KR102539415B1 - 발광 플레이트 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 장축과 단축을 갖는 발광면을 포함하는 육면체 형상의 발광 플레이를 제공한다. 본 발명의 발광 플레이트는 작은 반치폭을 가지며, 발광 플레이트를 포함하는 표시장치는 고색순도의 영상을 구현할 수 있다.

Description

발광 플레이트 및 이를 포함하는 표시장치{Emitting plate and Display device including the same}
본 발명은 발광체에 관한 것으로, 특히 고 색순도를 갖는 발광 플레이트 및 발광 플레이트를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode display device: OELD) 등과 같은 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
최근에는 고 화질 영상을 제공하는 표시장치에 대한 요구가 증가하고, HD (high definition) 영상보다 고 화질인 UHD (ultra high definition) 영상이 요구되고 있다.
이와 같은 고화질 영상에 대한 요구를 만족시키기 위해서는, 높은 색순도의 빛이 필요하며 색순도는 반치폭(full width at half maximum, FWHM)에 의해 결정된다.
예를 들어, 액정표시장치는 약 100nm 이상의 반치폭을 갖고, 유기발광다이오드 표시장치는 약 50~80 nm의 반치폭을 갖는다.
약 50 nm 이상의 반치폭을 갖는 액정표시장치와 유기발광다이오드 표시장치에서는 고화질 영상을 구현하는데 한계가 있다.
한편, 최근에는 퀀텀 로드(quantum rod, 양자막대)를 표시장치에 이용하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
퀀텀 로드는 높은 발광효율과 높은 색순도를 가져, 많은 응용 가능성을 갖고 있다. 예를 들어, 조명용 발광소자, 액정표시장치 소자 및 광원에 대한 퀀텀 로드의 응용이 연구되고 있다.
퀀텀 로드는 나노크기의 반도체 물질이 코어 (core)를 이루는 입자와 코어를 보호하기 위한 쉘 (shell)을 포함한다.
퀀텀 로드는 일반적 염료에 비해 흡광계수 (extinction coefficient)가 매우 크고 양자효율 (quantum yield)도 우수하므로 강한 형광을 발생하며, 퀀텀 로드의 직경을 조절하면 발하는 가시광선의 파장을 조절할 수 있다.
퀀텀 로드는 약 30 nm 이상의 반치폭을 갖는다. 즉, 퀀텀 로드를 이용한 표시장치는 액정표시장치 및/또는 유기발광다이오드 표시장치보다 작은 반치폭을 갖기 때문에, 고 화질 영상을 구현하는데 보다 유리하다.
그러나, 퀀텀 로드의 반치폭 역시 UHD 영상 구현을 위한 BT 2020 색좌표 기준을 만족시키지 못하여, 고 화질 영상 구현에 여전히 한계가 있다.
본 발명은, 종래 발광체의 반치폭 한계를 극복하고자 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 장축과 단축을 갖는 발광면을 포함하고 육면체 형상을 갖는 코어를 포함하는 발광 플레이트를 제공한다.
상기 발광 플레이트는 상기 코어를 덮는 쉘을 더 포함할 수 있다.
또한, 발광면은 직사각형 형상을 갖고, 발광면의 단축은 발광면의 장축의 1/5~1/20일 수 있다.
또한, 본 발명은, 발광 플레이트를 이용하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 발광 플레이트는 단축과 장축을 갖는 발광면을 포함하는 육면체 형상을 가지며, 발광면의 단축 길이에 의해 발광되는 빛의 반치폭이 결정된다. 따라서, 본 발명의 발광 플레이트는 매우 좁은 반치폭을 갖는 고색순도의 빛을 발광한다.
따라서, 발광 플레이트를 이용하는 표시장치는 고색순도(고색재현)의 영상을 구현할 수 있다.
또한, 발광 플레이트의 발광면 장축 방향을 따라 선편광된 빛을 발광하기 때문에, 표시장치에서 휘도를 증가시킬 수 있다.
또한, 발광 플레이트를 이용하는 표시장치는, 액정표시장치에서 요구되는 배향막과 컬러필터층을 생략할 수 있기 때문에, 표시장치의 두께 감소와 제조 원가 절감의 효과를 갖는다.
도 1은 퀀텀 로드를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 플레이트를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 5는 발광 플레이트의 편광 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 발광 플레이트의 구동 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 발광 플레이트의 발광특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시장치에서의 발광 플레이트의 배열을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
비교적 작은 반치폭을 갖는 퀀텀 로드에서도 반치폭에 한계가 발생하는 것은, 퀀텀 로드의 구조에 기인한다.
즉, 퀀텀 로드는 대략 구 형상의 코어를 포함하며, 코어 내에서 양자구속 효과가 발생하기 때문에 코어 크기(직경)에 의해 반치폭이 결정된다.
즉, 퀀텀 로드의 반치폭을 설명하기 위한 도 1을 참조하면, 퀀텀 로드(10)는 구 형상의 코어(20)와 원 기둥 형상을 가지며 코어를 감싸는 쉘(30)을 포함한다.
이때, 퀀텀 로드(10)로부터 발광되는 빛의 반치폭은 코어(20)의 직경에 의해 결정된다.
코어(20)의 크기를 줄여 반치폭을 감소시킬 수 있으나, 코어(20)의 크기를 줄이는데 한계가 있다. 또한, 코어(20)의 크기를 너무 작게 하면 가시광이 발광되지 않기 때문에, 표시장치에 이용할 수 없다.
따라서, 퀀텀 로드(10)로부터 발광되는 빛의 반치폭은 일정한 한계를 갖는다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은, 장축과 단축을 갖는 발광면을 포함하고 육면체 형상을 갖는 코어를 포함하는 발광 플레이트를 제공한다.
본 발명의 발광 플레이트는 상기 코어를 덮는 쉘을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 발광 플레이트에 있어서, 상기 쉘은 상기 코어를 사이에 두고 샌드위치 형태로 결합함으로써, 상기 발광 플레이트의 상기 단축 방향 길이는 상기 코어의 단축보다 클 수 있다.
본 발명의 발광 플레이트에 있어서, 상기 쉘은 상기 발광면을 덮어 상기 발광 플레이트의 상기 장축 방향 길이는 상기 코어의 장축보다 클 수 있다.
본 발명의 발광 플레이트에 있어서, 상기 코어는 XII-XVI족 화합물의 제 1 합금으로 이루어지고, 상기 쉘은 상기 제 1 합금과 다른 XII-XVI족 화합물의 제 2 합금으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 발광 플레이트에 있어서, 상기 제 1 합금은 CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 제 2 합금은 CdSe, CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 다른 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명의 발광 플레이트에 있어서, 상기 발광면은 직사각형 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 발광 플레이트에 있어서, 상기 단축은 상기 장축의 1/5~1/20일 수 있다.
다른 관점에서, 본 발명은, 서로 마주하는 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판에 형성되며 서로 교대로 배열되는 화소 전극 및 공통 전극과, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하며, 제 1 항 또는 제 2 항의 발광 플레이트를 포함하는 발광플레이트층과, 상기 제 1 기판 하부에 위치하는 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 발광면은 직사각형 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 발광면은 상기 제 2 기판과 마주할 수 있다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극은 제 1 방향을 따라 연장되고, 상기 장축은 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 배열될 수 있다.
본 발명의 표시장치는, 상기 제 2 기판의 외측에 위치하며 상기 제 2 방향과 평행한 투과축을 갖는 편광판을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 플레이트를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 플레이트(100)는 단축과 장축을 갖는 발광면(제 1 면, 110)을 포함하는 육면체 형상을 갖는다. 즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 플레이트(100)는 코어(core)만으로 이루어진다.
상기 발광면(110)은 제 1 방향(x 방향)으로 단축을 갖고 제 1 방향에 수직한 제 2 방향(y 방향)으로 장축을 갖는다. (Lx<Ly) 예를 들어, 상기 발광면(110)은 직사각형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 발광 플레이트(100)에서, 상기 발광면(110)에 수직한 제 2 면(120)은 제 2 방향(y 방향)으로 장축을 갖고 제 1 및 제 2 방향에 수직한 제 3 방향(z 방향)으로 단축을 갖는다. (Lz<Ly) 예를 들어, 상기 제 2 면(120)은 직사각형 형상일 가질 수 있다.
그러나, 상기 제 2 면(120)에서, y 방향 길이(Ly)은 z 방향 길이(Lz)과 동일하여, 상기 제 2 면(120)은 정사각형 형상을 가질 수도 있다.
상기 발광 플레이트(100)는 XII-XVI족 화합물의 합금으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 플레이트(100)는 CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 발광 플레이트(100)는 자외선을 흡수하여 가시광선의 빛을 발광한다. 이때, 발광되는 빛의 반치폭은 발광면(100)의 단축 길이(Lx)에 의해 결정된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 플레이트(100)는 발광면(100)이 단축과 장축을 갖기 때문에, 발광 플레이트(100)로부터 발광되는 빛의 반치폭이 감소한다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 플레이트(100)는 고색순도의 빛을 발광할 수 있다.
즉, 퀀텀 로드에서는 코어의 크기(직경)을 줄여 반치폭을 감소시키는데 한계가 있으나, 플레이트 형상을 갖는 본 발명의 발광 플레이트(100)에서는 발광면(110)의 두께(단축 길이)를 크게 감소시킬 수 있고, 이에 의해 발광되는 빛을 반치폭을 크게 줄일 수 있다.
예를 들어, 발광면(110)의 단축 길이(Lx)는 발광면(100)의 장축 길이(Ly)의 약 1/5~1/20일 수 있다.
또한, 발광 플레이트(100)로부터 발광되는 빛의 파장 역시 발광면(110)의 단축 길이(Lx)에 의해 결정된다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 플레이트(100)는 단파장 빛(청색, 녹색)을 발광할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 플레이트(100)는 발광면(110)이 단축과 장축을 갖는 육면체 형상을 갖고, 발광면(110)의 단축 길이에 의해 발광되는 빛의 반치폭이 결정된다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 플레이트(100)는 고색순도, 단파장의 빛을 발광할 수 있다.
-제 2 실시예-
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트(200)는 단축과 장축을 갖는 발광면(제 1 면, 212)을 포함하는 육면체 형상의 코어(210)와, 상기 발광면(212)에 수직하게 상기 코어(210)의 하부면과 상부면을 덮는 제 1 및 제 2 쉘(220, 230)을 포함한다.
즉, 상기 제 1 및 제 2 쉘(220, 230)이 상기 코어(210)를 사이에 두고 샌드위치 형태로 결합함으로써, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트(200)는 상기 발광면(212)의 단축 길이(Lx)보다 큰 x 방향 길이(두께)를 갖게 된다.
상기 발광면(212)은 제 1 방향(x 방향)으로 단축을 갖고 제 1 방향에 수직한 제 2 방향(y 방향)으로 장축을 갖는다. (Lx<Ly) 예를 들어, 상기 발광면(212)은 직사각형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 발광 플레이트(200)에서, 상기 발광면(212)에 수직한 제 2 면(도 2의 120)은 제 2 방향(y 방향)으로 장축을 갖고 제 1 및 제 2 방향에 수직한 제 3 방향(z 방향)으로 단축을 갖는다. (Lz<Ly) 예를 들어, 상기 제 2 면(도 2의 120)은 직사각형 형상일 가질 수 있다.
그러나, 상기 제 2 면(도 2의 120)에서, y 방향 길이(Ly)은 z 방향 길이(Lz)과 동일하여, 상기 제 2 면(도 2의 120)은 정사각형 형상을 가질 수도 있다.
상기 코어(210)는 XII-XVI족 화합물의 제 1 합금으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 코어(210)는 CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 쉘(220, 230)은 상기 코어(210)의 하부면과 상부면에 덮어 상기 코어(210)를 보호한다.
상기 코어(210)에 결함(defect)이 발생되면 발광 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트(200)에서는, 발광면(212)에 수직한 제 1 및 제 2 쉘(220, 230)을 형성하여 코어(210)를 보호함으로써, 발광 플레이트(200)의 발광 특성 저하를 방지한다.
상기 제 1 및 제 2 쉘(220, 230) 각각은 상기 제 1 합금과 다르고 XII-XVI족 화합물인 제 2 합금으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 쉘(220, 230) 각각은 CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 다른 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 발광 플레이트(200)는 자외선을 흡수하여 가시광선의 빛을 발광한다. 이때, 발광되는 빛의 반치폭은 발광면(212)의 단축 길이(Lx)에 의해 결정된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트(200)는 코어(210)의 발광면(212)이 단축과 장축을 갖기 때문에, 발광 플레이트(200)로부터 발광되는 빛의 반치폭이 감소한다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 쉘(220, 230)에 의해 발광 플레이트(200)의 장축 길이는 증가하더라도, 발광 플레이트(200)로부터 발광되는 빛의 반치폭은 발광면(212)의 단축 길이에만 의존하기 때문에, 제 1 및 제 2 쉘(220, 230)이 형성되더라도 반치폭이 증가하지 않는다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트(200)는 고색순도의 빛을 발광할 수 있다.
