KR102618977B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 서브 화소, 제2 서브 화소, 및 제3 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에서 제1 내지 제3 서브 화소에 각각 구비된 제1 전극, 제1 전극 상에 구비된 발광층, 발광층 상에 구비된 제2 전극, 및 제2 전극 상에서 제1 내지 제3 서브 화소 각각에 대응되도록 구비되고 발광층에서 발광된 광의 일부를 흡수하는 필터 영역을 포함하는 제1, 제2 및 제3 컬러 필터를 포함한다. 제1, 제2 및 제3 컬러 필터 중 적어도 하나는 발광층에서 발광된 광을 투과시키는 투과 영역을 포함한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 영상을 표시하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 따라, 최근에는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치(PDP, Plasma Display Panel), 유기발광 표시장치(OLED, Organic Light Emitting Display)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
표시장치들 중에서 유기발광 표시장치는 자체발광형으로서, 액정표시장치(LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며, 별도의 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능하며, 소비전력이 유리한 장점이 있다. 또한, 유기발광 표시장치는 직류저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 특히 제조비용이 저렴한 장점이 있다.
최근에는 이와 같은 유기발광 표시장치를 포함한 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display)가 개발되고 있다. 헤드 장착형 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)는 안경이나 헬멧 형태로 착용하여 사용자의 눈앞 가까운 거리에 초점이 형성되는 가상현실(Virtual Reality, VR) 또는 증강현실(Augmented Reality)의 안경형 모니터 장치이다.
헤드 장착형 디스플레이는 일반 디스플레이 보다 높은 휘도가 요구되기 때문에 휘도를 향상시키는 방법이 연구되어야 한다.
본 발명은 휘도를 향상시킬 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 일 예에 따른 표시장치는 제1 서브 화소, 제2 서브 화소, 및 제3 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에서 제1 내지 제3 서브 화소에 각각 구비된 제1 전극, 제1 전극 상에 구비된 발광층, 발광층 상에 구비된 제2 전극, 및 제2 전극 상에서 제1 내지 제3 서브 화소 각각에 대응되도록 구비되고 발광층에서 발광된 광의 일부를 흡수하는 필터 영역을 포함하는 제1, 제2 및 제3 컬러 필터를 포함한다. 제1, 제2 및 제3 컬러 필터 중 적어도 하나는 발광층에서 발광된 광을 투과시키는 투과 영역을 포함한다.
본 발명에 따르면, 컬러 필터에 투과 영역을 형성하여 광 손실을 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 별도의 백색 화소를 구비하지 않고도 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 발광층에서 백색 광이 발광되지만 서브 화소 별로 마이크로 캐버티 특성을 구현함으로써, 제1 서브 화소에서 적색 파장대의 광 및 시안 파장대의 광이 방출되고, 제2 서브 화소에서 녹색 파장대의 광이 방출되고, 제3 서브 화소에서 청색 파장대의 광이 방출될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 컬러 필터에 투과 영역을 형성하더라도 색 재현율이 크게 저감되지 않는다.
또한, 본 발명은 서브 화소 별로 투과 영역의 형성 면적을 다르게 형성함으로써, 색 재현율의 저감을 최소화시키는 동시에 휘도를 최대로 향상시킬 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 효과 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 제1 전극과 발광층의 구성의 일 예를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 제1 전극과 발광층의 구성의 다른 예를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 백색의 광을 발광하면서 마이크로 캐버티 특성이 구현되지 않은 표시 장치의 파장대별 광세기를 보여주는 그래프이다.
도 6은 백색의 광을 발광하면서 마이크로 캐버티 특성을 구현한 표시 장치의 파장대별 광세기를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 컬러 필터의 필터 영역 및 투과 영역에 대한 다양한 실시예를 보여주는 도면들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 컬러 필터의 필터 영역 및 투과 영역에 대한 다양한 실시예를 보여주는 도면들이다.
도 9는 비교예, 실시예 1, 및 실시예 2 각각의 컬러 필터를 적용한 표시장치의 전류 효율 및 색 좌표를 나타내는 표이다.
도 10a내지 도 10c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치에 관한 것으로서, 이는 헤드 장착형 표시(HMD) 장치에 관한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시장치의 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 기판(100), 회로 소자층(200), 제1 전극(300), 뱅크(400), 발광층(500), 제2 전극(600), 봉지층(700), 및 컬러 필터(800)를 포함한다.
기판(100)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(100)은 투명한 재료로 이루어질 수도 있고 불투명한 재료로 이루어질 수도 있다. 기판(100) 상에는 제1 서브 화소(P1), 제2 서브 화소(P2), 및 제3 서브 화소(P3)가 구비되어 있다. 제1 서브 화소(P1)는 적색 광을 방출하고, 제2 서브 화소(P2)는 녹색 광을 방출하고, 제3 서브 화소(P3)는 청색 광을 방출하도록 구비될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 각각의 서브 화소(P1, P2, P3)들의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 발광된 광이 상부쪽으로 방출되는 소위 상부 발광(Top emisison) 방식으로 이루어지고, 따라서, 상기 기판(100)의 재료로는 투명한 재료뿐만 아니라 불투명한 재료가 이용될 수 있다.
회로 소자층(200)은 기판`(100) 상에 형성된다.
회로 소자층(200)에는 각종 신호 배선들, 박막 트랜지스터, 및 커패시터 등을 포함하는 회로 소자가 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 구비된다. 신호 배선들은 게이트 배선, 데이터 배선, 전원 배선, 및 기준 배선을 포함하여 이루어질 수 있고, 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터(250) 및 센싱 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어질 수 있다.
스위칭 박막 트랜지스터는 게이트 배선에 공급되는 게이트 신호에 따라 스위칭되어 데이터 배선으로부터 공급되는 데이터 전압을 상기 구동 박막 트랜지스터에 공급하는 역할을 한다.
구동 박막 트랜지스터(250)는 스위칭 박막 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되어 전원 배선에서 공급되는 전원으로부터 데이터 전류를 생성하여 제1 전극(310, 320, 330)에 공급하는 역할을 한다.
센싱 박막 트랜지스터는 화질 저하의 원인이 되는 구동 박막 트랜지스터의 문턱 전압 편차를 센싱하는 역할을 하는 것으로서, 게이트 배선 또는 별도의 센싱 배선에서 공급되는 센싱 제어 신호에 응답하여 구동 박막 트랜지스터의 전류를 상기 기준 배선으로 공급한다.
커패시터는 구동 박막 트랜지스터(250)에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시키는 역할을 하는 것으로서, 구동 박막 트랜지스터(250)의 게이트 단자 및 소스 단자에 각각 연결된다.
회로 소자층(200)에는 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 콘택홀(CH)이 구비되어 있어, 콘택홀(CH)을 통해서 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자가 노출된다. 콘택홀(CH)은 도시된 바와 같이 뱅크(400)와 오버랩되지 않는 발광 영역에 구비될 수 있지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 뱅크(400)와 오버랩되는 비발광 영역에 구비될 수도 있다.
제1 전극(300)은 회로 소자층(200) 상에서 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(P1)에 하나의 제1 전극(310)이 형성되고, 제2 서브 화소(P2)에 다른 하나의 제1 전극(320)이 형성되고, 제3 서브 화소(P3)에 또 다른 하나의 제1 전극(330)이 형성된다.
제1 전극(310, 320, 330)은 회로소자층(200)에 구비된 구동 박막 트랜지스터(250)와 연결된다. 구체적으로, 제1 전극(310, 320, 330)은 회로 소자층(200)에 구비된 콘택홀(CH)을 통해서 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 연결된다.
뱅크(400)는 회로 소자층(200) 상에서 제1 전극(310, 320, 330)의 끝단을 덮도록 형성되며, 그에 따라 제1 전극(310, 320, 330)의 끝단에 전류가 집중되어 발광효율이 저하되는 문제가 방지될 수 있다.
뱅크(400)는 복수의 서브 화소(P1, P2, P3) 사이의 경계에 매트릭스 구조로 형성되면서 복수의 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에 발광 영역을 정의한다. 즉, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3)에서 뱅크(400)가 형성되지 않고 노출된 제1 전극(310, 320, 330)의 노출 영역이 발광 영역이 된다. 뱅크(400)는 상대적으로 얇은 두께의 무기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 상대적으로 두꺼운 두께의 유기 절연막으로 이루어질 수도 있다.
발광층(500)은 제1 전극(310, 320, 330) 상에 형성된다. 발광층(500)은 상기 뱅크(400) 상에도 형성될 수 있다. 즉, 발광층(500)은 각각의 서브 화소(P1, P2, P3) 및 그들 사이의 경계 영역에도 형성된다.
발광층(500)은 백색(W) 광을 발광하도록 구비될 수 있다. 이를 위해서, 발광층(500)은 서로 상이한 색상의 광을 발광하는 복수의 스택(stack)을 포함하여 이루어질 수 있다.
제2 전극(600)은 발광층(500) 상에 형성된다. 제2 전극(600)은 표시 장치의 음극(Cathode)으로 기능할 수 있다. 제2 전극(600)은 발광층(500)과 마찬가지로 각각의 서브 화소(P1, P2, P3) 및 그들 사이의 경계 영역에도 형성된다. 즉, 제2 전극(600)은 뱅크(400)의 위쪽 상에도 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상부 발광 방식으로 이루어지기 때문에, 제2 전극(600)은 발광층(500)에서 발광된 광을 상부쪽으로 투과시킬 수 있는 도전물질을 포함할 수 있다. 특히, 제2 전극(600)은 반투명 전극으로 이루어질 수도 있으며 그에 따라 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 마이크로 캐버티(Micro Cavity) 효과를 얻을 수 있다. 상기 제2 전극(600)이 반투명 전극으로 이루어진 경우, 제2 전극(600)과 제1 전극(310, 320, 330) 사이에서 광의 반사와 재반사가 반복되면서 마이크로 캐버티 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 제1 전극(310, 320, 330)과 제2 전극(600) 사이의 거리를 상이하게 구성함으로써 마이크로 캐버티 특성을 통해서 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 상이한 파장의 광이 방출될 수 있도록 한다.
제1 전극(310, 320, 330)이 반사 전극을 포함하고 제2 전극(600)이 반투명 전극을 포함할 경우 상기 반사 전극과 상기 반투명 전극 사이에서 광의 반사와 재반사가 반복될 수 있는데, 이때 상기 반사 전극과 상기 반투명 전극 사이의 거리가 특정 파장의 광의 반파장(λ/2)의 정수배가 되면 보강간섭이 일어나 광의 외부 추출 효율이 향상될 수 있다. 이와 같은 광의 특성을 마이크로 캐버티(microcavity) 특성이라 한다.
이와 같은 마이크로 캐버티 특성을 이용하여, 예를 들어, 제1 서브 화소(P1)에서 상기 반사 전극과 상기 반투명 전극 사이의 사이의 거리를 적색 파장의 광의 반파장의 정수배가 되도록 할 경우, 적색 파장의 광은 보강간섭이 일어나고 다른 파장의 광은 상쇄간섭이 일어나서 제1 서브 화소(P1)에서는 적색 파장의 광이 다른 파장의 광보다 큰 세기로 방출됨으로써 제1 서브 화소(P1)에서 적색의 광이 방출되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제2 서브 화소(P2)에서 상기 반사 전극과 상기 반투명 전극 사이의 사이의 거리를 녹색 파장의 광의 반파장의 정수배가 되도록 할 경우, 녹색 파장의 광은 보강간섭이 일어나고 다른 파장의 광은 상쇄간섭이 일어나서 제2 서브 화소(P2)에서는 녹색 파장의 광이 다른 파장의 광보다 큰 세기로 방출됨으로써 제2 서브 화소(P2)에서 녹색의 광이 방출되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제3 서브 화소(P3)에서 상기 반사 전극과 상기 반투명 전극 사이의 사이의 거리를 청색 파장의 광의 반파장의 정수배가 되도록 할 경우, 청색 파장의 광은 보강간섭이 일어나고 다른 파장의 광은 상쇄간섭이 일어나서 제3 서브 화소(P3)에서는 청색 파장의 광이 다른 파장의 광보다 큰 세기로 방출됨으로써 제3 서브 화소(P3)에서 청색의 광이 방출되는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 서브 화소(P1)에서 적색의 광이 방출되고 제2 서브 화소(P2)에서 녹색의 광이 방출되고 제3 서브 화소(P3)에서 청색의 광이 방출되도록 구성할 수 있다. 그러나, 마이크로 캐버티 특성을 이용한다 하여도, 각각의 서브 화소(P1)에서 원하는 파장대의 광만이 방출되는 것이나 아니라 원하지 않는 파장대의 광이 일부 혼합될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브 화소(P1)에서 적색의 광만이 방출되는 것이 아니라 적색의 광에 다른 색상의 광, 구체적으로 시안(cyan) 색상의 광이 일부 혼합되어 방출될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 전극(600) 위에 컬러 필터(800)를 형성함으로써, 컬러 필터(800)에 의해서 각각의 서브 화소(P1)에서 원하지 않는 파장대의 광이 방출되는 것을 차단한다. 마이크로 캐버티 특성을 통해서 각각의 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 특정 파장대의 광이 방출하도록 하는 구성에 대해서는 도 3 및 도 4와 결부하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2의 구조에서 제1 전극(310, 320, 330)과 발광층(500)의 구성을 보다 구체적으로 도시한 것이다. 도 3에는 편의상 기판(100), 회로 소자층(200), 뱅크(400), 봉지층(700) 및 컬러 필터(800)는 도시하지 않는다.
도 3에서 알 수 있듯이, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3)에 제1 전극(310, 320, 330)이 패턴 형성되어 있고, 제1 전극(310, 320, 330) 상에 발광층(500)이 형성되어 있고, 발광층(500) 상에 제2 전극(600)이 형성된다.
제1 서브 화소(P1)에 구비된 제1 전극(310)은 제1 하부 전극(311), 제1 상부 전극(312), 및 상기 제1 하부 전극(311)과 제1 상부 전극(312) 사이에 구비된 제1 유전체층(313)을 포함한다.
제1 상부 전극(312)은 전술한 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 전기적으로 연결되어 있다. 구체적으로, 제1 상부 전극(312)은 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 직접 연결될 수도 있고, 제1 하부 전극(311)을 경유하여 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 연결될 수 있다. 따라서, 제1 상부 전극(312)은 제1 유전체층(313)에 구비된 콘택홀(미도시)을 통해서 제1 하부 전극(311)과 연결될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 제1 상부 전극(312)이 제1 하부 전극(311)과 연결되지 않을 수도 있다. 제1 하부 전극(311)은 반사 전극으로 기능할 뿐 정공을 생성하는 양극으로 기능하지 않을 수 있으며, 따라서, 제1 하부 전극(311)이 제1 상부 전극(312)과 반드시 연결되어야 하는 것은 아니다.
제1 하부 전극(311)은 발광층(500)에서 발광한 광을 상부쪽으로 반사시키는 반사 전극으로 이루어지고, 제1 상부 전극(312)은 정공을 생성하기 위한 투명 전극으로 이루어질 수 있다. 그에 따라, 반사 전극으로 이루어진 제1 하부 전극(311)과 반투명 전극으로 이루어진 제2 전극(600) 사이에 광의 반사와 재반사가 일어나서 마이크로 캐버티 효과를 얻을 수 있다.
본 명세서 전체에서, 반사 전극은 입사되는 광을 반사시키는 전극이고, 투명 전극은 입사되는 광을 투과시키는 전극이고, 반투명 전극은 입사되는 광의 일부는 투과시키고 나머지는 반사시키는 전극으로서, 투명도 측면에서는 반사 전극, 반투명 전극, 및 투명 전극 순서로 투명도가 우수하고, 반사도 측면에서는 투명 전극, 반투명 전극, 및 반사 전극 순서로 반사도가 우수하게 된다.
제1 하부 전극(311)과 제2 전극(600) 사이의 거리(T1 + T5)가 적색 파장의 광의 반파장(λ/2)의 정수배가 되면 보강간섭이 일어나 적색 파장의 광이 더욱 증폭되며, 전술한 반사 및 재반사 과정이 반복되면 적색 파장의 광이 증폭되는 정도가 지속적으로 증가될 수 있다.
이때, 제1 하부 전극(311)과 제1 상부 전극(312) 사이에 구비된 제1 유전체층(313)은 제1 하부 전극(311)과 제2 전극(600) 사이의 거리(T1 + T5)가 적색 파장의 광의 반파장(λ/2)의 정수배가 될 수 있도록 하기 위한 것이며, 이를 위해서 제1 유전체층(313)의 제5 두께(T5)는 적절히 조절될 수 있다. 제1 유전체층(313)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, ITO, 또는 IZO와 같은 투명한 물질로 이루어질 수 있다.
제1 서브 화소(P1)에서 제1 상부 전극(312)의 하면에서부터 제2 전극(600)의 하면까지의 제1 거리(T1)는 제3 서브 화소(P3)에서 제3 상부 전극(332)의 하면에서부터 제2 전극(600)의 하면까지의 제1 거리(T1)와 동일하다. 제3 서브 화소(P3)에서 마이크로 캐버티 특성 구현을 고려할 때 제3 상부 전극(332)의 하면에서부터 제2 전극(600)의 하면까지의 제1 거리(T1)는 1800Å 내지 2300Å의 범위가 바람직할 수 있으며, 따라서, 제1 서브 화소(P1)에서 제1 상부 전극(312)의 하면에서부터 제2 전극(600)의 하면까지의 제1 거리(T1)도 1800Å 내지 2300Å의 범위가 바람직할 수 있다.
제1 상부 전극(312)의 하면에서부터 제2 전극(600)의 하면까지의 제1 거리(T1)가 1800Å 내지 2300Å의 범위인 경우에, 제1 서브 화소(P1)에서 마이크로 캐버티 특성 구현을 고려할 때 제1 유전체층(313)의 두께(T5)는 2300Å 내지 4100Å의 범위가 바람직할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 유전체층(313)이 실리콘 산화물과 같이 1.4 내지 1.7의 굴절율 범위를 가질 경우에는 제1 유전체층(313)의 두께(T5)는 3200Å 내지 4100Å의 두께 범위를 가지는 것이 바람직하고, 제1 유전체층(313)이 IZO와 같이 1.8 내지 2.1의 굴절율 범위를 가질 경우에는 제1 유전체층(313)의 두께(T5)는 2300Å 내지 3200Å의 두께 범위를 가지는 것이 바람직할 수 있다.
