KR20110106733A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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KR20110106733A
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이소영
이선영
조윤형
오민호
이병덕
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삼성모바일디스플레이주식회사
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Abstract

유기 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 위치하는 제1 전극, 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층 및 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자를 사이에 두고, 기판 상에 위치하며, 유기 발광 소자를 봉지하는 봉지부 및 봉지부와 이웃하는 마이크로 렌즈 어레이를 포함하며, 유기 발광층과 마이크로 렌즈 어레이 사이의 거리는 0.5um 내지 300um이다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로 렌즈 어레이(micro lenses array)를 포함하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 이미지를 표시하는 장치로서, 최근 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)가 주목 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 자체 발광 특성을 가지며, 액정 표시 장치(liquid crystal display device)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타낸다.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 소자(organic light emitting diode)가 형성된 제1 기판 및 제1 기판과 대향 배치되어 제1 기판에 형성된 유기 발광 소자를 보호하는 제2 기판을 포함한다. 이러한, 유기 발광 표시 장치는 유기 발광층으로부터 출사되는 빛을 이용해 이미지(image)를 표시한다.
최근, 유기 발광층으로부터 출사되는 빛의 광 효율을 향상시키기 위해 유기 발광층으로부터 출사되는 빛의 광 경로에 마이크로 렌즈 어레이(micro lenses array)를 위치시킨 유기 발광 표시 장치가 개발되었다.
그런데, 이러한 마이크로 렌즈 어레이를 구비하는 유기 발광 표시 장치는 마이크로 렌즈 어레이가 유기 발광층으로부터 출사되는 빛의 광 효율을 향상시키는 반면, 마이크로 렌즈 자체의 굴곡면에 의해 유기 발광층으로부터 출사되는 빛이 굴절됨으로써 유기 발광층이 표시하는 이미지가 번지는 이미지 번짐(image blurring) 현상이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는 동시에 마이크로 렌즈 어레이에 의한 이미지 번짐 현상이 최소화되는 유기 발광 표시 장치를 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 기판, 기판 상에 위치하는 제1 전극, 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층 및 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자를 사이에 두고, 기판 상에 위치하며, 유기 발광 소자를 봉지하는 봉지부 및 봉지부와 이웃하는 마이크로 렌즈 어레이를 포함하며, 유기 발광층과 마이크로 렌즈 어레이 사이의 거리는 0.5um 내지 300um인 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
봉지부는 필름 형태로 이루어질 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이는 봉지부 상에 위치할 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이는 봉지부로부터 볼록한 복수개의 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이와 봉지부는 일체로 형성될 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이는 봉지부와 유기 발광층 사이에 위치할 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이는 봉지부 방향으로 오목한 복수개의 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이와 봉지부는 일체로 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 과제 해결 수단의 일부 실시예 중 하나에 의하면, 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는 동시에 마이크로 렌즈 어레이에 의한 이미지 번짐 현상이 최소화되는 유기 발광 표시 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시에에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타낸 배치도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도이다.
도 4는 유기 발광층과 마이크로 렌즈 어레이 사이의 거리에 따른 이미지 번짐 현상을 확인한 실험 그래프이다.
도 5는 유기 발광층과 마이크로 렌즈 어레이 사이의 거리에 따라 이미지 번짐 현상이 최소화되는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 “바로 상에” 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)는 기판(100), 배선부(200), 유기 발광 소자(300), 봉지부(400) 및 마이크로 렌즈 어레이(500)를 포함한다.
기판(100)은 유리 또는 폴리머 등을 포함하는 광 투과성 및 전기 절연성 기판이다. 기판(100)은 배선부(200) 및 유기 발광 소자(300)를 사이에 두고 봉지부(400)와 대향하고 있으며, 배선부(200) 및 유기 발광 소자(300)가 위치하지 않는 부분에서는 기판(100)에 대해 봉지부(400)가 접착되어 있다. 기판(100) 상에는 배선부(200) 및 유기 발광 소자(300)가 위치하고 있다.
배선부(200)는 스위칭 및 구동 박막 트랜지스터(10, 20)(도 2에 도시)를 포함하며, 유기 발광 소자(300)에 신호를 전달하여 유기 발광 소자(300)를 구동한다. 유기 발광 소자(300)는 배선부(200)로부터 전달받은 신호에 따라 빛을 발광한다.
배선부(200) 상에는 유기 발광 소자(300)가 위치하고 있다.
유기 발광 소자(300)는 기판(100) 상의 표시 영역에 위치하며, 배선부(200)로부터 전달 받은 신호에 의해 이미지(image)를 표시한다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)의 내부 구조에 대해 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타낸 배치도이다. 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이다.
이하에서, 배선부(200) 및 유기 발광 소자(300)의 구체적인 구조는 도 2 및 도 3에 나타나 있으나, 본 발명의 실시예가 도 2 및 도 3에 도시된 구조에 한정되는 것은 아니다. 배선부(200) 및 유기 발광 소자(300)는 해당 기술 분야의 전문가가 용이하게 변형 실시할 수 있는 범위 내에서 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 첨부 도면에서는, 표시 장치로서, 하나의 화소에 두개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 하나의 축전 소자(capacitor)를 구비하는 2Tr-1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기 발광 표시 장치를 도시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 표시 장치는 박막 트랜지스터의 개수, 축전 소자의 개수 및 배선의 개수가 한정되지 않는다. 한편, 화소는 이미지를 표시하는 최소 단위를 말하며, 표시 장치는 복수의 화소들을 통해 이미지를 표시한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유기 발광 표시 장치(1000)는 하나의 화소마다 각각 형성된 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전 소자(80) 및 유기 발광 소자(300)를 포함한다. 여기서, 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20) 및 축전 소자(80)를 포함하는 구성을 배선부(200)라 한다. 그리고, 배선부(200)는 기판(100)의 일 방향을 따라 배치되는 게이트 라인(151), 게이트 라인(151)과 절연 교차되는 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 더 포함한다. 여기서, 하나의 화소는 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 경계로 정의될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
유기 발광 소자(300)는 제1 전극(710), 제1 전극(710) 상에 위치하는 유기 발광층(720), 유기 발광층(720) 상에 위치하는 제2 전극(730)을 포함한다. 제1 전극(710)은 정공 주입 전극인 양극(anode)이 되며, 제2 전극(730)은 전자 주입 전극인 음극(cathode)이 된다. 그러나 본 발명의 제1 실시예가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 유기 발광 표시 장치(1000)의 구동 방법에 따라 제1 전극(710)이 음극이 되고, 제2 전극(730)이 양극이 될 수도 있다. 제1 전극(710) 및 제2 전극(730)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(720) 내부로 주입되며, 유기 발광층(720) 내부로 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exiton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 유기 발광층(720)의 발광이 이루어진다. 또한, 제1 전극(710)과 제2 전극(730) 중 어느 하나는 반사성 전극으로 이루어지고 다른 하나는 투과성 전극으로 이루어지거나, 제1 전극(710) 및 제2 전극(730) 모두가 투과성 전극으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)는 제1 전극(710)이 반사성 전극으로 이루어지고 제2 전극(730)이 투과성 전극으로 이루어져 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 전면 투과형 유기 발광 표시 장치이며, 유기 발광층(720)으로부터 출사된 빛은 봉지부(400) 방향으로 조사된다. 제1 전극(710) 및 제2 전극(730) 중 하나 이상은 리튬(Li), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 마그네슘은(MgAg), 리튬알루미늄(LiAl), 인듐틴옥사이드(indium tin oxide, ITO) 및 인듐징크옥사이드(indium zinc oxide, IZO) 중 하나 이상을 포함하는 단층 또는 복층의 도전층으로 형성된다.
유기 발광층(720)은 빛이 발광되는 주발광층, 주발광층과 제1 전극(710) 사이에 위치하는 정공 유기층, 주발광층과 제2 전극(730) 사이에 위치하는 전자 유기층을 포함할 수 있다. 여기서, 주발광층은 제1 전극(710) 및 제2 전극(730) 각각으로부터 주입된 정공과 전자가 결합하는 층이고, 정공 유기층은 하나 이상의 정공 주입층 및 하나 이상의 정공 수송층 중 하나 이상을 포함하며, 전자 유기층은 하나 이상의 전자 주입층 및 하나 이상의 전자 수송층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 유기 발광층(720)은 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(blue) 중 어느 하나 이상의 빛을 발광할 수 있다.
