KR20200080611A - 좁은 시야각을 갖는 디스플레이 장치 - Google Patents

좁은 시야각을 갖는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20200080611A
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control lens
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김성우
이영복
이경진
이원식
이병주
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 협시야각을 구현할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 상기 디스플레이 장치는 발광 소자와 중첩하는 시야각 제어 렌즈 및 상기 시야각 제어 렌즈의 외측에 위치하는 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 따른 상기 디스플레이 장치에서는 비발광 영역으로 진행하는 빛이 상기 블랙 매트릭스에 의해 차단될 수 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 디스플레이 장치에서는 블랙 매트릭스 사이로 방출된 빛이 상기 시야각 제어 렌즈에 의해 특정 방향으로 집광될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 추가 부품의 사용 없이, 협시야각을 구현할 수 있다.

Description

좁은 시야각을 갖는 디스플레이 장치{Display apparatus having a narrow viewing angle}
본 발명은 시야각을 좁힐 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모니터, TV, 노트북, 디지털 카메라와 같은 전자 기기는 이미지의 구현을 위하여 디스플레이 장치를 포함한다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 발광 소자를 이용하여 이미지를 구현하는 유기 발광 표시 장치일 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 사용자에게 제공되는 이미지가 주위의 다른 사람에게 알려지지 않도록 좁은 시야각을 가질 수 있다. 예를 들어, 은행의 입출금 장치에 사용되는 디스플레이 장치에서는 시야각을 좁힐 수 있다.
상기 디스플레이 장치의 시야각을 좁히기 위해서는 광 제어 필름(Light Control Film; LCF)이 사용될 수 있다. 상기 광 제어 필름(LCF)은 휘도 분포의 각도를 조절하기 위하여 격벽을 이용할 수 있다. 그러나, 상기 디스플레이 장치는 상기 광 제어 필름에 의해 공정 비용이 증가되고, 정면 휘도가 감소될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정면 휘도를 최대화하며, 시야각을 좁힐 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 좁은 시야각을 갖되, 공정 비용의 증가를 최소화할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판을 포함한다. 소자 기판은 발광 영역 및 비발광 영역을 포함한다. 소자 기판의 발광 영역 상에는 발광 소자가 위치한다. 발광 소자 상에는 봉지 부재가 위치한다. 봉지 부재는 소자 기판의 비발광 영역 상으로 연장한다. 봉지 부재 상에는 시야각 제어 렌즈가 위치한다. 시야각 제어 렌즈는 소자 기판의 발광 영역과 중첩한다. 시야각 제어 렌즈의 외측에는 블랙 매트릭스가 위치한다. 블랙 매트릭스는 소자 기판의 비발광 영역과 중첩한다.
시야각 제어 렌즈는 반원 형상일 수 있다.
블랙 매트릭스는 하부 평탄화층에 의해 덮일 수 있다. 시야각 제어 렌즈는 하부 평탄화층 상에 위치할 수 있다.
하부 평탄화층은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
시야각 제어 렌즈 상에는 상부 평탄화층이 위치할 수 있다. 상부 평탄화층은 시야각 제어 렌즈보다 작은 굴절률을 가질 수 있다.
상부 평탄화층 상에는 광학 부재가 위치할 수 있다. 광학 부재를 향한 상부 평탄화층의 표면은 평평한 평면일 수 있다.
광학 부재 상에는 터치 패널이 위치할 수 있다.
소자 기판과 발광 소자 사이에는 버퍼 절연막이 위치할 수 있다. 발광 소자와 대향하는 소자 기판의 표면 상에는 캡핑막이 위치할 수 있다.
봉지 부재와 블랙 매트릭스 사이에는 절연 부재가 위치할 수 있다. 절연 부재는 봉지 부재와 시야각 제어 렌즈 사이로 연장할 수 있다. 절연 부재의 위상 지연값(retardation)은 0일 수 있다.
절연 부재는 트리아세테이트 셀룰로어스(TAC)일 수 있다.
상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판 상에 위치하는 발광 소자들을 포함한다. 발광 소자들은 매트릭스 형태로 배치된다. 발광 소자들은 적어도 하나의 시야각 제어 렌즈와 중첩한다. 시야각 제어 렌즈의 외측에는 블랙 매트릭스가 위치한다.
