KR101927115B1 - 퀀텀 로드 발광 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 서로 마주하는 제 1 및 제2 기판과, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재되며 다수의 퀀텀 로드가 구비된 퀀텀 로드층을 포함하는 퀀텀 로드 패널과; 상기 퀀텀 로드 패널 하부에 구비된 백라이트 유닛과; 상기 퀀텀 로드 패널과 상기 백라이트 유닛 사이와 상기 퀀텀 로드 패널 상부 중 적어도 어느 한 부분에 구비되며, 빛을 선택 반사 및 선택 투과시키는 역할을 하는 광 리사이클링 시트를 포함하는 퀀텀 로드 발광 표시장치를 제공한다.
Description
본 발명은 퀀텀 로드 발광 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광효율을 극대화시킨 퀀텀 로드 발광 표시장치에 관한 것이다.
최근, 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(flat panel display)가 널리 개발되어 다양한 분야에 적용되고 있다.
대표적인 평판표시장치로서 액정표시장치가 가장 널리 보급되어 이용되고 있다.
하지만, 액정표시장치는 도 1(일반적인 액정표시장치의 개략적인 단면 구성을 나타낸 도면)을 참조하면, 제 1 및 제 2 기판(미도시)과 배향막(미도시)과 컬러필터층(미도시) 및 액정층(미도시)을 포함하는 액정패널(10)과 다수의 광학필름(22)을 포함하는 백라이트 유닛(20)과, 상/하부 편광판(31, 32)을 포함하여 구성되고 있다.
즉, 액정표시장치(1)는 그레이 레벨이 구현을 위해 다수의 광학필름(22)과 편광판(31, 32)을 필요로 하고 있으며, 컬러를 표현하기 위해 별도의 액정패널 내에 컬러필터층(미도시)을 필요로 하고 있다.
따라서, 백라이트 유닛(20)의 광원(미도시)으로부터 나온 빛은 이들 다수의 광학필름(22)과 컬러필터층(미도시) 및 편광판(31, 32)을 투과하면서 대부분이 소실되어 투과율 저하를 일으키고 있다.
즉, 백라이트 유닛(20)의 광원(미도시)으로부터 나온 빛량을 100이라 할 때 최종적으로 액정표시장치(1)를 투과하여 나온 빛량은 5 내지 10 정도가 되므로 투과효율이 매우 낮고, 이에 의해 표시장치로서 적절한 휘도 구현을 위해 백라이트 유닛으로부터 나오는 빛의 휘도를 늘려야 하므로 소비전력이 증가되며, 더욱이 제조를 위해 요구되는 부품수가 많아 제조 비용을 저감시키는데 많은 어려움이 있다.
따라서 최근에는 이러한 액정표시장치의 저투과율의 문제를 해결하여 소비전력을 저감시키고 상대적으로 구비되는 구성요소가 작아 제조 비용을 저감시킬 수 있는 새로운 평판표시장치가 요구되고 있다.
한편, 이러한 시대적 요구에 부응하여 별도의 편광판과 컬러필터층 및 광학필름을 필요로 하지 않는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자가 제안되었다.
이러한 유기전계 발광소자(organic electroluminescent device)는, 전자 주입 전극인 음극과 정공 주입 전극인 양극 사이에 형성된 유기 발광층에 전하를 주입하여 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다.
이러한 유기전계 발광소자는 플라스틱과 같은 유연한 기판(flexible substrate) 위에도 형성할 수 있을 뿐 아니라, 자체 발광에 의해 색감이 뛰어나며, 액정표시장치에 비해 낮은 전압에서 (10V 이하) 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 적다는 장점이 있다.
하지만, 이러한 유기전계 발광소자는 유기 발광층을 이루는 유기 발광 물질의 라이프 타임이 발광하는 색별로 큰 차이가 있고 특히 청색 발광 물질의 경우 상대적으로 작은 라이프 타임을 가짐으로서 통상적인 표시장치의 수명보다 작은 문제가 발생되고 있다.
따라서, 여전히 고투과율을 가지며 저소비전력 구동이 가능하고 동시에 액정표시장치 수준의 수명을 갖는 평판표시장치가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은, 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 편광판을 필요로 하지 않아 큰 투과 효율을 가지며 액정표시장치 대비 간단한 구성을 가져 제조 비용을 저감시킬 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치는, 서로 마주하는 제 1 및 제2 기판과, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재되며 다수의 퀀텀 로드가 구비된 퀀텀 로드층을 포함하는 퀀텀 로드 패널과; 상기 퀀텀 로드 패널 하부에 구비된 백라이트 유닛과; 상기 퀀텀 로드 패널과 상기 백라이트 유닛 사이와 상기 퀀텀 로드 패널 상부 중 적어도 어느 한 부분에 구비되며, 빛을 선택 반사 및 선택 투과시키는 역할을 하는 광 리사이클링 시트를 포함한다.
이때, 상기 백라이트 유닛은 430nm 이하의 단파장을 갖는 청색 또는 UV(ultra violet)광을 발생시키는 것이 특징이다.
또한, 상기 광 리사이클링 시트는 제 1 및 제 2 광 리사이클링 시트로 나뉘며, 상기 제 1 광 리사이클링 시트는 퀀텀 로드 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 위치하며, 상기 제 2 광 리사이클링 시트는 상기 퀀텀 로드 패널 상부에 위치하는 것이 특징이다.
이때, 상기 제 1 광 리사이클링 시트는 430nm 이하의 단 파장대를 갖는 빛은 투과시키고, 상기 퀀텀 로드층으로부터 형광된 450nm보다 큰 파장대를 갖는 가시광선은 반사시키는 특성을 가지며, 상기 제 2 광 리사이클링 시트는 450nm 이상의 장 파장대를 갖는 가시광선은 투과시키고, 상기 430nm보다 작은 파장대를 갖는 빛은 반사시키는 특성을 갖는다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 광 리사이클링 시트는 각각 투명하고 플렉서블한 특성을 갖는 고분자 필름에 굴절율이 서로 다른 2 가지 이상의 물질이 적어도 1회 이상 교대하며 3중층 이상의 적층구조를 이루도록 적층된 것을 특징으로 하는 선택 투과 반사층이 구비된 것이 특징이다.
이때, 상기 선택 투과 반사층은 산화실리콘(SiO2)과 산화티타늄(TiO2)과 산화주석(SnO2) 중 적어도 2가지 이상의 물질로 이루어지며, 제 1 및 제 2 광 리사이클링 시트는 상기 선택 투과 반사층의 두께와 굴절율이 다른 2가지 이상의 물질로 이루어진 물질층의 적층수를 달리하는 것이 특징이다.
또한, 상기 제 1 기판에는 적, 녹, 청색을 나타내는 제 1, 2, 3 화소영역이 구비되며, 상기 퀀텀 로드층은 상기 제 1, 2, 3 화소영역별로 서로 다른 크기를 갖는 퀀텀 로드를 구비한 것이 특징이다. 이때, 상기 제 2 기판에는 상기 제 1, 2, 3 화소영역에 대응하여 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴이 구비된 것이 특징이다.
또한, 상기 제 1 기판에는 적, 녹, 청색을 나타내는 제 1, 2, 3 화소영역이 구비되며, 상기 퀀텀 로드층은 각 화소영역에 동일한 크기의 퀀텀 로드를 구비하며, 상기 제 2 기판에는 상기 제 1, 2, 3 화소영역에 대응하여 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴이 구비된 것이 특징이다.
또한, 상기 퀀텀 로드층은 상기 제 1 기판 상에서 각 화소영역별로 분리 형성되거나, 또는 화상을 표시하는 표시영역 전면에 형성된 것이 특징이다.
그리고, 상기 제 1 기판에는 상기 서로 교차하여 상기 각 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되는 박막트랜지스터가 구비되며, 상기 제 1 전극은 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 것이 특징이다.
또한, 상기 퀀텀 로드층에 구비되는 다수의 퀀텀 로드는 일 방향으로 배열된 것이 특징이며, 이때, 상기 다수의 퀀텀 로드가 일방향으로 배열되었다고 하는 것은, 수평 방향의 편광비 PRh 와 수직 방향의 편광비 PRv를 각각 PRh = Ih/(Ih+Iv), PRv = Iv/(Ih+Iv) 이라 정의할 때, 상기 수평 방향의 편광비 PRh 또는 수직 방향의 편광비 PRv가 0.5보다는 크고 1보다는 작은 값을 갖는 즉, 0.5 < PRh(또는 PRv)< 1 을 만족시키는 것을 의미한다.
또한, 상기 퀀텀 로드는, 코어만으로 이루어지거나, 또는 코어와 상기 코어를 둘러싸는 쉘로 이루어지며, 상기 쉘은 단축과 장축을 갖는 형태를 이루며 단축 대 장축의 비가 1:1.1 내지 1:30인 것이 특징이며, 이때, 상기 퀀텀 로드는 그 형상이 구, 타원구, 다면체, 막대 형태 중 어느 하나를 이루며, 상기 쉘은 상기 퀀텀 로드의 단축 방향으로 절단한 절단면이 원, 타원, 다각형 형태 중 어느 하나의 형태를 이루는 것이 특징이다.
또한, 상기 쉘은 단일층 또는 다중층 구조를 이루며, 이때, 상기 쉘은 합금(alloy), 옥사이드 계열 또는 불순물이 도핑된 물질로 이루어지는 것이 특징이다.
또한, 상기 코어는 주기율표 상의 Ⅱ-Ⅵ, Ⅲ-V, Ⅲ-Ⅵ, Ⅵ-Ⅳ, Ⅳ 족의 반도체, 합금 또는 혼합된 물질로 이루어지는 것이 특징이다.
상기 퀀텀 로드의 코어는 Ⅱ-Ⅵ족으로 이루어지는 경우, CdSe, CdS, CdTe, ZnO, ZnSe, ZnS, ZnTe, HgSe, HgTe, CdZnSe 중 어느 하나로 이루어지거나 또는 둘 이상의 물질이 혼합된 물질로 이루어지며, Ⅲ-V 족으로 이루어지는 경우, InP, InN, GaN, InSb, InAsP, InGaAs, GaAs, GaP, GaSb, AlP, AlN, AlAs, AlSb, CdSeTe, ZnCdSe 중 어느 하나로 이루어지거나 또는 둘 이상의 물질이 혼합된 물질로 이루어지며, Ⅵ-Ⅳ족으로 이루어지는 경우, PbSe, PbTe, PbS, PbSnTe, Tl2SnTe5 중 어느 하나로 이루어지거나 또는 둘 이상의 물질이 혼합된 물질로 이루어지는 것이 특징이다.
그리고, 상기 백라이트 유닛은, 반사판과, 상기 반사판 상부에 위치한 도광판과, 상기 도광판 측면에 위치하는 광원과 상기 도광한 상부에 위치하는 다수의 광학시트로 구성된 에지형 백라이트 유닛이거나, 또는 반사판과, 상기 반사판 상부에 위치하는 광원과, 상기 광원 상부에 위치하는 확산판과, 상기 확산판 상부에 위치하는 다수의 광학시트로 구성된 직하형 백라이트 유닛인 것이 특징이다.
본 발명은, 편광판을 필요로 하지 않으므로 편광판이 구비됨으로써 휘도 특성이 저하되며 이렇게 저하된 휘도 특성을 향상시키고자 더 밝은 광원을 구비함으로써 소비전력이 증가되는 액정표시장치 대비 휘도 특성 및 저 소비전력 특성을 갖는 퀀텀 로드 발광 표시장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치는 백라이트 유닛으로부터 나온 단파장 대의 빛 중 표시품질에 영향을 줄 수 있는 퀀텀 로드 패널을 통과한 단파장의 빛은 상기 제 2 광 리사이클링 시트에 의해 원천적으로 차단됨으로서 풀 컬러 표시품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제 2 광 리사이클링 시트에 의해 상기 퀀텀 로드 패널 쪽으로 반사된 빛은 상기 퀀텀 로드 패널 내부에 구비된 퀀텀 로드 층으로 재입사됨으로써 상기 퀀텀 로드 층에 입사되는 단 파장대의 빛량을 증가시키고 이에 의해 백라이트 유닛의 광원으로부터 나오는 빛의 휘도를 향상한 효과를 갖게 되므로 상기 제 2 광 리사이클링 시트에 의해 반사되는 단파장의 빛만큼 휘도를 줄여도 상기 제 2 광 리사이클링 시트가 없는 퀀텀 로드 발광 표시장치와 동일한 수준의 휘도 특성을 갖게 되므로 광원 구동을 위한 소비전력을 저감시킬 수 있는 장점을 갖는다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치는 제 1 광 리사이클링 시트를 더욱 구비하고 있으며, 이는 퀀텀 로드층으로부터 형광된 빛 중 퀀텀 로드층의 하부로 향하는 빛을 반사시켜 상기 퀀텀 로드층의 상부 방향으로 진행하도록 하여 리사이클링 하게 됨으로써 더욱더 휘도 특성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 소비전력을 저감시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 개략적인 단면 구성을 나타낸 도면.
