KR20150144842A - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 표시패널과; 상기 표시패널의 제 1 면 상부에 위치하며, 편광층과 상기 편광층 상에 위치하는 보호필름을 포함하는 제 1 편광판과; 상기 편광층과 상기 보호필름 사이 또는 상기 보호필름의 외측에 위치하는 제 1 발광층을 포함하고, 상기 제 1 발광층은 제 1 파장의 빛이 조사되면 제 2 파장의 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 표시장치를 제공한다.

Description

표시장치{Display device}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 외부 빛에 반응하여 특정 색상의 구현이 가능한 표시장치에 관한 것이다.
회의 등에서의 프레젠테이션에서는 프로젝터를 사용하여 자료 화상을 스크린이나 벽에 투영하는 방식이 많이 이용되고 있다. 발표자는 프레젠테이션 화상 상의 어느 장소에 레이저광을 투사하는 레이저 포인터를 사용하여, 스크린 등을 가리키면서 프레젠테이션을 하게 된다.
한편, 정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 종래의 음극선관 표시장치(CRT)에 비해 박형, 경량화된 액정표시(liquid crystal display (LCD))장치, 플라즈마표시장치(plasma display panel (PDP)) 또는 유기발광다이오드(organic light emitting diode (OLED)) 표시장치를 포함하는 평판표시장치가 활발하게 연구 및 제품화되고 있다.
이 중에서 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화 및 저전력 구동의 장점이 있어 현재 널리 사용되고 있다.
그런데, 액정표시장치를 이용하여 프레젠테이션을 진행하는 경우 문제가 발생하고 있다.
즉, 레이저 포인터를 액정표시장치에 투사시켜 프레젠테이션을 진행할 경우, 프로젝터를 사용하는 경우와 달리 레이저 포인터 표시의 식별이 어려운 문제가 있다. 다시 말해, 액정표시장치를 이용하여 프레젠테이션을 진행할 경우, 레이저 포인터의 시인성이 부족해지는 문제가 발생한다.
본 발명은 액정표시장치를 이용한 프레젠테이션에서 레이저 포인터의 시인성 부족 문제를 해결하고자 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 표시패널과; 상기 표시패널의 제 1 면 상부에 위치하며, 편광층과 상기 편광층 상에 위치하는 보호필름을 포함하는 제 1 편광판과; 상기 편광층과 상기 보호필름 사이 또는 상기 보호필름의 외측에 위치하는 제 1 발광층을 포함하고, 상기 제 1 발광층은 제 1 파장의 빛이 조사되면 제 2 파장의 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 편광층과 상기 제 1 발광층 사이에 위치하며, 제 3 파장의 빛이 조사되면 제 4 파장의 빛을 방출하는 제 2 발광층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제 1 파장은 상기 제 3 파장과 다르고, 상기 제 2 파장은 상기 제 4 파장과 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제 1 발광층과 상기 제 2 발광층 사이에 위치하며, 제 5 파장의 빛이 조사되면 제 6 파장의 빛을 방출하는 제 3 발광층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제 1 파장, 상기 제 3 파장 및 상기 제 5 파장은 서로 다르고, 상기 제 2 파장, 상기 제 4 파장 및 상기 제 6 파장은 서로 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제 1 발광층은 인광 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제 1 발광층은 상기 표시패널 전면에 대응하여 형성되고 인광 물질을 포함하며 투명한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 표시패널은 영상을 표시하는 화소영역에 대응하여 제 1 개구부를 갖고 상기 화소영역을 두르는 격자 형상의 빛차단수단을 포함하고, 상기 제 1 발광층은 상기 빛차단수단과 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 표시패널은 영상을 표시하는 화소영역에 대응하여 제 1 개구부를 갖는 빛차단수단을 포함하고, 상기 제 1 발광층은 상기 제 1 개구부와 동일하거나 이보다 큰 면적을 가지며 상기 제 1 개구부와 완전히 중첩하는 제 2 개구부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제 2 파장의 빛은 적색이며 상기 제 1 발광층은 유로퓸(Europium) 또는 프라세오디뮴(Praseodymium) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제 2 파장의 빛은 녹색이며 상기 제 1 발광층은 테르븀(Terbium) 또는 에르븀(Erbium) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 제 2 파장의 빛은 청색이며 상기 제 1 발광층은 세륨(Cerium) 또는 툴륨(Thulium) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 표시패널은 액정패널이고, 상기 편광층은 선형 편광층인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 표시패널의 제 2 면 외측에 위치하는 제 2 편광판을 더 포함하고, 상기 제 1 편광판과 상기 제 2 편광판의 흡수축은 서로 수직한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 표시패널은 유기발광다이오드를 포함하고, 상기 편광층은 원형 편광층인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표시장치는 편광층 상부에 특정 파장을 갖는 빛에 반응하여 특정 색상의 표시가 가능한 발광층을 포함함으로써, 외부 광에 반응하여 특정 색상의 구현이 가능하다.
따라서, 본 발명의 표시장치에 레이저 포인터를 이용하는 경우 레이저 포인터 빛에 발광층이 반응하기 때문에, 레이저 포인터의 시인성이 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 서로 다른 파장의 레이저 포인터를 이용하여 다양한 색상의 포인팅 효과를 얻을 수 있다.
또한, 표시장치의 OFF시에 외부 광에 따라 발광층이 반응함으로써, 표시장치의 외관(外觀)이 좋아지는 미적 효과를 갖는다.
도 1a 및 도 1b는 종래 액정표시장치에서의 광투과를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 종래 액정표시장치에서의 레이저 포인터 시인성 저하를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 표시장치에 이용되는 발광층에서의 발광 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 8은 도 7의 표시장치에 이용되는 발광층에서의 발광 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 10은 도 9의 표시장치의 일부에 대한 개략적인 사시도이다.
도 1a 및 도 1b는 종래 액정표시장치에서의 광투과를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 서로 마주하며 이격하는 하부 기판(SUB1) 및 상부 기판(SUB2)과, 상기 하부 기판(SUB1)과 상기 상부 기판(SUB2) 사이에 위치하며 액정분자(LCM)를 포함하는 액정층(LC)을 포함하는 액정패널(LCP)과, 상기 하부 기판(SUB1)과 상기 상부 기판(SUB2) 각각의 외측, 즉 상기 액정패널(LCP)의 양측에 위치하는 하부 및 상부 편광판(POL1, POL2)과, 백라이트 유닛(미도시)을 포함한다.
도시하지 않았으나, 하부 기판(SUB1) 내면에는 화소전극이 형성된 다수의 화소와 이들 각 화소전극으로 전달되는 액정구동전압을 온/오프(ON/OFF) 제어하는 박막트랜지스터가 형성되고, 상부 기판(SUB2) 내면에는 컬러구현을 위한 컬러필터와 공통전극이 구비된다.
또한 하부 기판(SUB1) 및 상부 기판(SUB2) 사이로 개재된 액정층(LC)은 TN 모드로서, 전압의 오프(OFF)상태에서 액정분자(LCM)의 장축방향이 하부 기판(SUB1) 및 상부 기판(SUB2)과 평행을 유지한 채 하부 기판(SUB1)에서 상부 기판(SUB2)에 이르기까지 90도 꼬인 정렬상태를 나타내며, 하부 및 상부 편광판(POL1, POL2)의 흡수축(또는 투과축)은 서로 직교한다. 백라이트 유닛은 액정패널(LCP) 배면에 위치하여 액정패널(LCP)로 광을 공급한다.
도 1a에서와 같이 전압 오프(OFF) 상태일 때, 백라이트로부터 출사된 광은 하부 편광판(POL1)에 의해 투과축과 나란한 선형편광만이 투과되고 나머지는 흡수되며, 액정층(LC)을 통과하는 동안 90도로 회전됨으로써 상부 편광판(POL2)을 투과해서 화이트(white)를 표시한다.
한편, 도 1b에서와 같이 전압 온(ON) 상태일 때, 액정분자(LCM)의 장축이 하부 기판(SUB1) 및 상부 기판(SUB2)에 대해 수직하게 배열되며 하부 편광판(POL1)을 투과한 선형편광은 상부 편광판(POL2)에서 차단되어 블랙(black)을 표시한다.
이러한 액정표시장치를 프레젠테이션에 이용하는 경우 레이저 포인터를 사용하게 되는데, 레이저 포인터로부터의 빛은 액정표시장치에서 대부분 흡수 또는 소멸되어 시인성이 저하된다.
즉, 종래 액정표시장치에서의 레이저 포인터 시인성 저하를 설명하기 위한 개략적인 단면도인 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 포인터(미도시)로부터의 제 1 빛(L1)은 상부 편광판(POL2)을 통과하면서 상부 편광판(POL2)에 흡수됨으로써 제 1 빛(L1)의 약 50%만이 상부 편광판(POL2)을 통과하게 된다. 또한, 상부 편광판(POL2)을 통과한 제 2 빛(L2)의 약 50%가 반사되어 제 3 빛(L3)으로 외부로 향하고(L3), 제 3 빛(L3)은 상부 편광판(POL2)을 다시 통과하면서 약 50%가 흡수된다. 즉, 상기 상부 편광판(POL2)에 의한 빛 손실이 발생한다.
결국, 레이저 포인터로부터 조사되는 제 1 빛(L1)의 약 10%만이 외부로 표시됨으로써, 레이저 포인터의 시인성이 저하된다.
이러한 문제는, 표시패널의 외측에 편광판이 부착된 표시장치 모두에서 발생한다. 예를 들어, 유기발광다이오드표시장치의 외측에는 외부광 반사를 감소시키기 위한 원형 편광판이 부착되며, 이러한 유기발광다이오드표시장치에 레이저 포인터를 적용하는 경우에도 유사한 문제가 발생한다.
이하, 위와 같은 문제를 해결할 수 있는 본 발명에 대하여, 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
-제 1 실시예-
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치(100)는 표시 패널인 액정 패널(140)과, 상기 액정 패널(140)의 제 1 측에 위치하는 제 1 편광판(150)과, 상기 액정패널(140)의 제 2 측에 위치하는 제 2 편광판(160)과, 상기 제 2 편광판(160) 내부에 위치하는 발광층(170)과, 상기 제 1 편광판(150) 하부에 위치하는 백라이트 유닛(미도시)을 포함한다.
상기 액정패널(140)은 서로 마주하며 이격하는 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(130)과 상기 제 1 및 제 2 기판(110, 130) 사이에 위치하며 액정분자(138)를 포함하는 액정층(136)을 포함한다.
상기 제 1 기판(110) 상에는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 형성되며, 상기 게이트 배선과 데이터 배선은 서로 교차하여 화소영역을 정의한다.
또한, 상기 화소영역에는, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선의 교차 영역에서 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선에 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터(Tr)가 위치한다.
상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 제 1 기판(110) 상에 위치하는 게이트 전극(112)과, 상기 게이트 전극(112)을 덮는 게이트 절연막(114)과, 상기 게이트 절연막(114) 상에서 상기 게이트 전극(112)과 중첩하는 반도체층(116)과, 상기 반도체층(116) 상에서 서로 이격하는 소스 전극(118) 및 드레인 전극(119)을 포함한다.
상기 게이트 전극(112)은 상기 게이트 배선에 연결되고, 상기 소스 전극(118)은 상기 데이터 배선에 연결된다. 또한, 상기 반도체층(116)은 순수 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층(116a)과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹콘택층(116b)을 포함한다. 이와 달리, 상기 반도체층(116)은 폴리실리콘 또는 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있으며, 박막트랜지스터(Tr) 구조 역시 다양한 변화가 가능하다.
상기 드레인 전극(119)을 노출하는 드레인 콘택홀(121)이 형성된 보호층(120)이 상기 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 위치하고, 상기 보호층(120) 상에는 화소전극(122)과 공통전극(124)이 위치한다. 상기 화소전극(122)은 상기 드레인 콘택홀(121)을 통해 상기 드레인 전극(119)과 접촉하고, 상기 공통전극(124)은 상기 화소전극(122)과 교대로 배열된다.
한편, 상기 제 2 기판(130) 상에는, 상기 화소영역에 대응하여 개구부를 갖는 빛차단수단인 블랙 매트릭스(132)와, 상기 화소영역, 즉 상기 블랙 매트릭스(132)의 개구부에 대응하는 컬러필터층(134)이 형성된다. 상기 블랙 매트릭스(132)는 상기 화소영역 이외 영역에 대응하여 형성됨으로써 빛을 차단하며, 예를 들어 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선 및 상기 박막트랜지스터(Tr)에 대응하여 위치할 수 있다.
도 3에서는, 화소전극(122)과 공통전극(124)이 제 1 기판(110) 상부에 형성되며 서로 교대로 배열되는 구조를 보이고 있다. 이와 달리, 화소전극과 공통전극이 제 1 기판(110)에 형성되면서 이 중 어느 하나가 판 형태를 갖고 다른 하나가 개구부를 갖거나, 화소전극과 공통전극이 서로 다른 기판에 형성될 수도 있다.
상기 제 1 편광판(150)은 상기 액정패널(140)의 하부에 위치하며, 제 1 편광층(152)과 상기 제 1 편광층(152) 양측에 위치하는 제 1 및 제 2 보호필름(154, 156)을 포함한다.
상기 제 1 편광층(152)은 백라이트 유닛으로부터의 빛을 편광시키기 위한 것으로 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 편광층(152)은 제 1 방향의 흡수축을 갖는다. 즉, 상기 제 1 편광층(152)은 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향의 투과축을 갖는다.
상기 제 1 및 제 2 보호필름(154, 156) 각각은 TAC (tri-acetyl cellulose) 또는 COP (cyclic olefin polymer)로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 보호필름(154)은 상기 액정패널(140)과 상기 제 1 편광층(152) 사이에 위치한다. 상기 제 1 및 제 2 보호필름(154, 156) 각각은 상기 제 1 편광층(152)을 보호하기 위한 것으로, 생략 가능하다.
상기 제 2 편광판(160)은 상기 액정패널(140)의 상부에 위치하며, 제 2 편광층(162)과 상기 제 2 편광층(162) 양측에 위치하는 제 3 및 제 4 보호필름(164, 166)을 포함한다.
상기 제 2 편광층(162)은 상기 액정패널(140)을 통과한 빛을 편광시키기 위한 것으로 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 방향의 흡수축을 갖고 제 1 방향의 투과축을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 편광판(152)과 상기 제 2 편광판(162)은 서로 수직한 흡수축을 가질 수 있다.
상기 제 3 및 제 4 보호필름(164, 166) 각각은 TAC (tri-acetyl cellulose) 또는 COP (cyclic olefin polymer)로 이루어질 수 있다. 상기 제 3 보호필름(164)은 상기 액정패널(140)과 상기 제 2 편광층(162) 사이에 위치한다. 상기 제 3 및 제 4 보호필름(164, 166) 각각은 상기 제 2 편광층(162)을 보호하기 위한 것으로, 생략 가능하다.
상기 발광층(170)은 상기 제 2 편광층(162)과 상기 제 4 보호필름(166) 사이에 위치한다. 즉, 상기 발광층(170)은 상기 제 2 편광판(160) 내부에 위치한다.
상기 발광층(170)은 발광물질(172), 예를 들어 형광 물질 또는 인광 물질을 포함한다. 예를 들어, TAC (tri-acetyl cellulose), COP (cyclic olefin polymer) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)와 같은 베이스 기재(base film)에 발광물질(172)이 분산되어 상기 발광층(170)을 이룰 수 있다. 이와 달리, 베이스 기재 상에 발광물질(172)이 코팅 또는 증착되어 상기 발광층(170)을 이루거나, 발광물질(172)이 상기 제 2 편광판(160)의 제 4 보호필름(166)에 코팅 또는 증착되어 상기 발광층(170)을 이룰 수 있다. 상기 발광물질(172)은 투명 나노 인광 물질 또는 투명 나노 형광 물질, 즉 나노 발광물질일 수 있다.
상기 발광물질(172)은 특정 파장을 갖는 빛에 반응하여 발광한다. 즉, 제 1 파장의 빛이 상기 발광층(170)에 조사되면 상기 발광물질(172)로부터 제 2 파장의 빛이 출사된다. 상기 제 1 파장과 제 2 파장은 같거나 다르다.
예를 들어, 프레젠테이션에 이용되는 레이저 포인터로부터 제 1 파장의 레이저가 상기 발광층(170)에 조사되면, 상기 발광층(170)은 레이저에 반응하여 제 2 파장의 빛을 방출하게 된다. 이때, 상기 발광층(170)은 상기 제 2 편광층(162) 상부에 위치하기 때문에, 도 2에서 보여지는 빛 손실이 방지된다. 따라서, 레이저 포인터의 시인성이 향상된다.
또한, 표시장치(100)가 OFF된 경우, 즉, 표시장치(100)에 전압이 인가되지 않은 경우, 외부 빛에 상기 발광층(170)이 반응하여 제 2 파장의 빛을 방출하게 되어 표시장치(100)의 외관이 향상된다. 즉, 종래 액정표시장치는 OFF된 경우 블랙만이 표시되기 때문에 외관이 좋지 않으나, 본 발명의 표시장치(100)는 OFF된 경우에도 특정 색상을 갖기 때문에 외관이 향상된다.
한편, 도 3에서는 액정패널(140)을 포함하는 액정표시장치를 보이고 있으나, 편광판이 표시면 측에 위치하는 표시장치에는 모두 적용될 수 있다.
예를 들어, 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode display device)의 경우 유기발광다이오드를 포함하는 표시패널의 표시면 측에 외광 반사 방지를 위해 편광층을 포함하는 원편광판이 위치하게 되는데, 이러한 유기발광다이오드 표시장치에 레이저 포인터를 이용하면 종래 액정표시장치에서와 동일한 빛 손실 문제가 발생한다.
그러나, 도 3에서 보여지는 바와 유사하게, 유기발광다이오드 표시장치의 원편광판의 편광층 상부에 발광층(170)을 형성하면, 전술한 빛 손실 문제가 방지된다. 따라서, 레이저 포인터의 시인성 및 외관 향상의 장점을 갖게 된다.
- 제 2 실시예-
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치(200)는 표시 패널인 액정 패널(240)과, 상기 액정 패널(240)의 제 1 측에 위치하는 제 1 편광판(250)과, 상기 액정패널(240)의 제 2 측에 위치하는 제 2 편광판(260)과, 상기 제 2 편광판(260) 상부에 위치하는 발광층(270)과, 상기 제 1 편광판(250) 하부에 위치하는 백라이트 유닛(미도시)을 포함한다.
도시되지 않으나, 상기 액정패널(240)은 서로 마주하며 이격하는 제 1 기판 및 제 2 기판과 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하며 액정분자를 포함하는 액정층을 포함한다.
상기 제 1 기판 상에는, 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선에 연결된 박막트랜지스터, 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극, 상기 화소전극과 교대로 배열되는 공통전극이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판 상에는, 상기 화소영역에 대응하여 개구부를 갖는 블랙 매트릭스와 상기 화소영역에 대응하는 컬러필터층이 형성될 수 있다.
상기 제 1 편광판(250)은 상기 액정패널(240)의 하부에 위치하며, 제 1 편광층(252)과 상기 제 1 편광층(252) 양측에 위치하는 제 1 및 제 2 보호필름(254, 256)을 포함한다. 상기 제 1 편광층(252)은 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 보호필름(254, 256) 각각은 TAC (tri-acetyl cellulose) 또는 COP (cyclic olefin polymer)로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 보호필름(254)은 상기 액정패널(240)과 상기 제 1 편광층(252) 사이에 위치한다.
상기 제 2 편광판(260)은 상기 액정패널(240)의 상부에 위치하며, 제 2 편광층(262)과 상기 제 2 편광층(262) 양측에 위치하는 제 3 및 제 4 보호필름(264, 266)을 포함한다. 상기 제 2 편광층(262)은 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 이루어질 수 있으며, 상기 제 3 및 제 4 보호필름(264, 266) 각각은 TAC (tri-acetyl cellulose) 또는 COP (cyclic olefin polymer)로 이루어질 수 있다. 상기 제 3 보호필름(264)은 상기 액정패널(240)과 상기 제 2 편광층(262) 사이에 위치한다.
상기 발광층(270)은 상기 제 4 보호필름(266) 상에 위치한다. 즉, 상기 제 2 편광판(260)은 상기 발광층(270)과 상기 액정패널(240) 사이에 위치한다.
상기 발광층(270)은 발광물질(272), 예를 들어 형광 물질 또는 인광 물질을 포함한다. 예를 들어, 베이스 기재(base film)에 발광물질(272)이 분산되어 상기 발광층(270)을 이룰 수 있다. 이와 달리, 베이스 기재 상에 발광물질(272)이 코팅 또는 증착되어 상기 발광층(270)을 이루거나, 발광물질(272)이 상기 제 2 편광판(260)의 제 4 보호필름(266)에 코팅 또는 증착되어 상기 발광층(270)을 이룰 수 있다. 상기 발광물질(272)은 투명 나노 인광 물질 또는 투명 나노 형광 물질일 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 발광물질(272)은 특정 파장의 빛에 반응하여 발광한다. 즉, 제 1 파장의 빛이 상기 발광층(270)에 조사되면 상기 발광물질(272)로부터 제 2 파장의 빛이 출사된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치(200)에서는, 특정 파장의 빛에 반응하여 발광하는 발광층(270)이 제 2 편광판(260)의 제 2 편광층(262) 상부에 위치하기 때문에, 외부 광, 예를 들어 레이저 포인터의 빛이 제 2 편광층(262)에 의해 손실되는 것이 방지되며 발광층(270)에서의 발광에 이용된다. 따라서, 레이저 포인터의 시인성 및 외관 향상의 장점을 갖는다.
전술한 제 1 및 제 2 실시예의 표시장치(100, 200)는, 상기 발광층(170, 270)의 위치에서 차이를 갖는다. 즉, 제 1 실시예의 표시장치(100)에서는 발광층(170)이 제 2 편광판(160) 내부에 위치하는 반면, 제 2 실시예의 표시장치(200)에서는 발광층(270)이 제 2 편광판(260) 상부에 위치하고 있다. 그러나, 발광층(170, 270)이 제 2 편광층(162, 262) 상부에 위치하는 한, 발광층(170, 270)의 위치에는 제한이 없다.
예를 들어, 제 1 실시예의 표시장치(100)에서 제 2 편광판(160)이 제 2 편광층(162)과 제 4 보호필름(166) 사이에 별도의 구성을 더 포함하는 경우, 상기 발광층(170)은 상기 제 2 편광층(162)과 별도의 구성 사이 또는 상기 제 4 보호필름(166)과 별도의 구성 사이에 위치할 수 있다.
또한, 제 2 실시예의 표시장치(200)에서 제 2 편광판(260) 상부에 별도의 구성이 위치하는 경우, 상기 발광층(270)은 상기 제 2 편광판(260)과 별도의 구성 사이 또는 상기 별도의 구성 상부에 위치할 수 있다.
다시 말해, 상기 제 2 편광층(160, 260)에 의한 빛 손실 없이 발광할 수 있는 범위 내에서, 상기 발광층(170, 270)의 위치는 변경될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 표시장치에 이용되는 발광층에서의 발광 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 베이스 기재(PET) 상에 형성되어 있는 발광물질을 포함하는 발광층(170, 270)에 빛이 조사되면, 상기 발광층(170, 270)으로부터 특정 파장의 빛이 발광된다.
도 5a는 적색 발광을 설명하기 위한 도면으로, 도 5a에 도시된 바와 같이, 약 380~780nm 파장의 빛이 적색 인광 물질(Red Phosphor)을 포함하는 발광층(170, 270)에 조사되면, 적색 인광 물질(Red Phosphor)은 약 394~410nm 파장의 빛에 반응하여 적색 빛을 발광하며 다른 파장의 빛은 발광층(170, 270)을 투과하게 된다.
이때, 상기 적색 인광 물질(Red Phosphor)은 유로퓸(Europium) 또는 프라세오디뮴(Praseodymium) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
따라서, 도 3 또는 도 4의 발광층(170, 270)이 도 5a의 적색 발광 물질(Red Phosphor)을 포함하는 경우, 약 394~410nm 파장의 레이저 포인터를 이용하면 적색 레이저 포인팅이 가능하다.
또한, 표시장치의 OFF 시에 상기 발광층(170, 270)이 약 394~410nm 파장의 외부광에 반응함으로써, 상기 표시장치는 적색 화면을 갖게 된다.
도 5b는 녹색 발광을 설명하기 위한 도면으로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 약 380~780nm 파장의 빛이 녹색 인광 물질(Green Phosphor)을 포함하는 발광층(170, 270)에 조사되면, 녹색 인광 물질(Green Phosphor)은 약 490~510nm 파장의 빛에 반응하여 녹색 빛을 발광하며 다른 파장의 빛은 발광층(170, 270)을 투과하게 된다.
이때, 상기 녹색 인광 물질(Green Phosphor)은 테르븀(Terbium) 또는 에르븀(Erbium) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
따라서, 도 3 또는 도 4의 발광층(170, 270)이 도 5b의 녹색 발광 물질(Green Phosphor)을 포함하는 경우, 약 490~510nm 파장의 레이저 포인터를 이용하면 녹색 레이저 포인팅이 가능하다.
또한, 표시장치의 OFF 시에 상기 발광층(170, 270)이 약 490~510nm 파장의 외부광에 반응함으로써, 상기 표시장치는 녹색 화면을 갖게 된다.
도 5c는 청색 발광을 설명하기 위한 도면으로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 약 380~780nm 파장의 빛이 청색 인광 물질(Blue Phosphor)을 포함하는 발광층(170, 270)에 조사되면, 청색 인광 물질(Blue Phosphor)은 약 420~440nm 파장의 빛에 반응하여 청색 빛을 발광하며 다른 파장의 빛은 발광층(170, 270)을 투과하게 된다.
이때, 상기 청색 인광 물질(Blue Phosphor)은 세륨(Cerium) 또는 툴륨(Thulium) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
따라서, 도 3 또는 도 4의 발광층(170, 270)이 도 5c의 청색 발광 물질(Blue Phosphor)을 포함하는 경우, 약 420~440nm 파장의 레이저 포인터를 이용하면 청색 레이저 포인팅이 가능하다.
또한, 표시장치의 OFF 시에 상기 발광층(170, 270)이 약 420~440nm 파장의 외부광에 반응함으로써, 상기 표시장치는 청색 화면을 갖게 된다.
-제 3 실시예-
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시장치(300)는 표시 패널인 액정 패널(340)과, 상기 액정 패널(340)의 제 1 측에 위치하는 제 1 편광판(350)과, 상기 액정패널(340)의 제 2 측에 위치하는 제 2 편광판(360)과, 상기 제 2 편광판(360) 내부에 위치하는 제 1 발광층(370)과, 상기 제 2 편광판(360) 상부에 위치하는 제 2 발광층(380)과, 상기 제 1 편광판(350) 하부에 위치하는 백라이트 유닛(미도시)을 포함한다.
도시되지 않으나, 상기 액정패널(340)은 서로 마주하며 이격하는 제 1 기판 및 제 2 기판과 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하며 액정분자를 포함하는 액정층을 포함한다.
상기 제 1 기판 상에는, 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선에 연결된 박막트랜지스터, 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극, 상기 화소전극과 교대로 배열되는 공통전극이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판 상에는, 상기 화소영역에 대응하여 개구부를 갖는 블랙 매트릭스와 상기 화소영역에 대응하는 컬러필터층이 형성될 수 있다.
상기 제 1 편광판(350)은 상기 액정패널(340)의 하부에 위치하며, 제 1 편광층(352)과 상기 제 1 편광층(352) 양측에 위치하는 제 1 및 제 2 보호필름(354, 356)을 포함한다. 상기 제 1 편광층(352)은 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 보호필름(354, 356) 각각은 TAC (tri-acetyl cellulose) 또는 COP (cyclic olefin polymer)로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 보호필름(354)은 상기 액정패널(340)과 상기 제 1 편광층(352) 사이에 위치한다.
상기 제 2 편광판(360)은 상기 액정패널(340)의 상부에 위치하며, 제 2 편광층(362)과 상기 제 2 편광층(362) 양측에 위치하는 제 3 및 제 4 보호필름(364, 366)을 포함한다. 상기 제 2 편광층(362)은 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 이루어질 수 있으며, 상기 제 3 및 제 4 보호필름(364, 366) 각각은 TAC (tri-acetyl cellulose) 또는 COP (cyclic olefin polymer)로 이루어질 수 있다. 상기 제 3 보호필름(364)은 상기 액정패널(340)과 상기 제 2 편광층(362) 사이에 위치한다.
상기 제 1 발광층(370)은 상기 제 2 편광층(362)과 상기 제 4 보호필름(366) 사이에 위치한다. 즉, 상기 제 1 발광층(370)은 상기 제 2 편광판(360) 내부에 위치한다.
상기 제 1 발광층(370)은 제 1 발광물질(372), 예를 들어 형광 물질 또는 인광 물질을 포함한다. 예를 들어, TAC (tri-acetyl cellulose), COP (cyclic olefin polymer) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)와 같은 베이스 기재(base film)에 제 1 발광물질(372)이 분산되어 상기 제 1 발광층(370)을 이룰 수 있다. 이와 달리, 베이스 기재 상에 제 1 발광물질(372)이 코팅 또는 증착되어 상기 제 1 발광층(370)을 이루거나, 제 1 발광물질(372)이 상기 제 2 편광판(360)의 제 4 보호필름(366)의 하부면에 코팅 또는 증착되어 상기 제 1 발광층(370)을 이룰 수 있다. 상기 제 1 발광물질(372)은 투명 나노 인광 물질 또는 투명 나노 형광 물질일 수 있다.
상기 제 1 발광물질(372)은 특정 파장 빛에 반응하여 발광한다. 즉, 제 1 파장의 빛이 상기 제 1 발광층(370)에 조사되면 상기 제 1 발광물질(372)로부터 제 2 파장의 빛이 출사된다.
상기 제 2 발광층(380)은 상기 제 2 편광판(360) 상부에 위치한다. 즉, 상기 제 4 보호필름(366)이 상기 제 1 발광층(370)과 상기 제 2 발광층(380) 사이에 위치하게 된다.
상기 제 2 발광층(380)은 제 2 발광물질(382), 예를 들어 형광 물질 또는 인광 물질을 포함한다. 예를 들어, 베이스 기재(base film)에 제 2 발광물질(382)이 분산되어 상기 제 2 발광층(380)을 이룰 수 있다. 이와 달리, 베이스 기재 상에 제 2 발광물질(382)이 코팅 또는 증착되어 상기 제 2 발광층(380)을 이루거나, 제 2 발광물질(382)이 상기 제 2 편광판(360)의 제 4 보호필름(366)의 상부면에 코팅 또는 증착되어 상기 제 2 발광층(380)을 이룰 수 있다. 상기 제 2 발광물질(382)은 투명 나노 인광 물질 또는 투명 나노 형광 물질일 수 있다.
상기 제 2 발광물질(382)은 특정 파장 빛에 반응하여 발광한다. 즉, 제 3 파장의 빛이 상기 제 2 발광층(380)에 조사되면 상기 제 2 발광물질(382)으로부터 제 4 파장의 빛이 출사된다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시장치(300)에서는, 특정 파장의 빛에 반응하여 발광하는 제 1 및 제 2 발광층(370, 380)이 제 2 편광판(360)의 제 2 편광층(362) 상부에 위치하기 때문에, 외부 광, 예를 들어 레이저 포인터의 빛이 제 2 편광층(362)에 의해 손실 없이 제 1 및 제 2 발광층(370, 380)에서의 발광에 이용된다. 따라서, 레이저 포인터의 시인성 및 외관 향상의 장점을 갖는다.
또한, 상기 제 3 파장은 상기 제 1 파장과 다르고, 상기 제 4 파장은 상기 제 2 파장과 다르다. 즉, 상기 제 1 발광층(370)과 상기 제 2 발광층(380)은 서로 다른 파장의 빛에 반응하고 서로 다른 파장의 빛을 발광하게 된다.
예를 들어, 도 5a에 도시된 발광층(170, 270)이 상기 제 1 발광층(370)에 이용되고 도 5b에 도시된 발광층(170, 270)이 상기 제 2 발광층(380)에 이용되는 경우, 약 394~410nm 파장의 빛이 표시장치(300)에 조사되면 제 1 발광층(370)의 제 1 발광물질(372)이 반응하여 적색 빛을 발광하고 약 490~510nm 파장의 빛이 표시장치(300)에 조사되면 제 2 발광층(380)의 제 2 발광물질(382)이 반응하여 녹색 빛을 발광하게 된다.
따라서, 다른 파장의 레이저 포인터를 이용하여 다양한 색상의 레이저 포인팅이 가능하며, OFF 시에 표시장치(300)는 다양한 색상의 화면을 갖게 된다.
- 제 4 실시예-
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시장치(400)는 표시 패널인 액정 패널(440)과, 상기 액정 패널(440)의 제 1 측에 위치하는 제 1 편광판(450)과, 상기 액정패널(440)의 제 2 측에 위치하는 제 2 편광판(460)과, 상기 제 2 편광판(460) 내부에 위치하는 제 1 발광층(470)과, 상기 제 2 편광판(460) 상부에 위치하는 제 2 발광층(480)과, 상기 제 2 발광층(480) 상부에 위치하는 제 3 발광층(490)과, 상기 제 1 편광판(450) 하부에 위치하는 백라이트 유닛(미도시)을 포함한다.
도시되지 않으나, 상기 액정패널(440)은 서로 마주하며 이격하는 제 1 기판 및 제 2 기판과 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하며 액정분자를 포함하는 액정층을 포함한다.
상기 제 1 기판 상에는, 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선에 연결된 박막트랜지스터, 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극, 상기 화소전극과 교대로 배열되는 공통전극이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판 상에는, 상기 화소영역에 대응하여 개구부를 갖는 블랙 매트릭스와 상기 화소영역에 대응하는 컬러필터층이 형성될 수 있다.
상기 제 1 편광판(450)은 상기 액정패널(440)의 하부에 위치하며, 제 1 편광층(452)과 상기 제 1 편광층(452) 양측에 위치하는 제 1 및 제 2 보호필름(454, 456)을 포함한다. 상기 제 1 편광층(452)은 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 보호필름(454, 456) 각각은 TAC (tri-acetyl cellulose) 또는 COP (cyclic olefin polymer)로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 보호필름(454)은 상기 액정패널(440)과 상기 제 1 편광층(452) 사이에 위치한다.
상기 제 2 편광판(460)은 상기 액정패널(440)의 상부에 위치하며, 제 2 편광층(462)과 상기 제 2 편광층(462) 양측에 위치하는 제 3 및 제 4 보호필름(464, 466)을 포함한다. 상기 제 2 편광층(462)은 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 이루어질 수 있으며, 상기 제 3 및 제 4 보호필름(464, 466) 각각은 TAC (tri-acetyl cellulose) 또는 COP (cyclic olefin polymer)로 이루어질 수 있다. 상기 제 3 보호필름(464)은 상기 액정패널(440)과 상기 제 2 편광층(462) 사이에 위치한다.
상기 제 1 발광층(470)은 상기 제 2 편광층(462)과 상기 제 4 보호필름(466) 사이에 위치한다. 즉, 상기 제 1 발광층(470)은 상기 제 2 편광판(460) 내부에 위치한다.
상기 제 1 발광층(470)은 제 1 발광물질(472), 예를 들어 형광 물질 또는 인광 물질을 포함한다. 예를 들어, TAC (tri-acetyl cellulose), COP (cyclic olefin polymer) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)와 같은 베이스 기재(base film)에 제 1 발광물질(472)이 분산되어 상기 제 1 발광층(470)을 이룰 수 있다. 이와 달리, 베이스 기재 상에 제 1 발광물질(472)이 코팅 또는 증착되어 상기 제 1 발광층(470)을 이루거나, 제 1 발광물질(472)이 상기 제 2 편광판(460)의 제 4 보호필름(466)의 하부면에 코팅 또는 증착되어 상기 제 1 발광층(470)을 이룰 수 있다. 상기 제 1 발광물질(472)은 투명 나노 인광 물질 또는 투명 나노 형광 물질일 수 있다.
상기 제 1 발광물질(472)은 특정 파장 빛에 반응하여 발광한다. 즉, 제 1 파장의 빛이 상기 제 1 발광층(470)에 조사되면 상기 제 1 발광물질(472)로부터 제 2 파장의 빛이 출사된다.
상기 제 2 발광층(480)은 상기 제 2 편광판(460) 상부에 위치한다. 즉, 상기 제 4 보호필름(466)이 상기 제 1 발광층(470)과 상기 제 2 발광층(480) 사이에 위치하게 된다.
상기 제 2 발광층(480)은 제 2 발광물질(482), 예를 들어 형광 물질 또는 인광 물질을 포함한다. 예를 들어, 베이스 기재(base film)에 제 2 발광물질(482)이 분산되어 상기 제 2 발광층(480)을 이룰 수 있다. 이와 달리, 베이스 기재 상에 제 2 발광물질(482)이 코팅 또는 증착되어 상기 제 2 발광층(480)을 이루거나, 제 2 발광물질(482)이 상기 제 2 편광판(460)의 제 4 보호필름(466)의 상부면에 코팅 또는 증착되어 상기 제 2 발광층(480)을 이룰 수 있다. 상기 제 2 발광물질(482)은 투명 나노 인광 물질 또는 투명 나노 형광 물질일 수 있다.
상기 제 2 발광물질(482)은 특정 파장 빛에 반응하여 발광한다. 즉, 제 3 파장의 빛이 상기 제 2 발광층(480)에 조사되면 상기 제 2 발광물질(482)로부터 제 4 파장의 빛이 출사된다.
상기 제 3 발광층(490)은 상기 제 2 발광층(480) 상부에 위치한다. 즉, 상기 제 2 발광층(480)이 상기 제 2 편광판(460)과 제 3 발광층(490) 사이에 위치하게 된다.
상기 제 3 발광층(490)은 제 3 발광물질(492), 예를 들어 형광 물질 또는 인광 물질을 포함한다. 예를 들어, 베이스 기재(base film)에 제 3 발광물질(492)이 분산되어 상기 제 3 발광층(490)을 이룰 수 있다. 이와 달리, 베이스 기재 상에 제 3 발광물질(492)이 코팅 또는 증착되어 상기 제 3 발광층(490)을 이룰 수 있다. 상기 제 3 발광물질(492)은 투명 나노 인광 물질 또는 투명 나노 형광 물질일 수 있다.
상기 제 3 발광물질(492)은 특정 파장 빛에 반응하여 발광한다. 즉, 제 5 파장의 빛이 상기 제 3 발광층(490)에 조사되면 상기 제 3 발광물질(492)로부터 제 6 파장의 빛이 출사된다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시장치(400)에서는, 특정 파장의 빛에 반응하여 발광하는 제 1 내지 제 3 발광층(470, 480, 490)이 제 2 편광판(460)의 제 2 편광층(462) 상부에 위치하기 때문에, 외부 광, 예를 들어 레이저 포인터의 빛이 제 2 편광층(462)에 의해 손실 없이 제 1 내지 제 3 발광층(470, 480, 490)에서의 발광에 이용된다. 따라서, 레이저 포인터의 시인성 및 외관 향상의 장점을 갖는다.
또한, 상기 제 1, 제 3 및 제 5 파장은 서로 다르고, 상기 제 2, 제 4 및 제 6 파장은 서로 다르다. 즉, 상기 제 1 내지 제 3 발광층(470, 480, 490)은 서로 다른 파장의 빛에 반응하고 서로 다른 파장의 빛을 발광하게 된다.
예를 들어, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 발광층(170, 270) 각각이 상기 제 1 내지 제 3 발광층(470, 480, 490)에 이용되는 경우, 약 394~410nm 파장의 빛이 표시장치(400)에 조사되면 제 1 발광층(470)의 제 1 발광물질(472)이 반응하여 적색 빛을 발광하고 약 490~510nm 파장의 빛이 표시장치(400)에 조사되면 제 2 발광층(480)의 제 2 발광물질(482)이 반응하여 녹색 빛을 발광하게 된다. 또한, 약 420~440nm 파장의 빛이 표시장치(400)에 조사되면 제 3 발광층(490)의 제 3 발광물질(492)이 반응하여 청색 빛을 발광하게 된다.
따라서, 다른 파장의 레이저 포인터를 이용하여 다양한 색상의 레이저 포인팅이 가능하며, OFF 시에 표시장치(400)는 다양한 색상의 화면을 갖게 된다.
도 6과 도 7의 제 3 및 제 4 실시예의 표시장치(300, 400)에서, 제 1 발광층(370, 470)이 제 2 편광판(360, 460) 내부에 위치하고, 제 2 발광층(380) 또는 제 2 발광층(480)과 제 3 발광층(490)이 제 2 편광판(360, 460) 상부에 적층되는 구조가 보여지고 있다.
이와 달리, 제 3 실시예의 표시장치(300)에서, 제 1 및 제 2 발광층(370, 380) 모두가 상기 제 2 편광판(360)의 제 2 편광층(362)과 제 4 보호필름(366) 사이에 위치하거나 상기 제 2 편광판(360)의 상부에 위치할 수 있다.
또한, 제 4 실시예의 표시장치(400)에서, 제 1 내지 제 3 발광층(470, 480, 490) 모두가 상기 제 2 편광판(460)의 제 2 편광층(462)과 제 4 보호필름(466) 사이에 위치하거나 상기 제 2 편광판(460)의 상부에 위치할 수 있다.
도 8은 도 7의 표시장치에 이용되는 발광층에서의 발광 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 베이스 기재(PET) 상에 형성되어 있는 발광물질을 포함하는 제 1 내지 제 3 발광층(470, 480, 490)에 빛이 조사되면, 상기 제 1 내지 제 3 발광층(470, 480, 490)으로부터 특정 파장의 빛이 발광된다.
즉, 제 1 발광층(470)의 적색 인광 물질(Red Phosphor)은 약 394~410nm 파장의 빛에 반응하여 적색 빛을 발광하며 다른 파장의 빛은 제 1 발광층(470)을 투과하고, 제 2 발광층(480)의 녹색 인광 물질(Green Phosphor)은 약 490~510nm 파장의 빛에 반응하여 녹색 빛을 발광하며 다른 파장의 빛은 제 2 발광층(480)을 투과하며, 제 3 발광층(490)의 청색 인광 물질(Blue Phosphor)은 약 420~440nm 파장의 빛에 반응하여 청색 빛을 발광하며 다른 파장의 빛은 제 3 발광층(490)을 투과하게 된다.
따라서, 다양한 파장대의 레이저를 조사하는 레이저 포인터 이용이 가능하고, OFF 시 제 1 내지 제 3 발광층(470, 480, 490)이 외부광에 반응함으로써 표시장치(400)는 적색, 녹색, 청색 화면을 갖게 된다.
- 제 5 실시예-
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 10은 도 9의 표시장치의 일부에 대한 개략적인 사시도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 표시장치(500)는 표시 패널인 액정 패널(540)과, 상기 액정 패널(540)의 제 1 측에 위치하는 제 1 편광판(550)과, 상기 액정패널(540)의 제 2 측에 위치하는 제 2 편광판(560)과, 상기 제 2 편광판(560) 내부에 위치하는 발광패턴(570)과, 상기 제 1 편광판(550) 하부에 위치하는 백라이트 유닛(미도시)을 포함한다.
상기 액정패널(540)은 서로 마주하며 이격하는 제 1 기판(510) 및 제 2 기판(530)과 상기 제 1 및 제 2 기판(510, 530) 사이에 위치하며 액정분자(미도시)를 포함하는 액정층(536)을 포함한다.
도시하지 않았으나, 상기 제 1 기판(510) 상에는, 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선에 연결된 박막트랜지스터, 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극, 상기 화소전극과 교대로 배열되는 공통전극이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 기판(530) 상에는, 상기 화소영역에 대응하여 개구부를 갖는 빛차단수단인 블랙 매트릭스(532)와 상기 화소영역에 대응하는 컬러필터층(미도시)이 형성될 수 있다.
즉, 도 10을 참조하면, 상기 블랙 매트릭스(532)는 화소영역을 둘러싸며 화소영역에 대응하여 제 1 개구부(OP1)가 형성된 격자 형상을 갖는다.
다시 도 9를 참조하면, 상기 제 1 편광판(550)은 상기 액정패널(540)의 하부에 위치하며, 제 1 편광층(552)과 상기 제 1 편광층(552) 양측에 위치하는 제 1 및 제 2 보호필름(554, 556)을 포함한다. 상기 제 1 편광층(552)은 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 보호필름(554, 556) 각각은 TAC (tri-acetyl cellulose) 또는 COP (cyclic olefin polymer)로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 보호필름(554)은 상기 액정패널(540)과 상기 제 1 편광층(552) 사이에 위치한다.
상기 제 2 편광판(560)은 상기 액정패널(540)의 상부에 위치하며, 제 2 편광층(562)과 상기 제 2 편광층(562) 양측에 위치하는 제 3 및 제 4 보호필름(564, 566)을 포함한다. 상기 제 2 편광층(562)은 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 이루어질 수 있으며, 상기 제 3 및 제 4 보호필름(564, 566) 각각은 TAC (tri-acetyl cellulose) 또는 COP (cyclic olefin polymer)로 이루어질 수 있다. 상기 제 3 보호필름(564)은 상기 액정패널(540)과 상기 제 2 편광층(562) 사이에 위치한다.
상기 발광패턴(570)은 상기 제 2 편광층(562)과 상기 제 4 보호필름(566) 사이에 위치한다. 즉, 상기 발광패턴(570)은 상기 제 2 편광판(560) 내부에 위치한다.
상기 발광패턴(570)은 발광물질, 예를 들어 형광 물질 또는 인광 물질을 포함한다. 상기 발광물질은 투명 나노 인광 물질 또는 투명 나노 형광 물질일 수 있다. 상기 발광물질은 특정 파장 빛에 반응하여 발광한다. 즉, 제 1 파장의 빛이 상기 발광패턴(570)에 조사되면 상기 발광물질로부터 제 2 파장의 빛이 출사된다.
상기 발광패턴(570)은 상기 제 4 보호필름(566) 상에 코팅되고 패턴됨으로써, 상기 블랙 매트릭스(532)와 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 즉, 도 10을 참조하면, 상기 발광패턴(570)에는 상기 블랙 매트릭스(532)의 제 1 개구부(op1)에 대응하는 제 2 개구부(OP2)가 형성되며 상기 발광패턴(570)은 화소영역을 둘러싸는 격자 형상을 갖는다.
전술한 바와 같이, 상기 발광패턴(570)은 특정 파장의 빛에 반응하여 발광하게 되는데, 도 3, 도 4, 도 6, 도 7에서와 같이 발광층이 표시영역 전체에 형성되면 백라이트 유닛의 빛에 발광층이 발광됨으로써 액정패널의 표시 품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명의 제 5 실시예에서와 같이 발광패턴(570)이 블랙 매트릭스(532)와 중첩하는 격자 형상을 갖도록 하면, 백라이트 유닛의 빛은 블랙 매트릭스(532)에 의해 가려지기 때문에, 위와 같은 문제를 방지할 수 있다.
또한, 도 3, 도 4, 도 6, 도 7에서와 같이 발광층이 표시영역 전체에 형성되면 투과율 감소를 방지하기 위해 발광층은 투명도가 높아야 한다. 즉, 발광층의 발광물질은 투명 나노 발광물질일 수 있다. 그러나, 도 9 및 도 10에서와 같이 발광패턴(570)이 블랙 매트릭스(532)와 중첩하는 경우 투명 특성을 필요로 하지 않는다. 즉, 발광패턴(570)은 투명하거나 불투명할 수 있다.
도 10에서 발광패턴(570)이 블랙 매트릭스(532)와 동일한 형상을 갖는 것이 보여지고 있으나, 발광패턴(570)이 블랙 매트릭스(532)와 중첩되는 한 그 형상에 제한은 없다. 즉, 백라이트 유닛의 빛에 의한 발광패턴(570)의 발광을 방지하기 위해, 발광패턴(570)의 제 2 개구부(op2)가 영상이 표시되는 영역인 블랙 매트릭스(532)의 제 1 개구부(op1)와 동일하거나 이보다 큰 면적을 가지며 완전히 중첩하면 된다. 또한, 상기 발광패턴(570)은 연속적일 필요가 없으며, 서로 이격된 다수의 패턴일 수도 있다.
상기 발광패턴(572)의 발광물질은 외부 광에 반응하여 특정 파장의 빛을 발광하며 제 2 편광층(562) 상부에 위치하기 때문에, 제 2 편광층(562)에 의해 손실 없이 발광패턴(570)에서의 발광이 이용된다. 따라서, 레이저 포인터의 시인성 및 외관 향상의 장점을 갖는다.
한편, 도 9에서, 상기 발광패턴(570)은 위치 별로 서로 다른 발광물질을 포함하여 서로 다른 색상의 빛을 발광할 수 있다.
또한, 도 4에서와 유사하게, 상기 발광패턴(570)은 상기 제 4 보호필름(566) 상부에 위치할 수 있다. 또한, 도 6 또는 도 7에서와 유사하게, 상기 발광패턴(570) 상부 또는 하부에 다른 발광패턴 또는 발광층을 추가로 형성할 수 있다.
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.
140, 240, 340, 440, 540: 표시패널(액정패널)
150, 250, 350, 450, 550: 제 1 편광판
152, 252, 352, 452, 552: 제 1 편광층
160, 260, 360, 460, 560: 제 2 편광판
162, 262, 362, 462, 562: 제 2 편광층
170, 270, 370, 380, 470, 480, 490: 발광층
570: 발광패턴
172, 272, 372, 382, 472, 482, 492: 발광물질

Claims (15)

  1. 표시패널과;
    상기 표시패널의 제 1 면 상부에 위치하며, 편광층과 상기 편광층 상에 위치하는 보호필름을 포함하는 제 1 편광판과;
    상기 편광층과 상기 보호필름 사이 또는 상기 보호필름의 외측에 위치하는 제 1 발광층을 포함하고,
    상기 제 1 발광층은 제 1 파장의 빛이 조사되면 제 2 파장의 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광층과 상기 제 1 발광층 사이에 위치하며, 제 3 파장의 빛이 조사되면 제 4 파장의 빛을 방출하는 제 2 발광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 파장은 상기 제 3 파장과 다르고, 상기 제 2 파장은 상기 제 4 파장과 다른 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 발광층과 상기 제 2 발광층 사이에 위치하며, 제 5 파장의 빛이 조사되면 제 6 파장의 빛을 방출하는 제 3 발광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 파장, 상기 제 3 파장 및 상기 제 5 파장은 서로 다르고, 상기 제 2 파장, 상기 제 4 파장 및 상기 제 6 파장은 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발광층은 인광 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발광층은 상기 표시패널 전면에 대응하여 형성되고 인광 물질을 포함하며 투명한 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 영상을 표시하는 화소영역에 대응하여 제 1 개구부를 갖고 상기 화소영역을 두르는 격자 형상의 빛차단수단을 포함하고,
    상기 제 1 발광층은 상기 빛차단수단과 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 영상을 표시하는 화소영역에 대응하여 제 1 개구부를 갖는 빛차단수단을 포함하고,
    상기 제 1 발광층은 상기 제 1 개구부와 동일하거나 이보다 큰 면적을 가지며 상기 제 1 개구부와 완전히 중첩하는 제 2 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 파장의 빛은 적색이며 상기 제 1 발광층은 유로퓸(Europium) 또는 프라세오디뮴(Praseodymium) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 파장의 빛은 녹색이며 상기 제 1 발광층은 테르븀(Terbium) 또는 에르븀(Erbium) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 파장의 빛은 청색이며 상기 제 1 발광층은 세륨(Cerium) 또는 툴륨(Thulium) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 액정패널이고, 상기 편광층은 선형 편광층인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 표시패널의 제 2 면 외측에 위치하는 제 2 편광판을 더 포함하고,
    상기 제 1 편광판과 상기 제 2 편광판의 흡수축은 서로 수직한 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 유기발광다이오드를 포함하고, 상기 편광층은 원형 편광층인 것을 특징으로 하는 표시장치.
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