KR102106045B1 - 양자점을 이용한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치 - Google Patents

양자점을 이용한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 양자점(quantum dot)을 이용한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치는 백라이트 광원으로 청색 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 이용하는 동시에 기존의 확산시트 대신에 양자점시트를 적용하여 백색을 구현함으로써 소비전력의 상승 없이 색재현율을 향상시키기 위한 것으로, 영상을 출력하는 액정패널; 상기 액정패널의 후면에 설치되어 상기 액정패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 및 상기 액정패널과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 가이드 패널을 포함하며, 상기 백라이트 유닛은 도광판의 일측에 설치되어 청색을 발광하는 다수개의 LED; 상기 도광판의 배면에 설치된 반사판; 상기 도광판의 상면에 설치되되, 적색 발광나노입자와 녹색 발광나노입자가 혼합되어 경화된 양자점시트(quantum dot sheet)와 프리즘시트로 이루어진 광학시트; 및 상기 LED와 가이드 패널 및 도광판 상면에 설치되어 상기 다수개의 LED가 일정 간격 이격하여 장착되는 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

양자점을 이용한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING BACKLIGHT UNIT USING QUANTUM DOT}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입사된 광의 파장대역을 변환하여 출사하는 양자점을 이용한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.
따라서, 액정표시장치에는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되는 액정패널과 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부가 구비된다.
상기 액정패널은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 컬러필터(color filter) 기판과 어레이(array) 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이의 셀갭 내에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.
상기 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착된 액정패널에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가하며, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 광을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
그리고, 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 화소별로 제어하기 위해서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)와 같은 스위칭소자가 화소들에 개별적으로 구비된다.
이와 같이 구성된 상기 액정패널의 외측에는 각각 상, 하부 편광판이 부착되어 있으며, 상기 하부 편광판은 상기 백라이트 유닛을 경유한 광을 편광 시키며, 상기 상부 편광판은 상기 액정패널을 경유한 광을 편광 시킨다.
이때, 상기 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하고 외부에서 들어오는 광의 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 액정패널에 광을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 유닛(backlight unit)이 요구된다.
상기 백라이트 유닛은 액정패널의 휘도와 소비전력에 직접 관련되어 있다. 그뿐 아니라 액정표시장치의 완성품 가운데에서 가장 값비싼 부품이기 때문에 백라이트 유닛의 비용 절감은 액정표시장치의 수요 환기에도 중요한 영향을 미친다.
이하, 도면을 참조하여 일반적인 백라이트 유닛에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 백라이트 유닛의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
액정패널의 광원으로 사용되는 백라이트 유닛은 발광 램프를 배치하는 방식에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.
상기 에지방식은 액정패널의 일측에 광원으로서 램프를 배치하여 광을 공급하는 형태이다. 상기 에지방식의 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 도면에 도시된 바와 같이, 도광판(light guide plate)(42)의 일측에 다수개의 램프(20)가 설치되어 있으며, 상기 도광판(42)의 배면에는 반사판(41)이 설치되어 있다.
상기 램프(20)에서 발광된 광은 투명한 재질의 상기 도광판(42) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(42)의 배면에 배치된 상기 반사판(41)은 상기 도광판(42)의 배면으로 투과되는 광을 도광판(42) 상면의 광학시트들 쪽으로 반사시켜 광의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.
상기 광학시트는 확산시트(43)와 프리즘시트(44a, 44b)를 포함한다.
이때, 상기 램프(20)로는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL), 열 음극 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp; HCFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 등 다양한 광원을 사용할 수 있다. 최근 LED 광원이 CCFL에 비해 응답속도가 빠르고, 색 표현력이 우수하며, 친환경적이라는 장점으로 채용빈도가 점차 높아지고 있다.
이 경우 적용되는 LED는 주로 백색을 내는 백색 LED이며, 청색 칩(blue chip)(22)과 노란색 형광체(yellow phosphor)(23)를 이용하여 백색을 발광시키게 된다. 즉, 프레임(21) 위에 질화물계 반도체 소자인 청색 칩(22)이 실장 되며, 이 청색 칩(22)을 고분자로 매립하고 고분자 상에 형광물질, 예를 들어 노란색(파장 560nm)을 내는 YAG(Yttrium Aluminium Garnet) 계 형광체(23)를 함유시킨다. 그 결과 청색 칩(22)에서 방출되는 청색광과 고분자 물질에 도포된 YAG 계 형광체(23)가 상기 청색광의 일부를 흡수하여 여기 발광시키는 황색광의 혼합광에 의하여 백색광을 구현하게 된다. 이 방법은 낮은 비용과 전원회로가 간단한 반면, 발광효율이 낮으며, 청색광과 노란색광의 파장 간격이 넓어 색 분리로 인한 섬광효과를 일으키기 쉬워 색좌표가 동일한 백색 LED의 양산이 어렵다는 단점이 있다.
또한, 기존 백색 LED의 경우에는 색재현성(Color Gamut)을 60%에서 70%로 10% 상승시키기 위해서는 컬러필터의 투과율이 20%가량 감소하게 된다. 이 경우 청색과 노란색 파장만 존재하게 되어 현실적으로 액정패널의 세부 조정(tuning) 없이 색재현율을 향상시키는 데에는 어려움이 있게 된다.
따라서, 상승된 색재현성 기준의 동일한 제품 휘도를 달성하기 위해서는 LED 수량의 증가 또는 LED 전류 증가의 방법이 필요하게 되어 백라이트 유닛의 소비전력 상승이 수반되게 된다. 즉, 액정표시장치의 색재현성 특성은 주로 컬러필터에 의존하고, 컬러필터의 특성상 색재현성 수치가 증가할수록 컬러필터의 투과율이 감소하게 되어 액정표시장치에서 동일 휘도를 유지하려면 백라이트 유닛의 휘도를 증가시켜야 하고, 이 경우 LED 수량의 증가 또는 LED 전류 증가의 방법이 필요하게 되어 백라이트 유닛의 소비전력 상승이 수반되게 된다.
또한, 이 경우 LED 수량 증가를 위한 공간 확보로 액정표시장치의 사이즈가 기존보다 커지거나, 시스템 배터리(battery) 수명이 단축되거나 더 큰 사이즈의 배터리가 필요하게 되어 휴대성이 용이하지 않게 된다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 기존의 백색 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 대비 색재현율을 향상시키도록 한 양자점을 이용한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치를 제공하는데 목적이 있다.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정표시장치는 영상을 출력하는 액정패널; 상기 액정패널의 후면에 설치되어 상기 액정패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 및 상기 액정패널과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 가이드 패널을 포함하며, 상기 백라이트 유닛은 도광판의 일측에 설치되어 청색을 발광하는 다수개의 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED); 상기 도광판의 배면에 설치된 반사판; 상기 도광판의 상면에 설치되되, 적색 발광나노입자와 녹색 발광나노입자가 혼합되어 경화된 양자점시트(quantum dot sheet)와 프리즘시트로 이루어진 광학시트; 및 상기 LED와 가이드 패널 및 도광판 상면에 설치되어 상기 다수개의 LED가 일정 간격 이격하여 장착되는 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED는 프레임 위에 질화물계 반도체 소자인 청색 칩이 실장되어 상기 도광판의 입광면과 대향하도록 상기 도광판의 일측에 위치할 수 있다.
이때, 상기 LED는 430nm ~ 450nm의 파장을 갖는 청색광을 발광할 수 있다.
상기 FPCB는 상기 가이드 패널의 하부 단턱 및 상기 도광판의 일부와 오버랩되도록 상기 가이드 패널의 하부 단턱 및 도광판의 상면에 설치될 수 있다.
이때, 상기 FPCB와 광학시트 상면에 설치되어 상기 액정패널의 화상표시 영역 이외의 영역으로 향하는 광을 차단하는 차광 테이프를 추가로 포함할 수 있다.
상기 양자점시트는 확산시트를 대신하여 적용될 수 있다.
이때, 상기 양자점시트는 다층구조로 구성되며, 중앙의 레진층 및 그 상, 하면에 형성된 보호층 및 코팅층으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 레진층 및 보호층 사이에 개재된 장벽층을 추가로 포함할 수 있다.
상기 레진층은 입사하는 광을 적색 파장대역 광과 녹색 파장대역 광으로 변환하는 다수의 적색 발광나노입자와 녹색 발광나노입자가 분사되어 있을 수 있다.
이때, 상기 레진층은 적색과 녹색의 형광체를 추가로 포함할 수 있다.
상기 반사판은 ESR(enhanced specular reflector) 계열이 적용될 수 있다.
상기 광학시트는 상기 프리즘시트 상부에 위치하여 상기 프리즘시트에서 집광된 광을 특정 방향으로 편광하는 APF(Advanced Polarizer Film)를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 프리즘시트는 상기 양자점시트 상부에 위치하여 상기 도광판에서 출사된 광을 집광하며, 상기 프리즘시트 하부에 위치하는 프리즘 산을 포함할 수 있다.
상기 광학시트는 상기 프리즘시트 상부에 위치하여 상기 프리즘시트에서 집광된 광의 휘도를 향상시키는 이중휘도개선필름(Dual Brightness Enhanced Film; DBEF)을 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 프리즘시트는 상기 양자점시트 상부에 위치하여 상기 도광판에서 출사된 광을 집광하며, 상기 프리즘시트 하부에 위치하는 프리즘 산을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 양자점을 이용한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치는 백라이트 광원으로 청색 LED를 이용하는 동시에 기존의 확산시트 대신에 양자점시트를 적용하여 백색을 구현함으로써 소비전력의 상승 없이 색재현율을 기존대비 10%이상 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 일반적인 백라이트 유닛의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 3은 상기 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 양자점시트의 일부분을 예를 들어 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 양자점을 이용한 백라이트 유닛의 색재현율을 기존의 백라이트 유닛과 비교하여 나타내는 그래프.
도 5는 상기 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 다른 양자점시트의 일부분을 예를 들어 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 양자점을 이용한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
그리고, 도 3은 상기 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 양자점시트의 일부분을 예를 들어 나타내는 단면도이다.
상기 도면들을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하는 액정패널(110), 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부(미도시), 상기 액정패널(110)의 후면에 설치되어 액정패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛 및 상기 액정패널(110)과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 가이드 패널(150)로 이루어진다.
이때, 상기 액정패널(110)은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(115) 및 상기 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(115) 사이의 셀갭에 형성된 액정층(미도시)으로 이루어져 있다.
자세히 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터 기판(105)은 적(red), 녹(green) 및 청(blue)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터와 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스, 그리고 상기 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어져 있다.
또한, 상기 어레이 기판(115)은 종횡으로 배열되어 다수개의 화소영역을 정의하는 다수개의 게이트라인과 데이터라인, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 상기 화소영역 위에 형성된 화소전극으로 이루어져 있다. 이때, 횡전계(In Plane Switching; IPS) 방식의 액정표시장치의 경우에는 상기 컬러필터 기판(105) 대신에 상기 어레이 기판(115)에 공통전극을 형성하게 된다.
이와 같이 상기 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(115)이 합착된 액정패널(110)에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가하며, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 광을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
그리고, 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 화소별로 제어하기 위해서 박막 트랜지스터와 같은 스위칭소자가 화소들에 개별적으로 구비된다.
이와 같이 구성된 상기 액정패널(110)의 외측에는 각각 상, 하부 편광판(101, 111)이 부착되어 있으며, 상기 하부 편광판(111)은 상기 백라이트 유닛을 경유한 광을 편광 시키며, 상기 상부 편광판(101)은 상기 액정패널(110)을 경유한 광을 편광 시킨다.
본 발명은 발광 램프를 배치하는 방식에 따른 직하방식이나 에지방식에 한정되지 않지만, 예를 들어 에지방식의 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 도광판(142)의 일측에 다수개의 LED(120)가 설치되어 있으며, 상기 도광판(142)의 배면에는 반사판(141)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 도광판(142)의 상면에는 양자점시트(quantum dot sheet)(145)와 상, 하부 프리즘시트(144a, 144b)로 이루어진 광학시트가 설치되어 있다.
상기 LED(120)는 프레임(121) 위에 질화물계 반도체 소자인 청색 칩(122)이 실장되어 상기 도광판(142)의 입광면과 대향하도록 도광판(142)의 일측에 위치한다. 이때, 상기 LED(120)는 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 약 430nm 내지 450nm의 파장을 갖는 청색광을 발광하는 청색 LED(120)로 이루어진다.
이러한 상기 LED(120)와 가이드 패널(150) 및 도광판(142) 상면에는 상기 다수개의 LED(120)가 일정 간격 이격하여 장착되는 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)(125)이 설치되어 있다. 이때, 상기 FPCB(125)는 상기 가이드 패널(150)의 하부 단턱 및 상기 도광판(142)의 일부와 오버랩되도록 상기 가이드 패널(150)의 하부 단턱 및 도광판(142)의 상면에 설치될 수 있다.
상기 FPCB(125)와 광학시트 상면에는 상기 액정패널(110)의 화상표시 영역 이외의 영역으로 향하는 광을 차단하기 위한 차광 테이프(160)가 설치되어 있는데, 상기 차광 테이프(160)는 상기 광학시트의 일부와 오버랩되도록 설치될 수 있다.
그리고, 전술한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 도광판(142)의 상면에 상기 청색 LED(120)로부터 발산된 청색광의 파장대역을 변환하여 출사하기 위한 양자점시트(145)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 된다. 이에, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 색재현율이 낮은 청색 LED(120)를 백라이트 유닛의 광원으로 사용함에도 색재현율이 향상되게 된다.
상기 양자점시트(145)는 적색 발광나노입자(146a)와 녹색 발광나노입자(146b)가 혼합되어 경화된 상태로, 청색 LED(120)로부터 방출된 청색광은 상기 적색 발광나노입자(146a)와 녹색 발광나노입자(146b)가 혼합된 양자점시트(145)를 통과하는 과정에서 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 된다.
상기 발광나노입자(146)는 양자고립효과(quantum confinement effect)를 가지는 소정크기의 입자를 말하는데, 이는 양자점(quantum dot)이라 칭하기도 한다. 여기서, 양자점이란 10억 분의 1미터 크기의 작은 입자를 의미하는 '나노(nano)' 소자에 대한 연구의 결과로서, 최근 주목받고 있는 나노 소재 중에 하나이다.
양자점은 다른 소재가 갖지 못하는 다양한 성질을 갖고 있다. 먼저 좁은 파장대에서 강한 형광을 발생한다. 양자점이 발산하는 광은 전도대(conduction band)에서 가전자대(valence band)로 불안정한(들뜬) 상태의 전자가 내려오면서 발생한다. 이때, 발생하는 형광은 양자점의 입자가 작을수록 짧은 파장의 광이 발생하고, 입자가 클수록 긴 파장의 광을 발생하는 매우 특수한 성질이 있다. 따라서, 양자점의 크기를 조절하면 원하는 파장의 가시광선 영역의 광을 모두 낼 수 있다.
이와 같이 발광나노입자(146)는 화학적 합성 공정을 통해 만드는 수 나노미터(nm) 크기의 반도체 결정체로 광원으로부터 주입되는 광의 파장을 변환하여 출사하는데, 입자의 크기에 따라 발광 파장이 달라져 가시광선의 모든 색을 출사할 수 있다.
이러한 발광나노입자(146)의 직경은 1nm 내지 10nm의 범위에 있다.
이러한, 발광나노입자(146)는 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅳ족 물질일 수 있으며, 구체적으로 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, InP, GaP, GaInP2, PbS, ZnO, TiO2, AgI, AgBr, PbSe, In2S3, In2Se3, Cd3P2, Cd3As2 또는 GaAs일 수 있다.
또한, 발광나노입자(146)는 코어-쉘 구조(core-shell)를 가질 수 있다. 여기에서, 코어는 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함하고, 쉘은 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함할 수 있다.
이러한 발광나노입자(146)는 양자점 크기 효과(quantum size effect)에 따른 다양한 파장의 광, 즉 그 크기에 따라 적색, 녹색 및 청색을 포함한 7빛깔의 무지개 색을 용이하게 얻을 수 있다. 즉, 발광나노입자(146)의 사이즈에 따라 방출되는 광의 파장을 변화시킬 수 있는 것이다.
일 예로, 발광나노입자(146)로 CdSe를 사용하는 경우, 발광나노입자(146)에 광을 조사하면 CdSe의 크기에 따라 방출되는 광의 파장이 변화한다. CdSe의 직경이 약 1.7nm 정도인 경우 청색광을 방출하며, 2.3nm 직경인 경우 녹색광을 방출하며, 5.0nm 직경인 경우 적색광을 방출한다.
이러한, 양자고립효과를 가지는 발광나노입자(146)는 뛰어난 색순도를 가지고 있기 때문에 광 특성이 우수한 백색광을 얻을 수 있다. 그리고, 발광나노입자(146)의 크기 조절을 통하여 다양한 색깔의 광 구현이 가능하므로 사용하는 발광나노입자(146)에 따라 단일 광원을 이용하여 다양한 빛을 쉽게 얻을 수 있다.
이에, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판(142)의 상면에 적색 발광나노입자(146a)와 녹색 발광나노입자(146b)가 혼합되어 경화된 양자점시트(145)를 구비함으로써, 청색 LED(120)로부터 방출된 청색광은 상기 양자점시트(145)를 통과하는 과정에서 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 되는 것이다.
즉, 청색 LED(120)로부터 청색광이 발산되면, 청색광은 상기 양자점시트(145)를 통과하는 과정에서, 상기 양자점시트(145)의 적색 발광나노입자(146a)에 의해 청색광의 파장이 변환되어 적색광으로 변환되는 한편, 녹색 발광나노입자(146b)에 의해 청색광의 파장이 변환되어 녹색광으로 변환된다.
따라서, 청색 LED(120)로부터 발산된 청색광과 적색 발광나노입자(146a)에 의해 구현되는 적색광, 그리고 녹색 발광나노입자(146b)에 의해 구현되는 녹색광은 서로 혼합되어, 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 되는 것이다.
한편, 이러한 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점시트(145)는 기존의 확산시트를 대신하여 적용할 수 있으며, 이를 상기 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
확산시트의 역할을 하는 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점시트(145)는 도광판(142)으로부터 출사된 광이 내부를 통과함에 따라, 광을 산란시켜 상면의 프리즘시트(144a, 144b)에 제공하는 역할을 하게 된다.
이러한 양자점시트(145)는 다층구조로 구성되며, 중앙의 레진층(145a) 및 그 상, 하면에 형성된 보호층(145b) 및 코팅층(145c)으로 구분된다. 이때, 상기 레진층(145a) 및 보호층(145b) 사이에는 장벽층이 더 개재될 수 있다.
상기 레진층(145a)은 입사하는 광을 적색 파장대역 광과 녹색 파장대역 광으로 변환하는 다수의 적색 발광나노입자(146a)와 녹색 발광나노입자(146b)가 분사되어 있으며, 하부에서 입사되는 광을 손실 없이 투과시킬 수 있는 고분자 실리콘(silicon), 에폭시(epoxy), 아크릴레이트(acrylate) 수지가 각각 단독으로 사용되거나, 하나 이상 혼합하여 구성될 수 있다.
이러한 레진층(145a)은 양자점시트(145)가 약 210um의 두께로 제작된다고 할 때, 약 100um 이내의 두께로 형성될 수 있다.
상기 레진층(145a)의 상, 하부면으로는 보호층(145b)이 형성될 수 있다. 상기 보호층(145b)은 양자점시트(145)의 형상을 유지하고 외력으로부터 레진층(145a)의 손상을 보호하는 역할을 한다.
이러한 보호층(145b)은 PET 재질로 이루어 질 수 있으며, 그 두께는 약 50um 정도로 형성될 수 있다.
또한, 상기 보호층(145b)의 외부 면에는 코팅층(145c)이 형성될 수 있다. 상기 코팅층(145c)은 양자점시트(145)를 통과하는 광을 산란하여 출광 하는 광이 상부방향으로 고른 분포를 갖도록 하는 역할을 한다. 그 두께는 약 5um 정도로 형성될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 레진층(145a) 및 보호층(145b) 사이에는 장벽층이 더 개재될 수 있다. 상기 장벽층은 레진층(145a)이 산화되거나, 습기가 침투하는 것을 최소화하기 위한 것으로, 보호층(145b)을 보완하는 역할을 한다. 이러한 장벽층은 약 1um 이내의 두께로 형성될 수 있다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛에 포함되는 양자점시트(145)는 다층구조를 가지며, 도광판(142)으로부터 입사되는 청색광의 일부는 그대로 통과하며, 나머지는 녹색광 및 적색광으로 변환하여 최종적으로 백색광이 액정패널(110)에 도달하게 된다. 특히, 액정패널(110)에 입사하는 광의 양을 파장대역 별로 조절할 수 있으므로 높은 색재현율을 구현할 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 LED(120)에서 발광된 광은 투명한 재질의 상기 도광판(142) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(142)의 배면에 배치된 상기 반사판(141)은 상기 도광판(142)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(142) 상면의 광학시트들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.
상기 도광판(142)은 전반사의 원리를 이용하여, 측면의 LED(120)에서 출사된 광을 도광판(142) 상면의 광학시트들 쪽으로 전달하는 역할을 한다.
이때, 상기 도광판(142)은 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate : PMMA)와 같은 플라스틱(plastic) 물질 또는 폴리카보네이트(polycarbonate : PC)계열에 의해 평면형태(flat type)로 제작될 수 있다.
