KR20220033770A - 좁은 시야각을 갖는 디스플레이 장치 - Google Patents

좁은 시야각을 갖는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20220033770A
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강훈
이병주
김동연
김영민
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 시야각이 좁은 디스플레이 장치에 관한 것이다. 상기 디스플레이 장치는 소자 기판의 화소 영역 상에 순서대로 적층된 발광 소자, 차광 패턴 및 화소 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 차광 패턴은 상기 발광 소자와 상기 화소 렌즈 사이에 위치하는 개구부를 포함할 수 있다. 상기 개구부의 수평 폭은 상기 발광 소자와 상기 차광 패턴 사이의 수직 거리에 비례할 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서는 상기 화소 영역의 중심 휘도가 향상될 수 있다.

Description

좁은 시야각을 갖는 디스플레이 장치{Display apparatus having a narrow viewing angle}
본 발명은 각 화소 영역으로부터 방출된 빛의 진행 방향을 제한하여 시야각을 좁힌 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모니터, TV, 노트북 및 디지털 카메라와 같은 전자 기기는 이미지의 구현을 위하여 디스플레이 장치를 포함한다. 상기 디스플레이 장치는 다수의 화소 영역을 포함한다. 각 화소 영역은 특정한 색을 나타내는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역 내에는 발광 소자가 위치할 수 있다. 상기 발광 소자는 두 개의 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 사용자에게 제공되는 이미지가 주위의 다른 사람들에게 인식되지 않도록 시야각을 줄일 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 이미지를 구현하는 표시 패널 상에 광 제어 필름(Light Control Film; LCF)을 부착하여, 상기 표시 패널의 각 화소 영역으로부터 방출되는 빛의 진행 방향을 제한할 수 있다. 그러나, 상기 디스플레이 장치에서는 상기 광 제어 필름에 의해 전체적인 두께가 크게 증가되고, 각 화소 영역의 중심 휘도가 저하될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 각 화소 영역의 중심 휘도에 영향을 주지 않으며, 시야각을 줄일 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 전체적인 두께의 증가를 최소화하며, 각 화소 영역으로부터 방출된 빛의 진행 방향을 제한할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판을 포함한다. 소자 기판은 제 1 화소 영역을 포함한다. 소자 기판 상에는 뱅크 절연막이 위치한다. 뱅크 절연막은 제 1 화소 영역 내에 제 1 발광 영역을 정의한다. 소자 기판의 제 1 발광 영역 상에는 발광 소자가 위치한다. 발광 소자는 순서대로 적층된 하부 전극, 발광층 및 상부 전극을 포함한다. 뱅크 절연막 상에는 차광 패턴이 위치한다. 차광 패턴은 발광 소자 상에 위치하는 제 1 개구부를 포함한다. 차광 패턴의 제 1 개구부 상에는 제 1 화소 렌즈가 위치한다. 제 2 화소 렌즈는 제 1 발광 영역보다 큰 수평 폭을 갖는다. 제 1 개구부의 수평 폭은 발광층과 차광 패턴 사이의 수직 거리에 비례한다.
발광 소자와 제 1 화소 렌즈 사이에서 차광 패턴의 위치 및 제 1 개구부의 수평 폭은 아래의 수식을 만족할 수 있다. (여기서, g1은 발광층과 차광 패턴 사이의 수직 거리이고, g2는 차광 패턴의 하부면과 제 1 화소 렌즈 사이의 수직 거리이며, Pw은 제 1 화소 영역의 수평 폭이고, Aw은 제 1 개구부의 수평 폭이며, Bw은 제 1 화소 영역 내에서 뱅크 절연막의 수평 폭의 1/2이다.)
[수식]
Figure pat00001
제 1 화소 렌즈는 제 1 화소 영역과 동일한 수평 폭을 가질 수 있다.
제 1 화소 영역 내에서 뱅크 절연막 및 발광 소자는 제 1 화소 영역의 중심을 기준으로 대칭되는 형상일 수 있다.
제 1 개구부의 수평 폭은 제 1 화소 영역의 수평 폭의 55% 이상일 수 있다.
제 1 발광 영역의 수평 폭은 제 1 화소 영역의 수평 폭의 40% 이상일 수 있다.
제 1 화소 영역에 인접한 소자 기판의 제 2 화소 영역 상에는 제 2 화소 렌즈가 위치할 수 있다. 뱅크 절연막은 제 2 화소 영역 내에 제 2 발광 영역을 정의할 수 있다. 차광 패턴은 제 2 발광 영역과 제 2 화소 렌즈 사이에 위치하는 제 2 개구부를 포함할 수 있다. 발광 소자의 하부 전극, 발광층 및 상부 전극은 소자 기판의 제 2 발광 영역과 제 2 개구부 사이로 연장할 수 있다. 제 1 발광 영역과 제 2 발광 영역 사이에서 뱅크 절연막은 하부 전극과 발광층 사이에 위치할 수 있다.
제 2 개구부의 수평 폭은 제 1 개구부의 수평 폭과 동일할 수 있다.
차광 패턴은 금속을 포함할 수 있다.
뱅크 절연막 및 발광 소자는 봉지 구조물에 의해 덮일 수 있다. 봉지 구조물과 제 1 화소 렌즈 사이에는 터치 구조물이 위치할 수 있다. 차광 패턴은 터치 구조물의 터치 전극과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판을 포함한다. 소자 기판 상에는 하부 전극 및 뱅크 절연막이 위치한다. 뱅크 절연막은 하부 전극의 일측 단부 및 타측 단부를 덮는다. 뱅크 절연막에 의해 노출된 하부 전극의 일부 영역 상에는 발광층 및 상부 전극이 적층된다. 뱅크 절연막 및 상부 전극 상에는 화소 렌즈가 위치한다. 뱅크 절연막과 화소 렌즈 사이에는 차광 패턴이 위치한다. 차광 패턴은 상부 전극과 화소 렌즈 사이에 위치하는 개구부를 포함한다. 개구부의 수평 폭은 차광 패턴과 화소 렌즈 사이의 수직 거리에 반비례한다.
상부 전극과 화소 렌즈 사이에는 컬러 필터가 위치할 수 있다. 컬러 필터는 차광 패턴의 개구부를 채울 수 있다.
뱅크 절연막과 차광 패턴 사이에는 터치 전극이 위치할 수 있다. 터치 전극은 차광 패턴의 개구부와 이격될 수 있다.
차광 패턴은 절연성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판의 화소 영역 상에 순서대로 적층된 발광 소자, 차광 패턴 및 화소 렌즈를 포함하되, 상기 차광 패턴이 상기 발광 소자와 상기 화소 렌즈 사이에 위치하는 개구부를 포함하고, 상기 개구부의 수평 폭이 상기 발광 소자와 상기 화소 렌즈 사이에서 상기 차광 패턴의 위치에 의해 결정될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 차광 패턴에 의해 각 화소 영역으로부터 방출되는 빛의 진행 방향이 제한되되, 상기 화소 렌즈에 의해 각 화소 영역의 중심 휘도가 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 사용자에게 제공되는 이미지의 품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 단면을 부분적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 P 영역을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 발광 영역의 상대 수평 폭에 따른 개구부의 상대 수평 폭과 화소 영역의 중심 휘도 효율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5 내지 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면들이다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다"　또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 단면을 부분적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2의 P 영역을 확대한 도면이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 표시 패널(100) 및 렌즈 어셈블리(200)를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 사용자에게 제공될 이미지를 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)은 표시 구동부(300)에 의해 제어될 수 있다. 상기 표시 구동부(300)는 이미지의 구현에 필요한 다양한 신호를 상기 표시 패널(100)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 구동부(300)는 데이터 구동부(310), 스캔 구동부(320) 및 타이밍 컨트롤러(330)를 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부(310)는 상기 표시 패널(100)에 데이터 신호를 인가할 수 있다. 상기 스캔 구동부(320)는 상기 표시 패널(100)에 스캔 신호를 인가할 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(330)는 상기 데이터 구동부(310) 및 상기 스캔 구동부(320)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 구동부(310)는 상기 타이밍 컨트롤러(330)로부터 디지털 비디오 데이터들 및 소스 타이밍 제어 신호를 전달받고, 상기 스캔 구동부(320)는 상기 타이밍 컨트롤러(330)로부터 클럭 신호들, 리셋 클럭 신호들 및 스타트 신호들을 전달받을 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(330)는 시청 위치 감지부(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 시청 위치 감지부(400)는 사용자의 위치를 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 타이밍 컨트롤러(330)는 사용자의 위치에 따라 상기 데이터 구동부(310) 및 상기 스캔 구동부(320)에 전달하는 신호를 변경할 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 소자 기판(110)을 포함할 수 있다. 상기 소자 기판(110)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(110)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 소자 기판(110)은 다수의 화소 영역(PA)을 포함할 수 있다. 각 화소 영역(PA)은 발광 영역(EA) 및 비발광 영역(NA)으로 구성될 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 발광 영역(EA)에서는 특정한 색을 나타내는 빛이 방출될 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA)의 상기 발광 영역(EA) 상에는 발광 소자(130)가 위치할 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 발광 소자(130)는 상기 소자 기판(110)의 해당 발광 영역(EA) 상에 순서대로 적층된 하부 전극(131), 발광층(132) 및 상부 전극(133)을 포함할 수 있다.
상기 하부 전극(131)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 하부 전극(131)은 반사율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 전극(131)은 알루미늄(Al) 및 은(Ag)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 하부 전극(131)은 다중층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 전극(131)은 ITO 및 IZO와 같은 투명한 도전성 물질로 형성된 투명 도전층들 사이에 금속으로 형성된 반사 도전층이 위치하는 구조를 가질 수 있다.
상기 발광층(132)은 상기 하부 전극(131)과 상기 상부 전극(133) 사이의 전압 차에 대응하는 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(132)은 발광 물질을 포함하는 발광 물질층(Emission Material Layer; EML)을 포함할 수 있다. 상기 발광 물질을 유기 물질, 무기 물질 또는 하이브리드 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상기 표시 패널(100)은 유기 물질로 형성된 발광층(132)을 포함하는 유기 발광 표시 장치일 수 있다.
상기 상부 전극(133)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 상부 전극(133)은 상기 하부 전극(131)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 전극(133)은 ITO 및 IZO와 같은 투명한 도전성 물질로 형성된 투명 전극일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상기 표시 패널(100)에서는 상기 발광층(132)에 의해 생성된 빛이 상기 상부 전극(133)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
각 화소 영역(PA) 내에는 상기 발광 소자(130)를 제어하기 위한 구동 회로가 위치할 수 있다. 상기 구동 회로는 스캔 신호에 따라 데이터 신호에 대응하는 구동 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 회로는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(120)를 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(120)는 반도체 패턴(121), 게이트 절연막(122), 게이트 전극(123), 층간 절연막(124), 소스 전극(125) 및 드레인 전극(126)을 포함할 수 있다.
상기 반도체 패턴(121)은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(121)은 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 상기 반도체 패턴(121)은 산화물 반도체일 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(121)은 IGZO를 포함할 수 있다. 상기 반도체 패턴(121)은 소스 영역, 드레인 영역 및 채널 영역을 포함할 수 있다. 상기 채널 영역은 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역 사이에 위치할 수 있다. 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 상기 채널 영역보다 낮은 저항을 가질 수 있다.
상기 게이트 절연막(122)은 상기 반도체 패턴(121) 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 절연막(122)은 상기 반도체 패턴(121)의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(121)의 측면은 상기 게이트 절연막(122)에 의해 덮일 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 게이트 절연막(122)은 인접한 화소 영역(PA)의 상기 게이트 절연막(122)과 접촉할 수 있다. 상기 게이트 절연막(122)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(122)은 실리콘 산화물 및/또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(123)은 상기 게이트 절연막(122) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(123)은 상기 게이트 절연막(122)에 의해 상기 반도체 패턴(121)과 절연될 수 있다. 상기 게이트 전극(123)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 채널 영역과 중첩할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(121)의 상기 채널 영역은 상기 게이트 전극(123)에 인가된 전압에 대응되는 전기 전도성을 가질 수 있다. 상기 게이트 전극(123)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(123)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다.
상기 층간 절연막(124)은 상기 게이트 전극(123) 상에 위치할 수 있다. 상기 층간 절연막(124)은 상기 게이트 전극(123) 및 상기 반도체 패턴(121)의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(123)의 측면은 상기 층간 절연막(124)에 의해 덮일 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 층간 절연막(124)은 인접한 화소 영역(PA)의 상기 층간 절연막(124)과 접촉할 수 있다. 상기 층간 절연막(124)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(124)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(125)은 상기 층간 절연막(124) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(125)은 상기 층간 절연막(124)에 의해 상기 게이트 전극(123)과 절연될 수 있다. 상기 소스 전극(125)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 소스 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(122) 및 상기 층간 절연막(124)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 소스 영역을 부분적으로 노출하는 소스 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(125)은 상기 소스 컨택홀 내에서 상기 반도체 패턴(121)의 상기 소스 영역과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(125)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 소스 영역과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(125)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(125)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(125)은 상기 게이트 전극(123)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 드레인 전극(126)은 상기 층간 절연막(124) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(126)은 상기 층간 절연막(124)에 의해 상기 게이트 전극(123)과 절연될 수 있다. 상기 드레인 전극(126)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 드레인 전극(126)은 상기 소스 전극(125)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(122) 및 상기 층간 절연막(124)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 드레인 영역을 부분적으로 노출하는 드레인 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(126)은 상기 드레인 컨택홀 내에서 상기 반도체 패턴(121)의 상기 드레인 영역과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(126)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 드레인 영역과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(126)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(126)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(126)은 상기 소스 전극(125)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(126)은 상기 게이트 전극(123)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
각 화소 영역(PA)의 상기 구동 회로는 상기 소자 기판(110)과 해당 화소 영역(PA)의 상기 발광 소자(130) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 각 구동 회로의 상기 반도체 패턴(121)은 상기 소자 기판(110)에 가까이 위치할 수 있다. 상기 소자 기판(110)과 각 화소 영역(PA)의 상기 구동 회로 사이에는 버퍼막(111)이 위치할 수 있다. 상기 버퍼막(111)은 각 화소 영역(PA)의 상기 구동 회로를 형성하는 공정에서 상기 소자 기판(110)에 의한 오염을 방지할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA)의 상기 발광 소자(130)를 향한 상기 소자 기판(110)의 상부면은 상기 버퍼막(111)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 버퍼막(111)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼막(111)은 실리콘 산화물 및/또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 상기 버퍼막(111)은 다중층 구조를 가질 수 있다.
각 화소 영역(PA)의 상기 구동 회로와 상기 발광 소자(130) 사이에는 하부 보호막(112)이 위치할 수 있다. 상기 하부 보호막(112)은 외부 충격 및 수분에 의한 상기 구동 회로들의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA)의 상기 구동 회로는 상기 하부 보호막(112)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 하부 보호막(112)은 각 구동 회로의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 하부 보호막(112)은 인접한 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 하부 보호막(112)과 접촉할 수 있다. 상기 하부 보호막(112)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(112)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
각 화소 영역(PA)의 상기 하부 보호막(112)과 상기 발광 소자(130) 사이에는 오버 코트층(113)이 위치할 수 있다. 상기 오버 코트층(113)은 각 화소 영역(PA)의 상기 구동 회로에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA)의 상기 발광 소자(130)를 향한 상기 오버 코트층(113)의 상부면은 평평한 평면(flat surface)일 수 있다. 각 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 오버 코트층(113)은 인접한 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 오버 코트층(113)과 접촉할 수 있다. 상기 오버 코트층(113)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 오버 코트층(113)은 상기 하부 보호막(112) 과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오버 코트층(113)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
각 화소 영역(PA)의 상기 발광 소자(130)는 해당 화소 영역(PA)의 상기 구동 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 오버 코트층(113)은 각 화소 영역(PA)의 상기 드레인 전극(126)을 부분적으로 노출하는 전극 컨택홀들을 포함할 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 하부 전극(131)은 상기 전극 컨택홀들 중 하나를 통해 해당 화소 영역(PA)의 상기 드레인 전극(126)과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA)의 상기 하부 전극(131)은 해당 화소 영역(PA)의 상기 드레인 전극(126)과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다.
각 화소 영역(PA)의 상기 발광 소자(130)는 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA)의 상기 하부 전극(131)은 인접한 화소 영역(PA)의 상기 하부 전극(131)과 절연될 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 하부 전극(131)은 인접한 화소 영역(PA)의 상기 하부 전극(131)과 이격될 수 있다. 상기 오버 코트층(113) 상에는 뱅크 절연막(114)이 위치할 수 있다. 예를 들어, 인접한 하부 전극들(131) 사이의 공간은 상기 뱅크 절연막(114)에 의해 채워질 수 있다. 상기 뱅크 절연막(114)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(114)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(114)은 상기 오버 코트층(113)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 뱅크 절연막(114)은 각 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 하부 전극(131)의 일측 단부 및 타측 단부를 덮을 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 발광층(132) 및 상기 상부 전극(133)은 상기 뱅크 절연막(114)에 의해 노출된 해당 하부 전극(131)의 일부 영역 상에 순서대로 적층될 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(114)은 각 화소 영역(PA) 내에 상기 발광 영역(EA)을 정의할 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 비발광 영역(NA)은 상기 뱅크 절연막(114)과 중첩할 수 있다. 각 화소 영역(PA)에서 상기 발광 영역(EA)은 두 개의 비발광 영역(NA) 사이에 위치할 수 있다. 각 화소 영역(PA) 내에서 상기 뱅크 절연막(114) 및 상기 발광 소자(130)는 해당 화소 영역의 중심을 기준으로 대칭되는 형상일 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA) 내에서 상기 하부 전극(131)의 일측 단부를 덮는 상기 뱅크 절연막(114)의 수평 폭은 해당 화소 영역(PA) 내에서 상기 하부 전극(131)의 타측 단부를 덮는 상기 뱅크 절연막(114)과 동일한 수평 폭을 가질 수 있다.
각 화소 영역(PA)의 상기 발광 영역(EA)에서는 인접한 화소 영역(PA)의 상기 발광 영역(EA)과 다른 색을 나타내는 빛이 방출될 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA)의 상기 발광층(132)은 인접한 화소 영역(PA)의 상기 발광층(132)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 발광층(132)은 인접한 화소 영역(PA)의 상기 발광층(132)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 각 발광층(132)의 양측 단부는 해당 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 뱅크 절연막(114) 상에 위치할 수 있다.
각 화소 영역(PA)의 상기 상부 전극(133)에 인가되는 전압은 인접한 화소 영역(PA)의 상기 상부 전극(133)에 인가되는 전압과 동일할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA)의 상기 상부 전극(133)은 인접한 화소 영역(PA)의 상기 상부 전극(133)과 전기적으로 연결될 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 상부 전극(133)은 인접한 화소 영역(PA)의 상기 상부 전극(133)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA)의 상기 상부 전극(133)은 인접한 화소 영역(PA)의 상기 상부 전극(133)과 직접 접촉할 수 있다.
각 화소 영역(PA)의 상기 뱅크 절연막(114) 및 상기 발광 소자(130) 상에는 봉지 구조물(140)이 위치할 수 있다. 상기 봉지 구조물(140)은 외부 충격 및 수분에 의한 상기 발광 소자들(130)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(110)과 대향하는 각 발광 소자(130)의 표면은 상기 봉지 구조물(140)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 봉지 구조물(140)은 상기 소자 기판(110)의 상기 상부면을 따라 연장할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 봉지 구조물(140)은 인접한 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 봉지 구조물(140)과 접촉할 수 있다. 상기 봉지 구조물(140)은 다중층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 구조물(140)은 각 발광 소자(130)의 상기 상부 전극(133) 상에 순서대로 적층된 제 1 봉지층(141), 제 2 봉지층(142) 및 제 3 봉지층(143)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 봉지층(141), 상기 제 2 봉지층(142) 및 상기 제 3 봉지층(143)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 봉지층(142)은 상기 제 1 봉지층(141) 및 상기 제 3 봉지층(143)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 봉지층(141) 및 상기 제 3 봉지층(143)은 무기 절연 물질을 포함하고, 상기 제 2 봉지층(142)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상기 표시 패널(100)에서는 외부 충격 및 수분에 의한 상기 발광 소자들(130)의 손상이 효과적으로 방지될 수 있다. 각 화소 영역(PA)의 상기 발광 소자(130)에 의한 단차는 상기 제 2 봉지층(142)에 의해 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(110)과 대향하는 상기 봉지 구조물(140)의 상부면은 평평한 평면일 수 있다.
상기 렌즈 어셈블리(200)는 상기 표시 패널(100) 상에 위치할 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리(200)는 상기 표시 패널(100)로부터 방출되는 빛의 경로 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 어셈블리(200)는 상기 봉지 구조물(140) 상에 위치할 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리(200)는 다수의 화소 렌즈(210)를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(100)을 향한 각 화소 렌즈(210)의 하부면은 평평한 평면일 수 있다. 상기 표시 패널(100)에 대향하는 각 화소 렌즈(210)의 표면은 반원 형상일 수 있다. 상기 화소 렌즈들(210)은 나란히 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 어셈블리(200)는 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(100)의 각 화소 영역(PA)은 상기 화소 렌즈들(210) 중 하나와 중첩할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA)으로부터 방출된 빛이 상기 화소 렌즈들(210) 중 하나를 통과하여 사용자에게 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA)의 중심 휘도가 향상될 수 있다.
상기 렌즈 어셈블리(200)는 상기 화소 렌즈들(210)을 덮는 렌즈 커버층(220)을 포함할 수 있다. 상기 렌즈 커버층(220)은 외부 충격에 의한 상기 화소 렌즈들(210)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 렌즈(210)의 반원 형상인 표면은 상기 렌즈 커버층(220)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 렌즈 커버층(220)은 상기 화소 렌즈들(210)에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 상기 표시 패널(100)과 대향하는 상기 렌즈 커버층(220)의 표면은 평평한 평면일 수 있다. 상기 렌즈 커버층(220)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 렌즈 커버층(220)은 상기 화소 렌즈들(210)과 다른 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 커버층(220)의 굴절률은 각 화소 렌즈(210)의 굴절률보다 작을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(100)의 각 화소 영역(PA)으로부터 방출된 빛이 상기 렌즈 어셈블리(200)에 의해 효과적으로 집광될 수 있다.
상기 표시 패널(100)과 상기 렌즈 어셈블리(200) 사이에는 시야각 제어 부재(500)가 위치할 수 있다. 상기 시야각 제어 부재(500)는 상기 표시 패널(100)의 각 화소 영역(PA)으로부터 방출된 빛의 진행 방향을 제한할 수 있다. 예를 들어, 상기 시야각 제어 부재(500)는 상기 표시 패널(100)의 상기 뱅크 절연막(114)과 상기 렌즈 어셈블리(200) 사이에 위치하는 차광 패턴(510)을 포함할 수 있다. 상기 차광 패턴(510)은 빛을 차단할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 차광 패턴(510)은 블랙 염료(black dye)와 같이, 빛을 흡수할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 상기 차광 패턴(510)은 상기 표시 패널(100)의 각 발광 소자(130)와 상기 렌즈 어셈블리(200) 사이에 위치하는 개구부들(510h)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(100)의 각 화소 영역(PA)으로부터 방출된 빛이 상기 차광 패턴(510)의 상기 개구부들(510h) 중 하나를 통과하여 해당 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 화소 렌즈(210)로 입사할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 차광 패턴(510)에 의해 시야각이 제한될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 사용자에게 제공되는 이미지가 주위의 다른 사람에게 인식되지 않을 수 있다.
상기 시야각 제어 부재(500)는 상기 차광 패턴(510) 상에 위치하는 패턴 커버층(520)을 포함할 수 있다. 상기 패턴 커버층(520)은 외부 충격에 의한 상기 차광 패턴(510)의 손상을 방지할 수 있다. 상기 차광 패턴(510)은 상기 패턴 커버층(520)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 패턴 커버층(520)은 상기 차광 패턴(510)에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 개구부(510h)는 상기 패턴 커버층(520)에 의해 채워질 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리(200)를 향한 상기 패턴 커버층(520)의 상부면은 평평한 평면일 수 있다. 상기 패턴 커버층(520)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴 커버층(520)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 상기 패턴 커버층(520)은 높은 투과율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 시야각 제어 부재(500)에 의한 각 화소 영역(PA)의 휘도 감소가 최소화될 수 있다.
상기 표시 패널(100)과 상기 렌즈 어셈블리(200) 사이의 공간은 상기 시야각 제어 부재(500)에 의해 완전히 채워질 수 있다. 예를 들어, 상기 차광 패턴(510) 및 상기 패턴 커버층(520)은 상기 표시 패널(100)의 상기 봉지 구조물(140)과 직접 접촉하고, 상기 렌즈 어셈블리(200)의 상기 화소 렌즈들(210)은 상기 시야각 제어 부재(500)의 상기 패턴 커버층(520)과 직접 접촉할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(100)과 상기 렌즈 어셈블리(200) 사이에 에어 갭(air-gap)이 형성되지 않을 수 있다. 상기 패턴 커버층(520)은 상기 봉지 구조물(140)과 상기 화소 렌즈들(210) 사이의 굴절율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴 커버층(520)은 상기 제 3 봉지층(143)과 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(100)과 상기 렌즈 어셈브리(200) 사이에서 굴절률의 급격한 변화에 의한 빛의 손실이 최소화될 수 있다.
상기 시야각 제어 부재(500)는 상기 표시 패널(100)의 상기 구동 회로들 및 상기 발광 소자들(130)을 형성하는 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 시야각 제어 부재(500)의 형성 공정은 상기 봉지 구조물(140) 상에 차광 물질을 증착하여 차광 물질층을 형성하는 단계, 마스크 패턴을 이용한 식각 공정을 통해 상기 차광 물질층을 패터닝하여 상기 차광 패턴(510)을 형성하는 단계 및 상기 차광 패턴(510) 상에 절연성 물질을 증착하여 상기 패턴 커버층(520)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(100)의 각 화소 영역(PA)과 상기 차광 패턴(510)의 정렬 오차에 의한 불량이 최소화될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA)의 휘도 편차가 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 공정 효율이 향상될 수 있다.
상기 차광 패턴(510)의 각 개구부(510h)를 통과한 빛은 상기 표시 패널(100)의 해당 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 화소 렌즈(210)를 통해 사용자에게 전달될 수 있다. 각 화소 렌즈(210)는 상기 표시 패널(100)의 해당 화소 영역(PA)과 동일한 수평 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 렌즈(210)를 통해 사용자에게 전달되는 빛의 양이 최대화될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA)의 광량이 최대화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA)의 중심 휘도가 향상될 수 있다.
상기 표시 패널(100)의 각 화소 영역(PA)으로부터 인접한 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 화소 렌즈(210) 방향으로 진행하는 빛은 상기 차광 패턴(510)에 의해 차단될 수 있다. 예를 들어, 각 발광 영역(EA)의 일측 단부로부터 해당 화소 렌즈(210)의 일측 단부 방향으로 진행하는 빛(L)의 경사각(θ)은 아래의 수식 1을 만족할 수 있다. 여기서, g1은 상기 발광층(132)과 상기 차광 패턴(510) 사이의 수직 거리이고, g2는 상기 차광 패턴(510)의 하부면과 상기 화소 렌즈(210) 사이의 수직 거리이며, Bw은 해당 화소 영역(PA) 내에서 상기 하부 전극(131)의 일측 단부를 덮는 상기 뱅크 절연막(114)의 수평 폭이다.
[수식 1]
Figure pat00002
각 화소 영역(PA)의 수평 폭은 해당 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 차광 패턴(510)의 수평 폭과 상기 개구부(510h)의 수평 폭의 합이므로, 아래의 수식 2 및 수식 3에 의해 도출될 수 있다. 여기서, Pw은 상기 화소 영역(PA)의 수평 폭이고, Aw은 상기 개구부(510h)의 수평 폭이다.
[수식 2]
Figure pat00003
[수식 3]
Figure pat00004
상기 수식 1 및 수식 3을 통해 아래의 수식 4, 수식 5 및 수식 6이 도출될 수 있으므로, 각 화소 영역(PA)의 상기 발광 소자(130)와 상기 화소 렌즈(210) 사이에서 상기 차광 패턴(510)의 위치는 상기 개구부(510h)의 수평 폭에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 개구부(510h)의 수평 폭이 해당 화소 영역(PA)의 상기 발광층(132)과 상기 차광 패턴(510) 사이의 수직 거리에 비례할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 개구부(510h)의 수평 폭이 해당 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 차광 패턴(510)의 하부면과 상기 화소 렌즈(210) 사이의 수직 거리에 반비례할 수 있다.
[수식 4]
Figure pat00005
[수식 5]
Figure pat00006
[수식 6]
Figure pat00007
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 소자 기판(110)의 각 화소 영역(PA) 상에 순서대로 적층된 상기 발광 소자(130), 상기 차광 패턴(510) 및 상기 화소 렌즈(210)를 포함하되, 상기 차광 패턴(510)이 상기 발광 소자(130)와 상기 화소 렌즈(210) 사이에 위치하는 상기 개구부(510h)를 포함하고, 상기 개구부(510h)이 상기 발광 소자(130)의 상기 발광층(132)과 상기 차광 패턴(510) 사이의 수직 거리 및/또는 상기 차광 패턴(510)의 상기 하부면과 상기 화소 렌즈(210) 사이의 수직 거리에 따른 수평 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA)의 중심 휘도가 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 사용자에게 제공되는 이미지의 품질이 향상될 수 있다.
각 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 개구부(510h)를 향한 상기 차광 패턴(510)의 측면은 해당 발광 영역(EA)의 일측 단부로부터 해당 화소 렌즈(210)의 일측 단부 방향으로 진행하는 빛(L)과 동일한 경사각(θ)을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA)으로부터 인접한 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 화소 렌즈(210) 방향으로 진행하는 빛이 상기 차광 패턴(510)에 의해 효과적으로 차단될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 각 화소 영역(PA)에서 상기 발광 영역(EA)의 상대 수평 폭에 따른 상기 개구부(510h)의 상대 수평 폭과 해당 화소 영역(PA)의 중심 휘도 효율의 관계를 나타낸 그래프이다. 여기서, 상기 발광 영역(EA)의 상대 수평 폭 및 상기 개구부(510h)의 상대 수평 폭은 해당 화소 영역(PA)의 수평 폭을 기준으로 도출된다.
도 4를 참조하면, 각 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 개구부(510h)의 수평 폭이 해당 화소 영역(PA)의 수평 폭의 55% 이상이면, 해당 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 발광 영역(EA)의 상대 수평 폭에 상관 없이, 상기 화소 영역(PA)의 중심 휘도 효율은 최대화되는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 각 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 개구부(510h)를 해당 화소 영역(PA)을 기준으로 55% 이상의 수평 폭을 갖도록 형성함으로써, 각 화소 영역(PA)의 중심 휘도를 최대화할 수 있다. 또한, 도 4를 참조하면, 각 발광 영역(EA)의 수평 폭이 해당 화소 영역(PA)의 수평 폭의 40% 이상이면, 상기 화소 영역(PA)의 중심 휘도 효율은 실질적으로 동일하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 각 화소 영역(PA)의 상기 발광 영역(EA)을 해당 화소 영역(PA)을 기준으로 40% 이상의 수평 폭을 갖도록 형성함으로써, 각 화소 영역(PA)의 휘도 편차를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 각 발광 소자(130)로부터 방출된 빛이 상기 봉지 구조물(140), 상기 패턴 커버층(520), 상기 화소 렌즈(210) 및 상기 렌즈 커버층(220)을 통과하여 사용자에게 전달되는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 각 발광 소자(130)로부터 방출된 빛의 경로 상에 위치하는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 차광 패턴(510)의 각 개구부(510h)를 채우는 컬러 필터들(515)을 포함할 수 있다. 각 컬러 필터(515)는 해당 화소 영역(PA)으로부터 방출되는 빛이 나타내는 색을 변경할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 컬러 필터(515)는 인접한 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 컬러 필터(515)와 다른 물질을 포함할 수 있다. 각 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 발광층(132)은 인접한 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 발광층(132)과 동일한 색을 나타내는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 발광층(132)은 인접한 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 발광층(132)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 각 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 발광층(132)은 인접한 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 발광층(132)과 접촉할 수 있다. 각 컬러 필터(515)의 수평 폭은 해당 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 개구부(510h)의 수평 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 각 컬러 필터(515)의 양측 단부는 상기 차광 패턴(510) 상에 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상대적으로 많은 단계를 포함하는 상기 표시 패널(100)의 형성 공정이 단순화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 공정 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 뱅크 절연막(114)이 하나의 화소 영역(PA) 내에 하나의 발광 영역(EA)을 정의하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 뱅크 절연막(114)이 각 화소 영역(PA) 내에 다수의 발광 영역(EA)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA)이 세 개의 서브 화소 영역(SP)으로 구성될 수 있다. 각 화소 영역(PA) 내에는 하나의 발광 소자(130)가 위치할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 영역(PA) 상에 위치하는 상기 발광 소자(130)의 상기 하부 전극(131), 상기 발광층(132) 및 상기 상부 전극(133)은 각각 상기 서브 화소 영역들(SP)의 상기 발광 영역들과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다. 각 서브 화소 영역(SP)의 상기 발광 영역은 인접한 서브 화소 영역(SP)의 상기 발광 영역과 분리될 수 있다. 예를 들어, 인접한 서브 화소 영역들(SP) 사이에서 상기 뱅크 절연막(114)은 상기 발광 소자(130)의 상기 하부 전극(131)과 상기 발광층(132) 사이에 위치할 수 있다. 인접한 서브 화소 영역들(SP) 사이에 위치하는 상기 뱅크 절연막(114) 상에는 상기 차광 패턴(510)이 위치할 수 있다. 상기 차광 패턴(510)은 각 서브 화소 영역(SP)의 상기 발광 영역 상에 위치하는 개구부들을 포함할 수 있다. 각 서브 화소 영역(SP)의 상기 발광 영역 상에 위치하는 상기 개구부의 수평 폭은 해당 서브 화소 영역(SP)의 수평 폭의 55% 이상일 수 있다. 각 서브 화소 영역(SP) 내에 위치하는 상기 발광 영역의 수평 폭은 해당 서브 화소 영역(SP)의 수평 폭의 40% 이상일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널의 각 화소 영역(PA)이 다양한 형태로 분할될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(100)의 구조에 대한 자유도가 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 서브 화소 영역(SP)의 수평 폭이 인접한 서브 화소 영역(SP)의 수평 폭과 동일할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널의 각 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 차광 패턴(510)의 상기 개구부들이 동일한 수평 폭을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PA) 내에 위치하는 상기 서브 화소 영역(SP)들 및 상기 차광 패턴(510)의 상기 개구부들이 서로 다른 수평 폭을 가질 수 있다. 각 서브 화소 영역(PS)의 상기 발광 영역은 해당 서브 화소 영역(PS)을 기준으로 40% 이상의 수평 폭을 가질 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 발광 영역의 수평 폭이 해당 화소 영역(PA)의 수평 폭의 40% 이상이면, 상기 화소 영역(PA)의 중심 휘도 효율이 크게 다르지 않음을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 서브 화소 영역(PS)의 중심 휘도 효율이 크게 차이나지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 영역(PS)의 구성에 대한 자유도가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 차광 패턴(510)이 상기 표시 패널(100)의 상기 봉지 구조물(140)과 직접 접촉하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(100)과 상기 시야각 제어 부재(500) 사이에 특별한 기능을 수행하는 층들이 적층될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 표시 패널(100)과 상기 시야각 제어 부재(500) 사이에 위치하는 터치 구조물(700)을 포함할 수 있다. 상기 터치 구조물(700)은 제 1 터치 어셈블리(710) 및 제 2 터치 어셈블리(720)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 터치 어셈블리(710)는 제 1 방향으로 나란히 위치하는 제 1 터치 전극들(711) 및 상기 제 1 터치 전극들(711)을 상기 제 1 방향으로 연결하는 제 1 브릿지 전극들(712)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 터치 어셈블리(720)는 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 나란히 위치하는 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 2 터치 전극들(721)을 상기 제 2 방향으로 연장하는 제 2 브릿지 전극들(722)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 터치 전극들(721)은 상기 제 1 터치 전극들(711)과 동일한 층 상에 위치할 수 있다. 각 제 2 브릿지 전극(722)은 상기 제 1 브릿지 전극들(711) 중 하나와 교차할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 구조물(710)은 상기 제 2 브릿지 전극들(722)을 덮는 터치 절연막(730)을 포함하고, 상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 1 브릿지 전극들(712)은 상기 터치 절연막(730) 상에 위치할 수 있다. 상기 제 2 브릿지 전극들(722)은 상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 1 브릿지 전극들(712)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 터치 절연막(730)은 각 제 2 브릿지 전극(722)을 부분적으로 노출하는 터치 컨택홀을 포함할 수 있다. 각 제 2 터치 전극(721)은 해당 터치 컨택홀을 통해 해당 제 2 브릿지 전극(722)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 1 브릿지 전극들(712), 상기 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 2 브릿지 전극들(722)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 1 브릿지 전극들(712), 상기 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 2 브릿지 전극들(722)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 1 브릿지 전극들(712), 상기 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 2 브릿지 전극들(722)은 상기 표시 패널의 각 화소 영역과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 1 브릿지 전극들(712), 상기 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 2 브릿지 전극들(722)은 상기 차광 패턴(510)과 중첩할 수 있다. 상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 1 브릿지 전극들(712), 상기 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 2 브릿지 전극들(722)은 상기 뱅크 절연막 및 상기 차광 패턴(510) 사이에 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 터치 구조물(700)에 의한 휘도 감소가 방지될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 터치 구조물(700)에 의한 외광 반사가 상기 차광 패턴(510)에 의해 방지될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 차광 패턴(510)에 의해 상기 터치 구조물(700)이 사용자에게 인식되지 않을 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 차광 패턴(510)이 블랙 매트릭스로 기능할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 사용자에게 인식되는 이미지의 품질이 향상될 수 있다.
상기 터치 구조물(700)은 상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 1 브릿지 전극들(712) 및 상기 제 2 터치 전극들(721) 상에 위치하는 터치 커버층(740)을 포함할 수 있다. 상기 터치 커버층(740)은 외부 충격에 의한 상기 터치 구조물(700)의 손상을 방지할 수 있다. 상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 1 브릿지 전극들(712), 상기 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 2 브릿지 전극들(722)에 의한 단차는 상기 터치 커버층(740)에 의해 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 시야각 제어 부재(500)를 향한 상기 터치 커버층(740)의 상부면은 평평한 평면일 수 있다. 상기 차광 패턴(510) 및 상기 패턴 커버층(520)은 상기 터치 커버층(740)과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(100)의 구성에 대한 자유도가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 차광 패턴(510)이 절연성 물질을 포함하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 차광 패턴(510)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 시야각 제어 부재(500)가 터치 전극들(721) 및 브릿지 전극들(712, 722)을 포함할 수 있다. 각 터치 전극(721)의 일부 영역은 각 화소 영역으로부터 인접한 화소 영역 상에 위치하는 상기 화소 렌즈(210) 방향으로 진행하는 빛을 차단할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 전극들(721)의 일부 영역은 차광 패턴으로 기능할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 터치 전극들(721)과 동일한 물질로 형성된 차광 패턴을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 차광 패턴의 형성 공정이 간소화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 공정 효율이 향상될 수 있다.
100: 표시 패널 130: 발광 소자
210: 화소 렌즈 220: 렌즈 커버층
500: 시야각 제어 부재 510: 차광 패턴
520: 패턴 커버층

Claims (14)

  1. 제 1 화소 영역을 포함하는 소자 기판;
    상기 소자 기판 상에 위치하고, 상기 제 1 화소 영역 내에 제 1 발광 영역을 정의하는 뱅크 절연막;
    상기 소자 기판의 상기 제 1 발광 영역 상에 순서대로 적층된 하부 전극, 발광층 및 상부 전극을 포함하는 발광 소자;
    상기 뱅크 절연막 상에 위치하고, 상기 발광 소자 상에 위치하는 제 1 개구부를 포함하는 차광 패턴; 및
    상기 차광 패턴의 상기 제 1 개구부 상에 위치하고, 상기 제 1 발광 영역보다 큰 수평 폭을 갖는 제 1 화소 렌즈를 포함하되,
    상기 제 1 개구부의 수평 폭은 상기 발광층과 상기 차광 패턴 사이의 수직 거리에 비례하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 소자와 상기 제 1 화소 렌즈 사이에서 상기 차광 패턴의 위치 및 상기 제 1 개구부의 수평 폭은 아래의 수식을 만족하는 디스플레이 장치.
    [수식]
    Figure pat00008

    (여기서, g1은 발광층과 차광 패턴 사이의 수직 거리이고, g2는 차광 패턴의 하부면과 제 1 화소 렌즈 사이의 수직 거리이며, Pw은 제 1 화소 영역의 수평 폭이고, Aw은 제 1 개구부의 수평 폭이며, Bw은 제 1 화소 영역 내에서 뱅크 절연막의 수평 폭의 1/2임)
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 화소 렌즈는 상기 제 1 화소 영역과 동일한 수평 폭을 갖는 디스플레이 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 화소 영역 내에서 상기 뱅크 절연막 및 상기 발광 소자는 상기 제 1 화소 영역의 중심을 기준으로 대칭되는 형상인 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 개구부의 수평 폭은 상기 제 1 화소 영역의 수평 폭의 55% 이상인 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 영역의 수평 폭은 상기 제 1 화소 영역의 수평 폭의 40% 이상인 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 화소 영역에 인접한 상기 소자 기판의 제 2 화소 영역 상에 위치하는 제 2 화소 렌즈를 더 포함하되,
    상기 차광 패턴은 상기 뱅크 절연막에 의해 상기 제 2 화소 영역 내에 정의된 제 2 발광 영역과 상기 제 2 화소 렌즈 사이에 위치하는 제 2 개구부를 포함하고,
    상기 발광 소자의 상기 하부 전극, 상기 발광층 및 상기 상부 전극은 상기 소자 기판의 상기 제 2 발광 영역과 상기 제 2 개구부 사이로 연장하며,
    상기 제 1 발광 영역과 상기 제 2 발광 영역 사이에서 상기 뱅크 절연막은 상기 하부 전극과 상기 발광층 사이에 위치하는 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 개구부의 수평 폭은 상기 제 1 개구부의 수평 폭과 동일한 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광 패턴은 금속을 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 뱅크 절연막 및 상기 발광 소자를 덮는 봉지 구조물; 및
    상기 봉지 구조물과 상기 제 1 화소 렌즈 사이에 위치하는 터치 구조물을 더 포함하되,
    상기 차광 패턴은 상기 터치 구조물의 터치 전극과 동일한 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 소자 기판 상에 위치하는 하부 전극;
    상기 소자 기판 상에 위치하고, 상기 하부 전극의 일측 단부 및 타측 단부를 덮는 뱅크 절연막;
    상기 뱅크 절연막에 의해 노출된 상기 하부 전극의 일부 영역 상에 위치하는 발광층;
    상기 발광층 상에 위치하는 상부 전극;
    상기 뱅크 절연막 및 상기 상부 전극 상에 위치하는 화소 렌즈; 및
    상기 뱅크 절연막과 상기 화소 렌즈 사이에 위치하는 차광 패턴을 포함하되,
    상기 차광 패턴은 상기 상부 전극과 상기 화소 렌즈 사이에 위치하는 개구부를 포함하고,
    상기 개구부의 수평 폭은 상기 차광 패턴과 상기 화소 렌즈 사이의 수직 거리에 반비례하는 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상부 전극과 상기 화소 렌즈 사이에서 상기 개구부를 채우는 컬러 필터를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 뱅크 절연막과 상기 차광 패턴 사이에 위치하고, 상기 개구부와 이격되는 터치 전극을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 차광 패턴은 절연성 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
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