KR20140079687A - Liquid Crystal Display Device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 색재현성이 우수한 액정표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having excellent color reproducibility.
액정표시장치는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.Liquid crystal display devices have a wide variety of applications ranging from notebook computers, monitors, spacecrafts and aircraft to the advantages of low power consumption and low power consumption and being portable.
액정표시장치는 하부기판, 상부기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계 인가 유무에 따라 액정층의 배열이 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다. The liquid crystal display device includes a lower substrate, an upper substrate, and a liquid crystal layer formed between the two substrates. The arrangement of the liquid crystal layers is adjusted according to whether an electric field is applied or not, .
이하, 도면을 참조로 종래의 액정표시장치에 대해서 설명하기로 한다. Hereinafter, a conventional liquid crystal display device will be described with reference to the drawings.
도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 액정표시장치는 액정 패널(10) 및 백라이트 유닛(20)을 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1, the conventional liquid crystal display device includes a
상기 액정 패널(10)은 상부 기판(11) 및 하부 기판(12)을 포함하여 이루어진다. The
상기 상부 기판(11) 상에는 도시하지는 않았지만 차광층 및 컬러 필터층이 형성되어 있다. 상기 차광층은 매트릭스 구조로 형성되어 화소 이외의 영역으로 광이 누설되는 것을 차단한다. 상기 컬러 필터층은 상기 매트릭스 구조의 차광층 사이 영역에 형성되며, 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 포함하여 이루어진다. On the upper substrate 11, a light-shielding layer and a color filter layer are formed although not shown. The light-shielding layer is formed in a matrix structure to prevent light from leaking to a region other than the pixel. The color filter layer is formed in a region between the light shielding layers of the matrix structure, and includes a red color filter, a green color filter, and a blue color filter.
상기 하부 기판(12) 상에는 도시하지는 않았지만 박막 트랜지스터, 화소 전극, 및 공통 전극이 형성되어 있다. 상기 박막 트랜지스터는 스위칭 소자로서 각각의 화소 내에 형성되어 있다. 상기 화소 전극은 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있다. 상기 공통 전극은 상기 화소 전극과 함께 수평 전계를 형성시킬 수 있도록 상기 화소 전극과 평행하게 배열되어 있다. Though not shown, a thin film transistor, a pixel electrode, and a common electrode are formed on the lower substrate 12. The thin film transistor is formed in each pixel as a switching element. The pixel electrode is connected to the thin film transistor. The common electrode is arranged in parallel to the pixel electrode so as to form a horizontal electric field together with the pixel electrode.
상기 상부 기판(11) 및 하부 기판(12) 사이에는 도시하지는 않았지만 액정층이 형성되어 있다. A liquid crystal layer is formed between the upper substrate 11 and the lower substrate 12, though not shown.
상기 백라이트 유닛(20)은 광원(21), 도광판(22), 반사판(23), 및 광학 시트(24)를 포함하여 이루어진다. The
상기 광원(21)은 상기 도광판(22)의 측면에 배치되어 상기 도광판(22)의 측면으로 광을 방출한다. The
상기 도광판(22)은 상기 광원(21)에서 방출되는 광을 상기 액정패널(10) 쪽으로 안내하는 역할을 하며, 이와 같이 광의 경로를 변경하기 위해서 상기 도광판(22)에는 양각 또는 음각의 패턴이 구비되어 있다. The
상기 반사판(23)은 상기 도광판(22)의 아래에 배치되어 상기 도광판(22) 아래로 진행하는 광을 반사시킴으로써 광손실을 줄이는 역할을 한다. The
상기 광학시트(24)는 상기 도광판(22)에서 안내된 광을 상기 액정패널(10) 쪽으로 균일하게 전달하는 역할을 하는 것으로서, 복수 개의 시트들의 조합으로 이루어진다. The
이와 같은 종래의 액정표시장치는 높은 색재현성 특성을 구비하기 위해서 상기 광원(21)으로서 적색(R)의 LED 램프, 녹색(G)의 LED 램프 및 청색(B)의 LED 램프를 조합하여 이용하고 있다. Such a conventional liquid crystal display device uses a combination of a red (R) LED lamp, a green (G) LED lamp, and a blue (B) LED lamp as the
적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 LED 램프를 상기 광원(21)으로 이용하게 되면, 상기 액정 패널(10)로 입사되는 광이 독립된 파장 분포 스펙트럼을 가지게 되어 액정표시장치가 높은 색재현성을 달성할 수 있다. When the LED lamp of red (R), green (G), and blue (B) is used as the
그러나, 이와 같은 종래의 액정표시장치는 다음과 같은 문제가 있다. However, such conventional liquid crystal display devices have the following problems.
상기 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 LED 램프는 액정표시장치의 구동 모듈의 온도 변동이나 점등 직후 LED 램프 자체의 온도 상승에 의해서 휘도나 색도가 쉽게 변화하는 문제가 있다. The LED lamps of red (R), green (G), and blue (B) have a problem that the brightness or chromaticity easily changes due to the temperature change of the driving module of the liquid crystal display device or the temperature rise of the LED lamp itself immediately after lighting.
도 2는 온도 변화에 따른 종래의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 LED 램프의 발광효율을 보여주는 그래프이다. 도 2에서 알 수 있듯이, 온도가 상승함에 따라 LED 램프의 발광효율이 떨어짐을 알 수 있다. FIG. 2 is a graph showing the luminous efficiency of conventional red (R), green (G) and blue (B) LED lamps according to temperature changes. As can be seen from FIG. 2, the luminous efficiency of the LED lamp is lowered as the temperature rises.
한편, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서는 LED 램프 자체의 온도 상승을 방지하기 위한 냉각 시스템을 채용하거나 광학 보상회로를 추가로 적용해야 하는데, 그 경우 제조 방법이 복잡해지고 재료비도 상승하는 단점이 있다. On the other hand, in order to solve the above problems, a cooling system for preventing the temperature rise of the LED lamp itself or an optical compensation circuit should be additionally applied. In this case, the manufacturing method becomes complicated and the material cost rises.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 휘도나 색도가 쉽게 변화하지 않는 백색 광을 이용하면서도 높은 색재현성 특성을 갖는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having high color reproducibility while using white light whose brightness and chromaticity do not change easily.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 액정 패널 및 상기 액정 패널의 아래에 위치하여 상기 액정 패널에 백색 광을 방출하는 백라이트 유닛을 포함하여 이루어지고, 상기 액정 패널은, 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성되는 액정층; 및 상기 제1 기판의 일면 상에 형성된 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 포함하여 이루어지고, 상기 녹색 컬러 필터를 투과한 광의 스펙트럼 피크 파장은 510 ~ 530nm 대역이고, 반값 전폭(Full Width at Half Maximum: FWHM)은 60 ~ 70nm인 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel and a backlight unit positioned below the liquid crystal panel and emitting white light to the liquid crystal panel, wherein the liquid crystal panel comprises: A second substrate; A liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate; And a red color filter, a green color filter, and a blue color filter formed on one surface of the first substrate, wherein the spectrum peak wavelength of the light transmitted through the green color filter is 510 to 530 nm, and the full width at Half Maximum (FWHM) is 60 to 70 nm.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.
본 발명에 따르면, 녹색 컬러 필터를 투과한 광의 스펙트럼 피크 파장이 510 ~ 530nm 대역이고, 반값 전폭(Full Width at Half Maximum: FWHM)이 60 ~ 70nm이 되도록 설계함으로써, 백색 광을 이용하면서도 높은 색재현성 특성을 가진다. According to the present invention, by designing the spectrum peak wavelength of the light transmitted through the green color filter to be in the range of 510 to 530 nm and the full width at half maximum (FWHM) of 60 to 70 nm, .
도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 온도 변화에 따른 종래의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 LED 램프의 발광효율을 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터의 투과율 스펙트럼을 도시한 그래프이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 녹색 컬러 필터의 투과율 스펙트럼과 종래의 녹색 컬러 필터의 투과율 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 백색 LED 램프의 발광 스펙트럼과 종래의 백색 LED 램프의 발광 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 LED 램프의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백색 LED 램프의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 2 is a graph showing the luminous efficiency of conventional red (R), green (G) and blue (B) LED lamps according to temperature changes.
3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4A is a graph showing a transmittance spectrum of a color filter according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 4B is a graph illustrating a transmittance spectrum of a green color filter and a transmittance spectrum of a conventional green color filter according to an embodiment of the present invention Graph.
5 is a graph showing the emission spectrum of a white LED lamp according to the present invention and the emission spectrum of a conventional white LED lamp.
6 is a schematic cross-sectional view of a white LED lamp according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic cross-sectional view of a white LED lamp according to another embodiment of the present invention.
