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Description
本発明は表示装置に関する。
情報化社会が発展するのに伴い、映像を表示するための表示装置に対する要求が多様な形態として増加している。これにより、最近は液晶表示装置（ＬＣＤ、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ、Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、及び電界発光表示装置（ＥＬＤ、Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）のような多様な表示装置が活用されている。そして、電界発光表示装置は、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）及び量子ドット発光表示装置（ＱＬＥＤ、Ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）のような表示装置を含むことができる。
表示装置のうち、電界発光表示装置は自己発光型のものであり、液晶表示装置（ＬＣＤ）に比べて、視野角、対照比などに優れており、別途のバックライトが必要ではなくて軽量薄型化が可能であり、消費電力の面で有利な利点がある。また、電界発光表示装置は直流低電圧による駆動が可能であり、応答が早く、特に製造コストが安いという利点がある。
一方、電界発光表示装置が、発光した光が上方に放出される、いわゆる上部発光（Ｔｏｐ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）方式で構成される場合、発光層から放出される光が表示領域に均一に放出されるように、発光層の下部にナノレンズパターンを備えることができる。具体的には、発光層から放出される光の一部が電界発光表示装置の下方に進行する場合、ナノレンズパターンによって全反射されて電界発光表示装置の上方に進行するように経路が変更されることにより、表示装置の光効率を改善させることができる。
しかし、ナノレンズパターンを形成するための別途の半導体装備及び追加的な工程が必要であるので、ナノレンズパターンを複数の層に形成しにくく、工程コストが増加する問題がある。
本発明は多層構造のナノレンズパターンを備えて光効率が改善した電界発光表示装置を提供することを目的とする。
本発明の目的を達成するために、本発明は、第１基板と、前記第１基板上に備えられた第１電極と、前記第１電極上に備えられた発光層と、前記発光層上に備えられた第２電極と、前記第２電極上に備えられた封止層とを含み、前記封止層は第１金属層を含み、前記第１金属層は、第１ナノレンズパターン及び前記第１ナノレンズパターンを取り囲む第１透明導電層を含む表示装置を提供する。
また、本発明は、第１基板と、前記第１基板上に備えられた第１電極と、前記第１電極上に備えられた発光層と、前記発光層上に備えられた第２電極と、前記第２電極上に備えられた封止層と、前記封止層上に備えられたカラーフィルターと、前記カラーフィルター上に備えられた第２基板とを含み、前記封止層は、前記カラーフィルターの下部に形成された第１金属層を含み、前記第１金属層は、第１ナノレンズパターン及び前記第１ナノレンズパターンを取り囲む第１透明導電層を含む表示装置を提供する。
本発明によれば、発光層上に多層構造のナノレンズパターンを形成することで、表示装置の光効率を向上させる効果がある。
本発明の利点及び特徴とそれらを達成する方法は添付図面に基づいて詳細に後述する実施例を参照すれば明らかになるであろう。しかし、本発明は以下で開示する実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に具現可能であり、本実施例等はただ本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に技術思想の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明の技術思想は請求範囲の範疇によって定義されるだけである。
本発明の実施例を説明するための図面に開示した形状、大きさ、比率、角度、個数などは例示的なものなので、本発明が図示の事項に限定されるものではない。明細書全般にわたって同じ参照符号は同じ構成要素を示す。また、本発明の説明において、関連した公知の技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにする可能性があると判断される場合、その詳細な説明は省略する。本発明で言及する「含む」、「有する」、「なる」などを使う場合、「～のみ」を使わない限り、他の部分が付け加わることができる。構成要素を単数で表現した場合、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合を含む。
構成要素の解釈において、別途の明示的な記載がないと言っても誤差範囲を含むものと解釈する。
位置関係についての説明の場合、例えば「～上に」、「～の上部に」、「～の下部に」、「～のそばに」などのように二つ部分の位置関係を説明する場合、「直ぐ」又は「直接」を使わない限り、二つ部分の間に一つ以上の他の部分が位置することもできる。
時間関係についての説明の場合、例えば、「～の後に」、「～に引き続き」、「～の次に」、「～の前に」などのように時間的に先後関係を説明する場合、「直ぐ」又は「直接」を使わない限り、連続的ではない場合も含むことができる。
第１、第２などを多様な構成要素を敍述するために使うが、これらの構成要素はこれらの用語に制限されない。これらの用語はただ一構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。よって、以下で言及する第１構成要素は本発明の技術的思想内で第２構成要素でもあり得る。
本発明の多様な実施例のそれぞれの技術的特徴は部分的に又は全体的に互いに結合又は組合せ可能であり、技術的に多様な連動及び駆動が可能であり、各実施例が互いに独立的に実施されることもでき、連関関係で一緒に実施されることもできる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
第１実施例
図１は本発明の第１実施例による電界発光表示装置の概略断面図である。
図１から分かるように、本発明の第１実施例による電界発光表示装置は、第１基板１００、回路素子層２００、第１電極３１０、発光素子（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｅｌｅｍｅｎｔ）３２０、第２電極３３０、バンク３４０、封止層４００、平坦化層６００、及びカラーフィルター７００を含むことができる。
第１基板１００はガラスまたはプラスチックからなることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではなく、シリコンウエハーのような半導体物質からなることもできる。
本発明の第１実施例による電界発光表示装置は、発光された光が上方に放出される、いわゆる上部発光（Ｔｏｐ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）方式で構成され、よって、第１基板１００の材料としては透明材料だけでなく不透明材料を用いることができる。
回路素子層２００は第１基板１００上に形成されている。
回路素子層２００には各種の信号配線、薄膜トランジスタ、及びキャパシタなどを含む回路素子が備えられている。信号配線は、ゲート配線、データ配線、電源配線、及び基準配線を含んでなることができる。そして、薄膜トランジスタは、スイッチング薄膜トランジスタ、駆動薄膜トランジスタ、及びセンシング薄膜トランジスタを含んでなることができる。
スイッチング薄膜トランジスタは、ゲート配線に供給されるゲート信号に応じてスイッチングされて、データ配線から供給されるデータ電圧を駆動薄膜トランジスタに供給する役割を果たす。
駆動薄膜トランジスタは、スイッチング薄膜トランジスタから供給されるデータ電圧によってスイッチングされて、電源配線から供給される電源からデータ電流を生成して第１電極３１０に供給する役割を果たす。
センシング薄膜トランジスタは、画質低下の原因になる駆動薄膜トランジスタのスレッショルド電圧偏差をセンシングする役割を果たすことができる。そして、センシング薄膜トランジスタは、ゲート配線または別途のセンシング配線から供給されるセンシング制御信号に応答して駆動薄膜トランジスタの電流を基準配線に供給する。
キャパシタは駆動薄膜トランジスタに供給されるデータ電圧を１フレームの間に維持させる役割を果たすことができる。そして、キャパシタは駆動薄膜トランジスタのゲート端子及びソース端子にそれぞれ連結される。
第１電極３１０は回路素子層２００上に形成され、発光表示装置のアノード（Ａｎｏｄｅ）として機能することができる。第１電極３１０は回路素子層２００に備えられた駆動薄膜トランジスタと連結されている。
バンク３４０は第１電極３１０上に形成されて、発光領域ＥＡ及び非発光領域ＮＥＡを定義する。すなわち、バンク３４０が形成されていない領域が発光領域ＥＡになり、バンク３４０が形成されている領域が非発光領域ＮＥＡになることができる。
バンク３４０は、アクリル樹脂（ａｃｒｙｌ ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）、ポリアミド樹脂（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ｒｅｓｉｎ）、ポリイミド樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｒｅｓｉｎ）などの有機膜から形成されることができる。もしくは、バンク３４０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、またはチタン酸化物などの無機膜から形成されることもできる。もしくは、バンク３４０は外部から入射する光を吸収するために、ブラック物質を含んでなることもできる。
発光素子３２０は第１電極３１０上に形成される。発光素子３２０はバンク３４０上にも形成されることができる。すなわち、発光素子３２０は発光領域ＥＡ及び非発光領域ＮＥＡにも形成されることができる。
発光素子３２０は、正孔輸送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、発光層（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、及び電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）を含むことができる。この場合、第１電極３１０及び第２電極３３０に電圧が印加されれば、正孔及び電子がそれぞれ正孔輸送層及び電子輸送層を介して発光層に移動するようになり、発光層で互いに結合して発光するようになる。
発光素子３２０は白色光を発光するように構成されることができる。このために、発光素子３２０は相異なる色相の光を発光する複数のスタック（ｓｔａｃｋ）を含んでなることができる。
第２電極３３０は発光素子３２０上に形成されている。第２電極３３０は発光表示装置のカソード（Ｃａｔｈｏｄｅ）として機能することができる。第２電極３３０は、発光素子３２０と同様に、発光領域ＥＡ及び非発光領域ＮＥＡにも形成される。
本発明の第１実施例による発光表示装置は上部発光方式で構成されるので、第２電極３３０は、発光素子３２０から発光された光を上方に透過させるために、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電性物質からなる。
封止層４００は第２電極３３０上に形成されることで、発光素子３２０に外部の水分が浸透することを防止する役割を果たす。封止層４００は、第１絶縁層４１０、第１金属層４２０、第２絶縁層４３０、第２金属層４４０、及び第３絶縁層４５０の積層構造を有することができるが、これに限定されない。
第１絶縁層４１０は第２電極３３０上に形成されることができる。第１絶縁層４１０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、またはチタン酸化物などの無機膜から形成されることができる。
また、第１絶縁層４１０上には第１金属層４２０が配置されることができる。第１金属層４２０は、第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２を含むことができる。第１透明導電層４２１は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）からなることができる。そして、第１ナノレンズパターン４２２はインジウム（Ｉｎｄｉｕｍ）からなることができる。第１ナノレンズパターン４２２は発光領域ＥＡ及び非発光領域ＮＥＡの両者に形成されることができる。第１ナノレンズパターン４２２によって、発光素子３２０から放出される光は全反射され、表示装置の側面に漏洩し得る光が上方に進行するので、表示装置の光効率を向上させることができる。
第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれの上面は膨らんでいる形状を有することができ、第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれの大きさは同一でなくても良い。第１ナノレンズパターン４２２の下面の直径の大きさは２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲に含まれることができる。そして、第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれの下面の直径の大きさは互いに同一でなくてもよい。
第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれの形成位置は均一でなくてもよい。第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれは第１透明導電層４２１を挟んで互いに離隔して配置されることができる。そして、互いに隣り合う二つの第１ナノレンズパターン４２２の間の間隔は同一でなくてもよい。
第１透明導電層４２１は第１絶縁層４１０上に配置されることができる。第１透明導電層４２１は第１ナノレンズパターン４２２が備えられていない第１絶縁層４１０の上面を覆うように形成され、第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２は共に第１絶縁層４１０上に配置されることができる。また、第１ナノレンズパターン４２２は第１透明導電層４２１に挿入されるように配置されることができ、第１ナノレンズパターン４２２は第１透明導電層４２１と互いに接するように配置されることができる。よって、第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれは第１透明導電層４２１によって取り囲まれるように配置されることができる。
第１ナノレンズパターン４２２の下面は第１絶縁層４１０の上面と直接接触することができる。例えば、第１透明導電層４２１には複数のホールが備えられ、ホールの内部には第１ナノレンズパターン４２２が備えられることができる。第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれの上面の一部領域は第１透明導電層４２１によって取り囲まれることができる。そして、第１ナノレンズパターン４２２の上面で第１絶縁層４１０に隣接した一部領域は第１透明導電層４２１のホールの内面と接することができる。また、第１ナノレンズパターン４２２の下面全体は第１絶縁層４１０の上面と直接接することができる。
第２絶縁層４３０は第１透明導電層４２１上に形成されることができる。第２絶縁層４３０は第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２の両者の上面を覆い、第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２の上面の形態に対応して形成されることができる。すなわち、第２絶縁層４３０で第１ナノレンズパターン４２２と重畳する領域は、第２絶縁層４３０で第１透明導電層４２１と重畳する領域より突出した形態を有することができる。
第２絶縁層４３０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、またはチタン酸化物などの無機膜から形成されることができ、第１絶縁層４１０と同じ物質からなることができる。
また、第２絶縁層４３０上には第２金属層４４０が配置されることができる。そして、第２金属層４４０は、第２透明導電層４４１及び第２ナノレンズパターン４４２を含むことができる。第２透明導電層４４１は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）からなることができる。そして、第１ナノレンズパターン４２２と同様に、第２ナノレンズパターン４４２はインジウム（Ｉｎｄｉｕｍ）からなることができる。第２ナノレンズパターン４４２は発光領域ＥＡ及び非発光領域ＮＥＡの両者に形成されることができる。
第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれの上面は膨らんでいる形状を有することができ、第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれの大きさは同一でなくてもよい。第２ナノレンズパターン４４２の下面の直径の大きさは２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲に含まれることができる。そして、第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれの下面の直径の大きさは互いに同一でなくてもよい。
第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれの形成位置は均一でなくてもよい。第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれは第２透明導電層４４１を挟んで互いに離隔して配置されることができる。そして、互いに隣り合う二つの第２ナノレンズパターン４４２の間の間隔は同一でなくてもよい。また、第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれは第１ナノレンズパターン４２２と重畳しながら第１透明導電層４２１とは重畳しない位置に形成されることができるが、これに限定されない。例えば、第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれは第１透明導電層４２１と重畳しながら第１ナノレンズパターン４２２とは重畳しない位置に形成されることもできる。もしくは、第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれは第１ナノレンズパターン４２２及び第１透明導電層４２１の両者と重畳する位置に形成されることもできる。
これにより、発光素子３２０から放出された光の一部が第１ナノレンズパターン４２２を通過しなくて進行経路が表示装置の上方に補正されない場合、追加的に第２ナノレンズパターン４４２を介して光の経路を表示装置の上方に補正することができるので、表示装置の光効率を一層向上させることができる。
第２透明導電層４４１は第２絶縁層４３０上に形成されることができる。第２透明導電層４４１は第２ナノレンズパターン４４２が備えられていない第２絶縁層４３０の上面を覆うように形成され、第２透明導電層４４１及び第２ナノレンズパターン４４２は共に第２絶縁層４３０上に配置されることができる。また、第２ナノレンズパターン４４２は第２透明導電層４４１に挿入されるように配置されることができ、第２ナノレンズパターン４４２は第２透明導電層４４１と接するように配置されることができる。よって、第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれは第２透明導電層４４１によって取り囲まれるように配置されることができる。
第２ナノレンズパターン４４２の下面は第２絶縁層４３０の上面と直接接触することができる。例えば、第２透明導電層４４１には複数のホールが備えられ、ホールの内部には第２ナノレンズパターン４４２が備えられることができる。第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれの一部領域は第２透明導電層４４１によって取り囲まれることができる。そして、第２ナノレンズパターン４４２の上面で第２絶縁層４３０と隣接した一部領域は第２透明導電層４４１のホールの内面と接することができる。また、第２ナノレンズパターン４４２の下面全体は第２絶縁層４３０の上面と直接接することができる。
第３絶縁層４５０は第２透明導電層４４１上に形成されることができる。第３絶縁層４５０は第２透明導電層４４１及び第２ナノレンズパターン４４２の両上面を覆い、第２透明導電層４４１及び第２ナノレンズパターン４４２の上面の形態に対応して形成されることができる。すなわち、第３絶縁層４５０で第２ナノレンズパターン４４２と重畳する領域は第３絶縁層４５０で第２透明導電層４４１と重畳する領域より突出した形態を有することができる。
第３絶縁層４５０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、またはチタン酸化物などの無機膜から形成されることができ、第１絶縁層４１０または第２絶縁層４３０と同じ物質からなることができる。
平坦化層６００は封止層４００上に形成され、カラーフィルター７００が安定的に形成されるように、封止層４００による段差を補償する役割を果たす。平坦化層６００は、アクリル樹脂（ａｃｒｙｌ ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）、ポリアミド樹脂（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ｒｅｓｉｎ）、ポリイミド樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｒｅｓｉｎ）などの有機膜から形成されることができる。もしくは、平坦化層６００は有機膜と無機膜とが交互に積層された構造を有することもできる、しかし、必ずしもそれに限定されるものではない。
カラーフィルター７００は平坦化層６００上に形成される。カラーフィルター７００は、発光素子３２０から放出された白色光を赤色光、緑色光または青色光のいずれか一つの光に変換することができる。また、図示されていないが、カラーフィルター７００上には保護フィルムがさらに備えられることができる。また、図示されていないが、非発光領域ＮＥＡでカラーフィルター７００の下部にはブラックマトリックスが備えられることもできる。
したがって、本発明の第１実施例は第１及び第２ナノレンズパターン４２２、４４２から構成された多層構造のナノレンズパターンを開示することで、発光素子３２０から放出される光が第１及び第２ナノレンズパターン４２２、４４２によって全反射され、表示装置の側面に漏洩し得る光が表示装置の上方に進行するので、表示装置の光効率を向上させる効果がある。
図２Ａ～図２Ｄは本発明の第１実施例による電界発光表示装置の第１及び第２ナノレンズパターン４２２、４４２の形成過程を示す概略断面図である。
図２Ａを参照すると、まず第２電極３３０上に第１絶縁層４１０を形成する。第２電極３３０は、発光素子３２０から発光された光を上方に透過させるために、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電性物質からなることができる。第１絶縁層４１０は発光領域ＥＡ及び非発光領域ＮＥＡの両者に形成されることができ、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、またはチタン酸化物などの無機膜からなることができる。そして、第１絶縁層４１０上に第１金属層４２０を形成する。第１金属層４２０は発光領域ＥＡ及び非発光領域ＮＥＡの両者に形成されることができる。そして、第１金属層４２０は透明導電物質からなることができる。例えば、第１金属層４２０は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）からなることができる。そして、第１絶縁層４１０を形成するために、蒸着工程を遂行する。この際、蒸着工程のために注入する物質はアンモニア（ＮＨ３）気体を含むことができる。
図２Ｂを参照すると、式１によって、第１金属層４２０の透明導電物質とアンモニア（ＮＨ３）気体との間に化学反応が起こり、第１ナノレンズパターン４２２が形成されることができる。
［化１］
Ｉｎ２Ｏ３＋２ＮＨ３→Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ＋２Ｉｎ
Ｉｎ２Ｏ３＋２ＮＨ３→Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ＋２Ｉｎ
具体的には、ＩＴＯまたはＩＺＯからなる第１金属層４２０は酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）を含み、式１を参照すると、第１金属層４２０の酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）と工程によって流入したアンモニア（ＮＨ３）気体との間に化学反応が起こることができる。ここで、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及びアンモニア（ＮＨ３）気体は１：２の係数比、すなわち１：２の分子数比を満たすときに化学反応が起こり得る。
酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）とアンモニア（ＮＨ３）気体との間の化学反応によって、窒素（Ｎ２）、水（Ｈ２Ｏ）及びインジウム（Ｉｎ）が生成され得る。ここで、窒素（Ｎ２）は気体状態であり、水（Ｈ２Ｏ）は非常に少量であるので、封止層４００の蒸着工程には影響を及ぼさないことができる。また、第１金属層４２０を構成する酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）の酸素イオン（Ｏ－）がアンモニア（ＮＨ３）気体の水素イオン（Ｈ＋）と結合することにより、固状のインジウム（Ｉｎ）が析出することができる。
具体的には、アンモニア（ＮＨ３）気体に露出された第１金属層４２０の表面から化学反応が起こり得る。よって、インジウム（Ｉｎ）は第１金属層４２０上に次第に積もることができ、最終的に化学反応が止まった後には、図２Ｂに示すように、析出したインジウム（Ｉｎ）が積もって第１ナノレンズパターン４２２を形成することができる。第１金属層４２０からインジウム（Ｉｎ）が析出するので、化学反応が止まった後には、第１ナノレンズパターン４２２の下面には第１金属層４２０が存在しない。よって、第１ナノレンズパターン４２２の下面は第１絶縁層４１０の上面と直接接することができる。第１金属層４２０で析出したインジウム（Ｉｎ）が積もって形成された領域は第１ナノレンズパターン４２２と定義することができ、第１ナノレンズパターン４２２を取り囲む領域は第１透明導電層４２１と定義することができる。よって、図２Ｂのように、アンモニア（ＮＨ３）気体に露出された第１金属層４２０は、化学反応によってインジウム（Ｉｎ）が積もって形成された第１ナノレンズパターン４２２及び第１ナノレンズパターン４２２を取り囲んでいる第１透明導電層４２１から構成され得る。
第１ナノレンズパターン４２２を主に構成する物質はインジウム（Ｉｎ）であり、第１ナノレンズパターン４２２を構成するインジウム（Ｉｎ）と酸素（Ｏ）との組成比は約４：１である。また、第１透明導電層４２１はＩＴＯまたはＩＺＯを含んでなり、第１透明導電層４２１を構成するインジウム（Ｉｎ）と酸素（Ｏ）との組成比は約１：１０である。よって、第１ナノレンズパターン４２２を構成するインジウム（Ｉｎ）の組成比が第１透明導電層４２１を構成するインジウム（Ｉｎ）の組成比より大きくなり得る。
したがって、従来の技術では追加的な装備及び工程によってナノレンズパターンを形成したが、本発明は封止層４００を形成する工程、特に、第２絶縁層４３０を蒸着する工程で第２絶縁層４３０を形成するとともに第１ナノレンズパターン４２２を形成することができるので、追加的な工程を省略することができる。よって、第１ナノレンズパターン４２２を形成するための別途の工程を省略することができるので、全体工程を簡素化することができる。
第１透明導電層４２１は発光領域ＥＡ及び非発光領域ＮＥＡの両者に形成されるので、第１ナノレンズパターン４２２も同様に発光領域ＥＡ及び非発光領域ＮＥＡの両者に形成されることができる。第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれの上面は膨らんでいる形状を有することができ、第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれの大きさは同一でなくてもよい。第１ナノレンズパターン４２２の下面の直径の大きさは２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲に含まれることができる。そして、第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれの下面の直径の大きさは互いに同一でなくてもよい。
第１ナノレンズパターン４２２のそれぞれの形成位置は均一でなくてもよい。第１透明導電層４２１を挟んで互いに隣り合う二つの第１ナノレンズパターン４２２の間の間隔は同一でなくてもよい。
図２Ｃを参照すると、第１透明導電層４２１上に第２絶縁層４３０を形成する。第２絶縁層４３０は第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２の両上面を覆い、第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２の上面の形態に対応して形成されることができる。第２絶縁層４３０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、またはチタン酸化物などの無機膜から形成されることができ、第１絶縁層４１０と同じ物質からなることができる。
そして、第２絶縁層４３０上に第２金属層４４０を形成する。第２金属層４４０は発光領域ＥＡ及び非発光領域ＮＥＡの両者に形成されることができる。第２金属層４４０は透明導電物質からなることができる。例えば、第２金属層４４０は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）からなることができる。そして、図２Ａの工程と同様に、第３絶縁層４５０を形成するために蒸着工程を遂行する。この際、蒸着工程のために注入する物質はアンモニア（ＮＨ３）気体を含むことができる。
図２Ｄを参照すると、図２Ｂで前述した式１によって、第２金属層４４０とアンモニア（ＮＨ３）気体との間に化学反応が起こり、第２ナノレンズパターン４４２が形成され得る。
第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれは第１ナノレンズパターン４２２と重畳しながら第１透明導電層４２１とは重畳しない位置に形成されることもできるが、これに限定されない。例えば、第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれは第１透明導電層４２１と重畳しながら第１ナノレンズパターン４２２とは重畳しない位置に形成されることもできる。もしくは、第２ナノレンズパターン４４２のそれぞれは第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２の両方と重畳する位置に形成されることもできる。
第１ナノレンズパターン４２２と同様に、第２ナノレンズパターン４４２を構成するインジウム（Ｉｎ）と酸素（Ｏ）との組成比は約４：１であり得る。また、第１透明導電層４２１と同様に、第２透明導電層４４１を構成するインジウム（Ｉｎ）と酸素（Ｏ）との組成比は約１：１０であり得る。すなわち、第２ナノレンズパターン４４２を構成するインジウム（Ｉｎ）の組成比が第２透明導電層４４１を構成するインジウム（Ｉｎ）の組成比より大きくなり得る。
したがって、従来の技術では追加的な装備及び工程によってナノレンズパターンを形成したので、ナノレンズパターンを複数の層に形成することが難しかったが、本発明は、封止層４００を形成する工程、特に、第２及び第３絶縁層４３０、４５０を蒸着する工程で第２及び第３絶縁層４３０、４５０を形成するとともに第１及び第２ナノレンズパターン４２２、４４２を形成することができるので、追加的な工程なしに多層構造のナノレンズパターンを形成することができる。
第２実施例
図３は本発明の第２実施例による電界発光表示装置の概略断面図である。図３による表示装置は、図１による表示装置において第２ナノレンズパターンの形成位置が変更されたものである。以下では、異なる構成についてのみ説明する。
図３を参照すると、第２電極３３０は、第２透明導電層３３１及び第２ナノレンズパターン３３２を含むことができる。第２透明導電層３３１は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）からなることができる。そして、第２ナノレンズパターン３３２は第２透明導電層３３１で析出したインジウム（Ｉｎｄｉｕｍ）からなることができる。よって、第２ナノレンズパターン３３２は発光素子３２０上に形成されることができる。
第２実施例で、第２ナノレンズパターン３３２の形成位置の他に、第２ナノレンズパターン３３２の構造的及び物質的特徴は図１に開示した第１実施例の第２ナノレンズパターン４４２の構造的及び物質的特徴と同一であってもよいが、これに限定されない。
したがって、第２実施例は発光素子３２０上に第２透明導電層３３１及び第２ナノレンズパターン３３２を含む第２電極３３０を形成する構造を開示することで、第１実施例で開示した第２絶縁層４３０上に第２ナノレンズパターン４４２を形成する構造に比べて、発光素子３２０から第２ナノレンズパターン３３２までの距離を減少させることができる。よって、第１実施例の構造に比べて、第２実施例の構造において、発光素子３２０から放出される光は第２ナノレンズパターン３３２に先に到逹して全反射されるので、表示装置の光効率を一層向上させることができる。
第３実施例
図４は本発明の第３実施例による電界発光表示装置の概略断面図である。図４による表示装置は図１による表示装置において封止層４００の構造が変更されたものである。以下では、異なる構成についてのみ説明する。
図４は、第１金属層４２０、第２絶縁層４３０、第２金属層４４０及び第３絶縁層４５０を備えた第２基板８００を、発光素子及び第１絶縁層４１０を備えた第１基板１００と合着して形成された表示装置を開示している。
第２基板８００の下部にカラーフィルター７００が備えられ、カラーフィルター７００の下部に第１金属層４２０が備えられ、第１金属層４２０の下部に第２絶縁層４３０が備えられ、第２絶縁層４３０の下部に第２金属層４４０が備えられ、第２金属層４４０の下部に第３絶縁層４５０が備えられることができる。また、第１金属層４２０は第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２から構成されるので、第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２はカラーフィルター７００の下部に形成されることができる。また、第２金属層４４０は第２透明導電層４４１及び第２ナノレンズパターン４４２から構成されるので、第２透明導電層４４１及び第２ナノレンズパターン４４２は第２絶縁層４３０の下部に形成されることができる。
第１絶縁層４１０は第２電極３３０上に備えられて第２電極３３０を保護することができる。第１基板１００と第２基板８００とは平坦化層６００を介して合着され得る。図４に示す封止層４００のそれぞれの構成は前述した図１に示す封止層４００のそれぞれの構成と同一であってもよいが、これに限定されない。
第３実施例で、第１及び第２ナノレンズパターン４２２、４４２の形成位置の他に、第１及び第２ナノレンズパターン４２２、４４２の構造的及び物質的特徴は図１に開示した第１実施例の第１及び第２ナノレンズパターン４２２、４４２の構造的及び物質的特徴と同一であってもよいが、これに限定されない。
第４実施例
図５は本発明の第４実施例による電界発光表示装置の概略断面図である。図５による表示装置は図３による表示装置において封止層４００の構造が変更されたものである。以下では、異なる構成についてのみ説明する。
図５は第１金属層４２０及び第２絶縁層４３０が備えられた第２基板８００を第２電極３３０及び第１絶縁層４１０が備えられた第１基板１００と合着して形成された表示装置を開示している。
第２基板８００の下部にカラーフィルター７００が備えられ、カラーフィルター７００の下部に第１金属層４２０が備えられ、第１金属層４２０の下部に第２絶縁層４３０が備えられることができる。また、発光素子３２０上に第２電極３３０が備えられ、第２電極３３０上に第１絶縁層４１０が備えられることができる。また、第１金属層４２０は第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２から構成されるので、第１透明導電層４２１及び第１ナノレンズパターン４２２はカラーフィルター７００の下部に形成されることができる。また、第２電極３３０は第２透明導電層３３１及び第２ナノレンズパターン３３２から構成されるので、第２透明導電層３３１及び第２ナノレンズパターン３３２は発光素子３２０の上部に形成されることができる。
第１絶縁層４１０は第２電極３３０上に備えられて第２電極３３０及び第１ナノレンズパターン４２２を保護することができる。第１基板１００と第２基板８００とは平坦化層６００を介して合着され得る。
第４実施例で、第１及び第２ナノレンズパターン４２２、３３２の形成位置の他に、第１及び第２ナノレンズパターン４２２、３３２の構造的及び物質的特徴は図３に開示した第２実施例の第１及び第２ナノレンズパターン４２２、３３２の構造的及び物質的特徴と同一であってもよいが、これに限定されない。
以上で添付図面に基づいて本発明の実施例をより詳細に説明したが、本発明は必ずしもこのような実施例に限られるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様に変形実施されることができる。したがって、本発明で開示した実施例は本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。したがって、以上で記述した実施例はすべての面で例示的なもので限定的なものではないことを理解しなければならない。本発明の保護範囲は請求範囲によって解釈されなければならなく、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならないであろう。
１００ 第１基板
２００ 回路素子層
３１０ 第１電極
３２０ 発光素子
３３０ 第２電極
３４０ バンク
４００ 封止層
４１０ 第１絶縁層
４２０ 第１金属層
４２１ 第１透明導電層
４２２ 第１ナノレンズパターン
４３０ 第２絶縁層
４４０ 第２金属層
３３１、４４１ 第２透明導電層
３３２、４４２ 第２ナノレンズパターン
４５０ 第３絶縁層
６００ 平坦化層
７００ カラーフィルター
８００ 第２基板
２００ 回路素子層
３１０ 第１電極
３２０ 発光素子
３３０ 第２電極
３４０ バンク
４００ 封止層
４１０ 第１絶縁層
４２０ 第１金属層
４２１ 第１透明導電層
４２２ 第１ナノレンズパターン
４３０ 第２絶縁層
４４０ 第２金属層
３３１、４４１ 第２透明導電層
３３２、４４２ 第２ナノレンズパターン
４５０ 第３絶縁層
６００ 平坦化層
７００ カラーフィルター
８００ 第２基板
Claims (11)
- 第１基板と、
前記第１基板上に備えられた第１電極と、
前記第１電極上に備えられた発光層と、
前記発光層上に備えられた第２電極と、
前記第２電極上に備えられた封止層と、を含み、
前記封止層は第１金属層を含み、
前記第１金属層は、第１ナノレンズパターン及び前記第１ナノレンズパターンを取り囲む第１透明導電層を含み、
複数の第１ナノレンズパターンのそれぞれは、前記第１透明導電層を挟んで互いに離隔して配置されている、表示装置。 - 前記封止層は第１絶縁層をさらに含み、
前記第１金属層は前記第１絶縁層上に形成され、
前記第１ナノレンズパターンのそれぞれの下面は前記第１絶縁層と接する、請求項１に記載の表示装置。 - 前記第２電極は、第２ナノレンズパターン及び前記第２ナノレンズパターンを取り囲む第２透明導電層を含む、請求項１に記載の表示装置。
- 前記封止層は、第１金属層上に備えられた第２絶縁層及び前記第２絶縁層上に備えられた第２金属層をさらに含み、
前記第２金属層は、第２ナノレンズパターン及び前記第２ナノレンズパターンを取り囲む第２透明導電層を含む、請求項１に記載の表示装置。 - 第１基板と、
前記第１基板上に備えられた第１電極と、
前記第１電極上に備えられた発光層と、
前記発光層上に備えられた第２電極と、
前記第２電極上に備えられた封止層と、
前記封止層上に備えられたカラーフィルターと、
前記カラーフィルター上に備えられた第２基板と、を含み、
前記封止層は、前記カラーフィルターの下部に形成された第１金属層を含み、
前記第１金属層は、第１ナノレンズパターン及び前記第１ナノレンズパターンを取り囲む第１透明導電層を含み、
複数の第１ナノレンズパターンのそれぞれは、前記第１透明導電層を挟んで互いに離隔して配置されている、表示装置。 - 前記第１ナノレンズパターンのそれぞれの下面は前記カラーフィルターと接する、請求項５に記載の表示装置。
- 前記第２電極は、第２ナノレンズパターン及び前記第２ナノレンズパターンを取り囲む第２透明導電層を含む、請求項５に記載の表示装置。
- 前記封止層は、前記第１金属層下部に備えられた第２絶縁層及び前記第２絶縁層の下部に備えられた第２金属層をさらに含み、
前記第２金属層は、第２ナノレンズパターン及び前記第２ナノレンズパターンを取り囲む第２透明導電層を含む、請求項５に記載の表示装置。 - 前記第１ナノレンズパターン及び前記第２ナノレンズパターンはインジウム（Ｉｎｄｉｕｍ）を含んでなる、請求項３、４、７または８のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記第１ナノレンズパターンまたは前記第２ナノレンズパターンのそれぞれの大きさは不規則である、請求項３、４、７または８のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記第１透明導電層及び前記第２透明導電層はＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を含んでなる、請求項３、４、７または８のいずれか一項に記載の表示装置。
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