KR20170060216A - 유기발광 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20170060216A
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Abstract

본 발명은 고품질의 이미지를 디스플레이할 수 있는 유기발광 디스플레이 장치를 위하여, 상호 이격하여 배치된 복수개의 화소전극들과, 상기 복수개의 화소전극들 각각의 일부를 덮는 화소정의막과, 상기 복수개의 화소전극들 상의 발광층들과, 상기 발광층들 및 상기 화소정의막 상에 위치하며 상기 복수개의 화소전극들에 대응하는 대향전극과, 상기 대향전극 상에 위치하며 상호 이격되어 배치된 복수개의 위상제어층들과, 상기 복수개의 위상제어층들 상에 위치하고 상기 대향전극에 컨택하며 도전성인 반사조절층을 구비하는, 유기발광 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

유기발광 디스플레이 장치{Organic light-emitting display apparatus}
본 발명의 실시예들은 유기발광 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고품질의 이미지를 디스플레이할 수 있는 유기발광 디스플레이 장치에 관한 것이다.
유기발광 디스플레이 장치는 화소들 각각이 유기발광소자를 구비하는 디스플레이 장치이다. 유기발광소자는 화소전극과, 이에 대향하는 대향전극과, 화소전극과 대향전극 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 중간층을 포함한다. 이러한 유기발광 디스플레이 장치의 경우, 화소전극들은 각 화소별로 패터닝된 아일랜드 형상이나, 대향전극은 복수개의 화소들에 있어서 일체(一體)인 형태를 갖는다.
그러나 이러한 종래의 유기발광 디스플레이 장치에는, 복수개의 화소들에 있어서 일체인 대향전극에서 IR드롭이 발생하여, 복수개의 화소들에 있어서 의도치 않은 휘도 편차가 발생한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 고품질의 이미지를 디스플레이할 수 있는 유기발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상호 이격하여 배치된 복수개의 화소전극들과, 상기 복수개의 화소전극들 각각의 일부를 덮는 화소정의막과, 상기 복수개의 화소전극들 상의 발광층들과, 상기 발광층들 및 상기 화소정의막 상에 위치하며 상기 복수개의 화소전극들에 대응하는 대향전극과, 상기 대향전극 상에 위치하며 상호 이격되어 배치된 복수개의 위상제어층들과, 상기 복수개의 위상제어층들 상에 위치하고 상기 대향전극에 컨택하며 도전성인 반사조절층을 구비하는, 유기발광 디스플레이 장치가 제공된다.
상기 반사조절층의 흡광계수(extinction coefficient)는 상기 복수개의 위상제어층들의 흡광계수보다 높을 수 있다.
이때, 상기 복수개의 위상제어층들의 두께와 상기 반사조절층의 두께의 합은 상기 반사조절층의 상면에서 반사되는 광과 상기 대향전극의 상면에서 반사되는 광이 상쇄간섭되도록 하는 두께일 수 있다. 또는, 상기 대향전극 상면과 상기 반사조절층의 상면 사이의 거리는, 상기 반사조절층의 상면에서 반사되는 광과 상기 대향전극의 상면에서 반사되는 광이 상쇄간섭되도록 하는 두께일 수 있다.
상기 반사조절층은 Ti, Mo, Mn, Cr, W, Ti, Ni, Co, Cu, CrNx, TiNx, TiAlNx, NiS 또는 TiC를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 위상제어층은 SiNx, SiO2, SiCN, LiF, MgF2, CaF2, SiON, TaxOy 또는 TiOx를 포함할 수 있다.
한편, 상기 반사조절층은 상기 복수개의 위상제어층들 사이에서 상기 대향전극과 컨택할 수 있다.
상기 복수개의 위상제어층들은 상기 복수개의 화소전극들 각각에 대응하도록 패터닝될 수 있다.
상기 반사조절층은 상기 복수개의 화소전극들이 위치하는 디스플레이영역 전체에 있어서 일체일 수 있다. 나아가, 상기 반사조절층은 상기 대향전극에 대응할 수 있다.
한편, 상기 반사조절층을 덮는 박막봉지층과, 상기 복수개의 화소전극들 사이에 대응하도록 상기 박막봉지층 상에 위치하는 흡광층을 더 구비할 수 있다.
또는, 상기 반사조절층 상부에 위치한 봉지기판과, 상기 복수개의 화소전극들 사이에 대응하도록 상기 봉지기판의 상기 반사조절층 방향의 면 상에 위치하는 흡광층을 더 구비할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 특허청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고품질의 이미지를 디스플레이할 수 있는 유기발광 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 유기발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 1의 유기발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 비교예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 5는 도 1의 유기발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 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 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 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.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 2는 도 1의 유기발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치는 유기발광소자들(R, G, B), 위상제어층들(311R, 311G, 311B) 및 반사조절층(312)을 구비한다. 유기발광소자들(R, G, B) 각각은 도 1에 도시된 것과 같이 기판(100) 상에 배치될 수 있으며, 필요에 따라 박막트랜지스터(TFT) 및/또는 커패시터(Cap) 등을 포함할 수 있다. 유기발광소자들(R, G, B) 각각은 도 1에 도시된 것과 같이 화소전극을 갖는바, 도 1에서는 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B)이 도시되어 있다. 화소전극(210R), 화소전극(210G) 및 화소전극(210B)은 도 2에 도시된 것과 같이 한 개의 화소(P)에 속하는 화소전극들로 이해될 수 있다.
기판(100)은 글라스재, 금속재, 또는 PET(Polyethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate), 폴리이미드(Polyimide) 등과 같은 플라스틱재 등, 다양한 재료를 이용하여 형성된 것일 수 있다. 이러한 기판(100)은 복수개의 화소들이 배치되는 디스플레이영역과, 이 디스플레이영역을 감싸는 주변영역을 가질 수 있다.
복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B)은 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 화소전극들(210R, 210G, 210B)은 반사전극일 수 있으며, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 포함할 수 있다. 물론 화소전극들(210R, 210G, 210B)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다. 이러한 화소전극들(210R, 210G, 210B)은 기판(100)의 디스플레이영역 내에 위치할 수 있다.
화소정의막(180)은 부화소들에 대응하는 개구들, 즉 화소전극들(210R, 210G, 210B) 각각의 중앙부가 노출되도록 하는 개구들을 가짐으로써 화소를 정의하는 역할을 할 수 있다. 또한, 화소정의막(180)은 화소전극들(210R, 210G, 210B)의 단부와 화소전극들(210R, 210G, 210B) 상부의 대향전극(250) 사이의 거리를 증가시킴으로써, 화소전극들(210R, 210G, 210B)의 단부에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 도 2는 화소전극들(210R, 210G, 210B)의 가장자리를 화소정의막(180)이 덮고 있는 것을 보여주는 평면도로 이해될 수 있다. 화소정의막(180)의 개구들의 중심은 화소전극들(210R, 210G, 210B)의 중심과 상이할 수 있는데, 이는 화소전극들(210R, 210G, 210B)의 박막트랜지스터(TFT)와 연결되는 부분이 화소정의막(180)에 덮이도록 하기 위함이다.
기판(100)과 화소전극들(210R, 210G, 210B) 사이에는 전술한 것과 같이 박막트랜지스터(TFT)나 커패시터(Cap)가 위치할 수 있다. 아울러 불순물이 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층으로 침투하는 것을 방지하기 위한 버퍼층(110), 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층과 게이트전극을 절연시키기 위한 게이트절연막(130), 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극/드레인전극과 게이트전극을 절연시키기 위한 층간절연막(150) 및 박막트랜지스터(TFT)를 덮으며 상면이 대략 평평한 평탄화막(170) 등이나 다른 구성요소들도 기판(100) 상에 배치될 수 있다.
유기발광소자들(R, G, B)은 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B) 외에 복수개의 발광층들(230R, 230G, 230B) 및 대향전극(250)을 갖는다. 복수개의 발광층들(230R, 230G, 230B)은 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B) 상에 위치하는데, 발광층(230R)은 화소전극(210R) 상에 위치하고, 발광층(230G)은 화소전극(210G) 상에 위치하며, 발광층(230B)은 화소전극(210B) 상에 위치한다. 발광층(230R)은 적색광을 방출하고, 발광층(230G)은 녹색광을 방출하며, 발광층(230B)은 청색광을 방출할 수 있다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수개의 발광층들(230R, 230G, 230B)이 모두 백색광을 방출하도록 하고 칼라필터(미도시)를 통해 각 화소에서 최종적으로 외부로 방출되는 광의 파장이 제한되도록 할 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
물론 도면에 도시된 것과 달리 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B)과 복수개의 발광층들(230R, 230G, 230B) 사이에 정공주입층이나 정공수송층 등과 같은 제1공통층이 개재될 수도 있으며, 이 경우 제1공통층은 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B)에 있어서 일체(一體)인 형상을 가질 수 있다. 또한 복수개의 발광층들(230R, 230G, 230B) 상에도 전자수송층이나 전자주입층 등과 같은 제2공통층이 위치할 수도 있으며, 이 경우 제2공통층도 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B)에 있어서 일체인 형상을 가질 수 있다.
대향전극(250)은 발광층들(230R, 230G, 230B) 및 화소정의막(180) 상에 위치하며, 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B)에 대응할 수 있다. 이러한 대향전극(250)은 도 1에 도시된 것과 같이 전 디스플레이영역에 있어서 일체인 형상을 가질 수 있다. 대향전극(250)은 광을 적어도 일부분 통과시킬 수 있는 도전층으로서, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 또는 이들의 화합물을 포함하는 막을 포함할 수 있다. 물론 대향전극(250)의 조성이나 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.
복수개의 위상제어층들(311R, 311G, 311B)은 대향전극(250) 상에 위치하되 상호 이격되어 배치된다. 복수개의 위상제어층들(311R, 311G, 311B)은 SiNx, SiO2, SiCN, LiF, MgF2, CaF2, SiON, TaxOy 또는 TiOx를 포함할 수 있으며, 입사하는 광의 적어도 일부를 통과시킬 수 있다. 이러한 복수개의 위상제어층들(311R, 311G, 311B)은 후술하는 바와 같이 반사조절층(312)과 함께 외광 반사를 줄이는 역할을 할 수 있다.
반사조절층(312)은 복수개의 위상제어층들(311R, 311G, 311B) 상에 위치하되, 복수개의 위상제어층들(311R, 311G, 311B) 하부에 위치한 대향전극(250)에 컨택한다. 복수개의 위상제어층들(311R, 311G, 311B)이 상호 이격되어 배치되어 있으므로, 반사조절층(312)은 복수개의 위상제어층들(311R, 311G, 311B) 사이에서 대향전극(250)과 컨택한다. 이러한 반사조절층(312)은 도전성을 갖는데, 구체적으로 Ti, Mo, Mn, Cr, W, Ti, Ni, Co, Cu, CrNx, TiNx, TiAlNx, NiS 또는 TiC를 포함할 수 있다. 반사조절층(312)은 예컨대 0.01㎛ 이하의 얇은 두께를 가짐으로써, 입사하는 광의 일부를 통과시킬 수 있다. 특히, 위상제어층들(311R, 311G, 311B)과 비교할 시, 반사조절층(312)의 흡광계수(extinction coefficient)는 위상제어층들(311R, 311G, 311B)의 흡광계수보다 높다.
이와 같은 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우, 도전성을 갖는 반사조절층(312)이 대향전극(250)과 컨택함에 따라, 반사조절층(312)이 존재하지 않을 경우 발생할 수 있는 대향전극(250)에서의 IR드롭을 방지하거나 줄일 수 있다. 이를 통해 복수개의 화소들에 있어서 의도치 않은 휘도 편차가 발생하는 것을 방지하거나, 발생한다 하더라도 휘도 편차를 획기적으로 줄일 수 있다.
이와 같이 반사조절층(312)이 대향전극(250)과 컨택하도록 하기 위해, 전술한 것과 같이 복수개의 위상제어층들(311R, 311G, 311B)이 상호 이격되어 배치된다. 도 1에서는 복수개의 위상제어층들(311R, 311G, 311B)이 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B) 각각에 대응하도록 패터닝된 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 적색부화소(R)와 녹색부화소(G)에 있어서는 위상제어층들(311R, 311G)이 서로 분리되지 않고 일체일 수도 있다. 이 경우 반사조절층(312)은 적색부화소(R)와 녹색부화소(G) 사이가 아닌, 녹색부화소(G)와 청색부화소(B) 사이 또는 적색부화소(R)와 청색부화소(B) 사이에서 대향전극(250)과 컨택하게 된다. 물론 반사조절층(312)에 의한 대향전극(250)에서의 IR드롭 방지 또는 저감을 위해서, 반사조절층(312)과 대향전극(250)의 접촉면적을 넓히는 것이 바람직하다. 따라서 복수개의 위상제어층들(311R, 311G, 311B)이 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B) 각각에 대응하여 패터닝되도록 하는 것이 바람직하다.
도 3은 도 1의 유기발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 3에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우 기판(100) 상에 복수개의 화소전극들이 위치하는 디스플레이영역(DA)이 존재하게 된다. 그리고 이 디스플레이영역(DA) 주변으로, 디스플레이영역(DA)으로의 전기적 신호를 전달하는 제1구동회로부(461)와 제2구동회로부(462)가 위치하며, 전극전원공급라인(450)도 존재하게 된다. 기판(100)의 가장자리에는 패드들(410, 420, 430, 440)이 위치한다. 패드(420)는 외부로부터 인가되는 전기적 신호를 제1구동회로부(461)에 전달하고, 패드(430)는 외부로부터 인가되는 전기적 신호를 제2구동회로부(462)에 전달하며, 패드(410)는 외부로부터 인가되는 전기적 신호를 전극전원공급라인(450)에 전달한다. 물론 기판에는 그 외의 전기적 신호들을 도 3에 도시되지 않은 구성요소들에 전달하기 위한 패드(440)도 위치할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우, 대향전극(250, 도 1 참조)은 디스플레이영역(DA)을 덮으며 디스플레이영역(DA) 외측으로 연장되어 전극전원공급라인(450)에 접촉하게 된다. 이때 대향전극(250)이 전극전원공급라인(450)과 접촉하는 면적이 넓지 않다 하더라도, 전술한 것과 같이 도전성을 갖는 반사조절층(312)이 대향전극(250)과 접촉하기에, 대향전극(250)에서의 IR드롭의 발생을 방지하거나 획기적으로 줄일 수 있다.
특히 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우 디스플레이영역(DA) 내에 있어서 반사조절층(312)과 대향전극(250)의 접촉면적이 넓기에, 대향전극(250)에서의 IR드롭의 발생을 방지하거나 줄이는 효과를 획기적으로 높일 수 있다. 참고로 디스플레이영역(DA) 내에 있어서 반사조절층(312)과 대향전극(250)의 접촉면적이 넓게 되는 이유는, 디스플레이영역(DA) 대부분에 있어서 도 1에 도시된 것과 같이 화소전극들(210R, 210G, 210B) 사이에서 마다 반사조절층(312)과 대향전극(250)이 접촉하기 때문이다. 이러한 반사조절층(312)은 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B)이 위치하는 디스플레이영역(DA) 전체에 있어서 일체일 수 있다. 또한 반사조절층(312)은 대향전극(250)과 마찬가지로 디스플레이영역(DA)을 덮으면서 디스플레이영역(DA) 외측까지 연장되도록 함으로써, 대향전극(250)에 대응하도록 할 수 있다.
도 4는 비교예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 4에 도시된 것과 같이, 비교예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우에도 기판(10) 상에 복수개의 화소전극들이 위치하는 디스플레이영역(DA)이 존재하게 된다. 그리고 이 디스플레이영역(DA) 주변으로, 디스플레이영역(DA)으로의 전기적 신호를 전달하는 제1구동회로부(46a)와 제2구동회로부(46b)가 위치하며, 그 외측에 전극전원공급라인(45)이 디스플레이영역(DA)을 둘러싸는 형태로 위치한다. 기판(10)의 가장자리에는 패드들(41, 42, 43, 44)이 위치한다. 패드(42)는 외부로부터 인가되는 전기적 신호를 제1구동회로부(46a)에 전달하고, 패드(43)는 외부로부터 인가되는 전기적 신호를 제2구동회로부(46b)에 전달하며, 패드(41)는 외부로부터 인가되는 전기적 신호를 전극전원공급라인(45)에 전달한다. 물론 기판에는 그 외의 전기적 신호들을 도 3에 도시되지 않은 구성요소들에 전달하기 위한 패드(44)도 위치할 수 있다.
비교예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우, 대향전극은 디스플레이영역(DA)을 덮으며 디스플레이영역(DA) 외측으로 연장되어 전극전원공급라인(45)에 접촉하게 된다. 이때 도 4에 도시된 것과 같이 전극전원공급라인(45)이 디스플레이영역(DA)을 감싸는 형상을 갖게 됨에 따라, 대향전극과 전극전원공급라인(45)의 접촉면적을 넓힐 수 있다. 또한 전극전원공급라인(45)이 디스플레이영역(DA)을 감싸는 대부분의 영역에서 전극전원공급라인(45)에 접촉하게 될 경우, 디스플레이영역(DA) 내에서의 대향전극에서의 IR드롭을 줄일 수 있다.
