KR101862874B1 - 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101862874B1
KR101862874B1 KR1020110136879A KR20110136879A KR101862874B1 KR 101862874 B1 KR101862874 B1 KR 101862874B1 KR 1020110136879 A KR1020110136879 A KR 1020110136879A KR 20110136879 A KR20110136879 A KR 20110136879A KR 101862874 B1 KR101862874 B1 KR 101862874B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
conversion
photo
substrate
disposed
Prior art date
Application number
KR1020110136879A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130069251A (ko
Inventor
정지영
김소연
Original Assignee
엘지이노텍 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 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020110136879A priority Critical patent/KR101862874B1/ko
Publication of KR20130069251A publication Critical patent/KR20130069251A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101862874B1 publication Critical patent/KR101862874B1/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 
    • G02F1/23—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  for the control of the colour
    • G02F1/25—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  for the control of the colour as to hue or predominant wavelength
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/007—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • 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
    • G02F1/133377—Cells with plural compartments or having plurality of liquid crystal microcells partitioned by walls, e.g. one microcell per pixel
    • 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
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/36—Micro- or nanomaterials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

실시예에 따른 광학 부재는, 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 광 변환 격벽; 및 상기 광 변환 격벽 내에 배치되는 광 변환부를 포함한다.
실시예에 따른 표시장치는, 광원; 상기 광원으로부터의 광이 입사되는 광 변환 부재; 및 상기 광 변환 부재로부터의 광이 입사되는 표시패널을 포함하고, 상기 광 변환 부재는 복수의 수용부들을 포함하는 광 변환 격벽; 상기 수용부들 내에 각각 배치되는 복수의 광 변환부들; 및 상기 광 변환 격벽 및 상기 광 변환부들을 서로 샌드위치하는 제 1 기판 및 제 2 기판을 포함한다.

Description

광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법{OPTICAL MEMBER, DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
실시예는 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
표시장치들 중에는 영상을 표시하기 위해서, 광을 발생시킬 수 있는 백라이트 유닛을 필요로 하는 장치가 있다. 백라이트 유닛은 액정 등을 포함하는 표시패널에 광을 공급하는 장치로서, 발광장치와 발광장치에서 출력된 광을 액정 측에 효과적으로 전달하기 위한 수단들을 포함한다.
이러한 표시장치의 광원으로서, LED(Light Emitted Diode)등이 적용될 수 있다. 또한, 광원으로부터 출력된 광이 표시패널 측에 효과적으로 전달되기 위해, 도광판과 광학시트 등이 적층되어, 사용될 수 있다.
이때, 광원으로부터 발생되는 광의 파장을 변화시켜서, 상기 도광판 또는 상기 표시패널에 백색광을 입사시키는 광학 부재 등이 이러한 표시장치에 적용될 수 있다. 특히, 광의 파장을 변화시키기 위해서, 양자점 등이 사용될 수 있다.
양자점은 10nm 이하의 입자 크기를 가지며, 그 크기에 따라 독특한 전기적 광학적 특성을 갖는다. 예컨대, 대략적인 크기가 55 ~ 65Å인 경우 적색계열, 40 ~ 50Å은 녹색계열, 20 ~ 35Å은 청색계열의 색을 발할 수 있으며, 황색은 적색과 녹색을 발하는 양자점의 중간 크기를 갖는다. 빛의 파장에 따른 스펙트럼이 적색에서 청색으로 변하는 추세에 따라 양자점의 크기는 65Å 정도에서 20Å 정도로 순차적으로 변하는 것으로 파악할 수 있으며, 이 수치는 약간의 차이가 있을 수 있다.
양자점을 포함하는 광학 부재를 형성하기 위해서는, 빛의 삼원색인 RGB 혹은, RYGB를 발하는 양자점을 글래스(glass) 등의 투명 기판에 스핀코팅 하거나 프린팅하여 형성할 수 있다. 여기서, 황색(Y)을 발하는 양자점을 더 포함하는 경우 좀 더 천연광에 가까운 백색광을 얻을 수 있다. 양자점을 분산 담채하는 매트릭스(매질)은 가시광 및 자외선 영역(Far UV 포함)의 빛을 발하거나 또는 가시광 영역의 빛에 관하여 투과성이 뛰어난 무기물이나 고분자를 적용할 수 있다. 예컨대, 무기질 실리카, PMMA(polymethylmethacrylate), PDMS(polydimethylsiloxane), PLA(poly lactic acid), 실리콘 고분자 또는 YAG 등이 될 수 있다. 특히, 이와 같은 양자점 및 매질은 열에 의해서 변성되거나, 손상될 수 있다.
이와 같은 양자점이 적용된 표시장치에 관하여, 한국 특허 공개 공보 10-2011-0012246 등에 개시되어 있다.
실시예는 향상된 내구성 및 신뢰성을 가지는 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광학 부재는, 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 광 변환 격벽; 및 상기 광 변환 격벽 내에 배치되는 광 변환부를 포함한다.
실시예에 따른 표시장치는, 광원; 상기 광원으로부터의 광이 입사되는 광 변환 부재; 및 상기 광 변환 부재로부터의 광이 입사되는 표시패널을 포함하고, 상기 광 변환 부재는 복수의 수용부들을 포함하는 광 변환 격벽; 상기 수용부들 내에 각각 배치되는 복수의 광 변환부들; 및 상기 광 변환 격벽 및 상기 광 변환부들을 서로 샌드위치하는 제 1 기판 및 제 2 기판을 포함한다.
실시예에 따른 광학 부재의 제조방법은, 광 경화성 수지 및 복수의 광 변환 입자들을 포함하는 수지 조성물을 제 1 기판 상에 코팅하여, 수지 조성물층을 형성하고, 상기 수지 조성물층 상에 제 2 기판을 적층하고, 상기 수지 조성물층에 선택적으로 광을 조사하여, 광 변환 격벽 및 상기 광 변환 격벽에 의해서 분리되는 복수의 광 변환부들을 형성하는 것을 포함한다.
실시예에 따른 광학 부재는 제 1 기판, 제 2 기판 및 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 위치하고 광 변환 격벽과 광 변환부를 포함하는 파장 변환층을 포함한다.
즉, 상기 파장 변환층에는 복수 개의 광 변환 격벽이 형성되고, 상기 광 변환 격벽들 사이에는 광 변환 입자를 포함하는 광 변환부가 배치되므로, 상기 광 변환 격벽에 의해 외부와의 접촉을 차단할 수 있고, 외부의 충격에 의한 손상을 방지할 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광학 부재는 상기 광 변환 격벽에 의해 외부의 산소 또는 습기를 효과적으로 차단할 수 있고, 외부에 의한 충격을 흡수하여 광학 부재의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 광 변환 격벽에도 광 변환 입자를 포함하므로, 상기 광 변환 격벽을 통과하는 광원의 파장도 변환시킬 수 있으므로, 액정표시장치의 색 재현성 및 색 균일도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광학 부재 및 상기 광학 부재를 포함하는 표시 장치는 향상된 내구성 및 신뢰성을 가질 수 있고, 광 변환부뿐만 아니라, 격벽도 광 변환 입자를 포함하는 광 변환 격벽이므로 액정표시장치의 색 재현성 및 색 균일도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 광학 부재를 도시한 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 파장 변환층의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 광학 부재를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등이 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 광학 부재를 도시한 사시도이다. 도 3은 파장 변환층의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 4는 도 2에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 5 내지 도 8은 파장 변환 부재를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 액정표시장치는 백라이트 유닛(10) 및 액정패널(20)을 포함한다.
상기 백라이트 유닛(10)은 상기 액정패널(20)에 광을 출사한다. 상기 백라이트 유닛(10)은 면 광원으로 상기 액정패널(20)의 하면에 균일하게 광을 조사할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(10)은 상기 액정패널(20) 아래에 배치된다. 상기 백라이트 유닛(10)은 바텀 커버(100), 도광판(200), 반사시트(201), 광원, 예를 들어, 다수 개의 발광다이오드들(300), 인쇄회로기판(301), 광학 부재(400) 및 다수 개의 광학 시트들(500)을 포함한다.
상기 바텀 커버(100)는 상부가 개구된 형상을 가진다. 상기 바텀 커버(100)는 상기 도광판(200), 상기 발광다이오드들(300), 상기 인쇄회로기판(301), 상기 반사시트(201) 및 상기 광학 시트들(500)을 수용한다.
상기 도광판(200)은 상기 바텀 커버(100) 내에 배치된다. 상기 도광판(200)은 상기 반사시트(201) 상에 배치된다. 상기 도광판(200)은 상기 발광다이오드들(300)로부터 입사되는 광을 전반사, 굴절 및 산란을 통하여 상방으로 출사한다.
상기 반사시트(201)는 상기 도광판(200) 아래에 배치된다. 더 자세하게, 상기 반사시트(201)는 상기 도광판(200) 및 상기 바텀 커버(100)의 바닥면 사이에 배치된다. 상기 반사시트(201)는 상기 도광판(200)의 하부면으로부터 출사되는 광을 상방으로 반사시킨다.
상기 발광다이오드들(300)은 광을 발생시키는 광원이다. 상기 발광다이오드들(300)은 상기 도광판(200)의 일 측면에 배치된다. 상기 발광다이오드들(300)은 광을 발생시켜서, 상기 도광판(200)의 측면을 통하여, 상기 도광판(200)에 입사시킨다.
상기 발광다이오드들(300)은 청색 광을 발생시키는 청색 발광다이오드 또는 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드일 수 있다. 즉, 상기 발광다이오드들(300)은 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광 또는 약 300㎚ 내지 약 400㎚ 사이의 파장대를 가지는 자외선을 발생시킬 수 있다.
상기 발광다이오드들(300)은 상기 인쇄회로기판(301)에 실장된다. 상기 발광다이오드들(300)은 상기 인쇄회로기판(301) 아래에 배치된다. 상기 발광다이오드들(300)은 상기 인쇄회로기판(301)을 통하여 구동신호를 인가받아 구동된다.
상기 인쇄회로기판(301)은 상기 발광다이오드들(300)에 전기적으로 연결된다. 상기 인쇄회로기판(301)은 상기 발광다이오드들(300)을 실장할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(301)은 상기 바텀 커버(100) 내측에 배치된다.
상기 광학 부재(400)는 상기 광원 및 상기 액정 패널(20) 사이의 광 경로 상에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 광학 부재(400)는 상기 발광다이오드들(300) 및 상기 도광판(200) 사이에 개재된다. 더 자세하게, 상기 광학 부재(400)는 상기 도광판(200)에 접착된다. 더 자세하게, 상기 광학 부재(400)는 상기 도광판(200)의 입사면에 접착된다.
상기 광학 부재(400)는 일 방향으로 길게 연장되는 형상을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 광학 부재(400)는 상기 도광판(200)의 입사면을 따라 연장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 광학 부재(400)는 상기 발광다이오드들(300)으로부터 출사되는 광을 변환하여 상기 도광판(200)으로 출사할 수 있다.
예를 들어, 상기 발광다이오드들(300)이 청색 발광다이오드인 경우, 상기 광학 부재(400)는 상기 도광판(200)으로부터 상방으로 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광학 부재(400)는 상기 청색광의 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 청색광의 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
또한, 상기 발광다이오드들(300)이 UV 발광다이오드인 경우, 상기 광학 부재(400)는 상기 도광판(200)의 상면으로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광학 부재(400)는 상기 자외선의 일부를 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 다른 일부를 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 자외선의 또 다른 일부를 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이에 따라서, 변환되지 않고 상기 광학 부재(400)를 통과하는 광 및 상기 광학 부재(400)에 의해서 변환된 광들은 백색광을 형성할 수 있다. 즉, 청색광, 녹색광 및 적색광이 조합되어, 상기 액정패널(20)에는 백색광이 입사될 수 있다.
도 2 내지 4에 도시된 바와 같이. 상기 광학 부재(400)는 제 1 기판(410), 상기 제 1 기판(410) 상에 배치되는 파장 변환층(430), 상기 파장 변환층(430)에 형성되는 광 변환 격벽(440), 상기 광 변환 격벽(440) 내에 배치되는 광 변환부(450) 및 상기 광 변환 격벽(440) 상에 배치되는 제 2 기판(420)을 포함한다.
제 1 기판으로 사용되는 물질의 예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate;PET) 등과 같은 투명한 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(410)은 상기 광 변환 격벽(440)의 하면과 직접 접촉할 수 있다.
상기 제 2 기판은 투명하며, 플렉서블 할 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판은 상기 광 변환 격벽(440)의 상면과 직접 접촉될 수 있다.
상기 제 2 기판(420)으로 사용되는 물질의 예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등과 같은 투명한 폴리머 등을 들 수 있다.
상기 파장 변환층(430)에는 상기 광 변환 격벽(440)이 형성될 수 있다. 상기 광 변환 격벽(440)은 광 경화성 수지 및 입사광의 파장을 변환시키는 제 1 광 변환 입자(431a)들을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 광 경화성 수지는 에폭시계 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광 변환 격벽(440)은 투명한 폴리머를 포함할 수 있으며, 상기 광 변환 입자들은 상기 투명한 폴리머 내에 배치될 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 상기 광 변환 격벽(440)의 제조 방법을 설명한다.
먼저, 상기 제 1 기판 상에 광경화성 수지 및 복수의 광 변환 입자들을 포함하는 수지 조성물을 코팅하여, 상기 제 1 기판 상에 수지 조성물층을 형성한다.
이어서, 상기 수지 조성물층에 상기 제 2 기판을 적층한다.
이어서, 상기 제 2 기판 상에 상기 광 변환 격벽(440)이 형성되는 영역에 대응하는 투과 영역을 포함하는 마스크를 배치하고, 상기 마스크를 통하여 상기 수지 조성물층에 선택적으로 광을 조사한다. 바람직하게는, 상기 수지 조성물층에 UV 광을 10분 내지 30분 동안 조사할 수 있다. 이후, 상기 광이 조사된 수지 조성물층은 경화되어 상기 광 변환 격벽(440)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 수지 조성물층 상에는 상기 광 변환 격벽(440) 및 상기 광 변환 격벽(440)에 의해서 분리되는 복수의 광 변환부(450)들을 형성할 수 있다.
즉, 파장 변환층(430)에는 상기 광 변환 격벽(440)들이 형성되고, 상기 광 변환 격벽(440)들의 사이에는 호스트(432) 및 제 2 광 변환 입자(431b)들이 수용되는 수용부가 형성될 수 있다. 즉, 상기 수용부에는 상기 호스트(432) 및 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들을 포함하는 상기 광 변환부(450)가 수용될 수 있다. 상기 수용부는 상기 수용부의 내측면에 상기 호스트(432)를 배치할 수 있으며, 복수 개의 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들은 상기 호스트(432) 내에 배치될 수 있다.
상기 광 변환 격벽(440)에는 복수의 제 1 광 변환 입자(431a)들을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 광 변환 격벽(440)는 상기 제 1 기판(410) 및 상기 제 2 기판(420) 사이에 개재되고, 상기 광 변환부(450)들을 각각 둘러싸는 격리부와 상기 격리부 내에 배치되는 복수의 제 1 광 변환 입자(431a)들을 포함할 있다.
상기 제 1 광 변환 입자(431a) 및 상기 제 2 광 변환 입자(431b)는 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광의 파장을 변환시킨다. 상기 제 1 광 변환 입자(431a)들 및 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 광을 입사받아, 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 제 1 광 변환 입자(431a)들 및 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1 광 변환 입자(431a)들 및 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들 중 일부는 상기 청색광을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시키고, 상기 제 1 광 변환 입자(431a)들 및 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들 중 다른 일부는 상기 청색광을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제 1 광 변환 입자(431a)들 및 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들은 상기 발광다이오드들(300)로부터 출사되는 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1 광 변환 입자(431a)들 및 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들 중 일부는 상기 자외선을 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광으로 변환시키고, 상기 제 1 광 변환 입자(431a)들 및 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들 중 다른 일부는 상기 자외선을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 제 1 광 변환 입자(431a)들 및 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들 중 또 다른 일부는 상기 자외선을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색광으로 변환시킬 수 있다.
즉, 상기 발광다이오드들(300)이 청색광을 발생시키는 청색 발광다이오드인 경우, 청색광을 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 광 변환 입자들이 사용될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 발광다이오드들(300)이 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드인 경우, 자외선을 청색광, 녹색광 및 적색광으로 각각 변환시키는 광 변환 입자들이 사용될 수 있다.
상기 광 변환 입자들은 양자점(QD, Quantum Dot)일 수 있다. 상기 양자점은 코어 나노 결정 및 상기 코어 나노 결정을 둘러싸는 껍질 나노 결정을 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정에 결합되는 유기 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정을 둘러싸는 유기 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 껍질 나노 결정은 두 층 이상으로 형성될 수 있다. 상기 껍질 나노 결정은 상기 코어 나노 결정의 표면에 형성된다. 상기 양자점은 상기 코어 나오 결정으로 입광되는 빛의 파장을 껍질층을 형성하는 상기 껍질 나노 결정을 통해서 파장을 길게 변환시키고 빛의 효율을 증가시길 수 있다.
상기 양자점은 Ⅱ족 화합물 반도체, Ⅲ족 화합물 반도체, Ⅴ족 화합물 반도체 그리고 VI족 화합물 반도체 중에서 적어도 한가지 물질을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 상기 코어 나노 결정은 Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 또한, 상기 껍질 나노 결정은 CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 상기 양자점의 지름은 1 nm 내지 10 nm일 수 있다.
상기 양자점에서 방출되는 빛의 파장은 상기 양자점의 크기에 따라 조절이 가능하다. 상기 유기 리간드는 피리딘(pyridine), 메르캅토 알콜(mercapto alcohol), 티올(thiol), 포스핀(phosphine) 및 포스핀 산화물(phosphine oxide) 등을 포함할 수 있다. 상기 유기 리간드는 합성 후 불안정한 양자점을 안정화시키는 역할을 한다. 합성 후에 댕글링 본드(dangling bond)가 외곽에 형성되며, 상기 댕글링 본드 때문에, 상기 양자점이 불안정해 질 수도 있다. 그러나, 상기 유기 리간드의 한 쪽 끝은 비결합 상태이고, 상기 비결합된 유기 리간드의 한 쪽 끝이 댕글링 본드와 결합해서, 상기 양자점을 안정화 시킬 수 있다.
특히, 상기 양자점은 그 크기가 빛, 전기 등에 의해 여기되는 전자와 정공이 이루는 엑시톤(exciton)의 보어 반경(Bohr raidus)보다 작게 되면 양자구속효과가 발생하여 띄엄띄엄한 에너지 준위를 가지게 되며 에너지 갭의 크기가 변화하게 된다. 또한, 전하가 양자점 내에 국한되어 높은 발광효율을 가지게 된다.
이러한 상기 양자점은 일반적 형광 염료와 달리 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라진다. 즉, 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 내며, 입자의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 낼 수 있다. 또한, 일반적 염료에 비해 흡광계수(extinction coefficient)가 100~1000배 크고 양자효율(quantum yield)도 높으므로 매우 센 형광을 발생한다.
상기 양자점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의해서, 상기 양자점이 합성될 수 있다.
상기 호스트(432)는 상기 제 1 광 변환 입자(431a)들 또는 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들을 둘러싼다. 즉, 상기 호스트(432)는 상기 제 1 광 변환 입자(431a)들 또는 상기 제 2 광 변환 입자(431b)들을 균일하게 내부에 분산시킨다. 상기 호스트층은 폴리머로 구성될 수 있다. 상기 호스트층은 투명하다. 즉, 상기 호스트층은 투명한 폴리머로 형성될 수 있다.
실시예에 따른 광학 부재는 제 1 기판, 제 2 기판 및 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 위치하고 광 변환 격벽과 광 변환부를 포함하는 파장 변환층을 포함한다.
즉, 상기 파장 변환층에는 복수 개의 광 변환 격벽이 형성되고, 상기 광 변환 격벽들 사이에는 광 변환 입자를 포함하는 광 변환부가 배치되므로, 상기 광 변환 격벽에 의해 외부와의 접촉을 차단할 수 있고, 외부의 충격에 의한 손상을 방지할 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광학 부재는 상기 광 변환 격벽에 의해 외부의 산소 또는 습기를 효과적으로 차단할 수 있고, 외부에 의한 충격을 흡수하여 광학 부재의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 광 변환 격벽에도 광 변환 입자를 포함하므로, 상기 광 변환 격벽을 통과하는 광원의 파장도 변환시킬 수 있으므로, 액정표시장치의 색 재현성 및 색 균일도를 향상시킬 수 있다.
상기 광학 시트들(500)은 상기 도광판(200) 상에 배치된다. 상기 광학 시트들(500)은 상기 도광판(200)의 상면으로부터 출사되는 광의 특성을 변화 또는 향상시켜서, 상기 광을 상기 액정패널(20)에 공급한다.
상기 광학 시트들(500)은 확산 시트(502), 제 1 프리즘 시트(503) 및 제 2 프리즘 시트(504)일 수 있다.
상기 확산 시트(502)는 상기 파장 변환 부재(400) 상에 배치된다. 상기 확산 시트(502)는 통과되는 광의 균일도를 향상시킨다. 상기 확산 시트(502)는 다수 개의 비드들을 포함할 수 있다.
상기 제 1 프리즘 시트(503)는 상기 확산 시트(502) 상에 배치된다. 상기 제 2 프리즘 시트(504)는 상기 제 1 프리즘 시트(503) 상에 배치된다. 상기 제 1 프리즘 시트(503) 및 상기 제 2 프리즘 시트(504)는 통과하는 광의 직진성을 증가시킨다.
상기 액정패널(20)은 상기 광학시트들(500)상에 배치된다. 또한, 상기 액정패널(20)은 패널 가이드(23) 상에 배치된다. 상기 액정패널(20)은 상기 패널 가이드(23)에 의해서 가이드될 수 있다.
상기 액정패널(20)은 통과하는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시한다. 즉, 상기 액정패널(20)은 상기 백라이트 유닛(10)으로부터 출사되는 광을 사용하여, 영상을 표시하는 표시패널이다. 상기 액정패널(20)은 TFT기판(21), 컬러필터기판(22), 두 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함한다. 또한, 상기 액정패널(20)은 편광필터들을 포함한다.
도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 TFT기판(21) 및 컬러필터기판(22)을 상세히 설명하면, 상기 TFT기판(21)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 연결된다. 상기 컬러필터기판(22)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 포함한다.
액정표시패널(210)의 가장자리에는 게이트 라인 및 데이터 라인으로 구동신호를 공급하는 구동 PCB(25)가 구비된다.
상기 구동 PCB(25)는 COF(Chip on film, 24)에 의해 액정패널(20)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF(24)는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 실시예에 따른 광학 부재는 제 1 기판, 제 2 기판 및 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 위치하고 광 변환 격벽과 광 변환부를 포함하는 파장 변환층을 포함한다.
즉, 상기 파장 변환층에는 복수 개의 광 변환 격벽들이 형성되고, 상기 광 변환 격벽들 사이에는 광 변환 입자를 포함하는 광 변환부가 배치되므로, 상기 광 변환 격벽에 의해 외부와의 접촉을 차단할 수 있고, 외부의 충격에 의한 손상을 방지할 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광학 부재는 상기 광 변환 격벽에 의해 외부의 산소 또는 습기를 효과적으로 차단할 수 있고, 외부에 의한 충격을 흡수하여 광학 부재의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 광 변환 격벽에도 광 변환 입자를 포함하므로, 상기 광 변환 격벽을 통과하는 광원의 파장도 변환시킬 수 있으므로, 액정표시장치의 색 재현성 및 색 균일도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광학 부재 및 상기 광학 부재를 포함하는 표시 장치는 향상된 내구성 및 신뢰성을 가질 수 있고, 광 변환부뿐만 아니라, 격벽도 광 변환 입자를 포함하는 광 변환 격벽이므로 액정표시장치의 색 재현성 및 색 균일도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 광 변환 격벽; 및
    상기 광 변환 격벽 내에 배치되는 광 변환부를 포함하고,
    상기 광 변환 격벽은 입사광의 파장을 변환시키는 광 변환 입자들을 포함하는 광학 부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광 변환 격벽 상에 배치되는 제 2 기판을 더 포함하는 광학 부재.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 기판은 상기 광 변환 격벽의 하면과 직접 접촉하고,
    상기 제 2 기판은 상기 광 변환 격벽의 상면과 직접 접촉되는 광학 부재.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광 변환 격벽은 광 경화성 수지를 포함하는 광학 부재.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 광 변환 격벽은 투명한 폴리머를 포함하고,
    상기 광 변환 입자들은 상기 폴리머 내에 배치되는 광학 부재.
  7. 광원;
    상기 광원으로부터의 광이 입사되는 광 변환 부재; 및
    상기 광 변환 부재로부터의 광이 입사되는 표시패널을 포함하고,
    상기 광 변환 부재는
    복수의 수용부들을 포함하는 광 변환 격벽;
    상기 수용부들 내에 각각 배치되는 복수의 광 변환부들; 및
    상기 광 변환 격벽 및 상기 광 변환부들을 서로 샌드위치하는 제 1 기판 및 제 2 기판을 포함하고,
    상기 광 변환 격벽은
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 개재되고, 상기 광 변환부들을 각각 둘러싸는 격리부; 및
    상기 격리부 내에 배치되는 복수의 제 1 광 변환 입자들을 포함하는 표시장치.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 광 변환부들은 상기 수용부들의 내측면과 직접 접촉되는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 광 변환부들은
    상기 수용부의 내측면에 배치되는 호스트; 및
    상기 호스트 내에 배치되는 복수의 제 2 광 변환 입자들을 포함하는 표시장치.
  11. 광 경화성 수지 및 복수의 광 변환 입자들을 포함하는 수지 조성물을 제 1 기판 상에 코팅하여, 수지 조성물층을 형성하고,
    상기 수지 조성물층 상에 제 2 기판을 적층하고,
    상기 수지 조성물층에 선택적으로 광을 조사하여, 광 변환 격벽 및 상기 광 변환 격벽에 의해서 분리되는 복수의 광 변환부들을 형성하는 것을 포함하는 광학 부재의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 기판 상에 상기 광 변환 격벽이 형성되는 영역에 대응하는 투과 영역을 포함하는 마스크가 배치되고,
    상기 마스크를 통하여 상기 수지 조성물층에 광이 조사되는 광 변환 부재의 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 광 변환 격벽은 메쉬 형상을 가지는 광 변환 부재의 제조방법.
KR1020110136879A 2011-12-16 2011-12-16 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법 KR101862874B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110136879A KR101862874B1 (ko) 2011-12-16 2011-12-16 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110136879A KR101862874B1 (ko) 2011-12-16 2011-12-16 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130069251A KR20130069251A (ko) 2013-06-26
KR101862874B1 true KR101862874B1 (ko) 2018-05-31

Family

ID=48864682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110136879A KR101862874B1 (ko) 2011-12-16 2011-12-16 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101862874B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130069251A (ko) 2013-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101673627B1 (ko) 광학 부재 및 표시장치
KR101786097B1 (ko) 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
KR20130009020A (ko) 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
KR101870446B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101326938B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR20130110946A (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101338695B1 (ko) 표시 장치, 광 변환 부재 및 광 변환 부재 제조 방법
KR101792882B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101349555B1 (ko) 표시장치
KR101459823B1 (ko) 광 변환 부재 및 광 변환 부재 제조 방법
KR101854773B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101966216B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101956055B1 (ko) 표시장치
KR101814809B1 (ko) 표시장치
KR101877493B1 (ko) 광 변환 부재 및 광 변환 부재 제조 방법
KR101862874B1 (ko) 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
KR101916278B1 (ko) 광학 부재, 표시장치 및 광학 부재의 제조방법
KR101251775B1 (ko) 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
KR101338678B1 (ko) 광 변환 부재 및 광 변환 부재 제조 방법
KR101393748B1 (ko) 광 변환 부재 및 광 변환 부재 제조 방법
KR101219984B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101349426B1 (ko) 광학 부재 및 표시장치
KR101812338B1 (ko) 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
KR101858745B1 (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101950866B1 (ko) 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant