KR20220010653A - 표시장치 - Google Patents
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Abstract
일 실시예의 표시장치는 평면상에서 이웃하여 배치된 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역을 포함하고, 제1 화소 영역과 중첩되는 제1 발광 소자, 제2 화소 영역과 중첩되는 제2 발광 소자 및 제3 화소 영역과 중첩되는 제3 발광 소자를 포함하는 표시 패널 및 제1 발광 소자에 대응하여 배치된 제1 굴절률 제어부 및 제2 발광 소자에 대응하여 배치된 제2 굴절률 제어부를 포함하는 굴절률 제어층을 포함하고, 제1 굴절률 제어부 및 제2 굴절률 제어부는 서로 굴절률이 상이하고, 이러한 표시장치는 개선된 광 추출 효율을 나타낼 수 있다.
Description
본 발명은 표시장치에 대한 발명이다. 보다 상세하게는 광 추출 효율을 향상이 향상된 표시장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다. 이러한 표시 장치에서는 유기 화합물을 포함하는 발광 재료를 발광시켜서 표시를 실현하는 소위 자발광형의 표시 소자를 사용하고 있다.
또한, 표시장치의 구조를 개선하여 광 효율을 보다 증가시킴으로써 표시장치의 품질을 향상시키는 연구가 지속되고 있다.
본 발명은 광 추출 효율을 향상시키기 위하여 굴절률이 제어된 층을 도입한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에서, 평면상에서 이웃하여 배치된 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역을 포함하는 표시 장치이고, 상기 제1 화소 영역과 중첩되는 제1 발광 소자, 상기 제2 화소 영역과 중첩되는 제2 발광 소자 및 상기 제3 화소 영역과 중첩되는 제3 발광 소자를 포함하는 표시 패널; 및 상기 제1 발광 소자에 대응하여 배치된 제1 굴절률 제어부 및 상기 제2 발광 소자에 대응하여 배치된 제2 굴절률 제어부를 포함하는 굴절률 제어층을 포함하고, 상기 제1 굴절률 제어부 및 제2 굴절률 제어부는 서로 상이한 굴절률을 가지는 표시 장치를 제공한다.
상기 제1 굴절률 제어부의 굴절률은 1.51 내지 2.10이고, 상기 제2 굴절률 제어부의 굴절률은 1.51 내지 1.95일 수 있다.
상기 제1 발광 소자는 청색광을 방출하고, 상기 제2 발광 소자는 녹색광을 방출할 수 있다.
상기 제1 굴절률 제어부 및 상기 제2 굴절률 제어부는 서로 두께가 상이할 수 있다.
상기 제1 굴절률 제어부의 두께는 80nm 내지 100nm이고, 상기 제2 굴절률 제어부의 두께는 110nm 내지 140nm일 수 있다.
상기 굴절률 제어층은 상기 제3 발광 소자에 대응하여 배치된 제3 굴절률 제어부를 더 포함하고, 상기 제3 굴절률 제어부는 상기 제1 굴절률 제어부 및 상기 제2 굴절률 제어부와 굴절률 및 두께가 상이할 수 있다.
상기 제3 굴절률 제어부의 굴절률은 1.51 내지 1.85이고, 상기 제3 굴절률 제어부의 두께는 170nm 내지 200nm 일 수 있다.
상기 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자 각각은 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 배치된 정공 수송 영역; 상기 정공 수송 영역 상에 배치된 발광층; 상기 발광층 상에 배치된 전자 수송 영역; 및 상기 전자 수송 영역 상에 배치된 제2 전극;을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극 및 상기 굴절률 제어층 사이에 배치되는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 화소를 밀봉하고, 상기 표시 패널이 배치되는 하면 및 상기 하면과 대향하는 상면을 포함하는 봉지층을 더 포함할 수 있다.
상기 굴절률 제어층은 상기 봉지층의 하면 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 굴절률 제어층은 상기 봉지층의 상면 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 봉지층은 유리 기판을 포함하고, 상기 봉지층과 상기 표시 패널 사이에 내부공간이 정의될 수 있다.
상기 봉지층은 적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층을 포함하고, 상기 굴절률 제어층은 상기 표시 패널 상에 직접 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 평면상에서 이웃하여 배치된 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역을 포함하는 표시 장치이고, 상기 제1 화소 영역과 중첩되는 제1 발광 소자, 상기 제2 화소 영역과 중첩되는 제2 발광 소자 및 상기 제3 화소 영역과 중첩되는 제3 발광 소자를 포함하는 표시 패널; 및 상기 제1 발광 소자에 대응하여 배치된 제1 굴절률 제어부 및 상기 제2 발광 소자에 대응하여 배치된 제2 굴절률 제어부를 포함하는 굴절률 제어층을 포함하고, 상기 제1 굴절률 제어부 및 제2 굴절률 제어부는 서로 두께가 상이한 표시장치를 제공한다.
일 실시예에서, 평면상에서 이웃하여 배치된 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역을 포함하는 표시 장치이고, 상기 제1 화소 영역과 중첩되는 제1 발광 소자, 상기 제2 화소 영역과 중첩되는 제2 발광 소자 및 상기 제3 화소 영역과 중첩되는 제3 발광 소자를 포함하는 표시 패널; 및 상기 제1 발광 소자에 대응하여 배치된 제1 굴절률 제어부, 상기 제2 발광 소자에 대응하여 배치된 제2 굴절률 제어부 및 상기 제3 발광 소자에 대응하여 배치된 제3 굴절률 제어부를 포함하는 굴절률 제어층을 포함하고, 상기 제1 굴절률 제어부, 제2 굴절률 제어부 및 제3 굴절률 제어부는 서로 굴절률 및 두께가 상이한 표시 장치를 제공한다.
일 실시예의 표시장치는 굴절률이 제어된 굴절률 제어층을 포함하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예의 전자 장치의 결합 사시도이다.
도 2는 일 실시예의 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 4 내지 도 8은 일 실시예의 표시 장치의 단면도들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 비교예 및 실시예에 따른 표시 장치의 광 투과율을 도시한 그래프이다.
도 2는 일 실시예의 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 4 내지 도 8은 일 실시예의 표시 장치의 단면도들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 비교예 및 실시예에 따른 표시 장치의 광 투과율을 도시한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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.
한편, 본 출원에서 “직접 배치”된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, “직접 배치”된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
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 정의된 것으로 해석된다.
"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, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 조성물, 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 전자 장치(EA)의 일 실시예를 나타낸 사시도이다. 도 2는 일 실시예의 전자 장치(EA)의 분해 사시도이다.
일 실시예에서 전자 장치(EA)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장치일 수 있다. 또한, 전자 장치(EA)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 및 카메라와 같은 중소형 전자 장치일 수 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 장치로도 채용될 수 있다. 본 실시예에서, 전자 장치(EA)는 스마트 폰으로 예시적으로 도시되었다.
전자 장치(EA)는 표시 장치(DD) 및 하우징(HAU)을 포함하는 것일 수 있다. 표시 장치(DD)는 표시면(IS)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 도 1에서는 표시면(IS)이 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행한 것으로 도시하였다. 하지만, 이는 예시적인 것으로, 다른 실시예에서 표시 장치(DD)의 표시면(IS)은 휘어진 형상을 가질 수 있다.
표시면(IS)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향 중 이미지(IM)가 표시되는 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분될 수 있다.
제4 방향(DR4, 도 3 참조)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 사이의 방향일 수 있다. 제4 방향(DR4)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 나란한 면 상에 위치하는 것일 수 있다. 한편, 제1 내지 제4 방향들(DR1, DR2, DR3, DR4)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
전자 장치(EA)에서 이미지(IM)가 표시되는 표시면(FS)은 표시 장치(DD)의 전면(front surface)과 대응될 수 있으며, 윈도우(WP)의 전면(FS)과 대응될 수 있다. 이하, 전자 장치(EA)의 표시면, 전면, 및 윈도우(WP)의 전면은 동일한 참조부호를 사용하기로 한다. 이미지(IM)는 동적인 이미지는 물론 정지 이미지를 포함할 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나 전자 장치(EA)는 폴딩 영역과 비폴딩 영역을 포함하는 폴더블 표시 장치, 또는 적어도 하나의 벤딩부를 포함한 벤딩 표시 장치 등을 포함하는 것일 수 있다.
하우징(HAU)은 표시 장치(DD)를 수납하는 것일 수 있다. 하우징(HAU)은 표시 장치(DD)의 표시면(IS)인 상부면이 노출되도록 표시 장치(DD)를 커버하며 배치될 수 있다. 하우징(HAU)은 표시 장치(DD)의 측면과 바닥면을 커버하며, 상부면 전체를 노출시키는 것일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 하우징(HAU)은 표시 장치(DD)의 측면과 바닥면뿐 아니라 상부면의 일부를 커버하는 것일 수 있다.
일 실시예의 전자 장치(EA)에서 윈도우(WP)는 광학적으로 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 윈도우(WP)는 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함할 수 있다. 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함한 윈도우(WP)의 전면(FS)은 전자 장치(EA)의 전면(FS)에 해당한다. 사용자는 전자 장치(EA)의 전면(FS)에 해당하는 투과 영역(TA)을 통해 제공되는 이미지를 시인할 수 있다.
도 1 및 도 2에서, 투과 영역(TA)은 꼭지점들이 둥근 사각 형상으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 투과 영역(TA)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접하며, 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의할 수 있다. 다만, 실시예가 도시된 것에 한정되는 것은 아니며 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 일 부분이 생략될 수도 있다.
표시 장치(DD)는 윈도우(WP) 아래에 배치될 수 있다. 본 명세서에서 “아래”는 표시 장치(DD)가 이미지를 제공하는 방향의 반대 방향을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(DD)는 실질적으로 이미지(IM)를 생성하는 구성일 수 있다. 표시 장치(DD)에서 생성하는 이미지(IM)는 표시면(IS)에 표시되고, 투과 영역(TA)을 통해 외부에서 사용자에게 시인된다. 표시 장치(DD)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 베젤 영역(BZA)에 의해 커버되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)에 인접한다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다.
도 3은 일 실시예의 표시 장치(DD)를 나타낸 평면도이다. 도 4는 일 실시예의 표시 장치(DD)의 단면도이다. 도 4는 도 3의 II-II’선에 대응하는 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 복수 개의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 포함하고, 각 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 상에 대응하여 배치된 굴절률 제어부(RCP1, RCP2, RCP3)를 포함하는 굴절률 제어층(RCL)을 포함한다. 굴절률 제어층(RCL)은 표시 장치(DD)의 광추출 효율을 상승시킬 수 있다.
표시 패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 제공된 회로층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-EL)을 포함하고, 표시 소자층(DP-EL)은 화소 정의막(PDL), 화소 정의막(PDL) 사이에 배치된 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3), 및 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 상에 배치된 봉지층(EN)을 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 비발광 영역(NPXA) 및 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 포함할 수 있다. 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 각각에서 생성된 광이 방출되는 영역일 수 있다. 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 평면 상에서 서로 이격된 것일 수 있다.
발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)에서 생성되는 광의 컬러에 따라 복수 개의 그룹으로 구분될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD)에는 청색광, 녹색광, 및 적색광을 발광하는 3개의 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 예시적으로 도시하였다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 서로 구분되는 청색 발광 영역(PXA-B), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 적색 발광 영역(PXA-R)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적색광은 625nm 내지 675nm 파장 영역의 광일 수 있고, 녹색광은 500nm 내지 570nm 파장 영역의 광일 수 있고, 청색광은 410nm 내지 480nm 파장 영역의 광일 수 있다.
복수 개의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 서로 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 표시 장치(DD)는 청색광을 방출하는 제1 발광 소자(ED-1), 녹색광을 방출하는 제2 발광 소자(ED-2), 및 적색광을 방출하는 제3 발광 소자(ED-3)를 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 내지 제3 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 동일한 파장 영역의 광을 방출하는 것이거나 적어도 하나가 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다.
예를 들어, 표시 장치(DD)의 청색 발광 영역(PXA-B), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 적색 발광 영역(PXA-R)은 각각 제1 발광 소자(ED-1), 제2 발광 소자(ED-2), 및 제3 발광 소자(ED-3)에 중첩할 수 있다.
제1 발광 소자(ED-1)의 제1 발광층(EML1)은 청색광을 방출하는 것일 수 있다. 제2 발광 소자(ED-2)의 제2 발광층(EML2)은 녹색광을 방출하는 것일 수 있다. 제3 발광 소자(ED-3)의 제3 발광층(EML3)은 적색광을 방출하는 것일 수 있다. 이 경우, 제1 발광층(EML1)은 청색 발광 물질을 포함할 수 있고, 제2 발광층(EML2)은 녹색 발광 물질을 포함할 수 있고, 제3 발광층(EML3)은 적색 발광 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)에서 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 유기 전계 발광 소자를 포함하는 유기 전계 발광 표시 패널일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, 양자점 발광 소자를 포함하는 양자점 발광 표시 패널일 수 있다. 발광층들(EML1, EML2, EML3)은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, 양자점을 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)에서, 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각의 면적은 서로 상이할 수 있다. 이때 면적은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면 상에서 보았을 때의 면적을 의미할 수 있다.
발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층(EML1, EML2, EML3)에서 발광하는 컬러에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)에서는 청색광을 방출하는 제1 발광 소자(ED-1)에 대응하는 청색 발광 영역(PXA-B)이 가장 큰 면적을 갖고, 녹색광을 생성하는 제2 발광 소자(ED-2)에 대응하는 녹색 발광 영역(PXA-G)이 가장 작은 면적을 가질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 청색광, 녹색광, 적색광 이외의 다른 색의 광을 발광하는 것이거나, 또는 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 동일한 면적을 가지거나, 또는 도 3에서 도시된 것과 다른 면적 비율로 발광영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)이 제공될 수 있다.
발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 영역일 수 있다. 비발광 영역들(NPXA)은 이웃하는 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 사이의 영역들로 화소 정의막(PDL)과 대응하는 영역일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 화소(Pixel)에 대응하는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 구분하는 것일 수 있다. 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층(EML1, EML2, EML3)은 화소 정의막(PDL)으로 정의되는 개구부(OH)에 배치되어 구분될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 고분자 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 고분자 수지 이외에 무기물을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 화소 정의막(PDL)은 광흡수 물질을 포함하여 형성되거나, 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성될 수 있다. 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성된 화소 정의막(PDL)은 블랙 화소 정의막을 구현할 수 있다. 화소 정의막(PDL) 형성 시 블랙 안료 또는 블랙 염료로는 카본 블랙 등이 사용될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOy), 실리콘 옥시 나이트라이드(SiOyNx), 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 정의하는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)에 의해 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 과 비발광 영역(NPXA)이 구분될 수 있다.
표시 패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 및 회로층(DP-CL) 상에 배치된 표시 소자층(DP-EL)을 포함하는 것일 수 있다.
베이스 기판(BS)은 표시 소자층(DP-EL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스 기판(BS)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스 기판(BS)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다. 베이스 기판(BS)은 용이하게 벤딩되거나 폴딩될 수 있는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
일 실시예에서 회로층(DP-CL)은 베이스 기판(BS) 상에 배치되고, 회로층(DP-CL)은 복수의 트랜지스터들(미도시)을 포함하는 것일 수 있다. 트랜지스터들(미도시)은 각각 제어 전극, 입력 전극, 및 출력 전극을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 회로층(DP-CL)은 표시 소자층(DP-EL)의 발광 소자(ED)를 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함하는 것일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)를 나타낸 도면이다. 이하발광 소자에 대하여 제1 발광 소자(ED-1)를 중심으로 설명한다. 일 실시예의 표시 장치(DD)에 포함된 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)에서 발광층(EML1, EML2, EML3)에 포함된 발광 재료가 서로 상이한 것을 제외하고는 제1 전극(EL1), 정공 수송 영역(HTR), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(EL2)에 대하여는 동일한 내용이 적용될 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 발광 소자(ED-1)은 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1)과 마주하는 제2 전극(EL2), 및 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치되고 제1 발광층(EML1)을 포함하는 복수 개의 기능층들을 포함한다. 복수 개의 기능층들은 제1 전극(EL1)과 제1 발광층(EML1) 사이에 배치된 정공 수송 영역(HTR) 및 제1 발광층(EML1)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치된 전자 수송 영역(ETR)을 포함할 수 있다.
정공 수송 영역(HTR)과 전자 수송 영역(ETR)은 각각 복수 개의 서브 기능층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정공 수송 영역(HTR)은 서브 기능층으로 정공 주입층 및 정공 수송층을 포함할 수 있고, 전자 수송 영역(ETR)은 서브 기능층으로 전자 주입층 및 전자 수송층을 포함할 수 있다. 한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 정공 수송 영역(HTR)은 전자 저지층 등을 서브 기능층으로 더 포함할 수 있고, 전자 수송 영역(ETR)은 정공 저지층 등을 서브 기능층으로 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 발광 소자(ED-1)에서, 제1 전극(EL1)은 도전성을 갖는다. 제1 전극(EL1)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode)일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 화소 전극일 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 발광 소자(ED-1)에서 제1 전극(EL1)은 반사형 전극일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)은 투과형 전극 또는 반투과형 전극 등일 수 있다. 제1 전극(EL1)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 상기의 예시된 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)은 다층 금속막일 수 있으며 ITO/Ag/ITO의 금속막이 적층된 구조일 수 있다.
정공 수송 영역(HTR)은 제1 전극(EL1) 상에 제공된다. 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층 및 정공 수송층 등을 포함할 수 있다. 또한, 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층 및 정공 수송층 외에, 정공 버퍼층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 정공 버퍼층은 제1 발광층(EML1)에서 방출되는 광의 파장에 따른 공진 거리를 보상하여 광 방출 효율을 증가시킬 수 있다. 정공 버퍼층(미도시)에 포함되는 물질로는 정공 수송 영역(HTR)에 포함될 수 있는 물질이 사용될 수 있다. 전자 저지층(미도시)은 전자 수송 영역(ETR)으로부터 정공 수송 영역(HTR)으로의 전자 주입을 방지하는 역할을 하는 층이다.
정공 수송 영역(HTR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 정공 수송 영역(HTR)은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층들의 구조를 갖거나, 제1 전극(EL1)으로부터 차례로 적층된 정공 주입층/정공 수송층, 정공 주입층)/정공 수송층/정공 버퍼층, 정공 주입층/정공 버퍼층, 정공 수송층/정공 버퍼층 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층 등의 구조를 가질 수 있으나, 실시예가 한정되는 것은 아니다.
정공 수송 영역(HTR)은, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
정공 주입층은 예를 들어, 구리프탈로시아닌(copper phthalocyanine) 등의 프탈로시아닌(phthalocyanine) 화합물, DNTPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine), m-MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino) triphenylamine), TDATA(4,4'4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine), 2-TNATA(4,4',4"-tris{N,-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), PANI/DBSA(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid), PANI/CSA(Polyaniline/Camphor sulfonicacid), PANI/PSS((Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate)), NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), 트리페닐아민을 포함하는 폴리에테르케톤(TPAPEK), 4-Isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium Tetrakis(pentafluorophenyl)borate], HAT-CN(dipyrazino[2,3-f: 2',3'-h] quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile) 등을 포함할 수 있다.
정공 수송층은 예를 들어, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸계 유도체, 플루오렌(fluorine)계 유도체, TPD(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine), TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine) 등과 같은 트리페닐아민계 유도체, NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), TAPC(4,4′-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]), HMTPD(4,4'-Bis[N,N'-(3-tolyl)amino]-3,3'-dimethylbiphenyl), mCP(1,3-Bis(N-carbazolyl)benzene) 등을 포함할 수 있다.
제1 발광층(EML1)은 정공 수송 영역(HTR) 상에 제공된다. 제1 발광층(EML1)은 앞서 언급한 바와 같이, 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 양자점을 포함할 수 있다.
제1 발광층(EML1)은 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
일 실시예의 제1 발광 소자(ED-1)에서, 전자 수송 영역(ETR)은 제1 발광층(EML1) 상에 제공된다. 전자 수송 영역(ETR)은 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 수송 영역(ETR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 전자 수송 영역(ETR)은 전자 주입층 또는 전자 수송층의 단일층의 구조를 가질 수도 있고, 전자 주입 물질과 전자 수송 물질로 이루어진 단일층 구조를 가질 수도 있다. 또한, 전자 수송 영역(ETR)은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층의 구조를 갖거나, 제1 발광층(EML1)으로부터 차례로 적층된 전자 수송층/전자 주입층, 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송 영역(ETR)의 두께는 예를 들어, 약 200Å 내지 약 1500Å인 것일 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)은, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)이 전자 수송층을 포함할 경우, 전자 수송 영역은 안트라센계 화합물을 포함하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 수송 영역은 예를 들어, Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum), 1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene, 2,4,6-tris(3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazine, 2-(4-(N-phenylbenzoimidazolyl-1-ylphenyl)-9,10-dinaphthylanthracene, TPBi(1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl), BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline), TAZ(3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), NTAZ(4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole), tBu-PBD(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole), BAlq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene) 및 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다. 또는, 전자 수송층은 ZnO 등의 금속 산화물을 포함하는 것일 수 있다. 전자 수송층들의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들어 약 150Å 내지 약 500Å일 수 있다. 전자 수송층들의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)이 전자 주입층을 포함할 경우, 전자 주입층은 할로겐화 금속, 금속 산화물, 란타넘족 금속, 또는 할로겐화 금속 및 란타넘족 금속의 공증착 물질 등을 포함할 수 있다. 한편, 할로겐화 금속은 할로겐화 알칼리금속일 수 있다. 예를 들어, 전자 수송 영역(ETR)은 LiF, Liq(Lithium quinolate), Li2O, BaO, NaCl, CsF, Yb, RbCl, RbI, KI, CuI, 또는 KI:Yb 등을 포함할 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 주입층은 또한 전자 수송 물질과 절연성의 유기 금속염(organo metal salt)이 혼합된 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유기 금속염은 금속 아세테이트(metal acetate), 금속 벤조에이트(metal benzoate), 금속 아세토아세테이트(metal acetoacetate), 금속 아세틸아세토네이트(metal acetylacetonate) 또는 금속 스테아레이트(stearate)를 포함할 수 있다. 전자 주입층들의 두께는 약 1Å 내지 약 100Å, 약 3Å 내지 약 90Å일 수 있다. 전자 주입층들의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)은 앞서 언급한 바와 같이, 정공 저지층을 포함할 수 있다. 정공 저지층은 예를 들어, BCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) 및 Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 전극(EL2)은 전자 수송 영역(ETR) 상에 제공된다. 제2 전극(EL2)은 공통 전극 또는 음극일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제2 전극(EL2)가 투과형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
제2 전극(EL2)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti, Yb 또는 이들을 포함하는 화합물(예를 들어, AgYb, 함량에 따라 AgMg 및 MgAg 화합물 등)이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 상기 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다.
도시하지는 않았으나, 제2 전극(EL2)은 보조 전극과 연결될 수 있다. 제2 전극(EL2)이 보조 전극과 연결되면, 제2 전극(EL2)의 저항이 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)상에 배치된 굴절률 제어층(RCL)을 포함한다. 굴절률 제어층(RCL)은 제1 굴절률 제어부(RCP1), 제2 굴절률 제어부(RCP2) 및 제3 굴절률 제어부(RCP3)를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 어느 하나가 생략될 수 있다. 예를 들어, 굴절률 제어층(RCL)은 제1 굴절률 제어부(RCP1) 및 제2 굴절률 제어부(RCP2)만을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 굴절률 제어부(RCP1), 제2 굴절률 제어부(RCP2) 및 제3 굴절률 제어부(RCP3) 각각은 서로 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 표시 장치(DD)는 제1 굴절률 제어부(RCP1), 제2 굴절률 제어부(RCP2) 및 제3 굴절률 제어부(RCP3)가 서로 다른 굴절률을 가지도록 굴절률을 제어한 굴절률 제어층(RCL)을 포함함으로써, 광 추출 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제3 굴절률 제어부(RCP1, RCP2, RCP3)는 평면상에서 서로 이격되어 배치되는 것일 수 있다. 도 4를 참조하면, 제1 내지 제3 굴절률 제어부(RCP1, RCP2, RCP3)는 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서 서로 이격되어 배열되는 것일 수 있다.
제1 굴절률 제어부(RCP1)는 제1 발광 소자(ED-1)에 대응하여 배치되며, 제1 발광 소자(ED-1)가 발광하는 광을 굴절시킨다. 제2 굴절률 제어부(RCP2)는 제2 발광 소자(ED-2)에 대응하여 배치되며, 제2 발광 소자(ED-2)가 발광하는 광을 굴절시킨다. 제3 굴절률 제어부(RCP3)는 제3 발광 소자(ED-3)에 대응하여 배치되며, 제3 발광 소자(ED-3)가 발광하는 광을 굴절시킨다.
이격되어 배치된 제1 굴절률 제어부(RCP1)과 제2 굴절률 제어부(RCP2) 사이 및 제2 굴절률 제어부(RCP2)과 제3 굴절률 제어부(RCP3) 사이에는 차광부(BM)가 배치될 수 있다. 차광부(BM)는 주변영역(NPxa)에 대응하여 제공된다. 차광부(BM)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부(BM)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 굴절률 제어부 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다. 차광부(BM)의 적어도 일 부분은 이웃하는 굴절률 제어부와 중첩하여 배치될 수 있다. 즉, 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서 차광부(BM)는 두께 방향으로 이웃하는 굴절률 제어부들과 적어도 일부분이 중첩되도록 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에서는 차광부(BM)가 굴절률 제어층(RCL)에 포함된 것을 개시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 제1 굴절률 제어부(RCP1)의 굴절률은 1.51 내지 2.10일 수 있다. 제2 굴절률 제어부(RCP2)의 굴절률은 1.51 내지 1.95일 수 있다. 제3 굴절률 제어부(RCP3)의 굴절률은 1.51 내지 1.85일 수 있다.
발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층들(EML1, EML2, EML3)이 서로 다른 파장을 가지는 광을 각각 굴절률 제어층(RCL)으로 방출할 때, 서로 다른 발광층(EML1, EML2, EML3)에서 방출되는 광들은 굴절률 제어층(RCL)에 대하여 서로 다른 입사각을 가지게 된다. 이때, 입사각이 전반사 각도 이상의 크기를 가질 경우, 입사광은 계면에서 100% 반사되어 외부로 방출되지 못한다. 상기 전반사 각도의 크기는 스넬의 법칙에 따른다. 한편, 입사각이란, 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 수직한 가상의 선과 굴절률 제어층(RCL)에 입사되는 광이 이루는 각일 수 있다.
따라서, 제1 내지 제3 발광층들(EML1, EML2, EML3) 상에 굴절률이 제어된 제1 내지 제3 굴절률 제어부(RCP1, RCP2, RCP3)를 각각 대응하도록 배치하는 경우, 입사각을 조절하여 외부로 방출되는 광의 양을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 광 추출 효율도 향상되게 된다.
일 실시예에서, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)상에 배치되는 봉지층(EN)을 더 포함할 수 있다. 봉지층(EN)은 표시 영역(DA)을 커버할 수 있다. 봉지층(EN)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)상에 배치되어 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)를 밀봉한다. 봉지층(EN)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)가 외부의 수분 및 공기 등에 노출되는 것을 차단할 수 있다.
봉지층(EN)은 제3 방향(DR3)으로 표시 패널(DP)이 배치되는 하면 및 하면에 대향하는 상면을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 굴절률 제어층(RCL)은 봉지층(EN)의 하면 상에 직접 배치될 수 있다. 하지만 이에 제한되는 것은 아니며, 굴절률 제어층(RCL)은 봉지층(EN)의 상면 상에 직접 배치될 수 있다(도 7).
일 실시예에서, 봉지층(EN)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로 제공될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 봉지층(EN)은 유기막 또는 무기막으로 이루어질 수 있다. 봉지층(EN)은 굴절률이 1.5 이하일 수 있다.
봉지층(EN)과 표시 패널(DP) 사이에 내부공간(AR)이 형성될 수 있다. 내부공간(AR)은 진공으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 내부공간(AR)은 질소(N2)로 채워지거나, 절연 물질로 채워질 수 있다.
도 5 내지 도 8은 또 다른 일 실시예의 표시 장치(DD1, DD2, DD3, DD4)의 단면도이다. 도 5 내지 도 8은 도 3의 II-II’선에 대응하는 단면도들이다. 이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5를 참고하면, 일 실시예에서, 제1 굴절률 제어부(RCP1), 제2 굴절률 제어부(RCP2) 및 제3 굴절률 제어부(RCP3) 각각은 서로 상이한 두께를 가질 수 있다. 표시 장치(DD2)는 제1 굴절률 제어부(RCP1), 제2 굴절률 제어부(RCP2) 및 제3 굴절률 제어부(RCP3)가 서로 다른 두께를 가지는 굴절률 제어층(RCL)을 포함함으로써, 광 추출 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 한편, 본 발명에서 두께는 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서, 제3 방향(DR3)으로 측정되는 길이로 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 굴절률 제어부(RCP1)의 두께는 가장 작고, 제3 굴절률 제어부(RCP3)의 두께는 가장 클 수 있다. 예를 들어, 제1 굴절률 제어부(RCP1)의 두께는 80nm 내지 100nm일 수 있다. 제2 굴절률 제어부(RCP2)의 두께는 110nm 내지 140nm일 수 있다. 제3 굴절률 제어부(RCP3)의 두께는 170nm 내지 200nm일 수 있다.
도 6을 참고하면, 일 실시예의 표시 장치(DD2)는 제2 전극(EL2) 상에 배치되는 캡핑층(CPL)을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 예를 들어, α-NPD, NPB, TPD, m-MTDATA, Alq3, CuPc, TPD15(N4,N4,N4',N4'-tetra (biphenyl-4-yl) biphenyl-4,4'-diamine), TCTA(4,4',4"- Tris (carbazol sol-9-yl) triphenylamine), N,N'-bis (naphthalen-1-yl) 등을 포함하는 것일 수 있다.
도 7을 참고하면, 일 실시예의 표시 장치(DD3)에서, 굴절률 제어층(RCL)은 봉지층(EN) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 굴절률 제어층(RCL)은 봉지층(EN)의 상면에 직접 배치될 수 있다.
도 8을 참고하면, 일 실시예의 표시 장치(DD3)에서, 봉지층은 박막 봉지층(TFE)일 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 무기막(IL) 및 유기막(OL)을 포함할 수 있다. 또한, 박막 봉지층(TFE)은 무기막(IL) 및 유기막(OL)이 교대로 반복된 구조를 가질 수 있다. 다만, 굴절률 제어층(RCL)과 접하는 층은 무기막(IL)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무기막(IL)은 1.5 이하의 굴절률을 가질 수 있다. 상기 무기막(IL)은 상기 굴절률을 만족하는 물질이라면 특별히 제한되지 않고 포함할 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시 나이트라이드(SiOyNx), 실리콘 옥사이드(SiOy), 티타늄옥사이드(TiOy), 또는 알루미늄옥사이드(AlOy) 등을 포함할 수 있다.
유기막(OL)은 아크릴레이트 계열의 유기물을 포함할 수 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다. 상기 무기막(IL)은 증착법 등에 의해 형성될 수 있고, 상기 유기막(OL)은 증착법, 코팅법 등에 의해 형성될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 비교예(Ref) 및 실시예에 따른 표시 장치의 광 투과율을 도시한 그래프이다. 도 9 및 도 10에서, 실시예에 따른 표시 장치는 도 4의 표시 장치(DD)와 동일한 구조를 가지며, 비교예(Ref)에 따른 표시 장치는 도 4의 표시 장치(DD)에서 굴절률 제어층(RCL)이 제외된 표시 장치에 해당한다. 도 9는 청색광의 광 투과율이며, 도 10은 녹색광의 광 투과율이다. 한편, 광 투과율이란, 발광층에서 발광하는 광의 총량을 1로 했을 때, 표시 장치에서 외부로 방출하는 광의 양을 의미한다.
도 9는 제1 굴절률 제어부(RCP1)의 굴절률이 1.8로 동일한 실시예의 표시 장치들에대한 투과율이다. 450nm에서 측정된 투과율을 확인하면, 제1 굴절률 제어부(RCP1)의 두께가 80nm, 100nm, 및 200nm인 경우 투과율이 비교예의 표시 장치보다 상승함을 확인할 수 있다.
한편, 이와 동일한 방법으로 450nm 부근에서 측정된 투과율을 확인하면, 제1 굴절률 제어부(RCP1)의 두께가 100nm로 동일한 실시예의 표시 장치들에 대해 굴절률을 달리하여 측정한 광 투과율은 하기 표 1과 같다.
| 굴절률 1.15 | 굴절률 1.8 | 굴절률 2.1 | |
| 두께 100nm | 0.8 | 0.85 | 0.73 |
표 1 및 도 9에서 확인할 수 있듯, 상기의 굴절률을 가지는 표시 장치는 비교예의 표시 장치에 비해 높은 광 투과율을 가짐을 확인할 수 있다.
도 10은 제2 굴절률 제어부(RCP2)의 굴절률이 1.75로 동일한 실시예의 표시 장치들에 대한 광 투과율이다. 520nm에서 측정된 투과율을 확인하면, 제2 굴절률 제어부(RCP2)의 두께가 110nm, 130nm, 및 140nm인 경우 광 투과율이 비교예의 표시 장치보다 상승함을 확인할 수 있다.
한편, 이와 동일한 방법으로 제2 굴절률 제어부(RCP2)의 두께가 110nm로 동일한 실시예의 표시 장치들에 대해 굴절률을 달리하여 측정한 광 투과율은 하기 표 2와 같다.
| 굴절률 1.15 | 굴절률 1.75 | 굴절률 1.95 | |
| 두께 110nm | 0.75 | 0.83 | 0.83 |
표 2 및 도 10에서 확인할 수 있듯, 상기의 굴절률을 가지는 표시 장치는 비교예의 표시 장치에 비해 높은 광 투과율을 가짐을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는 굴절률 제어층을 포함하여 발광층에서 방출되는 빛의 굴절 경로를 변화시킬 수 있고, 이에 따라 표시 장치의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD : 표시 장치 DP : 표시 패널
ED: 발광 소자 RCL : 굴절률 제어층
RCP : 굴절률 제어부 EN : 봉지층
ED: 발광 소자 RCL : 굴절률 제어층
RCP : 굴절률 제어부 EN : 봉지층
Claims (20)
- 평면상에서 이웃하여 배치된 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역을 포함하는 표시 장치이고,
상기 제1 화소 영역과 중첩되는 제1 발광 소자, 상기 제2 화소 영역과 중첩되는 제2 발광 소자 및 상기 제3 화소 영역과 중첩되는 제3 발광 소자를 포함하는 표시 패널; 및
상기 제1 발광 소자에 대응하여 배치된 제1 굴절률 제어부 및 상기 제2 발광 소자에 대응하여 배치된 제2 굴절률 제어부를 포함하는 굴절률 제어층을 포함하고,
상기 제1 굴절률 제어부 및 제2 굴절률 제어부는 서로 상이한 굴절률을 가지는 표시 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 굴절률 제어부의 굴절률은 1.51 내지 2.10이고,
상기 제2 굴절률 제어부의 굴절률은 1.51 내지 1.95인 표시 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 발광 소자는 청색광을 방출하고, 상기 제2 발광 소자는 녹색광을 방출하는 표시 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 굴절률 제어부 및 상기 제2 굴절률 제어부는 서로 두께가 상이한 표시 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제1 굴절률 제어부의 두께는 80nm 내지 100nm이고,
상기 제2 굴절률 제어부의 두께는 110nm 내지 140nm인 표시 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 굴절률 제어층은 상기 제3 발광 소자에 대응하여 배치된 제3 굴절률 제어부를 더 포함하고,
상기 제3 굴절률 제어부는 상기 제1 굴절률 제어부 및 상기 제2 굴절률 제어부와 굴절률 및 두께가 상이한 표시 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 제3 굴절률 제어부의 굴절률은 1.51 내지 1.85이고,
상기 제3 굴절률 제어부의 두께는 170nm 내지 200nm 인 표시 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자 각각은
제1 전극;
상기 제1 전극 상에 배치된 정공 수송 영역;
상기 정공 수송 영역 상에 배치된 발광층;
상기 발광층 상에 배치된 전자 수송 영역; 및
상기 전자 수송 영역 상에 배치된 제2 전극;을 포함하는 표시 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 제2 전극 및 상기 굴절률 제어층 사이에 배치되는 캡핑층을 더 포함하는 표시 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 화소를 밀봉하고, 상기 표시 패널이 배치되는 하면 및 상기 하면과 대향하는 상면을 포함하는 봉지층을 더 포함하는 표시 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 굴절률 제어층은 상기 봉지층의 하면 상에 직접 배치되는 표시 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 굴절률 제어층은 상기 봉지층의 상면 상에 직접 배치되는 표시 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 봉지층은 유리 기판을 포함하고,
상기 봉지층과 상기 표시 패널 사이에 내부공간이 정의된 표시 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 봉지층은 적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층을 포함하고,
상기 굴절률 제어층은 상기 표시 패널 상에 직접 배치되는 표시 장치.
- 평면상에서 이웃하여 배치된 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역을 포함하는 표시 장치이고,
상기 제1 화소 영역과 중첩되는 제1 발광 소자, 상기 제2 화소 영역과 중첩되는 제2 발광 소자 및 상기 제3 화소 영역과 중첩되는 제3 발광 소자를 포함하는 표시 패널; 및
상기 제1 발광 소자에 대응하여 배치된 제1 굴절률 제어부 및 상기 제2 발광 소자에 대응하여 배치된 제2 굴절률 제어부를 포함하는 굴절률 제어층을 포함하고,
상기 제1 굴절률 제어부 및 제2 굴절률 제어부는 서로 두께가 상이한 표시 장치.
- 제15항에 있어서,
상기 제1 발광 소자는 청색광을 방출하고, 상기 제2 발광 소자는 녹색광을 방출하는 표시 장치.
- 제15항에 있어서,
상기 제1 굴절률 제어부의 두께는 80nm 내지 100nm이고,
상기 제2 굴절률 제어부의 두께는 110nm 내지 140nm인 표시 장치.
- 제15항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 화소를 밀봉하고, 상기 표시 패널이 배치되는 하면 및 상기 하면과 대향하는 상면을 포함하는 봉지층을 더 포함하는 표시 장치.
- 제18항에 있어서,
상기 굴절률 제어층은 상기 봉지층의 하면 또는 상면 상에 직접 배치되는 표시 장치.
- 평면상에서 이웃하여 배치된 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역을 포함하는 표시 장치이고,
상기 제1 화소 영역과 중첩되는 제1 발광 소자, 상기 제2 화소 영역과 중첩되는 제2 발광 소자 및 상기 제3 화소 영역과 중첩되는 제3 발광 소자를 포함하는 표시 패널; 및
상기 제1 발광 소자에 대응하여 배치된 제1 굴절률 제어부, 상기 제2 발광 소자에 대응하여 배치된 제2 굴절률 제어부 및 상기 제3 발광 소자에 대응하여 배치된 제3 굴절률 제어부를 포함하는 굴절률 제어층을 포함하고,
상기 제1 굴절률 제어부, 제2 굴절률 제어부 및 제3 굴절률 제어부는 서로 굴절률 및두께가 상이한 표시 장치.
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