KR20130010966A - 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents
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Abstract
광학 부재 및 표시장치가 개시된다. 표시장치는 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되는 광원; 및 상기 광원 및 상기 도광판 사이에 개재되는 파장 변환 부재를 포함하고, 상기 파장 변환 부재는 상기 광원 및 상기 도광판 사이에 배치되는 수용부; 상기 수용부 내에 배치되는 호스트; 및 상기 호스트 내에 배치되는 다수 개의 파장 변환 입자들을 포함하고, 상기 수용부는 상기 광원 및 상기 호스트 사이에 배치되는 볼록부; 및 상기 도광판 및 상기 호스트 사이에 배치되는 오목부를 포함한다.
Description
실시예는 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
최근 종래의 CRT를 대신하여 액정표시장치(LCD), PDP(plasma display panel), OLED(organic light emitting diode) 등의 평판표시장치가 많이 개발되고 있다.
이 중 액정표시장치는 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판 그리고 양 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 하면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된다. 에지형은 도광판의 측면에 광원이 설치되는 구조이다.
직하형은 액정표시장치의 크기가 대형화되면서 중점적으로 개발된 구조로서, 액정표시패널의 하부면에 하나 이상의 광원을 배치시켜 액정표시패널에 전면적으로 빛을 공급하는 구조이다.
이러한 직하형 백라이트 유닛은 에지형 백라이트 유닛에 비해 많은 수의 광원을 이용할 수 있어 높은 휘도를 확보할 수 있는 장점이 있는 반면, 휘도의 균일성을 확보하기 위하여 에지형에 비하여 두께가 두꺼워지는 단점이 있다.
이를 극복하기 위해, 백라이트 유닛을 구성하는 청색 광을 발진하는 블루 LED의 전방에 청색 광을 받으면 적색파장 또는 녹색파장으로 변환되는 다수의 양자점이 분산된 양자점바를 구비시켜, 상기 양자점바에 청색 광을 조사함으로써, 양자점바에 분산된 다수의 양자점들에 의해 청색광, 적색 광 및 녹색 광이 혼합된 광이 도광판으로 입사되어 백색광을 제공한다.
이때, 상기 양자점바를 이용하여 도광판에 백색광을 제공할 경우 고색재현을 구현할 수 있다.
상기 백라이트 유닛은 청색 광을 발진하는 블루 LED의 일측에 LED와 신호를 전달하고, 전원공급하기 위한 FPCB(Flexible Printed Circuits Board)가 구비되며, FPCB의 하면에는 접착부재가 더 구비될 수 있다.
이와 같이, 블루 LED로부터 발진하는 광이 누출되면 양자점바를 통해 도광판에 제공되는 백색광을 사용하여 다양한 형태로 영상을 표시하는 표시장치가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 양자점이 적용된 표시장치에 관하여, 한국 특허 공개 공보 10-2011-0068110 등에 개시되어 있다.
실시예는 향상된 광학적 특성을 가지는 광학 부재 및 표시장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 표시장치는 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되는 광원; 및 상기 광원 및 상기 도광판 사이에 개재되는 파장 변환 부재를 포함하고, 상기 파장 변환 부재는 상기 광원 및 상기 도광판 사이에 배치되는 수용부; 상기 수용부 내에 배치되는 호스트; 및 상기 호스트 내에 배치되는 다수 개의 파장 변환 입자들을 포함하고, 상기 수용부는 상기 광원 및 상기 호스트 사이에 배치되는 볼록부; 및 상기 도광판 및 상기 호스트 사이에 배치되는 오목부를 포함한다.
실시예에 따른 광학 부재는 수용부; 상기 수용부 내에 배치되는 호스트; 및 상기 호스트 내에 배치되는 다수 개의 파장 변환 입자들을 포함하고, 상기 수용부는 상기 호스트를 향하여 볼록한 형상을 가지는 볼록부; 및 상기 볼록부와 함께, 상기 호스트를 샌드위치하는 오목부를 포함한다.
실시예에 따른 광학 부재 및 표시장치는 볼록부 및 오목부를 포함한다. 이에 따라서, 상기 광원으로부터 출사되는 광은 상기 호스트에 수직에 가깝게 입사될 수 있다.
즉, 상기 볼록부가 상기 광원에 대향되고, 상기 볼록부에 의해서, 상기 호스트는 오목한 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 광원으로부터 광이 방사형으로 출사되더라도, 상기 호스트의 오목한 부분은 상기 광원을 향하므로, 상기 광원으로부터 출사되는 광은 상기 호스트에 수직에 가깝게 입사될 수 있다.
이에 따라서, 상기 파장 변환 입자들은 상기 광원으로부터 출사되는 광을 효과적으로 변환시킬 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광학 부재 및 표시장치는 향상된 색 재현성을 가질 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 도 1에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 파장 변환 부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 볼록부 및 오목부를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3에서 C-C`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 실시예에 따른 파장 변환 부재를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 10은 실시예에 따른 발광다이오드, 파장 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 발광다이오드, 파장 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드, 파장 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 파장 변환 부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 볼록부 및 오목부를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3에서 C-C`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 실시예에 따른 파장 변환 부재를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 10은 실시예에 따른 발광다이오드, 파장 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 발광다이오드, 파장 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드, 파장 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등이 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다. 도 2는 도 1에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 3은 실시예에 따른 파장 변환 부재를 도시한 사시도이다. 도 4는 볼록부 및 오목부를 도시한 사시도이다. 도 5는 도 3에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 6은 도 3에서 C-C`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 7 내지 도 9는 실시예에 따른 파장 변환 부재를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다. 도 10은 실시예에 따른 발광다이오드, 파장 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치는 몰드 프레임(10), 백라이트 어셈블리(20) 및 액정패널(30)을 포함한다.
상기 몰드 프레임(10)은 상기 백라이트 어셈블리(20) 및 상기 액정패널(30)을 수용한다. 상기 몰드 프레임(10)은 사각 틀 형상을 가지며, 상기 몰드 프레임(10)으로 사용하는 물질의 예로서는 플라스틱 또는 강화 플라스틱 등을 들 수 있다.
또한, 상기 몰드 프레임(10) 아래에는 상기 몰드 프레임(10)을 감싸며, 상기 백라이트 어셈블리(20)를 지지하는 샤시가 배치될 수 있다. 상기 샤시는 상기 몰드 프레임(10)의 측면에도 배치될 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리(20)는 상기 몰드 프레임(10) 내측에 배치되며, 광을 발생시켜 상기 액정패널(30)을 향하여 출사한다. 상기 백라이트 어셈블리(20)는 반사시트(100), 도광판(200), 발광다이오드(300), 파장 변환 부재(400), 다수 개의 광학 시트들(500) 및 연성인쇄회로기판(flexible printed circuit board;FPCB)(600)을 포함한다.
상기 반사시트(100)는 상기 발광다이오드(300)로부터 발생하는 광을 상방으로 반사시킨다.
상기 도광판(200)은 상기 반사시트(100) 상에 배치되며, 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광을 입사받아, 반사, 굴절 및 산란 등을 통해서 상방으로 반사시킨다.
상기 도광판(200)은 상기 발광다이오드(300)를 향하는 입사면을 포함한다. 즉, 상기 도광판(200)의 측면들 중 상기 발광다이오드(300)를 향하는 면이 입사면이다.
상기 발광다이오드(300)는 상기 도광판(200)의 측면에 배치된다. 더 자세하게, 상기 발광다이오드(300)는 상기 입사면에 배치된다.
상기 발광다이오드(300)는 광을 발생시키는 광원이다. 더 자세하게, 상기 상기 발광다이오드(300)는 상기 파장 변환 부재(400)를 향하여 광을 출사한다.
상기 발광다이오드(300)는 청색 광을 발생시키는 청색 발광다이오드 또는 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드일 수 있다. 즉, 상기 발광다이오드(300)는 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광 또는 약 300㎚ 내지 약 400㎚ 사이의 파장대를 가지는 자외선을 발생시킬 수 있다.
상기 발광다이오드(300)는 상기 연성인쇄회로기판(600)에 실장된다. 상기 발광다이오드(300)는 상기 연성인쇄회로기판(600) 아래에 배치된다. 상기 발광다이오드(300)는 상기 연성인쇄회로기판(600)을 통하여 구동신호를 인가받아 구동된다.
상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300) 및 상기 도광판(200) 사이에 개재된다. 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 도광판(200)의 측면에 접착된다. 더 자세하게, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 도광판(200)의 입사면에 부착된다. 또한, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300)에 접착될 수 있다.
상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광을 입사받아, 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 청색광의 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 청색광의 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
또한, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 자외선의 일부를 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 다른 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 또 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 파장 변환 부재(400)를 통과하는 광 및 상기 파장 변환 부재(400)에 의해서 변환된 광들은 백색광을 형성할 수 있다. 즉, 청색광, 녹색광 및 적색광이 조합되어, 상기 도광판(200)에는 백색광이 입사될 수 있다.
도 2 내지 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 파장 변환 부재(400)는 튜브(410), 밀봉부(420), 다수 개의 파장 변환 입자들(430) 및 호스트(440)를 포함한다.
상기 튜브(410)는 상기 밀봉부(420), 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)를 수용한다. 즉, 상기 튜브(410)는 상기 밀봉부(420), 상기 파장 변환 입자들(430) 및 상기 호스트(440)를 수용하는 수용부이다. 또한, 상기 튜브(410)는 일 방향으로 길게 연장되는 형상을 가진다.
상기 튜브(410)는 사각 파이프 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 튜브(410)의 길이 방향에 대하여 수직한 단면은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 튜브(410)의 폭은 약 0.6㎜이고, 상기 튜브(410)의 높이는 약 0.2㎜일 수 있다. 즉, 상기 튜브(410)는 모세관일 수 있다.
상기 튜브(410)는 볼록부(411) 및 오목부(412)를 포함한다.
상기 볼록부(411)는 상기 발광다이오드(300)에 대향된다. 상기 볼록부(411)는 상기 발광다이오드(300)에 인접한다. 상기 볼록부(411)는 상기 오목부(412)와도 대향된다. 상기 볼록부(411)는 상기 호스트(440)를 향하여 볼록한 형상을 가질 수 있다.
상기 볼록부(411)는 곡면(413)을 포함할 수 있다. 상기 볼록부(411)의 곡면(413)은 상기 호스트(440)와 직접 접촉될 수 있다. 이에 따라서, 상기 볼록부(411)에 의해서, 상기 호스트(440)의 일 면의 형상이 결정될 수 있다. 즉, 상기 호스트(440)의 일 면은 상기 볼록부(411)의 곡면(413)과 일치되는 형상을 가질 수 있다.
상기 튜브(410)는 일 방향으로 연장된다. 이에 따라서, 상기 파장 변환 부재(400)도 일 방향으로 연장되는 형상을 가진다. 이때, 상기 볼록부(411)도 상기 파장 변환 부재(400)가 연장되는 방향으로 연장될 수 있다. 이때, 상기 볼록부(411)에서, 상기 파장 변환 부재(400)가 연장되는 방향에 대하여 수직한 단면은 일정할 수 있다.
상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광은 상기 볼록부(411)를 통하여, 상기 호스트(440)에 입사된다. 즉, 상기 볼록부(411)는 상기 광이 입사되는 입사부 기능을 수행할 수 있다.
상기 오목부(412)는 상기 볼록부(411)에 대향된다. 또한, 상기 오목부(412)는 상기 도광판(200)의 입사면에 대향된다. 상기 오목부(412)는 상기 볼록부(411)와 함께, 상기 호스트(440)를 샌드위치한다. 즉, 상기 호스트(440)는 상기 볼록부(411) 및 상기 오목부(412) 사이에 개재된다.
상기 오목부(412)는 상기 볼록부(411)에 대응되는 형상을 가진다. 즉, 상기 오목부(412)는 상기 볼록부(411)의 볼록한 형상에 대응하여 오목한 형상을 가질수 있다. 즉, 상기 오목부(412)는 상기 볼록부(411)가 볼록한 만큼 상기 도광판(200)을 향하여 함몰된 형상을 가질 수 있다.
상기 오목부(412)는 곡면(414)을 포함한다. 상기 오목부(412)의 곡면(414)은 상기 호스트(440)와 직접 접촉될 수 있다. 이에 따라서, 상기 오목부(412)에 의해서, 상기 호스트(440)의 일 면의 형상이 결정될 수 있다. 즉, 상기 호스트(440)의 일 면은 상기 오목부(412)의 곡면(414)과 일치되는 형상을 가질 수 있다.
상기 튜브(410)는 일 방향으로 연장된다. 이에 따라서, 상기 파장 변환 부재(400)도 일 방향으로 연장되는 형상을 가진다. 이때, 상기 오목부(412)도 상기 파장 변환 부재(400)가 연장되는 방향으로 연장될 수 있다. 이때, 상기 오목부(412)에서, 상기 파장 변환 부재(400)가 연장되는 방향에 대하여 수직한 단면은 일정할 수 있다.
상기 호스트(440)로부터 출사되는 광은 상기 오목부(412)를 통하여, 상기 도광판(200)에 입사된다. 즉, 상기 오목부(412)는 상기 광이 출사되는 출사부 기능을 수행할 수 있다.
상기 볼록부(411) 및 상기 오목부(412)는 서로 일체로 형성될 수 있다. 상기 볼록부(411) 및 상기 오목부(412)에 의해서, 상기 호스트(440) 및 상기 파장 변환 입자들(430)이 수용될 수 있는 공간이 형성된다.
