KR20190123379A - 액정 표시 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

액정 표시 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190123379A
KR20190123379A KR1020180046651A KR20180046651A KR20190123379A KR 20190123379 A KR20190123379 A KR 20190123379A KR 1020180046651 A KR1020180046651 A KR 1020180046651A KR 20180046651 A KR20180046651 A KR 20180046651A KR 20190123379 A KR20190123379 A KR 20190123379A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
layer
substrate
light
crystal display
Prior art date
Application number
KR1020180046651A
Other languages
English (en)
Inventor
박근우
김장수
임태우
맹천재
이성연
이홍범
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020180046651A priority Critical patent/KR20190123379A/ko
Priority to US16/377,068 priority patent/US20190324319A1/en
Publication of KR20190123379A publication Critical patent/KR20190123379A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133617—Illumination with ultraviolet light; Luminescent elements or materials associated to the cell
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on semiconductor elements with at least one potential jump barrier, e.g. PN, PIN junction
    • G02F1/017—Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells
    • G02F1/01791—Quantum boxes or quantum dots
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133531—Polarisers characterised by the arrangement of polariser or analyser axes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133548—Wire-grid polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133621—Illuminating devices providing coloured light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136277—Active matrix addressed cells formed on a semiconductor substrate, e.g. of silicon
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136222—Colour filters incorporated in the active matrix substrate
    • G02F2001/01791—
    • G02F2001/133531—
    • G02F2001/133548—

Abstract

일 실시예의 액정 표시 패널 및 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하고, 제1 기판은 제1 베이스 기판, 제1 베이스 기판 상에 배치되며 양자점을 포함한 색변환층, 및 색변환층 상에 배치된 제1 편광층을 포함하여, 높은 색재현성을 나타내며 개선된 신뢰성을 나타낼 수 있다.

Description

액정 표시 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 액정 표시 패널 및 액정 표시 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 색변환층을 액정 표시 패널 내부에 배치한 액정 표시 패널 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
영상 정보를 제공하기 위하여 다양한 형태의 표시 장치가 사용되고 있으며, 액정 표시 장치의 경우 저소비전력의 장점으로 인하여 대형 표시 장치, 휴대용 표시 장치 등에 다양하게 사용되고 있다. 한편, 액정 표시 장치의 경우 광효율을 증가시키고 색재현성을 높이기 위하여 백라이트 유닛에 여러 종류의 광학 부재가 추가되고 있다.
최근에는 우수한 광학 특성 구현을 위하여 색변환층을 백라이트 유닛에 사용하고 있으나, 백라이트 유닛과 액정 표시 패널의 조립 공정 등에서 색변환층이 외부로 노출되어 손상되거나 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 색변환층의 신뢰성을 개선한 액정 표시 패널을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 광원 부재에서 저굴절층을 제외한 경우에도 양호한 광학 특성을 유지하며 색변환층의 신뢰성이 개선된 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하고, 상기 제1 기판은 제1 베이스 기판; 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되며 양자점을 포함한 색변환층; 및 상기 색변환층 상에 배치된 제1 편광층; 을 포함한 액정 표시 패널을 제공한다.
상기 제2 기판은 제2 베이스 기판; 상기 액정층 상에 배치된 제2 편광층; 상기 액정층에 인접한 상기 제2 베이스 기판의 하부면에 배치된 회로층; 및 상기 액정층과 상기 회로층 사이에 배치된 컬러필터층; 을 포함할 수 있다.
상기 색변환층은 상기 제1 베이스 기판 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 색변환층 상에 배치된 베리어층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 편광층은 와이어 그리드 편광자일 수 있다.
상기 제1 편광층 상에 배치된 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 편광층은 저반사 편광자일 수 있다.
상기 회로층은 게이트 전극, 제1 전극, 제2 전극, 및 반도체 패턴을 포함한 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 박막 트랜지스터와 중첩하고, 상기 제2 기판에서 상기 액정층 방향으로 돌출되어 배치된 컬럼스페이서를 더 포함할 수 있다.
상기 컬럼스페이서는 고분자 수지 및 상기 고분자 수지에 분산된 안료 또는 염료를 포함할 수 있다.
다른 실시예는 광원 부재; 및 상기 광원 부재 상에 배치되고, 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판과 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하는 액정 표시 패널; 을 포함하고, 상기 제1 기판은 제1 베이스 기판; 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되며 양자점을 포함한 색변환층; 및 상기 색변환층 상에 배치된 제1 편광층; 을 포함한 액정 표시 장치를 제공한다.
상기 광원 부재는 회로 기판 및 상기 회로 기판 상에 배치된 발광 소자를 포함하는 광원; 및 상기 광원에서 제공된 광을 상기 액정 표시 패널로 가이드하는 가이드 패널; 을 포함할 수 있다.
상기 가이드 패널은 하부면에 배치된 복수 개의 출광 패턴부들을 포함할 수 있다.
상기 출광 패턴부들 각각은 상기 가이드 패널의 하부면에서 돌출된 렌즈 형상일 수 있다.
상기 발광 소자는 청색광을 방출하고, 상기 양자점은 상기 청색광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 양자점 및 상기 청색광에 의하여 여기되어 적색광을 방출하는 제2 양자점을 포함할 수 있다.
상기 제2 기판은 제2 베이스 기판; 상기 액정층 상에 배치된 제2 편광층; 상기 액정층에 인접한 상기 제2 베이스 기판의 하부면에 배치된 회로층; 및 상기 액정층과 상기 회로층 사이에 배치된 컬러필터층; 을 포함할 수 있다.
상기 광원은 상기 가이드 패널의 적어도 일측면에 배치될 수 있다.
상기 액정 표시 패널과 상기 가이드 패널 사이에 에어갭이 정의될 수 있다.
일 실시예는 광원 부재; 및 상기 광원 부재 상에 배치되고, 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판과 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하는 액정 표시 패널; 을 포함하고, 상기 광원 부재는 청색광을 방출하는 광원; 및 상기 광원의 출광면에 마주하는 일측면을 포함하는 가이드 패널; 을 포함하고, 상기 제1 기판은 제1 베이스 기판; 상기 제1 베이스 기판 상에 직접 배치되고, 상기 청색광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 양자점 및 상기 청색광에 의하여 여기되어 적색광을 방출하는 제2 양자점을 포함한 색변환층; 및 상기 색변환층 상에 배치된 제1 편광층; 을 포함하고, 상기 제2 기판은 상기 액정층 상에 배치된 컬러필터층; 상기 컬러필터층 상에 배치된 회로층; 상기 회로층 상에 배치된 제2 베이스 기판; 및 상기 제2 베이스 기판 상에 배치된 제2 편광층; 을 포함한 액정 표시 장치를 제공한다.
상기 액정 표시 패널은 상기 광원 부재 상에 이격되어 배치될 수 있다.
상기 가이드 패널은 하부면에 돌출되어 형성된 복수 개의 출광 패턴부들을 포함할 수 있다.
일 실시예는 색변환층을 액정 표시 패널의 내부에 배치하여 우수한 광특성을 유지하며, 색변환층의 신뢰성을 개선한 액정 표시 패널을 제공할 수 있다.
일 실시예는 색변환층을 액정 표시 패널의 내부에 배치하여, 광원 부재에서 저굴절층을 제외하고 색변환층의 신뢰성을 개선한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예의 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예의 액정 표시 장치 중 I-I'에 대응하는 부분에서의 일 실시예의 액정 표시 패널의 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 색변환층의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 4a는 일 실시예의 액정 표시 장치에 포함된 화소의 평면도이다.
도 4b는 일 실시예의 액정 표시 장치에 포함된 화소의 평면도이다.
도 5는 도 4a의 III-III'에 대응하는 부분의 단면도이다.
도 6은 도 1의 II-II'에 대응하는 일 실시예의 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 광원 부재를 간략히 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 AA 영역에서의 광 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
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.
본 출원에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "상부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 또는 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예의 액정 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 일 실시예의 액정 표시 장치에 포함된 액정 표시 패널의 일부분을 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예의 액정 표시 장치(DD)는 액정 표시 패널(DP) 및 액정 표시 패널(DP)에 광을 제공하는 광원 부재(LM)를 포함할 수 있다. 액정 표시 패널(DP)은 광원 부재(LM) 상에 배치될 수 있다.
한편, 도 1에서 제1 방향축(DR1) 내지 제3 방향축(DR3)을 도시하였으며, 본 명세서에서 설명되는 방향축은 상대적인 것으로 설명의 편의를 위하여 도 1에서 제3 방향축(DR3) 방향은 사용자에게 영상이 제공되는 방향으로 정의될 수 있다. 또한, 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)은 서로 직교하고, 제3 방향축(DR3)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 패널(DP)은 서로 마주하는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2), 및 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 배치된 액정층(LCL)을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 광원 부재(LM)는 광원(LU) 및 광원(LU)에서 제공된 광을 액정 표시 패널(DP) 측으로 가이드하는 가이드 패널(GP)을 포함하는 것일 수 있다. 광원(LU)은 회로 기판(FB) 및 회로 기판(FB) 상에 배치된 발광 소자(LD)를 포함할 수 있으며, 가이드 패널(GP)은 광원(LU)에서 제공된 광이 액정 표시 패널(DP) 측으로 전달되도록 하기 위한 출광 패턴부(CP)를 포함할 수 있다.
일 실시예의 액정 표시 장치(DD)는 액정 표시 패널(DP)과 광원 부재(LM)를 수납하는 하우징(HAU)을 더 포함할 수 있다. 하우징(HAU)은 액정 표시 패널(DP)의 표시면인 제2 기판(SUB2)의 상부면이 노출되도록 광원 부재(LM)와 액정 표시 패널(DP)을 커버하여 배치될 수 있다. 또한, 하우징(HAU)은 액정 표시 패널(DP)의 측면과 바닥면뿐 아니라 상부면인 제2 기판(SUB2)의 일부를 커버하는 것일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예의 액정 표시 장치(DD) 중 I-I'에 대응하는 부분에서의 액정 표시 패널(DP)의 일부를 보다 상세히 나타낸 단면도이다. 도 2는 제1 방향축(DR1)과 제3 방향축(DR3)이 정의하는 평면과 나란한 면에서의 액정 표시 패널(DP)의 단면을 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 일 실시예의 액정 표시 패널(DP)에서 제1 기판(SUB1)은 제1 베이스 기판(BS1), 제1 베이스 기판(BS1) 상에 배치된 색변환층(CCM), 색변환층(CCM) 상에 배치된 제1 편광층(POL1)을 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(BS1)은 유리 기판일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 베이스 기판(BS1)은 석영 기판 또는 투명 수지 기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 베이스 기판(BS1)은 폴리이미드계(Polyimide-based) 수지, 아크릴계(Acryl-based) 수지, 폴리아크릴레이트계(Polyacrylate-based) 수지, 폴리카보네이트계(Polycarbonate-based) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계(Polyethyleneterephthalate-based) 수지 등을 포함하여 형성된 것일 수 있다. 제1 베이스 기판(BS1)은 일 실시예의 액정 표시 패널(DP)의 하부 기판으로 사용되는 것일 수 있다. 제1 베이스 기판(BS1)은 이후 설명하는 색변환층(CCM) 및 제1 편광층(POL1) 등이 배치되는 기재 역할을 하는 것일 수 있다.
도 2를 참조하면, 색변환층(CCM)은 제1 베이스 기판(BS1) 상에 직접 배치된 것일 수 있다. 즉, 색변환층(CCM)은 제1 베이스 기판(BS1) 상에 직접 형성되어 제1 베이스 기판(BS1)의 상부면(BS1-T)과 접촉하여 배치될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 색변환층(CCM)의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 3을 참조하면 일 실시예에서 색변환층(CCM)은 베이스 수지(BR) 및 양자점(QD)을 포함하는 것일 수 있다. 양자점(QD)은 베이스 수지(BR)에 분산된 것일 수 있다.
베이스 수지(BR)는 양자점(QD)이 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 다만, 그에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 양자점(QD)을 분산 배치시킬 수 있는 매질이면 그 명칭, 추가적인 다른 기능, 구성 물질 등에 상관없이 베이스 수지(BR)로 지칭될 수 있다. 베이스 수지(BR)는 고분자 수지일 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지(BR)는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등일 수 있다. 베이스 수지(BR)는 투명 수지일 수 있다.
양자점(QD)은 광원 부재(LM, 도 1)에서 제공된 광의 파장을 변환하는 입자일 수 있다. 양자점(QD)은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성되며, 작은 크기로 인해 에너지 밴드 갭(band gap)이 커지는 양자 구속(quantum confinement) 효과를 나타낸다. 양자점(QD)에 밴드 갭보다 에너지가 높은 파장의 빛이 입사하는 경우, 양자점(QD)은 그 빛을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 파장의 빛은 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점(QD)은 그 크기와 조성 등을 조절하면 양자 구속 효과에 의한 발광 특성을 조절할 수 있다.
양자점(QD)은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다.
양자점(QD)은 코어(core)와 코어를 둘러싸는 쉘(shell)을 포함하는 코어쉘 구조일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
양자점(QD)은 나노미터 스케일의 크기를 갖는 입자일 수 있다. 양자점(QD)은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점(QD)을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점(QD)의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노 와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
일 실시예에서 색변환층(CCM)은 색변환층(CCM)으로 입사된 광을 서로 다른 파장 영역의 색으로 변환하는 복수의 양자점(QD)을 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면 일 실시예에서 색변환층(CCM)은 예를 들어, 특정 파장의 입사광을 제1 파장으로 변환하여 방출하는 제1 양자점(QD1)과 제2 파장으로 변환하여 방출하는 제2 양자점(QD2)을 포함할 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나 도 3에 도시된 일 실시예에서 색변환층(CCM)은 베이스 수지(BR) 및 베이스 수지(BR)에 분산되어 배치된 산란 입자(미도시)를 더 포함할 수 있다. 산란 입자(미도시)는 TiO2　또는 실리카계 나노　입자　등일 수 있다. 산란 입자(미도시)는 양자점(QD1, QD2)에서 방출되는 빛을 산란시켜 색변환층(CCM)의 외부로 방출되도록 할 수 있다.
예를 들어, 색변환층(CCM)이 복수의 양자점(QD1, QD2)을 포함할 경우, 광원 부재(LM, 도 1)에서 제공되는 광이 청색광 파장 영역의 광일 때, 제1 양자점(QD1)은 청색광을 녹색광 파장의 광으로 변환시키며, 제2 양자점(QD2)은 청색광을 적색광 파장의 광으로 변환시키는 것일 수 있다. 구체적으로, 광원 부재(LM, 도 1)에서 제공되는 광이 420 내지 470nm에서 최대 발광 피크를 갖는 청색광일 때, 제1 양자점(QD1)은 520nm 내지 570nm에서 최대 발광 피크를 갖는 녹색광을 방출하고, 제2 양자점(QD2)은 620nm 내지 670nm에서 최대 발광 피크를 갖는 적색광을 방출할 수 있다. 다만, 청색광, 녹색광, 및 적색광이 위에서 제시된 파장 범위의 예시에 제한되는 것은 아니며, 본 기술분야에서 청색광, 녹색광, 및 적색광으로 인식될 수 있는 파장 범위를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 양자점(QD1, QD2)은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상이 변화될 수 있으며, 제1 양자점(QD1) 및 제2 양자점(QD2)의 입자 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 양자점(QD1)의 입자 크기는 제2 양자점(QD2)의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 이때, 제1 양자점(QD1)은 제2 양자점(QD2)보다 단파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 색변환층(CCM)은 제1 베이스 기판(BS1) 상에 직접 배치되며, 예를 들어 색변환층(CCM)은 제1 베이스 기판(BS1) 상에 코팅되어 형성될 수 있다. 색변환층(CCM)은 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅, 스프레이 코팅, 잉크젯 프린팅 등의 다양한 방법을 이용하여 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제공될 수 있다.
도 2에 도시된 일 실시예의 액정 표시 패널(DP)의 제1 기판(SUB1)은 제1 편광층(POL1)을 포함할 수 있다. 제1 편광층(POL1)은 제1 베이스 기판(BS1) 과 액정층(LCL) 사이에 배치되는 인셀(In-cell) 형태의 편광층일 수 있다.
제1 편광층(POL1)은 코팅형 편광층 또는 증착에 의하여 형성된 편광층일 수 있다. 제1 편광층(POL1)은 이색성 염료 및 액정 화합물을 포함한 물질을 코팅하여 형성된 것일 수 있다. 또는, 제1 편광층(POL1)은 와이어 그리드(wire grid) 편광자일 수 있다.
제1 편광층(POL1)은 와이어 그리드를 이루는 일정한 간격으로 형성되고 동일한 형상을 갖는 복수의 돌출부들을 포함할 수 있다. 와이어 그리드 편광자는 약 50nm 내지 약 150nm의 피치(pitch)를 갖는 것일 수 있다. 한편, 와이어 그리드 편광자에서 피치는 이웃하는 돌출부들 사이의 이격 간격을 나타내는 것일 수 있다. 제1 편광층(POL1)이 편광자인 경우, 제1 편광층(POL1)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 금(Au), 크롬(Cr), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 코발트(Co) 등의 금속 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
제1 편광층(POL1)은 색변환층(CCM) 상에 배치되는 것일 수 있다. 제1 편광층(POL1)은 색변환층(CCM)을 투과하여 제공된 광을 일 방향으로 편광시키는 것일 수 있다. 한편, 제1 편광층(POL1)은 색변환층(CCM) 상에 배치되어 색변환층(CCM)에서 제공되는 광의 일부를 반사하여 색변환층(CCM)에서 다시 변환되도록 하여 액정 표시 패널의 광효율을 개선하는 역할을 할 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 색변환층(CCM) 상에 배치된 베리어층(BL)을 더 포함할 수 있다. 베리어층(BL)은 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 하는 것일 수 있다. 베리어층(BL)은 색변환층(CCM) 상에 배치되어 색변환층(CCM)이 수분/산소에 노출되는 것을 차단할 수 있다. 한편, 베리어층(BL)은 색변환층(CCM)을 커버하는 것일 수 있다.
베리어층(BL)은 적어도 하나의 무기층을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 베리어층(BL)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 베리어층(BL)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 한편, 베리어층(BL)은 유기막을 더 포함할 수 있다. 베리어층(BL)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성되는 것일 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 공통 전극(CE)을 포함하는 것일 수 있다. 공통 전극(CE)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등을 증착하여 형성될 수 있다. 공통 전극(CE)은 후술하는 제2 기판(SUB2)에 포함된 화소 전극(PE)과 마주하는 것일 수 있다.
또한, 제1 기판(SUB1)은 제1 편광층(POL1) 상에 배치된 캡핑층(CPL)을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 금속 재료로 형성된 제1 편광층(POL1)과 공통 전극(CE) 사이를 절연시키는 것일 수 있다. 캡핑층(CPL)은 실리콘 산화물(SiOx), 또는 실리콘 질화물(SiNx) 등의 무기 절연 물질로 형성될 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 제3 방향축(DR3) 방향으로 순차적으로 적층된 제1 베이스 기판(BS1), 색변환층(CCM), 베리어층(BL), 제1 편광층(POL1), 캡핑층(CPL), 및 공통 전극(CE)을 포함하는 것일 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 공통 전극(CE)과 액정층(LCL) 사이에는 배향막(미도시)이 배치될 수 있다.
제2 기판(SUB2)은 액정층(LCL)을 사이에 두고 제1 기판(SUB1)과 마주하여 배치되며, 제2 베이스 기판(BS2), 제2 편광층(POL2), 회로층(CL), 및 컬러필터층(CFL)을 포함하는 것일 수 있다.
제2 베이스 기판(BS2)은 유리 기판일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 베이스 기판(BS2)은 석영 기판 또는 투명 수지 기판일 수 있다. 예를 들어, 제2 베이스 기판(BS2)은 폴리이미드계(Polyimide-based) 수지, 아크릴계(Acryl-based) 수지, 폴리아크릴레이트계(Polyacrylate-based) 수지, 폴리카보니에트계(Polycarbonate-based) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계(Polyethyleneterephthalate-based) 수지 등을 포함하여 형성된 것일 수 있다. 제2 베이스 기판(BS2)은 일 실시예의 액정 표시 패널(DP)의 상부 기판으로 사용되는 것일 수 있다. 제2 베이스 기판(BS2)은 이후 설명하는 회로층(CL) 및 컬러필터층(CFL) 등이 배치되는 기재의 역할을 하는 것일 수 있다.
도 2의 도시를 참조하면, 제2 기판(SUB2)은 제2 베이스 기판(BS2), 제2 베이스 기판(BS2)의 하부면(BS2-B)에 배치된 회로층(CL), 회로층(CL)과 액정층(LCL) 사이에 배치된 컬러필터층(CFL)을 포함할 수 있다. 일 실시예의 액정 표시 패널(DP)은 회로층(CL)과 컬러필터층(CFL)이 모두 제2 기판(SUB2)에 포함되도록 형성된 것일 수 있다.
화소 전극(PE)은 액정층(LCL)을 사이에 두고 공통 전극(CE)과 마주하고 배치될 수 있다. 화소 전극(PE)은 액정층(LCL)과 컬러필터층(CFL) 사이에 배치될 수 있다. 화소 전극(PE)은 투명한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 특히, 화소 전극(PE)은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide)로 형성될 수 있다. 투명 도전성 산화물은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등일 수 있다.
한편, 회로층(CL)과 제2 베이스 기판(BS2) 사이에는 저반사 패턴(미도시)이 더 포함될 수 있다. 저반사 패턴(미도시)은 반사율이 낮은 금속으로 이루어진 패턴으로 제2 베이스 기판(BS2)을 투과하여 회로층(CL)으로 제공되는 광의 일부를 차단하는 기능을 하는 것일 수 있다. 예를 들어, 저반사 패턴(미도시)은 박막 트랜지스터(TFT, 도 5)의 일부 구성과 중첩하여 배치될 수 있으며 저반사 패턴(미도시)을 배치함으로써 외부광이 박막 트랜지스터(TFT, 도 5)에서 반사되는 것을 일부 차단할 수 있다.
또한, 도 2에 도시되지는 않았으나, 제2 기판(SUB2)은 색변환층(CCM)을 투과하여 공급되는 광이 회로층(CL)에 직접 제공되는 것을 방지하기 위하여 액정층(LCL)과 회로층(CL) 사이에 광 차단 기능을 갖는 컬럼스페이서(CS, 도 5)를 더 포함할 수 있다. 컬럼스페이서(CS, 도 5)는 블랙 컬럼스페이서일 수 있다. 또한, 컬럼스페이서(CS, 도 5)는 염료 또는 안료를 포함하여 형성된 것으로 색변환층(CCM)을 투과하여 공급되는 광을 흡수하는 것일 수 있다.
컬러필터층(CFL)은 서로 상이한 파장 영역의 광을 투과시키는 복수 개의 필터부들(CF1, CF2)을 포함하는 것일 수 있다. 복수 개의 필터부들(CF1, CF2) 중 이웃하는 필터부들 사이에는 차광부(BM)가 더 배치될 수 있다. 차광부(BM)는 이웃하는 필터부들(CF1, CF2)의 경계에 중첩하여 배치될 수 있다.
차광부(BM)는 블랙 매트릭스일 수 있다. 차광부(BM)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부(BM)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 필터부들(CF1, CF2) 사이를 구분하는 것일 수 있다.
한편, 차광부(BM)와 컬럼스페이서(CS, 도 5)는 동일한 단계의 공정에서 형성되는 것일 수 있다. 차광부(BM)와 컬럼스페이서(CS, 도 5)는 동일한 재료로 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 차광부(BM)와 컬럼스페이서(CS, 도 5)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다.
도 2에서는 이웃하여 배치된 두 개의 필터부들(CF1, CF2)을 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 컬러필터층(CFL)은 서로 상이한 파장 영역의 광을 투과시키는 세 개 이상의 필터부들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컬러필터층(CFL)은 적색 필터부, 녹색 필터부, 청색 필터부를 포함하거나, 또는 컬러필터층(CFL)은 적색 필터부, 녹색 필터부, 청색 필터부, 백색 필터부 등을 포함할 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 컬러필터층(CFL)에 포함된 서로 상이한 파장 영역의 광을 투과시키는 필터부들의 배열 순서는 다양하게 조합될 수 있다.
또한, 도 2에서는 이웃하는 두 개의 필터부들(CF1, CF2)이 두께 방향인 제3 방향축(DR3) 방향으로 일부가 중첩하여 배치되는 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 이웃하는 두 개의 필터부들(CF1, CF2)은 서로 이격되어 배열될 수 있다. 이 경우 차광부(BM)는 이격된 필터부들(CF1, CF2) 사이에 배치되거나, 또는 이격된 필터부들 각각의 엣지 부분과 적어도 일부가 중첩되도록 배치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제2 기판(SUB2)은 제2 베이스 기판(BS2) 상에 배치된 제2 편광층(POL2)을 포함할 수 있다. 한편, 도 2에서 제2 편광층(POL2)은 제2 베이스 기판(BS2) 상에 배치되는 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 제2 편광층(POL2)은 액정층(LCL)과 제2 베이스 기판(BS2) 사이에 배치될 수 있다.
제2 편광층(POL2)은 편광자 및 편광자를 보호하는 적어도 하나의 보호층을 포함하는 것일 수 있다. 제2 편광층(POL2)은 저반사 표면처리층을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 제2 편광층(POL2)은 저반사 표면처리층을 포함한 저반사 편광자일 수 있다. 저반사 편광층자인 제2 편광층(POL2)은 회로층(CL)을 구성하는 금속 재료에 의한 반사광을 저감시키는 것일 수 있다. 저반사 표면처리층은 외부로 노출된 제2 편광층(POL2)의 상부면에 제공되는 것일 수 있다.
도 2에 도시된 일 실시예에서, 제2 기판(SUB2)에 포함된 제2 편광층(POL2)은 코팅형 편광층 또는 증착에 의하여 형성된 편광층일 수 있다. 또한, 이와 달리 제2 편광층(POL2)은 별도로 제작되어 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공된 필름 타입의 편광 부재일 수 있다.
일 실시예에서 제2 기판(SUB2)은 회로층(CL)과 컬러필터층(CFL)을 모두 포함하는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예의 액정 표시 패널(DP)은 회로층(CL)과 컬러필터층(CFL)이 하나의 기판에 형성된 COA(Color filter on Array) 구조를 갖는 것일 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예의 표시 장치에 포함되는 화소들 중 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 5는 도 4a의 III-III'에 대응하는 단면도를 나타낸 것이다.
도 4a 및 도 4b에서는 하나의 화소(PX, PX-a)를 예시적으로 도시하였고, 나머지 화소들 각각의 구조는 도 4a 및 도 4b에 도시된 화소(PX, PX-a)의 구조와 유사할 수 있다. 도 4a 및 도 4b에서는 설명의 편의를 위하여, 게이트 라인들(GGL) 중 하나의 게이트 라인과 데이터 라인들(DL) 중 하나의 데이터 라인과 연결된 하나의 화소(PX, PX-a)를 도시하였으나, 실시예가 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 게이트 라인 및 하나의 데이터 라인과 복수의 화소들이 연결될 수도 있고, 복수의 게이트 라인들 및 복수의 데이터 라인들이 하나의 화소와 연결될 수도 있다.
도 4a, 도 4b, 및 도 5의 도시를 참조하면, 게이트 라인(GGL)은 제1 방향축(DR1) 방향으로 연장되어 형성된다. 게이트 라인(GGL)은 제2 베이스 기판(BS2) 상에 형성될 수 있다. 데이터 라인(DL)은 게이트 라인(GGL)과 교차하는 제2 방향축(DR2) 방향으로 연장되어 제공될 수 있다.
화소들(PX, PX-a) 각각은 박막 트랜지스터(TFT)와 박막 트랜지스터(TFT)에 연결된 화소 전극(PE), 및 스토리지 전극부를 포함한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(GE), 반도체 패턴(SM), 제1 전극(SE, 또는 소스 전극), 및 제2 전극(DE, 또는 드레인 전극)을 포함한다. 스토리지 전극부는 제1 방향축(DR1) 방향으로 연장된 스토리지 라인(SLn)과, 스토리지 라인(SLn)으로부터 분기되어 제2 방향축(DR2) 방향으로 연장된 제1 분기 전극(LSLn) 및 제2 분기 전극(RSLn)을 더 포함한다.
게이트 전극(GE)은 게이트 라인(GGL)로부터 돌출되거나 게이트 라인(GGL)의 일부 영역 상에 제공된다. 일 실시예에서 게이트 전극(GE)은 제2 베이스 기판(BS2)의 하부면(BS2-B)에 배치될 수 있다.
게이트 전극(GE)은 금속으로 이루어질 수 있다. 게이트 전극(GE)은 니켈, 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄, 구리, 텅스텐, 및 이들을 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 게이트 전극(GE)은 금속을 이용한 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(GE)은 몰리브덴, 알루미늄, 및 몰리브덴이 순차적으로 적층된 삼중막이거나, 티타늄과 구리가 순차적으로 적층된 이중막일 수 있다. 또는 티타늄과 구리의 합금으로 된 단일막일 수 있다.
반도체 패턴(SM)은 게이트 절연막(GI) 상에 제공된다. 반도체 패턴(SM)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 게이트 전극(GE) 상에 제공된다. 반도체 패턴(SM)은 일부 영역이 게이트 전극(GE)과 중첩된다. 반도체 패턴(SM)은 게이트 절연막(GI) 상에 제공된 액티브 패턴(미도시)과 액티브 패턴 상에 형성된 오믹 콘택층(미도시)을 포함한다. 액티브 패턴은 비정질 실리콘 박막으로 이루어질 수 있으며, 오믹 콘택층(미도시)은 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어질 수 있다. 오믹 콘택층(미도시)은 액티브 패턴과 제1 전극(SE) 및 제2 전극(DE) 사이를 각각 오믹 콘택(ohmic contact)시킨다.
제1 전극(SE)은 데이터 라인들(DL)에서 분지되어 제공된다. 제1 전극(SE)은 오믹 콘택층(미도시) 상에 형성되며 일부 영역이 게이트 전극(GE)과 중첩한다. 데이터 데이터 라인(DL)은 게이트 절연막(GI) 중 반도체 패턴(SM)이 배치되지 않은 영역에 배치될 수 있다.
제2 전극(DE)은 반도체 패턴(SM)을 사이에 두고 제1 전극(SE)으로부터 이격되어 제공된다. 제2 전극(DE)은 오믹 콘택층(미도시) 상에 형성되며 일부 영역이 게이트 전극(GE)과 중첩하도록 제공된다.
제1 전극(SE)과 제2 전극(DE)은 니켈, 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄, 구리, 텅스텐, 및 이들을 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 제1 전극(SE)과 제2 전극(DE)은 금속을 이용한 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(SE)과 제2 전극(DE)은 티타늄과 구리가 순차적으로 적층된 이중막일 수 있다. 또는 티타늄과 구리의 합금으로 이루어진 단일막일 수 있다.
이에 따라 제1 전극(SE)과 제2 전극(DE) 사이의 액티브 패턴의 상면이 노출되며, 게이트 전극(GE)의 전압 인가 여부에 따라 제1 전극(SE)과 제2 전극(DE) 사이에서 전도 채널(conductive channel)을 이루는 채널부가 된다. 제1 전극(SE)과 제2 전극(DE)은 제1 전극(SE)과 제2 전극(DE) 사이에 이격되어 형성된 채널부를 제외한 영역에서 반도체 패턴(SM)의 일부와 중첩한다.
절연층(PS)은 제1 전극(SE), 제2 전극(DE), 채널부, 및 게이트 절연막(GI)을 커버하며, 제2 전극(DE)의 일부를 노출하도록 배치될 수 있다. 절연층(PS)에서 노출된 제2 전극(DE)은 화소 전극(PE)과 서로 연결될 수 있다. 절연층(PS)은 예를 들어, 실리콘 질화물이나, 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
화소 전극(PE)은 스토리지 라인(SLn), 제1 분기 전극(LSLn) 및 제2 분기 전극(RSLn)과 부분적으로 오버랩되어 스토리지 커패시터를 형성한다.
한편, 도 4a와 비교하여 도 4b에서는 화소 전극(PE)이 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)로 구분되는 것에 있어서만 차이가 있다. 도 4b에서 화소 전극(PE)은 줄기부(PEa)와 줄기부(PEa)로부터 방사형으로 돌출되어 연장된 복수의 가지부들(PEb)을 포함한다. 줄기부(PEa) 또는 가지부들(PEb) 중 일부는 제2 전극(DE)과 콘택홀(CH)을 통해 연결된다.
줄기부(PEa)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 일 예로서 본 발명의 일 실시예와 같이 십자 형상으로 제공될 수 있다. 가지부들(PEb)은 서로 만나지 않도록 이격되어 있으며, 줄기부(PEa)에 의해 구분된 영역 내에서는 서로 평행한 방향으로 연장된다. 서로 인접한 가지부들(PEb) 사이는 마이크로미터 단위의 거리로 이격되어 있으며, 이는 액정층(LCL)의 액정 분자들을 특정 방위각으로 정렬 시키기 위한 수단에 해당된다.
화소들(PX-a) 각각은 줄기부(PEa)에 의해 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)로 구분될 수 있다. 가지부들(PEb)은 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4) 각각에 대응되어, 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4) 각각마다 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 화소들(PX) 각각이 4개의 도메인들을 포함하는 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 화소들(PX-a) 각각은 2개, 6개 8개 등등 다양한 개수의 도메인들을 포함할 수 있다. 또한, 도메인들의 분할 형태에 있어서도 도 4b에 도시된 것에 한정하지 않는다.
한편, 회로층(CL)은 게이트 전극(GE), 반도체 패턴(SM), 제1 전극(SE), 및 제2 전극(DE)을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 것일 수 있다. 회로층(CL)은 박막 트랜지스터(TFT), 게이트 절연막(GI), 절연층(PS)을 포함하는 것일 수 있다.
도 5를 참조하면, 절연층(PS) 상에는 컬러필터층(CFL)이 배치될 수 있다. 즉, 컬러필터층(CFL)은 회로층(CL)과 액정층(LCL) 사이에 배치되는 것일 수 있다. 한편, 도 5에서는 컬러필터층(CFL)이 박막 트랜지스터(TFT)의 일부분에만 중첩하는 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 컬러필터층(CFL)은 박막 트랜지스터(TFT) 전체를 커버하는 것일 수 있다.
컬러필터층(CFL) 상에는 유기층(OC)이 더 배치될 수 있다. 유기층(OC)은 액정층(LCL)과 컬러필터층(CFL) 사이에 배치되는 것으로 평탄화막의 기능을 하는 것일 수 있다.
제2 기판(SUB2)은 화소 전극(PE)을 포함한다. 화소 전극(PE)은 유기층(OC) 및 컬러필터층(CFL)을 관통하여 정의된 콘택홀(CH)에서 제2 전극(DE)과 접속하는 것일 수 있다. 화소 전극(PE)은 유기층(OC) 하부에 배치되어 액정층(LCL)을 사이에 두고 공통 전극(CE)과 마주하는 것일 수 있다.
화소 전극(PE)은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide)로 형성된다. 투명 도전성 산화물은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등일 수 있다.
도 5를 참조하면, 일 실시예의 액정 표시 패널(DP)은 컬럼스페이서(CS)를 더 포함할 수 있다. 컬럼스페이서(CS)는 박막 트랜지스터(TFT)와 중첩하여 제2 기판(SUB2)의 하부에 배치된 것일 수 있다. 컬럼스페이서(CS)는 박막 트랜지스터(TFT)와 중첩하고 제2 기판(SUB2)에서 액정층(LCL) 측으로 돌출되어 제공되는 것일 수 있다. 컬럼스페이서(CS)는 액정층(LCL)의 셀 갭(CG)을 유지하는 지지체 기능을 하는 것일 수 있다. 도 5에서 컬럼스페이서(CS)의 두께(t)는 액정층(LCL)의 셀 갭(CG) 보다 작은 것으로 도시되었으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 컬럼스페이서(CS)의 두께(t)는 액정층(LCL)의 셀 갭(CG)과 동일할 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나 컬럼스페이서(CS)는 차광부(BM, 도 2)와 일체로 제공될 수 있다. 예를 들어, 차광부(BM, 도 2)는 박막 트랜지스터(TFT)와 중첩하고, 차광부(BM, 도 2)의 하부에 컬럼스페이서(CS)가 더 배치되는 것일 수 있다.
컬럼스페이서(CS)는 고분자 수지 및 고분자 수지에 분사된 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 컬럼스페이서(CS)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하여 형성된 것일 수 있다. 컬럼스페이서(CS)는 박막 트랜지스터(TFT)로 제공되는 광을 차단하여 박막 트랜지스터를 보호하는 기능을 하는 것일 수 있다.
일 실시예의 액정 표시 패널은 양자점을 포함하는 색변환층을 제1 베이스 기판 상에 제공하여 색변환층이 액정 표시 패널 내부에 배치되도록 함으로써 액정 표시 장치의 제조 공정 중 색변환층이 외부 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 일 실시예는 액정 표시 패널 내에 색변환층을 내재화하여 색재현성이 높으며 색변환층의 신뢰성이 개선된 액정 표시 패널을 제공할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 일 실시예의 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 6은 일 실시예의 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다. 한편, 도 6에 도시하여 설명한 일 실시예의 액정 표시 장치(DD)에 포함된 액정 표시 패널(DP)은 상술한 일 실시예의 액정 표시 패널에 해당하며, 도 6에 포함된 액정 표시 패널(DP)에 대하여는 상술한 도 1 내지 도 5에서 설명한 일 실시예의 액정 표시 패널(DP)에 대한 내용이 적용될 수 있다. 도 6에 도시된 일 실시예의 액정 표시 장치(DD)의 단면도는 도 1의 II-II'에 대응하는 부분일 수 있다.
일 실시예의 액정 표시 장치(DD)는 광원 부재(LM)와 액정 표시 패널(DP)을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예의 액정 표시 장치(DD)는 광원 부재(LM)와 액정 표시 패널(DP)을 수납하는 하우징(HAU)을 더 포함할 수 있다.
액정 표시 패널(DP)은 서로 마주하는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 및, 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2) 사이에 배치된 액정층(LCL)을 포함한다. 제1 기판(SUB1)은 제1 베이스 기판(BS1), 색변환층(CCM), 제1 편광층(POL1), 및 공통 전극(CE)을 포함할 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 일 실시예의 액정 표시 장치(DD)는 제2 베이스 기판(BS2), 제2 편광층(POL2), 회로층(CL), 컬러필터층(CFL), 및 화소 전극(PE)을 포함할 수 있다. 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)의 각 구성에 대한 설명은 상술한 일 실시예의 액정 표시 패널에 대한 설명과 동일한 내용이 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면 일 실시예에서 색변환층(CCM)은 액정 표시 패널(DP)의 내부에 배치되는 것일 수 있다. 한편, 액정 표시 패널(DP)은 베리어층(BL)을 포함하며 베리어층(BL)은 색변환층(CCM)을 커버하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 베리어층(BL)은 색변환층(CCM)을 밀봉하는 봉지층의 기능을 하는 것일 수 있다.
광원 부재(LM)는 액정 표시 패널(DP)에 광을 제공하는 것일 수 있다. 광원 부재(LM)는 액정 표시 패널(DP)의 하부에 배치될 수 있다. 광원 부재(LM)는 광원(LU) 및 가이드 패널(GP)을 포함하는 것일 수 있다.
도 7은 광원 부재(LM)를 보다 상세하게 나타낸 도면이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 광원(LU)은 회로 기판(FB) 및 회로 기판(FB) 상에 배치된 발광 소자(LD)를 포함하는 것일 수 있다.
회로 기판(FB)은 실장된 발광 소자(LD) 측으로 전원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(FB)은 실장된 발광 소자(LD)로 디밍(Dimming) 신호 및 구동 전압을 제공하는 것일 수 있다. 회로 기판(FB)은 적어도 하나의 절연층(미도시)과 적어도 하나의 회로층(미도시)을 포함하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(FB)은 MCPCB(Metal Core Printed Circuit Board)일 수 있다.
한편, 회로 기판(FB) 상에는 복수의 발광 소자들(LD)이 배치될 수 있다. 발광 소자들(LD)은 회로 기판(FB)에서 제공되는 전압에 응답하여 광을 발생하는 것으로 발광 소자들(LD) 각각은 n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층이 순차적으로 적층된 구조를 갖고, 구동전압이 인가되면 전자와 정공이 이동하면서 재결합되어 광을 발생시키는 것일 수 있다.
복수의 발광 소자들(LD)은 동일한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 또한, 이와 달리 광원 부재(LM)는 서로 다른 파장 영역의 광을 방출하는 복수의 발광 소자들(LD)을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 발광 소자들(LD)은 청색광을 방출하는 것일 수 있다.
발광 소자(LD)의 발광면(ES)은 가이드 패널(GP)의 일측면과 마주하도록 배치될 수 있다. 발광 소자(LD)의 발광면(ES)과 마주하는 가이드 패널(GP)의 일측면은 입광면(IS)에 해당한다. 가이드 패널(GP)은 입광면(IS)과 마주하는 대광면(FS)을 포함하며, 입광면(IS)을 통해 입사된 광은 대광면(FS)까지 가이드될 수 있다. 가이드 패널(GP)로 공급된 광은 출광면(TS)에서 출광되어 액정 표시 패널(DP)로 제공될 수 있다. 출광면(TS)은 가이드 패널(GP)의 상부면에 해당할 수 있다.
가이드 패널(GP)은 유리 기판일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 가이드 패널(GP)은 투명 수지 기판일 수 있다. 예를 들어, 가이드 패널(GP)은 아크릴계 수지 등을 포함하여 형성된 것일 수 있다.
가이드 패널(GP)의 하부면(DS)에는 복수 개의 출광 패턴부들(CP)이 배치될 수 있다. 출광 패턴부들(CP)은 가이드 패널(GP)과 상이한 굴절률 값을 갖는 물질로 형성된 것일 수 있다.
출광 패턴부들(CP)은 광원 부재(LM)로부터 방출되어 가이드 패널(GP)의 일측면으로 입사된 광을 가이드 패널(GP)의 다른 측면으로 전달하거나, 또는 가이드 패널(GP)의 하부면(DS) 방향으로 입사된 광을 가이드 패널(GP)의 상부면인 출광면(TS) 방향으로 전달되도록 광의 방향을 변화시키는 것일 수 있다. 출광 패턴부들(CP)은 가이드 패널(GP)의 하부면(DS)으로 제공되는 광의 경로를 변경하여 액정 표시 패널(DP) 측으로 광이 출사되도록 할 수 있다.
출광 패턴부들(CP) 각각은 가이드 패널(GP)의 하부면(DS)에서 돌출된 렌즈 형상을 갖는 것일 수 있다. 출광 패턴부들(CP)은 가이드 패널(GP)의 하부면(DS)에 배치되고 반구 형상을 갖는 것일 수 있다. 출광 패턴부들(CP)은 가이드 패널(GP)의 하부면(DS)에서 돌출되어 가이드 패널(GP)과 일체로 형성된 것일 수 있다.
도 8은 도 7의 AA 영역을 보다 상세히 나타낸 단면도이다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 액정 표시 패널(DP)은 광원 부재(LM)에서 이격되어 배치된 것일 수 있다. 즉, 액정 표시 패널(DP)은 광원 부재(LM) 상에 배치되고 액정 표시 패널(DP)과 광원 부재(LM)의 가이드 패널(GP)은 완전히 밀착되지 않는 것일 수 있다. 일 실시예의 액정 표시 장치(DD)에서 가이드 패널(GP)과 액정 표시 패널(DP) 사이에는 에어갭(AG)이 정의될 수 있다. 구체적으로 가이드 패널(GP)과 액정 표시 패널(DP)의 하부 기판인 제1 베이스 기판(BS1) 사이에는 에어갭(AG)이 정의될 수 있다. 즉, 액정 표시 패널(DP)의 제1 베이스 기판(BS1)의 하부면(BS1-B)과 가이드 패널(GP)의 상부면인 출광면(TS)은 전면적으로 접촉하지 않으며, 제1 베이스 기판(BS1)의 하부면(BS1-B)과 가이드 패널(GP)의 출광면(TS) 사이에 에어갭(AG)이 존재할 수 있다.
한편, 도 8에서는 광원 부재에서의 광의 진행 경로를 개략적으로 나타내었으며, 도 8을 참조하면 광원(LU)의 발광 소자(LD)에서 방출된 광(LIN)은 가이드 패널(GP)의 입광면(IS)으로 입사되고, 가이드 패널(GP) 내부로 입사되어 가이드 패널(GP)의 상부면인 출광면(TS)으로 제공된 광(LTP)은 출광면(TS)의 계면에서 굴절되어 가이드 패널(GP) 내에서 전달되게 된다. 가이드 패널(GP)의 상부면으로 제공된 광(LTP)은 출광면(TS)의 계면에서 굴절되어 출광 패턴부(CP)로 굴절된 광(LGP)으로 제공될 수 있다. 출광 패턴부(CP)로 제공된 광은 출광 패턴부(CP)에서 출광면(TS) 측으로 광 경로가 변경되어 제공될 수 있다. 즉, 출광 패턴부(CP)로 제공된 광(LGP)은 출광 패턴부(CP)와 가이드 패널(GP) 사이의 굴절률 차이에 의해 광 경로가 변경되어 제1 베이스 기판(BS1)측으로 향하는 출사 광(LCP)으로 출사될 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 광원 부재(LM)에서는 가이드 패널(GP) 상에 저굴절층을 포함하지 않으며, 가이드 패널(GP)과 액정 표시 패널(DP) 사이에 정의된 에어갭(AG)을 이용하여 가이드 패널(GP)의 상부면으로 제공된 광(LTP)이 출광면(TS)의 계면에서 굴절되어 가이드 패널(GP) 내에서 가이드되어 대광면(FS, 도 7)까지 전달되도록 할 수 있다. 구체적으로 가이드 패널(GP)은 가이드 패널(GP)과 액정 표시 패널(DP) 사이에 정의된 에어갭(AG)을 이용하여 도광판 기능을 하는 것일 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 일 실시예의 액정 표시 장치(DD)는 반사 부재(RF)를 더 포함할 수 있다. 반사 부재(RF)는 가이드 패널(GP)의 하부에 배치될 수 있다. 반사 부재(RF)는 출광 패턴부(CP)와 마주하여 배치될 수 있다. 반사 부재(RF)는 반사 필름이나 반사 코팅층을 포함할 수 있다. 반사 부재(RF)는 가이드 패널(GP)의 하부면으로 출사된 빛을 반사하여 다시 광원 부재(LM)의 가이드 패널(GP) 내부로 진입시킨다.
또한, 일 실시예에 따른 광원 부재(LM)는 가이드 패널(GP)의 하부면(DS)에 배치된 출광 패턴부들(CP)을 포함하여 가이드 패널(GP) 내부에서 전달되는 광을 출광면(TS) 측으로 출사되도록 할 수 있다.
광원(LU)에서 출사되어 가이드 패널(GP)에서 가이드 된 광은 액정 표시 패널(DP)로 입사된다. 예를 들어, 광원(LU)에서 출사된 광은 색변환층(CCM)을 통과하여 백색광으로 액정층(LCL)에 제공될 수 있다. 즉, 광원(LU)에서 제공된 청색광은 색변환층(CCM)의 제1 및 제2 양자점(QD1, QD2)에 의해 각각 녹색광 및 적색광으로 변환되며, 최종적으로 색변환층(CCM)을 투과한 광은 청색광, 녹색광, 적색광이 혼합된 백색광으로 액정층(LCL)에 제공된다.
일 실시예는 액정 표시 패널 내부에 배치되고 양자점을 포함한 색변환층을 포함하여, 높은 색재현성을 유지하면서 색변환층의 손상을 최소화한 액정 표시 장치를 구현할 수 있다. 한편, 일 실시예의 액정 표시 장치는 광원 부재에서 색변환층을 제외하고 액정 표시 패널 내부에 색변환층을 배치함으로써 색변환층이 광원 부재에 포함된 경우 광가이드 기능을 위하여 색변환층 하부에 배치되었던 저굴절층을 제거할 수 있다. 따라서, 일 실시예의 액정 표시 장치는 저굴절층의 제조 및 조립 등에서 야기되었던 신뢰성 문제를 개선하여 양호한 신뢰성을 나타낼 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 상세한설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD : 액정 표시 장치 DP : 액정 표시 패널
CCM : 색변환층 GP : 가이드 패널

Claims (20)

  1. 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하고,
    상기 제1 기판은
    제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 상에 배치되며 양자점을 포함한 색변환층; 및
    상기 색변환층 상에 배치된 제1 편광층; 을 포함한 액정 표시 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 기판은
    제2 베이스 기판;
    상기 액정층 상에 배치된 제2 편광층;
    상기 액정층에 인접한 상기 제2 베이스 기판의 하부면에 배치된 회로층; 및
    상기 액정층과 상기 회로층 사이에 배치된 컬러필터층; 을 포함하는 액정 표시 패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 색변환층은 상기 제1 베이스 기판 상에 직접 배치된 액정 표시 패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 색변환층 상에 배치된 베리어층을 더 포함하는 액정 표시 패널.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 편광층은 와이어 그리드 편광자인 액정 표시 패널.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 편광층 상에 배치된 캡핑층을 더 포함하는 액정 표시 패널.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 편광층은 저반사 편광자인 액정 표시 패널.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 회로층은 게이트 전극, 제1 전극, 제2 전극, 및 반도체 패턴을 포함한 박막 트랜지스터를 포함하고,
    상기 박막 트랜지스터와 중첩하고, 상기 제2 기판에서 상기 액정층 방향으로 돌출되어 배치된 컬럼스페이서를 더 포함하는 액정 표시 패널.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 컬럼스페이서는 고분자 수지 및 상기 고분자 수지에 분산된 안료 또는 염료를 포함하는 액정 표시 패널.
  10. 광원 부재; 및
    상기 광원 부재 상에 배치되고, 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판과 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하는 액정 표시 패널; 을 포함하고,
    상기 제1 기판은
    제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 상에 배치되며 양자점을 포함한 색변환층; 및
    상기 색변환층 상에 배치된 제1 편광층; 을 포함한 액정 표시 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 광원 부재는
    회로 기판 및 상기 회로 기판 상에 배치된 발광 소자를 포함하는 광원; 및
    상기 광원에서 제공된 광을 상기 액정 표시 패널로 가이드하는 가이드 패널; 을 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 가이드 패널은 하부면에 배치된 복수 개의 출광 패턴부들을 포함하는 액정 표시 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 출광 패턴부들 각각은 상기 가이드 패널의 하부면에서 돌출된 렌즈 형상인 액정 표시 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 발광 소자는 청색광을 방출하고,
    상기 양자점은 상기 청색광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 양자점 및 상기 청색광에 의하여 여기되어 적색광을 방출하는 제2 양자점을 포함하는 액정 표시 장치.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 제2 기판은
    제2 베이스 기판;
    상기 액정층 상에 배치된 제2 편광층;
    상기 액정층에 인접한 상기 제2 베이스 기판의 하부면에 배치된 회로층; 및
    상기 액정층과 상기 회로층 사이에 배치된 컬러필터층; 을 포함하는 액정 표시 장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 광원은 상기 가이드 패널의 적어도 일측면에 배치된 액정 표시 장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 액정 표시 패널과 상기 가이드 패널 사이에 에어갭이 정의되는 액정 표시 장치.
  18. 광원 부재; 및
    상기 광원 부재 상에 배치되고, 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판과 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하는 액정 표시 패널; 을 포함하고,
    상기 광원 부재는
    청색광을 방출하는 광원; 및
    상기 광원의 출광면에 마주하는 일측면을 포함하는 가이드 패널; 을 포함하고,
    상기 제1 기판은
    제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 상에 직접 배치되고, 상기 청색광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 양자점 및 상기 청색광에 의하여 여기되어 적색광을 방출하는 제2 양자점을 포함한 색변환층; 및
    상기 색변환층 상에 배치된 제1 편광층; 을 포함하고,
    상기 제2 기판은
    상기 액정층 상에 배치된 컬러필터층;
    상기 컬러필터층 상에 배치된 회로층;
    상기 회로층 상에 배치된 제2 베이스 기판; 및
    상기 제2 베이스 기판 상에 배치된 제2 편광층; 을 포함한 액정 표시 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 액정 표시 패널은 상기 광원 부재 상에 이격되어 배치된 액정 표시 장치.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 가이드 패널은 하부면에 돌출되어 형성된 복수 개의 출광 패턴부들을 포함하는 액정 표시 장치.
KR1020180046651A 2018-04-23 2018-04-23 액정 표시 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 KR20190123379A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180046651A KR20190123379A (ko) 2018-04-23 2018-04-23 액정 표시 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
US16/377,068 US20190324319A1 (en) 2018-04-23 2019-04-05 Liquid crystal display panel and liquid crystal display device including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180046651A KR20190123379A (ko) 2018-04-23 2018-04-23 액정 표시 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190123379A true KR20190123379A (ko) 2019-11-01

Family

ID=68236409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180046651A KR20190123379A (ko) 2018-04-23 2018-04-23 액정 표시 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190324319A1 (ko)
KR (1) KR20190123379A (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190049781A1 (en) * 2018-10-05 2019-02-14 Intel Corporation High efficiency quantum dot liquid crystal displays
CN111176012A (zh) * 2020-02-19 2020-05-19 武汉华星光电技术有限公司 曲面显示面板及其制备方法
JP2021182109A (ja) * 2020-05-20 2021-11-25 シャープ株式会社 曲面表示装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000057241A1 (en) * 1999-03-24 2000-09-28 Lg Chemical Ltd. A backlight system
JP2005043401A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Konica Minolta Opto Inc 低反射偏光板、その製造方法及びそれを用いた液晶表示装置
KR100901947B1 (ko) * 2006-07-14 2009-06-10 삼성전자주식회사 반도체 나노결정을 이용하는 백색 발광 다이오드 및 그의제조방법
US9726887B2 (en) * 2012-02-15 2017-08-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Imaging structure color conversion
US10088621B2 (en) * 2013-12-17 2018-10-02 Samsung Display Co. Ltd. Light guide panel, backlight unit, and liquid crystal display
KR20150106029A (ko) * 2014-03-10 2015-09-21 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20160025142A (ko) * 2014-08-26 2016-03-08 삼성디스플레이 주식회사 퀀텀 도트 시트 및 이를 포함하는 라이트 유닛과 액정 표시 장치
KR102293604B1 (ko) * 2014-09-04 2021-08-24 삼성전자주식회사 자발광 액정 표시 장치
TWI581017B (zh) * 2014-09-30 2017-05-01 鴻海精密工業股份有限公司 顏色轉換膜、使用顏色轉換膜的顯示裝置及製造該顏色轉換膜的方法
KR20160085399A (ko) * 2015-01-07 2016-07-18 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102312522B1 (ko) * 2015-06-11 2021-10-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US10663646B2 (en) * 2015-07-08 2020-05-26 Bambu Vault Llc LED panel lighting system
CN105785665A (zh) * 2016-05-09 2016-07-20 深圳市华星光电技术有限公司 Lcd显示器
CN205919261U (zh) * 2016-05-13 2017-02-01 中强光电股份有限公司 色彩转换膜及应用此色彩转换膜的面光源
KR102607407B1 (ko) * 2016-06-03 2023-11-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR20180024113A (ko) * 2016-08-26 2018-03-08 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 모듈, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102618811B1 (ko) * 2017-01-23 2023-12-28 삼성디스플레이 주식회사 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20190324319A1 (en) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11650441B2 (en) Display device and method of manufacturing the same
KR102494541B1 (ko) 표시 장치 및 그 제조방법
US11839128B2 (en) Display device
KR102333769B1 (ko) 표시장치
EP3474068B1 (en) Liquid crystal display panel and liquid crystal display device including the same
US11036087B2 (en) Liquid crystal display device
US10539827B2 (en) Display device and method for manufacturing the same
KR20200032774A (ko) 표시장치
EP3940784A1 (en) Display panel
KR20200047872A (ko) 표시장치
US20190324319A1 (en) Liquid crystal display panel and liquid crystal display device including the same
US20200183227A1 (en) Liquid crystal display device
EP3893284B1 (en) Display panel
US20190204497A1 (en) Light-guide plate, backlight assembly and display device including the same
US10989959B2 (en) Backlight unit, display device including the same, and manufacturing method thereof
US10996711B2 (en) Display device and electronic apparatus having the same
KR102602522B1 (ko) 광원 유닛을 포함하는 전자 장치 및 이의 제조 방법
US10712606B2 (en) Color conversion panel and display device including the same
KR20200113077A (ko) 표시 패널
US11665949B2 (en) Display panel
US20220005874A1 (en) Display panel and display device
CN113809128A (zh) 显示面板

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application