예를 들어, 발광면(212)의 단축 길이(Lx)는 발광면(212)의 장축 길이(Ly)의 약 1/5~1/20일 수 있다.
또한, 발광 플레이트(200)로부터 발광되는 빛의 파장 역시 발광면(212)의 단축 길이(Lx)에 의해 결정된다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트(212)는 단파장 빛(청색, 녹색)을 발광할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트(200)는 발광면(212)이 단축과 장축을 갖는 육면체 형상을 갖고, 발광면(212)의 단축 길이에 의해 발광되는 빛의 반치폭이 결정된다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트(200)는 고색순도, 단파장의 빛을 발광할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 쉘(220, 230)에 의해 코어(210)의 하부면과 상부면이 보호되기 때문에, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 플레이트(200)에서는 결함 발생에 의한 발광 특성 저하가 방지된다.
-제 3 실시예-
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트(300)는 단축과 장축을 갖는 발광면(제 1 면, 312)을 포함하는 육면체 형상의 코어(310)와, 상기 발광면(312)을 포함하는 코어(310)의 측면을 덮는 쉘(320)을 포함한다.
즉, 상기 쉘(320)이 상기 발광면(312)을 포함하는 코어(310)의 코어를 덮기 때문에, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트(300)는 상기 발광면(312)의 장축 길이(Ly)보다 큰 y 방향 길이(폭)를 갖게 된다.
상기 발광면(312)은 제 1 방향(x 방향)으로 단축을 갖고 제 1 방향에 수직한 제 2 방향(y 방향)으로 장축을 갖는다. (Lx<Ly) 예를 들어, 상기 발광면(312)은 직사각형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 발광 플레이트(300)에서, 상기 발광면(312)에 수직한 제 2 면(도 2의 120)은 제 2 방향(y 방향)으로 장축을 갖고 제 1 및 제 2 방향에 수직한 제 3 방향(z 방향)으로 단축을 갖는다. (Lz<Ly) 예를 들어, 상기 제 2 면(도 2의 120)은 직사각형 형상일 가질 수 있다.
그러나, 상기 제 2 면(도 2의 120)에서, y 방향 길이(Ly)은 z 방향 길이(Lz)과 동일하여, 상기 제 2 면(도 2의 120)은 정사각형 형상을 가질 수도 있다.
상기 코어(310)는 XII-XVI족 화합물의 제 1 합금으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 코어(310)는 CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 쉘(320)은 상기 코어(310)에 대응하여 내부 개구를 가지며 상기 코어(310)의 측면을 둘러싼다. 따라서, 상기 쉘(320)에 의해 상기 코어(310), 특히 발광면(312)가 보호된다.
상기 코어(310)에 결함(defect)이 발생되면 발광 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트(300)에서는, 코어(310)의 측면을 쉘(320)을 형성하여 코어(310)의 발광면(312)를 보호함으로써, 발광 플레이트(300)의 발광 특성 저하를 방지한다.
상기 쉘(320)은 상기 제 1 합금과 다르고 XII-XVI족 화합물인 제 2 합금으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 쉘(320)은 CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 다른 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 발광 플레이트(300)는 자외선을 흡수하여 가시광선의 빛을 발광한다. 이때, 발광되는 빛의 반치폭은 발광면(312)의 단축 길이(Lx)에 의해 결정된다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트(300)는 코어(310)의 발광면(312)이 단축과 장축을 갖기 때문에, 발광 플레이트(300)로부터 발광되는 빛의 반치폭이 감소한다. 따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트(300)는 고색순도의 빛을 발광할 수 있다.
예를 들어, 발광면(312)의 단축 길이(Lx)는 발광면(312)의 장축 길이(Ly)의 약 1/5~1/20일 수 있다.
또한, 발광 플레이트(300)로부터 발광되는 빛의 파장 역시 발광면(312)의 단축 길이(Lx)에 의해 결정된다. 따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트(312)는 단파장 빛(청색, 녹색)을 발광할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트(300)는 발광면(312)이 단축과 장축을 갖는 육면체 형상을 갖고, 발광면(312)의 단축 길이에 의해 발광되는 빛의 반치폭이 결정된다. 따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트(300)는 고색순도, 단파장의 빛을 발광할 수 있다.
또한, 쉘(320)에 의해 코어(310)의 측면이 보호되기 때문에, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 플레이트(300)에서는 결함 발생에 의한 발광 특성 저하가 방지된다.
발광 플레이트의 합성
Cadmium myristate (Cd(myr)2, 170mg), selenium (12mg), Octadecene(15mL)을 삼구 플라스크에 넣고 진공펌프를 이용하여 한시간동안 진공상태로 만든 후 아르곤 가스 주입하였다. 혼합 용액을 교반하면서 가열하였다. 혼합 용액의 온도가 190℃가 되었을 때, zinc acetate (Zn(Ac)2, 55mg)를 첨가하였다. 혼합 용액의 온도가 240℃가 된 후, 5분 더 가열하였다. 다음, 온도를 급격히 낮추어 반응을 종결시켰다.
상온, 아르곤 조건에서 oleic acid를 포함한 헥산을 첨가하여 용액을 분산시키고, 원심분리기를 통해 침전물을 얻었다. 침전물을 다시 헥산에 분산시켜 원심분리기를 통해 상층액을 분리하였다. 부탄올을 이용하여 상층액을 원심분리시킴으로써, 침전물인 발광 플레이트(ZnCdSe)를 얻었다.
발광 플레이트 필름
위 합성예를 통해 합성된 발광 플레이트와, 모노머 및/또는 올리고머와, 용매를 포함하는 발광 플레이트 조성물을 베이스에 코팅하여 발광 플레이트 물질층을 형성하고, 전계를 인가한 상태에서 경화시킴으로써 바인더와, 바인더에 분산되어 있는 발광 플레이틀 포함하는 발광 플레이트 필름을 형성하였다.
이때, 발광 플레이트는 발광면(도 1의 110)이 베이스의 면과 평행하며 발광면의 장축(도 1의 Ly)이 전계 방향과 평행하게 배열되었다.
발광 플레이트 필름에 편광판을 부착한 후 UV를 조사하여 발광 플레이트 필름의 편광도를 측정하고, 이를 도 5에 도시하였다.
도 5에서 보여지는 바와 같이, 발광 플레이트 필름은 선 편광 특성을 가지며, 그 선 편광 방향은 발광면의 장축 방향과 일치할 수 있다.
또한, 전압 인가 여부에 따른 발광, 즉 발광 플레이트의 OFF 특성을 측정하여 표1과 도 6에 기재하였다.
Figure 112015129493761-pat00001
표1 및 도 6에서 보여지는 바와 같이, 발광 플레이트는 전압 인가에 의해 발광/비발광을 조절할 수 있기 때문에, 발광 플레이트는 표시장치에 이용될 수 있다.
또한, 발광 플레이트로부터 발광되는 빛의 특성, 즉 발광 특성을 측정하여 도 7에 도시하였다. 도 7에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 발광 플레이트는 단파장(emission peak: 512 nm) 빛을 발광하고 매우 작은 반치폭(11nm)을 보였다.
-제 4 실시예-
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이며, 도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시장치에서의 발광 플레이트의 배열을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시장치(400)는 발광 플레이트(462)를 포함하는 표시패널(410)과 상기 표시패널(410) 하부에 위치하며 빛을 공급하는 백라이트 유닛(420)을 포함한다.
상기 표시패널(410)은, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판(430, 470)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(430, 470) 사이에 위치하는 발광플레이트층(460)을 포함한다.
상기 제 1 기판(430)에는, 박막트랜지스터(Tr)와, 상기 박막트랜지스터(Tr)를 덮는 보호층(444)과, 상기 보호층(444) 상에 위치하는 화소 전극(450) 및 공통 전극(452)이 형성될 수 있다.
또한, 도시하지 않았으나, 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선이 형성된다. 이때, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결된다.
상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 게이트 배선에 연결되는 게이트 전극(432)과, 게이트 절연막(434)과, 반도체층(436)과, 상기 데이터 배선에 연결되는 소스 전극(440) 및 드레인 전극(442)으로 구성된다. 이때, 상기 반도체층(436)은 순수 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층(436a)과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹콘택층(436b)을 포함할 수 있다. 한편, 상기 반도체층(436)은 산화물 반도체 물질의 단일층 구조를 가질 수도 있다.
상기 보호층(444)에는 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(442)을 노출하는 드레인 콘택홀(446)이 형성되고, 상기 화소 전극(450)은 상기 드레인 콘택홀(446)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(442)에 연결된다. 또한, 상기 공통 전극(452)은 상기 화소 전극(450)과 이격되며 교대로 배열됨으로써, 전압이 인가되었을 때 상기 공통 전극(452)과 상기 화소전극(450) 사이에는 상기 제 1 기판(430)에 실질적으로 평행한 전계가 형성된다.
상기 발광플레이트층(460)은 상기 제 1 및 제 2 기판(430, 470) 사이에 위치하며, 단축과 장축을 갖는 발광면(464)을 갖는 발광 플레이트(462)를 포함한다. 상기 발광 플레이트(462)는 상기 화소 전극(250)과 상기 공통 전극(252) 사이에 형성되는 전계를 따라 배열된다.
즉, 도 8에서 보여지는 바와 같이, 발광 플레이트(462)는 발광면(464)이 장축과 단축을 갖는 직육면체 형상을 가질 수 있고, 발광면(464)의 장축이 화소 전극(450)과 공통 전극(452) 사이에 형성되는 전계(E)의 방향과 평행하도록 배열된다. 다시 말해, 상기 발광 플레이트(462)는 그 장축이 화소 전극(450)과 공통 전극(452)의 연장 방향인 제 1 방향과 수직한 제 2 방향을 따라 배열된다.
예를 들어, 발광 플레이트(462)가 무질서하게 분산되어 있는 상태에서 상기 화소 전극(450)과 상기 공통 전극(452)에 전압을 인가하여 전계(E)가 발생되면, 상기 발광 플레이트(462)는 장축이 전계 방향과 평행하게 배열된다. 이러한 상태에서, 발광플레이트층(460)을 경화시킴으로써 발광 플레이트(462)의 장축이 화소 전극(450)과 공통 전극(452) 사이에 형성되는 전계(E)의 방향과 평행하도록 배열시킬 수 있다. 즉, 종래 액정표시장치에서 요구되는 배향막(alignment layer)과 배향 공정(aligning process)을 생략할 수 있다.
또한, 발광 플레이트(462) 간 상호 작용에 의해, 발광 플레이트(462)의 발광면(464)이 표시장치의 표시면, 즉 제 2 기판(470)을 향하도록 배열된다.
상기 제 2 기판(470)은 상기 발광플레이트층(460)을 개재하여 상기 제 1 기판(430)과 합착되는데, 상기 제 2 기판(470)에는 컬러필터가 형성되지 않는다. 즉, 종래 액정표시장치는 컬러 영상 구현을 위해 컬러필터를 필요로 하였지만, 본 발명의 표시장치(400)에서는 발광 플레이트(462)가 빛을 흡수하여 특정 파장의 가시광선을 방출하기 때문에 컬러필터를 생략할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(420)은 UV 광원(미도시)을 포함하며 광원의 위치에 따라 직하형 또는 에지형일 수 있다. 예를 들어, 상기 백라이트 유닛(420)은, UV 광원과, 상기 광원 일측에 위치하는 도광판과, 상기 도광판 하부에 위치하는 반사판과, 상기 도광판 상부에 위치하는 광학시트를 포함할 수 있다.
상기 발광 플레이트(462)는 UV를 흡수하여 특정 파장의 가시광선을 방출하기 때문에, 상기 백라이트 유닛(420)의 광원은 UV를 방출하여야 한다.
한편, 상기 제 2 기판(470) 외측에는 상기 발광 플레이트(462)의 장축 방향에 평행한 투과축을 갖는 편광판(480)이 부착되며, 상기 제 1 기판(430) 하부에는 편광판을 필요로 하지 않는다.
상기 발광 플레이트(462)는 장축 방향에 평행하게 선편광된 빛을 방출하기 때문에, 종래 액정표시장치에서 요구되는 하부 편광판을 생략할 수 있다.
또한, 발광 플레이트(462)가 편광된 빛을 방출하기 때문에 제 2 기판(470) 상부의 편광판(480) 역시 생략 가능하다.
전술한 바와 같이, 발광 플레이트(462)로부터 방출되는 빛의 반치폭은 발광면(464)의 단축 길이에 의해 결정된다. 발광 플레이트(462)의 발광면의 단축 길이를 감소시켜, 발광되는 빛의 반치폭을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 발광 플레이트(462)를 이용하는 표시장치(400)는 고색순도의 영상을 구현할 수 있다.
또한, 발광 플레이트(462)는 발광면(464)의 장축 방향과 평행하게 선편광된 빛을 발광하므로, 표시장치(400)에서 편광판을 삭제할 수 있다.
또한, 본 발명의 표시장치(400)는, 종래 액정표시장치와 비교할 때, 컬러필터의 생략이 가능하기 때문에 제조 원가 및 장치 두께 측면에서 장점을 갖는다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 200, 300, 462: 발광 플레이트
110, 210, 310, 646: 발광면 220, 230, 320: 쉘
460: 발광플레이트층 450: 화소 전극
452: 공통 전극

Claims (15)

  1. 제 1 방향의 단축과 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향의 장축을 갖는 발광면과, 상기 발광면의 장축으로부터 상기 제 1 및 제 2 방향에 수직한 제 3 방향으로 연장되는 제 1 수평면 및 제 2 수평면을 포함하고 육면체 형상을 갖는 코어와;
    상기 발광면을 노출하며 상기 제 1 수평면과 상기 제 2 수평면을 덮는 쉘을 포함하고,
    상기 코어는 XII-XVI족 화합물의 제 1 합금으로 이루어지며, UV를 흡수하여 가시광선 빛을 발광하는 발광 플레이트.

  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 방향에서, 상기 발광플레이트의 길이와 상기 코어의 길이는 같고,
    상기 제 1 방향에서, 상기 발광 플레이트의 길이는 상기 코어의 길이보다 큰 발광 플레이트.

  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉘은 상기 제 1 합금과 다른 XII-XVI족 화합물의 제 2 합금으로 이루어지는 발광 플레이트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 합금은 CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 제 2 합금은 CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 다른 하나로 이루어지는 발광 플레이트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광면은 직사각형 형상을 갖는 발광 플레이트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 단축은 상기 장축의 1/5~1/20인 발광 플레이트.
  9. 서로 마주하는 제 1 기판 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판에 형성되며 서로 교대로 배열되는 화소 전극 및 공통 전극과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하며, 제 1 방향의 단축과 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향의 장축을 갖는 발광면과, 상기 발광면의 장축으로부터 상기 제 1 및 제 2 방향에 수직한 제 3 방향으로 연장되는 제 1 수평면 및 제 2 수평면을 포함하고 육면체 형상을 갖는 코어와; 상기 발광면을 노출하며 상기 제 1 수평면과 상기 제 2 수평면을 덮는 쉘을 포함하는 발광 플레이트를 포함하는 발광플레이트층과;
    상기 제 1 기판 하부에 위치하는 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 코어는 XII-XVI족 화합물의 제 1 합금으로 이루어지며,
    상기 백라이트 유닛은 UV를 방출하고, 상기 발광 플레이트는 상기 UV를 흡수하여 가시광선 빛을 발광하는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 발광면은 직육면체 형상을 갖는 표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 발광면은 상기 제 2 기판과 마주하는 표시장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극은 제 1 방향을 따라 연장되고, 상기 장축은 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 배열되는 표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 기판의 외측에 위치하며 상기 제 2 방향과 평행한 투과축을 갖는 편광판을 더 포함하는 표시장치.
  14. 제 1 방향의 단축과 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향의 장축을 갖는 발광면과, 상기 발광면의 장축으로부터 상기 제 1 및 제 2 방향에 수직한 제 3 방향으로 연장되는 제 1 수평면 및 제 2 수평면과, 상기 발광면의 단축으로부터 상기 제 1 및 제 2 방향에 수직한 제 3 방향으로 연장되는 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하고 육면체 형상을 갖는 코어와;
    상기 제 1 수평면과 상기 제 2 수평면을 노출하며, 상기 발광면, 상기 제 1 측면, 상기 제 2 측면을 덮는 쉘을 포함하고,
    상기 코어는 XII-XVI족 화합물의 제 1 합금으로 이루어지며, UV를 흡수하여 가시광선 빛을 발광하는 발광 플레이트.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 방향에서, 상기 발광플레이트의 길이와 상기 코어의 길이는 같고,
    상기 제 2 방향에서, 상기 발광 플레이트의 길이는 상기 코어의 길이보다 큰 발광 플레이트.
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