KR101916278B1 - 광학 부재, 표시장치 및 광학 부재의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
광학 부재, 표시장치 및 광학 부재의 제조방법이 개시된다. 광학 부재는 편광층; 및 상기 편광층 내에 또는 상기 편광층에 인접한 부분에 배치되는 복수의 광 변환 입자들을 포함한다.
Description
실시예는 광학 부재, 표시장치 및 광학 부재의 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.
이와 같은 양자점이 적용된 표시장치에 관하여, 한국 특허 공개 공보 10-2011-0012246 등에 개시되어 있다.
실시예는 향상된 신뢰성 및 내구성을 가지고, 용이하게 제조될 수 있고, 슬림한 구조를 가지는 광학 부재, 표시장치 및 광학 부재의 제조방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 광학 부재는 편광층; 및 상기 편광층 내에 또는 상기 편광층에 인접한 부분에 배치되는 복수의 광 변환 입자들을 포함한다.
일 실시예에 따른 표시장치는 광원; 상기 광원으로부터의 광이 입사되는 표시패널; 상기 표시패널의 일 면에 접착되는 편광 부재; 및 상기 편광 부재 내에 또는 상기 편광 부재에 인접한 부분에 배치되는 복수의 광 변환 입자들을 포함한다.
일 실시예에 따른 광학 부재의 제조방법은 폴리머에 이색성 분자를 혼합하고, 상기 폴리머에 복수의 광 변환 입자들을 혼합하고, 상기 이색성 분자 및 상기 광 변환 입자들을 포함하는 폴리머를 압출하고, 상기 압출된 폴리머를 연신하는 것을 포함한다.
실시예에 따른 광학 부재는 상기 광 변환 입자들을 상기 편광층 내에 또는 상기 편광층에 인접하여 배치시킨다. 즉, 실시예에 따른 광학 부재는 편광 기능 뿐만 아니라, 광 변환 기능을 동시에 수행할 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 표시장치는 편광 필름의 기능 및 광 변환 필름의 기능을 동시에 수행하는 광학 부재를 포함한다. 따라서, 실시예에 따른 표시장치는 슬림한 구조를 가질 수 있다.
특히, 상기 광 변환 입자들은 상기 편광층 내에 배치될 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 표시장치는 하나의 층을 사용하여, 편광 기능 및 광 변환 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 표시장치는 더 슬림한 구조를 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 표시장치는 편광 부재 내에 또는 편광 부재 및 표시 패널을 접착시키기 위한 접착층에 상기 광 변환 입자들을 배치시킬 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 표시장치는 광 변환 시트 등을 적용하지 않고도 용이하게 광의 파장을 변환시킬 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 표시장치는 적은 비용으로 용이하게 제조될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 액정 패널, 제 1 편광 필름 및 제 2 편광 필름을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 제 1 접착층을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 제 1 편광층을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 제 1 편광 필름을 도시한 단면도이다.
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도 6은 또 다른 실시예에 따른 제 1 편광 필름을 도시한 단면도이다.
실시 예의 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 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다. 도 2는 액정 패널, 제 1 편광 필름 및 제 2 편광 필름을 도시한 사시도이다. 도 3은 도 2에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 4는 제 1 접착층을 확대하여 도시한 단면도이다. 도 5는 다른 실시예에 따른 제 1 편광층을 확대하여 도시한 단면도이다. 도 6은 또 다른 실시예에 따른 제 1 편광 필름을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치는 백라이트 유닛(10), 액정패널(20), 제 1 편광 필름(30) 및 제 2 편광 필름(40)을 포함한다.
상기 백라이트 유닛(10)은 상기 액정패널(20)에 광을 출사한다. 상기 백라이트 유닛(10)은 면 광원으로 상기 액정패널(20)의 하면에 균일하기 광을 조사할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(10)은 상기 액정패널(20) 아래에 배치된다. 상기 백라이트 유닛(10)은 바텀 커버(100), 도광판(200), 반사시트(300), 다수 개의 발광다이오드들(400), 인쇄회로기판(401) 및 다수 개의 광학 시트들(500)을 포함한다.
상기 바텀 커버(100)는 상부가 개구된 형상을 가진다. 상기 바텀 커버(100)는 상기 도광판(200), 상기 발광다이오드들(400), 상기 인쇄회로기판(401), 상기 반사시트(300) 및 상기 광학 시트들(500)을 수용한다.
