KR20140146792A - 표시 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

표시 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140146792A
KR20140146792A KR1020130069528A KR20130069528A KR20140146792A KR 20140146792 A KR20140146792 A KR 20140146792A KR 1020130069528 A KR1020130069528 A KR 1020130069528A KR 20130069528 A KR20130069528 A KR 20130069528A KR 20140146792 A KR20140146792 A KR 20140146792A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
electrode
layer
disposed
display device
Prior art date
Application number
KR1020130069528A
Other languages
English (en)
Inventor
남궁준
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020130069528A priority Critical patent/KR20140146792A/ko
Priority to US14/278,071 priority patent/US20140368555A1/en
Publication of KR20140146792A publication Critical patent/KR20140146792A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/82—Cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/82—Cathodes
    • H10K50/826—Multilayers, e.g. opaque multilayers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/868—Arrangements for polarized light emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/351—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels comprising more than three subpixels, e.g. red-green-blue-white [RGBW]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/851—Division of substrate

Abstract

표시 소자는 제1 전극, 제1 전극 상에 배치되며, 광(light)을 발생시키는 발광층, 발광층 상에 배치되며, 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode) 및 강자성 전극 상에 배치되며, 상기 제1 전극에 대향하는 제2 전극을 포함한다.

Description

표시 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY ELEMENT, DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 소자에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 표시 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
표시 장치를 외부 환경에서 구동할 경우, 외광 반사에 의해 표시 장치의 디스플레이의 화질이 급격하게 저하될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 외광 반사를 막는 편광판(polarizer)을 표시 장치에 구비한다.
편광판은 외광을 제거하지만, 표시 장치의 디스플레이의 유기층으로부터 방출되는 광(light)이 편광판을 거쳐 외부로 방출될 경우, 광의 휘도는 절반 이상 줄어든다.
결론적으로, 표시 장치에 편광판을 구비하고, 표시 장치의 디스플레이의 유기층으로부터 방출되는 광(light)이 편광판을 거쳐 외부로 방출될 경우, 광의 휘도가 줄어들지 않는 방법이 필요하다.
본 발명의 일 목적은 광의 휘도를 증가시키는 표시 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 소자는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며, 광(light)을 발생시키는 발광층, 상기 발광층 상에 배치되며, 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode) 및 상기 강자성 전극 상에 배치되며, 상기 제1 전극에 대향하는 제2 전극을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 발광층은 유기층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 강자성 전극은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀을 제어하고, 상기 광은 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유기층이 발광하는 상기 광은 적색(red; R), 녹색(green; G), 청색(blue; B), 청록(cyan; C), 자주(magenta; M) 또는 노란색(yellow; Y)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 소자는 비공진 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 전극 상에 리타데이션 층(retardation layer)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 리타데이션 층을 포함하는 상기 표시 소자는 공진 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 패널은 제 1 기판 및 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며 광(light)을 발생시키는 발광층, 상기 발광층 상에 배치되며 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode) 및 상기 강자성 전극 상에 배치되며 상기 제1 기판에 대향하는 제2 전극을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 발광층은 유기층을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 장치는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며 광(light)을 발생시키는 발광층, 상기 발광층 상에 배치되며 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode) 및 상기 강자성 전극 상에 배치되며 상기 제1 기판에 대향하는 제2 전극을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치되며, 상기 광을 선택적으로 투과 및 변환하고, 서로 적층된 2개의 층들(layers)을 포함하는 편광판(polarizer) 및 상기 편광판 상에 배치되며, 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 편광판은 선 편광층 및 λ/4(lambda/4) 위상 지연층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 편광판의 구조는 상기 λ/4 위상 지연층 상에 상기 선 편광층이 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 선 편광층은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 투과할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 λ/4 위상 지연층은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 우원편광 또는 좌원편광으로 변환하고, 우원편광 또는 좌원편광하는 광을 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광으로 변환할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 패널은 비공진 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 전극 상에 리타데이션 층(retardation layer)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 리타데이션 층을 포함하는 상기 표시 패널은 공진 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 광(light)을 방출시키는 단계, 상기 광을 강자성 전극(ferromagnetic electrode)에 통과시켜서 상기 광의 편광상태를 변환시키는 단계 및 상기 편광 상태가 변환된 광을 이용하여 영상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 강자성 전극은 발광층으로부터 방출된 상기 광의 스핀을 자기장으로 제어하고, 상기 편광 상태가 변환된 광은 우원편광으로 변환할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 편광 상태가 변환된 광을 제2 전극에 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 우원편광으로 변환된 상기 광을 λ/4(lambda/4) 위상 지연판에 통과시키는 단계, 상기 광을 상하로 진동하는 광으로 변환시키는 단계, 상기 광을 선 편광층에 통과시키는 단계 및 상기 상하로 진동하는 광을 제2 기판에 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치의 구동 방법은 비공진 구조의 구동 방법을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 광(light)을 방출시키는 단계, 상기 광을 강자성 전극(ferromagnetic electrode)에 통과시켜서 상기 광을 우원편광으로 변환시키는 단계, 상기 광의 일부를 제2 전극에 통과시켜서 상기 제2 전극을 통과하는 제1 광 및 상기 제2 전극으로부터 반사되는 제2 광으로 분리시키는 단계, 상기 제2 광을 좌원편광으로 변환시키는 단계, 상기 제2 광을 리타데이션 층(retardation layer)에 통과시키는 단계, 상기 제2 광을 우원편광으로 변환시키는 단계, 상기 제2 광을 제1 전극에 반사시키는 단계, 상기 제2 광을 좌원편광으로 변환시키는 단계, 상기 제2 광을 상기 리타데이션 층에 통과시키는 단계, 상기 제2 광을 우원편광으로 변환시키는 단계, 상기 제2 광을 상기 제2 전극에 통과시키는 단계, 상기 우원편광으로 변환된 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 중첩시켜서 제3 광을 생성하는 단계 및 상기 제3 광을 이용하여 영상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 강자성 전극은 발광층으로부터 방출된 상기 광의 스핀을 자기장으로 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 우원편광으로 중첩된 상기 제3 광을 λ/4(lambda/4) 위상 지연판에 통과시키는 단계, 상기 제3 광을 상하로 진동하는 광으로 변환시키는 단계, 상기 제3 광을 선편광층에 통과시키는 단계 및 상기 제3 광을 제2 기판에 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치의 구동 방법은 공진 구조의 구동 방법을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 소자는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며, 광(light)을 발생시키는 발광층 및 상기 발광층 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 대향하며, 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 발광층은 유기층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 강자성 전극은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀을 제어하고, 상기 광은 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유기층이 발광하는 상기 광은 적색(red; R), 녹색(green; G), 청색(blue; B), 청록(cyan; C), 자주(magenta; M) 또는 노란색(yellow; Y)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 소자는 비공진 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 전극 상에 리타데이션 층(retardation layer)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 리타데이션 층을 포함하는 상기 표시 소자는 공진 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 패널은 제 1 기판 및 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며, 광(light)을 발생시키는 발광층 및 상기 발광층 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 대향하며, 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 제2 전극을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 발광층은 유기층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 전극은 강자성 전극일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 전극은 강자성 전극일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 전극은 애노드 전극일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 전극은 애노드 전극일 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 장치는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며, 광(light)을 발생시키는 발광층 및 상기 발광층 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 대향하며, 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 제2 전극을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치되며, 상기 광을 선택적으로 투과 및 변환하고, 서로 적층된 2개의 층들(layers)을 포함하는 편광판(polarizer) 및 상기 편광판 상에 배치되며, 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 편광판은 선 편광층 및 λ/4(lambda/4) 위상 지연층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 편광판의 구조는 상기 λ/4 위상 지연층 상에 상기 선 편광층이 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 선 편광층은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 투과할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 λ/4 위상 지연층은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 우원편광 또는 좌원편광으로 변환하고, 우원편광 또는 좌원편광하는 광을 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광으로 변환할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 패널은 비공진 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 전극 상에 리타데이션 층(retardation layer)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 리타데이션 층을 포함하는 상기 표시 패널은 공진 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 소자는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며, 광의 투과율을 제어하는 광 셔터 소자 및 상기 제1 전극 상에 배치되며, 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 강자성 전극은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀을 제어하고, 상기 광은 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 패널은 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리, 상기 백라이트 어셈블리 상에 배치되는 제 1 기판 및 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생된 상기 광의 투과율을 제어하는 광 셔터 소자, 상기 광 셔터 소자 상에 배치되며 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode)을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 장치는 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리, 상기 백라이트 어셈블리 상에 배치되는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생된 상기 광의 투과율을 제어하는 광 셔터 소자, 상기 광 셔터 소자 상에 배치되며 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode) 을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 상기 광을 선택적으로 투과 및 변환하고, 서로 적층된 2개의 층들(layers)을 포함하는 편광판(polarizer) 및 상기 편광판 상에 배치되며, 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 강자성체 전극층을 구비함으로써, 편광판을 거쳐 외부로 방출되는 광의 휘도 감소가 없는 표시 장치를 생산할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4a 내지 4f는 도 2에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8a 내지 8j는 도 6에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 10의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 14는 도 13의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예들에 의해 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
본 명세서에 있어서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이며, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접촉되어"있다고 기재된 경우, 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접촉되어 있을 수도 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접촉되어"있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "~사이에"와 "직접 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지는 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 소자(100)는 제1 전극(110), 유기층(organic layer)(130), 강자성 전극(ferromagnetic electrode)(150) 및 제2 전극(170)을 포함한다. 표시 소자(100)는 비공진 구조이다.
