KR102497791B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 제1 피크 파장의 제1 광을 제공하는 제1 광원 및 상기 제1 피크 파장보다 단파장인 제2 피크 파장의 제2 광을 제공하는 제2 광원을 포함하는 광원 유닛, 상기 제2 광을 흡수하고, 상기 제2 광을 상기 제1 피크 파장 및 상기 제2 피크 파장과 상이한 피크 파장을 갖는 제1 컬러 광 및 제2 컬러 광으로 변환시키는 파장 변환 부재, 및 상기 제1 컬러 광을 표시하는 제1 화소 영역, 상기 제2 컬러 광을 표시하는 제2 화소 영역, 및 상기 제1 광을 표시하는 제3 화소 영역을 포함하는 표시 패널을 포함하고, 상기 제1 피크 파장 및 상기 제2 피크 파장은 365nm 이상 500nm 이하의 값을 갖는다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 광 효율이 향상된 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 서로 마주하는 두 개의 기판들 및 기판들 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정 표시 패널을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성한다. 이에 따라 액정층의 액정 분자들의 배향 방향이 결정되고, 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다. 액정 표시 장치에서는 색을 표현하기 위해 파장 변환 부재를 포함할 수 있다. 파장 변환 부재는 소정의 색을 포함하는 안료 입자 또는 소정의 색을 발광하는 발광체를 포함할 수 있다. 파장 변환 부재가 발광체를 포함한 경우, 발광체의 광 흡수율에 따라 광 효율이 결정될 수 있다.
본 발명은 광 효율 및 색 재현성이 향상된 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 피크 파장의 제1 광을 제공하는 제1 광원 및 상기 제1 피크 파장보다 단파장인 제2 피크 파장의 제2 광을 제공하는 제2 광원을 포함하는 광원 유닛, 상기 제2 광을 흡수하고, 상기 제2 광을 상기 제1 피크 파장 및 상기 제2 피크 파장과 상이한 피크 파장을 갖는 제1 컬러 광 및 제2 컬러 광으로 변환시키는 파장 변환 부재, 및 상기 제1 컬러 광을 표시하는 제1 화소 영역, 상기 제2 컬러 광을 표시하는 제2 화소 영역, 및 상기 제1 광을 표시하는 제3 화소 영역을 포함하는 표시 패널을 포함하고, 상기 제1 피크 파장 및 상기 제2 피크 파장은 365nm 이상 500nm 이하의 값을 가질 수 있다.
상기 제1 광 및 상기 제2 광은 청색광일 수 있다.
상기 제1 피크 파장은 450nm 이상 및 500nm 이하이고, 상기 제2 피크 파장은 365nm 이상 및 상기 제1 피크 파장 미만일 수 있다.
상기 제1 광 및 상기 제2 광은 상기 파장 변환 부재로 입사되고, 상기 파장 변환 부재는 상기 제1 광 및 제2 광을 상기 제1 컬러 광 및 제2 컬러 광으로 변환시키고, 상기 제3 화소 영역은 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 표시할 수 있다.
상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시하고, 상기 프레임은 시간적으로 구분된 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임을 포함하고, 상기 제1 광원은 상기 제1 서브 프레임 동안 발광하고, 상기 제2 광원은 상기 제2 서브 프레임 동안 발광할 수 있다.
상기 제2 서브 프레임 동안 상기 제3 화소 영역은 상기 제2 광의 표시를 차단할 수 있다.
상기 제1 서브 프레임 동안 상기 제1 화소 영역 및 상기 제2 화소 영역은 상기 제1 컬러 광 및 상기 제2 컬러 광의 표시를 차단할 수 있다.
상기 제1 컬러 광 및 상기 제2 컬러 광은 상기 제1 광보다 장파장이고, 상기 제1 컬러 광은 상기 제2 컬러 광보다 장파장이고, 상기 제1 서브 프레임 동안 상기 제2 화소 영역은 상기 제2 컬러 광의 표시를 차단할 수 있다.
상기 제2 서브 프레임 동안 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 발광하고, 상기 제2 서브 프레임 동안 상기 제3 화소 영역은 상기 제2 광의 표시를 차단할 수 있다.
상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시하고, 상기 프레임은 시간적으로 구분된 제1 서브 프레임, 제2 서브 프레임, 및 제3 서브 프레임을 포함하고, 상기 제1 광원은 상기 제1 서브 프레임 동안 발광하고, 상기 제2 광원은 상기 제2 서브 프레임 및 제3 서브 프레임 동안 발광하고, 상기 제1 서브 프레임 동안 상기 제1 화소 영역 및 상기 제2 화소 영역은 상기 제1 컬러 광 및 상기 제2 컬러 광의 표시를 차단하고, 상기 제2 서브 프레임 동안 상기 제2 화소 영역 및 상기 제3 화소 영역은 상기 제2 컬러 광 및 상기 제2 광의 표시를 차단하고, 상기 제3 서브 프레임 동안 상기 제1 화소 영역 및 상기 제3 화소 영역은 상기 제1 컬러 광 및 상기 제2 광의 표시를 차단할 수 있다.
상기 파장 변환 부재는 제1 파장 변환부 및 제2 파장 변환부를 포함하고, 상기 제1 파장 변환부는 상기 제1 광 및 상기 제2 광 중 적어도 하나를 상기 제1 컬러 광으로 변환시키고, 상기 제2 파장 변환부는 상기 제1 광 및 상기 제2 광 중 적어도 하나를 상기 제2 컬러 광으로 변환시키고, 상기 제1 화소 영역은 상기 제1 파장 변환부와 중첩하여 배치되고, 상기 제2 화소 영역은 상기 제2 파장 변환부와 중첩하여 배치될 수 있다.
상기 파장 변환 부재는 상기 제1 광을 투광시키는 투광부를 더 포함하고, 상기 제3 화소 영역은 상기 투광부와 중첩할 수 있다.
상기 파장 변환 부재는 상기 표시 패널 아래에 배치되고, 상기 파장 변환 부재는 상기 제1 광, 상기 제2 광, 상기 제1 컬러 광, 및 상기 제2 컬러 광을 상기 표시 패널로 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 컬러 광을 표시하는 제1 화소 영역, 제2 컬러 광을 표시하는 제2 화소 영역, 및 청색 광을 표시하는 제3 화소 영역을 포함하는 표시 패널, 및 제1 피크 파장의 제1 청색 광을 제공하는 제1 광원 및 상기 제1 피크 파장과 상이한 제2 피크 파장의 제2 청색 광을 제공하는 제2 광원을 포함하는 광원 유닛을 포함하고, 상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시하고, 상기 프레임은 시간적으로 구분된 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임을 포함하고, 상기 제1 서브 프레임 및 상기 제2 서브 프레임 각각에서 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원 중 적어도 하나의 광이 발광하고, 상기 제3 화소 영역은 상기 제2 광원이 발광되는 동안 상기 제2 청색 광의 표시를 차단할 수 있다.
상기 제1 화소 영역은 제1 파장 변환부를 포함하고, 상기 제2 화소 영역은 제2 파장 변환부를 포함하고, 상기 제1 파장 변환부는 상기 제1 청색 광 및 상기 제2 청색 광 중 적어도 하나의 광을 상기 제1 컬러 광으로 변환하고, 상기 제2 파장 변환부는 상기 제1 청색 광 및 상기 제2 청색 광 중 적어도 하나의 광을 상기 제2 컬러 광으로 변환할 수 있다.
상기 표시 패널 아래에 배치된 파장 변환 부재를 더 포함하고, 상기 제1 청색 광 및 상기 제2 청색광 중 적어도 하나의 광은 상기 파장 변환 부재로 입사되고, 상기 파장 변환 부재는 입사된 광의 파장을 변환하여 상기 제1 컬러 광 및 상기 제2 컬러 광을 형성하고, 상기 파장 변환 부재는 상기 표시 패널로 상기 제1 컬러 광, 상기 제2 컬러광, 및 상기 파장 변환 부재로 입사된 광을 제공할 수 있다.
상기 제1 피크 파장은 상기 제2 피크 파장보다 장파장이고, 상기 청색 광은 상기 제1 청색 광일 수 있다.
상기 제1 서브 프레임 동안 상기 제1 광원이 발광하고, 상기 제2 서브 프레임 동안 상기 제2 광원이 발광할 수 있다.
상기 제1 화소 영역 및 상기 제2 화소 영역은 상기 제1 서브 프레임 동안 상기 제1 컬러 광 및 상기 제2 컬러 광의 표시를 차단할 수 있다.
상기 제1 컬러 광 및 상기 제2 컬러 광은 상기 제1 광보다 장파장이고, 상기 제1 컬러 광은 상기 제2 컬러 광보다 장파장이고, 상기 제1 서브 프레임 동안 상기 제2 화소 영역은 상기 제2 컬러 광의 표시를 차단할 수 있다.
상기 제1 서브 프레임 동안 상기 제1 광원이 발광하고, 상기 제2 서브 프레임 동안 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 발광할 수 있다.
상기 제1 피크 파장은 440nm 이상 및 500nm 이하이고, 상기 제2 피크 파장은 365nm 이상 및 상기 제1 피크 파장 미만일 수 있다.
본 발명에 따르면, 광원 유닛은 서로 다른 피크 파장을 갖는 제1 광 및 제2 광을 파장 변환 부재로 제공한다. 파장 변환 부재는 제1 광 및 제2 광 중 적어도 어느 하나를 흡수하여, 흡수한 광의 파장을 변환시키는 발광체를 포함한다. 표시 패널의 복수의 화소 영역들 중 하나의 화소 영역은 제1 광을 출력한다. 제1 광의 피크 파장은 제1 광의 색 순도를 고려하여 결정될 수 있다. 제2 광은 제1 광보다 단파장일 수 있다. 따라서, 광원 유닛에서 제공되는 광에 대한 발광체의 광 흡수율 및 광 변환 효율이 향상될 수 있다. 이에 따라, 색 재현성 및 발광 효율이 향상된 표시 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광원 및 제2 광원으로부터 출사된 광의 스펙트럼을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 제1 발광체 및 제2 발광체의 흡수 스펙트럼을 도시한 것이다.
도 6은 광의 파장에 따른 제1 발광체 및 제2 발광체의 광 발광 강도를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터의 투과도 스펙트럼을 도시한 것이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 16c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 16d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
상기 서술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 대하여 이하, 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 첨부한 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 나타내었다. 이하, 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 신호 제어부(210), 데이터 구동부(220), 게이트 구동부(230), 광원 구동부(240) 및 광원 유닛(300)을 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 네비게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 태블릿 및 카메라와 같은 중소형 전자 장치 등에 사용될 수도 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 물론이다.
표시 패널(100)은 수광형 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel)일 수 있다. 표시 패널(100)은 광원 유닛(300)으로부터 광(L1, L2)을 제공받고, 광(L1, L2)의 투과량을 제어하여 영상을 표시할 수 있다.
표시 패널(100)은 데이터 라인들(DL1-DLm), 게이트 라인들(GL1-GLn) 및 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 데이터 라인들(DL1-DLm)은 제1 방향(DR1)으로 연장되며, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 게이트 라인들(GL1-GLn)은 제2 방향(DR2)으로 연장되며, 제1 방향(DR1)을 따라 배열될 수 있다. 데이터 라인들(DL1-DLm) 및 게이트 라인들(GL1-GLn)은 화소 영역들을 정의하며, 화소 영역들에는 영상을 표시하는 화소들(PX)이 구비될 수 있다.
신호 제어부(210)는 타이밍 컨트롤러일 수 있다. 신호 제어부(210)는 외부로부터 제공되는 영상 데이터(RGB) 및 제어 신호(CS)를 수신한다. 제어 신호(CS)는 수직동기신호, 수평동기신호, 메인 클럭신호, 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
신호 제어부(210)는 영상 데이터(RGB)를 표시 패널(100)의 동작에 부합하도록 변환하여 변환 영상데이터(R'G'B')를 생성하고, 변환 영상데이터(R'G'B')를 데이터 구동부(220)로 출력한다.
신호 제어부(210)는 제1 제어 신호(CS1)를 데이터 구동부(220)로 제공하고, 제2 제어 신호(CS2)를 게이트 구동부(230)로 제공하고, 제3 제어 신호(CS3)를 광원 구동부(240)로 제공한다. 제1 제어 신호(CS1)는 데이터 구동부(220)를 제어하기 위한 신호이고, 제2 제어 신호(CS2)를 게이트 구동부(230)를 제어하기 위한 신호이고, 제3 제어 신호(CS3)는 광원 구동부(240)를 제어하기 위한 신호이다.
데이터 구동부(220)는 제1 제어 신호(CS1)에 응답해서 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm)에 데이터 신호를 제공할 수 있다. 데이터 구동부(220)는 독립된 집적 회로 칩으로 구현되어서 표시 패널(100)의 일 측에 전기적으로 연결되거나, 표시 패널(100)의 소정 영역에 집적될 수 있다. 데이터 구동부(220)가 독립된 집적 회로 칩으로 제공되는 경우, 상기 집적 회로 칩은 단일의 칩으로 제공되거나, 복수의 칩들로 제공될 수 있다.
게이트 구동부(230)는 제2 제어 신호(CS2)에 응답해서 게이트 라인들(GL1-GLn)에 게이트 신호를 제공할 수 있다. 게이트 구동부(230)는 표시 패널(100)의 소정 영역에 집적될 수 있다. 게이트 구동부(230)는 비정질-실리콘 박막 트랜지스터(amorphous Silicon Thin Film Transistor a-Si TFT)를 이용한 ASG(Amorphous silicon gate driver), 옥사이드-실리콘 박막 트랜지스터(oxide Silicon Thin Film Transistor)를 이용한 OSG(Cxide silicon gate driver), 산화물 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로 구현될 수 있다. 또한, 게이트 구동부(230)는 독립된 집적 회로 칩으로 구현되어 표시 패널(100)의 일 측에 전기적으로 연결될 수 있다.
광원 구동부(240)는 제3 제어 신호(CS3)에 응답해서 광원 유닛(300)에 포함된 광원들의 발광을 제어할 수 있다. 예를 들어, 광원 구동부(240)는 광원 유닛(300)의 시분할 구동을 위해 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 광원 유닛(300)이 시분할 구동이 필요하지 않은 경우, 광원 구동부(240)는 생략될 수 있다. 이 경우, 신호 제어부(210)는 제3 제어 신호(CS3)를 생성하지 않을 수 있다.
광원 유닛(300)은 표시 패널(100)로 광(L1, L2)을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 광(L1, L2)은 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)을 포함할 수 있다. 제1 광(L1)과 제2 광(L2)은 서로 다른 피크 파장을 가질 수 있다. 본 발명의 설명에서, 광의 세기가 가장 큰 파장을 피크 파장이라 정의한다.
예를 들어, 광원 유닛(300)이 시분할 방식으로 구동되는 경우, 광원 유닛(300)은 광원 구동부(240)로부터 제공된 신호에 응답하여 제1 광(L1) 및/또는 제2 광(L2)을 표시 패널(100)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 광(L1)만 표시 패널(100)로 제공하거나, 제2 광(L2)만을 표시 패널(100)로 제공하거나, 또는 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)을 표시 패널(100)로 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광원 및 제2 광원으로부터 출사된 광의 세기에 대한 스펙트럼을 도시한 것이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 광원 유닛(300)은 제1 광원(301) 및 제2 광원(302)을 포함한다. 제1 광원(301) 및 제2 광원(302)은 엘이디(Light Emitting Diode, LED)일 수 있다. 제1 광원(301)은 제1 광(L1)을 발광하고, 제2 광원(302)은 제2 광(L2)을 발광한다.
도 3에서 제1 스펙트럼(LG1)은 제1 광(L1)의 세기에 대한 스펙트럼을 도시한 것이고, 제2 스펙트럼(LG2)은 제2 광(L2)의 세기에 대한 스펙트럼을 도시한 것이다. 제1 광(L1)의 제1 피크 파장(PLG1)과 제2 광(L2)의 제2 피크 파장(PLG2)은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 피크 파장(PLG1)은 제2 피크 파장(PLG2)보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 피크 파장(PLG1) 및 제2 피크 파장(PLG2)은 365nm 이상 500nm 이하의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 피크 파장(PLG1) 및 제2 피크 파장(PLG2)은 청색 광의 파장 대역 내일 수 있다. 따라서, 제1 광(L1)은 제1 청색 광일 수 있고, 제2 광(L2)은 제2 청색 광일 수 있다.
제1 피크 파장(PLG1)은 광원 유닛(300)이 적용되는 표시 패널(100, 도 1 참조)의 제품 사양(예를 들어, 크기, 해상도 또는 색 좌표 등)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 피크 파장(PLG1)은 450nm 이상 500nm 이하의 값을 가질 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 광원 유닛(300)이 적용되는 제품이 BT 2020(ITU-R 권고)을 만족해야 하는 경우, 제1 피크 파장(PLG1)은 450 nm 이상 467nm 이하의 값을 가질 수 있고, 예를 들어, 467nm일 수 있다. 또한, 광원 유닛(300)이 중소형 표시 패널(100, 도 1 참조)에 적용되는 경우, 제1 피크 파장(PLG1)은 465nm 이상 475 nm 이하의 값을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제1 피크 파장(PLG1)의 값이 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 피크 파장(PLG2)은 제1 피크 파장(PLG1)보다 작은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 피크 파장(PLG2)은 365nm 이상 제1 피크 파장(PLG1) 보다 작은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 피크 파장(PLG2)은 400nm 일 수 있다.
표시 패널(100)의 여러 화소 영역들 중 하나의 화소 영역은 제1 광(L1)을 표시할 수 있다. 예를 들면, 상기 화소 영역은 청색의 광을 투과하여 청색의 이미지를 표시할 수 있다. 광을 표시한다는 의미는, 제공된 광의 투과량을 조절하여 이미지를 표시하는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 광(L1)은 제품 사양에 따라 결정된다. 따라서, 제1 광의 파장을 조절하여 상기 화소 영역의 색 순도를 원하는 값을 갖도록 할 수 있다. 따라서, 상기 화소 영역의 색 순도가 높아질 수 있고, 그 결과 표시 장치(1000, 도 1 참조)의 색 재현성이 향상될 수 있다.
또한, 표시 장치(1000, 도 1 참조)는 발광체(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 발광체는 소정의 광을 흡수하여, 흡수한 광의 파장을 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 발광체는 제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 중 적어도 어느 하나를 흡수하고, 흡수한 광의 파장을 변환한 제1 컬러 광 및 제2 컬러 광을 방출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 광(L2)이 제1 광(L1)보다 단파장이다. 발광체의 단파장에 대한 흡수율은 장파장에 대한 흡수율보다 높을 수 있다. 따라서, 제2 광에 의해 발광체의 광 흡수율이 증가할 수 있다. 그 결과, 발광체의 광 변환 효율이 향상될 수 있다. 따라서, 상기 제1 컬러 광을 표시하는 화소 영역 및 상기 제2 컬러 광을 표시하는 화소 영역의 발광 효율이 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 표시 장치(1000)의 표시 패널(100), 광원 유닛(300), 및 파장 변환 부재(400)가 도시되었다.
표시 패널(100)은 제1 기판(PL1), 제2 기판(PL2), 액정층(LCL), 제1 편광층(POL1) 및 제2 편광층(POL2)을 포함할 수 있다.
제1 기판(PL1)은 제1 베이스 기판(SUB1), 회로층(CL), 절연층(IL) 및 화소 전극(PE)을 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(SUB1)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 베이스 기판(SUB1)은 실리콘 기판, 플라스틱 기판, 절연 필름, 적층 구조체, 유리 기판 또는 석영 기판일 수 있다. 상기 적층 구조체는 복수의 절연층들을 포함할 수 있다. 제1 베이스 기판(SUB1)은 광학적으로 투명할 수 있다. 이에 따라, 광원 유닛(300)으로부터 생성된 광은 제1 베이스 기판(SUB1)을 투과하여 액정층(LCL)에 용이하게 도달할 수 있다.
회로층(CL)은 제1 베이스 기판(SUB1) 위에 배치된다. 회로층(CL)은 복수 개의 절연층들, 복수 개의 도전층들 및 반도체층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로층(CL)은 유기/무기층들(미도시) 및 트랜지스터(미도시)를 포함할 수 있다.
회로층(CL)위에는 회로층(CL)을 커버하는 절연층(IL)이 배치되고, 절연층(IL) 위에는 화소 전극들(PE)이 배치될 수 있다. 화소 전극들(PE)은 제1 화소 전극(PE1), 제2 화소 전극(PE2) 및 제3 화소 전극(PE3)을 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 제1 화소 영역(PEA1), 제2 화소 영역(PEA2), 제3 화소 영역(PEA3)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 화소 영역(PEA1)은 제1 화소 전극(PE1)과 중첩하는 영역을 포함하는 영역으로 정의되고, 제2 화소 영역(PEA2)은 제2 화소 전극(PE2)과 중첩하는 영역을 포함하는 영역으로 정의되고, 제3 화소 영역(PEA3)은 제3 화소 전극(PE3)과 중첩하는 영역을 포함하는 영역으로 정의될 수 있다. 제2 기판(PL2)은 제2 베이스 기판(SUB2) 및 공통 전극(CE)을 포함할 수 있다.
제2 베이스 기판(SUB2)은 광학적으로 투명한 절연 기판일 수 있다. 제2 베이스 기판(SUB2)은 제1 베이스 기판(SUB1)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 이에 대한 설명은 생략한다.
공통 전극(CE)은 제2 베이스 기판(SUB2)과 액정층(LCL) 사이에 배치될 수 있다. 공통 전극(CE)은 화소 전극들(PE)과 전계를 형성할 수 있다.
액정층(LCL)은 제1 기판(PL1)과 제2 기판(PL2) 사이에 배치될 수 있다. 액정층(LCL)은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자들(LCM)을 포함할 수 있다. 액정 분자들(LCM)은 공통 전극(CE)과 화소 전극들(PE) 사이에 형성된 전계에 따라 배열이 변화될 수 있다.
제1 편광층(POL1)은 제1 베이스 기판(SUB1)의 상부면 또는 하부면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4에서는 제1 편광층(POL1)이 제1 베이스 기판(SUB1)과 광원 유닛(300) 사이에 배치된 것으로 도시되었으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 편광층(POL1)은 제1 베이스 기판(SUB1)과 액정층(LCL) 사이에 배치될 수도 있다. 즉, 제1 편광층(POL1)은 인셀 타입의 편광자일 수 있다.
제2 편광층(POL2)은 제2 베이스 기판(SUB2)의 상부면에 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제2 편광층(POL2)은 제2 베이스 기판(SUB2)과 액정층(LCL) 사이에 배치될 수도 있다. 즉, 제2 편광층(POL2)은 인셀 타입의 편광자일 수 있다.
제1 편광층(POL1) 및 제2 편광층(POL2)은 일 방향으로 진동하는 광은 투과시키고 일방향과 직교하는 타 방향으로 진동하는 광은 흡수하는 흡수형 편광자이거나, 일 방향으로 진동하는 광을 투과 시키고 일 방향과 실질적으로 수직한 다른 방향으로 진동하는 광을 반사하는 반사형 편광자일 수 있다. 제1 편광층(POL1) 및 제2 편광층(POL2)은 코팅형 편광층 또는 증착에 의하여 형성된 편광층일 수 있다. 또한, 제1 편광층(POL1) 및 제2 편광층(POL2)은 필름 타입으로 제공되는 편광 부재일 수 있다.
파장 변환 부재(400)는 표시 패널(100) 위에 배치될 수 있다. 표시 패널(100)을 통과한 광은 파장 변환 부재(400)로 입사될 수 있다. 파장 변환 부재(400)는 입사된 광을 흡수하고, 흡수한 광의 파장을 변환시킬 수 있다.
파장 변환 부재(400)는 제3 베이스 기판(SUB3), 차광부(BM), 제1 파장 변환부(CCF1), 제2 파장 변환부(CCF2), 투광부(CCF3), 제1 컬러 필터층(CF1), 제2 컬러 필터층(CF2), 캡핑층(CPL) 및 평탄화층(PL)을 포함할 수 있다.
제3 베이스 기판(SUB3)은 광학적으로 투명한 절연 기판일 수 있다. 제3 베이스 기판(SUB3)은 제1 베이스 기판(SUB1)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 이에 대한 설명은 생략한다.
차광부(BM)는 제3 베이스 기판(SUB3)의 일면에 배치될 수 있다. 차광부(BM)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질을 포함할 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 다른 실시예에서 차광부(BM)는 무기 차광 물질을 포함할 수도 있고, 또 다른 실시예에서 파장 변환 부재(400)는 차광부(BM)를 포함하지 않을 수도 있다.
제1 화소 영역(PEA1)과 평면 상에서 중첩하는 제3 베이스 기판(SUB3)의 일면에는 제1 컬러 필터층(CF1)이 배치되고, 제2 화소 영역(PEA2)과 평면 상에서 중첩하는 제3 베이스 기판(SUB3)의 일면에는 제2 컬러 필터층(CF2)이 배치될 수 있다. 평면 상에서 중첩한다는 것은 표시 패널(100)의 두께 방향에서 중첩하는 것을 의미할 수 있다. 상기 두께 방향은 표시면에 대해 수직인 방향일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 컬러 필터층(CF1)은 적색 컬러 필터층일 수 있고, 제2 컬러 필터층(CF2)은 녹색 컬러 필터층일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 제1 및 제2 컬러 필터층(CF1, CF2)은 황색 컬러 필터층일 수도 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 파장 변환 부재(400)는 제1 및 제2 컬러 필터층(CF1, CF2)을 포함하지 않을 수도 있다.
제1 컬러 필터층(CF1) 아래에는 제1 파장 변환부(CCF1)가 배치되고, 제2 컬러 필터층(CF2) 아래에는 제2 파장 변환부(CCF2)가 배치될 수 있다. 제1 파장 변환부(CCF1)는 제1 화소 영역(PEA1)과 평면 상에서 중첩하고, 제2 파장 변환부(CCF2)는 제2 화소 영역(PEA2)과 평면 상에서 중첩할 수 있다. 제3 화소 영역(PEA3)과 평면 상에서 중첩하는 영역에는 투광부(CCF3)가 배치될 수 있다.
제1 파장 변환부(CCF1)는 베이스 수지(BR) 및 제1 발광체(EP1)를 포함하고, 제2 파장 변환부(CCF2)는 베이스 수지(BR) 및 제2 발광체(EP2)를 포함할 수 있다. 투광부(CCF3)는 발광체를 포함하지 않을 수 있다. 투광부(CCF3)는 광원 유닛(300)으로부터 제공되는 광을 투과시킬 수 있다. 투광부(CCF3)는 베이스 수지(BRR) 및 산란입자(SP)를 포함할 수 있다.
베이스 수지(BR, BRR)는 고분자 수지일 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지(BR, BRR)는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 또는 에폭시계 수지 등일 수 있다. 베이스 수지(BR, BRR)는 투명 수지일 수 있다. 제1 파장 변환부(CCF1)의 베이스 수지(BR)에는 제1 발광체(EP1)가 분산되고, 제2 파장 변환부(CCF2)의 베이스 수지(BR)에는 제2 발광체(EP2)가 분산될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서 베이스 수지(BRR)에는 청색 염료(미도시)가 분산될 수도 있다.
제1 발광체(EP1)는 제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 중 적어도 어느 하나를 흡수하여, 제1 컬러 광, 예를 들어, 적색 광을 방출할 수 있다. 제2 발광체(EP2)는 제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 중 적어도 어느 하나를 흡수하여, 제2 컬러 광, 예를 들어, 녹색광을 방출할 수 있다. 제1 화소 영역(PEA1)은 제1 파장 변환부(CCF1)에 의해 제1 컬러 광을 표시할 수 있고, 제2 화소 영역(PEA2)은 제2 파장 변환부(CCF2)에 의해 제2 컬러 광을 표시할 수 있다. 제3 화소 영역(PEA3)은 제3 컬러 광을 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 컬러 광은 적색 광일 수 있고, 상기 제2 컬러 광은 녹색 광일 수 있다. 상기 제3 컬러 광은 광원 유닛(300)으로부터 제공되는 광일 수 있고, 청색 광일 수 있다.
제1 발광체(EP1) 및 제2 발광체(EP2)는 소정의 광을 흡수하여 파장을 변환시켜 방출하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광체(EP1) 및 제2 발광체(EP2)는 양자점(Quantum Dot)일 수 있다.
양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다. 이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다.
양자점은 코어(core)와 코어를 둘러싸는 쉘(shell)을 포함하는 코어쉘 구조일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
양자점은 나노미터 스케일의 크기를 갖는 입자일 수 있다. 양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색 순도나 색 재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향(360도)으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노 와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상이 변화될 수 있다. 따라서, 제1 발광체(EP1)의 입자 크기 및 제2 발광체(EP2)의 입자 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광체(EP1)의 입자 크기는 제2 발광체(EP2)의 입자 크기 보다 큰 것일 수 있다. 이 경우, 제1 발광체(EP1)는 제2 발광체(EP2)보다 장파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.
제1 컬러 필터층(CF1)은 제1 파장 변환부(CCF1)를 통과한 광들 중 제1 발광체(EP1)에 의해 변환되지 않은 광을 흡수할 수 있고, 제2 컬러 필터층(CF2)은 제2 파장 변환부(CCF2)를 통과한 광들 중 제2 발광체(EP2)에 의해 변환되지 않은 광을 흡수할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 컬러 필터층(CF1, CF2)은 외광이 제1 파장 변환부(CCF1) 및 제2 파장 변환부(CCF2)로 입사되는 것을 방지하는 기능도 할 수 있다.
제1 화소 영역(PEA1) 및 제2 화소 영역(PEA2)에서는 제1 발광체(EP1)와 제2 발광체(EP2)가 광을 흡수한 후, 전 방향(360도)으로 광을 방출하기 때문에, 제1 및 제2 화소 영역(PEA1, PEA2)에서 방출되는 광의 시야각이 향상될 수 있다. 따라서, 제3 화소 영역(PEA3)에서 방출되는 광의 정면 휘도와 측면 휘도를 균일하게 하기 위해 산란입자(SP)가 제공될 수 있다. 다만, 본 발명의 다른 일 실시예에서 산란입자(SP)는 생략될 수도 있다.
캡핑층(CPL)은 제1 파장 변환부(CCF1), 제2 파장 변환부(CCF2) 및 투광부(CCF3)를 커버할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 무기막을 포함하는 단일층 또는 적층 구조를 갖거나, 무기막 및 유기막을 포함하는 적층 구조를 가질 수 있다. 무기막은 실리콘 질화물이나, 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
캡핑층(CPL) 아래에는 평탄화층(OL)이 배치될 수 있다. 평탄화층(PL)은 유기물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에서, 제2 베이스 기판(SUB2)은 생략될 수 있다. 이 경우, 제2 편광층(POL2)은 평탄화층(OL)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 편광층(POL2)은 패터닝 방식, 예를 들어, 나노 임프린트 방식에 의해 평탄화층(OL)에 형성될 수 있다. 또한, 공통 전극(CE)은 제2 편광층(POL2) 아래에 배치될 수 있다.
도 5는 제1 발광체 및 제2 발광체의 흡수 스펙트럼을 도시한 것고, 도 6은 광의 파장에 따른 제1 발광체 및 제2 발광체의 광 발광 강도를 도시한 그래프이다. 도 5 및 도 6은 Cd을 베이스로 하는 양자점의 파장에 따른 흡수율 및 발광 강도를 측정한 것이다.
도 5의 제1 스펙트럼(AG-R)은 제1 발광체(EP1, 도 4 참조)의 흡수 스펙트럼을 도시한 것이고, 도 5의 제2 스펙트럼(AG-B)은 제2 발광체(EP2, 도 4 참조)의 흡수 스펙트럼을 도시한 것이다. 도 6의 제1 그래프(IG-R)는 광원에서 방출된 광의 파장에 따른 제1 발광체(EP1)의 광 발광 강도(PL intensity)를 도시한 것이고, 도 6의 제2 그래프(IG-G)는 광원에서 방출된 광의 파장에 따른 제2 발광체(EP2)의 광 발광 강도를 도시한 것이다.
도 5의 제1 및 제2 스펙트럼(AG-R, AG-B)를 참조하면, 특정 파장 범위 내에서 제1 발광체(EP1) 및 제2 발광체(EP2)는 광이 단파장(예를 들어, 380nm)에 가까울수록 흡수율이 증가하는 경향을 갖는다. 예를 들어, 400nm 파장에 대한 광 흡수율이 450nm 파장에 대한 광 흡수율보다 높을 수 있다. 광의 흡수율이 높을수록 광 변환 효율이 향상될 수 있다. 따라서, 단파장 대역에서의 광 변환 효율은 장파장 대역에서의 광 변환 효율보다 높을 수 있다.
도 6의 제1 및 제2 그래프(IG-R, IG-G)는 제1 발광체(EP1) 및 제2 발광체(EP2)로 405nm 파장의 광이 입사하였을 때, 제1 발광체(EP1) 및 제2 발광체(EP2)로부터 발광되는 광 발광 강도를 기준으로 작성된 그래프이다. 예를 들어, 1 발광체(EP1) 및 제2 발광체(EP2)로 405nm 파장의 광이 입사 하였을 때, 제1 발광체(EP1) 및 제2 발광체(EP2)로부터 각각 발광되는 광 발광 강도를 100%로 표시하고, 다른 파장이 입사하였을 때의 광 발광 강도를 상대인 값으로 표시하였다. 파장이 길어질수록, 광 발광 강도도 감소하는 경향을 가질 수 있다. 이는 광의 흡수율과 유사한 경향을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 광(L1, 도 2 참조)의 피크 파장은 제품 사양에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 광(L1)의 피크 파장은 화소의 색 좌표를 고려하여 결정될 수 있다. 제2 광(L2, 도 2 참조)의 피크 파장은 제1 및 제2 발광체(EP1, EP2)의 광 흡수율 및 광 발광 강도를 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 광(L2)의 피크 파장은 제1 광(L1)의 피크 파장 보다 작은 값을 가질 수 있다. 따라서, 제1 광원(301, 도 2 참조) 및 제2 광원(302, 도 2 참조)을 포함하는 광원 유닛(300, 도 2 참조)에 의해 색 재현성 및 발광 효율이 모두 향상된 표시 장치(1000, 도 1 참조)가 제공될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 표시 패널(100, 도 4 참조) 및 파장 변환 부재(400, 도 4 참조)의 일부 구성이 도시된다. 표시 패널(100)의 일부 구성으로 제1 액정부(LCL1), 제2 액정부(LCL2) 및 제3 액정부(LCL3)가 도시되고, 파장 변환 부재(400)의 일부 구성으로 제1 파장 변환부(CCF1), 제2 파장 변환부(CCF2) 및 투광부(CCF3)가 도시되었다.
액정층(LCL, 도 4 참조)은 제1 액정부(LCL1), 제2 액정부(LCL2) 및 제3 액정부(LCL3)를 포함할 수 있다. 제1 액정부(LCL1)는 제1 화소 영역(PEA1)에 포함되고, 제2 액정부(LCL2)는 제2 화소 영역(PEA2)에 포함되고, 제3 액정부(LCL3)는 제3 화소 영역(PEA3)에 포함될 수 있다.
제1 액정부(LCL1), 제2 액정부(LCL2) 및 제3 액정부(LCL3)는 광원 유닛(300)으로부터 공급되는 광(L1, L2)의 투과량을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 광원(301) 및 제2 광원(302)은 동시에 발광될 수 있다. 따라서, 제1 액정부(LCL1), 제2 액정부(LCL2) 및 제3 액정부(LCL3)는 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)의 투과량을 조절할 수 있다.
백색의 이미지가 표시되는 경우, 제1 액정부(LCL1), 제2 액정부(LCL2) 및 제3 액정부(LCL3)는 제1 및 제2 광(L1, L2)을 투과시킬 수 있다. 따라서, 제1 화소 영역(PEA1), 제2 화소 영역(PEA2) 및 제3 화소 영역(PEA3)은 모두 광을 표시할 수 있다.
제1 파장 변환부(CCF1)는 제1 및 제2 광(L1, L2)을 흡수하여, 제1 컬러 광(CL1)으로 변환시킬 수 있다. 제1 컬러 광(CL1)의 피크 파장은 적색 광의 파장 대역 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 컬러 광(CL1)의 피크 파장은 620nm 이상 780nm 이하의 값을 가질 수 있다.
제2 파장 변환부(CCF2)는 제1 및 제2 광(L1, L2)을 흡수하여, 제2 컬러 광(CL2)으로 변환시킬 수 있다. 제2 컬러 광(CL2)의 피크 파장은 녹색 광의 파장 대역 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 컬러 광(CL2)의 피크 파장은 501nm 이상 580nm이하의 값을 가질 수 있다.
투광부(CCF3)는 제1 및 제2 광(L1, L2)을 투과시켜, 제3 컬러 광(CL3)을 방출할 수 있다. 제3 컬러 광(CL3)은 제1 및 제2 광(L1, L2)을 포함하며, 청색 광일 수 있다.
제1 화소 영역(PEA1)은 제1 컬러 광(CL1)을 표시하고, 제2 화소 영역(PEA2)은 제2 컬러 광(CL2)을 표시하고, 제3 화소 영역(PEA3)은 제3 컬러 광(CL3)을 표시할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 광원(301) 및 제2 광원(302)이 모두 발광되기 때문에, 도 1의 광원 구동부(240)는 생략될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 광(L1)의 세기와 제2 광(L2)의 세기는 서로 동일할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 제1 광(L1)의 세기는 제2 광(L2)의 세기보다 클 수 있다. 이 경우, 제3 컬러 광(CL3)이 포함하는 제1 광(L1)의 세기가 제2 광(L2)의 세기보다 크다. 즉, 색 좌표를 고려하여 결정된 제1 광(L1)의 세기가 제2 광(L2)의 세기보다 세기 때문에, 제3 컬러 광(CL3)의 색순도 저하가 완화될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 표시 패널(100, 도 1 참조)은 프레임 단위로 영상을 표시할 수 있다. 하나의 프레임(FR)은 시간적으로 구분된 제1 서브 프레임(SFR1) 및 제2 서브 프레임(SFR2)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 광원 구동부(240, 도 1 참조)는 신호 제어부(210, 도 1 참조)로부터 제3 제어 신호(CS3, 도 1 참조)를 수신하고, 이에 응답하여 제1 광원(301)과 제2 광원(302)을 교대로 턴-온 시킬 수 있다. 제1 광원(301)은 제1 서브 프레임(SFR1) 동안 발광하고, 제2 광원(302)은 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 발광할 수 있다.
제3 액정부(LCL3)는 제1 광원(301)과 동기화되어 액정 분자들의 배열이 변화되고, 제1 액정부(LCL1) 및 제2 액정부(LCL2)는 제2 광원(302)과 동기화되어 액정 분자들의 배열이 변화될 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(301)이 턴-온되는 경우, 제1 액정부(LCL1) 및 제2 액정부(LCL2)는 광원 유닛(300)으로부터 제공되는 광을 차단할 수 있다. 따라서, 제1 서브 프레임(SFR1) 동안, 표시 패널(100, 도 1 참조)은 제3 화소 영역(PEA3)에 의한 이미지만 표시할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 화소 영역(PEA1, PEA2)은 광의 표시가 차단되어, 제1 및 제2 화소 영역(PEA1, PEA2)에 의한 이미지는 표시되지 않을 수 있다. 또한, 제2 광원(302)이 턴-온되는 경우, 제3 액정부(LCL3)은 광원 유닛(300)으로부터 제공되는 광을 차단할 수 있다. 따라서, 제2 서브 프레임(SFR2) 동안, 표시 패널(100)은 제1 및 제2 화소 영역(PEA1, PEA2)에 의한 이미지만 표시할 수 있다. 또한, 제3 화소 영역(PEA3)은 광의 표시가 차단되어, 제3 화소 영역(PEA3)에 의한 이미지는 표시되지 않을 수 있다. 제1 서브 프레임(SFR1)동안 표시되는 이미지 및 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 표시되는 이미지가 조합된 하나의 프레임의 영상이 제공될 수 있다.
백색의 이미지가 표시되는 경우, 제1 화소 영역(PEA1), 제2 화소 영역(PEA2) 및 제3 화소 영역(PEA3)은 모두 광을 표시할 수 있다. 제1 서브 프레임(SFR1) 동안 제3 화소 영역(PEA3)은 제3 컬러 광(CL3)을 표시한다. 제1 서브 프레임(SFR1) 동안 제1 액정부(LCL1) 및 제2 액정부(LCL2)가 광원 유닛(300)으로부터 제공되는 광을 차단하기 때문에, 제1 및 제2 화소 영역(PEA1, PEA2)은 제1 및 제2 컬러 광(CL1, CL2)을 표시하지 않을 수 있다. 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 제1 및 제2 화소 영역(PEA1, PEA2)은 제1 및 제2 컬러 광(CL1, CL2)을 표시할 수 있다. 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 제3 액정부(LCL3)는 광원 유닛(300)으로부터 제공되는 광을 차단하기 때문에, 제3 화소 영역(PEA3)은 제3 컬러 광(CL3)을 표시하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 화소 영역(PEA3)은 제1 서브 프레임(SFR1) 동안 제1 광(L1)의 투과량을 조절하여 광을 표시할 수 있다. 또한, 제3 화소 영역(PEA3)은 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 제3 컬러 광의 표시를 차단할 수 있다. 따라서, 제2 광(L2)이 제3 화소 영역(PEA3)을 통해 표시되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 제3 컬러 광(CL3)은 제1 광(L1)을 포함할 수 있다. 따라서, 제3 컬러 광(CL3)의 색 순도가 높아질 수 있고, 그 결과 색 재현성이 향상될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 화소 영역(PEA1, PEA2)은 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 제2 광(L2)의 투과량을 조절하여 광을 표시할 수 있다. 제2 광(L2)이 제1 액정부(LCL1) 및 제2 액정부(LCL2)를 투과하면, 제2 광(L2)은 제1 파장 변환부(CCF1) 및 제2 파장 변환부(CCF2)로 입사된다. 제1 파장 변환부(CCF1)는 제2 광(L2)을 흡수하여 제1 컬러 광(CL1)을 방출하고, 제2 파장 변환부(CCF2)는 제2 광(L2)을 흡수하여 제2 컬러 광(CL2)을 방출할 수 있다. 제2 광(L2)은 제1 광(L1)보다 단파장을 갖기 때문에, 제1 및 제2 파장 변환부(CCF1, CCF2) 내의 발광체의 흡수율 및 광 변환 효율이 향상될 수 있다. 따라서, 제1 화소 영역(PEA1) 및 제2 화소 영역(PEA2)에서 표시되는 광의 발광 효율이 향상될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다. 도 9에서는 도 8 과의 차이점에 대해 구체적으로 설명한다.
도 9를 참조하면, 제1 액정부(LCL1), 제2 액정부(LCL2) 및 제3 액정부(LCL3)는 제1 광원(301)과 동기화되어 액정 분자들의 배열이 변화되고, 제1 액정부(LCL1) 및 제2 액정부(LCL2)는 제2 광원(302)과 동기화되어 액정 분자들의 배열이 변화될 수 있다.
제1 광원(301)이 턴-온되는 제1 서브 프레임(SFR1)에서 제1, 제2 및 제3 화소 영역(PEA1, PEA2, PEA3)은 제1 광(L1)의 투과량을 조절하여 광을 표시할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 화소 영역(PEA1, PEA2)은 제1 서브 프레임(SFR1) 및 제2 서브 프레임(SFR2) 모두에서 광을 표시할 수 있다. 따라서, 제1 화소 영역(PEA1) 및 제2 화소 영역(PEA2)에서 표시되는 광의 발광 효율이 향상될 수 있다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터의 투과도 스펙트럼을 도시한 것이다. 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다. 도 10a 및 도 10b에서는 도 8 과의 차이점에 대해 구체적으로 설명한다.
도 10a를 참조하면, 제1 스펙트럼(CFR)은 제1 컬러 필터층(CF1, 도 4 참조)의 투과도 스펙트럼이고, 제2 스펙트럼(CFG)은 제2 컬러 필터층(CF2, 도 4 참조)의 투과도 스펙트럼이다.
점선으로 표시된 제3 스펙트럼(L1-1), 제4 스펙트럼(L2-1), 제5 스펙트럼(CL1-1) 및 제6 스펙트럼(CL2-1)은 각 광의 스펙트럼을 설명의 편의를 위해 도시한 것이다. 제3 스펙트럼(L1-1)은 제1 광(L1)의 스펙트럼이고, 제4 스펙트럼(L2-1)은 제2 광(L2)의 스펙트럼이고, 제5 스펙트럼(CL1-1)은 제1 컬러 광(CL1)의 스펙트럼이고, 제6 스펙트럼(CL2-1)은 제2 컬러 광(CL2)의 스펙트럼이다. 제1 컬러 광(CL1) 및 제2 컬러 광(CL2)은 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)보다 장파장의 광이고, 제1 컬러 광(CL1)은 제2 컬러 광(CL2)보다 장파장의 광이다.
제1 컬러 필터층(CF1)은 제1 컬러 광(CL1)을 대부분 투과시키고, 제2 컬러 필터층(CF2)은 제2 컬러 광(CL2)의 대부분을 투과시킨다. 제2 스펙트럼(CFG)을 살펴보면, 제2 컬러 필터층(CF2)은 제2 컬러 광(CL2)뿐만 아니라, 제1 광(L1)의 일부도 투과시킬 수 있다. 따라서, 제2 파장 변환부(CCF2)에 의해 파장이 변환되지 않은 제1 광(L1)이 제2 컬러 필터층(CF2)을 투과하는 경우가 발생될 수 있다.
도 10b를 참조하면, 제1 액정부(LCL1) 및 제3 액정부(LCL3)는 제1 광원(301)과 동기화되어 액정 분자들의 배열이 변화되고, 제1 액정부(LCL1) 및 제2 액정부(LCL2)는 제2 광원(302)과 동기화되어 액정 분자들의 배열이 변화될 수 있다.
제1 광원(301)이 턴-온되는 제1 서브 프레임(SFR1)에서 제1 및 제3 화소 영역(PEA1, PEA3)은 제1 광(L1)의 투과량을 조절하여 광을 표시할 수 있다. 즉, 제1 화소 영역(PEA1)은 제1 서브 프레임(SFR1) 및 제2 서브 프레임(SFR2) 모두에서 광을 표시할 수 있고, 제2 화소 영역(PEA2)은 제2 서브 프레임(SFR2)에서 광을 표시할 수 있고, 제3 화소 영역(PEA3)은 제1 서브 프레임(SFR1)에서 광을 표시할 수 있다.
즉, 제1 광원(301)이 제1 광(L1)을 방출할 때, 제2 액정부(LCL2)는 제1 광원(301)으로부터 제공되는 제1 광(L1)을 차단할 수 있다. 따라서, 제1 서브 프레임(SFR1)동안 제2 파장 변환부(CCF2)로 제1 광(L1)이 제공되지 않는다. 따라서, 제1 광(L1)이 제2 컬러 필터층(CF2)을 투과하는 현상이 방지될 수 있다. 그 결과, 한 프레임에서 제2 화소 영역(PEA2)에서 표시되는 제2 컬러 광(CL2)의 색 순도가 높아질 수 있고, 그 결과 색 재현성이 향상될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 표시 패널(100, 도 1 참조)은 프레임 단위로 영상을 표시할 수 있다. 하나의 프레임(FR)은 시간적으로 구분된 제1 서브 프레임(SFR1), 제2 서브 프레임(SFR2), 및 제3 서브 프레임(SFR3)를 포함할 수 있다.
제1 광원(301)은 제1 서브 프레임(SFR1) 동안 발광하고, 제2 광원(302)은 제2 서브 프레임(SFR2) 및 제3 서브 프레임(SFR3) 동안 발광할 수 있다.
제1 서브 프레임(SFR1) 동안 표시되는 이미지는 제3 화소 영역(PEA3)에 의해 제공되는 이미지이고, 제2 서브 프레임(SFR2)동안 표시 되는 이미지는 제1 화소 영역(PEA1)에 의해 제공되는 이미지이고, 제3 서브 프레임(SFR3)동안 표시되는 영상은 제2 화소 영역(PEA2)에 의해 제공되는 이미지일 수 있다. 사용자는 제1 내지 제3 서브 프레임(SFR1, SFR2, SFR3) 동안 제공된 이미지의 조합을 인식할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 각 화소 영역에서 광이 표시되는 타이밍이 분리되기 때문에, 각 화소 영역에서 표시되는 광의 색 순도가 향상될 수 있고, 그 결과 색 재현성이 향상될 수 있다. 또한, 광원 유닛(300)이 각 화소 영역에 따라 시분할 구동 됨에 따라 소비 전력이 감소될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다. 도 12에서는 도 8 과의 차이점에 대해 구체적으로 설명한다.
제1 광원(301)은 제1 서브 프레임(SFR1) 및 제2 서브 프레임(SFR2) 모두에서 발광하고, 제2 광원(302)은 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 발광할 수 있다.
제1 서브 프레임(SFR1) 동안 제1, 제2 및 제3 화소 영역(PEA1, PEA2, PEA3)의 제1, 제2 및 제3 액정부(LCL1, LCL2, LCL3)는 제1 광(L1)의 투과량을 조절하여 광을 표시한다. 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 제1 및 제2 액정부(LCL1, LCL2)는 제2 광(L2)의 투과량을 조절하여 광을 표시한다. 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 제3 액정부(LCL3)는 제2 광(L2)을 차단한다. 즉, 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 제3 화소 영역(PEA3)에서는 제3 컬러 광이 표시되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 제1 광(L1)과 제2 광(L2)이 모두 제공되기 때문에 제1 화소 영역(PEA1) 및 제2 화소 영역(PEA2)에서 방출되는 광의 발광 효율은 향상될 수 있다. 또한, 제3 화소 영역(PEA3)에서 광이 표시되는 제1 서브 프레임(SFR1) 동안 제2 광(L2)이 제공되지 않기 때문에, 제3 컬러 광(CL3)의 색 순도는 향상될 수 있다. 따라서, 발광 효율 및 색 순도 모두 향상된 표시 장치(1000, 도 1 참조)가 제공될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 13을 설명함에 있어서, 도 4에서 설명된 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고, 이에 대한 설명은 생략된다.
도 13을 참조하면, 표시 장치(1000a)의 표시 패널(100a), 광원 유닛(300), 및 파장 변환 부재(400a)가 도시되었다.
표시 패널(100a)은 제1 기판(PL1a), 제2 기판(PL2), 제1 기판(PL1a)과 제2 기판(PL2) 사이에 배치된 액정층(LCL), 제1 편광층(POL1) 및 제2 편광층(POL2)을 포함할 수 있다.
제1 기판(PL1a)은 제1 베이스 기판(SUB1), 회로층(CL), 화소 전극(PE) 및 컬러 필터층(CF)을 포함할 수 있다. 컬러 필터층(CF)은 제1 화소 영역(PEA1)에 배치된 제1 컬러 필터층(CF1), 제2 화소 영역(PEA2)에 배치된 제2 컬러 필터층(CF2) 및 제3 화소 영역(PEA3)에 배치된 제3 컬러 필터층(CF3)을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서, 제1 내지 제3 컬러 필터층(CF1, CF2, CF3)은 제2 기판(PL2)에 포함될 수 있다. 이 경우, 컬러 필터층(CF1, CF2, CF3)은 제2 베이스 기판(SUB2)과 공통 전극(CE) 사이에 배치될 수 있다.
파장 변환 부재(400a)는 표시 패널(100a) 아래에 배치될 수 있다. 파장 변환 부재(400a)는 제1 발광체(EP1) 및 제2 발광체(EP2)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 발광체들(EP1, EP2)은 소정 파장의 광을 흡수하여 파장을 변환하여 방출하는 물질일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 발광체들(EP1, EP2)은 양자점일 수 있다.
광원 유닛(300)은 파장 변환 부재(400a)로 제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 중 적어도 어느 하나를 제공할 수 있다. 제1 발광체(EP1)는 제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 중 적어도 어느 하나를 흡수하여, 제1 컬러 광을 방출할 수 있다. 제2 발광체(EP2)는 제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 중 적어도 어느 하나를 흡수하여, 제2 컬러 광을 방출할 수 있다. 또한, 제1 발광체(EP1) 및 제2 발광체(EP2)로 흡수되지 않은 광은 파장 변환 부재(400a)를 통과할 수 있다.
제1 광(L1)은 제1 피크 파장을 갖는 청색 광일 수 있고, 제2 광(L2)은 제2 피크 파장을 갖는 청색 광일 수 있다. 상기 제1 피크 파장은 상기 제2 피크 파장보다 장파장일 수 있다. 상기 제1 컬러 광은 적색 광일 수 있고, 상기 제2 컬러 광은 녹색 광일 수 있다.
제1 컬러 필터층(CF1)은 상기 제1 컬러 광을 투과시키고, 제2 컬러 필터층(CF2)은 상기 제2 컬러 광을 투과시키고, 상기 제3 컬러 필터층(CF3)은 청색 광(예를 들어, 제1 광(L1) 또는 제2 광(L2))을 투과시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 광(L1)은 제품 사양에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 광(L1)의 피크 파장은 색 좌표를 고려하여 결정될 수 있고, 그 결과, 제3 화소 영역(PEA3)은 제1 광(L1)을 표시할 수 있다. 따라서, 제3 화소 영역(PEA3)에서 표시되는 광의 색 순도는 향상될 수 있다. 또한, 제2 광(L2)의 피크 파장은 제1 광(L1)의 피크 파장보다 작은 값으로 결정될 수 있다. 따라서, 제1 발광체(EP1) 및 제2 발광체(EP2)의 광 흡수율 및 광 변환 효율이 향상될 수 있다. 그 결과, 제1 화소 영역(PEA1) 및 제2 화소 영역(PEA2)에서 표시되는 광의 발광 효율은 향상될 수 있다. 따라서, 발광 효율 및 색 순도 모두 향상된 표시 장치(1000, 도 1 참조)가 제공될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 표시 패널(100a, 도 13 참조)의 일부 구성 및 파장 변환 부재(400a)가 도시된다. 표시 패널(100a)의 일부 구성으로 제1 액정부(LCL1), 제2 액정부(LCL2), 제3 액정부(LCL3), 제1 컬러 필터층(CF1), 제2 컬러 필터층(CF2), 및 제3 컬러 필터층(CF3)이 도시되었다.
제1 액정부(LCL1), 제2 액정부(LCL2) 및 제3 액정부(LCL3)는 입사되는 광(L1, L2, CL1, CL2)의 투과량을 조절할 수 있다. 제1 컬러 필터층(CF1), 제2 컬러 필터층(CF2), 및 제3 컬러 필터층(CF3)은 입사되는 광 중 소정의 파장을 갖는 광을 투과시킬 수 있다.
도 14에서는 제1 컬러 필터층(CF1), 제2 컬러 필터층(CF2), 및 제3 컬러 필터층(CF3)을 투과한 광이 제1 액정부(LCL1), 제2 액정부(LCL2) 및 제3 액정부(LCL3)로 입사되는 것을 예시적으로 도시하였다. 하지만, 다른 실시예에서, 제1 액정부(LCL1), 제2 액정부(LCL2) 및 제3 액정부(LCL3)를 통과한 광이 제1 컬러 필터층(CF1), 제2 컬러 필터층(CF2), 및 제3 컬러 필터층(CF3)로 입사되는 구조를 가질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 광원(301) 및 제2 광원(302)은 동시에 발광될 수 있다. 따라서, 파장 변환 부재(400a)에는 제1 광(L1)과 제2 광(L2)이 동시에 입사될 수 있다. 제1 광원(301) 및 제2 광원(302)이 모두 발광되기 때문에, 도 1의 광원 구동부(240)는 생략될 수 있다.
제1 광(L1) 및 제2 광(L2)의 피크 파장은 365nm 이상 500nm 이하의 값을 갖고, 제1 광(L1)의 제1 피크 파장은 450nm 이상 500nm 이하이고, 제2 광(L2)의 2 피크 파장은 365nm 이상 상기 제1 피크 파장 미만일 수 있다.
제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 중 일부는 파장 변환 부재(400a)의 제1 발광체(EP1)에 의해 제1 컬러 광(CL1)으로 변환되고, 다른 일부는 파장 변환 부재(400a)의 제2 발광체(EP2)에 의해 제2 컬러 광(CL2)으로 변환될 수 있다. 또한, 제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 중 또 다른 일부는 파장 변환 부재(400a)를 그대로 투과할 수 있다.
따라서, 파장 변환 부재(400a)는 표시 패널(100a)로 제1 광(L1), 제2 광(L2), 제1 컬러 광(CL1), 및 제2 컬러 광(CL2)을 제공할 수 있다. 제1 컬러 필터층(CF1)은 제1 컬러 광(CL1)을 투과시키고, 제1 광(L1), 제2 광(L2), 및 제2 컬러 광(CL2)을 흡수할 수 있다. 제2 컬러 필터층(CF2)은 제2 컬러 광(CL2)을 투과시키고, 제1 광(L1), 제2 광(L2), 및 제1 컬러 광(CL1)을 흡수할 수 있다. 제3 컬러 필터층(CF3)은 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)을 투과시키고, 제1 컬러 광(CL1), 및 제2 컬러 광(CL2)을 흡수할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 시분할 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 13 및 도 15를 참조하면, 표시 패널(100a, 도 1 참조)은 프레임 단위로 영상을 표시할 수 있다. 하나의 프레임(FR)은 시간적으로 구분된 제1 서브 프레임(SFR1) 및 제2 서브 프레임(SFR2)를 포함할 수 있다. 제1 광원(301)은 제1 서브 프레임(SFR1) 동안 발광하고, 제2 광원(302)은 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 발광할 수 있다.
제1 서브 프레임(SFR1) 동안 파장 변환 부재(400a)는 표시 패널(100a)로 제1 광(L1), 제1 컬러 광(CL1), 및 제2 컬러 광(CL2)을 제공할 수 있다. 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 파장 변환 부재(400a)는 표시 패널(100a)로 제2 광(L2), 제1 컬러 광(CL1), 및 제2 컬러 광(CL2)을 제공할 수 있다.
제3 액정부(LCL3)는 제1 광원(301)과 동기화되어 액정 분자들의 배열이 변화되고, 제1 액정부(LCL1) 및 제2 액정부(LCL2)는 제2 광원(302)과 동기화되어 액정 분자들의 배열이 변화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 화소 영역(PEA3)은 제1 서브 프레임(SFR1) 동안 제1 광(L1)의 투과량을 조절하여 광을 표시할 수 있다. 또한, 제3 화소 영역(PEA3)은 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 제2 광(L2)의 표시를 차단한다. 즉, 제3 컬러 광(CL3)은 제1 광(L1)을 포함할 수 있다. 따라서, 제3 컬러 광(CL3)의 색 순도가 높아질 수 있고, 그 결과 색 재현성이 향상될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 화소 영역(PEA1, PEA2)은 제2 서브 프레임(SFR2) 동안 제1 컬러 광(CL1) 및 제2 컬러 광(CL2)의 투과량을 조절하여 광을 표시할 수 있다. 제2 서브 프레임(SFR2)에서 제1 컬러 광(CL1) 및 제2 컬러 광(CL2)은 제2 광(L2)으로부터 변환된 광이다. 제2 광(L2)은 제1 광(L1)보다 단파장의 광으로 제1 및 제2 발광체(EP1, EP2)의 흡수율이 높기 때문에, 광 변환 효율이 향상될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 화소 영역(PEA1, PEA2)에서 표시되는 광의 광 효율이 향상될 수 있다. 도 13의 표시 장치(1000a)에 대해서는, 도 15에 도시된 하나의 시분할 구동 방식을 예로 들어 설명하였다. 하지만, 앞서 도 9, 도 10B, 도 11, 도 12에서 설명된 시분할 구동 방식도 도 13의 표시 장치에 적용될 수 있을 것이다.
도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 16a은 도 4의 표시 장치의 개략적인 단면도일 수 있다.
도 4 및 도 16a을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 파장 변환 부재(400) 및 백라이트 유닛(BLU)을 포함한다. 도 16a에 도시된 백라이트 유닛(BLU)은 직하형 백라이트 유닛(BLU)이라 명칭 될 수 잇다.
파장 변환 부재(400)는 표시 패널(100) 위에 배치될 수 있다. 파장 변환 부재(400)와 표시 패널(100)은 일체로 제공될 수 있으며, 파장 변환 부재(400)는 표시 패널(100)에 포함될 수도 있다.
표시 패널(100) 아래에는 백라이트 유닛(BLU)이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛(BLU)은 광원 유닛(300) 및 광학 시트들(310)을 포함할 수 있다.
광학 시트들(310)은 표시 패널(100) 아래에 배치될 수 있다. 광학 시트들(310)은 광을 확산하기 위한 확산 시트 또는 광을 집광하기 위한 집광 시트일 수 있다. 광학 시트들(310)은 복수로 제공된 것을 예로 들었으나, 하나로 제공될 수도 있고, 생략될 수도 있다.
광원 유닛(300)은 광학 시트들(310) 아래에 배치될 수 있다. 즉, 광원 유닛(300)은 표시 패널(100)을 향해 광을 제공할 수 있다. 광원 유닛(300)은 복수의 제1 광원들(301) 및 복수의 제2 광원들(302)을 포함할 수 있다.
도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 16b은 도 4의 표시 장치의 개략적인 단면도일 수 있다.
도 4 및 도 16b를 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 파장 변환 부재(400) 및 백라이트 유닛(BLUa)을 포함한다. 도 16b에 도시된 백라이트 유닛(BLUa)은 에지형 백라이트 유닛(BLUa)이라 명칭 될 수 있다.
백라이트 유닛(BLUa)은 광원 유닛(301, 302) 및 도광판(LGP)을 포함할 수 있다. 광원 유닛(301, 302)은 제1 광원(301) 및 제2 광원(302)을 포함할 수 있다. 도 16b에서는 하나의 제1 광원(301)과 하나의 제2 광원(302)에 대해 도시되었으나, 제1 광원(301)과 제2 광원(302) 각각은 복수로 제공될 수 있다.
제1 광원(301) 및 제2 광원(302)은 도광판(LGP)의 일 측에 배치된다. 도 16b에서는 제1 광원(301)과 제2 광원(302)이 도광판(LGP)을 사이에 두고 마주하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 광원(301)과 제2 광원(302)은 모두 도광판(LGP)의 동일한 일 측면과 마주하며 배치될 수 있다.
도 16c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 16c은 도 13의 표시 장치의 개략적인 단면도일 수 있다.
도 13 및 도 16c를 참조하면, 표시 장치(1000a)는 표시 패널(100a), 및 백라이트 유닛(BLUb)을 포함한다.
도 16c에 도시된 백라이트 유닛(BLUb)은 직하형 백라이트 유닛(BLUb)이라 명칭 될 수 있다. 백라이트 유닛(BLUb)은 표시 패널(100a) 아래에 배치된다. 백라이트 유닛(BLUb)은 파장 변환 부재(400a) 및 광원 유닛(300)을 포함한다.
광원 유닛(300)은 복수의 제1 광원들(301) 및 복수의 제2 광원들(302)을 포함할 수 있다. 광원 유닛(300)은 파장 변환 부재(400a) 아래에 배치될 수 있다. 즉, 광원 유닛(300)은 표시 패널(100a)을 향해 광을 제공할 수 있다.
도 16c에 도시되지는 않았으나, 백라이트 유닛(BLUb)은 광학 시트를 더 포함할 수 있다. 광학 시트는 광을 확산 또는 집광하는 기능을 할 수 있다. 광학 시트는 표시 패널(100a)과 파장 변환 부재(400a) 사이에 제공될 수 있다.
도 16d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 16d은 도 13의 표시 장치의 개략적인 단면도일 수 있다.
도 13 및 도 16d를 참조하면, 표시 장치(1000a)는 표시 패널(100a), 및 백라이트 유닛(BLUc)을 포함한다.
도 16d에 도시된 백라이트 유닛(BLUc)은 에지형 백라이트 유닛(BLUc)이라 명칭 될 수 있다. 백라이트 유닛(BLUc)은 표시 패널(100a) 아래에 배치된다. 백라이트 유닛(BLUb)은 파장 변환 부재(400a), 도광판(LGP) 및 광원 유닛(300)을 포함한다.
도광판(LGP)은 글라스 도광판(LGP) 또는 플라스틱 도광판(LGP)일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니다.
파장 변환 부재(400a)는 도광판(LGP) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 파장 변환 부재(400a)는 도광판(LGP) 위에 발광체를 포함하는 물질을 도포하여 제공될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 파장 변환 부재(400a)는 필름 형태로 제공되어, 도광판(LGP) 위에 배치될 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1000: 표시 장치 100: 표시 패널
210: 신호 제어부 220: 데이터 구동부
230: 게이트 구동부 240: 광원 구동부
300: 광원 유닛 301: 제1 광원
302: 제2 광원 400: 파장 변환 부재

Claims (22)

  1. 제1 피크 파장의 제1 광을 제공하는 제1 광원 및 상기 제1 피크 파장보다 단파장인 제2 피크 파장의 제2 광을 제공하는 제2 광원을 포함하는 광원 유닛;
    상기 제2 광을 흡수하고, 상기 제2 광을 상기 제1 피크 파장 및 상기 제2 피크 파장과 상이한 피크 파장을 갖는 제1 컬러 광 및 제2 컬러 광으로 변환시키는 파장 변환 부재; 및
    상기 제1 컬러 광을 표시하는 제1 화소 영역, 상기 제2 컬러 광을 표시하는 제2 화소 영역, 및 제3 컬러 광을 표시하는 제3 화소 영역을 포함하는 표시 패널을 포함하고, 상기 제1 피크 파장 및 상기 제2 피크 파장은 365nm 이상 500nm 이하의 값을 갖고,
    상기 제1 광, 상기 제2 광, 및 상기 제3 컬러 광은 실질적으로 동일한 컬러를 갖고,
    상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시하고, 상기 프레임은 시간적으로 구분된 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임을 포함하고, 상기 제1 광원은 상기 제1 서브 프레임 동안 발광하고, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원은 상기 제2 서브 프레임 동안 발광하고,
    상기 제1 서브 프레임 동안 상기 제1 화소 영역은 상기 제1 컬러 광을 방출하고, 상기 제2 화소 영역은 상기 제2 컬러 광을 방출하고, 상기 제3 화소 영역은 상기 제3 컬러 광을 방출하고,
    상기 제2 서브 프레임 동안 상기 제1 화소 영역은 상기 제1 컬러 광을 방출하고, 상기 제2 화소 영역은 상기 제2 컬러 광을 방출하고, 상기 제3 화소 영역은 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 차단하도록 구성된 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광 및 상기 제2 광은 청색광인 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 피크 파장은 450nm 이상 및 500nm 이하이고, 상기 제2 피크 파장은 365nm 이상 및 상기 제1 피크 파장 미만인 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 컬러 광 및 상기 제2 컬러 광은 상기 제1 광보다 장파장이고, 상기 제1 컬러 광은 상기 제2 컬러 광보다 장파장인 표시 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 파장 변환 부재는 제1 파장 변환부 및 제2 파장 변환부를 포함하고,
    상기 제1 파장 변환부는 상기 제1 광 및 상기 제2 광 중 적어도 하나를 상기 제1 컬러 광으로 변환시키고, 상기 제2 파장 변환부는 상기 제1 광 및 상기 제2 광 중 적어도 하나를 상기 제2 컬러 광으로 변환시키고, 상기 제1 화소 영역은 상기 제1 파장 변환부와 중첩하여 배치되고, 상기 제2 화소 영역은 상기 제2 파장 변환부와 중첩하여 배치되는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 파장 변환 부재는 상기 제1 광을 투광시키는 투광부를 더 포함하고, 상기 제3 화소 영역은 상기 투광부와 중첩하는 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 파장 변환 부재는 상기 표시 패널 아래에 배치되고, 상기 파장 변환 부재는 상기 제1 광, 상기 제2 광, 상기 제1 컬러 광, 및 상기 제2 컬러 광을 상기 표시 패널로 제공하는 표시 장치.
  14. 적색 광을 표시하는 제1 화소 영역, 녹색 광을 표시하는 제2 화소 영역, 및 청색 광을 표시하는 제3 화소 영역을 포함하는 표시 패널; 및
    제1 피크 파장의 제1 청색 광을 제공하는 제1 광원 및 상기 제1 피크 파장과 상이한 제2 피크 파장의 제2 청색 광을 제공하는 제2 광원을 포함하는 광원 유닛을 포함하고,
    상기 표시 패널은 프레임 단위로 영상을 표시하고, 상기 프레임은 시간적으로 구분된 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임을 포함하고,
    상기 제1 서브 프레임 동안, 상기 제1 광원이 구동되어 상기 제1 청색 광이 제공되고, 상기 제1 화소 영역은 상기 제1 청색 광이 변환된 상기 적색 광을 방출하고, 상기 제2 화소 영역은 상기 제1 청색 광이 변환된 상기 녹색 광을 방출하고, 상기 제3 화소 영역은 상기 제1 청색 광이 투과된 상기 청색 광을 방출하고,
    상기 제2 서브 프레임 동안, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 구동되어 상기 제1 청색 광 및 상기 제2 청색 광이 제공되고, 상기 제1 화소 영역은 상기 제1 청색 광 및 상기 제2 청색 광이 변환된 상기 적색 광을 방출하고, 상기 제2 화소 영역은 상기 제1 청색 광 및 상기 제2 청색 광이 변환된 상기 녹색 광을 방출하고, 상기 제3 화소 영역은 상기 제1 청색 광 및 상기 제2 청색 광을 차단하고, 상기 제3 화소 영역은 어느 광도 방출하지 않는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 화소 영역은 제1 파장 변환부를 포함하고, 상기 제2 화소 영역은 제2 파장 변환부를 포함하고, 상기 제1 파장 변환부는 상기 제1 청색 광 및 상기 제2 청색 광 중 적어도 하나의 광을 상기 적색 광으로 변환하고, 상기 제2 파장 변환부는 상기 제1 청색 광 및 상기 제2 청색 광 중 적어도 하나의 광을 상기 녹색 광으로 변환하는 표시 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 표시 패널 아래에 배치된 파장 변환 부재를 더 포함하고, 상기 제1 청색 광 및 상기 제2 청색광 중 적어도 하나의 광은 상기 파장 변환 부재로 입사되고, 상기 파장 변환 부재는 입사된 광의 파장을 변환하여 상기 적색 광 및 상기 녹색 광을 형성하고, 상기 파장 변환 부재는 상기 표시 패널로 상기 적색 광, 상기 녹색 광, 및 상기 파장 변환 부재로 입사된 광을 제공하는 표시 장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 피크 파장은 상기 제2 피크 파장보다 장파장이고, 상기 청색 광은 상기 제1 청색 광인 표시 장치.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제14 항에 있어서,
    상기 적색 광 및 상기 녹색 광은 상기 제1 광보다 장파장이고, 상기 적색 광은 상기 녹색 광보다 장파장인 표시 장치.
  21. 삭제
  22. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 피크 파장은 440nm 이상 및 500nm 이하이고, 상기 제2 피크 파장은 365nm 이상 및 상기 제1 피크 파장 미만인 표시 장치.
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