KR101925010B1 - 디스플레이 패널, 그 제조방법 및 그 디스플레이 패널을 채용한 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 패널, 그 제조방법 및 그 디스플레이 패널을 채용한 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

유기전계발광 표시장치와 양자점 색변환층을 이용한 평판형 디스플레이 패널, 그 제조방법 및 그 디스플레이 패널을 채용한 디스플레이 장치가 개시되어 있다.
이 개시된 디스플레이 패널은 각각 서로 상이한 파장의 색광을 선택적으로 투과시키는 복수의 화소의 집합으로 칼라 영상을 구현하는 것으로, 구동 전원을 인가하는 전극이 형성된 제1기판과; 제1기판 상의 각 화소에 대응되는 위치에 마련되어, 소정 파장의 광을 조사하는 복수의 유기전계 발광 다이오드(OLED)층과; 제1기판 상에 소정 간격 이격되게 배치되는 제2기판과; 제2기판의 녹색 및/또는 적색 파장의 색상을 구현하는 화소에 대응되는 위치에 마련되어 소정 색상의 광을 발하는 양자점 색변환층; 및 양자점 색변환층 상에 형성되는 것으로, 소정 파장의 색광을 투과시키는 칼라필터를 포함한다.

Description

디스플레이 패널, 그 제조방법 및 그 디스플레이 패널을 채용한 디스플레이 장치{DISPLAY PANEL, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND DISPLAY APPARATUS EMPLOYING THE DISPLAY PANEL}
본 발명은 디스플레이 패널, 그 제조방법 및 그 디스플레이 패널을 채용한 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 유기전계발광 표시장치와 양자점 색변환층을 이용한 평판형 디스플레이 패널, 그 제조방법 및 그 디스플레이 패널을 채용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 들어 다양한 유형의 평판형 디스플레이장치가 개발되고 있다. 이 슬림형 디스플레이장치는 사용되는 디스플레이 패널에 따라 구분되는 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 전기발광 표시장치(Electro-luminescence Display Device; ELD), 전기영동표시장치(Electrophoretic Display; EPD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel Device; PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device; FED), 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display; EWD) 및 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등이 있다. 이들 디스플레이장치는 영상을 구현하는 평판형 디스플레이 패널을 필수 구성요소로 한다.
여기서, LCD는 비자발광 디스플레이 패널을 사용하므로, 백라이트가 필수적이며, 이 백라이트에서 조사된 광을 액정패널을 통하여 화소 단위로 온/오프 시킴으로써 화상을 구현한다. 이에 따라 실제 블랙(real black)을 구현하지 못하므로, 콘트라스트가 떨어진다. 또한 액정의 응답속도가 느리므로, 고화질의 동영상 구현에 한계가 있다.
이들 중 OLED는 자발광(自發光) 소자로서 별도의 광원이 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하며, LCD에 비해 시야각 및 대비비가 우수하고 소비전력 측면에서도 유리하며, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠른 등의 이점이 있다. 이에 따라 LCD의 대안으로 OLED가 주목 받고 있다.
이 OLED는 색상 구현 방식에 따라 RGB OLED와 화이트 OLED로 구별된다.
RGB OLED는 적색, 녹색, 청색 광을 각각 발광하는 발광 다이오드를 이용하여 색을 구현하는 것으로, 각각의 발광다이오드에서 전광 변환되는 광이 바로 사용된다는 점에서 광 이용 효율이 높다는 장점이 있다. 한편, 이 디스플레이 패널은 픽셀별 OLED를 패터닝하여 제조하여야 하므로, 대면적의 기판에 제작하기 위하여는 공정 상의 어려움이 있으며, R, G, B 발광다이오드들 각각에 대하여 재료 개발, 구조 설계 등이 이루어져야 하는 문제점이 있다.
화이트 OLED는 제조공정이 단순한 화이트 OLED를 백라이트로 사용하고, 적색, 녹색, 청색 칼라필터를 사용하여 화상을 구현하는 디스플레이이다. 이 화이트 OLED는 한 종류의 발광다이오드를 사용하기 때문에 제조가 단순하다는 장점이 있다. 한편 화이트 발광다이오드에서 조사되는 백색광 중 일부 파장의 광이 칼라필터를 투과하고, 나머지는 흡수되는 방식이므로, 광 효율이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2014-0042274호(2014.04.07.) 대한민국 공개특허 제10-2016-0077617호(2016.07.04.) 대한민국 공개특허 제10-2017-0057041호(2017.05.24.)
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 광 이용 효율과 색재현성이 향상된 구조의 디스플레이 패널, 그 제조방법 및 그 디스플레이 패널을 채용한 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 각각 서로 상이한 파장의 색광을 선택적으로 투과시키는 복수의 화소의 집합으로 칼라 영상을 구현하는 디스플레이 패널에 있어서, 구동 전원을 인가하는 전극이 형성된 제1기판과; 상기 제1기판 상의 상기 각 화소에 대응되는 위치에 마련되어, 소정 파장의 광을 조사하는 복수의 유기전계 발광 다이오드(OLED)층과; 상기 제1기판 상에 소정 간격 이격되게 배치되는 제2기판과; 상기 제2기판의 녹색 및/또는 적색 파장의 색상을 구현하는 화소에 대응되는 위치에 마련되어 소정 색상의 광을 발하는 양자점 색변환층; 및 상기 양자점 색변환층 상에 형성되는 것으로, 소정 파장의 색광을 투과시키는 칼라필터를 포함한다.
여기서 상기 제1기판과 상기 복수의 OLED층 중 적어도 어느 하나의 OLED층 사이에 소정 높이로 마련되어, 광학적 캐비티를 형성하는 보조층을 더 포함할 수 있다.
또한 복수의 화소는 청색, 녹색 및 적색 파장의 색상을 각각 구현하는 제1 내지 제3화소를 포함하며, 상기 제1화소는 청색 OLED층으로 색상을 구현하며, 상기 제2화소는 백색 OLED층과, 녹색 양자점 색변환층 및 녹색 칼라필터의 조합으로 색상을 구현하고, 상기 제3화소는 백색 OLED층과, 적색 양자점 색변환층 및 적색 칼라필터의 조합으로 색상을 구현할 수 있다.
또한 상기 백색 OLED층은 황색 파장의 광을 조사하는 황색 OLED층과, 청색광을 조사하는 청색 OLED층의 조합으로 이루어져, 백색광을 조사할 수 있다.
상기 청색 OLED층은, 상기 제1기판 상에 순차로 적층 형성된 정공주입층, 정공전달층, 청색 파장의 광을 발광하는 발광층 및 전자전달층을 포함하는 제1발광부와; 상기 제1발광부 상에 형성된 전하생성층과; 상기 전하생성층 상에 순차로 적층 형성된 정공전달층, 소정 파장의 광을 발광하는 발광층, 전자전달층 및 전자주입층을 포함하는 제2발광부를 구비하며, 상기 제1발광부와 상기 제2발광부는 직렬 연결되고, 상기 제2발광부의 표면을 통하여 소정 색광을 조사할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 제1기판과 상기 제1화소의 상기 청색 OLED층 사이 및 상기 제1기판과 상기 제3화소의 상기 백색 OLED층 사이 각각에 소정 높이로 마련되어, 광학적 캐비티를 형성하는 보조층을 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 마련되며, 상기 복수의 화소를 각 화소로 구획하도록 형성된 복수의 구획부를 더 포함할 수 있다. 상기 구획부는 상기 제1기판 상에 소정 높이로 설치되며, 상기 복수의 OLED층을 각 화소 단위로 구획하는 제1구획부와; 상기 제2기판 상의 상기 제1구획부에 대응하는 위치에 소정 높이로 설치되는 제2구획부를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 청색, 녹색 및 적색 파장의 색상을 각각 구현하는 제1 내지 제3화소의 집합으로 된 복수의 화소를 포함하여 칼라 영상을 구현하는 디스플레이 패널의 제조방법에 있어서, 황색 파장의 광을 조사하는 황색 OLED층을 제1기판 상부의 상기 화소 전역에 형성하는 단계와; 상기 제1화소 영역에 레이저를 조사하여, 상기 제1화소 상의 상기 황색 OLED층을 제거하는 단계와; 상기 화소 전역에 청색 칼라의 광을 조사하는 청색 OLED층을 형성하여, 상기 제1화소 영역에서는 청색 광이 조사되고, 상기 제2 및 제3화소 영역에서는 백색 광이 조사되도록 하는 단계와; 제2기판 상부의 상기 제2 및 제3화소를 형성하는 위치 각각에 녹색 칼라필터와 적색 칼라필터를 형성하는 단계와; 상기 녹색 칼라필터와 상기 적색 칼라필터 각각의 상부에 녹색 양자점 색변환층과 적색 양자점 색변환층을 형성하는 단계와; 상기 제1기판과, 상기 제2기판을 상호 마주보는 상태로 결합하는 단계를 포함한다.
본 발명은 복수의 화소를 각 화소 단위로 구획하는 제1구획부를 상기 제1기판 상에 소정 높이로 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 복수의 화소를 각 화소 단위로 구획하는 것으로, 제2구획부를 상기 제2기판 상의 상기 제1구획부에 대응되는 위치에 소정 높이로 설치하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 제1기판과 상기 제1화소의 상기 청색 OLED층 사이 및 상기 제1기판과 상기 제3화소의 상기 황색 OLED층 사이 각각에 소정 높이로 마련되어 광학적 캐비티를 이루는 보조층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이장치는 상기한 구성의 디스플레이 패널을 구비한 디스플레이부와; 상기 디스플레이패널에 입력되는 영상신호를 처리하는 영상처리부와; 상기 디스플레이패널에 상기 영상신호에 기초한 영상이 표시되도록 상기 영상처리부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이 장치는 청색 화소에 대응되는 부분에 칼라필터와 양자점 색변환층을 배제함으로써, 청색 화소에서 광 투과율을 증가시킬 수 있다. 또한 녹색 및 적색 화소에서 색상 구현을 위하여 백색 OLED층과 양자점 색변환층 및 칼라필터를 적용함으로써, 이들 색상에 대해서도 광 투과율을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 청색 효율을 높이기 위한 구조를 형성하기 위한 방편으로서, 화소 전역에 황색 OLED층을 형성하여 OLED층 형성 공정을 단순화 하면서도, 제1화소 영역에 대해 레이저 패터닝 공정을 도입하여 제1화소 영역 상의 황색 OLED층을 효율적으로 제거할 수 있다.
또한 제1 및 제3화소 영역에 대해 제1기판 상에 광학적 캐비티를 형성하는 보조층을 형성하여, 각 칼라별 OLED층의 높낮이를 다르게 설정할 수 있다. 이에 따라 OLED층에서 조사된 광의 파장 특성, 양자점 색변환층과 칼라필터 도입에 따른 영향으로 풀 칼라 영상 구현시 야기되는 색조화 불균일을 개선할 수 있어서 색재현성을 향상시킬 수 있다.
또한 OLED층과 양자점 색변환층을 이용하여 칼라 영상을 구현함으로써 구조를 단순화 할 수 있다. 또한 OLED층을 이용하는 경우 실질적인 블랙 화상을 구현할 수 있어서 색 재현성이 우수하고 소비전력을 줄일 수 있다. 더 나아가 청색 화소에 대응되는 부분에는 양자점 색변환층을 배제함으로써, 광 이용 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널을 보인 개략적인 도면.
도 2a는 도 1의 청색 OLED의 층 구조를 보인 도면이고, 도 2b는 도 3a의 등가회로도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널을 보인 개략적인 도면.
도 4a 내지 도 4e 각각은 도 3의 디스플레이 패널 제조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널을 채용한 디스플레이 장치를 보인 개략적인 블록도.
이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널을 보인 개략적인 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널은 제1기판(10), 유기전계 발광 다이오드 층(이하, 'OLED층' 이라함)(40), 상기 제1기판(10) 상에 소정 간격 이격되게 설치되는 제2기판(50), 칼라필터(70G, 70R) 및 양자점 색변환층(80)를 포함하여, 각각 서로 상이한 파장의 색광을 선택적으로 투과시키는 복수의 화소의 집합으로 칼라 영상을 구현한다. 여기서, 복수의 화소는 청색(B), 녹색(G) 및 적색(R) 파장의 색상을 각각 구현하는 제1 내지 제3화소를 포함할 수 있다.
제1기판(10)에는 구동 전원을 인가하는 전극(미도시)에 형성되어 있으며, 그 상부에 OLED층(40)이 형성된다. 여기서, 본 발명은 제1기판(10) 상부 공간을 화소 단위로 구획함과 아울러 제1기판(10)과 제2기판(50) 사이에 소정 간격을 형성하도록 지지하는 복수의 구획부를 더 포함할 수 있다. 즉 구획부는 제1 및 제2기판(10)(50)에 각각 소정 높이로 설치되는 제1 및 제2구획부(20)(60)를 포함할 수 있다. 여기서 제1구획부(20)와 제2구획부(60)는 서로 대향하게 설치되며, 서로 대응되는 위치에 마련된다.
이 경우, OLED층(30)은 제1구획부(20) 사이에 형성된 공간에 형성된다. OLED층(40)은 제1기판(10) 상에 각 화소 영역에 마련되는 것으로, 각 화소 단위로 소정 파장의 광을 조사한다. 이 OLED층은 제1 내지 제3화소의 색상 속성에 따라 청색 OLED층(41)과, 백색 OLED층(45)을 포함한다. 즉 제1화소는 청색 OLED층으로 청색(B) 색상을 구현한다. 제2화소는 백색 OLED층(45)과, 녹색 양자점 색변환층(81) 및 녹색 칼라필터(70G)의 조합으로 색상을 구현한다. 그리고 제3화소는 백색 OLED층(45)과, 적색 양자점 색변환층(85) 및 적색 칼라필터(70R)의 조합으로 색상을 구현한다.
여기서 백색 OLED층(45)은 황색 파장의 광을 조사하는 황색 OLED층(43)과, 청색광을 조사하는 청색 OLED층(41)의 조합으로 이루어지며, 백색광을 조사한다.
상기 OLED층(40)은 능동소자로 화소 단위로 조절되는 발광층으로서, 블랙 화상을 구현하고자 하는 경우 오프(Off)되고, 소정 화상을 구현하고자 하는 경우는 해당 위치에 대해서만 구동된다. 이에 따라 실제 블랙 화상을 구성할 수 있다. 상기 OLED층(40) 상에는 전원을 인가하는 상부 전극(미도시)이 형성되어 있다. 이 상부 전극의 배치 구조 및 전원 인가 방식 자체는 잘 알려져 있으므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에서는 청색 OLED층(41)은 직접 청색 광을 조사하거나, 황색 OLED층(43) 및 양자점 색변환층(80)과의 조합으로 녹색, 적색 등 소정 색상의 광을 발하기 위한 수단으로 사용된다. 여기서, 청색 OLED는 그 속성상 적색 OLED 및 녹색 OLED 대비 수명이 짧다. 이 점을 감안하여, 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 탠덤 방식으로 OLED층(41)을 구성함과 아울러, 청색 OLED를 직렬로 연결하여 단위 면적당 전류밀도를 낮추는 구조를 적용할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 청색 OLED층(41)은 제1발광부(I), 전화생성층(Charge Generation Layer, CGL) 및 제2발광부(II)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제1발광부(I)와 상기 제2발광부(II) 각각은 광을 생성 조사하는 다이오드로서, 도 2b에 등가회로로 표시한 바와 같이 상호 직렬 연결된다. 또한 청색 OLED층(41)은 제2발광부(II)의 표면 즉, 도 2a의 상면을 통하여 화살표 방향으로 청색광을 조사한다.
이를 위하여, 제1발광부(I)는 제1기판(10) 상에 순차로 적층 형성된 정공주입층(Hole Injection Layer, HIL), 정공전달층(Hole Transport Layer, HTL), 청색 파장의 광을 발광하는 발광층(Emission Layer, EML(Blue)) 및 전자전달층(Electro Transport Layer, ETL)을 포함한다. 전하생성층(CGL)은 제1발광부(I) 상에 형성되는 것으로, 제1발광부(I)와 제2발광부(II)를 직렬 연결하는 역할을 한다. 제2발광부(II)는 상기 전하생성층(CGL) 상에 순차로 적층 형성된 정공전달층(HTL), 청색 파장의 광을 발광하는 발광층(EML(Blue)), 전자전달층(ETL) 및 전자주입층(Electron Injection Layer, EIL)을 포함한다.
상기한 바와 같이, 탠덤(Tandem) 방식으로 OLED층을 구성함과 아울러, 제1발광부(I)와 제2발광부(II) 사이에 별도의 전극층을 구비하는 대신 전하생성층(CGL)을 통하여 직렬 연결함으로써, 청색 OLED층(30)의 수명 연장과 열화 방지 효과가 있다. 또한 제2발광부(II)의 상면으로 발광하는 구조를 적용하므로, 발광 면적을 넓힐 수 있다.
양자점 색변환층(80)은 도 1을 참조하면 제2기판(50) 상의 소정 위치에 구비되며 소정 색상의 광을 발한다. 즉 양자점 색변환층(80)은 제2기판(50)의 녹색 및/또는 적색 파장의 색상을 구현하는 화소에 대응되는 위치에 마련된다. 즉 양자점 색변환층(80)은 백색 OLED층(45)에 대응되는 화소 위치에 설치되는 것으로, 입사된 백색 광을 청색 또는 적색으로 변환하여 조사한다. 이를 위하여 양자점 색변환층(80)은 녹색 양자점 색변환층(81)과, 적색 양자점 색변환층(85)을 포함할 수 있다. 따라서 백색 OLED층(45)에서 조사된 백색 광은 녹색 양자점 색변환층(81) 또는 적색 양자점 색변환층(85)을 통과하면서 녹색 또는 적색광을 변환된 후, 상기 칼라필터(70G, 70R) 방향으로 진행한다.
상기 칼라필터(70R, 70G)는 제2기판(50)과 양자점 색변환층(80) 상에 형성되는 것으로, 영상을 이루는 복수의 화소 중 녹색과 적색을 구현하는 화소 위치에 배치된다. 이 칼라필터는 녹색 칼라필터(70G)와 적색 칼라필터(70R)로 구성될 수 있다. 이 칼라필터는 소정 파장의 광을 선택적으로 투과시킴으로써 칼라 영상을 구현할 수 있다. 예를 들어 녹색 칼라필터(70G)는 녹색 양자점 색변환층(80)에서 색변환 된 녹색 파장의 광은 투과시키고 다른 파장의 광은 흡수함으로써, 녹색 영상을 제공한다.
여기서 청색 화소에 대응되는 위치에는 청색 OLED층(41)만 설치되어 있고, 황색 OLED층, 양자점 색변환층 및 칼라필터가 설치되지 않는다. 따라서 청색 화소를 구현함에 있어서, 광투과율을 95% 이상으로 향상시킬 수 있어서, 광효율을 크게 개선할 수 있다. 또한 백색 OLED층 상에 양자점 색변환층과 칼라필터의 조합으로 녹색 및 적색 색상을 구현함으로써, 이들 색상에 대한 광효율도 개선할 수 있다.
상기한 바와 같이 OLED층(3) 및 양자점 색변환층(50)을 포함한 디스플레이 패널을 구현함으로써, 구성을 단순화 할 수 있고, 색재현성이 우수하며, 광 이용 효율을 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널을 보인 개략적인 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널은 제1기판(10)과, 이 제1기판(10) 상에 형성된 OLED층(40), 제2기판(50), 양자점 색변환층(80), 칼라필터(70G, 70R) 및 보조층(30)을 포함한다. 여기서, 제1 및 제2기판(10)(50), OLED층(40), 양자점 색변환층(80) 및 칼라필터(70G, 70R)의 구성은 제1실시예에 따른 디스플레이 패널의 동일 도면보호를 가지는 동일 명의의 부재 각각과 실질상 동일한 구성을 가지므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 보조층(30)은 제1기판(10)과 상기 복수의 OLED층(40) 중 적어도 어느 하나의 OLED층 사이에 소정 높이로 마련되어, 광학적 캐비티를 형성한다. 즉, 보조층(30)은 제1기판(10)과 제1화소를 구성하는 청색 OLED층(41) 사이에 소정 높이로 설치될 수 있다. 또한 보조층(30)은 제1기판(10)과 제3화소를 구성하는 백색 OLED층(45) 사이에 소정 높이로 설치 될 수 있다.
상기 보조층(30)은 제1기판(10) 상에 형성된 전극에 형성되는 것으로, 전기전도성을 가지며 굴절율 및 투명도가 높은 소재로 형성된다. 예를 들어 보조층(30)은 투명전극 소재의 일종인 ITO 및 IZO로 구성될 수 있다.이와 같이 보조층(30)을 마련하는 경우, 청색 화소 영역에서 제1기판(10)과 청색 OLED층(41) 사이 및 적색 화소 영역에서 제1기판(10)과 백색 OLED층(45) 사이 각각에 광학적 캐비티를 형성할 수 있다.
상기한 바와 같이 보조층(30)을 마련하는 경우는 광학적 캐비티 효과를 높일 수 있어서, 색재현성을 향상시킬 수 있다. 즉, 제1 내지 제3화소 각각을 구성하는 청색, 녹색 및 적색 파장의 광의 조합으로 칼라 영상을 구현함에 있어서, 각 색상을 구현하는 OLED층, 양자점 색변환층 및 칼라필터의 속성에 기인한 색조화 불균일이 발생할 수 있다. 이점을 고려하여, 상기 보조층(30)의 두께를 조절하여 색조화의 불균일을 개선할 수 있다.
도 4a 내지 도 4e 각각은 도 3의 디스플레이 패널 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도면들을 참조하면, 상기한 본 발명에 따른 디스플레이 패널을 제조함에 있어서, 크게 두개의 파트로 나누어 제조한 후 결합하는 방식으로 제조할 수 있다. 우선 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같은 공정을 통하여, 제1기판(10) 상에 소정 구성요소를 형성함으로써 제1파트를 완성한다. 또한 도 4e에 도시된 바와 같이, 제2기판(50) 상에 칼라필터(70R, 70G)와 양자점 색변환층(81)(85) 등의 구성요소를 형성함으로써 제2파트를 완성한다.
상기한 바와 같이 제조된 제1파트와 제2파트를 OLED층과 양자점 색변환층이 상호 마주하도록 설치함으로써, 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.
이하 도 4a 내지도 4e를 참조하면서, 제1 및 제2파트의 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 4a를 참조하면, 상부에 전극이 형성된 제1기판(10)을 준비한다. 여기서 제1기판(10) 상에는 복수의 화소를 각 화소 단위로 구획하는 제1구획부(20)가 소정 높이로 설치될 수 있다. 여기서 제1기판(10) 상에는 광학적 캐비티를 이루는 보조층(30)을 형성할 수 있다. 즉 보조층(30)은 제1기판(10)에 형성된 전극 상에 형성되는 것으로, 청색, 녹색 및 적색 광을 각각 조사하는 제1 내지 제3화소영역(R1, R2, R3) 중 제1화소영역(R1)과 제3화소영역(R3) 각각에 소정 높이로 형성될 수 있다.
이후 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1기판(10) 상부의 화소 전역에 증착 공정을 통하여 황색 파장의 광을 조사하는 황색 OLED층(43)을 형성한다.
이어서 도 4c에 도시된 바와 같이, 청색 화상을 구현하는 제1화소 영역(R1) 내의 황색 OLED층(43)을 레이저 패터닝 공정으로 제거한다. 황색 OLED층(43)은 증발점이 낮은 재료로 구성되므로, 상대적으로 낮은 에너지에서도 승화된다. 그러므로 복수의 화소 중 제1화소 영역(R1)에 대해 레이저(L)를 조사함으로써, 레이저가 조사된 부분만 선택적으로 황색 OLED층을 제거할 수 있다. 여기서 레이저 패터닝 공정은 제1화소 영역(R1)을 제외한 기판 상부를 덮는 마스크를 설치한 후, 레이저를 조사하는 공정을 말한다. 상기한 황색 OLED층 제거는 패터닝 공정 이외에도, 레이저 빔을 선택적으로 주사(scanning)하는 공정으로도 가능하다.
이어서 도 4d에 도시된 바와 같이, 화소 전역에 증착 공정 등에 의하여 청색 칼라의 광을 조사하는 청색 OLED층(41)을 형성한다. 여기서 청색 OLED층(41) 상에는 OLED 소자 구동을 위한 전원이 인가되는 전극이 형성된다.
상기한 바와 같이 청색 OLED층(41)을 형성함으로써, 따라서 제1화소 영역(R1)에서는 청색 OLED층(41)에 의하여 청색 광이 조사되도록 할 수 있다. 한편, 제2 및 제3화소 영역(R2)(R3)에서는 황색 OLED층(43)에서 조사된 황색 광과 청색 OLED층(41)에서 조사된 청색 광이 조합되어, 백색 광이 조사되도록 한다.
상기한 바와 같이, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같은 공정을 통하여 디스플레이 패널의 제1파트를 제조할 수 있다.
디스플레이 패널의 제2파트는 도 4e에 도시된 바와 같이 제조된다. 도 4e를 참조하면, 광이 투과되는 투명소재의 제2기판(50)을 준비한다. 여기서 제2기판(50) 상에는 복수의 화소를 각 화소 단위로 구획하는 제2구획부(60)가 소정 높이로 설치될 수 있다.
이어서 제2 및 제3화소영역(R2)(R3) 각각에 칼라필터를 형성한다. 즉 제2기판(50) 상부의 상기 제2 및 제3화소를 형성하는 위치 각각에 녹색 칼라필터(70G)와 적색 칼라필터(70R)를 형성한다. 이 녹색 및 적색 칼라필터(70G)(70R) 각각은 양자점 색변환층에서 변환된 녹색 및 적색 광 각각이 투과되도록 한다.
다음으로 녹색 칼라필터(70G) 상부에 녹색 양자점 색변환층(81)을 형성하고, 적색 칼라필터(70R) 상부에 적색 양자점 색변환층(85)을 형성한다.
상기한 바와 같이 제조된 디스플레이 패널의 제2파트를 뒤집어서 제1파트에 결합함으로써, 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 디스플레이 패널을 완성할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 제조방법은 청색 화상을 구현하는 제1화소 영역을 형성함에 있어서, 전 화소영역에 대해 황색 OLED층과 청색 OLED층 각각을 증착하는 공정을 적용함으로써, OLED층 형성 공정을 단순화 할 수 있다. 한편, 제1화소 영역에 대해서는 레이저 패터닝 공정으로 황색 OLED층을 제거함으로써 청색 OLED층에서 조사된 광이 양자점 색변환층 및 칼라필터를 통하지 않고 제2기판을 투과하여 조사되도록 하여 광투과 효율을 극대화 할 수 있다.
또한 제1 및 제3화소 영역에 대해 제1기판 상에 광학적 캐비티를 형성하는 보조층을 형성함으로써 각 칼라별 높낮이를 다르게 설정할 수 있다. 이에 따라 색조화의 불균일을 개선할 수 있어서, 색재현성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널을 채용한 디스플레이 장치를 보인 개략적인 블록도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 사용자 입력부(110)와, 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이부(120)와, 영상처리부(130)와, 제어부(140) 및 전원부(150)를 포함한다. 여기서, 디스플레이부는 도 1 내지 도 4e를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널을 포함하여 구성된다.
상기 영상처리부(30)는 디스플레이부(120)에 입력되는 영상신호에 대해 소정 영상처리 프로세스를 수행하고, 프로세스가 수행된 영상신호를 디스플레이부(120)에 출력한다. 이 영상처리부(130)는 디스플레이 장치(100)에 내장된 영상처리보드(미도시)로 구현될 수 있다. 영상처리부(110)가 수행하는 프로세스는 다양한 영상 포맷에 대응하는 디코딩(decoding), 디인터레이싱(de-interlacing), 프레임 리프레시 레이트(frame refresh rate) 변환, 스케일링(scaling), 영상 화질 개선을 위한 노이즈 감소(noise reduction), 디테일 강화(detail enhancement) 등을 포함할 수 있다.
제어부(140)는 디스플레이부(120)에 영상신호에 기초한 영상이 표시되도록 상기 영상처리부(130)를 제어한다. 즉, 사용자입력부(110)로부터 입력된 신호에 따라 입력되는 영상신호를 영상처리하여 디스플레이부(120) 상에 영상이 표시되도록 영상처리부(130)를 제어한다.
사용자입력부(110)는 리모콘(미도시) 및 디스플레이 장치(100) 외부에 마련되어 있는 터치키 내지 버튼(미도시)으로 마련될 수 있다. 또한 휴대단말과 무선으로 연결되어, 휴대단말을 통하여 정보를 입력하는 것도 가능하다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
10: 제1기판 20: 제1구획부
30: 보조층 40: OLED층
41: 청색 OLED층 43: 황색 OLED층
45: 백색 OLED층 50: 제2기판
60: 제2구획부 70G: 녹색 칼라필터
70R: 적색 칼라필터 80: 양자점 색변환층
81: 녹색 양자점 색변환층 85: 적색 양자점 색변환층
100: 디스플레이 장치

Claims (14)

  1. 각각 서로 상이한 파장의 색광을 선택적으로 투과시키는 복수의 화소의 집합으로 칼라 영상을 구현하는 디스플레이 패널에 있어서,
    구동 전원을 인가하는 전극이 형성된 제1기판과;
    상기 제1기판 상의 상기 각 화소에 대응되는 위치에 마련되어, 소정 파장의 광을 조사하는 복수의 유기전계 발광 다이오드(OLED)층과;
    상기 제1기판과 상기 복수의 OLED층 중 적어도 어느 하나의 OLED층 사이에 소정 높이로 마련되어, 광학적 캐비티를 형성하는 보조층과;
    상기 제1기판 상에 소정 간격 이격되게 배치되는 제2기판과;
    상기 제2기판의 녹색 및/또는 적색 파장의 색상을 구현하는 화소에 대응되는 위치에 마련되어 소정 색상의 광을 발하는 양자점 색변환층; 및
    상기 양자점 색변환층 상에 형성되는 것으로, 소정 파장의 색광을 투과시키는 칼라필터를 포함하는 디스플레이 패널.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    복수의 화소는 청색, 녹색 및 적색 파장의 색상을 각각 구현하는 제1 내지 제3화소를 포함하며,
    상기 제1화소는 청색 OLED층으로 색상을 구현하며,
    상기 제2화소는 백색 OLED층과, 녹색 양자점 색변환층 및 녹색 칼라필터의 조합으로 색상을 구현하며,
    상기 제3화소는 백색 OLED층과, 적색 양자점 색변환층 및 적색 칼라필터의 조합으로 색상을 구현하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 백색 OLED층은 황색 파장의 광을 조사하는 황색 OLED층과, 청색광을 조사하는 청색 OLED층의 조합으로 이루어져, 백색광을 조사할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서,
    상기 청색 OLED층은,
    상기 제1기판 상에 순차로 적층 형성된 정공주입층, 정공전달층, 청색 파장의 광을 발광하는 발광층 및 전자전달층을 포함하는 제1발광부와;
    상기 제1발광부 상에 형성된 전하생성층과;
    상기 전하생성층 상에 순차로 적층 형성된 정공전달층, 소정 파장의 광을 발광하는 발광층, 전자전달층 및 전자주입층을 포함하는 제2발광부를 구비하며,
    상기 제1발광부와 상기 제2발광부는 직렬 연결되고, 상기 제2발광부의 표면을 통하여 소정 색광을 조사할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  7. 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 마련되며, 상기 복수의 화소를 각 화소로 구획하도록 형성된 복수의 구획부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구획부는,
    상기 제1기판 상에 소정 높이로 설치되며, 상기 복수의 OLED층을 각화소 단위로 구획하는 제1구획부와;
    상기 제2기판 상의 상기 제1구획부에 대응하는 위치에 소정 높이로 설치되는 제2구획부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  9. 청색, 녹색 및 적색 파장의 색상을 각각 구현하는 제1 내지 제3화소의 집합으로 된 복수의 화소를 포함하여 칼라 영상을 구현하는 디스플레이 패널의 제조방법에 있어서,
    황색 파장의 광을 조사하는 황색 OLED층을 제1기판 상부의 상기 화소 전역에 형성하는 단계와;
    상기 제1화소 영역에 레이저를 조사하여, 상기 제1화소 상의 상기 황색 OLED층을 제거하는 단계와;
    상기 화소 전역에 청색 칼라의 광을 조사하는 청색 OLED층을 형성하여, 상기 제1화소 영역에서는 청색 광이 조사되고, 상기 제2 및 제3화소 영역에서는 백색 광이 조사되도록 하는 단계와;
    상기 제1기판과 상기 제1화소의 상기 청색 OLED층 사이와 상기 제1기판과 상기 제3화소의 상기 황색 OLED층 사이 중 적어도 어느 하나에 소정 높이로 광학적 캐비티를 이루는 보조층을 형성하는 단계와;
    제2기판 상부의 상기 제2 및 제3화소를 형성하는 위치 각각에 녹색 칼라필터와 적색 칼라필터를 형성하는 단계와;
    상기 녹색 칼라필터와 상기 적색 칼라필터 각각의 상부에 녹색 양자점 색변환층과 적색 양자점 색변환층을 형성하는 단계와;
    상기 제1기판과, 상기 제2기판을 상호 마주보는 상태로 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    복수의 화소를 각 화소 단위로 구획하는 제1구획부를 상기 제1기판 상에 소정 높이로 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    복수의 화소를 각 화소 단위로 구획하는 것으로, 제2구획부를 상기 제2기판 상의 상기 제1구획부에 대응되는 위치에 소정 높이로 설치하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 디스플레이 패널을 구비한 디스플레이부와;
    상기 디스플레이패널에 입력되는 영상신호를 처리하는 영상처리부와;
    상기 디스플레이패널에 상기 영상신호에 기초한 영상이 표시되도록 상기 영상처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 디스플레이장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 마련되며, 상기 복수의 화소를 각 화소로 구획하도록 형성된 복수의 구획부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
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