KR20200079904A - 표시장치 - Google Patents

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KR20200079904A
KR20200079904A KR1020180169594A KR20180169594A KR20200079904A KR 20200079904 A KR20200079904 A KR 20200079904A KR 1020180169594 A KR1020180169594 A KR 1020180169594A KR 20180169594 A KR20180169594 A KR 20180169594A KR 20200079904 A KR20200079904 A KR 20200079904A
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김동영
박태한
류지호
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 출원의 예에 따른 표시장치는, 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에 구비되며 제1 서브 화소에 구비된 제1 서브 전극 및 제2 서브 화소에 구비된 제2 서브 전극을 포함하는 제1 전극, 제1 전극 상에 배치된 유기발광층, 유기발광층 상에 배치된 제2 전극, 제1 서브 전극과 제2 서브 전극 사이에 구비되어 제1 서브 화소와 제2 서브 화소를 구분하는 제1 뱅크, 제2 전극 상에 구비되며 제1 서브 화소에 구비된 제1 컬러필터 및 제2 서브 화소에 구비된 제2 컬러필터를 포함하는 컬러필터층, 및 컬러필터층에 구비된 광 경로 변경 패턴을 포함함으로써, 인접하는 컬러필터 사이에서 광 경로를 변경시킬 수 있으므로 블랙매트릭스를 대체하면서 서브 화소 간의 혼색을 방지할 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 출원은 영상을 표시하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 따라, 최근에는 액정표시장치, 발광 표시장치, 유기 발광 표시장치, 마이크로 발광 표시장치, 양자점 발광 표시장치 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
유기 발광 표시장치는 유기발광층의 적색, 녹색, 청색 화소 형성 시, FMM 기술을 이용할 경우 증착 마스크의 처짐에 대한 문제로 마스크 쉐도우에 의해 중소형 패널 제작이 가능하나, 대면적 적용은 어렵다. 그리고, FMM을 이용하여 패널을 제작할 경우에도 픽셀 별 크기를 줄이는데 한계가 있어서 초고해상도 적용에도 어려움이 있다.
본 출원은 블랙매트릭스를 대체하면서 서브 화소 간의 혼색을 방지할 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에 구비되며 제1 서브 화소에 구비된 제1 서브 전극 및 제2 서브 화소에 구비된 제2 서브 전극을 포함하는 제1 전극, 제1 전극 상에 배치된 유기발광층, 유기발광층 상에 배치된 제2 전극, 제1 서브 전극과 제2 서브 전극 사이에 구비되어 제1 서브 화소와 제2 서브 화소를 구분하는 제1 뱅크, 제2 전극 상에 구비되며 제1 서브 화소에 구비된 제1 컬러필터 및 제2 서브 화소에 구비된 제2 컬러필터를 포함하는 컬러필터층, 및 컬러필터층에 구비된 광 경로 변경 패턴을 포함할 수 있다.
본 출원에 따른 표시장치는 인접하는 컬러필터 사이에 광의 경로를 변경하는 광 경로 패턴을 구비함으로써, 블랙매트릭스를 대체하면서 서브 화소 간의 혼색을 방지할 수 있다.
위에서 언급된 본 출원의 효과 외에도, 본 출원의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 개략적인 확대도이다.
도 3은 도 1의 B부분에서 광 경로를 나타낸 개략적인 확대도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 제조 공정 단면도이다.
도 5는 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 제조 공정 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 표시장치에 관한 것으로서, 이는 헤드 장착형 표시(HMD) 장치에 관한 것이다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 예들은 본 출원의 개시가 완전하도록 하며, 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 출원의 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 출원이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 출원 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 출원의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.
본 출원의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 출원의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 본 출원에 따른 표시장치의 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분의 개략적인 확대도이며, 도 3은 도 1의 B부분에서 광 경로를 나타낸 개략적인 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 기판(2), 회로 소자층(3), 제1 전극(4), 제1 뱅크(5), 제2 뱅크(6), 유기발광층(7), 제2 전극(8), 봉지층(9), 컬러필터층(10), 광 경로 변경 패턴(11), 제1 투명뱅크(12) 및 제2 투명뱅크(13)를 포함한다.
상기 기판(2)은 플라스틱 필름(plastic film), 유리 기판(glass substrate), 또는 실리콘과 같은 반도체 기판일 수 있다. 상기 기판(2)은 투명한 재료로 이루어질 수도 있고 불투명한 재료로 이루어질 수도 있다.
상기 기판(2) 상에는 제1 서브 화소(21), 제2 서브 화소(22), 및 제3 서브 화소(23)가 구비되어 있다. 일 예에 따른 제2 서브 화소(22)는 제1 서브 화소(21)의 일측에 인접하게 배치될 수 있다. 일 예에 따른 제3 서브 화소(23)는 상기 제2 서브 화소(22)의 일측에 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 서브 화소(21), 제2 서브 화소(22), 및 제3 서브 화소(23)는 상기 기판(2) 상에 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 제1 서브 화소(21)는 적색(R) 광을 방출하고, 상기 제2 서브 화소(22)는 녹색(G) 광을 방출하고, 상기 제3 서브 화소(23)는 청색(B) 광을 방출하도록 구비될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 화이트를 포함한 다양한 색의 광을 발광할 수도 있다. 또한, 각각의 서브 화소들(21, 22, 23)의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
상기 제1 서브 화소(21), 상기 제2 서브 화소(22), 및 제3 서브 화소(23) 각각은 제1 전극(4), 유기발광층(7), 제2 전극(8), 봉지층(9), 및 컬러필터층(10)을 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(21), 상기 제2 서브 화소(22), 및 제3 서브 화소(23) 각각의 사이에는 상기 유기발광층(7)에서 발광한 광의 경로를 변경하기 위한 광 경로 변경 패턴(11)이 형성될 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)에 있어서, 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 제1 서브 화소(21), 상기 제2 서브 화소(22), 및 제3 서브 화소(23) 각각의 사이에 배치된 제1 및 제2 투명뱅크(12, 13)에 형성될 수 있다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)이 형성된 제1 및 제2 투명뱅크(12, 13)는 컬러필터층(10)에 의해 덮이므로, 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 컬러필터층(10)에 구비될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 발광된 광이 상부 쪽으로 방출되는 소위 상부 발광(Top emision) 방식으로 이루어지고, 따라서, 상기 기판(2)의 재료로는 투명한 재료뿐만 아니라 불투명한 재료가 이용될 수 있다.
상기 회로 소자층(3)은 기판(2)의 일면 상에 마련된다.
상기 회로 소자층(3)에는 복수개의 박막 트랜지스터(31, 32, 33), 각종 신호 배선들, 및 커패시터 등을 포함하는 회로 소자가 서브 화소(21, 22, 23) 별로 구비되어 있다. 상기 신호 배선들은 게이트 라인, 데이터 라인, 전원 라인, 및 기준 라인을 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 박막 트랜지스터(31, 32, 33)는 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터 및 센싱 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어질 수 있다. 서브 화소들(21, 22, 23)은 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 구조에 의해 정의된다.
상기 스위칭 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인에 공급되는 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인으로부터 공급되는 데이터 전압을 상기 구동 박막 트랜지스터에 공급하는 역할을 한다.
상기 구동 박막 트랜지스터는 상기 스위칭 박막 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되어 상기 전원 라인에서 공급되는 전원으로부터 데이터 전류를 생성하여 상기 제1 전극(4)에 공급하는 역할을 한다.
상기 센싱 박막 트랜지스터는 화질 저하의 원인이 되는 상기 구동 박막 트랜지스터의 문턱 전압 편차를 센싱하는 역할을 하는 것으로서, 상기 게이트 라인 또는 별도의 센싱 라인에서 공급되는 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 구동 박막 트랜지스터의 전류를 상기 기준 라인으로 공급한다.
상기 커패시터는 상기 구동 박막 트랜지스터에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시키는 역할을 하는 것으로서, 상기 구동 박막 트랜지스터의 게이트 단자 및 소스 단자에 각각 연결된다.
제1 트랜지스터(31), 제2 트랜지스터(32), 및 제3 트랜지스터(33)는 회로 소자층(3) 내에 개별 서브 화소(21, 22, 23) 별로 배치된다. 일 예에 따른 제1 트랜지스터(31)는 제1 서브 화소(21) 상에 배치되는 제1 서브 전극(41)에 연결되어서 제1 서브 화소(21)에 해당하는 색의 광을 발광시키기 위한 구동 전압을 인가할 수 있다.
일 예에 따른 제2 트랜지스터(32)는 제2 서브 화소(22) 상에 배치되는 제2 서브 전극(42)에 연결되어서 제2 서브 화소(22)에 해당하는 색의 광을 발광시키기 위한 구동 전압을 인가할 수 있다.
일 예에 따른 제3 트랜지스터(33)는 제3 서브 화소(23) 상에 배치되는 제3 서브 전극(43)에 연결되어서 제3 서브 화소(23)에 해당하는 색의 광을 발광시키기 위한 구동 전압을 인가할 수 있다.
일 예에 따른 제1 서브 화소(21), 제2 서브 화소(22), 및 제3 서브 화소(23) 각각은 각각의 트랜지스터(31, 32, 33)를 이용하여 게이트 라인으로부터 게이트 신호가 입력되는 경우 데이터 라인의 데이터 전압에 따라 유기발광층에 소정의 전류를 공급한다. 이로 인해, 상기 제1 서브 화소(21), 상기 제2 서브 화소(22), 및 제3 서브 화소(23) 각각의 유기발광층은 소정의 전류에 따라 소정의 밝기로 발광할 수 있다.
제1 전극(4)은 상기 회로 소자층(3) 상에 형성되어 있다. 상기 제1 전극(4)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질을 포함하여 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pb), 및 구리(Cu)의 합금이다. 상기 제1 전극(4)은 애노드(anode)일 수 있다. 상기 제1 전극(4)은 제1 서브 전극(41), 제2 서브 전극(42), 및 제3 서브 전극(43)을 포함할 수 있다.
제1 서브 전극(41)은 제1 서브 화소(21)에 구비될 수 있다. 제1 서브 전극(41)은 회로 소자층(3)의 내부와 상면에 걸쳐서 형성될 수 있다. 제1 서브 전극(41)은 회로 소자층(3)을 관통하는 콘택홀을 통해 제1 트랜지스터(31)의 소스 전극에 접속된다.
제2 서브 전극(42)은 제2 서브 화소(22)에 구비될 수 있다. 제2 서브 전극(42)은 회로 소자층(3)의 내부와 상면에 걸쳐서 형성될 수 있다. 제2 서브 전극(42)은 회로 소자층(3)을 관통하는 콘택홀을 통해 제2 트랜지스터(32)의 소스 전극에 접속된다.
제3 서브 전극(43)은 제3 서브 화소(23)에 구비될 수 있다. 제3 서브 전극(43)은 회로 소자층(3)의 내부와 상면에 걸쳐서 형성될 수 있다. 제3 서브 전극(43)은 회로 소자층(3)을 관통하는 콘택홀을 통해 제3 트랜지스터(33)의 소스 전극에 접속된다.
여기서, 상기 제1 내지 제3 트랜지스터(31, 32, 33)는 N-type의 TFT일 수 있다.
만약, 상기 제1 내지 제3 트랜지스터(31, 32, 33)가 P-type의 TFT로 구비되는 경우, 상기 제1 내지 제3 서브 전극(41, 42, 43) 각각은 상기 제1 내지 제3 트랜지스터(31, 32, 33) 각각의 드레인 전극에 연결될 수 있다.
즉, 상기 제1 내지 제3 서브 전극(41, 42, 43) 각각은 상기 제1 내지 제3 트랜지스터(31, 32, 33)의 타입에 따라 소스 전극이나 드레인 전극에 연결될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 상부 발광 방식으로 이루어지며, 따라서, 상기 제1 내지 제3 서브 전극(41, 42, 43)은 전술한 바와 같이 상기 유기발광층(7)에서 발광된 광을 상부쪽으로 반사시키기 위한 반사물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 내지 제3 서브 전극(41, 42, 43)은 투명한 도전물질로 형성되는 투명 전극과 상기 반사물질로 형성되는 반사 전극의 적층구조로 이루어질 수 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 반사 전극의 아래에 별도의 투명 전극이 추가로 구비됨으로써, 상기 제1 내지 제3 서브 전극(41, 42, 43) 각각이 별도의 투명 전극, 반사 전극, 및 투명 전극이 차례로 적층된 3층 구조로 이루어질 수도 있다.
이 때, 상기 제1 서브 화소(21)에 구비된 반사 전극, 상기 제2 서브 화소(22)에 구비된 반사 전극, 및 상기 제3 서브 화소(23)에 구비된 반사 전극은 모두 동일한 물질로 동일한 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제1 서브 화소(21)에 구비된 투명 전극, 상기 제2 서브 화소(22)에 구비된 투명 전극, 및 상기 제3 서브 화소(23)에 구비된 투명 전극은 모두 동일한 물질로 동일한 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되지 않으며 상기 제2 전극(8)에 대한 각 서브 전극들(41, 42, 43)의 이격 거리를 조절하기 위해 각 서브 화소(21, 22, 23)에 구비된 투명 전극들의 두께는 서로 상이할 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제1 뱅크(5)는 제1 서브 전극(41)과 제2 서브 전극(42) 사이에 구비된다. 일 예에 따른 제1 뱅크(5)는 제1 서브 화소(21)와 제2 서브 화소(22)를 구분하기 위한 것이다. 상기 제1 뱅크(5)는 제1 서브 전극(41)과 제2 서브 전극(42) 각각의 가장자리를 덮도록 구비됨으로써, 상기 제1 서브 화소(21)와 제2 서브 화소(22)를 구분할 수 있다. 상기 제1 뱅크(5)는 서브 화소 즉, 발광부를 정의하는 역할을 한다. 또한, 제1 뱅크(5)가 형성된 영역은 광을 발광하지 않으므로 비발광부로 정의될 수 있다. 제1 뱅크(5)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamise resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다. 제1 전극(4)과 제1 뱅크(5) 상에는 유기발광층(7)이 형성된다.
제1 뱅크(5)는 상면(51) 및 경사면(52)을 포함할 수 있다. 상기 경사면(52)은 제1 경사면(521), 및 제2 경사면(522)을 포함할 수 있다.
제1 뱅크(5)의 상면(51)은 제1 뱅크(5)에서 상측에 위치된 면이다.
제1 뱅크(5)의 제1 경사면(521)은 상기 상면(51)에서부터 제1 서브 전극(41)의 상면(41a)으로 연장되는 면이다. 이에 따라, 상기 제1 경사면(521)과 상기 제1 서브 전극(41)의 상면(41a)은 소정 각도를 이룰 수 있다. 상기 소정 각도는 표시장치가 고해상도로 구현됨에 따라 뱅크의 폭이 좁아져서 50°이상 90°미만일 수 있다. 상기 뱅크의 폭은 서브 화소 간의 간격이 좁아짐에 따라 좁아질 수 있다.
제1 뱅크(5)의 제2 경사면(522)은 상기 상면(51)에서부터 제2 서브 전극(42)의 상면(42a)으로 연장되는 면이다. 이에 따라, 상기 제2 경사면(522)과 상기 제2 서브 전극(42)의 상면(42a)은 소정 각도를 이룰 수 있다. 상기 제2 경사면(522)과 상기 제2 서브 전극(42)의 상면(42a)이 이루는 각도는 상기 제1 경사면(521)과 상기 제1 서브 전극(41)의 상면(41a)이 이루는 각도와 동일할 수 있다.
상기 제1 뱅크(5)는 상부에 움푹하게 파인 제1 뱅크홀(51a)을 포함한다. 상기 제1 뱅크홀(51a)은 후술할 유기발광층(7)을 제1 및 제2 서브 화소(21, 22) 간에 단절시키기 위한 것이다. 예컨대, 유기발광층이 제1 내지 제3 서브 화소 전면에 걸쳐서 증착되는데, 상기 유기발광층이 제1 및 제2 서브 화소 간에 단절되지 않으면, 인접한 서브 화소 간에 누설전류가 발생하게 되어서 혼색이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 뱅크의 상부에 뱅크홀을 구비함으로써, 제1 및 제2 서브 화소(21, 22) 사이에서 유기발광층(7)을 단절시켜서 인접한 서브 화소 간에 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 뱅크는 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)에서 제1 내지 제3 서브 화소(21, 22, 23)뿐만 아니라 인접한 복수개의 서브 화소 사이에 배치된 뱅크들을 의미하며, 상기 뱅크들에는 제1 뱅크(5) 및 제2 뱅크(6)가 포함될 수 있다. 마찬가지로, 뱅크홀은 상기 뱅크들 각각의 상부에 움푹하게 패인 형태로 형성될 수 있으며, 제1 뱅크(5)에는 제1 뱅크홀(51a)이 형성되고, 제2 뱅크(6)에는 제2 뱅크홀(61a)이 형성될 수 있다. 상기 제1 뱅크홀(51a)은 제1 뱅크(5)가 형성된 후에 PR공정을 통해 상기 제1 뱅크(5)의 상부에 형성될 수 있다.
상기 제1 뱅크홀(51a)은 도 1에 도시된 바와 같이, 경사면의 각도가 회로 소자층(3)의 상면에 대해 90°에 가깝게 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 90°보다 작은 각도로 형성될 수도 있다. 그러나, 제1 뱅크홀(51a)을 형성하는 경사면의 각도가 도 1에 도시된 것처럼 90°에 가까울수록 후속공정에서 제1 뱅크(5)의 상측에 형성되는 유기발광층(7)이 단절될 수 있다. 이는, 제1 뱅크홀(51a)의 상측에서 유기발광층(7)이 증착될 때, 경사면의 각도가 90°에 가까울수록 유기발광층(7)이 상기 경사면에 증착되지 않기 때문이다. 한편, 경사면의 각도가 90°보다 소정 각도 작아도 상기 경사면에 증착되는 유기발광층(7)의 두께가 얇아져서 유기발광층(7)의 저항이 크므로, 유기발광층(7)을 통한 전류 누설은 줄어들게 된다. 상기 경사면은 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 뱅크(5)의 제1 경사면(521)과 제2 경사면(522) 사이에 배치되어서 상기 제1 뱅크홀(51a)의 측면을 형성하는 면을 의미한다.
도 1을 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 제2 뱅크(6)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 뱅크(6)는 제2 서브 전극(42)과 제3 서브 전극(43) 사이에 구비된다. 일 예에 따른 제2 뱅크(6)는 제2 서브 전극(42)과 제3 서브 전극(43) 각각의 가장자리를 덮도록 구비됨으로써, 제2 서브 화소(22)와 제3 서브 화소(23)를 구분할 수 있다. 상기 제2 뱅크(6)는 서브 화소 즉, 발광부를 정의하는 역할을 한다. 또한, 제2 뱅크(6)가 형성된 영역은 광을 발광하지 않으므로 비발광부로 정의될 수 있다. 제2 뱅크(6)는 상기 제1 뱅크(5)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제1 전극(4)과 제2 뱅크(6) 상에는 유기발광층(7)이 형성된다.
제2 뱅크(6)는 상면(61) 및 경사면(62)을 포함할 수 있다. 상기 경사면(62)은 제1 경사면(621), 및 제2 경사면(622)을 포함할 수 있다.
제2 뱅크(6)의 상면(61)은 제2 뱅크(6)에서 상측에 위치된 면이다.
제2 뱅크(6)의 제1 경사면(621)은 상기 상면(61)에서부터 제2 서브 전극(42)의 상면(42a)으로 연장되는 면이다. 이에 따라, 상기 제1 경사면(621)과 상기 제2 서브 전극(42)의 상면(42a)은 소정 각도를 이룰 수 있다. 상기 소정 각도는 표시장치가 고해상도로 구현됨에 따라 뱅크의 폭이 좁아져서 50°이상 90°미만일 수 있다.
제2 뱅크(6)의 제2 경사면(622)은 상기 상면(61)에서부터 제3 서브 전극(43)의 상면(43a)으로 연장되는 면이다. 이에 따라, 상기 제2 경사면(622)과 상기 제3 서브 전극(43)의 상면(43a)은 소정 각도를 이룰 수 있다. 상기 제2 경사면(622)과 상기 제3 서브 전극(43)의 상면(43a)이 이루는 각도는 상기 제1 경사면(621)과 상기 제2 서브 전극(42)의 상면(42a)이 이루는 각도와 동일할 수 있다.
상기 제2 뱅크(6)는 상부에 움푹하게 파인 제2 뱅크홀(61a)을 포함한다. 상기 제2 뱅크홀(61a)은 후술할 유기발광층(7)을 제2 및 제3 서브 화소(22, 23) 간에 단절시키기 위한 것이다. 상기 제2 뱅크홀(61a)은 제1 뱅크(5)가 형성된 후에 PR공정을 통해 상기 제2 뱅크(6)의 상부에 형성될 수 있다. 이때, 상기 제2 뱅크홀(61a)은 제1 뱅크홀(51a)과 동시에 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 제1 뱅크홀(51a)이 형성된 후에 형성될 수도 있다. 상기 제2 뱅크홀(61a)이 제1 뱅크홀(51a)과 동시에 형성될 경우, 제2 뱅크홀(61a)과 제1 뱅크홀(51a)이 각각 형성되는 경우에 비해 제조 공정 수를 줄일 수 있는 장점이 있다.
상기 제2 뱅크홀(61a)은 전술한 제1 뱅크홀(51a)과 같이, 경사면의 각도가 회로 소자층(3)의 상면에 대해 90°에 가깝게 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 90°보다 작은 각도로 형성될 수도 있다. 여기서, 상기 경사면은 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 뱅크(6)의 제1 경사면(621)과 제2 경사면(622) 사이에 배치되어서 상기 제2 뱅크홀(61a)의 측면을 형성하는 면을 의미한다.
유기발광층(7)은 제1 전극(4), 제1 뱅크(5), 및 제2 뱅크(6) 상에 형성된다. 상기 유기발광층(7)은 백색(W) 광을 발광하도록 구비될 수 있다. 일 실시예에 따른 유기발광층(7)은 서로 상이한 색상의 광을 발광하는 복수의 스택(stack)을 포함하여 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 유기발광층(7)은 청색(B) 광을 발광하는 제1 스택과 황녹색(YG) 광을 발광하는 제2 스택, 및 상기 제1 스택과 제2 스택 사이에 구비된 전하 생성층(Charge generation layer; CGL)을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제1 스택은 차례로 적층된 제1 정공수송층, 청색 발광층, 및 제1 전자수송층을 포함하여 이루어지고, 상기 제2 스택은 차례로 적층된 제2 정공수송층, 황녹색 발광층, 및 제2 전자수송층을 포함하여 이루어질 수 있다. 이 경우, 청색 광과 황녹색 광이 조합되어서 백색 광이 발광될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지 않으며 상기 유기발광층(7)은 적색(R) 광을 발광하는 제1 스택, 녹색(G) 광을 발광하는 제2 스택, 청색(B) 광을 발광하는 제3 스택, 상기 제1 스택과 상기 제2 스택 사이에 구비된 제1 전하생성층, 및 상기 제2 스택과 상기 제3 스택 사이에 구비된 제2 전하생성층이 적층된 구조로 구비되고, 적색 광, 녹색 광, 청색 광이 조합되어서 백색 광을 발광할 수도 있다.
상기 유기발광층(7)은 제1 내지 제3 서브 화소(21, 22, 23)에 걸쳐서 공통층으로 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 유기발광층(7)은 각 서브 화소(21, 22, 23) 사이에 배치된 제1 뱅크(5) 및 제2 뱅크(6)를 덮을 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유기발광층(7)은 제1 뱅크(5)의 상면(51)과 경사면(52)에 접촉될 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 상기 제1 뱅크(5)는 제1 뱅크홀(51a)을 포함하므로, 상기 유기발광층(7)은 제1 내지 제3 서브 화소(21, 22, 23)에 걸쳐서 하나로 연결되지 못하고, 제1 뱅크(5)에서 단절될 수 있다. 마찬가지로, 상기 유기발광층(7)은 제2 뱅크(6)의 상부에 형성된 제2 뱅크홀(61a)에 의해 단절될 수 있다.
따라서, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 상기 유기발광층(7)이 각 뱅크의 상부에 형성된 뱅크홀에 의해 단절되도록 구비됨으로써, 각 서브 화소 간에 누설전류가 발생하는 것을 방지하여서 인접한 서브 화소 간에 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 전극(4)에 고전위 전압이 인가되고 제2 전극(8)에 저전위 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공수송층과 전자수송층을 통해 발광층으로 이동되며, 발광층에서 서로 결합하여 발광하게 된다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제2 전극(8)은 유기발광층(7) 상에 배치된다. 일 실시예에 따른 제2 전극(8)은 제1 서브 화소(21), 제2 서브 화소(22), 및 제3 서브 화소(23)에 공통적으로 형성되는 공통층이다. 제2 전극(8)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다.
한편, 제2 전극(8)은 금속물질로 이루어지므로, 상기 유기발광층(7)처럼 제1 및 제2 뱅크홀(51a, 61a)에서 단절되지 않고 제1 및 제2 뱅크홀(51a, 61a) 각각의 프로파일을 따라 증착될 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 전극(8)은 제1 내지 제3 서브 화소(21, 22, 23)에 걸친 공통층으로 구비될 수 있다.
상기 제2 전극(8) 상에는 봉지층(9)이 형성될 수 있다. 봉지층(9)은 유기발광층(7), 및 제2 전극(8)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 봉지층(9)은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
예를 들어, 봉지층(9)은 제1 무기막, 유기막, 및 제2 무기막을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 무기막은 제2 전극(8)을 덮도록 형성된다. 유기막은 제1 무기막을 덮도록 형성된다. 유기막은 이물들(particles)이 제1 무기막을 뚫고 유기발광층(7), 및 제2 전극(8)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 길이로 형성되는 것이 바람직하다. 제2 무기막은 유기막을 덮도록 형성된다. 상기 봉지층(9) 상에는 컬러필터층(10), 반사메탈(10), 제1 투명뱅크(12), 제2 투명뱅크(13), 및 상기 제1 투명뱅크(12)와 상기 제2 투명뱅크(13) 각각에 형성된 광 경로 변경 패턴(11)이 배치될 수 있다.
상기 컬러필터층(10)은 제1 서브 화소(21)에 대응되도록 배치된 적색(R)의 제1 컬러필터(101), 제2 서브 화소(22)에 대응되도록 배치된 녹색(G)의 제2 컬러필터(102), 및 제3 서브 화소(23)에 대응되도록 배치된 청색(B)의 제3 컬러필터(103)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 제1 서브 화소(21)에서는 상기 유기발광층(7)에서 발광된 백색(W) 광이 상기 적색(R)의 제1 컬러필터(101)를 통과하면서 적색(R)의 광만이 투과하게 되고, 상기 제2 서브 화소(22)에서는 상기 유기발광층(7)에서 발광된 백색(W) 광이 상기 녹색(G)의 제2 컬러필터(102)를 통과하면서 녹색(G)의 광만이 투과하게 되고, 상기 제3 서브 화소(23)에서는 상기 유기발광층(7)에서 발광된 백색(W) 광이 상기 청색(B)의 제3 컬러필터(103)를 통과하면서 청색(B)의 광만이 투과하게 된다.
한편, 상기 유기발광층(7)에서 발광한 광은 램버시안 분포를 갖기 때문에 사방으로 광 경로가 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(21)에서 발광한 광은 제1 컬러필터(101)만을 통과하지 않고 인접한 제2 서브 화소(22)에 배치된 제2 컬러필터(102)를 통과할 수 있다. 마찬가지로, 제2 서브 화소(22)에서 발광한 광은 제2 컬러필터(102)만을 통과하지 않고 인접한 제1 서브 화소(21)에 배치된 제1 컬러필터(101)를 통과할 수도 있다. 즉, 제1 및 제2 서브 화소(21, 22) 간에 혼색이 발생하는 문제가 생긴다. 이러한 문제는 제2 및 제3 서브 화소(22, 23) 사이에도 발생할 수 있다. 상기와 같은 혼색 문제를 해결하기 위해, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 광 경로 변경 패턴(11)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)의 광 경로 변경 패턴(11)은 제1 투명뱅크(12), 및 제2 투명뱅크(13) 각각에 형성될 수 있다.
상기 제1 투명뱅크(12)는 상기 제1 컬러필터(101)와 상기 제2 컬러필터(102) 사이에 배치된다. 또한, 상기 제1 투명뱅크(12)는 상기 봉지층(9)의 상면에 형성될 수 있다. 상기 제1 투명뱅크(12)는 상기 봉지층(9)의 상면에 형성된 후에 상기 제1 컬러필터(101)와 상기 제2 컬러필터(102)가 상기 제1 투명뱅크(12)를 덮도록 형성됨으로써, 전술한 바와 같이 봉지층(9)의 상면에서 상기 제1 컬러필터(101)와 상기 제2 컬러필터(102) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 투명뱅크(12)는 도 1에 도시된 바와 같이 전체적으로 사각형 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1 투명뱅크(12)는 투명한 물질로 구비되기 때문에 평면상에서 보았을 때 사용자가 인지할 수 없다. 예컨대, 상기 제1 투명뱅크(12)는 투명한 색의 폴리이미드 등과 같은 물질로 형성될 수 있다. 따라서, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 상기 봉지층(9)의 상면에 제1 투명뱅크(12)를 형성할 경우, 제1 투명뱅크가 제1 서브 화소(21)와 제2 서브 화소(22) 사이 즉, 제1 뱅크(5)에 대응되는 위치에만 배치되도록 얼라인하거나 패터닝할 필요가 없으므로, 제1 뱅크에 대응되는 위치에만 제1 투명뱅크를 형성할 경우에 비해 제조를 더 쉽게 하도록 구비될 수 있다. 이러한 효과는 서브 화소의 크기가 작고 밀집된 고해상도로 갈수록 더 유리하게 작용할 수 있다.
상기 제1 투명뱅크(12)는 제1 뱅크(5)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 투명뱅크(12)는 제1 서브 화소(21)와 제2 서브 화소(22) 사이에 배치될 수 있다. 이는, 제1 투명뱅크(12)가 제1 컬러필터(101)와 제2 컬러필터(102) 사이에 배치됨을 의미할 수도 있다.
상기 제1 투명뱅크(12)의 상면(121)과 측면(122)에는 전술한 광 경로 변경 패턴(11)이 형성될 수 있다. 상기 제1 투명뱅크(12)의 상면(121)은 제1 투명뱅크(12)에서 상측에 위치된 면이다. 상기 측면(122)은 제1 측면(122a), 및 제2 측면(122b)을 포함할 수 있다.
제1 투명뱅크(12)의 제1 측면(122a)은 상기 상면(121)에서부터 봉지층(9)의 상면으로 연장되는 면이다. 이에 따라, 상기 제1 측면(122a)과 상기 봉지층(9)의 상면은 소정 각도를 이룰 수 있다. 상기 소정 각도는 90°일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
제1 투명뱅크(12)의 제2 측면(122b)은 상기 상면(121)에서부터 봉지층(9)의 상면으로 연장되는 면이다. 이에 따라, 상기 제2 측면(122b)과 상기 봉지층(9)의 상면은 소정 각도를 이룰 수 있다. 상기 제2 측면(122b)과 상기 봉지층(9)이 이루는 각도는 상기 제1 측면(122a)과 상기 봉지층(9)의 상면이 이루는 각도와 동일할 수 있다.
상기 광 경로 변경 패턴(11)은 레이저(Laser)를 이용하여 상기 제1 투명뱅크(12)의 상면(121)과 측면(122)에 형성될 수 있다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 도 1에 도시된 바와 같이 전체적으로 톱니 형태로 형성될 수 있다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 상기 제1 투명뱅크(12)로 입사된 광을 상기 톱니 형태로 돌출된 부분들을 통해 제1 투명뱅크(12)의 바깥쪽으로 출사시킬 수 있다. 이때, 상기 제1 투명뱅크(12)로 입사된 광은 광 경로 변경 패턴(11)의 돌출된 부분들을 통과하면서 경로가 변경될 수 있다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 상기 유기발광층(7)에서 발광하여 상기 제1 투명뱅크(12)로 입사된 광을 아래와 같은 수학식의 회절원리를 이용하여 경로를 변경시킬 수 있다.
[수학식]
Figure pat00001
상기 수학식에서, θi는 제1 투명뱅크(12)에 입사되는 광의 입사각도, θd는 광 경로 변경 패턴을 통해 제1 투명뱅크(12)로부터 출사되는 광의 회절각도, ml은 회절빔 차수 예컨대, 0, ±1, ±2, ±3, …이고, δ는 격자주기이며, λi는 입사파장을 의미한다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 상기와 같은 수학식에 따라 제1 투명뱅크(12)로 입사된 광 또는 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103)으로 입사된 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 여기서, 상기 격자주기(δ)는 도 2에 도시된 바와 같이 톱니형태로 형성된 광 경로 변경 패턴(11)에서 돌출된 부분들의 끝단과 끝단 사이를 의미한다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)의 돌출된 부분들 각각의 끝단과 끝단은 소정의 간격(C, 도 2에 도시됨)을 가지며, 상기 간격(C)이 격자주기(δ)일 수 있다.
상기 광 경로 변경 패턴(11)은 제1 패턴(111) 및 제2 패턴(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 패턴(111)은 상기 제1 컬러필터(101)와 접촉될 수 있다. 상기 제1 패턴(111)은 제2 서브 화소(22)에서 발광한 광 중 제1 컬러필터(101)로 입사된 광의 경로를 변경시키기 위한 것이다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 패턴(111)은 제1 투명뱅크(12)의 제1 측면(122a)과 상면(121)의 일부에 배치될 수 있다.
상기 제2 패턴(112)은 상기 제2 컬러필터(102)와 접촉될 수 있다. 상기 제2 패턴(112)은 제1 서브 화소(21)에서 발광한 광 중 제2 컬러필터(102)로 입사된 광의 경로를 변경시키기 위한 것이다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제2 패턴(112)은 제1 투명뱅크(12)의 제2 측면(122b)과 상면(121)의 일부에 배치될 수 있다.
상기 제1 패턴(111)과 상기 제2 패턴(112)은 상기 제1 투명뱅크(12)의 상면(121)에서 50 대 50의 비율로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 패턴(111)과 상기 제2 패턴(112)은 위 수학식에 따라 입사된 광의 파장에 따라 광의 회절 각도가 달라지므로 서로 다른 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 패턴(111)의 주기는 1000nm 이상 1800nm이하로 구비되고, 상기 제2 패턴(112)의 주기는 900nm이상 1500nm 이하로 구비될 수 있다. 상기 제1 패턴(111)과 상기 제2 패턴(112)의 주기가 상기와 같은 범위를 벗어날 경우, 상기 컬러필터층(10)의 상면에서 전반사가 이루어지지 않으므로 혼색이 발생할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 제1 서브 화소(21)에서 발광한 광 중 일부가 제2 컬러필터(102) 쪽으로 입사될 경우, 제2 컬러필터(102)의 하면(102c)을 통해 제1 투명뱅크(12)로 입사될 수 있다. 상기 제1 투명뱅크(12)로 입사되는 광은 제1 컬러필터(101)와 제2 컬러필터(102)의 경계면과 평행한 가상의 선을 기준으로 제1 각도(θ1)로 입사될 수 있다. 예컨대, 제1 각도(θ1)는 15˚이상일 수 있다. 15˚ 미만의 광은 제1 컬러필터(101)를 통해 외부로 출사되므로 혼색 문제가 발생하지 않는다.
예컨대, 상기 제1 각도(θ1)가 15˚인 경우, 제1 투명뱅크(12)에 입사된 광은 제1 광 경로(L1, 도 3에 도시됨)를 가질 수 있다. 상기 제1 광 경로(L1)를 살펴보면, 제2 컬러필터(102)의 하면(102c)을 통해 15˚의 각도로 제1 투명뱅크(12)에 입사된 광은 제1 투명뱅크(12)의 상면(121)에 형성된 제2 패턴(112)을 통해 45˚의 각도로 변경되어 제2 컬러필터(102)의 상면(102d)을 향해 출사될 수 있다. 여기서, 45˚는 제1 컬러필터(101)와 제2 컬러필터(102)의 경계면과 평행한 가상의 선과 제1 투명뱅크(12)의 상면(121)에 형성된 제2 패턴(112)을 통해 출사되는 광의 각도로 제2 각도(θ2)를 의미한다. 상기 제2 컬러필터(102)의 상면(102d)을 향하는 광은 상기 제2 컬러필터(102)와 외부(OS)의 경계면 즉, 제2 컬러필터(102)의 상면(102d)에서 전반사되어 회로 소자층(3) 쪽으로 광 경로가 변경될 수 있다.
예컨대, 상기 제1 각도(θ1)가 30˚인 경우, 제1 투명뱅크(12)에 입사된 광은 제2 광 경로(L2, 도 3에 도시됨)를 가질 수 있다. 상기 제2 광 경로(L2)를 살펴보면, 제2 컬러필터(102)의 하면(102c)을 통해 30˚의 각도로 제1 투명뱅크(12)에 입사된 광은 제1 투명뱅크(12)의 제2 측면(122b)에 형성된 제2 패턴(112)을 통해 60˚의 각도로 변경되어 제2 컬러필터(102)의 상면(102d)을 향해 출사될 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 제2 컬러필터(102)의 상면(102d)을 향하는 광은 제2 컬러필터(102)의 상면(102d)에서 전반사되어 회로 소자층(3) 쪽으로 광 경로가 변경될 수 있다. 도 3에서는 상기 제1 각도(θ1)가 30˚인 경우를 제3 각도(θ3)로 표시하였고, 제1 투명뱅크(12)의 제2 측면(122b)에 형성된 제2 패턴(112)을 통해 광 경로가 변경된 각도는 제4 각도(θ4)로 표시하였다. 상기 제1 각도(θ1)가 30˚를 초과할 경우, 상기 광 경로 변경 패턴(11)의 광 경로 변경에 따른 혼색 방지가 어려울 수 있다.
결과적으로, 광 경로 변경 패턴(11)은 제1 서브 화소(21)에서 발광한 광 중 제2 컬러필터(102)에 배치된 제1 투명뱅크(12)로 입사된 광의 경로를 변경시켜서 제2 컬러필터(102)의 상면(102d)에서 광을 전반사시킴으로써, 제1 서브 화소(21)에서 발광한 광이 제2 컬러필터(102)를 통해 외부로 출사되는 것을 방지할 수 있으므로 제1 서브 화소(21)의 적색 광과 제2 서브 화소(22)의 녹색 광이 혼색되는 것을 방지할 수 있다. 도시되지 않았지만, 광 경로 변경 패턴(11)은 제2 서브 화소(22)에서 발광한 광 중 제1 컬러필터(101)에 배치된 제1 투명뱅크(12)로 입사된 광의 경로를 변경시켜서 제1 컬러필터(101)의 상면(101d)에서 광을 전반사시킴으로써, 제2 서브 화소(22)에서 발광한 광이 제1 컬러필터(101)를 통해 외부로 출사되는 것을 방지할 수 있으므로 제2 서브 화소(22)의 녹색 광과 제1 서브 화소(21)의 적색 광이 혼색되는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 제2 투명뱅크(13)를 포함할 수 있다.
상기 제2 투명뱅크(13)는 상기 봉지층(9)의 상면에 접촉되면서 상기 제2 컬러필터(102)와 상기 제3 컬러필터(103) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 투명뱅크(13)는 상기 봉지층(9)의 상면에 형성된 후에 상기 제2 컬러필터(102)와 상기 제3 컬러필터(103)가 상기 제2 투명뱅크(13)를 덮도록 형성됨으로써, 전술한 바와 같이 봉지층(9)의 상면에서 상기 제2 컬러필터(102)와 상기 제3 컬러필터(103) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제2 투명뱅크(13)는 도 1에 도시된 바와 같이 전체적으로 사각형 형태로 형성될 수 있다. 상기 제2 투명뱅크(13)는 제1 투명뱅크(12)와 마찬가지로 투명한 물질로 구비되기 때문에 평면상에서 보았을 때 사용자가 인지할 수 없다. 따라서, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 상기 봉지층(9)의 상면에 제2 투명뱅크(13)를 형성할 경우, 제2 투명뱅크가 제2 서브 화소(22)와 제3 서브 화소(23) 사이 즉, 제2 뱅크(6)에 대응되는 위치에만 배치되도록 얼라인하거나 패터닝할 필요가 없으므로, 제2 뱅크에 대응되는 위치에만 제2 투명뱅크를 형성할 경우에 비해 제조를 더 쉽게 하도록 구비될 수 있다. 이러한 효과는 서브 화소의 크기가 작고 밀집된 고해상도로 갈수록 더 유리하게 작용할 수 있다.
상기 제2 투명뱅크(13)는 제2 뱅크(6)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2 투명뱅크(13)는 제2 서브 화소(22)와 제3 서브 화소(23) 사이에 배치될 수 있다. 이는, 제2 투명뱅크(13)가 제2 컬러필터(102)와 제3 컬러필터(103) 사이에 배치됨을 의미할 수도 있다.
상기 제2 투명뱅크(13)의 상면(131)과 측면(132)에는 전술한 광 경로 변경 패턴(11)이 형성될 수 있다. 상기 제2 투명뱅크(13)의 상면(131)은 제2 투명뱅크(13)에서 상측에 위치된 면이다. 상기 측면(132)은 제1 측면(132a), 및 제2 측면(132b)을 포함할 수 있다.
제2 투명뱅크(13)의 제1 측면(132a)은 상기 상면(131)에서부터 봉지층(9)의 상면으로 연장되는 면이다. 이에 따라, 상기 제1 측면(132a)과 상기 봉지층(9)의 상면은 소정 각도를 이룰 수 있다. 상기 소정 각도는 90°일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
제2 투명뱅크(13)의 제2 측면(132b)은 상기 상면(131)에서부터 봉지층(9)의 상면으로 연장되는 면이다. 이에 따라, 상기 제2 측면(132b)과 상기 봉지층(9)의 상면은 소정 각도를 이룰 수 있다. 상기 제2 측면(132b)과 상기 봉지층(9)이 이루는 각도는 상기 제1 측면(132a)과 상기 봉지층(9)의 상면이 이루는 각도와 동일할 수 있다.
상기 광 경로 변경 패턴(11)은 레이저(Laser)를 이용하여 상기 제2 투명뱅크(13)의 상면(131)과 측면(132)에 형성될 수 있다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 도 1에 도시된 바와 같이 전체적으로 톱니 형태로 형성될 수 있다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 상기 제2 투명뱅크(13)로 입사된 광을 상기 톱니 형태로 돌출된 부분들을 통해 제2 투명뱅크(13)의 바깥쪽으로 출사시킬 수 있다. 이때, 상기 제2 투명뱅크(13)로 입사된 광은 광 경로 변경 패턴(11)의 돌출된 부분들을 통과하면서 경로가 변경될 수 있다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 상기 유기발광층(7)에서 발광하여 상기 제2 투명뱅크(13)로 입사된 광을 전술한 수학식의 회절원리를 이용하여 경로를 변경시킬 수 있다.
상기 광 경로 변경 패턴(11)은 제3 패턴(113) 및 제4 패턴(114)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 패턴(113)은 상기 제2 컬러필터(102)와 접촉될 수 있다. 상기 제3 패턴(113)은 제3 서브 화소(23)에서 발광한 광 중 제2 컬러필터(102)로 입사된 광의 경로를 변경시키기 위한 것이다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제3 패턴(113)은 제2 투명뱅크(13)의 제1 측면(132a)과 상면(131)의 일부에 배치될 수 있다.
상기 제4 패턴(114)은 상기 제3 컬러필터(103)와 접촉될 수 있다. 상기 제4 패턴(114)은 제2 서브 화소(22)에서 발광한 광 중 제3 컬러필터(103)로 입사된 광의 경로를 변경시키기 위한 것이다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제4 패턴(114)은 제2 투명뱅크(13)의 제2 측면(132b)과 상면(131)의 일부에 배치될 수 있다.
상기 제3 패턴(113)과 상기 제2 패턴(114)은 상기 제2 투명뱅크(13)의 상면(131)에서 50 대 50의 비율로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제3 패턴(113)과 상기 제4 패턴(114)은 위 수학식에 따라 입사된 광의 파장에 따라 광의 회절 각도가 달라지므로 서로 다른 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제3 패턴(113)의 주기는 900nm 이상 1500nm이하로 구비되고, 상기 제4 패턴(114)의 주기는 750nm이상 1200nm 이하로 구비될 수 있다. 상기 제3 패턴(113)과 상기 제4 패턴(114)의 주기가 상기와 같은 범위를 벗어날 경우, 상기 컬러필터층(10)의 상면에서 전반사가 이루어지지 않으므로 혼색이 발생할 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 제2 투명뱅크(13)에 형성된 광 경로 변경 패턴(11)은 제1 투명뱅크(12)에 형성된 광 경로 변경 패턴(11)과 동일한 방식으로 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 따라서, 상기 제2 투명뱅크(13)에 형성된 광 경로 변경 패턴(11)은 제2 서브 화소(22)에서 발광한 광 중 제3 컬러필터(103)에 배치된 제2 투명뱅크(13)로 입사된 광의 경로를 변경시켜서 제3 컬러필터(103)의 상면(103d)에서 광을 전반사시킴으로써, 제2 서브 화소(22)에서 발광한 광이 제3 컬러필터(103)를 통해 외부로 출사되는 것을 방지할 수 있으므로 제2 서브 화소(22)의 녹색 광과 제3 서브 화소(23)의 청색 광이 혼색되는 것을 방지할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제2 투명뱅크(13)에 형성된 광 경로 변경 패턴(11)은 제3 서브 화소(23)에서 발광한 광 중 제2 컬러필터(102)에 배치된 제2 투명뱅크(13)로 입사된 광의 경로를 변경시켜서 제2 컬러필터(102)의 상면(102d)에서 광을 전반사시킴으로써, 제3 서브 화소(23)에서 발광한 광이 제2 컬러필터(102)를 통해 외부로 출사되는 것을 방지할 수 있으므로 제3 서브 화소(23)의 청색 광과 제2 서브 화소(22)의 녹색 광이 혼색되는 것을 방지할 수 있다.
결과적으로, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 제1 내지 제2 컬러필터(101, 102, 103) 사이에 배치된 제1 및 제2 투명뱅크(12, 13) 각각의 상면과 측면에 레이저를 이용한 광 경로 변경 패턴(11)을 형성함으로써, 자신의 서브 화소에 배치된 컬러필터가 아닌 인접한 서브 화소 쪽의 컬러필터 쪽으로 이동된 광의 경로를 변경시켜서 컬러필터와 외부의 경계면에서 광이 전반사되도록 구비될 수 있다. 즉, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 제1 내지 제3 서브 화소 사이에 배치되어 광을 흡수함으로써 혼색을 방지하는 종래의 블랙매트릭스와 달리 인접한 서브 화소 쪽으로 광을 통과시키되 인접한 서브 화소에 배치된 컬러필터의 상면에서 광이 전반사되도록 함으로써, 제1 내지 제3 서브 화소(21, 22, 23) 간에 혼색이 발생하는 것을 방지하도록 구비될 수 있다.
한편, 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 뱅크(12, 13)가 투명한 색으로 구비됨으로써, 종래의 블랙매트릭스에 비해 정확한 크기로 패터닝하거나 정확한 위치에 얼라인시킬 필요가 없으므로 더 쉽게 제조할 수 있도록 구비될 수 있다.
도 4a 내지 도 4g는 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 제조 공정 단면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 제조 공정 단면도이다. 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 아래와 같은 제조 공정을 통해 유기발광층(7)의 제1 서브 화소(21)와 제2 서브 화소(22) 사이에 제1 투명뱅크(12), 및 제2 서브 화소(22)와 제3 서브 화소(23) 사이에 제2 투명뱅크(13)를 형성하고, 상기 제1 투명뱅크(12)와 상기 제2 투명뱅크(13) 각각의 상면과 측면에 광 경로 변경 패턴(11)을 구비할 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 기판(2)과 상기 회로 소자층(3) 상에 제1 전극(4), 제1 뱅크(5), 및 제2 뱅크(6)가 형성된 상태에서, 제1 뱅크(5)와 제2 뱅크(6) 각각의 상부에 제1 뱅크홀(51a)과 제2 뱅크홀(61a)을 형성한다. 상기 제1 뱅크홀(51a)과 제2 뱅크홀(61a)은 포토공정을 통해 형성될 수 있으며, 동시에 형성되거나 순차적으로 형성될 수 있다. 상기 제1 뱅크홀(51a)과 제2 뱅크홀(61a)이 동시에 형성될 경우, 순차적으로 형성하는 경우에 비해 제조 공정 수를 줄일 수 있다.
다음, 도 4c를 참조하면, 상기 제1 내지 제3 서브 화소(21, 22, 23)에 걸쳐서 유기발광층(7)을 전면 증착한다. 이때, 상기 유기발광층(7)은 상기 제1 뱅크홀(51a)과 제2 뱅크홀(61a) 각각에서 단절됨으로써, 인접하는 서브 화소 간에 누설전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 유기발광층(7)은 백색을 발광하도록 구비될 수 있으며, 청색 발광층과 황녹색 발광층을 포함하는 2스택 구조로 구비되거나, 적색 발광층, 녹색 발광층, 청색 발광층을 포함하는 3스택 구조로 구비될 수 있다.
다음, 도 4d를 참조하면, 상기 유기발광층(7)을 덮도록 상기 제1 내지 제3 서브 화소(21, 22, 23)에 걸쳐서 제2 전극(8)을 증착한다. 상기 제2 전극(8)은 금속물질로 구비되므로, 상기 유기발광층(7)과 달리 상기 제1 뱅크홀(51a)과 제2 뱅크홀(61a) 각각의 측면에도 증착될 수 있으므로 본 표시장치(1)의 공통층으로 구비될 수 있다.
다음, 도 4e를 참조하면, 상기 제2 전극(8)의 상면에 봉지층(9)을 형성한다. 상기 봉지층(9)은 무기물과 유기물이 순차적으로 적층된 형태로 형성될 수 있으며, 상면은 기판(2)의 상면과 평행하도록 구비될 수 있다.
다음, 도 4f를 참조하면, 상기 제1 뱅크(5)와 상기 제2 뱅크(6) 각각에 대응되도록 상기 봉지층(9)의 상면에 제1 투명뱅크(12)와 제2 투명뱅크(13)를 형성한다. 상기 제1 투명뱅크(12)와 제2 투명뱅크(13)는 전면 증착된 후에 패터닝되거나 마스크를 사용해서 상기 대응위치 각각에 형성될 수 있다.
다시 도 4f를 참조하면, 상기 제1 투명뱅크(12)와 상기 제2 투명뱅크(13) 각각의 상면과 측면에 레이저를 조사하여 광 경로 변경 패턴(11)을 형성한다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 복수개의 돌출부분을 가진 톱니형태로 형성될 수 있으며, 상기 돌출부분의 깊이는 수백 nm 이상 1㎛ 이하일 수 있다. 상기 돌출부분의 깊이가 상기 범위를 벗어날 경우, 회절을 통한 광 방향 전환이 어려울 수 있다.
다음, 도 4g를 참조하면, 상기 제1 투명뱅크(12)와 상기 제2 투명뱅크(13)를 덮도록 컬러필터층(10)을 형성한다. 따라서, 상기 제1 투명뱅크(12)와 상기 제2 투명뱅크(13) 각각에 형성된 광 경로 변경 패턴(11)은 상기 컬러필터층(10)에 의해 덮이므로, 상기 컬러필터층(10)에 구비될 수 있다. 상기 컬러필터층(10)은 제1 서브 화소(21)에 대응되도록 배치된 제1 컬러필터(101), 제2 서브 화소(22)에 대응되도록 제2 컬러필터(102), 및 제3 서브 화소(23)에 대응되도록 제3 컬러필터(103)를 포함할 수 있다. 상기 제1 컬러필터(101)는 적색 컬러필터일 수 있고, 상기 제2 컬러필터(102)는 녹색 컬러필터일 수 있으며, 제3 컬러필터(103)는 청색 컬러필터일 수 있다.
한편, 상기 제1 컬러필터(101)는 제1 투명뱅크(12)를 덮도록 구비될 수 있다. 따라서, 도 4g에 도시된 바와 같이, 제1 컬러필터(101)의 두께(T2)는 상기 제1 투명뱅크(12)의 두께(T1)보다 두꺼울 수 있다. 상기 제1 컬러필터(101)의 두께(T2)가 상기 제1 투명뱅크(12)의 두께(T1)와 같거나 더 작을 경우, 공차를 맞추기 위한 공정 상의 어려움이 있다. 전술한, 도 4a 내지 도 4g의 공정을 통해 본 출원의 일 실시예에 따른 표시장치(1)의 제조 공정을 일부 완료할 수 있다.
도 5는 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 6a 내지 도 6c는 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 제조 공정 단면도이다.
도 5 내지 도 6c를 참조하면, 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치는 제1 투명전극(12)과 제2 투명전극(13) 대신 제1 에어갭(14)과 제2 에어갭(15)을 포함하고, 광 경로 변경 패턴(11)이 구비되는 위치가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 1에 따른 표시장치(1)와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
전술한 도 1에 따른 표시장치의 경우, 광 경로 변경 패턴(11)이 제1 투명뱅크(12)와 제2 투명뱅크(13) 각각의 상면과 측면에 형성된다. 따라서, 도 1에 따른 표시장치의 광 경로 변경 패턴(11)은 제1 투명뱅크(12)와 제2 투명뱅크(13) 각각으로 입사된 광의 경로를 변경시킴으로써, 컬러필터층(10)의 전반사에 의해 혼색 발생을 방지할 수 있다.
그에 반하여, 도 5의 다른 실시예에 따른 표시장치의 경우에는, 광 경로 변경 패턴(11)이 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103) 각각의 양 측면의 일부에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103) 각각의 양 측면은 상기 제1 에어갭(14)과 상기 제2 에어갭(15)을 포함하는 복수개의 에어갭을 통해 에어(Air)에 노출되어 있고, 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 에어에 노출된 제1 컬러필터(101)의 제1 측면(101a)과 제2 측면(101b) 각각의 하부 일부에 형성될 수 있다. 제1 컬러필터(101)의 제2 측면(101b)은 제2 컬러필터(102)와 마주보는 면이고, 제1 컬러필터(101)의 제1 측면(101a)은 제2 측면(101b)과 반대되는 쪽에 배치된 면이다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 에어에 노출된 제2 컬러필터(102)의 제1 측면(102a)과 제2 측면(102b) 각각의 하부 일부에 형성될 수 있다. 제2 컬러필터(102)의 제1 측면(102a)은 제1 컬러필터(101)와 마주보는 면이고, 제2 컬러필터(102)의 제2 측면(102b)은 제3 컬러필터(103)와 마주보는 면이다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 에어에 노출된 제3 컬러필터(103)의 제1 측면(103a)과 제2 측면(103b) 각각의 하부 일부에 형성될 수 있다. 제3 컬러필터(103)의 제1 측면(103a)은 제2 컬러필터(102)와 마주보는 면이고, 제3 컬러필터(103)의 제2 측면(103b)은 제1 측면(103a)과 반대되는 쪽에 배치된 면이다. 한편, 상기 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103)는 봉지층(9)의 상면에 배치되어 있고, 상기 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103) 각각의 양 측면은 상기 제1 에어갭(14)과 상기 제2 에어갭(15)을 포함하는 복수개의 에어갭을 통해 에어(Air)에 노출되어 있다. 따라서, 상기 봉지층(9)의 일부는 상기 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103) 사이에 형성된 복수개의 에어갭을 통해 외부에 노출될 수 있다.
상기와 같이, 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치(1)의 광 경로 변경 패턴(11)은 상기 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103) 각각의 양 측면의 하부 일부에 구비된다. 따라서, 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 인접한 서브 화소에서 발광한 광이 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103)의 양 측면을 통해 입사되는 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 예컨대, 제2 컬러필터(102)의 제1 측면(102a)에 배치된 광 경로 변경 패턴(11)은 제1 서브 화소(21)에서 발광한 광 중 일부가 제2 컬러필터(102)의 제1 측면(102a)에 대해 15˚ 이상 30˚이하의 각도로 입사된 광을 40˚ 이상 60˚이하의 각도로 변경시켜서 제2 컬러필터(102)의 상면으로 출사시킬 수 있다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)에 의해 경로가 변경된 광은 입사된 컬러필터의 상면에서 전반사되어서 외부로 출사되지 못하고 회로 소자층(3) 쪽으로 광 경로가 형성될 수 있다. 결과적으로, 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치(1)는 전술한 도 1에 따른 표시장치와 같이 인접한 서브 화소에서 발광하여 자신의 컬러필터로 입사된 광의 경로를 변경시켜 자신의 컬러필터의 상면에서 광을 전반사시킴으로써, 입사된 광이 외부로 출사되지 못하도록 하여서 혼색 발생을 방지하도록 구비될 수 있다.
한편, 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 봉지층(9)의 상면에 상기 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103) 각각이 형성된 후에 레이저에 의해 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103) 각각의 양 측면이 패터닝됨으로써 형성될 수 있다. 따라서, 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치(1)는 도 1에 따른 표시장치의 제1 투명뱅크(12)와 제2 투명뱅크(13)를 생략할 수 있으므로, 제조 비용과 제조 공정 수를 줄이면서 유기발광층(7)의 광 경로를 변경하여서 제1 내지 제3 서브 화소(21, 22, 23) 간에 혼색 발생을 방지하도록 구비될 수 있다.
상기 광 경로 변경 패턴(11)은 제1 컬러필터(101)의 양 측면(101a, 101b)에 형성되되 상기 제1 컬러필터(101)의 하면(101c)으로부터 2㎛ 이하의 길이로 형성될 수 있다. 상기 제1 컬러필터(101)의 하면(101c)은 상기 제1 컬러필터(101)가 상기 봉지층(9)의 상면에 접촉하는 면이다. 상기 광 경로 변경 패턴(11)이 2㎛ 를 초과할 경우, 제1 컬러필터(101)의 측면에 레이저를 조사하기 어려우므로 광 경로 변경 패턴을 제1 컬러필터(101)의 측면에 형성하기 어려운 문제가 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하는 공정도와 결부하여서 다시 한번 설명하기로 한다. 마찬가지로, 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 제2 컬러필터(102)의 양 측면(102a, 102b)에 형성되되 상기 제2 컬러필터(102)의 하면(102c)으로부터 2㎛ 이하의 길이로 형성될 수 있고, 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 제3 컬러필터(103)의 양 측면(103a, 103b)에 형성되되 상기 제3 컬러필터(103)의 하면(103c)으로부터 2㎛ 이하의 길이로 형성될 수 있다.
이하에서는 도 6a 내지 도 6c의 제조 공정 단면도를 결부하여서 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치(1)를 설명하기로 한다.
먼저, 도 6a를 참조하면, 상기 기판(2)과 상기 회로 소자층(3) 상에 제1 전극(4), 제1 뱅크(5), 및 제2 뱅크(6)가 형성된 상태에서, 제1 뱅크홀(51a)과 제2 뱅크홀(61a)을 패터닝한 후 유기발광층(7), 제2 전극(8), 및 봉지층(9)을 순차적으로 증착한다. 즉, 전술한 도 4a 내지 도 4e의 일 실시예에 따른 표시장치의 공정을 반복함으로써 도 6a와 같은 다른 실시예에 따른 표시장치의 일부 공정을 수행할 수 있다. 따라서, 상기 유기발광층(7)은 제1 뱅크홀(51a)과 제2 뱅크홀(61a) 각각에서 단절될 수 있으며, 제2 전극(8)은 공통층으로 구비될 수 있다.
다음, 도 6b를 참조하면, 제1 서브 화소(21)에 대응되도록 봉지층(9)의 상면에 제1 컬러필터(101)를 형성한다. 상기 제1 컬러필터(101)는 제1 내지 제3 서브 화소(21, 22, 23)에 걸쳐서 전면적으로 증착된 후 패터닝되거나 제1 서브 화소(21)에만 증착됨으로써, 제1 서브 화소(21)에 대응되도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 컬러필터(101)는 전술한 도 1의 표시장치의 제1 컬러필터에 비해 폭이 더 작게 형성될 수 있다. 이는, 후속 공정에서 제1 컬러필터(101)와 제2 컬러필터(102) 사이에 형성된 공간을 통해 레이저를 조사하기 위함이다.
다시, 도 6b를 참조하면, 상기 제1 컬러필터(101)의 양 측면(101a, 101b)에 레이저를 조사하여 광 경로 변경 패턴(11)을 형성한다. 이때, 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 전술한 바와 같이 제1 컬러필터(101)의 하면(101c)으로부터 2㎛ 이하의 길이로 형성될 수 있다.
다음, 도 6c를 참조하면, 전술한 도 6b의 공정을 반복 수행하여 제2 컬러필터(102)의 양 측면(102a, 102b)에 광 경로 변경 패턴(11)을 형성할 수 있고, 제3 컬러필터(103)의 양 측면(103a, 103b)에 광 경로 변경 패턴(11)을 형성함으로써, 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치(1)의 제조 공정을 일부 완료할 수 있다.
한편, 상기 제2 컬러필터(102)는 제1 컬러필터(101)가 형성된 후에 형성되므로 제1 컬러필터(101)와 제2 컬러필터(102) 사이에는 소정의 공간이 필요하다. 이는, 상기 공간으로 레이저를 조사하여 제2 컬러필터(102)의 제1 측면(102a)에 광 경로 변경 패턴(11)을 형성하기 위함이다. 따라서, 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치(1)는 제1 에어갭(14)을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 에어갭(14)은 상기 제1 컬러필터(101)와 상기 제2 컬러필터(102) 사이에 형성된 공간으로, 전술한 도 1의 표시장치의 제1 컬러필터와 제2 컬러필터 각각에 비해 폭이 작게 형성됨으로써 형성될 수 있다. 상기 제1 에어갭(14)은 제1 및 제2 컬러필터(101, 102)가 제1 및 제2 서브 화소(21, 22) 각각에 대응되도록 증착된 후 제1 컬러필터(101)와 제2 컬러필터(102)의 경계부위를 패터닝함으로써, 형성될 수도 있다. 따라서, 상기 제1 에어갭(14)은 제1 뱅크(5)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 에어갭(14)은 상기 제1 컬러필터(101) 및 제2 컬러필터(102) 각각에 형성된 광 경로 변경 패턴(11)과 접할 수 있다.
상기 제1 컬러필터(101)와 상기 제2 컬러필터(102) 사이에 상기 제1 에어갭(14)이 형성됨에 따라 상기 제1 에어갭(14)으로 레이저를 조사하여 제2 컬러필터(102)의 제1 측면(102a)에 광 경로 변경 패턴(11)을 형성할 수 있다. 상기 제1 에어갭(14)의 폭(G1)은 약 1 ㎛일 수 있다. 상기 제1 에어갭(14)의 폭(G1)이 1 ㎛ 미만일 경우, 제2 컬러필터(102)의 제1 측면(102a)에 2 ㎛의 길이를 갖는 광 경로 변경 패턴(11)을 형성하기 어렵다. 상기 제1 에어갭(14)의 폭(G1)이 1 ㎛ 를 초과할 경우, 유기발광층(7)에서 발광한 광 중 일부가 광 경로 변경 패턴(11)을 지나지않으므로 혼색이 발생할 수 있다. 한편, 상기 제1 서브 화소(21)에서 발광한 광은 제1 에어갭(14)을 통해서 제2 컬러필터(102)의 제1 측면(102a)으로 입사될 수 있다. 또한, 상기 제1 에어갭(14)을 통해 상기 제2 서브 화소(22)에서 발광한 광이 제1 컬러필터(101)의 제2 측면(101b)으로 입사될 수도 있다.
다시, 도 5를 참조하면, 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치(1)는 제2 에어갭(15)을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 에어갭(15)은 상기 제2 컬러필터(102)와 상기 제3 컬러필터(103) 사이에 형성된 공간으로, 전술한 도 1의 표시장치의 제2 컬러필터와 제3 컬러필터 각각에 비해 폭이 작게 형성됨으로써 형성될 수 있다. 상기 제2 에어갭(15)은 제2 및 제3 컬러필터(102, 103)가 제2 및 제3 서브 화소(22, 23) 각각에 대응되도록 증착된 후 제2 컬러필터(102)와 제3 컬러필터(103)의 경계부위를 패터닝함으로써, 형성될 수도 있다. 따라서, 상기 제2 에어갭(15)은 제2 뱅크(6)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 에어갭(15)은 상기 제2 컬러필터(102) 및 제3 컬러필터(103) 각각에 형성된 광 경로 변경 패턴(11)과 접할 수 있다.
상기 제2 컬러필터(102)와 상기 제3 컬러필터(103) 사이에 상기 제2 에어갭(15)이 형성됨에 따라 상기 제2 에어갭(15)으로 레이저를 조사하여 제3 컬러필터(103)의 제1 측면(103a)에 광 경로 변경 패턴(11)을 형성할 수 있다. 상기 제2 에어갭(15)의 폭(G2)은 상기 제1 에어갭(14)의 폭(G1)과 같이 약 1 ㎛일 수 있다. 상기 제2 에어갭(15)을 통해 상기 제2 서브 화소(22)에서 발광한 광이 제3 컬러필터(103)의 제1 측면(103a)으로 입사될 수 있다. 또한, 상기 제2 에어갭(15)을 통해 상기 제3 서브 화소(23)에서 발광한 광이 제2 컬러필터(102)의 제2 측면(102b)으로 입사될 수도 있다.
상기에서는 제1 컬러필터(101)를 봉지층(9) 상에 형성한 후 제1 컬러필터(101)의 측면에 광 경로 변경 패턴(11)을 형성하고, 제2 컬러필터(102)를 봉지층(9) 상에 형성한 후 제2 컬러필터(102)의 측면에 광 경로 변경 패턴(11)을 형성하며, 제3 컬러필터(103)를 봉지층(9) 상에 형성한 후 제3 컬러필터(103)의 측면에 광 경로 변경 패턴(11)을 형성하는 것을 예로 들었으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 제1 컬러필터(101), 제2 컬러필터(102), 제3 컬러필터(103)를 순차적으로 증착한 후 제1 컬러필터(101)와 제2 컬러필터(102) 사이에 제1 에어갭(14)을 형성하고, 제2 컬러필터(102)와 제3 컬러필터(103) 사이에 제2 에어갭(15)을 형성한 다음 상기 제1 에어갭(14)과 제2 에어갭(15)을 통해 레이저를 조사하여 상기 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103) 각각의 측면에 광 경로 변경 패턴(11)을 형성할 수도 있다.
본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치(1)에 있어서, 상기 광 경로 변경 패턴(11)은 제1 컬러패턴(11a), 제2 컬러패턴(11b), 및 제3 컬러패턴(11c)을 포함할 수 있다.
상기 제1 컬러패턴(11a)은 제1 컬러필터(101)의 측면(101a, 101b) 각각에 형성될 수 있고, 상기 제2 컬러패턴(11b)은 제2 컬러필터(102)의 측면(102a, 102b) 각각에 형성될 수 있으며, 상기 제3 컬러패턴(11c)은 제3 컬러필터(103)의 측면(103a, 103b) 각각에 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 컬러패턴(11a, 11b, 11c) 각각은 전술한 바와 같이, 각 컬러필터(101, 102, 103)의 하면 즉, 봉지층(9)의 상면으로부터 2㎛의 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 컬러패턴(11a)의 주기는 1000nm 이상 1800nm 이하이고, 상기 제2 컬러패턴(11b)의 주기는 900nm 이상 1500nm 이하이고, 상기 제3 컬러패턴(11c)의 주기는 750nm 이상 1200nm 이하로 서로 다르게 구비될 수 있다. 이는, 각 컬러필터(101, 102, 103)의 색상이 적색, 녹색, 청색으로 서로 다르므로, 서로 다른 파장에 따라 광을 회절시키는 각도가 다르기 때문이다.
결과적으로, 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치(1)는 제1 내지 제3 컬러필터(101, 102, 103) 각각의 측면에 레이저를 이용한 광 경로 변경 패턴(11)을 형성함으로써, 자신의 서브 화소에 배치된 컬러필터가 아닌 인접한 서브 화소의 컬러필터 쪽으로 이동된 광의 경로를 변경시켜서 컬러필터와 외부의 경계면에서 광이 전반사되도록 구비될 수 있다. 따라서, 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치(1)는 제1 내지 제3 서브 화소 사이에 배치되어 광을 흡수함으로써 혼색을 방지하는 종래의 블랙매트릭스와 달리 인접한 서브 화소 쪽으로 광을 통과시키되 인접한 서브 화소에 배치된 컬러필터의 상면에서 광이 전반사되도록 함으로써, 제1 내지 제3 서브 화소(21, 22, 23) 간에 혼색이 발생하는 것을 방지하도록 구비될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 출원의 다른 실시예에 따른 표시장치에 관한 것으로서, 이는 헤드 장착형 표시(HMD) 장치에 관한 것이다. 7a는 개략적인 사시도이고, 도 7b는 VR(Virtual Reality) 구조의 개략적인 평면도이고, 도 7c는 AR(Augmented Reality) 구조의 개략적인 단면도이다.
도 7a에서 알 수 있듯이, 본 출원에 따른 헤드 장착형 표시 장치는 수납 케이스(16), 및 헤드 장착 밴드(18)를 포함하여 이루어진다.
상기 수납 케이스(16)는 그 내부에 표시 장치, 렌즈 어레이, 및 접안 렌즈 등의 구성을 수납하고 있다.
상기 헤드 장착 밴드(18)는 상기 수납 케이스(16)에 고정된다. 상기 헤드 장착 밴드(18)는 사용자의 머리 상면과 양 측면들을 둘러쌀 수 있도록 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 헤드 장착 밴드(18)는 사용자의 머리에 헤드 장착형 디스플레이를 고정하기 위한 것으로, 안경테 형태 또는 헬멧 형태의 구조물로 대체될 수 있다.
도 7b에서 알 수 있듯이, 본 출원에 따른 VR(Virtual Reality) 구조의 헤드 장착형 표시장치(1)는 좌안용 표시 장치(2a)와 우안용 표시 장치(2b), 렌즈 어레이(17), 및 좌안 접안 렌즈(20a)와 우안 접안 렌즈(20b) 를 포함할 수 있다.
상기 좌안용 표시 장치(2a)와 우안용 표시 장치(2b), 상기 렌즈 어레이(17), 및 상기 좌안 접안 렌즈(20a)와 우안 접안 렌즈(20b)는 전술한 수납 케이스(16)에 수납된다.
좌안용 표시 장치(2a)와 우안용 표시 장치(2b)는 동일한 영상을 표시할 수 있으며, 이 경우 사용자는 3d 영상을 시청할 수 있다. 또는, 좌안용 표시 장치(2a)는 좌안 영상을 표시하고 우안용 표시 장치(2b)는 우안 영상을 표시할 수 있으며, 이 경우 사용자는 입체 영상을 시청할 수 있다. 상기 좌안용 표시 장치(2a)와 상기 우안용 표시 장치(2b) 각각은 전술한 도 1 내지 도 6c에 따른 표시 장치로 이루어질 수 있다. 예컨대, 좌안용 표시 장치(2a)와 우안용 표시 장치(2b) 각각은 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display)일 수 있다.
상기 좌안용 표시 장치(2a) 및 우안용 표시 장치(2b) 각각은 복수의 서브 화소, 회로 소자층(3), 제1 전극(4), 제1 뱅크(5), 제2 뱅크(6), 유기발광층(7), 제2 전극(8), 봉지층(9), 컬러필터층(10), 및 광 경로 변경 패턴(11)을 포함할 수 있고, 실시예에 따라 투명뱅크 또는 에어갭을 더 포함할 수 있으며, 각 서브 화소에서 발광하는 광의 색을 다양한 방식으로 조합하여서 다양한 영상들을 표시할 수 있다.
상기 렌즈 어레이(17)는 상기 좌안 접안 렌즈(20a)와 상기 좌안용 표시 장치(2a) 각각과 이격되면서 상기 좌안 접안 렌즈(20a)와 상기 좌안용 표시 장치(2a) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 상기 렌즈 어레이(17)는 상기 좌안 접안 렌즈(20a)의 전방 및 상기 좌안용 표시 장치(2a)의 후방에 위치할 수 있다. 또한, 상기 렌즈 어레이(17)는 상기 우안 접안 렌즈(20b)와 상기 우안용 표시 장치(2b) 각각과 이격되면서 상기 우안 접안 렌즈(20b)와 상기 우안용 표시 장치(2b) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 상기 렌즈 어레이(17)는 상기 우안 접안 렌즈(20b)의 전방 및 상기 우안용 표시 장치(2b)의 후방에 위치할 수 있다.
상기 렌즈 어레이(17)는 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array)일 수 있다. 렌즈 어레이(17)는 핀홀 어레이(Pin Hole Array)로 대체될 수 있다. 렌즈 어레이(17)로 인해 좌안용 기판(2a) 또는 우안용 기판(2b)에 표시되는 영상은 사용자에게 확대되어 보일 수 있다.
좌안 접안 렌즈(20a)에는 사용자의 좌안(LE)이 위치하고, 우안 접안 렌즈(20b)에는 사용자의 우안(RE)이 위치할 수 있다.
도 7c에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 AR(Augmented Reality) 구조의 헤드 장착형 표시 장치는 좌안용 표시 장치(2a), 렌즈 어레이(17), 좌안 접안 렌즈(20a), 투과 반사부(19), 및 투과창(20)을 포함하여 이루어진다. 도 7c에는 편의상 좌안쪽 구성만을 도시하였으며, 우안쪽 구성도 좌안쪽 구성과 동일하다.
상기 좌안용 표시 장치(2a), 렌즈 어레이(17), 좌안 접안 렌즈(20a), 투과 반사부(19), 및 투과창(20)은 전술한 수납 케이스(16)에 수납된다.
상기 좌안용 표시 장치(2a)는 상기 투과창(20)을 가리지 않으면서 상기 투과 반사부(19)의 일측, 예로서 상측에 배치될 수 있다. 이에 따라서, 상기 좌안용 표시 장치(2a)가 상기 투과창(20)을 통해 보이는 외부 배경을 가리지 않으면서 상기 투과 반사부(19)에 영상을 제공할 수 있다.
상기 좌안용 표시 장치(2a)는 전술한 도 1 내지 도 6c에 따른 전계 발광 표시 장치로 이루어질 수 있다. 이때, 도 1 내지 도 6c에서 화상이 표시되는 면에 해당하는 상측 부분, 예로서 컬러필터층(10)이 상기 투과 반사부(19)와 마주하게 된다.
상기 렌즈 어레이(17)는 상기 좌안 접안 렌즈(20a)와 상기 투과 반사부(19) 사이에 구비될 수 있다.
상기 좌안 접안 렌즈(20a)에는 사용자의 좌안이 위치한다.
상기 투과 반사부(19)는 상기 렌즈 어레이(17)와 상기 투과창(20) 사이에 배치된다. 상기 투과 반사부(19)는 광의 일부를 투과시키고, 광의 다른 일부를 반사시키는 반사면(19a)을 포함할 수 있다. 상기 반사면(19a)은 상기 좌안용 표시 장치(2a)에 표시된 영상이 상기 렌즈 어레이(17)로 진행하도록 형성된다. 따라서, 사용자는 상기 투과창(20)을 통해서 외부의 배경과 상기 좌안용 표시 장치(2a)에 의해 표시되는 영상을 모두 볼 수 있다. 즉, 사용자는 현실의 배경과 가상의 영상을 겹쳐 하나의 영상으로 볼 수 있으므로, 증강현실(Augmented Reality, AR)이 구현될 수 있다.
상기 투과창(20)은 상기 투과 반사부(19)의 전방에 배치되어 있다.
이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 표시장치
2 : 기판 3 : 회로 소자층
4 : 제1 전극 5 : 제1 뱅크
6 : 제2 뱅크 7 : 유기발광층
8 : 제2 전극 9 : 봉지층
10 : 컬러필터층 11 : 광 경로 변경 패턴
12 : 제1 투명뱅크 13 : 제2 투명뱅크
14 : 제1 에어갭 15 : 제2 에어갭
16 : 수납케이스 17 : 렌즈 어레이
18 : 헤드 장착 밴드 19 : 투과 반사부
20 : 투과창

Claims (16)

  1. 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판;
    상기 기판 상에 구비되며, 상기 제1 서브 화소에 구비된 제1 서브 전극, 및 상기 제2 서브 화소에 구비된 제2 서브 전극을 포함하는 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치된 유기발광층;
    상기 유기발광층 상에 배치된 제2 전극;
    상기 제1 서브 전극과 상기 제2 서브 전극 사이에 구비되어 상기 제1 서브 화소와 상기 제2 서브 화소를 구분하는 제1 뱅크;
    상기 제2 전극 상에 구비되며, 상기 제1 서브 화소에 구비된 제1 컬러필터 및 상기 제2 서브 화소에 구비된 제2 컬러필터를 포함하는 컬러필터층; 및
    상기 컬러필터층에 구비된 광 경로 변경 패턴을 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 컬러필터와 상기 제2 컬러필터 사이에 배치된 제1 투명뱅크를 포함하고,
    상기 광 경로 변경 패턴은 상기 제1 투명뱅크의 상면과 측면에 형성된 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경 패턴은 상기 제1 컬러필터의 양 측면, 상기 제2 컬러필터의 양 측면에 형성된 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 컬러필터의 두께는 상기 제1 투명뱅크의 두께보다 두꺼운 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 전극과 상기 컬러필터층 사이에 배치된 봉지층을 포함하고,
    상기 제1 투명뱅크는 상기 봉지층의 상면에 접촉하며 상기 제1 뱅크에 대응되는 위치에 배치된 표시장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 컬러필터와 상기 제2 컬러필터 사이에 형성된 제1 에어갭을 포함하고,
    상기 광 경로 변경 패턴은 상기 제1 에어갭에 접하도록 상기 제1 컬러필터의 측면 또는 상기 제2 컬러필터의 측면에 형성된 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 에어갭은 상기 제1 뱅크에 대응되는 위치에 형성된 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 제2 서브 화소에 인접하는 제3 서브 화소를 더 포함하고,
    상기 제1 전극은 상기 기판 상에서 상기 제3 서브 화소에 구비된 제3 서브 전극을 포함하며,
    상기 컬러필터층은 상기 제2 전극 상에서 상기 제3 서브 화소에 구비된 제3 컬러필터를 포함하고,
    상기 제1 컬러필터는 적색 컬러필터이고, 상기 제2 컬러필터는 녹색 컬러피터이며, 상기 제3 컬러필터는 청색 컬러필터인 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 컬러필터와 상기 제2 컬러필터에 걸쳐서 배치된 제1 투명뱅크를 포함하고,
    상기 광 경로 변경 패턴은 상기 제1 투명뱅크의 상면과 측면에 형성되되, 상기 제1 컬러필터와 접촉되는 제1 패턴, 상기 제2 컬러필터에 접촉되는 제2 패턴을 포함하는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 패턴의 주기는 1000 nm 이상 1800 nm 이하이고,
    상기 제2 패턴의 주기는 900 nm 이상 1500 nm 이하인 표시장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 컬러필터와 상기 제3 컬러필터에 걸쳐서 배치된 제2 투명뱅크를 포함하고,
    상기 광 경로 변경 패턴은 상기 제2 투명뱅크의 상면과 측면에 형성되되, 상기 제2 컬러필터와 접촉되는 제3 패턴, 상기 제3 컬러필터에 접촉되는 제4 패턴을 포함하는 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제3 패턴의 주기는 900 nm 이상 1500 nm 이하이고,
    상기 제4 패턴의 주기는 750 nm 이상 1200 nm 이하인 표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 서브 전극과 상기 제3 서브 전극 사이에 구비되어 상기 제2 서브 화소와 상기 제3 서브 화소를 구분하는 제2 뱅크를 포함하고,
    상기 제2 투명뱅크는 상기 제2 뱅크에 대응되는 위치에 배치된 표시장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경 패턴은 상기 제1 컬러필터의 측면에 형성되는 제1 컬러패턴, 상기 제2 컬러필터의 측면에 형성되는 제2 컬러패턴, 상기 제3 컬러필터의 측면에 형성되는 제3 컬러패턴을 포함하고,
    상기 제1 컬러패턴의 주기는 1000 nm 이상 1800 nm 이하이고,
    상기 제2 컬러패턴의 주기는 900 nm 이상 1500 nm 이하이며,
    상기 제3 컬러패턴의 주기는 750 nm 이상 1200 nm 이하인 표시장치.
  15. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 뱅크는 상부에 움푹하게 파인 제1 뱅크홀을 포함하고,
    상기 유기발광층은 상기 제1 뱅크홀에서 단절된 표시장치.
  16. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판과 이격되는 렌즈 어레이, 및 상기 기판과 상기 렌즈 어레이를 수납하는 수납 케이스를 추가로 포함하는 표시장치.
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