KR102534273B1 - 플렉서블 표시장치 - Google Patents

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김성훈
윤성식
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Abstract

플렉서블 표시장치는 표시패널층, 터치감지층, 반사방지층 및 윈도우층을 포함한다. 터치감지층은 표시패널층이 제공하는 제1 표시패널면 또는 상기 제2 표시패널면에 직접 배치되거나, 반사방지층이 제공하는 제2 베이스 면에 직접 배치된다. 반사방지층은 제2 표시패널면 또는 상기 터치 감지층이 제공하는 제1 베이스 면에 직접 배치된다. 윈도우층은 제1 베이스 면 또는 제2 베이스 면에 직접 배치된다.

Description

플렉서블 표시장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 기능성 부재들이 일체화된 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비젼 등과 같은
전자장치들이 다양한 형태로 변화됨에 따라 표시장치의 형태로 그에 대응하게 변화되고 있다. 기존의 전자장치들은 평판형 표시장치를 구비하였다. 최근에 개발되는 전자장치들은 곡면형, 벤딩형, 롤링형과 같은 플렉서블형 표시장치를 요구한다.
따라서, 본 발명의 목적은 플렉서블리티가 향상된 플렉서블 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 표시패널층, 터치 감지층, 반사 방지층 및 윈도우층을 포함한다. 상기 표시패널층은 제1 표시패널면 및 상기 제1 표시패널면과 두께 방향에서 마주하는 제2 표시패널면을 제공하고, 복수 개의 발광영역들과 상기 복수 개의 발광영역들에 인접한 비발광영역을 포함하는 표시영역 및 상기 표시영역에 인접한 비표시영역을 포함한다. 상기 터치감지층은 제1 베이스 면을 제공하고, 상기 반사방지층은 제2 베이스 면을 제공하며, 상기 윈도우층은 외면을 제공한다. 상기 터치감지층은 상기 제1 표시패널면, 상기 제2 표시패널면 및 상기 제2 베이스 면 중 어느 하나에 직접 배치되며, 상기 반사방지층은 상기 제2 표시패널면 또는 상기 제1 베이스 면에 직접 배치되고, 상기 윈도우층은 상기 제1 베이스 면 또는 상기 제2 베이스 면에 직접 배치될 수 있다.
상기 반사방지층은, 상기 제2 표시패널면 또는 상기 제1 베이스 면에 직접 배치되는 블랙매트릭스 및 상기 복수 개의 발광영역들에 각각 중첩하는 복수 개의 컬러필터들을 포함할 수 있다.
상기 블랙매트릭스는, 상기 비발광영역에 중첩하는 차광부분 및 상기 비표시영역에 중첩하는 베젤부분을 포함할 수 있다. 상기 베젤부분은 상기 차광부분보다 큰 두께를 가질 수 있다.
상기 차광부분과 상기 베젤부분은 일체의 형상을 가질 수 있다.
상기 베젤부분은 복수 개의 층들을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 층들 중 최하위층은 상기 차광부분과 일체의 형상을 가질 수 있다.
상기 복수 개의 층들은 상기 최하위층 상에 배치된 복수 개의 컬러층들을 포함할 수 있다.
상기 차광부분과 상기 베젤부분 중 적어도 어느 하나는 경사진 측면을 포함할 수 있다.
상기 윈도우층은 상기 제2 베이스 면에 직접 배치되는 윈도우 보호층을 포함할 수 있다.
상기 표시영역 내에서 상기 제1 베이스 면과 상기 윈도우 보호층의 상기 제2 베이스 면에 비접촉하는 일면 사이는 제1 높이를 갖고, 상기 비표시영역 내에서 상기 제2 베이스 면과 상기 윈도우 보호층의 상기 제2 베이스 면에 비접촉하는 일면 사이는 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 가질 수 있다.
상기 윈도우 보호층 상에 배치된 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 반사방지층은, 각각이 상기 표시영역과 상기 비표시영역에 중첩하는 복수 개의 금속함유층들 및 각각이 상기 표시영역과 상기 비표시영역에 중첩하며, 상기 복수 개의 금속함유층들과 교번하게 적층된 복수 개의 유전체층들을 포함할 수 있다.
상기 반사방지층은 상기 비발광영역 및 상기 비표시영역에 중첩하는 블랙매트릭스를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 표시패널면 또는 상기 제1 베이스 면에 직접 배치된 외부보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 표시패널층은, 상기 제1 표시패널면을 제공하는 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치된 회로층, 상기 회로층 상에 배치된 유기발광소자층 및 상기 유기 발광소자층을 밀봉하며 상기 제2 표시패널면을 제공하는 박막봉지층을 포함할 수 있다.
상기 외부보호층은 상기 베이스층 보다 큰 두께를 가질 수 있다.
터치감지층은, 상기 제1 표시패널면, 상기 제2 표시패널면, 및 상기 제2 베이스 면 중 어느 하나에 직접 배치되고, 상기 비발광영역에 중첩하는 제1 도전패턴들 상기 제1 도전패턴들을 커버하는 제1 터치 절연층, 상기 제1 터치 절연층 상에 배치되며, 상기 비발광영역에 중첩하는 제2 도전패턴들 및 상기 제1 터치 절연층 상에 배치되고, 상기 제2 도전패턴들을 커버하며 상기 제1 베이스 면을 제공하는 제2 터치 절연층을 포함할 수 있다.
상기 제1 도전패턴들 및 상기 제2 도전패턴들 각각은 상기 복수 개의 발광영역들에 대응하는 복수 개의 개구부들이 정의된 메쉬 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 표시패널층, 터치 감지층, 및 윈도우층을 포함한다. 상기 표시패널층은 제1 표시패널면 및 상기 제1 표시패널면과 두께 방향에서 마주하는 제2 표시패널면을 제공하고, 복수 개의 발광영역들과 상기 복수 개의 발광영역들에 인접한 비발광영역을 포함하는 표시영역 및 상기 표시영역에 인접한 비표시영역을 포함한다. 상기 터치 감지층은 제1 베이스 면을 제공하고, 상기 윈도우층은 외면을 제공한다. 상기 터치감지층은 상기 제2 표시패널면에 직접 배치되며, 상기 윈도우층은 상기 제1 베이스 면에 직접 배치될 수 있다.
상기 터치감지층은, 상기 제2 표시패널면에 직접 배치되며, 상기 비발광영역에 중첩하는 제1 도전패턴들, 상기 비발광영역에 중첩하는 제2 도전패턴들, 및 상기 제1 도전패턴들과 상기 제2 도전패턴들을 절연시키는 터치 절연층을 포함할 수 있다.
상기 터치 절연층은 상기 비발광영역 및 상기 비표시영역에 중첩하는 블랙매트릭스 및 상기 복수 개의 발광영역들에 각각 중첩하는 복수 개의 컬러필터들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 표시패널층, 터치 감지층, 및 윈도우층을 포함한다. 상기 표시패널층은 제1 표시패널면 및 상기 제1 표시패널면과 두께 방향에서 마주하는 제2 표시패널면을 제공하고, 복수 개의 발광영역들과 상기 복수 개의 발광영역들에 인접한 비발광영역을 포함하는 표시영역 및 상기 표시영역에 인접한 비표시영역을 포함한다. 상기 터치감지층은 제1 베이스 면을 제공하고, 상기 윈도우층은 외면을 제공한다. 상기 터치감지층은 상기 제2 표시패널면에 직접 배치되며, 상기 윈도우층은 상기 제1 베이스 면에 직접 배치된다.
상기 표시패널층은, 제1 금속층, 상기 제1 금속층 상에 직접 배치된 투명 도전층 및 상기 투명 도전층 상에 직접 배치된 제2 금속층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 표시패널층, 터치 감지층, 블랙매트릭스 및 윈도우층을 포함한다. 상기 표시패널층은 제1 표시패널면 및 상기 제1 표시패널면과 두께 방향에서 마주하는 제2 표시패널면을 제공하고, 복수 개의 발광영역들과 상기 복수 개의 발광영역들에 인접한 비발광영역을 포함하는 표시영역 및 상기 표시영역에 인접한 비표시영역을 포함한다. 상기 터치감지층은 제1 베이스 면을 제공하고, 상기 블랙매트릭스는 상기 비발광영역과 상기 비표시영역에 중첩하며, 상기 윈도우층은 외면을 제공한다.상기 터치감지층은 상기 제1 표시패널면과 상기 제2 표시패널면 중 어느 하나에 직접 배치되고, 상기 블랙매트릭스는 상기 제2 표시패널면 또는 상기 제1 베이스 면에 직접 배치되고, 상기 윈도우층은 상기 블랙매트릭스에 접촉하며 상기 블랙매트릭스를 커버한다.
상술한 바에 따르면, 터치감지부재, 반사방지부재, 윈도우부재, 보호부재가 터치감지층, 반사방지층, 윈도우층, 외부보호층으로써 표시패널에 일체화된다. 터치감지층, 반사방지층, 윈도우층, 외부보호층이 연속공정을 통해 형성되므로 OCA와 같은 접착부재 또는 OCR과 같은 접착층이 생략된다. 접착부재가 생략되므로 표시장치의 두께가 감소하고 플렉서블리티가 향상된다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제1 동작에 따른 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제2 동작에 따른 사시도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제3 동작에 따른 사시도이다.
도 2a은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제1 동작에 따른 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제2 동작에 따른 단면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제3 동작에 따른 단면도이다.
도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제2 동작에 따른 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제3 동작에 따른 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제1 동작에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 부분 평면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널의 부분 단면도들이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막봉지층의 단면도들이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치감지부재의 도전층들의 평면도들이다.
도 12a는 도 11a의 AA영역의 부분 확대도이다.
도 12b 및 도 12c는 도 12a의 부분 단면도이다.
도 13a는 도 11b의 BB영역의 부분 확대도이다.
도 13b 및 도 13c는 도 13a의 부분 단면도이다.
도 14a는 도 11a 및 도 11b의 CC영역의 부분 확대도이다.
도 14b는 도 14a의 부분 단면도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치감지부재의 도전층들의 평면도들이다.
도 15c는 도 15a 및 도 15b의 CC영역의 부분 확대도이다.
도 15d는 도 15c의 부분 단면도이다.
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다.
도 17a 내지 도 17e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다.
도 18a 내지 도 18d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다.
도 19a 내지 도 19f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다.
도 21a 및 도 21b는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드의 단면도들이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 또는 “결합 된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제1 동작에 따른 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제2 동작에 따른 사시도이다. 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제3 동작에 따른 사시도이다. 도 2a은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제1 동작에 따른 단면도이다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제2 동작에 따른 단면도이다. 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 제3 동작에 따른 단면도이다.
이미지(IM)가 표시되는 표시면(IS)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(IS)의 법선 방향, 즉 플렉서블 표시장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR3, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR3, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
도 1a 내지 도 2c는 플렉서블 표시장치(DD)의 일례로 폴더블 표시장치를 도시하였다. 그러나, 본 발명은 말려지는 롤러블 표시장치일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 테블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 플렉서블 표시장치(DD)의 표시면(IS)은 복수 개의 영역들로 구분될 수 있다. 플렉서블 표시장치(DD)는 이미지(IM)가 표시되는 표시영역(DD-DA) 및 표시영역(DD-DA)에 인접한 비표시영역(DD-NDA)을 포함한다. 비표시영역(DD-NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이다. 도 1a에는 이미지(IM)의 일 예로 화병을 도시하였다. 일 예로써, 표시영역(DD-DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시영역(DD-NDA)은 표시영역(DD-DA)을 에워쌓을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시영역(DD-DA)의 형상과 비표시영역(DD-NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 벤딩축(BX)에 기초하여(on the basis of) 벤딩되는 벤딩영역(BA), 비벤딩되는 제1 비벤딩영역(NBA1), 및 제2 비벤딩영역(NBA2)을 포함할 수 있다. 도 1b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 제1 비벤딩영역(NBA1)의 표시면(IS)과 제2 비벤딩영역(NBA2)의 표시면(IS)이 마주하도록 내측 벤딩(inner-bending)될 수 있다. 도 1c에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시면(IS)이 외부에 노출되도록 외측 벤딩(outer-bending)될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서 표시장치(DD)는 복수 개의 벤딩영역(BA)을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자가 표시장치(DD)를 조작하는 형태에 대응하게 벤딩영역(BA)이 정의될 수 있다. 예컨대, 벤딩영역(BA)은 도 1b 및 도 1c와 달리 제1 방향축(DR1)에 평행하게 정의될 수 있고, 대각선 방향으로 정의될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서 표시장치(DD)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 동작모드만 반복되도록 구성될 수도 있다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 외부보호부재(PL), 표시패널부재(DP), 터치감지부재(TS), 반사방지부재(RPL) 및 윈도우부재(WL)를 포함한다. 외부보호부재(PL), 표시패널부재(DP), 터치감지부재(TS), 반사방지부재(RPL) 및 윈도우부재(WL)는 연속공정에 의해 일체로 형성되어 표시장치(DD)의 외부보호층(PL), 표시패널층(DP), 터치감지층(TS), 반사방지층(RPL) 및 윈도우층(WL)을 구성한다. 이하, 표시장치(DD)의 외부보호부재(PL), 표시패널부재(DP), 터치감지부재(TS), 반사방지부재(RPL) 및 윈도우부재(WL)는 외부보호층(PL), 표시패널층(DP), 터치감지층(TS), 반사방지층(RPL) 및 윈도우층(WL)으로 각각 지시된다.
본 실시예에서 외부보호층(PL)으로부터 윈도우층(WL)까지 순차적을 적층된 기능층들을 포함하는 표시장치(DD)를 예시적으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기능층들의 적층 순서가 변결될 수 있고, 기능층들 중 일부는 생략되거나, 2개의 기능층들이 하나의 기능층으로 대체될 수 있다.
표시패널층(DP)은 입력된 영상 데이터에 대응하는 이미지(IM, 도 1a 참조)를 생성한다. 표시패널층(DP)은 두께 방향(DR3)에서 마주하는 제1 표시패널면(BS1-L, 또는 베이스 하면) 및 제2 표시패널면(BS1-U, 또는 베이스 상면)을 제공한다.
표시패널층(DP)은 유기발광 표시패널, 전기영동 표시패널, 일렉트로웨팅 표시패널 등일 수 있고, 그 종류가 제한되지 않는다. 본 실시예에서 유기발광 표시패널이 예시적으로 설명된다. 유기발광 표시패널에 대한 상세한 설명은 후술한다.
외부보호층(PL)은 제1 표시패널면(BS1-L)에 직접 배치되어 표시패널층(DP)을 보호한다. 외부보호층(PL)은 표시장치(DD)의 제1 외면(OS-L)을 제공한다. 외부보호층(PL)은 외부의 습기가 표시패널층(DP)에 침투하는 것을 방지하고, 외부 충격을 흡수한다. 외부보호층(PL)은 플라스틱 수지들을 포함할 수 있다. 외부보호층(PL)은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI,polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌설파이드(PPS, polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycabonate), 폴리아릴렌에테르술폰(poly(aryleneether sulfone)) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
외부보호층(PL)을 구성하는 물질은 플라스틱 수지들에 제한되지 않고, 유/무기 복합재료를 포함할 수 있다. 외부보호층(PL)은 다공성 유기층 및 유기층의 기공들에 충전된 무기물을 포함할 수 있다.
외부보호층(PL)은 코팅, 프린팅 방식 등에 의해 제1 표시패널면(BS1-L)에 형성될 수 있다. 롤코팅, 실크스크린 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅 등에 의해 형성될 수 있다. 표시패널층(DP)의 구성에 따라 외부보호층(PL)은 생략될 수도 있다.
터치감지층(TS)은 외부입력의 좌표정보를 획득한다. 터치감지층(TS)은 제2 표시패널면(BS1-U)에 직접 배치될 수 있다. 터치감지층(TS)은 제1 베이스 면(BS2, 또는 터치 베이스 면)을 제공한다. 본 실시예에서 터치감지층(TS)은 표시패널층(DP)과 연속공정에 의해 제조될 수 있다.
본 실시예에서 터치감지층(TS)은 정전용량 방식 터치감지부재일 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 전자기 유도 방식과 같이, 2개 타입의 터치전극들을 포함하는 다른 방식의 터치감지층으로 대체될 수 있다. 정전용량 방식 터치감지층에 대한 상세한 설명은 후술한다.
반사방지층(RPL)은 외부로부터 입사된 광을 흡수 또는 상쇄간섭시켜 표시장치의 외부광 반사율을 감소시킨다. 반사방지층(RPL)은 제1 베이스 면(BS2)에 직접 배치될 수 있다. 반사방지층(RPL)은 제2 베이스 면(BS3, 또는 반사방지 베이스면)을 제공한다. 본 실시예에서 반사방지층(RPL)은 터치감지층(TS)과 연속공정에 의해 제조될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 반사방지층(RPL)은 터치감지층의 일부를 구성하거나, 표시패널층(DP)의 일부를 구성할 수 도 있다. 반사방지층(RPL)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
윈도우층(WL)은 제2 베이스 면(BS3)에 직접 배치되어 표시패널층(DP)을 보호한다. 윈도우층(WL)은 표시장치(DD)의 제2 외면(OS-U)을 제공한다. 도 1a 내지 도 1c에 도시된 표시면(IS)이 제2 외면(OS-U)일 수 있다. 본 실시예에서 윈도우층(WL)은 반사방지층(RPL)과 연속공정에 의해 제조될 수 있다. 윈도우층(WL) 에 대한 상세한 설명은 후술한다.
별도로 도시하지 않았으나, 표시장치(DD)는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 상태를 유지하기 위해 상기 기능층들을 지지하는 프레임 구조물을 더 포함할 수 있다. 프레임 구조물은 관절 구조 또는 힌지 구조를 포함할 수 있다.
도 2b에 도시된 것과 같이, 사용자의 조작에 의해 소정의 곡률반경(BR)으로 내측 벤딩(inner-bending)되고, 도 2c에 도시된 것과 같이, 사용자의 조작에 의해 소정의 곡률반경(BR)으로 외측 벤딩(outer-bending)될 수도 있다. 표시장치(DD)는 사용자의 조작에 따라 양방향으로 벤딩될 수 있다. 상기 양방향 벤딩이 반복될 수 있다. 곡률반경(BR)은 일정하게 유지될 수 있고, 제1 비벤딩영역(NBA1)과 제2 비벤딩영역(NBA2)은 서로 평행하게 마주할 수 있다. 벤딩영역(BA)의 면적은 고정되지 않고, 곡률반경(BR)에 따라 결정될 수 있다. 사용자는 도 2a에 도시된 비벤딩 상태로 표시장치(DD)로부터 이미지를 수신할 수 있다.
터치감지층(TS), 반사방지층(RPL), 윈도우층(WL), 외부보호층(PL)이 연속공적을 통해 표시패널에 일체화됨으로써 접착부재가 생략된다. 접착부재가 생략되므로 표시장치(DD)의 두께가 감소하고 플렉서블리티가 향상된다. 표시장치(DD) 전체의 두께가 100 마이크로미터 이하일 수 있다. OCA와 같은 접착부재는 약 20 마이크로미터 이상의 두께를 가졌으며, 이를 생략함으로써 표시장치(DD)의 두께가 감소된다.
도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제2 동작에 따른 단면도이다. 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제3 동작에 따른 단면도이다. 도 4a 내지 도 4d는 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치(DD)의 제1 동작에 따른 단면도이다. 이하, 도 3a 내지 도 4d를 참조하여 도 1a 내지 도 2c에 도시된 표시장치(DD)와 다른 실시예에 따른 표시장치들(DD)을 설명한다. 도 1a 내지 도 2c에 도시된 표시장치(DD)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 형태로 표시장치(DD)가 양방향으로 벤딩될 수 있다. 벤딩영역(BA)이 좀더 원형에 가깝게 벤딩되어 도 1a 내지 도 2c에 도시된 표시장치(DD) 대비 벤딩영역(BA)의 면적이 증가할 수 있다. 도 2b 및 도 2c에 도시된 곡률반경(BR)보다 큰 곡률반경(BR)으로 벤딩시킴으로써 벤딩영역(BA)의 스트레스를 감소시킬 수 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 기능층들의 적층 순서가 변경될 수 있다. 도 4a에 도시된 것과 같이, 터치감지층(TS)은 제1 표시패널면(BS1-L)에 직접 배치될 수 있다. 외부보호층(PL)은 제1 베이스 면(BS2)에 직접 배치될 수 있다. 반사방지층(RPL)은 제2 표시패널면(BS1-U)에 직접 배치될 수 있다. 윈도우층(WL)은 제2 베이스 면(BS3)에 직접 배치된다.
도 4b에 도시된 것과 같이, 반사방지층(RPL)은 제2 표시패널면(BS1-U)에 직접 배치될 수 있다. 터치감지층(TS)은 제2 베이스 면(BS3)에 직접 배치될 수 있다. 윈도우층(WL)은 제1 베이스 면(BS2)에 직접 배치된다.
도 4c 및 도 4d에 도시된 것과 같이, 별도로 형성되었던 반사방지층(RPL)은 다른 기능층에 통합될 수 있다. 반사방지층(RPL)은 터치감지층(TS)의 일부를 구성하거나, 표시패널층(DP)의 일부를 구성할 수 있다.
도 4c에 도시된 것과 같이, 터치감지층(TS-R)은 반사방지층(RPL)의 기능을 가질 수 있다. 터치감지층(TS-R)은 제2 표시패널면(BS1-U)에, 윈도우층(WL)은 제1 베이스 면(BS2)에 직접 각각 배치된다. 도 4d에 도시된 것과 같이, 표시패널층(DP-R)은 반사방지층(RPL)의 기능을 가질 수 있다. 터치감지층(TS)은 제2 표시패널면(BS1-U)에, 윈도우층(WL)은 제1 베이스 면(BS2)에 직접 각각 배치된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널층(DP)의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)의 등가회로도이다. 이하, 플렉서블 표시패널층(DP)은 유기발광 표시패널층(DP)로 설명된다. 유기발광 표시패널층(DP)은 평면상에서 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)을 포함한다. 제2 표시패널면(BS1-U)은 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 제2 표시패널면(BS1-U)의 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)은 표시장치(DD)의 표시영역(DD-DA) 및 비표시영역(DD-NDA)과 반드시 동일할 필요는 없고, 유기발광 표시패널층(DP)의 구조/디자인에 따라 변경될 수 있다.
도 5에 도시된 것과 같이, 유기발광 표시패널층(DP)은 표시영역(DA)에 배치된 복수 개의 화소들(PX)을 포함한다. 매트릭스 형태로 배치된 복수 개의 화소들(PX)을 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 복수 개의 화소들(PX)은 비 매트릭스 형태, 예컨대 펜타일 형태로 배치될 수 있다.
도 6에는 i번째 주사 라인(SLi)과 j번째 소스 라인(DLj)에 접속된 하나의 화소(PXij)의 등가회로를 예시적으로 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 복수 개의 화소들(PX)은 동일한 등가회로를 가질 수 있다.
화소(PXij) 적어도 하나의 트랜지스터(TR1, TR2), 적어도 하나의 커패시터(CAP), 및 유기발광 소자(OLED)를 포함한다. 본 실시예에서 2개의 트랜지스터들(TR1, TR2) 및 하나의 커패시터(CAP)를 포함하는 화소 구동회로를 예시적으로 도시하였으나, 화소 구동회로의 구성은 이에 제한되지 않는다.
유기발광 소자(OLED)의 애노드는 제2 트랜지스터(TR2)를 통해 전원라인(PWL)으로 인가된 제1 전원전압(ELVDD)을 수신한다. 유기발광 소자(OLED)의 캐소드는 제2 전원전압(ELVSS)을 수신한다. 제1 트랜지스터(TR1)는 i번째 주사 라인(SLi)에 인가된 주사 신호에 응답하여 j번째 소스 라인(DLj)에 인가된 데이터 신호를 출력한다. 커패시터(CAP)는 제1 트랜지스터(TR1)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전한다. 제2 트랜지스터(TR2)는 커패시터(CAP)에 저장된 전압에 대응하여 유기발광 소자(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널층(DP)의 부분 평면도이다. 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시패널층(DP)의 부분 단면도들이다.
도 7은 도 5에 표시된 일부 영역(DP-P)에 대응하고, 도 8a은 도 6에 도시된 등가회로의 제1 트랜지스터(TR1) 및 커패시터(CAP)에 대응하는 부분의 단면을 도시하였고, 도 8b는 도 6에 도시된 등가회로의 제2 트랜지스터(TR2) 및 유기발광 소자(OLED)에 대응하는 부분의 단면을 도시하였다. 도 8a 및 도 8b에는 제1 외면(OS-L)에 배치된 외부보호층(PL)이 추가로 도시되었다.
도 7에 도시된 것과 같이, 표시영역(DA)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면 상에서 복수 개의 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)과 비발광영역(NPXA)으로 정의된다. 도 7에는 매트릭스 형태로 배치된 3개 타입의 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 예시적으로 도시하였다. 3개 타입의 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에는 3개의 서로 다른 컬러들을 발광하는 유기발광 소자들이 각각 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 3개 타입의 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에는 화이트 컬러들을 발광하는 유기발광 소자들이 각각 배치될 수 있다. 이때, 3개 타입의 서로 다른 컬러의 컬러필터들이 3개 타입의 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에 각각 중첩할 수 있다.
본 명세서에서 "발광영역에서 소정의 컬러의 광을 방출한다"는 것은 대응하는 발광소자에서 생성된 광을 그대로 방출하는 것뿐만 아니라, 대응하는 발광소자에서 생성된 광의 컬러를 변환시켜서 방출하는 것을 모두 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 복수 개의 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 4개 타입 이상의 발광영역들을 포함할 수 있다.
비발광영역(NPXA)은 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 에워쌓는 제1 비발광영역들(NPXA-1) 및 제1 비발광영역들(NPXA-1)의 경계를 정의하는 제2 비발광영역(NPXA-2)으로 구분될 수 있다. 제1 비발광영역들(NPXA-1) 각각에 대응하는 화소의 구동회로, 예컨대 트랜지스터들(TR1, TR2, 도 6 참조) 또는 커패시터(CAP, 도 6 참조)가 배치될 수 있다. 제2 비발광영역(NPXA-2)에 신호 라인들, 예컨대 주사 라인(SLi, 도 6 참조), 소스 라인(DLj, 도 6 참조), 전원 라인(PL, 도 6 참조)이 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제1 비발광영역들(NPXA-1)과 제2 비발광영역(NPXA-2)은 서로 구분되지 않을 수 있다.
별도로 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 각각은 마름모와 유사한 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반복적으로 배치된 4개 타입의 발광영역들에 4개의 서로 다른 컬러들을 발광하는 유기발광 소자들이 각각 배치될 수 있다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 것과 같이, 유기발광 표시패널층(DP)은 베이스층(SUB), 회로층(DP-CL), 유기발광소자층(DP-OLED), 및 박막봉지층(TFE)을 포함한다. 회로층(DP-CL)은 복수 개의 도전층과 복수 개의 절연층을 포함하고, 유기발광소자층(DP-OLED)은 복수 개의 도전층과 복수 개의 기능성 유기층을 포함할 수 있다. 박막봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기층과 적어도 하나의 무기층을 포함할 수 있다.
베이스층(SUB)은 플렉서블한 기판으로 폴리 이미드와 같은 플라스틱 기판, 유리 기판, 메탈 기판 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다. 베이스층(SUB)이 제1 표시패널면(BS1-L)을 제공할 수 있다.
외부보호층(PL)은 제1 표시패널면(BS1-L)에 직접 배치되어 표시패널층(DP)을 보호한다. 외부의 습기가 표시패널층(DP)에 침투하는 것을 방지하고, 표시패널층(DP)이 이물질에 의해 손상되는 것을 방지한다. 외부보호층(PL)이 상술한 보호기능을 적절히 수행하기 위해 베이스층(SUB)보다 큰 두께를 갖는 것이 바람직하다. 베이스층(SUB)은 다층 구조를 가질 수 있고, 베이스층(SUB)의 구조에 따라 외부보호층(PL)은 생략될 수도 있다.
베이스층(SUB) 상에 제1 트랜지스터(TR1)의 반도체 패턴(AL1: 이하, 제1 반도체 패턴) 및 제2 트랜지스터(TR2)의 반도체 패턴(AL2, 이하 제2 반도체 패턴)이 배치된다. 제1 반도체 패턴(AL1) 및 제2 반도체 패턴(AL2)는 저온에서 형성되는 아몰포스 실리콘을 포함할 수 있다. 그밖에 제1 반도체 패턴(AL1) 및 제2 반도체 패턴(AL2)는 금속 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나 베이스층(SUB)의 일면 상에 기능층들이 더 배치될 수 있다. 기능층들은 배리어층 또는 버퍼층 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 제1 반도체 패턴(AL1) 및 제2 반도체 패턴(AL2)은 배리어층 또는 버퍼층 상에 배치될 수 있다.
베이스층(SUB) 상에 제1 반도체 패턴(AL1) 및 제2 반도체 패턴(AL2)을 커버하는 제1 절연층(12)이 배치된다. 제1 절연층(12)은 유기층 및/또는 무기층을 포함한다. 특히, 제1 절연층(12)은 복수 개의 무기 박막들을 포함할 수 있다. 복수 개의 무기 박막들은 실리콘 나이트라이드층 및 실리콘 옥사이드층을 포함할 수 있다.
제1 절연층(12) 상에 제1 트랜지스터(TR1)의 제어전극(GE1: 이하, 제1 제어전극) 및 제2 트랜지스터(TR2)의 제어전극(GE2, 이하, 제2 제어전극)이 배치된다. 제1 절연층(12) 상에 커패시터(CAP)의 제1 전극(E1)이 배치된다. 제1 제어전극(GE1), 제2 제어전극(GE2), 및 제1 전극(E1)은 주사 라인(SLi, 도 4 참조)과 동일한 포토리소그래피 공정에 따라 제조될 수 있다. 다시 말해, 제1 전극(E1)은 주사 라인과 동일한 물질로 구성될 수 있다.
제1 절연층(12) 상에 제1 제어전극(GE1) 및 제2 제어전극(GE2) 및 제1 전극(E1)을 커버하는 제2 절연층(14)이 배치된다. 제2 절연층(14)은 유기층 및/또는 무기층을 포함한다. 특히, 제2 절연층(14)은 복수 개의 무기 박막들을 포함할 수 있다. 복수 개의 무기 박막들은 실리콘 나이트라이드층 및 실리콘 옥사이드층을 포함할 수 있다.
제2 절연층(14) 상에 소스 라인(DLj, 도 4 참조) 및 전원 라인(PL, 도 4 참조)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(14) 상에 제1 트랜지스터(TR1)의 입력전극(SE1: 이하, 제1 입력전극) 및 출력전극(DE1: 이하, 제1 출력전극)이 배치된다. 제2 절연층(14) 상에 제2 트랜지스터(TR2)의 입력전극(SE2: 이하, 제2 입력전극) 및 출력전극(DE2: 이하, 제2 출력전극)이 배치된다. 제1 입력전극(SE1)은 소스 라인(DLj)으로부터 분기된다. 제2 입력전극(SE2)은 전원 라인(PWL)으로부터 분기된다.
제2 절연층(14) 상에 커패시터(CAP)의 제2 전극(E2)이 배치된다. 제2 전극(E2)은 소스 라인(DLj) 및 전원 라인(PWL)과 동일한 포토리소그래피 공정에 따라 제조될 수 있고, 동일한 물질로 구성될 수 있다.
제1 입력전극(SE1)과 제1 출력전극(DE1)은 제1 절연층(12) 및 제2 절연층(14)을 관통하는 제1 관통홀(CH1)과 제2 관통홀(CH2)을 통해 제1 반도체 패턴(AL1)에 각각 연결된다. 제1 출력전극(DE1)은 제1 전극(E1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 출력전극(DE1)은 제2 절연층(14)을 관통하는 관통홀(미 도시)을 통해 제1 전극(E1)에 연결될 수 있다. 제2 입력전극(SE2)과 제2 출력전극(DE2)은 제1 절연층(12) 및 제2 절연층(14)을 관통하는 제3 관통홀(CH3)과 제4 관통홀(CH4)을 통해 제2 반도체 패턴(AL2)에 각각 연결된다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에서 제1 트랜지스터(TR1)와 제2 트랜지스터(TR2)는 바텀 게이트 구조로 변형되어 실시될 수 있다.
제2 절연층(14) 상에 제1 입력전극(SE1), 제1 출력전극(DE1), 제2 입력전극(SE2), 및 제2 출력전극(DE2)을 커버하는 제3 절연층(16)이 배치된다. 제3 절연층(16)은 유기층 및/또는 무기층을 포함한다. 특히, 제3 절연층(16)은 평탄면을 제공하기 위해서 유기물질을 포함할 수 있다.
제3 절연층(16) 상에 화소정의막(PXL) 및 유기발광 소자(OLED)가 배치된다. 화소정의막(PXL)에는 개구부(OP)가 정의된다. 화소정의막(PXL)은 또 하나의 절연층과 같다. 도 8b의 개구부(OP)는 도 7의 개구부들(OP-R, OP-G, OP-B)에 대응할 수 있다.
애노드(AE)는 제3 절연층(16)을 관통하는 제5 관통홀(CH5)을 통해 제2 출력전극(DE2)에 연결된다. 화소정의막(PXL)의 개구부(OP)는 애노드(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 정공 제어층(HCL)은 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B, 도 7 참조)과 비발광영역(NPXA, 도 7 참조)에 공통으로 형성될 수 있다. 정공 제어층(HCL) 상에 유기 발광층(EML), 전자 제어층(ECL)을 순차적으로 생성한다. 정공 제어층(HCL)은 적어도 정공 수송층을 포함하고, 전자 제어층(ECL)은 적어도 전자 수송층을 포함한다. 이후, 캐소드(CE)를 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)과 비발광영역(NPXA)에 공통으로 형성할 수 있다. 캐소드(CE)의 층구조에 따라 증착 또는 스퍼터링 방식의 의해 형성할 수 있다.
캐소드(CE) 상에 유기발광소자층(DP-OLED)을 봉지하는 박막봉지층(TFE)이 배치된다. 박막봉지층(TFE)은 수분 및 이물질로부터 유기발광 소자(OLED)를 보호한다. 본 실시예에서 박막봉지층(TFE)이 제2 표시패널면(BS1-U)을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서 박막봉지층(TFE) 상에 배치된 버퍼층이 제2 표시패널면(BS1-U)을 제공할 수도 있다.
본 실시예에서 발광영역(PXA)은 광이 생성되는 영역으로 정의될 수 있다. 발광영역(PXA)은 유기발광 소자(OLED)의 애노드(AE) 또는 발광층(EML)에 대응하게 정의될 수 있다. 본 실시예에서 패터닝된 유기 발광층(EML)을 예시적으로 도시하였으나, 유기 발광층(EML)은 비발광영역(NPXA, 도 5 참조) 및 발광영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B, 도 5 참조)에 공통적으로 배치될 수 있다. 이때, 유기 발광층(EML)은 백색 광을 생성할 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막봉지층들(TFE1, TFE2, TFE3)의 단면도들이다. 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 본 발명의 일 실시예들에 따른 박막봉지층들(TFE1, TFE2, TFE3)을 설명한다.
박막봉지층은 적어도 2개의 무기 박막들과 그 사이에 배치된 유기 박막을 포함한다. 무기 박막들은 수분으로부터 유기발광 소자(OLED)를 보호하고, 유기 박막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 유기발광 소자(OLED)를 보호한다.
도 9a에 도시된 것과 같이, 박막봉지층(TFE1)는 캐소드(CE, 도 8b 참조)에 접촉하는 첫번째 무기 박막(IOL1)을 포함하여 n개의 무기 박막들(IOL1 내지 IOLn)을 포함할 수 있다. 첫번째 무기 박막(IOL1)은 하부 무기 박막으로 정의되고, n개의 무기 박막들(IOL1 내지 IOLn) 중 첫번째 무기 박막(IOL1) 이외의 무기 박막들은 상부 무기 박막들으로 정의될 수 있다.
