KR101419236B1 - 평판 표시 장치 - Google Patents

평판 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101419236B1
KR101419236B1 KR1020070137564A KR20070137564A KR101419236B1 KR 101419236 B1 KR101419236 B1 KR 101419236B1 KR 1020070137564 A KR1020070137564 A KR 1020070137564A KR 20070137564 A KR20070137564 A KR 20070137564A KR 101419236 B1 KR101419236 B1 KR 101419236B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
region
substrate
light
display device
flat panel
Prior art date
Application number
KR1020070137564A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090069778A (ko
Inventor
유충근
김민기
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020070137564A priority Critical patent/KR101419236B1/ko
Publication of KR20090069778A publication Critical patent/KR20090069778A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101419236B1 publication Critical patent/KR101419236B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/858—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12044—OLED
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/02—Details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Abstract

임계각보다 큰 입사각을 가지고 입사된 빛은 두 매질의 경계면에서 전반사되는 성질을 가지는데, 본 발명은 이와 같은 전반사에 의하여 기판과 대기 사이의 경계면에서 전반사되어 저하된 광효율을 높이는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치는,
서로 대향하여 합착된 두 기판으로 구성되는 평판 표시 장치에 있어서, 상기 평판 표시 장치는, 화상을 구현하기 위한 빛이 출사되는 화소 영역 및 상기 화소 영역을 제외한 비표시 영역으로 구성되고,
상기 두 기판 가운데 적어도 하나의 기판에서 비표시 영역에 대응되는 영역의 기판 내부에 형성되어, 기판의 다른 부분의 광학적 특성과 다른 광학적 특성을 가지는 상변성 영역(phase-denaturalized region)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
임계각, 전반사, 상변성 영역, 굴절율

Description

평판 표시 장치{Flat Panel Display Device}
본 발명은 평판 표시 장치에 관한 것으로, 특히 글래스(glass) 기판을 사용한 평판 표시 장치 및 그의 제조 방법에 있어서, 전반사에 의하여 글래스 기판 내에서 출사되지 못하는 빛을 출사시켜 광이용 효율을 증가시킬 수 있는 평판 표시 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 사회의 발전에 따라, 시각적 정보를 표시하기 위하여 종래의 CRT(Cathode Ray Tube)를 대신하여, 여러 가지 평판 표시 장치가 주목을 받고 있으며, 이러한 평판 표시 장치들로는 PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display Device), LCD(Liquid Crystal Display Device, 이하 액정 표시 장치), OLED(Organic Light Emitting Diode, 이하 유기 발광 다이오드 표시장치) 등이 있다.
이와 같은, 평판 표시 장치들은 일반적으로, 화상을 표시하기 위한 표시 패널과, 상기 표시 패널을 구동하여 화상을 표시하기 위한 영상 신호를 공급하는 회로부를 포함하여 구성되고,
상기 표시 패널은 예를 들면 유리 재질의 글래스(glass) 기판이 서로 대향하 여 합착되어 형성된다.
도1은 일반적으로 평판 표시 장치에 사용되는 표시 패널을 도시한 평면도이다. 도1에 도시된 바와 같이, 표시 패널(10)은, 화상이 구현되는 액티브 영역(12)과, 상기 액티브 영역을 둘러싸도록 형성된 더미(dummy) 영역(14)으로 구분되고, 상기 액티브 영역(12)은 매트릭스 형태로 배열된 다수의 화소 영역(P)과, 상기 화소 영역 사이에 형성되어 이웃하는 화소 영역으로부터 출사되는 빛의 간섭을 차단하는 블랙 매트릭스 영역(B)으로 구성된다.
즉, 평판 표시 장치는 화상을 구현하기 위하여 빛이 출사되는 화소 영역과, 상기 화소 영역을 제외한 더미 영역 및 블랙 매트릭스 영역으로 이루어진 비표시 영역으로 구성된다.
한편, 상기 평판 표시 장치는, 화상을 구현하기 위한 빛을 공급하는 별도의 광원(light source)을 가지는 수광형 평판 표시 장치와, 스스로 발광하는 자발광형 평판 표시 장치로 구분되며,
대표적인 수광형 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치 등이 있고, 자발광형 평판 표시 장치로는 유기 발광 다이오드 표시장치 등이 있다.
도2a는 배면에 구비된 백라이트 유닛(backlight unit)으로부터 빛을 공급받아 화상을 구현하는 액정 표시 장치의 대략적인 단면을 도시한 단면도이고, 도2b는 전류를 공급받아 스스로 발광하는 유기 발광층을 구비한 유기 발광 다이오드 표시장치의 대략적인 단면을 도시한 단면도이다.