상기 튜브(410)는 투명하다. 상기 튜브(410)로 사용되는 물질의 예로서는 유리 등을 들 수 있다. 즉, 상기 튜브(410)는 유리 모세관일 수 있다.
상기 밀봉부(420)는 상기 튜브(410)의 내부에 배치된다. 상기 밀봉부(420)는 상기 튜브(410)의 끝단에 배치된다. 상기 밀봉부(420)는 상기 튜브(410)의 입구에 배치된다. 상기 밀봉부(420)는 상기 튜브(410)의 내부를 밀봉한다. 상기 밀봉부(420)는 에폭시계 수지(epoxy resin)를 포함할 수 있다.
상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 튜브(410)의 내부에 배치된다. 더 자세하게, 상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 호스트(440)에 균일하게 분산되고, 상기 호스트(440)는 상기 튜브(410)의 내부에 배치된다.
상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광의 파장을 변환시킨다. 상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광을 입사받아, 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 입자들(430) 중 일부는 상기 청색광을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 파장 변환 입자들(430) 중 다른 일부는 상기 청색광을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이와는 다르게, 상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 입자들(430) 중 일부는 상기 자외선을 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 파장 변환 입자들(430) 중 다른 일부는 상기 자외선을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 파장 변환 입자들(430) 중 또 다른 일부는 상기 자외선을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
즉, 상기 발광다이오드(300)가 청색광을 발생시키는 청색 발광다이오드(300)인 경우, 청색광을 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 파장 변환 입자들(430)이 사용될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 발광다이오드(300)가 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드(300)인 경우, 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 파장 변환 입자들(430)이 사용될 수 있다.
상기 파장 변환 입자들(430)은 다수 개의 양자점(QD, Quantum Dot)들일 수 있다. 상기 양자점은 코어 나노 결정 및 상기 코어 나노 결정을 둘러싸는 껍질 나노 결정을 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정에 결합되는 유기 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정을 둘러싸는 유기 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 껍질 나노 결정은 두 층 이상으로 형성될 수 있다. 상기 껍질 나노 결정은 상기 코어 나노 결정의 표면에 형성된다. 상기 양자점은 상기 코어 나오 결정으로 입광되는 빛의 파장을 껍질층을 형성하는 상기 껍질 나노 결정을 통해서 파장을 길게 변환시키고 빛의 효율을 증가시길 수 있다.
상기 양자점은 Ⅱ족 화합물 반도체, Ⅲ족 화합물 반도체, Ⅴ족 화합물 반도체 그리고 VI족 화합물 반도체 중에서 적어도 한가지 물질을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 상기 코어 나노 결정은 Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 또한, 상기 껍질 나노 결정은 CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 상기 양자점의 지름은 1 nm 내지 10 nm일 수 있다.
상기 양자점에서 방출되는 빛의 파장은 상기 양자점의 크기 또는 합성 과정에서의 분자 클러스터 화합물(molecular cluster compound)와 나노입자 전구체 (precurser)의 몰분율 (molar ratio)에 따라 조절이 가능하다. 상기 유기 리간드는 피리딘(pyridine), 메르캅토 알콜(mercapto alcohol), 티올(thiol), 포스핀(phosphine) 및 포스핀 산화물(phosphine oxide) 등을 포함할 수 있다. 상기 유기 리간드는 합성 후 불안정한 양자점을 안정화시키는 역할을 한다. 합성 후에 댕글링 본드(dangling bond)가 외곽에 형성되며, 상기 댕글링 본드 때문에, 상기 양자점이 불안정해 질 수도 있다. 그러나, 상기 유기 리간드의 한 쪽 끝은 비결합 상태이고, 상기 비결합된 유기 리간드의 한 쪽 끝이 댕글링 본드와 결합해서, 상기 양자점을 안정화 시킬 수 있다.
특히, 상기 양자점은 그 크기가 빛, 전기 등에 의해 여기되는 전자와 정공이 이루는 엑시톤(exciton)의 보어 반경(Bohr raidus)보다 작게 되면 양자구속효과가 발생하여 띄엄띄엄한 에너지 준위를 가지게 되며 에너지 갭의 크기가 변화하게 된다. 또한, 전하가 양자점 내에 국한되어 높은 발광효율을 가지게 된다.
이러한 상기 양자점은 일반적 형광 염료와 달리 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라진다. 즉, 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 내며, 입자의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 낼 수 있다. 또한, 일반적 염료에 비해 흡광계수(extinction coefficient)가 100~1000배 크고 양자효율(quantum yield)도 높으므로 매우 센 형광을 발생한다.