제2 서브 화소(P2)에 구비된 제1 전극(320)은 제2 하부 전극(321), 제2 상부 전극(322), 및 상기 제2 하부 전극(321)과 제2 상부 전극(322) 사이에 구비된 제2 유전체층(323)을 포함한다.
제2 상부 전극(322)은 전술한 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 제2 상부 전극(322)은 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 직접 연결될 수도 있고, 제2 하부 전극(321)을 통해서 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 연결될 수 있다. 따라서, 제2 상부 전극(322)은 제2 유전체층(323)에 구비된 콘택홀(미도시)을 통해서 제2 하부 전극(321)과 연결될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 제2 상부 전극(322)이 제2 하부 전극(321)과 연결되지 않을 수도 있다. 제2 하부 전극(321)은 반사 전극으로 기능할 뿐 정공을 생성하는 양극으로 기능하지 않을 수 있으며, 따라서, 제2 하부 전극(321)이 제2 상부 전극(322)과 반드시 연결되어야 하는 것은 아니다.
제2 하부 전극(321)은 발광층(500)에서 발광한 광을 상부쪽으로 반사시키는 반사 전극으로 이루어지고, 제2 상부 전극(322)은 정공을 생성하기 위한 투명 전극으로 이루어질 수 있다. 그에 따라, 반사 전극으로 이루어진 제2 하부 전극(321)과 반투명 전극으로 이루어진 제2 전극(600) 사이에 광의 반사와 재반사가 일어나서 마이크로 캐버티 효과를 얻을 수 있다. 제2 하부 전극(321)은 제1 하부 전극(311)과 동일한 물질로 이루어지고, 제2 상부 전극(322)은 제2 상부 전극(312)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
제2 하부 전극(321)과 제2 전극(600) 사이의 거리(T1 + T6)가 녹색 파장의 광의 반파장(λ/2)의 정수배가 되면 보강간섭이 일어나 녹색 파장의 광이 더욱 증폭되며, 전술한 반사 및 재반사 과정이 반복되면 녹색 파장의 광이 증폭되는 정도가 지속적으로 증가될 수 있다.
이때, 제2 하부 전극(321)과 제1 상부 전극(312) 사이에 구비된 제2 유전체층(323)은 제2 하부 전극(321)과 제2 전극(600) 사이의 거리(T1 + T6)가 녹색 파장의 광의 반파장(λ/2)의 정수배가 될 수 있도록 하기 위한 것이며, 이를 위해서 제2 유전체층(323)의 두께(T6)는 적절히 조절될 수 있다. 제2 유전체층(323)은 제1 유전체층(313)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
제2 서브 화소(P2)에서 제2 상부 전극(322)의 하면에서부터 제2 전극(600)의 하면까지의 제1 거리(T1)는 제3 서브 화소(P3)에서 제3 상부 전극(332)의 하면에서부터 제2 전극(600)의 하면까지의 제1 거리(T1)와 동일하다. 따라서, 제2 서브 화소(P2)에서 제2 상부 전극(322)의 하면에서부터 제2 전극(600)의 하면까지의 제1 거리(T1)는 1800Å 내지 2300Å의 범위가 바람직할 수 있다.
제2 상부 전극(322)의 하면에서부터 제2 전극(600)의 하면까지의 거리(T1)가 1800Å 내지 2300Å의 범위인 경우에, 제2 서브 화소(P2)에서 마이크로 캐버티 특성 구현을 고려할 때 제2 유전체층(323)의 두께(T6)는 400Å 내지 700Å의 범위가 바람직할 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 유전체층(323)이 실리콘 산화물과 같이 1.4 내지 1.7의 굴절율 범위를 가질 경우에는 제2 유전체층(323)의 두께(T6)는 500Å 내지 700Å의 두께 범위를 가지는 것이 바람직하고, 제2 유전체층(323)이 IZO와 같이 1.8 내지 2.1의 굴절율 범위를 가질 경우에는 제2 유전체층(323)의 두께(T5)는 400Å 내지 550Å의 두께 범위를 가지는 것이 바람직할 수 있다.
제3 서브 화소(P3)에 구비된 제1 전극(330)은 제3 하부 전극(331) 및 제3 상부 전극(332)을 포함하여 이루어진다.
제3 상부 전극(332)은 전술한 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 제3 상부 전극(332)은 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 직접 연결될 수도 있고, 제3 하부 전극(331)을 통해서 구동 박막 트랜지스터(250)의 소스 단자 또는 드레인 단자와 연결될 수 있다. 제3 상부 전극(332)이 제3 하부 전극(331)의 상면에 형성될 수 있지만, 경우에 따라서 제3 상부 전극(332)과 제3 하부 전극(331) 사이에 제3 유전체층이 추가로 형성될 수도 있다.
제3 하부 전극(331)은 발광층(500)에서 발광한 광을 상부쪽으로 반사시키는 반사 전극으로 이루어지고, 제3 상부 전극(332)은 정공을 생성하기 위한 투명 전극으로 이루어질 수 있다. 그에 따라, 반사 전극으로 이루어진 제3 하부 전극(331)과 반투명 전극으로 이루어진 제2 전극(600) 사이에 광의 반사와 재반사가 일어나서 마이크로 캐버티 효과를 얻을 수 있다. 제3 하부 전극(331)은 제1 하부 전극(311) 또는 제2 하부 전극(321)과 동일한 물질로 이루어지고, 제3 상부 전극(332)은 제2 상부 전극(322) 또는 제2 상부 전극(312)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
제3 하부 전극(331)과 제2 전극(600) 사이의 제1 거리(T1)가 청색 파장의 광의 반파장(λ/2)의 정수배가 되면 보강간섭이 일어나 청색 파장의 광이 더욱 증폭되며, 전술한 반사 및 재반사 과정이 반복되면 청색 파장의 광이 증폭되는 정도가 지속적으로 증가될 수 있다.
제3 서브 화소(P3)에서 마이크로 캐버티 특성 구현을 고려할 때 제3 상부 전극(332)의 하면에서부터 제2 전극(600)의 하면까지의 제1 거리(T1)는 1800Å 내지 2300Å의 범위가 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 상부 전극(332)과 제3 하부 전극(331) 사이에 제3 유전체층을 형성하지 않고도 제3 하부 전극(331)과 제2 전극(600) 사이의 제1 거리(T1)를 청색 파장의 광의 반파장(λ/2)의 정수배가 되도록 설정할 수 있지만, 경우에 따라 제3 상부 전극(332)과 제3 하부 전극(331) 사이에 제3 유전체층을 형성함으로써 제3 하부 전극(331)과 제2 전극(600) 사이의 제1 거리(T1)를 청색 파장의 광의 반파장(λ/2)의 정수배가 되도록 하는 것도 가능하다. 이 경우, 제3 유전체층은 제2 유전체층(323) 또는 제1 유전체층(313)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
발광층(500)은 각 서브 화소(P1, P2, P3)에서 동일한 구조로 형성된다.
발광층(500)은 제1 색의 광을 발광하는 제1 스택(1st Stack), 제2 색의 광을 발광하는 제2 스택(2nd Stack), 및 상기 제1 스택과 제2 스택 사이에 구비된 전하 생성층(Charge Generating Layer; CGL)을 포함한다.
제1 스택(1st Stack)은 제1 전극(310, 320, 330) 상에 구비된다. 제1 스택(1st Stack)은 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 청색의 발광층(Emitting Layer; EML(B)), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
제1 전극(310, 320, 330)을 구성하는 상부 전극(312, 322, 332)의 하면에서부터 청색의 발광층(EML(B))의 상면까지의 제2 거리(T2)는 제3 서브 화소(P3)에서 청색 광의 세기를 증가시키기 위해서 420Å 내지 520Å의 범위가 바람직할 수 있다.
제2 스택(2nd Stack)은 전하 생성층(CGL) 상에 구비된다. 제2 스택(2nd Stack)은 정공수송층(HTL), 적색의 발광층(EML(R)), 녹색의 발광층(EML(G)), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
제1 전극(310, 320, 330)을 구성하는 상부 전극(312, 322, 332)의 하면에서부터 적색의 발광층(EML(R))의 상면까지의 제3 거리(T3)는 제1 서브 화소(P1)에서 적색 광의 세기를 증가시키기 위해서 1200Å 내지 1500Å의 범위가 바람직할 수 있다.
제1 전극(310, 320, 330)을 구성하는 상부 전극(312, 322, 332)의 하면에서부터 녹색의 발광층(EML(G))의 상면까지의 제4 거리(T4)는 제2 서브 화소(P2)에서 녹색 광의 세기를 증가시키기 위해서 1400Å 내지 1750Å의 범위가 바람직할 수 있다.
전하 생성층(CGL)은 상기 제1 스택(1st Stack)에 전자(electron)를 제공하기 위한 N형 전하 생성층 및 제2 스택(2nd Stack)에 정공(hole)을 제공하기 위한 P형 전하 생성층이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 제1 전극과 발광층의 구성을 구체적으로 도시한 단면도로서, 이는 제2 스택(2nd Stack)의 구조가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 3과 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전하 생성층(CGL) 상에 구비된 제2 스택(2nd Stack)이 정공수송층(HTL), 황녹색의 발광층(EML(YG)), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어진다.
이때, 제1 전극(310, 320, 330)을 구성하는 상부 전극(312, 322, 332)의 하면에서부터 황녹색의 발광층(EML(YG))의 상면까지의 제7 거리(T7)는 제1 서브 화소(P1) 및 제2 서브 화소(P2)에서 각각 적색 광과 녹색 광의 세기를 증가시키기 위해서 1350ÅA 내지 1650ÅA의 범위가 바람직할 수 있다.
그 외의 제1 거리(T1), 제2 거리(T2), 및 제5 거리(T5), 및 제6 거리(T6)는 전술한 도 3에서와 동일하다.
이하에서는 서브 화소별 피크 파장대에 대해서 설명한다.
도 5는 백색의 광을 발광하면서 마이크로 캐버티 특성이 구현되지 않은 표시 장치의 파장대별 광세기를 보여주는 그래프이다. 즉, 도 5는 서브 화소별로 마이크로 캐버티 특성을 고려하지 않고 서브 화소별로 백색의 광을 발광하는 표시 장치에 관한 것이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 마이크로 캐버티 특성이 구현되지 않은 표시 장치는 모든 서브 화소에서 단파장대인 대략 460nm에서 하나의 피크파장이 생기고 장파장대인 대략 560nm에서 다른 하나의 피크파장이 생긴다.
도 6은 백색의 광을 발광하면서 마이크로 캐버티 특성을 구현한 표시 장치의 파장대별 광세기를 보여주는 그래프이다.
도 6에서 알 수 있듯이, 적색(R)의 제1 서브 화소(P1)의 경우 적색에 해당하는 대략 620nm에서 하나의 피크파장이 생기고 청색에 해당하는 대략 450nm에서 다른 하나의 피크파장이 생김을 알 수 있다. 그에 반하여, 녹색(G)의 제2 서브 화소(P2)의 경우 녹색에 해당하는 대략 530nm에서 하나의 피크파장만이 생김을 알 수 있고, 청색(B)의 제3 서브 화소(P3)의 경우 청색에 해당하는 대략 460nm에서 하나의 피크파장만이 생김을 알 수 있다.
따라서, 도 6의 경우에 있어서, 녹색(G)의 제2 서브 화소(P2)의 경우에는 녹색 이외의 파장대의 광은 상쇄간섭에 의해 광세기가 줄어들고 녹색의 파장대의 광은 보강간섭에 의해 광세기가 증가하고, 청색(B)의 제3 서브 화소(P3)의 경우에는 청색 이외의 파장대의 광은 상쇄간섭에 의해 광세기가 줄어들고 청색의 파장대의 광은 보강간섭에 의해 광세기가 증가하며, 적색(R)의 제1 서브 화소(P1)의 경우에는 적색의 파장대의 광이 보강간섭에 의해 광세기가 증가되지만 청색의 파장대의 광이 상쇄간섭에 의해 광세기가 줄어들지 못하고 방출됨을 알 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 봉지층(700)은 제2 전극(600) 상에 형성되어 발광층(500)으로 외부의 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 봉지층(700)은 무기절연물로 이루어질 수도 있고 무기절연물과 유기절연물이 교대로 적층된 구조로 이루어질 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 2에 도시하고 있지 않지만, 제2 전극(600)과 봉지층(700) 사이에 캡핑층(Capping Layer)이 추가로 형성될 수도 있다.
컬러 필터(800)는 봉지층(700) 상에 형성된다. 컬러 필터(800)는 발광층(500)에서 발광된 광 중에서 소정 파장대의 광을 흡수함으로써, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 특정 파장대의 광만이 방출될 수 있도록 한다. 컬러 필터(800)는 특정 파장대의 광을 흡수하는 안료(dye), 레진(resin) 또는 유전체(dielectric) 등과 같은 당업계에 공지된 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
컬러 필터(800)는 각각의 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 패턴 형성된다. 구체적으로, 컬러 필터(800)는 제1 서브 화소(P1)에 대응되도록 구비된 제1 컬러 필터(810), 제2 서브 화소(P2)에 대응되도록 구비된 제2 컬러 필터(820), 및 제3 서브 화소(P3)에 대응되도록 구비된 제3 컬러 필터(830)를 포함한다.
제1 컬러 필터(810)는 발광층(500)에서 발광된 광 중에서 적색 파장대 이외의 광을 흡수하는 제1 필터 영역(FA1) 및 발광층(500)에서 발광된 광을 투과시키는 제1 투과 영역(TA1)을 포함한다.
제1 필터 영역(FA1)에는 적색 파장대의 광을 통과시키고 그 외 파장대의 광, 예컨대, 녹색 파장대의 광 및 청색 파장대의 광을 흡수하는 적색 안료를 포함하는 제1 필터부(811)가 구비된다.
제1 서브 화소(P1)에서는 마이크로 캐버티 특성을 이용하여 적색 파장대의 광이 다른 파장대의 광보다 큰 세기로 방출된다. 그러나, 마이크로 캐버티 특성을 이용한다 하여도, 제1 서브 화소(P1)에서는 적색 파장대의 광만이 방출되는 것이 아니라 원하지 않는 파장대의 광이 일부 혼합되어 발광될 수 있다. 제1 컬러 필터(810)의 제1 필터부(811)는 적색 파장대의 광을 통과시키고 그 외 파장대의 광을 흡수하여, 제1 서브 화소(P1)에서 적색 파장대의 광이 방출될 수 있도록 한다.
한편, 발광층(500)에서 발광된 광은 제1 필터부(811)를 통과하면서 다량의 광이 흡수될 수 있기 때문에 제1 서브 화소(P1)에서 광의 세기가 감소될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 컬러 필터(810)에 제1 필터부(811)가 배치되지 않는 제1 투과 영역(TA1)을 형성하여, 제1 서브 화소(P1)에서 광의 세기가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
이를 위하여, 제1 투과 영역(TA1)에는 발광층(500)에서 발광된 광을 투과시킬 수 있는 투명한 유기 물질로 이루어진 제1 투과부(812)가 구비된다. 제1 컬러 필터(810)의 제1 투과부(812)는 적색 파장대의 광은 물론 그 외 파장대의 광을 투과시킨다. 이에 따라, 제1 서브 화소(P1)에서의 휘도가 향상될 수 있다.
도 2에서는 제1 투과부(812)가 제1 투과 영역(TA1)에만 구비된 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제1 투과부(812)는 제1 필터 영역(FA1)에서 제1 필터부(811) 상에도 구비될 수 있다. 제1 투과부(812)는 투명한 유기막으로 형성되므로, 제1 필터부(811) 상에 형성되더라도 광 경로에 영향을 주지 않을 수 있다. 또한, 제1 투과부(812)는 제1 투과 영역(TA1), 제1 필터 영역(TA1), 제1 투과 영역(TA1)과 제1 필터 영역(TA1)의 경계 영역에서 단차를 채우도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 컬러 필터(810)는 평탄한 상면이 형성되어 컬러 필터(800) 상에 배치되는 다른 구성, 예컨대, 제2 기판(미도시)과의 접착력을 향상시킬 수 있다.
제2 컬러 필터(820)는 발광층(500)에서 발광된 광 중에서 녹색 파장대 이외의 광을 흡수하는 제2 필터 영역(FA2) 및 발광층(500)에서 발광된 광을 투과시키는 제2 투과 영역(TA2)을 포함한다.
제2 필터 영역(FA2)에는 녹색 파장대의 광을 통과시키고 그 외 파장대의 광, 예컨대, 적색 파장대의 광 및 청색 파장대의 광을 흡수하는 녹색 안료를 포함하는 제2 필터부(821)가 구비된다.
제2 서브 화소(P2)에서는 마이크로 캐버티 특성을 이용하여 녹색 파장대의 광이 다른 파장대의 광보다 큰 세기로 방출된다. 그러나, 마이크로 캐버티 특성을 이용한다 하여도, 제2 서브 화소(P2)에서는 녹색 파장대의 광만이 방출되는 것이 아니라 원하지 않는 파장대의 광이 일부 혼합되어 발광될 수 있다. 제2 컬러 필터(820)의 제2 필터부(821)는 녹색 파장대의 광을 통과시키고 그 외 파장대의 광을 흡수하여, 제2 서브 화소(P2)에서 녹색 파장대의 광이 방출될 수 있도록 한다.
