KR20160049082A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 광 가이드부는 입광면과 출광면을 포함하는 베이스층, 광원부에서 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키며, 베이스층의 출광면과 접하도록 구성된 제1 양자점층 및 제1 양자점층을 밀봉하는 보호층으로 구성된다. 이에 따라, 액정 표시 장치의 두께 증가 및 광 손실 감소시키고, 액정 표시 장치의 소비 전력 및 양자점의 사용량이 증가되는 것을 최소화할 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광 가이드부의 출광면과 접하도록 양자점이 포함된 층을 구성함으로써, 액정 표시 장치의 두께 증가 및 광 손실이 최소화될 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치(liquid crystal display device, LCD)는 액정의 광학 이방성(optical anisotropy)과 분극 성질(polarization)에 의한 화상 구현 원리로 구동된다. 이러한 액정 표시 장치는 두 개의 기판 사이에 액정층을 개재하여 합착시킨 액정 패널(liquid crystal panel)부를 필수 구성 요소로 하며, 액정 패널부 내에 전기장을 생성하여 액정 분자의 배열 방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.
하지만, 액정 패널부는 자체 발광 요소를 갖추지 못하므로, 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서는 별도의 광원부가 요구된다. 액정 표시 장치의 광원부로는 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp), 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp), 또는 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 등이 사용될 수 있다. 이 중에서, 발광 다이오드는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 장점을 가지므로 액정 표시 장치의 광원부로서 널리 이용되고 있는 추세이다.
1. [백라이트 유닛 및 액정표시장치] (특허출원번호 제 10-2010-0117498호)
한편, 액정 표시 장치의 광원부로서 사용되는 발광 다이오드는 광을 발광하는 청색 칩(chip)과 황색 형광체로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 청색 칩에서 발광된 일부 청색 광이 황색 형광체를 투과하여 형광체에 의해 발광된 황색 광과 혼합됨으로써, 백색 광을 구현하게 된다. 그러나, 청색 칩과 황색 형광체로 이루어진 발광 다이오드가 광원부로 사용되는 경우, 청색 칩의 파장과 황색 형광체의 파장의 색 조합 및 파장 제어가 어려워 어느 정도의 광 손실이 발생하게 되며, 이는 결과적으로 색재현율의 감소를 야기시킨다.
최근에는, 액정 표시 장치의 색재현율을 향상시키기 위하여, 청색 광을 발광하는 광원부 및 양자점(quantum dot)이 포함된 광학 시트(optical sheet)를 채용하는 것이 고려되고 있다. 즉, 광원부에서 발광된 청색 파장의 광의 일부가 양자점이 포함된 광학 시트를 통과하면서 적색 파장의 광 및 녹색 파장의 광으로 변환되고, 변환된 적색 파장의 광 및 녹색 파장의 광이 광원부의 청색 파장의 광과 혼합되어 백색 광을 구현하게 된다.
양자점은 입자의 크기에 따라 발광하는 빛의 파장이 달라지는 반도체 결정 물질로서, 입자의 크기가 작을수록 파장이 짧은 빛을 내고 입자의 크기가 클수록 파장이 긴 빛을 발광한다. 양자점은 광 발광 양자 효율이 높고 색 조절이 편리하며 고색재현율에 유리하므로, 많은 연구가 이루어지고 있다.
그러나, 양자점은 수분(H2O) 또는 산소(O2)에 매우 취약하여 산화(oxidation) 현상에 의한 열화가 쉽게 발생되므로, 양자점이 포함된 광학 시트에는 양자점이 포함된 층의 양 면에 각각 별도의 보호층이 추가되어야 하는데, 이는 액정 표시 장치의 광 손실을 발생시키게 된다.
이에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 액정 표시 장치에 있어서, 광원부에서 방출된 빛이 양자점이 포함된 광학 시트를 통과할 때까지의 경로를 보면, 광원부에서 방출된 빛은 광 가이드부를 통과하고, 광 가이드부를 통과한 빛은 광 가이드부와 광학 시트 사이의 공기(air)를 통과하게 된다. 이어서, 통과된 빛은 광학 시트의 보호층, 즉, 양자점이 포함된 층의 한 면에 부착된 보호층을 통과하여야만 양자점이 포함된 층에 도달하게 된다. 즉, 빛이 통과되는 경로에 있어서, 각 매질들 간의 굴절률 차이에 의해 광원부에서 방출된 빛의 일부가 손실되게 된다.
매질 간의 굴절률 차이에 의한 광 손실을 이론적으로 계산해보면, 광 가이드부에서 방출되는 빛의 양을 100이라고 봤을 때, 광 가이드부에서 공기를 통과할 때 약 4% 정도의 광 손실이 발생될 수 있다. 그리고, 공기에서 광학 시트의 보호층을 통과하면서, 약 5%의 광 손실이 추가로 발생될 수 있다. 따라서, 약 9%의 광 손실에 의해, 액정 표시 장치의 휘도가 감소되는 문제가 발생될 수 있다.
이러한 광 손실을 보상하기 위하여, 광원부에서 방출되는 빛의 양을 증가시킬 수 있으나, 이는 액정 표시 장치의 소비 전력이 증가되는 결과를 초래한다. 또는, 광학 시트가 포함하는 양자점의 양을 증가시킬 수도 있으나, 양자점은 타 형광 물질 대비 고가의 재료이므로, 생산 비용이 증가되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 액정 표시 장치에 양자점이 포함된 별도의 광학 시트가 추가되므로, 액정 표시 장치의 두께가 상승하는 문제점도 있다.
이에 본 발명의 발명자는 앞서 언급한 다양한 문제점들을 인식하고, 양자점을 이용하여 고색재현율을 구현하는 동시에 광 손실이 감소되고, 액정 표시 장치의 두께가 증가되는 것을 최소화할 수 있는 새로운 구조의 액정 표시 장치를 발명하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해결 과제는 액정 표시 장치의 광 가이드부의 출광면에 양자점이 포함된 층을 구성함으로써, 액정 표시 장치의 두께 증가 및 광 손실이 최소화될 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다른 해결 과제는 액정 표시 장치의 광 가이드부의 측면 또는 하면에 양자점이 포함된 층을 추가 구성함으로써, 휘도 및 색재현율이 더욱 향상될 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1 반사층을 포함하는 반사부 및, 제1 반사층 상에 배치되며, 입광면 및 출광면을 포함하는 광 가이드부를 포함한다. 광원부는 광 가이드부의 입광면과 평행하게 배치되고, 광 가이드부의 출광면 상에는 광학 시트부와 액정 패널부가 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 광 가이드부는 입광면과 출광면을 포함하는 베이스층, 광원부에서 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키며, 베이스층의 출광면과 접하도록 구성된 제1 양자점층 및, 제1 양자점층을 밀봉하는 보호층으로 구성된다. 이에 따라, 액정 표시 장치의 두께 증가 및 광 손실이 최소화될 수 있다. 또한, 액정 표시 장치의 광 손실이 감소됨으로써, 액정 표시 장치의 소비 전력 및 양자점의 사용량이 증가되는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 광 가이드부의 출광면에 양자점이 포함된 층을 구성함으로써, 액정 표시 장치의 두께 증가 및 광 손실이 최소화될 수 있다.
또한, 액정 표시 장치의 광 손실이 감소됨으로써, 소비 전력이 증가되거나, 양자점의 사용량이 증가되는 것을 최소화하고, 이에 따라 액정 표시 장치의 생산 비용이 증가되는 것을 감소시킬 수 있다.
또한, 광 가이드부의 측면 또는 하면에 양자점이 포함된 층을 추가 구성함으로써, 액정 표시 장치의 휘도 및 색재현율이 향상되는데 효과적이다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리 범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 3는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 5은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 ‘직접’이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', ‘~에 이어서’, ‘~다음에’, ‘~전에’ 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, ‘바로’ 또는 ‘직접’이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)의 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)의 단면도이다. 도 1a 및 도 1b를 참고하면, 액정 표시 장치(100)는 광원부(110), 광 가이드부(120), 반사부(130), 광학 시트부(140) 및 액정 패널부(150)로 구성된다. 도 1a에서는, 설명의 편의를 위하여 광학 시트부(140)와 액정 패널부(150)는 생략하였다.
광원부(110)는 광 가이드부(120)의 측면 중 하나의 면과 평행하게 배치되며, 보다 구체적으로, 광 가이드부(120)의 입광면(A)과 평행하게 배치된다. 광원부(110)는 청색 파장의 광을 방출하고, 방출된 빛은 광 가이드부(120)의 입광면(A)으로 입사된다. 광원부(110)는 복수 개의 발광 다이오드가 배열된 형태로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 발광 다이오드는 각각 청색 파장의 광을 방출하는 청색 칩(chip)을 포함할 수 있다. 광원부(110)는 약 430nm 내지 450nm의 파장의 광을 방출할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1a 및 도 1b에서는 광원부(110)가 광 가이드부(120)의 측면 중 하나의 면과 평행하도록 배치되었으나, 광원부(110)는 광 가이드부(120)의 출광면(B)과 마주보는 면, 즉, 광 가이드부(120)의 하면과 평행하게 배치될 수 있고, 이 경우, 광 가이드부(120)의 입광면(A)은 출광면(B)과 마주보는 면이 된다.
반사부(130)는 광 가이드부(120)의 하부에 배치된다. 반사부(130)는 광 가이드부(120)의 입광면(A)을 통해 입사된 광원부(110)의 빛 중 광 가이드부(120)의 하면으로 나가는 빛을 반사시켜 다시 광 가이드부(120) 내부로 입사시킴으로써, 광 가이드부(120)의 출광면(B)을 통해 최대한 많은 빛이 방출되도록 한다. 반사부(130)는 반사율이 높은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 반사부(130)는, 예를 들어, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 흑연(graphite), 탄소 나노 튜브(carbon nanotube, CNT) 중 하나로 이루어질 수 있고, 은(Ag), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 티타늄(TiO2) 중 하나를 포함할 수 있다. 그러나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 반사부(130)는 반사 시트 또는 반사판일 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참고하면, 반사부(130) 상에는 광 가이드부(120)가 배치된다. 광 가이드부(120)는 입광면(A)과 출광면(B)을 포함하고, 입광면(A)으로 입사된 광원부(110)의 빛을 인도하여 출광면(B)으로 방출한다. 즉, 광원부(110)로부터 발광된 빛을 액정 패널부(150)의 전 영역에 걸쳐 균일하게 분산시켜주는 역할을 한다.
광 가이드부(120)는 베이스층(121), 양자점(quantum dot)층(122) 및 보호층(123)으로 구성된다. 또한, 광 가이드부(120)는 도광판일 수 있다.
베이스층(121)은 입광면(A)과 출광면(B)을 포함하고, 입광면(A)으로 입사된 빛을 출광면(B)의 전 영역으로 분산시키는 역할을 한다. 베이스층(121)은 투명 절연 물질로 이루어지며, 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 투명성 폴리올레핀(polyolefine) 수지, 투명성 폴리스틸렌(polystyrene) 수지, 유리(glass), 실리콘 고무(silicon rubber) 중 하나로 이루어질 수 있다.
양자점층(122)은 광원부(110)에서 방출된 광의 파장의 일부를 변환시키며, 베이스층(121)의 출광면(B)과 접하도록 구성된다. 보다 구체적으로 설명하면, 양자점층(122)은 광원부(110)의 청색 파장의 광의 일부를 적색 파장의 광 및 녹색 파장의 광으로 변환시키고, 변환된 적색 파장의 광 및 녹색 파장의 광이 광원부(110)의 청색 파장의 광과 혼합되어 백색 광을 구현하게 된다.
양자점층(122)은 크기가 다른 적어도 2종류의 양자점을 포함한다. 양자점은 크기에 따라 발광 파장이 달라지며, 입자의 크기가 작을수록 파장이 짧은 빛을 내고 입자의 크기가 클수록 파장이 긴 빛을 발광한다. 즉, 양자점층(122)은 적색 파장의 광을 방출할 수 있는 크기를 지닌 입자와 녹색 파장의 광을 방출할 수 있는 크기를 지닌 입자를 포함한다. 양자점은 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅳ족 물질일 수 있으며, 구체적으로, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, InP, GaP, GaInP2, PbS, ZnO, TiO2, AgI, AgBr, HgI2, PbSe, In2S3, In2Se3, Cd3P2, Cd3As2, GaAs 중 하나일 수 있다.
본 실시예에서는, 광원부(110)가 청색 광을 방출하고, 양자점층(122)에서 적색 광 및 녹색 광으로 변환되는 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 광원부(110)의 광 파장 및 양자점층(122)을 통해 변환되는 광 파장은 최종적으로 백색 광을 방출하는 조건 내에서 다양하게 조합될 수 있다.
양자점층(122)은, 앞서 언급하였듯이, 베이스층(121)의 출광면(B)에 접하여 형성된다. 즉, 양자점을 포함하는 별도의 광학 시트가 채용된 구조와 비교하였을 때, 광원부(110)에서 양자점까지 도달하는 광의 경로가 짧아지고, 통과하는 매질들의 수가 작아진다. 도 1a 및 도 1b를 참고하면, 양자점층(122)이 베이스층(121)의 출광면(B)에 접하는 경우, 광원부(110)에서 방출된 빛이 베이스층(121)으로 공급되고, 베이스층(121)의 출광면(B)으로 방출되는 빛이 바로 양자점에 도달하게 된다. 다시 말하면, 양자점을 포함하는 별도의 광학 시트가 적용된 구조에서, 광 가이드부(120)와 공기(air) 사이에서 발생되는 광 손실 및 공기와 광학 시트의 보호층 사이에서 발생되는 광 손실을 감소시킬 수 있다.
보호층(123)은 양자점층(122)을 밀봉한다. 양자점은 수분(H2O) 또는 산소(O2)에 매우 취약하여 산화(oxidation) 현상에 의한 열화가 쉽게 발생될 수 있다. 보호층(123)은 외부의 수분 또는 산소로부터 양자점을 보호하기 위한 층이며, 양자점층(122)의 상면 및 측면을 모두 덮도록 구성된다. 보호층(123)은, 베이스층(121)의 출광면(B)에 양자점층(122)을 도포한 후, 보호층(123) 물질을 양자점층(122) 상에 블레이드 코팅(blade coating)함으로써 형성될 수 있다. 블레이드 코팅은 기판의 일정 부분에 용액을 떨어뜨린 후, 닥터 블레이드로 지칭되는 납작한 모양의 판을 이송하여 코팅하는 방법으로, 용액의 손실이 거의 없고, 박막의 두께 제어가 용이하며, 대면적화에 가장 적합한 코팅 방법이다.
보호층(123)은 투명 폴리머(polymer)로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아크릴(acryl) 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 양자점층(122)을 투과하여 광 가이드부(120) 외부로 방출되는 광의 손실을 최소화하기 위하여, 보호층(123)의 굴절률은 1.4 내지 2.0 이하일 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 양자점층(122)은 베이스층(122)의 출광면(B)의 중앙 영역에 위치하며, 양자점층(122)의 면적은 베이스층(121)의 출광면(B)의 면적보다 작을 수 있다. 양자점층(122)의 면적이 베이스층(121)의 출광면(B)의 면적보다 작게 구성됨으로써, 양자점층(122)의 측면이 모두 베이스층(121)의 출광면(B) 내에 위치될 수 있다. 이에 따라, 베이스층(121)의 출광면(B)의 면적과 동일한 면적으로 형성되는 보호층(123)은 블레이드 코팅 등과 같은 단순한 코팅 공정을 이용하여 양자점층(122)의 상면 및 측면을 모두 밀봉하는 것이 용이할 수 있다.
도면에 도시되진 않았으나, 베이스층(121)의 출광면(B)에서 양자점층(122)이 배치되지 않는 영역과 대응하도록 별도의 기구부가 구성될 수 있다. 즉, 광 가이드부(120) 상에는 광 가이드부(120)의 외곽 영역을 가리도록 별도의 기구부가 형성될 수도 있다. 광원부(110)의 청색 광이 베이스층(121)의 출광면(B)에서 양자점층(122)이 형성되지 않은 부분을 그대로 통과되는 경우, 청색 광의 누설이 발생될 수 있다. 따라서, 광 가이드부(120)의 외곽 영역 상에 별도의 기구부를 배치하여 청색 광이 누설되는 것을 감소시킴으로써, 액정 표시 장치(100)의 색재현률이 향상될 수 있다.
광 가이드부(120)의 출광면(B) 상에는 광학 시트부(140)가 배치된다. 광학 시트부(140)는 액정 표시 장치(100)의 광 효율을 높이기 위한 구성 요소로, 예를 들어, 확산 시트(diffuser sheet) 및 프리즘 시트(prism sheet)로 구성될 수 있다. 확산 시트는 광 가이드부(120)에서 일정한 방향으로 방출되는 빛을 산란시켜 액정 패널부(150) 전면에 빛이 균일하게 퍼지게 하는 기능을 한다. 프리즘 시트는 그 표면에 삼각 기둥 형태의 프리즘이 일정 간격으로 배열된 구조를 지닐 수 있으며, 확산 시트를 통과한 빛을 굴절 및 집광시켜 액정 패널부(150)의 광 효율을 높이는 기능을 한다. 광학 시트부(140)는 보호 시트(protect sheet)를 더 포함할 수 있으며, 보호 시트는 프리즘 시트가 손상되지 않도록 보호하고, 프리즘 시트에 의해 좁아진 시야각을 넓혀주는 기능을 할 수 있다.
광학 시트부(140) 상에는 액정 패널부(150)가 배치된다. 액정 패널부(150)는 액정 표시 장치의 화상 표현의 핵심적인 구성 요소로서, 두 개의 기판 사이에 액정층이 개재된 구조를 갖는다. 액정 패널부(150)는 두 개의 전극 사이의 전기장에 의해 액정 분자의 배열 방향이 변화되어 투과율의 차이를 나타내며, 광학 시트부(140)를 통과한 빛이 액정 패널부(150)로 공급되면 이러한 액정 분자에 의한 투과율의 차이가 외부로 발현되어 화상이 표현될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에 있어서, 도 1a 및 도 1b를 참고하면, 베이스층(121)의 출광면(B)에 양자점층(122)이 접하여 구성됨으로써, 액정 표시 장치(100)의 두께 증가 및 광 손실이 최소화될 수 있다. 또한, 액정 표시 장치(100)의 광 손실이 감소됨으로써, 액정 표시 장치(100)의 소비 전력이 증가되거나, 양자점의 사용량이 증가되는 것을 최소화하는 효과가 있다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(200)의 분해 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(200)의 단면도이다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 이전 실시예와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 해당 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 이전 실시예의 설명을 참고하여 본 실시예는 해석될 수 있다. 또한, 도 2a 및 도 2b에서는, 설명의 편의를 위하여 광학 시트부와 액정 패널부는 생략하였다.
도 2a 및 도 2b를 참고하면, 액정 표시 장치(200)는 광원부(110), 광 가이드부(220) 및 반사부(230)를 포함하며, 도면에 도시되진 않았으나, 광 가이드부(220) 상에는 광학 시트부와 액정 패널부가 배치된다.
광 가이드부(220)는 베이스층(221), 양자점층(222) 및 보호층(223)으로 구성되고, 양자점층(222)은 제1 양자점층(222a) 및 제2 양자점층(222b)으로 구성된다.
베이스층(221)은 입광면(A)과 출광면(B)을 포함하고, 입광면(A)으로 입사된 광원부(110)의 빛을 출광면(B)의 전 영역으로 분산시키는 역할을 한다.
제1 양자점층(222a)은 베이스층(221)의 출광면(B)과 접하도록 구성되며, 제2 양자점층(222b)은 베이스층(221)의 측면 중 적어도 한 면에 접하도록 구성된다. 다시 말하면, 제2 양자점층(222b)은 베이스층(221)의 출광면(B)으로부터 연장된 면 중 적어도 한 면에 접하도록 구성된다.
제2 양자점층(222b)은 광원부(110)로부터 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키는 층이다. 즉, 광원부(110)로부터 베이스층(221)으로 입사된 청색 파장의 광의 일부가 베이스층(221)의 측면에 접하여 배치된 제2 양자점층(222b)에 도달하면, 적색 파장의 광 및 녹색 파장의 광으로 변환된다. 또한, 변환된 적색 파장의 광 및 녹색 파장의 광과 광원부(110)의 청색 파장의 광이 혼합되어 백색 광을 방출한다. 따라서, 베이스층(221)의 측면에 접하도록 제2 양자점층(222b)을 추가 구성함으로써, 액정 표시 장치(200)의 휘도 및 색재현율이 더 향상될 수 있다.
반사부(230)는 제1 반사층(231) 및 제2 반사층(232)으로 구성된다.
제1 반사층(231)은 광 가이드부(220)의 하부에 배치되어, 광원부(110)에서 베이스층(221) 내부로 입사된 빛 중 외부로 빠져나가는 빛을 반사시켜 베이스층(221) 내부로 다시 입사시키는 역할을 한다. 또한, 제1 반사층(231)은 반사 시트 또는 반사판일 수 있다.
제2 반사층(232)은, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 베이스층(221)의 측면에 접하는 제2 양자점층(222b)과 평행하게 배치된다. 즉, 제2 반사층(232)은 제2 양자점층(222b)이 배치된 베이스층(221)의 면과 대응하도록 배치된다. 베이스층(221) 내부로 입사된 광원부(110)의 빛 중 일부가 제2 양자점층(222b)을 투과하여 광 가이드부(220)의 외부로 빠져나가는 경우, 빠져나간 빛은 해당 제2 양자점층(222b)과 대응하여 배치된 제2 반사층(232)에 의해 반사되어 다시 베이스층(221) 내부로 입사될 수 있다. 이에 따라, 광 가이드부(220)의 외부로 손실되는 광을 감소시키고, 액정 표시 장치(200)의 휘도 및 색재현율을 향상시키는 데 효과적일 수 있다.
제2 반사층(232)은 반사 시트 또는 반사판일 수 있다. 또는, 제2 반사층(232)은, 도면에 도시되진 않았으나, 광 가이드부(220)와 반사부(230)를 보호하기 위한 커버 바텀(cover bottom)의 측면이 제2 반사층(232)의 역할을 할 수도 있다. 보다 구체적으로, 커버 바텀이 반사 특성이 좋은 물질로 이루어진 경우, 제2 양자점층(222b)과 평행하게 배치되는 커버 바텀의 측면이 제2 반사층(232)으로서 기능하게 되며, 제2 양자점층(222b)을 투과하여 외부로 빠져나가는 빛이 커버 바텀의 측면에 반사되어 베이스층(221) 내부로 입사될 수 있다.
보호층(223)은 제1 양자점층(222a)부터 제2 양자점층(222b)까지 밀봉하도록 연장된다. 즉, 제1 양자점층(222a)을 밀봉하는 보호층(223)은 연장되어 제2 양자점층(222b)을 밀봉하도록 구성된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 보호층(223)은 제1 양자점층(222a)의 상면 및 측면, 제2 양자점층(222b)의 상면 및 측면을 모두 덮도록 구성되므로, 제1 양자점층(222a) 및 제2 양자점층(222b)은 외부의 수분 또는 산소로부터 효과적으로 보호될 수 있다.
도 2a를 참고하면, 제2 양자점층(222b)은 베이스층(221)의 출광면(B)으로부터 연장된 면 중 입광면(A)을 제외한 나머지 3개의 면에 모두 배치된다. 즉, 베이스층(221)의 입광면(A)과 출광면(B)이 접하도록 구성되는 경우, 제2 양자점층(222b)은 베이스층(221)의 출광면(B)이 연장되는 면 중 입광면(A)을 제외한 나머지 면에 접하도록 구성된다. 제2 양자점층(222b)이 베이스층(221)의 입광면(A)에 구성되면, 광원부(110)에서 발광된 빛 중 입광면(A)에 형성된 제2 양자점층(222b)을 보호하는 보호층(223)의 경계면에서 반사되어 베이스층(221) 내부로 입사되지 못하는 빛의 양이 증가될 수 있다. 뿐만 아니라, 입광면(A)에 형성된 제2 양자점층(222b)에 의해 변환된 빛 중 일부가 베이스층(221) 내부로 입사되지 못하고 다시 광원부(110) 방향으로 반사되므로, 양자점의 사용량 대비 광 효율이 감소되는 문제가 발생될 수 있다.
도 2a에서는, 제2 양자점층(222b)이 베이스층(221)의 측면 중 입광면(A)을 제외한 나머지 3개의 면 모두에 배치되도록 도시되었으나, 설계에 따라 베이스층(221)의 입광면(A)을 제외한 나머지 3개의 측면 중 적어도 하나의 면에 배치되도록 구성될 수도 있다.
또한, 도면에 도시되진 않았으나, 베이스층(221)의 입광면(A)이 출광면(B)과 마주보는 면인 경우, 제2 양자점층(222b)은 베이스층(221)의 측면 모두에 구성될 수도 있다. 다시 말하면, 제2 양자점층(222b)이 베이스층(221)의 출광면(B)으로부터 연장된 모든 면에 접하도록 구성되어, 액정 표시 장치(200)의 휘도 및 색재현율이 더욱 향상될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(200)에 있어서, 도 2a 및 도 2b를 참고하면, 광 가이드부(220)가 베이스층(221)의 출광면(B)에 접하는 제1 양자점층(222a) 및 베이스층(221)의 출광면(B)으로부터 연장된 면 중 적어도 하나의 면과 접하는 제2 양자점층(222b)을 포함하도록 구성됨으로써, 액정 표시 장치(200)의 휘도 및 색재현율이 보다 효과적으로 향상될 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(300)의 단면도이다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 이전 실시예와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 해당 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 이전 실시예들의 설명을 참고하여 본 실시예는 해석될 수 있으며, 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 광학 시트부와 액정 패널부는 생략하였다.
도 3을 참고하면, 액정 표시 장치(300)는 광원부(110), 광 가이드부(320) 및 반사부(330)를 포함하며, 도면에 도시되진 않았으나, 광 가이드부(320) 상에는 광학 시트부 및 액정 패널부가 배치된다.
광 가이드부(320)는 베이스층(321), 양자점층(322) 및 보호층(323)으로 구성되고, 양자점층(322)은 제1 양자점층(322a), 제2 양자점층(322b) 및 제3 양자점층(322c)으로 구성된다.
베이스층(321)은 입광면(A)과 출광면(B)을 포함하고, 입광면(A)으로 입사된 광원부(110)의 빛을 출광면(B)의 전 영역으로 분산시키는 역할을 한다. 베이스층(321)의 입광면(A)과 출광면(B)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 접하도록 구성된다.
제1 양자점층(322a)은 베이스층(321)의 출광면(B)과 접하도록 구성되고, 제2 양자점층(322b)은 베이스층(321)의 측면 중 적어도 한 면에 접하도록 구성되며, 제3 양자점층(322c)은 베이스층(321)의 출광면(B)과 마주보는 면에 접하도록 구성된다.
제2 양자점층(322b)은 광원부(110)로부터 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키는 층으로서, 베이스층(321)의 측면, 즉, 베이스층(321)의 출광면(B)으로부터 연장된 면 중 입광면(A)을 제외한 나머지 면에 접하도록 구성된다. 앞서 언급하였듯이, 베이스층(321)의 입광면(A)에 제2 양자점층(322b)이 구성되는 경우, 광원부(110)에서 발광된 빛 또는 입광면(A)에 형성된 제2 양자점층(322b)에 의해 변환된 빛 중 베이스층(321) 내부로 공급되지 못하고, 제2 양자점층(322b) 또는 보호층(323)의 경계면에 의해 광원부(110) 방향으로 반사되어 나오는 빛의 양이 증가될 수 있다. 이에 따라, 양자점의 사용량 대비 광 효율이 감소되는 문제가 발생될 수 있다.
제3 양자점층(322c)은 광원부(110)로부터 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키는 층으로, 광원부(110)로부터 베이스층(321)으로 입사된 청색 파장의 광의 일부가 베이스층(321)의 하면, 즉, 출광면(B)과 마주보는 면에 접하도록 구성된 제3 양자점층(322c)에 도달하면, 적색 파장의 광 및 녹색 파장의 광으로 변환된다. 또한, 변환된 적색 파장의 광 및 녹색 파장의 광이 광원부(110)의 청색 파장의 광과 혼합되어 백색 광을 방출한다. 따라서, 베이스층(321)의 하면, 즉, 출광면(B)과 마주보는 면에 접하도록 제3 양자점층(322c)을 추가 구성함으로써, 액정 표시 장치(300)의 휘도 및 색재현율은 더욱 향상될 수 있다.
반사부(330)는 제1 반사층(331) 및 제2 반사층(332)으로 구성된다.
제1 반사층(331)은 광 가이드부(320)의 하부에 배치되며, 제3 양자점층(322c)은 제1 반사층(331)과 평행하게 구성된다. 제1 반사층(331)은 광원부(110)에서 베이스층(321) 내부로 입사된 빛 중 광 가이드부(320)의 하부로 빠져나가는 빛을 다시 베이스층(321) 내부로 반사시키는 역할을 한다. 뿐만 아니라, 베이스층(321)의 하면에 접하도록 구성된 제3 양자점층(322c)에 의해 변환된 빛 중 광 가이드부(320)의 하부로 빠져나가는 빛 또한 다시 베이스층(321) 내부로 반사시키는 역할도 한다.
제2 반사층(332)은 베이스층(321)의 측면에 접하는 제2 양자점층(322b)과 평행하게 배치되며, 제2 양자점층(322b)이 배치된 베이스층(321)의 면과 대응하도록 배치된다. 제2 반사층(332)은 광원부(110)에서 베이스층(321) 내부로 입사된 빛 중 베이스층(321)의 측면으로 빠져가는 빛 또는 베이스층(321)의 측면에 접하는 제2 양자점층(322b)에 의해 변환된 빛 중 외부로 빠져나가는 빛을 다시 베이스층(321) 내부로 반사시키는 역할을 한다.
제1 반사층(331)과 제2 반사층(332)이 각각 제3 양자점층(322c)과 제2 양자점층(322b)에 대응하도록 배치됨으로써, 광 가이드부(320)의 외부로 빠져나가는 광을 감소시키고, 액정 표시 장치(300)의 휘도 및 색재현율을 향상시킬 수 있다.
보호층(323)은 제1 양자점층(322a)부터 제2 양자점층(322b) 및 제3 양자점층(322c)까지 밀봉하도록 연장된다. 즉, 보호층(323)은 제1 양자점층(322a)의 상면 및 측면, 제2 양자점층(322b)의 상면 및 측면, 제3 양자점층(322c)의 상면 및 측면을 모두 덮도록 구성된다. 이에 따라, 제1 양자점층(322a), 제2 양자점층(322b) 및 제3 양자점층(322c)은 외부의 수분 또는 산소로부터 효과적으로 보호될 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(300)는, 도 3을 참고하면, 베이스층(321)의 출광면(B)에 접하는 제1 양자점층(322a), 베이스층(321)의 출광면(B)으로부터 연장된 면 중 입광면(A)을 제외한 면에 접하는 제2 양자점층(322b) 및 베이스층(321)의 출광면(B)과 마주보는 면에 접하는 제3 양자점층(322c)으로 구성된다. 이에 따라, 액정 표시 장치(300)의 휘도 및 색재현율이 보다 효과적으로 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(400)의 단면도이다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 이전 실시예와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 해당 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 이전 실시예들의 설명을 참고하여 본 실시예는 해석될 수 있으며, 도 4에서는 설명의 편의를 위하여 광학 시트부와 액정 패널부는 생략하였다.
도 4를 참고하면, 액정 표시 장치(400)는 광원부(110), 광 가이드부(420) 및 반사부(430)를 포함하며, 도면에 도시되진 않았으나, 광 가이드부(420) 상에는 광학 시트부 및 액정 패널부가 배치된다.
광 가이드부(420)는 베이스층(421), 양자점층(422) 및 보호층(423)으로 구성된다.
베이스층(421)은 입광면(A)과 출광면(B)으로 구성되고, 베이스층(421)의 입광면(A)과 평행하게 광원부(110)가 배치된다.
양자점층(422)은 광원부(110)에서 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키는 층이며, 베이스층(421)의 출광면(B)에 접하도록 구성된다. 또한, 도 4를 참고하면, 양자점층(422)의 면적은 베이스층(421)의 출광면(B)의 면적과 동일하도록 구성된다. 양자점층(422)이 베이스층(421)의 출광면(B)의 전면에 구성되어 베이스층(421)의 출광면(B)과 동일한 면적을 갖는 경우, 베이스층(421)의 출광면(B)에서 양자점층(422)이 배치되지 않는 영역이 없으므로, 앞서 언급한 광원부(110)의 광이 누설되는 문제는 발생되지 않을 수 있다. 이에 따라 광 누설을 방지하기 위한 기구부를 별도로 채용할 필요가 없으므로, 액정 표시 장치(400)의 구조가 단순화되며, 생산 비용 또한 감소될 수 있다.
그러나, 양자점층(422)이 베이스층(421)의 출광면(B)의 면적과 동일한 경우, 양자점층(422)의 측면이 그대로 외부에 노출되어, 대기 중의 수분 또는 산소에 의해 양자점층(422)이 열화하는 불량이 증가될 수 있다.
이를 개선하고자, 보호층(423)의 면적은, 도 4에 도시된 바와 같이, 양자점층(422)이 형성된 베이스층(421)의 출광면(B)의 면적보다 크게 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 보호층(423)이 베이스층(421)의 출광면(B)과 동일한 면적을 갖는 양자점층(422)의 상면 및 측면을 모두 밀봉하기 위하여, 보호층(423)은 베이스층(421)의 측면보다 돌출되며, 베이스층(421)의 측면의 일부 영역까지 덮도록 구성될 수 있다. 즉, 보호층(423)은 베이스층(421)의 출광면(B)으로부터 연장된 면들 중 적어도 하나의 면까지 연장되며, 연장된 면의 일부를 덮도록 구성될 수 있다.
보호층(423)이 베이스층(421)의 출광면(B)과 동일한 면적으로 구성된 양자점층(422)을 완전히 밀봉하기 위해서는 딥 코팅(dip coating) 방법을 이용할 수 있다. 딥 코팅은 재료를 코팅 용액에 담그어 재료 표면에 일정 막을 형성한 후 적당한 온도로 소성하여 코팅 층을 형성하는 방법을 말한다. 딥 코팅은 앞서 언급한 블레이드 코팅 대비 공정 난이도가 높은 편이며, 비교적 소형 면적에 가능한 코팅 방법이므로, 보호막(423) 형성 시, 코팅 공정 최적화가 필요할 수 있다.
반사부(430)는 광 가이드부(420)의 하부에 배치되며, 베이스층(421) 내부로 입사된 광원부(110)의 빛 중 광 가이드부(420)의 하면으로 빠져나가는 빛을 반사시켜 베이스층(421) 내부로 다시 입사시키는 역할을 한다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(400)에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 광 가이드부(420)는 베이스층(421)의 출광면(B)에 접하고, 출광면(B)과 동일한 면적을 갖는 양자점층(422)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 광원부(110)로부터 베이스층(421) 내부로 입사된 광 중 일부가 베이스층(421)의 출광면(B)에서 양자점층(422)이 배치되지 않은 영역을 통해 그대로 누설되는 것을 막을 수 있다. 또한, 이러한 광 누설을 막기 위한 별도의 기구부를 광 가이드부(420) 상에 따로 배치할 필요가 없으므로 액정 표시 장치(400)의 구조 단순화 및 생산 비용 감소에 효과적일 수 있다. 또한, 양자점층(422)이 베이스층(421)의 출광면(B)에 접하도록 구성됨으로써, 액정 표시 장치(400)의 광 손실 및 두께 증가를 최소화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(500)의 단면도이다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 이전 실시예와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 해당 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 이전 실시예들의 설명을 참고하여 본 실시예는 해석될 수 있으며, 도 5에서는 설명의 편의를 위하여 광학 시트부와 액정 패널부는 생략하였다.
도 5를 참고하면, 액정 표시 장치(500)는 광원부(110), 광 가이드부(520) 및 반사부(530)를 포함하며, 도면에 도시되진 않았으나, 광 가이드부(520) 상에는 광학 시트부 및 액정 패널부가 배치된다.
광 가이드부(520)는 베이스층(521), 양자점층(522) 및 보호층(523)으로 구성된다.
베이스층(521)은 입광면(A)과 출광면(B)으로 구성되고, 베이스층(521)의 입광면(A)과 평행하게 광원부(110)가 배치된다.
양자점층(522)은 광원부(110)에서 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키는 층으로서, 제1 양자점층(522a)과 제2 양자점층(522b)으로 구성된다.
제1 양자점층(522a)은 베이스층(521)의 출광면(B)에 접하도록 구성되며, 제1 양자점층(522a)의 면적은 베이스층(521)의 출광면(B)의 면적과 동일하도록 구성될 수 있다.
제2 양자점층(522b)은 베이스층(521)의 측면 중 적어도 한 면에 접하도록 구성된다. 다시 말하면, 제2 양자점층(522b)은 출광면(B)으로부터 연장된 면 중 적어도 한 면에 접하도록 구성된다. 또한, 제2 양자점층(522b)의 면적은, 제2 양자점층(522b)이 접하는 베이스층(521)의 측면과 동일한 면적으로 구성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 베이스층(521)의 출광면(B)과 입광면(A)이 서로 접하는 경우, 제2 양자점층(522b)은 베이스층(521)의 측면 중 입광면(A)을 제외한 나머지 면에 접하도록 구성된다.
제1 양자점층(522a) 및 제2 양자점층(522b)의 각각의 면적이 제1 양자점층(522a) 및 제2 양자점층(522b)이 접하는 베이스층(521)의 면의 각각의 면적과 동일한 경우, 제1 양자점층(522a)과 제2 양자점층(522b)의 측면은 외부에 그대로 노출될 수 있다. 이러한 구조는 외부의 수분 또는 산소의 침투에 취약하여 제1 양자점층(522a)과 제2 양자점층(522b)의 열화를 발생시킬 수 있다.
이를 개선하기 위하여, 보호층(523)은, 베이스층(521)의 측면의 적어도 일부 영역 및 하면의 적어도 일부 영역까지 덮도록 연장될 수 있다. 도 5를 참고하면, 베이스층(521)의 출광면(B)에 접하는 제1 양자점층(522a)을 덮는 보호층(523) 부분은 베이스층(521)의 측면에 해당하는 입광면(A)의 일부분까지 덮도록 연장됨으로써, 제1 양자점층(522a)의 상면 및 측면을 모두 밀봉할 수 있다. 또한, 베이스층(521)의 측면에 접하는 제2 양자점층(522b)을 덮는 보호층(523) 부분은 베이스층(521)의 하면의 일부분까지 덮도록 연장됨으로써, 제2 양자점층(522b)의 상면 및 측면을 모두 밀봉할 수 있다.
도면에 도시되진 않았으나, 베이스층(521)의 입광면(A)이 출광면(B)과 마주보는 면인 경우에는, 제2 양자점층(522b)은 베이스층(522)의 모든 측면에 접하도록 구성될 수도 있다. 이에 따라, 제1 양자점층(522a) 및 제2 양자점층(522b)을 덮는 보호층(523)은 베이스층(521)의 출광면(B) 및 모든 측면을 밀봉하도록 구성될 수도 있고, 이 경우, 보호층(523)은 베이스층(521)의 하면의 일부분까지 덮도록 연장됨으로써, 제1 양자점층(522a) 및 제2 양자점층(522b)의 상면 및 측면이 모두 밀봉될 수 있다.
반사부(520)는 제1 반사층(531) 및 제2 반사층(532)으로 구성된다. 제1 반사층(531)은 광 가이드부(220)의 하부에 배치되며, 광원부(110)에서 베이스층(521) 내부로 입사된 빛 중 외부로 빠져나가는 빛을 반사시켜 베이스층(521) 내부로 다시 입사시키는 역할을 한다. 제2 반사층(532)은, 베이스층(521)의 측면에 접하는 제2 양자점층(522b)과 평행하게 배치된다. 제2 반사층(532)은 베이스층(521) 내부로 입사된 광원부(110)의 빛 중 제2 양자점층(522b)을 투과하여 광 가이드부(520)의 외부로 빠져나가는 빛을 반사시켜 베이스층(521) 내부로 다시 입사시키는 역할을 한다. 이에 따라, 광 가이드부(520)의 외부로 손실되는 광이 최소화될 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(500)에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 광 가이드부(520)는 베이스층(521)의 출광면(B)에 접하고, 출광면(B)의 면적과 동일한 면적을 갖는 제1 양자점층(522a) 및 베이스층(521)의 측면에 접하고, 접하는 측면의 면적과 동일한 면적을 갖는 제2 양자점층(522b)으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 베이스층(521)으로 입사된 광원부(110)의 광 중 일부가 베이스층(521)의 출광면(B) 또는 측면에서 양자점층(522a, 522b)들이 배치되지 않은 외곽 영역을 통해 그대로 누설되는 것을 방지하고, 이러한 광 누설을 막기 위한 별도의 기구부를 채용할 필요가 없으므로, 액정 표시 장치(500)의 구조 단순화 및 생산 비용 절감에 효과적일 수 있다. 뿐만 아니라, 양자점층들(522a, 522b)이 베이스층(521)의 출광면(B) 및 측면에 접하도록 구성됨으로써, 액정 표시 장치(500)의 휘도 및 색재현율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(600)의 단면도이다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 이전 실시예와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 해당 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 이전 실시예들의 설명을 참고하여 본 실시예는 해석될 수 있으며, 도 6에서는 설명의 편의를 위하여 광학 시트부와 액정 패널부는 생략하였다.
도 6을 참고하면, 액정 표시 장치(600)는 광원부(110), 광 가이드부(620) 및 반사부(630)을 포함하고, 도면에 도시되진 않았으나, 광 가이드부(620) 상에는 광학 시트부 및 액정 패널부가 배치된다.
광 가이드부(620)는 베이스층(621), 양자점층(622) 및 보호층(623)으로 구성된다. 양자점층(622)은 베이스층(621)의 출광면(B)에 접하는 제1 양자점층(622a), 베이스층(621)의 측면 중 입광면(A)을 제외한 측면에 접하는 제2 양자점층(622b) 및, 베이스층(621)의 하면, 즉, 출광면(B)과 마주보는 면에 접하는 제3 양자점층(622c)으로 구성된다.
제1 양자점층(622a)의 면적은 베이스층(621)의 출광면(B)의 면적과 동일하고, 제2 양자점층(622b)의 면적은 제2 양자점층(622b)이 접하는 베이스층(621)의 측면의 면적과 동일하다. 또한, 제3 양자점층(622c)은 베이스층(621)의 하면의 면적과 동일하다.
보호층(623)은 제1 양자점층(622a)부터 제2 양자점층(622b) 및 제3 양자점층(622c)까지 덮도록 구성될 수 있다. 도 6을 참고하면, 제1 양자점층(622a)을 덮는 보호층(623) 부분이 베이스층(621)의 입광면(A)에서 일 단부의 일부를 덮도록 연장됨으로써, 제1 양자점층(622a)의 상면 및 측면이 모두 밀봉될 수 있다. 또한, 제3 양자점층(622c)을 덮는 보호층(623) 부분이 베이스층(621)의 입광면(A)에서 타 단부의 일부를 덮도록 연장됨으로써, 제3 양자점층(622c)의 상면 및 측면이 모두 밀봉될 수 있다.
반사부(620)는 제1 반사층(631) 및 제2 반사층(632)로 구성된다. 제1 반사층(631)은 제3 양자점층(622c)과 평행하게 배치되고, 광원부(110)에서 베이스층(621) 내부로 입사된 광 중 제3 양자점층(622c)을 투과하여 광 가이드부(620)의 외부로 빠져나가는 빛을 반사시켜 베이스층(621) 내부로 다시 입사시킨다. 마찬가지로, 제2 반사층(632)은 광원부(110)에서 베이스층(621) 내부로 입사된 광 중 제2 양자점층(622b)을 투과하여 광 가이드부(620)의 외부로 빠져나가는 빛을 반사시켜 베이스층(621) 내부로 다시 입사시킨다. 이에 따라, 광 가이드부(620)의 외부로 광이 손실되는 것을 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(600)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스층(621)의 입광면(A)을 제외한 나머지 면에 양자점층들(622a, 622b, 622c)을 구성함으로써, 액정 표시 장치(600)의 휘도 및 색재현율을 더 많이 향상시킬 수 있다. 또한, 양자점층들(622a, 622b, 622c)의 각각의 면적이 베이스층(621)의 접하는 면의 면적과 동일하게 구성됨으로써, 베이스층(621)으로 입사된 광원부(110)의 광 중 일부가 광 가이드부(620)의 외부로 그대로 누설되는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 제1 양자점층의 면적은 출광면의 면적보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 출광면에서 제1 양자점층이 배치되지 않은 영역과 대응하도록 구성된 기구부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 제1 양자점층의 면적은 출광면의 면적과 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 보호층은 출광면으로부터 연장된 면들 중 적어도 하나의 면까지 연장되며, 상기 연장된 면의 일부를 덮도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 광원부는 청색 파장의 광을 방출하고, 제1 양자점층은 광원부의 청색 파장의 광의 일부를 적색 파장의 광 및 녹색 파장의 광으로 변환시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 제1 양자점층은 크기가 다른 적어도 2종류의 양자점으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 광 가이드부는, 광원부에서 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키며, 베이스층의 출광면으로부터 연장된 면 중 적어도 한 면에 접하도록 구성된 제2 양자점(quantum dot)층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 제1 양자점층을 밀봉하는 보호층은 연장되어 제2 양자점을 밀봉하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 반사부는 제2 양자점층과 평행하게 배치된 제2 반사층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 베이스층의 입광면이 출광면과 접하도록 구성되고, 제2 양자점층은 베이스층의 출광면으로부터 연장된 면 중 입광면을 제외한 나머지 면에 접하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 광 가이드부는, 광원부에서 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키며, 베이스층의 출광면과 마주보는 면에 접하도록 구성된 제3 양자점(quantum dot)층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 보호층은 제1 양자점층부터 제2 양자점층 및 제3 양자점층까지 밀봉하도록 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 제3 양자점층은 제1 반사층과 평행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 베이스층의 입광면은 출광면과 마주보도록 구성되고, 제2 양자점층은 베이스층의 출광면으로부터 연장된 모든 면에 접하도록 구성될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300, 400, 500, 600: 액정 표시 장치
110: 광원부
120, 220, 320, 420, 520, 620: 광 가이드부
121, 221, 321, 421, 521, 621: 베이스층
122, 222, 322, 422, 522, 622: 양자점층
123, 223, 323, 423, 523, 623: 보호층
130, 230, 330, 440, 550, 660: 반사부
140: 광 시트부
150: 액정 패널부

Claims (15)

  1. 제1 반사층을 포함하는 반사부;
    상기 제1 반사층 상에 배치되며, 입광면 및 출광면을 포함하는 광 가이드부;
    상기 입광면과 평행하게 배치된 광원부;
    상기 출광면 상에 배치된 광학 시트부;
    상기 광학 시트부 상에 배치된 액정 패널부를 포함하며,
    상기 광 가이드부는,
    상기 입광면 및 상기 출광면을 포함하는 베이스층;
    상기 광원부에서 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키며, 상기 출광면과 접하도록 구성된 제1 양자점(quantum dot)층;
    상기 제1 양자점층을 밀봉하는 보호층으로 구성되는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 양자점층의 면적은 상기 출광면의 면적보다 작은 액정 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 출광면에서 상기 제1 양자점층이 배치되지 않은 영역과 대응하도록 구성된 기구부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 양자점층의 면적은 상기 출광면의 면적과 동일한 액정 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 보호층은 상기 출광면으로부터 연장된 면들 중 적어도 하나의 면까지 연장되며, 상기 연장된 면의 일부를 덮도록 구성된 액정 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 광원부는 청색 파장의 광을 방출하고,
    상기 제1 양자점층은 상기 광원부의 청색 파장의 광의 일부를 적색 파장의 광 및 녹색 파장의 광으로 변환시키는 액정 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 양자점층은 크기가 다른 적어도 2종류의 양자점으로 구성된 액정 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 광 가이드부는,
    상기 광원부에서 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키며, 상기 베이스층의 출광면으로부터 연장된 면들 중 적어도 한 면에 접하도록 구성된 제2 양자점(quantum dot)층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 양자점층을 밀봉하는 보호층은 연장되어 상기 제2 양자점층을 밀봉하도록 구성된 액정 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 제2 양자점층과 평행하게 배치된 제2 반사층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 베이스층의 입광면이 상기 출광면과 접하도록 구성되고,
    상기 제2 양자점층은 상기 베이스층의 출광면으로부터 연장된 면들 중 상기 입광면을 제외한 나머지 면에 접하도록 구성된 액정 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 광 가이드부는,
    상기 광원부에서 방출되는 광의 파장의 일부를 변환시키며, 상기 베이스층의 출광면과 마주보는 면에 접하도록 구성된 제3 양자점(quantum dot)층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 보호층은 상기 제1 양자점층부터 상기 제2 양자점층 및 상기 제3 양자점층까지 밀봉하도록 연장된 액정 표시 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제3 양자점층은 상기 제1 반사층과 평행한 액정 표시 장치.
  15. 제8 항에 있어서,
    상기 베이스층의 입광면은 상기 출광면과 마주보도록 구성되고,
    상기 제2 양자점층은 상기 베이스층의 출광면으로부터 연장된 모든 면에 접하도록 구성된 액정 표시 장치.
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