KR20150033447A

KR20150033447A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20150033447A
Application number: KR20130113482A
Authority: KR
Inventors: 최병화; 이승배; 이은정; 김학선
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2015-04-01
Also published as: KR102154708B1; US20150085384A1; US9411075B2

Abstract

표시 장치를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시 장치는 화소 영역과 상기 화소 영역을 분리하는 비화소 영역을 포함하는 표시부 및 상기 화소 영역으로부터 출사되는 광의 경로를 조절하는 메타물질 구조체를 포함한다.

Description

표시 장치{Display apparatus}

본 발명의 실시예들은 표시 장치에 관한 것이다.

최근 표시 장치로 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device; OLED) 표시 장치, 전기 영동 표시 장치 등의 연구가 활발하다.

액정 표시 장치는 굴절율 및 유전율 등의 이방성을 갖는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용하여 화상을 표시하는 것으로, 각 화소가 데이터 신호에 따른 액정 배열 방향의 가변으로 편광판을 투과하는 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다.

유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합으로 유기 발광층을 발광시키는 자발광 소자로, 각 화소의 구동 회로가 데이터 신호에 따라 유기 발광 소자로 공급되는 전류를 조절함으로써 계조를 구현한다.

이러한 표시 장치에서 외광 반사를 줄이고 시인성을 향상시키기 위해서 편광 필름 등 다양한 기능층을 적용하고 있다. 그러나, 상기 다양한 기능층은 표시 장치로부터 출사되는 광의 손실을 초래할 수 있다.

한편, 최근 나노 기술의 발달로 원자 단위에서 물질의 인위적인 조작이 가능해지면서 새로운 개념의 물질 구조의 제작이 가능하게 되었다. 나노 기술에 바탕을 둔 신개념 구조로는 양자점, 나노선, 초박막 등을 들 수 있는데, 이는 양자 효과가 나노스케일에서 두드러지는 특징을 이용한 것으로 현재 활발한 연구가 이루어지고 있다.

본 발명의 실시예들은 메타물질을 채용한 유기 발광 표시 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는,

화소 영역과 상기 화소 영역을 분리하는 비화소 영역을 포함하는 표시부; 및

상기 화소 영역으로부터 출사되는 광의 경로를 조절하는 메타물질 구조체;를 포함한다.

상기 메타물질 구조체는 상기 화소 영역의 중심에 대응하여 배치되며, 상기 메타물질 구조체의 폭은 상기 화소 영역의 폭 보다 작을 수 있다.

상기 메타물질 구조체는 유전체 내부에 복수의 나노입자가 배열될 수 있다.

상기 메타물질 구조체는 복수의 나노 홀이 배열된 메타물질 층을 포함하며,상기 메타물질 층은 적어도 하나의 절연층과 적어도 하나의 금속층이 교번적으로 적층될 수 있다.

상기 메타물질 구조체에 대응하여 배치되는 것으로 외광을 흡수하는 제1 광흡수층;을 더 포함할 수 있다.

상기 광흡수층은 탄소 나노 튜브를 포함할 수 있다.

상기 비화소 영역에 대응하여 배치되는 것으로 외광을 흡수하는 제2 광흡수층;을 더 포함할 수 있다.

상기 표시부는 복수의 화소 영역을 포함하며, 상기 복수의 화소 영역 사이에 배치되어 상기 복수의 화소 영역을 개별적으로 분리하는 배리어;를 더 포함할 수 있다.

상기 메타물질 구조체는 상기 화소 영역으로 부터 출사되는 광을 굴절시켜 상기 화소 영역의 가장자리를 통해서 외부로 출사시킬 수 있다.

표시 장치는 무기발광표시장치, 유기발광표시장치, 또는 액정표시장치일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는,

표시 기판;

상기 표시 기판 상의 복수의 화소 영역을 포함하는 표시부;

상기 복수의 화소 영역에 대응하여 배치되는 복수의 메타물질 구조체;

상기 복수의 메타물질 구조체 상의 복수의 광흡수층; 및

상기 표시 기판과 대향하여 배치되는 밀봉기판;을 포함할 수 있다.

상기 밀봉기판은 상기 복수의 광흡수층 및 상기 복수의 메타물질 구조체 중 적어도 하나를 고정할 수 있다.

상기 복수의 화소 영역을 개별적으로 분리하는 배리어;를 더 포함할 수 있다.

상기 메타물질 구조체는, 제1 유전체; 및 제1 유전체 내부의 제2 유전체;를 포함하고, 상기 제1 유전체의 내부에는 복수의 나노입자가 배열되며, 상기 복수의 나노입자는 금속일 수 있다.

상기 제2 유전체는 원통형, 구형, 또는 다각면체의 형상을 가질 수 있다.

상기 메타물질 구조체는 복수의 나노 홀이 배열된 메타물질 층을 포함하며,상기 메타물질 층은 적어도 하나의 절연층과 적어도 하나의 금속층이 교번적으로 적층되며, 상기 절연층은 수소 실레스퀴옥산(hydrogen silsesquioxane)을 포함하고, 상기 금속층은 은(Ag)를 포함할 수 있다.

상기 밀봉 기판 하면에 터치 스크린 패널;을 더 포함할 수 있다.

상기 광흡수층은 탄소 또는 크롬(Cr) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 복수의 광흡수층의 폭은 상기 복수의 메타물질 구조체의 폭보다 같거나 작을 수 있다.

상기 표시부는 무기 발광 소자, 유기 발광 소자, 또는 액정이 포함될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 의한 유기 발광 표시 장치는 메타물질을 채용하고 있어, 광효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 메타물질 구조체의 일 예를 간략하게 나타낸 것이다.
도 2b는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 메타물질 구조체의 또 다른 예를 간략하게 나타낸 것이다.
도 2b는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 메타물질 구조체의 또 다른 예를 간략하게 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위"에 또는 "상"에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 화소 영역(PA)과 상기 화소 영역을 분리하는 비화소 영역(NPA)을 포함하는 표시부(110) 및 상기 화소 영역(PA)으로부터 출사되는 광의 경로를 조절하는 메타물질 구조체(300)를 포함한다.

또한, 표시 장치(10)는 표시 기판(100), 밀봉 기판(200), 광흡수층(400), 밀봉 부재(500)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 메타물질 구조체(300)은 광의 경로를 조절하기 위해서 제시된 것일 수 있다.

메타물질(metamaterial)은 나노 구조를 공간적으로 배열(array) 또는 접합(junction)시켜 나노 스케일에서 파동함수의 위상(phase)과 수송(transport) 특성을 제어함으로써 개별 나노구조가 갖는 물성과는 다른 새로운 양자역학적 성질이 발현되는 인공구조체를 말한다. 메타물질 중 광메타물질(optical metamaterial)은 유전율(ε, permittivity)과 투자율(μ, permeability)이 모두 음수(ε<0, μ<0)가 되어 음의 굴절율을 갖는 광매질이 구현될 수 있다. 이에 따라, 광메타물질을 적용하여 투명망또(optical cloaking) 현상 및 회절 한계를 넘어선 빛의 집광 등이 가능해질 수 있다.

메타물질 구조체(300)는 이러한 메타물질을 포함하는 것으로 화소 영역(PA)에서 출사되는 광의 경로를 조절할 수 있다. 메타물질 구조체(300)는 화소 영역(PA)의 중심에서 출사되는 광의 경로를 화소 영역(PA)의 가장자리로 출사되도록 변경시킬 수 있다. 메타물질 구조체(300)는 화소 영역(PA)의 중심에 대응하여 배치될 수 있으며, 메타물질 구조체(300)의 폭(w2)는 화소 영역(PA)의 폭(w1)의 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 화소 영역(PA)에서 출사되는 광은 메타물질 구조체(300)에 의해서 굴절되어 화소 영역(PA)의 가장자리로 출사될 수 있다. 굴절의 정도는 메타물질의 특성에 따라 달라질 수 있으며, 이는 설계에 의해서 조절될 수 있다. 이에 따라, 화소 영역(PA)에서 출사되는 광은 손실 없이 외부로 출사될 수 있다.

메타물질 구조체(300)의 구체적인 예시는 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 후술하기로 한다.

표시 기판(100)은 글라스재, 플라스틱재, 또는 금속재로 형성될 수 있다. 표시 기판(100)은 가요성 기판일 수 있다.

표시부(110)는 화상을 구현하는 것으로 화소 영역(PA)과 화소 영역(PA)을 분리하는 비화소 영역(NPA)으로 구성된다. 표시부(110)는 표시 기판(100) 상에 형성되며, 다양한 박막트랜지스터 및 캐패시터 등이 포함될 수 있다. 또한, 표시부(110)는 발광 소자 또는 액정이 포함될 수 있다. 발광 소자의 경우 무기물을 이용한 무기 발광 소자뿐만 아니라 유기물을 이용한 유기 발광 소자(OLED, Organic Light-Emitting Device)도 적용될 수 있다. 여기서 무기 발광 소자란 전류의 인가에 의해 발광하는 발광층이 무기물, 예를 들어, 반도체로 이루어진 발광소자를 말하며, 유기 발광 소자는 발광층이 유기물로 이루어진 발광소자를 말한다.

액정이 표시부(110)에 포함될 경우, 별도의 백라이트 유닛(미도시)이 추가될 수 있다.

표시부(110)의 화소 영역(PA)은 복수일 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 화소 영역(PA)은 각각 적색, 녹색, 청색 또는 백색 중 어느 하나의 색을 출사할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 복수의 화소 영역(PA)이 모두 하나의 색을 출사할 수 있다. 이 경우, 복수의 화소 영역(PA)에 대응되도록 컬러 필터층(미도시)이 구비되어 색을 구현해 낼 수 있다.

밀봉 기판(encapsulation substrate, 200)은 표시 기판(100)에 대향하여 배치될 수 있다. 밀봉 기판(200)은 표시부(110)를 외부의 수분, 공기 등으로부터 차단하는 역할을 할 수 있다. 밀봉 기판(200)은 표시 장치(10)의 최상부층에 마련되는 윈도우가 될 수 있다. 밀봉 기판(200)은 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 밀봉 기판(200)은 글라스재 또는 아크릴과 같은 다양한 플라스틱재일 수 있다. 밀봉 기판(200)의 하부면 또는 상부면에는 경우에 따라서 보호필름, 터치 스크린 패널 또는 컬러 필터층(미도시) 등이 더 구비될 수 있다.

밀봉 기판(200)은 상기 메타물질 구조체(300) 또는 후술할 광흡수층(400) 중 적어도 하나를 고정하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 밀봉 기판(200) 상에 광흡수층(400) 또는/및 메타물질 구조체(300)을 미리 형성하여 고정시킨 후, 밀봉 기판(200)과 표시 기판(100)을 합착 하는 방식으로 표시 장치(10)를 제조할 수 있다.

광흡수층(400)은 외부에서 표시 장치(10)로 입사되는 광을 흡수하기 위해 마련된 것일 수 있다. 광흡수층(400)은 메타물질 구조체(300)에 대응하여 배치되며, 상기 화소 영역(PA)로부터 출사되어 메타물질 구조체(300)에 의해 광경로가 변경된 광을 차단하지 않는 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 광흡수층(400)의 폭(w3)은 상기 화소 영역(PA)의 폭(w1)의 크기보다 작을 수 있다.

광흡수층(400)은 가시광선을 흡수하는 물질을 포함할 수 있다. 광흡수층(400)는 색 안료, 흑색 염료 또는 흑색의 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 광흡수층(400)는 탄소 나노 튜브를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 광흡수층(400)은 Cr 또는 CrOx, Cr/CrOx, Cr/CrOx/CrNy, 수지(Carbon 안료, RGB 혼합안료), 또는 Graphite를 포함할 수 있다.

밀봉 부재(500)는 표시부(110)를 둘러싸며 배치되며, 표시 기판(100)과 밀봉 기판(200)을 접합하는 역할을 할 수 있다. 밀봉 부재(500)는 표시부(110)를 외부의 수분, 공기 등으로 부터 차단하는 역할을 할 수 있다. 밀봉 부재(510)는 실링, 글래스, 프릿(sealing, glass, frit) 등과 같이 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.

표시 기판(100), 밀봉 기판(200), 및 밀봉 부재(500)에 의해서 형성된 내부 공간에는 흡습제(미도시)등이 더 구비될 수 있다. 흡습제는 표시부(110)의 일측에 배치될 수 있다. 흡습제는 수분 및 산소와 용이하게 반응하여 유기발광소자(OLED) 등이 수분 및 산소에 의해 수명이 저하되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 흡습제는 알칼리금속산화물, 알칼리토속류금속 산화물, 금속할로겐화물, 황산리튬, 금속 황산염, 금속과염소산염, 실리카겔 및 오산화인 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물질로 이루어질 수 있다. 흡습제의 종류 및 배치 위치는 상술한 바에 한정되지 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치(10)는 메타물질 구조체(300)에 의해 광경로를 조절할 수 있어, 광출사 효율을 높일 수 있다. 또한, 표시 장치(10)는 광흡수층(400)을 포함할 수 있어, 외광 반사를 줄이고 색선명도 및 콘트라스트가 향상될 수 있다. 이와 같은 구성에 의해서, 표시 장치(10)는 별도의 편광 필름을 사용하지 않을 수 있고, 편광 필름에 의한 광손실이 존재하지 않아 광효율이 높아질 수 있다.

이하, 도 2a 및 도 2b를 통해서 메타물질 구조체(301, 302)의 예시들을 살펴보도록 한다.

도 2a는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 메타물질 구조체(301)의 일 예를 간략하게 나타낸 것이다. 도 2a의 A는 광흡수층(400)과 메타물질 구조체(301)의 단면도를 나타내며, 도 2b의 B는 이들의 사시도를 나타낸 것이다.

도 2a를 참조하면, 메타물질 구조체(301)는 제1 유전체(310)에 복수의 나노입자(nanoparticle, 311)가 배열된다.

복수의 나노입자(311)는 직경 또는 길이가 나노 사이즈를 갖는 것으로, 나노로드(nanorod), 나노 와이어(nano wire), 타원체형, 구형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 복수의 나노입자(311)는 제1 유전체(310) 내부에서 규칙적인 배열 또는 비규칙적인 배열을 할 수 있다. 복수의 나노입자(311)가 제1 유전체(310)을 채우는 비율은 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

일부 실시예에서, 복수의 나노입자(311)는 금속일 수 있다. 예를 들어, 복수의 나노입자(311)는 은(Ag)을 포함하는 금속일 수 있다.

제1 유전체(310)은 제2 유전체(313)를 포함할 수 있다. 제2 유전체(313)은 반경이 r1인 원통 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 제2 유전체(313)는 구형, 다면체형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 제2 유전체(313)의 유전율은 제1 유전체(310)와 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 일부 실시예에서, 제2 유전체(313)의 유전율은 제1 유전체(310)의 유전율 보다 작을 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 유전체(313)은 공기를 포함할 수 있다.

제1 유전체(310), 제2 유전체(313)의 유전율, 형상 및 크기와 복수의 나노입자(311)의 형상 및 크기 등의 파라메터는 메타물질 구조체(301)의 특성에 따라 다양하게 변경이 가능할 것이다. 이러한 파라메터는 shape-dependent effective-medim theory, finite-element simulations for effective paramters, 또는/및 field-mapping simulations를 통해서 확보할 수 있다.

도 2b는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 또 다른 메타물질 구조체(302)를 간략하게 나타낸 것이다. 도 2b의 A는 광흡수층(400)과 메타물질 구조체(302)의 단면도를 나타내며, 도 2b의 B는 이들의 사시도를 나타낸 것이다.

도 2b를 참조하면, 도 2b의 메타물질 구조체(302)는 도 2b의 메타물질 구조체(301)와 비교할 때, 제1 유전체(312), 제2 유전체(315)의 형상에서 차이가 있다.

제2 유전체(315)는 반경이 r2인 구형상을 가지며, 제1 유전체(312)는 제2 유전체(315)를 감싸고 있다. 제1 유전체(312)에는 복수의 나노입자(311)가 배열된다. 제2 유전체(315)의 유전율 및 형상은 다양하게 변경할 수 있다.

도 2c는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 또 다른 메타물질 구조체(303)를 간략하게 나타낸 것이다. 도 2c의 A는 메타물질 구조체(302)의 단면도를 나타내며, 도 2c의 B는 메타물질 구조체(303)의 F부분을 확대한 사시도이다.

도 2c를 참조하면, 메타물질 구조체(303)는 복수의 나노 홀(340h)이 배열된 메타물질 층(340)을 포함할 수 있다.

메타물질 층(340)은 내부 유전체(320)를 감싸며 배치될 수 있으며, 메타물질 층(340)은 이종물질의 적층구조로 이루어질 수 있다. 내부 유전체(320)는 경우에 따라서 생략될 수 있다.

예를 들어, 메타물질 층(340)은 제1 절연층(342a), 제1 금속층(341a), 제2 절연층(342b), 및 제2 금속층(341b)가 순차적으로 적층된 구조를 포함할 수 있다. 메타물질 층(340)은 추가적인 적층 구조를 가질 수 있다. 메타물질 층(340)은 수십에서 수백 나노미터일 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 절연층(342a) 또는 제2 절연층(342b)는 유리의 한 종류인 수소 실레스퀴옥산(hydrogen silsesquioxane, HSQ)일 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 금속층(341a) 또는 제2 금속층(341b)는 은(Ag)일 수 있다.

복수의 나노 홀(340h)은 메타물질 층(340)을 관통하여 형성될 수 있다. 복수의 나노 홀(340h)는 규칙적 또는 비규칙적으로 배열될 수 있다. 복수의 나노 홀(340h)는 원형 또는 다각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 복수의 나노 홀(340h)의 폭 또는 직경은 수십 내지 수백 나노미터일 수 있다.

메타물질 층(340)의 적층구조, 물질 및 복수의 나노 홀(340h)의 크기 및 형상 등은 메타물질 구조체(303)의 특성에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명한 메타물질 구조체(301, 302, 303)은 예시적인 것일 뿐이며, 음의 굴절률을 갖는 메타물질 구조체라면 어떠한 구조라도 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치(20)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 3에 있어서, 도 1에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.

도 3을 참조하면, 도 3의 표시 장치(20)는 광흡수층(402)의 폭(w3')이 도 2의 표시 장치(10)의 광흡수층(400)의 폭(w3)에 비해서 작다는 점에서 차이가 있다.

광흡수층(402)의 폭(w3')은 화소 영역(PA)에서 출사되는 광의 경로를 방해하지 않도록 다양하게 변경이 가능할 수 있다. 다시 말하면, 메타물질 구조체(300)에 의해서 변경된 광경로가 다시 광흡수층(402)에 흡수되지 않도록 광흡수층(402)의 폭(w3')을 조절할 수 있다.

도 4은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치(30)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4에 있어서, 도 1에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 도 4의 표시 장치(30)는 도 1의 표시 장치(10)와 비교할 때, 제1 광흡수층(410) 및 제2 광흡수층(420)을 구비한다는 점에서 차이가 있다.

제1 광흡수층(410)은 메타물질 구조체(300)에 대응하여 배치되며, 제2 광흡수층(420)은 비화소 영역(NPA)에 대응하여 배치될 수 있다.

메타물질 구조체(300)에 의해서 광경로가 변경되어 외부로 출사되는 광은 상기 제1 광흡수층(410)과 제2 광흡수층(420) 사이로 출사될 수 있다.

제1 광흡수층(410) 및 제2 광흡수층(420)은 외부에서 입사되는 광을 흡수하기 위해 마련된 것일 수 있다. 제1 광흡수층(410) 및 제2 광흡수층(420)은 가시광선을 흡수하는 물질을 포함할 수 있다. 제1 광흡수층(410) 및 제2 광흡수층(420)은 색 안료, 흑색 염료 또는 흑색의 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 광흡수층(410) 및 제2 광흡수층(420)은 탄소 나노 튜브를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 제1 광흡수층(410) 및 제2 광흡수층(420)은 Cr 또는 CrOx, Cr/CrOx, Cr/CrOx/CrNy, 수지(Carbon 안료, RGB 혼합안료), 또는 Graphite를 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 표시 장치(40)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 5에 있어서, 도 1에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면, 도 4의 표시 장치(40)는 도 1의 표시 장치(10)와 비교할 때, 도 5의 표시 장치(40)는 터치 스크린 패널(210) 및/또는 배리어(120)을 더 포함하고 있다는 점에서 차이가 있다.

터치 스크린 패널(210)은 사람의 손 또는 물체의 접촉을 전기적 신호로 변환하여 접촉되는 위치를 파악하기 위해 마련된 것일 수 있다. 터치 스크린 패널(210)은 터치 동작을 감지하는 복수의 터치 감지 구조물을 포함할 수 있다. 복수의 터치 감지 구조물은 광투과율이 높은 도전성 물질로 패턴화되어 구현될 수 있다.

배리어(120)은 표시부(110)의 비화소 영역(NPA) 상에 배치되어 복수의 화소 영역(PA)를 개별적으로 분리할 수 있다. 배리어(120)는 화소 영역(PA)를 둘러싸며 형성되며 밀봉 기판(200)까지 연장될 수 있다.

배리어(120)은 각각의 화소 영역(PA)에서 출사되는 빛이 간섭하지 않도록 분리하는 역할을 할 수 있다. 배리어(120)은 화소 영역(PA)에서 출사되는 빛을 외부로 출사될 수 있도록 광경로를 가이드 역할을 할 수 있다.

상술한 표시 장치(10, 20, 30, 40)는 무기발광표시장치, 유기발광표시장치, 또는 액정표시장치 등 다양한 표시 장치에 적용될 수 있으며, 이를 한정하지 않는다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10, 20, 30, 40: 표시 장치
100: 표시 기판
110: 표시부
120: 배리어
200: 밀봉 기판
210: 터치 스크린 패널
300, 301, 302, 303: 메타물질 구조체
400: 광흡수층
500: 밀봉 부재

Claims

화소 영역과 상기 화소 영역을 분리하는 비화소 영역을 포함하는 표시부; 및
상기 화소 영역으로부터 출사되는 광의 경로를 조절하는 메타물질 구조체;를 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 메타물질 구조체는 상기 화소 영역의 중심에 대응하여 배치되며, 상기 메타물질 구조체의 폭은 상기 화소 영역의 폭 보다 작은 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 메타물질 구조체는 유전체 내부에 복수의 나노입자가 배열된 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 메타물질 구조체는 복수의 나노 홀이 배열된 메타물질 층을 포함하며,
상기 메타물질 층은 적어도 하나의 절연층과 적어도 하나의 금속층이 교번적으로 적층된 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 메타물질 구조체에 대응하여 배치되는 것으로 외광을 흡수하는 제1 광흡수층;을 더 포함하는 표시 장치.
제5항에 있어서,
상기 광흡수층은 탄소 나노 튜브를 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 비화소 영역에 대응하여 배치되는 것으로 외광을 흡수하는 제2 광흡수층;을 더 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 표시부는 복수의 화소 영역을 포함하며,
상기 복수의 화소 영역 사이에 배치되어 상기 복수의 화소 영역을 개별적으로 분리하는 배리어;를 더 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 메타물질 구조체는 상기 화소 영역으로 부터 출사되는 광을 굴절시켜 상기 화소 영역의 가장자리를 통해서 외부로 출사시키는 표시 장치.
제1항에 있어서,
표시 장치는 무기발광표시장치, 유기발광표시장치, 또는 액정표시장치인 표시 장치.
표시 기판;
상기 표시 기판 상의 복수의 화소 영역을 포함하는 표시부;
상기 복수의 화소 영역에 대응하여 배치되는 복수의 메타물질 구조체;
상기 복수의 메타물질 구조체 상의 복수의 광흡수층; 및
상기 표시 기판과 대향하여 배치되는 밀봉기판;을 포함하는 표시 장치.
제11항에 있어서,
상기 밀봉기판은 상기 복수의 광흡수층 및 상기 복수의 메타물질 구조체 중 적어도 하나를 고정하는 표시 장치.
제11항에 있어서,
상기 복수의 화소 영역을 개별적으로 분리하는 배리어;를 더 포함하는 표시 장치.
제11항에 있어서,
상기 메타물질 구조체는,
제1 유전체; 및
제1 유전체 내부의 제2 유전체;를 포함하고,
상기 제1 유전체의 내부에는 복수의 나노입자가 배열되며, 상기 복수의 나노입자는 금속인 표시 장치.
제14항에 있어서,
상기 제2 유전체는 원통형, 구형, 또는 다면체의 형상을 갖는 표시 장치.
제11항에 있어서,
상기 메타물질 구조체는 복수의 나노 홀이 배열된 메타물질 층을 포함하며,
상기 메타물질 층은 적어도 하나의 절연층과 적어도 하나의 금속층이 교번적으로 적층되며, 상기 절연층은 수소 실레스퀴옥산(hydrogen silsesquioxane)을 포함하고, 상기 금속층은 은(Ag)를 포함하는 표시 장치.
제11항에 있어서,
상기 밀봉 기판 하면에 터치 스크린 패널;을 더 포함하는 표시 장치.
제11항에 있어서,
상기 광흡수층은 탄소 또는 크롬(Cr) 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
제11항에 있어서,
상기 복수의 광흡수층의 폭은 상기 복수의 메타물질 구조체의 폭보다 같거나 작은 표시 장치.
제11항에 있어서,
상기 표시부는 무기 발광 소자, 유기 발광 소자, 또는 액정이 포함된 표시 장치.