박막봉지층(TFE1)는 n개의 유기 박막들(OL1 내지 OLn)을 포함하고, n개의 유기 박막들(OL1 내지 OLn)은 n개의 무기 박막들(IOL1 내지 IOLn)과 교번하게 배치될 수 있다. 최상층에 배치된 층은 유기층 또는 무기층일 수 있다. n개의 유기 박막들(OL1 내지 OLn)은 평균적으로 n개의 무기 박막들(IOL1 내지 IOLn)보다 더 큰 두께를 가질 수 있다.
n개의 무기 박막들(IOL1 내지 IOLn) 각각은 1개의 물질을 포함하는 단층이거나, 각각이 다른 물질을 포함하는 복층을 가질 수 있다. n개의 유기 박막들(OL1 내지 OLn) 각각은 유기 모노머들을 증착하여 형성될 수 있다. 유기 모노머들은 아크릴계 모노머를 포함할 수 있다.
도 9b및 도 9c에 도시된 것과 같이, 박막봉지층들(TFE2, TFE3) 각각에 포함된 무기박막들은 서로 동일하거나 다른 무기물질을 가질 수 있고, 서로 동일하거나 다른 두께를 가질 수 있다. 박막봉지층들(TFE2, TFE3) 각각에 포함된 유기박막들은 서로 동일하거나 다른 유기물질을 가질 수 있고, 서로 동일하거나 다른 두께를 가질 수 있다.
도 9b에 도시된 것과 같이, 박막봉지층(TFE2)는 순차적으로 적층된 제1 무기 박막(IOL1), 제1 유기 박막(OL1), 제2 무기 박막(IOL2), 제2 유기 박막(OL2), 및 제3 무기 박막(IOL3)을 포함할 수 있다.
제1 무기 박막(IOL1)은 2층 구조를 가질 수 있다. 제1 서브층(S1)은 리튬 플로라이드층일 수 있고, 제2 서브층(S2)은 알루미늄 옥사이드층일 수 있다. 제1 유기 박막(OL1)은 제1 유기 모노머층이고, 제2 무기 박막(IOL2)은 제1 실리콘 나이트라이드층이고, 제2 유기 박막(OL2)은 제2 유기 모노머층이고, 제3 무기 박막(IOL3)은 제2 실리콘 나이트라이드층일 수 있다.
도 9c에 도시된 것과 같이, 박막봉지층(TFE3)는 순차적으로 적층된 제1 무기 박막(IOL10), 제1 유기 박막(OL1) 및 제2 무기 박막(IOL20)을 포함할 수 있다. 제1 무기 박막(IOL10)은 2층 구조를 가질 수 있다. 제1 서브층(S10)은 리튬 플로라이드층일 수 있고, 제2 서브층(S20)은 실리콘 옥사이드층일 수 있다. 제1 유기 박막(OL1)은 유기 모노머층이고, 제2 무기 박막(IOL20)은 2층 구조를 가질 수 있다. 제2 무기 박막(IOL20)은 서로 다른 증착 환경에서 증착된 제1 서브층(S100)과 제2 서브층(S200)을 포함할 수 있다. 제1 서브층(S100)은 저전원 조건에서 증착되고 제2 서브층(S200)은 고전원 조건에서 증착될 수 있다. 제1 서브층(S100)과 제2 서브층(S200) 각각은 실리콘 나이트라이드층일 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다. 표시장치의 구성들 중 터치감지층(TS)과 표시패널층(DP)이 도시되었으며, 표시패널층(DP)은 일부만 도시하였다. 도 10a 내지 도 10c에 도시된 것과 같이, 터치감지층(TS)은 제1 도전층(TS-CL1), 제1 터치 절연층(TS-IL1), 제2 도전층(TS-CL2), 및 제2 터치 절연층(TS-IL2)을 포함한다.
제1 도전층(TS-CL1) 및 제2 도전층(TS-CL2) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향축(DR3)을 따라 적층된 다층구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 투명 도전층과 적어도 하나의 금속층을 포함할 수 있다. 다층구조의 도전층은 서로 다른 금속을 포함하는 금속층들을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함할 수 있다.
제1 도전층(TS-CL1) 및 제2 도전층(TS-CL2) 각각은 복수 개의 패턴들을 포함한다. 이하, 제1 도전층(TS-CL1)은 제1 도전패턴들을 포함하고, 제2 도전층(TS-CL2)은 제2 도전패턴들을 포함하는 것으로 설명된다. 제1 도전패턴들과 제2 도전패턴들은 터치전극들 및 터치 신호라인들을 포함할 수 있다.
제1 터치 절연층(TS-IL1) 및 제2 터치 절연층(TS-IL2) 각각은 무기물 또는 유기물을 포함할 수 있다. 무기물은 실리콘 옥사이드 또는 실리콘 나이트라이드를 포함할 수 있다. 유기물은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제1 터치 절연층(TS-IL1)은 제1 도전층(TS-CL1) 및 제2 도전층(TS-CL2)을 절연시키면 충분하고 그 형상은 제한되지 않는다. 제1 도전패턴들과 제2 도전패턴들의 형상에 따라 제1 터치 절연층(TS-IL1)의 형상은 변경될 수 있다. 제1 터치 절연층(TS-IL1)은 후술하는 제2 표시패널면(BS1-U)을 전체적으로 커버하거나 복수 개의 절연 패턴들을 포함할 수 있다.
도 10a에 도시된 것과 같이, 제1 도전층(TS-CL1)은 박막봉지층(TFE) 상에 배치될 수 있다. 다시 말해, 박막봉지층(TFE)이 터치감지층(TS)이 배치되는 제2 표시패널면(BS1-U)을 제공한다.
도 10b에 도시된 표시패널(DP)은 도 10a에 도시된 표시패널층(DP) 대비 박막봉지층(TFE) 상에 배치된 버퍼층(BFL)을 더 포함할 수 있다. 버퍼층(BFL)이 제2 표시패널면(BS1-U)을 제공한다.
일 실시예에서 버퍼층(BFL)은 박막봉지층(TFE)을 보완하기 위한 무기층일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 굴절률 매칭을 위한 유기층/무기층이거나, 외부광 반사를 감소시키기 위한 컬러필터층일 수 있다.
도 10c에 도시된 것과 같이, 제1 도전층(TS-CL1)은 제1 표시패널면(BS1-L) 상에 배치될 수 있다. 제1 도전층(TS-CL1) 상에 제1 터치 절연층(TS-IL1)이 배치되고, 제1 터치 절연층(TS-IL1) 상에 제2 도전층(TS-CL2)이 배치되고, 제2 도전층(TS-CL2) 상에 제2 터치 절연층(TS-IL2)이 배치된다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치감지층(TS)의 도전층들(TS-CL1, TS-CL2)의 평면도들이다. 도 12a는 도 11a의 AA영역의 부분 확대도이다. 도 12b 및 도 12c는 도 12a의 부분 단면도이다. 도 13a는 도 11b의 BB영역의 부분 확대도이다. 도 13b 및 도 13c는 도 13a의 부분 단면도이다. 도 14a는 도 11a 및 도 11b의 CC영역의 부분 확대도이다. 도 14b는 도 14a의 부분 단면도이다. 도 11a 내지 도 14b는 표시부재(DM)의 구성들 중 터치감지층(TS)과 표시패널층(DP)을 중심으로 도시하였다.
도 12b는 도 12a의 I-I'에 대응하는 단면을 도시하였고, 도 12c는 도 12a의 II-II'에 대응하는 단면을 도시하였다. 도 13b는 도 13a의 III-III'에 대응하는 단면을 도시하였고, 도 13c는 도 13a의 IV-IV'에 대응하는 단면을 도시하였다. 도 14b는 도 14a의 V-V'에 대응하는 단면을 도시하였다. 도 12b, 도 12c, 도 13b, 도 13c, 및 도 14b에서 회로층(DP-CL)은 간략히 도시하였다.
본 실시예에서 2층형(2-layer) 정전용량식 터치감지부재를 예시적으로 도시하였다. 2층형(2-layer) 정전용량식 터치감지층은 셀프캡(self capacitance) 방식 또는 뮤추얼 캡(mutual capacitance) 방식으로 터치된 지점의 좌표정보를 획득할 수 있다. 좌표 정보 획득을 위한 구동방법은 특별히 제한되지 않는다. 도 11a의 제1 도전패턴들은 도 10a 내지 도 10c의 제1 도전층(TS-CL1)에 대응하고, 도 11b의 제2 도전패턴들은 도 10a 내지 도 10c의 제2 도전층(TS-CL2)에 대응한다.
도 11a에 도시된 것과 같이, 제1 도전패턴들은 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3)을 포함할 수 있다. 도 11a에는 3개의 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 그에 연결된 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3)을 예시적으로 도시하였다.
제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 제2 방향(DR2)으로 나열된다. 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3) 각각은 복수 개의 터치 개구부들이 정의된 메쉬 형상이다. 메쉬 형상에 대한 상세한 설명은 후술한다.
제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3) 각각은 복수 개의 제1 센서부들(SP1)과 복수 개의 제1 연결부들(CP1)를 포함한다. 제1 센서부들(SP1)은 제1 방향(DR1)으로 나열된다. 제1 연결부들(CP1) 각각은 제1 센서부들(SP1)은 중 인접하는 2개의 제1 센서부들(SP1)을 연결한다.
제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3) 역시 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3)은 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 동일한 층구조를 가질 수 있다.
도 11b에 도시된 것과 같이, 제2 도전패턴들은 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)과 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)을 포함할 수 있다. 도 11b에는 3개의 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)과 그에 연결된 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)을 예시적으로 도시하였다.
제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)은 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 절연 교차한다. 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3) 각각은 복수 개의 터치 개구부들이 정의된 메쉬 형상이다.
제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3) 각각은 복수 개의 제2 센서부들(SP2)과 복수 개의 제2 연결부들(CP2)를 포함한다. 제2 센서부들(SP2)은 제2 방향(DR2)으로 나열된다. 제2 연결부들(CP2) 각각은 제2 센서부들(SP2)은 중 인접하는 2개의 제2 센서부들(SP2)을 연결한다.
제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3) 역시 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)은 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)과 동일한 층구조를 가질 수 있다.
제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)은 정전결합된다. 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)에 터치 감지 신호들이 인가됨에 따라 제1 센서부들(SP1)과 제2 센서부들(SP2) 사이에 커패시터들이 형성된다.
도 11a 및 도 11b에 도시된 센서부와 연결부를 포함하는 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)의 형상은 일 실시예에 불과하고 이에 제한되지 않는다. 연결부는 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)이 교차하는 부분으로 정의되면 충분하고, 센서부는 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)이 비중첩하는 부분으로 정의되면 충분하다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3) 각각은 일정한 너비를 갖는 바(bar) 형상을 가질 수 있다.
도 12a에 도시된 것과 같이, 제1 센서부(SP1)는 비발광영역(NPXA)에 중첩한다. 제1 센서부(SP1)는 제1 방향(DR1)으로 연장된 복수 개의 제1 세로부들(SP1-C)과 제2 방향(DR2)으로 연장된 복수 개의 제1 가로부들(SP1-L)을 포함한다. 상기 복수 개의 제1 세로부들(SP1-C)과 상기 복수 개의 제1 가로부들(SP1-L)은 메쉬선으로 정의될 수 있다. 메쉬선의 선폭은 수 마이크로일 수 있다.
복수 개의 제1 세로부들(SP1-C)과 복수 개의 제1 가로부들(SP1-L)은 서로 연결되어 복수 개의 터치 개구부들(TS-OP)을 형성한다. 다시 말해, 제1 센서부(SP1)는 복수 개의 터치 개구부들(TS-OP)을 구비한 메쉬 형상을 갖는다. 터치 개구부들(TS-OP)이 발광영역들(PXA)에 일대일 대응하는 것으로 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 하나의 터치 개구부(TS-OP)는 2 이상의 발광영역들(PXA)에 대응할 수 있다.
도 12b 및 도 12c에 도시된 것과 같이, 제1 터치 절연층(TS-IL1)은 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)에 중첩한다. 제1 터치 절연층(TS-IL1)은 제2 표시패널면(BS1-U) 상에 배치되어 제1 센서부(SP1), 즉 제1 가로부(SP1-L)를 커버한다. 별도로 도시하지 않았으나, 제1 터치 절연층(TS-IL1)은 제1 연결부(CP1) 및 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3)도 커버한다. 본 실시예에서 제2 표시패널면(BS1-U)은 박막봉지층(TFE)이 제공한다.
제2 터치 절연층(TS-IL2)은 제1 터치 절연층(TS-IL1) 상에 배치되고, 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)에 중첩한다. 제2 터치 절연층(TS-IL2)은 제1 베이스 면(BS2)을 제공한다.
도 13a 내지 도 13c에 도시된 것과 같이, 제2 센서부(SP2)는 제1 터치 절연층(TS-IL1) 상에 배치된다. 제2 센서부(SP2)는 비발광영역(NPXA)에 중첩한다. 제2 센서부(SP2)는 제1 방향(DR1)으로 연장된 복수 개의 제2 세로부들(SP2-C)과 제1 방향(DR1)으로 연장된 복수 개의 제2 가로부들(SP2-L)을 포함한다.
복수 개의 제2 세로부들(SP2-C)과 복수 개의 제2 가로부들(SP2-L)은 서로 연결되어 복수 개의 터치 개구부들(TS-OP)을 형성한다. 다시 말해, 제2 센서부(SP2)는 메쉬 형상을 갖는다. 제2 터치 절연층(TS-IL2)은 제1 터치 절연층(TS-IL1) 상에 배치되어 제2 센서부(SP2)를 커버한다.
도 14a는 도 11a와 도 11b가 겹쳐진 상태를 도시하였다. 도 14a 및 도 14b에 도시된 것과 같이, 제1 연결부(CP1)는 박막봉지층(TFE) 상에 배치된 제3 세로부들(CP1-C1, CP1-C2) 및 제3 세로부들(CP1-C1, CP1-C2)을 연결하는 제3 가로부들(CP1-L)을 포함할 수 있다. 2개의 제3 세로부들(CP1-C1, CP1-C2)이 도시되었으나 이에 제한되지 않는다.
제2 연결부(CP2)는 제1 터치 절연층(TS-IL1) 상에 배치된 제4 가로부들(CP2-L1, CP2-L2) 및 제4 가로부들(CP2-L1, CP2-L2)을 연결하는 제4 세로부들(CP2-C)을 포함할 수 있다. 제1 연결부(CP1)는 메쉬 형상을 가질 수 있고, 제2 연결부(CP2) 또한 메쉬 형상을 가질 수 있다.
상술한 것과 같이, 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3) 및 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)이 메쉬 형상을 갖고, 제1 및 제2 절연층들(TS-IL1, TS-IL2)에 복수 개의 제1 및 제2 절연 개구부들(IL1-OP, IL2-OP)이 정의됨으로써 플렉서블 표시장치(DD)의 플렉서블리티가 향상된다. 플렉서블 표시장치(DD)가 벤딩될 때, 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3) 및 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)에 인가되는 인장 스트레스/압축 스트레스가 감소됨으로써 그것들의 크랙이 방지될 수 있다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치감지층(TS)의 도전층들의 평면도들이다. 도 15c는 도 15a 및 도 15b의 CC영역의 부분 확대도이다. 도 15d는 도 15c의 부분 단면도이다. 도 15d는 도 15c의 VI-VI'에 대응하는 단면을 도시하였다.
본 실시예에서 1층형(1-layer) 정전용량식 터치감지부재를 예시적으로 도시하였다. 셀프캡(self capacitance) 방식으로 구동될 수 있으며, 좌표 정보 획득을 위한 구동방법은 특별히 제한되지 않는다. 본 실시예에서 도 15a의 제1 도전패턴들은 도 10a 내지 도 10c의 제1 도전층(TS-CL1)에 대응하고, 도 15b의 제2 도전패턴들은 도 10a 내지 도 10c의 제2 도전층(TS-CL2)에 대응한다. 본 발명의 일 실시예에서 도 15a의 제1 도전패턴들은 도 10a 내지 도 10c의 제2 도전층(TS-CL2)에 대응하고, 도 15b의 제2 도전패턴들은 도 10a 내지 도 10c의 제1 도전층(TS-CL1)에 대응할 수도 있다.
도 15a에 도시된 것과 같이, 제1 도전패턴들은 제1 터치전극들(TE1-1 내지TE1-3), 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3), 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)의 제2 센서부들(SP2), 및 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)을 포함할 수 있다. 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-3) 각각은 복수 개의 제1 센서부들(SP1)과 복수 개의 제1 연결부들(CP1)을 포함한다.
도 15b에 도시된 것과 같이, 제2 도전패턴들은 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-3)의 복수 개의 제2 연결부들(CP2)을 포함한다. 제2 연결부들(CP2)은 브릿지 기능을 갖는다.
도 15c 및 도 15d에 도시된 것과 같이, 제2 연결부(CP2)는 제1 터치 절연층(TS-IL1)을 관통하는 제1 관통홀(TS-CH1)과 제2 관통홀(TS-CH2)을 통해 제2 센서부들(SP2) 중 제2 방향(DR2)에서 인접한 2개의 제2 센서부들(SP2)을 전기적으로 연결한다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 터치 절연층(TS-IL1)의 평면상 형상은 변경될 수 있다. 제1 터치 절연층(TS-IL1)은 표시영역(DA) 전체를 커버하지 않을 수 있다. 제1 터치 절연층(TS-IL1)은 도 15b에 도시된 복수 개의 제2 연결부들(CP2)에 중첩하면 충분하고, 복수 개의 제2 연결부들(CP2)에 대응하게 배치된 복수 개의 절연 패턴들을 포함할 수 있다.
도 11a 내지 도 15d에는 일 실시예에 따른 터치감지부재의 도전패턴들을 도시하였다. 터치감지부재의 구성은 이에 제한되지 않는다. 터치감지부재는 노이즈 감소를 위한 노이즈 차폐패턴, 광학 밸런스 향상을 위한 더미패턴들을 더 포함할 수 있다.
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다. 표시장치의 구성들 중 터치감지층(TS), 반사방지층(RPL), 윈도우층(WL)이 도시되었다. 터치감지층(TS)은 그 일부로써 제2 터치 절연층(TS-IL2)이 도시되었다.
도 16a에 도시된 것과 같이, 제1 베이스 면(BD2) 상에 반사방지층(RPL)이 배치된다. 반사방지층(RPL)은 제1 베이스 면(BD2)에 직접 배치되는 블랙매트릭스(BM) 및 복수 개의 컬러필터들(CF)을 포함한다. 블랙매트릭스(BM)는 비발광영역(NPXA)에 중첩하고, 컬러필터들(CF)은 발광영역들(PXA)에 각각 중첩한다. 컬러필터들(CF)은 복수 개의 그룹들의 컬러필터들을 포함할 수 있다. 예컨대, 컬러필터들(CF)은 레드 컬러필터들, 그린 컬러필터들, 및 블루 컬러필터들을 포함할 수 있다. 컬러필터들(CF)은 그레이 필터를 포함할 수도 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 블랙매트릭스(BM)는 비표시영역(NDA, 도 5 참조)에도 중첩한다.
본 발명에서 블랙매트릭스(BM)는 광을 차단시킬 수 있는 물질을 포함한다. 예컨대, 블랙매트릭스(BM)는 광흡수율이 높은 유기물질을 포함할 수 있다. 블랙매트릭스(BM)는 검정색 안료 또는 검정색 염료를 포함할 수 있다. 블랙매트릭스(BM)는 감광성 유기 물질을 포함하며, 예를 들어, 안료 또는 염료 등의 착색제를 포함할 수 있다. 블랙매트릭스(BM)는 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
블랙매트릭스(BM)와 컬러필터들(CF)은 동일한 두께를 갖고, 단일층을 정의할 수 있다. 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터들(CF)은 제2 베이스 면(BS3)을 제공할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터들(CF)은 단차영역들을 포함하는 제2 베이스 면(BS3)을 제공할 수 있다.
컬러필터들(CF)은 유기발광 소자들(OLED)로부터 생성된 광을 투과시킬 뿐만 아니라 외부로부터 입사된 광(이하, 외부광)의 반사율을 감소시킨다. 외부광은 컬러필터들(CF)을 통과함에 따라 광량 중 약 1/3로 감소된다. 컬러필터들(CF)을 통과한 광은 일부 소멸되고, 컬러필터들(CF)의 아래에 배치된 구성들, 예컨대 유기발광소자층(DP-OLED) 및 박막봉지층(TFE) 등으로부터 일부 반사된다. 반사된 광은 컬러필터들(CF)로 다시 입사된다. 상기 반사광은 컬러필터들(CF)을 통과하면서 휘도가 감소된다. 결과적으로 외부광 중 일부만이 표시장치로부터 반사된다. 즉, 외부광 반사율이 감소한다.
제2 베이스 면(BS3) 상에 윈도우층(WL)이 직접 배치된다. 윈도우층(WL)은 윈도우 보호층(WBS), 하드코팅층(WHCL), 및 기능성 코팅층(HFL)을 포함한다. 윈도우 보호층(WBS)은 평탄화 기능을 갖는 층으로, 유기물을 포함한다. 윈도우 보호층(WBS)은 폴리이미드 수지, 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌 수지, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이에 제한되지 않고, 보호층(WBS)은 유/무기 복합재료를 포함할 수 있다.
하드코팅층(WHCL)은 윈도우층(WL)의 경도를 증가시킨다. 하드코팅층(WHCL)은 실리콘 계열 폴리머를 포함할 수 있다. 하드 코팅층의 재료는 특별히 제한되지 않고, 공지된 하드 코팅 재료를 포함할 수 있다. 기능성 코팅층(HFL)은 지문 방지층, 반사방지층, 및 자기 복원층 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 윈도우 보호층(WBS), 하드코팅층(WHCL), 및 기능성 코팅층(HFL) 중 어느 하나는 생략될 수 있고, 어느 하나는 복수 개 구비될 수 있다. 윈도우 보호층(WBS), 하드코팅층(WHCL), 및 기능성 코팅층(HFL)의 적층 순서는 변경될 수 있다.
윈도우 보호층(WBS), 하드코팅층(WHCL), 및 기능성 코팅층(HFL) 각각은 연속공정을 통해 해당층 바로 아래의 층 상에 직접 형성될 수 있다. 윈도우 보호층(WBS), 하드코팅층(WHCL), 및 기능성 코팅층(HFL) 각각은 코팅, 프린팅 방식 등에 의해 형성될 수 있다. 롤코팅, 실크스크린 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅 등에 의해 형성될 수 있다.
도 16b 및 도 16c를 참조하여 도 16a에 도시된 실시예와 다른 실시예에 따른 표시장치를 설명한다. 도 16a에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 16b에 도시된 것과 같이, 블랙매트릭스(BM)는 비발광영역(NPXA)에 중첩하고, 컬러필터들(CF)은 발광영역들(PXA)에 각각 중첩한다. 컬러필터들(CF)은 비발광영역(NPXA)에도 부분적으로 중첩한다.
제1 베이스 면(BD2) 상에 컬러필터들(CF)을 형성한 후 블랙매트릭스(BM)를 형성한다. 노광 및 현상 공정을 통해 컬러필터들(CF) 및 블랙매트릭스(BM)를 형성할 수 있다. 블랙매트릭스(BM)는 컬러필터들(CF)보다 큰 높이를 가질 수 있다. 윈도우 보호층(WBS)은 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터들(CF)이 정의한 단차를 평탄화시킨다.
도 16c에 도시된 것과 같이, 블랙매트릭스(BM)는 비발광영역(NPXA)에 중첩하고, 컬러필터들(CF)은 발광영역들(PXA)에 각각 중첩한다. 컬러필터들(CF)은 비발광영역(NPXA)에도 부분적으로 중첩한다.
제1 베이스 면(BD2) 상에 블랙매트릭스(BM)를 형성한 후 컬러필터들(CF)을 형성한다. 컬러필터들(CF)은 블랙매트릭스(BM)보다 큰 높이를 가질 수 있다. 윈도우 보호층(WBS)은 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터들(CF)이 정의한 단차를 평탄화시킨다.
도 17a 내지 도 17e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다. 이하, 도 1a 내지 도 16c를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 17a 및 도 17b는 도 12a의 I-I'에 대응하는 단면 및 도 12a의 II-II'에 대응하는 단면을 각각 도시하였다. 제1 베이스 면(BS2) 상에 블랙매트릭스(BM-P1, BM-P2) 및 컬러필터들(CF)이 배치된다. 블랙매트릭스(BM-P1, BM-P2)는 비발광영역(NPXA) 및 비표시영역(NDA)에 중첩하고, 컬러필터들(CF)은 발광영역들(PXA)에 각각 중첩한다.
블랙매트릭스(BM-P1, BM-P2)는 비발광영역(NPXA)에 중첩하는 차광부분(BM-P1) 및 비표시영역(NDA)에 중첩하는 베젤부분(BM-P2)을 포함한다. 차광부분(BM-P1)은 제1 두께(TH1)를 갖고, 베젤부분(BM-P2)은 제1 두께(TH1)보다 큰 제2 두께(TH2)를 갖는다. 베젤부분(BM-P2)은 차광부분(BM-P1)보다 큰 차광효율을 갖는다. 차광부분(BM-P1)은 발광영역들(PXA)로부터 생성된 광들의 혼색을 방지할 수 있는 정도의 두께를 가지면 충분하다. 그에 비해 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-3, 도 11a) 및 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3, 도 11b 참조)이 외부의 사용자에게 인지되지 않기 위해 베젤부분(BM-P2)은 더 높은 차광율을 가져야 한다. 따라서, 베젤부분(BM-P2)은 차광부분(BM-P1)보다 큰 두께를 갖는다.
차광부분(BM-P1)과 베젤부분(BM-P2)은 일체의 형상을 가질 수 있다. 제1 베이스 면(BS2) 상에 예비 블랙매트릭스층(rre-black matrix layer)을 형성한 후, 컬러필터들(CF)이 형성될 영역을 완전히 제거하고, 차광부분(BM-P1)이 형성될 영역을 부분적으로 제거한다. 예비 블랙매트릭스층의 두께를 영역에 따라 차등적으로 감소시킴으로써 영역에 따라 두께가 다른 일체형 블랙매트릭스를 형성할 수 있다.
도 17c 내지 도 17e는 도 12a의 II-II'에 대응하는 단면을 각각 도시하였다. 도 17a 및 도 17b를 참조하여 설명한 반사방지층(RPL)과의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 17c에 도시된 것과 같이, 베젤부분(BM-P2)은 복수 개의 층들을 포함할 수 있다. 도 17c는 3층 구조의 베젤부분(BM-P2)을 예시적으로 도시하였다. 상기 복수 개의 층들 중 최하위층은 차광부분(BM-P1)과 일체의 형상을 가질 수 있다. 제1 예비층을 형성한 후 패터닝하여 제1 층(최하위층)을 형성할 수 있다. 제2 예비층과 제3 예비층을 형성한 후 각각 패터닝하여 제2 층과 제3 층을 순차적으로 형성할 수 있다. 제1 예비층 내지 제3 예비층을 순차적으로 형성한 후 영역에 따라 다르게 패터닝하여 3층 구조의 베젤부분(BM-P2)과 1층 구조의 차광부분(BM-P1)을 형성할 수 있다.
제1 층 내지 제3 층은 서로 동일한 물질을 포함하거나, 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 제1 층은 검정색 안료 또는 검정색 염료를 포함할 수 있고, 제2 층 및 제3 층은 검정색이 아닌 다른 컬러층으로, 유색의 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 제2 층 및 제3 층은 동일한 컬러의 안료 또는 염료를 포함할 수 있다.
제2 층은 헤어 라인이나 직조 패턴과 같은 기하학 무늬를 제공하는 장식층일 수 있다. 제3 층은 외부광의 반사율을 조절하거나 외부광의 반사파장을 조절할 수 있는 광학층일 수 있다.
도 17d 및 도 17e에 도시된 것과 같이, 차광부분(BM-P1)과 베젤부분(BM-P2)은 경사진 측면을 포함할 수 있다. 차광부분(BM-P1)은 제1 방향(DR1)에서 서로 마주보는 제1 측면들(SS1)을 포함한다. 베젤부분(BM-P2) 역시 경사진 제2 측면들(SS2)을 포함한다. 포토리소그래피 공정에 의해 블랙매트릭스(BM)를 제2 표시패널면에 직접 형성하였기 때문에 상기 측면들(SS1, SS2)은 경사를 갖는다.
블랙매트릭스(BM-P1, BM-P2)와 컬러필터들(CF)의 제조 순서에 따라 상기 측면들(SS1, SS2)의 형상은 달라질 수 있다. 도 17d에 도시된 것과 같이, 따라 상기 측면들(SS1, SS2)은 컬러필터들(CF)로부터 노출된 부분이 경사를 형성한다. 도시된 것과 달리, 상기 측면들(SS1, SS2)의 상기 노출된 부분의 경사는 일정하지 않을 수도 있다.
도 17e에 도시된 것과 같이, 따라 상기 측면들(SS1, SS2)은 전체적으로 일정한 경사를 갖는다. 형성한다. 본 실시예에서 일정한 경사의 측면들(SS1, SS2)을 도시하였으나 이는 일 실시예에 불과하다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 측면들(SS1, SS2)의 경사는 일정하지 않을 수 있다. 17e에 도시된 것과 같이, 차광부분(BM-P1)과 베젤부분(BM-P2)은 밑면(제2 터치 절연층(TS-IL2)에 접촉하는 일면)이 상면(제2 터치 절연층(TS-IL2)에 비접촉하는 타면)보다 큰 너비를 갖는다. 상기 너비는 제1 방향(DR1)에서 측정되었다.
도 17d 및 도 17e에는 하나의 제2 측면(SS2)만 도시되었고, 제1 방향(DR1)에서 마주하는 다른 하나의 경사진 제2 측면(SS2)은 미도시 되었다. 도 17d의 반사방지층(RPL)은 도 16b를 참조하여 설명한 반사방지층(RPL)과 동일한 방법으로 제조될 수 있고, 도 17e의 반사방지층(RPL)은 도 16c를 참조하여 설명한 반사방지층(RPL)과 동일한 방법으로 제조될 수 있다.
베젤부분(BM-P2)은 비발광영역(NPXA)으로 연장될 수 있다. 비표시영역(NDA)에 연속된 비발광영역(NPXA)에 베젤부분(BM-P2)이 더 배치될 수 있다. 예비 블랙매트릭스층을 패터닝하는 형상에 따라 베젤부분(BM-P2)의 면적 및 형상이 변경될 수 있다.
윈도우 보호층(WBS)의 상면(WBS-U)은 영역에 따라 다른 높이를 가질 수 있다. 표시영역(DA) 내에서 제1 베이스 면(BS2)과 윈도우 보호층(WBS)의 상면(WBS-U) 사이는 제1 높이(H1)를 갖고, 비표시영역(NDA) 내에서 제1 베이스 면(BS2)과 윈도우 보호층(WBS)의 상면(WBS-U) 사이는 제1 높이(H1)보다 큰 제2 높이(H2)를 갖는다.
슬릿 코팅 방식으로 형성된 윈도우 보호층(WBS-U)은 비표시영역(NDA)에서 슬릿 코터(또는 코팅 장치)의 이동이 시작 및 종료되기 때문에 표시영역(DA)에 비해 상대적으로 많은 양의 베이스물질(블랙매트릭스를 구성하게 될 차광물질)이 비표시영역(NDA)에 제공될 수 있다. 또한, 베젤부분(BM-P2)이 차광부분(BM-P1)보다 더 큰 높이를 갖기 때문에 단차를 반영하여 더 큰 높이를 갖는다. 결과적으로, 연속공정으로 형성된 윈도우 보호층(WBS)은 영역에 따라 다른 높이를 가질 수 있다.
도 18a 내지 도 18d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다. 이하, 도 1a 내지 도 17e를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 18a 및 도 18c는 도 12a의 I-I'에 대응하는 단면을 도시하였고, 도 18b 및 도 18d는 도 12a의 II-II'에 대응하는 단면을 각각 도시하였다. 표시장치의 구성들 중 표시패널층(DP), 터치감지층(TS), 및 윈도우층(WL)이 도시되었으며, 윈도우층(WL)은 단층으로 간략히 도시되었다.
도 18a 및 도 18b에 도시된 것과 같이, 반사방지층(RPL)은 각각이 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)에 중첩하는 금속함유층(ML1, ML2) 및 각각이 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)에 중첩하는 유전체층들(IL1, IL2)을 포함할 수 있다. 2개의 금속함유층(ML1, ML2)과 2개의 유전체층들(IL1, IL2)을 포함하는 반사방지층(RPL)을 예시적으로 도시하였다.
금속함유층(ML1, ML2)과 유전체층들(IL1, IL2)은 교번하게 적층될 수 있다. 적층 순서는 특별히 제한되지 않는다. 제1 금속함유층(ML1)은 흡수율이 약 30%이상인 금속을 포함할 수 있다. 제1 금속함유층(ML1)은 굴절률(n)이 약 1.5 내지 7 사이이고, 흡수 계수(k)가 약 1.5 내지 7 사이의 물질일 수 있다. 제1 금속함유층(ML1)은 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 코발트(Co), 산화구리(CuO), 질화티타늄(TiNx) 및 황화니켈(NiS) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 금속함유층(ML1)은 상술한 물질 중 어느 하나를 포함하는 금속층일 수 있다. 제2 금속함유층(ML2) 역시 상술한 금속들을 포함할 수 있다.
제1 유전체층(IL1) 및 제2 유전체층(IL2)은 산화실리콘(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 불소화리튬(LiF), 불화칼슘(CaF2), 불화마그네슘(MaF2), 질화실리콘(SiNx), 산화탄탈륨(Ta2O5), 산화나이오븀(Nb2O5), 실리콘카본나이트라이드(SiCN), 산화몰리브덴(MoOx), 산화철(FeOx) 및 산화크롬(CrOx) 중 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. 외부로부터 입사된 광(OL)은 제1 금속함유층(ML1)으로부터 일부 반사되고(이하, 제1 반사광(RL1)), 제2 금속함유층(ML2)으로부터 일부 반사된다(제2 반사광(RL2)).
제1 유전체층(IL1)은 제1 반사광(RL1)과 제2 반사광(RL2)의 위상 차이가 약 180°가 되도록 제1 유전체층(IL1)을 통과하는 광의 위상을 조절한다. 그에 따라 제1 반사광(RL1)과 제2 반사광(RL2)은 상쇄된다.
제1 금속함유층(ML1), 제2 금속함유층(ML2), 제1 유전체층(IL1), 및 제2 유전체층(IL2)의 두께, 재료 등은 제1 반사광(RL1)과 제2 반사광(RL2)이 상쇄 간섭되는 조건을 만족하도록 선택될 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
도 18c 및 도 18d에 도시된 것과 같이, 반사방지층(RPL)은 블랙매트릭스(BM)를 더 포함할 수 있다. 도 17e를 참조하여 설명한 블랙매트릭스(BM-P1, BM-P2)와 동일한 형상의 블랙매트릭스(BM)를 예시적으로 도시하였으나, 블랙매트릭스(BM-P1, BM-P2)의 형상, 두께, 적층 구조 등은 제한되지 않는다.
도 19a 내지 도 19g는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다. 도 19a 내지 도 19g는 도 12a의 I-I'에 대응하는 단면을 각각 도시하였다. 표시장치의 구성들 중 표시패널층(DP), 터치감지층(TS), 및 윈도우층(WL)이 도시되었으며, 윈도우층(WL)은 단층으로 간략히 도시되었다. 이하, 도 1a 내지 도 18d를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 19a 내지 도 19g에 도시된 표시장치들은 도 4c에 도시된 표시장치의 구체화된 실시예들이다. 터치감지층(TS-R)은 외부 입력을 감지할 뿐만 아니라 외부광 반사를 감소시킨다. 후술하는 것과 같이 터치감지층(TS-R)은 컬러필터들(CF)을 포함하기 때문이다. 컬러필터들(CF)은 외부광 반사를 방지하는 광학필름, 즉 편광필름 및 λ/4 파장필름을 대체할 수 있다.
도 19a에 도시된 것과 같이, 제2 표시패널면(BS1-U) 상에 제1 터치 절연층(TS-IL1)이 배치된다. 제1 터치 절연층(TS-IL1)에는 복수 개의 발광영역들(PXA)에 대응하는 복수 개의 제1 절연 개구부들(IL1-OP)이 정의된다. 컬러필터들(CF)은 복수 개의 제1 절연 개구부들(IL1-OP)의 내측에 각각 배치될 수 있다.
컬러필터들(CF)의 컬러들은 유기발광 소자들(OLED)로부터 생성되는 광의 컬러들을 고려하여 제1 절연 개구부들(IL1-OP)마다 다르게 선택될 수 있다. 예컨대, 레드 컬러필터들은 레드 광을 생성하는 유기발광 소자들(OLED)에 중첩하게 배치되고, 그린 컬러필터들은 그린 광을 생성하는 유기발광 소자들(OLED)에 중첩하게 배치되고, 블루 컬러필터들은 블루 광을 생성하는 유기발광 소자들(OLED)에 중첩하게 배치된다.
컬러필터들(CF)은 유기발광 소자들(OLED)로부터 생성된 광을 투과시킬 뿐만 아니라 외부광의 반사율을 감소시킨다. 또한, 외부광은 컬러필터들(CF)을 통과함에 따라 광량 중 약 1/3로 감소된다. 컬러필터들(CF)을 통과한 광은 일부 소멸되고, 유기발광소자층(DP-OLED), 및 박막봉지층(TFE) 등으로부터 일부 반사된다. 반사된 광은 컬러필터들(CF)로 입사된다. 상기 반사광은 컬러필터들(CF)을 통과하면서 휘도가 감소된다. 결과적으로 외부광 중 일부만이 표시장치로부터 반사된다.
본 실시예에서 제1 터치 절연층(TS-IL1)과 컬러필터들(CF)은 하나의 층을 이룰 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 터치 절연층(TS-IL1)은 도 16b 및 도 16c에서 설명한 블랙매트릭스(BM)에 대응할 수 있다.
제1 터치 절연층(TS-IL1) 상에 제2 터치 절연층(TS-IL2)이 배치된다. 제2 터치 절연층(TS-IL2)에는 복수 개의 발광영역들(PXA)에 대응하는 복수 개의 제2 절연 개구부들(IL2-OP)이 정의된다. 제2 터치 절연층(TS-IL2)과 컬러필터들(CF)은 단차진 형상의 제1 베이스 면(BS2)을 제공 수 있다.
제1 터치 절연층(TS-IL1)과 제2 터치 절연층(TS-IL2)을 순차적으로 적층한 후 한번의 공정을 통해서 대응하는 제1 절연 개구부(IL1-OP)와 제2 절연 개구부(IL2-OP)를 동시에 형성할 수 있다. 제1 절연 개구부(IL1-OP)와 제2 절연 개구부(IL2-OP)가 형성된 후 컬러필터들(CF)이 형성될 수 있다. 컬러필터들(CF)은 잉크젯 프린팅과 같은 인쇄방식 또는 포토리소그래피 방식 등에 의해 형성될 수도 있다.
본 실시예에 따른 표시장치의 도 12a의 II-II'에 대응하는 단면을 도시하지 않았으나, 도 12c와 동일하거나 비표시영역(NDA)에 배치된 블랙매트릭스(BM)를 더 포함할 수 있다. 도 13a의 III-III'에 대응하는 단면을 도시하지 않았으나, 도 19a에 도시된 것과 센서부의 위치만 상이하다.
도 19b에 도시된 것과 같이, 제2 터치 절연층(TS-IL2)은 제1 터치 절연층(TS-IL1) 상에 배치된다. 도 19a에 도시된 것과 달리, 제2 터치 절연층(TS-IL2)에 복수 개의 제2 절연 개구부들(IL2-OP)이 정의되지 않는다. 제2 터치 절연층(TS-IL2)이 제1 베이스 면(BS2)을 제공한다.
도 19c에 도시된 것과 같이, 컬러필터(CF)는 제1 절연 개구부(IL1-OP)와 제2 절연 개구부(IL2-OP)의 내측에 동시에 배치될 수 있다. 제1 절연 개구부(IL1-OP)와 제2 절연 개구부(IL2-OP)이 동시에 형성됨에 따라 제1 절연 개구부(IL1-OP)와 제2 절연 개구부(IL2-OP)는 서로 얼라인된다. 컬러필터(CF)는 제1 절연 개구부(IL1-OP)의 내측으로부터 제2 절연 개구부(IL2-OP)의 내측으로 연장된 형상을 갖는다. 컬러필터(CF)의 두께는 제1 터치 절연층(TS-IL1) 및 제2 터치 절연층(TS-IL2)의 두께들의 합과 실질적으로 동일할 수 있다. 제2 터치 절연층(TS-IL2)과 컬러필터들(CF)이 평탄한 제1 베이스 면(BS2)을 제공할 수 있다.
도 19d에 도시된 것과 같이, 블랙매트릭스(BM)가 제2 터치 절연층(TS-IL2) 상에 배치될 수 있다. 블랙매트릭스(BM)에는 발광영역들(PXA)에 대응하는 복수 개의 투과 개구부들(BM-OP)이 정의된다. 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터들(CF)이 단차진 형상의 제1 베이스 면(BS2)을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 블랙매트릭스(BM)는 제1 절연 개구부(IL1-OP)와 제2 절연 개구부(IL2-OP) 각각의 내측벽을 더 커버할 수 도 있다.
별도로 도시하지 않았으나 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 19a 및 도 19c에 도시된 제1 터치 절연층(TS-IL1)과 제2 터치 절연층(TS-IL2) 중 적어도 어느 하나는 블랙매트릭스(BM)로 대체될 수 있다. 도 19b에 도시된 제1 터치 절연층(TS-IL1)은 블랙매트릭스(BM)로 대체될 수 있다.
도 19e에 도시된 것과 같이, 박막봉지층(TFE)이 제2 표시패널면(BS1-U)을 제공한다. 컬러필터들(CF)은 제2 표시패널면(BS1-U) 상에 배치된다. 컬러필터들(CF) 각각은 중심부분(CF-C) 및 엣지부분(CF-E)을 포함할 수 있다. 중심부분(CF-C)은 복수 개의 발광영역들(PXA) 중 대응하는 발광영역에 중첩한다. 엣지부분(CF-E)은 중심부분(CF-C)으로부터 연장되고 비발광영역(NPXA)에 중첩하며 제1 도전패턴 즉, 제1 센서부(SP1)의 제1 가로부(SP1-L)에 중첩한다. 별도로 도시하지 않았으나, 컬러필터들(CF)은 제1 연결부(CP1)에도 중첩할 수 있다. 컬러필터들(CF) 각각은 평면 상에서 볼 때, 엣지부분(CF-E)이 중심부분(CF-C)을 에워싸을수 있다.
인접한 컬러필터들(CF) 각각의 엣지부분(CF-E)은 제1 가로부(SP1-L)에 접촉하고, 제1 가로부(SP1-L)를 커버할 수 있다. 인접한 컬러필터들(CF) 의 엣지부분들(CF-E)은 서로 접촉할 수 있다. 인접한 컬러필터들(CF) 의 엣지부분들(CF-E)은 제1 가로부(SP1-L)을 부분적으로 커버하며, 상보 보완적으로 제1 도전패턴을 완전히 커버한다.
블랙매트릭스(TS-BM)가 컬러필터들(CF) 상에 배치된다. 도 19e에 도시된 것과 같이, 블랙매트릭스(TS-BM)는 컬러필터들(CF) 상에 직접 배치될 수 있다. 블랙매트릭스(TS-BM)에는 발광영역들(PXA)에 대응하는 복수 개의 투과 개구부들(BM-OP)이 정의된다. 블랙매트릭스(TS-BM)와 컬러필터들(CF)이 제1 베이스 면(BS2)을 제공한다.
블랙매트릭스(TS-BM)은 비발광영역(NPXA)에 대응하게 배치될 수 있다. 복수 개의 발광영역들(PXA)과 복수 개의 투과 개구부들(BM-OP)의 평면상 형상은 서로 동일할 수 있다. 다시 말해, 블랙매트릭스(TS-BM)은 비발광영역(NPXA)과 실질적으로 동일한 형상(예컨대 블랙매트릭스(TS-BM)은 비발광영역(NPXA)과 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에서 동일한 너비들을 가짐)을 갖는다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않고, 복수 개의 발광영역들(PXA)과 복수 개의 투과 개구부들(BM-OP)은 서로 다른 형상을 가질 수도 있다.
도 19f에 도시된 것과 같이, 터치감지층(TS-R)은 제1 블랙매트릭스(TS-BM1)와 제2 블랙매트릭스(TS-BM2)를 포함한다. 제1 블랙매트릭스(TS-BM1)는 제2 표시패널면(BS1-U) 상에 배치되고, 제1 도전패턴, 즉 제1 가로부(SP1-L)를 커버한다. 제1 블랙매트릭스(TS-BM)에는 발광영역들(PXA)에 대응하는 복수 개의 제1 투과 개구부들(BM1-OP)이 정의된다.
인접한 컬러필터들(CF)의 엣지부분들(CF-E)은 제1 블랙매트릭스(TS-BM1)에 접촉하고, 제1 블랙매트릭스(TS-BM1)를 커버할 수 있다. 인접한 컬러필터들(CF)은 상보 보완적으로 제1 블랙매트릭스(TS-BM1)를 완전히 커버한다.
제2 블랙매트릭스(TS-BM2)는 컬러필터들(CF) 상에 배치된다. 제2 블랙매트릭스(TS-BM2)에는 발광영역들(PXA)에 대응하는 복수 개의 제2 투과 개구부들(BM2-OP)이 정의된다. 제2 블랙매트릭스(TS-BM2)와 컬러필터들(CF)이 제1 베이스 면(BS2)을 제공한다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다. 도 21a 및 도 21b는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드의 단면도들이다. 도 20a는 도 12a의 I-I'에 대응하는 단면을 도시하였고, 도 20b는 도 12a의 II-II'에 대응하는 단면을 도시하였다. 표시장치의 구성들 중 표시패널층(DP) 및 터치감지층(TS)이도시되었다. 이하, 도 1a 내지 도 19f를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 20a 내지 도 20d에 도시된 표시장치는 도 4d에 도시된 표시장치의 구체화된 실시예들이다. 표시패널층(DP)은 이미지를 생성할 뿐만 아니라 외부광 반사를 감소시킨다. 후술하는 것과 같이 표시패널층(DP)의 캐소드(CE-R)는 반사감지층 기능을 갖기 때문이다.
도 20a 및 도 20b에 도시된 터치감지층(TS)은 도 12b 및 도 12c에 도시된 터치감지층(TS)과 실질적으로 동일할 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 제1 터치 절연층(TS-IL1) 및 제2 터치 절연층(TS-IL2)은 도 19a 내지 도 19f를 참조하여 설명한 것과 같이 변형될 수 있다.
도 21a에 도시된 것과 같이, 캐소드(CE-R)는 제1 금속층(CE-M1), 제1 금속층(CE-M1) 상에 직접 배치된 투명 도전층(CE-M2) 및 투명 도전층(CE-M2) 상에 직접 배치된 제2 금속층(CE-M3)을 포함할 수 있다. 상기 구조의 캐소드(CE-R)는 전원전압을 수신할 뿐만 아니라 외부광의 반사율을 감소시킨다.
외부로부터 입사된 광(OL)은 제1 금속층(CE-M1), 투명 도전층(CE-M2), 및 제2 금속층(CE-M3)에서 각각 반사된다. 제1 금속층(CE-M1), 투명 도전층(CE-M2), 및 제2 금속층(CE-M3)에서 반사된 광들을 제1 반사광(RL1), 제2 반사광(RL2) 및 제3 반사광(RL3)으로 각각 정의한다. 본 실시예에 따르면, 제2 반사광(RL2) 및 제3 반사광(RL3)이 제1 반사광(RL1)과 상쇄 간섭하여 외부광 반사율을 감소시킬 수 있다. 제2 반사광(RL2) 및 제3 반사광(RL3)의 합산된 광량이 제1 반사광(RL1)의 광량과 같고 위상이 정반대(위상차 180도를 가짐)라면, 상쇄 간섭이 발생한다.
