KR102648614B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 평면 상에서 표시면을 정의하는 표시 모듈을 포함하고, 상기 표시 모듈은, 상기 표시면 상에서 영상을 표시하는 복수의 표시 소자들을 포함하는 표시 패널. 및 상기 표시 패널 상에서 일정한 주기를 갖도록 배열되고, 입사하는 광들의 적어도 일부를 회절시키는 복수의 회절 패턴들을 포함하는 패턴층을 포함하고, 상기 회절 패턴들의 적어도 일부 회절 패턴들 각각의 폭은 상기 일부 회절 패턴들을 제외한 나머지 회절 패턴들 각각의 폭과 상이하다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 표시 품질이 향상된 표시 장치에 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.
유기 발광 표시 장치(OLED)의 경우, 영상을 표시하는 표시면 상에 발광 영역들 및 발광 영역들을 감싸는 비발광 영역이 정의될 수 있으며, 해상도가 낮거나, 표시면이 확대될 경우, 비발광 영역이 사용자로부터 시인될 수 있다.
본 발명의 목적은 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 평면 상에서 표시면을 정의하는 표시 모듈을 포함하고, 상기 표시 모듈은, 상기 표시면 상에서 영상을 표시하는 복수의 표시 소자들을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에서 일정한 주기를 갖도록 배열되고, 입사하는 광들의 적어도 일부를 회절시키는 복수의 회절 패턴들을 포함하는 패턴층을 포함하고, 상기 회절 패턴들의 적어도 일부 회절 패턴들 각각의 폭은 상기 일부 회절 패턴들을 제외한 나머지 회절 패턴들 각각의 폭과 상이하다.
상기 회절 패턴들에 의하여 회절된 상기 광들의 적어도 일부는 보강 간섭한다.
상기 복수의 표시 소자들 각각이 상기 표시면 상에 화소 단위 영상들을 표시하고, 상기 보강 간섭된 광들은 상기 표시면 상에서 서로 인접한 화소 단위 영상들 사이에 표시되는 적어도 하나의 복제 단위 영상을 표시하고, 상기 영상은 상기 화소 단위 영상들 및 상기 복제 단위 영상들에 의하여 정의된다.
상기 회절 패턴들은 상기 패턴층을 관통하는 복수의 홀 형상을 갖는다.
상기 회절 패턴들은, 각각이 제1 폭을 갖는 제1 패턴들, 및 각각이 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 제2 패턴들을 포함한다.
상기 패턴층 상에서 상기 제1 패턴들에 대한 상기 제2 패턴들의 비율은 20% 이상 80% 이하이다.
상기 패턴층 상에서 상기 제1 패턴들의 개수는 상기 제2 패턴들의 개수와 동일하다. 상기 회절 패턴들의 주기에 대한 회절 패턴들 각각의 폭의 비율은 약 5% 이상 95%이하이다.
상기 회절 패턴들은 각각이 제1 폭보다 작은 제3 폭을 갖는 제3 패턴들을 더 포함한다.
평면 상에서 상기 제1 패턴들은 복수의 제1 열들을 이루고, 평면 상에서 상기 제2 패턴들은 복수의 제2 열들을 이루고, 상기 제1 열들은 상기 제2 열들과 교번적으로 배열된다.
평면 상에서 상기 제1 패턴들은 상기 제2 패턴들과 일 방향 및 상기 일 방향과 수직한 또 다른 방향 각각에서 교번 배치된다.
상기 표시 패널은, 베이스층, 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 상기 복수의 표시 소자들을 포함하는 회로층, 및 상기 회로층 상에 배치되고, 상기 패턴층과 동일한 굴절률을 갖는 봉지층을 포함한다.
상기 봉지층은 상기 패턴층과 동일한 물질을 포함한다.
상기 회절 패턴들 각각은 상기 표시 모듈의 상면으로부터 상부로 돌출된 형상을 갖는다.
상기 회절 패턴들 각각은 평면 상에서 원형 형상을 갖는다.
상기 회절 패턴들 각각은 평면 상에서 다각형 형상을 갖는다.
상기 표시 소자들 각각은 유기 발광 소자를 포함한다.
상기 표시 모듈 상에 배치되는 반사 방지층을 더 포함하고, 상기 반사 방지층은, 입사되는 광의 일 성분을 지연시키는 위상 지연층, 및 상기 위상 지연층 상에 배치되는 편광층을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는, 평면 상에서 표시면을 정의하는 표시 모듈을 포함하고, 상기 표시 모듈은, 상기 표시면 상에 영상을 표시하는 복수의 유기 발광 소자들, 상기 복수의 유기 발광 소자들을 커버하는 봉지층, 및 상기 봉지층 상에 배치되고, 상기 봉지층과 동일한 굴절률을 갖는 패턴층을 포함하고, 상기 패턴층은, 상기 봉지층 상에 일정한 주기로 배열되고, 입사하는 광들의 적어도 일부를 보강 간섭시키는 복수의 회절 패턴들을 포함하고, 상기 회절 패턴들은 서로 상이한 폭을 갖는 복수의 패턴들을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 복수의 유기 발광 소자들을 포함하는 표시층, 상기 표시층 상에 배치되는 봉지 기판, 및 상기 봉지 기판과 동일한 물질을 포함하는 패턴층을 포함하고, 상기 패턴층에 일정한 주기를 갖는 복수의 회절 패턴들이 정의되고, 상기 회절 패턴들은, 제1 폭을 갖는 제1 패턴들, 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 제2 패턴들을 포함하고, 상기 제1 패턴들은 상기 제2 패턴들과 보강 간섭을 일으킨다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 표시 장치의 표시 품질이 향상될 수 있다. 구체적으로, 휘도 균일성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다,
도 3은 도 2에 도시된 표시 모듈의 일부 영역이 확대된 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 일 화소의 등가 회로도이다.
도 5는 도 3에 도시된 표시 모듈의 확대 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 광이 회절되는 모습이 간략히 도시된 도면이다.
도 7은 회절된 광에 의하여 표시면 상에 형성된 복제 단위 영상들의 평면도이다.
도 8a 및 8b는 패턴층의 비교 예가 도시된 평면도들이다.
도 9는 도 8a 및 도 8b에 도시된 패턴들 각각의 폭에 따른 표시 장치의 휘도 및 SDE 지수의 상대적인 관계가 도시된 그래프이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 패턴층의 평면도들이다.
도 11은 도 10a 및 도 10b에 도시된 패턴들 각각의 폭에 따른 표시 장치의 휘도 및 SDE 지수의 관계가 도시된 그래프이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패턴층의 평면도들이다.
도 13은 도 12a 및 도 12b에 도시된 패턴들 각각의 폭에 따른 표시 장치의 휘도 및 SDE 지수의 관계가 도시된 그래프이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패턴층의 평면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패턴층의 평면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패턴층의 평면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패턴층의 평면도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 모듈의 일부 영역이 확대된 사시도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"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.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"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.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예예 따른 표시 장치(1000)는 제1 방향(DR1)으로 장변을 갖고, 제1 방향(DR1)과 수직한 제2 방향(DR2)으로 단변을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 이는 설명의 편의를 위한 일 예로 표시 장치(1000)의 형상을 특정한 것으로, 본 발명이 표시 장치(1000)의 형상에 특별히 한정되는 것은 아니다.
표시 장치(1000)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면 상에서 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함하는 표시면(IS)을 정의한다. 표시 영역(DA)은 표시 장치(1000)의 중앙 영역에 정의된다. 표시 영역(DA)은 영상(IMG)을 표시할 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 상기 평면 상에서 표시 영역(DA)을 둘러싸는 프레임 형상을 갖는다. 비표시 영역(NDA)은 영상을 표시하지 않는다. 본 발명은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)의 형상에 특별히 한정되지 않는다.
본 실시 예에서, 표시면(IS)의 법선 방향, 즉 영상(IMG)이 표시되는 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의하여 구분될 수 있다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3) 각각이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
표시 장치(1000)는 표시 모듈(DM)을 포함한다. 실질적으로, 상기 표시면(IS)은 표시 모듈(DM)의 상면 상에 정의될 수 있다. 표시 모듈(DM)은 영상을 표시하는 복수의 표시 소자들(미도시)을 포함하는 표시 패널(100) 및 표시 패널(100) 상에 배치되는 패턴층(200)을 포함한다. 패턴층(200)은 표시 패널(100)로부터 제공되는 광의 적어도 일부를 회절 시켜 표시면 상에 영상을 표시한다. 표시 패널(100) 및 패턴층(200)에 대하여 도 3 내지 도 도 11에서 보다 상세히 설명된다.
본 실시 예에 따른 표시 장치(1000)는 입력 감지층(300), 반사 방지층(400) 및 윈도우 부재(500)를 더 포함할 수 있다.
입력 감지층(300)은 표시 모듈(DM) 상에 배치된다. 입력 감지층(300)은 표시 장치(1000)에 제공되는 외부 입력을 감지한다.
예시적으로, 입력 감지층(300)은 사용자의 신체 일부를 통하여 입력되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 본 발명에서 외부 입력은 어느 하나의 방식에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 외부 입력은 광학식, 접촉식, 또는 자기식 등의 방식으로 입력될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 입력 감지층(300)은 외부 입력을 감지하는 복수의 입력 감지 전극들(미도시)을 포함할 수 있다.
입력 감지층(300)은 다양한 방식에 의하여 외부 입력을 감지할 수 있다. 예시적으로, 입력 감지층(300)은 정전 용량 방식, 저항막 방식, 또는 좌표 인식 방식 등에 의하여 구동될 수 있다.
반사 방지층(400)은 입력 감지층(300)의 상부에 배치된다. 반사 방지층(400)은 평면 상에서 표시 영역(DA)과 중첩한다. 반사 방지층(400)은 외부로부터 표시 장치(100)에 입사되는 외광이 표시 모듈(DM)에 의하여 반사되어 사용자에게 시인되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 도시되지 않았으나, 반사 방지층(400)은 편광층(미도시) 및 위상 지연층(미도시)을 포함할 수 있다.
편광층(미도시)은 투과축 및 투과축과 수직한 흡수축을 갖는다. 편광층(미도시)에 입사된 외부광의 성분 중 일 성분은 흡수축에 의하여 흡수되거나 반사되어 편광층(미도시)을 통과하지 못하며, 편광층(미도시)에 입사된 외부광의 성분 중 상기 일성분과 수직한 성분은 편광층(미도시)을 통과한다. 즉, 편광층(미도시)은 외부광을 선편광시킨다.
본 실시 예에서, 편광층(미도시)은 특정 방향으로 연신된 고분자 수지로 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명은 편광층(미도시)의 종류에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시 예에서, 편광층(미도시)은 와이어 그리드 편광자일 수 있다.
위상 지연층(미도시)은 편광층(미도시)의 하부에 배치된다. 위상 지연층(미도시)은 광학적 이방석을 갖는다. 따라서, 위상 지연층(미도시)은 입사되는 광의 일 성분의 위상을 지연시킬 수 있다. 즉, 위상 지연층(미도시)은 광의 편광 상태를 변경시키는 역할을 한다. 예시적으로, 위상 지연층(미도시)은 입사되는 광의 일 성분을 λ/4만큼 지연시킬 수 있다. 즉, 위상 지연층(미도시)은 사분 파장 필름일 수 있다. 따라서, 위상 지연층(미도시)을 통과하는 광은 일 성분의 위상이 지연되어, 선편광 상태에서 원편광 상태로 바뀌거나, 원편광 상태에서 선편광 상태로 바뀔 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 외부로부터 표시 장치(1000)에 입사된 외부광이 표시 모듈(DM)에 의하여 반사되더라도, 위상 지연층(미도시)에 의하여 편광 상태가 변경되어 편광층(미도시)에 의하여 흡수 또는 반사될 수 있다. 즉, 표시 모듈(DM)에 의하여 반사된 외광은 표시 장치(1000)의 외부에서 시인되지 않을 수 있다.
본 실시 예에서는 반사 방지층(400)이 표시 패널(100)의 상부에 배치되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예시적으로, 본 발명의 다른 실시 예에서는 반사 방지층(400)의 표시 패널(100)의 내부에 배치될 수도 있다.
윈도우(500)는 반사 방지층(400)의 상부에 배치된다. 윈도우(500)는 표시 장치(1000)의 전면을 제공하고, 반사 방지층(400), 입력 감지층(300) 및 표시 모듈(DM)을 보호한다. 예시적으로, 윈도우(500)는 유리 기판, 사파이어 기판, 또는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 윈도우(500)는 다층 또는 단층 구조를 가질 수 있다. 예시적으로, 윈도우(500)는 접착제로 결합된 복수 개의 플라스틱 필름의 적층 구조를 가지거나, 접착제로 결합된 유기 기판과 플라스틱 필름의 적층 구조를 가질 수도 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 표시 장치(1000)는 복수의 접착 부재들(미도시)을 더 포함할 수 있다. 접착 부재들은 입력 감지층(300) 및 반사 방지층(400) 사이에 배치되어 입력 감지층(300) 및 반사 방지층(400)을 결합한다. 또한 접착 부재들은 반사 방지층(400) 및 윈도우(500) 사이에 배치되어 반사 방지층(400) 및 윈도우(500)를 결합한다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 입력 감지층(300), 반사 방지층(400) 및 윈도우(500) 중 적어도 어느 하나는 생략될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 표시 모듈의 일부 영역이 확대된 사시도이다.
도 3에서는 설명의 편의를 위하여 도 2에 도시된 서브 봉지층(SL)의 도시가 생략되었다.
도 3을 도 2와 함께 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 패널(100)은 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 표시 패널(100)이 포한하는 표시 소자들 각각은 유기 발광 소자(OLED, 도 4 및 도 5)일 수 있다.
구체적으로, 베이스층(BS), 표시층(CL), 봉지층(EN) 및 서브 봉지층(SL)을 포함한다. 베이스층(BS)은 표시 패널(100)의 배면을 정의한다. 베이스층(BS)은 표시 패널(100)이 포함하는 전극들 및 표시 소자들을 형성하기 위한 기저층일 수 있다. 예시적으로, 베이스층(BS)은 기판 형태로 제공될 수 있다.
도 5를 도 2 및 도 3과 함께 참조하면, 표시층(CL)은 베이스층(BS) 상부에 배치된다. 표시층(CL)은 화소층(PXL) 및 회로층(CRL)을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 표시층(CL)의 구성에 따라 표시 패널(100)의 종류가 결정될 수 있다. 표시 패널(100)은 유기 발광 표시 패널, 액정 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 또는 전기 습윤 표시 패널이거나, 그 외 영상을 표시할 수 있는 다양한 표시 패널 중 어느 하나일 수 있다. 이 밖에도, 본 발명의 표시 패널(100)은 다양한 실시 예들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시 에에 한정되지 않는다. 후술될 도면들에서는 표시 패널(100)이 유기 발광 표시 패널인 경우를 일 예로 설명된다.
회로층(CRL)은 베이스층(BS) 상에 배치된다. 회로층(CRL)은 유기 발광 소자들(OLED)을 구동하기 위한 복수의 박막 트랜지스터들(미도시) 및 복수의 신호 배선들(미도시)을 포함할 수 있다.
화소층(PXL)은 회로층(CRL) 상에 배치된다. 화소층(PXL)은 복수의 유기 발광 소자들(OLED) 및 상기 유기 발광 소자들(OLED)을 구획하는 화소 정의막(PDL)을 포함한다. 화소층(PXL)의 일 유기 발광 소자(OLED) 및 상기 일 유기 발광 소자(OLED)에 연결된 회로층(CRL)의 적어도 하나의 박막 트랜지스터(미도시)는 일 화소(PX)를 정의할 수 있다. 즉, 본 실시 예에 따른 표시 패널(100)은 복수의 화소들(PX)을 포함한다.
봉지층(EN)은 표시층(CL) 상부에 배치된다. 봉지층(EN)은 표시층(CL)을 커버하여 표시층(CL)을 외부로부터 보호한다. 봉지층(EN)은 무기물을 포함할 수 있다. 예시적으로, 봉지층(EN)은 글라스 기판 형태로 제공될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 표시 장치(1000)는 비표시 영역(NDA)에서 베이스 기판(BS) 및 봉지층(EN)을 봉입하는 실링 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
서브 봉지층(SL)은 봉지층(EN) 및 표시층(CL) 사이에 배치된다. 즉, 서브 봉지층(SL)은 표시층(CL)으로부터 소정 간격 이격되어 배치될 수 있으며, 서브 봉지층(SL)이 상기 이격된 공간에 배치될 수 있다. 본 실시 예에서, 서브 봉지층(SL)은 충진재일 수 있다. 예시적으로, 서브 봉지층(SL)은 비활성 기체일 수 있다. 서브 봉지층(SL)은 봉지층(EN) 및 표시층(CL) 사이에 존재하는 이물질이 확산되는 것을 방지한다.
도면에 도시되지 않았으나, 본 발명의 다른 실시 예에서는 서브 봉지층(SL)은 생략될 수 있다. 이 경우, 봉지층(EN)은 표시층(CL) 상에 표시층(CL)과 접촉되도록 배치되며, 표시층(CL)을 커버한다. 봉지층(EN)은 적층된 복수의 유기막 및/또는 무기막을 포함할 수 있다. 또한, 표시층(CL) 상면을 평탄화시키는 평탄화층으로 기능할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 봉지층(EN)은 다양항 형태로 제공될 수 있으며, 어느 하나의 실시 예에 한정되지 않는다.
패턴층(200)은 봉지층(EN) 상에 배치된다. 패턴층(200)은 봉지층(EN)과 동일한 굴절률을 갖는다. 예시적으로, 패턴층(200) 및 봉지층(EN) 각각의 굴절률은 약 1.4 이상 1.6 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 패턴층(200)은 봉지층(EN)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
패턴층(200)은 복수의 회절 패턴들(DFP)을 포함한다. 회절 패턴들(DFP)은 패턴층(200) 상에서 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 복수의 행렬들을 갖는 매트릭스 형상으로 배열된다. 회절 패턴들(DFP)은 일정한 주기(a)를 갖는다.
본 실시 예에서, 회절 패턴들(DFP) 각각은 패턴층(200)을 관통하는 홀 형상을 갖는다. 즉, 패턴층(200)은 제3 방향(DR3)으로 패턴층(200)을 관통하는 복수의 홀들(DFP)을 포함하고, 상기 복수의 홀들(DFP)은 회절 패턴들(DFP)로 정의된다. 본 실시 예에서, 회절 패턴들(DFP) 각각은 평면 상에서 원형 형상을 가질 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 회절 패턴들(DFP)은 패턴층(200)으로 입사되는 광의 적어도 일부를 회절시켜 표시면(IS) 상에 영상(IMG. 도 1)을 표시한다. 이하, 도 5 내지 도 7에서 보다 상세히 후술된다.
도 4는 도 3에 도시된 일 화소의 등가 회로도이다.
도 4를 참조하면, 하나의 화소(PX)는 적어도 하나의 박막 트랜지스터, 적어도 하나의 커패시터, 및 적어도 하나의 표시 소자를 포함한다. 본 실시 예에서, 화소(PX)는 제1 박막 트랜지스터(TFT1), 제2 박막 트랜지스터(TFT2), 하나의 커패시터(Cap) 및 유기 발광 소자(OLED)를 포함한다. 제1 박막 트랜지스터(TFT1)는 스캔 라인(SLi)에 연결된 제어 전극, 데이터 라인(DL)에 연결된 입력 전극, 및 출력 전극을 포함한다. 제1 박막 트랜지스터(TFT1)는 스캔 라인(SLi)에 인가된 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)에 인가된 데이터 신호를 출력한다.
커패시터(Cap)은 제1 박막 트랜지스터(TFT1)에 연결된 제1 커패시터 전극 및 제1 전원 전압(ELVDD)을 수신하는 제2 커패시터 전극을 포함한다. 커패시터(Cap)는 제1 박막 트랜지스터(TFT1)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압과 제1 전원 전압(ELVDD)의 차이에 대응하는 전하량을 충전한다.
제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 출력 전극 및 커패시터(Cap)의 제1 커패시터 전극에 연결된 제어 전극, 제1 전원 전압(ELVDD)을 수신하는 입력 전극, 및 출력 전극을 포함한다. 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 출력 전극은 유기 발광 소자(OLED)에 연결된다.
