KR102254916B1 - 파장 변환 부재, 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치 - Google Patents

파장 변환 부재, 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

파장 변환 부재, 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 변환 부재는 제1 기판, 제1 기판 상에 위치하는 제2 기판, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되는 파장 변환층, 및 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되고, 제1 기판 및 제2 기판 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 스페이서를 포함한다.

Description

파장 변환 부재, 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치 {Wavelengh conversion member, and backlight assembly and display device including the same}
본 발명은 파장 변환 부재, 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치에 대한 것이다.
표시 장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이다. 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전기영동 표시 장치(Electrophoretic Display), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display), 무기 EL 표시 장치(Electro Luminescent Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 표면 전도 전자 방출 표시 장치(Surface-conduction Electron-emitter Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display), 및 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Display) 등이 있을 수 있다.
이러한 표시 장치 중 액정 표시 장치는 투명한 두 기판들 사이에 액정층을 배치하고, 액정층의 구동에 따라 각 화소별로 광투과율을 조절함으로써, 원하는 화상을 표시할 수 있는 표시 장치이다.
이러한 액정 표시 장치는 액정 자체가 발광을 할 수 없기 때문에, 액정층에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 이러한 백라이트 어셈블리는 일반적으로 광원부, 도광판, 확산판, 반사판, 및 다양한 광학 시트 등을 포함한다.
일반적으로, 백라이트 어셈블리에 사용되는 광원부는 청색의 광을 방출하는 광원 및 광원 상에 위치하고 청색의 광을 흰색의 광으로 변환하는 파장 변환 물질, 예컨대, 형광체를 포함한다. 이에 따라, 광원부는 도광판 또는 확산판에 흰색의 광을 제공하게 된다.
그러나, 파장 변환 물질이 광원과 인접하게 위치하면, 광원에 의한 열화 등에 의하여 파장 변환 물질의 특성이 저하될 수 있다. 이에 따라, 파장 변환 물질을 광원과 일정 거리 이상 이격시키기 위하여, 파장 변환 물질을 포함하는 별도의 파장 변환 부재를 도광판 또는 확산판 상에 배치할 수 있다.
이와 같은 별도의 파장 변환 부재는 두 개의 기판 사이에 파장 변환 물질을 개재하여 형성할 수 있다. 그러나, 일반적인 파장 변환 물질은 유동성을 가지므로, 파장 변환 물질을 도포한 후, 두 개의 기판을 합착할 시, 두 개의 기판 중 어느 하나의 기울어짐(tilting) 또는 쳐짐에 의하여 파장 변환 물질로 이루어진 층의 두께가 위치에 따라 달라질 수 있다. 이와 같이, 파장 변환 물질로 이루어진 층의 두께가 위치에 따라 달라진다면, 이를 통과하는 광의 파장 변환율도 파장 변환 물질로 이루어진 층의 두께에 대응되도록 달라지게 된다. 즉, 파장 변환 부재를 통과한 광의 색이 위치에 따라 달라지게 되고, 이는 이러한 파장 변환 부재를 포함하는 표시 장치의 화상 선명도 등에 직접적인 악영향을 미치게 된다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 파장 변환층의 두께가 일정하게 유지될 수 있도록 하는 스페이서를 포함하는 파장 변환 부재를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 파장 변환 부재를 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 백라이트 어셈블리를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 변환 부재는 제1 기판, 제1 기판 상에 위치하는 제2 기판, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되는 파장 변환층, 및 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되고, 제1 기판 및 제2 기판 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 스페이서를 포함한다.
상기 파장 변환층은 양자점을 포함할 수 있다.
또한, 상기 파장 변환층은 양자점과 혼합된 레진을 더 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 스페이서의 굴절률은 레진의 굴절률과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 스페이서는 제1 기판, 제2 기판, 및 파장 변환층과 직접적으로 접촉할 수 있다.
상기 스페이서는 파장 변환층과 혼합될 수 있다.
상기 스페이서는 파장 변환층으로 둘러싸일 수 있다.
상기 스페이서는 복수이고, 복수의 스페이서는 파장 변환층 내에서 랜덤하게 분산되어 위치할 수 있다.
상기 스페이서는 구형일 수 있다.
여기에서, 상기 스페이서의 직경은 제1 기판 및 제2 기판의 이격 거리와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 스페이서는 복수의 홀 패턴을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 복수의 홀 패턴 각각은 다각 기둥 형태일 수 있다.
또한, 상기 파장 변환층은 복수의 홀 패턴 내에 위치할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 광을 방출하는 광원, 및 광원에서 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환 부재를 포함하되, 파장 변환 부재는, 제1 기판, 제1 기판 상에 위치하는 제2 기판, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되는 파장 변환층, 및 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되고, 제1 기판 및 제2 기판 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 스페이서를 포함한다.
상기 파장 변환층은 양자점을 포함할 수 있다.
상기 스페이서는 제1 기판, 제2 기판, 및 파장 변환층과 직접적으로 접촉할 수 있다.
상기 광원은 청색의 광을 방출하고, 파장 변환 부재는 청색의 광을 흰색의 광으로 변환할 수 있다.
상기 또 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 화상을 표시하는 표시 패널, 및 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함하되, 백라이트 어셈블리는, 광을 방출하는 광원, 및 광원에서 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환 부재를 포함하고, 파장 변환 부재는, 제1 기판, 제1 기판 상에 위치하는 제2 기판, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되는 파장 변환층, 및 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되고, 제1 기판 및 제2 기판 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 스페이서를 포함한다.
상기 파장 변환층은 양자점을 포함할 수 있다.
상기 광원에서 방출된 광은 파장 변환 부재를 통과하여 표시 패널에 전달될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 파장 변환 부재를 통과하는 광의 색이 위치에 따라 달라지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 파장 변환 부재의 사시도이다.
도 3은 도 2의 파장 변환 부재의 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1의 파장 변환 부재와의 비교를 위한 다른 형태의 파장 변환 부재의 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 도 5의 파장 변환 부재의 파장 변환층의 두께에 따른 이를 통과한 광의 y 색좌표를 나타낸 그래프이다.
도 8은 도 2의 파장 변환 부재 및 도 5의 파장 변환 부재 각각의 중심 상에 청색 광을 방출하는 점광원을 배치할 경우, 이들을 통과한 광의 y 색좌표를 나타낸 개략적인 시뮬레이션 그래프들이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서의 사시도이다.
도 10은 도 9의 스페이서를 포함하는 파장 변환 부재의 평면도이다.
도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스페이서의 사시도이다.
도 13은 도 12의 스페이서를 포함하는 파장 변환 부재의 평면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스페이서의 사시도이다.
도 15는 도 14의 스페이서를 포함하는 파장 변환 부재의 평면도이다.
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.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(200), 백라이트 어셈블리, 탑 샤시(800), 및 바텀 샤시(900)를 포함할 수 있다.
표시 패널(200)은 화상을 디스플레이하는 패널로서, LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel), 전기영동 표시 패널(Electrophoretic Display Panel), OLED 패널(Organic Light Emitting Diode Panel), LED 패널(Light Emitting Diode Panel), 무기 EL 패널(Electro Luminescent Display Panel), FED 패널(Field Emission Display Panel), SED 패널(Surface-conduction Electron-emitter Display Panel), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathode Ray Tube) 표시 패널일 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치로서, 액정 표시 장치를 예로 하여 설명하며, 표시 패널(200) 또한 LCD 패널로서 설명하지만, 본 발명의 표시 장치 및 표시 패널은 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식의 표시 장치 및 표시 패널이 사용될 수 있다.
표시 패널(200)은 화상이 디스플레이 되는 표시 영역 및 화상이 디스플레이 되지 않는 비표시 영역을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(200)은 제1 표시 기판(210), 제1 표시 기판(210)에 대향하는 제2 표시 기판(220), 및 제1 표시 기판(210)과 제2 표시 기판(220) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다.
제1 표시 기판(210) 및 제2 표시 기판(220)은 직육면체 형상일 수 있다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 제1 표시 기판(210) 및 제2 표시 기판(220)의 형상을 직육면체로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 표시 패널(200)의 형상에 따라 제1 표시 기판(210) 및 제2 표시 기판(220)은 다양한 형상으로 제조될 수 있다.
제1 표시 기판(210) 및 제2 표시 기판(220) 사이에는 액정층이 개재될 수 있다. 또한, 제1 표시 기판(210)과 제2 표시 기판(220) 사이에는 실링 부재가 제1 표시 기판(210) 및 제2 표시 기판(220)의 테두리 부분을 따라 배치되어 제1 표시 기판(210)과 제2 표시 기판(220)을 상호 합착하고 밀봉할 수 있다.
도 1에 도시되지는 않았지만, 표시 패널(200)은 제1 표시 기판(210) 또는 제2 표시 기판(220)에 부착된 구동부와 연성 회로 기판을 포함할 수 있다. 구동부는 표시 영역에서 화상을 디스플레이하기 위해 요구되는 구동 신호 등의 다양한 신호를 인가할 수 있다. 연성 회로 기판은 구동부로 각종 신호를 출력할 수 있다.
백라이트 어셈블리는 표시 패널(200)의 하부에 배치될 수 있다. 백라이트 어셈블리는 표시 패널(200)에 광을 제공할 수 있다. 본 명세서에서는 광원부(300)가 도광판(400)의 측면 상에 위치하는 에지형 백라이트 어셈블리를 중심으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 광원부가 확산판의 하면 상에 위치하는 직하형 백라이트 어셈블리에도 본 발명의 실시예들이 적용 가능하다.
백라이트 어셈블리는 광원부(300), 도광판(400), 파장 변환 부재(100), 광학 시트(500), 반사판(600), 및 몰드 프레임(700)을 포함할 수 있다.
광원부(300)는 광을 발생시키고, 발생된 광을 도광판(400)에 조사할 수 있다. 광원부(300)는 도광판(400)의 일 측면, 즉, 입광면 상에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광원부(300)는 도광판(400)의 하나의 장변에 대응되게 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 도광판(400)의 하나의 단변에 대응되게 배치될 수도 있다.
광원부(300)는 회로 기판(310) 및 회로 기판(310) 상에 배치된 복수의 광원(320)을 포함할 수 있다.
회로 기판(310)은 도광판(400)의 입광면 상에 배치될 수 있다. 회로 기판(310)은 전원(미도시)과 연결되어, 전기 에너지를 광원(320)에 전달할 수 있다. 도광판(400)의 입광면과 대향하는 회로 기판(310)의 일면의 형상은 도광판(400)의 입광면의 형상에 대응할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상기 회로 기판(310)의 일면은 도광판(400)의 입광면과 평행할 수 있다. 또한, 상기 회로 기판(310)의 일면의 면적은 도광판(400)의 입광면의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다.
복수의 광원(320)은 회로 기판(310)의 일면 상에 배치될 수 있다. 복수의 광원(320)은 회로 기판(310)을 통하여 전달된 전기 에너지를 광 에너지로 변환시킬 수 있다. 복수의 광원(320)은 서로 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 복수의 광원(320)은 일렬로 배치될 수 있다. 또한, 복수의 광원(320)은 대향하는 도광판(400)의 입광면의 형상에 대응되도록 배치될 수 있다. 또한, 복수의 광원(320)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)일 수 있다. 또한, 복수의 광원(320)은 청색의 광을 방출할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광원(320)은 청색의 광을 방출하는 청색 발광 다이오드일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 도시된 예시적인 실시예에서는 광원(320)과 접촉하는 회로 기판(310)의 일면이 입광면과 평행하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 광원(320)과 접촉하는 회로 기판(310)의 일면이 입광면과 수직할 수 있다. 즉, 광원부(300)는 측면 발광(side emitting) 구조를 가질 수 있다. 이때, 광원(320)에서 방출된 광을 입광면 방향으로 가이드하기 위한 별도의 반사막이 광원(320) 상에 형성될 수 있다.
도광판(400)은 광원부(300)의 측부에 위치할 수 있다. 즉, 도광판(400)은 광원부(300)와 실질적으로 동일한 평면 상에 위치할 수 있다. 도광판(400)은 광원부(300)로부터 조사된 광을 가이드하여 파장 변환 부재(100)에 전달할 수 있다.
도광판(400)은 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 도광판(400)은 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl-Methacrylate, PMMA)로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 광을 가이드할 수 있는 다양한 투명 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 도광판(400)은 강성(rigid) 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 가요성 물질로 이루어질 수도 있다.
도광판(400)은 직육면체의 플레이트 형상을 가질 수 있다. 본 명세서에서는 직육면체의 플레이트 형상을 가지는 도광판(400)을 중심으로 서술하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형상을 가지는 도광판(400)이 적용될 수 있음은 물론이다.
파장 변환 부재(100)는 도광판(400) 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 파장 변환 부재(100)는 도광판(400) 및 광학 시트(500) 사이에 개재될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 파장 변환 부재(100)는 광원부(300) 및 도광판(400) 사이에 개재될 수도 있다.
파장 변환 부재(100)는 도광판(400)에서 출사되어 파장 변환 부재(100)로 입사되는 광의 파장을 더 길게 변환할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 파장 변환 부재(100)는 도광판(400)에서 출사되어 파장 변환 부재(100)로 입사되는 청색의 광을 흰색의 광으로 변환할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
파장 변환 부재(100)의 면적은 도광판(400)의 상면의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 파장 변환 부재(100)의 면적은 광학 시트(500)의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다. 이러한 파장 변환 부재(100)에 대한 더욱 상세한 설명은 후술하도록 한다.
광학 시트(500)는 파장 변환 부재(100)의 상부에 배치될 수 있다. 광학 시트(500)는 도광판(400)의 출광면으로 출사된 후 파장 변환 부재(100)에 의하여 파장 변환된 광의 광학적 특성을 변조할 수 있다. 광학 시트(500)는 복수일 수 있으며, 복수의 광학 시트(500)는 서로 중첩되게 적층되어 서로를 보완할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복수의 광학 시트(500)는 적어도 하나의 프리즘 시트 또는 확산 시트를 포함할 수 있다.
반사판(600)은 도광판(400)의 하측에 배치될 수 있다. 반사판(600)은 광원부(300)에서 출사되어 도광판(400)의 하측으로 진행하는 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 이러한 반사판(600)은 반사성 물질, 예컨대, 금속으로 이루어질 수 있다.
몰드 프레임(700)은 표시 패널(200) 및 광학 시트(500) 사이에 배치될 수 있다. 몰드 프레임(700)은 바텀 샤시(900)와 맞물림으로써, 광원부(300), 도광판(400), 반사 부재, 파장 변환 부재(100), 광학 시트(500), 및 반사판(600)을 고정시킬 수 있다. 또한, 몰드 프레임(700)은 표시 패널(200)의 테두리 부분과 접촉하여, 표시 패널(200)을 지지하고 고정시킬 수도 있다.
