KR20220060071A - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치된 발광 소자, 상기 발광 소자 상에 배치되고 캡핑층, 상기 캡핑층 상에 배치된 제1 무기 봉지층, 상기 제1 무기 봉지층 상에 배치된 유기 봉지층, 및 상기 유기 봉지층 상에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고, 상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제1 무기 봉지층, 및 상기 제1 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고, 상기 제2 무기 봉지층의 두께는 상기 제1 무기 봉지층의 두께 및 상기 캡핑층의 두께의 3배 내지 30배이고, 상기 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층이 굴절률보다 크고, 상기 제2 무기 봉지층은 상기 제1 무기 봉지층의 굴절률보다 크고, 상기 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층의 굴절률의 1.3배 내지 1.9배이고, 상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배이다.
Description
본 발명의 실시예들은 표시 장치에 관한 것이다.
근래에 표시 장치는 그 용도가 다양해지고 있다. 또한, 표시 장치의 두께가 얇아지고 무게가 가벼워 그 사용의 범위가 광범위해지고 있는 추세이며, 다양한 분야에서 활용될 수 있는 표시 장치에 관한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
표시 장치는 발광 소자들, 및 발광 소자들을 밀봉하여 외기 또는 수분으로부터 보호하는 봉지 부재를 포함할 수 있다.
전면 발광형 표시 장치의 경우, 발광 소자들(또는 표시 요소)로부터 발광된 광들은 박막 봉지층을 통해 사용자에게 시인되는데, 광들이 통과하는 박막 봉지층의 구조에 따라 사용자의 시야각에 따른 시감 변화가 발생할 수 있다. 구체적으로, 풀(Full) 발광 시, 흰색(White)으로 시인되는 것이 바람직한데, 박막 봉지층의 구조에 기인하여 풀 발광 시, 흰색이 아닌 다른 색으로의 시감 변화가 발생하고, 시야각이 커질수록 이러한 시감 변화 정도는 더 커질 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 박막 봉지층의 구조에 기인하는 사용자의 시야각에 따른 시감 변화가 줄어든 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치된 발광 소자; 상기 발광 소자 상에 배치되고 캡핑층; 상기 캡핑층 상에 배치된 제1 무기 봉지층; 상기 제1 무기 봉지층 상에 배치된 유기 봉지층; 및 상기 유기 봉지층 상에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고, 상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제1 무기 봉지층, 및 상기 제1 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고, 상기 제2 무기 봉지층의 두께는 상기 제1 무기 봉지층의 두께 및 상기 캡핑층의 두께의 3배 내지 30배이고, 상기 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층이 굴절률보다 크고, 상기 제2 무기 봉지층은 상기 제1 무기 봉지층의 굴절률보다 크고, 상기 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층의 굴절률의 1.3배 내지 1.9배이고, 상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배이다.
상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층 상에 직접 배치되고, 상기 제2 무기 봉지층은 상기 제1 무기 봉지층 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 캡핑층의 굴절률은 1.7 내지 2.4일 수 있다.
상기 제1 무기 봉지층의 굴절률은 1.3 내지 1.62일 수 있다.
상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 1.64 내지 1.9일 수 있다.
상기 캡핑층의 두께는 500nm 내지 1500nm일 수 있다.
상기 제1 무기 봉지층의 두께는 500nm 내지 1500nm일 수 있다.
상기 제2 무기 봉지층의 두께는 5000nm 내지 15000nm일 수 있다.
상기 제1 무기 봉지층은 상기 제2 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제3 무기 봉지층을 더 포함하고, 상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 상기 제3 무기 봉지층의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 제3 무기 봉지층은 상기 제2 무기 봉지층 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 상기 제3 무기 봉지층의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배일 수 있다.
상기 제3 무기 봉지층의 굴절률은 1.3 내지 1.62이고, 상기 제3 무기 봉지층의 두께는 500nm 내지 1500nm일 수 있다.
상기 제2 무기 봉지층은 상기 유기 봉지층 상에 배치된 제4 무기 봉지층, 상기 제4 무기 봉지층을 사이에 두고 상기 유기 봉지층과 이격된 상부 무기 봉지층, 상기 상부 무기 봉지층을 사이에 두고 상기 제4 무기 봉지층과 이격된 제5 무기 봉지층을 포함하고, 상기 유기 봉지층의 굴절률은 상기 제4 무기 봉지층의 굴절률보다 크고, 상기 상부 무기 봉지층의 굴절률은 상기 제4 무기 봉지층의 굴절률 및 상기 제5 무기 봉지층의 굴절률보다 각각 클 수 있다.
상기 제1 무기 봉지층의 상기 제1 무기 봉지층과 상기 제2 무기 봉지층은 교번하여 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치된 발광 소자; 상기 발광 소자 상에 배치되고 캡핑층; 상기 캡핑층 상에 배치된 제1 무기 봉지층; 상기 제1 무기 봉지층 상에 배치된 유기 봉지층; 및 상기 유기 봉지층 상에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고, 상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제1 무기 봉지층, 상기 제1 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제2 무기 봉지층, 상기 제2 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제3 무기 봉지층을 포함하고, 상기 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층이 굴절률보다 크고, 상기 제2 무기 봉지층은 각각 상기 제1 무기 봉지층 및 상기 제3 무기 봉지층의 굴절률보다 크고, 상기 제1 무기 봉지층, 상기 제2 무기 봉지층, 및 상기 제3 무기 봉지층은 각각 규소, 질소, 및 산소를 포함하고, 상기 제1 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 질소의 함량은 0.25 내지 0.45이고, 상기 제1 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 산소의 함량은 0.75 내지 0.80이고, 상기 제2 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 질소의 함량은 0.55 내지 0.70이고, 상기 제2 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 산소의 함량은 0.25 내지 0.35이고, 상기 제3 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 질소의 함량은 0.45 내지 0.55이고, 상기 제3 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 산소의 함량은 0.55 내지 0.70이다.
상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층 상에 직접 배치되고, 상기 제2 무기 봉지층은 상기 제1 무기 봉지층 상에 직접 배치되며, 상기 제3 무기 봉지층은 상기 제2 무기 봉지층 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 제2 무기 봉지층의 두께는 상기 제1 무기 봉지층의 두께의 3배 내지 30배이고, 상기 제1 무기 봉지층의 두께는 500nm 내지 1500nm이고, 상기 제2 무기 봉지층의 두께는 5000nm 내지 15000nm이며, 상기 제3 무기 봉지층의 두께는 500nm 내지 1500nm일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치된 발광 소자; 상기 발광 소자 상에 배치되고 캡핑층; 상기 캡핑층 상에 배치된 제1 무기 봉지층; 상기 제1 무기 봉지층 상에 배치된 유기 봉지층; 및 상기 유기 봉지층 상에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고, 상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제1 무기 봉지층, 및 상기 제1 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고, 상기 캡핑층의 굴절률은 1.7 내지 2.4이고, 상기 제1 무기 봉지층의 굴절률은 1.3 내지 1.62이고, 상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 1.64 내지 1.9이며, 0°도의 시야각을 갖고 바라볼때의 제2 성분의 변화량(Δv') 및 제1 성분의 변화량(Δu')이 0이고, 시야각 60°에서 제2 성분의 변화량(Δv’)은 양의 값을 갖고, 제1 성분의 변화량(Δu’)은 음의 값을 가질 수 있다.
시야각 60°에서 제1 성분의 변화량(Δu')의 절댓값은 시야각 45°에서 제1 성분의 변화량(Δu')의 절댓값보다 작을 수 있다.
시야각 60°에서 제2 성분의 변화량(Δv')의 절댓값은 시야각 45°에서 제2 성분의 변화량(Δv')의 절댓값보다 작을 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 박막 봉지층의 구조에 기인하는 사용자의 시야각에 따른 시감 변화를 줄일 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 어느 하나의 화소 영역에 배치된 표시 요소 및 그에 연결된 화소 회로를 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 5는 색 좌표 상에서 시야각에 따른 제1 성분의 변화량(
u’)과 제2 성분의 변화량(
v’)을 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 5의 일 부분을 확대한 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 어느 하나의 화소 영역에 배치된 표시 요소 및 그에 연결된 화소 회로를 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 5는 색 좌표 상에서 시야각에 따른 제1 성분의 변화량(
도 6은 도 5의 일 부분을 확대한 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
이하의 실시예에서 x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 장치(10)는 표시 영역(DA)에 배치된 복수의 화소 영역(P)들을 포함한다. 각 화소 영역(P)에는 소정의 색상의 빛을 방출할 수 있는 표시 요소가 배치되며, 표시 요소는 스캔 라인(SL) 및 데이터 라인(DL)에 연결될 수 있다. 도 1은 표시 장치(10) 중 기판(100)의 모습으로 이해될 수 있다. 예컨대, 기판(100)이 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 갖는 것으로 이해될 수 있다.
비표시 영역(NDA)에는 스캔 라인(SL)을 통해 각 화소 영역(P)에 스캔 신호를 제공하는 스캔 드라이버(1100), 데이터 라인(DL)을 통해 각 화소 영역(P)에 구비된 표시 요소에 데이터 신호를 제공하는 데이터 드라이버(1200), 및 제1 및 제2 전원 전압을 제공하기 위한 메인 전원 배선이 배치될 수 있다.
도 1은 데이터 드라이버(1200)가 기판(100) 상에 배치된 것을 도시하나, 다른 실시예로서 데이터 드라이버(1200)는 표시 장치(10)의 일 측에 배치된 패드와 전기적으로 접속된 FPCB(flexible Printed circuit board) 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(10)는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display), 무기 EL 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display), 양자점 표시 장치(Quantum dot display) 등을 포함할 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 표시 장치는 이에 제한되지 않으며, 후술할 특징은 전술한 바와 같은 다양한 방식의 표시 장치에 적용될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 어느 하나의 화소 영역에 배치된 표시 요소 및 그에 연결된 화소 회로를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 표시 요소는 발광 소자를 포함할 수 있다. 발광 소자는 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소 회로(PC)에 연결된다. 화소 회로(PC)는 제1 박막 트랜지스터(T1), 제2 박막 트랜지스터(T2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 예컨대, 적색, 녹색, 또는 청색의 빛을 방출하거나, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
제2 박막 트랜지스터(T2)는 스위칭 박막 트랜지스터로서, 스캔 라인(SL) 및 데이터 라인(DL)에 연결되며, 스캔 라인(SL)으로부터 입력되는 스위칭 전압에 따라 데이터 라인(DL)으로부터 입력된 데이터 전압을 제1 박막 트랜지스터(T1)로 전달할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 박막 트랜지스터(T2)와 구동전압선(PL)에 연결되며, 제2 박막 트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압선(PL)에 공급되는 제1 전원전압(ELVDD)의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다.
제1 박막 트랜지스터(T1)는 구동 박막 트랜지스터로서, 구동전압선(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압선(PL)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)의 대향 전극(예, 캐소드)는 제2전원전압(ELVSS)을 공급받을 수 있다.
도 2는 화소 회로(PC)가 2개의 박막 트랜지스터와 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 것을 설명하고 있으나, 다른 실시예에서 박막 트랜지스터의 개수 또는 스토리지 커패시터의 개수는 화소 회로(PC)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 기판(100) 상에는 화소 회로를 포함하는 화소 회로층(PCL)이 배치되고, 표시 요소인 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소 회로층(PCL) 상에 배치되며, 박막 봉지층(300)으로 커버된다.
기판(100)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다.
일 실시예로, 기판(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 베이스층(101), 제1 배리어층(102), 제2 베이스층(103), 및 제2 배리어층(104)을 포함할 수 있다. 제1 베이스층(101) 및 제2 베이스층(103)은 각각 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 베이스층(101) 및 제2 베이스층(103)은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulfone), 폴리아릴레이트(PAR, polyarylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenene napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(Poly Carbonate), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 등과 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 제1 배리어층(102) 및 제2 배리어층(104)은 외부 이물질의 침투를 방지하는 배리어층으로서, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥사이드와 같은 무기물을 포함하는 단일 층 또는 다층일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 기판(100)은 글래스재를 포함하는 단일층일 수 있다. 예컨대, 기판(100)은 SiO2를 주성분으로 하는 글래스 기판일 수 있다.
기판(100) 상의 화소 회로층(PCL)은 박막 트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있으며, 도시되지는 않았으나 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된 스토리지 캐패시터를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)의 구조는 각 화소마다 동일한 구조를 가질 수 있다. 각 박막 트랜지스터(TFT)는 각 화소에 구비된 표시 요소와 연결될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 비정질실리콘, 다결정실리콘 또는 유기 반도체 물질을 포함하는 반도체층(Act), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다. 반도체층(Act)과 게이트 전극(GE)과의 절연성을 확보하기 위해, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등의 무기물을 포함하는 게이트 절연층(121)이 반도체층(Act)과 게이트 전극(GE) 사이에 개재될 수 있다. 게이트 전극(GE)의 상부에는 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등의 무기물을 포함하는 층간 절연층(131)이 배치될 수 있으며, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 전술한 층간 절연층(131) 상에 배치될 수 있다. 무기물을 포함하는 절연층은 CVD(chemical vapor deposition) 또는 ALD(atomic layer deposition)를 통해 형성될 수 있다.
게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 다양한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 몰리브덴 또는 알루미늄을 포함할 수 있고, 단층 또는 다층구조를 취할 수 있다. 예컨대 게이트 전극(GE)은 몰리브덴의 단일층이거나, 몰리브덴층, 알루미늄층 및 몰리브덴층을 포함하는 3층 구조일 수 있다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 티타늄 또는 알루미늄을 포함할 수 있고, 단층이거나 다층구조를 취할 수 있다. 일 실시예로 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 티타늄층, 알루미늄층 및 티타늄층을 포함하는 3층 구조일 수 있다.
전술한 구조의 박막 트랜지스터(TFT)와 기판(100) 사이에는 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등과 같은 무기물을 포함하는 버퍼층(110)이 개재될 수 있다. 이러한 버퍼층(110)은 기판(100)의 상면의 평활성을 높이거나 기판(100) 등으로부터의 불순물이 박막 트랜지스터(TFT)의 반도체층(Act)으로 침투하는 것을 방지하거나 최소화하는 역할을 할 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT) 상에는 평탄화 절연층(140)이 배치될 수 있다. 평탄화 절연층(140)은 예컨대 아크릴, BCB(Benzocyclobutene) 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물로 형성될 수 있다. 도 3에서는 평탄화 절연층(140)이 단층으로 도시되어 있으나, 다층일 수 있다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 화소 전극(221), 중간층(222), 및 대향 전극(223)을 포함한다.
화소 전극(221)은 평탄화 절연층(140) 상에 배치되되, 각 화소마다 하나씩 배치될 수 있다. 화소 전극(221)은 반사 전극일 수 있다. 일 실시예로서, 화소 전극(221)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 화소 전극(221)은 전술한 반사막의 위 또는/및 아래에 배치된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 전술한 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 화소 전극(210)은 ITO층, Ag층, ITO층의 3층 구조일 수 있다.
화소 전극(210)들 상에는 화소 정의막(150)이 배치된다. 화소 정의막(150)은 각 화소 전극(210)의 중심 부분을 노출하는 개구(150OP)를 갖는다. 화소 정의막(150)은 화소 전극(210)의 에지와 대향 전극(223) 사이의 거리를 증가시켜, 화소 전극(210)의 에지에서 아크 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 화소 정의막(150)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소 정의막(150)의 개구(150OP)를 통해 노출된 화소 전극(210) 상에는 발광층(222b)이 배치될 수 있다. 발광층(222b)은 적색, 녹색 또는 적색의 빛을 방출할 수 있는 형광 또는 인광 물질을 포함하는 유기물일 수 있다. 전술한 유기물은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다.
발광층(222b)의 아래와 위에는 각각 제1 기능층(222a) 및 제2 기능층(222c)이 배치될 수 있다. 제1 기능층(222a)은 예컨대, 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)을 포함하거나, 홀 수송층 및 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2 기능층(222c)은 발광층(222b) 위에 배치되는 구성 요소로서, 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2 기능층(222c)은 선택적(optional)이다. 일부 실시예에서 제2 기능층(222c)은 구비되지 않을 수 있다.
발광층(222b)은 화소 정의막(150)의 개구에 대응하도록 각각 배치되는데 반해, 제1 기능층(222a) 및 제2 기능층(222c)은 각각 후술할 대향 전극(223)과 마찬가지로 기판(100)을 전체적으로 커버하도록, 예컨대 기판(100)의 표시 영역을 전체적으로 커버하도록 일체로 형성된 공통층일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 발광층(222b)도 제1 기능층(222a) 및 제2 기능층(222c)과 마찬가지로 기판(100)을 전체적으로 커버하도록 기판(100)의 표시 영역을 전체적으로 커버하도록 일체로 형성될 수도 있다.
대향 전극(223)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향 전극(223)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 일 실시예로, 대향 전극(223)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 은(Ag)과 마그네슘(Mg)의 합금을 포함할 수 있다.
캡핑층(230)은 대향 전극(223) 상에 위치할 수 있다. 예컨대, 캡핑층(230)은 LiF를 포함하거나, 무기 절연물을 포함하거나 유기 절연물을 포함할 수 있다. 캡핑층(230)은 대향 전극(223)을 상부에서 커버하여 보호하는 역할을 할 수 있다. 상기 무기 절연물의 예로는 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 타탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 아연옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 또는 실리콘옥시나이트라이드 등을 들 수 있다. 도 3에서는 캡핑층(230)이 하나의 막으로 형성된 것으로 예시하였으나, 캡핑층(230)은 복수의 적층막으로 형성될 수도 있다.
캡핑층(230)의 굴절률 및 두께는 박막 봉지층(300)의 굴절률 및 두께를 설명하면서 같이 설명하기로 한다.
박막 봉지층(300)은 캡핑층(230) 상에 배치될 수 있다. 박막 봉지층(300)은 캡핑층(230) 상에 배치된 제1 무기 봉지층(310), 제1 무기 봉지층(310) 상에 배치된 유기 봉지층(320), 및 유기 봉지층(320) 상에 배치된 제2 무기 봉지층(330)을 포함할 수 있다. 제1 무기 봉지층(310)은 캡핑층(230) 상에 직접 배치되고 캡핑층(230)과 유기 봉지층(320) 사이에 배치되고, 유기 봉지층(320)은 제1 무기 봉지층(310) 상에 직접 배치되고 제1 무기 봉지층(310)과 제2 무기 봉지층(330) 사이에 배치되고, 제2 무기 봉지층(330)은 유기 봉지층(320) 상에 직접 배치될 수 있다.
제1 무기 봉지층(310) 및 제2 무기 봉지층(330)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 타탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 아연옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 중 선택된 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 일부 실시예로서, 제1 무기 봉지층(310) 및 제2 무기 봉지층(330)은 비금속원소를 포함하는 무기 절연층, 예컨대 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 또는 실리콘옥시나이트라이드를 포함할 수 있다.
유기 봉지층(320)은 제1 무기 봉지층(310) 및/또는 제2 무기 봉지층(330)의 내부 스트레스를 완화시킬 수 있다. 유기 봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산, 아크릴계 수지(예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산 등) 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
유기 봉지층(320)은 흐름성을 갖는 모노머를 도포한 후 열이나 자외선과 같은 빛을 이용하여 모노머층을 경화함으로써 형성할 수 있다. 또는, 유기 봉지층(320)은 전술한 폴리머 계열을 물질을 도포하여 형성할 수 있다.
유기 봉지층(320)의 두께(t5)는 후술할 하부의 제1 무기 봉지층(310)의 각 층(311, 313, 315)의 두께들 대비하여 월등히 클 수 있다. 예를 들어, 유기 봉지층(320)의 두께(t5)는 약 3㎛ 이상 약 10㎛로서, 사용자의 시야각이 커짐에 따라 색 좌표 상에서 발생하는 시감 변화를 제어할 수 있는 광학 제어 두께 범위보다 더 큰 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 무기 봉지층(310)은 복수개의 막을 포함할 수 있다. 제1 무기 봉지층(310)의 복수개의 막들은 적층될 수 있다. 제1 무기 봉지층(310)의 복수개의 적층된 막들과 제1 무기 봉지층(310) 하부의 캡핑층(230)의 굴절률 및 두께를 조절함으로써, 사용자의 시야각에 따른 시감 변화가 발생하는 것을 최소화할 수 있다. 이에 대해서는 도 4에서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 4를 설명하면서 도 3에서 설명한 구성들에 대한 설명은 생략하기로 한다. 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치는 캡핑층(230)부터 제1 무기 봉지층(310)의 복수의 막들 중 인접한 막들의 굴절률 차이를 형성함으로써 사용자의 시야각에 따른 시감 변화를 줄일 수 있다. 제1 무기 봉지층(310)은 캡핑층(230) 상에 직접 배치되고 캡핑층(230)과 유기 봉지층(320) 사이에 배치된 제1 서브 무기 봉지층, 제1 서브 무기 봉지층 상에 직접 배치되고 제1 서브 무기 봉지층과 유기 봉지층(320) 사이에 배치된 제2 서브 무기 봉지층, 및 제2 서브 무기 봉지층과 유기 봉지층(320) 사이에 배치되고 제2 서브 무기 봉지층 상에 직접 배치된 제3 서브 무기 봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치는 캡핑층(230)과 제2 서브 무기 봉지층의 굴절률을 각각 인접한 제1 및 제3 서브 무기 봉지층의 굴절률보다 크게 형성함으로써, 사용자의 시야각에 따른 시감 변화를 줄일 수 있다. 이하에서, 캡핑층(230) 및 제2 서브 무기 봉지층보다 굴절률이 작은 제1 서브 무기 봉지층 및 제3 서브 무기 봉지층을 각각 제1 무기 봉지층(311) 및 제3 무기 봉지층(315)이라 지칭하고, 무기 봉지층(311, 315)보다 굴절률이 큰 제2 서브 무기 봉지층을 제2 무기 봉지층(313)이라 지칭하기로 한다.
한편, 인접한 층들 또는 막들 간의 굴절률 차이를 미세하게 형성하고 각 층들 또는 막들의 두께를 의도적으로 형성하면 사용자의 시야각(
)에 따라 특정 색으로 시감 변화가 생기는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 시야각(
)은 사용자의 시선 방향과 제2 무기 봉지층(330) 상면의 법선 벡터 간의 각도로 정의할 수 있다. 표시 장치를 수직 방향에서 바라보았을 때 시야각(
)이 0°가 된다.
일 실시예에 따르면, 후술하는 바와 같이 캡핑층(230), 제1 무기 봉지층(311), 제2 무기 봉지층(313), 및 제3 무기 봉지층(315)의 인접한 층들 또는 막들의 굴절률 차이를 미세하게 조절함으로써, 사용자의 시야각이 커짐에 따라 청색(Blue)으로 시감 변화가 생기는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 각 층들 또는 막들의 두께(t1, t2, t3, t4)도 광학적으로 시감 변화에 중요한 영향(예컨대, 공진을 형성하기 위한 요인)을 미치는 요소로서, 각 층들의 두께 또한, 미세하게 조절하여야 한다.
제1 무기 봉지층(311), 제2 무기 봉지층(313), 및 제3 무기 봉지층(315)의 굴절률은 각 층(311, 313, 315)들의 물질, 및 해당 물질의 조성비에 따라 달라질 수 있다. 각 층(311, 313, 315)들의 물질, 및 조성비에 대해서는 후술하기로 한다.
사용자의 시야각이 커짐에 따라 청색(Blue)으로 시감 변화가 생기는 것(Bluish 색감 발생)을 방지하기 위해, 굴절률 관점에서 캡핑층(230)의 굴절률은 제1 무기 봉지층(311)의 굴절률의 1.3배 내지 1.9배이고, 제2 무기 봉지층(313)의 굴절률은 제1 무기 봉지층(311)의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배이고, 제2 무기 봉지층(313)의 굴절률은 제3 무기 봉지층(315)의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배로 설정하고, 두께 관점에서 제2 무기 봉지층(313)의 두께(t3)는 제1 무기 봉지층(311)의 두께(t2), 제3 무기 봉지층(315)의 두께(t4), 및 캡핑층(230)의 두께(t1)의 3배 내지 30배로 설정될 수 있다.
캡핑층(230)의 굴절률이 제1 무기 봉지층(311)의 굴절률의 1.3배 이상이고, 제2 무기 봉지층(313)의 굴절률이 제1 무기 봉지층(311)의 굴절률의 1.01배 이상이며, 제2 무기 봉지층(313)의 굴절률이 제3 무기 봉지층(315)의 굴절률의 1.01배 이상이면, 인접한 층들 간 일정한 굴절률 차이가 발생하여 실효적으로 사용자의 시야각이 커짐에 따라 색 좌표 상에서 시감 변화량을 줄일 수 있고, 나아가, 캡핑층(230)의 굴절률이 제1 무기 봉지층(311)의 굴절률의 1.9배 이하고, 제2 무기 봉지층(313)의 굴절률이 제1 무기 봉지층(311)의 굴절률의 1.47배 이하이며, 제2 무기 봉지층(313)의 굴절률이 제3 무기 봉지층(315)의 굴절률의 1.47배 이하이면, 실효적으로 "청색"으로 시감 변화가 발생하는 것을 줄일 수 있다.
더 나아가, 제2 무기 봉지층(313)의 두께(t3)가 제1 무기 봉지층(311)의 두께(t2), 제3 무기 봉지층(315)의 두께(t4), 및 캡핑층(230)의 두께(t1)의 3배 이상이면, 실효적으로 사용자의 시야각이 커짐에 따라 색 좌표 상에서 "청색"으로의 시감 변화량을 줄일 수 있고, 제2 무기 봉지층(313)의 두께(t3)가 제1 무기 봉지층(311)의 두께(t2), 제3 무기 봉지층(315)의 두께(t4), 및 캡핑층(230)의 두께(t1)의 30배 이하이면, 제2 무기 봉지층(313)이 사용자의 시야각이 커짐에 따라 색 좌표 상에서 발생하는 시감 변화를 제어할 수 있는 광학 제어 두께를 만족할 수 있다.
상술한 캡핑층(230), 무기 봉지층(311, 313, 315)의 굴절률 범위를 만족하는 예시적인 캡핑층(230)의 굴절률은 1.7 내지 2.4일 수 있고, 제1 무기 봉지층(311)의 굴절률은 1.3 내지 1.62일 수 있고, 제2 무기 봉지층(313)의 굴절률은 1.64 내지 1.9일 수 있고, 제3 무기 봉지층(315)의 굴절률은 1.3 내지 1.62일 수 있다.
나아가, 상기한 캡핑층(230), 무기 봉지층(311, 313, 315)의 두께 범위를 만족하는 예시적인 제1 무기 봉지층(311) 및 제3 무기 봉지층(315)의 두께는 각각 500nm 내지 1500nm이고, 제2 무기 봉지층(313)의 두께는 5000nm 내지 15000nm이고, 캡핑층(230)의 두께(t1)는 500nm 내지 1500nm일 수 있다.
제1 무기 봉지층(311), 제2 무기 봉지층(313), 및 제3 무기 봉지층(315)의 굴절률은 각 층(311, 313, 315)들의 물질, 및 해당 물질의 조성비에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에 따른 제1 무기 봉지층(311), 제2 무기 봉지층(313), 및 제3 무기 봉지층(315)은 각각 실리콘옥시나이트라이드를 포함할 수 있다. 제1 무기 봉지층(311), 제2 무기 봉지층(313), 및 제3 무기 봉지층(315)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 화학 기상 증착법(CVD)을 통해 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로 설명하면, 제1 무기 봉지층(311), 제2 무기 봉지층(313), 및 제3 무기 봉지층(315)은 예를 들어, 실란(SiH4), 암모늄(NH4), 및 산소(O2)의 공급을 통해 형성되며, 실란(SiH4), 암모늄(NH4), 및 산소(O2)의 공급 비율이 조절되어 각 층(311, 313, 315) 물질들의 조성비가 달라지며, 달라진 조성비에 의해 각 층(311, 313, 315)들의 굴절률이 달라질 수 있다.
통상적으로, 실란(SiH4), 암모늄(NH4), 및 산소(O2)의 공급을 통한 화학 기상 증착법을 통해 형성된 실리콘옥시나이트라이드의 굴절률은 암모늄(NH4)의 공급 비율이 클수록, 산소(O2)의 공급 비율이 작을수록 커질 수 있다. 달리 말하면, 실리콘옥시나이트라이드의 굴절률은 각 층(311, 313, 315)들의 실리콘옥시나이트라이드 물질 내의 질소(N) 함량이 클수록, 산소(O) 함량이 작을수록 커질 수 있다.
따라서, 캡핑층(230)으로부터 제1 무기 봉지층(311), 제2 무기 봉지층(313), 및 제3 무기 봉지층(315) 적층 순서로 고/저/고/저 굴절률 구배를 갖기 위해서, 제2 무기 봉지층(313) 내의 질소 함량은 무기 봉지층(311, 315)의 질소 함량보다 크고, 산소 함량은 더 작아야 한다.
나아가, 일 실시예에 의하면, 캡핑층(230)의 굴절률이 제1 무기 봉지층(311)의 굴절률의 1.3배 내지 1.9배이고, 제2 무기 봉지층(313)의 굴절률이 제1 무기 봉지층(311)의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배이고, 제2 무기 봉지층(313)의 굴절률이 제3 무기 봉지층(315)의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배로 설정되기 위해서는 각 층(311, 313, 315)들의 질소 및 산소 함량 또한 미세하게 조절되어야 한다.
상술한 범위를 만족하는 제1 무기 봉지층(311)의 규소(Si) 함량 대비 질소(N) 함량은 0.25 내지 0.45이고, 제1 무기 봉지층(311)의 규소(Si) 함량 대비 산소(O) 함량은 0.75 내지 0.80이고, 제2 무기 봉지층(313)의 규소 함량 대비 질소 함량은 0.55 내지 0.70이고, 제2 무기 봉지층(313)의 규소 함량 대비 산소 함량은 0.25 내지 0.35이고, 제3 무기 봉지층(315)의 규소 함량 대비 질소 함량은 0.45 내지 0.55이며, 제3 무기 봉지층(315)의 규소 함량 대비 산소 함량은 0.55 내지 0.70일 수 있다.
이하에서, 일 실시예에 따른 캡핑층(230), 제1 무기 봉지층(311), 제2 무기 봉지층(313), 및 제3 무기 봉지층(315)의 적층 구조를 통해 나타나는 색 좌표 상에서의 시야각에 따른 시감 변화가 줄어드는 것을 설명한다.
도 5는 색 좌표 상에서 시야각에 따른 제1 성분의 변화량(
u’)과 제2 성분의 변화량(
v’)을 나타낸 그래프이다. 도 6은 도 5의 일 부분을 확대한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 도 5의 그래프는 본 기술 분야에 널리 알려진 가시 광선 영역 대의 색 좌표(CIE diagram)이고, 가로축은 제1성분의 변화량(Δu')을 나타내고, 세로축은 제2 성분의 변화량(Δv')을 나타낸다. 통상의 색 좌표의 경우 가로축 및 세로축이 각각 제1 성분의 값(u') 및 제2 성분의 값(v')을 나타내어 각각 0 및 0보다 큰 유리수의 값을 가짐에 반해 도 5에 도시된 색 좌표는 각각 해당 성분의 변화량을 나타내어 각각 0, 0보다 작은 유리수, 및 0보다 큰 유리수를 가진다. 색 좌표 상에서, 널리 알려진 바와 같이, 제1 성분의 값(u') 및 제2 성분의 값(v')이 함께 작아질수록 시인되는 광 중 청색 성분이 차지하는 정도가 커진다고 볼 수 있고, 제1 성분의 값(u')이 작아지고 제2 성분의 값(v')이 커지면 시인되는 광 중 녹색 성분이 차지하는 정도가 커진다고 볼 수 있으며, 제1 성분의 값(u')이 커지고 제2 성분의 값(v')이 작아지면 시인되는 광 중 적색 성분이 차지하는 정도가 커진다고 볼 수 있다.
도 5에서는 도 4에서 캡핑층(230), 및 복수의 막들을 포함하는 제1 무기 봉지층(310)이 상술한 인접 층들 간 굴절률 차이, 각 층들의 굴절률 범위, 및 각 층들의 두께 범위를 갖는 제2 샘플(Sample #2)과 캡핑층, 및 복수의 막들을 포함하는 제1 무기 봉지층이 상술한 인접 층들 간 굴절률 차이, 각 층들의 굴절률 범위, 및 각 층들의 두께 범위를 갖지 않는 제1 샘플(Sample #1)이 예시된다.
각 샘플(Sample #1, Sample #2)의 색 좌표 상에는 각각 시야각 30°, 45°, 및 60°에서의 사용자에게 시인되는 색감(상술한 바와 같이, 색상 성분의 변화량을 나타냄)이 도형들의 형태로 표시되어 있고(시야각 30°는 사각형, 시야각 45°는 원형, 시야각 60°는 삼각형), 각각 시야각이 커지는 순서로 시야각에 해당되는 색감을 나타내는 도형들이 이어져 있다. 각 샘플(Sample #1, Sample #2)은 표시 장치의 풀 발광한 상태에서 측정된 것이며, 각 샘플(Sample #1, Sample #2)의 시작점(시야각0°) 즉, 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 각각 0인 지점은 흰색(White) 색감을 나타낸다(통상적으로, 도 5의 그래프에는 도시되지 않았지만, 화이트 존(White zone)에서 사용자는 시인되는 광을 흰색이라 인식할 수 있다).
제1 샘플(Sample #1)의 경우, 시야각 30°에서 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 각각 약 -0.008, 약 -0.01이고, 시야각 45°에서 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 각각 약 -0.015, 약 -0.01이며, 시야각 60°에서 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 각각 약 -0.02, -0.018을 나타낸다. 즉, 제1 샘플(Sample #1)의 경우 시야각이 증가할수록 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 각각 점차적으로 작아져 시인되는 광 중 청색 성분이 차지하는 정도가 커짐을 알 수 있다.
반면, 제2 샘플(Sample #2)의 경우, 제1 샘플(Sample #1)과 다른 경향성을 보인다. 먼저, 제2 샘플(Sample #2)의 경우, 시야각 30°에서 시야각 45°으로 가면서 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 각각 작아지지만, 제1 샘플(Sample #1)과 달리, 시야각 45°에서 시야각 60°으로 갈때는 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 각각 커짐을 알 수 있다. 즉, 시야각 60°에서의 제1 성분의 변화량(Δu')은 시야각 45°에서의 제1 성분의 변화량(Δu')보다 작고, 다시 말하면, 시야각 60°에서 제2 성분의 변화량(Δv')의 크기(또는 절댓값)은 시야각 45°에서 제2 성분의 변화량(Δv')의 절댓값보다 작을 수 있다. 즉, 시야각 60°에서의 제1 성분의 변화량(Δu')으로부터 시야각 45°에서의 제1 성분의 변화량(Δu')을 공제한 값은 양의 값일 수 있다.
시야각 60°에서의 제2 성분의 변화량(Δv')은 시야각 45°에서의 제2 성분의 변화량(Δv')보다 크다. 나아가, 시야각 45°로부터 시야각 60°으로 가면서 오히려 제2 성분의 변화량(Δv')은 음의 값으로부터 양의 값으로 천이된다. 또한, 시야각 60°에서 양의 값으로 천이된 제2 성분의 변화량(Δv')의 크기(y1, 또는 절댓값)는 시야각 45°에서의 제2 성분의 변화량(Δv')의 크기(y2, 또는 절댓값)보다는 작을 수 있다.
구체적으로 설명하면, 시야각 30°에서 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 각각 약 -0.002, 약 -0.002이고, 시야각 45°에서 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 각각 약 -0.004, 약 -0.004이며, 시야각 60°에서 제2 성분의 변화량(Δv’)은 양의 값을 갖고, 제1 성분의 변화량(Δu’)은 음의 값을 가질 수 있다. 시야각 60°에서 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 각각 약 -0.003, -0.002를 나타낸다.
제2 샘플(Sample #2)의 경우, 각 시야각들에서 제1 성분의 변화량(Δu')과 제2 성분의 변화량(Δv')이 대체로 화이트 존(White zone) 내에 위치하여, 사용자가 0° 이상의 시야각을 갖고 표시 장치를 바라보아도 청색(Blue)으로 시감 변화가 생기는 것(Bluish 색감 발생)을 방지할 수 있다.
이하, 표시 장치의 다른 실시예들 대해 설명한다.
도 7은 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 박막 봉지층(300_1)이 제1 무기 봉지층(310_1)을 포함한다는 점에서, 도 4에 따른 박막 봉지층(300)과 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 제1 무기 봉지층(310_1)은 제2 무기 봉지층과 제3 무기 봉지층이 두께 방향을 따라 교번하여 배치될 수 있다는 것을 예시한다. 도 7에 도시된 바와 같이 제3 무기 봉지층(315) 상에 제2 무기 봉지층(317)이 배치되고 제2 무기 봉지층(317) 상에 제3 무기 봉지층(319)이 배치될 수 있다. 제2 무기 봉지층(317), 및 제3 무기 봉지층(319)은 각각 참조 부호가 상이하지만, 상술한 제2 무기 봉지층(313), 및 제3 무기 봉지층(315)과 동일한 구성일 수 있다.
도 7에서는 제2 무기 봉지층과 제3 무기 봉지층이 각각 2개인 것으로 예시되었지만, 이에 제한되지 않고 제2 무기 봉지층과 제3 무기 봉지층은 3개이상일 수도 있다.
본 실시예와 같이, 제2 무기 봉지층과 제3 무기 봉지층이 두께 방향을 따라 교번하여 배치되면, 사용자의 시야각이 커짐에 따라 청색(Blue)으로 시감 변화가 생기는 것(Bluish 색감 발생)을 방지하는 효과가 더욱 좋아진다. 다만, 제2 무기 봉지층과 제3 무기 봉지층 각각의 개수가 많아질수록 박막 봉지층(300_1)의 두께가 증가하기 때문에 제2 무기 봉지층과 제3 무기 봉지층 각각의 개수가 3개 이하인 것이 바람직하다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치의 박막 봉지층(300_2)의 제2 무기 봉지층(330_1)이 복수의 막(331, 333, 335)들을 포함한다는 점에서, 도 4에 따른 박막 봉지층(300)과 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 제2 무기 봉지층(330_1)은 유기 봉지층(320) 상에 배치된 제4 무기 봉지층(331), 제4 무기 봉지층(331)을 사이에 두고 유기 봉지층(320)과 이격된 상부 무기 봉지층(333), 상부 무기 봉지층(333)을 사이에 두고 제4 무기 봉지층(331)과 이격된 제5 무기 봉지층(335)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 제2 무기 봉지층(330_1)은 도 4에서 상술한 제1 무기 봉지층(310)과 같이 유기 봉지층(320)으로부터 제2 무기 봉지층(330_1)의 복수의 막들(331, 333, 335) 중 인접한 막들의 굴절률 차이를 형성함으로써 사용자의 시야각에 따른 시감 변화를 줄일 수 있다.
유기 봉지층(320)의 굴절률은 제4 무기 봉지층(331)의 굴절률보다 크고, 상부 무기 봉지층(333)의 굴절률은 제4 무기 봉지층(331)의 굴절률 및 제5 무기 봉지층(335)의 굴절률보다 각각 클 수 있다.
사용자의 시야각이 커짐에 따라 청색(Blue)으로 시감 변화가 생기는 것(Bluish 색감 발생)을 방지하기 위해, 굴절률 관점에서 유기 봉지층(320)의 굴절률은 제4 무기 봉지층(331)의 굴절률의 1.3배 내지 1.9배이고, 상부 무기 봉지층(333)의 굴절률은 제4 무기 봉지층(331)의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배이고, 제2 무기 봉지층(333)의 굴절률은 제5 무기 봉지층(335)의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배로 설정하고, 두께 관점에서 상부 무기 봉지층(333)의 두께(t7)는 제4 무기 봉지층(331)의 두께(t6), 제5 무기 봉지층(335)의 두께(t8)의 3배 내지 30배로 설정될 수 있다.
다만, 상술한 바와 같이, 유기 봉지층(320)의 두께가 광학 제어 두께 범위보다 큰 두께를 가져 제1 무기 봉지층(310) 대비 사용자의 시야각에 따른 시감 변화를 줄이는데에 미치는 영향이 작을 수 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치의 박막 봉지층(300_3)은 도 4의 제3 무기 봉지층(315)이 생략되고 유기 봉지층(320)이 제2 무기 봉지층(313) 상에 직접 배치된다는 점에서 도 4에 따른 박막 봉지층(300)과 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 제3 무기 봉지층(315)은 하부의 제2 무기 봉지층(313)과의 관계에서 굴절률 차이를 형성하여 사용자의 시야각에 따른 청색 시감 변화를 줄이는 데에 역할을 하는 동시에, 각각 시야각 30°, 45°, 및 60°에서의 사용자에게 시인되는 색 좌표 상에 나타나는 각 좌표들의 산포를 줄일 수 있다. 도 9와 같이, 제3 무기 봉지층(315)을 생략하면, 각각 시야각 30°, 45°, 및 60°에서의 사용자에게 시인되는 색 좌표 상에 나타나는 각 좌표들의 산포를 줄이는 데에 한계가 존재하지만, 전반적인 박막 봉지층(300_3)의 두께를 박막화할 수 있을뿐만 아니라, 표시 장치의 제조 공정 시간을 단축할 수 있다는 이점이 존재한다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
300: 박막 봉지층
310: 제1 무기 봉지층
320: 유기 봉지층
330: 제2 무기 봉지층
310: 제1 무기 봉지층
320: 유기 봉지층
330: 제2 무기 봉지층
Claims (20)
- 기판;
상기 기판 상에 배치된 발광 소자;
상기 발광 소자 상에 배치되고 캡핑층;
상기 캡핑층 상에 배치된 제1 무기 봉지층;
상기 제1 무기 봉지층 상에 배치된 유기 봉지층; 및
상기 유기 봉지층 상에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고,
상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제1 무기 봉지층, 및
상기 제1 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고,
상기 제2 무기 봉지층의 두께는 상기 제1 무기 봉지층의 두께 및 상기 캡핑층의 두께의 3배 내지 30배이고,
상기 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층이 굴절률보다 크고,
상기 제2 무기 봉지층은 상기 제1 무기 봉지층의 굴절률보다 크고,
상기 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층의 굴절률의 1.3배 내지 1.9배이고,
상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배인 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층 상에 직접 배치되고,
상기 제2 무기 봉지층은 상기 제1 무기 봉지층 상에 직접 배치된 표시 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 캡핑층의 굴절률은 1.7 내지 2.4인 표시 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 제1 무기 봉지층의 굴절률은 1.3 내지 1.62인 표시 장치. - 제4 항에 있어서,
상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 1.64 내지 1.9인 표시 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 캡핑층의 두께는 500nm 내지 1500nm인 표시 장치. - 제6 항에 있어서,
상기 제1 무기 봉지층의 두께는 500nm 내지 1500nm인 표시 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 제2 무기 봉지층의 두께는 5000nm 내지 15000nm인 표시 장치. - 제8 항에 있어서,
상기 제1 무기 봉지층은 상기 제2 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제3 무기 봉지층을 더 포함하고,
상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 상기 제3 무기 봉지층의 굴절률보다 큰 표시 장치. - 제9 항에 있어서,
상기 제3 무기 봉지층은 상기 제2 무기 봉지층 상에 직접 배치된 표시 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 상기 제3 무기 봉지층의 굴절률의 1.01배 내지 1.47배인 표시 장치. - 제11 항에 있어서,
상기 제3 무기 봉지층의 굴절률은 1.3 내지 1.62이고, 상기 제3 무기 봉지층의 두께는 500nm 내지 1500nm인 표시 장치. - 제9 항에 있어서,
상기 제2 무기 봉지층은 상기 유기 봉지층 상에 배치된 제4 무기 봉지층,
상기 제4 무기 봉지층을 사이에 두고 상기 유기 봉지층과 이격된 상부 무기 봉지층,
상기 상부 무기 봉지층을 사이에 두고 상기 제4 무기 봉지층과 이격된 제5 무기 봉지층을 포함하고,
상기 유기 봉지층의 굴절률은 상기 제4 무기 봉지층의 굴절률보다 크고,
상기 상부 무기 봉지층의 굴절률은 상기 제4 무기 봉지층의 굴절률 및 상기 제5 무기 봉지층의 굴절률보다 각각 큰 표시 장치. - 제8 항에 있어서,
상기 제1 무기 봉지층의 상기 제1 무기 봉지층과 상기 제2 무기 봉지층은 교번하여 배치되는 표시 장치. - 기판;
상기 기판 상에 배치된 발광 소자;
상기 발광 소자 상에 배치되고 캡핑층;
상기 캡핑층 상에 배치된 제1 무기 봉지층;
상기 제1 무기 봉지층 상에 배치된 유기 봉지층; 및
상기 유기 봉지층 상에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고,
상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제1 무기 봉지층,
상기 제1 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제2 무기 봉지층,
상기 제2 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제3 무기 봉지층을 포함하고,
상기 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 무기 봉지층이 굴절률보다 크고,
상기 제2 무기 봉지층은 각각 상기 제1 무기 봉지층 및 상기 제3 무기 봉지층의 굴절률보다 크고,
상기 제1 무기 봉지층, 상기 제2 무기 봉지층, 및 상기 제3 무기 봉지층은 각각 규소, 질소, 및 산소를 포함하고,
상기 제1 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 질소의 함량은 0.25 내지 0.45이고,
상기 제1 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 산소의 함량은 0.75 내지 0.80이고,
상기 제2 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 질소의 함량은 0.55 내지 0.70이고,
상기 제2 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 산소의 함량은 0.25 내지 0.35이고,
상기 제3 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 질소의 함량은 0.45 내지 0.55이고,
상기 제3 무기 봉지층의 규소의 함량 대비 산소의 함량은 0.55 내지 0.70인 표시 장치. - 제15 항에 있어서,
상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층 상에 직접 배치되고,
상기 제2 무기 봉지층은 상기 제1 무기 봉지층 상에 직접 배치되며,
상기 제3 무기 봉지층은 상기 제2 무기 봉지층 상에 직접 배치된 표시 장치. - 제16 항에 있어서,
상기 제2 무기 봉지층의 두께는 상기 제1 무기 봉지층의 두께 및 상기 캡핑층의 두께의 3배 내지 30배이고,
상기 캡핑층의 두께는 500nm 내지 1500nm이고,
상기 제1 무기 봉지층의 두께는 500nm 내지 1500nm이고,
상기 제2 무기 봉지층의 두께는 5000nm 내지 15000nm이며,
상기 제3 무기 봉지층의 두께는 500nm 내지 1500nm인 표시 장치. - 기판;
상기 기판 상에 배치된 발광 소자;
상기 발광 소자 상에 배치되고 캡핑층;
상기 캡핑층 상에 배치된 제1 무기 봉지층;
상기 제1 무기 봉지층 상에 배치된 유기 봉지층; 및
상기 유기 봉지층 상에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고,
상기 제1 무기 봉지층은 상기 캡핑층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제1 무기 봉지층, 및
상기 제1 무기 봉지층과 상기 유기 봉지층 사이에 배치된 제2 무기 봉지층을 포함하고,
상기 캡핑층의 굴절률은 1.7 내지 2.4이고,
상기 제1 무기 봉지층의 굴절률은 1.3 내지 1.62이고,
상기 제2 무기 봉지층의 굴절률은 1.64 내지 1.9이며,
0°의 시야각을 갖고 바라볼때의 제2 성분의 변화량(Δv') 및 제1 성분의 변화량(Δu')이 0이고,
시야각 60°에서 제2 성분의 변화량(Δv’)은 양의 값을 갖고, 제1 성분의 변화량(Δu’)은 음의 값을 갖는 표시 장치. - 제18 항에 있어서,
시야각 60°에서 제1 성분의 변화량(Δu')의 절댓값은 시야각 45°에서 제1 성분의 변화량(Δu')의 절댓값보다 작은 표시 장치. - 제19 항에 있어서,
시야각 60°에서 제2 성분의 변화량(Δv')의 절댓값은 시야각 45°에서 제2 성분의 변화량(Δv')의 절댓값보다 작은 표시 장치.
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