KR20210024836A - 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치 - Google Patents
표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210024836A KR20210024836A KR1020190104511A KR20190104511A KR20210024836A KR 20210024836 A KR20210024836 A KR 20210024836A KR 1020190104511 A KR1020190104511 A KR 1020190104511A KR 20190104511 A KR20190104511 A KR 20190104511A KR 20210024836 A KR20210024836 A KR 20210024836A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- electrode
- sub
- display panel
- light
- Prior art date
Links
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 356
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 54
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 claims description 37
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 33
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 19
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 abstract description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 24
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 11
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 9
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 6
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- VFUDMQLBKNMONU-UHFFFAOYSA-N 9-[4-(4-carbazol-9-ylphenyl)phenyl]carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 VFUDMQLBKNMONU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 4
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 4
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 4
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MILUBEOXRNEUHS-UHFFFAOYSA-N iridium(3+) Chemical compound [Ir+3] MILUBEOXRNEUHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N quinoxaline Chemical compound N1=CC=NC2=CC=CC=C21 XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 2
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- -1 naphthythrin Chemical compound 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- RDOWQLZANAYVLL-UHFFFAOYSA-N phenanthridine Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=NC2=C1 RDOWQLZANAYVLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- LPCWDYWZIWDTCV-UHFFFAOYSA-N 1-phenylisoquinoline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NC=CC2=CC=CC=C12 LPCWDYWZIWDTCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAYWVSFWHQBTNA-UHFFFAOYSA-N 1-tetracen-5-ylbenzo[a]anthracene Chemical compound C1(=CC=CC2=CC=C3C=C4C=CC=CC4=CC3=C12)C=1C2=CC3=CC=CC=C3C=C2C=C2C=CC=CC12 NAYWVSFWHQBTNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BAXOFTOLAUCFNW-UHFFFAOYSA-N 1H-indazole Chemical compound C1=CC=C2C=NNC2=C1 BAXOFTOLAUCFNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 2,3-dihydroxybutanedioic acid (2S,3S)-3,4-dimethyl-2-phenylmorpholine Chemical compound OC(C(O)C(O)=O)C(O)=O.C[C@H]1[C@@H](OCCN1C)c1ccccc1 VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 0.000 description 1
- RQCBPOPQTLHDFC-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1,3-oxazole Chemical compound C1=COC(C=2C=CC=CC=2)=N1 RQCBPOPQTLHDFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYKHSBAVLOPISI-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1,3-thiazole Chemical compound C1=CSC(C=2C=CC=CC=2)=N1 WYKHSBAVLOPISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXWWMGJBPGRWRS-CMDGGOBGSA-N 4- -2-tert-butyl-6- -4h-pyran Chemical compound O1C(C(C)(C)C)=CC(=C(C#N)C#N)C=C1\C=C\C1=CC(C(CCN2CCC3(C)C)(C)C)=C2C3=C1 HXWWMGJBPGRWRS-CMDGGOBGSA-N 0.000 description 1
- LTUJKAYZIMMJEP-UHFFFAOYSA-N 9-[4-(4-carbazol-9-yl-2-methylphenyl)-3-methylphenyl]carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(C=2C(=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C)C(C)=C1 LTUJKAYZIMMJEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005103 alkyl silyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005104 aryl silyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K bis[(2-methylquinolin-8-yl)oxy]-(4-phenylphenoxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC([O-])=CC=C1C1=CC=CC=C1 UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004404 heteroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CECAIMUJVYQLKA-UHFFFAOYSA-N iridium 1-phenylisoquinoline Chemical compound [Ir].C1=CC=CC=C1C1=NC=CC2=CC=CC=C12.C1=CC=CC=C1C1=NC=CC2=CC=CC=C12.C1=CC=CC=C1C1=NC=CC2=CC=CC=C12 CECAIMUJVYQLKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- LFSXCDWNBUNEEM-UHFFFAOYSA-N phthalazine Chemical compound C1=NN=CC2=CC=CC=C21 LFSXCDWNBUNEEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N pyridazine Chemical compound C1=CC=NN=C1 PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- JWVCLYRUEFBMGU-UHFFFAOYSA-N quinazoline Chemical compound N1=CN=CC2=CC=CC=C21 JWVCLYRUEFBMGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- XSVXWCZFSFKRDO-UHFFFAOYSA-N triphenyl-(3-triphenylsilylphenyl)silane Chemical compound C1=CC=CC=C1[Si](C=1C=C(C=CC=1)[Si](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 XSVXWCZFSFKRDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K50/852—Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/201—Filters in the form of arrays
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
- G02B5/288—Interference filters comprising deposited thin solid films comprising at least one thin film resonant cavity, e.g. in bandpass filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
- G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
- G06F1/163—Wearable computers, e.g. on a belt
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
- H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
- H10K50/131—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit with spacer layers between the electroluminescent layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
- H10K59/123—Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
- H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K59/876—Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0112—Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B2027/0178—Eyeglass type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
- H10K59/122—Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명은 표시면과 시청자의 거리가 가까운 구조에서, 반사판과 제 1 전극(애노드) 사이의 구조를 변경하여, 전 서브 화소에서 각각 삼색 이상의 피크 특성을 갖는 광이 제 2 전극(캐소드)를 통해 투과되도록 하여, 유색 표현과 함께 백색 표현이 가능한 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 표시면과 시청자의 거리가 가까운 구조에서, 내부 유기 발광 스택에서 각 색상별 파장을 모두 강화시켜 밸런스가 향상된 백색 스펙트럼을 얻을 수 있는 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치에 관한 것이다.
최근 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display device: FED), 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting Device: OLED) 및 양자점 표시 장치(Quantum Dot Display Device) 등을 들 수 있다.
이 중, 별도의 광원을 요구하지 않으며 장치의 컴팩트화 및 선명한 컬러 표시를 위해 유기 발광 표시 장치와 같은 자발광 표시 장치가 선호되고 있다.
한편, 표시 장치는 이용되는 분야가 점차 확장되어 단순히 모니터와 텔레비전뿐만 아니라 최근에는 시청자가 쓰거나 착용하는 형태로, 시청자와 함께 움직이는 장착형(mounted) 혹은 웨어러블(wearable) 형태로도 적용 가능하다.
이러한 장착형(mounted) 혹은 웨어러블(wearable) 표시 장치는, 대면적 표시 장치가 갖는 시야각 및 휘도 특성과 배치 밀도에서 다른 경향을 보이기 때문에, 고집적화 및 고휘도 특성을 위해 일반적인 모니터나 텔레비전 등의 평판형 표시 장치와는 다른 소자 구조의 개발이 필요하다.
본 발명은 상술한 한계를 극복하기 위해 안출한 것으로, 특히 표시면과 시청자의 거리가 가까워 고집적의 해상도가 요구되는 구조에서, 반사판과 제 1 전극(애노드) 사이의 구조를 변경하여, 내부 유기 발광 스택에서 유색 표현과 함께 백색 표현이 가능한 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치는 표시면과 시청자의 거리가 가까운 구조에서, 반사판과 제 1 전극(애노드) 사이의 구조를 변경하여, 전 서브 화소에서 각각 삼색 이상의 피크 특성을 갖는 광이 제 2 전극(캐소드)를 통해 투과되도록 하여, 유색 표현과 함께 백색 표현이 가능한 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널은 복수개의 서브 화소를 갖는 기판과, 상기 기판 상에 구비된 반사판과, 상기 반사판 상에 구비된 색 보상층과, 상기 색 보상층 상에, 상기 서브 화소들 각각에 구비된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상부에 구비된 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에, 적어도 서로 다른 색을 발광하는 발광층들을 포함한 백색 유기 발광 스택 및 상기 제 2 전극 상에, 상기 백색 유기 발광 스택을 통해 나오는 광 중 일부 파장의 광을 선택 투과시키는 필터부 및 상기 백색 유기 발광 스택을 통해 나오는 광의 전체 파장을 투과시키는 투과부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 장착형 표시 장치는 상술한 표시 패널 및 상기 표시 패널을 수납하는 수납 구조물을 포함할 수 있다.
본 발명의 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 백색 유기 발광 스택을 구비하고, 제 1 전극과 반사판 사이에 충분한 두께의 색 보상층을 구비하여, 제 2 전극을 통해 투과되는 광이 적색, 녹색 및 청색에서 모두 보강 간섭을 갖게 한다. 따라서, 반사판과 제 2 전극 및 그 사이의 색 보상층 및 백색 유기 발광 스택을 포함한 구성만으로 반사 및 재반사를 포함한 각 파장별 공진 작용에 의해 3피크 백색의 표현이 가능하다. 이 경우, 제 2 전극 상부에 필터를 구비하지 않고, 백색 유기 발광 스택의 광을 그대로 3피크 백색을 갖도록 투과시키는 영역을 구비하여 백색 서브 화소를 구현할 수 있다. 즉, 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 백색 유기 발광 스택에서 발생된 광이, 상기 제 1 전극과 하부에 반사판과 제 2 전극 사이에서 반사와 재반사를 거쳐 출사될 때, 서로 다른 3 파장에서 각각 보강 간섭이 가능하도록 반사판과 제 1 전극 사이에 색 보상층 두께가 설정되어, 필터부를 통한 적색, 녹색 및 청색의 선택적 파장의 구현 외에도 필터부를 구비하지 않은 영역에서 가시광 영역대의 3피크를 포함한 백색의 구현이 가능하다.
둘째, 본 발명의 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치에서, 반사판과 제 1 전극 사이에 마련되는 색 보상층은, 서로 다른 유색 서브 화소들 및 백색 서브 화소들에서도 동일 두께로 서로 다른 파장 광이 동시에 보강 간섭 가능하다. 이 경우, 색 보상층은 서브 화소별로 단차가 발생하지 않아, 색보상층을 관통하는 제 1 전극과 박막 트랜지스터 사이의 콘택홀 공정을 일원화하여 공정의 단순화가 가능하다.
셋째, 반사판과 제 1 전극 사이에 색 보상층을 백색 유기 발광 스택보다 두껍게 하여 충분히 적색, 녹색 및 청색의 파장에 대해 각각 모두 미세 공진 가능하여 제 2 전극을 통해 광이 출사되도록, 반사 광 진행 영역을 조정하면 컬러 필터를 갖지 않는 투과부에서 필터링되지 않고 삼색 피크를 포함한 백색의 표현이 가능하여, 패널 효율 또한 증진시킬 수 있다.
넷째, 각 서브 화소 영역에서 제 2 전극 하부의 구조에서 단차가 발생되지 않아, 박막 트랜지스터 상부에 위치하는 구성에 대해, 서브 화소별로 영역을 나누는 마스크 사용을 줄이거나 생략함으로써, 고해상도 소형 패널 구현이 가능하다. 특히, 색 보상층이나 백색 유기 발광 스택, 제 2 전극을 형성함에 있어, 증착 과정에서 간섭 현상이 있더라도 전 서브 화소영역에 대해 개구부를 갖는 형태의 공통 마스크를 이용하기 때문에, 공통 마스크의 개구부 에지가 전 서브 화소 영역을 포함한 액티브 영역 바깥에 위치하여, 서브 화소별로 증착 물질의 간섭 현상에 의한 영향을 받지 않아 정밀도가 높은 고해상도 구현이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도
도 2는 도 1의 백색 유기 발광 스택을 나타낸 단면도
도 3은 도 1의 백색 유기 발광 스택과 인접 구성에서의 발생되는 광 경로를 나타낸 도면
도 4는 도 1의 제 2 전극을 투과한 광의 스펙트럼을 나타낸 그래프
도 5는 도 1의 적색, 녹색 및 청색 서브 화소에서, 컬러 필터층을 통과한 광의 스펙트럼을 나타낸 그래프
도 6은 제 1 실험예에 따라 도 1의 백색 유기 발광 스택을 통과한 광의 발광 특성을 나타낸 컨투어 맵
도 7은 제 2 실험예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도
도 8a 내지 도 8c는 제 2 실험예에 따른 표시 패널의 청색, 녹색 및 적색 서브 화소에서의 발광층의 컨투어 맵
도 9a 내지 도 9c는 제 2 실험에 따른 표시 패널의 청색, 녹색 및 적색 서브 화소의 스펙트럼을 나타낸 그래프
도 10은 제 2 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도
도 13a는 본 발명의 제 1 실시예 변형예에 대해 진행한 제 3 실험예의 백색 스펙트럼을 나타낸 그래프
도 13b는 도 13a의 제 1 실시예 변형예에 대해 진행한 제 3 실험예의 청색, 녹색 및 적색 발광층의 컨투어 맵
도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시 패널의 구체적인 단면도
도 15는 본 발명의 제 1 형태에 따른 헤드 장착형 표시 장치의 사시도
도 16은 도 15의 상면도
도 17은 본 발명의 제 2 형태에 따른 헤드 장착형 표시 장치의 사시도
도 18은 도 17의 헤드 장착형 표시 장치와 시청자의 눈과의 관계를 나타낸 도면
도 2는 도 1의 백색 유기 발광 스택을 나타낸 단면도
도 3은 도 1의 백색 유기 발광 스택과 인접 구성에서의 발생되는 광 경로를 나타낸 도면
도 4는 도 1의 제 2 전극을 투과한 광의 스펙트럼을 나타낸 그래프
도 5는 도 1의 적색, 녹색 및 청색 서브 화소에서, 컬러 필터층을 통과한 광의 스펙트럼을 나타낸 그래프
도 6은 제 1 실험예에 따라 도 1의 백색 유기 발광 스택을 통과한 광의 발광 특성을 나타낸 컨투어 맵
도 7은 제 2 실험예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도
도 8a 내지 도 8c는 제 2 실험예에 따른 표시 패널의 청색, 녹색 및 적색 서브 화소에서의 발광층의 컨투어 맵
도 9a 내지 도 9c는 제 2 실험에 따른 표시 패널의 청색, 녹색 및 적색 서브 화소의 스펙트럼을 나타낸 그래프
도 10은 제 2 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도
도 13a는 본 발명의 제 1 실시예 변형예에 대해 진행한 제 3 실험예의 백색 스펙트럼을 나타낸 그래프
도 13b는 도 13a의 제 1 실시예 변형예에 대해 진행한 제 3 실험예의 청색, 녹색 및 적색 발광층의 컨투어 맵
도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시 패널의 구체적인 단면도
도 15는 본 발명의 제 1 형태에 따른 헤드 장착형 표시 장치의 사시도
도 16은 도 15의 상면도
도 17은 본 발명의 제 2 형태에 따른 헤드 장착형 표시 장치의 사시도
도 18은 도 17의 헤드 장착형 표시 장치와 시청자의 눈과의 관계를 나타낸 도면
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 부품 명칭과 상이할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 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 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기판 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
본 발명의 다양한 실시예에 포함된 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기판이 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 위치 관계에 대하여 설명하는 경우에, 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.
본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 시간 관계에 대한 설명하는 경우에, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, '제 1~', '제 2~' 등이 다양한 구성 요소를 서술하기 위해서 사용될 수 있지만, 이러한 용어들은 서로 동일 유사한 구성 요소 간에 구별을 하기 위하여 사용될 따름이다. 따라서, 본 명세서에서 '제 1~'로 수식되는 구성 요소는 별도의 언급이 없는 한, 본 발명의 기술적 사상 내에서 '제 2~' 로 수식되는 구성 요소와 동일할 수 있다.
본 발명의 여러 다양한 실시예의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 다양한 실시예가 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
먼저, 이하에서 설명하는 용어 중 유기 발광 소자 어레이, 표시 패널에 대해 설명한다.
본 발명에서 설명하는 유기 발광 소자 어레이는, 광학적 특성을 고려하여 기판 상에 복수개의 서로 다른 색의 광을 발광하는 유기 발광 소자를 갖는 서브 화소들을 어레이의 형태로 포함한 것을 말하며, 표시 패널은 상기 유기 발광 소자 어레이를 서브 화소별로 구동하기 위해 각 서브 화소별로 구동 박막 트랜지스터를 포함한 것이다. 여기서, 구동 박막 트랜지스터는 각 서브 화소에서 유기 발광 소자의 일 전극과 연결된다.
또한, 본 발명의 헤드 장착형 표시 장치에서 표시 패널은 양안에 대응되어 각각 구비된다. 표시 패널은 좌안, 우안에 각각 독립적으로 나뉘어져 수납 구조물에 포함되어 구비될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도이며, 도 2는 도 1의 백색 발광 소자를 나타낸 단면도이다. 도 3은 도 1의 백색 유기 발광 스택과 인접 구성에서의 발생되는 광 경로를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 1의 제 2 전극을 투과한 광의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다. 또한, 도 5는 도 1의 적색, 녹색 및 청색 서브 화소에서, 컬러 필터층을 통과한 광의 스펙트럼을 나타낸 그래프이며, 도 6은 제 1 실험예에 따라 도 1의 백색 유기 발광 스택을 통과한 광의 발광 특성을 나타낸 컨투어 맵이다.
도 1 및 도 2와 같이, 본 발명의 표시 패널은 복수개의 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)를 갖는 기판(100)과, 상기 기판(100) 상에 구비된 반사판(117)과, 상기 반사판(117) 상에 구비된 색 보상층(190)과, 상기 색 보상층(190) 상에, 상기 서브 화소들 각각에 구비된 제 1 전극(120)과, 상기 제 1 전극(120) 상부에 구비된 제 2 전극(200)과, 상기 제 1 전극(120)과 상기 제 2 전극(200) 사이에, 적어도 서로 다른 색을 발광하는 발광층들(140, 175, 180)을 포함한 백색 유기 발광 스택(WEL)을 포함한다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 패널은, 상기 제 2 전극(200) 상에 상기 백색 유기 발광 스택(WEL)을 통해 나오는 광 중 일부 파장의 광을 선택 투과시키는 필터부(FA) 및 상기 백색 유기 발광 스택(WEL)을 통해 나오는 광의 전체 파장을 투과시키는 투과부(TA)를 포함한다.
또한, 표시 패널은, 상기 제 2 전극(200)의 층과 필터부(FA) 및 투과부(TA)의 층 사이에 출사 광의 광 효율을 향상시키고 백색 유기 발광 스택(WEL)을 포함한 제 2 전극(200)을 보호하는 캐핑층(300) 및 백색 유기 발광 스택(WEL)으로 수분 투습 혹은 외기 침입을 방지하는 봉지층(350)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 필터부(FA) 및 투과부(TA)는 동일 평면 상에 있으며, 제 2 전극(200)의 상부, 즉, 투과부(TA)는 광의 선택적 필터 기능이 아닌 하부에서 전달되는 광이 상기 투과부(TA)를 통해 광학적 손실없이 투과하는 것으로, 백색 유기 발광 스택(WEL)에서 전달되는 광의 스펙트럼 특성을 그대로 투사시킬 수 있다.
도시된 예에서는 필터부(FA)와 투과부(TA)가 봉지층(350) 상에 위치한 점을 나타내었으나, 이에 한정되지 않는다. 경우에 따라 봉지층(350)의 위치를 변경하여 필터부(FA) 및 투과부(TA) 상부에 봉지층(350)이 위치할 수도 있다. 이 경우, 필터부(FA)와 투과부(TA)는 캐핑층(300) 상에 접하며, 상기 필터부(FA)를 덮으면 봉지층(350)이 위치할 수도 있다.
상기 캐핑층(300)은 유기 캐핑층 및 무기 캐핑층이 적층되어 이루어질 수 있다. 이 중 유기 캐핑층은 백색 유기 발광 스택(WEL) 내 포함된 유기층 중 어느 하나와 동일 재료일 수 잇다. 또한, 봉지층(350)은 적어도 한 쌍 이상의 무기막과 유기막이 교번되어 이루어질 수 있다.
상기 봉지층(350)을 이루는 무기막과 유기막 모두 상대적으로 캐핑층(300) 이하의 구조에서의 각 층보다 두께가 2배 이상으로 하부 구조를 충분히 덮고 보호할 수 있는 정도이며, 특히 봉지층(350) 내 유기막은 캐핑층(300) 이하의 구조의 각 층보다 10배 이상의 두께를 가져 공정 중 파티클이 발생되거나 혹은 내부 아웃개싱이 발생되더라도 이를 안정적으로 덮을 수 있고, 덮은 후 파티클의 유동을 방지할 수 있다. 또한, 봉지층(350)은, 광학적으로 광 투과에 거의 영향을 주지 않고, 진행 방향의 광을 그대로 투과시킬 수 있다. 봉지층(350)은 무기막과 유기막의 교번 구조를 가지며, 복수 쌍이나, N.5 쌍 (N은 자연수)의 구조로, 봉지층(350)의 상부가 무기막이 되도록 하여 배치될 수도 있다. 봉지층(300)에서 무기막은 예를 들어, 산화막, 질화막 혹은 산질화막이거나 이들 무기 절연막 적어도 어느 하나에 알루미늄 등의 커버력이 있는 금속 성분을 투명성을 유지할 정도로 일부 포함할 수 있으며, 두께는 1㎛ 내외로 형성할 수 있다. 상기 유기막은 대략적으로 10㎛ 내외의 두께로 유기물로 투명성을 가지며 이물 커버력이 있는 유기 물질로 형성할 수 있다. 봉지층(350)에서 무기막을 유기막보다 평면적으로 넓게 형성하여 봉지층(350) 외곽에서 수분이 투습됨을 상기 무기막이 방지하도록 한다.
여기서, 필터부(FA)는 도시된 바와 같이, 적색 컬러 필터층(410), 녹색 컬러 필터층(420) 및 청색 컬러 필터층(430)으로 포함하며, 이들은 각각 구분하여 적색 서브 화소(RSP), 녹색 서브 화소(GSP) 및 청색 서브 화소(BSP)에 구비될 수 있다. 상기 필터부(FA)는 각각 백색 유기 발광 스택(WEL)에서 나오는 백색 광에 대해 적색, 녹색 및 청색 서브 화소(RSP, GSP, BSP)에 따라 적색, 녹색 및 청색 광이 선택적으로 투과시키는 기능을 갖는다.
또한, 도 1과 같이, 투과부(TA)는 단일의 투명 유기막(440)으로 이루어질 수도 있고, 혹은 별도 부재없이, 필터부(FA)와 달리 영역을 비워 두어 정의될 수 있다(도 10 참조). 이는 본 발명의 표시 패널에 있어서, 백색 유기 발광 스택(WEL)에서 제 2 전극(200)을 통해 출사되는 광이 적색, 녹색 및 청색에서 각각 구분되는 발광 특성을 가져, 별도의 광학적 부재없이도 백색 유기 발광 스택(WEL)의 출사측에서 3피크 특성의 백색 스펙트럼의 구현이 가능하기 때문이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 패널에서, 백색 서브 화소(WSP)에서 상기 투명 유기막(440)은 하부에서 전달되는 백색 유기 발광 스택(WEL)의 광 스펙트럼에 영향을 미치지 않고, 동일한 광학 특성으로 출사시킨다. 여기서, 투명 유기막(440)은 광학적으로 투과 기능과, 필터부(FA)에 구비되는 컬러 필터층(410, 420, 430)와의 단차 방지를 위해 구비되는 것이다. 만일 투과부(TA)에 투명 유기막(440)을 구비하지 않더라도 필터부(FA)와 함께 투과부(TA)을 균일하게 덮는 보호막(미도시)이 더 포함된다면 상기 투과부(TA)의 투명 유기막(440)은 생략될 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 유기막(440)은 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아크릴 등으로 이루어질 수 있으며, 이들 재료는 투명하며 투과 광의 광학적 손실이나 지연을 최소화하는 특징을 갖는다.
한편, 본 발명의 표시 패널에 있어서, 백색 유기 발광 스택(WEL)의 각 발광층(140, 175, 180)에서 발생된 광은 일차적으로는 방향성을 갖지 않고 방사한다. 이러한 각 발광층(140, 175, 180)에서 방사된 광은 부분적으로 바로 제 2 전극(200)을 통해 투과하고, 나머지는 반사판(117)과 제 2 전극(200) 사이에서 반사 및 재반사를 반복하며, 미세 공진을 통해 보강 간섭되어 도 4와 같이, 각각 적색, 녹색 및 청색의 파장에 대해 마이크로캐비티(microcavity) 특성을 갖는 광이 다시 제 2 전극(200)에서 투과되어 나오는 나오는 것이다.
좀 더 백색 유기 발광 스택(WEL)에서 나오는 광의 광 경로를 살펴보면, 도 3과 같이, 상기 백색 유기 발광 스택(WEL)에 구비된 청색 발광층(140), 적색 발광층(175) 및 녹색 발광층(180)은 각각 상기 제 2 전극(200)으로 바로 투과하는 제 1 광(BL1, RL1, GL1)과, 상기 제 1 전극(120)으로 향하여 진행하는 제 2 광(BL2, RL2, GL2)이 발생된다. 이 중 상기 제 2 광(BL2, RL2, GL2)은 상기 반사판(117)의 표면을 만나 반사되는 반사 광(BRL, RRL, GRL)으로 변환되며, 상기 반사 광(BRL, RRL, GRL)은 반사판(117)과 제 2 전극(200) 사이에서 미세 공진되어 반사 및 재반사를 반복하며 각 색 파장의 특정 영역으로 보강 간섭된 광이 상기 색 보상층(190), 상기 제 1 전극(120), 상기 백색 유기 발광 스택(WEL) 및 제 2 전극(200)을 경유하여 진행하여 투과된다.
