KR20210106606A - 표시 장치 - Google Patents

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신하연
박종우
조대연
최영태
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되는 제1 발광 소자, 제1 발광 소자에 이웃하는 제2 발광 소자, 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자 상에 배치되는 제1 봉지층, 제1 봉지층 상에 배치되고 제1 굴절률을 가지는 제1 패턴 및 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 가지는 제2 패턴을 포함하는 광 경로 제어층, 그리고 광 경로 제어층 상에 배치되는 제2 봉지층을 포함할 수 있다. 제1 패턴은 제1 발광 소자에 중첩하고, 제2 패턴은 제2 발광 소자에 중첩할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 발광 소자를 밀봉하는 봉지층을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보 간의 연결 매체인 표시 장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등과 같은 평판 표시 장치의 사용이 증가하고 있다.
표시 장치가 점차적으로 대형화됨에 따라 다수의 사용자들이 여러 각도에서 표시 장치가 표시하는 영상을 시청할 가능성이 높아졌다. 이에 따라, 넓은 시야각으로 영상을 표시하는 것이 요구된다.
한편, 최근들어 표시 장치가 개인적인 공간에서만 사용되는 것이 아니라 공공장소에서도 빈번하게 사용되기 때문에, 개인의 사적인 정보 보호를 위하여 좁은 시야각으로 영상을 표시하는 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 일 목적은 선택적으로 시야각 제어가 가능한 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적이 이와 같은 목적들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 실시예들에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 제1 발광 소자, 상기 제1 발광 소자에 이웃하는 제2 발광 소자, 상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자 상에 배치되는 제1 봉지층, 상기 제1 봉지층 상에 배치되고 제1 굴절률을 가지는 제1 패턴 및 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 가지는 제2 패턴을 포함하는 광 경로 제어층, 그리고 상기 광 경로 제어층 상에 배치되는 제2 봉지층을 포함할 수 있다. 상기 제1 패턴은 상기 제1 발광 소자에 중첩하고, 상기 제2 패턴은 상기 제2 발광 소자에 중첩할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 봉지층은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 패턴은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴은 에어 갭일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 패턴의 단면은 하변보다 상변이 큰 형태일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 경로 제어층은 상기 제2 패턴 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 캡핑층은 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 캡핑층은 플루오린화 리튬(LiF)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 캡핑층은 상기 제2 패턴의 상면에 접촉할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 캡핑층은 상기 제1 봉지층의 상면, 상기 제2 패턴의 측벽, 및 상기 제2 패턴의 상면에 접촉할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 봉지층은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 제2 봉지층 상에 배치되고 무기 절연 물질을 포함하는 제3 봉지층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 발광 소자에서 방출되는 광의 색은 상기 제1 발광 소자에서 방출되는 광의 색과 같을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 발광 소자의 발광 영역의 크기는 상기 제1 발광 소자의 발광 영역의 크기보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 모드에서 상기 제1 발광 소자와 상기 제2 발광 소자는 발광하고, 제2 모드에서 상기 제1 발광 소자는 발광하고 상기 제2 발광 소자는 발광하지 않을 수 있다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 실시예들에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 발광부, 그리고 상기 발광부를 덮는 봉지부를 포함할 수 있다. 상기 봉지부는 상기 발광부 상에 배치되는 제1 봉지층, 상기 제1 봉지층 상에 배치되고 제1 굴절률을 가지는 복수의 제1 패턴들 및 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 가지는 복수의 제2 패턴들을 포함하는 광 경로 제어층, 그리고 상기 광 경로 제어층 상에 배치되는 제2 봉지층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 발광부는 상기 제1 패턴들에 각각 중첩하는 복수의 제1 발광 소자들 및 상기 제2 패턴들에 각각 중첩하는 복수의 제2 발광 소자들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 모드에서 상기 제1 발광 소자들과 상기 제2 발광 소자들은 발광하고, 제2 모드에서 상기 제1 발광 소자들은 발광하고 상기 제2 발광 소자들은 발광하지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 패턴들 각각의 단면은 하변보다 상변이 큰 형태일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 경로 제어층은 상기 제2 패턴들 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 제1 봉지층과 제2 봉지층 사이에 배치되고 상이한 굴절률들을 가지는 제1 패턴 및 제2 패턴을 포함하는 광 경로 제어층을 포함하고, 제1 패턴은 제1 발광 소자에 중첩하며, 제2 패턴은 제2 발광 소자에 중첩함에 따라, 제1 발광 소자로부터 방출되는 광의 경로와 제2 발광 소자로부터 방출되는 광의 경로가 서로 상이할 수 있다. 이에 따라, 제1 발광 소자와 제2 발광 소자의 발광을 제어하여 선택적으로 넓은 시야각으로 영상을 표시하거나 좁은 시야각으로 영상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 전술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부 및 봉지부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 제1 모드에서 방출되는 광의 경로를 나타내는 도면이다.
