KR102197737B1 - 디스플레이 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR102197737B1
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Abstract

디스플레이가 제공된다. 상기 디스플레이는 제1 파장 대의 광을 통과시키는 제1 컬러필터, 제2 파장 대의 광을 통과시키는 제2 컬러필터 및 제3 파장 대의 광을 통과시키는 제3 컬러필터를 포함하는 컬러필터층, 상기 제3 파장 대의 광과 제4 파장 대의 광을 포함하는 백색 광을 출사하는 광원층, 및 상기 컬러필터층과 상기 광원층 사이에 배치되며, 상기 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환하는 파장 변환층을 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 및 그 제조방법 {Display and fabricating method of the same}
본 발명은 디스플레이 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 파장 변화를 통해 색순도를 향상시킨 디스플레이 및 그 제조방법에 관련된 것이다.
액정 표시 장치에 이용되는 컬러 필터는 표시장치에서 컬러화상을 구현하기 위해 사용되는 것으로, 기본이 되는 기판에 색소를 여러 가지 방법을 사용하여 코팅하고, 경화하고 패턴화하는 공정을 거쳐 제작될 수 있다. 컬러 필터는 유리와 같은 투명 기판 상에 적색, 녹색, 청색인 3색의 각 화소부가 형성된 것으로서, 화상 표시 장치나 고체촬상소자에 사용되는 컬러 필터는 통상적으로 적색 (R), 녹색 (G) 및 청색 (B)의 3원색의 착색 패턴을 갖고 있어, 통과하는 광을 착색하거나 3원색으로 분리하는 역할을 한다. 적색, 녹색, 청색을 표시하는 색소는 미세한 입자 즉, 피그먼트pigment)로 이루어지며, 이러한 색소는 원하는 영역의 색표시 특성을 얻기 위해 단독으로 사용된다기보다 유사한 색을 나타내는 색소를 혼합하여 적색, 녹색, 청색을 표시하게 된다.
최근, 액정 디스플레이의 대화면화 및 고선명화의 기술 개발이 진행되고, 그 용도는 노트북용 디스플레이로부터 데스크탑 컴퓨터용 모니터, 또한 텔레비젼 모니터에까지 대폭 확대되어 오고 있다. 이러한 상황에 있어서 액정 디스플레이 등에 사용하는 컬러 필터는 높은 색순도를 갖는 것이 요구되고 있다. 특히 고품위의 화상표시를 가능하게 하는 고선명 디스플레이에 있어서 이 요구 특성을 만족시키는 것이 중요해진다. 이에 따라, 색순도를 향상시키기 위한 다양한 기술들이 연구 및 개발되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 색순도가 향상된 디스플레이 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 휘도의 감소가 최소화된 디스플레이 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 공정 과정이 간소화된 디스플레이 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 디스플레이를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이는 제1 파장 대의 광을 통과시키는 제1 컬러필터, 제2 파장 대의 광을 통과시키는 제2 컬러필터 및 제3 파장 대의 광을 통과시키는 제3 컬러필터를 포함하는 컬러필터층, 상기 제3 파장 대의 광과 제4 파장 대의 광을 포함하는 백색 광을 출사하는 광원층, 상기 컬러필터층과 상기 광원층 사이에 배치되며, 상기 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환하는 파장 변환층을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 파장 대의 에너지는 상기 제4 파장 대의 에너지 보다 낮을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 광원층은, 상기 제3 파장 대의 광을 생성하는 LED 칩과, 상기 LED 칩의 일 측에 마련되며 상기 제4 파장 대의 광을 생성하는 형광체를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 파장 대는 빨간색(Red) 파장 대를 포함하고, 상기 제2 파장 대는 녹색(Green) 파장 대를 포함하고, 상기 제3 파장 대는 파란색(Blue) 파장 대를 포함하고, 상기 제4 파장 대는 노란색(Yellow) 파장 대를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 광원층으로부터 출사된 상기 백색 광의 스펙트럼과 비교하여, 상기 파장 변환층을 통과한 광의 스펙트럼은, 상기 제4 파장 대의 피크(peak)는 감소하고, 상기 제1 파장 대의 피크는 증가하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 파장 변환층은, 상기 컬러필터층과 인접하여 배치되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이는 상기 파장 변환층, 및 상기 광원층 사이에 배치되는 액정층, 상기 액정층, 및 상기 광원층 사이에 배치되는 제1 편광층, 및 상기 컬러필터층 상에 배치되는 제2 편광층을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 광원층은, 상기 제3 파장 대의 광을 생성하는 제1 광 생성층과, 상기 제1 광 생성층에 적층되며 상기 제4 파장 대의 광을 생성하는 제2 광 생성층을 포함할 수 있다.