여기서, 상기 각 색 파장의 제 1 광(BL1, RL1, GL1)과 상기 반사 광(BRL, RRL, GRL)은 각각 청색, 적색 및 녹색 범위의 파장에서 또한, 보강 간섭 관계로 상기 제 2 전극(200)을 투과하는 것으로, 이를 통해 최종적으로 제 2 전극(200)에서 나오는 광은 도 4와 같이, 적색, 녹색 및 청색에서 각각 마이크로 캐비티(micro cavity) 특성을 갖도록 구분되어, 뚜렷이 나뉘어지는 3 피크 백색 스펙트럼을 갖게 된다. 여기서, 백색 유기 발광 스택(WEL)을 통해 나오는 상기 적색, 녹색 및 청색의 제 1 광(BL1, RL1, GL1) 및 반사광(BRL, RRL, GRL) 각각의 마이크로 캐비티 특성을 갖도록 조정하는 것은, 상기 반사판(117)과 제 1 전극(120) 사이의 광학 거리에 의한 것이다. 광학 거리는 매질이 갖는 굴절률(n)과 매질의 두께(H)에 의해 결정되는데, 본 발명의 표시 패널에서는 반사판(117)과 제 1 전극(120) 사이에 색 보상층(190)을 균일하게 하여 각 서브 화소에서 광학 거리를 동일하게 한 것이다. 즉, 색 보상층(190)의 재료와 두께 면에서 전 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)에 걸쳐 동일하게 하며, 반사판(117)과 제 2 전극(200) 사이의 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 화소의 영역에서 동일한 광학 거리에 따른 동일한 광학 특성, 즉, 적색, 녹색, 및 청색의 구분되는 발광 피크를 갖는 백색 스펙트럼의 출사 광을 갖게 한 것이다. 여기서, 상기 색 보상층(190)은 각 색의 반사 광의 광학 거리를 조정하며, 반사판(170)과 제 2 전극(200) 사이에서 반사된 광들이 보강 간섭되어 적색, 녹색 및 청색의 파장에서 각각 특정된 범위의 광을 출사시킨다. 즉, 상기 반사판(117)과 제 2 전극(200) 사이의 두께에 대해, 적색, 녹색 및 청색의 미세 공진 파장들은 본 발명의 색 보상층(190)은 백색 유기 발광 스택(WEL)에 포함되는 어느 유기층보다도 두껍고, 보다 바람직하게는 백색 유기 발광 스택(WEL)의 전체 두께보다도 두꺼운 것으로, 백색 유기 발광 스택(WEL)으로부터 전달되어 반사판(117)과 제 2 전극(200) 사이의 광의 공진 효과를 조절하며, 적색, 녹색 및 청색의 선택적 범위의 파장이 함께 제 2 전극(200)을 통해 투과될 수 있게 한다. 따라서, 반사판과 제 2 전극 및 그 사이의 색 보상층 및 백색 유기 발광 스택을 포함한 구성만으로 반사 및 재반사를 포함한 각 파장별 공진 작용에 의해 3피크 백색의 표현이 가능하다. 이 경우, 제 2 전극(200) 상부에 컬러 필터층을 구비하지 않고, 백색 유기 발광 스택의 광을 그대로 3피크 백색을 갖도록 투과시키는 영역으로서 투과부(TA)를 구비하여, 상기 투과부(TA)로 백색 서브 화소(WSP)를 구현할 수 있다. 즉, 제 1 전극(120)과 제 2 전극(200) 사이의 백색 유기 발광 스택(WEL)에서 발생된 광이, 상기 제 1 전극(120)의 하부에 반사판(117)과 제 2 전극(200) 사이에서 반사와 재반사를 거쳐 출사될 때, 서로 다른 3 파장에서 각각 보강 간섭이 가능하도록 반사판(117)과 제 1 전극(200) 사이에 색 보상층(190) 두께가 설정되어, 필터부(FA)를 통한 적색, 녹색 및 청색의 선택적 파장의 구현 외에도 필터부를 구비하지 않은 투과부(TA)에서 가시광 영역대의 3피크를 포함한 백색 광의 출사가 동시에 가능하다.
도 1에 도시된 예는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 패널에서, 표현하고자 하는 최소 단위의 서브 화소들을 나타낸 것으로, 적색 서브 화소(RSP), 녹색 서브 화소(GSP), 청색 서브 화소(BSP) 및 백색 서브 화소(WSP)의 총 4개의 서브 화소들이 도시되어 있다. 적색, 녹색 및 청색 서브 화소의 각 투과 광의 색은 각 서브 화소에서 최종 컬러 필터층(410, 420, 430)을 통과시 나오는 것으로, 컬러 필터층(410, 420, 430)을 통과 전 백색 유기 발광 스택(WEL) 및 제 2 전극(200)을 투과 직후의 투과 광은 적색, 녹색 및 청색 각각의 피크 특성을 포함하는 도 4와 같은 백색 스펙트럼으로 나타난다.
따라서, 백색 서브 화소(WSP)는 컬러 필터층(410, 420, 430) 없이, 특정 색에 치우치지 않고 적색, 녹색 및 청색의 광 세기가 거의 균등하도록 백색의 광 투과 특성을 나타낼 수 있으며, 이에 따라, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 패널은 적색, 녹색 및 청색의 광 표현 외에 백색의 광 표현이 가능하여, 보다 풍부한 색 표현한 휘도 개선 효과를 갖는다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 패널은, 반사판(117)과 제 1 전극(1200) 사이에 색 보상층(190)을 백색 유기 발광 스택(WEL)보다 두껍게 하여 충분히 적색, 녹색 및 청색의 파장에 대해 각각 모두 미세 공진 가능하여 제 2 전극을 통해 광이 출사되도록, 반사 광 진행 영역을 조정하면 컬러 필터를 갖지 않는 투과부에서 필터링되지 않고 삼색 피크를 포함한 백색의 표현이 가능하여, 패널 효율 또한 증진시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치에서, 반사판과 제 1 전극 사이에 마련되는 색 보상층(190)은, 서로 다른 유색 서브 화소들 및 백색 서브 화소들에서도 동일 두께로 서로 다른 파장 광이 동시에 보강 간섭 가능하다. 이 경우, 색 보상층은 서브 화소별로 단차가 발생하지 않아, 색보상층을 관통하는 제 1 전극(120)과 박막 트랜지스터(TFT) 사이의 콘택홀(CT1) 공정을 일원화하여 공정의 단순화가 가능하다.
또한, 본 발명의 표시 패널은, 각 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)에서 제 2 전극(200) 하부의 구조에서 영역간 단차가 발생되지 않아, 박막 트랜지스터(115) 상부에 위치하는 구성에 대해, 서브 화소별(RSP, GSP, BSP, WSP로 영역을 나누는 마스크 사용을 줄이거나 생략함으로써, 고해상도 소형 패널 구현이 가능하다. 특히, 색 보상층(190)이나 백색 유기 발광 스택(WEL), 제 2 전극(200)을 형성함에 있어, 증착 과정에서 간섭 현상이 있더라도 전 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)영역에 대해 개구부를 갖는 형태의 공통 마스크를 이용하기 때문에, 공통 마스크의 개구부 에지가 전 서브 화소 영역을 포함한 액티브 영역(AA) 바깥에 위치하여, 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)별로 증착 물질의 간섭 현상에 의한 영향을 받지 않아 정밀도가 높은 고해상도 구현이 가능하다.
한편, 본 발명에서, 적색 광은 600nm 내지 650nm에서 피크 파장을 갖는 것이며, 녹색 광은 500nm 내지 590nm에서 피크 파장을 갖는 것이며, 청색 광은 435nm 내지 475nm에서 피크 파장을 갖는 것이다. 여기서, 녹색 광은 보다 엄격히 대략 500nm 내지 555nm에서 피크 파장을 가질 때 녹색 광, 556nm 내지 590nm에서 피크 파장을 가질 때 황녹색 광으로 구분하여 표현하기도 한다.
한편, 본 발명의 표시 패널에서 서브 화소가 표현하는 색으로 백색 외의 유색 광은 도시된 적색, 녹색 및 청색에 제한되지 않을 수 있으며, 예를 들어, 서로 다른 3색이 나타내는 조합으로 백색의 구현이 가능하다면, 표시 패널에 구비하는 서브 화소들은 다른 색의 서브 화소의 조합으로도 변경될 수 있다. 일예로, 녹색 서브 화소는 황녹색(YG) 서브 화소로 대체될 수 있고, 이 경우, 황녹색 서브 화소의 제 2 전극(200) 상부에 구비되는 컬러 필터층은 황녹색 파장을 선택적으로 투과시키는 황녹색 컬러 필터층으로 대체될 수 있다. 이에 한하지 않으며, 표시 패널에 표현하고자 하는 필요에 따라 적색, 녹색 및 청색 각각에 대해 단파장 혹은 장파장으로 쉬프트된 색을 이용할 수 있을 것이다.
본 발명의 표시 패널의 다른 예로서, 적색, 녹색, 청색 서브 화소가 아닌 다른 색 조합의 서브 화소를 갖는 경우에도 서로 다른 색을 발광하는 각 파장에 대해 뚜렷이 구분되는 피크 특성을 갖는 백색 스펙트럼의 구현이 가능하다.
한편, 도 1에 도시된 예는 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 화소가 하나의 화소를 이룬 것이며, 한 화소를 나타낸 것이다.
적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)는 각각 동일한 크기일 수도 있고, 필요에 따라 특정색의 표현이 요구될 때 특정색 서브 화소의 크기를 상대적으로 다른 색 서브 화소 대비 더 크게 할 수도 있다. 각 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)의 크기는 특정 면적에 한정되지 않는다. 또한, 각 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)는 도시된 사각형일 수 있으나, 이에 한하지 않고, 다른 다각형 형태는 타원형이나 원형 등일 수도 있다.
구체적으로 백색 서브 화소(WEL)의 구성 요소를 설명하면, 도 2와 같이, 제 1, 제 2 전극(120, 200) 사이에 존재하는 백색 유기 발광 스택(WEL)은 전하 생성층(160)과, 상기 전하 생성층(160)에 의해 하부 및 상부로 나뉘는 제 1 스택(S1)과 제 2 스택(S2)을 포함한다.
제 1 스택(S1)은 제 1 공통층(130), 청색 발광층(140) 및 제 2 공통층(150)을 포함할 수 있고, 제 2 스택(S2)은 제 3 공통층(170) 및 적색 발광층(175), 녹색 발광층(180) 및 제 4 공통층(185)을 포함한다.
여기서, 상기 제 1 전극(120)과 제 2 전극(200)은 각각 투명 전극과 반사 투과 전극으로, 제 1 전극(120)에서는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 전극으로 이루어져 광의 손실없이 진행 방향에서 투과가 이루어지고, 제 2 전극(200)은 Ag 금속 혹은 AgMg 등의 합금으로 얇은 반사 투과성 금속으로 이루어져, 진행 방향의 투과와 표면에서의 반사가 동시에 이루어진다. 상기 제 2 전극(200)과 반사판(117)을 비교할 때, 상기 제 2 전극(200)은 미세 공진에 의한 광의 표면 반사가 가능하며 일부 투과도 가능하여야 하므로, 200Å 이하의 두께로 얇은 반면, 반사판(117)은 반사만 가능하고 그 하부로 광의 투과가 없어야 하므로, 제 2 전극(200)보다는 두꺼운 두께로 형성한다. 상기 반사판(117)은 Ag, Ag 합금, Al, Al 합금, APC(Ag: Pb: Cu) 중 어느 하나를 포함한 반사성의 금속으로 이루어지며 미러(mirror) 기능을 하며, 상기 제 2 전극(200)은 AgMg 성분 혹은 이를 포함한 합금이거나 혹은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 산화물 전극으로 이루어져 하프 미러(mirror)로 기능하며, 제 2 전극(190) 하측의 공진 거리로 결정된 적색, 녹색 및 청색 각각의 특정 파장의 광만을 보강 간섭하여 증폭하여 투과시키고 나머지 광량은 반사판(117)과의 사이에서 반사를 반복한다.
상기 제 1 전극(120)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 산화물 전극으로 이루어지거나 티타늄(Ti), 아연(Zinc), 인듐 등을 포함한 질화물 전극으로 형성하는 것으로, 백색 유기 발광 스택(WEL)에서 가장 먼저 형성되는 제 1 공통층(130)과의 계면 정합성이 우수한 재료이며 투명성을 갖고 ITO와 같거나 유사한 일함수를 가지며, 대개의 표면 처리를 통해 직접적으로 유기층과의 계면의 모폴러지(morphology)를 개선한다.
본 발명의 유기 발광 소자 어레이에서, 백색 유기 발광 스택(WEL)는 도 2와 같이, 복수 층의 유기층(130~185)을 포함하며, 특히 서로 다른 발광 스택의 제 1 스택(S1: 130~150)과 제 2 스택(S2: 170~185)이 전하 발생층(160)에 의해 구분되어 형성된다.
본 발명의 유기 발광 소자 어레이에서의 백색 유기 발광 스택(WEL)의 가장 큰 특징은 백색 유기 발광 스택(WEL)을 이루는 각 유기층들이 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)간의 구별없이 전체 서브 화소들을 덮도록 형성되는 점이다. 즉, 각 유기층들은 적어도 전체 서브 화소들을 포함한 액티브 영역에 대해 개구를 갖는 공통 마스크를 이용하여 증착하여 형성할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자 어레이는, 헤드 장착형 표시 장치와 같은 웨어러블 장치에 적용될 수 있는 것으로, 전체 기판(100)의 크기가 시청자의 양안 중 어느 하나에 대응될 수 있는 크기로, 기판(100)과 시청자의 양안 중 어느 하나는 유기 발광 소자 어레이가 장착되어 있는 수납 장치에 의해 그 거리가 고정되어 있어, 양안 내의 안구의 움직임과 안구에서의 영상 감지를 고려하면, 대략 3인치 이내의 소형 크기에 적용될 수 있다. 이 경우, 헤드 장착형 표시 장치에서 가상 현실(Virtual Reality) 및 증강 현실(Augmented Reality)에 대응되는 영상을 구현하기 위해서는 상술한 소형화된 면적 내에 1000 픽셀 (하나의 픽셀에 3개 이상의 서브 화소 포함) 이상의 고해상도 서브 화소 배치가 가능하여야 하며, 이 경우, 매 서브 화소의 폭은 10㎛ 미만이 될 수 있다.
