KR20110069611A - Display device including quantum dots - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로 보다 자세하게는 투명부재에 양자점이 포함되어 입사된 광의 파장을 변환하여 다양한 색을 연출할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device capable of producing various colors by converting a wavelength of incident light by including a quantum dot in a transparent member.
최근 디스플레이 산업의 발전에 따라 다양한 색의 LED에 관한 연구가 개발되고 이러한 LED에 의한 디스플레이에 대하여 관심이 높아지고 있다.Recently, with the development of the display industry, researches on LEDs of various colors have been developed, and interest in displays by such LEDs is increasing.
특히 핸드폰 분야에서 듀얼 액정을 사용하는 핸드폰의 경우 표시화면을 나타내는 전면 액정에 전화가 오거나 문자 수신시 LED에 의하여 다양한 색 연출이 구현되어 사용자에게 심미감을 주는 기술이 다양하게 연구되고 있다.Particularly, in the case of a mobile phone using dual liquid crystals in the mobile phone field, various colors are produced by LEDs when a phone comes to the front liquid crystal indicating a display screen or when a text is received.
그러나 이러한 기존의 디스플레이 장치는 도 1과 같이 다양한 색을 연출하기 위하여 각각의 플라스틱 사출물(20)에 대응하는 복수 개의 LED(10)를 구비하고 있다.However, such a conventional display device is provided with a plurality of
이때 복수 개의 LED(10)는 7-COLOR LED(11~15)가 사용되어 구현하려는 칼라 패턴에 따라 각각의 두께나 사이즈 면에서 많은 제약이 있다. At this time, the plurality of
또한, 구현하고자 하는 칼라에 따라 LED의 개수가 늘어나 제조단가가 상승하는 문제가 있고, 각각의 색을 발광하는 LED의 색 구현력에 한계가 있어 고색 구현이 불가능한 문제가 있다.In addition, there is a problem that the manufacturing cost increases due to the number of LEDs increases according to the color to be implemented, and there is a problem in that a high color cannot be realized because there is a limit in the color implementation power of the LEDs emitting the respective colors.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 고안된 것으로서 투명부재에 양자점을 포함하여 단색의 LED에 의하여 다양한 색상을 연출할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a display device that can produce a variety of colors by a monochromatic LED including a quantum dot in the transparent member as designed to solve the above problems.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 디스플레이 장치는 사이즈가 상이한 양자점(Quantum dots)이 포함된 투명부재 및 상기 투명부재의 일측면에 형성되는 하나 이상의 발광소자를 포함한다.In order to achieve the above object, the display apparatus of the present invention includes a transparent member including quantum dots having different sizes and at least one light emitting device formed on one side of the transparent member.
또한, 또 다른 실시예의 디스플레이 장치는 투명부재와 상기 투명부재의 일측면에 형성되는 하나 이상의 발광소자 및 상기 발광소자와 투명부재 사이에 사이즈가 상이한 양자점(Quantum dots) 입자가 포함된 발광막을 포함한다.In addition, the display device according to another embodiment includes a transparent member and at least one light emitting element formed on one side of the transparent member, and a light emitting film including quantum dot particles having different sizes between the light emitting element and the transparent member. .
본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 단일 파장을 갖는 LED를 사용하여 다양한 칼라를 구현할 수 있다. The present invention can implement a variety of colors using the LED having a single wavelength by the configuration as described above.
또한, LED 개수를 줄이면서도 양자점의 크기를 조절하여 고색구현이 가능한 장점이 있다. In addition, there is an advantage that high color can be realized by adjusting the size of the quantum dots while reducing the number of LEDs.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다. In addition, it is to be understood that the accompanying drawings in this application are shown enlarged or reduced for convenience of description.
이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the drawings. Like reference numerals designate like elements throughout, and duplicate descriptions thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 광원에서 방출된 광이 양자점에 의하여 파장이 변화하는 개념도이고, 도 4는 도 2의 투명부재가 일체로 형성된 사시도이다.2 is a perspective view of a display device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a conceptual diagram in which light emitted from a light source is changed in wavelength by a quantum dot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is shown in FIG. The transparent member is a perspective view formed integrally.
도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 하나 이상의 발광소자(100)와, 상기 발광소자(100)가 일측면에 위치하고 사이즈가 상이한 Quantum dots(이하 양자점이라 함)이 포함된 투명부재(200)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes one or more
상기 발광소자(100)는 상기 투명부재(200)의 일측면에 하나 이상이 형성될 수 있는데 투명부재(200)의 크기에 따라 상기 투명부재(200)에 광을 입사할 수 있는 소정의 간격으로 복수 개가 형성될 수 있다.One or more
또한, 상기 발광소자(100)는 LED 또는 OLED로 구성될 수도 있으며, LED로 구성되는 경우 파장이 짧은 청색 LED 또는 UV LED로 구성될 수 있다.In addition, the
상기 투명부재(200)는 플라스틱과 같은 다양한 종류의 투명 사출물이 사용될 수 있으며 실시 형태에 따라 다양한 두께로 구성될 수 있다. 또한 상기 투명부재(200)는 복수 개의 서브 투명부재(210~250)로 형성될 수 있으며 각각의 서브 투명부재(210~250)는 크기가 다른 양자점을 포함할 수 있다.The
여기서 양자점이란 약 2∼15㎚ 크기를 갖고, 중심체와 ZnS(황화아연)으로 이루어진 껍질로 구성된다. 양자점의 중심체로는 CdSe(카드뮴셀레나이드), CdTe(카드뮴텔루라이드), CdS(황화카드뮴)을 예로 들 수 있다.Here, the quantum dot has a size of about 2 to 15 nm and consists of a shell composed of a center body and ZnS (zinc sulfide). Examples of the center of the quantum dot include CdSe (cadmium selenide), CdTe (cadmium telluride), and CdS (cadmium sulfide).
이러한 양자점은 좁은 파장대에서 강한 형광을 발생하게 되는데 양자점이 발산하는 광은 전도대(Conduction band)에서 가전자대(valence band)로 불안정한(들 뜬) 상태의 전자가 내려오면서 발생하게 된다. These quantum dots generate strong fluorescence in a narrow wavelength band, and the light emitted by the quantum dots is generated when electrons in an unstable (excited) state fall from the conduction band to the valence band.
이때 발생하는 형광은 양자점의 입자가 작을수록 짧은 파장의 광이 발생하고, 입자가 클수록 긴 파장의 광을 발생하게 된다.In this case, the smaller the particles of the quantum dots generate light having a shorter wavelength, and the larger the particles produce light having a longer wavelength.
따라서 본 발명은 이러한 양자점의 특성을 이용하여 양자점의 크기를 조절함으로써 단일광원(청색 LED 또는 UV LED)에 의하여 원하는 가시광선 영역의 광을 모두 구현할 수 있다. 또한, 다양한 크기의 양자점이 랜덤하게 위치되어 임의의 구역마다 다양한 색을 연출할 수도 있다.Therefore, the present invention can realize all the light in the visible region by a single light source (blue LED or UV LED) by adjusting the size of the quantum dot using the characteristics of the quantum dot. In addition, quantum dots of various sizes may be randomly positioned to produce various colors in any region.
이를 더욱 자세하게 살펴보면 상기 각각의 서브 투명부재(210~250)는 한 쌍의 기판(미도시)에 원하는 파장대의 빛을 방출하는 크기의 양자점이 주입되어 형성될 수 있다.Looking at this in more detail, each of the
또한 상기 한 쌍의 기판 중 어느 하나는 투명기판으로 형성될 수 있다.In addition, any one of the pair of substrates may be formed of a transparent substrate.
상기 양자점의 크기는 가시광을 기준으로 시각적으로 색이 구분될 수 있도록 양자점의 크기를 정할 수 있다.The size of the quantum dot may determine the size of the quantum dot to visually distinguish the color based on the visible light.
예를 들면 어느 하나의 서브투명부재(210)에 포함되는 양자점의 크기는 그린(Green) 파장을 방출하는 6~8nm의 크기를 갖는 양자점이 포함될 수 있고, 고색 구현을 위하여 더 세분화된 단위로 양자점이 포함될 수도 있다.For example, the size of the quantum dot included in any one of the
광원에서 방출된 광의 파장이 변화하는 과정을 도 3을 참고하여 살펴보면 광원에서 방출된 단파장의 광(L1)이 투명부재(200)에 입사되고 양자점이 에너지를 흡수하여 들뜨게 되고 이후 전도대(Conduction band)에서 가전자대(valence band)로 내려오면서 광(L2)을 방출하게 된다.Referring to the process of changing the wavelength of the light emitted from the light source with reference to Figure 3 when the light (L1) of the short wavelength emitted from the light source is incident on the
이때 양자점은 크기에 따라 방출되는 광(L2)의 파장이 다르므로 만약 투명부재(200)에 12~15nm 크기의 양자점(QDs)이 포함되어 있다면 양자점(QDs)이 가전자대로 떨어지면서 740~780nm의 레드 파장대의 광(L2)을 방출하게 된다.In this case, since the wavelength of the light L2 emitted according to the size is different, if the
이와 동일하게 각각의 서브 투명부재(210~250)에 포함된 크기가 다른 양자점은 자신의 크기에 따른 각각의 파장대의 광을 방출하게 될 수 있다.Likewise, the different quantum dots included in each of the sub
이때 상기 서브 투명부재(210~250)는 도 2와 같이 서로 간격(d)을 갖고 이격되어 형성될 수 있으나 도 4와 같이 서로 밀착되어 형성될 수도 있다. 따라서 각각의 서브 투명부재(210~250)에서 방출되는 광이 서로 혼합되어 외부로 방출될 수도 있다. 예를 들면 레드(Red)를 방출하는 영역(210)과 블루(Blue)를 방출하는 영역(220)의 간격에서는 그린(Green) 광이 방출되는 것이다.In this case, the sub
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도이다.5 is a perspective view of a display device according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 장치는 하나 이상의 발광소자(100)와 상기 발광소자(100)가 일측면에 형성되는 투명부재(200) 및 상기 발광소자(100)와 투명부재(200) 사이에 사이즈가 상이한 양자점(Quantum dots) 입자가 포함된 발광막(300)을 포함한다.In the display device according to the second embodiment of the present invention, at least one
상기 발광막(300)은 상기 복수 개의 발광영역(310~350)으로 구분되어 각각의 발광영역(310~350)은 크기가 상이한 양자점을 포함하여 상이한 색을 발광하도록 구성된다.The
이때 투명부재(200)는 상기 발광막(300)에 대응되는 크기로 일체로 형성될 수 있으며 이러한 구성에 의하여 상기 발광막(300)을 통과한 다양한 색상의 광이 상기 투명부재(200)에서 혼합되어 방출되어 심미감을 주는 효과가 있다.In this case, the
상기 발광소자(100)와 투명부재(200)는 제 1 실시예와 동일하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.Since the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 포함하는 제품의 사시도이다.6 is a perspective view of a product including a display device according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참고할 때 디스플레이 장치를 포함하는 제품은 핸드폰(1)을 일 예로 설명하나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 외면에 LED 장식이 가능한 모든 물품에 적용 가능하며, 예를 들면 냉장고 및 가전 제품에도 적용이 가능하다.Referring to FIG. 6, the product including the display device will be described as an example of the
상기 핸드폰(1)은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치가 외면에 형성될 수 있으며 구체적으로는 듀얼 핸드폰(1)의 앞면 액정(400)에 사용될 수 있다.The
이때 상기 투명부재(200)는 한 쌍의 기판 사이에 양자점을 주사하고 밀봉하여 형성될 수 있으며, 상기 한 쌍의 기판 중 어느 하나는 투명기판으로 형성될 수 있다.In this case, the
따라서 발광소자(100)에서 광이 상기 투명부재(200)에 입사된 경우 양자점의 크기에 따라 다양한 색으로 발광되어 핸드폰(1)의 액정(400)으로 방출된다. Therefore, when light is incident on the
또한, 상기 투명부재(200)와 대응되지 않는 액정(400) 부분에서는 상기 투명부재(200)에서 멀어질수록 방출되는 광의 세기가 약해져 그라데이션(Gradation) 효과를 나타낼 수도 있는 것이다.In addition, in the portion of the
이때 상기 LED는 제어부(미도시)에 의하여 전화 또는 문자가 올 때 일괄 구동되거나 분할 구동되어 광을 방출하게 되고 앞서 설명한 그라데이션(Gradation) 효과까지 더해져 사용자에게 더욱 심미감을 줄 수 있다.In this case, the LED is collectively driven or divided by the controller (not shown) when the phone or text comes to emit light, and the above-mentioned gradation effect can be added to give the user a more aesthetic sense.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having various ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. And additions should be considered to be within the scope of the following claims.
도 1은 종래 7color LED를 사용하는 디스플레이 장치에 대한 사시도,1 is a perspective view of a display device using a conventional 7color LED,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도, 2 is a perspective view of a display device according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 광원에서 방출된 광이 양자점에 의하여 파장이 변화하는 개념도, 3 is a conceptual diagram in which the wavelength of light emitted from a light source is changed by a quantum dot according to an embodiment of the present invention;
도 4는 도 2의 투명부재가 일체로 형성된 사시도,4 is a perspective view in which the transparent member of FIG. 2 is integrally formed;
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도,5 is a perspective view of a display device according to a second embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 포함하는 제품의 사시도.6 is a perspective view of a product including a display device according to an embodiment of the present invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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