도2a에서 알 수 있듯이, 액정 표시 장치의 경우, 배면의 백라이트 유닛(미도 시)으로부터 입사된 빛이 제 1 기판(10a)과, 상기 제 1 기판의 상부에 위치하는 액정층(30)과, 상기 제 1 기판과 액정층을 사이로 대향하여 합착된 제 2 기판(10b)을 통과하여 사용자에게 도달하게 된다.
이 때, 상기 제 2 기판(10b)은 공통 전극으로 사용되는 투명한 전도층인 인듐-주석 산화물층(Indium-Tin Oxide Layer, 이하 "ITO층")(26)을 구비할 수 있다.
또한, 액정 표시 장치 역시 매트릭스 형태로 배열되어 빛이 투과되는 화소 영역(P)과, 상기 화소 영역의 사이에 형성되어 빛의 투과를 차단하는 블랙 매트릭스 영역(B)를 가진다. 상기 화소 영역에는 색을 구현하기 위하여 컬러 필터(24)가 형성되고, 상기 블랙 매트릭스 영역에는 빛을 차단하는 물질로 이루어진 블랙 매트릭스(22)가 형성된다.
참고로, 설명하지 않은 일점 쇄선 N은 기판으로 입사되는 빛에 대한 법선(normal line)을 나타낸다. 또한, 이하의 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
또한, 도2b에서 알 수 있듯이, 유기 발광 다이오드 표시장치 역시, 제 1 기판(10a)과 제 2 기판(10b)이 서로 대향하여 합착하여 이루어지고,
제 2 기판(10b)에 구비된 유기 발광층(44)에서 발광된 빛이, 역시 전극층인 인듐-주석 산화물층(Indium-Tin Oxide Layer, 이하 "ITO층")(46)과, 제 2 기판(10b)을 통과하여 사용자에게 도달하게 된다.
또한, 유기 발광 다이오드 표시장치 역시, 빛이 투과되는 화소 영역(P)과, 상기 화소 영역 사이에 형성되어 빛을 차단하는 블랙 매트릭스 영역(B)을 가지고, 상기 블랙 매트릭스 영역에는 빛을 차단하는 물질로 이루어진 블랙 매트릭스(42)가 형성된다.
그러나, 이와 같이 별도의 광원으로부터 빛을 공급받는 수광형 평판 표시 장치나, 스스로 발광하는 자발광형 평판 표시 장치는 사용자에게 빛이 도달하기 까지 여러 매질을 통과하게 되는데, 이 때 빛이 흡수되거나, 특히 전반사에 의하여 손실되는 빛이 있어서 광이용 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
가령, 액정 표시 장치의 경우를 도2a를 참조하여 설명하면, 백라이트 유닛(미도시)으로부터 출사된 빛의 일부는 제 1 기판(10a), 액정층(30), 및 제 2 기판(10b)을 통과하여 사용자에게 도달하지만(A),
액정층을 통과한 빛 가운데 일부는 제 2 기판(10b)의 표면에서 반사되어 버리고 출사되지 못하는 빛도 있으며(B),
제 2 기판(10b)으로 입사된 빛 가운데에서도 제 2 기판의 임계각보다 큰 빛을 가지고 입사된 빛의 경우, 제 2 기판(10b)과 대기 사이의 경계에서 전반사되어 사용자 쪽으로 출사되지 못하고 기판 내부에서 트래벌링(travelling)하여서 광이용 효율을 저하하게 된다.
이와 같은 문제는, 유기 발광 다이오드 표시장치(OLED)에서도 동일하게 발생된다. 도2b를 참조하여 설명하면, 유기 발광층(44)으로부터 발광된 빛 가운데 일부는 제 2 기판(10b)을 통과하여 사용자에게 도달하지만(A), 일부는 제 2 기판(10b)의 표면에서 반사되어 버리고 출사되지 못하는 빛도 있으며(B),
제 2 기판(10b)의 임계각보다 큰 입사각을 가지고 입사된 빛은, 역시 제 2 기판과 대기 사이의 경계에서 전반사되어(C) 제 2 기판의 내부에서만 진행될 뿐 제 2 기판 외부로 출사되지 못하여 광이용 효율을 저하하는 문제점이 있었다.
이 때, 임계각(critical angle)은, 굴절률이 상대적으로 큰 매질에서 굴절률이 상대적으로 작은 물질로 빛이 진행할 때, 두 매질의 경계면에서 전반사가 일어나기 시작하는 입사각을 의미하며, 임계각보다 큰 입사각을 가지고 입사된 빛은 두 매질의 경계면에서 전반사된다.
