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KR102520111B1 - 편광 발광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

편광 발광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 Download PDF

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KR102520111B1
KR102520111B1 KR1020160071254A KR20160071254A KR102520111B1 KR 102520111 B1 KR102520111 B1 KR 102520111B1 KR 1020160071254 A KR1020160071254 A KR 1020160071254A KR 20160071254 A KR20160071254 A KR 20160071254A KR 102520111 B1 KR102520111 B1 KR 102520111B1
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liquid crystal
crystal display
quantum rod
light emitting
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박재병
임현덕
강종혁
조현민
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

편광 발광판은 제1 방향과 평행한 편광축을 구비하는 편광층; 제1 방향으로 정렬된 퀀텀 라드(Quantum Rod)를 구비하는 퀀텀 라드층; 및 편광층 및 퀀텀 라드층을 부착시키고, 접착 물질을 구비하는 부착층을 포함한다.

Description

편광 발광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{POLARIZINIG LIGHT EMITTING PLATE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 편광 발광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 효율이 향상되고 두께가 감소된 편광 발광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 널리 사용되는 평판 표시 장치 중 하나이다. 상기 액정 표시 장치는 티브이, 모니터, 노트북 및 휴대폰 등 다양한 장치들에 영상을 표시하는 용도로 사용되고 있다.
상기 액정 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 액정 표시 패널 및 액정 표시 패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 구비한다. 상기 액정 표시 패널은 두 기판 사이에 개재되어 있는 액정층에 인가되는 전계의 세기를 조절하고, 상기 두 기판을 투과하는 광의 양을 조절함으로써 영상을 표시한다.
또한, 일반적으로 상기 액정 표시 장치는 상기 액정 표시 패널의 상부 및 하부에 각각 구비되는 2개의 편광판을 포함한다. 상기 편광판들은 서로 직교하는 편광축을 가질 수 있으며, 편광축에 평행한 광의 성분만을 투과 시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 효율이 향상되고, 두께가 감소된 편광 발광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 편광 발광판은 제1 방향과 평행한 편광축을 구비하는 편광층; 상기 제1 방향으로 정렬된 퀀텀 라드(Quantum Rod)를 구비하는 퀀텀 라드층; 및 상기 편광층 및 상기 퀀텀 라드층을 부착시키고, 접착 물질을 구비하는 부착층을 포함한다.
평면상으로 보았을 때, 상기 부착층은 교번적으로 배치되는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 제1 굴절률은 상기 제2 부분의 제2 굴절률과 상이하다.
상기 부착층의 평균 굴절률은 상기 퀀텀 라드층의 굴절률보다 작다.
상기 제1 부분은 공기로 채워진다.
상기 제1 부분은 제1 접착 물질을 포함하고, 상기 제2 부분은 제2 접착 물질을 포함한다.
상기 제1 및 제2 부분의 경계면과 상기 퀀텀 라드층의 상면간의 사이각은 70도 내지 110도 이다.
상기 접착 물질은 복수의 버블을 포함하고, 상기 복수의 버블의 굴절률은 상기 접착 물질의 굴절률보다 작다.
상기 퀀텀 라드층 및 상기 편광층 중 어느 하나의 외면에 부착되는 제1 배리어층을 더 포함한다.
상기 퀀텀 라드층 및 상기 편광층 중 다른 하나의 외면에 부착되는 제2 배리어층을 더 포함한다.
상기 제1 및 제2 배리어층의 투습도는 상이하다.
상기 퀀텀 라드 중 제1 퀀텀 라드는 제1 컬러광을 제2 컬러광으로 변환 시키고, 상기 퀀텀 라드 중 제2 퀀텀 라드는 상기 제1 컬러광을 제3 컬러광으로 변환 시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 액정 표시 패널; 상기 액정 표시 패널 및 상기 백라이트 유닛 사이에 개재되고, 일 방향으로 정렬된 퀀텀 라드(Quantum Rod)를 구비하는 퀀텀 라드층을 구비하는 편광 발광판; 및 상기 편광 발광판 및 상기 액정 표시 패널 사이에 개재되고, 상기 편광 발광판을 상기액정 표시 패널의 하면에 부착 시키는 접착층을 포함한다.
상기 편광 발광판은 상기 퀀텀 라드층에 부착된 하부 편광층을 포함한다.
상기 하부 편광층은 제1 방향과 평행한 하부 편광축을 가지고, 상기 퀀텀 라드는 상기 제1 방향으로 정렬된다.
상기 액정 표시 패널의 상면에 배치되고, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향과 평행한 상부 편광축을 갖는 상부 편광층을 더 포함한다.
상기 편광 발광판은 상기 퀀텀 라드층 및 상기 액정 표시 패널에 개재되는 상부 배리어층 및 상기 퀀텀 라드층 하에 배치되는 하부 배리어층을 포함한다.
상기 상부 배리어층은 상기 하부 편광층의 타면에 부착되고, 상기 하부 배리어층은 상기 퀀텀 라드층의 타면에 부착된다.
상기 상부 배리어층은 상기 액정 표시 패널의 하면에 부착된다.
상기 하부 배리어층의 투습도는 상기 상부 배리어층의 투습도 보다 작다.
상기 하부 배리어층의 투습도는 10-3g/m2day 이하 이다.
상기 백라이트 유닛은 제1 방향으로 선편광된 제1 컬러광을 출력 하고, 상기 퀀텀 라드는 상기 제1 방향으로 정렬된다.
상기 퀀텀 라드 중 제1 퀀텀 라드는 상기 제1 컬러광의 일부를 제2 컬러광으로 변환 시키고, 상기 퀀텀 라드 중 제2 퀀텀 라드는 상기 제1 컬러광의 일부를 제3 컬러광으로 변환 시킨다.
상기 제1 컬러광의 파장은 상기 제2 및 제3 컬러광의 파장들보다 작다.
상기 액정 표시 패널은 하부 베이스 기판; 상기 하부 베이스 기판 상에 배치되는 인셀 편광층; 상기 인셀 편광층 상에 배치되는 액정층; 및 상기 액정층 상에 배치되는 상부 베이스 기판을 포함한다.
상기 인셀 편광층은 제1 방향과 평행한 하부 편광축을 가지고, 상기 퀀텀 라드는 제1 방향으로 정렬된다.
상기 인셀 편광층은 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 연장된 와이어 그리드 패턴을 포함한다.
상기 백라이트는 제1 파장을 갖는 제1 컬러광을 출력하고, 상기 퀀텀 라드는 상기 제1 컬러광을 제2 컬러광으로 변환한다.
상기 제1 및 제2 컬러광의 혼합색은 화이트이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 편광 발광판은 하부 편광층에 부착된 퀀텀 라드 시트를 포함한다. 공기 또는 수분과 같은 외부의 물질에 의한 퀀텀 라드층의 열화를 막기 위한 배리어층의 개수를 감소 시킬 수 있다. 그 결과 편광 발광판의 두께 및 공정 비용이 절감될 수 있다. 또한, 액정 표시 장치는 광학 구조를 갖는 부착층에 부착된 상기 편광 발광판을 포함하므로, 상기 액정 표시 장치의 색재현율 및 광효율이 개선 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 편광 발광판의 개략적인 단면도 이다.
도 2는 도 1에 도시된 퀀텀 라드의 개략적인 단면도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 발광판이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 발광판의 단면도이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 부착층들의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도시된 표시장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 개략적인 사시도 이다.
도 8은 도 6에 도시된 편광 발광판의 동작을 설명하기 위한 개략적인 사시도 이다.
도 9 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 블록도 이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 이다.
도 10은 도 9에 도시된 편광 발광판의 동작을 설명하기 위한 개략적인 사시도 이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 편광 발광판의 개략적인 단면도 이며, 도 2는 도 1에 도시된 퀀텀 라드의 개략적인 단면도 이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 예에서, 편광 발광판(200)은 순차적으로 적층된 하부 배리어층(210), 퀀텀 라드층(220), 부착층(230), 편광층(240) 및 상부 배리어층(250)을 포함한다. 상기 편광 발광판(200)은 후술할 바와 같이 일 방향으로 선편광된 광을 생성할 수 있다.
상기 퀀텀 라드층(220)은 퀀텀 라드(Quantum Rod, 225)를 포함한다. 상기 퀀텀 라드(225)는 도 2에 도시된 바와 같이, 중심을 이루는 코어(core, 225_1)와 상기 코어(225_1)를 감싸는 쉘(shell, 225_2)을 포함할 수 있다. 이에 한정 되지 않고, 상기 쉘(225_2)은 생략되고, 상기 퀀텀 라드(225)는 코어(225_1)만으로 이루어질 수도 있다.
상기 퀀텀 라드(225)는 장축 및 단축을 갖는 막대 형상을 갖는다. 본 발명의 일 예로, 단축과 평행한 퀀텀 라드(225)의 단면은 대략 원형일 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 쉘(225_2)은 단일층 또는 다중층 구조로 가질 수 있으며, 합금(alloy), 옥사이드 계열 또는 불순물이 도핑된 물질로 이루어 질 수 있다. 상기 쉘(225_2)의 단축 대 장축의 비율은 예를 들어, 1:1.1 내지 1:30의 범위를 가질 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 코어(225_1)는 주기율 표의 Ⅱ-Ⅵ, Ⅲ-V, Ⅲ-Ⅵ, Ⅵ-Ⅳ, Ⅳ 족의 반도체, 합금 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 즉, 상기 코어(225_1)가 주기율표의 Ⅱ-Ⅵ족으로 이루어지는 경우, 상기 코어(225_1)는 CdSe, CdS, CdTe, ZnO, ZnSe, ZnS, ZnTe, HgSe, HgTe, CdZnSe 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 코어(225_1)가 Ⅲ-V 족으로 이루어지는 경우, 상기 코어(225_1)는 InP, InN, GaN, InSb, InAsP, InGaAs, GaAs, GaP, GaSb, AlP, AlN, AlAs, AlSb, CdSeTe, ZnCdSe 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 코어(225_1)가 Ⅵ-Ⅳ족으로 이루어지는 경우, 상기 코어(225_1)는 PbSe, PbTe, PbS, PbSnTe, Tl2SnTe5 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 상기 퀀텀 라드(225)는 일 방향으로 정렬 될 수 있다. 예를 들어, 상기 퀀텀 라드(225)는 각각의 장축이 상기 제1 방향(DR1)과 평행하도록 정렬될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 전압 인가법, 배향막을 이용한 배향법, 자기조립 단분자(self aligned monomer)를 이용한 정렬법, 리액티브 메조겐 물질을 이용한 배향법 중 어느 하나를 이용하여 상기 퀀텀 라드(225)를 정렬 시킬 수 있다.
상기 편광층(240)은 상기 제1 방향(DR1)과 평행한 제1 편광축(241)을 포함한다. 상기 편광층(240)은 입사된 광의 성분 중 상기 제1 편광축(241)과 평행하게 편광된 성분만을 통과 시키며, 상기 제1 방향(DR1)과 수직한 제2 방향(DR2)과 평행하게 편광된 성분은 흡수 또는 반사 시킨다. 상기 편광층(240)은 하부 편광층이라 지시 될 수도 있다.
상기 편광층(240)은 예를 들어, 2색성 색소인 요오드 또는 2색성 염료를 폴리비닐알콜계 수지　필름에 흡착시킨 후 상기 수지 필름을 상기 제2 방향(DR2)으로 연신 방향으로 연신 배향시켜 제조될 수 있다.
상기 부착층(230)은 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220) 사이에 개재된다. 본 발명의 일 예로, 상기 부착층(230)은 평면상으로 보았을 때, 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)의 전면(全面) 또는 일부의 면에 부착될 수 있다.
본 명세서에서, 어느 하나의 층(또는 부재)이 다른 층에 부착 된다 라고 하는 경우, 이는 어느 하나의 층이 다른 층에 직접 부착되는 경우뿐만 아니라 어느 하나의 층이 다른 층에 부착되는 또 다른 층에 부착되어 간접적으로 부착되는 경우도 포함할 수 있다.
상기 부착층(230)은 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)을 부착 시킨다. 상기 부착층(230)은 접착력을 갖는 접착 물질을 포함한다. 상기 접착 물질은 예를 들어, 접착력을 갖는 투명한 수지일 수 있다. 상기 접착 물질은 예를 들어 아크릴계 또는 실리콘계 수지 일 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 상기 하부 배리어층(210)은 상기 퀀텀 라드층(220)의 하면에 배치된다. 상기 하부 배리어층(210)은 예를 들어, 광학 투명 접착 물질(Optically Clear Adhesive)과 같은 접착 물질을 통해 상기 퀀텀 라드층(220)에 부착될 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 상기 상부 배리어층(250)은 상기 편광층(240)의 상면에 배치된다. 상기 상부 배리어층(250)의 하면은 예를 들어, 전술한 광학 투명 접착 물질(미도시)을 통해 상기 편광층(240)에 부착될 수 있다.
상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)이 외부에 노출되면, 외부의 산소, 수분 및 기타 이물에 의해 열화 되어 각각 편광 특성 및 발광 특성이 저하 될 수 있다.
상기 상부 및 하부 배리어층(250, 210)은 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)이 외부에 노출되는 것을 방지하고, 외부의 산소, 수분 및 기타 이물질로부터 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)을 보호한다. 보다 구체적으로, 상기 상부 배리어층(250)은 상기 편광층(240)의 상면측에서 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)으로 외부의 이물질이 침투하는 것을 방지한다. 마찬가지로 상기 하부 배리어층(210)는 상기 퀀텀 라드층(220)의 하면측에서 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)으로 외부의 이물질이 침투하는 것을 방지한다.
본 발명의 일 예로, 상기 상부 및 하부 배리어층(250, 210)의 투습도는 10-3g/m2day 내지 1g/m2day일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 예로, 상기 상부 배리어층(250)은 후술할 바와 같이 액정 표시 패널(300)의 하부 베이스 기판(330)의 하면에 직접 부착되어 있으므로, 상기 하부 베이스 기판(330)은 상기 상부 배리어층(250)과 함께 외부의 이물질이 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)에 침투하는 것을 방지할 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 일 예로, 상기 상부 배리어층(250)의 투습도는 상기 하부 배리어층(210)의 투습도 보다 작을 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 상부 배리어층(250)의 투습도는 대략 10-3g/m2day~1g/m2day 이하 이고, 상기 하부 배리어층(210)의 투습도는 대략 10-6 g/m2day~10-3g/m2day 이하 일 수 있다.
일반적으로, 편광판은 편광층 및 이를 보호 하기 위해 이의 상면 및 하면에 부착되는 배리어층을 요구하고, 마찬가지로, 퀀텀 라드판도 퀀텀 라드층 및 이를 보호 하기 위해 이의 상면 및 하면에 부착되는 배리어층을 요구한다. 그러나, 제안 발명과 같이, 상기 편광층(240)의 하면과 상기 퀀텀 라드층(220)의 상면을 부착 시키는 경우, 이들에 부착 되었어야 할 2개의 배리어층들이 생략 될 수 있다. 그에 따라, 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)에 비해 상대적으로 비싼 배리어층들을 생략함으로써, 상기 편광 발광판(200)의 원가가 효과적으로 절감되고, 두께가 효과적으로 감소될 수 있다.
상기 부착층(230)은 상기 편광 발광판(200)의 광효율을 높이는 광학 구조를 가질 수 있다. 상기 광학 구조는 평면상으로 보았을 때, 서로 다른 굴절률을 갖는 두 개의 물질(또는 부분)이 교번적으로 배치되는 구조를 가질 수 있다. 두 개의 물질은 평면상으로 볼 때, 주기적 또는 랜덤하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 부착층(230)은 제1 및 제2 부분(231, 232)를 포함한다. 전술한 대로, 상기 제1 및 제2 부분(231, 232)는 상기 제1 방향(DR1)으로 교번하여 배치될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 제1 부분(231)은 상기 광학 투명 접착 물질과 같은 접착 물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예에서, 상기 제2 부분(232)은 상기 제1 부분(231)들 사이에 정의된 홀일 수 있으며, 상기 제2 부분(232)은 공기로 채워질 수 있다. 상기 제2 부분(232)을 통해 상기 퀀텀 라드층(220)의 상면의 일부는 노출 될 수 있다. 상기 제2 부분(232)는 예를 들어, 상기 퀀텀 라드층(220)의 상면의 일부에만 상기 접착 물질을 형성 함으로써 정의 될 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 상기 제1 및 제2 부분(231, 232)의 경계면과, 상기 퀀텀 라드층(220)의 상면간의 사이각(θ)은 대략 90도 일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 예에서, 상기 제1 및 제2 부분(231, 232)의 경계면은 기울어 질 수 있으며, 상기 제1 및 제2 부분(231, 232)의 경계면과 상기 퀀텀 라드층(220)의 상면간의 사이각은 대략 70도 내지 110도 일 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 부착층(230)을 통과하는 광의 경로는 상기 제1 및 제2 부분(231, 232)에 의해 조절 될 수 있다. 그에 따라, 상기 부착층(230)은 기존의 집광 시트(또는 프리즘 시트)와 같이 광들을 집광 시키는 기능을 수행 할 수 있으며, 상기 편광 발광판(200)에서 생성 되는 광들(또는 편광 발광판(200)을 통과하는 광들)은 수직하게 출력 될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 부분(231, 232)의 경계면은 광들의 광경로가 수직해지도록 광을 굴절 또는 반사 시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 편광 발광판(200)이 적용되는 표시 장치의 휘도 및 각도 프로파일을 조절 및 개선 시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 발광판이다.
도 2에서는 상기 상부 배리어층(250)이 포함되는 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 일 예로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 상부 배리어층(250)은 생략 될 수도 있다. 이 경우, 후술할 바와 같이, 상기 편광층(240)의 상면이 하부 베이스 기판(330, 도 6에 도시됨)의 하면에 부착됨으로써, 상기 편광 발광판(200)은 상기 액정 표시 패널(300, 도 6에 도시됨)에 직접 부착 되고, 상기 하부 베이스 기판(330)이 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)을 보호하는 상기 상부 배리어층(250)의 기능을 대신 수행 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 발광판의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 예로, 상기 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)의 적층 순서는 바뀔 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 편광층(240)은 상기 퀀텀 라드층(220)의 하측에 배치된다. 보다 구체적으로, 상기 부착층(230)의 상면은 상기 퀀텀 라드층(220)의 하면에 부착되고, 상기 부착층(230)의 하면은 상기 편광층(240)의 상면에 부착된다.
또한, 상기 퀀텀 라드층(220)의 상면은 상기 상부 배리어층(250)의 하면에 부착되고, 상기 편광층(240)의 하면은 상기 하부 배리어층(210)의 상면에 부착될 수 있다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 부착층들의 단면도이다.
도 1에 도시된 상기 부착층(230)의 상기 제1 및 제2 부분(231, 232)은 도 1에 도시된 예에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 상기 부착층(230)은 제1 부분(233) 및 제2 부분(234)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 부분(233, 234)은 서로 다른 굴절률을 갖는 제1 및 제2 접착 물질을 각각 포함하고, 상기 제1 방향(DR1)을 따라 교번적으로 배치될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 상기 부착층(230)은 제1 부분(235) 및 제2 부분(236)을 포함한다. 상기 제1 부분(235)의 단면의 형상은 아랫변이 장변이고 윗변이 단변인 사다리꼴 형상일 수 있으며, 상기 제2 부분(236)의 단면의 형상은 아랫변이 단변이고 윗변이 장변인 사다리꼴 형상일 수 있다. 상기 제1 및 제2 부분(235, 236)은 상기 제1 방향(DR1)을 따라 교번적으로 배치되고, 각각의 측면은 서로 접할 수 있다. 상기 제1 및 제2 부분(235, 236)의 경계면과, 상기 퀀텀 라드층(220)의 상면간의 제1 및 제2 사이각(θ1, θ2)는 각각 대략 80 및 100도 일 수 있다.
도 5c를 참조하면, 상기 부착층(230)은 접착물질(237) 및 상기 접착 물질(237)에 구비된 복수의 버블(238)을 포함할 수 있다. 상기 접착물질(237) 및 상기 복수의 버블(238)의 굴절률은 서로 상이 할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 복수의 버블(238)은 공기로 채워질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도시된 표시장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 백라이트 유닛(100), 상기 편광 발광판(200), 액정 표시 패널(300), 상부 편광층(400)을 포함한다.
상기 액정 표시 패널(300)은 상부 베이스 기판(310), 상기 상부 베이스 기판(310)과 대향하여 결합하는 하부 베이스 기판(330) 및 상기 하부 베이스 기판(330)과 상기 상부 베이스 기판(310) 사이에 개재된 액정층(320)을 포함한다.
상기 액정 표시 패널(300)은 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)과 평행한 판상으로 제공 될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 액정 표시 패널(300)은 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2) 중 적어도 한 방향을 따라 휘어질 수 있다.
상기 액정 표시 패널(300)은 후술할 복수의 화소(PX, 도 7에 도시됨)를 포함한다. 상기 화소(PX)는 단위 영상을 표시하는 소자이며, 상기 액정 표시 패널(300)에 구비된 상기 화소(PX)의 개수에 따라 상기 액정 표시 패널(300)의 해상도가 결정 될 수 있다. 상기 화소(PX)는 평면상으로 보았을 때 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
상기 상부 및 하부 베이스 기판(310, 330)은 예를 들어 글래스로 이루어진 기판 일 수 있다. 또한, 상기 상부 및 하부 베이스 기판(310, 330)은 외력에 의해 휘어지는 플렉시블(flexible) 기판일 수 있다. 이 경우, 상기 상부 및 하부 베이스 기판(310, 330)은 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰(polyether sulfone), 폴리이미드(polyimide), 및 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate)등과 같이 내열성, 내구성, 유연성이 우수한 폴리머를 포함 할 수 있다.
상기 상부 편광층(400)은 상기 상부 베이스 기판(310)의 상면에 배치 될 수 있다. 본 발명의 일예에서 상기 상부 편광층(400)은 접착층(AL)을 통해 상기 상부 베이스 기판(310)의 상면에 부착 될 수 있다. 상기 접착층(AL)은 예를 들어, 광학 투명 접착 물질(Optically Clear Adhesive)과 같은 접착 물질을 포함할 수 있다.
상기 상부 편광층(400)은 상기 제2 방향(DR2)과 평행한 제1 편광축(410)을 갖는다. 상기 상부 편광층(400)은 입사된 광의 성분 중 상기 제1 편광축(410)과 평행하게 편광된 성분만을 통과 시키며, 상기 제2 방향(DR2)과 수직한 제1 방향(DR1)과 평행하게 편광된 성분은 흡수 또는 반사 시킨다.
상기 상부 편광층(400)은 예를 들어, 2색성 색소인 요오드 또는 2색성 염료를 폴리비닐알콜계 수지　필름에 흡착시킨 후 상기 수지 필름을 상기 제1 방향(DR1)으로 연신 방향으로 연신 배향시켜 제조될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 편광 발광판(200)은 순차적으로 적층된, 상기 하부 배리어층(210), 상기 퀀텀 라드층(220), 상기 부착층(230), 하부 편광층(240), 상기 상부 배리어층(250)을 포함한다. 상기 하부 편광층(240)은 도 1에 도시된 상기 편광층(240)과 동일하다.
상기 편광 발광판(200)은 상기 하부 베이스 기판(330)의 하측에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 예에서, 상기 편광 발광판(200)의 상기 상부 배리어층(250)의 상면을 상기 하부 베이스 기판(330)의 하면에 접착층(AL)을 통해 부착함으로써, 상기 편광 발광판을 상기 액정 표시 패널(300)에 부착 시킬 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 상기 편광 발광판(200)은 상기 백라이트 유닛(100)으로부터 제1 광(L1)을 수신하고, 상기 제1 광(L1)을 이용하여 제1 방향(DR1)으로 편광된 화이트 광을 생성함으로써, 상기 표시 장치(1000)의 색재현성 및 광효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
상기 백라이트 유닛(100)은 상기 편광 발광판(200)의 후방에 배치되고, 상기 제1 광(L1)을 생성하여 상기 편광 발광판(200)측으로 출력 한다. 본 발명의 일 예로 상기 백라이트 유닛(100)은 도광판(미도시) 및 상기 도광판의 측면에 광을 출력하는 광원을 포함하는 에지형 이거나, 상기 편광 발광판(200)의 배면에 직접 광을 출력하는 광원을 포함하는 직하형 일 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 광원은 발광 다이오드 일 수 있다.
상기 제1 광(L1)은 특정한 컬러를 갖는 컬러 광일 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 제1 광(L1)은 블루광 일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 개략적인 사시도 이다.
도 7을 참조하면, 상기 화소(PX)는 제1 게이트 라인(GL1) 및 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 트랜지스터(TR), 상기 트랜지스터(TR)에 연결된 액정 커패시터(Clc), 및 상기 액정 커패시터(Clc)에 병렬로 연결된 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 생략될 수 있다.
상기 트랜지스터(TR)는 상기 하부 베이스 기판(330)에 배치될 수 있다. 상기 트랜지스터(TR)는 상기 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된 게이트 전극, 상기 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 소스 전극, 상기 액정 커패시터(Clc) 및 상기 스토리지 커패시터(Cst)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 액정 커패시터(Clc)는 상기 하부 베이스 기판(330)에 배치된 화소 전극(PE), 상기 상부 베이스 기판(310)에 배치된 공통 전극(CE), 및 상기 화소 전극(PE)과 상기 공통 전극(CE) 사이에 배치된 상기 액정층(LL)을 포함한다. 상기 액정층(320)은 유전체로서의 역할을 한다. 상기 화소 전극(PE)은 상기 트랜지스터(TR)의 드레인 전극에 연결된다.
상기 공통 전극(CE)은 상기 상부 베이스 기판(310)에 전체적으로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 상기 공통 전극(CE)은 상기 하부 베이스 기판(330)에 배치될 수 있다. 상기 화소 전극(PE) 및 상기 공통 전극(CE) 중 적어도 하나는 슬릿을 포함할 수 있다.
상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 화소 전극(PE), 스토리지 라인(미 도시됨)으로부터 분기된 스토리지 전극(미 도시됨), 및 상기 화소 전극(PE)과 스토리지 전극 사이에 배치된 절연층을 포함할 수 있다. 상기 스토리지 라인은 상기 하부 베이스 기판(330)에 배치되며, 상기 제1 게이트 라인(GL1)과 동일층에 동시에 형성될 수 있다. 상기 스토리지 전극은 상기 화소 전극(PE)과 부분적으로 오버랩될 수 있다.
상기 화소(PX)는 주요색 중 하나를 나타내는 상기 컬러 필터(CF)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 컬러 필터(CF)는 상기 상부 베이스 기판(310)에 배치될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 컬러 필터(CF)는 상기 하부 베이스 기판(330)에 배치될 수 있다.
상기 트랜지스터(TR)는 상기 제1 게이트 라인(GL1)을 통해 제공받은 게이트 신호에 응답하여 턴 온된다. 상기 제1 데이터 라인(DL1)을 통해 수신된 데이터 전압은 턴 온된 상기 트랜지스터(TR)를 통해 상기 액정 커패시터(Clc)의 상기 화소 전극(PE)에 제공된다. 상기 공통 전극(CE)에는 공통 전압이 인가된다.
상기 데이터 전압 및 상기 공통 전압의 전압 레벨의 차이에 의해 상기 화소 전극(PE)과 상기 공통 전극(CE) 사이에 전계가 형성된다. 상기 화소 전극(PE)과 상기 공통 전극(CE) 사이에 형성된 전계에 의해 상기 액정층(320)의 액정 분자들이 구동된다. 상기 형성된 전계에 의해 구동된 액정 분자들에 의해 광 투과율이 조절되어 영상이 표시될 수 있다.
상기 스토리지 라인에는 일정한 전압 레벨을 갖는 스토리지 전압이 인가될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 상기 스토리지 라인은 상기 공통 전압을 인가 받을 수 있다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 유지해 주는 역할을 한다.
도 8은 도 6에 도시된 편광 발광판의 동작을 설명하기 위한 개략적인 사시도 이다.
도 8에서는 도 6에 도시된 상기 편광 발광판(200)의 광학적인 동작을 설명하기 위해, 상기 백라이트 유닛(100), 상기 퀀텀 라드층(220), 및 상기 하부 편광층(240)만을 도시하였으며, 나머지 구성은 설명의 편의를 위해 생략 하였다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 백라이트 유닛(100)은 상기 제1 광(L1)을 생성 및 출력 한다. 본 발명의 일 예로, 상기 제1 광(L1)은 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 편광된 성분을 가지며, 선편광 또는 타원 편광된 블루광이다.
상기 퀀텀 라드층(220)은 상기 백라이트 유닛(100)으로부터 상기 제1 광(L1)을 수신하고, 상기 제1 광(L1)을 이용하여 제2 광(L2)을 생성한다. 보다 구체적으로, 상기 퀀텀 라드층(220)의 상기 퀀텀 라드(225)는 상기 제1 광(L1)의 일부를 흡수하여 여기 되고, 상기 제2 광(L2)을 발광 한다. 본 발명의 일 예에서, 상기 제2 광(L2)의 파장은 상기 제1 광(L1)의 파장보다 작으며, 상기 제2 광(L2)은 옐로우 광일 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 상기 퀀텀 라드(225)는 상기 제1 방향(DR1)으로 정렬되어 있으므로, 상기 퀀텀 라드(225)는 상기 제1 방향(DR1)으로 선편광된 상기 제2 광(L2)을 발광 할 수 있다. 다시 말해, 상기 제2 광(L2)은 상기 제1 방향(DR1)과 평행한 성분만으로 이루어질 수 있다.
상기 하부 편광층(240)은 상기 퀀텀 라드층(220)을 통과한 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)을 수신한다. 상기 제2 광(L2)은 상기 제1 편광축(241)과 평행하게 선편광 되어 있다. 따라서, 상기 제2 광(L2)은 대부분 상기 하부 편광층(240)에 의해 흡수 또는 반사 되지 않고, 상기 하부 편광층(240)을 투과 한다. 상기 제1 광(L1) 중 상기 제1 방향(DR1)과 평행한 성분은 상기 하부 편광층(240)을 투과하고, 상기 제1 광(L1) 중 상기 제2 방향(DR2)과 평행한 성분은 상기 하부 편광층(240)에 의해 흡수 또는 반사 된다.
상기 하부 편광층(240)을 투과한 상기 제1 및 제2 광(L1, L2)는 혼합되어 화이트광인 제3 광(L3)을 생성 할 수 있다. 보다 구체적으로, 옐로우는 레드 성분 및 그린 성분을 포함하므로, 상기 제2 광(L2)는 레드 성분 및 그린 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 제1 광(L1)의 블루 성분과 상기 제2 광(L2)의 레드 및 그린 성분이 혼합되어 화이트광이 될 수 있다.
상기 제3 광(L3)은 상기 제1 방향(DR1)으로 선편광될 수 있다.
상기 제1 및 제2 광(L1, L2)의 컬러는 이에 한정 되지 않으며, 상기 제1 및 제2 광(L1, L2)이 혼합되어 상기 화이트 광을 생성 할 수 있으면 충분할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 광(L1, L2)의 조합은 그린광-마젠타광 또는 레드광-시안광일 수 있다.
상기 퀀텀 라드(225)는 전술한 바와 같이 선편광된 상기 제2 광(L2)을 생성하므로, 상기 제2 광(L2)은 상기 하부 편광층(240)에 의해 흡수 또는 반사 되지 않고 투과 되고, 그 결과 광손실이 효과적으로 감소될 수 있다.
또한, 상기 제2 광(L2)의 스펙트럼은 상기 퀀텀 라드(225)에 의해 효과적으로 결정 될 수 있으므로, 상기 표시 장치(1000, 도 6에 도시됨)은 우수한 색재현율을 가질 수 있다.
도 8에서는 설명의 편의를 위해 상기 제3 광(L3)이 상기 하부 편광층(240)의 상측에서 생성되는 것으로 도시 및 설명하였으나, 상기 하부 편광층(240)의 하측에서 상기 제3 광(L3)이 생성되고, 상기 제3 광(L3)은 상기 하부 편광층(240)에 의해 선편광 되는 것으로 이해 될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 광(L1~L3, 이하 백라이트 광들)은 상기 편광 발광판(200)내에서 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)을 따라 가이드 될 수 있다. 또한, 도 6을 다시 참조 하면, 상기 편광 발광판(200)은 상기 액정 표시 패널(300)과 부착되어 있으므로, 상기 백라이트 광들의 적어도 일부는 상기 액정 표시 패널(300) 내에서 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)을 따라 가이드 될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 부착층(230)의 평균 굴절률은 상기 퀀텀 라드층(220)의 굴절률 보다 작을 수 있다. 상기 평균 굴절률은 예를 들어, 상기 제1 및 제2 부분(231, 232)의 평균적인 굴절률로 정의 될 수 있다. 상기 제1 및 제2 부분(231, 232) 중 적어도 하나의 부분의 굴절률은 예를 들어, 상기 부착층(230)의 굴절률보다 작을 수 있다. 따라서, 가이딩 되는 백라이트 광들은 상기 편광 발광판(200)에 집중 되고, 상기 액정 표시 패널(300)내에서 가이딩 되는 백라이트 광들의 광량이 감소됨으로써, 상기 액정 표시 패널(300)내에서 가이딩 되는 백라이트 광들에 의한 색섞임이 감소 되고, 상기 액정 표시 패널(300)의 휘도 및 각도 프로파일이 개선 시킬될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 상기 부착층(230)은 기존의 집광 시트(또는 프리즘 시트)와 같이 상기 백라이트 광들을 집광 시키는 기능을 수행 할 수 있으며, 상기 백라이트 광들은 수직하게 출력 될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 부분(231, 232)의 경계면은 광들의 광경로가 수직해지도록 광을 굴절 또는 반사 시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 표시 장치(1000)의 휘도 및 각도 프로파일을 조절 및 개선 시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 이고, 도 10은 도 9에 도시된 편광 발광판의 동작을 설명하기 위한 개략적인 사시도 이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 예에서, 표시 장치(2000)는 편광 발광판(201) 및 상기 액정 표시 패널(300)을 포함한다.
상기 편광 발광판(201)은 상기 하부 배리어층(210), 퀀텀 라드층(221), 상기 부착층(230) 및 상기 상부 배리어층(250)을 포함한다.
본 발명의 일 예에서, 상기 편광 발광판(201)은 도 1에 도시된 상기 편광 발광판(200)과 비교했을 때, 상기 하부 편광층(240)이 생략되고, 상기 퀀텀 라드층(220) 대신 상기 퀀텀 라드층(221)이 구비되어 있다는 점을 제외하고 동일하므로, 이하, 차이점이 중심적으로 설명된다.
상기 퀀텀 라드층(221)은 제1 및 제2 퀀텀 라드(225a, 225b)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 퀀텀 라드(225a, 225b)는 서로 다른 컬러를 갖는 광을 발광 한다. 상기 제1 및 제2 퀀텀 라드(225a, 225b)는 서로 균일하게 섞여 있으며, 상기 제1 및 제2 퀀텀 라드(225a, 225b)는 상기 제1 방향(DR1)으로 정렬 될 수 있다.
상기 부착층(230)은 상기 상부 배리어층(250) 및 상기 퀀텀 라드층(221)에 개재된다. 본 발명의 일 예로, 상기 부착층(230)은 평면상으로 보았을 때, 상기 상부 배리어층(250) 및 상기 퀀텀 라드층(221)의 전면(全面) 또는 일부의 면에 부착될 수 있다. 상기 부착층(230)은 상기 상부 배리어층(250) 및 상기 퀀텀 라드층(221)을 부착 시킨다.
도시되지 않았으나, 본 발명의 일 예에서, 상기 상부 배리어층(250) 및 상기 접착층(AL)은 생략되고, 상기 퀀텀 라드층(221)은 상기 부착층(230)을 통해 상기 하부 베이스 기판(330)에 직접 부착 될 수도 있다. 이와 같은 구조에서, 상기 하부 베이스 기판(330)이 상기 하부 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)을 보호하는 상기 상부 배리어층(250)의 기능을 대신 수행 할 수 있다.
도 10에서는 도 9에 도시된 상기 편광 발광판(201)의 광학적인 동작을 설명하기 위해, 상기 백라이트 유닛(100), 상기 퀀텀 라드층(221)만을 도시하였으며, 나머지 구성은 설명의 편의를 위해 생략 하였다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 백라이트 유닛(100)은 제4 광(L4)을 생성 및 출력 한다. 본 발명의 일 예로, 상기 제4 광(L4)은 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 편광된 성분을 가지며, 선편광 또는 타원 편광된 광이다.
상기 퀀텀 라드층(221)은 상기 백라이트 유닛(100)으로부터 상기 제4 광(L4)을 수신하고, 상기 제4 광(L4)을 이용하여 제5 및 제6 광(L5, L6)을 생성한다. 보다 구체적으로, 상기 퀀텀 라드층(221)의 상기 제1 및 제2 퀀텀 라드(225a, 225b)는 상기 제4 광(L4)을 흡수하여 여기 되고, 상기 제4 광(L4)를 서로 다른 파장을 갖는 제5 및 제6 광(L5, L6)으로 변환 시켜 발광 한다.
본 발명의 일 예에서, 상기 제5 및 제6 광(L5, L6)은 각각 블루광 및 옐로우광일 수 있다. 본 발명의 일 예에서, 상기 제4 광(L4)의 파장은 상기 제1 및 제2 퀀텀 라드(225a, 225b)를 여기 시킬 수 있도록, 상기 제5 및 제6 광(L5, L6)의 파장보다 작다. 예를 들어, 상기 제4 광(L4)은 자외선이거나 상기 제5 광(L5)보다 짧은 파장을 갖는 딥블루(deep-blue)광 또는 보라색을 갖는 바이올렛광 일 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 상기 제1 및 제2 퀀텀 라드(225a, 225b)는 상기 제1 방향(DR1)으로 정렬되어 있으므로, 상기 제1 및 제2 퀀텀 라드(225a, 225b)는 상기 제1 방향(DR1)으로 선편광된 상기 제5 및 제6 광(L5, L6)을 각각 발광 할 수 있다. 다시 말해, 상기 제5 및 제6 광(L5, L6)은 상기 제1 방향(DR1)과 평행한 성분으로 이루어질 수 있다.
상기 제5 및 제6 광(L5, L6)은 혼합되어 화이트광인 제3 광(L3)을 생성 할 수 있다. 상기 제3 광(L3)은 상기 제1 방향(DR1)으로 선편광될 수 있다.
상기 제5 및 제6 광(L5, L6)의 컬러는 이에 한정 되지 않으며, 상기 제5 및 제6 광(L5, L6)이 혼합되어 상기 화이트 광을 생성 할 수 있으면 충분하다. 예를 들어, 상기 제5 및 제6 광(L5, L6)의 조합은 그린광-마젠타광 또는 레드광-시안광일 수 있다.
상기 제1 및 제2 퀀텀 라드(225a, 225b)는 전술한 바와 같이 선편광된 상기 제5 및 제6 광(L5, L6)을 생성하므로, 상기 제5 및 제6 광(L5, L6)은 상기 하부 편광층(240)에 의해 흡수 또는 반사 되지 않고 투과 되므로, 광손실이 효과적으로 감소될 수 있다.
또한, 상기 제5 및 제6 광(L5, L6)의 스펙트럼은 상기 제1 및 제2 퀀텀 라드(225a, 225b) 에 의해 효과적으로 결정 될 수 있으므로, 상기 표시 장치(2000)는 우수한 색재현율을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 예로, 상기 제3 광(L3)은 상기 제1 방향(DR1)으로 선편광되어 있으므로, 상기 편광 발광판(201)은 별도의 편광층(예를 들어 상기 하부 편광층(240))이 요구되지 않는다. 그에 따라, 상기 표시 장치(2000)의 두께 및 원가는 절감될 수 있다.
도시되지 않았으나, 본 발명의 일 예에서, 상기 퀀텀 라드층(221)은 레드광, 그린광 및 블루광을 각각 발광하는 제1 내지 제3 퀀텀 라드를 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 레드광, 그린광 및 블루광은 혼합되어 상기 화이트 광을 생성 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 예에서, 도 1에 도시된 상기 하부 편광층(240)은 생략 되고, 액정 표시 패널(301)은 상기 하부 편광층(240)을 대체 하는 인셀 편광층(340)을 포함한다.
상기 인셀 편광층(340)은 상기 액정 표시 패널(301)에 구비될 수 있다. 상기 인셀 편광층(340)은 예를 들어, 상기 하부 베이스 기판(330)에 형성 될 수 있다. 상기 인셀 편광층(340)은 상기 제1 방향(DR1)과 평행한 제3 편광축(341)을 가질 수 있다. 상기 인셀 편광층(340)은 입사된 광의 성분 중 상기 제3 편광축(341)과 평행하게 편광된 성분만을 통과 시키며, 상기 제2 방향(DR2)과 평행하게 편광된 성분은 흡수 또는 반사 시킨다.
본 발명의 일 예에서, 상기 인셀 편광층(340)은 상기 제2 방향(DR2)으로 연장된 복수의 와이어 그리드 패턴(342)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 와이어 그리드 패턴(342) 각각은 예를 들어, 은(Ag)와 같은 금속 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 편광 발광판(202)은 도 3a에 도시된 편광 발광판(200)과 비교했을 때, 상기 하부 편광층(240)이 생략되어 있다는 점을 제외하고 동일하다. 본 발명의 일 예에서, 상기 부착층(230)의 상면은 상부 배리어층(250)의 하면에 부착 된다.
이와 같은 본 발명의 실시예에서, 상기 하부 편광층(240)은 상기 인셀 편광층(340)에 의해 대체되어 생략 될 수 있으므로, 상기 편광 발광판(201)은 별도의 편광층(예를 들어 상기 하부 편광층(240))이 요구되지 않는다. 그에 따라, 상기 표시 장치(1000)의 두께 및 원가는 절감될 수 있다.
도시되지 않았으나, 본 발명의 일 예에서, 상기 상부 배리어층(250) 및 상기 접착층(AL)은 생략되고, 상기 퀀텀 라드층(220)은 상기 부착층(230)을 통해 상기 하부 베이스 기판(330)에 직접 부착 될 수도 있다. 이와 같은 구조에서, 상기 하부 베이스 기판(330)이 상기 하부 편광층(240) 및 상기 퀀텀 라드층(220)을 보호하는 상기 상부 배리어층(250)의 기능을 대신 수행 할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 백라이트 유닛 200: 편광 발광판
300: 액정 표시 패널 400: 상부 편광층
210: 하부 배리어층 220: 퀀텀 라드층
230:부착층 240: 하부 편광층

Claims (28)

  1. 제1 방향과 평행한 편광축을 구비하는 편광층;
    상기 제1 방향으로 정렬된 퀀텀 라드(Quantum Rod)를 구비하며, 상기 편광층 상에 배치된 퀀텀 라드층; 및
    상기 편광층 및 상기 퀀텀 라드층 사이에 배치되고, 상기 편광층 및 상기 퀀텀 라드층과 접촉하는 부착층을 포함하고,
    평면상으로 보았을 때, 상기 부착층은 교번적으로 배치되는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고,
    상기 제1 부분은 제1 굴절률을 갖고, 상기 제2 부분은 상기 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률 갖는 편광 발광판.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 부착층의 평균 굴절률은 상기 퀀텀 라드층의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는 편광 발광판.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 공기로 채워진 것을 특징으로 하는 편광 발광판.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 제1 접착 물질을 포함하고, 상기 제2 부분은 제2 접착 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 발광판.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 부분의 경계면과 상기 퀀텀 라드층의 상면간의 사이각은 70도 내지 110도인 것을 특징으로 하는 편광 발광판.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 부착층은 복수의 버블을 포함하는 접착 물질을 포함하고, 상기 복수의 버블의 굴절률은 상기 접착 물질의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는 편광 발광판.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 퀀텀 라드층 및 상기 편광층 중 어느 하나의 외면에 부착되는 제1 배리어층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 발광판.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 퀀텀 라드층 및 상기 편광층 중 다른 하나의 외면에 부착되는 제2 배리어층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 발광판.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 배리어층의 투습도는 상이한 것을 특징으로 하는 편광 발광판.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 퀀텀 라드 중 제1 퀀텀 라드는 제1 컬러광을 제2 컬러광으로 변환 시키고, 상기 퀀텀 라드 중 제2 퀀텀 라드는 상기 제1 컬러광을 제3 컬러광으로 변환 시키는 것을 특징으로 하는 편광 발광판.
  12. 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 액정 표시 패널;
    상기 액정 표시 패널 및 상기 백라이트 유닛 사이에 개재되는 편광 발광판; 및
    상기 편광 발광판 및 상기 액정 표시 패널 사이에 개재되고, 상기 편광 발광판을 상기액정 표시 패널의 하면에 부착 시키는 접착층을 포함하고,
    상기 편광 발광판은
    제1 방향과 평행한 편광축을 구비하며, 상기 액정 표시 패널에 인접한 하부 편광층;
    상기 제1 방향으로 정렬된 퀀텀 라드(Quantum Rod)를 구비하며, 상기 하부 편광층 하에 배치된 퀀텀 라드층; 및
    상기 하부 편광층 및 상기 퀀텀 라드층 사이에 배치되고, 상기 하부 편광층 및 상기 퀀텀 라드층과 접촉하는 부착층을 포함하고,
    평면상으로 보았을 때, 상기 부착층은 교번적으로 배치되는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고,
    상기 제1 부분은 제1 굴절률을 갖고, 상기 제2 부분은 상기 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률 갖는 액정 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 액정 표시 패널의 상면에 배치되고, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향과 평행한 상부 편광축을 갖는 상부 편광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 편광 발광판은 상기 퀀텀 라드층 및 상기 액정 표시 패널에 개재되는 상부 배리어층 및 상기 퀀텀 라드층 하에 배치되는 하부 배리어층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 상부 배리어층은 상기 하부 편광층의 타면에 부착되고, 상기 하부 배리어층은 상기 퀀텀 라드층의 타면에 부착되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 상부 배리어층은 상기 액정 표시 패널의 하면에 부착되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 하부 배리어층의 투습도는 상기 상부 배리어층의 투습도 보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 하부 배리어층의 투습도는 10-3g/m2day 이하 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  21. 제12 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 제1 방향으로 선편광된 제1 컬러광을 출력 하고,
    상기 퀀텀 라드는 상기 제1 방향으로 정렬된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 퀀텀 라드 중 제1 퀀텀 라드는 상기 제1 컬러광의 일부를 제2 컬러광으로 변환 시키고, 상기 퀀텀 라드 중 제2 퀀텀 라드는 상기 제1 컬러광의 일부를 제3 컬러광으로 변환 시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 제1 컬러광의 파장은 상기 제2 및 제3 컬러광의 파장들보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  24. 제12 항에 있어서,
    상기 액정 표시 패널은
    하부 베이스 기판;
    상기 하부 베이스 기판 상에 배치되는 인셀 편광층;
    상기 인셀 편광층 상에 배치되는 액정층; 및
    상기 액정층 상에 배치되는 상부 베이스 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 인셀 편광층은 제1 방향과 평행한 하부 편광축을 가지고, 상기 퀀텀 라드는 제1 방향으로 정렬된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 인셀 편광층은 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 연장된 와이어 그리드 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  27. 제12 항에 있어서,
    상기 백라이트는 제1 파장을 갖는 제1 컬러광을 출력하고,
    상기 퀀텀 라드는 상기 제1 컬러광을 제2 컬러광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 컬러광의 혼합색은 화이트 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
KR1020160071254A 2016-06-08 2016-06-08 편광 발광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 KR102520111B1 (ko)

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