제1 금속층(CE-M1)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 타타늄(Ti), 니켈(Ni), 금(Au), 탄탈룸(Ta), 구리(Cu), 칼슘(Ca), 코발트(Co), 철(Fe), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 백금(Pt), 이터븀(Yb) 및 바륨(Ba)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 금속들은 낮은 저항을 갖기 때문에 전원 전압을 효율적으로 전달하기 위해 제1 금속층(CE-M1)으로 적합하다. 또한, 증착이 용이하고, 산소 및 수분과의 반응성이 낮아 적합하다. 제1 금속층(CE-M1)의 두께는 50nm 내지 500nm일 수 있다.
투명 도전층(CE-M2)은 투명한 도전성 재료로 예컨대, 인듐 틴 옥사이드(ITO), 알루미늄 징크 옥사이드(AZO), 인듐 갈륨 옥사이드(IGO), 갈륨 인듐 징크 옥사이드(GIZO), 인듐 징크 옥사이드(IZO) 및 징크 옥사이드(ZnO)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 투명 도전층(CE-M2)은 금속 및 유전체 물질 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
투명 도전층(CE-M2)은 제1 반사광(RL1)과 나머지 반사광들 사이에 위상차를 발생시킨다. 투명 도전층(CE-M2)의 두께는 상술한 상쇄간섭이 발생하도록 선택될 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
제3 반사광(RL3)은 제1 반사광(RL1)과 상쇄 간섭을 일으킨다. 소멸간섭을 일으키기 위해서 제3 반사광(RL3)과 제1 반사광(RL1)은 서로 위상이 반대이고 동일한 크기를 갖는다. 소멸간섭은 아니더라도 효과적인 상쇄간섭을 발생시키기 위해 제3 반사광(RL3)과 제1 반사광(RL1)은 유사한 크기를 갖는 것이 바람직하다
제2 금속층(CE-M3)은 광 흡수량이 큰 금속인 것이 바람직하다. 광 흡수량이 큰 금속은 상쇄간섭으로 완전히 소멸되지 않은 광을 흡수할 수 있기 때문이다. 금속의 광 흡수량은 굴절률과 흡수계수의 곱에 비례한다. 따라서 굴절률과 흡수계수의 곱의 값이 큰 금속일수록 제2 금속층(CE-M3)의 재료로 적합하다
본 발명의 일례에 따르면, 제2 금속층(CE-M3)은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 코발트(Co), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 철(Fe), 칼슘(Ca), 백금(Pt), 이터븀(Yb)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 제2 금속층(CE-M3)의 두께는 1nm 내지 25nm일 수 있다.
도 21b에 도시된 것과 같이, 캐소드(CE-R)는 제2 금속층(CE-M3) 상에 배치된 제3 금속층(CE-M4)을 더 포함할 수 있다. 제3 금속층(CE-M4)으로부터 반사된 제4 반사광(RL4) 역시 제1 반사광(RL1)과 상쇄 간섭하도록 캐소드(CE-R)를 설계할 수 있다.
제3 금속층(CE-M4)은 전하(전자)의 주입이 용이하도록 낮은 일함수를 갖는 것이 바람직하다. 제3 금속층(CE-M4)이 캐소드(CE-R)의 최상층을 구성하는 경우, 산소 및 수분과 반응성이 낮은 것이 바람직하다. 제3 금속층(CE-M4)은 일함수가 4.6 eV 이하인 금속 또는 이들 금속의 합금을 포함할 수 있다. 제3 금속층(CE-M4)은 일함수가 3.7 eV 이하인 금속 또는 이들 금속의 합금으로 구성되는 것이 더욱 바람직하다. 제3 금속층(CE-M4)은 이터븀(Yb), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr), 티나늄(Ti), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 세슘(Cs), 바륨(Ba) 및 칼륨(K)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 제3 금속층(CE-M4)의 두께는 1nm 내지 15nm일 수 있다.
본 실시예에서 제1 금속층(CE-M1), 투명 도전층(CE-M2), 및 제2 금속층(CE-M3)은 캐소드(CE-R)를 구성하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 일 실시예에서 반사방지 기능만을 수행하기 위해 캐소드(CE)와 별도로 표시패널층(DP)에 포함될 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
WL: 윈도우층 RPL: 반사방지층
TS: 터치감지층 DP: 표시패널층
PL: 외부 보호층

Claims (20)

  1. 제1 표시패널면 및 상기 제1 표시패널면과 두께 방향에서 마주하는 제2 표시패널면을 제공하고, 복수 개의 발광영역들과 상기 복수 개의 발광영역들에 인접한 비발광영역을 포함하는 표시영역 및 상기 표시영역에 인접한 비표시영역을 포함하는 표시패널층;
    제1 베이스 면을 제공하는 터치감지층;
    제2 베이스 면을 제공하는 반사방지층; 및
    외면을 제공하는 윈도우층을 포함하고,
    상기 제1 베이스 면은 상기 터치감지층의 상면 또는 하면이고, 상기 제2 베이스 면은 상기 반사방지층의 상면 또는 하면이며,
    상기 터치감지층은 상기 제1 표시패널면, 상기 제2 표시패널면 및 상기 제2 베이스 면 중 어느 하나에 직접 배치되며,
    상기 반사방지층은 상기 제2 표시패널면 또는 상기 제1 베이스 면에 직접 배치되고,
    상기 윈도우층은 상기 제1 베이스 면 또는 상기 제2 베이스 면에 직접 배치되는 플렉서블 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 반사방지층은,
    상기 제2 표시패널면 또는 상기 제1 베이스 면에 직접 배치되는 블랙매트릭스; 및
    상기 복수 개의 발광영역들에 각각 중첩하는 복수 개의 컬러필터들을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는,
    상기 비발광영역에 중첩하는 차광부분; 및
    상기 비표시영역에 중첩하는 베젤부분을 포함하고,
    상기 베젤부분은 상기 차광부분보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 차광부분과 상기 베젤부분은 일체의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 베젤부분은 복수 개의 층들을 포함하고,
    상기 복수 개의 층들 중 최하위층은 상기 차광부분과 일체의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수 개의 층들은 상기 최하위층 상에 배치된 복수 개의 컬러층들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 차광부분과 상기 베젤부분 중 적어도 어느 하나는 경사진 측면을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 윈도우층은,
    상기 제2 베이스 면에 직접 배치되는 윈도우 보호층을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 표시영역 내에서 상기 제1 베이스 면과 상기 제2 베이스 면에 비접촉하는 상기 윈도우 보호층의 일면 사이는 제1 높이를 갖고, 상기 비표시영역 내에서 상기 제2 베이스 면과 상기 제2 베이스 면에 비접촉하는 상기 윈도우 보호층의 일면 사이는 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 갖는 플렉서블 표시장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 윈도우 보호층 상에 배치된 하드 코팅층을 더 포함하는 플렉서블 표시장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 반사방지층은,
    각각이 상기 표시영역과 상기 비표시영역에 중첩하는 복수 개의 금속함유층들; 및
    각각이 상기 표시영역과 상기 비표시영역에 중첩하며, 상기 복수 개의 금속함유층들과 교번하게 적층된 복수 개의 유전체층들을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 반사방지층은,
    상기 비발광영역 및 상기 비표시영역에 중첩하는 블랙매트릭스를 더 포함하는 플렉서블 표시장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 표시패널면 또는 상기 제1 베이스 면에 직접 배치된 외부보호층을 더 포함하는 플렉서블 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 표시패널층은,
    상기 제1 표시패널면을 제공하는 베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치된 회로층;
    상기 회로층 상에 배치된 유기발광소자층; 및
    상기 유기 발광소자층을 밀봉하며 상기 제2 표시패널면을 제공하는 박막봉지층을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 외부보호층은 상기 베이스층 보다 큰 두께를 갖는 플렉서블 표시장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    터치감지층은,
    상기 제1 표시패널면, 상기 제2 표시패널면, 및 상기 제2 베이스 면 중 어느 하나에 직접 배치되고, 상기 비발광영역에 중첩하는 제1 도전패턴들;
    상기 제1 도전패턴들을 커버하는 제1 터치 절연층;
    상기 제1 터치 절연층 상에 배치되며, 상기 비발광영역에 중첩하는 제2 도전패턴들; 및
    상기 제1 터치 절연층 상에 배치되고, 상기 제2 도전패턴들을 커버하며 상기 제1 베이스 면을 제공하는 제2 터치 절연층을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 도전패턴들 및 상기 제2 도전패턴들 각각은 상기 복수 개의 발광영역들에 대응하는 복수 개의 개구부들이 정의된 메쉬 형상인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  18. 제1 표시패널면 및 상기 제1 표시패널면과 두께 방향에서 마주하는 제2 표시패널면을 제공하고, 복수 개의 발광영역들과 상기 복수 개의 발광영역들에 인접한 비발광영역을 포함하는 표시영역 및 상기 표시영역에 인접한 비표시영역을 포함하는 표시패널층;
    제1 베이스 면을 제공하는 터치감지층; 및
    외면을 제공하는 윈도우층을 포함하고,
    상기 제1 베이스 면은 상기 터치감지층의 상면 또는 하면이고,
    상기 터치감지층은 상기 제2 표시패널면에 직접 배치되며, 상기 윈도우층은 상기 제1 베이스 면에 직접 배치되고,
    상기 터치감지층은,
    상기 제2 표시패널면에 직접 배치되며, 상기 비발광영역에 중첩하는 제1 도전패턴들;
    상기 비발광영역에 중첩하는 제2 도전패턴들; 및
    상기 제1 도전패턴들과 상기 제2 도전패턴들을 절연시키는 터치 절연층을 포함하고,
    상기 터치 절연층은 상기 비발광영역 및 상기 비표시영역에 중첩하는 블랙매트릭스 및 상기 복수 개의 발광영역들에 각각 중첩하는 복수 개의 컬러필터들을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  19. 제1 표시패널면 및 상기 제1 표시패널면과 두께 방향에서 마주하는 제2 표시패널면을 제공하고, 복수 개의 발광영역들과 상기 복수 개의 발광영역들에 인접한 비발광영역을 포함하는 표시영역 및 상기 표시영역에 인접한 비표시영역을 포함하는 표시패널층;
    제1 베이스 면을 제공하는 터치감지층; 및
    외면을 제공하는 윈도우층을 포함하고,
    상기 제1 베이스 면은 상기 터치감지층의 상면 또는 하면이고,
    상기 터치감지층은 상기 제2 표시패널면에 직접 배치되며, 상기 윈도우층은 상기 제1 베이스 면에 직접 배치되고,
    상기 표시패널층은,
    제1 금속층;
    상기 제1 금속층 상에 직접 배치된 투명 도전층; 및
    상기 투명 도전층 상에 직접 배치된 제2 금속층을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  20. 제1 표시패널면 및 상기 제1 표시패널면과 두께 방향에서 마주하는 제2 표시패널면을 제공하고, 복수 개의 발광영역들과 상기 복수 개의 발광영역들에 인접한 비발광영역을 포함하는 표시영역 및 상기 표시영역에 인접한 비표시영역을 포함하는 표시패널층;
    제1 베이스 면을 제공하는 터치감지층; 및
    상기 비발광영역과 상기 비표시영역에 중첩하는 블랙매트릭스; 및
    외면을 제공하는 윈도우층을 포함하고,
    상기 제1 베이스 면은 상기 터치감지층의 상면 또는 하면이고,
    상기 터치감지층은 상기 제1 표시패널면과 상기 제2 표시패널면 중 어느 하나에 직접 배치되고,
    상기 블랙매트릭스는 상기 제2 표시패널면 또는 상기 제1 베이스 면에 직접 배치되고,
    상기 윈도우층은 상기 블랙매트릭스에 접촉하며 상기 블랙매트릭스를 커버하는 플렉서블 표시장치.
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