KR20180056443A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20180056443A
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display panel
color conversion
substrate
layer
liquid crystal
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KR1020160153903A
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김덕성
권정현
김동윤
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 기재에 따른 표시 장치는 색변환 패널, 및 상기 색변환 패널과 중첩하는 표시 패널을 포함하고, 상기 색변환 패널은 반도체 나노 결정을 포함하는 색변환층, 및 투과층을 포함하며, 상기 표시 패널은 박막 트랜지스터를 포함하는 제1 표시판, 상기 제1 표시판과 중첩하는 제2 표시판, 상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 색변환 패널에 인접한 상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 중 어느 하나는 약 0.07 mm 이하의 두께를 가지는 기판을 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 명세서는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치로 사용되는 액정 표시 장치는 두 개의 전기장 생성 전극과 액정층, 색필터, 그리고 편광판을 포함한다. 하지만 이러한 표시 장치의 편광판과 색필터에서 광손실이 발생한다. 이에 따라 광손실을 줄이고 고효율의 표시 장치를 구현하기 위하여 색변환 패널을 포함하는 표시 장치가 제안되고 있다.
본 발명은 색 재현율이 향상되며 얇은 두께를 가지는 표시 장치를 제공하고자 한다. 또한 커브드 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 색변환 패널, 및 상기 색변환 패널과 중첩하는 표시 패널을 포함하고, 상기 색변환 패널은 반도체 나노 결정을 포함하는 색변환층, 그리고 투과층을 포함하며, 상기 표시 패널은 박막 트랜지스터를 포함하는 제1 표시판, 상기 제1 표시판과 중첩하는 제2 표시판, 상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 색변환 패널에 인접한 상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 중 어느 하나는 약 0.07 mm 이하의 두께를 가지는 기판을 포함한다.
상기 액정층과 상기 색변환 패널 사이에 상기 제1 표시판이 위치할 수 있다.
상기 표시 패널의 배면에 위치하는 라이트 유닛, 상기 표시 패널과 상기 색변환 패널 사이에 위치하는 제1 편광판, 및 상기 표시 패널과 상기 라이트 유닛 사이에 위치하는 제2 편광판을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널의 배면에 위치하는 라이트 유닛, 상기 제1 표시판이 포함하는 제1 기판과 상기 액정층 사이에 위치하는 제1 편광판, 및 상기 표시 패널과 상기 라이트 유닛 사이에 위치하는 제2 편광판을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 만곡될 수 있다.
상기 제1 표시판은, 상기 색변환 패널과 상기 액정층 사이에 위치하는 제1 기판, 상기 제1 기판과 상기 액정층 사이에 위치하는 상기 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 상기 액정층 사이에 위치하는 화소 전극을 포함하고, 상기 제1 기판은 글래스 기판 및 플라스틱 기판 중 어느 하나일 수 있다.
상기 글래스 기판의 두께는 약 0.03 내지 약 0.07 mm 일 수 있다.
상기 플라스틱 기판의 두께는 약 0.01mm 이하일 수 있다.
상기 액정층과 상기 색변환 패널 사이에 상기 제2 표시판이 위치할 수 있다.
상기 제2 표시판은 상기 색변환 패널과 상기 액정층 사이에 위치하는 제2 기판을 포함하고, 상기 제2 기판은 글래스 기판 및 플라스틱 기판 중 어느 하나일 수 있다.
상기 글래스 기판의 두께는 약 0.03 내지 약 0.07 mm일 수 있다.
상기 플라스틱 기판의 두께는 약 0.01mm 이하일 수 있다.
상기 색변환층은, 상기 표시 패널과 중첩하는 제3 기판, 및 상기 제3 기판과 상기 표시 패널 사이에 위치하는 색변환층 및 투과층을 포함하고, 상기 색변환층은 반도체 나노 결정을 포함할 수 있다.
상기 제3 기판과 상기 색변환층 사이에 위치하는 청색광 컷팅 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 색변환층 및 투과층과 상기 표시 패널 사이에 위치하는 오버코팅막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 색변환 패널, 및 상기 색변환 패널과 중첩하는 표시 패널을 포함하고, 상기 색변환 패널은 반도체 나노 결정을 포함하는 색변환층, 그리고 투과층을 포함하며, 상기 표시 패널은, 박막 트랜지스터를 포함하는 제1 표시판, 상기 제1 표시판과 중첩하는 제2 표시판, 상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 액정층과 상기 색변환 패널 사이에 상기 제1 표시판이 위치할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예에 따르면, 색변환 패널을 포함하는 표시 장치는 얇은 두께의 표시 패널을 포함함으로써 장치의 두께 및 무게를 감소시킬 수 있다. 또한 편광판이 안정적으로 형성될 수 있으므로 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 커브드 표시 장치에 적용된 경우에도 패널 간의 미스 얼라인을 방지하고 이에 따른 혼색을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 기재를 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 기재의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 기재가 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부 평면도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치는 라이트 유닛(500), 라이트 유닛(500) 위에 위치하는 표시 패널(10), 표시 패널(10) 위에 위치하는 색변환 패널(30)을 포함한다. 색변환 패널(30)과 라이트 유닛(500) 사이에 표시 패널(10)이 위치할 수 있다.
라이트 유닛(500)은 표시 패널(10)의 배면에 위치하며 광을 발생하는 광원 및 상기 광을 수신하고 수신된 광을 표시 패널(10) 및 색변환 패널(30) 방향으로 가이드하는 도광판(미도시)을 포함할 수 있다. 표시 패널(10)이 유기 발광 표시 장치인 경우 라이트 유닛(500)은 생략될 수 있다.
라이트 유닛(500)은 적어도 하나의 발광 다이오드(light emitting diode)를 포함할 수 있으며 일례로써 청색 발광 다이오드일 수 있다. 일례에 따른 광원은 도광판의 적어도 하나의 측면에 배치되는 에지형(edge type) 이거나, 라이트 유닛(500)의 광원이 도광판(미도시)의 직하부에 위치하는 직하형일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 패널(10)은 수직 전계를 이루는 액정 표시 패널을 포함할 수 있으며 이에 제한되지 않고 수평 전계를 이루는 액정 표시 패널, 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode Display, OLED), 표면 전도형 전자 방출 소자 표시 장치(Surface conduction Electron-emitter Display, SED), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display, FED), 진공 형광 표시 장치(Vacuum Fluorescent Display, VFD), 전자 페이퍼(E-Paper) 등과 같은 표시 패널일 수 있다. 이하에서는 수직 전계를 이루는 표시 패널(10)에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(10)은 라이트 유닛(500)과 색변환 패널(30) 사이에 위치한다. 표시 패널(10)은 박막 트랜지스터를 포함하는 제1 표시판(100), 제1 표시판(100)과 중첩하는 제2 표시판(200), 그리고 제1 표시판(100)과 제2 표시판(200) 사이에 위치하는 액정층(3)을 포함한다. 특히, 일 실시예에 따르면 제1 표시판(100)은 액정층(3)과 색변환 패널(30) 사이에 위치하고 제2 표시판(200)은 액정층(3)과 라이트 유닛(500) 사이에 위치할 수 있다. 라이트 유닛(500)을 기준으로 제2 표시판(200), 액정층(3), 제1 표시판(100) 및 색변환 패널(30)이 순서대로 적층된 형태일 수 있다.
표시 패널(10)은 제1 표시판(100)과 색변환 패널(30) 사이에 위치하는 제1 편광판(12) 및 제2 표시판(200)과 라이트 유닛(500) 사이에 위치하는 제2 편광판(22)을 포함할 수 있다. 제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)은 라이트 유닛(500)에서 입사되는 빛을 편광시킨다.
제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)은 도포형 편광판, 코팅형 편광판, 와이어 그리드 편광판(wire grid polarizer) 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 이러한 제1, 2 편광판(12, 22)은 필름 형태, 도포 형태, 부착 형태 등 다양한 방법으로 표시판(100, 200)의 일면에 위치할 수 있다. 또한 제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)의 두께는 약 50 μm 이하일 수 있다. 그러나 이러한 설명은 일례에 해당하는바 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
또한 제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)이 표시 패널(10)에 형성된 이후, 표시 패널(10)과 색변환 패널(30)은 합착될 수 있다. 제조 공정에 따라 제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)은 표시 패널(10)이 포함하는 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)의 일면에 형성될 수 있다. 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)은 평탄한 일 면을 제공하므로 제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)이 안정적으로 형성될 수 있다.
제1 표시판(100)은 제1 기판(110)을 포함하고, 제1 기판(110)에는 다수의 화소가 매트릭스 형태로 위치한다. 제1 기판(110)은 색변환 패널(30)과 액정층(3) 사이에 위치한다.
일 실시예에 따른 제1 기판(110)은 글래스 기판이거나 플라스틱 기판일 수 있다.
제1 기판(110)이 글래스 기판인 경우, 제1 기판(110)의 두께(t)는 약 0.03 내지 약 0.07 mm 이하일 수 있다. 제1 기판(110)은 전술한 수치 범위의 두께 보다 두꺼운 두께를 가지는 글래스 기판을 식각하거나 전술한 수치 범위의 두께를 가지는 글래스 기판 자체를 제공할 수 있다.
제1 기판(110)이 플라스틱 기판인 경우, 제1 기판(110)의 두께(t)는 약 0.01 mm 이하일 수 있다. 플라스틱 재질의 제1 기판(110)을 이용하는 경우, 캐리어 글래스 위에 제1 기판(110)을 배치시킨 후, 제1 기판(110) 위에 차례로 구성요소를 형성한다. 이후 제조된 제1 표시판(100)으로부터 캐리어 글래스를 탈착하는 방법을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 제1 기판(110)은 얇은 두께로 제공되므로 액정층(3)을 통과하여 제1 표시판(100) 및 색변환 패널(30)을 통과하는 광경로의 길이를 감소시킬 수 있다.
제1 기판(110)과 액정층(3) 사이에는 x 방향으로 연장되며 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트선(121), 게이트선(121)과 액정층(3) 사이에 위치하는 게이트 절연막(140), 게이트 절연막(140)과 액정층(3) 사이에 위치하는 반도체층(154), 반도체층(154)과 액정층(3) 사이에 위치하며 y 방향으로 연장되고 소스 전극(173)과 연결된 데이터선(171) 및 드레인 전극(175), 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 액정층(3) 사이에 위치하는 보호막(180) 및 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되는 화소 전극(191)이 위치한다. 화소 전극(191)과 액정층(3) 사이에 제1 배향막(11)이 위치할 수 있다.
반도체층(154)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)에 의해 노출된 영역에서 채널층을 형성하며, 게이트 전극(124), 반도체층(154), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 하나의 박막 트랜지스터를 이룬다.
제2 표시판(200)은 액정층(3)과 라이트 유닛(500) 사이에 위치한다.
제2 표시판(200)이 포함하는 제2 기판(210)은 제1 기판(110)과 중첩하며 이격된다. 제2 기판(210) 및 액정층(3) 사이에 공통 전극(270)이 위치하고, 공통 전극(270)과 액정층(3) 사이에 제2 배향막(21)이 위치할 수 있다.
공통 전압을 인가받는 공통 전극(270)은 화소 전극(191)과 전계를 형성하여, 액정층(3)에 위치하는 복수의 액정 분자(31)들을 배열시킨다.
액정층(3)은 복수의 액정 분자(31)를 포함하고, 액정 분자(31)들은 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이의 전계에 의해서 움직임이 제어된다. 액정 분자들의 움직임 정도 등에 따라 라이트 유닛(500)으로부터 수신된 광의 투과도를 제어하여 영상을 표시할 수 있다.
색변환 패널(30)은 표시 패널(10) 위에 위치하며 표시 패널(10)과 마주하는 제3 기판(310)을 포함한다.
제3 기판(310)과 표시 패널(10) 사이에 차광 부재(320)가 위치한다. 차광 부재(320)는 후술할 적색 색변환층(330R)과 녹색 색변환층(330G) 사이, 녹색 색변환층(330G)과 투과층(330B) 사이, 투과층(330B)과 적색 색변환층(330R) 또는 인접한 동일한 층(330R, 330G, 330B) 사이에 위치할 수 있다. 다시 말해, 차광 부재(320)은 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)이 배치되는 영역을 구획할 수 있다.
제3 기판(310)과 표시 패널(10) 사이에 청색광 컷팅 필터(321)가 위치한다. 청색광 컷팅 필터(321)는 차광 부재(320)의 일부와 중첩할 수 있다.
청색광 컷팅 필터(321)는 적색 및 녹색을 방출하는 영역과 중첩하도록 위치하고 청색을 방출하는 영역에는 위치하지 않는다. 청색광 컷팅 필터(321)는 청색을 방출하는 영역과 중첩하는 개구부를 가질 수 있다.
본 명세서는 적색을 방출하는 영역에 위치하는 청색광 컷팅 필터(321)와 녹색을 방출하는 영역에 위치하는 청색광 컷팅 필터(321)가 이격되어 분리된 실시예를 도시하였다. 그러나 이에 제한되지 않고 적색을 방출하는 영역에 위치하는 청색광 컷팅 필터(321)와 녹색을 방출하는 영역에 위치하는 청색광 컷팅 필터(321)는 서로 연결된 형태일 수 있다.
청색광 컷팅 필터(321)는 청색의 파장 대역을 제외한 파장을 갖는 광은 투과시키고 청색 파장 대역을 갖는 광은 차단한다. 청색광 컷팅 필터(321)는 전술한 효과를 수행하기 위한 어떠한 물질도 포함할 수 있으며, 일 예로 황색 색필터(Yellow color filter)일 수 있다.
본 명세서는 청색광 컷팅 필터(321)가 제3 기판(310)과 접촉하는 실시예를 도시하였다. 그러나 본 실시예는 이에 제한되지 않고 제3 기판(310) 전면에 위치하면서 청색광 컷팅 필터(321)와 제3 기판(310) 사이에 위치하는 버퍼층 등을 더 포함할 수 있다.
청색광 컷팅 필터(321), 차광 부재(320) 및 제3 기판(310) 중 적어도 하나와 표시 패널(10) 사이에 복수의 색변환층(330R, 330G) 및 투과층(330B)이 위치한다.
복수의 색변환층(330R, 330G)은 입사되는 광을 서로 다른 색상의 광으로 방출할 수 있으며, 일례로써 적색 색변환층(330R) 및 녹색 색변환층(330G)일 수 있다. 투과층(330B)은 별도의 색변환 없이 입사되는 광을 방출할 수 있으며 일례로써 청색광이 입사되어 청색광을 방출할 수 있다.
적색 색변환층(330R)은 입사되는 청색광을 적색광으로 변환하는 반도체 나노 결정을 포함할 수 있다. 상기 반도체 나노 결정은 형광체 및 양자점 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
적색 색변환층(330R)이 적색 형광체를 포함하는 경우, 적색 형광체는 (Ca, Sr, Ba)S, (Ca, Sr, Ba)2Si5N8, CaAlSiN3, CaMoO4, Eu2Si5N8 중 하나의 물질일 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다. 적색 색변환층(330R)은 적어도 한 종류의 적색 형광체를 포함할 수 있다.
녹색 색변환층(330G)은 입사되는 청색광을 녹색광으로 변환하는 반도체 나노 결정을 포함할 수 있다. 상기 반도체 나노 결정은 형광체 및 양자점 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
녹색 색변환층(330G)은 녹색 형광체를 포함하는 경우, 녹색 형광체는 이트륨 알루미늄 가닛(yttrium aluminum garnet, YAG), (Ca, Sr, Ba)2SiO4, SrGa2S4, 바리움마그네슘알루미네이트(BAM), 알파 사이알론(α-SiAlON), 베타 사이알론(β-SiAlON), Ca3Sc2Si3O12, Tb3Al5O12, BaSiO4, CaAlSiON, (Sr1 - xBax)Si2O2N2 중 하나의 물질일 수 있으며 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 녹색 색변환층(330G)은 적어도 한 종류의 녹색 형광체를 포함할 수 있다. 이때 상기 x는 0 내지 1 사이의 임의의 수일 수 있다.
적색 색변환층(330R) 및 녹색 색변환층(330G)은 형광체 대신 색을 변환하는 양자점(Quantum Dot)을 포함할 수 있다. 양자점(Quantum Dot)은 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 선택될 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 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, GaAlNP, 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. 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 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 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
투과층(330B)은 입사되는 청색광을 투과시키는 수지(resin)를 포함할 수 있다. 청색을 방출하는 영역에 위치하는 투과층(330B)은 별도의 반도체 나노 결정을 포함하지 않고 입사된 청색을 그대로 방출한다. 본 명세서는 도시하지 않았으나 실시예에 따라 투과층(330B)은 염료 또는 안료를 더 포함할 수 있다.
전술한 차광 부재(320), 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)은 일례로써 감광성 수지를 포함할 수 있으며, 포토리소그래피 공정을 통해 제조될 수 있다. 또는 프린팅 공정을 통해 형성될 수 있으며 이러한 제조 공정에 의할 경우, 차광 부재(320), 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)은 감광성 수지가 아닌 다른 물질을 포함할 수 있다. 본 명세서는 포토리소그래피 공정 또는 프린팅 공정에 의해 형성되는 색변환층, 투과층 및 차광 부재에 대해 설명하였으나 이에 제한되지 않을 수 있다.
적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B) 중 적어도 하나는 산란체(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)은 각각 산란체를 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않고 투과층(330B)은 산란체를 포함하고 적색 색변환층(330R) 및 녹색 색변환층(330G)은 산란체를 포함하지 않는 실시예도 가능하다. 또한 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)이 포함하는 각각의 산란체의 함량이 상이할 수 있다.
산란체는 입사되는 광을 고르게 산란시키기 위한 어떠한 물질도 포함할 수 있으며, 일례로써 TiO2, ZrO2, Al2O3, In2O3, ZnO, SnO2, Sb2O3 및 ITO 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G), 투과층(330B) 및 차광 부재(320)와 표시 패널(10) 사이에 오버코팅막(360)이 위치한다. 오버코팅막(360)은 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G), 투과층(330B) 및 차광 부재(320)의 일면을 평탄화시키며 실시예에 따라 생략될 수 있다.
본 명세서는 도시하지 않았으나, 색변환층(330R, 330G) 및 투과층(330B)과 오버코팅막(360) 사이에 위치하는 광 필터층광 필터층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.
광 필터층은 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G), 투과층(330B)을 형성하고 난 이후의 고온 공정들에서 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G)이 포함하는 형광체 또는 양자점의 손상 및 소광을 방지하거나, 특정 파장의 광을 투과시키고 상기 특정 파장의 광 이외의 광은 반사 또는 흡수하는 필터일 수 있다.
광 필터층은 고굴절률을 가지는 무기막과 저굴절률을 가지는 무기막이 약 10 내지 20층을 형성하도록 교번하여 적층된 구조를 포함할 수 있다. 즉, 광 필터층은 굴절률이 서로 다른 복수의 층이 적층된 구조를 가질 수 있다. 이때 광 필터층은 특정 파장의 광을 반사 또는 흡수할 수 있다. 고굴절률을 가지는 무기막과 저굴절률을 가지는 무기막 사이의 보강 및/또는 상쇄 간섭을 이용하여 특정 파장을 투과 및/또는 반사 시키는 원리를 이용한 것이다.
광 필터층은 TiO2, SiNx, SiOx, TiN, AlN, Al2O3, SnO2, WO3, ZrO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 일례로써 SiNx와 SiOx가 교번하여 적층된 구조일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 일 방향으로 만곡된 커브드 표시 장치일 수 있다.
액정층(3)을 기준으로 일 측에는 색변환 패널(30)과 화소 전극(191)을 포함하는 제1 표시판(100)이 위치하며, 타 측에는 제2 표시판(200)이 위치한다. 이러한 표시 장치를 만곡시키는 경우, 색변환 패널(30)과 제1 표시판(100)은 서로 합착되어 있으므로 색변환 패널(30)과 제1 표시판(100) 사이의 미스 얼라인을 방지하고 혼색을 제어할 수 있다. 또한 색변환 패널(30)과 인접하게 위치하는 제1 기판(110)도 얇은 두께로 제공되므로 액정층(3)을 통과하여 색변환 패널(30)을 향하는 광경로의 길이도 짧아질 수 있다. 이에 따르면 인접한 색변환층 및 투과층 사이의 혼색을 방지할 수 있다.
반면 단순히 표시 패널과 색변환 패널이 결합된 경우, 액정층(3)을 기준으로 일 측에는 박막 트랜지스터를 포함하는 표시판이 위치하고, 타 측으로 색변환 패널과 공통 전극을 포함하는 표시판이 위치할 수 있다. 이러한 표시 장치를 만곡시키는 경우 박막 트랜지스터 및 화소 전극 배열과 색변환층 및 투과층 사이의 배열이 미스 얼라인되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 표시 장치는 혼색이 발생하여 표시 장치의 성능이 하락될 수 있다.
이하에서는 도 3과 더불어 도 1을 참조하여 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다. 도 3은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 전술한 실시예와 동일 유사한 구성 요소에 대한 자세한 설명은 생략할 수 있다.
도 3의 실시예에 따른 표시 장치는 라이트 유닛(500), 라이트 유닛(500) 위에 위치하는 표시 패널(10), 그리고 표시 패널(10) 위에 위치하는 색변환 패널(30)을 포함한다.
표시 패널(10)은 제1 표시판(100), 제1 표시판(100)과 중첩하는 제2 표시판(200), 그리고 제1 표시판(100)과 제2 표시판(200) 사이에 위치하는 액정층(3)을 포함한다. 일 실시예에 따라 제1 표시판(100)은 색변환 패널(30)과 액정층(3) 사이에 위치하고 제2 표시판(200)은 라이트 유닛(500)과 액정층(3) 사이에 위치한다.
제1 표시판(100)은 제1 기판(110)을 포함하고, 제1 기판(110)과 액정층(3) 사이에 제1 편광판(12)이 위치한다. 제2 편광판(22)은 표시 패널(10)과 라이트 유닛(500) 사이에 위치한다. 즉, 제1 편광판(12)은 표시 패널(10)의 내측에 위치하고 제2 편광판(22)은 표시 패널(10)의 배면에 위치할 수 있다.
제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)은 도포형 편광판, 코팅형 편광판, 와이어 그리드 편광판(wire grid polarizer) 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 이러한 편광판(12, 22)은 필름 형태, 도포 형태, 부착 형태 등 다양한 방법으로 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)의 일면에 위치할 수 있다. 또한 제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)의 두께는 약 50 μm 이하일 수 있다. 그러나 이러한 설명은 일례에 해당하는바 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 제1 기판(110)은 글래스 기판이거나 플라스틱 기판일 수 있다.
제1 기판(110)이 글래스 기판인 경우, 제1 기판(110)의 두께(t)는 약 0.03 내지 약 0.07 mm 이하일 수 있다. 제1 기판(110)은 소정의 두께를 가지는 글래스 기판을 식각하여 제공하거나 전술한 두께를 가지는 글래스 기판 자체를 제공할 수 있다.
제1 기판(110)이 플라스틱 기판인 경우, 제1 기판(110)의 두께(t)는 약 0.01 mm 이하일 수 있다. 플라스틱 재질의 제1 기판(110)을 이용하는 경우, 캐리어 글래스 위에 제1 기판(110)을 배치시킨 이후, 이를 이용하여 제1 표시판(100)을 제조한다. 제1 표시판(100)이 제조된 이후 제1 기판(110)으로부터 캐리어 글래스를 탈착하는 방법을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 제1 기판(110)은 얇은 두께로 제공되므로 액정층(3)을 통과하여 제1 표시판(100) 및 색변환 패널(30)을 통과하는 광경로의 길이를 감소시킬 수 있다.
제1 표시판(100)은 제1 기판(110)과 액정층(3) 사이에 위치하는 제1 편광판(12)을 포함한다. 제1 편광판(12)은 전술한 바와 같다. 다음, 제1 편광판(12)과 액정층(3) 사이에 도 1에 도시된 바와 같이 x 방향으로 연장되며 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트선(121)이 위치하고, 게이트선(121)과 액정층(3) 사이에 게이트 절연막(140)이 위치하며, 게이트 절연막(140)과 액정층(3) 사이에 반도체층(154)이 위치한다. 반도체층(154)과 액정층(3) 사이에 y 방향으로 연장되고 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)이 위치하고, 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 액정층(3) 사이에 보호막(180) 및 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되는 화소 전극(191)이 위치한다. 화소 전극(191)과 액정층(3) 사이에 제1 배향막(11)이 위치할 수 있다.
제2 표시판(200)은 액정층(3)과 라이트 유닛(500) 사이에 위치한다. 제2 표시판(200)이 포함하는 제2 기판(210)은 제1 기판(110)과 중첩하며 이격된다. 제2 기판(210) 및 액정층(3) 사이에 공통 전극(270)이 위치하고, 공통 전극(270)과 액정층(3) 사이에 제2 배향막(21)이 위치할 수 있다.
도 3의 실시예에 따른 표시 장치는 제1 편광판(12)이 제1 기판(110)의 일면에 위치할 수 있으며, 특히 제1 기판(110)의 평탄한 일면에 위치할 수 있다. 이에 따르면 안정적인 형태의 제1 편광판(12)을 제공할 수 있다. 이를 포함하는 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
이하에서는 도 4과 더불어 도 1을 참조하여 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다. 도 4는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 전술한 실시예와 동일 유사한 구성 요소에 대한 자세한 설명은 생략할 수 있다.
도 4의 실시예에 따른 표시 장치는 라이트 유닛(500), 라이트 유닛(500) 위에 위치하는 표시 패널(10), 그리고 표시 패널(10) 위에 위치하는 색변환 패널(30)을 포함한다.
표시 패널(10)은 제1 표시판(100), 제1 표시판(100)과 중첩하는 제2 표시판(200), 그리고 제1 표시판(100)과 제2 표시판(200) 사이에 위치하는 액정층(3)을 포함한다. 제1 표시판(100)은 라이트 유닛(500)과 액정층(3) 사이에 위치하고 제2 표시판(200)은 색변환 패널(30)과 액정층(3) 사이에 위치할 수 있다.
제1 편광판(12)은 표시 패널(10)과 라이트 유닛(500) 사이에 위치하고 제2 편광판(22)은 표시 패널(10)과 색변환 패널(30) 사이에 위치할 수 있다. 그러나 제2 편광판(22)은 이에 제한되지 않고 표시 패널(10)의 내측에 위치하는 실시예도 가능할 수 있다.
제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)은 도포형 편광판, 코팅형 편광판, 와이어 그리드 편광판(wire grid polarizer) 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 이러한 편광판(12, 22)은 필름 형태, 도포 형태, 부착 형태 등 다양한 방법으로 표시판(100, 200)의 일면에 위치할 수 있다. 또한 제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)의 두께는 약 50 μm 이하일 수 있다. 그러나 이러한 설명은 일례에 해당하는바 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 4에 도시된 실시예에 따른 제1 표시판(100)은 액정층(3)과 라이트 유닛(500) 사이에 위치하며 제1 기판(110)을 포함한다.
도 1과 함께 도 4를 참조하면, 제1 표시판(100)은 제1 기판(110)과 액정층(3) 사이에 위치하고 x 방향으로 연장되며 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트선(121), 게이트선(121)과 액정층(3) 사이에 위치하는 게이트 절연막(140), 게이트 절연막(140)과 액정층(3) 사이에 위치하는 반도체층(154), 반도체층(154)과 액정층(3) 사이에 위치하며 y 방향으로 연장되고 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175), 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 액정층(3) 사이에 위치하는 보호막(180) 및 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되는 화소 전극(191)을 포함한다. 화소 전극(191)과 액정층(3) 사이에 제1 배향막(11)이 위치할 수 있다.
제2 표시판(200)은 액정층(3)과 색변환 패널(30) 사이에 위치하며 제2 기판(210)을 포함한다. 제2 기판(210)은 제1 기판(110)과 이격된 상태로 중첩한다.
제2 기판(210)은 글래스 기판이거나 플라스틱 기판일 수 있다. 제2 기판(210)이 글래스 기판인 경우, 제2 기판(210)의 두께(t)는 약 0.03 내지 약 0.07 mm 이하일 수 있다. 제2 기판(210)은 전술한 두께 범위보다 두꺼운 두께를 가지는 글래스 기판을 식각하여 제공하거나 전술한 두께를 가지는 글래스 기판 자체를 제공할 수 있다.
제2 기판(210)이 플라스틱 기판인 경우, 제2 기판(210)의 두께(t)는 약 0.01 mm 이하일 수 있다. 플라스틱 재질의 제2 기판(210)을 이용하는 경우, 캐리어 글래스 위에 제2 기판(210)을 배치시킨 이후, 이를 이용하여 제2 표시판(200)을 제조한다. 제2 표시판(200)이 제조된 이후 캐리어 글래스를 탈착하는 방법을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 제2 기판(210)은 얇은 두께로 제공되므로 액정층(3)을 통과하여 제2 표시판(200) 및 색변환 패널(30)을 통과하는 광경로의 길이를 감소시킬 수 있다.
제2 기판(210)과 액정층(3) 사이에 공통 전극(270)이 위치하고, 공통 전극(270)과 액정층(3) 사이에 제2 배향막(21)이 위치할 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10: 표시 패널
30: 색변환 패널
330R, 330G: 색변환층
330B: 투과층
100: 제1 표시판
200: 제2 표시판
3: 액정층

Claims (18)

  1. 색변환 패널, 및
    상기 색변환 패널과 중첩하는 표시 패널을 포함하고,
    상기 색변환 패널은 반도체 나노 결정을 포함하는 색변환층, 및 투과층을 포함하며,
    상기 표시 패널은,
    박막 트랜지스터를 포함하는 제1 표시판,
    상기 제1 표시판과 중첩하는 제2 표시판, 및
    상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 색변환 패널에 인접한 상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 중 어느 하나는 약 0.07 mm 이하의 두께를 가지는 기판을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 액정층과 상기 색변환 패널 사이에 상기 제1 표시판이 위치하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 표시 패널의 배면에 위치하는 라이트 유닛,
    상기 표시 패널과 상기 색변환 패널 사이에 위치하는 제1 편광판, 및
    상기 표시 패널과 상기 라이트 유닛 사이에 위치하는 제2 편광판을 포함하는 표시 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 표시 패널의 배면에 위치하는 라이트 유닛,
    상기 제1 표시판이 포함하는 제1 기판과 상기 액정층 사이에 위치하는 제1 편광판, 및
    상기 표시 패널과 상기 라이트 유닛 사이에 위치하는 제2 편광판을 더 포함하는 표시 장치.
  5. 제2항에서,
    상기 표시 장치는 만곡된 표시 장치.
  6. 제2항에서,
    상기 제1 표시판은,
    상기 색변환 패널과 상기 액정층 사이에 위치하는 제1 기판,
    상기 제1 기판과 상기 액정층 사이에 위치하는 상기 박막 트랜지스터, 및
    상기 박막 트랜지스터와 상기 액정층 사이에 위치하는 화소 전극을 포함하고,
    상기 제1 기판은 글래스 기판 및 플라스틱 기판 중 어느 하나인 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 글래스 기판의 두께는 약 0.03 내지 약 0.07 mm인 표시 장치.
  8. 제6항에서,
    상기 플라스틱 기판의 두께는 약 0.01mm 이하인 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 액정층과 상기 색변환 패널 사이에 상기 제2 표시판이 위치하는 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제2 표시판은 상기 색변환 패널과 상기 액정층 사이에 위치하는 제2 기판을 포함하고,
    상기 제2 기판은 글래스 기판 및 플라스틱 기판 중 어느 하나인 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 글래스 기판의 두께는 약 0.03 내지 약 0.07 mm인 표시 장치.
  12. 제10항에서,
    상기 플라스틱 기판의 두께는 약 0.01mm 이하인 표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 색변환층은,
    상기 표시 패널과 중첩하는 제3 기판을 포함하고,
    상기 제3 기판과 상기 표시 패널 사이에 상기 색변환층 및 상기 투과층이 위치하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 제3 기판과 상기 색변환층 사이에 위치하는 청색광 컷팅 필터를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제13항에서,
    상기 색변환층과 상기 표시 패널 사이 및 상기 투과층과 상기 표시 패널 사이에 위치하는 오버코팅막을 더 포함하는 표시 장치.
  16. 색변환 패널, 및
    상기 색변환 패널과 중첩하는 표시 패널을 포함하고,
    상기 색변환 패널은 반도체 나노 결정을 포함하는 색변환층, 및 투과층을 포함하며,
    상기 표시 패널은,
    박막 트랜지스터를 포함하는 제1 표시판,
    상기 제1 표시판과 중첩하는 제2 표시판, 및
    상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 액정층과 상기 색변환 패널 사이에 상기 제1 표시판이 위치하는 표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 표시 장치는 만곡된 표시 장치.
  18. 제16항에서,
    상기 제1 표시판은,
    상기 색변환 패널과 상기 액정층 사이에 위치하는 제1 기판,
    상기 제1 기판과 상기 액정층 사이에 위치하는 상기 박막 트랜지스터, 및
    상기 박막 트랜지스터와 상기 액정층 사이에 위치하는 화소 전극을 포함하고,
    상기 제1 기판은 글래스 기판 및 플라스틱 기판 중 어느 하나이며,
    상기 글래스 기판의 두께는 약 0.03 내지 약 0.07 mm이고,
    상기 플라스틱 기판의 두께는 약 0.01mm 이하인 표시 장치.
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