이와 같은, 문제점으로 인하여 저하된 광효율을 높이기 위하여, 도3과 같이, 기판(10)의 일측에 저반사율(Lower Reflective Index) 물질(50)을 코팅하는 방법이 제안되었다. 이와 같이, 저반사율 물질을 코팅할 경우, 기판의 표면에서의 반사광(D)이 줄어들도록 하고, 보다 많은 빛이 출사광(E)이 되어 광이용 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.
그러나, 저반사율 물질을 코팅하기 위해서는, 코팅 공정과, 핫 플레이트(hot plate)에서 수행되는 프리-베이킹(pre-baking) 공정과, 오븐(oven)에서 수행되는 포스트-베이킹(post-baking) 공정 등이 추가로 수행된다는 문제점이 있었다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복잡한 공정을 추가하지 않고서도 기판 내부에서 발생되는 전반사된 빛에 의한 광이용 효율 저하를 방지할 수 있는 평판 표시 장치의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치는,
서로 대향하여 합착된 두 기판으로 구성되는 평판 표시 장치에 있어서, 상기 평판 표시 장치는, 화상을 구현하기 위한 빛이 출사되는 화소 영역 및 상기 화소 영역을 제외한 비표시 영역으로 구성되고,
상기 두 기판 가운데 적어도 하나의 기판에서 비표시 영역에 대응되는 영역의 기판 내부에 형성되어, 기판의 다른 부분의 광학적 특성과 다른 광학적 특성을 가지는 상변성 영역(phase-denaturalized region)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마이트로 도트는, 기판과 대기의 경계면에서 전반사되어 기판 내부에서 진행하는 빛의 경로를 변경시켜 출사시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상변성 영역이 형성된 기판은 글래스 기판이고, 상기 상변성 영역은 레이저에 의하여 형성된 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치는, 전반사에 의하여 사용자에게 도달되지 못하는 빛을 저감시켜 광이용 효율을 높일 수 있어서, 보다 높은 휘도의 평판 표시 장치를 구현하는 것이 가능한 효과를 제공한다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 서로 대향하여 합착된 두 기판을 포함하여 구성되는 평판 표시 장치에 있어서,
상기 합착된 기판은 화상을 구현하기 위한 빛이 출사될 수 있는 화소 영역과, 상기 화소 영역을 제외한 비표시 영역으로 정의되고,
상기 합착된 두 기판 가운데 적어도 하나의 기판은, 상기 비표시 영역에 대응되는 영역의 기판 내부에 형성되며, 기판의 반사율 또는 굴절율과 다른 반사율이나 굴절율을 가지는 상변성 영역(phase-denaturalized region)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
첨부된 도4a 및 도4b는 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치는, 서로 대향하여 합착된 두 기판을 포함하여 구성되고,
상기 합착된 기판(100)은 화상을 구현하기 위한 빛이 출사될 수 있는 화소 영역(P)과, 상기 화소 영역을 제외한 비표시 영역으로 정의되며,
상기 두 기판 가운데 적어도 하나의 기판에서 비표시 영역에 대응되는 부분의 기판 내부에는, 기판이 가지는 광학적 특성, 즉 반사율이나 굴절율과 상이한 광학적 특성을 가지는 상변성 영역(160)이 형성된 것을 특징으로 한다.
보다 자세히는, 상기 합착된 기판(100)은 화상이 구현되는 액티브 영역(112)과, 상기 액티브 영역을 둘러싸도록 형성된 더미 영역(114)으로 구분되고, 상기 액티브 영역은 다시 화상을 구현하기 위한 빛이 출사될 수 있는 화소 영역(P)과, 상기 화소 영역 사이에 형성되어 이웃하는 화소 영역에서 출사된 빛의 간섭을 차단하는 블랙 매트릭스 영역(B)으로 구성된다.
이 때, 화상을 구현하기 위한 빛이 출사된다는 의미는, 예를 들면 별도의 광원으로부터 공급된 빛이 투과될 수 있다는 의미와, 발광층으로부터 발광된 빛이 투 과될 수 있다는 의미를 모두 포함한다.
즉, 상기 합착된 기판은 화소 영역(P)과, 화소 영역을 제외한 더미 영역(114) 및 블랙 매트릭스 영역(B)을 포함하는 비표시 영역으로 정의된다.
상기 액티브 영역(112)에는, 도시하지는 않았으나, 외부로부터 화상을 구현하기 위한 신호를 공급받아 전달하는 게이트 라인 및 데이터 라인이 서로 교차하여 형성되고, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부에는 각 화소 영역에 형성되는 구동 전극을 구동하기 위한 스위칭 소자가 형성된다.
또한, 상기 평판 표시 장치를 구성하는 기판은, 유리로 이루어진 글래스(glass) 기판을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구동 전극은, 예를 들면 액정 표시 장치의 경우에는 액정을 구동하기 위한 전압이 충전되는 화소 전극일 수 있으며, 유기 발광 다이오드의 경우에는 유기 발광층으로 전자를 주입할 수 있는 투명 전극(양극)일 수 있을 것이다.
상기 스위칭 소자로는, 예를 들면 비정질 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터를 이용하는 것도 가능할 것이다. 상기 박막 트랜지스터는 그 구조에 따라 바텀 게이트 방식, 탑 게이트 방식 등으로 분류될 수 있으며,
상기 바텀 게이트 방식의 박막 트랜지스터의 경우에는, 기판 상에 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극을 덮도록 형성된 게이트 절연막과, 상기 게이트 절연막 상부에서 상기 게이트 전극과 대응되는 영역을 포함하도록 형성된 반도체층과, 상기 반도체층 상부에서 게이트 전극의 양 끝단에 대응되는 영역에 서로 마주보도록 형성된 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하여 구성된다.
상기 게이트 전극은 게이트 라인으로부터 분기되어 형성되고, 소스 전극은 데이터 라인으로부터 분기되어 형성된다.
상기 구동 전극의 경우에는 화상을 구현하기 위한 빛이 출사될 수 있는 화소 영역에 형성되고, 상기 게이트 라인, 데이터 라인, 및 스위칭 소자의 경우에는 화소 영역 사이에 형성되어 빛이 차단되는 블랙 매트릭스 영역에 형성된다.
상기 상변성 영역(phase-denaturalized region)은, 합착된 두 기판 가운데 적어도 하나의 기판 내부에 형성되며, 비표시 영역에 대응되는 영역에 형성된다.
도4a는 상변성 영역이 화소 영역(P)사이에 형성된 블랙 매트릭스 영역(B)에만 도트(dot) 형태로 형성된 경우(160)를 도시하였으며, 도4b는 상변성 영역이 블랙 매트릭스 영역(B)과, 액티브 영역(112)을 둘러싸도록 형성된 더미 영역(114)에 모두 도트 형태로 형성된 경우(160,160a)를 도시하였다.
또한, 도4c는 상변성 영역이 더미 영역(114)에 액티브 영역(112)을 둘러싸도록 형성된 제 1 상변성 영역(160b)와, 상기 블랙 매트릭스 영역에 대응되도록 매트릭스 형태로 형성된 제 2 상변성 영역(160c)으로 구성되는 것도 가능할 것이다.
이와 같이, 상변성 영역이 더미 영역(114)에 액티브 영역(112)을 둘러싸도록 형성된 제 1 상변성 영역(160b)와, 상기 블랙 매트릭스 영역에 대응되도록 매트릭스 형태로 형성된 제 2 상변성 영역(160c)으로 구성될 경우 광이용 효율을 보다 더 증가시키는 것이 가능할 것이다.
상기 상변성 영역은, 기판이 가지는 반사율이나 굴절율과 같은 광학적 특성과 상이한 광학적 특성을 가지고 있어서, 기판으로 입사된 빛 가운데 대기와의 경 계면에서 전반사되어 출사되지 못하고 기판 내부에서 진행되는 빛을 대기 중으로 출사시키도록 하는 효과를 제공한다.
상변성 영역은, 예를 들면 기판이 유리 재질의 글래스 기판일 경우에는, UV 레이저(Laser) 또는 IR(Infrared Radiation) 레이저를 글래스 기판 내부에 포커싱(focusing)하여 조사함으로써 형성하는 것이 가능할 것이다.
또한, 상기 상변성 영역은 레이저에 의한 마이크로한 크랙(crack)이 발생한 상태 이거나, 국부적으로 용융(locally melted)된 상태이거나, 국부적으로 결정화(locally crystallized)된 상태 일 수 있다.
이론적으로 유리는 투명한 물성을 가지기 때문에 레이저를 흡수하지 않지만, 실재로는 유리 내부에 있는 불순물들이 레이저를 흡수하기 때문에 레이저를 이용하여 표면에 영향을 미치지 않으면서도 유리 내부에 부분적인 반사율/굴절율에 변화가 생기는 상변성 영역을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상변성 영역은 비표시 영역에 형성되어, 개구율에 영향을 미치지 않으며, 그 크기는 예를 들어 화소 영역의 폭이 50㎛일 때 약 56㎛의 크기를 가지는 상변성 영역을 형성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치에 대하여 설명하기로 한다.
첨부된 도5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판 표시 장치의 단면도로써, 상변성 영역이 형성된 기판을 포함하는 유기 발광 다이오드의 표시 장치의 단면을 도시하였다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판 표시 장치는, 유기 발광 다이오드 표시장치에 있어서,
유기 발광층(144)을 구비하고 화소 영역(P) 및 비표시 영역으로 정의되는 제 1 기판(100a)과, 상기 제 1 기판과 대향하여 합착된 제 2 기판(100b)과, 상기 제 1 기판의 내부에서 상기 비표시 영역에 대응되는 부분에 형성되며 기판의 다른 부분이 가지는 광학적 특성과 다른 광학적 특성을 가지는 상변성 영역(160)을 포함하여 구성된다.
상기 제 1 기판(100a)은, 유리 재질의 글래스 기판인 것이 바람직하며, 도5에서는 화소 영역(P)과, 상기 화소 영역의 사이에 형성되는 블랙 매트릭스 영역(B)의 일부만 도시하였다..
제 1 기판에는, 양극으로 사용되는 투명한 ITO층(146)과, 상기 양극 상에 적층되어 형성되며 전류를 인가받아서 스스로 발광하는 유기 발광층(144)을 포함하여 구성되며, 도시하지는 않았으나 낮은 일함수를 가지는 음극을 더 포함하여 구성되고, 정공 주입층, 전자 주입층을 더 포함하는 것도 가능하다. 또한, 상기 유기 발광층은 화소 영역(P)에 형성된다.
상기 블랙 매트릭스 영역(B)에는 빛을 투과시키지 않는 블랙 매트릭스(142)가 더 형성된다.
상기 블랙 매트릭스는, 인근의 화소 영역에서 발광되는 빛이 서로 간섭을 일으켜 화소 영역 사이의 경계에서 혼색이 되어 버리는 것을 방지한다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상기 블랙 매트릭스 영역에는 화상을 구현하기 위한 신호를 공급받 아 전달하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부에 형성되어 각 화소 영역을 독립적으로 구동시킬 수 있는 스위칭 소자가 형성된다.
상기 상변성 영역(160)은, 제 1 기판(100a)의 내부에 형성되며, 제 1 기판이 가지는 반사율(또는 굴절율)과 상이한 반사율(또는 굴절율)을 가진다. 상변성 영역은, 예를 들면 기판 표면에는 영향을 주지 않도록 레이저를 이용하여 형성할 수 있을 것이다.
이와 같이, 상변성 영역은 기판과 상이한 광학적 성질을 가짐으로써, 제 1 기판의 임계각보다 더 큰 입사각을 가지고 입사되어(D) 기판과 대기 사이의 경계면에서 전반사된 빛의 경로를 굴절시키거나(D´), 반사시켜서(D˝) 대기중으로 출사되도록 한다.
참고로, 글래스 기판의 임계각은 약 48.2도 정도이다.
이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판 표시 장치는, 유기 발광 다이오드 표시장치에 있어서, 기판의 비표시 영역에 형성된 상변성 영역을 포함하여 구성됨으로써, 기판과 대기 사이의 경계면에서 전반사된 빛이 다시 출사될 수 있도록 하여 광이용 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판 표시 장치에 대하여, 첨부된 도6을 참조로 하여 설명하기로 한다. 도6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판 표시 장치의 단면을 도시한 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판 표시 장치는, 액정 표시 장치에 있어서,
화소 영역(P) 및 비표시 영역으로 정의되는 제 1 기판(100a)과, 상기 제 1 기판과 액정층(130)을 사이로 서로 대향하여 합착된 제 2 기판(110b)으로 구성되고, 상기 제 1 기판 내부에서 상기 비표시 영역에 대응되는 부분에 형성되며 기판의 다른 부분이 가지는 광학적 특성과 다른 광학적 특성을 가지는 상변성 영역을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 기판(100a)은, 유리 재질의 글래스 기판인 것이 바람직하며, 도6에서는 역시, 화소 영역(P)과, 상기 화소 영역의 사이에 형성되는 블랙 매트릭스 영역(B)의 일부만 도시하였다.
상기 제 1 기판의 화소 영역에 대응되는 부분에는 컬러 필터(124)가 형성되고, 상기 컬러 필터는 예를 들면, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 세 가지 색이나, 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W)의 네 가지 색으로 구성되는 것이 가능하다. 또한, 공통 전극으로 사용되는 투명한 ITO층(126)을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 경우에 따라 평탄화층(미도시)을 더 구비할 수도 있다.
상기 블랙 매트릭스 영역(B)에는 빛을 투과시키지 않는 블랙 매트릭스(122)가 더 형성된다.
도시하지는 않았으나, 상기 제 2 기판에는 각 화소 영역마다 형성되는 화소 전극과, 상기 화소 전극에 공급되는 화상 신호를 전달하는 데이터 라인, 상기 화소 전극을 구동하기 위한 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자를 턴-온 및 턴-오프하기 위한 게이트 신호를 전달하는 게이트 라인 등을 구비하고,
이들 게이트 라인, 데이터 라인, 스위칭 소자 등은 블랙 매트릭스 영역에 대 응되도록 형성된다.
상기 액정층은 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 전계에 의하여 구동되어서, 외부의 광원으로부터 공급되는 빛의 투과율을 가변시켜서 화상을 구현한다.
상기 상변성 영역(160)은, 역시 제 1 기판(100a)의 내부에서 비표시 영역에 형성되며, 제 1 기판의 다른 부분이 가지는 반사율이나 굴절율과 같은 광학적 특성과 다른 광학적 특성을 가진다.
상변성 영역은, 예를 들면 기판 표면에는 영향을 주지 않도록 레이저를 이용하여 형성할 수 있을 것이다.
이와 같이, 상변성 영역은 기판의 다른 부분과 상이한 광학적 성질을 가짐으로써, 제 1 기판의 임계각보다 더 큰 입사각을 가지고 입사되어(D) 기판과 대기 사이의 경계면에서 전반사된 빛의 경로를 변화시키거나(D´), 반사시켜서(D˝) 대기중으로 출사되도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판 표시 장치는, 액정 표시 장치에 있어서, 기판의 비표시 영역에 형성된 상변성 영역을 포함하여 구성됨으로써, 기판과 대기 사이의 경계면에서 전반사된 빛이 다시 출사될 수 있도록 하여 광이용 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.
다음으로, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 평판 표시 장치에 대하여, 첨부된 도7을 참조로 하여 설명하기로 한다. 도7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 평판 표시 장치의 단면을 도시한 단면도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 평판 표시 장치는, 일렉트로닉 잉크(Electronic Ink: E-Ink)를 이용한 일렉트로닉 잉크 표시 장치에 있어서,
화소 영역(P) 및 비표시 영역으로 정의되는 제 1 기판(100a)과, 상기 제 1 기판과 일렉트로닉 잉크 필름층(320)을 사이로 서로 대향하여 합착된 제 2 기판(110b)으로 구성되고, 상기 제 1 기판 내부에서 상기 비표시 영역에 대응되는 부분에 형성되며 기판의 다른 부분이 가지는 광학적 특성과 다른 광학적 특성을 가지는 상변성 영역을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 기판(100a)은 컬러 필터 기판으로, 유리 재질의 글래스 기판인 것이 바람직하다.
도6에서는 역시, 화소 영역(P)과, 상기 화소 영역의 사이에 형성되는 블랙 매트릭스 영역(B)의 일부만 도시하였다.
상기 제 1 기판의 화소 영역에 대응되는 부분에는 컬러 필터(124)가 형성되고, 상기 컬러 필터는 예를 들면, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 세 가지 색이나, 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W)의 네 가지 색으로 구성되는 것이 가능하다. 또한, 공통 전극으로 사용되는 투명한 ITO층(126)을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 경우에 따라 평탄화층(미도시)을 더 구비할 수도 있다.
상기 블랙 매트릭스 영역(B)에는 빛을 투과시키지 않는 블랙 매트릭스(122)가 더 형성된다.
상기 제 2 기판에는 각 화소 영역마다 형성되는 화소 전극(170)이 구비되고, 또한 도시하지는 않았으나, 상기 화소 전극에 공급되는 화상 신호를 전달하는 데이 터 라인, 상기 화소 전극을 구동하기 위한 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자를 턴-온 및 턴-오프하기 위한 게이트 신호를 전달하는 게이트 라인 등을 구비하고,
이들 게이트 라인, 데이터 라인, 스위칭 소자 등은 블랙 매트릭스 영역에 대응되도록 형성된다.
상기 일렉트로닉 잉크 필름층(320)은 수지층(310)상에 에 투명 도전물질로 형성된 공통 전극층인 ITO층(310)과, 상기 공통 전극층에 고분자 바인더에 의하여 접착되며 전기 영동 분산액(electrophoretic dispersion fluid)(324)이 주입된 마이크로 캡슐(micro capsule)(322)이 조밀하게 집적된 일렉트로닉 잉크 필름층(320)으로 구성된다.
상기 마이크로 캡슐안에 주입되어 있는 전기 영동 분산액에는 양전하(positive charge)를 띠는 화이트 피그먼트(white pigment)(326a)와, 음전하(negative charge)를 띠는 블랙 피그먼트(black pigment)(326b)가 분산(dispersion)되어 있으며,
상기 제 2 기판에 형성된 화소 전극(170)과 공통 전극층(310) 사이에 형성되는 전계에 의하여, 마이크로 캡슐안에 내장된 피그먼트를 영동시켜 화상을 구현하게 된다.
예를 들면, 상기 화소 전극(170)의 전위가 공통 전극의 전위보다 높은 경우, 상기 마이크로 캡슐 내에서 화소 전극에 가까운 쪽에는 음전하를 띠는 블랙 피그먼트(326b)들이 모이게 된고, 반대로 마이크로 캡슐 내에서 화소 전극에 먼 쪽에는 양전하를 띠는 화이트 피그먼트(326a)들이 모이게 된다. 따라서, 블랙 피그먼트나 화이트 피그먼트에 의해 반사되는 빛을 통해 흑백의 화상을 구현하는 것이 가능하게 된다.
상기 상변성 영역(160)은, 역시 제 1 기판(100a)의 내부에서 비표시 영역에 형성되며, 제 1 기판의 다른 부분이 가지는 반사율이나 굴절율과 같은 광학적 특성과 다른 광학적 특성을 가진다.
상변성 영역은, 예를 들면 기판 표면에는 영향을 주지 않도록 레이저를 이용하여 형성할 수 있을 것이다.
이와 같이, 상변성 영역은 기판의 다른 부분과 상이한 광학적 성질을 가짐으로써, 제 1 기판의 임계각보다 더 큰 입사각을 가지고 입사되어(D) 기판과 대기 사이의 경계면에서 전반사된 빛의 경로를 굴절시켜서(D´) 대기중으로 출사되도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 평판 표시 장치는, 일렉트로닉 잉크 표시장치에 있어서, 기판의 비표시 영역에 형성된 상변성 영역을 포함하여 구성됨으로써, 기판과 대기 사이의 경계면에서 전반사된 빛이 다시 출사될 수 있도록 하여 광이용 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도8a 및 도8b는 유기 발광 다이오드 표시장치에 있어서, 종래의 경우와 본 발명의 실시예에 따른 경우의 광효율의 비교를 설명하기 위한 도면이다.
도8a는 종래의 유기 발광 다이오드 표시장치를 나타낸 도면이다. 도8a에서 유기 발광층(EL)에서 발광된 빛은 ITO층을 통과하여 유리 기판(Glass)으로 입사된다. 이 때, ITO층의 굴절율은 2.0 이고, 유리 기판의 굴절율은 1.5 이어서, 밀한 매질에서 소한 매질로 빛이 진행하기 때문에 ITO층과 유리 기판의 경계면에서 전반사가 발생하게 되고 이에 따른 1차 빛 손실율(LOSS 1)이 발생한다. 이 때의 빛의 손실율이 약 51% 정도이다. 참고로 빛의 손실은 스넬의 법칙(snell)의 법칙을 이용하여 계산하였다.
이어서, 유리 기판으로 입사한 빛이 대기중으로 출사될 때, 유리 기판의 굴절율은 1.5이고, 대기(Air)의 굴절율은 1.0 이므로, 역시 빛이 밀한 매질에서 소한 매질로 진행하게 되어서 유리 기판과 대기의 경계면에서 전반사가 발생하게 되어서 2차 빛 손실율(LOSS 2)이 발생하게 된다. 이 때의 빛의 손실율이 약 31.5% 정도이다.
따라서, 최종적으로 출사된 빛 효율(OUT 1)은 전체 빛의 약 17.5% 정도가 된다.
다음으로, 도8b는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치를 나타낸 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치에서 1차 빛 손실율(LOSS 1´)은 종래의 유기 발광 다이오드 표시장치와 동일하지만, 유리 기판 내에서 전반사된 빛의 일부는 유리 기판 내부에 형성된 상변성 영역(160)에 의하여 대기 중으로 출사되기 때문에 2차 빛 손실율(LOSS 2´)은 종래의 유기 발광 다이오드 표시장치에서의 2차 빛 손실율(LOSS 2)인 31.5% 보다 감소하게 되고,
따라서 최종적으로 출사된 빛 효율(OUT 1 + OUT 1´)은 17.5% 보다 큰 값을 가지게 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치에서는, 기판 내부에 형 성된 마이크로 크랙에 의하여 기판 내부에서 전반사되는 빛의 일부를 다시 기판 외부로 출사되도록 하여, 광이용 효율을 높일 수 있는 평판 표시 장치를 제공한다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도1은 종래의 표시 패널의 구성을 도시한 평면도.
도2a는 종래의 액정 표시 장치에서 전반사를 설명하는 도면.
도2b는 종래의 유기 발광 다이오드 표시 장치에서 전반사를 설명하는 도면
도3은 종래의 평판 표시 장치의 일례를 설명한 단면도.
도4a는 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치의 구성의 일례를 도시한 평면도.
도4b는 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치의 구성의 다른 일례를 도시한 평면도.
도4c는 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치의 구성의 또 다른 일례를 도시한 평면도.