이러한 도광판(142)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있으며, 패턴은 도광판(142) 내부로 입사된 광을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있다. 이때, 측면의 LED(120)에서 출사된 광은 상기 도광판(142) 배면의 패턴을 통해 정면으로 방향이 바뀌게 되는데, 도광판(142)에서 패턴이 많을수록, 밀도가 높을수록 출사광과 접촉 기회가 많아져 광효율이 상대적으로 증가할 수 있다.
이때, 전술한 바와 같이 상기 광학시트는 양자점시트(145)와 프리즘시트를 포함하며, 보호시트가 추가될 수 있다.
상기 프리즘시트는 장축이 x축 방향으로 연장되는 복수의 프리즘형상이 형성되는 제 1 프리즘시트(144a)와 장축이 x축과 직교하는 y축 방향으로 연장되는 프리즘형상이 형성되는 제 2 프리즘시트(144b)로 구성된다. 이러한 프리즘시트는 x, y축 방향에서 광을 굴절시켜 빛의 직진성을 향상시키는 역할을 한다.
그리고, 상기 반사판(141)은 도광판(142)의 배면에 위치하여, 도광판(142)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 휘도를 향상시킨다. 즉, 상기 반사판(141)은 전술한 도광판(142)의 하부에 구비되어 도광판(142) 내부를 통과하는 광 중에 상기 도광판(142)의 하면으로 빠져나가는 광을 다시 도광판(142)으로 입사하도록 반사시키는 역할을 한다.
이와 같이 구성된 백라이트 유닛의 상부에는 전술한 바와 같이 상기 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(115)으로 이루어진 액정패널(110)이 가이드 패널(150)을 통해 안착되며, 도시하지 않았지만 이러한 액정패널(110)과 가이드 패널(150) 및 백라이트 유닛은 다수개의 체결수단을 통해 하부의 커버 바텀과 상부의 케이스 탑에 의해 서로 결합되어 액정표시장치를 구성하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 양자점을 이용한 백라이트 유닛의 색재현율을 기존의 백라이트 유닛과 비교하여 나타내는 그래프이다.
이때, 비교예의 그래프는 기존의 청색 LED에 YAG 형광물질을 사용하는 경우의 색재현율이며, 실시예의 그래프는 본 발명에 따른 양자점을 이용한 백라이트 유닛의 색재현율을 나타내고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 기존의 청색 LED에 YAG 형광물질을 사용하는 경우는 청색광을 발광할 수 있는 파장인 450㎚에서 피크를 갖는다. 그러나, 상기 청색광은 YAG 보다는 청색 LED에 의존하는 것으로서, YAG의 특성으로 보기에는 무리가 있다.
또한, 또 다른 피크를 나타내는 주파수 범위는 매우 넓은 범위이다. 따라서, 적색 또는 녹색의 색재현을 선명하게 재현할 수 없다.
반면에 본 발명에 따른 양자점을 이용한 백라이트 유닛의 경우에는 청색광은 전술한 바와 같이 청색 LED에 의해 구현될 수 있다. 그러나, 녹색 파장대인 약 555㎚ 내지 560㎚와 적색 파장대인 약 620㎚ 내지 630㎚에서도 각각 별개로 피크를 나타낸다. 따라서, 기존의 YAG를 사용하는 경우보다 더욱 선명한 색재현율을 나타내는 것을 알 수 있다. 특히, 녹색 양자점과 적색 양자점의 사용량을 조절함으로써 이러한 피크의 크기를 더 높일 수도 있다.
이때, 상기 청색 파장대와 녹색 파장대 및 적색 파장대 피크의 반치폭(Full Width at Half Maximum; FWHM)은 각각 23nm와 50nm 및 36nm로 매우 좁아 색순도가 높고 고색재현이 구현 가능하다.
이와 같이 일반적인 백라이트 유닛에는 주로 백색 LED가 적용되며, 따라서 액정표시장치에서 목표한 색재현율과 동일한 색재현율의 컬러필터가 필요하게 된다. 가령, 액정표시장치 제품의 색재현율 70%를 달성하기 위해서는 70% 색재현의 컬러필터가 필요하다.
고색재현 백라이트 유닛은 백색 LED 대신 청색 LED만을 적용하고 양자점시트를 이용하여 백색광이 발산되는 백라이트 유닛을 구현할 수 있으며, 이를 통해 기존 대비 색재현율을 10%이상 상승시킬 수 있다. 가령, 고색재현 백라이트 유닛 구조를 이용할 경우 60% 색재현의 컬러필터를 적용해도 70%이상의 고색재현 제품을 구현할 수 있다.
참고로, 색재현성은 미국의 NTSC(National Television System Committee)가 1953년에 컬러 TV 표준으로 만든 색좌표를 기준으로 한다. 즉 NTSC 표준의 3원색(primary color)(RGB) 삼각형의 면적을 실제 디스플레이 제품의 RGB 삼각형 면적으로 나눈 것이다. 100%라고 하면 NTSC 영역과 일치한다는 의미이다.
도 5는 상기 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어, 다른 양자점시트의 일부분을 예를 들어 나타내는 단면도이다.
이때, 상기 도 5의 다른 양자점시트는 적색과 녹색의 형광체를 포함하는 레진층을 이용하는 것을 제외하고는 상기 도 3에 도시된 양자점시트와 실질적으로 동일한 구성으로 이루어져 있다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다른 양자점시트(145')는 도광판(미도시)으로부터 출사된 광이 내부를 통과함에 따라, 광을 산란시켜 상면의 프리즘시트(미도시)에 제공하는 역할을 하게 된다.
이러한 양자점시트(145')는 다층구조로 구성되며, 중앙의 레진층(145a') 및 그 상, 하면에 형성된 보호층(145b) 및 코팅층(145c)으로 구분된다. 이때, 상기 레진층(145a') 및 보호층(145b) 사이에는 장벽층이 더 개재될 수 있다.
상기 레진층(145a')은 입사하는 광을 적색 파장대역 광과 녹색 파장대역 광으로 변환하는 다수의 적색 발광나노입자(146a)와 녹색 발광나노입자(146b)가 분사되어 있으며, 하부에서 입사되는 광을 손실 없이 투과시킬 수 있는 고분자 실리콘, 에폭시, 아크릴레이트 수지가 각각 단독으로 사용되거나, 하나 이상 혼합하여 구성될 수 있다.
특히, 상기 레진층(145a')은 적색과 녹색의 형광체를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 형광체는 LED로부터 방출된 광을 흡수하여 빛을 발광하는 역할을 한다. 이러한 LED 백라이트 유닛용 형광체는 고 명암비, 고 컬러 색재현을 위한 고색순도 특성을 갖는 좁은 밴드(narrow band)의 형광체가 필요하다.
상기 형광체는 무기화합물의 분말입자로 크게 모체(host material), 활성체(activator), 증감제(sensitizer)로 구성되어 있다.
참고로, 어떤 형태의 에너지가 입자 내부로 입사될 때 입자 안에서 어떤 작용으로 인한 가시광선을 만들어 내는 것으로 이 과정을 발광(luminescence)라고 한다.
형광체의 발광원리를 살펴보면, 형광체가 에너지를 받으면 자유전자와 홀이 형성되어 높은 준위의 에너지 상태로 변하고, 이것이 안정된 상태로 돌아가면서 그 에너지가 가시광선으로 방출되는 것이다.
형광체는 모체 물질 자체로 발광하는 경우도 있지만 대부분 모체 내에 치환된 소량 활성체의 치환 또는 산소빈자리(oxygen vacancy)와 같은 격자결함에 의해서도 발광하게 된다.
형광체에서 발광 중심은 활성이온이며, 외부에서 가해지는 에너지에 의해 활성이온 내의 전자가 기저 상태에서 여기 상태로 되었다가 다시 기저 상태로 돌아올 때 그 에너지 차를 빛으로 발하게 된다. 따라서, 이 활성이온들이 발광과정에 관여하는 에너지 준위들을 결정하게 된다.
전술한 바와 같이 상기 레진층(145a')의 상, 하부면으로는 보호층(145b)이 형성될 수 있다. 상기 보호층(145b)은 양자점시트(145')의 형상을 유지하고 외력으로부터 레진층(145a')의 손상을 보호하는 역할을 한다.
또한, 상기 보호층(145b)의 외부 면에는 코팅층(145c)이 형성될 수 있다. 상기 코팅층(145c)은 양자점시트(145')를 통과하는 광을 산란하여 출광 하는 광이 상부방향으로 고른 분포를 갖도록 하는 역할을 한다.
뿐만 아니라, 상기 레진층(145a') 및 보호층(145b) 사이에는 장벽층이 더 개재될 수 있다. 상기 장벽층은 레진층(145a')이 산화되거나, 습기가 침투하는 것을 최소화하기 위한 것으로, 보호층(145b)을 보완하는 역할을 한다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이때, 상기 도 6에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 도광판 내에 양자점시트를 형성한 것을 제외하고는 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치와 실질적으로 동일한 구성으로 이루어져 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하는 액정패널(210), 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부(미도시), 상기 액정패널(210)의 후면에 설치되어 액정패널(210)에 광을 제공하는 백라이트 유닛 및 상기 액정패널(210)과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 가이드 패널(250)로 이루어진다.
이때, 상기 액정패널(210)은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(205)과 어레이 기판(215) 및 상기 컬러필터 기판(205)과 어레이 기판(215) 사이의 셀갭에 형성된 액정층(미도시)으로 이루어져 있다.
상기 액정패널(210)의 외측에는 각각 상, 하부 편광판(201, 211)이 부착되어 있으며, 상기 하부 편광판(211)은 상기 백라이트 유닛을 경유한 광을 편광 시키며, 상기 상부 편광판(201)은 상기 액정패널(210)을 경유한 광을 편광 시킨다.
전술한 바와 같이, 예를 들어 에지방식의 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 도광판(242)의 일측에 다수개의 LED(220)가 설치되어 있으며, 상기 도광판(242)의 배면에는 반사판(241)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 도광판(242)의 상면에는 상, 하부 프리즘시트(244a, 244b)로 이루어진 광학시트가 설치되어 있다.
상기 LED(220)는 프레임(221) 위에 질화물계 반도체 소자인 청색 칩(222)이 실장되어 상기 도광판(242)의 입광면과 대향하도록 도광판(242)의 일측에 위치한다. 이때, 상기 LED(220)는 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 약 430nm 내지 450nm의 파장을 갖는 청색광을 발광하는 청색 LED(220)로 이루어진다.
이러한 상기 LED(220)와 가이드 패널(250) 및 도광판(242) 상면에는 상기 다수개의 LED(220)가 일정 간격 이격하여 장착되는 FPCB(225)가 설치되어 있다. 이때, 상기 FPCB(225)는 상기 가이드 패널(250)의 하부 단턱 및 상기 도광판(242)의 일부와 오버랩되도록 상기 가이드 패널(250)의 하부 단턱 및 도광판(242)의 상면에 설치될 수 있다.
상기 FPCB(225)와 광학시트 상면에는 상기 액정패널(210)의 화상표시 영역 이외의 영역으로 향하는 광을 차단하기 위한 차광 테이프(260)가 설치되어 있는데, 상기 차광 테이프(260)는 상기 광학시트의 일부와 오버랩되도록 설치될 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 LED(220)에서 발광된 광은 투명한 재질의 상기 도광판(242) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(242)의 배면에 배치된 상기 반사판(241)은 상기 도광판(242)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(242) 상면의 광학시트들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.
상기 도광판(242)은 전반사의 원리를 이용하여, 측면의 LED(220)에서 출사된 광을 도광판(242) 상면의 광학시트들 쪽으로 전달하는 역할을 한다.
이때, 상기 도광판(242)은 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 PMMA와 같은 플라스틱 물질 또는 PC 계열에 의해 평면형태로 제작될 수 있다.
이러한 도광판(242)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있으며, 패턴은 도광판(242) 내부로 입사된 광을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴, 다각형의 패턴, 홀로그램 패턴 등 다양하게 구성할 수 있다. 이때, 측면의 LED(220)에서 출사된 광은 상기 도광판(242) 배면의 패턴을 통해 정면으로 방향이 바뀌게 되는데, 도광판(242)에서 패턴이 많을수록, 밀도가 높을수록 출사광과 접촉 기회가 많아져 광효율이 상대적으로 증가할 수 있다.
그리고, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 도광판(242) 내에 상기 청색 LED(220)로부터 발산된 청색광의 파장대역을 변환하여 출사하기 위한 양자점 층(245)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이때, 도면에는 상기 양자점 층(245)이 상기 도광판(242)의 상단에 형성된 것을 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 양자점 층(245)은 상기 도광판(242)의 하단이나 중앙 등 위치에 관계없이 형성 가능하다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 된다. 이에, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 색재현율이 낮은 청색 LED(220)를 백라이트 유닛의 광원으로 사용함에도 색재현율이 향상되게 된다.
상기 양자점 층(245)은 적색 발광나노입자(미도시)와 녹색 발광나노입자(미도시)가 혼합되어 경화된 상태로, 청색 LED(220)로부터 방출된 청색광은 상기 적색 발광나노입자와 녹색 발광나노입자가 혼합된 양자점 층(245)을 통과하는 과정에서 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 된다.
전술한 바와 같이 이러한 발광나노입자의 직경은 1nm 내지 10nm의 범위에 있다.
이러한, 발광나노입자는 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅳ족 물질일 수 있으며, 구체적으로 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, InP, GaP, GaInP2, PbS, ZnO, TiO2, AgI, AgBr, PbSe, In2S3, In2Se3, Cd3P2, Cd3As2 또는 GaAs일 수 있다.
또한, 발광나노입자는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 여기에서, 코어는 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함하고, 쉘은 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함할 수 있다.
이러한 양자점 층(245)은 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 동일하게 다층구조로 구성될 수 있으며, 이 경우 중앙의 레진층 및 그 상, 하면에 형성된 보호층 및 코팅층으로 구분될 수 있다. 이때, 상기 레진층 및 보호층 사이에는 장벽층이 더 개재될 수 있다.
또한, 상기 양자점 층(245)은 추가로 적색과 녹색의 형광체를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 백라이트 유닛의 상부에는 전술한 바와 같이 상기 컬러필터 기판(205)과 어레이 기판(215)으로 이루어진 액정패널(210)이 가이드 패널(250)을 통해 안착되며, 도시하지 않았지만 이러한 액정패널(210)과 가이드 패널(250) 및 백라이트 유닛은 다수개의 체결수단을 통해 하부의 커버 바텀과 상부의 케이스 탑에 의해 서로 결합되어 액정표시장치를 구성하게 된다.
한편, 상기 본 발명의 제 1, 제 2 실시예에 따른 양자점을 이용한 백라이트 유닛은 광효율을 높이기 위해서 프리즘시트의 경우 고굴절 프리즘 계열이 적용될 수 있으며, 반사판은 ESR(enhanced specular reflector) 계열이 적용될 수 있다.
또한, 휘도 향상을 위해 광학시트 상측에는 APF(Advanced Polarizer Film)나 이중휘도개선필름(Dual Brightness Enhanced Film; DBEF)이 적용될 수 있으며, 이를 다음의 제 3, 제 4 실시예를 통해 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하는 액정패널(310), 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부(미도시), 상기 액정패널(310)의 후면에 설치되어 액정패널(310)에 광을 제공하는 백라이트 유닛 및 상기 액정패널(310)과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 가이드 패널(350)로 이루어진다.
이때, 상기 액정패널(310)은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(305)과 어레이 기판(315) 및 상기 컬러필터 기판(305)과 어레이 기판(315) 사이의 셀갭에 형성된 액정층(미도시)으로 이루어져 있다.
이와 같이 구성된 상기 액정패널(310)은 상측, 즉 상기 컬러필터 기판(305)의 상부에만 상부 편광판(301)이 부착되어 있으며, 상기 상부 편광판(301)은 상기 액정패널(310)을 경유한 광을 편광 시킨다.
전술한 바와 같이 에지방식의 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 도광판(342)의 일측에 다수개의 LED(320)가 설치되어 있으며, 상기 도광판(342)의 배면에는 반사판(341)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 도광판(342)의 상면에는 양자점시트(345)와 프리즘시트(344) 및 APF(Advanced Polarizer Film)(348)로 이루어진 광학시트가 설치되어 있다.
상기 LED(320)는 프레임(321) 위에 질화물계 반도체 소자인 청색 칩(322)이 실장되어 상기 도광판(342)의 입광면과 대향하도록 도광판(342)의 일측에 위치한다. 이때, 상기 LED(320)는 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 약 430nm 내지 450nm의 파장을 갖는 청색광을 발광하는 청색 LED(320)로 이루어진다.
이러한 상기 LED(320)와 가이드 패널(350) 및 도광판(342) 상면에는 상기 다수개의 LED(320)가 일정 간격 이격하여 장착되는 FPCB(325)가 설치되어 있다. 이때, 상기 FPCB(325)는 상기 가이드 패널(350)의 하부 단턱 및 상기 도광판(342)의 일부와 오버랩되도록 상기 가이드 패널(350)의 하부 단턱 및 도광판(342)의 상면에 설치될 수 있다.
상기 FPCB(325)와 광학시트 상면에는 상기 액정패널(310)의 화상표시 영역 이외의 영역으로 향하는 광을 차단하기 위한 차광 테이프(360)가 설치되어 있는데, 상기 차광 테이프(360)는 상기 광학시트의 일부와 오버랩되도록 설치될 수 있다.
그리고, 전술한 바와 같이 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 도광판(342)의 상면에 상기 청색 LED(320)로부터 발산된 청색광의 파장대역을 변환하여 출사하기 위한 양자점시트(345)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 된다. 이에, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛은 색재현율이 낮은 청색 LED(320)를 백라이트 유닛의 광원으로 사용함에도 색재현율이 향상되게 된다.
전술한 바와 같이 상기 양자점시트(345)는 적색 발광나노입자(미도시)와 녹색 발광나노입자(미도시)가 혼합되어 경화된 상태로, 청색 LED(320)로부터 방출된 청색광은 상기 적색 발광나노입자와 녹색 발광나노입자가 혼합된 양자점시트(345)를 통과하는 과정에서 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 된다.
이러한 발광나노입자의 직경은 1nm 내지 10nm의 범위에 있다.
이러한, 발광나노입자는 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅳ족 물질일 수 있으며, 구체적으로 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, InP, GaP, GaInP2, PbS, ZnO, TiO2, AgI, AgBr, PbSe, In2S3, In2Se3, Cd3P2, Cd3As2 또는 GaAs일 수 있다.
또한, 발광나노입자는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 여기에서, 코어는 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함하고, 쉘은 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판(342)의 상면에 적색 발광나노입자와 녹색 발광나노입자가 혼합되어 경화된 양자점시트(345)를 구비함으로써, 청색 LED(320)로부터 방출된 청색광은 상기 양자점시트(345)를 통과하는 과정에서 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 되는 것이다.
즉, 청색 LED(320)로부터 청색광이 발산되면, 청색광은 상기 양자점시트(345)를 통과하는 과정에서, 상기 양자점시트(345)의 적색 발광나노입자에 의해 청색광의 파장이 변환되어 적색광으로 변환되는 한편, 녹색 발광나노입자에 의해 청색광의 파장이 변환되어 녹색광으로 변환된다.
따라서, 청색 LED(320)로부터 발산된 청색광과 적색 발광나노입자에 의해 구현되는 적색광, 그리고 녹색 발광나노입자에 의해 구현되는 녹색광은 서로 혼합되어, 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 되는 것이다.
한편, 이러한 상기 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점시트(345)는 기존의 확산시트를 대신하여 적용할 수 있으며, 이 경우 양자점시트(345)는 도광판(342)으로부터 출사된 광이 내부를 통과함에 따라, 광을 산란시켜 상면의 프리즘시트(344)에 제공하는 역할을 하게 된다.
이러한 양자점시트(345)는 다층구조로 구성될 수 있으며, 자세히 도시하지 않았지만 중앙의 레진층 및 그 상, 하면에 형성된 보호층 및 코팅층으로 구분될 수 있다. 이때, 상기 레진층 및 보호층 사이에는 장벽층이 더 개재될 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 레진층은 입사하는 광을 적색 파장대역 광과 녹색 파장대역 광으로 변환하는 다수의 적색 발광나노입자와 녹색 발광나노입자가 분사되어 있으며, 하부에서 입사되는 광을 손실 없이 투과시킬 수 있는 고분자 실리콘, 에폭시, 아크릴레이트 수지가 각각 단독으로 사용되거나, 하나 이상 혼합하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 레진층은 적색과 녹색의 형광체를 추가로 포함할 수 있다.
상기 레진층의 상, 하부면으로는 보호층이 형성될 수 있다. 상기 보호층은 양자점시트(345)의 형상을 유지하고 외력으로부터 레진층의 손상을 보호하는 역할을 한다.
또한, 상기 보호층의 외부 면에는 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 코팅층은 양자점시트(345)를 통과하는 광을 산란하여 출광 하는 광이 상부방향으로 고른 분포를 갖도록 하는 역할을 한다.
뿐만 아니라, 상기 레진층 및 보호층 사이에는 장벽층이 더 개재될 수 있다. 상기 장벽층은 레진층이 산화되거나, 습기가 침투하는 것을 최소화하기 위한 것으로, 보호층을 보완하는 역할을 한다.
전술한 바와 같이 상기 LED(320)에서 발광된 광은 투명한 재질의 상기 도광판(342) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(342)의 배면에 배치된 상기 반사판(341)은 상기 도광판(342)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(342) 상면의 광학시트들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.
자세히 도시하지 않았지만, 상기 프리즘시트(344)는 상기 양자점시트(345) 상부에 위치하여 상기 도광판(342)에서 출사된 광을 집광하며, 상기 프리즘시트(344) 하부에 위치하는 프리즘 산을 포함한다.
상기 프리즘시트(344)는 PET 및 자외선 경화용 수지인 아크릴 레진(acryl resin)을 사용한다. 상기 프리즘 산은 광의 집광을 위해 상기 도광판(342)의 하부로 향하는 역프리즘 산 구조를 갖는다.
또한, 상기 프리즘시트(344) 상부에는 APF(348)이 위치하여 상기 프리즘시트(344)에서 집광된 광을 특정 방향으로 편광하는 역할을 한다.
상기 프리즘시트(344)와 상기 APF(348)는 접착제를 통해 부착될 수 있다. 상기 도광판(342)으로부터 출사된 광은 상기 프리즘 산에 의해 일차 집광되고 상기 프리즘시트(344)에 의해 이차 집광되어 상기 APF(348)로 출사된다.
상기 APF(348)로 출사된 광 중 일부는 반사되어 상기 프리즘시트(344)로 재입사 된다. 상기 프리즘시트(344)로 재입사된 광은 프리즘 산의 전반사로 인해 다시 상기 APF(348)로 출사된다. 상기 APF(348)로 출사된 광 중 상기 APF(348)의 투과축과 일치하는 광은 상기 액정패널(310)로 제공되며 상기 APF(348)의 투과축과 일치하지 않는 광은 반사되어 상기 프리즘시트(344)로 재입사 된다.
이와 같이 상기 도광판(342)으로부터 출사된 광의 일부는 상기 APF(348)에 의해 액정패널(310)로 출사되고 나머지는 상기 APF(348)로 반사되어 상기 프리즘 산의 전반사로 인해 상기 APF(348)로 입사되므로 손실되지 않고 집광되어 상기 액정패널(310)로 출사된다.
이로 인해, 상기 액정패널(310)로 출사되는 광의 량이 증가하여 휘도를 향상시킬 수 있다.
상기 APF(348)는 상기 도광판(342)으로부터 출사된 광을 편광 하므로 상기 액정패널(310)의 어레이 기판(315)의 하부에는 하부 편광판이 별도로 구비되지 않는다.
이와 같이 구성된 백라이트 유닛의 상부에는 전술한 바와 같이 상기 컬러필터 기판(305)과 어레이 기판(315)으로 이루어진 액정패널(310)이 가이드 패널(350)을 통해 안착되며, 도시하지 않았지만 이러한 액정패널(310)과 가이드 패널(350) 및 백라이트 유닛은 다수개의 체결수단을 통해 하부의 커버 바텀과 상부의 케이스 탑에 의해 서로 결합되어 액정표시장치를 구성하게 된다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하는 액정패널(410), 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부(미도시), 상기 액정패널(410)의 후면에 설치되어 액정패널(410)에 광을 제공하는 백라이트 유닛 및 상기 액정패널(410)과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 가이드 패널(450)로 이루어진다.
이때, 상기 액정패널(410)은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(405)과 어레이 기판(415) 및 상기 컬러필터 기판(405)과 어레이 기판(415) 사이의 셀갭에 형성된 액정층(미도시)으로 이루어져 있다.
이와 같이 구성된 상기 액정패널(410)이 외측에는 각각 상, 하부 편광판(401, 411)이 부착되어 있으며, 상기 하부 편광판(411)은 상기 백라이트 유닛을 경유한 광을 편광 시키며, 상기 상부 편광판(301)은 상기 액정패널(310)을 경유한 광을 편광 시킨다.
전술한 바와 같이 에지방식의 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 도광판(442)의 일측에 다수개의 LED(420)가 설치되어 있으며, 상기 도광판(442)의 배면에는 반사판(441)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 도광판(442)의 상면에는 양자점시트(445)와 프리즘시트(444) 및 이중휘도개선필름(Dual Brightness Enhanced Film; DBEF)(449)으로 이루어진 광학시트가 설치되어 있다.
상기 LED(420)는 프레임(421) 위에 질화물계 반도체 소자인 청색 칩(422)이 실장되어 상기 도광판(442)의 입광면과 대향하도록 도광판(442)의 일측에 위치한다. 이때, 상기 LED(420)는 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 약 430nm 내지 450nm의 파장을 갖는 청색광을 발광하는 청색 LED(420)로 이루어진다.
이러한 상기 LED(420)와 가이드 패널(450) 및 도광판(442) 상면에는 상기 다수개의 LED(420)가 일정 간격 이격하여 장착되는 FPCB(425)가 설치되어 있다. 이때, 상기 FPCB(425)는 상기 가이드 패널(450)의 하부 단턱 및 상기 도광판(442)의 일부와 오버랩되도록 상기 가이드 패널(450)의 하부 단턱 및 도광판(442)의 상면에 설치될 수 있다.
상기 FPCB(425)와 광학시트 상면에는 상기 액정패널(410)의 화상표시 영역 이외의 영역으로 향하는 광을 차단하기 위한 차광 테이프(460)가 설치되어 있는데, 상기 차광 테이프(460)는 상기 광학시트의 일부와 오버랩되도록 설치될 수 있다.
그리고, 전술한 바와 같이 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 도광판(442)의 상면에 상기 청색 LED(420)로부터 발산된 청색광의 파장대역을 변환하여 출사하기 위한 양자점시트(445)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 된다. 이에, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛은 색재현율이 낮은 청색 LED(420)를 백라이트 유닛의 광원으로 사용함에도 색재현율이 향상되게 된다.
전술한 바와 같이 상기 양자점시트(445)는 적색 발광나노입자(미도시)와 녹색 발광나노입자(미도시)가 혼합되어 경화된 상태로, 청색 LED(420)로부터 방출된 청색광은 상기 적색 발광나노입자와 녹색 발광나노입자가 혼합된 양자점시트(445)를 통과하는 과정에서 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 된다.
이러한 발광나노입자의 직경은 1nm 내지 10nm의 범위에 있다.
이러한, 발광나노입자는 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅳ족 물질일 수 있으며, 구체적으로 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, InP, GaP, GaInP2, PbS, ZnO, TiO2, AgI, AgBr, PbSe, In2S3, In2Se3, Cd3P2, Cd3As2 또는 GaAs일 수 있다.
또한, 발광나노입자는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 여기에서, 코어는 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함하고, 쉘은 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판(442)의 상면에 적색 발광나노입자와 녹색 발광나노입자가 혼합되어 경화된 양자점시트(445)를 구비함으로써, 청색 LED(420)로부터 방출된 청색광은 상기 양자점시트(445)를 통과하는 과정에서 광 특성이 우수한 백색광을 구현하게 되는 것이다.
또한, 이러한 상기 본 발명의 제 4 실시예에 따른 양자점시트(445)는 기존의 확산시트를 대신하여 적용할 수 있으며, 이 경우 양자점시트(445)는 도광판(442)으로부터 출사된 광이 내부를 통과함에 따라, 광을 산란시켜 상면의 프리즘시트(444)에 제공하는 역할을 하게 된다.
이러한 양자점시트(445)는 다층구조로 구성될 수 있으며, 자세히 도시하지 않았지만 중앙의 레진층 및 그 상, 하면에 형성된 보호층 및 코팅층으로 구분될 수 있다. 이때, 상기 레진층 및 보호층 사이에는 장벽층이 더 개재될 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 레진층은 입사하는 광을 적색 파장대역 광과 녹색 파장대역 광으로 변환하는 다수의 적색 발광나노입자와 녹색 발광나노입자가 분사되어 있으며, 하부에서 입사되는 광을 손실 없이 투과시킬 수 있는 고분자 실리콘, 에폭시, 아크릴레이트 수지가 각각 단독으로 사용되거나, 하나 이상 혼합하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 레진층은 적색과 녹색의 형광체를 추가로 포함할 수 있다.
