KR20130132108A - 광투과율 제어가 가능한 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광투과율 제어가 가능한 표시장치 및 그 제조방법을 개시한다.
본 발명의 광투과율 제어가 가능한 표시장치는, 유기발광층을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역과 인접하여 외광을 투과하는 제2영역을 포함하는 화소가 형성된 투명표시소자; 상기 투명표시소자와 제1기판을 공유하고, 상기 제1기판과 제3기판 사이에 액정층을 포함하여, 상기 외광의 투과를 조절하는 투과도조절소자; 상기 투명표시소자의 타측에 배치되어 상기 외광을 원편광시켜 투과하는 제1편광기; 및 상기 투과도조절소자의 외측에 배치되어 상기 외광을 원편광시켜 투과하는 제2편광기;를 포함할 수 있다.

Description

광투과율 제어가 가능한 표시장치{Display device}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모드에 따라 광투과율을 변화시키는 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 시야각, 콘트라스트(contrast), 응답속도, 소비전력 등의 측면에서 특성이 우수하기 때문에 MP3 플레이어나 휴대폰 등과 같은 개인용 휴대기기에서 텔레비젼(TV)에 이르기까지 응용 범위가 확대되고 있다. 이러한 유기 발광 표시 장치는 자(自)발광 특성을 가지며, 액정 표시 장치와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 장치 내부의 박막 트랜지스터나 유기 발광 소자를 투명한 형태로 만들고 화소영역과 별개로 투과영역(또는 투과창)을 형성해 줌으로써, 투명 표시 장치로 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 투명표시소자에 최소 추가 부재들로 저전력으로 광투과율을 제어하는 표시장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광투과율 제어가 가능한 표시장치는, 유기발광층을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역과 인접하여 외광을 투과하는 제2영역을 포함하는 화소가 형성된 투명표시소자; 상기 투명표시소자가 방출하는 광의 경로 상에 배치되어 상기 외광을 원편광시키는 제1편광기; 상기 투명표시소자가 방출하는 광 경로의 반대측에 배치되어 상기 외광을 원편광시키는 제2편광기; 및 상기 외광의 투과도를 조절하는 액정층을 포함하며 상기 투명표시소자와 상기 제2편광기 사이에 배치되고, 상기 투명표시소자의 일면을 상기 액정층을 밀봉하기 위해 사용하는 투과도조절소자;를 포함할 수 있다.
상기 액정층은 적어도 상기 투명표시소자의 제2영역에 대응하도록 배치되고, 상기 액정층은 VAN(Vertical Alignment Nematic) 액정이 배치될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 투명표시소자는, 상기 투명표시소자의 화소가 제1면에 형성된 제1기판 및 상기 제1면을 마주보는 제2기판을 포함하고, 상기 투과도조절소자는, 제3기판 및 상기 제1기판의 제1면의 반대면인 제2면과 상기 제3기판 사이의 액정층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 투과도조절소자는, 상기 제1기판의 제2면에 형성된 제1투명전극; 상기 제1투명전극 상에 형성된 제1배향막; 상기 제3기판의 일면에 형성된 제2투명전극; 및 상기 제2투명전극 상에 형성된 제2배향막;을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 흡수축이 서로 동일한 방향이고, 상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 연신축이 서로 동일한 방향이고, 상기 액정층의 액정이 전기장이 없는 상태에서 상기 제1기판 및 상기 제3기판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다가 전기장이 가해지면 상기 연신축과 수직 방향으로 눕도록 형성될 수 있다. 상기 제2기판은 박막 봉지일 수 있다.
다른 실시예로서, 상기 투명표시소자는, 상기 투명표시소자의 화소가 형성된 제2기판 및 상기 제2기판을 마주하는 제1면을 포함하는 제1기판을 포함하고, 상기 투과도조절소자는, 상기 제1기판의 제1면의 반대면인 제2면과 제3기판 사이의 액정층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 투과도조절소자는, 상기 제1기판의 제2면에 형성된 제1투명전극; 상기 제1투명전극 상에 형성된 제1배향막; 상기 제3기판의 일면에 형성된 제2투명전극; 및 상기 제2투명전극 상에 형성된 제2배향막;을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 흡수축이 서로 동일한 방향이고, 상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 연신축이 서로 동일한 방향이고, 상기 액정층의 액정이 전기장이 없는 상태에서 상기 제1기판 및 상기 제3기판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다가 전기장이 가해지면 상기 연신축과 수직 방향으로 눕도록 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1편광기에 의한 외광의 회전 방향은 상기 제2편광기에 의한 외광의 회전 방향과 반대일 수 있다.
상기 제1편광기는, 상기 제1기판의 외측에 배치되어 상기 외광을 선형편광시키는 제1선편광기과, 상기 제1선편광기과 상기 투명표시소자의 상기 제1기판 사이에 배치되어 상기 외광의 위상을 제1위상만큼 지연시키는 제1리타더;를 포함하고, 상기 제2편광기는, 상기 제3기판의 외측에 배치되어 상기 외광을 선형편광시키는 제2선편광기과, 상기 제2선편광기과 상기 제3기판 사이에 배치되어 상기 외광의 위상을 제2위상만큼 지연시키는 제2리타더;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1선편광기과 상기 제2선편광기의 흡수축이 서로 동일한 방향이고, 상기 제1리타더와 상기 제2리타더의 연신축이 서로 동일한 방향이고, 상기 액정층의 액정이 전기장이 없는 상태에서 상기 제1기판 및 상기 제3기판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다가 전기장이 가해지면 액정 분자가 상기 연신축과 수직 방향으로 눕도록 형성될 수 있다.
상기 제1위상과 상기 제2위상은 절대값은 같고, 회전방향은 상이할 수 있고, 예를 들어, 상기 제1위상은 -1/4파장이고, 상기 제2위상은 +1/4파장일 수 있다.
상기 제1기판과 상기 제3기판은 상기 액정층이 상기 외광의 위상을 90도 변화시킬 수 있는 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광을 방출하는 제1영역과 상기 제1영역에 인접하여 외광을 투과하는 제2영역을 포함하는 광투과율 제어가 가능한 표시장치의 제조 방법은, 제1기판의 상기 제1영역에 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극을 형성하는 단계; 상기 화소전극을 포함하여 상기 제1기판을 덮는 보호막을 형성하는 단계; 상기 제1기판의 화소전극이 형성된 제1면의 반대면인 제2면과 제3기판 사이에 액정을 밀봉하여 상기 외광의 투과를 조절하는 투과도조절소자를 형성하는 단계; 상기 보호막을 제거하는 단계; 상기 화소전극 상에 유기발광층 및 대향전극을 순차로 적층하여 유기발광소자를 형성하는 단계; 제2기판으로 상기 제1기판의 제1면을 밀봉하는 단계; 및 상기 제2기판과 상기 제3기판의 외측에 각각 상기 외광을 원편광시켜 투과하는 제1편광기 및 제2편광기를 배치하는 단계;를 포함하는 광투과율 제어가 가능한 표시장치의 제조방법.를 포함할 수 있다.
상기 투과도조절소자 형성 단계는, 상기 제1기판의 제2면에 제1투명전극 및 제1배향막을 순차로 형성하는 단계; 상기 제3기판의 일면에 제2투명전극 및 제2배향막을 순차로 형성하는 단계; 및 상기 제1배향막과 상기 제2배향막 사이에 상기 액정을 밀봉하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 흡수축이 서로 동일한 방향이고, 상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 연신축이 서로 동일한 방향이고, 상기 액정층의 액정이 전기장이 없는 상태에서 상기 제1기판 및 상기 제3기판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다가 전기장이 가해지면 상기 연신축과 수직 방향으로 눕도록 형성될 수 있다.
상기 제1기판과 상기 제3기판은 상기 액정이 상기 외광의 위상을 90도 변화시킬 수 있는 간격으로 배치될 수 있다.
상기 제1편광기에 의한 외광의 회전 방향은 상기 제2편광기에 의한 외광의 회전 방향과 반대일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명표시소자 외측에 광학소자들을 배치하여 투명표시소자의 금속에 의한 외광 반사를 제거할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명표시소자와 투과도 조절 소자가 동일한 기판을 공유함으로써, 표시장치에 필요한 구성요소를 최소화하면서 저전력으로 외광의 투과율을 제어할 수 있다. 이에 따라, 표시장치의 무게 감소, 제조 공정 수 감소, 재료비 감소 및 불량률 감소의 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 투명표시소자에 포함된 화소의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 서브화소들(Pr)(Pg)(Pb) 중 어느 한 서브 화소의 단면을 도시한 것이다.
도 6a 내지 도 6g는 도 2의 표시 장치의 제조 공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9 및 도 10은 도 8에 도시된 투명표시소자에 포함된 화소의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 11은 도 9 및 도 10에 도시된 서브화소들(Pr)(Pg)(Pb) 중 어느 한 서브 화소의 단면을 도시한 것이다.
도 12는 도 8에 도시된 표시장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예를 설명하는 도면에 있어서, 어떤 층이나 영역들은 명세서의 명확성을 위해 두께를 확대하여 나타내었다. 또한 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치(100)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 순차적으로 제1선편광기(51), 제1리타더(41), 투명표시소자(10), 제2리타더(42), 투과도 조절 소자(20) 및 제2선편광기(52)를 포함한다.
투명표시소자(10)는 배면발광(bottom emission)하는 유기발광표시장치일 수 있으며, 제1기판(1)과 제1기판(1) 상에 구비된 디스플레이부 및 디스플레이부를 밀봉하는 제2기판(2)을 구비할 수 있다. 또는, 투명표시소자(10)는 전면발광(top emission)하는 유기발광표시장치일 수 있으며, 제2기판(2)과 제2기판(2) 상에 구비된 디스플레이부 및 디스플레이부를 밀봉하는 제1기판(1)을 구비할 수 있다.
디스플레이부는 복수개의 화소로 구획되어 있는데, 화소는 발광소자의 광을 방출하는 화소영역 및 화소영역에 인접하여 외광을 투과하는 투과영역을 포함한다.
투과도 조절 소자(20)는 제3기판(3), 제4기판(4) 및 제3기판(3)과 제4기판(4) 사이에 밀봉된 액정을 구비할 수 있다. 이때 액정은 TN(Twisted Nematic) 모드의 액정일 수 있다. 액정은 입사되는 광을 0 내지 +1/2파장(+λ/2) 만큼 지연시킬 수 있다.
제1리타더(41)와 제1선편광기(linear polarizer)(51)는 투명표시소자(10)가 제2기판(2)의 외측에 배치된다. 제1선편광기(51)와 제1리타더(41)의 조합은 소정의 방향으로 회전하는 원편광(circularly polarized light)을 통과시킨다. 여기서 제1선편광기(51)는 입사되는 광을 소정의 방향으로 선형편광시키며, 제1리타더(41)는 입사되는 광을 +1/4파장(+λ/4)만큼 위상 지연시키는 위상지연기(retarder)이다.
제2리타더(42)는 투명표시소자(10)와 투과도 조절 소자(20) 사이에 배치되고, 제2선편광기(52)는 투과도 조절 소자(20)의 제4기판(4) 외측에 배치되어, 소정의 방향으로 회전하는 원편광(circularly polarized light)을 통과시킨다. 여기서 제2선편광기(52)는 입사되는 광을 소정의 방향으로 선형편광시키며, 제2리타더(42)는 입사되는 광을 -1/4파장(-λ/4)만큼 위상 지연시키는 위상지연기(retarder)이다.
도 1의 실시예는 투과도 조절 소자(20)와 제1선편광기(51), 제1리타더(41), 제2리타더(42) 및 제2선편광기(52)와 같은 각종 광학부재들을 포함하는 표시장치(100)를 개시하며, 이러한 각종 부재들에 의해 외광의 투과도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치(200)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 표시장치(200)는 외광의 투과가 가능한 투명표시소자(10) 및 상기 외광의 투과를 조절하는 투과도 조절 소자(20)를 포함한다.
도 1의 실시예에 따른 표시장치(100)는 투명표시소자(10)를 형성하기 위한 제1기판(1) 및 제2기판(2)과 투과도 조절 소자(20)를 형성하기 위한 제3기판(3) 및 제4기판(4), 즉 총 4개의 투명기판이 필요하다. 반면, 도 2의 실시예에 따른 표시장치(200)는 투명표시소자(10)와 투과도 조절 소자(20)가 하나의 기판을 공유함으로써 투명기판의 개수를 줄일 수 있는 점에서 도 1의 실시예와 상이하다.
투명표시소자(10)는 전면발광(top emission)하는 유기발광표시장치일 수 있으며, 제1기판(1)과 제1기판(1) 상에 구비된 디스플레이부 및 디스플레이부를 밀봉하는 제2기판(2)을 구비할 수 있다. 디스플레이부는 복수개의 화소로 구획되어 있는데, 화소는 제2기판(2)의 방향으로 광을 방출하는 화소영역 및 화소영역에 인접하여 외광을 투과하는 투과영역을 포함한다.
투명표시소자(10)로부터 순차적으로 제1리타더(41) 및 제1선편광기(51)는 투명표시소자(10)가 광을 방출하는 제2기판(2)의 외측에 배치된다. 제1선편광기(51)와 제1리타더(41)의 조합은 소정의 방향으로 회전하는 원편광(circularly polarized light)을 통과시킨다. 즉, 제1선편광기(51)와 제1리타더(41)의 조합은 좌원편광 또는 우원편광 중 하나의 종류만 통과시킬 수 있는 것으로, 표시장치(200) 전면에서 외광의 반사를 줄여 사용자가 화상을 선명하게 볼 수 있게 한다. 여기서 제1선편광기(51)는 입사되는 광을 소정의 방향으로 선형편광시키며, 제1리타더(41)는 입사되는 광을 +1/4파장(+λ/4)만큼 위상 지연시키는 위상지연기(retarder)이다.
투명표시소자(10)로부터 순차적으로 투과도 조절 소자(20), 제2리타더(42) 및 제2선편광기(22)는 투명표시소자(10)가 광을 방출하지 않는 쪽인 제1기판(2)의 외측에 배치된다.
투과도 조절 소자(20)는 투명표시소자(10)의 제1기판(1), 제1기판(1)을 마주하여 배치된 제3기판(3), 및 제1기판(1)과 제3기판(3) 사이에 전기장의 인가에 따라 배열이 달라지는 액정(Liquid crystal)을 포함한다. 액정은 전압차에 의해 반응하므로, 전체 면적에 대해 균일한 위상차 구현이 가능하고, 저전력이며, 가격이 싼 장점이 있다. 본 발명의 실시예에서, 액정은 VAN(Vertical Alignment Nematic) 모드의 액정을 사용한다. VAN 모드 액정은 표시장치(200)가 불투명 상태(블랙 모드)일 때 수직으로 배열되고, 투명 상태(투과 모드)일 때 수평으로 배열된다. 액정은 입사되는 광을 0 내지 +1/2파장(+λ/2) 만큼 지연시킬 수 있다.
제2리타더(42) 및 제2선편광기(52)는 제3기판(3)의 외측에 배치된다. 제2선편광기(52)과 제2리타더(42)의 조합은 소정의 방향으로 회전하는 원편광(circularly polarized light)을 통과시키는 것을 특징으로 한다. 즉, 제2선편광기(52)와 제2리타더(42)의 조합은 좌원편광 또는 우원편광 중 하나의 종류만 통과시킬 수 있는 것으로, 표시장치(200) 배면에서 외광의 반사를 줄여 사용자가 화상을 선명하게 볼 수 있게 한다. 여기서 제2선편광기(52)는 입사되는 광을 소정의 방향으로 선형편광시키며, 제2리타더(42)는 입사되는 광을 -1/4파장(-λ/4)만큼 위상 지연시키는 위상지연기(retarder)이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 표시장치(200)는 제1선편광기(21)와 제2선편광기(22)가 서로 동일한 편광축(또는 흡수축)을 가질 수 있다. 또한 제1리타더(41)와 제2리타더(42)는 서로 동일한 연신축(slow axis)을 가질 수 있다. 그리고, 액정층의 VAN 모드 액정은 전기장이 없는 상태에서 제1기판 및 제3기판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다가 전기장이 가해지면 제1리타더(41)와 제2리타더(42)의 연신축과 수직 방향으로 눕는다. 이와 같이 선편광기, 리타더 및 액정 간의 관계를 갖도록 하는 것은, 투과 모드일 때 VAN 액정이 눕기 때문에(즉, 수평으로 배열), VAN 액정이 누울 때 투과되는 광의 색수차를 제거하기 위함이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 투과도 조절 소자(20), 제1선편광기(51), 제1리타더(41), 제2리타더(42), 제2선편광기(52)와 같은 광학부재들을 포함하는 표시장치(200)를 개시하며, 이들에 의해 외광의 투과도를 조절하면서, 투명표시소자(10)에 구비된 금속에 의한 외광반사를 제거할 수 있는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의하면 투과도 조절 소자(20) 및 각종 광학부재의 특유한 배치에 의해, 저전력으로 표시장치의 투과율을 조절하면서, 내부 금속에 의해 반사되는 외광을 제거할 수 있어 시인성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면 투과도 조절 소자(20)로서 액정을 밀봉하기 위한 두 개의 기판 중 하나를 투명표시소자(10)와 공유함으로써 최소한의 추가 부재로 외광의 투과도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다. 따라서, 도 2의 실시예에 따른 표시장치(200)는, 도 1의 실시예에 따른 표시장치(200)에 비해 사용되는 유리기판의 개수를 줄일 수 있어, 표시장치(200)의 무게 및 재료비를 절감할 수 있다.
한편, 투과도 조절 수단(20)으로서의 액정을 밀봉하기 위한 일 기판을 투명표시소자(10)와 공유하고자, 만일, 도 1의 표시장치(100)에서 제2리타더(42)를 제1기판(1)과 제3기판(3) 사이, 즉 제1기판(1)의 일 면에 배치한다면, 제2리타더(42)는 제1기판(1)에 형성되는 배향막에 방해가 되지 않아야 한다. 또한 제2리타더(42)는 -λ/4 층으로서 매우 얇아 다루기 어려우며, 이후 배향막 형성 과정 및 러빙(rubbing) 공정 중에 손상받지 않아야하고, 광학적인 투과도 손실이 없도록 광학 인덱스 매칭(index matching)되어야 한다. 그러나, -λ/4 층은 연신에 의해 형성되기 때문에 러빙 등에 의한 한쪽 방향의 외부 압력에 광학적 성질이 변할 수 있어 매우 까다로운 공정이 필요하다. 따라서, 도 2의 실시예에 따른 표시장치(200)는, 제2리타더(42)를 제1기판(1)과 제3기판(3) 사이에 배치하지 않고, 제3기판(3) 외측에 배치한다. 또한, 액정은 VAN 모드 액정을 사용한다. TN 액정은 원편광된 광에 대해서는 반응하지 않기 때문에, 제2리타더(42)를 제3기판(3) 외측에 배치하는 것이 불가능하다. 따라서, VAN 모드 액정을 사용하면서, 제2리타더(42)를 제3기판(3) 외측에 배치함으로써, -λ/4 층인 제2리타더(42)는 투명전극(ITO) 및 배향막 형성을 위한 러빙 공정과 무관하게 된다.
도 3은 도 2에 도시된 투명표시소자(10)에 포함된 화소의 일 실시예를 도시한 것이다. 그리고, 도 4는 화소의 다른 실시예를 도시한 것이다.
화소는 복수개의 서브화소를 포함할 수 있으며 예를 들어, 적색 서브화소(Pr), 녹색 서브화소(Pg), 청색 서브화소(Pb)를 구비할 수 있다.
각 서브화소들(Pr)(Pg)(Pb)은 화소영역(31)과 투과영역(32)을 구비한다.
화소영역(31)에는 화소회로부(311)와 발광부(312)가 포함되며, 화소회로부(311)와 발광부(312)가 서로 중첩하도록 배치된다. 발광부(312)가 제2기판(2)의 방향으로 전면발광하므로, 화소회로부(311)와 발광부(312)가 서로 중첩하여도 무방하다. 이에 더하여, 발광부(312)가 화소 회로를 포함하는 화소회로부(311)를 가려줌으로써, 화소 회로에 의한 광간섭을 배제할 수 있는 특징이 있다.
화소영역(31)에 인접하게는 외광을 투과하는 투과영역(32)이 배치된다. 투과영역(32)은 도 3에서 볼 수 있듯이 각 서브화소들(Pr)(Pg)(Pb) 별로 독립되게 구비될 수도 있고, 도 4에서 볼 수 있듯이, 각 서브화소들(Pr)(Pg)(Pb)에 걸쳐 서로 연결되게 구비될 수도 있다. 즉, 디스플레이부 전체로 볼 때, 화소는 공통의 투과영역(32) 들을 사이에 두고, 서로 이격된 복수의 화소영역(31)들을 포함할 수 있는 것이다. 도 4에 따른 실시예의 경우, 외광이 투과되는 투과영역(32)의 면적이 넓어지는 효과가 있기 때문에 디스플레이부 전체의 투과율을 높일 수 있다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 서브화소들(Pr)(Pg)(Pb) 중 어느 한 서브 화소의 단면을 도시한 것이다.
도 5에서 볼 수 있듯이, 화소영역(31)의 화소회로부(311)에는 박막트랜지스터(TR)가 배치되고, 도면에 도시된 바와 같이 반드시 하나의 박막트랜지스터(TR)가 배치되는 것에 한정되지 않으며, 이 박막트랜지스터(TR)를 포함한 화소 회로가 구비될 수 있다. 이 화소 회로에는 박막트랜지스터(TR) 외에도 다수의 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터가 더 포함될 수 있으며, 이들과 연결된 스캔 라인, 데이터 라인 및 Vdd 라인 등의 배선들이 더 구비될 수 있다.
화소영역(31)의 발광부(312)에는 발광 소자인 유기발광소자(EL)가 배치된다. 이 유기발광소자(EL)는 화소 회로의 박막트랜지스터(TR)와 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 표시장치(200)가 광을 투과하는 투과모드(transparent mode)일 때, 화상이 구현되는 측에 위치한 사용자가 제1기판(1) 외측으로부터 제2기판(2) 외측으로 투과되는 제1외광(61)을 통해 제1기판(1) 외측의 이미지를 관찰할 수 있다. 한편, 화상이 구현되는 반대측에 위치한 사용자도 제2기판(2)의 외측으로부터 제1기판(2)의 외측으로 투과되는 제2외광(62)을 통해 제2기판(2) 외측의 이미지를 관찰할 수 있다. 여기서 제1외광(61)은 화상과 동일한 방향으로 나오는 외광이며, 제2외광(62)은 제1외광(61)과 방향이 반대인 외광이다.
또한, 표시장치(100)가 광을 투과하지 않는 블랙모드(black mode)일 때, 화상이 구현되는 측에 위치한 사용자는 제1판(1) 외측의 이미지를 관찰할 수 없다. 한편, 화상이 구현되는 반대측에 위치한 사용자도 제2기판(2) 외측의 이미지를 관찰할 수 없다.
도 6a 내지 도 6g는 도 2의 표시 장치의 제조 공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6a를 참조하면, 먼저 제1기판(1) 상에 버퍼막(211)이 형성되고, 이 버퍼막(211) 상에 박막 트랜지스터(TR)를 포함한 화소 회로가 형성된다.
상기 제1기판(1)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 형성될 수 있다
상기 버퍼막(211)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 버퍼막(211)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물 또는 이들의 적층체로 형성될 수 있다. 상기 버퍼막(211)은 필수 구성요소는 아니며, 필요에 따라서는 구비되지 않을 수도 있다.
상기 버퍼막(211) 상에는 반도체활성층(212) 이 형성된다. 상기 반도체활성층(212)은 다결정 실리콘으로 형성될 수 있다.
상기 반도체활성층(212)을 덮도록 게이트절연막(213)이 버퍼막(211) 상에 형성되고, 게이트절연막(213) 상에 게이트전극(214)이 형성된다.
게이트전극(214)을 덮도록 게이트절연막(213) 상에 층간절연막(215)이 형성되고, 이 층간절연막(215) 상에 소스전극(216)과 드레인전극(217)이 형성되어 각각 반도체활성층(212)과 콘택홀을 통해 콘택된다.
상기와 같은 박막트랜지스터(TR)의 구조는 반드시 도시된 바에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 박막트랜지스터의 구조가 적용 가능함은 물론이다.
이러한 박막트랜지스터(TR)를 덮도록 패시베이션막(218)이 형성된다. 패시베이션막(218)은 상면이 평탄화된 단일 또는 복수층의 절연막이 될 수 있다. 이 패시베이션막(218)은 무기물 및/또는 유기물로 형성될 수 있다. 패시베이션막(218)은 화소영역(31)과 투과영역(32)을 모두 덮도록 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 도시되지 않았으나, 패시베이션막(218)은 투과영역(32)에 대응되는 위치에 개구부(미도시)를 구비함으로써 투과영역(32)의 외광 투과 효율이 더욱 증가할 수 있다.
패시베이션막(218) 상에는 박막트랜지스터(TR)와 전기적으로 연결된 유기발광소자(EL)의 제1전극(221)이 형성된다. 제1전극(221)은 모든 서브 화소들 별로 독립된 아일랜드 형태로 형성된다. 제1전극(221)은 화소영역(31) 내의 발광부(312)에 위치하며, 화소회로부(311)와 중첩되어 화소회로부(311)를 가리도록 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1전극(221)은 투명한 도전체와 반사막의 적층구조로 이루어질 수 있다. 여기서 투명한 도전체는 일함수가 높은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등으로 구비될 수 있다. 한편, 반사막은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, Mo 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패시베이션막(218) 상에는 유기 및/또는 무기 절연물로 구비된 화소정의막(219)이 형성된다.
화소정의막(219)은 제1전극(221)의 가장자리를 덮고 중앙부는 노출시키도록 제3개구부(219a)를 갖는다. 한편, 이 화소정의막(219)은 화소영역(31)을 덮도록 구비될 수 있는 데, 반드시 화소영역(31) 전체를 덮도록 구비되는 것은 아니며, 적어도 일부, 특히, 제1전극(221)의 가장자리를 덮도록 하면 충분하다. 이 화소정의막(219)은 투과영역(32)에 대응되는 위치에 제2개구부(219b)를 구비할 수 있다. 화소정의막(219)이 투과영역(32)에는 위치하지 않음으로써, 투과영역(32)의 외광 투과 효율이 더욱 증가할 수 있다.
패시베이션막(218)과 화소정의막(219)은 모두 투명한 물질로 구비될 수 있다. 절연막이 투명한 물질로 구비됨으로써, 투명표시소자(10)의 외광 투과 효율은 더욱 증가할 수 있다.
화소정의막(219)을 포함하여 제1기판(1) 전체를 덮는 보호막(Protection Filim, PF)이 형성된다. 이는 후속하는 투과도 조절 소자(20)의 형성 동안, 기 형성된 화소 회로를 보호하기 위함이다. 화소 회로를 형성하는 공정은 최고 500℃ 정도의 공정 온도가 필요하다. 따라서, 화소 회로를 형성하는 공정이 투과도 조절 소자(20)의 형성 공정에 앞서 수행된다.
도 6b를 참조하면, 제1기판(1)의 화소 회로가 형성된 제1면의 반대쪽인 제2면에 제3전극(321)과 제1배향막(323)이 순차로 형성된다.
제3전극(321)은 인듐틴옥사이드(indium tin oxide: ITO), 인듐징크옥사이드(indium zink oxide: IZO), 징크옥사이드(zink oxide: ZnO), 인듐옥사이드(indium oxide: In2O3), 인듐갈륨옥사이드(indium galium oxide: IGO), 및 알루미늄징크옥사이드(aluminium zink oxide: AZO)룰 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 투명도전층에 의해 형성될 수 있다.
제3전극(321) 상에는 소정 방향으로의 러빙 공정을 통해 제1배향막(323)이 형성된다.
도 6c를 참조하면, 제3기판(3)에 제4전극(325)과 제2배향막(327)이 순차로 형성된다.
제3기판(3)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 형성될 수 있다. 제4전극(325)은 인듐틴옥사이드(indium tin oxide: ITO), 인듐징크옥사이드(indium zink oxide: IZO), 징크옥사이드(zink oxide: ZnO), 인듐옥사이드(indium oxide: In2O3), 인듐갈륨옥사이드(indium galium oxide: IGO), 및 알루미늄징크옥사이드(aluminium zink oxide: AZO)룰 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 투명도전층에 의해 형성될 수 있다.
제4전극(321) 상에는 소정 방향으로의 러빙 공정을 통해 제2배향막(327)이 형성된다. 제1배향막(323)과 제2배향막(327)의 러빙축은 서로 소정 각을 이룰 수 있다. 제1배향막(323)과 제2배향막(327)은 러빙에 의해 액정이 전기장이 없는 상태에서 배향막 면에 대하여 수직을 이루도록 하는 수직 배향막으로 형성된다.
제3전극(321) 및 제4전극(325)은 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이 기판 전면에 형성될 수도 있고, 적어도 투과영역(32)에 대응하여 형성될 수도 있다.
도 6d를 참조하면, 도 6b의 결과물인 제1기판(1)에 VAN 모드의 액정을 주입하고, 제1기판(1)과 도 6c의 결과물인 제3기판(3)을 합착하여 VAN 모드의 액정을 밀봉한다. 이에 따라, 제1기판(1)과 제3기판(3) 사이에 액정층(329)이 배치된다. 이로써, 투과도 조절 소자(30)가 형성된다.
제1기판(1)과 제3기판(3)은 투과광의 위상을 90도(λ/2) 변화시킬 수 있는 간격을 유지하도록 한다.
한편, 유기발광소자(EL)의 형성 공정 및 밀봉 공정(Encapsulation)은 50℃ 이하에서 이루어지기 때문에 액정에 손상을 주지 않는다. 따라서, 액정을 사용하는 투과도 조절 소자(30)의 형성 공정 후, 하기 공정들을 수행한다.
도 6e를 참조하면, 투과도 조절 소자(30)가 형성된 제1기판(1)에 부착된 보호필름(PF)을 제거하고, 유기발광소자(EL)를 형성한다.
상기 제3개구부(219a)를 통해 노출된 제1전극(221) 상에는 유기막(223)과 제2전극(222)이 순차로 적층된다. 제2전극(222)은 적어도 화소영역(31)에 형성되고, 투과영역(32)에 대응되는 위치에 제1개구부(222a)를 구비할 수 있다. 제2전극(222)이 투과영역(32)에는 위치하지 않음으로써, 투과영역(32)의 외광 투과 효율이 더욱 증가할 수 있다. 한편, 제1개구부(222a)와 제2개구부(219b)는 서로 연결될 수 있다.
유기막(223)은 저분자 또는 고분자 유기막이 사용될 수 있다. 저분자 유기막을 사용할 경우, 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기막은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다. 이 때, 홀 주입층, 홀 수송층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 등은 공통층으로서, 적, 녹, 청색의 픽셀에 공통으로 적용될 수 있다.
제1전극(221)은 애노드 전극의 기능을 하고, 제2전극(222)은 캐소드 전극의 기능을 할 수 있는 데, 물론, 이들 제1전극(221)과 제2전극(222)의 극성은 서로 반대로 되어도 무방하다.
제2전극(222)은 반반사 반투과 전극이 될 수 있으며, 예를 들어, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, Mo 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다. 여기서 제2전극(222)은 투과율이 높도록 100 내지 300Å 두께의 박막으로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 유기발광소자(EL)는 제2전극(222)의 방향으로 화상을 구현하는 전면 발광형(top emission type)이 된다.
도 6f를 참조하면, 제1기판(1)을 마주보는 제2기판(2)을 실링 부재를 이용하여 제1기판(1)을 밀봉한다. 제2기판(2)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 형성될 수 있다. 또는 다른 실시예로서, 글라스재의 제2기판(2) 대신 박막 봉지(Thin Film Encapsulation, TFE)에 의해 제1기판(1)을 밀봉할 수 있다.
도 6g를 참조하면, 제2기판(2)의 외측에 제1리타더(41) 및 제1선편광기(51)가 순차로 배치된다. 그리고, 제3기판(3)의 외측에 제2리타더(42) 및 제2선편광기(52)가 순차로 배치된다. 제1리타더(41) 및 제1선편광기(51)와 제2리타더(42) 및 제2선편광기(52)는 필름 형태로 각각 제2기판(2)과 제3기판(3)에 부착될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치(300)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7의 표시장치(300)는 제2기판(2)의 외측에 제1원편광기(71)가 배치되고, 제3기판(3)의 외측에 제2원편광기(72)가 배치된다. 그 밖의 구성요소는 앞서 설명한 도 2의 실시예의 대응되는 구성요소와 그 기능이 동일 또는 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
제1원편광기(61) 및 제2원편광기(62)는 원편광 기능을 갖는 광학필름일 수 있다. 따라서, 도 7의 실시예에 따른 표시장치(300)는 광학필름의 원편광기를 제2기판(2)과 제3기판(3)의 외측에 부착하는 간단한 공정에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 도 2의 실시예에 따른 표시장치(200)에서 리타더와 선편광기를 부착하는 2회의 공정을 원편광기를 부착하는 1회의 공정으로 줄여 표시장치(300)를 제조할 수 있다. 또한, 리타더의 AR(Anti-Reflect) 특성을 별도로 맞출 필요가 없이, 원편광기에서 AR 특성을 맞춤으로써 공정이 간소화된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치(400)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8에 도시된 표시장치(400)는 도 2에 도시된 표시장치(200)와 상이하게, 투명표시소자(10)가 배면발광(bottom emission)하는 유기발광표시장치일 수 있다. 따라서, 투명표시소자(10)로부터 순차적으로 제1리타더(41) 및 제1선편광기(51)는 투명표시소자(10)가 광을 방출하는 제1기판(1)의 외측에 배치된다. 한편, 투명표시소자(10)로부터 순차적으로 투과도 조절 소자(20), 제2리타더(42) 및 제2선편광기(52)는 투명표시소자(10)가 광을 방출하지 않는 쪽인 제2기판(2)의 외측에 배치된다. 그 밖의 구성요소는 앞서 설명한 도 2의 실시예의 대응되는 구성요소와 그 기능이 동일 또는 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 9는 도 8에 도시된 투명표시소자(10)에 포함된 화소의 일 실시예를 도시한 것이다. 그리고, 도 10은 화소의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 9 및 도 10에 도시된 화소는 도 3 및 도 4에 도시된 화소와 달리, 화소영역(31)에 포함되는 화소회로부(311)와 발광부(312)가 서로 중첩하지 않도록 서로 인접하게 배치된다. 그래야만, 발광부(312)가 제1기판(1)의 방향으로 배면발광할 때, 화소회로부(311)에 의해 광 경로의 방해를 받지 않기 때문이다. 그 밖의 구성요소는 앞서 설명한 도 3 및 도 4의 실시예의 대응되는 구성요소와 그 기능이 동일 또는 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
투과영역(32)은 도 9에서 볼 수 있듯이 각 서브화소들(Pr)(Pg)(Pb) 별로 독립되게 구비될 수도 있고, 도 10에서 볼 수 있듯이, 각 서브화소들(Pr)(Pg)(Pb)에 걸쳐 서로 연결되게 구비될 수도 있다.
도 11은 도 9 및 도 10에 도시된 서브화소들(Pr)(Pg)(Pb) 중 어느 한 서브 화소의 단면을 도시한 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 화소회로부(311)에는 박막트랜지스터(TR)가 배치되고, 발광부(312)에는 발광 소자인 유기발광소자(EL)가 배치된다. 이 유기발광소자(EL)는 화소 회로의 박막트랜지스터(TR)와 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 표시장치(400)가 광을 투과하는 투과모드(transparent mode)일 때, 화상이 구현되는 측에 위치한 사용자가 제2기판(2) 외측으로부터 제1기판(1) 외측으로 투과되는 제1외광(61)을 통해 제2기판(2) 외측의 이미지를 관찰할 수 있다. 한편, 화상이 구현되는 반대측에 위치한 사용자도 제1기판(1)의 외측으로부터 제2기판(2)의 외측으로 투과되는 제2외광(62)을 통해 제1기판(1) 외측의 이미지를 관찰할 수 있다. 여기서 제1외광(61)은 화상과 동일한 방향으로 나오는 외광이며, 제2외광(62)은 제1외광(61)과 방향이 반대인 외광이다.
또한, 표시장치(400)가 광을 투과하지 않는 블랙모드(black mode)일 때, 화상이 구현되는 측에 위치한 사용자는 제2기판(2) 외측의 이미지를 관찰할 수 없다. 한편, 화상이 구현되는 반대측에 위치한 사용자도 제1기판(1) 외측의 이미지를 관찰할 수 없다.
도 12는 도 8에 도시된 표시장치(400)의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다. 이하에서는 도 5 내지 도 6g에서 설명한 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략하겠다.
도 12를 참조하면, 제1기판(1) 상에 버퍼막(211)이 형성되고, 이 버퍼막(211) 상에 반도체활성층(212)이 형성된다. 상기 반도체활성층(212)은 다결정 실리콘으로 형성될 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 산화물 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들면 G-I-Z-O층[(In2O3)a(Ga2O3)b(ZnO)c층](a, b, c는 각각 a≥0, b≥0, c＞0의 조건을 만족시키는 실수)일 수 있다. 이렇게 반도체활성층(212)을 산화물 반도체로 형성할 경우에는 화소영역(31) 중 화소회로부(311)에서의 광투과도가 더욱 높아질 수 있게 되고, 이에 따라 디스플레이부 전체의 외광 투과도를 상승시킬 수 있다.
상기 반도체활성층(212) 상에는 게이트절연막(213), 게이트전극(214), 층간절연막(215)이 형성된다. 층간절연막(215) 상에는 소스전극(216)과 드레인전극(217)이 형성되어 각각 반도체활성층(212)과 콘택홀을 통해 콘택된다. 상기와 같은 박막트랜지스터(TR)의 구조는 반드시 도시된 바에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 박막트랜지스터의 구조가 적용 가능함은 물론이다.
이러한 박막트랜지스터(TR)를 덮는 절연막으로서 패시베이션막(218)이 형성된다. 패시베이션막(218)은 화소영역(31)과 투과영역(32)을 모두 덮도록 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 도시되지 않았으나, 패시베이션막(218)은 투과영역(32)에 대응되는 위치에 개구부(미도시)를 구비함으로써 투과영역(32)의 외광 투과 효율이 더욱 증가할 수 있다.
패시베이션막(218) 상에는 박막트랜지스터(TR)와 전기적으로 연결된 유기발광소자(EL)의 제1전극(221)이 형성된다. 제1전극(221)은 화소영역(31) 내의 발광부(312)에 위치하며, 화소회로부(311)와 중첩되지 않도록 배치된다.
상기 패시베이션막(218) 상에는 유기 및/또는 무기 절연물로 구비된 화소정의막(219)이 형성된다.
화소정의막(219)은 제1전극(221)의 가장자리를 덮고 중앙부는 노출시키도록 제3개구부(219a)를 갖는다. 한편, 이 화소정의막(219)은 화소영역(31)을 덮도록 구비될 수 있는 데, 반드시 화소영역(31) 전체를 덮도록 구비되는 것은 아니며, 적어도 일부, 특히, 제1전극(221)의 가장자리를 덮도록 하면 충분하다. 이 화소정의막(219)은 투과영역(32)에 대응되는 위치에 제2개구부(219b)를 구비할 수 있다. 화소정의막(219)이 투과영역(32)에는 위치하지 않음으로써, 투과영역(32)의 외광 투과 효율이 더욱 증가할 수 있다.
패시베이션막(218)과 화소정의막(219)은 모두 투명한 물질로 구비될 수 있다. 절연막이 투명한 물질로 구비됨으로써, 투명표시소자(10)의 외광 투과 효율은 더욱 증가할 수 있다.
상기 제3개구부(219a)를 통해 노출된 제1전극(221) 상에는 유기막(223)과 제2전극(222)이 순차로 적층된다. 제2전극(222)은 적어도 화소영역(31)에 형성되고 투과영역(32)에 대응되는 위치에 제1개구부(222a)를 구비할 수 있다. 제2전극(222)이 투과영역(32)에는 위치하지 않음으로써, 투과영역(32)의 외광 투과 효율이 더욱 증가할 수 있다. 한편, 제1개구부(222a)와 제2개구부(219b)는 서로 연결될 수 있다.
유기막(223)은 저분자 또는 고분자 유기막이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1전극(221)은 투명 전극이 될 수 있고, 상기 제2전극(222)은 반사 전극이 될 수 있다. 상기 제1전극(221)은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등의 투명한 도전성물질을 포함하여 구비될 수 있다. 그리고 제2전극(222)은 즉, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca 등으로 형성될 수 있다. 따라서, 유기발광소자(EL)는 제1전극(221)의 방향으로 화상을 구현하는 배면 발광형(bottom emission type)이 된다. 이 경우 제2전극(222)도 디스플레이부 전체에 전압 강하가 일어나지 않도록 충분한 두께로 형성할 수 있게 되어 대면적 표시장치(100)에 적용하기에 충분하다.
다음으로, 제2기판(2) 상에 제3전극(321)과 제1배향막(323)이 순차로 적층되고, 제3기판(3) 상에 제4전극(325) 및 제2배향막(327)이 순차로 적층된다. 제3전극(321) 및 제4전극(325)은 인듐틴옥사이드(indium tin oxide: ITO), 인듐징크옥사이드(indium zink oxide: IZO), 징크옥사이드(zink oxide: ZnO), 인듐옥사이드(indium oxide: In2O3), 인듐갈륨옥사이드(indium galium oxide: IGO), 및 알루미늄징크옥사이드(aluminium zink oxide: AZO)룰 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 투명도전층에 의해 형성될 수 있다. 그리고, 제3전극(321) 및 제4전극(325)은 기판 전면에 형성될 수도 있고, 적어도 투과영역(32)에 대응하여 형성될 수도 있다.
제2기판(2) 또는 제3기판(3)에 VAN 모드의 액정을 주입하고, 제2기판(2)과 제3기판(3)을 합착하여 VAN 모드의 액정을 밀봉한다. 이에 따라, 제2기판(2)과 제3기판(3) 사이에 액정층(329)이 배치된다. 제2기판(2)과 제3기판(3)은 투과광의 위상을 90도(λ/2) 변화시킬 수 있는 간격을 유지하도록 한다.
투과도 조절 소자(20)가 형성된 제2기판(2)을 실링 부재를 이용하여 제1기판(1)을 밀봉한다. 제1 내지 제3기판(1, 2, 3)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 형성될 수 있다.
제1기판(1)의 외측에 제1리타더(41) 및 제1선편광기(51)가 순차로 배치되고, 제3기판(3)의 외측에 제2리타더(42) 및 제2선편광기(52)가 순차로 배치된다. 제1리타더(41) 및 제1선편광기(51)와 제2리타더(42) 및 제2선편광기(52)는 필름 형태로 제1기판(1) 및 제3기판(3)에 각각 부착될 수 있다. 다른 실시예에서, 도 7에 도시된 표시장치(300)와 같이, 제1리타더(41) 및 제1선편광기(51)의 조합을 제1원편광기(미도시)로 대체하고, 제2리타더(42) 및 제2선편광기(52)의 조합을 제1원편광기(미도시)로 대체할 수 있다. 또한, 제1원편광기와 제2원편광기는 필름 형태로 제1기판(1) 및 제3기판(3)에 각각 부착될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100, 200, 300, 400: 표시장치
51: 제1선편광기 52: 제2선편광기
10: 투명표시소자 41: 제1리타더
42: 제2리타더 31: 화소영역 (제1영역)
32: 투과영역 (제2영역) 61: 제1외광
62: 제2외광 71: 제1원편광기
72: 제2원편광기

Claims (20)

  1. 유기발광층을 포함하는 제1영역과 상기 제1영역과 인접하여 외광을 투과하는 제2영역을 포함하는 화소가 형성된 투명표시소자;
    상기 투명표시소자가 방출하는 광의 경로 상에 배치되어 상기 외광을 원편광시키는 제1편광기;
    상기 투명표시소자가 방출하는 광 경로의 반대측에 배치되어 상기 외광을 원편광시키는 제2편광기; 및
    상기 외광의 투과도를 조절하는 액정층을 포함하며 상기 투명표시소자와 상기 제2편광기 사이에 배치되고, 상기 투명표시소자의 일면을 상기 액정층을 밀봉하기 위해 사용하는 투과도조절소자;를 포함하는 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정층은 적어도 상기 투명표시소자의 제2영역에 대응하도록 형성되는, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액정층에 VAN(Vertical Alignment Nematic) 액정이 배치된, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명표시소자는, 상기 투명표시소자의 화소가 제1면에 형성된 제1기판 및 상기 제1면을 마주보는 제2기판을 포함하고,
    상기 투과도조절소자는, 제3기판 및 상기 제1기판의 제2면과 상기 제3기판 사이의 액정층을 포함하는, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 투과도조절소자는,
    상기 제1기판의 제2면에 형성된 제1투명전극;
    상기 제1투명전극 상에 형성된 제1배향막;
    상기 제3기판의 일면에 형성된 제2투명전극; 및
    상기 제2투명전극 상에 형성된 제2배향막;을 포함하는 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 흡수축이 서로 동일한 방향이고,
    상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 연신축이 서로 동일한 방향이고,
    상기 액정층의 액정이 전기장이 없는 상태에서 상기 제1기판 및 상기 제3기판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다가 전기장이 가해지면 상기 연신축과 수직 방향으로 눕는, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2기판은 박막 봉지인, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투명표시소자는, 상기 투명표시소자의 화소가 형성된 제2기판 및 상기 제2기판을 마주하는 제1면을 포함하는 제1기판을 포함하고,
    상기 투과도조절소자는, 제3기판 및 상기 제1기판의 제2면과 상기 제3기판 사이의 액정층을 포함하는, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 투과도조절소자는,
    상기 제1기판의 제2면에 형성된 제1투명전극;
    상기 제1투명전극 상에 형성된 제1배향막;
    상기 제3기판의 일면에 형성된 제2투명전극; 및
    상기 제2투명전극 상에 형성된 제2배향막;을 포함하는 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 흡수축이 서로 동일한 방향이고,
    상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 연신축이 서로 동일한 방향이고,
    상기 액정층의 액정이 전기장이 없는 상태에서 상기 제1기판 및 상기 제3기판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다가 전기장이 가해지면 상기 연신축과 수직 방향으로 눕는, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1편광기에 의한 외광의 회전 방향은 상기 제2편광기에 의한 외광의 회전 방향과 반대인, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1편광기는, 상기 제1기판의 외측에 배치되어 상기 외광을 선형편광시키는 제1선편광기과, 상기 제1선편광기과 상기 투명표시소자의 상기 제1기판 사이에 배치되어 상기 외광의 위상을 제1위상만큼 지연시키는 제1리타더;를 포함하고,
    상기 제2편광기는, 상기 제3기판의 외측에 배치되어 상기 외광을 선형편광시키는 제2선편광기과, 상기 제2선편광기과 상기 제3기판 사이에 배치되어 상기 외광의 위상을 제2위상만큼 지연시키는 제2리타더;를 포함하는 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1선편광기과 상기 제2선편광기의 흡수축이 서로 동일한 방향이고,
    상기 제1리타더와 상기 제2리타더의 연신축이 서로 동일한 방향이고,
    상기 액정층의 액정이 전기장이 없는 상태에서 상기 제1기판 및 상기 제3기판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다가 전기장이 가해지면 액정 분자가 상기 연신축과 수직 방향으로 눕는, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1위상과 상기 제2위상은 절대값은 같고, 회전방향은 상이한, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 제3기판은 상기 액정층이 상기 외광의 위상을 90도 변화시킬 수 있는 간격으로 배치된, 광투과율 제어가 가능한 표시장치.
  16. 광을 방출하는 제1영역과 상기 제1영역에 인접하여 외광을 투과하는 제2영역을 포함하는 광투과율 제어가 가능한 표시장치의 제조 방법에 있어서,
    제1기판의 상기 제1영역에 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극을 형성하는 단계;
    상기 화소전극을 포함하여 상기 제1기판을 덮는 보호막을 형성하는 단계;
    상기 제1기판의 화소전극이 형성된 제1면의 반대면인 제2면과 제3기판 사이에 액정을 밀봉하여 상기 외광의 투과를 조절하는 투과도조절소자를 형성하는 단계;
    상기 보호막을 제거하는 단계;
    상기 화소전극 상에 유기발광층 및 대향전극을 순차로 적층하여 유기발광소자를 형성하는 단계;
    제2기판으로 상기 제1기판의 제1면을 밀봉하는 단계; 및
    상기 제2기판과 상기 제3기판의 외측에 각각 상기 외광을 원편광시켜 투과하는 제1편광기 및 제2편광기를 배치하는 단계;를 포함하는 광투과율 제어가 가능한 표시장치의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 투과도조절소자 형성 단계는,
    상기 제1기판의 제2면에 제1투명전극 및 제1배향막을 순차로 형성하는 단계;
    상기 제3기판의 일면에 제2투명전극 및 제2배향막을 순차로 형성하는 단계; 및
    상기 제1배향막과 상기 제2배향막 사이에 상기 액정을 밀봉하는 단계;를 포함하는 광투과율 제어가 가능한 표시장치의 제조방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 흡수축이 서로 동일한 방향이고,
    상기 제1편광기와 상기 제2편광기의 연신축이 서로 동일한 방향이고,
    상기 액정층의 액정이 전기장이 없는 상태에서 상기 제1기판 및 상기 제3기판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다가 전기장이 가해지면 상기 연신축과 수직 방향으로 눕는, 광투과율 제어가 가능한 표시장치의 제조방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 제3기판은 상기 액정이 상기 외광의 위상을 90도 변화시킬 수 있는 간격으로 배치된, 광투과율 제어가 가능한 표시장치의 제조방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 제1편광기에 의한 외광의 회전 방향은 상기 제2편광기에 의한 외광의 회전 방향과 반대인, 광투과율 제어가 가능한 표시장치의 제조방법.
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