도 2는 퀀텀 로드의 형태를 나타낸 도면.
도 3은 퀀텀 로드에 전기장을 인가하기전과 후의 전자와 전공 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치의 단면도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예의 다양한 변형예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치의 단면도.
도 6a와 도 6b는 비교예로서 광 리사이클링 시트를 포함하지 않는 퀀텀 로드 발광 표시장치에 있어 백라이트 유닛과 퀀텀 로드층만을 간략히 도시한 도면.
도 2는 퀀텀 로드의 형태를 나타낸 도면.
도 3은 퀀텀 로드에 전기장을 인가하기전과 후의 전자와 전공 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치의 단면도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예의 다양한 변형예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치의 단면도.
도 6a와 도 6b는 비교예로서 광 리사이클링 시트를 포함하지 않는 퀀텀 로드 발광 표시장치에 있어 백라이트 유닛과 퀀텀 로드층만을 간략히 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
우선, 본 발명에 이용되는 퀀텀 로드에 대해 간단히 설명한다.
퀀텀 로드의 일반적인 형태를 나타낸 도면인 도 2에 도시한 바와 같이, 퀀텀 로드(quantum rod)(156)는 중심을 이루는 코어(core)(157)와 상기 코어(157)를 감싸는 쉘(shell)(158)로 이루어지고 있다. 이때, 도면에서는 상기 퀀텀 로드(156)는 코어(157)와 이를 감싸는 쉘(158)로 이루어지는 것을 일례로 보이고 있지만, 상기 쉘(158)은 생략되어 코어(157)만으로 이루어질 수도 있다.
이때, 상기 코어(157)는 그 형상이 구, 타원구, 다면체, 막대 형태 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 도면에서는 일례로 구 형태를 이루는 것을 도시하였다.
한편, 코어(157)만으로 퀀텀 로드(156)를 이루는 경우, 상기 코어(157)는 타원구 또는 막대 형태를 이루는 것이 특징이다.
또한, 상기 퀀텀 로드가 코어(157)를 감싸는 쉘(158)을 포함하는 경우, 상기 코어(157)는 구, 타원구, 다면체, 막대 형태 중 어느 형태를 이룰 수 있으며, 이를 감싸는 상기 쉘(158)은 장축과 단축을 가지며 상기 퀀텀 로드(156)의 단축 방향으로 절단한 절단면이 원, 타원, 다각형 형태 중 어느 하나의 형태를 이룰 수 있다.
또한, 상기 쉘(158)은 단일층 또는 다중층 구조로 가질 수 있으며, 합금(alloy), 옥사이드 계열의 물질 또는 불순물이 도핑된 물질 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 물질로 이루어지는 것이 특징이다.
이때, 상기 쉘(158)은 그 단축 대 장축의 비율이 1:1.1 내지 1:30의 범위를 가짐으로써 다양한 비율을 가질 수 있는 것이 특징이다.
또한, 이러한 퀀텀 로드(156)의 코어(157)는 주기율 표의 Ⅱ-Ⅵ, Ⅲ-V, Ⅲ-Ⅵ, Ⅵ-Ⅳ, Ⅳ 족의 반도체, 합금 혹은 그것의 혼합된 물질로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 퀀텀 로드(156)의 코어(157)가 주기율표의 Ⅱ-Ⅵ족으로 이루어지는 경우, CdSe, CdS, CdTe, ZnO, ZnSe, ZnS, ZnTe, HgSe, HgTe, CdZnSe 중 어느 하나로 또는 둘 이상의 물질이 혼합될 수 있다.
그리고, Ⅲ-V 족으로 이루어지는 경우, InP, InN, GaN, InSb, InAsP, InGaAs, GaAs, GaP, GaSb, AlP, AlN, AlAs, AlSb, CdSeTe, ZnCdSe 중 어느 하나로 또는 둘 이상의 물질이 혼합될 수 있다.
또한, Ⅵ-Ⅳ족으로 이루어지는 경우, PbSe, PbTe, PbS, PbSnTe, Tl2SnTe5중 어느 하나로 또는 둘 이상의 물질이 혼합될 수 있다.
이러한 물질과 비율을 갖는 퀀텀 로드(156)는 동일한 물질의 코어(157)로 구성되더라도 상기 코어(157)의 크기에 따라 형광 파장이 달라진다는 것이다. 코어(157)의 크기가 적어질수록 짧은 파장의 형광을 내며 크기가 커질수록 긴 파장의 형광을 발생시킨다. 따라서 코어(157) 크기를 조절함으로써 원하는 가시광선 영역대의 빛을 거의 다 낼 수 있는 것이 특징이다.
전술한 바와 같은 물질로 이루어지는 퀀텀 로드(156)는 도 3(퀀텀 로드에 전기장을 인가하기 전과 후의 전자와 전공 상태를 나타낸 도면)에 도시한 바와같이, 코어(157) 그 자체 또는 상기 코어(157)를 감싸는 쉘(158)은 장축과 단축을 갖는 형태를 이루고 있다.
따라서, 상기 장축과 단축을 갖는 쉘(158) 또는 코어(157)의 장축 방향으로 전기장을 인가하기 전에는 상기 코어(157) 내에 전자와 정공이 결합된 상태를 이루고 있지만, 상기 쉘(158) 또는 코어(157)의 장축 방향으로 전기장이 가해지면 전자(e)와 정공(h)이 상기 코어(157) 내부 또는 상기 코어(157)와 쉘(158) 사이에서 공간적으로 분리됨으로써 밴드 갭의 분리를 유도할 수 있는 것이 특징이며, 이에 따라 퀀텀 로드(156)로부터 발광되는 형광 또는 발광량 조절이 가능함으로써 그레이 레벨을 구현할 수 있는 것이다.
이러한 퀀텀 로드(156)는 자체 양자효율(quantum yield)이 이론상으로 100%가 되므로 매우 센 형광을 발생시킬 수 있는 것이 또 다른 특징이다.
전술한 특징을 갖는 퀀텀 로드(156)를 이용한 본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치의 구성에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치의 단면도로서 이웃한 3개의 화소영역을 도시하였으며, 이중 하나의 화소영역(P)에 대해서만 박막트랜지스터(Tr)를 도시하였다. 이때, 설명의 편의를 위해 각 화소영역 내에 박막트랜지스터가 구비되는 영역을 스위칭 영역(TrA)이라 정의하였다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치(101)는 화소영역(P)별로 분리 형성된 제 1 전극(150)과, 화상을 표시하는 표시영역 전면에 형성된 제 2 전극(160) 그리고 상기 제 1, 2 전극(150, 160) 사이에 개재된 퀀텀 로드층(155)이 구비되는 제 1 기판(110)과, 이와 마주하는 제 2 기판(170)으로 이루어진 퀀텀로드 패널(102)과, 백라이트 유닛(180) 및 퀀텀 로드층(155)의 광효율 향상을 위한 빛의 선택적 투과와 반사의 역할을 하는 적어도 한 매의 광 리사이클링 시트(197, 198)를 포함하여 구성되고 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치(101)는 백라이트 유닛(180)으로 나온 빛을 상기 퀀텀 로드층(155)이 흡수하여 내부적으로 전자와 정공의 재결합이 이루어져 빛을 형광시키게 된다.
이때, 상기 퀀텀 로드층(155) 하부 및 상부에 위치하는 제 1 및 제 2 전극(150, 160)에 전압을 인가하여 전기장을 세기를 달리하여 발생시킴으로써 상기 퀀텀 로드층(155) 내의 다수의 퀀텀 로드 내부에서 전자와 정공의 재결합율을 조절하여 그레이 레벨을 표시하게 되며, 상기 퀀텀 로드층(155)은 화소영역(P)별로 퀀텀 로드의 크기를 달리함으로써 적, 녹, 청색을 발생시킬 수 있으므로 풀 컬러를 구현할 수 있으므로 풀 컬러의 화상을 표시할 수 있다.
우선, 제 1, 2 전극(150, 160) 및 퀀텀 로드층(155)이 구비되는 제 1 기판(110)의 구성에 대해 살펴보면, 투명한 절연 기판 예를들면 투명한 유리재질의 기판 또는 플렉서블한 플라스틱 기판으로 이루어진 상기 제 1 기판(110) 상에는 저저항 특성을 갖는 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 중 선택되는 하나 또는 둘 이상의 물질로써 제 1 방향으로 연장하는 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있다.
또한, 각 화소영역(P) 내의 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 게이트 배선(미도시)과 연결되며 게이트 전극(108)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(108) 위로 상기 제 1 기판(110) 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로서 게이트 절연막(115)이 형성되어 있다.
또한, 상기 게이트 절연막(115) 위로 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 게이트 전극(108)에 대응하여 순수 비정질 실리콘의 액티브층(120a)과 상기 액티브층 상부에서 이격하며 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(120b)으로 이루어진 반도체층(120)이 형성되어 있으며, 상기 반도체층(120) 상부에는 서로 이격하며 상기 오믹콘택층과 각각 접촉하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 형성되어 있다. 이때, 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로는 상기 액티브층(120a)이 노출되고 있다.
한편, 상기 스위칭 영역(TrA)에 순차 적층된 상기 게이트 전극(108)과 게이트 절연막(115)과 반도체층(120)과 소스 및 드레인 전극(133, 136)은 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
또한, 상기 게이트 절연막(115) 상부에는 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(130)이 제 2 방향으로 연장하며 상기 박막트랜지스터(Tr)의 소스 전극(133)과 연결되며 형성되어 있다.
이때, 상기 데이터 배선(130) 하부에는 상기 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)을 이루는 동일한 물질로 제 1 및 제 2 반도체 패턴(121a, 121b)으로 이루어진 더미패턴(121)이 형성됨을 보이고 있지만, 이는 제조 공정적 특징에 의해 일례를 보인 것이며, 상기 더미패턴(121)은 생략될 수도 있다.
한편, 도면에 있어서는 상기 박막트랜지스터(Tr)는 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)의 반도체층(120)을 포함하여 게이트 전극(108)이 가장 하부에 위치하는 보텀 게이트 타입을 이루는 것을 일례로 보이고 있지만, 폴리실리콘을 이용한 반도체층을 구비함으로써 폴리실리콘의 반도체층과, 게이트 절연막과, 게이트 전극과, 층간절연막과, 상기 폴리실리콘의 반도체층과 접촉하며 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극이 순차 적층된 구조를 갖는 탑 게이트 타입으로 이루어 질 수도 있다.
이러한 탑 게이트 타입의 박막트랜지스터가 구비되는 경우, 게이트 배선(미도시)은 게이트 전극이 형성된 게이트 절연막 상부에 구비되며, 데이터 배선은 층간절연막 상에 구비된다.
다음, 상기 데이터 배선(130)과 소스 및 드레인 전극(133, 136) 상부에는 평탄한 표면을 갖는 보호층(140)이 구비되고 있다. 이때, 상기 보호층(140)에는 각 화소영역(P) 별로 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)을 노출시키는 드레인 콘택홀(143)이 구비되어 있다.
또한, 상기 보호층(140) 상부에는 각 화소영역(P) 내에 상기 드레인 콘택홀(143)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)과 접촉하며 투명 도전성 물질로 이루어진 제 1 전극(150)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제 1 전극(150)과, 상기 제 1 전극(150) 사이로 노출된 상기 보호층(140) 상부에는 각 화소영역(P)의 경계 즉, 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(130)에 대응하여 상기 제 1 전극(150)의 가장자리와 중첩하며 버퍼패턴(152)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 버퍼패턴(152)에 위해 둘러싸인 각 화소영역(P) 내에 상기 제 1 전극(150) 상부에는 다수의 퀀텀 로드(도 2의 156)로 이루어진 퀀텀 로드층(155)이 구비되고 있다. 이때, 상기 퀀텀 로드층(155)은 각각 적, 녹, 청색을 발광하는 화소영역(P)별로 서로 다른 크기의 코어(도 2의 157)를 갖는 퀀텀 로드(도 2의 156)가 구비될 수도 있으며, 또는 동일한 크기의 코어(도 2의 157)를 갖는 퀀텀 로드(도 2의 156)가 구비될 수도 있다.
또한, 상기 다수의 퀀텀 로드(도 2의 156)는 상기 제 1 기판(110)의 표시영역 전면에 있어서 일방향으로 배열된 상태를 가질 수 있다.
이때, 퀀텀 로드(도 2의 156)의 장축이 일방향으로 잘 배열된 정도 즉, 정열도 수준은 편광비(polarization ratio) 측정을 통해 알 수 있다.
수평 또는 수직 편광된 빛을 퀀텀 로드층(155)를 향해 조사한 후 검광판을 통과한 상태의 빛량을 측정함으로써 퀀텀 로드층(155)의 편광 정도를 알 수 있다.
라이트 소스로부터 나온 빛량의 세기를 I, 수평 성분만을 갖는 빛을 Ih, 수직 성분만을 갖는 빛을 Iv라 정의 할 때, 통상적으로 퀀텀 로드의 방향성을 부여하지 않았을 경우 즉, 배향공정을 진행하지 않았을 경우, 편광비(polarization ratio) PR은,
PR = (Ih - Iv)/(Ih+Iv)
로 정의된다.
이때, 퀀텀 로드층(155)이 배향공정 진행에 의해 일방향 즉, 수평 또는 수직방향으로 배열되는 경우, 수평 및 수직 방향의 편광비 PRh 및 PRv는 각각 다음과 같이 정의된다.
PRh = Ih/(Ih+Iv),
PRv = Iv/(Ih+Iv)
따라서, 상기 퀀텀 로드층에 있어서 일방향으로 잘 정렬되었다 하는 것은 수평 방향의 편광비 PRh 또는 수직 방향의 편광비 PRv가 0.5보다는 크고 1보다는 작은 값을 갖는 것 즉, 0.5 < PRh 또는 PRv < 1 을 만족시키는 것을 의미한다.
한편, 적, 녹, 청색을 나타내는 화소영역(P) 별로 서로 다른 크기의 코어(도 2의 157)를 갖는 퀀텀 로드(도 2의 156)가 구비되는 경우, 퀀텀 로드(도 2의 156)는 전술하였듯이 코어(도 2의 157)의 크기에 따라 형광 파장이 달라진다는 것이 특징이며, 코어(도 2의 157)의 크기가 적어질수록 짧은 파장의 형광을 내며 크기가 커질수록 긴 파장의 형광을 발생시킨다.
따라서, 이 경우 적색을 나타내어야 하는 화소영역(P)에 대응해서는 가장 큰 코어 크기를 갖는 퀀텀 로드층(155a)을 형성하고, 그리고 녹색과 청색을 나타내어야 하는 화소영역(P)에 대해서는 순차적으로 상기 적색을 나타내는 화소영역(P)에 구비되는 퀀텀 로드(도 2의 156)의 코어(도 2의 157) 크기보다 작은 크기의 퀀텀 로드(도 2의 156)를 구비한 쿼텀 로드층(155b, 155c)이 형성된 것이 특징이다.
한편, 도면에서는 상기 퀀텀 로드층(155)은 각 화소영역(P)별로 분리 형성된 것을 일례로 보이고 있지만, 변형예로서 도 5a와 도 5b(본 발명의 실시예의 다양한 변형예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치의 단면도)에 도시한 바와같이, 상기 퀀텀 로드층(155)은 다수의 화소영역(P)이 구비되는 표시영역 전면에 형성될 수도 있으며, 이 경우 상기 각 화소영역(P)의 경계에 구비되는 버퍼패턴(152)을 생략된다.
이러한 구성을 포함하는 상기 제 1 기판(110)에 대응하여 제 2 기판(170)이 구비되고 있으며, 이때 상기 제 2 기판(170)은 상기 제 1 기판(110)과 같이 투명한 절연기판으로서 유리재질로 이루어지거나 또는 플렉서블한 특성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며, 나아가 또는 고분자 물질로 이루어진 시트 또는 필름이 될 수도 있다.
이러한 제 2 기판(170)의 내측면에는 화소영역(P)의 경계 및 박막트랜지스터(Tr)가 형성된 부분에 대응하여 이를 가리며 블랙매트릭스(173)가 형성되어 있다.
이러한 블랙매트릭스(173)는 상기 퀀텀 로드층(155)이 표시영역 전면에 형성되는 변형예(도 5a 및 도 5b 참조)경우 빛샘 방지를 위해 반드시 구비되어야 하며, 상기 퀀텀 로드층(155)이 각 화소영역(P)별로 분리 형성되는 경우(도 4 및 도 5c 참조) 생략될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 있어서는 상기 제 2 기판(170)의 내측면에 블랙매트릭스(173)만이 구비된 것을 보이고 있지만, 상기 퀀텀 로드층(155)이 각 화소영역(P)별로 모두 동일한 크기를 갖는 코어(도 2의 157)를 갖는 퀀텀 로드(도 2의 156)로 이루어진 경우, 도 5c(본 발명의 실시예의 또 다른 일 변형예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치의 단면도)에 도시한 바와같이, 풀 컬러(full color) 구현을 위해 상기 블랙매트릭스(173)로 둘러싸인 영역에 대응하여 이웃하는 3개의 화소영역(P)에 순차 반복하는 형태로 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(175a, 175b, 175c)이 대응되는 컬러필터층(155)이 구비될 수도 있다.
그리고, 도면에 나타내지 않았지만, 이러한 블랙매트릭스(173)와 컬러필터층 상부로 오버코트층(미도시)이 상기 제 2 기판(170) 전면에 구비될 수 있다.
한편, 도 4에 도시한 바와같이, 상기 제 1 기판(110)에 구비되는 퀀텀 로드층(155)이 적, 녹, 청색을 나타내어야 하는 화소영역(P)별로 서로 다른 크기의 코어(도 2의 157)를 갖는 퀀텀 로드(도 2의 156)가 구비되는 경우, 상기 제 2 기판(170)에 구비되는 컬러필터층(미도시)은 더욱 우수한 색재현율 구현을 위해 구비될 수도 또는 생략될 수도 있다.
한편, 이러한 구성을 갖는 퀀텀 로드 패널(102)의 하부 더욱 정확히는 상기 제 1 기판(110)의 외측면에는 상기 퀀텀 로드층(155)으로 빛을 공급하는 백라이트 유닛(180)이 구비되고 있다.
이때, 상기 백라이트 유닛(180)은 광원(182)과, 반사판(185)과, 상기 반사판(185) 상에 안착되는 도광판(187) 그리고 이의 상부로 위치하는 다수의 광학시트(190)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 광원(182)은 본 발명의 특징 상 450nm보다 작은 즉, 단 파장대의 빛 예를들면 청색 가시광선 또는 UV광을 발생시키는 것으로, CCFL(cold cathode fluorescent lamp)와 EEFL(external electrode fluorescent lamp)를 포함하는 형광 램프 또는 LED(light emit diode) 중에서 선택된 하나로 이루어질 수 있으며, 도면에서는 일례로 형광램프로 이루어진 것을 도시하였다.
상기 광원(182)은 상기 도광판(187)의 입광부와 대면하도록 상기 도광판(187)의 일측에 위치하며, 상기 광원(182)이 형광램프인 경우, 램프가이드(183)에 의해 외측이 가이드 되고 있다.
한편, 상기 도광판(187)은 상기 광원(182)으로부터 입사된 광을 여러 번의 전반사에 의해 그 내부를 진행하도록 하면서 상기 도광판(187) 면내로 고르게 퍼지도록 하여 상기 퀀텀 로드 패널(102)에 면광원을 제공한다.
이때, 이러한 도광판(187)은 상기 퀀텀 로드 패널(102)로의 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴(미도시)을 포함할 수 있다.
여기서, 특정 모양의 패턴(미도시)은 상기 도광판(187) 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(187)의 하부면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성된다.
또한, 상기 반사판(185)은 상기 도광판(187)의 배면에 위치하여, 상기 도광판(187)의 배면을 통과한 광을 상기 퀀텀 로드 패널(102) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 휘도를 향상시킨다.
그리고 상기 도광판(187) 상부에 구비된 상기 광학시트(190)는 확산시트(188)와 적어도 하나의 집광시트(189)를 포함한다.
한편, 이러한 구성을 갖는 백라이트 유닛(180)은 광원(182)이 도광판(187)의 측면에 구비되며 상기 도광판(187)에 의해 상기 퀀텀 로드 패널(102)에 면광원을 입사시키는 에지형 타입이 되고 있는 것을 일례로 보이고 있지만, 상기 백라이트 유닛(180)은 직하형 타입을 이룰 수도 있다.
직하형 타입 백라이트 유닛(미도시)의 경우, 도면에 나타내지 않았지만, 반사판의 상부로 다수의 광원으로서 형광램프가 일정 간격을 가지며 배치되거나, 또는 다수의 LED가 배치된 LED용 구동기판이 구비되며, 이의 상부로 상기 도광판을 대신하여 확산판이 구비되며, 상기 확산판의 상부로 다수의 광학시트가 구비된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치(101)에 있어서 가장 특징적인 구성으로서 전술한 구성을 갖는 퀀텀 로드 패널(102)과 상기 백라이트 유닛(180) 사이에는 상기 백라이트 유닛(180)으로 나온 빛은 투과시키고, 상기 퀀텀 로드층(155)에서 발광된 빛은 반사시키는 특성을 갖는 제 1 광 리사이클링 시트(197)가 구비되고 있으며, 상기 퀀텀 로드 패널(102) 상부에는 제 2 광 리사이클링 시트(198)가 구비되고 있다.
이때, 상기 제 1 및 2 광 리사이클링 시트(197, 198)는 각각 투명하고 플렉서블한 특성을 갖는 고분자 필름에 굴절율이 서로 다른 두 가지 이상의 물질 예를들면 산화실리콘(SiO2)과 산화티타늄(TiO2)과 산화주석(SnO2) 중 어느 2가지 이상의 물질이 적어도 1회 이상 교대하며 3중층 이상의 적층구조를 이루도록 적층된 것을 특징으로 하는 선택 투과 반사층(미도시)이 구비되고 있는 것이 특징이다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 광 리사이클링 시트(197, 198)는 상기 선택 투과 반사층(미도시)의 두께와 굴절율이 다른 2가지 이상의 물질로 이루어진 물질층의 적층수가 달리함으로써 상기 제 1 광 리사이클링 시트(197)는 단파장의 빛은 투과시키고 장파장의 빛은 반사시키는 역할을 하며, 상기 제 2 광 리사이클링 시트(198)는 장파장의 빛은 투과시키고 단파장의 빛은 반사시키는 역할을 하는 것이 특징이다.
이때, 장파장과 단파장을 나누는 기준은 청색 가시광선의 파장대인 430nm 내지 450nm이 되며, 따라서 장파장의 빛은 상기 450nm보다 큰 값을 갖는 파장대의 빛이되며 단파장의 빛은 430nm보다 작은 값을 갖는 파장대의 빛이 된다.
본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치(101)에 있어서 상기 제 1 광 리사이클링 시트(197)는 상기 백라이트 유닛(180)으로부터 발생되는 430nm 이하의 단 파장대를 갖는 빛은 투과시키고, 상기 퀀텀 로드 패널(102) 내부에 구비된 퀀텀 로드층(155)으로부터 형광된 450nm보다 큰 파장대를 갖는 가시광선은 반사시키는 역할을 함으로써 퀀텀 로드층(155)으로부터 나온 빛을 리사이클링 함으로써 광효율 즉, 인가되는 전력대비 발생된 휘도 특성을 향상시키는 효과를 갖는 것이 특징이다.
즉, 상기 제 1 광 리사이클링 시트(197)는 상기 백라이트 유닛(180)으로부터 나온 빛에 대해서는 반사시키지 않음으로 휘도 특성에 전혀 영향을 주지않고, 상기 백라이트 유닛(180)으로 나온 빛을 받아들여 퀀텀 로드층(155)으로부터 나온 형광된 빛에 대해서만 상기 퀀텀 로드층(155)이 위치하는 퀀텀 로드 패널(102) 쪽으로 반사시킴으로써 광효율을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 상기 제 2 광 리사이클링 시트(198)는 상기 제 1 광 리사이클링 시트(197)와는 정반대의 특성을 가지므로 상기 퀀텀 로드층(155)으로부터 형광된 450nm 이상의 장 파장대를 갖는 가시광선 영역대의 빛에 대해서는 투과시키고, 상기 백라이트 유닛(180)에서 발생한 430nm 이하의 단 파장대를 갖는 빛에 대해서는 상기 퀀텀 로드층(155)이 위치한 방향으로 반사시킴으로써 단파장의 빛을 리사이클링함으로써 더욱더 광효율을 향상시키는 역할을 한다.
상기 퀀텀 로드층(155)은 상기 백라이트 유닛(180)으로부터 발생된 단파장의 빛 모두를 흡수하여 가시광선 파장대의 빛으로 형광될 수 없다.
이에 의해 도 6a와 도 6b(비교예로서 광 리사이클링 시트를 포함하지 않는 퀀텀 로드 발광 표시장치에 있어 백라이트 유닛과 퀀텀 로드층만을 간략히 도시한 도면으로서 빛의 진행 방향을 함께 도시함.)에 도시한 바와같이, 백라이트 유닛(280)으로부터 나온 단파장의 빛은 그 일부가 상기 퀀텀 로드층(255)을 투과하게 되며, 이러한 빛은 풀컬러 구현을 위한 원하는 가시광선 영역대의 빛이 아니므로 풀 컬러 구현에서 색재현율을 저감시키는 요소가 될 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(280)으로부터 나온 단파장의 빛은 퀀텀 로드층(255)에 입사되어 흡수되며 이렇게 단 파장대를 갖는 빛을 흡수한 상기 퀀텀 로드층(255)은 형광을 하게되는데 이러한 퀀텀 로드층(255)에서 형광된 빛은 상기 퀀텀 로드층(255)을 기준으로 그 상부 및 하부 방향으로 진행하게 되며, 퀀텀 로드층(255)의 하부로 진행하는 빛은 소실되어 사라지게 됨으로써 광효율 저감의 요인이 될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치(101)는 이와 같은 문제를 해결하고자, 도 4에 도시한 바와같이, 제 1 및 제 2 광 리사이클링 시트(197, 198)를 구비한 것이다.
즉, 본 발명에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치(101)는 백라이트 유닛(180)으로부터 나온 단파장 대의 빛 중 표시품질에 영향을 줄 수 있는 퀀텀 로드 패널(102)을 통과한 단파장의 빛은 상기 제 2 광 리사이클링 시트(198)에 의해 원천적으로 차단됨으로서 풀 컬러 표시품질을 향상시킬 수 있다.
동시에, 상기 제 2 광 리사이클링 시트(198)에 의해 상기 퀀텀 로드 패널(102) 쪽으로 반사된 빛은 상기 퀀텀 로드 패널(102) 내부에 구비된 퀀텀 로드층(155)으로 재입사됨으로써 상기 퀀텀 로드층(155)에 입사되는 단 파장대의 빛량을 증가시키게 된다.
이는 곧 백라이트 유닛(180)의 광원으로부터 나오는 빛의 휘도를 향상한 효과를 갖게 되므로 상기 제 2 광 리사이클링 시트(198)에 의해 반사되는 단파장의 빛만큼 휘도를 줄여도 상기 제 2 광 리사이클링 시트(198)가 없는 퀀텀 로드 발광 표시장치와 동일한 수준의 휘도 특성을 갖게 되므로 광원 구동을 위한 소비전력을 저감시킬 수 있는 장점을 갖는다.
더욱이, 본 발명의 실시예에 따른 퀀텀 로드 발광 표시장치(101)는 제 1 광 리사이클링 시트(197)를 더욱 구비하고 있으며, 이는 퀀텀 로드층(155)으로부터 형광된 빛 중 퀀텀 로드층(155)의 하부로 향하는 빛을 반사시켜 상기 퀀텀 로드층(155)의 상부 방향으로 진행하도록 하여 리사이클링 하게 됨으로써 더욱더 휘도 특성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 소비전력을 저감시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
101 : 퀀텀 로드 발광 표시장치 102 : 퀀텀 로드 패널
110 : 제 1 기판 108 : 게이트 전극
115 : 게이트 절연막 120 : 반도체층
120a : 액티브층 120b : 오믹콘택층
121 : 더미패턴 121a, 121b : 제 1, 2 더미패턴
130 : 데이터 배선 133 : 소스 전극
136 : 드레인 전극 140 : 보호층
143 : 드레인 콘택홀 150 : 제 1 전극
152 : 버퍼패턴 155 : 퀀텀 로드층
155a, 155b, 155c : 적, 녹, 청색을 각각 형광하는 퀀텀 로드층
160 : 제 2 전극 170 : 제 2 기판
173 : 블랙매트릭스 180 : 백라이트 유닛
182 : 광원 183 : 램프 가이드
185 : 반사판 187 : 도광판
188 : 확산시트 188 : 집광시트
190 : 광학시트 197 : 제 1 광 리사이클링 시트
198 : 제 2 광 리사이클링 시트 P : 화소영역
Tr : 박막트랜지스터 TrA : 스위칭 영역
110 : 제 1 기판 108 : 게이트 전극
115 : 게이트 절연막 120 : 반도체층
120a : 액티브층 120b : 오믹콘택층
121 : 더미패턴 121a, 121b : 제 1, 2 더미패턴
130 : 데이터 배선 133 : 소스 전극
136 : 드레인 전극 140 : 보호층
143 : 드레인 콘택홀 150 : 제 1 전극
152 : 버퍼패턴 155 : 퀀텀 로드층
155a, 155b, 155c : 적, 녹, 청색을 각각 형광하는 퀀텀 로드층
160 : 제 2 전극 170 : 제 2 기판
173 : 블랙매트릭스 180 : 백라이트 유닛
182 : 광원 183 : 램프 가이드
185 : 반사판 187 : 도광판
188 : 확산시트 188 : 집광시트
190 : 광학시트 197 : 제 1 광 리사이클링 시트
198 : 제 2 광 리사이클링 시트 P : 화소영역
Tr : 박막트랜지스터 TrA : 스위칭 영역
Claims (26)
- 서로 마주하는 제 1 및 제2 기판과, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재되며 다수의 퀀텀 로드가 구비된 퀀텀 로드층을 포함하는 퀀텀 로드 패널과;
상기 퀀텀 로드 패널 하부에 구비된 백라이트 유닛과;
빛을 선택 반사 및 선택 투과시키는 역할을 하는 광 리사이클링 시트를 포함하고,
상기 광 리사이클링 시트는, 상기 퀀텀 로드 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 위치하는 제 1 광 리사이클링 시트와 상기 퀀텀 로드 패널 상부에 위치하는 제 2 광 리사이클링 시트를 포함하는 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 백라이트 유닛은 430nm 이하의 단파장을 갖는 청색 또는 UV(ultra violet)광을 발생시키는 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광 리사이클링 시트는 430nm 이하의 단 파장대를 갖는 빛은 투과시키고, 상기 퀀텀 로드층으로부터 형광된 450nm보다 큰 파장대를 갖는 가시광선은 반사시키는 특성을 갖는 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 광 리사이클링 시트는 450nm 이상의 장 파장대를 갖는 가시광선은 투과시키고, 상기 430nm보다 작은 파장대를 갖는 빛은 반사시키는 특성을 갖는 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 광 리사이클링 시트는 각각 투명하고 플렉서블한 특성을 갖는 고분자 필름에 굴절율이 서로 다른 2 가지 이상의 물질이 적어도 1회 이상 교대하며 3중층 이상의 적층구조를 이루도록 적층된 것을 특징으로 하는 선택 투과 반사층이 구비된 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 선택 투과 반사층은 산화실리콘(SiO2)과 산화티타늄(TiO2)과 산화주석(SnO2) 중 적어도 2가지 이상의 물질로 이루어진 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 7 항에 있어서,
제 1 및 제 2 광 리사이클링 시트는 상기 선택 투과 반사층의 두께와 굴절율이 다른 2가지 이상의 물질로 이루어진 물질층의 적층수를 달리하는 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기판에는 적, 녹, 청색을 나타내는 제 1, 2, 3 화소영역이 구비되며,
상기 퀀텀 로드층은 상기 제 1, 2, 3 화소영역별로 서로 다른 크기를 갖는 퀀텀 로드를 구비한 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 기판에는 상기 제 1, 2, 3 화소영역에 대응하여 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴이 구비된 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기판에는 적, 녹, 청색을 나타내는 제 1, 2, 3 화소영역이 구비되며, 상기 퀀텀 로드층은 각 화소영역에 동일한 크기의 퀀텀 로드를 구비하며,
상기 제 2 기판에는 상기 제 1, 2, 3 화소영역에 대응하여 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴이 구비된 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 퀀텀 로드층은 상기 제 1 기판 상에서 각 화소영역별로 분리 형성되거나, 또는 화상을 표시하는 표시영역 전면에 형성된 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 퀀텀 로드 패널은,
상기 제 1 기판에는 서로 교차하여 상기 각 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과;
상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되는 박막트랜지스터와;
상기 퀀텀 로드층의 하부 및 상부에 각각 위치하는 제 1 및 제 2 전극을 더 포함하고,
상기 제 1 전극은 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 퀀텀 로드층에 구비되는 다수의 퀀텀 로드는 일 방향으로 배열된 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 다수의 퀀텀 로드가 일방향으로 배열되었다고 하는 것은,
수평 방향의 편광비 PRh 와 수직 방향의 편광비 PRv를 각각 PRh = Ih/(Ih+Iv), PRv = Iv/(Ih+Iv) 이라 정의할 때, 상기 수평 방향의 편광비 PRh 또는 수직 방향의 편광비 PRv가 0.5보다는 크고 1보다는 작은 값을 갖는 즉, 0.5 < PRh(또는 PRv)< 1 을 만족시키는 것을 의미하는 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 퀀텀 로드는,
코어만으로 이루어지거나,
또는 코어와 상기 코어를 둘러싸는 쉘로 이루어지며,
상기 쉘은 단축과 장축을 갖는 형태를 이루며 단축 대 장축의 비가 1:1.1 내지 1:30인 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 16 항에 있어서,
상기 퀀텀 로드는 그 형상이 구, 타원구, 다면체, 막대 형태 중 어느 하나를 이루며,
상기 쉘은 상기 퀀텀 로드의 단축 방향으로 절단한 절단면이 원, 타원, 다각형 형태 중 어느 하나의 형태를 이루는 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 16 항에 있어서,
상기 쉘은 단일층 또는 다중층 구조를 이루는 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 18 항에 있어서,
상기 쉘은 합금(alloy), 옥사이드 계열 또는 불순물이 도핑된 물질로 이루어지는 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 16 항에 있어서,
상기 코어는 주기율표 상의 Ⅱ-Ⅵ, Ⅲ-V, Ⅲ-Ⅵ, Ⅵ-Ⅳ, Ⅳ 족의 반도체, 합금 또는 혼합된 물질로 이루어지는 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 20 항에 있어서,
상기 퀀텀 로드의 코어는 Ⅱ-Ⅵ족으로 이루어지는 경우, CdSe, CdS, CdTe, ZnO, ZnSe, ZnS, ZnTe, HgSe, HgTe, CdZnSe 중 어느 하나로 이루어지거나 또는 둘 이상의 물질이 혼합된 물질로 이루어지며,
Ⅲ-V 족으로 이루어지는 경우, InP, InN, GaN, InSb, InAsP, InGaAs, GaAs, GaP, GaSb, AlP, AlN, AlAs, AlSb, CdSeTe, ZnCdSe 중 어느 하나로 이루어지거나 또는 둘 이상의 물질이 혼합된 물질로 이루어지며,
Ⅵ-Ⅳ족으로 이루어지는 경우, PbSe, PbTe, PbS, PbSnTe, Tl2SnTe5 중 어느 하나로 이루어지거나 또는 둘 이상의 물질이 혼합된 물질로 이루어지는 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 백라이트 유닛은,
반사판과, 상기 반사판 상부에 위치한 도광판과, 상기 도광판 측면에 위치하는 광원과 상기 도광한 상부에 위치하는 다수의 광학시트로 구성된 에지형 백라이트 유닛이거나, 또는 반사판과, 상기 반사판 상부에 위치하는 광원과, 상기 광원 상부에 위치하는 확산판과, 상기 확산판 상부에 위치하는 다수의 광학시트로 구성된 직하형 백라이트 유닛인 것이 특징인 퀀텀 로드 발광 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광 리사이클링 시트는 상기 백라이트 유닛으로부터의 빛을 투과시키고 상기 퀀텀 로드층으로부터 발광되는 빛을 반사시키는 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 광 리사이클링 시트는 상기 퀀텀 로드층으로부터 발광되는 빛을 투과시키고 상기 백라이트 유닛으로부터의 빛을 반사시키는 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 형성되는 전기장에 세기에 따라 상기 퀀텀 로드층 내 상기 다수의 퀀텀 로드에서 전자와 정공의 재결합율이 이루어져 빛이 형광되고, 상기 전자와 정공의 재결합율이 조절되어 그레이 레벨이 표시되는 퀀텀 로드 발광 표시장치.
- 제 13 항에 있어서,
상기 박막트랜지스터는, 상기 제 1 기판 상에 형성되며 상기 게이트 배선에 연결된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상부에 위치하며 상기 게이트 전극과 중첩하는 반도체층과, 상기 반도체층 상에 위치하며 상기 데이터 배선에 연결된 소스 전극과, 상기 소스 전극과 이격된 상기 드레인 전극을 포함하는 퀀텀 로드 발광 표시장치.
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