도5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판 표시 장치의 구성을 나타낸 단면도.
도6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판 표시 장치의 구성을 나타낸 단면도.
도7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판 표시 장치의 구성을 나타낸 단면도.
도8a는 종래의 유기 발광 다이오드 표시 장치의 광이용 효율을 설명하기 위한 도면.
도8b는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 표시 장치의 광이용 효 율을 설명하기 위한 도면.

Claims (9)

  1. 서로 대향하여 합착된 두 기판으로 구성되는 평판 표시 장치에 있어서, 상기 평판 표시 장치는,
    화상을 구현하기 위한 빛이 출사되는 화소 영역; 및
    상기 화소 영역을 제외한 비표시 영역으로 구성되고,
    상기 두 기판 가운데 적어도 하나의 기판에서 비표시 영역에 대응되는 영역의 기판 내부에 형성되어, 기판의 다른 부분의 광학적 특성과 다른 광학적 특성을 가지는 상변성 영역(phase-denaturalized region)을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상변성 영역은, 기판과 대기의 경계면에서 전반사되어 기판 내부에서 진행하는 빛의 경로를 변경시켜 출사시키는 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상변성 영역이 형성된 기판은 글래스 기판인 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상변성 영역은, 레이저에 의하여 생성된 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상변성 영역은, 화상이 구현되는 액티브 영역을 둘러싸는 더미 영역과, 상기 화소 영역 사이에 형성되는 블랙 매트릭스 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상변성 영역은 다수의 도트 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 상변성 영역은 상기 더미 영역에 화상이 표시되는 액티브 영역을 둘러싸도록 형성된 제 1 상변성 영역과, 상기 블랙 매트릭스 영역에 대응되도록 매트릭스 형태로 형성된 제 2 상변성 영역으로 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학적 특성은 반사율 또는 굴절율 가운데 하나인 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 평판 표시 장치는, 액정 표시 장치, 유기 발광 다이오드 표시 장치, 일렉트로닉 잉크 표시 장치 가운데 하나인 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
KR1020070137564A 2007-12-26 2007-12-26 평판 표시 장치 KR101419236B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070137564A KR101419236B1 (ko) 2007-12-26 2007-12-26 평판 표시 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070137564A KR101419236B1 (ko) 2007-12-26 2007-12-26 평판 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090069778A KR20090069778A (ko) 2009-07-01
KR101419236B1 true KR101419236B1 (ko) 2014-07-15

Family

ID=41321387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070137564A KR101419236B1 (ko) 2007-12-26 2007-12-26 평판 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101419236B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960006574A (ko) * 1994-07-05 1996-02-23 쯔지 하루오 투사형 액정표시장치
JP2007156052A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Epson Imaging Devices Corp 液晶装置および電子機器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960006574A (ko) * 1994-07-05 1996-02-23 쯔지 하루오 투사형 액정표시장치
JP2007156052A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Epson Imaging Devices Corp 液晶装置および電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090069778A (ko) 2009-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11487143B2 (en) Display device, multi-screen display device using the same and method for manufacturing the same
US11398538B2 (en) Light emitting diode display device and multi-screen display device using the same
US8305294B2 (en) Tiled display with overlapping flexible substrates
US6967435B2 (en) Active matrix organic electroluminescent display and fabricating method thereof
US8730278B2 (en) Display device and method of manufacture thereof
US7144752B2 (en) Method of manufacturing organic electroluminescent display device and organic electroluminescent display device, and display device equipped with organic electroluminescent display device
TWI762131B (zh) 發光顯示器及包含其的多螢幕顯示器
KR102229145B1 (ko) 투명 디스플레이 장치
KR101107172B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
CN109728183B (zh) 有机发光二极管显示设备
US20130027765A1 (en) Display Apparatus
KR20170036160A (ko) 유기발광다이오드 표시장치
JP2017147059A (ja) 電気光学装置及び電子機器
WO2019041990A1 (zh) 有机电致发光显示面板及其制备方法
US20220069038A1 (en) Light emitting display apparatus
CN114695786A (zh) 发光显示设备和包括该发光显示设备的多屏显示设备
JP2014071399A (ja) カラーフィルター基板、電気光学装置、及び電子機器
CN112992986A (zh) 发光显示装置
US9140954B2 (en) Reflective type display device
KR101419236B1 (ko) 평판 표시 장치
JP2004362938A (ja) エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法
US11953799B2 (en) Light shutter panel and transparent display apparatus having the same
KR20170055591A (ko) 유기발광 소자를 포함하는 유기발광 표시장치 및 그 제조방법
US20050264188A1 (en) Combinational structures for electro-luminescent displays
CN116940883A (zh) 显示面板和显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190617

Year of fee payment: 6