KR101459578B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 복수 파장의 백색광을 방출하는 광원과, 광원으로부터 방출된 3파장의 백색광을 이용하여 화상을 표시하며, 소정 파장의 광을 소정 폭으로 선택적으로 투과하는 밴드 패스 필터를 구비하는 액정 표시 패널을 포함한다.
따라서, 광원에서 방출된 3파장의 백색 광이 밴드 패스 필터를 거치면서 FWHM이 5∼20㎚의 좁은 폭으로 적색, 녹색 및 청색 광이 투과되기 때문에 컬러 필터를 이용하는 경우에 비해 투과율 및 색순도를 향상시킬 수 있다.
LCD, 색순도, OLED, 백색광, 광 밴드 갭, 3파장, 밴드 패스 필터

Description

표시 장치{Display}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 광 밴드 갭(photonic band gap) 구조를 이용하여 3파장의 백색광을 방출하는 발광 소자를 광원으로 이용하고, 밴드 패스 필터(bandpass filter)를 상부 기판에 형성함으로써 색순도를 향상시킬 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT)를 대신하여 최근에는 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP)와 함께 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD) 등의 평판 표시 장치가 빠르게 발전하고 있다. 그런데, 액정 표시 장치는 자체 발광을 하지 못하기 때문에 별도의 광원을 필요로 한다. 이러한 광원은 액정 표시 패널 하부에 마련되어 액정 표시 패널에 광을 공급함으로써 화상이 표시되도록 한다. 액정 표시 패널은 박막 트랜지스터 및 화소 전극 등이 형성된 하부 기판과, 컬러 필터 및 공통 전극 등이 형성된 상부 기판, 그리고 하부 기판과 상부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다.
액정 표시 장치의 상부 기판에 형성되는 컬러 필터는 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터가 연속적으로 배치되고, 이들 컬러 필터를 통과하는 광의 세기를 조절하여 색을 표현하게 된다. 그런데, 기존에 사용되는 컬러 필터는 모두 광을 흡수하기 때문에 투과율의 향상에 의한 색순도의 개선에는 한계가 있다. 도 1은 컬러 필터의 분광 특성을 도시한 그래프로서, 액정 표시 패널에 입사되는 가시광선의 파장과 투과율을 관계를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 컬러 필터를 구성하는 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터는 각각 적색광(파장 680nm 및 그 부근의 광), 녹색광(파장 540nm 및 그 부근의 광), 청색광(파장 460nm 및 그 부근의 광)을 주로 투과하도록 구성되어 있지만, 모든 파장의 가시광을 투과하는 것을 알 수 있다. 즉, 각 컬러 필터를 통과한 후의 광에는 표시하고자 하는 색의 광과 비교하면 적은 광량이기는 하지만, 표시하고자 하는 색 이외의 광도 포함되어 있기 때문에 색순도가 낮아지게 된다.
본 발명은 색순도를 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공한다.
본 발명은 컬러 필터를 대신하여 소정 파장의 광만을 소정 폭으로 선택적으로 투과하는 밴드 패스 필터(bandpass filter)를 상부 기판에 형성하여 색순도를 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공한다.
본 발명은 광 밴드 갭(photonic band gap) 구조를 이용하여 3파장의 백색 광을 방출하는 발광 소자를 광원으로 이용하여 밴드 패스 필터를 통해 투과되는 광의 색순도를 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 표시 장치는 복수 파장의 백색광을 방출하는 광원; 및 상기 광원으로부터 방출된 복수 파장의 백색광을 이용하여 화상을 표시하며, 소정 파장의 광을 소정 폭으로 선택적으로 투과하는 밴드 패스 필터를 구비하는 액정 표시 패널을 포함한다.
상기 광원은 적색, 녹색 및 청색 파장의 백색광을 방출한다.
상기 광원은 상기 백색광을 방출하는 발광 소자; 및 상기 백색광을 복수의 파장으로 조절하는 광 밴드 갭 구조를 포함한다.
상기 광 밴드 갭 구조는 상기 발광 소자 상에 형성된 패시베이션막에 형성된 서로 다른 크기를 갖는 복수의 캐비티를 포함한다.
상기 캐비티는 파장에 비례하는 체적으로 형성된다.
상기 광 밴드 갭 구조는 굴절률이 다른 적어도 2개의 박막이 복수회 반복 적층된다.
상기 적층된 박막은 파장에 비례하는 회수로 반복 적층된다.
상기 액정 표시 패널은 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함하는 하부 기판; 상기 소정 파장의 광을 선택적으로 투과하는 복수의 밴드 패스 필터 및 공통 전극을 포함하는 상부 기판; 및 상기 하부 기판 및 상부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다.
상기 밴드 패스 필터는 제 1 파장의 광을 제 1 폭으로 투과하는 제 1 밴드 패스 필터; 제 2 파장의 광을 제 2 폭으로 투과하는 제 2 밴드 패스 필터; 및 제 3 파장의 광을 제 3 폭으로 투과하는 제 3 밴드 패스 필터를 포함한다.
상기 제 1, 제 2 및 제 3 파장은 각각 적색, 녹색 및 청색 파장이고, 제 1 폭, 제 2 폭 및 제 3 폭은 각각 5 내지 20㎚이다.
본 발명에 의하면, 광 밴드 갭 구조의 발광 소자에서 방출된 적색, 녹색 및 청색의 발광 파장이 분리된 백색 광을 광원으로 이용하고, 중심 파장 기준 최대폭(Full Width Half Maximum; FWHM)이 5∼20㎚, 바람직하게는 5∼10㎚로 투과되는 밴드 패스 필터를 컬러 필터 대신에 상부 기판에 형성한다. 따라서, 광원에서 방출된 3파장의 백색 광이 밴드 패스 필터를 거치면서 FWHM이 5∼20㎚로 좁은 폭으로 적색, 녹색 및 청색 광이 투과되기 때문에 컬러 필터를 이용하는 경우에 비해 투과율 및 색순도를 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 개략 단면도이다. 그리고, 도 3은 광원으로 이용되는 광 밴드 갭 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자의 단면도이고, 도 4 내지 도 6는 광 밴드 갭 구조를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다. 또한, 도 7은 액정 표시 패널의 일 셀의 평면도이고, 도 8 내지 도 10은 도 7의 Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ' 및 Ⅲ-Ⅲ'를 각각 절취한 상태의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 액정 표시 패널(1000)과, 액정 표시 패널(1000)에 광을 공급하는 광원(100)을 포함한다. 광원(100)은 광 밴드 갭(photonic band gap) 구조를 이용하여 3파장의 백색광을 방출하는 유기 전계 발광 소자(organic light-emitting diode; OLED)를 포함한다. 또한, 액정 표시 패널(1000)은 박막 트랜지스터(T) 및 화소 전극(280) 등을 포함하는 하부 기판(200)과, 밴드 패스 필터(430) 및 공통 전극(440) 등을 포함하는 상부 기판(400), 그리고 하부 기판(200)과 상부 기판(400) 사이에 형성된 액정층(300)을 포함한다. 또한, 하부 기판(200)의 하부와 상부 기판(400)의 상부에 형성된 편광판(미도시)을 더 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 광 밴드 갭(photonic bandgap) 구조를 이용하여 3파장의 백색광을 방출하는 광원(100)으로 이용되는 유기 전계 발광 소자는 기판(110)상에 형성된 격벽(115) 내에 순차 적층된 제 1 전극(120), 유기물층(130), 제 2 전극(140) 및 패시베이션막(150)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 유기물층(130)으로부터 백색광이 생성되고, 패시베이션막(150)에 서로 다른 크기의 캐비티(151, 152 및 153)가 형성된 광 밴드 갭 구조를 이용하여 3파장의 백색광을 방출한다.
기판(110)은 광 투과성의 기판을 이용할 수 있으며, 절연성 기판, 반도체성 기판 또는 도전성 기판을 이용할 수 있다, 즉, 플라스틱 기판(PE, PES, PET, PEN 등), 유리 기판, Al2O3 기판, SiC 기판, ZnO 기판, Si 기판, GaAs 기판, GaP 기판, LiAl2O3 기판, BN 기판, AlN 기판, SOI 기판 및 GaN 기판 중 적어도 어느 하나의 기판을 이용할 수 있다. 한편, 반도체성 기판과 도전성 기판을 이용할 경우에는 제 1 도전층(110)과 기판(100) 사이를 절연시키기 위해 절연체를 형성하여야 한다.
제 1 전극(120)은 정공을 주입(hole injection)하는 애노드 전극으로 작용하며, 비한정적으로 4.0eV 이상의 높은 일함수를 가지는 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐징크옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO), 산화주석, 또는 이들의 혼합물, 금(Au), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt) 등의 금속, In-Sn-O, ZnO:Al (ZnO에 Al을 첨가한 혼합물), In-Zn-O, SnO2:Sb(SnO2에 Sb를 첨가한 혼합물) 등의 전도성 산화물, 유기 반도체 중합체인 폴리아닐린, 폴리아릴렌비닐렌, 폴리체닐렌비닐렌, 폴리아세틸렌, 폴리피롤 등으로 형성될 수 있다.
유기물층(130)은 정공과 전자가 결합되어 광을 생성하는 작용을 하며, 유기 발광층의 단일층으로 형성될 수 있고, 높은 발광 휘도나 효율을 얻기 위하여 다중층으로 형성될 수 있다. 즉, 유기물층(130)이 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 구성될 수 있다. 이러한 유기물층(130)은 백색광을 생성하는데, 이를 위해 발광층을 예를들어 DVBi 호스트에 루브렌(rubren)을 도핑하여 형성할 수 있다. 또한, 유기물층(130)은 백색광을 방출하기 위해 발광층을 청색광 방출 물질로 형성하고, 전공 주입층 및 전자 수송층의 적어도 하나를 황색광 방출 물질로 형성할 수 있다. 그러나, 상기 제시된 방법 이외에도 다양한 방법으로 유기물층(130)으로부터 백색광이 생성되도록 할 수 있다.
제 2 전극(140)은 전자를 주입(electron injection)하는 캐소드 전극으로 작용하며, 4.0eV 이하의 낮은 일함수를 갖는 Al, Mg, Ca, Li 및 그 복합체, 또는 알칼리 토류 금속, 알칼리 금속 또는 희토류 금속을 미량 함유하는 금속, 예를들어, Al-Li, Al-Mg, Al-Ba, Al-Ca, Al-Sc, Al-Yb 등으로 형성될 수 있다. 또한, BaO, SrO, MgO 등의 알칼리 토금속 산화물의 20㎚ 정도 이하의 초박막도 음극으로 이용될 수 있다. 그리고, 필요에 따라서는 음극 하부에 LiF 등의 무기물층을 형성할 수 도 있다.
패시베이션막(150)은 실리콘옥사이드(SiO2) 또는 알루미늄옥사이드(Al2O3) 등의 절연 물질로 형성될 수 있다. 또한, 패시베이션막(150)상에는 서로 다른 크기의 캐비티(cavity)(151, 152 및 153)가 형성된다. 캐비티(151, 152 및 153)는 서로 다른 폭 및 깊이로 형성되는데, 이러한 캐비티(151, 152 및 153)은 유기물층(130)에서 방출되는 광을 흡수한 후 공진시켜 소정 파장의 광을 출력한다. 이러한 캐비티(151, 152 및 153)는 발광 파장에 비례한 크기로 형성되며, [수학식 1]과 같이 단위 굴절률(n)당 발광 파장(λ)의 반파장의 세제곱에 해당하는 유효 체적(V)을 갖도록 형성된다.
Figure 112008035673095-pat00001
예를들어 굴절률(n)이 1.5인 알루미늄옥사이드를 패시베이션막(150)으로 이용하는 경우 460㎚의 청색 파장을 방출하기 위해 캐비티(151)는 폭 및 높이를 약 153㎚로 형성한다. 또한, 알루미늄옥사이드를 패시베이션막(150)으로 이용하는 경우 540㎚의 녹색 파장을 방출하기 위해 캐비티(152)는 폭 및 높이를 약 180㎚로 형성하고, 680㎚의 적색 파장을 방출하기 위해 캐비티(153)는 폭 및 높이를 약 227㎚로 형성한다. 물론 상기 [수학식 1]에 의한 유효 체적(V)으로 형성되도록 캐비티(151, 152 및 153)의 폭 및 높이는 조절될 수 있다. 또한, 각 패시베이션막(150) 에 형성되는 캐비티(151, 152 및 153)의 상대적인 크기를 도 4 내지 도 6에 도시하였다. 도 4(a) 및 도 4(b)는 패시베이션막(150)에 예를들어 폭 및 높이가 약 153㎚의 캐비티(151)가 형성된 평면도 및 단면도를 도시한 것이고, 도 5(a) 및 도 5(b)는 패시베이션막(150)에 예를들어 폭 및 높이가 약 180㎚의 캐비티(152)가 형성된 상태를 평면도 및 단면도를 도시한 것이며, 도 6(a) 및 도 6(b)는 패시베이션막(150)에 예를들어 폭 및 높이가 약 227㎚의 캐비티(153)가 형성된 평면도 및 단면도를 도시한 것이다.
또한, 이렇게 패시베이션막(150)상에 서로 다른 크기로 형성되는 캐비티(151, 152 및 153)는 격벽(115)을 사이에 두고 순차적으로 배치된다. 따라서, 캐비티(151, 152 및 153)에 의해 유기물층(130)에서 생성된 백색광이 460㎚, 540㎚, 680㎚ 파장의 3파장으로 분할되어 방출하게 된다. 즉, 광원(100)은 3파장의 백색광을 방출하게 된다.
또한, 격벽(115) 사이에 유기 전계 발광 소자가 외부 공기에 노출되지 않도록 밀봉 부재(160) 등이 형성되고, 덮개 부재(170)가 접합될 수 있다. 그리고, 밀봉된 유기 전계 발광 소자에 커넥터(FPC, TAB 등)를 부착하여 외부 신호 단자에 접속함으로서, 패시브 또는 액티브 매트릭스의 광원(100)을 제작할 수 있다.
도 7, 도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 하부 기판(200)은 기판(205) 상에 서로 소정 간격 이격되어 일 방향으로 연장된 복수의 게이트 라인(210), 서로 소정 간격 이격되어 게이트 라인(210)과 교차되는 타 방향으로 연장 형성된 복수의 데이 터 라인(260), 데이터 라인(260) 상부에 형성된 보호막(270), 보호막(270) 상부에 형성된 화소 전극(280), 그리고 게이트 라인(210), 데이터 라인(260) 및 화소 전극(280)에 연결된 박막 트랜지스터(T)를 포함한다.
게이트 라인(210)은 일 방향, 예를들어 가로 방향으로 연장되어 형성되며, 게이트 라인(210)의 일부가 상부 또는 하부로 돌출되어 게이트 전극(211)이 형성된다. 또한, 게이트 라인(210)은 소정의 굴곡 패턴을 갖도록 형성될 수 있다.
게이트 라인(210)과 이격되어 유지 전극 라인(220)이 형성될 수 있다. 유지 전극 라인(220)은 두 게이트 라인(210) 사이에서 게이트 라인(210)과 평행하게 형성되며, 게이트 라인(210) 사이의 중앙부에 형성될 수도 있고, 일 게이트 라인(210)에 근접하게 형성될 수도 있다. 또한, 유지 전극 라인(220)은 게이트 라인(210)과 동일 공정에 동일 두께로 형성될 수 있고, 게이트 라인(110)과 동일 폭으로 형성될 수 있으나, 다른 폭으로도 형성될 수 있다.
게이트 절연막(230)은 실리콘옥사이드(SiO2) 또는 실리콘나이트라이드(SiNx) 등의 무기 절연막을 이용하여 형성할 수 있으나, 실리콘나이트라이드를 이용하여 형성하는 것이 바람직하며, 단일층으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 게이트 절연막(230)은 CVD 방법으로 형성할 수 있는데, 예를들어 PECVD 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
게이트 전극(211) 상부의 게이트 절연막(230) 상부에는 제 1 반도체 물질로 이루어진 활성층(240)이 형성되며, 활성층(240)의 상부에는 제 2 반도체 물질로 이 루어진 오믹 콘택층(250)이 형성된다. 여기서, 제 1 반도체 물질은 비정질 실리콘 등을 포함하고, 제 2 반도체 물질은 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 등을 포함한다.
데이터 라인(260)은 게이트 라인(210)과 교차되는 방향, 예를들어 세로 방향으로 연장되어 형성된다. 또한, 데이터 라인(260)은 그 일부가 돌출되어 소오스 전극(261)이 형성되며, 소오스 전극(261)과 소정 간격 이격되어 드레인 전극(262)이 형성된다. 소오스 전극(261), 드레인 전극(262)을 포함한 데이터 라인(260)은 게이트 라인(210) 및 유지 전극 라인(220)을 형성하기 위해 이용하는 물질을 이용하여 형성할 수 있으며, 단일층 뿐만 아니라 다층으로 형성할 수 있다. 또한, 데이터 라인(260)은 소정의 굴곡 패턴으로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터(T)는 게이트 라인(210)에 공급되는 신호에 응답하여 데이터 라인(260)에 공급되는 화소 신호가 화소 전극(280)에 충전되도록 한다. 따라서, 박막 트랜지스터(T)는 게이트 라인(210)에 접속된 게이트 전극(211)과, 데이터 라인(260)에 접속된 소오스 전극(261)과, 화소 전극(280)에 접속된 드레인 전극(262)과, 게이트 전극(211)과 소오스 전극(261) 및 드레인 전극(262) 사이에 순차적으로 형성된 게이트 절연막(230), 활성층(240) 및 오믹 콘택층(250)을 포함한다. 이때, 오믹 콘택층(250)은 채널부를 제외한 게이트 절연막(230) 상에 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터(T) 및 데이터 라인(260) 상부에는 평탄화 특성이 우수하며, 감광성을 갖는 유기 물질, 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD)으로 형성되는 저유전율 절연 물질 또는 질화 실리콘 등 의 무기 물질로 이루어진 패시베이션막(270)이 형성된다. 이때, 패시베이션막(270)은 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등으로 이루어진 얇은 두께의 제 1 절연층(271)과 유기 절연 물질로 이루어진 두꺼운 두께의 제 2 절연층(272)으로 형성될 수 있다.
패시베이션막(270)의 일부가 제거되어 드레인 전극(262)을 노출시키는 제 1 콘택홀(291)이 형성되고, 유지 전극 라인(220) 상부의 게이트 절연막(230)을 노출시키는 제 2 콘택홀(292)이 형성된다.
화소 전극(280)은 패시베이션막(270)상에 형성되며, 제 1 콘택홀(291)을 통해 드레인 전극(262)과 연결되고, 제 2 콘택홀(292)을 통해 게이트 절연막(230)을 사이에 두고 유지 전극 라인(220)과 유지 캐패시터를 이룬다.
또한, 화소 전극(280)은 액정의 배열 방향을 조정하기 위한 도메인 규제수단으로 절개 패턴(미도시)을 가질 수도 있다. 화소 전극(280)은 액정 분자의 배향을 위한 도메인 규제수단으로 절개 패턴(미도시) 대신에 돌기를 포함할 수도 있다. 이때, 화소 전극(280)의 절개 패턴(미도시)은 후술할 공통 전극(440)의 절개 패턴(미도시)과 함께 액정층을 다수의 도메인으로 분할하기 위해 형성될 수 있다.
도 7, 도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상부 기판(400)은 절연 기판(410) 상에 형성된 선택적으로 형성된 블랙 매트릭스(420), 블랙 매트릭스(420) 사이에 형성된 밴드 패스 필터(430) 및 전체 상부에 형성된 공통 전극(440)을 포함한다.
블랙 매트릭스(420)는 화소 영역 사이에 형성되며, 화소 영역 이외의 영역으 로 빛이 새는 것과 인접한 화소 영역들 사이의 광 간섭을 방지한다. 또한, 블랙 매트릭스(420)는 검은색 안료가 첨가된 감광성 유기 물질로 이루어진다. 검은색 안료로는 카본 블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 이용한다. 한편, 블랙 매트릭스(420)는 Cr, CrOx 등의 금속 물질을 이용할 수도 있다.
밴드 패스 필터(430)는 블랙 매트릭스(420)를 경계로 하여 제 1 파장의 광을 투과시키는 제 1 밴드 패스 필터(431), 제 2 파장의 광을 투과시키는 제 2 밴드 패스 필터(432) 및 제 3 파장의 광을 투과시키는 제 3 밴드 패스 필터(433)가 반복 형성된다. 밴드 패스 필터(430)는 광원(100)으로부터 조사되어 액정층(300)을 통과한 광의 파장을 선택적으로 투과하고 나머지는 컷오프(cutoff)하는 특성을 갖는다. 이를 위해 밴드 패스 필터(430)는 중심 파장 기준 최대폭(Full Width Half Maximum; FWHM)을 5∼20㎚, 바람직하게는 5∼10㎚로 투과한다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이 소정 파장, 예를들어 550㎚에서 최대 투과율의 50%에서 5∼10㎚의 폭으로 투과한다. 이러한 밴드 패스 필터(430)는 제 1 밴드 패스 필터(431)가 680㎚의 적색 파장에서 FWHM을 5∼20㎚, 바람직하게는 10㎚ 이내로 투과하고, 제 2 밴드 패스 필터(432)은 540㎚의 녹색 파장에서 FWHM을 5∼20㎚, 바람직하게는 10㎚ 이내로 투과한다. 그리고, 제 3 밴드 패스 필터(433)은 460㎚의 청색 파장에서 FWHM을 5∼20㎚, 바람직하게는 10㎚ 이내로 투과한다. 따라서, 광원(100)으로부터 방출되는 3파장 백색광이 밴드 패스 필터(430)에 의해 특정 파장만 투과되므로 색순도가 향상된다.
공통 전극(440)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전 물질로 형성되며, 블랙 매트릭스(420) 및 밴드 패스 필터(430) 상부에 형성된다. 공통 전극(440)은 하부 기판(200)의 화소 전극(280)과 함께 액정층에 전압을 인가한다. 공통 전극(440)에는 절개 패턴(미도시)이 형성될 수도 있는데, 공통 전극(440)의 절개 패턴(미도시)은 화소 전극(280)의 절개 패턴(미도시)과 함께 액정층을 다수의 도메인으로 나누는 역할을 한다.
한편, 상기한 바와 같이 광원(100)의 패시베이션막(150)에 서로 다른 크기의 캐비티(151, 152 및 153)를 형성하는 광 밴드 갭 구조를 이용하여 3파장의 백색광을 방출하는 방법 이외에도 다양한 광 밴드 갭 구조를 이용하여 3파장의 백색광을 방출할 수도 있다. 즉, 서로 다른 굴절률 및 두께를 갖는 2개의 박막의 적층 수를 조절하여 광 밴드 갭 구조를 형성할 수도 있다. 예를들어 굴절률이 2.1인 티타늄옥사이드(TiO2)을 70㎚의 두께로 형성하고, 굴절률이 1.46인 실리콘옥사이드(SiO2)를 90㎚의 두께로 형성하여 이들을 반복 적층하여 광 밴드 갭 구조를 형성할 수 있는데, 적색, 녹색 및 청색 파장을 방출할 수 있도록 적층 수를 다르게 조절하여 형성한다.
또한, 상기 실시 예에서는 광원(100)으로 백색광을 방출하는 유기 전계 발광 소자를 이용하였으나, 백색광을 방출하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 이용할 수 있다. 이 경우에도 서로 다른 크기의 캐비티를 형성하거나, 서로 다른 굴절률을 갖는 박막을 서로 다른 두께로 다층 적층하여 광 밴드 갭 구조를 형 성할 수 있다.
도 1은 컬러 필터의 분광 특성을 도시한 그래프.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 개략 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치에 광원으로 이용되는 유기 전계 발광 소자의 단면도.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 광 밴드 갭 구조로 이용되는 제 1 내지 제 3 캐비티를 설명하기 위한 평면도 및 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 패널의 일 셀의 평면도.
도 8 내지 도 10은 도 7의 Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ' 및 Ⅲ-Ⅲ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도.
도 11은 본 발명에 이용되는 밴드 패스 필터의 투과 파장을 설명하기 위한 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 광원 200 : 하부 기판
300 : 액정층 400 : 상부 기판
1000 : 액정 표시 패널

Claims (11)

  1. 발광 소자로부터 방출된 백색광을 복수의 파장으로 조절하는 광 밴드 구조를 포함하여 복수 파장의 백색광을 방출하는 광원; 및
    상기 광원으로부터 방출된 복수 파장의 백색광을 이용하여 화상을 표시하며, 소정 파장의 광을 소정 폭으로 선택적으로 투과하는 밴드 패스 필터를 구비하는 액정 표시 패널을 포함하고,
    상기 광 밴드 갭 구조는 상기 발광 소자 상에 형성된 패시베이션막에 형성된 서로 다른 크기를 갖는 복수의 캐비티를 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광원은 적색, 녹색 및 청색 파장의 백색광을 방출하는 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 캐비티는 파장에 비례하는 체적으로 형성된 표시 장치.
  6. 발광 소자로부터 방출된 백색광을 복수의 파장으로 조절하는 광 밴드 구조를 포함하여 복수 파장의 백색광을 방출하는 광원; 및
    상기 광원으로부터 방출된 복수 파장의 백색광을 이용하여 화상을 표시하며, 소정 파장의 광을 소정 폭으로 선택적으로 투과하는 밴드 패스 필터를 구비하는 액정 표시 패널을 포함하고,
    상기 광 밴드 갭 구조는 굴절률이 다른 적어도 2개의 박막이 복수회 반복 적층된 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 적층된 박막은 파장에 비례하는 회수로 반복 적층된 표시 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 액정 표시 패널은 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함하는 하부 기판;
    상기 소정 파장의 광을 선택적으로 투과하는 복수의 밴드 패스 필터 및 공통 전극을 포함하는 상부 기판; 및
    상기 하부 기판 및 상부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 밴드 패스 필터는 제 1 파장의 광을 제 1 폭으로 투과하는 제 1 밴드 패스 필터;
    제 2 파장의 광을 제 2 폭으로 투과하는 제 2 밴드 패스 필터; 및
    제 3 파장의 광을 제 3 폭으로 투과하는 제 3 밴드 패스 필터를 포함하는 표시 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
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