한편, 발광층(500)에서 발광된 광은 제2 필터부(821)를 통과하면서 다량의 광이 흡수될 수 있기 때문에 제2 서브 화소(P2)에서 광의 세기가 감소될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제2 컬러 필터(820)에 제2 필터부(821)가 배치되지 않는 제2 투과 영역(TA2)을 형성하여, 제2 서브 화소(P2)에서 광의 세기가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
이를 위하여, 제2 투과 영역(TA2)에는 발광층(500)에서 발광된 광을 투과시킬 수 있는 투명한 유기 물질로 이루어진 제2 투과부(822)가 구비된다. 제2 컬러 필터(820)의 제2 투과부(822)는 녹색 파장대의 광은 물론 그 외 파장대의 광을 투과시킨다. 이에 따라, 제2 서브 화소(P2)에서의 휘도가 향상될 수 있다.
도 2에서는 제2 투과부(822)가 제2 투과 영역(TA2)에만 구비된 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제2 투과부(822)는 제2 필터 영역(FA2)에서 제2 필터부(821) 상에도 구비될 수 있다. 제2 투과부(822)는 투명한 유기막으로 형성되므로, 제2 필터부(821) 상에 형성되더라도 광 경로에 영향을 주지 않을 수 있다. 또한, 제2 투과부(822)는 제2 투과 영역(TA2), 제2 필터 영역(TA2), 제2 투과 영역(TA2)과 제2 필터 영역(TA2)의 경계 영역에서 단차를 채우도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 컬러 필터(820)는 평탄한 상면이 형성되어 컬러 필터(800) 상에 배치되는 다른 구성, 예컨대, 제2 기판(미도시)과의 접착력을 향상시킬 수 있다.
제3 컬러 필터(830)는 발광층(500)에서 발광된 광 중에서 청색 파장대 이외의 광을 흡수하는 제3 필터 영역(FA3) 및 발광층(500)에서 발광된 광을 투과시키는 제3 투과 영역(TA3)을 포함한다.
제3 필터 영역(FA3)에는 청색 파장대의 광을 통과시키고 그 외 파장대의 광, 예컨대, 적색 파장대의 광 및 녹색 파장대의 광을 흡수하는 청색 안료를 포함하는 제3 필터부(831)가 구비된다.
제3 서브 화소(P3)에서는 마이크로 캐버티 특성을 이용하여 청색 파장대의 광이 다른 파장대의 광보다 큰 세기로 방출된다. 그러나, 마이크로 캐버티 특성을 이용한다 하여도, 제3 서브 화소(P3)에서는 청색 파장대의 광만이 방출되는 것이 아니라 원하지 않는 파장대의 광이 일부 혼합되어 발광될 수 있다. 제3 컬러 필터(830)의 제3 필터부(831)는 청색 파장대의 광을 통과시키고 그 외 파장대의 광을 흡수하여, 제3 서브 화소(P3)에서 청색 파장대의 광이 방출될 수 있도록 한다.
한편, 발광층(500)에서 발광된 광은 제3 필터부(831)를 통과하면서 다량의 광이 흡수될 수 있기 때문에 제3 서브 화소(P3)에서 광의 세기가 감소될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제3 컬러 필터(830)에 제3 필터부(831)가 배치되지 않는 제3 투과 영역(TA3)을 형성하여, 제3 서브 화소(P3)에서 광의 세기가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
이를 위하여, 제3 투과 영역(TA3)에는 발광층(500)에서 발광된 광을 투과시킬 수 있는 투명한 유기 물질로 이루어진 제3 투과부(832)가 구비된다. 제3 컬러 필터(830)의 제3 투과부(832)는 청색 파장대의 광은 물론 그 외 파장대의 광을 투과시킨다. 이에 따라, 제3 서브 화소(P3)에서의 휘도가 향상될 수 있다.
도 2에서는 제3 투과부(832)가 제3 투과 영역(TA3)에만 구비된 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제3 투과부(832)는 제3 필터 영역(FA3)에서 제3 필터부(831) 상에도 구비될 수 있다. 제3 투과부(832)는 투명한 유기막으로 형성되므로, 제3 필터부(831) 상에 형성되더라도 광 경로에 영향을 주지 않을 수 있다. 또한, 제3 투과부(832)는 제3 투과 영역(TA3), 제3 필터 영역(TA3), 제3 투과 영역(TA3)과 제3 필터 영역(TA3)의 경계 영역에서 단차를 채우도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제3 컬러 필터(830)는 평탄한 상면이 형성되어 컬러 필터(800) 상에 배치되는 다른 구성, 예컨대, 제2 기판(미도시)과의 접착력을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 컬러 필터의 필터 영역 및 투과 영역에 대한 다양한 실시예를 보여주는 도면들이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 및 제3 서브 화소(P1, P2, P3)는 제1 축(x축) 방향을 따라 교대로 구비된다. 이때, 제1, 제2 및 제3 서브 화소(P1, P2, P3) 각각은 제1 축 방향의 폭이 제2 축(y축)의 폭 보다 작다.
제1 컬러 필터(810)는 제2 축 방향을 따라 인접한 제1 서브 화소(P1)들에 패턴 형성된다. 구체적으로, 하나의 제1 서브 화소(P1)의 제1 필터 영역(FA1)은 인접한 다른 하나의 제1 서브 화소(P1)의 제1 필터 영역(FA1)과 제2 축 방향으로 접하도록 구비될 수 있다. 한편, 상기 하나의 제1 서브 화소(P1)의 제1 투과 영역(TA1)은 인접한 다른 하나의 제1 서브 화소(P1)의 제1 투과 영역(TA1)과 제2 축 방향으로 이격하도록 구비될 수 있다.
제2 컬러 필터(820)는 제2 축 방향을 따라 인접한 제2 서브 화소(P2)들에 패턴 형성된다. 구체적으로, 하나의 제2 서브 화소(P2)의 제2 필터 영역(FA2)은 인접한 다른 하나의 제2 서브 화소(P2)의 제2 필터 영역(FA2)과 제2 축 방향으로 접하도록 구비될 수 있다. 한편, 상기 하나의 제2 서브 화소(P2)의 제2 투과 영역(TA2)은 인접한 다른 하나의 제2 서브 화소(P2)의 제2 투과 영역(TA2)과 제2 축 방향으로 이격하도록 구비될 수 있다.
제3 컬러 필터(830)는 제2 축 방향을 따라 인접한 제3 서브 화소(P3)들에 패턴 형성된다. 구체적으로, 하나의 제3 서브 화소(P3)의 제3 필터 영역(FA3)은 인접한 다른 하나의 제3 서브 화소(P3)의 제3 필터 영역(FA3)과 제2 축 방향으로 접하도록 구비될 수 있다. 한편, 상기 하나의 제3 서브 화소(P3)의 제3 투과 영역(TA3)은 인접한 다른 하나의 제3 서브 화소(P3)의 제3 투과 영역(TA3)과 제2 축 방향으로 이격하도록 구비될 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이 컬러 필터(810, 820, 830)가 형성되는 경우에는 필터부(811, 821, 831)가 동일한 색상의 광을 발광하는 인접한 2개의 서브 화소(P1, P2, P3)에 하나의 패턴으로 형성된다. 이에 따라, 도 7a에 도시된 바와 같이 컬러 필터(810, 820, 830)가 적용된 표시장치는 필터부(811, 821, 831)의 패턴 면적이 커지므로, 미세 패터닝으로 인한 불량을 방지할 수 있어 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 및 제3 서브 화소(P1, P2, P3)는 제1 축(x축) 방향을 따라 교대로 구비된다. 이때, 제1, 제2 및 제3 서브 화소(P1, P2, P3) 각각은 제1 축 방향의 폭이 제2 축(y축)의 폭 보다 크다.
제1 컬러 필터(810)는 제2 축 방향을 따라 인접한 제1 서브 화소(P1)들에 패턴 형성된다. 구체적으로, 하나의 제1 서브 화소(P1)의 제1 필터 영역(FA1)은 인접한 다른 하나의 제1 서브 화소(P1)의 제1 필터 영역(FA1)과 제2 축 방향으로 접하도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 하나의 제1 서브 화소(P1)의 제1 투과 영역(TA1) 역시 인접한 다른 하나의 제1 서브 화소(P1)의 제1 투과 영역(TA1)과 제2 축 방향으로 접하도록 구비될 수 있다.
제2 컬러 필터(820)는 제2 축 방향을 따라 인접한 제2 서브 화소(P2)들에 패턴 형성된다. 구체적으로, 하나의 제2 서브 화소(P2)의 제2 필터 영역(FA2)은 인접한 다른 하나의 제2 서브 화소(P2)의 제2 필터 영역(FA2)과 제2 축 방향으로 접하도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 하나의 제2 서브 화소(P2)의 제2 투과 영역(TA2) 역시 인접한 다른 하나의 제2 서브 화소(P2)의 제2 투과 영역(TA2)과 제2 축 방향으로 접하도록 구비될 수 있다.
제3 컬러 필터(830)는 제2 축 방향을 따라 인접한 제3 서브 화소(P3)들에 패턴 형성된다. 구체적으로, 하나의 제3 서브 화소(P3)의 제3 필터 영역(FA3)은 인접한 다른 하나의 제3 서브 화소(P3)의 제3 필터 영역(FA3)과 제2 축 방향으로 접하도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 하나의 제3 서브 화소(P3)의 제3 투과 영역(TA3)은 인접한 다른 하나의 제3 서브 화소(P3)의 제3 투과 영역(TA3)과 제2 축 방향으로 접하도록 구비될 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이 컬러 필터(810, 820, 830)가 형성되는 경우에는 필터부(811, 821, 831)가 서브 화소(P1, P2, P3)의 중앙을 가로지는 패턴으로 형성된다. 도 7b에 도시된 바와 같이 컬러 필터(810, 820, 830)가 적용된 표시장치는 서브 화소(P1, P2, P3)에서 상대적으로 많은 양의 광이 방출되는 중앙에 필터부(811, 821, 831)를 패턴 형성함으로써, 투과부(812, 822, 832)로 인하여 색 재현율이 줄어드는 것을 최소화시킬 수 있다.한편, 도 7b에서는 제1, 제2 및 제3 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에 하나의 필터 영역(FA) 및 하나의 투과 영역(TA)이 형성되는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
또 다른 일 실시예에 있어서, 제1, 제2 및 제3 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에는 도 7c에 도시된 바와 같이 복수의 필터 영역(FA)들과 복수의 투과 영역(TA)들이 형성될 수도 있다. 이때, 복수의 필터 영역(FA)들과 복수의 투과 영역(TA)들은 교대로 배치될 수 있다.
도 7c에 도시된 바와 같이 컬러 필터(810, 820, 830)가 형성되는 경우에는 필터부(811, 821, 831)가 서브 화소(P1, P2, P3) 내에 복수의 패턴들로 형성된다. 도 7c에 도시된 바와 같이 컬러 필터(810, 820, 830)가 적용된 표시장치는 서브 화소(P1, P2, P3) 내에서 휘도 편차가 발생하지 않도록 하고, 균일한 색감을 제공할 수 있다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 컬러 필터의 필터 영역 및 투과 영역에 대한 다양한 실시예를 보여주는 도면들이고, 도 9는 비교예, 실시예 1, 및 실시예 2 각각의 컬러 필터를 적용한 표시장치의 전류 효율 및 색 좌표를 나타내는 표이다.
도 7a 내지 도 7c에서는 제1, 제2 및 제3 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에 형성된 투과 영역(TA)들의 형성 면적이 동일하게 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 서브 화소(P1, P2, P3) 각각에 형성된 투과 영역(TA)들은 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 형성 면적이 상이할 수도 있다.
보다 구체적으로, 제3 서브 화소(P3)에 형성된 제3 투과 영역(TA3)은 제2 서브 화소(P2)에 형성된 제2 투과 영역(TA2) 보다 작을 수 있으며, 제1 서브 화소(P1)에 형성된 제1 투과 영역(TA1) 보다 클 수 있다.
제2 서브 화소(P2)에 형성된 제2 투과 영역(TA2)은 제1 서브 화소(P1)에 형성된 제1 투과 영역(TA1) 보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 서브 화소(P1)가 적색 화소인 경우, 제1 서브 화소(P1)에 형성된 제1 투과 영역(TA1)은 형성 면적이 0일 수 있다. 제1 컬러 필터(810)는 제1 투과 영역(TA1)이 구비되지 않고, 제1 필터 영역(FA1)만 구비될 수 있다.
이와 같이 제1, 제2 및 제3 컬러 필터(810, 820, 830) 각각에 형성된 투과 영역(TA)의 형성 면적을 다르게 형성하는 이유는 제1, 제2 및 제3 컬러 필터(810, 820, 830) 각각에 형성된 투과 영역(TA)의 형성 면적에 따라 제1, 제2 및 제3 서브 화소(P1, P2, P3) 각각의 휘도 변화 및 색 변화가 상이하게 나타나기 때문이다.
비교예의 컬러 필터는 투과 영역이 구비되어 있지 않으며, 필터 영역만 구비된다. 도 9에 도시된 표를 보면, 비교예의 컬러 필터가 적용된 표시 장치는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)가 100%의 전류 효율을 가진다고 가정한다. 그리고, 비교예의 컬러 필터가 적용된 표시 장치는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에서 도 9에 도시된 바와 같은 색 좌표를 가지며, 이때, 나타난 색 좌표가 바람직한 값이라고 가정한다.
실시예 1의 컬러 필터는 전체 면적에서 1/2에 상응하는 면적을 가지도록 필터 영역(FA)을 형성하고, 나머지 1/2에 상응하는 면적을 가지도록 투과 영역(TA)을 형성한다. 실시예 1의 컬러 필터가 적용된 표시장치는 적색 화소(R)에서 전류 효율이 196%로 나타나고, 녹색 화소(G)에서 전류 효율이 140%로 나타나고, 청색 화소(B)에서 전류 효율이 174%로 나타난다. 이를 통해, 실시예 1의 컬러 필터가 적용된 표시장치는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B) 모두에서 비교예의 컬러 필터가 적용된 표시 장치 보다 휘도가 향상되는 것을 알 수 있다.
그러나, 실시예 1의 컬러 필터가 적용된 표시장치는 비교예의 컬러 필터가 적용된 표시 장치와 비교하여 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B) 각각에서 색 좌표가 달라진다. 실시예 1의 컬러 필터가 적용된 표시장치는 적색 화소(R)에서 색 변화가 0.10이 나타나고, 녹색 화소(G)에서 색 변화가 0.03이 나타나며, 청색 화소(B)에서 색 변화가 0.04가 나타난다. 색 변화가 크게 나타나게 되면, 색 재현율이 감소하게 되므로, 색 변화가 일정 값 이상 나타나는 것은 바람직하지 않는다.
이러한 점을 고려하여, 색 변화가 0.04가 나타나는 청색 화소(B) 및 색 변화가 0.10이 나타나는 적색 화소(R)에 대해서는 실시예 1의 컬러 필터를 적용하지 않는 것이 바람직하다. 한편, 색 변화가 0.03이 나타나는 녹색 화소(G)에 대해서는 실시예 1의 컬러 필터를 적용하여 색 재현율 저감을 최소화하면서 휘도를 향상시킬 수 있다.
실시예 2의 컬러 필터는 전체 면적에서 2/3에 상응하는 면적을 가지도록 필터 영역(FA)을 형성하고, 나머지 1/3에 상응하는 면적을 가지도록 투과 영역(TA)을 형성한다. 실시예 2의 컬러 필터가 적용된 표시장치는 적색 화소(R)에서 전류 효율이 159%로 나타나고, 녹색 화소(G)에서 전류 효율이 124%로 나타나고, 청색 화소(B)에서 전류 효율이 145%로 나타난다. 이를 통해, 실시예 2의 컬러 필터가 적용된 표시장치는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에서 비교예의 컬러 필터가 적용된 표시 장치 보다 휘도가 향상되는 것을 알 수 있다.
그러나, 실시예 2의 컬러 필터가 적용된 표시장치는 비교예의 컬러 필터가 적용된 표시 장치와 비교하여 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B) 각각에서 색 좌표가 달라진다. 실시예 2의 컬러 필터가 적용된 표시장치는 적색 화소(R)에서 색 변화가 0.08이 나타나고, 녹색 화소(G)에서 색 변화가 0.02이 나타나며, 청색 화소(B)에서 색 변화가 0.03가 나타난다. 색 변화가 크게 나타나게 되면, 색 재현율이 감소하게 되므로, 색 변화가 일정 값 이상 나타나는 것은 바람직하지 않는다.
이러한 점을 고려하여, 색 변화가 0.08이 나타나는 적색 화소(R)에 대해서는 실시예 2의 컬러 필터를 적용하지 않는 것이 바람직하다. 한편, 색 변화가 0.03이 나타나는 청색 화소(B) 및 색 변화가 0.02이 나타나는 녹색 화소(G)에 대해서는 실시예 2의 컬러 필터를 적용하여 색 재현율 저감을 최소화하면서 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 적색 화소(R)에서는 실시예 1의 컬러 필터 및 실시예 2의 컬러 필터를 적용하게 되면 색 변화가 크게 나타나므로, 비교예의 컬러 필터를 적용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는 제1 서브 화소(P1)에 대응되도록 구비된 제1 컬러 필터(810)가 제1 필터 영역(FA1)만 포함하도록 할 수 있다.
또한, 녹색 화소(G)에서는 색 변화가 크게 나타나지 않으므로, 실시예 1의 컬러 필터 및 실시예 2의 컬러 필터 중 어느 하나를 적용할 수 있다. 녹색 화소(G)에서는 휘도 향상이 보다 크게 나타나는 실시예 1의 컬러 필터를 적용하는 것이 좋다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는 제2 서브 화소(P2)에 대응되도록 구비된 제2 컬러 필터(820)가 제2 필터 영역(FA2) 및 제2 투과 영역(TA2)을 포함하도록 할 수 있다. 이때, 제2 투과 영역(TA2)은 제2 컬러 필터(820)의 전체 면적에서 1/2을 가지도록 구비될 수 있고, 제2 필터 영역(FA2)은 제2 컬러 필터(820)의 전체 면적에서 1/2을 가지도록 구비될 수 있다.
또한, 청색 화소(B)에서는 실시예 1의 컬러 필터를 적용하게 되면 색 변화가 크게 나타나므로, 실시예 2의 컬러 필터를 적용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시에에 따른 표시장치는 제3 서브 화소(P3)에 대응되도록 구비된 제3 컬러 필터(830)가 제3 필터 영역(FA3) 및 제3 투과 영역(TA3)을 포함하도록 할 수 있다. 이때, 제3 투과 영역(TA3)은 제3 컬러 필터(830)의 전체 면적에서 1/3을 가지도록 구비될 수 있고, 제3 필터 영역(FA3)은 제3 컬러 필터(830)의 전체 면적에서 2/3을 가지도록 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는 휘도 및 색 변화를 고려하여 서브 화소(P1, P2, P3) 별로 컬러 필터(810, 820, 830)에 구비된 투과 영역(TA1, TA2, TA3)의 형성 면적이 다르게 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는 색 재현율 저감을 최소화시키는 동시에 휘도를 최대로 향상시킬 수 있다.
도 10a내지 도 10c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치에 관한 것으로서, 이는 헤드 장착형 표시(HMD) 장치에 관한 것이다. 도 10a는 개략적인 사시도이고, 도 10b는 VR(Virtual Reality) 구조의 개략적인 평면도이고, 도 10c는 AR(Augmented Reality) 구조의 개략적인 단면도이다.
도 10a에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 헤드 장착형 표시 장치는 수납 케이스(10), 및 헤드 장착 밴드(30)를 포함하여 이루어진다.
수납 케이스(10)는 그 내부에 표시 장치, 렌즈 어레이, 및 접안 렌즈 등의 구성을 수납하고 있다.
헤드 장착 밴드(30)는 수납 케이스(10)에 고정된다. 헤드 장착밴드(30)는 사용자의 머리 상면과 양 측면들을 둘러쌀 수 있도록 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 헤드 장착 밴드(30)는 사용자의 머리에 헤드 장착형 디스플레이를 고정하기 위한 것으로, 안경테 형태 또는 헬멧 형태의 구조물로 대체될 수 있다.
도 10b에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 VR(Virtual Reality) 구조의 헤드 장착형 표시 장치는 좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11), 렌즈 어레이(13), 및 좌안 접안 렌즈(20a)와 우안 접안 렌즈(20b)를 포함하여 이루어진다.
좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11), 렌즈 어레이(13), 및 좌안 접안 렌즈(20a)와 우안 접안 렌즈(20b)는 전술한 수납 케이스(10)에 수납된다.
좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11)는 동일한 영상을 표시할 수 있으며, 이 경우 사용자는 2D 영상을 시청할 수 있다. 또는, 좌안용 표시 장치(12)는 좌안 영상을 표시하고 우안용 표시장치(11)는 우안 영상을 표시할 수 있으며, 이 경우 사용자는 입체 영상을 시청할 수 있다. 좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11) 각각은 전술한 표시 장치로 이루어질 수 있다. 이때, 화상이 표시되는 면에 해당하는 상측 부분, 예로서 컬러 필터층(160)이 렌즈 어레이(13)와 마주하게 된다.
렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)와 좌안용 표시 장치(12) 각각과 이격되면서 좌안 접안 렌즈(20a)와 좌안용 표시 장치(12) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)의 전방 및 좌안용 표시 장치(12)의 후방에 위치할 수 있다. 또한, 렌즈 어레이(13)는 우안 접안 렌즈(20b)와 우안용 표시 장치(11) 각각과 이격되면서 우안 접안 렌즈(20b)와 우안용 표시 장치(11) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 렌즈 어레이(13)는 우안 접안 렌즈(20b)의 전방 및 우안용 표시 장치(11)의 후방에 위치할 수 있다.
렌즈 어레이(13)는 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array)일 수 있다. 렌즈 어레이(13)는 핀홀 어레이(Pin Hole Array)로 대체될 수 있다. 렌즈 어레이(13)로 인해 좌안용 표시장치(12) 또는 우안용 표시장치(11)에 표시되는 영상은 사용자에게 확대되어 보일 수 있다.
좌안 접안 렌즈(20a)에는 사용자의 좌안(LE)이 위치하고, 우안 접안 렌즈(20b)에는 사용자의 우안(RE)이 위치할 수 있다.
도 10c에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 AR(Augmented Reality) 구조의 헤드 장착형 표시 장치는 좌안용 표시 장치(12), 렌즈 어레이(13), 좌안 접안 렌즈(20a), 투과 반사부(14), 및 투과창(15)을 포함하여 이루어진다. 도 9c에는 편의상 좌안쪽 구성만을 도시하였으며, 우안쪽 구성도 좌안쪽 구성과 동일하다.
좌안용 표시 장치(12), 렌즈 어레이(13), 좌안 접안 렌즈(20a), 투과 반사부(14), 및 투과창(15)은 전술한 수납 케이스(10)에 수납된다.
좌안용 표시 장치(12)는 투과창(15)을 가리지 않으면서 투과 반사부(14)의 일측, 예로서 상측에 배치될 수 있다. 이에 따라서, 좌안용 표시 장치(12)가 투과창(15)을 통해 보이는 외부 배경을 가리지 않으면서 투과 반사부(14)에 영상을 제공할 수 있다.
좌안용 표시 장치(12)는 전술한 표시 장치로 이루어질 수 있다. 이때, 화상이 표시되는 면에 해당하는 상측 부분, 예로서 컬러 필터층(160)이 투과 반사부(14)와 마주하게 된다.
렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)와 투과반사부(14) 사이에 구비될 수 있다.
좌안 접안 렌즈(20a)에는 사용자의 좌안이 위치한다.
투과 반사부(14)는 렌즈 어레이(13)와 투과창(15) 사이에 배치된다. 투과 반사부(14)는 광의 일부를 투과시키고, 광의 다른 일부를 반사시키는 반사면(14a)을 포함할 수 있다. 반사면(14a)은 좌안용 표시 장치(12)에 표시된 영상이 렌즈 어레이(13)로 진행하도록 형성된다. 따라서, 사용자는 투과층(15)을 통해서 외부의 배경과 좌안용 표시 장치(12)에 의해 표시되는 영상을 모두 볼 수 있다. 즉, 사용자는 현실의 배경과 가상의 영상을 겹쳐 하나의 영상으로 볼수 있으므로, 증강현실(Augmented Reality, AR)이 구현될 수 있다.
투과층(15)은 투과 반사부(14)의 전방에 배치되어 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기판 200: 회로 소자층
250: 구동 박막 트랜지스터 310, 320, 330: 제1 전극
400: 뱅크 500: 발광층
600: 제2 전극 700: 봉지층
800: 컬러 필터

Claims (19)

  1. 제1 서브 화소, 제2 서브 화소, 및 제3 서브 화소를 구비한 기판;
    상기 기판 상에서 상기 제1 내지 제3 서브 화소에 각각 구비된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 구비된 발광층;
    상기 발광층 상에 구비된 제2 전극; 및
    상기 제2 전극 상에서 상기 제1 내지 제3 서브 화소 각각에 대응되도록 구비되고, 상기 발광층에서 발광된 광의 일부를 흡수하는 필터 영역을 포함하는 제1, 제2 및 제3 컬러 필터를 포함하고,
    상기 제1, 제2 및 제3 컬러 필터 중 적어도 하나는 상기 발광층에서 발광된 광을 투과시키는 투과 영역을 포함하고,
    상기 발광층은 백색 광을 발광하고, 제1 색의 광을 발광하는 제1 스택 및 상기 제1 스택 상에 구비되며 제2 색의 광을 발광하는 제2 스택을 포함하고,
    상기 제1 서브 화소에 구비된 제1 전극은 반사 전극으로 이루어진 제1 하부 전극, 상기 제1 하부 전극 위에 구비된 제1 상부 전극, 및 상기 제1 하부 전극과 상기 제1 상부 전극 사이에 구비된 제1 유전체층을 포함하여 이루어지고,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극은 반사 전극으로 이루어진 제2 하부 전극, 상기 제2 하부 전극 위에 구비된 제2 상부 전극, 및 상기 제2 하부 전극과 상기 제2 상부 전극 사이에 구비된 제2 유전체층을 포함하여 이루어지고,
    상기 제3 서브 화소에 구비된 제1 전극은 반사 전극으로 이루어진 제3 하부 전극 및 상기 제3 하부 전극 위에 구비된 제3 상부 전극을 포함하여 이루어지고,
    상기 제1 상부 전극의 하면에서 상기 제2 전극의 하면까지의 거리, 상기 제2 상부 전극의 하면에서 상기 제2 전극의 하면까지의 거리, 및 상기 제3 상부 전극의 하면에서 상기 제2 전극의 하면까지의 거리는 모두 동일한 표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스택은 청색 발광층을 포함하고, 상기 제2 스택은 황녹색 발광층을 포함하는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스택은 청색 발광층을 포함하고, 상기 제2 스택은 적색 발광층 및 녹색 발광층을 포함하는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소에서는 제1 파장대의 피크 파장을 가지는 광이 방출되고, 상기 제2 서브 화소에서는 제2 파장대의 피크 파장을 가지는 광이 방출되고, 상기 제3 서브 화소는 제3 파장대의 피크 파장을 가지는 광이 방출되는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 반사 전극으로 이루어진 하부 전극을 포함하여 이루어지고 상기 제2 전극은 반투명 전극으로 이루어지고,
    상기 제1 서브 화소에서 상기 하부 전극과 상기 제2 전극 사이의 거리는 제1 파장대의 광이 다른 파장대의 광보다 큰 세기로 방출되도록 설정되고,
    상기 제2 서브 화소에서 상기 하부 전극과 상기 제2 전극 사이의 거리는 제2 파장대의 광이 다른 파장대의 광보다 큰 세기로 방출되도록 설정되고,
    상기 제3 서브 화소에서 상기 하부 전극과 상기 제2 전극 사이의 거리는 제3 파장대의 광이 다른 파장대의 광보다 큰 세기로 방출되도록 설정된 표시 장치.
  8. 제1 서브 화소, 제2 서브 화소, 및 제3 서브 화소를 구비한 기판;
    상기 기판 상에서 상기 제1 내지 제3 서브 화소에 각각 구비된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 구비된 발광층;
    상기 발광층 상에 구비된 제2 전극; 및
    상기 제2 전극 상에서 상기 제1 내지 제3 서브 화소 각각에 대응되도록 구비되고, 상기 발광층에서 발광된 광의 일부를 흡수하는 필터 영역을 포함하는 제1, 제2 및 제3 컬러 필터를 포함하고,
    상기 제1, 제2 및 제3 컬러 필터 중 적어도 하나는 상기 발광층에서 발광된 광을 투과시키는 투과 영역을 포함하고,
    상기 제1 서브 화소에서는 제1 파장대의 피크 파장을 가지는 광이 방출되고, 상기 제2 서브 화소에서는 제2 파장대의 피크 파장을 가지는 광이 방출되고, 상기 제3 서브 화소는 제3 파장대의 피크 파장을 가지는 광이 방출되고,
    상기 제2 컬러 필터는 상기 제2 서브 화소에 대응되도록 구비되고, 상기 제1 파장대의 광 및 상기 제3 파장대의 광을 흡수하는 제2 필터 영역 및 상기 발광층에서 발광된 광을 투과시키는 제2 투과 영역을 포함하고,
    상기 제1 서브 화소에 구비된 제1 전극은 반사 전극으로 이루어진 제1 하부 전극, 상기 제1 하부 전극 위에 구비된 제1 상부 전극, 및 상기 제1 하부 전극과 상기 제1 상부 전극 사이에 구비된 제1 유전체층을 포함하여 이루어지고,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극은 반사 전극으로 이루어진 제2 하부 전극, 상기 제2 하부 전극 위에 구비된 제2 상부 전극, 및 상기 제2 하부 전극과 상기 제2 상부 전극 사이에 구비된 제2 유전체층을 포함하여 이루어지고,
    상기 제3 서브 화소에 구비된 제1 전극은 반사 전극으로 이루어진 제3 하부 전극 및 상기 제3 하부 전극 위에 구비된 제3 상부 전극을 포함하여 이루어지고,
    상기 제1 상부 전극의 하면에서 상기 제2 전극의 하면까지의 거리, 상기 제2 상부 전극의 하면에서 상기 제2 전극의 하면까지의 거리, 및 상기 제3 상부 전극의 하면에서 상기 제2 전극의 하면까지의 거리는 모두 동일한 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 컬러 필터는 상기 제3 서브 화소에 대응되도록 구비되고, 상기 제1 파장대의 광 및 상기 제2 파장대의 광을 흡수하는 제3 필터 영역 및 상기 발광층에서 발광된 광을 투과시키는 제3 투과 영역을 포함하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 투과 영역이 상기 제3 투과 영역 보다 형성 면적이 큰 표시장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 상기 제1 서브 화소에 대응되도록 구비되고, 상기 제2 파장대의 광 및 상기 제3 파장대의 광을 흡수하는 제1 필터 영역 및 상기 발광층에서 발광된 광을 투과시키는 제1 투과 영역을 포함하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 투과 영역 및 상기 제3 투과 영역이 상기 제1 투과 영역 보다 형성 면적이 큰 표시장치.
  13. 제1 서브 화소, 제2 서브 화소, 및 제3 서브 화소를 구비한 기판;
    상기 기판 상에서 상기 제1 내지 제3 서브 화소에 각각 구비된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 구비된 발광층;
    상기 발광층 상에 구비된 제2 전극; 및
    상기 제2 전극 상에서 상기 제1 내지 제3 서브 화소 각각에 대응되도록 구비되고, 상기 발광층에서 발광된 광의 일부를 흡수하는 필터 영역을 포함하는 제1, 제2 및 제3 컬러 필터를 포함하고,
    상기 제1, 제2 및 제3 컬러 필터 중 적어도 하나는 상기 발광층에서 발광된 광을 투과시키는 투과 영역을 포함하고,
    상기 제1, 제2 및 제3 서브 화소는 제1 축 방향을 따라 교대로 구비되고,
    상기 제1 컬러 필터는 상기 제1 축 방향과 수직한 제2 축 방향을 따라 인접한 제1 서브 화소들에 패턴 형성되고, 상기 제2 컬러 필터는 상기 제2 축 방향을 따라 인접한 제2 서브 화소들에 패턴 형성되고, 상기 제3 컬러 필터는 상기 제2 축 방향을 따라 인접한 제3 서브 화소들에 패턴 형성되고,
    상기 제1 서브 화소에 구비된 제1 전극은 반사 전극으로 이루어진 제1 하부 전극, 상기 제1 하부 전극 위에 구비된 제1 상부 전극, 및 상기 제1 하부 전극과 상기 제1 상부 전극 사이에 구비된 제1 유전체층을 포함하여 이루어지고,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극은 반사 전극으로 이루어진 제2 하부 전극, 상기 제2 하부 전극 위에 구비된 제2 상부 전극, 및 상기 제2 하부 전극과 상기 제2 상부 전극 사이에 구비된 제2 유전체층을 포함하여 이루어지고,
    상기 제3 서브 화소에 구비된 제1 전극은 반사 전극으로 이루어진 제3 하부 전극 및 상기 제3 하부 전극 위에 구비된 제3 상부 전극을 포함하여 이루어지고,
    상기 제1 상부 전극의 하면에서 상기 제2 전극의 하면까지의 거리, 상기 제2 상부 전극의 하면에서 상기 제2 전극의 하면까지의 거리, 및 상기 제3 상부 전극의 하면에서 상기 제2 전극의 하면까지의 거리는 모두 동일한 표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 서브 화소는 상기 제1 축 방향의 폭이 상기 제2 축 방향의 폭 보다 작고,
    상기 제1 컬러 필터는 하나의 제1 서브 화소의 필터 영역과 다른 하나의 제1 서브 화소의 필터 영역이 접하도록 구비되고, 상기 제2 컬러 필터는 하나의 제2 서브 화소의 필터 영역과 다른 하나의 제2 서브 화소의 필터 영역이 접하도록 구비되고, 상기 제3 컬러 필터는 하나의 제3 서브 화소의 필터 영역과 다른 하나의 제3 서브 화소의 필터 영역이 접하도록 구비되는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 하나의 제1 서브 화소의 투과 영역과 다른 하나의 제1 서브 화소의 투과 영역이 이격하도록 구비되고, 상기 제2 컬러 필터는 하나의 제2 서브 화소의 투과 영역과 다른 하나의 제2 서브 화소의 투과 영역이 이격하도록 구비되고, 상기 제3 컬러 필터는 하나의 제3 서브 화소의 투과 영역과 다른 하나의 제3 서브 화소의 투과 영역이 이격하도록 구비되는 표시장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 서브 화소는 상기 제1 축 방향의 폭이 상기 제2 축 방향의 폭 보다 크고,
    상기 제1 컬러 필터는 하나의 제1 서브 화소의 필터 영역과 다른 하나의 제1 서브 화소의 필터 영역이 접하도록 구비되고, 상기 제2 컬러 필터는 하나의 제2 서브 화소의 필터 영역과 다른 하나의 제2 서브 화소의 필터 영역이 접하도록 구비되고, 상기 제3 컬러 필터는 하나의 제3 서브 화소의 필터 영역과 다른 하나의 제3 서브 화소의 필터 영역이 접하도록 구비되는 표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 하나의 제1 서브 화소의 투과 영역과 다른 하나의 제1 서브 화소의 투과 영역이 접하도록 구비되고, 상기 제2 컬러 필터는 하나의 제2 서브 화소의 투과 영역과 다른 하나의 제2 서브 화소의 투과 영역이 접하도록 구비되고, 상기 제3 컬러 필터는 하나의 제3 서브 화소의 투과 영역과 다른 하나의 제3 서브 화소의 투과 영역이 접하도록 구비되는 표시장치.
  18. 삭제
  19. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 이격되는 렌즈 어레이, 및 상기 기판과 상기 렌즈 어레이를 수납하는 수납 케이스를 추가로 포함하여 이루어진 표시 장치.
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