WO2016129783A1 - 양자 막대를 포함하는 광학 부재, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치 - Google Patents

양자 막대를 포함하는 광학 부재, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2016129783A1
WO2016129783A1 PCT/KR2015/012422 KR2015012422W WO2016129783A1 WO 2016129783 A1 WO2016129783 A1 WO 2016129783A1 KR 2015012422 W KR2015012422 W KR 2015012422W WO 2016129783 A1 WO2016129783 A1 WO 2016129783A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical member
light
quantum
matrix resin
bisphenol
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/012422
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
신현권
최윤영
최문구
박고운
Original Assignee
엘지전자 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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of WO2016129783A1 publication Critical patent/WO2016129783A1/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
    • 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
    • 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
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • 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
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide

Definitions

  • the present invention provides an optical member capable of realizing excellent luminance and color reproducibility by minimizing the amount of light absorbed when the wavelength-converted light including the quantum bar is emitted in a polarized state to pass through the polarizing plate of the display device, and a backlight unit including the same And a display device.
  • LCD liquid crystal display
  • FPD flat panel display
  • PDP Plasma Display Panel device
  • ELD Electroluminescence Display
  • FED Field Emission Display
  • CRT Choose Cathode Ray Tube
  • the liquid crystal display device has been spotlighted as a next generation advanced display device having low power consumption, good portability, high technology value, and high added value. Since the liquid crystal display itself is a light receiving type display device which does not emit light to form an image, but receives light from outside to form an image, a light source for providing light is essentially required.
  • CCFLs Cold Cathode Fluorescent Lamps
  • Cold Cathode Fluorescent Lamps have been mainly used as light sources of liquid crystal displays, but Cold Cathode Fluorescent Lamps are difficult to secure luminance uniformity when devices are enlarged, and color purity is poor. There is this.
  • a tricolor light emitting diode (LED) is used instead of a cold cathode fluorescent lamp as a light source of a liquid crystal display device.
  • LED tricolor light emitting diode
  • the high color purity can be reproduced to realize a high-quality image, but the cost is very expensive, the manufacturing cost increases.
  • QD quantum dots
  • . 1 shows a structure of a conventional backlight unit to which a quantum dot film is applied. As shown in FIG.
  • a backlight unit including a film including a conventional quantum dot includes a reflective member 20 and a diffusion plate 30 on a printed circuit board 12 on which a blue light emitting diode 14 is mounted. And an optical film 50 such as a quantum dot film 40, a prism film 51, a lenticular film 52, a diffusion film 53, and the like disposed on the diffusion plate.
  • the present invention has been made to solve the above problems, the optical member was developed to implement excellent brightness and color reproduction by minimizing the amount of light absorbed when the wavelength-converted light is emitted in a polarized state and transmitted through the polarizing plate of the display device To provide.
  • the present invention is to provide a backlight unit and a display device that can implement high efficiency, high color reproducibility including the optical member as described above.
  • the present invention is a matrix resin layer formed by polymerizing photocurable components; And a quantum rod dispersed in the matrix resin layer and oriented in a predetermined direction.
  • the present invention comprises the steps of preparing a raw material solution comprising a quantum rod and a matrix resin; Applying the raw material solution and orienting the quantum rods in a constant direction; And curing the oriented raw material solution to form an optical member.
  • the present invention is a light source unit; And an optical member including a matrix resin layer formed by polymerizing photocurable components and a quantum rod dispersed in the matrix resin layer and oriented in a predetermined direction.
  • the present invention provides a backlight comprising a light source unit and an optical member including a matrix resin layer formed by polymerizing photocurable components and a quantum rod dispersed in the matrix resin layer and oriented in a predetermined direction. unit; And a display panel disposed on the backlight unit.
  • the optical member of the present invention includes a quantum rod to convert incident light into light of a desired wavelength band and emit the light in a polarized state.
  • the optical member of the present invention since the optical member of the present invention emits light in a polarization state that can pass through the transmission axis of the polarizing plate of the display panel, when applied to the display device, the amount of light absorbed by the polarizing plate may be minimized. Therefore, in the display device to which the optical member of the present invention is applied, excellent luminance characteristics and color reproducibility can be realized, and power consumption can be reduced.
  • FIG. 1 is a view showing a backlight unit including a conventional quantum dot film.
  • FIG. 2 is a view for explaining a method for manufacturing the optical member of the present invention.
  • FIGS. 5 to 10 show various embodiments of the optical member according to the present invention. More specifically, FIGS. 5 and 6 illustrate optical members in which quantum bars are evenly dispersed in a single-phase matrix resin layer. 7 and 8 illustrate optical members in which spherical fine images are formed in the matrix resin layer. In addition, FIGS. 9 and 10 illustrate optical members in which images composed of two components having different curing mechanisms are formed in the matrix resin layer. Is shown.
  • FIG. 11 is a view showing an embodiment of an optical member according to the present invention including a barrier film.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an embodiment of an optical member in which a red light emitting area and a green light emitting area are separated.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an embodiment of a display device according to the present invention.
  • FIG. 14 illustrates another embodiment of a display device according to the present invention.
  • temporal after-relationship for example, if the temporal after-relationship is described as 'after', 'following', 'after', 'before', etc. This includes non-consecutive cases unless' is used.
  • the first, second, etc. are used to describe various components, but these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be a second component within the technical spirit of the present invention.
  • the manufacturing method of the optical member which concerns on this invention is demonstrated.
  • 2 shows a method of manufacturing an optical member according to the present invention.
  • the method of manufacturing an optical member of the present invention includes preparing a raw material solution (S1), orienting a quantum bar in a predetermined direction (S2), and forming an optical member (S3). It includes.
  • a raw material solution containing a quantum rod and a matrix resin is prepared (S1). More specifically, the raw material solution may be formed by mixing the quantum rod and the monomer and / or oligomer constituting the matrix resin, wherein the quantum rod, monomer and / or oligomer may be mixed at the same time, quantum rod And a monomer capable of dispersing the quantum rods may be first mixed, and then the oligomer may be mixed later.
  • the quantum rod is a semiconductor crystal in the form of an elongated rod in one direction, and has a nanometer size in the width direction to exhibit a quantum confinement effect, and act as a cavity in the longitudinal direction to generate polarized light. Let's do it.
  • the quantum bar 120 has a very large extinction coefficient and excellent color reproducibility, and generates polarized light vibrating in a constant direction unlike a quantum dot (QD).
  • QD quantum dot
  • the width of the quantum bar can adjust the wavelength of light emitted, and by adjusting the ratio (aspect ratio) of the length to the width of the quantum bar, the degree of polarization can be adjusted. Therefore, using the quantum rods can generate light of various wavelength bands, and can generate light polarized in a specific direction.
  • the quantum rod may be a semiconductor crystal formed by combining at least one of Group I to IV elements and at least one of Group V to VI elements, and more specifically, Mg, Ca, Sr, At least one element selected from the group consisting of Ba, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Ti, Ge, Sn and Pb, and N, P, As, Sb, O, S , Se and Te may be a semiconductor crystal consisting of a combination of one or more elements selected from the group consisting of, but is not limited thereto.
  • the quantum bar may be made of a single layer, or may be a multilayer structure such as a core-shell structure.
  • the quantum rod may be a core-shell structure including a capping layer on the surface of the semiconductor crystal, wherein the capping layer may be a coordinated ligand layer or a surface layer coated with hydrophobic organic molecules.
  • the capping layer may be a material layer selected from the group consisting of phosphine oxide, organic amine, organic acid, phosphonic acid, and combinations thereof having long chain alkyl or aryl groups exhibiting nonpolarity.
  • the capping layer may be tri-n-octylphosphine oxide (TOPO), stearic acid, palmitic acid, octadecylamine, hexadecylamine, dodecylamine, lauric acid, oleic acid hexylphosphonic acid and their It may be a material layer selected from the group consisting of combinations.
  • TOPO tri-n-octylphosphine oxide
  • stearic acid palmitic acid
  • octadecylamine hexadecylamine
  • dodecylamine dodecylamine
  • lauric acid oleic acid hexylphosphonic acid and their It may be a material layer selected from the group consisting of combinations.
  • the aspect ratio (length / width) of the quantum bar may be 1.1 to 10, preferably 1.1 to 5 or less, more preferably 1.1 to 3 or less. If the aspect ratio of the quantum bar is less than 1.1, the polarization generation rate is low and the effect of increasing the light efficiency is insignificant.
  • the said matrix resin contains a photocurable component, for example, a photocurable monomer and / or an oligomer.
  • a photocurable component for example, a photocurable monomer and / or an oligomer.
  • the matrix resin may include one or more selected from the group consisting of an acrylic monomer, a rubber oligomer, an epoxy oligomer and an epoxy acrylate oligomer.
  • the acrylic monomers include, but are not limited to, lauryl acrylate, lauryl methacrylate, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, acrylate ester, hexyl acrylate, butyl acrylate and ethyl acrylic
  • One or two or more monomers selected from the group consisting of rates can be used.
  • Acrylic monomers as described above have a nonpolar property to allow the quantum rod to be uniformly dispersed.
  • the rubber-based oligomer (rubber-based oligomer) is such that the quantum rod is well dispersed in the matrix resin, it is preferable that the rubber-based oligomer including a polar portion and a non-polar portion.
  • the presence of the polar portion and the non-polar portion in the oligomer is not particularly limited, for example, may be in the form of a block copolymer in which a block consisting of a polar portion and a block consisting of a non-polar portion is combined, and a repeating unit having a polar portion and It may be in the form of a random copolymer in which repeating units having nonpolar portions are bonded at random, a nonpolar portion is present in the main chain, a polar portion is present in the side chain, or a polar portion is present in the main chain, and a side chain is present in the nonpolar part. It may be in the form present in.
  • the polar portion preferably comprises at least one polar group selected from the group consisting of ketone group, ester group, ether group, carboxyl group, hydroxy group, amide group, amine group and cyclic acid anhydride group.
  • the cyclic acid anhydride group may be, for example, a succinic anhydride group, a maleic anhydride group, a glutaric anhydride group, or a phthalic anhydride group.
  • the non-polar part may include a hydrocarbon chain consisting of carbon and hydrogen containing at least one or more double bonds.
  • the epoxy oligomer examples include, but are not limited to, bisphenol A glycerolate diacrylate, bisphenol A ethoxylate diacrylate, and bisphenol A glycerol diacrylate.
  • One or two or more oligomers selected from the group consisting of bisphenol A glycerolate dimethacrylate and bisphenol A ethoxylate dimethacrylate may be used.
  • the epoxy acrylate oligomers include, but are not limited to, bisphenol A glycerolate diacrylate, bisphenol A ethoxylate diacrylate, bisphenol A glycerol
  • One or two or more oligomers selected from the group consisting of bisphenol A glycerolate dimethacrylate, and bisphenol A ethoxylate dimethacrylate may be used.
  • the epoxy acrylate oligomer as described above has a low transmittance for oxygen and moisture, and when the matrix resin is formed using the epoxy acrylate oligomer, it is possible to minimize quantum dot degradation due to oxygen and moisture.
  • the matrix resin is trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, tripropylene glycol diacrylate, triethylene in order to improve the moisture permeability and air permeation characteristics in addition to the monomers and oligomers described above.
  • the matrix resin may include a mixture of an acrylic monomer and at least one oligomer, wherein the oligomer may be at least one or more of the above-described rubber oligomer, epoxy oligomer and epoxy acrylate oligomer.
  • the matrix resin may be, but is not limited to, a mixture of an acrylic monomer and a rubber oligomer, a mixture of an acrylic monomer, a rubber oligomer and an epoxy acrylate oligomer or a mixture of an acrylic monomer, a rubber oligomer and an epoxy oligomer. have.
  • the raw material solution may be one containing a quantum rod, an acrylic monomer and a rubber oligomer. Since the acrylic monomer and the rubber oligomer are excellent in the dispersibility of the quantum rod and the high miscibility of the acrylic monomer and the rubber oligomer, when the optical member is manufactured using such a raw material solution, the quantum rod is uniformly dispersed in the matrix resin layer. Can be manufactured (see FIGS. 5 and 6).
  • the said matrix resin further contains a polyfunctional acrylic monomer.
  • the matrix resin layer is formed using only the acrylic monomer and the rubber oligomer, the quantum rods may deteriorate due to high oxygen and moisture permeability. Therefore, it is more preferable to form the structure of the matrix resin layer densely by mixing and using the above-mentioned multifunctional acrylic monomer together.
  • the raw material solution may include a quantum rod, an acrylic monomer, a rubber oligomer, and an epoxy acrylate oligomer.
  • the epoxy acrylate oligomer has polarity and the acrylic monomer has nonpolarity, phase separation occurs between the acrylic monomer and the epoxy acrylate oligomer to form droplets.
  • the quantum rod is dispersed in the acrylic monomer, the quantum rod is present in the droplet.
  • the raw material solution may include a quantum rod, an acrylic monomer, a rubber oligomer and an epoxy oligomer.
  • the acrylic monomer is cured through a radical polymerization reaction
  • the epoxy oligomer is cured through a cationic polymerization reaction.
  • a phase formed by polymerizing an epoxy oligomer and a phase formed by curing an acrylic monomer appear separately (see FIGS. 9 and 10).
  • the quantum rod is present in the phase formed by curing the acrylic monomer.
  • the raw material solution contains an acrylic monomer and an epoxy oligomer having a different curing mechanism as described above, curing the acrylic monomer and the epoxy oligomer through a method such as controlling the amount of the radical photoinitiator and the cationic photoinitiator.
  • the advantage is that the size of the phase can be adjusted by adjusting the speed.
  • the matrix resin may further include an epoxy (meth) acrylate monomer.
  • the epoxy (meth) acrylate monomer is a compound having an epoxy group and an acryl group, for example, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate or a combination thereof.
  • Such epoxy (meth) acrylate has a radically curable acrylic group at one end and a cation-curable epoxy ring at the other end, and at the time of curing, the epoxy (meth) acrylate is interposed between the epoxy oligomer and the acrylic monomer by the epoxy (meth) acrylate.
  • the connecting network is formed, and as a result, the quantum dot-resin composite is formed into a more compact structure, which can more effectively prevent the penetration of moisture or oxygen into the composite.
  • a photoinitiator is contained in the said raw material solution.
  • the photopolymerization initiator is used to initiate polymerization of the monomer and / or oligomer constituting the matrix resin, and an appropriate photopolymerization initiator may be used according to the kind of the monomer and / or oligomer used.
  • a radical photopolymerization initiator may be used when the matrix resin contains an acrylic monomer, a rubber oligomer and / or an epoxy acrylate oligomer, and when an epoxy oligomer is included, a cationic photopolymerization initiator may be used.
  • a radical type photoinitiator and a cationic photoinitiator can also be used together.
  • radical photoinitiator a metal type initiator, an epoxy type initiator, an isocyanate type initiator, an amine initiator, etc. can be used, for example, As a commercial radical photoinitiator, Igacure 184 etc. are mentioned, for example. Can be.
  • sulfonium salts such as a triallyl sulfonium hexafluoro phosphate and a triarylsulfonium hexafluoro antimonate; Diaryl iodonium hexafluorophosphate, diphenyl iodonium hexafluoro antimonate, bis (dodecylphenyl) iodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, iodonium [4- (4- Iodonium salts such as methylphenyl-2-methylpropyl) phenyl] hexafluorophosphate and the like; Phosphonium salts such as tetrafluorophosphonium hexafluorophosphate and the like; Pyridinium salts and the like can be used.
  • sulfonium salts such as a triallyl sulfonium hexafluoro phosphate and
  • the raw material solution may further include a photo alignment material as necessary.
  • the photo-alignment material is a material that is aligned in a specific direction by changing the bond or arrangement in the material by light irradiation.
  • the photo-alignment mechanism is formed by photoisomerization in which an orientation is formed while being converted into an isomer by light irradiation, or by photodegradation or light irradiation in which the alignment is performed while the intramolecular bond is broken by light irradiation. Photodimerization and the like.
  • Photo-alignment materials by photoisomerization include photochromic materials such as azo benzene, liquid crystal materials and the like, and photo-alignment materials by photolysis include polyimide and the like.
  • the photo-alignment material may include one or more selected from the group consisting of polyimide, azobenzene, coumarin, liquid crystal, and cinnamate.
  • the photo-alignment material may include one or more selected from the group consisting of polyimide, azobenzene, coumarin, liquid crystal, and cinnamate.
  • the raw material solution may further include a light scattering agent.
  • the light scattering agent is for improving light utilization efficiency, and may be an inorganic light scattering agent or an organic light scattering agent.
  • Specific examples of the inorganic light scattering agent include silicon, silica, alumina, titanium dioxide (TiO 2), zirconia (ZrO 2), barium sulfate (ZnO), and Particles including a combination thereof, and the like
  • specific examples of the organic light scattering agent include polymethyl methacrylate (PMMA) polymer, benzoguanamine polymer or the like And polymer particles containing a combination.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the inorganic light scattering agent and the organic light scattering agent may be used alone or in combination, respectively, or may be used by mixing two or more kinds of light scattering agents having different sizes.
  • the raw material solution is formed by mixing the quantum rods with the matrix resin
  • the raw material solution is applied and the quantum rods are oriented in a constant direction (S2).
  • the raw material solution is applied onto the substrate 180.
  • the quantum bars are randomly arranged in the matrix resin.
  • the randomly arranged quantum bars are oriented in a constant direction by using a rubbing orientation or a photo alignment method.
  • the orientation of the quantum rod is, as shown in Figure 3, after applying the raw material solution on the substrate 180, using the rotary roll (190) or the like to orient the coating surface It can be carried out through a rubbing orientation method rubbing in the direction.
  • the orientation of the quantum bar after applying the raw material solution on the substrate 180, the polarization irradiation apparatus provided with a light source 410, a lens 420 and a polarizing plate 430 It may be carried out through a photo-alignment method for irradiating the polarization in a specific direction on the substrate 180 to which the raw material solution is applied using.
  • the quantum bars are arranged in the rubbing direction by the structural features of the quantum bars that are elongated in one direction.
  • some of the quantum rods 120 may be arranged obliquely at an angle of more than 0 degrees and 10 degrees or less from the one direction.
  • the orientation direction of the said quantum bar is a direction parallel to the transmission axis of the lower polarizing plate of the display apparatus mentioned later, for example.
  • both the rubbing alignment and the light alignment may be performed.
  • the photo alignment step may be further performed after the rubbing alignment step. That is, after applying the raw material solution on the substrate, after rubbing the raw material solution coating surface in the direction to align the quantum rod using a rotary roll or the like, the polarized light on the rubbing oriented substrate The method of irradiation can orient the quantum rods.
  • the quantum bars are primarily oriented by the rubbing orientation, and the light aligning materials are arranged in a constant direction by polarized light irradiation, while the quantum bars are secondarily oriented along the alignment direction of the light aligning materials,
  • the orientation of can be made more precise.
  • the raw material solution is cured to form an optical member (S3).
  • the curing may be performed by a photocuring method of irradiating active energy rays such as ultraviolet rays to the raw material solution.
  • the optical member 100 according to the present invention includes a matrix resin layer 110 and a quantum rod 120.
  • the matrix resin layer 110 is formed by curing the matrix resin, and is preferably formed by polymerizing photocurable components such as photocurable monomers and / or oligomers. More specifically, the matrix resin layer 110 may include at least one polymer selected from the group consisting of an acrylic monomer, a rubber oligomer, an epoxy oligomer, and an epoxy acrylate oligomer. Preferably, the matrix resin layer 110 may be formed by polymerizing at least one mixture of an acrylic monomer, a rubber oligomer, an epoxy oligomer, and an epoxy acrylate oligomer. In this case, the acrylic monomer, rubber oligomer, epoxy oligomer and epoxy acrylate oligomer are the same as described above.
  • the quantum rod is dispersed in the matrix resin layer and dispersed in the matrix resin layer in a state oriented in a constant direction. Details of the quantum bar are the same as described above.
  • the optical member of the present invention may include two kinds of quantum bars that emit light of different wavelength bands.
  • the quantum bar has a wavelength of light emitted depending on its width. Accordingly, when two or more kinds of quantum bars having different widths are included, light of various wavelength bands may be emitted.
  • the optical member of the present invention may include at least one of red quantum bars emitting red polarized light and green quantum bars emitting green polarized light. In the case of including both the red and green quantum bars, the quantum bars may be mixed in the matrix resin layer, and the red quantum bars and the green quantum bars may mutually emit light of different wavelength bands in each region. It may be arranged in another area. For example, as shown in FIG.
  • the optical member of the present invention includes a red light emitting region R ′ and a green quantum bar 120b that emit red polarized light, including the red quantum bar 120a.
  • the green light emitting regions G ′ emitting green polarization may be formed in an alternate arrangement.
  • the distribution form of the quantum rods 120 in the matrix resin layer 110 may vary.
  • the quantum rod 120 is formed in the single-phase matrix resin layer 110. ) Is formed in an evenly dispersed form.
  • the optical member formed by using a raw material solution including an acrylic monomer, a rubber oligomer, an epoxy acrylate oligomer, and a quantum rod has a spherical shape in the matrix resin layer 110, as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the micro image 140 is formed, and the quantum rod 120 is formed in the shape of being present in the micro image 140.
  • Phases composed of two kinds of components having a second phase that is, a first phase 150 formed by polymerization of a radical curable component (acrylic monomer) and a second phase formed by polymerization of a cation curable component (epoxy oligomer) phase 160, and is formed in a form in which a quantum rod 120 is present in the first phase 150.
  • the optical member of the present invention may further include a light alignment material 130, as shown in FIG. 6, 8 and 10.
  • the photo-alignment material as described above, may include one or more selected from the group consisting of polyimide, azobenzene, coumarin, liquid crystal, and cinnamate.
  • the photo-alignment material 130 is included in the matrix resin layer 110, not only the orientation of the quantum rods may be further improved, but the film quality of the matrix resin layer is dense, thereby lowering oxygen and moisture transmittance.
  • the optical member of the present invention may further include a light scattering agent (not shown) as necessary.
  • the light scattering agent may be an inorganic light scattering agent or an organic light scattering agent, and more specifically, silicon, silica, alumina, titanium dioxide, zirconia, barium sulfate, zinc oxide, polymethyl methacrylate polymer, It may be one or more selected from the group consisting of benzoguamine-based polymers and combinations thereof.
  • the optical member of this invention contains a photoinitiator.
  • a photoinitiator a radical photoinitiator, a cationic photoinitiator, or a combination thereof may be used.
  • the radical photopolymerization initiator for example, a metal-based initiator, an epoxy-based initiator, an isocyanate-based initiator, an amine-based initiator, or the like may be used.
  • Igacure 184 may be used. Can be used.
  • sulfonium salts such as a triallyl sulfonium hexafluoro phosphate and a triarylsulfonium hexafluoro antimonate; Diaryl iodonium hexafluorophosphate, diphenyl iodonium hexafluoro antimonate, bis (dodecylphenyl) iodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, iodonium [4- (4- Iodonium salts such as methylphenyl-2-methylpropyl) phenyl] hexafluorophosphate and the like; Phosphonium salts such as tetrafluorophosphonium hexafluorophosphate and the like; Pyridinium salts and the like can be used.
  • sulfonium salts such as a triallyl sulfonium hexafluoro phosphate and
  • the optical member may further include a barrier film 170 on at least one surface of the matrix resin layer 110 as shown in FIG. 11.
  • the barrier film 170 is intended to prevent deterioration of the quantum rod 120 due to penetration of moisture or oxygen from outside air.
  • the barrier film 170 may include a single material or a composite material having high barrier property against moisture and / or oxygen.
  • the barrier film 170 is a polymer having high barrier to moisture and / or oxygen, for example, polyethylene, polypropylene, polyvinylchloride, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, polychlorotrifluoro Ethylene, polyvinylidene chloride, nylon, polyamino ethers, cycloolefinic homopolymers or copolymers.
  • the barrier film 170 is shown as a single layer, but is not limited to this, the barrier film may be formed in multiple layers.
  • the barrier film 170 may have a structure in which a base substrate and a protective film disposed on the base substrate are stacked.
  • the barrier film 170 may be coated with an inorganic film or an organic-inorganic hybrid film having a high barrier to moisture and / or oxygen on the base substrate.
  • the inorganic film or the organic-inorganic film may be coated.
  • the hybrid film may be composed mainly of oxides or nitrides such as Si and Al.
  • a polymer film having high light transmittance and heat resistance may be used as the base substrate, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), cyclic olefin copolymer (COC), cyclic Polymer films including olefin polymers (COPs) and the like can be used.
  • the barrier film 170 has a moisture permeability of about 10-1 g / m 2 / day to 10-5 g / m 2 / day under conditions of 37.8 ° C. and 100% relative humidity, and air permeation under 23 ° C. and 0% relative humidity conditions. It is preferable that the ratio is about 10-1 cc / m 2 / day / atm to about 10-2 cc / m 2 / day / atm.
  • the linear transmittance of the barrier film 170 is preferably about 88% to 95% in the visible light region of 420nm ⁇ 680nm.
  • the display device of the present invention includes a backlight unit 200 and a display panel 300.
  • the backlight unit 200 and the display device of the present invention are dispersed in the matrix resin layer and the matrix resin layer formed by polymerizing the optical member 100 of the present invention, that is, the photocurable components, and are oriented in a constant direction. It is characterized in that it comprises an optical member 100 comprising a quantum rod. At this time, it is preferable that the optical member emits polarized light vibrating in a direction parallel to the transmission axis of the lower polarizing plate to be described later.
  • the backlight unit 200 is to provide light to the display panel 300 and includes a light source unit 240 and the optical member 100 of the present invention.
  • the backlight unit 200 may further include a bottom case 210, a reflecting plate 220, a light guide plate 230, a guide panel 250, an optical sheet 260, and the like, as necessary. Since the details of the optical member 100 have been described above, other components of the backlight unit will be described.
  • the light source unit 240 is to provide light to the display panel 300 and may be disposed in the bottom case 210.
  • the light source unit 240 includes, for example, a plurality of light sources 240b and a printed circuit board 240a on which the plurality of light sources 240b are mounted.
  • the light source 240b may be a blue light source that generates blue light.
  • the light source 240b may be a blue light emitting diode.
  • the optical member 100 may include a red quantum bar for converting blue light into red polarized light and a green quantum bar for converting blue light into green polarized light.
  • the optical member 100 may be formed in a state where the red quantum bar and the green quantum bar are mixed, or may be formed so that the red quantum bar and the green quantum bar are disposed in different areas. For example, as shown in FIG.
  • the optical member 100 includes a red light emitting region R ′ that emits red polarized light including a red quantum bar and a green light that emits green polarized light including a green quantum bar.
  • the green emission regions G ' may be formed in an alternate arrangement.
  • the red light emitting area R ' is formed at a position corresponding to the red filter R of the color filter to be described later, and the green light emitting area G' is formed to the green filter G of the color filter to be described later. It is preferably formed at the corresponding position.
  • the light source 240b may be a combination of a blue light source generating blue light and a green light source generating green light.
  • the light source 240b may be a combination of a blue light emitting diode and a green light emitting diode.
  • the optical member 100 may include a red quantum bar that converts blue light and / or green light into red polarized light.
  • the printed circuit board 240a is electrically connected to the light source 240b.
  • the light source 240b may be driven by receiving a driving signal through the printed circuit board 240a.
  • the printed circuit board 240a has a mounting surface on which the light source 240b is mounted and an adhesive surface facing the mounting surface.
  • the adhesive surface of the printed circuit board 240a is attached to the bottom case 210.
  • the printed circuit board 240a may be disposed at one side of the bottom case 210 in a bar shape.
  • the printed circuit board 240a may be attached to an inner upper surface of the bottom case 210 or may be attached to a lower surface of the bent extension part 211 of the bottom case 210.
  • the configuration in which the light source unit 240 is disposed on one side of the bottom case 210 is illustrated in the drawings, the configuration is not limited thereto, and the light source unit 240 may be disposed on both sides of the bottom case 210 facing each other. It may be arranged.
  • the edge type backlight unit 200 is illustrated in the drawing, the backlight unit 200 may be a direct backlight unit 200. That is, the light source unit 240 may be disposed on the inner upper surface of the bottom case 210.
  • the bottom case 210 has a shape that is open at the top.
  • the bottom case 210 has a sidewall extending in the form of a closed curve to accommodate the light source unit 240, the light guide plate 230, the reflective plate 220, the optical sheet 260, and the optical member 100.
  • at least one sidewall of the bottom case 210 may be bent to extend at an upper edge to include a bent extension 211 covering the light source unit 240. That is, one side cross section of the bottom case 210 may have a shape of 'c'.
  • a reflective member 243 may be further disposed on the lower surface of the bent extension 211.
  • the reflective member 243 may be a light source housing, a reflective film, or a reflective tape.
  • the reflective member 243 may prevent the light of the light source unit 240 from being directly emitted to the display panel 100.
  • the reflective member 243 may increase the amount of light incident into the light guide plate 230. As a result, the reflective member 243 may improve light efficiency, brightness, and image quality of the display device.
  • the bottom case 210 may be omitted the bending extension 211. That is, one side cross-section of the bottom case 210 may have a 'b' shape.
  • the bottom case 210 is fastened to the guide panel 250.
  • the guide panel 250 includes a protrusion inwardly.
  • the display panel 100 may be seated on and supported by the protrusion of the guide panel 250.
  • the guide panel 250 may be referred to as a support main or mold frame.
  • the guide panel 250 surrounds an edge of the backlight unit 200 to be bonded to the display panel 100. That is, the guide panel 250 has a frame shape. For example, the guide panel 250 may have a rectangular frame shape. In addition, the guide panel 250 may have an opening in a region corresponding to the bent extension 211 of the bottom case 210.
  • the bottom case 210 and the guide panel 250 may each be assembled to include a hook shape or may be assembled and fastened to include a protrusion and a recess, respectively.
  • the bottom case 210 and the guide panel 250 may be adhered through an adhesive member.
  • the guide panel 250 may be disposed on the light source unit 240.
  • a reflective member 243 may be disposed on a lower surface of the guide panel 250 corresponding to the light source unit 240.
  • the light guide plate 230 uniformly guides the light provided from the light source unit 240 to the liquid crystal display panel 100 through total reflection, refraction, and scattering.
  • the light guide plate 230 is accommodated in the bottom case 210.
  • the light guide plate 230 is formed to have a predetermined thickness in the drawing, the shape of the light guide plate 230 is not limited thereto.
  • the thickness of the light guide plate 230 may be formed to be thinner than the both sides of the light guide plate 230 so as to reduce the overall thickness of the backlight unit 200. You may.
  • one surface of the light guide plate 230 may include a pattern of a specific shape in order to supply a uniform surface light source.
  • the light guide plate 230 may include various patterns such as an elliptical pattern, a polygonal pattern, and a hologram pattern to guide light incident therein. .
  • the light source unit 240 is disposed on the side of the light guide plate 230, but is not limited thereto.
  • the light source unit 240 may be disposed to correspond to at least one surface of the light guide plate 230.
  • the light source unit 240 may be disposed to correspond to one side or both sides of the light guide plate 230, and the light source unit 240 may be disposed to correspond to the bottom surface of the light guide plate 230. have.
  • the reflection plate 220 is disposed in a path of propagation of light emitted from the light source unit 240.
  • the reflective plate 220 is disposed between the light guide plate 230 and the bottom case 210. That is, the reflector plate 220 is disposed under the light guide plate 230.
  • the reflective plate 220 may serve to increase light efficiency by reflecting light traveling toward the upper surface of the bottom case 210 to the light guide plate 230.
  • the reflector plate 220 may be disposed on the light source unit 240.
  • the reflective plate 220 is disposed on the printed circuit board 240a of the light source unit 240.
  • the optical member 220 may include a plurality of holes to fasten the plurality of light sources 240b.
  • the plurality of light sources 240b may be inserted into the plurality of holes of the reflecting plate 220, and the light sources 240b may be exposed to the outside through the holes.
  • the reflecting plate 220 may be disposed on the side of the light source 240b on the printed circuit board 240a.
  • the optical sheet 260 for diffusion and condensing is disposed on the light guide plate 230.
  • the optical sheet 260 may include a diffusion sheet 261, a first prism sheet 262, and a second prism sheet 263.
  • the diffusion sheet 261 is disposed on the light guide plate 230.
  • the diffusion sheet 261 improves the uniformity of the light passing through.
  • the diffusion sheet 261 may include a plurality of beads.
  • the first prism sheet 262 is disposed on the diffusion sheet 261.
  • the second prism sheet 263 is disposed on the first prism sheet 262.
  • the first prism sheet 262 and the second prism sheet 263 increase the straightness of the light passing through. For this reason, the light emitted onto the light guide plate 230 may pass through the optical sheet 260 and may be processed into a surface light source having higher luminance.
  • the optical member 100 of the present invention may be disposed between the optical sheet 260 and the light guide plate 230.
  • the display panel 300 is for realizing a screen and may be, for example, a liquid crystal display panel (LCD).
  • the display panel 300 may include an upper substrate 330,
  • a lower substrate 310 spaced apart from the upper substrate 330, and a liquid crystal layer 320 interposed between the upper substrate 330 and the lower substrate 310.
  • an upper polarizer 370 and a lower polarizer 360 that selectively transmit only specific polarizations are disposed on an upper surface of the upper substrate 330 and a lower surface of the lower substrate 310, respectively.
  • the display panel is divided into a display area and a non-display area.
  • a gate line and a data line are disposed on one surface of the lower substrate 310.
  • the gate line and the data line cross each other perpendicularly with the gate insulating layer interposed therebetween to define the pixel area.
  • the lower substrate 310 may be a thin film transistor substrate.
  • a thin film transistor is disposed on an intersection of the gate line and the data line on one surface of the lower substrate 310. That is, a thin film transistor is provided in the pixel region.
  • a pixel electrode is disposed in each pixel area on one surface of the lower substrate 310. The thin film transistor and the pixel electrode are electrically connected to each other.
  • the thin film transistor includes a gate electrode, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode.
  • the gate electrode may be formed to branch from the gate wiring.
  • the source electrode may be formed by branching from the data line.
  • the pixel electrode may be electrically connected to the drain electrode of the thin film transistor.
  • the thin film transistor may be formed as a bottom gate structure, a top gate structure, or a double gate structure. That is, the thin film transistor may be modified and modified in various ways such as the configuration of the thin film transistor within a range not departing from the technical spirit of the embodiment.
  • the upper substrate 330 may be a color filter substrate.
  • a grid-shaped black matrix (not shown) covering the pixel area while covering a non-display area such as a thin film transistor formed on the lower substrate 310 is disposed.
  • a red color filter (R), a green color filter (G), and a blue color filter (B) which are alternately arranged to correspond to each pixel area within the grating may be included.
  • the display panel 300 includes a common electrode forming an electric field with the pixel electrode to drive the liquid crystal layer.
  • the alignment of the liquid crystal molecules may include a twisted nematic (TN) mode, a vertical alignment (VA) mode, an in plane switching (IPS) mode, or a fringe field switching (FFS) mode.
  • the common electrode may be disposed on the upper substrate 330 or the lower substrate 310 according to a method of adjusting the arrangement of the liquid crystal molecules.
  • the display panel 300 may have a structure other than the structure shown in the drawing.
  • the display panel may be a display panel having a color filter on transistor (COT) structure in which a thin film transistor, a color filter, and a black matrix are formed on a lower substrate.
  • COT color filter on transistor
  • a passivation layer may be formed between the thin film transistor and the color filter.
  • a pixel electrode in contact with the thin film transistor is disposed on the lower substrate.
  • the black matrix may be omitted in order to improve the aperture ratio and simplify the mask process, and the common electrode may be formed to serve as the black matrix.
  • the display panel 300 is connected to a driving circuit unit (not shown) that supplies a driving signal from the outside.
  • the driving circuit unit may be mounted on the substrate of the display panel 100 or connected to the display panel 100 through a connection member such as a tape carrier package.
  • the display device may include a backlight unit 200 and a liquid crystal panel 300.
  • the backlight unit 200 may emit light to the liquid crystal panel 200.
  • the backlight unit 200 may uniformly irradiate light onto the bottom surface of the liquid crystal panel 300 with a surface light source.
  • the backlight unit 200 may be disposed under the liquid crystal panel 300.
  • the backlight unit 200 may include a bottom case 210, a printed circuit board 240a, a light source unit 240, a reflective member 2140, and a light conversion member 100.
  • the bottom case 210 may have a shape in which an upper portion thereof is opened.
  • the bottom case 210 may have a shape in which a lower portion thereof is blocked and an upper portion thereof is opened.
  • the bottom case 210 may accommodate the printed circuit board 240a, the light source unit 240, the reflective member 2140, and the light conversion member 100.
  • the printed circuit board 240a may be accommodated in the bottom case 210.
  • the printed circuit board 240a may be disposed inside the bottom case 210.
  • the printed circuit board 240a may be disposed in direct or indirect contact with at least one surface of the bottom case 210.
  • the printed circuit board 240a may mount the light source unit 240.
  • the printed circuit board 240a may be rigid or flexible.
  • the light source unit 240 may generate light toward the liquid crystal panel 300.
  • the light source unit 240 may include a plurality of light emitting diodes.
  • the light source unit 240 may be a blue light emitting diode for generating blue light or a UV light emitting diode for generating ultraviolet light. That is, the light source unit 240 may generate blue light having a wavelength band between about 430 nm and about 470 nm or ultraviolet rays having a wavelength band between about 300 nm and about 400 nm.
  • the light source unit 240 may be mounted on the printed circuit board 240a.
  • the printed circuit board 240a and the light source unit 240 may be electrically connected, and the light source unit 240 may be driven by receiving a driving signal through the printed circuit board 240a. .
  • the light source unit 240 that is, the plurality of light emitting diodes may be spaced apart from each other and mounted on the printed circuit board 240a.
  • the plurality of light emitting diodes may be spaced apart from each other at regular or random intervals, and may be mounted on the printed circuit board 240a.
  • the reflective member 220 may be disposed on the printed circuit board 240a.
  • a first reflective member 221 and a second reflective member 222 may be disposed on the printed circuit board 240a.
  • first reflective member 221 may be disposed on the printed circuit board 240a and the second reflective member 222 may be disposed on the first reflective member 221.
  • the first reflective member 221 may be a reflective sheet.
  • a hole may be formed in the first reflective member 221 in an area corresponding to an area in which the light source unit 240 mounted on the printed circuit board 240a is disposed. Accordingly, the light source unit 240 may be disposed only on an area where the light source unit 240 is not disposed on the printed circuit board 240a.
  • the first reflecting member 221 is disposed on the printed circuit board 240a, reflects light emitted from the light source unit 240 to be incident in the direction of the second reflecting member 222, and then returns to the liquid crystal panel. Light may be reflected in the (300) direction.
  • the second reflective member 222 may be spaced apart from the first reflective member 221.
  • the first reflecting member 221 and the second reflecting member 222 are disposed to be spaced apart from each other, and the light source unit 240 is disposed between the first reflecting member 221 and the second reflecting member 222. ) May be arranged.
  • a spacer 270 may be disposed between the first reflective member 221 and the second reflective member 222.
  • the spacer 270 is disposed between the first reflective member 221 and the second reflective member 222 to control the distance between the first reflective member 221 and the second reflective member 222. can do. That is, the distance between the first reflective member 221 and the second reflective member 222 may be controlled to a desired distance through the spacer 270.
  • the second reflective member 222 may include an opening 222a and a closed part 222b.
  • the second reflecting member 222 may include the opening 222a through which light emitted from the light source unit 240 may be transmitted, and the closing part 222b through which the light is not transmitted.
  • the opening part 222a and the closing part 222b may be alternately disposed.
  • the second reflective member 222 may include a plurality of openings 222a and closing parts 222b, and the openings 222a and the closing parts 222b may be alternately disposed. have.
  • the closing part 222b may be disposed between the openings 222a, and the opening part 222a may be disposed between the closing part 222b.
  • the openings 222a and the closing parts 222b may have different sizes.
  • the sizes of the plurality of openings 222a may be different.
  • the sizes of the plurality of closing portions 222b may be different.
  • the sizes of the plurality of closure parts 222b may be larger as the distance from the light source unit 240 increases.
  • the second reflective member 222 may improve the luminance of the display device.
  • the light emitted from the light source unit 240 may have different intensities in an area where the light source unit 240 is disposed and an area where the light source unit 240 is not disposed, and thus, the light source is disposed.
  • Luminance may be uneven in areas to be used and areas where light sources are not disposed.
  • the second reflecting member 222 is disposed on the printed circuit board 240a, that is, the light source unit 240, and the light emitted from the light source unit 240 is disposed in the first reflecting member ( 221 and the second reflective member 222 may be recycled and discharged upward.
  • the amount of light in the region where the light source unit 240 is disposed and the region where the light source unit 240 is not disposed can be made uniform, and the overall luminance can be made uniform.
  • the light conversion member 100 may be disposed on the reflective member 2140. In detail, the light conversion member 100 may be disposed on the second reflective member 222.
  • the optical member 100 may be the same as the optical member described above.
  • Upper and / or lower portions of the light conversion member 100 may further include optical sheets, such as the diffusion member 261 or the light collecting film 262, as necessary.
  • the diffusion sheet 261 and the light collecting film 262 diffuse and condense the light passing through the second reflective member 222 to be discharged to the outside, thereby improving the luminance distribution of the backlight unit and improving the brightness. It is to let.
  • the diffusion sheet 261 is disposed below the optical member 100, and the light collecting film 262 is disposed above the optical member 100, but is limited thereto. It doesn't happen.
  • both the diffusion sheet and the light collecting film may be disposed on the optical member 100.
  • the drawing shows that the diffusion sheet and the light collecting film are provided one by one, it is not limited thereto, and one or more diffusion sheets and the light collecting film may be applied. Meanwhile, as the light collecting film, a prism sheet, a lenticular sheet, a DBEF, or the like may be used.
  • a round prism film as shown in FIG. 6 may be used as the light collecting film.
  • the round prism film is a film in which a right angle portion of the prism film is rounded, and when this is used, light is diffused in the right angle portion of the prism film, thereby achieving an effect of improving color difference than when using a prism film.
  • the liquid crystal panel 300 may be disposed on the optical sheets. In addition, the liquid crystal panel 300 may be disposed on the guide panel 250. The liquid crystal panel 300 may be guided by the guide panel 250.
  • the liquid crystal panel 300 may display an image by adjusting the intensity of light passing through the liquid crystal panel 300. That is, the liquid crystal panel 300 is a display panel that displays an image by using light emitted from the backlight unit 200.
  • the liquid crystal panel 300 may include a TFT substrate 3210, a color filter substrate 330, and a liquid crystal layer interposed between the two substrates.
  • the liquid crystal panel 330 may include polarization filters.
  • the TFT substrate 310 and the color filter substrate 330 will be described in detail.
  • a plurality of gate lines and data lines cross each other to define pixels, and each intersection A thin flim transistor (TFT) is provided in each region so as to be connected in one-to-one correspondence with the pixel electrode mounted in each pixel.
  • the color filter substrate 330 includes a color filter of R, G, and B colors corresponding to each pixel, a black matrix bordering each of them, and covering a gate line, a data line, a thin film transistor, and the like, and a common electrode covering all of them. It may include.
  • the driving PCB 350 may be provided at an edge of the liquid crystal panel 300 to supply driving signals to the gate line and the data line.
  • the driving PCB 350 may be electrically connected to the liquid crystal panel 300 by a chip on film (340).
  • the COF 340 may be changed to a tape carrier package (TCP).

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 광 경화성 성분들을 중합시켜 형성된 매트릭스 수지층 및 상기 매트릭스 수지층 내에 분산되고, 일정한 방향으로 배향되어 있는 양자 막대를 포함하는 광학 부재, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치에 관한 것이다.

Description

양자 막대를 포함하는 광학 부재, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치
본 발명은 양자 막대를 포함하여 파장 변환된 빛을 편광 상태로 출사시켜 표시장치의 편광판을 투과할 때 흡수되는 광량을 최소함으로써 우수한 휘도 및 색재현율을 구현할 수 있는 광학 부재와, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(FPD, Flat Panel Display)로서 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP, Plasma Display Panel device), 전기발광표시장치(ELD, ElectroLuminescence Display), 전계방출표시장치(FED, Field Emission Display) 등이 소개되어 기존의 브라운관(CRT, Cathode Ray Tube)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.
이 중에서도 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. 액정표시장치는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고, 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 디스플레이 장치이기 때문에, 광을 제공하기 광원이 필수적으로 요구된다. 종래에는 액정표시장치의 광원으로 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 주로 사용되어 왔으나, 냉음극 형광 램프는 장치가 대형화될 경우 휘도 균일성을 확보하기 어렵고, 색 순도가 떨어진다는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 액정표시장치의 광원으로 냉음극 형광 램프 대신 삼색 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)를 사용하고 있는 추세이다. 삼색 LED를 광원으로 사용할 경우, 높은 색순도를 재현할 수 있어 고품질의 화상을 구현할 수 있다는 장점이 있으나, 그 가격이 매우 비싸기 때문에 제조 비용이 상승한다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 광원으로 비교적 가격이 저렴한 청색 발광다이오드를 사용하고, 양자점(QD, Quantum Dot)을 포함하는 필름을 이용하여 청색광을 적색광 및 녹색광으로 변환시켜 백색광을 구현하는 기술이 제안되었다. 도 1에는 양자점 필름을 적용한 종래의 백라이트 유닛의 구조가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 양자점을 포함하는 필름을 포함하는 백라이트 유닛은, 청색 발광다이오드(14)가 실장된 인쇄회로 기판(12) 상에 반사 부재(20)와 확산판(30)을 배치하고, 상기 확산판 상부에 양자점 필름(40) 및 프리즘 필름(51), 렌티큘러 필름(52), 확산 필름(53) 등과 같은 광학 필름들(50)을 배치한 구조로 이루어져 있다.
상기와 같이 양자점 필름을 사용할 경우, 우수한 색 재현율을 얻을 수 있다는 장점이 있으나, 백라이트 유닛으로부터 출사된 빛의 상당 부분이 표시 패널에 부착된 편광판에 의해 흡수되어 광 이용효율이 낮고, 이로 인해, 소비 전력이 높아진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파장 변환된 빛을 편광 상태로 출사시켜 표시장치의 편광판을 투과할 때 흡수되는 광량을 최소함으로써 우수한 휘도 및 색재현율을 구현할 수 있도록 개발된 광학 부재를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 광학 부재를 포함하여 고효율, 고색재현성을 구현할 수 있는 백라이트 유닛 및 표시장치를 제공하고자 한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 광 경화성 성분들을 중합시켜 형성된 매트릭스 수지층; 및 상기 매트릭스 수지층 내에 분산되되, 일정한 방향으로 배향되어 있는 양자 막대를 포함하는 광학 부재를 제공한다.
다른 구현예에 따르면, 본 발명은 양자 막대 및 매트릭스 수지를 포함하는 원료 용액을 준비하는 단계; 상기 원료 용액을 도포하고, 양자 막대를 일정한 방향으로 배향하는 단계; 및 상기 배향된 원료 용액을 경화시켜 광학 부재를 형성하는 단계를 포함하는 광학 부재의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은 광원 유닛; 및 광 경화성 성분들을 중합시켜 형성된 매트릭스 수지층 및 상기 매트릭스 수지층 내에 분산되되, 일정한 방향으로 배향되어 있는 양자 막대를 포함하는 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은 광원 유닛, 및 광 경화성 성분들을 중합시켜 형성된 매트릭스 수지층 및 상기 매트릭스 수지층 내에 분산되되, 일정한 방향으로 배향되어 있는 양자 막대를 포함하는 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛; 및 상기 백라이트 유닛의 상부에 배치되는 표시 패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 광학 부재는 양자 막대를 포함하여, 입사광을 원하는 파장 대역의 빛으로 파장 변환시키며, 편광 상태로 출사시킨다. 이와 같이, 본 발명의 광학 부재는 표시 패널의 편광판의 투과축을 통과할 수 있는 편광 상태의 빛을 출사하기 때문에, 이를 표시장치에 적용할 경우, 편광판에 의해 흡수되는 광량을 최소할 수 있다. 따라서, 본 발명의 광학 부재가 적용된 표시장치의 경우, 종래에 비해 우수한 휘도 특성 및 색재현율을 구현할 수 있으며, 소비 전력 절감 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 양자점 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 광학 부재의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 광학 부재의 제조 방법에 따른 러빙 배향 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 광학 부재의 제조 방법에 따른 광 배향하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 10는 본 발명에 따른 광학 부재의 다양한 구현예들을 도시한 도면들이다. 보다 구체적으로는, 도 5 및 도 6에는 단일상의 매트릭스 수지층 내에 양자 막대가 고르게 분산된 형태의 광학 부재를 도시하였다. 도 7 및 도 8에는 매트릭스 수지층 내에 구형의 미세상이 형성된 광학 부재를 도시하였다 또한, 도 9 및 도 10에는 매트릭스 수지층 내에 서로 다른 경화 매카니즘을 갖는 2종의 성분으로 이루어진 상들이 형성된 광학 부재를 도시하였다.
도 11은 배리어 필름을 포함하는 본 발명에 따른 광학 부재의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 12는 적색 발광 영역과 녹색 발광 영역이 분리된 광학 부재의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 표시장치의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 표시장치의 다른 구현예를 도시한 도면이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명에 따른 표시장치의 또 다른 구현예들을 도시한 도면이다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 하기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 구현예에 개시된 각각의 특징들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
먼저, 본 발명에 따른 광학 부재의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 2에는 본 발명에 따른 광학 부재의 제조 방법이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 부재의 제조 방법은, 원료 용액을 준비하는 단계(S1), 양자 막대를 일정한 방향으로 배향시키는 단계(S2) 및 광학 부재를 형성하는 단계(S3)를 포함한다.
먼저, 양자 막대와 매트릭스 수지를 포함하는 원료 용액을 준비한다(S1). 보다 구체적으로, 상기 원료 용액은, 매트릭스 수지를 구성하는 모노머 및/또는 올리고머와 양자 막대를 혼합하여 형성될 수 있으며, 이때, 상기 양자 막대, 모노머 및/또는 올리고머는 동시에 혼합될 수도 있고, 양자 막대와 상기 양자 막대를 분산시킬 수 있는 모노머를 먼저 혼합한 후, 올리고머를 나중에 혼합할 수도 있다.
상기 양자 막대는, 일 방향으로 길쭉한 막대 형태의 반도체 결정체로, 폭 방향으로는 나노미터 크기를 가져 양자 고립 효과(quantum confinement effect)를 나타내고, 길이 방향으로는 캐비티(cavity) 역할을 하여 편광을 발생시킨다. 이와 같은 양자 막대(120)는 흡광 계수(extinction coefficient)가 매우 크고 색 재현성이 우수하며, 구형의 양자점(Quantum Dot, QD)과 달리 일정한 방향으로 진동하는 편광을 발생시킨다. 또한, 상기 양자 막대의 폭을 조절하면 발광되는 빛의 파장을 조절할 수 있으며, 양자 막대의 폭에 대한 길이의 비율(종횡비)를 조절함으로써, 편광 정도를 조절할 수 있다. 따라서, 양자 막대를 이용하면 다양한 파장 대역의 빛을 발생시킬 수 있을 뿐 아니라, 특정 방향으로 편광된 빛을 발생시킬 수 있다.
상기 양자 막대는 예를 들면, I ~ IV족 원소들 중 적어도 하나 이상과 V ~ VI 족 원소들 중 적어도 하나 이상이 결합하여 이루어지는 반도체 결정체일 수 있으며, 보다 구체적으로는, Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Ti, Ge, Sn 및 Pb로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원소와, N, P, As, Sb, O, S, Se 및 Te로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원소의 조합으로 이루어진 반도체 결정체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 양자 막대는 단일층으로 이루어질 수도 있고, 코어-쉘 구조 등과 같은 다중층 구조일 수 있다. 예를 들면, 상기 양자 막대는 반도체 결정체 표면에 캡핑층을 포함하는 코어-쉘 구조일 수 있으며, 이때, 상기 캡핑층은 배위 결합된 리간드층이나 소수성 유기 분자로 코팅된 표면층일 수 있다. 예를 들면, 상기 캡핑층은 무극성을 나타내는 장쇄 알킬 또는 아릴기를 갖는 포스핀 옥사이드, 유기 아민, 유기산, 포스폰산 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 물질층일 수 있다. 예를 들면, 상기 캡핑층은 트리-n-옥틸포스핀 옥사이드(TOPO), 스테아르산, 팔미트산, 옥타데실아민, 헥사데실아민, 도데실아민, 라우르산, 올레산 헥실포스폰산 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 물질층일 수 있다.
한편, 상기 양자 막대의 종횡비(길이/폭)(aspect ratio)는 1.1 내지 10, 바람직하게는, 1.1 내지 5 이하, 더 바람직하게는 1.1 내지 3 이하일 수 있다. 양자 막대의 종횡비가 1.1 미만인 경우에는 편광 발생 비율이 낮아 광 효율 증가 효과가 미미하고, 10을 초과하는 경우에는 양자 효율이 떨어질 수 있기 때문이다.
다음으로, 상기 매트릭스 수지는, 광 경화성 성분, 예를 들면, 광 경화성 모노머 및/또는 올리고머를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 광 경화성 모노머 및/또는 올리고머를 포함하는 매트릭스 수지를 이용할 경우, 광학 부재 형성 시에 열을 가할 필요가 없기 때문에 열에 의해 양자 막대 등이 열화 또는 산화되는 것을 최소화할 수 있다.
보다 구체적으로는, 상기 매트릭스 수지는 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머, 에폭시계 올리고머 및 에폭시 아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
이때, 상기 아크릴계 모노머로는, 이로써 제한되는 것은 아니지만, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, 아크릴레이트 에스테르, 헥실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 모노머들이 사용될 수 있다. 상기와 같은 아크릴계 모노머는 무극성 성질을 가져 양자 막대가 균일하게 분산될 수 있도록 해준다.
한편, 상기 고무계 올리고머(rubber-based oligomer)는 양자 막대가 매트릭스 수지 내에 잘 분산될 수 있도록 하는 것으로, 극성 부분과 무극성 부분을 포함하는 고무계 올리고머인 것이 바람직하다. 상기 올리고머 내의 극성 부분 및 무극성 부분의 존재 형태는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 극성 부분으로 이루어진 블록과 무극성 부분으로 이루어진 블록들이 결합된 블록 공중합체 형태일 수도 있고, 극성 부분을 갖는 반복 단위와 무극성 부분을 갖는 반복 단위들이 랜덤하게 결합되어 있는 랜덤 공중합체 형태일 수도 있으며, 무극성 부분이 주쇄에 존재하고, 극성 부분이 측쇄에 존재하는 형태, 또는 극성 부분이 주쇄에 존재하고, 무극성 부분에 측쇄에 존재하는 형태일 수도 있다.
이때, 상기 극성 부분은 케톤기, 에스테르기, 에테르기, 카르복시기, 히드록시기, 아미드기, 아민기 및 고리형 산 무수물기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 극성기를 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 고리형 산 무수물기는, 예를 들면, 무수숙신산기, 무수말레산기, 무수글루타르산기 또는 무수프탈산기 등일 수 있다.
한편, 상기 무극성 부분은 적어도 하나 이상의 이중 결합을 포함하는 탄소 및 수소로 이루어진 탄화수소 사슬을 포함하는 것일 수 있다.
상기 에폭시계 올리고머로는, 이로써 제한되는 것은 아니나, 비스페놀-A 글리세롤레이트 디아크릴레이트(bisphenol A glycerolate diacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디아크릴레이트(bisphenol A ethoxylate diacrylate), 비스페놀-A 글리세롤레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A glycerolate dimethacrylate) 및 비스페놀-A 에톡실레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A ethoxylate dimethacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 또는 2종 이상의 올리고머들이 사용될 수 있다. 상기와 같은 에폭시계 올리고머는 산소 및 수분에 대한 투과율이 낮아 이를 이용하여 매트릭스 수지를 형성할 경우, 산소 및 수분에 의한 양자점 열화를 최소화할 수 있다.
상기 에폭시 아크릴레이트 올리고머로는, 이로써 제한되는 것은 아니나, 비스페놀-A 글리세롤레이트 디아크릴레이트(bisphenol A glycerolate diacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디아크릴레이트(bisphenol A ethoxylate diacrylate), 비스페놀-A 글리세롤레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A glycerolate dimethacrylate), 및 비스페놀-A 에톡실레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A ethoxylate dimethacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 올리고머들이 사용될 수 있다. 상기와 같은 에폭시 아크릴레이트계 올리고머는 산소 및 수분에 대한 투과율이 낮아 이를 이용하여 매트릭스 수지를 형성할 경우, 산소 및 수분에 의한 양자점 열화를 최소화할 수 있다.
한편, 상기 매트릭스 수지는, 상기한 모노머 및 올리고머 이외에 투습, 투기 특성을 개선하기 위해, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(Tripropyleneglycol diacrylate), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (Triethylene glycol Diacrylate), 헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 (Tetrahydrofurfuryl Acrylate), 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate), 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (Diethylene glycol Diemthacrylate) 등과 같은 다관능성 아크릴 모노머를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 매트릭스 수지는 아크릴계 모노머와 1종 이상의 올리고머의 혼합물을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 올리고머는 상기한 고무계 올리고머, 에폭시계 올리고머 및 에폭시 아크릴레이트 올리고머 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 예를 들면, 상기 매트릭스 수지는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 아크릴계 모노머와 고무계 올리고머의 혼합물, 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머 및 에폭시 아크릴레이트계 올리고머의 혼합물 또는 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머 및 에폭시계 올리고머의 혼합물일 수 있다.
보다 구체적으로는, 상기 원료 용액은, 양자 막대, 아크릴계 모노머 및 고무계 올리고머를 포함하는 것일 수 있다. 아크릴계 모노머 및 고무계 올리고머는 양자 막대의 분산성이 우수하고, 아크릴계 모노머와 고무계 올리고머의 혼화성이 높기 때문에, 이러한 원료 용액을 이용하여 광학 부재를 제조할 경우, 매트릭스 수지층에 양자 막대가 균일하게 분산된 광학 부재를 제조할 수 있다(도 5 및 도 6 참조).
한편, 이 경우, 상기 매트릭스 수지는 다관능성 아크릴 모노머를 더 포함하는 것이 바람직하다. 아크릴계 모노머 및 고무계 올리고머만으로 매트릭스 수지층을 형성할 경우, 산소 및 수분 투과율이 높아 산소 및 수분 투과에 의해 양자 막대가 열화될 수 있다. 따라서, 상기한 다관능성 아크릴 모노머를 함께 혼합하여 사용하여 매트릭스 수지층의 구조를 치밀하게 형성하는 것이 보다 바람직하다.
또는, 상기 원료 용액은, 양자 막대, 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머 및 에폭시 아크릴레이트 올리고머를 포함하는 것일 수 있다. 이 경우, 에폭시 아크릴레이트 올리고머는 극성을 가지고, 아크릴계 모노머는 무극성을 가지기 때문에, 아크릴계 모노머와 에폭시 아크릴레이트 올리고머 사이에 상 분리가 일어나 액적이 형성된다. 이때, 양자 막대는 아크릴계 모노머 내에 분산되어 있기 때문에 액적 내부에 존재하게 된다. 이러한 원료 용액을 이용하여 경화시켜 광학 부재를 형성할 경우, 매트릭스 수지층 내에 분산된 구형의 미세상을 포함하고, 상기 양자 막대가 상기 미세상에 포함된 형태의 광학 부재가 제조된다(도 7 및 도 8 참조).
또는, 상기 원료 용액은, 양자 막대, 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머 및 에폭시계 올리고머를 포함할 수 있다. 한편, 상기 아크릴계 모노머는 라디칼 중합 반응을 통해 경화되며, 상기 에폭시계 올리고머는 양이온 중합 반응을 통해 경화된다. 이와 같이 경화 매카니즘이 상이한 2종의 수지를 혼합하여 사용할 경우, 경화를 위해 자외선 등을 조사하면, 아크릴계 모노머와 에폭시계 올리고머 사이에 역확산(counter diffusion)되면서, 상 분리가 일어나게 된다. 에폭시계 올리고머는 양이온계 광 중합 개시제에 의해 중합이 진행되고, 아크릴계 모노머는 라디칼계 광 중합 개시제에 의해 중합이 진행되기 때문이다. 그 결과 경화가 완료된 후에는, 에폭시계 올리고머가 중합되어 형성되는 상(phase)과 아크릴계 모노머가 경화되어 형성되는 상(phase)이 분리되어 나타나게 된다(도 9 및 도 10 참조). 이때, 양자 막대는 아크릴계 모노머가 경화되어 형성되는 상 내에 존재한다. 원료 용액이 상기와 같이 경화 매카니즘이 다른 아크릴계 모노머와 에폭시계 올리고머를 포함할 경우, 라디칼계 광 중합 개시제와 양이온계 광 중합 개시제의 양을 조절하는 등의 방법을 통해 아크릴계 모노머와 에폭시계 올리고머의 경화 속도를 조절함으로써 상(phase)의 크기를 조절할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 이 경우, 상기 매트릭스 수지는 에폭시 (메트)아크릴레이트 모노머를 추가로 포함할 수 있다. 상기 에폭시 (메트)아크릴레이트 모노머는 에폭시기와 아크릴기를 갖는 화합물로, 예를 들면, 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트 또는 이들의 조합일 수 있다. 이와 같은 에폭시 (메트)아크릴레이트는 일 말단에 라디칼 경화성인 아크릴기를 가지고, 다른 말단에 양이온 경화성인 에폭시 고리를 가져, 경화 시에 상기 에폭시 (메트)아크릴레이트에 의해 에폭시계 올리고머와 아크릴계 모노머 사이를 연결하는 네트워크가 형성되며, 그 결과, 양자점-수지 복합체가 더욱 조밀한 구조로 형성되어 수분이나 산소가 복합체 내부로 침투하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있도록 해준다.
한편, 상기 원료 용액에는, 광 중합 개시제가 포함된다. 상기 광 중합 개시제는 매트릭스 수지를 구성하는 모노머 및/또는 올리고머의 중합을 개시하기 위한 것으로, 사용되는 모노머 및/또는 올리고머의 종류에 따라 적절한 광 중합 개시제가 사용될 수 있다. 예를 들면, 매트릭스 수지에 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머 및/또는 에폭시 아크릴레이트계 올리고머가 포함되는 경우에는 라디칼계 광 중합 개시제가 사용될 수 있으며, 에폭시계 올리고머가 포함되는 경우에는 양이온계 광 중합 개시제가 사용될 수 있으며, 라디칼계 광 중합 개시제와 양이온계 광 중합 개시제를 함께 사용할 수도 있다. 라디칼 광 중합 개시제로는, 예를 들면, 금속계 개시제, 에폭시계 개시제, 이소시아네이트계 개시제, 아민계 개시제 등이 사용될 수 있으며, 시판되는 라디칼 광 중합 개시제로는, 예를 들면, 이가큐어 184 등을 들 수 있다. 양이온 광 중합 개시제로는, 예를 들면, 트리알릴술포늄헥사플루오로포스페이트, 트리아릴술포늄헥사플루오로안티모네이트 등과 같은 술포늄염; 디아릴요오도늄헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오도늄헥사플루오로안티모네이트, 비스(도데실페닐)요오도늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 요오도늄[4-(4-메틸페닐-2-메틸프로필)페닐]헥사플루오로포스페이트 등과 같은 요오도늄염; 테트라플루오로포스포늄헥사플루오로포스페이트 등과 같은 포스포늄염; 피리디늄염 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 원료 용액에는, 필요에 따라, 광 배향 물질이 더 포함될 수 있다. 광 배향 물질은 광 조사에 의해 물질 내 결합이나 배열이 변화되어 특정 방향으로 배향되는 물질이다. 광 배향 매카니즘으로는 광 조사에 의해 이성질체로 변환되면서 배향이 이루어지는 광 이성질체화(photoisomerization), 광 조사에 의해 분자 내 결합이 끊어지면서 배향이 이루어지는 광 분해(photodegradation) 또는 광 조사에 의해 결합이 생성되는 광 이량체화(photodimerization) 등이 있다. 광 이성질체화에 의한 광 배향 물질에는 아조 벤젠 등과 같은 포토크로믹 물질이나 액정 물질 등이 있으며, 광 분해에 의한 광 배향 물질로는 폴리이미드 등이 있다. 또한, 광 이량체화에 의한 광 배향 물질로는 쿠마린, 신나메이트 등이 있다. 따라서, 상기와 같은 광 배향 물질들을 고분자에 작용기로 결합시킴으로써, 다양한 특성을 갖는 광 배향 고분자들을 개발할 수 있다. 즉, 상기 광 배향 물질은 폴리이미드, 아조벤젠, 쿠마린, 액정 및 신나메이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 상기와 같은 광 배향 물질이 포함될 경우, 양자 막대의 배향성을 보다 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 매트릭스 수지층의 막질이 치밀해져 산소와 수분 투과율을 낮추는 효과가 있다.
또한, 상기 원료 용액에는, 필요에 따라, 광 산란제가 더 포함될 수 있다. 상기 광 산란제는 광 이용 효율을 향상시키기 위한 것으로, 무기계 광 산란제 또는 유기계 광 산란제일 수 있다. 상기 무기계 광 산란제의 구체적인 예로는, 실리콘(Silicon), 실라카(Silica), 알루미나(Alumina), 이산화티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 황산바륨(Barium Sulfate), 산화아연(ZnO) 및 이들의 조합을 포함하는 입자 등을 들 수 있으며, 상기 유기계 광 산란제의 구체적인 예로는, 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methylmethacrylate), PMMA)계 폴리머, 벤조구아나민(Benzoguanamine)계 폴리머 또는 이들의 조합을 포함하는 고분자 입자 등을 들 수 있다. 상기 무기계 광 산란제 및 유기계 광 산란제들은 각각 단독으로 사용되거나, 혼합하여 사용될 수 있으며, 크기가 다른 2종 이상의 광 산란제를 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기와 같이, 매트릭스 수지에 양자 막대를 혼합하여 원료 용액이 형성되면, 상기 원료 용액을 도포하고, 양자 막대를 일정한 방향으로 배향시킨다(S2). 먼저 원료 용액을 기재(180) 상에 도포한다. 도포 직후에는 양자 막대가 매트릭스 수지 내에 무질서하게 배열되어 있다. 이와 같이 무질서하게 배열된 양자 막대를, 러빙 배향 또는 광 배향법을 이용하여 일정한 방향으로 배향시킨다.
예를 들면, 상기 양자 막대의 배향은, 도 3에 도시된 바와 같이, 원료 용액을 기재(180) 상에 도포한 후, 회전 롤(roll)(190) 등을 이용하여 코팅면을 배향하고자 하는 방향으로 러빙(rubbing)하는 러빙 배향법을 통해 수행될 수 있다.
또는, 상기 양자 막대의 배향은, 도 4에 도시된 바와 같이, 원료 용액을 기재(180) 상에 도포한 후, 광원(410), 렌즈(420) 및 편광판(430)을 구비한 편광 조사 장치를 이용하여 상기 원료 용액이 도포된 기재(180) 상에 특정 방향의 편광을 조사하는 광 배향법을 통해 수행될 수 있다.
이와 같은 배향 공정을 거치면, 한쪽 방향으로 길쭉한 형태인 양자 막대의 구조적 특징에 의해 양자 막대가 러빙 방향으로 배열되게 된다. 이때, 상기 양자 막대(120) 중 일부는 상기 일 방향으로부터 0도 초과 10도 이하의 각도로 비스듬하게 배열되어 있을 수 있다. 상기와 같이 양자 막대(120)가 일 방향으로 배향되어 있을 경우, 상기 양자 막대로 입사된 빛은 양자 막대의 배향 방향으로 편광된 빛을 방출한다. 상기 양자 막대의 배향 방향은, 예를 들면, 후술할 표시장치의 하부 편광판의 투과축과 평행한 방향인 것이 바람직하다.
한편, 필요에 따라, 상기 러빙 배향과 광 배향이 모두 실시될 수도 있다. 예를 들면, 상기 원료 용액에 광 배향 물질이 혼합되어 있는 경우에는, 상기 러빙 배향 단계 이후에 광 배향 단계를 추가로 실시할 수 있다. 즉, 원료 용액을 기재 상에 도포한 후, 회전 롤(roll) 등을 이용하여 양자 막대를 배향하고자 하는 방향으로 상기 원료 용액 도포면을 러빙(rubbing)한 후에, 상기 러빙 배향된 기판 상에 편광을 조사하는 방법으로 양자 막대를 배향시킬 수 있다. 이 경우, 러빙 배향에 의해 1차적으로 양자 막대가 배향되고, 편광 조사에 의해 광 배향 물질이 일정한 방향으로 배열되면서, 상기 광 배향 물질의 배향 방향을 따라 양자 막대가 2차적으로 배향되어, 양자 막대의 배향이 보다 정교하게 이루어질 수 있다.
상기와 같은 방법을 통해 양자 막대가 일정한 방향으로 배향시킨 후, 원료 용액을 경화시켜 광학 부재를 형성한다(S3). 이때, 상기 경화는 원료 용액에 자외선 등과 같은 활성 에너지선을 조사하는 광 경화법으로 수행될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 광학 부재에 대해 설명한다.
도 5 내지 도 12에는 본 발명에 따른 광학 부재의 다양한 구현예들이 도시되어 있다. 도 5 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광학 부재(100)는 매트릭스 수지층(110)와 양자 막대(120)를 포함한다.
이때, 상기 매트릭스 수지층(110)은 상기한 매트릭스 수지를 경화시켜 형성되는 것으로, 바람직하게는 광 경화성 모노머 및/또는 올리고머와 같은 광 경화성 성분들을 중합시켜 형성된다. 보다 구체적으로는, 상기 매트릭스 수지층(110)은 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머, 에폭시계 올리고머 및 에폭시 아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 매트릭스 수지층(110)은 아크릴계 모노머와, 고무계 올리고머, 에폭시계 올리고머 및 에폭시 아크릴레이트 올리고머 중 적어도 하나 이상의 혼합물을 중합시켜 형성된 것일 수 있다. 이때, 상기 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머, 에폭시계 올리고머 및 에폭시 아크릴레이트 올리고머는 상술한 바와 동일하다.
한편, 상기 양자 막대는 상기 매트릭스 수지층 내에 분산되고, 일정한 방향으로 배향된 상태로 매트릭스 수지층 내에 분산된다. 양자 막대에 대한 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하다.
한편, 본 발명의 광학 부재는, 서로 다른 파장 대역의 빛을 방출하는 2종의 양자 막대를 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 양자 막대는 그 폭에 따라 발광되는 빛의 파장이 달라진다. 따라서, 서로 다른 폭을 갖는 2종 이상의 양자 막대를 포함할 경우, 다양한 파장 대역의 빛을 방출할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 광학 부재는 적색 편광을 방출하는 적색 양자 막대 및 녹색 편광을 방출하는 녹색 양자 막대 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 적색 양자 막대와 녹색 양자 막대를 모두 포함할 경우, 상기 양자 막대들은 매트릭스 수지층 내에 혼재되어 있을 수도 있고, 영역별로 서로 다른 파장 대역의 빛을 방출할 수 있도록, 적색 양자 막대와 녹색 양자 막대가 서로 다른 영역에 배치되어 있을 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 광학 부재는, 도 12에 도시된 바와 같이, 적색 양자 막대(120a)를 포함하여 적색 편광을 방출하는 적색 발광 영역(R')과 녹색 양자 막대(120b)를 포함하여 녹색 편광을 방출하는 녹색 발광 영역(G')이 교대로 배열된 형태로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 부재는 형성 재료에 따라, 매트릭스 수지층(110) 내의 양자 막대(120)의 분포 형태가 달라질 수 있다.
예를 들면, 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머 및 양자 막대를 포함하는 원료 용액을 이용하여 형성된 광학 부재의 경우, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 단일상의 매트릭스 수지층(110) 내에 양자 막대(120)가 고르게 분산된 형태로 형성된다.
이에 반해, 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머, 에폭시 아크릴레이트계 올리고머 및 양자 막대를 포함하는 원료 용액을 이용하여 형성된 광학 부재는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 매트릭스 수지층(110) 내에 구형의 미세상(140)이 형성되고, 양자 막대(120)가 상기 미세상(140) 내에 존재하는 형태로 형성된다.
또한, 서로 다른 경화 매카니즘을 갖는 아크릴계 모노머와 에폭시계 올리고머, 고무계 올리고머 및 양자 막대를 포함하는 원료 용액을 이용하여 형성된 광학 부재의 경우, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 서로 다른 경화 매카니즘을 갖는 2종의 성분으로 이루어진 상들, 즉, 라디칼 경화형 성분(아크릴계 모노머)가 중합되어 형성되는 제1상(phase)(150)과 양이온 경화형 성분(에폭시계 올리고머)가 중합되어 형성되는 제2상(phase)(160)을 포함하고, 상기 제1상(150) 내에 양자 막대(120)가 존재하는 형태로 형성된다.
또한, 본 발명의 광학 부재는, 도 6, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 광 배향 물질(130)을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 광 배향 물질은, 상기한 바와 같이, 폴리이미드, 아조벤젠, 쿠마린, 액정 및 신나메이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 광 배향 물질(130)이 매트릭스 수지층(110) 내에 포함될 경우, 양자 막대의 배향성을 보다 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 매트릭스 수지층의 막질이 치밀해져 산소와 수분 투과율을 낮추는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 광학 부재는, 필요에 따라, 광 산란제(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 광 산란제는 무기계 광 산란제 또는 유기계 광 산란제일 수 있으며, 보다 구체적으로는, 실리콘, 실라카, 알루미나, 이산화티타늄, 지르코니아, 황산바륨, 산화아연, 폴리메틸메타크릴레이트계 폴리머, 벤조구아민계 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 부재는, 광 중합 개시제를 포함한다. 이때, 상기 광 중합 개시제로는, 라디칼계 광 중합 개시제, 양이온계 광 중합 개시제 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다. 상기 라디칼 광 중합 개시제로는, 예를 들면, 금속계 개시제, 에폭시계 개시제, 이소시아네이트계 개시제, 아민계 개시제 등이 사용될 수 있으며, 시판되는 라디칼 광 중합 개시제로는, 예를 들면, 이가큐어 184 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 양이온 광 중합 개시제로는, 예를 들면, 트리알릴술포늄헥사플루오로포스페이트, 트리아릴술포늄헥사플루오로안티모네이트 등과 같은 술포늄염; 디아릴요오도늄헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오도늄헥사플루오로안티모네이트, 비스(도데실페닐)요오도늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 요오도늄[4-(4-메틸페닐-2-메틸프로필)페닐]헥사플루오로포스페이트 등과 같은 요오도늄염; 테트라플루오로포스포늄헥사플루오로포스페이트 등과 같은 포스포늄염; 피리디늄염 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 광학 부재는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 매트릭스 수지층(110)의 적어도 일면에 배리어 필름(170)을 더 포함할 수 있다.
상기 배리어 필름(170)은 외부 공기 중 수분이나 산소 등이 침투하여 양자 막대(120)를 열화시키는 것을 방지하기 위한 것이다. 이를 위해, 상기 배리어 필름(170)은 수분 및/또는 산소에 대해 차단성이 높은 단일 물질 또는 복합 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 배리어 필름(170)은 수분 및/또는 산소에 대한 차단성이 높은 고분자, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐알코올, 에틸렌 비닐 알코올, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 클로라이드, 나일론, 폴리아미노 에테르, 사이클로올레핀계 호모 폴리머 또는 코폴리머를 포함할 수 있다.
한편, 도면 상에는, 상기 배리어 필름(170)이 단일층인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 배리어 필름은 다중층으로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 상기 배리어 필름(170)은 베이스 기재 및 상기 베이스 기재 상에 배치된 보호막이 적층된 구조일 수 있다.
예를 들면, 상기 배리어 필름(170)은 베이스 기재 상에 수분 및/또는 산소에 대한 차단성이 높은 무기막 또는 유-무기 하이브리드막이 코팅된 형태일 수 있으며, 이때, 상기 무기막 또는 유-무기 하이브리드막은 Si, Al 등의 산화물 또는 질화물을 주성분으로 한 것일 수 있다. 한편, 이 경우, 상기 베이스 기재로는 광 투과율 및 내열성이 높은 고분자 필름이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 환형 올레핀 공중합체(COC), 환형올레핀 중합체(COP) 등을 포함하는 고분자 필름이 사용될 수 있다.
상기 배리어 필름(170)은, 37.8℃, 100% 상대습도 조건 하에서 투습율이 10-1g/m2/day 내지 10-5 g/m2/day 정도이고, 23℃, 0% 상대습도 조건 하에서, 투기율이 10-1cc/m2/day/atm 내지 10-2cc/m2/day/atm 정도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 배리어 필름(170)의 직선 투과율은 420nm ~ 680nm 가시광선 영역에서 88% 내지 95% 정도인 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 백라이트 유닛 및 표시장치에 대해 설명한다.
도 13 및 도 14에는 본 발명의 표시장치의 구현예들이 도시되어 있다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시 장치는 백라이트 유닛(200) 및 표시 패널(300)을 포함한다.
본 발명의 백라이트 유닛(200) 및 표시 장치는, 상기한 본 발명의 광학부재(100), 즉, 광 경화성 성분들을 중합시켜 형성된 매트릭스 수지층 및 상기 매트릭스 수지층 내에 분산되고, 일정한 방향으로 배향되어 있는 양자 막대를 포함하는 광학 부재(100)를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 이때, 상기 광학 부재는 후술할 하부 편광판의 투과축에 평행한 방향으로 진동하는 편광을 출사하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 상기 백라이트 유닛(200)은 표시 패널(300)에 광을 제공하기 위한 것으로, 광원 유닛(240) 및 본 발명의 광학 부재(100)를 포함한다. 또한, 상기 백라이트 유닛(200)은 필요에 따라, 바텀 케이스(210), 반사판(220), 도광판(230), 가이드 패널(250), 광학 시트(260) 등을 더 포함할 수 있다. 광학 부재(100)의 구체적인 내용은 상술하였으므로, 여기에서는 백라이트 유닛의 다른 구성요소들에 대해 설명한다.
먼저, 상기 광원 유닛(240)은 표시 패널(300)에 광을 제공하기 위한 것으로, 바텀 케이스(210) 내부에 배치될 수 있다.
상기 광원 유닛(240)은, 예를 들면, 다수개의 광원(240b) 및 상기 다수개의 광원(240b)이 실장되는 인쇄회로기판(240a)을 포함한다.
이때, 상기 광원(240b)은 청색 광을 발생시키는 청색 광원일 수 있다. 예를 들면, 상기 광원(240b)은 청색 발광다이오드일 수 있다. 이 경우, 상기 광학 부재(100)는 청색광을 적색 편광으로 변환시키는 적색 양자 막대와 청색광을 녹색 편광으로 변환시키는 녹색 양자 막대를 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 광학 부재(100)는 적색 양자 막대와 녹색 양자 막대가 혼재된 상태로 형성된 것일 수도 있고, 적색 양자 막대와 녹색 양자 막대가 서로 다른 영역에 배치되도록 형성된 것일 수도 있다. 예를 들면, 상기 광학 부재(100)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 적색 양자 막대를 포함하여 적색 편광을 방출하는 적색 발광 영역(R')과 녹색 양자 막대를 포함하여 녹색 편광을 방출하는 녹색 발광 영역(G')이 교대로 배열된 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 적색 발광 영역(R')은 후술할 컬러 필터의 적색 필터(R)에 대응하는 위치에 형성되고, 상기 녹색 발광 영역(G')은 후술할 컬러 필터의 녹색 필터(G)에 대응하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
또는, 상기 광원(240b)은 청색 광을 발생시키는 청색 광원 및 녹색 광을 발생시키는 녹색 광원의 조합으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 광원(240b)은 청색 발광다이오드 및 녹색 발광다이오드의 조합으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 광학 부재(100)는 청색광 및/또는 녹색광을 적색 편광으로 변환시키는 적색 양자 막대를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 광원(240b)과 전기적으로 연결된다. 상기 광원(240b)은 상기 인쇄회로기판(240a)을 통해 구동 신호를 인가받아 구동될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 광원(240b)이 실장되는 실장면과 상기 실장면과 마주하는 접착면을 가진다. 상기 인쇄회로기판(240a)의 접착면은 상기 바텀 케이스(210)에 부착된다. 상기 인쇄회로기판(240a)은 바(bar) 형상으로 상기 바텀 케이스(210)의 일측에 배치될 수 있다.
도면 상에는 상기 바텀 케이스(210)의 내측 측면에 상기 인쇄회로기판(240a)이 부착되는 구성을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 바텀 케이스(210)의 내측 상면에 부착되거나, 상기 바텀 케이스(210)의 절곡 연장부(211) 하부면에 부착될 수도 있다.
도면 상에는 상기 바텀 케이스(210)의 일측에 광원 유닛(240)이 배치되는 구성을 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 광원 유닛(240)은 상기 바텀 케이스(210) 내부의 서로 마주하는 양측에 배치될 수도 있다. 또한, 도면 상에는 에지 방식의 백라이트 유닛(200)을 도시하였으나, 상기 백라이트 유닛(200)은 직하 방식의 백라이트 유닛(200)일 수도 있다. 즉, 상기 광원 유닛(240)이 상기 바텀 케이스(210)의 내측 상면에 배치될 수도 있다.
한편, 상기 바텀 케이스(210)는 상부가 개구된 형상을 갖는다. 또한, 상기 바텀 케이스(210)는 광원 유닛(240), 도광판(230), 반사판(220), 광학 시트(260) 및 광학부재(100)를 수납하기 위해, 폐곡선 형태로 연장된 측벽을 갖는다. 이때, 상기 바텀 케이스(210)의 적어도 하나의 측벽은 상측 에지에서 절곡 연장되어 광원 유닛(240)을 커버하는 절곡 연장부(211)를 구비할 수 있다. 즉, 바텀 케이스(210)의 일측 단면은 'ㄷ'의 형태를 가질 수 있다. 이때, 상기 절곡 연장부(211)의 하부면에는 반사부재(243)가 더 배치될 수 있다.
상기 반사 부재(243)는 광원 하우징, 반사 필름 또는 반사 테이프일 수 있다. 상기 반사 부재(243)는 광원 유닛(240)의 광이 표시 패널(100)에 직접적으로 출사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 반사 부재(243)는 상기 도광판(230) 내부로 입사되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 상기 반사 부재(243)는 표시 장치의 광 효율, 휘도 및 화질을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 바텀 케이스(210)는 상기 절곡 연장부(211)가 생략될 수 있다. 즉, 상기 바텀 케이스(210)의 일측 단면은 ‘ㄴ’자의 형태를 가질 수도 있다. 이러한 바텀 케이스(210)는 상기 가이드 패널(250)과 체결된다.
상기 가이드 패널(250)은 내측으로 돌출부를 포함한다. 상기 표시 패널(100)은 상기 가이드 패널(250)의 돌출부에 안착되고 지지될 수 있다. 상기 가이드 패널(250)은 서포트 메인 또는 몰드 프레임으로 지칭할 수도 있다.
상기 가이드 패널(250)은 상기 표시 패널(100)과 합착되기 위해 상기 백라이트 유닛(200)의 가장자리를 둘러싸고 배치된다. 즉, 상기 가이드 패널(250)은 틀 형상을 가진다. 예를 들면, 상기 가이드 패널(250)은 사각형의 틀 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 가이드 패널(250)은 상기 바텀 케이스(210)의 절곡 연장부(211)와 대응되는 영역에서 개구를 가질 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 바텀 케이스(210)와 상기 가이드 패널(250)은 각각 고리(hook) 형상을 포함하여 조립되거나, 각각 돌출부와 오목부를 포함하여 조립되고 체결될 수 있다. 또한, 상기 바텀 케이스(210)와 상기 가이드 패널(250)은 접착 부재를 통해 접착할 수 있다. 다만, 도면에 한정되지 않으며, 상기 광원 유닛(240) 상에 가이드 패널(250)이 배치될 수도 있다. 이때, 상기 광원 유닛(240)에 대응되는 상기 가이드 패널(250) 하부면에는 반사 부재(243)가 배치될 수 있다.
다음으로, 상기 도광판(230)은 상기 광원 유닛(240)으로부터 제공된 광을 전반사, 굴절 및 산란을 통하여 상기 액정표시패널(100)로 균일하게 가이드하는 역할을 한다. 여기서, 상기 도광판(230)은 바텀 케이스(210) 내부에 수용된다.
상기 도광판(230)은 도면에서 일정한 두께를 가지도록 형성된 것을 도시하였으나, 도광판(230)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 도광판(230)의 두께는 백라이트 유닛(200)의 전체 두께를 줄이기 위해 도광판(230)의 양측보다 중앙부를 얇게 형성할 수 있으며, 상기 광원 유닛(240)으로부터 멀어질수록 얇게 형성할 수도 있다.
또한, 균일한 면광원을 공급하기 위해 상기 도광판(230)의 일면은 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 도광판(230)은 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern) 및 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양한 패턴을 포함할 수 있다.
도면 상에서, 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 측면에 배치되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 적어도 일면과 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 일 측면 또는 양 측면에 대응되도록 배치될 수도 있고, 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 하면에 대응되도록 배치될 수도 있다.
상기 반사판(220)은 상기 광원 유닛(240)으로부터 방출된 광의 진행 경로에 배치된다. 자세하게는, 상기 반사판(220)은 상기 도광판(230)과 상기 바텀 케이스(210) 사이에 배치된다. 즉, 상기 반사판(220)은 상기 도광판(230)의 하부에 배치된다. 상기 반사판(220)은 상기 바텀 케이스(210)의 상면을 향해 진행되는 광을 상기 도광판(230)으로 반사시켜 광효율을 증대시키는 역할을 할 수 있다.
도면과 달리, 상기 광원 유닛(240)이 상기 도광판(230)의 하면에 대응되도록 배치되는 경우, 상기 반사판(220)은 상기 광원 유닛(240) 상에 배치될 수 있다. 자세하게는, 상기 반사판(220)는 상기 광원 유닛(240)의 인쇄회로기판(240a) 상에 배치된다. 또한, 상기 광학 부재(220)는 상기 다수의 광원(240b)이 체결될 수 있도록 다수의 홀을 포함할 수 있다.
즉, 상기 반사판(220)의 다수의 홀에 상기 다수의 광원(240b)이 삽입되며, 상기 광원(240b)은 상기 홀을 통해 외부로 노출될 수 있다. 이로 인해, 상기 반사판(220)는 상기 인쇄회로기판(240a) 상에서 상기 광원(240b)의 측부에 배치될 수도 있다.
상기 도광판(230) 상에는 확산 및 집광을 위한 광학 시트(260)가 배치된다. 예를 들면, 상기 광학 시트(260)는 확산 시트(261), 제 1 프리즘 시트(262) 및 제 2 프리즘 시트(263)를 포함할 수 있다.
상기 확산 시트(261)는 상기 도광판(230) 상에 배치된다. 상기 확산 시트(261)는 통과되는 광의 균일도를 향상시킨다. 상기 확산 시트(261)는 다수 개의 비드들을 포함할 수 있다.
상기 제 1 프리즘 시트(262)는 상기 확산 시트(261) 상에 배치된다. 상기 제 2 프리즘 시트(263)는 상기 제 1 프리즘 시트(262) 상에 배치된다. 상기 제 1 프리즘 시트(262) 및 상기 제 2 프리즘 시트(263)는 통과하는 광의 직진성을 증가시킨다. 이로 인해, 상기 도광판(230) 상으로 방출된 광은 상기 광학 시트(260)를 투과함으로써, 보다 고 휘도의 면광원으로 가공될 수 있다.
상기 광학 시트(260)와 상기 도광판(230) 사이에는 본 발명의 광학 부재(100)가 배치될 수 있다.
다음으로, 상기 표시 패널(300)은, 화면을 구현하기 위한 것으로, 예를 들면, 액정표시패널(LCD)일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(300)은 상부 기판(330),
상기 상부 기판(330)과 이격되어 배치되는 하부 기판(310), 상기 상부 기판(330)과 하부 기판(310) 사이에 협지되는 액정층(320)을 포함한다. 또한, 상기 상부 기판(330)의 상면 및 하부 기판(310)의 배면에 특정 편광만을 선택적으로 투과시키는 상부 편광판(370) 및 하부 편광판(360)이 각각 배치된다.
도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 상기 표시 패널은 표시 영역과 비표시 영역으로 구분된다. 상기 표시 영역에서, 상기 하부 기판(310)의 일면에는 게이트 배선과 데이터 배선이 배치된다. 상기 게이트 배선 및 데이터 배선은 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 수직하게 교차하여 화소 영역을 정의한다.
상기 하부 기판(310)은 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 상기 하부 기판(310)의 일면 상에서 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선의 교차 영역에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)가 배치된다. 즉, 상기 화소 영역에는 박막 트랜지스터가 구비된다. 또한, 상기 하부 기판(310)의 일면 상에서 각 화소 영역에는 화소 전극이 배치된다. 상기 박막 트랜지스터와 상기 화소 전극은 전기적으로 연결된다.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진다. 상기 게이트 전극은 상기 게이트 배선으로부터 분기되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 소스 전극은 상기 데이터 배선으로부터 분기되어 형성될 수 있다. 상기 화소 전극은 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 바텀 게이트(bottom gate) 구조, 탑 게이트(top gate) 구조 또는 이중 게이트(double gate) 구조 등으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 박막 트랜지스터는 실시예의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 박막 트랜지스터의 구성 등은 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
상기 상부 기판(330)은 컬러필터 기판일 수 있다. 상기 표시 패널(300)의 상기 상부 기판(330)의 일면에는 하부 기판(310) 상에 형성된 박막 트랜지스터 등 비표시 영역을 가리면서 화소 영역을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스(미도시)가 배치된다. 또한, 이들 격자 내부에서 각 화소 영역에 대응되게 교대로 배열되는 적색 컬러필터(R), 녹색 컬러필터(G) 및 청색 컬러필터(B)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(300)은 상기 액정층을 구동하기 위해, 상기 화소 전극과 전계를 이루는 공통 전극을 포함한다. 액정분자의 배열을 조절하는 방식은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드 등이 있다. 상기 공통 전극은 상기 액정분자의 배열을 조절하는 방식에 따라, 상기 상부 기판(330) 또는 하부 기판(310)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(300)은 도면에 도시된 구조 이외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널은, 박막 트랜지스터, 컬러필터 및 블랙매트릭스가 하부 기판에 형성되는 COT(color filter on transistor)구조의 표시 패널일 수도 있다. 이때, 상기 박막 트랜지스터와 컬러필터 사이에는 보호막이 형성될 수 있다. 또한, 상기 하부 기판에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소 전극이 배치된다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 표시 패널(300)은 외부로부터 구동 신호를 공급하는 구동 회로부(미도시)와 연결된다. 상기 구동 회로부는 표시 패널(100)의 기판 상에 실장되거나 테이프 캐리어 패키지와 같은 연결부재를 통해 표시 패널(100)과 연결될 수 있다.
이하, 도 15 내지 도 17을 참조하여, 본 발명에 따른 광학 부재가 적용되는 또 다른 표시 장치를 설명한다.
실시예에 따른 표시장치는 백라이트 유닛(200) 및 액정 패널(300)을 포함할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(200)은 상기 액정 패널(200)에 광을 출사할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(200)은 면 광원으로 상기 액정 패널(300)의 하면에 균일하게 광을 조사할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(200)은 상기 액정 패널(300) 아래에 배치될 수 있다. 상기 백라이트 유닛(200)은 바텀 케이스(210), 인쇄회로기판(240a), 광원 유닛(240), 반사 부재(2140) 및 광 변환 부재(100)를 포함할 수 있다.
상기 바텀 케이스(210)는 상부가 개구된 형상을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 바텀 케이스(210)는 하부가 막혀있고, 상부가 개구된 형상을 가질 수 있다. 상기 바텀 케이스(210)는 상기 인쇄회로기판(240a), 상기 광원 유닛(240), 상기 반사 부재(2140) 및 상기 광 변환 부재(100)를 수용할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 바텀 케이스(210) 내에 수용될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 바텀 케이스(210)의 내측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 바텀 케이스(210)의 적어도 일면과 직접 또는 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 광원 유닛(240)을 실장할 수 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판(240a)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다.
상기 광원 유닛(240)은 상기 액정 패널(300) 방향으로 광을 발생시킬 수 있다. 자세하게, 상기 광원 유닛(240)은 복수 개의 발광다이오드들을 포함할 수 있다. 상기 광원 유닛(240)은 청색 광을 발생시키는 청색 발광다이오드 또는 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드일 수 있다. 즉, 상기 광원 유닛(240)은 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광 또는 약 300㎚ 내지 약 400㎚ 사이의 파장대를 가지는 자외선을 발생시킬 수 있다.
상기 광원 유닛(240)은 상기 인쇄회로기판(240a)에 실장될 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판(240a)과 상기 광원 유닛(240)은 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 광원 유닛(240)은 상기 인쇄회로기판(240a)을 통하여 구동신호를 인가받아 구동될 수 있다.
상기 광원 유닛(240) 즉, 복수 개의 발광다이오드들은 서로 이격하여, 상기 인쇄회로기판(240a) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 발광다이오드들은 일정하거나 또는 랜덤한 간격으로 서로 이격하며, 상기 인쇄회로기판(240a) 상에 실장되어 배치될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(240a) 상에는 반사 부재(220)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 인쇄회로기판(240a) 상에는 제 1 반사 부재(221) 및 제 2 반사 부재(222)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 반사 부재(221)는 상기 인쇄회로기판(240a) 상에 배치되고, 상기 제 2 반사 부재(222)는 상기 제 1 반사 부재(221) 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 반사 부재(221)는 반사시트일 수 있다. 또한, 상기 제 1 반사 부재(221)는 상기 인쇄회로기판(240a)에 실장되는 상기 광원 유닛(240)이 배치되는 영역과 대응되는 영역에 홀이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 인쇄회로기판(240a) 상에서 상기 광원 유닛(240)이 배치되지 않는 영역 상에만 배치될 수 있다.
상기 제 1 반사 부재(221)는 상기 인쇄회로기판(240a) 상에 배치되어, 상기 광원 유닛(240)에서 출사되어 상기 제 2 반사 부재(222) 방향으로 입사되는 광을 반사시켜, 다시 액정 패널(300) 방향으로 광을 반사시킬 수 있다.
상기 제 2 반사 부재(222)는 상기 제 1 반사 부재(221)와 이격하여 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 반사 부재(221)와 상기 제 2 반사 부재(222)는 서로 이격하여 배치되고, 상기 제 1 반사 부재(221)와 상기 제 2 반사 부재(222) 사이에는 상기 광원 유닛(240)이 배치될 수 있다.
상기 제 1 반사 부재(221)와 상기 제 2 반사 부재(222) 사이에는 스페이서(270)가 배치될 수 있다. 상기 스페이서(270)는 상기 제 1 반사 부재(221)와 상기 제 2 반사 부재(222) 사이에 배치되어, 상기 제 1 반사 부재(221)와 상기 제 2 반사 부재(222) 사이의 거리를 제어할 수 있다. 즉, 상기 스페이서(270)를 통해, 상기 제 1 반사 부재(221)와 상기 제 2 반사 부재(222) 사이의 거리를 원하는 거리로 제어할 수 있다.
상기 제 2 반사 부재(222)는 개구부(222a) 및 폐구부(222b)를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 반사 부재(222)는 상기 광원 유닛(240)에서 출사되는 광이 투과될 수 있는 상기 개구부(222a) 및 상기 광이 투과되지 않는 폐구부(222b)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(222a) 및 상기 폐구부(222b)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 반사 부재(222)는 복수 개의 개구부(222a)들 및 폐구부(222b)들을 포함할 수 있고, 상기 개구부(222a)들과 상기 폐구부(222b)들은 서로 교대로 배치될 수 있다.
즉, 상기 개구부(222a)들 사이에 폐구부(222b)가 배치되고, 상기 폐구부(222b)들 사이에 상기 개구부(222a)가 배치될 수 있다.
상기 개구부(222a)들 및 상기 폐구부(222b)들의 크기는 상이할 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 개구부(222a)들의 크기는 상이할 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 폐구부(222b)들의 크기는 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수 개의 폐구부(222b)들의 크기는 상기 광원 유닛(240)에서 멀어질수록 커질 수 있다.
상기 제 2 반사 부재(222)는 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다. 자세하게, 상기 광원 유닛(240)에서 출사되는 광은 상기 광원 유닛(240)이 배치되는 영역과 상기 광원 유닛(240)이 배치되지 않는 영역에서 서로 다른 세기를 가질 수 있고, 이에 따라, 광원이 배치되는 영역과 광원이 배치되지 않는 영역에서 휘도가 불균일해질 수 있다.
이에 따라, 상기 인쇄회로기판(240a) 즉, 상기 광원 유닛(240)의 상부에 상기 제 2 반사 부재(222)를 배치하여, 상기 광원 유닛(240)에서 출사되는 광을 상기 제 1 반사 부재(221)와 상기 제 2 반사 부재(222)에서 리사이클시켜 상방으로 출사할 수 있다.
이에 따라, 상기 광원 유닛(240)이 배치되는 영역과 배치되는 않는 영역에서의 광량을 균일하게 할 수 있어, 전체적인 휘도를 균일하게 할 수 있다.
상기 광 변환 부재(100)는 상기 반사 부재(2140) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광 변환 부재(100)는 상기 제 2 반사 부재(222) 상에 배치될 수 있다.
상기 광학 부재(100)는 앞서 설명한 따른 광학 부재와 동일할 수 있다.
상기 광 변환 부재(100)의 상부 및/또는 하부에는, 필요에 따라, 확산 부재(261)나 집광 필름(262) 등과 같은 광학 시트들이 더 포함될 수 있다. 이때, 상기 확산 시트(261) 및 집광 필름(262)은 상기 제 2 반사 부재(222)를 통과하여 외부로 배출되는 통과한 빛을 확산 및 집광시켜 백라이트 유닛의 휘도 분포를 개선하고, 휘도를 향상시키기 위한 것이다.
도 4 및 도 5에서는 상기 확산 시트(261)가 상기 광학 부재(100)의 하부에 배치되고, 상기 집광 필름(262)이 상기 광학 부재(100)의 상부에 배치되는 것으로 기재되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 확산 시트및 집광 필름은 모두 상기 광학 부재(100)의 상부에 배치될 수도 있다.
또한, 도면에는 확산 시트 및 집광 필름이 1개씩 구비된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나 이상의 확산 시트및 집광 필름이 적용될 수 있다. 한편, 상기 집광 필름으로는, 프리즘 시트, 렌티큘러 시트, DBEF 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 집광 필름으로는, 도 6에 도시된 바와 같은 라운드 프리즘 필름을 사용할 수 있다. 라운드 프리즘 필름은 프리즘 필름의 정각 부분이 라운드 처리된 필름으로, 이를 사용할 경우 프리즘 필름의 정각 부분에서 빛의 확산이 일어나 프리즘 필름을 사용하는 경우보다 색차가 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
상기 액정패널(300)은 상기 광학 시트들상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 액정패널(300)은 가이드 패널(250) 상에 배치될 수 있다. 상기 액정패널(300)은 상기 가이드 패널(250)에 의해서 가이드될 수 있다.
상기 액정패널(300)은 통과하는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시할 수 있다. 즉, 상기 액정패널(300)은 상기 백라이트 유닛(200)으로부터 출사되는 광을 사용하여, 영상을 표시하는 표시패널이다. 상기 액정패널(300)은 TFT기판(3210), 컬러필터기판(330), 두 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 액정패널(330)은 편광필터들을 포함할 수 있다.
도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 TFT기판(310) 및 컬러필터기판(330)을 상세히 설명하면, 상기 TFT기판(310)은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT : thin flim transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결될 수 있다. 상기 컬러필터기판(330)은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함할 수 있다.
액정패널(300)의 가장자리에는 게이트 라인 및 데이터 라인으로 구동신호를 공급하는 구동 PCB(350)가 구비될 수 있다.
상기 구동 PCB(350)는 COF(Chip on film, 340)에 의해 액정패널(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 COF(340)는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.

Claims (23)

  1. 광 경화성 성분들을 중합시켜 형성된 매트릭스 수지층; 및
    상기 매트릭스 수지층 내에 분산되되, 일정한 방향으로 배향되어 있는 양자 막대를 포함하는 광학 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지층은 아크릴계 모노머, 고무계 올리고머, 에폭시계 올리고머 및 에폭시 아크릴레이트계 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 수지 용액으로 형성된 것인 광학 부재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아크릴계 모노머는 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, 아크릴레이트 에스테르, 헥실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 광학 부재.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고무계 올리고머는, 극성 부분으로 이루어진 블록과 무극성 부분으로 이루어진 블록들이 결합된 블록 공중합체인 것인 광학 부재.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 에폭시계 올리고머는, 비스페놀-A 글리세롤레이트 디아크릴레이트(bisphenol A glycerolate diacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디아크릴레이트(bisphenol A ethoxylate diacrylate), 비스페놀-A 글리세롤레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A glycerolate dimethacrylate) 및 비스페놀-A 에톡실레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A ethoxylate dimethacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함하는 것인 광학 부재.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 에폭시 아크릴레이트계 올리고머는, 비스페놀-A 글리세롤레이트 디아크릴레이트(bisphenol A glycerolate diacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디아크릴레이트(bisphenol A ethoxylate diacrylate), 비스페놀-A 글리세롤레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A glycerolate dimethacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A ethoxylate dimethacrylate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 광학 부재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 양자 막대는 종횡비(aspect ratio)가 1.1 내지 10인 광학 부재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지는 광 배향 물질을 더 포함하는 것인 광학 부재.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광 배향 물질은 아조벤젠, 액정, 폴리이미드, 쿠마린 및 신나메이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 광학 부재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는 매트릭스 수지층 내에 분산된 구형의 미세상을 포함하고,
    상기 양자 막대가 상기 미세상에 포함되는 것인 광학 부재.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지층은 라디칼 경화형 성분이 중합되어 형성되는 제1상(a first phase)과 양이온 경화형 성분이 중합되어 형성되는 제2상(a second phase)을 포함하고,
    상기 제1상 내에 양자 막대가 포함되는 것인 광학 부재.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 매트릭스 수지층의 적어도 일면에 배리어 필름을 더 포함하는 것인 광학 부재.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는 서로 다른 파장 대역의 빛을 방출하는 2종의 양자 막대를 포함하는 것인 광학 부재.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는 적색 양자 막대를 포함하여 적색 편광을 방출하는 적색 발광 영역과 녹색 양자 막대를 포함하여 녹색 편광을 방출하는 녹색 발광 영역이 교대로 배열된 것인 광학 부재.
  15. 양자 막대 및 매트릭스 수지를 포함하는 원료 용액을 준비하는 단계;
    상기 원료 용액을 도포하고, 양자 막대를 일정한 방향으로 배향하는 단계; 및
    상기 배향된 원료 용액을 경화시켜 광학 부재를 형성하는 단계를 포함하는 광학 부재의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 배향하는 단계는 상기 도포된 원료 용액의 표면을 러빙(rubbing)하는 방법으로 수행되는 것인 광학 부재의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 배향하는 단계는 상기 도포된 원료 용액의 표면에 편광을 조사하는 방법으로 수행되는 것인 광학 부재의 제조 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 배향하는 단계는 상기 도포된 원료 용액의 표면을 러빙(rubbing)하는 러빙 배향 단계, 및
    상기 러빙 배향된 원료 용액의 표면에 편광을 조사하는 광 배향 단계를 포함하는 것인 광학 부재의 제조 방법.
  19. 광원 유닛; 및
    광 경화성 성분들을 중합시켜 형성된 매트릭스 수지층 및 상기 매트릭스 수지층 내에 분산되되, 일정한 방향으로 배향되어 있는 양자 막대를 포함하는 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛.
  20. 광원 유닛, 및 광 경화성 성분들을 중합시켜 형성된 매트릭스 수지층 및 상기 매트릭스 수지층 내에 분산되되, 일정한 방향으로 배향되어 있는 양자 막대를 포함하는 광학 부재를 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛의 상부에 배치되는 표시 패널을 포함하는 표시장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 표시패널은 상부 기판, 상기 상부 기판과 이격되어 배치되는 하부 기판, 상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 협지되는 액정층, 상기 상부 기판의 상면에 배치되는 상부 편광판, 상기 하부 기판의 배면에 배치되는 하부 편광판을 포함하고,
    상기 광학 부재는 상기 하부 편광판의 투과축에 평행한 방향으로 진동하는 편광을 출사하는 것인 표시장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 표시패널은 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터가 교대로 배열된 컬러 필터를 포함하는 것인 표시장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 광학 부재는 적색 편광을 방출하는 적색 발광 영역과 녹색 양자 막대를 포함하여 녹색 편광을 방출하는 녹색 발광 영역이 포함하고,
    상기 적색 발광 영역 및 녹색 발광 영역은 각각 상기 적색 필터 및 녹색 필터에 대응하는 위치에 배치되는 것인 표시장치.
PCT/KR2015/012422 2015-02-10 2015-11-18 양자 막대를 포함하는 광학 부재, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치 WO2016129783A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0019964 2015-02-10
KR1020150019964A KR20160097757A (ko) 2015-02-10 2015-02-10 양자 막대를 포함하는 광학 부재, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016129783A1 true WO2016129783A1 (ko) 2016-08-18

Family

ID=56615430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/012422 WO2016129783A1 (ko) 2015-02-10 2015-11-18 양자 막대를 포함하는 광학 부재, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20160097757A (ko)
WO (1) WO2016129783A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110325792A (zh) * 2017-02-21 2019-10-11 康宁股份有限公司 包含集成背光单元和显示面板的装置
KR101953024B1 (ko) * 2017-05-26 2019-05-20 전북대학교산학협력단 편광 및 색재현성의 양자 막대 필름을 포함하는 액정표시소자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080169753A1 (en) * 2007-01-11 2008-07-17 Motorola, Inc. Light emissive printed article printed with quantum dot ink
KR20130056186A (ko) * 2011-11-21 2013-05-29 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 이스트 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140000735A (ko) * 2012-06-22 2014-01-06 엘지디스플레이 주식회사 퀀텀 로드 발광 표시장치 및 이의 제조방법
KR20140144571A (ko) * 2013-06-11 2014-12-19 삼성디스플레이 주식회사 퀀텀 로드 시트, 백라이트 유닛, 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2015012260A1 (ja) * 2013-07-22 2015-01-29 富士フイルム株式会社 液晶表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080169753A1 (en) * 2007-01-11 2008-07-17 Motorola, Inc. Light emissive printed article printed with quantum dot ink
KR20130056186A (ko) * 2011-11-21 2013-05-29 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 이스트 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140000735A (ko) * 2012-06-22 2014-01-06 엘지디스플레이 주식회사 퀀텀 로드 발광 표시장치 및 이의 제조방법
KR20140144571A (ko) * 2013-06-11 2014-12-19 삼성디스플레이 주식회사 퀀텀 로드 시트, 백라이트 유닛, 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2015012260A1 (ja) * 2013-07-22 2015-01-29 富士フイルム株式会社 液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160097757A (ko) 2016-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013077568A1 (en) Display device
KR101893494B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
WO2013009016A2 (en) Optical member, display device having the same and method for fabricating the same
KR101210163B1 (ko) 광학 시트 및 이를 포함하는 표시장치
WO2013009007A2 (en) Optical member, display device having the same and method of fabricating the same
KR101664507B1 (ko) 표시장치
WO2012161395A1 (en) Optical member, display device including the same, method for manufacturing the same
WO2013069878A1 (en) Optical sheet, display device and light emitting device having the same
WO2016167448A2 (ko) 양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치
WO2012141401A1 (en) Optical member and display device including the same
KR20160069401A (ko) 양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치
WO2013062222A1 (en) Optical member, display device having the same and method of fabricating the same
KR20120119547A (ko) 광학 부재 및 이의 제조방법
WO2013012183A1 (en) Display device
WO2012099332A2 (en) Optical member, display device including the same, and method for manufacturing the same
WO2016129783A1 (ko) 양자 막대를 포함하는 광학 부재, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치
KR101855997B1 (ko) 표시장치
KR101792882B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
WO2017047947A1 (ko) 광학시트 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR101814809B1 (ko) 표시장치
KR101882199B1 (ko) 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
KR101283130B1 (ko) 표시장치
KR101725012B1 (ko) 표시장치
KR101854770B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR20130057904A (ko) 광학 부재 및 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15882145

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15882145

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1