상기 도광판(200)은 상기 바텀 커버(100) 내에 배치된다. 상기 도광판(200)은 상기 반사시트(300) 상에 배치된다. 상기 도광판(200)은 상기 발광다이오드들(400)로부터 입사되는 광을 전반사, 굴절 및 산란을 통하여 상방으로 출사한다.
상기 반사시트(300)는 상기 도광판(200) 아래에 배치된다. 더 자세하게, 상기 반사시트(300)는 상기 도광판(200) 및 상기 바텀 커버(100)의 바닥면 사이에 배치된다. 상기 반사시트(300)는 상기 도광판(200)의 하부면으로부터 출사되는 광을 상방으로 반사시킨다.
상기 발광다이오드들(400)은 광을 발생시키는 광원이다. 상기 발광다이오드들(400)은 상기 도광판(200)의 일 측면에 배치된다. 상기 발광다이오드들(400)은 광을 발생시켜서, 상기 도광판(200)의 측면을 통하여, 상기 도광판(200)에 입사시킨다.
상기 발광다이오드들(400)은 청색 광을 발생시키는 청색 발광다이오드 또는 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드일 수 있다. 즉, 상기 발광다이오드들(400)은 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광 또는 약 300㎚ 내지 약 400㎚ 사이의 파장대를 가지는 자외선을 발생시킬 수 있다.
상기 발광다이오드들(400)은 상기 인쇄회로기판(401)에 실장된다. 상기 발광다이오드들(400)은 상기 인쇄회로기판(401) 아래에 배치된다. 상기 발광다이오드들(400)은 상기 인쇄회로기판(401)을 통하여 구동신호를 인가받아 구동된다.
상기 인쇄회로기판(401)은 상기 발광다이오드들(400)에 전기적으로 연결된다. 상기 인쇄회로기판(401)은 상기 발광다이오드들(400)을 실장할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(401)은 상기 바텀 커버(100) 내측에 배치된다.
상기 광학 시트들(500)은 상기 도광판(200) 상에 배치된다. 상기 광학 시트들(500)은 상기 도광판(200)의 상면으로부터 출사되는 광의 특성을 변화 또는 향상시켜서, 상기 광을 상기 액정패널(20)에 공급한다.
상기 광학 시트들(500)은 확산 시트(501), 제 1 프리즘 시트(502) 및 제 2 프리즘 시트(503)일 수 있다.
상기 확산 시트(501)는 상기 도광판(200) 상에 배치된다. 상기 확산 시트(501)는 통과되는 광의 균일도를 향상시킨다. 상기 확산 시트(501)는 다수 개의 비드들을 포함할 수 있다.
상기 제 1 프리즘 시트(502)는 상기 확산 시트(501) 상에 배치된다. 상기 제 2 프리즘 시트(503)는 상기 제 1 프리즘 시트(502) 상에 배치된다. 상기 제 1 프리즘 시트(502) 및 상기 제 2 프리즘 시트(503)는 통과하는 광의 직진성을 증가시킨다.
상기 액정패널(20)은 상기 광학시트들(500)상에 배치된다. 또한, 상기 액정패널(20)은 패널 가이드 상에 배치된다. 상기 액정패널(20)은 상기 패널 가이드에 의해서 가이드될 수 있다.
상기 액정패널(20)은 통과하는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시한다. 즉, 상기 액정패널(20)은 상기 백라이트 유닛(10)으로부터 출사되는 광을 사용하여, 영상을 표시하는 표시패널이다. 상기 액정패널(20)은 TFT기판(21), 컬러필터기판(22), 두 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함한다. 또한, 상기 액정패널(20)은 편광필터들을 포함한다.
도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 TFT기판(21) 및 컬러필터기판(22)을 상세히 설명하면, 상기 TFT기판(21)은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT : thin flim transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결된다. 상기 컬러필터기판(22)은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함한다.
액정패널(21)의 가장자리에는 게이트 라인 및 데이터 라인으로 구동신호를 공급하는 구동 PCB(25)가 구비된다.
상기 구동 PCB(25)는 COF(Chip on film, 24)에 의해 액정패널(21)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF(24)는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 편광 필름(30) 및 상기 제 2 편광 필름(40)은 상기 액정 패널(20)을 샌드위치한다. 즉, 상기 제 1 편광 필름(30)은 상기 액정 패널(20) 아래에 배치되고, 상기 제 2 편광 필름(40)은 상기 액정 패널(20) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 1 편광 필름(30)은 상기 액정 패널(20)의 하면에 접착되고, 상기 제 2 편광 필름(40)은 상기 액정 패널(20)의 상면에 접착된다.
상기 제 1 편광 필름(30)은 상기 액정 패널(20) 및 상기 광학 시트들(500) 사이에 배치된다. 상기 제 1 편광 필름(30)은 제 1 보호 기판(31), 제 1 편광층(32) 및 제 2 보호 기판(33)을 포함한다.
상기 제 1 보호 기판(31)은 상기 제 1 편광층(32) 및 상기 광학 시트들(500) 사이에 배치된다. 상기 제 1 보호 기판(31)은 상기 제 1 편광층(32)의 하면에 배치된다. 상기 제 1 보호 기판(31)은 상기 제 1 편광층(32)을 지지하고, 상기 제 1 편광층(32)을 외부의 물리적 및/또는 화학적인 충격으로부터 보호한다.
상기 제 1 보호 기판(31)은 투명하다. 상기 제 1 보호 기판(31)으로 사용되는 물질의 예로서는 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에스테르계(PE) 수지 또는 폴리카보네이트계(PC) 수지 등을 들 수 있다.
상기 제 1 편광층(32)은 상기 제 1 보호 기판(31) 상에 배치된다. 상기 제 1 편광층(32)은 상기 제 1 보호 기판(31)의 상면에 직접 배치된다. 상기 제 1 편광층(32)은 입사되는 광을 소정의 방향으로 편광시킬 수 있다.
상기 제 1 편광층(32)은 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol;PVA) 등과 같은 폴리머 및 요오드 또는 이색성 염료 등과 같은 이색성 분자를 포함한다. 특히, 상기 제 1 편광층(32)의 연신에 의해서, 상기 이색성 분자는 일 방향으로 배열될 수 있다. 이때, 요오드 또는 이색성 염료 분자는 이색성을 가지기 때문에, 상기 편광층의 연신 방향으로 진동하는 빛은 흡수하고, 수직한 방향으로 진동하는 빛은 투과하는 기능을 가질 수 있다.
상기 제 2 보호 기판(33)은 상기 제 1 편광층(32) 상에 배치된다. 상기 제 2 보호 기판(33)은 상기 제 1 편광층(32) 및 상기 액정 패널(20) 사이에 배치된다. 상기 제 2 보호 기판(33)은 투명하다. 상기 제 2 보호 기판(33)으로 사용되는 물질의 예로서는 트리아세틸셀룰로오스, 폴리에스테르계 수지 또는 폴리카보네이트계 수지 등을 들 수 있다.
상기 제 1 보호 기판(31) 및 상기 제 2 보호 기판(33)은 상기 제 1 편광층(32)을 샌드위치한다. 상기 제 1 보호 기판(31) 및 상기 제 2 보호 기판(33)은 상기 제 1 편광층(32)을 외부의 물리적 및/또는 화학적인 충격으로부터 보호한다.
상기 제 2 편광 필름(40)은 상기 액정 패널(20) 상에 배치된다. 상기 제 2 편광 필름(40)은 상기 액정 패널(20)의 상면에 접착된다.
상기 제 2 편광 필름(40)은 제 3 보호 기판(41), 제 2 편광층(42) 및 제 4 보호 기판(43)을 포함한다.
상기 제 3 보호 기판(41)은 상기 액정 패널(20) 상에 배치된다. 상기 제 3 보호 기판(41)은 상기 액정 패널(20)의 상면에 접착된다. 상기 제 3 보호 기판(41)으로 사용되는 물질은 상기 제 1 보호 기판(31)으로 사용되는 물질과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 제 2 편광층(42)은 상기 제 3 보호 기판(41) 상에 배치된다. 상기 제 2 편광층(42)은 상기 제 3 보호 기판(41)의 상면에 배치된다. 상기 제 2 편광층(42)은 상기 제 1 편광층(32)과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 이때, 상기 제 2 편광층(42)의 편광 방향은 상기 제 1 편광층(32)의 편광 방향과 실질적으로 같거나, 다를 수 있다. 상기 제 1 편광층(32)의 편광 방향과 상기 제 2 편광층(42)의 편광 방향은 서로 수직일 수 있다.
상기 제 4 보호 기판(43)은 상기 제 2 편광층(42) 상에 배치된다. 상기 제 4 보호 기판(43)은 투명하다. 상기 제 4 보호 기판(43)으로 사용되는 물질의 예는 상기 제 2 보호 기판(33)으로 사용되는 물질의 예와 동일할 수 있다.
상기 제 3 보호 기판(41) 및 상기 제 4 보호 기판(43)은 상기 제 2 편광층(42)을 샌드위치한다. 상기 제 3 보호 기판(41) 및 상기 제 4 보호 기판(43)은 상기 제 2 편광층(42)을 외부의 물리적 및/또는 화학적인 충격으로부터 보호한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 편광 필름(30) 및 상기 액정 패널(20) 사이에 제 1 접착층(51)이 개재된다. 상기 제 1 접착층(51)은 상기 제 1 편광 필름(30) 및 상기 액정 패널(20)에 접착된다. 더 자세하게, 상기 제 1 접착층(51)은 상기 제 2 보호 기판(33) 및 상기 액정 패널(20)에 직접 접착될 수 있다.
상기 제 2 편광 필름(40) 및 상기 액정 패널(20) 사이에 제 2 접착층(52)이 개재된다. 상기 제 2 접착층(52)은 상기 제 2 편광 필름(40) 및 상기 액정 패널(20)에 접착된다. 더 자세하게, 상기 제 2 접착층(52)은 상기 제 3 보호 기판(41) 및 상기 액정 패널(20)에 직접 접착될 수 있다.
상기 제 1 접착층(51) 및 상기 제 1 접착층(42)은 투명할 수 있다. 상기 제 1 접착층(51) 및 상기 제 2 접착층(52)으로 사용되는 물질의 예로서는 아크릴계 수지 또는 에폭시계 수지 등을 들 수 있다.
상기 제 1 접착층(51) 내에는 복수의 광 변환 입자들(60)이 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 1 접착층(51) 내에는 상기 광 변환 입자들(60)이 균일하게 분산될 수 있다. 이에 따라서, 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 액정 패널(20) 및 상기 제 1 편광 필름(30) 사이에 배치된다.
상기 광 변환 입자들(60)은 상기 발광다이오드들(400)로부터 출사되는 광의 파장을 변환시킨다. 더 자세하게, 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 제 1 편광 필름(30)을 통하여 입사되는 광의 파장을 변환시킨다. 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 발광다이오드들(400)로부터 출사되는 광을 입사받아, 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 발광다이오드들(400)로부터 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자들(60) 중 일부는 상기 청색광을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 광 변환 입자들(60) 중 다른 일부는 상기 청색광을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이와는 다르게, 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 발광다이오드들(400)로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자들(60) 중 일부는 상기 자외선을 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 광 변환 입자들(60) 중 다른 일부는 상기 자외선을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 광 변환 입자들(60) 중 또 다른 일부는 상기 자외선을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
즉, 상기 발광다이오드들(400)이 청색광을 발생시키는 청색 발광다이오드인 경우, 청색광을 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 광 변환 입자들(60)이 사용될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 발광다이오드들(400)이 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드인 경우, 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 광 변환 입자들(60)이 사용될 수 있다.
상기 광 변환 입자들(60)은 다수 개의 양자점(QD, Quantum Dot)들일 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.
이에 따라서, 상기 제 1 접착층(51)은 광 변환 기능을 수행한다. 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 추가적인 광 변환 시트를 사용하지 않고, 상기 발광다이오드로부터의 광을 변환시킬 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 백색광을 사용하여 영상을 표시할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 슬림한 구조를 가질 수 있고, 광 변환 시트를 형성하기 위한 비용을 절감할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 제 1 편광 필름(30) 내에 배치될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 제 1 편광층(32) 내에 배치될 수 있다. 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 제 1 편광층(32)에 균일하게 분산될 수 있다.
상기 제 1 편광층(32)은 다음과 같은 공정에 의해서 형성될 수 있다.
먼저, 폴리비닐알콜 등과 같은 투명한 폴리머 내에 요오드 또는 이색성 염료 등과 같은 이색성 분자가 균일하게 분산된다. 더 자세하게, 요오드와 요오드-칼륨 수용액에 폴리비닐알콜이 침적되고, 폴리비닐알콜에 요오드가 염착된다.
이후, 상기 요오드 등의 이색성 염료가 염착된 폴리비닐알콜에 상기 광 변환 입자들(60)이 균일하게 분산된다.
이후, 상기 광 변환 입자들(60)이 분산된 폴리머는 필름 형태로 사출될 수 있다.
이후, 상기 광 변환 입자들(60)을 포함하는 필름은 일 방향으로 연신된다. 상기 제 1 편광층(32)이 형성된다. 상기 제 1 편광층(32)은 상기 제 1 보호 기판(31)에 라미네이트될 수 있다.
이후, 상기 제 1 편광층(32) 상에 상기 제 2 보호 기판(33)이 라미네이트되고, 도 5에 따른 제 1 편광 필름(30)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자들(60)이 분산된 상태에서, 연신 공정에 의해서, 상기 제 1 편광층(32)에 상기 광 변환 입자들(60)이 배치되는 제 1 편광 필름(30)이 형성될 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 1 편광층(32)은 입사광을 편광시키는 동시에, 입사광의 파장을 변환시킬 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 보호 기판(31) 및 상기 제 1 편광층(32) 사이에 광 변환층(34)이 개재될 수 있다. 상기 광 변환층(34)은 호스트층(61) 및 상기 광 변환 입자들(60)을 포함한다.
상기 호스트층(61)은 투명하며, 상기 제 1 보호 기판(31)의 상면 및 상기 제 1 편광층(32)의 하면에 배치된다. 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 호스트층(61) 내에 배치된다. 즉, 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 호스트층(61) 내에 삽입된다. 상기 호스트층(61)으로 사용되는 물질의 예로서는 실리콘계 수지 또는 에폭시계 수지 등을 들 수 있다.
이에 따라서, 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 제 1 보호 기판(31) 및 상기 제 1 편광층(32) 사이에 개재된다.
따라서, 상기 광학 시트들(500)을 통과하는 광은 상기 광 변환 입자들(60)에 의해서 파장이 변환된 후, 상기 제 1 편광층(32)에 의해서, 편광될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 실시예에 따른 표시장치는 상기 광 변환 입자들(60)을 상기 제 1 편광층(32) 내에 또는 상기 제 1 편광층(32)에 인접하여 배치시킨다. 즉, 상기 제 1 편광 필름(30)은 편광 기능 뿐만 아니라, 광 변환 기능을 동시에 수행할 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 편광 기능 및 광 변환 필름의 기능을 동시에 수행하는 광학 부재를 포함한다. 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 슬림한 구조를 가질 수 있다.
특히, 상기 광 변환 입자들(60)은 상기 제 1 편광층(32) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 하나의 층을 사용하여, 편광 기능 및 광 변환 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 더 슬림한 구조를 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 액정표시장치는 제 1 편광 필름(30) 내에 또는 상기 제 1 접착층(51)에 상기 광 변환 입자들(60)을 배치시킬 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 광 변환 시트 등을 적용하지 않고도 용이하게 광의 파장을 변환시킬 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 적은 비용으로 용이하게 제조될 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.
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- 도광판;
상기 도광판의 측면 상에 배치되고, 청색광을 출사하는 광원;
상기 도광판 상에 배치되는 광학시트;
상기 광학시트 상에 배치되는 제 1 편광 필름;
상기 제 1 편광 필름 상에 배치되는 액정 패널; 및
상기 액정 패널 상에 배치되는 제 2 편광 필름을 포함하고,
상기 제 1 편광 필름은,
제 1 보호 기판;
상기 제 1 보호 기판 상에 배치되는 제 1 편광층; 및
상기 제 1 편광층 상에 배치되는 제 2 보호 기판을 포함하고,
상기 제 1 보호기판 및 상기 제 1 편광층 사이에 배치되는 복수의 양자점들을 포함하고,
상기 양자점들은 상기 청색광을 입사받아, 상기 청색광을 적색광 및 녹색광으로 변환하여 상기 액정 패널 방향으로 전달하는 표시장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 보호기판 및 상기 제 1 편광층 사이에 배치되는 광 변환층을 더 포함하고,
상기 광 변환 층은 호스트층을 포함하고,
상기 양자점들은 상기 호스트층 내에 배치되는 표시장치. - 삭제
- 제 7항에 있어서,
상기 양자점들과 상기 액정 패널의 거리는 상기 광학시트와 상기 액정 패널의 거리보다 작은 표시장치. - 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 보호기판 및 상기 액정 패널 사이에 개재되는 접착층을 더 포함하고,
상기 접착층은 양자점들을 포함하는 표시장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020110123886A KR101916278B1 (ko) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | 광학 부재, 표시장치 및 광학 부재의 제조방법 |
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|---|---|---|---|
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2011
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