)에 비해 최대 약 30%까지 상승되고 대부분 약 80% 이상으로, 제1 접착부재는 실질적으로 투명하다.
또한, 본 발명의 제2 접착부재의 투과도(T3)는 가시광선 범위에서 약 40% 내지 약 80%로, 제2 접착부재는 실질적으로 불투명하나, 제2 접착부재의 투과도(T3)는 종래의 접착부재(REF)의 투과도(T1)보다 높다.
이와 같이, 본 발명의 제1 및 제2 접착부재는 종래의 접착부재(REF)에 비해 높은 투과도를 가지며, 제1 접착부재는 실질적으로 투명하고, 제2 접착부재는 실질적으로 불투명하면서 산란 기능을 가진다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치와 비교예1 내지 4에 따른 표시장치의 정면 휘도 측정 결과를 도시한 도면이고, 도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치와 비교예1 내지 4에 따른 표시장치의 제1 접착부재의 시인 정도를 도시한 도면이다.
여기서, 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제1 접착부재는 실질적으로 투명하고, 제2 접착부재는 실질적으로 불투명하면서 산란 기능을 가진다.
반면, 비교예1에 따른 표시장치의 제1 및 제2 접착부재의 각각은 실질적으로 불투명하면서 산란 기능을 가지지 않는다. 이때, 비교예1의 제1 및 제2 접착부재는 도 3의 종래의 접착부재(REF)와 동일 물질로 이루어질 수 있다.
다음, 비교예2에 따른 표시장치의 제1 및 제2 접착부재의 각각은 실질적으로 불투명하면서 산란 기능을 가진다. 이때, 비교예2의 제1 및 제2 접착부재는 본 발명의 제2 접착부재와 동일 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 비교예3에 따른 표시장치의 제1 접착부재는 실질적으로 불투명하면서 산란 기능을 가지며, 제2 접착부재는 실질적으로 투명하다. 즉, 비교예3의 표시장치는 본 발명의 표시장치와 반대 구성을 가지는 것으로, 비교예3에 따른 표시장치의 제1 접착부재는 본 발명의 제2 접착부재와 동일 물질로 이루어지고, 제2 접착부재는 본 발명의 제1 접착부재와 동일 물질로 이루어질 수 있다.
다음, 비교예4에 따른 표시장치의 제1 및 제2 접착부재의 각각은 실질적으로 투명하다. 이때, 비교예4의 제1 및 제2 접착부재는 본 발명의 제1 접착부재와 동일 물질로 이루어질 수 있다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 중앙부의 휘도가 758 nit이고 외곽부의 휘도가 648 nit로, 외곽부의 휘도는 중앙부의 휘도의 약 85.2%이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 중앙부와 외곽부의 휘도 차가 비교적 작다. 또한, 도 5a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 제1 접착부재가 시인되지 않는다.
반면, 도 4b에 도시한 바와 같이, 비교예1에 따른 표시장치는 중앙부의 휘도가 765 nit이고 외곽부의 휘도가 597 nit로, 외곽부의 휘도는 중앙부의 휘도의 약 78.0%이다. 이러한 비교예1의 표시장치는 중앙부와 외곽부의 휘도 차가 비교적 크다. 또한, 도 5b에 도시한 바와 같이, 비교예1의 표시장치는 제1 접착부재가 뚜렷하게 시인된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 종래의 접착부재와 동일 물질로 이루어진 제1 및 제2 접착부재를 이용한 비교예1의 표시장치에 비해 외곽부의 휘도가 높고 중앙부와 외곽부의 휘도 차가 작아, 테두리의 암부를 개선할 수 있으며, 제1 접착부재가 시인되지 않는다.
한편, 도 4c에 도시한 바와 같이, 비교예2에 따른 표시장치는 중앙부의 휘도가 760 nit이고 외곽부의 휘도가 652 nit로, 외곽부의 휘도는 중앙부의 휘도의 약 86.0%이다. 이러한 비교예2의 표시장치는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에 비해 중앙부와 외곽부의 휘도 차가 작으나, 도 5c에 도시한 바와 같이, 비교예2의 표시장치는 제1 접착부재가 시인되는 문제가 있다.
또한, 도 4d에 도시한 바와 같이, 비교예3에 따른 표시장치는 중앙부의 휘도가 757 nit이고 외곽부의 휘도가 612 nit로, 외곽부의 휘도는 중앙부의 휘도의 약 80.8%이다. 이러한 비교예3의 표시장치는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에 비해 중앙부와 외곽부의 휘도 차가 크며, 도 5d에 도시한 바와 같이, 비교예3의 표시장치는 제1 접착부재가 시인되는 문제가 있다.
또한, 도 4e에 도시한 바와 같이, 비교예4에 따른 표시장치는 중앙부의 휘도가 759 nit이고 외곽부의 휘도가 604 nit로, 외곽부의 휘도는 중앙부의 휘도의 약 79.6%이다. 이러한 비교예4의 표시장치는, 도 5e에 도시한 바와 같이, 제1 접착부재가 시인되지 않으나, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에 비해 중앙부와 외곽부의 휘도 차가 큰 문제가 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 투과도가 다른 제1 및 제2 접착부재를 적용하여 구성요소의 가장자리를 고정함으로써 베젤 영역의 폭을 축소하면서, 제2 접착부재를 통해 빛을 산란시키고 산란된 빛이 제1 접착부재를 통해 외부로 출력되도록 함으로써, 표시장치 테두리의 암부를 개선하고, 시인성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 실질적으로 베젤 영역이 거의 없거나 최소화된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 동일 크기에서 더 큰 화면을 구현할 수 있으며, 몰입도를 상승시킬 수 있고, 표시장치의 크기 및 무게를 감소시켜 이동성을 용이하게 할 수 있다. 또한, 비디오 월(video wall)과 같이 다수 개의 표시장치를 연결하여 하나의 대형 화면을 구현하는데 있어서, 베젤 영역에 의한 몰입도 저하를 막을 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 예를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시패널의 예를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광학부재의 예를 개략적으로 도시한 단면도이다. 여기서, 표시장치는 표시패널로 액정 표시패널을 포함하고 광학부재로 유리 확산판을 포함하는 액정표시장치이다.
도 6과 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 액정 표시패널(200)과 백라이트 유닛(300), 메인 프레임(400), 버텀 커버(500), 제1 접착부재(600), 제2 접착부재(700)를 포함한다.
액정 표시패널(110)은 다수의 화소를 포함하며, 전면을 통해 영상을 표시한다. 액정 표시패널(110)은 도 7의 화소 구조를 가질 수 있다.
보다 상세하게, 액정 표시패널(210)은, 서로 마주하는 제1 및 제2 기판(210, 250)과, 제1 및 제2 기판(210, 250) 사이에 개재되며 액정분자(262)를 포함하는 액정층(260)을 포함하고, 제1 및 제2 기판(210, 250)의 외면에는 각각 제1 및 제2 편광판(272, 274)이 배치될 수 있다.
제1 기판(210)은 유리나 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 유연성을 가질 수도 있다. 또한, 제1 기판(210) 상에는 버퍼층(도시하지 않음)이 더 형성될 수도 있다.
제1 기판(210) 상에는 게이트 전극(222)이 형성되고, 게이트 전극(222)을 덮으며 게이트 절연막(224)이 형성된다. 또한, 제1 기판(110) 상에는 게이트 전극(222)과 연결되는 게이트 배선(도시하지 않음)이 형성된다.
게이트 절연막(224) 상에는 반도체층(226)이 게이트 전극(222)에 대응하여 형성된다. 반도체층(226)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 반도체층(226)은 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층을 포함할 수 있다.
반도체층(226) 상에는 서로 이격하는 소스 전극(230)과 드레인 전극(232)이 형성된다. 또한, 소스 전극(230)과 연결되는 데이터 배선(도시하지 않음)이 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된다.
게이트 전극(222), 반도체층(226), 소스 전극(230) 및 드레인 전극(232)은 박막트랜지스터(Tr)를 구성한다.
박막트랜지스터(Tr) 상에는, 드레인 전극(232)을 노출하는 드레인 콘택홀(236)을 갖는 보호층(234)이 형성된다.
보호층(234) 상에는, 드레인 콘택홀(236)을 통해 드레인 전극(232)에 연결되는 화소 전극(240)과, 화소 전극(240)과 교대로 배열되는 공통 전극(242)이 형성된다.
제2 기판(250) 상에는 박막트랜지스터(Tr)와 게이트 배선, 데이터 배선 등 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스(254)가 형성된다. 또한, 화소영역에 대응하여 컬러필터층(256)이 형성된다. 제2 기판(250)과 컬러필터층(256) 사이에는 버퍼층(도시하지 않음)이 더 형성될 수도 있다.
제1 및 제2 기판(210, 250)은 액정층(260)을 사이에 두고 합착되며, 화소 전극(240)과 공통 전극(242) 사이에서 발생되는 전기장에 의해 액정층(260)의 액정분자(262)가 구동된다. 화소 전극(240)과 공통 전극(242) 및 액정층(260)은 액정 커패시터를 이루며, 액정 커패시터는 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다.
도시하지 않았으나, 액정층(260)과 접하여 제1 및 제2 기판(210, 250) 각각의 상부에는 배향막이 형성될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 기판(210, 250)의 외면에는 특정 방향의 선편광만을 투과시키는 제1 및 제2 편광판(272, 274)이 각각 부착되며, 제1 편광판(272)의 광투과축은 제2 편광판(274)의 광투과축과 수직으로 배치된다.
여기서, 공통 전극(242)은 제1 기판(210) 상부에 화소 전극(240)과 교대로 배열되는데, 이와 달리, 공통 전극은 제2 기판(250) 전면에 형성되고, 화소 전극(240)은 화소영역에 판 형태로 형성될 수도 있다.
한편, 제1 및 제2 기판(210, 250)의 측면에는 사이드 실링부(280)가 형성되어, 액정 표시패널(200)의 측면으로 발생하는 빛샘을 방지한다.
이러한 액정 표시패널(110) 하부에는 백라이트 유닛(300)이 배치되고, 백라이트 유닛(300)은 액정 표시패널(110)에 빛을 공급한다. 백라이트 유닛(300)은 유리 확산판(310)과 광원으로 발광다이오드(light emitting diode: LED) 어셈블리(320)를 포함하며, 이에 제한되지 않는다.
유리 확산판(310)은 액정 표시패널(110)의 하부, 즉, 제1 편광판(272)의 하부에 위치하고, LED 어셈블리(320)는 유리 확산판(310)의 하부에 위치하여, LED 어셈블리(320)로부터의 빛은 유리 확산판(310)을 통해 액정 표시패널(110)에 공급된다.
유리 확산판(310)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 유리 기판(312)과, 유리 기판(312) 상면의 제1 시트(314)와, 유리 기판(312) 하면의 제2 시트(316)를 포함한다. 이러한 제1 시트(314) 및 제2 시트(316)는 접착 또는 점착층을 통해 유리 기판(312)에 부착되어, 유리 기판(312)과 제1 시트(314) 및 제2 시트(316)는 일체를 이룬다.
유리 기판(312)은 소다라임(sodalime) 유리로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
제1 시트(314) 및 제2 시트(316)에 대해 도 9a와 도 9b를 참조하여 설명한다. 도 9a와 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 유리 확산판의 제1 및 제2 시트(314, 316)를 각각 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9a에 도시한 바와 같이, 제1 시트(314)는 투명 기재(314a)와, 투명 기재(314a) 상부의 다중층(314b), 다중층(314b) 상부의 제1 요철층(314c), 그리고 투명 기재(314b) 하부의 제1 점착층(314d)을 포함한다.
투명 기재(314a)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET)로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
다중층(314b)은 이방성 굴절률층과 등방성 굴절률층이 번갈아 적층된 구조를 가진다. 이러한 다중층(314b)은 LED 어셈블리(320)으로부터의 빛의 선택적 반사를 반복하여 액정 표시패널(200)로 공급함으로써 광효율을 높인다.
제1 요철층(314c)은 비드를 포함하는 투명 수지로 이루어져 표면에 요철을 가지며, 다중층(314b)으로부터의 빛의 방향을 변화시킨다.
제1 점착층(314d)은 감압성 점착제(pressure sensitive adhesive)일 수 있으며, 제1 시트(314)는 제1 점착층(314d)을 통해 유리 기판(312)에 부착된다.
한편, 도시하지 않았지만, 투명 기재(314a)와 점착층(314b) 사이에는 별도의 패턴이 더 형성될 수도 있다.
다음, 도 9b에 도시한 바와 같이, 제2 시트(316)는 제1 기재(316a)와 제2 기재(316b), 제1 및 제2 기재(316a, 316b) 사이의 확산층(316c), 제2 기재(316b) 하부의 제2 요철층(316d), 그리고 제1 기재(316a) 상부의 제2 점착층(316e)을 포함한다.
제1 기재(316a)와 제2 기재(316b)의 각각은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET)로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
확산층(316c)은 내부에 기공(air)을 포함하여 LED 어셈블리(320)으로부터의 빛을 확산한다. 또한, 확산층(316c)은 접착 특성을 가지며, 제1 및 제2 기재(316a, 316b)는 확산층(316c)을 통해 서로 부착된다.
제2 요철층(316d)은 비드를 포함하는 투명 수지로 이루어져 표면에 요철을 가지며, LED 어셈블리(320)로부터의 빛의 방향을 변화시킨다.
제2 점착층(316e)은 감압성 점착제(pressure sensitive adhesive)일 수 있으며, 제2 시트(316)는 제2 점착층(316e)을 통해 유리 기판(312)에 부착된다.
다시 도 6을 참조하면, LED 어셈블리(320)는 LED 인쇄회로기판(322)과 LED 램프(324)를 포함한다.
LED 램프(324)는 다수 개가 LED 인쇄회로기판(322) 상에는 일정 간격을 가지고 배치되며, 각 LED 램프(324)는 LED 패키지와 렌즈를 포함한다. LED 램프(324)는 적, 녹, 청색 광을 각각 발광하는 적, 녹, 청색 LED 램프로 구성되거나, 백색 광을 발광하는 백색 LED 램프로 구성될 수 있다.
다음, 메인 프레임(400)이 유리 확산판(310)의 가장자리 하부에 위치한다. 메인 프레임(400)은 유리 확산판(310)의 가장자리를 지지하면서, LED 램프(324)와 유리 확산판(310) 사이의 간격을 일정하게 유지한다. 여기서, 메인 프레임(400)은 유리 확산판(310)과 LED 인쇄회로기판(322) 사이에 위치할 수 있다.
이러한 메인 프레임(400)은 제1 프레임부(410)와 제2 프레임부(420) 및 제3 프레임부(430)를 포함한다. 제1 프레임부(410)는 유리 확산판(310)의 가장자리를 지지하며, 경사면을 가져 LED 램프(324)로부터의 빛을 유리 확산판(310)쪽으로 반사한다. 제2 프레임부(420)는 제1 프레임부(410)의 하단에 연결되어 LED 인쇄회로기판(322) 또는 버텀 커버(500)와 접촉할 수 있다. 제3 프레임부(430)는 제2 프레임부(420)와 이격되어 제1 프레임부(410)의 외측으로부터 연장되며, LED 인쇄회로기판(322) 또는 버텀 커버(500)와 접촉할 수 있다.
이어, LED 어셈블리(320)와 메인 프레임(400) 하부에는 버텀 커버(500)가 위치한다. 버텀 커버(500)는 수직부(510)와 수평부(520)를 포함한다. 버텀 커버(500)의 수직부(510)는 메인 프레임(400)을 둘러싸고, 나사와 같은 체결 수단(800)을 통해 메인프레임(400)의 제1 프레임부(410)와 결합된다. 이때, 수직부(510)는 절곡부를 가질 수 있으며, 이에 따라, 제1 프레임부(410)와의 결합을 용이하게 할 수 있다.
버텀 커버(500)의 수평부(520) 상에는 LED 어셈블리(320)가 배치되며, 버텀 커버(500)의 수평부(520)는 표시장치의 배면을 보호한다.
한편, 버텀 커버(500)의 수직부(510) 외측에는 커버 쉴드(900)가 위치하며, 버텀 커버(500)의 수직부(510)와 커버 쉴드(900) 사이에는 액정 표시패널(200)에 신호를 공급하는 구동부(도시하지 않음)가 위치할 수 있다. 커버 쉴드(900)는 적어도 하나의 절곡부를 포함하여 'ㄴ'자 모양을 가질 수 있다. 이러한 커버 쉴드(900)는 접착제 등을 통해 메인 프레임(400)이나 버텀 커버(500) 또는 체결 수단(800) 등에 고정될 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에서, 액정 표시패널(200)과 유리 확산판(310)은 제1 접착부재(600)에 의해 고정되고, 유리 확산판(310)과 메인 프레임(400)은 제2 접착부재(700)에 의해 고정된다. 이에 따라, 표시장치의 베젤 영역의 폭을 줄일 수 있다.
이때, 제1 접착부재(600)는 비교적 높은 투과도를 가져 실질적으로 투명하고, 제2 접착부재(700)는 비교적 낮은 투과도를 가져 실질적으로 불투명하며, 산란 기능을 가진다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에서는, LED 램프(324)로부터의 빛을 제2 접착부재(700)를 통해 산란시키고, 산란된 빛이 유리 확산판(310)과 제1 접착부재(600) 및 액정 표시패널(200)을 통해 외부로 출력되도록 함으로써, 표시장치 테두리의 암부를 개선하고, 시인성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시장치 110: 표시패널
120: 광학부재 130: 지지부재
132: 제1 부분 134: 제2 부분
140: 제1 접착부재 150: 제2 접착부재
w1: 제1 두께 w2: 제2 두께

Claims (8)

  1. 영상을 표시하는 표시패널과;
    상기 표시패널 하부의 광학부재와;
    상기 광학부재 하부의 지지부재와;
    상기 표시패널과 상기 광학부재 사이의 제1 접착부재와;
    상기 광학부재와 상기 지지부재 사이의 제2 접착부재
    를 포함하고,
    상기 제1 접착부재는 상기 제2 접착부재보다 높은 투과도를 가지며,
    상기 제2 접착부재의 폭은 상기 제1 접착부재의 폭보다 넓고,
    상기 지지부재는 상기 광학부재의 가장자리에 대응하는 제1 부분과 상기 제1 부분에 연결되고 상기 광학부재의 배면에 대응하는 제2 부분을 포함하며,
    상기 제1 접착부재의 폭은 상기 제1부분의 폭보다 좁은 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 접착부재는 산란 기능을 가지는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 접착부재는 산란체를 포함하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 산란체를 제외한 상기 제2 접착부재는 상기 제1 접착부재와 동일 물질로 이루어지는 표시장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 산란체는 ZnO, TiO2, 폴리스티렌 비드 중 적어도 하나를 포함하는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널의 측면에는 사이드 실링부가 형성되며,
    상기 사이드 실링부는 상기 광학부재와 이격되는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널은 액정 표시패널이고, 상기 광학부재는 유리 확산판인 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유리 확산판은 유리 기판과, 상기 유리 기판 제1 면에 부착되고 이방성 굴절률층과 등방성 굴절률층이 번갈아 적층된 제1 시트와, 상기 유리 기판 제2 면에 부착되고 확산층을 갖는 제2 시트를 포함하는 표시장치.
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