KR20180009827A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20180009827A
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이승민
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Abstract

표시 장치는 표시 장치는 제1 편광 소자, 상기 제1 편광 소자와 마주보게 배치되는 제2 편광 소자, 상기 제1 편광 소자 및 상기 제2 편광 소자와 중첩하게 배치되는 유기 발광 소자, 상기 제1 편광 소자와 상기 유기 발광 소자 사이 또는 상기 제2 편광 소자와 상기 유기 발광 소자 사이에 배치되고 서로 마주보는 제1 전극 및 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 액정층을 포함한다. 상기 제1 편광 소자는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있다. 상기 유기 발광 소자 및 상기 액정층의 구동에 따라 상기 표시 장치는 거울 모드, 표시 모드, 투명 모드 및 블랙 모드로 구동될 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARTUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이 모드가 전환 가능한 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 화소가 출력하는 광에 기초하여 영상을 표시할 수 있고, 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 다이오드를 갖는 화소를 포함할 수 있다. 유기 발광 다이오드는 유기 발광 다이오드가 포함하는 유기 물질에 상응하는 파장을 갖는 광을 출력할 수 있다. 예를 들어, 유기 발광 다이오드는 적색광, 녹색광, 및 청색광에 상응하는 유기 물질을 포함할 수 있고, 유기 발광 표시 장치는 상기 유기 물질에 의해 출력되는 광을 조합하여 영상을 표시할 수 있다.
최근, 영상이 표시되고 동시에 외부 광을 투과시키는 투명 표시 장치가 개발되고 있다. 또한, 영상이 표시되고 동시에 외부 광을 반사시키는 거울 표시 장치가 개발되고 있다. 그러나, 투명 또는 거울 기능과 표시 장치기능을 자유롭게 전환할 수 없고, 투명 또는 거울 기능 및 표시 품질이 떨어지는 문제가 있었다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 거울 모드, 거울-표시 모드, 투명-표시 모드 및 투명 모드로 전환이 가능하고, 거울 기능 및 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 편광 소자, 상기 제1 편광 소자와 마주보게 배치되는 제2 편광 소자, 상기 제1 편광 소자 및 상기 제2 편광 소자와 중첩하게 배치되는 유기 발광 소자, 상기 제1 편광 소자와 상기 유기 발광 소자 사이 또는 상기 제2 편광 소자와 상기 유기 발광 소자 사이에 배치되고 서로 마주보는 제1 전극 및 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 액정층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 편광 소자는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 와이어 그리드 편광 소자는 알루미늄 및/또는 은을 포함하고, 50 nm(나노미터) 이상의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 편광 소자의 제1 편광축과 상기 제2 편광 소자의 제2 편광축은 서로 직교할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극에 인가되는 전압에 따라, 상기 액정층을 통과하는 광의 위상이 그대로 유지되거나 ㅁ45도 지연될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극, 상기 화소 전극과 대향하는 대향전극 및 상기 화소 전극과 상기 대향 전극 사이에 배치되고 유기 발광층을 포함하는 발광 구조물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 영상을 표시하기 위한 광을 발광하는 발광 영역과 광이 투과되는 투과 영역을 포함하고, 상기 화소 전극은 상기 발광 영역에만 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광 영역 및 상기 투과 영역의 경계에 중첩하여 배치되는 제1 차광부를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 차광부는 광을 반사시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 편광 소자는 와이어 그리드 패턴을 포함하는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있다. 상기 와이어 그리드 패턴과 상기 제1 차광부는 동일한 층으로부터 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 유기 발광 소자 및 상기 액정층의 온/오프에 따라 거울 기능을 구현하는 거울 모드, 거울 기능 및 영상 표시 기능을 구현하는 거울-표시 모드, 투명 기능 및 영상 표시 기능을 구현하는 투명-표시 모드 및 투명 기능을 구현하는 투명 모드로 작동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 편광 소자를 기준으로 상기 제2 편광 소자가 배치된 측의 반대 측으로 상기 제1 편광 소자 상에 배치되는 제2 차광부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 유기 발광 소자 및 상기 액정층의 온/오프에 따라 거울 기능을 구현하는 거울 모드, 거울 기능 및 영상 표시 기능을 구현하는 거울-표시 모드, 영상 표시 기능을 구현하는 표시 모드 및 블랙을 표시하는 블랙 모드로 작동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 편광 소자는 PVA 편광 필름일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 전면 발광 방식의 투명 유기 발광 표시 패널일 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제3 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 및 상기 제3 베이스 기판 사이에 배치되는 제2 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 제1 편광 소자, 상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 배치되는 유기 발광 소자, 및 상기 제2 베이스 기판과 상기 제3 베이스 기판 사이에 차례로 배치되는 제1전극, 액정층 및 제2 전극을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 편광 소자는 알루미늄 및/또는 은을 포함하고, 50 nm(나노미터) 이상의 두께를 갖는 와이어 그리드 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제3 베이스 기판 상에 배치되는 제1 차광부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 차광부는 복수의 개구를 형성하고, 외부광을 반사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 베이스 기판 상에 배치되는 제2 차광부를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 와이어 그리드 패턴을 포함하는 제1 편광 소자, 상기 제1 편광 소자와 마주보는 제2 편광 소자, 상기 제1 편광 소자와 상기 제2 편광 소자 사이에 배치되고, 영상을 표시 하기 위한 유기 발광 소자, 및 상기 제1 편광 소자와 상기 유기 발광 소자 사이 또는 상기 제2 편광 소자와 상기 유기 발광 소자 사이에 배치되고, 광의 위상을 제어하는 액정 스위칭 패널을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치는 제1 편광 소자, 유기 발광 소자, 액정층 및 제2 편광 소자를 포함한다. 상기 유기 발광 소자 및 상기 액정층의 구동에 따라 상기 표시 장치는 거울 모드, 거울-표시 모드, 투명-표시 모드 및 투명 모드로 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치는 제1 편광 소자, 유기 발광 소자, 액정층, 제2 편광 소자 및 제2 차광부를 포함한다. 상기 유기 발광 소자 및 상기 액정층의 구동에 따라 상기 표시 장치는 거울 모드, 거울-표시 모드, 표시 모드 및 블랙 모드로 구동될 수 있다.
또한, 상기 표시 장치의 상기 제2 편광 소자는 외부광을 반사시키는 제1 차광부를 포함하므로, 거울로서의 기능이 더 향상될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소 유닛에 대한 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 I-I'선을 따라 절단한 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소 유닛에 대한 평면도이다.
도 3b는 도 3a의 상기 표시 장치의 제1 편광소자의 평면도이다.
도 3c는 도 3a의 I-I'선을 따라 절단한 표시 장치의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소 유닛에 대한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소 유닛에 대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 7a은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소 유닛에 대한 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 I-I'선을 따라 절단한 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 12a 내지 12d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 작동을 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도들이다.
도 13a 내지 13d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 작동을 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도들이다.
도 14a 및 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 활용을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소 유닛에 대한 평면도이다. 도 1b는 도 1a의 I-I'선을 따라 절단한 표시 장치의 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 상기 화소 유닛은 투과 영역(TA) 및 발광 영역(EA)을 포함할 수 있다. 상기 표시 장치는 영상을 표시 하기 위해 상기 화소 유닛을 복수 개 포함할 수 있다.
상기 투과 영역(TA)은 투과창(W)을 포함할 수 있다. 상기 발광 영역(EA)은 제1 발광부(EP1), 제2 발광부(EP2) 및 제3 발광부(EP3)를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 제4 발광부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 투과창(W)은 상기 표시 장치의 모드에 따라 외부 광을 투과시킬 수 있다.
상기 제1 발광부(EP1), 상기 제2 발광부(EP2) 및 상기 제3 발광부(EP3)는 각각 서로 다른 컬러의 광을 방출할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 발광부(EP1)는 적색(red) 광을 방출하고, 상기 제2 발광부(EP2)는 녹색(green) 광을 방출하고, 상기 제3 발광부(EP3)는 청색(blue) 광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 제1 발광부(EP1), 상기 제2 발광부(EP2) 및 상기 제3 발광부(EP3)는 필요에 따라 서로 다른 면적을 가질 수 있다. 또한, 상기 투과 영역(TA)가 제4 발광부를 포함하는 경우, 상기 제4 발광부는 백색(white) 광을 방출할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 상기 표시 장치는 제1 베이스 기판(110), 제1 편광 소자(POL1), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 박막 트랜지스터(TFT), 평탄화층(140), 화소 정의막(150), 유기 발광 소자(160), 제2 베이스 기판(210), 제1 전극(EL1), 액정층(LC), 제2 전극(EL2), 제2 편광 소자(POL2) 및 제3 베이스 기판(310)을 포함할 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(110)은 투명 절연 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 베이스 기판(110)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
상기 제1 편광 소자(POL1)가 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 편광 소자(POL1)는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있다. 예를 들면, 상기 와이어 그리드 편광 소자는 제1 베이스 기판(110) 상에 배치되는 와이어 그리드 패턴 및 상기 와이어 그리드 패턴을 커버하는 절연층을 포함할 수 있다.
상기 와이어 그리드 편광 소자의 상기 와이어 그리드 패턴은 약 50nm(나노미터) 내지 150nm의 피치(pitch)를 가질 수 있다. 상기 피치는 상기 와이어 그리드 패턴의 하나의 와이어 그리드의 폭과 이웃하는 와이어 그리드들 사이의 거리의 합을 말한다.
상기 와이어 그리드 패턴은 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알루미늄, 은 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 와이어 그리드 패턴은 충분한 반사율을 얻기 위해, 충분한 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 와이어 그리드 패턴은 약 50nm 이상의 두께를 가질 수 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 상기 제1 편광 소자(POL1)상에 버퍼층이 더 배치될 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 제1 편광 소자(POL1)로부터 박막 트랜지스터(TFT) 방향으로 불순물이 확산되는 현상을 방지할 수 있다. 상기 버퍼층은 예를 들어, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 산탄화물 및 실리콘 탄질화물과 같은 실리콘 화합물을 포함할 수 있다.