탑 샤시(800)는 표시 패널(200)의 테두리를 덮으며, 표시 패널(200) 및 백라이트 어셈블리의 측면을 감쌀 수 있다. 바텀 샤시(900)는 백라이트 어셈블리를 수납할 수 있다. 탑 샤시(800) 및 바텀 샤시(900)는 서로 맞물려, 표시 패널(200) 및 백라이트 어셈블리를 둘러쌀 수 있다. 이러한 탑 샤시(800) 및 바텀 샤시(900)는 도전성을 갖는 물질, 예컨대 금속으로 이루어질 수 있다.
이하, 파장 변환 부재(100)에 대하여 더욱 상세히 설명하기 위하여 도 2 내지 도 4를 참조한다. 도 2는 도 1의 표시 장치의 파장 변환 부재(100)의 사시도이다. 도 3은 도 2의 파장 변환 부재(100)의 평면도이다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 파장 변환 부재(100)는 제1 기판(110), 제2 기판(120), 파장 변환층(130), 스페이서(140), 및 실런트(150)를 포함할 수 있다.
제1 기판(110)은 파장 변환층(130) 하부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 기판(110)은 파장 변환층(130)의 하면과 직접적으로 접촉할 수 있다. 이러한 제1 기판(110)은 투명할 수 있다. 또한, 제1 기판(110)은 가요성을 가질 수도 있다. 또한, 제1 기판(110)은 직육면체의 플레이트 형상을 가질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 표시 패널(200) 또는 도광판(400)의 형상에 따라 그 형상이 달라질 수 있다.
제1 기판(110)은 파장 변환층(130)을 물리적인 충격으로부터 보호함과 동시에, 외부의 수분 및 산소 등으로부터 보호할 수 있는 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 기판(110)은 절연성 물질, 예컨대, 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 제1 기판(110)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene phthalate, PET) 및 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)와 같은 플라스틱 필름일 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제1 기판(110)은 글라스 재질로 이루어질 수 있다.
제2 기판(120)은 제1 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 기판(120)은 파장 변환층(130) 상부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 기판(120)은 파장 변환층(130)의 상면과 직접적으로 접촉할 수 있다. 이러한 제2 기판(120)은 투명할 수 있다. 또한, 제2 기판(120)은 가요성을 가질 수도 있다. 또한, 제2 기판(120)은 직육면체의 플레이트 형상을 가질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 표시 패널(200) 또는 도광판(400)의 형상에 따라 그 형상이 달라질 수 있다. 또한, 제2 기판(120)의 형상은 제1 기판(110)의 형상과 실질적으로 동일할 수 있다.
제2 기판(120)은 파장 변환층(130)을 물리적인 충격으로부터 보호함과 동시에, 외부의 수분 및 산소 등으로부터 보호할 수 있는 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 기판(120)은 절연성 물질, 예컨대, 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 제2 기판(120)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene phthalate, PET) 및 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)와 같은 플라스틱 필름일 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제2 기판(120)은 글라스 재질로 이루어질 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제2 기판(120)은 제1 기판(110)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
파장 변환층(130)은 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 사이에 개재될 수 있다. 구체적으로, 파장 변환층(130)은 제1 기판(110)의 중심부 및 제2 기판(120)의 중심부 사이에 배치될 수 있다. 이러한 파장 변환층(130)은 파장 변환층(130)에 입사되는 광의 파장을 변환할 수 있다.
파장 변환층(130)의 두께(th1)는 일정할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 파장 변환층(130)의 두께는 제1 기판(110)의 전면에 걸쳐서 모두 300㎛일 수 있지만, 이는 예시적인 것에 불과할 뿐, 제품에 따라서 그 두께(th1)가 달라질 수 있다.
파장 변환층(130)은 파장 변환 물질, 예컨대, 형광체, 양자점, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
형광체는 일반적인 유기 형광체 또는 무기 형광체일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 형광체는 노란색 형광체일 수 있다. 이러한 노란색 형광체는 YAG계 형광 물질, Silicate계 형광 물질, 산질화물 형광 물질, 또는 이들의 조합일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
양자점은 코어-쉘(Core-Shell) 구조의 반도체 나노 입자로써 크기가 수㎚ 내지 수십㎚ 크기를 가지며 양자고립효과(Quantum Quanfinement Effect)에 의하여 입자의 크기에 따라 발광 빛이 다르게 나는 특성을 가지는 것을 의미한다. 보다 구체적으로, 양자점은 좁은 파장대에서 강한 빛을 발생하며, 양자점이 발산하는 빛은 전도대(Conduction band)에서 가전자대(valence band)로 불안정한(들뜬) 상태의 전자가 내려오면서 발생한다. 이때, 양자점은 그 입자가 작을수록 짧은 파장의 빛이 발생하고, 입자가 클수록 긴 파장의 빛을 발생하는 성질이 있다. 따라서, 양자점의 크기를 조절하면 원하는 파장의 가시광선 영역의 빛을 모두 낼 수 있다.
양자점은 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중 어느 하나의 나노결정을 포함할 수 있다.
상기 II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
또한, 상기 III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것일 수 있으며, 상기 IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 SbTe일 수 있다.
파장 변환층(130)은 형광체 및 양자점과 같은 파장 변환 물질 외에 파장 변환 물질을 분산시키는 분산 매질을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 형광체 또는 양자점은 유기 용매 또는 레진과 같은 분산 매질에 자연스럽게 배위된 형태로 분산될 수 있다. 이러한 분산 매질로는 형광체 또는 양자점의 파장 변환 성능에 영향을 미치지 않으면서 광에 의해 광을 반사시키지 않으며, 광 흡수를 일으키지 않도록 하는 범위에서 투명한 매질이라면 어느 것이든 사용할 수 있다.
상기 유기 용매는 예를 들면, 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform) 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 한가지를 포함할 수 있으며, 레진은 예를 들면, 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polystyrene) 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 한가지를 포함할 수 있다.
또한, 파장 변환층(130)은 상기 분산 매질 외에 UV 개시제, 열경화 첨가제, 가교제, 확산제, 및 이들의 조합을 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 파장 변환층(130)은 파장 변환 물질과 상기 첨가제들이 혼합된 상태로 제1 기판(110) 상에 위치할 수 있다.
스페이서(140)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 사이에 개재될 수 있다. 구체적으로, 스페이서(140)는 파장 변환층(130) 내에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 스페이서(140)는 파장 변환층(130)과 혼합되어 위치할 수 있다. 즉, 스페이서(140)는 파장 변환층(130)으로 둘러싸일 수 있다. 이러한 스페이서(140)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 사이의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있다.
스페이서(140)는 제1 기판(110), 제2 기판(120), 및 파장 변환층(130)과 직접적으로 접촉할 수 있다. 구체적으로, 스페이서(140)의 상부는 제1 기판(110)의 상면과 직접적으로 접촉할 수 있다. 또한. 스페이서(140)의 하부는 제2 기판(120)의 하면과 직접적으로 접촉할 수 있다. 또한, 스페이서(140)의 측부는 파장 변환층(130)과 직접적으로 접촉할 수 있다.
스페이서(140)의 굴절률은 파장 변환층(130)에 포함된 분산 매질, 예컨대, 레진의 굴절률과 실질적으로 동일할 수 있다. 이러한 스페이서(140)는 상술한 분산 매질과 유사한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 스페이서(140)는 파장 변환층(130)에 포함된 파장 변환 물질을 분산시키는 역할을 할 수 있다.
스페이서(140)는 구형을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 스페이서(140)의 직경은 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 이격 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 스페이서(140)의 직경은 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 이격 거리보다 클 수 있다.
스페이서(140)는 복수일 수 있다. 복수의 스페이서(140)는 파장 변환층(130) 내에서 랜덤하게 분산되어 위치할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 서로 인접한 복수의 스페이서(140)의 이격 거리는 모두 상이할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 복수의 스페이서(140) 중 일부는 서로 직접적으로 접촉할 수 있다.
스페이서(140)의 질량은 파장 변환층(130)의 질량의 약 10% 내지 20%일 수 있다. 스페이서(140)의 질량이 파장 변환층(130)의 질량의 10% 미만이면, 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 사이의 거리를 안정적으로 유지시키지 못할 수 있다. 스페이서(140)의 질량이 파장 변환층(130)의 질량의 20% 초과이면, 파장 변환 부재(100)의 파장 변환 기능이 저하될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 스페이서(140)의 질량은 파장 변환층(130)의 질량의 약 15%일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
실런트(150)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 사이에 개재될 수 있다. 구체적으로, 실런트(150)는 제1 기판(110)의 테두리부 및 제2 기판(120)의 테두리부 사이에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 실런트(150)는 제1 기판(110)의 측면 및 제2 기판(120)의 측면 상에 배치되어, 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 측면을 모두 감싸도록 형성될 수도 있다.
실런트(150)는 파장 변환층(130)의 테두리를 둘러쌀 수 있다. 이에 따라, 파장 변환층(130)은 제1 기판(110), 제2 기판(120), 및 실런트(150)에 의하여 완전히 밀봉될 수 있다.
실런트(150)는 파장 변환층(130)을 외부의 수분 및 산소 등으로부터 보호할 수 있는 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 실런트(150)는 아크릴계 또는 에폭시계의 광 경화성 레진 또는 열 경화성 레진으로 이루어질 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 실런트(150)는 글라스 프릿(frit)으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 변환 부재(100)는 파장 변환층(130) 내에 스페이서(140)를 포함함으로써, 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 사이의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있다. 이에 따라, 파장 변환층(130)의 두께 또한 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 파장 변환층(130)을 통과하는 광의 색은 실질적으로 모두 동일할 수 있다.
이하, 이러한 파장 변환 부재(100)의 효과에 대하여 더욱 상세하게 설명하기 위하여 도 5 내지 도 7을 참조한다. 도 5는 도 1의 파장 변환 부재(100)와의 비교를 위한 다른 형태의 파장 변환 부재(100a)의 사시도이다. 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 7은 도 5의 파장 변환 부재(100a)의 파장 변환층(130a)의 두께에 따른 이를 통과한 광의 y 색좌표를 나타낸 그래프이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 파장 변환 부재(100a)가 스페이서(140)를 포함하지 않을 경우, 파장 변환 물질 및 실런트(150a)는 유동성을 가지므로, 파장 변환 물질 및 실런트(150a)를 제1 기판(110) 상에 형성한 후, 두 개의 기판을 합착할 시, 두 개의 기판 중 어느 하나의 기울어짐(tilting) 또는 쳐짐에 의하여 파장 변환층(130a)의 두께가 위치에 따라 달라질 수 있다. 이러한 현상은 대면적의 기판을 사용하는 공정에서 주로 발생할 수 있다. 예를 들어, 파장 변환층(130a)의 일측의 두께(th2)는 400㎛일 수 있고, 상기 일측과 대향하는 파장 변환층(130a)의 타측의 두께(th3)는 200㎛일 수 있다.
이와 같이, 파장 변환층(130a)의 두께가 위치에 따라 달라진다면, 이를 통과한 광의 색좌표도 위치에 따라 달라질 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 파장 변환층의 두께가 300㎛ 일 경우, 파장 변환층에 입사되는 청색 광이 순수한 흰색 광으로 변환된다고 가정하도록 한다. 즉, 파장 변환층의 두께가 300㎛ 일 경우, 파장 변환층을 통과한 광의 y 색좌표는 원하는 값인 0.24일 수 있다. 그러나, 파장 변환층(130a)의 두께(th2)가 400㎛인 파장 변환층(130a)의 일측을 통과한 광의 y 색좌표는 원하는 값인 0.24 보다 큰 0.26일 수 있고, 파장 변환층(130a)의 두께(th1)가 200㎛인 파장 변환층(130a)의 타측을 통과한 광의 y 색좌표는 원하는 값인 0.24보다 작은 0.22일 수 있다. 바꾸어 말하면, 파장 변환층(130a)의 일측에서는 원파는 만큼의 파장 변환이 이루어지지 않아 푸르스름(bluish)한 광이 출사되게 되고, 파장 변환층(130a)의 타측에서는 과도하게 파장 변환이 이루어져 노르스름(yellowish)한 광이 출사되게 된다. 이와 같이, 불균일한 색을 가지는 광이 표시 패널(200)에 전달된 경우, 표시 패널(200)에서 원하는 색의 화상을 표현하기 어려워질 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 변환 부재(100)와 스페이서(140)를 포함하지 않는 파장 변환 부재(100a)를 비교하기 위하여 도 8을 참조한다. 도 8은 도 2의 파장 변환 부재(100) 및 도 5의 파장 변환 부재(100a) 각각의 중심 상에 청색 광을 방출하는 점광원을 배치할 경우, 이들을 통과한 광의 y 색좌표를 나타낸 개략적인 시뮬레이션 그래프들이다. 여기에서, 세로축은 y 색좌표를 나타내고, 가로축은 점광원에 대한 상대적인 거리를 나타낸다.
본 시뮬레이션에서는 파장 변환층의 두께가 200㎛일 경우, 파장 변환층에 입사되는 청색 광이 순수한 흰색 광으로 변환된다고 가정하였다. 다만, 점광원과 인접한 파장 변환 부재(100, 100a)의 중심부에서는 점광원에서 방출되는 광의 세기가 강하기 때문에, 파장 변환층이 청색 광을 흰색 광으로 충분히 변환하지 못하므로, 이하에서는 이 부분을 제외하고 설명하도록 한다.
도 8의 A 그래프는 스페이서(140)를 포함하지 않는 도 5의 파장 변환 부재(100a)를 통과한 광의 y 색좌표를 나타낸 그래프이다. 여기에서, y 색좌표는 도 5의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 측정하였다. 또한, 파장 변환층(130a)의 일측의 두께(th2)는 600㎛이고, 파장 변환층(130a)의 타측의 두께(th3)는 200㎛라고 설정하였다. 이때, 파장 변환층(130a)의 일측을 통과한 광의 y 색좌표는 원하는 값인 0.24 보다 훨씬 높아졌다. 또한, 파장 변환층(130a)의 두께는 파장 변환층(130a)의 일측에서 타측으로 갈수록 선형으로 감소한다고 가정하였기 때문에, 파장 변환층(130a)의 타측과 인접한 영역도 그 두께가 200㎛보다는 크다. 따라서, 파장 변환층(130a)의 타측과 인접한 영역을 통과한 광의 y 색좌표 역시 원하는 값인 0.24보다 다소 크게 나왔다.
이에 반하여, 도 8의 B 그래프는 스페이서(140)를 포함하는 도 2의 파장 변환 부재(100)를 통과한 광의 y 색좌표를 나타낸 그래프이다. 여기에서, y 색좌표는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 측정하였다. 또한, 파장 변환층(130)의 두께(th1)는 모두 200㎛로 일정하게 설정하였다. 이때, 파장 변환층(130)의 중심부를 제외한 영역을 통과한 광의 y 색좌표는 원하는 값인 0.24에 가까웠다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 변환 부재(100)의 파장 변환층(130)의 두께는 모두 일정하므로, 파장 변환층(130)의 전면 상에서 일정한 색의 광이 출사될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서(141)의 사시도이다. 도 10은 도 9의 스페이서(141)를 포함하는 파장 변환 부재(101)의 평면도이다. 도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ'선을 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의 상, 상술한 도면들에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서(141)는 복수의 홀 패턴을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복수의 홀 패턴 각각은 다각 기둥 형태일 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 예시적인 실시예에서는, 복수의 홀 각각은 사각 기둥 형태를 가질 수 있다. 즉, 도 10과 같이, 스페이서(141)는 격자 형상을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 홀 패턴 각각의 형태는 다양할 수 있다.
파장 변환층(131)은 복수의 홀 패턴을 충전하고 있을 수 있다. 바꾸어 말하면, 파장 변환층(131)은 복수의 홀 패턴에 의하여 복수의 서브 파장 변환층으로 분리될 수 있다. 이때, 복수의 서브 파장 변환층 각각은 스페이서(141)의 측벽들로 둘러싸일 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스페이서(142)의 사시도이다. 도 13은 도 12의 스페이서(142)를 포함하는 파장 변환 부재(102)의 평면도이다. 설명의 편의 상, 상술한 도면들에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스페이서(142)의 복수의 홀 패턴 각각은 육각 기둥 형태를 가질 수 있다. 또한, 파장 변환층(132)은 이러한 복수의 홀 패턴을 충전하고 있을 수 있다. 이러한 실시예에서는, 파장 변환층(132)과 실런트(150)의 이격 거리가 위치에 따라 달라질 수 있다. 즉, 파장 변환층(132)과 실런트(150)의 이격 거리는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 테두리를 따라 증가와 감소를 교대로 반복할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스페이서(143)의 사시도이다. 도 15는 도 14의 스페이서(143)를 포함하는 파장 변환 부재(103)의 평면도이다. 설명의 편의 상, 상술한 도면들에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스페이서(143)의 복수의 홀 패턴 각각은 삼각 기둥 형태를 가질 수 있다. 또한, 파장 변환층(133)은 이러한 복수의 홀 패턴을 충전하고 있을 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 100a, 101, 102, 103: 파장 변환 부재
110: 제1 기판 120: 제2 기판
130, 130a, 131, 132, 133: 파장 변환층
140, 141, 142, 143: 스페이서 150, 150a: 실런트
200: 표시 패널 210: 제1 표시 기판
220: 제2 표시 기판 300: 광원부
310: 회로 기판 320: 광원
400: 도광판 500: 광학 시트
600: 반사판 700: 몰드 프레임
800: 탑 샤시 900: 바텀 샤시

Claims (20)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 위치하는 제2 기판;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 직접 접촉하는 파장 변환층; 및
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 스페이서를 포함하되,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 각각 투명 절연 기판이고,
    상기 파장 변환층은 레진 및 상기 레진에 분산된 양자점을 포함하며,
    상기 스페이서의 굴절률은 상기 레진의 굴절률과 실질적으로 동일한 파장 변환 부재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 파장 변환층과 혼합된 파장 변환 부재.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 파장 변환층으로 둘러싸이는 파장 변환 부재.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서는 복수이고,
    상기 복수의 스페이서는 상기 파장 변환층 내에서 랜덤하게 분산되어 위치하는 파장 변환 부재.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서는 구형인 파장 변환 부재.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 스페이서의 직경은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 이격 거리와 실질적으로 동일한 파장 변환 부재.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서는 복수의 홀 패턴을 포함하는 파장 변환 부재.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 복수의 홀 패턴 각각은 다각 기둥 형태인 파장 변환 부재.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 파장 변환층은 상기 복수의 홀 패턴 내에 위치하는 파장 변환 부재.
  14. 광을 방출하는 광원; 및
    상기 광원에서 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환 부재를 포함하되,
    상기 파장 변환 부재는,
    제1 기판,
    상기 제1 기판 상에 위치하는 제2 기판,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 직접 접촉하는 파장 변환층, 및
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 스페이서를 포함하되,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 각각 투명 절연 기판이고,
    상기 파장 변환층은 레진 및 상기 레진에 분산된 양자점을 포함하며,
    상기 스페이서의 굴절률은 상기 레진의 굴절률과 실질적으로 동일한 백라이트 어셈블리.
  15. 삭제
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 제1 기판, 상기 제2 기판, 및 상기 파장 변환층과 직접적으로 접촉하는 백라이트 어셈블리.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 광원은 청색의 광을 방출하고,
    상기 파장 변환 부재는 상기 청색의 광을 흰색의 광으로 변환하는 백라이트 어셈블리.
  18. 화상을 표시하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함하되,
    상기 백라이트 어셈블리는,
    광을 방출하는 광원, 및
    상기 광원에서 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환 부재를 포함하고,
    상기 파장 변환 부재는,
    제1 기판,
    상기 제1 기판 상에 위치하는 제2 기판,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 직접 접촉하는 파장 변환층, 및
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 스페이서를 포함하되,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 각각 투명 절연 기판이고,
    상기 파장 변환층은 레진 및 상기 레진에 분산된 양자점을 포함하며,
    상기 스페이서의 굴절률은 상기 레진의 굴절률과 실질적으로 동일한 표시 장치.
  19. 삭제
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 광원에서 방출된 광은 상기 파장 변환 부재를 통과하여 상기 표시 패널에 전달되는 표시 장치.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102312522B1 (ko) * 2015-06-11 2021-10-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR101682133B1 (ko) * 2015-11-09 2016-12-02 한국과학기술연구원 나노패턴 내에 양자점이 임베디드된 광학 필름, 이의 제조방법 및 이를 이용한 태양전지
CN111183315B (zh) 2017-04-03 2022-11-01 英特曼帝克司公司 彩色液晶显示器及显示器背光
EP3765896A1 (en) * 2018-03-13 2021-01-20 Apple Inc. Displays with direct-lit backlight units
CN110389470A (zh) * 2018-04-19 2019-10-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 背光结构和显示装置
US10371325B1 (en) 2018-06-25 2019-08-06 Intematix Corporation Full spectrum white light emitting devices
KR102599057B1 (ko) * 2019-01-03 2023-11-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
US11526051B2 (en) 2021-04-16 2022-12-13 Apple Inc. Displays with direct-lit backlight units
US11592706B2 (en) 2021-04-16 2023-02-28 Apple Inc. Displays with direct-lit backlight units
US11513392B1 (en) 2021-09-23 2022-11-29 Apple Inc. Direct-lit backlight units with optical films

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005129503A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Au Optronics Corp カラープラズマディスプレイパネル
US20050206299A1 (en) * 2004-02-09 2005-09-22 Tomoki Nakamura Image display device
US20070086211A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Goldeneye, Inc. Side emitting illumination systems incorporating light emitting diodes
US20120025218A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-02 Ito Kosaburo Semiconductor light-emitting device and manufacturing method

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4493064B2 (ja) 2000-10-06 2010-06-30 日本電気株式会社 平面型蛍光ランプの固定構造、及び液晶表示装置
US6992440B2 (en) 2004-02-26 2006-01-31 Asahi Glass Company, Limited Light-emitting device and process for its production
US20080211384A1 (en) * 2007-02-01 2008-09-04 Yuichi Sawai Field Emission Display and Glass Frit
JP2009071005A (ja) 2007-09-13 2009-04-02 Sony Corp 波長変換部材及びその製造方法、並びに、波長変換部材を用いた発光デバイス
JP5431706B2 (ja) 2008-10-01 2014-03-05 ミネベア株式会社 発光装置
KR101577300B1 (ko) 2008-10-28 2015-12-15 삼성디스플레이 주식회사 양자점을 이용한 백색광 발광다이오드 구조 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리
KR20100083555A (ko) * 2009-01-14 2010-07-22 삼성에스디아이 주식회사 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치
JP5717949B2 (ja) * 2009-01-26 2015-05-13 デクセリアルズ株式会社 光学部材および表示装置
KR101156096B1 (ko) 2010-07-20 2012-06-20 엘지이노텍 주식회사 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛 및 그 제조방법
KR101326938B1 (ko) * 2011-04-13 2013-11-11 엘지이노텍 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR20130015847A (ko) * 2011-08-05 2013-02-14 삼성전자주식회사 발광장치, 백라이트 유닛과 디스플레이 장치 및 그 제조방법
WO2013078251A1 (en) 2011-11-22 2013-05-30 Qd Vision, Inc. Stress-resistant component for use with quantum dots
JP2013115351A (ja) 2011-11-30 2013-06-10 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Ｌｅｄ波長変換部材とその製造方法
US20130242611A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-19 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Side-Edge Backlight Module
JP2014240769A (ja) * 2013-06-11 2014-12-25 ソニー株式会社 放射線撮像装置および放射線撮像表示システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005129503A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Au Optronics Corp カラープラズマディスプレイパネル
US20050206299A1 (en) * 2004-02-09 2005-09-22 Tomoki Nakamura Image display device
US20070086211A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Goldeneye, Inc. Side emitting illumination systems incorporating light emitting diodes
US20120025218A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-02 Ito Kosaburo Semiconductor light-emitting device and manufacturing method
JP2012033823A (ja) * 2010-08-02 2012-02-16 Stanley Electric Co Ltd 発光装置およびその製造方法

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