상기 레진층의 상, 하부면으로는 보호층이 형성될 수 있다. 상기 보호층은 양자점시트(445)의 형상을 유지하고 외력으로부터 레진층의 손상을 보호하는 역할을 한다.
또한, 상기 보호층의 외부 면에는 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 코팅층은 양자점시트(445)를 통과하는 광을 산란하여 출광 하는 광이 상부방향으로 고른 분포를 갖도록 하는 역할을 한다.
뿐만 아니라, 상기 레진층 및 보호층 사이에는 장벽층이 더 개재될 수 있다. 상기 장벽층은 레진층이 산화되거나, 습기가 침투하는 것을 최소화하기 위한 것으로, 보호층을 보완하는 역할을 한다.
전술한 바와 같이 상기 LED(420)에서 발광된 광은 투명한 재질의 상기 도광판(442) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(442)의 배면에 배치된 상기 반사판(441)은 상기 도광판(442)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(442) 상면의 광학시트들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.
자세히 도시하지 않았지만, 상기 프리즘시트(444)는 상기 양자점시트(445) 상부에 위치하여 상기 도광판(442)에서 출사된 광을 집광하며, 상기 프리즘시트(444) 하부에 위치하는 프리즘 산을 포함한다.
상기 프리즘시트(444)는 PET 및 자외선 경화용 수지인 아크릴 레진을 사용한다. 상기 프리즘 산은 광의 집광을 위해 상기 도광판(442)의 하부로 향하는 역프리즘 산 구조를 갖는다.
또한, 상기 프리즘시트(444) 상부에는 상기 프리즘시트(444)에서 집광된 광의 휘도를 향상시키는 DBEF(449)가 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 프리즘시트(444)와 상기 DBEF(449)는 접착제를 통해 부착될 수 있다. 상기 도광판(442)으로부터 출사된 광은 상기 프리즘 산의 전반사로 의해 특정 지향 각으로 일차 집광되고 상기 프리즘시트(444)에 의해 이차 집광되어 상기 DBEF(449)로 출사된다.
상기 DBEF(449)로 출사된 광 중 일부는 반사되어 상기 프리즘시트(444)로 재입사 된다. 상기 프리즘시트(444)로 재입사된 광은 프리즘 산의 전반사로 인해 다시 상기 DBEF(449)로 출사된다. 상기 DBEF(449)로 출사된 광 중 상기 DBEF(449)의 투과축과 일치하는 광은 상기 액정패널(410)로 제공되며 상기 DBEF(449)의 투과축과 일치하지 않는 광은 반사되어 상기 프리즘시트(444)로 재입사 된다.
이와 같이 상기 도광판(442)으로부터 출사된 광의 일부는 상기 DBEF(449)에 의해 액정패널(410)로 출사되고 나머지는 상기 DBEF(449)로 반사되어 상기 프리즘 산의 전반사로 인해 상기 DBEF(449)로 입사되므로 손실되지 않고 집광되어 상기 액정패널(410)로 출사된다.
이로 인해, 상기 액정패널(410)로 출사되는 광의 량이 증가하여 휘도를 향상시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 백라이트 유닛의 상부에는 전술한 바와 같이 상기 컬러필터 기판(405)과 어레이 기판(415)으로 이루어진 액정패널(410)이 가이드 패널(450)을 통해 안착되며, 도시하지 않았지만 이러한 액정패널(410)과 가이드 패널(450) 및 백라이트 유닛은 다수개의 체결수단을 통해 하부의 커버 바텀과 상부의 케이스 탑에 의해 서로 결합되어 액정표시장치를 구성하게 된다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
110,210,310,410 : 액정패널 142,242,342,442 : 도광판
144a,144b,244a,244b,344,444 : 프리즘시트
145,145',245,345,445 : 양자점시트
348 : APF 449 : DBEF

Claims (15)

  1. 영상을 출력하는 액정패널;
    상기 액정패널의 후면에 설치되어 상기 액정패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 및
    상기 액정패널과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 가이드 패널을 포함하며,
    상기 백라이트 유닛은
    도광판의 일측에 설치되어 청색을 발광하는 다수개의 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED);
    상기 도광판의 배면에 설치된 반사판;
    상기 도광판의 상면 전 영역에 배치되고, 레진층, 상기 레진층을 사이에 두고 상하면에 배치된 제1 및 제2 보호층 및 상기 제1 보호층 배면과 제2 보호층 배면에 각각 배치된 제1 및 제2 코팅층으로 구성된 양자점시트(quantum dot sheet);
    상기 액정패널의 화상표시 영역과 대응되는 상기 양자점시트 상에 적층 배치된 프리즘시트로 이루어진 광학시트; 및
    상기 다수개의 발광 다이오드가 일정 간격 이격되도록 장착되고, 상기 LED와 가이드 패널 및 도광판 상면의 노출된 양자점시트 상에 배치된 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)을 포함하고,
    상기 레진층에는 적색 발광나노입자들과 녹색 발광나노입자들이 혼합되며,
    상기 LED로부터 조사되는 청색광은 상기 적색 발광나노입자들과 녹색 발광나노입자들에 의해 각각 적색광과 녹색광으로 변환되고,
    상기 레진층과 제1 보호층 및 상기 레진층과 제2 보호층 사이에 개재된 장벽층을 더 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 LED는 프레임 위에 질화물계 반도체 소자인 청색 칩이 실장되어 상기 도광판의 입광면과 대향하도록 상기 도광판의 일측에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 FPCB와 광학시트 상면에 설치되어 상기 액정패널의 화상표시 영역 이외의 영역으로 향하는 광을 차단하는 차광 테이프를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 양자점시트는 확산시트를 대신하여 적용되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 적색 및 녹색 발광나노입자들은 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅳ족 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 적색 및 녹색 발광나노입자들에 의해 변환된 적색광과 녹색광은 각각 적색 파장대 피크의 반치폭이 36nm이고, 녹색 파장대 피크의 반치폭이 50nm인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 적색 및 녹색 발광나노입자들이 CdSe로 형성되는 경우, 상기 적색 발광나노입자들의 직경은 약 5.0nm이고, 상기 녹색 발광나노입자들의 직경은 약 2.3nm인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 레진층은 적색과 녹색의 형광체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 반사판은 ESR(enhanced specular reflector) 계열이 적용되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 광학시트는 상기 프리즘시트 상부에 위치하여 상기 프리즘시트에서 집광된 광을 특정 방향으로 편광하는 APF(Advanced Polarizer Film)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 프리즘시트는 상기 양자점시트 상부에 위치하여 상기 도광판에서 출사된 광을 집광하며, 상기 프리즘시트 하부에 위치하는 프리즘 산을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 광학시트는 상기 프리즘시트 상부에 위치하여 상기 프리즘시트에서 집광된 광의 휘도를 향상시키는 이중휘도개선필름(Dual Brightness Enhanced Film; DBEF)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 프리즘시트는 상기 양자점시트 상부에 위치하여 상기 도광판에서 출사된 광을 집광하며, 상기 프리즘시트 하부에 위치하는 프리즘 산을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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