제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 커패시터(Cap)에 저장된 전하량에 대응하여 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 구동 전류를 제어한다. 커패시터(Cap)에 충전된 전하량에 따라 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 턴-온 시간이 결정된다. 실질적으로 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 출력 전극은 유기 발광 소자(OLED)에 제1 전원 전압(ELVDD)보다 낮은 레벨의 전압을 공급한다.
유기 발광 소자(OLED)는 제2 박막 트랜지스터(TFT2)에 연결된 제1 전극(EL, 도 5) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 수신하는 제2 전극(EL2)을 포함한다. 유기 발광 소자(OLED)는 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치된 발광층(OL)을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자(OLED)는 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 턴-온 구간 동안 발광된다. 유기 발광 소자(OLED)에서 생성된 광의 컬러는 발광 패턴을 이루는 물질에 의해 결정된다. 예컨대, 유기 발광 소자(OLED)에서 생성된 광의 컬러는 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나일 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 실질적으로 표시 패널(100) 상에 발광 영역(PXA, 도 6 및 도 7)을 정의한다.
도 5는 도 3에 도시된 표시 모듈의 확대 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 제2 광이 회절되는 모습이 간략히 도시된 도면이다. 설명의 편의를 위하여, 도 5 및 도 6에서는 제2 방향(DR2)과 평행한 선으로 자른 표시 모듈(DM)의 일 단면만을 도시하였으나, 본 발명의 실시 예에 따르면, 후술될 표시 모듈(DM)의 구성은 제1 방향(DR1)과 평행한 선으로 자른 표시 모듈(DM)의 단면과 동일한 구성을 갖는다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자(OLED)는 광(L1, L2)을 발생시킨다. 유기 발광 소자(OLED)로부터 발생된 광(L1, L2) 중 표시면(IS)과 수직한 제3 방향(DR3)을 따라 상부로 진행하는 광은 정면광, 즉, 제1 광(L1)으로 정의된다. 제1 광(L1)은 서브 봉지층(SL), 봉지층(EN) 및 회절 패턴(DFP)을 투과하여 표시면(IS) 상에 화소 단위 영상(IM)을 표시한다.
유기 발광 소자(OLED)로부터 발생된 광(L1, L2) 중 제1 광(L1)을 제외한 광들은 측면광(미도시)으로 정의된다. 설명의 편의를 위하여, 도 5에서는 측면광(미도시) 중 제1 광(L1)과 제1 각도(θ1)를 이루는 방향으로 유기 발광 소자(OLED)로부터 출광되는 광으로 정의된 제2 광들(L2)만을 도시하였다.
제2 광들(L2)은 제1 광(L1)과 제1 각도(θ1)를 이루는 방향으로 서브 봉지층(SL) 및 봉지층(EN)을 투과한다 제2 광들(L2)은 서브 봉지층(SL) 및 봉지층(EN) 사이의 계면에서 굴절될 수 있다. 굴절된 제2 광들(L2) 각각은 제1 광(L1)과 제2 각도(θ2)를 이룰 수 있다.
제2 각도(θ2)로 굴절된 제2 광들(L2)은 봉지층(EN)으로 입사된다. 제2 광들(L2)은 봉지층(EN)을 지나 회절 패턴들(DFP)에 입사되며, 입사된 제2 광들(L2)은 회절 패턴들(DFP)에 의하여 회절될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 일정한 주기(a)를 갖는 회절 패턴들(DFP)은 입사되는 광 중 제1 광(L1)과 특정 각도(θ2)로 입사되는 광(L2)을 회절시켜, 표시면(IS) 상에 복제 단위 영상(IM')을 표시할 수 있다. 즉, 제2 광(L2)은 복제 단위 영상(IM')을 표시하기 위한 특정 각도(θ2)를 가지고 회절 패턴들(DFP)에 입사될 수 있다. 예시적으로, 회절 패턴들(DFP)의 주기(a)는 약 5um 이상 7um 이하일 수 있다.
볼 실시 예에 따르면, 제1 광(L1)과 제1 각도(θ1)를 가지고 유기 발광 소자(OLED)로부터 출사된 제2 광(L2)은 중간 부재들(SL, EN)에 의하여 굴절되어 제1 광(L1)과 제2 각도(θ2)를 가지고 회절 패턴들(DFP)에 입사된다. 본 실시 예에서, 중간 부재들(SL, EN)은 서브 봉지층(SL) 및 봉지층(EN)에 한하나, 본 발명은 중간 부재들의 개수 및 종류에 특별히 한정되지 않는다. 예시적으로, 본 발명의 다른 실시 예에서는, 회절 조건을 만족하는 범위 내에서, 유기 발광 소자(OLED)로부터 출사된 광이 회절 패턴(DFP)에 도달하는 광경로의 길이를 조절하기 위하여, 화소층(PXL) 및 패턴층(200) 사이에 별도의 부재들이 더 추가될 수 있다.
전술된 바와 같이, 회절 패턴들(DFP)은 제2 광(L2)을 회절시켜 표시면(IS) 상에 복제 단위 영상들(IM')을 표시한다.
구체적으로, 제2 광(L2)은 제1 서브광(L21) 밀 제2 서브광(L22)을 포함한다. 제1 서브광(L21) 및 제2 서브광(L22) 각각은 제1 광(L1)과 제2 각도(θ2)를 가지고, 각각 서로 다른 회절 패턴들(DFP)에 입사한다. 제1 서브광(L21) 및 제2 서브광(L22) 사이에 광 경로차가 발생할 수 있으며, 상기 광 경로차는 제1 거리(R)로 정의된다.
본 실시 예에 따르면, 제1 서브광(L21) 및 제2 서브광(L22)은 회절 패턴들(DFP)에 의하여 회절됨에 따라 보강 간섭될 수 있다. 즉, 제1 서브광(L21) 및 제2 서브광(L22) 사이에 위상차가 발생할 수 있으며, 상기 위상차는 제2 광(L2)의 파장(λ)과 동일할 수 있다. 따라서, 제1 거리(R)의 크기는 제2 광(L2)의 파장(λ)의 크기와 비례한다. 보강 간섭된 제1 서브광(L21) 및 제2 서브광(L22)은 표시면(IS) 상에서 복제 단위 영상(IM')을 표시한다.
도 7은 회절된 광에 의하여 표시면 상에 형성된 복제 단위 영상들의 평면도이다. 설명의 편의를 위하여, 도 7에서는 복수의 발광 영역들(PXA) 중 일 발광 영역(PXA)만이 도시되었다.
도 7을 더 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시면(IS)은 복수의 발광 영역들(PXA) 및 복수의 복제 영역들(PRA)을 포함한다. 복수의 복제 영역들(PRA)은 일 발광 영역(PXA)을 둘러싸도록 배열된다. 본 실시 예에서는, 일 발광 영역(PXA)의 제1 방향(DR1) 양측 및 제2 방향(DR2) 양측에 복제 영역들(PRA)이 정의될 수 있다. 발광 영역들(PXA) 각각의 형상은 복제 영역들(PRA) 각각의 형상과 동일할 수 있다. 도 7에서는 발광 영역들(PXA) 및 복제 영역들(PRA) 각각의 형상이 마름모 형상을 가지나, 본 발명이 형상의 종류에 특별히 한정되는 것은 아니다.
발광 영역들(PXA) 및 복제 영역들(PRA)은 서로 이격되어 배열된다. 일 발광 영역(PXA) 및 해당 발광 영역(PXA)과 인접한 일 복제 영역(PRA) 사이의 주기는 복제 주기(PP)로 정의된다. 복제 주기(PP)는 상기 일 발광 영역(PXA)의 중심 및 상기 일 복제 영역(PRA)의 중심 사이의 거리이다.
본 실시 예에 따르면, 전술된 유기 발광 소자(PLED)로부터 발생된 광 중 제1 광(L1)은 중간 부재들(SL, EN)을 통과하여, 표시면(IS)의 발광 영역(PXA)에 화소 단위 영상(IM)을 표시한다. 화소 단위 영상(IM)의 형상은 유기 발광 소자(OLED)의 평면 형상과 대응한다. 또한, 유기 발광 소자(OLED)로부터 발생된 광 중 제2 광들(L2)은 중간 부재들(SL, EN)을 통과하여 표시면(IS)의 복제 영역(PRA)에 복제 단위 영상(IM')을 표시한다. 복제 단위 영상(IM')의 형상은 화소 단위 영상(IM)의 형상과 동일하다. 표시 모듈(DM)이 표시하는 영상(IMG, 도 1)은 화소 단위 영상들(IM) 및 복제 단위 영상들(IM')이 혼합된 형태로 사용자에게 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 하나의 유기 발광 소자(OLED)로부터 발생된 광을 이용하여 복수 개의 단위 영상들(IM, IM')을 표시면(IS) 상에 표시할 수 있다. 즉, 하나의 유기 발광 소자(OLED)로부터 제공되는 단위 영상을 복수개로 복제할 수 있다.
본 발명의 실시 예와는 다르게, 표시 장치(1000)가 복제 단위 영상(IM')을 표시하는 회절 패턴들(DFP)을 포함하지 않는 경우, 기존의 표시면(IS) 상에서 발광 영역들(PXA) 사이의 화소 정의막(PDL, 도 5) 등이 차지하는 영역들로 정의되는 비발광 영역(미도시)이 외부로부터 시인될 수 있다. 이는 SDE 현상(SDE, Screen Door Effect)라 정의된다. 예시적으로, 상기 SDE 현상은, 표시 장치(1000)가 표시면(IS)이 확대되어 사용자에게 제공되는 헤드 마운트 표시 장치(HMD, Head Mount Display)에 적용되는 경우에 더욱 두드러질 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 비발광 영역(미도시)에 별도의 단위 영상이 표시되는 복제 영역들(PRA)이 형성됨에 따라, 비발광 영역(미도시)이 외부로부터 시인되는 현상을 방지할 수 있다. 즉, 표시 장치(1000)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 회절 패턴들(DFP)은 서로 상이한 폭을 갖는 복수의 회절 패턴들을 포함할 수 있다. 이하, 도 8a 내지 도 11에서 후술된다.
도 8a 및 8b는 패턴층의 비교 예가 도시된 평면도들이고, 도 9는 도 8a 및 도 8b에 도시된 패턴들 각각의 폭에 따른 표시 장치의 휘도 및 SDE 지수의 상대적인 관계가 도시된 그래프이다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 회절 패턴들(DFP) 각각의 폭에 따라, 화소 단위 영상들(IM) 및 복제 단위 영상들(IM')에 의하여 표시면(IS) 상에 표시되는 영상(IMG, 도 1)의 휘도 및 표시면(IS) 상에 나타나는 SDE 지수가 달라질 수 있다. SDE 지수는 SDE 현상이 나타나는 정도를 나타내는 지수로 정의되며, 표시면(IS) 상에서 SDE 지수가 낮을수록 전술된 비발광 영역이 사용자로부터 현저하게 시인될 수 있다.
도 9에 도시된 그래프에서, x축은 회절 패턴들(DFP)의 폭(b1, b1')의 크기 또는 주기(a)에 대한 폭(b1, b1')의 비율을 나타낸다. 이 때, 회절 패턴들(DFP, DFP')의 주기(a)는 일정하다. 예시적으로, 주기(a)는 약 3um 이상 9um 이하일 수 있으며, 주기(a)에 대한 폭(b1, b1')의 비율은 약 5% 이상 95% 이하의 범위를 가질 수 있다.
y축은 영상(IMG, 도 1)의 휘도(A) 및 SDE 지수(B)를 나타낸다. 영상(IMG, 도 1)의 휘도를 나타내는 그래프는 A선으로 도시되고, SDE 지수는 B선으로 도시되었다.
실험적으로, 회절 패턴들(DFP) 각각의 폭에 따른 휘도(A) 및 SDE 지수(B)는 각각 서로 다른 파형 그래프를 이룰 수 있다. 회절 패턴들(DFP) 각각의 폭에 따른 휘도(A)는 회절 패턴들(DFP) 각각의 폭에 따른 SDE 지수(B)와 상반 관계를 가질 수 있다. 즉, 회절 패턴(DFP)이 특정 폭을 가질 때, 휘도(A)가 최대값을 가지며, SDE 지수(B)는 최소값을 가질 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 봉지층(EN, 도 4 및 도 5) 상에 회절 패턴들(DFP, EFP')을 형성하는 과정에서, 회절 패턴들(DFP, DEP')은 영역 별로 서로 다른 폭을 가질 수 있다.
구체적으로, 회절 패턴들(DFP, DFP')은 제1 폭(b1) 또는 제1 오차폭(b1')을 가질 수 있다. 예시적으로, 제1 오차폭(b1')은 제1 폭(b1)보다 큰 값을 갖는다. 제1 폭(b1)을 갖는 회절 패턴들(DFP)이 형성되는 패턴층(200) 상의 영역은 제1 영역(AR1)으로 정의된다. 제1 오차폭(b1')을 갖는 회전 패턴들(DFP')이 형성되는 패턴층(200) 상의 영역은 제2 영역(AR2)으로 정의된다. 제1 폭(b1)과 제1 오차폭(b1')간의 크기 차는 약 0.3um 이상일 수 있다.
제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2) 각각은 개수에 한하지 않고, 패턴층(200) 상에 정의될 수 있다. 제2 영역(AR2)에 형성된 회절 패턴들(DFP')은 봉지층(EN) 상에 회절 패턴들(DFP)을 형성하는 과정에서 공정 상의 오차에 의하여 형성될 수 있다. 예시적으로, 회절 패턴들(DFP)이 포토리소그래피(Photolithography) 공정에 의하여 형성되는 경우, 상기 공정 상의 오차는 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2) 간의 에칭량 차이, 노광량 차이 또는 감광제(Photolesist)의 두께 차이 등일 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 도 9와 함께 참조하면, 회절 패턴들(DFP, DFP')이 서로 다른 폭(b1, b1')을 가짐에 따라, 제1 영역(AR1)의 휘도(A) 및 SDE 지수(B)가 제2 영역(AR2)의 휘도(A) 및 SDE 지수(B)와 다른 값을 가질 수 있다. 이 경우, 표시면(IS) 상에 표시되는 영상(IMG, 도 1)이 영역에 따라 휘도 및 SDE 지수가 다르게 시인될 수 있다. 즉, 표시 장치(1000)의 표시 품질이 저하될 수 있다. 예시적으로, 제1 폭(b1)을 갖는 회절 패턴(DFP)이 형성된 제1 영역(AR1)은 x축에서 x1값을 가지며, y축에서 y1의 휘도값을 갖는다. 제1 오차폭(b1')을 갖는 회절 패턴(DFP')이 형성된 제2 영역(AR2)은 x축에서 x1'값을 가지며, y축에서 y1'의 휘도값을 갖는다. 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2) 사이의 휘도차(dy1)는 y1- y1'일 수 있다. 전술한 예에서, 휘도차(dy1)는 음수를 갖는다.
전술한 예에서는, 휘도(A) 차이만을 설명하였으나, SDE 지수(B) 역시 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2) 사이 간에 SDE 지수(B)의 차이가 발생하며, SDE 지수(B)는 휘도(A)와 상반된 값을 가지므로, 상기 차이값은 양수를 가질 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 패턴층의 평면도들이고, 도 11은 도 10a 및 도 10b에 도시된 패턴들 각각의 폭에 따른 표시 장치의 휘도 및 SDE 지수의 관계가 도시된 그래프이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2) 각각의 회절 패턴들(DFP, DFP')은 각 영역 내에서 상이한 폭을 갖는 복수의 패턴들(PT1, PT2, PT1', PT2')을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 영역(AR1)에 형성된 회절 패턴들(DFP)은 제1 패턴들(PT1) 및 제2 패턴들(PT2)을 포함한다. 본 실시 예에서, 제1 패턴들(PT1) 각각은 제2 패턴들(PT2) 각각과 닮음일 수 있다. 제1 패턴들(PT1)은 도 8a에 도시된 회절 패턴들(DFP)의 구성과 동일하다. 즉, 제1 패턴들(PT1) 각각은 제1 폭(b1)을 갖는다. 제2 패턴들(PT2) 각각은 제2 폭(b2)을 갖는다. 본 실시 예에서, 제2 폭(b2)은 제1 폭(b1)보다 클 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 본 실시 예에 따르면, 패턴층(200) 상에서 제1 패턴들(PT1)의 개수에 대한 제2 패턴들(PT2)의 개수의 비율은 약 20% 이상 80% 이하일 수 있다. 이상적인 실시 예로, 패턴층(200) 상에서 제1 패턴들(PT1)의 개수는 제2 패턴들(PT2)의 개수와 동일하게 제공될 수 있다.
본 실시 예에서, 제1 패턴들(PT1) 및 제2 패턴들(PT2)은 패턴층(200) 상에서 일정한 주기(a)를 가지고 배열된다. 따라서, 패턴층(200)에 입사되는 광의 적어도 일부는 제1 패턴들(PT1) 및 제2 패턴들(PT2)에 의하여 보강 간섭이 일어날 수 있다.
패턴층(200) 상에서 제1 패턴들(PT1)은 복수의 제1 열들을 이룬다. 제2 패턴들(PT2)은 복수의 제2 열들을 이룬다. 제1 열들은 제2 열들과 평행할 수 있다. 제1 열들은 제2 열들과 교번적으로 배치된다. 제1 열의 어느 일 제1 패턴(PT1)은 인접한 제2 열들 각각의 어느 일 제2 패턴(PT2)과 하나의 행을 이룰 수 있으며, 상기 행은 제1 열 및 제2 열과 평면 상에서 수직할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 제1 패턴들(PT1) 각각의 중심과 제2 패턴들(PT2)의 중심을 잇는 가상의 선은 행 방향과 평행할 수 있다.
즉, 회절 패턴들(DEP)은 패턴층(200) 상에서 제1 열들 및 제2 열들과 수직한 복수의 행들을 이룰 수 있으며, 상기 행들 각각은 제1 패턴들(PT1) 및 제2 패턴들(PT2)이 교번적으로 배열된 형태를 가질 수 있다.
그러나, 이는 본 발명의 회절 패턴들(PT1, PT2)의 배열 관계가 일 예로써 설명된 것으로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회절 패턴들(PT1, PT2)은 다양한 형태로 배열될 수 있다. 예시적으로, 본 발명의 다른 실시 예에서는, 패턴층(200) 상에서 각각이 복수의 제1 열들을 포함하는 복수의 제1 그룹들이, 각각이 복수의 제2 열들을 포함하는 복수의 제2 그룹들과 교번적으로 배열될 수 있다.
전술한 바와 유사하게, 제2 영역(AR2)에 형성된 회절 패턴들(DFP')은 제1 패턴(PT1') 및 제2 패턴들(PT2')을 포함한다. 제1 패턴들(PT1') 각각은 제1 오차폭(b1')을 갖고, 제2 패턴들(PT2') 각각은 제2 오차폭(b2')을 갖는다. 예시적으로, 제2 오차폭(b2')은 제2 폭(b2)보다 클 수 있다. 제1 패턴들(PT1') 및 제2 패턴들(PT2')은 일정한 주기(a)를 갖는다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 패턴층(200)이 서로 다른 폭(b1, b2)을 갖는 복수의 회절 패턴들(DEP)을 포함함으로써, 회절 패턴들(DEP)을 형성하는 과정에서 공정 상의 오차에 의하여 회절 패턴들(DEP) 각각의 폭이 상이해지더라도, 휘도 또는 SDE 지수가 영역별로 다르게 시인되는 현상을 완화시킬 수 있다.
구체적으로, 도 11을 참조하면, 제1 폭(b1)을 갖는 제1 패턴(PT1) 및 제2 폭(b2)을 갖는 제2 패턴(PT2)이 형성된 제1 영역(AR1)은 x축에서 x1 및 x2 값을 갖고, y축에서 y1 및 y2의 휘도값을 갖는다.
제1 오차폭(b1')을 갖는 제1 패턴(PT1') 및 제2 오차폭(b2')을 갖는 제2 패턴들(PT2')이 형성된 제2 영역(AR2)은 x축에서 x1 ' 및 x2 ' 값을 갖고, y축에서 y1' 및 y2'의 휘도값을 갖는다.
본 실시 예에 따르면, 제1 패턴(PT1, PT1')에 의하여 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2) 사이에 발생하는 제1 휘도차(dy1)는 y1- y1'이고, 제2 패턴(PT2, PT2')에 의하여 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2) 사이에 발생하는 제2 휘도차(dy2)는 y2- y2'일 수 있다. 제2 휘도차(dy2)의 크기는 제1 휘도차(dy1)와 같은 크기를 갖고 다른 부호를 갖는다. 즉, y2 값과 y2' 값의 변화율 및 y1 값과 y1'값의 변화율의 곱이 음수를 갖도록 제2 패턴(PT2)의 제2 폭(b2)이 설정될 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 도 11에 도시된 그래프 상에서, 제2 폭(b2)의 크기를 의미하는 x2 값은, y2 값이 전술된 y1'값과 동일한 값을 갖고, y2'값이 y1값과 동일한 값을 갖도록 설정될 수 있다. 전술한 예에서, 제2 휘도차(dy2)는 양수를 갖는다.
이처럼, 본 발명의 실시 예에 따르면, 회절 패턴들(DEP)이 서로 다른 폭(b1, b2)을 갖는 제1 패턴들(PT1) 및 제2 패턴들(PT2)을 포함함에 따라, 제1 패턴들(PT1)을 형성하는 과정에서 공정 상의 오차에 의하여 제1 휘도차(dy1)가 발생하더라도, 제2 패턴(PT2)을 형성하는 과정에서 발생하는 제2 휘도차(dy2)가 제1 휘도차(dy1)를 보상할 수 있다. 즉, 제1 패턴들(PT1) 및 제2 패턴들(PT2) 각각의 폭이 공정 상의 오차에 의하여 변하더라도, 표시 품질이 저하되는 현상이 완화될 수 있다.
도 11에서는 휘도값(A)을 기준으로 본 발명의 휘도차 보상 구성에 관하여 설명하였으나, SDE 지수값(B) 역시 동일한 보상 구성을 갖는다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, 회절 패턴들(DEP)이 서로 다른 폭(b1, b2)을 갖는 제1 패턴들(PT1) 및 제2 패턴들(PT2)을 포함함에 따라, 제1 패턴들(PT1)을 형성하는 과정에서 공정 상의 오차에 의하여 SDE 지수 차이가 발생하더라도, 제2 패턴(PT2)을 형성하는 과정에서 발생하는 SDE 지수 차이에 의하여 보상될 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패턴층의 평면도들이고, 도 13은 도 12a 및 도 12b에 도시된 패턴들 각각의 폭에 따른 표시 장치의 휘도 및 SDE 지수의 관계가 도시된 그래프이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 12a, 도 12b 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회절 패턴들(DEP-1)의 제2 패턴들(PT2)은 제1 패턴들(PT1)보다 작은 폭을 갖는다. 즉, 제1 패턴들(PT1)은 제1 폭(b1)을 갖고, 제2 패턴들(PT2)은 제2 폭(b2)을 갖는다. 제2 폭(b2)은 제1 폭(b1)보다 작은 값을 갖는다.
이 경우, 그래프 상에서, 제1 휘도차(dy1)를 나타내는 y1- y1' 값은 음수를 갖고, 제2 휘도차(dy2)를 나타내는 y2- y2'값은 양수를 갖는다. 도 13에 도시된 x2 및 x2' 값은 도 11에 도시된 x2 및 x2'값 보다 작다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패턴층의 평면도이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회절 패턴들(DFP-2)은 제1 패턴들(PT1) 및 제2 패턴들(PT2)을 포함한다. 제1 패턴들(PT1)은 복수의 제1 열들을 이룬다. 제2 패턴들(PT2)은 복수의 제2 열들을 이룬다. 제1 열들은 제2 열들과 평행할 수 있다. 제1 열들은 제2 열들과 교번적으로 배치된다.
제1 패턴들(PT1)은 복수의 제1 행들을 이룬다. 제2 패턴들(PT2)은 복수의 제2 행들을 이룬다. 제1 행들은 제2 행들과 평행할 수 있다. 제1 행들은 제2 행들과 교번적으로 배치된다. 본 실시 예에 따르면, 제1 패턴들(PT1) 각각의 중심과 제2 패턴들(PT2)의 중심을 잇는 가상의 선은 행 방향과 평행하지 않는다.
본 실시 예에 따르면, 전술된 표시면(IS, 도 7) 상에 정의되는 복제 영역들(PRA, 도 7)의 위치가 변경될 수 있다. 예시적으로, 발광 영역들(PXA, 도 7) 및 복제 영역들(PRA, 도 7)은 육각 배열 형태을 이룰 수 있다. 즉, 하나의 발광 영역(PXA)을 둘러싸도록 정의되는 복수의 복제 영역들(PRA)은 서로 육각 형태를 이루며 배열될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패턴층의 평면도이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회절 패턴들(DFP-3)은 제3 패턴들(PT3)을 더 포함한다. 제3 패턴들(PT3) 각각은 제3 폭(b3)을 갖는다. 제3 폭(b3)은 제1 폭(b1)보다 작을 수 있다.
제1 패턴들(PT1) 내지 제3 패턴들(PT3)은 패턴층(200-3) 상에서 서로 교번적으로 배열된다. 제1 패턴들(PT1) 내지 제3 패턴들(PT3)은 일정한 주기(a)를 갖는다.
본 실시 예에서는, 제3 폭(b3)이 제1 폭(b1)보다 작으나, 본 발명의 다른 실시 예에서, 제3 폭(b3)은 제2 폭(b2)보다 클 수 있다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패턴층의 평면도이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회절 패턴들(DFP-4)은 패턴층(200-4) 상에서 복수의 열들 및 복수의 행들을 이룬다. 복수의 열들 각각은 제1 패턴들(PT1) 및 제2 패턴들(PT2)이 교번적으로 배열된 형태를 갖는다. 복수의 행들 각각은 제1 패턴들(PT1) 및 제2 패턴들(PT2)이 교번적으로 배열된 형태를 갖는다. 본 실시 예에 따르면, 제1 패턴들(PT1) 각각의 중심과 제2 패턴들(PT2)의 중심을 잇는 가상의 선은 행 방향 또는 열 방향과 평행할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 패턴층의 평면도이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 회절 패턴들(DFP-5) 각각은 육각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 도 17에 도시된 회절 패턴들(DFP-5)의 형상은 어느 일 예에 한하며, 본 발명의 또 다른 실시 예에서, 회절 패턴들(DFP-5) 각각은 삼각형 및 사각형 등과 같은 다각형 형상을 가질 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 모듈의 일부 영역이 확대된 사시도이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 모듈(DM-6)의 패턴층(200-6)은 복수의 회절 패턴들(DFP-6)을 포함한다. 회절 패턴들(DFP-6)은 패턴층(200-6) 상에서 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 복수의 행렬들을 갖는 매트릭스 형상으로 배열된다. 회절 패턴들(DFP-6)은 일정한 주기를 갖는다.
본 실시 예에 따르면, 회절 패턴들(DFP-6) 각각은 봉지층(EN)의 상면으로부터 상부로 돌출된 형상을 갖는다. 즉, 회절 패턴들(DFP-6) 각각은 양각 형상을 갖는다. 복수의 회절 패턴들(DFP-6)은 전술된 패턴층(200-6)을 정의한다. 회절 패턴들(DFP-6)은 봉지층(EN)과 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 본 발명의 다른 실시 예에서, 회절 패턴들(DFP-6)은 봉지층(EN)과 일체의 형상을 가질 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 패턴층(200-6)은 회절 패턴들(DFP-6)의 상부에 배치되는 커버층(CVL)을 더 포함할 수 있다. 커버층(CVL)은 회절 패턴들(DFP-6)을 커버한다. 본 실시 예에서, 커버층(CVL)은 평탄화 기능을 수행할 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000: 표시 장치 IS: 표시면
DM: 표시 모듈 100: 표시 패널
BS: 베이스층 CL: 표시층
PXL: 화소층 CRL: 회로층
SL: 서브 봉지층 EN: 봉지층
200: 패턴층 300: 입력 감지층
400: 반사 방지층 500: 윈도우
DFP: 회절 패턴 PP: 복제 주기

Claims (20)

  1. 평면 상에서 표시면을 정의하는 표시 모듈을 포함하고,
    상기 표시 모듈은,
    상기 표시면 상에서 영상을 표시하는 복수의 표시 소자들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에서 일정한 주기를 갖도록 배열되고, 입사하는 광들의 적어도 일부를 회절시키는 복수의 회절 패턴들을 포함하는 패턴층을 포함하고,
    상기 회절 패턴들은,
    제1 폭을 갖는 제1 패턴들; 및
    상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 제2 패턴들을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 패턴들은 일정한 간격을 갖고,
    상기 복수의 표시 소자들 각각으로부터 출력된 광은 상기 제1 패턴들로 입사되는 제1 서브광 및 상기 제2 패턴들로 입사되는 제2 서브광을 포함하며, 상기 제1 및 제2 서브광 사이의 광 경로차는 상기 제1 및 제2 서브광이 서로 보강 간섭되도록 상기 광의 파장에 비례하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절 패턴들에 의하여 회절된 상기 광들의 적어도 일부는 보강 간섭하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 표시 소자들 각각이 상기 표시면 상에 화소 단위 영상들을 표시하고,
    상기 보강 간섭된 광들은 상기 표시면 상에서 서로 인접한 화소 단위 영상들 사이에 표시되는 적어도 하나의 복제 단위 영상을 표시하고,
    상기 영상은 상기 화소 단위 영상들 및 상기 복제 단위 영상들에 의하여 정의되는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절 패턴들은 상기 패턴층을 관통하는 복수의 홀 형상을 갖는 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴층 상에서 상기 제1 패턴들에 대한 상기 제2 패턴들의 비율은 20% 이상 80% 이하인 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴층 상에서 상기 제1 패턴들의 개수는 상기 제2 패턴들의 개수와 동일한 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절 패턴들의 주기에 대한 회절 패턴들 각각의 폭의 비율은 5% 이상 95%이하인 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절 패턴들은 각각이 상기 제1 폭보다 작은 제3 폭을 갖는 제3 패턴들을 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    평면 상에서 상기 제1 패턴들은 복수의 제1 열들을 이루고,
    평면 상에서 상기 제2 패턴들은 복수의 제2 열들을 이루고,
    상기 제1 열들은 상기 제2 열들과 교번적으로 배열되는 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    평면 상에서 상기 제1 패턴들은 상기 제2 패턴들과 일 방향 및 상기 일 방향과 수직한 또 다른 방향 각각에서 교번 배치되는 표시 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    베이스층,
    상기 베이스층 상에 배치되고, 상기 복수의 표시 소자들을 포함하는 회로층; 및
    상기 회로층 상에 배치되고, 상기 패턴층과 동일한 굴절률을 갖는 봉지층을 포함하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 봉지층은 상기 패턴층과 동일한 물질을 포함하는 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절 패턴들 각각은 상기 표시 모듈의 상면으로부터 상부로 돌출된 형상을 갖는 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절 패턴들 각각은 평면 상에서 원형 형상을 갖는 표시 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절 패턴들 각각은 평면 상에서 다각형 형상을 갖는 표시 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 소자들 각각은 유기 발광 소자를 포함하는 표시 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 모듈 상에 배치되는 반사 방지층을 더 포함하고,
    상기 반사 방지층은,
    입사되는 광의 일 성분을 지연시키는 위상 지연층; 및
    상기 위상 지연층 상에 배치되는 편광층을 더 포함하는 표시 장치.
  19. 평면 상에서 표시면을 정의하는 표시 모듈을 포함하고,
    상기 표시 모듈은,
    상기 표시면 상에 영상을 표시하는 복수의 유기 발광 소자들;
    상기 복수의 유기 발광 소자들을 커버하는 봉지층; 및
    상기 봉지층 상에 배치되고, 상기 봉지층과 동일한 굴절률을 갖는 패턴층을 포함하고,
    상기 패턴층은,
    상기 봉지층 상에 일정한 주기로 배열되고, 입사하는 광들의 적어도 일부를 보강 간섭시키는 복수의 회절 패턴들을 포함하고,
    상기 회절 패턴들,
    제1 폭을 갖는 제1 패턴들; 및
    상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 제2 패턴들을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 패턴들은 일정한 간격을 갖고,
    상기 복수의 유기 발광 소자들 각각으로부터 출력된 광은 상기 제1 패턴들로 입사되는 제1 서브광 및 상기 제2 패턴들로 입사되는 제2 서브광을 포함하며, 상기 제1 및 제2 서브광 사이의 광 경로차는 상기 제1 및 제2 서브광이 서로 보강 간섭되도록 상기 광의 파장에 비례하는 표시 장치.
  20. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 배치되고, 복수의 유기 발광 소자들을 포함하는 표시층;
    상기 표시층 상에 배치되는 봉지 기판; 및
    상기 봉지 기판과 동일한 물질을 포함하는 패턴층을 포함하고,
    상기 패턴층에 일정한 주기를 갖는 복수의 회절 패턴들이 정의되고,
    상기 회절 패턴들은,
    제1 폭을 갖는 제1 패턴들;
    상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 제2 패턴들을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 패턴들은 일정한 간격을 갖고,
    상기 복수의 유기 발광 소자들 각각으로부터 출력된 광은 상기 제1 패턴들로 입사되는 제1 서브광 및 상기 제2 패턴들로 입사되는 제2 서브광을 포함하며, 상기 제1 및 제2 서브광 사이의 광 경로차는 상기 제1 및 제2 서브광이 서로 보강 간섭되도록 상기 광의 파장에 비례하는 표시 장치.
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