KR20220008995A - 표시 패널 - Google Patents

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KR20220008995A
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박응석
김용탁
조윤형
여명철
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 패널은 각각이 발광 영역이 정의된 발광층, 상기 발광층 위에 배치되며 평탄화된 상면을 제공하는 유기 봉지층, 상기 유기 봉지층의 상기 상면 위에 배치되며 제1 굴절률을 갖는 무기 봉지층, 상기 무기 봉지층 위에 배치되며 상기 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 기능층, 및 상기 기능층 위에 배치되며 발광 영역에 대응하는 개구부가 정의된 분할 격벽을 포함할 수 있다. 상기 무기 봉지층과 상기 기능층 사이의 전반사 임계각은 상기 발광 영역으로부터 상기 분할 격벽을 향해 진행하는 기준광의 기준 입사각보다 작을 수 있다.

Description

표시 패널{DISPLAY PANEL}
본 발명은 표시 화질이 향상된 표시 패널에 관한 것이다.
표시 패널은 광원으로부터 생성된 소스광을 선택적으로 투과시키는 투과형 표시 패널 또는 표시 패널 자체에서 소스광을 생성하는 발광형 표시 패널을 포함한다. 표시 패널은 컬러 이미지를 생성하기 위해 화소들에 따라 다른 종류의 광 제어 패턴을 포함할 수 있다. 광 제어 패턴은 소스광의 일부 파장범위만 투과시키거나, 소스광의 컬러를 변환시킬 수 있다. 일부의 광 제어 패턴은 소스광의 컬러는 변경하지 않고, 광의 특성을 변경시킬 수도 있다.
본 발명의 표시 화질이 향상된 표시 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널에는 제1 화소 영역, 제2 화소 영역, 제3 화소 영역, 및 상기 제1, 제2, 및 제3 화소 영역들에 인접한 주변 영역이 정의될 수 있다. 표시 패널은 베이스층, 상기 베이스층 위에 배치된 회로층, 상기 회로층 위에 배치되고 각각이 소스광을 생성하며, 상기 제1 화소 영역, 상기 제2 화소 영역, 및 상기 제3 화소 영역에 각각 대응하는 제1 발광 영역, 제2 발광 영역, 및 제3 발광 영역이 정의된 발광층, 상기 발광층 위에 배치되며 평탄화된 상면을 제공하는 유기 봉지층, 상기 유기 봉지층의 상기 상면 위에 배치되며 제1 굴절률을 갖는 무기 봉지층, 상기 무기 봉지층 위에 배치되며 상기 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 기능층, 및 상기 기능층 위에 배치되며 상기 제1 화소 영역, 상기 제2 화소 영역 및 상기 제3 화소 영역에 각각 대응하는 제1 개구부, 제2 개구부, 및 제3 개구부가 정의된 분할 격벽을 포함할 수 있다. 상기 무기 봉지층과 상기 기능층 사이의 전반사 임계각은 상기 제1 발광 영역으로부터 상기 분할 격벽을 향해 진행하는 기준광의 기준 입사각보다 작을 수 있다.
상기 기준광은 상기 제1 발광 영역으로부터 상기 제1 개구부를 정의하는 상기 분할 격벽의 제1 측면과 상기 제1 측면과 연결된 상기 분할 격벽의 바닥면 사이의 경계로 입사되는 광일 수 있다.
상기 기준광은 상기 제1 발광 영역의 외곽 부분 또는 상기 제1 발광 영역의 중심 부분으로부터 상기 경계를 향해 입사되는 광일 수 있다.
상기 기준광은 상기 제1 발광 영역으로부터 상기 제2 개구부를 정의하는 상기 분할 격벽의 제2 측면과 상기 제2 측면과 연결된 상기 분할 격벽의 바닥면 사이의 경계로 입사되는 광일 수 있다.
상기 기능층의 두께는 20옹스트롬 이상일 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 제1 개구부 내 측에 배치되며 상기 소스광을 제1 컬러광으로 변환하는 제1 광 변환 패턴, 상기 제2 개구부 내 측에 배치되며 상기 소스광을 제2 컬러광으로 변환하는 제2 광 변환 패턴, 및 상기 제3 개구부 내 측에 배치되며 상기 소스광을 투과시키는 광학 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 기능층과 상기 분할 격벽 사이에 배치되며 제1 면 및 상기 제1 면에 대향하는 제2 면이 정의된 충진층을 더 포함하고, 상기 제1 면은 상기 기능층과 접촉되며 평탄하고, 상기 제2 면은 상기 분할 격벽, 상기 제1 광 변환 패턴, 상기 제2 광 변환 패턴, 및 상기 광학 패턴의 형상에 대응하여 굴곡질 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 제1 광 변환 패턴 위에 배치되어 상기 제1 컬러광을 투과시키는 제1 컬러 필터, 상기 제2 광 변환 패턴 위에 배치되어 상기 제2 컬러광을 투과시키는 제2 컬러 필터, 상기 광학 패턴 위에 배치되어 상기 소스광을 투과시키는 제3 컬러 필터, 및 상기 제1 컬러 필터, 상기 제2 컬러 필터, 및 상기 제3 컬러 필터 위에 배치된 커버 베이스층을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 발광층 아래에 배치되며, 상기 제1 화소 영역에 대응하여 배치된 제1 화소 전극, 상기 발광층 아래에 배치되며, 상기 제2 화소 영역에 대응하여 배치된 제2 화소 전극, 및 상기 발광층 아래에 배치되며, 상기 제3 화소 영역에 대응하여 배치된 제3 화소 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 발광 영역은 상기 제1 화소 전극과 중첩하는 상기 발광층의 일부분이고, 상기 제2 발광 영역은 상기 제2 화소 전극과 중첩하는 상기 발광층의 일부분이고, 상기 제3 발광 영역은 상기 제3 화소 전극과 중첩하는 상기 발광층의 일부분일 수 있다.
상기 분할 격벽은 차광성 물질을 포함할 수 있다.
상기 분할 격벽은 상기 기능층 위에 배치된 제1 서브 분할 격벽, 및 상기 제1 서브 분할 격벽 위에 배치된 제2 서브 분할 격벽을 포함할 수 있다.
상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 및 상기 제3 개구부 각각은 상기 제1 서브 분할 격벽에 의해 정의된 제1 개구부분, 상기 제2 서브 분할 격벽에 의해 정의된 제2 개구부분을 포함하고, 상기 제1 개구부분의 폭은 상기 제2 개구부분의 폭보다 클 수 있다.
상기 기준광은 상기 제1 발광 영역으로부터 상기 제1 서브 분할 격벽의 상기 제1 개구부분을 정의하는 제1 측면과 상기 제1 측면과 연결된 상기 제1 서브 분할 격벽의 바닥면 사이의 경계를 향해 입사되는 광일 수 있다.
상기 표시 패널의 두께 방향에서 보았을 때, 상기 경계는 상기 제1 발광 영역, 상기 제2 발광 영역, 및 상기 제3 발광 영역 중 어느 하나를 에워쌀 수 있다.
상기 기준 입사각은,
Figure pat00001
이고, DT1은 상기 발광층과 상기 기능층 사이의 거리이고, DT2는 상기 표시 패널의 두께 방향에서 보았을 때 상기 제1 발광 영역 내의 상기 기준광이 출사되는 일 지점과 상기 기준광이 입사되는 상기 기능층의 일 지점 사이의 거리이고, 상기 제1 굴절률(n1)과 상기 제2 굴절률(n2)은
Figure pat00002
를 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널은 표시 영역 및 비표시 영역이 정의되며, 상기 표시 영역과 중첩하는 상면은 평탄하고, 소스광을 제공하는 발광층을 포함하는 표시층, 상기 상면을 정의하는 상기 표시층의 최상층의 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 기능층, 상기 기능층 위에 배치되며, 상기 소스광을 제1 컬러광으로 변환하는 제1 광 변환 패턴, 상기 기능층 위에 배치되며, 상기 소스광을 제2 컬러광으로 변환하는 제2 광 변환 패턴, 및 상기 기능층 위에 배치되며, 상기 소스광을 투과시키는 광학 패턴을 포함할 수 있다. 상기 최상층과 상기 기능층 사이의 전반사 임계각은 상기 제1 광 변환 패턴과 중첩하는 상기 발광층의 일 영역으로부터 상기 제2 광 변환 패턴 또는 상기 광학 패턴을 향해 진행하는 기준광의 기준 입사각보다 작을 수 있다.
상기 표시 영역과 중첩하는 상기 기능층의 상면 및 하면 각각은 평탄하고, 상기 기능층의 두께는 20옹스트롬 이상일 수 있다.
상기 기능층 위에 배치되며, 상기 기능층과 접촉된 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면이 정의된 충진층을 더 포함하고, 상기 제1 면은 평탄하고, 상기 제2 면은 상기 제1 광 변환 패턴, 상기 제2 광 변환 패턴, 및 상기 광학 패턴의 형상에 대응하여 굴곡질 수 있다.
상기 기능층 위에 배치되며 상기 제1 광 변환 패턴을 에워싸는 제1 개구부, 상기 제2 광 변환 패턴을 에워싸는 제2 개구부, 및 상기 광학 패턴을 에워싸는 제3 개구부가 정의된 분할 격벽을 더 포함할 수 있다.
상기 기준광은 상기 발광층의 상기 일 영역으로부터 상기 제1 개구부를 정의하는 상기 분할 격벽의 제1 측면과 상기 제1 측면과 연결된 상기 분할 격벽의 바닥면 사이의 경계를 향해 입사되는 광이고, 상기 기준 입사각은,
Figure pat00003
이고, DT1은 상기 발광층과 상기 기능층 사이의 거리이고, DT2는 상기 표시 패널의 두께 방향에서 보았을 때 상기 제1 발광 영역 내의 상기 기준광이 출사되는 일 지점과 상기 기준광이 입사되는 상기 기능층의 일 지점 사이의 거리이고, 상기 제1 굴절률(n1)과 상기 제2 굴절률(n2)은
Figure pat00004
를 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널은 제1 굴절률을 갖는 무기 봉지층 및 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 기능층을 포함한다. 무기 봉지층 및 기능층은 평탄화된 상면을 제공하는 유기 봉지층 위에 적층될 수 있다. 따라서, 표시 영역 내에서 무기 봉지층과 기능층의 경계면은 평탄할 수 있다. 혼색을 유발하는 각도로 입사되는 광은 무기 봉지층과 기능층 사이의 경계에서 전반사될 수 있다. 따라서, 인접한 화소 영역들 사이에 혼색되는 현상이 방지될 수 있다. 그 결과, 표시 패널의 표시 화질이 향상될 수 있다. 또한, 무기 봉지층과 기능층의 경계면이 평탄하기 때문에 혼색 현상을 개선하기 위한 설계가 보다 용이할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3a의 I-I'에 대응하는 단면도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 일부 구성을 간략히 도시한 단면도이다.
도 4c는 도 4b에 도시된 일부를 간략히 도시한 평면도이다.
도 5는 유기 봉지층의 두께에 따른 최대 입사각을 표시한 그래프들이다.
도 6은 입사각에 따른 투과율을 도시한 그래프들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3a의 I-I'에 대응하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3a의 I-I'에 대응하는 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 사시도이다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 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 1a는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 평면도이다.
도 1a, 도 1b, 및 도 2를 참조하면, 표시 패널(DP)은 영상을 실질적으로 생성하는 구성일 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있으며, 예를 들어, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시 패널, 양자점 발광 표시 패널, 또는 마이크로 엘이디 표시 패널일 수 있다. 또는 표시 패널(DP)은 수광형 표시 패널일 수 있으며, 예를 들어, 표시 패널(DP)은 액정 표시 패널일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(DP)을 포함하는 전자 장치는 표시 패널(DP)로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 제1 표시 기판(100, 또는 하부 기판) 및 제1 표시 기판(100) 마주하며 이격된 제2 표시 기판(200, 또는 상부 기판)을 포함할 수 있다. 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(200) 사이에는 소정의 셀 갭이 형성될 수 있다. 셀 갭은 제1 표시기판(100)과 제2 표시기판(200)을 결합하는 실런트(SLM)에 의해 유지될 수 있다.
제1 표시 기판(100)의 베이스층과 제2 표시 기판(200)의 베이스층 사이에는 이미지 생성을 위한 계조 표시층이 배치될 수 있다. 계조 표시층은 표시 패널(DP)의 종류에 따라 유기발광층, 마이크로 엘이디 소자, 또는 액정층을 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 표시면(DP-IS)을 통해 이미지를 표시할 수 있다. 도 1b에 도시된 제2 표시 기판(200)의 외면(200-OS)이 도 1a의 표시면(DP-IS)으로 정의될 수 있다.
표시면(DP-IS)은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)에는 화소(PX)가 배치되고, 비표시 영역(NDA)에는 화소(PX)가 미배치된다. 비표시 영역(NDA)은 표시면(DP-IS)의 테두리를 따라 정의될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 비표시 영역(NDA)은 생략되거나 표시 영역(DA)의 일측에만 배치될 수도 있다.
표시면(DP-IS)의 법선 방향, 즉 표시 패널(DP)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 이하에서 설명되는 각 층들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 본 실시예에서 도시된 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)은 예시에 불과하다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3) 각각 이 지시하는 방향으로써 정의되고, 동일한 도면 부호를 참조한다.
본 발명의 일 실시예에서 평면형 표시면(DP-IS)을 구비한 표시 패널(DP)을 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 표시 패널(DP)는 곡면형 표시면 또는 입체형 표시면을 포함할 수도 있다. 입체형 표시면은 서로 다른 방향을 지시하는 복수의 표시영역들을 포함할 수도 있다.
도 2는 신호라인들(SL1-SLn, DL1-DLm) 및 화소들(PX11-PXnm)의 평면상 배치관계를 도시하였다. 신호라인들(SL1-SLn, DL1-DLm)은 복수의 스캔 라인들(SL1-SLn), 및 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm)을 포함할 수 있다.
스캔 구동부(GDC)는 스캔 라인들(SL1-SLn)로 스캔 신호를 제공할 수 있다. 스캔 구동부(GDC)는 표시 패널(DP)의 소정의 영역에 집적될 수 있다. 또는 스캔 구동부(GDC)는 독립된 집적 회로 칩으로 구현되어 표시 패널(DP)의 일 측에 전기적으로 연결될 수 있다.
데이터 구동부(미도시)는 독립된 집적 회로 칩으로 구현되어서 표시 패널(DP)의 일 측에 배열된 패드들(DPD)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또는 데이터 구동부는 스캔 구동부(GDC)와 같이 표시 패널(DP)의 소정의 영역에 집적될 수 있다. 데이터 라인들(DL1-DLm)은 패드들(DPD)과 전기적으로 연결되어 데이터 구동부로부터 신호를 수신할 수 있다.
화소들(PX11-PXnm) 각각은 복수의 스캔 라인들(SL1-SLn) 중 대응하는 스캔 라인과 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 대응하는 데이터 라인에 연결된다. 화소들(PX11-PXnm) 각각은 화소 구동회로 및 표시 소자를 포함할 수 있다. 화소들(PX11-PXnm)의 화소 구동회로의 구성에 따라 더 많은 종류의 신호라인이 표시 패널(DP)에 구비될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 3a를 참조하면, 표시 패널(DP)에는 복수의 화소 영역들(PXA-G, PXA-R, PXA-B) 및 복수의 화소 영역들(PXA-G, PXA-R, PXA-B)에 인접한 주변 영역(NPXA)이 정의될 수 있다. 도 3a에 도시된 복수의 화소 영역들(PXA-G, PXA-R, PXA-B)은 도 1b에 표시된 제2 표시 기판(200)의 외면(200-OS) 상에서 바라본 상태로 도시되었다.
복수의 화소 영역들(PXA-G, PXA-R, PXA-B)은 제1 화소 영역(PXA-G), 제2 화소 영역(PXA-R), 및 제3 화소 영역(PXA-B)을 포함할 수 있다. 주변 영역(NPXA)은 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-G, PXA-R, PXA-B)의 경계를 설정하며, 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-G, PXA-R, PXA-B) 사이의 혼색을 방지할 수 있다.
제1 화소 영역(PXA-G), 제2 화소 영역(PXA-R), 및 제3 화소 영역(PXA-B)은 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 화소 영역(PXA-R), 제1 화소 영역(PXA-G), 및 제3 화소 영역(PXA-B)은 제1 방향(DR1)을 따라 교번하게 반복되어 배치될 수 있다.
하나의 제1 화소 영역(PXA-G), 하나의 제2 화소 영역(PXA-R), 및 하나의 제3 화소 영역(PXA-B)은 하나의 유닛 영역(PXA-U)을 구성한다. 복수의 유닛 영역들(PXA-U)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 나열될 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 3b를 참조하면, 표시 패널(DPa)에는 복수의 화소 영역들(PXA-Ga, PXA-Ra, PXA-Ba) 및 복수의 화소 영역들(PXA-Ga, PXA-Ra, PXA-Ba)에 인접한 주변 영역(NPXA)이 정의될 수 있다. 도 3b에 도시된 복수의 화소 영역들(PXA-Ga, PXA-Ra, PXA-Ba)은 도 1b에 표시된 제2 표시 기판(200)의 외면(200-OS) 상에서 바라본 상태로 도시되었다.
하나의 제1 화소 영역(PXA-Ga), 하나의 제2 화소 영역(PXA-Ra), 및 하나의 제3 화소 영역(PXA-Ba)은 하나의 유닛 영역(PXA-Ua)을 구성한다. 복수의 유닛 영역들(PXA-Ua)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 나열될 수 있다.
하나의 유닛 영역(PXA-Ua) 내에서, 제1 화소 영역(PXA-Ga)과 제2 화소 영역(PXA-Ra)은 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있고, 제3 화소 영역(PXA-Ba)은 제1 화소 영역(PXA-Ga) 및 제2 화소 영역(PXA-Ra)에 대해 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다.
제3 화소 영역(PXA-Ba)의 제1 방향(DR1)의 폭은 제1 화소 영역(PXA-Ga)의 제1 방향(DR1)의 폭 및 제2 화소 영역(PXA-Ra)의 제1 방향(DR1)의 폭 각각보다 클 수 있다. 제3 화소 영역(PXA-Ba)의 제2 방향(DR2)의 폭은 제1 화소 영역(PXA-Ga)의 제2 방향(DR2)의 폭 및 제2 화소 영역(PXA-Ra)의 제2 방향(DR2)의 폭 각각보다 작을 수 있다.
도 3a 및 도 3b에서는 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-G, PXA-R, PXA-B 또는 PXA-Ga, PXA-Ra, PXA-Ba)의 배열 관계를 예시적으로 도시하였으나, 상기 배열 관계가 특별히 제한되는 것은 아니다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3a의 I-I'에 대응하는 단면도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 일부 구성을 간략히 도시한 단면도이다. 도 4c는 도 4b에 도시된 일부를 간략히 도시한 평면도이다.
도 4a를 참조하면, 표시 패널(DP)에는 제1 화소 영역(PXA-G), 제2 화소 영역(PXA-R), 제3 화소 영역(PXA-B), 및 주변 영역(NPXA)이 정의될 수 있다.
표시 패널(DP)은 제1 화소 영역(PXA-G)을 통해 제1 컬러광을 제공하고, 제2 화소 영역(PXA-R)을 통해 제2 컬러광을 제공하고, 제3 화소 영역(PXA-B)을 통해 제3 컬러광을 제공할 수 있다. 상기 제1 컬러광, 상기 제2 컬러광, 및 상기 제3 컬러광은 서로 상이한 컬러의 광일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제3 컬러광들 중 하나는 녹색광이고, 다른 하나는 적색광이고, 또 다른 하나는 청색광일 수 있다.
주변 영역(NPXA)은 제1 화소 영역(PXA-G), 제2 화소 영역(PXA-R), 및 제3 화소 영역(PXA-B)에 인접하여 배치된 영역일 수 있다. 주변 영역(NPXA)은 제1 화소 영역(PXA-G), 제2 화소 영역(PXA-R), 및 제3 화소 영역(PXA-B)의 경계를 설정할 수 있다. 주변 영역(NPXA)은 제1 화소 영역(PXA-G), 제2 화소 영역(PXA-R), 및 제3 화소 영역(PXA-B) 사이의 혼색을 방지할 수 있다. 또한, 주변 영역(NPXA)은 소스광이 사용자에 제공되지 않도록 소스광을 차단할 수 있다.
표시 패널(DP)은 제1 표시 기판(100), 제2 표시 기판(200), 기능층(300), 및 충진층(400)을 포함할 수 있다. 도 4a에서는 표시 패널(DP)이 유기 발광 표시 패널인 경우를 예로 들어 설명한다.
제1 표시 기판(100)은 제1 베이스층(BS1, 또는 베이스층), 회로층(CCL), 표시 소자층(EL), 및 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 회로층(CCL)은 제1 베이스층(BS1) 위에 배치될 수 있다. 회로층(CCL)은 복수 개의 절연층들, 복수 개의 도전층들 및 반도체층을 포함할 수 있다. 표시 소자층(EL)은 회로층(CCL) 위에 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(EL) 위에 배치되며, 표시 소자층(EL)을 밀봉할 수 있다.
제1 베이스층(BS1)은 실리콘 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 절연 필름, 또는 복수의 절연층들을 포함하는 적층 구조체일 수 있다.
회로층(CCL)은 복수의 트랜지스터들 및 복수의 절연층들(IL1, IL2, IL3, IL4)을 포함할 수 있다. 도 3에서는 하나의 구동 트랜지스터(T-D)가 도시되었다. 복수의 절연층들(IL1, IL2, IL3, IL4)은 제1 절연층(IL1), 제2 절연층(IL2), 제3 절연층(IL3), 및 제4 절연층(IL4)을 포함할 수 있다.
제1 절연층(IL1)은 제1 베이스층(BS1) 위에 배치되고, 구동 트랜지스터(T-D)는 제1 절연층(IL1) 위에 배치될 수 있다. 구동 트랜지스터(T-D)는 액티브(A-D), 소오스(S-D), 드레인(D-D), 및 게이트(G-D)를 포함할 수 있다.
액티브(A-D), 소오스(S-D), 및 드레인(D-D)은 반도체 패턴의 도핑 농도 또는 전도성에 따라 구분되는 영역일 수 있다. 액티브(A-D), 소오스(S-D), 및 드레인(D-D)은 제1 절연층(IL1) 위에 배치될 수 있다. 액티브(A-D), 소오스(S-D), 및 드레인(D-D)은 제1 베이스층(BS1)보다 제1 절연층(IL1)에 대해 높은 접착력을 가질 수 있다.
제1 절연층(IL1)은 액티브(A-D), 소오스(S-D), 및 드레인(D-D)의 하면을 보호하는 배리어층일 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(IL1)은 제1 베이스층(BS1) 자체 또는 제1 베이스층(BS1)을 통해 유입되는 오염이나 습기 등이 액티브(A-D), 소오스(S-D), 및 드레인(D-D)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 또는, 제1 절연층(IL1)은 제1 베이스층(BS1)을 통해 입사되는 외부 광이 액티브(A-D)로 입사되는 것을 차단하는 광 차단층일 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(IL1)은 차광 물질을 더 포함할 수 있다.
제2 절연층(IL2)은 제1 절연층(IL1) 위에 배치되며, 액티브(A-D), 소오스(S-D), 및 드레인(D-D)을 커버할 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 상기 무기 물질은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 티타늄옥사이드 및 알루미늄옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
게이트(G-D)는 제2 절연층(IL2) 위에 배치될 수 있다. 제3 절연층(IL3)은 제2 절연층(IL2) 위에 배치되며, 게이트(G-D)를 커버할 수 있다. 제3 절연층(IL3)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 단일층은 무기층을 포함할 수 잇다. 상기 복수의 층은 유기층 및 무기층을 포함할 수 있다.
제4 절연층(IL4)은 제3 절연층(IL3) 위에 배치될 수 있다. 제4 절연층(IL4)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 단일층은 유기층을 포함할 수 잇다. 상기 복수의 층은 유기층 및 무기층을 포함할 수 있다. 제4 절연층(IL4)은 상부에 평탄면을 제공하는 평탄화층일 수 있다.
표시 소자층(EL)은 제4 절연층(IL4) 위에 배치될 수 있다. 표시 소자층(EL)은 발광 소자(OLED) 및 화소 정의막(PDL)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 발광 소자(OLED)는 유기발광 다이오드일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 발광 소자(OLED)는 마이크로 엘이디 소자 또는 나노 엘이디 소자일 수도 있다. 화소 정의막(PDL)은 유기층일 수 있다.
발광 소자(OLED)는 제1 전극(AE-G, 이하 제1 화소 전극), 정공 제어층(HCL), 발광층(EML), 전자 제어층(ECL), 및 제2 전극(CE, 또는 공통 전극)을 포함할 수 있다. 제1 화소 전극(AE-G)은 화소 별로 분리되어 제공될 수 있다. 도 4a에서는 제1 화소 전극(AE-G), 제2 화소 전극(AE-R), 및 제3 화소 전극(AE-B)이 도시되었다.
제1 화소 전극(AE-G)은 제1 화소 영역(PXA-G)에 대응하여 배치되고, 제2 화소 전극(AE-R)은 제2 화소 영역(PXA-R)에 대응하여 배치되고, 제3 화소 전극(AE-B)은 제3 화소 영역(PXA-B)에 대응하여 배치될 수 있다. 여기서 "대응한다"는 것은 표시 패널(DP)의 두께 방향(DR3)에서 보았을 때 두 구성이 중첩한다는 것을 의미하며 동일한 면적으로 제한되지 않는다.
제1 화소 전극(AE-G), 제2 화소 전극(AE-R), 및 제3 화소 전극(AE-B)은 제4 절연층(IL4) 위에 배치될 수 있다. 제1 화소 전극(AE-G), 제2 화소 전극(AE-R), 및 제3 화소 전극(AE-B) 각각은 대응하는 구동 트랜지스터와 직접 또는 간접적으로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 화소 전극(AE-G)은 도 4a에 도시된 구동 트랜지스터(T-D)와 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 도 4a에서 제1 화소 전극(AE-G)과 구동 트랜지스터(T-D)의 연결구조는 미도시 하였다.
화소 정의막(PDL)은 제1 화소 전극(AE-G), 제2 화소 전극(AE-R), 및 제3 화소 전극(AE-B) 각각의 일부분을 노출시킬 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)에는 발광 개구부들(OP)이 정의될 수 있다. 발광 개구부들(OP)에 의해 제1 화소 전극(AE-G), 제2 화소 전극(AE-R), 및 제3 화소 전극(AE-B) 각각의 일부분이 노출될 수 있다.
정공 제어층(HCL), 발광층(EML), 전자 제어층(ECL), 및 제2 전극(CE)은 제1 화소 영역(PXA-G), 제2 화소 영역(PXA-R), 제3 화소 영역(PXA-B), 및 주변 영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 정공 수송층을 포함하고, 정공 주입층을 더 포함할 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 전자 수송층을 포함하고, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.
발광층(EML)은 단층 구조를 갖거나, 템덤 구조를 가질 수 있다. 발광층(EML)은 소스광으로써 블루광을 생성할 수 있다. 블루광은 410nm(nanometer) 내지 480nm 파장을 포함할 수 있다. 블루광의 발광 스펙트럼은 440nm 내지 460 nm 범위에 속하는 피크 파장을 가질 수 있다. 발광층(EML)은 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-G, PXA-R, PXA-B)에 공통적으로 배치되거나, 독립적으로 배치될 수 있다. 독립적으로 배치된다는 것은 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-G, PXA-R, PXA-B)마다 발광층(EML)이 분리된 것을 의미한다.
발광층(EML)에는 제1 발광 영역(EA-G), 제2 발광 영역(EA-R), 및 제3 발광 영역(EA-B)이 정의될 수 있다. 제1 발광 영역(EA-G)은 제1 화소 전극(AE-G)과 중첩하는 발광층(EML)의 일부분이고, 제2 발광 영역(EA-R)은 제2 화소 전극(AE-R)과 중첩하는 발광층(EML)의 일부분이고, 제3 발광 영역(EA-B)은 제3 화소 전극(AE-B)과 중첩하는 발광층(EML)의 일부분으로 정의될 수 있다.
또한, 제1 발광 영역(EA-G)은 제1 화소 영역(PXA-G)에 대응하여 정의되고, 제2 발광 영역(EA-R)은 제2 화소 영역(PXA-R)에 대응하여 정의되고, 제3 발광 영역(EA-B)은 제3 화소 영역(PXA-B)에 대응하여 정의될 수 있다. 여기서 "대응한다"는 것은 표시 패널(DP)의 두께 방향(DR3)에서 보았을 때 두 구성이 중첩한다는 것을 의미하며 동일한 면적으로 제한되지 않는다.
박막 봉지층(TFE)은 발광층(EML) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(EL) 위에 직접 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 순차적으로 적층된 제1 무기 봉지층(ITL1), 유기 봉지층(OTL), 및 제2 무기 봉지층(ITL2)을 포함할 수 있다. 유기 봉지층(OTL)은 제1 무기 봉지층(ITL1)과 제2 무기 봉지층(ITL2) 사이에 배치될 수 있다. 제1 무기 봉지층(ITL1) 및 제2 무기 봉지층(ITL2)은 무기 물질을 증착하여 형성될 수 있고, 유기 봉지층(OTL)은 유기 물질을 증착, 프린팅 또는 코팅하여 형성될 수 있다.
제1 무기 봉지층(ITL1) 및 제2 무기 봉지층(ITL2)은 수분 및 산소로부터 표시 소자층(EL)을 보호하고, 유기 봉지층(OTL)은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(EL)을 보호한다. 제1 무기 봉지층(ITL1) 및 제2 무기 봉지층(ITL2)은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 티타늄옥사이드 및 알루미늄옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기 봉지층(OTL)은 고분자, 예를 들어 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니다.
유기 봉지층(OTL)은 평탄화된 상면(OTL-US)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 표시 영역(DA, 도 1a 참조) 내에 배치된 유기 봉지층(OTL)의 상면(OTL-US)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 대해 정의된 평면과 실질적으로 평행한 면을 정의할 수 있다. 제2 무기 봉지층(ITL2)은 상면(OTL-US) 위에 배치된다. 제2 무기 봉지층(ITL2)은 상면(OTL-US)의 형상에 대응하여 평탄하게 형성될 수 있다. 즉, 표시 영역(DA, 도 1a 참조)_내에 배치된 제2 무기 봉지층(ITL2)의 상면(OTL-US)은 평면일 수 있다.
도 4a에서는 박막 봉지층(TFE)이 2 개의 무기층과 1 개의 유기층을 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 박막 봉지층(TFE)은 3 개의 무기층과 2 개의 유기층을 포함할 수도 있고, 이 경우, 무기층과 유기층은 번갈아 가며 적층된 구조를 가질 수 있다.
제2 표시 기판(200)은 제1 표시 기판(100) 위에 배치될 수 있다. 제2 표시 기판(200)은 제2 베이스층(BS2, 또는 커버 베이스층), 제1 컬러 필터(CF-G), 제2 컬러 필터(CF-R), 제3 컬러 필터(CF-B), 제1 광 변환 패턴(WCG), 제2 광 변환 패턴(WCR), 광학 패턴(OCB), 제1 분할 격벽(BM, 또는 차광층), 제2 분할 격벽(BW, 또는 분할 격벽), 및 복수의 절연층들(200-1, 200-2, 200-3)을 포함할 수 있다.
제2 베이스층(BS2)은 실리콘 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 절연 필름, 또는 복수의 절연층들을 포함하는 적층 구조체일 수 있다.
제2 베이스층(BS2)의 일면 상에는 제3 컬러 필터(CF-B)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 베이스층(BS2)의 하면에 제3 컬러 필터(CF-B)가 배치될 수 있다. 제3 컬러 필터(CF-B)는 주변 영역(NPXA) 및 제3 화소 영역(PXA-B)에 배치될 수 있다. 제3 컬러 필터(CF-B)에는 제1 화소 영역(PXA-G) 및 제2 화소 영역(PXA-R)에 대응하는 개구가 정의될 수 있다.
제1 분할 격벽(BM)은 제3 컬러 필터(CF-B) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 분할 격벽(BM)은 주변 영역(NPXA)에 배치될 수 있다. 제1 분할 격벽(BM)에는 제1 차광 개구부(BM-OG), 제2 차광 개구부(BM-OR), 및 제3 차광 개구부(BM-OB)가 정의될 수 있다.
제1 분할 격벽(BM)은 차광성 물질을 포함할 수 잇으며, 예를 들어, 통상의 블랙 성분(black coloring agent)을 포함할 수 있다. 제1 분할 격벽(BM)은 베이스 수지에 혼합된 블랙 염료, 블랙 안료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 블랙 성분은 카본 블랙, 크롬과 같은 금속 또는 이들의 산화물을 포함할 수 있다. 제1 분할 격벽(BM)은 예컨대, 블랙매트리스일 수 있다.
제1 차광 개구부(BM-OG), 제2 차광 개구부(BM-OR), 및 제3 차광 개구부(BM-OB)는 제1 화소 영역(PXA-G), 제2 화소 영역(PXA-R), 및 제3 화소 영역(PXA-B)에 각각 대응될 수 있다. "대응된다"는 것은 표시 패널(DP)의 두께 방향(DR3)에서 보았을 때 두 구성이 중첩한다는 것을 의미하며 동일한 면적으로 제한되지 않는다.
제1 컬러 필터(CF-G)는 제1 차광 개구부(BM-OG)를 커버하며, 제2 베이스층(BS2) 아래에 배치될 수 있다. 제2 컬러 필터(CF-R)는 제2 차광 개구부(BM-OR)를 커버하며, 제2 베이스층(BS2) 아래에 배치될 수 있다. 제3 컬러 필터(CF-B)는 제3 차광 개구부(BM-OB)와 중첩할 수 있다. 제1 컬러 필터(CF-G)는 제1 컬러광을 투과시키고, 제2 컬러 필터(CF-R)는 제2 컬러광을 투과시키고, 제3 컬러 필터(CF-B)는 발광층(EML)으로부터 제공된 소스광을 투과시킬 수 있다.
제1 내지 제3 컬러 필터들(CF-G, CF-R, CF-B) 각각은 특정한 파장범위의 광을 투과시키고, 해당 파장범위 외의 광은 차단시킨다. 제1 내지 제3 컬러 필터들(CF-G, CF-R, CF-B) 각각은 베이스 수지 및 베이스 수지에 분산된 염료 및/또는 안료를 포함한다. 베이스 수지는 염료 및/또는 안료가 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 제1 컬러 필터(CF-G)는 녹색 컬러 필터이고, 제2 컬러 필터(CF-R)는 적색 컬러 필터이고, 제3 컬러 필터(CF-B)는 청색 컬러필터일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 컬러 필터(CF-G) 및 제2 컬러 필터(CF-R)는 황색 컬러 필터일 수 있다. 이 경우, 제1 컬러 필터(CF-G)와 제2 컬러 필터(CF-R)는 서로 연결되어 제공될 수도 있다.
제1 절연층(200-1)은 제1 컬러 필터(CF-G), 제2 컬러 필터(CF-R), 및 제3 컬러 필터(CF-B) 아래에 배치되며, 제1 컬러 필터(CF-G), 제2 컬러 필터(CF-R), 및 제3 컬러 필터(CF-B)를 커버할 수 있다. 제2 절연층(200-2)은 제1 절연층(200-1)을 커버하며 하측에 평탄면을 제공할 수 있다. 제1 절연층(200-1)은 무기막이고, 제2 절연층(200-2)은 유기막일 수 있다.
제2 분할 격벽(BW)은 제2 절연층(200-2) 아래에 배치될 수 있다. 제2 분할 격벽(BW)은 주변 영역(NPXA)에 배치될 수 있다. 제2 분할 격벽(BW)에는 제1 개구부(BW-OG), 제2 개구부(BW-OR), 및 제3 개구부(BW-OB)가 정의될 수 있다. 제2 분할 격벽(BW)은 소정의 값 이하의 투과율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 분할 격벽(BW)은 차광성 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 통상의 블랙 성분을 포함할 수 있다. 제2 분할 격벽(BW)은 베이스 수지에 혼합된 블랙 염료, 블랙 안료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 분할 격벽(BW)은 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate), 3-메톡시부틸 아세테이트(3-methoxy-n-butyl acetate), 아크릴레이트 모노머(acrylate monomer), 아크릴 모노머(acrylic monomer), 유기 안료(organic pigment), 및 아크릴레이트 에스터(acrylate ester) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 개구부(BW-OG), 제2 개구부(BW-OR), 및 제3 개구부(BW-OB)는 제1 화소 영역(PXA-G), 제2 화소 영역(PXA-R), 및 제3 화소 영역(PXA-B)에 각각 대응될 수 있다. "대응된다"는 것은 표시 패널(DP)의 두께 방향(DR3)에서 보았을 때 두 구성이 중첩한다는 것을 의미하며 동일한 면적으로 제한되지 않는다.
제1 광 변환 패턴(WCG)은 제1 개구부(BW-OG) 내 측에 배치되며, 소스광을 제1 컬러광으로 변환할 수 있다. 제2 광 변환 패턴(WCR)은 제2 개구부(BW-OR) 내 측에 배치되며, 소스광을 제2 컬러광으로 변환할 수 있다. 광학 패턴(OCB)은 제3 개구부(BW-OB) 내 측에 배치되며, 소스광을 투과시킬 수 있다.
제1 광 변환 패턴(WCG), 제2 광 변환 패턴(WCR), 및 광학 패턴(OCB) 각각은 잉크젯 공정에 의해 형성될 수 있다. 제2 분할 격벽(BW)에 의해 정의된 공간, 예를 들어, 제1 개구부(BW-OG), 제2 개구부(BW-OR), 및 제3 개구부(BW-OB) 각각으로 조성물들이 제공되어 제1 광 변환 패턴(WCG), 제2 광 변환 패턴(WCR), 및 광학 패턴(OCB)이 형성될 수 있다.
제1 광 변환 패턴(WCG)은 베이스 수지(BR), 제1 양자점(EPG), 및 산란 입자(SC)를 포함할 수 있고, 제2 광 변환 패턴(WCR)은 베이스 수지(BR), 제2 양자점(EPR), 및 산란 입자(SC)를 포함할 수 있고, 광학 패턴(OCB)은 베이스 수지(BR) 및 산란 입자(SC)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 산란 입자(SC)는 제1 광 변환 패턴(WCG), 제2 광 변환 패턴(WCR), 및 광학 패턴(OCB) 중 어느 하나로부터 생략될 수도 있다.
베이스 수지(BR)는 제1 양자점(EPG), 제2 양자점(EPR), 또는 산란 입자(SC)가 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 다만, 그에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)을 분산 배치시킬 수 있는 매질이면 그 명칭, 추가적인 다른 기능, 구성 물질 등에 상관없이 베이스 수지(BR)로 지칭될 수 있다. 베이스 수지(BR)는 고분자 수지일 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지(BR)는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등일 수 있다. 베이스 수지(BR)는 투명 수지일 수 있다.
산란 입자(SC)는 티타늄옥사이드(TiO2) 또는 실리카계 나노 입자 등일 수 있다. 산란 입자(SC)는 입사된 광을 산란시켜 외부로 제공되는 광량을 증가시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 광 변환 패턴(WCG) 및 제2 광 변환 패턴(WCR) 중 적어도 어느 하나는 산란 입자(SC)를 포함하지 않을 수도 있다.
제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)은 입사되는 광의 파장을 변환하는 입자일 수 있다. 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성되며, 작은 크기로 인해 에너지 밴드 갭(band gap)이 커지는 양자 구속(quantum confinement) 효과를 나타낸다. 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)에 밴드 갭보다 에너지가 높은 파장의 빛이 입사하는 경우, 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)은 그 빛을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 파장의 빛은 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)은 그 크기와 조성 등을 조절하면 양자 구속 효과에 의한 발광 특성을 조절할 수 있다.
제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR) 각각의 코어는 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, CdS, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-VI족 화합물은 In2S3, In2Se3 등과 같은 이원소 화합물; InGaS3, InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물; 또는 이의 임의의 조합;을 포함할 수 있다.
I-III-VI족 화합물은 AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, AgGaS2, CuGaS2 CuGaO2, AgGaO2, AgAlO2 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 또는 AgInGaS2, CuInGaS2 등의 사원소 화합물로부터 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InAlP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 한편, III-V족 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, III- II-V족 화합물로 InZnP 등이 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 제1 및 제2 양자점들(EPG, EPR)은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다.
제3 절연층(200-3)은 제2 분할 격벽(BW), 제1 광 변환 패턴(WCG), 제2 광 변환 패턴(WCR), 및 광학 패턴(OCB)을 커버할 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(200-3)은 제2 분할 격벽(BW), 제1 광 변환 패턴(WCG), 제2 광 변환 패턴(WCR), 및 광학 패턴(OCB)을 밀봉하는 무기막일 수 있다.
제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(200) 사이에는 기능층(300) 및 충진층(400)이 배치될 수 있다.
기능층(300)은 제1 표시 기판(100) 위에 직접 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 표시 기판(100)은 표시층으로 지칭될 수 도 있다. 제1 표시 기판(100)의 상면(100-US)은 제2 봉지 무기층(ITL2, 또는 최상층)에 의해 정의된 면일 수 있다. 제1 표시 기판(100)의 상면(100-US)은 표시 영역(DA, 도 1a 참조) 내에서 평탄할 수 있다. 따라서, 기능층(300) 역시 표시 영역(DA, 도 1a 참조) 내에서 평탄한 형상을 가질 수 있다. 평탄하다는 것은 적어도 두 개의 방향축에 의해 정의된 평면과 나란하다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 표시 영역(DA, 도 1a 참조) 내에서 기능층(300)의 상면과 하면은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면과 나란할 수 있다.
기능층(300)은 제2 봉지 무기층(ITL2)이 형성되는 공정에 연속해서 형성될 수 있다. 예를 들어, 동일한 챔버 내에서 제2 봉지 무기층(ITL2)을 형성한 후, 연속해서 기능층(300)을 형성할 수 있다. 기능층(300)은 저온 플라즈마화학 기상 증착법이 가능한 투명 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기능층(300)은 SiOC, SiOCH, 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 또는 실리콘 옥시나이트라이드를 포함할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다.
도 4b를 참조하면, 제2 봉지 무기층(ITL2)과 기능층(300) 사이의 경계에서 전반사 임계각(AG-C)보다 큰 입사각으로 입사된 광은 제2 봉지 무기층(ITL2)과 기능층(300) 사이의 경계에서 전반사될 수 있다.
전반사 임계각(AG-C)은 제1 발광 영역(EA-G)으로부터 제2 분할 격벽(BW)을 향해 진행하는 기준광의 기준 입사각보다 작을 수 있다. 기준광은 혼색을 유발하는 각도로 입사되는 광을 의미할 수 있다. 예를 들어, 기준광은 제1 발광 영역(EA-G)으로부터 제1 발광 영역(EA-G)과 대응하지 않는 제2 광 변환 패턴(WCR) 또는 광학 패턴(OCB)을 향해 진행하는 광일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전반사 임계각(AG-C)이 기준 입사각보다 작도록 설계된다. 따라서, 혼색을 유발하는 각도로 입사되는 광은 제2 봉지 무기층(ITL2)과 기능층(300) 사이의 경계에서 전반사될 수 있다. 따라서, 인접한 화소 영역들 사이에서 혼색되는 현상이 방지될 수 있고, 표시 패널(DP)의 표시 화질이 향상될 수 있다.
기준광은 제1 기준광(L1), 제2 기준광(L2), 제3 기준광(L3), 및 제4 기준광(L4) 중 하나 일 수 있다. 제1 내지 제4 기준광들(L1, L2, L3, L4)은 제1 발광 영역(EA-G) 내의 어느 부분으로부터 출사되었는지 또는 제2 분할 격벽(BW)의 어느 부분으로 입사되었는지에 따라 구분될 수 있다.
제1 발광 영역(EA-G)은 외곽 부분(EAE) 및 중심 부분(EAC)을 포함할 수 있다. 외곽 부분(EAE)은 중심 부분(EAC)을 에워싸는 영역으로 정의될 수 있다. 외곽 부분(EAE)은 중심 부분(EAC)보다 화소 정의막(PDL)의 발광 개구부(OP)를 정의하는 측벽에 더 가까울 수 있다. 제1 기준광(L1) 및 제2 기준광(L2)은 외곽 부분(EAE)으로부터 출사되는 광으로 정의될 수 있으며, 제3 기준광(L3) 및 제4 기준광(L4)은 중심 부분(EAC)으로부터 출사되는 광으로 정의될 수 있다.
제2 분할 격벽(BW)은 제1 개구부(BW-OG)를 정의하는 제1 측면(BW-SS1), 제2 개구부(BW-OR)를 정의하는 제2 측면(BW-SS2), 제3 개구부(BW-OB)를 정의하는 제3 측면(BW-SS3), 및 바닥면(BW-BS)을 포함할 수 있다. 바닥면(BW-BS)은 제2 분할 격벽(BW)의 최하면으로 정의될 수 있다. 표시 패널(DP)의 두께 방향, 예를 들어, 제3 방향(DR3)에서 보았을 때, 제1 측면(BW-SS1)은 제1 발광 영역(EA-G)을 에워쌀 수 있고, 제2 측면(BW-SS2)은 제2 발광 영역(EA-R)을 에워쌀 수 있고, 제3 측면(BW-SS3)은 제3 발광 영역(EA-B)을 에워쌀 수 있다.
도 4c를 참조하면, 제1 경계(BD1)는 기준광이 출사되는 제1 발광 영역(EA-G)을 에워싸는 경계일 수 있고, 제2 경계(BD21 또는 BD22)는 기준 광이 출사되는 제1 발광 영역(EA-G)과 인접한 다른 발광 영역을 에워싸는 경계로 정의될 수 있다. 따라서, 제1 측면(BW-SS1)과 바닥면(BW-BS) 사이의 경계는 제1 경계(BD1)로 정의되고, 제2 측면(BW-SS2)과 바닥면(BW-BS) 사이의 경계 및 제3 측면(BW-SS3)과 바닥면(BW-BS) 사이의 경계는 제2 경계(BD21 또는 BD22)로 정의될 수 있다.
다시 도 4b를 참조하면, 제1 기준광(L1) 및 제3 기준광(L3)은 제1 경계(BD1)를 향해 입사되는 광이고, 제2 기준광(L2) 및 제4 기준광(L4)은 제2 경계(BD21 또는 BD22)를 향해 입사되는 광일 수 있다.
제1 내지 제4 기준 입사각들(AE1, AE2, AC1, AC2)은 기능층(300)과 제2 무기 봉지층(ITL2) 사이의 경계면(300BD)으로 입사되는 제1 내지 제4 기준광들(L1, L2, L3, L4)의 입사각들로 각각 정의될 수 있다. 제1 내지 제4 기준 입사각들(AE1, AE2, AC1, AC2)은 아래의 관계를 만족할 수 있다.
제1 기준 입사각(AE1) < 제3 기준 입사각(AC1) < 제2 기준 입사각(AE2) < 제4 기준 입사각(AC2)
제2 봉지 무기층(ITL2)은 제1 굴절률(n1)을 갖고, 기능층(300)은 제1 굴절률(n1)보다 낮은 제2 굴절률(n2)을 가질 수 있다. 전반사 임계각(AG-C)이 제1 내지 제4 기준 입사각들(AE1, AE2, AC1, AC2) 중 선택된 기준 입사각보다 작은 값을 갖도록 제2 봉지 무기층(ITL2)은 제1 굴절률(n1)과 기능층(300)의 제2 굴절률(n2)의 차이값이 결정될 수 있다.
제1 내지 제4 기준 입사각들(AE1, AE2, AC1, AC2)은 다양한 변수들에 의해 달라질 수 있다. 변수들 중 하나는 유기 봉지층(OTL)의 두께(OTL-T)일 수 있다.
도 5는 유기 봉지층의 두께에 따른 기준 입사각을 표시한 그래프들이다.
도 4a, 도 4b, 및 도 5를 참조하면, 제1 내지 제4 기준 입사각들(AE1, AE2, AC1, AC2)은 유기 봉지층(OTL)의 두께(OTL-T)에 따라 달라질 수 있다. 유기 봉지층(OTL)의 두께(OTL-T)는 표시 영역(DA, 도 1a 참조) 내의 유기 봉지층(OTL)의 최소 두께로 정의될 수 있다.
유기 봉지층(OTL)의 두께(OTL-T)가 증가할수록 제1 내지 제4 기준 입사각들(AE1, AE2, AC1, AC2) 각각은 감소될 수 있다. 유기 봉지층(OTL)의 두께(OTL-T)에 따라 계산된 제1 내지 제4 기준 입사각들(AE1, AE2, AC1, AC2)을 근거로 전반사 임계각(AG-C)이 결정될 수 있다.
도 6은 입사각에 따른 투과율을 도시한 그래프들이다.
도 4a, 도 4b, 및 도 6을 참조하면, 제1 그래프(GP1)는 기능층(300)의 제2 굴절률(n2)이 제1 값일 때의 입사각에 따른 투과율을 도시한 그래프이고, 제2 그래프(GP2)는 기능층(300)의 제2 굴절률(n2)이 제2 값일 때의 입사각에 따른 투과율을 도시한 그래프이고, 제3 그래프(GP3)는 기능층(300)의 제2 굴절률(n2)이 제3 값일 때의 입사각에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
상기 제1 값은 상기 제2 값 및 상기 제3 값보다 크고, 상기 제2 값은 상기 제3 값보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 값은 1.5이고, 제2 값은 1.4이고, 제3 값은 1.3일 수 있다.
기능층(300)의 제2 굴절률(n2)이 작아질수록 전반사 임계각(AG-C)은 감소될 수 있다. 참고로, 전반사 임계각(AG-C)은 투과율이 0일 때의 입사각일 수 있다. 또한, 기능층(300)의 제2 굴절률(n2)이 작아질수록 투과율은 감소될 수 있다. 즉, 기능층(300)의 제2 굴절률(n2)이 작아지면 색 일치율은 개선될 수 있으나, 표시 패널(DP)의 발광 효율은 감소될 수 있다. 색 일치율은 혼색이 발생하지 않을수록 높은 값으로 정의될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 색 일치율과 발광 효율을 고려하여 제1 내지 제4 기준 입사각들(AE1, AE2, AC1, AC2) 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 기준 입사각보다 전반사 임계각(AG-C)이 작도록 기능층(300)의 제2 굴절률(n2)을 결정할 수 있다.
다시 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전반사 임계각(AG-C)은 제2 분할 격벽(BW)의 투과율에 따라 결정될 수 있다. 제2 분할 격벽(BW)의 투과율이 소정의 값 이하인 경우, 제2 분할 격벽(BW)을 향해 진행하는 광은 제2 분할 격벽(BW)에 흡수될 수 있다. 따라서, 전반사 임계각(AG-C)은 제2 기준 입사각(AE2)보다 작은 값으로 결정될 수 있다. 또는, 제2 분할 격벽(BW)의 투과율이 소정의 값보다 큰 경우, 전반사 임계각(AG-C)은 제1 기준 입사각(AE1)보다 작은 값으로 결정될 수 있다. 또는 제2 분할 격벽(BW)의 투과율과 무관하게, 제1 기준 입사각(AE1)과 제2 기준 입사각(AE2)의 중간값을 갖는 제3 기준 입사각(AC1)을 기준으로 전반사 임계각(AG-C)이 결정될 수도 있다.
제1 기준 입사각(AE1)은,
Figure pat00005
일 수 있다. DT1은 제1 발광 영역(EA-G)과 기능층(300) 사이의 거리(DT1)이고, DT2는 표시 패널(DP)의 두께 방향, 예를 들어, 제3 방향(DR3)에서 보았을 때, 제1 발광 영역(EA-G) 내의 제1 기준광(L1)이 출사되는 일 지점과 제1 기준광(L1)이 입사되는 기능층(300)의 일 지점 사이의 거리(DT2)일 수 있다.
전반사 임계각(AG-C)은
Figure pat00006
일 수 있다. 제1 굴절률(n1)이 결정된 경우,
Figure pat00007
를 만족하는 제2 굴절률(n2)을 갖는 물질이 기능층(300)을 구성하는 물질로 선택될 수 있다.
제2 기준 입사각(AE2)을 기준으로 전반사 임계각(AG-C)이 결정되는 경우, 기능층(300)의 제2 굴절률(n2)은 이하의 수식을 만족할 수 있다.
Figure pat00008
DT1은 제1 발광 영역(EA-G)과 기능층(300) 사이의 거리(DT1)이고, DT2a은 제3 방향(DR3)에서 보았을 때, 제1 발광 영역(EA-G) 내의 제2 기준광(L2)이 출사되는 일 지점과 제2 기준광(L2)이 입사되는 기능층(300)의 일 지점 사이의 거리(DT2a)일 수 있다.
기능층(300)의 두께(300-T)는 반사될 광의 파장대와 유사한 두께로 제공될 수 있다. 예를 들어, 반사될 광은 청색광일 수 있으며, 기능층(300)의 두께(300-T)는 400나노미터 내지 500나노미터일 수 있다. 다만, 이는 일 예로 드는 것일 뿐, 기능층(300)의 두께(300-T)가 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
기능층(300)의 두께(300-T)의 하한값은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 20옹스트롬 이상일 수 있다. 기능층(300)의 두께(300-T)가 20옹스트롬보다 작은 경우, 기능층(300)이 제2 무기 봉지층(ITL2) 상에 고르게 형성되지 못할 수 있다. 이 경우, 기능층(300)의 굴절률이 위치에 따라 상이할 수 있다. 하지만, 기능층(300)의 두께(300-T)가 소정의 값 이상을 갖는 경우, 기능층(300)은 균일한 굴절률을 가질 수 있다.
기능층(300)의 두께(300-T)의 상한값을 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 100마이크로미터이하일 수 있다. 기능층(300)의 두께(300-T)의 상한값은 표시 패널(DP, 도 1a 참조)의 광 효율을 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 기능층(300)의 두께(300-T)가 두꺼우면 두꺼울수록 광 효율이 감소될 수 있기 때문에, 기능층(300)의 두께(300-T)는 1 마이크로 미터 이하로 제공될 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니고, 상기 상한값은 10 마이크로미터 내지 20 마이크로미터 수준까지 증가될 수도 있다.
표시 영역(DA, 도 1a 참조) 내에서 기능층(300)의 두께(300-T)는 균일할 수 있다. 기능층(300)의 상면 및 하면 각각을 평탄할 수 있다. 기능층(300)의 하면에 대응하는 제2 무기 봉지층(ITL2)과 기능층(300)의 경계면(300BD)은 평탄할 수 있다. 이는 제2 무기 봉지층(ITL2) 아래에 배치된 유기 봉지층(OTL)의 컨포멀리티(conformality)가 0이기 때문이다. 컨포멀리티가 0이라는 뜻은 유기 봉지층(OTL)의 하면이 굴곡지더라도, 유기 봉지층(OTL)의 상면은 기준면과 평행한 것을 의미할 수 있다. 혼색을 유발하는 각도로 입사되는 광이 전반사되는 경계면(300BD)이 평탄하기 때문에, 혼색 현상이 발생하지 않도록 제어하기가 보다 용이할 수 있다.
충진층(400)은 기능층(300)과 제2 표시 기판(200-a) 사이에 배치될 수 있다. 충진층(400)은 기능층(300)과 제2 분할 격벽(BW) 사이에 배치될 수 있다. 충진층(400)은 실리콘계 폴리머, 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지를 포함할 수 있다.
충진층(400)에는 제1 면(401) 및 제1 면(401)에 대향하는 제2 면(402)이 정의될 수 있다. 제1 면(401)은 기능층(300)과 접촉되며 평탄한 면일 수 있으며, 제2 면(402)은 제2 분할 격벽(BW), 제1 광 변환 패턴(WCG), 제2 광 변환 패턴(WCR), 및 광학 패턴(OCB)의 형상에 대응하여 굴곡질 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3a의 I-I'에 대응하는 단면도이다. 도 7을 설명함에 있어서, 도 4a에서 설명된 구성과 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략된다.
도 7을 참조하면, 표시 패널(DPb)은 제1 표시 기판(100) 및 제2 표시 기판(200-a)을 포함할 수 있다. 제2 표시 기판(200-a)의 제2 분할 격벽(BWa, 또는 분할 격벽)은 다수의 층들을 포함하는 적층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 분할 격벽(BWa)은 제1 서브 분할 격벽(BW1) 및 제2 서브 분할 격벽(BW2)을 포함할 수 있다. 제1 서브 분할 격벽(BW1)은 기능층(300) 위에 배치되며, 제2 서브 분할 격벽(BW2)은 제1 서브 분할 격벽(BW1) 위에 배치될 수 있다.
제1 개구부(BW-OGa)는 제1 서브 분할 격벽(BW1)에 의해 정의된 제1 개구부분(BW-O1) 및 제2 서브 분할 격벽(BW2)에 의해 정의된 제2 개구부분(BW-O2)을 포함할 수 있다. 제1 개구부분(BW-O1)의 폭은 제2 개구부분(BW-O2)의 폭보다 클 수 있다. 제2 화소 영역(PXA-R)에 대응하는 제2 분할 격벽(BWa)의 제2 개구부 및 제3 화소 영역(PXA-B)에 대응하는 제2 분할 격벽(BWa)의 제3 개구부 각각도 제1 개구부분(BW-O1) 및 제2 개구부분(BW-O2)을 포함할 수 있다.
기능층(300)과 제2 무기 봉지층(ITL2) 사이의 전반사 임계각은 기준광(LB)의 기준 입사각(AG-LB)보다 작을 수 있다. 기준 입사각(AG-LB)은 기능층(300)으로 입사되는 기준광(LB)의 입사각을 의미할 수 있다.
제1 발광 영역(EA-G)으로부터 제1 서브 분할 격벽(BW1)의 제1 개구부분(BW-O1)을 정의하는 제1 측면(BW1S)과 제1 측면(BW1S)과 연결된 제1 서브 분할 격벽(BW1)의 바닥면(BW1B) 사이의 경계(BD)를 향해 입사되는 광이 기준광(LB)의로 정의될 수 있다. 표시 패널(DPb)의 두께 방향에서 보았을 때, 경계(BD)는 제1 발광 영역(EA-G)를 에워쌀 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 기준광(LB)의 기준이되는 경계(BD)는 제2 발광 영역(EA-R) 또는 제3 발광 영역(EA-B)을 에워싸는 경계일 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3a의 I-I'에 대응하는 단면도이다.
도 8을 설명함에 있어서, 도 4a에서 설명된 구성과 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략된다.
도 8을 참조하면, 표시 패널(DPc)은 제1 표시 기판(100) 및 제2 표시 기판(200-b)을 포함할 수 있다. 제2 표시 기판(200-b)의 제1 광 변환 패턴(WCGa), 제2 광 변환 패턴(WCRa), 및 광학 패턴(OCBa)은 제1 절연층(200-1) 아래에 배치될 수 있다. 제1 광 변환 패턴(WCGa), 제2 광 변환 패턴(WCRa), 및 광학 패턴(OCBa) 각각은 포토리소그래피 공정에 의해 형성될 수 있다. 제2 절연층(200-2a)은 제1 광 변환 패턴(WCGa), 제2 광 변환 패턴(WCRa), 및 광학 패턴(OCBa)을 커버할 수 있다. 제2 절연층(200-2)은 제1 광 변환 패턴(WCGa), 제2 광 변환 패턴(WCRa), 및 광학 패턴(OCBa)을 밀봉하는 무기막일 수 있다.
제2 절연층(200-2) 아래에는 제2 분할 격벽(BWb, 또는 분할 격벽)이 배치될 수 있다. 제2 분할 격벽(BWb)은 주변 영역(NPXA)에 배치될 수 있다. 제2 분할 격벽(BWb)은 통상의 블랙 성분을 포함할 수 있다. 제2 분할 격벽(BWb)은 베이스 수지에 혼합된 블랙 염료, 블랙 안료를 포함할 수 있다. 제2 분할 격벽(BWb)은 제1 광 변환 패턴(WCGa), 제2 광 변환 패턴(WCRa), 및 광학 패턴(OCBa) 사이의 공간에 채워질 수 있다.
기능층(300)과 제2 무기 봉지층(ITL2) 사이의 전반사 임계각은 기준광(LB)의 기준 입사각(AG-LB)보다 작을 수 있다. 기준 입사각(AG-LB)은 기능층(300)으로 입사되는 기준광(LB)의 입사각을 의미할 수 있다.
제1 발광 영역(EA-G)으로부터 제2 분할 격벽(BWb)이 제2 절연층(200-2a)이 만나는 경계(BDa)로 입사되는 광이 기준광(LB)으로 정의될 수 있다. 표시 패널(DPc)의 두께 방향에서 보았을 때, 경계(BDa)는 제1 광 변환 패턴(WCGa)과 중첩할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 기준광(LB)의 기준이되는 경계(BDa)는 제2 광 변환 패턴(WCRa) 또는 광학 패턴(OCBa)과 중첩하는 부분일 수도 있다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 사시도이다. 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
본 실시예에 따른 표시 패널(DPd)은 도 1a 내지 도 8에 도시된 표시 패널들(DP, DPa, DPb, DPc)과 달리 하나의 베이스층(BS)을 포함한다. 제조 공정에 있어서, 제1 표시 기판(100, 도 1a 참조)과 제2 표시 기판(200, 도 1a 참조)을 결합하는 공정이 생략되고, 베이스층(BS) 상에 순차적으로 구조물들이 형성될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 표시 패널(DPd)은 베이스층(BS), 베이스층(BS) 위에 배치된 회로층(CCL), 회로층(CCL) 위에 배치된 표시 소자층(EL), 표시 소자층(EL) 위에 배치된 박막 봉지층(TFE), 박막 봉지층(TFE) 위에 배치된 기능층(300), 및 기능층(300) 위에 배치된 광 제어층(OSL)을 포함할 수 있다.
광 제어층(OSL)은 도 1a 내지 도 8을 참조하여 설명한 제2 표시 기판(200, 200-a, 또는 200-b)에 대응할 수 있다. 제2 표시 기판(200, 200-a, 또는 200-b)과 광 제어층(OSL)의 차이점은 제조공정에서 나타난다. 제2 표시 기판(200, 200-a, 또는 200-b)이 제1 표시 기판(100, 도 1a 참조)과 별개의 공정에서 형성된 것과 달리, 광 제어층(OSL)은 기능층(300) 상에 연속 공정을 통해 형성될 수 있다.
광 제어층(OSL)은 제1 분할 격벽(BWc, 또는 분할 격벽), 제1 광 변환 패턴(WCGb), 제2 광 변환 패턴(WCRb), 광학 패턴(OCBb), 제1 컬러 필터(CF-Ga), 제2 컬러 필터(CF-Ra), 제3 컬러 필터(CF-Ba), 제2 분할 격벽(BMa, 또는 블랙 매트릭스), 및 절연층들(200-1b, 200-2b)을 포함할 수 있다.
제1 분할 격벽(BWc)은 기능층(300) 위에 배치된다. 제1 분할 격벽(BWc)은 기능층(300) 위에 형성될 수 있다. 제1 분할 격벽(BWc)에는 제1 내지 제3 개구부들(BW-OGb, BW-ORb, BW-OBb)이 정의된다. 제1 광 변환 패턴(WCGb)은 제1 개구부(BW-OGb) 내에 배치되고, 제2 광 변환 패턴(WCRb)은 제2 개구부(BW-ORb) 내에 배치되고, 광학 패턴(OCBb)은 제3 개구부(BW-OBb) 내에 배치된다.
제1 광 변환 패턴(WCGb), 제2 광 변환 패턴(WCRb), 및 광학 패턴(OCBb) 각각은 잉크젯 공정에 의해 형성될 수 있다. 제1 분할 격벽(BWc)에 의해 정의된 공간, 예를 들어, 제1 개구부(BW-OGb), 제2 개구부(BW-ORb), 및 제3 개구부(BW-OBb) 각각으로 조성물들이 제공되어 제1 광 변환 패턴(WCGb), 제2 광 변환 패턴(WCRb), 및 광학 패턴(OCBb)이 형성될 수 있다.
제1 절연층(200-1b)은 제1 분할 격벽(BWc), 제1 광 변환 패턴(WCGb), 제2 광 변환 패턴(WCRb), 및 광학 패턴(OCBb) 위에 배치되며, 제1 분할 격벽(BWc), 제1 광 변환 패턴(WCGb), 제2 광 변환 패턴(WCRb), 및 광학 패턴(OCBb)을 커버할 수 있다.
제1 컬러 필터(CF-Ga)는 제1 절연층(200-1b) 위에 배치될 수 있다. 제1 컬러 필터(CF-Ga)는 제1 화소 영역(PXA-G)에 대응하여 배치된다. 제2 컬러 필터(CF-Ra)는 제1 절연층(200-1b) 위에 배치될 수 있다. 제2 컬러 필터(CF-Ra)는 제2 화소 영역(PXA-R)에 대응하여 배치된다.
제2 분할 격벽(BMa, 또는 블랙 매트리스)은 주변 영역(NPXA)에 배치된다. 예를 들어, 제2 분할 격벽(BMa)은 제1 컬러 필터(CF-Ga) 및 제2 컬러 필터(CF-Ra)를 형성한 후에 형성될 수 있다. 제3 컬러 필터(CF-Ba)는 제2 분할 격벽(BMa)을 커버하며, 주변 영역(NPXA) 및 제3 화소 영역(PXA-B)에 배치될 수 있다. 제3 컬러 필터(CF-Ba)는 청색 컬러필터일 수 있다.
제1 컬러 필터(CF-Ga), 제2 컬러 필터(CF-Ra), 및 제3 컬러 필터(CF-Ba)를 모두 커버하는 제2 절연층(200-2b)이 제1 컬러 필터(CF-Ga), 제2 컬러 필터(CF-Ra), 및 제3 컬러 필터(CF-Ba) 위에 배치된다. 제2 절연층(200-2b)은 유기층일 수 있으며, 제2 절연층(200-2b) 아래에 무기층이 더 배치될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제2 절연층(200-2b) 위에 보호 기판이 더 배치될 수 있으며, 보호 기판은 합성 수지 기판 또는 유리기판을 포함할 수 있다.
기능층(300)과 제2 무기 봉지층(ITL2) 사이의 전반사 임계각은 기준광(LB)의 기준 입사각(AG-LB)보다 작을 수 있다. 기준 입사각(AG-LB)은 기능층(300)으로 입사되는 기준광(LB)의 입사각을 의미할 수 있다. 기준광(LB)은 제1 발광 영역(EA-G)으로부터 제2 분할 격벽(BWc)을 향해 입사되는 광일 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.
DP: 표시 패널 PXA-G: 제1 화소 영역
PXA-R: 제2 화소 영역 PXA-B: 제3 화소 영역
NPXA: 주변 영역 BS1: 베이스층
CCL: 회로층 EA-G: 제1 발광 영역
EA-R: 제2 발광 영역 EA-B: 제3 발광 영역

Claims (20)

  1. 제1 화소 영역, 제2 화소 영역, 제3 화소 영역, 및 상기 제1, 제2, 및 제3 화소 영역들에 인접한 주변 영역이 정의된 표시 패널에 있어서,
    베이스층;
    상기 베이스층 위에 배치된 회로층;
    상기 회로층 위에 배치되고 각각이 소스광을 생성하며, 상기 제1 화소 영역, 상기 제2 화소 영역, 및 상기 제3 화소 영역에 각각 대응하는 제1 발광 영역, 제2 발광 영역, 및 제3 발광 영역이 정의된 발광층;
    상기 발광층 위에 배치되며 평탄화된 상면을 제공하는 유기 봉지층;
    상기 유기 봉지층의 상기 상면 위에 배치되며 제1 굴절률을 갖는 무기 봉지층;
    상기 무기 봉지층 위에 배치되며 상기 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 기능층; 및
    상기 기능층 위에 배치되며 상기 제1 화소 영역, 상기 제2 화소 영역 및 상기 제3 화소 영역에 각각 대응하는 제1 개구부, 제2 개구부, 및 제3 개구부가 정의된 분할 격벽을 포함하고,
    상기 무기 봉지층과 상기 기능층 사이의 전반사 임계각은 상기 제1 발광 영역으로부터 상기 분할 격벽을 향해 진행하는 기준광의 기준 입사각보다 작은 표시 패널.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기준광은 상기 제1 발광 영역으로부터 상기 제1 개구부를 정의하는 상기 분할 격벽의 제1 측면과 상기 제1 측면과 연결된 상기 분할 격벽의 바닥면 사이의 경계로 입사되는 광인 표시 패널.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 기준광은 상기 제1 발광 영역의 외곽 부분 또는 상기 제1 발광 영역의 중심 부분으로부터 상기 경계를 향해 입사되는 광인 표시 패널.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기준광은 상기 제1 발광 영역으로부터 상기 제2 개구부를 정의하는 상기 분할 격벽의 제2 측면과 상기 제2 측면과 연결된 상기 분할 격벽의 바닥면 사이의 경계로 입사되는 광인 표시 패널.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 기능층의 두께는 20옹스트롬 이상인 표시 패널.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 개구부 내 측에 배치되며 상기 소스광을 제1 컬러광으로 변환하는 제1 광 변환 패턴;
    상기 제2 개구부 내 측에 배치되며 상기 소스광을 제2 컬러광으로 변환하는 제2 광 변환 패턴; 및
    상기 제3 개구부 내 측에 배치되며 상기 소스광을 투과시키는 광학 패턴을 더 포함하는 표시 패널.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 기능층과 상기 분할 격벽 사이에 배치되며 제1 면 및 상기 제1 면에 대향하는 제2 면이 정의된 충진층을 더 포함하고, 상기 제1 면은 상기 기능층과 접촉되며 평탄하고, 상기 제2 면은 상기 분할 격벽, 상기 제1 광 변환 패턴, 상기 제2 광 변환 패턴, 및 상기 광학 패턴의 형상에 대응하여 굴곡진 표시 패널.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 광 변환 패턴 위에 배치되어 상기 제1 컬러광을 투과시키는 제1 컬러 필터;
    상기 제2 광 변환 패턴 위에 배치되어 상기 제2 컬러광을 투과시키는 제2 컬러 필터;
    상기 광학 패턴 위에 배치되어 상기 소스광을 투과시키는 제3 컬러 필터; 및
    상기 제1 컬러 필터, 상기 제2 컬러 필터, 및 상기 제3 컬러 필터 위에 배치된 커버 베이스층을 더 포함하는 표시 패널.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 발광층 아래에 배치되며, 상기 제1 화소 영역에 대응하여 배치된 제1 화소 전극;
    상기 발광층 아래에 배치되며, 상기 제2 화소 영역에 대응하여 배치된 제2 화소 전극; 및
    상기 발광층 아래에 배치되며, 상기 제3 화소 영역에 대응하여 배치된 제3 화소 전극을 더 포함하고,
    상기 제1 발광 영역은 상기 제1 화소 전극과 중첩하는 상기 발광층의 일부분이고, 상기 제2 발광 영역은 상기 제2 화소 전극과 중첩하는 상기 발광층의 일부분이고, 상기 제3 발광 영역은 상기 제3 화소 전극과 중첩하는 상기 발광층의 일부분인 표시 패널.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 분할 격벽은 차광성 물질을 포함하는 표시 패널.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 분할 격벽은 상기 기능층 위에 배치된 제1 서브 분할 격벽, 및 상기 제1 서브 분할 격벽 위에 배치된 제2 서브 분할 격벽을 포함하는 표시 패널.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 및 상기 제3 개구부 각각은 상기 제1 서브 분할 격벽에 의해 정의된 제1 개구부분, 상기 제2 서브 분할 격벽에 의해 정의된 제2 개구부분을 포함하고, 상기 제1 개구부분의 폭은 상기 제2 개구부분의 폭보다 큰 표시 패널.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 기준광은 상기 제1 발광 영역으로부터 상기 제1 서브 분할 격벽의 상기 제1 개구부분을 정의하는 제1 측면과 상기 제1 측면과 연결된 상기 제1 서브 분할 격벽의 바닥면 사이의 경계를 향해 입사되는 광인 표시 패널.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 두께 방향에서 보았을 때, 상기 경계는 상기 제1 발광 영역, 상기 제2 발광 영역, 및 상기 제3 발광 영역 중 어느 하나를 에워싸는 표시 패널.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 입사각은,
    Figure pat00009
    이고,
    DT1은 상기 발광층과 상기 기능층 사이의 거리이고,
    DT2는 상기 표시 패널의 두께 방향에서 보았을 때 상기 제1 발광 영역 내의 상기 기준광이 출사되는 일 지점과 상기 기준광이 입사되는 상기 기능층의 일 지점 사이의 거리이고,
    상기 제1 굴절률(n1)과 상기 제2 굴절률(n2)은
    Figure pat00010
    를 만족하는 표시 패널.
  16. 표시 영역 및 비표시 영역이 정의되며, 상기 표시 영역과 중첩하는 상면은 평탄하고, 소스광을 제공하는 발광층을 포함하는 표시층;
    상기 상면을 정의하는 상기 표시층의 최상층의 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 기능층;
    상기 기능층 위에 배치되며, 상기 소스광을 제1 컬러광으로 변환하는 제1 광 변환 패턴;
    상기 기능층 위에 배치되며, 상기 소스광을 제2 컬러광으로 변환하는 제2 광 변환 패턴; 및
    상기 기능층 위에 배치되며, 상기 소스광을 투과시키는 광학 패턴을 포함하고,
    상기 최상층과 상기 기능층 사이의 전반사 임계각은 상기 제1 광 변환 패턴과 중첩하는 상기 발광층의 일 영역으로부터 상기 제2 광 변환 패턴 또는 상기 광학 패턴을 향해 진행하는 기준광의 기준 입사각보다 작은 표시 패널.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 표시 영역과 중첩하는 상기 기능층의 상면 및 하면 각각은 평탄하고, 상기 기능층의 두께는 20옹스트롬 이상인 표시 패널.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 기능층 위에 배치되며, 상기 기능층과 접촉된 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면이 정의된 충진층을 더 포함하고, 상기 제1 면은 평탄하고, 상기 제2 면은 상기 제1 광 변환 패턴, 상기 제2 광 변환 패턴, 및 상기 광학 패턴의 형상에 대응하여 굴곡진 표시 패널.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 기능층 위에 배치되며 상기 제1 광 변환 패턴을 에워싸는 제1 개구부, 상기 제2 광 변환 패턴을 에워싸는 제2 개구부, 및 상기 광학 패턴을 에워싸는 제3 개구부가 정의된 분할 격벽을 더 포함하는 표시 패널.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 기준광은 상기 발광층의 상기 일 영역으로부터 상기 제1 개구부를 정의하는 상기 분할 격벽의 제1 측면과 상기 제1 측면과 연결된 상기 분할 격벽의 바닥면 사이의 경계를 향해 입사되는 광이고,
    상기 기준 입사각은,
    Figure pat00011
    이고,
    DT1은 상기 발광층과 상기 기능층 사이의 거리이고,
    DT2는 상기 표시 패널의 두께 방향에서 보았을 때 상기 제1 발광 영역 내의 상기 기준광이 출사되는 일 지점과 상기 기준광이 입사되는 상기 기능층의 일 지점 사이의 거리이고,
    상기 제1 굴절률(n1)과 상기 제2 굴절률(n2)은
    Figure pat00012
    를 만족하는 표시 패널.
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