하지만 이와 같은 비교예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우 전극전원공급라인(45)의 면적이 넓어짐에 따라, 유기발광 디스플레이 장치에 있어서 디스플레이영역(DA)이 아닌 데드스페이스의 면적이 넓어진다는 문제점이 있다. 즉, 전극전원공급라인(45)이 디스플레이영역(DA)을 감싸도록 배치됨에 따라, 이러한 전극전원공급라인(45)이 배치되는 영역만큼 데드스페이스의 면적이 넓어진다는 문제점이 있다. 그러나 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우 도 3에 도시된 것과 같이 대향전극(250)에서의 IR드롭을 방지하거나 줄이면서도 전극전원공급라인(450)의 면적을 대폭 줄일 수 있기에, 데드스페이스의 면적 역시 획기적으로 줄일 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우 반사조절층(312)을 통해 대향전극(250)에서의 IR드롭을 방지하거나 줄이면서, 동시에 외광반사를 줄임으로써 디스플레이되는 이미지의 시인성을 획기적으로 높일 수 있다. 이에 대해서는 도 1의 유기발광 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도인 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5에 도시된 것과 같이, 외부로부터 유기발광 디스플레이 장치로 진행하는 광은 일부는 반사조절층(312)을 통과하여 내부로 진입하고(L1 참조), 일부는 반사조절층(312)의 상면에서 반사된다(L2 참조). 반사조절층(312)은 도전성을 가지며, 전술한 것과 같이 입사하는 광의 일부를 통과시킬 수 있기 때문이다. 반사조절층(312) 내부로 진입한 광(L1)은 위상제어층(311R) 내로 진입한 후 대향전극(250) 상면에서 반사되어, 반사조절층(312) 외부로 방출될 수 있다.
이때 대향전극(250) 상면에서 반사된 광(L1)과 반사조절층(312) 상면에서 반사된 광(L2) 사이에는 광 경로차가 존재하게 되며, 이에 따라 상호 간섭하게 된다. 상기 광 경로차는 기하학적 구조 및 스넬의 법칙 등을 통해 결정될 수 있으며, 이 광 경로차는 결국 대향전극(250)의 상면과 반사조절층(312)의 상면 사이의 거리의 함수로 나타낼 수 있다. 따라서 대향전극(250)의 상면과 반사조절층(312)의 상면 사이의 거리를 조절함으로써, 대향전극(250) 상면에서 반사된 광(L1)과 반사조절층(312) 상면에서 반사된 광(L2) 사이에서 상쇄간섭이 발생하도록 하여, 외광 반사율을 획기적으로 낮출 수 있다. 이는 결국 이미지 시인성을 높이는 결과를 가져오게 된다.
참고로 도 1에 도시된 것과 같이 대향전극(250) 상에 위상제어층들(311R, 311G, 311B)과 반사조절층(312)이 위치하고 대향전극(250)과 반사조절층(312) 사이에 다른 층들이 개재되지 않는다면, 대향전극(250)의 상면과 반사조절층(312)의 상면 사이의 거리는 결국 위상제어층들(311R, 311G, 311B)의 두께와 반사조절층(312)의 두께의 합으로 간주할 수 있다. 또한 대향전극(250)의 상면과 반사조절층(312)의 상면 사이의 거리조절은 반사조절층(312)보다 흡광계수가 낮고 투과율이 높은 위상제어층들(311R, 311G, 311B)의 두께를 조절함으로써 이루어질 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우, 반사조절층(312)을 통해 대향전극(250)에서의 IR드롭을 방지하거나 줄이고, 아울러 위상제어층들(311R, 311G, 311B)과 반사조절층(312)을 통해 외광 반사율을 획기적으로 낮추는, 다양한 효과를 가질 수 있다.
참고로 위상제어층들(311R, 311G, 311B)이 존재하지 않고 반사조절층(312)만 존재하도록 하고, 반사조절층(312)의 두께만 조절하는 것을 고려할 수도 있다. 하지만 대향전극(250)에서의 IR드롭을 방지하거나 줄이기 위해서는 반사조절층(312)이 충분한 전도성을 가져야 하는바, 이를 위해 전술한 것과 같은 물질로 반사조절층(312)을 형성할 경우, 반사조절층(312)의 두께가 두꺼워지면 투과율이 급격히 낮아지게 된다. 반사조절층(312)의 투과율이 급격히 낮아지게 되면 발광층들(230R, 230G, 230B)에서 발생된 광이 외부로 취출되는 효율이 저하될 수 있다. 따라서 반사조절층(312)을 얇게 형성하고 그 하부의 위상제어층들(311R, 311G, 311B)의 두께를 조절하는 것이 필요하다.
한편 외광의 일부는 반사조절층(312)을 통과하여 대향전극(250) 상면에서 반사되기도 하지만, 외광은 다른 일부는 반사조절층(312) 상에서 반사되어야만, 대향전극(250) 상면에서 반사되는 광과 반사조절층(312) 상면에서 반사되는 광 사이에서 소멸간섭이 발생하도록 할 수 있다. 따라서 반사조절층(312)이 대향전극(250)과 유사하게 메탈릭 특성을 갖도록 하는 것이 필요하다. 통상적으로 특정 층의 흡광계수가 높아질수록 메탈릭 특성이 나타나기에, 반사조절층(312)의 흡광계수가 그 하부의 위상제어층들(311R, 311G, 311B)의 흡광계수보다 높도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 것과 같이 대향전극(250) 상면에서 반사된 광(L1)과 반사조절층(312) 상면에서 반사된 광(L2) 사이에서 상쇄간섭이 발생하도록 하기 위해 광(L1)과 광(L2)의 광 경로차를 조절해야 하는바, 이 광 경로차는 위상제어층들(311R, 311G, 311B)의 두께 및 반사조절층(312)의 두께와, 각 층의 굴절율과, 반사조절층(312)으로의 입사광의 입사각도의 함수로 나타낼 수 있다. 굴절율은 어떤 물질을 사용하느냐에 따라 결정되는 것이기에, 결국 광 경로차는 층들의 두께와 입사각도의 함수로 나타낼 수 있다. 입사각은 유기발광 디스플레이 장치가 사용될 환경을 고려함으로써, 특정 입사각인 경우를 상정하여 유기발광 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.
예컨대 휴대용 전자기기의 일부로 사용되는 유기발광 디스플레이 장치의 경우라면, 사용자는 휴대용 전자기기를 손에 들고 사용하며 조명은 사용자의 상부에 위치하는 경우가 일반적이다. 따라서 이 경우에는 입사각도는 대략 45도인 것으로 상정하여 각 층의 두께를 설정할 수 있다. 만일 텔레비전과 같은 전자기기의 일부로 사용되는 유기발광 디스플레이 장치의 경우라면, 유기발광 디스플레이 장치에 수직으로 입사하는 광에 의한 이미지 시인성 저하를 방지하기 위해, 입사각을 0도인 것으로 상정하여 각 층의 두께를 설정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치는, 박막봉지층(320)과 흡광층(330)을 더 구비한다. 박막봉지층(320)은 반사조절층(312)을 덮어, 외부로부터의 산소나 습기 등과 같은 불순물이 유기발광소자 등으로 침투하는 것을 최소화한다. 이러한 박막봉지층(320)은 무기막과 유기막을 포함할 수 있으며, 무기막과 유기막이 교번하여 위치하는 다층 구조를 가질 수도 있다. 흡광층(330)은 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B) 사이에 대응하도록 패터닝된 형상을 가지며, 박막봉지층(320) 상에 위치한다. 예컨대 흡광층(330)은 도 2에 도시된 것과 같은 화소정의막(180)과 유사한 형상을 가질 수 있다. 즉, 흡광층(330)은 화소정의막(180)에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
도 5를 참조하여 전술한 것과 같이 위상제어층들(311R, 311G, 311B)과 반사조절층(312)을 통해 외광반사를 줄임으로써 이미지 시인성을 높일 수 있다. 그러나 화소전극들(210R, 210G, 210B) 사이의 부분에는 위상제어층들(311R, 311G, 311B)이 존재하지 않기에, 효과적으로 외광반사를 줄일 수 없다. 그러나 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B) 사이에 대응하도록 패터닝된 형상의 흡광층(330)을 갖는바, 따라서 그러한 흡광층(330)을 이용하여 화소전극들(210R, 210G, 210B) 사이의 부분에서의 외광반사도 줄일 수 있다. 이를 통해 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치는 이미지 시인성을 획기적으로 높일 수 있다. 흡광층(330)은 예컨대 블랙매트릭스 형성용 물질을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치는, 봉지기판(340)과 흡광층(330)을 구비한다. 봉지기판(340)은 반사조절층(312) 상부에 위치하며, 실런트 등의 실링부재로 기판(100)과 결합된다. 흡광층(330)은 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B) 사이에 대응하도록 패터닝된 형상을 가지며, 봉지기판(340)의 반사조절층(312) 방향의 면 상에 위치한다.
도 5를 참조하여 전술한 것과 같이 위상제어층들(311R, 311G, 311B)과 반사조절층(312)을 통해 외광반사를 줄임으로써 이미지 시인성을 높일 수 있다. 그러나 화소전극들(210R, 210G, 210B) 사이의 부분에는 위상제어층들(311R, 311G, 311B)이 존재하지 않기에, 효과적으로 외광반사를 줄일 수 없다. 그러나 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 경우 복수개의 화소전극들(210R, 210G, 210B) 사이에 대응하도록 패터닝된 형상의 흡광층(330)을 갖는바, 따라서 그러한 흡광층(330)을 이용하여 화소전극들(210R, 210G, 210B) 사이의 부분에서의 외광반사도 줄일 수 있다. 이를 통해 본 실시예에 따른 유기발광 디스플레이 장치는 이미지 시인성을 획기적으로 높일 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 기판 110: 버퍼층
130: 게이트절연막 150: 층간절연막
170: 평탄화막 180: 화소정의막
210R, 210G, 210B: 화소전극 230R, 230G, 230B: 발광층
250: 대향전극 311R, 311G, 311B: 위상제어층
312: 반사조절층 320: 박막봉지층
330: 흡광층 340: 봉지기판
410, 420, 430, 440: 패드 450: 전극전원공급라인
461: 제1구동회로부 462: 제2구동회로부

Claims (12)

  1. 상호 이격하여 배치된 복수개의 화소전극들;
    상기 복수개의 화소전극들 각각의 일부를 덮는 화소정의막;
    상기 복수개의 화소전극들 상의 발광층들;
    상기 발광층들 및 상기 화소정의막 상에 위치하며 상기 복수개의 화소전극들에 대응하는 대향전극;
    상기 대향전극 상에 위치하며 상호 이격되어 배치된 복수개의 위상제어층들; 및
    상기 복수개의 위상제어층들 상에 위치하고 상기 대향전극에 컨택하며 도전성인 반사조절층;
    을 구비하는, 유기발광 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사조절층의 흡광계수(extinction coefficient)는 상기 복수개의 위상제어층들의 흡광계수보다 높은, 유기발광 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수개의 위상제어층들의 두께와 상기 반사조절층의 두께의 합은 상기 반사조절층의 상면에서 반사되는 광과 상기 대향전극의 상면에서 반사되는 광이 상쇄간섭되도록 하는 두께인, 유기발광 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 대향전극 상면과 상기 반사조절층의 상면 사이의 거리는, 상기 반사조절층의 상면에서 반사되는 광과 상기 대향전극의 상면에서 반사되는 광이 상쇄간섭되도록 하는 두께인, 유기발광 디스플레이 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 반사조절층은 Ti, Mo, Mn, Cr, W, Ti, Ni, Co, Cu, CrNx, TiNx, TiAlNx, NiS 또는 TiC를 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 복수개의 위상제어층은 SiNx, SiO2, SiCN, LiF, MgF2, CaF2, SiON, TaxOy 또는 TiOx를 포함하는, 유기발광 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사조절층은 상기 복수개의 위상제어층들 사이에서 상기 대향전극과 컨택하는, 유기발광 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 위상제어층들은 상기 복수개의 화소전극들 각각에 대응하도록 패터닝된, 유기발광 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반사조절층은 상기 복수개의 화소전극들이 위치하는 디스플레이영역 전체에 있어서 일체인, 유기발광 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반사조절층은 상기 대향전극에 대응하는, 유기발광 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 반사조절층을 덮는 박막봉지층; 및
    상기 복수개의 화소전극들 사이에 대응하도록 상기 박막봉지층 상에 위치하는 흡광층;
    을 더 구비하는, 유기발광 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 반사조절층 상부에 위치한 봉지기판; 및
    상기 복수개의 화소전극들 사이에 대응하도록 상기 봉지기판의 상기 반사조절층 방향의 면 상에 위치하는 흡광층;
    을 더 구비하는, 유기발광 디스플레이 장치.
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