JP5760082B2

JP5760082B2 - 表示装置

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Publication number: JP5760082B2
Application number: JP2013519566A
Authority: JP
Inventors: キュテリ; インジェヨ
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2031-06-20
Also published as: US20130114299A1; TWI447489B; WO2012008692A2; US9268080B2; JP2013532312A; TW201211645A; JP6243376B2; KR20120007292A; JP2015195215A; WO2012008692A3; KR101261461B1

Description

本発明は、表示装置に関するものである。

発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）は、化合物半導体の特性を用いて電気を紫外線、可視光線、赤外線などに転換させる半導体素子であって、主に家電製品、リモコン、大型電光板等に使われている。

高輝度のＬＥＤ光源は照明灯に使われており、エネルギー効率が非常に高く、寿命が長くて、入替え費用が少なく、振動や衝撃にも強く、水銀などの有毒物質の使用が不要であるので、エネルギー節約、環境保護、費用低減の次元で既存の白熱電球や蛍光灯を取り替えている。

また、ＬＥＤは中大型ＬＣＤＴＶ、モニターなどの光源としても非常に有利である。現在、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）に主に使われている冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）に比べて色純度に優れ、消費電力が少ないし、小型化が容易であるので、これを適用した試作品が量産されており、より活発な研究が進められている状態である。

最近、青色ＬＥＤを使用し、蛍光体として赤色光及び緑色光を放出する量子ドット（ＱＤ）を用いて白色光を具現する技術が多数出現している。これは、量子ドットを用いて具現される白色光が高輝度と優れる色彩再現性を有するためである。

それでも、これをＬＥＤバックライトユニットに適用する場合、発生できる光損失を減らし、色均一性を改善するための研究の必要性は相変らず台頭する。

本発明の目的は、向上した輝度、及び輝度均一性及び高い色再現性を有する表示装置を提供することにある。

一実施形態に従う表示装置は、導光板、導光板の側面に配置される光源、光源及び導光板の間に介される光変換部材、導光板及び光変換部材に密着する第１密着部材、及び光源及び光変換部材に密着する第２密着部材を含む。

一実施形態に従う表示装置は、導光板、導光板の側面に配置される光源、光源及び導光板の間に介される光変換部材、及び光源から出射されて光変換部材を透過する前の光または透過された後の光の経路を変更する散乱粒子を含む。

一実施形態に従う表示装置は、第１光を出射する光源、光源から出射される第１光の一部を第２光及び第３光に変換させる光変換部材、第１光を散乱させる多数個の散乱粒子、及び第１光、第２光、及び第３光が入射される導光板を含む。

実施形態に従う表示装置は、第１密着部材及び第２密着部材を使用して、光源、光変換部材、及び導光板の間に空気層を除去することができる。これによって、光源から出射される光は効率的に導光板に入射できる。

したがって、実施形態に従う表示装置は、光の損失を減らし、向上した輝度を有することができる。

実施形態に従う表示装置は、散乱粒子を使用して、各々の光の発散角を全体的に均一にすることができる。特に、第１光の発散角が第２光の発散角及び第３光の発散角より小さいことがある。

この際、散乱粒子は第１光の発散角を増加させて、第１光の発散角、第２光の発散角、及び第３光の発散角が全体的に同一であることがある。

これによって、第１光、第２光、及び第３光は均一に混合され、実施形態に従う表示装置は向上した色再現性を有することができる。即ち、実施形態に従う表示装置は、第１光の発散角が相対的に低いことにより発生する黄色化現象を防止することができる。

本発明の第１実施形態に従う液晶表示装置を示す図である。バックライトアセンブリを示す図である。バックライトアセンブリの一断面を示す図である。光変換部材を示す図である。光変換部材の一断面を示す図である。本発明の第１実施形態に従う液晶表示装置によって映像が表示される過程を示す図である。本発明の第１実施形態に従う液晶表示装置を製造する過程を示す図である。本発明の第２実施形態に従う液晶表示装置の一断面を示す図である。本発明の第３実施形態に従う液晶表示装置の一断面を示す図である。本発明の第４実施形態に従う液晶表示装置の一断面を示す図である。本発明の第５実施形態に従う液晶表示装置の一断面を示す図である。本発明の第５実施形態に従うフレキシブルプリント回路基板及び発光ダイオードを示す図である。

本発明を説明するに当たって、各基板、フレーム、シート、層、またはパターンなどが、各基板、フレーム、シート、層、またはパターンなどの「上（on）」に、または「下（under）」に形成されるものと記載される場合において、「上（on）」と「下（under）」は、「直接（directly）」または「他の構成要素を介して（indirectly）」形成されるものを全て含む。また、各構成要素の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。図面において、各構成要素のサイズは説明のために誇張することがあり、実際に適用されるサイズを意味するものではない。

図１は、本発明の第１実施形態に従う液晶表示装置を示す図である。図２は、バックライトアセンブリを示す図である。図３は、バックライトアセンブリの一断面を示す図である。図４は、光変換部材を示す図である。図５は、光変換部材の一断面を示す図である。図６は、本発明の第１実施形態に従う液晶表示装置によって映像が表示される過程を示す図である。図７は、本発明の第１実施形態に従う液晶表示装置を製造する過程を示す図である。

図１乃至図７を参照すると、実施形態に従う液晶表示装置は、モールドフレーム１０、バックライトアセンブリ２０、及び液晶パネル３０を含む。

モールドフレーム１０は、バックライトアセンブリ２０及び液晶パネル３０を収容する。モールドフレーム１０は四角枠形状を有し、モールドフレーム１０に使用する物質の例としてはプラスチックまたは強化プラスチックなどを挙げることができる。

また、モールドフレーム１０の下にはモールドフレーム１０を覆いかぶせ、バックライトアセンブリ２０を支持するシャーシが配置される。シャーシはモールドフレーム１０の側面にも配置される。

バックライトアセンブリ２０はモールドフレーム１０の内側に配置され、光を発生させて液晶パネル３０に向けて出射する。バックライトアセンブリ２０は、反射シート１００、導光板２００、発光ダイオード３００、光変換部材４００、第１密着部材５１０、第２密着部材５２０、多数個の光学シート６００、及びフレキシブルプリント回路基板（flexible printed circuit board；ＦＰＣＢ）７００を含む。

反射シート１００は、発光ダイオード３００から発生する光を上方に反射させる。

導光板２００は反射シート１００の上に配置され、発光ダイオード３００から出射される光の入射を受けて、反射、屈折、及び散乱などを通じて上方に反射させる。

導光板２００は、発光ダイオード３００に向かう入射面を含む。即ち、導光板２００の側面のうち、発光ダイオード３００に向ける面が入射面である。

発光ダイオード３００は、導光板２００の側面に配置される。より詳しくは、発光ダイオード３００は入射面に配置される。

図３を参照すると、発光ダイオード３００は、胴体部３１０、発光ダイオードチップ３２０、リード電極（図示せず）、及び充填材３４０を含む。

胴体部３１０にはキャビティーが形成される。キャビティーは発光ダイオードチップ３２０及び充填材３４０を収容する。胴体部３１０に使われる物質の例としてはプラスチックなどを挙げることができる。キャビティーの内側面には発光ダイオードチップ３２０から出射される光を反射させるための反射層（図示せず）がコーティングできる。

発光ダイオードチップ３２０は、キャビティーの内側に配置される。発光ダイオードチップ３２０は、リード電極を通じて電気的な信号の印加を受けて光を発生させる。発光ダイオードチップ３２０は、リード電極に電気的に連結される。

充填材３４０は、発光ダイオードチップ３２０を囲む。充填材３４０は、キャビティーの内部に詰められる。充填材３４０は透明である。充填材３４０の露出した外部表面は光が出射される出射面である。出射面は平面か、曲面でありうる。

リード電極は、発光ダイオードチップ３２０と連結される。また、リード電極は、フレキシブルプリント回路基板７００に電気的に連結される。リード電極及び胴体部３１０は射出工程により形成される。

発光ダイオード３００は、光を発生させる光源である。より詳しくは、発光ダイオード３００は、光変換部材４００に向けて光を出射する。

発光ダイオード３００は、青色光を発生させる青色発光ダイオードまたは紫外線を発生させるＵＶ発光ダイオードでありうる。即ち、発光ダイオード３００は、約４３０ｎｍ至約４７０ｎｍの間の波長帯を有する青色光または約３００ｎｍ至約４００ｎｍの間の波長帯を有する紫外線を発生させることができる。

発光ダイオード３００は、フレキシブルプリント回路基板７００に実装される。発光ダイオード３００は、フレキシブルプリント回路基板７００の下に配置される。発光ダイオード３００は、フレキシブルプリント回路基板７００を通じて駆動信号の印加を受けて駆動される。

光変換部材４００は、発光ダイオード３００及び導光板２００の間に介される。光変換部材４００は、導光板２００の側面に接着される。より詳しくは、光変換部材４００は導光板２００の入射面に付着される。また、光変換部材４００は、発光ダイオード３００に接着できる。

光変換部材４００は、発光ダイオード３００から出射される光の入射を受けて波長を変換させる。例えば、光変換部材４００は発光ダイオード３００から出射される青色光を緑色光及び赤色光に変換することができる。即ち、光変換部材４００は青色光の一部を約５２０ｎｍ乃至約５６０ｎｍの間の波長帯を有する緑色光に変換し、青色光の他の一部を約６３０ｎｍ乃至約６６０ｎｍの間の波長帯を有する赤色光に変換することができる。

また、光変換部材４００は発光ダイオード３００から出射される紫外線を青色光、緑色光、及び赤色光に変換することができる。即ち、光変換部材４００は紫外線の一部を約４３０ｎｍ乃至約４７０ｎｍの間の波長帯を有する青色光に変換し、紫外線の他の一部を約５２０ｎｍ乃至約５６０ｎｍの間の波長帯を有する緑色光に変換し、紫外線の更に他の一部を約６３０ｎｍ乃至約６６０ｎｍの間の波長帯を有する赤色光に変換することができる。

これによって、光変換部材４００を通過する光及び光変換部材４００によって変換された光は白色光を形成することができる。即ち、青色光、緑色光、及び赤色光が組み合わせられて、導光板２００には白色光が入射できる。

図３乃至図５に示すように、光変換部材４００は、チューブ４１０、封入部材４２０、多数個の光変換粒子４３０、及びホスト４４０を含む。また、光変換部材４００は分散剤をさらに含むことができる。

チューブ４１０は、封入部材４２０、光変換粒子４３０、及びホスト４４０を収容する。即ち、チューブ４１０は、封入部材４２０、光変換粒子４３０、及びホスト４４０を収容する容器である。また、チューブ４１０は一方向に長く延びる形状を有する。

チューブ４１０は、四角のチューブ４１０の形状を有することができる。即ち、チューブ４１０の長手方向に対して垂直な断面は矩形状を有することができる。また、チューブ４１０の幅は約０．６mmであり、チューブ４１０の高さは約０．２mmでありうる。即ち、チューブ４１０は毛細管でありうる。

チューブ４１０は透明である。チューブ４１０に使われる物質の例としてはガラスなどを挙げることができる。即ち、チューブ４１０はガラスの毛細管でありうる。

封入部材４２０は、チューブ４１０の内部に配置される。封入部材４２０は、チューブ４１０の端部に配置される。封入部材４２０は、チューブ４１０の内部を封入する。封入部材４２０は、エポキシ系樹脂（epoxy resin）を含むことができる。

光変換粒子４３０は、チューブ４１０の内部に配置される。より詳しくは、光変換粒子４３０はホスト４４０に均一に分散され、ホスト４４０はチューブ４１０の内部に配置される。

光変換粒子４３０は、発光ダイオード３００から出射される光の波長を変換する。光変換粒子４３０は、発光ダイオード３００から出射される光の入射を受けて波長を変換する。例えば、光変換粒子４３０は発光ダイオード３００から出射される青色光を緑色光及び赤色光に変換することができる。即ち、光変換粒子４３０のうちの一部は青色光を約５２０ｎｍ乃至約５６０ｎｍの間の波長帯を有する緑色光に変換し、光変換粒子４３０のうちの他の一部は青色光を約６３０ｎｍ乃至約６６０ｎｍの間の波長帯を有する赤色光に変換することができる。

これとは異なり、光変換粒子４３０は発光ダイオード３００から出射される紫外線を青色光、緑色光、及び赤色光に変換することができる。即ち、光変換粒子４３０のうちの一部は紫外線を約４３０ｎｍ乃至約４７０ｎｍの間の波長帯を有する青色光に変換し、光変換粒子４３０のうちの他の一部は紫外線を約５２０ｎｍ乃至約５６０ｎｍの間の波長帯を有する緑色光に変換することができる。また、光変換粒子４３０のうちの更に他の一部は紫外線を約６３０ｎｍ乃至約６６０ｎｍの間の波長帯を有する赤色光に変換することができる。

即ち、発光ダイオード３００が青色光を発生させる青色発光ダイオード３００の場合、青色光を緑色光及び赤色光に各々変換する光変換粒子４３０が使用できる。これとは異なり、発光ダイオード３００が紫外線を発生させるＵＶ発光ダイオード３００の場合、紫外線を青色光、緑色光、及び赤色光に各々変換する光変換粒子４３０が使用できる。

光変換粒子４３０は多数個の量子ドット（ＱＤ：Quantum Dot）でありうる。量子ドットはコアナノ結晶（core nano-crystal）及びコアナノ結晶を囲むシェルナノ結晶を含むことができる。また、量子ドットはシェルナノ結晶(shall nano-crystal)に結合される有機配位子（リガンド）（organic ligand）を含むことができる。また、量子ドットはシェルナノ結晶を囲む有機コーティング層を含むことができる。

シェルナノ結晶は２層構造を持つ。シェルナノ結晶はコアナノ結晶の表面に形成される。量子ドットはコアナノ結晶に入射する光の波長を、シェル層を形成するシェルナノ結晶を通して長波長に変換し、光の効率を増加させる。

量子ドットはII族化合物半導体、III 族化合物半導体、Ｖ族化合物半導体、そしてVI族化合物半導体のうち、少なくとも１つの物質を含むことができる。より詳しくは、コアナノ結晶は、Ｃｄｓｅ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、ＨｇＴｅ、またはＨｇＳを含むことができる。また、シェルナノ結晶はＣｕＺｎＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、ＨｇＴｅ、またはＨｇＳを含むことができる。量子ドットの直径は１nm乃至１０nmでありうる。

量子ドットから放出される光の波長は、量子ドットのサイズまたは合成過程での分子クラスタ化合物（molecular cluster compound）とナノ粒子前駆体（precurser）のモル分率（molar ratio）によって調節可能である。有機リガンドはピリジン（pyridine）、メルカプトアルコール（mercapto alcohol）、チオール（thiol）、ホスフィン（phosphine）、及びホスフィン酸化物（phosphine oxide）などを含むことができる。有機リガンドは合成後、不安定な量子ドットを安定化させる役割をする。合成後にダングリングボンド（dangling bond）が外殻に形成され、ダングリングボンドのため、量子ドットが不安定になることもある。しかしながら、有機リガンドの一端部は非結合状態であり、非結合の有機リガンドの一端部がダングリングボンドと結合して量子ドットを安定化させることができる。

特に、量子ドットはそのサイズが光、電気などにより励起される電子と正孔とがなすエキシトン（exciton）のボーア半径（Bohr radius）より小さくなれば量子拘束効果が発生して離散的なエネルギー準位を有するようになり、エネルギーギャップのサイズが変化するようになる。また、電荷が量子ドットの内に限定されて高い発光効率を有するようになる。

このような量子ドットは一般的な蛍光染料とは異なり、粒子のサイズによって蛍光波長が変わる。即ち、粒子のサイズが小さくなるほど短い波長の光を出し、粒子のサイズを調節して所望の波長の可視光線領域の蛍光を出すことができる。また、一般の染料に比べて吸光（減衰）係数（extinction coefficient）が１００〜１０００倍が大きく、量子効率（quantum yield）も高いので、非常に強い蛍光を発生する。

量子ドットは湿式化学エッチング方法により合成できる。ここで、湿式化学エッチング方法は有機溶媒に前駆体物質を入れて粒子を成長させる方法であって、湿式化学エッチング方法により量子ドットが合成できる。

ホスト４４０は、光変換粒子４３０を囲む。即ち、ホスト４４０は、光変換粒子４３０を均一に内部に分散させる。ホスト４４０はポリマーで構成される。ホスト４４０は透明である。即ち、ホスト４４０は透明なポリマーで形成される。

ホスト４４０は、チューブ４１０の内部に配置される。即ち、ホスト４４０は全体的にチューブ４１０の内部に詰められる。ホスト４４０はチューブ４１０の内面に密着できる。

封入部材４２０及びホスト４４０の間には空気層が形成される。空気層４５０には窒素で詰められる。空気層４５０は封入部材４２０及びホスト４４０の間で緩衝機能を遂行する。

図２及び図３に示すように、第１密着部材５１０は導光板２００及び光変換部材４００の間に介される。第１密着部材５１０は導光板２００及び光変換部材４００に密着する。より詳しくは、第１密着部材５１０は導光板２００の入射面に密着し、チューブ４１０の外部面に密着する。

即ち、第１密着部材５１０及び導光板２００の入射面の間に空気層が介されないように、第１密着部材５１０は導光板２００の入射面に付着または接着できる。同様に、第１密着部材５１０及びチューブ４１０の外部面の間に空気層が介されないように、第１密着部材５１０はチューブ４１０の外部面に付着または接着できる。即ち、第１密着部材５１０は光変換部材４００及び導光板２００の間のギャップを詰めるギャップフィラー（充填剤）でありうる。

第１密着部材５１０は透明である。第１密着部材５１０は透明な樹脂を含むことができる。第１密着部材５１０は熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を含むことができる。第１密着部材５１０に使われる物質の例としては、エポキシ系樹脂などを挙げることができる。

第１密着部材５１０の屈折率は導光板２００の屈折率を基準に±０．１以内でありうる。即ち、第１密着部材５１０の屈折率は以下の＜数式１＞を満たすことができる。

ここで、ｎ１は第１密着部材５１０の屈折率であり、ｎ３は導光板２００の屈折率である。

例えば、第１密着部材５１０の屈折率は約１．４７乃至約１．６７でありうる。

第１密着部材５１０は光変換部材４００及び導光板２００の間で光学的な緩衝機能を遂行することができる。即ち、第１密着部材５１０は光変換部材４００及び導光板２００の間に空気層が介されることを防止し、チューブ４１０及び導光板２００と類似した屈折率を有することができる。これによって、第１密着部材５１０は光変換部材４００及び導光板２００の間での急激な屈折率の変化を減少させることができる。

図２及び図３に示すように、第２密着部材５２０は発光ダイオード３００及び光変換部材４００の間に介される。第２密着部材５２０は発光ダイオード３００及び光変換部材４００に密着する。より詳しくは、第２密着部材５２０は発光ダイオード３００の出射面に密着し、チューブ４１０の外部面に密着する。

即ち、第２密着部材５２０及び発光ダイオード３００の出射面の間に空気層が介されないように、第２密着部材５２０は発光ダイオード３００の出射面に付着または接着できる。同様に、第２密着部材５２０及びチューブ４１０の外部面の間に空気層が介されないように、第２密着部材５２０はチューブ４１０の外部面に付着または接着できる。即ち、第２密着部材５２０は発光ダイオード３００及び光変換部材４００の間のギャップを詰めるギャップフィラーでありうる。

第２密着部材５２０は透明である。第２密着部材５２０は透明な樹脂を含むことができる。第２密着部材５２０は熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を含むことができる。第２密着部材５２０に使われる物質の例としては、エポキシ系樹脂などを挙げることができる。

第２密着部材５２０の屈折率は発光ダイオード３００の充填材３４０の屈折率を基準に±０．１以内でありうる。即ち、第２密着部材５２０の屈折率は以下の＜数式２＞を満たすことができる。

ここで、ｎ２は第２密着部材５２０の屈折率であり、ｎ４は充填材３４０の屈折率である。

例えば、第２密着部材５２０の屈折率は約１．４４乃至約１．６４でありうる。

第２密着部材５２０は光変換部材４００及び発光ダイオード３００の間で光学的な緩衝機能を遂行することができる。即ち、第２密着部材５２０は光変換部材４００及び発光ダイオード３００の出射面の間に空気層が介されることを防止し、チューブ４１０及び充填材３４０と類似した屈折率を有することができる。これによって、第２密着部材５２０は光変換部材４００及び充填材３４０の間での急激な屈折率の変化を減少させることができる。

また、第１密着部材５１０及び第２密着部材５２０は同一な物質で形成される。

光学シートら６００は導光板２００の上に配置される。光学シート６００は通過する光の特性を向上させる。

フレキシブルプリント回路基板７００は発光ダイオード３００に電気的に連結される。フレキシブルプリント回路基板７００はモールドフレーム１０の内側に配置される。フレキシブルプリント回路基板７００は、導光板２００の上に配置される。

モールドフレーム１０及びバックライトアセンブリ２０によってバックライトユニットが構成される。即ち、バックライトユニットはモールドフレーム１０及びバックライトアセンブリ２０を含む。

液晶パネル３０はモールドフレーム１０の内側に配置され、光学シート６００の上に配置される。

液晶パネル３０は通過する光の強さを調節して映像を表示する。即ち、液晶パネル３０は映像を表示する表示パネルである。液晶パネル３０は、ＴＦＴ基板、カラーフィルタ基板、両基板の間に介される液晶層、及び偏光フィルタを含む。

図６に示すように、実施形態に従う液晶表示装置は次のような過程によって映像を表示することができる。

まず、発光ダイオード３００から第１光が出射される。この際、発光ダイオード３００から青色光が出射される（Ｓ１１０）。

次に、出射された第１光は第２密着部材５２０を通過する（Ｓ１２０）。この際、第２密着部材５２０によって発光ダイオード３００及び光変換部材４００の間の空気層が除去されるので、急激な屈折率の差による光損失（例えば、フレネル（Fresnel）損失）が防止できる。これによって、第２密着部材５２０により実施形態に従う液晶表示装置の輝度が向上できる。

次に、第２密着部材５２０を通過した第１光の一部は光変換部材４００を通過し、他の一部は光変換粒子により第２光及び第３光に変換される。即ち、第１光の一部は光変換部材４００を通過し、第２光及び上記第３光は光変換部材４００から出射される（Ｓ１３０）。この際、第１光は青色光であり、第２光は緑色光であり、第３光は赤色光でありうる。

次に、第１光、第２光、及び第３光は、第１密着部材５１０を通過する（Ｓ１４０）。同様に、第１密着部材５１０により導光板２００及び光変換部材４００の間の空気層が除去されるので、急激な屈折率の差による光損失が防止できる。これによって、第１密着部材５１０により実施形態に従う液晶表示装置の輝度が向上できる。

次に、第１光、第２光、及び第３光は、導光板２００で全反射されて混合され、混合された光は導光板２００の上面を通じて出射される（Ｓ１５０）。

以後、混合された光は光学シート６００を通過し、液晶パネル３０に入射される。液晶パネル３０は入射された光を使用して映像を表示する。

また、図８に示すように、実施形態に従う液晶表示装置は以下のような方法により形成される。

まず、発光ダイオード３００がフレキシブルプリント回路基板７００の下部面に実装される（Ｓ２１０）。

次に、光硬化性及び／または熱硬化性樹脂組成物が発光ダイオード３００及び光変換部材４００の間に充填される。また、樹脂組成物は導光板２００及び光変換部材４００の間に充填される（Ｓ２２０）。

次に、充填された樹脂組成物は紫外線及び／または熱により硬化され、第１密着部材５１０及び第２密着部材５２０が形成される（Ｓ２３０）。

次に、導光板２００の上に光学シート６００が積層され（Ｓ２４０）、液晶パネル３０が組み立てられて（Ｓ２５０）、実施形態に従う液晶表示装置が製造できる。

前述したように、第１密着部材５１０及び第２密着部材５２０により導光板２００及び光変換部材４００の間、及び発光ダイオード３００及び光変換部材４００の間の光損失が減少できる。

したがって、実施形態に従う液晶表示装置は向上した輝度を有することができる。

図８は、本発明の第２実施形態に従う液晶表示装置の一断面を示す図である。図９は、本発明の第３実施形態に従う液晶表示装置の一断面を示す図である。図１０は、本発明の第４実施形態に従う液晶表示装置の一断面を示す図である。本実施形態では前述した実施形態を参照し、第１散乱粒子及び第２散乱粒子について追加的に説明する。即ち、先の実施形態に対する説明は変更された部分を除いて、本実施形態に対する説明に本質的に結合できる。

図８を参照すると、本実施形態に従う液晶表示装置は多数個の第１散乱粒子５１１及び多数個の第２散乱粒子５２１を含む。

第１散乱粒子５１１は光変換部材４００及び導光板２００の間に介される。第１散乱粒子５１１は第１密着部材５１０の内に配置される。第１散乱粒子５１１は第１密着部材５１０に挿入される。即ち、第１散乱粒子５１１は第１密着部材５１０に均一に分散される。第１散乱粒子５１１は第１密着部材５１０に約０．００００１ｗｔ％乃至約１０ｗｔ％の割合で分散できる。

第１散乱粒子５１１は入射光を散乱させることができる。より詳しくは、第１散乱粒子は発光ダイオード３００から出射されて、光変換部材４００を通過する第１光を散乱させることができる。

また、第１散乱粒子５１１は光変換部材４００により変換された第２光及び第３光も散乱させることができる。

第１散乱粒子５１１は透明でありうる。第１散乱粒子５１１に使われる物質の例としては、チタニウムオキサイド（例えば、ＴｉＯ₂）などを挙げることができる。より詳しくは、第１散乱粒子５１１にアナターゼ（anatase）型酸化チタン（チタニウムオキサイド）が使用できる。第１散乱粒子５１１の直径は約１００ｎｍ乃至約４００ｎｍでありうる。

第２散乱粒子５２１は、光変換部材４００及び発光ダイオード３００の間に介される。第２散乱粒子５２１は第２密着部材５２０の内に配置される。第２散乱粒子５２１は第２密着部材５２０に挿入される。即ち、第２散乱粒子５２１は第２密着部材５２０に均一に分散される。第２散乱粒子５２１は、第２密着部材５２０に約０．００００１ｗｔ％乃至約１０ｗｔ％の割合で分散できる。

第２散乱粒子５２１は、入射光を散乱させることができる。より詳しくは、第２散乱粒子は発光ダイオード３００から出射される第１光を散乱させることができる。これによって、発光ダイオード３００から出射される第１光は散乱されて光変換部材４００に入射される。また、第１光の一部は上記第２散乱粒子５２１により散乱された状態で光変換部材４００を通過することができる。

第２散乱粒子５２１は、第１散乱粒子５１１と実質的に同一な特性を有することができる。即ち、第２散乱粒子５２１は透明でありうる。第２散乱粒子５２１に使われる物質の例としては、酸化チタン（例えば、ＴｉＯ₂）などを挙げることができる。より詳しくは、第２散乱粒子５２１にアナターゼ（anatase）型酸化チタンが使用できる。第２散乱粒子５２１の直径は約１００ｎｍ乃至約４００ｎｍでありうる。

図９を参照すると、第１散乱粒子５１１のみ第１密着部材５１０に分散され、第２散乱粒子５２１は省略できる。

また、図１０を参照すると、第２散乱粒子５２１のみ第２密着部材５２０に分散され、第１散乱粒子５１１は省略できる。

発光ダイオード３００から出射される第１光は光変換部材４００により変換される第２光及び第３光より小さな発散角を有することができる。即ち、第１光は発光ダイオード３００から出射される時、第２光及び第３光より低い指向角度を有する。

第１光が光変換部材４００の光変換粒子により第２光及び第３光に変換される時、第２光及び第３光はランダムに四方に出射できる。これによって、第２光及び第３光は相対的に大きい発散角を有することができる。

この際、第１散乱粒子５１１及び第２散乱粒子５２１により発光ダイオード３００から出射される第１光が散乱できる。即ち、第１光は大きい発散角に上記導光板２００に入射できる。

即ち、発光ダイオード３００から出射される第１光は第２散乱粒子５２１により散乱されて、大きい発散角に光変換部材４００に入射できる。また、光変換部材４００を通過する第１光ＴＬは第１散乱粒子５１１により散乱されて、より広い指向角を有する第１光ＳＬが導光板２００に入射できる。

これによって、第１光、第２光、及び第３光は、実質的に同一な発散角を有することができる。したがって、第１光、第２光、及び第３光は、導光板２００には均一に混合されて入射できる。

したがって、実施形態に従う液晶表示装置は向上した色再現性を有することができる。

図１１は、本発明の第５実施形態に従う液晶表示装置の一断面を示す図である。図１２は、本発明の第５実施形態に従うフレキシブルプリント回路基板及び発光ダイオードを示す図である。本実施形態に対する説明では先の実施形態に対する説明を参考にする。即ち、先の実施形態に対する説明は変更された部分を除いて、本実施形態に対する説明に本質的に結合できる。

図１１及び図１２を参照すると、本実施形態に従う液晶表示装置は反射部７１０を含む。反射部７１０は、フレキシブルプリント回路基板７００に備えられる。反射部７１０は、光変換部材４００及び導光板２００の上に配置される。

反射部７１０は、光変換部材４００を覆うことができる。また、反射部７１０は導光板２００の上面の一部を覆うことができる。

反射部７１０は、フレキシブルプリント回路基板及び導光板２００の間に介される。これとは異なり、反射部７１０はフレキシブルプリント回路基板７００の一部として形成される。これとは異なり、反射部７１０はフレキシブルプリント回路基板７００の下面にコーティングできる。

反射部７１０は、発光ダイオード３００から出射される第１光を反射させることができる。より詳しくは、反射部７１０は第１光を選択的に反射することができる。即ち、反射部７１０は第１光に対して高い反射率を有し、第２波長及び第３光に対しては相対的に低い反射率を有することができる。

例えば、反射部７１０は青色光に対して高い反射率を有し、緑色光及び赤色光に対しては低い反射率を有することができる。

反射部７１０は青色コーティング層でありうる。反射部７１０は青色染料または青色顔料などの青色色素を含むことができる。

反射部７１０は導光板２００の入射面に隣接して配置され、第１光を選択的に反射させて、第１光、第２光、及び第３光を均一に混合することができる。

これによって、本実施形態に従う液晶表示装置は向上した色再現性を有する。特に、本実施形態に従う液晶表示装置は、導光板２００の入光部で発生する黄色化現象を効果的に減少させることができる。

以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるものではない。また、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。

以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するのでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

本発明は、ディスプレイ分野に利用できる。

Claims

導光板と、
前記導光板の側面に配置される光源と、
前記光源及び前記導光板の間に介される光変換部材と、
前記導光板及び前記光変換部材に密着する第１密着部材と、
前記光源及び前記光変換部材の間に密着する第２密着部材と、を含み、
前記光変換部材は、
前記光源から出射される光の波長を変換させる多数個の光変換粒子と、
前記光変換粒子を囲むホストと、
前記光変換粒子及び前記ホストを収容するチューブと、を含み、
前記ホストは前記チューブ内に配置される透明ポリマーであり、
前記第１密着部材及び前記第２密着部材は前記チューブに密着することを特徴とする、表示装置。
前記第１密着部材の内部に配置される多数個の散乱粒子をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記第２密着部材の内部に配置される多数個の散乱粒子をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記第１密着部材の屈折率は前記導光板の屈折率を基準に±０．１以内であることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記光源は、
光を発生させる発光ダイオードチップと、
前記発光ダイオードチップを囲む充填材とを含み、
前記第２密着部材の屈折率は前記充填材の屈折率を基準に±０．１以内であることを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
導光板と、
前記導光板の側面に配置される光源と、
前記光源及び前記導光板の間に介される光変換部材と、
前記導光板及び前記光変換部材に密着する第１密着部材と、
前記光源及び前記光変換部材の間に密着する第２密着部材と、
前記光源から出射されて前記光変換部材を透過する前の光または透過された後の光の経路を変更する、前記第１密着部材又は前記第２密着部材の内部に分散された散乱粒子と、を含み、
前記光変換部材は、
前記光源から出射される光の波長を変換させる多数個の光変換粒子と、
前記光変換粒子を囲むホストと、
前記光変換粒子及び前記ホストを収容するチューブと、を含み、
前記ホストは前記チューブ内に配置される透明ポリマーであり、
前記第１密着部材及び前記第２密着部材は前記チューブに密着することを特徴とする、表示装置。
前記散乱粒子は、酸化チタンを含むことを特徴とする、請求項６に記載の表示装置。
前記酸化チタンはアナターゼ型酸化チタンであることを特徴とする、請求項７に記載の表示装置。
前記散乱粒子の直径は１００ｎｍ乃至４００ｎｍであることを特徴とする、請求項６に記載の表示装置。
前記第１密着部材及び前記第２密着部材は、前記散乱粒子を囲み、
前記散乱粒子は前記第１密着部材又は前記第２密着部材に０．００００１ｗｔ％乃至１０ｗｔ％の割合で含まれることを特徴とする、請求項６に記載の表示装置。
前記光源は青色光を出射し、
前記光変換部材は前記青色光を緑色光及び赤色光に変換することを特徴とする、請求項６に記載の表示装置。