KR102418724B1 - 표시 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 복수의 표시 소자를 포함하는 표시 패널; 표시 패널 상에 배치되는 윈도우 부재; 및 복수의 표시 소자로부터 출사되는 광의 경로를 변환시키며, 단면의 직경이 450nm 이상 950nm 이하인 복수의 제1 광 변환 부재를 포함하고, 복수의 제1 광 변환 부재는 상기 윈도우 부재의 표면과 직접 접촉한다.

Description

표시 장치 및 그 제조방법{DISPLAY DEVICE AND MEHTHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 소자를 이용하여 영상을 표시한다. 유기 발광 표시 장치는 빠른 응답 속도를 가지며, 휘도 및 시야각이 크고, 동시에 낮은 소비 전력으로 구동되는 장점이 있다.
또한, 표시 장치 중 액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
각 화소가 하나의 기본색을 고유하게 표현하도록 하기 위한 하나의 방법으로, 광원으로부터 시청자에 이르는 광 경로 상에 각 화소마다 색 변환 패턴을 배치하는 방법을 예시할 수 있다. 예컨대, 컬러 필터(color filter)는 입사광의 특정 파장 대역만을 선택적으로 투과시킴으로써 기본색을 구현할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 윈도우 부재에서의 전반사 현상을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 제조방법을 제공한다.
또한, 광 효율을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 복수의 표시 소자를 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널 상에 배치되는 윈도우 부재; 및 상기 복수의 표시 소자로부터 출사되는 광의 경로를 변환시키며, 단면의 직경이 450nm 이상 950nm 이하인 복수의 제1 광 변환 부재를 포함하고, 상기 복수의 제1 광 변환 부재는 상기 윈도우 부재의 표면과 직접 접촉한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 복수의 표시 소자를 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널 상에 배치되는 윈도우 부재; 및 상기 복수의 표시 소자로부터 출사되는 광의 경로를 변환시키며, 상기 윈도우 부재의 표면과 직접 접촉하는 복수의 광 변환 부재를 포함하고, 상기 복수의 광 변환 부재는 복수의 나노 입자(nano paricle) 및 복수의 나노 섬유(nano fiber) 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조방법은 윈도우 부재를 포함하는 표시 장치를 준비하는 단계; 및 전기 분사 또는 전기 방사 공정을 통해 복수의 광 변환 부재를 상기 윈도우 부재의 표면에 제공하여, 복수의 광 변환 부재를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 광 변환 부재는 상기 윈도우 부재의 표면과 직접 접촉한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 그 제조방법은 윈도우 부재에서의 전반사 현상을 방지할 수 있다.
또한, 광 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 광 변환 입자를 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 윈도우 부재의 표면 및 이에 배치된 복수의 광 변환 입자를 나타낸 평면도이다.
도 4는 광 변환 입자를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서, 전반사 현상이 방지되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시한 광 변환 섬유의 평면 형상을 나타낸 도면이다.
도 12는 광 변환 섬유를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 13은 도 10에 도시한 광 변환 섬유의 단면의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 10에 도시한 표시 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 10에 도시한 표시 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(on)", "상(on)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위"에 놓여질 수 있다. 또한 도면을 기준으로 다른 소자의 "좌측"에 위치하는 것으로 기술된 소자는 시점에 따라 다른 소자의 "우측"에 위치할 수도 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 표시 패널(100), 입력 감지 패널(200), 반사 방지 패널(300) 및 윈도우 패널(400)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 다른 구성과 접착 부재를 통해 결합된 구성은 “패널”로 표현하기로 한다. 또한, 다른 구성과 연속 공정을 통해 형성된 당해 구성은 “층”으로 표현하기로 한다. 패널은 베이스 면을 제공하는 베이스층을 포함한다. 이에 반해, 층은 상기 베이스층이 생략될 수 있다. 즉, “층”이라 표현하면, 다른 구성이 제공하는 베이스 면 상에 배치되는 것을 의미한다. 여기서, 베이스층은 일 실시예로 합성 수지 필름, 복합 재료 필름 및 유리 기판 등을 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 화상을 표시하는 패널로 정의된다. 표시 패널(100)은 상기 화상을 표시하기 위해, 복수의 표시 소자를 포함할 수 있다. 표시 패널(100)의 종류는 상기 복수의 표시 소자의 종류에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예로, 표시 소자가 유기 발광 소자인 경우, 표시 패널(100)은 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 또한, 표시 소자로써 액정을 포함하며, 상기 액정을 통과한 광을 산란시키는 퀀텀 닷(quantum dot)을 포함하는 경우, 상기 표시 패널은 퀀텀 닷 표시 패널일 수 있다. 나아가, 표시 패널(100)은 액정 표시 패널 또는 플라즈마 표시 패널일 수도 있다. 이하, 본 명세서에서는 표시 패널(100)이 복수의 유기 발광 소자를 포함하는 유기 발광 표시 패널인 것으로 설명하기로 한다.
입력 감지 패널(200)은 표시 패널(100) 상에 배치될 수 있다. 입력 감지 패널(200)은 표시 패널(100)과 제1 접착 부재(610)를 통해 결합될 수 있다. 입력 감지 패널(200)은 외부 입력, 예를 들어 터치(touch) 등을 통해, 좌표 정보를 획득할 수 있다. 즉, 입력 감지 패널(200)은 일 실시예로, 사용자의 터치를 감지하는 터치 패널이거나, 사용자 손가락의 지문 정보를 획득하는 지문 감지 패널일 수 있다. 입력 감지 패널(200)의 입력 감지 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 입력 감지 패널(200)은 정전 용량 방식, 전자기 유도 방식 도는 압력 감지 방식을 통해, 외부 입력을 감지할 수 있다.
반사 방지 패널(300)은 입력 감지 패널(200) 상에 배치될 수 있다. 반사 방지 패널(300)은 일 실시예로, 입력 감지 패널(200)과 제2 접착 부재(620)를 통해 서로 결합될 수 있다. 반사 방지 패널(300)은 윈도우 패널(400)의 표면(400a)으로 입사되는 외부 광의 반사율을 감소시킬 수 있다.
반사 방지 패널(300)은 일 실시예로, 위상 지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상 지연자는 일 실시예로, 필름 타입 또는 액정 코팅 타입일 수 있다. 또한, 위상 지연자는 λ/2 위상 지연자 및/또는 λ/4 위상 지연자를 포함할 수 있다. 편광자는 일 실시예로 필름 타입 또는 액정 코팅 타입일 수 있다. 여기서, 필름 타입은 연신형 합성 수지 필름을 포함할 수 있다. 액정 코팅 타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상 지연자 및 편광자는 일 실시예로, 보호 필름을 더 포함할 수 있다. 위상 지연자 및 편광자 자체는 반사 방지 패널(300)의 베이스층으로 정의될 수 있다.
한편, 반사 방지 패널(300)은 다른 실시예로, 컬러 필터(color filter) 및 블랙 매트릭스(black matrix)를 포함할 수도 있다. 또한, 반사 방지 패널(300)은 생략될 수도 있으며, 입력 감지 패널(200)과 배치 위치가 변경될 수도 있다.
윈도우 패널(400)은 반사 방지 패널(300) 상에 배치될 수 있다. 윈도우 패널(400)은 일 실시예로, 반사 방지 패널(300)과 제3 접착 부재(630)를 통해 결합될 수 있다. 윈도우 패널(400)은 외부의 간섭으로부터 표시 패널(100)을 보호할 수 있다. 윈도우 패널(400)은 광 투과가 가능한 물질로 형성될 수 있다. 윈도우 패널(400)은 평평하거나 또는 구부러진 영역을 포함할 수도 있다. 한편, 제1 내지 제3 접착 부재(610 내지 630) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있다. 상기 접착 부재가 생략되는 경우라면, 당해 구성은 “패널” 대신 별도의 베이스 층을 포함하는 “층”으로 표현될 수 있다. 즉, 도 1에서는 윈도우 패널(400)로 기재하였으나, 윈도우 층으로 대체될 수도 있다.
윈도우 패널(400)은 표시 패널(100)과 마주보는 면(400b)과 대향되는 표면(400a)을 포함할 수 있다. 윈도우 패널(400)의 표면(400a)은 외부, 예를 들어 공기층과 맞닿는 면으로 정의된다. 윈도우 패널(400)의 굴절률은 공기층의 굴절률(약 1)보다 높을 수 있다. 일 실시예로, 윈도우 패널(400)의 굴절률은 약 1.5일 수 있다.
복수의 광 변환 부재는 제공받은 광의 경로를 변환할 수 있다. 복수의 광 변환 부재는 나노 물질(nano material)로 형성될 수 있다. 여기서, 나노 물질은 광 변환 입자(particle)(510) 및 광 변환 섬유(fiber)(550, 도 10 참조) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 광 변환 부재는 윈도우 패널(400)의 표면(400a) 상에서 불규칙적으로 배치될 수 있다. 이하, 복수의 광 변환 부재가 광 변환 입자(510)를 포함하는 경우를 먼저 예로 들어 보다 상세히 설명하기로 한다.
복수의 광 변환 입자(510)는 윈도우 패널(400) 상에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 복수의 광 변환 입자(510)는 윈도우 패널(400)의 표면(400a)과 직접 접촉할 수 있다.
복수의 광 변환 입자(510)는 일 실시예로, 나노(nano) 단위의 직경(diameter)을 가질 수 있다. 여기서, 복수의 광 변환 입자(510)의 직경은 서로 상이할 수 있다. 복수의 광 변환 입자(510)는 윈도우 패널(400)의 표면(400a) 상에 불규칙적으로 배치될 수 있다. 도 2 내지 도 4를 참조하여, 복수의 광 변환 입자(510)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 광 변환 입자를 단면을 나타낸 도면이다. 도 3은 윈도우 패널의 표면 및 이에 배치된 복수의 광 변환 입자를 나타낸 평면도이다. 도 4는 광 변환 입자를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하여, 복수의 광 변환 입자(510)의 직경, 단면 형상, 굴절률 및 재료에 대해 먼저 설명하기로 한다.
광 변환 입자(510)는 나노 단위의 직경을 갖는 나노 입자일 수 있다. 여기서, 광 변환 입자(510)의 직경은 약 450nm 이상 950nm 이하인 경우라면 특별히 제한되지 않는다. 일 실시예로, 광 변환 입자(510)의 직경은 청색 광의 파장 영역과 실질적으로 동일할 수 있다. 청색 광의 파장은 약 450nm 이상 495nm 이하이다. 즉, 복수의 광 변환 입자(510)의 직경은 약 450nm 내지 495nm 일 수 있다. 이를 통해, 복수의 광 변환 입자(510)로 제공되는 광이 산란되는 것을 방지할 수 있다.
광 변환 입자(510)의 직경은 광 변환 입자(510)의 단면(510a)을 기준으로 정의된다. 도 2를 참조하면, 광 변환 입자(510)의 단면(510a)의 형상은 반구일 수 있다. 상기 “반구 형상”은 실질적으로 반구뿐만 아니라, 공정 조건 등을 고려하여 실질적으로 반구에 가까운 형상을 포함한다. 광 변환 입자(510)의 단면(510a)의 직경(w1)은 약 450nm 이상 950nm 이하일 수 있다.
복수의 광 변환 입자(510)는 굴절률은 일 실시예로, 윈도우 패널(400)의 굴절률과 유사할 수 있다. 전술한 바와 같이, 윈도우 패널(400)의 굴절률은 약 1.5이므로, 복수의 광 변환 입자(510)의 굴절률은 일 실시예로 약 1.45 이상 1.55 이하일 수 있다. 이를 통해, 복수의 광 변환 입자(510)는 복수의 표시 소자로부터 출사되는 광 경로를 변환시켜, 윈도우 패널(400)에서 발생될 수 있는 전반사 현상을 방지할 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
복수의 광 변환 입자(510)의 종류는, 윈도우 패널(400)에서 발생될 수 있는 전반사 현상을 방지할 수 있는 경우라면, 특별히 제한되지 않는다. 보다 상세하게는, 복수의 광 변환 입자(510)는 굴절률이 약 1.45 이상 1.55 이하를 만족하며 광 또는 열에 의해 경화가 가능한 물질일 수 있다.
예를 들면, 복수의 광 변환 입자(510)는 폴리머(polymer), 광 개시제, 열 개시제 및 가교제를 포함할 수 있다. 여기서, 폴리머는 아크릴(acryl)계 도는 비닐(vinly)계일 수 있다. 또한, 복수의 광 변환 입자(510)는 상기 복수의 광 변환 입자(510)의 기계적 강도를 향상 또는 윈도우 패널(400)과의 접착력을 향상시키기 위해, 금속 또는 유/무기계 첨가제를 포함할 수도 있다.
무기계 첨가제는 일 실시예로 티타늄 산화물/산화 티타늄(TiO2), 질화 규소(SiNx), 산화 규소(SiOx), 실리카(Silica, SiO2) 또는 실버 파티클(Silver Particle)일 수 있다. 또한, 유기계 첨가제는 일 실시예로 아민(amine)기, 카르복실(carboxyl)기 또는 실록산(siloxane)기 그룹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여, 복수의 광 변환 입자(510)의 배치 형태에 대해 설명하기로 한다.
복수의 광 변환 입자(510)는 윈도우 패널(400)의 표면(410a)과 직접 접촉될 수 있다. 복수의 광 변환 입자(510)는 일 실시예로, 윈도우 패널(400)의 표면(410a) 중 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 복수의 광 변환 입자(510)는 다른 실시예로, 윈도우 패널(400)의 표면(410a) 전부를 덮도록 배치될 수도 있다.
복수의 광 변환 입자(510)는 윈도우 패널(400)의 표면(410a) 상에서 불규칙적으로 배치될 수 있다. 여기서, “복수의 광 변환 입자(510)가 불규칙적으로 배치된다”는 복수의 광 변환 입자(510)가 전 방향에 대해 정해진 간격 없이 무작위로 배치되는 것으로 정의된다. 도 3을 기준으로 예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다.
복수의 광 변환 입자(510)는 도 3의 제1 영역(A)에 배치되는 제1 내지 제4 광 변환 입자(511 내지 514)를 포함할 수 있다. 제1 광 변환 입자(511)를 기준으로, 제1 광 변환 입자(511)와 제2 광 변환 입자(512) 사이의 최단 이격 거리(d1), 제1 광 변환 입자(511)와 제3 광 변환 입자(513) 사이의 최단 이격 거리(d2) 및 제1 광 변환 입자(511)와 제4 광 변환 입자(514) 사이의 최단 이격 거리(d3)는 모두 상이할 수 있다. 즉, 복수의 광 변환 입자(510)는 임의의 영역 내에서, 서로 이격 거리가 상이하도록 배치될 수 있다. 이격 거리가 상이한 것은 일정한 주기를 갖지 않도록 배치되는 것으로도 표현될 수 있다.
또한, 복수의 광 변환 입자(510)는 서로 면적이 동일한 임의의 영역 간에도, 배치 형태, 개수 및 광 변환 입자의 직경이 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 복수의 광 변환 입자(510) 중 제1 영역(A)에 배치되는 광 변환 입자와, 제2 영역(B)에 배치되는 광 변환 입자는 서로 배치 형태 및 광 변환 입자의 개수가 상이할 수 있다. 또한, 제1 영역(A) 및 제2 영역(B) 각각에 배치되는 광 변환 입자의 직경도 서로 상이할 수 있다. 여기서, 제1 영역(A) 및 제2 영역(B)의 면적은 동일한 것으로 정의한다. 즉, 윈도우 패널(400)의 표면(410a) 중 임의의 두 영역을 선정하더라도, 두 영역 내의 광 변환 입자의 배치 형태, 개수 및 광 변환 입자의 직경 등이 상이할 수 있다.
즉, 복수의 광 변환 입자(510)가 불규칙적으로 배치되는 것은, 복수의 광 변환 입자(510)간의 배열 주기 및 직경이 랜덤하게 형성되는 것을 의미한다. 이를 통해, 복수의 광 변환 입자(510)가 회절 격자(grating)로 기능함에 따라 특정 파장 영역의 광이 상대적으로 강하게 외부로 방출되는 것을 방지한다.
