KR20240012462A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20240012462A
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유영길
홍근영
김민성
김경필
강보경
백승미
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엘지전자 주식회사
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Abstract

디스플레이 장치는 제1 광을 생성하는 광원과, 제1 광을 이용하여 복수의 광을 출력하는 컨버전층 및 컬러 필터층을 포함한다.
컨버전층은 제1 내지 제3 컨버전층을 포함하고, 컬러 필터층은 제1 내지 제3 컬러 필터를 포함한다. 제1 컨버전층 및 제2 컨버전층은 동일 물질을 포함할 수 있다.
제1 컨버전층 및 제1 컬러 필터는 제1 광의 제1 주파장을 컨버전시켜 제2 주파수를 갖는 제2 광을 출력할 수 있다. 제2 광의 제2 주파장은 색 재현율 규격의 제1 컬러 꼭지점에 위치될 수 있다.

Description

디스플레이 장치
실시예는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)와 같은 자발광 소자를 화소의 광원으로 이용하여 고화 질의 영상을 표시한다. 발광 다이오드는 열악한 환경 조건에서도 우수한 내구성을 나타내며, 장수명 및 고휘도가 가능하여 차세대 디스플레이 장치의 광원으로 각광받고 있다.
최근, 신뢰성이 높은 반도체 재료를 이용하여 발광 소자를 제조하고, 이를 디스플레이 장치의 패널(이하, "디스플레이 패널"이라 함)에 배치하여 차세대 화소 광원으로 이용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 즉, 고해상도를 구현하기 위해서 점차 화소의 사이즈가 작아지고 있고, 이와 같이 작아진 사이즈의 화소에 발광 소자가 정렬되어야 하므로, 마이크로 또는 나노 스케일 정도로 작은 초소형 발광 소자의 제조에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
한편, 발광 다이오드를 광원으로 사용하는 디스플레이 패널의 경우, 광원에서 생성된 단파장 광을 보다 큰 장파장으로 변환하여 컬러 영상을 구현하기 위해 컬러 변환층이 구비된다. 예컨대, 컬러 변환층은 녹색 화소에 배치되어 광원에서 생성된 광을 녹색 광으로 변환하는 녹색 변환층과 적색 화소에 배치되어 광원에서 생성된 광을 청색 광으로 변환하는 청색 변환층을 포함한다.
통상 광원에서 생성되는 광의 파장이 작을수록 컬러 변환층의 여기 효율이 증가된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 여기 스펙트럼(excitation spectrum)이 파장이 작을수록 커짐을 알 수 있다. 따라서, 광원에서 생성되는 광의 파장이 작을수록 여기 효율이 증가하여 컬러 변환층에서 원하는 컬러 광의 양이 증가된다.
이에 따라, 종래에 광원으로 청색 광이나 자외선 광을 생성하는 발광 다이오드가 사용되었다.
한편, 자연색에 근접한 영상을 구현하기 위해서는 색 재현율이 높아야 하고, 이를 위해 다양한 다양한 규격이 제정되었다. 다양한 규격에 맞는 색 재현율을 얻기 위해서는 해당 규격의 삼각형의 각 컬러 꼭지점에 적색 광, 녹색 광 및 청색 광이 위치되어야 한다.
하지만, 종래와 같은 단파장 광이 사용되는 경우, 해당 광의 주파장이 규격의 삼각형을 벗어나게 되어 원하는 색 재현율을 얻을 수 없는 문제점이 있다.
즉, 도 2에 도시한 바와 같이, BT.2020 규격에 따라 청색 꼭지점(1), 녹색 꼭지점(3) 및 적색 꼭지점(5)에 의해 삼각형이 구성된다. 이러한 경우, 종래의 광원의 주파장은 BT.2020 규격의 삼각형 외측에서 청색 꼭지점(1)으로부터 이격되어 위치된다. 이러한 경우, BT.2020 규격의 청색 꼭지점(1) 주변의 컬러에 대한 색재현을 할 수 없는 문제가 있다. 즉, 바람직하게는 종래의 광원의 주파장이 BT.2020 규격의 청색 꼭지점(1)에 위치되어야 한다.
하지만, 컬러 변환층에서의 여기 효율을 높이기 위해 더욱 더 단파장을 갖는 광원이 사용되었고, 이에 따라 해당 광원의 주파장이 Bt.2020의 규격의 청색 꼭지점(1)으로부터 더욱 더 멀리 이격되어, 색 재현율이 더욱 더 저하되는 문제가 있다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 색 재현율을 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
또한 실시예의 또 다른 목적은 색 재현율 규격에 부합하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예에 따르면, 제1 컬러 꼭지점, 제2 컬러 꼭지점 및 제3 컬러 꼭지점을 연결한 삼각형으로 정의된 색 재현율 규격을 갖는 컬러 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치는, 기판; 상기 기판 상에 배치되어, 상기 삼각형의 외측에서 상기 제1 컬러 꼭지점으로부터 이격되어 위치된 제1 색좌표에 상응하는 제1 주파장의 제1 광을 생성하는 광원; 상기 기판 상에 배치되어, 상기 제1 광을 서로 상이한 주파장을 갖는 복수의 광으로 컨버전하는 컨버전층; 및 상기 컨버전층 상에 배치되는 컬러 필터층을 포함한다. 상기 광원은, 상기 기판의 복수의 컬러 영역 상에 배치되는 복수의 반도체 발광 소자를 포함한다. 상기 컨버전층은, 상기 기판의 상기 복수의 컬러 영역 중 적어도 하나 이상의 제1 컬러 영역 상에 배치되어, 상기 제1 광을 상기 제1 컬러 꼭지점의 제2 색좌표에 상응하는 제2 주파장의 제2 광으로 컨버전하여 상기 제1 광과 상기 제2 광을 출력하는 제1 컨버전층; 상기 기판의 상기 복수의 컬러 영역 중 적어도 하나 이상의 제2 컬러 영역 상에 배치되어, 상기 제1 광을 상기 제2 컬러 꼭지점의 제3 색좌표에 상응하는 제3 주파장의 제3 광으로 컨버전하여 상기 제1 광과 상기 제3 광을 출력하는 제2 컨버전층; 및 상기 기판의 상기 복수의 컬러 영역 중 적어도 하나 이상의 제3 컬러 영역 상에 배치되어, 상기 제1 광을 상기 제3 컬러 꼭지점의 제4 색좌표에 상응하는 제4 주파장의 제4 광으로 컨버전하여 상기 제1 광과 상기 제4 광을 출력하는 제2 컨버전층을 포함한다. 상기 제1 컨버전층 및 상기 제2 컨버전층은 동일 물질을 포함한다.
상기 제1 광은 청색 광이고, 상기 제2 및 제3 광 각각은 청색 광 및 녹색 광의 혼합 광일 수 있다.
상기 제1 컨버전층과 상기 제2 컨버전층은 녹색 형광체를 포함할 수 있다.
상기 제1 컨버전층과 상기 제2 컨버전층은 녹색 양자점을 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터층은, 상기 제1 컨버전층 상에 배치되어, 상기 제2 광을 출력하는 제1 컬러 필터; 상기 제2 컨버전층 상에 배치되어, 상기 제3 광을 출력하는 제2 컬러 필터; 및 상기 제3 컨버전층 상에 배치되어, 상기 제4 광을 출력하는 제3 컬러 필터를 포함할 수 있다.
상기 반도체 발광 소자는 마이크로미터급 반도체 발광 소자 및 나노미터급 반도체 발광 소자 중 하나를 포함할 수 있다.
실시예는 적색 광, 녹색 광 및 청색 광에 의해 컬러 영상을 디스플레이할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
종래에 여기 효율을 좋게 하기 위해 단파장의 광이 광원을 사용되었다. 하지만, 광원의 여기 효율이 증가되어 녹색 변환 효율과 적색 변환 효율이 향상되었다. 종래에는 단파장의 광을 상기 변환된 녹색 광과 상기 변환된 적색 광과 함께 컬러 영상을 구현하는데 사용하였다. 이러한 경우, 단파장의 광은 도 1에 도시한 바와 같이 예컨대, BT.2020 규격의 삼각형의 외측에 위치되므로, 색 재현율이 저하되는 문제가 있다.
실시예에 따르면, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 단파장의 광, 즉 제1 광(410)의 제1 주파장을 제2 주파장으로 컨버전시켜, 도 15에 도시한 바와 같이 제2 주파장의 제2 광(420)이 BT.2020 규격의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)에 위치되도록 함으로써, 종래보다 색 재현율이 향상될 수 있다(표 3 참조)
실시예에 따르면, 제1 광(410)의 제1 주파장을 제 주파장으로 컨버전시키기 위해 제1 컨버전층(330)이 구비될 수 있다. 제1 컨버전층(330) 및 제2 컨버전층(340)은 녹색 변환 물질을 포함할 수 있다. 녹색 변환 물질은 녹색 형광체 또는 녹색 양자점을 포함할 수 있다.
제1 컨버전층(330)의 녹색 변환 물질의 밀도는 제2 컨버전층(340)의 녹색 변환 물질의 밀도보다 낮을 수 있다. 제1 컨버전층(330) 및 제2 컨버전층(340)은 청색 광(412, 414) 및 녹색 광(413, 415)을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 컨버전층(330)의 녹색 변환 물질의 밀도는 낮게 하여, 제1 컨버전층(330)에서 청색 광(411)의 일부 극소수의 광량만이 녹색 광(413)으로 컨버전되고, 나머지 대부분의 청색 광(411)은 그대로 출력될 수 있다. 제1 컬러 필터(360)는 청색 광(412) 및 녹색 광(413) 모두 통과시켜 청색 광(412) 및 녹색 광(413)의 혼합 광인 제2 광(420)을 출력될 수 있다. 따라서, 제1 컨버전층(330)에 포함된 녹색 변환 물질에 의해 제1 광(410)의 제1 주파장보다 제2 광(420)의 제2 주파장을 더 크게 하여, 제2 광(420)의 제2 주파장이 BT.2020 규격의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)에 위치되도록 함으로써, 종래보다 색 재현율이 향상될 수 있다.
제1 컨버전층(330)에 포함된 녹색 변환 물질의 밀도를 조절함으로써, 제2 광(420)의 제2 주파장이 BT.2020 규격 이외에 다양한 다른 규격의 제1 컬러 꼭지점에 위치되도록 할 수 있어, 다양한 색 재현율 규격에 부합할 수 있다.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 파장에 따른 여기 스펙트럼 및 광 방출 스펙트럼을 도시한다.
도 2는 종래에 색 재현율 규격에 벗어난 광의 주파장이 위치된 모습을 도시한다.
도 3은 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)가 배치된 주택의 거실을 도시한다.
도 4는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 4의 화소의 일 예를 보여주는 회로도이다.
도 6은 도 4의 디스플레이 패널을 상세히 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 3의 디스플레이 장치에서 제1 패널영역의 확대도이다.
도 8은 도 7의 A2 영역의 확대도이다.
도 9는 도 4의 디스플레이 패널을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 10은 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
도 11은 광원, 컨버전층 및 컬러 필터 각각에서 광이 출력되는 모습을 도시한다.
도 12는 반도체 발광 소자에서 방출되는 제1 광을 도시한다.
도 13은 제1 실시예에 따라 제1 컨버전층 및 제1 컬러 필터층에서 출력되는 제2 광을 도시한다.
도 14는 제2 실시예에 따라 제1 컨버전층 및 제1 컬러 필터층에서 출력되는 제2 광을 도시한다.
도 15는 종래와 실시예에서의 광의 주파장의 위치를 도시한다.
도 16은 실시예에 따른 제1 내지 제4 광의 파장에 따른 분포를 도시한다.
도 17은 실시예에 따른 컬러필터의 파장에 따른 투과 구간을 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 및 '부'는 명세서 작성의 용이함이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것이며, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것은 아니다. 또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 '상(on)'에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 다른 중간 요소가 존재할 수도 있는 것을 포함한다.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트(Slate) PC, 태블릿(Tablet) PC, 울트라 북(Ultra-Book), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에도 적용될 수 있다.
이하 실시예에 따른 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
도 3은 실시예에 따른 디스플레이 장치가 배치된 주택의 거실을 도시한다.
실시예의 디스플레이 장치(100)는 세탁기(101), 로봇 청소기(102), 공기 청정기(103) 등의 각종 전자 제품의 상태를 표시할 수 있고, 각 전자 제품들과 IOT 기반으로 통신할 수 있으며 사용자의 설정 데이터에 기초하여 각 전자 제품들을 제어할 수도 있다.
실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 포함할 수 있다. 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나 말릴 수 있다.
플렉서블 디스플레이에서 시각정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(unit pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현될 수 있다. 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다. 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 발광 소자에 의하여 구현될 수 있다. 실시예에서 발광 소자는 Micro-LED나 Nano-LED일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 5는 도 4의 화소의 일 예를 보여주는 회로도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10), 구동 회로(20), 스캔 구동부(30) 및 전원 공급 회로(50)를 포함할 수 있다.
실시예의 디스플레이 장치(100)는 액티브 매트릭스(AM, Active Matrix)방식 또는 패시브 매트릭스(PM, Passive Matrix) 방식으로 발광 소자를 구동할 수 있다.
구동 회로(20)는 데이터 구동부(21)와 타이밍 제어부(22)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 직사각형으로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 디스플레이 패널(10)은 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 디스플레이 패널(10)의 적어도 일 측은 소정의 곡률로 구부러지도록 형성될 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 주변에 배치된 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 표시 영역(DA)은 화소(PX)들이 형성되어 영상을 디스플레이하는 영역이다. 디스플레이 패널(10)은 데이터 라인들(D1~Dm, m은 2 이상의 정수), 데이터 라인들(D1~Dm)과 교차되는 스캔 라인들(S1~Sn, n은 2 이상의 정수), 고전위 전압이 공급되는 고전위 전압 라인, 저전위 전압이 공급되는 저전위 전압 라인 및 데이터 라인들(D1~Dm)과 스캔 라인들(S1~Sn)에 접속된 화소(PX)들을 포함할 수 있다.
화소(PX)들 각각은 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 제1 주 파장의 제1 컬러 광을 발광하고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 주 파장의 제2 컬러 광을 발광하며, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 주 파장의 제3 컬러 광을 발광할 수 있다. 제1 컬러 광은 적색 광, 제2 컬러 광은 녹색 광, 제3 컬러 광은 청색 광일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 도 4에서는 화소(PX)들 각각이 3 개의 서브 화소들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 화소(PX)들 각각은 4 개 이상의 서브 화소들을 포함할 수 있다.
제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 데이터 라인들(D1~Dm) 중 적어도 하나, 스캔 라인들(S1~Sn) 중 적어도 하나 및 고전위 전압 라인에 접속될 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 도 5과 같이 발광 소자(LD)들과 발광 소자(LD)들에 전류를 공급하기 위한 복수의 트랜지스터들과 적어도 하나의 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
도면에 도시되지 않았지만, 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 단지 하나의 발광 소자(LD)와 적어도 하나의 커패시터(Cst)를 포함할 수도 있다.
발광 소자(LD)들 각각은 제1 전극, 복수의 도전형 반도체층 및 제2 전극을 포함하는 반도체 발광 다이오드일 수 있다. 여기서, 제1 전극은 애노드 전극, 제2 전극은 캐소드 전극일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
복수의 트랜지스터들은 도 5과 같이 발광 소자(LD)들에 전류를 공급하는 구동 트랜지스터(DT), 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 데이터 전압을 공급하는 스캔 트랜지스터(ST)를 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)는 스캔 트랜지스터(ST)의 소스 전극에 접속되는 게이트 전극, 고전위 전압이 인가되는 고전위 전압 라인에 접속되는 소스 전극 및 발광 소자(LD)들의 제1 전극들에 접속되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 스캔 트랜지스터(ST)는 스캔 라인(Sk, k는 1≤k≤n을 만족하는 정수)에 접속되는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 접속되는 소스 전극 및 데이터 라인(Dj, j는 1≤j≤m을 만족하는 정수)에 접속되는 드레인 전극을 포함할 수 있다.
커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 형성된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전압과 소스 전압의 차이값을 충전한다.
구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)는 박막 트랜지스터(thin film transistor)로 형성될 수 있다. 또한, 도 5에서는 구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)가 P 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 형성된 것을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)는 N 타입 MOSFET으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 구동 트랜지스터(DT)와 스캔 트랜지스터(ST)들 각각의 소스 전극과 드레인 전극의 위치는 변경될 수 있다.
또한, 도 5에서는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각이 하나의 구동 트랜지스터(DT), 하나의 스캔 트랜지스터(ST) 및 하나의 커패시터(Cst)를 갖는 2T1C (2 Transistor - 1 capacitor)를 포함하는 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각은 복수의 스캔 트랜지스터(ST)들과 복수의 커패시터(Cst)들을 포함할 수 있다.
제2 서브 화소(PX2)와 제3 서브 화소(PX3)는 제1 서브 화소(PX1)와 실질적으로 동일한 회로도로 표현될 수 있으므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력한다. 이를 위해, 구동 회로(20)는 데이터 구동부(21)와 타이밍 제어부(22)를 포함할 수 있다.
데이터 구동부(21)는 타이밍 제어부(22)로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 소스 제어 신호(DCS)를 입력 받는다. 데이터 구동부(21)는 소스 제어 신호(DCS)에 따라 디지털 비디오 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 전압들로 변환하여 디스플레이 패널(10)의 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급한다.
타이밍 제어부(22)는 호스트 시스템으로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호들을 입력받는다. 타이밍 신호들은 수직동기신호(vertical sync signal), 수평동기신호(horizontal sync signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal) 및 도트 클럭(dot clock)을 포함할 수 있다. 호스트 시스템은 스마트폰 또는 태블릿 PC의 어플리케이션 프로세서, 모니터, TV의 시스템 온 칩 등일 수 있다.
타이밍 제어부(22)는 데이터 구동부(21)와 스캔 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 생성한다. 제어신호들은 데이터 구동부(21)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 제어 신호(DCS)와 스캔 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 제어 신호(SCS)를 포함할 수 있다.
구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)의 일 측에 마련된 비표시 영역(NDA)에서 배치될 수 있다. 구동 회로(20)는 집적회로(integrated circuit, IC)로 형성되어 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 디스플레이 패널(10) 상에 장착될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동 회로(20)는 디스플레이 패널(10)이 아닌 회로 보드(미도시) 상에 장착될 수 있다.
데이터 구동부(21)는 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 디스플레이 패널(10) 상에 장착되고, 타이밍 제어부(22)는 회로 보드 상에 장착될 수 있다.
스캔 구동부(30)는 타이밍 제어부(22)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 입력 받는다. 스캔 구동부(30)는 스캔 제어 신호(SCS)에 따라 스캔 신호들을 생성하여 디스플레이 패널(10)의 스캔 라인들(S1~Sn)에 공급한다. 스캔 구동부(30)는 다수의 트랜지스터들을 포함하여 디스플레이 패널(10)의 비표시 영역(NDA)에 형성될 수 있다. 또는, 스캔 구동부(30)는 집적 회로로 형성될 수 있으며, 이 경우 디스플레이 패널(10)의 다른 일 측에 부착되는 게이트 연성 필름 상에 장착될 수 있다.
회로 보드는 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 디스플레이 패널(10)의 일 측 가장자리에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 이로 인해, 회로 보드의 리드 라인들은 패드들에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 보드는 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board), 인쇄 회로 보드(printed circuit board) 또는 칩온 필름(chip on film)과 같은 연성 필름(flexible film)일 수 있다. 회로 보드는 디스플레이 패널(10)의 하부로 벤딩(bending)될 수 있다. 이로 인해, 회로 보드의 일 측은 디스플레이 패널(10)의 일 측 가장자리에 부착되며, 타 측은 디스플레이 패널(10)의 하부에 배치되어 호스트 시스템이 장착되는 시스템 보드에 연결될 수 있다.
전원 공급 회로(50)는 시스템 보드로부터 인가되는 메인 전원으로부터 디스플레이 패널(10)의 구동에 필요한 전압들을 생성하여 디스플레이 패널(10)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 회로(50)는 메인 전원으로부터 디스플레이 패널(10)의 발광 소자(LD)들을 구동하기 위한 고전위 전압(VDD)과 저전위 전압(VSS)을 생성하여 디스플레이 패널(10)의 고전위 전압 라인과 저전위 전압 라인에 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급 회로(50)는 메인 전원으로부터 구동 회로(20)와 스캔 구동부(30)를 구동하기 위한 구동 전압들을 생성하여 공급할 수 있다.
도 6은 도 4의 디스플레이 패널을 상세히 보여주는 평면도이다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해, 데이터 패드들(DP1~DPp, p는 2 이상의 정수), 플로팅 패드들(FP1, FP2), 전원 패드들(PP1, PP2), 플로팅 라인들(FL1, FL2), 저전위 전압 라인(VSSL), 데이터 라인들(D1~Dm), 제1 패드 전극(210)들 및 제2 패드 전극(220)들만을 도시하였다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 패널(10)의 표시 영역(DA)에는 데이터 라인들(D1~Dm), 제1 패드 전극(210)들, 제2 패드 전극(220)들 및 화소(PX)들이 배치될 수 있다.
데이터 라인들(D1~Dm)은 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 데이터 라인들(D1~Dm)의 일 측들은 구동 회로(도 4의 20)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 데이터 라인들(D1~Dm)에는 구동 회로(20)의 데이터 전압들이 인가될 수 있다.
제1 패드 전극(210)들은 제1 방향(X축 방향)으로 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 패드 전극(210)들은 데이터 라인들(D1~Dm)과 중첩되지 않을 수 있다. 제1 패드 전극(210)들 중 표시 영역(DA)의 우측 가장자리에 배치된 제1 패드 전극(210)들은 비표시 영역(NDA)에서 제1 플로팅 라인(FL1)에 접속될 수 있다. 제1 패드 전극(210)들 중 표시 영역(DA)의 좌측 가장자리에 배치된 제1 패드 전극(210)들은 비표시 영역(NDA)에서 제2 플로팅 라인(FL2)에 접속될 수 있다.
제2 패드 전극(220)들 각각은 제1 방향(X축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 이로 인해, 제2 패드 전극(220)들은 데이터 라인들(D1~Dm)과 중첩될 수 있다. 또한, 제2 패드 전극(220)들은 비표시 영역(NDA)에서 저전위 전압 라인(VSSL)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제2 패드 전극(220)들에는 저전위 전압 라인(VSSL)의 저전위 전압이 인가될 수 있다.
디스플레이 패널(10)의 비표시 영역(NDA)에는 패드부(PA), 구동 회로(20), 제1 플로팅 라인(FL1), 제2 플로팅 라인(FL2) 및 저전위 전압 라인(VSSL)이 배치될 수 있다. 패두부(PA)는 데이터 패드들(DP1~DPp), 플로팅 패드들(FP1, FP2) 및 전원 패드들(PP1, PP2)을 포함할 수 있다.
패드부(PA)는 표시패널(10)의 일 측 가장자리, 예를 들어 하측 가장자리에 배치될 수 있다. 데이터 패드들(DP1~DPp), 플로팅 패드들(FP1, FP2) 및 전원 패드들(PP1, PP2)은 패드부(PA)에서 제1 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다.
데이터 패드들(DP1~DPp), 플로팅 패드들(FP1, FP2) 및 전원 패드들(PP1, PP2) 상에는 회로 보드가 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 부착될 수 있다. 이로 인해, 회로 보드와 데이터 패드들(DP1~DPp), 플로팅 패드들(FP1, FP2) 및 전원 패드들(PP1, PP2)은 전기적으로 연결될 수 있다.
구동 회로(20)는 링크 라인들을 통해 데이터 패드들(DP1~DPp)에 연결될 수 있다. 구동 회로(20)는 데이터 패드들(DP1~DPp)을 통해 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호들을 입력 받을 수 있다. 구동 회로(20)는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 전압들로 변환하여 디스플레이 패널(10)의 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급할 수 있다.
저전위 전압 라인(VSSL)은 패드부(PA)의 제1 전원 패드(PP1)와 제2 전원 패드(PP2)에 연결될 수 있다. 저전위 전압 라인(VSSL)은 표시 영역(DA)의 좌측 바깥쪽과 우측 바깥쪽의 비표시 영역(NDA)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 저전위 전압 라인(VSSL)은 제2 패드 전극(220)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 전원 공급 회로(50)의 저전위 전압은 회로 보드, 제1 전원 패드(PP1), 제2 전원 패드(PP2) 및 저전위 전압 라인(VSSL)을 통해 제2 패드 전극(220)에 인가될 수 있다.
제1 플로팅 라인(FL1)은 패드부(PA)의 제1 플로팅 패드(FP1)에 연결될 수 있다. 제1 플로팅 라인(FL1)은 표시 영역(DA)의 좌측 바깥쪽과 우측 바깥쪽의 비표시 영역(NDA)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 제1 플로팅 패드(FP1)와 제1 플로팅 라인(FL1)은 어떠한 전압도 인가되지 않는 더미 패드와 더미 라인일 수 있다.
제2 플로팅 라인(FL2)은 패드부(PA)의 제2 플로팅 패드(FP2)에 연결될 수 있다. 제1 플로팅 라인(FL1)은 표시 영역(DA)의 좌측 바깥쪽과 우측 바깥쪽의 비표시 영역(NDA)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 제2 플로팅 패드(FP2)와 제2 플로팅 라인(FL2)은 어떠한 전압도 인가되지 않는 더미 패드와 더미 라인일 수 있다.
한편, 발광 소자(도 5의 LD)들은 매우 작은 사이즈를 가지므로 화소(PX)들 각각의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)에 장착하기가 매우 어렵다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 유전영동(dielectrophoresis) 방식을 이용한 정렬 방법이 제안되었다.
즉, 디스플레이 패널(10)의 제조 공정 중에 발광 소자(도 14의 310, 320, 330)들을 정렬하기 위해 화소(PX)들 각각의 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)에 전기장을 형성할 수 있다. 구체적으로, 제조 공정 중에 유전영동 방식을 이용하여 발광 소자(310, 320, 330)들에 유전영동힘(Dielectrophoretic Force)을 가함으로써 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3) 각각에 발광 소자(310, 320, 330)들을 정렬시킬 수 있다.
그러나, 제조 공정 중에는 박막 트랜지스터들을 구동하여 제1 패드 전극(210)들에 그라운드 전압을 인가하기 어렵다.
따라서, 완성된 디스플레이 장치에서는 제1 패드 전극(210)들이 제1 방향(X축 방향)으로 소정의 간격으로 이격되어 배치되나, 제조 공정 중에 제1 패드 전극(210)들은 제1 방향(X축 방향)으로 단선되지 않고, 길게 연장 배치될 수 있다.
이로 인해, 제조 공정 중에는 제1 패드 전극(210)들이 제1 플로팅 라인(FL1) 및 제2 플로팅 라인(FL2)과 연결될 수 있다. 그러므로, 제1 패드 전극(210)들은 제1 플로팅 라인(FL1) 및 제2 플로팅 라인(FL2)을 통해 그라운드 전압을 인가받을 수 있다. 따라서, 제조 공정 중에 유전영동 방식을 이용하여 발광 소자(310, 320, 330)들을 정렬시킨 후에, 제1 패드 전극(210)들을 단선함으로써, 제1 패드 전극(210)들이 제1 방향(X축 방향)으로 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
한편, 제1 플로팅 라인(FL1)과 제2 플로팅 라인(FL2)은 제조 공정 중에 그라운드 전압을 인가하기 위한 라인이며, 완성된 디스플레이 장치에서는 어떠한 전압도 인가되지 않을 수 있다. 또는, 완성된 디스플레이 장치에서 정전기 방지용으로 또는 발광 소자(310, 320, 330) 구동용으로 제1 플로팅 라인(FL1)과 제2 플로팅 라인(FL2)에는 그라운드 전압이 인가될 수도 있다.
도 7은 도 3의 디스플레이 장치에서 제1 패널영역의 확대도이다.
도 7에 의하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 제1 패널영역(A1)과 같은 복수의 패널영역들이 타일링에 의해 기구적, 전기적 연결되어 제조될 수 있다.
제1 패널영역(A1)은 단위 화소(도 4의 PX) 별로 배치된 복수의 발광 소자(150)를 포함할 수 있다.
예컨대, 단위 화소(PX)는 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 서브 화소(PX1)는 적색 광을 출력하고, 제2 서브 화소(PX2)는 녹색 광을 출력하며, 제3 서브 화소(PX3)는 청색 광을 출력할 수 있다. 단위 화소(PX)는 발광 소자가 배치되지 않는 제4 서브 화소를 더 포함할 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 8은 도 7의 A2 영역의 확대도이다.
도 8을 참조하면, 실시예의 디스플레이 장치(100)는 기판(200), 배선 전극(201, 202), 절연층(206) 및 복수의 발광 소자(150)를 포함할 수 있다. 이보다 더 많은 구성 요소들이 포함될 수 있다.
배선 전극은 서로 이격된 제1 배선 전극(201) 및 제2 배선 전극(202)을 포함할 수 있다. 제1 배선 전극(201) 및 제2 배선 전극(202)은 발광 소자(150)를 조립하기 위해 유전영동힘을 생성하기 위해 구비될 수 있다. 제1 배선 전극(201)과 제2 배선 전극(202)은 유전영동힘을 발생시켜 발광 소자(150)가 용이하게 조립되도록 한다.
기판(200)은 유리나 폴리이미드(Polyimide)로 형성될 수 있다. 또한 기판(200)은 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등의 유연성 있는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 기판(200)은 투명한 재질일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(206)은 폴리이미드, PEN, PET 등과 같이 절연성과 유연성 있는 재질을 포함할 수 있으며, 기판(200)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수도 있다.
절연층(206)은 접착성과 전도성을 가지는 전도성 접착층일 수 있고, 전도성 접착층은 연성을 가져서 디스플레이 장치의 플렉서블 기능을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 절연층(206)은 이방성 전도성 필름(ACF, anisotropy conductive film)이거나 이방성 전도매질, 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등의 전도성 접착층일 수 있다. 전도성 접착층은 두께에 대해 수직방향으로는 전기적으로 전도성이나, 두께에 대해 수평방향으로는 전기적으로 절연성을 가지는 레이어일 수 있다.
절연층(206)은 발광 소자(150)가 삽입되기 위한 조립 홀(203)을 포함할 수 있다. 따라서, 자가 조립시, 발광 소자(150)가 절연층(206)의 조립 홀(203)에 용이하게 삽입될 수 있다. 조립 홀(203)은 삽입 홀, 고정 홀, 정렬 홀 등으로 불릴 수 있다.
한편, 실시예에 따른 디스플레이 장치에서는 발광 소자를 이용하여 영상을 디스플레이할 수 있다. 실시예의 발광 소자는 전기의 인가에 의해 스스로 광을 발산하는 자발광 소자로서, 반도체 발광 소자일 수 있다. 실시예의 발광 소자는 무기질 반도체 재질로 이루어지므로, 열화에 강하고 수명이 반영구적이어서 안정적인 광을 제공하여 디스플레이 장치가 고품질과 고화질의 영상을 구현하는데 기여할 수 있다.
예컨대, 디스플레이 장치는 발광 소자를 광원으로 이용하고, 발광 소자 상에 컬러 생성부를 구비하여 이 컬러 생성부에 의해 영상을 디스플레이할 수 있다.
도시되지 않았지만, 디스플레이 장치는 서로 상이한 컬러 광을 생성하는 복수의 발광 소자 각각을 화소에 배치한 디스플레이 패널을 통해 영사을 디스플레이할 수도 있다.
도 9는 도 4의 디스플레이 패널을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 실시예의 디스플레이 패널(10)은 제1 기판(40), 발광부(41), 컬러 생성부(42) 및 제2 기판(46)를 포함할 수 있다. 실시예의 디스플레이 패널(10)은 이보다 더 많은 구성을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 제1 기판(40)은 도 8에 도시된 기판(200)일 수 있다.
도시되지 않았지만, 제1 기판(40)과 발광부(41) 사이, 발광부(41)와 컬러 생성부(42) 사이 및/또는 컬러 생성부(42)와 제2 기판(46) 사이에 적어도 하나 이상의 절연층이 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 기판(40)은 발광부(41), 컬러 생성부(42) 및 제2 기판(46)을 지지할 수 있다. 제1 기판(40)은 상술한 바와 같은 다양한 소자들, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 데이터 라인들(D1~Dm, m은 2 이상의 정수), 스캔 라인들(S1~Sn), 고전위 전압 라인 및 저전위 전압 라인, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 트랜지스터들(ST, DT)과 적어도 하나의 커패시터(Cst) 그리고 도 6에 도시된 바와 같이 제1 패드 전극(210) 및 제2 패드 전극(220)이 구비될 수 있다.
제1 기판(40)은 유리나 플렉서블 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
발광부(41)는 광을 컬러 생성부(42)로 제공할 수 있다. 발광부(41)는 전기의 인가에 의해 스스로 빛을 발산하는 복수의 광원을 포함할 수 있다. 예컨대, 광원은 발광 소자(도 7의 150, 도 14의 310, 320, 330)를 포함할 수 있다.
일 예로, 복수의 발광 소자(150)는 화소의 각 서브 화소 별로 구분되어 배치되어 개별적인 각 서브 화소의 제어에 의해 독립적으로 발광할 수 있다.
다른 예로, 복수의 발광 소자(150)는 화소의 구분에 관계없이 배치되어 모든 서브 화소에서 동시에 발광할 수 있다.
실시예의 발광 소자(150)는 청색 광을 발광할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 실시예의 발광 소자(150)는 백색 광이나 자주색 광을 발광할 수도 있다.
한편, 발광 소자(150)는 각 서브 화소별로 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광할 수도 있다. 이를 위해, 예컨대, 제1 서브 화소, 즉 적색 서브 화소에 적색 광을 발광하는 적색 발광 소자가 배치되고, 제2 서브 화소, 즉 녹색 서브 화소에 녹색 광을 발광하는 녹색 발광 소자가 배치되며, 제3 서브 화소, 즉 청색 서브 화소에 청색 광을 발광하는 청색 발광 소자가 배치될 수 있다.
예컨대, 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자 각각은 Ⅱ-Ⅳ족 화합물 또는 III-V족 화합물을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlInP, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 AlGaInP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
컬러 생성부(42)는 발광부(41)에서 제공된 광과 상이한 컬러 광을 생성할 수 있다.
예컨대, 컬러 생성부(42)는 제1 컬러 생성부(43), 제2 컬러 생성부(44) 및 제3 컬러 생성부(45)를 포함할 수 있다. 제1 컬러 생성부(43)는 화소의 제1 서브 화소(PX1)에 대응되고, 제2 컬러 생성부(44)는 화소의 제2 서브 화소(PX2)에 대응되며, 제3 컬러 생성부(45)는 화소의 제3 서브 화소(PX3)에 대응될 수 있다.
제1 컬러 생성부(43)는 발광부(41)에서 제공된 광에 기초하여 제1 컬러 광을 생성하고, 제2 컬러 생성부(44)는 발광부(41)에서 제공된 광에 기초하여 제2 컬러 광을 생성하며, 제3 컬러 생성부(45)는 발광부(41)에서 제공된 광에 기초하여 제3 컬러 광을 생성할 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 생성부(43)는 발광부(41)의 청색 광을 적색 광으로 출력하고, 제2 컬러 생성부(44)는 발광부(41)의 청색 광을 녹색 광으로 출력하며, 제3 컬러 생성부(45)는 발광부(41)의 청색 광을 그대로 출력할 수 있다.
일 예로, 제1 컬러 생성부(43)는 제1 컬러 필터를 포함하고, 제2 컬러 생성부(44)는 제2 컬러 필터를 포함하며, 제3 컬러 생성부(45)는 제3 컬러 필터를 포함할 수 있다.
제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터는 빛이 투과할 수 있는 투명한 재질로 형성될 수 있다.
예컨대, 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터 중 적어도 하나 이상은 양자점(quantum dot)을 포함할 수 있다.
실시예의 양자점은 Ⅱ-Ⅳ족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
Ⅱ-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlInP, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 AlGaInP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이러한 양자점은 대략 45nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출될 수 있다. 이에 따라, 발광 표시 장치의 시야각이 향상될 수 있다.
한편, 양자점은 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노 와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
예컨대, 발광 소자(150)가 청색 광을 발광하는 경우, 제1 컬러 필터는 적색 양자점을 포함하고, 제2 컬러 필터는 녹색 양자점을 포함할 수 있다. 제3 컬러 필터는 양자점을 포함하지 않을 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 발광 소자(150)의 청색 광이 제1 컬러 필터에 흡수되고, 이 흡수된 청색 광이 적색 양자점에 의해 파장 쉬트프되어 적색 광이 출력될 수 있다. 예컨대, 발광 소자(150)의 청색 광이 제2 컬러 필터에 흡수되고, 이 흡수된 청색 광이 녹색 양자점에 의해 파장 쉬프트되어 녹색 광이 출력될 수 있다. 예컨대, 발과 소자의 청색 광이 제3 컬러 필터에 흡수되고, 이 흡수된 청색 광이 그대로 출사될 수 있다.
한편, 발광 소자(150)가 백색 광인 경우, 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터뿐만 아니라 제3 컬러 필터 또한 양자점을 포함할 수 있다. 즉, 제3 컬러 필터에 포함된 양자점에 의해 발광 소자(150)의 백색 광이 청색 광으로 파장 쉬프트될 수 있다.
예컨대, 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터 중 적어도 하나 이상은 형광체를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터 중 일부 컬러 필터는 양자점을 포함하고, 다른 일부는 형광체를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터 각각은 형광체와 양자점을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터 중 적어도 하나 이상은 산란 입자를 포함할 수 있다. 산란 입자에 의해 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터 각각으로 입사된 청색 광이 산란되고 산란된 청색 광이 해당 양자점에 의해 컬러 쉬프트되므로, 광 출력 효율이 향상될 수 있다.
다른 예로, 제1 컬러 생성부(43)는 제1 컬러 변환층 및 제1 컬러 필터를 포함할 수 있다. 제2 컬러 생성부(44)는 제2 컬러 변환부 및 제2 컬러 필터를 포함할 수 있다. 제3 컬러 생성부(45)는 제3 컬러 변환층 및 제3 컬러 필터를 포함할 수 있다. 제1 컬러 변환층, 제2 컬러 변환층 및 제3 컬러 변환층 각각은 발광부(41)에 인접하여 배치될 수 있다. 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터는 제2 기판(46)에 인접하여 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 컬러 필터는 제1 컬러 변환층과 제2 기판(46) 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 컬러 필터는 제2 컬러 변환층과 제2 기판(46) 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 제3 컬러 필터는 제3 컬러 변환층과 제2 기판(46) 사이에 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 컬러 필터는 제1 컬러 변환층의 상면과 접하고 제1 컬러 변환층과 동일한 사이즈를 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 제2 컬러 필터는 제2 컬러 변환층의 상면과 접하고, 제2 컬러 변환층과 동일한 사이즈를 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 제3 컬러 필터는 제3 컬러 변환층의 상면과 접하고, 제3 컬러 변환층과 동일한 사이즈를 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 제1 컬러 변환층은 적색 양자점을 포함하고, 제2 컬러 변환층은 녹색 양자점을 포함할 수 있다. 제3 컬러 변환층은 양자점을 포함하지 않을 수 있다. 예대, 제1 컬러 필터는 제1 컬러 변환층에서 변환된 적색 광을 선택적으로 투과시키는 적색 계열 재질을 포함하고, 제2 컬러 필터는 제2 컬러 변환층에서 변환된 녹색 광을 선택적으로 투과시키는 녹색 계열 재질을 포함하며, 제3 컬러 필터는 제3 컬러 변환층에서 그대로 투과한 청색 광을 선택적으로 투과시키는 청색 계열 재질을 포함할 수 있다.
한편, 발광 소자(150)가 백색 광인 경우, 제1 컬러 변환층 및 제2 컬러 변환층뿐만 아니라 제3 컬러 변환층 또한 양자점을 포함할 수 있다. 즉, 제3 컬러 필터에 포함된 양자점에 의해 발광 소자(150)의 백색 광이 청색 광으로 파장 쉬프트될 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 제2 기판(46)은 컬러 생성부(42) 상에 배치되어, 컬러 생성부(42)를 보호할 수 있다. 제2 기판(46)은 유리로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제2 기판(46)은 커버 윈도우, 커버 글라스 등으로 불릴 수 있다.
제2 기판(46)은 유리나 플렉서블 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
한편, 실시예는 적색 광, 녹색 광 및 청색 광에 의해 컬러 영상을 디스플레이할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
복수의 화소 각각은 청색 광을 출력하는 제1 서브 화소, 녹색 광을 출력하는 제2 서브 화소 및 적색 광을 출력하는 제3 서브 화소를 포함할 수 있다. 이를 위해, 예컨대, 제1 광을 생성하는 반도체 발광 소자가 광원으로 사용될 수 있다. 제1 광은 자외선 광 또는 청색 광을 포함할 수 있다. 반도체 발광 소자는 제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소 각각에 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 아울러, 반도체 발광 소자에서 생성된 제1 광을 이용하여 제2 광을 출력하도록 제1 서브 화소에 제1 컨버전층 및 제1 컬러 필터가 구비될 수 있다. 반도체 발광 소자에서 생성된 제1 광을 이용하여 제3 광을 출력하도록 제2 서브 화소에 제2 컨버전층 및 제2 컬러 필터가 구비될 수 있다. 반도체 발광 소자에서 생성된 제1 광을 이용하여 제4 광을 출력하도록 제3 서브 화소에 제3 컨버전층 및 제3 컬러 필터가 구비될 수 있다. 예컨대, 제2 광은 청색 광을 포함하고, 제3 광은 녹색 광을 포함하며, 제4 광은 적색 광을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 광, 제3 광 및 제4 광이 색 재현율 규격에 부합하므로, 색 재현율이 현저하게 향상될 수 있다. 예컨대, 제1 광은 색 재현율 규격에 의해 구성된 삼각형의 외측에 위치된 제1 주파장을 가질 수 있다. 예컨대, 제2 광은 해당 삼각형의 제1 컬러 꼭지점의 색좌표에 상응하는 제2 주파장을 가질 수 있다. 예컨대, 제3 광은 해당 삼각형의 제2 컬러 꼭지점의 색좌표에 상응하는 제3 주파장을 가질 수 있다. 예컨대, 제4 광은 해당 삼각형의 제3 컬러 꼭지점의 색좌표에 상응하는 제4 주파장을 가질 수 있다. 제1 컬러 꼭지점은 청색 꼭지점이고, 제2 컬러 꼭지점은 녹색 꼭지점이며, 제3 컬러 꼭지점은 적색 꼭지점일 수 있다. 최소한 색 재현율 규격에서 정의된 모든 색을 구현하기 위해서는 제2 광의 주파장이 제1 컬러 꼭지점이나 그 근처에 위치되고, 제3 광의 주파장이 제2 컬러 꼭지점이나 그 주변에 위치되며, 제4 광의 주파장이 제3 컬러 꼭지점이나 그 근처에 위치되어야 한다.
여기서, 주파장이란 디스플레이 장치의 색좌표, 즉 백색 지점(white point)과 물체의 색좌표(x,y) 두 점을 지나는 직선과 색 표계에서의 순수 파장과 만나는 지점으로 정의될 수 있다.
실시예에 따르면, 색 재현율 규격에 의해 구성된 삼각형의 외측에 위치된 제1 주파장의 제1 광을 생성하는 반도체 발광 소자가 광원으로 사용될 수 있다. 예컨대, 제1 광의 제1 주파장은 380nm 내지 460nm 범위에서 설정될 수 있다. 하지만, 색 재현율 규격에 의해 구성된 삼각형의 제1 컬러 꼭지점의 색좌표에 상응하는 제2 주파장은 460nm 내지 480nm 범위에서 설정될 수 있다. 이와 같이, 제1 광의 제1 주파장은 제1 주파장보다 작은 단파장을 가질 수 있다. 이와 같이 단파장 광을 생성하는 반도체 발광 소자가 광원으로 사용되는 이유는 단파장의 광일수록 제2 컨버전층 및 제3 컬버터층의 물질에 대한 여기(excitation) 효율이 증가되기 때문이다.
하지만, 광원에서 생성되는 광이 단파장일수록 해당 광이 제1 서브 화소에서 출력될 때, 해당 광, 즉 청색 광의 주파장이 색 재현율 규격의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점으로부터 이격되어 위치되므로, 제2 서브 화소에서 녹색 광이 출력되고, 제3 서브 화소에서 적색 광이 출력되더라도, 청색 광, 녹색 광 및 적색 광에 의해 색 재현율 규격에서 정의된 색을 모두 표현하지 못해 색 재현율이 저하될 수 있다.
실시예는 제1 서브 화소에 제1 컨버전층을 배치하고, 해당 제1 컨버전층을 통해 반도체 발광 소자에서 생성된 제1 광이 색 재현율 규격의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점의 색좌표에 상응하는 제2 주파장의 제2 광으로 컨버전함으로써, 색 재현율 규격에 부합하도록 하여 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
이하에서, 색 재현율을 향상시키기 위한 다양한 실시예나 변형 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 10은 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 실시예에 따른 디스플레이 장치(300)는 기판(310), 광원(320), 컨버전층(330 내지 350) 및 컬러 필터층(360 내지 380)을 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 실시예에 따른 디스플레이 장치(300)는 이보다 더 많은 구성 요소를 포함할 수 있다. 이하에서 누락된 설명은 도 8 및 도 9와 관련된 설명이나 공지 기술로 대체될 수 있다.
도시되지 않았지만, 기판(310)과 광원(320) 사이 및/또는 광원(320)과 컨버전층(330 내지 350) 사이에 적어도 하나 이상의 층이 배치될 수 있다. 해당 층은 절연층일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
기판(310)은 광원(320), 컨버전층(330 내지 350) 및 컬러 필터층(360 내지 380)을을 지지할 수 있다. 기판(310)은 상술한 바와 같이 다양한 소자들, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 데이터 라인들(D1~Dm, m은 2 이상의 정수), 스캔 라인들(S1~Sn), 고전위 전압 라인 및 저전위 전압 라인, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 트랜지스터들(ST, DT)과 적어도 하나의 커패시터(Cst) 그리고 도 6에 도시된 바와 같이 제1 패드 전극(210) 및 제2 패드 전극(220)이 구비될 수 있다.
광원(320)은 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 광(410)을 컨버전층(330 내지 350)으로 제공할 수 있다. 광원(320)은 전기적 신호에 의해 스스로 제1 광(410)을 발광하는 복수의 반도체 발광 소자(321)를 포함할 수 있다. 실시예의 반도체 발광 소자(321)는 도 7에 도시된 반도체 발광 소자(150)일 수 있다. 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 광(410)은 예컨대, 460nm 이하의 주파장을 가질 수 있다. 예컨대, 반도체 발광 소자(321)는 크기에 따라 마이크로미터급 반도체 발광 소자 또는 나노미터급 반도체 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 반도체 발광 소자(321)는 전극의 배치 형태에 따라 수평형 반도체 발광 소자, 플립형 반도체 발광 소자 또는 수직형 반도체 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 반도체 발광 소자(321)는 형상에 따라, 사각형, 원형일 수 있다. 예컨대, 반도체 발광 소자(321)는 플레이트 형상을 가질 수 있다.
기판(310) 상에 복수의 단위 화소가 정의될 수 있다. 단위 화소는 복수의 컬러 영역을 포함할 수 있다. 예컨대, 단위 화소는 제1 컬러 영역, 제2 컬러 영역 및 제3 컬러 영역을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 영역은 청색 서브 화소(PX_B)이고, 제2 컬러 영역은 녹색 서브 화소(PX_G)이며, 제3 컬러 영역은 청색 서브 화소(PX_R)일 수 있다.
복수의 반도체 발광 소자(321, 322, 323) 각각은 각 서브 화소(PX_B, PX_G, PX_R)에 배치될 수 있다. 예컨대, 각 서브 화소(PX_B, PX_G, PX_R)에 배치된 복수의 반도체 발광 소자(321, 322, 323)는 동일 컬러 광을 발광할 수 있다. 예컨대, 각 서브 화소(PX_B, PX_G, PX_R)에 배치된 복수의 반도체 발광 소자(321, 322, 323) 각각은 청색 광(411)을 발광할 수 있다.
예컨대, 각 서브 화소(PX_B, PX_G, PX_R)에 배치된 복수의 반도체 발광 소자(321, 322, 323)는 청색 광(411)을 동시에 발광할 수 있다. 예컨대 각 서브 화소(PX_B, PX_G, PX_R)에 배치된 복수의 반도체 발광 소자(321, 322, 323)는 청색 광(411)을 스캐닝 단위로 발광할 수 있다. 스캐닝 단위는 도 4에 도시된 스캔 라인들(S1~Sn) 각각을 의미할 수 있다. 예컨대, 제1 스캔 라인(S1)으로 스캔 제어 신호(SCS)가 공급되어, 제1 스캔 라인(S1)에 연결된 각 서브 화소(PX_B, PX_G, PX_R)가 선택될 수 있다. 예컨대, 스캔 제어 신호(SCS)에 의해 제1 스캔 라인(S1)에 연결된 각 서브 화소(PX_B, PX_G, PX_R)가 선택될 때, 제1 스캔 라인(S1)에 연결된 각 서브 화소(PX_B, PX_G, PX_R) 각각에 배치된 반도체 발광 소자(321, 322, 323)가 청색 광(411)을 동시에 발광될 수 있다.
예컨대, 반도체 발광 소자(321, 322, 323)는 자주색 광, 자외선 광 등을 발광할 수도 있다. 예컨대,
실시예의 반도체 발광 소자(321, 322, 323)에서 발광된 청색 광(411)의 주파장은 도 15에 도시한 바와 같이 종래의 광원(도 2 참조)에서 발광된 청색 광의 주파장과 동일할 수 있다. 이러한 경우, 실시예의 반도체 발광 소자(321, 322, 323)에서 발광된 청색 광(411)의 주파장의 색좌표는 BT.2020 규격의 제1 컬러 꼭지점(451)의 색좌표, 제2 컬러 꼭지점(452) 및 제3 컬러 꼭지점(453)의 색좌표에 의해 구성된 삼각형의 외측에 위치될 수 있다. 특히, 실시예의 반도체 발광 소자(321, 322, 323)에서 발광된 청색 광(411)의 주파장의 색좌표는 BT.2020 규격의 제1 컬러 꼭지점(451)의 색좌표로부터 이격되어 위치될 수 있다.
만일 실시예에서 청색 광(411)과 관련하여 별도의 컬러 변환없이 청색 광(411)을 이용하여 컬러 영상을 구현하는 경우, 해당 청색 광(411)의 주파장의 색좌표가 삼각형의 외측에 위치되어 색 재현율이 저하되는 문제가 있다.
실시예는 제1 컨버전층(330)을 이용하여 반도체 발광 소자(321)에서 발광된 청색 광(411)의 주파장을 BT.2020 규격의 제1 컬러 꼭지점(451)의 색좌표나 그 근처에 상응하는 주파장으로 컨버전함으로써, 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
컨버전층(330 내지 350), 컬러 필터 층은 일체로 형성되어, 접착 부재(325)를 이용하여 기판(310)에 부착될 수 있다. 도시되지 않았지만, 광원(320) 상에 적어도 하나 이상의 층이 구비될 수 있다. 예컨대, 해당 층은 평탄화층일 수 있다. 이러한 경우, 컨버전층(330 내지 350)이 접착 부재(325)를 이용하여 평탄화층에 부착될 수 있다.
예컨대, 컬러 필터층(360 내지 380)이 마련되고, 컬러 필터층(360 내지 380) 상에 컨버전층(330 내지 350)이 형성되어, 컬러 필터층(360 내지 380)과 컨버전층(330 내지 350)이 일체로 형성될 수 있다. 이후, 접착 부재(325)를 이용하여 컨버전층(330 내지 350)이 평탄화층에 부착될 수 있다.
실시예의 컨버전층(330 내지 350)은 광원(320) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 컨버전층(330 내지 350)은 광원(320)에서 출력된 제1 광(410)을 서로 상이한 주파장을 갖는 복수의 광으로 컨버전할 수 있다.
예컨대, 컨버전층은 제1 컨버전층(330), 제2 컨버전층(340) 및 제3 컨버전층(350)을 포함할 수 있다.
제1 컨버전층(330)은 광원(320)에서 출력된 제1 광(410), 즉 청색 광(411)을 도 11에 도시한 바와 같이, 청색 광(412) 및 녹색 광(413)으로 컨버전할 수 있다. 제2 컨버전층(340)은 광원(320)에서 출력된 청색 광(411)을 청색 광(414) 및 녹색 광(415)으로 컨버전할 수 있다. 제3 컨버전층(350)은 광원(320)에서 출력된 청색 광(411)을 청색 광(416) 및 적색 광(417)으로 컨버전할 수 있다.
제1 컨버전층(330)은 제1 반도체 발광 소자(321) 상에 배치될 수 있다. 제1 컨버전층(330)은 도 11에 도시한 바와 같이, 청색 광(411)을 청색 광(412) 및 녹색 광(413)으로 컨버전할 수 있다. 제1 반도체 발광 소자(321)에서 발광된 청색 광(411)은 제1 컨버전층(330)에서 여기되어 청색 광(411)의 일부는 그대로 청색 광(412)으로 출력되고, 청색 광(411)의 다른 일부는 녹색 광(413)으로 컨버전될 수 있다.
제2 컨버전층(340)은 제2 반도체 발광 소자(322) 상에 배치될 수 있다. 제2 컨버전층(340)은 도 11에 도시한 바와 같이, 청색 광(411)을 청색 광(414) 및 녹색 광(415)으로 컨버전할 수 있다. 제2 반도체 발광 소자(322)에서 발광된 청색 광(411)은 제1 컨버전층(330)에서 여기되어 청색 광(411)의 일부는 그대로 청색 광(414)으로 출력되고, 청색 광(411)의 다른 일부는 녹색 광(415)으로 컨버전될 수 있다.
도 11에서, 각 화살표는 광을 도시하는 것으로서, 각 화살표의 크기는 각 광의 세기를 의미할 수 있다.
따라서, 제1 컨버전층(330) 및 제2 컨버전층(340) 각각은 청색 광(412, 414) 및 녹색 광(413, 415)을 포함하는 광을 출력할 수 있다. 예컨대, 제1 컨버전층(330)에서 출력된 청색 광(412)의 세기는 녹색 광(413)의 세기보다 크고, 제2 컨버전층(340)에서 출력된 청색 광(414)의 세기는 녹색 광(415)의 세기보다 작을 수 있다. 예컨대, 제1 컨버전층(330)에서 출력된 녹색 광(413)의 세기는 제1 컨버전층(330)에서 출력된 청색 광(412)의 세기의 1% 내지 1%일 수 있다.
예컨대, 제1 컨버전층(330)에서 출력된 청색 광(412)의 세기는 제2 컨버전층(340)에서 출력된 청색광(414)의 세기보다 크고, 제1 컨버전층(330)에서 출력된 녹색 광(413)의 세기는 제2 컨버전층(340)에서 출력된 녹색 광(415)의 세기보다 작을 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 반도체 발광 소자(321, 322)에서 발광된 청색 광(411)은 동일한 세기를 가질 수 있다. 예컨대, 제1 컨버전층(330)에서 청색 광(411)의 일부 광량만이 녹색 광(413)으로 컨버전되고 나머지 광량은 그대로 청색 광(412)로 출력될 수 있다. 이에 반해, 제2 컨버전층(340)에서 청색 광(411)의 대두분의 광량이 녹색 광(415)으로 컨버전되고 나머지 극소수의 광량이 그대로 청색 광(414)으로 출력될 수 있다.
이를 위해, 제1 및 제2 컨버전층(330, 340)은 녹색 변환 물질을 포함할 수 있다.
예컨대, 녹색 변환 물질은 녹색 형광체 또는 녹색 양자점일 수 있다. 예컨대, 녹색 형광체는 LuAG, Ga-YAG, β-SiAlON, 실리케이트 등을 포함할 수 있다.
녹색 형광쳉와 녹색 양자점일 때, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 녹색 광(413)의 파장 파형이 다소 상이하다.
도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 제1 반도체 발광 소자(321)에서 발광된 청색 광(411)의 일부 광량만이 여기되어 세기가 낮은 녹색 광(413)으로 출력되고, 나머지 대부분의 광량은 그대로 청색 광(412)으로 출력될 수 있다. 나중에 설명하겠지만, 제1 컨버전층(330)에서 출력된 청색 광(412) 및 녹색 광(413)으로 제1 컬러 필터(360)에 의해 필터링되어 제2 광(420)으로 출력될 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 필터(360)은 청색 광(412)의 파장 대역(도 16의 471, P)과 녹색 광(413)의 파장 대역(도 16의 P, 472)을 통과시킬 수 있도록 설계될 수 있다.
제2 광(420)의 주파장은 도 15에 도시한 바와 같이, BT.2020 규격의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)의 색좌표에 상응하는 주파장과 동일하거나 이에 근접할 수 있다.
따라서, 제1 컨버전층(330)은 제1 광(410)을 BT.2020 규격의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)의 색좌표에 상응하는 주파장과 동일하거나 이에 근접한 제2 주파장을 갖는 제2 광(420)으로 컨버전할 수 있다.
제1 컨버전층(330)의 물질의 종류나 물질의 밀도에 따라 제1 컨버전층(330)에서 여기되는 여기 효율이 달라질 수 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 제1 컨버전층(330)의 녹색 변환 물질의 밀도는 제2 컨버전층(340)의 녹색 변환 물질의 밀도보다 낮을 수 있다. 녹색 변환 물질의 밀도가 낮을수록 제1 반도체 발광 소자(321)에서 출력된 청색 광(411)의 여기 효율이 낮아질 수 있다.
따라서, 제1 컨버전층(330)의 녹색 변환 물질의 밀도는 낮게 하여, 제1 컨버전층(330)에서 청색 광(411)의 일부 극소수의 광량만이 녹색 광(413)으로 컨버전되고, 나머지 대부분의 청색 광(411)은 그대로 출력될 수 있다. 제1 컬러 필터(360)는 청색 광(412) 및 녹색 광(413) 모두 통과시켜 청색 광(412) 및 녹색 광(413)의 혼합 광인 제2 광(420)을 출력될 수 있다.
아울러, 제2 컨버전층(340)의 녹색 변환 물질의 밀도는 높게 하여, 제2 컨버전층(340)에서 청색 광(411)의 대부분의 광량이 녹색 광(415)으로 컨버전되고, 나머지 극소수의 광량이 청색 광(414)으로 출력될 수 있다. 제2 컬러 필터(370)는 청색 광(414) 및 녹색 광(415) 중에서 청색 광(414)을 차단시키고 녹색 광(415)만을 통과시켜 녹색 광(415)만을 포함하는 제3 광(430)을 출력될 수 있다.
표 1은 제1 광(410) 및 제2 광(420)의 파장 특성을 나타낸다. 해당 파장 특성은 PL 측정장비의 일종인 CS-2000로 출력되었다.
컬러필터 투과 후 광특성
주파장(nm) FWHM(nm) x y
제1 광(410) 452 15.6 0.1564 0.0209
제2 광(420)(녹색 형광체) 462 17.5 0.1497 0.0472
제2 광(420)(녹색 양자점) 458.5 18.3 0.1535 0.0393
표 1에서, 제1 광(410)은 제1 반도체 발광소자 상에 임의의 컬러필터를 배치하여 측정된 광특성일 수 있다.
도 15에 도시된 색좌표는 U'V' 색좌표이다. 따라서, 표 1에서, x값과 y값이 도 15에 적용되기 위해 공지된 변환 공식에 의해 U'V' 색좌표로 변환될 수 있다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 녹색 형광체가 제1 컨버전층(330)에 포함된 경우, 452nm의 제1 주파장을 갖는 제1 광(410)이 462nm의 제2 주파장을 갖는 제2 광(420)으로 컨버전될 수 있다. 이때, xy 색좌표는 (0.1497, 0.0472)으로서, U'V' 색좌표로 변환한 경우 (0.1497, 0.0472)는 도 15에 도시한 바와 같이 BT.2020의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)의 제2 색좌표나 제2 색좌표 근처의 색좌표일 수 있다.
녹색 양자점이 제1 컨버전층(330)에 포함된 경우, 452nm의 제1 주파장을 갖는 제1 광(410)이458.5nm의 제2 주파장을 갖는 제2 광(420)으로 컨버전될 수 있다. 이때, xy 색좌표는 (0.1535, 0.0393)으로서, U'V' 색좌표로 변환한 경우 (0.1535, 0.0393)는 도 15에 도시한 바와 같이 BT.2020의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)의 제2 색좌표나 제2 색좌표 근처의 색좌표일 수 있다.
표 2는 실시예의 제3 광(430) 및 제4 광(440)의 xy 색좌표를 나타낸다.
제3 광(430) 제4 광(440)
x y x y
0.2204 0.6851 0.6805 0.2996
표 2에 나타낸 바와 같이, 제3 광(430)에 의한 색좌표인 (0.2204, 0.6851)이 U'V' 색좌표로 변환한 경우, 제3 광(430)은 도 15에 도시된 BT.2020의 삼각형의 제2 컬러 꼭지점(452)의 제3 색좌표나 제3 색좌표 근처의 색좌표일 수 있다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 제3 광(430)에 의한 색좌표인 (0.6805, 0.2996)이 U'V' 색좌표로 변환한 경우, 제4 광(440)은 도 15에 도시된 BT.2020의 삼각형의 제3 컬러 꼭지점(453)의 제4 색좌표나 제4 색좌표 근처의 색좌표일 수 있다.
표 3은 다양한 규격에서의 색 재현율을 나타낸다.
NTSC
색재현 면적비		 색재현율
(DCI-P3 중첩율)		 색재현율
(BT.2020 중첩율)
제1 광(410) 144.5% 95.0% 82.9%
제2 광(420)(녹색 형광체) 126.2% 96.3% 82.9%
제2 광(420)(녹색 양자점) 126.2% 95.2% 83.2%
표 3에 나타낸 바와 같이, 종래와 같이 제1 광(410)을 청색 광으로 하여 컬러 영상을 구현하기 위해서 사용하는 경우 DCI-P3 중첩율이 95%인데 반해, 실시예에서와 같이 제2 광(420)을 청색 광으로 하여 컬러 영상을 구현하기 위해서 사용하는 경우 96.3% 또는 95.2%로서, 종래에 비해 실시예에서 더 많은 중접율을 보이므로 더 우수한 색 재현율을 얻을 수 있다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 종래와 같이 제1 광(410)을 청색 광으로 하여 컬러 영상을 구현하기 위해서 사용하는 경우 BT.2020 중첩율이 82.9%인데 반해, 실시예에서와 같이 제2 광(420)을 청색 광으로 하여 컬러 영상을 구현하기 위해서 사용하는 경우 83.2%로서, 종래에 비해 실시예에서 더 많은 중접율을 보이므로 더 우수한 색 재현율을 얻을 수 있다.
한편, 제3 컨버전층(350)은 제3 반도체 발광 소자(323) 상에 배치될 수 있다. 제3 컨버전층(350)은 적색 변환 물질을 포함할 수 있다. 적색 변환 물질은 적색 형광체 또는 적색 양자점을 포함할 수 있다.
제3 반도체 발광 소자(323)에서 청색 광(411)이 발광될 수 있다.
제3 컨버전층(350)에서 청색 광(411)의 대부분의 광량이 적색 광(417)으로 컨버전되고, 일부 극소수의 광량이 청색 광(416)으로 출력될 수 있다. 제3 컬러 필터(380)는 청색 광(416) 및 적색 광(417) 중에서 청색 광(416)을 차단시키고 적색 광(417)만을 통과시켜 적색 광(417)만을 포함하는 제4 광(440)을 출력할 수 있다.
도 15에 도시한 바와 같이, 제1 광(410)은 광원(320)에서 출력된 광으로서, BT.2020 규격의 삼각형의 외측에 위치될 수 있다(종래로 표시된 부분).
실시예에 따르면, 제2 반도체 발광 소자(322) 상에 제2 컨버전층(340)이 배치되고, 제3 반도체 발광 소자(323) 상에 제3 컨버전층(350)이 배치될 수 있다. 제2 컨버전층(340)에 의해 제1 광(410)이 BT.2020 규격의 삼각형의 제2 컬러 꼭지점(452)의 제3 색좌표에 상응하는 제3 주파장이나 제3 주파장에 인접한 주파장을 갖는 제2 광(420)으로 커버전될 수 있다. 제3 컨버전층(350)에 의해 제1 광(410)이 BT.2020 규격의 삼각형의 제3 컬러 꼭지점(453)의 제4 색좌표에 상응하는 제4 주파장이나 제4 주파장에 인접한 주파장을 갖는 제4 광(440)으로 컨버전될 수 있다.
특히, 실시예에 따르면, 제1 반도체 발광 소자(321) 상에 제1 컨버전층(330)이 배치될 수 있다. 제1 컨버전층(330)에 의해 제1 광(410)이 BT.2020 규격의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)의 제2 색좌표에 상응하는 제2 주파장이나 제2 주파장에 인접한 주파장을 갖는 제2 광(420)으로 컨버전될 수 있다.
따라서, 제1 컨버전층(330), 제2 컨버전층(340) 및 제3 컨버전층(350)에 의해 BT.2020 규격의 삼각형의 각 컬러 꼭지점의 각 색좌표에 상응하는 주파장의 컬러 광이 출력됨으로써, 완벽한 색 재현율을 얻을 수 있다.
한편, 컬러 필터층(360 내지 380)은 컨버전층(330 내지 350) 상에 배치될 수 있다. 컬러 필터층(360 내지 380)은 컨버전층(330 내지 350)에서 출력된 광의 특정 파장 대역만을 출력시키고 그 이외의 파장 대역은 차단시킬 수 있다.
예컨대, 컬러 필터층은 제1 컬러 필터(360), 제2 컬러 필터(370) 및 제3 컬러 필터(380)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 컬러 필터(360)는 제1 컨버전층(330)에서 출력된 청색 광(도 11의 412) 및 녹색 광(413)을 그대로 통과시켜 제2 광(420)으로 출력할 수 있다. 즉, 제1 컬러 필터(360)는 제1 컨버전층(330)에서 출력된 청색 광(도 11의 412) 및 녹색 광(413)을 선택적으로 필터링하여 BT.2020 규격의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)의 제2 색좌표에 상응하는 제2 주파수나 제2 주파수에 인접한 주파수를 갖는 제2 광(420)을 출력할 수 있다.
예컨대, 제2 컬러 필터(370)는 제2 컨버전층(340)에서 출력된 청색 광(도 11의 414) 및 녹색 광(415) 중에서 녹색 광(415)을 제3 광(430)으로 출력할 수 있다. 즉, 제2 컬러 필터(370)는 제2 컨버전층(340)에서 출력된 청색 광(도 11의 414) 및 녹색 광(415)을 선택적으로 필터링하여 BT.2020 규격의 삼각형의 제2 컬러 꼭지점(452)의 제3 색좌표에 상응하는 제3 주파수나 제3 주파수에 인접한 주파수를 갖는 제2 광(420)을 출력할 수 있다.
예컨대, 제3 컬러 필터(380)는 제3 컨버전층(350)에서 출력된 청색 광(도 11의 416) 및 적색 광(417) 중에서 적색 광(417)을 제4 광(440)으로 출력할 수 있다. 즉, 제3 컬러 필터(380)는 제3 컨버전층(350)에서 출력된 청색 광(도 11의 416) 및 적색 광(417)울 선택적으로 필터링하여 BT.2020 규격의 삼각형의 제3 컬러 꼭지점(453)의 제4 색좌표에 상응하는 제4 주파수나 제4 주파수에 인접한 주파수를 갖는 제4 광(440)을 출력할 수 있다.
한편, 도 15에 도시한 바와 같이, 제2 광(420)은 BT.2020 규격의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)의 제2 색좌표에 상응하는 제2 주파장이거나 제2 주파장에 인접한 주파장을 가질 수 있다. 예컨대, 제2 광(420)은 BT.2020 규격의 삼각형의 제2 컬러 꼭지점(452)의 제3 색좌표에 상응하는 제3 주파장이거나 제3 주파장에 인접한 주파장을 가질 수 있다. 예컨대, 제4 광(440)은 BT.2020 규격의 삼각형의 제3 컬러 꼭지점(453)의 제4 색좌표에 상응하는 제4 주파장이거나 제4 주파장에 인접한 주파장을 가질 수 있다.
제2 주파장은 제1 주파장보다 크고, 제3 주파장은 제2 주파장보다 크며, 제4 주파장은 제3 주파장보다 클 수 있다. 예컨대, 제1 주파장은 380nm 내지 460nm 범위에서 설정되고, 제2 주파장은 460nm 내지 480nm 범위에서 설정될 수 있다. 제3 주파장은 520nm 내지 550nm 범위에서 설정되고, 제4 주파장은 600nm 내지 640nm 범위에서 설정될 수 있다.
이상에서는 BT.2020 규격을 예로 들고 있지만, 실시예는 NTSC 규격, DCI-P3 규격, BT.709에도 적용될 수 있다. BT.709는 Rec.709로 불리고, BT.2020은 Rec.2020으로 불릴 수 있다.
제1 컬러 필터(360), 제2 컬러 필터(370) 및 제3 컬러 필터(380)는 빛이 투과할 수 있는 투명한 재질로 형성될 수 있다.
예컨대, 제1 컬러 필터(360), 제2 컬러 필터(370) 및 제3 컬러 필터(380) 중 적어도 하나 이상은 양자점을 포함할 수 있다.
실시예의 양자점은 Ⅱ-Ⅳ족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
컬러 필터층은 블랙 매트릭스(390)를 포함할 수 있다. 예컨대, 블랙 매트릭스(390)는 제1 컬러 필터(360), 제2 컬러 필터(370) 및 제3 컬러 필터(380) 각각을 둘러쌀 수 있다. 블랙 매트릭스(390)는 광 흡수 기능을 가져, 제1 컬러 필터(360), 제2 컬러 필터(370) 및 제3 컬러 필터(380)으로부터 출력된 제2 내지 제4 광(420, 430, 440) 간의 크로스토크(crosstalk)을 방지하여 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.
한편, 도시되지 않았지만, 컬러 필터층(360 내지 380) 상에 기판(310)이 배치되어, 컬러 필터층(360 내지 380)을 보호할 수 있다. 기판(310)은 유리나 수지재로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 기판(310)은 커버 윈도우, 커버 글라스 등으로 불릴 수 있다.
도 16에 도시한 바와 같이, 실시예에서 제1 광(410)은 제1 하한값(161)과 제1 상한값(462)을 갖는 제1 파장 대역을 가질 수 있다.
실시예에서 제2 광(420)은 제2 하한값(471)과 제2 상한값(472)를 갖는 제2 파장 대역을 가질 수 있다. 예컨대, 제2 파장 대역은 제1 파장 대역을 포함할 수 있다. 제2 파장 대역은 제2 하한값(471)과 제2 상한값(472) 사이에 파장의 변곡점인 임계 파장값(P)을 가질 수 있다.
예컨대, 제2 파장 대역의 제2 하한값(471)과 임계 파장값(P) 사이의 제2-1 파장 대역은 제1 광(410)의 제1 파장 대역과 동일한 것으로서, 제1 컨버전층(330)에서 제1 광(410)의 컨버전없이 그대로 출력된 제1 광(410)의 파장 대역일 수 있다. 예컨대, 제2 파장 대역의 임계 파장값(P)와 제2 상한값(472) 사이의 제2-2 파장 대역은 제1 컨버전층(330)에서 제1 광(410)의 일부 광량이 컨버전되어 출력된 파장 대역일 수 있다.
예컨대, 제2-1 파장 대역의 광은 청색 광(412)이고, 제2-2 파장 대역의 공은 녹색 광(413)일 수 있다. 이러한 경우, 제2 광(420)의 녹색 광(413)의 세기는 제2 광(420)의 청색 광(412)의 세기의 1% 내지 10%일 수 있다. 제2-2 파장 대역의 광에 의해 제1 반도체 발광 소자(321)에서 출력된 제1 광(410)의 제1 주파장은 제1 컨버전층(330) 및 제1 컬러 필터(360)에 의해 제2 광(420)의 제2 주파장으로 컨버전될 수 있다. 즉, 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 컨버전층(330)이 없는 종래에 제1 반도체 발광 소자(321)에서 출력된 제1 광(410)의 제1 주파장에 상응하는 색좌표에 위치될 때, 제1 컨버전층(330)에 의해 제1 광(410)의 제1 주파장이 제2 광(420)의 제2 주파장으로 컨버전되어 BT.2020 규격의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)의 제2 색좌표에 위치될 수 있다. 따라서, 실시예의 제1 컨버전층(330)에 의해 색 재현율이 향상될 수 있다.
실시예에서 제2 광(420)은 제3 하한값(491)과 제3 상한값(492)를 갖는 제3 파장 대역을 가질 수 있다.
예컨대, 제2 광(420)의 제2 파장 대역의 제2 상한값(472)은 제1 광(410)의 제1 파장 대역의 제1 상한값(462)보다 클 수 있다. 예컨대, 제2 광(420)의 제2 파장 대역의 임계 파장값(P)은 제1 광(410)의 제1 파장 대역의 상한값(462)와 동일할 수 있다. 따라서, 제2 광(420)의 제2 파장 대역에서 임계 파장값(P)와 제2 상한값(472) 사이에 해당하는 제2-2 파장 대역에 의해 제1 광(410)의 제1 주파장이 제2 광(420)의 제2 주파장으로 컨버전될 수 있다.
예컨대, 제2 광(420)의 제3 파장 대역은 제2 광(420)의 제2 파장 대역과 중첩될 수 있다. 예컨대, 제2 광(420)의 제3 파장 파장 대역의 제3 상한값(482)는 제2 광(420)의 제2 파장 대역의 제2 상한값(472)보다 클 수 있다.
도 17은 실시예에 따른 컬러필터의 파장에 따른 투과 구간을 도시한다.
예컨대, 도 17에 도시한 바와 같이, 제1 컬러 필터(360), 제2 컬러 필터(370) 및 제3 컬러 필터(380) 각각은 50%50%의 투과율을 갖도록 설계될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 제1 컬러 필터(360)는 제1 컨버전층(330)에서 출력된 청색 광(412) 및 녹색 광(413)을 필터링하는 것으로서, 예컨대 539nm 이하의 파장을 갖는 광을 투과시킬 수 있다. 즉, 제1 컬러 필터(360)는 539nm의 상한값을 가질 수 있다. 제1 컬러 필터(360)의 하한값은 존재할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 이에 따라, 제1 컬러 필터(360)는 제1 컨버전층(330)에서 출력된 청색 광(412) 및 녹색 광(413)을 그대로 통과시켜 제2 광(420)으로 출력할 수 있다.
예컨대, 제2 컬러 필터(370)는 제2 컨버전층(340)에서 출력된 청색 광(414) 및 녹색 광(415)을 필터링하는 것으로서, 예컨대 480nm 내지 597nm에 대응하는 파장을 갖는 광을 투과시킬 수 있다. 즉, 제2 컬러 필터(370)는 480nm의 하한값과 597nm의 상한값을 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 컬러 필터(370)는 제2 컨버전층(340)에서 출력된 청색 광(414) 및 녹색 광(415) 중에서 480nm 미만의 파장을 갖는 청색 광을 차단시키고 480nm 이상의 파장을 갖는 녹색 광을 통과시켜 480nm 이상의 파장을 갖는 녹색 광을 제2 광(420)으로 출력할 수 있다.
예컨대, 제3 컬러 필터(380)는 제3 컨버전층(350)에서 출력된 청색 광(416) 및 적색 광(417)을 필터링하는 것으로서, 예컨대 606nm 이상의 파장을 갖는 광을 투과시킬 수 있다. 즉, 제3 컬러 필터(380)는 606nm의 하한값을 가질 수 있다. 제3 컬러 필터(380)의 상한값은 존재할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
이에 따라, 제3 컬러 필터(380)는 제3 컨버전층(350)에서 출력된 청색 광(416) 및 적색 광(417) 중에서 606nm 이상의 파장을 갖는 적색 광을 제4 광(440)으로 출력할 수 있다.
도 15 및 도 17에 도시한 바와 같이, 제1 컬러 필터(360)에 의해 투과된 제1 광(410)은 BT.2020의 삼각형의 제1 컬러 꼭지점(451)의 제2 색좌표에 위치되고, 제2 컬러 필터(370)에 의해 투과된 제2 광(420)은 BT.2020의 삼각형의 제2 컬러 꼭지점(452)의 제3 색좌표에 위치되며, 제3 컬러 필터(380)에 의해 투과된 제2 광(420)은 BT.2020의 삼각형의 제3 컬러 꼭지점(453)의 제4 색좌표에 의해 위치됨으로써, 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
실시예는 영상이나 정보를 디스플레이하는 디스플레이 분야에 채택될 수 있다.
실시예는 반도체 발광 소자를 이용한 영상이나 정보를 디스플레이하는 디스플레이 분야에 채택될 수 있다.

Claims (19)

  1. 제1 컬러 꼭지점, 제2 컬러 꼭지점 및 제3 컬러 꼭지점을 연결한 삼각형으로 정의된 색 재현율 규격을 갖는 컬러 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치에 있어서,
    기판;
    상기 기판 상에 배치되어, 상기 삼각형의 외측에서 상기 제1 컬러 꼭지점으로부터 이격되어 위치된 제1 색좌표에 상응하는 제1 주파장의 제1 광을 생성하는 광원;
    상기 기판 상에 배치되어, 상기 제1 광을 서로 상이한 주파장을 갖는 복수의 광으로 컨버전하는 컨버전층; 및
    상기 컨버전층 상에 배치되는 컬러 필터층을 포함하고,
    상기 광원은,
    상기 기판의 복수의 컬러 영역 상에 배치되는 복수의 반도체 발광 소자를 포함하고,
    상기 컨버전층은,
    상기 기판의 상기 복수의 컬러 영역 중 적어도 하나 이상의 제1 컬러 영역 상에 배치되어, 상기 제1 광을 상기 제1 컬러 꼭지점의 제2 색좌표에 상응하는 제2 주파장의 제2 광으로 컨버전하여 상기 제1 광과 상기 제2 광을 출력하는 제1 컨버전층;
    상기 기판의 상기 복수의 컬러 영역 중 적어도 하나 이상의 제2 컬러 영역 상에 배치되어, 상기 제1 광을 상기 제2 컬러 꼭지점의 제3 색좌표에 상응하는 제3 주파장의 제3 광으로 컨버전하여 상기 제1 광과 상기 제3 광을 출력하는 제2 컨버전층; 및
    상기 기판의 상기 복수의 컬러 영역 중 적어도 하나 이상의 제3 컬러 영역 상에 배치되어, 상기 제1 광을 상기 제3 컬러 꼭지점의 제4 색좌표에 상응하는 제4 주파장의 제4 광으로 컨버전하여 상기 제1 광과 상기 제4 광을 출력하는 제2 컨버전층을 포함하고,
    상기 제1 컨버전층 및 상기 제2 컨버전층은 동일 물질을 포함하는
    디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광은 청색 광이고,
    상기 제2 및 제3 광 각각은 청색 광 및 녹색 광의 혼합 광인 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 광에서 상기 청색 광의 세기가 상기 녹색 광의 세기보다 크고,
    상기 제3 광에서 상기 녹색 광의 세기가 상기 청색 광의 세기보다 큰 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 광에서 상기 녹색 광의 세기는 상기 청색 광의 세기의 1% 내지 10%인 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광의 제2 파장 대역의 제2 상한값은 상기 제1 광의 제1 파장 대역의 제1 상한값보다 큰 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3 광의 제3 파장 대역은 상기 제2 광의 상기 제2 파장 대역과 중첩되는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 광의 상기 제3 파장 대역의 상한값은 상기 제2 광의 상기 제2 파장 대역의 상기 상한값보다 큰 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨버전층과 상기 제2 컨버전층은 녹색 형광체를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 컨버전층의 녹색 형광체의 밀도는 상기 제2 컨버전층의 녹색 형광체의 밀도보다 낮은 디스플레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 색좌표는 (0.1497, 0.0472)인 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨버전층과 상기 제2 컨버전층은 녹색 양자점을 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 컨버전층의 녹색 양자점의 밀도는 상기 제2 컨버전층의 녹색 양자점의 밀도보다 낮은 디스플레이 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 색좌표는 (0.1535, 0.0393)인 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 주파장은 상기 제1 주파장보다 크고,
    상기 제3 주파장은 상기 제2 주파장보다 크며,
    상기 제4 주파장은 상기 제3 주파장보다 큰 디스플레이 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 주파장은 380nm 내지 460nm 범위에서 설정되고,
    상기 제2 주파장은 460nm 내지 480nm 범위에서 설정되고,
    상기 제3 주파장은 520nm 내지 550nm 범위에서 설정되며,
    상기 제4 주파장은 600nm 내지 640nm 범위에서 설정되는 디스플레이 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 필터층은,
    상기 제1 컨버전층 상에 배치되어, 상기 제2 광을 출력하는 제1 컬러 필터;
    상기 제2 컨버전층 상에 배치되어, 상기 제3 광을 출력하는 제2 컬러 필터; 및
    상기 제3 컨버전층 상에 배치되어, 상기 제4 광을 출력하는 제3 컬러 필터를 포함하는 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 539nm의 상한값을 가지고,
    상기 제2 컬러 필터는 480nm의 하한값과 597nm의 상한값을 갖는 디스플레이 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 발광 소자는 마이크로미터급 반도체 발광 소자 및 나노미터급 반도체 발광 소자 중 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 색 재현율 규격은 NTSC 규격, DCI-P3 규격, BT.709(또는 Rec. 709) 규격 및 BT.2020(또는 Rec. 2020) 규격 중 하나인 디스플레이 장치.
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