KR20200133653A - 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되고, 베이스부 및 베이스부의 일부에 굴곡부를 포함하는 돌출부를 갖는 절연층, 베이스부의 상부 및 돌출부의 측부 및 상부를 덮고, 굴곡부의 형상을 따라 배치된 제1 전극, 절연층의 일부 및 제1 전극의 일부를 덮는 뱅크층, 제1 전극 및 뱅크층 상에 배치된 발광층 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함할 수 있다. 이에, 발광층에서 발광된 광 중 광도파 손실에 의해 손실되는 광을 감소시켜 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
Description
본 발명은 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광추출 효율이 개선된 발광 표시 장치에 관한 것이다.
현재 본격적인 정보화 시대로 접어들면서 전기적 정보신호를 시각적으로 표시하는 표시 장치 분야가 급속도로 발전하고 있으며, 여러 가지 표시 장치에 대해 박형화, 경량화 및 저소비 전력화 등의 성능을 개발시키기 위한 연구가 계속되고 있다.
이러한 다양한 표시 장치 중, 발광 표시 장치는 자체 발광형 표시 장치로서, 액정 표시 장치와는 달리 별도의 광원이 필요하지 않아 경량 박형으로 제조가 가능하다. 또한, 발광 발광 표시 장치는 저전압 구동에 의해 소비 전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 색상 구현, 응답 속도, 시야각(viewing angle), 명암 대비비(Contrast Ratio; CR)도 우수하여, 다양한 분야에서 활용이 기대되고 있다.
발광 표시 장치의 발광층에서 발광된 광은 발광 표시 장치의 여러 구성요소들을 통과하여 발광 표시 장치의 외부로 나오게 된다. 그러나, 발광층에서 발광된 광 중 발광 표시 장치 외부로 나오지 못하고 발광 표시 장치 내부에 갇히는 광들이 존재하게 되어, 발광 표시 장치의 광 추출 효율이 문제가 된다.
예를 들어, 발광층에서 발광된 광 중 전반사 손실, 광도파 손실 및 표면 플라즈몬(surface plasmon) 손실로 인해 발광 표시 장치 내부에 광이 갇히는 문제점이 있다. 여기서, 전반사 손실은 발광층에서 발광된 광 중 기판과 공기의 계면에서의 전반사에 의해 발광 표시 장치 내부에 갇히는 광에 의해 광 추출 효율이 저하되는 것을 지칭한다. 광도파 손실은 발광 표시 장치 내부의 구성요소들의 계면에서의 전반사에 의해 내부에 갇히는 광에 의해 광 추출 효율이 저하되는 것을 지칭한다. 표면 플라즈몬 손실은 광이 입사 및 전파되는 과정에서 금속 표면에서의 광이 흡수되는 현상에 의해 광이 금속 표면의 자유 전자를 진동시키게 하여 광이 반사되거나 투과되지 못하여 광 추출 효율이 저하되는 것을 지칭한다.
본 발명의 발명자들은 전반사 손실 및 광도파 손실을 개선하여 발광 표시 장치의 광 추출 효율을 향상시키기 위해, 새로운 구조의 발광 표시 장치를 발명하였다. 예를 들면, 본 발명의 발명자들은 평탄한 상면을 갖는 베이스부와 베이스부 상에서 돌출된 돌출부를 갖도록 절연층을 형성하고, 베이스부와 돌출부의 측부에 반사층을 갖는 애노드를 배치하였다. 이에 따라, 돌출부의 측부에 형성된 애노드의 반사층은 측면 거울(side mirror)과 같은 기능을 할 수 있고, 전반사에 의해 발광 표시 장치 내부에 갇히는 광들 중 일부는 발광 표시 장치 정면 방향으로 추출되어, 발광 표시 장치의 광 추출 효율이 개선되었다.
그러나, 본 발명의 발명자들은 상술한 바와 같은 발광 표시 장치를 사용하더라도, 여전히 광도파 손실에 의해 손실되는 광이 존재하는 문제점을 인식하였다.
예를 들면, 발광층에서 발광된 광 중 일부는 뱅크층과 유기 봉지층 사이에 배치되는 발광층, 캐소드 및 무기 봉지층이 이루는 영역에서 전반사되어 갇힐 수 있다. 뱅크층을 구성하는 물질은 약 1.6 정도의 굴절률을 갖고, 발광층을 구성하는 유기물은 약 1.8 내지 1.9 정도의 굴절률을 갖고, 제1 봉지층을 구성하는 무기물은 약 1.8 정도의 굴절률을 갖고, 유기 봉지층을 구성하는 유기물은 약 1.5 내지 약 1.6 정도의 굴절률을 갖는다. 또한, 캐소드를 구성하는 금속 물질은 약 0.13 정도의 굴절률을 가지나, 탑 에미션(top emission) 방식의 발광 표시 장치에서 캐소드는 매우 얇은 두께로 형성되므로 실질적으로 거의 투명하다. 따라서, 캐소드의 굴절률은 전반사에 크게 영향을 미치지 않을 수 있다. 이에, 캐소드는 무시될 수 있고 발광층과 무기 봉지층은 유사한 굴절률을 가지므로, 발광층과 뱅크층의 계면 및 무기 봉지층과 이물 커버층의 계면에서 전반사가 이루어질 수 있다.
또한, 발광층과 뱅크층의 계면 및 무기 봉지층과 이물 커버층의 계면에서 전반사가 이루어져 갇히는 광 중 뱅크층이 평탄해지는 영역에서 외부로 방출되는 광이 존재한다. 다만, 이러한 광은 발광 표시 장치와 공기와의 계면에서 다시 발광 표시 장치 내부로 전반사 되어 발광 표시 장치 내부에 갇힐 수 있다.
이에, 본 발명의 발명자들은 전반사 손실뿐만 아니라 광도파 손실에 의해 손실되는 광에 대한 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 발광 표시 장치를 발명하였다.
이에, 본 발명의 발명자들은 광도파 손실에 의해 손실되는 광에 대한 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 발광 표시 장치를 발명하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 굴곡진 형상의 애노드를 이용하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 뱅크층을 무기 물질로 구성하여 형성함으로써, 캐소드 및 발광 소자의 신뢰성을 개선할 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 측면 거울 형상의 애노드를 사용함에도 불구하고 광도파 손실에 의해 손실되는 광을 최소화할 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 광 추출 효율 및 정면 효율을 향샹시켜, 소비 전력을 개선할 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되고, 베이스부 및 베이스부의 일부에 굴곡부를 포함하는 돌출부를 갖는 절연층, 베이스부의 상부 및 돌출부의 측부 및 상부를 덮고, 굴곡부의 형상을 따라 배치된 제1 전극, 절연층의 일부 및 제1 전극의 일부를 덮는 뱅크층, 제1 전극 및 뱅크층 상에 배치된 발광층 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되고, 베이스부 및 돌출부를 포함하는 오버 코팅층, 오버 코팅층 상에 배치되고, 제1 전극, 발광층 및 제2 전극을 포함하는 발광 소자, 및 제1 전극과 발광층 사이에 배치되어 발광 영역을 정의하는 뱅크층, 및 발광 소자 상에 배치되는 봉지부를 포함하고, 돌출부의 표면에 배치되며, 발광층에서 발광된 광의 진행 방향을 변경하여 광 추출 효율 및 정면 효율을 개선하도록 구현된 광 추출 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되고, 베이스부 및 베이스부의 일부에 돌출부를 포함하는 절연층, 돌출부의 상면은 제1 영역 및 상기 제1 영역 사이에 있는 제2 영역으로 나누어지며, 제2 영역에 배치되는 제1 전극, 제1 전극이 배치된 제2 영역의 일부 및 제1 전극의 제1 영역에 배치되는 뱅크층, 제1 전극 및 뱅크층 상에 배치되는 발광층, 및 뱅크층 상에 배치되는 제2 전극을 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 측면 거울 형상의 애노드를 이용하여 발광 표시 장치의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 발광층에서 발광된 광 중 광도파 손실에 의해 손실되는 광을 감소시켜 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명은 뱅크층을 무기 물질로 구성하여 발광 표시 장치의 광 추출 효율을 개선할 수 있고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 광 추출 효율 및 정면 효율을 향상시켜, 소비 전력이 개선된 발광 표시 장치를 구현할 수 있다.
본 발명은 뱅크층을 유기 물질로 구성하고 분리된 제1 전극 및 뱅크층에 의하여 발광 표시 장치의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II’에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 비교예 및 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다.
도 6a 및 도 6b는 비교예 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 돌출부 및 뱅크층의 측부의 각도에 따른 광 추출 효율을 나타낸 이미지이다.
도 8a 및 도 8b는 비교예 및 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 비교예 및 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다.
도 2는 도 1의 II-II’에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 비교예 및 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다.
도 6a 및 도 6b는 비교예 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 돌출부 및 뱅크층의 측부의 각도에 따른 광 추출 효율을 나타낸 이미지이다.
도 8a 및 도 8b는 비교예 및 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 비교예 및 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다.
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 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '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.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 평면도이다. 도 2는 도 1의 II-II'에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 표시 장치(100)는 기판(110), 박막 트랜지스터(120), 발광 소자(150) 및 봉지부(170)를 포함할 수 있다. 발광 표시 장치(100)는 탑 에미션(top emission) 방식의 발광 표시 장치로 구현된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(110)은 발광 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 지지하고 보호하기 위한 기판이다. 기판(110)은 유리 또는 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다. 기판(110)이 플라스틱 물질로 이루어지는 경우, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide; PI)로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판(110)은 표시 영역(A/A) 및 비표시 영역(N/A)을 포함한다.
표시 영역(A/A)은 발광 표시 장치(100)에서 영상이 표시되는 영역으로서, 표시 영역(A/A)에서는 표시 소자 및 표시 소자를 구동하기 위한 다양한 구동 소자들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 표시 소자는 제1 전극(151), 발광층(152) 및 제2 전극(153)을 포함하는 발광 소자(150)로 구성될 수 있다. 또한, 표시 소자를 구동하기 위한 박막 트랜지스터(120), 커패시터, 배선 등과 같은 다양한 구동 소자가 표시 영역(A/A)에 배치될 수 있다.
표시 영역(A/A)에는 복수의 서브 화소(SP)가 포함될 수 있다. 서브 화소(SP)는 화면을 구성하는 최소 단위로, 복수의 서브 화소(SP) 각각은 발광 소자(150) 및 구동 회로를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 서브 화소(SP) 각각은 서로 다른 파장의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 화소(SP)는 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소 및 청색 서브 화소를 포함할 수 있다. 이에 제한되지 않고 복수의 서브 화소(SP)는 백색 서브 화소를 더 포함할 수도 있다.
서브 화소(SP)의 구동 회로는 발광 소자(150)의 구동을 제어하기 위한 회로이다. 예를 들면, 구동 회로는 박막 트랜지스터(120) 및 커패시터를 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
비표시 영역(N/A)은 영상이 표시되지 않는 영역으로서, 표시 영역(A/A)에 배치된 복수의 서브 화소(SP)를 구동하기 위한 다양한 구성요소들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 화소(SP)의 구동을 위한 신호를 공급하는 구동 IC, 플렉서블 필름 등이 배치될 수도 있다.
비표시 영역(N/A)은 도 1에 도시된 바와 같이 표시 영역(A/A)을 둘러싸는 영역일 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 비표시 영역(N/A)은 표시 영역(A/A)에서 연장되는 영역일 수도 있다.
도 2를 참조하면, 기판(110) 상에 버퍼층(111)이 배치된다. 버퍼층(111)은 버퍼층(111) 상에 형성되는 층들과 기판(110) 간의 접착력을 향상시키고, 기판(110)으로부터 유출되는 알칼리 성분 등을 차단할 수 있다. 버퍼층(111)은 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 단일층 또는 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 다중층으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 버퍼층(111)은 필수적인 구성요소는 아니며, 기판(110)의 종류 및 물질, 박막 트랜지스터(120)의 구조 및 타입 등에 기초하여 생략될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 기판(110) 상에 박막 트랜지스터(120)가 배치된다. 박막 트랜지스터(120)는 발광 표시 장치(100)의 구동 소자로 사용될 수 있다. 박막 트랜지스터(120)는 게이트 전극(121), 액티브층(122), 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서 박막 트랜지스터(120)는 게이트 전극(121) 상에 액티브층(122)이 배치되고, 액티브층(122) 상에 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)이 배치된 구조로, 게이트 전극(121)이 가장 하부에 배치된 바텀 게이트(bottom gate) 구조의 박막 트랜지스터(120)이나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 박막 트랜지스터(120)의 게이트 전극(121)이 기판(110) 상에 배치된다. 게이트 전극(121)은 다양한 금속 물질, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 및 구리(Cu) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금, 또는 이들의 다중층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
게이트 전극(121) 상에 게이트 절연층(112)이 배치된다. 게이트 절연층(112)은 게이트 전극(121)과 액티브층(122)을 전기적으로 절연시키기 위한 층으로, 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연층(112)은 무기물인 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 단일층 또는 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 다중층으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
게이트 절연층(112) 상에 액티브층(122)이 배치된다. 액티브층(122)은 게이트 전극(121)과 중첩하도록 배치된다. 예를 들어, 액티브 층은 산화물 반도체로 형성될 수도 있고, 비정질 실리콘(amorphous silicon, a-Si), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon, poly-Si), 또는 유기물(organic) 반도체 등으로 형성될 수 있다.
액티브층(122) 상에 에치 스토퍼(etch stopper; 113)가 배치된다. 에치 스토퍼(113)는, 에칭 방법으로 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)을 패터닝하여 형성하는 경우 액티브층(122) 표면이 플라즈마로 인한 손상을 방지하기 위해 형성되는 층일 수 있다. 에치 스토퍼(113)의 일단은 소스 전극(123)과 중첩하고, 타단은 드레인 전극(124)과 중첩할 수 있다. 그러나, 에치 스토퍼(113)는 생략될 수도 있다.
액티브층(122) 및 에치 스토퍼(113) 상에 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)이 배치된다. 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)은 동일 층에서 이격되어 배치된다. 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)은 액티브층(122)과 접하는 방식으로 액티브층(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)은 다양한 금속 물질, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 및 구리(Cu) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금, 또는 이들의 다중층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
박막 트랜지스터(120) 상에 오버 코팅층(130)이 배치된다. 오버 코팅층(130)은 박막 트랜지스터(120)를 보호하고, 기판(110) 상에 배치되는 층들의 단차를 완만하게 할 수 있다. 오버 코팅층(130)은 아크릴계 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 폴리페닐렌계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지, 벤조사이클로부텐 및 포토레지스트 중 하나로 형성될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
오버 코팅층(130)은 베이스부(131) 및 돌출부(132)를 포함한다. 베이스부(131)와 돌출부(132)는 도 2에 도시된 바와 같이 일체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 베이스부(131)와 돌출부(132)는 동일한 물질로 이루어져 동시에 동일한 공정, 예를 들어, 마스크 공정을 통해 형성될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
베이스부(131)는 박막 트랜지스터(120) 상에 배치된다. 베이스부(131)의 상면은 기판(110)과 평행한 면을 갖는다. 이에, 베이스부(131)는 박막 트랜지스터(120)를 보호하고, 기판(110) 상에 배치되는 층들의 단차를 평탄화할 수 있다.
베이스부(131) 상에는 돌출부(132)가 배치된다. 돌출부(132)는 베이스부(131)와 일체로 형성되어 베이스부(131)에서 돌출된 형상을 가진다. 이에, 돌출부(132)는 상면이 하면보다 작게 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
돌출부(132)는 상면 및 측면을 포함한다. 돌출부(132)의 상면은 돌출부(132)에서 최상부에 위치하는 면으로, 베이스부(131) 또는 기판(110)과 실질적으로 평행한 면일 수 있다. 돌출부(132)의 측면은 돌출부(132)의 상면과 베이스부(131)를 연결하는 면일 수 있다. 돌출부(132)의 측면은 돌출부(132)의 상면에서 베이스부(131)를 향하여 경사진 형상을 가질 수 있다.
도 2에서는 오버 코팅층(130)이, 상면이 평탄한 형상을 갖는 베이스부(131)와 베이스부(131)에서 돌출된 돌출부(132)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 오버 코팅층(130)이 베이스부(131)와 돌출부(132)로 구현되는 형상을 갖는다면 오버 코팅층(130)의 세부적인 구성은 베이스부(131)와 돌출부(132)로 한정되지 않고, 다양하게 정의될 수 있다.
돌출부(132)는 굴곡부(132a)를 포함한다. 굴곡부(132a)는 돌출부(132)의 상면의 일부에 배치될 수 있다. 굴곡부(132a)는 발광층(152)에서 발광되는 광의 광 추출 효율 및 정면 효율을 개선할 수 있으므로, 광 추출 패턴으로 지칭될 수도 있다. 도 2를 참조하면, 굴곡부(132a)는 오목한 홈 형상으로 배치되어, 타원 형상의 단면을 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 굴곡부(132a)의 단면 형상은 오목한 다양한 형상, 예를 들어, 삼각 형상, 원 형상, 사다리꼴 형상 중 하나일 수 있다.
굴곡부(132a)는 평면 상에서 보았을 때 복수의 도트(dot) 형상 또는 라인(line) 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 굴곡부(132a)는 평면에서 제1 영역(A1)을 둘러싸는 라인 형상일 수도 있고, 제1 영역(A1)을 둘러싸도록 배치되는 복수의 도트 형상일 수도 있다. 도 2에서는 제1 영역(A1)의 좌측에 1개의 굴곡부(132a)가 배치되고, 제1 영역(A1)의 우측에 2개의 굴곡부(132a)가 배치되는 것으로 도시되었으나, 굴곡부(132a)의 라인의 개수 및 도트의 개수는 이에 제한되지 않고, 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
굴곡부(132a)는 돌출부(132)의 측면과 연결되는 상면의 단부로부터 2 내지 3㎛의 간격을 가지고 배치될 수 있다. 이에, 굴곡부(132a)는 측면 거울 구조의 외측으로 도파되는 광의 진행 방향을 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 돌출부(132)의 상면으로부터 굴곡부(132a)의 가장 깊은 곳까지의 깊이가 1.5 내지 2㎛일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 굴곡부(132a)는 굴곡부(132a)의 내측으로 입광되는 광의 진행 방향을 용이하게 변경할 수 있다.
도 2를 참조하면, 오버 코팅층(130) 상에 발광 소자(150)가 배치된다. 발광 소자(150)는 오버 코팅층(130) 상에 배치된 제1 전극(151), 제1 전극(151) 상에 배치된 발광층(152), 및 발광층(152) 상에 배치된 제2 전극(153)을 포함한다.
제1 전극(151)은 오버 코팅층(130) 상에 배치되어 베이스부(131) 및 돌출부(132)의 측부 및 상부를 덮도록 배치된다. 예를 들면, 제1 전극(151)은 돌출부(132)가 배치되지 않은 베이스부(131)의 상면, 돌출부(132)의 측면, 및 상면 중 일부 영역에서 배치되며, 베이스부(131) 및 돌출부(132)의 형상을 따라 배치된다.
제1 전극(151)은 박막 트랜지스터(120)와 전기적으로 연결된 반사층(151a) 및 반사층(151a) 상에 배치된 투명 도전층(151b)을 포함한다.
제1 전극(151)의 반사층(151a)은 오버 코팅층(130) 상에 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)가 탑 에미션 방식의 발광 표시 장치이므로, 반사층(151a)은 발광 소자(150)에서 발광된 광을 상부로 반사시키는 기능을 수행한다. 발광 소자(150)의 발광층(152)에서 생성된 광은 상부로만 발광되지 않고, 측부로도 발광될 수 있다. 측부로 발광된 광은 발광 표시 장치(100) 내부로 향하게 되고, 전반사에 의해 발광 표시 장치(100) 내부에 갇힐 수 있고, 나아가 발광 표시 장치(100) 내부의 방향으로 진행하다 소멸될 수도 있다. 이에, 반사층(151a)은 발광층(152)의 하부에 배치되고, 돌출부(132)의 측부를 덮도록 배치되어, 발광층(152)의 측부로 진행하는 광의 진행 방향을 정면 방향으로 바꾸어 줄 수 있다.
반사층(151a)은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘-은 합금(Mg:Ag) 등과 같은 금속 물질로 이루어질 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 반사층(151a)은 오버 코팅층(130)에 형성된 컨택홀을 통해 드레인 전극(124)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 제한되지 않고, 반사층(151a)은 오버 코팅층(130)에 형성된 컨택홀을 통해 소스 전극(123)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
반사층(151a)은 돌출부(132)의 굴곡부(132a)의 형상을 따라 배치되어 돌출부(132)의 상면 상에서 굴곡진 상면을 가질 수 있다. 이에, 반사층(151a)은 오버 코팅층(130)의 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(132)의 상면 상에서 굴곡진 상면을 가지며, 돌출부(132)의 측면 상에서 경사진 상면을 가질 수 있다.
투명 도전층(151b)은 반사층(151a) 상에 배치된다. 투명 도전층(151b)은 반사층(151a) 상에 배치되고, 반사층(151a)을 통해 드레인 전극(124)과 전기적으로 연결된다. 투명 도전층(151b)은 발광층(152)에 정공을 공급하기 위하여 일함수가 높은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 투명 도전층(151b)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide, IZO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Tin Zinc Oxide, ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide, ZnO) 및 주석 산화물(Tin Oxide, TO) 계열의 투명 도전성 산화물로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
투명 도전층(151b)은 돌출부(132)의 굴곡부(132a)의 형상을 따라 배치되어 돌출부(132)의 상면 상에서 굴곡진 상면을 가질 수 있다. 이에, 투명 도전층(151b)은 오버 코팅층(130)의 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(132)의 상면 상에서 굴곡진 상면을 가지며, 돌출부(132)의 측면 상에서 경사진 상면을 가질 수 있다. 예를 들면, 투명 도전층(151b)은 반사층(151a)의 형상을 따라 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 전극(151) 및 오버 코팅층(130) 상에 뱅크층(140)이 배치된다. 뱅크층(140)은 발광 소자(150)의 제1 전극(151)의 일부를 덮으며 발광 영역인 제1 영역(A1)과 비발광 영역인 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(A2)에서의 뱅크층(140)은 제1 전극(151)과 발광층(152) 사이에 배치되어 제2 영역(A2)에서의 광의 생성을 차단할 수 있다. 제1 영역(A1)에서는 뱅크층(140)이 배치되지 않으므로, 제1 전극(151) 상에 발광층(152)이 바로 위치하여 발광층(152)에서 광이 생성될 수 있다.
뱅크층(140)은 유기물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 뱅크층(140)은 폴리이미드, 아크릴 또는 벤조사이클로부텐계 수지로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 뱅크층(140)이 유기물로 이루어지는 경우, 뱅크층(140)의 굴절률은 약 1.6 정도일 수 있다.
뱅크층(140)이 유기물로 이루어짐에 따라, 뱅크층(140)은 제1 전극(151)의 굴곡진 상면을 충진하도록 배치될 수 있다. 이에, 뱅크층(140)은 돌출부(132) 상에서 돌출부(132)의 상부를 평탄화할 수 있고, 돌출부(132)의 상면보다 평탄한 형상을 가질 수 있다.
발광층(152)은 제1 전극(151) 상에 배치된다. 예를 들면, 발광층(152)은 발광 영역인 제1 영역(A1)에서는 제1 전극(151) 상에 배치되고, 비발광 영역인 제2 영역(A2)에서는 뱅크층(140) 상에 배치된다.
발광층(152)은 특정 색의 광을 발광하기 위한 층이며, 적색 발광층, 녹색 발광층, 청색 발광층 및 백색 발광층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 발광층(152)은 정공 수송층, 정공 주입층, 정공 저지층, 전자 주입층, 전자 저지층, 전자 수송층 등과 같은 다양한 층을 더 포함할 수도 있다. 발광층(152)의 굴절률은 발광층(152)을 구성하는 유기물의 종류에 따라 상이할 수 있으나, 발광층(152)으로 사용될 수 있는 유기물은 평균적으로 약 1.8 내지 약 1.9 정도의 굴절률을 가질 수 있다. 발광층(152)은 유기물로 이루어지는 유기 발광층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 발광층(152)은 양자점 발광층 또는 마이크로 LED일 수 있다.
발광층(152)이 제2 영역(A2)에서 제1 전극(151) 및 뱅크층(140) 상에 배치됨에 따라, 발광층(152) 또한 뱅크층(140)의 상면의 형상을 따라 배치될 수 있다. 이에, 발광층(152)은 돌출부(132) 및 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(132)의 측면 상에서 경사진 상면을 가질 수 있다.
제2 전극(153)은 발광층(152) 상에 배치된다. 제2 전극(153)은 발광층(152)으로 전자를 공급한다. 제2 전극(153)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zin Oxide, IZO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Tin Zinc Oxide, ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide, ZnO) 및 주석 산화물(Tin Oxide, TO) 계열의 투명 도전성 산화물 또는 이테르븀(Yb) 합금으로 이루어질 수도 있다. 제2 전극(153)이 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)과 같은 투명 도전성 산화물로 이루어지는 경우, 제2 전극(153)의 굴절률은 약 1.8 내지 1.9 정도일 수 있다. 또한, 제2 전극(153)은 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘-은 합금(Mg:Ag) 등과 같은 금속 물질 또는 매우 얇은 두께의 금속 물질로 이루어질 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제2 전극(153)이 금속 물질로 이루어지는 경우, 매우 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(153)으로 은(Ag)이 사용되는 경우, 제2 전극(153)의 굴절률은 약 0.13 정도일 수 있다. 발광 표시 장치(100)가 탑 에미션 방식의 발광 표시 장치임에 따라, 제2 전극(153)은 매우 얇은 두께를 가지므로, 제2 전극(153)의 굴절률은 광의 진행에 영향을 주지 않을 수 있다.
제2 전극(153)이 제2 영역(A2)에서 발광층(152) 상에 배치됨에 따라, 제2 전극(153) 또한 뱅크층(140)의 상면의 형상을 따라 배치될 수 있다. 이에, 제2 전극(153)은 돌출부(132) 및 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(132)의 측면 상에서 경사진 상면을 가질 수 있다.
도 2를 참조하면, 발광 소자(150) 상에는 봉지부(170)가 배치된다. 봉지부(170)는 제2 전극(153)을 덮도록 배치될 수 있다. 봉지부(170)는 발광 표시 장치(100) 외부로부터 침투하는 수분이나 산소 등으로부터 발광층(150)를 보호할 수 있다.
봉지부(170)는 제1 봉지층(171), 제2 봉지층(172), 및 제3 봉지층(173)을 포함한다.
제1 봉지층(171)은 제2 전극(153) 상에 배치되어 수분이나 산소의 침투를 억제할 수 있다. 제1 봉지층(171)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiNxOy) 또는 산화알루미늄(AlyOz) 등과 같은 무기물로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 봉지층(171)은 제2 봉지층(172)보다 굴절률이 큰 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 봉지층(171)인 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산질화물(SiNxOy)로 이루어지는 경우, 제1 봉지층(171)의 굴절률은 약 1.8 정도일 수 있다.
제2 봉지층(172)은 제1 봉지층(171) 상에 배치되어 표면을 평탄화할 수 있다. 또한 제2 봉지층(172)은 제조 공정 상 발생할 수 있는 이물 또는 파티클을 커버할 수 있다. 제2 봉지층(172)은 유기물, 예를 들어, 실리콘옥시카본(SiOxCz), 아크릴 또는 에폭시 계열의 레진(Resin) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 봉지층(172)은 제1 봉지층(171)보다 굴절률이 작은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 봉지층(172)이 아크릴 계열의 레진인 경우, 제2 봉지층(172)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 1.6 정도일 수 있다.
제3 봉지층(173)은 제2 봉지층(172) 상에 배치되고, 제1 봉지층(171)과 같이 수분이나 산소의 침투를 억제할 수 있다. 제3 봉지층(173)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiNxOy), 실리콘 산화물(SiOx) 또는 산화알루미늄(AlyOz) 등과 같은 무기물로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제3 봉지층(173)은 제1 봉지층(171)과 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 탑 에미션 방식의 발광 표시 장치이므로, 마이크로 캐비티가 구현되도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서는 제1 전극(151)의 반사층(151a)과 제2 전극(153) 사이의 거리를 설정함으로써, 발광층(152)에서 발광되는 광에 대한 보강 간섭을 구현하여, 광 효율을 향상시킬 수 있다.
기존의 발광 표시 장치에서는 발광층에서 발광된 광 중 발광 표시 장치 내부에 갇혀 손실되는 광이 광효율을 저하시키는 요인이 되었다. 예를 들어, 발광층에서 발광하는 광 중 전반사 손실이나 광도파 손실에 의해 발광 표시 장치 외부로 추출되지 못하는 광들이 발생하여, 발광 표시 장치의 광 추출 효율이 저하되었다. 예를 들면, 기존의 발광 표시 장치에서는 상면이 평탄한 형상의 오버 코팅층 상에 형성된 제1 전극을 사용하므로, 발광층에서 발광된 광 중 낮은 출사각으로 출사된 광은 전반사 손실이나 광도파 손실에 의해 발광 표시 장치에 갇힐 수 있었다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 돌출부(132)를 갖는 오버 코팅층(130)을 사용하여 발광 소자(150)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서는 오버 코팅층(130)이 베이스부(131) 및 베이스부(131)로부터 돌출된 돌출부(132)로 구성되고, 발광 소자(150)의 제1 전극(151)의 반사층(151a)이 베이스부(131) 및 적어도 돌출부(132)의 측면을 덮도록 배치된다. 따라서, 발광 표시 장치(100)의 발광층(152)에서 발광되는 광 중 낮은 출사각으로 출사된 광이 돌출부(132)의 측부에 배치된 제1 전극(151)의 반사층(151a)에 의해 정면 방향으로 추출될 수 있다. 예를 들어, 평탄한 형상의 오버 코팅층 상에 제1 전극이 배치된 경우라면, 측면 방향으로 향하는 광, 예를 들면, 낮은 출사각으로 출사된 광은 정면 방향으로 진행되지 않고 전반사 손실이나 광도파 손실에 의해 발광 표시 장치 외부로 추출되지 못할 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서는 발광층(152)에서 낮은 출사각으로 출사된 광이 돌출부(132)의 측부에 배치된 제1 전극(151)의 반사층(151a)에서 반사되어 정면 방향으로 추출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서는 오버 코팅층(130)의 측부에 배치된 제1 전극(151)의 반사층(151a)이 측면 거울과 같은 기능을 하여 발광 표시 장치(100) 내에서 손실될 수 있는 광을 정면 방향으로 추출시킬 수 있고, 이에 광 추출 효율이 개선되고, 소비 전력이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)는 오버 코팅층(130)의 돌출부(132)의 상면에 굴곡부(132a)를 배치하여, 뱅크층(140)과 제2 봉지층(172) 사이에서 전반사에 의하여 갇히게 되는 광의 경로를 조절하여, 발광 표시 장치(100)의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 발광층(152)에서 발광된 광 중 일부는 측면 거울 구조의 제1 전극(151)에 의해 반사되어 발광 표시 장치(100)의 외부로 추출될 수 있으나, 발광층(152)에서 발광된 광 중 다른 일부는 발광 표시 장치(100)의 내부에서, 예를 들어, 뱅크층(140)과 제2 봉지층(172) 사이 또는 발광 표시 장치(100)와 공기와의 계면에서 전반사되어 갇힐 수 있다. 따라서, 발광 표시 장치(100) 내부에서 전반사된 광 중 일부는 굴곡진 구조의 제1 전극(151)의 반사층(151a)에 의해 발광 표시 장치(100)의 외부로 추출되도록 광의 진행 방향이 변경될 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(140)을 구성하는 물질은 약 1.6 정도의 굴절률을 갖고, 발광층(152)을 구성하는 유기물은 약 1.8 내지 1.9 정도의 굴절률을 갖고, 제1 봉지층(171)을 구성하는 무기물은 약 1.8 정도의 굴절률을 갖고, 제2 봉지층(172)을 구성하는 유기물은 약 1.5 내지 약 1.6 정도의 굴절률을 갖는다. 이에, 제1 봉지층(171)과 제2 봉지층(172)의 굴절률 차이로 인해, 발광층(152)에서 출사된 제1 광(L1)은 제1 봉지층(171)과 제2 봉지층(172)의 계면 및 발광층(152)과 뱅크층(140)의 계면에서 전반사가 이루어진다. 따라서, 전반사된 제1 광(L1)은 제1 전극(151)의 반사층(151a)의 굴곡진 면의 내측에서 1회 이상 반사되어 정면 방향으로 추출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서는 돌출부(132)의 굴곡부(132a)를 따라 제1 전극(151)의 반사층(151a)을 배치하여, 뱅크층(140)과 제2 봉지층(172) 사이에 갇힐 수 있는 광의 진행 방향을 변경시킴으로써, 발광 표시 장치(100)의 광 추출 효율 및 정면 방향으로 추출되는 광의 추출 효율인 정면 효율을 증가시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다. 도 3의 발광 표시 장치(300)는 도 1 및 도 2의 발광 표시 장치(100)와 비교하여 뱅크층(340), 발광층(352), 제2 전극(353), 제1 봉지층(371) 및 제2 봉지층(372)만이 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다.
도 3을 참조하면, 뱅크층(340)은 무기물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 뱅크층(340)은 비정질 실리콘, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산질화물로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 뱅크층(340)이 무기물로 이루어지는 경우, 뱅크층(340)의 굴절률은 약 1.8 정도일 수 있다.
제2 영역(A2)의 제1 전극(151) 상에 뱅크층(340)이 배치된다. 뱅크층(340)은 무기물로 이루어져, 제2 영역(A2)에서 제1 전극(151)의 형상을 따라 배치될 수 있다. 이에, 뱅크층(340)은 무기물로 이루어져 돌출부(132)의 상면 상에서 굴곡진 상면을 갖고, 돌출부(132)의 측면 상에서 경사진 상면을 가질 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(340)은 제1 전극(151)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 뱅크층(340)은 200nm의 두께로 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
뱅크층(340) 상에 발광 소자(350)의 발광층(352)이 배치된다. 예를 들면, 발광층(352)은 제1 영역(A1)의 베이스부(131)의 상면 및 제2 영역(A2)의 돌출부(132)의 상면 및 측면을 따라 배치될 수 있다. 이에, 발광층(352)은 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(132)의 상면 상에서 굴곡진 상면을 가지며, 돌출부(132)의 측면 상에서 경사진 상면을 가질 수 있다. 따라서, 발광층(352)은 뱅크층(340)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다.
발광층(352) 상에 발광 소자(350)의 제2 전극(353)이 배치된다. 예를 들면, 제2 전극(353)은 제1 영역(A1)의 베이스부(131)의 상면 및 제2 영역(A2)의 돌출부(132)의 상면 및 측면을 따라 배치될 수 있다. 이에, 제2 전극(353)은 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(132)의 상면 상에서 굴곡진 상면을 가지며, 돌출부(132)의 측면 상에서 경사진 상면을 가질 수 있다. 따라서, 제2 전극(353)은 발광층(352)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다.
제2 전극(353) 상에 봉지부(370)의 제1 봉지층(371)이 배치된다. 예를 들면, 제1 봉지층(371)은 제1 영역(A1)의 베이스부(131)의 상면 및 제2 영역(A2)의 돌출부(132)의 상면 및 측면을 따라 배치될 수 있다. 이에, 제1 봉지층(371)은 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(132)의 상면 상에서 굴곡진 상면을 가지며, 돌출부(132)의 측면 상에서 경사진 상면을 가질 수 있다. 따라서, 제1 봉지층(371)은 제2 전극(353)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다.
제1 봉지층(371) 상에 제2 봉지층(372)이 배치된다. 제2 봉지층(372)은 제1 봉지층(371) 상에 배치되어 표면을 평탄화할 수 있다. 제2 봉지층(372)은 제2 영역(A2)에서 제1 봉지층(371)의 굴곡진 면을 충진하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는 오버 코팅층(130)의 돌출부(132)의 상면에 굴곡부(132a)를 배치하여, 발광 표시 장치(300)의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 발광층(352)에서 발광된 광 중 일부는 측면 거울 구조의 제1 전극(151)에 의해 반사되어 발광 표시 장치(300)의 외부로 추출될 수 있으나, 발광층(352)에서 발광된 광 중 다른 일부는 발광 표시 장치(300)의 내부에서, 예를 들어, 제2 봉지층(372)과 제1 전극(151) 사이 또는 발광 표시 장치(300)와 공기와의 계면에서 전반사되어 갇힐 수 있다. 따라서, 발광 표시 장치(300) 내부에서 전반사된 광 중 일부는 굴곡진 구조의 제1 전극(151)의 반사층(151a)에 의해 발광 표시 장치(300) 외부로 추출되도록 광의 진행 방향이 변경될 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(340)을 구성하는 물질은 약 1.8 정도의 굴절률을 갖고, 발광층(352)을 구성하는 유기물은 약 1.8 내지 1.9 정도의 굴절률을 갖고, 제1 봉지층(371)을 구성하는 무기물은 약 1.8 정도의 굴절률을 갖고, 제2 봉지층(372)을 구성하는 유기물은 약 1.5 내지 약 1.6 정도의 굴절률을 갖는다. 이에, 굴절률이 유사한 뱅크층(340), 발광층(352) 및 제1 봉지층(371)은 하나의 층으로 작용하여, 발광층(352)에서 출사된 광이 제1 봉지층(371)과 제2 봉지층(372)의 계면에서 전반사가 이루어진다. 이때, 전반사된 광은 제1 전극(151)의 반사층(151a)의 굴곡진 면의 내측에서 반사되어 정면 방향으로 추출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는 돌출부(132)의 굴곡부(132a)를 따라 제1 전극(151)의 반사층(151a)을 배치하여, 제2 봉지층(372)과 제1 전극(151) 사이에 갇힐 수 있는 광의 진행 방향을 변경시킴으로써, 발광 표시 장치(300)의 광 추출 효율 및 정면 방향으로 추출되는 광의 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는, 뱅크층(340)을 무기물로 형성하여 전반사에 의하여 발광 표시 장치(300) 내부에 갇히게 되는 광을 최소화하여, 발광 표시 장치(300)의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(340)의 굴절률이 약 1.8인 무기물로 구성되는 경우, 뱅크층(340)은 발광층(352) 및 제1 봉지층(371)의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지게 되고, 이에, 발광층(352)에서 발광되는 광 중 뱅크층(340)과 발광층(352) 및 제1 봉지층(371) 사이에 갇히는 광의 양이 감소하게 된다. 따라서, 뱅크층(340)을 무기물로 형성하여, 발광 표시 장치(300) 내부에 갇히는 광의 양을 최소화함으로써, 발광 표시 장치(300)의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는, 뱅크층(340)을 무기물로 형성하여, 측면 거울 구조의 제1 전극(151)에 도달하는 광의 양을 증가시킴으로써, 발광 표시 장치(300)의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(340)이 굴절률이 약 1.8인 무기물로 구성되는 경우, 발광층(352)에서 발광된 광이 뱅크층(340)에서 고각으로 굴절되어, 측면 거울 구조의 제1 전극(151)으로 향하는 광의 양을 증가시킬 수 있고, 제1 전극(151)에 의해 반사된 광은 발광 표시 장치(300)의 정면 방향으로 추출될 수 있다. 따라서, 뱅크층(340)을 무기물로 형성하여, 측면 거울 구조의 제1 전극(151)에 의해 반사되는 광의 양을 증가시킴으로써, 발광 표시 장치(300)의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는, 뱅크층(340)을 무기물로 형성하여, 발광 소자(350)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(340)을 무기물로 형성하는 경우, 뱅크층(340)이 돌출부(132)의 측부에서 보다 완만한 경사를 가지도록 배치될 수 있으므로, 뱅크층(340) 상에 배치되는 제2 전극(353)도 완만한 경사를 가지도록 배치될 수 있다. 따라서, 뱅크층(340)을 무기물로 형성하여, 뱅크층(340)의 급격한 경사에 의해 제2 전극(353)이 단선되는 것을 저감할 수 있으므로, 발광 소자(350) 및 발광 표시 장치(300)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400)의 단면도이다. 도 4의 발광 표시 장치(400)는 도 1 및 도 2의 발광 표시 장치(100)와 비교하여 오버 코팅층(430), 반사층(460), 뱅크층(440), 발광 소자(450) 및 봉지부(470)만이 상이하며, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 오버 코팅층(430)의 돌출부(432)는 굴곡부(432a)를 포함한다. 굴곡부(432a)는 돌출부(432)의 측부 및 상면에 배치될 수 있다.
굴곡부(432a)를 포함하는 오버 코팅층(430)은 코팅 공정에 의해 형성될 수 있고, 예를 들어, 스핀 코팅(spin coating)에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 스핀 코팅 방식으로 오버 코팅층(430)을 형성하고, 오버 코팅층(430)의 돌출부(432a)에 제1 전극(451)을 형성한 후, 열을 가하면 돌출부(432)와 제1 전극(451)을 이루는 물질의 열 팽창 계수 차이에 따른 수축 및/또는 팽창에 의해 돌출부(432)에 굴곡부(432a)가 형성될 수 있다. 굴곡부(432a)의 제조 공정은 이에 제한되는 것은 아니고, 굴곡부(432a)는 애싱(Ashing) 공정 또는 플라즈마(Plasma) 공정으로 형성될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 굴곡부(432a)는 주름(wrinkle) 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 굴곡부(432a)는 불규칙한 주름 형상을 가질 수 있다. 상술한 바와 같이 열 팽창 계수 차이에 따른 수축 및/또는 팽창에 의해 굴곡부(432a)의 형상이 결정될 수 있으므로, 굴곡부(432a)는 불규칙한 주름 형상을 가질 수 있다. 이에 제한되지 않고, 굴곡부(432a)는 규칙적인 주름 형상을 가질 수도 있다.
굴곡부(432a)의 피치(pitch)와 깊이는 제1 전극(451)의 두께에 따라 다양하게 조절될 수 있다. 피치란 굴곡부(432a)의 최고점 사이의 간격일 수 있으며, 깊이는 굴곡부(432a)의 가장 볼록한 지점으로부터 가장 오목한 지점까지의 간격일 수 있다. 예를 들어, 돌출부(432) 상에 제1 전극(451)이 두껍게 배치되는 경우, 굴곡부(432a)의 피치와 깊이가 증가할 수 있고, 돌출부(432) 상에 제1 전극(451)이 얇게 배치되는 경우, 굴곡부(432a)의 피치와 깊이가 감소할 수 있다.
또한, 굴곡부(432a)의 피치와 깊이는 오버 코팅층(430)의 제조 공정 시의 스핀 코팅의 회전 속도(rpm)에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 스핀 코팅의 회전 속도가 증가하는 경우, 오버 코팅층(430)의 두께가 얇아지면서 굴곡부(432a)의 깊이가 감소하게 되고, 피치 또한 감소하게 된다. 반대로, 오버 코팅층(430)의 제조 공정 시의 스핀 코팅의 회전 속도가 감소하는 경우, 오버 코팅층(430)의 두께가 두꺼워지면서 굴곡부(432a)의 깊이가 증가하게 되고, 피치 또한 증가하게 된다.
도 4를 참조하면, 오버 코팅층(430) 상에 제1 전극(451)이 배치된다. 예를 들면, 제1 전극(451)은 반사층(451a) 및 반사층(451a) 상에 배치된 투명 도전층(451b)을 포함하고, 반사층(451a) 및 투명 도전층(451b)은 오버 코팅층(430) 상에 배치되어, 돌출부(432)의 상면 및 측부와 베이스부(131)의 상면을 따라 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(451)은 돌출부(432)의 측부 및 상면 상에서 굴곡부(432a)의 형상을 따라 배치될 수 있다. 따라서, 제1 전극(451)은 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(432)의 상면 및 측부 상에서 굴곡진 상면을 가질 수 있다.
뱅크층(440)은 무기물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 뱅크층(440)은 비정질 실리콘, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화질화물로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 영역(A2)의 제1 전극(451) 상에 뱅크층(440)이 배치된다. 뱅크층(440)은 무기물로 이루어져, 제2 영역(A2)에서 제1 전극(451)의 형상을 따라 배치될 수 있다. 따라서, 뱅크층(440)은 무기물로 이루어져 돌출부(432)의 상면 및 측부 상에서 굴곡진 상면을 가질 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(440)은 제1 전극(451)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 뱅크층(440)은 200nm의 두께로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
뱅크층(440) 상에 발광층(452)이 배치된다. 발광층(452)은 베이스부(131)의 상면 및 돌출부(432)의 상면 및 측부를 따라 배치될 수 있다. 예를 들면, 발광층(452)은 돌출부(432)의 상면 및 측부 상에서 굴곡진 상면을 가질 수 있다. 따라서, 발광층(452)은 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(432)의 상면 및 측부 상에서 굴곡진 상면을 가질 수 있다.
발광층(452) 상에 제2 전극(453)이 배치된다. 제2 전극(453)은 베이스부(131)의 상면 및 돌출부(432)의 상면 및 측부를 따라 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 전극(453)은 돌출부(432)의 상면 및 측부 상에서 굴곡진 상면을 가질 수 있다. 따라서, 제2 전극(453)은 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(432)의 상면 및 측부 상에서 굴곡진 상면을 가질 수 있다.
제2 전극(453) 상에 제1 봉지층(471)이 배치된다. 제1 봉지층(471)은 베이스부(131)의 상면 및 돌출부(432)의 상면 및 측부를 따라 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 봉지층(471)은 돌출부(432)의 상면 및 측부 상에서 굴곡진 상면을 가질 수 있다. 따라서, 제1 봉지층(471)은 베이스부(131)의 상면 상에서 평탄한 상면을 갖고, 돌출부(432)의 상면 및 측부 상에서 굴곡진 상면을 가질 수 있다.
제1 봉지층(471) 상에 제2 봉지층(472)이 배치된다. 제2 봉지층(472)은 제1 봉지층(471) 상에 배치되어 표면을 평탄화할 수 있다. 제2 봉지층(472)은 제2 영역(A2)에서 제1 봉지층(471)의 굴곡진 면을 충진하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400)에서는, 돌출부(432)의 측부 및 상면에 주름 형상의 굴곡부(432a)를 배치하여, 발광층(452)에서 발광된 광을 산란시킴으로써, 발광 표시 장치(400)의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 발광층(452)에서 발광된 광 중 일부는 측면 거울 구조의 제1 전극(451)에 의해 반사되어 발광 표시 장치(400)의 외부로 추출될 수 있으나, 발광층(452)에서 발광된 광 중 다른 일부는 발광 표시 장치(400)의 내부에서, 예를 들어, 제2 봉지층(472)과 제1 전극(451) 사이 또는 발광 표시 장치(400)와 공기와의 계면에서 전반사되어 갇힐 수 있다. 전반사된 광 중 일부는 주름 형상을 가지는 돌출부(432)의 굴곡부(432a) 상에 배치된 반사층(451a)의 표면, 투명 도전층(451b)의 표면 및 뱅크층(430)의 표면에서 산란되어 광의 진행 방향이 변경될 수 있다. 예를 들어, 발광층(452)에서 출사된 제2 광(L2)는 뱅크층(430)의 표면에서 산란되고, 제3 광(L3)은 반사층(451a)의 표면에서 산란될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(451)이 돌출부(432)의 굴곡부(432a)의 주름 형상을 따라 배치됨에 따라, 반사층(451a), 투명 도전층(451b) 및 뱅크층(430)도 주름 형상으로 배치되어, 발광 표시 장치(400) 내부에서 전반사된 광 중 제2 광(L2) 및 제3 광(L3)을 포함하는 일부가 반사층(451a), 투명 도전층(451b) 및 뱅크층(430)에 의해 산란되고, 이로 인해, 발광 표시 장치(400) 외부로 추출되도록 광의 진행 방향이 변경될 수 있다. 따라서, 돌출부(432)의 굴곡부(432a)의 주름 형상을 따라 제1 전극(451)을 배치하여, 발광 표시 장치(400) 내부에 갇힌 광을 산란시킴으로써, 발광 표시 장치(400)의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 비교예 및 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다. 도 5a는 Ray Optics simulation 프로그램을 사용하여 비교예에 따른 발광 표시 장치의 구조에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이고, 도 5b는 Ray Optics simulation 프로그램을 사용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구조에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다. 시뮬레이션 시 뱅크층(40, 140)의 굴절률은 1.6으로 설정하고, 발광층(52, 152), 제2 전극(53, 153) 및 제1 봉지층(71, 171)을 하나의 영역(S)으로 설정하였으며, 영역(S)의 굴절률은 1.8로 설정하고, 제2 봉지층(72, 172)의 굴절률은 1.5로 설정하였다. 또한, 도 5a 및 도 5b에서 제2 봉지층(72, 172) 상부에 공기가 배치되는 것으로 가정하였으며, 공기의 굴절률은 1로 설정하였다. 여기서, 뱅크층(40, 140)이 유기물로 이루어지는 것을 가정하기 위해, 뱅크층(40, 140)의 두께는 1㎛로 설정하고, 상면이 평탄한 것을 가정하였다. 도 5a 및 도 5b와 관련하여 수행된 시뮬레이션은 돌출부(132)의 측부 및 상부에서 일어나는 광 추출에 대한 시뮬레이션이므로, 중앙 영역으로 방출되는 광에 대한 도시는 생략하였다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 비교예에 따른 발광 표시 장치(10)에서는 오버 코팅층(30)의 돌출부에 굴곡부가 형성되지 않아, 돌출부 상에서 제1 전극(51), 뱅크층(40) 및 영역(S)의 상면이 평탄한 형상을 갖는다. 따라서, 여전히 영역(S)에 갇히는 광이 다수이다. 또한, 경사가 변하는 돌출부의 측부 부근에서 광 경로가 변경된 일부 광들이 외부로 방출되기는 하지만, 고각으로 방출된다. 따라서, 이러한 광들은 입사각이 크므로, 제2 봉지층(72) 외부로 방출되지 못하고 제2 봉지층(72)과 공기 사이의 계면에서 전반사에 의해 갇히는 광들이 대부분임을 확인할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서는 돌출부(132)의 상면에 배치된 굴곡부(132a)의 형상을 따라 제1 전극(151)을 배치하여 발광 표시 장치(100) 내부에 갇힌 광의 진행 방향을 변경시킴으로써, 발광 표시 장치(100)의 광 추출 효율 및 정면 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 발광층(152)에서 발광된 광 중 일부는 굴곡진 형상으로 배치된 제1 전극(151)에 의해 1회 이상 반사되어 발광 표시 장치(100)의 정면 방향을 향하도록 광의 진행 방향이 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서는 돌출부(132)의 굴곡부(132a)의 형상을 따라 제1 전극(151)을 배치하여, 발광 표시 장치(100) 내부에 갇힐 수 있는 광의 진행 방향을 정면 방향으로 변경할 수 있고, 진행 방향이 변경된 광은 발광 표시 장치(100) 외부로 추출되어 발광 표시 장치(100)의 광 추출 효율 및 정면 효율을 증가시킬 수 있다.
도 5a의 비교예에 따른 발광 표시 장치(10)와 도 5b의 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100) 각각에서의 광 추출 효율을 비교하기 위해 하기 [표 1]을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서 비교예에 따른 발광 표시 장치(10)보다 발광 표시 장치(100) 외부로 추출되는 광이 13.3% 증가함을 확인할 수 있다.
| 발광 표시 장치(10) | 발광 표시 장치(100) | |
| 광 개수 | 30 | 34 |
| 증가율 | - | 13.3% |
도 6a 및 도 6b는 비교예 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다. 도 6a는 Ray Optics simulation 프로그램을 사용하여 비교예에 따른 발광 표시 장치의 구조에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이고, 도 6b는 Ray Optics simulation 프로그램을 사용하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구조에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다. 시뮬레이션 시 뱅크층(40', 340)의 굴절률은 1.8으로 설정하고, 발광층(52, 352), 제2 전극(53, 353) 및 제1 봉지층(71, 371)을 하나의 영역(S)으로 설정하였으며, 영역(S)의 굴절률은 1.9로 설정하고, 제2 봉지층(72, 372)의 굴절률은 1.5로 설정하였다. 또한, 도 6a 및 도 6b에서 제2 봉지층(72, 372) 상부에 공기가 배치되는 것으로 가정하였으며, 공기의 굴절률은 1로 설정하였다. 여기서, 뱅크층(40', 340)이 무기물로 이루어지는 것을 가정하기 위해, 뱅크층(40', 340)의 두께는 0.2㎛로 설정하고, 도 6a의 뱅크층(40')의 상면은 평탄하고, 도 6b의 뱅크층(340)의 상면은 굴곡진 것을 가정하였다. 도 6a 및 도 6b와 관련하여 수행된 시뮬레이션은 돌출부(132)의 측부 및 상부에서 일어나는 광 추출에 대한 시뮬레이션이므로, 중앙 영역으로 방출되는 광에 대한 도시는 생략하였다.
먼저, 도 6a를 참조하면, 비교예에 따른 발광 표시 장치(10')에서는 오버 코팅층(30)의 돌출부에 굴곡부가 형성되지 않아, 돌출부 상에서 제1 전극(51), 뱅크층(40') 및 영역(S)의 상면이 평탄한 형상을 갖는다. 따라서, 여전히 영역(S)에 갇히는 광이 다수이다. 또한, 경사가 변하는 돌출부의 측부 부근에서 광 경로가 변경된 일부 광들이 외부로 방출되기는 하지만, 고각으로 방출된다. 따라서, 이러한 광들은 입사각이 크므로, 제2 봉지층(72) 외부로 방출되지 못하고 제2 봉지층(72)과 공기 사이의 계면에서 전반사에 의해 갇히는 광들이 대부분임을 확인할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는 돌출부(132)의 상면에 배치된 굴곡부(132a)의 형상을 따라 제1 전극(351)을 배치하여 발광 표시 장치(300) 내부에 갇힌 광의 진행 방향을 변경시킴으로써, 발광 표시 장치(300)의 광 추출 효율 및 정면 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 발광층(152)에서 발광된 광 중 일부는 굴곡진 형상으로 배치된 제1 전극(351)에 의해 1회 이상 반사되어 발광 표시 장치(300)의 정면 방향을 향하도록 광의 진행 방향이 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는 돌출부(132)의 굴곡부(132a)의 형상을 따라 제1 전극(351)을 배치하여, 발광 표시 장치(300) 내부에 갇힐 수 있는 광의 진행 방향을 정면 방향으로 변경할 수 있고, 진행 방향이 변경된 광은 발광 표시 장치(300) 외부로 추출되어 발광 표시 장치(300)의 광 추출 효율 및 정면 효율을 증가시킬 수 있다.
도 6a의 비교예에 따른 발광 표시 장치(10')와 도 6b의 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300) 각각에서의 광 추출 효율을 비교하기 위해 하기 [표 2]을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서 비교예에 따른 발광 표시 장치(10')보다 발광 표시 장치(300) 외부로 추출되는 광이 30% 증가함을 확인할 수 있다.
| 발광 표시 장치(10') | 발광 표시 장치(300) | |
| 광 개수 | 20 | 26 |
| 증가율 | - | 30% |
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 돌출부 및 뱅크층의 측부의 각도에 따른 광 추출 효율을 나타낸 이미지이다. 도 7a는 발광층 내부의 발광 다이폴이 수평배향인 경우의 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치에서 돌출부와 뱅크층의 각도에 따른 광 추출 효율을 나타낸 이미지이고, 도 7b 발광층 내부의 발광 다이폴이 수평배향인 경우의 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서 돌출부와 뱅크층의 각도에 따른 광 추출 효율을 나타낸 이미지이고, 도 7c는 발광층 내부의 발광 다이폴이 수직배향인 경우의 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치에서 돌출부와 뱅크층의 각도에 따른 광 추출 효율을 나타낸 이미지이고, 도 7d는 발광층 내부의 발광 다이폴이 수직배향인 경우의 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서 돌출부와 뱅크층의 각도에 따른 광 추출 효율을 나타낸 이미지이다. 도 7a 내지 도 7d의 발광 표시 장치(100, 300)에서는 돌출부(132)의 물질이 폴리염화알루미늄(Poly aluminum chloride, PAC)인 것으로 설정하였으며, 도 7a 및 도 7c의 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서의 뱅크층(140)은 유기물인 폴리이미드(PI)인 것으로 설정하였고, 도 7b 및 도 7d의 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서의 뱅크층(340)은 무기물인 실리콘 질화물(SiNx)인 것으로 설정하였다. 또한, 도 7a 내지 도 7d에서 X축은 뱅크층(140, 340)의 측부의 각도이고, Y축은 돌출부(132)의 측부의 각도이다. 도 7a 내지 도 7d에서 색상은 광 추출 효율을 의미하며, 파란색 영역에서의 광 추출 효율이 1인 것을 기준으로 하여 파란색 영역 대비 광 추출 효율의 배수를 의미한다. 예를 들면, 도 7a 내지 도 7d에서 빨간색에 가까울수록 광 추출 효율이 좋음을 의미한다. 또한, 도 7a 도 7b에서 돌출부(132)의 측부의 각도가 약 40° 내지 70°이고, 뱅크층(140)의 측부의 각도가 약 20° 내지 30°인 구간 및 도 7d에서 돌출부(132)의 측부의 각도가 약 60° 내지 70°이고 뱅크층(340)의 측부의 각도가 약 60° 내지 70°인 영역에서는 돌출부(132) 및 뱅크층(140, 340)의 측부의 각도에 의한 구조 역전으로 인해, 광 추출 효율이 측정되지 않는다.
도 7a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(100)에서는 뱅크층(140)의 측부의 각도 및 돌출부(132)의 측부의 각도가 점점 증가할수록 광 추출 효율이 점차 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이때, 광 추출 효율은 뱅크층(140)의 측부의 각도가 약 45° 내지 55°이고, 돌출부(132)의 측부의 각도가 약 55° 내지 70°인 구간에서 최대값을 가질 수 있다. 그러나, 뱅크층(140)의 측부의 각도가 약 55° 내지 70°로 더욱 증가하는 경우, 뱅크층(140)의 측부의 각도가 약 45° 내지 55°인 구간에서보다 광 추출 효율이 저하된 것을 확인할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는 뱅크층(340) 및 돌출부(132)의 측부가 어떠한 각도로 형성되더라도, 전 범위에 걸쳐서 광 추출 효율이 나타나는 것을 확인할 수 있다. 특히, 광 추출 효율은 뱅크층(340)의 측부의 각도가 약 20° 내지 25°이고, 돌출부(132)의 측부의 각도가 약 50° 내지 60°인 구간과 뱅크층(340)의 측부의 각도가 약 60° 내지 70°이고, 돌출부(132)의 측부의 각도가 약 50° 내지 55°인 구간에서 최대값을 가질 수 있다.
도 7c를 참조하면, 뱅크층(140)의 측부의 각도 및 돌출부(132)의 측부의 각도가 점점 증가할수록 광 추출 효율이 점차 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이때, 광 추출 효율은 뱅크층(140)의 측부의 각도가 약 50° 내지 55°이고, 돌출부(132)의 측부의 각도가 약 48° 내지 68°인 구간에서 최대값을 가질 수 있다. 그러나, 뱅크층(140)의 측부의 각도가 약 55° 내지 70°로 더욱 증가하는 경우, 뱅크층(140)의 측부의 각도가 약 45° 내지 55°인 구간에서보다 광 추출 효율이 저하된 것을 확인할 수 있다.
도 7d를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(300)에서는 뱅크층(340) 및 돌출부(132)의 측부가 어떠한 각도로 형성되더라도, 전 범위에 걸쳐서 광 추출 효율이 나타나는 것을 확인할 수 있다. 특히, 광 추출 효율은 뱅크층(340)의 측부의 각도가 약 48° 내지 60°이고, 돌출부(132)의 측부의 각도가 약 48° 내지 53°인 구간에서 최대값을 가질 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 비교예 및 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다. 도 8a는 Ray Optics simulation 프로그램을 사용하여 비교예에 따른 발광 표시 장치의 구조에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이고, 도 8b는 Ray Optics simulation 프로그램을 사용하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구조에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다. 시뮬레이션 시 뱅크층(40', 440)의 굴절률은 1.8으로 설정하고, 발광층(52, 452), 제2 전극(53, 453) 및 제1 봉지층(71, 471)을 하나의 영역(S)으로 설정하였으며, 영역(S)의 굴절률은 1.8로 설정하고, 제2 봉지층(72, 472)의 굴절률은 1.5로 설정하였다. 또한, 도 8a 및 도 8b에서 제2 봉지층(72, 472) 상부에 공기가 배치되는 것으로 가정하였으며, 공기의 굴절률은 1로 설정하였다. 여기서, 뱅크층(40', 440)이 무기물로 이루어지는 것을 가정하기 위해, 뱅크층(40', 440)의 두께는 0.2㎛로 설정하고, 도 8a의 뱅크층(40')의 상면은 평탄하고, 도 8b의 뱅크층(440)의 상면 및 측부는 굴곡진 것을 가정하였다. 도 8a 및 도 8b와 관련하여 수행된 시뮬레이션은 돌출부(432)의 측부 및 상부에서 일어나는 광 추출에 대한 시뮬레이션이므로, 중앙 영역으로 방출되는 광에 대한 도시는 생략하였다.
먼저, 도 8a를 참조하면, 비교예에 따른 발광 표시 장치(10')에서는 오버 코팅층(30)의 돌출부에 굴곡부가 형성되지 않아, 돌출부 상에서 제1 전극(51), 뱅크층(40') 및 영역(S)의 상면이 평탄한 형상을 갖는다. 따라서, 여전히 영역(S)에 갇히는 광이 다수이다. 또한, 경사가 변하는 돌출부의 측부 부근에서 광 경로가 변경된 일부 광들이 외부로 방출되기는 하지만, 고각으로 방출된다. 따라서, 이러한 광들은 입사각이 크므로, 제2 봉지층(72) 외부로 방출되지 못하고 제2 봉지층(72)과 공기 사이의 계면에서 전반사에 의해 갇히는 광들이 대부분임을 확인할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400)에서는 돌출부(432)의 상면에 배치된 굴곡부(432a)의 형상을 따라 제1 전극(451) 및 뱅크층(440)을 배치하여 발광 표시 장치(400) 내부에 갇힌 광의 진행 방향을 변경시킴으로써, 발광 표시 장치(400)의 광 추출 효율 및 정면 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 발광층(452)에서 발광된 광 중 일부는 굴곡진 형상으로 배치된 제1 전극(451) 및 뱅크층(440)에 의해 산란되어 발광 표시 장치(400)의 정면 방향을 향하도록 광의 진행 방향이 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400)에서는 돌출부(432)의 굴곡부(432a)의 형상을 따라 제1 전극(451) 및 뱅크층(440)을 배치하여, 발광 표시 장치(400) 내부에 갇힐 수 있는 광의 진행 방향을 정면 방향으로 변경할 수 있고, 진행 방향이 변경된 광은 발광 표시 장치(400) 외부로 추출되어 발광 표시 장치(400)의 광 추출 효율 및 정면 효율을 증가시킬 수 있다.
도 8a의 비교예에 따른 발광 표시 장치(10')와 도 8b의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400) 각각에서의 광 추출 효율을 비교하기 위해 하기 [표 3]을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(400)에서 비교예에 따른 발광 표시 장치(10')보다 발광 표시 장치(400) 외부로 추출되는 광이 54% 증가함을 확인할 수 있다.
| 발광 표시 장치(10') | 발광 표시 장치(400) | |
| 광 개수 | 13 | 20 |
| 증가율 | - | 54.4% |
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(500)의 단면도이다. 도 9의 발광 표시 장치(500)는 도 1 및 도 2의 발광 표시 장치(100)와 비교하여 제1 전극(551), 뱅크층(540), 및 발광 소자(553)가 상이하며, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명을 생략한다.
뱅크층(540)이 유기물로 이루어질 경우 뱅크층(540)과 발광층(552)의 굴절율의 차이로 인하여 발광 표시 장치(500)의 내부, 예를 들면, 발광층(552)에 광이 갇히게 되어 광이 발광 표시 장치(500)의 정면 방향으로 출력할 수 없는 문제점이 발생한다. 예를 들면, 뱅크층(140)을 구성하는 물질은 약 1.6 정도의 굴절률을 갖고, 발광층(552)을 구성하는 유기물은 약 1.8 내지 1.9 정도의 굴절률을 갖게 된다. 발광층(552)의 굴절율과 뱅크층(540)의 굴절율의 차이로 인하여, 발광층(552)에서의 광이 발광 표시 장치(500)의 정면으로 추출되지 못하고, 측면 또는 측부로 소실되는 광이 발생하게 된다. 측면 또는 측부로 발광된 광은 발광 표시 장치(500) 내부로 향하게 되고, 전반사에 의해 발광 표시 장치(500) 내부에 갇힐 수도 있고, 발광 표시 장치(500) 내부의 방향으로 진행하다 소멸될 수도 있다.
이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(500)에서는 제1 전극(551)은 오버 코팅층(130) 상에 배치되며, 적어도 두 개의 영역으로 나누어 배치될 수 있다. 적어도 두 개의 영역은 오버 코팅층(130)의 돌출부(132) 상에 배치되며, 제1 영역(G) 및 제2 영역(R)을 포함할 수 있다. 제1 영역(G)은 발광층(552)에서의 광이 오버 코팅층(130)의 돌출부(132)의 경사진 면에 의해 갇히게 되어, 발광 표시 장치(500)의 정면 방향으로 출력되는 못하는 영역일 수 있다. 따라서, 발광층(552)에서의 광을 가이드할 수 있도록 제1 전극(551)의 일부 영역을 단락 또는 플로팅되어 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(551)은 제1 영역(G)에서 플로팅되어 배치될 수 있다. 제1 전극(551)의 일부 영역은 제2 영역(G)일 수 있으며, 광가이드 영역일 수 있다. 제1 영역(G)은 발광층(552)에서의 광을 발광 표시 장치(500)의 정면 방향으로 출력되도록 가이드할 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(551)은 제1 영역(G)을 제외하고 제2 영역(R)에 배치될 수 있다. 이에 의해, 발광층(552)에서의 광이 오버 코팅층(130)의 돌출부(132)에 의해 갇히지 않고, 제1 영역(G) 이외의 영역에 배치된 제1 전극(551)의 계면으로 유도될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(551)은 발광층(550)에서 발광된 광을 제1 영역(G)으로 유도하며, 제1 영역(G)으로 유도된 광은 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 계면으로 추출되도록 구현될 수 있다.
비발광 영역인 제2 영역(A2)에서 뱅크층(540)은 제1 전극(551) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 발광층(552)에서의 광이 제1 영역(G)을 통과하여 제1 전극(551)의 계면으로 유도되도록 뱅크층(540)은 적어도 두 개의 영역으로 나누어 배치될 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(540)이 적어도 두 개의 영역으로 나누어지지 않을 경우에는 제1 전극(551)으로 유도된 광이 정면으로 추출되지 못하고, 발광 표시 장치(500) 내부에 갇힐 수 있다. 적어도 두 개의 영역은 제1 전극(551)이 형성된 영역에서 나누어질 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(540)은 발광층(552)의 광을 제1 전극(551)의 계면으로 유도하여 발광 표시 장치(500)의 정면 방향으로 출력될 수 있도록 적어도 두 개의 영역으로 나누어 배치될 수 있다. 예를 들면, 적어도 두 개의 영역은 제1 전극(551)이 있는 영역에서 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 계면이 형성되도록 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이가 분리될 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(540)은 제2 영역(R) 상에 배치될 수 있다. 뱅크층(540)은 제2 영역(R) 중 제1 전극(551)과 발광 소자(552) 사이의 계면을 제외하고 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 계면에 이루어지는 제2 영역(R) 사이가 오픈되도록 두 개의 뱅크층(540)으로 구현될 수 있다. 제2 영역(R)은 발광층(552)에서의 광이 반사되어 발광 표시 장치(500)의 정면으로 출력되도록 하는 반사 영역일 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(R)은 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 반사계면일 수 있으며, 제1 전극(551) 상에 배치되는 뱅크층(540)은 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 반사계면을 제외하고 구성되므로, 발광 소자(550)에서 가이드되는 광을 제1 전극(551)으로 유도할 수 있다. 이에 의해, 발광층(552)을 따라 가이드되는 광을 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 반사계면으로 유도하여 발광 표시 장치(500)의 정면으로 추출되는 광을 증가시킬 수 있다. 따라서, 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 계면이 오픈되도록 또는 플로팅되도록 뱅크층(540)을 배치함으로써, 발광층(552)에서 측면으로 소실되는 광을 제1 전극(551)의 계면으로 유도될 수 있으므로, 계면에서의 광을 발광 표시 장치(500)의 정면으로 추출시킬 수 있다. 예를 들면, 뱅크층(540)은 제2 영역(R)의 일부에서 제1 전극(551)과 발광층(552)이 접촉되도록 플로팅될 수 있다. 따라서, 분리된 뱅크층(540)에 의해 발광층(552)이 제1 전극(551)에 직접 닿도록 구현함으로써, 발광 표시 장치(500)의 측면으로 소실되는 광을 정면으로 추출할 수 있으므로, 광 추출 효과를 향상시킬 수 있다.
제1 전극(551)은 반사층(551a) 및 반사층(551a) 상에 배치되는 투명 도전층(551b)을 포함할 수 있다. 제1 전극(551)의 반사층(551a)은 오버 코팅층(130) 상에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 발광 표시 장치(500)는 탑 에미션 방식의 발광 표시 장치이므로, 반사층(551a)은 발광 소자(550)에서 발광된 광을 상부로 반사시킬 수 있다.
제1 전극(551) 및 뱅크층(540) 상에 발광층(552)이 배치될 수 있다. 발광층(552)은 뱅크층(540)의 상면을 따라 배치될 수 있다. 예를 들면, 발광층(552)은 제2 영역(R)에서 제1 전극(551)과 발광층(552)의 계면을 포함한 부분에 배치될 수 있으므로, 발광층(552)이 직접 제1 전극(551)의 상면과 접촉할 수 있다. 따라서, 발광 소자(500)의 광을 제1 전극(551)의 계면으로 유도하여 측면으로 소실되는 광을 발광 표시 장치(500)의 정면 방향으로 추출할 수 있으므로, 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
발광층(552) 상에 제2 전극(553)이 배치될 수 있다. 제2 전극(553)은 발광층(552)의 상면을 따라 배치될 수 있다. 발광 소자(550) 상에는 봉지부(170)가 배치될 수 있다. 봉지부(170)는 제2 전극(553)을 덮도록 배치될 수 있다. 제2 전극(553) 상에 제1 봉지층(171)이 배치될 수 있다. 제1 봉지층(171) 상에 제2 봉지층(172)이 배치될 수 있다. 제2 봉지층(172)은 제1 봉지층(171) 상에 배치되어 표면을 평탄화할 수 있다. 제3 봉지층(173)은 제2 봉지층(172) 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(500)에서는, 제1 전극(551)를 나누어 배치하고, 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 계면에서 뱅크층(540)을 나누어 배치함으로써, 발광 표시 장치(500)의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 발광층(552)에서 발광된 광 중 일부는 측면 거울 구조의 제1 전극(551)에 의해 반사되어 발광 표시 장치(500)의 외부로 추출될 수 있으나, 발광층(552)에서 발광된 광 중 다른 일부는 발광 표시 장치(500)의 내부에서 갇힐 수 있다. 분리된 제1 전극(551)에서 가이드된 광이 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 계면으로 유도될 수 있는 뱅크층(540)에 의해 광의 진행 방향이 변경될 수 있다. 예를 들면, 발광층(552)에서 출사된 광은 제1 전극(551)의 표면으로 유도되어 발광 표시 장치(500) 외부로 추출되도록 광의 진행 방향이 변경될 수 있다. 따라서, 분리된 제1 전극(551) 및 분리된 뱅크층(540)을 배치하여, 발광 표시 장치(500) 내부에 갇힌 광을 산란시킴으로써, 발광 표시 장치(500)의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 비교예 및 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다. 도 10a는 Ray Optics simulation 프로그램을 사용하여 비교예에 따른 발광 표시 장치의 구조에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다. 도 10b는 Ray Optics simulation 프로그램을 사용하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구조에서의 광 추출 효율을 시뮬레이션한 이미지이다. 시뮬레이션 시 뱅크층(40”, 540)의 굴절률은 1.6으로 설정하고, 발광층(52, 552), 제2 전극(53, 553), 및 제1 봉지층(71, 171)을 하나의 영역(S)으로 설정하였으며, 영역(S)의 굴절률은 1.8로 설정하고, 제2 봉지층(72, 172)의 굴절률은 1.5로 설정하였다. 그리고, 제2 봉지층(172)이 평탄한 것으로 가정하여 실험하였으나, 도 9와 같이 발광층(552), 제2 전극(553), 및 제1 봉지층(171)의 형상을 따라 구성될 수도 있다. 이 경우에도 도 10b에 도시한 바와 같이 동일하거나 유사한 효과를 가질 수 있다. 또한, 도 10a 및 도 10b에서 제2 봉지층(72, 172) 상부에 공기가 배치되는 것으로 가정하였으며, 공기의 굴절률은 1로 설정하였다. 여기서, 뱅크층(40”, 540)이 유기물로 이루어지는 것을 가정하기 위해, 뱅크층(40”, 540)의 두께는 1㎛로 설정하고, 상면이 평탄한 것으로 가정하였다.
먼저, 도 10a를 참조하면, 비교예에 따른 발광 표시 장치(20')에서는 제1 전극(51') 및 뱅크층(40”)이 분리되어 배치되지 않아, 영역(S)의 광이 제1 전극(51')의 계면에서 발광 표시 장치(20')의 외부로 추출되지 못하게 되며, 여전히 영역(S)에 갇히는 광이 다수가 된다. 또한, 경사가 변하는 오버 코팅층(30)의 돌출부의 측부 부근에서 광 경로가 변경된 일부 광들은 제1 전극(51')에서 반사되어 측면으로 방출된다. 예를 들면, 제4 광(L4)은 오버 코팅층(30)의 돌출부의 측부 부근에서 제1 전극(51')으로 반사되어 측면으로 방출된다. 예를 들면, 영역(S)의 광들이 봉지층(72) 외부로 방출되지 못하고 제2 봉지층(72)과 공기 사이의 계면에서 전반사에 의해 갇히는 광들이 대부분임을 알 수 있다. 따라서, 측면으로 방출되는 광들은 발광 표시 장치(20')의 정면 방향으로 방출되지 못하므로, 정면으로 추출되는 광(“a”로 표시)이 작아짐을 알 수 있다.
도 10b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(500)에서는 제1 전극(551) 및 뱅크층(540)을 분리되게 배치하여 발광 표시 장치(500) 내부에 갇힌 광의 진행 방향을 변경시킴으로써, 발광 표시 장치(500)의 광 추출 효율 및 정면 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 발광층(552)에서 발광된 광은 분리되어 배치된 제1 전극(551)으로 유도되고, 제1 전극(551)으로 유도된 광은 분리된 뱅크층(540)에 의해 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 반사계면으로 추출되므로, 발광 표시 장치(500)의 정면 방향을 향하도록 광의 진행 방향이 변경될 수 있다. 예를 들면, 제5 광(L5)은 분리되어 배치된 제1 전극(551)으로 유도되고, 제1 전극(551)으로 유도된 광은 분리된 뱅크층(540)에 의해 제1 전극(551)과 발광층(552) 사이의 반사계면에서 추출되어 발광 표시 장치(500)의 정면 방향을 향하도록 추출되므로, 추출되는 광(“A”로 표시)이 증가함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(500)에서는 분리된 제1 전극(551) 및 뱅크층(540)을 배치하여, 영역(S)에 갇히는 광, 예를 들면, 발광 표시 장치(500) 내부에 갇힐 수 있는 광의 진행 방향을 정면 방향으로 변경할 수 있고, 진행 방향이 변경된 광은 발광 표시 장치(500) 외부로 추출되어 발광 표시 장치(500)의 광 추출 효율 및 정면 효율을 증가시킬 수 있다.
도 10a의 비교예에 따른 발광 표시 장치(20')와 도 10b의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(500) 각각에서의 광 추출 효율을 비교하기 위해 하기 [표 4]를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치(500)에서 비교예에 따른 발광 표시 장치(20')보다 발광 표시 장치(500) 외부로 추출되는 광이 약 12. 1% 증가함을 알 수 있다.
| 발광 표시 장치(20') | 발광 표시 장치(500) | |
| 광 개수 | 33 | 37 |
| 증가율 | - | 12.1% |
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 발광 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되고, 베이스부 및 베이스부의 일부에 굴곡부를 포함하는 돌출부를 갖는 절연층, 베이스부의 상부 및 돌출부의 측부 및 상부를 덮고, 굴곡부의 형상을 따라 배치된 제1 전극, 절연층의 일부 및 제1 전극의 일부를 덮는 뱅크층, 제1 전극 및 뱅크층 상에 배치된 발광층 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 굴곡부는 돌출부의 상면에 배치되고, 뱅크층은 유기물로 이루어지고, 뱅크층의 상면은 돌출부의 상면보다 평탄한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 굴곡부는 돌출부의 상면에 배치되고, 뱅크층은 무기물로 이루어지고, 뱅크층은 제1 전극의 형상을 따라 배치된, 발광 표시 장치.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 굴곡부는 오목한 반원 형상, 삼각 형상, 타원 형상, 사다리꼴 형상 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 굴곡부의 깊이는 1.5 내지 2 ㎛ 일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 굴곡부는 돌출부의 측부 및 상면에 배치되고, 뱅크층은 무기물로 이루어지고, 뱅크층은 굴곡부의 형상을 따라 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 굴곡부는 주름 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 발광 표시 장치는 제2 전극의 형상을 따라 제2 전극 상에 배치되는 제1 봉지층 및 제1 봉지층 상에 배치되는 제2 봉지층을 더 포함하고, 제2 봉지층의 굴절률은 제1 봉지층의 굴절률보다 작을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 뱅크층의 굴절률은 발광층의 굴절률보다 작거나 같을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 전극은 반사층 및 반사층 상의 투명 도전층을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되고, 베이스부 및 돌출부를 포함하는 오버 코팅층, 오버 코팅층 상에 배치되고, 제1 전극, 발광층 및 제2 전극을 포함하는 발광 소자, 및 제1 전극과 발광층 사이에 배치되어 발광 영역을 정의하는 뱅크층, 및 발광 소자 상에 배치되는 봉지부를 포함하고, 돌출부의 표면에 배치되며, 발광층에서 발광된 광의 진행 방향을 변경하여 광 추출 효율 및 정면 효율을 개선하도록 구현된 광 추출 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 광 추출 패턴은 돌출부의 상면에서 오목한 라인(line) 패턴 또는 도트(dot) 패턴으로 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 광 추출 패턴은 발광 영역을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 광 추출 패턴은 돌출부의 측면 및 상면에 주름 구조를 갖도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 광 추출 패턴의 주름 구조는 불규칙한 주름 형상일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 봉지부는 제1 봉지층, 유기 봉지층, 및 제2 봉지층을 포함하고, 제1 봉지층은 제2 전극의 형상을 따라 제2 전극 상에 배치되고, 유기 봉지층은 제1 봉지층 상에 배치되고, 유기 봉지층의 굴절률은 제1 봉지층의 굴절률보다 작고, 뱅크층의 굴절률은 발광층의 굴절률보다 작거나 같을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되고, 베이스부 및 베이스부의 일부에 돌출부를 포함하는 절연층, 돌출부의 상면은 제1 영역 및 상기 제1 영역 사이에 있는 제2 영역으로 나누어지며, 제2 영역에 배치되는 제1 전극, 제1 전극이 배치된 제2 영역의 일부 및 제1 전극의 제1 영역에 배치되는 뱅크층, 제1 전극 및 뱅크층 상에 배치되는 발광층, 및 뱅크층 상에 배치되는 제2 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 전극은 제1 영역에서 플로팅되어 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 뱅크층은 제2 영역의 일부에서 제1 전극과 발광층이 접촉하도록 플로팅될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 전극은 발광층에서 발광된 광을 제1 영역으로 유도하며, 제1 영역으로 유도된 광은 제1 전극과 발광층 사이의 계면으로 추출되도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 뱅크층은 유기물로 이루어질 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10, 10', 100, 300, 400, 500: 발광 표시 장치
110: 기판
111: 버퍼층
112: 게이트 절연층
113: 에치 스토퍼
120: 박막 트랜지스터
121: 게이트 전극
122: 액티브층
123: 소스 전극
124: 드레인 전극
30, 130: 오버 코팅층
131: 베이스부
132, 432: 돌출부
132a, 432a: 굴곡부
40, 40', 140, 340, 440, 540: 뱅크층
150, 350, 450, 550: 발광 소자
51, 151, 451, 551: 제1 전극
151a, 451a: 반사층
151b, 451b: 투명 도전층
52, 152, 352, 452, 552: 발광층
53, 153, 353, 453, 553: 제2 전극
170, 370, 470: 봉지부
71, 171, 371, 471: 제1 봉지층
72, 172, 372, 472: 제2 봉지층
173: 제3 봉지층
A/A: 표시 영역
N/A: 비표시 영역
SP: 서브 화소
A1: 제1 영역
A2: 제2 영역
L1, L2, L3, L4, L5: 광
110: 기판
111: 버퍼층
112: 게이트 절연층
113: 에치 스토퍼
120: 박막 트랜지스터
121: 게이트 전극
122: 액티브층
123: 소스 전극
124: 드레인 전극
30, 130: 오버 코팅층
131: 베이스부
132, 432: 돌출부
132a, 432a: 굴곡부
40, 40', 140, 340, 440, 540: 뱅크층
150, 350, 450, 550: 발광 소자
51, 151, 451, 551: 제1 전극
151a, 451a: 반사층
151b, 451b: 투명 도전층
52, 152, 352, 452, 552: 발광층
53, 153, 353, 453, 553: 제2 전극
170, 370, 470: 봉지부
71, 171, 371, 471: 제1 봉지층
72, 172, 372, 472: 제2 봉지층
173: 제3 봉지층
A/A: 표시 영역
N/A: 비표시 영역
SP: 서브 화소
A1: 제1 영역
A2: 제2 영역
L1, L2, L3, L4, L5: 광
Claims (21)
- 기판;
상기 기판 상에 배치되고, 베이스부 및 상기 베이스부의 일부에 굴곡부를 포함하는 돌출부를 갖는 절연층;
상기 베이스부의 상부 및 상기 돌출부의 측부 및 상부를 덮고, 상기 굴곡부의 형상을 따라 배치된 제1 전극;
상기 절연층의 일부 및 상기 제1 전극의 일부를 덮는 뱅크층;
상기 제1 전극 및 상기 뱅크층 상에 배치된 발광층; 및
상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하는, 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 굴곡부는 상기 돌출부의 상면에 배치되고,
상기 뱅크층은 유기물로 이루어지고,
상기 뱅크층의 상면은 상기 돌출부의 상면보다 평탄한 형상을 갖는, 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 굴곡부는 상기 돌출부의 상면에 배치되고,
상기 뱅크층은 무기물로 이루어지고,
상기 뱅크층은 상기 제1 전극의 형상을 따라 배치된, 발광 표시 장치. - 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 굴곡부는 오목한 반원 형상, 삼각 형상, 타원 형상, 사다리꼴 형상 중 적어도 하나인, 발광 표시 장치. - 제4항에 있어서,
상기 굴곡부의 깊이는 1.5 내지 2 ㎛ 인, 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 굴곡부는 상기 돌출부의 측부 및 상면에 배치되고,
상기 뱅크층은 무기물로 이루어지고,
상기 뱅크층은 상기 굴곡부의 형상을 따라 배치되는, 발광 표시 장치. - 제6항에 있어서,
상기 굴곡부는 주름 형상을 가지는, 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 전극의 형상을 따라 상기 제2 전극 상에 배치되는 제1 봉지층; 및
상기 제1 봉지층 상에 배치되는 제2 봉지층을 더 포함하고,
상기 제2 봉지층의 굴절률은 상기 제1 봉지층의 굴절률보다 작은, 발광 표시 장치. - 제8항에 있어서,
상기 뱅크층의 굴절률은 상기 발광층의 굴절률보다 작거나 같은, 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 전극은 반사층 및 상기 반사층 상의 투명 도전층을 포함하는, 발광 표시 장치. - 기판;
상기 기판 상에 배치되고, 베이스부 및 돌출부를 포함하는 오버 코팅층;
상기 오버 코팅층 상에 배치되고, 제1 전극, 발광층 및 제2 전극을 포함하는 발광 소자; 및
상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 배치되어 발광 영역을 정의하는 뱅크층; 및
상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지부를 포함하고,
상기 돌출부의 표면에 배치되며, 상기 발광층에서 발광된 광의 진행 방향을 변경하여 광 추출 효율 및 정면 효율을 개선하도록 구현된 광 추출 패턴을 포함하는, 발광 표시 장치. - 제11항에 있어서,
상기 광 추출 패턴은 상기 돌출부의 상면에서 오목한 라인(line) 패턴 또는 도트(dot) 패턴으로 배치되는, 발광 표시 장치. - 제12항에 있어서,
상기 광 추출 패턴은 상기 발광 영역을 둘러싸도록 배치되는, 발광 표시 장치. - 제11항에 있어서,
상기 광 추출 패턴은 상기 돌출부의 측면 및 상면에 주름 구조를 갖도록 배치되는, 발광 표시 장치. - 제14항에 있어서,
상기 광 추출 패턴의 주름 구조는 불규칙한 주름 형상인, 발광 표시 장치. - 제11항에 있어서,
상기 봉지부는 제1 봉지층, 유기 봉지층, 및 제2 봉지층을 포함하고,
상기 제1 봉지층은 상기 제2 전극의 형상을 따라 상기 제2 전극 상에 배치되고,
상기 유기 봉지층은 상기 제1 봉지층 상에 배치되고,
상기 유기 봉지층의 굴절률은 상기 제1 봉지층의 굴절률보다 작고,
상기 뱅크층의 굴절률은 상기 발광층의 굴절률보다 작거나 같은, 발광 표시 장치. - 기판;
상기 기판 상에 배치되고, 베이스부 및 상기 베이스부의 일부에 돌출부를 갖는 절연층;
상기 돌출부의 상면은 제1 영역 및 상기 제1 영역 사이에 있는 제2 영역으로 나누어지며, 상기 제2 영역에 배치되는 제1 전극;
상기 제1 전극이 배치된 상기 제2 영역의 일부 및 상기 제1 전극의 제1 영역에 배치되는 뱅크층;
상기 제1 전극 및 상기 뱅크층 상에 배치되는 발광층; 및
상기 뱅크층 상에 배치되는 제2 전극을 포함하는, 발광 표시 장치. - 제17항에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 제1 영역에서 플로팅되어 배치되는, 발광 표시 장치. - 제17항에 있어서,
상기 뱅크층은 상기 제2 영역의 일부에서 상기 제1 전극과 상기 발광층이 접촉하도록 플로팅되는, 발광 표시 장치. - 제17항에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 발광층에서 발광된 광을 상기 제1 영역으로 유도하며, 상기 제1 영역으로 유도된 광은 상기 제1 전극과 상기 발광층 사이의 계면으로 추출되도록 구현되는, 발광 표시 장치. - 제17항에 있어서,
상기 뱅크층은 유기물로 이루어지는, 발광 표시 장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010355690.8A CN111969121A (zh) | 2019-05-20 | 2020-04-29 | 发光显示装置 |
| US16/869,132 US11527590B2 (en) | 2019-05-20 | 2020-05-07 | Light emitting display apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190059005 | 2019-05-20 | ||
| KR20190059005 | 2019-05-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200133653A true KR20200133653A (ko) | 2020-11-30 |
Family
ID=73642072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190148365A KR20200133653A (ko) | 2019-05-20 | 2019-11-19 | 발광 표시 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200133653A (ko) |
-
2019
- 2019-11-19 KR KR1020190148365A patent/KR20200133653A/ko not_active Application Discontinuation
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |