KR20190033816A - 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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이계훈
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Abstract

단일 픽셀 내에서 적색 서브 픽셀 전극, 녹색 서브 픽셀 전극 및 청색 서브 픽셀 전극을 형성하고 남은 나머지 영역에 백색 픽셀 전극을 형성함으로써, 넓은 청색 LED 발광 영역을 확보하고, 균일도가 우수한 백색 화면을 구현할 수 있으며, 평균 구동 전류 밀도를 감소시켜 수명이 향상될 수 있는 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 패널은, 적색 서브 픽셀 영역, 녹색 서브 픽셀 영역, 청색 서브 픽셀 영역 및 적어도 하나의 백색 서브 픽셀 영역을 포함하는 광원; 상기 적색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 적색 픽셀 전극; 상기 녹색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 녹색 픽셀 전극; 상기 청색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 청색 픽셀 전극; 및 상기 적색 픽셀 전극과 상기 녹색 픽셀 전극의 사이 및 상기 녹색 픽셀 전극과 상기 청색 픽셀 전극의 사이 중 적어도 하나에 형성되고, 상기 적어도 하나의 백색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 적어도 하나의 백색 픽셀 전극;을 포함한다.

Description

디스플레이 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{DISPLAY PANEL AND DISPLAY APPARATUS}
양자점을 컬러 필터로 이용하는 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 구비하여 방송신호 등 다양한 포맷의 영상 데이터를 표시할 수 있는 장치이다.
디스플레이 패널은 스스로 발광하는 발광형 디스플레이 패널과 별도의 광원을 필요로 하는 비발광형 디스플레이 패널로 구분될 수 있다. 발광형 디스플레이 패널로는 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT) 패널, 전계발광소자(Electro Luminescence, EL) 패널, 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diode, OLED) 패널, 진공형광 디스플레이(Vacuum Fluorescence Display, VFD) 패널, 전계방출 디스플레이(Field Emission Display, FED) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 등을 포함하며, 비발광형 디스플레이 패널은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 패널 등을 포함한다.
OLED 패널과 같은 발광형 디스플레이 패널의 경우, 픽셀마다 빛을 조절할 수 있기 때문에 별도의 백라이트 유닛을 필요로 하지 않아 얇은 두께의 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 또한, LCD와 비교하여 시야각과 대조도(Contrast) 측면에서 우수한 성능을 발휘할 수 있다.
단일 픽셀 내에서 적색 서브 픽셀 전극, 녹색 서브 픽셀 전극 및 청색 서브 픽셀 전극을 형성하고 남은 나머지 영역에 백색 픽셀 전극을 형성함으로써, 넓은 청색 LED 발광 영역을 확보하고, 균일도가 우수한 백색 화면을 구현할 수 있으며, 평균 구동 전류 밀도를 감소시켜 수명이 향상될 수 있는 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 패널은, 적색 서브 픽셀 영역, 녹색 서브 픽셀 영역, 청색 서브 픽셀 영역 및 적어도 하나의 백색 서브 픽셀 영역을 포함하는 광원; 상기 적색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 적색 픽셀 전극; 상기 녹색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 녹색 픽셀 전극; 상기 청색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 청색 픽셀 전극; 및 상기 적색 픽셀 전극과 상기 녹색 픽셀 전극의 사이 및 상기 녹색 픽셀 전극과 상기 청색 픽셀 전극의 사이 중 적어도 하나에 형성되고, 상기 적어도 하나의 백색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 적어도 하나의 백색 픽셀 전극;을 포함한다.
입사된 광을 적색 광으로 변환하는 적색광 변환부, 입사된 광을 녹색 광으로 변환하는 녹색광 변환부 및 입사된 광을 투과시키는 광 투과부를 포함하는 양자점 컬러 필터층;을 더 포함할 수 있다.
상기 적색 서브 픽셀 영역은 상기 적색광 변환부를 향하여 청색 광을 방출하고, 상기 녹색 서브 픽셀 영역은 상기 녹색광 변환부를 향하여 청색 광을 방출하고, 상기 청색 서브 픽셀 영역은 상기 광 투과부를 향하여 청색 광을 방출할 수 있다.
상기 적어도 하나의 백색 서브 픽셀 영역에서 방출되는 청색 광은 상기 적색광 변환부, 상기 녹색광 변환부 및 상기 광 투과부 중 적어도 하나에 입사될 수 있다.
상기 적색 픽셀 전극, 상기 녹색 픽셀 전극 및 상기 녹색 픽셀 전극은 단일 픽셀을 구성하고, 상기 적어도 하나의 백색 픽셀 전극은, 상기 단일 픽셀 내에서 상기 적색 픽셀 전극, 상기 녹색 픽셀 전극 및 상기 녹색 픽셀 전극이 형성되고 남은 영역에 형성될 수 있다.
상기 적색 픽셀 전극의 양 측 방향 중 상기 녹색 픽셀 전극과 인접하지 않은 방향에 배치되는 백색 픽셀 전극; 및 상기 청색 픽셀 전극의 양 측 방향 중 상기 녹색 픽셀 전극과 인접하지 않은 방향에 배치되는 백색 픽셀 전극;을 더 포함할 수 있다.
상기 적색 픽셀 전극은, 상기 적색광 변환부의 너비(Width)보다 작은 너비를 가질 수 있다.
상기 녹색 픽셀 전극은, 상기 녹색광 변환부의 너비보다 작은 너비를 가질 수 있다.
상기 청색 픽셀 전극은, 상기 광 투과부의 너비보다 작은 너비를 가질 수 있다.
상기 적어도 하나의 백색 픽셀 전극은, 상기 적색광 변환부와 상기 녹색광 변환부 사이의 간격 또는 상기 녹색광 변환부와 상기 광 투과부 사이의 간격보다 큰 너비를 가질 수 있다.
상기 적색광 변환부와 상기 녹색광 변환부 사이 및 상기 녹색광 변환부와 상기 광 투과부 사이에 배치되는 복수의 격벽;을 더 포함하고, 상기 복수의 격벽은, 광을 흡수하는 흑색 물질로 이루어질 수 있다.
상기 양자점 컬러 필터층의 전방에 배치되어 외광 반사를 방지하는 반사 방지층;을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 격벽의 전면에 형성되어 입사된 광을 반사시키는 반사층;을 더 포함할 수 있다.
상기 광 투과부는, 입사된 광을 산란시키는 산란 입자를 포함할 수 있다.
상기 광 투과부는, 입사된 광 중에서 청색 광은 투과시키고 나머지 광은 흡수하는 청색 염료를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 적색 서브 픽셀 영역, 녹색 서브 픽셀 영역, 청색 서브 픽셀 영역 및 백색 서브 픽셀 영역을 포함하는 광원; 상기 적색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 적색 픽셀 전극; 상기 녹색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 녹색 픽셀 전극; 상기 청색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 청색 픽셀 전극; 상기 적색 픽셀 전극과 상기 녹색 픽셀 전극의 사이 및 상기 녹색 픽셀 전극과 상기 청색 픽셀 전극의 사이 중 적어도 하나에 형성되고, 상기 백색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 적어도 하나의 백색 픽셀 전극; 상기 적색 픽셀 전극과 연결되는 적색 TFT, 상기 녹색 픽셀 전극과 연결되는 녹색 TFT, 상기 청색 픽셀 전극과 연결되는 청색 TFT 및 상기 적어도 하나의 백색 픽셀 전극과 연결되는 적어도 하나의 백색 TFT를 포함하는 TFT 어레이; 및 백색 광을 출력하기 위해 상기 적색 TFT, 상기 녹색 TFT, 상기 청색 TFT 및 상기 적어도 하나의 백색 TFT를 온(ON) 시키는 제어부;를 포함한다.
입사된 광을 적색 광으로 변환하는 적색광 변환부, 입사된 광을 녹색 광으로 변환하는 녹색광 변환부 및 입사된 광을 투과시키는 광 투과부를 포함하는 양자점 컬러 필터층;을 더 포함할 수 있다.
상기 적색 서브 픽셀 영역은 상기 적색광 변환부를 향하여 청색 광을 방출하고, 상기 녹색 서브 픽셀 영역은 상기 녹색광 변환부를 향하여 청색 광을 방출하고, 상기 청색 서브 픽셀 영역은 상기 광 투과부를 향하여 청색 광을 방출할 수 있다.
상기 적어도 하나의 백색 서브 픽셀 영역에서 방출되는 청색 광은 상기 적색광 변환부, 상기 녹색광 변환부 및 상기 광 투과부 중 적어도 하나에 입사될 수 있다.
상기 적색 픽셀 전극, 상기 녹색 픽셀 전극 및 상기 녹색 픽셀 전극은 단일 픽셀을 구성하고, 상기 적어도 하나의 백색 픽셀 전극은, 상기 단일 픽셀 내에서 상기 적색 픽셀 전극, 상기 녹색 픽셀 전극 및 상기 녹색 픽셀 전극이 형성되고 남은 영역에 형성될 수 있다.
상기 적색 픽셀 전극의 양 측 방향 중 상기 녹색 픽셀 전극과 인접하지 않은 방향에 배치되는 백색 픽셀 전극; 및 상기 청색 픽셀 전극의 양 측 방향 중 상기 녹색 픽셀 전극과 인접하지 않은 방향에 배치되는 백색 픽셀 전극;을 더 포함할 수 있다.
상기 적색 픽셀 전극은, 상기 적색광 변환부의 너비(Width)보다 작은 너비를 가질 수 있다.
상기 녹색 픽셀 전극은, 상기 녹색광 변환부의 너비보다 작은 너비를 가질 수 있다.
상기 청색 픽셀 전극은, 상기 광 투과부의 너비보다 작은 너비를 가질 수 있다.
상기 적어도 하나의 백색 픽셀 전극은, 상기 적색광 변환부와 상기 녹색광 변환부 사이의 간격 또는 상기 녹색광 변환부와 상기 광 투과부 사이의 간격보다 큰 너비를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 의하면, 단일 픽셀 내에서 적색 서브 픽셀 전극, 녹색 서브 픽셀 전극 및 청색 서브 픽셀 전극을 형성하고 남은 나머지 영역에 백색 픽셀 전극을 형성함으로써, 넓은 청색 LED 발광 영역을 확보하고, 균일도가 우수한 백색 화면을 구현할 수 있으며, 평균 구동 전류 밀도를 감소시켜 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 광원으로 사용되는 OLED의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 있어서, 광원을 구동하기 위한 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 사용되는 TFT 어레이의 회로 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 사용되는 컬러 필터층의 구조를 나타낸 측단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 측단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에서 적색 광, 녹색 광 및 청색 광이 출력되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 11은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에서 백색 서브 픽셀 영역에서 방출된 청색 광이 외부로 출력되는 과정을 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함되는 픽셀 전극의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함되는 양자점 컬러 필터층의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 14는 픽셀 전극과 양자점 컬러 필터층을 함께 나타낸 사시도이다.
도 15는 구동 전류 밀도와 OLED의 수명 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 16, 도 17 및 도 18은 추가적인 구성요소를 더 포함하는 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 측단면도이다.
도 19, 도 20 및 도 21은 일 실시예에 따른 패널에 포함되는 광 투과부의 구성을 나타낸 측단면도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재'라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재'가 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관도이다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 외부로부터 수신되는 영상 신호를 처리하고, 처리된 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 TV로 구현될 수 있으나, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1)는 컴퓨터의 모니터를 구현하거나, 내비게이션 단말 장치 또는 각종 휴대용 단말 장치 등에 포함될 수 있다. 여기서 휴대용 단말 장치로는 노트북 컴퓨터, 스마트 폰, 태블릿 피씨, PDA 등이 있을 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 외관을 형성하고, 디스플레이 장치(1)를 구성하는 각종 부품을 수용 또는 지지하는 본체(101) 및 영상을 표시하는 디스플레이 패널(100)을 포함한다.
본체(101)에는 디스플레이 장치(1)의 전원 온/오프, 볼륨 조절, 화면의 휘도 조절 등에 관한 사용자의 명령을 입력 받기 위한 입력부(103)가 마련될 수 있다. 또한, 본체(101)에 마련된 입력부(103)와는 별개로 리모트 컨트롤러가 구비되어 디스플레이 장치(1)의 제어와 관련한 사용자의 명령을 입력받는 것도 가능하다.
디스플레이 패널(100)은 디스플레이 패널(100)을 구성하는 복수의 픽셀이 자체적으로 발광함으로써 영상을 생성하는 발광 디스플레이 패널일 수 있다. 디스플레이 패널(100)을 구성하는 복수의 픽셀에 사용되는 광원은 전계 발광에 의해 광을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 광원은 OLED나 LED와 같은 전계 발광 소자를 포함할 수 있다. 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해, OLED를 광원으로 사용하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
또한, 후술하는 실시예에서는 뷰어에게 영상이 출력되는 방향, 즉 +x 방향을 전방이라 하고, 그 반대 방향인 -x 방향을 후방이라 하기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 광원으로 사용되는 OLED의 구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 있어서, 광원을 구동하기 위한 구조를 나타낸 도면이며, 도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 사용되는 TFT 어레이의 회로 구조를 나타낸 도면이다. 도 2 및 도 3은 측단면도이다. 도 2 및 도 3에서의 상측 방향은 디스플레이 장치에서의 전방을 나타내는 것으로 한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)에 사용되는 광원(110)은 발광층(Emitting Layer: EML, 113), 발광층(113)의 후방에 배치되는 정공 수송층(Hole Transporting Layer: HTL, 114), 발광층(113)의 전방에 배치되는 전자 수송층(Electron transporting layer, ETL, 115), 정공 수송층(114)의 후방에 배치되는 정공 주입층(Hole njection layer: HIL, 111) 및 전자 수송층(115)의 전방에 배치되는 전자 주입층(Electron Injection Layer: EIL, 112)을 포함할 수 있다.
양극(Anode, 131)으로부터 정공 주입층(111)을 통해 정공 수송층(114)으로 정공이 주입될 수 있고, 음극(Cathode,132)으로부터 전자 주입층(112)을 통해 전자 수송층(115)으로 전자가 주입될 수 있다.
정공 수송층(114)을 통과한 정공과 전자 수송층(115)을 통과한 전자가 발광층(113)으로 이동하여 재결합하고, 전자와 정공이 재결합하면서 높은 에너지를 갖는 여기자(Exciton)를 생성하게 된다. 높은 에너지를 갖는 여기자가 낮은 에너지 상태로 떨어지면 에너지를 방출하면서 발광할 수 있다.
일 예로, 발광층(113)은 청색 계통의 광(이하, 청색 광이라 함)을 방출할 수 있다. 발광층(113)은 청색 양자점계(Blue QD)의 전계 발광 소자, 청색 형광계(Blue Fluorescent)의 전계 발광 소자, Blue Thermally activated delayed Fluorescent계의 전계 발광 소자, 및 청색 인광성계(Blue Phosphorescent)의 전계 발광 소자 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
디스플레이 패널(100)을 구성하는 단일 픽셀은 적색 광을 출력하는 적색 서브 픽셀, 녹색 광을 출력하는 녹색 서브 픽셀 및 청색 광을 출력하는 청색 서브 픽셀을 포함할 수 있다.
도 3은 단일 픽셀의 구조를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 발광층(113)으로 정공을 주입하는 양극(131)은 적색 서브 픽셀에 대응되는 적색 픽셀 전극(131R), 녹색 서브 픽셀에 대응되는 녹색 픽셀 전극(131G) 및 청색 서브 픽셀에 대응되는 청색 픽셀 전극(131B)을 포함할 수 있다.
또한, 양극(131)은 적색 픽셀 전극(131R), 녹색 픽셀 전극(131G) 및 청색 픽셀 전극(131B)을 형성하고 남은 나머지 영역에 형성되어 인접한 주변 픽셀로 광을 공급하는 백색 픽셀 전극(131W)을 더 포함한다. 백색 픽셀 전극(131W)에 관한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
적색 픽셀 전극(131R), 녹색 픽셀 전극(131G) 및 청색 픽셀 전극(131B)과 적어도 하나의 백색 픽셀 전극(131W)이 하나의 단위 픽셀(Px)을 구현할 수 있다.
각각의 양극(131R, 131G, 131B, 131W)은 은(Ag)이나 알루미늄(Al)과 같은 금속 전극으로 구현될 수도 있고, 투명 전극으로 구현될 수도 있다.
양극(131)의 후방에는 TFT 어레이(140)가 배치될 수 있다. TFT 어레이(140)는 기판(141)과 기판(141) 상에 2차원 매트릭스 형태로 배열된 복수의 TFT(142)를 포함할 수 있다. 복수의 TFT(142)는 각각의 양극(131R, 131G, 131B, 131W)에 대응되도록 마련될 수 있다.
적색 픽셀 전극(131R), 녹색 픽셀 전극(131G) 및 청색 픽셀 전극(131B)과 적어도 하나의 백색 픽셀 전극(131W)은 각각의 픽셀 전극에 대응되는 TFT(142)에 연결되어 독립적으로 구동될 수 있다.
TFT(142)는 게이트, 소스, 드레인 등의 구성으로 이루어지며 각각의 양극(131R, 131G, 131B, 131W)과 전기적으로 연결되어 전류를 공급할 수 있다. 이로써, 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀의 온/오프 제어 또는 밝기 제어를 독립적으로 수행할 수 있다.
도 4는 TFT 어레이(140)의 회로 구성을 간략하게 나타낸 회로도이다. 디스플레이 패널(100)은 서브 픽셀 단위로 독립적인 구동이 가능하다. 따라서, TFT 어레이(140)의 회로 역시 서브 픽셀(SPx) 단위로 마련될 수 있다.
각각의 서브 픽셀(SPx) 영역에는 전압의 수신 여부, 즉 픽셀의 온/오프 여부를 결정하는 스위치 TFT(142'), 광원(110)에 얼만큼의 전류를 보낼지 결정하는 구동 TFT(142)가 마련될 수 있다. 후술하는 실시예에서 양극(131)과 전기적으로 연결되는 TFT(142)는 구동 TFT를 의미할 수도 있고, 스위치 TFT와 구동 TFT를 모두 포함하는 의미일 수도 있다.
TFT 어레이(140)에는 스위치 TFT(142')의 온/오프를 제어하는 게이트 배선(GL), 픽셀에 전압을 공급하는 데이터 배선(DL), 한 프레임 동안 지속적으로 전압을 공급하는 전원 배선(VDD)이 마련될 수 있다.
구체적인 예로, 전원 배선(VDD)에서 15V의 전압을 공급하고, 데이터 배선(DL)에 10V의 전압이 걸리는 경우를 예로 들어 설명한다. 데이터 배선(VDD)에서 10V의 전압을 인가할 때 게이트 배선(GL)에서 스위치 TFT(142')에 온 신호를 전송한다. 스위치 TFT(142')가 온되면, 데이터 배선(DL)의 전압이 픽셀로 인가된다. 전원 배선(VDD)에서의 15V 전압과 데이터 배선(DL)에서의 10V 전압이 반대로 인가되므로, 캐패시터(143)에는 5V의 전압이 저장되고, 캐패시터(143)에 저장된 전압에 따라 구동 TFT(142)가 인가하는 전류가 결정된다. 예를 들어, 구동 TFT(142)는 1μA의 전류를 광원(110)에 인가할 수 있고, 광원(110)은 인가된 전류에 상응하는 광을 방출하게 된다.
디스플레이 패널(100)을 제어하는 제어부(미도시)가 출력하고자 하는 영상 신호에 따라 각 서브 픽셀의 온/오프 여부, 전류 인가량 등을 결정하고, 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)을 통해 온/오프 신호와 전압 신호를 인가함으로써, 원하는 영상을 출력할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 양극(131)의 전방에는 전술한 구조를 갖는 광원(110)이 배치되고, 광원(110)의 전방에는 음극(132)이 배치된다. 음극(132)은 광원(110)에서 방출되는 광을 투과시키기 위해 투명 전극으로 구현될 수 있고, 일 예로, 인-주석 산화물(Indium-Tin Oxide, ITO)과 같은 물질로 형성될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 사용되는 컬러 필터층의 구조를 나타낸 측단면도이다.
도 5를 참조하면, 광원(110)으로부터 방출되는 청색 광(BL)은 광원(110)의 전방에 배치되는 컬러 필터층(120)에 입사되고, 컬러 필터층(120)은 입사된 청색 광(BL)을 적색 광(RL) 및 녹색 광(GL)으로 변환하여 출력하거나, 청색 광(BL)인 상태로 출력할 수 있다.
컬러 필터층(120)은 양자점(QD, Quantum Dot)을 이용하여, 입사된 광을 적색으로 변환시키는 적색광 변환부(121), 녹색으로 변환시키는 녹색광 변환부(122) 및 입사된 광을 투과시키는 광 투과부(123)를 포함할 수 있다.
양자점은, 수백에서 수천 개의 원자가 집합되어 형성된 반도체 결정체를 의미한다. 양자점의 크기는 예를 들어 수 나노미터에서 수십 나노미터 정도 사이일 수 있다. 이와 같이 양자점은, 그 크기가 매우 작기 때문에 양자 구속 효과(quantum confinement effect)가 발생하게 된다.
양자 구속 효과란, 입자가 매우 작은 경우에 입자 내의 전자가 입자의 외벽에 의해 불연속적인 에너지 상태를 형성하게 되는데, 입자 내의 공간의 크기가 작을수록 전자의 에너지 상태가 상대적으로 높아지고 에너지 띠 간격이 넓어지는 효과를 의미한다.
양자점은, 이와 같은 양자 구속 효과에 따라, 자외선이나 가시광선 등의 광이 입사되면, 다양한 범위의 파장의 광을 발생시킬 수 있다. 이 경우, 양자점은 입사된 광을 산란하여 방출하게 된다.
양자점에서 발생되는 광의 파장의 길이는 입자의 크기를 따를 수 있다. 구체적으로, 양자점에 에너지 띠 간격보다 큰 에너지를 갖는 파장의 광이 입사되면, 양자점은 광의 에너지를 흡수하여 여기되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 기저 상태가 된다.
이 경우 양자점의 크기가 작으면 작을수록 상대적으로 짧은 파장의 광, 일례로 청색 계통의 광 또는 녹색 계통의 광을 발생시킨다. 양자점의 크기가 크면 클수록 상대적으로 긴 파장의 광, 일례로 적색 계통의 광을 발생시킬 수 있다. 따라서, 양자점의 크기에 따라 다양한 색상의 광을 구현할 수 있다.
이하, 입사된 광을 녹색 계통의 광으로 변환할 수 있는 양자점 입자를 녹색 양자점 입자(Green quantum dot particle)라 하고, 입사된 광을 적색 계통의 광으로 변환할 수 있는 양자점 입자를 적색 양자점 입자(Red quantum dot particle)라 하기로 한다.
예를 들어, 녹색 양자점 입자는, 입자의 폭이 대략 2 나노미터에서 3 나노미터 정도인 입자일 수 있고, 적색 양자점 입자는, 입자의 폭이 대략 5 나노미터에서 6 나노미터 정도인 입자일 수 있다.
적색광 변환부(121)는, 복수의 적색 양자점 입자(121P)를 포함하며, 녹색광 변환부(122)는 복수의 녹색 양자점 입자(122P)를 포함한다. 적색광 변환부(121) 내의 적색 광 양자점 입자(121P)의 크기는 녹색광 변환부(122) 내의 녹색 양자점 입자의 크기보다 상대적으로 크게 마련될 수 있다.
광원(110)으로부터 방출된 청색 광(BL)이 적색광 변환부(121)에 입사되면, 적색 양자점 입자(121P)가 입사된 청색 광(BL)을 적색 광(RL)으로 변환할 수 있다. 변환된 적색 광(RL)은 여러 방향으로 산란되어 방출될 수 있다.
광원(110)으로부터 방출된 청색 광(BL)이 녹색광 변환부(122)에 입사되면, 녹색 양자점 입자(122P)가 입사된 청색 광(BL)을 녹색 광(GL)으로 변환할 수 있다. 변환된 녹색 광(GL)은 여러 방향으로 산란되어 방출될 수 있다.
광 투과부(123)는 입사된 광을 투과시킬 수 있는 광 투과 물질로 형성될 수 있다. 또는, 입사광이 그대로 통과하도록 비어있는 형태일 수도 있다.
광 투과 물질은 천연 수지나 합성 수지와 같은 레진, 유리 등과 같이 일정 수준 이상의 투명도를 가진 물질을 포함할 수 있다. 합성 수지는 에폭시 수지나, 우레탄 수지, ABS(Acryl-nitrile butadiene styrene), 폴리 카보네이트(Poly carbonate) 또는 폴리 메틸 메타아크릴 수지(PMMA, Poly(methyl methacrylate)) 등을 포함할 수 있으며, 유리는 규산염 유리, 붕산염 유리 또는 인산염 유리 등을 포함할 수 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 종류의 광을 투과시킬 수 있는 투명한 소재가 광 투과 물질로 이용될 수 있다.
적색광 변환부(121), 녹색광 변환부(122) 및 광 투과부(123)를 형성하는 각각의 셀을 구분하기 위해, 적색광 변환부(121), 녹색광 변환부(122) 및 광 투과부(123)의 경계에 격벽(124)이 마련될 수 있다. 격벽(124)은 셀들 사이에서의 광의 이동을 차단할 수 있으며, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 격벽(124)에 관한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
전술한 바와 같이, 광원(110)에서 청색 광을 방출하고 컬러 필터층(120)에서 청색 광을 적색 광 및 녹색 광으로 변환하는 방식으로 RGB 삼원색을 구현하면, 광원에서 백색 광을 방출하고 컬러 필터층에서 특정 파장 이외의 색상을 흡수하는 방식으로 RGB 삼원색을 구현하는 경우에 대비하여 우수한 효율을 얻을 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 측단면도이고, 도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에서 적색 광, 녹색 광 및 청색 광이 출력되는 과정을 나타낸 도면이다.
앞서 도 5를 참조하여 설명한 적색광 변환부(121), 녹색광 변환부(122) 및 광 투과부(123)와, 이들의 경계에 마련되는 격벽(124)은 도 6에 도시된 바와 같이 컬러필터 기판(125)에 형성될 수 있다.
컬러필터 기판(125)은 적색광 변환부(121), 녹색광 변환부(122) 및 광 투과부(123)와, 이들의 경계에 마련되는 격벽(124)의 전방에 위치할 수 있다. 컬러필터 기판(125)은 투명한 재질로 형성되어 적색광 변환부(121), 녹색광 변환부(122) 및 광 투과부(123)로부터 방출되는 광이 외부로 출력될 수 있도록 한다.
양자점 컬러 필터층(120)의 후방에는 앞서 도 3을 참조하여 설명한 광원(110), 광원(110)에 전하와 정공을 공급하는 양극(131)과 음극(132) 및 각각의 서브 픽셀을 제어하는 TFT 어레이(140)가 배치될 수 있다.
구체적으로, 각각의 서브 픽셀을 제어하는 스위치 역할을 하는 TFT(142)가 기판(141) 상에 형성된다. 이 때, 각각의 TFT(142)는 해당 서브 픽셀에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
TFT 어레이(140)의 전방에는 각각의 서브 픽셀에 대응되는 양극(131)이 배치되어 각각의 서브 픽셀에 대응되는 TFT(142)와 전기적으로 연결된다. 전술한 바와 같이, 양극(131)은 적색 서브 픽셀에 대응되는 적색 픽셀 전극(131R), 녹색 서브 픽셀에 대응되는 녹색 픽셀 전극(131G), 청색 서브 픽셀에 대응되는 청색 픽셀 전극(131B), 및 인접한 주변 픽셀로 광을 공급하는 백색 픽셀 전극(131W)을 포함한다.
적색 픽셀 전극(131R)은 적색 서브 픽셀을 제어하는 적색 TFT(142R)와 전기적으로 연결되고, 녹색 픽셀 전극(131G)은 녹색 서브 픽셀을 제어하는 녹색 TFT(142G)와 전기적으로 연결되며, 청색 픽셀 전극(131B)은 청색 서브 픽셀을 제어하는 청색 TFT(142B)와 전기적으로 연결된다.
또한, 백색 픽셀 전극(131W)은 백색 서브 픽셀을 제어하는 백색 TFT(142W)와 전기적으로 전기적으로 연결된다.
양극(131)의 전방에는 음극(132)이 배치되고, 양극(131)과 음극(132) 사이에는 광원(110)이 배치된다. 각각의 서브 픽셀을 제어하는 TFT(142)가 온되어 양극(131)이 광원(110)에 전류를 공급하고 음극(132)이 광원(110)에 전자를 공급하면, 광원(110)에서 광이 방출된다.
광원(110)에서 방출된 청색 광(BL) 중에서 양자점 컬러 필터층(12)의 적색광 변환부(121)에 입사된 광은 적색 광(RL)으로 변환되고, 녹색광 변환부(122)에 입사된 광은 녹색 광(GL)으로 변환되며, 광 투과부(123)에 입사된 광은 변환되지 않고 청색 광(BL)으로 출력된다.
적색광 변환부(121)에서 출력되는 적색 광(RL), 녹색광 변환부(122)에서 출력되는 녹색 광(GL) 및 광 투과부(123)에서 출력되는 청색 광(BL)은 투명한 컬러필터 기판(125)을 통해 외부로 출력될 수 있다. 이하, 적색 광(RL), 녹색 광(GL), 청색 광(BL) 등이 출력되는 과정을 구체적으로 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 광원(110)은 적색 서브 픽셀 영역(110R), 녹색 서브 픽셀 영역(110G), 청색 서브 픽셀 영역(110B) 및 백색 서브 픽셀 영역(110W)으로 구분될 수 있다.
적색 서브 픽셀 영역(110R)은 적색 픽셀 전극(131R)으로부터 전류를 인가받아 광이 방출되는 영역을 의미할 수 있고, 녹색 서브 픽셀 영역(110G)은 녹색 픽셀 전극(131G)으로부터 전류를 인가받아 광이 방출되는 영역을 의미할 수 있으며, 청색 서브 픽셀 영역(110B)은 청색 픽셀 전극(131B)으로부터 전류를 인가받아 광이 방출되는 영역을 의미할 수 있다.
또한, 백색 서브 픽셀 영역(110W)은 백색 픽셀 전극(131W)으로부터 전류를 인가받아 광이 방출되는 영역을 의미할 수 있다.
각각의 서브 픽셀 영역(110R, 110G, 110B, 110W)은 서로 이격되어 있을 수도 있고, 서로 중첩될 수도 있으며, 그 경계가 맞닿아 있을수도 있다.
적색 TFT(142R), 적색 픽셀 전극(131R), 적색 서브 픽셀 영역(110R) 및 적색광 변환부(121)가 적색 서브 픽셀을 구현할 수 있고, 녹색 TFT(142G), 적색 픽셀 전극(131G), 녹색 서브 픽셀 영역(110G) 및 녹색광 변환부(122)가 녹색 서브 픽셀을 구현할 수 있으며, 청색 TFT(142B), 청색 픽셀 전극(131B), 청색 서브 픽셀 영역(110B) 및 광 투과부(123)가 청색 서브 픽셀을 구현할 수 있다.
적색 서브 픽셀이 온되는 경우, 적색 TFT(142R)에서 적색 픽셀 전극(131R)을 통해 적색 서브 픽셀 영역(110R)에 전류를 인가하고, 적색 서브 픽셀 영역(110R)은 인가된 전류에 의해 청색 광(BL)을 방출한다.
당해 실시예에서, 서브 픽셀이 온 된다는 것은, 디스플레이 장치(100)의 제어부가 TFT 어레이(140)의 게이트 배선에 온 신호를 입력하여 해당 서브 픽셀의 양극(131)을 통해 광원(110)에 전류를 공급하는 것을 의미할 수 있다.
적색 서브 픽셀 영역(110R)으로부터 방출된 청색 광(BL)은 투명한 음극(132)을 투과하여 적색광 변환부(121)에 입사된다. 적색 서브 픽셀 영역(110R)은 적색 광 변환부(121) 및 적색 픽셀 전극(131R)에 대응되는 영역을 의미하므로, 적색 서브 픽셀 영역(110R)은 적색광 변환부(121)를 향하여 광을 방출할 수 있다.
적색광 변환부(121)의 적색광 양자점 입자(121P)들은 입사된 청색 광(BL)을 적색 광(RL)으로 변환시키고, 변환된 적색 광(RL)은 투명한 컬러필터 기판(125)을 투과하여 외부로 출력될 수 있다.
녹색 서브 픽셀이 온되는 경우, 녹색 TFT(142G)에서 녹색 픽셀 전극(131G)을 통해 녹색 서브 픽셀 영역(110G)에 전류를 인가하고, 녹색 서브 픽셀 영역(110G)은 인가된 전류에 의해 청색 광(BL)을 방출한다.
녹색 서브 픽셀 영역(110G)으로부터 방출된 청색 광(BL)은 투명한 음극(132)을 투과하여 녹색 광 변환부(122)에 입사된다. 녹색 서브 픽셀 영역(110G)은 녹색 광 변환부(122) 및 녹색 픽셀 전극(131G)에 대응되는 영역을 의미하므로, 녹색 서브 픽셀 영역(110G)은 녹색광 변환부(122)를 향하여 광을 방출할 수 있다.
녹색 광 변환부(121)의 녹색 광 양자점 입자(122P)들은 입사된 청색 광(BL)을 녹색 광(GL)으로 변환시키고, 변환된 녹색 광(GL)은 투명한 컬러필터 기판(125)을 투과하여 외부로 출력될 수 있다.
청색 서브 픽셀이 온되는 경우, 청색 TFT(142R)에서 청색 픽셀 전극(131R)을 통해 청색 서브 픽셀 영역(110R)에 전류를 인가하고, 청색 서브 픽셀 영역(110R)은 인가된 전류에 의해 청색 광(BL)을 방출한다.
청색 서브 픽셀 영역(110B)으로부터 방출된 청색 광(BL)은 투명한 음극(132)을 투과하여 광 투과부(123)에 입사된다. 청색 서브 픽셀 영역(110B)은 광 투과부(123) 및 청색 픽셀 전극(131G)에 대응되는 영역을 의미하므로, 청색 서브 픽셀 영역(110G)은 광 투과부(123)를 향하여 광을 방출할 수 있다.
광 투과부(123)에 입사된 청색 광(BL)은 투명한 컬러필터 기판(125)을 투과하여 외부로 출력될 수 있다.
도 8 내지 도 11은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에서 백색 서브 픽셀 영역에서 방출된 청색 광이 외부로 출력되는 과정을 도시한 도면이다.
백색 서브 픽셀이 온되는 경우, 백색 TFT(142W)에서 백색 픽셀 전극(131W)을 통해 전류를 인가하고, 백색 서브 픽셀 영역(110W)은 인가된 전류에 의해 청색 광(BL)을 방출한다.
백색 서브 픽셀 영역(110W)으로부터 방출된 청색 광(BL)은 중 일부는 격벽(124)에 입사되고, 일부는 주변의 인접한 서브 픽셀에 입사될 수 있다.
도 8의 예시를 참조하면, 적색 서브 픽셀 영역(110R)과 녹색 서브 픽셀 영역(110G) 사이에 위치하는 백색 서브 픽셀 영역(110W)에서 방출되는 청색 광(BL) 중 일부는 적색광 변환부(121)에 입사되고, 다른 일부는 녹색광 변환부(122)에 입사될 수 있다.
적색광 변환부(121)에 입사된 청색 광(BL)은 전술한 바와 같이 적색 광(RL)으로 변환되어 외부로 출력될 수 있고, 녹색광 변환부(122)에 입사된 청색 광(BL)은 녹색 광(GL)으로 변환되어 외부로 출력될 수 있다.
도 9의 예시를 참조하면, 녹색 서브 픽셀 영역(110G)과 청색 서브 픽셀 영역(110B) 사이에 위치하는 백색 서브 픽셀 영역(110W)에서 방출되는 청색 광(BL) 중 일부는 녹색광 변환부(122)에 입사되고, 다른 일부는 광 투과부(123)에 입사될 수 있다.
녹색광 변환부(122)에 입사된 청색 광(BL)은 녹색 광(GL)으로 변환되어 외부로 출력될 수 있고, 광 투과부(123)에 입사된 청색 광(BL)은 다른 색으로 변환되지 않고 그대로 출력될 수 있다.
도 10의 예시와 같이, 적색 서브 픽셀 영역(110R)의 좌측과 청색 서브 픽셀 영역(110B)의 우측에도 백색 서브 픽셀 영역(110W)이 마련되는 경우에는, 백색 서브 픽셀 영역(110W)에서 방출되는 청색 광(BL)의 일부가 적색광 변환부(121) 및 광 투과부(123)로 입사될 수 있다.
적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 또는 청색 서브 픽셀이 온될 때 온된 서브 픽셀과 인접한 백색 서브 픽셀 영역(110R)에서 광이 방출되면 휘도가 향상되어 광원(110)의 구동 전류 밀도를 감소시킬 수 있고, 이로써 디스플레이 패널(100)의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 백색 서브 픽셀 영역(110W)에서 방출된 광이 적색광 변환부(121), 녹색광 변환부(122) 및 광 투과부(123)에 입사되어 적색 광(RL), 녹색 광(GL) 및 청색 광(BL)으로 출력되면 외부에서는 이들이 혼색되어 백색으로 시인될 수 있다. 즉, 결과적으로 백색 서브 픽셀 영역(110W)에서 방출된 광은 RGB 삼원색의 혼색에 의해 백색으로 출력될 수 있다.
따라서, 적색 서브 픽셀 영역(110R)과 녹색 서브 픽셀 영역(110G) 사이에 위치하는 백색 서브 픽셀 영역(110W) 및 녹색 서브 픽셀 영역(110G)과 청색 서브 픽셀 영역(110B) 사이에 위치하는 백색 서브 픽셀 영역(110W)을 포함하는 복수의 백색 서브 픽셀 영역(110W)에서 광이 방출되는 경우에는, 적색 광(RL), 녹색 광(GL) 및 청색 광(BL)이 혼색되어 백색 광(WL)이 외부로 출력될 수 있다.
디스플레이 장치(100)의 제어부는 디스플레이 패널(100)을 통해 백색을 구현하고자 하는 경우에, 적색 TFT(142R), 녹색 TFT(142G), 청색 TFT(141B) 및 백색 TFT(141W)를 온 시켜 적색 픽셀 영역(110R), 녹색 픽셀 영역(110G), 청색 픽셀 영역(110B) 및 백색 픽셀 영역(110W)에 전류를 인가할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(100)의 제어부는 적색과 녹색, 녹색과 청색 또는 적색과 청색의 혼색이 필요한 경우에는 해당 서브 픽셀에 대응되는 TFT와 함께 그와 인접한 백색 서브 픽셀에 대응되는 TFT도 온 시킴으로써 구동 전류 밀도를 낮출 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함되는 픽셀 전극의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 13은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에 포함되는 양자점 컬러 필터층의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 14는 픽셀 전극과 양자점 컬러 필터층을 함께 나타낸 사시도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 단일 픽셀(Px)을 구성하는 적색 픽셀 전극(131R), 녹색 픽셀 전극(131G) 및 청색 픽셀 전극(131B)은 나란히 배치될 수 있고, 적색 픽셀 전극(131R), 녹색 픽셀 전극(131G) 및 청색 픽셀 전극(131B)의 사이에 백색 픽셀 전극(131G)이 배치될 수 있다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 백색 픽셀 전극(131G)을 배치하기 위한 영역을 추가하지 않고, 단일 픽셀(Px) 내에서 적색 픽셀 전극(131R), 녹색 픽셀 전극(131G) 및 청색 픽셀 전극(131B)을 배치하고 남은 나머지 영역에 백색 픽셀 전극(131G)을 배치함으로써 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 나머지 영역에 백색 픽셀 전극(131G)을 배치하는 경우에는, 적색 픽셀 전극(131R), 녹색 픽셀 전극(131G) 및 청색 픽셀 전극(131B) 각각이 다른 픽셀 전극과 인접하지 않은 방향에도 백색 픽셀 전극(131R)을 배치할 수 있다. 구체적으로, 적색 픽셀 전극(131R)의 양 측 방향 중 녹색 픽셀 전극(131G)과 인접하지 않은 방향에도 백색 픽셀 전극(131W)을 배치할 수 있고, 청색 픽셀 전극(131B)의 양 측 방향 중 녹색 픽셀 전극(131G)과 인접하지 않은 방향에도 백색 픽셀 전극(131W)을 배치할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 적색광 변환부(121), 녹색광 변환부(122) 및 광 투과부(123)는 적색 픽셀 전극(131R), 녹색 픽셀 전극(131G) 및 청색 픽셀 전극(131B)에 각각 대응되는 위치에 배치될 수 있고, 나머지 영역에는 격벽(124)이 배치되어 입사되는 광을 흡수 또는 반사할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 도 13의 구조로 배치된 양자점 컬러 필터층(120)이 도 12의 구조로 배치된 픽셀 전극(131)의 전방에 배치될 수 있다. 도 14에서는 생략되었으나, 양자점 컬러 필터층(120)과 픽셀 전극(131) 사이에는 광원(110)과 음극(132)이 배치된다.
도 12 내지 도 14를 함께 참조하면, 각각의 픽셀 전극(131R, 131G, 131B)은 그에 대응되는 각각의 광 변환부(121, 122) 및 광 투과부(123)의 크기보다 작게 구현되어 각각의 서브 픽셀 영역에서 방출되는 광이 인접한 다른 픽셀로 입사되어 의도치 않은 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 적색 픽셀 전극(131R)의 너비(WD_131R)는 적색광 변환부(121)의 너비(WD_121)보다 작게 형성함으로써, 적색 서브 픽셀 영역(110R)에서 방출되는 광이 주변의 녹색광 변환부(122)로 입사되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 적색 픽셀 전극(131R)의 높이(H_131R)도 적색광 변환부(121)의 높이(H_121)보다 작게 형성함으로써, 불필요한 광의 출력으로 인한 효율 저하를 방지할 수 있다.
녹색 픽셀 전극(131G)의 너비(WD_131G)는 녹색광 변환부(122)의 너비(WD_122)보다 작게 형성함으로써, 녹색 서브 픽셀 영역(110R)에서 방출되는 광이 주변의 적색광 변환부(121) 또는 광 투과부(123)로 입사되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 녹색 픽셀 전극(131G)의 높이(H_131G)도 녹색광 변환부(122)의 높이(H_122)보다 작게 형성함으로써, 불필요한 광의 출력으로 인한 효율 저하를 방지할 수 있다.
청색 픽셀 전극(131G)의 너비(WD_131G)는 광 투과부(123)의 너비(WD_122)보다 작게 형성함으로써, 청색 서브 픽셀 영역(110B)에서 방출되는 광이 주변의 녹색광 변환부(122)로 입사되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 청색 픽셀 전극(131B)의 높이(H_131B)도 광 투과부(123)의 높이(H_123)보다 작게 형성함으로써, 불필요한 광의 출력으로 인한 효율 저하를 방지할 수 있다.
한편, 백색 픽셀 전극(131W)의 너비(WD_131W)는 격벽(124)의 너비(WD_124)보다 크게 형성함으로써, 백색 서브 픽셀 영역(110W)에서 방출되는 광이 주변의 적색광 변환부(121), 녹색광 변환부(122) 또는 광 투과부(123)에 입사되는 비율을 증가시킬 수 있다.
구체적으로, 적색 픽셀 전극(131R)과 녹색 픽셀 전극(131G) 사이에 배치되는 백색 픽셀 전극(131W)의 너비(WD_131W)는 격벽(124)의 너비(WD_124) 또는 적색광 변환부(121)와 녹색광 변환부(123) 사이의 간격보다 크게 형성할 수 있다.
녹색 픽셀 전극(131G)과 청색 픽셀 전극(131B) 사이에 배치되는 백색 픽셀 전극(131W)의 너비(WD_131W)는 녹색광 변환부(122)와 광 투과부(123) 사이의 간격보다 크게 형성할 수 있다.
다만, 디스플레이 패널(100)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 백색 픽셀 영역(110W)에서 방출되는 광이 인접한 적색광 변환부(121), 녹색광 변환부(122) 또는 광 투과부(123)에 입사될 수 있는 범위 내에서, 백색 픽셀 전극(131W)의 너비(WD_131W)가 변환부들 사이의 간격 또는 변환부와 광 투과부 사이의 간격과 같거나 그보다 작게 형성되는 것도 가능하다.
도 15는 구동 전류 밀도와 OLED의 수명 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 15는 10mA/cm2, 20mA/cm2, 50mA/cm2, 100mA/cm2의 전류 밀도로 OLED를 구동하고, 시간에 따른 OLED의 휘도 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다. 그래프에 나타낸 휘도는 정규화된 휘도(Normalised Luminance)이다.
도 15를 참조하면, 각각의 경우에 1부터 측정된 휘도는 시간이 경과하면서 감소하였고, 10mA/cm2의 전류 밀도로 구동한 경우에는 대략 45시간 정도 경과했을 때 0.5로 낮아졌고, 50시간이 경과한 시점에서도 0.4를 웃도는 휘도가 측정되었다.
20mA/cm2의 전류 밀도로 구동한 경우에는 대략 22시간 정도 경과했을 때 휘도가 0.5로 낮아졌고, 30시간에서 40시간 사이에 휘도가 0.4로 낮아졌다.
50mA/cm2의 전류 밀도로 구동한 경우에는 시간 경과에 따라 휘도가 급격하게 낮아졌고, 대략 10시간 정도 경과했을 때 휘도가 0.4까지 낮아졌다.
100mA/cm2의 전류 밀도로 구동한 경우에는 시간 경과에 따라 휘도가 더 급격하게 낮아졌고, 10시간이 경과하기 전에 휘도가 0.4까지 낮아졌다.
즉, OLED의 구동 전류 밀도가 증가함에 따라 수명이 단축되는 것을 확인할 수 있다. 전술한 실시예에 따라 백색 픽셀 전극(131W)을 형성하여 추가적인 발광 영역을 확보하고, 휘도를 보완하면, 광원(110)의 구동 전류 밀도를 낮출 수 있고, 디스플레이 패널(110) 또는 디스플레이 장치(100)의 수명 향상에 기여할 수 있게 된다.
도 16, 도 17 및 도 18은 추가적인 구성요소를 더 포함하는 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 측단면도이다.
도 16을 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 양자점 컬러 필터층(120)을 구성하는 부재들 사이의 단차를 보상하기 위한 평탄화층(152)을 더 포함할 수 있다. 평탄화층(152)은 양자점 컬러 필터층(152)의 후방에 형성될 수 있다. 평탄화층(152)은 오버코트(over coat)로 지칭될 수도 있다.
평탄화층(152)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly phenylenesulfides resin) 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중에서 선택되는 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 물질은 평탄화층(152)에 사용될 수 있는 물질의 예시들에 불과하며, 디스플레이 패널(100)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
양자점 컬러 필터층(120)에 평탄화층(152)이 형성되면, 양자점 컬러 필터층(120)을 구성하는 부재들 사이에 단차가 존재하여 그 표면이 평탄하지 않더라도 발광 효율을 높이고, 우수한 화질을 구현할 수 있다.
또한, 음극(132)의 전방에는 수분이나 산소로부터 소재의 열화를 방지하기 위한 캡슐화(Encapsulation) 부재(152)이 마련될 수 있다. 캡슐화 부재(152)가 마련되는 경우, 캡슐화 부재(152)의 전방에 평탄화층(152)이 배치될 수 있다.
캡슐화 부재(152)는 광원(110)과 각종 회로 소자 등을 외부로부터 밀봉시켜 보호할 수 있다. 캡슐화 부재(152)는 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱, 및 금속 등 다양한 소재로 이루어지는 실런트일 수 있다.
도 17을 참조하면, 컬러필터 기판(125)의 전방에는 외광 반사를 차단하기 위한 반사 방지층(161)이 배치될 수 있다. 반사 방지층(161)은 AR(Anti-Reflection) 코팅층 또는 AGLR(Anti-Glare Low-Reflection) 코팅층을 포함할 수 있다.
일 예로, 반사 방지층(161)은 높은 굴절률을 갖는 물질이 코팅된 코팅층과 낮은 굴절률을 갖는 물질이 코팅된 코팅층을 포함할 수 있고, 이들 코팅층은 서로 교차하여 다수의 층으로 배치될 수 있다.
낮은 굴절률을 갖는 물질로는 이산화규소(SiO2) 등의 저굴절 산화물이 채용될 수 있고, 높은 굴절률을 갖는 물질로는 이산화티타늄(TiO2), 이산화지르코늄(ZrO2), 나이오븀산리튬(LiNbO3), 리튬탄탈레이트(LiTaO3), 란탄티타늄(LaTiO2) 등의 고굴절 무기 산화물 중 적어도 하나가 채용될 수 있다.
높은 굴절률을 갖는 물질이 코팅된 코팅층은 1.70 이상 2.80 이하, 또는 1.90 이상 내지 2.80 이하의 굴절률을 가질 수 있고, 낮은 굴절률을 갖는 물질이 코팅된 코팅층은1.20 이상 1.50 이하의 굴절률을 가질 수 있다.
반사 방지층(161)을 형성하면, 디스플레이 장치(1)의 외부에서 입사되는 외광 반사로 인한 영상 왜곡을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 컬러필터 기판(125)을 투과하여 외부로 향하던 광의 일부가 컬러필터 기판(125)과 외부 공기의 경계면에서 반사되어 다시 컬러필터 기판(125)의 내부로 돌아오는 프레넬
반사 비율을 줄이고 투과 비율을 개선시켜 출광 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 양자점 컬러 필터층(120)을 구성하는 각각의 셀(적색광 변환부, 녹색광 변환부, 광 투과부)을 구획하는 격벽(124)은 광을 흡수하기 위해 흑색으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 격벽(124)은 금속, 합성 수지, 합성 고무, 카본 계통의 유기 물질 등의 재료로 구성될 수 있는바, 구체적인 예로 크롬(Cr), 크롬산화막(CrOx) 또는 이들을 포함하는 이중막으로 구성될 수 있다. 격벽(124)이 광을 흡수하는 물질로 이루어질 경우, 서브 픽셀 간 광의 이동을 차단하여 혼색을 방지하고 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 또한, 외광 반사율도 감소시킬 수 있다.
또는, 도 18에 도시된 바와 같이, 외광 반사율을 감소시키기 위해 격벽(124)의 전면에 광을 반사시키는 반사층(126)을 형성하는 것도 가능하다. 반사층(126)을 구성하는 물질로는 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화철(Fe2O3), 산화크롬(CrO), 산화코발트(CoO), 산화주석(SnO2), 활석(talc) 및 카올린(Al2Si2O5(OH)4) 등의 반사 물질을 사용할 수 있다. 일 예로, 반사층(126)은 반사 물질을 격벽(124)의 전면에 코팅함으로써 형성할 수 있다.
격벽(124)의 전면에 반사층(126)이 형성되는 경우에는 컬러필터 기판(125)의 전방에 배치되는 반사 방지층(161)을 생략하는 것도 가능하다.
도 19, 도 20 및 도 21은 일 실시예에 따른 패널에 포함되는 광 투과부의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 19를 참조하면, 양자점 컬러 필터층(120)의 광 투과부(123)는 입사된 광을 산란시키는 산란 입자(SP)를 더 포함할 수 있다 산란 입자(SP)는 임의의 패턴 또는 미리 정의된 패턴으로 광 투과부(123) 내에 분포될 수 있다.
산란 입자(SP)로는 산화 아연, 산화 티타늄 및 산화 규소 등의 물질이 사용될 수 있다.
광 투과부(123)에 산란 입자(SP)가 포함되면, 적색광 변환부(121)나 녹색광 변환부(122)와 같이 입사된 광을 산란시켜 방출함으로써 출광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 광 투과부(123)가 청색 염료(BD)를 포함하는 것도 가능하다. 일 예로, 청색 염료(BD)는 청색 광은 투과시키고 청색 이외의 광은 모두 흡수하는 염료일 수 있다. 광 투과부(123)에 청색 염료(BD)가 포함되면, 외광 또는 주변광이 광 투과부(123)에 입사되어 발생되는 아티팩트를 감소시킬 수 있다.
또한, 도 21에 도시된 바와 같이, 광 투과부(123)가 산란 입자(SP)와 청색 염료(BD)를 모두 포함하여 출광 효율을 향상시킴과 동시에 외광 또는 주변광으로 인한 아티팩트를 감소시킬 수 있다.
지금까지 상술한 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 의하면, 단일 픽셀 영역 내에서 적색 픽셀 전극, 녹색 픽셀 전극 및 청색 픽셀 전극 외에 추가적으로 백색 픽셀 전극을 더 형성함으로써 균일도가 우수한 백색 화면을 구현할 수 있다.
또한, 적색 픽셀 전극, 녹색 픽셀 전극 및 청색 픽셀 전극만 사용한 경우와 비교하여 더 넓은 발광 영역을 확보하고, 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 휘도 향상에 따라 구동 전류 밀도를 감소시킴으로써 디스플레이 패널의 수명을 향상에 기여할 수 있다.
또한, 적색 픽셀 전극, 녹색 픽셀 전극 및 청색 픽셀 전극을 형성하고 남은 나머지 영역에 백색 픽셀 전극을 형성함으로써 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
100: 디스플레이 패널
1: 디스플레이 장치
110: 광원
120: 양자점 컬러필터층
131: 양극
132: 음극
140: TFT 어레이

Claims (19)

  1. 적색 서브 픽셀 영역, 녹색 서브 픽셀 영역, 청색 서브 픽셀 영역 및 적어도 하나의 백색 서브 픽셀 영역을 포함하는 광원;
    상기 적색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 적색 픽셀 전극;
    상기 녹색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 녹색 픽셀 전극;
    상기 청색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 청색 픽셀 전극; 및
    상기 적색 픽셀 전극과 상기 녹색 픽셀 전극의 사이 및 상기 녹색 픽셀 전극과 상기 청색 픽셀 전극의 사이 중 적어도 하나에 형성되고, 상기 적어도 하나의 백색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 적어도 하나의 백색 픽셀 전극;을 포함하는 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    입사된 광을 적색 광으로 변환하는 적색광 변환부, 입사된 광을 녹색 광으로 변환하는 녹색광 변환부 및 입사된 광을 투과시키는 광 투과부를 포함하는 양자점 컬러 필터층;을 더 포함하는 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 적색 서브 픽셀 영역은 상기 적색광 변환부를 향하여 청색 광을 방출하고, 상기 녹색 서브 픽셀 영역은 상기 녹색광 변환부를 향하여 청색 광을 방출하고, 상기 청색 서브 픽셀 영역은 상기 광 투과부를 향하여 청색 광을 방출하는 디스플레이 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 백색 서브 픽셀 영역에서 방출되는 청색 광은 상기 적색광 변환부, 상기 녹색광 변환부 및 상기 광 투과부 중 적어도 하나에 입사되는 디스플레이 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적색 픽셀 전극, 상기 녹색 픽셀 전극 및 상기 녹색 픽셀 전극은 단일 픽셀을 구성하고,
    상기 적어도 하나의 백색 픽셀 전극은,
    상기 단일 픽셀 내에서 상기 적색 픽셀 전극, 상기 녹색 픽셀 전극 및 상기 녹색 픽셀 전극이 형성되고 남은 영역에 형성되는 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적색 픽셀 전극은, 상기 적색광 변환부의 너비(Width)보다 작은 너비를 갖고,
    상기 녹색 픽셀 전극은, 상기 녹색광 변환부의 너비보다 작은 너비를 갖고,
    상기 청색 픽셀 전극은, 상기 광 투과부의 너비보다 작은 너비를 갖는 디스플레이 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 백색 픽셀 전극은,
    상기 적색광 변환부와 상기 녹색광 변환부 사이의 간격 또는 상기 녹색광 변환부와 상기 광 투과부 사이의 간격보다 큰 너비를 갖는 디스플레이 패널.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 적색광 변환부와 상기 녹색광 변환부 사이 및 상기 녹색광 변환부와 상기 광 투과부 사이에 배치되는 복수의 격벽;을 더 포함하고,
    상기 복수의 격벽은,
    광을 흡수하는 흑색 물질로 이루어지는 디스플레이 패널.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 양자점 컬러 필터층의 전방에 배치되어 외광 반사를 방지하는 반사 방지층;을 더 포함하는 디스플레이 패널.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 격벽의 전면에 형성되어 입사된 광을 반사시키는 반사층;을 더 포함하는 디스플레이 패널.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 투과부는,
    입사된 광을 산란시키는 산란 입자를 포함하는 디스플레이 패널.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 투과부는,
    입사된 광 중에서 청색 광은 투과시키고 나머지 광은 흡수하는 청색 염료를 포함하는 디스플레이 패널.
  13. 적색 서브 픽셀 영역, 녹색 서브 픽셀 영역, 청색 서브 픽셀 영역 및 백색 서브 픽셀 영역을 포함하는 광원;
    상기 적색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 적색 픽셀 전극;
    상기 녹색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 녹색 픽셀 전극;
    상기 청색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 청색 픽셀 전극;
    상기 적색 픽셀 전극과 상기 녹색 픽셀 전극의 사이 및 상기 녹색 픽셀 전극과 상기 청색 픽셀 전극의 사이 중 적어도 하나에 형성되고, 상기 백색 서브 픽셀 영역에 전류를 공급하는 적어도 하나의 백색 픽셀 전극;
    상기 적색 픽셀 전극과 연결되는 적색 TFT, 상기 녹색 픽셀 전극과 연결되는 녹색 TFT, 상기 청색 픽셀 전극과 연결되는 청색 TFT 및 상기 적어도 하나의 백색 픽셀 전극과 연결되는 적어도 하나의 백색 TFT를 포함하는 TFT 어레이; 및
    백색 광을 출력하기 위해 상기 적색 TFT, 상기 녹색 TFT, 상기 청색 TFT 및 상기 적어도 하나의 백색 TFT를 온(ON) 시키는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    입사된 광을 적색 광으로 변환하는 적색광 변환부, 입사된 광을 녹색 광으로 변환하는 녹색광 변환부 및 입사된 광을 투과시키는 광 투과부를 포함하는 양자점 컬러 필터층;을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적색 서브 픽셀 영역은 상기 적색광 변환부를 향하여 청색 광을 방출하고, 상기 녹색 서브 픽셀 영역은 상기 녹색광 변환부를 향하여 청색 광을 방출하고, 상기 청색 서브 픽셀 영역은 상기 광 투과부를 향하여 청색 광을 방출하는 디스플레이 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 백색 서브 픽셀 영역에서 방출되는 청색 광은 상기 적색광 변환부, 상기 녹색광 변환부 및 상기 광 투과부 중 적어도 하나에 입사되는 디스플레이 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 적색 픽셀 전극, 상기 녹색 픽셀 전극 및 상기 녹색 픽셀 전극은 단일 픽셀을 구성하고,
    상기 적어도 하나의 백색 픽셀 전극은,
    상기 단일 픽셀 내에서 상기 적색 픽셀 전극, 상기 녹색 픽셀 전극 및 상기 녹색 픽셀 전극이 형성되고 남은 영역에 형성되는 디스플레이 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 적색 픽셀 전극은, 상기 적색광 변환부의 너비(Width)보다 작은 너비를 갖고,
    상기 녹색 픽셀 전극은, 상기 녹색광 변환부의 너비보다 작은 너비를 갖고,
    상기 청색 픽셀 전극은,
    상기 광 투과부의 너비보다 작은 너비를 갖는 디스플레이 장치.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 백색 픽셀 전극은,
    상기 적색광 변환부와 상기 녹색광 변환부 사이의 간격 또는 상기 녹색광 변환부와 상기 광 투과부 사이의 간격보다 큰 너비를 갖는 디스플레이 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110600531A (zh) * 2019-10-30 2019-12-20 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板、其驱动方法及显示装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200062863A (ko) * 2018-11-27 2020-06-04 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 제조 방법
CN110911456B (zh) * 2019-11-08 2022-05-03 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 量子点显示面板滤光片
CN110873971B (zh) * 2019-11-29 2021-08-31 维沃移动通信有限公司 可穿戴设备及其滤光方法
WO2021181224A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-16 3M Innovative Properties Company Reflective polarizer and display system
KR20210124556A (ko) * 2020-04-03 2021-10-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널
KR20220000481A (ko) * 2020-06-26 2022-01-04 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치
CN112951894A (zh) * 2021-03-09 2021-06-11 昆山龙腾光电股份有限公司 Oled显示面板及其制作方法
EP4336542A1 (en) * 2021-12-30 2024-03-13 BOE Technology Group Co., Ltd. Display panel and color film substrate

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7602119B2 (en) * 2005-04-25 2009-10-13 Eastman Kodak Company OLED with magenta and green emissive layers
WO2009014707A2 (en) 2007-07-23 2009-01-29 Qd Vision, Inc. Quantum dot light enhancement substrate and lighting device including same
KR101404546B1 (ko) * 2007-11-05 2014-06-09 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
US8841661B2 (en) * 2009-02-25 2014-09-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Staggered oxide semiconductor TFT semiconductor device and manufacturing method thereof
CN102369788B (zh) * 2009-04-09 2014-06-11 松下电器产业株式会社 有机电致发光显示装置
JP5629989B2 (ja) * 2009-07-16 2014-11-26 大日本印刷株式会社 カラーフィルタ、当該カラーフィルタを備えた有機ｅｌ表示装置およびカラーフィルタの形成方法
KR102050268B1 (ko) * 2013-08-30 2019-12-02 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20150033198A (ko) * 2013-09-23 2015-04-01 삼성디스플레이 주식회사 양자점 발광 소자 및 표시 장치
KR102144993B1 (ko) * 2013-10-02 2020-08-14 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
US9761638B2 (en) * 2013-11-15 2017-09-12 Joled Inc. Organic EL display panel, display device using same, and method for producing organic EL display panel
CN104299982A (zh) * 2014-10-20 2015-01-21 深圳市华星光电技术有限公司 彩色显示器件
KR102299857B1 (ko) * 2014-11-21 2021-09-08 엘지전자 주식회사 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치
KR102094829B1 (ko) * 2014-12-03 2020-03-31 삼성전자주식회사 백색 발광 장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치
WO2016098954A1 (ko) * 2014-12-18 2016-06-23 엘지전자 주식회사 유기전계발광표시장치
CN104576703B (zh) * 2015-01-22 2017-07-04 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、显示面板和显示装置
WO2016171207A1 (ja) * 2015-04-24 2016-10-27 シャープ株式会社 波長変換基板、発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器
CN105097878B (zh) * 2015-07-17 2018-02-13 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光显示面板及制备方法、显示装置
KR20170014755A (ko) * 2015-07-31 2017-02-08 삼성전자주식회사 디스플레이 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102460992B1 (ko) * 2015-08-31 2022-11-01 엘지디스플레이 주식회사 보상마진 제어장치, 유기발광 표시장치 및 그의 구동방법
KR102626853B1 (ko) 2015-10-30 2024-01-18 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102581401B1 (ko) * 2016-03-16 2023-09-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110600531A (zh) * 2019-10-30 2019-12-20 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板、其驱动方法及显示装置
CN110600531B (zh) * 2019-10-30 2021-10-29 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板、其驱动方法及显示装置

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