축전 소자(80)는 층간 절연막(161)을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 축전판(158, 178)을 포함한다. 여기서, 층간 절연막(161)은 유전체가 되며, 축전 소자(80)에서 축전된 전하와 양 축전판(158, 178) 사이의 전압에 의해 축전 소자(80)의 축전 용량이 결정된다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173) 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함한다. 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로서 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)은 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며 어느 한 축전판(158)과 연결된다.
구동 박막 트랜지스터(20)는 선택된 화소 내의 유기 발광 소자(300)의 유기 발광층(720)을 발광시키기 위한 구동 전원을 제1 전극(710)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 스위칭 드레인 전극(174)과 연결된 축전판(158)과 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 다른 한 축전판(178)은 각각 공통 전원 라인(172)과 연결된다. 구동 드레인 전극(177)은 컨택홀(contact hole)을 통해 유기 발광 소자(300)의 제1 전극(710)과 연결된다.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막 트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막 트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막 트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(300)로 흘러 유기 발광 소자(300)가 발광하게 된다.
다시 도 1 및 도 3을 참조하면, 봉지부(400)는 유기 발광 소자(300)를 사이에 두고 기판(100) 상에 위치하며, 유기 발광 소자(300)를 봉지한다. 보다 상세하게, 봉지부(400)는 필름(film) 형태로 이루어져 유기 발광 소자(300)를 감싸도록 기판(100)에 접착되어 있으며, 봉지부(400) 및 기판(100)에 의해 배선부(200) 및 유기 발광 소자(300)가 외부의 간섭으로부터 보호된다. 이와 같이, 봉지부(400)가 필름 형태로 이루어져 있음으로써, 기판(100)의 두께를 얇게 형성할 경우, 플렉서블(flexible)한 동시에 전체적으로 얇은 두께를 가진 유기 발광 표시 장치(1000)를 구현할 수 있다.
봉지부(400)와 이웃하여 마이크로 렌즈 어레이(500)가 위치하고 있다.
마이크로 렌즈 어레이(500)는 봉지부(400) 상에 위치하고 있으며, 각각이 하나의 화소에 위치하는 하나의 유기 발광층(720)에 대응하는 복수개의 마이크로 렌즈(510)를 포함한다. 마이크로 렌즈(510)는 봉지부(400)로부터 볼록한 형태를 가지고 있으나, 이에 한정되지 않고, 봉지부(400) 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이(500)는 유기 발광층(720)으로부터 출사되어 봉지부(400) 방향으로 조사되는 빛의 광 경로 상에 위치하고 있으며, 유기 발광층(720)으로부터 출사되는 빛의 집광하여 유기 발광층(720)으로부터 출사되는 빛의 광 효율을 향상시키는 역할을 한다. 마이크로 렌즈 어레이(500)는 봉지부(400)와 일체로 형성되어 있으며, 배선부(200) 및 유기 발광 소자(300)를 봉지하도록 배선부(200) 및 유기 발광 소자(300)를 사이에 두고 봉지부(400)를 기판(100)에 접착할 때, 동시에 형성될 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이(500)와 유기 발광층(720) 사이의 거리(T)는 0 초과 내지 300um이며, 이 중 0.5um 내지 300um인 것이 바람직하다.
마이크로 렌즈 어레이(500)와 유기 발광층(720) 사이의 거리(T)가 0.5um 미만일 경우에는 봉지부(400)의 두께가 최대 0.5um 미만임을 의미하기 때문에, 봉지부(400)의 두께가 0.5um 미만인 경우에는 유기 발광 소자(300)에 대한 봉지부(400)의 보호능이 저하될 가능성이 있으므로 바람직하지 않다.
또한, 마이크로 렌즈 어레이(500)와 유기 발광층(720) 사이의 거리(T)가 300um 초과일 경우에는 마이크로 렌즈 어레이(500)의 마이크로 렌즈(510) 자체의 굴곡면(511)에 의해 유기 발광층(720)으로부터 출사되는 빛이 굴절됨으로써, 유기 발광층(720)이 표시하는 이미지가 번지는 이미지 번짐(image blurring) 현상이 발생되는 것이 확인되었다.
이와 같은 이미지 번짐 현상이 발생되는 것을 확인한 실험에 대해서 이하에서 도 4를 참조하여 살펴본다.
도 4는 유기 발광층과 마이크로 렌즈 어레이 사이의 거리에 따른 이미지 번짐 현상을 확인한 실험 그래프이다. 도 4에 도시된 그래프에서 x축은 하나의 축(x-axis)을 기준으로 좌측 및 우측을 나타내고, y축은 유기 발광층으로부터 출사되는 빛의 강도(intensity)를 나타내며, 파란색 선 그래프는 이웃하는 두개의 화소 중 제1 화소(Pi1)에 대응하는 유기 발광층으로부터 출사되는 빛을 나타내며, 붉은색 선 그래프는 이웃하는 두개의 화소 중 제2 화소(Pi2)에 대응하는 유기 발광층으로부터 출사되는 빛을 나타낸다.
우선, 도 4의 (a)를 살펴보면, 도 4의 (a)는 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(500) 사이의 거리(T)를 100um로 설정한 경우에 따른 이미지 번짐 현상을 확인하였던 그래프이다. 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 축을 기준으로 대략 60um 내지 110um 부근에서 제1 화소(Pi1) 및 제2 화소(Pi2) 각각의 유기 발광층으로부터 출사되는 빛들의 번짐 현상이 억제된 것을 확인하였다.
또한, 도 4의 (b)를 살펴보면, 도 4의 (b)는 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(500) 사이의 거리(T)를 200um로 설정한 경우에 따른 이미지 번짐 현상을 확인하였던 그래프이다. 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 축을 기준으로 대략 40um 내지 105um 부근에서 제1 화소(Pi1) 및 제2 화소(Pi2) 각각의 유기 발광층으로부터 출사되는 빛들의 번짐 현상이 억제된 것을 확인하였다.
또한, 도 4의 (c)를 살펴보면, 도 4의 (c)는 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(500) 사이의 거리(T)를 300um로 설정한 경우에 따른 이미지 번짐 현상을 확인하였던 그래프이다. 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 축을 기준으로 대략 20um 내지 135um 부근에서 제1 화소(Pi1) 및 제2 화소(Pi2) 각각의 유기 발광층으로부터 출사되는 빛들의 번짐 현상이 억제된 것을 확인하였다.
한편, 도 4의 (d)를 살펴보면, 도 4의 (d)는 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(500) 사이의 거리(T)를 1000um로 설정한 경우에 따른 이미지 번짐 현상을 확인하였던 그래프이다. 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 그래프 내의 A 부분에서 이미지 번짐 현상이 발생되는 것을 확인하였으며, 특히 축을 기준으로 대략 -100um 내지 100um 부근에서 제1 화소(Pi1) 및 제2 화소(Pi2) 각각의 유기 발광층으로부터 출사되는 빛들이 상호 번지는 것을 확인하였다.
이상과 같은 실험을 통해 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(500) 사이의 거리(T)가 0.5um 내지 300um인 경우에는 유기 발광 표시 장치(1000)에서 표시하는 이미지에 이미지 번짐 현상이 발생되는 것이 최소화되는 것을 확인하였으며, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)는 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(500) 사이의 거리(T)가 0.5um 내지 300um이므로, 이미지 번짐 현상이 최소화된다.
이와 같이, 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈(510) 사이의 거리(T)에 따라 이미지 번짐 현상이 최소화되는 이유에 대하여 이하에서 도 5를 참조하여 살펴본다.
도 5는 유기 발광층과 마이크로 렌즈 어레이 사이의 거리에 따라 이미지 번짐 현상이 최소화되는 이유를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 설명의 편의를 위해 유기 발광층(721, 722)과 마이크로 렌즈 어레이(500)를 주로 나타내었다.
도 5에 도시된 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이(500)는 이웃하는 제1 유기 발광층(721) 및 제2 유기 발광층(722) 상에 위치하고 있으며, 마이크로 렌즈 어레이(500)에 포함된 각 마이크로 렌즈(510)는 각 유기 발광층(721, 722)에 대응하고 있다.
우선, 제1 유기 발광층(721)에서 출사되는 제1 빛(L1) 및 제2 빛(L2) 각각은 마이크로 렌즈(510)의 굴곡면(511)을 거치면서 제1 굴절빛(RL1) 및 제2 굴절빛(RL2)으로 굴절되는데, 제1 유기 발광층(721)에서 표시하는 이미지를 관찰하는 관찰자는 제1 굴절빛(RL1) 및 제2 굴절빛(RL2) 각각을 시인할 경우, 제1 굴절빛(RL1) 및 제2 굴절빛(RL2) 각각에 의해 제1 유기 발광층(721)이 위치하는 실제의 제1 장소(P1)를 가상의 제1 가상 장소(VP1) 및 제2 가상 장소(VP2)로 인식하게 된다. 마찬가지로, 제1 유기 발광층(721)과 이웃하는 제2 유기 발광층(722)에서 출사되는 제3 빛(L3)은 마이크로 렌즈(510)의 굴곡면(511)을 거치면서 제3 굴절빛(RL3)으로 굴절되는데, 제2 유기 발광층(722)에서 표시하는 이미지를 관찰하는 관찰자는 제3 굴절빛(RL3)을 시인할 경우, 제3 굴절빛(RL3)에 의해 제2 유기 발광층(722)이 위치하는 실제의 제2 장소(P2)를 가상의 제3 가상 장소(VP3)로 인식하게 된다. 이와 같이, 제1 유기 발광층(721)으로부터 출사되는 제1 빛(L1) 및 제2 빛(L2)이 굴절됨으로써 제1 유기 발광층(721)의 제1 장소(P1)가 가상의 제1 가상 장소(VP1) 및 제2 가상 장소(VP2)로 인식되고, 제2 유기 발광층(722)으로부터 출사되는 제3 빛(L3)이 굴절됨으로써 제2 유기 발광층(722)의 제2 장소(P2)가 가상의 제3 가상 장소(VP3)로 인식되기 때문에, 제1 유기 발광층(721)의 제2 가상 장소(VP2)와 제2 유기 발광층(722)의 제3 가상 장소(VP3)가 상호 중첩되어 제1 유기 발광층(721)에서 표시하는 이미지와 제2 유기 발광층(722)에서 표시하는 이미지가 상호 번지는 이미지 번짐 현상이 발생하게 된다.
그런데, 제1 유기 발광층(721) 및 제2 유기 발광층(722) 각각과 마이크로 렌즈 어레이(500) 사이의 거리(T)가 0.5um 내지 300um인 경우, 즉 제1 유기 발광층(721) 및 제2 유기 발광층(722) 각각과 마이크로 렌즈 어레이(500) 사이가 박막의 형태를 이룰 경우에는 제1 유기 발광층(721) 및 제2 유기 발광층(722) 각각으로부터 마이크로 렌즈(510)의 굴곡면(511) 사이의 거리(T)가 매우 짧아지기 때문에, 제1 유기 발광층(721) 및 제2 유기 발광층(722) 각각의 제2 가상 장소(VP2) 및 제3 가상 장소(VP3)가 상호 중첩되는 것이 억제되며, 이로 인해 제1 유기 발광층(721) 및 제2 유기 발광층(722) 각각이 표시하는 이미지가 상호 번지는 것이 억제된다. 즉, 유기 발광 표시 장치(1000)에서 이미지 번짐 현상이 발생되는 것이 최소화된다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)는 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(500) 사이의 거리(T)가 0.5um 내지 300um이기 때문에, 이웃하는 화소에서 표시하는 이미지가 상호 중첩되는 것이 억제되어 이미지 번짐 현상이 최소화된다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)는 광 경로 상에 마이크로 렌즈 어레이(500)가 위치함으로써 유기 발광층(720)으로부터 출사되는 빛의 광 효율이 향상되는 동시에, 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(500) 사이의 거리(T)가 0.5um 내지 300um이기 때문에 이미지 번짐 현상이 최소화되며, 이로 인해 전체적인 유기 발광 표시 장치(1000)에서 표시하는 이미지의 표시 품질이 향상된다.
한편, 본 발명의 제1 실시에에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)는 제1 전극(710)이 반사성 전극으로 이루어지고, 제2 전극(730)이 투과성 전극으로 이루어져 전면 발광형의 유기 발광 표시 장치(1000)이나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제1 전극이 투과성 전극으로 이루어지고, 제2 전극이 반사성 전극으로 이루어져 배면 발광형의 유기 발광 표시 장치로 구현될 수 있다. 이와 같은 배면 발광형의 유기 발광 표시 장치는 마이크로 렌즈 어레이가 유기 발광층으로부터 출사되는 빛의 광 경로 상인 기판 측에 위치할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제1 전극 및 제2 전극이 모두 투과성 전극으로 이루어져 양면 발광형의 유기 발광 표시 장치로 구현될 수 있으며, 이와 같은 양면 발광형의 유기 발광 표시 장치는 마이크로 렌즈 어레이가 유기 발광층으로부터 출사되는 빛의 광 경로 상인 기판 및 봉지부 양측에 위치할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(2000)를 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이(502)는 봉지부(400)와 유기 발광층(720)을 포함하는 유기 발광 소자(300) 사이에 위치하고 있으며, 각각이 하나의 화소에 위치하는 하나의 유기 발광층(720)에 대응하는 복수개의 마이크로 렌즈(510)를 포함한다. 마이크로 렌즈(510)는 봉지부(400) 방향으로 오목한 형태를 가지고 있으나, 이에 한정되지 않고, 봉지부(400)로부터 볼록한 형태를 가질 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이(502)는 유기 발광층(720)으로부터 출사되어 봉지부(400) 방향으로 조사되는 빛의 광 경로 상에 위치하고 있으며, 유기 발광층(720)으로부터 출사되는 빛의 집광하여 유기 발광층(720)으로부터 출사되는 빛의 광 효율을 향상시키는 역할을 한다. 마이크로 렌즈 어레이(502)는 봉지부(400)와 일체로 형성되어 있으며, 배선부(200) 및 유기 발광 소자(300)를 봉지하도록 배선부(200) 및 유기 발광 소자(300)를 사이에 두고 봉지부(400)를 기판(100)에 접착할 때, 동시에 형성될 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이(502)와 유기 발광층(720) 사이의 거리(T)는 0 초과 내지 300um이며, 이 중 0.5um 내지 300um인 것이 바람직하다.
또한, 마이크로 렌즈 어레이(502)는 봉지부(400)와는 굴절률이 다른 재료로 형성되거나, 또는 빈 공간을 형성하는 형태로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(2000)는 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(502) 사이의 거리(T)가 0.5um 내지 300um이기 때문에, 이웃하는 화소에서 표시하는 이미지가 상호 중첩되는 것이 억제되어 이미지 번짐 현상이 최소화된다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(2000)는 광 경로 상에 마이크로 렌즈 어레이(502)가 위치함으로써 유기 발광층(720)으로부터 출사되는 빛의 광 효율이 향상되는 동시에, 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(502) 사이의 거리(T)가 0.5um 내지 300um이기 때문에 이미지 번짐 현상이 최소화되며, 이로 인해 전체적인 유기 발광 표시 장치(2000)에서 표시하는 이미지의 표시 품질이 향상된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(2000)는 마이크로 렌즈 어레이(502)가 유기 발광층(720)과 봉지부(400) 사이에 위치하기 때문에, 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)에 비해 유기 발광층(720)과 마이크로 렌즈 어레이(502) 사이의 거리를 더 좁힐 수 있으며, 이로 인해 이미지 번짐 현상이 더욱 최소화된 유기 발광 표시 장치(2000)가 제공된다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
유기 발광층(720), 봉지부(400), 마이크로 렌즈 어레이(500)

Claims (8)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 위치하는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하는 유기 발광 소자;
    상기 유기 발광 소자를 사이에 두고, 상기 기판 상에 위치하며, 상기 유기 발광 소자를 봉지하는 봉지부; 및
    상기 봉지부와 이웃하는 마이크로 렌즈 어레이
    를 포함하며,
    상기 유기 발광층과 상기 마이크로 렌즈 어레이 사이의 거리는 0.5um 내지 300um인 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 봉지부는 필름 형태로 이루어지는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 봉지부 상에 위치하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 봉지부로부터 볼록한 복수개의 마이크로 렌즈를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이와 상기 봉지부는 일체로 형성되는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제2항에서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 봉지부와 상기 유기 발광층 사이에 위치하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 봉지부 방향으로 오목한 복수개의 마이크로 렌즈를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이와 상기 봉지부는 일체로 형성되는 유기 발광 표시 장치.
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