이하, 복수의 광 변환 입자(510)와 윈도우 패널(400)에서의 전반사 방지에 대해 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서, 전반사 현상이 방지되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 다만, 도 5에서는 설명의 편의를 위해, 도 1에 도시한 표시 패널(100) 및 윈도우 패널(400)을 기준으로 설명하기로 한다. 또한, 도 5에서는 도 1에 도시한 표시 패널(100)의 일 실시예로, 유기 발광 표시 패널(101)인 것으로 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 유기 발광 표시 패널(101)은 기판(110), 복수의 화소 전극(120), 화소 정의막(130), 복수의 유기 발광층(140), 공통 전극(150) 및 봉지층(160)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 절연 기판일 수 있다. 기판(110)은 일 실시예로, 유리, 석영, 고분자 수지 등의 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 고분자 물질은 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET), 폴리페닐렌설파이드 (polyphenylenesulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulosetriacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합일 수 있다. 기판(110)은 다른 실시예로 폴리이미드(polyimide: PI)를 포함하는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
복수의 화소 전극(120)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 도면에 도시하지 않았으나, 기판(110)과 복수의 화소 전극(120) 사이에는 복수의 구성이 더 배치될 수 있다. 상기 복수의 구성은 일 실시예로 버퍼층, 복수의 도전성 배선, 절연층 및 복수의 박막 트랜지스터 등을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 박막 트랜지스터는 아몰퍼스 실리콘, 폴리 실리콘, 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly Silicon: LTPS), 산화물 반도체, 유기 반도체 등을 채널층으로 사용할 수 있다. 복수의 박막 트랜지스터 각각의 채널층의 종류는 서로 상이할 수도 있다. 일 실시예로, 박막 트랜지스터의 역할 또는 공정 순서를 고려하여, 산화물(oxide) 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터 및 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly Silicon, LTPS)을 포함하는 박막 트랜지스터가 하나의 화소부에 모두 포함될 수도 있다.
복수의 화소 전극(120)은 일 실시예로 애노드(anode) 전극일 수 있다. 복수의 화소 전극(120)이 애노드 전극인 경우, 복수의 화소 전극(120)은 투명 전극 또는 반투명 전극이나, 또는 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 재료로 형성될 수 있다. 투명 또는 반투명 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), In2O3(Indiu, Oxide), IGO(Indium Gallium Oxide) 및 AZO(Aluminum Zinc Oxide)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다. 반사성 재료는 일 실시예로, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 구리(Cu), 텅스텐(W) 및 알루미늄(Al)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
복수의 화소 전극(120)은 일 실시예로, 단일막으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 화소 전극(120)은 2 이상의 물질이 적층된 다중막으로 형성될 수도 있다.
복수의 화소 전극(120)이 다중막으로 형성되는 경우, 복수의 화소 전극(120)은 일 실시예로, 반사막 및 상기 반사막 상에 배치되는 투명 또는 반투명 전극을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 복수의 화소 전극(120)은 반사막 및 상기 반사막 하부에 배치되는 투명 또는 반투명 전극을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 화소 전극(120)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
화소 정의막(130)은 복수의 화소 전극(120) 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(130)은 복수의 화소 전극(120)의 적어도 일부를 노출하는 복수의 개구부를 포함한다. 화소 정의막(130)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 화소 정의막(130)은 포토 레지스트, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘 화합물, 폴리아크릴계 수지 등의 재료를 포함할 수 있다.
복수의 유기 발광층(140)은 복수의 화소 전극(120) 및 화소 정의막(130) 상에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 복수의 유기 발광층(140)은 화소 전극(120) 중 화소 정의막(130)의 개구부를 통해 노출되는 영역 상에 배치될 수 있다. 복수의 유기 발광층(140)은 일 실시예로, 화소 정의막(130)의 측벽의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
복수의 유기 발광층(140)은 일 실시예로 적색, 청색 및 녹색 중 하나의 색을 발광할 수 있다. 다른 실시예로, 복수의 유기 발광층(140)은 백색을 발광하거나, 또는 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로우(yellow) 중 하나의 색을 발광할 수도 있다. 복수의 유기 발광층(140)이 백색을 발광하는 경우, 복수의 유기 발광층(140)은 백색 발광 재료를 포함하거나, 또는 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층이 적층된 형태를 가짐으로써 백색을 발광할 수도 있다. 한편, 본 명세서에서는 도 5를 기준으로 복수의 유기 발광층(140)으로부터 출사되는 광이 상부 방향으로 제공되는 전면 발광을 예를 들어 설명하지만, 이와는 달리 배면 발광 또는 양면 발광 방식일 수도 있다.
공통 전극(150)은 복수의 유기 발광층(140) 및 화소 정의막(130) 상에 배치될 수 있다. 공통 전극(150)은 일 실시예로 복수의 유기 발광층(140) 및 화소 정의막(130) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 공통 전극(150)은 일 실시예로 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 공통 전극(150)은 일 실시예로 Li. Ca, Lif/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 공통 전극(150)은 일함수가 낮은 재료로 이루어질 수 있다. 공통 전극(150)은 일 실시예로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), In2O3(Indiu, Oxide), (IGO, Indium Gallium Oxide) 및 AZO(Aluminum Zinc Oxide)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 투명 또는 반투명 전극일 수 있다.
전술한, 화소 전극(120), 유기 발광층(140) 및 공통 전극(150)은 유기 발광 소자(OLED)를 구성할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 유기 발광 소자(OLED)는 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 전자 수송층(ETL) 및 전자 주입층(EIL) 등을 더 포함하는 다층 구조일 수 있다.
봉지층(160)은 기판(110)과 대향되도록 배치되되, 유기 발광 소자(OLED)를 덮을 수 있다. 봉지층(160)은 외부로부터 유입될 수 있는 수분 및 공기 등이 유기 발광 소자(OLED)에 침투하는 것을 방지할 수 있다. 봉지층(160)은 일 실시예로 제1 무기층(161), 유기층(162) 및 제2 무기층(163)을 포함할 수 있다.
제1 무기층(161)은 공통 전극(150) 상에 배치될 수 있다. 제1 무기층(161)은 실리콘 옥사이드(SiOx), 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiONx)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
유기층(162)은 제1 무기층(161) 상에 배치될 수 있다. 유기층(162)은 에폭시, 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 유기층(162)은 화소 정의막(130)에 의한 단차를 평탄화시킬 수 있다.
제2 무기층(163)은 유기층(162) 상에 배치될 수 있다. 제2 무기층(163)은 실리콘 옥사이드(SiOx), 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiONx)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 도 5에서는 제1 무기층(161), 유기층(162) 및 제2 무기층(163)이 각각 단일 층인 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제1 무기층(161), 유기층(162) 및 제2 무기층(163) 중 적어도 하나의 층은 다층 구조로 형성될 수도 있다.
봉지층(160)은 다른 실시예로 HMDSO층(Hexamethyldisiloxane layer)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 봉지층(160)은 제1 무기층(161), 제2 무기층(163) 및 상기 제1 무기층(161)과 제2 무기층(163) 사이에 배치되는 HMDSO층을 포함할 수 있다. 즉, 전술한 유기층(162)이 HMDSO층으로 대체될 수 있다.
상기 HMDSO층은 일 실시예로 제1 무기층(161) 형성 이후, 동일한 챔버(chamber)를 통해 형성될 수 있다. 이를 통해, 봉지층(160) 형성 공정을 간소화할 수 있다. 또한, 스트레스(stress)를 흡수할 수 있는 HMDSO층을 포함함으로써, 봉지층(160)은 충분한 유연성을 가질 수 있다.
이와는 달리, 봉지층(160)은 투명 절연 기판일 수도 있다. 여기서, 투명 절연 기판은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등일 수 있다. 봉지층(160)이 투명 절연 기판인 경우, 봉지층(160)은 기판(110)과 별도의 실링(sealing) 부재를 통해 결합될 수 있다.
복수의 광 변환 입자(510)는 윈도우 패널(400)의 표면(400a) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 광 변환 입자(510)가 층을 이룬다고 가정하면, 상기 층은 단일 층(monolayer)으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 단일 층의 높이(h1)의 최댓값은 결국 복수의 광 변환 입자(510) 중 가장 직경이 큰 광 변환 입자의 직경과 동일하다. 이에 따라, 단일 층의 높이(h1)는 약 950nm 이하일 수 있다.
복수의 광 변환 입자(510)는 복수의 유기 발광층(140)으로부터 출사되는 광을 제공받아 광 경로를 변환시킬 수 있다. 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 도 5에서는 타 구성, 예를 들어 봉지층(160) 등의 굴절률에 의해 광이 굴절되는 것은 고려하지 않기로 한다.
복수의 유기 발광층(140) 중 하나로부터 출사된 광은 복수의 광 변환 입자(510)에 제공될 수 있다. 이하, 상기 복수의 유기 발광층(140) 중 하나로부터 출사된 광을 제1광(L1a)이라고 지칭한다. 여기서, “제1”은 후술하는 제2광(L2) 및 제3광(L1b)과의 구별을 위한 임의의 숫자에 해당된다.
전술한 바와 같이, 복수의 광 변환 입자(510)의 굴절률은 윈도우 패널(400)의 굴절률과 유사하다. 이에 따라, 제1광(L1a)은 윈도우 패널(400)의 표면(400a)에서 전반사되지 않고, 복수의 광 변환 입자(510)를 통해 외부로 제공된다.
만약, 복수의 광 변환 입자(510)의 굴절률과 윈도우 패널(400)의 굴절률 차이가 크거나(전반사가 일어날 정도), 또는 복수의 광 변환 입자(510)가 없는 경우라면, 제1광(L1a)은 윈도우 패널(400a)의 표면(400a)과 공기층 간의 굴절률 차이에 의한 전반사에 의해 다시 제2광(L2)과 같이 복수의 유기 발광층(140) 방향으로 반사될 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 윈도우 패널(400)과 굴절률이 유사한 복수의 광 변환 입자(510)가 윈도우 패널(400)의 표면(400a)에 형성됨에 따라, 제1광(L1a)이 윈도우 패널(400)의 표면(400a)을 통과하여 복수의 광 변환 입자(510)에 제공되게 된다. 즉, 윈도우 패널(400)의 표면(400a)에서 제1광(L1a)의 전반사가 발생되지 않는다. 이하, 복수의 광 변환 입자(510)에 제공된 광을 제3광(L1b)이라고 지칭한다. 제3광(L1b)은 윈도우 패널(400)의 표면(400a)에서 전반사되지 않고 복수의 광 변환 입자(510)를 통과하여 외부로 방출될 수 있다. 다만, 제3광(L1b)은 복수의 광 변환 입자(510)와 공기층 간의 굴절률 차이만큼 소정의 각도로 굴절될 수 있다.
즉, 복수의 유기 발광층(140)으로부터 방출된 제1광(L1a)이 제2광(L2)처럼 전반사되지 않고, 제3광(L1b)과 같이 외부로 방출된다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 광 효율이 향상될 수 있다. 또한, 복수의 광 변환 입자(510)가 불규칙적으로 배치됨에 따라, 회절 격자로 기능하는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 복수의 광 변환 입자(510)가 나노 단위로 형성됨에 따라, 복수의 광 변환 입자(510)로 제공된 광이 산란되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하여 복수의 광 변환 입자(510)를 형성하는 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서는 복수의 광 변환 입자(510)가 미형성된 표시 장치를 예비 표시 장치(10a)로 지칭하기로 한다. 또한, 도 6에서는 설명의 편의를 위해 도 1에 도시된 입력 감지 패널(200) 및 반사 방지 패널(300)의 도시를 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 복수의 광 변환 입자(510)는 예비 표시 장치(10a)의 윈도우 패널(400)의 표면(400a)에 전기 분사 공정을 통해 형성될 수 있다. 보다 상세히 설명하기로 한다.
전기 분사 장치(700)는 스테이지(710), 지지부(720), 분사부(730), 펌프부(740), 전원 공급부(750) 및 제어부(760)를 포함할 수 있다.
스테이지(710) 상에는 예비 표시 장치(10a)가 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 예비 표시 장치(10a)는 스테이지(710) 상에 배치된 지지부(720) 상에 배치될 수 있다. 스테이지(710)는 제어부(760)의 제어를 통해, 예비 표시 장치(10a)의 이동시키거나 기울일 수 있다.
지지부(720)는 스테이지(710) 상에 배치되어, 예비 표시 장치(10a)를 지지할 수 있다. 지지부(720)는 도전성 물질로 형성될 수 있으며, 전원 공급부(750)와 전기적으로 연결될 수 있다.
분사부(730)는 지지부(720) 상에 배치된 예비 표시 장치(10a)에 복수의 광 변환 입자(510)를 분사하기 위한 광 변환 용액(510b)을 수납할 수 있다. 여기서, 광 변환 용액(510b)은 점도(viscosity)가 50cp 이하일 수 있다.
분사부(730)는 지지부(720) 상에 배치된 예비 표시 장치(10a)와 대향되도록 배치될 수 있다. 분사부(730)는 상기 광 변환 용액(510b)이 예비 표시 장치(10a)에 고르게 분사될 수 있도록 노즐부(731)를 포함할 수 있다. 노즐부(731)는 일 실시예로 도전성 물질로 형성될 수 있으며, 전원 공급부(750)와 전기적으로 연결될 수 있다.
분사부(730)는 펌프부(740)와 연결될 수 있다. 펌프부(740)는 분사부(730) 내부에 수납된 광 변환 용액(510b)에 압력을 가해, 광 변환 용액(510b)을 노즐부(731)의 끝단에 위치시킬 수 있다.
전원 공급부(750)는 지지부(720) 및 노즐부(731)에 구동 전압을 인가할 수 있다. 구동 전압이 인가되면, 지지부(720) 및 노즐부(731) 사이에 전기장이 발생된다. 여기서, 상기 구동 전압의 레벨에 따라, 윈도우 패널(400)의 표면(400a) 상에 형성되는 광 변환 입자(510)의 직경이 결정될 수 있다. 구동 전압의 레벨은 광 변환 입자(510)의 직경이 약 450nm 이상 950nm 이하로 형성되는 경우라면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 구동 전압은 일 실시예로 약 1 내지 40kV일 수 있다.
분사부(730)의 노즐부(731)를 통해 분사된 광 변환 용액(510b)을 이하 광 변환 물질(510c)이라고 지칭한다. 광 변환 물질(510c)은 상기 전기장에 의해 윈도우 패널(400)의 표면(400a)에 분사될 수 있다. 광 변환 물질(510c)의 형상은 일 실시예로 원형일 수 있다. 광 변환 물질(510c)은 윈도우 패널(400)의 표면(400a)에 분사되어 광 변환 입자(510)를 형성한다. 여기서, 복수의 광 변환 물질(510c)은 윈도우 패널(400)의 표면(400a)과 부딪힘으로써 형상이 반구로 변형될 수 있다. 이에 따라, 복수의 광 변환 입자(510)의 형상은 반구일 수 있다.
한편, 도 6에서는 예비 표시 장치(10a)가 지지부(720) 상에 배치되는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 윈도우 패널(400)만이 지지부(720) 상에 배치될 수도 있으며, 또는 모기판 상태의 윈도우 패널 또는 표시 장치가 지지부(720) 상에 배치될 수도 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명하기로 한다. 다만, 도 1 내지 도 6에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 표시 장치(11)는 윈도우 패널(400)의 표면(400a) 상에 순차적으로 적층된 복수의 제1 광 변환 입자(520a) 및 복수의 제2 광 변환 입자(520b)를 포함할 수 있다.
즉, 복수의 제2 광 변환 입자(520b)는 복수의 제1 광 변환 입자(520a) 상에 배치될 수 있다. 한편, 복수의 제1 광 변환 입자(520a)는 형상이 반구일 수 있으며, 복수의 제2 광 변환 입자(520b)는 형상이 원일 수 있다.
보다 상세하게는, 상대적으로 윈도우 패널(400)에 먼저 접촉한 복수의 제1 광 변환 입자(520a)는 윈도우 패널(400)의 표면(400a)과 부딪힘으로써 형상이 반구로 변형될 수 있다. 이에 반해, 복수의 제2 광 변환 입자(520b)는 윈도우 패널(400)의 표면(400a) 대신, 복수의 제1 광 변환 입자(520a)와 부딪힘에 따라, 원 형상을 유지할 수 있다.
한편, 복수의 제1 광 변환 입자(520a) 및 복수의 제2 광 변환 입자(520b)가 층을 이룬다고 가정하면, 복수 층(multilayer)으로 형성되는 점에서 도 1에 도시한 표시 장치(10)와 차이가 있다. 상기 복수 층의 높이(h2)는 일 실시예로, 약 20μm 이하일 수 있다.
한편, 도면에 도시하지 않았으나, 복수의 제1 광 변환 입자(520a) 모두가 반구 형상을 갖는 것은 아니며, 원형 및 반구형이 혼재될 수도 있다. 또한, 복수의 제2 광 변환 입자(520b)도 모두가 원 형상을 갖는 것은 아니며, 원형 및 반구형이 혼재될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 표시 장치(12)는 복수의 광 변환 입자(510) 상에 배치되는 보호층(540)을 더 포함할 수 있다.
보호층(540)은 복수의 광 변환 입자(510)를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 보호층(540)은 복수의 광 변환 입자(510)가 외부로 떨어져나가는 것을 방지하거나 또는 외부의 충격이나 이물질로부터 복수의 광 변환 입자(510)를 보호할 수 있다.
보호층(540)의 굴절률은 윈도우 패널(400)의 굴절률과 유사할 수 있다. 보호층(540)의 굴절률은 일 실시예로 약 1.45 이상 1.55 이하일 수 있다. 한편, 윈도우 패널(400)에서 발생되는 전반사 현상을 감소시킬 수 있도록, 윈도우 패널(400)의 굴절률과 유사한 경우라면, 보호층(540)의 재료는 특별히 제한되지 않는다. 일 실시예로, 보호층(540)은 유기막 또는 무기막으로 형성될 수 있다.
보호층(540)이 복수의 광 변환 입자(510)를 덮도록 형성되는 경우라면, 보호층(540)의 높이(h3)는 특별히 제한되지 않는다. 일 실시예로, 보호층(540)의 높이(h3)는 약 20μm 이하일 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 표시 장치(13)는 원 형상을 갖는 복수의 광 변환 입자(530)를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 광 변환 입자(530)는 단면 형상이 원형일 수 있다. 상기 “원형”은 실질적으로 원형뿐만 아니라, 공정 조건 등을 고려하여 실질적으로 원에 가까운 형상(예를 들어, 타원형 또는 다각형)을 포함한다.
복수의 광 변환 입자(530)의 단면(530a) 형상이 모두 원형이며, 원형 형상의 광 변환 입자(530)가 층을 이룬다고 가정하면, 상기 층의 최대 높이(h4)는 일 실시예로, 최대 직경(약 950nm)의 절반인 약 450nm 내지 500nm 이하일 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 11은 도 10에 도시한 광 변환 섬유의 평면 형상을 나타낸 도면이다. 도 12는 광 변환 섬유를 확대하여 나타낸 도면이다. 도 13은 도 10에 도시한 광 변환 섬유의 단면의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 13에 도시한 표시 장치(14)는 도 1에 도시한 복수의 광 변환 입자(510) 대신, 복수의 광 변환 섬유(550)를 포함하는 점에서 차이가 있다.
도 10 내지 도 12를 먼저 참조하면, 복수의 광 변환 섬유(550)는 윈도우 패널(400) 상에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 복수의 광 변환 섬유(550)는 윈도우 패널(400)의 표면(400a)과 직접 접촉할 수 있다.
복수의 광 변환 섬유(550)는 윈도우 패널(400)의 표면(400a) 상에 불규칙적으로 배치될 수 있다. 복수의 광 변환 섬유(550)는 일 실시예로, 윈도우 패널(400)의 표면(400a) 중 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 복수의 광 변환 섬유(550)는 다른 실시예로, 윈도우 패널(400)의 표면(400a) 전부를 덮도록 배치될 수도 있다.
복수의 광 변환 섬유(550)가 층을 이룬다고 가정하면, 상기 층의 높이(h5)의 최댓값은 약 20μm 이하일 수 있다.
복수의 광 변환 섬유(550)는 굴절률은 일 실시예로, 윈도우 패널(400)의 굴절률과 유사할 수 있다. 전술한 바와 같이, 윈도우 패널(400)의 굴절률은 약 1.5이므로, 복수의 광 변환 섬유(550)의 굴절률은 일 실시예로 약 1.45 이상 1.55 이하일 수 있다. 이를 통해, 복수의 광 변환 섬유(550)는 복수의 표시 소자로부터 출사되는 광 경로를 변환시켜, 윈도우 패널(400)에서 발생될 수 있는 전반사 현상을 방지할 수 있다.
복수의 광 변환 섬유(550)의 종류는, 윈도우 패널(400)에서 발생될 수 있는 전반사 현상을 방지할 수 있는 경우라면, 특별히 제한되지 않는다. 보다 상세하게는, 복수의 광 변환 섬유(550)는 굴절률이 약 1.45 이상 1.55 이하를 만족하며 광 또는 열에 의해 경화가 가능한 물질일 수 있다. 전술한 바와 같이, 복수의 광 변환 섬유(550)는 광 변환 입자(510)와 점성이 다른 용액으로부터 형성된 것이므로, 광 변환 입자(510)의 재료와 동일할 수 있다.
도 13을 참조하면, 복수의 광 변환 섬유(550)는 일 실시예로, 나노(nano) 단위의 직경(diameter)을 가질 수 있다. 여기서, 복수의 광 변환 섬유(550)간의 직경은 서로 상이할 수 있다. 복수의 광 변환 섬유(550)의 직경은 복수의 광 변환 섬유(550)의 단면(550a1, 550a2)을 기준으로 정의된다. 도 13의 (a)를 참조하면, 광 변환 섬유(550)의 단면(550a1)의 형상은 일 실시예로 원형일 수 있다. 상기 “원형”은 원형뿐만 아니라, 공정 조건 등을 고려하여 실질적으로 원에 가까운 형상(예를 들어, 타원형 또는 다각형)을 포함한다. 또한, 도 13의 (b)를 참조하면, 광 변환 섬유(550)의 단면(550a2)의 형상은 다른 실시예로 반구형일 수 있다. 광 변환 섬유(550)의 단면(550a1, 550a2)의 직경(w2, w3)은 약 450nm 내지 950nm 이하일 수 있다.
한편, 도 13에서는 광 변환 섬유(550)의 단면(550a1, 550a2)이 원형 및 반구형이 혼재된 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 광 변환 섬유(550)는 단면 형상이 원형 또는 반구형 중 하나로 형성될 수도 있다. 또는, 광 변환 섬유(550)는 단면 형상이 원형 및 반구형에 가까운 다각형일 수도 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 윈도우 패널(400)의 표면(400a)에 형성되는 광 변환 부재가 광 변환 입자(510) 및 광 변환 섬유(550) 모두를 포함할 수도 있다.
도 14는 도 10에 도시한 표시 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 다만, 도 6에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 13에서는 복수의 광 변환 섬유(550)가 미형성된 표시 장치를 예비 표시 장치(10a)로 지칭하기로 한다.
도 14를 참조하면, 복수의 광 변환 섬유(550)는 예비 표시 장치(10a)의 윈도우 패널(400)의 표면(400a)에 전기 방사 공정을 통해 형성될 수 있다.
복수의 광 변환 섬유(550)는 도 6에서 설명한 동일한 전기 분사 장치(700)를 통해 예비 표시 장치(10a)의 윈도우 패널(400)의 표면(400a)에 제공될 수 있다.
다만, 전기 분사 장치(700)의 분사부(730) 내에 수납되는 광 변환 용액(550b)의 점도가 도 6에서 설명한 광 변환 용액(510b)의 점도보다 높을 수 있다. 일 실시예로, 광 변환 용액(550b)의 점도는 약 50cp 보다 높을 수 있다. 이에 따라, 상기 광 변환 용액(550b)은 노즐부(731)에 의해, 예비 표시 장치(15a)에 방사되어 광 변환 섬유(550)를 형성한다.
즉, 두 용액에 포함된 물질이 서로 동일하더라도, 용액의 점도에 따라 분사 또는 방사 방식이 결정되어, 각각 광 변환 물질(510, 도 1 참조)을 형성하거나 또는 광 변환 섬유(550, 도 13 참조)를 형성한다.
도 15는 도 10에 도시한 표시 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 15를 참조하면, 도 14에 도시한 표시 장치(15)는 복수의 광 변환 섬유(550) 상에 배치되는 보호층(560)을 더 포함할 수 있다.
보호층(560)은 복수의 광 변환 섬유(550)를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 보호층(560)은 복수의 광 변환 섬유(550)가 외부로 떨어져나가는 것을 방지하거나 또는 외부의 충격이나 이물질로부터 복수의 광 변환 섬유(550)를 보호할 수 있다. 한편, 도 15에 도시한 보호층(560)의 경우, 복수의 광 변환 섬유(550)를 덮도록 형성되는 것 이외에는 도 8에 도시한 보호층 보호층(560)에서 설명한 내용과 동일하므로, 설명을 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 내지 15: 표시 장치;
100: 표시 패널;
101: 유기 발광 표시 패널;
110: 기판;
120: 복수의 화소 전극;
130: 화소 정의막;
140: 복수의 유기 발광층;
150: 공통 전극;
160: 봉지층;
200: 입력 감지 패널;
300: 반사 방지 패널;
400: 윈도우 패널;
510: 복수의 광 변환 입자;

Claims (20)

  1. 복수의 표시 소자를 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치되고, 상기 표시 패널을 향하는 제1면 및 상기 제1면의 반대면인 제2면을 포함하는 윈도우 부재;
    상기 복수의 표시 소자로부터 출사되는 광의 경로를 변환시키며, 단면의 직경이 450nm 이상 950nm 이하인 복수의 제1 광 변환 부재;
    상기 복수의 제1 광 변환 부재 상에 배치되며, 단면의 직경이 450nm 이상 950nm 이하인 복수의 제2 광 변환 부재를 포함하고,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재 중 어느 하나의 제1 광 변환 부재는 상기 윈도우 부재의 상기 제2면과 직접 접촉하고,
    상기 복수의 제2 광 변환 부재 중 어느 하나의 제2 광 변환 부재는 상기 윈도우 부재의 상기 제2면과 접촉하는 상기 어느 하나의 제1 광 변환 부재와 직접 접촉하고,
    상기 어느 하나의 제1 광 변환 부재와 상기 어느 하나의 제2 광 변환 부재는 상기 윈도우 부재의 상기 제2면과 수직인 방향을 따라 중첩하고,
    상기 어느 하나의 제1 광 변환 부재의 단면 형상과 상기 어느 하나의 제2 광 변환 부재의 단면 형상은 서로 다른 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재는 상기 윈도우 부재의 표면 상에서 불규칙적으로 배치되는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재의 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하인 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재는 단면의 형상이 반구인 나노 입자(nano particle)를 포함하는 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제2 광 변환 부재의 형상은 원형인 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재는 단면의 형상이 반구인 나노 섬유(nano fiber)를 포함하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재는 폴리머(polymer), 광 개시제, 열 개시제 및 가교제를 포함하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복수의 제1 광 변환 부재는
    티타늄 산화물/산화 티타늄(TiO2), 질화 규소(SiNx), 산화 규소(SiOx), 실리카(Silica, SiO2), 실버 파티클(Silver Particle)의 무기계 첨가제를 더 포함하거나, 또는 아민기(amine), 카르복실기(carboxyl) 및 실록산(siloxane)기 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 유기계 첨가제를 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재를 덮도록 배치되는 보호층을 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보호층의 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하인 표시 장치.
  12. 복수의 표시 소자를 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치되고, 상기 표시 패널을 향하는 제1면 및 상기 제1면의 반대면인 제2면을 포함하는 윈도우 부재;
    상기 복수의 표시 소자로부터 출사되는 광의 경로를 변환시키며, 상기 윈도우 부재의 상기 제2면과 직접 접촉하는 복수의 제1 광 변환 부재; 및
    상기 복수의 제1 광 변환 부재 상에 배치되며, 단면의 직경이 450nm 이상 950nm 이하인 복수의 제2 광 변환 부재를 포함하고,
    상기 복수의 제2 광 변환 부재 중 어느 하나의 제2 광 변환 부재는 상기 복수의 제1 광 변환 부재 중 어느 하나의 제1 광 변환 부재와 직접 접촉하고,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재는 복수의 나노 입자(nano paricle) 및 복수의 나노 섬유(nano fiber) 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재는 단면의 직경이 450nm 이상 950nm 이하인 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재의 단면의 형상은 반구 또는 원형인 표시 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재의 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하인 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제1 광 변환 부재는 상기 윈도우 부재의 표면 상에 불규칙적으로 배치되는 표시 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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