제1 전극(110)은 금속 재료층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110)은 은(Ag), 마그네슘(Mg) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 전극(110)은 애노드 전극(anode electrode)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 전극(110)은 TCO(Transparent Conductive Oxide), ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 전극으로 형성할 수 있다.
유기층(130)은 제1 전극(110) 상에 배치되고, 광(light)을 방출할 수 있다. 유기층(130)은 정공 주입층(hole injection layer; HIL)(도시하지 않음), 정공 수송층(hole transporting layer; HTL)(도시하지 않음), 발광층(emission layer; EML)(도시하지 않음), 전자 수송층(electron transporting layer; ETL)(도시하지 않음), 전자 주입층(electron injection layer; EIL)(도시하지 않음)을 포함할 수 있고, 유기층(130)은 적층 구조이다.
강자성 전극(150)은 유기층(130) 상에 배치된다. 강자성 전극(150)은 코발트(Cobalt), 철(Iron), 란탄 스트론튬 망간 산화물(Lanthanum Strontium Manganese Oxide)을 포함할 수 있다. 강자성 전극(150)은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀(spin)을 제어할 수 있다. 상기 제어된 스핀은 유기층으로부터 방출된 상기 광을 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 '스핀(spin)'이라 함은 강자성 전극(150)으로부터 상기 발광층으로 주입된 스핀-편광 전자(spin-polarized electron)를 의미한다. 또한, 상기 스핀은 자장을 이용하여 변화되는 광의 특성을 의미할 수도 있다. 또한, 상기 스핀은 광의 편광을 나타낼 수도 있으며, 스핀이 광의 편광을 나타내는 경우에는 원편광, 선편광 등을 의미한다.
구체적으로, 강자성 전극(150)과 제1 전극(110)에서 자기장을 생성한다. 상기 자기장의 세기는 대략 3,000 에르스텟(Oe: oersted)일 수 있다. 380 나노미터(nm)~780 나노미터 사이의 파장을 갖는 가시광선의 파장 범위 안에서 원편광(circular-polarized light)을 만들기 위해 자기장의 세기를 조절할 수 있다. 강자성 전극(150)으로부터 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 주입층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 주입층에서 상기 전자 수송층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 수송층에서 발광층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 발광층에서 발광하고, 상기 자기장에 의해 상기 원편광된 광은 생성된다. 더 자세한 내용은 본 실시예의 참고서적 'Introduction to Spintronics'(Supriyo Bandyopadhyay, Marc Cahay)를 참고한다.
제2 전극(170)은 강자성 전극(150) 상에 배치되고, 제1 전극(110)과 대향하여 배치된다. 제2 전극(170)은 금속 재료 층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(170)은 은(Ag), 마그네슘(Mg) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 전극(170)은 캐소드 전극(cathode electrode)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 전극(170)은 TCO(Transparent Conductive Oxide), ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 전극으로 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 강자성 전극(150)이 제2 전극(170)의 역할을 수행할 경우, 제2 전극(170)은 강자성 전극(150) 상에 형성되지 않을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 장치(200)는 제1 기판(270), 표시 소자(100a), 표시 소자(100b), 표시 소자(100c), 편광판(230) 및 제2 기판(250)을 포함한다.
제1 기판(270)은 투명한 절연기판을 포함한다. 예를 들어, 제1 기판(110)은 글라스기판, 석영기판, 합성수지기판 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 기판(110)은 박막 트랜지스터 글라스(thin film transistor: TFT glass)를 포함할 수 있다.
표시 소자(100a), 표시 소자(100b) 및 표시 소자(100c)는 제1 기판(270) 상에 나란히 배치된다. 상기 도 1에서 설명한 바와 같이, 상기 표시 소자들(100a, 100b, 100c)은 비공진 구조이다. 상기 표시 소자(100)의 구조는 도 1에서 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
표시 소자들(100a, 100b, 100c)은 각각 R(red), G(green), B(blue) 픽셀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적층 구조물의 두께가 가장 두꺼운 표시 소자(100a)는 R(red) 픽셀이고, 적층 구조물의 두께가 가장 얇은 표시 소자(100c)는 B(blue) 픽셀이며, 중간에 배치된 표시 소자(100b)는 G(green) 픽셀이다. 상기 적층 구조의 두께는 양자 효율(quantum efficiency)의 값이 최대값을 갖는 각각의 두께이다.
다른 실시예에서, 비공진 구조의 경우, 표시 장치는 적어도 하나의 강자성 전극(150)을 구비한 표시 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, R(red), B(blue) 또는 G(green) 표시 소자 중 적어도 하나의 구조에만 강자성 전극(150)을 구비한 표시 소자를 적용한 구조이다(도 4 참조).
편광판(230)은 상기 표시 소자들(100a, 100b, 100c) 상에 배치된다. 실질적으로, 편광판(230)과 상기 표시 소자들(100a, 100b, 100c)은 접촉되어 있다. 편광판(230)은 폴리비닐알콜(PVA)계 수지 필름을 포함할 수 있다. 편광판(230)은 외부에서 입사되는 외광을 차단할 수 있다. 편광판(230)은 선 편광층(210) 및 λ/4(lambda/4) 위상 지연층(190)을 포함한다. 편광판(230)의 구조는 λ/4 위상 지연층(190) 상에 선 편광층(210)이 배치될 수 있다.
선 편광층(210)은 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 선 편광층(210)은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 선 편광층(210)의 무늬가 가로줄무늬일 경우, 선 편광층(210)은 상하로 진동하는 광은 차단하고, 좌우로 진동하는 광은 투과 시킨다. 선 편광층(210)의 무늬가 세로줄무늬일 경우, 선 편광층(210)은 좌우로 진동하는 광은 차단하고, 상하로 진동하는 광은 투과시킨다. 본 실시예에서, 선 편광층(210)은 가로줄무늬를 포함할 수 있다.
