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Abstract
【課題】保管信頼性が改善された表示装置を提供する。【解決手段】表示装置が提供される。表示装置は、表示領域および非表示領域が定義された第1ベース部と、前記第1ベース部上に位置して前記表示領域に位置する発光素子と、前記発光素子上に位置する封止層を含み、前記封止層は第1無機層、前記第1無機層上の有機層、および前記有機層上の第2無機層を含み、前記第1無機層は前記発光素子上の第1バッファ膜、前記第1バッファ膜上の第1バリア膜、前記第1バリア膜上の第1多孔性層、前記第1多孔性層上の第2バリア膜、および前記第2バリア膜上の第2バッファ膜を含み、前記第1バッファ膜の屈折率、前記第1バリア膜の屈折率、および前記第1多孔性層の屈折率は互いに相異し、前記第1多孔性層の屈折率は前記第1バッファ膜の屈折率、および前記第1バリア膜の屈折率より小さい。【選択図】図1
Description
本発明は表示装置に関する。
表示装置はマルチメディアの発達と共にその重要性が次第に大きくなっている。これに応じて液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device,LCD)、有機発光表示装置(Organic Light Emitting diode Display Device,OLED)などのような多様な表示装置が開発されている。
表示装置のうち、自発光表示装置は自発光素子、例えば、有機発光素子を含む。自発光素子は対向する二つの電極およびその間に介在する発光層を含み得る。自発光素子が有機発光素子である場合、二つの電極から提供された電子と正孔は発光層で再結合してエキシトンを生成し、生成されたエキシトンが励起状態から基底状態に変化して光が放出されることができる。
自発光表示装置はバックライトユニットなどのような光源が不要であるため、消費電力が低く、軽量、薄型で構成できるだけでなく、広い視野角、高い輝度とコントラストおよび速い応答速度などの優れた表示特性を有して次世代の表示装置として注目をあびている。
本発明が解決しようとする課題の一つは、保管信頼性が改善された表示装置を提供することにある。
本発明の課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないまた他の技術的課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
一実施形態による表示装置は、表示領域および非表示領域が定義された第1ベース部と、前記第1ベース部上に位置して前記表示領域に位置する発光素子と、前記発光素子上に位置する封止層と、を含み、前記封止層は、第1無機層、前記第1無機層上の有機層、および前記有機層上の第2無機層を含み、前記第1無機層は、前記発光素子上の第1バッファ膜、前記第1バッファ膜上の第1バリア膜、前記第1バリア膜上の第1多孔性層、前記第1多孔性層上の第2バリア膜、および前記第2バリア膜上の第2バッファ膜を含み、前記第1バッファ膜の屈折率、前記第1バリア膜の屈折率、および前記第1多孔性層の屈折率は、互いに異なり、前記第1多孔性層の屈折率は、前記第1バッファ膜の屈折率、および前記第1バリア膜の屈折率より小さい。
前記第1バリア膜は、前記第1バッファ膜と前記第1多孔性層との間に配置され、前記第2バリア膜は、前記第1多孔性層と前記第2バッファ膜との間に配置され、前記第2バッファ膜は、前記第2バリア膜と前記有機層との間に配置され得る。
前記第1バッファ膜の屈折率は、前記第1バリア膜の屈折率より小さくてもよい。
前記第1多孔性層の屈折率は、1.1~1.45の範囲にあり得る。
前記第1バッファ膜の屈折率は、1.3~1.75の範囲にあり得る。
前記バリア膜の屈折率は、1.45~1.85の範囲にあり得る。
前記第1バッファ膜の屈折率と前記第2バッファ膜の屈折率とは互いに同一であり得る。
前記第2バッファ膜は、前記有機層に直接接し得る。
前記第2バッファ膜の表面粗さは、10nm~500nmの範囲にあり得る。
前記第2バッファ膜の表面エネルギは、40mN/m~80mN/mの範囲にあり得る。
前記第2無機層は、前記有機層上の第3バッファ膜、および前記第3バッファ膜上の第3バリア膜を含み得る。
前記第3バッファ膜の屈折率は、前記第3バリア膜の屈折率より小さくてもよい。
前記第2無機層は、前記第3バリア膜上の第4バッファ膜をさらに含み、前記第3バッファ膜は、前記有機層と前記第3バリア膜との間に配置され、前記第3バリア膜は、前記第3バッファ膜と前記第4バッファ膜との間に配置され得る。
前記封止層上に位置する第2ベース部、前記第1ベース部に対向する記第2ベース部の一面上に位置して前記発光素子と重なるカラーフィルタ、前記カラーフィルタ上に位置する波長変換パターン、および前記第1ベース部と前記第2ベース部との間に位置する充填材をさらに含み得る。
前記表示領域の前記第1ベース部と前記発光素子との間に配置され、前記発光素子と電気的に接続された薄膜トランジスタをさらに含み、前記薄膜トランジスタは、前記第1ベース部上の半導体層、前記半導体層上のゲート電極、および前記半導体層と接続されたソース電極とドレイン電極を含み、前記半導体層は、酸化物半導体を含み得る。
前記発光素子は、前記ソース電極と前記ドレイン電極上に配置されたアノード電極、前記アノード電極と対向するカソード電極、および前記アノード電極と前記カソード電極との間に配置された複数の発光層を含み、前記複数の発光層は、互いに重畳配置されたタンデム構造を形成し得る。
前記第1ベース部と前記半導体層との間に配置され、前記半導体層と重畳配置された遮光パターンをさらに含み、前記遮光パターンは、前記ソース電極または前記ドレイン電極のいずれか一つと電気的に接続され得る。
前記第4バッファ膜は、前記充填材と直接接し、前記第4バッファ膜の表面粗さは、10nm~500nmの範囲にあり、前記第4バッファ膜の表面エネルギは、40mN/m~80mN/mの範囲にあり得る。
前記第2無機層は、前記第3バリア膜と前記第4バッファ膜との間の第4バリア膜、および前記第4バリア膜と前記第3バリア膜との間の第2多孔性層をさらに含み、前記第2多孔性層の屈折率は、前記第2無機層の前記第3バッファ膜の屈折率、前記第3バリア膜の屈折率、前記第4バリア膜の屈折率、および前記第4バッファ膜の屈折率よりさらに小さくてもよい。
他の実施形態による表示装置は、表示領域および非表示領域が定義された第1ベース部と、前記第1ベース部上に位置して前記表示領域に位置する発光素子と、前記発光素子上に位置する封止層と、を含み、前記封止層は、第1無機層、前記第1無機層上の有機層、および前記有機層上の第2無機層を含み、前記第2無機層は、前記有機層上の第1バッファ膜、前記第1バッファ膜上の第1バリア膜、前記第1バリア膜上の第1多孔性層、前記第1多孔性層上の第2バリア膜、および前記第2バリア膜上の第2バッファ膜を含み、前記第1バッファ膜の屈折率、前記第1バリア膜の屈折率、および前記第1多孔性層の屈折率は互いに異なり、前記第1多孔性層の屈折率は、前記第1バッファ膜の屈折率、および前記第1バリア膜の屈折率より小さい。
前記第1無機層は、前記発光素子上の第3バッファ膜、および前記第3バッファ膜上の第3バリア膜を含み得る。
前記第1バリア膜は、前記第1バッファ膜と前記第1多孔性層との間に配置され、前記第2バリア膜は、前記第1多孔性層と前記第2バッファ膜との間に配置され、前記第2バッファ膜は、前記第2バリア膜と前記有機層との間に配置され得る。
前記第1バッファ膜の屈折率は、前記第1バリア膜の屈折率より小さく、前記第1多孔性層の屈折率は、1.1~1.45の範囲にあり、前記第1バッファ膜の屈折率は、1.3~1.75の範囲にあり、前記バリア膜の屈折率は、1.45~1.85の範囲にあり得る。
その他の実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。
本発明の一実施形態によれば、保管信頼性が改善された表示装置を提供することができる。
実施形態による効果は、以上で例示した内容によって制限されず、より多様な効果が本明細書内に含まれている。
本発明の利点および特徴、並びにこれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になる。しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されることができ、実施形態は単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。
素子(elements)または層が他の素子または層の「上(on)」と称される場合、他の素子のすぐ上または中間に他の層または他の素子が介在する場合をすべて含む。一方、素子が「直上(directly on)」と称される場合、中間に他の素子または層を介在しない場合を示す。明細書全体にわたって同一参照符号は同一構成要素を称する。
空間的に相対的な用語である「下方(below)」、「下(beneath)」、「下部(lower)」、「上方(above)」、「上部(upper)」などは図面に示されているように一つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使われる。空間的に相対的な用語は図面に示されている方向に加えて使用時の素子の互いに異なる方向を含む用語として理解されなければならない。例えば、図面に示している素子をひっくり返す場合、他の素子の「下(belowまたはbeneath)」と記述された素子は他の素子の「上(above)」に位置し得る。したがって、例示的な用語である「下」は下と上の方向をすべて含み得る。
第1、第2、第3、第4などが多様な構成要素を叙述するために使われるが、これらの構成要素はこれらの用語によって制限されないのはもちろんである。これらの用語は単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使う。したがって、以下で言及される第1構成要素は本発明の技術的思想内で第2構成要素、第3構成要素、第4構成要素のいずれか一つであり得るのはもちろんである。
本明細書で記述する実施形態は本発明の理想的な概略図である平面図および断面図を参照して説明される。したがって、製造技術および/または許容誤差などによって例示図の形態が変形され得る。したがって、本発明の実施形態は図示する特定の形態に制限されるものではなく、製造工程によって生成される形態の変化も含むものである。したがって、図面に例示した領域は概略的な属性を有し、図面に例示した領域の形は素子の領域の特定形態を例示するためのものであり、発明の範疇を制限するためのものではない。
以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は一実施形態による表示装置の概略的な積層構造を説明するための断面図である。
図1を参照すると、表示装置1はタブレットPC、スマートフォン、自動車ナビゲーションユニット、カメラ、自動車に提供される中央情報ディスプレイ(center information display,CID)、腕時計型電子機器、PDA(Personal Digital Assistant)、PMP(Portable Multimedia Player)、ゲーム機のような中小型電子機器、テレビ、外部広告板、モニタ、パーソナルコンピュータ、ノートブックコンピュータのような中大型電子機器など多様な電子機器に適用されることができる。これらは単に実施形態として提示されたものあり、本発明の概念から逸脱しない限り他の電子機器にも採用され得るのはもちろんである。
表示装置1は映像を表示する表示領域DAおよび映像を表示しない非表示領域NDAを含み得る。一実施形態において、非表示領域NDAは表示領域DAの周辺に位置し得、表示領域DAを囲み得る。表示領域DAで表示される映像は図1における第3方向Zの矢印が向かう方向でユーザーが視認することができる。
表示装置1の概略的な積層構造を説明すると、一実施形態において、図1に示すように表示装置1は表示基板10、表示基板10と対向する色変換基板30を含み、表示基板10と色変換基板30を結合するシーリング部材50、表示基板10と色変換基板30の間に埋められた充填材70をさらに含み得る。
表示基板10は映像を表示するための素子および回路、例えばスイッチング素子などのような画素回路、表示領域DAに後述する発光領域および非発光領域を定義する画素定義膜および自発光素子(self-light emitting element)を含み得る。例示的な実施形態において、自発光素子は、有機電界発光素子(Organic Light Emitting Diode)、量子ドット発光素子(Quantum dot Light Emitting Diode)、無機材料系のマイクロ発光ダイオード(例えばMicro LED)、ナノサイズを有する無機材料系の発光ダイオード(例えばnano LED)の少なくとも一つを含み得る。以下では説明の便宜のために、自発光素子が有機電界発光素子である場合を例として説明する。
色変換基板30は表示基板10上に位置して表示基板10と対向し得る。一実施形態において、色変換基板30は、入射光の色を変換する色変換パターンを含み得る。一実施形態において、色変換基板30は、色変換パターンとしてカラーフィルタと波長変換パターンの少なくともいずれか一つを含み得る。一実施形態において、色変換基板30は、カラーフィルタおよび波長変換パターンをすべて含んでもよい。
非表示領域NDAにおいて、表示基板10と色変換基板30の間にはシーリング部材50が位置し得る。シーリング部材50は、非表示領域NDAで表示基板10と色変換基板30の縁に沿って配置されて平面上で表示領域DAを囲み得る。表示基板10と色変換基板30はシーリング部材50を介して相互結合され得る。
一実施形態において、シーリング部材50は有機物質からなる。例えば、シーリング部材50はエポキシ系レジンからなるが、これに限定されるものではない。他の実施形態では、シーリング部材50はガラスなどを含むフリット(Frit)の形態で適用されてもよい。
シーリング部材50により囲まれた表示基板10と色変換基板30の間の空間には充填材70が位置し得る。充填材70は表示基板10と色変換基板30の間を埋めることができる。
一実施形態において、充填材70は光を透過できる材質からなる。一実施形態において、充填材70は有機物質からなる。例えば、充填材70はシリコン系有機材料、エポキシ系有機材料またはシリコン系有機材料とエポキシ系有機材料の混合物などからなる。
一実施形態において、充填材70は吸光係数(extinction coefficient)が実質的に0である物質からなる。屈折率と吸光係数は相関関係があり、屈折率が減少するほど吸光係数も減少する。そして屈折率が1.7以下である場合の吸光係数は実質的に0に収斂し得る。一実施形態において、充填材70は屈折率が1.7以下である物質からなり、そのため自発光素子から提供された光が充填材70を透過して吸収されることを防止または最小化することができる。一実施形態において、充填材70は屈折率が1.4~1.6である有機材料からなる。
図2は一実施形態による表示装置の平面図、図3は図2のQ1部分を拡大した平面図であり、より具体的には図2の表示装置が含む表示基板の概略的な平面図であり、図4は図2のQ1部分を拡大した平面図であり、より具体的には図2の表示装置が含む色変換基板の概略的な平面図であり、図5は図3の変形例を示す平面図、図6は図4の変形例を示す平面図、図7は図2のQ3部分を拡大した平面図、図8は図2のQ5部分を拡大した平面図である。
図1に加えて図2~図8をさらに参照すると、一実施形態において、図2に示すように表示装置1は平面視で長方形形状を有する。表示装置1は第1方向Xに延びた二つの第1辺L1および第3辺L3と第1方向Xと、交差する第2方向Yに延びた二つの第2辺L2および第4辺L4を含み得る。表示装置1の各辺が接する角は直角であり得るが、これに限定されない。いくつかの実施形態で第1辺L1および第3辺L3の長さと第2辺L2および第4辺L4の長さは互いに異なってもよい。例えば、第1辺L1および第3辺L3が、第2辺L2および第4辺L4に比べて相対的に長くてもよい。表示装置1の平面視の形状は例示したものに制限されず、円形やその他異なる形状を適用することもできる。
一実施形態において、表示装置1はフレキシブル回路基板FPCおよび駆動チップICをさらに含み得る。
図3に示すように表示領域DAにおいて、表示基板10には複数の発光領域LAおよび非発光領域NLAが定義され得る。
一実施形態において、表示基板10の表示領域DAには第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3が定義され得る。第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3は、表示基板10の発光素子で生成された光が表示基板10の外部に放出される領域であり得、非発光領域NLAは表示基板10の外部に光が放出されない領域であり得る。一実施形態において、非発光領域NLAは表示領域DA内で各第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3を囲み得る。
一実施形態において、第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3から外部に放出される光は第3色の光を含み得る。一実施形態において、該第3色の光は青色光であり得、約440nm~約480nmの範囲でピーク波長(peak wavelength)を有し得る。ここでピーク波長とは、光の強度(intensity)が最大である波長を意味する。
一実施形態において、第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3は一つのグループをなし、該グループが表示領域DAに複数定義され得る。
一実施形態において、図3に示すように第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3は、第1方向Xに沿って順次位置し得る。一実施形態において、表示領域DA内で第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3は、一つのグループをなして第1方向Xおよび第2方向Yに沿って繰り返し配置され得る。
ただし、これに限定されるものではなく、第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3の配置は多様に変更することができる。例示的に図5に示すように、第1発光領域LA1および第2発光領域LA2は、第1方向Xに沿って互いに隣り合い、第3発光領域LA3は第2方向Yに沿って第1発光領域LA1および第2発光領域LA2の一側に位置し得る。
以下では第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3が図3に示すように配置される場合を例示として説明する。
図4に示すように表示領域DAにおいて、色変換基板30には複数の透光領域TAおよび遮光領域BAが定義され得る。透光領域TAは、表示基板10から放出された光が色変換基板30を透過して表示装置1の外部に提供される領域であり得る。遮光領域BAは、表示基板10から放出された光が透過しない領域であり得る。
一実施形態において、色変換基板30には第1透光領域TA1、第2透光領域TA2および第3透光領域TA3が定義され得る。
第1透光領域TA1は、第1発光領域LA1に対応するかまたは第1発光領域LA1と重なってもよい。同様に第2透光領域TA2は第2発光領域LA2と対応するか重なり、第3透光領域TA3は第3発光領域LA3と対応するか重なってもよい。
一実施形態において、図3に示すように第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3が第1方向Xに沿って順次位置する場合、図4に示すように第1透光領域TA1、第2透光領域TA2および第3透光領域TA3も第1方向Xに沿って順次位置し得る。
または図5に示すように、第1発光領域LA1および第2発光領域LA2は第1方向Xに沿って互いに隣り合い、第3発光領域LA3は第2方向Yに沿って第1発光領域LA1および第2発光領域LA2の一側に位置する場合、図6に示すように、第1透光領域TA1および第2透光領域TA2は第1方向Xに沿って互いに隣り合い、第3透光領域TA3は第2方向Yに沿って第1透光領域TA1および第2透光領域TA2の一側に位置し得る。
一実施形態において、表示基板10から提供された第3色の光は、第1透光領域TA1、第2透光領域TA2および第3透光領域TA3を透過して表示装置1の外部に提供される。第1透光領域TA1から表示装置1の外部に出射される光を第1出射光といい、第2透光領域TA2から表示装置1の外部に出射される光を第2出射光といい、第3透光領域TA3から表示装置1の外部に出射される光を第3出射光という場合、第1出射光は第1色の光であり、第2出射光は該第1色と異なる第2色の光であり、第3出射光は第3色の光であり得る。一実施形態において、第3色の光は前述したように440nm~約480nmの範囲でピーク波長を有する青色光であり得、第1色の光は約610nm~約650nmの範囲でピーク波長を有する赤色光であり得る。また、第2色の光は約510nm~約550nmの範囲でピーク波長を有する緑色光であり得る。
表示領域DA内で、色変換基板30の第1透光領域TA1、第2透光領域TA2および第3透光領域TA3の周辺には遮光領域BAが位置し得る。一実施形態において、遮光領域BAは第1透光領域TA1、第2透光領域TA2および第3透光領域TA3を囲み得る。また、遮光領域BAは、表示装置1の非表示領域NDAにも位置し得る。
再び図2を参照すると、表示装置1の非表示領域NDAには、ダム部材DM、シーリング部材50および第1支持部材が配置される。
ダム部材DMは、表示領域DAに配置される封止層を形成する過程で有機物(またはモノマー)があふれることを遮断することができ、そのため封止層の有機物が表示装置1の縁側に延びることを防止することができる。
一実施形態において、ダム部材DMは平面視で表示領域DAを完全に囲むように配置される。
シーリング部材50は、前述したように表示基板10と色変換基板30を結合させ得る。
シーリング部材50は、非表示領域NDAのダム部材DMの外側に位置し得、平面視でダム部材DMおよび表示領域DAを完全に囲むように配置され得る。
表示装置1の非表示領域NDAは、パッド領域PDAを含み得、パッド領域PDAには複数の接続パッドPDが位置し得る。
一実施形態において、接続パッドPDは非表示領域NDAの長辺に沿って位置し得、例示的に非表示領域NDAの第1辺L1に沿って位置し得る。接続パッドPDは、接続配線などを介して表示領域DA内に位置する画素回路などと電気的に接続され得る。
表示装置1の表示基板(図1の10)は上述したダム部材DM、および接続パッドPDを含み得る。
フレキシブル回路基板FPCは、接続パッドPDに接続され得る。フレキシブル回路基板FPCは、表示装置1を駆動するための信号、電源などを提供する回路基板などと表示基板(図1の10)とを電気的に接続し得る。
駆動チップICは、回路基板などと電気的に接続されてデータおよび信号などの提供を受け得る。一実施形態において、駆動チップICはデータ駆動チップであり得、回路基板などからデータ制御信号および映像データなどを受信して、映像データに対応するデータ電圧などを生成して出力し得る。
一実施形態において、駆動チップICはフレキシブル回路基板FPCに実装される。例えば、駆動チップICは、COF(Chip On Film)形態でフレキシブル回路基板FPCに実装され得る。
駆動チップICから提供されたデータ電圧、回路基板から提供された電源などは、フレキシブル回路基板FPCおよび接続パッドPDを経由して表示基板(図1の10)の画素回路などに伝達され得る。
以下表示装置1の構造についてより詳細に説明する。
図9は、図3および図4のX1-X1’に沿って切断した一実施形態による表示装置の断面図である。図10は図9のQ7部分を拡大した断面図である。図11は図10に示す構造の変形例を示す断面図である。図12は図7のX3-X3’に沿って切断した一実施形態による表示装置の断面図である。
図1~図8に加えて図9~図12をさらに参照すると、表示装置1は前述したように表示基板10および色変換基板30を含み、表示基板10と色変換基板30の間に位置する充填材70をさらに含み得る。
以下表示基板10について説明する。
第1ベース部110は透光性を有する材質からなる。一実施形態において、第1ベース部110はガラス基板またはプラスチック基板であり得る。第1ベース部110がプラスチック基板である場合、第1ベース部110は可撓性を有することができる。
一実施形態において、表示領域DAで第1ベース部110には複数の発光領域LA1、LA2、LA3および非発光領域NLAが定義され得ることは上述したとおりである。
一実施形態において、表示装置1の第1辺L1、第2辺L2、第3辺L3および第4辺L4は、第1ベース部110の4個の辺と同一であり得る。すなわち、表示装置1の第1辺L1、第2辺L2、第3辺L3および第4辺L4は、第1ベース部110の第1辺L1、第2辺L2、第3辺L3および第4辺L4とも呼ぶ。
第1ベース部110上にはバッファ層111がさらに位置し得る。バッファ層111は、第1ベース部110上に位置して表示領域DAおよび非表示領域NDAに配置される。バッファ層111は、第1ベース部110を介して浸透する異物または湿気を遮断することができる。例えば、バッファ層111は、SiO2、SiNx、SiONのような無機物を含み得、単層または多層に形成されることができる。
バッファ層111上には遮光パターンBMLが位置し得る。遮光パターンBMLは、外部の光または発光素子の光が後述する半導体層ACTに流入することを遮断することができ、そのため後述する薄膜トランジスタTLで光によって漏洩電流が発生することを防止するか漏洩電流を減少させることができる。
一実施形態において、遮光パターンBMLは光を遮断して導電性を有する物質からなる。例えば遮光パターンBMLは、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、金(Au)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、ネオジム(Nd)などの金属のうち単一物質またはこれらの合金を含み得る。一実施形態において、遮光パターンBMLは単層または多層構造からなる。例えば、遮光パターンBMLが多層構造からなる場合、遮光パターンBMLは、チタン(Ti)/銅(Cu)/インジウムスズオキシド(ITO)の積層構造体、またはチタン(Ti)/銅(Cu)/酸化アルミニウム(Al2O3)の積層構造体であり得るが、これに限定されるものではない。
一実施形態において、遮光パターンBMLは各半導体層ACTと対応するように複数備えられ、半導体層ACTと重なってもよい。一実施形態において、遮光パターンBMLの幅は半導体層ACTの幅より広くてもよい。
一実施形態におちて、遮光パターンBMLは、データ線、電源供給線、図面に示していない薄膜トランジスタと図面に示す薄膜トランジスタTLを互いに電気的に接続する配線などの一部であり得る。一実施形態において、遮光パターンBMLは後述する第2導電層、または該第2導電層が含むソース電極SEおよびドレイン電極DEより小さい抵抗を有する物質からなる。
遮光パターンBML上には第1絶縁層113が位置し得る。一実施形態において、第1絶縁層113は表示領域DAおよび非表示領域NDAに位置し得る。第1絶縁層113は遮光パターンBMLをカバーし得る。一実施形態において、第1絶縁層113はSiO2、SiNx、SiON、Al2O3、TiO2、Ta2O、HfO2、ZrO2などのような無機物を含み得る。
第1絶縁層113上には半導体層ACTが位置し得る。一実施形態において、半導体層ACTは表示領域DAで第1発光領域LA1、第2発光領域LA2、第3発光領域LA3にそれぞれ対応するように配置され得る。
一実施形態において、半導体層ACTは酸化物半導体を含み得る。例えば、半導体層ACTは、Zn酸化物、具体的には、Zn酸化物、In-Zn酸化物、Ga-In-Zn酸化物などで形成され得、ZnOにインジウム(In)とガリウム(Ga)のような金属が含有されたIGZO(In-Ga-Zn-O)半導体であり得る。ただし、これに限定されるものではなく、半導体層ACTは非晶質シリコンまたはポリシリコンなどを含み得る。
一実施形態において、半導体層ACTは各遮光パターンBMLと重なるように配置され得、そのため半導体層ACTで光電流が発生することを抑制することができる。
半導体層ACT上には第1導電層が位置し得、第1導電層はゲート電極GE、第1ゲートメタルWR1および第2ゲートメタルWR2を含み得る。ゲート電極GEは、表示領域DAに位置して半導体層ACTと重なるように配置され得る。図12に示すように第1ゲートメタルWR1は、接続パッド(図2のPD)と表示領域(図2のDA)内に位置する素子、例えば薄膜トランジスタTLおよび発光素子などと電気的に接続する配線の一部を含み得る。
ゲート電極GE、および第1ゲートメタルWR1は、隣接層との密着性、積層される層の表面平坦性そして加工性などを考慮し、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、マグネシウム(Mg)、金(Au)、ニッケル(Ni)、ネオジム(Nd)、イリジウム(Ir)、クロム(Cr)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、タングステン(W)、銅(Cu)のうちの一つ以上の物質を含み得、単層または多層に形成されることができる。
表示領域DAにおいて、半導体層ACTと第1導電層または半導体層ACTとゲート電極GEの間にはゲート絶縁層115が位置し得る。一実施形態において、ゲート電極GEおよびゲート絶縁層115は半導体層ACTのチャネル領域をマスキングするマスクとして機能することができ、ゲート電極GEおよびゲート絶縁層115の幅は、半導体層ACTの幅より狭くてもよい。
一実施形態において、ゲート絶縁層115は第1ベース部110の全面に配置された一つの層ではなく、部分的にパターニングされた形状からなる。一実施形態において、パターニングされたゲート絶縁層115の幅は、ゲート電極GEまたは第1導電層の幅より広くてもよい。
一実施形態において、ゲート絶縁層115は無機物を含み得る。例えば、ゲート絶縁層115は、第1絶縁層113の説明で例示した無機物を含み得る。
非表示領域NDAにおいて、ゲート絶縁層115は第1ゲートメタルWR1と第1絶縁層113の間に位置し得る。
ゲート絶縁層115上には、半導体層ACTおよびゲート電極GEをカバーする第2絶縁層117が位置し得る。第2絶縁層117は、表示領域DAおよび非表示領域NDAに位置し得る。一実施形態において、第2絶縁層117は平坦面を提供する平坦化膜として機能することができる。
一実施形態において、第2絶縁層117は有機物を含み得る。例えば、第2絶縁層117は、フォトアクリル(photo acryl,PAC)、ポリスチレン(polystylene)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリアミド(polyamide)、ポリイミド(polyimide)、ポリアリルエーテル(polyarylether)、ヘテロ環ポリマー(heterocyclic polymer)、パリレン(parylene)、フッ素系高分子、エポキシ樹脂(epoxy resin)、ベンゾシクロブテン系樹脂(benzocyclobutene series resin)、シロキサン系樹脂(siloxane series resin)およびシラン樹脂(silane resin)の少なくともいずれか一つを含み得るが、これに限定されるものではない。
第2絶縁層117上には、第2導電層が位置し得、第2導電層はソース電極SE、ドレイン電極DE、電源供給配線VSLおよび接続パッドPDの第1パッド電極PD1を含み得る。
ソース電極SEおよびドレイン電極DEは、表示領域DA内に位置し得、互いに離隔して配置され得る。
ドレイン電極DEおよびソース電極SEは、それぞれ第2絶縁層117を貫いて半導体層ACTと接続され得る。
一実施形態において、ソース電極SEは第1絶縁層113および第2絶縁層117を貫いて遮光パターンBMLと接続されてもよい。遮光パターンBMLが信号または電圧などを伝達する配線の一部である場合、ソース電極SEは遮光パターンBMLと電気的に接続されて該配線に提供された電圧などの伝達を受けることができる。または、遮光パターンBMLが別途の配線でないフローティングされたパターンである場合、ソース電極SEに提供された電圧などが遮光パターンBMLに伝達され得る。
または、図9に示したものとは異なり、ドレイン電極DEが第1絶縁層113および第2絶縁層117を貫いて遮光パターンBMLと接続されてもよい。遮光パターンBMLが別途の信号が提供される配線でない場合、ドレイン電極DEに印加される電圧が遮光パターンBMLに伝達されることもできる。
上述した半導体層ACT、ゲート電極GE、ソース電極SEおよびドレイン電極DEはスイッチング素子である薄膜トランジスタTLをなす。一実施形態において、薄膜トランジスタTLは第1発光領域LA1、第2発光領域LA2および第3発光領域LA3にそれぞれ位置し得る。一実施形態において、薄膜トランジスタTLの一部分は非発光領域NLAに位置し得る。
電源供給配線VSLは、非表示領域NDAに位置し得る。電源供給配線VSLにはカソード電極CEに提供される駆動電圧、例えばELVSS電圧が供給され得る。
接続パッドPDの第1パッド電極PD1は、非表示領域NDAのパッド領域(図2のPDA)に位置する。一実施形態において、第1パッド電極PD1は第2絶縁層117を貫いて第1配線層WRと電気的に接続され得る。
ソース電極SE、ドレイン電極DE、電源供給配線VSLおよび接続パッドPDの第1パッド電極PD1は、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、チタン(Ti)などを含み得、多層または単層に形成されることができる。一実施形態として、ソース電極SE、ドレイン電極DE、電源供給配線VSLおよび接続パッドPDの第1パッド電極PD1は、Ti/Al/Tiの多層構造からなる。
第2絶縁層117上には第3絶縁層130が位置し得る。第3絶縁層130は表示領域DAにおいて薄膜トランジスタTLをカバーし得、非表示領域NDAにおいて電源供給配線VSLの一部分を露出し得る。
一実施形態において、第3絶縁層130は平坦化膜であり得る。一実施形態において、第3絶縁層130は有機物からなる。例えば、第3絶縁層130は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂、エステル系樹脂などを含み得る。一実施形態において、第3絶縁層130は感光性有機物を含み得る。
表示領域DAにおいて、第3絶縁層130上には第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3が位置し得る。また、非表示領域NDAにおいて、第3絶縁層130上には接続電極CNEおよび接続パッドPDの第2パッド電極PD2が位置し得る。
第1アノード電極AE1は、第1発光領域LA1と重なって少なくとも一部は非発光領域NLAまで拡張され得る。第2アノード電極AE2は第2発光領域LA2と重なって、少なくとも一部は非発光領域NLAまで拡張され得、第3アノード電極AE3は第3発光領域LA3と重なって、少なくとも一部は非発光領域NLAまで拡張され得る。第1アノード電極AE1は第3絶縁層130を貫いて第1アノード電極AE1と対応する薄膜トランジスタTLのドレイン電極DEと接続され、第2アノード電極AE2は第3絶縁層130を貫いて第2アノード電極AE2と対応する薄膜トランジスタTLのドレイン電極DEと接続され、第3アノード電極AE3は第3絶縁層130を貫いて第3アノード電極AE3と対応する薄膜トランジスタTLのドレイン電極DEと接続され得る。
一実施形態では、第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3は反射型電極であり得、この場合に第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3は、Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、IrおよびCrのような金属を含む金属層であり得る。他の実施形態では、第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3は、該金属層上に積層された金属酸化物層をさらに含み得る。例示的な実施形態では、第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3は、多層構造、例えば、ITO/Ag、Ag/ITO、ITO/Mg、ITO/MgFの2層構造またはITO/Ag/ITOのような3層構造を有することができる。
接続電極CNEは、非表示領域NDAにおいて電源供給配線VSLと電気的に接続され得、電源供給配線VSLと直接接触し得る。
第2パッド電極PD2は、非表示領域NDAにおいて、第1パッド電極PD1上に位置し得る。第2パッド電極PD2は第1パッド電極PD1と直接接触して第1パッド電極PD1と電気的に接続され得る。
一実施形態において、接続電極CNEおよび第2パッド電極PD2は、第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3と同じ物質からなり、第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3の製造過程でともに形成されることができる。
第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3上には、画素定義膜150が位置し得る。画素定義膜150は、第1アノード電極AE1を露出する開口部、第2アノード電極AE2を露出する開口部および第3アノード電極AE3を露出する開口部を含み得、第1発光領域LA1、第2発光領域LA2、第3発光領域LA3および非発光領域NLAを定義することができる。すなわち、第1アノード電極AE1のうちの画素定義膜150によりカバーされず露出する領域は第1発光領域LA1であり得る。同様に第2アノード電極AE2のうちの画素定義膜150によりカバーされず露出する領域は第2発光領域LA2であり得、第3アノード電極AE3の画素定義膜150によりカバーされず露出する領域は第3発光領域LA3であり得る。そして画素定義膜150が位置する領域は非発光領域NLAであり得る。
一実施形態において、画素定義膜150はアクリル系樹脂(polyacrylates resin)、エポキシ樹脂(epoxy resin)、フェノール樹脂(phenolic resin)、ポリアミド系樹脂(polyamides resin)、ポリイミド系樹脂(polyimides rein)、不飽和ポリエステル系樹脂(unsaturated polyesters resin)、ポリフェニレン系樹脂(poly phenylenethers resin)、ポリフェニレンスルフィド系樹脂(polyphenylenesulfides resin)またはベンゾシクロブテン(benzocyclobutene,BCB)などの有機絶縁物質を含み得る。
一実施形態において、画素定義膜150は後述するカラーパターン250および遮光パターン260と重なってもよい。
また、一実施形態において、画素定義膜150は後述するバンクパターン370とも重なってもよい。
図9および図12に示すように、第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3上には発光層OLが位置し得る。
一実施形態において、発光層OLは、複数の発光領域LA1、LA2、LA3および非発光領域NLAにわたって形成された連続する膜の形状を有することができる。図面には発光層OLが表示領域DA内にのみ位置する場合が示されているが、これに限定されるものではない。他の実施形態において、発光層OLの一部は非表示領域NDA内にさらに位置し得る。発光層OLに係るより具体的な説明は後述する。
発光層OL上にはカソード電極CEが位置し得る。カソード電極CEの一部は非表示領域NDA内にさらに位置し得る。カソード電極CEは、非表示領域NDAで接続電極CNEと電気的に接続されて接続電極CNEと接触し得る。電源供給配線VSLに提供される駆動電圧(例えば、ELVSS電圧)は、接続電極CNEを経由してカソード電極CEに伝達され得る。
一実施形態において、カソード電極CEは、半透過性または透過性を有し得る。カソード電極CEが半透過性を有する場合、カソード電極CEはAg、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Mo、Tiまたはこれらの化合物や混合物、例えばAgとMgの混合物を含み得る。また、カソード電極CEの厚さが数nm~数十nmである場合、カソード電極CEは半透過性を有することができる。
カソード電極CEが透過性を有する場合、カソード電極CEは透明な導電性酸化物(transparent conductive oxide,TCO)を含み得る。例えば、カソード電極CEは、WxOx(tungsten oxide)、TiO2(Titanium oxide)、ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、ZnO(zinc oxide)、ITZO(indium tin zinc oxide)、MgO(magnesium oxide)などを含み得る。
一実施形態において、カソード電極CEは発光層OLを完全にカバーし得る。一実施形態において、図12に示すように、カソード電極CEの端部は、発光層OLの端部より相対的に外側に位置し得、発光層OLの端部はカソード電極CEにより完全にカバーされ得る。
第1アノード電極AE1、発光層OLおよびカソード電極CEは第1発光素子ED1をなし、第2アノード電極AE2、発光層OLおよびカソード電極CEは第2発光素子ED2をなし、第3アノード電極AE3、発光層OLおよびカソード電極CEは第3発光素子ED3をなす。第1発光素子ED1、第2発光素子ED2および第3発光素子ED3はそれぞれ出射光LEを放出し得る。
図10に示すように、発光層OLで最終的に出射される出射光LEは、第1成分LE1および第2成分LE2が混合された混合光であり得る。出射光LEの第1成分LE1と第2成分LE2はそれぞれピーク波長が440nm以上480nm未満であり得る。すなわち、出射光LEは青色光であり得る。
図10に示すように、一実施形態において、発光層OLは複数の発光層が重畳配置された構造、例えばタンデム(tandem)構造からなる。例えば、発光層OLは、第1発光層EML1を含む第1スタックST1、第1スタックST1上に位置して第2発光層EML2を含む第2スタックST2、第2スタックST2上に位置して第3発光層EML3を含む第3スタックST3、第1スタックST1と第2スタックST2の間に位置する第1電荷生成層CGL1および第2スタックST2と第3スタックST3の間に位置する第2電荷生成層CGL2を含み得る。第1スタックST1、第2スタックST2および第3スタックST3は互いに重なるように配置され得る。
第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3は互いに重なるように配置され得る。
一実施形態において、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3は、いずれも第3色の光、例えば青色光を発光することができる。例えば、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3はそれぞれ青色発光層であり得、有機物を含み得る。
一実施形態において、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくともいずれか一つは、第1ピーク波長を有する第1青色光を出射し、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくとも他の一つは、該第1ピーク波長と異なる第2ピーク波長の第2青色光を出射し得る。例えば、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3のいずれか一つは第1ピーク波長を有する第1青色光を出射し、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の残りの二つは第2ピーク波長を有する第2青色光を出射し得る。すなわち、発光層OLで最終的に出射される出射光LEは、第1成分LE1および第2成分LE2が混合された混合光であり得、第1成分LE1は第1ピーク波長を有する第1青色光であり、第2成分LE2は第2ピーク波長を有する第2青色光であり得る。
一実施形態において、第1ピーク波長と第2ピーク波長の一つの範囲は440nm以上460nm未満であり得、第1ピーク波長と第2ピーク波長のうちの残りの一つの範囲は460nm以上480nm以下であり得る。ただし、第1ピーク波長の範囲および第2ピーク波長の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、第1ピーク波長の範囲および第2ピーク波長の範囲はいずれも460nmを含み得る。一実施形態において、第1青色光および第2青色光のいずれか一つは濃い青色(deep blue color)の光であり得、第1青色光および第2青色光のうちの他の一つは薄い青色(sky blue color)の光であり得る。
一実施形態において、発光層OLから出射される出射光LEは青色光であり、長波長成分および短波長成分を含み得る。したがって、最終的に発光層OLは出射光LEとしてさらに広く分布(broad)した発光ピーク(peak)を有する青色光を出射することができる。これにより、従来の狭い(sharp)発光ピーク(peak)を有する青色光を出射する発光素子に比べて側面視野角での色視認性を改善できる長所がある。
一実施形態において、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3それぞれは、ホストおよびドーパントを含み得る。ホストは通常使用する物質であれば特に限定しないが、例えば、Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)、CBP(4,4’-bis(N-carbazolyl)-1,1’-biphenyl)、PVK(poly(n-vinylcabazole))、ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene)、TCTA(4,4’,4”-Tris(carbazol-9-yl)-triphenylamine)、TPBi(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene)、TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene)、DSA(distyrylarylene)、CDBP(4,4’-bis(9-carbazolyl)-2,2”-dimethyl-biphenyl)、MADN(2-Methyl-9,10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene)などを使用することができる。
青色光を出射する第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3は、それぞれ例えば、スピロ-DPVBi(spiro-DPVBi)、スピロ-6P(spiro-6P)、DSB(distyryl-benzene)、DSA(distyryl-arylene)、PFO(Polyfluorene)系高分子およびPPV(poly(p-phenylene vinylene)系高分子からなる群より選ばれたいずれか一つを含む蛍光物質を含み得る。他の例として、(4,6-F2ppy)2Irpicのような有機金属錯体(organometallic complex)を含む燐光物質を含んでもよい。
前述したように、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくとも一つは、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくとも他の一つと互いに異なる波長領域帯の青色光を出射する。互いに異なる波長領域帯の青色光を出射するために、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3は互いに同じ材料を含み、共振距離を調節する方法を用いることができる。または互いに異なる波長領域帯の青色光を出射するために、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくとも一つと第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくとも他の一つは互いに異なる材料を含んでもよい。
ただし、これに限定されるものではなく、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3それぞれが発光する青色光は、すべてピーク波長が440nm~480nmであり得、互いに同じ材料からなってもよい。
または、他の実施形態において、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくともいずれか一つは、第1ピーク波長を有する第1青色光を出射し、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の他の一つは、第1ピーク波長と異なる第2ピーク波長の第2青色光を出射し、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の残りの一つは、第1ピーク波長および第2ピーク波長と異なる第3ピーク波長の第3青色光を出射することもできる。他の実施形態において、第1ピーク波長、第2ピーク波長および第3ピーク波長のいずれか一つの範囲は440nm以上460nm未満であり得る。また、第1ピーク波長、第2ピーク波長および第3ピーク波長のうちの他の一つの範囲は460nm以上470nm未満であり得、第1ピーク波長、第2ピーク波長および第3ピーク波長のうちの残りの一つの範囲は470nm以上480nm以下であり得る。
また、さらに他の実施形態においては、発光層OLから出射される出射光LEは青色光であり、長波長成分、中間波長成分および短波長成分を含む。したがって、最終的に発光層OLは出射光LEとしてさらに広く分布(broad)された発光ピーク(peak)を有する青色光を出射し得、側面視野角での色視認性を改善することができる。
上述した実施形態によれば、タンデム(tandem)方式の構造、すなわち複数の発光層を積層した構造を採用しない従来の発光素子に比べて、光効率が上昇する利点および表示装置の寿命を向上させることができる利点を有する。
または、他の実施形態において、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくともいずれか一つは、第3色の光、例えば青色光を発光し、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくとも他の一つは第1~3色の光のうちのいずれか、例えば緑色光を発光することもできる。他の実施形態において、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくともいずれか一つが放出する青色光のピーク波長の範囲は440nm以上~480nm以下または460nm以上~480nm以下であり得る。第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の少なくとも他の一つが放出する緑色光は510nm~550nmの範囲のピーク波長を有し得る。
例えば、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3のいずれか一つは緑色光を放出する緑色発光層であり、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の残りの二つは青色光を放出する青色発光層であり得る。第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3の残りの二つが青色発光層である場合、二つの青色発光層が放出する青色光のピーク波長の範囲は同一であってもよく、二つの青色発光層が放出するピーク波長の範囲は互いに異なってもよい。
他の実施形態によると、発光層OLから出射される出射光LEは青色光である第1成分LE1と緑色光である第2成分LE2が混合された混合光であり得る。例示的に第1成分LE1が濃い青色の光であり、第2成分LE2が緑色光である場合、出射光LEは薄い青色(sky blue color)を有する光であり得る。上述した実施形態と同様に、発光層OLから出射される出射光LEは青色光と緑色光の混合光として、長波長成分および短波長成分を含む。したがって、最終的に発光層OLは出射光LEとしてさらに広く分布(broad)された発光ピーク(peak)を有する青色光を出射し得、側面視野角での色視認性を改善することができる。また、出射光LEのうちの第2成分LE2が緑色光であるため、表示装置1から外部に提供される光のうち、緑色光成分を補完することができ、そのため表示装置1の色再現性が向上することができる。
他の実施形態において、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3のうちの緑色発光層は、ホストおよびドーパントを含み得る。緑色発光層が含むホストは、通常使用する物質であれば、特に限定しないが、例えば、Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)、CBP(4,4’-bis(N-carbazolyl)-1,1’-biphenyl)、PVK(poly(n-vinylcabazole))、ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene)、TCTA(4,4’,4”-Tris(carbazol-9-yl)-triphenylamine)、TPBi(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene)、TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene)、DSA(distyrylarylene)、CDBP(4,4’-bis(9-carbazolyl)-2,2”-dimethyl-biphenyl)、MADN(2-Methyl-9,10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene)などを使用することができる。
緑色発光層が含むドーパントは、例えばAlq3(tris-(8-hydroyquinolato) aluminum(III))を含む蛍光物質、または、燐光物質として、Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)、Ir(ppy)2(acac)(Bis(2-phenylpyridine)(acetylacetonate)iridium(III))、Ir(mpyp)3(2-phenyl-4-methyl-pyridine iridium)などを挙げることができる。
第1電荷生成層CGL1は、第1スタックST1と第2スタックST2の間に位置し得る。第1電荷生成層CGL1は各発光層に電荷を注入する役割をすることができる。第1電荷生成層CGL1は、第1スタックST1と第2スタックST2の間で電荷均衡を調節する役割をすることができる。第1電荷生成層CGL1は、n型電荷生成層CGL11およびp型電荷生成層CGL12を含み得る。p型電荷生成層CGL12は、n型電荷生成層CGL11上に配置され得、n型電荷生成層CGL11と第2スタックST2の間に位置し得る。
第1電荷生成層CGL1は、n型電荷生成層CGL11およびp型電荷生成層CGL12が互いに接合された構造を有してもよい。n型電荷生成層CGL11はアノード電極AE1、AE2、AE3およびカソード電極CEのうちの、アノード電極AE1、AE2、AE3により隣接して配置される。p型電荷生成層CGL12はアノード電極AE1、AE2、AE3およびカソード電極CEのうちの、カソード電極CEにより隣接して配置される。n型電荷生成層CGL11は、アノード電極AE1、AE2、AE3に隣接する第1発光層EML1に電子を供給し、p型電荷生成層CGL12は、第2スタックST2に含まれる第2発光層EML2に正孔を供給する。第1電荷生成層CGL1を第1スタックST1および第2スタックST2の間に配置し、それぞれの発光層に電荷を提供することによって、発光効率を増大させ、駆動電圧を低くすることができる。
第1スタックST1は、第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3の上に位置し得、第1正孔輸送層HTL1、第1電子ブロック層BIL1、第1電子輸送層ETL1をさらに含み得る。
第1正孔輸送層HTL1は、第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3上に位置し得る。第1正孔輸送層HTL1は正孔の輸送を円滑にする役割をし、正孔輸送物質を含み得る。正孔輸送物質は、N-フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール系誘導体、フルオレン(fluorene)系誘導体、TPD(N,N’-bis(3-methylphenyl)-N,N’-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4’-diamine)、TCTA(4,4’,4”-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)などのようなトリフェニルアミン系誘導体、NPB(N,N’-di(1-naphthyl)-N,N’-diphenylbenzidine)、TAPC(4,4’-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine])などを含み得るが、これに限定されるものではない。
第1電子ブロック層BIL1は第1正孔輸送層HTL1上に位置し得、第1正孔輸送層HTL1と第1発光層EML1の間に位置し得る。第1電子ブロック層BIL1は、第1発光層EML1に到達した電子が第1正孔輸送層HTL1に越えてくることを防止するように正孔輸送物質と金属または金属化合物を含んでなる。一実施形態において、上述した第1正孔輸送層HTL1と第1電子ブロック層BIL1はそれぞれの材料が混合された単一層からなってもよい。
第1電子輸送層ETL1は、第1発光層EML1上に位置し得、第1電荷生成層CGL1と第1発光層EML1の間に位置し得る。一実施形態において、第1電子輸送層ETL1は、Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum)、TPBi(1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl)、BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)、Bphen(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline)、TAZ(3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole)、NTAZ(4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole)、tBu-PBD(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole)、BAlq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1’-Biphenyl-4-olato)aluminum)、Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate)、ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene)およびこれらの混合物のような電子輸送物質を含み得る。しかし、本発明は電子輸送物質の種類に限定されるものではない。第2スタックST2は第1電荷生成層CGL1上に位置し得、第2正孔輸送層HTL2、第2電子ブロック層BIL2、第2電子輸送層ETL2をさらに含み得る。
第2正孔輸送層HTL2は第1電荷生成層CGL1上に位置し得る。第2正孔輸送層HTL2は第1正孔輸送層HTL1と同じ物質からなり、第1正孔輸送層HTL1が含む物質として例示した物質から選択された一つ以上の物質を含んでもよい。第2正孔輸送層HTL2は単一層からなってもよく、または複数の層からなってもよい。
第2電子ブロック層BIL2は、第2正孔輸送層HTL2上に位置し得、第2正孔輸送層HTL2と第1発光層EML1の間に位置し得る。第2電子ブロック層BIL2は第1電子ブロック層BIL1と同じ物質および同じ構造からなってもよく、第1電子ブロック層BIL1が含む物質として例示した物質から選択された一つ以上の物質を含んでもよい。
第2電子輸送層ETL2は第2発光層EML2上に位置し得、第2電荷生成層CGL2と第2発光層EML2の間に位置し得る。第2電子輸送層ETL2は第1電子輸送層ETL1と同じ物質および同じ構造からなってよく、第1電子輸送層ETL1が含む物質として例示した物質から選択された一つ以上の物質を含んでもよい。第2電子輸送層ETL2は単一層からなってもよく、または複数の層からなってもよい。
第2電荷生成層CGL2は第2スタックST2上に位置して第2スタックST2と第3スタックST3の間に位置し得る。
第2電荷生成層CGL2は、上述した第1電荷生成層CGL1と同じ構造からなる。例えば、第2電荷生成層CGL2は、第2スタックST2により隣接して配置されたn型電荷生成層CGL21と、カソード電極CEにより隣接して配置されるp型電荷生成層CGL22を含み得る。p型電荷生成層CGL22はn型電荷生成層CGL21上に配置され得る。
第2電荷生成層CGL2は、n型電荷生成層CGL21およびp型電荷生成層CGL22が互いに接した構造からなる。第1電荷生成層CGL1および第2電荷生成層CGL2は互いに異なる材料からなってもよく、同じ材料からなってもよい。
第2スタックST2は、第2電荷生成層CGL2上に位置し得、第3正孔輸送層HTL3および第3電子輸送層ETL3をさらに含み得る。
第3正孔輸送層HTL3は、第2電荷生成層CGL2上に位置し得る。第3正孔輸送層HTL3は第1正孔輸送層HTL1と同じ物質からなり、第1正孔輸送層HTL1が含む物質として例示した物質から選択された一つ以上の物質を含んでもよい。第3正孔輸送層HTL3は単一層からなるか、または複数の層からなってもよい。第3正孔輸送層HTL3が複数の層からなる場合、各層は互いに異なる物質を含んでもよい。
第3電子輸送層ETL3は第3発光層EML3上に位置し得、カソード電極CEと第3発光層EML3の間に位置し得る。第3電子輸送層ETL3は第1電子輸送層ETL1と同じ物質および同じ構造からなり、第1電子輸送層ETL1が含む物質として例示した物質から選択された一つ以上の物質を含んでもよい。第3電子輸送層ETL3は単一層からなるか、または複数の層からなる。第3電子輸送層ETL3が複数の層からなる場合、各層は互いに異なる物質を含んでもよい。
図面には示していないが、第1スタックST1と第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3との間、第2スタックST2と第1電荷生成層CGL1との間、第3スタックST3と第2電荷生成層CGL2との間の少なくともいずれか一つには、それぞれ正孔注入層(Hole Injection Layer)がさらに位置してもよい。正孔注入層は、第1発光層EML1、第2発光層EML2および第3発光層EML3により円滑に正孔が注入されるようにする役割をすることができる。一実施形態において、正孔注入層は、CuPc(cupper phthalocyanine)、PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene)、PANI(polyaniline)およびNPD(N,N-dinaphthyl-N,N’-diphenyl benzidine)からなる群より選ばれたいずれか一つ以上からなるが、これに限定されない。一実施形態において、正孔注入層は第1スタックST1と第1アノード電極AE1、第2アノード電極AE2および第3アノード電極AE3との間、第2スタックST2と第1電荷生成層CGL1との間、第3スタックST3と第2電荷生成層CGL2との間にそれぞれ位置し得る。
図面には示していないが、第3電子輸送層ETL3とカソード電極CEの間、第2電荷生成層CGL2と第2スタックST2との間および第1電荷生成層CGL1と第1スタックST1との間の少なくともいずれか一つには、電子注入層(Electron Injection Layer)がさらに位置してもよい。電子注入層は電子の注入を円滑にする役割をし、Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)、PBD、TAZ、spiro-PBD、BAlqまたはSAlqを使用できるが、これに限定されない。また、電子注入層は金属ハライド化合物であり得、例えばMgF2、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF、LiI、NaI、KI、RbI、CsI、FrIおよびCaF2からなる群より選ばれたいずれか一つ以上であり得るが、これに限定されない。また、電子注入層は、Yb、Sm、Euなどのランタノイド系物質を含んでもよい。または、電子注入層は、RbI:Yb、KI:Ybなどのように金属ハライド物質とランタノイド系物質を同時に含んでもよい。電子注入層が金属ハライド物質とランタノイド系物質をすべて含む場合、電子注入層は金属ハライド物質とランタノイド系物質を共蒸着(Co-deposition)して形成されることができる。一実施形態において、電子注入層は第3電子輸送層ETL3とカソード電極CEとの間、第2電荷生成層CGL2と第2スタックST2との間および第1電荷生成層CGL1と第1スタックST1との間にそれぞれ位置してもよい。
上述した構造以外にも発光層OLの構造は変形することもできる。例示的に発光層OLは図11に示す発光層OLaのように変形することもできる。図11に示す発光層OLaは図10に示す構造とは異なり、第3スタックST3と第2スタックST2の間に位置する第4スタックST4をさらに含み得、第3スタックST3と第2スタックST2の間に位置する第3電荷生成層CGL3もさらに含み得る。
第4スタックST4は第4発光層EML4を含み得、第4正孔輸送層HTL4、第3電子ブロック層BIL3および第4電子輸送層ETL4をさらに含み得る。
発光層OLが含む第1発光層EML1、第2発光層EML2、第3発光層EML3および第4発光層EML4は、それぞれ第3色の光、例えば青色光を放出し得る。第1発光層EML1、第2発光層EML2、第3発光層EML3および第4発光層EML4の少なくともいずれか一つと、第1発光層EML1、第2発光層EML2、第3発光層EML3および第4発光層EML4の少なくとも他の一つは互いに異なるピーク波長範囲の青色光を放出し得る。
または、第1発光層EML1、第2発光層EML2、第3発光層EML3および第4発光層EML4の少なくともいずれか一つは緑色光を放出し、第1発光層EML1、第2発光層EML2、第3発光層EML3および第4発光層EML4の少なくとも他の一つは青色光を放出することもできる。例えば、第1発光層EML1、第2発光層EML2、第3発光層EML3および第4発光層EML4のいずれか一つは緑色発光層であり、残りの3個の発光層はすべて青色発光層であり得る。
第4正孔輸送層HTL4は、第2電荷生成層CGL2上に位置し得る。第4正孔輸送層HTL4は第1正孔輸送層HTL1と同じ物質からなり、第1正孔輸送層HTL1が含む物質として例示した物質から選択された一つ以上の物質を含んでもよい。第4正孔輸送層HTL4は単一層からなるか、または複数の層からなる。第4正孔輸送層HTL4が複数の層からなる場合、各層は互いに異なる物質を含んでもよい。
第3電子ブロック層BIL3は第4正孔輸送層HTL4上に位置し得、第4正孔輸送層HTL4と第4発光層EML4との間に位置し得る。第3電子ブロック層BIL3は第1電子ブロック層BIL1と同じ物質および同じ構造からなり、第1電子ブロック層BIL1が含む物質として例示した物質から選択された一つ以上の物質を含んでもよい。一実施形態において、第3電子ブロック層BIL3は省略することもできる。
第4電子輸送層ETL4は第4発光層EML4上に位置し得、第3電荷生成層CGL3と第4発光層EML4との間に位置し得る。第4電子輸送層ETL4は第1電子輸送層ETL1と同じ物質および同じ構造からなり、第1電子輸送層ETL1が含む物質として例示した物質から選択された一つ以上の物質を含んでもよい。第4電子輸送層ETL4は、単一層からなるか、または複数の層からなる。第4電子輸送層ETL4が複数の層からなる場合、各層は互いに異なる物質を含んでもよい。
第3電荷生成層CGL3は、上述した第1電荷生成層CGL1と同じ構造からなる。例えば、第3電荷生成層CGL3は、第2スタックST2により隣接して配置されたn型電荷生成層CGL31と、カソード電極CEにより隣接して配置されるp型電荷生成層CGL32を含み得る。p型電荷生成層CGL32はn型電荷生成層CGL31上に配置され得る。
図面には示していないが、第4スタックST4と第3電荷生成層CGL3との間には電子注入層がさらに位置してもよい。また、第4スタックST4と第2電荷生成層CGL2との間には正孔注入層がさらに位置してもよい。
一実施形態において、図10に示す発光層OLおよび図11に示す発光層OLaはいずれも共通して赤色発光層を含まなくてもよく、そのため第1色の光、例えば赤色光を放出しない。すなわち、出射光LEはピーク波長が610nm~約650nmの範囲である光成分を含まなくてもよく、出射光LEはピーク波長が440nm~550nmである光成分のみを含み得る。
図12に示すように、非表示領域NDAにおいて、第2絶縁層117上にはダム部材DMが位置し得る。
ダム部材DMは電源供給配線VSLより相対的に外側に位置し得る。言い換えれば、図12に示すように、ダム部材DMと表示領域DAの間に電源供給配線VSLが位置し得る。
一実施形態において、ダム部材DMの一部は電源供給配線VSLと重なってもよい。
一実施形態において、ダム部材DMは複数のダムを含み得る。例えばダム部材DMは複数のダムを含み得る。例えば、ダム部材DMは第1ダムD1および第2ダムD2を含み得る。
第1ダムD1は電源供給配線VSLと部分的に重なってもよく、電源供給配線VSLを間に置いて第3絶縁層130と離隔してもよい。一実施形態において、第1ダムD1は第2絶縁層117上に位置する第1下部ダムパターンD11および第1下部ダムパターンD11上に位置する第1上部ダムパターンD12を含み得る。
第2ダムD2は第1ダムD1の外側に位置し得、第1ダムD1と離隔し得る。一実施形態において、第2ダムD2は第2絶縁層117上に位置する第2下部ダムパターンD21および第2下部ダムパターンD21上に位置する第2上部ダムパターンD22を含み得る。
一実施形態において、第1下部ダムパターンD11および第2下部ダムパターンD21は第3絶縁層130と同じ物質からなり、第3絶縁層130と同時に形成されることができる。
一実施形態において、第1上部ダムパターンD12および第2上部ダムパターンD22は画素定義膜150と同じ物質からなり、画素定義膜150と同時に形成されることができる。
一実施形態において、第1ダムD1および第2ダムD2の高さは互いに異なってもよい。例えば、第2ダムD2の高さは第1ダムD1の高さより高くてもよい。すなわち、表示領域DAから遠ざかるほどダム部材DMが含むダムの高さは次第に増加し得、そのため後述する封止層170が含む有機層173の形成過程で有機物があふれることをより効果的に遮断することができる。
図9、および図12に示すように、カソード電極CE上には第1キャッピング層160が位置し得る。第1キャッピング層160は、第1発光領域LA1、第2発光領域LA2、第3発光領域LA3および非発光領域NLAに共通して配置され得、視野角特性を改善して外部発光効率を増加させることができる。
第1キャッピング層160は、光透過性を有する無機物質および有機物質の少なくとも一つを含み得る。すなわち、第1キャッピング層160は無機層からなってもよく、または有機層からなってもよく、無機粒子が含まれた有機層からなってもよい。例えば、第1キャッピング層160はトリアミン(triamine)誘導体、カルバゾール(carbazole biphenyl)誘導体、アリーレンジアミン(arylenediamine)誘導体またはアルミニウムキノリン複合体(Alq3)などを含み得る。
また、第1キャッピング層160は高屈折物質と低屈折物質の混合物からなってもよい。または第1キャッピング層160は、屈折率が互いに異なる二つの層、例えば高屈折層と低屈折層を含んでもよい。
一実施形態において、第1キャッピング層160はカソード電極CEを完全にカバーし得る。一実施形態において、図12に示すように、第1キャッピング層160の端部はカソード電極CEの端部より相対的に外側に位置し得、カソード電極CEの端部は第1キャッピング層160により完全にカバーされ得る。
第1キャッピング層160上には封止層170が配置される。封止層170は水分のような外部異物などから封止層170の下に位置する構成、例えば発光素子ED1、ED2、ED3を保護する。封止層170は、第1発光領域LA1、第2発光領域LA2、第3発光領域LA3および非発光領域NLAに共通して配置される。一実施形態において、封止層170はカソード電極CEを直接カバーし得る。一実施形態において、封止層170とカソード電極CEとの間には、カソード電極CEをカバーするキャッピング層(図面図示せず)がさらに配置され得、このような場合、封止層170は、キャッピング層を直接カバーし得る。封止層170は、薄膜封止層(Thin Film Encapsulation Layer)であり得る。
一実施形態において、封止層170は、第1キャッピング層160上に順次積層された下部無機層171、有機層173および上部無機層175を含み得る。
一実施形態において、下部無機層171は、表示領域DAで第1発光素子ED1、第2発光素子ED2および第3発光素子ED3をカバーし得る。下部無機層171は、非表示領域NDAでダム部材DMをカバーし、ダム部材DMの外側まで延び得る。
一実施形態において、下部無機層171は、第1キャッピング層160を完全にカバーし得る。一実施形態において、下部無機層171の端部は、第1キャッピング層160の端部より相対的に外側に位置し得、第1キャッピング層160の端部は、下部無機層171により完全にカバーされることができる。
下部無機層171は、複数の積層された膜を含み得る。下部無機層171のより詳しい構造については後述する。
下部無機層171上には有機層173が位置し得る。有機層173は、表示領域DAで第1発光素子ED1、第2発光素子ED2および第3発光素子ED3をカバーし得る。一実施形態において、有機層173の一部は、非表示領域NDAに位置するが、ダム部材DMの外側には位置しなくてもよい。有機層173の一部が第1ダムD1より内側に位置することが示されているが、これに限定されるものではない。他の実施形態において、有機層173の一部は第1ダムD1と第2ダムD2との間の空間に収容され、有機層173の端部は第1ダムD1と第2ダムD2との間の領域に位置してもよい。
有機層173上には上部無機層175が位置し得る。上部無機層175は、有機層173をカバーし得る。一実施形態において、上部無機層175は非表示領域NDAで下部無機層171と直接接触して無機-無機接合を形成することができる。一実施形態において、上部無機層175の端部と下部無機層171の端部は、実質的に整列することもできる。上部無機層175は複数の積層された膜を含み得る。上部無機層175のより詳しい構造については後述する。
一実施形態において、下部無機層171および上部無機層175はそれぞれ、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、セリウム酸化物、シリコン酸窒化物(SiON)、リチウムフルオリドなどからなる。
一実施形態において、有機層173は、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂およびペリレン系樹脂などからなる。
以下、図1~図12に加えて図13~図17をさらに参照して色変換基板30について説明する。
図13は、一実施形態による表示装置の色変換基板において、第3カラーフィルタおよびカラーパターンの概略的な配置を示す平面図である。図14は、一実施形態による表示装置の色変換基板において、遮光部材の概略的な配置を示す平面図である。図15は、一実施形態による表示装置の色変換基板において、第1カラーフィルタの概略的な配置を示す平面図である。図16は、一実施形態による表示装置の色変換基板において、第2カラーフィルタの概略的な配置を示す平面図である。図17は、一実施形態による表示装置の色変換基板において、バンクパターン、第1波長変換パターン、第2波長変換パターンおよび光透過パターンの概略的な配置を示す平面図である。
図9、および図12に示す第2ベース部310は透光性を有する材料からなる。
一実施形態において、第2ベース部310はガラス基板またはプラスチック基板を含み得る。一実施形態において、第2ベース部310はガラス基板またはプラスチック基板上に位置する別途の層、例示的に無機膜などの絶縁層などをさらに含んでもよい。
一実施形態において、第2ベース部310には複数の透光領域TA1、TA2、TA3および遮光領域BAが定義され得ることは上述したとおりである。
図9、および図12に示すように、表示基板10に対向する第2ベース部310の一面上には第3カラーフィルタ235およびカラーパターン250が位置し得る。
第3カラーフィルタ235は第3発光領域LA3または第3透光領域TA3と重なるように配置される。
第3カラーフィルタ235は第3色の光(例えば、青色光)を選択的に透過させて第1色の光(例えば、赤色光)および第2色の光(例えば、緑色光)を遮断するか吸収することができる。一実施形態において、第3カラーフィルタ235は青色カラーフィルタ(blue color filter)であり得、青色染料(blue dye)または青色顔料(blue pigment)のような青色の色材(blue colorant)を含み得る。本明細書で色材(colorant)とは、染料(dye)および顔料(pigment)をすべて含む概念である。
カラーパターン250は、非発光領域NLAまたは遮光領域BAと重なるように配置され得る。また、カラーパターン250は非表示領域NDA内にさらに位置し得る。
カラーパターン250は、表示装置1の外部から表示装置1に流入する光の一部を吸収して外光による反射光を低減させることができる。外光は相当部分反射して表示装置1の色再現率を歪曲させる問題を発生させる。しかし、本実施形態により、非発光領域NLAおよび非表示領域NDAにカラーパターン250が位置する場合、外光反射による色の歪曲を低減させることができる。
一実施形態において、カラーパターン250は、青色染料または青色顔料のような青色の色材(blue colorant)を含み得る。一実施形態において、カラーパターン250は第3カラーフィルタ235と同じ物質からなり、第3カラーフィルタ235の形成過程で同時に形成されることができる。カラーパターン250が青色の色材を含む場合、カラーパターン250を透過した外光または反射光は青色光であり得る。ユーザーの目が認識する色相別敏感度(eye color sensibility)は光の色相によって異なる。より具体的には、青色波長帯域の光は、緑色波長帯域の光および赤色波長帯域の光より低い敏感度でユーザーに認識されることができる。したがって、カラーパターン250が青色の色材を含むことにより、ユーザーは反射光を相対的に低い敏感度で認識することができる。
一実施形態において、図13に示すように、カラーパターン250は、遮光領域BA全体にわたって配置されてもよい。また、一実施形態において、図13に示すようにカラーパターン250と第3カラーフィルタ235は互いに連結されてもよい。
図9、および図12に示すように、表示基板10に対向する第2ベース部310の一面上には遮光パターン260が位置し得る。遮光パターン260は遮光領域BAと重なるように配置されて光の透過を遮断することができる。一実施形態において、遮光パターン260は図14に示すように平面視で略格子形状に配置され得る。
一実施形態において、遮光パターン260は有機遮光物質を含み得、有機遮光物質のコーティングおよび露光工程などにより形成されることができる。
前述したように外光は、表示装置1の色再現率を歪曲させる問題を発生させ得る。しかし、本実施形態により、第2ベース部310の上に遮光パターン260が位置する場合、外光の少なくとも一部が遮光パターン260によって吸収される。したがって、外光反射による色の歪曲を低減させることができる。一実施形態において、遮光パターン260は、隣接する透光領域間に光が侵入して混色が発生することを防止することができ、そのため色再現率をより向上させることができる。
一実施形態において、遮光パターン260は、カラーパターン250上に位置し得る。言い換えれば、遮光パターン260は、カラーパターン250を間に置いて第2ベース部310の反対側に位置し得る。
遮光パターン260と第2ベース部310との間には、カラーパターン250が位置するため、一実施形態において、遮光パターン260は、第2ベース部310とは接触しなくてもよい。
他の実施形態において、遮光パターン260は省略することもできる。
図9に示すように、表示基板10に対向する第2ベース部310の一面上には第1カラーフィルタ231および第2カラーフィルタ233が位置し得る。
第1カラーフィルタ231は第1発光領域LA1または第1透光領域TA1と重なるように配置され、第2カラーフィルタ233は第2発光領域LA2または第2透光領域TA2と重なるように配置される。
一実施形態において、第1カラーフィルタ231は、第3色の光(例えば、青色光)を遮断するか吸収することができる。すなわち、第1カラーフィルタ231は青色光を遮断する青色光遮断フィルタとして機能することができる。一実施形態で第1カラーフィルタ231は、第1色の光(例えば、赤色光)を選択的に透過させて、第3色の光(例えば、青色光)および第2色の光(例えば、緑色光)を遮断するか吸収し得る。例示的に第1カラーフィルタ231は、赤色カラーフィルタ(red color filter)であり得、赤色の顔料(red colorant)を含み得る。
第2カラーフィルタ233は、第3色の光(例えば、青色光)を遮断するか吸収し得る。すなわち、第2カラーフィルタ233も青色光遮断フィルタとして機能することができる。一実施形態において、第2カラーフィルタ233は、第2色の光(例えば、緑色光)を選択的に透過させて、第3色の光(例えば、青色光)および第1色の光(例えば、赤色光)を遮断するか吸収し得る。例示的に第2カラーフィルタ233は、緑色カラーフィルタ(green color filter)であり得、緑色の顔料(green colorant)を含み得る。
図9および図15に示すように、一実施形態において、第1カラーフィルタ231の一部は遮光領域BA内にさらに位置し得、図9および図16に示すように第2カラーフィルタ233の一部も遮光領域BA内にさらに位置し得る。
一実施形態において、第1カラーフィルタ231の一部は遮光領域BAの第1透光領域TA1と第2透光領域TA2との間の領域および第1透光領域TA1と第3透光領域TA3との間の領域にさらに位置し得る。
一実施形態において、第2カラーフィルタ233の一部は遮光領域BAの第1透光領域TA1と第2透光領域TA2との間の領域および第2透光領域TA2と第3透光領域TA3との間の領域にさらに位置し得る。
図面には第1カラーフィルタ231と第2カラーフィルタ233が互いに重ならないことを示しているが、遮光領域BAの第1透光領域TA1と第2透光領域TA2との間の領域で第1カラーフィルタ231と第2カラーフィルタ233とは互いに重なってもよい。遮光領域BAで第1カラーフィルタ231と第2カラーフィルタ233とが重なる部分は、光の透過を阻止する遮光部材として機能することができる。
また、他の実施形態において、図面に示されたものとは異なり、第1カラーフィルタ231および第2カラーフィルタ233は遮光領域BA全体にわたって位置してもよく、第1カラーフィルタ231および第2カラーフィルタ233は遮光領域BA全体で互いに重なってもよい。
一実施形態において、遮光領域BAで第1カラーフィルタ231および第2カラーフィルタ233はカラーパターン250と重なってもよい。例えば、遮光領域BAの第1透光領域TA1と第2透光領域TA2との間の領域で、カラーパターン250は第1カラーフィルタ231および第2カラーフィルタ233と重なってもよい。また、遮光領域BAの第2透光領域TA2と第3透光領域TA3との間で、カラーパターン250は第2カラーフィルタ233と重なってもよい。また、遮光領域BAのうちの第3透光領域TA3と第1透光領域TA1との間で、カラーパターン250は第1カラーフィルタ231と重なってもよい。
遮光領域BAにおいて、第1カラーフィルタ231とカラーパターン250とが重なる部分、および第2カラーフィルタ233とカラーパターン250とが重なる部分は、遮光部材として機能することができる。遮光領域BAにおいて、第1カラーフィルタ231とカラーパターン250とが重なる部分、および第2カラーフィルタ233とカラーパターン250とが重なる部分は、外光の少なくとも一部を吸収することによって、外光反射による色の歪曲を低減させることができる。また、外部に放出される光が隣接する発光領域間に侵入して混色が発生することを防止することができ、そのため、表示装置1の色再現率をより向上させることができる。
一実施形態において、第1カラーフィルタ231と第2カラーフィルタ233との少なくともいずれか一つは、非表示領域NDAにさらに位置し得る。例えば、図12および図13に示すように、第1カラーフィルタ231は非表示領域NDA内にさらに位置し、非表示領域NDAでカラーパターン250と重なってもよい。互いに重なるカラーパターン250と第1カラーフィルタ231とは、非表示領域NDAで遮光部材として機能することができる。遮光パターン260が省略される場合、第1カラーフィルタ231は、非表示領域NDAでカラーパターン250のすぐ上に位置してもよい。
図9、および図12に示すように、第2ベース部310の一面上には遮光パターン260、カラーパターン250、第1カラーフィルタ231、第2カラーフィルタ233および第3カラーフィルタ235をカバーする第2キャッピング層391が位置し得る。一実施形態において、第2キャッピング層391は、第1カラーフィルタ231、第2カラーフィルタ233および第3カラーフィルタ235と直接接触し得る。また、一実施形態において、第2キャッピング層391は、遮光パターン260とも直接接触し得る。
第2キャッピング層391は、外部から水分または空気などの不純物が浸透して遮光パターン260、カラーパターン250、第1カラーフィルタ231、第2カラーフィルタ233および第3カラーフィルタ235などを損傷させたり、汚染させることを防止することができる。また、第2キャッピング層391は、第1カラーフィルタ231、第2カラーフィルタ233および第3カラーフィルタ235に含まれた色材が、第1カラーフィルタ231、第2カラーフィルタ233および第3カラーフィルタ235と異なる構成、例えば、第1波長変換パターン340および第2波長変換パターン350などに拡散することを防止することができる。一実施形態において、第2キャッピング層391は無機物からなる。例えば、第2キャッピング層391は、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、セリウム酸化物およびシリコン酸窒化物などを含む。
一実施形態においてm第2キャッピング層391は、非表示領域NDAにおいて、カラーパターン250、遮光パターン260および第1カラーフィルタ231の側面を囲み得る。また、一実施形態において、第2キャッピング層391は、非表示領域NDAにおいて第2ベース部310と直接接触し得る。
表示基板10に対向する第2キャッピング層391の一面上に、はバンクパターン370が位置し得る。一実施形態において、バンクパターン370は、第2キャッピング層391の一面の直上に位置して、第2キャッピング層391と直接接触し得る。
一実施形態において、バンクパターン370は、非発光領域NLAまたは遮光領域BAと重なるように配置され得る。一実施形態において、バンクパターン370は、図17に示すように平面視で第1透光領域TA1、第2透光領域TA2および第3透光領域TA3を囲み得る。バンクパターン370は、第1波長変換パターン340、第2波長変換パターン350および光透過パターン330が配置される空間を区切る。
一実施形態において、バンクパターン370は、図17に示すように一体に連結された一つのパターンからなってもよいが、これに限定されるものではない。他の実施形態において、バンクパターン370の第1透光領域TA1を囲む部分、バンクパターン370の第2透光領域TA2を囲む部分およびバンクパターン370の第3透光領域TA3を囲む部分は、互いに分離された個別パターンで構成されることもできる。
第1波長変換パターン340、第2波長変換パターン350および光透過パターン330がノズルなどを用いてインク組成物を吐出する方式、すなわちインクジェットプリンティング方式で形成される場合、バンクパターン370は吐出されたインク組成物を所望する位置に安定的に位置させるガイドの役割をすることができる。すなわち、バンクパターン370は隔壁として機能することができる。
一実施形態において、バンクパターン370は画素定義膜150と重なってもよい。
図12に示すように、一実施形態において、バンクパターン370は、非表示領域NDA内にさらに位置し得る。バンクパターン370は、非表示領域NDAにおいてカラーパターン250および第1カラーフィルタ231と重なってもよい。
一実施形態において、バンクパターン370は、光硬化性を有する有機物を含み得る。また、一実施形態において、バンクパターン370は光硬化性を有し、遮光物質を含む有機物を含み得る。バンクパターン370が遮光性を有する場合、表示領域DAで互いに隣り合う発光領域間に光が侵入することを防止することができる。例えば、バンクパターン370は、第2発光素子ED2から放出された出射光LEが第1発光領域LA1と重なる第1波長変換パターン340に入射することを阻止することができる。また、バンクパターン370は、非発光領域NLAおよび非表示領域NDAでバンクパターン370の下部に位置する構成に外光が浸透することを遮断するか阻止することができる。
図9、および図12に示すように、第2キャッピング層391上には、第1波長変換パターン340、第2波長変換パターン350および光透過パターン330が位置し得る。一実施形態において、第1波長変換パターン340、第2波長変換パターン350および光透過パターン330は表示領域DA内に位置し得る。
光透過パターン330は、第3発光領域LA3または第3発光素子ED3と重なってもよい。光透過パターン330は、第3透光領域TA3でバンクパターン370により区切られた空間内に位置し得る。
一実施形態において、光透過パターン330は、図17に示すように島状のパターン(island shape pattern)からなる。図面には光透過パターン330が遮光領域BAとは重ならないことが示されているが、これは一つの例示である。他の実施形態において、光透過パターン330の一部は遮光領域BAと重なってもよい。
光透過パターン330は入射光を透過させる。第3発光素子ED3で提供された出射光LEは前述したように青色光であり得る。青色光である出射光LEは光透過パターン330および第3カラーフィルタ235を透過して表示装置1の外部に出射される。すなわち、第3発光領域LA3で表示装置1の外部に出射される第3光LO3は、青色光であり得る。
一実施形態において、光透過パターン330は、第1ベース樹脂331を含み得、第1ベース樹脂331内に分散した第1散乱体333をさらに含み得る。
第1ベース樹脂331は光透過率が高い材料からなる。一実施形態において、第1ベース樹脂331は有機物質からなる。例えば、第1ベース樹脂331は、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、カルド系樹脂またはイミド系樹脂などの有機材料を含み得る。
第1散乱体333は、第1ベース樹脂331と異なる屈折率を有して第1ベース樹脂331と光学界面を形成することができる。例えば、第1散乱体333は光散乱粒子であり得る。第1散乱体333は、透過光の少なくとも一部を散乱させ得る材料であれば、特に制限されないが、例えば、金属酸化物粒子または有機粒子であり得る。金属酸化物としては、酸化チタン(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化インジウム(In2O3)、酸化亜鉛(ZnO)または酸化スズ(SnO2)などを挙げることができ、有機粒子の材料としては、アクリル系樹脂またはウレタン系樹脂などを挙げることができる。第1散乱体333は、光透過パターン330を透過する光の波長を実質的に変換せず、かつ入射光の入射方向と関係がなくランダムな方向に光を散乱させることができる。
一実施形態において、光透過パターン330は、第2キャッピング層391およびバンクパターン370と直接接触し得る。
第1波長変換パターン340は、第2キャッピング層391上に位置し、第1発光領域LA1または第1発光素子ED1または第1透光領域TA1と重なってもよい。
一実施形態において、第1波長変換パターン340は、第1透光領域TA1でバンクパターン370により区切られた空間内に位置し得る。
一実施形態において、第1波長変換パターン340は、図17に示すように島状パターン形態からなる。図面には第1波長変換パターン340が遮光領域BAとは重ならないことが示されているが、これは一つの例示である。他の実施形態において、第1波長変換パターン340の一部は遮光領域BAと重なってもよい。
一実施形態において、第1波長変換パターン340は第2キャッピング層391およびバンクパターン370と直接接触し得る。
第1波長変換パターン340は、入射光のピーク波長を他の特定ピーク波長の光に変換またはシフトさせて出射し得る。一実施形態において、第1波長変換パターン340は、第1発光素子ED1から提供された出射光LEを610nm~650nmの範囲のピーク波長を有する赤色光に変換して出射し得る。
一実施形態において、第1波長変換パターン340は第2ベース樹脂341および第2ベース樹脂341内に分散した第1波長シフタ345を含み得、第2ベース樹脂341内に分散した第2散乱体343をさらに含み得る。
第2ベース樹脂341は、光透過率が高い材料からなる。一実施形態において、第2ベース樹脂341は有機物質からなる。一実施形態において、第2ベース樹脂341は第1ベース樹脂331と同じ物質からなるか、第1ベース樹脂331の構成物質として例示した物質の少なくとも一つを含み得る。
第1波長シフタ345は、入射光のピーク波長を他の特定ピーク波長に変換またはシフトさせ得る。一実施形態において、第1波長シフタ345は、第1発光素子ED1から提供された青色光である第3色の出射光LEを610nm~650nmの範囲で単一ピーク波長を有する赤色光に変換して放出することができる。
第1波長シフタ345の例としては、量子ドット、量子ロッドまたは蛍光体などが挙げられる。例えば、量子ドットは、電子が伝導帯から価電子帯に遷移しながら特定の色を放出する粒子状物質であり得る。
量子ドットは、半導体ナノ結晶物質であり得る。量子ドットは、その組成および大きさによって特定のバンドギャップを有して、光を吸収した後、固有の波長を有する光を放出することができる。量子ドットの半導体ナノ結晶の例としては、IV族系ナノ結晶、II-VI族系化合物ナノ結晶、III-V族系化合物ナノ結晶、IV-VI族系ナノ結晶またはこれらの組み合わせなどが挙げられる。
II-VI族化合物は、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgSおよびこれらの混合物からなる群より選ばれる二元化合物;InZnP、AgInS、CuInS、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnSおよびこれらの混合物からなる群より選ばれる三元化合物;およびHgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTeおよびこれらの混合物からなる群より選ばれる四元化合物からなる群より選ばれることができる。
III-V族化合物は、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSbおよびこれらの混合物からなる群より選ばれる二元化合物;GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InAlP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNPおよびこれらの混合物からなる群より選ばれる三元化合物;およびGaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSbおよびこれらの混合物からなる群より選ばれる四元化合物からなる群より選ばれることができる。
IV-VI族化合物はSnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTeおよびこれらの混合物からなる群より選ばれる二元化合物SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTeおよびこれらの混合物からなる群より選ばれる三元化合物;およびSnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTeおよびこれらの混合物からなる群より選ばれる四元化合物からなる群より選ばれることができる。IV族元素としてはSi、Geおよびこれらの混合物からなる群より選ばれることができる。IV族化合物としてはSiC、SiGeおよびこれらの混合物からなる群より選ばれる二元化合物であり得る。
この時、二元化合物、三元化合物または四元化合物は、均一な濃度で粒子内に存在するか、濃度分布が部分的に異なる状態に分けられて同一粒子内に存在し得る。また、一つの量子ドットが他の量子ドットを囲むコア/シェル構造を有することもできる。コアとシェルの界面はシェルに存在する元素の濃度が中心に行くほど低くなる濃度勾配(gradient)を有する。
一実施形態において、量子ドットは、前述したナノ結晶を含むコアおよび該コアを囲むシェルを含むコア-シェル構造を有することができる。量子ドットのシェルは、コアの化学的変性を防止して半導体特性を維持するための保護層の役割および/または量子ドットに電気泳動特性を付与するためのチャージング層(charging layer)の役割をすることができる。シェルは、単層または多重層であり得る。コアとシェルの界面は、シェルに存在する元素の濃度が中心に行くほど低くなる濃度勾配(gradient)を有し得る。量子ドットのシェルの例としては、金属または非金属の酸化物、半導体化合物またはこれらの組み合わせなどが挙げられる。
例えば、該金属または非金属の酸化物は、SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4、NiOなどの二元化合物、またはMgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4、CoMn2O4などの三元化合物を例示できるが、本発明はこれに制限されるものではない。
また、該半導体化合物は、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSbなどを例示できるが、本発明はこれに制限されるものではない。
第1波長シフタ345が放出する光は、約45nm以下、または約40nm以下、または約30nm以下の発光波長スペクトル半値幅(full width of half maximum,FWHM)を有し得、これにより表示装置1が表示する色の色純度と色再現性をより改善することができる。また、第1波長シフタ345が放出する光は、入射光の入射方向と関係がなく様々な方向に向かって放出され得る。これにより第1透光領域TA1で表示される第1色の側面視認性を向上させることができる。
第1発光素子ED1から提供された出射光LEの一部は、第1波長シフタ345により赤色光に変換されず第1波長変換パターン340を透過して放出され得る。出射光LEの第1波長変換パターン340により変換されず第1カラーフィルタ231に入射した成分は、第1カラーフィルタ231により遮断され得る。これに対し、出射光LEの第1波長変換パターン340により変換された赤色光は、第1カラーフィルタ231を透過して外部に出射される。すなわち、第1透光領域TA1を介して表示装置1の外部に出射される第1光LO1は赤色光であり得る。
第2散乱体343は、第2ベース樹脂341と異なる屈折率を有して、第2ベース樹脂341と光学界面を形成することができる。例えば、第2散乱体343は光散乱粒子であり得る。その他の第2散乱体343に係る具体的説明は、第1散乱体333に係る説明と実質的に同一または類似であるため省略する。
第2波長変換パターン350は、第2透光領域TA2でバンクパターン370により区切られた空間内に位置し得る。
一実施形態において、第2波長変換パターン350は、図19に示すように島状パターン形態からなる。一実施形態において、図面に示したものとは異なり、第2波長変換パターン350の一部は、遮光領域BAと重なってもよい。
一実施形態において、第2波長変換パターン350は、第2キャッピング層391およびバンクパターン370と直接接触し得る。
第2波長変換パターン350は、入射光のピーク波長を他の特定ピーク波長の光に変換またはシフトさせて出射し得る。一実施形態において、第2波長変換パターン350は、第2発光素子ED2から提供された出射光LEを約510nm~約550nmの範囲である緑色光に変換して出射し得る。
一実施形態において、第2波長変換パターン350は、第3ベース樹脂351および第3ベース樹脂351内に分散した第2波長シフタ355を含み得、第3ベース樹脂351内に分散した第3散乱体353をさらに含み得る。
第3ベース樹脂351は光透過率が高い材料からなる。一実施形態において、第3ベース樹脂351は有機物質からなる。一実施形態において、第3ベース樹脂351は第1ベース樹脂331と同じ物質からなるか、第1ベース樹脂331の構成物質として例示した物質の少なくとも一つを含み得る。
第2波長シフタ355は、入射光のピーク波長を他の特定ピーク波長に変換またはシフトさせることができる。一実施形態において、第2波長シフタ355は、440nm~480nmの範囲のピーク波長を有する青色光を510nm~550nmの範囲のピーク波長を有する緑色光に変換することができる。
第2波長シフタ355の例としては、量子ドット、量子ロッドまたは蛍光体などが挙げられる。第2波長シフタ355に係るより具体的な説明は、第1波長シフタ345の説明で上述した内容と実質的に同一または類似するため省略する。
一実施形態において、第1波長シフタ345および第2波長シフタ355は、すべて量子ドットからなる。このような場合、第2波長シフタ355をなす量子ドットの粒子の大きさは、第1波長シフタ345をなす量子ドットの粒子の大きさより小さくてもよい。
第3散乱体353は、第3ベース樹脂351と異なる屈折率を有して第3ベース樹脂351と光学界面を形成することができる。例えば、第3散乱体353は光散乱粒子であり得る。その他、第3散乱体353に係る具体的説明は、第2散乱体343に係る説明と実質的に同一または類似するため省略する。
第2波長変換パターン350には、第3発光素子ED3から放出された出射光LEが提供され得、第2波長シフタ355は、第3発光素子ED3から提供された出射光LEを約510nm~約550nmの範囲のピーク波長を有する緑色光に変換して放出し得る。
青色光である出射光LEの一部は、第2波長シフタ355により緑色光に変換されず第2波長変換パターン350を透過し得、これは第2カラーフィルタ233により遮断され得る。これに対し、出射光LEの第2波長変換パターン350により変換された緑色光は、第2カラーフィルタ233を透過して外部に出射される。そのため第2透光領域TA2で表示装置1の外部に出射される第2光LO2は緑色光であり得る。
バンクパターン370、光透過パターン330、第1波長変換パターン340および第2波長変換パターン350上には、第3キャッピング層393が位置し得る。第3キャッピング層393は、光透過パターン330、第1波長変換パターン340および第2波長変換パターン350をカバーし得る。一実施形態において、第3キャッピング層393は非表示領域NDAにも位置し得る。非表示領域(図1のNDA)において第3キャッピング層393は、第2キャッピング層391と直接接触し得、光透過パターン330、第1波長変換パターン340および第2波長変換パターン350を密封し得る。そのため外部から水分または空気などの不純物が浸透して光透過パターン330、第1波長変換パターン340および第2波長変換パターン350を損傷させたり、汚染させることを防止することができる。
一実施形態において、第3キャッピング層393は、非表示領域NDAでバンクパターン370の外側面を囲み得る。また、第3キャッピング層393は、非表示領域NDAで第2キャッピング層391と直接接触し得る。
一実施形態において、第3キャッピング層393は無機物からなる。一実施形態において、第3キャッピング層393は、第2キャッピング層391と同じ物質からなるか、第2キャッピング層391の説明で言及された物質の少なくとも一つを含み得る。第2キャッピング層391および第3キャッピング層393がすべて無機物からなる場合、非表示領域NDAで第2キャッピング層391と第3キャッピング層393は互いに直接接触して無機-無機接合を形成することができる。
前述したように非表示領域NDAにおいて、色変換基板30と表示基板10との間にはシーリング部材50が位置し得る。
シーリング部材50は封止層170と重なってもよい。より具体的には、シーリング部材50は、下部無機層171および上部無機層175と重なって、有機層173とは重ならなくてもよい。一実施形態において、シーリング部材50は封止層170と直接接触し得る。より具体的には、シーリング部材50は上部無機層175のすぐ上に位置して、上部無機層175と直接接触し得る。
一実施形態において、シーリング部材50の下に位置する上部無機層175および下部無機層171は、シーリング部材50の外側まで延び、上部無機層175の端部および下部無機層171の端部は、シーリング部材50と第1支持部材の第1部分の間およびシーリング部材50と第1支持部材の第2部分の間に位置してもよい。
シーリング部材50は、非表示領域NDAでカラーパターン250、第1カラーフィルタ231およびバンクパターン370と重なってもよい。一実施形態において、シーリング部材50は、バンクパターン370をカバーする第3キャッピング層393と直接接触し得る。
シーリング部材50は、接続パッドPDと接続された配線などを含む第1ゲートメタルWR1と重なってもよい。シーリング部材50が第1ゲートメタルWR1と重なるように配置されることにより、非表示領域NDAの幅を減少させることができる。
色変換基板30、表示基板10およびシーリング部材50の間の空間には充填材70が位置し得ることは上述したとおりである。一実施形態において、充填材70は、図9、および図12に示すように、第3キャッピング層393および封止層170の上部無機層175と直接接触し得る。
以下で、上述した封止層170のより具体的な構造について説明する。
図18は、図9のQ9領域を拡大した断面図である。図19は、図18のQ11領域を拡大した断面図である。図20は、図18のQ13領域を拡大した断面図である。
図18~図20を参照すると、封止層170は、第1キャッピング層160と充填材70との間に配置される。封止層170は上述されたように、第1キャッピング層160上の下部無機層171、下部無機層171上の有機層173、および有機層173上の上部無機層175を含み得る。
下部無機層171は、図19に示すように、複数の積層された膜を含み得る。一実施形態による下部無機層171は、第1バッファ膜BF1、第1バッファ膜BF1上の第1バリア膜BR1、第1バリア膜BR1上の第1多孔性層PL、第1多孔性層PL上の第2バリア膜BR2、および第2バリア膜BR2上の第2バッファ膜BF2を含み得る。
第1バリア膜BR1は第1バッファ膜BF1と第1多孔性層PLとの間に配置され、第2バリア膜BR2は第1多孔性層PLと第2バッファ膜BF2との間に配置され、第2バッファ膜BF2は第2バリア膜BR2と有機層173との間に配置され得る。
また、第1バリア膜BR1と第2バリア膜BR2は、例えば、同じ物質を含み得、同じ厚さを有し得、同じ屈折率を有し得る。
ただし、これに制限されず第1バリア膜BR1と第2バリア膜BR2とは互いに異なる物質を含み得、互いに異なる厚さを有してもよく、互いに異なる屈折率を有してもよい。
以下では、第1バリア膜BR1と第2バリア膜BR2が同じ物質を含み得、同じ厚さを有し得、同じ屈折率を有する例を中心に説明する。
以下で説明する下部無機層171の多層膜は、それぞれ光吸収効率(k)が0であり得る。より具体的に説明すると、下部無機層171の各多層膜の光吸収効率(k)が0より大きいと、下部の発光素子から生成された光が下部無機層171の各多層膜によって一部吸収され得る。これは表示装置1の全般的な光効率を減少させる原因となる。
第1バッファ膜BF1は第1キャッピング層160上に直接配置される。第1バッファ膜BF1は上部の第1バリア膜BR1に直接接し得る。
第1バッファ膜BF1は第1キャッピング層160上に直接配置され、第1キャッピング層160の物理的損傷を遮断する役割をすることができる。
例えば、第1バッファ膜BF1は、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、セリウム酸化物、シリコン酸窒化物(SiON)、またはリチウムフルオリドなどからなる。
第1バッファ膜BF1の厚さt1は、約1nm~1000nmの範囲内にあり得る。一実施形態による第1バッファ膜BF1の屈折率は、1.3~1.75の範囲内にあり得る。例えば、第1バッファ膜BF1の屈折率は、約1.6であり得る。第1バッファ膜BF1の圧縮応力(Compressive stress)は、約0~200MPa範囲内にあり得る。
第1バリア膜BR1は第1バッファ膜BF1上に直接配置され、外部から侵入する水分、および/または酸素を遮断する役割をすることができる。
例えば、第1バリア膜BR1はシリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、セリウム酸化物、シリコン酸窒化物(SiON)、またはリチウムフルオリドなどからなる。
第1バリア膜BR1の厚さt2は、約1nm~5000nmの範囲内にあり得る。一実施形態による第1バリア膜BR1の屈折率は、上述した第1バッファ膜BF1の屈折率よりさらに大きくてもよい。一実施形態による第1バリア膜BR1の屈折率は、1.45~1.85の範囲内にあり得る。例えば、第1バリア膜BR1の屈折率は、約1.7であり得る。第1バリア膜BR1の圧縮応力(Compressive stress)は、約0~200MPa範囲内にあり得る。
第1多孔性層PLは、第1バリア膜BR1と第2バリア膜BR2との間に配置されることによって、後述する第2バリア膜BR2に進入した水分および/または酸素のうちの第2バリア膜BR2により完全に吸収されなかった一部の水分および/または酸素を貯蔵(Storage)する役割をすることができる。第1多孔性層PLが第2バリア膜BR2に進入した水分および/または酸素のうちの第2バリア膜BR2により完全に吸収されなかった一部の水分および/または酸素を貯蔵(Storage)する役割をするためには、膜内の物質構造がある程度不均一なものが好ましい。このために、第1多孔性層PLを第1バリア膜BR1上に形成する過程で、膜の均一度を低くするために工程時間を増やすか、外気を投入するなどの追加工程が考慮され得る。第1多孔性層PLを形成する方法は本技術分野に広く知られているので、詳しい説明は省略する。膜の均一度が低い第1多孔性層PLの屈折率は、隣接するバリア膜BR1、BR2だけでなく、バッファ膜BF1、BF2の屈折率よりさらに低くてもよい。
例えば、第1多孔性層PLの屈折率は、隣接するバリア膜BR1、BR2の屈折率よりも約0.3よりさらに低くてもよい。例えば、第1多孔性層PLの屈折率は、1.1~1.45の範囲を有し得る。
例えば、第1多孔性層PLは、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、セリウム酸化物、シリコン酸窒化物(SiON)、またはリチウムフルオリドなどからなる。
第1多孔性層PLの厚さt3は、約1nm~1000nmの範囲内にあり得る。
第1多孔性層PL上には、第2バリア膜BR2が配置される。第2バリア膜BR2の物質、厚さt4、および屈折率は、上述した第1バリア膜BR1の物質、厚さ、および屈折率と実質的に同一であるため、重複する説明は省略する。
第2バリア膜BR2と有機層173との間には第2バッファ膜BF2が配置される。第2バッファ膜BF2の厚さt5、材料は、第1バッファ膜BF1の厚さt1、材料とそれぞれ同一であるが、これに制限されるものではない。
第2バッファ膜BF2上には上述したように、有機層173が配置されるが、有機層173を形成する過程で、有機層173が第2バッファ膜BF2の表面上でよく拡散しながら蒸着されることが好ましい。有機層173が第2バッファ膜BF2の表面上でよく拡散されていないままで蒸着されると、有機層173を拡散させるための追加工程が行われなければならず、よく拡散されないまま蒸着が完了すると、有機層173が配置された部分と配置されていない部分、または有機層173が多く配置された部分と少なく配置された部分が生じて、封止層170に全体的にうねり現象(Waveness)が発生し得る。これを防止するために、第2バッファ膜BF2と有機層173とを同じ材料、または有機/無機のうち同じ系の材料を使用することが好ましいが、第2バッファ膜BF2と有機層173との互いに異なる機能を考慮すると、これを考慮することは難しい場合もある。ただし、一実施形態による封止層170によれば、有機層173と接する第2バッファ膜BF2の表面エネルギが適正水準以上に形成されることによって、第2バッファ膜BF2の表面上で有機層173がよく拡散することができる。一実施形態による第2バッファ膜BF2の表面エネルギは、約40mN/m~約80mN/mの範囲を有し得る。第2バッファ膜BF2の表面エネルギを確保するために、第2バッファ膜BF2を表面エネルギが高い物質で形成することを考慮できるが、既存の第2バッファ膜BF2の機能、および材料費用などを考慮すると、第2バッファ膜BF2の表面粗さを調節する方案を考慮することができる。一実施形態による第2バッファ膜BF2の表面粗さは、約5nm~約100nmであり得る。
上部無機層175は図20に示すように、複数の積層された膜を含み得る。一実施形態による上部無機層175は、第3バッファ膜BF3、および第3バッファ膜BF3上の第3バリア膜BR3を含み得る。
第3バッファ膜BF3は、有機層173と第3バリア膜BR3との間に配置され、第3バリア膜BR3は、第3バッファ膜BF3と充填材70との間に配置される。第3バッファ膜BF3は、隣接する有機層173、および第3バリア膜BR3とそれぞれ直接接し得、第3バリア膜BR3は、隣接する第3バッファ膜BF3、および充填材70とそれぞれ直接接し得る。
例えば、第3バッファ膜BF3の材料、厚さt6、屈折率、および圧縮応力は、上述した第1バッファ膜BF1の材料、厚さt1、屈折率、および圧縮応力と実質的に同一であり得る。第3バッファ膜BF3は、下部の有機層173で発生するアウトガス(Out gas)を低減する役割をすることができる。
第3バリア膜BR3の材料、厚さt7は、上述した第1バリア膜BR1の材料、および厚さt2と実質的に同一であり得る。第3バリア膜BR3は、外部から侵入する水分、および/または酸素を遮断する役割をすることができる。
一実施形態による表示装置1によれば、下部無機層171のバリア膜BR1、BR2の間に第1多孔性層PLを適用するサンドイッチ(Sandwich)構造を適用することによって、第1多孔性層PLが第2バリア膜BR2に進入した水分および/または酸素のうち第2バリア膜BR2により完全に吸収されていない一部の水分および/または酸素を貯蔵(Storage)する役割をすることができる。これにより、水分および/または酸素が封止層170の下部に侵入することを未然に防止することができ、表示装置1の保管信頼性が向上し、表示装置1の寿命が改善されることができる。
以下、他の実施形態による表示装置について説明する。以下の実施形態で既に説明した実施形態と同じ構成については同じ参照符号を付け、その説明を省略または簡略化する。
図21は、図20による封止層の他の実施形態を示す断面図である。
図21を参照すると、本実施形態による封止層170_1の上部無機層175_1が第4バッファ膜BF4をさらに含む点で、一実施形態による封止層170と異なる。
より具体的に説明すると、本実施形態による封止層170_1の上部無機層175_1は、第4バッファ膜BF4をさらに含み得る。
上部無機層175_1の第4バッファ膜BF4は、第3バリア膜BR3と充填材70との間に配置され得、それぞれ第3バリア膜BR3と充填材70と直接接し得る。
第4バッファ膜BF4の材料、屈折率、および厚さt8は、上述した第3バッファ膜BF3の材料、屈折率、および厚さt6と実質的に同一であり得る。
一方、第4バッファ膜BF4上には、上述したように、充填材70が配置されるが、充填材70を形成する過程で、充填材70が第4バッファ膜BF4の表面上でよく拡散しながら蒸着されることが好ましい。充填材70が第4バッファ膜BF4の表面上でよく拡散されないままで蒸着されると、充填材70が拡散するための追加工程が行われなければならず、よく拡散されないままで蒸着が完了すると、充填材70が配置された部分と配置されていない部分、または充填材70が多く配置された部分と少なく配置された部分が生じて充填材70に全体的にうねり現象(Waveness)が発生し得る。これを防止するために、第4バッファ膜BF4と充填材70を同じ材料、または有機/無機のうち同じ系の材料を使用することが好ましいが、第4バッファ膜BF4と充填材70の互いに異なる機能を考慮すると、これを考慮することが難しい場合もある。ただし、一実施形態による封止層170によれば、充填材70と接する第4バッファ膜BF4の表面エネルギが適正水準以上に形成されることによって、第4バッファ膜BF4の表面上で充填材70がよく拡散することができる。一実施形態による第4バッファ膜BF4の表面エネルギは、約40mN/m~約80mN/mの範囲を有し得る。第4バッファ膜BF4の表面エネルギを確保するために、第4バッファ膜BF4を表面エネルギが高い物質で形成することを考慮することができるが、既存の第4バッファ膜BF4の機能、および材料費用などを考慮すると、第4バッファ膜BF4の表面粗さを調節する方案を考慮することができる。一実施形態による第4バッファ膜BF4の表面粗さは、約5nm~約100nmであり得る。
図22、および図23は図18による封止層のさらに他の実施形態を示す断面図である。
図22、および図23を参照すると、本実施形態による封止層170_2は、下部無機層171_1、および上部無機層175_2を含む点で、一実施形態による封止層170と異なる。
より具体的に説明すると、本実施形態による封止層170_2は、下部無機層171_1、および上部無機層175_2を含み得る。
下部無機層171_1は、図19による下部無機層171に対応しており、第1バッファ膜BF1、第1バリア膜BR1、および第2バッファ膜BF2のみを含み得る。第1バッファ膜BF1は、第1キャッピング層160と第1バリア膜BR1との間に配置され得、第1バリア膜BR1は第1バッファ膜BF1と第2バッファ膜BF2との間に配置され得、第2バッファ膜BF2は第1バリア膜BR1と有機層173との間に配置され得る。第1バッファ膜BF1、第1バリア膜BR1、および第2バッファ膜BF2に係る説明は、上述したため以下では重複する説明は省略する。
図23に示すように、本実施形態による上部無機層175_2は、第3バッファ膜BF3、第3バリア膜BR3、第2多孔性層PL_1、第4バリア膜BR4、および第4バッファ膜BF4を含み得る。第3バッファ膜BF3は第3バリア膜BR3と有機層173との間に配置され得、第3バリア膜BR3は第3バッファ膜BF3と第2多孔性層PL_1との間に配置され得、第2多孔性層PL_1は第3バリア膜BR3と第4バリア膜BR4との間に配置され得、第4バリア膜BR4は第4バッファ膜BF4と第2多孔性層PL_1との間に配置され得、第4バッファ膜BF4は第4バリア膜BR4と充填材70との間に配置され得る。
第3バッファ膜BF3、第3バリア膜BR3、および第4バッファ膜BF4に係る説明は、図21で上述したため詳しい説明は省略する。第4バリア膜BR4の厚さ、材料、および屈折率は、第3バリア膜BR3の厚さ、材料、および屈折率とそれぞれ実質的に同一であり得る。第2多孔性層PL_1は、図19を参照して上述した第1多孔性層PLと実質的に同一であるため、詳しい説明は省略する。
図24は、図18による封止層のさらに他の実施形態を示す断面図である。
図24を参照すると、本実施形態による封止層170_3は、下部無機層171、有機層173、および上部無機層175_2を含む点で、一実施形態による表示装置1と異なる。
より具体的に説明すると、本実施形態による封止層170_3は、下部無機層171、有機層173、および上部無機層175_2を含み得る。上部無機層175_2は、図23を参照して上述したため以下では重複する説明は省略する。
以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明のその技術的思想や必須の特徴を変更せず他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、上記一実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。
Claims (23)
- 表示領域および非表示領域が定義された第1ベース部と、
前記第1ベース部上に位置して前記表示領域に位置する発光素子と、
前記発光素子上に位置する封止層と、
を含み、
前記封止層は、第1無機層、前記第1無機層上の有機層、および前記有機層上の第2無機層を含み、
前記第1無機層は、前記発光素子上の第1バッファ膜、前記第1バッファ膜上の第1バリア膜、前記第1バリア膜上の第1多孔性層、前記第1多孔性層上の第2バリア膜、および前記第2バリア膜上の第2バッファ膜を含み、
前記第1バッファ膜の屈折率、前記第1バリア膜の屈折率、および前記第1多孔性層の屈折率は、互いに異なり、
前記第1多孔性層の屈折率は、前記第1バッファ膜の屈折率、および前記第1バリア膜の屈折率より小さい、表示装置。 - 前記第1バリア膜は、前記第1バッファ膜と前記第1多孔性層との間に配置され、
前記第2バリア膜は、前記第1多孔性層と前記第2バッファ膜との間に配置され、
前記第2バッファ膜は、前記第2バリア膜と前記有機層との間に配置された、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1バッファ膜の屈折率は、前記第1バリア膜の屈折率より小さい、請求項2に記載の表示装置。
- 前記第1多孔性層の屈折率は、1.1~1.45の範囲にある、請求項3に記載の表示装置。
- 前記第1バッファ膜の屈折率は、1.3~1.75の範囲にある、請求項4に記載の表示装置。
- 前記バリア膜の屈折率は、1.45~1.85の範囲にある、請求項5に記載の表示装置。
- 前記第1バッファ膜の屈折率と前記第2バッファ膜の屈折率とは互いに同じである、請求項6に記載の表示装置。
- 前記第2バッファ膜は、前記有機層に直接接する、請求項6に記載の表示装置。
- 前記第2バッファ膜の表面粗さは、10nm~500nmの範囲にある、請求項8に記載の表示装置。
- 前記第2バッファ膜の表面エネルギは、40mN/m~80mN/mの範囲にある、請求項8に記載の表示装置。
- 前記第2無機層は、前記有機層上の第3バッファ膜、および前記第3バッファ膜上の第3バリア膜を含む、請求項2に記載の表示装置。
- 前記第3バッファ膜の屈折率は、前記第3バリア膜の屈折率より小さい、請求項11に記載の表示装置。
- 前記第2無機層は、前記第3バリア膜上の第4バッファ膜をさらに含み、
前記第3バッファ膜は、前記有機層と前記第3バリア膜との間に配置され、
前記第3バリア膜は、前記第3バッファ膜と前記第4バッファ膜との間に配置された、請求項12に記載の表示装置。 - 前記封止層上に位置する第2ベース部、前記第1ベース部に対向する前記第2ベース部の一面上に位置して前記発光素子と重なるカラーフィルタ、前記カラーフィルタ上に位置する波長変換パターン、および前記第1ベース部と前記第2ベース部との間に位置する充填材をさらに含む、請求項13に記載の表示装置。
- 前記表示領域の前記第1ベース部と前記発光素子との間に配置され、前記発光素子と電気的に接続された薄膜トランジスタをさらに含み、
前記薄膜トランジスタは、
前記第1ベース部上の半導体層、
前記半導体層上のゲート電極、および
前記半導体層と接続されたソース電極とドレイン電極を含み、
前記半導体層は、酸化物半導体を含む、請求項14に記載の表示装置。 - 前記発光素子は、
前記ソース電極と前記ドレイン電極上に配置されたアノード電極、
前記アノード電極と対向するカソード電極、および
前記アノード電極と前記カソード電極との間に配置された複数の発光層を含み、
前記複数の発光層は、互いに重畳配置されたタンデム構造を形成する、請求項15に記載の表示装置。 - 前記第1ベース部と前記半導体層との間に配置され、前記半導体層と重畳配置された遮光パターンをさらに含み、
前記遮光パターンは、前記ソース電極または前記ドレイン電極のいずれか一つと電気的に接続された、請求項15に記載の表示装置。 - 前記第4バッファ膜は、前記充填材と直接接し、
前記第4バッファ膜の表面粗さは、10nm~500nmの範囲にあり、
前記第4バッファ膜の表面エネルギは、40mN/m~80mN/mの範囲にある、請求項14に記載の表示装置。 - 前記第2無機層は、前記第3バリア膜と前記第4バッファ膜との間の第4バリア膜、および前記第4バリア膜と前記第3バリア膜との間の第2多孔性層をさらに含み、
前記第2多孔性層の屈折率は、前記第2無機層の前記第3バッファ膜の屈折率、前記第3バリア膜の屈折率、前記第4バリア膜の屈折率、および前記第4バッファ膜の屈折率よりさらに小さい、請求項13に記載の表示装置。 - 表示領域および非表示領域が定義された第1ベース部と、
前記第1ベース部上に位置して前記表示領域に位置する発光素子と、
前記発光素子上に位置する封止層を含み、
前記封止層は、第1無機層、前記第1無機層上の有機層、および前記有機層上の第2無機層を含み、
前記第2無機層は、前記有機層上の第1バッファ膜、前記第1バッファ膜上の第1バリア膜、前記第1バリア膜上の第1多孔性層、前記第1多孔性層上の第2バリア膜、および前記第2バリア膜上の第2バッファ膜を含み、
前記第1バッファ膜の屈折率、前記第1バリア膜の屈折率、および前記第1多孔性層の屈折率は、互いに異なり、
前記第1多孔性層の屈折率は、前記第1バッファ膜の屈折率、および前記第1バリア膜の屈折率より小さい、表示装置。 - 前記第1無機層は、前記発光素子上の第3バッファ膜、および前記第3バッファ膜上の第3バリア膜を含む、請求項20に記載の表示装置。
- 前記第1バリア膜は、前記第1バッファ膜と前記第1多孔性層との間に配置され、
前記第2バリア膜は、前記第1多孔性層と前記第2バッファ膜との間に配置され、
前記第2バッファ膜は、前記第2バリア膜と前記有機層との間に配置された、請求項21に記載の表示装置。 - 前記第1バッファ膜の屈折率は、前記第1バリア膜の屈折率より小さいく、
前記第1多孔性層の屈折率は、1.1~1.45の範囲にあり、
前記第1バッファ膜の屈折率は、1.3~1.75の範囲にあり、
前記バリア膜の屈折率は、1.45~1.85の範囲にある、請求項22に記載の表示装置。
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