KR100719827B1 - 조명장치 및 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

액정표시장치 (11) 는 액정패널 (12) 및 액정패널의 후측에 배치된 조명장치 (13) 를 포함한다. 조명장치는 광원인 유기 EL 장치 (27) 를 갖는다. 유기 EL 장치는 한 쌍의 전극 (24, 25) 과, 전계가 유기층에 가해지는 경우 발광하기 위해 전극 사이에 제공된 유기층 (26) 을 포함한다. 유기 EL 장치의 발광 스펙트럼이 각각의 적색, 녹색, 청색 및 시안색 파장 구역에서 피크를 갖는다. 따라서, 액정표시장치의 인쇄물의 색상은 정확하게 재현된다.

Description

조명장치 및 액정표시장치{LIGHTING APPARATUS AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}
도 1 의 a 는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 개략도이다.
도 1 의 b 는 도 1 의 a 의 액정표시장치 액정패널의 개략적인 부분 단면도이다.
도 1 의 c 는 도 1 의 a 의 액정표시장치의 조명장치의 개략적인 부분 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 c 의 조명장치에 의해 발광된 스펙트럼 (실선으로 도시됨) 을 나타내고, 도 1 의 b 의 액정패널에 사용된 컬러 필터의 광수송 특성 (파선으로 도시됨) 을 나타내는 그래프이다.
도 3 은 적색광, 녹색광, 청색광 및 시안색광의 관계를 나타내는 x - y 색도표이다.
도 4 는 본 발명의 변형된 실시예에 다른 조면장치에 의해 조명된 바와 같이 도시된 인쇄물의 개략도이다.
도 5 는 본 발명의 변형된 다른 실시예에 따른 조명장치의 개략적인 부분 단면도이다.
도 6 의 a 는 종래의 백색 EL 소자의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 6 의 b 는 적색광, 녹색광, 및 청색광의 관계를 나타내는 x - y 색도표이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11. 액정표시장치 13. 조명장치
24. 제 1 전극 25. 제 2 전극
26. 유기층 27. 유기 EL소자
31a. 적색광 발광부 31b. 녹색광 발광부
31c. 청색광 발광부 31d. 시안색광 발광부
본 발명은, 조명장치 및 액정표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 백색발광을 하는 전기 발광 소자 (EL 소자) 를 광원으로서 구비한 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, 텔레비전수상기나 개인용 컴퓨터의 모니터와 같은 컬러 디스플레는, 적색 (R), 녹색 (G), 파랑색 (B) 의 삼원색을 사용하며, 가법혼색 (additive color mixing method) 이라고 하는 색상 혼합 방식에 의해 컬러 화상을 형성한다. 현재의 일반적인 컬러 디스플레의 각 화소는, 적색, 녹색, 청색의 서브화소 (sub-pixel) 에 의해 구성된다. 백색광원에서의 빛은 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터를 통해 투과되어 삼원색을 얻는다.
백색광원으로서, 형광등 또는 백색 발광다이오드 (백색 LED) 가 주로 사용된다. 형광등 (삼파장관) 에 관해서는, 적색, 녹색, 및 청색에 대응하는 3 가지 파장 구역에서 발광 강도의 대부분이 분포된다. 백색 LED 는 청색광이 발광되고 필터를 통과하여, 오렌지색광으로 전환되어, 청색 및 오렌지색으로 유사한 백색광을 만드는 청색 전환형을 포함한다. 백색 LED 는 또한, 발광강도가 적색, 녹색, 청색의 각 중심 파장 구역에 한정되는 유형을 포함한다.
액정 표시장치의 백라이트로서 백색광 발광의 유기 EL 소자를 사용하는 것이 제안되어왔다 (예를 들어, 일본 공개특허 공보 2002 - 229021호 참조). 더 상세하게는, 유기 EL 소자는 적색, 녹색, 및 청색의 삼원색을 발광시키거나, 상호간의 보충 색상 예컨대, 청색 및 노란색을 발광시켜 백색광을 발생시킨다.
도 6 의 a 에 나타내는 바와 같이, 삼원색을 빛을 사용하여 백색광 발광시키는 LED 또는 유기 EL 소자의 발광스펙트럼은, 적색 (약 620 nm), 녹색 (약 530 nm), 청색 (약 455 nm) 에 대응하는 3 개의 피크를 갖는다. 도 6 의 b 의 x - y 색도표에 도시된 바와 같이, 삼원색은 각각 삼각형의 정점을 형성한다.
더 많은 색을 얻기 위해, 각 화소를 구성하는 서브화소의 수보다 많은 수의 원색으로 표시를 할 수 있는 표시장치가 제안되어왔다 (예를 들어, 일본 공개특허 공보 2004 - 138827호 참조). 표시장치에서, 예컨대 3 개의 서브화소로 각 화소가 형성된다. 표시장치의 광원으로서 단파장의 청색 (Bl), 장파장의 청색 (B2), 단파장의 녹색 (Gl), 장파장의 녹색 (G2), 단파장의 적색 (Rl), 장파장의 적색 (R2) 의 6 종류의 빛을 발광한다. 각 화상을 표시하는 표시기간은 2 개의 기간, 즉 제 1 기간과 제 2 기간으로 나누어진다. 광원에 의해 발광되는 빛의 색상과 제 1 기간의 서브화소의 상태는 제 2 화소의 서브화소와는 다르게 제어된다. 이는 서브화수의 수보다 많은 원색의 수로 화상을 표시하는 것을 가능하게 한다.
개인용 컴퓨터 또는 디지털 스틸 카메라에 사용되는 액정 컬러 표시장치의 색상 재현 범위와 비교하면, 전형적인 컬러 인쇄물 특히, 널리 보급된 잉크젯 방식의 프린터의 색상 재현 범위는 시안색에 대응하는 넓은 구역을 나타낸다. 그 결과, 액정 컬러 표시장치에 의해 화상이 출사되는 경우, 인쇄된 화상은 디스플에이 상에서 나타나는 화상과 다른 표시감 (impression) 을 제공한다.
더욱이, 포스터 또는 회화와 같은 인쇄물을 옥내에서 보는 경우, 적색 (R), 녹색 (G), 및 청색 (B) 의 삼원색의 빛으로 백색광을 발광하는 종래의 조명장치에 의해 조명되면, 인쇄물 또는 회화의 원색이 충분하게 재현될 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은, 컬러 인쇄물의 컬러를 액정 컬러 표시장치 상에서 재현할 수 있으며, 예컨대 인쇄물 또는 회화를 정확하게 컬러의 재현 정밀도를 개선하는 조명장치 및, 조명장치를 갖는 액정 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적과 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 광원으로서 유기 EL 소자를 갖는 조명장치를 제공한다. 유기 EL 소자는 한 쌍의 전극과, 전계가 유기층에 가해지는 경우, 발광하기 위해 전극 사이에 배치된 유기층을 포함한다. 유기 EL 소자의 발광 스펙트럼은 적색, 녹색, 청색 및 시안색 파장 구역에서 피크 를 갖는다.
본 발명의 다른 양태는, 액정패널 및 액정패널의 후측에 배치된 조명 장치를 갖는 액정 표시장치를 제공하는 것이다. 액정패널은 컬러 필터 및 4 개의 서브화소 세트를 포함하는 다수의 화소를 포함한다. 컬러 필터는, 각각 적색 필터부, 녹색 필터부, 청색 필터부 및 시안색 필터부를 포함하는 다수의 필터부 세트를 포함한다. 각 세트의 4 개의 서브화소는 필터부 세트중 관련된 하나에 대응하는 적색 필터부, 녹색 필터부, 청색 필터부 및 시안색 필터부에 대응한다. 더욱이, 조명 장치는 광원으로서 유기 EL 소자를 포함한다. 유기 EL 소자는 한 쌍의 전극과, 전계가 유기층에 가해지는 경우, 발광하기 위해 전극 사이에 배치된 유기층을 포함한다. 유기 EL 소자의 발광 스펙트럼은 적색, 녹색, 청색 및 시안색 파장 구역에서 피크를 갖는다.
본 발명과 그 목적 및 장점은 첨부된 도면과 함께 다음의 바람직한 실시예의 설명을 참조하여 잘 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예 또는 풀 컬러 액정표시장치의 백라이트 (backlight) 가 도 1 의 a 내지 도 3 을 참조하여 설명된다.
도 1 의 a 에 도시된 바와 같이, 액정표시장치 (11) 가 투과식 액정패널 (12) 과 백라이트로서 제공되는 조명장치 (13) 를 포함한다. 조명장치 (13) 는 액정패널 (12) 의 후측에 배치된다. 즉, 조명장치 (13) 는 액정패널 (12) 의 표시면 (표시장치 화면) 으로부터 떨어져 대향하는 액정패널 (12) 의 표면에 배치 된다.
도 1 의 b 에 도시된 바와 같이, 액정패널 (12) 은 도시되지 않은 시일재료 (seal material) 에 의해 함께 결합되고, 소정의 간격으로 떨어진 한 쌍의 투명 기판 (14, 15) 을 갖는다. 기판 (14, 15) 사이의 여극에는 액정 (16) 이 밀봉되어 있다. 기판 (14, 15) 은 예컨대 유리 형태이다. 조명장치 (13) 에 대응하는 측에 기판 (14) 이 배치된다. 액정 (l6) 을 대면하는 기판 (14) 의 표면에는, 다수의 화소전극 (17) 과 화소전극 (17) 에 접속된 박막 트랜지스터 (TFTs) (18) 가 제공된다. 각 화소전극 (17) 은 인듐 주석 산화물 (ITO) 로 형성되어 있다. 4 개의 화소전극 (17) 이 단일 화소를 구성한다. 또한, 기판 (14) 에는, 액정 (16) 을 대면하는 기판 (14) 의 다른 표면인 기판 (14) 의 표면에는 편광판 (19) 이 형성되어 있다.
액정 (16) 을 대면하는 기판 (15) 에는 컬러 필터 (16) 이 형성되어 있다. 컬러필터 (20) 상에는 화소용 공통의 투명전극 (21) 이 형성되어 있다. 투명전극 (21) 도 ITO 으로 형성되어 있다. 컬러필터 (20) 다수의 필터부 세트를 포함하며, 각 세트는 각각 적색광, 녹색광, 청색광 및 시안색광을 투과하기 위하, 적색 필터부 (20a), 녹색 필터부 (20b), 청색 필터부 (20c) 및 시안 필터부 (20d) 로 구성된다. 세트를 형성하는 4 개의 화소전극 (17) 은 관련된 필터부 세트의 대응하는 필터부 (20a 내지 20d) 의 반대측에 배치된다. 필터부 (20a 내지 20d) 의 인접한 부분은 블랙 매트릭스 (22) 에 의해 서로 분리되어 있다. 액정 (16) 을 대면하는 기판 (15) 의 다른 표면인 기판 (15) 의 표면에는 편광판 (23) 이 형 성되어 있다.
즉, 도 1 의 b 의 액정패널 (12) 은, 각 화소가 4 개의 서브 화소 (4 개의 화소 전극 (17)) 을 포함하며 각 세트의 서브 화소는 관련된 필터부 세트의 대응하는 필터부 (20a 내지 20d) 의 반대측에 배치되는 것을 제외하고는, 공지된 풀 컬러 표시형 액정패널과 기본적으로 동일하게 구성된다.
도 1 의 c 에 나타내는 바와 같이, 조명장치 (13) 는, 한 쌍의 전극 (24, 25) 사이에 유기층 (26) 이 배치되는 광원으로서 유기 EL 소자 (27) 를 갖는다. 유기층 (26) 은 전계가 유기층 (26) 에 가해지는 경우 발광한다. 더 상세하게는, 유기 EL 소자 (27) 은, 기판 (28) 상에 제 1 전극 (24), 유기층 (26) 및 제 2 전극 (25) 이 순차적으로 적층되어 형성된다. 유기 EL 소자 (27) 는, 유기층 (26) 이 수분 (수증기) 및 산소의 악영향을 받지 않도록 보호막 (29) 으로 피복되어 있다.
도시된 실시예에서, 투명 유리 기판이 기판 (28) 으로 사용된다. 제 1 전극 (24) 은 양극으로서 제공되며, 제 2 전극 (25) 은 음극으로서 제공된다. 제 1 전극 (24) 은, 공지의 유기 EL 소자로 투명전극으로서 사용되는 ITO (인듐주석산화물) 에 의해 형성되고, 빛을 투과한다. 제 2 전극 (25) 은, 금속 (예컨대, 알루미늄) 으로 형성되어, 빛을 반사한다. 유기 EL 소자 (27) 는, 소위 바닥 발광식 (bottom emission type) 으로 형성되거나, 유기층 (26) 에 의해 발광된 빛이 기판 (28) 을 통해 유기 EL 소자 (27) 를 출사하는 유형으로 형성된다. 보호막 (29) 은, 예컨대 질화규소로 형성되어 있다.
유기층 (26) 은, 제 1 전극 (24) 상에 순차적으로 정공 수송층 (30), 발광층 (31) 및 전자 수송층 (32) 이 적층되어 형성된다. 발광층 (31) 은 각각의 세트가 적색광 발광부 (31a), 녹색광 발광부 (31b), 청색광 발광부 (31c) 및 시안색광 발광부 (31d) 로 구성된 다수의 발광부 세트에 의해 형성된다. 적색광 발광부 (31a), 녹색광 발광부 (31b), 청색광 발광부 (31c) 및 시안색광 발광부 (31d) 는 유기층 (26) 의 두께에 의해 형성되는 방향을 따라 서로 겹치지 않는다. 발광부 (31a ∼ 31d) 는 스트라이프 패턴으로 배치되며, 서로 평행하게 신장한다. 각 발광부 (31a ∼ 31d) 의 폭은 컬러 필터 (20) 의 필터층 (20a 내지 20d) 중 하나에 대응하는 폭과 실질적으로 동일하다. 더 상세하게는, 유기 EL 소자 (27) 의 적색광 발광부 (31a) 에 의해 발광된 빛은 컬러필터 (20) 의 적색 필터부 (20a) 를 통과하고, 녹색광 발광부 (31b) 에 의해 발광된 빛은 녹색 필터부 (20b) 를 통과하며, 청색광 발광부 (31c) 에 의해 발광된 빛은 청색 필터부 (20c) 를 통과하고, 시안색광 발광부 (31d) 에 의해 발광된 빛은 시안색 필터부 (20d) 를 통과한다.
도 1 의 b 및 도 1 의 c 에서, 액정패널 (12) 및 조명장치 (13) 를 설명하기 위해 나타낸 개략도이며, 구성요소의 크기나 두께의 비는 설명을 위한 것으로 실제와 다르다.
도시된 실시예에서, 정공 수송층 (30) 은, 정공 수송 재료로서 말단 페닐의 메타 위치에서 메틸기를 갖는 트리페닐아민의 4 량체 (TPTE) 를 사용하는 진공 증착법에 의해 형성되어 있다. 전자 수송층 (32) 은, 전자 수송 재료로서 8-퀴노 리놀 유도체의 금속 복합체, 소위 Alq3 이라 불리는 트리스 알루미늄 (8-퀴노리놀) 을 사용하는 진공 증착법으로 형성되어 있다.
적색광 발광부 (31a) 는, TPTE 를 호스트로 하고 DCJTB (4-디시아노메틸렌 - 6 - cp - 줄로리디노스티릴 - 2 - 테르트 - 부틸 - 4H - 피란) 을 도펀트 (발광색소) 로 사용여 진공 증착법 (공증착) 에 의해 형성되어 있다. DCJTB 의 함량은 TPTE 에 대하여, 예컨대 0.5 중량 % 가 되도록 설정된다. DCJTB 에 의해 형성된 색소는 적생광을 발광하기 때문에, 적색광 발광부 (31a) 는 적색광을 발광한다.
녹색광 발광부 (31b) 는, 호스트로서 Alq3 를 사용하고 퀴나크리돈 (Qd) 을 도펀트 (발광색소) 로서 사용하여 진공 증착법 (공증착) 에 의해 형성된다. 퀴나크리돈 (Qd) 으로 이루어지는 색소는 녹색광을 발광하기 때문에, 녹색광 발광부 (31b) 는 녹색광을 발광한다.
청색광 발광부 (31c) 는, 호스트를 DPVBi (4, 4-bis (2,2 - 디페닐 - 에텐 - 1 - 일) - 비페닐) 으로 하고, 도펀트 (발광색소) 를 BCzVBi (4, 4' - bis (9 - ethyl - 3 - 카바조비닐레넬) -1, 1' - 비페닐) 로서 형성하여 진공 증착법 (공증착) 에 의해 형성된다. BCzVBi 는 DPVBi 에 대하여 5.0 중량 % 가 되 도록 함유된다. BCzVBi 으로 이루어지는 색소는 청색광을 발광하기 때문에, 청색광 발광부 (31c) 에서 청색광을 발광한다.
시안색광 발광부 (31d) 는, Balq2 (bis (2 - 메틸 - 8 - 퀴노리노라토)(p - 페닐페노라토) 알루미늄 (III)) 을 사용하는 진공 증착법에 의해 형성되어 있다.
DCJTB 및 BAlq2 은 이하의 식으로 표현된다.
Figure 112005036658535-pat00001
다음으로 상기한 바와 같이 구성된 액정표시장치 (11) 의 작용을 설명한다.
액정표시장치 (11) 에 전원이 들어와 액정패널 (12) 의 표시화면에 화상을 표시시키는 경우, 도시되지 않은 제어기로부터의 지시 신호에 의해, 표시되어야 할 화상에 관련된 소정의 화소에 대응하는 액정 (l6) 에 전압이 가해진다. 이런식으로, 화소는 표시상태, 또는 조명장치 (13) 로부터의 광 (입사광) 을 투과할 수 있는 상태로 전환된다. 액정 (16) 을 통해 투과되는 광량은 가해진 전압의 크기에 대응하도록 제어된다.
조명장치 (13) 에서, 제어장치를 통해 전압이 제 1 전극 (24) 과 제 2 전극 (25) 에 전압이 가해진다. 유기 EL 소자 (27) 의 모든 발광부 (31a ∼ 31d) 가 발광한다. 더 상세하게는, 적색광 발광부 (31a) 는 적색광을 발광하고, 녹색광 발광부 (31b) 는 녹색광을 발광하며, 청색광 발광부 (31c) 는 청색광을 발광하고, 시안색광 발광부 (31d) 는 시안색광을 발광한다. 각 발광부 (31a ∼ 31d) 에서 의 빛은 기판 (28) 을 통해 조면장치 (13) 를 출사하여, 기판 (14) 을 통해 액정패널 (12) 에 입사한다. 도 2 의 실선에 의해 도시된 바와 같이, 조명장치 (13) 즉, 유기 EL 소자 (27) 에 의해 발광된 광은 그 발광 스펙트럼에서 짧은 파장의 측으로부터, 순차적으로 청색, 시안색, 녹색 및 적색에 대응하는 광강도의 피크를 갖는다. 도시된 실시예에서, 청색 파장 구역의 피크의 파장은 약 455 nm, 시안색 구역의 피크의 파장은 약 495 nm, 녹색 파장 구역의 피크의 파장은 약 530 nm, 그리고 적색 파장 구역의 피크의 파장은 약 620 nm 이다.
화소전극 (17) 에 전압이 가해지면, 전압의 크기에 대응하는 광량의 빛이 액정 (16) 을 통해 투과된다. 빛은 투명전극 (21) 을 지나서 컬러필터 (20) 의 필터부 (20a 내지 20d) 를 투과한다. 컬러필터 (20) 를 통해 수송된 빛에 의해 형성된 화상은 액정표시장치 (11) 에 의해 표시된 화상으로 시각적으로 인지된다. 컬러필터 (20) 의 각 필터부 (20a 내지 20d) 의 광수송 특성의 예가 도 2 에 파선으로 나타나있다.
컬러 화상을 표시할 때, 화상의 컬러는 대응 화소에 의해 형성되는 적색, 녹색, 청색의 삼원색과 시안색을 혼합함으로써 원하는 대로 조정된다. 도시된 실시형태에서, 조명장치 (l3) 를 출사하는 광량은 일정하다. 그리고, 각 화소 또는 각 화소의 적색, 녹색, 청색 및 시안색의 혼합비에 대응하는 컬러 필터 (20) 의 부분을 통해 투과된 광량은 화소전극 (17) 에 가해지는 접압의 크기에 대응하도록 조정된다.
도 3 의 x - y 색도표로 나타내는 바와 같이, 적색 (R) 파장 구역에서 피크 의 좌표에 대응하는 정점, 녹색 (G) 파장 구역에서 피크의 좌표에 대응하는 정점, 청색 (B) 파장 구역에서 피크의 좌표에 대응하는 정점에 의해 형성된 삼각형 (RGB) 의 범위에 삼원색에 재현된 각 색상이 존재한다. 따라서, 컬러 인쇄물에 사용되어 있는 시안색 잉크에 의한 시안계 컬러의 대부분은 상기 삼각형의 외에 존재한다. 따라서, 삼원색의 빛의 혼합으로서는, 컬러 인쇄물의 컬러를 정확하게 재현할 수 없다.
그러나, 삼원색에 대응하는 발광부 (31a ∼ 31c) 에 더하여, 도시된 실시예의 조명장치 (13) 는, 삼각형 (RGB) 에 대응하는 범위에 포함되지 않는 시안색 (C) 빛을 발광하는 시안색광 발광부 (31d) 를 포함한다. 따라서, 삼원색과 시안색에 의해 형성되는 컬러 부분은, 적색 (R) 파장 구역에서 피크의 좌표에 대응하는 정점, 녹색 (G) 파장 구역에서 피크의 좌표에 대응하는 정점, 시안색 (C) 파장 구역에서 피크의 좌표에 대응하는 정점 및, 청색 (B) 파장 구역에서 피크의 좌표에 대응하는 정점에 의해 형성되는 도 3 의 사각형 (RGCB) 의 범위에 존재한다. 즉, 삼각형 (RGB) 의 범위 외에 형성되는 삼각형 (GCB) 의 범위는 컬러 부분에 더해진다. 따라서, 컬러 인쇄물에 사용되는 시안색 잉크에 의해 제조되는 시안계 컬러의 대부분은 조명장치 (13) 에 의해 생성되는 빛에 의해 재현되는 컬러 부분을 포함한다. 그 결과, 종래의 삼원색의 광을 이용하여 컬러가 조절되는 경우에 비교하여, 컬러 인쇄물의 색상이 도시된 실시예에어 정확하게 재현된다.
도시된 실시예는 다음 장점을 갖는다.
(1) 액정표시장치 (11) 의 백라이트로서 사용되는 조명장치 (13) 는, 전극 (24, 25) 사이에 유기층 (26) 이 배치된 유기 EL 소자 (27) 를 발광원으로서 포함한다. 전계가 유기층 (26) 에 가해지는 경우, 유기층 (26) 은 발광한다. 유기 EL 소자 (27) 의 발광 스펙트럼은, 적색, 녹색, 청색의 파장 구역의 피크에 더하여 시안색 파장 구역의 피크를 포함한다. 따라서, 발광 스펙트럼이 시안색 파장 구역을 갖지 않는 컬러 모니터용의 종래의 백라이트와 다르고, 인쇄물의 시안계의 컬러도 액정패널 (12) 의 화면상에서 정확하게 재현된다. 더욱이, 디지털 스틸 카메라에 의해 촬영된 화상을 인쇄하고, 액정표시장치 (11) 로 편집하며, 액정패널 (12) 의 화면상을 통해 색상을 조정하는 하는 경우에도, 얻어진 화상은 액정패널 (12) 에 나타난 원화상 (original image) 과 실질적으로 다르지 않다.
(2) 시안색 파장 구역의 피크의 파장이 녹색 또는 청색 파장 구역의 피크의 파장에 너무 가깝게 되면, 녹색광 또는 청색광과 시안색광의 혼합에 의해 양호한 색표현 (컬러 조정) 이 어렵게 된다. 그러나, 시안색 파장 구역의 피크의 파장이 485 내지 505 nm 의 범위에 존재하기 때문에, 컬러의 조정은 시안색과 다른 색상과의 혼합으로 양호한 색상 조정이 이루어질 수 있다.
(3) 유기층 (26) 에서, 발광부 (31a ∼ 31d) 는 유기층 (26) 의 두께에 의해 형성된 방향을 따라 서로 겹치지 않게 배치된다. 이 배치는 발광원으로서의 유기 EL 소자 (27) 가 적색, 녹색, 청색 및 시안색에 대응하는 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 갖는 신뢰성있는 빛을 생성한다.
본 발명은 도시된 실시예에 한정되지 않고, 다음의 변경된 형태로 실시될 수 있다.
조명장치 (13) 는, 옥내를 조명하기 위해 사용될 수 있다. 조명장치 (13) 가 액정표시장치 (11) 의 백라이트로 사용되면, 각 발광부 (31a ∼ 31d) 의 폭이 대응하는 액정패널 (12) 의 서브 화소의 폭에 실질적으로 동일해야 한다. 따라서, 정확한 화상을 재현하기 위해, 각 발광층 (31a ∼ 31d) 의 폭은 서브 화소의 폭에 대응하여 재현되어야 한다. 그러나, 조명장치 (13) 가 옥내를 조명하기 위해 사용되는 경우, 발광층 (31a ∼ 31d) 에 의해 발광된 빛이 개별적인 적색광, 녹색광, 청색광 및 시안색광으로서 시각적으로 이지될 수 없는 한, 각 발광층 (31a ∼ 31d) 폭은 도시된 실시예에 비교하여 비교적 크게 될 수 있다. 조명장치 (13) 를 사용하여 인쇄물 (33) 이나 유화를 보는 경우, 조명장치 (13) 는 적색, 녹색, 청색 및 시안색 파장 구역에서 피크를 갖는 광스펙트럼을 발광한다. 따라서, 인쇄물 (33) 은 시안색의 잉크를 혼합하여 조정된 시안계의 컬러를 포함할 지라도, 인쇄물 (33) 의 컬러는 정확하게 재현될 수 있다.
조명장치 (13) 가 인쇄물이나 유화를 감상할 때에 사용되는 경우, 확산판이나 확산과 같은 확산부는 광출사면에 형성될 수 있다. 이 경우, 확산부를 형성하지 않은 경우에 비교하여 각 발광부 (31a ∼ 31d) 의 폭이 증가될 수 있다. 이는 발광부 (31a ∼ 31d) 의 형성을 촉진한다.
유기 EL 소자 (27) 를 구성하는 발광층 (31) 은, 각 발광부 (31a ∼ 31d) 가 유기층 (26) 의 두께에 의해 형성되는 방향을 따라 서로 겹치지 않도록 형성되는 도시된 실시예와 같이 구성될 필요는 없다. 예컨대, 도 5 에 도시된 바와 같이, 적색광 발광부 (31a), 청색광 발광부 (31c) 및 녹색광 발광부 (31b) 는 정공 수송층 (30) 상에 순차적으로 겹치지도록 연속해서 적층될 수 있다. 대조적으로, 시안색광 발광부 (31d) 은 발광부 (31a ∼ 31c) 를 유지하면서 겹치지 않고 정공 수송층 (30) 상에 적층될 수 있다. 적색광 발광부 (31a), 녹색광 발광부 (31b) 및 청색광 발광부 (31c) 가 겹쳐지는 방식으로 적층되는 구조와 관련하여, 전극 (24, 25) 에 전압을 가하면, 발광 스펙트럼이 적색, 녹색, 청색 파장 구역에서 피크를 갖는 백색광이 양호하게 발광시키는 다수의 유기 재료가 공지되어 있다. 따라서, 이 구조를 사용하더라도 문제가 발생하지 않는다. 더욱이, 발광부 (31a ∼ 31c) 가 배치된 순서는 도 5 에 도시된 순서에 한정되지는 않는다.
시안색광 발광부 (31d) 가 발광 스펙트럼에 의한 피크와 관련하여 아무런 문제 없이, 다른 발광부 (31a ∼ 31c) 와 겹치는 방식으로 적층될 수 있다면, 발광부 (31a ∼ 31d) 는 서로 겹쳐질 수 있다. 이 경우, 각 발광부 (31a ∼ 31d) 의 폭은 화소전극 (17) 중 대응하는 것의 폭에 실질적으로 동일할 필요는 없다. 이는 발광부 (31a ∼ 31d) 를 형성하는 것을 용이하게 한다.
유기층 (26) 을 구성하는 정공 수송층 (30) 및 전자 수송층(32) 을 형성하는 유기재료는 도시된 실시예에 기재된 것에 한정되지 않는다. 정공 수송층 형성용 재료로서는, 예컨대 구리 프탈로시아닌 및 테트라 (t-부틸) 구리 프탈로시아닌등의 금속 또는 비금속 프탈로시아닌, 퀴나크리돈 화합물과, 1, 1 - 비스 (4 - G p - 톨릴아미노페닐) 시클로헥산, N, N' - 디페닐 - N, N' - 비스 (3 - 메틸페닐) - 1, 1' -비페닐-4,4' - 디아민 및 N, N' - 디 (1 - 나프틸) - 1, N' -디페닐-1,1' -비페닐-4,4' - 디아민 등의 방향족 아민인과 같은 저분자재료, 그리고 폴리티오펜 및 폴리아닐린과 같은 고분자재료, 그리고 폴리티오펜 올리고머 재료, 그리고 다른 기존의 정공 수송재료 중에서 선택될 수 있다.
전자 수송층 (32) 을 형성하기 위한, 재료는 예컨대, 2 - (4- 비프페닐) - 5 - (4 - t - 부틸페닐) - 1, 3, 4 - 옥사디아졸, 및 2, 5 - 비스 (1 - 나프틸) - 1, 3, 4 - 옥사디아졸과 같은 옥사디아졸 유도체, 그리고 비스 (10 - 히드록시벤조 [h] 퀴노리노라토) 베릴륨 복합체, 그리고 트리아졸 화합물일 수 있다.
유사하게는, 발광부 (31a ∼ 31c) 를 형성하는 유기재료는 도시된 실시예에 한정되지 않고, 기존의 발광재료로 대체될 수 있다. 적색광 발광부 (31a) 의 재료로서는, 예컨대 TPTE를 호스트로 하고, DCJT를 도펀트로 할 수 있다. DCJT는, DCJTB의 테르트 - 부틸기를 메틸기로 전환하여 형성된다. 녹색광 발광부 (31b) 의 재료는, 예컨대 Alq3 를 또는 벤조퀴노리놀 베릴륨 복합체 (Bebq2) 일 수 있다. 선택적으로, 녹색광 발광부 (31b) 의 재료는, Alq3 을 호스트로 하고, 10 - (2 - 벤조티아조닐) -2, 3, 6, 7 - 테트라히드로 - 1, 1, 7, 7 - 테트라메틸 - 1H, 5h, lH - [1] 벤조피라노 [6, 7, 8 - ij] 퀴놀리진 - 11 - one (C545T 라 불림) 를 도펀트로 할 수 있다. C545T 는, 이스트만 - 코닥사의 상품명이다. 청색광 발광부 (31c) 는 예컨대, 아연의 벤조사졸 복합체 (Zn(oxz)2) 일 수 있다.
유기층 (26) 은 반드시 삼중층 또는, 정공 수송층 (30), 발광층 (31) 및 전자 수송층 (32) 으로 구성될 필요는 없다. 예컨대, 정공 주입층은 제 1 전극(24) (양극) 과 정공 수송층 (30) 사이에 형성될 수 있다. 또한, 정공 주입층 은 전자 수송층 (32) 과 제 2 전극 (25) (음극) 사이에 형성될 수 있다. 선택적으로, 정공 주입층은 발광층 (31) 의 한측에 배치될 수 있고, 전자 주입층은 그 반대측에 형성될 수 있다. 또한, 유기층 (26) 은 공지된 유기 EL 층에 사용될 수 있는 버퍼층 또는, 정공 블록층을 포함할 수 있다. 이러한 층은 공지된 방법에 의해 공지된 재료로 형성될 수 있다. 더욱이, 발광층 (31) 을 형성하는 재료에 따라서, 유기층 (26) 은 발광층 (31) 에 의해 간단하게 형성될 수 있다.
유기 EL 소자 (27) 는 바닥발광에 한정되지 않고, 유기층 (26) 에 의해 발광된 빛은 기판 (28) 에 대해 반대측으로부터 유기 EL 층 (27) 을 출사하는 이른바 상부 발광형 (top emission) 형일 수 있다. 이 경우, 제 2 전극 (25) 은 투명전극에 의해 형성되고, 제 1 전극 (24) 은 투명전극에 한정되지 않고 불투명 전극일 수 있다. 음극으로부터의 전자주입효율을 개선하기 위해, 음극을 형성하는 재료의 일함수는 4.0 eV 이하가 일반적으로 바람직하다. 그러나, ITO 의 일함수는 4.8 eV 이다. 따라서, 제 2 전극 (25) 이 ITO 로 형성되면, 발광층 (31) 과 제 2 전극 (25) 사이에서 발광층 (31) 에 가깝게 전자 수송층 (32) 이 형성되고, 발광층 (31) 과 제 2 전극 (25) 사이에서 제 2 전극 (25) 에 가깝게 전자 주입층이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 개선된 일함수를 갖는 재료가 전공 주입을 촉진하기 때문에, 양극은 이러한 종류의 재료로 형성되는 것이 바람직하다. ITO 는 양극의 재료로서 바람직하지만, 상부 발광형 유기 EL 소자 (27) 의 제 1 양극 (24) 은 투명할 필요는 없으며, ITO 부다 작은 저항성을 갖는 금속으로 형성될 수도 있다. 금속의 일함수 (단위 eV) 는, 크롬이 4.5, 니켈이 5.15, 금이 5.1, 팔라듐이 5.55, 구리가 4.65, 알루미늄이 4.28, 마그네슘이 3.36 이다. 따라서, 제 1 전극 (24) 이 금속으로 형성되면, 정공 수송층 (30) 과 제 1 전극 (24) 사이에 정공 주입층이 형성되는 것이 바람직하다.
유기 EL 소자 (27) 가 바닥 발광형인 경우, 제 2 전극 (25) 은 빛을 반사할 필요는 없다. 그러나, 제 2 전극 (25) 이 빛을 반사하는 경우, 발광층 (31) 으로부터 제 2 전극 25 으로 발광된 빛은 제 2 전극 (25) 에 의해 반사되어 제 1 전극 (24) 에서 출사된다. 따라서, 제 2 전극 (25) 에 의해 반사된 빛이 사용되는 경우와 비교하여, 유기 EL 소자 (27) 로부터 발광된 광량은 상당히 많게 된다.
보호막 (29) 의 재료는, 질화규소에 한정되지 않고, 유기층 (26) 이 외부의 산소나 수분으로부터 보호될 수 있는 어떠한 물질도 사용될 수 있다. 따라서, 보호막 (29) 은 산화규소나 다이아몬드 카본으로 형성되거나, 고분자재료로 형성될 수 있다. 더욱이, 보호막 (29) 대신, 유리 커버 또는 금속 커버는 기판 (28) 의 반대측 부분 외에 유기 EL 소자 (27) 의 부분을 커버할 수 있다.
액정패널 (12) 의 각 화소의 형상은, 4 개의 사각형 서브화소가 서로 평행하게 배치된 구조에 한정되지 않는다. 선택적으로, 예컨대 4 개의 서브화소를 나란하게 배치된 두 쌍의 서브화소로 나눌 수 있다. 그후, 서브화소는, 한 쌍의 서브화소 중 하나가 다른 하나의 반대측에 배치되는 방식으로 배치된다. 더욱이, 각 서브화소의 형상은 사각형에 한정되지 않고, 삼각형 또는 육각형을 포함하는 다른 형상일 수 있다. 이 경우, 각 발광부 (31a ∼ 31d) 의 형상도 대응하여 변경되어야 한다.
본 예시와 실시예는 설명을 위한 것으로 한정되지 않으며, 본 발명은 본 명세서의 상세한 설명에 국한되지 않고, 첨부된 청구항의 범위 및 동일성 내에서 변경될 수 있다.
본 발명에 따라서, 컬러 인쇄물의 컬러를 액정 컬러 표시장치 상에서 재현할 수 있으며, 예컨대 인쇄물 또는 회화를 정확하게 컬러의 재현 정밀도를 개선하는 조명장치 및, 조명장치를 갖는 액정 표시장치를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 광원으로서 유기 EL 소자 (27) 를 갖는 조명장치로서, 상기 유기 EL 소자는 1 쌍의 전극 (24, 25) 및, 전계가 유기층에 가해질 경우 발광을 위해 상기 전극 사이에 배치되는 유기층 (26) 을 포함하는 조명장치에 있어서,
    상기 유기층은 복수의 적색 발광부 (31a), 녹색 발광부 (31b), 청색 발광부 (31c) 및 시안색 발광부 (31d) 를 포함하고,
    상기 유기 EL 소자의 발광 스펙트럼이 적색, 녹색, 청색 및 시안색 파장 구역 각각에서 피크를 갖는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시안색 파장 구역은 485 내지 505 nm 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 시안색 파장 구역은, x - y 색도표에서 상기 적색, 녹색 및 청색 파장 구역에서의 피크 중 하나의 좌표에 대응하는 각 정점에 의해 형성되는 삼각형 외부에 색도를 갖는 광파장 구역에 대응하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적색광, 녹색광, 청색광 및 시안색광 발광부는 상기 유기층의 두께에 의해 형성된 방향을 따라 서로 겹치지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  5. 광원으로서 유기 EL 소자 (27) 를 갖는 조명장치로서, 상기 유기 EL 소자는 1 쌍의 전극 (24, 25) 및, 전계가 유기층에 가해질 경우 발광을 위해 상기 전극 사이에 배치되는 유기층 (26) 을 포함하는 조명장치에 있어서,
    상기 유기층은 다수의 발광부 세트를 포함하며, 각 발광부 세트는 적색광 발광부 (31a), 녹색광 발광부 (31b), 청색광 발광부 (31c) 및 시안색광 발광부 (31d) 를 포함하며, 각 세트의 상기 적색광, 녹색광 및 청색광 발광부는 상기 유기층의 두께에 의해 형성된 방향을 따라 적층되며, 상기 유기층의 두께에 의해 형성된 방향을 따라 상기 시안색광 발광부와 겹치지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조명장치는 액정표시장치의 백라이트로서 사용되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  7. 액정패널 (12) 을 포함하며, 상기 액정패널 (12) 은 컬러 필터 (20) 를 포함하고, 다수의 화소가 각각 4 개의 서브 화소 (17) 세트를 포함하며, 컬러 필터는 다수의 필터부 세트를 포함하고, 각 세트는 적색 필터부 (20a), 녹색 필터부 (20b), 청색 필터부 (20c) 및 시안 필터부 (20d) 를 포함하며, 각 세트의 4 개의 서브 화소는 관련된 필터부 세트의 적색, 녹색, 청색 및 시안색에 대응하며, 그리고
    제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 조명장치는 상기 액정패널의 후측에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 액정패널 (12) 과, 상기 액정패널의 후측에 배치된 조명장치를 구비하는 액정표시장치에 있어서, 상기 액정패널 (12) 은 컬러 필터 (20) 와 다수의 화소를 포함하고, 상기 다수의 화소 각각은 4 개의 서브 화소 (17) 세트를 포함하며, 상기 컬러 필터는 다수의 필터부 세트를 포함하고, 각 필터부 세트는 적색 필터부 (20a), 녹색 필터부 (20b), 청색 필터부 (20c) 및 시안색 필터부 (20d) 를 포함하며, 각 세트의 상기 4 개의 서브 화소는 관련된 필터부 세트의 상기 적색, 녹색, 청색 및 시안색에 대응하며, 그리고
    상기 조명장치는 광원으로서 유기 EL 소자 (27) 를 갖으며, 상기 유기 EL 소자는 1 쌍의 전극 (24, 25) 및, 전계가 유기층에 가해질 경우 발광을 위해 상기 전극 사이에 배치되는 유기층 (26) 을 포함하며,
    상기 유기층은 다수의 발광부 세트를 포함하며, 각 발광부 세트는 적색광 발광부 (31a), 녹색광 발광부 (31b), 청색광 발광부 (31c) 및 시안색광 발광부 (31d) 를 포함하며, 각 발광부 세트의 상기 적색광, 녹색광, 청색광 및 시안색광 발광부는 관련된 필터부 세트의 상기 적색, 녹색, 청색 및 시안색 필터부에 각각 대응하며, 상기 적색광, 녹색광, 청색광 및 시안색광 발광부는 상기 유기층의 두께에 의해 형성된 방향을 따라 서로 겹치지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 적색광 발광부, 녹색광 발광부, 청색광 발광부 및 시안색광 발광부는 줄무늬 패턴으로 배치되며 서로 평행하게 신장하고, 각 발광부의 폭은 실질적으로 상기 적색, 녹색, 청색 및 시안색 필터부에 대응하는 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 액정패널 (12) 과, 상기 액정패널의 후측에 배치된 조명장치를 구비하는 액정표시장치에 있어서, 상기 액정패널 (12) 은 컬러 필터 (20) 와 다수의 화소를 포함하고, 상기 다수의 화소 각각은 4 개의 서브 화소 (17) 세트를 포함하며, 상기 컬러 필터는 다수의 필터부 세트를 포함하고, 각 필터부 세트는 적색 필터부 (20a), 녹색 필터부 (20b), 청색 필터부 (20c) 및 시안색 필터부 (20d) 를 포함하며, 각 세트의 상기 4 개의 서브 화소는 관련된 필터부 세트의 상기 적색, 녹색, 청색 및 시안색에 대응하며, 그리고
    상기 조명장치는 광원으로서 유기 EL 소자 (27) 를 갖으며, 상기 유기 EL 소자는 1 쌍의 전극 (24, 25) 및, 전계가 유기층에 가해질 경우 발광을 위해 상기 전극 사이에 배치되는 유기층 (26) 을 포함하며,
    상기 유기층은 다수의 발광부 세트를 포함하며, 각 발광부 세트는 적색광 발광부 (31a), 녹색광 발광부 (31b), 청색광 발광부 (31c) 및 시안색광 발광부 (31d) 를 포함하며, 각 발광부 세트의 상기 적색광, 녹색광, 청색광 및 시안색광 발광부는 관련된 필터부 세트의 상기 적색, 녹색, 청색 및 시안색 필터부에 각각 대응하며, 각 발광부 세트의 상기 적색광, 녹색광 및 청색광 발광부는 상기 유기층의 두께에 의해 형성된 방향을 따라 적층되며, 상기 유기층의 두께에 의해 형성된 방향을 따라 상기 발광부 세트의 상기 시안색광 발광부와 겹치지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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