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 디스플레이 제조방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이 제조방법은 백색 광을 출사하는 광원층을 준비하는 단계, 및 상기 광원층 상에, 제1 파장 대의 광을 통과시키는 제1 컬러필터, 제2 파장 대의 광을 통과시키는 제2 컬러필터 및 제3 파장 대의 광을 통과시키는 제3 컬러필터를 포함하는 컬러필터층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 광원층 준비 단계 이후 상기 컬러필터층 형성 단계 이전, 상기 광원층이 출사한 백색 광 중 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환하는 파장 변환층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 파장 변환층 형성 단계, 및 상기 컬러필터층 형성 단계는 연속적으로 수행되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 파장 변환층 형성 단계, 및 상기 컬러필터층 형성 단계는 같은 공정으로 수행되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 컬러필터층 형성 단계는, 패터닝(pattering) 공정을 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이는, 제1 파장 대의 광을 통과시키는 제1 컬러필터, 제2 파장 대의 광을 통과시키는 제2 컬러필터 및 제3 파장 대의 광을 통과시키는 제3 컬러필터를 포함하는 컬러필터층, 상기 제3 파장 대의 광과 제4 파장 대의 광을 포함하는 백색 광을 출사하는 광원층, 및 상기 컬러필터층과 상기 광원층 사이에 배치되며, 상기 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환하는 파장 변환층을 포함할 수 있다. 이에 따라, 색순도가 향상될 뿐만 아니라, 휘도의 감소가 최소화된 디스플레이가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이가 포함하는 광원층을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이가 포함하는 파장 변환층을 통과한 광의 파장 변화를 비교하는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이가 포함하는 컬러필터층을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 변형 예에 따른 디스플레이를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이가 포함하는 광원층을 나타내는 도면이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이가 포함하는 파장 변환층을 통과한 광의 파장 변화를 비교하는 그래프이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이가 포함하는 컬러필터층을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이(100)는 광원층(110), 제1 편광층(120), 액정층(130), 파장 변환층(140), 컬러필터층(150), 및 제2 편광층(160)을 포함할 수 있다. 상기 실시 예에 따른 디스플레이(100)를 설명함에 있어, LCD(Liquid Crystal Display)가 예를 들어 설명되지만, LCD뿐만 아니라 다른 타입의 디스플레이 예를 들어, OLED에도 적용될 수 있다. OLED에 적용되는 디스플레이(100)는 후술된다. 또한, 상기 실시 예에 따른 디스플레이(100)를 설명함에 있어, 제1 내지 제4 파장 대의 용어는 각각 빨간색(Red) 파장 대, 녹색(Green) 파장 대, 파란색(Blue) 파장 대, 및 노란색(Yellow) 파장 대를 의미한다. 이하, LCD에 적용되는 상기 실시 예에 따른 디스플레이(100)의 각 구성에 대해 설명된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 광원층(110)은 상기 제3 파장 대의 광을 생성하는 LED 칩(112)과, 상기 LED 칩(112)의 일 측에 마련되며 상기 제4 파장 대의 광을 생성하는 형광체(F)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 광원층(110)은 상기 제3 파장 대의 광과 제4 파장 대의 광을 포함하는 백색 광을 출사할 수 있다. 즉, 상기 광원층(110)은 파란색 LED 및 노란색 형광체를 통해, 백색 광을 생성할 수 있다. 이에 따라, 상기 백색 광은 파란색 파장 대의 광, 및 노란색 파장 대의 광을 포함할 수 있다. 상기 광원층(110)에서 생성된 상기 백색 광은 상기 제1 편광층(120)을 향해 출사될 수 있다.
상기 제1 편광층(120), 및 상기 액정층(130)은 상기 광원층(110) 상에 순차적으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 광원층(110) 상에 상기 제1 편광층(120)이 배치되고, 상기 제1 편광층(120) 상에 상기 액정층(130)이 배치될 수 있다. 상기 제1 편광층(120)은 상기 광원층(110)으로부터 출사된 상기 백색 광을 편광시킬 수 있다. 편광된 상기 백색 광은 상기 액정층(130)으로 제공될 수 있다. 상기 액정층(130)은 편광된 상기 백색 광을, 액정의 배열에 따라 편광 방향을 유지하거나, 또는 회전시킬 수 있다.
도1, 도 3, 및 도 4를 참조하면, 상기 파장 변환층(140)은 상기 액정층(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 파장 변환층(140)은 상기 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제1 파장 대의 에너지는, 상기 제4 파장 대의 에너지 보다 낮을 수 있다. 즉, 상기 파장 변환층(140)은 노란색 파장 대의 광을 빨간색 파장 대의 광으로 변환시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 파장 변환층(140)을 통과한 광의 스펙트럼(spectrum)은, 상기 광원층(110)으로부터 출사된 상기 백색 광의 스펙트럼과 비교하여, 상기 제4 파장 대의 피크(peak)는 감소하고, 상기 제1 파장 대의 피크(peak)는 증가할 수 있다.
예를 들어, 상기 광원층(110)으로부터 출사된 상기 백색 광의 스펙트럼은 도 3과 같이 나타나고, 상기 파장 변환층(140)을 통과한 광의 스펙트럼은 도 4와 같이 나타날 수 있다. 이 경우, 광이 상기 파장 변환층(140)을 통과함에 따라, 상기 제4 파장 대(노란색 파장 대)의 피크는 A에서 C로 감소되고, 상기 제1 파장 대(빨간색 파장 대)의 피크는 B에서 D로 증가할 수 있다.
상술된 바와 같이, 상기 파장 변환층(140)이 상기 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환시킴에 따라, 상기 실시 예에 따른 디스플레이(100)의 색순도(color purity)가 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 파장 변환층(140)은 상기 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환시키는 형광체, 퀀텀닷, 발광성 유기 분자 및/또는 발광성 무기 분자 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 파란색 LED 칩 및 노란색 형광체를 통해 생성된 백색 광의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 녹색(Green) 파장 대부터 빨간색(Red) 파장 대까지 넓은 범위에서 하나의 피크를 나타낼 수 있다. 이러한, 넓은 범위의 피크를 나타내는 광을 통해 색이 구현되는 경우, 색순도가 저하될 수 있다. 하지만, 상기 실시 예에 따른 디스플레이(100)는, 상기 파장 변환층(140)을 통해 상기 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 파장 변환층(140)을 통과한 광은, 도 4에 도시된 바와 같이 녹색(Green) 파장 대부터 빨간색(Red) 파장 대까지 두 개의 피크(peak)가 나타나고, 파장의 넓이 또한 감소될 수 있다. 결과적으로, 상기 실시 예에 따른 디스플레이(100)는, 파란색 LED 칩 및 노란색 형광체를 통해 생성된 백색 광이 포함하는 노란색 파장 대의 광을, 상기 파장 변환층(140)을 통해 빨간색 파장 대로 변환시킴에 따라, 명확한 피크를 생성하여, 색순도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 예에 따른 디스플레이(100)는 상기 파장 변환층(140)이 상기 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환시킴에 따라, 휘도(brightness)의 감소가 최소화될 수 있다. 이와 달리, 상기 제4 파장 대의 광을 흡수하는 방법을 통해 색순도를 향상시키는 경우, 상기 광원층(110)으로부터 생성된 상기 백색 광의 일부가 흡수됨에 따라, 휘도가 감소되는 문제점이 발생될 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 컬러필터층(150)은 상기 파장 변환층(140) 상에 배치될 수 있다. 상기 컬러필터층(150)은 상기 파장 변환층(140)으로부터 파장이 변환된 광을 제공받아, 최종적으로 형성될 이미지의 색(color)을 구현할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 컬러필터층(150)은 제1 컬러필터(152), 제2 컬러필터(154), 및 제3 컬러필터(156)를 포함할 수 있다. 상기 제1 컬러필터(152)는 상기 제1 파장 대의 광은 통과시키고, 상기 제1 파장 대의 광을 제외한 파장 대의 광은 차단시킬 수 있다. 즉, 상기 제1 컬러필터(152)는 빨간색 파장 대의 광은 통과시키고, 빨간색 파장 대의 광을 제외한 색 파장 대의 광은 차단시킬 수 있다. 상기 제2 컬러필터(154)는 상기 제2 파장 대의 광은 통과시키고, 상기 제2 파장 대의 광을 제외한 파장 대의 광은 차단시킬 수 있다. 즉, 상기 제2 컬러필터(154)는 녹색 파장 대의 광은 통과시키고, 녹색 파장 대의 광을 제외한 색 파장 대의 광은 차단시킬 수 있다. 상기 제3 컬러필터(156)는 상기 제3 파장 대의 광은 통과시키고, 상기 제3 파장 대의 광을 제외한 파장 대의 광은 차단시킬 수 있다. 즉, 상기 제3 컬러필터(156)는 파란색 파장 대의 광은 통과시키고, 파란색 파장 대의 광을 제외한 색 파장 대의 광은 차단시킬 수 있다.
상기 제2 편광층(160)은 상기 컬러필터층(150) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 편광층(160)은 상기 컬러필터층(150)을 통과한 광 중 일부는 통과시키고, 일부는 차단시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 편광층(160)의 편광 방향은 상기 제1 편광층(120)의 편광 방향과 직교할 수 있다. 광이 상기 제2 편광층(160)을 통과함으로써, 최종적인 이미지가 구현될 수 있다. 즉, 상기 광원층(110)에서 생성된 광이, 상기 제1 편광층(120), 상기 액정층(130), 상기 파장 변황층(140), 상기 컬러필터층(150), 및 상기 제2 편광층(150)을 순차적으로 통과함에 따라, 이미지가 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이는, 상기 제1 파장 대의 광을 통과시키는 상기 제1 컬러필터(152), 제2 파장 대의 광을 통과시키는 상기 제2 컬러필터(154) 및 제3 파장 대의 광을 통과시키는 상기 제3 컬러필터(154)를 포함하는 상기 컬러필터층(150), 상기 제3 파장 대의 광과 제4 파장 대의 광을 포함하는 백색 광을 출사하는 상기 광원층(110), 및 상기 컬러필터층(150)과 상기 광원층(110) 사이에 배치되며, 상기 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환하는 상기 파장 변환층(140)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 색순도가 향상될 뿐만 아니라, 휘도의 감소가 최소화된 디스플레이가 제공될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이가 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이의 제조방법이 설명된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 상기 실시 예에 따른 디스플레이의 제조방법은, 광원층 준비단계(S100), 파장 변환층 형성 단계(S200), 및 컬러필터층 형성 단계(S300)를 포함할 수 있다. 상기 실시 예에 따른 디스플레이의 제조방법을 설명함에 있어, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 디스플레이가 일 예가 될 수 있다. 이하, 각 단계에 대해 설명된다.
상기 광원층 준비 단계(S100)에서는, 백색 광을 출사하는 광원층이 준비될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 광원층 준비 단계(S100)는 LED칩 준비 단계, 및 상기 LED 칩의 일 측에 형광체를 마련하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 제3 파장 대의 광을 생성할 수 있다. 즉, 상기 LED 칩은 파란색 파장 대의 광을 생성할 수 있다. 상기 형광제는 제4 파장 대의 광을 생성할 수 있다. 즉, 상기 형광제는 노란색 파장 대의 광을 생성할 수 있다. 결과적으로, 상기 광원층은 파란색 파장 대의 LED 칩, 및 노란색 파장 대의 형광체를 통하여 백색 광을 생성할 수 있다.
상기 파장 변환층 형성 단계(S200)에서는, 상기 광원층 상에 상기 파장 변환층이 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층은, 상기 제4 파장 대의 광을 제1 파장 대의 광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 파장 변환층은, 노란색 파장 대의 광을 빨간색 파장 대의 광으로 변환시킬 수 있다. 상기 파장 변환층은, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 디스플레이가 포함하는 상기 파장 변환층과 같이, 상기 디스플레이의 색순도를 향상시고, 휘도의 감소를 최소화시킬 수 있다.
상기 컬러필터층 형성 단계(S300)에서는, 상기 파장 변환층 상에 상기 컬러필터층이 형성될 수 있다. 상기 컬러필터층은 제1 파장 대의 광을 통과시키는 제1 컬러필터, 제2 파장 대의 광을 통과시키는 제2 컬러필터, 및 제3 파장 대의 광을 통과시키는 제3 컬러필터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 파장 변환층 형성 단계(S200), 및 상기 컬러필터층 형성 단계(S300)는 연속적으로(sequentially) 수행될 수 있다. 또한, 상기 파장 변환층 형성 단계(S200), 및 상기 컬러필터층 형성 단계(S300)는 같은 공정으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환층 및 상기 컬러필터층은 동일한 코팅 공정을 통해, 연속적으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 기존의 LCD 제조공정에서 별도의 추가공정 없이, 상기 컬러필터층과 함께 상기 파장 변환층이 제조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 컬러필터층 형성 단계(S300)는, 패터닝(pattering) 공정을 포함하지 않을 수 있다. 즉, 상기 실시 예에 따른 디스플레이 제조방법은, 상기 제1 내지 제3 컬러필터 각각에 QD(Quantum Dot) 물질이 제공되기 위한 패터닝 공정 없이, 디스플레이의 색순도를 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, LCD의 색순도를 향상시키기 위한 종래의 기술은, 상기 제1 내지 제3 컬러필터 각각에 QD 물질을 제공하여, QD 물질을 통해 색순도를 향상시켰다. 이 경우, 상기 제1 내지 제3 컬러필터에 QD 물질이 제공되기 위해, 디스플레이 제조공정 상, 상기 제1 내지 제3 컬러필터에 QD 물질을 패터닝(pattering)하는 공정이 필요하게 된다.
하지만, 상기 실시 예에 따른 디스플레이 제조방법의 경우, 상기 파장 변환층을 형성하는 간단한 방법을 통해 디스플레이의 색순도를 향상시킬 수 있음에 따라, 패터닝 공정과 같이 복잡한 공정이 생략되는 장점이 있다.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 및 그 제조방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 변형 예에 따른 디스플레이가 설명된다.
도 7은 본 발명의 변형 예에 따른 디스플레이를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 변형 예에 따른 디스플레이(200)는 텐덤(tandom) 구조의 OLED(Organic Light Emitting Diode)에 본 발명의 기술적 사상이 적용된 예를 도시한다. 텐덤 구조라 함은, 두 개 이상의 광출사층이 직렬로 연결된 구조를 의미할 수 있다. 이 때, 전하 생성층(charge generation layer)은 개별 광출사층의 계면을 제공할 수 있다. 이하, 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 변형 예에 따른 디스플레이(200)는 y 방향으로, 제1 전극(220), 제1 광출사층(210a), 전하 생성층(280), 제2 광출사층(210b), 제2 전극(230), 파장 변환층(250), 및 컬러필터층(260) 순서로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이 때, 상기 제1 광출사층(210a)은, 제1 정공 주입층(211a), 제1 정공 수송층(212a), 제1 발광층(213a), 제1 전자 수송층(214a), 및 제1 전자 주입층(215a)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 광출사층(210b)은 제2 정공 주입층(211b), 제2 정공 수송층(212b), 제2 발광층(213b), 제2 전자 수송층(214b), 및 제2 전자 주입층(215b)을 포함할 수 있다.
상기 제1 정공 주입층(211a), 및 상기 제2 정공 주입층(211b)는, 정공의 주입을 원활하게 하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 정공 주입층(211a, 211b)은 MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine), PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene, polystyrene sulfonate) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine) 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 정공 수송층(212a), 및 상기 제2 정공 수송층(212b)은 정공의 수송을 원활하게 하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 정공 수송층(212a, 212b)은 NPD(N,Ndinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)-triphenylamine) 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전자 수송층(214a), 및 상기 제2 전자 수송층(214b)은 광출사층으로 전자를 수송할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 전자 주송층(214a, 214b)은 Alq3, PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq, Liq(lithium quinolate), BMB-3T, PF-6P, TPBI, COT 및 SAlq 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전자 주입층(215a), 및 상기 제2 전자 주입층(215b)은 전자 수송층으로 전자를 주입할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 전자 주입층(215a, 215b)은 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 발광층(213a)은 상기 제3 파장 대의 광을 생성할 수 있다. 반면, 상기 제2 발광층(213b)은 상기 제4 파장 대의 광을 생성할 수 있다. 즉, 상기 제1 발광층(213a)은 파란색 파장 대의 광을 생성하고, 상기 제2 발광층(213b)은 노란색 파장 대의 광을 생성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 발광층(213a)과 상기 제2 발광층(213b)에서 각각 발광된 광은, 조합되어 백색 광을 생성할 수 있다. 상기 제1 발광층(213a) 및 제2 발광층(213b)는 각각 제1 발광 분자(270a) 및 제2 발광 분자(270b)로 구성될 수 있다.
상기 전하 생성층(280)은 상기 제1 발광층(213a)과 상기 제2 발광층(213b) 사이에 위치할 수 있다. 상기 전하 생성층(280)은 상기 제1 발광층(213a)과 상기 제2 발광층(213b) 간의 전하 균형을 조절한다. 상기 전하 생성층(280)은 N형 전하 생성층과 P형 전하 생성층을 포함할 수 있다. 상기 N형 전하 생성층은 각각 Li, Na, K, 또는 Cs와 같은 알칼리 금속, 또는 Mg, Sr, Ba, 또는 Ra와 같은 알칼리 토금속으로 도핑된 유기층으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 P형 전하 생성층은 각각 P형 도펀트가 포함된 유기층으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 전극(230) 상에는 파장 변환층(250), 및 컬러필터층(260)이 순차적으로 배치될 수 있다. 상기 파장 변환층(250), 및 컬러필터층(260)은 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 디스플레이가 포함하는 파장 변환층, 및 컬러필터층과 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다.
즉, 상기 변형 예에 따른 디스플레이(200)은, 상기 제1 발광층(213a), 및 제2 발광층(213b)을 통해 생성된 백색 광이 포함하는 노란색 파장 대의 광을, 상기 파장 변환층(250)을 통해 빨간색 파장 대로 변환시킴에 따라, 파장의 넓이를 감소시켜, 색순도를 향상시킬 뿐만 아니라, 휘도의 감소를 최소화시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100: 디스플레이
110: 광원층,
120: 제1 편광층
130: 액정층
140: 파장 변환층
150: 컬러필터층
160: 제2 편광층
210a, 210b: 제1 광출사층, 제2 광출사층
220: 제1 전극
230: 제2 전극
250: 파장 변환층
260: 컬러필터층

Claims (12)

  1. 제1 파장 대의 광을 통과시키는 제1 컬러필터, 제2 파장 대의 광을 통과시키는 제2 컬러필터 및 제3 파장 대의 광을 통과시키는 제3 컬러필터를 포함하는 컬러필터층;
    상기 제3 파장 대의 광과 제4 파장 대의 광을 포함하는 백색 광을 출사하는 광원층; 및
    상기 컬러필터층과 상기 광원층 사이에 배치되며, 상기 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환하는 파장 변환층을 포함하되,
    상기 제1 파장 대는 빨간색(Red) 파장 대를 포함하고, 상기 제2 파장 대는 녹색(Green) 파장 대를 포함하고, 상기 제3 파장 대는 파란색(Blue) 파장 대를 포함하고, 상기 제4 파장 대는 노란색(Yellow) 파장 대를 포함하며,
    상기 광원층으로부터 출사된 상기 백색 광의 스펙트럼은 상기 녹색 파장 대부터 상기 빨간색 파장 대까지 하나의 피크(peak)를 나타내고,
    상기 파장 변환층을 통과한 광의 스펙트럼은,
    상기 노란색 파장대의 광의 일부가 상기 파장 변환층에 의해 상기 빨간색 파장대의 광으로 변환되어 상기 노란색 파장 대의 피크는 감소되고, 상기 빨간색 파장 대의 피크는 증가하여, 상기 녹색 파장 대부터 상기 빨간색 파장 대까지 두 개의 피크를 나타내는, 디스플레이.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 파장 대의 에너지는 상기 제4 파장 대의 에너지 보다 낮은, 디스플레이.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 광원층은, 상기 제3 파장 대의 광을 생성하는 LED 칩과, 상기 LED 칩의 일 측에 마련되며 상기 제4 파장 대의 광을 생성하는 형광체를 포함하는, 디스플레이.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 컬러필터층은 상기 파장 변환층 상에 배치되는 것을 포함하는, 디스플레이.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 파장 변환층, 및 상기 광원층 사이에 배치되는 액정층;
    상기 액정층, 및 상기 광원층 사이에 배치되는 제1 편광층; 및
    상기 컬러필터층 상에 배치되는 제2 편광층을 더 포함하는, 디스플레이.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 광원층은, 상기 제3 파장 대의 광을 생성하는 제1 광 생성층과, 상기 제1 광 생성층에 적층되며 상기 제4 파장 대의 광을 생성하는 제2 광 생성층을 포함하는, 디스플레이.
  9. 백색 광을 출사하는 광원층을 준비하는 단계; 및
    상기 광원층 상에, 제1 파장 대의 광을 통과시키는 제1 컬러필터, 제2 파장 대의 광을 통과시키는 제2 컬러필터 및 제3 파장 대의 광을 통과시키는 제3 컬러필터를 포함하는 컬러필터층을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 광원층 준비 단계 이후 상기 컬러필터층 형성 단계 이전,
    상기 광원층이 출사한 백색 광 중 제4 파장 대의 광을 상기 제1 파장 대의 광으로 변환하는 파장 변환층을 형성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제1 파장 대는 빨간색(Red) 파장 대를 포함하고, 상기 제2 파장 대는 녹색(Green) 파장 대를 포함하고, 상기 제3 파장 대는 파란색(Blue) 파장 대를 포함하고, 상기 제4 파장 대는 노란색(Yellow) 파장 대를 포함하며,
    상기 광원층으로부터 출사된 상기 백색 광의 스펙트럼은 상기 녹색 파장 대부터 상기 빨간색 파장 대까지 하나의 피크(peak)를 나타내고,
    상기 파장 변환층을 통과한 광의 스펙트럼은,
    상기 노란색 파장대의 광의 일부가 상기 파장 변환층에 의해 상기 빨간색 파장대의 광으로 변환되어 상기 노란색 파장 대의 피크는 감소되고, 상기 빨간색 파장 대의 피크는 증가하여, 상기 녹색 파장 대부터 상기 빨간색 파장 대까지 두 개의 피크를 나타내는, 디스플레이 제조방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 파장 변환층 형성 단계, 및 상기 컬러필터층 형성 단계는 연속적으로 수행되는 것을 포함하는, 디스플레이 제조방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 파장 변환층 형성 단계, 및 상기 컬러필터층 형성 단계는 같은 공정으로 수행되는 것을 포함하는, 디스플레이 제조방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 컬러필터층 형성 단계는, 패터닝(pattering) 공정을 포함하지 않는, 디스플레이 제조방법.
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