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최근 디스플레이 시장에서 양자점 디스플레이와 Micro LED를 사용한 디스플레이가 주목받고 있다. 이러한 신광원들은 앞으로 다양한 디스플레이 기술에 응용될 것이며 디스플레이의 중심을 LCD에서 점차적으로 양자점 및 Micro LED 등 새로운 기술로 바뀌어 나갈 것이다. 이들 신광원을 채택한 디스플레이의 성능을 높이기 위하여 다양한 시뮬레이션을 통해 가장 최적화된 광학 구조를 보여주려 한다.
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최근 디스플레이 시장에서 양자점 디스플레이와 Micro LED를 사용한 디스플레이가 주목받고 있다. 이러한 신광원들은 앞으로 다양한 디스플레이 기술에 응용될 것이며 디스플레이의 중심을 LCD에서 점차적으로 양자점 및 Micro LED 등 새로운 기술로 바뀌어 나갈 것이다. 이들 신광원을 채택한 디스플레이의 성능을 높이기 위하여 다양한 시뮬레이션을 통해 가장 최적화된 광학 구조를 보여주려 한다.
광선 추적에 기반한 시뮬레이션 툴을 사용하여 양자점 디스플레이의 경우 도광판의 모양 및 양자점 필름의 조합에 따라 스펙트럼의 변화 및 휘도 분포도 및 색도 분포도를 확인한다. 일체형 양자점의 경우 LED 정면에 렌즈를 놓고 시뮬레이션하여 기존 일체형 양자점 백라이트에서 발생되었던 휘도와 색도의 불균일성이 얼마나 완화되는지 확인하였다. Micro LED를 사용한 백라이트 유닛의 경우 Mura Index라는 새로운 측정 인자를 만들어 휘도 균일도를 확인하였다.
양자점 백라이트의 경우 평판형 도광판일 때 도광판 위에 적색 및 녹색 양자점 필름을 순서대로 올린 조합, 쐐기형의 도광판일 때 양자점 필름 사이에 도광판을 두었을 경우 양자점의 여기 측면에서 가장 유리하였다. 일체형 양자점 백라이트의 경우 광원 앞에 렌즈를 올려 출광분포를 조절하고 도광판 아래에 굴절률 층을 넣어 휘도 균일도와 색도 균일도를 개선하였다. 광학 필름을 모두 올렸을 때 휘도 균일도는 93.9%이며 색좌표의 편차는 0.01미만이 되는 것을 확인하였다. Micro LED에 기반한 직하형 백라이트의 경우 확산판 입자의 밀도가 10,000(mm^(-3))이고 Gap 1.5mm Pitch 3mm일 때 Mura index가 1.0에 근접함을 확인하였다. 이 위에 광학 필름을 올렸을 경우 Gap을 0.6mm까지 줄일 수 있는 것을 확인하였다.