상기 반도체 패턴(ACT)이 상기 제1 편광 소자(POL1) 상에 배치될 수 있다. 상기 반도체 패턴(ACT)은 불순물들이 각기 도핑된 소스 영역과 드레인 영역을 포함할 수 있으며, 상기 소스 및 드레인 영역들 사이에 제공되는 채널 영역을 구비할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제1 편광 소자(POL1) 상에 반도체층(도시되지 않음)을 형성한 후, 상기 반도체층을 패터닝하여 예비 반도체 패턴(도시되지 않음)을 형성할 수 있다. 후속하여, 상기 예비 반도체 패턴에 대해 결정화 공정을 수행함으로써, 상기 제1 편광 소자(POL1) 상에 상기 반도체 패턴(ACT)을 형성할 수 있다.
상기 제1 절연층(120)이 상기 반도체 패턴(ACT)이 배치된 상기 제1 편광 소자(POL1) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(120)은 화학 기상 증착 공정, 스핀 코팅 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착 공정, 스퍼터링 공정, 진공 증착 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착 공정, 프린팅 공정 등을 이용하여 수득될 수 있다. 또한, 상기 제1 절연층(120)은 실리콘 산화물, 금속 산화물 등을 사용하여 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 절연층(120)은 상기 반도체 패턴(ACT)의 프로파일(profile)을 따라 상기 제1 편광 소자(POL1) 상에 실질적으로 균일한 두께로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 절연층(120)은 상대적으로 얇은 두께를 가질 수 있으며, 상기 제1 절연층(120)에는 상기 반도체 패턴(ACT)에 인접하는 단차부가 생성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제1 절연층(120)은 상기 반도체 패턴(ACT)을 충분하게 커버하면서 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다.
게이트 패턴이 상기 제1 절연층(120) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 절연층(120) 상에 제1 도전막(도시되지 않음)을 형성한 후, 사진 식각 공정 또는 추가적인 식각 마스크를 이용하는 식각 공정 등을 이용하여 상기 제1 도전막을 패터닝함으로써, 상기 게이트 패턴을 수득할 수 있다. 상기 게이트 패턴은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 게이트 패턴은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 게이트 패턴은 상기 반도체 패턴(ACT)과 중첩하는 게이트 전극(G), 상기 화소를 구동하기 위한 신호를 전달하는 게이트 라인과 같은 게이트 신호 라인(GSL) 및 제1 스토지리 전극을 포함할 수 있다
상기 제2 절연층(130)이 상기 게이트 패턴이 배치된 상기 제1 절연층(120) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 절연층(130)은 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)으로부터 상기 게이트 전극(G)을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 상기 제2 절연층(130)은 상기 게이트 패턴의 프로파일을 따라 상기 제1 절연층(120) 상에 실질적으로 균일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제2 절연층(130)에는 상기 게이트 패턴에 인접하는 단차부가 생성될 수 있다. 상기 제2 절연층(130)은 실리콘 화합물을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 절연층(130)은 스핀 코팅 공정, 화학 기상 증착 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착 공정 등을 이용하여 수득될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 절연층(130)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
데이터 패턴이 상기 제2 절연층(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 데이터 패턴은 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 상기 화소를 구동하기 위한 신호를 전달하는 데이터 라인과 같은 데이터 신호 라인(DSL) 및 제2 스토지리 전극을 포함할 수 있다. ■ 상기 소스 전극(S)은 상기 제1 절연층(120) 및 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체 패턴(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 드레인 전극(D)은 상기 제1 절연층(120) 및 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체 패턴(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제2 절연층(130) 및 상기 제1 절연층(120)을 부분적으로 식각하여 상기 소스 및 드레인 영역을 노출시키는 상기 콘택홀들을 형성한 다음, 상기 콘택홀들을 채우면서 상기 제2 절연층(130) 상에 제2 도전막(도시되지 않음)을 형성할 수 있다. 이후에, 상기 제2 도전막을 패터닝하여 상기 데이터 패턴을 수득할 수 있다. 또한, 상기 데이터 패턴은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등으로 구성될 수 있다. 상기 데이터 패턴은 단층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
상기 반도체 패턴(ACT), 상기 게이트 전극(G), 상기 소스 전극(S) 및 상기 드레인 전극(D)은 박막 트랜지스터(TFT)의 구성요소로 포함된다.
상기 평탄화층(140)이 상기 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 상기 제2 절연층(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 평탄화층(140)은 단층 구조로 형성될 수 있지만, 적어도 2이상의 절연막들을 포함하는 다층 구조로 형성될 수도 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 평탄화층(140)의 표면 평탄도를 향상시키기 위하여 상기 평탄화층(140)에 대해 평탄화(planarization) 공정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 평탄화층(140)에 대해 화학 기계적 연마(CMP) 공정, 에치 백(etch-back) 공정 등을 수행함으로써 상기 평탄화층(140)이 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 상기 평탄화층(140)은 유기 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 평탄화층(140)은 실리콘 화합물, 금속, 금속 산화물 등의 무기 물질을 사용하여 형성될 수도 있다. 상기 평탄화층(140)의 구성 물질에 따라 스핀 코팅 공정, 프린팅 공정, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착 공정, 진공 증착 공정 등을 이용하여 상기 평탄화층(140)을 수득할 수 있다.
사진 식각 공정이나 추가적인 마스크를 사용하는 식각 공정을 통해 상기 평탄화층(140)을 부분적으로 식각함으로써, 상기 평탄화층(140)을 관통하여 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 상기 드레인 전극(D)을 부분적으로 노출시키는 콘택홀을 형성할 수 있다.
상기 유기 발광 소자(160)은 화소 전극(161), 상기 화소 전극(161)과 대향하는 대향 전극(163) 및 상기 화소 전극(161) 및 상기 대향 전극(163) 사이에 배치되는 발광 구조물(165)을 포함할 수 있다.
상기 화소 전극(161)은 상기 콘택홀을 채우면서 상기 평탄화층(140) 상에 배치될 수 있다. 상기 화소 전극(161)은 상기 콘택홀을 통해 노출되는 상기 드레인 전극(D)에 접촉될 수 있다. 상기 화소 전극(161)은 발광 영역(도 1a의 EA 참조)에 대응하여 배치될 수 있다.
다른 예시적실 실시예들에 따르면, 상기 드레인 전극(D) 상에 상기 콘택홀을 채우는 콘택, 플러그 또는 패드를 형성한 다음, 상기 화소 전극(161)을 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 화소 전극(161)은 상기 콘택, 상기 플러그 또는 상기 패드를 통해 상기 드레인 전극(D)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 표시 장치를 전면 발광 방식으로 구성하는 경우, 상기 화소 전극(161)은 반사성을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 화소 전극(161)은 알루미늄, 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물, 은, 은을 함유하는 합금, 텅스텐, 텅스텐 질화물, 구리, 구리를 함유하는 합금, 니켈, 크롬, 크롬 질화물, 몰리브데늄, 몰리브데늄을 함유하는 합금, 티타늄, 티타늄 질화물, 백금, 탄탈륨, 탄탈륨 질화물, 네오디뮴, 스칸듐, 스트론튬 루테늄 산화물, 아연 산화물, 인듐 주석 산화물, 주석 산화물, 인듐 산화물, 갈륨 산화물, 인듐 아연 산화물 등을 포함할 수 있다. 상기 화소 전극(161)은 단층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
상기 화소 정의막(150)은 상기 화소 전극(161)이 배치된 상기 평탄화층(140) 상에 배치될 수 있다. 상기 화소 정의막(150)은 유기 물질, 무기 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 화소 정의막(150)은 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘 화합물 등을 사용하여 형성될 수 있다. 상기 화소 정의막(150)은 외부광을 투과시키며, 투과 영역(도 1a의 TA 참조)에 대응하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 화소 정의막(150)은 스핀 코팅 공정, 스프레이 공정, 프린팅 공정, 화학 기상 증착 공정 등을 이용하여 상기 화소 전극(161) 상에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 화소 정의막(150)을 식각하여 상기 화소 전극(161)을 부분적으로 노출시키는 개구(opening)를 형성할 수 있다. 다른 예시적실 실시예들에 따르면, 상기 화소 정의막(150)은 투과창(도 1a의 W 참조)에 대응하는 부분이 제거되어 개구를 정의할 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 상기 평탄화층(140), 상기 제1 절연층(120) 및/또는 상기 제2 절연층(130)도 상기 투과창에 대응하는 부분이 제거되어 개구를 형성할 수 있다.
상기 발광 구조물(165)은 상기 화소 정의막(150)의 개구를 통해 노출되는 상기 화소 전극(161)상에 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(165)은 증착 공정, 레이저 전사 공정, 프린팅 공정 등을 이용하여 수득될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 발광 구조물(165)은 유기 발광층(EML: Emission Layer), 정공 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 정공 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 상기 발광 구조물(165)의 유기 발광층은 상기 표시 장치의 각 화소에 따라 적색광, 녹색광, 청색광 등과 같은 서로 상이한 색광들을 발생시킬 수 있는 발광 물질들을 사용하여 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 발광 구조물(165)의 유기 발광층은 적색광, 녹색광, 청색광 등의 상이한 색광들을 구현할 수 있는 복수의 발광 물질들이 적층되어 백색광을 발광하는 구조를 가질 수도 있다. 이때, 상기 표시 장치는 추가적으로 상기 백색광으로부터 색광을 구현하기 위한 컬러 필터를 포함할 수 있다.
상기 대향 전극(163)은 상기 화소 정의막(150) 및 상기 발광 구조물(165) 상에 배치될 수 있다. 상기 표시 장치를 전면 발광 방식으로 구성하는 경우, 상기 대향 전극(163)은 투광성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 대향 전극(163)은 알루미늄, 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물, 은, 은을 함유하는 합금, 텅스텐, 텅스텐 질화물, 구리, 구리를 함유하는 합금, 니켈, 크롬, 크롬 질화물, 몰리브데늄, 몰리브데늄을 함유하는 합금, 티타늄, 티타늄 질화물, 백금, 탄탈륨, 탄탈륨 질화물, 네오디뮴, 스칸듐, 스트론튬 루테늄 산화물, 아연 산화물, 인듐 주석 산화물, 주석 산화물, 인듐 산화물, 갈륨 산화물, 인듐 아연 산화물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 상기 대향 전극(163)은 프린팅 공정, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정, 진공 증착 공정, 펄스 레이저 증착 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 대향 전극(163)도 금속막, 합금막, 금속 질화물막, 도전성 금속 산화물막 및/또는 투명 도전성 물질막을 포함하는 단층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
상기 화소전극(161)은 애노드 전극이고, 상기 대향 전극(163)은 캐소드 전극일 수 있다. 다른 예시적인 실시예에 따르면, 상기 화소 전극(161)은 캐소드 전극이고, 상기 대향 전극(163)은 애노드 전극일 수 있다.
상기 제2 베이스 기판(210)은 상기 대향 전극(163) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 베이스 기판(210)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 대향 전극(163)과 상기 제2 베이스 기판(210) 사이에는 소정의 공간(170)이 제공될 수 있으며, 상기 대향 전극(163)과 상기 제2 베이스 기판(210) 사이 공간에는 공기(air) 혹은 질소(N2)와 같은 불활성 가스가 충진될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 대향 전극(163)과 상기 제2 베이스 기판(210) 사이에는 보호막(도시되지 않음)이 추가적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 보호막은 포토레지스트, 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 실록산계 수지 등으로 구성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에 따르면, 상기 제2 베이스 기판(210) 대신, 상기 대향 전극(163) 상에 박막 봉지층이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 박막 봉지층은 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드와 같은 무기물로 이루어진 막과 에폭시, 폴리이미드와 같은 유기물로 이루어진 막이 교대로 성막된 구조를 취할수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 투명한 박막 상의 밀봉구조이면 어떠한 것이든 적용 가능하다. 상기 박막 봉지층의 상면은 평탄할 수 있다.
상기 제1 전극(EL1)은 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)에는 상기 액정층(LC)에 전기장을 형성하기 위해 제1 전압이 인가될 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)은 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 전극(EL1)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)를 포함할 수 있다.
상기 제2 전극(EL2)은 상기 제1 전극(EL1)상에 상기 제1 전극(EL1)과 마주보게 배치될 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)에는 상기 액정층(LC)에 전기장을 형성하기 위해 제2 전압이 인가될 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)은 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 전극(EL2)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)를 포함할 수 있다.
상기 액정층(LC)은 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2) 사이에 배치될 수 있다. 상기 액정층(LC)은 광학적 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함한다. 상기 액정층(LC)은 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2)에 의해 형성되는 전기장에 의해 온/오프 될 수 있다. 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2)에 상기 제1 및 제2 전압이 각각 인가되어 상기 제1 전극(EL1)과 상기 제2 전극(EL2) 사이에 전위차가 생기면, 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2) 사이에 상기 전기장이 형성되고, 상기 액정층(LC)은 온(on) 상태가 된다. 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2)에 전압이 인가되지 않거나 동일 전압이 인가되는 경우, 상기 전기장이 형성되지 않으므로, 상기 액정층(LC)은 오프(off) 상태가 된다.
상기 액정층(LC)의 온/오프 상태에 따른 상기 액정층(LC)의 자세한 기능은 후술한다.
상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 제2 전극(EL2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자, PVA(polyvinvl alchohol) 편광 소자 등일 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)의 편광축은 상기 제1 편광 소자(POL1)의 편광축과 직교할 수 있다.
상기 제3 기판(310)은 상기 제2 편광 소자(POL2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 베이스 기판(310)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에 따르면, 상기 제3 베이스 기판(210) 대신, 상기 제2 편광 소자(POL2) 상에 박막 봉지층이 형성될 수 있다. 상기 박막 봉지층의 상면은 평탄할 수 있다.
상기 액정층(LC)이 온(on) 상태인 경우, 상기 액정층(LC)은 광학 리타더(optical retarder)로 작용할 수 있다. 예를 들면, 상기 액정층(LC)이 온(on) 상태인 경우, 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 45도 만큼 지연시킬 수 있다.
상기 액정층(LC)이 오프(off) 상태인 경우, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 변화시키지 않을 수 있다.
한편, 상기 액정층(LC)이 온 상태인 경우에 상기 액정층(LC)은 광학 리타더(optical retarder)로 작용하는 경우로 설명되었으나, 반대로 상기 액정층(LC)이 오프 상태일 때 광학 리타더(optical retarder)로 작용하도록 설계할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 표시 장치는 제1 및 제2 편광 소자들(POL1 및 POL2)을 제외하고 도 1a 및 1b의 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략한다.
상기 표시 장치는 제1 편광 소자(POL1), 제1 베이스 기판(110), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 박막 트랜지스터(TFT), 평탄화층(140), 화소 정의막(150), 유기 발광 소자(160), 제2 베이스 기판(210), 제1 전극(EL1), 액정층(LC), 제2 전극(EL2), 제3 베이스 기판(310) 및 제2 편광 소자(POL2)를 포함한다.
상기 제1 베이스 기판(110)은 투명 절연 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 베이스 기판(110)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
상기 제1 편광 소자(POL1)가 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 편광 소자(POL1)는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있다. 상기 와이어 그리드 패턴은 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다.
반도체 패턴(ACT)이 상기 제1 베이스 기판(110)의 상기 제1 편광 소자(POL1)가 형성된 반대면 상에 배치될 수 있다. 상기 반도체 패턴(ACT)은 불순물들이 각기 도핑된 소스 영역과 드레인 영역을 포함할 수 있으며, 이러한 소스 및 드레인 영역들 사이에 제공되는 채널 영역을 구비할 수 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 상기 반도체 패턴(ACT)과 상기 제1 베이스 기판(110) 사이에 버퍼층이 더 배치될 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 제1 베이스 기판(110)으로부터 박막 트랜지스터(TFT) 방향으로 불순물이 확산되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 제1 절연층(120)이 상기 반도체 패턴(ACT)이 배치된 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치될 수 있다.
게이트 패턴이 상기 제1 절연층(120) 상에 배치될 수 있다.
상기 게이트 패턴은 상기 반도체 패턴(ACT)과 중첩하는 게이트 전극(G), 상기 화소를 구동하기 위한 신호를 전달하는 게이트 라인과 같은 게이트 신호 라인(GSL) 및 제1 스토지리 전극을 포함할 수 있다.
상기 제2 절연층(130)이 상기 게이트 패턴이 배치된 상기 제1 절연층(120) 상에 배치될 수 있다.
데이터 패턴이 상기 제2 절연층(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 데이터 패턴은 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 상기 화소를 구동하기 위한 신호를 전달하는 데이터 라인과 같은 데이터 신호 라인(DSL) 및 제2 스토지리 전극을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(S)은 상기 제1 절연층(120) 및 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체 패턴(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 드레인 전극(D)은 상기 제1 절연층(120) 및 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체 패턴(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 반도체 패턴(ACT), 상기 게이트 전극(G), 상기 소스 전극(S) 및 상기 드레인 전극(D)은 박막 트랜지스터(TFT)의 구성요소로 포함된다.
상기 평탄화층(140)이 상기 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 상기 제2 절연층(130) 상에 배치될 수 있다.
상기 유기 발광 소자(160)은 화소 전극(161), 상기 화소 전극(161)과 대향하는 대향 전극(163) 및 상기 화소 전극(161) 및 상기 대향 전극(163) 사이에 배치되는 발광 구조물(165)을 포함할 수 있다.
상기 화소 전극(161)은 상기 콘택홀을 채우면서 상기 평탄화층(140) 상에 배치될 수 있다. 상기 화소 전극(161)은 상기 콘택홀을 통해 노출되는 상기 드레인 전극(D)에 접촉될 수 있다. 상기 화소 전극(161)은 발광 영역(도 1a의 EA 참조)에 대응하여 배치될 수 있다.
상기 표시 장치를 전면 발광 방식으로 구성하는 경우, 상기 화소 전극(161)은 반사성을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 화소 정의막(150)은 상기 화소 전극(161)이 배치된 상기 평탄화층(140) 상에 배치될 수 있다. 상기 화소 정의막(150)은 투명한 유기 물질, 무기 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 상기 화소 정의막(150)은 외부광을 투과시키며, 투과 영역(도 1a의 TA 참조)에 대응하여 배치될 수 있다.
상기 발광 구조물(165)은 상기 화소 정의막(150)의 개구를 통해 노출되는 상기 화소 전극(161)상에 배치될 수 있다.
상기 대향 전극(163)은 상기 화소 정의막(150) 및 상기 발광 구조물(165) 상에 배치될 수 있다. 상기 표시 장치를 전면 발광 방식으로 구성하는 경우, 상기 대향 전극(163)은 투광성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 베이스 기판(210)은 상기 대향 전극(163) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 베이스 기판(210)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 대향 전극(163)과 상기 제2 베이스 기판(210) 사이에는 소정의 공간(170)이 제공될 수 있으며, 상기 대향 전극(163)과 상기 제2 베이스 기판(210) 사이 공간에는 공기(air) 혹은 질소(N2)와 같은 불활성 가스가 충진될 수 있다.
상기 제1 전극(EL1)은 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)에는 상기 액정층(LC)에 전기장을 형성하기 위해 제1 전압이 인가될 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)은 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극(EL2)은 상기 제1 전극(EL1)상에 상기 제1 전극(EL1)과 마주보게 배치될 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)에는 상기 액정층(LC)에 전기장을 형성하기 위해 제2 전압이 인가될 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)은 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다.
상기 액정층(LC)은 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2) 사이에 배치될 수 있다. 상기 액정층(LC)은 광학적 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함한다. 상기 액정층(LC)은 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2)에 의해 형성되는 전기장에 의해 온/ 오프 될 수 있다.
상기 제3 기판(310)은 상기 제2 전극(EL2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 베이스 기판(310)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 제3 기판(310)을 기준으로 상기 제2 전극(EL2)이 배치된 반대편에 상기 제3 기판(310) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자, PVA(polyvinvl alchohol) 편광 소자 등일 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 제3 기판(310) 상에 부착되는 PVA 편광 필름일 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)의 편광축은 상기 제1 편광 소자(POL1)의 편광축과 직교할 수 있다.
상기 액정층(LC)이 온(on) 상태인 경우, 상기 액정층(LC)은 광학 리타더(optical retarder)로 작용할 수 있다. 예를 들면, 상기 액정층(LC)이 온(on) 상태인 경우, 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 45도 만큼 지연시킬 수 있다.
상기 액정층(LC)이 오프(off) 상태인 경우, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 변화시키지 않을 수 있다.
한편, 상기 액정층(LC)이 온 상태인 경우에 상기 액정층(LC)은 광학 리타더(optical retarder)로 작용하는 경우로 설명되었으나, 반대로 상기 액정층(LC)이 오프 상태일 때 광학 리타더(optical retarder)로 작용하도록 설계할 수도 있다.
도 3a는 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소 유닛에 대한 평면도이다. 도 3b는 도 3a의 상기 표시 장치의 제1 편광 소자(POL1)의 평면도이다. 도 3c는 도 3a의 I-I'선을 따라 절단한 표시 장치의 단면도이다. 상기 표시 장치는 제2 편광 소자를 제외하고, 도 1a 및 1b의 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략한다.
도 3a를 참조하면, 상기 화소 유닛은 투과 영역(TA) 및 발광 영역(EA)을 포함할 수 있다. 상기 표시 장치는 영상을 표시 하기 위해 상기 화소 유닛을 복수 개 포함할 수 있다.
상기 투과 영역(TA)은 투과창(W)을 포함할 수 있다. 상기 발광 영역(EA)은 제1 발광부(EP1), 제2 발광부(EP2) 및 제3 발광부(EP3)를 포함할 수 있다.
상기 투과창(W)은 상기 표시 장치의 모드에 따라 외부 광을 투과시킬 수 있다.
상기 제1 발광부(EP1), 상기 제2 발광부(EP2) 및 상기 제3 발광부(EP3)는 각각 서로 다른 컬러의 광을 방출할 수 있다.
제1 차광부(BM1)가 상기 제1 발광부(EP1), 상기 제2 발광부(EP2), 상기 제3 발광부(EP3) 및 상기 투과창(W)의 경계 부분에 형성될 수 있다. 상기 제1 차광부(BM1)는 상기 외부 광을 반사시킬 수 있다. 상기 제1 차광부(BM1)는 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알루미늄, 은 등을 포함할 수 있다.도 3c를 참조하면, 상기 표시 장치는 제1 베이스 기판(110), 제1 편광 소자(POL1), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 박막 트랜지스터(TFT), 평탄화층(140), 화소 정의막(150), 유기 발광 소자(160), 제2 베이스 기판(210), 제1 전극(EL1), 액정층(LC), 제2 전극(EL2), 제2 편광 소자(POL2) 및 제3 베이스 기판(310)을 포함할 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(110)은 투명 절연 기판을 포함할 수 있다.
상기 제1 편광 소자(POL1)가 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 편광 소자(POL1)는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 상기 제1 편광 소자(POL1)상에 버퍼층이 더 배치될 수 있다.
상기 반도체 패턴(ACT)이 상기 제1 편광 소자(POL1) 상에 배치될 수 있다. 상기 반도체 패턴(ACT)은 불순물들이 각기 도핑된 소스 영역과 드레인 영역을 포함할 수 있으며, 상기 소스 및 드레인 영역들 사이에 제공되는 채널 영역을 구비할 수 있다.
상기 제1 절연층(120)이 상기 반도체 패턴(ACT)이 배치된 상기 제1 편광 소자(POL1) 상에 배치될 수 있다.
게이트 패턴이 상기 제1 절연층(120) 상에 배치될 수 있다.
상기 게이트 패턴은 상기 반도체 패턴(ACT)과 중첩하는 게이트 전극(G), 상기 화소를 구동하기 위한 신호를 전달하는 게이트 라인과 같은 게이트 신호 라인(GSL) 및 제1 스토지리 전극을 포함할 수 있다.
상기 제2 절연층(130)이 상기 게이트 패턴이 배치된 상기 제1 절연층(120) 상에 배치될 수 있다.
데이터 패턴이 상기 제2 절연층(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 데이터 패턴은 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 상기 화소를 구동하기 위한 신호를 전달하는 데이터 라인과 같은 데이터 신호 라인(DSL) 및 제2 스토지리 전극을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(S)은 상기 제1 절연층(120) 및 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체 패턴(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 드레인 전극(D)은 상기 제1 절연층(120) 및 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체 패턴(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 반도체 패턴(ACT), 상기 게이트 전극(G), 상기 소스 전극(S) 및 상기 드레인 전극(D)은 박막 트랜지스터(TFT)를 구성한다.
상기 평탄화층(140)이 상기 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 상기 제2 절연층(130) 상에 배치될 수 있다.
상기 유기 발광 소자(160)은 화소 전극(161), 상기 화소 전극(161)과 대향하는 대향 전극(163) 및 상기 화소 전극(161) 및 상기 대향 전극(163) 사이에 배치되는 발광 구조물(165)을 포함할 수 있다.
상기 화소 전극(161)은 상기 콘택홀을 채우면서 상기 평탄화층(140) 상에 배치될 수 있다. 상기 화소 전극(161)은 상기 콘택홀을 통해 노출되는 상기 드레인 전극(D)에 접촉될 수 있다. 상기 화소 전극(161)은 발광 영역(도 3a의 EA 참조)에 대응하여 배치될 수 있다.
상기 표시 장치를 전면 발광 방식으로 구성하는 경우, 상기 화소 전극(161)은 반사성을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 화소 정의막(150)은 상기 화소 전극(161)이 배치된 상기 평탄화층(140) 상에 배치될 수 있다. 상기 화소 정의막(150)은 투명한 유기 물질, 무기 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다. 상기 화소 정의막(150)은 외부광을 투과시키며, 투과 영역(도 3a의 TA 참조)에 대응하여 배치될 수 있다.
상기 발광 구조물(165)은 상기 화소 정의막(150)의 개구를 통해 노출되는 상기 화소 전극(161)상에 배치될 수 있다.
상기 대향 전극(163)은 상기 화소 정의막(150) 및 상기 발광 구조물(165) 상에 배치될 수 있다. 상기 표시 장치를 전면 발광 방식으로 구성하는 경우, 상기 대향 전극(163)은 투광성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 베이스 기판(210)은 상기 대향 전극(163) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 베이스 기판(210)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 대향 전극(163)과 상기 제2 베이스 기판(210) 사이에는 소정의 공간(170)이 제공될 수 있으며, 상기 대향 전극(163)과 상기 제2 베이스 기판(210) 사이 공간에는 공기(air) 혹은 질소(N2)와 같은 불활성 가스가 충진될 수 있다.
상기 제1 전극(EL1)은 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)에는 상기 액정층(LC)에 전기장을 형성하기 위해 제1 전압이 인가될 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)은 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극(EL2)은 상기 제1 전극(EL1)상에 상기 제1 전극(EL1)과 마주보게 배치될 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)에는 상기 액정층(LC)에 전기장을 형성하기 위해 제2 전압이 인가될 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)은 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다.
상기 액정층(LC)은 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2) 사이에 배치될 수 있다. 상기 액정층(LC)은 광학적 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함한다. 상기 액정층(LC)은 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2)에 의해 형성되는 전기장에 의해 온/ 오프 될 수 있다.
상기 제2 편광 소자(POL2)가 상기 제2 전극(EL2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 패턴(WG), 제1 차광부(BM1) 및 절연층(320)을 포함할 수 있다.
상기 와이어 그리드 패턴(WG)은 상기 제3 베이스 기판(310) 상에 배치될 수 있다. 상기 와이어 그리드 패턴(WG)은 약 50nm(나노미터) 내지 150nm의 피치(pitch)를 가질 수 있다. 상기 피치는 상기 와이어 그리드 패턴(WG)의 하나의 와이어 그리드의 폭과 이웃하는 와이어 그리드들 사이의 거리의 합을 말한다.
상기 와이어 그리드 패턴(WG)은 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알루미늄, 은 등을 포함할 수 있다.
상기 제1 차광부(BM1)는 상기 제3 베이스 기판(310) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 차광부(BM1)는 상기 와이어 그리드 패턴(WG)과 동일평면상에 배치될 수 있다. 상기 제1 차광부(BM1)는 개구들을 형성한다. 상기 제1 차광부(BM1)는 상기 외부 광을 반사시킬 수 있다. 상기 제1 차광부(BM1)는 상기 와이어 그리드 패턴(WG)과 동일한 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1 차광부(BM1)는 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 차광부(BM1)는 알루미늄, 은 등을 포함할 수 있다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 상기 와이어 그리드 패턴(WG)은 편광부(PA)에 대응하여 배치될 수 있다. 상기 편광부(PA)는 상기 제1 차광부(BM1)가 형성하는 상기 개구들에 대응하며, 상기 개구들은 각각 상기 발광 영역(EA)의 상기 제1 발광부(EP1), 상기 제2 발광부(EP2), 상기 제3 발광부(EP3) 및 상기 투과창(W)에 대응하여 형성될 수 있다.
상기 와이어 그리드 패턴(WG) 및 상기 제1 차광부(BM1)는 상기 제3 베이스 기판(310) 상에 금속층을 형성한 후, 상기 금속층을 패터닝하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 베이스 기판(310) 상에 알루미늄, 은 등을 포함하는 금속층을 형성한 후, 상기 금속층을 나노 임프린트 리소그래피 방법을 이용하여 패터닝하여, 상기 와이어 그리드 패턴(WG) 및 상기 제1 차광부(BM1)를 형성할 수 있다.
상기 절연층(320)은 상기 와이어 그리드 패턴(WG) 및 상기 제1 차광부(BM1) 상에 배치되어, 상기 제2 전극(EL2)을 상기 와이어 그리드 패턴(WG) 및 상기 제1 차광부(BM1)로부터 절연시킬 수 있다.
상기 제3 베이스 기판(310)은 상기 제2 편광 소자(POL2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 베이스 기판(310)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
상기 제1 편광 소자(POL1)의 편광축과 상기 제2 편광 소자(POL2)의 편광축은 서로 직교할 수 있다.
상기 액정층(LC)이 온(on) 상태인 경우, 상기 액정층(LC)은 광학 리타더(optical retarder)로 작용할 수 있다. 예를 들면, 상기 액정층(LC)이 온(on) 상태인 경우, 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 45도 만큼 지연시킬 수 있다.
상기 액정층(LC)이 오프(off) 상태인 경우, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 변화시키지 않을 수 있다. 한편, 상기 액정층(LC)이 온 상태인 경우에 상기 액정층(LC)은 광학 리타더(optical retarder)로 작용하는 경우로 설명되었으나, 반대로 상기 액정층(LC)이 오프 상태일 때 광학 리타더(optical retarder)로 작용하도록 설계할 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 표시 장치의 상기 제2 편광 소자는 외부광을 반사시키는 제1 차광부(BM1)를 포함하므로, 거울로서의 기능이 더 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소 유닛에 대한 단면도이다.
도 3a 및 도4를 참조하면, 상기 표시 장치는 제2 편광 소자(POL2), 제1 차광부(BM1) 및 절연층(320)을 제외하고, 도 3a 및 3c의 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략한다.
상기 제1 차광부(BM1)은 제3 기판(310)과 상기 제2 전극(EL2) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 차광부(BM1)는 개구들을 형성한다. 상기 제1 차광부(BM1)는 외부 광을 반사시킬 수 있다. 상기 제1 차광부(BM1)는 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 차광부(BM1)는 알루미늄, 은 등을 포함할 수 있다.
상기 절연층(320)은 상기 제1 차광부(BM1)와 상기 제2 전극(EL2) 사이에 배치되어, 상기 제2 전극(EL2)을 상기 제1 차광부(BM1)로부터 절연시킬 수 있다.
상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 제3 기판(310)을 기준으로 상기 제1 차광부(BM1)이 배치된 반대편에 상기 제3 기판(310) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자, PVA(polyvinvl alchohol) 편광 소자 등일 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 제3 기판(310) 상에 부착되는 PVA 편광 필름일 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)의 편광축은 상기 제1 편광 소자(POL1)의 편광축과 직교할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 표시 장치는 제1 베이스 기판(110), 제1 편광 소자(POL1), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 박막 트랜지스터(TFT), 평탄화층(140), 화소 정의막(150), 유기 발광 소자(160), 제2 베이스 기판(210), 제1 전극(EL1), 액정층(LC), 제2 전극(EL2), 제3 베이스 기판(310), 제1 차광부(BM1), 절연층(320) 및 제2 편광 소자(POL2)를 포함할 수 있다.
상기 표시 장치의 상기 제1 베이스 기판(110), 상기 제1 편광 소자(POL1), 상기 제1 절연층(120), 상기 제2 절연층(130), 상기 박막 트랜지스터(TFT), 상기 평탄화층(140), 상기 화소 정의막(150), 상기 유기 발광 소자(160), 상기 제2 베이스 기판(210), 상기 제1 전극(EL1), 상기 액정층(LC) 및 상기 제2 전극(EL2)은 도 1b, 3c 또는 4b의 구성들과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 제3 베이스 기판(310)은 상기 제2 전극(EL2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 베이스 기판(310)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
상기 제1 차광부(BM1)는 상기 제3 베이스 기판(310) 상에 배치될 수 있다. 기 제1 차광부(BM1)는 개구들을 형성한다. 상기 제1 차광부(BM1)는 외부 광을 반사시킬 수 있다. 상기 제1 차광부(BM1)는 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 차광부(BM1)는 알루미늄, 은 등을 포함할 수 있다.
상기 절연층(320)은 상기 제1 차광부(BM1) 상에 배치되어, 상기 제1 차광부(BM1)를 커버할 수 있다. 상기 절연층(320)은 상기 제2 편광 소자(POL2)를 상기 제3 베이스 기판(310) 상에 접착시키기 위한 접착층일 수 있다.
상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 절연층(320) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자, PVA(polyvinvl alchohol) 편광 소자 등일 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 제3 기판(310) 상에 부착되는 PVA 편광 필름일 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)의 편광축은 상기 제1 편광 소자(POL1)의 편광축과 직교할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 표시 장치는 제1 베이스 기판(110), 제1 편광 소자(POL1), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 박막 트랜지스터(TFT), 평탄화층(140), 화소 정의막(150), 유기 발광 소자(160), 제2 베이스 기판(210), 제1 전극(EL1), 액정층(LC), 제2 전극(EL2), 제3 베이스 기판(310), 제2 편광 소자(POL2), 제1 차광부(BM1) 및 절연층(320)을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치의 상기 제1 베이스 기판(110), 상기 제1 편광 소자(POL1), 상기 제1 절연층(120), 상기 제2 절연층(130), 상기 박막 트랜지스터(TFT), 상기 평탄화층(140), 상기 화소 정의막(150), 상기 유기 발광 소자(160), 상기 제2 베이스 기판(210), 상기 제1 전극(EL1), 상기 액정층(LC) 및 상기 제2 전극(EL2)은 도 1b, 3c 또는 4b의 구성들과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 제3 베이스 기판(310)은 상기 제2 전극(EL2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 베이스 기판(310)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 제3 베이스 기판(310) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자, PVA(polyvinvl alchohol) 편광 소자 등일 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 제3 기판(310) 상에 부착되는 PVA 편광 필름일 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)의 편광축은 상기 제1 편광 소자(POL1)의 편광축과 직교할 수 있다.
상기 제1 차광부(BM1)는 상기 제2 편광 소자(POL2) 상에 배치될 수 있다. 기 제1 차광부(BM1)는 개구들을 형성한다. 상기 제1 차광부(BM1)는 외부 광을 반사시킬 수 있다. 상기 제1 차광부(BM1)는 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 차광부(BM1)는 알루미늄, 은 등을 포함할 수 있다.
상기 절연층(320)은 상기 제1 차광부(BM1) 상에 배치되어, 상기 제1 차광부(BM1)를 커버할 수 있다. 상기 절연층(320)은 상기 표시 장치를 보호하는 보호층 역할을 할 수 있다.
도 7a은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소 유닛에 대한 평면도이다. 도 7b는 도 7a의 I-I'선을 따라 절단한 표시 장치의 단면도이다.
도 7a를 참조하면, 상기 표시 장치는 영상을 표시 하기 위한 복수의 화소 유닛을 포함할 수 있다. 상기 화소 유닛은 발광 영역(EA)을 포함할 수 있다.
상기 발광 영역(EA)은 제1 발광부(EP1), 제2 발광부(EP2) 및 제3 발광부(EP3)를 포함할 수 있다.
상기 제1 발광부(EP1), 상기 제2 발광부(EP2) 및 상기 제3 발광부(EP3)는 상기 표시 장치의 상기 화소들을 구동에 따라 각각 서로 다른 컬러의 광을 방출할 수 있다.
제2 차광부(BM2)가 상기 제1 발광부(EP1), 상기 제2 발광부(EP2) 및 상기 제3 발광부(EP3) 외의 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2 차광부(BM2)는 상기 외부 광을 차단하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 차광부(BM2)는 광을 차단하는 크롬 산화물 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 상기 표시 장치는 제1 베이스 기판(110), 제2 차광부(BM2), 제1 편광 소자(POL1), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 박막 트랜지스터(TFT), 평탄화층(140), 화소 정의막(150), 유기 발광 소자(160), 제2 베이스 기판(210), 제1 전극(EL1), 액정층(LC), 제2 전극(EL2), 제2 편광 소자(POL2) 및 제3 베이스 기판(310)을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 제1 베이스 기판(110)과 제1 편광 소자(POL1) 사이에 제2 차광부(BM2)가 배치된 것을 제외하고는 도 1b에서 설명한 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 반복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 차광부(BM2)가 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 차광부(BM2)는 상기 제2 베이스 기판(110) 전체에 형성될 수 있다.
상기 제1 편광 소자(POL1)가 상기 제2 차광부(BM2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 편광 소자(POL1)는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 표시 장치는 제2 차광부(BM2)가 제1 베이스 기판(110)의 하면에 배치된 것을 제외하고는 도 7b의 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략한다.
상기 제2 차광부(BM2)가 상기 제1 베이스 기판(110)을 기준으로 제1 편광 소자(POL1)의 반대편에 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 차광부(BM2)는 외부 광을 차단하는 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 차광부(BM2)는 상기 제2 베이스 기판(110) 전체에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 차광부(BM2)는 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 부착되는 광 차단 필름일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 표시 장치는 상기 유기 발광 소자(160)와 상기 액정층(LC)의 온/오프에 따라 거울 모드, 거울-표시 모드, 표시 모드 및 블랙 모드로 작동할 수 있다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 상기 표시 장치는 제1 편광 소자(POL1), 유기 발광 표시 패널(100) 및 액정 스위칭 패널(300)을 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 표시 패널(100)은 제1 베이스 기판(110), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 박막 트랜지스터(TFT), 평탄화층(140), 화소 정의막(150), 유기 발광 소자(160), 제2 베이스 기판(210)을 포함할 수 있다. 상기 유기 발광 표시 패널(100)은 전면 발광 방식의 투명 표시 패널일 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(110)은 투명 절연 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 베이스 기판(110)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 상기 제1 베이스 기판(110)상에 버퍼층이 더 배치될 수 있다.
상기 반도체 패턴(ACT)이 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 반도체 패턴(ACT)은 불순물들이 각기 도핑된 소스 영역과 드레인 영역을 포함할 수 있으며, 상기 소스 및 드레인 영역들 사이에 제공되는 채널 영역을 구비할 수 있다.
상기 제1 절연층(120)이 상기 반도체 패턴(ACT)이 배치된 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치될 수 있다.
게이트 패턴이 상기 제1 절연층(120) 상에 배치될 수 있다. 상기 게이트 패턴은 상기 반도체 패턴(ACT)과 중첩하는 게이트 전극(G), 상기 화소를 구동하기 위한 신호를 전달하는 게이트 라인과 같은 게이트 신호 라인(GSL) 및 제1 스토지리 전극을 포함할 수 있다.
상기 제2 절연층(130)이 상기 게이트 패턴이 배치된 상기 제1 절연층(120) 상에 배치될 수 있다.
데이터 패턴이 상기 제2 절연층(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 데이터 패턴은 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 상기 화소를 구동하기 위한 신호를 전달하는 데이터 라인과 같은 데이터 신호 라인(DSL)) 및 제2 스토지리 전극을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(S)은 상기 제1 절연층(120) 및 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체 패턴(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 드레인 전극(D)은 상기 제1 절연층(120) 및 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성된 콘택홀을 통해 상기 반도체 패턴(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 반도체 패턴(ACT), 상기 게이트 전극(G), 상기 소스 전극(S) 및 상기 드레인 전극(D)은 박막 트랜지스터(TFT)의 구성요소로 포함된다.
상기 평탄화층(140)이 상기 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 상기 제2 절연층(130) 상에 배치될 수 있다.
상기 유기 발광 소자(160)은 화소 전극(161), 상기 화소 전극(161)과 대향하는 대향 전극(163) 및 상기 화소 전극(161) 및 상기 대향 전극(163) 사이에 배치되는 발광 구조물(165)을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치를 전면 발광 방식으로 구성하는 경우, 상기 화소 전극(161)은 반사성을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 화소 정의막(150)은 상기 화소 전극(161)이 배치된 상기 평탄화층(140) 상에 배치될 수 있다.
상기 발광 구조물(165)은 상기 화소 정의막(150)의 개구를 통해 노출되는 상기 화소 전극(161)상에 배치될 수 있다.
상기 대향 전극(163)은 상기 화소 정의막(150) 및 상기 발광 구조물(165) 상에 배치될 수 있다. 상기 표시 장치를 전면 발광 방식으로 구성하는 경우, 상기 대향 전극(163)은 투광성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 베이스 기판(210)은 상기 대향 전극(163) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 베이스 기판(210)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 대향 전극(163)과 상기 제2 베이스 기판(210) 사이에는 소정의 공간(170)이 제공될 수 있으며, 상기 대향 전극(163)과 상기 제2 베이스 기판(210) 사이 공간에는 공기(air) 혹은 질소(N2)와 같은 불활성 가스가 충진될 수 있다.
상기 제1 편광 소자(POL1)는 상기 유기 발광 표시 패널(100)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치된다. 상기 제1 편광 소자(POL1)는 상기 유기 발광 표시 패널(100)과 이격될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 편광 소자(POL1)는 상기 유기 발광 표시 패널(100)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 부착될 수 있다.
상기 제1 편광 소자(POL1)는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있다. 상기 와이어 그리드 패턴은 반사율을 필요에 따라 조절하기 위해, 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알루미늄, 은 등을 포함할 수 있다.
상기 액정 스위칭 패널(300)은 상기 유기 발광 표시 패널(100) 상에 상기 유기 발광 표시 패널(100)을 기준으로 상기 제1 편광 소자(POL1)의 반대편에 배치될 수 있다. 상기 액정 스위칭 패널(300)은 제4 베이스 기판(330), 제1 전극(EL1), 액정층(LC), 제2 전극(EL2), 제2 편광 소자(POL2) 및 제3 베이스 기판(310)을 포함할 수 있다.
상기 제4 베이스 기판(330)은 상기 유기 발광 표시 패널(210)의 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 배치된다. 상기 제4 베이스 기판(330)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
상기 제1 전극(EL1)은 상기 제4 베이스 기판(330) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)에는 상기 액정층(LC)에 전기장을 형성하기 위해 제1 전압이 인가될 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)은 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극(EL2)은 상기 제1 전극(EL1)상에 상기 제1 전극(EL1)과 마주보게 배치될 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)에는 상기 액정층(LC)에 전기장을 형성하기 위해 제2 전압이 인가될 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)은 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 전극(EL2)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다.
상기 액정층(LC)은 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2) 사이에 배치될 수 있다. 상기 액정층(LC)은 광학적 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함한다. 상기 액정층(LC)은 상기 제1 및 제2 전극(EL1, EL2)에 인가되는 전압에 따라, 광학 리타더(optical retarder)로 작동할 수 있다.
상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 제2 전극(EL2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자, PVA(polyvinvl alchohol) 편광 소자 등일 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)의 편광축은 상기 제1 편광 소자(POL1)의 편광축과 직교할 수 있다.
상기 제3 기판(310)은 상기 제2 편광 소자(POL2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 베이스 기판(310)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 유기 발광 표시 패널(100)에 추가적으로 별도의 상기 액정 스위칭 패널(300) 및 별도의 상기 제1 편광 소자(POL1)를 배치시켜 구성할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 상기 표시 장치는 유기 발광 표시 패널(100)과 액정 스위칭 패널(300)의 위치 및 제2 편광 소자(POL2)의 위치를 제외하고, 도 9의 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 반복되는 설명은 간략히 하거나 생략한다.
상기 표시 장치는 제1 편광 소자(POL1), 액정 스위칭 패널(300) 및 유기 발광 표시 패널(100)을 포함할 수 있다.
상기 제1 편광 소자(POL1)는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있다. 상기 와이어 그리드 패턴은 반사율을 필요에 따라 조절하기 위해, 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알루미늄, 은 등을 포함할 수 있다.
상기 액정 스위칭 패널(300)은 상기 제1 편광 소자(POL1)와 상기 유기 발광 표시 패널(100) 사이에 배치될 수 있다. 상기 액정 스위칭 패널(300)은 제4 베이스 기판(330), 제1 전극(EL1), 액정층(LC), 제2 전극(EL2), 및 제3 베이스 기판(310)을 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 표시 패널(100)은 제1 베이스 기판(110), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 박막 트랜지스터(TFT), 평탄화층(140), 화소 정의막(150), 유기 발광 소자(160), 제2 베이스 기판(210) 및 제2 편광 소자(POL2)를 포함할 수 있다. 상기 유기 발광 표시 패널(100)은 전면 발광 방식의 투명 표시 패널일 수 있다.
상기 제2 편광 소자(POL2)는 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자, PVA(polyvinvl alchohol) 편광 소자 등일 수 있다. 상기 제2 편광 소자(POL2)의 편광축은 상기 제1 편광 소자(POL1)의 편광축과 직교할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 상기 표시 장치는 제1 및 제2 편광 소자(POL1, POL2)의 위치를 제외하고, 도 10의 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 반복되는 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면, 상기 제1 편광 소자(POL1) 및 상기 제2 편광 소자(POL2)는 액정 스위칭 패널(300)의 상면 및 하면 상에 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 유기 발광 표시 패널(100)은 편광 소자를 포함하지 않고, 상기 액정 스위칭 패널(300)은 상기 제1 및 제2 편광 소자들(POL1, POL2)을 포함하는 구조를 갖고 있는 것으로 설명되었으나, 다른 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 편광 소자들(POL1, POL2)은 적절한 위치에 배치될 수 있다.
도 12a 내지 12d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 작동을 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도들이다. 도 12a는 상기 표시 장치의 거울 모드를 도시하고 있다. 도 12b는 상기 표시 장치의 거울-표시 모드를 도시하고 있다. 도 12c는 상기 표시 장치의 투명-표시 모드를 도시하고 있다. 도 12d는 상기 표시 장치의 투명 모드를 도시하고 있다.
상기 표시 장치는 제1 편광 소자(POL1), 유기 발광 표시 패널(OLED), 액정 스위칭 패널(SP) 및 제2 편광 소자(POL2)를 포함할 수 있다. 상기 액정 스위칭 패널(SP)은 제1 전극(EL1), 제2 전극(EL2) 및 상기 제1 및 제2 전극들(EL1, EL2) 사이의 액정층(LC)를 포함할 수 있다.
상기 제1 편광 소자(POL1)는 도 1b의 제1 편광 소자에 대응할 수 있다. 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 도 1b의 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자에 대응할 수 있다. 상기 액정 스위칭 패널(SP)의 상기 제1 전극(EL1), 상기 제2 전극(EL2) 및 상기 액정층(LC)은 도 1b의 제1 전극, 제2 전극 및 액정층에 각각 대응할 수 있다.
상기 제2 편광 소자는 90도의 제1 편광축을 가질 수 있고, 상기 제1 편광 소자는 180도의 제2 편광축을 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 편광 소자와 상기 제2 편광 소자는 서로 수직한 편광축을 가질 수 있다.
상기 유기 발광 표시 패널(OLED)는 발광 영역과 투과 영역을 포함할 수 있다. (도 1a의 EA 및 TA 참조) 이에 따라, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)는 영상을 표시하고, 광을 투과시킬 수 있다.
상기 액정 스위칭 패널(SP)은 온 상태에서, 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 45도 만큼 지연시킬 수 있다. 본 실시예에서는 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상은 45도 만큼 지연되는 것으로 설명되었으나, 반대로 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상은 -45도 만큼 지연되도록 설계될 수 있다.
상기 액정 스위칭 패널(SP)은 오프 상태 상태에서, 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 변화시키지 않을 수 있다.
도 12a를 참조하면, 상기 거울 모드에서는 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 오프(OFF) 상태가 되고, 상기 액정 스위칭 패널(SP)은 오프(OFF)상태가 된다. 즉, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 발광하지 않아 영상을 표시하지 않고, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 변화시키지 않을 수 있다.
외부 광은 상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과하며 90도 직선 편광이 된다. 상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)를 통과한다.
상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 제1 편광 소자(POL1)를 통과할 수 없으며, 상기 제1 편광 소자(POL1) 표면에서 상기 90도 직선 편광이 반사된다. 이때, 반사된 광 역시 90도 직선 편광으로 상기 유기 발광 표시 패널(OLED), 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 제 1 편광 소자(POL1)를 통과할 수 있으므로, 이에 따라 상기 표시 장치는 외부광이 반사되는 거울의 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있고, 반사율이 높은 제1 차광부(도 3의 BM1 등 참조)을 포함할 수 있으므로, 상기 외부광의 일부는 상기 제2 편광 소자(POL2)의 표면에서 직접 반사될 수 도 있다.
도 12b를 참조하면, 상기 거울-표시 모드에서는 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 온(ON) 상태가 되고, 상기 액정 스위칭 패널(SP)은 오프(OFF)상태가 된다. 즉, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 발광하여 영상을 표시하고, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 변화시키지 않을 수 있다.
외부 광은 상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과하며 90도 직선 편광이 된다.
상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)를 통과한다.
상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 제1 편광 소자(POL1)를 통과할 수 없으며, 상기 제1 편광 소자(POL1) 표면에서 상기 90도 직선 편광이 반사된다. 이때, 반사된 광 역시 90도 직선 편광으로 상기 유기 발광 표시 패널(OLED), 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 제 1 편광 소자(POL1)를 통과할 수 있으므로, 이에 따라 상기 표시 장치는 외부광이 반사되는 거울의 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)는 발광하여 영상을 표시하고, 상기 영상은 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 제2 편광 소자(POL2)를 통과하여 사용자에게 시인될 수 있다. 즉, 상기 표시 장치는 외부광이 반사되는 거울의 기능과 함께 상기 영상이 표시될 수 있다. 상기 영상은 상기 표시 장치의 일부 또는 전부에 표시될 수 있다.
또한, 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있고, 반사율이 높은 제1 차광부(도 3의 BM1 등 참조)을 포함할 수 있으므로, 상기 외부광의 일부는 상기 제2 편광 소자(POL2)의 표면에서 직접 반사될 수 도 있다.
도 12c를 참조하면, 상기 투명-표시 모드에서는 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 온(ON) 상태가 되고, 상기 액정 스위칭 패널(SP)은 온(ON)상태가 된다. 즉, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 발광하여 영상을 표시하고, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과시키는 광의 위상을 45도 지연시킬 수 있다.
외부 광은 상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과하며 90도 직선 편광이 된다.
상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 액정 스위칭 패널(SP)을 통과하며 위상이 지연되어 135도 원 편광이 된다. 상기 135도 원 편광은 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한다.
상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한 상기 135도 원 편광은 상기 제1 편광 소자(POL1)를 통과하며 180도 직선 편광이 된다. 이에 따라 상기 외부 광이 상기 표시 패널을 투과할 수 있으며, 상기 표시 패널은 외부광이 투과되는 투명 유리의 역할을 할 수 있다.
반대로, 상기 표시 패널 뒷편에 배치된 물건의 투과상이 상기 표시 패널을 통과하여 이를 사용자가 시인할 수 있다. 구제척으로, 광이 상기 물건으로부터 상기 제1 편광 소자(POL1)를 통과하며 180도 편광이 되고, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과하고, 상기 액정 스위칭 패널(SP)을 통과하며 135도 원 편광 되고, 상기 제2 편광 소자(POL2)를 통과하며 90도 직선 편광이 되어, 결과적으로 사용자가 상기 표시 패널 뒷편의 상기 물건을 볼 수 있다.
이때, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)는 발광하여 영상을 표시하고, 상기 영상은 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 제2 편광 소자(POL2)를 통과하여 사용자에게 시인될 수 있다. 즉, 상기 표시 장치는 외부광이 투과되는 투명 유리의 기능과 함께 상기 영상이 표시될 수 있다. 상기 영상은 상기 표시 장치의 일부 또는 전부에 표시될 수 있다.
도 12d를 참조하면, 상기 투명 모드에서는 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 오프(OFF) 상태가 되고, 상기 액정 스위칭 패널(SP)은 온(ON상태가 된다. 즉, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 발광하지 않아 영상을 표시하지 않고, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 45도 지연시킬 수 있다.
외부 광은 상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과하며 90도 직선 편광이 된다.
상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 액정 스위칭 패널(SP)을 통과하며 위상이 지연되어 135도 원 편광이 된다. 상기 135도 원 편광은 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한다.
상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한 상기 135도 원 편광은 상기 제1 편광 소자(POL1)를 통과하며 180도 직선 편광이 된다. 이에 따라 상기 외부 광이 상기 표시 패널을 투과할 수 있으며, 상기 표시 패널은 외부광이 투과되는 투명 유리의 역할을 할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 상기 액정 스위칭 패널(SP)의 상기 액정층(LC)은 온 상태일 때, 광학 리타더(optical retarder)로 작용하는 것으로 설명되었으나, 반대로 상기 액정층(LC)이 오프 상태일 때 광학 리타더(optical retarder)로 작용하도록 설계할 수도 있다. 예를 들면, 모든 전원이 오프된 상태, 즉, 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)이 모두 오프 상태인 때, 거울 모드로 작동되어야 하는 경우인지, 투명 모드로 작동되어야 하는 경우인지에 따라, 상기 액정 스위칭 패널(SP)의 상기 액정층(LC)이 설계될 수 있을 것이다.
도 13a 내지 13d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 작동을 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도들이다. 도 13a는 상기 표시 장치의 거울 모드를 도시하고 있다. 도 13b는 상기 표시 장치의 거울-표시 모드를 도시하고 있다. 도 13c는 상기 표시 장치의 표시 모드를 도시하고 있다. 도 13d는 상기 표시 장치의 블랙 모드를 도시하고 있다.
상기 표시 장치는 제1 편광 소자(POL1), 유기 발광 표시 패널(OLED), 액정 스위칭 패널(SP), 제2 편광 소자(POL2) 및 제2 차광부(BM2)를 포함할 수 있다. 상기 액정 스위칭 패널(SP)은 제1 전극(EL1), 제2 전극(EL2) 및 상기 제1 및 제2 전극들(EL1, EL2) 사이의 액정층(LC)를 포함할 수 있다.
상기 제1 편광 소자(POL1)는 도 7a 및 7b의 제1 편광 소자에 대응할 수 있다. 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 도 7a 및 7b의 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자에 대응할 수 있다. 상기 액정 스위칭 패널(SP)의 상기 제1 전극(EL1), 상기 제2 전극(EL2) 및 상기 액정층(LC)은 도 7a 및 7b의 제1 전극, 제2 전극 및 액정층에 각각 대응할 수 있다. 상기 제2 차광부(BM2)는 도 7a 및 7b의 제2 차광부에 대응할 수 있다.
상기 제2 편광 소자는 90도의 제1 편광축을 가질 수 있고, 상기 제1 편광 소자는 180도의 제2 편광축을 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 편광 소자와 상기 제2 편광 소자는 서로 수직한 편광축을 가질 수 있다.
상기 유기 발광 표시 패널(OLED)는 발광 영역을 포함할 수 있다. (도 7a의 EA 참조) 이에 따라, 상기 유기 발광 표시 장치는 영상을 표시할 수 있다.
상기 액정 스위칭 패널(SP)은 온 상태에서, 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 45도 만큼 지연시킬 수 있다. 본 실시예에서는 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상은 45도 만큼 지연되는 것으로 설명되었으나, 반대로 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상은 -45도 만큼 지연되도록 설계될 수 있다.
상기 액정 스위칭 패널(SP)은 오프 상태 상태에서, 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 변화시키지 않을 수 있다.
도 13a를 참조하면, 상기 거울 모드에서는 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 오프(OFF) 상태가 되고, 상기 액정 스위칭 패널(SP)은 오프(OFF)상태가 된다. 즉, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 발광하지 않아 영상을 표시하지 않고, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 변화시키지 않을 수 있다.
외부 광은 상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과하며 90도 직선 편광이 된다.
상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)를 통과한다.
상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 제1 편광 소자(POL1)를 통과할 수 없으며, 상기 제1 편광 소자(POL1) 표면에서 상기 90도 직선 편광이 반사된다. 이때, 반사된 광 역시 90도 직선 편광으로 상기 유기 발광 표시 패널(OLED), 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 제 1 편광 소자(POL1)를 통과할 수 있으므로, 이에 따라 상기 표시 장치는 외부광이 반사되는 거울의 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있고, 반사율이 높은 제1 차광부(도 3의 BM1 등 참조)을 포함할 수 있으므로, 상기 외부광의 일부는 상기 제2 편광 소자(POL2)의 표면에서 직접 반사될 수 도 있다.
도 13b를 참조하면, 상기 거울-표시 모드에서는 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 온(ON) 상태가 되고, 상기 액정 스위칭 패널(SP)은 오프(OFF)상태가 된다. 즉, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 발광하여 영상을 표시하고, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 변화시키지 않을 수 있다.
외부 광은 상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과하며 90도 직선 편광이 된다.
상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)를 통과한다.
상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 제1 편광 소자(POL1)를 통과할 수 없으며, 상기 제1 편광 소자(POL1) 표면에서 상기 90도 직선 편광이 반사된다. 이때, 반사된 광 역시 90도 직선 편광으로 상기 유기 발광 표시 패널(OLED), 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 제 1 편광 소자(POL1)를 통과할 수 있으므로, 이에 따라 상기 표시 장치는 외부광이 반사되는 거울의 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)는 발광하여 영상을 표시하고, 상기 영상은 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 제2 편광 소자(POL2)를 통과하여 사용자에게 시인될 수 있다. 즉, 상기 표시 장치는 외부광이 반사되는 거울의 기능과 함께 상기 영상이 표시될 수 있다. 상기 영상은 상기 표시 장치의 일부 또는 전부에 표시될 수 있다.
또한, 상기 제2 편광 소자(POL2)는 와이어 그리드 편광 소자일 수 있고, 반사율이 높은 제1 차광부(도 3의 BM1 등 참조)을 포함할 수 있으므로, 상기 외부광의 일부는 상기 제2 편광 소자(POL2)의 표면에서 직접 반사될 수 도 있다.
도 13c를 참조하면, 상기 표시 모드에서는 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 온(ON) 상태가 되고, 상기 액정 스위칭 패널(SP)은 온(ON)상태가 된다. 즉, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 발광하여 영상을 표시하고, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과시키는 광의 위상을 45도 지연시킬 수 있다.
외부 광은 상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과하며 90도 직선 편광이 된다.
상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 액정 스위칭 패널(SP)을 통과하며 위상이 지연되어 135도 원 편광이 된다. 상기 135도 원 편광은 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한다.
상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한 상기 135도 원 편광은 상기 제1 편광 소자(POL1)를 통과하며 180도 직선 편광이 된다. 상기 180도 직선 편광은 상기 제2 차광부(BM2)에 의해 차단되므로, 상기 표시 장치는 일반적인 유기 발광 표시장치와 동일하게 작동할 수 있다.
이때, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)는 발광하여 영상을 표시하고, 상기 영상은 상기 액정 스위칭 패널(SP) 및 상기 제2 편광 소자(POL2)를 통과하여 사용자에게 시인될 수 있다. 상기 영상은 상기 표시 장치의 일부 또는 전부에 표시될 수 있다.
도 13d를 참조하면, 상기 블랙 모드에서는 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 오프(OFF) 상태가 되고, 상기 액정 스위칭 패널(SP)은 온(ON)상태가 된다. 즉, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)은 발광하지 않아 영상을 표시하지 않고, 상기 액정층(LC)은 상기 액정층(LC)을 통과하는 광의 위상을 45도 지연시킬 수 있다.
외부 광은 상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과하며 90도 직선 편광이 된다.
상기 제2 편광 소자(POL2)을 통과한 상기 90도 직선 편광은 상기 액정 스위칭 패널(SP)을 통과하며 위상이 지연되어 135도 원 편광이 된다. 상기 135도 원 편광은 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한다.
상기 유기 발광 표시 패널(OLED)을 통과한 상기 135도 원 편광은 상기 제1 편광 소자(POL1)를 통과하며 180도 직선 편광이 된다. 상기 180도 직선 편광은 상기 제2 차광부(BM2)에 의해 차단되고, 상기 유기 발광 표시 패널(OLED)는 오프 상태이므로, 상기 표시 장치는 영상이 표시 되지 않는 블랙 상태가 될 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 상기 액정 스위칭 패널(SP)의 상기 액정층(LC)은 온 상태일 때, 광학 리타더(optical retarder)로 작용하는 것으로 설명되었으나, 반대로 상기 액정층(LC)이 오프 상태일 때 광학 리타더(optical retarder)로 작용하도록 설계할 수도 있다.
도 14a 및 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 활용을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 14a를 참조하면, 상기 표시 장치(10)는 거울-표시 모드로 구동될 수 있다. 상기 표시 장치(10)는 거울로서의 기능과 함께, 영상(DIS)을 표시할 수 있다. 상기 표시 장치(10)의 전면에 위치하는 물체(2)는 상기 표시 장치(10)에 거울상으로 나타날 수 있다. 상기 영상(DIS)은 상기 표시 장치(10)의 일부에만 표시될 수 있으며, 이에 따라, 상기 표시 장치(10)에는 상기 거울상과 상기 영상(DIS)이 동시에 나타날 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 표시 장치(10)는 의류 산업등에 활용되는 것으로 예시되었으나, 자동차용 거울, 유리 및 디스플레이등 다른 분야의 산업에도 활용될 수 있을 것이다.
도 12b를 참조하면, 상기 표시 장치(10)는 투명-표시 모드로 구동될 수 있다. 상기 표시 장치(10)는 투명 유리의 기능과 함께, 영상(DIS)을 표시할 수 있다. 상기 표시 장치의 배면에 위치하는 물체(4)는 상기 표시 장치(10)를 통해 사용자가 투과상으로 시인할 수 있다. 상기 영상(DIS)은 상기 표시 장치(10)의 일부에만 표시될 수 있으며, 이에 따라, 상기 표시 장치(10)에는 투과상과 영상이 동시에 나타날 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 표시 장치(10)는 의류 산업등에 활용되는 것으로 예시되었으나, 자동차용 거울, 유리 및 디스플레이등 다른 분야의 산업에도 활용될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치는 제1 편광 소자, 유기 발광 소자, 액정층 및 제2 편광 소자를 포함한다. 상기 유기 발광 소자 및 상기 액정층의 구동에 따라 상기 표시 장치는 거울 모드, 거울-표시 모드, 투명-표시 모드 및 투명 모드로 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치는 제1 편광 소자, 유기 발광 소자, 액정층, 제2 편광 소자 및 제2 차광부를 포함한다. 상기 유기 발광 소자 및 상기 액정층의 구동에 따라 상기 표시 장치는 거울 모드, 거울-표시 모드, 표시 모드 및 블랙 모드로 구동될 수 있다.
또한, 상기 표시 장치의 상기 제2 편광 소자는 외부광을 반사시키는 제1 차광부를 포함하므로, 거울로서의 기능이 더 향상될 수 있다.
이상 실시예를 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
110: 제1 베이스 기판 120: 제1 절연층
130: 제2 절연층 140: 평탄화층
150: 화소 정의막 160: 유기 발광 소자
210: 제2 베이스 기판 TFT: 박막 트랜지스터
EL1: 제1 전극 LC: 액정층
EL2: 제2 전극 POL1: 제1 편광 소자
POL2: 제2 편광 소자 ACT: 반도체 패턴
BM1: 제1 차광부 BM2: 제2 차광부
TA: 투과 영역 EA: 발광 영역
W: 투과창 EP1: 제1 발광부
EP2: 제2 발광부 EP3: 제3 발광부
OLED: 유기 발광 표시 패널 SP: 액정 스위칭 패널

Claims (23)

  1. 제1 편광 소자;
    상기 제1 편광 소자와 마주보게 배치되는 제2 편광 소자;
    상기 제1 편광 소자 및 상기 제2 편광 소자와 중첩하게 배치되는 유기 발광 소자;
    상기 제1 편광 소자와 상기 제2 편광 소자 사이에 배치되고 서로 마주보는 제1 전극 및 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 액정층을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 편광 소자는 와이어 그리드 편광 소자인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 와이어 그리드 편광 소자는 알루미늄 및/또는 은을 포함하고, 50 nm(나노미터) 이상의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 편광 소자의 제1 편광축과 상기 제2 편광 소자의 제2 편광축은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극에 인가되는 전압에 따라, 상기 액정층을 통과하는 광의 위상이 그대로 유지되거나 ㅁ45도 지연되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극, 상기 화소 전극과 대향하는 대향전극 및 상기 화소 전극과 상기 대향 전극 사이에 배치되고 유기 발광층을 포함하는 발광 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 영상을 표시하기 위한 광을 발광하는 발광 영역과 광이 투과되는 투과 영역을 포함하고,
    상기 화소 전극은 상기 발광 영역에만 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 발광 영역 및 상기 투과 영역의 경계에 중첩하여 배치되는 제1 차광부를 더 포함하고,
    상기 제1 차광부는 광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 편광 소자는 와이어 그리드 패턴을 포함하는 와이어 그리드 편광 소자이고,
    상기 와이어 그리드 패턴과 상기 제1 차광부는 동일한 층으로부터 형성되는것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자 및 상기 액정층의 온/오프에 따라 거울 기능을 구현하는 거울 모드, 거울 기능 및 영상 표시 기능을 구현하는 거울-표시 모드, 투명 기능 및 영상 표시 기능을 구현하는 투명-표시 모드 및 투명 기능을 구현하는 투명 모드로 작동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 편광 소자를 기준으로 상기 제2 편광 소자가 배치된 측의 반대 측으로 상기 제1 편광 소자 상에 배치되는 제2 차광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자 및 상기 액정층의 온/오프에 따라 거울 기능을 구현하는 거울 모드, 거울 기능 및 영상 표시 기능을 구현하는 거울-표시 모드, 영상 표시 기능을 구현하는 표시 모드 및 블랙을 표시하는 블랙 모드로 작동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 편광 소자는 PVA 편광 필름인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 전면 발광 방식의 투명 유기 발광 표시 패널인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 상기 액정층 및 상기 제1 편광 소자 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 상기 액정층 및 상기 제2 편광 소자 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 편광 소자는 상기 액정층 및 상기 유기 발광 소자 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제3 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 및 상기 제3 베이스 기판 사이에 배치되는 제2 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 제1 편광 소자;
    상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 배치되는 유기 발광 소자; 및
    상기 제2 베이스 기판과 상기 제3 베이스 기판 사이에 차례로 배치되는 제1전극, 액정층 및 제2 전극을 포함하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 편광 소자는 알루미늄 및/또는 은을 포함하고, 50 nm(나노미터) 이상의 두께를 갖는 와이어 그리드 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제3 베이스 기판 상에 배치되는 제1 차광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 차광부는 복수의 개구를 형성하고, 외부광을 반사하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  22. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 베이스 기판 상에 배치되는 제2 차광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  23. 와이어 그리드 패턴을 포함하는 제1 편광 소자;
    상기 제1 편광 소자와 마주보는 제2 편광 소자;
    상기 제1 편광 소자와 상기 제2 편광 소자 사이에 배치되고, 영상을 표시 하기 위한 유기 발광 소자; 및
    상기 제1 편광 소자와 상기 유기 발광 소자 사이 또는 상기 제2 편광 소자와 상기 유기 발광 소자 사이에 배치되고, 광의 위상을 제어하는 액정 스위칭 패널을 포함하는 표시 장치.
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