도 5는 제2 모드에서 방출되는 광의 경로를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부 및 봉지부를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 보다 상세하게 설명한다. 첨부된 도면들 상의 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호들을 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 평면상 실질적인 행렬 형태로 배열되는 복수의 화소들을 포함할 수 있다. '화소'는 색 표시를 위해 평면상 표시 영역이 구획되어 정의되는 단일 영역을 의미하고, 하나의 화소는 미리 정해진 하나의 기본 색을 표시할 수 있다. 다시 말해, 하나의 화소는 다른 화소와 서로 독립적인 색을 표시할 수 있는 최소 단위일 수 있다.
표시 장치(10)는 복수의 제1 화소들(PX1) 및 복수의 제2 화소들(PX2)을 포함할 수 있다. 제1 화소들(PX1) 각각은 제1 색, 제2 색, 또는 제3 색을 표시할 수 있다. 또한, 제2 화소들(PX2) 각각은 제1 화소들(PX1)과 같이 상기 제1 색, 상기 제2 색, 또는 상기 제3 색을 표시할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 색, 상기 제2 색, 및 상기 제3 색은 각각 적색, 녹색, 및 청색일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 행 방향을 따라 순차적으로 배열되는 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)가 기본 단위를 이루어 행 방향을 따라 반복 배열될 수 있다. 또한, 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2) 각각은 열 방향을 따라 배열될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 같은 열에 위치하는 인접하는 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 같은 색을 표시할 수 있다. 예를 들면, 3N-2 열의 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 상기 제1 색을 표시하고, 3N-1 열의 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 상기 제2 색을 표시하며, 3N 열의 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 상기 제3 색을 표시할 수 있다. 여기서, N은 자연수일 수 있다.
표시 장치(10)는 선택적으로 제1 모드 및 제2 모드로 구동될 수 있다. 상기 제1 모드는 일반 모드(normal mode)로, 상기 제1 모드에서는 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)가 모두 색을 표시할 수 있다. 상기 제1 모드에서 표시 장치(10)는 상대적으로 넓은 시야각(viewing angle)으로 영상을 제공할 수 있고, 이에 따라, 상기 제1 모드에서 사용자는 표시 장치(10)의 정면뿐만 아니라 표시 장치(10)의 측면에서도 표시 장치(10)가 표시하는 영상을 시청할 수 있다. 상기 제2 모드는 사적 모드(private mode)로, 상기 제2 모드에서는 제1 화소(PX1)는 색을 표시하고, 제2 화소(PX2)는 색을 표시하지 않을 수 있다. 상기 제2 모드에서 표시 장치(10)는 상대적으로 좁은 시야각으로 영상을 제공할 수 있고, 이에 따라, 상기 제2 모드에서 사용자는 표시 장치(10)의 정면에서만 표시 장치(10)가 표시하는 영상을 시청할 수 있고, 표시 장치(10)의 측면에서는 표시 장치(10)가 표시하는 영상을 시청하지 못할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 화소(PX2)의 크기는 제1 화소(PX1)의 크기보다 클 수 있다. 이 경우, 제2 화소(PX2)가 표시하는 색의 밝기는 제1 화소(PX1)가 표시하는 색의 밝기보다 클 수 있다. 따라서, 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)가 모두 색을 표시하는 상기 제1 모드에서는 표시 장치(10)가 상대적으로 높은 밝기의 영상을 표시할 수 있다. 또한, 제1 화소(PX1)는 색을 표시하고 제2 화소(PX2)는 색을 표시하지 않는 상기 제2 모드에서는 표시 장치(10)가 상대적으로 낮은 밝기의 영상을 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(10)는 기판(100), 회로부(200), 발광부(300), 및 봉지부(400)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 회로부(200) 및 발광부(300)를 지지할 수 있다. 기판(100)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 기판(100)은 경성 기판 또는 연상 기판일 수 있다. 예를 들면, 기판(100)은 유리, 석영, 플라스틱, 금속 산화물 등으로 형성될 수 있다.
회로부(200)는 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 회로부(200)는 발광부(300)에 신호들, 전압들 등을 제공할 수 있다. 회로부(200)는 복수의 트랜지스터들 및 복수의 커패시터들을 포함할 수 있다. 이를 위해, 회로부(200)는 적어도 하나의 반도체층, 복수의 도전층들, 및 이들 사이에 배치되는 절연층들을 포함할 수 있다.
발광부(300)는 회로부(200) 상에 배치될 수 있다. 발광부(300)는 회로부(200)로부터 제공되는 신호들, 전압들 등에 기초하여 광을 방출할 수 있다. 발광부(300)는 복수의 제1 발광 소자들 및 복수의 제2 발광 소자들을 포함할 수 있다. 이를 위해, 발광부(300)는 복수의 도전층들 및 이들 사이에 배치되는 발광층을 포함할 수 있다.
봉지부(400)는 발광부(300) 상에 배치될 수 있다. 봉지부(400)는 발광부(300)를 덮고, 봉지부(400)의 단부는 회로부(200)의 단부에 접촉할 수 있다. 봉지부(400)는 발광부(300)를 밀봉하여 외부의 가스, 수분 등이 발광부(300)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
봉지부(400)는 제1 봉지층(410), 제2 봉지층(420), 제3 봉지층(430), 및 광 경로 제어층(440)을 포함할 수 있다.
제1 봉지층(410)은 발광부(300) 상에 배치될 수 있다. 제1 봉지층(410)은 발광부(300)를 덮고, 제1 봉지층(410)의 단부는 회로부(200)의 단부에 접촉할 수 있다. 제1 봉지층(410)은 외부의 가스, 수분 등이 발광부(300)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 제1 봉지층(410)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제2 봉지층(420)은 제1 봉지층(410) 상에 배치될 수 있다. 제2 봉지층(420)은 이의 상부에 평탄한 면을 제공할 수 있다. 제2 봉지층(420)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제3 봉지층(430)은 제2 봉지층(420) 상에 배치될 수 있다. 제3 봉지층(430)은 제2 봉지층(420)을 덮고, 제3 봉지층(430)의 단부는 제1 봉지층(410)의 단부에 접촉할 수 있다. 제3 봉지층(430)은 제2 봉지층(420)으로부터 방출되는 수분 등이 외부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 제3 봉지층(430)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
광 경로 제어층(440)은 제1 봉지층(410)과 제2 봉지층(420) 사이에 배치될 수 있다. 광 경로 제어층(440)은 서로 다른 굴절률들을 가지는 복수의 제1 패턴들(441) 및 복수의 제2 패턴들(442)을 포함할 수 있다. 제1 패턴들(441)은 발광층(300)의 상기 제1 발광 소자들에 각각 중첩하고, 상기 제2 패턴들(442)은 발광층(300)의 상기 제2 발광 소자들에 각각 중첩할 수 있다. 광 경로 제어층(440)은 제1 패턴들(441)을 통해 발광부(300)의 상기 제1 발광 소자들로부터 방출되는 광의 경로를 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부(300) 및 봉지부(400)를 나타내는 단면도이다. 예를 들면, 도 3은 도 2의 A 영역의 일 예를 나타낼 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 발광부(300)는 제1 발광 소자(310) 및 제2 발광 소자(320)를 포함할 수 있다. 제1 발광 소자(310)와 제2 발광 소자(320)는 서로 이웃할 수 있다. 제1 발광 소자(310) 및 제2 발광 소자(320)는 도 1에 도시된 서로 이웃하는 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX)에 각각 포함될 수 있다. 이 경우, 제2 발광 소자(320)에서 방출되는 광의 색은 제1 발광 소자(310)에서 방출되는 광의 색과 같을 수 있다.
제1 발광 소자(310) 및 제2 발광 소자(320) 각각은 제1 전극, 제2 전극, 및 발광층을 포함할 수 있다. 제1 발광 소자(310)는 제1 전극(311), 제2 전극(312), 및 발광층(313)을 포함하고, 제2 발광 소자(320)는 제1 전극(321), 제2 전극(322), 및 발광층(323)을 포함할 수 있다. 제1 발광 소자(310)의 제1 전극(311), 제2 전극(312), 및 발광층(313)은 각각 제2 발광 소자(320)의 제1 전극(321), 제2 전극(322), 및 발광층(323)과 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 이하에서는 제1 발광 소자(310)의 제1 전극(311), 제2 전극(312), 및 발광층(313)을 중심으로 설명한다.
제1 전극(311)은 반사 전극일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 전극(311)은 투명 도전성 산화물층 및 금속층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(311)은 은(Ag), 인듐 주석 산화물(ITO) 등을 포함할 수 있다. 제1 전극(311)은 화소들 각각에 개별적으로 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1 발광 소자(310)의 제1 전극(311)과 제2 발광 소자(320)의 제1 전극(321)은 서로 연결되지 않을 수 있다.
제2 전극(312)은 제1 전극(311) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(312)은 투과 전극일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 전극(312)은 상대적으로 얇은 두께를 가지는 금속층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 전극(312)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있다. 제2 전극(312)은 화소들에 공통적으로 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1 발광 소자(310)의 제2 전극(312)과 제2 발광 소자(320)의 제2 전극(322)은 서로 연결될 수 있다.
발광층(313)은 제1 전극(311)과 제2 전극(312) 사이에 배치될 수 있다. 발광층(313)은 제1 전극(311)과 제2 전극(312) 사이에 형성되는 전계에 기초하여 광을 방출할 수 있다. 발광층(313)에서 생성되는 광은 제2 전극(312)을 향해 방출되거나 제1 전극(311)을 향해 방출된 후에 제1 전극(311)에 의해 반사되어 제2 전극(312)을 향해 이동할 수 있다.
발광층(313)은 유기 발광 물질 및 양자점 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 유기 발광 물질은 저분자 유기 화합물 또는 고분자 유기 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 저분자 유기 화합물은 구리 프탈로사이아닌(copper phthalocyanine), 다이페닐벤지딘(N,N'-diphenylbenzidine), 트리 하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum) 등을 포함할 수 있고, 고분자 유기 화합물은 폴리에틸렌다이옥시티오펜(poly(3,4-ethylenedioxythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리페닐렌비닐렌(poly-phenylenevinylene), 폴리플루오렌(polyfluorene) 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물, 및 이들의 조합을 포함하는 코어를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 양자점은 코어 및 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 쉘은 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층의 역할 및 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 충전층(charging layer)의 역할을 할 수 있다.
제1 발광 소자(310)와 제2 발광 소자(320) 사이에는 화소 정의막(330)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(330)은 제1 전극(311)의 주변부를 덮고, 제1 전극(311)의 중심부를 노출하는 개구를 포함할 수 있다. 제1 전극(311) 상의 화소 정의막(330)의 상기 개구 내에 발광층(313)이 배치되고, 발광층(313) 및 화소 정의막(330) 상에 제2 전극(312)이 배치될 수 있다.
화소 정의막(330)은 제1 발광 소자(310) 및 제2 발광 소자(320) 각각의 발광 영역을 정의하는 역할을 할 수 있다. 화소 정의막(330)에 의해 제1 발광 소자(310)의 제1 발광 영역(EA1) 및 제2 발광 소자(320)의 제2 발광 영역(EA2)이 정의될 수 있다. 또한, 화소 정의막(330)은 제1 전극(311)의 주변부와 제2 전극(312) 사이의 거리를 증가시켜 제1 전극(311)의 주변부와 제2 전극(312) 사이에 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 발광 영역(EA2)의 크기는 제1 발광 영역(EA1)의 크기보다 클 수 있다. 이 경우, 제2 발광 영역(EA2)에서 방출되는 광의 밝기는 제1 발광 영역(EA1)에서 방출되는 광의 밝기보다 클 수 있다.
제1 봉지층(410)은 제1 발광 소자(310) 및 제2 발광 소자(320) 상에 배치될 수 있다. 제1 봉지층(410)은 제2 전극(312) 상에 배치될 수 있다. 제1 봉지층(410)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 봉지층(410)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물, 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다. 제1 봉지층(410)은 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있다.
제2 봉지층(420)은 제1 봉지층(410) 상에 배치될 수 있다. 제2 봉지층(420)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 봉지층(420)은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 페릴렌계 수지 등을 포함할 수 있다. 제2 봉지층(420)은 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 공정 등과 같은 용액 공정을 통해 형성될 수 있다.
제3 봉지층(430)은 제2 봉지층(420) 상에 배치될 수 있다. 제3 봉지층(430)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제3 봉지층(430)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물, 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제3 봉지층(430)은 제1 봉지층(410)과 실질적으로 같은 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제3 봉지층(430)은 제1 봉지층(410)과 다른 물질을 포함할 수도 있다. 제3 봉지층(430)은 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있다.
광 경로 제어층(440)은 제1 봉지층(410)과 제2 봉지층(420) 사이에 배치될 수 있다. 광 경로 제어층(440)은 복수의 제1 패턴들(441), 복수의 제2 패턴들(442), 및 캡핑층(443)을 포함할 수 있다.
제1 패턴들(441) 및 제2 패턴들(442)은 제1 봉지층(410) 상에 교번적으로 배치될 수 있다. 제1 패턴들(441) 각각은 인접하는 제2 패턴들(442) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 패턴들(441) 각각은 에어 갭(air gap)일 수 있다. 다시 말해, 제1 패턴들(441) 각각은 비어있는 공간일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 패턴들(442)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 패턴들(442)은 폴리이미드계 수지를 포함할 수 있다. 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 공정 등과 같은 용액 공정을 통해 제1 봉지층(410) 상에 유기 절연층을 형성하고, 상기 유기 절연층을 건식 식각 등과 같은 식각 공정을 통해 패터닝함으로써 제2 패턴들(442) 및 각각이 에어 갭인 제1 패턴들(441)이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 패턴(442)의 단면은 하변보다 상면이 큰 형태일 수 있다. 다시 말해, 제2 패턴(442)은 역 테이퍼 구조를 가질 수 있다. 여기서, 제2 패턴(442)의 하면(442L)은 제1 봉지층(410)에 접촉하고, 제2 패턴(442)의 상면(442U)은 캡핑층(443)에 접촉할 수 있다. 제2 패턴(442)이 역 테이퍼 구조를 가지기 때문에, 인접하는 제2 패턴들(442)의 상면(442U)들 사이의 간격은 인접하는 제2 패턴들(442)의 하면(442L)들 사이의 간격보다 작을 수 있다.
캡핑층(443)은 제2 패턴들(442) 상에 배치될 수 있다. 캡핑층(443)은 제2 패턴들(442) 각각의 상면(442U)에 접촉할 수 있다. 캡핑층(443)은 제2 패턴들(442)을 덮어서 제2 패턴들(442)의 상면(442U)들 사이의 공간을 통해 에어 갭인 제1 패턴(441)이 노출되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 후속 공정에서 광 경로 제어층(440) 상에 제2 봉지층(420)을 형성하는 과정에서 제2 봉지층(420)을 형성하는 유기 절연 물질이 제2 패턴들(442)의 상면(442U)들 사이의 공간을 통해 에어 갭인 제1 패턴(441)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 캡핑층(443)은 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
제1 패턴(441)은 제1 발광 소자(310)에 중첩하고, 제2 패턴(442)은 제2 발광 소자(320)에 중첩할 수 있다. 다시 말해, 제1 패턴(441)은 제1 발광 영역(EA1)에 대응하도록 배치되고, 제2 패턴(442)은 제2 발광 영역(EA2)에 대응하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 발광 소자(310)의 발광층(313)에서 방출되는 광은 제1 패턴(441) 거쳐 제2 패턴(442), 캡핑층(443), 제2 봉지층(420), 및 제3 봉지층(430)을 통과할 수 있다. 또한, 제2 발광 소자(320)의 발광층(323)에서 방출되는 광은 제2 패턴(442)을 거쳐 캡핑층(443), 제2 봉지층(420), 및 제3 봉지층(430)을 통과할 수 있다.
제1 패턴(441)의 제1 굴절률은 제1 패턴(441)의 상부에 위치하는 층(예를 들면, 제2 패턴(442), 캡핑층(443), 제2 봉지층(420), 및 제3 봉지층(430))의 굴절률보다 작을 수 있다. 예를 들면, 제1 패턴(441)의 제1 굴절률은 약 1.0이고, 제1 패턴(441)의 상부에 위치하는 층의 굴절률은 약 1.0 보다 클 수 있다. 제1 패턴(441)의 제1 굴절률이 제1 패턴(441)의 상부에 위치하는 층의 굴절률보다 작기 때문에, 제1 패턴(441)과 제1 패턴(441)의 상부에 위치하는 층(예를 들면, 제2 패턴(442)) 사이의 계면에 입사하는 입사 광의 입사각보다 제1 패턴(441)과 제1 패턴(441)의 상부에 위치하는 층 사이의 계면에서 굴절되는 굴절 광의 굴절각이 작을 수 있다. 이에 따라, 제1 발광 소자(310)의 발광층(313)에서 표시 장치(10)의 측면을 향해 방출된 광은 제1 패턴(441)과 제1 패턴(441)의 상부에 위치하는 층 사이의 계면에서 표시 장치(10)의 정면 방향(DF)으로 굴절되어 표시 장치(10)의 정면을 향해 방출될 수 있다.
제2 패턴(442)의 제2 굴절률은 제1 패턴(441)의 제1 굴절률보다 클 수 있다. 제2 패턴(442)의 제2 굴절률이 제1 패턴(441)의 제1 굴절률보다 크기 때문에, 제1 패턴(441)과 제1 패턴(441)의 상부에 위치하는 층 사이의 계면에서 굴절되는 굴절 광의 굴절각보다 제2 패턴(442)과 제2 패턴(442)의 상부에 위치하는 층 사이의 계면에서 굴절되는 굴절 광의 굴절각이 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 패턴(442)의 제2 굴절률은 제2 패턴(442)의 상부에 위치하는 층(예를 들면, 캡핑층(443), 제2 봉지층(420), 및 제3 봉지층(430))의 굴절률보다 크거나 같을 수 있다. 예를 들면, 제2 패턴(442)의 제2 굴절률은 약 1.89이고, 제2 패턴(442)의 상부에 위치하는 층의 굴절률은 약 1.89 보다 작거나 같을 수 있다. 제2 패턴(442)의 제2 굴절률이 제2 패턴(442)의 상부에 위치하는 층(예를 들면, 캡핑층(443))의 굴절률보다 크거나 같기 때문에, 제2 패턴(442)과 제2 패턴(442)의 상부에 위치하는 층 사이의 계면에 입사하는 입사 광의 입사각보다 제2 패턴(442)과 제2 패턴(442)의 상부에 위치하는 층 사이의 계면에서 굴절되는 굴절 광의 굴절각이 크거나 같을 수 있다. 이에 따라, 제2 발광 소자(320)의 발광층(323)에서 표시 장치(10)의 측면을 향해 방출된 광은 제2 패턴(442)과 제2 패턴(442)의 상부에 위치하는 층 사이의 계면에서 실질적으로 굴절되지 않거나 표시 장치(10)의 측면 방향(DS)으로 굴절되어 표시 장치(10)의 측면을 향해 방출될 수 있다.
도 4는 제1 모드에서 방출되는 광의 경로를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 모드에서 제1 발광 소자(310) 및 제2 발광 소자(320)는 발광할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 제1 모드는 상대적으로 넓은 시야각으로 영상을 제공하는 일반 모드일 수 있다. 제1 발광 소자(310)에서 방출되는 광(L1)은 제1 패턴(441)과 제1 패턴(441)의 상부에 위치하는 층(예를 들면, 제2 패턴(442)) 사이의 계면에서 표시 장치(10)의 정면 방향(DF)으로 굴절되기 때문에 제1 발광 소자들(310)을 각각 포함하는 제1 화소들(PX1)이 표시하는 영상은 상대적으로 좁은 시야각으로 제공될 수 있다. 또한, 제2 발광 소자(320)에서 방출되는 광(L2)은 제2 패턴(442)과 제2 패턴(442)의 상부에 위치하는 층(예를 들면, 캡핑층(443)) 사이의 계면에서 실질적으로 굴절되지 않거나 표시 장치(10)의 측면 방향(DS)으로 굴절되기 때문에 제2 발광 소자들(320)을 각각 포함하는 제2 화소들(PX2)이 표시하는 영상은 상대적으로 넓은 시야각으로 제공될 수 있다. 상기 제1 모드에서는 제1 발광 소자(310)와 제2 발광 소자(320) 모두가 발광하기 때문에 표시 장치(10)는 상대적으로 넓은 시야각으로 영상을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 모드에서 표시 장치(10)의 정면에 위치하는 사용자뿐만 아니라 표시 장치(10)의 측면에 위치하는 사용자도 영상을 시청할 수 있다.
도 5는 제2 모드에서 방출되는 광의 경로를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 제2 모드에서 제1 발광 소자(310)는 발광하고, 제2 발광 소자(320)는 발광하지 않을 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 제2 모드는 상대적으로 좁은 시야각으로 영상을 제공하는 사적 모드일 수 있다. 상기 제2 모드에서는 제1 발광 소자(310)는 발광하고, 제2 발광 소자(320)는 발광하지 않기 때문에 표시 장치(10)는 상대적으로 좁은 시야각으로 영상을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 모드에서 표시 장치(10)의 정면에 위치하는 사용자만 영상을 시청할 수 있고, 표시 장치(10)의 측면에 위치하는 주변 사람들은 영상을 시청하지 못할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부(300) 및 봉지부(400)를 나타내는 단면도이다. 예를 들면, 도 6은 도 2의 A 영역의 다른 예를 나타낼 수 있다.
도 6을 참조하여 설명하는 발광부(300) 및 봉지부(400)는 도 3을 참조하여 설명한 발광부(300) 및 봉지부(400)와 광 경로 제어층(1440)을 제외하고는 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 따라, 도 6을 참조하여 설명하는 발광부(300) 및 봉지부(400)의 구성들 중에서 도 3을 참조하여 설명한 발광부(300) 및 봉지부(400)의 구성들과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성들에 대한 설명은 생략한다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 광 경로 제어층(1440)은 제1 봉지층(410)과 제2 봉지층(420) 사이에 배치될 수 있다. 광 경로 제어층(1440)은 복수의 제1 패턴들(1441), 복수의 제2 패턴들(1442), 및 캡핑층(1443)을 포함할 수 있다.
제1 패턴들(1441) 및 제2 패턴들(1442)은 제1 봉지층(410) 상에 교번적으로 배치될 수 있다. 제1 패턴들(1441) 각각은 인접하는 제2 패턴들(1442) 사이에 배치될 수 있다.
캡핑층(1443)은 제2 패턴들(1442) 상에 배치될 수 있다. 캡핑층(1443)은 제1 봉지층(410)의 상면(410U), 제2 패턴들(1442) 각각의 측벽(1442S), 및 제2 패턴들(1442) 각각의 상면(1442U)에 접촉할 수 있다. 이 경우, 캡핑층(1443)은 제1 패턴들(1441)을 둘러쌀 수 있다. 캡핑층(1443)은 제1 봉지층(410)과 함께 외부의 가스, 수분 등이 발광부(300)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 캡핑층(1443)은 제2 패턴들(1442)을 덮어서 제2 패턴들(1442)의 상면(1442U)들 사이의 공간을 통해 에어 갭인 제1 패턴(1441)이 노출되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 캡핑층(1443)은 플루오린화 리튬(LiF)을 포함할 수 있다. 캡핑층(1443)은 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치는 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어 등에 포함되는 표시 장치에 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치에 대하여 도면들을 참조하여 설명하였지만, 설시한 실시예들은 예시적인 것으로서 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
100: 기판 300: 발광부
310: 제1 발광 소자 320: 제2 발광 소자
400: 봉지부 410: 제1 봉지층
420: 제2 봉지층 430: 제3 봉지층
440, 1440: 광 경로 제어층 441, 1441: 제1 패턴
442, 1442: 제2 패턴 443, 1443: 캡핑층

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 제1 발광 소자;
    상기 제1 발광 소자에 이웃하는 제2 발광 소자;
    상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자 상에 배치되는 제1 봉지층;
    상기 제1 봉지층 상에 배치되고, 제1 굴절률을 가지는 제1 패턴 및 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 가지는 제2 패턴을 포함하는 광 경로 제어층; 및
    상기 광 경로 제어층 상에 배치되는 제2 봉지층을 포함하고,
    상기 제1 패턴은 상기 제1 발광 소자에 중첩하며,
    상기 제2 패턴은 상기 제2 발광 소자에 중첩하는, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 봉지층은 무기 절연 물질을 포함하는, 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 패턴은 유기 절연 물질을 포함하는, 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 패턴은 에어 갭인, 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 패턴의 단면은 하변보다 상변이 큰 형태인, 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 광 경로 제어층은 상기 제2 패턴 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함하는, 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 캡핑층은 폴리이미드(PI)를 포함하는, 표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 캡핑층은 플루오린화 리튬(LiF)을 포함하는, 표시 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 캡핑층은 상기 제2 패턴의 상면에 접촉하는, 표시 장치.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 캡핑층은 상기 제1 봉지층의 상면, 상기 제2 패턴의 측벽, 및 상기 제2 패턴의 상면에 접촉하는, 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 봉지층은 유기 절연 물질을 포함하는, 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 봉지층 상에 배치되고 무기 절연 물질을 포함하는 제3 봉지층을 더 포함하는, 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 발광 소자에서 방출되는 광의 색은 상기 제1 발광 소자에서 방출되는 광의 색과 같은, 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 발광 소자의 발광 영역의 크기는 상기 제1 발광 소자의 발광 영역의 크기보다 큰, 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    제1 모드에서 상기 제1 발광 소자와 상기 제2 발광 소자는 발광하고,
    제2 모드에서 상기 제1 발광 소자는 발광하고 상기 제2 발광 소자는 발광하지 않는, 표시 장치.
  16. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 발광부; 및
    상기 발광부를 덮는 봉지부를 포함하고,
    상기 봉지부는,
    상기 발광부 상에 배치되는 제1 봉지층;
    상기 제1 봉지층 상에 배치되고, 제1 굴절률을 가지는 복수의 제1 패턴들 및 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 가지는 복수의 제2 패턴들을 포함하는 광 경로 제어층; 및
    상기 광 경로 제어층 상에 배치되는 제2 봉지층을 포함하는, 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 발광부는,
    상기 제1 패턴들에 각각 중첩하는 복수의 제1 발광 소자들; 및
    상기 제2 패턴들에 각각 중첩하는 복수의 제2 발광 소자들을 포함하는, 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    제1 모드에서 상기 제1 발광 소자들과 상기 제2 발광 소자들은 발광하고,
    제2 모드에서 상기 제1 발광 소자들은 발광하고 상기 제2 발광 소자들은 발광하지 않는, 표시 장치.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 패턴들 각각의 단면은 하변보다 상변이 큰 형태인, 표시 장치.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 광 경로 제어층은 상기 제2 패턴들 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함하는, 표시 장치.
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