한편, 고해상도 고집적 유기 발광 소자 어레이(표시 패널)에서, 매 서브 화소마다 정공/전자 수송층(공통층) 또는 발광층(청색 발광층, 적색 발광층 및 녹색 발광층)을 색 표현을 다르게 하려면 각 전송층 및 각 발광층의 색상별로 다른 증착 마스크가 요구된다. 그런데, 증착 마스크를 이용한 유기물의 증착 공정은 기판으로부터 증착 마스크를 비접촉식으로 이격하여 위치시켜 기상화된 유기물을 증착하여 이루어지는데, 미세 폭의 개구부를 갖는 증착 마스크의 구현이 어렵고, 미세 폭을 갖는 개구부를 이용하더라도 개구부 에지에서 간섭 현상에 의해 개구부와 증착 부위가 완전히 대응되기 보다는 대략적으로 개구부보다 큰 면적으로 증착되거나 개구부 에지에서 증착 두께가 달라지는 현상이 있다. 이로 인해 증착 마스크와 기판간의 오정렬 발생시 잘못된 위치 또는 동일한 발광부 내 두께 차를 갖는 유기물 증착은 수율 감소의 큰 원인이 된다.
따라서, 본 발명의 소형화 및 고집적화가 요구되는 헤드 장착형 표시 장치는 백색 유기 발광 스택(WEL)을, 서브 화소별로 발광층을 구분하지 않고, 발광층을 각각 구비한 복수 스택을 전체 서브 화소들에 대해 동일하게 적층시켜 구비하고, 더불어, 백색 유기 발광 스택(WEL) 및 제 1 전극(120) 하부의 반사판(117)과의 사이에 구비되는 색 보상층(190)을 전 서브 화소들에 대해 동일 두께로 하여 구비함으로써, 백색 유기 발광 스택(WEL) 및 색 보상층(190)의 구성을 일원화하여 서브 화소별 공정 편차를 줄일 수 있다. 또한, 각 서브 화소별 색 보상층(190)의 두께 차가 없어 제 1 전극(120)과 하측의 박막 트랜지스터(115)를 접속시키는 콘택홀(CT1) 형성 공정을 일회의 공정으로 단순화할 수 있다. 즉, 제 1 절연막(110) 상에 박막 트랜지스터(115)를 형성하고, 이를 보호하는 제 2 절연막(116)을 형성 후, 반사 기능을 갖는 반사판(117)을 각 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)의 발광부의 면적 이상으로 배치시켜 형성하고, 이어, 전 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)들에 동일 두께의 색 보상층(190)을 형성한다. 이어, 박막 트랜지스터(115)의 소정 부분이 노출되도록 상기 색 보상층(190), 제 2 절연막(116)을 관통하는 제 1 콘택홀(CT1)을 각 서브 화소별(RSP, GSP, BSP, WSP)로 형성한다. 상기 색 보상층(190), 제 2 절연막(116)은 각 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)에서 동일한 두께이기 때문에 제 1 콘택홀(CT1)을 형성하는 공정은 전 서브 화소에서 균일하게 하나의 공정으로 이루어질 수 있다. 만일 다른 색상의 서브 화소별로 제 1 전극과 반사판 사이의 두께를 다르게 하여 서브 화소별 색 표현을 달리하는 구조에서는, 두께 차를 위해 절연막 형성 공정과 콘택홀 형성 공정이 서브 화소별로 달리 이루어질 수 있어, 이로 인해 공정적 부담이 크다.
여기서, 제 1, 제 2 전극(120, 200) 사이의 백색 유기 발광 스택(WEL)에서 광이 발생될 때, 구비된 발광층(140, 175, 180)들에서 광은 방향성을 갖지 않고, 상하 방향으로 랜덤하게 진행한다. 이 때, 백색 유기 발광 스택(WEL)에서는 발생되는 광은 상부로 진행하여 적색, 녹색 및 청색 파장에 대해 각각 상기 제 2 전극(200)으로 투과하는 제 1 광(RL1, GL1, BL1)과, 하부의 상기 제 1 전극(120)으로 향하여 진행하는 제 2 광(RL2, GL2, BL2)이 발생되고, 상기 제 2 광(RL2, GL2, BL2)은 상기 반사판(117)의 표면을 만나 반사되는 반사 광(RRL, GRL, BRL)으로 변환되며, 상기 반사 광(RRL, GRL, BRL)은, 상기 색 보상층(190), 상기 제 1 전극(120), 상기 백색 유기 발광 스택(WEL) 및 제 2 전극(200)을 경유하여 진행하며, 상기 제 1 광(RL1, GL1, BL1과 상기 반사 광(RRL, GRL, BRL)은 적색, 녹색 및 청색의 파장에서 각각 보강 간섭 관계이다.
즉, 본 발명의 표시 패널에 있어서, 상기 백색 유기 발광 유닛(WEL)에서 발생된 광이 반사판(117)과 제 2 전극(200) 사이에서 반사 및 반복된 재반사를 거치며 적색, 녹색 및 청색의 파장에서 공통적으로 동시에 미세 공진 효과를 가지며 투과된다.
상기 제 1 공통층(130)은 정공 주입층(HIL) 및 정공 수송층(HTL)을 포함할 수 있으며, 제 2 공통층(150)은 전자 수송층(ETL)을 포함할 수 있다.
제 3 공통층(170)은 정공 수송층(HTL)은 포함하며, 제 4 공통층(185)은 전자 수송층(ETL)과 전자 주입층(185)을 포함할 수 있다.
제 1 스택(S1)과 제 2 스택(S2) 내에 각각 발광층(140, 175/180)의 하측에 위치한 제 1, 제 3 공통층(130, 170)은 정공 수송층을 구성 요소로 공통적으로 포함하지만 이 층은 제 1, 제 2 스택(S1, S2)에서 동일한 물질을 포함할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 또한, 제 2, 제 4 공통층(150, 185)은 전자 수송층을 구성 요소로 공통적으로 포함하지만 마찬가지로 제 1, 제 2 스택(S1, S2)에서 동일한 물질을 포함할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 제 1 스택(S1)과 제 2 스택(S2)에서 구비된 제 1, 제 3 공통층(130, 170)은 정공 주입 및 정공 수송에 관여하고, 제 2, 제 4 공통층(150, 185)은 전자의 수송 및 전자 주입에 관여하는 것으로 제 1, 제 2 스택(S1, S2)에서 캐리어의 이동 속도의 차이가 필요할 때, 각 층에 포함되는 호스트 성분과 도펀트의 물질을 달리하거나 도펀트 양을 조절할 수 있다.
한편, 전하 생성층(160)은 n형 전하 생성층과 p형 전하 생성층을 구분하여 층상으로 적층시켜 구분할 수도 있고, 혹은 한 층으로 하여 일종 이상의 호스트에 각각 n형 도펀트 및 p형 도펀트를 포함시켜 형성할 수도 있다. 상기 전하 생성층(160)을 n형 전하 생성층과 p형 전하 생성층을 구분하여 형성할 때, 경우에 따라 상기 제 2 공통층(150) 및 제 3 공통층(130)은 생략하고 전하 생성층(160)의 n형 전하 생성층과 p형 전하 생성층이 각각 전자 수송층과 정공 수송층의 기능을 겸할 수 있다.
상기 백색 유기 발광 스택(WEL)에서, 제 1 내지 제 4 공통층(130, 150, 170, 175)은 각각이 정공 혹은 전자의 캐리어 수송을 함과 함께 각 발광층(140, 175, 180)의 광학 거리를 조정하는 기능을 한다.
상기 백색 유기 발광 스택(WEL)에서 출사하는 광의 색상은 각 발광층(140, 175, 180)에 구비된 도펀트의 특성에 의해 좌우된다. 적색 발광층(175)은 600nm 내지 650nm에서 피크 파장의 갖는 적색 도펀트가 이용되며, 녹색 발광층(180)은 및 500nm 내지 590nm에서 피크 파장을 갖는 녹색 혹은 황녹색 혹은 황색의 도펀트가 포함될 수 있다. 각 발광층(140, 175, 180)에는 각각 각 색 파장의 도펀트가 하나 이상의 호스트 내에 포함되며, 각각의 호스트는 각 도펀트가 여기될 수 있도록 에너지를 도펀트로 전달한다.
상기 청색 발광층(140)은 예를 들어, 하나 이상의 호스트와 청색 형광 도펀트 또는 청색 인광도펀트가 이용될 수 있다. 청색 형광 도펀트로 보론계 도펀트를 이용시 그 피크 파장은 435nm 내지 475nm의 범위에 있으며 이로 인해 진청색(deep blue)에 가까운 청색 광을 발광한다. 이러한 청색 도펀트의 발광 특성은, 또한, 반치폭(FWHM: Full Width at Half maximum)이 20nm 내지 35nm로 얇은 반치폭 내에 피크 파장의 세기 대비 50% 이상의 세기를 갖는 것으로, 상기 청색 발광층(140)에서 진청색의 좁은 파장 범위 내에서 발광되는 청색 광이 백색 스펙트럼 내에 포함되어 제 2 전극(200)을 통해 출광된다.
마찬가지로 녹색 및 적색 파장의 광에 대해서도, 본 발명의 표시 패널에 있어서는, 색 보상층(190)이 늘린 반사 광 경로에 의해, 색 보상층(190), 제 1 전극(120) 및 백색 유기 발광 스택(WEL) 사이에서 발생된 미세 공진이 적색, 녹색의 색 파장에서도 55nm 이하의 얇은 반치 폭 내에서 각각 발광 특성을 나타내어, 적색, 녹색, 및 청색의 발광 피크가 뚜렷이 구분되어 적색, 녹색 및 청색에서 구분된 발광 스펙트럼을 얻을 수 있다.
상기 적색 발광층(175) 역시 하나 이상의 호스트와 적색 도펀트로 형성될 수 있다. 이 때, 적색 발광층(175)에 이용하는 호스트 재료는 예를 들어, 아릴기를 코어로 하며, 상기 아릴기와 탄소수 6 내지 24의 치환 또는 비치환 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 30의 축합아릴기, 탄소수 2 내지 24의 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기, 탄소수 1 내지 24의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 치환 또는 비치환된 헤테로 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 24의 사이클로 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 알콕시키, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 24의 아릴 옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 24의 아릴 실릴기, 시아노기, 할로겐기, 중수소 및 수소로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, R~R14는 이웃하는 치환기와 축합링을 형성할 수 있다. 이 때, 상기 적색 발광층(175)에 포함된 호스트에, 코어로 이루어지는 성분은 아릴기로, 페닐, 나프탈렌, 플루오렌, 카바졸, 페나진, 페난트롤린, 페난트리딘, 아크리딘, 시놀린, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 나프티트린, 프탈라진, 퀴놀라잔, 인돌, 인다졸, 피리다진, 피라진, 피리미딘, 피리딘, 피라졸, 이미다졸, 피롤로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다. 이러한 적색 발광층(175)의 호스트 재료로 일례로, CBP, CDBP, mCP, BCP, BAlq, TAZ 등을 들 수 있으며, 이러한 재료는 하나 또는 복수개 포함될 수 있다.
그리고, 상기 적색 발광층(175)에 적색을 발광하기 위해 도펀트가 포함되는데, 인광 도펀트로는 Ir(piz)3(Tris(1-phenylisoquinoline)iridium(III), Ir(piq)2(acac)(Bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonate)iridium(III), Ir(bip)2(acac)(Bis)2-benzolbithiophen-2-yl-pyridime)(acetylacetonate)iridium(III)), Ir(BT)2(acac)(Bis(2-pheylbenzothazolato)(accetylacetonate)iridium(III) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 적색 발광층(175)에 포함될 수 있는 형광 도펀트의 예로는 Rubrene(5, 6, 11, 12-tetraphenylnaphthacene), DCJTB(4-(dicyanlmethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7,-tetramethyljuloidin-4-yl-viyl)-4H) 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 녹색 발광층(180)은 하나 이상의 혼합 호스트와 적어도 하나 이상의 도펀트를 포함할 수 있다. 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물로 이루어진 인광 호스트 물질에 인광 황색 녹색 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. 카바졸계 화합물은 CBP(4, 4'-bis(carbazole-9-yl)-biphenyl), CBP 유도체, mCP(N, N'-dicarbazolyl-3, 5-benzene) 또는 mCP 유도체 등을 포함할 수 있고, 금속 착물은 ZnPBO (phenyloxazole) 금속 착물 또는 ZnPBT (phenylthiazole) 금속 착물 등을 포함할 수 있다. 제 1 발광층(223)에 해당하는 발광 피크는 510nm 내지 590nm 범위에 있으며, 경우에 따라 녹색 파장 혹은 황녹색 파장의 피크 특성을 가질 수 있다.
제 1 서브 화소에서 반사판(110)과 제 2 전극(190) 사이의 거리에서 미세 공진되며 증폭되어 제 2 전극(190)으로 출사된다.
상기 백색 유기 발광 유닛(WEL)을 이루는 층들을 각 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)에 공통적으로 구비되는 것으로, 유기물을 서브 화소별로 선택적으로 구분하여 남기기 위한 미세 금속 마스크(Fine Metal mask)가 요구되지 않고, 동일한 공통 마스크를 이용하여 형성할 수 있다. 따라서, 전체 서브 화소들(RSP, GSP, BSP, WSP)에서 백색 유기 발광 유닛(WEL)을 이루는 유기층들은 동일한 층상의 형태를 가진다.
본 발명의 표시 패널에 있어서, 반사판(117)과 제 1 전극(120) 사이의 색 보상층(190) 역시 동일한 광학 거리를 갖도록 동일 재질 및 동일 두께(H)를 갖도록 구비되는 것으로, 실질적으로 반사판(117)에서 제 2 전극(200)까지의 수직 거리에서 각 서브 화소들(RSP, GSP, BSP, WSP)에서 동일한 광학 효과를 가진다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 패널에서는, 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소 및 청색 서브 화소는 각각 제 2 전극(200)에 상부에 각 서브 화소에 선택적인 색 표현을 위해 적색 컬러 필터층(410), 녹색 컬러 필터층(420) 및 청색 컬러 필터층(430)을 더 구비하여 백색 스펙트럼 중 일부 색 파장만 투과시킨다.
본 발명의 표시 패널에 있어서, 기판(100)은 투명 유리 기판, 투명 플라스틱 기판, 및 실리콘 기판 중 어느 하나일 수 있다. 표시 패널이 적용되는 표시 장치의 형태에 따라서도 기판(100)의 재료는 달리할 수 있는데, 예를 들어, 그 중 시청자의 눈에 가깝게 구현되는 헤드 장착형 표시 장치에 있어서는 표시 패널의 크기가 수 인치로 소형화되는 것으로, 소형화된 면적 내에 초해상도 표현이 가능하도록 초집적 패터닝이 용이한 실리콘 기판을 이용할 수 있다. 그러나, 투명 유리 기판이나 투명 플라스틱 기판에 있어서, 초해상도 패터닝이 가능하다면 대체될 수 있다.
도 1에서 설명하지 않은 115는 박막 트랜지스터를 나타낸 것으로, 이는 제 1 전극(120)과 콘택홀(CT1)을 통해 접속되어, 구동 신호를 제 1 전극(120)으로 인가한다.
기판(100)과 박막 트랜지스터(115)의 사이에는 제 1 절연막(110)이 구비되어 기판(100)의 불순물이 박막 트랜지스터(115) 및 상부 구성에 영향을 미치지 않도록 하는 버퍼 기능을 갖는다. 경우에 따라 버퍼 기능의 제 1 절연막(110)은 생략될 수 있다.
또한, 상기 박막 트랜지스터(115)는 상기 반사판(117)과 제 2 절연막(116)을 통해 전기적으로 절연될 수도 있고, 혹은 반사판(117)은 수평 방향에서 연장하여 상기 콘택홀(CT1)과 전기적으로 연장할 수 있다.
한편, 각 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)는 
1 전극(120)의 가장자리를 덮으며 개구부를 갖는 뱅크(125)에 의해 발광부가 정의된다. 상기 반사판(117)은 적어도 발광부보다 넓은 면적으로 형성하여 광학적 손실을 방지하며, 백색 유기 발광 스택(WEL)에서 하부로 전달되는 광의 반사효율을 최대화한다.
특히, 본 발명의 표시 패널에 있어서, 도 4와 같이, 백색 서브 화소(WSP)는, 제 2 전극(200) 상에 컬러 필터층을 구비하지 않더라도 제 2 전극(200)의 상부로 나오는 최종 광이 3 피크 백색 스펙트럼으로 출사되어, 효율이 높은 백색의 표시가 가능하다. 또한, 필터부(FA)와 같이, 3 피크 백색 스펙트럼을 갖고 출사되는 광에 대해 선택적으로 특정 파장대를 투과시키는 적색 컬러 필터층(410), 녹색 컬러 필터층(420) 및 청색 컬러 필터층(430)을 제 2 전극(200) 상에 더 구비함으로써, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소(RSP, GSP, BSP)에서 적색 컬러 필터층(410), 녹색 컬러 필터층(420) 및 청색 컬러 필터층(430)을 통과한 광은 도 5와 같이, 각각 서로 다른 적색, 녹색 및 청색의 파장에서, 발광 효과를 갖는다.
한편, 도 6은 세로축의 0점을 도 1에 도시된 제 2 전극(200)의 하면으로 한 것이고, 세로축의 200nm 의 해당 위치를 제 1 전극(120)의 상면으로 한 것으로, 제 1 전극(120)과 제 2 전극(200) 사이의 최적의 발광층 위치를 나타낸 것이다.
도 6과 같이, 대략 440nm 내지 470nm의 범위에서 발광 피크 특성을 갖는 청색 발광층(Blue EML)(140)은 제 1 전극(120)의 상면으로부터 25nm 내지 65nm 의 범위로 수직 거리 이격된 위치에서 15nm 내지 35nm의 두께로 형성될 수 있다. 또한, 610nm 내지 640nm의 범위에서 발광 피크 특성을 갖는 적색 발광층(Red EML)(175)은 제 2 전극(200)의 하면으로부터 15nm 내지 50nm의 범위로 수직 거리 이격된 위치에서 10nm 내지 25nm의 두께로 형성되며, 상기 적색 발광층(Red EML)(175)에 인접하여 525nm 내지 560nm의 범위에서 발광 피크 특성을 갖는 녹색 발광층(Green EML)(180)은 제 2 전극(200)의 하면으로부터 30nm 내지 90nm의 범위로 수직 거리 이격된 이격된 위치에서 20nm 내지 40nm의 두께로 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 예는 제 1 실험예는 도 1에 따른 본 발명의 제 1 실시예의 표시 패널에서, 제 1 전극(120)의 상면과 제 2 전극(200)의 하면 사이의 거리, 즉, 백색 유기 발광 스택(WEL)의 두께를 200nm으로 하여 실험한 것으로, 본 발명의 표시 패널에서 백색 유기 발광 스택(WEL)는 이에 한하지 않으며, 청색 발광층을 구비한 스택(S1)과 적색/녹색 발광층을 구비한 스택(S2)을 구분하여 갖는 탠덤 구조에서 가변될 수 있다. 필요에 따라 청색 발광층을 구비한 스택이 더 추가될 수 있고, 이 경우, 백색 유기 발광 스택(WEL)의 총 두께는 늘어날 수 있으며, 구비되는 발광층들 및 공통층의 두께를 줄여 상기 백색 유기 발광 스택(WEL)의 총 두께를 줄일 수 있다. 대략적으로 백색 유기 발광 스택(WEL)의 광학 거리를 조정을 위해 상기 백색 유기 발광 스택(WEL)의 총 두께는 1500Å 내지 6000Å (150nm 내지 600nm)에서 정할 수 있다. 그리고, 백색 유기 발광 스택(WEL)보다는 제 1 전극(120)과 반사판(117) 사이에 위치한 색 보상층(190)의 두께를 더 두껍게 하여 반사 광 조정에 의해 도 4와 같이, 적색, 녹색 및 청색의 발광 피크 특성을 모두 갖는 백색 스펙트럼의 광이 제 2 전극(200)을 통해 출사토록 한다.
상기 색 보상층(190)은 제 1 전극(120) 하측에 위치하는 구성으로 무기 절연막으로 형성하며, 박막 트랜지스터 어레이 공정에서 형성할 수 있다. 도 1의 제 1 절연막(110), 제 2 절연막(116)은 예를 들어, 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 및 실리콘 산질화막(SiOxNy) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 색 보상층(190)은 제 1, 제 2 절연막(110, 116) 중 어느 하나와 동일한 물질로 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 및 실리콘 산질화막(SiOxNy) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 6에 도시된 예는 상기 색 보상층(190)은 실리콘 산화막으로 하며 그 두께를 770nm로 하였을 때에 대한 것으로, 이러한 색 보상층(190)을 적용한 표시 패널은 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 화소에 구분되지 않고, 제 2 전극(200)을 통과하는 광에서 적색, 녹색 및 청색의 발광 스펙트럼을 공통적으로 얻을 수 있다.
색 보상층(190)은 도 1과 같이, 반사판(117)과 제 1 전극(120) 사이에 위치한 것으로 전기적 절연 기능을 하며 투명하여 그 자체로 광의 흡수가 거의 없어야 하며, 박막 트랜지스터(115)와 제 1 전극(120) 사이의 콘택홀(CT1) 구비시 패터닝이 요구되는 것으로, 박막 트랜지스터 어레이에 포함되는 무기 절연막과 동일하거나 유사한 식각 특성을 갖는 무기 절연막으로 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 색 보상층(190)은 상기 백색 유기 발광 스택(WEL)에 포함된 유기층들과 유사한 굴절률을 갖는 것으로 대략 1.5 내지 2.3 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 색 보상층(190)이 예를 들어, 실리콘 질화막과 같이 질소 성분을 포함시, 실리콘 산화막에 비해 굴절률이 더 클 수 있으며, 이에 따라 동일한 광학 거리를 구현시 색 보상층(190)으로서 실리콘 질화막은 실리콘 산화막보다는 더 얇게 형성할 수 있다.
이하에서는, 상술한 본 발명의 제 1 실시예(제 1 실험예)와 비교하여, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소에 대해 각각 광학 거리를 최적으로 갖도록 반사판(11)과 제 1 전극(13)의 거리를 다르게 적용한 예에 대해 설명한다. 이는 제 2 실험예로 나타낸다.
도 7은 제 2 실험예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도이며, 도 8a 내지 도 8c는 제 2 실험예에 따른 표시 패널의 청색, 녹색 및 적색 서브 화소에서의 발광층의 컨투어 맵이다. 그리고, 도 9a 내지 도 9c는 제 2 실험에 따른 표시 패널의 청색, 녹색 및 적색 서브 화소의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 7과 같이, 제 2 실험예에 따른 표시 패널은, 기판(10)에 적색 서브 화소(RSP), 녹색 서브 화소(GSP), 청색 서브 화소(BSP)를 포함하며, 반사판(11)을 기판(10) 상에 각 서브 화소(RSP, GSP, BSP)에 공통으로 갖고, 상기 반사판(11) 상에 제 1 전극(13)과 동일한 스택 구조의 유기 스택(OS) 및 제 2 전극(22)을 갖되, 녹색 서브 화소(GSP)와 적색 서브 화소(RSP)에 유기 스택(OS)과 반사판(11) 사이에 서로 다른 두께의 제 1, 제 2 보상층(12a, 12b)을 갖는다.
여기서, 유기 스택(OS)은, 각 서브 화소들(RSP, GSP, BSP)에서 제 1 전극(13)과 제 2 전극(22) 사이에 구비되며, 전하 생성층(17)과, 전하 생성층(17)에 의해 하부와 상부로 나뉘는 제 1 스택(S1)과 제 2 스택(S2)을 포함한다. 제 1 스택(S1)은 정공 주입 및 정공 수송성의 제 1 공통층(14), 청색 발광층(B-EML)(15) 및 전자 수송성의 제 2 공통층(16)을 포함하고, 제 2 스택(S2)은 정공 수송성의 제 3 공통층(18)과, 적색 발광층(19)과 녹색 발광층 또는 황녹색 발광층(20) 및 전자 수송 및 전자 주입성의 제 4 공통층(21)을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 유기 스택(OS) 상에는 제 2 전극(22)이 구비되고, 차례로 유기 및 무기 캐핑층(25)과 봉지층(30)이 구비될 수 있다.
상기 봉지층(30) 상에 적색 서브 화소(RSP), 녹색 서브 화소(GSP) 및 청색 서브 화소(BSP)에 대해 각각 적색 컬러 필터층(51), 녹색 컬러 필터층(52) 및 청색 컬러 필터층(53)이 구비된다.
제 2 실험예는 상술한 제 1 실시예의 표시 패널과 비교하여, 녹색 서브 화소(GSP) 및 적색 서브 화소(RSP)에 제 1 및 제 2 보상층(12a, 12b)을 다른 두께로 하여 반사판(11)과 제 1 전극(13) 사이의 거리를 서브 화소별로 다르게 하여, 각 서브 화소에서 선택적으로 최적의 색파장이 나오도록 한 것이다.
이 경우, 제 2 실험예를 적용시 도 8a 및 도 9a와 같이, 청색 서브 화소(BSP)에서는 반사판(11)과 제 1 전극(13)은 이격 거리가 없어, 제 1 전극(13)과 제 2 전극(22) 사이의 상기 유기 스택(OS)에서 청색 광이 최적의 미세 공진 효과를 갖도록 조정되어 청색 광만이 발생된다. 또한, 도 8b 및 도 9b와 같이, 녹색 서브 화소(BSP)에서는 반사판(11)과 제 2 전극(22) 사이에서 녹색 광이 최적의 미세 공진 효과를 갖도록 조정되어 녹색 광만이 발생된다.
그리고, 도 8c 및 도 9c와 같이, 적색 서브 화소(BSP)에서는 반사판(11)과 제 2 전극(22) 사이에서 적색 광이 최적의 미세 공진 효과를 갖도록 조정되어 적색 광만이 강하게 발생된다. 일부 자외선에 가까운 청색 광의 발생이 있으나 이는 가시 광 영역보다 낮은 파장으로 시인되기 어려우며 오히려 적색 서브 화소의 광 누설로 나타날 수 있다.
따라서, 도 7과 같이, 각 색 서브 화소의 광 누설을 방지하기 위고 각 색 서브 화소의 선택적 파장 투과를 위해, 제 2 실험예에서는 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터(51, 52, 53)를 적색, 녹색 및 청색 서브 화소에 적용한다.
이와 같이, 제 2 실험예에 따른 표시 패널은 적색, 녹색 및 청색의 서브 화소가 선택적으로 적색, 녹색 및 청색 광을 출사하도록 반사판(11)과 제 1 전극(13) 사이의 거리가 다른 조건으로 설정되었으며, 이미 컬러 필터 통과 전 제 2 전극(22) 이하의 구조에서 설정되어 있으며, 이 구조에서는 제 1 전극(13)과 제 2 전극(22) 사이의 유기 스택(OS)이 청색의 광 투과가 가능하도록 조정되어 있어, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소(RSP, GSP, BSP)를 모두 턴온하는 경우에도, 청색 피크 특성이 두드러지고, 나머지 색의 파장에서 피크 특성을 청색에 대응될 정도로 균등하게 확보하기 어려워 밸런스를 갖는 백색의 표현이 어렵다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 패널과 동일한 효과를 갖는 다른 실시예들을 살펴본다.
도 10은 제 2 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도이다.
도 10과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시 패널은 도 1의 구조와 비교하여, 백색 서브 화소(WSP)의 투과부(TA)에 대응하여, 투명 유기층을 더 갖지 않고, 비워둔 점에서 차이를 갖고 나머지는 동일하다.
이 경우, 상기 투과부(TA)에 대응된 영역은 완전히 비워두거나, 표시 패널의 표면 보호를 위해 필터부(FA)와 투과부(TA)에 공통적으로 보호막 혹은 보호 필름을 더 구비시 보호막 혹은 보호 필름이 더 채워질 것이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도이다.
도 11과 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시 패널은, 상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 패널과 비교하여, 반사판(217)을 수평면에서 확장하여 하부의 박막 트랜지스터(115) 및 상부의 제 1 전극(120)과 전기적인 접속을 갖는 것으로, 제 1 콘택홀(CT1)을 제 1 절연막(116)에 구비하여, 박막 트랜지스터(115)과 일차 접속되고, 반사판(217) 상의 색 보상층(190)을 관통하는 제 2 콘택홀(CT2)을 통해 2차 접속된 것이다. 즉, 반사판(217)의 하부에서는 반사판(217)과 박막 트랜지스터(115)와 접속되고, 반사판(217)의 상부에서는 반사판(217)과 제 1 전극(120)이 접속된다. 상기 제 1 콘택홀(CT1)과 제 2 콘택홀(CT2)의 평면 상의 위치는 상이할 수도 있다.
경우에 따라, 상기 제 1 전극(210) 하부에서 색 보상층(190), 반사판(217) 제 1 절연막(116)을 관통한 콘택홀을 구비하여 박막 트랜지스터(115)와 접속될 수 도 있다. 혹은 상기 제 1 전극(120)과 박막 트랜지스터(115)와 접속되고, 반사판(217)은 제 1 전극(120)이나 박막 트랜지스터(115)의 어느 한쪽과만 접속될 수도 있다.
상기 제 3 실시예에 따른 표시 패널의 나머지 구성은 동일 번호를 개시한 제 1 실시예의 표시 패널과 나머지 구성과 동일한 기능을 가질 수 있으며, 이의 설명은 생략한다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시 패널을 나타낸 단면도이다.
도 12와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시 패널은 제 3 실시예의 구조와 비교하여, 백색 서브 화소(WSP)의 투과부(TA)에 대응하여, 투명 유기층을 더 갖지 않고, 비워둔 점에서 차이를 갖고 나머지는 동일하다.
이 경우, 상기 투과부(TA)에 대응된 영역은 완전히 비워두거나, 표시 패널의 표면 보호를 위해 필터부(FA)와 투과부(TA)에 공통적으로 보호막 혹은 보호 필름을 더 구비시 보호막 혹은 보호 필름이 더 채워질 것이다.
제 1 실험예에 따른 도 6은 색 보상층을 실리콘 산화막으로 하여, 770nm의 두께로 하여 실험한 것으로, 이하에서는 색 보상층의 재료를 실리콘 질화막으로 하여 실험한 예를 살펴보며, 이는 제 3 실험예에 대한 것이다.
도 13a 는 본 발명의 제 1 실시예 변형예에 대해 진행한 제 3 실험예의 백색 스펙트럼을 나타낸 그래프이며, 도 13b는 도 13a의 제 1 실시예 변형예에 대해 진행한 제 3 실험예의 청색, 녹색 및 적색 발광층의 컨투어 맵이다.
도 13a와 같이, 색 보상층의 재료를 실리콘 질화막으로 하고, 그 두께를 590nm로 하여 도 1의 구조에 적용한 제 3 실험예의 표시 패널에서는, 컬러 필터층을 통과 전 제 2 전극을 통과하는 광의 스펙트럼을 살펴보면, 청색, 녹색 및 적색의 파장에서 서로 구분되어 뚜렷한 발광 피크 특성을 나타내고 있다. 이에 따라 제 3 실험예의 표시 패널에 있어서도 컬러 필터층이 없는 백색 서브 화소에서도 적색, 녹색 및 청색의 발광 피크를 갖는 백색 스펙트럼의 특성을 갖는 광이 출사될 수 있는 것으로, 백색 서브 화소의 구현이 가능하다.
또한, 도 13b와 같이, 본 발명의 제 3 실험예에 따른 표시 패널은, 제 1 전극(120)의 상면과 제 2 전극(200)의 하면 사이의 거리, 즉, 백색 유기 발광 스택(WEL)의 두께를 200nm으로 하여 실험한 것으로, 대략 440nm 내지 470nm의 범위에서 발광 피크 특성을 갖는 청색 발광층(Blue EML)(140)은 제 1 전극(120)의 상면으로부터 25nm 내지 65nm 의 범위로 수직 거리 이격된 위치에서 15nm 내지 35nm의 두께로 형성될 수 있다. 또한, 610nm 내지 640nm의 범위에서 발광 피크 특성을 갖는 적색 발광층(Red EML)(175)은 제 2 전극(200)의 하면으로부터 15nm 내지 50nm의 범위로 수직 거리 이격된 위치에서 10nm 내지 25nm의 두께로 형성되며, 상기 적색 발광층(Red EML)(175)에 인접하여 525nm 내지 560nm의 범위에서 발광 피크 특성을 갖는 녹색 발광층(Green EML)(180)은 제 2 전극(200)의 하면으로부터 30nm 내지 90nm의 범위로 수직 거리 이격된 이격된 위치에서 20nm 내지 40nm의 두께로 형성될 수 있다. 즉, 제 3 실험예를 적용시에도 상술한 제 1 실험예와 동등한 조건으로 백색 유기 발광 스택에서 각각의 발광층을 유사한 위치에 위치시켜 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 화소에서, 유사한 수준의 적색, 녹색 및 청색 파장의 고른 발광 스펙트럼을 얻을 수 있다.
이하에서는 제 2 실험예와 제 1 및 제 3 실험예의 패널 효율을 평가한 결과를 살펴본다.
| 제 2 실험예 | 제 1 실험예 | 제 3 실험예 | |
| 보상층 또는 색보상층 구조 | RSP(1330Å)/GSP(650 Å) | SiOx (7700Å) | SiNx (5900Å) |
| 패널 효율 | 100% | 128% | 106% |
제 2 실험예와 같이, 적색, 녹색 및 청색 서브 화소(RSP, GSP, BSP)에서 반사판과 제2 전극 사이의 광학 거리를 다르게 하기 위해 적색 서브 화소와 녹색 서브 화소에만 차등으로 보상층을 더 구비한 제 2 실험예에서 패널 효율이 100%이라 하면, 표 1을 통해, 제 1 실험예와 같이, 전체 서브 화소들에서 공통적으로 색 보상층을 SiOx로 하고 그 두께를 7700Å로 하면, 패널 효율이 제 2 실험예의 패널 효율의 128% 이 되어 패널 효율이 현저히 향상된 점을 확인할 수 있다. 또한, 제 3 실험예와 같이, 전체 서브 화소들에서 공통적으로 색 보상층을 SiNx로 하고, 그 두께를 5900Å로 하면, 패널 효율이 제 2 실험예의 패널 효율의 106%로 패널 효율이 향상된 점을 확인할 수 있다.즉, 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예와 같이, 반사판과 제 1 전극 사이에 색 보상층을 백색 유기 발광 스택보다 두껍게 하여 충분히 적색, 녹색 및 청색의 파장에 대해 각각 모두 미세 공진 가능하여 제 2 전극을 통해 광이 출사되도록, 반사 광 진행 영역을 조정하면 삼색 피크 특성을 갖는 백색 스펙트럼을 모든 서브 화소에서 가질 수 있으며, 이를 통해 제 2 전극 상부에 컬러 필터를 갖지 않는 투과부에 영역에 백색의 표현이 가능하며, 동시에 패널 효율 또한 증진시킬 수 있다.
이하, 구체적으로 박막 트랜지스터의 구성을 포함하여 보다 구체화한 표시 패널의 구성을 살펴본다.
도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시 패널의 구체적인 단면도이다.
도 14와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 표시 패널은 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 화소(RSP, GSP, BSP, WSP)를 규칙적으로 갖는 기판(100) 상에 버퍼층(101)을 구비하고, 상기 버퍼층(101) 상에, 각 서브 화소(B-S, G-S, R-S)마다 구동 박막 트랜지스터(310)를 구비하고, 상기 각 구동 박막 트랜지스터(310)와 접속되도록 도 1에 관해 상술한 유기 발광 소자 어레이의 구성을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 표시 패널에서 기판(100)은 예를 들어, 투명 유리 기판, 투명 플라스틱 기판 및 실리콘 웨이퍼 기판 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 기판(100)은 헤드 장착형 표시 장치 내에 장착되는 것으로, 헤드 장착형 표시 장치의 수납부의 곡률에 따라 휨성을 갖는 플렉서블 재질일 수 있다.
또한, 기판(100)이 직접적으로 양안에 대응되고, 시청자가 증강 현실 영상을 시청하는 경우에 대응한 헤드 장착형 표시 장치에 적용되는 경우, 기판(100)은 투명한 것이 바람직하다.
기판(100)이 직접적으로 양안에 대응되고, 시청자가 가상 현실 영상을 시청하는 경우에 대응한 헤드 장착형 표시 장치에 적용되는 경우, 기판(100)은 투명하지 않을 수 있다.
기판(100)이 직접적으로 양안에 대응되지 않고, 양안의 외측에 대응하여 헤드 장착형 표시 장치에 수납되는 경우, 기판(100)은 투명하지 않을 수 있다. 한 것이 바람직하다.
여기서, 각 구동 박막 트랜지스터(310)는 제 1 전극(120)과 전기적으로 접속된다.
도시된 예는 반사판(110)이 반사 전극으로 이루어져, 제 1 전극(120)과 반사판(110)이 전기적으로 도통된 예를 나타내나 경우에 따라 반사판(110)은 반사성만을 광학적으로 이용하여 전기적 도전성을 갖지 않을 수도 있으며, 제 1 전극(120)과 전기적 접속을 갖지 않을 수 있다.
제 2 서브 화소(G-S)와 제 3 서브 화소(R-S)에 대해서는 반사판(110)의 저면과 제 2 전극(190)과의 사이의 거리를 조절하기 위해 각각 반사판(110)과 제 1 전극(120) 사이에 제 1 투명 무기막(115a)과 제 2 투명 무기막(115b)을 더 구비할 수 있다.
구동 박막 트랜지스터(310)는 버퍼층의 소정 영역에 구비된 반도체층(311), 상기 반도체층(311) 상에 게이트 절연막(102)을 개재하여 반도체층(311)과 일부 중첩한 게이트 전극(312)과, 상기 반도체층(311)의 양측과 접속된 소스 전극(313) 및 드레인 전극(314)을 포함할 수 있다.
도시된 예는 반도체층(311)에 대해 게이트 전극(312)이 상부에 위치하는 탑 게이트 구조로 도시되어 있으나, 이에 한하지 않으며, 게이트 전극이 반도체층 하부에 위치하는 바텀 게이트 구조로도 형성 가능하다.
또한, 상기 반도체층(311)은 폴리실리콘, 비정질 실리콘, 산화물 반도체층 혹은 이들을 일부를 조합한 형태로 적용 가능하며, 경우에 따라 채널을 제외한 부위에만 결정질을 갖도록 하여 구현도 가능하다.
그리고, 상기 게이트 절연막(102) 상부에 게이트 전극(103)을 덮고, 소스 전극(313) 및 드레인 전극(314) 하부에 대응하여 층간 절연막(103)이 더 구비되며, 상기 층간 절연막(103) 상에 상기 소스 전극(313) 및 드레인 전극(314)을 덮는 무기 보호막(104) 및 유기 보호막(105)이 차례로 형성된다.
상기 소스 전극(313) 및 드레인 전극(314)은 층간 절연막(103) 및 게이트 절연막(102)에 구비된 콘택홀(CT)을 통해 하부의 반도체층(311)과 접속된다.
상기 유기 보호막(105)은 하부 구성의 단차를 상쇄할 정도로 1㎛ 이상의 두께로 형성되며 그 표면은 평탄할 수 있다.
그리고, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 은, 은 합금, APC 등으로 이루어져 도전성을 갖는 상기 반사판(110)은 유기 보호막(105) 및 무기 보호막(104) 내의 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(314)과 접속된다.
본 발명의 표시 패널에 있어서, 각 서브 화소의 발광부(BEM, GEM, REM)은 각 발광부를 둘러싸는 뱅크(125)에 의해 구분될 수 있다. 인접한 서브 화소들의 사이에는 트렌치(T)가 뱅크(125) 사이에 유기 보호막(105)의 일부 두께 내로 들어와 서브 화소를 구분할 수 있다. 트렌치(T)는 본 발명의 표시 패널과 같이 소형화 및 고집적된 소자에서, 백색 유기 발광 스택(WEL)을 이루는 복수층의 유기층들은 서브 화소들의 구분없이 형성시, 트렌치의 수직부에 대응하여 유기물의 증착성이 떨어뜨려 유기층들의 서브 화소별 구조적 분리를 갖기 위해 구비된다.
또한, 상기 뱅크(125)는 산화막(SiOx) 혹은 질화막(SiNx)의 무기막으로 형성한다. 이는 유기물로 뱅크(125) 형성시 미세 선폭 제어가 어렵기 때문이며, 무기막으로 뱅크(125)를 형성하여 수 ㎛ 이내의 선폭, 좀 더 고해상도로 가며 나노 선폭까지 조정이 가능하다.
각 서브 화소(B-S, G-S, R-S)에 구비되는 백색 유기 발광 스택(WEL), 제 2 전극(200), 캐핑층(300), 봉지층(350) 및 제 1 내지 제 3 컬러 필터층(410, 420, 430)의 구성 및 제 1 전극(120), 반사판(217), 색 보상층(190)에 대해서는 상술한 바와 같다.
각 서브 화소의 발광부(BEM, GEM, REM)는 상기 뱅크(125) 안쪽 영역에서 정의될 수 있다.
상술한 본 발명의 표시 패널은 적색, 녹색, 청색 파장을 모두 강화시키는 마이크로 캐비티(microcavity) 구조를 적용하여, 적,녹, 청색의 유색 서브 화소 외에 필터부를 갖지 않는 백색 유색 서브 화소를 더 마련함으로써, 패널 효율을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 표시 패널은 적색, 녹색 및 청색 서브 화소간 반사판과 제 1 전극간의 차등간격을 갖는 구조에서, 백색 유색 서브 화소를 갖지 못하는 구조에서, 패널 효율뿐만 아니라 색 보상층의 두께를 서브 화소별로 동일하게 적용하여, 구조 단순화와 함께, 공정을 단순화하며 색 표현 한계를 극복한 것이다.
본 발명의 표시 패널에 있어서, 기판(100)으로서 실리콘 웨이퍼를 이용할 수 있으며, 이 경우 제품의 고휘도, 고효율을 위해 스트롱 캐비티 구조를 적용한다. 각 발광색별 파장에 대해 뚜렷이 구분되는 피크 특성, 즉, 스트롱 캐비티 특성을 위해 반사판과 제 2 전극 사이의 미세 공진 발생시 적색, 녹색 및 청색에 대해 모두 보강간섭이 가능하도록, 반사판과 제 1 전극 사이의 두께를 백색 유기 발광 스택보다 대략적으로 두껍게 하여, 각 파장별 반사광에 대한 충분한 보강 간섭 거리를 확보한다.
본 발명의 표시 패널은 적색, 녹색 및 청색 서브 화소뿐만 아니라 백색 서브 화소까지 액티브 영역에 구비된 모든 서브 화소들에 대해, 서브 화소별로 구분할 필요없이 반사판부터 제 2 전극까지의 층 증착이 가능하므로, 초고해상도 제품 구현을 위해 FMM을 사용하지 않는 유기 발광 소자 어레이의 구성이 가능하다. 본 발명의 발명자들을 3000ppi 이상의 고해상도의 표시 패널에 대해서는 구현이 가능함을 확인하였다.
특히, 본 발명의 표시 패널은 적색, 녹색 및 청색의 서로 다른 파장에 대해 캐비티(cavity) 길이 조절을 위해, 반사판과 제 2 전극 사이의 각 파장별 캐비티 길이가 서로 공배수 관계가 되도록 충분히 반사판과 제 1 전극 사이의 색 보상층(Cavity Control Layer)을 구비한다. 이로써, 색 보상층뿐만 아니라 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 증착 공정에서 미세 금속 마스크(FMM: Fine Metal Mask)를 구비하지 않고 전 서브 화소에 대해 오픈된 공통 마스크로 백색 유기 발광 스택의 형성이 가능하다.
또한, 백색 유기 발광 스택을 거쳐 제 2 전극에서 투과되는 광이 3개의 뚜렷이 구분되는 백색 스펙트럼 특성을 가져, 각각 적색, 녹색 및 청색 서브 화소에서 선택적으로 적색, 녹색 및 청색의 유색 광을 색재현율 높게 투과시킬 수 있고, 동시에 필터부를 갖지 않는 백색 서브 화소에서는 3색 피크 특성의 백색 스펙트럼의 광을 투과시켜 패널 휘도 및 패널 효율을 높일 수 있다. 따라서, 초해상도 구조에서 선명한 표시를 구현할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 유기 발광 소자 어레이 및 이를 적용한 표시 패널이 적용되는 헤드 장착형 표시 장치의 여러 형태에 설명한다.
헤드 장착형 표시 장치는 안경형, 헬멧형, 혹은 밴드형 등의 외관을 가질 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 1 형태에 따른 헤드 장착형 표시 장치의 사시도이며, 도 16은 도 15의 상면도이다.
도 15 및 도 16와 같이, 본 발명의 제 1 형태에 따른 헤드 장착형 표시 장치(1000)는 가상 현실을 시청할 수 있는 형태로 밴드형으로 도시되어 있다.
안쪽 면에 시청자 양안(LE, RE)에 대응되어 각각 제 1 표시 패널(510)과 제 2 표시 패널(520)을 수납한 수납 구조물(550)을 갖고, 상기 제 1 표시 패널(510)과 제 2 표시 패널(520)과 시청자의 양안(LE, RE) 사이에, 시청자의 양안에 영상을 수렴하는 제 1, 제 2 렌즈부(450a, 450b)를 구비한다.
이 경우, 헤드 장착형 표시 장치(1000)는 시청자의 헤드의 이동이 있더라도 함께 움직이기 때문에, 제 1, 제 2 표시 패널(510, 520)과 시청자 양안(LE, RE) 사이의 수직 거리는, 시청자의 움직임에 관계없이 동일하다.
따라서, 좌안(LE)이 제 1 표시 패널(510)을 바라보고, 우안(RE)이 제 2 표시 패널(520)을 바라볼 때 시점이 고정되기 때문에, 좌안, 우안이 제 1, 제 2 표시 패널(510, 520)에서 나오는 영상을 시야각 편차없이 시인할 수 있다.
도 17는 본 발명의 제 2 형태에 따른 헤드 장착형 표시 장치의 사시도이며, 도 18은 도 17의 헤드 장착형 표시 장치와 시청자의 눈과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 17 및 도 18과 같이, 본 발명의 제 2 형태에 따른 헤드 장착형 표시 장치는 예를 들어, 증강 현실에 대응된 형태로, 양안(LE, RE)이 바라보는 정면에는 투명 렌즈부(610, 620)가 구비되어 외부 환경을 시인할 수 있는 형태로 일 예로 안경형의 외곽으로 구성된다. 그러나, 이에 한하지 않으며, 헬멧이나 밴드형의 형태더라도 양안이 바라보는 정면에 투명 렌즈부(610, 620)를 구비하여, 외부 환경을 시인하며, 증강 현실을 시청할 수도 있다.
그리고, 본 발명의 제 2 형태에 따른 헤드 장착형 표시 장치(3000)는 양안(LE, RE)이 바라보는 정면에는 분리된 제 1, 제 2 투명 렌즈(610, 620)를 포함한 투명 렌즈부와, 상기 제 1, 제 2 투명 렌즈(610, 620)를 테두리(630) 형태로 감싸며, 시청자의 양안(LE, RE) 양 측부에 시청자의 양쪽 귀에 걸 수 있는 형태의 수납 구조물(650)을 포함한다.
그리고, 상기 수납 구조물(650)에는 시청자의 양안(LE, RE) 양 측부에 각각 동일한 사시 거리(D2)로 위치한 표시 패널(640a)과 상기 표시 패널(640a)에서 나오는 영상을 상기 투명 렌즈부(610, 620)측으로 전달하는 거울 반사경(640b)을 포함한 영상 전달부(640)가 장착되어 있다.
본 발명의 표시 패널은 복수개의 서브 화소를 갖는 기판과, 상기 기판 상에, 상기 서브 화소들에 걸쳐 구비된 반사판과, 상기 반사판 상에, 상기 서브 화소들에 걸쳐 구비된 색 보상층과, 상기 색 보상층 상에, 상기 서브 화소들 각각에 구비된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상부에 구비된 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에, 적어도 서로 다른 색을 발광하는 발광층들을 포함한 백색 유기 발광 스택 및 상기 제 2 전극 상에, 상기 서브 화소들 중 적어도 어느 하나의 서브 화소에 구비된 컬러 필터층을 포함할 수 있다.
상기 색 보상층은 상기 백색 유기 발광 스택보다 두꺼우며, 상기 기판보다 얇을 수 있다.
상기 색 보상층은 무기 절연물질일 수 있다.
상기 색 보상층은 상기 반사판과 상기 제 1 전극 사이의 반사 광 경로를 조정할 수 있다.
상기 백색 유기 발광 스택에서는 상기 제 2 전극으로 투과하는 제 1 광과, 상기 제 1 전극으로 향하여 진행하는 제 2 광이 발생되고, 상기 제 2 광은 상기 반사판의 표면을 만나 반사되는 반사 광으로 변환되며, 상기 반사 광은, 상기 색 보상층, 상기 제 1 전극, 상기 백색 유기 발광 스택 및 제 2 전극을 경유하여 진행하며, 상기 제 1 광과 상기 반사 광은 적색, 녹색 및 청색의 파장에서 각각 보강 간섭 관계일 수 있다.
상기 기판은 상기 반사판 또는 상기 제 1 전극과 전기적으로 접속된 박막 트랜지스터를 각 서브 화소에 포함하며, 상기 박막 트랜지스터는 반도체층과, 상기 반도체층에 접속된 적어도 하나의 소스 전극을 포함하고, 상기 반도체층과 상기 반도체층과 접속된 부위를 제외하여 상기 반도체층과 소스 전극의 층간에 층간 절연막을 포함하고, 상기 기판과 상기 박막 트랜지스터 사이에 제 1 절연막과, 상기 박막 트랜지스터와 상기 반사판 사이에 제 2 절연막을 더 포함할 수 있다.
상기 색 보상층은 상기 층간 절연막, 상기 제 1 절연막 및 상기 제 2 절연막 중 적어도 어느 하나와 동일한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전극은 투명 전극이며, 상기 제 2 전극은 반사 투과 전극일 수 있다.
상기 색 보상층은 상기 서브 화소들에 대해 동일 두께를 가질 수 있다.
상기 백색 유기 발광 스택은 제 1 정공 수송층 및 청색 발광층을 포함한 제 1 스택과, 상기 적색 발광층 및 녹색 발광층을 포함한 제 2 스택과, 상기 제 1 스택과 제 2 스택 사이에 전하 생성층을 더 포함할 수 있다.
상기 청색 발광층과 상기 전하 생성층 사이에 제 1 전자 수송층과, 상기 전하 생성층과 상기 적색 발광층 사이에 제 2 정공 수송층과, 상기 녹색 발광층과 상기 제 2 전극 사이에 제 2 전자 수송층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극과 상기 컬러 필터층 사이에 캐핑층 및 봉지층을 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 서브 화소는 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소 및 백색 서브 화소를 포함하며, 상기 컬러 필터층은 상기 적색, 녹색 및 청색 서브 화소에 각각 상기 제 1 광과 상기 반사 광이 보강 간섭 관계를 갖는 파장들 중 선택적으로, 적색, 녹색 및 청색 파장을 투과시키는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 포함할 수 있다.
상기 백색 서브 화소의 상기 컬러 필터층과 동일 평면 상에, 투명 유기층을 더 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 장착형 표시 장치는 상술한 표시 패널 및 상기 표시 패널을 수납하는 수납 구조물을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 서로 분리된 제 1 표시 패널과 제 2 표시 패널을 포함하며, 상기 제 1 표시 패널과 제 2 표시 패널은 시청자의 좌안과 우안에 각각 대응될 수 있다.
상기 제 1 표시 패널과 상기 시청자의 좌안 사이와, 상기 제 2 표시 패널과 상기 시청자의 우안 사이에, 각각 상기 시청자의 좌안 및 우안으로 영상을 수렴하는 제 1 및 제 2 렌즈부를 더 구비할 수 있다.
상기 제 1, 제 2 표시 패널은 각각 수납 구조물 내의 상기 시청자의 좌안 및 우안의 측부에 대응되어 구비되며, 상기 제 1, 제 2 표시 패널로부터 나오는 영상을 반사시키는 제 1, 제 2 거울 반사판과, 상기 제 1, 제 2 거울 반사판에서 나오는 영상을 상기 시청자의 좌안 및 우안으로 수렴시키는 제 1, 제 2 렌즈부를 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 투명 유리 기판, 투명 플라스틱 기판, 및 실리콘 기판 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 기판 110: 제 1 절연막
115: 박막 트랜지스터 117: 반사판
120: 제 1 전극 125: 뱅크
WEL: 백색 유기 발광 스택 130: 제 1 공통층
140: 청색 발광층 150: 제 2 공통층
160: 전하 생성층 170: 제 3 공통층
175: 적색 발광층 180: (황)녹색 발광층
185: 제 4 공통층 190: 색 보상층
200: 제 2 전극 300: 캐핑층
350: 봉지층 410: 제 1 컬러 필터
420: 제 2 컬러 필터 430: 제 3 컬러 필터
440: 투명 유기층
115: 박막 트랜지스터 117: 반사판
120: 제 1 전극 125: 뱅크
WEL: 백색 유기 발광 스택 130: 제 1 공통층
140: 청색 발광층 150: 제 2 공통층
160: 전하 생성층 170: 제 3 공통층
175: 적색 발광층 180: (황)녹색 발광층
185: 제 4 공통층 190: 색 보상층
200: 제 2 전극 300: 캐핑층
350: 봉지층 410: 제 1 컬러 필터
420: 제 2 컬러 필터 430: 제 3 컬러 필터
440: 투명 유기층
Claims (19)
- 복수개의 서브 화소를 갖는 기판;
상기 기판 상에 구비된 반사판;
상기 반사판 상에 구비된 색 보상층;
상기 색 보상층 상에, 상기 서브 화소들 각각에 구비된 제 1 전극;
상기 제 1 전극 상부에 구비된 제 2 전극;
상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에, 적어도 서로 다른 색을 발광하는 발광층들을 포함한 백색 유기 발광 스택; 및
상기 제 2 전극 상에, 상기 백색 유기 발광 스택을 통해 나오는 광 중 일부 파장의 광을 선택 투과시키는 필터부 및 상기 백색 유기 발광 스택을 통해 나오는 광의 전체 파장을 투과시키는 투과부를 포함한 표시 패널. - 제 1항에 있어서,
상기 색 보상층은 상기 백색 유기 발광 스택보다 두꺼우며, 상기 기판보다 얇은 표시 패널. - 제 1항에 있어서,
상기 색 보상층은 상기 반사판과 상기 제 1 전극 사이의 반사 광 경로를 조정하는 표시 패널. - 제 1항에 있어서,
상기 색 보상층은 무기 절연물질인 표시 패널. - 제 1항에 있어서,
상기 백색 유기 발광 스택에서는 상기 제 2 전극으로 투과하는 제 1 광과, 상기 제 1 전극으로 향하여 진행하는 제 2 광이 발생되고,
상기 제 2 광은 상기 반사판의 표면을 만나 반사되는 반사 광으로 변환되며, 상기 반사 광은, 상기 색 보상층, 상기 제 1 전극, 상기 백색 유기 발광 스택 및 제 2 전극을 경유하여 진행하며,
상기 제 1 광과 상기 반사 광은 적색, 녹색 및 청색의 파장에서 각각 보강 간섭 관계로 상기 제 2 전극을 투과하는 표시 패널. - 제 5항에 있어서,
상기 복수개의 서브 화소는 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소 및 백색 서브 화소를 포함하며,
상기 필터부는 상기 적색, 녹색 및 청색 서브 화소에 각각 상기 제 1 광과 상기 반사 광이 보강 간섭 관계를 갖는 파장들 중 선택적으로, 적색, 녹색 및 청색 파장을 투과시키는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 포함하는 표시 패널. - 제 6항에 있어서,
상기 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터와 동일 평면 상에, 상기 백색 서브 화소의 투과부에 투명 유기층을 더 구비하는 표시 패널. - 제 1항에 있어서,
상기 기판은 상기 반사판 또는 상기 제 1 전극과 전기적으로 접속된 박막 트랜지스터를 각 서브 화소에 포함하며,
상기 박막 트랜지스터는 반도체층과, 상기 반도체층에 접속된 적어도 하나의 소스 전극을 포함하고,
상기 반도체층과 상기 반도체층과 접속된 부위를 제외하여 상기 반도체층과 소스 전극의 층간에 층간 절연막을 포함하고,
상기 기판과 상기 박막 트랜지스터 사이에 제 1 절연막과, 상기 박막 트랜지스터와 상기 반사판 사이에 제 2 절연막을 더 포함한 표시 패널. - 제 8항에 있어서,
상기 색 보상층은 상기 층간 절연막, 상기 제 1 절연막 및 상기 제 2 절연막 중 적어도 어느 하나와 동일한 물질을 포함하여 이루어진 표시 패널. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 전극은 투명 전극이며,
상기 제 2 전극은 반사 투과 전극인 표시 패널. - 제 1항에 있어서,
상기 반사판 및 상기 색 보상층은, 각각 상기 기판 상에 구비된 서브 화소들 전체에 구비되며,
상기 색 보상층은 상기 서브 화소들에 대해 동일 두께를 갖는 표시 패널. - 제 1항에 있어서,
상기 백색 유기 발광 스택은
제 1 정공 수송층 및 청색 발광층을 포함한 제 1 스택과,
상기 적색 발광층 및 녹색 발광층을 포함한 제 2 스택과,
상기 제 1 스택과 제 2 스택 사이에 전하 생성층을 더 포함한 표시 패널. - 제 12항에 있어서,
상기 청색 발광층과 상기 전하 생성층 사이에 제 1 전자 수송층과,
상기 전하 생성층과 상기 적색 발광층 사이에 제 2 정공 수송층과,
상기 녹색 발광층과 상기 제 2 전극 사이에 제 2 전자 수송층을 더 포함한 표시 패널. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 전극과 상기 필터부 사이에, 상기 제 2 전극보다 큰 면적으로 캐핑층 및 봉지층을 더 포함한 표시 패널. - 제 1 항 내지 제 14항 어느 한 항의 표시 패널; 및
상기 표시 패널을 수납하는 수납 구조물을 포함한 헤드 장착형 표시 장치. - 제 15항에 있어서,
상기 표시 패널은 서로 분리된 제 1 표시 패널과 제 2 표시 패널을 포함하며, 상기 제 1 표시 패널과 제 2 표시 패널은 시청자의 좌안과 우안에 각각 대응된 헤드 장착형 표시 장치. - 제 16항에 있어서,
상기 제 1 표시 패널과 상기 시청자의 좌안 사이와,
상기 제 2 표시 패널과 상기 시청자의 우안 사이에
각각 상기 시청자의 좌안 및 우안으로 영상을 수렴하는 제 1 및 제 2 렌즈부를 더 구비한 헤드 장착형 표시 장치. - 제 16항에 있어서,
상기 제 1, 제 2 표시 패널은 각각 수납 구조물 내의 상기 시청자의 좌안 및 우안의 측부에 대응되어 구비되며,
상기 제 1, 제 2 표시 패널로부터 나오는 영상을 반사시키는 제 1, 제 2 거울 반사판과,
상기 제 1, 제 2 거울 반사판에서 나오는 영상을 상기 시청자의 좌안 및 우안으로 수렴시키는 제 1, 제 2 렌즈부를 더 포함한 헤드 장착형 표시 장치. - 제 15항에 있어서,
상기 기판은 투명 유리 기판, 투명 플라스틱 기판, 및 실리콘 기판 중 어느 하나인 헤드 장착형 표시 장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190104511A KR20210024836A (ko) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치 |
| US16/999,925 US11730013B2 (en) | 2019-08-26 | 2020-08-21 | Display panel and head mounted display device including the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190104511A KR20210024836A (ko) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210024836A true KR20210024836A (ko) | 2021-03-08 |
Family
ID=74682329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190104511A KR20210024836A (ko) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11730013B2 (ko) |
| KR (1) | KR20210024836A (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11980046B2 (en) * | 2020-05-27 | 2024-05-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for forming an isolation structure having multiple thicknesses to mitigate damage to a display device |
| CN113314572A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板、显示面板制作方法及显示装置 |
| CN117784450A (zh) * | 2023-12-27 | 2024-03-29 | 华中科技大学 | 基于相变材料的虚拟现实显示装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7888858B2 (en) * | 2007-08-21 | 2011-02-15 | Global Oled Technology Llc | Light emitting diode device incorporating a white light emitting layer in combination with a plurality of optical microcavities |
| US8063552B2 (en) * | 2007-10-22 | 2011-11-22 | Global Oled Technology Llc | LED device having improved light output |
| KR101520489B1 (ko) | 2008-09-30 | 2015-05-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드 표시소자와 그 제조방법 |
| KR101400058B1 (ko) | 2011-12-23 | 2014-05-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광표시장치 |
| CN103022079B (zh) * | 2012-12-12 | 2015-05-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制备方法、有机发光二极管显示装置 |
| WO2016185563A1 (ja) * | 2015-05-19 | 2016-11-24 | 日立マクセル株式会社 | ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ、及び映像表示方法 |
| KR102387794B1 (ko) * | 2017-10-27 | 2022-04-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | 백색 유기 발광 소자 및 이를 적용한 유기 발광 표시 장치 |
| KR102437180B1 (ko) * | 2017-12-06 | 2022-08-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 투명 유기발광 다이오드 표시장치 |
| KR102454568B1 (ko) * | 2017-12-14 | 2022-10-13 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전계 발광 표시장치 |
| US10674141B1 (en) * | 2018-01-23 | 2020-06-02 | Facebook Technologies, Llc | Apparatuses, systems, and methods for determining interpupillary distances of head-mounted displays |
-
2019
- 2019-08-26 KR KR1020190104511A patent/KR20210024836A/ko active Search and Examination
-
2020
- 2020-08-21 US US16/999,925 patent/US11730013B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210066663A1 (en) | 2021-03-04 |
| US11730013B2 (en) | 2023-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110739332B (zh) | 头戴式显示装置和包括在其中的显示面板 | |
| US11730013B2 (en) | Display panel and head mounted display device including the same | |
| US11882746B2 (en) | Panel, display device, and vehicle-mounted display device | |
| WO2014041743A1 (en) | Display unit, method of manufacturing the same, and electronic apparatus | |
| JP2007520862A (ja) | 緑色発光マイクロキャビティｏｌｅｄ | |
| JP2010056016A (ja) | カラー表示装置及びその製造方法 | |
| KR20170127601A (ko) | 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 발광 장치 | |
| US10516128B2 (en) | White organic light emitting device | |
| US8022612B2 (en) | White-light LED having two or more commonly controlled portions with improved angular color performance | |
| Cho et al. | Organic light-emitting diode structure for high color gamut in high-resolution microdisplay: Over 90% color gamut based on BT. 2020 | |
| US11828943B2 (en) | Display panel and head mounted display device having the same | |
| WO2022016999A1 (zh) | 显示面板 | |
| KR20200013901A (ko) | 표시장치 | |
| US20220209191A1 (en) | Display panel and display device using the same | |
| KR20210084047A (ko) | 표시 패널 및 이를 포함한 헤드 장착형 표시 장치 | |
| EP3021376A2 (en) | Organic light emitting display device | |
| KR20200001045A (ko) | 백색 유기 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치 | |
| US20220208888A1 (en) | Display apparatus | |
| KR102655936B1 (ko) | 표시장치 | |
| KR102618977B1 (ko) | 표시장치 | |
| JP7495401B2 (ja) | 複数個の青色放射層を有するマルチモーダルマイクロキャビティｏｌｅｄ | |
| KR102557777B1 (ko) | 전계 발광 표시 장치 | |
| KR20130043929A (ko) | 유기전계발광표시장치 | |
| KR20160051528A (ko) | 백색 유기 발광 소자 | |
| KR20210041892A (ko) | 표시장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |