KR20200063964A - 표시장치 - Google Patents

표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200063964A
KR20200063964A KR1020190093270A KR20190093270A KR20200063964A KR 20200063964 A KR20200063964 A KR 20200063964A KR 1020190093270 A KR1020190093270 A KR 1020190093270A KR 20190093270 A KR20190093270 A KR 20190093270A KR 20200063964 A KR20200063964 A KR 20200063964A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel
light
layer
sub
disposed
Prior art date
Application number
KR1020190093270A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102711143B1 (ko
Inventor
김수동
남민기
김성운
박경원
김수진
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 US16/674,050 priority Critical patent/US11139348B2/en
Priority to EP19207447.4A priority patent/EP3660908B1/en
Priority to CN201911139537.5A priority patent/CN111223894B/zh
Publication of KR20200063964A publication Critical patent/KR20200063964A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102711143B1 publication Critical patent/KR102711143B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
    • H01L27/322—
    • H01L27/3213—
    • H01L51/50—
    • 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
    • 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]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 기판, 기판 상에 배치되고 제1 파장의 제1 광을 제공하는 발광층 및 발광층 상에 배치되고 제1 광을 제공 받는 광 변환부를 포함하되, 복수의 화소는 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소 및 제4 화소를 포함하고, 제4 화소는 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 포함하고, 광 변환부는 제1 화소에 배치된 제1 파장 변환층, 제2 화소에 배치된 제2 파장 변환층, 제3 화소에 배치된 광 투과층, 제1 서브 화소에 배치된 제3 파장 변환층을 포함하고, 제1 파장 변환층은 제1 광을 제1 파장보다 긴 제2 파장의 제2 광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질을 포함하고, 제2 파장 변환층은 제1 광을 제1 파장보다 긴 제3 파장의 제3 광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하고, 제3 파장 변환층은 제1 파장 변환 물질 및 제2 파장 변환 물질을 포함하며, 광 변환부는 컬러 필터층을 더 포함하되, 컬러 필터층은 제3 화소와 제2 서브 화소에 각각 배치되고 제1 광을 투과시키는 컬러 필터를 포함한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 백색 화소를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
유기 발광 표시 장치는 별도의 광원이 불필요하기 때문에 소비 전력이 낮고 경량의 박형으로 구성할 수 있을 뿐만 아니라 넓은 시야각, 높은 휘도와 콘트라스트 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성을 가져 차세대 표시 장치로 주목을 받고 있다. 그러나, 유기 발광 표시 장치의 전극들 및 그 밖의 여러 금속 배선들은 외부에서 유입되는 빛을 반사한다. 따라서, 표시 장치를 밝은 곳에서 사용하는 경우 외부 광의 반사로 인해 완전한 블랙 계조를 구현하기 어렵고 콘트라스트가 저하될 수 있다.
최근에는 표시 장치의 색 재현성 등 화질을 개선하기 위해 파장 변환층을 적용하는 것이 연구되고 있다. 그러나, 파장 변환층 내의 파장 변환 물질 및 산란체로 인해 외부 광의 반사가 더욱 커질 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 백색광을 발광하는 화소를 포함하여 표시 장치의 휘도를 상승시키며 편광층 없이도 뉴트럴 블랙(Neutral black) 반사를 구현할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 백색 화소를 포함 시, 백색 화소의 황색 반사로 인해 변화된 반사 색 좌표를 수정할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시장치는 복수의 화소를 포함하는 기판, 상기 기판 상에 배치되고 제1 파장의 제1 광을 제공하는 발광층, 및 상기 발광층 상에 배치되고, 상기 제1 광을 제공 받는 광 변환부를 포함하되, 상기 복수의 화소는 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소 및 제4 화소를 포함하고, 상기 제4 화소는 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 포함하고, 상기 광 변환부는 상기 제1 화소에 배치된 제1 파장 변환층, 상기 제2 화소에 배치된 제2 파장 변환층, 상기 제3 화소에 배치된 광 투과층, 상기 제1 서브 화소에 배치된 제3 파장 변환층을 포함하고, 상기 제1 파장 변환층은 상기 제1 광을 상기 제1 파장보다 긴 제2 파장의 제2 광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 제2 파장 변환층은 상기 제1 광을 상기 제1 파장보다 긴 제3 파장의 제3 광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 제3 파장 변환층은 상기 제1 파장 변환 물질 및 상기 제2 파장 변환 물질을 포함하며, 상기 광 변환부는 컬러 필터층을 더 포함하되, 상기 컬러 필터층은 상기 제3 화소와 상기 제2 서브 화소에 각각 배치되고 상기 제1 광을 투과시키는 컬러 필터를 포함한다.
상기 컬러 필터층은 상기 제2 광을 투과하는 제1 컬러 필터와, 상기 제3 광을 투과하는 제2 컬러 필터를 더 포함하고, 상기 제1 컬러 필터는 제1 화소에 배치되고, 상기 제2 컬러 필터는 상기 제2 화소에 배치될 수 있다.
상기 제3 화소에 배치된 상기 컬러 필터와 상기 제2 서브 화소에 배치된 상기 컬러 필터는 서로 연결될 수 있다.
상기 광 변환부는 블랙 매트릭스를 더 포함하고, 상기 제3 화소와 상기 제2 서브 화소의 경계에는 상기 블랙 매트릭스가 배치되지 않을 수 있다.
상기 제2 서브 화소에 배치되고 상기 컬러 필터 상에 배치되는 광 투과성 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 광 투과성 수지는 산란체를 포함할 수 있다.
상기 광 투과성 수지는 청색의 색재를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 서브 화소에 배치되고 상기 컬러 필터 상에 위치하는 광 반사층을 더 포함하되, 상기 광 반사층은 유기물 또는 금속을 포함할 수 있다.
상기 제4 화소는 외광에 대해 뉴트럴 블랙 반사를 구현하도록 구성될 수 있다.
상기 복수의 화소는 외광에 대해 뉴트럴 블랙 반사를 구현하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 광은 청색광이고, 상기 제2 광은 적색광이고, 상기 제3 광은 녹색광이며, 상기 제1 서브 화소를 투과한 광은 청색광 성분, 적색광 성분 및 녹색광 성분을 포함할 수 있다.
상기 발광층은 상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제3 화소 및 상기 제1 서브 화소에 각각 배치될 수 있다.
상기 발광층은 상기 제2 서브 화소에는 배치되지 않을 수 있다.
상기 제1 서브 화소를 투과한 광은 백색광이고, 상기 제1 서브 화소를 투과한 광 중 상기 청색광 성분의 세기는 상기 적색광 성분의 세기 및 상기 녹색광 성분의 세기보다 클 수 있다.
상기 발광층은 상기 제2 서브 화소에 더 배치될 수 있다.
상기 제2 서브 화소를 투과한 광은 청색광이고, 상기 제2 서브 화소를 투과한 상기 청색광의 세기는 상기 제1 서브 화소를 투과한 광 중 상기 청색광 성분의 세기보다 클 수 있다.
상기 제1 서브 화소에 배치된 상기 발광층과 상기 제2 서브 화소에 배치된 상기 발광층은 서로 연결될 수 있다.
상기 제3 파장 변환층 내의 상기 제2 파장 변환 물질의 함량은 상기 제1 파장 변환 물질의 함량보다 많을 수 있다.
상기 제3 파장 변환층은 상기 제1 파장 변환 물질을 포함하는 제1 파장 변환 물질층 및 상기 제1 파장 변환 물질층 상에 적층되고 상기 제2 파장 변환 물질을 포함하는 제2 파장 변환 물질층을 포함하되, 상기 제1 파장 변환 물질층이 상기 제2 파장 변환 물질층보다 상기 발광층과 더 가깝게 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소, 및 제4 화소를 포함하되, 상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제3 화소 및 상기 제4 화소는 제1 방향으로 인접하여 순차적으로 배열되고, 상기 제4 화소는 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 배열된 제1 서브 화소와 제2 서브 화소를 포함하며, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 중 어느 하나는 적색 컬러 필터를 포함하는 적색 화소이고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 중 다른 하나는 녹색 컬러 필터를 포함하는 녹색 화소이고, 상기 제3 화소는 청색 컬러 필터를 포함하는 청색 화소이며, 상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제3 화소 및 상기 제1 서브 화소는 각각 청색광을 발광하는 발광층을 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 중 어느 하나는 상기 청색광을 적색광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질을 포함하는 제1 파장 변환층을 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 중 다른 하나는 상기 청색광을 녹색광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하는 제2 파장 변환층을 포함하고, 상기 제1 서브 화소는 상기 제1 파장 변환 물질 및 상기 제2 파장 변환 물질을 포함하는 제3 파장 변환층을 포함하고, 상기 제2 서브 화소는 상기 청색 컬러 필터를 포함한다.
상기 제1 서브 화소는 백색광을 발광하는 백색 화소일 수 있다.
상기 제2 서브 화소의 상기 청색 컬러 필터는 발광층과 비중첩할 수 있다.
상기 제2 서브 화소는 상기 발광층을 포함하는 청색 화소일 수 있다.
상기 제1 서브 화소로부터 방출된 광과 상기 제2 서브 화소로부터 방출된 광의 혼합광은 백색광일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 기판, 상기 기판 상에 배치되고 제1 파장의 제1 광을 제공하는 발광 층, 및 상기 발광층 상에 배치되고, 상기 제1 광을 제공 받는 광 변환부를 포함하되, 상기 복수의 화소는 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소 및 제4 화소를 포함하고, 상기 광 변환부는 상기 제1 화소에 배치된 제1 파장 변환층, 상기 제2 화소에 배치된 제2 파장 변환층, 상기 제3 화소에 배치된 광 투과층, 상기 제4 화소에 배치된 제3 파장 변환층을 포함하고, 상기 제1 파장 변환층은 상기 제1 광을 상기 제1 파장보다 긴 제2 파장의 제2 광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 제2 파장 변환층은 상기 제1 광을 상기 제1 파장보다 긴 제3 파장의 제3 광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 제3 파장 변환층은 상기 제1 파장 변환 물질 및 상기 제2 파장 변환 물질을 포함하며, 상기 기판 상의 상기 각 화소의 경계를 따라 배치된 매트릭스 패턴을 더 포함하되, 상기 매트릭스 패턴은 상기 제1 광을 반사한다.
상기 광 변환부는 컬러 필터층을 더 포함하되, 상기 컬러 필터층은 상기 제2 광을 투과하는 제1 컬러 필터, 상기 제3 광을 투과하는 제2 컬러 필터, 및 상기 제1 광을 투과하는 제3 컬러 필터를 포함하고, 상기 제1 컬러 필터는 제1 화소에 배치되고, 상기 제2 컬러 필터는 상기 제2 화소에 배치되며, 상기 제3 컬러 필터는 상기 제3 화소 및 상기 각 화소의 경계를 따라 상기 매트릭스 패턴과 중첩 배치될 수 있다.
상기 매트릭스 패턴은 블랙 매트릭스를 포함하되, 상기 블랙 매트릭스는 상기 각 화소의 경계를 따라 상기 기판 상에 배치되고, 상기 제3 컬러 필터는 상기 기판과 상기 블랙 매트릭스 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 컬러 필터 및 상기 제2 컬러 필터는 상기 각 화소의 경계를 따라 더 배치되고, 상기 제1 컬러 필터, 상기 제2 컬러 필터, 및 상기 제3 컬러 필터는 상기 각 화소의 경계에서 상기 기판의 수직 방향으로 적어도 일부가 중첩될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 백색 화소의 추가를 통해 풀 화이트(Full White)의 휘도를 상승시킬 수 있다. 또한, 백색광을 구현하기 위해 RGB 화소를 모두 구동하지 않아도 되므로 표시 장치의 소비 전력을 감소할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 편광층을 포함하지 않는 폴-리스(POL-less) 구조에서 백색 화소의 황색 반사로 인해 변화된 반사 색 좌표를 수정하여 표시 장치의 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 1의 IV-IV' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 서브 화소의 광 투과 스펙트럼이다.
도 6은 일 실시예에 따른 제2 서브 화소의 광 투과 스펙트럼이다.
도 7은 일 실시예에 따른 제1 서브 화소의 광 반사 스펙트럼이다.
도 8은 일 실시예에 따른 제2 서브 화소의 광 반사 스펙트럼이다.
도 9는 CIE 1931 색도도 및 반사광의 색 좌표이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 11은 도 10의 XI-XI' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 12는 도 10의 XII-XII' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 제1 서브 화소의 광 투과 스펙트럼이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 제2 서브 화소의 광 투과 스펙트럼이다.
도 15는 일 실시예에 따른 혼합 구조의 제1 서브 화소의 단면도이다.
도 16은 파장 변환 물질들의 파장 대역 별 흡수율을 나타내는 그래프이다.
도 17은 다른 실시예에 따른 적층 구조의 제1 서브 화소의 단면도이다.
도 18 내지 도 21은 실시예들에 따른 제2 서브 화소의 단면도이다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 23은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 24는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 25는 도 2의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 26은 도 3의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 27은 도 4의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 28은 도 11의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 29는 도 12의 변형예를 도시한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 일 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하는 방향을 의미하며, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 수직한 방향을 의미한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 1을 참조하면, 표시 장치(10)에는 복수의 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)이 정의될 수 있다. 본 명세서에서, '화소'는 색 표시를 위해 평면 시점에서 표시 영역이 구획되어 투과광 또는 반사광에 의해 시청자에게 인식되는 단일 영역을 의미하며, 하나의 화소는 미리 정해진 하나의 기본색을 표현할 수 있다. 즉, 하나의 화소는 다른 화소와 서로 독립적인 색을 표현할 수 있는 표시 장치(10) 기준에서의 최소 단위일 수 있다.
복수의 화소들은 제1 색을 표시하는 제1 화소(PX1), 상기 제1 색보다 짧은 파장을 갖는 제2 색을 표시하는 제2 화소(PX2) 및 상기 제2 색보다 짧은 파장을 갖는 제3 색을 표시하는 제3 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 또한 표시 장치(10)는 제4 색을 표시하는 제4 화소(PX4)를 더 포함할 수 있다. 제4 색은 제1 색, 제2 색 및 제3 색의 광이 서로 혼합된 색일 수 있다.
제1 색의 광은 제1 파장 대역을 가질 수 있다. 제2 색의 광은 제2 파장 대역을 가질 수 있다. 제3 색의 광은 제3 파장 대역을 가질 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 파장 대역은 서로 상이할 수 있다. 제1 파장 대역은 피크 파장(peak wavelength)이 적색 파장 대역인 약 600nm 내지 670nm의 범위 내에 있을 수 있다. 제2 파장 대역은 피크 파장이 녹색 파장 대역인 약 500nm 내지 570nm의 범위 내에 있을 수 있다. 제3 파장 대역은 피크 파장이 청색 파장 대역인 약 420nm 내지 480nm의 범위 내에 있을 수 있다.
제1 화소(PX1)는 적색을 표시하는 적색 화소이고, 제2 화소(PX2)는 녹색을 표시하는 녹색 화소이며, 제3 화소(PX3)는 청색을 표시하는 청색 화소일 수 있다. 제4 화소(PX4)는 복수의 서브 화소로 분할될 수 있다. 제4 화소(PX4)의 서브 화소 중 적어도 하나는 제1 색의 광, 제2 색의 광 및 제3 색의 광을 혼합광을 표시할 수 있다. 상기 혼합광을 표시하는 서브 화소는 백색 화소일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 2 이상의 색이 혼합된 다양한 색을 표시할 수도 있다.
제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3) 및 제4 화소(PX4)는 제1 방향으로 인접하여 순차적으로 배열될 수 있다. 각 화소들의 크기는 일 실시예로 제2 화소(PX2)의 크기가 가장 크며, 그 다음으로 제1 화소(PX1)의 크기가 클 수 있다. 제4 화소(PX4)의 크기는 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)의 크기보다 작을 수 있으나, 제3 화소(PX3)의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3) 및 제4 화소(PX4)는 하나의 반복 단위를 이루어 평면상 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
제4 화소(PX4)는 제1 서브 화소(SPX1)를 포함하고, 제2 방향으로 제1 서브 화소(SPX1)와 인접하여 배열된 제2 서브 화소(SPX2)를 더 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)는 제1 방향으로 동일한 폭을 가질 수 있다. 도면에서는 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 제2 방향의 폭도 서로 동일한 경우를 예시하였지만, 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 상대적인 크기는 필요에 따라 다양하게 변형 가능하다.
상술한 바와 같이 제4 화소(PX4)는 백색을 표시하는 서브 화소를 포함할 수 있는데, 예시된 실시예에서는 제1 서브 화소(SPX1)가 백색 화소를 표시한다. 제2 서브 화소(SPX1)는 발광층을 포함하지 않는 대신 컬러 필터만을 포함하는 반사광 색좌표를 조절하는 반사광 제어 화소로 기능한다. 제2 서브 화소(SPX1)의 컬러 필터는 제3 화소(PX4)와 동일한 색의 청색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 제4 화소(PX4)의 구체적인 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 자른 단면도이다. 도 3은 도 1의 III-III' 선을 따라 자른 단면도이다. 도 4는 도 1의 IV-IV' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2 내지 도 4를 참조하여 표시 장치(10)의 단면 구조에 대해 설명하면, 표시 장치(10)는 광 제공부(200) 및 광 제공부(200)로부터 광을 제공받아 광의 파장이나 투과율 등을 변환하는 광 변환부(301)를 포함한다. 광 제공부(200)는 발광층을 포함하거나, 입사된 광을 전달하는 광 전달부를 포함할 수 있다. 이하의 실시예에서는 광 제공부로서 자발광 소자를 포함하는 발광층을 포함하는 경우를 예로 하여 설명하기로 한다.
광 제공부(200)는 제1 기판(100) 및 제1 기판(100) 상에 배치된 제1 전극(210), 화소 정의막(220), 발광층(230), 제2 전극(240) 및 봉지층(250)을 포함한다. 제1 전극(210)과 제2 전극(240) 사이에 발광층(230)이 배치될 수 있다. 제1 전극(210) 및 제2 전극(240)은 발광층(230)의 양 단과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 기판(100)은 투명하거나 불투명한 절연 기판 또는 절연 필름일 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(100)은 글라스 재료, 석영 재료 등으로 이루어지거나, 또는 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아크릴레이트 등의 가요성 고분자 재료를 포함하여 이루어질 수도 있다. 즉, 제1 기판(100)은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling)이 가능한 가요성 기판일 수 있다.
도면상 도시되지 않았으나, 제1 기판(100) 상에는 하나 이상의 박막 트랜지스터가 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터는 특정 화소 내의 발광 소자를 구동시키기 위한 전류 또는 전압을 제공할 수 있다.
제1 전극(210)은 제1 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(210)은 화소 전극일 수 있다. 제1 전극(210)은 각 화소(및 서브 화소)마다 별개로 배치될 수 있다. 서로 다른 화소의 제1 전극(210)은 서로 이격될 수 있다. 제1 전극(210)은 애노드(Anode) 전극일 수 있다. 즉, 제1 전극(210)은 발광층(230)에 정공을 제공할 수 있다.
제1 전극(210)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)의 일함수가 높은 물질층과 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물 등과 같은 반사성 물질층이 적층된 적층막 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1 전극(210)은 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
화소 정의막(220)은 제1 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(220)은 각 화소의 경계를 따라 배치될 수 있다. 화소 정의막(220)은 일부의 제1 전극(210)을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다. 화소 정의막(220)의 개구부는 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3) 및 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)에 배치된 제1 전극(210)을 노출할 수 있다. 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)의 제1 전극(210) 상에는 개구부가 배치되지 않고 화소 정의막(220)에 의해 완전히 덮일 수 있다.
화소 정의막(220)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질이나 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의막(220)은 단일막 또는 서로 다른 물질로 이루어진 다중막일 수 있다.
화소 정의막(220)의 개구부 내에는 발광층(230)이 배치될 수 있다. 발광층(230)은 제1 전극(210) 및 제2 전극(240)과 함께 발광소자를 이룰 수 있다. 발광층(230)은 화소 정의막(220)의 개구부에 의해 노출된 각 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3) 및 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)의 제1 전극(210) 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(220)의 개구부가 배치되지 않은 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)에는 발광층(230)이 배치되지 않을 수 있다.
몇몇 실시예에서 발광층(230)은 제1 보조층(231), 활성층(232) 및 제2 보조층(233)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 기판(100) 상에 제1 보조층(231), 활성층(232) 제2 보조층(233)이 순차적으로 배치될 수 있다. 제1 보조층(231)은 제1 전극(210)으로부터 주입된 정공을 수송하는 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL)을 포함할 수 있다. 제1 보조층(231)은 제1 기판(100)과 정공 수송층 사이에 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL)을 더 포함할 수 있다. 제2 보조층(233)은 제2 전극(240)으로부터 주입된 전자를 수송하는 전자 수송층(Electron Transport Later; ETL)을 포함할 수 있다. 제2 보조층(233)은 제2 전극(240)과 전자 수송층 사이에 전자 주입층(Electron Injection Layer; EIL)을 더 포함할 수 있다.
활성층(232)은 제1 보조층(231) 및 제2 보조층(233) 사이에 배치될 수 있다. 제1 보조층(231)으로부터 전달된 정공과 제2 보조층(233)으로부터 전달된 전자는 활성층(232)에서 결합하고 엑시톤(Exciton)을 형성하며 발광할 수 있다. 이때, 활성층(232)에서 방출되는 광은 제3 파장 대역을 갖는 제3 색의 광(L3)일 수 있다. 즉, 활성층(232)은 청색광을 방출할 수 있다. 활성층(232)의 재료로는 제3 파장 대역을 갖는 제3 색의 광(L3)을 방출할 수 있는 경우라면 특별히 제한되지 않는다. 다른 실시예로 방출되는 광은 제3 파장 대역보다 짧은 제4 파장 대역을 가진 광일 수 있다. 제4 파장 대역의 광은 자외선 또는 근자외선일 수 있다. 즉, 광투과층(353) 및 파장 변환층(350)으로 입사되는 입사광(L3)은 제3 색의 광 또는 자외선 또는 근자외선 광일 수 있다.
몇몇 실시예에서 활성층(232)은 유기 발광층일 수 있다. 활성층(232)은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다. 또는 몇몇 다른 실시예에서 활성층(232)은 무기 발광층 또는 무기물과 유기물이 혼합된 형태의 발광층일 수도 있다. 예시적으로 활성층(232)은 무기물 기반의 양자점과 유기물 기반의 호스트 및 도펀트가 혼합된 형태의 발광층일 수도 있다.
도시하지는 않았지만, 발광층(230)은 서로 중첩하는 복수개의 활성층(232)을 포함할 수도 있다. 활성층(232)이 복수개 구비되는 경우, 두개의 활성층(232) 사이에는 전하 생성층(Charge Generation Layer; CGL)이 더 위치할 수 있다.
화소 정의막(220) 및 제2 보조층(233) 상에는 제2 전극(240)이 배치될 수 있다. 제2 전극(240)은 공통전극일 수 있다. 제2 전극(240)은 발광층(230)이 형성된 화소들 뿐만 아니라, 발광층(230)이 형성되지 않은 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX1)에도 배치될 수 있다. 제2 전극(240)은 제1 기판(100)의 상부에 전체에 걸쳐 배치될 수 있다. 제2 전극(240)은 캐소드 전극일 수 있다. 제2 전극(240)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)과 같은 일함수가 작은 물질층을 포함할 수 있다. 제2 전극(240)은 상기 일함수가 작은 물질층 상에 배치된 투명 금속 산화물층을 더 포함할 수 있다.
제2 전극(240) 상에는 봉지층(250)이 배치될 수 있다. 봉지층(250)은 표시 장치(10)의 외부로부터 불순물 또는 수분 등이 침투하는 것을 방지하기 위해 광 제공부(200) 상부에 배치되어 발광층(230)을 밀봉하도록 배치될 수 있다. 봉지층(250)은 무기막을 포함하는 단일막으로 구성될 수 있으며, 또는 봉지막(250)은 무기막과 유기막이 교대로 적층된 다중막일 수 있다. 예시적으로 봉지막(250)은 두개의 무기막 및 두개의 무기막 사이에 위치하는 유기막을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서 봉지층(250)은 봉지 기판을 포함할 수 있다.
광 변환부(301)는 제2 기판(300) 및 제2 기판(300) 상에 배치된 컬러 필터층(320), 파장 변환층(350) 및 광투과층(353)을 포함할 수 있다. 광 변환부(301)는 블랙 매트릭스(310), 저반사층(330), 제1 캡핑층(340) 및 제2 캡핑층(360)을 더 포함할 수 있다.
제2 기판(300)은 투명 절연 기판일 수 있다. 상기 투명 절연 기판은 유리, 석영 또는 투광성 플라스틱을 포함할 수 있다. 일 실시예로 제2 기판(300)은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling)이 가능한 가요성 기판일 수 있다.
광 변환부(301)는 블랙 매트릭스(310)를 더 포함할 수 있다. 블랙 매트릭스(310)는 제2 기판(300) 상에 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(310)는 광의 투과를 차단하여 이웃한 화소들 간의 혼색을 방지할 수 있다. 블랙 매트릭스(310)는 복수의 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4) 간의 경계에 배치되고 나아가 서브 화소들(SPX1, SPX2)의 경계에까지 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(310)로 제공되는 광을 흡수하여 광의 투과를 차단할 수 있다면, 블랙 매트릭스(310)의 재료는 특별히 제한되지 않는다. 일 실시예로, 블랙 매트릭스(310)는 유기물 또는 크롬을 포함하는 금속 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시예로 블랙 매트릭스(310)는 380nm 내지 500nm의 파장을 가진 광을 반사할 수 있다. 이와 관련된 상세한 설명은 도 22를 참조하여 후술하기로 한다.
제2 기판(300) 및 블랙 매트릭스(310) 상에는 컬러 필터층(320)이 배치될 수 있다. 컬러 필터층(320)은 제1 화소(PX1) 내에 배치되는 제1 컬러 필터(321), 제2 화소(PX2) 내에 배치되는 제2 컬러 필터(322) 및 제3 화소(PX3) 내에 배치되는 제3 컬러 필터(323)를 포함할 수 있다. 또한 컬러 필터층(320)은 제2 서브 화소(SPX2) 내에 배치되는 제4 컬러 필터(324)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 의하면 제3 컬러 필터(323)와 제4 컬러 필터(324)는 동일한 컬러 필터일 수 있다. 일 실시예로 제3 화소(PX3)와 제2 서브 화소(SPX2)는 개별적으로 형성될 수 있다. 다른 실시예로 제3 화소(PX3) 상의 제4 컬러 필터(324)는 제2 서브 화소(SPX2) 상의 제3 컬러 필터(323)와 동시에 형성될 수 있다. 도면상 도시되지 않았으나, 또 다른 실시예에 의하면 제3 화소(PX3)와 제2 서브 화소(SPX2)의 인접한 면이 이어지는 형태로 동시에 형성될 수 있다. 이 경우, 제3 화소(PX3)와 제2 서브 화소(SPX2) 사이에는 블랙 매트릭스(310)가 배치되지 않을 수 있다.
한편, 화이트 화소인 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)에는 컬러 필터가 배치되지 않을 수 있다. 다른 화소에서 컬러 필터가 위치하는 영역은 다른 물질로 채워질 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 제1 서브 화소(SPX1)에는 저반사층(330)이 두껍게 채워져서 컬러 필터가 위치하는 다른 화소와 실질적으로 평탄화된 표면(도면에서 하면)을 구현할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 서브 화소(SPX1)의 저반사층(330)의 두께가 다른 화소와 실질적으로 동일하여 컬러 필터가 없는 만큼 표면 단차를 가질 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 서브 화소(SPX1)에 저반사층(330) 이외에 별도의 충진 물질이 배치되어 실질적인 표면 평탄화를 구현할 수도 있다.
컬러 필터층(320)은 투과하는 광의 적어도 일부 파장 대역을 선택적으로 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제1 컬러 필터(321)는 입사광 중 적색 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시키고 녹색 파장 대역의 광 및 청색 파장 대역의 광은 차단할 수 있다. 일 실시예로 제1 컬러 필터(321)는 적색 컬러 필터이고, 제2 컬러 필터(322)는 녹색 컬러 필터이며, 제3 컬러 필터(323)는 청색 컬러 필터일 수 있다. 다른 실시예로 제1 컬러 필터(321) 및 제2 컬러 필터(322)는 황색 컬러 필터로 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 제1 컬러 필터(321) 및 제2 컬러 필터(322)는 적색 파장 대역의 광 및 녹색 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시키고 청색 파장 대역의 광은 차단할 수 있다. 즉, 제1 컬러 필터(321) 및 제2 컬러 필터(322)는 블루 컷 필터(Blue Cut Filter)일 수 있다.
컬러 필터층(320) 상에는 저반사층(330)이 배치될 수 있다. 저반사층(330)은 굴절률이 서로 다른 재료를 적층하여 구성될 수 있다. 일 실시예로 저반사층(330)은 고 굴절률 재료인 TiO-2와 저 굴절률 재료인 SiO2를 포함한 적층 구조일 수 있다. 도면에서는 컬러 필터층(320)이 배치되지 않은 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)에서 저반사층(330)이 상대적으로 두꺼운 두께를 가져 실질적인 표면 평탄화를 이루고 있는 것이 도시되어 있지만, 이에 제한되지 않음은 상술한 바와 같다. 몇몇 실시예에서 저반사층(330)은 생략될 수도 있다.
저반사층(330) 상에는 제1 캡핑층(340)이 배치될 수 있다. 표시 장치(10)가 저반사층(330)을 포함하는 경우, 제1 캡핑층(340)은 저반사층(330)의 표면을 따라 대략 균일한 두께로 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서 저반사층(330)이 생략되는 경우, 제1 캡핑층(340)은 제2 기판(300) 상에 컬러 필터층(320)을 커버하도록 배치될 수 있으며, 컬러 필터층(320)의 표면을 따라 배치될 수 있다. 제1 캡핑층(340)은 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 컬러 필터층(320) 및 파장 변환층(350) 등을 손상 또는 변성시키는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 제1 캡핑층(340)은 산화질소, 산화규소, 질화산화규소 또는 산화질화규소 등의 무기 재료로 이루어질 수 있다.
제1 캡핑층(340) 상에는 광투과층(353) 및 파장 변환층(350)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 광투과층(353)과 파장 변환층(350)은 실질적으로 동일하거나 유사한 두께를 가질 수 있다. 광투과층(353)과 파장 변환층(350)은 서로 중첩하지 않으며, 화소별로 다르게 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 및 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)에는 파장 변환층(350)이 배치되고, 제3 화소(PX3)에는 광투과층(353)이 배치되며, 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)에는 파장 변환층(350)과 광투과층(353)이 모두 배치되지 않을 수 있다. 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)에서 파장 변환층(350)과 광투과층(353)이 생략된 두께만큼의 영역이 후술하는 충진층(400)으로 채워질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 광투과층(353)은 제3 화소(PX3) 내에 배치될 수 있다. 광투과층(353)은 제3 광 투과성 수지(353b) 및 제3 광 투과성 수지(353b) 내에 분산된 산란체(353a)를 포함할 수 있다. 제3 광 투과성 수지(353b)는 상기 산란체(353a)에 대한 분산 특성이 우수하고 투광성을 갖는 재료이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 아크릴계 수지, 이미드계 수지, 또는 에폭시계 수지 등을 포함할 수 있다.
산란체(353a)는 제3 광 투과성 수지(353b)와 상이한 굴절률을 갖는 입자, 예를 들어 광 산란 입자일 수 있다. 산란체(353a)는 제3 광 투과성 수지(353b)와 광학 계면을 형성하여 투과광을 부분적으로 산란시킬 수 있는 재료이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 금속 산화물 입자 또는 유기 입자일 수 있다. 상기 금속 산화물로는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2) 등을 예시할 수 있고, 상기 유기 재료로는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등을 예시할 수 있다. 산란체(353a)는 광투과층(353)을 투과하는 광의 파장을 실질적으로 변환시키지 않으면서 입사각과 무관하게 여러 방향으로 광을 산란시킬 수 있다. 이를 통해 표시 장치(10)의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서, 광투과층(353)은 제3 광 투과성 수지(353b) 내에 분산/용해된 색재(colorant)를 더 포함할 수도 있다. 색재는 제3 광 투과성 수지(353b) 내에 분산 또는 용해되어 광투과층(353)을 투과하는 광의 적어도 일부 파장 대역을 선택적으로 흡수할 수 있다. 예를 들어 색재는 청색 염료(blue dye) 또는 청색 안료(blue pigment)와 같은 청색의 색재일 수 있다. 광투과층(353)이 청색의 색재를 더 포함하는 경우, 제3 화소(PX3)가 표시하는 청색의 스펙트럼을 더욱 샤프하게 할 수 있다.
일 실시예로 광투과층(353)으로 입사된 광이 제3 파장 대역을 가지는 광인 경우, 광투과층(353)을 투과한 광도 제3 파장 대역을 가지는 광일 수 있다. 즉, 파장 대역의 변화가 없거나 크게 발생하지 않을 수 있다. 다른 실시예로 광투과층(353)으로 입사된 광이 제4 파장 대역을 가지는 광인 경우, 광투과층(353)은 후술할 파장 변환 물질을 더 포함할 수 있다. 광투과층(353)으로 입사된 광은 제3 파장 대역을 가지는 광으로 변환되어 방출될 수 있다.
파장 변환층(350)은 외부로부터 제공받은 광의 파장 대역을 변환 또는 시프트 시킬 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 파장 변환층(350)은 외부로 방출되는 광의 표시 색을 입사광(L3)의 표시 색과 다르게 변환시킬 수 있다. 파장 변환층(350)은 제1 파장 변환층(351), 제2 파장 변환층(352), 및 제3 파장 변환층(354)을 포함할 수 있다. 파장 변환층(350)은 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)내에 배치될 수 있다. 제1 파장 변환층(351)은 제1 화소(PX1)내에 배치되고 제1 컬러 필터(321)와 적어도 일부가 중첩되어 배치될 수 있다. 제2 파장 변환층(352)은 제2 화소(PX2)내에 배치되고 제2 컬러 필터(322)와 적어도 일부가 중첩되어 배치될 수 있다. 제3 파장 변환층(354)은 컬러 필터층(320)과 중첩되지 않으며 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)내에 배치될 수 있다.
제1 파장 변환층(351)은 제1 광 투과성 수지(351b)와 제1 광 투과성 수지(351b) 내에 분산된 제1 파장 변환 물질(351a)을 포함할 수 있다. 제1 광 투과성 수지(351b)는 상술한 제3 광 투과성 수지(353b)와 마찬가지로 파장 변환 물질에 대한 분산 특성이 우수하고 투광성을 갖는 재료이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 아크릴계 수지, 이미드계 수지, 또는 에폭시계 수지 등을 포함할 수 있다.
제1 파장 변환 물질(351a)은 발광층(230)에서 제공받은 입사광(L3)을 제1 파장 대역의 광(L1)으로 변환할 수 있다. 다른 실시예로 입사광(L3)은 제3 파장 대역보다 짧은 근자외선 또는 자외선일 수 있다. 이를 통해 제1 화소(PX1)는 적색광을 표시할 수 있다. 제1 파장 변환 물질(351a)의 예로는 양자점(Quantum Dot), 양자 막대(Quantum rod) 또는 형광체(Phosphor) 등을 들 수 있다. 예를 들어, 양자점 물질은 전자가 전도대에서 가전자대로 전이하면서 특정 색을 발광할 수 있다. 이하에서는 파장 변환 물질이 양자점을 포함하는 것으로 설명한다.
상기 양자점은 반도체 나노 결정 물질일 수 있다. 상기 양자점은 그 조성 및 크기에 따라 특정 밴드 갭을 가져 빛을 흡수한 후 고유의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 상기 양자점의 반도체 나노 결정의 예로는 IV족계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정, IV-VI족계 나노 결정 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, IV족계 나노 결정은 규소(Si), 게르마늄(Ge), 또는 탄화규소(silicon carbide, SiC), 규소-게르마늄(SiGe) 등의 이원소 화합물 등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, II-VI족계 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물 등의 이원소 화합물, InZnP, AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물 등의 삼원소 화합물, 또는 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물 등의 사원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, III-V족계 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물 등의 이원소 화합물, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InAlP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물 등의 삼원소 화합물, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물 등의 사원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
IV-VI족계 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물 등의 이원소 화합물, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물 등의 삼원소 화합물, 또는 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물 등의 사원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm) 또는 큐빅 형태의 나노 입자, 나노 튜브, 나노 와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등을 들 수 있다. 전술한 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재할 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.
몇몇 실시예에서, 양자점은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수도 있다.
상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 챠징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 파장 변환층(352)은 제2 광 투과성 수지(352b)와 제2 광 투과성 수지(352b) 내에 분산된 제2 파장 변환 물질(352a)을 포함할 수 있다. 제2 광 투과성 수지(352b)는 제2 파장 변환 물질(352a)의 파장 변환 성능에 영향을 미치지 않으면서, 광 흡수를 일으키지 않는 범위 내의 투명한 매질이라면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 제2 광 투과성 수지(352b)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지 등의 유기 재료를 포함할 수 있다. 상술한 제1 내지 제3 광 투과성 수지(353b)는 모두 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 그러나, 실시예가 그에 제한되지 않음은 자명하다.
제2 파장 변환 물질(352a)은 발광층(230)에서 제공받은 입사광(L3)을 흡수한 후 제2 파장 대역(L2)을 갖는 광을 방출할 수 있다. 이를 통해 제2 화소(PX2)는 녹색광을 표시할 수 있다. 제2 파장 변환 물질(352a)의 예로는 양자점, 양자 막대 또는 형광체 등을 들 수 있다. 이하 제2 파장 변환 물질(352a)이 양자점인 것으로 설명한다. 양자점은 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 양자점의 코어는 반도체 나노 결정 물질일 수 있으며, 일 실시예로 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다. 각 화합물 또는 원소의 예는 제1 파장 변환 물질(351a)에서 설명한 내용과 중복되므로 생략한다.
제1 파장 변환 물질(351a)의 양자점 크기(예컨대 입경 크기)는 제2 파장 변환 물질(352a)의 양자점 크기보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 변환 물질(351a)의 양자점 크기는 약 55Å 내지 65Å일 수 있다. 또한, 제2 파장 변환 물질(352a)의 양자점 크기는 약 40Å 내지 50Å일 수 있다.
상기 양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색 순도 또는 색 재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 양자점을 통해 발광 되는 광은 전 방향으로 방출되므로, 측면 시인성이 향상될 수 있다.
제1 파장 변환층(351)에서 방출되는 광 및 제2 파장 변환층(352)에서 방출되는 광은 편광이 해소된 비편광(unpolarized)된 상태일 수 있다. '비편광된 광'이란 특정 방향의 편광 성분만으로 이루어지지 않은 광, 즉 특정 방향만으로 편광되지 않은 광, 다시 말해서 무작위화된 편광(random polarization) 성분으로 이루어진 광을 의미한다. 비편광된 광의 예로는 자연 광(natural light)을 들 수 있다.
다른 실시예로 제1 파장 변환층(351) 및 제2 파장 변환층(352)은 상기 양자점 이외에도, 형광체(phosphor) 물질을 포함할 수도 있다. 여기서, 형광체는 일 실시예로 약 100nm 내지 3000nm의 크기를 가질 수 있다. 또한, 형광체는 노란색, 녹색, 적색의 형광 물질을 포함할 수 있다.
제1 파장 변환층(351) 및 제2 파장 변환층(352)을 투과한 광 중 제1 파장 변환 물질(351a) 또는 제2 파장 변환 물질(352a)에 의해 변환되지 않은 누설광은 상술한 컬러 필터층(320)에서 흡수될 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 변환층(351)을 투과한 광 중 적색광을 제외한 나머지 색의 광은 제1 컬러 필터(321)에서 흡수되어 투과가 차단될 수 있다. 이를 통해 제1 화소(PX1)가 표현하는 적색광의 순도를 더욱 개선할 수 있다.
제3 파장 변환층(354)은 제4 광 투과성 수지(354b) 및 제4 광 투과성 수지(354b) 내에 분산된 제1 파장 변환 물질(351a)과 제2 파장 변환 물질(352a)을 포함할 수 있다. 제1 파장 변환 물질(351a)은 입사광(L3)을 제1 파장 대역의 광으로 변환하여 방출할 수 있으며, 제2 파장 변환 물질(352a)은 입사광(L3)을 제2 파장 대역의 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 또한 제3 파장 변환층(354)으로 입사된 입사광(L3)의 일부는 제1 파장 변환 물질(351a) 및 제2 파장 변환 물질(352a)에 의해 변환되지 않고 제3 파장 변환층(354)을 투과할 수 있다. 즉, 제3 파장 변환층(354)은 제1 파장 대역의 광, 제2 파장 대역의 광 및 제3 파장 대역의 광을 모두 방출할 수 있다. 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)는 컬러 필터층(320)을 불포함하는 바, 제3 파장 변환층(354)에서 방출된 제1 파장 대역의 광, 제2 파장 대역의 광 및 제3 파장 대역의 광은 모두 표시 장치의 외부로 제공될 수 있다. 입사광(L3)이 청색광인 경우, 제1 서브 화소(SPX1)를 통해 적색광, 녹색광 및 청색광이 외부로 방출될 수 있다. 적색광, 녹색광 및 청색광이 혼합되어 방출되는 경우 제4 색의 광(L4)이 방출될 수 있으며, 제4 색의 광(L4)은 백색광일 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(SPX1)는 백색광을 표시하는 화소일 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)가 방출하는 광에 대한 상세한 설명은 도 7 및 도 8을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.
몇몇 실시예에서, 파장 변환층(350)은 광투과층(353)이 먼저 형성된 뒤에 형성될 수 있다. 광투과층(353)을 파장 변환층(350)보다 먼저 형성함으로써, 광투과층(353) 형성 과정에서 파장 변환층(350)의 파장 변환 물질이 손상되거나 오염되는 것을 방지할 수 있다.
파장 변환층(350) 및 광투과층(353) 상에는 제2 캡핑층(360)이 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(360)은 제1 파장 변환층(351), 제2 파장 변환층(352), 광투과층(353) 및 제3 파장 변환층(354)의 표면을 따라 균일한 두께로 배치될 수 있다. 또한, 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)내에 배치된 제4 컬러 필터(324)의 상측, 보다 구체적으로 제4 컬러 필터(324) 상에 위치하는 제1 캡핑층(340)의 상측에도 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(360)은 제2 기판(300)의 전면에 걸쳐 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(360)은 산화질소, 산화규소, 질화산화규소 또는 산화질화규소 등의 무기 재료로 이루어질 수 있다. 제2 캡핑층(360)은 상술한 제1 캡핑층(340)과 같이 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 컬러 필터층(320) 및 파장 변환층(350) 등을 손상 또는 변성시키는 것을 방지할 수 있다.
도면상 도시되지 않았으나, 제2 캡핑층(360)상에는 YRF(Yellow Reflection Filter)층이 배치될 수 있다. YRF층은 청색광은 투과하고 녹색광 및 적색광은 반사하는 층일 수 있다. 즉, YRF층은 입사광(L3)을 투과시킬 수 있고, 파장 변환층(350)내의 파장 변환 물질에서 사방으로 방출된 광 중 발광층(230) 방향으로 향하는 광을 반사시켜 외부로의 출광을 유도할 수 있다. 따라서 YRF층을 통해 표시 장치의 출광 효율을 향상시킬 수 있게 된다. YRF층은 고굴절 물질층과 저굴절 물질층을 교대로 적층하여 형성할 수 있다. 일 실시예로 고굴절 물질층은 금속 산화물로 SiNx, TiOx, TaOx, HfOx, ZrOx 등을 포함할 수 있으며, 저굴절 물질층은 SiOx, SiCOx 등을 포함할 수 있다. 예컨대, YRF층은 고굴절 물질인 SiNx와 저굴절 물질인 SiOx를 교번적으로 증착하여 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서 상기 YRF층은 생략될 수도 있다.
광 변환부(301)와 광 제공부(200) 사이에는 충진층(400)이 배치될 수 있다. 충진층(400)은 광 제공부(200)에서 방출되는 빛을 투과시키고, 광 변환부(301)와 광 제공부(200)가 안정적으로 합착될 수 있도록 완충 역할을 수행할 수 있다. 충진층(400)은 실리콘계 유기물질, 에폭시계 유기물질, 또는 에폭시-아크릴계 유기물질과 같은 유기물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예컨대, 충진층(400)은 실리콘 러버(Silicone rubber)를 포함할 수 있다.
평면상 광 변환부(301)와 광 제공부(200)의 가장자리를 따라 실링 부재(미도시)가 더 배치될 수 있다. 실링 부재(미도시)는 에폭시계 레진 등과 같은 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시예에서 충진층(400)은 생략될 수도 있다. 충진층(400)이 생략된 경우, 광 변환부(301)와 광 제공부(200) 사이에는 공기층이 위치할 수 있다. 또는 광 변환부(301)와 광 제공부(200) 사이에는 불활성 가스가 채워질 수도 있다. 또는 광 변환부(301)와 광 제공부(200) 사이는 진공상태일 수도 있다.
상술한 실시예의 표시 장치(10)는 제1 기판(100) 및 제2 기판(300)을 사용하여 광 제공부(200) 및 광 변환부(301)를 구분하였으나, 몇몇 실시예에서 표시 장치(10)는 단일 기판을 이용하여 형성될 수 있다. 단일 기판 상에 광 제공부(200) 및 광 변환부(301)를 순차적으로 적층하여 표시 장치(10)를 형성할 수 있다.
도 3은 표시 장치(10)의 제2 서브 화소(SPX2)를 포함하는 단면도를 도시한다. 도 3을 참조하면, 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)는 발광층(230) 및 파장 변환층(350)을 포함하지 않을 수 있다. 즉, 제2 서브 화소(SPX2)는 발광층(230)을 포함하지 않으므로 광을 방출하지 않는 영역일 수 있다. 제2 서브 화소(SPX2)는 표시 장치(10)의 반사광을 조절하기 위한 영역일 수 있다. 특히, 제2 서브 화소(SPX2)는 제4 컬러 필터(324)를 포함하여 청색광을 반사하기 위한 영역일 수 있다.
도 4는 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)를 포함하는 단면도를 도시한다. 도 4를 참조하면, 제1 서브 화소(SPX1)는 입사광(L3)을 제공 받아 제3 파장 변환층(354) 내부의 제1 파장 변환 물질(도 2의 '351a') 및 제2 파장 변환 물질(도 2의 '352a')을 통해 제1 색의 광 및 제2 색의 광을 표시할 수 있다. 상술한 바와 같이 제3 파장 변환층(354)에서 반응하지 않고 누설된 입사광(L3)은 제1 색의 광 및 제2 색의 광과 혼합하여 백색의 광으로 방출될 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)가 백색의 광을 방출하는 경우 표시 장치(10)가 표시하는 풀 화이트(Full-white) 휘도가 증가할 수 있다. 또한 표시 장치(10)가 백색을 발광하기 위한 소비 전력이 감소될 수 있다.
다만, 제1 서브 화소(SPX1)는 컬러 필터층(320)을 포함하지 않아 반사 특성에 취약할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)로 입사된 외광이 제3 파장 변환층(354) 내부의 제1 파장 변환 물질(도 2의 '351a') 및 제2 파장 변환 물질(도 2의 '352a')에 의해 변환되어 사용자에게 시인될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(SPX1) 내의 제3 파장 변환층(354)은 제1 색의 광(L1) 및 제2 색의 광(L2)을 반사광으로 방출할 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)가 구동하지 않는 상태에서 외광으로 인해 표시 장치(10)가 검은색 외의 색으로 사용자에게 인식될 수 있다. 표시 장치의 비 구동 시 외광에 대해 검은색(black)으로 사용자에게 시인되는 특성을 뉴트럴 블랙(Neutral black; NB) 반사라 지칭한다. 이하에서는 제4 화소(PX4)로부터 투과되어 방출되는 광에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하고, 제4 화소(PX4)로부터 반사되어 방출되는 광에 대해 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
한편, 도면으로 도시하지는 않았지만, 몇몇 실시예에서 발광층(230) 중 일부는 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼 화소 별로 분리되고, 다른 일부는 화소와 무관하게 전면적으로 형성될 수 있다. 예컨대, 각 발광층(230)의 활성층(232)은 화소 별로 분리되지만, 제1 보조층(231) 및 제2 보조층(233)은 공통층으로 제1 기판(100) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 다른 실시예로 발광층(230) 전부는 화소와 무관하게 제1 기판(100) 상에 전면적으로 형성될 수도 있다. 다만, 발광층(230)이 상술한 바와 같이 전면적으로 형성되더라도 제2 서브 화소(SPX2) 상에는 배치되지 않을 수 있다. 다만 발광층(230)의 배치가 상술한 바에 한정되는 것은 아니다.
도 25는 도 2의 변형예를 도시한 단면도, 도 26은 도 3의 변형예를 도시한 단면도, 도 27은 도 4의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 25 내지 도 27을 참조하면, 표시 장치(10a)는 광 제공부(200a)의 발광층(230a)이 제1 기판(100) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 구체적으로 발광층(230a)은 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3), 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1) 및 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)에 공통적으로 배치될 수 있으며, 이외 화소정의막(220) 상에 더 배치될 수 있다. 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3), 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)에서 발광층(230a)은 제1 전극(210) 및 제2 전극(240)과 접촉할 수 있다. 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)에서 발광층(230a)은 제2 전극(240)과는 접촉하되 제1 전극(210)과는 접촉하지 않을 수 있다. 따라서 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)에서 발광층(230a)은 발광하지 않을 수 있다. 이외 발광층(230a)의 적층 구조는 상술한 발광층(도 2 내지 도 4의 230)과 마찬가지로 제1보조층, 활성층 및 제2보조층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 서브 화소(SPX1)의 광 투과 스펙트럼이다. 도 6은 일 실시예에 따른 제2 서브 화소(SPX2)의 광 투과 스펙트럼이다.
도 5를 참조하면, 제1 서브 화소(SPX1)의 광 투과 스펙트럼은 제1 파장 변환 물질(351a)과 제2 파장 변환 물질(352a)에 의해 변환된 변환광 투과 스펙트럼(eSPX1a)과 제1 파장 변환 물질(351a) 또는 제2 파장 변환 물질(352a)에 의해 변환되지 않고 누설된 누설광 투과 스펙트럼(eSPX1b)으로 구분될 수 있다. 변환광 투과 스펙트럼(eSPX1a)은 500nm 내지 570nm의 파장 대역의 녹색광과 600nm 내지 670nm의 파장 대역의 적색광을 포함할 수 있다. 누설광 투과 스펙트럼(eSPX1b)은 420nm 내지 480nm의 파장 대역의 청색광을 포함할 수 있다. 투과된 광의 크기는 누설광의 크기가 변환광의 크기 보다 클 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)를 투과하는 광은 적색광, 녹색광 및 청색광의 혼합광일 수 있다. 누설광인 제3 파장 대역의 광의 크기가 제1 파장 대역의 광 및 제2 파장 대역의 광의 크기보다 크지만, 인간이 실제 느끼는 시감도에 따른 보정 값에 의해 제3 파장 대역의 광 및 제1 파장 대역의 광이 제2 파장 대역의 광에 비해 덜 감지될 수 있다. 즉, 변환광 투과 스펙트럼(eSPX1a)과 누설광 투과 스펙트럼(eSPX1b)은 적절히 혼합되어 혼합광 투과 스펙트럼을 형성하며, 혼합광은 백색광일 수 있다. 예컨대, 제3 파장 변환층(354)이 6㎛ 이하인 경우, 적정량의 누설광이 투과될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(SPX1)는 누설광을 통해 백색광을 방출할 수 있다. 다만, 다른 실시예로 제3 파장 변환층(354)이 6㎛ 이상의 두께인 경우 충분한 누설광을 확보할 수 없으므로 제1 서브 화소(SPX1)만으로 백색광을 방출할 수 없으며, 제2 서브 화소(SPX2) 또는 제3 화소(PX3)의 청색광과 함께 백색광을 구현할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2 서브 화소(SPX2)의 광 투과 스펙트럼(eSPX2)의 세기는 실질적으로 0 일 수 있다. 즉, 제2 서브 화소(SPX2)를 투과하는 광이 실질적으로 존재하지 않을 수 있다. 제2 서브 화소(SPX2)는 발광층(230)을 포함하지 않는 영역으로 광 제공부(200)로부터 광을 제공 받지 않는 영역일 수 있다. 제 1 서브 화소(SPX1)가 백색광을 방출하는 경우 제2 서브 화소(SPX2)는 광을 방출하지 않고, 반사광의 색 좌표를 수정하기 위한 영역일 수 있다. 다른 실시예로 제2 서브 화소(SPX2)의 광 투과 스펙트럼이 0이 아닐 수 있다. 제2 서브 화소(SPX2)의 광 투과 스펙트럼이 0이 아닌 실시예에 대해서 도 13 및 도 14를 참조하여 후술하기로 한다.
제4 화소(PX4)는 제1 서브 화소(SPX1)를 통해 백색광을 방출할 수 있다. 그러나 제1 서브 화소(SPX1)를 포함하는 경우, 상술한 바와 같이 외광에 의한 반사광으로 인해 표시 장치(10)의 비 구동 시 검은색으로 표현되는 뉴트럴 블랙(Neutral black; NB) 반사를 구현할 수 없을 수도 있다. 제4 화소(PX4)는 제2 서브 화소(SPX2)를 더 포함하여 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있다. 제4 화소(PX4)는 제2 서브 화소(SPX2)를 통해 반사광의 색 좌표를 수정할 수 있다. 이하 도 7 내지 도 9를 참조하여 제1 서브 화소(SPX1) 및 제2 서브 화소(SPX2)의 광 반사 스펙트럼을 통해 제2 서브 화소(SPX2)를 통한 제4 화소(PX4) 반사광의 색 좌표 수정을 설명한다.
도 7은 일 실시예에 따른 제1 서브 화소(SPX1)의 광 반사 스펙트럼이다. 도 8은 일 실시예에 따른 제2 서브 화소(SPX2)의 광 반사 스펙트럼이다. 도 9는 CIE 1931 색도도 및 반사광의 색 좌표이다. 광 반사 스펙트럼을 구하기 위한 외광으로는 색 온도 6504K의 D65일 수 있다. D65 광은 색 좌표가 (0.31, 0.33)인 백색광일 수 있다. 이하에서는 D65 광에 대한 광 반사 스펙트럼을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 제1 서브 화소 광 반사 스펙트럼(rSPX1)은 제1 광 반사 스펙트럼(rSPX1R)과 제2 광 반사 스펙트럼(rSPX1G)을 포함한다. 도 2에서 상술한 바와 같이 제1 서브 화소(SPX1)는 제1 파장 변환 물질(351a) 및 제2 파장 변환 물질(352a)을 포함할 수 있다. 제1 파장 변환 물질(351a)은 외광을 받아 제1 파장 대역의 광을 반사할 수 있다. 제2 파장 변환 물질(352a)은 외광을 받아 제2 파장 대역을 가진 광을 반사할 수 있다. 제1 파장 대역의 광은 적색광이고, 제2 파장 대역을 가진 광은 녹색광일 수 있다. 제1 서브 화소의 광 반사 스펙트럼(rSPX1)은 제1 광 반사 스펙트럼(rSPX1R)과 제2 광 반사 스펙트럼(rSPX1G)의 합성으로 표현될 수 있다. 제1 서브 화소 광 반사 스펙트럼(rSPX1)은 인간이 실제 느끼는 시감도에 따른 보정 값을 적용한 스펙트럼일 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1) 광 반사 스펙트럼은 500nm 내지 570nm의 파장 대역의 녹색광과 600nm 내지 670nm의 파장 대역의 적색광을 포함할 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(SPX1)에 의한 반사광은 녹색광과 적색광의 합성 광일 수 있다. 따라서 제1 서브 화소(SPX1)에 의한 반사광은 황색광일 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)에 의한 반사광이 황색광인 경우, 표시 장치(10)를 구동하지 않은 상태에서 사용자에게 검은색이 아닌 노란 색이 섞인 검은색으로 인지될 수 있다. 이 때, 제2 서브 화소(SPX2)를 통해 제4 화소(PX4)의 광 반사 스펙트럼을 수정하여 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 서브 화소(SPX1) 광 반사 스펙트럼(rSPX1) 및 제2 서브 화소(SPX2) 광 반사 스펙트럼(rSPX2)은 서로 다른 파장 대역을 가질 수 있다. 상술한 바와 같이 제1 서브 화소(SPX1) 광 반사 스펙트럼(rSPX1)은 제1 파장 대역의 광과 제2 파장 대역의 광을 포함할 수 있다. 제2 서브 화소(SPX2) 광 반사 스펙트럼(rSPX2)은 420nm 내지 480nm의 파장 대역을 포함할 수 있다. 제4 화소(PX4)의 전체 광 반사 스펙트럼은 제1 서브 화소(SPX1) 광 반사 스펙트럼(rSPX1)과 제2 서브 화소(SPX2) 광 반사 스펙트럼(rSPX2)의 합성으로 표현될 수 있다. 제4 화소(PX4) 내에서 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 면적비를 달리하여 제4 화소(PX4)의 광 반사 스펙트럼을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(SPX1)의 면적이 넓어지는 경우 500nm 내지 570nm의 파장 대역의 녹색광과 600nm 내지 670nm의 파장 대역의 적색광의 반사율이 높아질 수 있다. 또한, 제2 서브 화소(SPX2)의 면적이 넓어지는 경우 420nm 내지 480nm의 파장 대역의 청색광의 반사율이 높아질 수 있다. 일 실시예로 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 면적비는 1: 1.4일 수 있다. 다만, 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 면적비는 표시 장치(10)의 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있는 경우라면 이에 한정되지 않는다.
이하에서는 CIE 1931에 따른 색도도에 있어서 제1 서브 화소(SPX1)의 반사광 및 제2 서브 화소(SPX2)의 반사광의 색 좌표를 통해 뉴트럴 블랙 반사를 구현하는 것을 설명한다.
도 9는 CIE 1931에 따른 색도도 및 상기 색도도 상에 제1 서브 화소(SPX1)의 반사광의 색 좌표, 제2 서브 화소(SPX2)의 반사광의 색 좌표 및 뉴트럴 블랙 반사 구현 시 반사광의 색 좌표를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 제1 서브 화소(SPX1) 반사광의 색 좌표는 제1 좌표(xySPX1)일 수 있다. 제2 서브 화소(SPX2) 반사광의 색 좌표는 제2 좌표(xySPX2)일 수 있다. 뉴트럴 블랙 반사 구현 시 반사광의 색 좌표는 제3 좌표(NB)일 수 있다. 뉴트럴 블랙 반사 구현 시 제3 좌표(NB)는 제1 좌표(xySPX1)와 제2 좌표(xySPX2)를 연결한 직선 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제4 화소(PX4)가 제2 서브 화소(SPX2)를 포함하지 않는 경우, 제4 화소(PX4)의 반사광 색 좌표는 제1 서브 화소(SPX1) 반사광의 색 좌표와 동일한 제1 좌표(xySPX1)일 수 있다. 그러나, 제4 화소(PX4)가 제2 서브 화소(SPX2)를 포함하는 경우, 제4 화소(PX4) 반사광의 색 좌표는 제3 좌표(NB)에 가까워 질 수 있다. 제4 화소(PX4)의 반사광은 제2 서브 화소(SPX2)의 면적이 넓어짐에 따라 그래프 상에 표현된 경로(PATH)를 따라 제3 좌표(NB)에 가까워질 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 면적비를 조절하여 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있게 된다.
예컨대, 제1 좌표(xySPX1)는 (0.401, 0.448)이고, 제2 좌표(xySPX2)는 (0.137, 0.078)이며, 제3 좌표(NB)는 (0.31, 0.33)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 좌표(xySPX1)는 황색 계열 색상 중 어느 하나의 색 좌표이고, 제2 좌표(xySPX2)는 청색 계열 색상 중 어느 하나의 색 좌표일 수 있다.
표시 장치(10)는 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3)와 더불어 제4 화소(PX4)를 더 포함할 수 있다. 제4 화소(PX4)는 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)를 포함할 수 있고, 제1 서브 화소(SPX1)는 백색광을 방출할 수 있다. 표시 장치(10)는 제1 서브 화소(SPX1)를 통해 표시 장치(10)의 풀 화이트 휘도를 상승시킬 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)로 인해 표시 장치(10)의 뉴트럴 블랙 반사가 구현되지 않는 것은 제2 서브 화소(SPX2)를 통해 개선할 수 있다. 제2 서브 화소(SPX2)는 청색광을 반사할 수 있다. 제4 화소(PX4) 내에서 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)의 면적비를 통해 반사광의 색 좌표를 수정할 수 있으며, 이를 통해 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있다.
도 10 내지 도 14에서는 앞서 서술한 실시예와 달리 제2 서브 화소(SPX2_1)가 발광층(230_1)을 포함하고, 제2 서브 화소(SPX2_1)를 통해 광이 투과되는 실시예에 대해 설명한다. 이하 도 10 내지 도 12를 참조하여 제2 서브 화소(SPX2_1)에 발광층(230_1)을 포함하는 표시 장치(10_1)의 구조에 대해 설명한다. 다만, 제2 서브 화소(SPX2_1)가 발광층(230_1)을 포함하더라도 발광층(230_1)을 구동하지 않는 경우, 제2 서브 화소(SPX2_1)는 광을 제공받지 않으므로 광이 투과되지 않을 수 있다. 이 경우, 앞에서 설명한 바와 같이 제2 서브 화소(SPX2_1)는 반사광의 색 좌표를 수정하기 위한 영역일 수 있다. 상술한 내용과 중복되는 설명은 간략히 설명하거나 생략하며 차이점을 위주로 자세히 설명하도록 한다.
도 10은 다른 실시예에 따른 표시 장치(10_1)의 평면도이다. 도 11는 도 10의 XI-XI' 선을 따라 자른 단면도이다. 도 12는 도 10의 XII-XII' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 다른 실시예에 따른 표시 장치(10_1)는 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3) 및 제4 화소(PX4_1)를 포함할 수 있다. 제4 화소(PX4_1)는 제1 서브 화소(SPX1_1) 및 제2 서브 화소(SPX2_1)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1_1) 및 제2 서브 화소(SPX2_1)는 발광층(230_1)을 포함할 수 있다. 일 실시예로 발광층(230_1)은 각 서브 화소에 개별적으로 배치될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(SPX1_1)와 제2 서브 화소(SPX2_1)가 분리 구동할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1_1)와 제2 서브 화소(SPX2_1)를 개별적으로 구동하는 경우, 제4 화소(PX4_1)의 투과광을 더 세밀하게 조절할 수 있다. 다른 실시예로 제1 서브 화소(SPX1_1)와 제2 서브 화소(SPX2_1)는 동일한 발광층(230_1)에 의해 광을 제공받을 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1_1)와 제2 서브 화소(SPX2_1)를 동시에 조절하는 경우 표시 장치(10_1)의 구동 회로 및 구동 신호를 간단하게 설계할 수 있다. 또 다른 실시예로 제2 서브 화소(SPX2_1)는 제3 화소(PX3)와 동일한 발광층(230_1)을 통해 조절될 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 몇몇 실시예에서 발광층(230_1) 중 일부는 도 11 및 도 12에 도시된 것처럼 화소 별로 분리되고, 다른 일부는 화소와 무관하게 전면적으로 형성될 수 있다. 예컨대, 각 발광층(230_1)의 활성층(232)은 화소 별로 분리되지만, 제1 보조층(231) 및 제2 보조층(233)은 공통층으로 제1 기판(100) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예로 발광층(230_1) 전부는 화소와 무관하게 제1 기판(100) 상에 전면적으로 형성될 수도 있다.
표시 장치(10_1)는 광 제공부(200_1), 광 변환부(301_1) 및 광 제공부(200_1)와 광 변환부(301_1) 사이에 배치된 충진층(400)을 포함할 수 있다. 광 제공부(200_1)는 발광층(230_1)을 포함하여 광 변환부(301_1) 측으로 빛을 제공할 수 있다. 광 제공부(200_1)로부터 제공된 입사광(L3)은 제3 파장 대역의 광일 수 있다.
광 변환부(301_1)는 파장 변환층(350_1), 광투과층(353) 및 컬러 필터층(320)을 포함할 수 있다. 파장 변환층(350_1)은 제1 화소(PX1)와 중첩하여 배치된 제1 파장 변환층(351) 및 제2 화소(PX2)와 중첩하여 배치된 제2 파장 변환층(352)을 포함할 수 있다. 또한, 파장 변환층(350_1)은 도 12에 도시된 바와 같이 제1 서브 화소(SPX1_1)와 중첩하여 배치된 제3 파장 변환층(354_1)을 더 포함할 수 있다. 제3 파장 변환층(354_1)은 입사광(L3)을 제공받아 제1 파장 대역의 광(L1) 및 제2 파장 대역의 광(L2)을 포함하는 제4 색의 광(L4)을 방출할 수 있다. 광투과층(353)은 제3 화소(PX3)와 중첩하여 배치되어 입사광(L3)의 파장을 변화시키지 않으면서 외부로 방출할 수 있다.
컬러 필터층(320)은 제1 컬러 필터(321), 제2 컬러 필터(322), 제3 컬러 필터(323), 및 제4 컬러 필터(324)를 포함할 수 있다. 제1 컬러 필터(321)는 적색광을 투과하고 그 외의 다른 광은 흡수하는 적색 컬러 필터일 수 있다. 제2 컬러 필터(322)는 녹색광을 투과하고 그 외의 다른 광은 흡수하는 녹색 컬러 필터일 수 있다. 제3 컬러 필터는 청색광을 투과하고 그 외의 다른 광은 흡수하는 청색 컬러 필터일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 서브 화소(SPX2_1)와 중첩하여 배치된 제4 컬러 필터(324)는 입사광(L3)을 투과하여 외부로 방출할 수 있다. 제4 컬러 필터(324)는 제3 컬러 필터(323)와 동일한 컬러 필터일 수 있다. 즉, 제4 컬러 필터(324)는 청색광을 투과하고 그 외의 다른 광은 흡수하는 청색 컬러 필터일 수 있다. 따라서, 제2 서브 화소(SPX2_1)를 투과한 광은 청색광일 수 있다.
제1 서브 화소(SPX1_1) 및 제2 서브 화소(SPX2_1)는 각각 입사광(L3)을 제공 받아 외부로 광을 투과할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1_1)는 상술한 제3 파장 변환층(354_1)을 포함하여 입사광(L3)의 파장을 변환하여 방출할 수 있다. 제3 파장 변환층(354_1)은 제1 파장 변환 물질(도 2의 '351a') 및 제2 파장 변환 물질(도 2의 '352a')을 포함하여 입사광(L3)을 제1 색의 광 및 제2 색의 광으로 변환하여 방출할 수 있다.
본 실시예에 있어서 제3 파장 변환층(354_1)의 광 변환율은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 제3 파장 변환층(354_1)의 광 변환율보다 높을 수 있다. 광 변환율은 제3 파장 변환층(354_1)으로 입사된 광 중 제1 파장 변환 물질 및 제2 파장 변환 물질에 의해 파장이 변환된 광의 비율로 정의될 수 있다. 제3 파장 변환층(354_1)의 두께가 더 두꺼워지거나 더 많은 수의 파장 변환 물질을 포함하는 경우 광 변환율이 상승할 수 있다. 본 실시예에서 제3 파장 변환층(354_1)은 앞서 설명한 제3 파장 변환층(도 4의 '354')보다 더 적은 누설광을 투과시킬 수 있다. 즉, 앞선 실시예와 달리 제3 파장 변환층(354_1)을 투과하는 누설광이 적어지므로 제1 서브 화소(SPX1_1)를 통해 방출되는 광이 백색광이 아닐 수 있다. 예를 들어, 제3 파장 변환층(354_1)을 투과하는 청색광이 부족하여 백색광이 아닌 황색광이 제1 서브 화소(SPX1_1)를 통해 방출될 수 있다. 따라서, 제4 화소(PX4)는 제2 서브 화소(SPX2_1)에서 광을 방출하여 제1 서브 화소(SPX1_1)와 함께 백색광을 구현할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1_1)의 광 변환율이 상승할수록 제2 서브 화소(SPX2_1)는 더 많은 광을 방출할 수 있다. 일 실시예로 제1 서브 화소(SPX1_1)가 방출하는 광은 황색광이며, 제2 서브 화소(SPX2_1)가 방출하는 광은 청색광일 수 있다. 즉, 제4 화소(PX4_1)를 통해 방출되는 광은 황색광과 청색광의 혼합광인 백색광일 수 있다.
본 실시예에서 반사광은 도 7 내지 도 9를 통해 상술한 실시예와 동일한 방식으로 조절될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(SPX1_1)는 외광을 받아 제1 파장 대역의 광과 제2 파장 대역의 광을 포함하는 광을 반사할 수 있다. 이 경우 제1 서브 화소(SPX1_1)를 통해 황색광이 반사될 수 있으며, 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 없게 된다. 따라서, 제2 서브 화소(SPX2_1)가 청색광을 반사하도록 구성하여 표시 장치(10_1)의 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1_1)와 제2 서브 화소(SPX2_1)의 반사광의 비율은 제1 서브 화소(SPX1_1)와 제2 서브 화소(SPX2_1)의 면적비로 결정될 수 있다.
한편, 발광층(230)의 배치는 변형될 수도 있다.
도 28은 도 11의 변형예를 도시한 단면도, 도 29는 도 12의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 28 및 도 29를 참조하면, 표시 장치(10_1a)는 광 제공부(200_1a)의 발광층(230_1a)이 제1 기판(100) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 구체적으로 발광층(230_1a)은 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3), 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1) 및 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)에 공통적으로 배치될 수 있으며, 이외 화소정의막(220) 상에 더 배치될 수 있다. 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3), 제4 화소(PX4)의 제1 서브 화소(SPX1)에서 발광층(230_1a)은 제1 전극(210) 및 제2 전극(240)과 접촉할 수 있다. 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)에서 발광층(230_1a)은 제2 전극(240)과는 접촉하되 제1 전극(210)과는 접촉하지 않을 수 있다. 따라서 제4 화소(PX4)의 제2 서브 화소(SPX2)에서 발광층(230_1a)은 발광하지 않을 수 있다. 이외 발광층(230_1a)의 적층 구조는 상술한 발광층(도 2 내지 도 4의 230)과 마찬가지로 제1보조층, 활성층 및 제2보조층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.
이하 도 13 및 도 14를 참조하여 제1 서브 화소(SPX1_1)의 광 투과 스펙트럼과 제2 서브 화소(SPX2_1)의 광 투과 스펙트럼을 통해 누설광의 감소와 제2 서브 화소(SPX2_1) 투과광의 관계를 설명한다.
도 13을 참조하면, 제1 서브 화소(SPX1_1)의 광 투과 스펙트럼은 제1 파장 변환 물질과 제2 파장 변환 물질에 의해 변환된 변환광 투과 스펙트럼(eSPX1_1a)과 제1 파장 변환 물질 또는 제2 파장 변환 물질과 반응하지 않고 누설된 누설광 투과 스펙트럼(eSPX1_1b)으로 구분될 수 있다. 변환광 투과 스펙트럼(eSPX1_1a)은 500nm 내지 570nm의 파장 대역의 녹색광과 600nm 내지 670nm의 파장 대역의 적색광을 포함할 수 있다. 누설광 투과 스펙트럼(eSPX1_1b)은 420nm 내지 480nm의 파장 대역의 청색광을 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1_1)의 광 변환율은 앞서 설명한 실시예에서의 광 변환율보다 높을 수 있다. 즉, 누설광의 크기보다 변환광의 크기가 클 수 있다. 누설광인 청색광이 충분하지 않은 혼합광은 황색이 혼합된 색으로 인지될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 화소(SPX1_1)의 두께가 6㎛ 이상인 경우, 제1 서브 화소(SPX1_1)는 제2 서브 화소(SPX2_1) 또는 제3 화소(PX3)의 청색광과 함께 백색을 구현할 수 있다.
도 14를 참조하면, 제2 서브 화소(SPX2_1)의 광 투과 스펙트럼(eSPX2_1)은 420nm 내지 480nm의 파장 대역을 가질 수 있다. 즉, 제2 서브 화소(SPX2_1)는 청색광을 방출할 수 있다. 제4 화소(PX4)는 제2 서브 화소(SPX2_1)를 통해 제1 서브 화소(SPX1_1)와 함께 백색광을 구현할 수 있다. 제2 서브 화소(SPX2_1)의 면적에 따라 청색광의 세기가 결정될 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1_1)와 제2 서브 화소(SPX2_1)의 면적비를 통해 백색광을 구현할 수 있다. 예를 들어, 제4 화소(PX4_1)의 투과광이 백색광이 아닌 황색광에 가까운 경우 제2 서브 화소(SPX2_1)의 면적을 증가시켜 제4 화소(PX4_1) 투과광이 백색광이 되도록 색 좌표를 수정할 수 있다. 또한 제4 화소(PX4_1)의 투과광이 청색광에 가까운 경우 제1 서브 화소(SPX1_1)의 면적을 증가시켜 제4 화소(PX4_1) 투과광이 백색광이 되도록 수정할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1_1)와 제2 서브 화소(SPX2_1)의 혼합광이 백색광이 되는 면적비는 제1 서브 화소(SPX1_1)가 포함하는 파장 변환 물질의 비율, 제3 파장 변환층(354_1)의 두께, 제2 서브 화소(SPX2_1)의 적층 구조 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 백색광을 구현할 수 있는 경우라면 제한되지 않는다.
도 15는 일 실시예에 따른 혼합 구조의 제3 파장 변환층(354_2)의 단면도이다. 도 16은 파장 변환 물질들의 파장 대역 별 흡수율을 나타내는 그래프이다. 도 15는 제2 기판(300) 및 제2 기판(300) 하부에 배치된 제3 파장 변환층(354_2)을 도시한다. 그 외의 구성은 설명의 편의상 생략한다. 제3 파장 변환층(354_2)은 제1 파장 변환 물질(351_2a)과 제2 파장 변환 물질(352_2a)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제3 파장 변환층(354_2)은 제1 파장 변환 물질(351_2a)과 제2 파장 변환 물질(352_2a)이 혼합되어 광 투과성 수지(354_2b) 내에 분산될 수 있다. 제3 파장 변환층(354_2) 내에 존재하는 제1 파장 변환 물질(351_2a)과 제2 파장 변환 물질(352_2a)은 필요에 따라 조절될 수 있다. 제1 파장 변환 물질(351_2a)은 입사광(L3)을 제공받아 제1 파장 대역을 갖는 광(L1)으로 변환할 수 있고, 제2 파장 변환 물질(352_2a)은 입사광(L3)을 제공받아 제2 파장 대역을 갖는 광(L2)으로 변환할 수 있다. 그러나, 제1 파장 변환 물질(351_2a)과 제2 파장 변환 물질(352_2a)이 혼합되어 위치하는 경우 제2 파장 변환 물질(352_2a)의 광 변환 효율이 감소할 수 있다. 제2 파장 변환 물질(352_2a)에서 방출된 광 중 일부의 광(L12)은 제1 파장 변환 물질(351_2a)에 의해 흡수될 수 있다.
도 16는 제1 파장 변환 물질(351_2a)의 흡수 파장 대역 그래프(abR)와 제2 파장 변환 물질(352_2a)의 흡수 파장 대역 그래프(abG)를 도시한다.
도 16을 참조하면, 제1 파장 변환 물질(351_2a)은 제2 파장 대역에 해당하는 약 500nm 내지 600nm의 파장 대역(abRG)을 갖는 광도 일부 흡수하여 변환할 수 있다. 즉, 제2 파장 변환 물질(352_2a)에 의해 변환된 광의 일부를 제1 파장 변환 물질(351_2a)이 흡수하여 변환할 수 있다. 따라서, 제1 파장 변환 물질(351_2a) 및 제2 파장 변환 물질(352_2a)이 혼합되어 위치하는 경우 제2 파장 변환 물질(352_2a)의 광 변환 효율이 감소할 수 있다.
다시 도 15를 참조하면, 제2 파장 변환 물질(352_2a)의 광 변환 효율이 감소하므로 제3 파장 변환층(354_2) 내부에 분산되는 제2 파장 변환 물질(352_2a)의 비율은 제1 파장 변환 물질(351_2a)의 비율보다 높을 수 있다. 즉, 제2 파장 변환 물질(352_2a)의 함량은 제1 파장 변환 물질의 함량보다 많을 수 있다. 바람직하게는 제3 파장 변환층(354_2) 내에 제2 파장 변환 물질(352_2a)이 제1 파장 변환 물질(351_2a)보다 2배 이상 많이 분산될 수 있다. 제1 파장 변환 물질(351_2a)과 제2 파장 변환 물질(352_2a)을 혼합하여 제3 파장 변환층(354_2)을 형성하는 방법으로는 포토 레지스트(PR) 공정 또는 잉크젯(Inkjet) 공정 등으로 형성될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
도 17은 다른 실시예에 따른 적층 구조의 제3 파장 변환층(354_3)의 단면도이다. 도 17은 제2 기판(300) 및 제2 기판(300) 하부에 배치된 제3 파장 변환층(354_3)을 도시한다. 제3 파장 변환층(354_3)은 도 15의 제3 파장 변환층(354_3)과 달리 적층 구조의 파장 변환층일 수 있다. 즉, 도면상 제3 파장 변환층(354_3)은 제1 파장 변환 물질층(354_3c)과 제2 파장 변환 물질층(354_3d)으로 구분될 수 있다. 제1 파장 변환 물질층(354_3c)은 제2 파장 변환 물질층(354_3d)보다 입사광(L3)에 가깝게 배치될 수 있다. 앞서 도 16을 통해 살펴본 바와 같이 제2 파장 변환 물질(352a)을 투과한 제2 파장 대역의 광(L2)은 제1 파장 변환 물질(351a)에 의해 변환될 수 있다. 제2 파장 변환 물질층(354_3d)이 입사광(L3)과 가깝게 배치된다면, 제2 파장 변환 물질(352a)은 제1 파장 변환 물질(351a)보다 입사광(L3)을 먼저 흡수하여 제2 파장 대역을 갖는 광(L2)을 방출할 수 있다. 방출된 제2 파장 대역(L2)을 갖는 광은 제1 파장 변환 물질(351a)에 의해 제1 파장 대역(L1)을 갖도록 변환될 수 있다. 따라서, 제2 파장 변환 물질층(354_3d)이 제1 파장 변환 물질층(354_3c)보다 입사광(L3)과 가깝게 배치된 경우 제2 파장 변환 물질층(354_3d)의 광 변환 효율이 감소될 수 있다.
제2 기판(300) 상에 제3 파장 변환층(354_3)이 적층 되는 경우 제2 기판(300) 상에 제2 파장 변환 물질층(354_3d)을 형성한 뒤 제2 파장 변환 물질층(354_3d) 상에 제1 파장 변환 물질층(354_3c)을 형성할 수 있다. 제1 파장 변환 물질층(354_3c)은 제1 파장 변환층(도 2의 "351")과 동시에 형성될 수 있다. 또한, 제2 파장 변환 물질층(354_3d)은 제2 파장 변환층(도 2의 "352")과 동시에 형성될 수 있다. 다른 실시예로 기판(300) 상에 광 제공부를 형성하고 광 제공부 상에 제3 파장 변환층(354_3)을 순차적으로 형성하는 경우, 제1 파장 변환 물질층(354_3c) 먼저 형성한 뒤 제1 파장 변환 물질층(354_3c) 상에 제2 파장 변환 물질층(354_3d)을 형성할 수 있다. 제1 파장 변환 물질층(354_3c)과 제2 파장 변환 물질층(354_3d)을 적층하여 제3 파장 변환층(354_3)을 형성하는 방법으로는 포토 레지스트(PR) 공정 또는 잉크젯(Inkjet) 공정 등으로 형성될 수 있으나, 바람직하게는 잉크젯 공정으로 형성될 수 있다.
이하에서는 도 18 내지 도 21을 참조하여, 실시예들에 따른 제2 서브 화소(SPX2)의 구조를 설명한다.
도 18은 제2 기판(300) 상에 제4 컬러 필터(324_4)가 배치된 것을 도시한다. 도 18을 참조하면, 제2 서브 화소(SPX2_4)는 제4 컬러 필터(324_4)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 제2 서브 화소(SPX2_4)가 발광층을 포함하지 않는 경우, 제2 서브 화소(SPX2_4)는 뉴트럴 블랙 반사를 구현하기 위해 반사광의 색 좌표를 수정하는 영역일 수 있다. 제2 서브 화소(SPX2_4)로 입사된 외광은 제4 컬러 필터(324_4)를 투과하여 표시 장치 내부로 진행할 수 있다. 표시 장치 내부로 입사된 광은 표시 장치 내에 배치되는 전극들, 배선들, 유기층들 및/또는 각 층의 계면들에 의해 반사가 일어날 수 있다. 이러한 반사로 인하여 표시 장치 내부로 입사된 광은 다시 제4 컬러 필터(324_4)를 투과하여 외부로 방출될 수 있다. 외부로 방출된 광은 반사광으로서 사용자에게 시인될 수 있다. 외부로 방출된 반사광은 제4 컬러 필터(324_4)를 투과하여 제3 파장 대역을 갖는 광일 수 있다. 제2 서브 화소(SPX2_4)의 반사광은 청색광일 수 있고, 이러한 청색광은 제1 서브 화소로부터 반사된 광과 혼합되어 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있게 된다.
제2 서브 화소(SPX2_4)가 발광층을 포함하는 경우, 제2 서브 화소(SPX2_4)는 상술한 바와 같이 뉴트럴 블랙 반사를 구현하기 위해 반사광의 색 좌표를 수정하는 것과 동시에 제4 화소(PX4)의 백색광 발광을 구현하기 위해 투과광의 색 좌표를 수정하는 영역일 수 있다. 제1 서브 화소가 충분한 누설광을 얻지 못하여 제3 파장 대역을 갖는 광이 부족한 경우, 제2 서브 화소(SPX2_4)를 통해 제4 화소(PX4)의 백색광을 구현할 수 있다. 광 제공부로부터 입사된 광은 제4 컬러 필터(324_4)를 투과하여 외부로 방출될 수 있다. 일 실시예로 입사광(L3)과 제4 컬러 필터(324_4)를 투과한 광 모두 청색광일 수 있다. 그러나 제4 컬러 필터(324_4)를 투과한 광은 입사광(L3)보다 색 순도가 더 높은 광일 수 있다. 즉, 파장 스펙트럼상 더 샤프한 형태를 갖는 광일 수 있다. 색 순도가 높은 청색광을 이용하면 제1 서브 화소(도 12의 "SPX1_1") 및 제2 서브 화소(SPX2_4)의 혼합광인 백색광의 색 순도도 향상될 수 있다.
도 19는 제2 기판(300) 상에 제4 컬러 필터(324_5)가 배치되고, 제4 컬러 필터(324_5) 상에 광 투과성 수지(355)가 배치된 것을 도시한다. 도 20은 제2 기판(300) 상에 제4 컬러 필터(324_6)가 배치되고, 제4 컬러 필터(324_6) 상에 산란체(356a)를 포함하는 광 투과성 수지(355)가 배치된 것을 도시한다.
도 19를 참조하면, 제2 서브 화소(SPX2_5)는 도 18의 실시예와 달리 광 투과성 수지(355)를 더 포함할 수 있다. 도면상 도시되지 않았으나, 광 투과성 수지(355)는 색재를 더 포함할 수도 있다. 색재는 예컨대, 청색 염료 또는 청색 안료와 같은 청색의 색재일 수 있으며, 반사광의 청색 스펙트럼을 더욱 샤프하게 할 수 있다.
도 20을 참조하면, 제2 서브 화소(SPX2_6)는 광 투과성 수지(355) 내에 분산된 산란체(356a)를 더 포함할 수 있다. 산란체(356a)는 광 투과성 수지(355)와 상이한 굴절률을 갖는 입자로 광 투과성 수지(355)와 광학 계면을 형성하여 투과광을 부분적으로 산란 시킬 수 있다. 산란체는 예를 들어 금속 산화물 입자 또는 유기 입자일 수 있다.
제4 컬러 필터(324_6) 상에 산란체(356a)를 포함하는 광 투과성 수지(355)가 배치된 경우, 제2 서브 화소를 투과하는 광의 파장을 실질적으로 변환시키지 않으면서 입사각과 무관하게 여러 방향으로 광을 산란시킬 수 있다. 즉, 제4 화소에 있어서 방향에 무관하게 반사광의 뉴트럴 블랙 반사 또는 투과광의 백색광을 구현할 수 있다.
도 21은 제2 기판(300) 상에 제4 컬러 필터(324_7)가 배치되고, 제4 컬러 필터(324_7) 상에 광 반사층(357)이 배치된 것을 도시한다. 도 21을 참조하면, 광 반사층(357)은 외부에서 제2 서브 화소(SPX2_7)로 입사되는 외광을 반사할 수 있다. 광 반사층(357)은 특정 파장이 아닌 모든 종류의 광을 반사할 수 있다. 제2 서브 화소(SPX2_7)로 외광이 입사되는 경우, 제4 컬러 필터(324_7)는 외광의 제3 파장 대역을 제외한 파장 대역의 광 투과를 차단할 수 있다. 즉, 외광 중 제3 파장 대역의 광만 투과될 수 있다. 투과된 제3 파장 대역의 광은 제4 컬러 필터(324_7)와 광 반사층(357)의 계면에서 다시 외부로 반사될 수 있다. 외부로 반사된 광은 청색광일 수 있으며, 표시 장치의 뉴트럴 블랙 반사를 구현하기 위해 이용될 수 있다. 광 반사층(357)은 유기물 또는 금속을 포함할 수 있다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(10_8)의 평면도이다. 도 23은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 24는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 23은 도 22의 XXIII-XXIII' 선을 따라 자른 단면도이며, 도 24는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도 23과 동일한 절단선을 따라 자른 단면도이다.
도 22 내지 도 24에서 설명하고 있는 실시예는 반사광의 색 좌표를 수정하기 위한 제2 서브 화소를 포함하지 않고, 제3 컬러 필터와 중첩된 매트릭스 패턴을 포함하여 반사광의 색 좌표를 수정하는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다. 이하, 도 1의 실시예와 차이점을 위주로 설명한다.
도 22는 도 1의 표시 장치(10)와 달리 제2 서브 화소를 포함하지 않는 표시 장치(10_8)를 도시한다. 블랙 매트릭스(310_8)는 발광부를 제외한 영역에 배치될 수 있다. 즉, 블랙 매트릭스(310_8)는 각 화소(PX1, PX2, PX3, SPX1)의 경계를 따라 배치된 매트릭스 패턴일 수 있다. 표시 장치(10_8)는 상술한 실시예와 달리 제2 서브 화소를 포함하지 않을 수 있다. 표시 장치(10_8)는 뉴트럴 블랙 반사를 구현하기 위해 선택적으로 특정 파장 대역을 가진 광을 반사하는 블랙 매트릭스(310_8)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(310_8)가 380nm 내지 500nm의 파장을 반사하는 경우, 제2 서브 화소를 형성하여 청색광을 반사하지 않더라도 블랙 매트릭스(310_8)를 통해 반사된 청색광으로 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있다. 블랙 매트릭스(310_8)의 재료는 청색광을 반사하며 그 외의 광은 흡수할 수 있는 것이라면 제한되지 않는다. 이하, 도 23을 참조하여, 표시 장치(10_8)의 단면도를 통해 각 구성에 대해 자세히 설명한다.
도 23을 참조하면, 표시 장치(10_8)는 기판(300), 기판(300) 상에 배치된 제3 컬러 필터(323_8), 제3 컬러 필터(323_8) 상에 배치된 블랙 매트릭스(310_8), 및 블랙 매트릭스(310_8) 상에 배치된 제1 컬러 필터(321_8)와 제2 컬러 필터(322_8)를 포함할 수 있다.
블랙 매트릭스(310_8)와 기판(300)에 수직 방향으로 중첩하는 영역은 비표시 영역(NDA)으로 외부로 광이 투과되지 않고 차단되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 각 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)의 경계부에 배치되어 각 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)을 구분할 수 있다. 즉, 매트릭스 패턴은 비표시 영역(NDA) 상에 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA) 외의 각 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)과 중첩하는 영역은 광을 투과하는 표시 영역(DA)일 수 있다.
제3 컬러 필터(323_8)는 제3 화소(PX3) 상에 전체적으로 배치되어, 청색광을 투과하고, 그 외의 광은 흡수할 수 있다. 또한, 제3 컬러 필터(323_8)는 각 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)의 경계를 따라 배치될 수 있다.
블랙 매트릭스(310_8)는 제3 컬러 필터(323_8) 상에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이 블랙 매트릭스(310_8)는 각 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)의 경계부에 배치되어 각 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)을 서로 구분할 수 있다.
매트릭스 패턴은 블랙 매트릭스(310_8)와 제3 컬러 필터(323_8)가 서로 중첩된 영역일 수 있으며, 외부에서 입사되는 광을 반사하여 제4 화소(PX4)에 의해 변화된 반사광의 색 좌표를 수정하고 표시 장치(10_8)의 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있다.
구체적으로, 표시 장치(10_8)의 비표시 영역(NDA)으로 입사되는 외부 광은 기판(300)과 블랙 매트릭스(310_8) 사이에 배치된 제3 컬러 필터(323_8)를 투과할 수 있다. 즉, 제3 컬러 필터(323_8)를 투과한 외부 광은 청색광이며, 블랙 매트릭스(310_8)와 제3 컬러 필터(323_8)의 경계면에서 반사되어 외부로 다시 출사될 수 있다.
일 실시예로 블랙 매트릭스(310_8)는 유기 물질을 포함하되, 제3 컬러 필터(323_8)와 굴절률이 상이한 물질로 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(310_8)와 제3 컬러 필터(323_8) 간의 굴절률이 서로 상이한 경우, 블랙 매트릭스(310_8)와 제3 컬러 필터(323_8)의 경계면에서 굴절률 차이에 따라 일부 광이 반사될 수 있다.
다른 실시예로 블랙 매트릭스(310_8)는 금속 물질로 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(310_8)가 금속 물질을 포함하는 경우, 블랙 매트릭스(310_8)와 제3 컬러 필터(323_8)의 경계면에서 금속 반사를 통해 외광을 반사할 수 있다.
블랙 매트릭스(310_8)의 재료로는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 제3 컬러 필터(323_8) 상에 배치되어 제3 컬러 필터(323_8)를 투과한 외부 광을 반사할 수 있는 것이라면 제한되지 않는다.
제1 컬러 필터(321_8)는 제1 화소(PX1) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 제1 컬러 필터(321_8)는 제1 화소(PX1)의 경계를 따라 배치된 제3 컬러 필터(323_8) 및 블랙 매트릭스(310_8)와 기판(300)에 수직한 방향으로 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 제1 컬러 필터(321_8)는 제1 파장 변환층(351)과 중첩하여 배치되어 제1 파장 변환층(351)을 투과한 광 중 제1 색의 광은 투과하되, 다른 색의 광은 흡수하여 외부로 출사되는 제1 색의 광의 색 순도를 개선할 수 있다. 상기 제1 색의 광은 적색광일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 컬러 필터(322_8)는 제2 화소(PX2) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 제2 컬러 필터(322_8)는 제2 화소(PX2)의 경계를 따라 배치된 제3 컬러 필터(323_8) 및 블랙 매트릭스(310_8)와 기판(300)에 수직한 방향으로 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 제2 컬러 필터(322_8)는 제2 파장 변환층(352)과 중첩하여 배치되어 제2 파장 변환층(352)을 투과한 광 중 제2 색의 광은 투과하되, 다른 색의 광은 흡수하여 외부로 출사되는 제2 색의 광의 색 순도를 개선할 수 있다. 상기 제2 색의 광은 녹색광일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 24는 블랙 매트릭스를 포함하지 않고, 제3 컬러 필터와 중첩된 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터를 포함하는 점에서 도 23의 실시예와 차이가 있다. 도 23의 실시예와 차이점을 위주로 설명한다.
도 24를 참조하면, 표시 장치(10_9)는 기판(300), 기판(300) 상에 배치된 제3 컬러 필터(323_9), 제3 컬러 필터(323_9) 상에 배치된 제1 컬러 필터(321_9), 및 제1 컬러 필터(321_9) 상에 배치된 제2 컬러 필터(322_9)를 포함한다.
제3 컬러 필터(323_9)는 제3 화소(PX3) 상에 전체적으로 배치되어, 청색광을 투과하고, 그 외의 광은 흡수할 수 있다. 또한, 제3 컬러 필터(323_9)는 각 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)의 경계를 따라 배치될 수 있다.
제1 컬러 필터(321_9)는 제1 화소(PX1) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 컬러 필터(321_9)는 각 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)의 경계에 배치된 제3 컬러 필터(323_9) 상에 배치될 수 있다.
제1 컬러 필터(321_9)는 유기 물질을 포함하되, 제3 컬러 필터(323_9)와 굴절률이 상이한 물질로 형성될 수 있다. 제1 컬러 필터(321_9)와 제3 컬러 필터(323_9)의 굴절률이 서로 상이한 경우, 제1 컬러 필터(321_9)와 제3 컬러 필터(323_9)의 경계면에서 일부 광이 반사될 수 있다.
제2 컬러 필터(322_9)는 제2 화소(PX2) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 또한, 각 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)의 경계에 배치된 제1 컬러 필터(321_9) 상에 배치될 수 있다.
따라서, 각 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)의 경계에서 제1 컬러 필터(321_9), 제2 컬러 필터(322_9), 및 제3 컬러 필터(323_9)는 기판(300)에 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 각 컬러 필터들(321_9, 322_9, 323_9)이 서로 중첩된 영역은 광 투과가 차단되는 비표시 영역(NDA)일 수 있다. 상기 비표시 영역(NDA)의 반사광은 청색광일 수 있다.
구체적으로, 비표시 영역(NDA)에 외부 광이 입사하면, 입사된 광은 제3 컬러 필터(323_9)를 투과한다. 제3 컬러 필터(323_9)는 청색광 외의 광은 흡수할 수 있다. 제3 컬러 필터(323_9)를 투과한 광 중 일부 광은 제3 컬러 필터(323_9)와 제1 컬러 필터(321_9)의 경계면에서 반사되어 외부로 다시 출사될 수 있다. 제3 컬러 필터(323_9)와 제1 컬러 필터(321_9)의 경계면에서 반사되지 않고 내부로 투과된 광은 제1 컬러 필터(321_9) 및 제2 컬러 필터(322_9)에 의해 흡수될 수 있다. 즉, 입사된 외부 광 중 청색광만 선택적으로 반사되고, 나머지 광은 제1 컬러 필터(321_9) 및 제2 컬러 필터(322_9)에 의해 흡수될 수 있다.
상술한 실시예와 마찬가지로 반사된 청색광은 제4 화소(PX4)에 의해 변화된 반사광의 색 좌표를 수정할 수 있다. 즉, 표시 장치(10_9)의 뉴트럴 블랙 반사를 구현할 수 있다. 이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 100: 제1 기판
200: 광 제공부 210: 제1 전극
220: 화소 정의막 230: 발광층
240: 제2 전극 250: 봉지층
300: 제2 기판 301: 광 변환부
310: 블랙 매트릭스 320: 컬러 필터층
330: 저반사층 340: 제1 캡핑층
350: 파장 변환층 353: 광투과층
360: 제2 캡핑층

Claims (28)

  1. 복수의 화소를 포함하는 기판;
    상기 기판 상에 배치되고 제1 파장의 제1 광을 제공하는 발광층; 및
    상기 발광층 상에 배치되고, 상기 제1 광을 제공받는 광 변환부를 포함하되,
    상기 복수의 화소는 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소 및 제4 화소를 포함하고,
    상기 제4 화소는 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 포함하고,
    상기 광 변환부는 상기 제1 화소에 배치된 제1 파장 변환층, 상기 제2 화소에 배치된 제2 파장 변환층, 상기 제3 화소에 배치된 광 투과층, 상기 제1 서브 화소에 배치된 제3 파장 변환층을 포함하고,
    상기 제1 파장 변환층은 상기 제1 광을 상기 제1 파장보다 긴 제2 파장의 제2 광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 제2 파장 변환층은 상기 제1 광을 상기 제1 파장보다 긴 제3 파장의 제3 광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 제3 파장 변환층은 상기 제1 파장 변환 물질 및 상기 제2 파장 변환 물질을 포함하며,
    상기 광 변환부는 컬러 필터층을 더 포함하되, 상기 컬러 필터층은 상기 제3 화소와 상기 제2 서브 화소에 각각 배치되고 상기 제1 광을 투과시키는 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 컬러 필터층은 상기 제2 광을 투과시키는 제1 컬러 필터와, 상기 제3 광을 투과시키는 제2 컬러 필터를 더 포함하고, 상기 제1 컬러 필터는 제1 화소에 배치되고, 상기 제2 컬러 필터는 상기 제2 화소에 배치되는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제3 화소에 배치된 상기 컬러 필터와 상기 제2 서브 화소에 배치된 상기 컬러 필터는 서로 연결된 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 광 변환부는 블랙 매트릭스를 더 포함하고,
    상기 제3 화소와 상기 제2 서브 화소의 경계에는 상기 블랙 매트릭스가 배치되지 않는 표시 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소에 배치되고 상기 컬러 필터 상에 위치하는 광 투과성 수지를 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 광 투과성 수지는 산란체를 포함하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 광 투과성 수지는 청색의 색재를 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소에 배치되고 상기 컬러 필터 상에 위치하는 광 반사층을 더 포함하되, 상기 광 반사층은 유기물 또는 금속을 포함하는 표시 장치.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 제4 화소는 외광에 대해 뉴트럴 블랙 반사를 구현하도록 구성된 표시 장치.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 화소는 외광에 대해 뉴트럴 블랙 반사를 구현하도록 구성된 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광은 청색광이고, 상기 제2 광은 적색광이고, 상기 제3 광은 녹색광이고, 상기 제1 서브 화소를 투과한 광은 청색광 성분, 적색광 성분 및 녹색광 성분을 포함하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 발광층은 상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제3 화소 및 상기 제1 서브 화소에 각각 배치된 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 발광층은 상기 제2 서브 화소에 배치되지 않은 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소를 투과한 광은 백색광이고, 상기 제1 서브 화소를 투과한 광 중 상기 청색광 성분의 세기는 상기 적색광 성분의 세기 및 상기 녹색광 성분의 세기보다 큰 표시 장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 발광층은 상기 제2 서브 화소에 더 배치된 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소를 투과한 광은 청색광이고, 상기 제2 서브 화소를 투과한 상기 청색광의 세기는 상기 제1 서브 화소를 투과한 광 중 상기 청색광 성분의 세기 보다 큰 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소에 배치된 상기 발광층과 상기 상기 제2 서브 화소에 배치된 상기 발광층은 서로 연결된 표시 장치.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 파장 변환층 내의 상기 제2 파장 변환 물질의 함량은 상기 제1 파장 변환 물질의 함량보다 많은 표시 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 파장 변환층은 상기 제1 파장 변환 물질을 포함하는 제1 파장 변환 물질층 및 상기 제1 파장 변환 물질층 상에 적층되고 상기 제2 파장 변환 물질을 포함하는 제2 파장 변환 물질층을 포함하되, 상기 제1 파장 변환 물질층이 상기 제2 파장 변환 물질층보다 상기 발광층과 더 가깝게 배치되는 표시 장치.
  20. 제1 화소;
    제2 화소;
    제3 화소; 및
    제4 화소를 포함하되,
    상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제3 화소 및 상기 제4 화소는 제1 방향으로 인접하여 순차적으로 배열되고,
    상기 제4 화소는 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 배열된 제1 서브 화소와 제2 서브 화소를 포함하며,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 중 어느 하나는 적색 컬러 필터를 포함하는 적색 화소이고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 중 다른 하나는 녹색 컬러 필터를 포함하는 녹색 화소이고, 상기 제3 화소는 청색 컬러 필터를 포함하는 청색 화소이며,
    상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제3 화소 및 상기 제1 서브 화소는 각각 청색광을 발광하는 발광층을 포함하고,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 중 어느 하나는 상기 청색광을 적색광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질을 포함하는 제1 파장 변환층을 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 중 다른 하나는 상기 청색광을 녹색광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하는 제2 파장 변환층을 포함하고,
    상기 제1 서브 화소는 상기 제1 파장 변환 물질 및 상기 제2 파장 변환 물질을 포함하는 제3 파장 변환층을 포함하고, 상기 제2 서브 화소는 상기 청색 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소는 백색광을 발광하는 백색 화소인 표시 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소의 상기 청색 컬러 필터는 상기 발광층과 비중첩하는 표시 장치.
  23. 제20 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소는 상기 발광층을 포함하는 청색 화소인 표시 장치.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소로부터 방출된 광과 상기 제2 서브 화소로부터 방출된 광의 혼합광은 백색광인 표시 장치.
  25. 복수의 화소를 포함하는 기판;
    상기 기판 상에 배치되고 제1 파장의 제1 광을 제공하는 발광층; 및
    상기 발광층 상에 배치되고, 상기 제1 광을 제공받는 광 변환부를 포함하되,
    상기 복수의 화소는 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소 및 제4 화소를 포함하고,
    상기 광 변환부는 상기 제1 화소에 배치된 제1 파장 변환층, 상기 제2 화소에 배치된 제2 파장 변환층, 상기 제3 화소에 배치된 광 투과층, 상기 제4 화소에 배치된 제3 파장 변환층을 포함하고,
    상기 제1 파장 변환층은 상기 제1 광을 상기 제1 파장보다 긴 제2 파장의 제2 광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 제2 파장 변환층은 상기 제1 광을 상기 제1 파장보다 긴 제3 파장의 제3 광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 제3 파장 변환층은 상기 제1 파장 변환 물질 및 상기 제2 파장 변환 물질을 포함하며,
    상기 기판 상의 상기 각 화소의 경계를 따라 배치된 매트릭스 패턴을 더 포함하되, 상기 매트릭스 패턴은 상기 제1 광을 반사하는 표시 장치.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 광 변환부는 컬러 필터층을 더 포함하되, 상기 컬러 필터층은 상기 제2 광을 투과하는 제1 컬러 필터, 상기 제3 광을 투과하는 제2 컬러 필터, 및 상기 제1 광을 투과하는 제3 컬러 필터를 포함하고, 상기 제1 컬러 필터는 제1 화소에 배치되고, 상기 제2 컬러 필터는 상기 제2 화소에 배치되며, 상기 제3 컬러 필터는 상기 제3 화소 및 상기 각 화소의 경계를 따라 상기 매트릭스 패턴과 중첩 배치되는 표시 장치.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 매트릭스 패턴은 블랙 매트릭스를 포함하되, 상기 블랙 매트릭스는 상기 각 화소의 경계를 따라 상기 기판 상에 배치되고, 상기 제3 컬러 필터는 상기 기판과 상기 블랙 매트릭스 사이에 배치되는 표시 장치.
  28. 제26 항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터 및 상기 제2 컬러 필터는 상기 각 화소의 경계를 따라 더 배치되고, 상기 제1 컬러 필터, 상기 제2 컬러 필터, 및 상기 제3 컬러 필터는 상기 각 화소의 경계에서 상기 기판의 수직 방향으로 적어도 일부가 중첩되는 표시 장치.
KR1020190093270A 2018-11-27 2019-07-31 표시장치 KR102711143B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/674,050 US11139348B2 (en) 2018-11-27 2019-11-05 Display device
EP19207447.4A EP3660908B1 (en) 2018-11-27 2019-11-06 Display device
CN201911139537.5A CN111223894B (zh) 2018-11-27 2019-11-20 显示设备

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180148149 2018-11-27
KR1020180148149 2018-11-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200063964A true KR20200063964A (ko) 2020-06-05
KR102711143B1 KR102711143B1 (ko) 2024-09-30

Family

ID=71089019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190093270A KR102711143B1 (ko) 2018-11-27 2019-07-31 표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102711143B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021251560A1 (ko) * 2020-06-09 2021-12-16 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 제조 방법
US20220102441A1 (en) * 2020-09-29 2022-03-31 Universal Display Corporation High Color Gamut OLED Displays
CN115083278A (zh) * 2022-06-24 2022-09-20 维沃移动通信有限公司 显示组件和电子设备
US11450715B2 (en) 2019-03-25 2022-09-20 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015050096A (ja) * 2013-09-03 2015-03-16 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器
US20150318447A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Lg Display Co., Ltd. Display Apparatus and Method of Manufacturing the Same
KR20170062707A (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20170064164A (ko) * 2015-11-30 2017-06-09 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015050096A (ja) * 2013-09-03 2015-03-16 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器
US20150318447A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Lg Display Co., Ltd. Display Apparatus and Method of Manufacturing the Same
KR20170062707A (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20170064164A (ko) * 2015-11-30 2017-06-09 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11450715B2 (en) 2019-03-25 2022-09-20 Samsung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
WO2021251560A1 (ko) * 2020-06-09 2021-12-16 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 제조 방법
US20220102441A1 (en) * 2020-09-29 2022-03-31 Universal Display Corporation High Color Gamut OLED Displays
US11877489B2 (en) 2020-09-29 2024-01-16 Universal Display Corporation High color gamut OLED displays
CN115083278A (zh) * 2022-06-24 2022-09-20 维沃移动通信有限公司 显示组件和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR102711143B1 (ko) 2024-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11342525B2 (en) Display device
EP3660908B1 (en) Display device
US11818937B2 (en) Organic light emitting display
US20220085334A1 (en) Display device
US11476439B2 (en) Display device
KR102711143B1 (ko) 표시장치
EP3690971B1 (en) Display device
KR20200055846A (ko) 표시 장치
KR20200097380A (ko) 색변환 기판 및 표시 장치
KR20220146727A (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20240077571A (ko) 표시 장치 및 타일링 표시 장치
US12063837B2 (en) Color converting substrate and display device including same
CN115132786A (zh) 显示装置
US12058912B2 (en) Display device and method of repairing the display device
CN220422357U (zh) 显示装置
US20230284501A1 (en) Color converting substrate and display device comprising same
US20230422569A1 (en) Display device
US20240155906A1 (en) Display apparatus
KR20240114314A (ko) 표시 장치
KR20240144589A (ko) 표시 장치 및 표시 장치의 제조방법
KR20240142668A (ko) 표시 장치 및 표시 장치의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
GRNT Written decision to grant