KR20220077307A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20220077307A
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조정현
고건우
안치욱
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 제1전극과, 제1전극에 중첩하는 제1개구를 포함하는 뱅크층과, 제1개구를 통해 상기 제1전극과 중첩하는 발광층과, 발광층 상의 제2전극과, 제2전극 상의 봉지층과, 봉지층 상에 배치되고, 제1개구와 중첩하는 제1부분 및 제1부분을 둘러싸는 트렌치를 포함하는 제1절연층과, 제1절연층 상의 터치전극과, 상기 터치전극 상에 배치되고, 상기 제1개구와 중첩하는 제2개구를 구비하는 제2절연층, 및 제2절연층 상의 제3절연층을 포함하는, 표시 장치를 개시한다.

Description

표시 장치{Display device}
본 발명의 표시 장치에 관한 것이다.
각종 전기적 신호정보를 시각적으로 표현하는 표시 분야가 급속도로 발전함에 따라, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 우수한 특성을 지닌 다양한 표시 장치가 소개되고 있다.
표시 장치는 스스로 빛을 방출하지 않고 백라이트의 빛을 이용하는 액정표시 장치, 또는 빛을 방출할 수 있는 표시요소를 포함하는 발광 표시 장치를 포함할 수 있다. 발광 표시 장치는 발광층을 포함하는 표시요소들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 발광 표시 장치에 관한 구조를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 제1전극; 상기 제1전극에 중첩하는 제1개구를 포함하는 뱅크층; 상기 제1개구를 통해 상기 제1전극과 중첩하는 발광층; 상기 발광층 상의 제2전극; 상기 제2전극 상의 봉지층; 상기 봉지층 상에 배치되고, 제1개구와 중첩하는 제1부분 및 상기 제1부분을 둘러싸는 트렌치를 포함하는 제1절연층; 상기 제1절연층 상의 터치전극; 상기 터치전극 상에 배치되고, 상기 제1개구와 중첩하는 제2개구를 구비하는 제2절연층; 및 상기 제2절연층 상의 제3절연층을 포함하는, 표시 장치를 개시한다.
상기 제1절연층의 제1굴절률은, 상기 제2절연층의 제2굴절률 및 상기 제3절연층의 제3굴절률보다 클 수 있다.
상기 제3절연층의 상기 제3굴절률은 상기 제2절연층의 상기 제2굴절률보다 클 수 있다.
상기 제1절연층은 제1서브절연층 및 제2서브절연층의 다층 구조를 포함하고,
상기 터치전극은 상기 제1개구를 적어도 부분적으로 둘러싸는 메탈라인을 포함하며, 상기 메탈라인은 상기 제1서브절연층 및 상기 제2서브절연층 중 적어도 어느 하나 위에 형성될 수 있다.
상기 제1부분의 측면은 순테이퍼진 경사를 포함할 수 있다.
상기 제1부분의 측면의 상기 경사는 약 40도 내지 약 80도일 수 있다.
상기 제1절연층은 무기절연물을 포함할 수 있다.
상기 제2절연층의 상기 제2개구의 폭은 상기 뱅크층의 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 클 수 있다.
상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭은, 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 클 수 있다.
상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭은, 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 작을 수 있다.
상기 제2개구를 정의하는 상기 제2절연층의 에지는 상기 제1부분 상에 위치할 수 있다.
상기 제2개구를 정의하는 상기 제2절연층의 에지는 상기 트렌치에 위치할 수 있다.
상기 제1절연층의 상기 제1부분은, 상기 트렌치의 내측에 배치된 보조트렌치를 중심으로 상호 이격된 제1서브부분 및 제2서브부분을 포함할 수 있다.
상기 제1절연층과 상기 제2절연층 사이에 개재되며, 차광부와 컬러필터를 구비하는 필터층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 발광층을 포함하는 발광다이오드; 상기 발광다이오드의 상기 제1전극에 중첩하며 상기 발광다이오드의 발광영역을 정의하는 제1개구를 포함하는 뱅크층; 상기 발광다이오드 상에 배치되고, 제1굴절률을 가지며, 제1개구와 중첩하는 제1부분 및 트렌치를 사이에 두고 상기 제1부분으로부터 이격된 제2부분을 포함하는 제1절연층; 상기 제1절연층 상에 배치되고, 상기 제1굴절률과 다른 제2굴절률을 가지며, 상기 제1개구와 중첩하는 제2개구를 포함하는 제2절연층; 및
상기 제2절연층 상에 배치되고, 상기 제2굴절률과 다른 제3굴절률을 갖는 제3절연층을 포함하는, 표시 장치를 개시한다.
상기 제1절연층의 상기 트렌치는 평면 상에서 폐루프 형상일 수 있다.
상기 제1굴절률은 상기 제2굴절률보다 클 수 있다.
상기 제3굴절률은 상기 제2굴절률보다 클 수 있다.
상기 제1부분의 측면은 순테이퍼진 경사를 포함할 수 있다.
상기 제1절연층은 무기절연물을 포함할 수 있다.
상기 발광다이오드 상의 봉지층; 및 상기 봉지층 상의 터치전극을 더 포함하며, 상기 터치전극은 상기 제1절연층과 상기 제2절연층 사이에 개재될 수 있다.
상기 제1절연층은 제1서브절연층 및 제2서브절연층의 다층 구조를 포함하고, 상기 터치전극은 상기 제1개구를 적어도 부분적으로 둘러싸는 메탈라인을 포함하며, 상기 메탈라인은 상기 제1서브절연층 및 상기 제2서브절연층 중 적어도 어느 하나 위에 형성될 수 있다.
상기 제2절연층의 상기 제2개구의 폭은 상기 뱅크층의 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 클 수 있다.
상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭은, 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 클 수 있다.
상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭은, 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 작을 수 있다.
상기 제2절연층의 상기 제2개구의 폭은 상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭보다 작고, 상기 제1절연층의 상기 제1부분의 측면은 상기 제2절연층으로 커버될 수 있다.
상기 제2절연층의 상기 제2개구의 폭은 상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭보다 크고, 상기 제1절연층의 상기 제1부분의 측면은 상기 제3절연층으로 커버될 수 있다.
상기 제1절연층의 상기 제1부분은, 상기 트렌치의 내측에 배치된 보조트렌치를 중심으로 상호 이격된 제1서브부분 및 제2서브부분을 포함할 수 있다.
상기 제1서브부분의 측면은 상기 제3절연층으로 커버되고, 상기 제2서브부분의 측면은 상기 제2절연층으로 커버될 수 있다.
상기 제1절연층과 상기 제2절연층 사이에 개재되며, 차광부와 컬러필터를 구비하는 필터층을 더 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 정면 효율 및/또는 측면 효율이 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 어느 한 화소에 해당하는 발광다이오드 및 발광다이오드에 전기적으로 연결된 화소회로를 개략적으로 나타낸 등가 회로도이다.
도 3은 도 1의 III부분을 발췌하여 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도로서 도 3의 일부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도로서 도 4의 V-V'선에 따른 단면을 나타낸다.
도 6은 도 5에 도시된 표시 장치에서 방출된 빛의 진행 경로를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이더,
도 8은 도 7의 VIII- VIII'선에 따른 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 표시 장치에서 방출된 빛의 진행 경로를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 11은 도 10의 XI- XI'선에 따른 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 13은 도 12의 XIII- XIII'선에 따른 단면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 표시 장치에서 방출된 빛의 진행 경로를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 16은 도 15의 평면도이다.
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, 제1, 제2등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
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.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
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 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
표시 장치(10)는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)에 인접한 외곽영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 장치(10)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(P)들을 포함한다. 각 화소(P)는 스캔라인(SL) 및 데이터라인(DL)에 연결될 수 있다. 도 1은 표시 장치(10) 중 기판(100)의 모습으로 이해될 수 있다. 예컨대, 기판(100)이 표시영역(DA) 및 외곽영역(PA)을 갖는 것으로 이해될 수 있다.
외곽영역(PA)에는 스캔라인(SL)을 통해 각 화소(P)에 스캔신호를 제공하는 스캔 드라이버(1100), 데이터라인(DL)을 통해 각 화소(P)에 데이터신호를 제공하는 데이터 드라이버(1200), 및 제1및 제2전원전압을 제공하기 위한 메인 전원배선(미도시) 등이 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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 어느 한 화소에 해당하는 발광다이오드 및 발광다이오드에 전기적으로 연결된 화소회로를 개략적으로 나타낸 등가 회로도이다.
도 2를 참조하면, 화소회로(PC)는 제1박막트랜지스터(T1), 제2박막트랜지스터(T2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 도 1의 표시 장치(10)는 각 화소(P)에 해당하는 발광다이오드(LED)에서 방출되는 빛을 이용하여 이미지를 표현할 수 있다.
제2박막트랜지스터(T2)는 스위칭 박막트랜지스터로서, 스캔라인(SL) 및 데이터라인(DL)에 연결되며, 스캔라인(SL)으로부터 입력되는 스위칭 전압에 따라 데이터라인(DL)으로부터 입력된 데이터 전압을 제1박막트랜지스터(T1)로 전달할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2박막트랜지스터(T2)와 구동전압선(PL)에 연결되며, 제2박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압선(PL)에 공급되는 제1전원전압(ELVDD)의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다.
제1박막트랜지스터(T1)는 구동 박막트랜지스터로서, 구동전압선(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압선(PL)으로부터 발광다이오드(LED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 발광다이오드(LED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다. 발광다이오드(LED)의 제2전극(예, 캐소드)는 제2전원전압(ELVSS)을 공급받을 수 있다.
도 2는 화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터와 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 것을 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 박막트랜지스터의 개수 및 스토리지 커패시터의 개수는 화소회로(PC)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
발광다이오드(LED)는 유기물을 포함하는 유기 발광다이오드를 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 발광다이오드(LED)는 무기물을 포함하는 무기 발광다이오드일 수 있다. 무기발광다이오드는 무기물 반도체 기반의 재료들을 포함하는 PN 접합 다이오드를 포함할 수 있다. PN 접합 다이오드에 순방향으로 전압을 인가하면 정공과 전자가 주입되고, 그 정공과 전자의 재결합으로 생기는 에너지를 빛 에너지로 변환시켜 소정의 색상의 빛을 방출할 수 있다. 전술한 무기발광다이오드는 수~수백 마이크로미터 또는 수~수백 나노미터의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 발광다이오드(LED)는 양자점을 포함하는 발광다이오드일 수 있다. 전술한 바와 같이, 발광다이오드(LED)의 발광층은 유기물을 포함하거나, 무기물을 포함하거나, 양자점을 포함하거나, 유기물과 양자점을 포함하거나, 무기물과 양자점을 포함할 수 있다. 설명의 편의 상 이하에서는, 발광다이오드(LED)가 유기 발광다이오드를 포함하는 것으로 설명한다.
도 3은 도 1의 III부분을 발췌하여 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치의 표시영역(DA, 도 1)에는 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3)이 배치될 수 있다. 일 실시예로서, 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3)은 적색, 녹색, 또는 청색의 빛을 방출할 수 있다. 일 실시예로, 제1발광영역(EA1)에서 적색(또는 청색)의 빛이 방출되고, 제2발광영역(EA2)에서 청색(또는 적색)의 빛이 방출되며, 제3발광영역(EA3)에서 녹색의 빛이 방출될 수 있다. 화소는 빛이 방출되는 영역으로서, 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3)은 앞서 도 1을 참조하여 설명한 화소에 해당할 수 있다. 예컨대, 제1발광영역(EA1)은 적색의 화소에 대응하고, 제2발광영역(EA2)은 청색의 화소에 대응하며, 제3발광영역(EA3)은 녹색의 화소에 대응할 수 있다.
제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3)은 표시 장치에 구비된 뱅크층(또는 뱅크절연층, 190)의 제1개구(190OP)에 의해 정의될 수 있다. 예컨대, 뱅크층(190)의 제1개구(190OP)의 크기(또는 폭)이 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3)의 크기(또는 폭)에 해당할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3)은 각각 화소의 크기(또는 폭)에 해당할 수 있다.
표시 장치는 손이나 스타일러스 펜과 같은 도구에 의한 터치 입력을 감지할 수 있는 터치전극을 포함할 수 있다. 터치전극(510)은 도 3에 도시된 바와 같이 평면 상에서 그물 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 터치전극(510)은 제1방향으로 연장된 제1서브라인(510A)들 및 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장된 제2서브라인(510B)들이 교차하면서 형성된 그물 구조를 가질 수 있다. 여기서, 제1방향은 x방향 및 y방향에 비스듬한 제1대각 방향이며, 제2방향은 x방향 및 y방향에 비스듬한 제2대각 방향일 수 있다.
제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3)은 터치전극(510)의 라인, 예컨대 제1및 제2서브라인(510A, 510B)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 일 실시예로, 도 3은 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3) 중 일부는 터치전극(510)의 제1및 제2서브라인(510A, 510B)에 의해 전체적으로 둘러싸일 수 있다. 터치전극(510)의 라인은 갭(510g)을 포함할 수 있으며, 이 경우 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3) 중 다른 일부는 터치전극(510)의 라인에 의해 부분적으로 둘러싸일 수 있다.
터치전극(510)의 아래와 위에는 각각 제1절연층(410)과 제2절연층(430)이 배치될 수 있는데, 제1절연층(410)은 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3)을 둘러싸는 트렌치(410T)를 포함할 수 있다. 제1절연층(410)은 트렌치(410T)의 내측에 배치된 제1부분(410A) 및 트렌치(410T)의 외측에 배치된 제2부분(410B)을 포함할 수 있다. 제1부분(410A)은 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3) 각각에 중첩할수 있다. 트렌치(410T)는 일종의 해자(moat)로서, 트렌치(410T)를 중심으로 제1부분(410A) 및 제2부분(410B)은 상호 이격될 수 있다. 제1부분(410A)은 고립된 형상(Isolated shape)을 가질 수 있다.
제2절연층(430)은 트렌치(410T)를 적어도 일부 커버할 수 있다. 일 실시예로, 도 3은 제2절연층(430)이 제1절연층(410)의 제2부분(410B), 트렌치(410T)를 커버하며, 제1부분(410A)의 일부를 커버하는 것을 도시한다. 제2절연층(430)은 각각의 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3), 및 제1절연층(410)의 제1부분(410A)에 중첩하는 제2개구(430OP)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도로서 도 3의 일부를 나타내고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도로서 도 4의 V-V'선에 따른 단면을 나타내며, 도 6은 도 5에 도시된 표시 장치에서 방출된 빛의 진행 경로를 나타낸다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1개구(190OP)를 갖는 뱅크층(190) 상에는 봉지층(300)이 형성되고, 봉지층(300) 상에는 제1절연층(410), 제2절연층(430), 및 제3절연층(450)이 형성될 수 있다.
뱅크층(190)은 제1개구(190OP)를 포함하되, 제1개구(190OP)의 아래에는 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극(210)이 배치되며, 제1전극(210)의 아래에는 기판(100) 상의 박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)가 배치될 수 있다.
기판(100)은 글래스재 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블, 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다.
기판(100) 상에는 불순물이 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층으로 침투하는 것을 방지하기 위해 형성된 버퍼층(110), 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층과 게이트전극을 절연시키기 위한 게이트절연층(130), 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극/드레인전극과 게이트전극을 절연시키기 위한 층간절연층(150) 및 박막트랜지스터(TFT)를 덮으며 상면이 대략 평평한 평탄화절연층(170)이 형성될 수 있다.
제1전극(210)은 금속을 포함하는 반사전극일 수 있다. 제1전극(210)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. 제1전극(210)은 전술한 물질을 포함하는 반사막, 및 반사막의 위 또는/및 아래에 배치된 투명도전막을 포함할 수 있다.
뱅크층(190)은 제1전극(210)의 에지를 커버할 수 있다. 뱅크층(190)의 제1개구(190OP)는 제1전극(210)에 중첩할 수 있다. 뱅크층(190)은 유기절연물을 포함할 수 있다. 유기절연물은 예컨대, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
발광층(222)은 뱅크층(190)의 제1개구(190OP)를 통해 제1전극(210)에 중첩할 수 있다. 발광층(222)은 고분자 또는 저분자 유기물을 포함할 수 있다.
발광층(222)의 아래와 위에는 제1기능층(221) 및 제2기능층(223)이 배치될 수 있다. 제1기능층(221)은 제1전극(210)과 발광층(222) 사이에 위치할 수 있고, 제2기능층(223)은 발광층(222)과 제2전극(230) 사이에 위치할 수 있다. 제1기능층(221)은 홀 수송층, 및/또는 홀 주입층을 포함할 수 있고, 제2기능층(223)은 전자 수송층 및/또는 전자 주입층을 포함할 수 있다.
제2전극(230)은 반투과 또는 투과성 전극을 포함할 수 있다. 제2전극(230)은 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2전극(230)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 층을 포함할 수 있다. 또는, 제2전극(230)은 전술한 물질을 포함하는 층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
제1전극(210), 발광층(222), 및 제2전극(230)을 포함하는 유기발광다이오드는 소정의 색을 갖는 빛을 방출할 수 있으며, 빛이 방출되는 영역, 즉 발광영역(EA, 도 4)은 뱅크층(190)의 제1개구(190OP)에 의해 정의될 수 있다. 예컨대, 제1개구(190OP)의 폭(W1)은 발광영역(EA)의 폭에 해당할 수 있다. 도 4의 발광영역(EA)은 앞서 도 3을 참조하여 설명한 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3) 각각에 해당할 수 있다.
봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 봉지층(300)은 제1무기봉지층(310), 제2무기봉지층(330), 및 제1무기봉지층(310)과 제2무기봉지층(330) 사이의 유기봉지층(320)을 포함할 수 있다.
제1절연층(410)은 봉지층(300) 상에 배치될 수 있다. 제1절연층(410)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 발광영역(EA)에 중첩하는 제1부분(410A), 제1부분(410A)을 둘러싸는 트렌치(410T), 및 트렌치(410T)를 둘러싸는 제2부분(410B)을 포함할 수 있다.
트렌치(410T)는 도 4와 같이 평면상에서 발광영역(EA), 제1개구(190OP) 및 제1부분(410A)을 전체적으로 둘러싸는 폐루프 형상을 가질 수 있다. 트렌치(410T)는 제1절연층(410)의 일부가 두께 방향인 z방향을 따라 제거되면서 형성된 것으로, 트렌치(410T)는 도 5에 도시된 바와 같이 관통홀의 형상을 가질 수 있으며, 트렌치(410T)의 깊이는 제1절연층(410)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 실시예로서 트렌치(410T)는 트렌치(410T)의 깊이가 제1절연층(410)의 두께보다 작은 블라인드홀의 형상을 가질 수 있다.
제1부분(410A)과 제2부분(410B)은 트렌치(410T)를 중심으로 상호 이격될 수 있다. 제1부분(410A)의 외측 에지로부터 제2부분(410B)의 내측 에지까지 거리(Δd)는 트렌치(410T)의 폭에 해당할 수 있다. 전술한 거리(Δd)는 제2부분(410B)의 내측 에지들 사이의 폭(W4)과 제1부분(410A)의 폭(W3)의 차이의 1/2배에 해당할 수 있다.
도 5에 도시된 제1부분(410A)의 단면을 참조하면, 제1부분(410A)은 기판(100)과 마주보는 하부면, 하부면의 반대편인 상부면, 및 하부면과 상부면을 연결하는 측면을 포함할 수 있다. 제1부분(410A)의 측면은 순방향 테이퍼진 경사면을 포함할 수 있다. 제1부분(410A)의 측면의 경사는 제1각도(θ1)를 가질 수 있으며, 제1각도(θ1)는 예각, 예컨대 약 40°~ 80° 일 수 있다.
제1부분(410A)은 발광영역(EA, 도 4) 및/또는 뱅크층(190)의 제1개구(190OP)에 중첩할 수 있다. 제1부분(410A)의 폭(W3)은 제1개구(190OP)의 폭(W1)보다 클 수 있다.
제1절연층(410)은 복수의 서브절연층들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 제1절연층(410)은 제1서브절연층(411) 및 제2서브절연층(412)을 포함할 수 있다. 제1절연층(410)은 무기절연물을 포함할 수 있는데, 제1서브절연층(411) 및 제2서브절연층(412)은 실리콘산화물, 실리콘질화물 또는/및 실리콘산질화물을 포함할 수 있다. 제1서브절연층(411) 및 제2서브절연층(412)은 서로 다른 무기절연물을 포함하거나, 서로 동일한 무기절연물을 포함할 수 있다.
제1절연층(410)은 터치절연층으로서, 터치전극(510)은 제1절연층(410) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예로, 터치전극(510)은 제1절연층(410) 상에 배치된 도전라인(512)을 포함할 수 있다. 도전라인(512)은 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 메쉬 구조를 갖는 제1 및 제2서브라인(510A, 510B)을 포함할 수 있다. 도전라인(512)의 일부분은 보조도전라인(511)에 전기적으로 연결될 수 있는데, 보조도전라인(511)은 이웃하는 터치전극(510)들을 전기적으로 연결하는 연결라인의 일부분에 해당할 수 있다.
도 5는 도전라인(512)이 제2서브절연층(412) 상에 위치하고, 보조도전라인(511)이 제1서브절연층(411) 상에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도전라인(512)은 제1서브절연층(411) 상에 위치하고, 보조도전라인(511)은 제2서브절연층(412) 상에 위치할 수 있다.
제2절연층(430)은 터치전극(510) 상에 배치되며, 터치전극(510)을 보호할 수 있다. 제2절연층(430)은 제2개구(430OP)를 포함할 수 있다. 제2개구(430OP)는 발광영역(EA), 제1개구(190OP), 및/또는 제1절연층(410)의 제1부분(410A)에 중첩할 수 있다. 제2개구(430OP)의 폭(W2)은 제1개구(190OP)의 폭(W1)과 같거나 그보다 클 수 있으며, 도 4와 도 5는 제2개구(430OP)의 폭(W2)이 제1개구(190OP)의 폭(W1)보다 큰 것을 도시한다. 제2개구(430OP)의 폭(W2)은 제1부분(410A)의 폭(W3)과 같거나 그보다 작을 수 있으며, 도 4와 도 5는 제2개구(430OP)의 폭(W2)이 제1부분(410A)의 폭(W3)보다 작은 것을 도시한다. 제2절연층(430)은 제1절연층(410)의 제2부분(410B) 및 트렌치(410T)를 전체적으로 커버할 수 있으며, 제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 일부(예컨대, 외측부분)를 커버할 수 있다. 제2절연층(430)은 제1부분(410A)의 측면과 직접 접촉할 수 있다. 트렌치(410T)가 관통홀의 형상을 갖는 경우, 제2절연층(430)은 트렌치(410T)를 통해 봉지층(300)의 상면과 직접 접촉할 수 있다.
제2개구(430OP)를 정의하는 제2절연층(430)의 측면은 순테이퍼진 경사를 포함할 수 있고, 제2절연층(430)의 측면의 경사는 제2각도(θ2)를 가질 수 있다. 제2각도(θ2)는 약 30°~ 약 70°의 범위에서 선택될 수 있다.
제2절연층(430)은 제1절연층(410)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2절연층(430)은 유기절연물을 포함할 수 있다. 제2절연층(430)의 유기절연물은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제2절연층(430)은, 에틸헥실 아크릴레이트 ((Ethylh)exyl Acrylate), 펜타플루오르프로필 아크릴레이트(Pentafluoropropyl Acrylate), 폴리에틸렌글리콜 다이메타크릴레이트(Poly(ethylene glycol) dimethacrylate) 또는 에틸렌글리콜 다이메타크릴레이트(Ethylene glycol dimethacrylate) 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예로서, 제2절연층(430)은 광경화 물질을 더 포함할 수 있다.제3절연층(450)은 제2절연층(430) 상에 배치될 수 있으며, 상면이 대략 편평하게 형성될 수 있다. 제3절연층(450)은 제2개구(430OP)를 적어도 부분적으로 채울 수 있다. 제3절연층(450)의 일부는 제2개구(430OP)를 통해 제1절연층(410)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 제3절연층(450)의 물질은 제1및 제2절연층(430)과 서로 다를 수 있다. 제3절연층(450)은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등과 같은 유기절연물을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 제3절연층(450)은 폴리 디아릴 실록산(polydiarylsiloxane), 메틸 트리메톡시 실란(methyltrimethoxysilane) 또는 테트라 메톡시 실란(tetramethoxysilane) 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제3절연층(450)은 아크릴계 및/또는 실록산계 유기물질로 구비될 수 있다. 제3절연층(450)은 고굴절률화를 위한 분산 입자 예컨대, 산화 아연(ZnOx), 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2)과 같은 금속 산화물 입자가 전술한 유기절연물에 분산될 수 있다.
제1절연층(410), 제2절연층(430), 및 제3절연층(450)의 굴절률은 서로 다를 수 있다. 제1절연층(410)의 제1굴절률은 제2절연층(430)의 제2굴절률 및 제3절연층(450)의 제3굴절률 보다 클 수 있고, 제2절연층(430)의 제2굴절률은 제3절연층(450)의 제3굴절률 보다 작을 수 있다.
제2절연층(430)의 제2굴절률(n2)은 약 1.3과 같거나 그보다 크고 약1.6보다 작을 수 있다(1.3≤n2<1.6). 제3절연층(450)의 제3굴절률(n3)은 약 1.6과 같거나 그보다 크고 약 1.8보다 작을 수 있다 (1.6≤n3<1.8). 제1절연층(410)의 굴절률(n1)은 약 1.8과 같거나 그보다 크고 약 2.0과 같거나 그 보다 작을 수 있다(1.8≤n1<2.0). 일 실시예로, 제1절연층(410)의 제1굴절률은 약 1.8 내지 약 1.9일 수 있고, 제2절연층(430)의 제2굴절률은 약 1.5일 수 있으며, 제3절연층(450)의 제3굴절률은 약 1.6 ~ 약 1.7일 수 있다.
제1절연층(410) 및 제2절연층(430)의 구조 및/또는 굴절률의 차이에 의해, 도 6에 도시된 바와 같이 발광층(222)에서 방출된 제1빛(L1)은 z방향에 비스듬한 방향(ob1)의 제1경로(P11)를 따라 진행하다가 제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 측면에서 굴절되어 제2경로(P12), 즉 기판(100)의 상면에 수직한 방향(z방향)을 따라 진행할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 출광 효율, 예컨대 정면 효율을 향상시킬 수 있다.
제1절연층(410)의 전술한 구조와 유사하게, 제2개구(430OP)를 정의하는 제2절연층(430)의 측면에서도 빛이 굴절될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 발광층(222)에서 방출된 제2빛(L2)은 제2절연층(430)과 제3절연층(450)의 굴절률의 차이에 의해 제2절연층(430)의 측면에서 굴절되어 기판(100)의 상면에 수직한 방향(z방향)을 따라 진행할 수 있다. 따라서 표시 장치의 출광 효율, 예컨대 정면 효율을 향상시킬 수 있다.
본원의 비교예로서, 제1절연층(410)이 트렌치(410T)를 포함하지 않는 경우 (예컨대, 제1절연층(410)이 기판(100)을 전체적으로 커버하도록 형성된 경우), 도 6을 참조하여 설명한 제1빛(L1)은 굴절되지 못한 채 원래의 진행 경로인 제1경로(P11)를 따라 진행되므로, 제1빛(L1)은 정면에 위치한 사용자의 눈으로 진행하기 어렵다. 정면 효율을 향상시키기 위해서는, 제2절연층(430)의 두께를 증가시키는 것이 필요한데, 제2절연층(430)의 두께를 증가시키는 경우 제3절연층(450)의 제조 공정시 제3절연층(450)을 이루는 물질의 유동성 저하로 국소적으로 제3절연층(450)이 코팅되지 않는 문제가 발생할 수 있고 표시 장치의 두께가 향상되는 문제가 있으므로, 실질적으로 출광 효율을 향상시키는 것이 어렵다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따르면, 제1절연층(410)이 전술한 구조를 가지므로, 표시 장치의 두께 증가를 방지하면서 출광 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 8은 도 7의 VIII- VIII'선에 따른 단면도이며, 도 9는 도 8에 도시된 표시 장치에서 방출된 빛의 진행 경로를 나타낸다.
도 7 및 도 8에 도시된 표시 장치는, 뱅크층(190)의 제1개구(190OP)의 폭(W1'), 제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭(W3'), 및 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭(W2')이 앞서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 표시 장치와 차이가 있다. 전술한 차이를 제외한 다른 특징들은 앞서 설명한 바와 동일하므로, 이하에서는 차이를 중심으로 설명한다.
앞서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 실시예와 마찬가지로, 도 7 및 도 8의 표시 장치에서, 뱅크층(190)의 제1개구(190OP), 제1절연층(410)의 제1부분(410A), 및 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)는 서로 중첩할 수 있다. 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭(W2')은 제1개구(190OP)의 폭(W1')과 같거나 그보다 클 수 있으며, 도 7 및 도 8은 제2개구(430OP)의 폭(W2')이 제1개구(190OP)의 폭(W1')보다 큰 것을 도시한다.
제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭(W3')은 제1개구(190OP)의 폭(W1')과 같거나 그보다 작을 수 있으며, 일 실시예로서 도 7 및 도 8은 제1부분(410A)의 폭(W3')이 제1개구(190OP)의 폭(W1')보다 작은 것을 도시한다.
제1부분(410A)의 폭(W3')은 제2개구(430OP)의 폭(W2') 보다 작게 형성될 수 있으며, 이 경우 제2절연층(430)은 트렌치(410T)의 일부를 커버할 수 있다. 예컨대, 제2부분(410B)에 인접한 트렌치(410T)의 외측 부분은 제2절연층(430)에 의해 중첩 또는 커버되고, 제1부분(410A)에 인접한 트렌치(410T)의 내측 부분은 제3절연층(450)에 의해 중첩 또는 커버될 수 있다. 제1부분(410A)에 인접한 트렌치(410T)의 내측 부분은 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)에 중첩할 수 있다.
트렌치(410T)를 통해 제2절연층(430)의 일부 및 제3절연층(450)의 일부는 각각 봉지층(300)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 제2절연층(430)의 일부는 트렌치(410T)의 일부(외측 부분)를 통해 봉지층(300)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 제3절연층(450)의 일부는 트렌치(410T)의 일부(내측 부분)를 통해 봉지층(300)의 상면과 직접 접촉할 수 있으며, 제1부분(410A)의 측면은 제3절연층(450)과 직접 접촉할 수 있다. 제1절연층(410), 제2절연층(430), 및 제3절연층(450) 각각의 제1 내지 제3굴절률은 앞서 설명한 바와 같다.
전술한 구조에 의해 도 9에 도시된 바와 같이 발광층(222)에서 방출된 제3빛(L3)은 제1부분(410A)의 일 측면에서 굴절되어 z방향에 비스듬한 방향(ob1)을 따라 진행할 수 있다. 비스듬한 방향(ob1)은 도 8을 참조하여 설명한 기판(100)의 상면(x-y평면)과 수직이 아닌 각도로 교차하는 방향을 나타낼 수 있다. 비스듬한 방향(ob1)으로 진행하는 제3빛(L3)은 표시 장치의 출광 효율, 예컨대 측면 효율을 향상시킬 수 있다.
발광층(222)에서 방출된 제4빛(L4)은 제1부분(410A)의 타 측면에서 굴절되어 z방향을 따라 진행할 수 있다. z방향을 따라 진행하는 제4빛(L4)은 표시 장치의 출광 효율, 예컨대 정면 효율을 향상시킬 수 있다.
제2개구(430OP)를 정의하는 제2절연층(430)의 측면에서도 빛이 굴절될 수 있음은 앞서 도 6을 참조하여 설명한 바와 같다. 발광층(222)에서 방출된 제2빛(L2)은 제2개구(430OP)를 정의하는 제2절연층(430)의 측면에서 굴절되어 기판(100)의 상면에 수직한 방향(z방향)을 따라 진행할 수 있다. 따라서 표시 장치의 출광 효율, 예컨대 정면 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7 및 도 8은 제1부분(410A)의 폭(W3')이 제1개구(190OP)의 폭(W1')보다 작은 것을 도시하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1부분(410A)의 폭(W3")이 제1개구(190OP)의 폭(W1")보다 클 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 11은 도 10의 XI- XI'선에 따른 단면도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 표시 장치는, 뱅크층(190)의 제1개구(190OP)의 폭(W1"), 제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭(W3"), 및 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭(W2")이 앞서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 표시 장치와 차이가 있다. 전술한 차이를 제외한 다른 특징들은 앞서 설명한 바와 동일하므로, 이하에서는 차이를 중심으로 설명한다.
뱅크층(190)의 제1개구(190OP), 제1절연층(410)의 제1부분(410A), 및 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)는 서로 중첩하되, 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭(W2")은 제1개구(190OP)의 폭(W1")과 같거나 그보다 클 수 있으며, 도 10 및 도 11은 제2개구(430OP)의 폭(W2")이 제1개구(190OP)의 폭(W1")보다 큰 것을 도시한다.
제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭(W3")은 제1개구(190OP)의 폭(W1')과 같거나 그보다 클 수 있으며, 일 실시예로서 도 10 및 도 11은 제1부분(410A)의 폭(W3")이 제1개구(190OP)의 폭(W1")보다 큰 것을 도시한다.
제1부분(410A)의 폭(W3")은 제2개구(430OP)의 폭(W2") 보다 작게 형성될 수 있으며, 이 경우 앞서 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이 제2절연층(430)은 트렌치(410T)의 일부를 커버할 수 있다. 예를 들어, 제2부분(410B)에 인접한 트렌치(410T)의 외측 부분은 제2절연층(430)에 의해 중첩 또는 커버되고, 제1부분(410A)에 인접한 트렌치(410T)의 내측 부분은 제3절연층(450)에 의해 중첩 또는 커버될 수 있다. 트렌치(410T)를 통해 제2절연층(430)의 일부 및 제3절연층(450)의 일부는 각각 봉지층(300)의 상면과 직접 접촉할 수 있음은 앞서 도 8을 참조하여 설명한 바와 같다.
도 10 및 도 11에 도시된 구조를 포함하는 표시 장치의 발광층(222)에서 방출된 빛은, 앞서 도 9를 참조하여 설명한 바와 같은 진행 경로로 진행할 수 있으며, 따라서, 표시 장치의 출광 효율, 예컨대 정면 효율 및/또는 측면 효율이 향상될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 13은 도 12의 XIII- XIII'선에 따른 단면도이며, 도 14는 도 12에 도시된 표시 장치에서 방출된 빛의 진행 경로를 나타낸다. 도 12 및 도 13은 편의상 터치전극(510, 도 5)을 생략하고 있으나, 터치전극의 구조는 앞서 도 5를 참조하여 설명한 바와 같다.
도 12 및 도 13에 도시된 표시 장치는, 제1절연층(410)이 트렌치(410T)의 내측에 배치된 제1부분(410A) 및 트렌치(410T)의 외측에 배치된 제2부분(410B)을 포함하되, 제1부분(410A)이 제1트렌치(410ta)에 의해 분리된 복수의 서브부분을 포함하는 것을 도시한다.
일 실시예로, 제1절연층(410)의 제1부분(410A)은 제1트렌치(410ta)에 의해 분리된 제1및 제2서브부분(410A1, 410A2)를 포함할 수 있다. 제1트렌치(410ta)는 트렌치(410T)의 내측에 배치될 수 있으며, 도 12에 도시된 바와 같이 평면상에서 폐루프 형상을 가질 수 있다.
제1서브부분(410A1)은 제1트렌치(410ta)에 의해 둘러싸일 수 있으며, 고립된 형상을 가질 수 있다. 제2서브부분(410A2)은 제1트렌치(410ta)를 사이에 두고 제1서브부분(410A1)과 상호 이격될 수 있으며, 평면 상에서 도 12에 도시된 바와 같이 폐루프 형상을 가질 수 있다.
제2서브부분(410A2)은 제1트렌치(410ta)를 둘러쌀 수 있으며, 고립된 형상을 가질 수 있다. 제2서브부분(410A2)은 트렌치(410T)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제2서브부분(410A2)은 평면 상에서 도 12에 도시된 바와 같이 폐루프 형상을 가진 액자 구조일 수 있다.
도 12 및 도 13은 제1부분(410A)이 하나의 제1트렌치(410ta)를 포함하고, 두 개의 서브부분을 포함하는 것을 도시하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예로, 제1부분(410A)은 N개(N은 2 이상의 자연수)의 제1트렌치들에 의해 분리될 수 있으며, N+1개의 서브부분들을 포함할 수 있다.
제2절연층(430)의 제2개구(430OP)는 제1부분(410A)에 중첩될 수 있다. 예컨대, 제1부분(410A)의 서브부분들 중 적어도 하나는 제2개구(430OP)에 중첩한 채 제2개구(430OP)를 통해 제3절연층(450)에 직접 접촉할 수 있고, 다른 적어도 하나는 제2절연층(430)에 중첩할 수 있다. 이와 관련하여, 도 13은 제1서브부분(410A1)이 제2개구(430OP)를 통해 제3절연층(450)에 직접 접촉할 수 있으며, 제2서브부분(410A2)이 제2절연층(430) 및 제3절연층(450)에 직접 접촉하는 것을 도시한다.
제1서브부분(410A1)의 양측 측면(opposite side surface)들은 각각 제3절연층(450)에 직접 접촉할 수 있다. 제2서브부분(410A2)의 양측 측면들 중 어느 하나는 제3절연층(450)에 직접 접촉하고, 다른 하나는 제2절연층(430)으로 덮인 채 제2절연층(430)과 직접 접촉할 수 있다. 제1서브부분(410A1) 및 제2서브부분(410A2)의 측면은 각각 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 제1각도를 갖는 순방향 테이퍼진 경사를 포함할 수 있다.
도13 및 도 14를 참조하면, 발광층(222)에서 방출된 제3빛(L3) 및 제4빛(L4)은 각각 제1서브부분(410A1)의 측면에서 굴절되어 z방향에 비스듬한 방향(ob1)을 따라 진행하거나 z방향을 따라 진행할 수 있다. 발광층(222)에서 방출된 제1빛(L1)은 제2서브부분(410A2)의 일 측면에서 굴절되어 방향을 따라 진행할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 출광 효율, 예컨대 측면 효율 및 정면 효율을 향상시킬 수 있다.
제1부분(410A)과 유사하게, 제1절연층(410)의 제2부분(410B)도 복수의 서브부분을 포함할 수 있다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제2부분(410B)은 제2트렌치(410tb)에 의해 분리된 제3및 제4서브부분(410B1, 410B2)를 포함할 수 있다. 제2트렌치(410tb)는 트렌치(410T)의 외측에 배치될 수 있으며, 도 12에 도시된 바와 같이 평면상에서 폐루프 형상을 가질 수 있다.
제3서브부분(410B1)은 제2트렌치(410tb)에 의해 둘러싸일 수 있으며, 액자 형상을 가질 수 있다. 제3서브부분(410B1)은 제2트렌치(410tb)를 사이에 두고 제4서브부분(410B2)과 상호 이격될 수 있으며, 평면 상에서 도 12에 도시된 바와 같이 폐루프 형상을 가질 수 있다. 제4서브부분(410B2)은 제2트렌치(410tb)를 둘러쌀 수 있다. 제4서브부분(410B2)은 도 12에 도시된 바와 같이 보조 트렌치(410AT)들을 포함할 수 있다. 보조 트렌치(410AT)들은 평면 상에서 상호 이격될 수 있으며, 원형이거나 바 타입일 수 있다. 다른 실시예로서 보조 트렌치(410AT)들은 타원형이거나 다각형의 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다.
제2부분(410B)의 서브부분들은 제2절연층(430)에 중첩될 수 있다. 예컨대, 제2부분(410B)의 서브부분들은 제2절연층(430)에 직접 접촉할 수 있다. 이와 관련하여, 도 13은 제3및 제4서브부분(410B1, 410B2)이 제2절연층(430)에 직접 접촉하는 것을 도시한다. 제3및 제4서브부분(410B1, 410B2)의 측면은 각각 제1각도를 갖는 순방향 테이퍼진 경사를 가질 수 있으며, 제2절연층(430)에 접촉한 채 커버될 수 있다.
도 12 및 도 13은 제2부분(410B)이 하나의 제2트렌치(410tb)를 포함하고, 두 개의 서브부분을 포함하는 것을 도시하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예로, 제2부분(410B)은 M개(M은 2 이상의 자연수)의 제2트렌치들에 의해 분리될 수 있으며, 따라서 제2부분(410B)은 M+1개의 서브부분들을 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 발광층(222)에서 방출된 제1빛(L1)은 제3서브부분(410B1)의 측면에서 굴절되어 z방향을 따라 진행할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 출광 효율, 예컨대 정면 효율을 향상시킬 수 있다.
제2개구(430OP)를 정의하는 제2절연층(430)의 측면은 순방향 테이퍼진 경사를 포함하며, 제3절연층(450)에 직접 접촉할 수 있다. 발광층(222)에서 방출된 제2빛(L2)은 도 14에 도시된 바와 같이 제2절연층(430)의 측면에서 굴절되어 z방향을 따라 진행할 수 있다.
제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭(W3)은 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭(W2)과 같거나 그보다 클 수 있으며, 도 12 내지 도 14는, 제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭(W3)이 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭(W2)보다 큰 것을 도시하고 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
다른 실시예로서, 제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭은 뱅크층(190)의 제1개구(190OP)의 폭, 및/또는 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭보다 작을 수 있다. 또 다른 실시예로서, 제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭은 뱅크층(190)의 제1개구(190OP)의 폭보다 크고, 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭보다 작을 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이고, 도 16은 도 15의 평면도이다.
도 15에 도시된 표시 장치는, 제1절연층(410)과 제2절연층(430) 사이의 필터층(600)을 더 포함할 수 있으며, 전술한 특징들을 제외한 다른 특징들은 앞서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같다.
필터층(600)은 개구(610OP)를 갖는 차광부(610), 차광부(610)의 개구(610OP)에 위치하는 컬러필터들, 및 차광부(610) 및 컬러필터들 상의 오버코트층(630)을 포함할 수 있다.
차광부(610)의 개구(610OP)는 뱅크층(190')의 제1개구(190'OP)와 중첩할 수 있다. 차광부(610)는 블랙매트릭스를 포함할 수 있다.
컬러필터들은 각각 차광부(610)의 개구(610OP)에 위치할 수 있다. 이와 관련하여, 도 15는 개구(610OP)에 위치하는 제1컬러필터(620a)를 도시하며, 제1컬러필터(620a)는 다른 색을 갖는 제2컬러필터(620b)와 차광부(610) 상에서 서로 중첩할 수 있다. 도 15는, 두개의 컬러필터를 도시하고 있으나, 필터층(600)은 서로 다른 색, 예컨대, 적색, 녹색, 청색을 갖는 세 개의 컬러필터를 포함할 수 있다. 전술한 세 개의 컬러필터들의 위치는, 발광다이오드에서 방출되는 빛의 색에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 도 15에 도시된 발광층(222)이 적색의 빛을 방출하는 경우, 제1컬러필터(620a)는 적색의 컬러필터일 수 있다. 다른 실시예로, 도 15에 도시된 발광층(222)이 녹색 또는 청색의 빛을 방출하는 경우, 제1컬러필터(620a)는 녹색 또는 청색의 컬러필터일 수 있다.
오버코트층(630)은 투광성 층으로, 차광부(610)의 상면 및 컬러필터들의 상면을 평탄화 할 수 있다. 오버코트층(630)은 아크릴계열의 수지와 같은 유기절연물을 포함할 수 있다.
필터층(600)은 전술한 구조를 통해 외부에서 표시 장치로 진행하는 빛의 반사를 방지할 수 있다. 일부 실시예에서, 뱅크층(190')은 차광성 물질을 포함할 수 있으며, 차광성 물질을 포함하는 뱅크층(190') 및 필터층(600)은 전술한 외광 반사 방지의 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.
제1절연층(410)은 앞서 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제1절연층(410)은 트렌치(410T)에 상호 이격된 제1부분(410A) 및 제2부분(410B)을 포함할 수 있다. 제1절연층(410)의 물질 및 제1굴절률은 앞서 설명한 바와 같다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭(W3)은 차광부(610)의 개구(610OP)의 폭(W5) 보다 작을 수 있다. 제1부분(410A)의 측면, 예컨대 순방향 테이퍼진 측면은 컬러필터들 중 어느 하나와 중첩할 수 있다. 제1부분(410A)의 측면은 도 15에 도시된 바와 같이 제1컬러필터(620a)에 직접 접촉할 수 있다. 컬러필터들은 제1절연층(410)의 제1굴절률 보다 작은 굴절률을 가질 수 있다. 예컨대, 컬러필터들은 약 1.5의 굴절률을 가질 수 있다.
발광층(222)에서 방출된 빛, 예컨대 제5빛(L5)은 도 15에 도시된 바와 같이 제1부분(410A)과 제1컬러필터(620a)의 굴절률의 차이에 의해 절곡된 후 z방향을 향해 진행할 수 있다. 한편, 앞서 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 발광층(222)에서 방출된 빛, 예컨대 제2빛(L2)은 제2개구(430OP)를 정의하는 제2절연층(430)의 측면에서 절곡되어 z방향을 향해 진행할 수 있다.
제1부분(410A)의 폭(W3)은 제1개구(190'OP)의 폭(W1)과 같거나 그보다 클 수 있고, 제2개구(430OP)의 폭(W2)과 같거나 그보다 크게 형성될 수 있다. 일 실시예로 도 15는 제1부분(410A)의 폭(W3)이 제1개구(190'OP)의 폭(W1) 및 제2개구(430OP)의 폭(W2) 보다 크게 형성된 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예로, 제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭은 뱅크층(190')의 제1개구(190'OP)의 폭, 및 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭보다 작을 수 있다. 또 다른 실시예로, 제1절연층(410)의 제1부분(410A)의 폭은 제1절연층(410)의 제1개구(190'OP)의 폭보다 크고, 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭보다 작을 수 있다.
제2절연층(430)의 제2개구(430OP)는 제1개구(190'OP), 제1부분(410A), 및 차광부(610)의 개구(610OP)와 중첩할 수 있다. 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭(W2)은 차광부(610)의 개구(610OP)의 폭(W5)과 같거나 그보다 작을 수 있다. 다른 실시예로, 제2절연층(430)의 제2개구(430OP)의 폭(W2)은 차광부(610)의 개구(610OP)의 폭(W5)보다 클 수 있다. 제2개구(430OP)를 정의하는 제2절연층(430)의 측면은 제3절연층(450)에 직접 접촉할 수 있으며, 발광층(222)에서 방출된 제2빛(L2)은 제2절연층(430)의 측면에서 굴절되어 z방향을 따라 진행할 수 있다.
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.
1: 표시 장치
410: 제1절연층
410A: 제1절연층의 제1부분
410T: 제1절연층의 트렌치
410B: 제1절연층의 제2부분
430: 제2절연층
450: 제3절연층
510: 터치전극

Claims (30)

  1. 제1전극;
    상기 제1전극에 중첩하는 제1개구를 포함하는 뱅크층;
    상기 제1개구를 통해 상기 제1전극과 중첩하는 발광층;
    상기 발광층 상의 제2전극;
    상기 제2전극 상의 봉지층;
    상기 봉지층 상에 배치되고, 제1개구와 중첩하는 제1부분 및 상기 제1부분을 둘러싸는 트렌치를 포함하는 제1절연층;
    상기 제1절연층 상의 터치전극;
    상기 터치전극 상에 배치되고, 상기 제1개구와 중첩하는 제2개구를 구비하는 제2절연층; 및
    상기 제2절연층 상의 제3절연층을 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1절연층의 제1굴절률은,
    상기 제2절연층의 제2굴절률 및 상기 제3절연층의 제3굴절률보다 큰, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3절연층의 상기 제3굴절률은 상기 제2절연층의 상기 제2굴절률보다 큰, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1절연층은 제1서브절연층 및 제2서브절연층의 다층 구조를 포함하고,
    상기 터치전극은 상기 제1개구를 적어도 부분적으로 둘러싸는 메탈라인을 포함하며,
    상기 메탈라인은 상기 제1서브절연층 및 상기 제2서브절연층 중 적어도 어느 하나 위에 형성된, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1부분의 측면은 순테이퍼진 경사를 포함하는, 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1부분의 측면의 상기 경사는 약 40도 내지 약 80도인, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1절연층은 무기절연물을 포함하는, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2절연층의 상기 제2개구의 폭은 상기 뱅크층의 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 큰, 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭은, 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 큰, 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭은, 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 작은, 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2개구를 정의하는 상기 제2절연층의 에지는 상기 제1부분 상에 위치하는, 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2개구를 정의하는 상기 제2절연층의 에지는 상기 트렌치에 위치하는, 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1절연층의 상기 제1부분은,
    상기 트렌치의 내측에 배치된 보조트렌치를 중심으로 상호 이격된 제1서브부분 및 제2서브부분을 포함하는, 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1절연층과 상기 제2절연층 사이에 개재되며, 차광부와 컬러필터를 구비하는 필터층을 더 포함하는, 표시 장치.
  15. 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 발광층을 포함하는 발광다이오드;
    상기 발광다이오드의 상기 제1전극에 중첩하며 상기 발광다이오드의 발광영역을 정의하는 제1개구를 포함하는 뱅크층;
    상기 발광다이오드 상에 배치되고, 제1굴절률을 가지며, 제1개구와 중첩하는 제1부분 및 트렌치를 사이에 두고 상기 제1부분으로부터 이격된 제2부분을 포함하는 제1절연층;
    상기 제1절연층 상에 배치되고, 상기 제1굴절률과 다른 제2굴절률을 가지며, 상기 제1개구와 중첩하는 제2개구를 포함하는 제2절연층; 및
    상기 제2절연층 상에 배치되고, 상기 제2굴절률과 다른 제3굴절률을 갖는 제3절연층을 포함하는, 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1절연층의 상기 트렌치는 평면 상에서 폐루프 형상인, 표시 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1굴절률은 상기 제2굴절률보다 큰, 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제3굴절률은 상기 제2굴절률보다 큰, 표시 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제1부분의 측면은 순테이퍼진 경사를 포함하는, 표시 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제1절연층은 무기절연물을 포함하는, 표시 장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 발광다이오드 상의 봉지층; 및
    상기 봉지층 상의 터치전극을 더 포함하며,
    상기 터치전극은 상기 제1절연층과 상기 제2절연층 사이에 개재되는, 표시 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1절연층은 제1서브절연층 및 제2서브절연층의 다층 구조를 포함하고,
    상기 터치전극은 상기 제1개구를 적어도 부분적으로 둘러싸는 메탈라인을 포함하며,
    상기 메탈라인은 상기 제1서브절연층 및 상기 제2서브절연층 중 적어도 어느 하나 위에 형성된, 표시 장치.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 제2절연층의 상기 제2개구의 폭은 상기 뱅크층의 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 큰, 표시 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭은, 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 큰, 표시 장치.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭은, 상기 제1개구의 폭과 같거나 그보다 작은, 표시 장치.
  26. 제15항에 있어서,
    상기 제2절연층의 상기 제2개구의 폭은 상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭보다 작고,
    상기 제1절연층의 상기 제1부분의 측면은 상기 제2절연층으로 커버되는, 표시 장치.
  27. 제15항에 있어서,
    상기 제2절연층의 상기 제2개구의 폭은 상기 제1절연층의 상기 제1부분의 폭보다 크고,
    상기 제1절연층의 상기 제1부분의 측면은 상기 제3절연층으로 커버되는, 표시 장치.
  28. 제15항에 있어서,
    상기 제1절연층의 상기 제1부분은,
    상기 트렌치의 내측에 배치된 보조트렌치를 중심으로 상호 이격된 제1서브부분 및 제2서브부분을 포함하는, 표시 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제1서브부분의 측면은 상기 제3절연층으로 커버되고,
    상기 제2서브부분의 측면은 상기 제2절연층으로 커버되는, 표시 장치.
  30. 제15항에 있어서,
    상기 제1절연층과 상기 제2절연층 사이에 개재되며, 차광부와 컬러필터를 구비하는 필터층을 더 포함하는, 표시 장치.


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