KR20210003989A - 표시장치 - Google Patents

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KR20210003989A
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김지현
김웅식
한세희
홍종범
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 복수의 발광영역들 및 상기 복수의 발광영역들과 인접하는 비발광영역을 포함하는 표시패널, 상기 표시패널 위에 배치되고 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 발광영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제1 개구부들이 정의된 제1 절연층, 상기 표시패널 및 상기 제1 절연층을 커버하고 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 가지는 제2 절연층, 상기 제2 절연층 위에 배치되고 상기 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 발광영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제2 개구부들이 정의된 제3 절연층, 및 상기 제2 절연층 및 상기 제3 절연층을 커버하고 상기 제2 굴절률을 가지는 제4 절연층을 포함할 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 광 효율이 향상된 표시장치에 관한 것이다.
표시장치는 발광소자가 자체로 광을 발광하는 발광형 표시장치 또는 수신된 광의 투과율을 제어하는 수광형 표시장치로 구분될 수 있다. 발광형 표시장치는 예를 들어 유기발광 표시장치일 수 있다. 유기발광 표시장치의 발광층에서 생성된 광은 정면 방향뿐만 아니라 측면 방향으로도 출광될 수 있다. 광 효율은 정면 방향으로 출광된 광을 기준으로 결정될 수 있다. 즉, 측면 방향으로 출광된 광은 광 효율의 저하를 야기할 수 있다.
본 발명은 광 효율이 향상된 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 복수의 발광영역들 및 상기 복수의 발광영역들과 인접하는 비발광영역을 포함하는 표시패널, 상기 표시패널 위에 배치되고 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 발광영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제1 개구부들이 정의된 제1 절연층, 상기 표시패널 및 상기 제1 절연층을 커버하고 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 가지는 제2 절연층, 상기 제2 절연층 위에 배치되고 상기 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 발광영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제2 개구부들이 정의된 제3 절연층, 및 상기 제2 절연층 및 상기 제3 절연층을 커버하고 상기 제2 굴절률을 가지는 제4 절연층을 포함할 수 있다.
상기 제2 절연층 및 상기 제4 절연층 각각은 평면 상에서 상기 복수의 제1 개구부들과 중첩할 수 있다.
상기 제1 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하이고 상기 제2 굴절률은 1.65 이상 1.80 이하일 수 있다.
상기 제1 절연층 및 상기 제3 절연층은 제1 유기물을 포함하고 상기 제2 절연층 및 상기 제4 절연층은 제1 유기물과 상이한 제2 유기물을 포함할 수 있다.
상기 제1 유기물은 아크릴계 수지를 포함할 수 있다.
상기 제2 유기물은 지르코니아를 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층의 두께는 1.5μm 이상 5μm 이하이고 상기 제2 절연층의 최대 두께는 3μm 이상 20μm 이하일 수 있다.
상기 제1 절연층은 상기 복수의 제1 개구부들 각각을 정의하는 제1 관통면을 포함하고, 상기 제1 관통면이 상기 제1 절연층이 배치된 면과 이루는 각도는 60° 이상 80° 이하일 수 있다.
상기 복수의 제1 개구부들 각각의 폭 및 상기 복수의 발광영역들 각각의 폭의 차이의 절댓값은 3 μm 이하일 수 있다.
상기 제4 절연층 위에 배치되고 상기 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 발광영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제3 개구부들이 정의된 제5 절연층 및 상기 제4 절연층 및 상기 제5 절연층을 커버하고 상기 제2 굴절률을 가지는 제6 절연층을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 개구부들은 평면 상에서 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격되며 상기 복수의 제3 개구부들은 상기 평면 상에서 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 방향으로 이격될 수 있다.
상기 표시패널 및 상기 제1 절연층 사이에 입력감지층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 복수의 발광영역들 및 상기 복수의 발광영역들과 인접하는 비발광영역을 포함하는 표시패널, 상기 표시패널 위에 배치되고 제1 굴절률을 가지며 상기 비발광영역과 중첩하는 제1 개구부가 정의된 제1 절연층, 상기 표시패널 및 상기 제1 절연층을 커버하고 상기 제1 굴절률보다 작은 제2 굴절률을 가지는 제2 절연층, 상기 제2 절연층 위에 배치되고 상기 제1 굴절률을 가지며 상기 비발광영역과 중첩하는 제2 개구부가 정의된 제3 절연층, 및 상기 제2 절연층 및 상기 제3 절연층을 커버하고 상기 제2 굴절률을 가지는 제4 절연층을 포함할 수 있다.
상기 제2 절연층 및 상기 제4 절연층은 평면 상에서 상기 제1 개구부와 중첩할 수 있다.
상기 제1 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하이고 상기 제2 굴절률은 1.1 이상 1.3 이하일 수 있다.
상기 제1 절연층 및 상기 제3 절연층은 제1 유기물을 포함하고 상기 제2 절연층 및 상기 제4 절연층은 제2 유기물을 포함할 수 있다.
상기 제1 유기물은 다공성 지르코니아를 포함할 수 있다.
상기 제2 유기물은 다공성 아크릴계 수지를 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층의 두께는 1.5μm 이상 5μm 이하이고 상기 제2 절연층의 최대 두께는 3μm 이상 20μm 이하일 수 있다.
상기 제1 절연층은 상기 제1 개구부를 정의하는 제1 관통면을 포함하고, 상기 관통면이 상기 표시패널과 이루는 각도는 90° 이상 120° 이하일 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시장치는 제1 개구부가 정의된 제1 굴절률을 가지는 제1 절연층, 제1 절연층을 커버하고 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 가지는 제2 절연층, 제2 절연층 위에 배치되고 제2 개구부가 정의된 제1 굴절률을 가지는 제3 절연층, 및 제3 절연층을 커버하고 제2 굴절률을 가지는 제4 절연층을 포함할 수 있다. 표시장치의 발광층으로부터 출광된 광은 제1 절연층 내지 제4 절연층 각각의 경계에서 굴절률 차이에 의해 굴절 또는 반사되어 광 경로가 변경될 수 있다. 예를 들어, 광 경로는 제3 방향 또는 제3 방향에 가까운 방향으로 광 경로가 변경될 수 있다. 변경된 광 경로에 의해 표시장치의 출광효율이 향상될 수 있고 광의 직진성이 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명은 광 효율이 향상된 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 일부 구성을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 및 광학층의 일부분을 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 I-I'를 절단한 단면도이다.
도 8은 도 6의 I-I'에 대응되는 영역을 절단한 단면이다.도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 및 광학층의 일부분을 도시한 평면도이다.
도 10은 도 9의 II-II'를 절단한 단면도이다.도 11은 도 9의 III-III'를 절단한 단면도이다.
도 12는 도 6의 I-I'에 대응되는 영역을 절단한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력감지층의 평면도이다.
도 14는 도 6의 AA영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 15는 도 14의 IV-IV' 영역을 절단하여 도시한 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의될 수 있다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(DD)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 및 카메라와 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다. 또한 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자기기에도 채용될 수 있음은 물론이다.
표시장치(DD)에는 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)이 정의될 수 있다.
이미지(IM)가 표시되는 표시영역(DA)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행할 수 있다. 표시영역(DA)의 법선 방향, 즉 표시장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시할 수 있다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분될 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)은 서로 직교할 수 있다.
한편, 제1 방향 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 전환될 수 있다. 이하, 제1 방향 내지 제3 방향들은 제1 방향 내지 제3 방향(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다. 또한 본 명세서에서 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 면을 평면이라 정의하고, "평면 상에서 보았다"는 것은 제3 방향(DR3)에서 바라본 것으로 정의될 수 있다.
비표시영역(NDA)는 표시영역(DA)에 인접한 영역으로, 이미지(IM)가 표시되지 않는 영역일 수 있다. 비표시영역(NDA)에 의해 표시장치(DD)의 베젤영역이 정의될 수 있다.
비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시영역(DA)의 형상과 비표시영역(NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다. 도 2a 내지 도 2e는 제2 방향(DR2)과 제3 방향(DR3)이 정의하는 단면을 도시하였다. 도 2a 내지 도 2e는 표시장치(DD)를 구성하는 기능성 부재들의 적층관계를 설명하기 위해 단순하게 도시되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 표시패널, 광학층, 반사방지부재(anti-reflector), 및 윈도우를 포함할 수 있다. 표시패널, 광학층, 반사방지부재, 및 윈도우 중 적어도 일부의 구성들은 연속공정에 의해 형성되거나, 적어도 일부의 구성들은 접착부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 도 2a 내지 도 2e에는 접착부재로써 광학 투명 접착부재(OCA)가 예시적으로 도시되었다. 이하에서 설명되는 접착부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 반사방지부재 및 윈도우는 다른 구성으로 대체되거나 생략될 수 있다.
도 2a에 도시된 것과 같이 표시장치(DD)는 표시패널(DP), 광학층(OPL), 반사방지패널(RPP), 및 윈도우패널(WP)을 포함할 수 있다.
표시패널(DP)은 이미지(IM, 도 1 참조)를 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)은 발광형 표시패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널 또는 퀀텀닷 발광 표시패널일 수 있다. 유기발광 표시패널의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널로 설명된다
광학층(OPL)은 표시패널(DP) 위에 배치될 수 있다. 광학층(OPL)은 표시패널(DP)로부터 출광된 광의 경로를 변경할 수 있다.
반사방지패널(RPP)은 윈도우패널(WP)의 상측으로부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지패널(RPP)은 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고,
Figure pat00001
/2 위상지연자 및/또는
Figure pat00002
/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 보호필름을 더 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자 자체 또는 보호필름이 반사방지패널(RPP)의 베이스층으로 정의될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지패널(RPP)은 컬러필터들을 포함할 수 있다. 상기 컬러필터들은 소정의 배열을 갖는다. 표시패널(DP)에 포함된 화소들의 발광컬러들을 고려하여 상기 컬러필터들의 배열이 결정될 수 있다. 반사방지패널(RPP)은 상기 컬러필터들에 인접한 블랙매트릭스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지패널(RPP)은 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 예컨대, 상쇄간섭 구조물은 서로 다른 층 상에 배치된 제1 반사층과 제2 반사층을 포함할 수 있다. 제1 반사층 및 제2 반사층에서 각각 반사된 제1 반사광과 제2 반사광은 상쇄간섭될 수 있고, 그에 따른 외부광 반사율이 감소될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우패널(WP)은 베이스층(WP-BS) 및 차광패턴(WP-BZ)을 포함할 수 있다. 베이스층(WP-BS)은 유리 기판 및/또는 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 베이스층(WP-BS)은 단층으로 제한되지 않는다. 베이스층(WP-BS)은 접착부재로 결합된 2 이상의 필름들을 포함할 수 있다.
차광패턴(WP-BZ)은 베이스층(WP-BS)에 부분적으로 중첩할 수 있다. 차광패턴(WP-BZ)은 베이스층(WP-BS)의 배면에 배치되고, 차광패턴(WP-BZ)은 실질적으로 표시장치(DD)의 비표시영역(NDA)을 정의할 수 있다. 차광패턴(WP-BZ)이 미배치된 영역은 표시장치(DD)의 표시영역(DA)을 정의할 수 있다.
차광패턴(WP-BZ)은 다층구조를 가질 수 있다. 다층구조는 유색의 컬러층과 검정의 차광층을 포함할 수 있다. 유색의 컬러층과 검정의 차광층은 증착, 인쇄, 코팅 공정을 통해 형성될 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 윈도우패널(WP)은 베이스층(WP-BS)의 전면에 배치된 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 기능성 코팅층은 지문 방지층, 반사 방지층, 및 하드 코팅층 등을 포함할 수 있다.
도 2b 내지 도 2e에 따르면, 표시장치(DD)는 입력감지센서를 더 포함할 수 있다. 도 2b 내지 도 2e에 있어서, 입력감지센서, 반사방지부재, 및 윈도우 중 다른 구성과 연속공정을 통해 형성된 해당 구성은 "층"으로 표현된다. 입력감지센서, 반사방지부재, 및 윈도우 중 다른 구성과 접착부재를 통해 결합된 구성은 "패널"로 표현된다. 패널은 베이스면을 제공하는 베이스층, 예컨대 합성수지 필름, 복합재료 필름, 유리 기판 등을 포함하지만, "층"은 상기 베이스층이 생략될 수 있다. 다시 말해, "층"으로 표현되는 상기 유닛들은 다른 유닛이 제공하는 베이스면 상에 배치될 수 있다.
이하, 입력감지센서, 반사방지부재, 윈도우는 베이스층의 유/무에 따라 입력감지패널(ISP), 반사방지패널(RPP), 윈도우패널(WP) 또는 입력감지층(ISL), 반사방지층(RPL), 윈도우층(WL)로 지칭될 수 있다.
도 2b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시패널(DP), 입력감지층(ISL), 광학층(OPL), 반사방지패널(RPP), 및 윈도우패널(WP)을 포함할 수 있다. 입력감지층(ISL)은 표시패널(DP) 및 광학층(OPL) 사이에 배치될 수 있다. 입력감지층(ISL)은 외부입력(예컨대, 터치 이벤트)의 좌표정보를 획득할 수 있다.
광학층(OPL)과 반사방지패널(RPP) 사이, 반사방지패널(RPP)과 윈도우패널(WP) 사이 각각에 광학 투명 접착부재(OCA)가 배치될 수 있다.
이하에서 참조되는 도 2c 내지 도 2e에 있어서, 윈도우패널(WP) 및 윈도우층(WL)은 베이스층(WP-BS) 및 차광패턴(WP-BZ)의 구분없이 간략히 도시되었다.
도 2c 및 도 2d에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시패널(DP), 광학층(OPL), 입력감지패널(ISP), 반사방지패널(RPP), 및 윈도우패널(WP)을 포함할 수 있다. 입력감지패널(ISP)과 반사방지패널(RPP)의 적층 순서는 변경될 수 있다.
도 2e에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시패널(DP), 입력감지층(ISL), 광학층(OPL), 반사방지층(RPL), 및 윈도우층(WL)을 포함할 수 있다. 도 2b에 도시된 표시장치(DD) 대비 광학 투명 접착부재들(OCA)이 생략되고, 입력감지층(ISL), 광학층(OPL), 반사방지층(RPL), 및 윈도우층(WL)이 연속공정으로 형성되었다. 입력감지층(ISL)과 반사방지층(RPL)의 적층 순서는 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시패널(DP)은 구동회로(GDC), 복수의 신호라인들(SGL, 이하 신호라인들), 복수의 신호패드들(DP-PD, 이하 신호패드들), 및 복수의 화소들(PX, 이하 화소들)을 포함할 수 있다.
표시영역(DP-DA)은 화소들(PX)이 배치된 영역으로 정의될 수 있다. 표시패널(DP)의 표시영역(DP-DA)은 표시장치(DD, 도 1 참조)의 표시영역(DA, 도 1 참조)과 대응되는 영역일 수 있고, 표시패널(DP)의 비표시영역(DP-NDA)은 표시장치(DD, 도 1 참조)의 비표시영역(NDA, 도 1 참조)과 대응되는 영역일 수 있다.
구동회로(GDC)는 주사 구동회로를 포함할 수 있다. 주사 구동회로는 복수의 주사 신호들(이하, 주사 신호들)을 생성하고, 주사 신호들을 후술하는 복수의 주사 라인들(SL, 이하 주사 라인들)에 순차적으로 출력할 수 있다.
주사 구동회로는 화소들(PX)의 구동회로와 동일한 공정, 예컨대 LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 공정 또는 LTPO(Low Temperature Polycrystalline Oxide) 공정을 통해 형성된 복수의 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
신호라인들(SGL)은 주사 라인들(SL), 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 발광제어 라인들(ECL), 및 제어신호 라인(CSL)을 포함할 수 있다.
주사 라인들(SL) 각각은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 연결된다. 데이터 라인들(DL) 각각은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 연결된다. 전원 라인(PL)은 화소들(PX)에 연결된다. 발광제어 라인들(ECL) 각각은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 연결된다. 제어신호 라인(CSL)은 주사 구동회로에 제어신호들을 제공할 수 있다.
신호라인들(SGL)은 표시영역(DP-DA) 및 비표시영역(DP-NDA)에 중첩할 수 있다. 신호라인들(SGL)은 패드부 및 라인부를 포함할 수 있다. 상기 라인부는 표시영역(DP-DA) 및 비표시영역(DP-NDA)에 중첩할 수 있다. 상기 패드부는 상기 라인부의 말단에 배치될 수 있다. 상기 패드부는 비표시영역(DP-NDA)에 배치되고, 신호패드들(DP-PD) 중 대응하는 신호패드에 중첩할 수 있다. 비표시영역(DP-NDA) 중 신호패드들(DP-PD)이 배치된 영역은 패드영역(DP-PA)으로 정의될 수 있다. 패드영역(DP-PA)에는 미도시된 회로기판이 접속될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)의 등가 회로도이다. 도 4에는 i번재 주사 라인(SLi) 및 i번째 발광제어 라인(ECLi)에 연결된 화소(PX)를 예시적으로 도시하였다.
화소(PX)는 유기발광소자(OLED) 및 화소 회로(CC)를 포함할 수 있다. 화소 회로(CC)는 복수의 트랜지스터들(T1~T7) 및 커패시터(CP)를 포함할 수 있다. 화소 회로(CC)는 데이터 신호에 대응하여 유기발광소자(OLED)에 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
유기발광소자(OLED)는 화소 회로(CC)로부터 제공되는 전류량에 대응하여 소정의 휘도로 발광할 수 있다. 이를 위하여, 제1 전원(ELVDD)의 레벨은 제2 전원(ELVSS)의 레벨보다 높게 설정될 수 있다.
복수의 트랜지스터들(T1-T7) 각각은 입력전극(또는 소스전극), 출력전극(또는 드레인전극), 및 제어전극(또는 게이트전극)을 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 전원 라인(PL)에 접속될 수 있다. 전원 라인(PL)은 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극에 제1 전원(ELVDD)을 제공할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 유기발광소자(OLED)의 애노드전극에 접속될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 트랜지스터(T1)의 제어전극에 인가되는 전압에 대응하여 유기발광소자(OLED)에 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DL)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제2 트랜지스터(T2)의 제어전극은 i번째 주사 라인(SLi)에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 i번째 주사 라인(SLi)으로 i번째 주사 신호가 제공될 때 턴-온되어 데이터 라인(DL)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극을 전기적으로 접속시킬 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 트랜지스터(T1)의 제어전극 사이에 접속될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 제어전극은 i번째 주사 라인(SLi)에 접속될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 i번째 주사 라인(SLi)으로 i번째 주사 신호가 제공될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 트랜지스터(T1)의 제어전극을 전기적으로 접속시킬 수 있다. 따라서, 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온될 때 제1 트랜지스터(T1)는 다이오드 형태로 접속될 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 노드(ND)와 초기화 전원생성부(미도시) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제4 트랜지스터(T4)의 제어전극은 i-1번째 주사 라인(SLi-1)에 접속될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 i-1번째 주사 라인(SLi-1)으로 i-1번째 주사신호가 제공될 때 턴-온되어 노드(ND)로 초기화전압(Vint)을 제공할 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 전원 라인(PL)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 사이에 접속될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)의 제어전극은 i번째 발광제어 라인(ECLi)에 접속될 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 유기발광소자(OLED)의 애노드전극 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제6 트랜지스터(T6)의 제어전극은 i번째 발광제어 라인(ECLi)에 접속될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 초기화 전원생성부(미도시)와 유기발광소자(OLED)의 애노드전극 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제7 트랜지스터(T7)의 제어전극은 i+1번째 주사 라인(SLi+1)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제7 트랜지스터(T7)는 i+1번째 주사 라인(SLi+1)으로 i+1번째 주사신호가 제공될 때 턴-온되어 초기화전압(Vint)을 유기발광소자(OLED)의 애노드전극으로 제공할 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 화소(PX)의 블랙 표현 능력을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 제7 트랜지스터(T7)가 턴-온되면 유기발광소자(OLED)의 기생 커패시터(미도시)가 방전된다. 그러면, 블랙 휘도 구현 시 제1 트랜지스터(T1)로부터의 누설전류에 의하여 유기발광소자(OLED)가 발광하지 않게되고, 이에 따라 블랙 표현 능력이 향상될 수 있다.
추가적으로, 도 4에서는 제7 트랜지스터(T7)의 제어전극이 i+1번째 주사 라인(SLi+1)에 접속되는 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제7 트랜지스터(T7)의 제어전극은 i번째 주사 라인(SLi) 또는 i-1번째 주사 라인(SLi-1)에 접속될 수 있다.
도 4에서는 PMOS를 기준으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서 화소 회로(CC)는 NMOS로 구성될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서 화소 회로(CC)는 NMOS와 PMOS의 조합에 의해 구성될 수 있다.
커패시터(CP)는 전원 라인(PL)과 노드(ND) 사이에 배치될 수 있다. 커패시터(CP)는 데이터 신호에 대응되는 전압을 저장할 수 있다. 커패시터(CP)에 저장된 전압에 따라 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)가 턴-온될 때 제1 트랜지스터(T1)에 흐르는 전류량이 결정될 수 있다. 본 발명에서 화소(PX)의 등가 회로는 도 4에 도시된 등가 회로로 한정되지 않는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 일부 구성을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 표시패널(DP)은 베이스층(BL), 회로층(ML), 화소정의막(PDP), 발광소자층(EL), 및 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
베이스층(BL)은 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 표시패널(DP)의 제조 시에 이용되는 작업기판 상에 합성수지층이 형성될 수 있다. 이후 합성수지층 상에 도전층 및 절연층 등을 형성할 수 있다. 작업기판이 제거되면 합성수지층은 베이스층(BL)에 대응될 수 있다. 합성수지층은 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 특히, 합성수지층은 폴리이미드계 수지층일 수 있고, 그 재료는 특별히 제한되지 않는다. 그 밖에 베이스층(BL)은 유기/무기 복합재료기판 등을 포함할 수 있다.
회로층(ML)은 도 3의 구동회로(GDC), 신로라인들(SGL), 및 신호패드들(DP-PD)을 포함할 수 있다. 도 5에서는 회로층의 구성들 중 일부 구성들을 도시하였다. 회로층(ML)은 트랜지스터(TR) 및 복수의 절연층들(BFL, L1, L2, L3, L4)을 포함할 수 있다.
베이스층(BL) 위에는 절연층(BFL)이 배치되고, 절연층(BFL) 위에는 트랜지스터(TR)가 배치될 수 있다. 도 5의 트랜지스터(TR)는 도 4에 도시된 제1 트랜지스터(T1)일 수 있다. 트랜지스터(TR)는 반도체층(ACL), 제어전극(GED), 제1 전극(ED1), 및 제2 전극(ED2)을 포함할 수 있다.
반도체층(ACL)은 절연층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 절연층(BFL)은 반도체층(ACL)의 하면을 보호하는 배리어층일 수 있다. 이 경우, 절연층(BFL)은 베이스층(BL) 자체 또는 베이스층(BL)을 통해 유입되는 오염이나 습기 등이 반도체층(ACL)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 절연층(BFL)은 선택적으로 배치/생략될 수 있다.
반도체층(ACL)은 반도체 물질을 포함한다. 반도체 물질은 아몰포스 실리콘, 폴리 실리콘, 또는 금속 산화물 반도체에서 선택될 수 있다.
제1 절연층(L1)은 절연층(BFL) 위에 배치되고, 반도체층(ACL)을 커버할 수 있다. 제1 절연층(L1)은 유기물질 또는 무기물질을 포함할 수 있다.
제1 절연층(L1) 위에는 제어전극(GED)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(L2)은 제1 절연층(L1) 위에 배치되며, 제어전극(GED)을 커버할 수 있다. 제2 절연층(L2)은 무기물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제2 절연층(L2)은 생략될 수 있다.
제2 절연층(L2) 위에는 제3 절연층(L3)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(L3) 위에는 제1 전극(ED1) 및 제2 전극(ED2)이 배치될 수 있다. 제1 전극(ED1) 및 제2 전극(ED2)은 제1 절연층(L1), 제2 절연층(L2), 및 제3 절연층(L3)을 관통하는 관통홀들을 통해 반도체층(ACL)과 연결될 수 있다.
제4 절연층(L4)은 제3 절연층(L3) 위에 배치되고, 제1 전극(ED1) 및 제2 전극(ED2)을 커버할 수 있다. 제4 절연층(L4)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 단일층은 유기층을 포함할 수 있다. 상기 복수의 층은 유기층 및 무기층이 적층되어 제공될 수 있다. 제4 절연층(L4)은 상부에 평탄면을 제공하는 평탄화층일 수 있다.
제4 절연층(L4) 위에는 화소정의막(PDP) 및 발광소자층(EL)이 배치될 수 있다.
화소정의막(PDP)은 회로층(ML) 위에 배치될 수 있다. 화소정의막(PDP)에는 개구부(OP)가 정의될 수 있다. 발광영역(PXA)은 유기발광소자(OLED, 도 3 참조)에서 광이 발생하는 영역에 정의될 수 있다. 본 실시예에서 발광영역(PXA)은 개구부(OP)에 대응되는 영역에 정의될 수 있다. 개구부(OP)는 제1 전극(E1)의 적어도 일부분을 노출시킬 수 있다. 발광영역(PXA)이 아닌 영역은 비발광영역(NPXA)으로 정의될 수 있다.
발광소자층(EL)은 제1 전극(E1), 발광층(EM), 및 제2 전극(E2)을 포함할 수 있다. 발광소자층(EL)은 도 4에서 설명된 유기발광소자(OLED)에 대응될 수 있다.
제1 전극(E1)은 제4 절연층(L4) 위에 배치되고, 제4 절연층(L4)에 정의된 관통홀을 통해 제2 전극(ED2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(E1)은 도 4에서 설명된 유기발광소자(OLED)의 애노드전극에 대응될 수 있다.
발광층(EM)은 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2) 사이에 배치될 수 있다. 발광층(EM)은 단일 물질로 이루어진 단일층 구조, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 다층 구조를 가질 수 있다.
발광층(EM)은 유기물질을 포함할 수 있다. 상기 유기물질은 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 발광층(EM)은 적색, 녹색, 또는 청색을 발광하는 물질들 중 적어도 어느 하나의 물질로 구성될 수 있으며, 형광물질 또는 인광물질을 포함할 수 있다.
제2 전극(E2)은 발광층(EM) 및 화소정의막(PDP) 위에 배치될 수 있다. 제2 전극(E2)은 제2 전원(ELVSS, 도 4 참조)을 수신할 수 있다.
제2 전극(E2) 위에는 봉지층(TFE)이 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)과 제2 전극(E2) 사이에 제2 전극(E2)을 커버하는 캡핑층이 더 배치될 수 있다. 이 경우, 봉지층(TFE)은 캡핑층을 직접 커버할 수 있다.
봉지층(TFE)은 순차적으로 적층된 제1 무기층(ECL1), 유기층(ECL2), 및 제2 무기층(ECL3)을 포함할 수 있다. 유기층(ECL2)은 제1 무기층(ECL1) 과 제2 무기층(ECL3) 사이에 배치될 수 있다. 제1 무기층(ECL1) 및 제2 무기층(ECL3)은 무기물질을 증착하여 형성될 수 있고, 유기층(ECL2)은 유기물질을 증착, 프린팅 또는 코팅하여 형성될 수 있다.
제1 무기층(ECL1) 및 제2 무기층(ECL3)은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 및 알루미늄 옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기층(ECL2)은 고분자, 예를 들어, 아크릴계 유기층을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5에서는 봉지층(TFE)이 2 개의 무기층과 1 개의 유기층을 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 봉지층(TFE)은 3 개의 무기층과 2 개의 유기층을 포함할 수 있고, 이 경우, 무기층과 유기층은 번갈아 가며 적층된 구조를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 및 광학층의 일부분을 도시한 평면도이고, 도 7은 도 6의 I-I'를 절단한 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 발광영역(PXA)은 복수로 제공될 수 있다. 복수의 발광영역들(PXA)은 제4 방향(DR4)을 따라 배열될 수 있다. 제4 방향(DR4)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 방향일 수 있다. 복수의 발광영역들(PXA)은 제4 방향(DR4)과 교차하는 제5 방향(DR5)을 따라 배열될 수 있다. 도 6에서는 복수의 발광영역들(PXA) 각각이 동일한 면적을 가지는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 발광영역들(PXA) 각각은 상이한 면적을 가질 수 있다.
표시패널(DP) 위에 광학층(OPL)이 배치될 수 있다. 광학층(OPL)은 제1 절연층(IL1), 제2 절연층(IL2), 제3 절연층(IL3), 및 제4 절연층(IL4)을 포함할 수 있다.
제1 절연층(IL1)은 표시패널(DP) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 제1 유기물을 포함할 수 있다. 상기 제1 유기물은 아크릴계 수지를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 상기 제1 유기물이 상기 예에 제한되는 것은 아니다.
제1 절연층(IL1)에는 복수의 발광영역들(PXA)과 중첩하는 영역에 복수의 제1 개구부들이 정의될 수 있다. 평면 상에서 제1 절연층(IL1)은 메쉬형상을 가질 수 있다. 도 7에서는 하나의 제1 개구부(OPa) 및 복수의 발광영역들(PXA) 중 제1 개구부(OPa)에 대응되는 발광영역(PXA)에 대해 도시하였다.
제1 절연층(IL1)은 제1 굴절률을 가질 수 있다. 상기 제1 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하일 수 있다. 제1 절연층(IL1)의 두께(TK1a)는 1.5μm 이상 5μm 이하일 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 제1 개구부(OPa)를 정의하는 제1 관통면(SW-IL1)을 포함할 수 있다. 제1 관통면(SW-IL1)이 제1 절연층(IL1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ1)는 60° 이상 80° 이하일 수 있다. 제1 절연층(IL1)이 배치되는 상기 면은 표시패널(DP)의 상면일 수 있다.
제1 개구부(OPa)의 폭(WT-OPa) 및 발광영역(PXA)의 폭(WT-PXA)의 차이(DS1)의 절댓값은 3 μm 이하일 수 있다.
제2 절연층(IL2)은 표시패널(DP) 및 제1 절연층(IL1)을 커버할 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 제1 유기물과 상이한 제2 유기물을 포함할 수 있다. 상기 제2 유기물은 지르코니아(zirconia)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 상기 제2 유기물이 상기 예에 제한되는 것은 아니다. 제2 절연층(IL2)은 제2 굴절률을 가질 수 있다. 상기 제2 굴절률은 상기 제1 굴절률보다 높을 수 있다. 상기 제2 굴절률은 1.65 이상 1.80 이하일 수 있다. 제2 절연층(IL2)의 최대 두께(TK2a)는 제1 절연층(IL1)의 두께(TK1a)보다 두꺼울 수 있다. 제2 절연층(IL2)의 최대 두께(TK2a)는 3μm 이상 20μm 이하일 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 평면 상에서 제1 개구부(OPa)와 중첩할 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 제1 개구부(OPa)에 충진될 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
제3 절연층(IL3)은 제2 절연층(IL2) 위에 배치될 수 있다. 제3 절연층(IL3)은 제1 절연층(IL1)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제3 절연층(IL3)에는 복수의 발광영역들(PXA)과 중첩하는 영역에 제2 개구부들이 정의될 수 있다. 본 실시예에서, 제3 절연층은 제1 절연층과 평면상에서 동일한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 평면 상에서 제3 절연층(IL3)은 메쉬형상을 가질 수 있다. 도 7에서는 하나의 제2 개구부(OPb) 및 복수의 발광영역들(PXA) 중 제2 개구부(OPb)에 대응하는 하나의 발광영역(PXA)에 대해 도시하였다. 제2 개구부(OPb)는 제1 개구부(OPa)와 평면상에서 중첩할 수 있다.
제3 절연층(IL3)은 상기 제1 굴절률을 가질 수 있다. 제3 절연층(IL3)의 두께(TK1b)는 1.5μm 이상 5μm 이하일 수 있다. 제3 절연층(IL3)은 제2 개구부(OPb)를 정의하는 제2 관통면(SW-IL3)을 포함할 수 있다. 제2 관통면(SW-IL3)이 제3 절연층(IL3)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ2)는 60° 이상 80° 이하일 수 있다. 제3 절연층(IL3)이 배치되는 상기 면은 제2 절연층(IL2)의 상면일 수 있다.
제2 개구부(OPb)의 폭(WT-OPb) 및 발광영역(PXA)의 폭(WT-PXA)의 차이의 절댓값은 3 μm 이하일 수 있다. 도 7에서는 제2 개구부(OPb)의 폭(WT-OPb) 및 발광영역(PXA)의 폭(WT-PXA)의 차이가 0인 경우를 도시하였다.
제4 절연층(IL4)은 제2 절연층(IL2) 및 제3 절연층(IL3)을 커버할 수 있다. 제4 절연층(IL4)은 상기 제2 유기물을 포함할 수 있다. 제4 절연층(IL4)은 상기 제2 굴절률을 가질 수 있다. 제4 절연층(IL4)의 최대 두께(TK2b)는 제3 절연층(IL3)의 두께(TK1b)보다 두꺼울 수 있다. 제4 절연층(IL4)의 최대 두께(TK2b)는 3μm 이상 20μm 이하일 수 있다. 제4 절연층(IL4)은 평면 상에서 제1 개구부(OPa) 및 제2 개구부(OPb) 각각과 중첩할 수 있다. 제4 절연층(IL4)은 제2 개구부(OPb)에 충진될 수 있다. 제4 절연층(IL4)은 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
도 7에는 용이한 설명을 위해 발광층(EM)에서 생성된 광 중 경로에 따라 제1 광(LT1) 및 제2 광(LT2)을 구분하여 표시하였다. 제1 광(LT1) 및 제2 광(LT2)은 측면방향으로 출광될 수 있다. 제1 광(LT1)은 발광층(EM)으로부터 제3 절연층(IL3)으로 제공될 수 있다. 제1 광(LT1)은 제3 절연층(IL3) 및 제4 절연층(IL4) 사이의 굴절률 차이 및 제2 관통면(SW-IL3)이 제3 절연층(IL3)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ2)에 의해 제2 관통면(SW-IL3)에서 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사될 수 있다. 제2 관통면(SW-IL3)이 제3 절연층(IL3)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ2)가 60° 보다 작거나 80° 보다 큰 경우, 제1 광(LT1)을 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사시키지 못할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에서 제1 광(LT1)은 발광층(EM)으로부터 제1 절연층(IL1)으로 제공될 수 있다. 이때, 제1 광(LT1)은 제1 절연층(IL1) 및 제2 절연층(IL2) 사이의 굴절률 차이 및 제1 관통면(SW-IL1)이 제1 절연층(IL1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ1)에 의해 제1 관통면(SW-IL1)에서 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사될 수 있다. 제1 관통면(SW-IL1)이 제1 절연층(IL1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ1)가 60° 보다 작거나 80° 보다 큰 경우, 제1 광(LT1)을 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사시키지 못할 수 있다.
제2 광(LT2)은 제3 절연층(IL3)의 하면을 향해 입사되는 경로를 가진 광일 수 있다. 제2 광(LT2)은 제2 절연층(IL2) 및 제3 절연층(IL3) 사이의 굴절률 차이에 의해 제3 절연층(IL3)의 하면에서 반사될 수 있다. 따라서, 제2 광(LT2)은 외부에 시인되지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시장치(DD, 도 1 참조)의 발광층(EM)으로부터 출광된 광은 제1 절연층(IL1)과 제2 절연층(IL2), 제2 절연층(IL2)과 제3 절연층(IL3), 및 제3 절연층(IL3)과 제4 절연층(IL4) 각각의 굴절률 차이에 의해 굴절 또는 반사되어 광 경로가 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로는 제3 방향(DR3) 또는 제3 방향(DR3)에 가까운 방향으로 변경되거나, 광이 시인되지 않는 방향으로 변경될 수 있다. 변경된 광 경로에 의해 표시장치(DD, 도 1 참조)의 출광효율이 향상될 수 있고 광의 직진성이 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명은 광 효율이 향상된 표시장치(DD, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
도 8은 도 6의 I-I'에 대응되는 영역을 절단한 단면이다. 도 6 및 도 7을 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 8을 참조하면, 표시패널(DP) 위에 광학층(OPL-1)이 배치될 수 있다. 광학층(OPL-1)은 버퍼층(BFL-1), 층간절연층(IL-C), 및 제1 절연층(IL1), 제2 절연층(IL2), 제3 절연층(IL3), 제4 절연층(IL4), 제5 절연층(IL5), 및 제6 절연층(IL6)을 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL-1)은 봉지층(TFE) 위에 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL-1)은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기물은 실리콘 나이트라이드일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에서 버퍼층(BFL-1)은 생략될 수 있다.
버퍼층(BFL-1) 위에는 층간절연층(IL-C)이 배치될 수 있다. 층간절연층(IL-C)은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기물은 실리콘 나이트라이드일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에서 층간절연층(IL-C)은 생략될 수 있다.
제5 절연층(IL5)는 제4 절연층(IL4) 위에 배치될 수 있다. 제5 절연층(IL5)은 제1 절연층(IL1)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제5 절연층(IL5)에는 복수의 발광영역들(PXA)과 중첩하는 영역에 제3 개구부들이 정의될 수 있다. 평면 상에서 제5 절연층(IL5)은 메쉬형상을 가질 수 있다. 도 8에서는 하나의 제3 개구부(OPc) 및 복수의 발광영역들(PXA) 중 제3 개구부(OPc)에 대응하는 하나의 발광영역(PXA)에 대해 도시하였다.
제5 절연층(IL5)의 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하일 수 있다. 제5 절연층(IL5)의 두께(TK1c)는 1.5μm 이상 5μm 이하일 수 있다. 제5 절연층(IL5)은 제3 개구부(OPc)를 정의하는 제3 관통면(SW-IL5)을 포함할 수 있다. 제3 관통면(SW-IL5)이 제5 절연층(IL5)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ3)은 60° 이상 80° 이하일 수 있다. 제5 절연층(IL5)이 배치되는 상기 면은 제4 절연층(IL4)의 상면일 수 있다.
제3 개구부(OPc)의 폭(WT-OPc) 및 발광영역(PXA)의 폭(WT-PXA)의 차이의 절댓값은 3 μm 이하일 수 있다. 도 8에서는 제3 개구부(OPc)의 폭(WT-OPc) 및 발광영역(PXA)의 폭(WT-PXA)의 차이가 0인 경우를 도시하였다.
제6 절연층(IL6)은 제4 절연층(IL4) 및 제5 절연층(IL5)을 커버할 수 있다. 제6 절연층(IL6)의 굴절률은 제5 절연층(IL5)의 굴절률보다 클 수 있다. 제6 절연층(IL6)의 굴절률은 1.65 이상 1.80 이하일 수 있다. 제6 절연층(IL6)의 최대 두께(TK2c)는 제5 절연층(IL5)의 두께(TK1c)보다 두꺼울 수 있다. 제6 절연층(IL6)의 최대 두께(TK2c)는 3μm 이상 20μm 이하일 수 있다. 제6 절연층(IL6)은 평면 상에서 제1 개구부(OPa), 제2 개구부(OPb), 및 제3 개구부(OPc) 각각과 중첩할 수 있다. 제6 절연층(IL6)은 제3 개구부(OPc)에 충진될 수 있다. 제6 절연층(IL6)은 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
도 8의 용이한 설명을 위해 발광층(EM)에서 생성된 광 중 경로에 따라 제1 광(LT1-1) 및 제2 광(LT2-1)을 구분하여 표시하였다. 제1 광(LT1-1) 및 제2 광(LT2-1)은 측면방향으로 출광될 수 있다. 제1 광(LT1-1)은 발광층(EM)으로부터 제5 절연층(IL5)으로 제공될 수 있다. 제1 광(LT1-1)은 제5 절연층(IL5) 및 제6 절연층(IL6) 사이의 굴절률 차이 및 제3 관통면(SW-IL5)이 제5 절연층(IL5)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ3)에 의해 제3 관통면(SW-IL5)에서 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사될 수 있다. 제3 관통면(SW-IL5)이 제5 절연층(IL5)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ3)가 60° 보다 작거나 80° 보다 큰 경우, 제1 광(LT1-1)을 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사시키지 못할 수 있다.
제2 광(LT2-1)은 제5 절연층(IL5)의 하면을 향해 입사되는 경로를 가진 광일 수 있다. 제2 광(LT2-1)은 제4 절연층(IL4) 및 제5 절연층(IL5) 사이의 굴절률 차이에 의해 제5 절연층(IL5)의 하면에서 반사될 수 있다. 따라서, 제2 광(LT2-1)은 외부에 시인되지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시장치(DD, 도 1 참조)의 발광층(EM)으로부터 출광된 광은 제4 절연층(IL4)과 제5 절연층(IL5) 및 제5 절연층(IL5)과 제6 절연층(IL6) 각각의 굴절률 차이에 의해 굴절 또는 반사되어 광 경로가 변경될 수 있다. 제5 절연층(IL5) 및 제6 절연층(IL6)은 제1 절연층(IL1) 및 제3 절연층(IL3)에서 굴절 또는 반사되지 못한 광을 제5 절연층(IL5)에서 굴절 또는 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로는 제3 방향(DR3) 또는 제3 방향(DR3)에 가까운 방향으로 변경되거나, 광이 시인되지 않는 방향으로 변경될 수 있다. 변경된 광 경로에 의해 표시장치(DD, 도 1 참조)의 출광효율이 향상될 수 있고 광의 직진성이 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명은 광 효율이 향상된 표시장치(DD, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 및 광학층의 일부분을 도시한 평면도이고, 도 10은 도 9의 II-II'를 절단한 단면도이다. 도 6 내지 도 8을 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 표시패널(DP) 위에 광학층(OPL-2)이 배치될 수 있다. 광학층(OPL-2)은 버퍼층(BFL-1), 층간절연층(IL-C), 및 제1 절연층(IL1), 제2 절연층(IL2), 제3 절연층(IL3-1), 제4 절연층(IL4-1), 제5 절연층(IL5-1), 및 제6 절연층(IL6-1)을 포함할 수 있다.
제3 절연층(IL3-1)은 제2 절연층(IL2) 위에 배치될 수 있다. 제3 절연층(IL3-1)은 제1 절연층(IL1)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 제3 절연층(IL3-1)에는 평면 상에서 제4 방향(DR4)으로 이격되고 제4 방향(DR4)과 교차하는 제5 방향(DR5)으로 연장되는 복수의 제2 개구부들이 정의될 수 있다. 평면 상에서 제3 절연층(IL3-1)은 스트라이프 형상을 가질 수 있다. 도 10에서는 하나의 제2 개구부(OPd)에 대해 도시하였다.
제3 절연층(IL3-1)의 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하일 수 있다. 제3 절연층(IL3-1)의 두께(TK1b-1)는 1.5μm 이상 5μm 이하일 수 있다. 제3 절연층(IL3-1)은 제2 개구부(OPd)를 정의하는 제2 관통면(SW-IL31)을 포함할 수 있다. 제2 관통면(SW-IL31)이 제3 절연층(IL3-1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ21)는 60° 이상 80° 이하일 수 있다. 제3 절연층(IL3-1)이 배치되는 상기 면은 제2 절연층(IL2)의 상면일 수 있다.
제4 절연층(IL4-1)은 제2 절연층(IL2) 및 제3 절연층(IL3-1)을 커버할 수 있다. 제4 절연층(IL4-1)은 제2 절연층(IL2)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 제4 절연층(IL4-1)의 굴절률은 제3 절연층(IL3-1)의 굴절률보다 높을 수 있다. 제4 절연층(IL4-1)의 굴절률은 1.65 이상 1.80 이하일 수 있다. 제4 절연층(IL4-1)의 최대 두께(TK2b-1)는 제3 절연층(IL3-1)의 두께(TK1b-1)보다 두꺼울 수 있다. 제4 절연층(IL4-1)의 최대 두께(TK2b-1)는 3μm 이상 20μm 이하일 수 있다. 제4 절연층(IL4-1)은 평면 상에서 제1 개구부(OPa) 및 제2 개구부(OPd) 각각과 중첩할 수 있다. 제4 절연층(IL4-1)은 제2 개구부(OPd)에 충진될 수 있다. 제4 절연층(IL4-1)은 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
도 10에는 용이한 설명을 위해 발광층(EM)에서 생성된 광 중 경로에 따라 제1 광(LT1-2) 및 제2 광(LT2-2)을 구분하여 표시하였다. 제1 광(LT1-2) 및 제2 광(LT2-2)은 측면방향으로 출광될 수 있다. 제1 광(LT1-2)은 발광층(EM)으로부터 제1 절연층(IL1)을 향해 제공될 수 있다. 제1 광(LT1-2)은 제1 절연층(IL1) 및 제2 절연층(IL2) 사이의 굴절률 차이 및 제1 관통면(SW-IL1)이 제1 절연층(IL1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ1)에 의해 제1 관통면(SW-IL1)에서 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사될 수 있다. 제1 관통면(SW-IL1)이 제1 절연층(IL1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ1)가 60° 보다 작거나 80° 보다 큰 경우, 제1 광(LT1)을 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사시키지 못할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에서 제1 광(LT1-2)은 발광층(EM)으로부터 제3 절연층(IL3-1)으로 제공될 수 있다. 이때, 제1 광(LT1-2)은 제3 절연층(IL3-1) 및 제4 절연층(IL4-1) 사이의 굴절률 차이 및 및 제2 관통면(SW-IL31)이 제3 절연층(IL3-1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ21)에 의해 제2 관통면(SW-IL31)에서 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사될 수 있다. 제2 관통면(SW-IL31)이 제3 절연층(IL3-1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ1)가 60° 보다 작거나 80° 보다 큰 경우, 제1 광(LT1-2)을 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사시키지 못할 수 있다.
제2 광(LT2-2)은 제3 절연층(IL3-1)의 하면을 향해 입사되는 경로를 가진 광일 수 있다. 제2 광(LT2-2)은 제2 절연층(IL2) 및 제3 절연층(IL3-1) 사이의 굴절률 차이에 의해 제3 절연층(IL3-1)의 하면에서 반사될 수 있다. 따라서, 제2 광(LT2-2)은 외부에 시인되지 않을 수 있다.
도 11은 도 9의 III-III'를 절단한 단면도이다. 도 6 내지 도 8을 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제5 절연층(IL5-1)은 제4 절연층(IL4-1) 위에 배치될 수 있다. 제5 절연층(IL5-1)은 제1 절연층(IL1)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 제5 절연층(IL5-1)에는 평면 상에서 제5 방향(DR5)으로 이격되고 제4 방향(DR4)으로 연장되는 복수의 제3 개구부들이 정의될 수 있다. 평면 상에서 제5 절연층(IL5-1)은 스트라이프 형상을 가질 수 있다. 도 11에서는 하나의 제3 개구부(OPe)에 대해 도시하였다.
제5 절연층(IL5-1)의 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하일 수 있다. 제5 절연층(IL5-1)의 두께(TK1c-1)는 1.5μm 이상 5μm 이하일 수 있다. 제5 절연층(IL5-1)은 제3 개구부(OPe)를 정의하는 제3 관통면(SW-IL51)을 포함할 수 있다. 제3 관통면(SW-IL51)이 제5 절연층(IL5-1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ31)는 60° 이상 80° 이하일 수 있다. 제5 절연층(IL5-1)이 배치되는 상기 면은 제4 절연층(IL4-1)의 상면일 수 있다.
제6 절연층(IL6-1)은 제4 절연층(IL4-1) 및 제5 절연층(IL5-1)을 커버할 수 있다. 제6 절연층(IL6-1)은 제2 절연층(IL2)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 제6 절연층(IL6-1)의 굴절률은 제5 절연층(IL5-1)의 굴절률보다 높을 수 있다. 제6 절연층(IL6-1)의 굴절률은 1.65 이상 1.80 이하일 수 있다. 제6 절연층(IL6-1)의 최대 두께(TK2c-1)는 제5 절연층(IL5-1)의 두께(TK1c-1)보다 두꺼울 수 있다. 제6 절연층(IL6-1)의 최대 두께(TK2c-1)는 3μm 이상 20μm 이하일 수 있다. 제6 절연층(IL6-1)은 평면 상에서 제1 개구부(OPa) 및 제3 개구부(OPe) 각각과 중첩할 수 있다. 제6 절연층(IL6-1)은 제3 개구부(OPe)에 충진될 수 있다. 제6 절연층(IL6-1)은 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
도 11에는 용이한 설명을 위해 발광층(EM)에서 생성된 광 중 경로에 따라 제1 광(LT1-3) 및 제2 광(LT2-3)을 구분하여 표시하였다. 제1 광(LT1-3) 및 제2 광(LT2-3)은 측면방향으로 출광될 수 있다. 제1 광(LT1-3)은 발광층(EM)으로부터 제1 절연층(IL1)을 향해 제공될 수 있다. 제1 광(LT1-3)은 제1 절연층(IL1) 및 제2 절연층(IL2) 사이의 굴절률 차이 및 제1 관통면(SW-IL1)이 제1 절연층(IL1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ1)에 의해 제1 관통면(SW-IL1)에서 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사될 수 있다. 제1 관통면(SW-IL1)이 제1 절연층(IL1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ1)가 60° 보다 작거나 80° 보다 큰 경우, 제1 광(LT1)을 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사시키지 못할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에서 제1 광(LT1-3)은 발광층(EM)으로부터 제5 절연층(IL5-1)으로 제공될 수 있다. 이때, 제1 광(LT1-3)은 제5 절연층(IL5-1) 및 제6 절연층(IL6-1) 사이의 굴절률 차이 및 제3 관통면(SW-IL51)이 제5 절연층(IL5-1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ31)에 의해 제3 관통면(SW-IL51)에서 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사될 수 있다. 제3 관통면(SW-IL51)이 제5 절연층(IL5-1)이 배치되는 면과 이루는 최소 각도(θ31)는 60° 보다 작거나 80° 보다 큰 경우, 제1 광(LT1-3)을 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사시키지 못할 수 있다.
제2 광(LT2-3)은 제5 절연층(IL5-1)의 하면을 향해 입사되는 경로를 가진 광일 수 있다. 제2 광(LT2-3)은 제4 절연층(IL4-1) 및 제5 절연층(IL5-1) 사이의 굴절률 차이에 의해 제5 절연층(IL5-1)의 하면에서 반사될 수 있다. 따라서, 제2 광(LT2-3)은 외부에 시인되지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시장치(DD, 도1 참조)의 발광층(EM)으로부터 출광된 광은 제1 절연층(IL1) 내지 제6 절연층(IL6-1) 사이의 굴절률 차이에 의해 굴절 또는 반사되어 광 경로가 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로는 제3 방향(DR3) 또는 제3 방향(DR3)에 가까운 방향으로 변경되거나, 광이 시인되지 않는 방향으로 변경될 수 있다. 변경된 광 경로에 의해 표시장치(DD, 도 1 참조)의 출광효율이 향상될 수 있고 광의 직진성이 향상될 수 있다.. 따라서, 본 발명은 광 효율이 향상된 표시장치(DD, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
도 12는 도 6의 I-I'에 대응되는 영역을 절단한 단면도이다. 도 6 및 도 7을 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 12를 참조하면, 표시패널(DP) 위에 광학층(OPL-3)이 배치될 수 있다. 광학층(OPL-3)은 제1 절연층(IL1-2), 제2 절연층(IL2-2), 제3 절연층(IL3-2), 및 제4 절연층(IL4-2)을 포함할 수 있다.
제1 절연층(IL1-2)은 표시패널(DP) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(IL1-2)은 제1 유기물을 포함할 수 있다. 상기 제1 유기물은 다공성 아크릴계 수지를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 상기 제1 유기물이 상기 예에 제한되는 것은 아니다. 제1 절연층(IL1-2)에는 비발광영역(NPXA)과 중첩하는 영역에 제1 개구부(OPa-2)가 정의될 수 있다.
제1 절연층(IL1-2)은 제1 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하일 수 있다. 제1 절연층(IL1-2)의 두께는 1.5μm 이상 5μm 이하일 수 있다. 제1 절연층(IL1-2)은 제1 개구부(OPa-2)를 정의하는 제1 관통면(SW-IL12)을 포함할 수 있다. 제1 관통면(SW-IL12)이 제1 절연층(IL1-2)이 배치되는 면과 이루는 최대 각도(θ4)는 90° 이상 120° 이하일 수 있다. 제1 절연층(IL1-2)이 배치되는 상기 면은 표시패널(DP)의 상면일 수 있다.
제2 절연층(IL2-2)은 표시패널(DP) 및 제1 절연층(IL1-2)을 커버할 수 있다. 제2 절연층(IL2-2)은 제1 유기물과 상이한 제2 유기물을 포함할 수 있다. 상기 제2 유기물은 다공성 지르코니아(zirconia)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 상기 제2 유기물이 상기 예에 제한되는 것은 아니다. 제2 절연층(IL2-2)은 제2 굴절률을 가질 수 있다. 상기 제2 굴절률은 상기 제1 굴절률보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 굴절률은 1.1 이상 1.3 이하일 수 있다. 제2 절연층(IL2-2)의 최대 두께(TK2a-2)는 제1 절연층(IL1-2)의 두께(TK1a-2)보다 두꺼울 수 있다. 제2 절연층(IL2-2)의 최대 두께(TK2a-2) 는 3μm 이상 20μm 이하일 수 있다. 제2 절연층(IL2-2)은 평면 상에서 제1 개구부(OPa-2)와 중첩할 수 있다. 제2 절연층(IL2-2)은 제1 개구부(OPa-2)에 충진될 수 있다. 제2 절연층(IL2-2)은 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
제3 절연층(IL3-2)은 제2 절연층(IL2-2) 위에 배치될 수 있다. 제3 절연층(IL3-2)은 제1 절연층(IL1-2)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제3 절연층(IL3-2)에는 비발광영역(NPXA)과 중첩하는 영역에 제2 개구부(OPb-2)가 정의될 수 있다.
제3 절연층(IL3-2)은 상기 제1 굴절률을 가질 수 있다. 제3 절연층(IL3-2)의 두께(TK1b-2)는 1.5μm 이상 5μm 이하일 수 있다. 제3 절연층(IL3-2)은 제2 개구부(OPb-2)를 정의하는 제2 관통면(SW-IL32)을 포함할 수 있다. 제2 관통면(SW-IL32)이 제3 절연층(IL3-2)이 배치되는 면과 이루는 최대 각도(θ5)는 90° 이상 120° 이하일 수 있다. 제3 절연층(IL3-2)이 배치되는 상기 면은 제2 절연층(IL2-2)의 상면일 수 있다.
제4 절연층(IL4-2)은 제2 절연층(IL2-2) 및 제3 절연층(IL3-2)을 커버할 수 있다. 제4 절연층(IL4-2)은 제2 절연층(IL2-2)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제4 절연층(IL4-2)은 상기 제2 굴절률을 가질 수 있다. 제4 절연층(IL4-2)의 최대 두께(TK2b-2)는 제3 절연층(IL3-2)의 두께(TK1b-2)보다 두꺼울 수 있다. 제4 절연층(IL4-2)의 최대 두께(TK2b-2)는 3μm 이상 20μm 이하일 수 있다. 제4 절연층(IL4-2)은 평면 상에서 제1 개구부(OPa-2) 및 제2 개구부(OPb-2) 각각과 중첩할 수 있다. 제4 절연층(IL4-2)은 제2 개구부(OPb-2)에 충진될 수 있다. 제4 절연층(IL4-2)은 상부에 평탄면을 제공할 수 있다.
도 12에는 용이한 설명을 위해 발광층(EM)에서 생성된 광 중 경로에 따라 제1 광(LT1-4) 및 제2 광(LT2-4)을 구분하여 표시하였다. 제1 광(LT1-4)은 측면방향으로 출광될 수 있다. 제1 광(LT1-4)은 발광층(EM)으로부터 제1 절연층(IL1-2)으로 제공될 수 있다. 제1 광(LT1-4)은 제1 절연층(IL1-2) 및 제2 절연층(IL2-2) 사이의 굴절률 차이 및 제1 관통면(SW-IL12)이 제1 절연층(IL1-2)이 배치되는 면과 이루는 최대 각도(θ4)에 의해 제1 관통면(SW-IL12)에서 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사될 수 있다. 제1 관통면(SW-IL12)이 제1 절연층(IL1-2)이 배치되는 면과 이루는 최대 각도(θ4)는 90° 보다 작거나 120° 보다 큰 경우, 제1 광(LT1-4)은 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사시키지 못할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에서 제1 광(LT1-4)은 발광층(EM)으로부터 제3 절연층(IL3-2)으로 제공될 수 있다. 이때, 제1 광(LT1-4)은 제3 절연층(IL3-2) 및 제4 절연층(IL4-2) 사이의 굴절률 차이 및 제2 관통면(SW-IL32)이 제3 절연층(IL3-2)이 배치되는 면과 이루는 최대 각도(θ5)에 의해 제2 관통면(SW-IL32)에서 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사될 수 있다. 제2 관통면(SW-IL32)이 제3 절연층(IL3-2)이 배치되는 면과 이루는 최대 각도(θ5)는 90° 보다 작거나 120° 보다 큰 경우, 제1 광(LT1-4)을 제3 방향(DR3)으로 굴절 또는 반사시키지 못할 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시장치(DD, 도 1 참조)의 발광층(EM)으로부터 출광된 광은 제1 절연층(IL1-2)과 제2 절연층(IL2-2) 및 제3 절연층(IL3-2)과 제4 절연층(IL4-2) 사이의 굴절률 차이에 의해 굴절 또는 반사되어 광 경로가 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로는 제3 방향(DR3) 또는 제3 방향(DR3)과 가까운 방향으로 변경될 수 있다. 변경된 광 경로에 의해 표시장치(DD, 도1 참조)의 출광효율이 향상될 수 있고 광의 직진성이 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명은 광 효율이 향상된 표시장치(DD, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력감지층의 평면도이다. 이하 설명되는 입력감지층(ISL)은 입력감지패널(ISP, 도 2c 참조)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 13을 참조하면, 입력감지층(ISL)은 도 3에 도시된 표시패널(DP)의 표시영역(DP-DA)에 대응하는 감지영역(IS-DA) 및 비표시영역(DP-NDA)에 대응하는 라인영역(IS-NDA)을 포함할 수 있다.
입력감지층(ISL)은 제1 감지전극들(EG1), 제2 감지전극들(EG2), 제1 감지전극들(EG1) 중 대응하는 일부의 전극들 각각에 전기적으로 연결된 제1 신호라인 그룹(SG1), 제1 감지전극들(EG1) 중 다른 일부의 전극들 각각에 전기적으로 연결된 제2 신호라인 그룹(SG2), 및 제2 감지전극들(EG2)에 전기적으로 연결된 제3 신호라인 그룹(SG3)을 포함할 수 있다.
도 13에서는 제1 신호라인 그룹(SG1)과 제2 신호라인 그룹(SG2)이 감지영역(IS-DA)을 사이에 두고 배치된 것을 예시적으로 도시하였다. 다만, 본 발명의 일 실시예에서, 제1 신호라인 그룹(SG1)과 제2 신호라인 그룹(SG2)은 감지영역(IS-DA)의 동일한 일 측에 배치될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 제1 신호라인 그룹(SG1)과 제2 신호라인 그룹(SG2) 각각은 제1 감지전극들(EG1)에 더블 라우팅 구조로 연결될 수 있다.
제1 감지전극들(EG1) 및 제2 감지전극들(EG2)은 감지영역(IS-DA)에 배치될 수 있다. 제1 신호라인 그룹(SG1), 제2 신호라인 그룹(SG2), 및 제3 신호라인 그룹(SG3)은 라인영역(IS-NDA)에 배치될 수 있다.
본 실시예에서 입력감지층(ISL)은 뮤츄얼캡 방식으로 외부입력을 감지하는 정전용량식 터치센서일 수 있다. 제1 감지전극들(EG1) 및 제2 감지전극들(EG2) 중 어느 하나는 검출 신호를 수신하고, 다른 하나는 제1 감지전극들(EG1) 및 제2 감지전극들(EG2) 사이의 정전용량 변화량을 출력신호로써 출력할 수 있다.
제1 감지전극들(EG1) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있다. 제1 감지전극들(EG1)은 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 감지전극들(EG2) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 제2 감지전극들(EG2)은 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치될 수 있다.
제1 감지전극들(EG1)은 제1 센서부들(SP1) 및 제1 연결부들(CP1)을 포함할 수 있다. 제1 센서부들(SP1)은 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 제1 연결부들(CP1) 각각은 제1 센서부들(SP1) 중 인접하는 2 개의 제1 센서부들(SP1)을 연결할 수 있다.
제2 감지전극들(EG2)은 제2 센서부들(SP2) 및 제2 연결부들(CP2)을 포함할 수 있다. 제2 센서부들(SP2)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열될 수 있다. 제2 연결부들(CP2) 각각은 제2 센서부들(SP2) 중 인접하는 2 개의 제2 센서부들(SP2)을 연결할 수 있다.
제1 신호라인 그룹(SG1), 제2 신호라인 그룹(SG2), 및 제3 신호라인 그룹(SG3)은 대응하는 신호패드들(IS-PD)에 전기적으로 연결될 수 있다. 라인영역(IS-NDA) 중 신호패드들(IS-PD)이 배치된 영역은 패드영역(IS-PA)으로 정의될 수 있다. 패드영역(IS-PA)은 미도시된 회로기판이 접속될 수 있다.
도 14는 도 6의 AA영역을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 14는 표시패널(DP, 도 5 참조)의 제1 발광영역(PXA-R), 제2 발광영역(PXA-B), 및 제3 발광영역(PXA-G)의 배치관계를 도시하였다. 제1 발광영역(PXA-R), 제2 발광영역(PXA-B), 및 제3 발광영역(PXA-G)은 도 5를 참조하여 설명한 발광영역(PXA)과 같이 정의된다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에서 제1 발광영역(PXA-R), 제2 발광영역(PXA-B), 및 제3 발광영역(PXA-G)은 서로 다른 면적을 가질 수 있다. 제1 발광영역(PXA-R)은 제1 면적을 갖고, 제2 발광영역(PXA-B)은 제2 면적을 갖고, 제3 발광영역(PXA-G)은 제3 면적을 가질 수 있다. 상기 제2 면적은 상기 제1 면적보다 크고, 상기 제1 면적은 상기 제3 면적보다 클 수 있다.
도 3을 참조하여 설명한 복수의 화소들(PX)은 레드광을 생성하는 레드화소, 블루광을 생성하는 블루화소, 및 그린광을 생성하는 그린화소를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 발광영역(PXA-R)은 상기 레드화소, 제2 발광영역(PXA-B)은 상기 블루화소, 제3 발광영역(PXA-G)은 상기 그린화소에 대응될 수 있다.
제1 발광영역(PXA-R)과 제2 발광영역(PXA-B)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 교대로 배열될 수 있다. 제3 발광영역(PXA-G)은 복수로 제공되고, 복수로 제공된 제3 발광영역들(PXA-G)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 제1 발광영역(PXA-R)과 제3 발광영역(PXA-G)은 제4 방향(DR4)을 따라 교대로 배열될 수 있다. 제2 발광영역(PXA-B)과 제3 발광영역(PXA-G)은 제4 방향(DR4)을 따라 교대로 배열될 수 있다.
도 14에서는 제1 발광영역(PXA-R), 제2 발광영역(PXA-B), 및 제3 발광영역(PXA-G)이 펜타일 형태로 배열된 것을 일 예로 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 발광영역(PXA-R), 제2 발광영역(PXA-B), 및 제3 발광영역(PXA-G)은 스트라이프 형태로 배열될 수 있다. 상기 스트라이프 형태는 제1 발광영역(PXA-R), 제2 발광영역(PXA-B), 및 제3 발광영역(PXA-G)이 제2 방향(DR2)을 따라 번갈아 배열되고, 제1 방향(DR1)으로는 동일한 발광영역들이 배열된 것을 의미할 수 있다.
제1 센서부들(SP1) 및 제2 센서부들(SP2, 도 13 참조) 각각은 메쉬형상을 가질 수 있다. 제1 센서부들(SP1) 및 제2 센서부들(SP2, 도 13 참조) 각각에는 복수의 개구부들(OP-MR, OP-MG, OP-MB)이 정의될 수 있다. 따라서, 평면 상에서 제1 센서부들(SP1) 및 제2 센서부들(SP2, 도 13 참조)은 제1 발광영역(PXA-R), 제2 발광영역(PXA-B), 및 제3 발광영역(PXA-G)과 비중첩할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광영역(PXA-R)과 대응되는 영역들에는 제1 개구부들(OP-MR)이 정의되고, 제2 발광영역(PXA-B)과 대응되는 영역들에는 제2 개구부들(OP-MB)이 정의되고, 제3 발광영역(PXA-G)과 대응되는 영역들에는 제3 개구부들(OP-MG)이 정의될 수 있다.
도 15는 도 14의 IV-IV' 영역을 절단하여 도시한 단면도이다. 도 7을 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 15를 참조하면, 입력감지층(ISL)은 표시패널(DP) 및 광학층(OPL-3) 사이에 배치될 수 있다. 입력감지층(ISL)은 버퍼층(BFL-2), 층간절연층(IL-C1), 및 제1 센서부(SP1)를 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL-2)은 봉지층(TFE) 위에 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL-2)은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기물은 실리콘 나이트라이드일 수 있다. 버퍼층(BFL-2) 위에는 제1 연결부들(CP1)이 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 버퍼층(BFL-2)은 생략될 수 있다.
버퍼층(BFL-2) 위에는 층간절연층(IL-C1)이 배치될 수 있다. 층간절연층(IL-C1)은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기물은 실리콘 나이트라이드일 수 있다.
층간절연층(IL-C1) 위에는 제1 센서부들(SP1), 제2 센서부들(SP2, 도 13 참조), 및 제2 연결부들(CP2, 도 13 참조)이 배치될 수 있다. 도 15에서는 층간절연층(IL-C1) 위에 제1 센서부들(SP1)이 배치된 것을 도시하였다.
층간절연층(IL-C1) 위에는 제1 절연층(IL1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 제1 센서부들(SP1)을 커버할 수 있다. 제1 절연층(IL1)에는 제1 발광영역(PXA-R)과 중첩하는 영역에 제1 개구부(OPa-R)가 정의될 수 있다. 도 14를 참조하면, 제2 발광영역(PXA-B)와 중첩하는 영역에 정의된 제2 개구부(OPa-B) 및 제3 발광영역(PXA-G)과 중첩하는 영역에 정의된 제3 개구부(OPa-G)가 도시되었다. 평면 상에서 제1 개구부(OPa-R)의 제1 면적, 제2 개구부(OPa-B)의 제2 면적, 및 제3 개구부(OPa-G)의 제3 면적은 서로 상이할 수 있다. 상기 제2 면적은 상기 제1 면적보다 크고, 상기 제1 면적은 상기 제3 면적보다 클 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 표시장치 DP: 표시패널
PXA: 발광영역 NPXA: 비발광영역
OPa: 제1 개구부 OPb: 제2 개구부
IL1: 제1 절연층 IL2: 제2 절연층
IL3: 제3 절연층 IL4: 제4 절연층
LT1: 제1 광 LT2: 제2 광

Claims (20)

  1. 복수의 발광영역들 및 상기 복수의 발광영역들과 인접하는 비발광영역을 포함하는 표시패널;
    상기 표시패널 위에 배치되고 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 발광영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제1 개구부들이 정의된 제1 절연층;
    상기 표시패널 및 상기 제1 절연층을 커버하고 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 가지는 제2 절연층;
    상기 제2 절연층 위에 배치되고 상기 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 발광영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제2 개구부들이 정의된 제3 절연층; 및
    상기 제2 절연층 및 상기 제3 절연층을 커버하고 상기 제2 굴절률을 가지는 제4 절연층을 포함하는 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 절연층 및 상기 제4 절연층 각각은 평면 상에서 상기 복수의 제1 개구부들과 중첩하는 표시장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하이고,
    상기 제2 굴절률은 1.65 이상 1.80 이하인 표시장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 절연층 및 상기 제3 절연층은 제1 유기물을 포함하고,
    상기 제2 절연층 및 상기 제4 절연층은 제1 유기물과 상이한 제2 유기물을 포함하는 표시장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 유기물은 아크릴계 수지를 포함하는 표시장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 유기물은 지르코니아를 포함하는 표시장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 절연층의 두께는 1.5μm 이상 5μm 이하이고,
    상기 제2 절연층의 최대 두께는 3μm 이상 20μm 이하인 표시장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 절연층은 상기 복수의 제1 개구부들 각각을 정의하는 제1 관통면을 포함하고, 상기 제1 관통면이 상기 제1 절연층이 배치된 면과 이루는 각도는 60° 이상 80° 이하인 표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 개구부들 각각의 폭 및 상기 복수의 발광영역들 각각의 폭의 차이의 절댓값은 3 μm 이하인 표시장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 절연층 위에 배치되고 상기 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 발광영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제3 개구부들이 정의된 제5 절연층; 및
    상기 제4 절연층 및 상기 제5 절연층을 커버하고 상기 제2 굴절률을 가지는 제6 절연층을 더 포함하는 표시장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 개구부들은 평면 상에서 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격되며,
    상기 복수의 제3 개구부들은 상기 평면 상에서 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 방향으로 이격되는 표시장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 표시패널 및 상기 제1 절연층 사이에 입력감지층을 더 포함하는 표시장치.
  13. 복수의 발광영역들 및 상기 복수의 발광영역들과 인접하는 비발광영역을 포함하는 표시패널;
    상기 표시패널 위에 배치되고 제1 굴절률을 가지며 상기 비발광영역과 중첩하는 제1 개구부가 정의된 제1 절연층;
    상기 표시패널 및 상기 제1 절연층을 커버하고 상기 제1 굴절률보다 작은 제2 굴절률을 가지는 제2 절연층;
    상기 제2 절연층 위에 배치되고 상기 제1 굴절률을 가지며 상기 비발광영역과 중첩하는 제2 개구부가 정의된 제3 절연층; 및
    상기 제2 절연층 및 상기 제3 절연층을 커버하고 상기 제2 굴절률을 가지는 제4 절연층을 포함하는 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 절연층 및 상기 제4 절연층은 평면 상에서 상기 제1 개구부와 중첩하는 표시장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하이고,
    상기 제2 굴절률은 1.1 이상 1.3 이하인 표시장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 절연층 및 상기 제3 절연층은 제1 유기물을 포함하고,
    상기 제2 절연층 및 상기 제4 절연층은 제2 유기물을 포함하는 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 유기물은 다공성 지르코니아를 포함하는 표시장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 유기물은 다공성 아크릴계 수지를 포함하는 표시장치.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 절연층의 두께는 1.5μm 이상 5μm 이하이고,
    상기 제2 절연층의 최대 두께는 3μm 이상 20μm 이하인 표시장치.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 절연층은 상기 제1 개구부를 정의하는 제1 관통면을 포함하고, 상기 관통면이 상기 표시패널과 이루는 각도는 90° 이상 120° 이하인 표시장치.
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