시야각 제어 렌즈는 제 1 방향으로 연장할 수 있다.
제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 시야각 제어 렌즈의 수평 길이는 제 2 방향으로 해당 발광 영역을 포함하는 단위 화소의 수평 길이보다 작을 수 있다.
제 2 방향으로 시야각 제어 렌즈의 수평 길이는 제 2 방향으로 각 발광 소자가 위치하는 발광 영역의 수평 길이보다 클 수 있다.
시야각 제어 렌즈의 단면은 직삼각형 형상일 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 발광 소자 상에 위치하는 시야각 제어 렌즈 및 상기 시야각 제어 렌즈의 외측에 위치하는 블랙 매트릭스을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광 소자로부터 방출된 빛이 상기 시야각 제어 렌즈에 의해 특정 방향으로 진행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 좁은 시야각을 위한 공정 비용이 최소화되고, 정면 휘도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 P 영역을 확대한 도면이다.
도 3은 디스플레이 장치에서 시야각 제어 렌즈의 유무에 따른 시야각 별 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 단위 화소들과 시야각 제어 렌즈의 상대적 위치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5 내지 9는 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면들이다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다"　또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 P 영역을 확대한 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판(100)을 포함할 수 있다. 상기 소자 기판(100)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 소자 기판(100)은 다수의 단위 화소(PA)를 포함할 수 있다. 각 단위 화소(PA)는 발광 영역(EA) 및 비발광 영역(NEA)을 포함할 수 있다. 각 단위 화소(PA)의 상기 발광 영역(EA)에서는 특정한 색을 나타내는 빛이 방출될 수 있다. 예를 들어, 각 단위 화소(PA)의 상기 발광 영역(EA) 상에는 발광 소자(300)가 위치할 수 있다.
상기 발광 소자(300)는 해당 단위 화소(PA)에 의해 구현되는 색을 나타낼 수 있는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(300)는 상기 소자 기판(100) 상에 순서대로 적층된 제 1 전극(310), 발광층(320) 및 제 2 전극(330)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(310)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(310)은 상대적으로 높은 반사율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(310)은 알루미늄(Al) 및 은(Ag)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(310)은 다중층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(310)은 ITO 및 IZO와 같은 투명 도전성 물질로 형성된 투명 전극들 사이에 상대적으로 반사율이 높은 물질로 형성된 반사 전극이 위치하는 구조일 수 있다.
상기 발광층(320)은 상기 제 1 전극(310)과 상기 제 2 전극(330) 사이의 전압 차에 대응하는 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(320)은 발광 물질을 포함하는 발광 물질층(Emission Material Layer; EML)을 포함할 수 있다. 상기 발광 물질은 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 유기 물질로 형성된 발광층(320)을 포함하는 유기 발광 표시 장치일 수 있다.
상기 제 2 전극(330)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(330)은 투명 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(330)은 ITO 및 IZO와 같은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광층(320)에 의해 생성된 빛이 상기 제 2 전극(330)을 통해 방출될 수 있다. 상기 제 2 전극(330)은 상기 제 1 전극(310)과 다른 일함수를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(330)은 알루미늄(Al)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(330)은 다중층 구조일 수 있다.
상기 소자 기판(100)과 상기 발광 소자(300) 사이에는 구동 회로가 위치할 수 있다. 각 단위 화소(PA) 내에 위치하는 상기 발광 소자(300)는 해당 단위 화소(PA)의 구동 회로에 의해 제어될 수 있다. 상기 구동 회로는 게이트 라인을 통해 인가되는 게이트 신호 및 데이터 라인을 통해 공급되는 데이터 신호에 따라 상기 발광 소자(300)로 구동 전류를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 회로는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(200)를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자(300)는 상기 박막 트랜지스터(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 박막 트랜지스터(200)는 반도체 패턴(210), 게이트 절연막(220), 게이트 전극(230), 층간 절연막(240), 소스 전극(250) 및 드레인 전극(260)을 포함할 수 있다.
상기 반도체 패턴(210)은 상기 소자 기판(100)에 가까이 위치할 수 있다. 상기 반도체 패턴(210)은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)은 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 상기 반도체 패턴(210)은 산화물 반도체일 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)은 IGZO를 포함할 수 있다.
상기 반도체 패턴(210)은 소스 영역, 드레인 영역 및 채널 영역을 포함할 수 있다. 상기 채널 영역은 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역 사이에 위치할 수 있다. 상기 채널 영역은 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역보다 낮은 전도율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 상기 채널 영역보다 불순물 농도가 높을 수 있다.
상기 게이트 절연막(220)은 상기 반도체 패턴(210)의 일부 영역 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 채널 영역 상에 위치할 수 있다. 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 상기 게이트 절연막(220)에 의해 노출될 수 있다.
상기 게이트 절연막(220)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220)은 실리콘 산화물(SiO) 및/또는 실리콘 질화물(SiN)을 포함할 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 다중층 구조일 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 High-K 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220)은 하프늄 산화물(HfO) 또는 티타늄 산화물(TiO)을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(230)은 상기 게이트 절연막(220) 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 전극(230)은 상기 게이트 절연막(220)에 의해 상기 반도체 패턴(210)과 절연될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(230)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 채널 영역과 중첩할 수 있다.
상기 게이트 전극(230)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(230)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다.
상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210) 및 상기 게이트 전극(230) 상에 위치할 수 있다. 상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210)의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)의 측면 및 상기 게이트 전극(230)의 측면은 상기 층간 절연막(240)에 의해 덮일 수 있다.
상기 층간 절연막(240)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(240)은 실리콘 산화물(SiO)을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(250)은 상기 층간 절연막(240) 상에 위치할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역을 부분적으로 노출하는 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(250)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(250)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 게이트 전극(230)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 드레인 전극(260)은 상기 층간 절연막(240) 상에 위치할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 이격될 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역을 부분적으로 노출하는 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다.
상기 드레인 전극(260)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(260)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 게이트 전극(230)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 소자 기판(100)과 상기 구동 회로 사이에는 버퍼 절연막(110)이 위치할 수 있다. 상기 버퍼 절연막(110)은 상기 구동 회로의 형성 공정에서 상기 소자 기판(100)에 의한 오염을 방지할 수 있다. 상기 버퍼 절연막(110)은 해당 구동 회로의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)의 외측에서 상기 버퍼 절연막(110)은 상기 층간 절연막(240)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 구동 회로와 상기 발광 소자(300) 사이에는 하부 보호막(120) 및 오버 코트층(130)이 순서대로 적층될 수 있다. 상기 하부 보호막(120)은 외부의 수분 및 충격에 의한 상기 구동 회로의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 박막 트랜지스터(200)은 상기 하부 보호막(120)에 의해 덮일 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 구동 회로에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(300)를 향한 상기 오버 코트층(130)의 표면은 평평한 평면(flat surface)일 수 있다.
상기 하부 보호막(120) 및 상기 오버 코트층(130)은 상기 박막 트랜지스터(200)의 일부 영역을 노출할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(120)은 상기 박막 트랜지스터(200)의 상기 드레인 전극(260)을 부분적으로 노출하는 하부 컨택홀을 포함하고, 상기 오버 코트층(130)은 상기 하부 컨택홀과 중첩하는 오버 코트 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(300)의 상기 제 1 전극(310)은 상기 하부 컨택홀 및 상기 오버 코트 컨택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터(200)의 상기 드레인 전극(260)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(310)은 상기 하부 컨택홀의 측벽 및 상기 오버 코트 컨택홀의 측벽을 따라 연장하여 상기 드레인 전극(260)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 하부 보호막(120) 및 상기 오버 코트층(130)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 하부 보호막(120)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(120)은 실리콘 산화물(SiO) 및 실리콘 질화물(SiN)과 같은 무기 절연 물질을 포함하고, 상기 오버 코트층(130)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
각 단위 화소(PA)의 발광 소자(300)는 독립적으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 각 단위 화소(PA) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300)의 상기 제 1 전극(310)은 인접한 단위 화소(PA) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300)의 상기 제 1 전극(310)과 이격될 수 있다. 인접한 제 1 전극들(310) 사이에는 뱅크 절연막(140)이 위치할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(140)은 각 단위 화소(PA)의 상기 발광 영역(EA)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 각 단위 화소(PA) 상에 위치하는 상기 제 1 전극(310)의 가장 자리는 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 덮일 수 있다. 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 노출된 상기 제 1 전극(310)의 일부 영역은 상기 소자 기판(100)의 상기 발광 영역(EA)과 중첩할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(140)은 상기 소자 기판(100)의 상기 비발광 영역(NEA)과 중첩할 수 있다. 각 발광 소자(300)의 상기 발광층(320) 및 상기 제 2 전극(330)은 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 노출된 해당 제 1 전극(310)의 일부 영역 상에 적층될 수 있다.
상기 뱅크 절연막(140)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(140)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(140)은 상기 오버 코트층(130)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 발광 소자(300) 상에는 봉지 부재(400)가 위치할 수 있다. 상기 봉지 부재(400)는 외부의 수분 및 충격에 의한 상기 발광 소자(300)의 손상을 방지할 수 있다. 상기 봉지 부재(400)는 다중층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 부재(400)는 상기 발광 소자(300) 상에 순서대로 적층된 제 1 봉지층(410), 제 2 봉지층(420) 및 제 3 봉지층(430)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 봉지층(410), 상기 제 2 봉지층(420) 및 상기 제 3 봉지층(430)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 봉지층(420)은 상기 제 1 봉지층(410) 및 상기 제 3 봉지층(430)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 봉지층(410) 및 상기 제 3 봉지층(430)은 무기 절연 물질로 형성된 무기 절연막이고, 상기 제 2 봉지층(420)은 유기 절연 물질로 형성된 유기 절연막일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 2 봉지층(420)에 의해 상기 발광 소자(300)에 의한 단차가 제거될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 소자 기판(100)과 대향하는 상기 봉지 부재(400)의 표면이 평평한 평면일 수 있다.
상기 봉지 부재(400)는 상기 소자 기판(100)의 상기 비발광 영역(NEA) 상으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 부재(400)는 상기 뱅크 절연막(140)과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다. 상기 소자 기판(100)의 상기 발광 영역(EA)과 상기 비발광 영역(NEA)의 두께 편차는 상기 봉지 부재(400)에 의해 제거될 수 있다.
상기 봉지 부재(400) 상에는 시야각 제어 부재(500)가 위치할 수 있다. 상기 시야각 제어 부재(500)는 각 단위 화소(PA)의 발광 소자(300)로부터 방출되는 빛을 제어하여 시야각을 감소할 수 있다. 예를 들어, 상기 시야각 제어 부재(500)는 블랙 매트릭스(510) 및 시야각 제어 렌즈(530)를 포함할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(510)는 상기 봉지 부재(400)에 가까이 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 블랙 매트릭스(510)는 상기 봉지 부재(400)와 직접 접촉할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(510)는 상기 소자 기판(100)의 상기 비발광 영역(NEA)과 중첩할 수 있다. 예를 들어, 상기 블랙 매트릭스(510)는 상기 뱅크 절연막(140)과 중첩할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 단위 화소(PA)로부터 인접한 단위 화소(PA) 방향으로 진행하는 빛(Ln)이 상기 블랙 매트릭스(510)에 의해 차단될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 단위 화소(PA)의 발광 영역(EA)을 제외한 다른 영역을 통해 빛이 방출되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 시야각이 감소될 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(510) 상에는 하부 평탄화층(520)이 위치할 수 있다. 상기 하부 평탄화층(520)은 상기 블랙 매트릭스(510)에 의해 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 부재(400)와 대향하는 상기 하부 평탄화층(520)의 표면은 평평한 평면일 수 있다.
상기 하부 평탄화층(520)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 평탄화층(520)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 외부의 수분 및 충격에 의한 상기 블랙 매트릭스(510)의 손상이 방지될 수 있다.
상기 시야각 제어 렌즈(530)는 상기 하부 평탄화층(520) 상에 위치할 수 있다. 상기 시야각 제어 렌즈(530)는 상기 블랙 매트릭스(510) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 시야각 제어 렌즈(530)는 상기 소자 기판(100)의 상기 발광 영역(EA)과 중첩할 수 있다. 상기 발광 소자(300)는 상기 소자 기판(100)의 상기 발광 영역(EA)과 상기 시야각 제어 렌즈(530) 사이에 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광 소자(300)의 상기 발광층(320)에 의해 생성된 빛(Le)이 상기 시야각 제어 렌즈(530)를 통해 외부로 방출될 수 있다.
상기 시야각 제어 렌즈(530)는 상기 봉지 부재(400)와 대향하는 상기 하부 평탄화층(520)의 표면과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 부재(400)를 향한 상기 시야각 제어 렌즈(530)의 표면이 평평한 평면일 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 시야각 제어 렌즈(530)의 초점이 쉽게 조절될 수 있다.
상기 시야각 제어 렌즈(530) 상에는 상부 평탄화층(540)이 위치할 수 있다. 상기 상부 평탄화층(540)은 외부의 충격에 의한 상기 시야각 제어 렌즈(530)의 손상을 방지할 수 있다. 상기 시야각 제어 렌즈(530)는 반원 형상일 수 있다. 상기 상부 평탄화층(540)은 상기 시야각 제어 렌즈(530)와 다른 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 평탄화층(540)의 굴절률은 상기 시야각 제어 렌즈(530)의 굴절률보다 작을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 시야각 제어 렌즈(530)를 통해 외부로 방출되는 빛이 집광될 수 있다.
상기 상부 평탄화층(540)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 평탄화층(540)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 상부 평탄화층(540)은 상기 하부 평탄화층(520)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 상부 평탄화층(540) 상에는 광학 부재(600)가 위치할 수 있다. 상기 광학 부재(600)는 상기 시야각 제어 렌즈(530)를 통해 방출되는 빛에 의한 이미지의 품질을 향상할 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 부재(600)는 외광 반사를 방지하기 위한 1/4 파장판(610) 및 선 편광판(620)의 적층 구조일 수 있다. 상기 상부 평탄화층(540)은 상기 시야각 제어 렌즈(530)에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 부재(400)와 대향하는 상기 상부 평탄화층(540)의 표면은 평평한 평면일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 광학 부재(600)의 형성 공정이 단순화될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 광학 부재(600)에 의한 휘도 편차가 방지될 수 있다.
결과적으로 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 발광 소자(300)를 덮는 봉지 부재(400) 상에 위치하는 시야각 제어 렌즈(530) 및 상기 시야각 제어 렌즈(530)의 외측에 위치하는 블랙 매트릭스(510)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 블랙 매트릭스(510)에 의해 상기 °발광 소자(300)에 의해 생성된 빛의 방출 영역이 한정되고, 상기 시야각 제어 렌즈(530)에 의해 외부로 방출되는 빛이 집광될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 시야각을 좁히기 위한 구성 요소의 형성 공정이 단순화되므로, 공정 비용이 최소화될 수 있다.
도 3은 디스플레이 장치에서 시야각 제어 렌즈의 유무에 따른 시야각 별 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 시야각 제어 렌즈를 포함하는 디스플레이 장치는 대략 30°의 시야각을 가지며, 정면 휘도가 시야각 제어 렌즈를 포함하지 않는 디스플레이 장치보다 높은 것을 알 수 있다. 즉, 소자 기판(100)의 발광 영역(EA) 상에 위치하는 발광 소자(300)가 시야각 제어 렌즈(530)와 중첩하는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 시야각이 좁아지며, 정면 휘도가 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 좁은 시야각을 위한 공정 비용이 최소화되고, 정면 휘도가 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 단위 화소들과 시야각 제어 렌즈의 상대적 위치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 매트릭스 형태로 배열된 단위 화소들(PA) 상에 적어도 하나의 시야각 제어 렌즈(530)가 위치할 수 있다. 상기 시야각 제어 렌즈(530)는 제 1 방향(X)으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 상기 시야각 제어 렌즈(530)는 상기 제 1 방향(X)으로 연장하는 반원통(semi-cylinder) 형상일 수 있다. 상기 제 1 방향(X)과 수직한 제 2 방향(Y)으로 상기 시야각 제어 렌즈(530)의 수평 길이는 상기 제 2 방향(Y)으로 각 단위 화소(PA)의 발광 영역(EA)의 수평 길이보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 방향(Y)으로 상기 시야각 제어 렌즈(530)의 수평 길이는 상기 제 2 방향(Y)으로 상기 발광 영역(EA)의 수평 길이와 상기 제 2 방향(Y)으로 각 단위 화소(PA)의 수평 길이 사이일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 단위 화소(PA)의 발광 영역(EA)에서 방출되는 빛이 상기 시야각 제어 렌즈(530)에 의해 상기 제 2 방향(Y)의 시야각이 좁아질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에 의해 구현된 이미지는 해당 장소의 상부 또는 하부에 위치하는 거울에 의해 반사되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 주변 사람들에게 구현되는 이미지가 보여지지 않을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 제 1 방향(X)으로 연장하는 시야각 제어 렌즈(530)를 포함하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 구현되는 이미지가 사용자의 좌측 및 우측에 위치하는 사람들에게 인식되지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 제 2 방향(Y)으로 연장하고, 상기 제 2 방향(Y)과 수직한 제 1 방향(X)으로 나란히 위치하는 다수의 시야각 제어 렌즈(530)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 은행의 입출금 장치에 사용된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 주변 사람들에게 사용자의 개인 정보를 노출하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 구현되는 이미지가 사용자에게만 인식되도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 단위 화소(PA) 상에 위치하는 시야각 제어 렌즈(530)가 인접한 단위 화소들(PA) 상에 위치하는 시야각 제어 렌즈들(530)과 분리될 수 있다. 각 시야각 제어 렌즈(530)의 단면은 반원 형상일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 단위 화소(PA) 상에 반구 형상의 시야각 제어 렌즈(530)가 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 주변 사람들에게 구현되는 이미지가 노출된 가능성을 완전히 차단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 시야각 제어 부재(500)가 상기 봉지 부재(400)와 직접 접촉하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 별도의 공정을 통해 형성된 시야각 제어 부재(500)가 봉지 부재(400)에 의해 발광 소자(300)가 덮인 소자 기판(100)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 봉지 부재(400)와 시야각 제어 부재(500) 사이에 절연 부재(700)가 위치할 수 있다. 상기 절연 부재(700)는 상기 시야각 제어 부재(500)의 형성 공정에서 기판으로 기능할 수 있다. 상기 절연 부재(700)는 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연 부재(700)는 플라스틱 또는 수지(resin)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 시야각 제어 부재(500)의 형성 공정에 의한 발광 소자(300)의 손상이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 절연 부재(700)에 의해 발광 소자(300)와 시야각 제어 렌즈(530) 사이가 충분히 이격될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 시야각 제어 렌즈(530)의 초점 거리가 상기 발광 소자(300)를 덮는 봉지 부재(400)의 두께 및 상기 절연 부재(700)의 두께에 의해 확보될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 부재(400)의 두께가 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 부재(400)의 형성 공정이 단순화될 수 있다.
상기 절연 부재(700)의 위상 지연값(retardation)은 0일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 광학 부재(600)를 통해 입사한 외광의 편광 상태가 상기 절연 부재(700)에 의해 변경되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 절연 부재(700)는 트리아세테이트 셀룰로어스(TAC)를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 시야각 제어 부재(500)의 형성 공정에 의한 상기 발광 소자(300)의 손상 및 상기 절연 부재(700)에 의한 이미지의 품질 저하가 방지될 수 있다.
상기 소자 기판(100)은 상대적으로 유연한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)은 플라스틱을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 버퍼 절연막(110)과 대향하는 상기 소자 기판(100)의 표면 상에 위치하는 캡핑층(105)을 포함할 수 있다. 상기 소자 기판(100)은 상기 캡핑층(105)과 상기 버퍼 절연막(110) 사이에 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 외부의 충격 또는 이물에 의한 소자 기판(100)의 손상이 방지될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 봉지 부재(400)와 시야각 제어 부재(500) 사이에 절연 부재(700)가 위치하는 것으로 설명된다. 그러나, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 절연 부재(700)가 상부 평탄화층(540)과 광학 부재(600) 사이에 위치할 수 있다. 즉, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 절연 부재(700)가 상기 광학 부재(600)의 형성 공정에서 기판으로 기능할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 디스플레이 장치에서는 광학 부재(600)의 형성 공정에 의한 상기 시야각 제어 부재(700)의 손상이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 공정 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 광학 부재(600) 상에 위치하는 터치 패널(800)을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 형성 방법은 발광 소자(300) 및 시야각 제어 부재(500)가 형성된 소자 기판(100)에 광학 부재(600) 및 터치 패널(800)이 형성된 절연 부재(700)를 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 터치 패널(800)의 형성 또는 결합 공정에 의한 상기 시야각 제어 부재(700)의 손상이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 공정 효율이 효과적으로 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 터치 패널(800)이 최외측에 위치함에 따라 사용자의 터치 수단이 상기 터치 패턴(800)과 직접 접촉할 수 있다. 즉, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 시야각 제어 부재(500)에 의한 터치 감도의 저하가 방지될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 터치 감도의 저하 없이, 시야각이 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 사용자의 사용 편의에 영향을 주지 않으며, 좁은 시야각이 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 시야각 제어 렌즈(530)의 단면이 반원 형상인 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 시야각 제어 렌즈(530)에 의해 특정 방향으로 빛이 굴절될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 직각 삼각형 형상의 단면을 갖는 시야각 제어 렌즈(550)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 발광 소자(300)로부터 방출된 빛이 시야각 제어 렌즈(550)의 대각면(550s)과 수직한 방향으로 굴절될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 특정 방향에 위치하는 사용자만이 구현되는 이미지를 인식할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 시야각이 특정 방향으로 좁아질 수 있다.
100: 소자 기판 300: 발광 소자
400: 봉지 부재 500: 시야각 제어 부재
530: 시야각 제어 렌즈 540: 상부 평탄화층
600: 광학 부재

Claims (15)

  1. 발광 영역 및 비발광 영역을 포함하는 소자 기판;
    상기 소자 기판의 상기 발광 영역 상에 위치하는 발광 소자;
    상기 발광 소자 상에 위치하고, 상기 소자 기판의 상기 비발광 영역 상으로 연장하는 봉지 부재;
    상기 봉지 부재 상에 위치하고, 상기 소자 기판의 상기 발광 영역과 중첩하는 시야각 제어 렌즈; 및
    상기 시야각 제어 렌즈의 외측에 위치하고, 상기 소자 기판의 상기 비발광 영역과 중첩하는 블랙 매트릭스를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시야각 제어 렌즈는 반원 형상인 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스를 덮는 하부 평탄화층을 더 포함하되,
    상기 시야각 제어 렌즈는 상기 하부 평탄화층 상에 위치하는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하부 평탄화층은 무기 절연 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시야각 제어 렌즈 상에 위치하는 상부 평탄화층을 더 포함하되,
    상기 상부 평탄화층은 상기 시야각 제어 렌즈보다 작은 굴절률을 갖는 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 평탄화층 상에 위치하는 광학 부재를 더 포함하되,
    상기 광학 부재를 향한 상기 상부 평탄화층의 표면은 평평한 평면인 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광학 부재 상에 위치하는 터치 패널을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 소자 기판과 상기 발광 소자 사이에 위치하는 버퍼 절연막; 및
    상기 발광 소자와 대향하는 상기 소자 기판의 표면 상에 위치하는 캡핑막을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지 부재와 상기 블랙 매트릭스 사이에 위치하고, 상기 봉지 부재와 상기 시야각 제어 렌즈 사이로 연장하는 절연 부재를 더 포함하되,
    상기 절연 부재의 위상 지연값(retardation)은 0인 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 절연 부재는 트리아세테이트 셀룰로어스(TAC)인 디스플레이 장치.
  11. 소자 기판 상에 매트릭스 형태로 위치하는 발광 소자들;
    상기 발광 소자들과 중첩하는 적어도 하나의 시야각 제어 렌즈; 및
    상기 시야각 제어 렌즈의 외측에 위치하는 블랙 매트릭스를 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 시야각 제어 렌즈는 제 1 방향으로 연장하는 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 상기 시야각 제어 렌즈의 수평 길이는 상기 제 2 방향으로 해당 발광 영역을 포함하는 단위 화소의 수평 길이보다 작은 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 방향으로 상기 시야각 제어 렌즈의 수평 길이는 상기 제 2 방향으로 각 발광 소자가 위치하는 발광 영역의 수평 길이보다 큰 디스플레이 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 시야각 제어 렌즈의 단면은 직삼각형 형상인 디스플레이 장치.
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