KR20190128010A - 유기발광 표시장치 - Google Patents

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KR20190128010A
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Abstract

유기발광 표시장치가 제공된다. 상기 유기발광 표시장치는 복수의 화소가 정의된 기판, 상기 기판 상에 상기 각 화소마다 배치된 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 유기발광층, 상기 유기발광층 상에 배치된 제2 전극, 상기 제2 전극 상에 배치된 터치 감지 부재 및 상기 터치 감지 부재 상에 배치되고 상기 각 화소마다 배치된 컬러 필터를 포함한다.

Description

유기발광 표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치 중 유기발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 소자를 이용하여 영상을 표시한다. 유기발광 표시장치는 빠른 응답 속도를 가지며, 휘도 및 시야각이 크고, 동시에 낮은 소비 전력으로 구동되는 장점이 있다.
유기발광 표시장치는 외광 반사를 줄이기 위한 컬러 필터를 포함할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시청 각도에 대한 색차(white angle dependency, WAD)가 개선된 유기발광 표시장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 복수의 화소가 정의된 기판, 상기 기판 상에 상기 각 화소마다 배치된 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 유기발광층, 상기 유기발광층 상에 배치된 제2 전극, 상기 제2 전극 상에 배치된 터치 감지 부재 및 상기 터치 감지 부재 상에 배치되고 상기 각 화소마다 배치된 컬러 필터를 포함한다.
상기 컬러 필터의 상면은 요부 및 철부를 포함하는 컬러 요철 패턴을 포함할 수 있다.
상기 컬러 요철 패턴의 상기 요부는 상기 컬러 필터의 기준 표면이고, 상기 컬러 요철 패턴의 상기 철부는 상기 컬러 필터의 기준 표면으로부터 두께 방향으로 돌출된 양각 패턴일 수 있다.
상기 컬러 요철 패턴은 서로 분리된 복수의 섬형 패턴이고, 상기 각 섬형 패턴은 도트 형상일 수 있다.
상기 컬러 요철 패턴은 하나 이상의 폐곡선을 포함할 수 있다.
상기 컬러 요철 패턴의 상기 철부는 상기 컬러 필터의 기준 표면이고, 상기 컬러 요철 패턴의 상기 요부는 상기 컬러 필터의 기준 표면으로부터 두께 방향으로 리세스된 음각 패턴일 수 있다.
상기 컬러 필터의 하면은 요부 및 철부를 포함하는 컬러 요철 패턴을 포함할 수 있다.
상기 터치 감지 부재는 터치 전극층 및 상기 터치 전극층을 덮는 패시베이션층을 포함하고, 상기 패시베이션층의 상면은 상기 컬러 필터의 하면과 맞닿고 상기 컬러 필터의 상기 컬러 요철 패턴과 맞물리는 요철 패턴을 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터의 상면에 배치된 적어도 하나의 컬러 요철 패턴을 더 포함하되 상기 컬러 필터의 상기 상면은 상기 컬러 요철 패턴이 배치된 제1 영역 및 상기 컬러 요철 패턴없이 노출된 제2 영역을 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터의 경계를 따라 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함하되, 상기 터치 감지 부재는 금속 메시를 포함하는 터치 전극층을 포함하고, 상기 금속 메시는 상기 블랙 매트릭스와 두께 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 터치 감지 부재는 터치 전극층 및 상기 터치 전극층을 덮는 패시베이션층을 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터의 하면은 상기 패시베이션층의 상면과 접촉할 수 있다.
상기 터치 감지 부재는 터치 전극층을 포함하고, 상기 컬러 필터는 상기 터치 전극층의 바로 위에(directly on) 배치될 수 있다.
상기 컬러 필터의 상면은 요부 및 철부를 포함하는 컬러 요철 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극 상에 배치된 봉지막을 더 포함하되, 상기 터치 감지 부재는 상기 봉지막의 바로 위에 배치된 터치 전극층을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극 상에 배치된 봉지막 및 상기 봉지막 상에 배치된 절연막을 더 포함하되, 상기 터치 감지 부재는 상기 절연막 상에 직접 배치된 터치 전극층을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극은 골부, 상기 골부보다 상측으로 돌출된 산부, 및 상기 골부와 산부를 연결하는 경사부를 포함할 수 있다.
상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 배치되고, 상면이 요부 및 철부를 포함하는 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 전극의 상기 골부, 상기 산부 및 상기 경사부의 두께는 균일할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 기판, 상기 기판 상에 배치된 유기발광소자,
상기 유기발광소자를 덮는 절연층, 상기 절연층 상에 배치된 터치 전극층 및 상기 터치 전극층을 덮으며, 상기 터치 전극층과 접촉하고, 적어도 일면에 복수의 돌출 패턴을 포함하는 컬러 필터를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 요철 패턴이 구비된 컬러 필터를 터치 감지 부재상에 직접 배치함으로써, 외광 반사율을 줄이는 한편, 시청 각도에 대한 색차를 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 FF부분을 확대하여 도시한 개략적인 레이아웃도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 터치 감지 부재의 평면 배치도이다.
도 5 내지 도 7은 컬러 요철 패턴을 형성하는 과정을 나타내는 공정 단계별 단면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 14 및 도 15는 또 다른 실시예들에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 레이아웃도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 터치 감지 부재 평면 배치도이다.
도 17은 도 16의 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
유기발광 표시장치는 동영상이나 정지영상을 표시하는 표시장치의 일종으로, 유기발광소자를 포함한다. 유기발광 표시장치는 이동 통신 단말기, 스마트폰, 태블릿, 스마트 워치 및 네비게이션 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷 등의 장치이거나 그에 적용될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 다양한 실시예들에 대해 설명한다. 명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 1은 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 유기발광 표시장치(10)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)은 화상을 표시하는 영역이다. 표시 영역(DA)에는 화상을 표시하는 소자뿐만 아니라 외부 환경을 검출하기 위한 검출 부재가 배치될 수 있다. 즉, 표시 영역(DA)은 영상을 표시하는 영역이면서 동시에 터치 입력이나 사용자의 지문을 인식하는 영역으로 사용될 수 있다.
표시 영역(DA)은 일 실시예로 평평한 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 표시 영역(DA)의 적어도 일부 영역은 구부러질 수도 있다.
비표시 영역(NDA)은 화상이 표시되지 않는 영역으로 정의된다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 외측에 배치된다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 주변을 둘러쌀 수 있다. 일 실시예로, 비표시 영역(NDA)에는 스피커 모듈, 카메라 모듈 및 센서 모듈 등이 배치될 수 있다. 여기서, 센서 모듈은 일 실시예로, 조도 센서, 근접 센서, 적외선 센서, 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 FF부분을 확대하여 도시한 개략적인 레이아웃도이다.
도 2를 참조하면, 유기발광 표시장치(10)는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소(PX_R, PX_G, PX_B)를 포함한다. 복수의 화소(PX_R, PX_G, PX_B)는 복수의 색상 화소일 수 있다. 예를 들어, 복수의 화소는 적색 화소(PX_R), 녹색 화소(PX_G) 및 청색 화소(PX_B)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 화소는 백색(white) 화소를 더 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 적색, 녹색, 청색 화소 대신 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow) 화소가 배치될 수도 있다. 이하에서는, 유기발광 표시장치(10)가 적색, 녹색, 청색 화소(PX_R, PX_G, PX_B)를 포함하는 경우를 예로 하여 설명하기로 한다.
적색, 녹색, 청색 화소(PX_R, PX_G, PX_B)는 교대로 배열될 수 있다. 각 화소(PX_R, PX_G, PX_B)는 사각형 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX_R, PX_G, PX_B)는 해당 변이 유기발광 표시장치(10)의 장변 및 단변에 대해 경사진 마름모꼴 형상으로 배치될 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 각 화소(PX_R, PX_G, PX_B)는 직사각형 또는 정사각형 형상으로 배열될 수 있다.
각 화소(PX_R, PX_G, PX_B)의 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 청색 화소(PX_B)는 적색 화소(PX_R)보다 크기가 크며 적색 화소(PX_R)는 녹색 화소(PX_G)보다 더 클 수 있다. 다만, 상기 각 화소(PX_R, PX_G, PX_B)의 크기 순서는 이에 제한되는 것은 아니다.
각 화소(PX_R, PX_G, PX_B)는 유기 발광층(122) 및 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 컬러 필터(161_R)는 적색 컬러 필터이고, 제2 컬러 필터(161_G)는 녹색 컬러 필터이고, 제3 컬러 필터(161_B)는 청색 컬러 필터일 수 있다. 적색 화소(PX_R)는 적색 유기 발광층(122_1) 및 적색의 제1 컬러 필터(161_R)를 포함하고, 녹색 화소(PX_G)는 녹색 유기 발광층(122_2) 및 녹색의 제2 컬러 필터(161_G)를 포함하고, 청색 화소(PX_B)는 청색 유기 발광층(122_3) 및 청색의 제3 컬러 필터(161_B)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 적색, 녹색, 청색 화소(PX_R, PX_G, PX_B)는 각각 백색(white) 유기 발광층 및 해당하는 색상의 컬러 필터를 포함할 수도 있다. 백색 유기 발광층은 2 이상의 유기 발광층이 적층되어 형성될 수 있다.
각 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)는 복수의 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 포함한다. 도면에서 도시한 것과 같이 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)는 하나 이상의 점(dot)의 집합으로 이루어진 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 포함할 수 있다. 여기서 점(dot)은 직경을 가진 원을 의미할 수 있다. 다만, 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)의 형상은 점(dot)으로 이루어진 것에 한정되지 않으며, 타원, 다각형 등 다른 다양한 형상을 가질 수도 있다.
각 화소(PX_R, PX_G, PX_B)별 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)의 개수가 상이할 수 있다. 예를 들면, 청색 화소(PX_B)에 포함된 컬러 요철 패턴(PT3)의 개수는 적색 화소(PX_R)에 포함된 컬러 요철 패턴(PT1)의 개수보다 많을 수 있고, 적색 화소(PX_R)에 포함된 컬러 요철 패턴(PT1)의 개수는 녹색 화소(PX_G)에 포함된 컬러 요철 패턴(PT2)의 개수보다 많을 수 있다.
각 화소의 경계에는 블랙 매트릭스(140)가 배치된다. 블랙 매트릭스(140)는 격자 형상으로 형성되어 각 화소(PX_R, PX_G, PX_B)들을 구획할 수 있다.
유기발광 표시장치(10)는 터치 감지 부재(도 3의 '130')을 더 포함할 수 있다. 터치 감지 부재(도 3의 '130')은 유기 발광층(122)과 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B) 사이에 배치될 수 있다. 터치 감지 부재(130)에 대한 설명은 도 3 및 도 4에서 상세히 설명된다.
이하, 도 3을 참조하여 상술한 유기발광 표시장치(10)의 단면 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
유기발광 표시장치(10)는 적어도 하나의 베이스 기판을 포함한다. 예를 들어, 유기발광 표시장치(10)는 제1 기판(103)과 대향하여 배치된 제2 기판(102)을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 제2 기판(102)은 생략되거나 필름이나 막 등 다른 구조물로 대체될 수도 있다.
제1 기판(103)은 가요성(flexible) 기판일 수 있다. 예를 들면, 제1 기판(103)은 고분자 유기물을 포함하는 필름 기판 및 플라스틱 기판 중 하나일 수 있다. 예를 들면, 제1 기판(103)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제1 기판(103)은 유리 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic)을 포함할 수도 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 기판(103)은 경성(rigid) 기판일 수도 있다. 여기서, 제1 기판(103)은 유리 기판, 석영 기판, 유리 세라믹 기판 및 결정질 유리 기판 중 하나일 수 있다.
제1 기판(103) 상에는 버퍼층(111)이 배치된다. 버퍼층(111)은 제1 기판(103)의 표면을 평활하게 하고, 수분 또는 외부 공기의 침투를 방지하는 기능을 한다. 버퍼층(111)은 무기막일 수 있다. 버퍼층(111)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
버퍼층(111) 상에는 복수의 박막 트랜지스터(TR)가 배치된다. 여기서 복수의 박막 트랜지스터(TR)는 구동 박막 트랜지스터일 수 있다. 박막 트랜지스터(TR)는 화소마다 하나 이상 구비될 수 있다. 박막 트랜지스터(TR)는 반도체층(CH), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 버퍼층(111) 상에 반도체층(CH)이 배치된다. 반도체층(CH)은 비정질 실리콘(amorphous silicon), 폴리 실리콘(poly silicon), 유기 반도체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 반도체층(CH)은 산화물 반도체일 수 있다. 도시하지는 않았지만, 반도체층(CH)은 채널 영역과, 채널 영역의 양 측에 배치되며, 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
반도체층(CH) 상에는 게이트 절연막(112)이 배치된다. 게이트 절연막(112)은 무기막일 수 있다. 게이트 절연막(112)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
게이트 절연막(112) 상에는 게이트 전극(GE)이 배치된다. 게이트 전극(GE)은 도전성을 가지는 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극(GE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti)을 포함할 수 있다. 게이트 전극(GE)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
게이트 전극(GE) 상에는 층간 절연막(113)이 배치된다. 층간 절연막(113)은 무기막일 수 있다. 층간 절연막(113)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
층간 절연막(113) 상에는 소스 전극(SE)과, 드레인 전극(DE)이 배치된다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 도전성을 가지는 금속 물질로 형성된다. 예를 들면, 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo)을 포함할 수 있다.
소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 층간 절연막(113) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 컨택홀을 통하여 반도체층(CH)의 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 유기발광 표시장치(10)는 제1 기판(103) 상에 스토리지 커패시터 및 스위치 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 층간 절연막(113) 상에 보호층(114)이 배치된다. 여기서, 보호층(114)은 박막 트랜지스터(TR)를 포함하는 픽셀 회로부를 덮도록 배치된다. 보호층(114)은 패시베이션막 또는 평탄화막일 수 있다. 패시베이션막은 SiO2, SiNx 등을 포함할 수 있고, 평탄화막은 아크릴, 폴리이미드와 같은 재질을 포함할 수 있다. 보호층(114)은 패시베이션막과 평탄화막을 모두 포함할 수도 있다. 이 경우, 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 층간 절연막(113) 상에 패시베이션막이 배치되고, 패시베이션막 상에 평탄화막이 배치될 수 있다.
보호층(114)의 상면은 평탄할 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니고, 도 10에 도시된 바와 같이 그 상면이 비평탄할 수도 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술된다.
보호층(114) 상에 복수의 제1 전극(121)이 배치된다. 제1 전극(121)은 화소마다 배치된 화소 전극일 수 있다. 또한, 제1 전극(121)은 유기발광 다이오드의 애노드(anode) 전극일 수 있다.
제1 전극(121)은 보호층(114)을 관통하는 비아홀을 통해 제1 기판(101)에 배치된 드레인 전극(DE)(또는 소스 전극(SE))과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극(121)은 일함수가 높은 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 전극(121)은 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3) 등을 포함할 수 있다. 상기 예시된 도전성 물질들은 상대적으로 일함수가 크면서도, 투명한 특성을 갖는다. 유기발광 표시장치가 전면 발광형일 경우, 상기 예시된 도전성 물질 이외에 반사성 물질, 예컨대 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물이 더 포함될 수 있다. 따라서, 제1 전극(121)은 상기 예시된 도전성 물질 및 반사성 물질로 이루어진 단일층 구조를 갖거나, 이들이 적층된 복수층 구조를 가질 수 있다.
제1 전극(121) 상에는 화소 정의막(115)이 배치된다. 화소 정의막(115)은 제1 전극(121)의 적어도 일부를 노출하는 개구부를 포함한다. 화소 정의막(115)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 화소 정의막(115)은 포토 레지스트, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘 화합물, 폴리아크릴계 수지 등의 재료를 포함할 수 있다.
화소 정의막(115)에 의해 노출된 제1 전극(121) 상에는 유기 발광층(122)이 배치된다.
유기 발광층(122) 상에는 제2 전극(123)이 배치된다. 제2 전극(123)은 화소의 구별없이 전체에 걸쳐 배치된 공통 전극일 수 있다. 또한, 제2 전극(123)은 유기발광 다이오드의 캐소드(cathode) 전극일 수 있다.
제2 전극(123)은 일함수가 낮은 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 전극(123)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)을 포함할 수 있다. 제2 전극(123)은 보조 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 보조 전극은 상기 물질이 증착되어 형성된 막, 및 상기 막 상에 투명 금속 산화물, 예를 들어, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 인듐-주석-아연-산화물 (Indium-Tin-Zinc-Oxide) 등을 포함할 수 있다.
유기발광 표시장치(10)가 전면 발광형일 경우, 제2 전극(123)으로서 일함수가 작은 도전층을 박막으로 형성하고, 그 상부에 투명한 도전막, 예컨대, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO)층, 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO)층, 산화아연(Zinc Oxide: ZnO)층, 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)층 등을 적층할 수 있다.
상술한 제1 전극(121), 유기 발광층(122) 및 제2 전극(123)은 유기발광 다이오드를 구성할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 제1 전극(121)과 유기 발광층(122) 사이에는 정공 주입층 및/또는 정공 수송층이 배치되고, 유기 발광층과 제2 전극(123) 사이에는 전자 수송층 및/또는 전자 주입층이 배치될 수 있다.
제2 전극(123) 상에는 봉지막(116)이 배치된다. 봉지막(116)은 무기막을 포함한다. 봉지막(116)은 복수의 적층막을 포함할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 봉지막(116)은 순차적으로 적층된 제1 무기막, 유기막 및 제2 무기막을 포함하는 다층막으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 무기막 및 제2 무기막은 실리콘 옥사이드(SiOx), 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiONx)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 유기막은 에폭시, 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
봉지막(116) 상에 터치 감지 부재(130)가 배치된다. 봉지막(116)과 터치 감지 부재(130)는 직접 접할 수 있다. 터치 감지 부재(130)에 대한 설명은 도 4와 함께 상세히 후술된다.
터치 감지 부재(130) 상에는 블랙 매트릭스(140)가 배치된다. 블랙 매트릭스(140)는 화소의 경계를 따라 배치되며, 화소를 노출하는 개구부를 포함한다. 블랙 매트릭스(140)는 화소의 경계를 따라 서로 연결된 격자 형상을 가질 수 있다. 하부의 유기 발광층(122)은 블랙 매트릭스(140)의 개구부와 중첩할 수 있다. 본 명세서에서, “제1 구성 및 제2 구성이 중첩한다”라고 표현 하면, 제1 구성과 제2 구성이 유기발광 표시장치(10)의 두께 방향(도면에서 제1 기판의 표면에 수직한 방향)으로 중첩하는 것을 의미할 수 있다.
블랙 매트릭스(140)는 광 흡수 물질 또는 광 반사 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(140)는 흑색으로 착색된 수지나 크롬(Cr) 등의 반사성 금속 등을 포함할 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 블랙 매트릭스(140)와 터치 감지 부재(130) 사이에는 버퍼막이나 유기막이 더 배치될 수도 있다. 상기 버퍼막 또는 유기막은 단일막 또는 다층막 형태로 적층되어 형성될 수 있다.
블랙 매트릭스(140) 상에는 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)가 배치될 수 있다. 컬러 필터는 블랙 매트릭스(140)의 개구부 상에 배치되고, 나아가 블랙 매트릭스(140)의 표면 위에까지 연장될 수 있다. 도시된 것과 달리, 인접한 컬러 필터는 블랙 매트릭스(140) 상에서 서로 중첩할 수도 있다.
적색의 제1 컬러 필터(161_R)는 적색 광을 선택적으로 투과시킨다. 여기서, 적색 광의 파장은 약 620nm 내지 750nm일 수 있다. 녹색의 컬러 필터는 녹색 광을 선택적으로 투과시킨다. 여기서, 녹색 광의 파장은 약 495nm 내지 570nm일 수 있다. 청색의 컬러 필터는 청색 광을 선택적으로 투과시킨다. 여기서, 청색 광의 파장은 약 450nm 내지 495nm일 수 있다.
제1 컬러 필터(161_R)는 적색 화소(PX_R)에, 제2 컬러 필터(161_G)는 녹색 화소(PX_G)에, 제3 컬러 필터(161_B)는 청색 화소(PX_B)에 각각 배치될 수 있다. 각 유기 발광층(122) 상부에 동일한 색상의 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)가 배치됨으로써, 해당 화소에서의 혼색을 방지하고 색재현성을 증가시킬 수 있다. 또한, 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)들은 외광을 상당한 수준으로 흡수하므로, 편광판 등을 추가로 배치하지 않더라도 외광 반사를 감소시킬 수 있다.
제1 컬러 필터(161_R), 제2 컬러 필터(161_G) 및 제3 컬러 필터(161_B)의 형상은 상술한 화소의 형상과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 화소의 형상이 마름모일 경우 각 컬러 필터의 형상 또한 마름모일 수 있다.
컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)는 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 포함할 수 있다. 도시된 것과 같이 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)은 컬러 필터의 상면에 형성될 수 있다. 도면에서는 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)이 양각으로 형성된 것으로 도시되었으나 이에 제한되는 것은 아니고, 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)은 음각으로 형성될 수 있고, 이에 대한 설명은 도 11에서 후술된다.
컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)이 양각으로 돌출된 부분을 포함하는 경우, 돌출 부분의 높이는 평평한 상면으로부터 0.5미크론(μm) 내지 0.8미크론(μm)일 수 있다. 평면에서 바라보았을 때, 하나의 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)의 직경은 2미크론(μm) 내지 6미크론(μm)일 수 있다.
컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)가 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 포함한 경우, 유기발광 표시장치(10)는 시청 각도에 대한 색차(white angle dependency, WAD)가 개선될 수 있다. 외부에서 유기발광 표시장치(10)로 입사하는 광의 일부는 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)를 통과하고, 유기발광 표시장치(10)에서 반사되며, 반사된 광은 다시 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)를 통과하여 외부로 유출될 수 있다. 외부에서 유기발광 표시장치(10)로 입사하는 광의 다른 일부는 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)를 통과하지 못하고 곧바로 외부로 반사될 수 있다. 상기 광들에 의해 유기발광 표시장치(10)는 시청 각도에 대한 색차를 일으킬 수 있다.
컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)에 컬러 요철 패턴(PT1)을 적용한 경우, 상기 광들에 의해 발생되는 시청 각도에 대한 색차(WAD)를 개선할 수 있다.
표 1은 실시예 1(본 실시예)과 비교예 1 및 비교예 2의 효율, 반사율 및 WAD의 측정 값을 나타낸 표이다. 측정 값은 2개의 cell을 기준으로 측정한 값이다. 표에 기재된 반사율 및 효율은 SCI(Specular Component Included, 적분 반사율) 방식 및 SCE(Specular Component Excluded, 산란 반사율) 방식으로 측정한 값 및 효율비(전류 효율의 비)를 나타낸다. 표에 기재된 SCI는 입사되어 반사되는 직진광 및 확산광을 측정한 결과이며, SCE는 입사되어 반사되는 확산광을 측정한 결과이다.
실시예 1에서 측정 값은 앞서 설명한 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 포함하는 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)를 적용한 유기발광 표시장치(10)에서의 측정 값이고, 비교예 1에서 측정 값은 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 포함하지 않는 컬러 필터를 적용한 유기발광 표시장치에서의 측정 값이다. 그리고, 비교예 2에서 측정 값은 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B) 대신에 편광판(polarizing plate)을 적용한 유기발광 표시장치에서의 측정 값이다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2
효율 120% 133% 100%
반사율
(SCI/SCE)		 5.43/0.93 5.57/0.63 5.34/0.45
WAD 0.007~0.013 0.018~0.022 0.006~0.010
표 1을 참조하면, 비교예 2, 실시예 1 및 실시예 2 순서로 효율이 좋은 것을 알 수 있다. 표 1에서의 효율은 비교예 2의 패널의 효율을 100%로 하였을 때의 상대적인 값으로 나타낸 것이다. 이때 효율은 전류 효율(Cd/mA)을 측정하여 비교하였다.즉, 비교예 2는 외광 반사 및 WAD가 가장 적지만 효율이 가장 낮고, 비교예 1은 효율이 가장 좋지만 외광 반사 및 WAD가 매우 크다. 반면, 실시예 1은 외광 반사 및 WAD가 비교예 2와 비슷한 정도를 유지하면서 효율은 비교예 1과 비슷하여 외광 반사 및 WAD와 효율 특성이 모두 우수한 것을 알 수 있다.
컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B) 상에 접착층(150) 및 제2 기판(102)이 순차 배치될 수 있다. 제2 기판(102)은 유리, 플라스틱 등의 투명한 기판으로 이루어질 수 있다. 제2 기판(102)은 윈도우 기판, 밀봉 기판, 또는 보호 기판일 수 있다.
접착층(150)은 컬러 필터와 제2 기판(102) 사이에 개재되어 컬러 필터와 제2 기판(102)을 결합한다. 접착층(150)은 접착성을 갖는 필름, 예를 들어, 광학적 투명 접착제(Optically Clear Adhesive, OCA)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 접착층(150)은 광학적 투명 수지(Optically Clear Resin, OCR)을 포함할 수 있다. 접착층(150) 및 제2 기판(102)은 생략될 수 있다.
다음은 터치 감지 부재(130)에 대하여 설명한다.
도 4는 터치 감지 부재의 평면 배치도이다.
터치 감지 부재(130)에 대하여 도 3과 함께 설명한다. 전술한 바와 같이, 터치 감지 부재(130)는 봉지막(116)과 블랙 매트릭스(140) 사이에 배치된다.
도 4에서 FF'영역은 도 1의 FF영역 유기발광 표시장치(10)에서의 동일한 영역일 수 있다.
도 4를 참조하면, 터치 감지 부재(130)는 복수의 제1 감지 전극(IE1-1 내지 IE1-8) 및 복수의 제2 감지 전극(IE2-1 내지 IE2-4)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 감지 전극(IE1-1 내지 IE1-8)은 제1 방향(d1)을 따라 연장될 수 있다. 복수의 제2 감지 전극(IE2-1 내지 IE2-4)은 제2 방향(d2)을 따라 연장될 수 있다. 제1 방향(d1)은 일 실시예로, 제2 방향(d2)과 교차될 수 있다. 도 4를 기준으로, 제1 방향(d1)은 열 방향, 제2 방향(d2)은 행 방향을 예시한다.
보다 상세히 설명하기로 한다. 복수의 제1 감지 전극(IE1-1 내지 IE1-8)은 각각 메쉬(mesh) 형상을 갖도록 배치되는 복수의 제1 센싱 라인(SPL1)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 센싱 라인(SPL1)에 의해 구획되는 영역은 유기 발광층(122_1, 122_2, 122_3 도 2 참조)과 중첩될 수 있다. 터치 감지 부재(130)는 인접한 복수의 제1 감지 전극(IE1-1 내지 IE1-8)들을 서로 전기적으로 연결시키는 복수의 제1 연결부(CP1)를 더 포함할 수 있다.
복수의 제2 감지 전극(IE2-1 내지 IE2-4)은 각각 메쉬 형상을 갖도록 배치되는 복수의 제2 센싱 라인(SPL2)을 포함할 수 있다. 복수의 제2 센싱 라인(SPL2)에 의해 구획되는 영역의 경우도, 유기 발광층과 중첩될 수 있다. 터치 감지 부재(130)는 인접한 복수의 제2 감지 전극(IE2-1 내지 IE2-4)들을 서로 전기적으로 연결시키는 복수의 제2 연결부(CP2)를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1 센싱 라인(SPL1)에 의해 구획되는 영역 및 복수의 제2 센싱 라인(SPL2)에 의해 구획되는 영역은 일 실시예로, 마름모 형상을 가질 수 있다. 여기서, 마름모 형상은 실질적으로 마름모 형상뿐만 아니라, 공정 과정 및 센싱 라인의 배치 형태 등을 고려하여 마름모 형상에 가까운 형상을 포함한다.
복수의 제1 센싱 라인(SPL1)은 상기 복수의 제2 센싱 라인(SPL2)과 전기적으로 절연된다. 일 실시예로, 복수의 제1 센싱 라인(SPL1)은 복수의 제2 센싱 라인(SPL2)과 서로 동일 층에 배치될 수 있다. 이 경우, 복수의 제1 연결부(CP1) 및 복수의 제2 연결부(CP2)는 서로 다른 층에 배치됨으로써, 전기적으로 절연된다. 다른 실시예로, 복수의 제1 센싱 라인(SPL1)은 상기 복수의 제2 센싱 라인(SPL2)과 서로 다른 층에 배치될 수도 있다.
복수의 제1 센싱 라인(SPL1) 및 복수의 제2 센싱 라인(SPL2)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 도전성 물질은 일 실시예로, 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 등과 같은 저저항 금속을 포함하거나, 은 나노와이어(silver nanowire), 카본 나노튜브(carbon nanotube) 등과 같은 도전성 나노 물질을 포함할 수 있다.
터치 감지 부재(130)는 복수의 제1 감지 전극(IE1-1 내지 IE1-8) 및 복수의 제2 감지 전극(IE2-1 내지 IE2-4)에 신호를 제공하는 신호 패드부(PD) 및 복수의 신호 라인을 더 포함할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제1 센싱 라인(SPL1)은 봉지막(116) 상에 직접 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 실시예에서, 단일막 또는 다층막의 절연층이 봉지막(116)과 제1 센싱 라인(SPL1) 사이에 배치될 수도 있다.
제1 절연층(131)은 제1 센싱 라인과 봉지막(116) 상에 배치될 수 있다.
제1 절연층(131)은 일 실시예로 무기 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 무기 물질은 실리콘 옥사이드(SiOx), 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiONx)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1 절연층(131)은 유기 물질을 포함할 수도 있다. 여기서, 유기 물질은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
복수의 제2 센싱 라인(SPL2)은 제1 절연층(131) 상에 배치될 수 있다. 제1 센싱 라인(SPL1) 및 제2 센싱 라인(SPL2)은 블랙 매트릭스(140) 및 화소 정의막(115)과 중첩될 수 있다. 즉, 제1 센싱 라인(SPL1) 및 제2 센싱 라인(SPL2)이 블랙 매트릭스(140)와 완전히 중첩됨에 따라, 사용자에 의해 시인되는 것을 방지할 수 있다.
제2 절연층(132)은 제1 절연층(131) 및 제2 센싱 라인(SPL2) 상에 배치될 수 있다. 제2 절연층(132)은 일 실시예로 무기 물질 또는 유기 물질을 포함할 수 있다. 상기 무기 물질 및 유기 물질의 종류에 대해서는 제1 절연층(131)과 중복된 설명이므로 생략하기로 한다. 도 3에서는, 제1 절연층(131) 및 제2 절연층(132)이 단일 층인 것으로 도시하였으나 이에 제한되는 것은 아니며, 다층 구조를 가질 수도 있다.
한편, 도 3에는 도시하지 않았으나, 제1 절연층(131) 상에 복수의 제1 센싱 라인(SPL1)을 서로 전기적으로 연결시키는 복수의 제1 연결부(CP1)가 배치될 수 있으며, 제2 절연층(132) 상에 복수의 제2 센싱 라인(SPL2)을 서로 전기적으로 연결시키는 복수의 제2 연결부(CP2)가 배치될 수 있다.
여기서 제2 절연층(132)은 패시배이션막 또는 평탄화막일 수 있다.
다음은 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)에 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 형성하는 방법에 대해서 설명한다.
도 5 내지 도 7은 컬러 요철 패턴을 형성하는 과정을 나타내는 공정 단계별 단면도이다.
우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(140)의 개구부에 유기 물질층(161a_R, 161a_G, 161a_B)을 형성한다. 유기 물질층(161a_R, 161a_G, 161a_B)은 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 그라비아 인쇄 등의 방식으로 도포될 수 있다. 유기 물질층(161a_R, 161a_G, 161a_B)은 감광성 물질을 포함할 수 있다. 상기 감광성 물질은 포지티브 감광성 물질 또는 네가티브 감광성 물질일 수 있다. 본 실시예에서는 유기 물질층(161a_R, 161a_G, 161a_B)이 네가티브(negative-type) 감광성 물질을 포함하는 경우를 예시하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
이어, 도 6에 도시된 바와 같이, 유기 물질층(161a_R, 161a_G, 161a_B) 상에 하프톤(half-tone) 마스크(400)를 배치한다. 하프톤 마스크(400)는 투광부(410)와 반투광부(420)를 포함한다. 돌출부(401)가 형성될 영역에 투광부(410)를 대응시키고, 돌출부(401)가 형성되는 이외의 영역에 반투광부(420)를 대응시킨다. 이어, 노광 공정을 거친 유기 물질층(161b_R, 161b_G, 161b_B)이 현상 공정을 거치면, 도 7에 도시된 바와 같이 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 포함하는 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)가 완성될 수 있다.
이하, 다른 실시예들에 대해 설명한다.
도 8은 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기발광 표시장치(10_1)는 평평한 상면을 지닌 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B) 상에 별도의 돌출 패턴(PTa1, PTa2, PTa3)이 배치된 점에서 도 3의 실시예와 차이가 있다.
돌출 패턴(PTa1, PTa2, PTa3)은 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)와 동일한 유기 물질을 포함할 수 있다. 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B) 상에 배치되는 별도의 돌출 패턴(PTa1, PTa2, PTa3)을 포함하는 유기발광 표시장치(10_1)는 돌출 패턴(PTa1, PTa2, PTa3)에 의해 도 3의 실시예와 동일하게 WAD개선 효과가 있을 수 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 유기발광 표시장치(10_2)는 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)가 음각 컬러 요철 패턴(PTb1, PTb2, PTb3)을 포함하는 점에서 도 3의 실시예와 차이가 있다.
음각 컬러 요철 패턴(PTb1, PTb2, PTb3)이 적용된 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)를 포함하는 유기발광 표시장치(10_2)는 음각 컬러 요철 패턴(PTb1, PTb2, PTb3)에 의해 도 3의 실시예와 동일하게 WAD개선 효과가 있을 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기발광 표시장치(11)는 보호층(214)의 상면에 굴곡면을 포함하는 점에서 도 3의 실시예와 차이가 있다.
도 10에서 설명의 편의를 위해 도 3과 다른 도면부호로 사용하였으나, 도 10의 보호층(214)은 도 3의 보호층(114)과 동일한 구성요소다.
보호층(214)은 블랙 매트릭스(140)와 중첩되는 영역과 블랙 매트릭스(140)와 중첩되지 않은 영역을 포함할 수 있다. 보호층(214)의 상부 표면은 상기 블랙 매트릭스(140)와 중첩되는 영역에서 평탄면을 가질 수 있다. 보호층(214)의 상부 표면은 상기 블랙 매트릭스(140)와 중첩되지 않는 영역에서 요철면을 가질 수 있다. 요철면은 골부(214_CC), 골부보다 상측으로 돌출된 산부(214_CV) 및 골부(214_CC)와 산부(214_CV)를 연결하는 경사부를 포함할 수 있다.
도면에서 보호층(214)은 상부 표면에 'V' 형상의 요철면을 구비하는 것으로 도시하였으나 이에 제한되는 것은 아니고, 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)과 동일한 형상을 요철면을 구비할 수도 있다.
보호층(214) 상에는 유기발광 소자가 배치될 수 있다. 제1 전극(121)이 보호막 상에 배치되고, 제1 전극(121) 상에 유기 발광층(122)이 배치되고, 유기 발광층 상에 제2 전극(123)이 배치될 수 있다.
제1 전극(121) 및 유기 발광층(122)은 보호층(214)의 요철면에 대응하는 요철 형상으로 보호층(214)의 상면에 적층 될 수 있다. 즉, 제1 전극(121) 및 유기 발광층(122)은 골부, 골부보다 상측으로 돌출된 산부 및 골부와 산부를 연결하는 경사부를 포함할 수 있다.
제2 전극(123)은 보호층(214)과 마찬가지로 블랙 매트릭스(140)와 중첩되는 영역과 블랙 매트릭스(140)와 중첩되지 않은 영역을 포함할 수 있다. 제2 전극(123)은 보호층(214)에 대응하여 블랙 매트릭스(140)와 중첩되는 영역에서 평탄한 형상일 수 있고, 블랙 매트릭스(140)와 중첩되지 않는 영역에서 요철 형상일 수 있다. 즉, 제2 전극(123)은 골부, 골부보다 상측으로 돌출된 산부 및 골부와 산부를 연결하는 경사부를 포함하는 요철 영역을 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 유기발광 표시장치(11)는 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 포함하는 컬러 필터뿐만 아니라 요철 형상의 제1 전극(121), 유기 발광층(122) 및 제2 전극(123)에 의해 WAD가 개선될 수 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기발광 표시장치(12)는 제2 센싱 라인(SPL2) 상에 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)가 직접 배치되는 점 및 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B) 상에 블랙 매트릭스(140)가 배치되는 점에서 도 10의 실시예와 차이가 있다.
본 실시예에 따른 유기발광 표시장치(12)는 도 10의 실시예와 같이 봉지막(116) 상에 터치 감지 부재(130_1)가 직접 배치될 수 있다.
터치 감지 부재(130_1)는 봉지막(116) 상에 배치된 제1 센싱 라인(SPL1), 제1 센싱 라인(SPL1) 상에 배치된 제1 절연층(131) 및 제1 절연층(131) 상에 배치된 제2 센싱 라인(SPL2)을 포함할 수 있다.
복수의 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)가 터치 감지 부재(130_1) 상에 배치될 수 있다. 즉, 복수의 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)는 제2 센싱 라인(SPL2)과 직접 접하도록 배치될 수 있다. 제1 컬러 필터(161_R)와 제2 컬러 필터(161_G)의 경계가 제2 센싱 라인(SPL2)에 중첩되도록 배치될 수 있다.
복수의 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)는 각각 상면에 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 포함할 수 있으며, 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)과 관련된 중복 설명은 생략한다.
컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)상에 개구부를 포함하는 블랙 매트릭스(140)가 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(140)는 제1 컬러 필터(161_R)와 제2 컬러 필터(161_G)의 경계를 따라 배치될 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(140)는 제2 센싱 라인(SPL2)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(140)는 블랙 매트릭스(140)의 개구부를 통해 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)의 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)이 노출될 수 있도록 복수의 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B) 상에 배치될 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 유기발광 표시장치(13)는 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)의 하면에 요철면이 형성되는 점에서 도 10의 실시예와 차이가 있다.
터치 감지 부재(130_2)는 상면에 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)이 형성된 제2 절연층(132_1)을 포함할 수 있다. 제2 절연층(132_1)은 상면에 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)을 포함하는 영역과 상면에 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)을 포함하지 않은 영역을 포함할 수 있다. 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)을 포함하지 않은 영역을 따라 제2 절연층(132_1) 상에 개구부를 포함하는 블랙 매트릭스(140)가 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(140)의 개구부는 제2 절연층(132_1)의 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)을 포함하는 영역을 노출시킬 수 있다.
블랙 매트릭스(140)의 개구부에 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)가 배치될 수 있다. 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)의 하면은 제2 절연층(132_1)의 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)과 접하도록 배치될 수 있다. 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)의 하면은 제2 절연층(132_1)의 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)과 접하는 것에 대응하여 요철 면을 포함할 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 다른 유기발광 표시장치(14)는 컬러 필터(161_R, 162_G, 163_B)의 상면에 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 더 포함하는 점에서 도 12의 실시예와 차이가 있다.
본 실시예에 따른 유기발광 표시장치(14)는 하면에 요철 면을 구비하고, 상면에 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 구비한 컬러 필터(161_R, 162_G, 163_B)를 포함할 수 있다.
터치 감지 부재(130_2)는 상면에 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)이 형성된 제2 절연층(132_1)을 포함할 수 있다. 제2 절연층(132_1)은 상면에 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)을 포함하는 영역과 상면에 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)을 포함하지 않은 영역을 포함할 수 있다. 상기 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)을 포함하지 않은 영역을 따라 제2 절연층(132_1) 상에 개구부를 포함하는 블랙 매트릭스(140)가 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(140)의 개구부는 제2 절연층(132_1)의 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)을 포함하는 영역을 노출시킬 수 있다.
블랙 매트릭스(140)의 개구부에 컬러 필터(161_R, 162_G, 163_B)가 배치될 수 있다. 컬러 필터(161_R, 162_G, 163_B)의 하면은 제2 절연층(132_1)의 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)과 접하도록 배치될 수 있다. 컬러 필터(161_R, 162_G, 163_B)의 하면은 제2 절연층(132_1)의 요철 패턴(PT1_1, PT2_1, PT3_1)과 접하는 것에 대응하여 요철 면을 포함할 수 있다.
컬러 필터(161_R, 162_G, 163_B)는 상면에 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)을 포함할 수 있다. 컬러 요철 패턴(PT1, PT2, PT3)은 도 5 내지 도 7의 방법에 의해 형성될 수 있다.
도 14 및 도 15는 또 다른 실시예들에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 레이아웃도이다.
도 14의 실시예에 따른 유기발광 표시장치(15) 및 도 15의 실시예에 따른 유기발광 표시장치(16)는 평면상 다른 형상의 컬러 요철 패턴(PT1_3, PT2_3, PT3_3, PT1_4, PT2_4, PT3_4)이 형성된 컬러 필터(161_R_3, 161_G_3, 161_B_3, 161_R_4, 161_G_4, 161_B_4)를 포함하는 점에서 도 2의 실시예와 차이가 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 컬러 필터(161_R_3, 161_G_3, 161_B_3, 161_R_4, 161_G_4, 161_B_4)의 상면에 포함된 돌출부는 도 2와 같이 복수개의 점(dot)을 포함하는 형상 이외에도 복수개의 폐곡선을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 14와 같이 복수개의 다각형을 포함하는 형상 및 도 15과 같이 복수개의 원을 포함하는 형상일 수 있다. 도 14에서 다각형은 사각형인 것으로 도시하였지만, 이에 제한하지 않고 다른 실시예에서 컬러 요철 패턴(PT1_3, PT2_3, PT3_3, PT1_4, PT2_4, PT3_4)은 다양한 다각형의 형상을 포함할 수 있다.
컬러 필터의 상면에 포함된 다양한 형상의 컬러 요철 패턴(PT1_3, PT2_3, PT3_3, PT1_4, PT2_4, PT3_4)은 WAD를 개선하는데 도움을 줄 수 있는 요소이다.
도시하지는 않았지만, 컬러 필터(161_R_3, 161_G_3, 161_B_3, 161_R_4, 161_G_4, 161_B_4)의 하면에 요철 패턴을 포함할 수 있고, 요철 패턴은 다양항 형상을 포함할 수 있다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 터치 감지 부재 평면 배치도이고, 도 17은 도 16의 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 16 및 도 17의 실시예는 다른 형태의 터치 감지 부재(130_3)를 포함하는 점에서 도 3 및 도 4의 실시예와 차이가 있다.
도 16 내지 도 17를 참조하면, 봉지막(116) 상에 직접 제1 배선층(320)이 배치된다. 제1 배선층(320)은 복수의 제1 감지 전극 및 복수의 제2 감지 전극을 포함한다. 제1 감지 전극과 제2 감지 전극은 셀프캡(self capacitance) 방식 및/또는 뮤추얼 캡(mutual capacitance) 방식으로 터치된 지점의 위치 정보를 획득할 수 있다.
다른 실시예에서, 봉지막(116)과 제1 배선층 사이에 유리나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리술폰(PSF), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 시클로올레핀 폴리머(COP) 등의 플라스틱으로 이루어진 기재 또는 절연층을 더 포함할 수도 있다.
제1 감지 전극(321)과 제2 감지 전극(322)은 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다. 제1 감지 전극(321)과 제2 감지 전극(322)은 마름모 형상일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 감지 전극(321)들은 제1 방향(d1)을 따라 전기적으로 연결되고, 제2 감지 전극(322)들은 제2 방향(d2)을 따라 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 감지 전극(321)들이 제2 방향(d2)을 따라 전기적으로 연결되고 제2 감지 전극(322)들이 제1 방향(d1)을 따라 전기적으로 연결될 수도 있다. 제1 감지 전극(321)들과 제2 감지 전극(322)들은 상호 절연되어 이격된다.
제1 배선층(320)은 제1 감지 전극(321)들을 연결하는 제1 연결 배선(323)을 포함한다. 제1 방향(d1)으로 인접한 제1 감지 전극(321)들은 제1 연결 배선(323)을 통해 물리적으로 연결된다. 제1 연결 배선(323)의 폭은 제1 감지 전극(321)들의 폭에 비해 작을 수 있다.
제1 배선층(320)에서 제2 방향(d2)으로 인접한 제2 감지 전극(322)들은 물리적으로 분리된다.
제1 배선층(320)은 터치 구동 배선(324) 및 터치 배선 패드(PD)를 포함할 수 있다. 터치 구동 배선(324)은 제1 감지 전극 또는 제2 감지 구동 배선(324)에 연결되어 패드측 측부로 연장되고, 패드측 측부에서 터치 배선 패드(PD)를 이룬다. 터치 배선 패드(PD)는 터치 인쇄회로기판과의 접속을 위해 터치 구동 배선(324)보다 다소 확장된 형상을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 배선층(320)은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 배선층(320)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 도전성 산화물, 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄이나 이들의 합금과 같은 금속 재질, PEDOT 등과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 탄소 나노 튜브, 그래핀 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 배선층(320)이 불투명 물질을 포함하는 경우, 제1 감지 전극과 제2 감지 전극(322)은 메쉬 형태로 이루어질 수도 있다.
제1 배선층(320) 상에는 제1 절연층(330)이 배치된다. 제1 절연층(330)은 봉지막(116) 전면에 걸쳐 배치될 수 있다. 제1 절연층(330)은 제2 감지 전극(322)을 노출하는 콘택홀(331)을 포함할 수 있다.
제1 절연층(330) 상에는 제2 배선층(340)이 배치된다. 제2 배선층(340)은 제2 연결 배선을 포함한다. 제2 배선층(340)의 제2 연결 배선은 이웃하는 제2 감지 전극(322)들을 전기적으로 연결한다. 제2 배선층(340)의 제2 연결 배선의 폭은 제2 감지 전극(322)들의 폭에 비해 작을 수 있다. 제2 배선층(340)의 제2 연결 배선은 콘택홀(331)을 통해 제2 감지 전극(322)과 전기적으로 연결된다. 도면에서는 이웃하는 제2 감지 전극(322)이 하나의 제2 연결 배선을 통해 연결된 경우를 예시하였지만, 복수의 제2 연결 배선으로 연결될 수도 있다.
제2 배선층(340)은 상술한 제1 배선층(320)으로 예시된 물질들을 포함하여 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 상대적으로 면적이 넓은 제1 감지 전극과 제2 감지 전극(322)을 포함하는 제1 배선층(320)은 투명한 도전성 산화물로 이루어지고, 제2 연결 배선을 포함하는 제2 배선층(340)은 상대적으로 저항이 낮은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄이나 이들의 합금과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있다.
제2 배선층(340) 상에는 제2 절연층(350)이 배치된다. 제2 절연층(350)은 제2 배선층(340)을 덮어 보호한다. 제2 절연층(350)은 봉지막(116)의 전면에 걸쳐 배치될 수 있다.
제1 절연층(330) 및 제2 절연층(350)은 각각 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1 절연층(330) 및 제2 절연층(350) 각각은 무기물 또는 유기물 또는 복합 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 절연층(330) 및 제2 절연층(350) 중 적어도 어느 하나는 무기막을 포함할 수 있다. 상기 무기막은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예로, 제1 절연층(330) 및 제2 절연층(350) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다. 상기 유기막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 절연층(350)은 평탄화막 또는 패시배이션막일 수 있다. 제2 절연층(350)은 블랙 매트릭스(140) 및 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)를 적층하기 위해 평탄한 상면을 포함할 수 있다.
개구부를 포함하는 블랙 매트릭스(140)가 제2 절연층(350) 상에 배치될 수 있고, 상면에 컬러 요철 패턴(PT1)이 형성된 복수의 컬러 필터(161_R, 161_G, 161_B)가 블랙 매트릭스(140)의 개구부에 배치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
103: 제1 기판
130: 터치 감지 부재
161_R, 161_G, 161_B: 컬러 필터

Claims (20)

  1. 복수의 화소가 정의된 기판;
    상기 기판 상에 상기 각 화소마다 배치된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치된 유기발광층;
    상기 유기발광층 상에 배치된 제2 전극;
    상기 제2 전극 상에 배치된 터치 감지 부재; 및
    상기 터치 감지 부재 상에 배치되고 상기 각 화소마다 배치된 컬러 필터를 포함하는 유기발광 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 컬러 필터의 상면은 요부 및 철부를 포함하는 컬러 요철 패턴을 포함하는 유기발광 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 컬러 요철 패턴의 상기 요부는 상기 컬러 필터의 기준 표면이고, 상기 컬러 요철 패턴의 상기 철부는 상기 컬러 필터의 기준 표면으로부터 두께 방향으로 돌출된 양각 패턴인 유기발광 표시장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 컬러 요철 패턴은 서로 분리된 복수의 섬형 패턴이고, 상기 각 섬형 패턴은 도트 형상인 유기발광 표시장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 컬러 요철 패턴은 하나 이상의 폐곡선을 포함하는 유기발광 표시장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 컬러 요철 패턴의 상기 철부는 상기 컬러 필터의 기준 표면이고,
    상기 컬러 요철 패턴의 상기 요부는 상기 컬러 필터의 기준 표면으로부터 두께 방향으로 리세스된 음각 패턴인 유기발광 표시장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 컬러 필터의 하면은 요부 및 철부를 포함하는 컬러 요철 패턴을 포함하는 유기발광 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 터치 감지 부재는 터치 전극층 및 상기 터치 전극층을 덮는 패시베이션층을 포함하고,
    상기 패시베이션층의 상면은 상기 컬러 필터의 하면과 맞닿고 상기 컬러 필터의 상기 컬러 요철 패턴과 맞물리는 요철 패턴을 포함하는 유기발광 표시장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 컬러 필터의 상면에 배치된 적어도 하나의 컬러 요철 패턴을 더 포함하되,
    상기 컬러 필터의 상기 상면은 상기 컬러 요철 패턴이 배치된 제1 영역 및 상기 컬러 요철 패턴없이 노출된 제2 영역을 포함하는 유기발광 표시장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 컬러 필터의 경계를 따라 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함하되,
    상기 터치 감지 부재는 금속 메시를 포함하는 터치 전극층을 포함하고, 상기 금속 메시는 상기 블랙 매트릭스와 두께 방향으로 중첩되는 유기발광 표시장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 감지 부재는 터치 전극층 및 상기 터치 전극층을 덮는 패시베이션층을 포함하는 유기발광 표시장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 컬러 필터의 하면은 상기 패시베이션층의 상면과 접촉하는 유기발광 표시장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 감지 부재는 터치 전극층을 포함하고, 상기 컬러 필터는 상기 터치 전극층의 바로 위에(directly on) 배치되는 유기발광 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 컬러 필터의 상면은 요부 및 철부를 포함하는 컬러 요철 패턴을 포함하는 유기발광 표시장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전극 상에 배치된 봉지막을 더 포함하되,
    상기 터치 감지 부재는 상기 봉지막의 바로 위에 배치된 터치 전극층을 포함하는 유기발광 표시장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전극 상에 배치된 봉지막 및 상기 봉지막 상에 배치된 절연막을 더 포함하되,
    상기 터치 감지 부재는 상기 절연막 상에 직접 배치된 터치 전극층을 포함하는 유기발광 표시장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 골부, 상기 골부보다 상측으로 돌출된 산부, 및 상기 골부와 산부를 연결하는 경사부를 포함하는 유기발광 표시장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 배치되고, 상면이 요부 및 철부를 포함하는 보호층을 더 포함하는 유기발광 표시장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 전극의 상기 골부, 상기 산부 및 상기 경사부의 두께는 균일한 유기발광 표시장치.
  20. 기판;
    상기 기판 상에 배치된 유기발광소자;
    상기 유기발광소자를 덮는 절연층;
    상기 절연층 상에 배치된 터치 전극층; 및
    상기 터치 전극층을 덮으며, 상기 터치 전극층과 접촉하고, 적어도 일면에 복수의 돌출 패턴을 포함하는 컬러 필터를 포함하는 유기발광 표시장치.
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