λ/4 위상 지연층(190)은 광의 위상을 변환 시킬 수 있다. λ/4 위상 지연층(190)은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 우원편광 또는 좌원편광으로 변환 시키고, 우원편광 또는 좌원편광하는 광을 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, λ/4 위상 지연층(190)은 우원편광을 상하로 진동하는 광으로 변환시키고, 좌원편광을 좌우로 진동하는 광으로 변환시킨다. 또한, λ/4 위상 지연층(190)은 상하로 진동하는 광을 우원편광으로 변환시키고, 좌우로 진동하는 광을 좌원편광으로 변환시킬 수 있다.
제2 기판(250)은 편광판(230) 상에 배치되고, 제1 기판(270)과 대항하여 배치 될 수 있다. 제2 기판(250)은 투명한 유리 물질을 포함한다. 예를 들어, 제2 기판(130)은 강화 유리를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 기판(250)은 플렉서블 플라스틱 기판을 포함할 수 있다.
도 4a 내지 4f는 도 2에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 유기층(130)에서 광(light)이 방출한다. 상기 광은 편광되지 않은 광(unpolarized light)이다.
도 4b를 참조하면, 유기층(130)에서 방출된 상기 편광되지 않은 광이 강자성 전극(150)을 통과한다. 상기 편광되지 않은 광은 우원편광으로 변환된다.
도 4c를 참조하면, 상기 우원편광으로 변환된 상기 광은 제2 전극(170)을 통과한다. 비공진 구조일 경우, 제2 전극(170)의 두께는 대략 60 이다. 따라서, 상기 우원편광으로 변환된 상기 광은 두께가 얇은 제2 전극(170)을 통과할 수 있다.
도 4d를 참조하면, 제2 전극(170)을 통과하고, 상기 우원편광으로 변환된 상기 광은 λ/4 위상 지연층(190)을 통과한다. λ/4 위상 지연층(190)을 상기 우원편광으로 변환된 상기 광이 통과하는 경우, 상기 우원편광으로 변환된 상기 광은 상하로 진동하는 광으로 변환된다.
도 4e를 참조하면, 상기 상하로 진동하는 광은 선 편광층(210)을 통과한다. 선 편광층(210)은 가로줄무늬를 포함하고, 상기 상하로 진동하는 광은 통과할 수 있다.
도 4f를 참조하면, 상기 선 편광층(210)을 통과한 상기 상하로 진동하는 광은 제2 기판(250)을 통과한다.
이와 같이, 비공진 구조의 표시 장치(200)는 강자성 전극(150)을 구비함으로써, 유기층(130)에서 방출된 편광되지 않은 광을 원편광(circular polarized light)으로 변환할 수 있고, 상기 원편광이 편광판(230)을 통과할 경우, 유기층(130)에서 방출된 광의 휘도는 감소하지 않는다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 표시 소자(300)는 제1 전극(110), 리타데이션 층(retardation layer)(310), 유기층(organic layer)(130), 강자성 전극(ferromagnetic electrode)(150) 및 제2 전극(170)을 포함한다. 표시 소자(300)는 공진 구조이다.
제1 전극(110)은 금속 재료층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110)은 은(Ag), 마그네슘(Mg) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 전극(110)은 애노드 전극(anode electrode)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 전극(110)은 TCO(Transparent Conductive Oxide), ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 전극으로 형성할 수 있다.
리타데이션 층(310)은 제1 전극(110)상에 배치될 수 있다. 리타데이션 층(310)은 광(light)의 위상을 180도 바꿔준다. 상기 공진 구조의 경우, 상기 광은 제1 전극(110)에 반사될 수 있다. 제1 전극(110)에 반사되는 상기 광의 위상은 바뀔 수 있다. 예를 들어, 우원편광의 광은 좌원편광의 광으로 또는 좌원편광의 광은 우원편광의 광으로 바뀐다. 리타데이션 층(310)은 제1 전극(110)에 의해 변환된 상기 광의 위상을 원래의 위상으로 되돌리기 위해 필요하다.
유기층(130)은 리타데이션 층(310) 상에 배치되고, 광을 방출할 수 있다. 유기층(130)은 정공 주입층(hole injection layer; HIL)(도시하지 않음), 정공 수송층(hole transporting layer; HTL)(도시하지 않음), 발광층(emission layer; EML)(도시하지 않음), 전자 수송층(electron transporting layer; ETL)(도시하지 않음), 전자 주입층(electron injection layer; EIL)(도시하지 않음)을 포함할 수 있고, 유기층(130)은 적층 구조이다.
강자성 전극(150)은 유기층(130) 상에 배치된다. 강자성 전극(150)은 코발트(Cobalt), 철(Iron), 란탄 스트론튬 망간 산화물(Lanthanum Strontium Manganese Oxide)을 포함할 수 있다. 강자성 전극(150)은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀(spin)을 제어할 수 있다. 상기 제어된 스핀은 유기층으로부터 방출된 상기 광을 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 '스핀(spin)'이라 함은 강자성 전극(150)으로부터 상기 발광층으로 주입된 스핀-편광 전자(spin-polarized electron)를 의미한다. 또한, 상기 스핀은 자장을 이용하여 변화되는 광의 특성을 의미할 수도 있다. 또한, 상기 스핀은 광의 편광을 나타낼 수도 있으며, 스핀이 광의 편광을 나타내는 경우에는 원편광, 선편광 등을 의미한다.
구체적으로, 강자성 전극(150)과 제1 전극(110)에서 자기장을 생성한다. 상기 자기장의 세기는 대략 3,000 에르스텟(Oe: oersted)일 수 있다. 380 나노미터(nm)~780 나노미터 사이의 파장을 갖는 가시광선의 파장 범위 안에서 원편광(circular-polarized light)을 만들기 위해 자기장의 세기를 조절할 수 있다. 강자성 전극(150)으로부터 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 주입층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 주입층에서 상기 전자 수송층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 수송층에서 발광층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 발광층에서 발광하고, 상기 자기장에 의해 상기 원편광된 광은 생성된다. 더 자세한 내용은 본 실시예의 참고서적 'Introduction to Spintronics'(Supriyo Bandyopadhyay, Marc Cahay)를 참고한다.
제2 전극(170)은 강자성 전극(150) 상에 배치되고, 제1 전극(110)과 대향하여 배치된다. 제2 전극(170)은 금속 재료 층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(170)은 은(Ag), 마그네슘(Mg) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 전극(170)은 캐소드 전극(cathode electrode)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 전극(170)은 TCO(Transparent Conductive Oxide), ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 전극으로 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 강자성 전극(150)이 제2 전극(170)의 역할을 수행할 경우, 제2 전극(170)은 강자성 전극(150) 상에 형성되지 않을 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이고, 도 7은 도 6의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 표시 장치(400)는 제1 기판(270), 표시 소자(300a), 표시 소자(300b), 표시 소자(300c), 편광판(230) 및 제2 기판(250)을 포함한다.
제1 기판(270)은 투명한 절연기판을 포함한다. 예를 들어, 제1 기판(110)은 글라스기판, 석영기판, 합성수지기판 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 기판(110)은 박막 트랜지스터 글라스(thin film transistor: TFT glass)를 포함할 수 있다.
표시 소자(300a), 표시 소자(300b) 및 표시 소자(300c)는 제1 기판(270) 상에 나란히 배치된다. 상기 도 5에서 설명한 바와 같이, 상기 표시 소자들(300a, 300b, 300c)은 공진 구조이다. 상기 표시 소자(300)의 구조는 도 5에서 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
표시 소자들(300a, 300b, 300c)은 각각 R(red), G(green), B(blue) 픽셀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적층 구조물의 두께가 가장 두꺼운 표시 소자(300a)는 R(red) 픽셀이고, 적층 구조물의 두께가 가장 얇은 표시 소자(300c)는 B(blue) 픽셀이며, 중간에 배치된 표시 소자(300b)는 G(green) 픽셀이다. 상기 적층구조의 두께는 양자 효율(quantum efficiency)의 값이 최대값을 갖는 각각의 두께이다.
다른 실시예에서, 상기 공진 구조의 경우, 표시 장치는 적어도 하나의 강자성 전극(150)을 구비한 표시 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, R(red), B(blue) 또는 G(green) 표시 소자 중 적어도 하나의 구조에만 강자성 전극(150)을 구비한 표시 소자를 적용한 구조이다(도 7 참조).
편광판(230)은 상기 표시 소자들(300a, 300b, 300c) 상에 배치된다. 실질적으로, 편광판(230)과 상기 표시 소자들(300a, 300b, 300c)은 접촉되어 있다. 편광판(230)은 폴리비닐알콜(PVA)계 수지 필름을 포함할 수 있다. 편광판(230)은 외부에서 입사되는 외광을 차단할 수 있다. 편광판(230)은 선 편광층(210) 및 λ/4(lambda/4) 위상 지연층(190)을 포함한다. 편광판(230)의 구조는 λ/4 위상 지연층(190) 상에 선 편광층(210)이 배치될 수 있다.
선 편광층(210)은 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 선 편광층(210)은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 선 편광층(210)의 무늬가 가로줄무늬일 경우, 선 편광층(210)은 상하로 진동하는 광은 차단하고, 좌우로 진동하는 광은 투과 시킨다. 선 편광층(210)의 무늬가 세로줄무늬일 경우, 선 편광층(210)은 좌우로 진동하는 광은 차단하고, 상하로 진동하는 광은 투과시킨다. 본 실시예에서, 선 편광층(210)은 가로줄무늬를 포함할 수 있다.
λ/4 위상 지연층(190)은 광의 위상을 변환 시킬 수 있다. λ/4 위상 지연층(190)은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 우원편광 또는 좌원편광으로 변환 시키고, 우원편광 또는 좌원편광하는 광을 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, λ/4 위상 지연층(190)은 우원편광을 상하로 진동하는 광으로 변환시키고, 좌원편광을 좌우로 진동하는 광으로 변환시킨다. 또한, λ/4 위상 지연층(190)은 상하로 진동하는 광을 우원편광으로 변환시키고, 좌우로 진동하는 광을 좌원편광으로 변환시킬 수 있다.
제2 기판(250)은 편광판(230) 상에 배치되고, 제1 기판(270)과 대항하여 배치 될 수 있다. 제2 기판(250)은 투명한 유리 물질을 포함한다. 예를 들어, 제2 기판(130)은 강화 유리를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 기판(250)은 플렉서블 플라스틱 기판을 포함할 수 있다.
도 8a 내지 8j는 도 6에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 8a를 참조하면, 유기층(130)에서 광(light)이 방출한다. 상기 광은 편광되지 않은 광(unpolarized light)이다.
도 8b를 참조하면, 유기층(130)에서 방출된 상기 편광되지 않은 광이 강자성 전극(150)을 통과한다. 상기 편광되지 않은 광은 우원편광으로 변환된다.
도 8c를 참조하면, 상기 우원편광으로 변환된 상기 광은 제2 전극(170)을 통과하는 제1 광(450) 및 제2 전극(170)으로부터 반사되는 제2 광(470)으로 분리되고, 제2 전극(170)으로부터 반사된 제2 광(470)은 좌원편광으로 변환된다.
도 8d를 참조하면, 제2 전극(170)으로부터 반사되고, 좌원편광으로 변환된 제2 광(470)은 리타데이션 층(310)을 통과하며, 리타데이션 층(310)을 통과한 제2 광(470)은 우원편광으로 변환된다.
도 8e를 참조하면, 우원편광으로 변환된 제2 광(470)은 제1 전극(110)에 반사되고, 제1 전극(110)에 반사된 제2 광(470)은 좌원편광으로 변환된다.
도 8f를 참조하면, 좌원편광으로 변환된 제2 광(470)은 리타데이션 층(310)을 통과하고, 리타데이션 층(310)을 통과한 제2 광(470)은 우원편광으로 변환된다.
도8g를 참조하면, 우원편광으로 변환된 제2 광(470)은 제2 전극(170)을 통과한다. 제2 전극(170)을 통과하고, 우원편광으로 변환된 제1 광(450) 및 제2 광(470)은 제3 광(490)으로 중첩(superposition)된다. 공진 구조일 경우, 제2 전극(170)의 두께는 대략 100 이다. 따라서, 상기 광의 일부는 제2 전극(170)을 통과하고, 상기 광의 일부는 제2 전극(170)에 반사될 수 있다.
도 8h를 참조하면, 제2 전극(170)을 통과하고, 우원편광으로 변환된 제3 광(490)은 λ/4 위상 지연층(190)을 통과한다. λ/4 위상 지연층(190)을 우원편광으로 변환된 제3 광(490)이 통과하는 경우, 우원편광으로 변환된 제3 광(490)은 상하로 진동하는 제3 광(490)으로 변환된다.
도 8i를 참조하면, 상하로 진동하는 제3 광(490)은 선 편광층(210)을 통과한다. 선 편광층(210)은 가로줄무늬를 포함하고, 상하로 진동하는 제3 광(490)은 통과할 수 있다.
도 8j를 참조하면, 선 편광층(210)을 통과한 상하로 진동하는 제3 광(490)은 제2 기판(250)을 통과한다.
이와 같이, 공진 구조의 경우, 표시 장치(400)는 강자성 전극(150)을 구비함으로써, 유기층(130)에서 방출된 편광되지 않은 광을 원편광(circular polarized light)으로 변환할 수 있고, 상기 원편광이 편광판(230)을 통과할 경우, 유기층(130)에서 방출된 광의 휘도는 감소하지 않는다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 표시 소자(500)는 제1 전극(110), 유기층(organic layer)(130) 및 강자성 전극(ferromagnetic electrode)(410)을 포함한다. 표시 소자(500)는 비공진 구조이다.
제1 전극(110)은 금속 재료층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110)은 은(Ag), 마그네슘(Mg) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 전극(110)은 애노드 전극(anode electrode)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 전극(110)은 TCO(Transparent Conductive Oxide), ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 전극으로 형성할 수 있다.
유기층(130)은 제1 전극(110) 상에 배치되고, 광(light)을 방출할 수 있다. 유기층(130)은 정공 주입층(hole injection layer; HIL)(도시하지 않음), 정공 수송층(hole transporting layer; HTL)(도시하지 않음), 발광층(emission layer; EML)(도시하지 않음), 전자 수송층(electron transporting layer; ETL)(도시하지 않음), 전자 주입층(electron injection layer; EIL)(도시하지 않음)을 포함할 수 있고, 유기층(130)은 적층 구조이다.
강자성 전극(410)은 유기층(130) 상에 배치된다. 강자성 전극(410)은 코발트(Cobalt), 철(Iron), 란탄 스트론튬 망간 산화물(Lanthanum Strontium Manganese Oxide)을 포함할 수 있다. 강자성 전극(410)은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀(spin)을 제어할 수 있다. 상기 제어된 스핀은 유기층으로부터 방출된 상기 광을 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환시킬 수 있다. 본 실시예에서, 강자성 전극(410)은 캐소드 전극(cathode electrode)의 기능으로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 '스핀(spin)'이라 함은 강자성 전극(150)으로부터 상기 발광층으로 주입된 스핀-편광 전자(spin-polarized electron)를 의미한다. 또한, 상기 스핀은 자장을 이용하여 변화되는 광의 특성을 의미할 수도 있다. 또한, 상기 스핀은 광의 편광을 나타낼 수도 있으며, 스핀이 광의 편광을 나타내는 경우에는 원편광, 선편광 등을 의미한다.
구체적으로, 강자성 전극(410)과 제1 전극(110)에서 자기장을 생성한다. 상기 자기장의 세기는 대략 3,000 에르스텟(Oe: oersted)일 수 있다. 380 나노미터(nm)~780 나노미터 사이의 파장을 갖는 가시광선의 파장 범위 안에서 원편광(circular-polarized light)을 만들기 위해 자기장의 세기를 조절할 수 있다. 강자성 전극(410)으로부터 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 주입층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 주입층에서 상기 전자 수송층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 수송층에서 발광층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 발광층에서 발광하고, 상기 자기장에 의해 상기 원편광된 광은 생성된다. 더 자세한 내용은 본 실시예의 참고서적 'Introduction to Spintronics'(Supriyo Bandyopadhyay, Marc Cahay)를 참고한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이고, 도 11은 도 10의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도9 내지 도 11을 참조하면, 표시 장치(600)는 제1 기판(270), 표시 소자(500a), 표시 소자(500b), 표시 소자(500c), 편광판(230) 및 제2 기판(250)을 포함한다.
제1 기판(270)은 투명한 절연기판을 포함한다. 예를 들어, 제1 기판(110)은 글라스기판, 석영기판, 합성수지기판 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 기판(110)은 박막 트랜지스터 글라스(thin film transistor: TFT glass)를 포함할 수 있다.
표시 소자(500a), 표시 소자(500b) 및 표시 소자(500c)는 제1 기판(270) 상에 나란히 배치된다. 상기 도 9에서 설명한 바와 같이, 상기 표시 소자들(500a, 500b, 500c)은 비공진 구조이다. 상기 표시 소자(600)의 구조는 도 9에서 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
표시 소자들(500a, 500b, 500c)은 각각 R(red), G(green), B(blue) 픽셀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적층 구조물의 두께가 가장 두꺼운 표시 소자(500a)는 R(red) 픽셀이고, 적층 구조물의 두께가 가장 얇은 표시 소자(500c)는B(blue) 픽셀이며, 중간에 배치된 표시 소자(500b)는 G(green) 픽셀이다. 상기 적층구조의 두께는 양자 효율(quantum efficiency)의 값이 최대값을 갖는 각각의 두께이다.
다른 실시예에서, 비공진 구조의 경우, 표시 장치는 적어도 하나의 강자성 전극(410)을 구비한 표시 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, R(red), B(blue) 또는 G(green) 서브 픽셀 중 적어도 하나의 구조에만 강자성 전극(410)을 구비한 표시 소자를 적용하는 구조이다(도 11 참조).
편광판(230)은 상기 표시 소자들(500a, 500b, 500c) 상에 배치된다. 실질적으로, 편광판(230)과 상기 표시 소자들(500a, 500b, 500c)은 접촉되어 있다. 편광판(230)은 폴리비닐알콜(PVA)계 수지 필름을 포함할 수 있다. 편광판(230)은 외부에서 입사되는 외광을 차단할 수 있다. 편광판(230)은 선 편광층(210) 및 λ/4(lambda/4) 위상 지연층(190)을 포함한다. 편광판(230)의 구조는 λ/4 위상 지연층(190) 상에 선 편광층(210)이 배치될 수 있다.
선 편광층(210)은 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 선 편광층(210)은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 선 편광층(210)의 무늬가 가로줄무늬일 경우, 선 편광층(210)은 상하로 진동하는 광은 차단하고, 좌우로 진동하는 광은 투과 시킨다. 선 편광층(210)의 무늬가 세로줄무늬일 경우, 선 편광층(210)은 좌우로 진동하는 광은 차단하고, 상하로 진동하는 광은 투과시킨다. 본 실시예에서, 선 편광층(210)은 가로줄무늬를 포함할 수 있다.
λ/4 위상 지연층(190)은 광의 위상을 변환 시킬 수 있다. λ/4 위상 지연층(190)은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 우원편광 또는 좌원편광으로 변환 시키고, 우원편광 또는 좌원편광하는 광을 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, λ/4 위상 지연층(190)은 우원편광을 상하로 진동하는 광으로 변환시키고, 좌원편광을 좌우로 진동하는 광으로 변환시킨다. 또한, λ/4 위상 지연층(190)은 상하로 진동하는 광을 우원편광으로 변환시키고, 좌우로 진동하는 광을 좌원편광으로 변환시킬 수 있다.
제2 기판(250)은 편광판(230) 상에 배치되고, 제1 기판(270)과 대항하여 배치 될 수 있다. 제2 기판(250)은 투명한 유리 물질을 포함한다. 예를 들어, 제2 기판(130)은 강화 유리를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 기판(250)은 플렉서블 플라스틱 기판을 포함할 수 있다.
이와 같이, 비공진 구조의 표시 장치(600)는 강자성 전극(410)을 구비함으로써, 유기층(130)에서 방출된 편광되지 않은 광을 원편광(circular polarized light)으로 변환할 수 있고, 상기 원편광이 편광판(230)을 통과할 경우, 유기층(130)에서 방출된 광의 휘도는 감소하지 않는다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 12를 참조하면, 표시 소자(700)는 제1 전극(110), 리타데이션 층(retardation layer)(310), 유기층(organic layer)(130) 및 강자성 전극(ferromagnetic electrode)(510)을 포함한다. 표시 소자(300)는 공진 구조이다.
제1 전극(110)은 금속 재료층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110)은 은(Ag), 마그네슘(Mg) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 전극(110)은 애노드 전극(anode electrode)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 전극(110)은 TCO(Transparent Conductive Oxide), ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 전극으로 형성할 수 있다.
리타데이션 층(310)은 제1 전극(110)상에 배치될 수 있다. 리타데이션 층(310)은 광(light)의 위상을 180도 바꿔준다. 공진 구조의 경우, 상기 광은 제1 전극(110)에 반사될 수 있다. 제1 전극(110)에 반사되는 상기 광의 위상은 바뀔 수 있다. 예를 들어, 우원편광의 광은 좌원편광의 광으로 또는 좌원편광의 광은 우원편광의 광으로 바뀐다. 리타데이션 층(310)은 제1 전극(110)에 의해 변환된 상기 광의 위상을 원래의 위상으로 되돌리기 위해 필요하다.
유기층(130)은 리타데이션 층(310) 상에 배치되고, 광을 방출할 수 있다. 유기층(130)은 정공 주입층(hole injection layer; HIL)(도시하지 않음), 정공 수송층(hole transporting layer; HTL)(도시하지 않음), 발광층(emission layer; EML)(도시하지 않음), 전자 수송층(electron transporting layer; ETL)(도시하지 않음), 전자 주입층(electron injection layer; EIL)(도시하지 않음)을 포함할 수 있고, 유기층(130)은 적층 구조이다.
강자성 전극(510)은 유기층(130) 상에 배치된다. 강자성 전극(510)은 코발트(Cobalt), 철(Iron), 란탄 스트론튬 망간 산화물(Lanthanum Strontium Manganese Oxide)을 포함할 수 있다. 강자성 전극(510)은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀(spin)을 제어할 수 있다. 상기 제어된 스핀은 유기층으로부터 방출된 상기 광을 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환시킬 수 있다. 본 실시예에서, 강자성 전극(510)은 캐소드 전극(cathode electrode)의 기능으로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 '스핀(spin)'이라 함은 강자성 전극(510)으로부터 상기 발광층으로 주입된 스핀-편광 전자(spin-polarized electron)를 의미한다. 또한, 상기 스핀은 자장을 이용하여 변화되는 광의 특성을 의미할 수도 있다. 또한, 상기 스핀은 광의 편광을 나타낼 수도 있으며, 스핀이 광의 편광을 나타내는 경우에는 원편광, 선편광 등을 의미한다.
구체적으로, 강자성 전극(510)과 제1 전극(110)에서 자기장을 생성한다. 상기 자기장의 세기는 대략 3,000 에르스텟(Oe: oersted)일 수 있다. 380 나노미터(nm)~780 나노미터 사이의 파장을 갖는 가시광선의 파장 범위 안에서 원편광(circular-polarized light)을 만들기 위해 자기장의 세기를 조절할 수 있다. 강자성 전극(510)으로부터 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 주입층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 주입층에서 상기 전자 수송층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 수송층에서 발광층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 발광층에서 발광하고, 상기 자기장에 의해 상기 원편광된 광은 생성된다. 더 자세한 내용은 본 실시예의 참고서적 'Introduction to Spintronics'(Supriyo Bandyopadhyay, Marc Cahay)를 참고한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이고, 도 14는 도 13의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 12 내지 도 13을 참조하면, 표시 장치(800)는 제1 기판(270), 표시 소자(700a), 표시 소자(700b), 표시 소자(700c), 편광판(230) 및 제2 기판(250)을 포함한다.
제1 기판(270)은 투명한 절연기판을 포함한다. 예를 들어, 제1 기판(110)은 글라스기판, 석영기판, 합성수지기판 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 기판(110)은 박막 트랜지스터 글라스(thin film transistor: TFT glass)를 포함할 수 있다.
표시 소자(700a), 표시 소자(700b) 및 표시 소자(700c)는 제1 기판(270) 상에 나란히 배치된다. 상기 도 5에서 설명한 바와 같이, 상기 표시 소자들(700a, 700b, 700c)은 공진 구조이다. 상기 표시 소자(700)의 구조는 도 12에서 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
표시 소자들(700a, 700b, 700c)은 각각 R(red), G(green), B(blue) 픽셀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적층 구조물의 두께가 가장 두꺼운 표시 소자(700a)는 R(red) 픽셀이고, 적층 구조물의 두께가 가장 얇은 표시 소자(700c)는 B(blue) 픽셀이며, 중간에 배치된 표시 소자(700b)는 G(green) 픽셀이다. 상기 적층구조의 두께는 양자 효율(quantum efficiency)의 값이 최대값을 갖는 각각의 두께이다.
다른 실시예에서, 공진 구조의 경우, 표시 장치는 적어도 하나의 강자성 전극(510)을 구비한 표시 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, R(red), B(blue) 또는 G(green) 서브 픽셀 중 적어도 하나의 구조에만 강자성 전극(510)을 구비한 표시 소자를 적용하는 구조이다(도 14 참조).
편광판(230)은 상기 표시 소자들(700a, 700b, 700c) 상에 배치된다. 실질적으로, 편광판(230)과 상기 표시 소자들(700a, 700b, 700c)은 접촉되어 있다. 편광판(230)은 폴리비닐알콜(PVA)계 수지 필름을 포함할 수 있다. 편광판(230)은 외부에서 입사되는 외광을 차단할 수 있다. 편광판(230)은 선 편광층(210) 및 λ/4(lambda/4) 위상 지연층(190)을 포함한다. 편광판(230)의 구조는 λ/4 위상 지연층(190) 상에 선 편광층(210)이 배치될 수 있다.
선 편광층(210)은 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 선 편광층(210)은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 선 편광층(210)의 무늬가 가로줄무늬일 경우, 선 편광층(210)은 상하로 진동하는 광은 차단하고, 좌우로 진동하는 광은 투과 시킨다. 선 편광층(210)의 무늬가 세로줄무늬일 경우, 선 편광층(210)은 좌우로 진동하는 광은 차단하고, 상하로 진동하는 광은 투과시킨다. 본 실시예에서, 선 편광층(210)은 가로줄무늬를 포함할 수 있다.
λ/4 위상 지연층(190)은 광의 위상을 변환 시킬 수 있다. λ/4 위상 지연층(190)은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 우원편광 또는 좌원편광으로 변환 시키고, 우원편광 또는 좌원편광하는 광을 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, λ/4 위상 지연층(190)은 우원편광을 상하로 진동하는 광으로 변환시키고, 좌원편광을 좌우로 진동하는 광으로 변환시킨다. 또한, λ/4 위상 지연층(190)은 상하로 진동하는 광을 우원편광으로 변환시키고, 좌우로 진동하는 광을 좌원편광으로 변환시킬 수 있다.
제2 기판(250)은 편광판(230) 상에 배치되고, 제1 기판(270)과 대항하여 배치 될 수 있다. 제2 기판(250)은 투명한 유리 물질을 포함한다. 예를 들어, 제2 기판(130)은 강화 유리를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 기판(250)은 플렉서블 플라스틱 기판을 포함할 수 있다.
이와 같이, 비공진 구조의 표시 장치(800)는 강자성 전극(510)을 구비함으로써, 유기층(130)에서 방출된 편광되지 않은 광을 원편광(circular polarized light)으로 변환할 수 있고, 상기 원편광이 편광판(230)을 통과할 경우, 유기층(130)에서 방출된 광의 휘도는 감소하지 않는다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
도 15를 참조하면, 표시 소자(900)는 제1 전극(910), 광 셔터 소자(930) 및 강자성 전극(ferromagnetic electrode)(950)을 포함한다.
제1 전극(910)은 금속 재료층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(910)은 은(Ag), 마그네슘(Mg) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 전극(910)은 애노드 전극(anode electrode)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 전극(910)은 TCO(Transparent Conductive Oxide), ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 전극으로 형성할 수 있다.
광 셔터 소자(930)는 제1 전극(910) 상에 배치되고, 광(light)을 투과 및 차단함으로써, 광 셔터 소자(930)는 광의 투과율을 제어할 수 있다. 광 셔터 소자(930)는 액정표시소자, 전기영동 표시소자 등을 포함할 수 있다.
강자성 전극(950)은 광 셔터 소자(930) 상에 배치된다. 강자성 전극(950)은 코발트(Cobalt), 철(Iron), 란탄 스트론튬 망간 산화물(Lanthanum Strontium Manganese Oxide)을 포함할 수 있다. 강자성 전극(950)은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀(spin)을 제어할 수 있다. 상기 제어된 스핀은 유기층으로부터 방출된 상기 광을 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환시킬 수 있다. 본 실시예에서, 강자성 전극(950)은 캐소드 전극(cathode electrode)의 기능으로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 '스핀(spin)'이라 함은 강자성 전극(150)으로부터 상기 발광층으로 주입된 스핀-편광 전자(spin-polarized electron)를 의미한다. 또한, 상기 스핀은 자장을 이용하여 변화되는 광의 특성을 의미할 수도 있다. 또한, 상기 스핀은 광의 편광을 나타낼 수도 있으며, 스핀이 광의 편광을 나타내는 경우에는 원편광, 선편광 등을 의미한다.
구체적으로, 강자성 전극(950)과 제1 전극(910)에서 자기장을 생성한다. 상기 자기장의 세기는 대략 3,000 에르스텟(Oe: oersted)일 수 있다. 380 나노미터(nm)~780 나노미터 사이의 파장을 갖는 가시광선의 파장 범위 안에서 원편광(circular-polarized light)을 만들기 위해 자기장의 세기를 조절할 수 있다. 강자성 전극(910)으로부터 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 주입층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 주입층에서 상기 전자 수송층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 전자 수송층에서 발광층으로 이동한다. 상기 스핀-편광 전자는 상기 발광층에서 발광하고, 상기 자기장에 의해 상기 원편광된 광은 생성된다. 더 자세한 내용은 본 실시예의 참고서적 'Introduction to Spintronics'(Supriyo Bandyopadhyay, Marc Cahay)를 참고한다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 16을 참조하면, 표시 장치(1000)는 제1 기판(910), 표시 소자들, 편광판(1090), 백라이트 어셈블리(1010) 및 제2 기판(1110)을 포함한다.
제1 기판(910)은 투명한 절연기판을 포함한다. 예를 들어, 제1 기판(910)은 글라스기판, 석영기판, 합성수지기판 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 기판(910)은 박막 트랜지스터 글라스(thin film transistor: TFT glass)를 포함할 수 있다.
표시 소자들은 제1 기판(910) 상에 나란히 배치된다. 상기 표시 소자의 구조는 도 15에서 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
편광판(1090)은 상기 표시 소자들 상에 배치된다. 실질적으로, 편광판(1090)과 상기 표시 소자들은 접촉되어 있다. 편광판(1090)은 폴리비닐알콜(PVA)계 수지 필름을 포함할 수 있다. 편광판(1090)은 외부에서 입사되는 외광을 차단할 수 있다. 편광판(1090)은 선 편광층(1070) 및 λ/4(lambda/4) 위상 지연층(1050)을 포함한다. 편광판(1090)의 구조는 λ/4 위상 지연층(1050) 상에 선 편광층(1070)이 배치될 수 있다.
선 편광층(1070)은 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 선 편광층(1070)은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 선 편광층(1070)의 무늬가 가로줄무늬일 경우, 선 편광층(1070)은 상하로 진동하는 광은 차단하고, 좌우로 진동하는 광은 투과 시킨다. 선 편광층(1070)의 무늬가 세로줄무늬일 경우, 선 편광층(1070)은 좌우로 진동하는 광은 차단하고, 상하로 진동하는 광은 투과시킨다. 본 실시예에서, 선 편광층(1070)은 가로줄무늬를 포함할 수 있다.
λ/4 위상 지연층(1050)은 광의 위상을 변환 시킬 수 있다. λ/4 위상 지연층(1050)은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 우원편광 또는 좌원편광으로 변환 시키고, 우원편광 또는 좌원편광하는 광을 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, λ/4 위상 지연층(1050)은 우원편광을 상하로 진동하는 광으로 변환시키고, 좌원편광을 좌우로 진동하는 광으로 변환시킨다. 또한, λ/4 위상 지연층(1050)은 상하로 진동하는 광을 우원편광으로 변환시키고, 좌우로 진동하는 광을 좌원편광으로 변환시킬 수 있다.
백라이트 어셈블리(1010)는 광을 발생시키는 UV 램프(도시하지 않음)와 상기 UV 램프(도시하지 않음)에서 발생한 광을 널리 분포시키는 도광판(도시하지 않음)을 포함한다. 상기 UV 램프(도시하지 않음)의 파장대는 대략 400 나노미터 이하일 수 있다.
제2 기판(1110)은 편광판(1090) 상에 배치되고, 제1 기판(1030)과 대항하여 배치 될 수 있다. 제2 기판(1110)은 투명한 유리 물질을 포함한다. 예를 들어, 제2 기판(1110)은 강화 유리를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 기판(1110)은 플렉서블 플라스틱 기판을 포함할 수 있다.
이와 같이, 표시 장치(1000)는 강자성 전극(950)을 구비함으로써, 백라이트 어셈블리(1010)에서 방출된 편광되지 않은 광을 원편광(circular polarized light)으로 변환할 수 있고, 상기 원편광이 편광판(1090)을 통과할 경우, 백라이트 어셈블리(1010)에서 방출된 광의 휘도는 감소하지 않는다.
본 발명은 표시 장치를 구비하는 모든 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 피디에이(PDA) 등에 적용될 수 있다. 또한, 상기 실시예들에서는 유기 발광 표시 장치를 예로 들었으나, 본 발명의 기술적 사상은 액정 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등의 다른 표시 장치에도 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 강자성체 전극층을 구비함으로써, 편광판을 거쳐 외부로 방출되는 광의 휘도 감소가 없는 표시 장치를 생산할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 300, 500, 700, 900: 표시소자
110, 910: 제1 전극 130: 유기층
150, 410, 510, 950: 강자성 전극 170: 제2 전극
190, 1050: λ/4 위상 지연층
200, 400, 600, 800, 1000: 표시 장치
210, 1070: 선편광층 230, 1090: 편광판
250: 제2 기판 270, 1030: 제1 기판
310: 리타데이션 층 450: 제1 광
470: 제2 광 490: 제3 광
930: 광 셔터 소자 1010: 백라이트 어셈블리

Claims (51)

  1. 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치되며, 광(light)을 발생시키는 발광층;
    상기 발광층 상에 배치되며, 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode); 및
    상기 강자성 전극 상에 배치되며, 상기 제1 전극에 대향하는 제2 전극을 포함하는 표시 소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광층은 유기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 강자성 전극은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀을 제어하고, 상기 광은 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유기층이 발광하는 상기 광은 적색(red R), 녹색(green G), 청색(blue B), 청록(cyan; C), 자주(magenta; M) 또는 노란색(yellow; Y)을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 표시 소자는 비공진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전극 상에 리타데이션 층(retardation layer)을 더 포함하는 표시 소자.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 리타데이션 층을 포함하는 상기 표시 소자는 공진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  8. 제 1 기판; 및
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며 광(light)을 발생시키는 발광층, 상기 발광층 상에 배치되며 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode) 및 상기 강자성 전극 상에 배치되며 상기 제1 기판에 대향하는 제2 전극을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함하는 표시 패널.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 발광층은 유기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  10. 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며 광(light)을 발생시키는 발광층, 상기 발광층 상에 배치되며 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode) 및 상기 강자성 전극 상에 배치되며 상기 제1 기판에 대향하는 제2 전극을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치되며, 상기 광을 선택적으로 투과 및 변환하고, 서로 적층된 2개의 층들(layers)을 포함하는 편광판(polarizer); 및
    상기 편광판 상에 배치되며, 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 포함하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 편광판은 선 편광층 및 λ/4(lambda/4) 위상 지연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 편광판의 구조는 상기 λ/4 위상 지연층 상에 상기 선 편광층이 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 선 편광층은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 투과하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 λ/4 위상 지연층은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 우원편광 또는 좌원편광으로 변환하고, 우원편광 또는 좌원편광하는 광을 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 표시 패널은 비공진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 표시 패널의 상기 제1 전극 상에 리타데이션 층(retardation layer)을 더 포함하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 리타데이션 층을 포함하는 상기 표시 패널은 공진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 광(light)을 방출시키는 단계;
    상기 광을 강자성 전극(ferromagnetic electrode)에 통과시켜서 상기 광의 편광상태를 변환시키는 단계; 및
    상기 편광 상태가 변환된 광을 이용하여 영상을 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 강자성 전극은 발광층으로부터 방출된 상기 광의 스핀을 자기장으로 제어하고, 상기 편광 상태가 변환된 광은 우원편광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 편광 상태가 변환된 광을 제2 전극에 통과시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 우원편광으로 변환된 상기 광을 λ/4(lambda/4) 위상 지연판에 통과시키는 단계;
    상기 광을 상하로 진동하는 광으로 변환시키는 단계;
    상기 광을 선 편광층에 통과시키는 단계; 및
    상기 상하로 진동하는 광을 제2 기판에 통과시키는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 표시 장치의 구동 방법은 비공진 구조의 구동 방법을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  23. 광(light)을 방출시키는 단계;
    상기 광을 강자성 전극(ferromagnetic electrode)에 통과시켜서 상기 광을 우원편광으로 변환시키는 단계;
    상기 광의 일부를 제2 전극에 통과시켜서 상기 제2 전극을 통과하는 제1 광 및 상기 제2 전극으로부터 반사되는 제2 광으로 분리시키는 단계;
    상기 제2 광을 좌원편광으로 변환시키는 단계;
    상기 제2 광을 리타데이션 층(retardation layer)에 통과시키는 단계;
    상기 제2 광을 우원편광으로 변환시키는 단계;
    상기 제2 광을 제1 전극에 반사시키는 단계;
    상기 제2 광을 좌원편광으로 변환시키는 단계;
    상기 제2 광을 상기 리타데이션 층에 통과시키는 단계;
    상기 제2 광을 우원편광으로 변환시키는 단계;
    상기 제2 광을 상기 제2 전극에 통과시키는 단계;
    상기 우원편광으로 변환된 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 중첩시켜서 제3 광을 생성하는 단계; 및
    상기 제3 광을 이용하여 영상을 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 강자성 전극은 발광층으로부터 방출된 상기 광의 스핀을 자기장으로 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 우원편광으로 중첩된 상기 제3 광을 λ/4(lambda/4) 위상 지연판에 통과시키는 단계;
    상기 제3 광을 상하로 진동하는 광으로 변환시키는 단계;
    상기 제3 광을 선편광층에 통과시키는 단계; 및
    상기 제3 광을 제2 기판에 통과시키는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 표시 장치의 구동 방법은 공진 구조의 구동 방법을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  27. 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치되며, 광(light)을 발생시키는 발광층; 및
    상기 발광층 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 대향하며, 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode)을 포함하는 표시 소자.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 발광층은 유기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  29. 제 27 항에 있어서, 상기 강자성 전극은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀을 제어하고, 상기 광은 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  30. 제 27 항에 있어서, 상기 유기층이 발광하는 상기 광은 적색(red; R), 녹색(green; G), 청색(blue; B), 청록(cyan; C), 자주(magenta; M) 또는 노란색(yellow; Y)을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  31. 제 27 항에 있어서, 상기 표시 소자는 비공진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  32. 제 27 항에 있어서, 상기 제1 전극 상에 리타데이션 층(retardation layer)을 더 포함하는 표시 소자.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 리타데이션 층을 포함하는 표시 소자는 공진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  34. 제 1 기판; 및
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며, 광(light)을 발생시키는 발광층 및 상기 발광층 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 대향하며, 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 제2 전극을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함하는 표시 패널.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 발광층은 유기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  36. 제 34 항에 있어서, 상기 제2 전극은 강자성 전극인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  37. 제 34 항에 있어서, 상기 제1 전극은 강자성 전극인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  38. 제 34 항에 있어서, 상기 제1 전극은 애노드 전극인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  39. 제 34 항에 있어서, 상기 제2 전극은 애노드 전극인 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  40. 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며, 광(light)을 발생시키는 발광층 및 상기 발광층 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 대향하며, 상기 발광층으로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 제2 전극을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치되며, 상기 광을 선택적으로 투과 및 변환하고, 서로 적층된 2개의 층들(layers)을 포함하는 편광판(polarizer); 및
    상기 편광판 상에 배치되며, 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 포함하는 표시 장치.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 편광판은 선 편광층 및 λ/4(lambda/4) 위상 지연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  42. 제 40 항에 있어서, 상기 편광판의 구조는 상기 λ/4 위상 지연층 상에 상기 선 편광층이 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  43. 제 41 항에 있어서, 상기 선 편광층은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 투과하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  44. 제 41 항에 있어서, 상기 λ/4 위상 지연층은 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광을 우원편광 또는 좌원편광으로 변환하고, 우원편광 또는 좌원편광하는 광을 상하로 진동하는 광 또는 좌우로 진동하는 광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  45. 제 40 항에 있어서, 상기 표시 패널은 비공진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  46. 제 40 항에 있어서, 상기 표시 패널의 상기 제1 전극 상에 리타데이션 층(retardation layer)을 더 포함하는 표시 장치.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 리타데이션 층을 포함하는 상기 표시 패널은 공진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  48. 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치되며, 광의 투과율을 제어하는 광 셔터 소자; 및
    상기 제1 전극 상에 배치되며, 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode)을 포함하는 표시 소자.
  49. 제 48 항에 있어서, 상기 강자성 전극은 자기장을 이용하여 상기 광의 스핀을 제어하고, 상기 광은 선편광에서 좌원편광 또는 우원편광으로 변환하는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
  50. 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리;
    상기 백라이트 어셈블리 상에 배치되는 제 1 기판; 및
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생된 상기 광의 투과율을 제어하는 광 셔터 소자, 상기 광 셔터 소자 상에 배치되며 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode)을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함하는 표시 패널.
  51. 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리, 상기 백라이트 어셈블리 상에 배치되는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생된 상기 광의 투과율을 제어하는 광 셔터 소자, 상기 광 셔터 소자 상에 배치되며 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생된 상기 광의 스핀(spin)을 제어하는 강자성 전극(ferromagnetic electrode) 을 포함하는 적어도 하나의 표시 소자를 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 상기 광을 선택적으로 투과 및 변환하고, 서로 적층된 2개의 층들(layers)을 포함하는 편광판(polarizer); 및
    상기 편광판 상에 배치되며, 제1 기판과 대향하는 제2 기판을 포함하는 표시 장치.
KR1020130069528A 2013-06-18 2013-06-18 표시 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법 KR20140146792A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130069528A KR20140146792A (ko) 2013-06-18 2013-06-18 표시 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법
US14/278,071 US20140368555A1 (en) 2013-06-18 2014-05-15 Display apparatus and method of driving the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130069528A KR20140146792A (ko) 2013-06-18 2013-06-18 표시 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140146792A true KR20140146792A (ko) 2014-12-29

Family

ID=52018854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130069528A KR20140146792A (ko) 2013-06-18 2013-06-18 표시 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140368555A1 (ko)
KR (1) KR20140146792A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10734585B2 (en) 2016-02-23 2020-08-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic light-emitting apparatus

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10366653B2 (en) * 2016-10-20 2019-07-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic light-emitting device and method of operating the same
US10408896B2 (en) 2017-03-13 2019-09-10 University Of Utah Research Foundation Spintronic devices
KR102392914B1 (ko) * 2020-08-24 2022-04-29 고려대학교 산학협력단 유기발광소자용 전극 및 그 전극을 포함하는 유기발광소자
KR20230132021A (ko) * 2022-03-07 2023-09-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 제조방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080174735A1 (en) * 2007-01-23 2008-07-24 Emiscape, Inc. Projection Display with Holographic Screen
KR20100082557A (ko) * 2009-01-09 2010-07-19 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치
US8537311B2 (en) * 2010-11-03 2013-09-17 Blackberry Limited Display devices containing a circular polarizing system and methods related thereto

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10734585B2 (en) 2016-02-23 2020-08-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic light-emitting apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20140368555A1 (en) 2014-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102252169B1 (ko) 표시장치 및 전자기기
US9436053B2 (en) Display unit and electronic apparatus
KR101821739B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102574641B1 (ko) 표시 장치
JP2009049223A (ja) 発光装置
KR20140146792A (ko) 표시 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법
CN103871327A (zh) 柔性有机发光显示装置
KR101695376B1 (ko) 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법
KR20150129551A (ko) 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법
JP2017187737A (ja) 有機発光装置
KR102101195B1 (ko) 투명디스플레이장치
KR20170022047A (ko) 자체발광 디스플레이 패널 및 이를 가지는 디스플레이 장치
KR20130128913A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20160011765A (ko) 광 투과율 제어가 가능한 표시 장치
KR102204756B1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102009825B1 (ko) 표시 장치
KR102274580B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR101830613B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
JP2003282235A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス表示装置
KR101740646B1 (ko) 광학 유닛 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
WO2014206025A1 (zh) 一种3d显示器件及其制造方法、显示装置
KR101888438B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
US10877310B2 (en) Transparent display apparatus
US9804440B2 (en) Display device
KR101987188B1 (ko) 3차원 영상표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid