KR20140127967A - 디스플레이 장치용 반사판 및 디스플레이 장치. - Google Patents

디스플레이 장치용 반사판 및 디스플레이 장치. Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치용 반사판에 관한 것으로, 특히 본 발명에 의한 디스플레이 장치용 반사판은 디스플레이 장치 내부 또는 외부로부터 입사된 광을 반사시키도록 하는 디스플레이 장치용 반사판으로, 소정 파장대의 광을 선택 반사하는 복수층의 콜레스테릭 액정층을 포함하고, 복수층의 콜레스테릭 액정층 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)를 포함한다.

Description

디스플레이 장치용 반사판 및 디스플레이 장치. {Reflector and display device}
본 발명은 디스플레이 장치에 이용되는 반사판 및 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 반사 기능과 발광 기능을 동시에 구비한 디스플레이 장치용 반사판과 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근에 영상 기술이 발전하면서 영상을 외부에 표시하는 디스플레이 장치에 대한 기술도 같이 발전하고 있다. 특히 휴대 기기의 보급화에 따라 실내외 겸용 디스플레이 장치에 대한 관심이 높아지고 있다.
현재 시장에서는 LCD, OLED, AMOLED, ISP 등의 다양한 디스플레이 장치가 이용되고 있는데, 실내에서 화질이 우수한 일부 패널은 야외에서 반사 빛에 의하여 시인성이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 야외에서 화질이 우수한 일부 디스플레이 장치는 소비전력이 높아 배터리를 자주 교환해야 하는 불편함이 있었다.
실내외 겸용 디스플레이 장치의 경우, 반사 효율과 투과 효율이 서로 이율배반적인 특징을 가져 화소의 일부는 투과용으로만 사용되고, 화소의 다른 일부는 반사용으로만 사용되어 화소의 이용 효율이 낮은 문제점이 있었고, 편광판과 칼라 필터를 모두 사용하여야 하므로 전체적인 시인성이 저하되어 광 이용 효율이 낮은 문제점이 있었다.
한국공개공보 10-2007-0002774(2007.01.05 공개)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 실내와 야외에서 모두 시인성이 우수한 디스플레이 장치를 구현하기 위한 반사와 발광기능이 모두 포함된 디스플레이 장치용 반사판 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 칼라 필터(color filter)를 이용하지 않고서도 다양한 색상의 화소를 표현할 수 있게 하여, 기존의 칼라 필터를 이용하는 디스플레이 장치에 비하여 반사 효율을 높이는 디스플레이 장치용 반사판을 제공하는 것이다.
본 발명은 디스플레이 장치 내부 또는 외부로부터 입사된 광을 반사시키도록 하는 디스플레이 장치용 반사판으로, 상기 디스플레이 장치용 반사판은 소정 파장대의 광을 선택 반사하는 복수층의 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)을 포함하고, 상기 복수층의 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal) 중 적어도 한층의 콜레스테릭 액정층에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)가 포함된다.
또는, 상기 복수층의 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)은 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)으로 형성되되, 상기 상부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)은 상기 소정 파장대의 제1편광을 반사시키고, 상기 소정 파장대의 제2편광은 투과시키도록 제1 방향의 회전성을 갖고, 상기 하부 콜레스테릭 액정층은 상기 상부 콜레스테릭 액정층 하부에 배치되어, 상기 상부 콜레스테릭 액정층을 투과한 상기 소정 파장대의 제2편광을 반사시키도록 제2 방향의 회전성을 갖는다.
또는, 상기 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)는 상기 소정 파장 이외의 파장의 광을 흡수하여, 발광시키는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 상부 콜레스테릭 액정층은 상기 입사되는 광을 산란시키도록 소정의 처리를 한다.
또는, 상기 소정의 처리는 상기 상부 콜레스테릭 액정층을 수직 배향 처리하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 소정의 처리는 상기 상부 콜레스테릭 액정층의 표면 거칠기의 증가, 상기 상부 콜레스테릭 액정층의 표면에 산란 코팅제 도포, 및 상기 상부 콜레스테릭 액정층에 소정 크기의 마이크로 볼 삽입 중 적어도 하나를 포함한다.
또는, 상기 복수층의 콜레스테릭 액정층 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층은 서로 다른 색상의 화소별로 서로 다른 회전 피치를 형성한다.
또는, 상기 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)는 상기 서로 다른 색상의 화소별로 상이한 재질을 갖는다.
또는, 상기 복수층의 콜레스테릭 액정층 중 최상부 콜레스테릭 액정층에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)가 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치 내부 또는 외부로부터 입사된 광을 반사시키도록 하는 디스플레이 장치용 반사판은 복수층의 콜레스테릭 액정층을 포함하되,상기 복수층의 콜레스테릭 액정층의 최상부에 별도의 포토루미네센트 도판트층을 더 포함한다.
또는, 상기 포토루미네센트 도판트층은 솔벤트에 혼합된 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 포토루미네센트 도판트층은 구 형상으로 혼합되어 발광 및 산란 기능을 동시에 갖는다.
또는, 상기 포토루미네센트 도판트층은 별도의 수평배향된 네마틱 액정과 혼합되어 정면 발광효율을 높인다.
본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널 하부에 배치된 반사판; 상기 반사판 하부에 배치된 자외선 백라이트 유닛을 포함하되, 상기 반사판은 복수층의 콜레스테릭 액정층을 포함하고, 상기 복수층의 콜레스테릭 액정층 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층은 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)를 포함한다.
또는,,상기 복수층의 콜레스테릭 액정층은 한 쌍의 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층으로 형성되되, 상기 상부 콜레스테릭 액정층은 상기 소정 파장대의 제1편광을 반사시키고, 상기 소정 파장대의 제2편광은 투과시키도록 제1 방향의 회전성을 갖고, 상기 하부 콜레스테릭 액정층은 상기 상부 콜레스테릭 액정층 하부에 배치되어, 상기 제1콜레스테릭 액정층을 투과한 상기 소정 파장대의 제2편광을 반사시키도록 제2 방향의 회전성을 갖는다.
또는, 상기 반사판과 상기 자외선 백라이트 유닛 사이에 자외선 패스 필터(UV pass filter)가 배치된다.
또는, 상기 디스플레이 패널 상부에 자외선 필터(UV filter)가 배치된다.
또는, 상기 디스플레이 패널은 전기영동(Electrowetting) 디스플레이 패널, 토너 입자형(Charged terner particle type) 디스플레이 패널, 셧터 타입(shutter type) 디스플레이 패널 중 적어도 하나이다.
또는, 상기 복수층의 콜레스테릭 액정층 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층은 상기 디스플레이 패널의 서로 다른 색상의 화소에 대응시키도록 서로 다른 색상의 화소별로 상기 콜레스테릭 액정층의 피치를 상이하게 형성한다.
또는, 상기 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)는 상기 서로 다른 색상의 화소별로 상이한 재질을 갖는다.
본 발명의 디스플레이 장치용 반사판은 반사 기능을 갖는 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)에 발광 기능을 갖는 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)를 포함하여, 높은 시인성을 갖는 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 디스플레이 장치용 반사판은 반사 기능을 갖는 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal) 상부에 발광 기능을 갖는 별도의 포토루미네센트 도판트층을 포함하여, 높은 시인성을 갖는 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 디스플레이 장치용 반사판은 서로 다른 색상의 화소별로 서로 다른 회전 피치를 형성하는 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)을 포함하여, 시인성을 높이고 광 이용 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판이다.
도 2은 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD) 위치에 따른 반사율 스펙트럼이다
도 3는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판이다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널 중 전기영동 디스플레이 패널의 구조이다.
도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 반사 및 발광 사진이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
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.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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. 본 출원에서, "포함하다" 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
액정 분자의 형태는 일반적으로 네마틱(nematic), 스메틱(smectic), 콜레스테릭(cholesteric)의 세 종류로 나뉜다. 이 중 콜레스테릭 액정(cholesteric Liquid Crystal ; CLC)은 나선 구조를 갖는 네마틱 액정상으로 1차원 포토닉 크리스탈(photonic crystal) 구조를 가지므로, 외부 광(예컨대, 태양광)에 대해서 파장별 편광별 선택적 반사를 하는 특징을 가진다. 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)는 그 자체로 발광의 성질이 있어 액티브 타입의 발광형 소자로써 응용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판(100)의 구조이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판(100)은 소정 파장대의 광을 선택 반사하는 복수층의 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)(10)과, 상기 복수층의 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)(10) 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)(10)에 발광 기능이 있는 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)가 포함된다.
도 1을 계속 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 복수층의 콜레스테릭 액정층(10)은 한 쌍의 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층(11, 12)으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상부 콜레스테릭 액정층(10)은 소정 파장대의 제1편광을 반사시키고, 상기 소정 파장대의 제2편광은 투과시키도록 제1 방향의 회전성을 갖는다. 하부 콜레스테릭 액정층(12)은 상부 콜레스테릭 액정층(11) 하부에 배치되어, 상기 상부 콜레스테릭 액정층(11)을 투과한 상기 소정 파장대의 제2편광을 반사시키도록 제2 방향의 회전성을 갖는다. 이때 발광 기능이 있는 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)는 상부 콜레스테릭 액정층(11)에 포함될 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)는 복수층의 콜레스테릭 액정층(10) 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층(10)에 포함되어, 콜레스테릭 액정층(10)에서 반사되지 않는 파장대의 광을 흡수하여 발광시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 콜레스테릭 액정층(10)은 서로 다른 회전성을 갖는 한 쌍의 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층(12)으로 구성될 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판(100)의 각 층은 콜레스테릭 액정 또는 콜레스테릭 액정과 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)가 혼합된 액정 형태로 구성될 수 있다. 여기서 콜레스테릭 액정은 플래너 상태로 배열되어 있어서 특정 파장대의 광을 선택 반사시킬 수 있다. 한 쌍으로 구성된 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층(11, 12)은 상부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)(11)과 하부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)(12)의 회전성이 반대가 되도록 하여 적층시킬 수 있다. 예컨대, 상부 콜레스테릭 액정층(11)은 좌선성 편광으로 하부 콜레스테릭 액정층(12)은 우선성 편광으로 할 수 있으며, 반대로 상부 콜레스테릭 액정층(11)은 우선성 편광으로 하부 콜레스테릭 액정층(12)은 좌선성 편광으로도 가능하다.
도 1을 계속 참조하면, 상부 콜레스테릭 액정층(11)에서는 입사광 중 좌선성 편광의 소정 파장대(예컨대, 녹색 파장)의 제1편광이 선택 반사되고 나머지는 투과된다. 투과된 빛 중 우선성 편광의 상기 소정 파장대(예컨대, 녹색 파장)의 제2 편광은 다시 위쪽 방향으로 반사시키게 되므로 선택 반사율 및 광 효율을 증가시킬 수 있다. 상부 콜레스테릭 액정층(11)에 발광 파장대는 콜레스테릭 액정(cholesteric Liquid Crystal)의 선택 반사 파장대와 동일하거나 유사한 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)를 첨가하면 상기 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)(12)에서 반사되지 않은 파장대의 광(예컨대, 자외선 또는 블루(blue) 파장)을 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)에서 흡수하여 반사가 필요한 영역의 광(예컨대, 적색 파장)으로 변환시켜 발광시킴으로써 반사 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 디스플레이 장치용 반사판(100) 하부에 별도의 자외선 백라이트 유닛을 배치하면, 반사판(100) 전체를 발광모드로 사용하여 어두운 곳에서도 디스플레이가 가능하다. 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20) 재료는 coumarin 6, BBOT 등과 같이 분자구조 및 크기가 콜레스테릭 액정과 유사하며 특정 파장대의 빛을 흡수하여 다른 파장대 영역의 광으로 발광할 수 있다. 특히 본 발명의 일실시예에 따른 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)는 콜레스테릭 액정층(10)에서 반사된 소정 파장대 이외의 파장대의 광을 흡수하여, 흡수된 광의 파장대와 상이한 파장대의 광으로 발광시킬 수 있다.
플래너 상태의 콜레스테릭 액정층(10)(cholesteric Liquid Crystal)은 선택 반사가 거울반사 형태로 일어난다. 따라서 시야각이나 인지 특성을 높이기 위하여 빛이 산란될 수 있도록 상부 콜레스테릭 액정(cholesteric Liquid Crystal)층에 소정의 처리를 할 수 있다. 예를 들어 상부 콜레스테릭 액정층 (cholesteric Liquid Crystal)(11)을 수직 배향으로 처리할 수 있다. 이 경우, 콜레스테릭 액정과 기판 계면에서 빛이 산란된다. 반면에 하부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)(12)은 반사 기능만을 하기 때문에 수평배향을 하는 것이 유리하다. 또는 상기 소정의 처리는 상부 콜레스테릭 액정층(11)의 표면 거칠기 증가, 상기 상부 콜레스테릭 액정층(11) 표면에 캡슐(capsule) 또는 비즈(beads) 형태의 마이크로 볼등의 구조물을 삽입, 상부 콜레스테릭 액정층(11)의 표면에 산란 코팅제 도포 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 상부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)(11)은 수직배향처리를 하고 하부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)(12) 수평배향 처리를 한 복층 구조의 콜레스테릭 액정(cholesteric Liquid Crystal) 반사판(100)의 반사율 스펙트럼이다. 측정에 사용된 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)(11, 12)은 510nm 영역의 녹색 파장대를 선택 반사한다. 여기서, (a)는 상부 콜레스테릭 액정층(11) 및 하부 콜레스테릭 액정층(12) 모두에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)가 포함되어 있는 경우의 그래프이다. (b)상부 콜레스테릭 액정층(11)에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)를 포함하며, 하부 콜레스테릭 액정층(12)에는 포토루메니선스 도판트(20)를 포함하지 않는 경우의 그래프이다. (d)는 상부 콜레스테릭 액정층(11)에는 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)가 포함되어 있지 않고, 하부 콜레스테릭 액정층(12)에만 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)가 포함된 경우의 그래프이다. (c)는 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층(11, 12) 모두에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)가 포함되어 있지 않는 경우의 그래프이다. 위 그래프를 해석하면, (b)와 (c)를 해석하면, 상부 콜레스테릭 액정층(11)에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)가 도핑되어 있는 경우에, 콜레스테릭 액정만 있을 때보다 반사율이 40%가량 증가한다. 반면에, (c)와 (d)를 해석하면, 하부 콜레스테릭 액정층(12)에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)가 도핑되어 있는 경우에는 콜레스테릭 액정만 있을 때에 비하여 반사율의 변화가 거의 없다. 이는 발광 물질인 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)로부터 나온 빛이 2개의 각기 다른 회전성을 같은 콜레스테릭 액정층을 통과하지 못하기 때문이다. 따라서 포토루미네센트 액정을 이용하여 광효율을 증대시키기 위해서는 상부 콜레스테릭 액정층(11)에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)가 포함되어야 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판(100)이다. 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판(100)은 디스플레이 장치 내부 또는 외부의 광원(예컨대, 태양광)으로부터 방출된 광을 반사시키도록 한다. 도 4에 도시된 바와 같이 복수층의 콜레스테릭 액정층(10) 전부에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 복수층의 콜레스테릭 액정층(10) 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층(10)에 포함된 콜레스테릭 액정층은 서로 다른 색상의 화소별로 서로 다른 회전 피치를 형성하여 각각 서로 다른 색상의 광을 반사할 수 있다. 또한, 상기 콜레스테릭 액정층(10)에 포함된 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)는 서로 다른 색상의 화소별로 재질을 상이하게 하여 서로 다른 색의 광을 발광시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판(100)은 칼라 필터(color filter)를 사용하지 않고도 다양한 색상을 표현할 수 있게 하여 칼라 필터 등을 사용하는 경우에 비하여 반사 효율을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판(100)을 도시한 것이다. 본 발명의 또 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판(100)은 디스플레이 장치 내부 또는 외부로부터 입사된 광을 반사시키도록 하는 디스플레이 장치용 반사판(100)이다. 본 발명의 또 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판(100)은 복수층의 콜레스테릭 액정층(10)을 포함하되, 상기 복수층의 콜레스테릭 액정층(10)의 최상부에 별도의 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD) 층(30)을 별도로 더 포함한다. 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치용 반사판(100)은 적어도 한 개의 콜레스테릭 액정층(10)으로 구성되며, 상기 콜레스테릭 액정층(10)은 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)를 포함하지 않고 선택 반사만 한다. 대신에 별도의 포토루미네센트 도판트층(30)이 상기 적어도 한 개의 콜레스테릭 액정층(10) 상부에 별도로 배치될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 포토루미네센트 도판트층은 솔벤트에 혼합되어 형성될 수 있다. 또는 본 발명의 일실시예에 따른 포토루미네센트 도판트층은 구 형태의 캡슐(capsule), 비즈(beads) 등으로 고형화되어 발광 기능과 함께 산란기능을 가질 수 있다. 또는 본 발명의 일실시예에 따른 포토루미네센트 도판트층은 별도의 수평 배향된 네마틱(nematic) 액정과 혼합되어 정면 발광효율을 높일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)의 구조이다. 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(200), 상기 디스플레이 패널(200) 하부에 배치된 반사판(100), 상기 반사판(100) 하부에 배치된 자외선 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)에 포함된 반사판(100)은 복수층의 콜레스테릭 액정층(10)을 포함하여, 자외선 백라이트 유닛으로부터 방출된 광이나, 태양광과 같이 디스플레이 장치(1000) 외부로부터 방출된 광을 선택 반사할 수 있다.
도 6을 계속 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)에 포함된 복수층의 콜레스테릭 액정층(10) 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층(10)에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 콜레스테릭 액정층(10)은 복수층의 콜레스테릭 액정층(10) 중 최상부의 콜레스테릭 액정층(10)에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)를 포함할 수 있다. 또는 복수층의 콜레스테릭 액정층(10) 각 층 모두에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)를 포함할 수 있다. 또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 콜레스테릭 액정층은 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)으로 형성되며, 상기 상부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)은 상기 소정 파장대의 제1편광을 반사시키고, 상기 소정 파장대의 제2편광은 투과시키도록 제1 방향의 회전성을 갖고, 상기 하부 콜레스테릭 액정층은 상기 상부 콜레스테릭 액정층 하부에 배치되어, 상기 상부 콜레스테릭 액정층을 투과한 상기 소정 파장대의 제2편광을 반사시키도록 제2 방향의 회전성을 가질 수 있다. 또한, 상기 상부 콜레스테릭 액정층(11)에 발광 기능이 있는 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)를 포함시킬 있다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따른 별도의 자외선 백라이트 유닛을 이용하게 되면 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)(20)가 포함된 콜레스테릭 액정층(10)으로 구성된 반사판(100) 전체를 발광모드로 사용하여 어두운 곳에서도 디스플레이가 가능하다.
도 6을 계속 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함된 디스플레이 패널(200)은 전기영동(Electrowetting) 디스플레이 패널, 토너 입자형(Charged terner particle type) 디스플레이 패널, 셧터 타입(shutter type) 디스플레이 패널이 이용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기영동 디스플레이 패널(200)을 도시한 것이다. 전기영동 디스플레이 패널은(Electrowetting Display, EWD)는 도 5와 같이 패널 상하부에 전계를 인가하면 전해물질과 기판간 표면장력이 변화하여 물이 흑색 오일을 밀어내는 전기영동(Electrowetting) 현상을 이용한 디스플레이 패널로써, 전압의 크기에 따라 흑색 오일이 표면을 덮고 있는 면적이 달라지고 빛의 투과율이 조절된다.
도 6을 계속 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널(200)은 어두운 곳에서 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant)(20)가 발광될 수 있도록 디스플레이 패널(200) 하부에 자외선 백라이트 유닛(UV BLU) 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 디스플레이 장치 내부에서 광을 방출하는 광원 장치로, 형광등 또는 백색 발광 다이오드를 장착할 수 있으며, 광이 화면 전체에 골고루 퍼지도록 확산 도광판을 더 포함할 수 있다.
도 6을 계속 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 포토루미네센트 도판트(20)를 포함하는 콜레스테릭 액정층(10)으로 구성된 반사판(100)과 자외선 백라이트 유닛 사이에 자외선 패스 필터(UV pass filter)(500)가 배치되어, 자외선 백라이트 유닛에서 방출된 자외선이 상기 반사판(100)으로 지나갈 수 있게 함과 동시에, 디스플레이 장치(1000) 외부 입사광 중 반사되지 않고 투과된 가시광선을 흡수할 수 있도록 한다.
도 6을 계속 참조하면, 디스플레이 패널(200) 상부에 자외선 필터(UV filter)(400)를 두어 자외선 백라이트 유닛(200) 및 디스플레이 장치(1000)의 외부 입사광의 자외선를 흡수할 수 있게 한다.
도 6을 계속 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함된 디스플레이 패널(200)은 컬러를 표현할 수 있도록 다른 색상의 복수의 화소로 구성될 수 있다. 이와 같은 경우, 디스플레이 패널(200)의 서로 다른 색상의 화소별로 콜레스테릭 액정층(10)의 피치 길이를 상이하게 하여 대응시키고 각각 서로 다른 색상의 광을 반사하도록 할 수 있다. 또는 포토루미네센트 도판트(20)의 재질을 서로 다른 색상의 화소별로 상이하게 하여 각기 다른 색상의 광을 발광시킴으로써 칼라 필터(color filter)를 사용하지 아니하고도 다양한 색상을 표현할 수 있게 하여 칼라 필터 등을 사용하는 경우에 비하여 반사 효율을 높일 수 있다.
도 7은 도 6의 구조에서 전기영동 디스플레이 패널(200)에 전압을 인가하고 반사모드 및 발광모드 상태를 찍은 사진이다. 인가전압이 0 V일때는 전기영동 디스플레이 패널(200)의 블랙 오일이 모두 표면을 덮고 있는 상태로, 반사율 및 발광 인텐시티(intensity)가 모두 최소일 때이다. 인가 전압을 높일수록 블랙 오일이 물에 의해 밀려나면서 투과율이 증가하고 반사율 및 발광 인텐시티(intensity)가 서서히 증가한다. 인가 전압이 16V일 때 전기영동 디스플레이 패널(200)의 투과율은 최대가 되고 반사율 및 발광 인텐시티(intensity)가 최대가 된다.
1000: 디스플레이 장치
100: 디스플레이 장치용 반사판
10: 콜레스테릭 액정층
11: 상부 콜레스테릭 액정층
12: 하부 콜레스테릭 액정층
20: 포토루미너선스 도판트
30: 포토루미너선스 도판트층
200: 디스플레이 패널
300: 백라이트
400: 자외선 필터
500: 자외선 패스 필터

Claims (20)

  1. 디스플레이 장치 내부 또는 외부로부터 입사된 광을 반사시키도록 하는 디스플레이 장치용 반사판에 있어서,
    상기 디스플레이 장치용 반사판은 소정 파장대의 광을 선택 반사하는 복수층의 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)을 포함하고,
    상기 복수층의 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal) 중 적어도 한층의 콜레스테릭 액정층에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)가 포함된 디스플레이 장치용 반사판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수층의 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)은 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)으로 형성되되,
    상기 상부 콜레스테릭 액정층(cholesteric Liquid Crystal)은 상기 소정 파장대의 제1편광을 반사시키고, 상기 소정 파장대의 제2편광은 투과시키도록 제1 방향의 회전성을 갖고,
    상기 하부 콜레스테릭 액정층은 상기 상부 콜레스테릭 액정층 하부에 배치되어, 상기 상부 콜레스테릭 액정층을 투과한 상기 소정 파장대의 제2편광을 반사시키도록 제2 방향의 회전성을 갖는 디스플레이 장치용 반사판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)는 상기 소정 파장 이외의 파장의 광을 흡수하여, 발광시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 반사판
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상부 콜레스테릭 액정층은 상기 입사되는 광을 산란시키도록 소정의 처리를 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 반사판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 소정의 처리는 상기 상부 콜레스테릭 액정층을 수직 배향 처리하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 반사판.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 소정의 처리는 상기 상부 콜레스테릭 액정층의 표면 거칠기의 증가, 상기 상부 콜레스테릭 액정층의 표면에 산란 코팅제 도포 및 상기 상부 콜레스테릭 액정층에 소정 크기의 마이크로 볼 삽입 중 적어도 하나를 포함하는 디스플레이 장치용 반사판..
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수층의 콜레스테릭 액정층 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층은 서로 다른 색상의 화소별로 서로 다른 회전 피치를 형성하는 디스플레이 장치용 반사판.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)는 상기 서로 다른 색상의 화소별로 상이한 재질을 갖는 디스플레이 장치용 반사판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수층의 콜레스테릭 액정층 중 최상부 콜레스테릭 액정층에 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)가 포함하는 디스플레이 장치용 반사판.
  10. 디스플레이 장치 내부 또는 외부로부터 입사된 광을 반사시키도록 구비된 반사판에 있어서,
    상기 반사판은 복수층의 콜레스테릭 액정층을 포함하되,
    상기 복수층의 콜레스테릭 액정층의 최상부에 별도의 포토루미네센트 도판트층을 더 포함하는 디스플레이 장치용 반사판.
  11. 제10항에 있어서, 상기 포토루미네센트 도판트층은 솔벤트에 혼합된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 반사판.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 포토루미네센트 도판트층은 구 형상으로 혼합되어 발광 및 산란 기능을 동시에 갖는 디스플레이 장치용 반사판.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 포토루미네센트 도판트층은 별도의 수평배향된 네마틱 액정과 혼합되어 정면 발광효율을 높인 디스플레이 장치용 반사판.
  14. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 하부에 배치된 반사판;
    상기 반사판 하부에 배치된 자외선 백라이트 유닛을 포함하되,
    상기 반사판은 복수층의 콜레스테릭 액정층을 포함하고,
    상기 복수층의 콜레스테릭 액정층 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층은 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수층의 콜레스테릭 액정층은 적어도 한 쌍의 상부 및 하부 콜레스테릭 액정층을 포함하되,
    상기 상부 콜레스테릭 액정층은 상기 소정 파장대의 제1편광을 반사시키고, 상기 소정 파장대의 제2편광은 투과시키도록 제1 방향의 회전성을 갖고,
    상기 하부 콜레스테릭 액정층은 상기 상부 콜레스테릭 액정층 하부에 배치되어, 상기 제1콜레스테릭 액정층을 투과한 상기 소정 파장대의 제2편광을 반사시키도록 제2 방향의 회전성을 갖는 디스플레이 장치용 반사판.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 반사판과 상기 자외선 백라이트 유닛 사이에 자외선 패스 필터(UV pass filter)가 배치되는 디스플레이 장치.
  17. 제14항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 상부에 자외선 필터(UV filter)가 배치되는 디스플레이 장치.
  18. 제14 또는 15항항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 전기영동(Electrowetting) 디스플레이 패널, 토너 입자형(Charged terner particle type) 디스플레이 패널, 셧터 타입(shutter type) 디스플레이 패널 중 적어도 하나인 디스플레이 장치.
  19. 제14항 또는 15항에 있어서,
    상기 복수층의 콜레스테릭 액정층 중 적어도 하나의 콜레스테릭 액정층은 상기 디스플레이 패널의 서로 다른 색상의 화소에 대응시키도록 서로 다른 색상의 화소별로 상기 콜레스테릭 액정층의 피치를 상이하게 형성하는 디스플레이 장치용 반사판.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 포토루미네센트 도판트(Photo-Luminescence dopant; PLD)는 상기 서로 다른 색상의 화소별로 상이한 재질을 갖는 디스플레이 장치용 반사판.
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