KR101897033B1 - 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 광학 부재는, 일 방향으로 연장되는 수용부; 상기 수용부 내에 배치되는 복수 개의 파장 변환 입자들; 상기 수용부의 끝단에 배치되고 상기 수용부 내에 배치되는 제 1 밀봉부; 상기 수용부의 일 끝단을 수용하는 캡핑부; 및 상기 수용부와 상기 캡핑부 사이에 개재되는 제 2 밀봉부를 포함한다.
Description
실시예는 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
표시장치들 중에는 영상을 표시하기 위해서, 광을 발생시킬 수 있는 백라이트 유닛을 필요로 하는 장치가 있다. 백라이트 유닛은 액정 등을 포함하는 표시패널에 광을 공급하는 장치로서, 발광장치와 발광장치에서 출력된 광을 액정 측에 효과적으로 전달하기 위한 수단들을 포함한다.
이러한 표시장치의 광원으로서, LED(Light Emitted Diode)등이 적용될 수 있다. 또한, 광원으로부터 출력된 광이 표시패널 측에 효과적으로 전달되기 위해, 도광판과 광학시트 등이 적층되어, 사용될 수 있다.
이때, 광원으로부터 발생되는 광의 파장을 변화시켜서, 상기 도광판 또는 상기 표시패널에 백색광을 입사시키는 광학 부재 등이 이러한 표시장치에 적용될 수 있다. 특히, 광의 파장을 변화시키기 위해서, 양자점 등이 사용될 수 있다.
양자점은 10nm 이하의 입자 크기를 가지며, 그 크기에 따라 독특한 전기적 광학적 특성을 갖는다. 예컨대, 대략적인 크기가 55 ~ 65Å인 경우 적색계열, 40 ~ 50Å은 녹색계열, 20 ~ 35Å은 청색계열의 색을 발할 수 있으며, 황색은 적색과 녹색을 발하는 양자점의 중간 크기를 갖는다. 빛의 파장에 따른 스펙트럼이 적색에서 청색으로 변하는 추세에 따라 양자점의 크기는 65Å 정도에서 20Å 정도로 순차적으로 변하는 것으로 파악할 수 있으며, 이 수치는 약간의 차이가 있을 수 있다.
양자점을 포함하는 광학 부재를 형성하기 위해서는, 빛의 삼원색인 RGB 혹은, RYGB를 발하는 양자점을 글래스(glass) 등의 투명 기판에 스핀코팅 하거나 프린팅하여 형성할 수 있다. 여기서, 황색(Y)을 발하는 양자점을 더 포함하는 경우 좀 더 천연광에 가까운 백색광을 얻을 수 있다. 양자점을 분산 담채하는 매트릭스(매질)은 가시광 및 자외선 영역(Far UV 포함)의 빛을 발하거나 또는 가시광 영역의 빛에 관하여 투과성이 뛰어난 무기물이나 고분자를 적용할 수 있다. 예컨대, 무기질 실리카, PMMA(polymethylmethacrylate), PDMS(polydimethylsiloxane), PLA(poly lactic acid), 실리콘 고분자 또는 YAG 등이 될 수 있다. 특히, 이와 같은 양자점 및 매질은 열에 의해서 변성되거나, 손상될 수 있다.
이와 같은 양자점이 적용된 표시장치에 관하여, 한국 특허 공개 공보 10-2011-0012246 등에 개시되어 있다.
실시예는 향상된 내구성 및 신뢰성을 가지는 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광학 부재는, 일 방향으로 연장되는 수용부; 상기 수용부 내에 배치되는 복수 개의 파장 변환 입자들; 상기 수용부의 끝단에 배치되고 상기 수용부 내에 배치되는 제 1 밀봉부; 상기 수용부의 일 끝단을 수용하는 캡핑부; 및 상기 수용부와 상기 캡핑부 사이에 개재되는 제 2 밀봉부를 포함한다.
실시예에 따른 표시 장치는, 광원; 상기 광원으로부터 출사되는 광의 파장을 변환시키는 파장 변환 부재; 및 상기 파장 변환 부재로부터 출사되는 광이 입사되는 표시패널을 포함하고, 상기 파장 변환 부재는 일 방향으로 연장되는 수용부; 상기 광이 입사되고, 상기 수용부의 내부에 배치되는 복수 개의 파장 변환 입자들; 상기 수용부의 끝단에 배치되고 상기 수용부의 내부에 위치하는 제 1 밀봉부; 상기 수용부의 일 끝단을 수용하는 캡핑부; 및 상기 수용부와 상기 캡핑부 사이에 개재되는 제 2 밀봉부를 포함한다.
실시예에 따른 광학 부재의 제조 방법은, 수용부 내에 다수 개의 파장 변환 입자들을 주입시키고, 상기 수용부의 입구를 밀봉하는 제 1 밀봉부를 형성하며, 상기 수용부의 입구를 캡핑부에 삽입하는 것을 포함한다.
실시예에 따른 광학 부재는 제 1 밀봉부, 제 2 밀봉부 및 캡핑부를 사용하여 수용부 내에 배치되는 상기 파장 변화 입자들을 밀봉시킬 수 있다.
상기 제 1 밀봉부 및 제 2 밀봉부 산소를 차단하여 수용부 내부로의 산소 침투를 방지할 수 있다. 또한, 상기 캡핑부 수분을 차단하여 수용부 내부로의 산소 침투를 방지할 수 있다.
이에 따라, 상기 수용부 내에 수용된 상기 파장 변화 입자들은 외부의 수분 및 산소 등의 불순물에 의해서 손상되지 않는다. 따라서, 실시예에 따른 광학 부재 및 표시장치는 외부의 화학적인 충격으로부터 파장 변환 입자들을 효과적으로 보호할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광학 부재 및 표시장치는 향상된 신뢰성 및 내 화학성을 가질 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 파장 변환 부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 10은 실시예에 따른 파장 변환 부재를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 2는 도 1에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 파장 변환 부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 10은 실시예에 따른 파장 변환 부재를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
실시예의 설명에 있어서, 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등이 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 도 1에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 3은
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치는 몰드 프레임(10), 백라이트 어셈블리(20) 및 액정패널(30)을 포함한다.
상기 몰드 프레임(10)은 상기 백라이트 어셈블리(20) 및 상기 액정패널(30)을 수용한다. 상기 몰드 프레임(10)은 사각 틀 형상을 가지며, 상기 몰드 프레임(10)으로 사용하는 물질의 예로서는 플라스틱 또는 강화 플라스틱 등을 들 수 있다.
또한, 상기 몰드 프레임(10) 아래에는 상기 몰드 프레임(10)을 감싸며, 상기 백라이트 어셈블리(20)를 지지하는 샤시가 배치될 수 있다. 상기 샤시는 상기 몰드 프레임(10)의 측면에도 배치될 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리(20)는 상기 몰드 프레임(10) 내측에 배치되며, 광을 발생시켜 상기 액정패널(30)을 향하여 출사한다. 상기 백라이트 어셈블리(20)는 반사시트(100), 도광판(200), 발광다이오드(300), 파장 변환 부재(400), 다수 개의 광학 시트들(500) 및 연성인쇄회로기판(flexible printed circuit board;FPCB)(600)을 포함한다.
상기 반사시트(100)는 상기 발광다이오드(300)로부터 발생하는 광을 상방으로 반사시킨다.
상기 도광판(200)은 상기 반사시트(100) 상에 배치되며, 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광을 입사받아, 반사, 굴절 및 산란 등을 통해서 상방으로 가이드한다.
상기 도광판(200)은 상기 발광다이오드(300)를 향하는 입사면을 포함한다. 즉, 상기 도광판(200)의 측면들 중 상기 발광다이오드(300)를 향하는 면이 입사면이다.
상기 발광다이오드(300)는 상기 도광판(200)의 측면에 배치된다. 더 자세하게, 상기 발광다이오드(300)는 상기 입사면에 배치된다.
상기 발광다이오드(300)는 광을 발생시키는 광원이다. 더 자세하게, 상기 상기 발광다이오드(300)는 상기 파장 변환 부재(400)를 향하여 광을 출사한다.
상기 발광다이오드(300)는 청색 광을 발생시키는 청색 발광다이오드 또는 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드일 수 있다. 즉, 상기 발광다이오드(300)는 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광 또는 약 300㎚ 내지 약 400㎚ 사이의 파장대를 가지는 자외선을 발생시킬 수 있다.
상기 발광다이오드(300)는 상기 연성인쇄회로기판(600)에 실장된다. 상기 발광다이오드(300)는 상기 연성인쇄회로기판(600) 아래에 배치된다. 상기 발광다이오드(300)는 상기 연성인쇄회로기판(600)을 통하여 구동신호를 인가받아 구동된다.
상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300) 및 상기 도광판(200) 사이에 개재된다. 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 도광판(200)의 측면에 접착된다. 더 자세하게, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 도광판(200)의 입사면에 부착된다. 또한, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300)에 접착될 수 있다.
상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광을 입사받아, 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 청색광의 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 청색광의 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
또한, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 자외선의 일부를 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 다른 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 또 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
또한, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 자외선의 일부를 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 다른 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 또 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 파장 변환 부재(400)를 통과하는 광 및 상기 파장 변환 부재(400)에 의해서 변환된 광들은 백색광을 형성할 수 있다. 즉, 청색광, 녹색광 및 적색광이 조합되어, 상기 도광판(200)에는 백색광이 입사될 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 부재(400)는 입사되는 광의 파장을 변환 시키는 광학 부재이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 파장 변환 부재(400)는 튜브(410), 제 1 밀봉부(421), 제 2 밀봉부(422), 캡핑부(460), 다수 개의 파장 변환 입자들(430) 및 호스트(440)를 포함한다.
상기 튜브(410)는 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)를 수용한다. 즉, 상기 튜브(410)는 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)를 수용하는 용기이다. 또한, 상기 튜브(410)는 일 방향으로 길게 연장되는 형상을 가진다.
상기 튜브(410)의 양 끝단은 밀봉된다. 상기 튜브(410)의 일 끝단은 상기 제 1 밀봉부(421)에 의해서 밀봉된다. 상기 튜브(410)는 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)를 둘러싼다. 상기 튜브(410)는 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)를 수용한다. 즉, 상기 튜브(410)는 내부에 빈 공간을 형성하고, 상기 빈 공간에 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)를 수용한다. 상기 튜브(410)는 상기 파장 변환 입자들(430)을 수용하는 수용부이다.
상기 튜브(410)는 일 방향으로 연장되는 형상을 가진다. 상기 튜브(410)는 파이프 형상을 가진다. 상기 튜브(410)는 사각 파이프 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 튜브(410)의 길이 방향에 대하여 수직한 단면은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 튜브(410)의 폭은 약 0.6㎜이고, 상기 튜브(410)의 높이는 약 0.2㎜일 수 있다. 즉, 상기 튜브(410)는 모세관일 수 있다.
상기 튜브(410)는 투명하다. 상기 튜브(410)로 사용되는 물질의 예로서는 유리 등을 들 수 있다. 즉, 상기 튜브(410)는 유리 모세관일 수 있다.
상기 제 1 밀봉부(421)는 상기 튜브(410)의 일 끝단에 배치된다. 상기 제 1 밀봉부(421)는 상기 튜브(410)의 입구에 배치된다. 더 자세하게, 상기 상기 제 1 밀봉부(421)는 상기 튜브(410)의 입구(411) 부분에 채워진다. 즉, 상기 제 1 밀봉부(421)는 상기 튜브(410)의 입구(411)를 밀봉할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 밀봉부(421)는 상기 튜브(410)의 내부에 배치되어, 상기 튜브(410)에 접합되어, 상기 튜브(410)의 내부를 밀봉할 수 있다. 상기 제 1 밀봉부(421)는 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)를 상기 튜브(410)의 내부에서 밀봉할 수 있다. 상기 제 1 밀봉부(421)는 상기 튜브(410)에 접합될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 밀봉부(421)는 상기 튜브(410)와 일체화될 수 있다. 상기 제 1 밀봉부(421)는 에폭시계 수지(epoxy resin)를 포함할 수 있다.
상기 캡핑부(460)는 상기 수용부의 일 끝단을 수용할 수 있다. 또한, 상기 수용부와 상기 캡핑부(460) 사이에는 상기 제 2 밀봉부(422)가 개재될 수 있다. 상기 제 2 밀봉부(422)는 상기 수용부의 끝단면과 직접 접촉하고, 상기 수용부의 외부면을 덮을 수 있다. 또한, 상기 캡핑부(460)는 상기 제 2 밀봉부(422)의 외부면을 덮을 수 있다. 즉, 상기 캡핑부(460)와 상기 제 1 밀봉부(421) 사이에는 제 2 밀봉부(422)를 포함하는 액상의 충진 물질이 충진될 수 있고, 상기 충진 물질이 경화되어 제 2 밀봉부(422)가 형성될 수 있다.
상기 제 2 밀봉부(422)는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 캡핑부(460)는 플라스틱 또는 강화 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 캡핑부(460)는 1㎛ 내지 20㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 수용부는 상기 제 1 밀봉부(421) 및 상기 제 2 밀봉부(422)에 의해 밀봉되어 외부의 산소 침투를 차단할 수 있다. 즉, 상기 수용부를 상기 제 1 밀봉부(421) 및 상기 제 2 밀봉부(422)에 의해 밀봉하므로, 상기 밀봉부와 상기 수용부 사이의 틈새를 2중으로 밀봉할 수 있다. 이에 따라 상기 밀봉부의 틈새를 통해 수분이 침투하여 상기 파장 변화 부재(400) 내부에 수용된 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)에 침투하여 파장 변화 부재(400)의 기능을 약화시키는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 제 1 밀봉부(421) 및 상기 제 2 밀봉부(422)는 산소 차단이 높은 에폭시계 물질을 포함함으로써, 상기 수용부 내에 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 캡핑부(460)는 외부의 수분을 차단할 수 있다. 상기 밀봉부(421, 422)에 의해 밀봉된 상기 수용부는 외부 환경에 노출되어 습도 및 온도에 따라 수분에 노출될 수 있다. 이에 따라 상기 밀봉부의 틈새를 통해 수분이 침투하여 상기 파장 변화 부재(400) 내부에 수용된 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)에 침투하여 파장 변화 부재(400)의 기능을 약화시킬 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 광학 부재는 수분 차단이 높은 물질을 포함하고, 상기 제 2 밀봉부(422)의 외부면을 덮는 상기 캡핑부(460)에 의해 한번 더 밀봉효과를 가지게 되므로 상기 수용부 내에 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 튜브(410)의 내부에 배치된다. 더 자세하게, 상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 호스트(440)에 균일하게 분산되고, 상기 호스트(440)는 상기 튜브(410)의 내부에 배치된다.
상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광의 파장을 변환시킨다. 상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광을 입사받아, 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 입자들(430) 중 일부는 상기 청색광을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 파장 변환 입자들(430) 중 다른 일부는 상기 청색광을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이와는 다르게, 상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 입자들(430) 중 일부는 상기 자외선을 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 파장 변환 입자들(430) 중 다른 일부는 상기 자외선을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 파장 변환 입자들(430) 중 또 다른 일부는 상기 자외선을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
즉, 상기 발광다이오드(300)가 청색광을 발생시키는 청색 발광다이오드인 경우, 청색광을 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 파장 변환 입자들(430)이 사용될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 발광다이오드(300)가 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드인 경우, 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 파장 변환 입자들(430)이 사용될 수 있다.
상기 파장 변환 입자들(430)은 양자점(QD, Quantum Dot)일 수 있다. 상기 양자점은 코어 나노 결정 및 상기 코어 나노 결정을 둘러싸는 껍질 나노 결정을 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정에 결합되는 유기 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정을 둘러싸는 유기 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 껍질 나노 결정은 두 층 이상으로 형성될 수 있다. 상기 껍질 나노 결정은 상기 코어 나노 결정의 표면에 형성된다. 상기 양자점은 상기 코어 나오 결정으로 입광되는 빛의 파장을 껍질층을 형성하는 상기 껍질 나노 결정을 통해서 파장을 길게 변환시키고 빛의 효율을 증가시길 수 있다.
상기 양자점은 Ⅱ족 화합물 반도체, Ⅲ족 화합물 반도체, Ⅴ족 화합물 반도체 그리고 VI족 화합물 반도체 중에서 적어도 한가지 물질을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 상기 코어 나노 결정은 Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 또한, 상기 껍질 나노 결정은 CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 상기 양자점의 지름은 1 nm 내지 10 nm일 수 있다.
상기 양자점에서 방출되는 빛의 파장은 상기 양자점의 크기 또는 합성 과정에서의 분자 클러스터 화합물(molecular cluster compound)와 나노입자 전구체 (precurser)의 몰분율 (molar ratio)에 따라 조절이 가능하다. 상기 유기 리간드는 피리딘(pyridine), 메르캅토 알콜(mercapto alcohol), 티올(thiol), 포스핀(phosphine) 및 포스핀 산화물(phosphine oxide) 등을 포함할 수 있다. 상기 유기 리간드는 합성 후 불안정한 양자점을 안정화시키는 역할을 한다. 합성 후에 댕글링 본드(dangling bond)가 외곽에 형성되며, 상기 댕글링 본드 때문에, 상기 양자점이 불안정해 질 수도 있다. 그러나, 상기 유기 리간드의 한 쪽 끝은 비결합 상태이고, 상기 비결합된 유기 리간드의 한 쪽 끝이 댕글링 본드와 결합해서, 상기 양자점을 안정화 시킬 수 있다.
특히, 상기 양자점은 그 크기가 빛, 전기 등에 의해 여기되는 전자와 정공이 이루는 엑시톤(exciton)의 보어 반경(Bohr raidus)보다 작게 되면 양자구속효과가 발생하여 띄엄띄엄한 에너지 준위를 가지게 되며 에너지 갭의 크기가 변화하게 된다. 또한, 전하가 양자점 내에 국한되어 높은 발광효율을 가지게 된다.
이러한 상기 양자점은 일반적 형광 염료와 달리 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라진다. 즉, 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 내며, 입자의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 낼 수 있다. 또한, 일반적 염료에 비해 흡광계수(extinction coefficient)가 100~1000배 크고 양자효율(quantum yield)도 높으므로 매우 센 형광을 발생한다.
상기 양자점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의해서, 상기 양자점이 합성될 수 있다.
상기 호스트(440)는 상기 파장 변환 입자들(430)을 둘러싼다. 즉, 상기 호스트(440)는 상기 파장 변환 입자들(430)을 균일하게 내부에 분산시킨다. 상기 호스트(440)는 폴리머로 구성될 수 있다. 상기 호스트(440)는 투명하다. 즉, 상기 호스트(440)는 투명한 폴리머로 형성될 수 있다.
상기 호스트(440)는 상기 튜브(410) 내부에 배치된다. 즉, 상기 호스트(440)는 전체적으로 상기 튜브(410) 내부에 채워진다. 상기 호스트(440)는 상기 튜브(410)의 내면(410b)에 밀착될 수 있다.
상기 제 1 밀봉부(421) 및 상기 호스트(440) 사이에는 공기층(450)이 형성된다. 상기 공기층(450)에는 질소로 채워진다. 상기 공기층(450)은 상기 제 1 밀봉부(421) 및 상기 호스트(440) 사이에서 완충 기능을 수행한다.
도 5 내지 도 10을 참조하면, 상기 파장 변환 부재(400)는 다음과 같은 방법에 의해서 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 수지 조성물(440a)에 상기 파장 변환 입자들(430)이 균일하게 분산된다. 상기 수지 조성물(440a)은 투명하다. 상기 수지 조성물(440a)은 광 경화성을 가질 수 있다.
이후, 상기 산란 패턴(411)이 형성된 튜브(410)의 내부는 감압되고, 상기 파장 변환 입자들(430)이 분산된 수지 조성물(440a)에 상기 튜브(410)의 입구(411)가 딥핑되고, 주위의 압력이 상승된다. 이에 따라서, 상기 파장 변환 입자들(430)이 분산된 수지 조성물(440a)은 상기 튜브(410) 내부로 유입된다.
도 6을 참조하면, 상기 튜브(410) 내로 유입된 수지 조성물(440a)의 일부가 제거되고, 상기 튜브(410)의 입구(411) 부분이 비워진다.
이후, 상기 튜브(410) 내로 유입된 수지 조성물(440a)은 자외선 등에 의해서 경화되고, 상기 호스트(440)가 형성된다.
이후, 도 7을 참조하면, 상기 튜브의 입구에 제 1 밀봉부(421)를 형성하기 위해 에폭시를 포함하는 물질 등이 삽입된다. 상기 에폭시는 페이스트 형태로 삽입되거나, 상기 튜브(410)의 입구(411)의 입구에 대응하는 형상의 부재로 삽입될 수 있다.
상기 제 1 밀봉부(421)가 형성되는 공정은 질소 분위기에서 진행되고, 이에 따라서, 질소를 포함하는 공기층(450)이 상기 제 1 밀봉부(421) 및 상기 호스트(440) 사이에 형성될 수 있다.
도 8 및 도10을 참조하면, 상기 제 1 밀봉부(421)를 상기 제 2 밀봉부(422) 및 상기 캡핑부(460)에 의해 덮을 수 있다. 즉, 상기 제 2 밀봉부(422)는 상기 수용부의 끝단면과 직접 접촉하고 상기 수용부의 외부면을 덮고, 상기 캡핑부(460)는 상기 제 2 밀봉부(422)의 외부면을 덮을 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부는 상기 제 1 밀봉부(421), 상기 제 2 밀봉부(422) 및 상기 캡핑부(460)에 의해 밀봉될 수 있다.
상기 제 2 밀봉부(422) 및 상기 캡핑부(460)는 상기 수용부의 내부에 제 1 밀봉부(421)가 형성된 상기 수용부의 입구를 충진 물질이 담겨있는 상기 캡핑부(460)에 삽입하여 형성될 수 있다.
상기 제 2 밀봉부(422) 및 상기 캡핑부(460)를 형성하는 것은, 플라스틱을 포함하는 상기 캡핑부(460)에 에폭시계 수지를 포함하는 충진 물질을 채운 후 상기 수용부의 입구를 상기 캡핑부(460)에 삽입한 후, 상기 삽입된 상기 수용부의 입구, 상기 제 2 밀봉부(422) 및 상기 캡핑부(460)를 경화시키는 것을 포함한다.
상기 경화는 UV 경화 또는 열경화를 포함할 수 있다. 상기 열경화시 경화 온도는 약 80℃ 이상의 온도로 가열하여 경화시킬 수 있다.
상기 경화가 완료되면, 상기 제 2 밀봉부(422) 및 상기 캡핑부(460)가 상기 수용부의 입구를 덮게 되어 추가적인 산소 및 수분을 차단할 수 있는 광학 부재를 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 광학 부재는 상기 제 2 밀봉부(422) 및 상기 캡핑부(460)을 포함하므로, 파장 변화 부재(400) 내부를 외부 환경에 의한 수분 침투로부터 보호할 수 있다.
즉, 상기 제 1 밀봉부(421)에 의해 밀봉된 상기 수용부는 외부 환경에 노출되어 습도 및 온도에 따라 수분에 노출될 수 있다. 이에 따라, 상기 밀봉부의 틈새를 통해 수분이 침투하여 상기 파장 변화 부재(400) 내부에 수용된 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)에 침투하여 파장 변화 부재(400)의 기능을 약화시킬 수 있다.
상기 제 2 밀봉부(422) 및 상기 캡핑부(460)는 에폭시계 수지 또는 플라스틱을 포함함으로써, 파장 변화 부재(400) 내에 외부 환경에 의한 산소 및 수분 등의 침투를 방지할 수 있다.
즉, 상기 제 1 밀봉부(421)에 의해 밀봉된 상기 수용부는 외부 환경에 노출되어 산소 또는 수분 등에 노출될 수 있다. 이에 따라 상기 밀봉부의 틈새를 통해 산소 또는 수분이 침투하여 상기 파장 변화 부재(400) 내부에 수용된 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)에 침투하여 파장 변화 부재(400)의 기능을 약화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 밀봉부의 틈새를 통해 산소 또는 수분이 침투하여 상기 파장 변화 부재(400) 내부에 수용된 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)에 침투하여 파장 변화 부재(400)의 기능을 약화시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 수용부는 상기 제 1 밀봉부(421), 상기 제 2 밀봉부(422) 및 상기 캡핑부(460)에 의해 외부에 노출되는 수용부의 입구를 밀봉함으로써, 상기 튜브(410)의 내부를 견고하게 밀봉할 수 있고, 또한 수분 및 산소의 침투를 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 파장 변환 부재(400)는 향상된 신뢰성 및 내 화학성을 가질 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 광학 시트들(500)은 상기 도광판(200) 상에 배치된다. 상기 광학 시트들(500)은 통과하는 광의 특성을 향상시킨다.
상기 연성인쇄회로기판(600)은 상기 발광다이오드(300)에 전기적으로 연결된다. 상기 발광다이오드(300)를 실장할 수 있다. 상기 연성인쇄회로기판(600)은 연성인쇄회로기판이며, 상기 몰드 프레임(10) 내측에 배치된다. 상기 연성인쇄회로기판(600)은 상기 도광판(200) 상에 배치된다.
상기 몰드 프레임(10) 및 상기 백라이트 어셈블리(20)에 의해서, 백라이트 유닛이 구성된다. 즉, 상기 백라이트 유닛은 상기 몰드 프레임(10) 및 상기 백라이트 어셈블리(20)를 포함한다.
상기 액정패널(30)은 상기 몰드 프레임(10) 내측에 배치되고, 상기 광학시트들(500)상에 배치된다.
상기 액정패널(30)은 통과하는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시한다. 즉, 상기 액정패널(300)은 영상을 표시하는 표시패널이다. 더 자세하게, 상기 액정패널은 상기 파장 변환 부재(400)에 의해서 파장이 변환된 광을 이용하여 영상을 표시한다.
상기 액정패널(30)은 TFT기판, 컬러필터기판, 두 기판들 사이에 개재되는 액정층 및 편광필터들을 포함한다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 수용부의 끝단에 위치하는 입구는 제 1 밀봉부 , 제 2 밀봉부 및 캡핑부에 의해 밀봉될 수 있다. 이에 따라, 상기 파장 변환 입자들(430)은 외부의 습기 및 산소 등에 의해서 손상되지 않는다. 따라서, 상기 파장 변환 부재(400)는 외부의 화학적인 충격으로부터 파장 변환 입자들(430)을 효과적으로 보호할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 향상된 신뢰성 및 내 화학성을 가질 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 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 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 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, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (16)
- 일 방향으로 연장되고, 개구된 제 1 끝단 및 폐쇄된 제 2 끝단을 포함하는 튜브;
상기 튜브 내에 배치되는 복수 개의 파장 변환 입자들;
상기 튜브의 제 1 끝단에 배치되고 상기 튜브 내에 배치되는 제 1 밀봉부;
상기 튜브의 제 1 끝단을 수용하는 캡핑부; 및
상기 튜브와 상기 캡핑부 사이에 개재되는 제 2 밀봉부를 포함하고,
상기 튜브는,
상기 제 1 밀봉부가 배치되는 제 1 영역;
상기 파장 변환입자들이 배치되는 제 2 영역; 및
상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에 배치되고, 공기층을 포함하는 제 3 영역을 포함하고,
상기 제 2 밀봉부 및 상기 캡핑부는 상기 제 1 영역을 모두 감싸면서 배치되는 광학 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 밀봉부는 상기 튜브의 제 1 끝단의 면과 직접 접촉하고, 상기 튜브의 외부면을 덮으며,
상기 캡핑부는 상기 제 2 밀봉부의 외부면을 덮는 광학 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 밀봉부는 에폭시계 수지를 포함하고,
상기 제 2 밀봉부는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 광학 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 캡핑부는 플라스틱을 포함하는 광학 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 공기층은 질소를 포함하는 광학 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 튜브는 파이프 형상을 포함하는 광학 부재. - 광원;
상기 광원으로부터 출사되는 광의 파장을 변환시키는 파장 변환 부재; 및
상기 파장 변환 부재로부터 출사되는 광이 입사되는 표시패널을 포함하고,
상기 파장 변환 부재는,
일 방향으로 연장되고, 개구된 제 1 끝단 및 폐쇄된 제 2 끝단을 포함하는 튜브;
상기 광이 입사되고, 상기 튜브의 내부에 배치되는 복수 개의 파장 변환 입자들;
상기 튜브의 제 1 끝단에 배치되고 상기 튜브의 내부에 위치하는 제 1 밀봉부;
상기 튜브의 제 1 끝단을 수용하는 캡핑부; 및
상기 튜브와 상기 캡핑부 사이에 개재되는 제 2 밀봉부를 포함하고,
상기 튜브는,
상기 제 1 밀봉부가 배치되는 제 1 영역;
상기 파장 변환입자들이 배치되는 제 2 영역; 및
상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에 배치되고, 공기층을 포함하는 제 3 영역을 포함하고,
상기 제 2 밀봉부 및 상기 캡핑부는 상기 제 1 영역을 모두 감싸면서 배치되는 표시 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 제 2 밀봉부는 상기 튜브의 상기 제 1 끝단의 면과 직접 접촉하고, 상기 튜브의 외부면을 덮으며,
상기 캡핑부는 상기 제 2 밀봉부의 외부면을 덮는 표시 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 제 1 밀봉부는 에폭시계 수지를 포함하고,
상기 제 2 밀봉부는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 표시 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 캡핑부는 플라스틱을 포함하는 표시 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 공기층은 질소를 포함하는 표시 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 튜브는 파이프 형상을 가지는 표시 장치. - 일 방향으로 연장되고, 개구된 제 1 끝단 및 폐쇄된 제 2 끝단을 포함하는 튜브 내에 다수 개의 파장 변환 입자들을 주입시키고,
상기 튜브의 제 1 끝단을 밀봉하는 제 1 밀봉부를 형성하며,
상기 튜브의 제 1 끝단을 캡핑부에 삽입하고,
상기 튜브와 상기 캡핑부 사이에 개재되는 제 2 밀봉부를 형성하고,
상기 튜브는,
상기 제 1 밀봉부가 배치되는 제 1 영역;
상기 파장 변환입자들이 배치되는 제 2 영역; 및
상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에 배치되고, 공기층을 포함하는 제 3 영역을 포함하고,
상기 제 2 밀봉부 및 상기 캡핑부는 상기 제 1 영역을 모두 감싸면서 배치되는 광학 부재의 제조 방법. - 제 13항에 있어서,
상기 튜브의 제 1 끝단을 캡핑부에 삽입하고, 상기 튜브와 상기 캡핑부 사이에 개재되는 상기 제 2 밀봉부를 형성하는 것은,
상기 캡핑부에 상기 제 2 밀봉부를 충진하고,
상기 튜브의 제 1 끝단을 상기 캡핑부 내에 삽입하고,
상기 튜브, 상기 제 2 밀봉부 및 상기 캡핑부를 경화하는 것을 포함하는 광학 부재의 제조 방법. - 제 14항에 있어서,
상기 제 2 밀봉부는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 광학 부재의 제조 방법. - 제 13항에 있어서,
상기 공기층은 질소를 포함하는 제 3 영역을 더 포함하는 광학 부재의 제조 방법.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |