KR20170021722A - A display panel and a display apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.A display panel and a display device.
디스플레이 장치는, 획득 또는 저장된 전기적 정보를 시각적 정보로 변환하여 사용자에게 표시하는 출력 장치의 일종으로, 가정이나 사업장 등 다양한 분야에서 이용되고 있다.The display device is an output device that converts acquired or stored electrical information into visual information and displays it to a user, and is used in various fields such as home and business.
디스플레이 장치는, 백 라이트 유닛 및 디스플레이 패널을 이용하여 화상을 외부에 출력할 수 있다. 디스플레이 패널로는, 액정을 이용하는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display), 단독으로 발광하는 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)를 이용하는 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode)를 이용하는 디스플레이 패널, 또는 능동형 유기 발광 다이오드(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode)를 이용하는 디스플레이 패널 등이 있다.The display device can output an image to the outside using the backlight unit and the display panel. As a display panel, a liquid crystal display (LCD) using a liquid crystal, a display panel using a light emitting diode (LED) emitting light by itself, a display using an organic light emitting diode (OLED) Panel, or a display panel using an active-matrix organic light-emitting diode (OLED).
액정 캡슐을 이용하여 제작 공정을 단순화시킬 수 있고, 외압에 따른 광학적 변화가 발생되지 않으며, 다양한 곡률을 가질 수 있는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.A display panel and a display device which can simplify a manufacturing process by using a liquid crystal capsule, do not cause an optical change according to an external pressure, and can have various curvatures.
외부 자외선(UV, ultraviolet) 광 등의 액정 분자에 대한 영향력을 방지 또는 최소화함으로써 액정의 취약성을 개선할 수 있는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치를 제공하는 것을 또 다른 해결하고자 하는 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a display panel and a display device capable of improving the vulnerability of a liquid crystal by preventing or minimizing influence on liquid crystal molecules such as ultraviolet (UV) light.
또한, 디스플레이 패널을 이루는 물질 상호간의 굴절률 차이에 기인한 디스플레이 패널의 빛 샘 현상을 방지할 수 있는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치를 제공하는 것을 또 다른 해결하고자 하는 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a display panel and a display device that can prevent a light leakage phenomenon of a display panel due to a refractive index difference between materials of a display panel.
상술한 과제를 해결하기 위하여 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치가 제공된다.In order to solve the above-mentioned problems, a display panel and a display device are provided.
디스플레이 패널은, 액정 분자가 내장되는 복수의 액정 캡슐이 분포된 액정 캡슐 층 및 상기 액정 캡슐 층의 일 면에 배치되고 상기 액정 캡슐 층에 전계를 형성하는 전극부를 포함하되, 상기 액정 캡슐 층의 두께는, 상기 액정 분자의 복굴절 값에 대한 입사광의 파장의 비율의 절반을 초과할 수 있다.The display panel includes a liquid crystal capsule layer having a plurality of liquid crystal capsules in which liquid crystal molecules are embedded and an electrode portion disposed on one surface of the liquid crystal capsule layer and forming an electric field in the liquid crystal capsule layer, May exceed half the ratio of the wavelength of the incident light to the birefringence value of the liquid crystal molecule.
상기 복수의 액정 캡슐은, 캡슐의 외형을 형성하는 외벽층 및 상기 외벽층의 내측에 분포되고 전계에 따라 배향되는 액정 분자를 포함할 수 있다.The plurality of liquid crystal capsules may include an outer wall layer forming an outer shape of the capsule and liquid crystal molecules distributed in the inner wall of the outer wall layer and oriented in accordance with an electric field.
액정 캡슐 층은 상기 복수의 액정 캡슐이 분포되는 고분자 매트릭스를 포함할 수 있다.The liquid crystal capsule layer may include a polymer matrix in which the plurality of liquid crystal capsules are distributed.
상기 외벽층, 상기 액정 분자 및 상기 고분자 매트릭스 중 적어도 두 개 사이의 굴절률의 차이는 0.1과 같거나 또는 0.1보다 작을 수 있다.The difference in refractive index between at least two of the outer wall layer, the liquid crystal molecules and the polymer matrix may be equal to or less than 0.1.
디스플레이 패널은, 입사된 광의 색을 변화시키는 색 변환부를 더 포함할 수 있다.The display panel may further include a color conversion unit that changes the color of the incident light.
상기 액정 캡슐 층과 상기 색 변환부 사이에 상기 전극부가 배치되거나, 또는 상기 액정 캡슐 층과 상기 전극부 사이에 상기 색 변환부가 배치될 수 있다.The electrode section may be disposed between the liquid crystal capsule layer and the color conversion section or the color conversion section may be disposed between the liquid crystal capsule layer and the electrode section.
디스플레이 패널은, 상기 전극부 또는 상기 색 변환부가 안착되는 기판을 더 포함할 수 있다.The display panel may further include a substrate on which the electrode unit or the color conversion unit is mounted.
상기 기판은 경성 기판(rigid substrate), 가요성 기판(flexible substrate) 또는 경연성 기판을 포함할 수 있다.The substrate may comprise a rigid substrate, a flexible substrate or a rigid substrate.
상기 전극부는, 상기 액정 캡슐 층 방향에 배치되는 복수의 화소 전극, 상기 화소 전극이 일 면에 배치되는 절연 기판 및 상기 절연 기판의 타 면에 배치되는 공통 전극을 포함할 수 있다.The electrode unit may include a plurality of pixel electrodes arranged in the liquid crystal capsule layer direction, an insulating substrate having the pixel electrodes arranged on one surface thereof, and a common electrode arranged on the other surface of the insulating substrate.
디스플레이 패널은, 상기 액정 캡슐 층의 일 면에 설치되는 액정 캡슐 층 보호부를 더 포함할 수 있다.The display panel may further include a liquid crystal capsule layer protecting part provided on one surface of the liquid crystal capsule layer.
상기 액정 분자는, 포지티브 액정 분자를 포함할 수 있다.The liquid crystal molecules may include positive liquid crystal molecules.
상기 전극부가 상기 액정 캡슐 층에 전계를 형성한 경우, 상기 복수의 액정 캡슐 중 상기 전극부 방향의 일부의 액정 캡슐의 액정 분자는 상기 전계에 따라 배향하고, 상기 복수의 액정 캡슐 중 다른 일부의 액정 캡슐의 액정 분자는 배향하지 않을 수 있다.Wherein liquid crystal molecules of a part of the liquid crystal capsules in the direction of the electrode part of the plurality of liquid crystal capsules are oriented in accordance with the electric field when the electrode part forms an electric field in the liquid crystal capsule layer, The liquid crystal molecules of the capsule may not be oriented.
디스플레이 장치는, 화상을 표시하는 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백 라이트 유닛을 포함하되, 상기 디스플레이 패널은, 액정 분자가 내장되는 복수의 액정 캡슐이 분포된 액정 캡슐 층 및 상기 액정 캡슐 층의 일 면에 배치되고 상기 액정 캡슐층에 전계를 형성하는 전극부를 포함하며, 상기 액정 캡슐 층의 두께는, 상기 액정 분자의 복굴절 값에 대한 입사광의 파장의 비율의 절반을 초과할 수 있다.The display device includes a display panel for displaying an image and a backlight unit for providing light to the display panel, wherein the display panel includes a liquid crystal capsule layer having a plurality of liquid crystal capsules in which liquid crystal molecules are embedded, Wherein the thickness of the liquid crystal capsule layer may exceed a half of a ratio of a wavelength of incident light to a birefringence value of the liquid crystal molecule.
상기 복수의 액정 캡슐은, 캡슐의 외형을 형성하는 외벽층 및 상기 외벽층의 내측에 분포되고 전계에 따라 배향되는 액정 분자를 포함할 수 있다.The plurality of liquid crystal capsules may include an outer wall layer forming an outer shape of the capsule and liquid crystal molecules distributed in the inner wall of the outer wall layer and oriented in accordance with an electric field.
액정 캡슐 층은 상기 복수의 액정 캡슐이 분포되는 고분자 매트릭스를 포함할 수 있다.The liquid crystal capsule layer may include a polymer matrix in which the plurality of liquid crystal capsules are distributed.
상기 디스플레이 패널은, 입사된 광의 색을 변화시키는 색 변환부를 더 포함할 수 있다.The display panel may further include a color conversion unit for changing the color of the incident light.
상기 디스플레이 패널은, 상기 전극부 또는 상기 색 변환부가 안착되는 기판을 더 포함하되, 상기 기판은, 경성 기판, 가요성 기판 또는 경연성 기판을 포함할 수 있다.The display panel may further include a substrate on which the electrode unit or the color conversion unit is mounted, wherein the substrate may include a rigid substrate, a flexible substrate, or a rigid substrate.
상기 백 라이트 유닛은, 적어도 하나의 광원 및 상기 적어도 하나의 광원에서 방출된 광이 측면으로 입사하고 일면을 통하여 상기 광이 디스플레이 패널 방향으로 방출되는 도광판을 포함할 수 있다.The backlight unit may include at least one light source and a light guide plate on which the light emitted from the at least one light source is incident on the side surface and the light is emitted toward the display panel through one surface.
상기 백 라이트 유닛은, 적어도 하나의 광원 및 상기 적어도 하나의 광원이 상기 디스플레이 패널 방향의 일면에 설치되는 기판을 포함할 수 있다.The backlight unit may include a substrate on which at least one light source and the at least one light source are installed on one surface of the display panel.
상술한 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 의하면, 상대적으로 적은 수의 기판만을 이용하여 디스플레이 패널을 구현할 수 있게 되므로, 제작 공정이 단순화되고 이에 따라 제작 비용의 절감 효과도 얻을 수 있다.According to the display panel and the display device described above, since the display panel can be implemented using only a relatively small number of substrates, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
상술한 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 의하면, 터치 조작이나 외부의 충격에 기인한 외압에 의해서도 디스플레이 패널 내의 액정 배열이 변화하지 않으므로 광학적 특성이 변화하지 않게 되므로, 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치의 품질이 유지되는 효과를 얻을 수 있다.According to the above-described display panel and display device, since the liquid crystal arrangement in the display panel does not change even by an external pressure due to a touch operation or external impact, the optical characteristics are not changed, Can be obtained.
상술한 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 의하면, 곡면 디스플레이 패널이나 가요성 디스플레이 패널(flexible display panel)을 제조하는 경우에도 단일 기판을 이용하기 때문에 매우 작은 곡률의 기판을 구현 가능하게 되고, 또한 복수의 기판을 이용하던 경우 기판 사이의 곡률이 서로 어긋나던 기존 디스플레이와는 다르게 정곡률을 구현할 수 있게 되는 효과도 얻을 수 있다.According to the above-described display panel and display device, even when a curved display panel or a flexible display panel is manufactured, since a single substrate is used, it is possible to realize a substrate having a very small curvature, It is possible to achieve a positive curvature different from the conventional display in which the curvatures between the substrates are different from each other.
또한 상술한 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 의하면, 배향막이나 실런트를 요구하지 않아, 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치의 제조가 간단해지고, 이에 따른 비용 절감의 효과도 얻을 수 있게 된다.Further, according to the above-described display panel and display device, since the alignment film and the sealant are not required, the manufacture of the display panel and the display device is simplified, and the cost reduction effect can be obtained.
또한 상술한 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 의하면, 일상 생활에서 발생될 수 있는 자외선 광이 자외선 흡수제에 의해 흡수되므로, 자외선 광의 액정에 대한 영향을 방지하거나 또는 최소화할 수 있게 된다.Further, according to the above-described display panel and display device, since the ultraviolet light that can be generated in daily life is absorbed by the ultraviolet absorber, the influence of the ultraviolet light on the liquid crystal can be prevented or minimized.
또한 상술한 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 의하면, 디스플레이 패널을 이루는 각종 물질, 일례로 액정 캡슐, 액정 분자 및 고분자 매트릭스 사이의 굴절률 차이를 최소화함으로서 디스플레이 패널에서의 빛 샘 현상을 방지할 수 있게 된다.In addition, according to the display panel and the display device described above, the difference in refractive index between the liquid crystal capsules, the liquid crystal molecules, and the polymer matrix is minimized, thereby preventing the light scattering in the display panel.
도 1은 디스플레이 장치의 일 실시예에 대한 구성도이다.
도 2는 디스플레이 장치의 일 실시예의 외관을 도시한 도면이다.
도 3은 디스플레이 장치의 일 실시예에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 디스플레이 장치의 일 실시예에 대한 측단면도이다.
도 5는 디스플레이 패널의 일 실시예에 대한 측단면도이다.
도 6a는 액정 캡슐의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 6b는 액정 캡슐에 전계가 형성된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a은 디스플레이 패널의 일 실시예에 있어서 전원의 인가에 따라서 액정 캡슐에 형성된 전계를 도시한 도면이다.
도 7b는 전원 비인가 시 디스플레이 패널 내의 광의 경로를 도시한 도면이다.
도 7c는 전원 인가 시 디스플레이 패널 내의 광의 경로를 도시한 도면이다.
도 8은 액정 캡슐 층의 두께, 복굴절값 및 광의 파장 사이의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 디스플레이 패널의 다른 실시예에 대한 측단면도이다.
도 10은 디스플레이 패널의 다른 실시예에 있어서 전원의 인가에 따라서 액정 캡슐에 형성된 전계를 도시한 도면이다.
도 11a는 기존의 디스플레이 패널에 외압이 인가된 상황을 도시한 도면이다.
도 11b 액정 캡슐을 포함하는 디스플레이 패널에 외압이 인가된 상황을 도시한 도면이다.
도 12a는 기존의 디스플레이 패널이 휘어진 상태를 도시한 도면이다.
도 12b는 액정 캡슐을 포함하는 디스플레이 패널이 휘어진 상태를 도시한 도면이다.
도 13은 굴절률 차이에 기인한 빛 샘 현상이 발생하는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 굴절률 차이를 작게 함으로써 빛 샘 현상이 발생되지 않는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 자외선 흡수제를 더 포함하는 디스플레이 패널의 일례에 대한 측단면도이다.
도 16은 자외선 흡수제를 더 포함하는 디스플레이 패널의 다른 일례에 대한 측단면도이다.
도 17은 디스플레이 장치의 다른 실시예에 대한 분해 사시도이다.
도 18은 디스플레이 장치의 다른 실시예에 대한 측단면도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of a display device.
2 is a diagram showing an appearance of an embodiment of a display device.
3 is an exploded perspective view of an embodiment of a display device.
4 is a side cross-sectional view of one embodiment of a display device.
5 is a side cross-sectional view of one embodiment of a display panel.
6A is a view showing an embodiment of a liquid crystal capsule.
6B is a view for explaining a state in which an electric field is formed in the liquid crystal capsule.
7A is a view showing an electric field formed on a liquid crystal capsule according to application of a power source in an embodiment of a display panel.
7B is a view showing a path of light in the display panel when no power source is turned on.
7C is a view showing the path of light in the display panel when the power is applied.
8 is a view for explaining the relationship between the thickness of the liquid crystal capsule layer, the birefringence value, and the wavelength of light.
9 is a side cross-sectional view of another embodiment of the display panel.
10 is a view showing an electric field formed in a liquid crystal capsule according to application of power source in another embodiment of the display panel.
11A is a view showing a state where an external pressure is applied to an existing display panel.
11B is a view showing a state in which an external pressure is applied to a display panel including a liquid crystal capsule.
12A is a view showing a state where a conventional display panel is bent.
12B is a view showing a state where the display panel including the liquid crystal capsule is bent.
13 is a view for explaining a state in which a light beam phenomenon due to a refractive index difference occurs.
FIG. 14 is a view for explaining a state in which a light leakage phenomenon does not occur by reducing the refractive index difference.
15 is a side sectional view of an example of a display panel further comprising an ultraviolet absorber.
16 is a side cross-sectional view of another example of a display panel further comprising an ultraviolet absorber.
17 is an exploded perspective view of another embodiment of the display device.
18 is a side cross-sectional view of another embodiment of the display device.
이하 도 1 내지 도 18을 참조하여 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치의 여러 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the display panel and the display device will be described with reference to FIGS. 1 to 18. FIG.
도 1은 디스플레이 장치의 일 실시예에 대한 구성도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of a display device.
도 1에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(10)는, 제어부(12)와, 전력 공급부(13)와, 입사된 광(L)을 투과시키거나 투과시키지 않음으로써 화상이 표시되도록 하는 디스플레이 패널(100)과, 광(L)을 방출하여 디스플레이 패널(200) 방향으로 방출하는 백 라이트 유닛(BLU, Back Light Unit, 200)을 포함할 수 있다.1, the
디스플레이 패널(100)은, 화상을 생성하여 시청자에게 표시하는 기능을 수행한다. 일 실시예에 의하면, 디스플레이 패널(100)은 백 라이트 유닛(200)에서 제공되는 광(L)을 일 면으로 수신하고, 각각의 서브 화소마다 각각의 서브 화소에 대응하는 광을 변경시키거나 또는 변경시키지 않고, 색이 변경되거나 또는 변경되지 않은 광을, 광(L)을 수신한 일 면에 대응하는 타 면을 통하여 외부로 방출할 수 있다. 이 경우 각각의 서브 화소에 대응하는 광(L)이 혼합되면서 소정 색의 광이 디스플레이 패널의 일 화소에서 방출될 수 있으며, 디스플레이 패널은 각각의 화소에서 방출되는 광을 조합하여 화상을 생성하여 시청자에게 표시할 수 있다. 여기서 화소는, 디스플레이의 기능을 가능하게 하는 기본 요소를 의미하며, 서브 화소는 각각의 화소를 이루는 더 작은 구역을 의미한다. The
디스플레이 패널(95)은, 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 외부로 방출되는 광을 조절할 수 있다. 다른 일 실시예에 의하면, 디스플레이 패널(100)은, 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)나, 냉음극관(Cold Cathode Fluorescent Lamp)이나, 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode)나, 또는 능동형 유기 발광 다이오드(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode) 등을 이용하여 자체적으로 광을 생성하고, 생성된 광을 이용하여 화상을 표시할 수도 있다. 디스플레이 패널(95)의 자세한 내용에 대해선 후술하도록 한다.The display panel 95 can control light emitted to the outside using a liquid crystal. According to another embodiment, the
백 라이트 유닛(200)은, 소정 색의 광(L)을 생성하고, 확산시켜 디스플레이 패널(100)로 방출함으로써, 디스플레이 패널(100)의 일 면의 모든 구역에 광(L)이 입사되도록 한다. 백 라이트 유닛(200)은, 실시예에 따라서 백색 광 또는 청색 광을 디스플레이 패널(100)의 일 면에 입사시킬 수 있으며, 디스플레이 패널(100)은 입사된 광의 색상에 대응하여 마련된 색 변환부(도 3의 116 등), 일례로 컬러 필터를 이용하여 색상을 변환하여 방출할 수 있다. 백 라이트 유닛(200)은, 실시예에 따라서, 직하 방식이나 엣지 방식을 이용하여 광(L)을 생성하여 디스플레이 패널(100)로 방출할 수 있다. 백 라이트 유닛(200)에 대한 자세한 설명은 후술한다.The
제어부(12)는, 디스플레이 장치(10)의 각종 부품을 제어하여, 디스플레이 패널(100)이 필요한 동작을 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어 제어부(12)는 전력 공급부(13)나 디스플레이 패널(100) 등을 제어하여 디스플레이 장치(10)가 소정의 정지 화상 또는 동화상을 표시할 수 있도록 한다. 제어부(12)는, 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있으며, 프로세서는 하나 또는 둘 이상의 반도체 칩 및 반도체 칩의 동작을 위한 각종 부품을 이용하여 구현될 수 있다. 한편, 디스플레이 장치(10)에는 프로세서의 동작을 보조하기 위하여 각종 데이터를 저장하는 저장 장치(미도시)가 더 마련될 수 있으며, 저장 장치는 롬/램 또는 솔리드 스테이트 드라이버(SSD, Solid State driver)과 같은 반도체 저장 장치나, 하드 디스크 장치와 같은 자기 디스크 저장 장치 등을 이용하여 구현될 수 있다.The
전력 공급부(13)는 디스플레이 패널(100)이나 백 라이트 유닛(200)에 화상 출력에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 전력 공급부(13)는 외부의 상용 전원(14)과 연결될 수 있다. 이 경우 전력 공급부(13)는, 상용 전원(14)에서 들어오는 교류 전원을 디스플레이 장치(10)의 동작에 필요한 직류 전원으로 정류하거나, 또는 전압을 필요한 수준으로 변화시키거나, 또는 직류 전원 내의 잡음을 제거할 수 있다. 전력 공급부(13)는, 실시예에 따라서, 전원을 저장할 수 있는 축전지를 포함할 수도 있으며, 실시예에 따라서 축전지는 방전 시 재충전 가능한 것일 수도 있다.The
상술한 디스플레이 장치(10)로는, 예를 들어, 텔레비전 수상기, 각종 오디오/비디오 시스템, 홈 시어터 시스템(home theater system), 데스크톱 컴퓨터 장치, 컴퓨터 모니터 장치, 카메라 장치, 동화상 촬영 장치, 전광판 또는 휴대용 단말 장치 등과 같이 정지 화상 또는 동화상을 표시할 수 있는 다양한 장치를 포함할 수 있다. 여기서 휴대용 단말 장치로는, 노트북 컴퓨터 장치, 셀룰러 폰, 스마트 폰, 태블릿 피씨, 전자책 단말 장치, 개인용 디지털 보조 장치(PDA), 내비게이션 단말 장치, 또는 휴대용 게임기 등 다양한 장치를 포함할 수 있다. 이외에도 정지 화상 또는 동화상을 표시할 수 있고, 댁내나 산업 현장에서 이용되는 다양한 장치 역시 상술한 디스플레이 장치의 일례가 될 수 있다.The
이하 이와 같은 디스플레이 장치(10)의 일례로 텔레비전 수상기를 설명하도록 한다. 그러나, 디스플레이 장치(10)는 후술하는 텔레비전 수상기에 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 다양한 종류의 장치로 구현될 수 있다.Hereinafter, a television receiver will be described as an example of the
도 2는 디스플레이 장치의 일 실시예의 외관을 도시한 도면이고, 도 3은 디스플레이 장치의 일 실시예에 대한 분해 사시도이며, 도 4는 디스플레이 장치의 일 실시예에 대한 측단면도이다.Fig. 2 is an exploded perspective view of one embodiment of a display device, Fig. 3 is an exploded perspective view of an embodiment of a display device, and Fig. 4 is a side sectional view of an embodiment of a display device.
이하 설명의 편의를 위하여, 디스플레이 장치(10)에서 화상이 표시되는 방향을 전 방향이라 하고, 디스플레이 장치(10)를 기준으로 전 방향의 반대 방향을 후 방향이라고 한다. 아울러 디스플레이 장치(10)의 지지대(18) 등이 형성된 방향을 하 방향이라고 하고, 하 방향의 반대 방향을 상 방향이라고 한다. 또한 상 방향에서 보았을 때 전 방향이 12시 방향이면 3시 방향을 우측 방향, 9시 방향을 좌측 방향이라고 한다. 따라서 도 3에서 도면의 상 방향은 디스플레이 장치(10)의 전 방향이 되고, 도면의 하 방향은 디스플레이 장치(10)의 후 방향이 된다. 이하 다른 도면에서도 마찬가지이다. 이와 같은 방향의 정의는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 설계자에 따라서 방향은 다르게 정의될 수도 있다.For convenience of explanation, the direction in which the image is displayed on the
도 2에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(10)는, 외관을 형성하는 외장 하우징(10a)과, 화상이 표시되는 화상 표시부(17)와, 지지대(18) 및 레그(19)를 포함할 수 있다. 2, the
외장 하우징(10a)은 디스플레이 장치(10)의 외장을 형성하며, 내측에 디스플레이 장치(10)가 각종 화상을 표시하거나 또는 각종 기능을 수행할 수 있도록 하기 위한 부품을 내장한다. 외장 하우징(10a)는 일체형으로 형성될 수도 있고, 복수의 하우징, 일례로 전면 하우징(11 등) 및 후면 하우징(12)의 조합으로 이루어질 수 있다. 외장 하우징(10a) 내부에는, 중간 하우징(13)이 더 마련될 수도 있다.The
화상 표시부(17)는, 외장 하우징(10a)의 전 방향에 설치되고 각종 화상을 외부에 표시할 수 있다. 구체적으로 화상 표시부(17)는 정지 화상 또는 동화상을 적어도 하나 이상 표시할 수 있다. 화상 표시부(17)는 디스플레이 패널(100)을 이용하여 구현될 수 있으며, 실시예에 따라서 디스플레이 패널(100)의 전방에 형성 가능한 터치 스크린 패널 등과 같은 별도의 부품을 더 이용하여 구현될 수 있다.The
지지대(18)는 외장 하우징(10a)을 지지하면서 외장 하우징(10a)과 레그(19)를 연결하는 기능을 수행한다. 지지대(18)는, 설계자의 선택에 따라서, 다양한 형상을 가질 수 있으며 생략될 수도 있다. 지지대(18)는 실시예에 따라서 외장 하우징(10a)과 탈부착이 가능할 수도 있다.The
레그(19)는 지지대(18)와 연결되고 디스플레이 장치(10)가 안정적으로 바닥면 또는 가구의 상면 등 다양한 위치에 거치될 수 있도록 한다. 레그(19)는, 필요에 따라서, 지지대(18)와 결합되거나 또는 분리될 수 있다. 레그(19)는, 외장 하우징(10a)에 직접 연결되는 것도 가능하다. 실시예에 따라서 레그(19), 생략될 수도 있다.The
도 3 및 도 4에 도시된 바에 의하면 디스플레이 장치(10)는, 외장을 형성하는 하우징(11, 12)과, 화상을 생성하기 위한 디스플레이 패널(100)과, 패널에 광을 공급하는 백 라이트 유닛(200)을 포함할 수 있다.3 and 4, the
일 실시예에 의하면, 하우징(11, 12)은 전면 방향에 설치되는 전면 하우징(11)과, 배면 방향에 설치되는 후면 하우징(12)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라서 전면 하우징(11) 및 후면 하우징(12)은 일체형으로 형성될 수도 있고, 각각 결합 가능하도록 분리되어 형성될 수도 있다.According to one embodiment, the
전면 하우징(11)은, 디스플레이 장치(10)의 가장 전면 방향에 위치하고, 디스플레이 장치(10) 전면 및/또는 측면 일부의 외장을 형성할 수 있다. 전면 하우징(11)은, 후면 하우징(12)과 결합하여 디스플레이 장치(10)의 각종 부품이 디스플레이 장치(10)에 내장되도록 할 수 있다. 전면 하우징(11)은, 디스플레이 장치(10)에 내장된 각종 부품, 일례로 디스플레이 패널(100)을 안정적으로 고정시키면서, 동시에 외부의 직접적인 충격으로부터 보호할 수 있도록 마련된다. The
전면 하우징(11)은, 디스플레이 장치(10)의 가장 전 방향에 위치하고, 베젤을 이루는 고정부(11b)와, 고정부(11b)의 단부에서 후면 하우징(12) 방향으로 연장되는 측면부(11a)를 포함할 수 있다. 전면 하우징(11)의 전면에는 개구(11c)가 형성된다. 측면부(11a)는, 후면 하우징(12)과 결합되어 전면 하우징(11)과 후면 하우징(12)을 서로 결합시킬 수 있다. 측면부(11a)는, 각종 부품을 디스플레이 장치(10) 내측에 고정시킬 수 있으며, 측면 방향에서 전달되는 충격으로부터 디스플레이 장치(10)에 내장된 각종 부품을 보호할 수 있다. 고정부(11b)는 개구(11c) 방향으로 돌출되어 디스플레이 패널(100)과 같은 각종 부품을 고정시켜 관련 부품이 외부로 이탈되거나, 또는 일부 노출되는 것을 방지할 수 있다. 개구(11c)는 디스플레이 패널(100)을 외부로 노출시켜 디스플레이 패널(100)에 의해 형성된 화상이 표시될 수 있도록 함으로써, 사용자가 화상을 시청할 수 있도록 한다. 개구(11c)는, 구체적으로, 제1 편광 필터(111)를 통과한 광에 의해 이루어진 화상이 외부에 표시되도록 한다.The
후면 하우징(12)은 디스플레이 장치(10)의 가장 후 방향에 위치하고, 디스플레이 장치(10) 배면 및/또는 측면의 일부의 외장을 형성할 수 있다. 후면 하우징(12)은, 전면 하우징(11)과 결합하여 디스플레이 장치(10)의 각종 부품이 디스플레이 장치(10)에 내장될 수 있도록 한다. 후면 하우징(12) 내측면에는 백 라이트 유닛(200)의 반사판(230)과, 발광부(240)가 설치될 수 있다.The
이하 디스플레이 패널(100)에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the
도 5는 디스플레이 패널의 일 실시예에 대한 측단면도이다.5 is a side cross-sectional view of one embodiment of a display panel.
도 3 내지 도 5에 도시된 바에 의하면, 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널(100)은, 제1 편광부(111), 액정 캡슐 층 보호부(112), 액정 캡슐 층(120), 전극층(113), 색 변환부(116), 기판(117) 및 제2 편광부(118)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 이들 중 일부는 생략되거나 또는 다른 부품으로 대체될 수 있다.3 to 5, the
제1 편광부(111)는, 입사된 광을 편광시켜 방출할 수 있으며, 디스플레이 패널(100)의 가장 전면 방향에 설치된다. 제1 편광부(111)의 일 면은 개구(11c)를 통해 외부로 노출되고, 일 면의 반대측에 위치한 타 면은 액정 캡슐 층 보호부(112) 또는 액정 캡슐 층(120)과 접하도록 마련된다. 제1 편광부(111)는 필름의 형태로 구현될 수 있다.The first
액정 캡슐 층 보호부(112)를 통과하여 전달되는 광이나, 또는 액정 캡슐 층(120)을 투과한 광은, 제1 편광부(111)의 타면으로 입사된다. 액정 캡슐 층 보호부(112)를 통과하여 전달되는 광이나, 또는 액정 캡슐 층(120)을 투과한 광은, 후술하는 제2 편광부(118)를 투과하며 수직 방향 또는 수평 방향으로 편광될 수 있다. 이와 같이 제2 편광부(118)를 통하여 수직 방향 또는 수평 방향으로 편광된 광은 진동 방향에 따라 제1 편광부(111)를 통과하여 외부로 방출되거나 또는 제1 편광부(111)에 의해 차단될 수 있다.The light transmitted through the liquid crystal capsule
제1 편광부(111)는 편광 축이 수직 방향인 수직 편광 필터 또는 편광 축이 수평 방향인 수평 편광 필터를 포함할 수 있다. 제1 편광부(111)의 편광 축은, 제2 편광부(118)의 편광 축과 서로 상이하도록 마련될 수 있으며, 보다 구체적으로는 제1 편광부(111)의 편광 축과 제2 편광부(118)의 편광 축은 서로 직교하도록 마련될 수 있다. 따라서 만약 제2 편광부(118)가 수직 편광 필터인 경우, 제1 편광부(111)는 수평 편광 필터일 수 있으며, 제2 편광부(118)가 수평 편광 필터인 경우, 제1 편광부(111)는 수직 편광 필터일 수 있다.The
액정 캡슐 층(120)은, 전 방향의 일 면이 제1 편광부(111)를 향하도록 마련된다. 액정 캡슐 층(120) 내에는 복수의 액정 캡슐(122)이 마련될 수 있으며, 액정 캡슐 층(120)의 후 방향에서 광이 입사되면 액정 캡슐(122)에 인가되는 전계에 따라서 입사된 광의 복굴절을 유도할 수 있도록 마련된다.The liquid
액정 캡슐 층(12)은, 일 실시예에 의하면, 전극층(113) 및 기판(117) 중 적어도 하나의 일 면에 도포되어 형성될 수 있다. 이 경우 액정 캡슐 층(12)은 대체적으로 일정한 두께(도 8의 d)로 , 전극층(113) 및 기판(117) 중 적어도 하나의 일 면 도포되어 형성될 수 있다.According to one embodiment, the liquid
일 실시예에 의하면, 액정 캡슐 층(120)은 고분자 매트릭스(121)와 고분자 매트릭스(121) 내에 분포되는 복수의 액정 캡슐(122)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the liquid
고분자 매트릭스(121)는 분자량이 상대적으로 매우 큰 분자인 고분자로 이루어진 조직체를 의미한다. 고분자 매트릭스(121)는 투명한 소재를 이용하여 구현될 수 있으며, 일례로 합성 수지를 이용하여 구현될 수 있다. 고분자 매트릭스(121)는, 예를 들어, 에폭시, 폴리 우레탄, 메타 크릴산, 디시클로펜타디엔 에폭시, 폴리디시클로펜타디엔 또는 폴리이미드 등의 소재를 이용하여 제조된 것일 수 있다. 고분자 매트릭스(121) 내에는 복수의 액정 캡슐(122)이 임의적으로 분포될 수 있다.The
도 6a는 액정 캡슐의 일 실시예를 도시한 도면이고, 도 6b는 액정 캡슐에 전계가 형성된 상태를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6A is a view showing an embodiment of a liquid crystal capsule, and FIG. 6B is a view for explaining a state in which an electric field is formed in the liquid crystal capsule.
액정 캡슐(122)은, 액정 분자(123)를 캡슐화한 것으로 내측에 액정 분자가 내장되도록 마련된다. 액정 캡슐(122)은 나노 단위의 크기를 가질 수 있으며, 예를 들어 10nm 내지 300nm 정도의 직경을 가진 원 또는 타원의 형상을 가질 수 있다.The
액정 캡슐(122)은, 계면 중합법(Interfacial Polymerization)이나, 복합 코아세르베이션(Complex Coacervation)이나, 멤브레인 유화법이나 또는 인-시투 중합법(In-situ Polymerization) 등을 이용하여 제조된 것일 수 있다.The
보다 구체적으로, 액정 캡슐(122)은, 액정 분자(123)와, 계면 활성제(124)와, 캡슐 외벽층(125)을 포함할 수 있다.More specifically, the
액정 분자(123)는, 액정 캡슐(122)의 캡슐 외벽층(125) 내에 분포한다. 액정 분자(123)는, 만약 액정 캡슐(122)에 별도의 전계(E)가 형성되지 않은 경우에는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 캡슐 외벽층(125) 내에 임의적으로 배열될 수 있고, 만약 액정 캡슐(122)에 별도의 전계(E)가 형성된 경우에는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 형성된 전계(E)의 방향에 따라서 배향될 수 있다.The
액정 분자(123)는 포지티브 액정 분자 또는 네가티브 액정 분자를 포함할 수 있다. 포지티브 액정 분자는 인가된 전계(E)의 방향과 수평 방향으로 배열되는 액정 분자이고, 네가티브 액정 분자는 인가된 전계(E)의 방향과 수직 방향으로 배열되는 액정 분자이다. 예를 들어, 액정 분자(123)가 포지티브 액정 분자라면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 전계(E)가 상 방향에서 하 방향으로 형성된 경우, 액정 분자(123)는 전계(E)의 방향에 따라 배향되게 된다. The
계면 활성제(124)는 액정 캡슐(122)의 캡슐 외벽층(125) 내에 분포한다. 계면 활성제(124)는 액정 분자(123)와 캡슐 외벽층(125) 사이의 상호 작용 힘을 변경하여 액정 분자(123)가 캡슐 외벽층(125) 내에서 어느 정도 자유롭게 이동하거나 방향을 바꿀 수 있도록 한다. 이에 따라 액정 캡슐(122) 내의 액정 분자(123)는 상대적으로 용이하게 배향될 수 있게 된다. 계면 활성제(124)는 첨가제로써 액정 캡슐(122) 내에 주입될 수 있다. 계면 활성제(124)는 액정 캡슐(122) 내에 주입된 경우, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 캡슐 외벽층(125)의 내 측면에 주로 분포할 수 있으며, 이에 따라 액정 분자(123)와 캡슐 외벽층(125) 사이의 상호 작용 힘을 변경할 수 있다. 실시예에 따라서 계면 활성제(124)는 생략될 수도 있다.
캡슐 외벽층(125)은 내측에 액정 분자(123)가 내장되도록 마련될 수 있으며, 실시예에 따라서 계면 활성제(124)가 더 내장되도록 마련될 수도 있다. 캡슐 외벽층(125)은 복수의 액정 분자(123)를 내측에서 보호하고, 복수의 액정 분자(123)를 고분자 매트릭스(121)와 이격시킴으로써 외부의 압력 등에 의한 고분자 매트릭스(121)의 변형에 따라서 복수의 액정 분자(123)가 액정 캡슐 층(120) 내에서 분산되는 것을 방지할 수 있다. 캡슐 외벽층(125)는 폴리머(polymer)와 같은 고분자량 화합물을 이용하여 제조된 것일 수 있다.The capsule
일 실시예에 의하면, 액정 분자(123)의 유전율(Δε)은 10 이상의 값을 가질 수 있다. 또한 액정 분자(123)가 도 6b에 도시된 바와 같이 배향된 경우, 액정 분자(123)의 복굴절 값(Δn)은 0.1 이상의 값을 가질 수 있다. 이와 같은 복굴절 값(Δn)은 광학적 이방성의 크기를 나타낸다.According to one embodiment, the dielectric constant DELTA epsilon of the
일 실시예에 의하면 제1 편광부(11)와 액정 캡슐 층(120) 사이에는 액정 캡슐 층 보호부(112)가 마련될 수 있다. 액정 캡슐 층 보호부(112)는 액정 캡슐 층(120)을 보호하는 기능을 제공할 수 있다. 구체적으로 액정 캡슐 층(120)은 외부 공기와 접촉하는 경우, 유기물의 특성 상 재료의 수명을 단축시킬 수 있다. 따라서 액정 캡슐 층 보호부(112)는 이와 같은 수명 단축을 방지하기 위해서 액정 캡슐 층 보호부(112)의 전 방향의 일 면에 설치되어 외부 공기와 액정 캡슐 층 보호부(112) 사이의 접촉을 차단할 수 있다. 또한 액정 캡슐 층(120)의 원래의 상태나 형태를 유지시키는 역할도 할 수 있다. 일례로 액정 캡슐 층(120)의 외면에 형성된 코팅막의 원래의 상태를 유지하는 기능을 제공할 수도 있다. 액정 캡슐 층 보호부(112)는 소정의 보호 필름을 이용하여 구현될 수 있다. 액정 캡슐 층 보호부(112)는 실시예에 따라 생략 가능하다.According to an embodiment, the liquid crystal capsule
이와 같이 액정 캡슐 층(120)이 마련되면, 액정 캡슐 층(120)은 독립적으로 존재할 수 있게 되기 때문에, 전 방향, 즉 제1 편광부(111)가 위치한 방향에 별도의 기판을 요구하지 않을 수 있다. 따라서 제조 공정이 간단해지고, 또한 곡면 디스플레이 패널이나 플렉서블 디스플레이 패널을 구현할 수 있게 된다.When the liquid
액정 캡슐 층(120)의 후면 방향 일 면에는, 액정 캡슐 층(120)에 전계를 형성하는 전극층(113)이 형성된다. 전극층(113)은, 일 실시예에 의하면, 프린지 장 스위칭(FFS, Fringe-Field Switching) 방식으로 전극(115a, 115b)이 구조화되어 있을 수 있다. 프린지 장 스위칭 방식의 전극 배치 구조는, PLS 방식의 전극 배치 구조 또는 ADS 방식의 전극 배치 구조를 포함할 수 있다.An
일 실시예에 의하면 전극층(113)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 절연 기판(114), 화소 전극(115a) 및 공통 전극(115b)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
절연 기판(114)은, 액정 캡슐 층(120) 방향의 일 면에는 화소 전극(113)이 설치되고, 후 방향의 일 면에는 공통 전극(115b)이 설치될 수 있다. 이 경우, 절연 기판(114)의 일 면에 액정 캡슐 층(120)이 부착 또는 증착됨으로써, 절연 기판(114)에 액정 캡슐 층(120)이 형성될 수 있다. 절연 기판(114)은 화소 전극(113)과 공통 전극(115b) 사이에 직접 전류가 흐르는 것을 차단하는 기능을 제공할 수 있다. 절연 기판(114)은 후 방향에서 제2 편광부(118)를 통과한 광이 투과될 수 있도록 투명 소재로 구현될 수 있다. 예를 들어 절연 기판(114)은, 아크릴 등과 같은 합성 수지나, 또는 유리 등을 이용하여 구현될 수 있다. 절연 기판(114)은, 실시예에 따라서, 경성 기판(rigid substrate), 가요성 기판(flexible substrate) 또는 경연성 기판을 포함할 수 있다. 경연성 기판은 플렉서블 기판 또는 경성 기판을 서로 부착하여 조합한 다층 기판을 의미한다.The insulating
화소 전극(115a)은, 절연 기판(114)을 중심으로 공통 전극(115b)에 대항하여 마련되고, 공통 전극(115b)과 더불어 액정 캡슐 층(120)에 전류를 인가할 수 있다. 화소 전극(115a)은 정면 방향 일 면은 액정 캡슐 층(120)와 접하거나 또는 근접하도록 마련될 수 있다. 화소 전극(115a)은 음극(-, Cathode)일 수도 있고, 또는 양극(+, Anode)일 수도 있다. 화소 전극(115a)은, 실시예에 따라서 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor)를 이용하여 구현될 수 있다. 화소 전극(115a)은 외부의 전원과 연결되어 전력을 공급받을 수 있다.The
절연 기판(114)에는 복수 개의 화소 전극(115a, 115c, 115d)이 설치될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 화소 전극(115a, 115c, 115d)은 소정의 패턴으로 절연 기판(114)에 설치될 수 있으며, 이들 화소 전극(115a, 115c, 115d)의 배치 패턴은 디스플레이 패널(100)의 각각의 화소에 대응하는 것일 수 있다. 화소 전극(115a, 115c, 115d)이 배치된 패턴은 설계자의 선택에 따라서 다양하게 결정될 수 있다.A plurality of
복수의 화소 전극(115c, 115d)은 소정의 거리(w1)로 서로 이격될 수 있다. 이 경우, 각각의 화소 전극(115c, 115d)의 폭(w2, w3)은, 복수의 화소 전극(115c, 115d) 사이의 거리(w1)보다 더 클 수 있다. 여기서 화소 전극(115c, 115d)의 폭(w2, w3)은 화소 전극(115c, 115d)의 좌측 말단에서 우측 말단 사이의 거리 또는 화소 전극(115c, 115d)의 상측 말단에서 하측 말단 사이의 거리를 의미한다. 다시 말해서 복수의 화소 전극(115c, 115d) 각각은 화소 전극(115c, 115d)이 서로 이격된 거리보다 더 클 수 있다.The plurality of
공통 전극(115b)은, 화소 전극(115a)과 함께 액정 캡슐 층(120)에 전류를 인가하여 액정 캡슐 층(120) 내의 액정 캡슐(121) 내의 액정 분자(123)가 배향되도록 한다. 공통 전극(115b)은 화소 전극(115a)과 반대 방향 극성을 가질 수 있다. 예를 들어 화소 전극(115a)이 음극인 경우 공통 전극(115b)은 양극이고, 화소 전극(115a)이 양극인 경우 공통 전극(115b)은 음극일 수 있다. 공통 전극(115b)의 전 방향 일면은 절연 기판(114)의 후 방향 일 면에 접하도록 형성될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 공통 전극(115b)의 후 방향 일 면은 색 변환부(116)에 접하거나 또는 근접하도록 마련될 수 있다.The
이하 디스플레이 패널(100)의 양 전극(114, 115)에 전원이 인가된 경우, 액정 캡슐 층(120)에 형성되는 전계 및 이에 따른 광의 경로에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the electric field formed in the liquid
도 7a은 디스플레이 패널의 일 실시예에 있어서 전원의 인가에 따라서 액정 캡슐에 형성된 전계를 도시한 도면이고, 도 7b는 전원 비인가 시 디스플레이 패널 내의 광의 경로를 도시한 도면이다. 도 7c는 전원 인가 시 디스플레이 패널 내의 광의 경로를 도시한 도면이다.FIG. 7A is a view showing an electric field formed in a liquid crystal capsule according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a view showing a path of light in a display panel when the power source is turned off. 7C is a view showing the path of light in the display panel when the power is applied.
전극층(113)의 화소 전극(114a, 114b)과 공통 전극(115b)에 전원이 인가되면, 화소 전극(114a, 114b)과 공통 전극(115b) 사이에는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 프린지 장(E1, fringe field)이 형성될 수 있다. 프린지 장(E1)은, 액정 캡슐 층(120)의 일 면에서 액정 캡슐 층(120)의 외부에서 내부를 향하고, 액정 캡슐 층(120) 내부에서 방향이 변환된 후, 다시 액정 캡슐 층(120)의 동일한 일 면으로 액정 캡슐 층(120)의 내부에서 외부를 향하는 전계를 의미한다. 이와 같은 프린지 장(E1)에 의해 액정 캡슐 층(120) 내부에 전계가 형성되면, 액정 캡슐(122) 내의 액정 분자(123)에는 소정 방향의 전계, 일례로 횡 방향 전계가 인가될 수 있다. 이와 같이 액정 분자(123)에 소정 방향의 전계가 인가되는 경우, 상술한 바와 같이 액정 분자(123)는 소정의 방향으로 배향되고, 액정 캡슐 층(120) 내의 액정 분자(123)의 배열에 따라 액정 캡슐 층(120)의 후 방향의 타 면으로 입사된 광은 복굴절되어 액정 캡슐 층(120)의 전 방향의 일 면으로 방출될 수 있게 된다.When electric power is applied to the
구체적으로, 도 7b에 도시된 바를 참조하면, 액정 캡슐 층(120)에 전계(E1)가 형성되지 않으면 액정 캡슐(122) 내의 액정 분자(123)는 임의적으로 배열될 수 있다. 이 경우, 액정 캡슐 층(120)에는 복굴절이 발생하지 않아 제2 편광부(118) 및 액정 캡슐(122)을 통과한 광(L11)은 제1 편광부(111)를 통과할 수 없게 된다(L12). 따라서 광은 제1 편광부(111)를 통해 외부로 방출되지 않게 되고, 디스플레이 패널(100)은 검은 색으로 나타나게 된다.7B, if the electric field E1 is not formed in the liquid
반대로 도 7c에 도시된 바를 참조하면 액정 캡슐 층(120)에 전계(E1)가 형성되면 액정 캡슐(122) 내에서 액정 분자(123)가 배향될 수 있다. 이 경우, 제2 편광부(118)를 투과하여 액정 캡슐 층(120)에 입사된 광(L21)은, 액정 캡슐(122)을 통과하면서 복굴절을 일으키게 되므로, 제2 편광부(118) 및 액정 캡슐 층(120)을 통과한 광(L12)은 제1 편광부(111)를 통해 외부로 방출될 수 있게 된다(L22). 이에 따라 디스플레이 패널(100)은, 액정 캡슐 층(120)에 전계(E1)가 형성된 경우, 소정 색 계통의 광, 일례로 백색 계통의 광, 청색 계통의 광, 녹색 계통의 광 또는 적색 계통의 광을 외부에 출력할 수 있게 되고, 다양한 색으로 이루어진 소정의 정지 화상 또는 동화상을 표현할 수 있게 된다.Conversely, referring to FIG. 7C, when the electric field E1 is formed in the liquid
도 8은 액정 캡슐 층의 두께, 복굴절값 및 광의 파장 사이의 관계를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the relationship between the thickness of the liquid crystal capsule layer, the birefringence value, and the wavelength of light.
도 8에 도시된 바에 따르면 액정 캡슐 층(120)는 소정의 두께(d)를 가질 수 있다. 여기서 두께(d)는 액정 캡슐 층(120)의 일 면과 타 면 사이의 거리를 의미한다. 액정 캡슐 층(120)의 일 면은, 예를 들어, 제1 편광부(111) 또는 액정 캡슐 층 보호부(112)와 접하는 면이고, 타 면은 전극층(113)과 접하는 면을 의미한다. 이 경우, 액정 캡슐 층(120)의 두께(d)는, 예를 들어, 10μm 내지 100nm 사이의 어느 하나의 값을 가질 수 있으나, 이는 예시적인 것이며, 설계자의 선택에 따라서 액정 캡슐 층(120)의 두께(d)는 다양하게 결정될 수 있다.As shown in FIG. 8, the liquid
일 실시예에 의하면, 액정 캡슐 층(120)의 두께(d)는 액정 캡슐 층(120) 내에 분포된 액정 캡슐(122)의 액정 분자(123)의 복굴절 값(Δn)에 대한 입사광(L)의 파장(λ)의 비율의 절반을 초과하도록 마련될 수 있다.The thickness d of the liquid
다시 말해서, 액정 캡슐 층(120)의 두께(d)와, 복굴절 값(Δn)과, 광(L)의 파장(λ) 사이의 관계는 다음의 수학식 1에 의해 표현될 수 있다.In other words, the relationship between the thickness d of the liquid
상술한 바와 같이, 수학식 1에서 Δn은 액정 분자(123)의 복굴절 값을 의미하고, d는 액정 캡슐 층(120)의 두께를 의미하며, λ는 광(L)의 파장을 의미한다. 상술한 바와 같이 Δn은 0.1 이상의 값으로 주어질 수 있다.As described above, in the equation (1),? N denotes the birefringence value of the
만약 수학식 1과는 반대로 Δn와 d 사이의 곱(수학식 1의 좌변)이 0.5λ(수학식 1의 우변)와 동일하거나 더 작은 경우에는, 제1 편광부(111)에서 광이 방출되지 않거나, 또는 방출되더라도 방출되는 광의 휘도가 낮아지게 된다. 왜냐하면, 도 7a에 도시된 바와 같이 액정 캡슐 층(120)에 전계(E1)가 형성된다고 하더라도, 모든 액정 캡슐(122)이 전극층(113)에 의해 형성된 전계(E1)에 의해 영향을 받는 것은 아니기 때문이다.If the product between? N and d (left side of Equation 1) is equal to or smaller than 0.5? (Right side of Equation 1), contrary to Equation 1, light is not emitted from the
보다 상세하게 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 전극층(113)에 전원이 인가되면, 전압의 세기 등의 이유로, 액정 캡슐 층(120)의 일부에만 전계, 일례로 프린지 장(E2)이 형성될 수 있다. 따라서 액정 캡슐 층(120) 내의 액정 캡슐(122) 중 전극층(113) 방향에 인접한 일부의 액정 캡슐(122a)에만 전계(E2)가 형성될 수 있다. 그러나, 액정 캡슐 층(120) 내의 액정 캡슐(122) 중 제1 편광부(111) 방향에 위치하는 일부의 액정 캡슐(122b), 즉 전극층(113)과 소정의 거리로 이격된 일부의 액정 캡슐(122b)에는 이와 같은 전계(E2)가 형성되지 않을 수 있다. 따라서, 액정 캡슐(122a) 내의 전극층(113) 방향에 인접하게 배치되어 전계(E2)가 형성된 일부의 액정 캡슐(122a) 내의 액정 분자(123a)는 형성된 전계(E2)에 따라 배향되게 되나, 반대로 전극층(113)과 떨어져 있어 전계(E2)가 형성되지 않은 일부의 액정 캡슐(122b) 내의 액정 분자(123b)는 전극층(113)에 전원이 인가된다고 하더라도 배향되지 않거나 또는 배향 상태가 부족할 수 있다. 이와 같이 일부의 액정 캡슐(122a) 내의 액정 분자(123a)는 배향되나 다른 일부의 액정 캡슐(122b) 내의 액정 분자(123b)는 배향되지 않거나 또는 배향 의 정도가 상대적으로 부족하기 때문에, 제1 편광부(111)으로부터 충분한 광이 방출될 수 없게 된다. 이에 따라 디스플레이 패널(100)에서 방출되는 광의 휘도가 저하된다.8, when power is applied to the
상술한 수학식 1에 기재된 바와 같이 액정 캡슐 층(120)의 두께(d)가 액정 캡슐 층(120) 내에 분포된 액정 캡슐(122)의 액정 분자(123)의 복굴절 값(Δn)에 대한 입사광(L)의 파장(λ)의 비율의 절반을 초과하도록 마련되면, 일부의 액정 캡슐(122a)에만 전계(E2)가 형성된다고 하더라도, 디스플레이 패널(100)에서 방출되는 광의 휘도가 저하되지 않게 된다. 구체적으로 액정 캡슐 층(120)의 두께(d)가 액정 분자(123)의 복굴절 값(Δn)에 대한 광(L)의 파장(λ)의 비율의 절반을 초과하도록 마련되면, 액정 캡슐 층(120)에 입사하는 광(L)의 편광 축이 제1 편광부(111)의 편광 축에 대응되도록 충분히 변화하므로, 액정 캡슐 층(120)을 투과한 광이 제1 편광부(111)에 적절하게 방출될 수 있게 된다. 따라서 디스플레이 패널(100)에 의해 표현되는 정지 화상 또는 동화상이 충분한 밝기로 표시되게 되고, 이에 따라 시인성 역시 개선될 수 있게 된다.The thickness d of the liquid
도 5, 도 7a 및 도 8에 도시된 바에 따르면, 일 실시예에 있어서, 전극층(113)의 후 방향 일면, 구체적으로 공통 전극(115b)의 후 방향 일 면에는 색 변환부(116)가 마련될 수 있다.5, 7A, and 8, in one embodiment, a
색 변환부(116)는 입사된 소정 색의 광을 다른 색의 광으로 변환시키거나 또는 다른 색의 광으로 변환시키지 않고 출력하는 기능을 제공한다. 예를 들어, 색 변환부(116)는, 후 방향의 일 면으로 입사된 백색 계통의 광을 청색 계통의 광, 녹색 계통의 광 또는 적색 계통의 광으로 변환시킨 후, 이를 전 방향의 타 면으로 방출하여 액정 캡슐 층(120) 방향으로 전달할 수 있다.The
색 변환부(116)는 전극층(113) 및 기판(117) 사이에 마련될 수 있다. 따라서 색 변환부(116)의 전 방향 일 면은 전극층(113), 구체적으로는 공통 전극(115b)의 후 방향 일 면과 접하거나 근접하고, 후 방향 타 면은 기판(117)의 전 방향 일면에 접하거나 근접하도록 마련된다. 색 변환부(116)는 기판(117)의 전 방향 일면에 도포, 부착 또는 증착되어 설치된 것일 수도 있다.The
일 실시예에 의하면, 색 변환부(116)는, 백색 계통의 광이 입사되는 경우, 백색 계통의 광을 적색 계통의 광으로 변환시키는 적색 광 변환 소자(116a), 백색 계통의 광을 녹색 계통의 광으로 변환시키는 녹색 광 변환 소자(116b) 및 백색 계통의 광을 청색 계통의 광으로 변환시키는 청색 광 변환 소자(116c)를 포함할 수 있다. 적색 광 변환 소자(116a)에서 방출된 적색 계통의 광, 녹색 광 변환 소자(116b)에서 방출된 녹색 계통의 광 및 청색 광 변환 소자(116c)에서 방출된 청색 계통의 광 중 적어도 하나는 액정 캡슐 층(120) 및 제1 편광부(111)를 통과하면서 외부로 방출될 수 있으며, 외부로 방출된 적색 계통의 광, 녹색 계통의 광 및 청색 계통의 광 중 적어도 하나는 혼합되거나 또는 혼합되지 않고 외부로 방출됨으로써 디스플레이 패널(100)이 특정 화소에 소정 색을 표현할 수 있도록 한다.According to one embodiment, the
적색 광 변환 소자(116a), 녹색 광 변환 소자(116b) 및 청색 광 변환 소자(116c)는 서로 접하고 있을 수도 있고, 어느 정도의 거리로 서로 이격되어 있을 수도 있다. 적색 광 변환 소자(116a), 녹색 광 변환 소자(116b) 및 청색 광 변환 소자(116c)가 서로 이격되어 있는 경우, 이들 사이에는 차단벽이 마련될 수도 있다.The red
적색 광 변환 소자(116a), 녹색 광 변환 소자(116b) 및 청색 광 변환 소자(116c)는 소정의 패턴으로 기판(117) 상에 배열될 수 있으며, 각각의 배열 패턴은 디스플레이 패널(100)의 서브 화소에 대응하는 것일 수 있다. 적색 광 변환 소자(116a), 녹색 광 변환 소자(116b) 및 청색 광 변환 소자(116c)는 서로 동일한 크기를 가질 수도 있고, 서로 상이한 크기를 가질 수도 있다. 또한 동일한 기판(117) 배치된 적색 광 변환 소자(116a), 녹색 광 변환 소자(116b) 및 청색 광 변환 소자(116c)의 개수는 서로 상이할 수도 있다. 일례로 적색 광 변환 소자(116a)나 녹색 광 변환 소자(116b)가 청색 광 변환 소자(116c)보다 더 많이 배치되어 있을 수도 있다.The red
다른 실시예에 의하면, 색 변환부(116)는, 청색 계통의 광이 제2 편광부(118)를 통해 입사되는 경우 청색 계통의 광을 적색 계통의 광으로 변환시키는 적색 광 변환 소자(116a), 청색 계통의 광을 녹색 계통의 광으로 변환시키는 녹색 광 변환 소자(116b) 및 청색 계통의 광을 투과시키는 투과 소자(미도시)를 포함할 수도 있다.According to another embodiment, the
적색 광 변환 소자(116a), 녹색 광 변환 소자(116b) 및 청색 광 변환 소자(116c)는 각각 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 이용하여 구현될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 적색 광 변환 소자(116a), 녹색 광 변환 소자(116b) 및 청색 광 변환 소자(116c) 중 적어도 하나는, 광의 색을 변환하기 위하여 양자점(Quantum dot)을 이용하여 구현된 것일 수도 있다.The
색 변환부(116)에서 변환되어 방출되는 광은, 전극층(113)을 경유하여 액정 캡슐 층(120)에 입사될 수 있다.The light converted and emitted by the
기판(117)은, 전 방향의 일 면에 색 변환부(116)의 각각의 색 변환 소자(116a 내지 116c)가 안착될 수 있도록 마련될 수 있다. 기판(117)의 후 방향의 일 면에는 제2 편광부(118)가 설치될 수 있다. 기판(117)은 인쇄 회로 기판일 수 있다. 일 실시예에 의하면 기판(117)은 경성 기판, 가요성 기판 또는 경연성 기판을 포함할 수 있다. 기판(117)으로 가요성 기판을 이용하는 경우, 디스플레이 패널(100)은 소정의 방향으로 만곡될 수 있게 된다.The
제2 편광부(118)는, 백 라이트 유닛(200)으로부터 입사되는 광을 편광시킬 수 있다. 제2 편광부(118)에 입사된 광 중에서 제2 편광부(118)의 편광 축과 동일한 방향으로 진동하는 광만아 기판(117)에 입사된다. 제2 편광부(118)는, 일 면이 기판(117)의 후 방향 일 면에 접하거나 또는 인접하도록 설치될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제2 편광부(118)는 수직 편광 필터 또는 수평 편광 필터를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 제2 편광부(118)의 편광 축은 제1 편광부(111)의 편광 축과 상이할 수 있으며, 구체적으로는 제2 편광부(118)의 편광 축은 제1 편광부(111)의 편광 축과 서로 직교할 수 있다. 따라서 제1 편광부(111)가 수직 편광 필터인 경우 제2 편광부(118)는 수평 편광 필터일 수 있으며, 반대로 제1 편광부(111)가 수평 편광 필터인 경우 제2 편광부(118)는 수직 편광 필터일 수 있다.The second
도 9는 디스플레이 패널의 다른 실시예에 대한 측단면도이고, 도 10은 디스플레이 패널의 다른 실시예에 있어서 전원의 인가에 따라서 액정 캡슐에 형성된 전계를 도시한 도면이다.FIG. 9 is a side sectional view of another embodiment of the display panel, and FIG. 10 is a view showing an electric field formed in the liquid crystal capsule according to the application of power to another embodiment of the display panel.
도 9 및 도 10에 도시된 바에 의하면, 디스플레이 패널(100)은, 제1 편광부(111), 액정 캡슐 층 보호부(112), 액정 캡슐 층(120), 전극층(113), 색 변환부(116), 기판(117) 및 제2 편광부(118)를 포함하되, 색 변환부(116)가 액정 캡슐 층(120)과 전극층(113) 사이에 마련될 수도 있다. 실시예에 따라 이들 중 일부는 생략되거나 또는 다른 부품으로 대체될 수 있다.9 and 10, the
제1 편광부(111), 액정 캡슐 층 보호부(112), 액정 캡슐 층(120) 및 제2 편광부(118)에 대해선 도 3 내지 도 8을 통해 설명한 바 있으므로, 자세한 내용은 생략하도록 한다.Since the first
색 변환부(116)는, 일 실시예에 의하면, 전 방향에 배치된 일 면이 액정 캡슐 층(120)의 후 방향 일 면과 접하거나 또는 근접하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 색 변환부(116)의 적색 광 변환 소자(116a), 녹색 광 변환 소자(116b) 및 청색 광 변환 소자(116c) 각각의 전 방향 일 면이 액정 캡슐 층(120)의 후 방향 일면과 접하거나 또는 근접하도록 마련될 수 있다. 또한 색 변환부(116)는, 후 방향에 배치된 타 면이 전극층(113)에 접하거나 근접하도록 마련될 수 있다. 다시 말해서 적색 광 변환 소자(116a), 녹색 광 변환 소자(116b) 및 청색 광 변환 소자(116c) 각각의 후 방향 일 면이 전극층(113)의 화소 전극(115a)이나 기판(114)과 접하거나 인접하도록 마련될 수 있다. 다시 말해서, 색 변환부(116)는 액정 캡슐 층(120)과 전극층(113) 사이에 마련될 수 있다.According to one embodiment, the
전극층(113)은, 전 방향의 일 면은 색 변환부(116)와 접하거나 근접하고, 후 방향 일 면은 기판(117)의 전 방향의 일 면과 접하거나 근접하도록 마련될 수 있다. 상술한 바와 같이 전극층(113)은 기판(114), 화소 전극(115a) 및 공통 전극(115b)을 포함할 수 있으며, 기판(114) 및 화소 전극(115a) 중 적어도 하나는 색 변환부(116)와 접하고, 공통 전극(115b)은 기판(117)에 접하거나 인접하도록 마련된다. 이 경우, 기판(117)은 공통 전극(115b)이 안착 가능하도록 설계될 수 있다. 전극층(113)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 화소 전극(115a) 및 공통 전극(115b)에 인가되는 전원에 따라서 전계, 일례로 프린지 장(E3)를 형성할 수 있다. 형성된 전계(E3)는 액정 캡슐 층(120)과 색 변환부(116)에 형성될 수 있다.One surface of the
이와 같이 액정 캡슐 층(120), 전극층(113), 색 변환부(116) 및 기판(117)이 배치되는 경우, 전극층(113)은 액정 캡슐 층(120)과 색 변환부(116)를 사이에 두고 일정 거리 이격되게 된다. 따라서 전극층(113)에 의해 형성된 전계, 일례로 프린지 장(E3)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 액정 캡슐 층(120)의 일부에만 형성될 수 있다. 그러므로 액정 캡슐 층(120) 내의 액정 캡슐(122) 중 전극층(113) 방향에 인접한 일부의 액정 캡슐(122a)에만 전계(E3)가 형성되고, 전극층(113)과 소정의 거리로 이격된 일부의 액정 캡슐(122b)에는 이와 같은 전계(E3)가 형성되지 않을 수 있다. 따라서 일부의 액정 캡슐(122a)의 액정 분자(123a)는 배향되고, 다른 일부의 액정 캡슐(122b)의 액정 분자(123b)는 배향되지 않게 된다. 상술한 바와 같이 이는 디스플레이 패널(100)에서 방출되는 휘도 저하를 야기한다.When the liquid
이 경우, 상술한 수학식 1을 통해 설명한 바와 같이, 액정 캡슐 층(120)의 두께(d)가 액정 분자(123)의 복굴절 값(Δn)에 대한 입사광(L)의 파장(λ)의 비율의 절반을 초과하도록 마련되면, 일부의 액정 캡슐(122a)에만 전계(E3)가 형성된다고 하더라도, 디스플레이 패널(100)에서 방출되는 광의 휘도 저하를 방지할 수 있게 된다.In this case, the thickness d of the liquid
이하 도 11a 내지 도 12b를 들어, 디스플레이 패널(100)의 효과를 보다 구체적으로 설명한다.11A to 12B, the effect of the
도 11a는 기존의 디스플레이 패널에 외압이 인가된 상황을 도시한 도면이고, 도 11b 액정 캡슐을 포함하는 디스플레이 패널에 외압이 인가된 상황을 도시한 도면이다.11A is a view showing a state where an external pressure is applied to a conventional display panel, and FIG. 11B is a view showing a state where an external pressure is applied to a display panel including a liquid crystal capsule.
도 11a에 도시된 바에 의하면, 기존의 디스플레이 패널의 액정층(99)에는 일 집단의 액정 분자(98)가 복수 열로 배열되어 마련되고 인가된 전계에 따라서 소정의 방향으로 일렬로 정렬되거나, 또는 나선형으로 배열될 수 있다. 이 경우, 디스플레이 패널의 액정층(99)의 일 구역(z1)에 외압(F1)이 인가되면, 외압(F1)이 인가된 액정층(99)의 일 구역(z1)은 내측으로 함몰될 수 있다. 이 경우 함몰된 구역(z1) 주변의 액정 분자(98a)는 외압(F1)에 따라서 그 방향이 비틀어져 배열이 바뀌게 된다. 따라서 함몰된 구역(z1) 주변의 액정 분자(98a)와 다른 구역의 액정 분자(98b) 사이의 배열이 상이하게 된다. 이와 같은 액정 분자(98a)의 배열 변화는 디스플레이 패널에 빛 샘 현상을 야기하게 된다. 이에 따라 디스플레이 패널의 암부 표현이 저하되게 될 수 있다. 반면에 도 11b에 도시된 바와 같이, 고분자 매트릭스(121) 내에 액정 캡슐(122)이 분포된 액정 캡슐 층(120)을 포함하는 디스플레이 패널의 경우, 외압(F2)이 액정 캡슐 층(120)에 인가되더라도, 액정 분자(123)가 액정 캡슐(122) 내에 보호되어 있어 액정 분자(123)의 배열 자체는 바뀌지 않게 된다. 따라서 외압(F2)이 있더라도 상술한 바와 같은 빛 샘은 발생하지 않게 되고, 디스플레이 패널의 광학적 특성이 변화하지 않게 된다.11A, a group of
도 12a는 기존의 디스플레이 패널이 휘어진 상태를 도시한 도면이고, 도 12b는 액정 캡슐을 포함하는 디스플레이 패널이 휘어진 상태를 도시한 도면이다.FIG. 12A is a view showing a state where a conventional display panel is warped, and FIG. 12B is a view illustrating a state where a display panel including a liquid crystal capsule is bent.
도 12a에 도시된 바와 같이, 곡면 디스플레이 패널이나 플렉서블 디스플레이 패널과 같이 디스플레이 패널이 휘어지거나 또는 휘어질 수 있는 경우, 디스플레이 패널의 휘어짐에 따라 액정층(97) 역시 휘어지게 된다. 액정층(97)이 휘어지는 경우 액정층(97)의 일 면과 타 면 사이의 곡률은 서로 상이하게 될 수 있으며, 이에 따라 액정층(97) 내의 액정 분자(96) 사이의 거리는 서로 상이하게 된다. 다시 말해서 액정층(97)의 외곽면(97a)에 인접한 액정 분자(96a) 사이의 거리는 내측면(97b)에 인접한 액정 분자(96b) 사이의 거리보다 더 길어지게 된다. 따라서 액정 분자(96) 사이의 간격을 유지하기 어렵게 된다. 반면에 도 12b에 도시된 바와 같이 고분자 매트릭스(121) 내에 액정 캡슐(122)이 분포된 액정 캡슐 층(120)을 포함하는 디스플레이 패널의 경우, 액정 분자(123)가 액정 캡슐(122) 내에 분포되어 있으므로 액정 분자(123) 사이의 간격이 액정 캡슐 층(120)이 휘어지더라도 크게 변화하지 않게 된다. 따라서 액정 분자(123) 사이의 간격을 고려할 필요가 없으므로 곡면 디스플레이 패널이나 플렉서블 디스플레이 패널을 보다 용이하게 제작할 수 있게 된다.As shown in FIG. 12A, when the display panel is warped or warped, such as a curved display panel or a flexible display panel, the
상술한 디스플레이 패널(100)에는 백 라이트 유닛(200)에서 방출된 광이 입사하게 되며, 구체적으로 디스플레이 패널(100)의 제2 편광부(118)의 후 방향 일 면으로 백 라이트 유닛(200)에서 방출된 소정 색의 광이 입사하게 된다.The light emitted from the
도 13은 굴절률 차이에 기인한 빛 샘 현상이 발생하는 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 굴절률 차이를 작게 함으로써 빛 샘 현상이 발생되지 않는 상태를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 13 is a view for explaining a state in which a light leakage phenomenon due to a refractive index difference occurs, and FIG. 14 is a diagram for explaining a state in which a light leakage phenomenon is not generated by reducing a refractive index difference.
액정 캡슐(122) 내의 액정 분자(123)의 굴절률(n_c)과, 액정 분자(123)를 둘러 싸는 캡슐 외벽층(125)의 굴절률(n_w)과, 고분자 매트릭스(121)의 굴절률(n_m)은 서로 상이할 수 있다.The refractive index n_c of the
이 경우, 액정 분자(123)의 굴절률(n_c)과, 캡슐 외벽층(125)의 굴절률(n_w) 사이의 차이(│n_c-n_w│), 캡슐 외벽층(125)의 굴절률(n_w)과 고분자 매트릭스(121)의 굴절률(n_m) 사이의 차이(│n_w-n_m│) 및/또는 액정 분자(123)의 굴절률(n_c)과 고분자 매트릭스(121)의 굴절률(n_m) 사이의 차이(│n_c-n_m│)는 상당히 클 수 있다. 이와 같이 굴절률의 차이(│n_c-n_w│, │n_c-n_m│ 또는 │n_w-n_m│)가 상당히 큰 값을 갖는 경우, 도 13에 도시된 바와 같이, 백 라이트 유닛(200)에서 방출된 후 제2 편광부(118), 기판(117), 색 변환부(116) 및 전극층(113)을 투과하고 액정 캡슐 층(120)에 진입한 광(L31)은, 액정 캡슐 층(120)을 통과하면서 이들의 굴절률의 차이(│n_c-n_w│, │n_c-n_m│ 또는 │n_w-n_m│)에 기인하여 굴절되게 된다. 이에 따라, 디스플레이 패널(100), 예를 들어 디스플레이 패널(100)의 경계 주변에서는 빛 샘 현상이 발생할 수 있다.In this case, the difference (n_c-n_w |) between the refractive index n_c of the
일 실시예에 의하면, 이와 같은 빛 샘 현상의 방지를 위하여, 액정 분자(123)와, 캡슐 외벽층(125)과, 고분자 매트릭스(121)는, 이들(121, 123, 125)의 굴절률의 차이, 즉 액정 분자(123)의 굴절률(n_c)과, 캡슐 외벽층(125)의 굴절률(n_w)과, 고분자 매트릭스(121)의 굴절률(n_m) 중 임의의 두 굴절률(n_c, n_w, n_m) 사이의 차이가 0.1 이하로 작게 될 수 있는 소재를 이용하여 구현될 수 있다.The
다시 말해서, 액정 분자(123)의 굴절률(n_c)과, 캡슐 외벽층(125)의 굴절률(n_w) 사이의 차이(│n_c-n_w│)는 0.1보다 작고, 캡슐 외벽층(125)의 굴절률(n_w)과 고분자 매트릭스(121)의 굴절률(n_m) 사이의 차이(│n_w-n_m│) 역시 0.1보다 작으며, 또한 액정 분자(123)의 굴절률(n_c)과 고분자 매트릭스(121)의 굴절률(n_m) 사이의 차이(│n_c-n_m│)도 0.1 보다 작도록 마련될 수 있다.In other words, the difference (n_c-n_w |) between the refractive index n_c of the
예를 들어, 고분자 매트릭스(121)가 대략 1.5의 굴절률을 갖는 폴리비닐 알코올(PVA, Polyvinyl Alcohol)인 경우, 액정 분자(123) 및 캡슐 외벽층(125)은 대략 1.4 내지 1.6 사이의 굴절률을 갖는 각종 물질을 이용하여 구현될 수 있다.For example, when the
이와 같이 액정 분자(123), 캡슐 외벽층(125) 및 고분자 매트릭스(121)가, 액정 분자(123), 캡슐 외벽층(125) 및 고분자 매트릭스(121) 중 임의의 두 개의 굴절률의 차이가 0.1 이하로 작은 경우에는, 도 14에 도시된 바와 같이, 입사된 광(L32)이 덜 굴절되거나 또는 거의 굴절되지 않기 때문에, 디스플레이 패널(100)에서 상술한 바와 같은 빛 샘 현상이 발생하지 않게 된다.When the
도 15는 자외선 흡수제를 더 포함하는 디스플레이 패널의 일례에 대한 측단면도이다.15 is a side sectional view of an example of a display panel further comprising an ultraviolet absorber.
도 15에 도시된 바에 의하면, 디스플레이 패널(100)은, 제1 편광부(111), 액정 캡슐 층 보호부(112), 액정 캡슐 층(120), 전극층(113), 색 변환부(116), 기판(117) 및 제2 편광부(118)를 포함할 수 있다. 여기서, 액정 캡슐 층(120)은 고분자 매트릭스(121)와, 고분자 매트릭스(121) 내에 임의적으로 또는 소정의 패턴으로 분포되는 액정 캡슐(122)을 포함할 수 있다. 이들에 대한 설명은 기 설명한 바 있으므로, 자세한 내용은 생략한다.15, the
일 실시예에 의하면, 도 15에 도시된 바와 같이, 고분자 매트릭스(121) 내에는 액정 캡슐(122)뿐만 아니라 자외선 흡수제(131)가 더 분포될 수 있다.According to one embodiment, as shown in FIG. 15, not only the
자외선 흡수제(131)는, 외부에서 디스플레이 패널의 액정 캡슐 층(120) 내부로 입사되는 자외선(U1)의 전부 또는 일부를 흡수할 수 있도록 마련된다. 예를 들어, 자외선 흡수제(131)는, 대략 400 nm 파장 영역 대 이하의 광을 흡수하도록 마련될 수 있다. 자외선 흡수제(131)는 분말이나 입자의 형태를 가질 수 있다.The
도 15에 도시된 바를 참조하면, 자외선 흡수제(131)는, 임의적으로 또는 소정의 패턴으로 고분자 매트릭스(121)에 분포되어 있을 수 있다.Referring to FIG. 15, the
자외선 흡수제(131)는, 액정 캡슐 층(120)이 전극층(113) 및/또는 기판(117)에 도포되기 전에 고분자 매트릭스(121)에 투입 및 첨가될 수도 있고, 액정 캡슐 층(120)이 전극층(113) 및/또는 기판(117)에 도포된 후에 고분자 매트릭스(121)에 투입될 수도 있다. 자외선 흡수제(131)는, 고분자 매트릭스(121) 내에 액정 캡슐(122)을 주입할 때, 동시에 또는 순차적으로 고분자 매트릭스(121)에 투입될 수도 있다. 이 경우, 자외선 흡수제(131)는, 투입 및 첨가된 자외선 흡수제(131)의 무게가 액정 캡슐 층(120) 전체의 무게의 대략 1% 또는 1% 미만의 비중을 가지도록, 고분자 매트릭스(121)에 투입 및 첨가될 수 있다.The
자외선 흡수제(131)가 고분자 매트릭스(121)에 투입 및 첨가된 이후, 고분자 매트릭스(121)에는 초음파 등이 조사될 수도 있다. 이 경우, 자외선 흡수제(131)는 조사된 초음파에 의해 진동 및 이동하면서, 액정 캡슐 층(121) 전반에 걸쳐 고르게 분포될 수 있게 된다.After the
이와 같은 자외선 흡수제(131)로는, 자외선 흡수가 가능하고 설계자가 고려할 수 있는 다양한 물질을 채용하여 구현될 수 있으며, 예를 들어, 벤조트리아졸(Benzotriazole) 계열의 자외선 흡수제, 트리아진(Triazine) 계열의 자외선 흡수제, 옥살라닐리드(Oxalanilide) 계열의 자외선 흡수제 및/또는 벤조페논(Benzophenone) 계열의 자외선 흡수제를 이용하여 구현될 수 있다.The
도 16은 자외선 흡수제를 더 포함하는 디스플레이 패널의 다른 일례에 대한 측단면도이다.16 is a side cross-sectional view of another example of a display panel further comprising an ultraviolet absorber.
다른 실시예에 의하면, 도 16에 도시된 바와 같이, 자외선 흡수제(132)는 액정 캡슐(122) 내부에 분산되어 존재될 수도 있다. 이 경우, 매트릭스(121) 내의 복수의 액정 캡슐(122) 중 일부의 액정 캡슐 내부에는 자외선 흡수제(132)가 존재하고, 다른 일부의 액정 캡슐 내부에는 자외선 흡수제(132)가 존재하지 않는 것도 가능하다. 또한, 각각의 액정 캡슐(122) 내의 자외선 흡수제(132)의 분포양은 서로 상이할 수도 있다. 즉, 일부의 액정 캡슐(122) 내에 존재하는 자외선 흡수제(132)의 입자의 개수는 다른 일부의 액정 캡슐(122) 내에 존재하는 자외선 흡수제(132)의 입자의 개수보다 더 많을 수도 있다. 물론, 각각의 액정 캡슐(122) 내에 분포된 자외선 흡수제(132)의 양은 서로 대략적으로 동일하거나 유사할 수도 있다.According to another embodiment, as shown in FIG. 16, the
상술한 바와 동일하게 액정 캡슐(122) 내부에 존재하는 자외선 흡수제(132) 역시 외부에서 디스플레이 패널의 액정 캡슐 층(120) 내부로 입사되는 자외선(U2)의 전부 또는 일부를 흡수할 수 있도록 마련될 수 있으며, 예를 들어, 대략 400 nm 파장 영역 대 이하의 광을 흡수할 수 있다.The
일 실시예에 의하면, 자외선 흡수제(132)는, 액정 분자(123)가 캡슐화될 때, 액정 분자(123)와 함께 캡슐 외벽층(125)에 의해 포장됨으로써 액정 캡슐(122) 내부에 첨가될 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 자외선 흡수제(132)는, 액정 분자(123)가 캡슐화되어 액정 캡슐(122)이 형성된 후, 액정 캡슐(122) 내부로 추가적으로 첨가됨으로써 액정 캡슐(122) 내부에 존재하게 될 수도 있다.According to one embodiment, the
액정 캡슐(122) 내에 첨가된 자외선 흡수제(132)는, 고분자 매트릭스(121)에 첨가된 자외선 흡수제(131)와 동일하게, 자외선 흡수가 가능한 다양한 물질로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 벤조트리아졸 계열의 자외선 흡수제, 트리아진 계열의 자외선 흡수제, 옥살라닐리드 계열의 자외선 흡수제 및/또는 벤조페논 계열의 자외선 흡수제를 이용하여 구현될 수 있다.The
도 15 및 도 16에는 자외선 흡수제(131, 132)가, 고분자 매트릭스(121) 및 액정 캡슐(122) 중 어느 하나에만 존재하는 일례에 대해 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것일 뿐이며, 자외선 흡수제(131, 132)는, 예를 들어, 고분자 매트릭스(121) 및 액정 캡슐(122) 내부 양쪽 모두에 존재 및 분포하는 것도 가능하다. 또한, 설계자의 선택에 따라 자외선 흡수제(131, 132)는 고분자 매트릭스(121) 및 액정 캡슐(122) 이외에도 다른 부분에 존재하도록 마련될 수도 있다. 만약, 자외선 흡수제(131, 132)가, 고분자 매트릭스(121) 및 액정 캡슐(122) 내부 양쪽 모두에 존재하는 경우, 고분자 매트릭스(121) 내의 자외선 흡수제(131)와, 액정 캡슐(122) 내의 자외선 흡수제(132)는 동종의 물질을 이용하여 구현될 수도 있고, 또는 상이한 물질을 이용하여 구현될 수도 있다.15 and 16 show an example in which the
다시 도 3 및 도 4에 도시된 바를 참조하면, 백 라이트 유닛(200)은, 광학판(210), 확산판(220), 반사판(230) 및 발광부(240)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서 이들 중 일부는 생략되거나 또는 다른 부품으로 대체될 수 있다.3 and 4, the
발광부(240)는, 기판(241)과, 기판(241)에 실장되고, 광을 방출하는 광원(242)을 포함할 수 있다.The
기판(241)은 평면판 또는 바의 형상을 구비하며, 적어도 하나의 광원(242)이 실장될 수 있도록 마련된다. 예를 들어 복수의 광원(242)이 하나의 기판(241)에 일렬로 또는 다양한 패턴으로 실장될 수 있다. 또는 하나의 광원(242)만이 하나의 기판(241)에 실장될 수도 있다. 기판(241)에는 광원(242)에 구동 전원을 공급하기 위한 구동 전원 라인 등이 형성될 수 있으며, 이를 통해 신호 케이블(미도시) 및 백라이트 구동 회로(미도시)에 연결될 수 있다. 기판(241)은 합성 수지 등과 같은 각종 소재를 이용하여 제작된 것일 수 있으며, 실시예에 따라 폴리 메틸 메타아크릴 수지나 유리판과 같은 투명한 소재로 이루어질 수도 있다. 디스플레이 장치(100)는 복수의 기판(241)을 포함할 수 있다.The
광원(242)은, 기판(241)에 소정의 패턴으로 배열되어 설치될 수 있으며, 적어도 하나 이상이 마련될 수 있다. 광원(242)은, 광원(242)이 배치된 패턴이 디스플레이 패널(100) 내의 색 변환부(116)의 색 변환 소자(도 5의 116a 내지 116c)의 배치 패턴에 대응하도록 마련될 수 있다. 그러나 광원(242)의 배치 패턴은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 설계자가 고려할 수 있는 다양한 패턴으로 광원(242)이 기판(241)에 배치될 수 있다.The
광원(242)은, 소정 색의 광을 다양한 방향으로 조사할 수 있다. 여기서 소정 색의 광은, 백색 계통의 광 또는 청색 계통의 광을 포함할 수 있다. 백색 계통의 광은, 서로 상이한 파장의 복수의 광이 혼합되어 생성되고, 시각적으로 백색 또는 이와 근사한 색을 보이는 광을 의미한다. 청색 계통의 광은, 파장이 약 400nm에서 500nm 사이의 값을 가지고, 시각적으로 청색 또는 이와 근사한 색으로 보이는 광을 의미한다.The
광원(242)은, 예를 들어, 백열 전구, 할로겐 램프, 형광 램프, 나트륨 램프, 수은 램프, 형광 수은 램프, 크세논 램프, 아크 조명등, 네온관 램프, 이엘 램프, 또는 발광 다이오드 램프 등을 이용하여 구현될 수 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 발광 수단이 광원(242)으로 채용될 수 있다.The
광원(242)에서 조사된 광은, 정면 방향, 즉 디스플레이 패널(100) 방향으로 직접 조사되거나, 또는 반사판(230)에 반사된 후 정면 방향으로 조사될 수 있다.The light emitted from the
반사판(230)은, 후면 하우징(12)의 내측에 설치될 수 있으며, 광원(242)에서 방출된 후 후면 방향, 측면 방향 또는 후측면 방향으로 진행하는 광을 정면 방향 또는 이와 상응하는 방향으로 반사시킬 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 반사판(230)에는 광원(242)이 삽입 설치되는 적어도 하나의 관통홀(232)이 마련될 수 있다. 광원(242)은 반사판(230)의 배면 방향에서 관통홀(232)에 삽입되어 반사면(231) 방향으로 노출되도록 설치될 수 있다. 물론 실시예에 따라서 반사판(230)에는 관통홀(232)이 마련되지 않을 수도 있다. 이 경우, 광원(242)은, 반사판(230)의 반사면(231) 위에 설치된 별도의 기판(미도시)에 설치될 수 있으며, 보다 구체적으로는 별도의 기판의 전 방향의 일 면에서 설치될 수 있다. 별도의 기판은, 광을 투과시킬 수 있는 투명 소재로 이루어진 것일 수 있다.According to one embodiment, the
반사판(230)은, 폴리 카보네이트(PC, Polycarbonate) 또는 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET, Polyethylene Terephthalate) 등과 같은 합성 수지를 이용하여 제작된 것일 수 있으며, 또한 다양한 금속 소재를 이용하여 제작된 것일 수도 있다. 이외에도 반사판(230)은 설계자가 고려할 수 있는 다양한 소재를 이용하여 제작될 수 있다.The
일 실시예에 의하면, 반사판(230)의 정면 방향에는, 적어도 하나의 광학판(210) 및 적어도 하나의 확산판(220)이 마련될 수 있다. 광학판(210)과 확산판(220)의 각각의 시트(211 내지 213)은 적층 형성된다.According to one embodiment, at least one
광원(242)에서 방출되거나, 반사판(230)에서 반사된 광은 적어도 하나의 확산판(220)에 입사될 수 있다. 확산판(220)은 입사된 광을 확산시키는 기능을 수행할 수 있다. 확산판(220)은, 광원(242)에서 입사된 광을 확산시켜 디스플레이 패널(100)의 모든 구역에 고르게 퍼트리는 기능을 수행할 수 있다. 확산판(220)은 실시예에 따라 생략되는 것도 가능하다. 광원(242)에서 조사되고 확산판(220)을 통과한 광은 광학판(210)에 입사될 수 있다.The light emitted from the
광학판(210)은, 입사된 광을 확산시키거나 또는 각종 시트를 보호하는 기능을 제공할 수 있다. 광학판(210)는 적어도 하나의 시트가 상호 적층된 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 적어도 하나의 보호 시트(211), 적어도 하나의 프리즘 시트(212) 및 적어도 하나의 확산 시트(213)를 포함할 수 있다. 보호 시트(211), 프리즘 시트(212) 및 확산 시트(213)는 각각 필름의 형상을 갖도록 마련된다.The
보호 시트(211)는, 제2 편광부(118)와 인접하여 배치될 수 있으며, 프리즘 필름(212)이나 확산 시트(213) 등의 부품을 외부의 자극이나 이물질로부터 보호할 수 있다.The
프리즘 시트(212)는, 확산 시트(213)에서 확산된 광을 굴절시킴으로써 광이 디스플레이 패널(100)의 제2 편광부(118)에 수직 방향으로 입사하도록 할 수 있다. 프리즘 시트(212)의 일 면에는 프리즘이 소정의 패턴으로 배열될 수 있다. 실시예에 따라서, 디스플레이 장치(10)는 복수 개의 프리즘 시트(212)를 포함할 수도 있다. The
확산 시트(213)는, 상술한 확산판(220)의 패턴을 상쇄시키는 기능을 수행한다. 확산판(220)에 의해 산란된 광이 직접 눈으로 들어오는 경우, 확산판(220)에 형성된 패턴이 그대로 눈에 비치게 되는데, 확산 시트(213)는 이와 같은 확산판(220)의 패턴을 상쇄시키거나 최소화시킬 수 있도록 형성된다.The
광학판(210)은 상술한 바와 같이, 보호 시트(211)와, 확산 시트(213)와, 프리즘 시트(212)를 각각 하나씩 포함할 수도 있고, 이들 중 하나 이상을 포함하지 않을 수도 있으며, 이외에 더 많은 시트를 포함할 수도 있다. 또한 광학판(210)은, 각각의 시트(211 내지 213)의 기능이 복합된 복합 시트를 포함할 수도 있다. 실시예에 따라서, 광학판(210)은 생략될 수도 있다.The
광학판(210)을 투과한 광은 디스플레이 패널(100)의 후면 방향 일 면에 입사될 수 있으며, 구체적으로 제2 편광부(118)에 입사될 수 있다.The light transmitted through the
광학판(210)과 제2 편광부(118) 사이에는 중간 하우징(13)이 마련될 수 있다. 중간 하우징(13)은, 백 라이트 유닛(120)을 고정하거나, 또는 디스플레이 패널(110)과 백 라이트 유닛(120)을 서로 구획시킬 수 있다. 중간 하우징(13)은 디스플레이 패널(110) 및 백 라이트 유닛(120) 방향으로 돌출된 돌기를 포함할 수 있으며, 돌기를 이용하여 백 라이트 유닛(120)을 고정시킬 수 있다. 중간 하우징(13)은 전면 하우징(11)이나 후면 하우징(12)과 일체형으로 형성될 수 있으며, 또한 실시예에 따라, 생략되는 것도 가능하다. An
도 17은 디스플레이 장치의 다른 실시예에 대한 분해 사시도이고, 도 18은 디스플레이 장치의 다른 실시예에 대한 측단면도이다.17 is an exploded perspective view of another embodiment of the display device, and Fig. 18 is a side sectional view of another embodiment of the display device.
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(20)의 다른 실시예에 의하면, 디스플레이 장치(10)는, 외장을 형성하는 하우징(21, 22, 23)과, 화상을 생성하기 위한 디스플레이 패널(100)과, 패널에 광을 공급하는 백 라이트 유닛(300)을 포함할 수 있다.17 and 18, according to another embodiment of the display device 20, the
일 실시예에 의하면, 하우징(21, 22)은 전면 방향에 설치되는 전면 하우징(21)과, 배면 방향에 설치되는 후면 하우징(22)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라서 디스플레이 장치(20)는 중간 하우징(23)을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
전면 하우징(21), 후면 하우징(22) 및 중간 하우징(23)에 대해서는 도 3 및 도 4에서 자세히 설명하였으므로, 구체적인 설명은 이하 생략하도록 한다.Since the
디스플레이 패널(100)은 제1 편광부(111), 액정 캡슐 층 보호부(112), 액정 캡슐 층(120), 전극층(113), 색 변환부(116), 기판(117) 및 제2 편광부(118)를 포함할 수 있으며, 전극층(113)은 절연 기판(114), 화소 전극(115a) 및 공통 전극(115b)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라 이들 중 일부는 생략되거나 또는 다른 부품으로 대체될 수 있다.The
액정 캡슐 층(120)은 상술한 바와 같이 고분자 매트릭스와, 고분자 매트릭스 내에 분포되는 액정 캡슐을 포함할 수 있으며, 액정 캡슐은 전계에 따라 배향되는 액정 분자와 액정 분자가 내장되는 캡슐 외벽층을 포함할 수 있다. 액정 캡슐은, 필요에 따라서, 계면 활성제를 더 내장하도록 마련될 수 있다. The liquid
제1 편광부(111), 액정 캡슐 층 보호부(112), 액정 캡슐 층(120), 전극층(113), 절연 기판(114), 화소 전극(115a), 공통 전극(115b), 색 변환부(116), 기판(117), 제2 편광부(118) 및 액정 캡슐 층(120)의 액정 캡슐 등에 대해선 도 3 내지 도 12를 참조하여 기 설명한 바 있으므로, 자세한 설명은 이하 생략하도록 한다.The first
백 라이트 유닛(300)은, 광학판(310), 확산판(320), 기판(330), 광원(331), 도광판(332) 및 반사판(333)을 포함할 수 있다. The
기판(330)은 적어도 하나의 광원(331)이 일 면에 실장될 수 있도록 마련된다. 기판(330)은 적어도 하나의 광원(331)을 지지할 수 있도록 마련되며, 기판(330)에는 광원(331)에 구동 전원을 공급하기 위한 구동 전원 라인 등이 형성될 수 있다. 기판(330)은, 합성 수지 등의 소재를 이용하여 제작된 것일 수 있다. 기판(330a, 330b)은 도광판(332)을 중심으로 좌측 및 우측에 형성될 수 있다.The
적어도 하나의 광원(331)은 기판(300)의 일 면에 소정의 패턴으로 배열되어 실장될 수 있다. 광원(331)은 소정 색의 광을 방출하며, 방출된 소정 색의 광은 도광판(332)의 측면으로 입사된다. 여기서 소정 색의 광은, 백색 계통의 광 또는 청색 계통의 광을 포함할 수 있다.At least one
적어도 하나의 광원(331)은, 백열 전구, 할로겐 램프, 형광 램프, 나트륨 램프, 수은 램프, 형광 수은 램프, 크세논 램프, 아크 조명등, 네온관 램프, 이엘 램프, 또는 발광 다이오드 램프 등과 같은 다양한 발광 수단을 이용하여 구현 가능하다.The at least one
적어도 하나의 광원(331a, 331b)은 도광판(332)의 양 측면에서 광을 입사시킬 수 있도록, 도광판(332)의 양 측면에 마련될 수 있으며, 이 경우 도광판(332)의 좌측 및 우측에 설치된 기판(330a, 330b) 각각에 소정의 패턴으로 실장될 수 있다.At least one light source 331a and 331b may be provided on both sides of the
각각의 광원(331, 331a, 331b)에서 조사된 광은 도광판(332)의 측면을 통해 도광판(332) 내부로 입사된다(L1, L2). 도광판(332) 내부로 입사된 광은, 도광판(332) 내부에서 전반사하며 이동하며, 이에 따라 디스플레이 패널(100)의 일 면에 광이 고르게 입사될 수 있게 된다.The light emitted from each of the
도광판(332)은, 광원(331)에서 발산된 광(L1, L2)을 내부에서 일 회 이상 반사시키며, 광원(331)에서 발산된 광이 디스플레이 패널(210)의 전 구역에 균일하게 제공시킬 수 있다. 도광판(232)의 전 방향 일 면에는 디스플레이 패널(110), 확산판(320) 또는 광학판(310)이 접하거나 또는 근접하도록 배치되고, 후 방향 일 면에는 반사판(333)이 부착되어 배치될 수 있다. 도광판(332)은 광 투과율이 높은 소재를 이용하여 제조될 수 있으며, 예를 들어 폴리 메틸 메타아크릴 수지 등을 이용하여 제작될 수 있다.The
반사판(333)은 도광판(332) 내부에서 진행하는 광(L1, L2) 중 후 방향을 향하는 광을 전 방향, 즉 디스플레이 패널(100) 방향으로 반사시킨다. 이에 따라 광원(331)에서 방출된 광은 대체적으로 디스플레이 패널(100)에 입사될 수 있게 된다. 반사판(233)은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리 카보네이트 등과 같은 합성 수지를 이용하여 제작된 것일 수 있다. 이외에도 반사판(333)은 설계자가 고려할 수 있는 다양한 소재를 이용하여 제작될 수도 있다.The
디스플레이 패널(110)과 도광판(332) 사이에는 광학판(310) 및 확산판(320) 중 적어도 하나가 배치될 수 있다. 광학판(310)은, 적어도 하나의 보호 시트(211), 적어도 하나의 프리즘 시트(212) 및 적어도 하나의 확산 시트(213)가 상호 적층된 구조를 갖도록 마련된다. 광학판(310) 및 확산판(320)은 실시예에 따라서 생략되는 것도 가능하며, 다른 종류의 필름이나 기판을 이용하여 대체되는 것도 가능하다. 확산판(320)과, 광학판(310)에 대해선 기 설명한 바 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.At least one of the
광학판(310) 및 확산판(320)을 통과한 광은 디스플레이 패널(210)의 후면 방향의 일 면을 통해 입사될 수 있으며, 상술한 바와 같이 제2 편광부(118), 기판(117), 색 변환부(116), 전극층(113), 액정 캡슐 층(120) 및 제1 편광부(111)를 통해 외부로 방출될 수 있다. 이에 따라 디스플레이 패널(100)에서는 정지 화상 또는 동화상이 표시될 수 있다.The light passing through the
10: 디스플레이 장치
11: 상부 하우징
12: 후면 하우징
13: 중간 하우징
100: 디스플레이 패널
111: 제1 편광부
112: 액정 캡슐 층 보호부
113: 전극층
114: 절연 기판
115a: 화소 전극
115b: 공통 전극
116: 색 변환부
117: 기판
118: 제2 편광부
120: 액정 캡슐 층
121: 고분자 매트릭스
122: 액정 캡슐
123: 액정 분자
124: 계면 활성제
131: 자외선 흡수제
132: 자외선 흡수제
200: 백 라이트 유닛
210: 광학판
220: 확산판
230: 반사판
240: 발광부
242: 광원
300: 백 라이트 유닛
310: 광학판
320: 확산판
330: 기판
331: 광원
332: 도광판
333: 반사판10: display device 11: upper housing
12: rear housing 13: intermediate housing
100: display panel 111: first polarizer
112: liquid crystal capsule layer protecting portion 113: electrode layer
114: insulating
115b: common electrode 116: color conversion unit
117: substrate 118: second polarizing portion
120: liquid crystal capsule layer 121: polymer matrix
122: liquid crystal capsule 123: liquid crystal molecule
124: Surfactant 131: Ultraviolet absorber
132: ultraviolet absorber 200: backlight unit
210: optical plate 220: diffuser plate
230: reflection plate 240:
242: Light source 300: Backlight unit
310: optical plate 320: diffuser plate
330: substrate 331: light source
332: light guide plate 333: reflector
Claims (20)
상기 액정 캡슐 층의 일 면에 배치되고 상기 액정 캡슐 층에 전계를 형성하는 전극부;를 포함하되,
상기 액정 캡슐 층의 두께는, 상기 액정 분자의 복굴절 값에 대한 입사광의 파장의 비율의 절반을 초과하는 디스플레이 패널.A liquid crystal capsule layer in which a plurality of liquid crystal capsules in which liquid crystal molecules are embedded are distributed; And
And an electrode part disposed on one side of the liquid crystal capsule layer and forming an electric field in the liquid crystal capsule layer,
Wherein a thickness of the liquid crystal capsule layer exceeds a half of a ratio of a wavelength of incident light to a birefringence value of the liquid crystal molecule.
상기 복수의 액정 캡슐은, 캡슐의 외형을 형성하는 외벽층 및 상기 외벽층의 내측에 분포되고 전계에 따라 배향되는 액정 분자를 포함하는 디스플레이 패널.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of liquid crystal capsules comprise an outer wall layer forming an outer shape of the capsule and liquid crystal molecules distributed inside the outer wall layer and oriented in accordance with an electric field.
상기 복수의 액정 캡슐은, 상기 액정 분자의 배향을 용이하게 하는 계면 활성제를 더 포함하는 디스플레이 패널. 3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of liquid crystal capsules further comprise a surfactant that facilitates orientation of the liquid crystal molecules.
액정 캡슐 층은 상기 복수의 액정 캡슐이 분포되는 고분자 매트릭스를 포함하는 디스플레이 패널.3. The method of claim 2,
Wherein the liquid crystal capsule layer comprises a polymer matrix in which the plurality of liquid crystal capsules are distributed.
상기 외벽층, 상기 액정 분자 및 상기 고분자 매트릭스 중 적어도 두 개 사이의 굴절률의 차이는 0.1과 같거나 또는 0.1보다 작은 디스플레이 패널.5. The method of claim 4,
Wherein a difference in refractive index between at least two of the outer wall layer, the liquid crystal molecules, and the polymer matrix is equal to or less than 0.1.
입사된 광의 색을 변화시키는 색 변환부;를 더 포함하는 디스플레이 패널.The method according to claim 1,
And a color conversion unit for changing the color of the incident light.
상기 액정 캡슐 층과 상기 색 변환부 사이에 상기 전극부가 배치되거나, 또는 상기 액정 캡슐 층과 상기 전극부 사이에 상기 색 변환부가 배치되는 디스플레이 패널.The method according to claim 6,
Wherein the electrode section is disposed between the liquid crystal capsule layer and the color conversion section or the color conversion section is disposed between the liquid crystal capsule layer and the electrode section.
상기 전극부 또는 상기 색 변환부가 안착되는 기판;을 더 포함하는 디스플레이 패널.The method according to claim 6,
And a substrate on which the electrode portion or the color conversion portion is placed.
상기 기판은 경성 기판(rigid substrate), 가요성 기판(flexible substrate) 또는 경연성 기판을 포함하는 디스플레이 패널.9. The method of claim 8,
Wherein the substrate comprises a rigid substrate, a flexible substrate, or a rigid substrate.
상기 전극부는, 상기 액정 캡슐 층 방향에 배치되는 복수의 화소 전극, 상기 화소 전극이 일 면에 배치되는 절연 기판 및 상기 절연 기판의 타 면에 배치되는 공통 전극을 포함하는 디스플레이 패널.The method according to claim 1,
Wherein the electrode portion includes a plurality of pixel electrodes disposed in the liquid crystal capsule layer direction, an insulating substrate having the pixel electrodes disposed on one surface thereof, and a common electrode disposed on the other surface of the insulating substrate.
상기 액정 캡슐 층의 일 면에 설치되는 액정 캡슐 층 보호부;를 더 포함하는 디스플레이 패널.The method according to claim 1,
And a liquid crystal capsule layer protecting part provided on one surface of the liquid crystal capsule layer.
상기 액정 분자는, 포지티브 액정 분자를 포함하는 디스플레이 패널.The method according to claim 1,
Wherein the liquid crystal molecule comprises positive liquid crystal molecules.
상기 전극부가 상기 액정 캡슐 층에 전계를 형성한 경우, 상기 복수의 액정 캡슐 중 상기 전극부 방향의 일부의 액정 캡슐의 액정 분자는 상기 전계에 따라 배향하고, 상기 복수의 액정 캡슐 중 다른 일부의 액정 캡슐의 액정 분자는 배향하지 않는 디스플레이 패널. The method according to claim 1,
Wherein liquid crystal molecules of a part of the liquid crystal capsules in the direction of the electrode portion of the plurality of liquid crystal capsules are oriented in accordance with the electric field when the electrode portion forms an electric field in the liquid crystal capsule layer, Wherein the liquid crystal molecules of the capsule are not oriented.
상기 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백 라이트 유닛;을 포함하되,
상기 디스플레이 패널은, 액정 분자가 내장되는 복수의 액정 캡슐이 분포된 액정 캡슐 층 및 상기 액정 캡슐 층의 일 면에 배치되고 상기 액정 캡슐층에 전계를 형성하는 전극부를 포함하며,
상기 액정 캡슐 층의 두께는, 상기 액정 분자의 복굴절 값에 대한 입사광의 파장의 비율의 절반을 초과하는 디스플레이 장치.A display panel for displaying an image; And
And a backlight unit for providing light to the display panel,
Wherein the display panel includes a liquid crystal capsule layer in which a plurality of liquid crystal capsules in which liquid crystal molecules are embedded and an electrode portion disposed on one surface of the liquid crystal capsule layer and forming an electric field in the liquid crystal capsule layer,
Wherein a thickness of the liquid crystal capsule layer exceeds a half of a ratio of a wavelength of incident light to a birefringence value of the liquid crystal molecule.
상기 복수의 액정 캡슐은, 캡슐의 외형을 형성하는 외벽층 및 상기 외벽층의 내측에 분포되고 전계에 따라 배향되는 액정 분자를 포함하는 디스플레이 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the plurality of liquid crystal capsules comprise an outer wall layer forming an outer shape of the capsule and liquid crystal molecules distributed inside the outer wall layer and oriented in accordance with an electric field.
상기 복수의 액정 캡슐은, 상기 액정 분자의 배향을 용이하게 하는 계면 활성제를 더 포함하는 디스플레이 장치.16. The method of claim 15,
Wherein the plurality of liquid crystal capsules further comprise a surfactant that facilitates orientation of the liquid crystal molecules.
액정 캡슐 층은 상기 복수의 액정 캡슐이 분포되는 고분자 매트릭스를 포함하는 디스플레이 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the liquid crystal capsule layer comprises a polymer matrix in which the plurality of liquid crystal capsules are distributed.
상기 디스플레이 패널은, 상기 전극부가 안착되는 기판을 더 포함하되,
상기 기판은, 경성 기판, 가요성 기판 또는 경연성 기판을 포함하는 디스플레이 장치.14. The method of claim 13,
The display panel may further include a substrate on which the electrode unit is mounted,
Wherein the substrate comprises a rigid substrate, a flexible substrate, or a rigid substrate.
상기 백 라이트 유닛은, 적어도 하나의 광원 및 상기 적어도 하나의 광원에서 방출된 광이 측면으로 입사하고 일면을 통하여 상기 광이 디스플레이 패널 방향으로 방출되는 도광판을 포함하는 디스플레이 장치. 14. The method of claim 13,
Wherein the backlight unit includes at least one light source and a light guide plate on which light emitted from the at least one light source is incident on a side surface and the light is emitted toward the display panel through one surface.
상기 백 라이트 유닛은, 적어도 하나의 광원 및 상기 적어도 하나의 광원이 상기 디스플레이 패널 방향의 일면에 설치되는 기판을 포함하는 디스플레이 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the backlight unit includes at least one light source and a substrate on which the at least one light source is installed on one side of the display panel.
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