JP2020109757A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】外部光による反射によって発生する反射光の色感を調節し、表示品質を改善した表示装置を提供する。【解決手段】表示装置DSは、発光領域PXA、及び発光領域と隣接する非発光領域NPXAを有する表示パネルと、表示パネルの上に配置される色変換層と、表示パネルの上に配置され、発光領域に対応するメイン開口部、及び非発光領域に対応するサブ開口部が定義される遮光層と、色変換層に上に配置されるカラーフィルター層と、含み、カラーフィルター層は、メイン開口部と対応するメインフィルター部と、サブ開口部と対応するサブフィルター部と、非発光領域に対応し、サブ開口部と非重畳の遮光フィルター部と、を含むことで、優れた反射色感を具現する。【選択図】図2

Description

本発明は表示装置に関し、より詳しくは、カラーフィルター層及び色変換層を含む表示装置に関する。
テレビジョン、携帯電話、タブレットコンピュータ、ナビゲーション、ゲーム機などのようなマルチメディア装置に使用される多様な表示装置が開発されている。このような表示装置を使用する際、外部光が表示装置内に入射されれば、入射された外部光が表示パネル内の電極、または表示装置内に積層された層の間の界面で反射して表示品質が低下するようになる。
それによって、外部から入射される光による表示品質の低下を改善するための研究が求められている。
韓国公開特許第10−2018−0085849 韓国公開特許第10−2017−0038596 韓国公開特許第10−2015−0069947
本発明の目的は、外部光による反射によって発生する反射光の色感を調節し、表示品質を改善した表示装置を提供することである。
また、本発明の目的は、黄色がかった(yellowish)色感を改善してニュートラルな(neutral)反射色を有する表示装置を提供することである。
本発明の一実施形態は、発光領域、及び前記発光領域と隣接する非発光領域を有する表示パネルと、前記表示パネルの上に配置される色変換層と、前記表示パネルの上に配置され、前記発光領域に対応するメイン開口部、及び前記非発光領域に対応するサブ開口部が定義される遮光層と、前記色変換層に上に配置されるカラーフィルター層と、含み、前記カラーフィルター層は、前記メイン開口部と対応するメインフィルター部と、前記サブ開口部と対応するサブフィルター部と、前記非発光領域に対応し、前記サブ開口部と非重畳の遮光フィルター部と、を含む表示装置を提供する。
前記表示パネルは、第1色光を放出する有機電界発光素子を含んでもよい。
前記色変換層は、前記第1色光を第2色光に変換する第1量子ドットを含む第1色変換部と、前記第1色光を第3色光に変換する第2量子ドットを含む第2色変換部と、前記第1色光を透過させる第3色変換部と、を含んでもよい。
前記カラーフィルター層は、前記第2色光を透過させる第1フィルターと、前記第3色光を透過させる第2フィルターと、前記第1色光を透過させる第3フィルターと、を含み、前記第1フィルター乃至前記第3フィルターは、それぞれ前記メインフィルター部及び前記遮光フィルター部を含み、前記第1フィルター乃至前記第3フィルターのうち少なくとも一つは前記サブフィルター部を更に含んでもよい。
前記第1色光は青色光であり、前記第2色光は赤色光であり、前記第3色光は緑色光であり、前記第1フィルター乃至前記第3フィルターは前記サブフィルター部を含み、前記第2フィルターは前記サブフィルター部を含まなくてもよい。
前記第3色変換部と前記第3フィルターは一体に設けられてもよい。
前記第1色変換部乃至前記第3色変換部は散乱剤を更に含んでもよい。
前記カラーフィルター層は、前記第3色変換部と重畳して前記第1色光を透過させる第3フィルターと、前記第1色変換部及び前記第2色変換部と重畳し、前記第4色光を透過させる第4フィルターと、を含んでもよい。
前記遮光層は、前記表示パネルと前記カラーフィルター層との間に配置される。
前記遮光層は前記色変換層の上に配置され、前記カラーフィルター層は前記遮光層をカバーしてもよい。
前記カラーフィルター層は前記色変換層の上に直接配置されてもよい。
本発明の一実施形態は、発光領域、平面上において前記発光領域と離隔された反射領域、及び前記発光領域及び前記反射領域を囲む遮光領域を含む表示装置において、有機電界発光素子を含む表示パネルと、前記表示パネルの上に配置され、前記発光領域に対応して配置される複数個の色変換部を含む色変換層と、前記色変換層の上に配置され、複数個のフィルターを含むカラーフィルター層と、前記表示パネルの上に配置され、前記遮光領域に重畳し前記発光領域及び前記反射領域非重畳の遮光部を含む遮光層と、を含む表示装置を提供する。
前記発光領域は、赤色発光領域、緑色発光領域、及び青色発光領域を含み、前記反射領域は、赤色反射領域、及び青色反射領域を含んでもよい。
前記発光領域は、複数個の赤色発光領域、複数個の緑色発光領域、及び複数個の青色発光領域を含み、前記赤色発光領域、前記緑色発光領域、及び前記青色発光領域は第1方向に交互に配列され、前記赤色発光領域、前記緑色発光領域、及び前記青色発光領域それぞれは前記第1方向と交差する第2方向に整列されてもよい。
前記反射領域は、前記第2方向に整列される前記赤色発光領域の間に設けられる赤色反射領域と、前記第2方向に整列される前記青色発光領域の間に設けられる青色反射領域と、を含んでもよい。
前記有機電界発光素子は青色光を放出し、前記色変換部は前記赤色発光領域に対応して配置され、赤色量子ドットを含む第1色変換部と、前記緑色発光領域に対応して配置され、緑色量子ドットを含む第2色変換部と、前記青色発光領域に対応して配置される第3色変換部と、を含んでもよい。
前記フィルターは、前記赤色発光領域及び前記赤色反射領域に重畳する赤色フィルターと、前記緑色発光領域に重畳する緑色フィルターと、前記青色発光領域及び前記青色反射領域に重畳する青色フィルターと、を含む。
平面上において、前記赤色発光領域の面積は、前記緑色発光領域の面積及び前記青色発光領域の面積より大きくてもよい。
前記発光領域、前記反射領域、及び前記遮光領域の全体の面積に対する前記反射領域の面積の割合は、0%より大きく10%以下であってもよい。
本発明の一実施形態は、有機電界発光素子を含む表示パネルと、前記表示パネルの上に配置され、平面上において互いに離隔された複数個の色変換部を含む色変換層と、前記表示パネルの上に配置され、前記色変換部に重畳するメイン開口部、及び前記色変換部と非重畳のサブ開口部が定義される遮光層と、前記色変換層の上に配置され、複数個のフィルターを含むカラーフィルター層と、を含み、前記フィルターそれぞれは前記メイン開口部と重畳するメインフィルター部、及び前記メインフィルター部に隣接する遮光フィルター部を含み、前記フィルターのうち少なくとも一つは前記遮光フィルター部に隣接し、前記メインフィルター部と離隔されたサブフィルター部を更に含む表示装置を提供する。
本発明の一実施形態の表示装置は、非発光領域でカラーフィルター層を一部露出させて、改善された反射色感を示す。
また、本発明の一実施形態の表示装置は、非発光領域に対応する遮光層に開口部を定義し、非発光領域で遮光部と非重畳のカラーフィルターを含むことでニュートラルな色感を示す。
本発明の一実施形態の電子装置の斜視図である。 本発明の一実施形態の表示装置の平面図である。 図2のI−I’線に対応するの断面図である。 図2のII−II’線に対応する本発明の一実施形態の表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を示す平面図である。 図2のIII−III’線に対応する本発明の一実施形態の表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置における波長による反射率を示すグラフである。 本発明の一実施形態による表示装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を示す平面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を示す断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を示す断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を示す断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の一部を示す断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態の表示装置の平面図である。 本発明の一実施形態の表示装置の平面図である。 本発明の一実施形態による表示装置を示す断面図である。
本発明は、多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができるゆえ、特定の実施形態を図面に例示し、本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示される形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の主旨及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むと理解すべきである。
本明細書において、ある構成要素(または領域、層、部分など)が他の構成要素の「上にある」、または「結合される」と言及される場合、それは他の構成要素の上に直接配置、接続または結合され得るか、またはそれらの間に第3の構成要素が配置され得ることを意味する。
一方、本出願において、「直接配置」されるとは、層、膜、領域、板などの部分と他の部分の間に追加される層、膜、領域、板などがないことを意味する可能性がある。例えば、「直接配置」されるとは、2つの層または2つの部材の間に接着部材などの追加の部材を使用せずに配置することを意味する可能性がある。
同じ図面符号は同じ構成要素を示す。また、図面において、構成要素の厚さ、割合、及び寸法は技術的内容の効果的な説明のために誇張されている。
「及び/または」は、関連する構成が定義する一つ以上の組み合わせを全て含む。
第1、第2などの用語は多様な構成要素を説明するのに使用されるが、前記構成要素は前記用語に限定されない。前記用語は一つの構造要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない範囲において、第1構成要素は第2構成要素と称されてもよく、同様に、第2構成要素も第1構成要素と称されてもよい。単数の表現は、文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。
また、「下に」、「下側に」、「上に」、「上側に」などの用語は、図面に示した構成の連関関係を説明するために使用される。前記用語は相対的な概念であって、図面に示した方向を基準に説明される。
異なるように定義されない限り、本明細書で使用された全ての用語(技術的及び科学的用語を含む)は、本発明の属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるようなものと同じ意味を有する。また、一般的に使用される辞書に定義されている用語のような用語は、関連技術の脈絡での意味と一致する意味を有すると解釈すべきであり、理想的な、または過度に形式的な意味に解釈されない限り、明示的にここで定義される。
「含む」または「有する」などの用語は明細書の上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないと理解すべきである。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態の表示装置について説明する。
図1は、電子装置EDの本発明の一実施形態を示す斜視図である。本発明の一実施形態において、電子装置EDは、テレビ、モニター、または外部広告板のような大型電子装置である。また、電子装置EDは、パソコン、ノートパソコン、個人情報端末、カーナビゲーションユニット、ゲーム機、スマートフォン、タブレット、及びカメラのような中小型電子装置である。また、これらは単に一実施形態として提示されたものであって、本発明の概念から逸脱しない範囲において、他の電子装置として採用されてもよい。
電子装置EDは、表示装置DS及び筐体HAUを含む。表示装置DSは、表示面ISを介して映像IMを表示する。図1においては、表示面ISが第1方向軸DR1、及び第1方向軸DR1と交差する第2方向軸DR2が定義する面と平行すると示している。しかし、これは例示的なものであって、他の実施形態において、表示装置DSの表示面ISは曲がった形状を有してもよい。
表示面ISの法線方向、つまり、表示装置DSの厚さ方向のうち映像IMが表示される方向は第3方向軸DR3が指示する。また、表示装置DSの厚さ方向のうち第3方向軸と反対方向は第4方向軸DR4が指示する。各部材の前面(または上面)と背面(または下面)は、第3方向軸DR3によって区分される。一方、第1乃至第4方向軸DR1、DR2、DR3、DR4が指示する方向は相対的な概念であり、他の方向に変更されてもよい。
筐体HAUは表示装置DSを収納する。筐体HAUは、表示装置DSの表示面ISである上部面が露出されるように表示装置DSをカバーしながら配置される。筐体HAUは表示装置DSの側面と底面をカバーし、上部面全体を露出させる。但し、本実施形態はこれに限定されず、筐体HAUは、表示装置DSの側面と底面だけでなく上部面の一部をカバーしてもよい。
図2は、本発明の一実施形態の表示装置を示す平面図である。図3は図2のI−I’線に対応する断面図を示し、図4は図2のII−II’線に対応する断面図を示す。図5は本発明の一実施形態の表示装置の一部を示す平面図であり、図6は本発明の一実施形態の表示装置の一部を示す断面図である。
図2を参照すると、本実施形態の表示装置DSは、表示領域DA、及び表示領域DAに隣接する非表示領域NDAを含む。表示領域DAは映像IM(図1)が表示される部分に当たる。
本実施形態において、表示領域DAは四角形状である。非常時領域NDAは、表示領域DAを囲む。但し、これに限定されず、表示領域DAの形状と非表示領域NDAの形状は相対的にデザインされてもよい。また、表示装置DSの前面である表示面ISに非表示領域NDAが存在しなくてもよい。
本実施形態において、表示装置DSは、表示パネルDP、表示パネルDPの上に配置される色変換層CCL、表示パネルDPの上に配置される遮光層BML、及び色変換層CCLの上に配置されるカラーフィルター層CFLを含む。本実施形態において、表示パネルDPは有機電界発光素子OELを含む。つまり、表示パネルDPは有機電界発光表示パネルである。
図2を参照すると、本実施形態の表示装置DSは、発光領域PXA、及び非発光領域NPXAを含む。非発光領域NPXAは、発光領域PXAに隣接する。一方、表示装置DSの発光領域PXA及び非発光領域NPXAは、それぞれ表示パネルDPの発光領域PXA及び非発光領域NPXAに当たる。
発光領域PXAは、第1乃至第3発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bを含む。第1乃至第3発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bは、平面上において互いに離隔されている。本実施形態の表示装置DSにおいて、複数個の発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bは、第1発光領域PXA−R、第2発光領域PXA−G、及び第3発光領域PXA−Bの順に第1方向軸DR1の方向に繰り返し配列される。
一方、複数個の第1発光領域PXA−Rは、第1方向軸DR1と交差する第2方向軸DR2の方向に整列されて配置され、複数個の第2発光領域PXA−Gは第2方向軸DP2の方向に整列されて配置され、複数個の第3発光領域PPXA−Bは第2方向軸DP2の方向に整列されて配置される。
例えば、本実施形態の表示装置DSにおいて、第1発光領域PXA−Rは赤色光を提供する赤色発光領域であり、第2発光領域PXA−Gは緑色光を提供する緑色発光領域であり、第3発光領域PXA−Bは青色光を提供する青色発光領域である。
つまり、図2を参照すると、複数個の赤色発光領域、複数個の緑色発光領域、及び複数個の青色発光領域それぞれは、第2方向軸DR2に沿って整列される。また、赤色発光領域、緑色発光領域、及び青色発光領域は、第1方向軸DR1に沿って交互に配置される。つまり、赤色発光領域、緑色発光領域、及び青色発光領域の順に第1方向軸DR1に沿って繰り返し配置される。しかし、本実施形態はこれに限定されず、異なる光を提供する発光領域の配置順及び配列方向は多様に変更されてもよい。
本実施形態において、非発光領域NPXAは反射領域RA及び遮光領域BAを含む。反射領域RAは、表示装置DSの外部から入射される光が表示装置DSの内部で反射されて放出される部分である。遮光領域BAは、発光領域PXA及び反射領域RAを囲む。遮光領域BAは、後述する遮光部BMに対応する部分である。
反射領域RAは、第1発光領域PXA−Rに隣接し、第1発光領域PXA−Rから提供される光と類似した波長領域の光を提供する第1反射領域RA−R、及び第3発光領域PXA−Bに隣接し、第3発光領域PXA−Bから提供される光と類似した波長領域の光を提供する第2反射領域RA−Bのうち少なくとも一つを含む。
例えば、反射領域RAは、第1反射領域RA−Rである赤色反射領域、及び第2反射領域RA−Bである青色反射領域を含んでもよい。
第1反射領域RA−Rは、第2方向軸DR2の方向に離隔されて整列された第1発光領域PXA−Rの間に設けられる。また、第2反射領域RA−Bは、第2方向軸DR2の方向に離隔されて整列された第3発光領域PXA−Bの間に設けられる。
つまり、図2を参照すると、本実施形態の表示装置DSにおいて、第2方向軸DR2に沿って発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−B、遮光領域BA、反射領域RA−R、RA−B、及び遮光領域BAが繰り返し配置される。
一方、図2では第2方向軸DR2の方向に第1発光領域PXA−Rと第1反射領域RA−Rが一つずつ交差して設けられると示されているが、本実施形態はこれに限定されず、第1反射領域RA−Rの配置間隔は表示装置DSで要求される反射色感を考慮して調節されてもよい。例えば、第1反射領域RA−Rの配置間隔は図2の図示に比べ、より長くてもよい。詳しくは、2つの第1発光領域PXA−R、及び一つの第1反射領域RA−Rの順に配置されてもよい。しかし、本実施形態はこれに限定されない。
また、第3発光領域PXA−B及び第2反射領域RA−Bに対しても、第1発光領域PXA−R及び第1反射領域RA−Rの配列関係に関する説明と同じ内容が適用される。
本実施形態において、表示パネルDPは、ベース層BL、ベース層BLの上に設けられる回路層DP−CL、及び表示素子層DP−OELを含む。本実施形態において、ベース層BL、回路層DP−CL、及び表示素子層DP−OELは、第3方向軸DR3の方向に順次に積層される。
ベース層BLは、表示素子層EP−OELが配置されるベース面を含む部材である。ベース層BLは、ガラス基板、金属基板、プラスチック基板などである。しかし、本実施形態はこれに限定されず、ベース層BLは無機層、有機層、または複合材料層であってもよい。
本実施形態において、回路層DP−CLはベース層BLの上に配置され、回路層DP−CLは複数のトランジスタ(図示せず)を含む。トランジスタ(図示せず)は、それぞれ制御電極、入力電極、及び出力電極を含む。例えば、回路層DP−CLは有機電界発光素子OELを駆動するためのスイッチングトランジスタ及び駆動トランジスタを含んでもよい。
表示素子層DP−OELは、有機電界発光素子OEL及び封止層TFEを含む。有機電界発光素子OELは、第1電極EL1、第1電極EL1の上に配置される正孔輸送領域HTR、正孔輸送領域HTRの上に配置される発光層EML、発光層EMLの上に配置される電子輸送領域ETR、及び電子輸送領域ETRの上に配置される第2電極EL2を含む。
封止層TFEは、有機発光素子OELの上に配置される。封止層TFEは、有機発光素子OELをカバーする。有機電界発光素子OELは、封止層TFEによって密封される。
有機電界発光素子OELを構成する第1電極EL1は導電性を有する。第1電極EL1は、金属合金または導電性化合物からなる。第1電極EL1はアノード(anode)である。第1電極EL1は画素電極である。
本実施形態による有機電界発光素子OELにおいて、第1電極EL1は反射型電極である。しかし、本実施形態はこれに限定されない。例えば、第1電極EL1は、透過型電極または半透過型電極であってもよい。第1電極EL1が半透過型電極または反射型電極であればよい。例えば、第1電極EL1はAg、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、またはこれらの化合物や混合物(例えば、AgとMgの混合物)を含む。また、前記例示された物質からなる反射膜や半透過膜、及びITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、ZnO(zinc oxide)、ITZO(indium tin zinc oxide)などからなる透明導電膜を含む複数の層構造であってもよい。例えば、第1電極EL1は多層金属膜であってもよく、ITO/Ag/ITOの金属膜が積層された構造であってもよい。
正孔輸送領域HTRは、単一物質からなる単一層、複数の互いに異なる物質からなる単一層、または複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有する。例えば、正孔輸送領域HTRは、複数の互いに異なる物質からなる単一層の構造を有するか、第1電極EL1から順番に積層された正孔注入層/正孔輸送層、正孔注入層/正孔輸送層/バッファ層、正孔注入層/バッファ層、正孔輸送層/バッファ層、または正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層の構造を有してもよいが、本実施形態はこれに限定されない。
例えば、正孔輸送領域HTRは正孔注入層及び正孔輸送層を含んでもよく、正孔注入層と正孔輸送層にはそれぞれ公知の正孔注入物質と公知の正孔輸送物質が使用されてもよい。
一方、正孔輸送領域HTRは、画素定義膜PDLに定義される開口部内で第1電極EL1の上に配置され、画素定義膜PDLの上部に延長されて配置される。しかし、本実施形態はこれに限定されず、正孔輸送領域HTRは画素定義膜PDLに定義される開口部の内部に配置されるようにパターニングされてもよい。
発光層EMLは正孔輸送領域HTRの上に設けれる。発光層EMLは、単一物質からなる単一層、複数の互いに異なる物質からなる単一層、または複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有する。
本実施形態の表示装置DSにおいて、発光層EMLは青色光を放出する。発光層EMLは通常的に使用する物質であれば特に限定されず、蛍光物質またはりん光物質を含む。また、発光層EMLはホスト及びドーパントを含む。図3において、発光層EMLは第1発光領域乃至第3発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bの全体に共通層として設けられると示されている。しかし、本実施形態はこれに限定されず、図3の図示とは異なり、発光層EMLは画素定義膜PDLに定義される開口部内に配置されてもよい。例えば、発光層EMLが画素定義膜PDLによって区分されて設けられると、各発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bに対応する発光層EMLは同じ波長領域の光を放出するか、または異なる波長領域の光を放出してもよい。
電子輸送領域ETRは、発光層EMLの上に設けられる。電子輸送領域ETRは、正孔阻止層、電子輸送層、及び電子注入層のうち少なくとも一つを含むが、これに限定されない。
電子輸送領域ETRが電子注入層及び電子輸送層を含めば、電子注入層及び電子輸送層には、それぞれ公知の電子注入物質と公知の電子輸送物質が使用される。
第2電極EL2は、電子輸送領域ETRの上に設けられる。第2電極EL2は、共通電極またはカソードである。第2電極EL2は金属合金または導電性化合物からなる。第2電極EL2は、透過型電極、半透過型電極、または反射型電極である。第2電極層EL2が透過型電極であれば、第2電極層EL2透明金属酸化物、例えば、ITO、IZO、ZnO、ITZOなどからなる。
第2電極EL2半透過型電極または反射型電極であれば、第2電極EL2はAg、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Ti、またはこれらの化合物や混合物(例えば、AgとMgの混合物)を含む。また、前記例示された物質で形成された反射膜や半透過膜、及びITO、IZO、ZnO、ITZOなどからなる透明導電膜を含む複数の層構造である。
図3を参照すると、電子輸送領域ETR及び第2電極EL2は、第1電極EL1と重畳する領域だけでなく、画素定義膜PDLの上に更に延長されて配置される。一方、図示は省略されるが、第2電極EL2は補助電極と接続される。第2電極EL2が補助電極と接続されると、第2電極EL2の抵抗を減少させることができる。
表示素子層DP−OELは、複数個の有機電界発光素子OELを含む。複数個の有機電界発光素子OELは、画素定義膜PDLによって区分される。例えば、図3を参照すると、本実施形態において、表示素子層DP−OELは平面上において互いに離隔された第1電極EL1を含み、離隔された第1電極EL1の間には画素定義膜PDLが設けられてもよい。つまり、図3に示した本発明の一実施形態による表示装置DSにおいて、複数個の有機電界発光素子OELは互いに離隔された第1電極EL1を基準に区分される。
本実施形態による表示パネルDPにおいて、発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bそれぞれは、画素定義膜PDLで区分される領域である。非発光領域NPXAは隣り合う発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bの間の領域であって、画素定義膜PDLと対応する領域である。
画素定義膜PDLは高分子樹脂からなる。例えば、画素定義膜PDLは、ポリアクリレート系樹脂、またはポリイミド系樹脂を含んで形成される。また、画素定義膜PDLは、高分子樹脂以外に無機物を更に含んで形成される。一方、画素定義膜PDLは、光吸収物質を含んで形成されるか、ブラック顔料またはブラック染料を含んで形成される。ブラック顔料またはブラック染料を含んで形成される画素定義膜PDLは、ブラック画素定義膜を具現する。画素定義膜PDLを形成する際、ブラック顔料またはブラック染料としてはカーボンブラックなどを使用してもよいが、本実施形態はこれに限定されない。
また、画素定義膜PDLは無機物からなる。例えば、画素定義膜PDLは、窒化ケイ素(SiNx)、酸化ケイ素(SiOx)、窒酸化ケイ素(SiOxNy)などを含んで柄形成されてもよい。画素定義膜PDLは、発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bを定義する。画素定義膜PDLによって発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bと非発光領域NPXAが区分される。
有機電界発光素子OELの上には封止層TFEが配置されるが、封止層TFEは第2電極EL2の上に配置される。封止層TFEは、第2電極EL2の上に直接配置される。封止層TFEは、一つのサブ層または複数のサブ層が積層される。封止層TFEは薄膜封止層である。封止層TFEは、有機電界発光素子OELを保護する。封止層TFEは、第2電極EL2の上部面をカバーする。
表示パネルDPの上には、色変換層CCLが配置される。色変換層CCLは光変換体を含む。光変換体は量子ドットまたは蛍光体などである。光変換体は、提供された光を波長変換して放出する。つまり、色変換層CCLは量子ドットを含む層であるか、または蛍光体を含む層である。
色変換層CCLは、複数個の色変換部CCL1、CCL2、CCL3を含む。色変換部部CCL1、CCL2、CCL3互いに離隔される。
図3を参照すると、互いに離隔された色変換部CCL1、CCL2、CCL3の間に遮光部BMが設けられるが、本実施形態はこれに限定されない。図3において、遮光部BMは色変換部CCL1、CCL2、CCL3と非重畳と示されているが、色変換部CCL1、CCL2、CCL3のエッジは遮光部BMと少なくとも一部が重畳する。
色変換層CCLは表示パネルDPの上に配置されるが、例えば、色変換層CCLは封止層TFEの上に直接配置されてもよい。しかし、本実施形態はこれに限定されず、封止層TFEと色変換層CCLとの間にバリア層(図示せず)が更に配置されてもよい。
バリア層(図示せず)は、水分及び/または酸素(以下、「水分/酸素」と称する)の浸透を防ぐ役割をする。バリア層(図示せず)は色変換層CCLの上に配置され、色変換層CCLが水分/酸素に露出されることを遮断する。一方、バリア層(図示せず)は色変換層CCLをカバーする。また、バリア層(図示せず)は、色変換層CCLとカラーフィルター層CFLとの間に設けられる。
バリア層(図示せず)は、少なくとも一つの無機層を含む。つまり、バリア層(図示せず)は無機物質を含んで形成される。例えば、バリア層(図示せず)は、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、錫酸化物、セリウム酸化物、及びシリコン酸窒化物や、光透過率が確保された金属薄膜などを含んで形成されてもよい。一方、バリア層(図示せず)は有機膜を更に含む。バリア層(図示せず)は、単一層または複数の層からなる。
色変換層CCLは、有機電界発光素子OELから提供される第1色光を第2色光に変換する第1量子ドットQD1を含む第1色変換部CCL1、第1色光を第3色光に変換する第2量子ドットQD2を含む第2色変換部CCL1、及び第1色光を透過させる第3色変換部CCL3を含む。
本実施形態において、第1色変換部CCL1は第2色光である赤色光を提供し、第2色変換部CCL2は第3色光である緑色光を提供する。第3色変換部CCL3は、有機電界発光素子OELから提供された第1色光である青色光を透過させて提供する。例えば、第1量子ドットQD1は赤色量子ドットであり、第2量子ドットQD2は緑色量子ドットであってもよい。
量子ドット(Quantum Dot)は、光源パネルDPから提供された光の波長を変換する粒子である。量子ドットは数ナノメートルサイズの結晶構造を有する物質で、数百から数千個程度の原子からなり、小さいサイズのため、エネルギーバンドギャップ(band gap)が大きくなる量子閉じ込め(Quantum confinement)効果を示す。量子ドットにバンドギャップよりエネルギーが高い波長の光が入射すれば、量子ドットはその光を吸収して浮いた状態になり、特定波長の光を放出しながら底状態に落ちる。放出された波長の光は、バンドギャップに当たる値を有する。量子ドットはそのサイズと組成などを調節すれば、量子閉じ込め効果による発光特性を調節することができる。量子ドットは粒子サイズによって放出する光の色相が変化するが、量子ドットの粒子サイズが小さいほど短波長領域の光を発光する。例えば、緑色光を放出する量子ドットの粒子サイズは、赤色光を放出する量子ドットの粒子サイズより小さくてもよい。
量子ドットはII−VI族化合物、III−V族化合物、IV−VI族化合物、IV族元素、IV族化合物、及びこれらの組み合わせから選択される。
II−VI族化合物は、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HeTe、MgSe、MgS、及びこれらの混合物からなる群より選択される二元化合物、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HeSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HeZnSe、HeZnTe、MgZnSe、MgZnS、及びこれらの混合物からなる群より選択される三元化合物、及びHgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、及びこれらの混合物からなる群より選択される四元化合物からなる群より選択される。
III−V族化合物は、GaN、GaP、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、及びこれらの混合物からなる群より選択される二元化合物、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、及びこれらの混合物からなる群より選択される三元化合物、及びGaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、及びこれらの混合物からなる群より選択される四元化合物からなる群より選択される。IV−VI族化合物は、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、及びこれらの混合物からなる群より選択される二元化合物、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、及びこれらの混合物からなる群より選択される三元化合物、及びSnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、及びこれらの混合物からなる群より選択される四元化合物からなる群より選択される。IV族元素は、Si、Ge、及びこれらの混合物からなる群より選択される。IV族元素は、SiC、SiGe、及びこれらの混合物からなる群より選択される二元化合物である。
この際、二元化合物、三元化合物、または四元化合物は均一な濃度で粒子内に存在するか、濃度分布が部分的に異なる状態に分けられて同一粒子内に存在する。
量子ドットはコア(core)コアを囲むシェル(shell)を含むコアシェル構造である。また、一つの量子ドットが他の量子ドットを囲むコア/シェル構造を有する。コアとシェルの界面は、シェルに存在する元素の濃度が中心に行くほど低くなる濃度勾配(gradient)を有する。
量子ドットは、ナノメータスケールのサイズを有する粒子である。量子ドットは約45nm以下、好ましくは約40nm以下、より好ましくは約30nm以下の発光波長スペクトルの半値幅(full width of half maximum、FWHM)を有し、この範囲で色純度や色再現性を向上させることができる。また、このような量子ドットを介して発光される光は全方向に放出されるため、光視野角が向上される。
また、量子ドットの形態は当分野で一般的に使用する形態のものであって特に限定されないが、より詳しくは、球状、ピラミッド状、多腕(multi−arm)状、立方体(cubic)のナノ粒子、ナノチューブ、ナノワイヤ、ナノ繊維、ナノ板状粒子などの形態のものを使用する。
第1色変換部CCL1は、マトリックス部MXと、マトリックス部MXに分散された第1量子ドットQD1を含む。第1色変換部CCL1は、マトリックス部MXに分散された散乱剤SPを更に含む。第2色変換部CCL2は、マトリックス部MXと、マトリックス部MXに分散された第2量子ドットQD2を含み、散乱剤SPを更に含む。また、第3色変換部CCL3は、マトリックス部MX及び散乱剤SPを含む。
マトリックス部MXは量子ドットQD1、QD2または散乱剤SPが分散された媒質であって、一般にバインダーと称される多様な樹脂組成物からなる。マトリックス部MXは高分子樹脂組成物からなる。例えば、マトリックス部MXを形成する高分子樹脂組成物は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂などを含んでもよい。高分子樹脂組成物は透明である。
散乱剤SPは無機粒子である。例えば、散乱剤SPは、TiO2、ZnO、Al23、SiO2、及び中空シリカのうち少なくとも一つを含んでもよい。散乱剤SPは、TiO2、ZnO、Al23、SiO2、及び中空シリカのうち少なくともいずれか一つを含むか、TiO2、ZnO、Al23、SiO2、及び中空シリカのうちから選択される2種以上の物質が混合されたものである。
第1色変換部CCL1は第1発光領域PXA−Rに対応し、第2色変換部CCL2は第2発光領域PXA−Gに対応し、第3色変換部CCL3は第3発光領域PXA−Bに対応する。
本実施形態の表示装置DSにおいて、カラーフィルター層CFLは色変換層CCLの上に配置される。例えば、カラーフィルター層CFLは色変換層CCLの上に直接配置されてもよい。しかし、本実施形態はこれに限定されず、色変換層CCLとカラーフィルター層CFLとの間にバリア層(図示せず)が更に設けられてもよい。バリア層は無機層を含む。
カラーフィルター層CFLは複数個のフィルターを含む。カラーフィルターCFLは、第2色光を透過させる第1フィルターCF1、第3色光を透過させる第2フィルターCF2、及び第1色光を透過させる第3フィルターCF3を含む。例えば、第1フィルターCF1は赤色フィルター、第2フィルターCF2は緑色フィルターで、第3フィルターCF3は青色フィルターであってもよい。
フィルターCF1、CF2、CF3それぞれは、高分子感光樹脂と顔料または染料を含む。第1フィルターCF1は赤色の顔料または染料を含み、第2フィルターCF2は緑色の顔料または染料を含み、第3フィルターCF3は青色の顔料または染料を含む。
一方、本実施形態はこれに限定されず、第3フィルターCF3は顔料または染料を含まなくてもよい。第3フィルターCF3は高分子感光樹脂を含み、顔料または染料を含まなくてもよい。第3フィルターCF3は透明であってもよい。第3フィルターCF3は透明な感光樹脂からなってもよい。
本実施形態の表示装置DSは、表示パネルDPの上に配置される遮光層BMLを含む。遮光層BMLには、メイン開口部OH−M及びサブ開口部OH−Sが定義される。遮光層BMLは、遮光部BM、メイン開口部OH−M、及びサブ開口部OH−Sを含む。メイン開口部OH−Mらの間、メイン開口部OH−Mとサブ開口部OH−Sとの間、及びサブ開口部OH−Sらの間には遮光部BMが設けられる。
遮光部BMはブラックマトリクスである。遮光部BMは、ブラック顔料または染料を含む有機遮光物質または無機遮光物質を含んで形成される。遮光部BMは光漏れ現象を防止し、隣接する色変換部CCL1、CCL2、CCL3の間の境界を区分するか、または隣接するフィルターCF1、CF2、CF3の間の境界に重畳する。
メイン開口部OH−Mは発光領域PXAに対応して定義される。メイン開口部OH−Mは、第1乃至第3発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bそれぞれに対応して定義される。サブ開口部OH−Sは非発光領域NPXAに対応して定義される。サブ開口部OH−Sは、第1乃至第2反射領域RA−R、RA−Bに対応して定義される。
カラーフィルター層CFLの上にはベース基板BSが配置される。ベース基板BSは、カラーフィルター層CFL、遮光層BML、及び色変換部CCLなどが配置されるベース面を含む部材である。ベース基板BSは、ガラス基板、金属基板、プラスチック基板などである。しかし、本発明の一実施形態はこれに限定されず、ベース基板BSは無機層、有機層、または複合材料層であってもよい。
図4は、本発明の一実施形態の表示装置DSの一部分に対する断面図を示す。図4は、図2に示した本発明の一実施形態の表示装置DSにおいて、第1発光領域PXA−R及びそれに隣接する第1反射領域RA−Rを含む部分の断面を示す。
遮光層BMLのメイン開口部OH−Mによって定義される領域であるメイン露出領域OPA−Mは、第1乃至第3発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−Bそれぞれに対応する領域である。遮光層BMLのサブ開口部OH−Sによって定義されるサブ露出領域OPA−Sは、反射領域RAに対応する領域である。
図4を参照すると、メイン開口部OH−Mは第1発光領域PXA−Rに対応して定義され、サブ開口部OH−Sは第1反射領域RA−Rに対応して定義される。
第1フィルターCF1は、第1色変換部CCL1及び遮光層BMLの上に設けられる。第1フィルターCF1は、第1メインフィルター部CF1−M、第1遮光フィルター部CF1−B、及び第1サブフィルター部CF1−Sを含む。
第1メインフィルター部CF1−Mは第1発光領域PXA−Rに対応して配置され、第1サブフィルター部CF1−S及び第1遮光フィルター部CF1−Bは非発光領域NPXAに対応して配置される。第1メインフィルター部CF1−Mはメイン開口部OH−Mに対応する部分であり、第1サブフィルター部CF1−Sはサブ開口部OH−Sに対応する部分である。また、第1遮光フィルター部CF1−Bは非発光領域NPXAに配置され、サブ開口部OH−Sと非重畳の部分である。一方、図4では第1発光領域PXA−R及び第1反射領域RA−Rを含む非発光領域NPXAの断面を例示的に示しているが、これは第3発光領域PXA−B及び第2反射領域RA−Bを含む非発光領域NPXAに対しても同じく適用される。
図5は、図2のAA領域に対応する表示装置の一部分を示す平面図である。図5は、図3に示した本発明の一実施形態の表示装置DSにおいて、カラーフィルター層CFL及び遮光層BMLを含む一部分に対する平面図を示す。
図5を参照すると、遮光層BMLにはメイン開口部OH−M及びサブ開口部OH−Sが定義される。メイン開口部OH−M及びサブ開口部OH−Sが定義されていない残りの部分は遮光部BMである。
第1方向軸DR1及び第2方向軸DR2が定義する平面上から見ると、メイン開口部OH−Mではメインフィルター部CF1−M、CF2−M、CF3−Mが露出され、サブ開口部OH−Sではサブフィルター部CF1−S、CF3−Sが露出される。一方、本明細書において、フィルター部が露出されるとは、フィルター部が遮光部BMと非重畳であることを意味する。
第1サブフィルター部CF1−Sの面積は、第1メインフィルター部CF1−M、第1遮光フィルター部CF1−B、及び第1サブフィルター部CF1−Sの全体の面積に対して0%より大きく10%以下である。本実施形態の表示装置DSにおいて、非発光領域NPXAで露出される第1フィルターCF1の面積を全体の表示領域DAの面積100%に対して0%より大きく10%以下に調節して、本実施形態の表示装置DSにおける反射色感を改善する。
また、第3サブフィルター部CF3−Sの面積は、第3メインフィルター部CF3−M、第3遮光フィルター部CF3−B、及び第3サブフィルター部CF3−Sの全体の面積に対して0%より大きく10%以下である。本実施形態の表示装置DSにおいて、非発光領域NPXAで露出される第3フィルターCF3の面積を0%より大きく10%以下に調節して、本実施形態の表示装置DSで反射色感を改善する。
図6は、図2のIII−III’線に対応する部分を示す断面図である。図6は、表示装置DSの一部を示す断面図である。図6の断面図においては、表示装置DSの一部分を示しながら、説明の便宜上、表示パネルDPの構成を省略して示している。
本実施形態の表示装置DSにおいて、色変換層CCLは、第1発光領域PXA−Rに対応して配置される第1色変換部CCL1、第2発光領域PXA−Gに対応して配置される第2色変換部CCL2、及び第3発光領域PXA−Bに対応して配置される第3色変換部CCL3を含む。隣り合う色変換部CCL1、CCL2、CCL3の間には遮光部BMが配置される。
色変換部CCLの上にはカラーフィルター層CFLが配置される。カラーフィルター層CFLは第1フィルター乃至第3フィルターCF1、CF2、CF3を含む。隣り合うフィルターCF1、CF2、CF3の間の境界は遮光部BMと重畳する。
第1フィルターCF1は第1メインフィルター部CF1−M、第1メインフィルター部CF1−Mに隣接する第1遮光フィルター部CF1−B、及び第1メインフィルター部CF1−Mと離隔された第1サブフィルター部CF1−Sを含む。第3フィルターCF3は第3メインフィルター部CF3−M、第3メインフィルター部CF3−Mに隣接する第3遮光フィルター部CF3−B、及び第3メインフィルター部CF3−Mと離隔された第3サブフィルター部CF3−Sを含む。
第2フィルターCF2は、第2メインフィルター部CF2−M、及び第2遮光フィルター部CF2−Bを含む。第2遮光フィルター部CF2−Bは、第2メインフィルター部CF2−Mに隣接して配置される。第2フィルターCF2はサブフィルター部を含まない。
第1メインフィルター部CF1−M、第2メインフィルター部CF2−M、及び第3メインフィルター部CF3−Mは、それぞれ第1発光領域PXA−R、第2発光領域PXA−G、及び第3発光領域PXA−Bに対応する部分である。第1サブフィルター部CF1−S及び第3サブフィルター部CF3−Sは、第1反射領域RA−R及び第2反射領域RA−Bに対応する部分である。
遮光層BMLは、遮光部BM、メイン開口部OH−M、及びサブ開口部OH−Sを含む。遮光部BMは、カラーフィルター層CFLの遮光フィルター部CF1−B、CF2−B、CF3−Bと重畳する。遮光部BMは、カラーフィルター層CFLのメインフィルター部CF1−M、CF2−M、CF3−M、及びサブフィルター部CF1−S、CF3−Sと非重畳である。
図7は、比較例及び本実施形態(実施例)に対する波長別反射率の評価結果を示すグラフである。図7において、本実施形態(実施例)は図6に示した断面図の構造を有する本発明の一実施形態の表示装置DSに対する評価結果であり、比較例は図6に示した本発明の一実施形態の表示装置DSとは異なって、遮光層BMLにサブ開口部OH−Sが定義されていない場合に対する評価結果である。
図7のグラフを参照すると、本実施形態(実施例)の場合450nm付近の波長領域、及び650nm付近の波長領域で比較例に比べ高い反射率を示している。つまり、図7の結果を参照すると、本実施形態(実施例)の場合、比較例に比べ450nm付近の青色発光領域及び650nm付近の赤色発光領域における反射度が増加しており、比較例の表示装置に比べ黄色がかった反射色感が改善されていることが分かる。
表1は、本実施形態(実施例)及び比較例の表示装置に対する表示品質を比べた結果を示す。
Figure 2020109757
表1において、発光領域の面積比は、発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−B、及び非発光領域NPXAを含む表示領域DA(図2)の全体の面積を100%にする際の各発光領域それぞれの面積比を示す。また、非発光領域面積比は、非発光領域NPXAで露出されるフィルターCF1、CF3の面積の割合を示す。つまり、非発光領域面積比は、発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−B、及び非発光領域NPXAを含む表示領域DA(図2)の全体の面積を100%にする際、サブ開口部OH−Sによって露出されるフィルターの領域である反射領域RA−R、RA−Bそれぞれの面積比を示す。
一方、本実施形態(実施例)の場合、比較例に比べ反射率がわずかに増加し、比較例に比べ本実施形態(実施例)の表示装置は、第1反射領域RA−R及び第2反射領域RA−Bの面積が増加されて反射色感を示すSCE色座標(x、y)が(0.305、0.381)から(0.295、0.313)に変化することで、黄色がかった反射光からニュートラルな色感を有する反射光に変化していることが分かる。
つまり、本実施形態の表示装置DSは、非発光領域に対応して遮光層に定義されるサブ開口部によって非発光領域で色フィルターの一部が露出されることで、露出された色フィルターで反射した光によって外部光による反射色感が改善される効果を奏する。また、表示パネルにおける有機電界発光素子の駆動方法を変化させずに露出される色フィルターの面積を調節することで、表示装置の表示品質を改善する。
以下、図8乃至図19の図面を参照して、本実施形態の表示装置について説明する。図8及び図19における本発明の一実施形態の表示装置に関する説明において、上述した図1乃至図6で説明した内容と重複する内容は再度説明せず、異なる内容を中心に説明する。
図8は本発明の一実施形態の表示装置DS−aを示す断面図であり、図9は本発明の一実施形態の表示装置に対する一部を示す平面図であり、図10は本発明の一実施形態の表示装置の一部分を示す断面図である。
図8は、図3に示した本発明の一実施形態の表示装置DSの断面に対応する部分に対する本実施形態の表示装置DA−aを示す断面図である。図8に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−aは、表示パネルDP、表示パネルDPの上に配置される色変換層CCL、表示パネルDPの上に配置される遮光層BML、及び色変換層CCLの上に配置されるカラーフィルター層CFL−aを含む。
図8に示した本発明の一実施形態による表示装置DS−aにおいて、表示パネルDP、色変換部CCL、及び遮光層BMLに関しては、上述した図3に示した内容と同じ内容が適用される。本実施形態による表示装置DS−aにおいて、色変換部CCLは第1乃至第3色変換部CCL1、CCL2、CCL3を含む。
本実施形態において、カラーフィルター層CFL−aは第3フィルターCF3及び第4フィルターCF4を含む。第3フィルターCF3は第3色変換部CCL3と重畳し、第4フィルターCF4は第1色変換部CCL1及び第2色変換部CCL2と重畳する。
第3フィルターCF3は第1色光である青色光を透過させる。第3フィルターCF3は青色顔料を含む。また、これとは異なって、第3メインフィルター部CF3−Mは透明フィルターであってもよい。
第4フィルターCF4は第4色光を透過させる。第4色光は黄色光である。つまり、第4フィルターCF4は黄色フィルター(yellow filter)である。第4フィルターCF4は第1色変換部CCL1及び第2色変換部CCL2と重畳し、一体に設けられる。
図9は、図8に示した本発明の一実施形態による表示装置DS−aの一部分を示す平面図である。図9は、図5に示した本発明の一実施形態の表示装置DSの一部分に対応する本実施形態の表示装置DA−aの一部AA−aを示す平面図である。
図9を参照すると、遮光層BMLにはメイン開口部OH−M及びサブ開口部OH−Sが定義される。第1方向軸DR1及び第2方向軸DR2が定義する平面上から見ると、メイン開口部OH−Mではメインフィルター部CF4−RM、CF4−GM、CF3−Mが露出され、サブ開口部OH−Sではサブフィルター部CF4−S、CF3−Sが露出される。
遮光部BMに非重畳で、メイン開口部OH−Mで露出される第4メインフィルター部CF4−RM、CF4−GMは黄色フィルターである。遮光部BMに非重畳で、メイン開口部OH−Mで露出される第3メインフィルター部CF3−Mは青色フィルターである。
また、遮光部BMに非重畳で、サブ開口部OH−Sで露出される第4サブフィルター部CF4−Sは黄色フィルターで、遮光部BMに非重畳で、サブ開口部OH−Sで露出される第3サブフィルター部CF3−Sは青色フィルターである。
図10は、図8に示した本発明の一実施形態による表示装置DS−aの一部分を示す断面図である。図10は、図6に示した本発明の一実施形態の表示装置DSに対応する本実施形態の表示装置DS−aの一部を示す断面図である。図10の断面図においては、表示装置DS−aの一部分を示しながら、説明の便宜上、表示パネルDPの構成を省略して示している。
図10に示した本実施形態の表示装置DS−aは、上述した図6に示した本実施形態の表示装置DSに比べ、カラーフィルター層CFL−aの構成に差がある。図10を参照すると、第4フィルターCF4は第4メインフィルター部CF4−RM、CF4−GM、第4メインフィルター部CF4−RM、CF4−GMに隣接する第4遮光フィルター部CF4−B、及び第4メインフィルター部CF4−RMと離隔された第4サブフィルター部CF4−Sを含む。
第4メインフィルター部CF4−RM、CF4−GMは、第1発光領域PXA−R及び第2発光領域PXA−Gに対応する部分である。第4サブフィルター部CF4−Sは、遮光層BMLに定義されるサブ開口部OH−Sに対応する部分である。
図10に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−aにおいて、第3フィルターCF3は第3メインフィルター部CF3−M、第3メインフィルター部CF3−Mに隣接する第3遮光フィルター部CF3−B、及び第3メインフィルター部CF3−Mと離隔された第3サブフィルター部CF3−Sを含む。第3メインフィルター部CF3−Mは、第3発光領域PXA−Bに対応する部分である。第3サブフィルター部CF3−Sは、遮光層BMLに定義されるサブ開口部OH−Sに対応する部分である。
一方、図10に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−aにおいて、色変換部CCL1、CCL2、CCL3に対しては、上述した図6で説明した本発明の一実施形態の表示装置DSで説明した内容と同じ内容が適用される。
図11は本発明の一実施形態の表示装置DS−bを示す断面図であり、図12及び図13はそれぞれ本発明の一実施形態の表示装置DS−bに対する一部分を示す断面図である。一方、図13の断面図においては、表示装置DS−bの一部分を示しながら、説明の便宜上、表示パネルDPの構成を省略して示している。
図11乃至図13に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−bは、表示パネルDP、表示パネルDPの上に配置される色変換層CCL、表示パネルDPの上に配置される遮光層BML、及び色変換層CCLの上に配置されるカラーフィルター層CFLを含む。一方、本実施形態の表示装置DS−bにおいて、遮光層BMLは色変換部CCLの上側に設けられる。つまり、図3乃至図6で説明した本発明の一実施形態の表示装置DSに比べ、図11乃至図13に示した本実施形態の表示装置DS−bにおいては、遮光層BMLがベース基板BSに隣接して配置されていることに差がある。遮光層BMLの遮光部BMは、フィルターCF1、CF2、CF3の間に配置される。また、遮光層BMLはカラーフィルター層CFLでカバーされる。
図12及び図13の断面図を参照すると、本実施形態の表示装置DS−bにおいて、色変換部CCLは表示パネルDPの上側に配置され、カラーフィルター層CFLは色変換部CCLの上側に配置され、遮光層BMLはカラーフィルター層CFLの上側に配置される。
本実施形態の表示装置DS−bにおいて、色変換層CCLは、第1発光領域PXA−Rに対応して配置される第1色変換部CCL1、第2発光領域PXA−Gに対応して配置される第2色変換部CCL2、及び第3発光領域PXA−Bに対応して配置される第3色変換部CCL3を含む。
色変換層CCLの上にはカラーフィルター層CFLが配置される。カラーフィルター層CFLは第1フィルター乃至第3フィルターCF1、CF2、CF3を含む。隣り合うフィルターCF1、CF2、CF3の間の境界は遮光部BMと重畳する。
第1フィルターCF1は第1メインフィルター部CF1−M、第1メインフィルター部CF1−Mに隣接する第1遮光フィルター部CF1−B、及び第1メインフィルター部CF1−Mと離隔された第1サブフィルター部CF1−Sを含む。第3フィルターCF3は第3メインフィルター部CF3−M、第3メインフィルター部CF3−Mに隣接する第3遮光フィルター部CF3−B、及び第3メインフィルター部CF3−Mと離隔された第3サブフィルター部CF3−Sを含む。
一方、第2フィルターCF2は、第2メインフィルター部CF2−M、及び第2遮光フィルター部CF2−Bを含む。第2遮光フィルター部CF2は、第2メインフィルター部CF2−Mに隣接して配置される。第2フィルターCF2はサブフィルター部を含まない。
遮光層BMLは、遮光部BM、メイン開口部OH−M、、及びサブ開口部OH−Sを含む。遮光部BMは、カラーフィルター層CFLの遮光フィルター部CF1−B、CF2−B、CF3−Bと重畳する。遮光部BMは、カラーフィルター層CFLのメインフィルター部CF1−M、CF2−M、CF3−M、及びサブフィルター部CF1−S、CF3−Sとは非重畳である。遮光部BMは、メインフィルター部CF1−M、CF2−M、CF3−Mの間、及びメインフィルター部CF1−M、CF3−Mとサブフィルター部CF1−S、CF3−Sの間に配置される。
図11乃至図13に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−bの製造方法は、例えば、ベース基板BSの上に遮光層BMLを形成するステップと、設けられた遮光層BMLの上にカラーフィルター層CFLを形成するステップの順に行われる。つまり、ベース基板BSの上に遮光物質を設けた後、メイン開口部OH−M及びサブ開口部OH−Sが定義される遮光層BMLを形成し、複数個のフィルターCF1、CF2、CF3を順次に設けてカラーフィルター層CFLを形成する。
一方、これとは異なって、図3乃至図6に示した本発明の一実施形態の表示装置DSの製造方法は、例えば、ベース基板BSの上にカラーフィルター層CFLを形成するステップと、カラーフィルター層CFLの上に遮光層BMLを形成するステップと、カラーフィルター層CFLの上に色変換層CCLを形成するステップの順に行われる。つまり、ベース基板BSの上に複数個のフィルターCF1、CF2、CF3を順次に設けてカラーフィルター層CFLを形成した後、カラーフィルター層CFLの上に遮光物質を設け、メイン開口部OH−M及びサブ開口部OH−Sを定義して遮光層BMLを形成する。次に、遮光部BMの間に第1乃至第3色変換部CCL1、CCL2、CCL3が形成される。
一方、上述した本発明の一実施形態の表示装置DS、DS−bの製造方法は例示的なものであり、製造方法はこれに限定されない。
図14は、本発明の一実施形態の表示装置のDS−cを示す断面図である。図14に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−cは、図13に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−bに比べ、カラーフィルター層CFL−Cの構成に差がある。
図14に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−cにおいて、カラーフィルター層CFL−Cは第3フィルターCF3及び第4フィルターCF4を含む。第3フィルターCF3は第3色変換部CCL3と重畳し、第4フィルターCF4は第1色変換部CCL1及び第2色変換部CCL2と重畳する。
第3フィルターCF3は第1色光である青色光を透過させる。第3フィルターCF3は青色顔料を含む。また、これとは異なって、第3フィルター部CF3は透明フィルターであってもよい。第4フィルターCF4は第4色光を透過させる。第4色光は黄色光である。つまり、第4フィルターCF4は黄色フィルターである。第4フィルターCF4は第1色変換部CCL1及び第2色変換部CCL2と重畳し、一体に設けられる。
遮光層BMLには、メイン開口部OH−M及びサブ開口部OH−Sが定義される。メイン開口部OH−Mの間、及びメイン開口部OH−Mとサブ開口部OH−Sとの間には遮光部BMが設けられる。
第4フィルターCF4は、遮光部BMに非重畳でメイン開口部OH−Mで露出される第4メインフィルター部CF4−RM、CF4−GM、遮光部BMに非重畳でサブ開口部OH−Sで露出される第4サブフィルター部CF4−S、及び遮光部BMと重畳する第4遮光フィルター部CF4−Bを含む。
第3フィルターCF3は、遮光部BMに非重畳でメイン開口部OH−Mで露出される第3メインフィルター部CF3−M、遮光部BMに非重畳でサブ開口部OH−Sで露出される第3サブフィルター部CF3−S、及び遮光部BMと重畳する第3遮光フィルター部CF3−Bを含む。
図15及び図16は、本発明の一実施形態による表示装置DS−dを示す断面図である。図15は図3に示した本発明の一実施形態の表示装置DSの断面に対応する本発明の一実施形態の表示装置DS−dを示す断面図であり、図16は図6に示した本発明の一実施形態の表示装置DSの断面に対応する部分を示す断面図である。図15乃至図16に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−dは、表示パネルDP、表示パネルDPの上に配置される色変換層CCL−d、色変換層CCL−dの上に配置されるカラーフィルター層CFL−d、及び色変換層CCL−dの上に配置される遮光層BMLを含む。
表示パネルDPに対しては、上述した図3乃至図6で説明した内容と同じ内容が適用される。表示パネルDPは表示素子層DP−OELを含み、表示パネルDPは表示素子層DP−OELから放出する第1色光を色変換層CCL−dに提供する。
色変換部CCL−dは、第1色変換部CCL1、第2色変換部CCL2、及び第3色変換部CCL3−dを含む。第1色変換部CCL1は第1色光を第2色光に変換する第1量子ドットQD1を含み、第2色変換部CCL1は第1色光を第3色光に変換する第2量子ドットQD2を含む。第3色変換部CCL3−dは第1色光を透過させる。第1乃至第3色変換部CCL1、CCL2、CCL3−dは散乱剤SPを更に含む。
本実施形態の表示装置DS−dは、第1フィルターCF1及び第2フィルターCF2を含むカラーフィルター層CFL−dを含む。本実施形態において、第1フィルターCF1は赤色フィルターで、第2フィルターCF2は緑色フィルターである。
カラーフィルター層CFL−dは第3フィルターCF3−dを含むが、本実施形態において、第3フィルターCF3−dと第3色変換部CCL3−dは一体に設けられる。第3フィルターCF3−d及び第3色変換部CCL3−dは、マトリックス部MX、及びマトリックス部MXに分散された散乱剤SPを含む。また、一体に設けられる第3フィルターCF3−d及び第3色変換部CCL3−dは青色顔料を更に含む。
第3色変換部CCL3−dと一体に設けられる第3フィルターCF3−dは、第3メインフィルター部CF3−M、第3サブフィルター部CF3−S、及び第3遮光フィルター部CF3−Bを含む。一方、第1フィルターCF1及び第2フィルターCF2に対しては、上述した図3乃至図6で説明した内容と同じ内容が適用される。
図17及び図18は、それぞれ本発明の一実施形態による表示装置DS−1、DS−2を示す平面図である。図19は、図18のIV−IV’線に対応する部分を示す本発明の一実施形態の表示装置の断面図である。
図17乃至図18に示した本発明の一実施形態による表示装置DS−1、DS−2は、上述した図2などで説明した表示装置DSに比べ、発光領域の構成に差がある。
図17を参照すると、本実施形態の表示装置DS−1は、発光領域PXA−1及びそれに隣接する非発光領域NPXAを含む。非発光領域NPXAは反射領域RA及び遮光領域BAを含む。
発光領域PXA−1は第1乃至第3発光領域PXA−R1、PXA−G1、PXA−B1を含む。本実施形態の表示装置DS−1においては、第1乃至第3発光領域PXA−R1、PXA−G1、PXA−B1の面積は互いに異なる。一方、本明細書において、発光領域の面積は第1方向軸DR1及び第2方向軸DR2が定義する平面上における面積を示す。
図17に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−1においては、第1発光領域PXA−R1の面積は第2発光領域PXA−G1及び第3発光領域PXA−B1それぞれの面積より大きい。また、本実施形態の表示装置DS−1において、第1発光領域PXA−R1の面積は第2発光領域PXA−G1より大きく、第2発光領域PXA−G1の面積は第3発光領域PXA−B1より大きい。
第1発光領域PXA−R1の第1方向軸DR1の方向への幅であるW1は、第2発光領域PXA−G1の第1方向軸DR1の方向への幅であるW2、及び第3発光領域PXA−B1の第1方向軸DR1の方向への幅であるW3より大きい。または、本実施形態において、第1発光領域PXA−R1の第1方向軸DR1の方向への幅であるW1は、第2発光領域PXA−G1の第1方向軸DR1の方向への幅であるW2より大きく、第2発光領域PXA−G1の第1方向軸DR1の方向への幅であるW2は、第3発光領域PXA−B1の第1方向軸DR1の方向への幅であるW3より大きい。
つまり、本実施形態の表示装置DS−1においては、第1発光領域PXA−Rである赤色発光領域の面積が第2発光領域PXA−Gである緑色発光領域の面積、及び第3発光領域PXA−Bである青色発光領域の面積より大きい。
しかし、第1乃至第3発光領域PXA−R1、PXA−G1、PXA−B1の面積の割合は図17の図示に限定されず、第1乃至第3発光領域PXA−R1、PXA−G1、PXA−B1の面積の割合は、本実施形態の表示装置DS−1で要求される表示色感に応じて多様に調節されてもよい。
図18を参照すると、本実施形態の表示装置DS−2は、発光領域PXA−2及びそれに隣接する非発光領域NPXAを含む。非発光領域NPXAは反射領域RA及び遮光領域BAを含む。
発光領域PXA−2は、第1乃至第4発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−B2、PXA−Wを含む。本実施形態の表示装置DS−2においては、図2に示した本発明の一実施形態の表示装置DSに比べ第4発光領域PXA−Wを更に含む。
第4発光領域PXA−Wは、第1乃至第3発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−B2とは異なる波長領域の光を提供する部分である。第1発光領域PXA−Rは赤色発光領域であり、第2発光領域PXA−Gは緑色発光領域であり、第3発光領域PXA−Bは青色発光領域である。例えば、第4発光領域PXA−Wは白色光を放出する白色発光領域であってもよい。
一方、図18に示した本発明の一実施形態の表示装置DS−2において、第3発光領域PXA−B及び第4発光領域PXA−Wは第2方向軸DR2の方向に交差して配列されると示されている。しかし、本実施形態はこれに限定されず、第1乃至第4発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−B2、PXA−Wは第1方向軸DR1の方向に整列されてもよい。一方、図示とは異なり、第3発光領域PXA−B2及び第4発光領域PXA−Wの面積は、第1発光領域PXA−R及び第2発光領域PXA−Gの面積と実質的に同じ面積である。
図19は、図18のIV−IV’線に対応する断面を示す図である。本実施形態の表示装置DS−2は、表示パネルDP、表示パネルDPの上に配置される色変換層CCL−2、表示パネルDPの上に配置される遮光層BML、及び色変換層CCL−2の上に配置されるカラーフィルター層CFL−2を含む。
表示パネルDPは第1色光を提供する。表示パネルDPは色変換層CCL−2に第1色光である青色光を提供する。
色変換層CCL−2は、第1色変換部CCL1、第2色変換部CCL2、及び第3色変換部CCL3の以外に第5色変換部CCL5を更に含む。第1色変換部CCL1は第1色光を波長変換して第2色光である赤色光を放出し、第2色変換部CCL2は第1色光を波長変換して第3色光である緑色光を放出する。第3色変換部CCL3は、第1色光を透過させて青色光を放出する部分である。
第5色変換部CCL5は白色光を放出する部分である。例えば、第5色変換部CCL5は、第1色光である青色光によって波長変換される赤色量子ドット及び緑色量子ドットを全て含んでもよい。
カラーフィルター層CFL−2は第5フィルターCF5を含む。第5フィルターCF5は透明フィルターである。第5フィルターCF5は、第5メインフィルター部CF5−M及び第5遮光フィルター部CF5−Bを含む。第5フィルターCF5は、第5色変換部CCL5から提供される白色光を透過させる。一方、第1フィルター乃至第3フィルターCF1、CF2、CF3に対しては、上述した本実施形態の表示装置DSで説明した内容と同じ内容が適用される。
図2、図17、及び図18に示して説明した本発明の一実施形態による表示装置DS、DS−1、DS−2において、各発光領域PXA−R、PXA−G、PXA−B、PXA−R1、PXA−G1、PXA−B1、PXA−B2、PXA−Wは矩形状に示されているが、本実施形態はこれに限定されず、発光領域それぞれの形状は多様に変形されてもよい。
一方、図2、図7、及び図18では本発明の一実施形態による表示装置DS、DS−1、DS−2の各発光領域PXA、PXA−1、PXA−2から同じ色の光を放出する発光領域がストライプ状に配列されると示されている。しかし、本実施形態はこれに限定されず、各発光領域PXAはペンタイル構造に配列されてもよい。
本発明の一実施形態の表示装置は表示パネルの上に配置されるカラーフィルター層を含み、非発光領域の一部でカラーフィルター層のフィルターのうち一部を露出させることで、改善された表示品質を示す。本発明の一実施形態の表示装置は、発光領域に対応して定義されるメイン開口部及び非発光領域の一部に対応して定義されるサブ開口部を有する遮光層を含み、非発光領域の一部でカラーフィルター層を一部露出させることで、外部光による反射光の色感を調節する。
また、本発明の一実施形態の表示装置は、非発光領域で露出されるカラーフィルター層の領域を調節することで、表示パネルに対する駆動方法を変更せずに反射色感を調節することで、優れた表示品質を示す。
本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当技術分野における熟練した当業者または該当技術分野における通常の知識を有する者であれば、後述する特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更し得ることを理解できるはずである。
よって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載されている内容に限定されず、特許請求の範囲によって決められるべきである。
DS、DS−1、DS−2、DS−a、DS−b、DS−c、DS−d:表示装置、DP:表示パネル、CCL:色変換層、CFL:カラーフィルター層、BML:遮光層、OH−M:メイン開口部、OH−S:サブ開口部、BM:遮光部

Claims (20)

  1. 発光領域、及び前記発光領域と隣接する非発光領域を有する表示パネルと、
    前記表示パネルの上に配置される色変換層と、
    前記表示パネルの上に配置され、前記発光領域に対応するメイン開口部、及び前記非発光領域に対応するサブ開口部が定義される遮光層と、
    前記色変換層に上に配置されるカラーフィルター層と、含み、
    前記カラーフィルター層は、
    前記メイン開口部と対応するメインフィルター部と、
    前記サブ開口部と対応するサブフィルター部と、
    前記非発光領域に対応し、前記サブ開口部と非重畳の遮光フィルター部と、を含む表示装置。
  2. 前記表示パネルは、第1色光を放出する有機電界発光素子を含む請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記色変換層は、前記第1色光を第2色光に変換する第1量子ドットを含む第1色変換部と、
    前記第1色光を第3色光に変換する第2量子ドットを含む第2色変換部と、
    前記第1色光を透過させる第3色変換部と、を含む請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記カラーフィルター層は、
    前記第2色光を透過させる第1フィルターと、
    前記第3色光を透過させる第2フィルターと、
    前記第1色光を透過させる第3フィルターと、を含み、
    前記第1フィルター乃至前記第3フィルターは、それぞれ前記メインフィルター部及び前記遮光フィルター部を含み、
    前記第1フィルター乃至前記第3フィルターのうち少なくとも一つは前記サブフィルター部を更に含む請求項3に記載の表示装置。
  5. 前記第1色光は青色光であり、前記第2色光は赤色光であり、前記第3色光は緑色光であり、
    前記第1フィルター乃至前記第3フィルターは前記サブフィルター部を含み、前記第2フィルターは前記サブフィルター部を含まない請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記第3色変換部と前記第3フィルターは一体に設けられる請求項4に記載の表示装置。
  7. 前記第1色変換部乃至前記第3色変換部は散乱剤を更に含む請求項3に記載の表示装置。
  8. 前記カラーフィルター層は、
    前記第3色変換部と重畳して前記第1色光を透過させる第3フィルターと、
    前記第1色変換部及び前記第2色変換部と重畳し、第4色光を透過させる第4フィルターと、を含む請求項3に記載の表示装置。
  9. 前記遮光層は、前記表示パネルと前記カラーフィルター層との間に配置される請求項1に記載の表示装置。
  10. 前記遮光層は前記色変換層の上に配置され、
    前記カラーフィルター層は前記遮光層をカバーする請求項1に記載の表示装置。
  11. 前記カラーフィルター層は前記色変換層の上に直接配置される請求項1に記載の表示装置。
  12. 発光領域、平面上において前記発光領域と離隔された反射領域、及び前記発光領域及び前記反射領域を囲む遮光領域を含む表示装置において、
    有機電界発光素子を含む表示パネルと、
    前記表示パネルの上に配置され、前記発光領域に対応して配置される複数個の色変換部を含む色変換層と、
    前記色変換層の上に配置され、複数個のフィルターを含むカラーフィルター層と、
    前記表示パネルの上に配置され、前記遮光領域に重畳し前記発光領域及び前記反射領域に非重畳の遮光部を含む遮光層と、を含む表示装置。
  13. 前記発光領域は、赤色発光領域、緑色発光領域、及び青色発光領域を含み、
    前記反射領域は、赤色反射領域、及び青色反射領域を含む請求項12に記載の表示装置。
  14. 前記発光領域は、複数個の赤色発光領域、複数個の緑色発光領域、及び複数個の青色発光領域を含み、
    前記赤色発光領域、前記緑色発光領域、及び前記青色発光領域は第1方向に交互に配列され、
    前記赤色発光領域、前記緑色発光領域、及び前記青色発光領域それぞれは前記第1方向と交差する第2方向に整列される請求項12に記載の表示装置。
  15. 前記反射領域は、前記第2方向に整列される前記赤色発光領域の間に設けられる赤色反射領域と、
    前記第2方向に整列される前記青色発光領域の間に設けられる青色反射領域と、を含む請求項14に記載の表示装置。
  16. 前記有機電界発光素子は青色光を放出し、
    前記色変換部は、
    前記赤色発光領域に対応して配置され、赤色量子ドットを含む第1色変換部と、
    前記緑色発光領域に対応して配置され、緑色量子ドットを含む第2色変換部と、
    前記青色発光領域に対応して配置される第3色変換部と、を含む請求項13に記載の表示装置。
  17. 前記フィルターは、
    前記赤色発光領域及び前記赤色反射領域に重畳する赤色フィルターと、
    前記緑色発光領域に重畳する緑色フィルターと、
    前記青色発光領域及び前記青色反射領域に重畳する青色フィルターと、を含む請求項13に記載の表示装置。
  18. 平面上において、前記赤色発光領域の面積は、前記緑色発光領域の面積及び前記青色発光領域の面積より大きい請求項13に記載の表示装置。
  19. 前記発光領域、前記反射領域、及び前記遮光領域の全体の面積に対する前記反射領域の面積の割合は、0%より大きく10%以下である請求項12に記載の表示装置。
  20. 有機電界発光素子を含む表示パネルと、前記表示パネルの上に配置され、平面上において互いに離隔された複数個の色変換部を含む色変換層と、
    前記表示パネルの上に配置され、前記色変換部に重畳するメイン開口部、及び前記色変換部と非重畳のサブ開口部が定義される遮光層と、
    前記色変換層の上に配置され、複数個のフィルターを含むカラーフィルター層と、を含み、
    前記フィルターそれぞれは前記メイン開口部と重畳するメインフィルター部、及び前記メインフィルター部に隣接する遮光フィルター部を含み、
    前記フィルターのうち少なくとも一つは前記遮光フィルター部に隣接し、前記メインフィルター部と離隔されたサブフィルター部を更に含む表示装置。
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