KR20180082690A - 광학 필터 유닛 및 광학 필터 유닛을 포함하는 표시 장치 - Google Patents

광학 필터 유닛 및 광학 필터 유닛을 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 빛을 투과시키는 광학 필터 유닛에 있어서, 상기 빛을 편광시키는 제1 층; 상기 제1 층의 일면에 코팅되어, 제1 파장 대역을 갖는 빛만을 투과시키는 제2 층; 및 상기 제1 층 상에 제공되어 상기 빛을 수광하여 상기 제1 파장 대역의 빛을 상기 제2 파장 대역의 빛으로 변환시키는 색변환층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.

Description

광학 필터 유닛 및 광학 필터 유닛을 포함하는 표시 장치{OPTICAL FILTER UNIT AND DISPLAY DEVICE COMPRISING OPTICAL FILTER UNIT}
본 발명은 광학 필터 유닛 및 광학 필터 유닛을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 두 기판 사이에 형성된 이방성 유전율을 갖는 액정(Liquid Crystal)에 세기가 조절된 전계를 인가하여 기판에 투과되는 광량을 조절함으로써 원하는 영상 신호를 얻는 표시장치이다. 이러한 액정표시장치는 두 개의 기판과, 그 사이에 형성된 액정층, 액정층으로 광을 제공하는 백라이트 유닛 등을 포함한다.
본 발명은 신규한 구조를 갖는 광학 필터 유닛의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 빛을 투과시키는 광학 필터 유닛에 있어서, 상기 빛을 편광시키는 제1 층; 상기 제1 층의 일면에 코팅되어, 제1 파장 대역을 갖는 빛만을 투과시키는 제2 층; 및 상기 제1 층 상에 제공되어 상기 빛을 수광하여 상기 제1 파장 대역의 빛을 상기 제2 파장 대역의 빛으로 변환시키는 색변환층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 파장 대역은 440㎚ 내지 480㎚인 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 층은 500㎚ 내지 680㎚의 파장을 갖는 빛을 반사하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 층은 제1 굴절률을 갖는 제1 굴절층 및 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절층을 각각 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 굴절층 및 상기 제2 굴절층은 각각 5개 내지 10개 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 층은 교번적으로 적층된 상기 제1 굴절층 및 상기 제2 굴절층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 굴절층의 두께는 상기 제2 굴절층의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 층은 제3 파장 대역을 갖는 빛을 반사하는 제1 반사층 및 제4 파장 대역을 갖는 빛을 반사하는 제2 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제3 파장 대역은 590㎚ 내지 680㎚이고, 상기 제4 파장 대역은 500㎚ 내지 590㎚인 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사층 및 상기 제2 반사층은 적어도 하나의 제1 하위 반사층 및 적어도 하나의 제2 하위 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사층에 포함된 상기 제1 하위 반사층 및 상기 제2 하위 반사층의 두께는 상기 제2 반사층에 포함된 상기 제1 하위 반사층 및 상기 제2 하위 반사층의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반사층의 두께는 제2 반사층의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 색변환층은 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 빛을 출사하는 광원; 상기 광원 상에 제공되는 표시부; 및 상기 표시부 상에 제공되는 광학 필터 유닛을 포함하고, 상기 광학 필터 유닛은 빛을 투과시키는 광학 필터 유닛에 있어서, 상기 빛을 편광시키는 제1 층; 상기 제1 층의 일면에 코팅되어, 제1 파장 대역을 갖는 빛만을 투과시키는 제2 층; 상기 제1 층 상에 제공되어 상기 빛을 수광하여 상기 제1 파장 대역을 상기 제2 파장 대역으로 변환시키는 색변환층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원은 440㎚ 내지 480㎚의 파장을 갖는 빛을 출사하는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 층은 제1 굴절률을 갖는 제1 굴절층 및 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절층을 각각 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 층은 교번적으로 적층된 상기 제1 굴절층 및 상기 제2 굴절층을 포함하고, 상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 층은 제3 파장 대역을 갖는 빛을 반사하는 제1 반사층 및 제4 파장 대역을 갖는 빛을 반사하는 제2 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사층 및 상기 제2 반사층은 적어도 하나의 제1 하위 반사층 및 적어도 하나의 제2 하위 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신규한 구조를 갖는 광학 필터 유닛을 갖춤으로써, 보다 선명한 화상을 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 전술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 층과 제2 층을 확대 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필터 유닛의 파장에 따른 반사율을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 층의 두께에 따른 반사율을 도시한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 '상면'과 '하면'은 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록 설명하기 위하여 상대적인 개념으로 사용된 것이다. 따라서, '상면'과 '하면'은 특정한 방향, 위치 또는 구성 요소를 지칭하는 것이 아니고 서로 호환될 수 있다. 예를 들어, '상면'이 '하면'이라고 해석될 수도 있고 '하면'이 '상면'으로 해석될 수도 있다. 따라서, '상면'을 '제1'이라고 표현하고 '하면'을 '제2'라고 표현할 수도 있고, '하면'을 '제1'로 표현하고 '상면'을 '제2'라고 표현할 수도 있다. 그러나, 하나의 실시예 내에서는 '상면'과 '하면'이 혼용되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 제공된 화소들(PXL), 및 화소들(PXL)에 연결된 배선부를 포함한다.
기판(SUB)은 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 적어도 일측에 제공되는 비표시 영역(NDA)을 포함한다.
기판(SUB)은 대략적으로 사각형 형상, 그 중에서도 직사각 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(SUB)은 제1 방향(DR1)으로 서로 평행한 한 쌍의 단변들과 제2 방향(DR2)으로 서로 평행한 한 쌍의 장변들을 포함할 수 있다.
그러나, 기판(SUB)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 기판(SUB)은 직선의 변을 포함하는 닫힌 형태의 다각형, 곡선으로 이루어진 변을 포함하는 원, 타원, 등, 직선과 곡선으로 이루어진 변을 포함하는 반원, 반타원, 등 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(SUB)이 직선으로 이루어진 변을 갖는 경우, 각 형상의 모서리 중 적어도 일부는 곡선으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)이 직사각 형상을 가질 때, 서로 인접한 직선 변들이 만나는 부분이 소정 곡률을 가지는 곡선으로 대체될 수 있다. 즉, 직사각 형상의 꼭지점 부분은 서로 인접한 그 양단이 서로 인접한 두 직선 변들에 연결되고 소정의 곡률을 갖는 곡선 변으로 이루어질 수 있다. 곡률은 위치에 따라 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 곡률은 곡선이 시작되는 위치 및 곡선의 길이 등에 따라 변경될 수 있다.
표시 영역(DA)은 복수의 화소들(PXL)이 제공되어 영상이 표시되는 영역이다. 표시 영역(DA)은 기판(SUB)의 형상에 대응하는 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 표시 영역(DA)은 기판(SUB)의 형상과 마찬가지로 직선의 변을 포함하는 닫힌 형태의 다각형, 곡선으로 이루어진 변을 포함하는 원, 타원, 등, 직선과 곡선으로 이루어진 변을 포함하는 반원, 반타원, 등 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 영역(DA)이 직선으로 이루어진 변을 갖는 경우, 각 형상의 모서리 중 적어도 일부는 곡선으로 이루어질 수 있다.
화소들(PXL)은 기판(SUB)의 표시 영역(DA) 상에 제공된다. 각 화소(PXL)는 영상을 표시하는 최소 단위로서 복수 개로 제공될 수 있다. 화소들(PXL)은 백색광 및/또는 컬러광을 출사할 수 있다. 각 화소(PXL)는 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 색을 출사할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 시안, 마젠타, 옐로우 등의 색을 출사할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 빛을 출사하는 광원(LU), 상기 광원(LU) 상에 제공되는 표시부(PNL), 및 상기 표시부(PNL) 상에 제공되는 광학 필터 유닛(OFU)을 포함할 수 있다.
표시부(PNL)는 광원(LU)으로부터 출사되는 빛을 받아 화상을 출력할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부(PNL)는 수광형이다. 이러한 수광형 표시부(PNL)에는 액정을 포함하는 액정형, 전기 영동형, 전기 습윤형 등이 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 액정형 표시부를 포함하는 표시 장치에 관하여 설명한다.
기판(SUB)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(SUB)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 기판(SUB)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate), 폴리우레탄(polyurethane) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 기판(SUB)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
기판(SUB) 상에는 버퍼층(BF)이 형성된다. 버퍼층(BF)은 스위칭 및 구동 트랜지스터들에 불순물이 확산되는 것을 막는다. 버퍼층(BF)은 단일층으로 제공될 수 있으나, 적어도 2중층 이상의 다중층으로 제공될 수도 있다.
버퍼층(BF)은 무기 재료로 이루어진 무기 절연막일 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(BF)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 등으로 형성될 수 있다. 버퍼층(BF)이 다중층으로 제공될 경우, 각 층은 동일한 재료로 형성되거나 또는 서로 다른 재료로 형성될 수 있다. 버퍼층(BF)은 기판(SUB)의 재료 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
버퍼층(BF) 상에는 액티브 패턴(ACT)이 제공된다. 액티브 패턴(ACT)은 반도체 소재로 형성된다. 액티브 패턴(ACT)은 각각 소스 영역, 드레인 영역, 및 소스 영역과 드레인 영역 사이에 제공된 채널 영역을 포함할 수 있다. 액티브 패턴(ACT)은 폴리 실리콘, 아몰퍼스 실리콘, 산화물 반도체 등으로 이루어진 반도체 패턴일 수 있다. 채널 영역는 불순물로 도핑되지 않은 반도체 패턴으로서, 진성 반도체일 수 있다. 소스 영역 및 드레인 영역은 불순물이 도핑된 반도체 패턴일 수 있다. 불순물로는 n형 불순물, p형 불순물, 기타 금속과 같은 불순물이 사용될 수 있다.
액티브 패턴(ACT) 상에는 제1 절연막(INS1)이 제공된다. 제1 절연막(INS1)은 무기 재료로 이루어진 무기 절연막일 수 있으며 유기 재료로 이루어진 유기 절연막일 수도 있다. 무기 재료로는 폴리실록산, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘산질화물 등의 무기 절연 물질이 이용될 수 있다. 유기 재료는 폴리아크릴계 화합물, 폴리이미드계 화합물, 테프론과 같은 불소계 탄소 화합물, 벤조시클로부텐 화합물 등과 같은 유기 절연 물질일 수 있다.
제1 절연막(INS1) 상에는 게이트 전극(GE)이 제공된다. 게이트 전극(GE)은 액티브 패턴(ACT)의 채널 영역에 대응되는 영역을 커버하도록 형성된다.
게이트 전극(GE)은 금속으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(GE)은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu)와 같은 금속 중 적어도 하나, 또는 금속들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 전극(GE)은 단일막으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 금속들 및 합금들 중 2 이상 물질이 적층된 다중막으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도시하지는 않았으나 게이트 배선들을 비롯한 다른 배선들이 게이트 전극(GE)과 동일한 층에 동일한 재료로 제공될 수 있다. 여기서, 게이트 배선들과 같은 다른 배선들은 각 화소(PXL1, PXL2, PXL3) 내의 트랜지스터의 일부, 예를 들어 게이트 전극(GE)과 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다.
게이트 전극(GE) 상에는 제2 절연막(INS2)이 제공된다. 제2 절연막(INS2)은 무기 재료로 이루어진 무기 절연막일 수 있다. 무기 재료로는 폴리실록산, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘산질화물 등이 이용될 수 있다.
제2 절연막(INS3) 상에는 제3 절연막(INS3)이 제공된다. 제3 절연막(INS3)은 무기 재료로 이루어진 무기 절연막일 수 있다. 무기 재료로는 폴리실록산, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘산질화물 등이 이용될 수 있다.
제3 절연막(INS3) 상에는 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)이 제공된다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 제3 절연막(INS3), 제2 절연막(INS2) 및 제1 절연막(INS1)에 형성된 컨택 홀을 통해 액티브 패턴(ACT)의 소스 영역과 드레인 영역에 각각 접촉한다.
소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 금속으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu)와 같은 금속 중 적어도 하나, 또는 금속들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 단일막으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 금속들 및 합금들 중 2 이상 물질이 적층된 다중막으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도시하지는 않았으나 데이터 배선들(DL)이나 제1 전원 배선들이 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일한 층에 동일한 재료로 제공될 수 있다. 여기서, 데이터 배선들(DL)이나 제1 전원 배선들은 직접 또는 간접적으로 각 화소(PXL) 내의 트랜지스터의 일부, 예를 들어 소스 전극(SE) 및/또는 드레인 전극(DE)과 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다.
소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 상에는 패시베이션층(PSV)이 제공될 수 있다. 패시베이션층(PSV)은 무기 재료로 이루어진 무기 절연막일 수 있다. 무기 재료로는 폴리실록산, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘산질화물 등이 이용될 수 있다. 패시베이션층(PSV)은 실시예에 따라 생략될 수 있다.
패시베이션층(PSV) 상에는 제4 절연막(INS4)이 제공될 수 있다. 패시베이션층(PSV)이 생략되는 경우, 제4 절연막(INS4)은 제3 절연막(INS3) 상에 제공될 수 있다.
제4 절연막(INS4)은 유기 재료로 이루어진 유기 절연막일 수 있다. 유기 재료로는 폴리아크릴계 화합물, 폴리이미드계 화합물, 테프론과 같은 불소계 탄소 화합물, 벤조시클로부텐 화합물 등과 같은 유기 절연 물질이 이용될 수 있다.
제4 절연막(INS4) 상에는 연결 패턴(CNP)이 제공될 수 있다. 연결 패턴(CNP)은 제4 절연막(INS4) 및 패시베이션층(PSV)을 관통하는 컨택 홀을 통해 트랜지스터의 드레인 전극(DE)에 연결된다. 연결 패턴(CNP)은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu)와 같은 금속 중 적어도 하나, 또는 금속들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 연결 패턴(CNP)은 단일막으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 금속들 및 합금들 중 2 이상 물질이 적층된 다중막으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도시하지는 않았으나 더미 전원 배선 등의 다른 배선들이 연결 패턴(CNP)과 동일한 층에 동일한 재료로 제공될 수 있다.
제4 절연막(INS4) 상에는 제1 전극(EL1)이 제공될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 연결 패턴(CNP)을 통해 각 화소(PXL1, PXL2, PXL3)의 드레인 전극(DE)과 연결된다. 제1 전극(EL1) 은 투명한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 전극(EL1)은 투명한 전도성 고분자(transparent conductive polymer), 투명 도전성 산화물(transparent conductive oxide)등으로 형성될 수 있다. 상기 투명 도전성 산화물로 사용할 수 있는 물질에는 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등이 있다.
제1 전극(EL1) 상에는 액정층(LC)이 제공될 수 있다. 액정층(LC)에 포함된 액정 분자들은 액정층(LC)에 인가되는 전계에 따라 구동된다. 구체적으로, 유전율 이방성을 갖는 액정 분자들은 액정층(LC)에 인가되는 전계에 따라 특정 방향으로 배향될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 사용될 수 있는 액정층(LC)과 액정층(LC)에 포함되는 액정 조성물에는 특별한 제한이 없다. 따라서, 본 발명에 따른 표시 장치는 다양한 모드의 액정 표시 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 VA(vertical alignment) 모드, FFS (fringe field switching) 모드, IPS (in plane switching) 모드, PLS(plane to light switching) 모드 등일 수 있다. 액정 조성물은 표시 장치의 구동 모드에 따라, 음의 유전율 이방성 또는 양의 유전율 이방성을 가질 수 있다. 액정 조성물이 음의 유전율 이방성을 갖는 경우, 표시 장치는 수직 배향(vertical alignment) 모드 액정 표시 장치일 수 있다. 이 경우 특히, 표시 장치는 MVA(multi-domain vertical alignment) 모드, PVA(patterned vertical alignment), PS-VA(polymer stabilized vertical alignment)일 수 있다. 액정 조성물이 양의 유전율 이방성을 갖는 경우 표시 장치는 수평 배향 모드 액정 표시 장치일 수 있다.
액정층(LC)의 상부 또는 하부에는 액정층(LC) 내 액정 분자들을 배향시키기 위한 배향막이 더 제공될 수 있다. 배향막은 액정 분자들을 특정 방향으로 배향시켜, 액정층(LC)에 전계가 인가되었을 때 액정 분자들이 일정한 방향으로 회전할 수 있게 한다. 아울러, 액정층(LC)의 둘레를 따라서는 봉지재가 더 제공될 수 있다. 봉지재는 액정층(LC)을 봉지하여, 액정층(LC)이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
액정층(LC) 상에는 제2 전극(EL2)이 제공될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 액정층(LC)을 사이에 두고 제1 전극(EL1)과 이격된 형태로 제공될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 제1 층(L1) 상에 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2)은 각각 화소 전극 및 공통 전극일 수 있다. 도 1에는 제1 전극(EL1)이 화소 전극이고 제2 전극(EL2)이 공통 전극인 것으로 도시되어 있다. 그러나, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 불과하다. 도 1과 달리 제1 전극(EL1)이 공통 전극이 되고, 제2 전극(EL2)이 화소 전극이 될 수도 있다. 제2 전극(EL2)이 공통 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 복수의 화소(PXL1, PXL2, PXL3)에 걸쳐 형성될 수 있다.
액정층(LC)에 전계를 인가하기 위하여 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2)에는 전압이 인가될 수 있다. 제1 전극(EL1)이 화소 전극이고 제2 전극(EL2)이 공통 전극인 경우, 화소의 온-오프(On-Off)에 따라 제1 전극(EL1)에 상이한 전압이 인가될 수 있다. 제1 전극(EL1)에 인가되는 전압에 따라, 유전율 이방성을 갖는 액정층(LC)내 액정 분자는 회전한다. 상기 액정 분자는 굴절률 이방성도 가지므로, 액정층(LC)내 회전에 의한 액정 분자의 배향 상태에 따라 광원(LU)으로부터 출사된 빛은 액정층(LC)을 투과하거나 투과하지 못할 수 있다.
제2 전극(EL2) 은 투명한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 전극(EL2)은 투명한 전도성 고분자(transparent conductive polymer), 투명 도전성 산화물(transparent conductive oxide)등으로 형성될 수 있다. 상기 투명 도전성 산화물로 사용할 수 있는 물질에는 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등이 있다.
표시부(PNL) 상에는 광학 필터 유닛(OFU)이 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 광학 필터 유닛(OFU)은 빛을 편광시키는 제1 층(L1), 제1 층(L1)의 일면에 코팅되어, 제1 파장 대역을 갖는 빛만을 투과시키는 제2 층(L2), 및 제2층(L2) 상에 제공되어 상기 빛을 수광하여 제1 파장 대역을 제2 파장 대역으로 변환시키는 색변환층(CF)을 포함한다.
제1 층(L1)은 표시부(PNL)의 제2 전극(EL2) 상에 제공될 수 있다. 제1 층(L1)은 광원(LU)으로부터 출사된 빛을 편광시킨다. 제1 층(L1) 은 보호층과 편광자를 포함할 수 있다. 아울러, 제1 층(L1)은 위상차 필름을 더 포함할 수 있다.
보호층은 고분자 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호층은 방향족 비닐 단량체, 불포화 카르복실산 당량체, 불포화 디카르복실산 무수물 단량체의 공중합체를 포함할 수 있다. 방향족 비닐 단량체는 보호층의 내수성을 높일 수 있다. 방향족 비닐 단량체는 특히, 스티렌계 화합물일 수 있다. 스티렌계 화합물의 예로는 α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-메틸스티렌 등의 알킬 치환 스티렌류; 4-클로로스티렌, 4-브로모스티렌 등의 할로겐 치환 스티렌류; p-히드록시스티렌, α-메틸-p-히드록시스티렌, 2-메틸-4-히드록시스티렌, 3,4-디히드록시스티렌 등의 히드록시스티렌류; 비닐벤질 알코올류; p-메톡시스티렌, p-tert-부톡시스티렌, m-tert-부톡시스티렌 등의 알콕시 치환 스티렌류; 3-비닐벤조산, 4-비닐벤조산 등의 비닐벤조산류; 4-비닐벤질 아세테이트; 4-아세톡시스티렌; 2-부틸 아미도스티렌, 4-메틸아미도스티렌, p-술폰 아미도스티렌 등의 아미도스티렌류; 3-아미노스티렌, 4-아미노스티렌, 2-이소프로페닐 아닐린, 비닐벤질 디메틸아민 등의 아미노스티렌류; 3-니트로스티렌, 4-니트로스티렌 등의 니트로스티렌류; 3-시아노스티렌, 4-시아노스티렌 등의 시아노스티렌류; 비닐페닐 아세토니트릴; 페닐스티렌 등의 아릴 스티렌류, 인덴류 등을 들 수 있다.
불포화 카르복실산 단량체의 예로는 아크릴산, 아세틸렌 카르복실산, 1-아다만탄 카르복실산산, 벤조산, 벤조산 데나트륨, 9-안트라센 카르복실산, 이소펜탄산, 이소부티르산, 운데칸산, 10-운데칸산, 4-에틸 벤조산, 에틸올레산, 2-에틸헥산산, 2-에틸부티르산, 옥탄산, 포름산, 크로톤산, 신남산, 아세트산, 아세트산 테트라메틸 암모늄, 시클로부탄 카르복실산, 시클로프로판 카르복실산, 시클로프로필 아세트산, 시클로헥산 카르복실산, 시클로펜탄 카르복실산, 디페닐아세트산, 2,4-디메틸벤조산, 2,6-디메틸벤조산, 3,4-디메틸벤조산, 3,5-디메틸벤조산, 스테아르산, 티글산, 데칸산, 2,4,6-트리메틸벤조산, o-톨릴아세트산, 2-(4-톨루오일)벤조산, 1-나프틸아세트산, 2-나프틸아세트산, 1-나프토산, 2-나프토산, 노난산, 팔미트산, 4-비닐벤조산, 비닐아세트산, 4-비페닐릴아세트산, 비페닐-2-카르복실산, 비페닐-4-카르복실산, 피발산, 4-(1-피레닐)-부티르산, 페닐 아세틸렌 카르복실산, 2-페닐프로피온산, 3-페닐프로피온산, 4-페닐부티르산, 9-플루오렌카르복실산, 4-t-부틸벤조산, 4-t-부틸시클로헥산 카르복실산, 프로피온산, 2-프로필발레르산, 헥산산, 헵탄산, 펜타데칸산, 펜탄산, 4-펜텐산, trans-2-펜텐산, 미리스트산, 메타크릴산, 2-메틸벤조산, 3-메틸벤조산, 4-메틸벤조산, 2-메틸발레르산, 4-메틸발레르산, ?-메틸신남산, 4-메틸신남산, 3-메틸펜탄산, 2메틸부티르산, 라우르산 등을 들 수 있다.
불포화 디카르복실산 무수물 단량체의 예로는 말레산 무수물, 메틸말레산 무수물, 1,2-디메틸말레산 무수물, 에틸말레산 무수물, 페닐말레산 무수물, 브로모말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 아코니트산 무수물, 글루타콘산 무수물, 숙신산 무수물, 푸마르산 무수물, 시트라콘산 무수물, 메사콘산무수물, 2-펜텐 2산 무수물, 메틸렌숙신산 무수물, 알릴말론산 무수물, 이소프로필리덴숙신산 무수물, 2,4-헥사디엔 2산 무수물, 아세틸렌 디카르복실산 무수물 등을 들 수 있다.
상기 화합물들은 공중합될 수 있다. 예를 들어, 열이나 개시제를 사용한 라디칼 용액 중합, 라디칼 현탁 중합, 라디칼 유화 중합, 유기 금속 화합물을 사용한 음이온 중합, 전이 금속 착체에 의한 배위 음이온 중합, 루이스산을 사용한 양이온 중합 등에 의한 방법 등에 의해 상기 화합물들을 포함하는 공중합체가 제조될 수 있다.
편광자는 자연광이나 편광을 특정 방향으로 편광할 수 있는 필름이다. 예를 들어, 편광자는 자연광을 특정 직선 편광으로 변환할 수 있다. 편광자로서 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착시켜 연신한 것, 필리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 사용할 수 있다. 그러나, 상기 열거한 필름들은 예시적인 것에 불과하다.
편광자는 양자점을 포함할 수 있다. 양자점은 반도체 나노 입자로써, 양자구속효과(Quantum Confinement Effect)를 나타낸다. 양자점은 수 ㎚ 내지 수십 ㎚의 크기를 갖는데, 입자의 크기에 따라 양자점으로부터 방출되는 빛의 파장이 다를 수 있다. 구체적으로, 양자점의 전도대(Conduction band)에서 가전자대(Valence band)로 들뜬 상태의 전자가 전이하면서 빛이 방출되는데, 양자점이 작을수록 짧은 파장을 갖는 빛이 방출된다. 양자점으로부터 방출되는 파장의 폭은 상대적으로 좁다. 양자점은 Si계 양자점, II-VI족계 화합물 반도체 양자점, III-V족계 화합물 반도체 양자점, IV-VI족계 화합물 반도체 양자점 및 이들의 혼합물 중 어느 하나의 양자점을 포함할 수 있다. 상기 II-VI족계 화합물 반도체 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 III-V족계 화합물 반도체 양자점은 GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 IV-VI족계 화합물 반도체 양자점은 SbTe를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 양자점의 입자 크기가 작을수록 짧은 파장의 빛이 방출된다. 예를 들어, 55~65Å의 크기의 양자점으로부터 적색광이 방출되고, 40~50Å의 크기로부터 녹색광이 방출하며, 20~35Å의 크기로부터 청색광이 방출될 수 있다. 양자점은 이와 같이, 입자의 크기에 따라 좁은 파장대의 빛을 방출할 수 있다. 양자점을 이용하면 편광자 및 제1 층(L1)의 광학적 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 층(L1)의 제조방법은 폴리비닐알코올계 필름을 준비하는 단계, 상기 폴리비닐알코올계 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 염착 및 가교하는 단계, 및 상기 폴리비닐알코올계 필름 내에 양자점을 배열하는 단계를 포함할 수 있다. 다만, 편광자로서 폴리비닐알콜계 필름 대신에 다른 필름도 사용할 수 있다. 편광자로서 사용할 수 있는 필름의 종류에 대하여는 상술한 바와 같다.
염착은 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드나, 이색성을 나타내는 물질인 염료, 안료 또는 이들의 혼합물을 도입하여 이들을 필름 내부에 흡착시키는 공정이다. 상기 요오드, 염료 또는 안료 분자는 편광자의 연신 방향으로 진동하는 빛은 흡수하고, 수직 방향으로 진동하는 빛은 투과시킴으로써, 특정한 진동 방향을 갖는 편광을 얻을 수 있도록 한다.
염착은 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름 또는 폴리비닐알코올계 필름이 기재 상에 합지된 적층 필름을 요오드 또는 이색성 물질의 용액에 함침시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 요오드를 이용하여 염착하는 경우를 예를 들어 설명하면, 요오드 용액의 온도는 20 내지 50 범위이고, 함침 시간은 10 내지 300초 범위일 수 있다. 상기 요오드 용액으로 요오드 수용액을 사용하는 경우, 요오드(I2)와 요오드 이온, 예를 들어 용해 보조제로 사용되는 요오드화 칼륨(KI) 등을 함유하는 수용액을 사용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 요오드(I2)의 농도는 수용액 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 0.5 중량% 범위이고, 요오드화 칼륨(KI)의 농도는 수용액 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량% 범위일 수 있다.
염착을 수행하기 전에 팽윤 단계가 수행될 수 있다. 상기 팽윤 단계는 폴리비닐알코올계 필름의 분자 사슬을 유연하게 하고 분자 사슬을 이완시킴으로써, 염착 공정시 이색성 물질이 폴리비닐알코올계 필름의 내부로 균질하게 염착되어 얼룩이 발생되지 않도록 해주는 역할을 할 수 있다. 이러한 팽윤 과정에서 폴리비닐알코올계 필름을 연신할 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 팽윤액이 담긴 팽윤조에서 습식 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 팽윤 온도는 필름 두께 등에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 15 내지 40 범위일 수 있다.
또한, 염착하는 단계 이후 가교 공정이 수행될 수 있다. 염착하는 단계에서 요오드 또는 이색성 물질의 분자가 폴리비닐알코올계 필름에 염착되면, 붕산, 보레이트 등을 이용하여 상기 이색성 분자를 폴리비닐알코올계 필름의 고분자 매트릭스 상에 흡착되도록 한다. 가교 방법의 예로는, 폴리비닐알코올계 필름을 붕산 수용액 등에 침적하여 수행하는 침적법을 들 수 있지만, 이것만으로 한정되는 것은 아니다. 가교 공정은 필름에 용액을 도포 또는 분사하는 도포법이나 분사법에 의해 수행될 수도 있다.
한편, 상기 폴리비닐알코올계 필름 내에 양자점을 배열하는 단계는 상기 염착 및 가교하는 단계와 동시에 수행될 수 있으며, 양자점이 분산된 분산 용매를 상기 폴리비닐알코올계 필름 상으로 도포함으로써 수행될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 양자점이 분산된 분산 용매 상으로 상기 폴리비닐알코올계 필름을 함침함으로써 수행되거나, 염착 또는 가교 단계에서 요오드 또는 이색성 물질의 용액이나, 붕산 수용액 등에 양자점을 투입함으로써, 양자점이 폴리비닐알코올계 필름 내에 함유되도록 할 수 있다.
다음으로, 상기 폴리비닐알코올계 필름을 연신하는 단계를 포함할 수 있다. 연신하는 단계는 폴리비닐알코올계 필름을 당업계에 일반적인 습식 연신법 및/또는 건식 연신법을 이용할 수 있다. 상기 건식 연신법의 비제한적인 예로는, 롤간(inter-roll) 연신법, 가열 롤(heating roll) 연신법, 압축 연신법, 텐터(tenter) 연신법 등을 들 수 있고, 상기 습식 연신법의 비제한적인 예로는, 텐터 연신법, 롤간 연신법 등을 들 수 있다. 또한, 상기 습식 연신법의 경우, 알코올류, 물 또는 붕산 수용액에서 연신할 수 있으며, 예를 들어, 메틸알코올, 프로필알코올 등의 용매를 사용할 수 있으나, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 연신 온도 및 시간은 필름의 재질, 희망하는 연신율, 사용 방법 등에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 연신하는 단계는 일축 연신 또는 이축 연신일 수 있다. 염착 및 연신하는 단계가 항상 순차적으로 수행되어야 하는 것은 아니다. 공정 장비 및 설비에 따라 적절하게 순서를 선택하여 진행할 수 있고, 경우에 따라서는, 연신하는 단계가 염착 또는 가교와 동시에 진행될 수 있다. 연신하는 단계가 염착과 동시에 진행될 경우, 연신하는 단계는 요오드 용액 내에서 수행될 수 있다. 한편, 연신하는 단계가 가교와 동시에 진행되는 경우에는 연신하는 단계는 붕산 수용액 내에서 수행될 수 있다. 또한, 이와 동시에 양자점이 요오드 용액이나, 붕산 수용액 내에서 포함되어 있음으로써, 양자점이 염착, 가교, 연신 공정과 함께 폴리비닐알코올계 필름 내에 함유되도록 할 수 있다.
제2 층(L2)은 제1 층(L1) 상에 코팅된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 제2 층(L2)은 제1 층(L1)의 보호층 상에 제공될 수 있다. 앞서 검토한 바와 같이 제1 층(L1)의 보호층은 방향족 비닐 단량체, 불포화 카르복실산 당량체, 불포화 디카르복실산 무수물 단량체의 공중합체를 포함할 수 있다. 보호층을 이루는 공중합체는 무기 화합물에 비하여 상대적으로 용융점이 낮을 수 있다. 따라서, 보호층 상에 바로 제2 층(L2)을 적층할 경우, 적층 방법이 제한될 수 있다. 구체적으로, 제2 층(L2)은 증착과 같이 고온을 요구하는 공정을 통하여 적층되기 어렵다. 증착 공정 중 상대적으로 용융점이 낮은 보호층이 변형될 수 있기 때문이다. 아울러, 증착 공정의 온도를 낮출 경우, 원하는 두께만큼 제2 층(L2)이 적층되지 않을 수 있다. 제2 층(L2)의 두께가 예정하였던 두께보다 크거나 작아질 경우, 제2 층(L2)의 광특성이 변할 수 있다. 구체적으로, 제2 층(L2)이 투과하는 빛의 파장 범위가 달라질 수 있다. 제2 층(L2)이 예정하였던 것보다 좁은 영역의 파장의 빛을 반사할 경우, 색변환층(CF)에 입사되는 빛의 파장 대역이 변할 수 있다. 이러한 현상은 색변환층(CF)의 효율을 저하시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 층(L2)은 제1 층(L1) 또는 보호층 상에 코팅되기 때문에 공정 온도가 상대적으로 낮다. 따라서, 본 발명에 따르면 제2 층(L2)은 제1 층(L1)을 손상시키지 않고 제1 층(L1) 상에 바로 적층될 수 있다. 제2 층(L2)을 제1 층(L1) 상에 바로 적층할 경우, 제2 층(L2)을 별개의 생산 공정에서 제작한 후 제1 층(L1) 상에 접합시키는 경우에 비해 여러 이점을 가질 수 있다. 먼저, 제2 층(L2)만을 제작하기 위한 별개의 공정 라인을 갖추지 않아도 된다. 이에 따라, 전체 제품 공정 설비의 크기나 공정 시간, 공정 비용이 크게 줄어들 수 있다. 아울러, 제2 층(L2)가 제1 층(L1)을 접합하기 위한 점착 물질이 불필요하다. 점착 물질이 제2 층(L2)과 제1 층(L1) 사이에 적층되는 경우, 표시 장치의 광학적 특성 특히 투과성이 저하될 수 있다.
제2 층(L2)은 제1 파장 대역을 갖는 빛만을 투과시킨다. 제1 파장 대역은 광원이 출사하는 빛의 파장 및 제2 층(L2)의 기능에 따라 달리할 수 있다. 예를 들어, 약 440㎚ 내지 약 480㎚의 파장을 갖는 청색광을 출사하는 광원을 사용하는 경우, 제1 파장 대역 역시 약 440㎚ 내지 약 480㎚일 수 있다. 제2 층(L2)은 다른 파장 대역의 빛을 투과시키지 않음으로써, 색변환층(CF)에 상대적으로 좁은 파장 대역의 빛이 입사할 수 있게 한다. 이에 따라, 색변환층(CF)의 효율이 증가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 제2 층(L2)은 약 500㎚ 내지 약 680㎚의 파장을 갖는 빛을 반사할 수 있다. 이를 위하여, 제2 층(L2)은 복층으로 구성될 수 있다. 제2 층(L2)의 구조에 대하여는 후술하도록 한다.
도 2에 따르면, 색변환층(CF)은 제2 층(L2) 상에 제공된다. 그러나, 색변환층(CF)은 필요에 따라, 제1 층(L1) 상에 제공될 수 있다. 이러한 경우, 광학 필터 유닛(OFU)은 색변환층(CF)-제1 층(L1)-제2 층(L2)이 순차적으로 적층된 형태일 수 있다. 색변환층(CF)은 광원(LU)으로부터 출사한 광을 변환할 수 있다. 상기 색변환층(CF)이 '광을 변환한다'는 것은 색변환층(CF)으로 진입한 빛의 파장을 변화시킨다는 의미이다. 구체적으로 색변환층(CF)은 제1 파장대를 갖는 제1 광을 흡수하여, 상기 제1 파장대와 상이한 파장대를 갖는 광을 적어도 하나 방출할 수 있다. 예컨대, 색변환층(CF)으로 자외선 파장대를 갖는 빛이 흡수되면, 복수의 색변환층(CF)은 각각 가시광 파장대 중 청색광 영역, 녹색광 영역, 적색광 영역의 파장대를 갖는 빛을 방출할 수 있다. 이를 위하여 색변환층(CF)은 양자점 및/또는 형광체를 포함할 수 있다. 양자점 및/또는 형광체의 개수에는 특별한 제한이 없는 바, 통상의 기술자는 필요에 따라 양자점 및/또는 형광체의 개수를 결정할 수 있다.
색변환층(CF)에 포함되는 형광체는 적색 형광체, 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체, 백색 형광체 등일 수 있다. 적색 형광체는 Y2O2S, La2O2S, Ca2Si5N8, Sr2Si5N8, Ba2Si5N8, 카즌(CaAlSiN3), La2W3O12, Eu2W3O12, Ca3MgSi2O8, Sr3MgSi2O8, Ba3MgSi2O8, LiEuW2O8, LiSmW2O8 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 녹색 형광체는 Ca2SiO4, Sr2SiO4, Ba2SiO4, BAM, 알파 사이알론(α-SiAlON), Ca3Sc2Si3O12, Tb3Al5O12, LiTbW2O8 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 청색 형광체는　BaMgAl10O17, Mg5(PO4)3Cl, Ca5(PO4)3Cl, Sr5(PO4)3Cl, Ba5(PO4)3Cl, EuSi9Al19ON31, La1-xCexAl(Si6-zAlz)(N10-zOz) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 황색 형광체는 SrGa2S4:Eu2+, Sr2Ga2S5:Eu2+, YAG:Ce3+ 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
양자점은 Si계 양자점, II-VI족계 화합물 반도체 양자점, III-V족계 화합물 반도체 양자점, IV-VI족계 화합물 반도체 양자점 및 이들의 혼합물 중 어느 하나의 양자점을 포함할 수 있다. 상기 II-VI족계 화합물 반도체 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 III-V족계 화합물 반도체 양자점은 GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 IV-VI족계 화합물 반도체 양자점은 SbTe를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 양자점의 입자 크기가 작을수록 짧은 파장의 빛이 방출된다. 예를 들어, 55~65Å의 크기의 양자점으로부터 적색광이 방출되고, 40~50Å의 크기로부터 녹색광이 방출하며, 20~35Å의 크기로부터 청색광이 방출될 수 있다.
화소(PXL)에 따라 색변환층(CF)은 서로 다른 양자점 및/또는 형광체를 포함할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광원(LU)은 약 440㎚ 내지 약 480㎚의 파장을 갖는 청색광을 출사한다. 이 경우, 제1 화소(PXL1)에 포함된 제1 색변환층(CF1)은 적생광을 방출하는 55~65Å의 크기의 양자점을 포함할 수 있고, 제2 화소(PXL2)에 포함된 제2 색변환층(CF2)은 녹색광을 방출하는 40~50Å의 크기의 양자점을 포함할 수 있다. 아울러, 제3 화소(PXL3)의 색변환층(CF3)에는 백색 형광체가 포함될 수 있다. 이와 같이 제1, 제2, 제3 색변환층(CF1, CF2, CF3)이 서로 다른 파장의 빛을 출사함으로써, 표시 장치는 다양한 색을 구현할 수 있다.
색변환층(CF1, CF2, CF3) 사이에는 블랙 매트릭스(BM)가 제공될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 서로 다른 양자점 또는 형광체를 거친 빛이 합쳐지고, 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 Cr, Carbon Black 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 통상의 기술자는 필요에 따라 유기물로 이루어진 블랙 매트릭스(BM)를 사용할 수도 있다.
색변환층(CF)상에는 오버코트층(OC)이 제공될 수 있다. 오버코트층(OC)은 표시 장치(10)의 표면을 평탄하게 만든다. 오버코트층(OC)으로 사용할 수 있는 물질에는 특별한 제한이 없다. 통상의 기술자는 오버코트층(OC)을 형성하기 위하여 유기 물질 및/또는 무기 물질을 사용할 수 있다. 오버코트층(OC)은 계면에서 점착 특성을 가질 수 있다. 오버코트층(OC)의 두께에는 제한이 없으나, 오버코트층(OC)은 색변환층(CF)을 노출시키지 않을 정도의 두께를 가질 수 있다.
오버코트층(OC) 상에는 커버 윈도우(CW)가 제공될 수 있다. 커버 윈도우(CW)는 광 투과성을 가지며, 경도가 상대적으로 높다. 따라서, 커버 윈도우(CW)는 외부 충격으로부터 표시 장치를 보호한다. 커버 윈도우(CW)로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(Polycarbonate)와 같은 고분자 화합물 또는 유리를 사용할 수 있다.
광원(LU)은 표시 장치가 영상을 출력할 수 있도록 굴절층(RRL)을 향해 광을 출사한다. 광원(LU)은 적색, 청색, 녹색, 황색, 백색 중 적어도 하나의 색을 갖는 빛을 출사할 수 있다. 또한, 광원(LU)은 가시광 영역의 빛뿐만 아니라, 자외선 영역이나 빛을 방출할 수도 있다. 광원(110)은 단수 개 또는 복수 개 존재할 수 있다. 이때, 각각의 광원(LU)은 서로 같은 색의 빛을 출사하거나 서로 다른 색의 빛을 출사할 수 있다. 광원(LU)으로는 발광 다이오드(LED), 유기 전기 발광 박막, 무기 전기 발광 박막 등을 사용할 수 있다. 아울러, 광원(LU)에는 실리콘카바이드(SiC), 비소화갈륨(GaAs), 인화갈륨(GaP), 갈륨-비소-인(GaAs1-xPx), 갈륨-알루미늄-비소(Ga1-xAlxAs), 인화인듐(InP), 인듐-갈륨-인(ln1-xGaxP) 등 2B, 3B, 4A, 4B, 5B, 6B족의 2원소 또는 3원소 화합물 반도체가 포함될 수 있다. 광원(LU)은 유기 발광 물질을 포함할 수도 있다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 층과 제2 층을 확대 도시한 단면도이다.
도 3a에 따르면, 제2 층(L2)은 제1 굴절률을 갖는 제1 굴절층(RRL1) 및 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절층(RRL2)을 각각 적어도 하나 이상 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 굴절층(RRL1)과 제2 굴절층(RRL2)은 각각 5개 내지 10개 제공될 수 있다. 제1 굴절층(RRL1) 및 제2 굴절층(RRL2)의 개수가 각각 5개보다 작을 경우, 제2 층(L2)이 반사할 수 있는 빛의 파장 대역이 좁아질 수 있다. 또한, 제2 층(L2)에 의한 반사율이 저하될 수 있다. 제1 굴절층(RRL1) 및 제2 굴절층(RRL2)의 개수가 10개보다 많을 경우, 코팅해야 하는 제1 굴절층(RRL1) 및 제2 굴절층(RRL2)의 개수가 늘어남에 따라 공정 비용이 크게 증가할 수 있다. 제1 굴절층(RRL1)과 제2 굴절층(RRL2)이 짝을 이루는 경우, 제1 굴절층(RRL1)과 제2 굴절층(RRL2)의 개수는 같다. 아울러, 상기 경우 제1 굴절층(RRL1)과 제2 굴절층(RRL2)은 서로 교번적으로 적층될 수 있다. 제1 굴절층(RRL1)과 제2 굴절층(RRL2)이 서로 교번적으로 적층됨으로써, 제2 층(L2)은 특정 대역의 파장은 반사시키고, 제1 파장 대역을 갖는 빛만 투과시킬 수 있다.
제1 굴절층(RRL1)과 제2 굴절층(RRL2)은 서로 다른 굴절률을 갖는다. 즉, 제1 굴절률과 제2 굴절률은 서로 다르다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 굴절률은 제2 굴절률보다 크다. 제1 굴절률과 제2 굴절률은 약 0.4 내지 약 0.7 차이날 수 있다. 제1 굴절률과 제2 굴절률의 차이가 크기 때문에, 본 발명에 따른 제2 층(L2)은 상대적으로 넓은 파장 대역의 빛을 반사할 수 있다. 제1 굴절률과 제2 굴절률의 차이가 작을 경우, 제2 층(L2)이 반사할 수 있는 빛의 파장 대역이 좁아지고, 이에 따라 원치 않는 파장의 빛이 색변환층(CF)으로 입사될 수 있다. 상술한 바와 같이원치 않는 파장의 빛이 색변환층(CF)으로 입사할 경우 색변환층(CF)의 효율이 저하될 수 있다. 이러한 굴절률 차를 구현하기 위하여, 제1 굴절층(RRL1)과 제2 굴절층(RRL2)은 서로 다른 두께를 가질 수 있으며, 서로 다른 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 굴절층(RRL1)은 금속 산화물을 포함한다. 따라서, 제1 굴절층(RRL1)에는 Ag, Mg, Zn, Al, Mo, Pt, Au 등의 금속 산화물이 포함될 수 있다. 이러한 금속 산화물은 입자 상태로 제1 굴절층(RRL1)에 포함될 수 있다. 제1 굴절층(RRL1)은 입자 상태의 금속 산화물을 묶어두기 위한 바인더를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 굴절층(RRL2)은 비금속 무기 산화물을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 굴절층(RRL2)은 실리카(silica)를 포함할 수 있다. 제2 굴절층(RRL2) 역시 실리카를 묶어두기 위한 바인더를 더 포함할 수 있다. 제1 굴절층(RRL1) 및 제2 굴절층(RRL2)에 포함되는 바인더는 투광성이 우수할 수 있다.
제1 굴절층(RRL1) 및 제2 굴절층(RRL2)에 포함되는 입자의 크기는 서로 상이할 수 있다. 제1 굴절률이 제2 굴절률보다 큰 경우, 제1 굴절층(RRL1) 내 입자의 크기는 제2 굴절층(RRL2) 내 입자의 크기보다 작을 수 있다. 아울러, 이 경우 제1 굴절층(RRL1)의 두께는 제2 굴절층(RRL2)의 두께보다 작을 수 있다. 제1 굴절층(RRL1) 및 제2 굴절층(RRL2)의 두께는 제2 층(L2)이 투과, 반사하는 파장 대역에 따라 달라질 수 있다. 제2 층(L2)이 투과하는 제1 파장 대역이 약 440㎚ 내지 약 480㎚인 경우, 제1 굴절층(RRL1)의 두께는 약 70㎚ 내지 약 90㎚일 수 있고 제2 굴절층(RRL2)의 두께는 약 90㎚ 내지 약 110㎚일 수 있다. 제1 굴절층(RRL1) 및 제2 굴절층(RRL2)은 상기 두께 범위를 가짐으로써, 약 500㎚ 내지 약 680㎚의 파장을 갖는 빛을 반사할 수 있다.
도 3b에 따르면, 제2 층(L2)은 제3 파장 대역의 빛을 반사하는 제1 반사층(RLL1) 및 제4 파장 대역의 빛을 반사하는 제2 반사층(RLL2)을 포함한다. 이때, 도 3b와 관련되어 기재한 제3 파장 대역은 앞서 도 3a와 관련하여 설명한 제1 파장 대역과 상이한 것일 수 있다. 제1 반사층(RLL1)과 제2 반사층(RLL2)은 각각 적어도 하나의 제1 하위 반사층(Ra, Rc) 및 적어도 하나의 제2 하위 반사층(Rb, Rd)를 포함할 수 있다.
제1 반사층(RLL1)에 포함된 제1 하위 반사층(Ra)과 제2 반사층(RLL2)에 포함된 제1 하위 반사층(Rc)은 동일한 물질을 포함하거나 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 제1 반사층(RLL1)에 포함된 제2 하위 반사층(Rb)과 제2 반사층(RLL2)에 포함된 제2 하위 반사층(Rd) 역시 동일한 물질을 포함하거나 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 제1 반사층(RLL1)에 포함된 제1 하위 반사층(Ra)과 제2 반사층(RLL2)에 포함된 제1 하위 반사층(Rc)은 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 또한, 제1 반사층(RLL1)에 포함된 제2 하위 반사층(Rb)과 제2 반사층(RLL2)에 포함된 제2 하위 반사층(Rd) 역시 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 제1 하위 반사층(Ra, Rc)의 굴절률은 약 1.6 내지 약 1.7일 수 있다. 또한, 제2 하위 반사층(Rb, Rd)의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.5일 수 있다. 따라서, 제1 하위 반사층(Ra, Rc)과 제2 하위 반사층(Rb, Rd)의 굴절률은 상대적으로 차이가 작다. 이는 제1 하위 반사층(Ra, Rc) 및 제2 하위 반사층(Rb, Rd)은 유기 화합물로 형성될 수 있기 때문이다. 유기 화합물로 형성된 제1 하위 반사층(Ra, Rc) 및 제2 하위 반사층(Rb, Rd)은 가공성이 좋으나, 반사층간 굴절률 차이가 상대적으로 작다. 상술한 바와 같이 굴절률 차가 클수록 넓은 파장 대역의 빛을 반사할 수 있다. 따라서, 도 3a에 도시된 실시예와 비교했을 때, 도 3b에 도시된 실시예는 반사층이 반사할 수 있는 파장 대역이 상대적으로 좁다. 이에 따라, 도 3b에 따르면, 제1 반사층(RLL1)과 제2 반사층(RLL2)은 각각 다른 파장 대역의 빛을 반사하도록 기능할 수 있다. 예컨대, 제1 반사층(RLL1)이 반사하는 빛의 파장 대역인 제3 파장 대역은 약 590㎚ 내지 약 680㎚일 수 있으며, 제2 반사층(RLL2)이 반사하는 빛의 파장 대역인 제4 파장 대역은 약 500㎚ 내지 약 590㎚일 수 있다. 이 경우, 광원으로부터 출사되는 약 440㎚ 내지 약 480㎚ 파장의 빛은 제2 층(L2)을 투과할 수 있고, 그 외 원치 않는 파장 대역의 빛은 제2 층(L2)에서 반사된다. 원치 않는 파장 대역의 빛이 제2 층(L2)을 투과하여 색변환층에 입사하지 않음으로써, 색변환층의 효율이 향상될 수 있다. 이러한 반사 구현을 위해 제1 반사층(RLL1)과 제2 반사층(RLL2)의 두께를 달리 할 수 있다.
제1 반사층(RLL1)과 제2 반사층(RLL2)의 두께를 달리하기 위해, 제1 반사층(RLL1)에 포함된 제1 하위 반사층(Ra) 및 제2 하위 반사층(Rb)의 두께(da, db)와 제2 반사층(RLL2)에 포함된 제1 하위 반사층(Rc) 및 제2 하위 반사층(Rd)의 두께(dc, dd)는 서로 상이할 수 있다. 제1 반사층(RLL1)에 포함된 제1 하위 반사층(Ra)의 두께(da)는 제2 반사층(RLL2)에 포함된 제1 하위 반사층(Rc)의 두께(dc)보다 클 수 있다. 아울러, 제1 반사층(RLL1)에 포함된 제2 하위 반사층(Rb)의 두께(db)는 제2 반사층(RLL2)에 포함된 제2 하위 반사층(Rd)의 두께(dd)보다 클 수 있다. 이에 따라, 제1 반사층(RLL1)의 두께는 제2 반사층(RLL2)의 두께보다 클 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 반사층(RLL1) 및 제2 반사층(RLL2)과 각각의 하위 반사층(Ra, Rb, Rc, Rd)의 두께는 제1 반사층(RLL1)과 제2 반사층(RLL2)이 반사하는 빛의 파장 대역에 따라 달라질 수 있다. 제1 반사층(RLL1)의 두께가 제2 반사층(RLL2)의 두께보다 클 경우, 제1 반사층(RLL1)은 제2 반사층(RLL2)보다 높은 파장 대역의 빛을 반사할 수 있다. 또한, 반사하는 빛의 파장 대역에 따라 각각의 하위 반사층(Ra, Rb, Rc, Rd)의 두께도 달라질 수 있다. 제1 반사층(RLL1)에 포함된 제1 하위 반사층(Ra) 및 제2 하위 반사층(Rb)의 두께(da, db)가 제2 반사층(RLL2)에 포함된 제1 하위 반사층(Rc) 및 제2 하위 반사층(Rd)의 두께(dc, dd)보다 클 경우, 제1 반사층(RLL1)은 제2 반사층(RLL2)보다 높은 파장 대역의 빛을 반사할 수 있다.예컨대, 제1 반사층(RLL1)이 반사하는 빛의 파장 대역인 제3 파장 대역이 약 590㎚ 내지 약 680㎚이고, 제2 반사층(RLL2)이 반사하는 빛의 파장 대역인 제4 파장 대역이 약 500㎚ 내지 약 590㎚인 경우, 제1 반사층(RLL1)의 두께는 제2 반사층(RLL2)의 두께보다 크다.
제1 반사층(RLL1)과 제2 반사층(RLL2)은 각각 복수의 제1 하위 반사층(Ra, Rc)과 복수의 제2 하위 반사층(Rb, Rd)이 교번적으로 적층된 적층물을 연신함으로써 형성될 수 있다. 제1 하위 반사층(Ra, Rc)이 모두 동일한 물질로 형성되고, 제2 하위 반사층(Rb, Rd)도 모두 동일한 물질로 형성된 경우, 제1 반사층(RLL1)과 제2 반사층(RLL2)은 동일한 적층물의 연신 정도만 달리함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 이 경우 제1 반사층(RLL1)과 제2 반사층(RLL2)이 동일한 공정으로부터 제작될 수 있어, 공정 비용 및 공정 시간이 크게 절약될 수 있다. 연신 공정을 통하여 제1 반사층(RLL1) 및 제2 반사층(RLL2)의 두께를 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 제1 반사층(RLL1)이 제2 반사층(RLL2)보다 큰 두께를 갖는 경우, 제2 반사층(RLL2)은 제1 반사층(RLL1)보다 더 많이 연신된다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필터 유닛의 파장에 따른 반사율을 도시한 그래프이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 층의 두께에 따른 반사율을 도시한 그래프이다.
도 4a는 도 3a에 따른 광학 필터 유닛의 파장에 따른 반사율을 도시한 것이다. 도 3a에 따르면, 광원은 약 440㎚ 내지 약 480㎚의 상대적으로 좁은 범위의 파장을 갖는 빛을 출사한다. 이렇게 상대적으로 좁은 범위의 파장을 갖는 빛을 출사하기 위하여, 광원은 양자점을 포함할 수 있다. 상기 도 4a에 도시된 실시예에 따르면, 광원은 청색광을 출사하기 위한 양자점을 포함할 수 있다. 광원이 상대적으로 좁은 범위의 파장을 갖는 빛을 출사함으로써, 색변환층의 효율이 증가할 수 있다.
도 4a에 따르면, 제2 층은 약 500㎚ 내지 약 680㎚ 파장 범위의 빛을 반사할 수 있다. 이에 따라, 녹색광과 적색광은 제2 층을 투과하여 색변환층으로 입사하지 않는다. 청색광만이 색변환층으로 입사됨에 따라, 색변환층의 효율이 향상될 수 있다.
도 4b는 도 3b에 따른 광학 필터 유닛의 파장에 따른 반사율을 도시한 것이다. 도 4b를 참고하면, 반사율의 곡선은 두 개의 큰 봉우리를 갖는다. 이는 각각 제2 층의 제1 반사층과 제2 반사층에 의한 반사를 나타내는 것이다. 즉, 제1 반사층에 의한 반사광은 약 590㎚ 내지 약 680㎚의 제3 파장 대역을 갖고, 제2 반사층에 의한 반사광은 약 500㎚ 내지 약 590㎚의 제4 파장 대역을 갖는다. 제1 반사층에 의한 반사광이 상기 제3 파장 대역을 가짐으로써, 적색광을 반사할 수 있다. 또한, 제2 반사층에 의한 반사광이 상기 제4 파장 대역을 가짐으로써, 녹색광을 반사할 수 있다. 따라서, 녹색광과 적색광은 제2 층을 투과하여 색변환층으로 입사하지 않는다. 청색광만이 색변환층으로 입사됨에 따라, 색변환층의 효율이 향상될 수 있다.
도 5는 제2 층의 두께에 따른 반사율을 나타낸 것이다. 도 5를 참고하면, 제2 층의 두께가 증가함에 따라, 제2 층에 의한 반사율이 증가한다. 도 5에 따르면 3,7㎛ 이상의 두께를 갖는 제2 층은 90% 이상의 반사율을 갖는다. 따라서, 상기 두께 범위의 제2 층을 포함하는 광학 필터 유닛을 이용하면 원치 않는 파장을 갖는 빛이 색변환층으로 입사하는 것을 방지할 수 있다. 제2 층의 두께가 커질수록 반사율을 향상시킬 수 있으나, 제2 층의 두께가 7.4㎛를 초과할 경우, 제작 비용이 크게 증가하고 표시 장치 전체의 두께가 커질 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
OFU: 광학 필터 유닛 PNL: 표시부
LU: 광원 L1: 제1 층
L2: 제2 층 CF: 색변환층
RRL1, RRL2: 제1 굴절층, 제2 굴절층 RLL1, RLL2: 제1 반사층, 제2 반사층
Ra, Rc: 제1 하위 반사층 Rb, Rd: 제2 하위 반사층

Claims (20)

  1. 빛을 투과시키는 광학 필터 유닛에 있어서,
    상기 빛을 편광시키는 제1 층;
    상기 제1 층의 일면에 코팅되어, 제1 파장 대역의 빛만을 투과시키는 제2 층; 및
    상기 제1 층 상에 제공되어 상기 빛을 수광하여 상기 제1 파장 대역의 빛을 상기 제2 파장 대역의 빛으로 변환시키는 색변환층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파장 대역은 440㎚ 내지 480㎚인 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 층은 500㎚ 내지 680㎚의 파장을 갖는 빛을 반사하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 층은 제1 굴절률을 갖는 제1 굴절층 및 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절층을 각각 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 굴절층 및 상기 제2 굴절층은 각각 5개 내지 10개 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 층은 교번적으로 적층된 상기 제1 굴절층 및 상기 제2 굴절층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 굴절층의 두께는 상기 제2 굴절층의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 층은 제3 파장 대역의 빛을 반사하는 제1 반사층 및 제4 파장 대역의 빛을 반사하는 제2 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 파장 대역은 590㎚ 내지 680㎚이고, 상기 제4 파장 대역은 500㎚ 내지 590㎚인 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 반사층 및 상기 제2 반사층은 적어도 하나의 제1 하위 반사층 및 적어도 하나의 제2 하위 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 반사층에 포함된 상기 제1 하위 반사층 및 상기 제2 하위 반사층의 두께는 상기 제2 반사층에 포함된 상기 제1 하위 반사층 및 상기 제2 하위 반사층의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  13. 제9항에 있어서,
    제1 반사층의 두께는 제2 반사층의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 색변환층은 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터 유닛.
  15. 빛을 출사하는 광원;
    상기 광원 상에 제공되는 표시부; 및
    상기 표시부 상에 제공되는 광학 필터 유닛을 포함하고,
    상기 광학 필터 유닛은
    빛을 투과시키는 광학 필터 유닛에 있어서,
    상기 빛을 편광시키는 제1 층;
    상기 제1 층의 일면에 코팅되어, 제1 파장 대역을 갖는 빛만을 투과시키는 제2 층;
    상기 제1 층 상에 제공되어 상기 빛을 수광하여 상기 제1 파장 대역을 상기 제2 파장 대역으로 변환시키는 색변환층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광원은 440㎚ 내지 480㎚의 파장을 갖는 빛을 출사하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제2 층은 제1 굴절률을 갖는 제1 굴절층 및 제2 굴절률을 갖는 제2 굴절층을 각각 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 층은 교번적으로 적층된 상기 제1 굴절층 및 상기 제2 굴절층을 포함하고, 상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제2 층은 제3 파장 대역을 갖는 빛을 반사하는 제1 반사층 및 제4 파장 대역을 갖는 빛을 반사하는 제2 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 반사층 및 상기 제2 반사층은 적어도 하나의 제1 하위 반사층 및 적어도 하나의 제2 하위 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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