KR102572128B1 - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

하나의 발광층으로 양면 발광할 수 있는 유기 발광 표시 장치는 서브 화소 영역 및 투과 영역을 포함하는 기판, 기판 상의 서브 화소 영역에 배치되는 하부 전극, 하부 전극 상에 배치되는 발광층, 발광층 상에 배치되는 상부 전극 및 기판 상의 서브 화소 영역의 일부 및 투과 영역의 일부에 배치되고, 발광층의 일부와 중첩되는 광 가이드 구조물을 포함할 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치는 추가적인 발광층 없이 투명 양면 유기 발광 표시 장치로 기능할 수 있다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 투과 영역을 포함하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치는 경량 및 박형 등의 특성으로 인하여, 음극선관 표시 장치를 대체하는 표시 장치로서 사용되고 있다. 이러한 평판 표시 장치의 대표적인 예로서 액정 표시 장치와 유기 발광 표시 장치가 있다. 이 중, 유기 발광 표시 장치는 액정 표시 장치에 비하여 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하고 백라이트를 필요로 하지 않아 초박형으로 구현할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 유기 발광 표시 장치는 유기 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자와 정공이 재결합하여 여기자를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상을 이용한다.
최근 서브 화소 영역 및 투과 영역을 구비하여, 유기 발광 표시 장치의 후면에 위치하는 대상의 이미지를 투과시킬 수 있는 투명 유기 발광 표시 장치가 개발되고 있다. 여기서, 유기 발광 표시 장치는 전면으로만 영상 이미지를 표시하기 때문에 유기 발광 표시 장치의 후면에 위치하는 사용자는 영상 이미지를 볼 수 없다.
본 발명의 일 목적은 양면으로 영상 이미지를 표시할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 상술한 목적에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 서브 화소 영역 및 투과 영역을 포함하는 기판, 상기 기판 상의 서브 화소 영역에 배치되는 하부 전극, 상기 하부 전극 상에 배치되는 발광층, 상기 발광층 상에 배치되는 상부 전극 및 상기 기판 상의 서브 화소 영역의 일부 및 투과 영역의 일부에 배치되고, 상기 발광층의 일부와 중첩되는 광 가이드 구조물을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 발광층은 상기 광 가이드 구조물에 의해 노출되는 제1 영역 및 상기 광 가이드 구조물과 중첩하는 제2 영역을 포함하고, 상기 발광층의 제1 영역으로부터 방출된 제1 광이 상기 하부 전극으로부터 상기 상부 전극으로의 방향인 제1 방향으로 방출되고, 상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 상기 광 가이드 구조물을 통해 상기 투과 영역에서 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 방출될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광 가이드 구조물은 상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 입사하는 입광면 및 상기 제2 광이 방출되는 출광면을 포함하고, 상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 상기 입광면을 통해 상기 광 가이드 구조물의 내부로 입사되고, 상기 제2 광은 상기 광 가이드 구조물의 내부에서 소정의 광 경로를 가지며 상기 서브 화소 영역으로부터 상기 투과 영역으로의 방향으로 이동하며, 상기 제2 광은 상기 출광면을 통해 상기 광 가이드 구조물의 외부로 방출될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광 가이드 구조물 상에 배치되는 반사 패턴을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 서브 화소 영역에 위치하는 상기 광 가이드 구조물의 상면에 배치되고, 상기 투과 영역에 위치하는 상기 광 가이드 구조물의 상면을 노출시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 상에 배치되고, 상기 하부 전극의 양측부를 덮으며 상기 하부 전극의 일부를 노출시키는 화소 정의막을 더 포함하고, 상기 상부 전극은 상기 광 가이드 구조물과 상기 발광층 및 상기 투과 영역과 인접하여 위치하는 상기 화소 정의막 사이에 개재되고, 상기 투과 영역을 노출시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광 가이드 구조물은 상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 입사하는 입광면 및 상기 제2 광이 방출되는 출광면을 포함하고, 상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 상기 입광면을 통해 상기 광 가이드 구조물의 내부로 입사되고, 상기 제2 광은 상기 상부 전극과 상기 반사 패턴 사이에서 소정의 광 경로를 가지며 상기 서브 화소 영역으로부터 상기 투과 영역으로의 방향으로 이동하며, 상기 제2 광은 상기 출광면을 통해 상기 광 가이드 구조물의 외부로 방출될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 서브 화소 영역에 위치하는 상기 광 가이드 구조물의 상면 및 상기 투과 영역에 위치하는 상기 광 가이드 구조물의 상면에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 상에 배치되고, 상기 하부 전극의 양측부를 덮으며 상기 하부 전극의 일부를 노출시키는 화소 정의막을 더 포함하고, 상기 상부 전극은 상기 광 가이드 구조물과 상기 발광층 및 상기 투과 영역과 인접하여 위치하는 상기 화소 정의막 사이에 개재되고, 상기 투과 영역과 인접하여 위치하는 상기 화소 정의막의 측벽을 따라 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 상기 광 가이드 구조물의 외부로 방출되도록 상기 광 가이드 구조물의 상면에 배치된 반사 패턴과 상기 광 가이드 구조물 저면에 배치된 상기 상부 전극 사이에서 상기 서브 화소 영역으로부터 상기 투과 영역으로의 방향으로 반사될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 상부 전극 상에 배치되는 봉지 기판 및 상기 광 가이드 구조물과 상기 봉지 기판 사이의 공간을 채우는 충진재를 더 포함하고, 상기 광 가이드 구조물의 굴절률은 상기 충진재의 굴절률보다 클 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 상부 전극과 상기 광 가이드 구조물 사이에 배치되는 봉지 기판을 더 포함하고, 상기 봉지 기판의 저면은 상기 상부 전극과 마주보고, 상기 봉지 기판의 상면에 상기 광 가이드 구조물이 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광 가이드 구조물 상에 배치되는 반사 패턴을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판과 상기 하부 전극 사이에 배치되는 반도체 소자를 더 포함하고, 상기 반도체 소자는 상기 기판 상의 서브 화소 영역에 배치되는 액티브층, 상기 기판 상에 배치되고, 상기 서브 화소 영역에서 상기 액티브층을 덮는 게이트 절연층, 상기 액티브층 상에 배치되는 게이트 전극, 상기 게이트 절연층 상에 배치되고, 상기 서브 화소 영역에서 상기 게이트 전극을 덮는 층간 절연층 및 상기 게이트 전극 상에 배치되는 소스 및 드레인 전극들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광 가이드 구조물은 상기 서브 화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되고, 상기 투과 영역에서 상기 층간 절연층 상에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 게이트 절연층 및 상기 층간 절연층은 상기 기판 상의 투과 영역을 노출시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광 가이드 구조물은 상기 서브 화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되고, 상기 투과 영역에서 상기 기판 상에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 층간 절연층 상에 배치되고, 상기 서브 화소 영역에서 상기 소스 및 드레인 전극들을 덮으며 상기 투과 영역을 노출시키는 평탄화층 및 상기 평탄화층 상의 상기 서브 화소 영역에 배치되고, 상기 하부 전극의 양측부를 덮으며 상기 하부 전극의 일부를 노출시키는 화소 정의막을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광 가이드 구조물은 상기 발광층의 일부, 상기 투과 영역과 인접하여 위치하는 상기 화소 정의막 및 상기 평탄화층을 덮으며 상기 기판 상의 투과 영역의 일부에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 상부 전극은 상기 광 가이드 구조물과 상기 발광층 및 상기 투과 영역과 인접하여 위치하는 상기 화소 정의막 사이에 개재되고, 상기 투과 영역을 노출시킬 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 광 가이드구조물을 포함할 수 있다. 광 가이드 구조물이 발광층의 일부 및 투과 영역에 위치하는 층간 절연층의 일부에 배치됨으로써, 유기 발광 표시 장치는 발광층으로부터 제1 방향으로 방출되는 광의 일부를 광 가이드 구조물을 통해 제2 방향으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치는 추가적인 발광층 없이 양면 유기 발광 표시 장치로 기능할 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치가 투과 영역을 포함함으로써, 유기 발광 표시 장치의 후면에 위치하는 대상의 이미지를 상기 제1 방향으로 또는 전면에 위치하는 대상의 이미지를 상기 제2 방향으로 표시할 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치는 투명 유기 발광 표시 장치로도 기능할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치를 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 "A" 부분을 확대 도시한 평면도이다.
도 4는 도 2의 광 가이드 부재를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 2의 충진재를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 11의 광 가이드 구조물을 설명하기 위한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 17은 도 16의 광 가이드 구조물을 설명하기 위한 단면도이다.
도 18은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치들 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 첨부한 도면들에 있어서, 동일하거나 유사한 구성 요소들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호들을 사용한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 표시 장치(100)는 복수의 화소 영역들(70)을 포함할 수 있다. 화소 영역들(70)은 이후 설명되는 유기 발광 표시 장치(100)에 포함된 기판의 상면에 전체적으로 배열될 수 있다.
하나의 화소 영역(70)은 서브 화소 영역(10) 및 투과 영역(20)을 가질 수 있다. 서브 화소 영역(10)에는 제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50)이 위치할 수 있고, 투과 영역(20)에는 투과창(360)이 위치할 수 있다. 도 1에 도시된 제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50)의 형상 및 투과창(360)의 형상 각각이 사각형의 평면 형상을 갖는 것으로 도시되어있지만 제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50)의 형상 및 투과창(360)의 형상 각각이 그것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50)의 형상 및 투과창(360)의 형상 각각이 삼각형의 평면 형상, 마름모의 평면 형상, 다각형의 평면 형상, 원형의 평면 형상, 트랙형의 평면 형상 또는 타원형의 평면 형상을 가질 수도 있다.
제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50)에는 제1 내지 제3 서브 화소들이 각기 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 서브 화소는 적색광을 방출할 수 있고, 상기 제2 서브 화소는 녹색광을 방출할 수 있으며, 상기 제3 서브 화소는 청색광을 방출할 수 있다.
투과 영역(30)에는 투과창(360)을 통해 외부로부터 입사되는 광이 투과될 수 있다. 제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50)은 하나의 투과창(60)을 공유할 수 있다. 선택적으로, 제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50)이 복수의 투과창(60)들과 공유될 수도 있다.
제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50) 및 투과 영역(20)은 화소 정의막(310)에 의해 실질적으로 둘러싸일 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50)은 화소 정의막(310)에 의해 정의될 수 있고, 화소 정의막(310)은 제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50) 및 투과 영역(20)을 노출시킬 수 있다. 화소 정의막(310) 아래에는 공통 배선들(예를 들어, 스캔 배선, 데이터 배선, 전원 전압 배선 등)이 배치될 수 있다. 여기서, 상기 공통 배선들은 제1 내지 제3 서브 화소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 스캔 배선은 제1 내지 제3 서브 화소들 각각에 포함된 반도체 소자에 스캔 신호를 제공할 수 있고, 데이터 배선은 제1 내지 제3 서브 화소들 각각에 포함된 반도체 소자에 데이터 신호를 제공할 수 있으며, 전원 전압 배선은 제1 내지 제3 서브 화소들에 포함된 반도체 소자에 전원 전압을 제공할 수 있다. 선택적으로, 화소 정의막(310)이 제1 내지 제3 서브 화소 영역들(30, 40, 50)을 노출시키고, 투과 영역(20)에 배치될 수도 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 상의 서브 화소 영역(10)의 일부 및 투과 영역(20)의 일부에 광 가이드 구조물(370)이 배치될 수 있다. 광 가이드 구조물(370)은 이후 설명되는 유기 발광 표시 장치(100)에 포함된 발광층의 일부와 중첩될 수 있고, 상기 발광층은 제1 방향(예를 들어, 유기 발광 표시 장치(100)의 전면)으로 광을 방출할 수 있다. 상기 발광층과 광 가이드 구조물(370)이 중첩되는 부분에서 상기 발광층으로부터 방출된 광이 광 가이드 구조물(370)을 통해 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향(예를 들어, 유기 발광 표시 장치(100)의 배면)으로 방출될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 광 가이드 구조물(370)을 포함함으로써, 유기 발광 표시 장치(100)는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 영상 이미지를 표시할 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치(100)는 양면 유기 발광 표시 장치로 기능할 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치(100)가 투과창(360)을 포함함으로써, 유기 발광 표시 장치(100)의 후면에 위치하는 대상의 이미지를 상기 제1 방향으로 또는 전면에 위치하는 대상의 이미지를 상기 제2 방향으로 표시할 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치(100)는 투명 유기 발광 표시 장치로 기능할 수 있다.
다만, 하나의 화소 영역(70)이 3개의 서브 화소 영역 및 하나의 투과 영역을 갖는 구성으로 설명하였지만, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 화소 영역(70)은 복수의 서브 화소 영역들 및 하나의 투과 영역을 가질 수도 있다. 또한, 복수의 화소 영역(70)의 배열이 규칙적으로 배열되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 화소 영역들(70)은 불규칙적으로 배열될 수도 있다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치를 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이고, 도 3은 도 2의 "A" 부분을 확대 도시한 평면도이며 도 4는 도 2의 광 가이드 부재를 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 도 2의 충진재를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 유기 발광 표시 장치(100)는 기판(110), 반도체 소자(250), 평탄화층(270), 서브 화소 구조물, 화소 정의막(310), 광 가이드 구조물(370), 봉지 기판(350) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 반도체 소자(250)는 액티브층(130), 게이트 절연층(150), 게이트 전극(170), 층간 절연층(190), 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)을 포함할 수 있고, 상기 서브 화소 구조물은 하부 전극(290), 발광층(330) 및 상부 전극(340)을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유기 발광 표시 장치(100)는 복수의 화소 영역들을 포함할 수 있다. 상기 하나의 화소 영역은 서브 화소 영역(10) 및 투과 영역(20)을 가질 수 있다.
서브 화소 영역(10)에서는 기판(110)의 상면에 수직하는 제1 방향(D1)으로 화상이 표시될 수 있고, 투과 영역(20)에서는 제1 방향(D1)과 반대되는 제2 방향(D2)에 위치하는 사물의 이미지가 제1 방향(D1)으로 표시될 수 있다. 이러한 유기 발광 표시 장치(100)는 투명 유기 발광 표시 장치로 기능할 수 있다.
기판(110)이 제공될 수 있다. 기판(110)은 투명한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 기판(110)은 석영 기판, 합성 석영(synthetic quartz) 기판, 불화칼슘 기판, 불소가 도핑된 석영(F-doped quartz) 기판, 소다라임 유리(sodalime glass) 기판, 무알칼리(non-alkali) 기판 등을 포함할 수 있다. 선택적으로는, 기판(110)은 연성을 갖는 투명 수지 기판으로 이루어질 수 있다. 기판(110)으로 이용될 수 있는 투명 수지 기판의 예로는 폴리이미드 기판을 들 수 있다. 이 경우, 상기 폴리이미드 기판은 제1 폴리이미드층, 배리어 필름층, 제2 폴리이미드층 등으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리이미드 기판은 경질의 유리 기판 상에 제1 폴리이미드층, 배리어 필름층 및 제2 폴리이미드층이 적층된 구성을 가질 수 있다. 상기 폴리이미드 기판의 제2 폴리이미드층 상에 절연층(예를 들어, 버퍼층)을 배치한 후, 상기 절연층 상에 반도체 소자(250) 및 상기 서브 화소 구조물(예를 들어, 하부 전극(290), 발광층(330), 상부 전극(340) 등)이 배치될 수 있다. 이러한 반도체소자(250) 및 상기 서브 화소 구조물의 형성 후, 상기 경질의 유리 기판이 제거될 수 있다. 즉, 상기 폴리이미드 기판은 얇고 플렉서블하기 때문에, 상기 폴리이미드 기판 상에 반도체 소자(250) 및 상기 서브 화소 구조물을 직접 형성하기 어려울 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 상기 경질의 유리 기판을 이용하여 반도체 소자(250) 및 상기 서브 화소 구조물을 형성한 다음, 상기 유리 기판을 제거함으로써, 상기 폴리이미드 기판이 기판(110)으로 이용될 수 있다. 유기 발광 표시 장치(100)가 서브 화소 영역(10) 및 투과 영역(20)을 구비함에 따라, 기판(110)도 서브 화소 영역(10) 및 투과 영역(20)으로 구분될 수 있다.
기판(110) 상에는 버퍼층(도시되지 않음)이 배치될 수 있다. 상기 버퍼층은 기판(110) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 상기 버퍼층은 기판(110)으로부터 금속 원자들이나 불순물들이 확산되는 현상을 방지할 수 있으며, 액티브층(130)을 형성하기 위한 결정화 공정 동안 열의 전달 속도를 조절하여 실질적으로 균일한 액티브층(130)을 수득하게 할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층은 기판(110)의 표면이 균일하지 않을 경우, 기판(110)의 표면의 평탄도를 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 기판(110)의 유형에 따라 기판(110) 상에 두 개 이상의 버퍼층이 제공될 수 있거나 상기 버퍼층이 배치되지 않을 수 있다.
반도체 소자(250)는 액티브층(130), 게이트 절연층(150), 게이트 전극(170), 층간 절연층(190), 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)으로 구성될 수 있다.
액티브층(130)은 기판(110) 상의 서브 화소 영역(10)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 액티브층(130)은 산화물반도체, 무기물 반도체(예를 들면, 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon), 폴리 실리콘(poly silicon)) 또는 유기물 반도체 등을 포함할 수 있다.
액티브층(130) 상에는 게이트 절연층(150)이 배치될 수 있다. 게이트 절연층(150)은 기판(110) 상의 서브 화소 영역(10)에서 액티브층(130)을 덮을 수 있으며, 기판(110) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 게이트 절연층(150)은 액티브층(130)을 충분히 덮을 수 있으며, 액티브층(130)의 주위에 단차를 생성시키지 않고 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 이와는 달리, 게이트 절연층(150)은 액티브층(130)을 덮으며, 액티브층(130)의 프로파일을 따라 실질적으로 균일한 두께로 배치될 수 있다. 게이트 절연층(150)은 실리콘화합물, 금속 산화물 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 게이트 절연층(150)은 실리콘산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiOxNy), 실리콘 산탄화물(SiOxCy), 실리콘탄질화물(SiCxNy), 실리콘 산탄화물(SiOxCy), 알루미늄 산화물(AlOx), 알루미늄 질화물(AlNx), 탄탈륨 산화물(TaOx), 하프늄 산화물(HfOx), 지르코늄 산화물(ZrOx), 티타늄 산화물(TiOx) 등으로 구성될 수 있다.
게이트 전극(170)은 게이트 절연층(150) 상에 배치될 수 있다. 게이트 전극(170)은 서브 화소 영역(10)에서 게이트 절연층(150) 중에서 하부에 액티브층(130)이 위치하는 부분 상에 배치될 수 있다. 게이트 전극(170)은 금속, 금속 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극(170)은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 몰리브데늄(Mo), 스칸듐(Sc), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물(AlNx), 은을 함유하는 합금, 텅스텐(W), 텅스텐 질화물(WNx), 구리를 함유하는 합금, 몰리브데늄을 함유하는 합금, 티타늄 질화물(TiNx), 탄탈륨질화물(TaNx), 스트론튬 루테늄 산화물(SrRuxOy), 아연 산화물(ZnOx), 인듐 주석 산화물(ITO), 주석 산화물(SnOx), 인듐 산화물(InOx), 갈륨 산화물(GaOx), 인듐 아연 산화물(IZO) 등으로 구성될 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 게이트 전극(170)은 다층 구조로 형성될 수도 있다.
게이트 전극(170) 상에는 층간 절연층(190)이 배치될 수 있다. 층간 절연층(190)은 기판(110) 상의 서브 화소 영역(10)에서 게이트 전극(170)을 덮을 수 있고, 기판(110) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 층간 절연층(190)은 게이트 전극(170)을 충분히 덮을 수 있으며, 게이트 전극(170)의 주위에 단차를 생성시키지 않고 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 이와는 달리, 층간 절연층(190)은 게이트 전극(170)을 덮으며, 게이트 전극(170)의 프로파일을 따라 실질적으로 균일한 두께로 배치될 수 있다. 층간 절연층(190)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 포함할 수 있다.
소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)이 층간 절연층(190) 상의 서브 화소 영역(10)에 배치될 수 있다. 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)은 각기 게이트 절연층(150) 및 층간 절연층(190) 각각의 일부를 관통하여 액티브층(130)의 일측 및 타측에 각각 접속될 수 있다. 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230) 각각은 금속, 금속 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230) 각각은 다층 구조로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 액티브층(130), 게이트 절연층(150), 게이트 전극(170), 층간 절연층(190), 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)을 포함하는 반도체 소자(250)가 구성될 수 있다.
층간 절연층(190), 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230) 상에 평탄화층(270)이 배치될 수 있다. 평탄화층(270)은 투과 영역(20)에서 층간 절연층(190)을 노출시키는 개구를 가질 수 있다. 상기 개구는 투과창(360)으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 평탄화층(270)은 층간 절연층(190), 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)을 충분히 덮도록 상대적으로 두꺼운 두께로 배치될 수 있고, 이러한 경우, 평탄화층(270)은 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있으며, 이와 같은 평탄화층(270)의 평탄한 상면을 구현하기 위하여 평탄화층(270)에 대해 평탄화 공정이 추가될 수 있다. 상기 평탄화 공정이 수행된 후 평탄화층(270) 상에 화소 정의막(310)이 배치될 수 있고, 화소 정의막(310)의 일부 및 평탄화층(270)의 일부를 제거하여 투과창(360)이 형성될 수 있다. 평탄화층(270)은 유기 물질 또는 무기 물질 등을 포함할 수 있다.
상기 서브 화소 구조물은 하부 전극(290), 발광층(330) 및 상부 전극(340)으로 구성될 수 있다.
하부 전극(290)은 평탄화층(270) 상의 서브 화소 영역(10)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 하부 전극(290)은 발광층(330)으로부터 방출된 광을 제1 방향(D1)으로 반사시킬 수 있도록 상부 전극(340)보다 상대적으로 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 하부 전극(290)은 평탄화층(270)의 일부를 관통하여 드레인 전극(230)과 접속할 수 있다. 또한, 하부 전극(290)은 반도체 소자(250)와 전기적으로 연결될 수 있다. 하부 전극(290)은 금속, 금속 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 하부 전극(290)은 다층 구조로 형성될 수 있다.
화소 정의막(310)은 투과 영역(20)에 위치하는 층간 절연층(190)을 노출시키도록 평탄화층(270) 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(310)은 하부 전극(290)의 양측부를 덮을 수 있고, 하부 전극(290)의 일부를 노출시킬 수 있다. 화소 정의막(310)에 의해 일부가 노출된 하부 전극(290) 상에 발광층(330)이 위치할 수 있다. 화소 정의막(310)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어질 수 있다.
발광층(330)은 화소 정의막(310)에 의해 상면의 일부가 노출된 하부 전극(290) 상에 배치될 수 있다. 발광층(330)은 도 1에 예시한 제1 내지 제3 서브 화소들에 따라 상이한 색광들(즉, 적색광, 녹색광, 청색광 등)을 방출시킬 수 있는 발광 물질들 중 적어도 하나를 사용하여 형성될 수 있다. 이와는 달리, 발광층(330)은 적색광, 녹색광, 청색광 등의 다른 색광들을 발생시킬 수 있는 복수의 발광 물질들을 적층하여 전체적으로 백색광을 방출할 수도 있다. 이러한 경우, 발광층(330) 상에 컬러 필터가 배치될 수 있고, 투과 영역(20)에는 상기 컬러 필터가 배치되지 않을 수 있다. 상기 컬러 필터는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 청색 컬러 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 컬러 필터는 황색(Yellow) 컬러 필터, 청남색(Cyan) 컬러 필터 및 자주색(Magenta) 컬러 필터를 포함할 수도 있다. 상기 컬러 필터는 감광성 수지로 구성될 수 있다.
상부 전극(340)은 화소 정의막(310) 및 발광층(330) 상의 서브 화소 영역(10)에 배치될 수 있고, 기판(110) 상의 투과 영역(20)에 위치하는 층간 절연층(190)을 노출시킬 수 있다. 상부 전극(340)은 금속, 금속 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 하부 전극(290), 발광층(330) 및 상부 전극(340)을 포함하는 상기 서브 화소 구조물이 구성될 수 있다.
기판(110) 상의 서브 화소 영역(10)의 일부 및 투과 영역(20)의 일부에 광 가이드 구조물(370)이 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 광 가이드 구조물(370)은 발광층(330)의 일부 및 투과 영역(20)에 위치하는 층간 절연층(190)의 일부와 중첩될 수 있다. 즉, 광 가이드 구조물(370)은 발광층(330)의 일부 상에 배치되며, 제1 및 제2 방향들(D1, D2)과 수직하는 제3 방향(D3)(예를 들어, 서브 화소 영역(10)으로부터 투과 영역(20)으로의 방향)으로 평탄화층(270), 화소 정의막(310) 및 상부 전극(340)의 프로파일을 따라 배치될 수 있다. 다시 말하면, 광 가이드 구조물(370)은 투과창(360)의 양측벽 중 발광층(330)과 인접한 측벽을 덮을 수 있다.
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 발광층(330)은 광 가이드 구조물(370)에 의해 노출되는 제1 영역(12) 및 광 가이드 구조물(370)과 중첩되는 제2 영역(14)을 포함할 수 있다. 여기서, 발광층(330)의 제1 영역(12)에서 방출되는 광을 제1 광(331)으로 정의할 수 있고, 발광층(330)의 제2 영역(14)에서 방출되는 광이 제2 광(332)으로 정의할 수 있다.
발광층(330)의 제1 영역(12)으로부터 방출된 제1 광(331)이 제1 방향(D1)(예를 들어, 하부 전극(290)으로부터 상부 전극(340)으로의 방향)으로 방출될 수 있다. 제1 광(331)은 유기 발광 표시 장치(100)의 전면으로 영상 이미지를 표시할 수 있다.
발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 광 가이드 구조물(370)을 통해 투과 영역(20)에서 제1 방향(D1)과 반대되는 제2 방향(D2)으로 방출될 수 있다. 제2 광(332)은 유기 발광 표시 장치(100)의 후면으로 영상 이미지를 표시할 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 광 가이드 구조물(370)은 발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 입사하는 입광면(372) 및 제2 광(332)이 방출되는 출광면(374)을 포함할 수 있다. 여기서, 광 가이드 구조물(370)의 입광면(372)은 발광층(330) 상에 위치하는 상부 전극(340)과 광 가이드 구조물(370)이 접촉하는 면으로 정의될 수 있고, 광 가이드 구조물(370)의 출광면(374)은 투과 영역(20)에 위치하는 층간 절연층(190)과 광 가이드 구조물(370)이 접촉하는 면으로 정의될 수 있다.
발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 입광면(372)을 통해 광 가이드 구조물(370)의 내부로 입사될 수 있고, 제2 광(332)은 광 가이드 구조물(370)의 내부에서 소정의 광 경로를 가지며 제3 방향(D3)으로 이동할 수 있다. 여기서, 제2 광(332)이 광 가이드 구조물(370)의 내부에서 제3 방향(D3)으로 반사 또는 전반사될 수 있고, 제2 광(332)은 광 가이드 구조물(370)의 내부를 투과할 수 있다. 제3 방향(D3)으로 광 가이드 구조물(370)의 내부를 투과한 제2 광(332)이 출광면(374)을 통해 광 가이드 구조물(370)의 외부로 방출될 수 있다.
다만, 제2 광(332)의 광 경로가 도 2에 도시된 광 경로를 갖는 구성으로 설명하였지만, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제2 광(332)의 광 경로는 제2 광(332)이 발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출되는 각도에 따라 다양한 광 경로를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제2 광(332)이 광 가이드 구조물(370)의 내부에서 전반사하며 제3 방향(D3)으로 이동하도록 광 가이드 구조물(370의 굴절률은 상대적으로 높을 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 유기 발광 표시 장치(100)는 광 가이드 구조물(370)과 봉지 기판(350) 사이의 공간을 채우는 충진재(390)를 더 포함할 수 있다. 광 가이드 구조물(370)의 굴절률은 충진재(390)의 굴절률보다 클 수 있다. 충진재(390)는 실질적으로 투명할 수 있고, 발광층(330)으로부터 방출된 광의 투과율을 감소시키지 않는 재료로 구성될 수 있다. 광 가이드 구조물(370)과 봉지 기판(350) 사이의 공간에 공기를 주입하여 충진재(390)로 사용할 수 있고, 투명한 유기 물질 또는 투명한 무기 물질을 상기 공간에 개재하여 충진재(390)로 사용할 수 있다. 광 가이드 구조물(370)은 고 굴절률을 갖는 유기 물질, 고 굴절률을 갖는 무기 물질 또는 고 굴절률을 갖는 고분자 화합물 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 광 가이드 구조물(370)로 이용될 수 있는 유기 물질의 예로는 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 실롯산계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 등을 포함할 수 있다. 또한, 광 가이드 구조물(370)로 이용될 수 있는 무기 물질의 예로는 실리콘산화물, 실리콘 질화물, 실리콘산질화물, 실리콘 산탄화물, 실리콘탄질화물, 실리콘 산탄화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등으로 구성될 수 있다. 더욱이, 광 가이드 구조물(370)로 이용될 수 있는 고분자 화합물의 예로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate PET), 폴리에틸렌 나프탈렌(polyethylene naphthalate PEN), 폴리프로필렌(polypropylene PP), 폴리카보네이트(polycarbonate PC), 폴리스트렌(polystyrene PS), 폴리술폰(polysulfone PSul), 폴리에틸렌(polyethyene PE), 폴리프탈라미드(polyphthalamide PPA), 폴리에테르술폰(polyethersulfone; PES), 폴리아리레이트(polyarylate PAR), 폴리 카보네이트 옥사이드(polycarbonate oxide PCO), 변성 폴리페닐렌 옥사이드(modified polyphenylene oxide MPPO) 등을 포함할 수 있다.
봉지 기판(350)이 상부 전극(340) 및 광 가이드 구조물(370) 상에 배치될 수 있다. 봉지 기판(350)은 실질적으로 기판(110)과 동일한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 봉지 기판(350)은 석영 기판, 합성 석영 기판, 불화칼슘 또는 불소가 도핑된 석영 기판, 소다 라임 기판, 무알칼리 기판 등을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 있어서, 봉지 기판(350)은 투명 무기 물질 또는 플렉서블 플라스틱으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 봉지 기판(350)은 연성을 갖는 투명 수지 기판을 포함할 수도 있다. 이 경우, 유기 발광 표시 장치(100)의 가요성을 향상시키기 위하여 적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층이 교대로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 광 가이드 구조물(370)을 포함할 수 있다. 광 가이드 구조물(370)이 발광층(330)의 일부 및 투과 영역(20)에 위치하는 층간 절연층(190)의 일부에 배치됨으로써, 유기 발광 표시 장치(100)는 발광층(330)으로부터 제1 방향(D1)으로 방출되는 광의 일부를 광 가이드 구조물(370)을 통해 제2 방향(D2)으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치(100)는 추가적인 발광층 없이 양면 유기 발광 표시 장치로 기능할 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치(100)가 투과창(360)을 포함함으로써, 유기 발광 표시 장치(100)의 후면에 위치하는 대상의 이미지를 상기 제1 방향으로 또는 전면에 위치하는 대상의 이미지를 상기 제2 방향으로 표시할 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치(100)는 투명 유기 발광 표시 장치로도 기능할 수 있다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 6을 참조하면, 기판(510)이 제공될 수 있다. 기판(510)은 유리, 석영 기판, 합성 석영 기판, 불화칼슘 또는 불소가 도핑된 석영 기판, 소다라임 유리 기판, 무알칼리 기판 등을 사용하여 형성될 수 있다. 선택적으로, 기판(510) 상에는 버퍼층이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 기판(510) 상에 전체적으로 형성될 수 있고, 기판(510)으로부터 금속 원자들이나 불순물들이 확산되는 현상을 방지할 수 있다.
기판(510)의 서브 화소 영역(10)에 액티브층(530)이 형성될 수 있다. 액티브층(530)은 산화물 반도체, 무기물 반도체 또는 유기물 반도체 등을 사용하여 형성될 수 있다. 게이트 절연층(550)은 기판(510) 상에 형성될 수 있다. 게이트 절연층(550)은 서브 화소 영역(10)에서 액티브층(530)을 덮으며 기판(510) 상에 전체적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 게이트 절연층(550)은 액티브층(530)을 충분히 덮을 수 있으며, 액티브층(530)의 주위에 단차를 생성시키지 않고 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 이와는 달리, 게이트 절연층(550)은 액티브층(530)을 덮으며, 액티브층(530)의 프로파일을 따라 실질적으로 균일한 두께로 형성될 수도 있다. 게이트 절연층(550)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 게이트 절연층(550)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘산질화물, 실리콘 산탄화물, 실리콘탄질화물, 실리콘 산탄화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등을 사용하여 형성될 수 있다.
게이트 전극(570)은 게이트 절연층(550) 중에서 하부에 액티브층(530)이 위치하는 부분 상에 형성될 수 있다. 게이트 전극(570)은 금속, 금속 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극(570)은 금, 은, 알루미늄, 백금, 니켈, 티타늄, 팔라듐, 마그네슘, 칼슘, 리튬, 크롬, 탄탈륨, 몰리브데늄, 스칸듐, 네오디뮴, 이리듐, 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물, 은을 함유하는 합금, 텅스텐, 텅스텐 질화물, 구리를 함유하는 합금, 몰리브데늄을 함유하는 합금, 티타늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 스트론튬 루테늄 산화물, 아연 산화물, 인듐 주석 산화물, 주석 산화물, 인듐 산화물, 갈륨 산화물, 인듐 아연 산화물 등을 사용하여 형성될 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 게이트 전극(570)은 다층 구조로 형성될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 게이트 전극(570) 상에 층간 절연층(590)이 형성될 수 있다. 층간 절연층(590)은 서브 화소 영역(10)에서 게이트 전극(570)을 덮으며 게이트 절연층(550) 상에 전체적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 층간 절연층(590)은 게이트 전극(570)을 충분히 덮을 수 있으며, 게이트 전극(570)의 주위에 단차를 생성시키지 않고 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 이와는 달리, 층간 절연층(590)은 게이트 전극(570)을 덮으며, 게이트 전극(570)의 프로파일을 따라 실질적으로 균일한 두께로 형성될 수도 있다. 층간 절연층(590)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 사용하여 형성될 수 있다.
소스 전극(610) 및 드레인 전극(630)이 층간 절연층(590) 상에 형성될 수 있다. 소스 전극(610) 및 드레인 전극(630)은 각기 게이트 절연층(550) 및 층간 절연층(590)의 일부를 관통하여 액티브층(530)의 일측 및 타측에 각각 접속될 수 있다. 소스 전극(610) 및 드레인 전극(630) 각각은 금속, 금속 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 액티브층(530), 게이트 절연층(550), 게이트 전극(570), 층간 절연층(590), 소스 전극(610) 및 드레인 전극(630)을 포함하는 반도체 소자(650)가 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 층간 절연층(590), 소스 전극(610) 및 드레인 전극(630) 상에 평탄화층(670)이 형성될 수 있다. 평탄화층(670)은 투과 영역(20)에서 층간 절연층(590)을 노출시키는 개구를 가질 수 있다. 상기 개구는 투과창(760)으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 예비 평탄화층이 층간 절연층(590), 소스 전극(610) 및 드레인 전극(630)을 충분히 덮도록 상대적으로 두꺼운 두께로 형성될 수 있고, 이러한 경우, 상기 예비 평탄화층은 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있으며, 이와 같은 예비 평탄화층의 평탄한 상면을 구현하기 위하여 예비 평탄화층에 대해 평탄화 공정이 추가될 수 있다. 상기 평탄화 공정이 수행된 후 상기 예비 평탄화층 상에 예비 화소 정의막이 배치될 수 있고, 예비 화소 정의막의 일부 및 예비 평탄화층의 일부를 제거하여 평탄화층(670), 화소 정의막(710) 및 투과창(360)이 형성될 수 있다. 평탄화층(670)은 유기 물질 또는 무기 물질 등을 포함할 수 있다.
하부 전극(690)은 평탄화층(670) 상의 서브 화소 영역(10)에 형성될 수 있다. 하부 전극(690)은 평탄화층(670)의 일부를 관통하는 콘택홀을 채우며 드레인 전극(630)과 접속할 수 있다. 또한, 하부 전극(690)은 반도체 소자(650)와 전기적으로 연결될 수 있다. 하부 전극(690)은 금속, 금속 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 하부 전극(690)은 다층 구조로 형성될 수도 있다.
화소 정의막(710)은 투과 영역(20)에 위치하는 층간 절연층(590)을 노출시키도록 평탄화층(670) 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(710)은 하부 전극(690)의 양측부를 덮을 수 있고, 하부 전극(690)의 일부를 노출시킬 수 있다. 화소 정의막(710)에 의해 일부가 노출된 하부 전극(690) 상에 발광층이 위치할 수 있다. 화소 정의막(310)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어질 수 있다.
도 9를 참조하면, 발광층(730)은 화소 정의막(710)에 의해 상면의 일부가 노출된 하부 전극(690) 상에 형성될 수 있다. 발광층(730)은 도 1에 예시한 제1 내지 제3 서브 화소들에 따라 상이한 색광들(즉, 적색광, 녹색광, 청색광 등)을 방출시킬 수 있는 발광 물질들 중 적어도 하나를 사용하여 형성될 수 있다. 이와는 달리, 발광층(730)은 적색광, 녹색광, 청색광 등의 다른 색광들을 발생시킬 수 있는 복수의 발광 물질들을 적층하여 전체적으로 백색광을 방출할 수도 있다. 이러한 경우, 발광층(730) 상에 컬러 필터가 형성될 수 있고, 투과 영역(20)에는 상기 컬러 필터가 형성되지 않을 수 있다. 상기 컬러 필터는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 청색 컬러 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 컬러 필터는 황색 컬러 필터, 청남색 컬러 필터 및 자주색 컬러 필터를 포함할 수도 있다. 상기 컬러 필터는 감광성 수지를 사용하여 형성될 수 있다.
상부 전극(740)은 화소 정의막(710) 및 발광층(730) 상의 서브 화소 영역(10)에 형성될 수 있고, 기판(510) 상의 투과 영역(20)에 위치하는 층간 절연층(590)을 노출시킬 수 있다. 예를 들면, 투과창(760)을 형성한 후, 투과창(760)의 내측에 유기층이 형성될 수 있다. 투과창(760)의 내측에 상기 유기층을 형성시키는 경우, 상부 전극(740)이 형성되는 과정에서 상기 유기층이 위치한 영역은 상부 전극(740)이 형성되지 않을 수 있다. 즉, 상부 전극(740)이 형성되는 영역을 조절할 수 있다. 상부 전극(740)은 투과 영역(20)을 제외한 서브 화소 영역(10)에서 화소 정의막(710) 및 발광층(730)을 덮을 수 있다. 상부 전극(740)이 투과 영역(20)에 형성되지 않음으로써 유기 발광 표시 장치의 투과 영역(20)에서 투과율이 향상될 수 있다. 상부 전극(740)은 금속, 금속 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 유기 재료는 리튬 퀴놀린(lithium quinoline LiQ)과 같은 금속과 접착력이 좋지 않고, 투명한 재료를 포함할 수 있다. 이에 따라, 하부 전극(690), 발광층(730) 및 상부 전극(740)을 포함하는 상기 서브 화소 구조물이 구성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 기판(510) 상의 서브 화소 영역(10)의 일부 및 투과 영역(20)의 일부에 광 가이드 구조물(770)이 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 광 가이드 구조물(770)은 발광층(730)의 일부 및 투과 영역(20)에 위치하는 층간 절연층(590)의 일부와 중첩될 수 있다. 즉, 광 가이드 구조물(770)은 발광층(730)의 일부 상에 배치되며, 제1 및 제2 방향들(D1, D2)과 수직하는 제3 방향(D3)으로 평탄화층(670), 화소 정의막(710) 및 상부 전극(740)의 프로파일을 따라 형성될 수 있다. 다시 말하면, 광 가이드 구조물(770)은 투과창(760)의 양측벽 중 발광층(730)과 인접한 측벽을 덮을 수 있다.
예를 들면, 예비 광 가이드 구조물이 기판(510) 상에 전체적으로 형성된 후 상기 예비 광 가이드 구조물을 부분적으로 제거하여 광 가이드 구조물(770)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 예비 광 가이드 구조물은 포토 마스크 공정을 통해 부분적으로 제거될 수 있다. 이러한 경우, 발광층(730)이 손상되는 것을 방지하기 위해 상기 예비 광 가이드 구조물과 발광층(730)이 위치한 상부 전극(740) 사이에 불소를 포함하는 유기층을 개재할 수 있다. 상기 불소를 포함하는 유기층은 포토 마스크 공정에서 발광층(730)을 보호할 수 있다.
봉지 기판(750)이 상부 전극(740) 및 광 가이드 구조물(770) 상에 형성될 수 있다. 봉지 기판(750)은 실질적으로 기판(510)과 동일한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 봉지 기판(750)은 석영 기판, 합성 석영 기판, 불화칼슘 또는 불소가 도핑된 석영 기판, 소다 라임 기판, 무알칼리 기판 등을 사용하여 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 있어서, 봉지 기판(750)은 투명 무기 물질 또는 플렉서블 플라스틱으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 봉지 기판(750)은 연성을 갖는 투명 수지 기판을 사용하여 형성될 수도 있다. 이 경우, 유기 발광 표시 장치의 가요성을 향상시키기 위하여 적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층이 교대로 적층되는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 도 2에 도시된 유기 발광 표시 장치(100)가 제조될 수 있다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이고, 도 12는 도 11의 광 가이드 구조물을 설명하기 위한 단면도이며, 도 13은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이고, 도 14는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다. 도 11 내지 도 14에 예시한 유기 발광 표시 장치들은 반사 패턴(380), 반사 패턴(382), 반사 패턴(384) 및 상부 전극(342)을 제외하면, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 유기 발광 표시 장치(100)와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다. 도 11 내지 도 14에 있어서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 구성 요소들과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성 요소들에 대해 중복되는 설명은 생략한다.
도 2 내지 도 4, 도 11 및 도 12를 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 반도체 소자(250), 평탄화층(270), 서브 화소 구조물, 화소 정의막(310), 광 가이드 구조물(370), 반사 패턴(380), 봉지 기판(350) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 반도체 소자(250)는 액티브층(130), 게이트 절연층(150), 게이트 전극(170), 층간 절연층(190), 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)을 포함할 수 있고, 상기 서브 화소 구조물은 하부 전극(290), 발광층(330) 및 상부 전극(340)을 포함할 수 있다.
반사 패턴(380)은 서브 화소 영역(10)에 위치하는 광 가이드 구조물(370)의 상면(예를 들어, 서브 화소 영역(10)에 위치하는 광 가이드 구조물(370)의 상면 및 측벽)에 배치되고, 투과 영역(20)에 위치하는 광 가이드 구조물(370)의 상면(예를 들어, 투과 영역(20)에 위치하는 광 가이드 구조물(370)의 측벽)을 노출시킬 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 광 가이드 구조물(370)은 제1 측벽(376), 상면(375) 및 제2 측벽(378)을 가질 수 있다. 반사 패턴(380)은 광 가이드구조물(370)의 양측벽(예를 들어, 제1 측벽(376) 및 제2 측벽(378)) 중 서브 화소 영역(10)에 위치하는 제1 측벽(376) 및 광 가이드구조물(370)의 상면(375)에 배치될 수 있다.
또한, 광 가이드 구조물(370)은 발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 입사하는 입광면(372) 및 제2 광(332)이 방출되는 출광면(374)을 포함할 수 있다. 여기서, 광 가이드 구조물(370)의 입광면(372)은 발광층(330) 상에 위치하는 상부 전극(340)과 광 가이드 구조물(370)이 접촉하는 면으로 정의될 수 있고, 광 가이드 구조물(370)의 출광면(374)은 투과 영역(20)에 위치하는 층간 절연층(190)과 광 가이드 구조물(370)이 접촉하는 면으로 정의될 수 있다.
발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 입광면(372)을 통해 광 가이드 구조물(370)의 내부로 입사될 수 있다. 제2 광(332)은 상부 전극(340)과 반사 패턴(380) 상이에서 소정의 광 경로를 가지며 제3 방향(D3)으로 이동할 수 있다. 여기서, 제2 광(332)이 광 가이드 구조물(370)의 내부에서 제3 방향(D3)으로 반사 또는 전반사될 수 있고, 제2 광(332)은 광 가이드 구조물(370)의 내부를 투과할 수 있다. 제3 방향(D3)으로 광 가이드 구조물(370)의 내부를 투과한 제2 광(332)이 출광면(374)을 통해 광 가이드 구조물(370)의 외부로 방출될 수 있다. 반사 패턴(380)은 상대적으로 얇은 두께를 갖는 금속, 금속 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 선택적으로, 게이트 전극(170)은 다층 구조로 형성될 수도 있다.
다른 예시적인 실시예들에 있어서, 외광(예를 들어, 외부에서 봉지 기판(350)을 투과하는 광)이 반사 패턴(380)으로부터 반사될 수 있기 때문에 반사 패턴(380) 상에 블랙 매트릭스 또는 편광 필름 등이 배치될 수도 있다.
반사 패턴(380)이 광 가이드 구조물(370)의 제1 측벽(376) 및 광 가이드구조물(370)의 상면(375)에 배치됨으로써, 광 가이드 구조물(370)의 내부에서 입광면(372)으로 입사된 제2 광(332)의 반사율이 증가될 수 있다. 예를 들면, 입광면(372)으로 입사된 제2 광(332) 중 광 가이드 구조물(370)의 외부로 빠져나가는 광(예를 들어, 광 가이드 구조물(370)의 외부로 투과되는 광)을 줄일 수 있다. 이에 따라, 제2 방향(D2)으로 방출되는 제2 광(332)이 상대적으로 증가될 수 있고, 유기 발광 표시 장치의 후면에서 영상 이미지의 시인성이 상대적으로 증가될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 반사 패턴(382)은 광 가이드 구조물(370)의 제1 측벽(376), 광 가이드 구조물(370) 제2 측벽(378)의 일부 및 광 가이드 구조물(370)의 상면(375)에 배치될 수 있다.
반사 패턴(382)이 광 가이드 구조물(370)의 제1 측벽(376), 광 가이드구조물(370)의 제2 측벽(378)의 일부 및 광 가이드 구조물(370)의 상면(375)에 배치됨으로써, 광 가이드 구조물(370)의 내부에서 입광면(372)으로 입사된 제2 광(332)의 반사율이 더욱 증가될 수 있다. 예를 들면, 입광면(372)으로 입사된 제2 광(332) 중 광 가이드 구조물(370)의 외부로 빠져나가는 광(예를 들어, 광 가이드 구조물(370)의 외부로 투과되는 광)을 더욱 줄일 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상부 전극(342)은 광 가이드 구조물(370)과 발광층(330) 및 투과 영역(20)과 인접하여 위치하는 화소 정의막(310) 사이에 개재되며, 투과 영역(20)과 인접하여 위치하는 화소 정의막(310)의 측벽을 따라 연장될 수 있다. 다시 말하면, 광 가이드 구조물(370)의 저면에 전체적으로 상부 전극(342)이 배치될 수 있다.
반사 패턴(384)은 광 가이드 구조물(370)의 제1 측벽(376), 광 가이드 구조물(370) 제2 측벽(378) 및 광 가이드구조물(370)의 상면(375)에 배치될 수 있다. 다시 말하면 광 가이드 구조물(370)의 상면에 전체적으로 반사 패턴(384)이 배치될 수 있다.
발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 광 가이드 구조물(370)의 외부로 방출되도록 광 가이드 구조물(370)의 상면에 배치된 반사 패턴(384)과 광 가이드 구조물(370)의 저면에 배치된 상부 전극(342) 사이에서 제3 방향(D3) 반사 또는 전반사될 수 있다.
반사 패턴(384) 및 상부 전극(342) 각각이 광 가이드 구조물(370)의 상면 및 저면 각각에 전체적으로 배치됨으로써, 광 가이드 구조물(370)의 내부에서 입광면(372)으로 입사된 제2 광(332)의 반사율이 상대적으로 더욱 증가될 수 있다. 이에 따라, 제2 방향(D2)으로 방출되는 제2 광(332)이 상대적으로 증가될 수 있고, 유기 발광 표시 장치의 후면에서 영상 이미지의 시인성이 상대적으로 더욱 증가될 수 있다.
도 15는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다. 도 15에 예시한 유기 발광 표시 장치는 광 가이드 구조물(1370)을 제외하면, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 유기 발광 표시 장치(100)와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다. 도 15에 있어서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 구성 요소들과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성 요소들에 대해 중복되는 설명은 생략한다.
도 2 내지 도 4, 도 15를 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 반도체 소자(250), 평탄화층(270), 서브 화소 구조물, 화소 정의막(310), 광 가이드 구조물(1370), 봉지 기판(350) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 반도체 소자(250)는 액티브층(130), 게이트 절연층(150), 게이트 전극(170), 층간 절연층(190), 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)을 포함할 수 있고, 상기 서브 화소 구조물은 하부 전극(290), 발광층(330) 및 상부 전극(340)을 포함할 수 있다.
액티브층(130) 상에는 게이트 절연층(150)이 배치될 수 있다. 게이트 절연층(150)은 기판(110) 상의 서브 화소 영역(10)에서 액티브층(130)을 덮을 수 있으며, 기판(110) 상의 투과 영역(20)을 노출시킬 수 있다. 게이트 절연층(150)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 포함할 수 있다.
게이트 전극(170) 상에는 층간 절연층(190)이 배치될 수 있다. 층간 절연층(190)은 기판(110) 상의 서브 화소 영역(10)에서 게이트 전극(170)을 덮을 수 있고, 기판(110) 상의 투과 영역(20)을 노출시킬 수 있다. 층간 절연층(190)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 포함할 수 있다.
기판(110) 상의 서브 화소 영역(10)의 일부 및 투과 영역(20)의 일부에 광 가이드 구조물(1370)이 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 광 가이드 구조물(1370)은 발광층(330)의 일부 및 투과 영역(20)에 위치하는 기판(110)의 일부와 중첩될 수 있다. 즉, 광 가이드 구조물(1370)은 발광층(330)의 일부 상에 배치되며, 제1 및 제2 방향들(D1, D2)과 수직하는 제3 방향(D3)으로 평탄화층(270), 화소 정의막(310) 및 상부 전극(340)의 프로파일을 따라 배치될 수 있다. 다시 말하면, 광 가이드 구조물(1370)은 투과창(360)의 양측벽 중 발광층(330)과 인접한 측벽을 덮을 수 있다.
광 가이드 구조물(1370)은 발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 입사하는 입광면(372) 및 제2 광(332)이 방출되는 출광면(374)을 포함할 수 있다. 여기서, 광 가이드 구조물(1370)의 입광면(372)은 발광층(330) 상에 위치하는 상부 전극(340)과 광 가이드 구조물(1370)이 접촉하는 면으로 정의될 수 있고, 광 가이드 구조물(1370)의 출광면(374)은 투과 영역(20)에 위치하는 기판(110)과 광 가이드 구조물(1370)이 접촉하는 면으로 정의될 수 있다.
발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 입광면(372)을 통해 광 가이드 구조물(1370)의 내부로 입사될 수 있고, 제2 광(332)은 광 가이드 구조물(1370)의 내부에서 소정의 광 경로를 가지며 제3 방향(D3)으로 이동할 수 있다. 여기서, 제2 광(332)이 광 가이드 구조물(1370)의 내부에서 제3 방향(D3)으로 반사 또는 전반사될 수 있고, 제2 광(332)은 광 가이드 구조물(1370)의 내부를 투과할 수 있다. 제3 방향(D3)으로 광 가이드 구조물(1370)의 내부를 투과한 제2 광(332)이 출광면(374)을 통해 광 가이드 구조물(1370)의 외부로 방출될 수 있다. 출광면(374)으로부터 방출된 제2 광(332)은 기판(110)을 투과할 수 있고, 제2 방향(D2)으로 방출될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 투과 영역(20)에 게이트 절연층(150) 및 층간 절연층(190)이 배치되지 않음으로써, 출광면(374)으로부터 방출된 제2 광(332)이 게이트 절연층(150) 및 층간 절연층(190)을 투과하지 않을 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치의 후면에서 영상 이미지의 시인성이 상대적으로 증가될 수 있다.
도 16은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이고, 도 17은 도 16의 광 가이드 구조물을 설명하기 위한 단면도이며, 도 18은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다. 도 16 내지 도 18에 예시한 유기 발광 표시 장치들은 광 가이드 구조물(1372) 및 반사 패턴(386)을 제외하면, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 유기 발광 표시 장치(100)와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다. 도 16 내지 도 18에 있어서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 구성 요소들과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성 요소들에 대해 중복되는 설명은 생략한다.
도 2 내지 도 4, 도 16 및 도 17을 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 반도체 소자(250), 평탄화층(270), 서브 화소 구조물, 화소 정의막(310), 광 가이드 구조물(1372), 봉지 기판(350) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 반도체 소자(250)는 액티브층(130), 게이트 절연층(150), 게이트 전극(170), 층간 절연층(190), 소스 전극(210) 및 드레인 전극(230)을 포함할 수 있고, 상기 서브 화소 구조물은 하부 전극(290), 발광층(330) 및 상부 전극(340)을 포함할 수 있다.
상부 전극(340)과 광 가이드 구조물(1372) 사이에 봉지 기판(350)이 배치될 수 있다. 다시 말하면, 봉지 기판(350) 상의 서브 화소 영역(10)의 일부 및 투과 영역(20)의 일부에 광 가이드 구조물(1372)이 배치될 수 있다. 광 가이드 구조물(1372)은 발광층(330)의 일부 및 투과 영역(20)에 위치하는 층간 절연층(190)의 일부와 중첩될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 봉지 기판(350)의 저면은 상부 전극(340)과 마주볼 수 있고, 봉지 기판(350)의 상면에 광 가이드 구조물(1372)이 배치될 수 있다.
발광층(330)은 광 가이드 구조물(1372)에 의해 노출되는 제1 영역(12) 및 광 가이드 구조물(1372)과 중첩되는 제2 영역(14)을 포함할 수 있다. 여기서, 발광층(330)의 제1 영역(12)에서 방출되는 광을 제1 광(331)으로 정의할 수 있고, 발광층(330)의 제2 영역(14)에서 방출되는 광이 제2 광(332)으로 정의할 수 있다.
발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 광 가이드 구조물(1372)을 통해 투과 영역(20)에서 제1 방향(D1)과 반대되는 제2 방향(D2)으로 방출될 수 있다. 제2 광(332)은 유기 발광 표시 장치(100)의 후면으로 영상 이미지를 표시할 수 있다.
구체적으로, 도 17에 도시된 바와 같이, 광 가이드 구조물(370)은 발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 입사하는 입광면(372) 및 제2 광(332)이 방출되는 출광면(374)을 포함할 수 있다. 여기서, 광 가이드 구조물(1372)의 입광면(372)은 발광층(330) 상에 위치하는 봉지 기판(350)과 광 가이드 구조물(370)이 접촉하는 면으로 정의될 수 있고, 광 가이드 구조물(370)의 출광면(374)은 투과 영역(20)에 배치된 층간 절연층(190) 상에 위치하는 봉지 기판(350)과 광 가이드 구조물(1372)이 접촉하는 면으로 정의될 수 있다.
발광층(330)의 제2 영역(14)으로부터 방출된 제2 광(332)이 입광면(372)을 통해 광 가이드 구조물(1372)의 내부로 입사될 수 있고, 제2 광(332)은 광 가이드 구조물(1372)의 내부에서 소정의 광 경로를 가지며 제3 방향(D3)으로 이동할 수 있다. 여기서, 제2 광(332)이 광 가이드 구조물(1372)의 내부에서 제3 방향(D3)으로 반사 또는 전반사될 수 있고, 제2 광(332)은 광 가이드 구조물(1372)의 내부를 투과할 수 있다. 제3 방향(D3)으로 광 가이드 구조물(1372)의 내부를 투과한 제2 광(332)이 출광면(374)을 통해 광 가이드 구조물(1372)의 외부로 방출될 수 있다.
도 18을 참조하면, 도 17에 도시된 유기 발광 표시 장치가 반사 패턴(386)을 더 포함할 수 있다.
반사 패턴(386)은 광 가이드 구조물(1372)의 상면에 전체적으로 배치될 수 있다. 반사 패턴(386)이 광 가이드 구조물(1372)의 상면에 전체적으로 배치됨으로써, 광 가이드 구조물(1372)의 내부에서 입광면(372)으로 입사된 제2 광(332)의 반사율이 증가될 수 있다. 이에 따라, 제2 방향(D2)으로 방출되는 제2 광(332)이 상대적으로 증가될 수 있다.
상술한 바에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명은 유기 발광 표시 장치를 구비할 수 있는 다양한 디스플레이 기기들에 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 차량용, 선박용 및 항공기용 디스플레이 장치들, 휴대용 통신 장치들, 전시용 또는 정보 전달용 디스플레이 장치들, 의료용 디스플레이 장치들 등과 같은 수많은 디스플레이 기기들에 적용 가능하다.
10: 서브 화소 영역 12: 제1 영역
14: 제2 영역 20: 투과 영역
30: 제1 서브 화소 영역 40: 제2 서브 화소 영역
50: 제3 서브 화소 영역 360: 투과창
70: 화소 영역 100: 유기 발광 표시 장치
110, 510: 기판 130, 530: 액티브층
150, 550: 게이트 절연층 170, 570: 게이트전극
190, 590: 층간 절연층 210, 610: 소스 전극
230, 630: 드레인 전극 250, 650: 반도체 소자
270, 670: 평탄화층 290, 690: 하부 전극
310, 710: 화소 정의막 330, 730: 발광층
331: 제1 광 332: 제2 광
340, 342, 740: 상부 전극 350, 750: 봉지 기판
360, 760: 투과창
370, 770, 1370, 1372: 광 가이드 구조물
372: 입광면 374: 출광면
375: 상면 376: 제1 측벽
378: 제2 측벽 380, 382, 384, 386: 반사 패턴
390: 충진재

Claims (20)

  1. 서브 화소 영역 및 투과 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판 상의 서브 화소 영역에 배치되는 하부 전극;
    상기 하부 전극 상에 배치되는 발광층;
    상기 발광층 상에 배치되는 상부 전극; 및
    상기 기판 상의 서브 화소 영역의 일부 및 투과 영역의 일부에 배치되고, 상기 발광층의 일부와 중첩되는 광 가이드 구조물을 포함하고,
    상기 광 가이드 구조물은 광을 투과시키는 유기 물질 또는 무기 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광층은,
    상기 광 가이드 구조물에 의해 노출되는 제1 영역; 및
    상기 광 가이드 구조물과 중첩하는 제2 영역을 포함하고,
    상기 발광층의 제1 영역으로부터 방출된 제1 광이 상기 하부 전극으로부터 상기 상부 전극으로의 방향인 제1 방향으로 방출되고, 상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 상기 광 가이드 구조물을 통해 상기 투과 영역에서 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 방출되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 광 가이드 구조물은 상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 입사하는 입광면 및 상기 제2 광이 방출되는 출광면을 포함하고,
    상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 상기 입광면을 통해 상기 광 가이드 구조물의 내부로 입사되고, 상기 제2 광은 상기 광 가이드 구조물의 내부에서 소정의 광 경로를 가지며 상기 서브 화소 영역으로부터 상기 투과 영역으로의 방향으로 이동하며, 상기 제2 광은 상기 출광면을 통해 상기 광 가이드 구조물의 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 가이드 구조물 상에 배치되는 반사 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 반사 패턴은,
    상기 서브 화소 영역에 위치하는 상기 광 가이드 구조물의 상면에 배치되고, 상기 투과 영역에 위치하는 상기 광 가이드 구조물의 상면을 노출시키는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 하부 전극의 양측부를 덮으며 상기 하부 전극의 일부를 노출시키는 화소 정의막을 더 포함하고,
    상기 상부 전극은,
    상기 광 가이드 구조물과 상기 발광층 및 상기 투과 영역과 인접하여 위치하는 상기 화소 정의막 사이에 개재되고, 상기 투과 영역을 노출시키는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 광 가이드 구조물은 상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 입사하는 입광면 및 상기 제2 광이 방출되는 출광면을 포함하고,
    상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이 상기 입광면을 통해 상기 광 가이드 구조물의 내부로 입사되고, 상기 제2 광은 상기 상부 전극과 상기 반사 패턴 사이에서 소정의 광 경로를 가지며 상기 서브 화소 영역으로부터 상기 투과 영역으로의 방향으로 이동하며, 상기 제2 광은 상기 출광면을 통해 상기 광 가이드 구조물의 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 반사 패턴은,
    상기 서브 화소 영역에 위치하는 상기 광 가이드 구조물의 상면 및 상기 투과 영역에 위치하는 상기 광 가이드 구조물의 상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 하부 전극의 양측부를 덮으며 상기 하부 전극의 일부를 노출시키는 화소 정의막을 더 포함하고,
    상기 상부 전극은,
    상기 광 가이드 구조물과 상기 발광층 및 상기 투과 영역과 인접하여 위치하는 상기 화소 정의막 사이에 개재되고, 상기 투과 영역과 인접하여 위치하는 상기 화소 정의막의 측벽을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 발광층의 제2 영역으로부터 방출된 제2 광이,
    상기 광 가이드 구조물의 외부로 방출되도록 상기 광 가이드 구조물의 상면에 배치된 반사 패턴과 상기 광 가이드 구조물 저면에 배치된 상기 상부 전극 사이에서 상기 서브 화소 영역으로부터 상기 투과 영역으로의 방향으로 반사되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 전극 상에 배치되는 봉지 기판; 및
    상기 광 가이드 구조물과 상기 봉지 기판 사이의 공간을 채우는 충진재를 더 포함하고,
    상기 광 가이드 구조물의 굴절률은 상기 충진재의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 전극과 상기 광 가이드 구조물 사이에 배치되는 봉지 기판을 더 포함하고,
    상기 봉지 기판의 저면은 상기 상부 전극과 마주보고, 상기 봉지 기판의 상면에 상기 광 가이드 구조물이 배치되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광 가이드 구조물 상에 배치되는 반사 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 하부 전극 사이에 배치되는 반도체 소자를 더 포함하고,
    상기 반도체 소자는,
    상기 기판 상의 서브 화소 영역에 배치되는 액티브층;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 서브 화소 영역에서 상기 액티브층을 덮는 게이트 절연층;
    상기 액티브층 상에 배치되는 게이트 전극;
    상기 게이트 절연층 상에 배치되고, 상기 서브 화소 영역에서 상기 게이트 전극을 덮는 층간 절연층; 및
    상기 게이트 전극 상에 배치되는 소스 및 드레인 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 광 가이드 구조물은,
    상기 서브 화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되고, 상기 투과 영역에서 상기 층간 절연층 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 게이트 절연층 및 상기 층간 절연층은 상기 투과 영역을 노출시키는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 광 가이드 구조물은,
    상기 서브 화소 영역에서 상기 상부 전극 상에 배치되고, 상기 투과 영역에서 상기 기판 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 층간 절연층 상에 배치되고, 상기 서브 화소 영역에서 상기 소스 및 드레인 전극들을 덮으며 상기 투과 영역을 노출시키는 평탄화층; 및
    상기 평탄화층 상의 상기 서브 화소 영역에 배치되고, 상기 하부 전극의 양측부를 덮으며 상기 하부 전극의 일부를 노출시키는 화소 정의막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 광 가이드 구조물은 상기 발광층의 일부, 상기 투과 영역과 인접하여 위치하는 상기 화소 정의막 및 상기 평탄화층을 덮으며 상기 기판 상의 투과 영역의 일부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 상부 전극은,
    상기 광 가이드 구조물과 상기 발광층 및 상기 투과 영역과 인접하여 위치하는 상기 화소 정의막 사이에 개재되고, 상기 투과 영역을 노출시키는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
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