상기 양자점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의해서, 상기 양자점이 합성될 수 있다.
상기 호스트(440)는 상기 파장 변환 입자들(430)을 둘러싼다. 즉, 상기 호스트(440)는 상기 파장 변환 입자들(430)을 균일하게 내부에 분산시킨다. 상기 호스트(440)는 폴리머로 구성될 수 있다. 상기 호스트(440)는 투명하다. 즉, 상기 호스트(440)는 투명한 폴리머로 형성될 수 있다.
상기 호스트(440)는 상기 튜브(410) 내부에 배치된다. 즉, 상기 호스트(440)는 전체적으로 상기 튜브(410) 내부에 채워진다. 상기 호스트(440)는 상기 튜브(410)의 내면에 밀착될 수 있다.
상기 호스트(440)는 상기 볼록부(411) 및 상기 오목부(412)에 의해서 구부러진 형상을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 호스트(440) 및 상기 발광다이오드(300) 사이의 거리는 상기 호스트(440) 및 상기 발광다이오드(300)의 광축(OA)이 만나는 지점에서 가장 멀 수 있다. 또한, 상기 호스트(440)의 외곽 부분, 즉, 도면을 기준으로 상기 호스트(440)의 상부 및 하부에서는, 상기 호스트(440) 및 상기 발광다이오드(300) 사이의 거리가 가장 짧을 수 있다.
이때, 상기 발광다이오드(300)로부터 광축을 기준으로 방사상으로 광이 출사되게 된다. 이에 따라서, 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광은 상기 호스트(440)에 보다 수직에 가깝게 입사될 수 있다. 또한, 상기 호스트(440)의 상부 외곽 및 하부 외곽이 상기 발광다이오드(300)에 가깝기 때문에, 상기 호스트(440)를 통과하지 않고, 새는 광을 줄일 수 있다. 이에 따라서, 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광은 효과적으로 상기 호스트(440) 및 상기 파장 변환 입자들(430)에 입사될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 액정표시장치는 향상된 색 재현성을 가질 수 있다.
상기 밀봉부(420) 및 상기 호스트(440) 사이에는 공기층(450)이 형성된다. 상기 공기층(450)에는 질소로 채워진다. 상기 공기층(450)은 상기 밀봉부(420) 및 상기 호스트(440) 사이에서 완충 기능을 수행한다.
도 2를 참조하면, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 도광판(200)에 접착된다. 상기 파장 변환 부재(400) 및 상기 도광판(200) 사이에는 제 1 접착층(201)이 개재되고, 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 제 1 접착층(201)을 통하여, 상기 도광판(200)의 측면에 접착된다.
상기 파장 변환 부재(400)는 상기 제 1 접착층(201)에 밀착된다. 더 자세하게, 상기 튜브(410)는 상기 제 1 접착층(201)에 밀착된다. 더 자세하게, 상기 튜브(410)의 곡면(411)은 상기 제 1 접착층(201)에 밀착된다. 더 자세하게, 상기 제 1 접착층(201)은 상기 튜브(410)의 곡면(411)에 전체적으로 밀착될 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 1 접착층(201)은 상기 튜브(410)의 곡면(411)에 대응하여 곡면(411)을 포함한다. 즉, 상기 제 1 접착층(201)은 상기 튜브(410)의 곡면(411)에 대응되는 형상을 가지는 곡면(411)을 포함한다.
이때, 상기 제 1 접착층(201)의 굴절율은 상기 튜브(410)의 굴절율보다 더 클 수 있다. 예를 들어, 상기 튜브(410)의 굴절률은 약 1.2 내지 약 1.4일 수 있고, 상기 제 1 접착층(201)의 굴절률은 약 1.3 내지 약 1.7일 수 있다.
상기 제 1 접착층(201)은 투명하다. 상기 제 1 접착층(201)으로 사용되는 물질의 예로서는 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지 등을 들 수 있다.
상기 파장 변환 부재(400)는 상기 발광다이오드(300)에 접착된다. 상기 파장 변환 부재(400) 및 상기 발광다이오드(300) 사이에는 제 2 접착층(301)이 개재된다. 상기 파장 변환 부재(400)는 상기 제 2 접착층(301)을 통하여, 상기 발광다이오드(300)의 출사면에 접착될 수 있다.
상기 파장 변환 부재(400)는 상기 제 2 접착층(301)에 밀착된다. 더 자세하게, 상기 튜브(410)는 상기 제 2 접착층(301)에 밀착된다. 상기 제 2 접착층(301)은 투명하다. 상기 제 2 접착층(301)으로 사용되는 물질의 예로서는 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지 등을 들 수 있다.
도 7 내지 도 9는 파장 변환 부재(400)를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다. 상기 파장 변환 부재(400)는 다음과 같은 방법에 의해서 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 수지 조성물(441)에 상기 파장 변환 입자들(430)이 균일하게 분산된다. 상기 수지 조성물(441)은 투명하다. 상기 수지 조성물(441)은 광 경화성을 가질 수 있다.
이후, 상기 튜브(410)의 내부는 감압되고, 상기 파장 변환 입자들(430)이 분산된 수지 조성물(441)에 상기 튜브(410)의 입구가 잠기고, 주위의 압력이 상승된다. 이에 따라서, 상기 파장 변환 입자들(430)이 분산된 수지 조성물(441)은 상기 튜브(410) 내부로 유입된다.
도 8을 참조하면, 상기 튜브(410) 내로 유입된 수지 조성물(441)의 일부가 제거되고, 상기 튜브(410)의 입구 부분이 비워진다. 이후, 상기 튜브(410) 내로 유입된 수지 조성물(441)은 자외선 등에 의해서 경화되고, 상기 호스트(440)가 형성된다.
도 9를 참조하면, 상기 튜브(410)의 입구 부분에 에폭시계 수지 조성물이 유입된다. 이후, 유입된 에폭시계 수지 조성물은 경화되고, 상기 밀봉부(420)가 형성된다. 상기 밀봉부(420)가 형성되는 공정은 질소 분위기에서 진행되고, 이에 따라서, 질소를 포함하는 공기층(450)이 상기 밀봉부(420) 및 상기 호스트(440) 사이에 형성될 수 있다.
상기 광학 시트들(500)은 상기 도광판(200) 상에 배치된다. 상기 광학 시트들(500)은 통과하는 광의 특성을 향상시킨다.
상기 연성인쇄회로기판(600)은 상기 발광다이오드(300)에 전기적으로 연결된다. 상기 발광다이오드(300)를 실장할 수 있다. 상기 연성인쇄회로기판(600)은 연성인쇄회로기판이며, 상기 몰드 프레임(10) 내측에 배치된다. 상기 연성인쇄회로기판(600)은 상기 도광판(200) 상에 배치된다.
상기 몰드 프레임(10) 및 상기 백라이트 어셈블리(20)에 의해서 백라이트 유닛이 구성된다. 즉, 상기 백라이트 유닛은 상기 몰드 프레임(10) 및 상기 백라이트 어셈블리(20)를 포함한다.
상기 액정패널(30)은 상기 몰드 프레임(10) 내측에 배치되고, 상기 광학시트들(500)상에 배치된다.
상기 액정패널(30)은 통과하는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시한다. 즉, 상기 액정패널(300)은 영상을 표시하는 표시패널이다. 상기 액정패널(30)은 TFT기판, 컬러필터기판, 두 기판들 사이에 개재되는 액정층 및 편광필터들을 포함한다.
앞서 설명한 바와 같이, 실시예에 따른 표시장치는 상기 볼록부(411) 및 상기 오목부(412)를 포함한다. 이에 따라서, 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광은 상기 호스트(440)에 수직에 가깝게 입사될 수 있다.
즉, 상기 볼록부(411)가 상기 발광다이오드(300)에 대향되고, 상기 볼록부(411)에 의해서, 상기 호스트(440)는 오목한 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 발광다이오드(300)로부터 광이 방사형으로 출사되더라도, 상기 호스트(440)의 오목한 부분은 상기 발광다이오드(300)를 향하므로, 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광은 상기 호스트(440)에 수직에 가깝게 입사될 수 있다.
이에 따라서, 상기 파장 변환 입자들(430)은 상기 발광다이오드(300)로부터 출사되는 광을 효과적으로 변환시킬 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 액정표시장치는 향상된 색 재현성을 가질 수 있다.
도 11은 다른 실시예에 따른 발광다이오드, 파장 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다. 도 12는 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드, 파장 변환 부재 및 도광판을 도시한 도면이다. 본 실시예에 대한 설명에서는 앞선 액정표시장치에 대한 설명을 참조한다. 앞선 실시예에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 볼록부(411)는 다면체 형상을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 볼록부(411)는 제 1 평면(414a), 제 2 평면(414b) 및 제 3 평면(414c)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 평면(414a)은 상기 도광판(200)의 입사면에 대하여 대향한다. 상기 제 1 평면(414a)은 발광다이오드(300)의 광축(OA)에 대하여 수직할 수 있다. 또한, 상기 제 1 평면(414a)은 상기 도광판(200)의 입사면과 평행할 수 있다.
상기 제 2 평면(414b)은 상기 제 1 평면(414a)으로부터 상기 발광다이오드(300)를 향하여 연장될 수 있다. 상기 제 2 평면(414b)은 상기 발광다이오드(300)의 광축(OA)과 평행할 수 있다.
상기 제 3 평면(414c)은 상기 제 1 평면(414a)으로부터 상기 발광다이오드(300)를 향하여 연장될 수 있다. 상기 제 3 평면(414c)은 상기 발광다이오드(300)의 광축(OA)에 대해서 평행할 수 있다. 또한, 상기 제 2 평면(414b) 및 상기 제 3 평면(414c)은 서로 마주볼 수 있다.
상기 오목부(412)는 제 4 평면(415a), 제 5 평면(415b) 및 제 6 평면(415c)을 포함한다.
상기 제 4 평면(415a)은 상기 제 1 평면(414a)에 대향한다. 상기 제 1 평면(414a) 및 상기 제 4 평면(415a)은 서로 이격되고, 그 사이에 공간이 형성된다. 상기 제 4 평면(415a) 및 상기 제 1 평면(414a)은 서로 평행할 수 있다.
상기 제 5 평면(415b)은 상기 제 2 평면(414b)과 대향한다. 상기 제 5 평면(415b)은 상기 제 4 평면(415a)으로부터 상기 발광다이오드(300)를 향하여 연장될 수 있다. 상기 제 5 평면(415b)은 상기 발광다이오드(300)의 광축(OA)과 평행할 수 있다. 상기 제 5 평면(415b) 및 상기 제 2 평면(414b)은 서로 이격되고, 그 사이에 공간이 형성된다. 상기 제 5 평면(415b) 및 상기 제 2 평면(414b)은 서로 평행할 수 있다.
상기 제 6 평면(415c)은 상기 제 3 평면(414c)과 대향한다. 상기 제 6 평면(415c)은 상기 제 4 평면(415a)으로부터 상기 발광다이오드(300)를 향하여 연장될 수 있다. 상기 제 6 평면(415c)은 상기 발광다이오드(300)의 광축(OA)과 평행할 수 있다. 상기 제 6 평면(415c) 및 상기 제 3 평면(414c)은 서로 이격되고, 그 사이에 공간이 형성된다. 상기 제 6 평면(415c) 및 상기 제 3 평면(414c)은 서로 평행할 수 있다.
호스트(440)는 상기 볼록부(411) 및 상기 오목부(412) 사이에 배치된다. 또한, 상기 호스트(440)는 상기 볼록부(411) 및 상기 오목부(412)에 직접 접촉될 수 있다. 또한, 상기 호스트(440)는 상기 제 1 평면(414a) 및 상기 제 4 평면(415a) 사이, 상기 제 2 평면(414b) 및 상기 제 5 평면(415b) 사이 및 상기 제 3 평면(414c) 및 상기 제 6 평면(415c) 사이에 개재된다.
이에 따라서, 상기 호스트(440)는 상기 몸체부(440a), 제 1 연장부(440b) 및 제 2 연장부(440c)를 포함한다.
상기 몸체부(440a)는 상기 도광판(200)에 대향된다. 더 자세하게, 상기 몸체부(440a)는 상기 도광판(200)의 입사면에 대향된다. 상기 몸체부(440a)는 상기 도광판(200)의 입사면과 평행할 수 있다. 즉, 상기 몸체부(440a)는 상기 발광다이오드(300)의 광축(OA)과 수직할 수 있다. 상기 몸체부(440a)는 상기 제 1 평면(414a) 및 상기 제 4 평면(415a) 사이에 개재된다.
상기 제 1 연장부(440b)는 상기 몸체부(440a)로부터 연장된다. 더 자세하게, 상기 제 1 연장부(440b)는 상기 몸체부(440a)의 외곽으로부터 상기 발광다이오드(300)를 향하여 연장된다. 상기 제 1 연장부(440b)는 상기 제 2 평면(414b) 및 상기 제 5 평면(415b) 사이에 개재된다.
상기 제 2 연장부(440c)는 상기 몸체부(440a)로부터 연장된다. 더 자세하게, 상기 제 2 연장부(440c)는 상기 몸체부(440a)의 외곽으로부터 상기 발광다이오드(300)를 향하여 연장된다. 상기 제 2 연장부(440c)는 상기 제 3 평면(414c) 및 상기 제 6 평면(415c) 사이에 개재된다.
도 12를 참조하면, 볼록부(411)는 제 1 경사면(416a) 및 제 2 경사면(416b)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 경사면(416a)은 상기 발광다이오드(300)의 광축(OA)에 대해서 경사진다. 또한, 상기 제 2 경사면(416b)은 상기 발광다이오드(300)의 광축(OA)에 대해서 경사진다. 상기 제 1 경사면(416a) 및 상기 제 2 경사면(416b)은 서로 만날 수 있다.
이에 따라서, 상기 볼록부(411)는 산 모양을 가질 수 있다. 즉, 상기 볼록부(411)는 삼각 기둥 형상을 가질 수 있다.
상기 오목부(412)는 제 3 경사면(417a) 및 제 4 경사면(417b)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 경사면(417a)은 상기 발광다이오드(300)의 광축(OA)에 대하여 경사진다. 또한, 상기 제 4 경사면(417b)은 상기 발광다이오드(300)의 광축(OA)에 대해서 경사진다. 상기 제 3 경사면(417a) 및 상기 제 4 경사면(417b)은 서로 만날 수 있다.
상기 제 1 경사면(416a) 및 상기 제 3 경사면(417a)은 서로 대향된다. 또한, 상기 제 1 경사면(416a) 및 상기 제 3 경사면(417a)은 서로 평행할 수 있다. 상기 제 1 경사면(416a) 및 상기 제 3 경사면(417a)은 서로 이격되고, 그 사이에 공간을 형성한다.
상기 제 2 경사면(416b) 및 상기 제 4 경사면(417b)은 서로 대향된다. 또한, 상기 제 2 경사면(416b) 및 상기 제 4 경사면(417b)은 서로 평행할 수 있다. 상기 제 2 경사면(416b) 및 상기 제 4 경사면(417b)은 서로 이격되고, 그 사이에 공간을 형성한다.
호스트(440)는 상기 제 1 경사면(416a) 및 상기 제 3 경사면(417a) 사이 및 상기 제 2 경사면(416b) 및 상기 제 4 경사면(417b) 사이에 배치된다. 이에 따라서, 상기 호스트(440)는 V자 단면 형상을 가질 수 있다.
본 실시예들에 따른 액정표시장치는 상기 제 1 연장부(440b) 및 상기 제 2 연장부(440c)의 길이를 조절하거나, 상기 호스트(440)가 꺽이는 각도를 조절할 수 있다. 이에 따라서, 본 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 호스트(440) 바깥쪽으로 새는 광을 줄이고, 향상된 색 재현성을 가질 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (9)
- 도광판;
상기 도광판의 측면에 배치되는 광원; 및
상기 광원 및 상기 도광판 사이에 개재되는 파장 변환 부재를 포함하고,
상기 파장 변환 부재는
상기 광원 및 상기 도광판 사이에 배치되는 수용부;
상기 수용부 내에 배치되는 호스트; 및
상기 호스트 내에 배치되는 다수 개의 파장 변환 입자들을 포함하고,
상기 수용부는
상기 광원 및 상기 호스트 사이에 배치되는 볼록부; 및
상기 도광판 및 상기 호스트 사이에 배치되는 오목부를 포함하는 표시장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 볼록부 및 상기 오목부는 서로 대응되는 형상을 가지는 표시장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 볼록부 및 상기 오목부는 곡면을 포함하는 표시장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 호스트는
상기 도광판과 대향하는 몸체부; 및
상기 몸체부로부터 상기 광원을 향하여 연장되는 연장부를 포함하는 연장부를 포함하는 표시장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 파장 변환 부재는 일 방향으로 연장되는 형상을 가지고,
상기 볼록부 및 상기 오목부는 상기 파장 변환 부재가 연장되는 방향으로 연장되는 형상을 가지는 표시장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 볼록부는 상기 호스트를 향하여 볼록한 형상을 가지는 태양전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 볼록부는 상기 광원의 광축에 대해서 경사지는 제 1 경사면 및 제 2 경사면을 포함하는 표시장치.
- 수용부;
상기 수용부 내에 배치되는 호스트; 및
상기 호스트 내에 배치되는 다수 개의 파장 변환 입자들을 포함하고,
상기 수용부는
상기 호스트를 향하여 볼록한 형상을 가지는 볼록부; 및
상기 볼록부와 함께, 상기 호스트를 샌드위치하는 오목부를 포함하는 광학 부재. - 제 8 항에 있어서, 상기 볼록부 및 상기 오목부는 곡면을 포함하는 광학 부재.
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