본 명세서에서 기술되는 "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면 또는 하면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다. The term "on " as used herein is meant to encompass not only the case where a configuration is formed directly on top or bottom of another configuration, but also the case where a third configuration is interposed between these configurations.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다. 3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 액정 패널(100) 및 백라이트 유닛(200)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 3, the liquid crystal display according to an embodiment of the present invention includes a
상기 액정 패널(100)은 제1 기판(110), 제2 기판(120), 액정층(130), 및 씰런트(140)를 포함하여 이루어진다. The
상기 제1 기판(110)의 일면 상에는, 보다 구체적으로, 상기 액정층(130)과 마주하는 상기 제1 기판(100)의 일면 상에는 차광층(111) 및 컬러 필터층(116)이 형성되어 있다. More specifically, a
상기 차광층(111)은 상기 제1 기판(110) 상에 매트릭스 구조로 형성되어 화소 이외의 영역으로 광이 누설되는 것을 차단하는 역할을 한다. The
상기 컬러 필터층(116)은 상기 매트릭스 구조의 차광층 사이 영역, 즉, 개별 화소 영역에 형성된다. 이와 같은 컬러 필터층(116)은 적색(R) 컬러 필터(113), 녹색(G) 컬러 필터(114) 및 청색(B) 컬러 필터(115)를 포함하여 이루어진다. The
상기 적색(R) 컬러 필터(113), 녹색(G) 컬러 필터(114) 및 청색(B) 컬러 필터(115)의 투과율 특성에 대해서 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하기로 한다. The transmittance characteristics of the red (R)
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 필터의 투과율 스펙트럼을 도시한 그래프이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 녹색 컬러 필터의 투과율 스펙트럼과 종래의 녹색 컬러 필터의 투과율 스펙트럼을 보여주는 그래프이다. FIG. 4A is a graph showing a transmittance spectrum of a color filter according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 4B is a graph illustrating a transmittance spectrum of a green color filter and a transmittance spectrum of a conventional green color filter according to an embodiment of the present invention Graph.
도 4a에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 청색(B) 컬러 필터를 투과한 광의 스펙트럼 피크(Peak) 파장은 445 ~ 455nm 대역이고, 반값 전폭(Full Width at Half Maximum: FWHM)은 85 ~ 95nm이다. 또한, 녹색(G) 컬러 필터를 투과한 광의 스펙트럼 피크(Peak) 파장은 510 ~ 530nm 대역이며, 반값 전폭(Full Width at Half Maximum: FWHM)은 60 ~ 70nm이다. 또한, 적색(R) 컬러 필터를 투과한 광은 600nm 이상의 파장에서 투과율이 최대가 되고 그와 같은 최대 투과율이 비교적 일정하게 유지된다. 4A, according to an embodiment of the present invention, the spectrum peak wavelength of the light transmitted through the blue (B) color filter is 445 to 455 nm, the full width at half maximum (FWHM) Is 85 to 95 nm. The spectrum peak of the light transmitted through the green (G) color filter is in the range of 510 to 530 nm, and the full width at half maximum (FWHM) is 60 to 70 nm. In addition, the light transmitted through the red (R) color filter has a maximum transmittance at a wavelength of 600 nm or more, and the maximum transmittance is kept relatively constant.
상기 반값 전폭(Full Width at Half Maximum: FWHM)은 광의 스펙트럼 피크값의 절반값에서의 피크 폭을 의미한다. The Full Width at Half Maximum (FWHM) means a peak width at half the spectral peak value of light.
도 4b에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 녹색(G) 컬러 필터를 투과한 광의 스펙트럼은 종래의 녹색(G) 컬러 필터를 투과한 광의 스펙트럼에 비하여 최대 투과율은 감소하지만 스펙트럼 폭은 좁아진다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 녹색(G) 컬러 필터를 투과한 광은 종래에 비하여 상대적으로 진한 녹색의 광이 된다. 4B, the spectrum of the light transmitted through the green (G) color filter according to an embodiment of the present invention has a maximum transmittance lower than that of the light passing through the conventional green (G) color filter, but the spectrum width Become narrower. Therefore, the light transmitted through the green (G) color filter according to an embodiment of the present invention becomes relatively dark green light as compared with the conventional one.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과율 스펙트럼 특성을 갖는 적색(R) 컬러 필터(113) 및 청색(B) 컬러 필터(115)는 종래에 공지된 다양한 적색 및 청색 컬러 필터 재료를 이용할 수 있다. The red (R)
다만, 상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과율 스펙트럼 특성을 갖는 녹색(G) 컬러 필터(114)는 금속착염 계열의 아조 메틴(Azo Methine) 유기안료를 주색으로 사용할 수 있다. However, the green (G)
특히, 상기 녹색(G) 컬러 필터(114)는 상기 금속착염 계열의 아조 메틴(Azo Methine) 유기안료(녹색 안료)를 주색으로 하고 황색(Yellow) 안료를 보조색으로 하여 상기 녹색 안료와 황색 안료의 혼합비율을 조절하여 제조할 수 있으며, 상기 혼합비율에 따라 상기 광의 스펙트럼 피크(Peak) 파장 및 반값 전폭(Full Width at Half Maximum: FWHM)이 변경될 수 있다. Particularly, the green (G)
상기 혼합비율은 상기 주색의 녹색 안료 대 상기 보조색의 황색 안료 사이에 7:3 ~ 5:5의 비율이 바람직하고, 더 바람직하게는 6:4이다. The mixing ratio is preferably 7: 3 to 5: 5, more preferably 6: 4, between the green pigment of the main color and the yellow pigment of the auxiliary color.
상기 황색 안료로는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물이 이용될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The yellow pigment may be a compound represented by the following general formula (1) or (2), but is not limited thereto.
화학식 1
화학식 2(2)
다시 도 3을 참조하면, 도시하지는 않았지만, 상기 컬러 필터층(116) 상에는 오버 코트층이 추가로 형성될 수 있다. 상기 오버 코트층은 상기 제1 기판(110)의 표면을 평탄화시키는 역할을 한다. Referring again to FIG. 3, an overcoat layer may be further formed on the
상기 제2 기판(120)의 일면 상에는, 보다 구체적으로 상기 액정층(130)과 마주하는 상기 제2 기판(120)의 일면 상에는 박막 트랜지스터층(121)이 형성되어 있고, 상기 박막 트랜지스터층(121) 상에는 상기 액정층(130)의 배열방향을 조절하기 위한 화소 전극(122) 및 공통 전극(123)이 형성되어 있다. A thin
구체적으로 도시하지는 않았지만, 상기 박막 트랜지스터층(121)에는 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. Though not specifically shown, a gate line, a data line, and a thin film transistor are formed in the thin
상기 게이트 라인과 데이터 라인은 서로 교차하도록 배열되어 화소 영역을 정의하고, 상기 박막 트랜지스터는 상기 화소 영역 내에서 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 각각 연결되어 있다. 이와 같은 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하여 이루어진다. The gate line and the data line are arranged to intersect with each other to define a pixel region, and the thin film transistor is connected to the gate line and the data line within the pixel region, respectively. Such a thin film transistor includes a gate electrode, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode.
상기 박막 트랜지스터는 당업계에 공지된 다양한 형태로 다양하게 변경형성될 수 있다. 예로서, 상기 게이트 전극이 상기 반도체층 위에 위치하는 탑 게이트(Top gate) 구조로 형성될 수도 있고, 상기 게이트 전극이 상기 반도체층 아래에 위치하는 바텀 게이트(Bottom gate) 구조로 형성될 수도 있다. The thin film transistor may be variously modified in various forms known in the art. For example, the gate electrode may be formed as a top gate structure located on the semiconductor layer, or the gate electrode may be formed as a bottom gate structure located below the semiconductor layer.
상기 화소 전극(122)과 공통 전극(123)은 그들 사이에서 전계를 형성하고 그와 같은 전계에 의해서 상기 액정층(130)의 배향방향이 조절된다. 상기 화소 전극(122)은 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있다. The
한편, 상기 액정층(130)의 배향방향을 조절하는 화소 전극(122)과 공통 전극(123)은 액정의 구동방식에 따라 그 형성 모습이 다양하게 변경될 수 있다. The formation of the
예로서, IPS(In-Plane Switching) 모드 및 FFS(Fringe Field Switching)모드는 제2 기판(120)의 박막 트랜지스터층(121) 상에 화소 전극(122)과 공통 전극(123)을 모두 형성함으로써 상기 화소 전극(122)과 공통 전극(123) 사이에 수평 전계를 형성하고 그와 같은 수평 전계에 의해서 액정층(130)의 배향방향을 조절하게 된다. For example, in the IPS (In-Plane Switching) mode and the FFS (Fringe Field Switching) mode, by forming both the
또한, TN(Twisted Nematic)모드 및 VA(Vertical Alignment) 모드는 제2 기판(120)의 박막 트랜지스터층(121) 상에 화소 전극(122)을 형성하고 제1 기판(100)의 컬러 필터층(116) 상에 공통 전극(123)을 형성함으로써 상기 화소 전극(122)과 공통 전극(123) 사이에 수직 전계를 형성하고 그와 같은 수직 전계에 의해서 액정층의 배향방향을 조절하게 된다. In the TN (Twisted Nematic) mode and VA (Vertical Alignment) mode, the
본 발명에 따른 액정표시장치는 전술한 바와 같은 다양한 구동방식으로 적용될 수 있으며, 각각의 구동방식에 따라 당업계에 공지된 다양한 형태로 상기 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 상의 구성이 변경될 수 있다. The liquid crystal display device according to the present invention can be applied to various driving methods as described above. In accordance with each driving method, the liquid crystal display device according to the present invention may have various configurations known in the art such as a configuration on the
상기 액정층(130)은 상기 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 사이에 형성되어 있고, 상기 씰런트(140)는 상기 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 가장자리에 형성되어 상기 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)을 접착시킨다. The
상기 백라이트 유닛(200)은 상기 액정 패널(100)의 아래에 위치하여 상기 액정 패널(100)에 백색(White) 광을 방출한다. 이와 같은 백라이트 유닛(200)은 LED 램프(210), 도광판(220), 반사판(230), 및 광학 시트(240)를 포함하여 이루어진다. The
상기 LED 램프(210)는 인쇄회로기판(218) 상에 실장되어 있다. 이와 같은 LED 램프(210)는 상기 도광판(220)의 측면에 배치되어 상기 도광판(220)의 측면으로 광을 방출한다. The
상기 LED 램프(210)는 백색(White) 광을 방출하게 되는데, 상기 LED 램프(210)의 구체적인 구성 및 광 스펙트럼 특성에 대해서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다. The
상기 도광판(220)은 상기 LED 램프(210)에서 방출되는 광을 상기 액정패널(100) 쪽으로 안내하는 역할을 한다. 이와 같은 도광판(220)은 광의 경로를 변경하기 위해서 그 표면에 양각 또는 음각의 패턴이 구비되어 있다. 상기 도광판(220)에 구비되는 패턴은 당업계에 공지된 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. The
상기 반사판(230)은 상기 도광판(220)의 아래에 배치되어 상기 도광판(220) 아래로 진행하는 광을 반사시킴으로써 광손실을 줄인다. The
상기 광학시트(240)는 상기 도광판(220)에서 안내된 광을 상기 액정패널(100) 쪽으로 균일하게 전달하는 역할을 한다. 상기 광학시트(240)는 확산 시트 및 프리즘 시트의 조합으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The
도 5는 본 발명에 따른 백색 LED 램프의 발광 스펙트럼과 종래의 백색 LED 램프의 발광 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing the emission spectrum of a white LED lamp according to the present invention and the emission spectrum of a conventional white LED lamp.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 백색 LED 램프는 종래의 백색 LED 램프에 비하여 녹색 및 적색에서 보다 명확한 발광 피크(Peak)를 보여준다. As can be seen from FIG. 5, the white LED lamp according to the first and second embodiments of the present invention shows a clearer emission peak in green and red than the conventional white LED lamp.
즉, 본 발명에 따른 백색 LED 램프는 종래에 비하여 색상대별 독립된 파장 스펙트럼이 구현된다. 보다 구체적으로는, 본 발명에 따른 백색 LED 램프는 520 ~ 530nm 대역에서 녹색 피크 파장 범위를 가지고, 650 ~ 660nm 대역에서 적색 피크 파장 범위를 가진다. That is, the white LED lamp according to the present invention realizes independent wavelength spectrum for each color group. More specifically, the white LED lamp according to the present invention has a green peak wavelength range in the 520 to 530 nm band, and a red peak wavelength range in the 650 to 660 nm band.
본 발명에 따른 백색 LED 광은, 후술하는 도 6 및 도 7에서 알 수 있듯이, 청색 발광 다이오드 칩, 녹색 형광체 및 적색 형광체의 조합에 의해서 구현될 수 있다. The white LED light according to the present invention can be realized by a combination of a blue light emitting diode chip, a green phosphor and a red phosphor, as shown in FIGS. 6 and 7, which will be described later.
상기 녹색 형광체는 상기 520 ~ 530nm 대역에서 녹색 피크 파장 범위를 가지고, 상기 적색 형광체는 650 ~ 660nm 대역에서 적색 피크 파장 범위를 가진다. 또한, 상기 녹색 형광체는 반값 전폭(Full Width at Half Maximum: FWHM)이 30 ~ 50nm이다. The green phosphor has a green peak wavelength range in the 520 to 530 nm band and the red phosphor has a red peak wavelength range in the 650 to 660 nm band. The green phosphor has a full width at half maximum (FWHM) of 30 to 50 nm.
상기 녹색 형광체는 실리케이트(Silicate) 타입 또는 나이트라이드(Nitride)타입의 형광체를 포함하여 이루어진다. 상기 실리케이트(Silicate) 타입의 녹색 형광체는 M2SiO4:Eu2 +을 포함하고, 상기 나이트라이드(Nitride) 타입의 녹색 형광체는 CaSiN:Eu2+을 포함할 수 있다. The green phosphor includes a phosphor of a silicate type or a nitride type. Green phosphors of the silicate (Silicate) type M 2 SiO 4: Eu 2+ can include: it contains Eu 2 +, the green phosphor of the nitride (Nitride) type CaSiN.
상기 적색 형광체는 나이트라이드(Nitride) 타입의 형광체를 포함하여 이루어진다. 상기 나이트라이드(Nitride) 타입의 적색 형광체는 CaAlSiN3:Eu2 +을 포함할 수 있다. The red phosphor includes a phosphor of a nitride type. The red phosphor of the nitride (Nitride) type is CaAlSiN 3: Eu may include a 2 +.
도 5에서 제1 실시예는 상기 실리게이트 타입의 녹색 형광체와 상기 나이트라이드 타입의 적색 형광체를 포함한 경우이고, 제2 실시예는 상기 나이트라이드 타입의 녹색 형광체와 상기 나이트라이드 타입의 적색 형광체를 포함한 경우이다. In FIG. 5, the first embodiment includes the green phosphor of the silicate type and the red phosphor of the nitride type, and the second embodiment includes the green phosphor of the nitride type and the red phosphor of the nitride type. .
이와 같은 본 발명에 따른 백색 LED 램프는 발광 다이오드 칩(Chip)이 인쇄회로기판(Printed Circuit Board) 상에 실장되는 구조(Chip on Board: COB 구조)로 이루어질 수도 있고, 발광 다이오드 칩이 패키지(Package) 상태로 인쇄회로기판 상에 실장되는 구조(Package on Board: POB 구조)로 이루어질 수도 있다. The white LED lamp according to the present invention may have a structure in which a light emitting diode chip is mounted on a printed circuit board or a structure in which a light emitting diode chip is mounted on a package (Package on Board: POB structure) mounted on a printed circuit board.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 LED 램프의 개략적인 단면도로서, 이는 COB 구조에 해당한다. 6 is a schematic cross-sectional view of a white LED lamp according to an embodiment of the present invention, which corresponds to a COB structure.
도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 LED 램프(210)는 인쇄회로기판(218)에 실장되어 있다. 6, the
상기 백색 LED 램프(210)는, 제1 전극 패턴(211a) 및 제2 전극 패턴(211b), 발광 다이오드 칩(212), 보호막(213), 몰딩부(214), 및 실크링(215)을 포함하여 이루어진다. The
상기 제1 전극 패턴(211a) 및 제2 전극 패턴(211b)은 상기 인쇄회로기판(218) 상에 형성되어 있으며, 상기 발광 다이오드 칩(212)과 각각 연결되어 있다. The
상기 발광 다이오드 칩(212)은 상기 제1 전극 패턴(211a) 위에 형성되어 있으며, 도전성 와이어(W)에 의해 상기 제1 전극 패턴(211a) 및 상기 제2 전극 패턴(211b)과 각각 연결되어 있다. The light emitting
상기 발광 다이오드 칩(212)은 발광층으로 기능하는 활성층을 포함하여 이루어지는데, 상기 활성층에 의해서 청색광이 발광된다. 이와 같은 청색광을 발광하는 활성층은 당업계에 공지된 다양한 재료를 이용할 수 있다. The light emitting
상기 보호막(213)은 상기 발광 다이오드 칩(212)과 도전성 와이어(W) 상부에 형성되어 상기 발광 다이오드 칩(212)과 도전성 와이어(W)를 보호하는 역할을 한다. The
상기 몰딩부(214)는 상기 보호막(213) 위에 형성되며, 녹색 형광체, 적색 형광체 및 투명 수지의 혼합물로 이루어져 있다. The
따라서, 상기 발광 다이오드 칩(212)에서 방출된 청색광은 상기 몰딩부(214)를 구성하는 녹색 형광체 및 적색 형광체를 투과하면서 최종적으로는 백색 광으로 방출된다. Accordingly, the blue light emitted from the light emitting
상기 실크링(215)은 상기 보호막(213)과 상기 몰딩부(214)가 돔 형상으로 유지될 수 있도록 한다. The
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 램프(210)는 상기 발광 다이오드 칩(212)을 구성하는 청색광을 발광하는 활성층과 상기 몰딩부(214)를 구성하는 녹색 형광체 및 적색 형광체의 조합에 의해서 전술한 도 5에 도시한 바와 같은 발광 스펙트럼을 갖게 된다. As described above, the
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백색 LED 램프의 개략적인 단면도로서, 이는 POB 구조에 해당한다. 7 is a schematic cross-sectional view of a white LED lamp according to another embodiment of the present invention, which corresponds to a POB structure.
도 7에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백색 LED 램프(210)는 인쇄회로기판(218)에 실장되어 있다. As shown in FIG. 7, the
상기 백색 LED 램프(210)는, 제1 전극 패턴(211a) 및 제2 전극 패턴(211b), 발광 다이오드 칩(212), 지지부(219), 및 몰딩부(214)를 포함하여 이루어진다. The
이와 같은 백색 LED 램프(210)는 연결 전극(216a, 216b)과 솔더(soler)(217a, 217b)를 통해서 인쇄회로기판(218)에 실장되어 있다. The
구체적으로, 상기 인쇄회로기판(218) 상에는 외부 전원과 연결되는 제1 연결 전극(216a) 및 제2 연결 전극(216b)이 형성되어 있고, 상기 제1 연결 전극(216a) 상에는 제1 솔더(217a)가 형성되어 있고, 상기 제2 연결 전극(216b) 상에는 제2 솔더(217b)가 형성되어 있다. A
상기 제1 솔더(217a)는 상기 제1 전극 패턴(211a)과 연결되어 있고, 상기 제2 솔더(217b)는 상기 제2 전극 패턴(211b)과 연결되어 있다. The
상기 제1 전극 패턴(211a) 상에는 발광 다이오드 칩(212)이 형성되어 있고, 상기 발광 다이오드 칩(212)은 와이어(W)에 의해서 상기 제1 전극 패턴(211a) 및 제2 전극 패턴(211b)과 연결되어 있다. A light emitting
상기 발광 다이오드 칩(212)은 발광층으로 기능하는 활성층을 포함하여 이루어지는데, 상기 활성층에 의해서 청색광이 발광된다. 이와 같은 청색광을 발광하는 활성층은 당업계에 공지된 다양한 재료를 이용할 수 있다. The light emitting
상기 지지부(219)는 상기 제1 전극 패턴(211a) 및 제2 전극 패턴(211b)을 지지하는 역할을 한다. 상기 지지부(219)는 상기 몰딩부(214)를 위한 개구부를 구비하고 있다. The
상기 몰딩부(214)는 상기 발광 다이오드 칩(212) 위의 상기 개구부 내에 형성되며, 녹색 형광체, 적색 형광체 및 투명 수지의 혼합물로 이루어져 있다. The
따라서, 상기 발광 다이오드 칩(212)에서 방출된 청색광은 상기 몰딩부(214)를 구성하는 녹색 형광체 및 적색 형광체를 투과하면서 최종적으로는 백색 광으로 방출된다. Accordingly, the blue light emitted from the
상기 녹색 형광체 및 적색 형광체는 실리케이트(Silicate)계열 또는 나이트라이드(Nitride)계열의 형광체를 포함하여 이루어진다. The green phosphor and the red phosphor include a phosphor of a silicate series or a nitride series.
100: 액정 패널 110: 제1 기판
111: 차광층 113: 적색 컬러 필터
114: 녹색 컬러 필터 115: 청색 컬러 필터
116: 컬러 필터층 120: 제2 기판
121: 박막 트랜지스터층 122: 화소 전극
123: 공통 전극 130: 액정층
140: 씰런트 200: 백라이트 유닛
210: LED 램프 220: 도광판
230: 반사판 240: 광학 시트100: liquid crystal panel 110: first substrate
111: Shading layer 113: Red color filter
114: green color filter 115: blue color filter
116: Color filter layer 120: Second substrate
121: thin film transistor layer 122: pixel electrode
123: common electrode 130: liquid crystal layer
140: Sealant 200: Backlight unit
210: LED lamp 220: light guide plate
230: reflector 240: optical sheet
Claims (10)
상기 액정 패널은,
서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판;
상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 형성되는 액정층; 및
상기 제1 기판의 일면 상에 형성된 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 포함하여 이루어지고,
상기 녹색 컬러 필터를 투과한 광의 스펙트럼 피크 파장은 510 ~ 530nm 대역이고, 반값 전폭(Full Width at Half Maximum: FWHM)은 60 ~ 70nm인 것을 특징으로 하는 액정표시장치. And a backlight unit disposed below the liquid crystal panel and emitting white light to the liquid crystal panel,
In the liquid crystal panel,
A first substrate and a second substrate facing each other;
A liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate; And
And a red color filter, a green color filter, and a blue color filter formed on one surface of the first substrate,
Wherein the spectral peak wavelength of the light transmitted through the green color filter is 510 to 530 nm and the full width at half maximum (FWHM) is 60 to 70 nm.
상기 녹색 컬러 필터는 금속착염 계열의 아조 메틴(Azo Methine) 유기안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the green color filter comprises a metal complex salt azo methine organic pigment.
상기 녹색 컬러 필터는 황색 안료를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the green color filter further comprises a yellow pigment.
상기 황색 안료는 하기 화학식 1 또는 화학식 2:
화학식 1
화학식 2
로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 3,
The yellow pigment may be represented by the following general formula (1) or (2)
Formula 1
(2)
Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
상기 백라이트 유닛은 백색 광을 방출하는 LED 램프를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method according to claim 1,
Wherein the backlight unit includes an LED lamp that emits white light.
상기 LED 램프는 520 ~ 530nm 대역에서 녹색 피크 파장 범위를 가지고, 650 ~ 660nm 대역에서 적색 피크 파장 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 6. The method of claim 5,
Wherein the LED lamp has a green peak wavelength range in a 520 to 530 nm band and a red peak wavelength range in a 650 to 660 nm band.
상기 LED 램프는 청색 발광 다이오드 칩, 녹색 형광체, 및 적색 형광체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 6. The method of claim 5,
Wherein the LED lamp comprises a blue light emitting diode chip, a green phosphor, and a red phosphor.
상기 녹색 형광체는 520 ~ 530nm 대역에서 피크 파장 범위를 가지고, 상기 적색 형광체는 650 ~ 660nm 대역에서 피크 파장 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 8. The method of claim 7,
Wherein the green phosphor has a peak wavelength range in the 520 to 530 nm band and the red phosphor has a peak wavelength range in the 650 to 660 nm band.
상기 녹색 형광체는 실리케이트(Silicate) 타입 또는 나이트라이드(Nitride)타입의 형광체를 포함하여 이루어지고,
상기 적색 형광체는 나이트라이드(Nitride)타입의 형광체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 8. The method of claim 7,
The green phosphor may include a phosphor of a silicate type or a nitride type,
Wherein the red phosphor comprises a nitride type nitride phosphor.
상기 실리케이트(Silicate) 타입의 녹색 형광체는 M2SiO4:Eu2 +을 포함하고, 상기 나이트라이드(Nitride) 타입의 녹색 형광체는 CaSiN:Eu2 +을 포함하고, 상기 나이트라이드(Nitride) 타입의 적색 형광체는 CaAlSiN3:Eu2 +을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 10. The method of claim 9,
Green phosphors of the silicate (Silicate) type M 2 SiO 4: Green phosphor of the type, comprising a Eu 2 + the nitride (Nitride) is CaSiN:, contains Eu 2 + of the nitride (Nitride) type And the red phosphor includes CaAlSiN 3 : Eu 2 + .
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- 2012-12-19 KR KR1020120149026A patent/KR101947073B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |