KR20240024472A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20240024472A
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Abstract

본 발명은 제1 내지 제4 서브 화소를 포함하는 기판; 기판 상에 형성된 발광 소자; 발광 소자 상에 형성된 복수의 광변환층; 및 복수의 광변환층 상에 형성된 복수의 컬러 필터를 포함하고, 복수의 광변환층은 서로 상이한 색상의 광을 방출하는 제1 및 제2 광 변환층을 포함하고, 제1 서브 화소에서, 제1 광변환층은 발광 소자 상에 형성되고, 제2 광변환층은 제1 광변환층 상에 형성된 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 따라, 최근에는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP, Plasma Display Panel), 및 전계 발광 표시 장치(ELD: Electroluminescence Display)와 같은 여러 표시 장치가 활용되고 있다. 그리고, 전계 발광 표시 장치는 유기 발광 표시 장치(OLED, Organic Light Emitting Display) 및 퀀텀닷 발광 표시 장치(QLED, Quantum-dot Light Emitting Display)와 같은 표시장치를 포함할 수 있다.
표시장치들 중에서 전계 발광 표시 장치는 자체발광형으로서, 액정표시장치(LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며, 별도의 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능하며, 소비전력이 유리한 장점이 있다. 또한, 전계 발광 표시장치는 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 특히 제조비용이 저렴한 장점이 있다.
한편, 종래에는 상부 발광 방식에서, 백색 광을 방출하는 발광 소자 상에 컬러 필터를 형성함으로써, 각 서브 화소에 대응되는 컬러의 광을 방출하는 구조를 사용하고 있다. 이 때, 각각의 컬러 필터는 특정한 파장 대의 광을 투과하고, 나머지 파장 대의 광을 차단하므로, 발광 소자에서 방출되는 백색 광에서 일부는 컬러 필터를 투과하고, 나머지는 컬러 필터에 의해 차단될 수 있다. 이에 따라, 발광 소자에서 방출되는 광을 전부 사용할 수 없으므로, 광의 효율이 저감되는 문제가 발생한다. 또한, 컬러 필터는 발광 소자에서 방출되는 광뿐만 아니라, 외부에서 입사되는 광에서도, 특정한 파장 대의 광을 투과하고, 나머지 파장 대의 광을 차단할 수 있다. 이 때, 발광 소자가 백색 광을 방출하므로, 백색 서브 화소에는 컬러 필터가 형성되지 않을 수 있다. 이에 따라, 백색 서브 화소는 외부의 광을 차단하지 못하므로, 높은 반사율을 갖는 문제가 있다.
본 발명은 광 효율이 개선된 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 제1 내지 제4 서브 화소를 포함하는 기판; 기판 상에 형성된 발광 소자; 발광 소자 상에 형성된 복수의 광변환층; 및 복수의 광변환층 상에 형성된 복수의 컬러 필터를 포함하고, 복수의 광변환층은 서로 상이한 색상의 광을 방출하는 제1 및 제2 광 변환층을 포함하고, 제1 서브 화소에서, 제1 광변환층은 발광 소자 상에 형성되고, 제2 광변환층은 제1 광변환층 상에 형성된 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 복수의 광변환층을 형성함으로써, 광 효율을 개선하고, 외부 광에 의한 반사율을 저감하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1-1 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1-2 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2-1 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2-2 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3-1 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3-2 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 제1-1 실시 예에 따른 표시 장치의 공정 과정을 보여주는 단면도이다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 제3-1 실시 예에 따른 표시 장치의 공정 과정을 보여주는 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
제1-1 및 제1-2 실시 예
도 1은 본 발명의 제1-1 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 제1-2 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 1 및 2를 참고하면, 본 발명의 제1-1 및 제1-2 실시 예에 따른 표시 장치는 기판(100), 회로 소자층(150), 발광 소자(200), 뱅크(300), 봉지층(400), 블랙 매트릭스(500), 광변환층(600), 투명층(700) 및 컬러 필터(800)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치는 발광된 광이 상부 쪽으로 방출되는 상부 발광(Top emission) 방식으로 이루어질 수 있다. 따라서, 기판(100)의 재료로는 투명한 재료뿐만 아니라 불투명한 재료가 이용될 수 있다.
기판(100) 상에는 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)가 형성될 수 있다. 제1 서브 화소(P1)는 적색(R) 광을 방출하고, 제2 서브 화소(P2)는 녹색(G) 광을 방출하고, 제3 서브 화소(P3)는 청색(B) 광을 방출하고, 제4 서브 화소(P4)는 백색(W) 광을 방출하도록 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
회로 소자층(150)은 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 회로 소자층(150)에는 각종 신호 배선들, 박막 트랜지스터 및 커패시터 등을 포함하는 회로 소자가 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에 형성될 수 있다. 신호 배선들은 게이트 배선, 데이터 배선, 전원 배선, 및 기준 배선을 포함하여 이루어질 수 있고, 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터 및 센싱 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
스위칭 박막 트랜지스터는 게이트 배선에 공급되는 게이트 신호에 따라 스위칭되어 데이터 배선으로부터 공급되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터에 공급할 수 있다. 구동 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되어 전원 배선에서 공급되는 전원으로부터 데이터 전류를 생성하여 제1 전극(210)에 공급할 수 있다. 센싱 박막 트랜지스터는 화질 저하의 원인이 되는 구동 박막 트랜지스터의 문턱 전압 편차를 센싱할 수 있으며, 게이트 배선 또는 별도의 센싱 배선에서 공급되는 센싱 제어 신호에 응답하여 구동 박막 트랜지스터의 전류를 기준 배선으로 공급할 수 있다.
커패시터는 구동 박막 트랜지스터에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시킬 수 있으며, 구동 박막 트랜지스터의 게이트 단자 및 소스 단자에 각각 연결될 수 있다.
발광 소자(200)는 회로 소자층(150) 상에 형성될 수 있다. 발광 소자(200)는 제1 전극(210), 발광층(220) 및 제2 전극(230)을 포함할 수 있다.
제1 전극(210)는 회로 소자층(150) 상에 형성될 수 있다. 제1 전극(210)은 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에 형성되어 있으며, 표시 장치의 양극(Anode)으로 기능할 수 있다. 제1 전극(210)은 회로 소자층(150)에 형성된 구동 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극(210)은 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(210)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 전도성 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또는, 제1 전극(210)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 또는 크롬(Cr) 등의 금속 물질 또는 이들의 합금을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 제1 전극(210)은 단일층으로 도시되어 있으나, 다중층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(210)은 투명 전도성 물질, 금속 물질 및 투명 전도성 물질이 순차적으로 적층된 삼중층으로 형성될 수도 있다.
뱅크(300)는 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 사이의 경계에 형성되어, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에 발광 영역을 정의할 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에서 뱅크(300)가 형성되지 않은 개구 영역이 발광 영역이 될 수 있다. 또한, 뱅크(300)는 제1 전극(210)의 끝단을 덮도록 형성될 수 있다.
뱅크(300)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기 절연 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또는, 뱅크(300)는 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물 등의 무기 절연 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 뱅크(300)는 외부에서 입사되는 광을 흡수하기 위해, 블랙 염료를 포함하여 형성될 수 있다.
발광층(220)은 제1 전극(210) 상에 형성될 수 있다. 또한, 발광층(220)은 뱅크(300) 상에도 형성되어, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 및 그들 사이의 경계 영역에도 연속적으로 형성될 수 있다.
발광층(220)은 제1 발광층(221) 및 제2 발광층(222)을 포함할 수 있다. 제1 발광층(221)은 제1 전극(210) 상에 형성되고, 제2 발광층(222)은 제1 발광층(221) 상에 형성될 수 있다.
제1 및 제2 발광층(221, 222) 각각은 정공 수송층, 유기 발광층 및 전자 수송층을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전극(210)과 제2 전극(230)에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층(220)으로 이동하게 되며, 발광층(220)에서 서로 결합하여 발광할 수 있다.
제1 발광층(221)과 제2 발광층(222)은 서로 상이한 색상의 광을 방출할 수 있다. 제1 발광층(221)은 청색(B) 광을 방출하고, 제2 발광층(222)는 녹색(G) 광을 방출할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 전극(230)은 발광층(220) 상에 형성될 수 있다. 제2 전극(230)은 표시 장치의 음극(Cathode)으로 기능할 수 있다. 제2 전극(230)은 발광층(220)과 마찬가지로 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 및 그들 사이의 경계 영역에도 형성될 수 있다. 즉, 제2 전극(230)은 제1 전극(210) 및 뱅크(300) 상에도 형성될 수 있다.
본 발명의 제1-1 및 제1-2 실시예에 따른 표시 장치는 상부 발광 방식으로 이루어지기 때문에, 제2 전극(230)은 발광층(220)에서 발광된 광을 상부 쪽으로 투과시키기 위해서, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 전도성 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 전극(230)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
봉지층(400)은 제2 전극(230) 상에 형성되어, 발광층(220)으로 외부의 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 봉지층(400)은 실리콘 산화막(SiOx) 또는 실리콘 질화막(SiNx) 등의 무기 절연 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또는, 봉지층(400)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 또는 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기 절연 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
블랙 매트릭스(500)는 봉지층(400) 상에 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(500)는 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 사이의 경계에 매트릭스 구조로 형성되어 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 사이의 경계에서 빛샘이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
광변환층(600), 투명층(700) 및 컬러 필터(800)는 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500) 상에 형성될 수 있다. 광변환층(600)은 제1 내지 제3 광변환층(610-630)을 포함할 수 있다. 또한, 컬러 필터(800)는 제1 내지 제3 컬러 필터(810-830)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에서, 광변환층(600), 투명층(700) 및 컬러 필터(800)의 적층 구조는 서로 상이할 수 있다.
제1 서브 화소(P1)는 제1 광변환층(610), 제2 광변환층(620) 및 제1 컬러 필터(810)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(P1) 영역에서, 제1 광변환층(610)은 봉지층(400) 또는 블랙 매트릭스(500) 상에 형성되고, 제2 광변환층(620)은 제1 광변환층(610) 상에 형성되고, 제1 컬러 필터(810)는 제2 광변환층(620) 상에 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 1을 참고하면, 제1 광변환층(610), 제2 광변환층(620) 및 제1 컬러 필터(810)는 블랙 매트릭스(500)의 일부분과 중첩되도록 형성될 수 있다. 즉, 블랙 매트릭스(500)의 두께는 제1 광변환층(610)의 두께보다 작을 수 있으며, 제1 광변환층(610)은 블랙 매트릭스(500)의 끝단을 덮을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(500)의 두께는 제1 광변환층(610)의 두께보다는 크고, 제1 및 제2 광변환층(610, 620)의 두께의 합보다 작을 수도 있으며, 제2 광변환층(620)은 블랙 매트릭스(500)의 끝단을 덮을 수도 있다.
또는, 제1 광변환층(610), 제2 광변환층(620) 및 제1 컬러 필터(810)는 블랙 매트릭스(500)와 중첩되지 않도록 형성될 수도 있다. 도 2를 참고하면, 제1 광변환층(610), 제2 광변환층(620) 및 제1 컬러 필터(810)의 측면은 블랙 매트릭스(500)의 측면과 접할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(500)의 두께는 제1 광변환층(610), 제2 광변환층(620) 및 제1 컬러 필터(810)의 두께의 합과 동일하도록 형성될 수 있다. 즉, 블랙 매트릭스(500)의 상면과 제1 컬러 필터(810)의 상면이 동일한 평면 상에 위치할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(500)의 측면이 제1 및 제2 광변환층(610, 620)의 측면과 접하도록 형성됨으로써, 제1 및 제2 광변환층(610, 620)의 측면으로 분산(Scattering)되어 발생하는 광 손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 광 효율을 효과적으로 개선할 수 있다.
제1 광변환층(610)은 양자점(quantum dot) 등의 색 변환 물질을 포함할 수 있다. 색 변환 물질은 특정한 파장 대의 광을 흡수하고, 흡수한 광을 흡수한 광과 상이한 파장 대의 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 이 때, 제1 광변환층(610)은 청색(B) 광을 흡수하여, 녹색(G) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 이에 따라, 제1 발광층(221)에서 방출된 청색(B) 광은 제1 광변환층(610)에 흡수되어, 녹색(G) 광으로 변환되어 방출될 수 있다. 또한, 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광은 색상이 변환되지 않고 녹색(G) 광으로 동일하게 방출될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(P1)에서, 제1 광변환층(610)을 통과한 광은 전부 녹색(G) 광일 수 있다.
제2 광변환층(620)는 제1 광변환층(610)과 상이한 색상의 광을 방출할 수 있다. 이 때, 제2 광변환층(620)은 녹색(G) 광을 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 이에 따라, 제1 광변환층(610)을 통과한 녹색(G) 광은 제2 광변환층(620)에 흡수되어, 적색(R) 광으로 변환되어 방출될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(P1)에서, 제2 광변환층(620)을 통과한 광은 전부 적색(R) 광일 수 있다.
제1 컬러 필터(810)는 적색(R) 광만을 투과시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 광변환층(620)을 통과한 광은 적색(R) 광이므로, 제2 광변환층(620)을 통과한 광은 전부 제1 컬러 필터(810)를 투과할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 광변환층(610, 620)에 의해 적색(R)으로 변환되지 않고, 적색(R)과 상이한 색상의 광이 존재할 경우, 적색(R)과 상이한 색상의 광은 제1 컬러 필터(810)에 의해 차단될 수 있다. 이에 따라, 제1 컬러 필터(810)에 의해, 제1 서브 화소(P1)는 적색(R) 광을 방출할 수 있다.
따라서, 제1 서브 화소(P1)는 제1 및 제2 광변환층(610, 620)을 통해, 발광층(220)에서 방출되는 광을 제1 컬러 필터(810)의 색상과 동일하게 변환할 수 있다. 즉, 발광층(220)에서 방출되는 청색(B) 및 녹색(G) 광은 전부 적색(R) 광으로 변환되므로, 발광층(220)에서 방출되는 광은 전부 제1 컬러 필터(810)를 투과하여 방출될 수 있다. 이에 따라, 발광층(220)에서 방출되는 광 중에서, 제1 컬러 필터(810)에 의해 차단되는 광의 손실을 최소화할 수 있다. 즉, 제1 컬러 필터(810)를 투과하는 광의 양이 증가되므로, 표시 장치의 광의 효율이 향상되는 효과가 있다.
제2 서브 화소(P2)는 제1 광변환층(610), 투명층(700) 및 제2 컬러 필터(820)를 포함할 수 있다. 제2 서브 화소(P2) 영역에서, 제1 광변환층(610)은 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500) 상에 형성되고, 투명층(700)은 제1 광변환층(610) 상에 형성되고, 제2 컬러 필터(820)는 투명층(700) 상에 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 1을 참고하면, 제1 광변환층(610), 투명층(700) 및 제2 컬러 필터(820)는 블랙 매트릭스(500)의 일부분과 중첩되도록 형성될 수 있다. 즉, 블랙 매트릭스(500)의 두께는 제1 광변환층(610)의 두께보다 작을 수 있으며, 제1 광변환층(610)은 블랙 매트릭스(500)의 끝단을 덮을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(500)의 두께는 제1 광변환층(610)의 두께보다는 크고, 제1 광변환층(610) 및 투명층(700)의 두께의 합보다 작을 수도 있으며, 투명층(700)은 블랙 매트릭스(500)의 끝단을 덮을 수도 있다. 이 경우, 제1 및 제2 서브 화소(P1, P2)의 경계 영역에서, 제1 및 제2 서브 화소(P1, P2)에 형성된 제1 광변환층(610)은 서로 인접할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 서브 화소(P1, P2)의 경계 영역에서, 제1 서브 화소(P1)에 형성된 제2 광변환층(620)은 제2 서브 화소(P2)에 형성된 투명층(700)과 인접할 수 있다.
또는, 제1 광변환층(610), 투명층(700) 및 제2 컬러 필터(820)는 블랙 매트릭스(500)와 중첩되지 않도록 형성될 수도 있다. 도 2를 참고하면, 제1 광변환층(610), 투명층(700) 및 제2 컬러 필터(820)의 측면은 블랙 매트릭스(500)의 측면과 접할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(500)의 두께는 제1 광변환층(610), 투명층(700) 및 제2 컬러 필터(820)의 두께의 합과 동일하도록 형성될 수 있다. 즉, 블랙 매트릭스(500)의 상면과 제2 컬러 필터(820)의 상면이 동일한 평면 상에 위치할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(500)의 측면이 제1 광변환층(610)의 측면과 접하도록 형성됨으로써, 제1 광변환층(610)의 측면으로 분산(Scattering)되어 발생하는 광 손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 광 효율을 효과적으로 개선할 수 있다.
제2 서브 화소(P2)에 형성된 제1 광변환층(610)은 제1 서브 화소(P1)에 형성된 제1 광변환층(610)과 동일한 물질 및 두께로 형성될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(P1)에 형성된 제1 광변환층(610)과 마찬가지로, 제2 서브 화소(P2)에 형성된 제1 광변환층(610)은 청색(B) 광을 흡수하여, 녹색(G) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 이에 따라, 제1 발광층(221)에서 방출된 청색(B) 광은 제1 광변환층(610)에 흡수되어, 녹색(G) 광으로 변환되어 방출될 수 있다. 또한, 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광은 색상이 변환되지 않고 녹색(G) 광으로 동일하게 방출될 수 있다. 즉, 제2 서브 화소(P2)에서, 제1 광변환층(610)을 통과한 광은 전부 녹색(G) 광일 수 있다.
투명층(700)은 제1 광변환층(610)에서 방출된 빛이 투과하도록, 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 광변환층(610)에서 방출된 녹색(G) 광은 투명층(700)을 투과하여, 제2 컬러 필터(820)로 방출될 수 있다. 투명층(700)은 실리콘 산화막(SiOx) 또는 실리콘 질화막(SiNx) 등의 무기 절연 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또는, 투명층(700)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 또는 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기 절연 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 투명층(700)은 제1 서브 화소(P1)의 제2 광변환층(620)과 동일한 두께로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 컬러 필터(820)는 녹색(G) 광만을 투과할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 광변환층(610)을 통과한 광은 녹색(G) 광이므로, 제1 광변환층(610)을 통과한 광은 전부 제2 컬러 필터(820)를 투과할 수 있다. 또한, 제1 광변환층(610)에 의해 녹색(G)으로 변환되지 않고, 녹색(G)과 상이한 색상의 광이 존재할 경우, 녹색(G)과 상이한 색상의 광은 제2 컬러 필터(820)에 의해 차단될 수 있다. 이에 따라, 제2 컬러 필터(820)에 의해, 제2 서브 화소(P2)는 녹색(G) 광을 방출할 수 있다.
따라서, 제2 서브 화소(P2)는 제1 광변환층(610)을 통해, 발광층(220)에서 방출되는 광을 제2 컬러 필터(820)의 색상과 동일하게 변환할 수 있다. 즉, 발광층(220)에서 방출되는 청색(B) 광은 전부 녹색(G) 광으로 변환되므로, 발광층(220)에서 방출되는 광은 전부 제2 컬러 필터(820)를 투과하여 방출될 수 있다. 이에 따라, 발광층(220)에서 방출되는 광 중에서, 제2 컬러 필터(820)에 의해 차단되는 광의 손실을 최소화할 수 있다. 즉, 제2 컬러 필터(820)를 투과하는 광의 양이 증가되므로, 표시 장치의 광 효율이 향상되는 효과가 있다.예를 들어, 종래의 표시 장치의 광 효율이 약 36%일 경우, 본원발명의 제1-1 및 제1-2 실시 예에 따른 표시장치의 광 효율은 약 188% 향상된 68.4%일 수 있다.
제3 서브 화소(P3)는 투명층(700) 및 제3 컬러 필터(830)를 포함할 수 있다. 제3 서브 화소(P3) 영역에서, 투명층(700)은 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500) 상에 형성되고, 제3 컬러 필터(830)는 투명층(700) 상에 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 1을 참고하면, 투명층(700) 및 제3 컬러 필터(830)는 블랙 매트릭스(500)의 일부분과 중첩되도록 형성될 수 있다. 즉, 블랙 매트릭스(500)의 두께는 투명층(700)의 두께보다 작을 수 있으며, 투명층(700)은 블랙 매트릭스(500)의 끝단을 덮을 수 있다. 이 경우, 제2 및 제3 서브 화소(P2, P3)의 경계 영역에서, 제2 서브 화소(P2)에 형성된 제1 광변환층(610) 및 투명층(700)은 제3 서브 화소(P3)에 형성된 투명층(700)과 인접할 수 있다.
또는, 투명층(700) 및 제3 컬러 필터(830)는 블랙 매트릭스(500)와 중첩되지 않도록 형성될 수도 있다. 도 2를 참고하면, 투명층(700) 및 제3 컬러 필터(830)의 측면은 블랙 매트릭스(500)의 측면과 접할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(500)의 두께는 투명층(700) 및 제3 컬러 필터(830)의 두께의 합과 동일하도록 형성될 수 있다. 즉, 블랙 매트릭스(500)의 상면과 제3 컬러 필터(830)의 상면이 동일한 평면 상에 위치할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제3 서브 화소(P3)의 투명층(700)은 제2 서브 화소(P2)의 투명층(700)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 서브 화소(P2)의 투명층(700)과 마찬가지로, 발광층(220)에서 방출된 청색(B) 및 녹색(G) 광은 투명층(700)을 투과하여, 제3 컬러 필터(830)로 방출될 수 있다. 또한, 제3 서브 화소(P3)의 투명층(700)의 두께는 제2 서브 화소(P2)의 제1 광변환층(610) 및 투명층(700)의 두께의 합과 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제3 컬러 필터(830)는 청색(B) 광만을 투과할 수 있다. 이에 따라, 제1 발광층(221)에서 방출된 청색(B) 광은 제3 컬러 필터(830)를 투과하고, 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광은 제3 컬러 필터(830)에 의해 차단될 수 있다. 이에 따라, 제3 컬러 필터(830)에 의해, 제3 서브 화소(P3)는 청색(B) 광을 방출할 수 있다.
제4 서브 화소(P4)는 제3 광변환층(630) 및 투명층(700)을 포함할 수 있다. 제4 서브 화소(P4) 영역에서, 제3 광변환층(630)은 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500) 상에 형성되고, 투명층(700)은 제3 광변환층(630) 상에 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 1을 참고하면, 제3 광변환층(630) 및 투명층(700)는 블랙 매트릭스(500)의 일부분과 중첩되도록 형성될 수 있다. 즉, 블랙 매트릭스(500)의 두께는 제3 광변환층(630)의 두께보다 작을 수 있으며, 제3 광변환층(630)은 블랙 매트릭스(500)의 끝단을 덮을 수 있다. 이 경우, 제3 및 제4 서브 화소(P3, P4)의 경계 영역에서, 제3 서브 화소(P2)에 형성된 투명층(700)은 제4 서브 화소(P4)에 형성된 제3 광변환층(630) 및 투명층(700)과 인접할 수 있다.
또는, 제3 광변환층(630) 및 투명층(700)는 블랙 매트릭스(500)와 중첩되지 않도록 형성될 수도 있다. 도 2를 참고하면, 제3 광변환층(630) 및 투명층(700)의 측면은 블랙 매트릭스(500)의 측면과 접할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(500)의 두께는 제3 광변환층(630) 및 투명층(700)의 두께의 합보다 크도록 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(500)의 측면이 제3 광변환층(630)의 측면과 접하도록 형성됨으로써, 제3 광변환층(630)의 측면으로 분산(Scattering)되어 발생하는 광 손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 광 효율을 효과적으로 개선할 수 있다.
제3 광변환층(630)은 제2 광변환층(620)과 동일한 물질 및 두께로 형성될 수 있다. 즉, 제2 광변환층(620)과 마찬가지로, 제3 광변환층(630)은 녹색(G) 광을 흡수하여, 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 이 때, 제3 광변환층(630)과 제2 광변환층(620)의 광 변환율은 상이할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 광변환층(620)은 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광을 전부 흡수하여 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수 있으나, 제3 광변환층(630)은 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광 중 일부만을 흡수하여 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 이에 따라, 제3 광변환층(630)의 광 변환율은 제2 광변환층(620)의 광 변환율보다 작을 수 있다.
이에 따라, 제1 발광층(221)에서 방출된 청색(B) 광은 제3 광변환층(630)을 투과하여, 그대로 청색(B) 광으로 방출될 수 있다. 그리고, 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광 중에서, 일부는 제3 광변환층(630)에 흡수되어, 적색(R) 광으로 변환하여 방출되고, 나머지는 제3 광변환층(630)을 투과하여, 그대로 녹색(G) 광으로 방출될 수 있다. 즉, 제4 서브 화소(P4)에서, 제1 발광층(221)에서 방출된 청색(B) 광, 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광 및 제3 광변환층(630)에 의해 변환된 적색(R) 광이 동시에 방출될 수 있다. 이에 따라, 제4 서브 화소(P4)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광을 동시에 방출하므로, 백색(W) 광을 방출할 수 있다.
따라서, 제3 광변환층(630)을 통해 적색(R) 광을 방출할 수 있으므로, 적색(R) 광을 방출하는 발광층을 추가적으로 형성하지 않더라도, 백색(W)을 방출하는 서브 화소를 형성할 수 있다. 이에 따라, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광만을 방출하는 서브 화소 구조보다 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 통상적으로 외부의 광 중에서 녹색(G) 파장 대의 광에 의해, 외부의 광에 의한 반사율이 증가하게 된다. 하지만, 본원발명의 경우, 제3 광변환층(630)에 의해 외부에서 유입된 녹색(G) 광이 적색(R) 광으로 변환되므로, 반사율을 저감하는 효과도 있다.
제4 서브 화소(P4)에 형성된 투명층(700)은 제2 서브 화소(P2)에 형성된 투명층(700)과 동일한 물질 및 두께로 형성될 수 있다. 또한, 발광층(220) 및 제2 광변환층(620)에 의해 방출된 백색(W) 광은 투명층(700)을 통과하므로, 제4 서브 화소(P4)는 백색(W) 광을 방출할 수 있다.
점착제(900) 및 흡수 필름(950)은 투명층(700) 및 컬러 필터(800) 상에 형성될 수 있다. 점착제(900)는 상면이 평평하도록, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 전면에 형성될 수 있다. 백색(W) 광을 방출하는 제4 서브 화소(P4)에는 컬러 필터가 형성되지 않으므로, 제4 서브 화소(P4)에 형성되는 점착제(900)의 두께는 제1 내지 제3 서브 화소(P1-P3)에 형성되는 점착제(900)의 두께보다 두꺼울 수 있다.
흡수 필름(950)은 점착제(900) 상에 형성되며, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 전면에 형성될 수 있다. 종래에는 표시 장치 상부에 편광판을 부착하여 외부의 광이 유입되는 것을 최소화하였으나, 편광판은 표시 장치의 전체적인 휘도를 저감시키는 문제가 있다. 이에 따라, 본원발명은 편광판을 생략하고 흡수 필름(950)을 형성함으로써, 외부의 광이 유입되는 것을 방지하면서도 휘도 저감을 최소화할 수 있다. 또한, 점착제(900)에 의해, 흡수 필름(950)은 투명층(700) 및 컬러 필터(800)에 안정적으로 부착될 수 있다.
결론적으로, 본원발명은 각 서브 화소(P) 별로 복수의 광변환층(600)을 형성함으로써, 발광층(220)에서 방출되는 광의 색상과 컬러 필터(800)에 투과될 수 있는 광의 색상을 일치시켜, 광 효율을 증가시키는 효과가 있다. 특히, 백색(W) 서브 화소의 경우, 적색(R) 광을 방출하는 발광층이 생략된 구조이더라도, 백색(W)을 방출하는 서브 화소를 구현할 수 있으며, 외부에서 유입된 녹색(G) 광을 적색(R) 광으로 변환하여, 반사율을 저감하는 효과도 있다.
제2-1 및 제2-2 실시 예
도 3은 본 발명의 제2-1 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제2-2 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3 및 도 4에 따른 표시 장치는 도 1 및 도 2에 따른 표시 장치와 발광층(220)의 구조를 제외하고 실질적으로 동일한 구조를 개시하고 있다. 따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 표시 장치와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
전술한 바와 같이, 발광 소자(200)는 회로 소자층(150) 상에 형성될 수 있다. 발광 소자(200)는 제1 전극(210), 발광층(220) 및 제2 전극(230)을 포함할 수 있다.
이 때, 발광층(220)은 제3 발광층(223)을 추가적으로 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 발광층(221)은 제1 전극(210) 상에 형성되고, 제2 발광층(222)은 제1 발광층(221) 상에 형성될 수 있다. 또한, 제3 발광층(223)은 제2 발광층(222) 상에 형성될 수 있다.
제1 내지 제3 발광층(221-223) 각각은 정공 수송층, 유기 발광층 및 전자 수송층을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전극(210)과 제2 전극(230)에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 발광할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 발광층(221)은 청색(B) 광을 방출하고, 제2 발광층(222)는 녹색(G) 광을 방출할 수 있다. 또한, 제3 발광층(223)은 청색(B) 광을 방출할 수 있다. 즉, 제1-1 및 제1-2 실시 예의 발광층(220)에 비하여, 제2-1 및 제2-2 실시 예의 발광층(220)은 청색(B) 광을 방출하는 제3 발광층(223)을 추가적으로 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1-1 및 제1-2 실시 예에 비해, 제2-1 및 제2-2 실시 예의 발광층(220)에서 방출되는 청색(B) 광의 양이 증가할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 및 제2 서브 화소(P1, P2)에 형성된 제1 광변환층(610)은 발광층(220)에서 방출된 청색(B) 광을 녹색(G) 광으로 변환할 수 있다. 이 때, 제1-1 및 제1-2 실시 예에 비해, 제2-1 및 제2-2 실시 예에서 방출되는 청색(B) 광의 양이 많으므로, 제1 광변환층(610)에 의해 녹색(G)으로 변환되는 광의 양도 증가할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 서브 화소(P1, P2)에서 방출되는 적색(R) 및 녹색(G) 광의 양이 증가할 수 있다.
또한, 제3 서브 화소(P3)에 형성된 제3 컬러 필터(830)는 청색(B) 광만을 투과할 수 있다. 이 때, 제1-1 및 제1-2 실시 예에 비해, 제2-1 및 제2-2 실시 예에서 방출되는 청색(B) 광의 양이 많으므로, 제3 컬러 필터(830)를 투과하는 청색(B) 광의 양도 증가할 수 있다. 이에 따라, 제3 서브 화소(P3)에서 방출되는 청색(B) 광의 양이 증가할 수 있다.
결론적으로, 제1-1 및 제1-2 실시 예에 비해, 제2-1 및 제2-2 실시 예는 청색(B) 광을 방출하는 제3 발광층(223)을 추가적으로 개시함으로써, 각 서브 화소에서 방출되는 광의 양을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 광 효율을 더욱 증가시키는 효과가 있다.
제3-1 및 제3-2 실시 예
도 5은 본 발명의 제3-1 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이며, 도 6는 본 발명의 제3-2 실시 예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5 및 도 6에 따른 표시 장치는 도 3 및 도 4에 따른 표시 장치와 제2 서브 화소(P2)의 구조를 제외하고 실질적으로 동일한 구조를 개시하고 있다. 따라서, 도 3 및 도 4에 도시된 표시 장치와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
제2 서브 화소(P2)는 제1 광변환층(610), 제4 광변환층(640) 및 제2 컬러 필터(820)를 포함할 수 있다. 제2 서브 화소(P2) 영역에서, 제4 광변환층(640)은 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500) 상에 형성되고, 제1 광변환층(610)은 제4 광변환층(640) 상에 형성되고, 제2 컬러 필터(820)는 제1 광변환층(610) 상에 형성될 수 있다.
제4 광변환층(640)은 제2 및 제3 광변환층(620, 630)과 동일한 물질 및 두께로 형성될 수 있다. 즉, 제2 및 제3 광변환층(620, 630)과 마찬가지로, 제4 광변환층(640)은 녹색(G) 광을 흡수하여, 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 이 때, 제4 광변환층(640)과 제2 또는 제3 광변환층(620, 630)의 광 변환율은 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 제3 광변환층(630)과 마찬가지로, 제4 광변환층(640)은 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광 중 일부만을 흡수하여 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 제4 광변환층(640)과 제3 광변환층(630)의 광 변환율은 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제4 광변환층(640)의 광 변환율은 제3 광변환층(630)의 광 변환율보다 클 수도 있다.
이에 따라, 제1 및 제3 발광층(221, 223)에서 방출된 청색(B) 광은 제4 광변환층(640)을 투과하여, 그대로 청색(B) 광으로 방출될 수 있다. 그리고, 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광 중에서, 일부는 제4 광변환층(640)에 흡수되어, 적색(R) 광으로 변환되어 방출되고, 나머지는 제4 광변환층(640)을 투과하여, 그대로 녹색(G) 광으로 방출될 수 있다. 이에 따라, 즉, 제4 서브 화소(P4)에서, 제4 광변환층(640)을 통과한 광은 제1 발광층(221)에서 방출된 청색(B) 광, 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광 및 제4 광변환층(640)에 의해 변환된 적색(R) 광이 혼합된 광일 수 있다.
또한, 통상적으로 외부의 광 중에서 녹색(G) 파장 대의 광에 의해, 외부의 광에 의한 반사율이 증가하게 된다. 하지만, 본원발명의 경우, 제4 광변환층(640)에 의해 외부에서 유입된 녹색(G) 광이 적색(R) 광으로 변환되므로, 반사율을 저감하는 효과가 있다.
제2 서브 화소(P2)에 형성된 제1 광변환층(610)은 제1 서브 화소(P1)에 형성된 제1 광변환층(610)과 동일한 물질 및 두께로 형성될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(P1)에 형성된 제1 광변환층(610)과 마찬가지로, 제2 서브 화소(P2)에 형성된 제1 광변환층(610)은 청색(B) 광을 흡수하여, 녹색(G) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 이에 따라, 제1 발광층(221)에서 방출된 청색(B) 광은 제1 광변환층(610)에 흡수되어, 녹색(G) 광으로 변환되어 방출될 수 있다. 또한, 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광은 색상이 변환되지 않고 녹색(G) 광으로 동일하게 방출될 수 있다. 또한, 제3 광변환층(630)에 의해 변환된 적색(R) 광은 색상이 변환되지 않고 적색(R) 광으로 동일하게 방출될 수 있다. 즉, 제2 서브 화소(P2)에서, 제1 광변환층(610)을 통과한 광은 녹색(G) 광 및 적색(R) 광이 혼합된 광일 수 있다. 이 때, 녹색(G) 광의 양이 적색(R) 광의 양보다 많을 수 있다.
제2 컬러 필터(820)는 녹색(G) 광만을 투과할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 및 제4 광변환층(610, 640)을 통과한 광의 대부분은 녹색(G) 광이므로, 제1 및 제4 광변환층(610, 640)을 통과한 광은 대부분 제2 컬러 필터(820)를 투과할 수 있다. 또한, 녹색(G)과 상이한 색상의 광이 존재할 경우, 녹색(G)과 상이한 색상의 광은 제2 컬러 필터(820)에 의해 차단될 수 있다. 이에 따라, 제2 컬러 필터(820)에 의해, 제2 서브 화소(P2)는 녹색(G) 광을 방출할 수 있다.
따라서, 본원발명의 제2-1 및 제2-2 실시 예에 비하여, 제3-1 및 제3-2 실시 예는 제2 서브 화소(P2)에 녹색(G) 광을 적색(R) 광으로 변환하는 제4 광변환층(640)을 추가적으로 형성함으로써, 외부에서 유입된 녹색(G) 광을 적색(R) 광으로 변환하여, 외부 광에 의한 반사율을 더욱 저감하는 효과가 있다. 이에 따라, 녹색(G) 광의 반사율이 저감되어, 표시 장치의 녹색 반사 시감이 감소되어, 표시 장치의 블랙 표현이 더 유리할 수 있다. 또한, 본원발명의 제2-1 및 제2-2 실시 예에 비하여, 제3-1 및 제3-2 실시 예는 외부 광의 반사율을 더욱 저감할 수 있으므로, 표시 장치의 광 효율 또한 더욱 향상되는 효과가 있다.
또한, 제4 광변환층(640)이 녹색(G) 광 중 일부만을 흡수하여 적색(R) 광으로 변환하여 방출한다고 기술하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 광변환층(620)과 마찬가지로, 제4 광변환층(640)은 제2 발광층(222)에서 방출된 녹색(G) 광을 전부 흡수하여 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수도 있다. 즉, 제4 광변환층(640)과 제2 광변환층(620)의 광 변환율은 동일할 수 있다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 제1-1 실시 예에 따른 표시 장치의 공정 과정을 보여주는 단면도이다.
도 7a를 참고하면, 기판(100) 상에 회로 소자층(150), 발광 소자(200), 뱅크(300), 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500)를 순차적으로 형성할 수 있다.
기판(100) 상에는 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)가 형성될 수 있다. 제1 서브 화소(P1)는 적색(R) 광을 방출하고, 제2 서브 화소(P2)는 녹색(G) 광을 방출하고, 제3 서브 화소(P3)는 청색(B) 광을 방출하고, 제4 서브 화소(P4)는 백색(W) 광을 방출하도록 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
회로 소자층(150)은 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 회로 소자층(150)에는 각종 신호 배선들, 박막 트랜지스터 및 커패시터 등을 포함하는 회로 소자가 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에 형성될 수 있다.
발광 소자(200)는 회로 소자층(150) 상에 형성될 수 있다. 발광 소자(200)는 제1 전극(210), 발광층(220) 및 제2 전극(230)을 포함할 수 있다.
제1 전극(210)는 회로 소자층(150) 상에 형성될 수 있다. 제1 전극(210)은 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에 형성되어 있으며, 표시 장치의 양극(Anode)으로 기능할 수 있다. 제1 전극(210)은 회로 소자층(150)에 형성된 구동 박막 트랜지스터와 연결될 수 있다.
뱅크(300)는 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 사이의 경계에 형성되어, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에 발광 영역을 정의할 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에서 뱅크(300)가 형성되지 않은 개구 영역이 발광 영역이 될 수 있다. 또한, 뱅크(300)는 제1 전극(210)의 끝단을 덮도록 형성될 수 있다.
발광층(220)은 제1 전극(210) 상에 형성될 수 있다. 또한, 발광층(220)은 뱅크(300) 상에도 형성되어, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 및 그들 사이의 경계 영역에도 연속적으로 형성될 수 있다.
발광층(220)은 제1 발광층(221) 및 제2 발광층(222)을 포함할 수 있다. 제1 발광층(221)은 제1 전극(210) 상에 형성되고, 제2 발광층(222)은 제1 발광층(221) 상에 형성될 수 있다.
제1 및 제2 발광층(221, 222) 각각은 정공 수송층, 유기 발광층 및 전자 수송층을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전극(210)과 제2 전극(230)에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 발광할 수 있다.
제1 발광층(221)과 제2 발광층(222)은 서로 상이한 색상의 광을 방출할 수 있다. 제1 발광층(221)은 청색(B) 광을 방출하고, 제2 발광층(222)는 녹색(G) 광을 방출할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 전극(230)은 발광층(220) 상에 형성될 수 있다. 제2 전극(230)은 표시 장치의 음극(Cathode)으로 기능할 수 있다. 제2 전극(230)은 발광층(220)과 마찬가지로 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 및 그들 사이의 경계 영역에도 형성될 수 있다. 즉, 제2 전극(230)은 제1 전극(210) 및 뱅크(300) 상에도 형성될 수 있다.
봉지층(400)은 제2 전극(230) 상에 형성되어, 발광층(220)으로 외부의 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
블랙 매트릭스(500)는 봉지층(400) 상에 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(500)는 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 사이의 경계에 매트릭스 구조로 형성되어 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 사이의 경계에서 빛샘이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 7b를 참고하면, 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500) 상에 제1 광변환층 (610)이 형성될 수 있다.
제1 광변환층(610)은 제1 및 제2 서브 화소(P1, P2)에 형성될 수 있다. 제1 광변환층(610)은 청색(B) 광을 흡수하여, 녹색(G) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 제1 및 제2 서브 화소(P1, P2)에 각각 형성된 제1 광변환층(610)은 동일한 물질 및 두께로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 7c를 참고하면, 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500) 상에 제3 광변환층(630)이 형성될 수 있다.
제3 광변환층(630)은 제4 서브 화소(P4)에 형성될 수 있다. 제3 광변환층(630)은 녹색(G) 광 중 일부만을 흡수하여, 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수 있다.
도 7d를 참고하면, 제1 서브 화소(P1)의 제1 광변환층(610) 상에 제2 광변환층(620)이 형성될 수 있다. 제2 광변환층(620)는 제1 광변환층(610)과 상이한 색상의 광을 방출할 수 있으며, 제2 광변환층(620)은 녹색(G) 광 전부를 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수 있다.
도 7e를 참고하면, 봉지층(400), 블랙 매트릭스(500) 및 광변환층(600) 상에 투명층(700) 및 컬러 필터(800)가 형성될 수 있다.
투명층(700)은 제2 내지 제4 서브 화소(P2-P4)에 형성될 수 있다. 제2 및 제4 서브 화소(P2, P4)에 형성된 투명층(700)의 두께는 제2 광변환층(620)의 두께와 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제3 서브 화소(P3)에 형성된 투명층(700)의 두께는 제1 및 제2 광변환층(610, 620)의 두께의 합과 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 광변환층(620)의 상면과 투명층(700)의 상면 사이에는 단차가 형성되지 않을 수 있다. 즉, 투명층(700)이 형성된 후, 기판(100)의 최상면은 평평할 수 있다.
컬러 필터(800)는 제2 광변환층(620) 및 투명층(700) 상에 형성될 수 있다. 제1 컬러 필터(810)는 제1 서브 화소(P1)에 형성되어 적색(R) 광만을 투과할 수 있고, 제2 컬러 필터(820)는 제2 서브 화소(P2)에 형성되어 녹색(G) 광만을 투과할 수 있고, 제3 컬러 필터(830)은 제3 서브 화소(P3)에 형성되어 청색(B) 광만을 투과할 수 잇다.
도 7f를 참고하면, 투명층(700) 및 컬러 필터(800) 상에 점착제(900) 및 흡수 필름(950)이 형성될 수 있다.
점착제(900)는 상면이 평평하도록, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 전면에 형성될 수 있다. 백색(W) 광을 방출하는 제4 서브 화소(P4)에는 컬러 필터가 형성되지 않으므로, 제4 서브 화소(P4)에 형성되는 점착제(900)의 두께는 제1 내지 제3 서브 화소(P1-P3)에 형성되는 점착제(900)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 흡수 필름(950)은 점착제(900) 상에 부착되며, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 전면에 형성될 수 있다. 또한, 점착제(900)에 의해, 흡수 필름(950)은 투명층(700) 및 컬러 필터(800)에 안정적으로 부착될 수 있다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 제3-1 실시 예에 따른 표시 장치의 공정 과정을 보여주는 단면도이다.
도 8a 내지 도 8f에 따른 표시 장치의 공정 과정은 도 7a 내지 도 7f에 따른 표시 장치의 공정 과정과 발광층(220) 및 제2 서브 화소(P2)의 구조를 제외하고 실질적으로 동일한 구조를 개시하고 있다. 따라서, 도 7a 내지 도 7f에 도시된 표시 장치의 공정 과정과 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 8a를 참고하면, 기판(100) 상에 회로 소자층(150), 발광 소자(200), 뱅크(300), 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500)을 순차적으로 형성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 발광 소자(200)는 제1 전극(210), 발광층(220) 및 제2 전극(230)을 포함할 수 있다. 그리고, 발광층(220)은 제1 내지 제3 발광층(221, 222, 223)을 순차적으로 적층하여 형성할 수 있다. 제1 발광층(221)은 청색(B) 광을 방출하고, 제2 발광층(222)는 녹색(G) 광을 방출하고, 제3 발광층(223)은 청색(B) 광을 방출할 수 있다.
도 8b를 참고하면, 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500) 상에 제3 및 제4 광변환층(630, 640)이 형성될 수 있다.
제3 광변환층(630)은 제4 서브 화소(P4)에 형성되고, 제4 광변환층(640)은 제2 서브 화소(P2)에 형성될 수 있다. 제3 및 제4 광변환층(630, 640)은 동일한 물질 및 두께로 형성될 수 있다. 제3 및 제4 광변환층(630, 640)은 녹색(G) 광을 흡수하여, 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 이 때, 제3 및 제4 광변환층(630, 640)의 광 변환율은 서로 상이하거나 동일할 수 있다. 예를 들어, 제3 및 제4 광변환층(630, 640)은 모두 녹색(G) 광 중 일부만을 흡수하여 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수도 있다. 이 때, 제4 광변환층(640)의 광 변환율은 제3 광변환층(630)의 광 변환율보다 클 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 8c를 참고하면, 제4 광변환층(640), 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500) 상에 제1 광변환층(610)이 형성될 수 있다.
제1 서브 화소(P1)에서, 제1 광변환층(610)은 봉지층(400) 및 블랙 매트릭스(500) 상에 형성될 수 있다. 또한, 제2 서브 화소(P2)에서, 제1 광변환층(610)은 제4 광변환층(640) 상에 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 광변환층(610)은 청색(B) 광을 흡수하여, 녹색(G) 광으로 변환하여 방출할 수 있다.
도 8d를 참고하면, 제1 서브 화소(P1)의 제1 광변환층(610) 상에 제2 광변환층(620)이 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 광변환층(620)는 제1 광변환층(610)과 상이한 색상의 광을 방출할 수 있으며, 제2 광변환층(620)은 녹색(G) 광 전부를 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수 있다. 또한, 제2 및 제4 광변환층(620, 640)의 광 변환율을 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 및 제4 광변환층(620, 640)은 녹색(G) 광 전부를 적색(R) 광으로 변환하여 방출할 수도 있다.
도 8e에서 전술한 바와 같이, 도 5e도 마찬가지로, 봉지층(400), 블랙 매트릭스(500) 및 광변환층(600) 상에 투명층(700) 및 컬러 필터(800)가 형성될 수 있다. 또한, 도 7f에서 전술한 바와 같이, 도 8f도 마찬가지로, 투명층(700) 및 컬러 필터(800) 상에 점착제(900) 및 흡수 필름(950)이 형성될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기판 150: 회로 소자층
200: 발광소자 210: 제1 전극
220: 발광층 230: 제2 전극
300: 뱅크 400: 봉지층
500: 블랙 매트릭스 610: 제1 광변환층
620: 제2 광변환층 630: 제3 광변환층
640: 제4 광변환층 700: 투명층
800: 컬러 필터 900: 점착층
950: 보호 필름

Claims (13)

  1. 제1 내지 제4 서브 화소를 포함하는 기판;
    상기 기판 상에 형성된 발광 소자;
    상기 발광 소자 상에 형성된 복수의 광변환층; 및
    상기 복수의 광변환층 상에 형성된 복수의 컬러 필터를 포함하고,
    상기 복수의 광변환층은 서로 상이한 색상의 광을 방출하는 제1 및 제2 광 변환층을 포함하고,
    상기 제1 서브 화소에서, 상기 제1 광변환층은 상기 발광 소자 상에 형성되고, 상기 제2 광변환층은 상기 제1 광변환층 상에 형성된, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    상기 기판 상에 형성되며, 청색 광을 방출하는 제1 발광층; 및
    상기 제1 발광층 상에 형성되며, 녹색 광을 방출하는 제2 발광층을 포함하는, 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 제3 발광층을 더 포함하고,
    상기 제3 발광층은 상기 제2 발광층 상에 형성되며, 청색 광을 방출하는, 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광변환층은 청색 광을 흡수하여, 녹색 광으로 변환하여 방출하고,
    상기 제2 광변환층은 녹색 광을 흡수하여, 적색 광으로 변환하여 방출하는, 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광변환층은 상기 제2 서브 화소 상에도 형성된, 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소에서, 상기 제1 광변환층은 상기 발광 소자 상에 형성되는, 표시 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 광변환층은 상기 제1 광변환층과 상이한 색상의 광을 방출하는 제4 광변환층을 더 포함하고,
    상기 제2 서브 화소에서, 상기 제4 광변환층은 상기 발광 소자 상에 형성되고, 상기 제1 광변환층은 상기 제4 광변환층 상에 형성되는, 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제4 광변환층은 녹색 광을 흡수하여, 적색 광으로 변환하여 방출하는, 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제4 광변환층은 상기 발광층에서 방출된 녹색 광 중, 일부를 흡수하여, 적색 광으로 변환하여 방출하고, 나머지를 투과시키는, 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 광변환층은 상기 제4 서브 화소에 형성된 제3 광변환층을 더 포함하고,
    상기 제3 광변환층은 녹색 광을 흡수하여, 적색 광으로 변환하여 방출하는, 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제3 광변환층은 상기 발광층에서 방출된 녹색 광 중, 일부를 흡수하여, 적색 광으로 변환하고, 나머지를 투과시키는, 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 컬러 필터는 제1 내지 제3 컬러 필터를 포함하며,
    상기 제1 컬러 필터는 상기 제1 서브 화소에 형성되어, 적색 광을 투과시키고,
    상기 제2 컬러 필터는 상기 제2 서브 화소에 형성되어, 녹색 광을 투과시키고,
    상기 제3 컬러 필터는 상기 제3 서브 화소에 형성되어, 청색 광을 투과시키는, 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소는 적색 광을 방출하고,
    상기 제2 서브 화소는 녹색 광을 방출하고,
    상기 제3 서브 화소는 청색 광을 방출하고,
    상기 제4 서브 화소는 백색 광을 방출하는, 표시 장치.
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