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KR20220003687A - 표시 장치 및 표시 패널 - Google Patents

표시 장치 및 표시 패널 Download PDF

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KR20220003687A
KR20220003687A KR1020200080992A KR20200080992A KR20220003687A KR 20220003687 A KR20220003687 A KR 20220003687A KR 1020200080992 A KR1020200080992 A KR 1020200080992A KR 20200080992 A KR20200080992 A KR 20200080992A KR 20220003687 A KR20220003687 A KR 20220003687A
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KR
South Korea
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layer
disposed
light
color
display panel
Prior art date
Application number
KR1020200080992A
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English (en)
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오민정
배광수
조영제
최천기
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Priority to US17/196,401 priority patent/US20220005874A1/en
Priority to CN202110734605.3A priority patent/CN113889509A/zh
Priority to CN202121503530.XU priority patent/CN215834532U/zh
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Abstract

표시 장치는, 발광 소자들을 포함하는 표시 패널 및 반사 방지층을 포함할 수 있고, 반사 방지층은 표시 패널 상에 배치되고, 표시 패널의 상면에 대해 기울어진 경사면을 포함하고, 제1 굴절률을 가지는 패턴을 포함하는 제1 층, 적어도 경사면 상에 배치되고, 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 층 및 제1 층 및 제2 층과 중첩하도록 배치된 컬러 필터층을 포함한다.
표시 패널은, 제1 색광을 출력하는 발광 소자층, 색변환층 및 광 가이드층을 포함할 수 있고, 색변환층은 발광 소자층 상에 배치되고, 제1 색광을 수신하고 제1 색광을 변환하여 서로 다른 컬러를 갖는 적어도 두 개의 광을 출력하는 복수의 색변환체를 포함하고, 광 가이드층은 색변환층의 상면에 대해 기울어진 경사면을 포함하고, 제1 굴절률을 가지는 패턴을 포함하는 제1 층, 적어도 경사면에 배치되고, 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 층을 포함한다.

Description

표시 장치 및 표시 패널{DISPLAY DEVICE AND DISPLAY PANEL}
본 발명은 표시 장치 및 표시 패널에 관한 것으로, 상세하게는 발광 소자의 반사율이 감소된 표시 장치 및 표시 패널에 관한 것이다.
스마트 폰, 태블릿, 노트북 컴퓨터, 및 스마트 텔레비전 등과 같은 전자장치들이 개발되고 있다. 이러한 전자장치들은 정보제공을 위해 표시 장치를 구비한다. 표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시장치가 사용되고 있다. 또한 표시 장치에는 특정 컬러의 광을 다른 컬러로 변환시키는 양자점이 포함된 색 변환층도 사용될 수 있다.
유기발광 표시장치는 광을 발생하는 유기발광 다이오드를 포함한다. 그러나, 외부에서 표시 장치로 입사된 광이 유기발광 다이오드에 향하면서, 반사되는 현상이 발생한다. 이는 유기발광 표시장치의 휘도 및 색재현율이 저하되는 현상으로 이어질 수 있다.
본 발명의 목적은 외부에서 입사된 광의 유기 발광 다이오드로 향하는 광량을 줄여 콘트라스트 및 시인성 저하를 막기 위한 표시 장치 및 표시 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에는 발광 소자들을 포함하는 표시 패널 및 반사 방지층을 포함할 수 있다. 상기 반사 방지층은, 상기 표시 패널의 상면에 대해 기울어진 경사면을 포함하고, 제1 굴절률을 가지는 패턴을 포함하는 제1 층을 포함할 수 있다. 또한 상기 반사 방지층은, 상기 경사면 상에 배치되고, 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 층 및 상기 제1 층 과 상기 제2 층과 중첩하도록 배치된 컬러 필터층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 표시 패널은, 상기 발광 소자들 사이에 배치되는 화소 정의막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 화소 정의막은 차광 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 컬러 필터층은 복수의 컬러 필터 및 컬러 필터들 사이에 배치되는 차광층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 화소 정의막에는 발광 소자들을 오픈시키는 제1 개구 영역이 정의되고, 차광층에는 제1 개구 영역보다 큰 제2 개구 영역이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 제1 및 제2 층은 상기 제2 개구 영역 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 표시 패널과 상기 반사 방지층 사이에 배치된 입력 감지층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 표시 패널은, 상기 발광 소자를 커버하는 봉지층을 더 포함하고, 상기 입력 감지층은 상기 봉지층 상에 직접 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 패턴은, 상기 표시 패널의 상기 상면과 마주하는 제1 면 및 상기 제1 면과 반대하는 제2 면을 포함하고, 상기 제2 면의 폭은 상기 제1 면의 폭보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 제2 층은, 상기 제2 면을 노출시키는 제3 개구 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 패턴들은 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 패턴들 각각은, 폐루프 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널에는, 제1 색광을 출력하는 발광 소자층, 색변환층 및 광 가이드층을 포함할 수 있다. 상기 색변환층은 상기 발광 소자층 상에 배치되고, 상기 제1 색광을 수신하고, 상기 제1 색광을 변환하여 서로 다른 컬러를 갖는 적어도 두 개의 광을 출력하는 복수의 색변환체를 포함할 수 있다. 상기 광 가이드층은 상기 색변환층 상에 배치되고, 외부로부터 표시 패널로 입사되는 광의 경로를 바꿀 수 있다. 또한 상기 광 가이드층은 상기 색변환층의 상면에 대해 기울어진 경사면을 포함하고, 제1 굴절률을 가지는 패턴을 포함하는 제1 층, 적어도 상기 경사면에 배치되고, 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 발광 소자층은, 제1 색광을 출력하는 발광 소자들 및 상기 발광 소자들 사이에 배치된 화소 정의막을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 표시 패널은, 상기 색변환층과 상기 광 가이드층 사이에 배치된 컬러 필터층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 컬러 필터층은, 복수의 컬러 필터 및 상기 컬러 필터들 사이에 배치되는 차광층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 색변환층은, 상기 색변환체들 사이에 배치되는 격벽층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 격벽층은, 차광 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광 가이드층은, 상기 색변환체들 및 상기 격벽층과 중첩할 수 있다.
본 발명에 따르면, 외부로부터 표시 장치 및 표시 패널을 향해 입사된 광의 경로를 조절하여 발광 소자들로 향하는 광량을 줄일 수 있다. 이에 따라 표시 장치 및 표시 패널의 콘트라스트 및 시인성 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3는 도 2에 도시된 절단선 A-A'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 절단선 A-A'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 5a는 도 3에 도시된 A1 영역에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 확대 평면도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 절단선 B-B'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 단면도이다.
도 6a은 도 3에 도시된 A1 영역에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 확대 평면도이다.
도 6b은 도 6a에 도시된 절단선 C-C'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 단면도이다.
도 7a은 도 3에 도시된 A1 영역에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 확대 평면도이다.
도 7b은 도 7a에 도시된 절단면 D-D'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 단면도이다.
도 8a은 도 2에 도시된 절단면 A'A에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 평면도이다.
도 8b은 도 2에 도시된 절단면 A'A에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 평면도이다.
도 9은 도 2에 도시된 절단선 A-A'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 10은 외부에서 표시 장치로 입사된 광의 표시 패널에서의 경로를 나타낸 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의될 수 있다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 제1 기준 방향(DR1)으로 단변을 갖고, 제1 기준 방향(DR1)과 교차하는 제2 기준 방향(DR2)으로 장변을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 그러나, 표시 장치(DD)의 형상은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상의 표시 장치(DD)가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 표시 장치를 비롯하여, 휴대 전화, 태블릿, 자동차 네비게이션, 게임기 등과 같은 중소형 표시 장치일 수 있다. 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 제1 기준 방향(DR1) 및 제2 기준 방향(DR2) 각각에 평행한 표시면(FS)에 제3 기준 방향(DR3)을 향해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)이 표시되는 표시면(FS)은 표시 장치(DD)의 전면(front surface)과 대응될 수 있다.
표시 장치(DD)의 표시면(FS)은 복수 개의 영역들로 구분될 수 있다. 표시 장치(DD)의 표시면(FS)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)이 정의될 수 있다.
표시 영역(DA)은 영상(IM)이 표시되는 영역일 수 있으며, 사용자는 표시 영역(DA)을 통해 영상(IM)을 시인한다. 표시 영역(DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 이에 따라, 표시 영역(DA)의 형상은 실질적으로 비표시 영역(NDA)에 의해 정의될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 일측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 생략될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
비표시 영역(NDA)는 표시 영역(DA)에 인접한 영역으로, 영상(IM)이 표시되지 않는 영역이다. 비표시 영역(NDA)에 의해 표시 장치(DD)의 베젤 영역이 정의될 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 가장자리 중 일부에만 인접할 수도 있으며 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함한다. 본 실시예에서, 사용자의 입력은 전면에 인가되는 사용자의 손으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 상술한 바와 같이 사용자의 입력은 다양한 형태로 제공될 수 있고, 또한, 표시 장치(DD)는 표시 장치(DD)의 구조에 따라 표시 장치(DD)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
표시 장치(DD)는 표시면(FS)을 활성화시켜 영상(IM)을 표시하는 동시에 외부 입력을 감지할 수 있다. 본 실시예에서 외부 입력을 감지하는 영역은 영상(IM)이 표시되는 표시 영역(DA)에 구비된 것으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 외부 입력을 감지하는 영역은 비표시 영역(NDA)에 제공되거나, 표시면(FS)의 모든 영역에 제공될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 영상을 표시하는 표시 패널(DP), 표시 패널(DP) 상에 배치된 반사 방지층(RPL), 반사 방지층(RPL) 상에 배치된 윈도우(WM), 표시 패널(DP)와 반사 방지층(RPL) 사이에 배치된 입력 감지층(ISL) 및 커버 케이스(EDC)를 포함할 수 있다.
윈도우(WM)의 상면은 표시 장치(DD)의 표시면(FS)을 정의한다. 윈도우(WM)는 광학적으로 투명할 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(DP)에서 생성된 영상은 윈도우(WM)를 관통하여 사용자에게 용이하게 인식될 수 있다.
윈도우층(WM)의 상면은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 표시 영역(DA)은 표시 패널(DP)로부터 제공된 광을 투과시키는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 형상을 정의한다. 비표시 영역(NDA)에서 윈도우층(WM)은 소정의 컬러를 가질 수 있다.
윈도우(WM)는 연성 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 윈도우(WM)는 표시 패널(DP)의 형상 변형시 함께 그 형상이 변형될 수 있다. 윈도우(WM)는 표시 패널(DP)로부터의 영상을 투과시킴과 동시에 외부의 충격을 완화시킴으로써, 외부의 충격에 의해 표시 패널(DP)이 파손되거나 오작동하는 것을 방지한다. 외부로부터의 충격이라 함은 압력, 스트레스 등으로 표현할 수 있는 외부로부터의 힘으로써 표시 패널(DP)에 결함을 야기하는 힘을 의미한다.
표시 패널(DP)은 전면(IS)을 통해 영상을 출력한다. 전면(IS)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)으로 구분될 수 있다. 영상(IM, 도1 참조)은 액티브 영역(AA)에 표시된다. 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)에 인접한다.
표시 패널(DP)의 액티브 영역(AA)은 윈도우층(WM)의 표시 영역(DA)에 대응할 수 있다. 따라서, 액티브 영역(AA)에 표시되는 영상은 표시 영역(DA)을 통해 외부에서 시인될 수 있다.
윈도우층(WM)의 비표시 영역(NDA)은 표시 패널(DP)의 주변 영역(NAA)을 커버하여 주변 영역(NAA)이 외부에서 시인되는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)에서 생성된 광이 주변 영역(NAA)으로 누설되는 경우, 비표시 영역(NDA)에 의해 누설되는 광을 차단하여 주변 영역(NAA)이 외부에서 시인되는 것을 차단할 수 있다.
표시 패널(DP)은 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 복수의 화소들은 전기적 신호에 응답하여 컬러 정보를 갖는 광을 출력함으로써, 액티브 영역(AA)에 영상을 표시할 수 있다. 액티브 영역(AA)은 복수의 화소들에 대응하는 복수의 화소 영역(PXA) 및 복수의 화소 영역들(PXA)과 인접한 비화소 영역(NPXA)으로 구분될 수 있다.
표시 패널(DP)은 플렉서블한 표시 패널일 수 있다. 본 발명의 일 예로, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시 패널일 수 있다.
커버 케이스(EDC)는 표시 장치(DD)의 배면을 제공한다. 커버 케이스(EDC)는 윈도우(WM)와 결합되어 내부 공간을 제공한다. 표시 패널(DP) 및 표시 패널(DP)에 결합된 회로 부품, 카메라 모듈 및 전원 모듈들은 내부 공간에 수용될 수 있다. 커버 케이스(EDC)는 소정의 강성을 가진 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버 케이스(EDC)는 글라스, 플라스틱, 메탈로 구성된 복수 개의 프레임 및/또는 플레이트를 포함할 수 있다. 커버 케이스(EDC)는 내부 공간에 수용된 표시 장치(DD)의 구성들을 외부 충격으로부터 안정적으로 보호할 수 있다.
반사 방지층(RPL)은 표시 패널(DP) 상에 배치된다. 반사 방지층(RPL)은 윈도우(WM)의 상측에서부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 방지층(RPL)은 컬러 필터층(CFL, 도 3 참조)을 포함한다. 다만, 실시예가 여기에 한정되는 것은 아니며, 반사 방지층(RPL)은 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)을 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ위상지연자 및/또는 λ위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다.
입력 감지층(ISL)은 표시 패널(DP)와 반사 방지층(RPL) 사이에 배치될 수 있다. 입력 감지층(ISL)은 표시 패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 즉, 입력 감지층(ISL)이 표시 패널(DP) 상에 직접 배치되는 경우, 접착 필름이 입력 감지층(ISL)과 표시 패널(DP) 사이에 배치되지 않는다. 표시 패널(DP)은 이미지를 생성하고, 입력 감지층(ISL)은 외부 입력(예컨대, 터치 이벤트)의 좌표정보를 획득한다.
도 3는 도 2에 도시된 절단선 A-A'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 베이스층(BL), 베이스층(BL) 상에 배치된 회로층(CL), 발광 소자들(EMD) 및 발광 소자들(EMD) 사이에 배치되는 화소 정의막(PDL), 봉지층(TFE) 및 입력 감지층(ISL)을 포함한다.
베이스층(BL)은 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)의 제조 시에 이용되는 작업기판 상에 합성수지층을 형성한다. 이후 합성수지층 상에 도전층 및 절연층 등을 형성한다. 작업기판이 제거되면 합성수지층은 베이스층(BL)에 대응한다. 합성수지층은 폴리이미드계 수지층일 수 있고, 그 재료는 특별히 제한되지 않는다. 그밖에 베이스층(BL)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
회로층(CL)은 적어도 하나의 절연층과 회로 소자를 포함한다. 이하, 회로층(CL)에 포함된 절연층은 중간 절연층으로 지칭된다. 중간 절연층은 적어도 하나의 중간 무기막과 적어도 하나의 중간 유기막을 포함한다. 회로 소자는 신호라인, 화소의 구동회로 등을 포함한다. 코팅, 증착 등에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층 형성공정과 포토리소그래피 공정에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층층의 패터닝 공정을 통해 회로층(CL)이 형성될 수 있다.
발광 소자들(EMD)은 유기발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 유기물질을 포함할 수 있다. 회로층(CL) 상에 제1 전극들(AE)이 배치된다. 제1 전극들(AE) 위로 화소 정의막(PDL)이 형성된다. 제1 전극들(AE)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 전극들(AE)은 애노드(anode)일 수 있다.
일 실시예에 따른 각 유기발광 다이오드(OLED)에서 제1 전극들(AE)은 반사형 전극일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 전극들(AE)은 투과형 전극 또는 반투과형 전극 등일 수 있다. 제1 전극들(AE)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제1 전극들(AE)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다.
화소 정의막(PDL)에는 제1 개구 영역들(OA1-R, G, B)이 정의된다. 화소 정의막(PDL)의 제1 개구 영역들(OA1-R, G, B)은 제1 전극들(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 본 발명의 일 실시예에서 화소 정의막(PDL)은 생략될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 표시 패널(DP)은 화소 영역들(PXA)과 화소영역들(PXA)에 인접한 비화소 영역들(NPXA)을 포함할 수 있다. 각 비화소 영역(NPXA)은 대응하는 화소 영역(PXA)을 에워쌀 수 있다. 본 실시예에서 화소 영역(PXA)은 제1 개구 영역들(OA1-R, G, B)에 의해 노출된 제1 전극들(AE)의 일부영역에 대응하게 정의되었다. 비화소 영역(NPXA)는 화소 정의막(PDL)이 형성된 영역에 대응하게 정의되었다. 제1 전극들(AE)은 화소들 각각에 분리되어 형성될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 고분자 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 고분자 수지 이외에 무기물을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 화소 정의막(PDL)은 차광 물질을 포함하여 형성되거나, 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성될 수 있다. 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성된 화소 정의막(PDL)은 블랙화소 정의막을 구현할 수 있다. 화소 정의막(PDL) 형성 시 블랙 안료 또는 블랙 염료로는 카본 블랙 등이 사용될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 전극들(AE) 상에 광을 발생하는 발광층(EML)이 배치된다. 발광층(EML)은 제1 개구 영역들(OA1-R, G, B)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EML)은 제1 개구 영역들(OA1-R, G, B) 각각에 분리되어 형성될 수 있다. 발광층(EML)은 유기물질 및/또는 무기물질을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 소정의 유색 컬러광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발광층(EML)은 적색광, 녹색광 및 청색광 중 적어도 하나의 광을 생성할 수 있다. 적색광을 생성하는 발광층에 대응하는 제1 개구 영역을 제1 레드 개구 영역(OA1-R), 녹색 광을 생성하는 발광층에 대응하는 제1 개구 영역을 제1 녹색 개구 영역(OA1-G), 청색 광을 생성하는 발광층에 대응하는 제1 개구 영역을 제1 청색 개구 영역(OA1-B)이라 할 수 있다.
본 실시예에서 패터닝된 발광층(EML)을 예시적으로 도시하였으나, 발광층(EML)은 제1 개구 영역들(OA1-R, G, B)에 공통적으로 배치될 수 있다. 이때, 발광층(EML)은 백색 광을 생성할 수도 있다. 또한, 발광층(EML)은 탠덤(tandem)이라 지칭되는 다층구조를 가질 수 있다.
별도로 도시되지 않았으나, 정공 제어층(HCL)이 발광층(EML)과 제1 전극들(AE) 사이에 배치될 수 있다.
발광층(EML) 상에 제2 전극(CE)이 배치된다. 제2 전극(CE)은 화소 영역들(PXA) 및 비화소 영역(NPXA) 전체에 공통층으로 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 공통 전극 또는 캐소드일 수 있다. 제2 전극(CE)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제2 전극(CE)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제2 전극(CE)이 투과형 전극인 경우, 제2 전극(CE)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
별도로 도시되지 않았으나, 제2 전극(CE)과 발광층(EML) 사이에는 전자 수송층(ETL)이 배치될 수 있다.
제2 전극(CE) 상에 봉지층(TFE)이 배치된다. 봉지층(TFE)은 발광 소자들(EMD)을 밀봉한다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 절연층을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막(이하, 제1 봉지 무기막(IL1))을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막(이하, 봉지 유기막(OL)) 및 적어도 하나의 무기막(이하, 제2 봉지 무기막(IL2))을 더 포함할 수 있다. 봉지 유기막(OL)은 제1 및 제2 봉지 무기막(IL1, IL2) 사이에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 봉지 무기막(IL1, IL2)은 수분 및 산소로부터 발광 소자들(EMD)을 보호하고, 봉지 유기막(OL)은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자들(EMD)을 보호한다. 제1 및 제2 봉지 무기막(IL1, IL2)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 또는 알루미늄 옥사이드층 등을 포함할 수 있고, 이에 특별히 제한되지 않는다. 봉지 유기막(OL)은 아크릴 계열 유기막을 포함할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
도 3 및 도 5b를 참조하면, 입력 감지층(ISL)은 제1 절연층(IIL1), 그 위로 배치된 제1 도전층, 제1 도전층을 커버하는 제2 절연층(IIL2) 및 제2 절연층(IL2) 위로 배치된 제2 도전층을 포함한다. 제1 절연층(IIL1)은 무기물을 포함할 수 있고, 예컨대, 제1 절연층(IIL1)은 실리콘 나이트라이드층을 포함할 수 있다. 봉지층(TFE)의 최상측에 배치된 제2 봉지 무기막(IL2) 역시 실리콘 나이트라이드층을 포함할 수 있는데, 봉지층(TFE)의 실리콘 나이트라이드층과 제1 절연층(IIL1)은 다른 증착 조건에서 형성될 수 있다.
제1 도전층은 제1 절연층(IIL1) 상에 배치된다. 제1 도전층은 제1 연결부(CP1)를 포함할 수 있다. 제2 도전층은 제1 도전층 상에 배치된다. 제2 도전층은 제1 센싱부(SP1), 제2 센싱부(SP2) 및 제2 연결부(CP2)를 포함할 수 있다. 제2 도전층은 제1 도전층 상에 배치된다.
제2 절연층(IIL2)은 제1 도전층과 제2 도전층 사이에 배치된다. 제2 절연층(IIL2)은 제1 도전층과 제2 도전층을 단면상에서 이격 및 분리시킨다. 제2 절연층(IIL2)에는 제1 연결부(CP1)를 부분적으로 노출시키기 위한 제1 및 제2 콘택홀(CNT1, CNT2)이 제공된다. 제1 연결부(CP1)는 제1 및 제2 콘택홀(CNT1, CNT2)을 통해 서로 인접하는 두 개의 제1 센싱부(SP1)과 각각 접속될 수 있다. 제2 연결부(CP2)는 서로 인접하는 두 개의 제1 센싱부(SP1) 사이의 이격 공간을 관통하도록 형성될 수 있다. 제2 연결부(CP2)는 인접하는 두 개의 제2 센싱부(SP2)과 전기적으로 절연된다.
도 5b에서는 제1 도전층이 제1 연결부(CP1)를 포함하고, 제2 도전층은 제1 센싱부(SP1), 제2 센싱부(SP2) 및 제2 연결부(CP2)를 포함하는 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 도전층이 제2 연결부(CP2)를 포함하고, 제2 도전층이 제1 센싱부(SP1), 제2 센싱부(SP2) 및 제1 연결부(CP1)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 도전층이 제1 센싱부(SP1), 제2 센싱부(SP2) 및 제1 연결부(CP1)를 포함하고, 제2 도전층이 제2 연결부(CP2)를 포함할 수도 있다.
제2 절연층(IIL2)은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(IIL2)은 실리콘 나이트라이드층을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제2 절연층(IIL2)은 제1 절연층(IIL1)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.
입력 감지층(ISL)은 제3 절연층(IIL3)을 더 포함한다. 제3 절연층(IIL3)은 제2 절연층(IIL2) 및 제2 도전층(SP1, SP2, CP2)을 커버한다. 제3 절연층(IIL3)은 유기물을 포함할 수 있다. 제3 절연층(IIL3)은 아크릴계 수지를 포함할 수 있다. 제3 절연층(IIL3)은 제1 및 제2 절연층(IIL1, IIL2)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 또한, 입력 감지층(ISL)은 고굴절 막(RFL)을 더 포함할 수 있다. 고굴절 막(RFL)은 제3 절연층(IIL3) 상에 배치될 수 있다. 고굴절 막(RFL)과 제3 절연층(IIL3) 사이의 굴절률 차이로 인해 발광 소자들(EMD)에서 발생된 광이 회절된다. 따라서 표시 장치(DD)와 수직한 제3 기준 방향(DR3)을 따라 상부로 진행하는 정면광과 정면광에 비해 기울어진 측면광이 회절됨으로써, 정면 방향과 측면 방향의 색차를 감소시켜 표시 장치(DD)의 전체적인 시야각 특성이 개선될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 고굴절 막(RFL)은 생략될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 반사 방지층(RPL)은 표시 패널(DP) 상에 배치된다. 반사 방지층(RPL)은 표시 패널(DP)의 상면에 대해 기울어진 경사면(ICA)을 포함하고, 제1 굴절률(n1)을 가지는 패턴들(PT)을 포함하는 제1 층(LR1)을 포함할 수 있다. 또한, 적어도 경사면 (ICA)상에 배치되고, 제1 굴절률(n1)보다 높은 제2 굴절률(n2)을 갖는 제2 층(LR2) 및 제1 층(LR1) 및 제2 층(LR2)과 중첩하도록 배치된 컬러 필터층(CFL)을 포함할 수 있다. 제1 층(LR1)에 포함된 패턴들(PT)이 표시 패널(DP)의 상면에 대해 기울어진 경사면(ICA)을 가지므로, 적어도 제1 층(LR1)의 경사면(ICA) 상에 배치되는 제2 층(LR2)도 표시 패널(DP)의 상면에 대해 기울어진 경사면(ICA)을 가지게 된다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 층(LR2)은 패턴들(PT)의 경사면(ICA) 이외에도 제1 층(LR1)의 다른 곳에 배치될 수 있다.
제1 층(LR1)은 제1 굴절률(n1)을 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 본 발명의 일례로 제1 굴절률(n1)은 대략 1.5일 수 있다. 제1 층(LR1)은 아크릴 계열의 유기막을 포함할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 제2 층(LR2)는 제2 굴절률(n2)을 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 제2 굴절률(n2)은 제1 굴절률(n1)보다 크다. 본 발명의 일례로 제2 굴절률은 대략 1.8일 수 있다. 제2 층(LR2)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 또는 알루미늄 옥사이드층 등을 포함하는 무기막일 수 있으나, 특별히 제한되지 않는다. 제1 층(LR1)과 제2 층(LR2)의 굴절률 차이(n2-n1)가 없는 경우에 비하여, 제1 층(LR1)과 제2 층(LR2)의 굴절률 차이(n2-n1)이 있는 경우, 외부에서 표시 장치(DD)로 입사되는 광(LT, 도 10 참조)이 발광 소자(EMD)의 제1 전극들(AE)로 향하는 광량을 줄일 수 있다.
반사 방지층(RPL)은 제1 층(LR1) 및 제2 층(LR2)과 중첩하도록 배치된 컬러 필터층(CFL)을 포함한다. 컬러 필터층(CFL)은 복수의 컬러 필터(CF) 및 컬러 필터들 사이에 배치되는 차광층(BM)을 포함한다. 컬러 필터들(CF)은 제1 레드 개구 영역(OA1-R)에 대응하여 제공되는 제1 컬러 필터(CF-R), 제1 녹색 개구 영역(OA1-G)에 대응하여 제공되는 제2 컬러 필터(CF-G) 및 제1 청색 개구 영역(OA1-B)에 대응하여 제공되는 제3 컬러 필터(CF-B)을 포함한다. 제1 컬러 필터(CF-R)은 적색 컬러 필터일 수 있고, 제2 컬러 필터(CF-G)은 녹색 컬러 필터일 수 있고, 제3 컬러 필터(CF-B)은 청색 컬러 필터일 수 있다. 제1 내지 제3 컬러 필터(CF-R, CF-G, CF-B) 각각은 고분자 감광수지와 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다. 제1 컬러 필터(CF-R)은 적색 안료 또는 염료를 포함하고, 제2 컬러 필터(CF-G)은 녹색 안료 또는 염료를 포함하며, 제3 컬러 필터(CF-B)은 청색 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제3 컬러 필터(CF-B)은 안료 또는 염료를 포함하지 않는 것일 수 있다. 제3 컬러 필터(CF-B)은 고분자 감광수지를 포함하고 안료 또는 염료를 미포함하는 것일 수 있다. 제3 컬러 필터(CF-B)은 투명한 것일 수 있다. 제3 컬러 필터(CF-B)은 투명 감광수지로 형성된 것일 수 있다.
제1 내지 제3 컬러필터들(CF-R, CF-G, CF-B)은 제1 기준 방향(DR1) 및 제2 기준 방향(DR2)으로 서로 이격될 수 있다.
서로 이격된 제1 내지 제3 컬러필터들(CF-R, CF-G, CF-B) 사이에 차광층(BM)이 배치될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 차광층(BM)은 제1 내지 제3 컬러필터들(CF-R, CF-G, CF-B)의 엣지와 중첩할 수 있다. 차광층(BM)은 블랙 매트릭스일 수 있다. 차광층(BM)은 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광층(BM)은 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 제1 내지 제3 컬러필터들(CF-R, CF-G, CF-B) 사이의 경계를 구분할 수 있다.
차광층(BM)에는 제2 개구 영역들(OA2-R, G, B)이 정의된다. 제1 레드 개구 영역(OA1-R)에 대응하여 정의되는 제2 레드 개구 영역(OA2-R), 제1 녹색 개구 영역(OA1-G)에 대응하여 제공되는 제2 녹색 개구 영역(OA2-G) 및 제1 청색 개구 영역(OA1-B)에 대응하여 제공되는 제2 청색 개구 영역(OA2-B)을 포함한다. 각각의 제2 개구 영역들(OA2-R, OA2-G, OA2-B)는 대응하는 각각의 제1 개구 영역들(OA1-R, OA1-G, OA1-B)보다 넓게 정의된다. 각각의 제2 개구 영역들(OA2-R, OA2-G, OA2-B)은 제1 개구 영역들(OA1-R, OA1-G, OA1-B) 전체 및 화소 정의막(PDL)의 일부 영역에 대응하게 정의되었다.
반사 방지층(RPL)의 제1 층(LR1) 및 제2 층(LR2)은 제2 개구 영역들(OA2-R, OA2-G, OA2-B) 내에 배치된다. 각각의 제1 개구 영역들(OA1-R, OA1-G, OA1-B)의 면적은, 노출된 제1 전극들(AE) 상에 배치되는 발광층(EML)이 생성하는 광의 색에 따라 달라질 수 있다. 이에 따라, 제1 개구 영역들(OA1-R, OA1-G, OA1-B)에 대응하여 정의되는 제2 개구 영역들(OA2-R, G, B)도 달라질 수 있고, 제2 개구 영역들(OA2-R, G, B) 내의 반사 방지층(RPL)의 제1 층(LR1) 및 제2 층(LR2)의 배치도 달라질 수 있다. 일례로 녹색광을 생성하는 발광층(EML)에 대응하는 제1 녹색 개구 영역(OA1-G)의 면적은 적색광을 생성하는 발광층(EML)에 대응하는 제1 적색 개구 영역(OA1-R)의 면적 및 청색광을 생성하는 발광층(EML)에 대응하는 제1 청색 개구 영역(OA1-B)의 면적에 비해 좁다. 이에 따라 제2 녹색 개구 영역(OA2-G)에 내에 배치되는 제1 층(LR1)에 포함된 패턴들(PT)의 수는, 제2 적색 개구 영역(OA2-R) 및 제2 청색 개구 영역(OA2-B) 내에 배치되는 패턴들(PT)의 수보다 적다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 녹색 개구 영역(OA1-G)의 면적은 제1 적색 개구 영역(OA1-R) 및 제1 청색 개구 영역(OA1-B)의 면적과 같을 수도 있다.
반사 방지층(RPL) 상에 평탄화층(FTL)이 배치될 수 있다. 평탄화층(FTL)은 컬러 필터들(CF)을 커버할 수 있고, 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다. 평탄화층(FTL)은 단일층으로서 유기층을 포함할 수 있고, 복수의 층으로 유기층 및 무기층을 포함할 수 있다. 평탄화층(FTL)은 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
평탄화층(FTL) 상에 윈도우(WM)가 배치될 수 있다. 윈도우(WM)는 광학적으로 투명할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 절단선 A-A'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 4를 참조하면, 표시 패널(DP)은 베이스층(BL), 베이스층(BL) 상에 배치된 회로층(CL), 발광 소자들(EMD) 및 발광 소자들(EMD) 사이에 배치되는 화소 정의막(PDL) 및 봉지층(TFE)을 포함한다.
반사 방지층(RPL)은 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 패턴들(PT)를 포함하는 제1 층(LR1), 제2 층(LR2) 및 컬러 필터층(CFL)은 봉지층(TFE)의 제2 봉지 무기막(IL2) 상에 배치될 수 있다.
도 5a는 도 3에 도시된 A1 영역에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 확대 평면도이다. 도 5b는 도 5a에 도시된 절단선 B-B'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 반사 방지층(RPL)의 제2 층(LR2)은 제1 층(LR1)에 포함된 패턴들(PT)의 경사면(ICA)뿐만 아니라, 패턴들(PT)의 사이에도 배치될 수 있다. 이때 제2 개구 영역들(OA2-R, OA2-G, OA2-B)에는 제1 층(LR1)에 포함된 패턴들(PT) 및 패턴들(PT)을 둘러싼 제2 층(LR2)이 배치된다. 패턴들(PT)은 제1 기준 방향(DR1)과 제2 기준 방향(DR2) 사이의 제1 방향(AX1)으로 이격되고, 제1 방향(AX1)과 다른 제2 방향(AX2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 기준 방향(DR1)과 제1 방향(AX1)은 같을 수 있고, 제2 기준 방향(DR2)와 제2 방향(AX2)은 같을 수 있다. 패턴들(PT)이 제1 방향(AX1) 및 제2 방향(AX2)으로 서로 이격되어 배치되어 있을 경우, 반사 방지층(RPL) 내에 형성되는 경사면(ICA)의 수가 증가한다. 이에 따라 외부에서 표시 장치(DD, 도 1 참조)로 입사되는 광(LT, 도 10 참조)이 발광 소자(EMD)의 제1 전극들(AE)로 향하는 광량을 더욱 더 줄일 수 있다.
도 5b를 참조하면, 패턴들(PT)은 표시 패널(DP)의 상면과 마주하는 제1 면(AR1) 및 제1 면(AR1)과 반대하는 제2 면(AR2)를 포함한다. 패턴들(PT)은, 제2 면(AR2)의 폭(ARW2)이 제1 면(AR1)의 폭(ARW1)보다 좁게 형성될 수 있다.
패턴들(PT)을 포함하는 제1 층(LR1)에 배치되는 제2 층(LR2)은, 패턴들(PT)의 제2 면(AR2)을 노출시키는 제3 개구 영역(OA3)을 포함할 수 있다. 제2 층(LR2)가 제3 개구 영역(OA3)을 포함할 경우, 발광 소자들(EMD)에서 나오는 광이 제2 층(LR2)에 의하여 굴절되어 표시 장치(DD, 도1 참조)의 수직한 제3 기준 방향(DR3, 도1 참조)이 아닌, 기울어진 방향으로 향해 광 추출 효율이 감소하게 되는 것을 방지할 수 있다.
도 6a는 도 3에 도시된 A1 영역에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 확대 평면도이다. 도 6b는 도 6a에 도시된 절단선 C-C'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 반사 방지층(RPL)의 제1 층(LR1)에 포함되는 패턴들(PT)은, 제1 층(LR1)에서 패턴들(PT)을 형성하고자 하는 부분을 제거하여 형성될 수 있다. 이때, 제2 층(LR2)은, 제1 층(LR1)에 형성된 패턴들(PT) 내에 배치될 수 있다. 이때 제2 개구 영역들(OA2-R, OA2-G, OA2-B)에는 제1 층(LR1), 제1 층(LR1)에 형성된 패턴들(PT) 및 패턴들(PT) 내에 배치된 제2 층(LR2)이 배치된다.
도 7a는 도 3에 도시된 A1 영역에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 확대 평면도이다. 도 7b는 도 7a에 도시된 절단선 D-D'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 반사 방지층(RPL)의 제2 층(LR2)은 제1 층(LR1)에 포함된 패턴들(PT)의 경사면(ICA)에 배치될 수 있다. 이때 제2 개구 영역들(OA2-R, OA2-G, OA2-B)에는 제1 층(LR1)에 포함된 패턴들(PT), 패턴들(PT)을 둘러싼 제2 층(LR2) 및 반사 방지층(RPL)이 형성되는 입력 감지층(ISL)의 고굴절 막(RFL)이 배치된다. 이에 한정되는 것은 아니고, 입력 감지층(ISL)에 고굴절 막(RFL)이 배치되지 않을 경우, 제3 절연층(IIL3)이 배치될 수 있고, 입력 감지층(ISL)이 배치되지 않을 경우, 봉지층(TFE)이 배치될 수 있다.
도 8a은 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 평면도이다. 도 8b은 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 평면도이다.
도 8a를 참조하면, 반사 방지층(RPL)의 제1 층(LR1)에 포함된 패턴들(PT)은 제1 방향으로 연장되고, 제2 방향(AX2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 방향(AX2)으로 연장되고 제1 방향(AX1)으로 이격되어 배치될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 반사 방지층(RPL)의 제1 층(LR1)에 포함된 패턴들(PT)은 크기가 다른 폐루프 형상을 갖도록 배치될 수 있다. 패턴들(PT)은 사각형상일 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고 이에 한정되는 것은 아니다. 패턴들(PT)은 반지름의 길이가 다른 동심원 등으로 배치될 수도 있다. 패턴들(PT)이 제1 방향(AX1) 또는 제2 방향(AX2)으로 연장되거나, 폐루프 형상을 가질 경우, 반사 방지층(RPL) 내에 형성되는 경사면(ICA)의 수가 줄어든다. 이에 따라 발광 소자들(EMD)에서 생긴 광이 표시 장치(DD)의 수직한 제3 기준 방향(DR3, 도 1 참조)으로 향하게 되어, 반사 방지층(RPL)으로 표시 패널(DP, 도 1 참조)의 광 추출 효율이 감소하는 것을 줄일 수 있다.
도 9은 도 2에 도시된 절단선 A-A'에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 9를 참조하면, 표시 패널(DP)은 제1 베이스층(BL1), 제1 베이스층(BL1) 상에 배치된 회로층(CL), 회로층 상에 배치된 발광 소자층(EDL), 발광 소자층(EDL) 상에 배치되는 봉지층(TFE), 봉지층(TFE) 상에 배치되는 색변환층(CCL), 상기 색변환층(CCL) 상에 배치되는 광 가이드층(LGL) 및 제2 베이스층(BL2)을 포함한다.
제1 베이스층(BL1)은 표시 회로층(CL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 제1 베이스층(BL1)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 베이스층(BL1)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
광 가이드층(LGL) 상에는 제2 베이스층(BL2)이 배치될 수 있다. 제2 베이스층(BL2)은 광 가이드층(LGL) 및 색변환층(CCL) 등이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 제2 베이스층(BL2)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제2 베이스층(BL2)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
발광 소자층(EDL)은 제1 색광을 출력하는 발광 소자(EMD)을 포함할 수 있다. 제1 색광은 청색광일 수 있다. 발광층(EML)은 복수의 발광 소자(EMD)에 공통으로 제공되는 공통층일 수 있다. 즉, 복수의 발광 소자(EMD)들은 발광층(EML)을 통해 공통적으로 제1 색광을 출력할 수 있다. 발광층(EML)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 발광층(EML)은 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정되지 않으며, 형광 물질 또는 인광물질을 포함할 수 있다. 또한, 발광층(EML)은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다.
입력 감지층(ISL) 및 제1 평탄화층(FTL1)은 봉지층(TFE)과 색변환층(CCL) 사이에 배치될 수 있다. 입력 감지층(ISL)은 봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있다. 제1 평탄화층(FTL1)은 단일층으로서 유기층을 포함할 수 있고, 복수의 층으로 유기층 및 무기층을 포함할 수 있다. 평탄화층(FTL)은 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
색변환층(CCL)은 색변환체(CCB)를 포함하는 것일 수 있다. 색변환체(CCB)는 양자점 또는 형광체 등을 포함할 수 있다. 색변환체(CCB)는 제공받은 광을 파장 변환하여 방출할 수 있다. 즉, 색변환층(CCL)은 양자점을 포함하는 층이거나 또는 형광체를 포함하는 층일 수 있다.
색변환층(CCL)은 복수의 색변환체(CCB-R, CCB-G, CCB-B)을 포함하는 것일 수 있다. 색변환체들(CCB-R, CCB-G, CCB-B)은 제1 및 제2 방향으로 서로 이격될 수 있다.
서로 이격된 색변환체들(CCB-R, CCB-G, CCB-B) 사이에 격벽층(BKL)이 배치될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 격벽층(BKL)은 블랙 매트릭스일 수 있다. 격벽층(BKL)은 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 격벽층(BKL)은 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 색변환체들(CCB-R, CCB-G, CCB-B) 사이의 경계를 구분할 수 있다.
색변환체들(CCB-R, CCB-G, CCB-B)은 발광 소자층(EDL)에서 제공되는 제1 색광을 제2 색광으로 변환하는 제1 색변환체(CCB-R), 제1 색광을 제3 색광을 변환하는 제2 색변환체(CCB-G), 및 제1 색광을 투과시키는 제3 색변환체(CCB-B)를 포함할 수 있다. 제1 색변환체(CCB-R)은 제1 레드 개구 영역(OA1-R)에 대응하고, 제2 색변환체(CCB-G)은 제1 녹색 개구 영역(OA1-G)에 대응하며, 제3 색변환체(CCB-B)은 제1 청색 개구 영역(OA1-B)에 대응할 수 있다.
일 실시예에서 제1 색변환체(CCB-R)은 제2 색광인 적색광을 제공하고, 제2 색변환체(CCB-G)은 제3 색광인 녹색광을 제공하는 것일 수 있다. 제3 색변환체(CCB-B)은 발광 소자층(EDL)에서 제공된 제1 색광인 청색광을 투과시켜 제공하는 것일 수 있다.
발광 소자들(EMD)에서 생성된 청색광이 색변환층(CCL)을 투과함에 따라 산란되어 광 경로가 다양하게 된다. 이에 따라 광 가이드층(LGL)을 거칠 경우 발광 소자들(EMD)에서 나오는 광이 광 가이드층(LGL)에 의하여 굴절되어 표시 패널(DP)의 수직한 제3 기준 방향(DR3, 도1 참조)이 아닌, 기울어진 방향으로 향해 광 추출 효율이 감소하게 되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 색변환체들(CCB-R, CCB-G, CCB-B)은 양자점(Quantum Dot) 물질을 포함할 수 있다. 양자점의 코어는 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, CdS, 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-VI족 화합물은 In2S3, In2Se3 등과 같은 이원소 화합물; InGaS 3 , InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물; 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
I-III-VI족 화합물은 AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, AgGaS2, CuGaS2 CuGaO2, AgGaO2, AgAlO2 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 또는 AgInGaS2, CuInGaS2 등의 사원소 화합물로부터 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, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InAlP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNP, 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. 한편, III-V족 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, III- II-V족 화합물로 InZnP 등이 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.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 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 수 있다. 상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(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, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
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 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다.
색변환층(CCL)과 광 가이드층(LGL) 사이에 컬러 필터층(CFL)이 더 배치될 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 제1 색변환체(CCB-R)에 대응하여 제공되는 제1 컬러 필터(CF-R), 제2 색변환체(CCB-G)에 대응하여 제공되는 제2 컬러 필터(CF-G) 및 제3 색변환체(CCB-B)에 대응하여 제공되는 제3 컬러 필터(CF-B)을 포함한다. 제1 컬러 필터(CF-R)은 적색 컬러 필터일 수 있고, 제2 컬러 필터(CF-G)은 녹색 컬러 필터일 수 있고, 제3 컬러 필터(CF-B)은 청색 컬러 필터일 수 있다. 제1 내지 제3 컬러필터들(CF-R, CF-G, CF-B)은 제1 기준 방향(DR1) 및 제2 기준 방향(DR2, 도 3에 도시됨)으로 서로 이격될 수 있다.
서로 이격된 제1 내지 제3 컬러필터들(CF-R, CF-G, CF-B) 사이에 제1 차광층(BM1)이 배치될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
컬러 필터층(CFL) 상에 광 가이드층(LGL)이 배치될 수 있다. 광 가이드층(LGL)은 패턴들(PT)을 포함하는 제1 층(LR1) 및 제2 층(LR2)을 포함할 수 있다.
광 가이드층(LGL) 상에 제2 평탄화층(FTL2)이 형성될 수 있다. 제2 평탄화층(FTL2)는 단일층으로서 유기층을 포함할 수 있고, 복수의 층으로 유기층 및 무기층을 포함할 수 있다. 평탄화층(FTL)은 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
제2 평탄화층(FTL2)와 제2 베이스층(BL2) 사이에 제2 차광층(BM2)가 배치될 수 있다. 제2 차광층(BM2)은 빛샘 현상을 방지하고, 색변환층을 통해 변환된 광들의 경계를 구분할 수 있다.
도 10은 외부에서 표시 장치로 입사된 광의 표시 패널에서의 경로를 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 10을 참조하면, 제2 굴절률(n2)을 가지는 제2 층(LR2)은 제1 층(LR1)에 포함된, 제1 굴절률(n1)을 가지는 패턴들(PT) 및 제2 층(LR2) 상에 형성되는 컬러 필터(CF) 또는 제2 평탄화층(FTL2) 사이에 배치된다. 이때, 컬러 필터(CF) 또는 제2 평탄화층(FTL2)은 제2 굴절률(n2)보다 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 이때, 외부에서 표시 장치(DD)로 입사되는 광(LT)이 제2 굴절률(n2)를 가지는 제2 층(LR2)로 입사되는 경우, 제2 층(LR2)은 주위보다 높은 굴절률을 가지므로, 입사된 광은 스넬의 법칙에 따라 전반사되어 표시 장치(DD) 내의 표시 패널(DP)에 수직한, 제3 기준 방향(DR3)의 반대 방향으로 입사되는 것이 아닌, 기울어진 방향으로 입사하게 된다. 따라서 광(LT)은 발광 소자(EMD)의 제1 전극들(AE)이 아닌, 화소 정의막(PDL) 또는 색변환층(CCL)의 격벽층(BKL)으로 향하게 되어, 결국 광(LT)이 발광 소자(EMD)의 제1 전극들(AE)에 의해 반사되는 것을 줄일 수 있다. 이에 따라 표시 장치(DD)의 콘트라스트 및 시인성 저하를 방지할 수 있다.
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
ICA: 경사면 PT: 패턴
LR1: 제1 층 LR2: 제2 층
CFL: 컬러 필터층 RPL: 반사 방지층
EMD: 발광 소자 PDL: 화소 정의막
CF: 컬러 필터 BM: 차광층
OA1: 제1 개구 영역 OA2: 제2 개구 영역
ISL: 입력 감지층 ENL: 봉지층
AR1: 제1 면 AR2: 제2 면
ARW1: 제1 면 폭 ARW2: 제2 면 폭
OA3: 제3 개구 영역 AX1: 제1 방향
AX2: 제2 방향 CLP: 폐루프
EDL: 발광 소자층 CCB: 색변환체
CCL: 색변환층 LGL: 광 가이드층
BKL: 격벽층

Claims (20)

  1. 발광 소자들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치되고, 상기 표시 패널의 상면에 대해 기울어진 경사면을 포함하고, 제1 굴절률을 가지는 패턴을 포함하는 제1 층, 적어도 상기 경사면 상에 배치되고, 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 층 및 상기 제1층 및 제2 층과 중첩하도록 배치된 컬러 필터층을 포함하는 반사 방지층을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    상기 발광 소자들 사이에 배치되는 화소 정의막을 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 화소 정의막은 차광 물질을 포함하는 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 컬러 필터층은,
    복수의 컬러 필터; 및
    상기 컬러 필터들 사이에 배치되는 차광층을 포함하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 화소 정의막에는 상기 발광 소자들을 오픈시키는 제1 개구 영역이 정의되고,
    상기 차광층에는 상기 제1 개구 영역보다 큰 제2 개구 영역이 제공되는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제1 및 제2층은 상기 제2 개구 영역 내에 배치되는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 반사 방지층 사이에 배치된 입력 감지층을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 표시 패널은,
    상기 발광 소자를 커버하는 봉지층을 더 포함하고,
    상기 입력 감지층은 상기 봉지층 상에 직접 배치되는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 패턴은,
    상기 표시 패널의 상기 상면과 마주하는 제1 면 및 상기 제1 면과 반대하는 제2 면을 포함하고,
    상기 제2 면의 폭은 상기 제1 면의 폭보다 작은 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제2 층은,
    상기 제2 면을 노출시키는 제3 개구 영역을 포함하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 패턴들은 제1 방향 및 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 서로 이격되어 배치된 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 패턴들은 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 이격되어 배치된 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 패턴들 각각은,
    폐루프 형상을 갖는 표시 장치.
  14. 제1 색광을 출력하는 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 상에 배치되고, 상기 제1 색광을 수신하고, 상기 제1 색광을 변환하여 서로 다른 컬러를 갖는 적어도 두 개의 광을 출력하는 복수의 색변환체를 포함하는 색변환층; 및
    상기 색변환층 상에 배치되고, 외부로부터 표시 패널로 입사되는 광의 경로를 바꾸는 광 가이드층을 포함하고,
    상기 광 가이드층은,
    상기 색변환층의 상면에 대해 기울어진 경사면을 포함하고, 제1 굴절률을 가지는 패턴을 포함하는 제1 층, 적어도 상기 경사면에 배치되고, 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제2 층을 포함하는 표시 패널.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 발광 소자층은,
    상기 제1 색광을 출력하는 발광 소자들; 및
    상기 발광 소자들 사이에 배치된 화소 정의막을 포함하는 표시 패널.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 색변환층과 상기 광 가이드층 사이에 배치된 컬러 필터층을 더 포함하는 표시 패널.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 컬러 필터층은,
    복수의 컬러 필터; 및
    상기 컬러 필터들 사이에 배치되는 차광층을 포함하는 표시 패널.
  18. 제16 항에 있어서, 상기 색변환층은.
    상기 색변환체들 사이에 배치되는 격벽층을 더 포함하는 표시 패널.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 격벽층은, 차광 물질을 포함하는 표시 패널.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 광 가이드층은, 상기 색변환체들 및 상기 격벽층과 중첩하는 표시 패널.
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