KR20220092209A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제어 전극에 전압을 인가하거나 인가하지 않음으로써, 능동적으로 시야각을 제어할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자의 제2 전극 상에 배치된 액정층 및 상기 액정층 상에 배치된 제어 전극을 포함하는 시야각 제어층을 포함한다. 여기서, 상기 제어 전극은 플레이트 전극 및 상기 플레이트 전극으로부터 상기 제2 전극을 향해 돌출되고 유기 발광 소자의 발광 영역 내에 배치된 복수의 팁 전극들을 포함한다. 그리고, 상기 액정층은 수직 배열되는 파지티브(positive) c-plate 액정 분자들을 포함한다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 대한 것이고, 구체적으로 능동적으로 시야각을 제어할 수 있는 유기 발광 표시 장치에 대한 것이다.
다양한 정보를 영상으로 표시하는 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel: PDP), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diodes: OLED)와 같이 다양한 방식으로 영상을 구현하고 있다.
이 중, 유기 발광 표시 장치는 자체 발광형으로서, 액정 표시 장치(LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며, 별도의 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능하며, 소비전력이 유리한 장점이 있다.
한편, 개인 정보 기기 사용이 증가함에 따라 디지털 사생활 보호 및 개인 정보 보호를 위한 프라이버시 필름 또는 보안 필름의 시장성이 증대되고 있다. 일반적으로 보안 필름은 표시 패널 앞에 부착하여, 시야각에 따라 이미지를 선택적으로 보일 수 있도록 하는 고정 형태이다.
디지털 사생활 보호 및 개인 정보 보호를 위한 종래 방식은 표시 패널 앞에 선택적으로 프라이버시 필름을 부착하여 노멀 모드(광 시야각 모드)에서, 프라이버시 모드(협 시야각 모드)로 전환하고, 다시 프라이버시 모드에서 노멀 모드로 전환하고자 하는 경우, 프라이버시 필름을 탈착해야만 한다. 이러한 종래 방식은 모드 전환에 따라 프라이버시 필름을 부착 및 탈착해야 하는 과정이 요구되어 불편하다.
이에, 본 발명의 발명자는 프라이버시 필름을 사용하지 않으면서, 사용자의 편의와 환경에 따라서 디스플레이 정보의 시청 가능한 시야각을 간편하고 신속하게 전환할 수 있는 유기 발광 표시 장치의 새로운 구조를 발명하였다.
본 발명의 목적은 사용자의 선택에 따라 시야각을 제어할 수 있는 시야각 제어층을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 시야각 제어와 더불어 반사 시감을 개선할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자의 제2 전극 상에 배치된 액정층 및 상기 액정층 상에 배치된 제어 전극을 포함하는 시야각 제어층을 포함한다. 여기서, 상기 제어 전극은 플레이트 전극 및 상기 플레이트 전극으로부터 상기 제2 전극을 향해 돌출되고 유기 발광 소자의 발광 영역 내에 배치된 복수의 팁 전극들을 포함한다. 그리고, 상기 액정층은 수직 배열되는 파지티브(positive) c-plate 액정 분자들을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제어 전극에 전압을 인가하거나 인가하지 않음으로써, 능동적으로 시야각을 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 유기 발광 소자의 발광 영역 내에 배치된 복수의 팁 전극들을 포함하는 제어 전극의 전압 인가 여부를 능동적으로 제어함으로써, 노멀 모드(광 시야각 모드)에서 프라이버시 모드(협 시야각 모드)로, 다시 프라이버시 모드에서 노멀 모드로 시야각을 전환할 수 있다.
본 발명에 따르면, 수직 배열되는 파지티브 c-plate 액정 분자들을 포함하는 액정층과 그 위에 배치된 λ/4 위상 지연층을 포함함으로써, 시야각에 따른 반사 시감을 개선할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 유기 발광 표시 장치를 구성하는 각 구성들의 연결 및 배치 관계를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 시야각 제어층이 작동하지 않는 오프(off) 상태(노멀 모드)를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 시야각 제어층이 작동하는 온(on) 상태(프라이버시 모드)를 나타내는 개략적으로 단면도 및 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 시야각 제어층이 작동하지 않는 오프(off) 상태(노멀 모드)를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 시야각 제어층이 작동하는 온(on) 상태(프라이버시 모드)를 나타내는 개략적으로 단면도 및 평면도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 제어 전극의 팁 전극들의 배치를 나타내는 평면도들이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하도록 한다.
도 1은 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 유기 발광 표시 장치를 구성하는 각 구성들의 연결 및 배치 관계를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다. 다만, 도 1과 도 2의 경우 본 발명의 예시적인 일 실시예인 것으로 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 각 구성들의 연결 및 배치 관계는 이에 한정되지 않는다.
유기 발광 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(140, Timing Controller), 데이터 드라이버(120, Data Driver) 및 게이트 드라이버(130, Gate Driver)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 화소(Pixel: P) 어레이를 포함하여 화상을 표시하는 표시부(DA)와 화상을 표시하지 않는 비표시부(NDA)를 포함할 수 있다.
비표시부(NDA)는 표시부(DA)의 주위를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 비표시부(NDA)에는 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이브 IC 패드부(DPA) 및 각종 배선들이 배치될 수 있으며, 비표시부(NDA)는 베젤부에 대응될 수 있다.
표시 패널(110)은 일 방향으로 배열된 복수의 게이트 배선들(Gate Line: GL)과 게이트 배선들(GL)과 직교하도록 일 방향으로 배열된 복수의 데이터 배선들(Data Line: DL)에 의해 형성되는 복수의 화소 영역들을 포함할 수 있다.
화소 영역들은 매트릭스 형태로 배열되고, 각각의 화소 영역에는 복수의 서브화소들(Sub Pixel: SP)을 포함하는 화소(Pixel: P)가 배치될 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 인가되는 게이트 제어신호에 응답하여 화소들의 구동 박막 트랜지스터(210)들의 온/오프(On/Off)를 제어하고, 데이터 드라이버(120)로부터 인가되는 데이터 전압(Vdata)이 적합한 화소 회로로 제공되도록 해준다. 이를 위하여 게이트 드라이버(130)는 스캔 신호나 발광 신호와 같은 게이트 신호들을 순차적으로 출력하며, 게이트 배선(GL)들에 게이트 신호들을 순차적으로 공급한다.
게이트 신호들이 게이트 배선(GL)에 공급되는 경우, 데이터 전압은 특정한 게이트 배선(GL)과 연결된 화소 회로들의 서브화소로 인가될 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로(Gate Driver Integrated Circuit: Gate Driver IC)를 포함할 수 있으며, 구동 방식이나 표시 패널(110)의 설계 방식에 따라 표시 패널(110)의 일측 또는 양측에 위치할 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 게이트 인 패널(Gate In Panel: GIP) 방식으로 게이트 드라이버 집적 회로가 표시 패널(110) 상에 직접 형성될 수 있다. 게이트 인 패널 방식으로 형성된 게이트 드라이버(130)는 표시부(DA)의 좌측 및 우측 외곽부인 비표시부(NDA)에 각각 배치될 수 있다. 또한, 게이트 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다.
데이터 드라이버(120)는 특정 게이트 배선(GL)이 열리면 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하고, 게이트 제어 신호와 동기화하여 데이터 전압을 데이터 배선(DL)으로 공급한다.
데이터 드라이버(120)는 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(121, Source Driver Integrated Circuit: Source Driver IC)를 포함하여 다수의 데이터 배선(DL)을 구동할 수 있다. 각각의 소스 드라이버 집적회로(121)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시 패널(110)에 직접 배치 또는 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각각의 소스 드라이버 집적회로(121)는, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 소스 드라이버 집적회로(121)는 연성 필름(123)에 실장되고, 연성 필름(123)의 일 단은 적어도 하나의 컨트롤 인쇄회로기판(150, Control Printed Circuit Board)에 본딩되고, 타 단은 표시 패널(110)의 데이터 드라이브 IC 패드부(DPA)에 본딩된다.
따라서, 연성 필름(123)에는 표시 패널(110)의 데이터 드라이브 IC 패드부(DPA)와 소스 드라이버 집적회로(121)를 연결하는 배선들과, 데이터 드라이브 IC 패드부(DPA)와 컨트롤 인쇄회로기판(150)의 배선들을 연결하는 배선들이 형성될 수 있다.
컨트롤 인쇄회로기판(150)에는 구동 칩들로 구현된 다수의 회로들이 실장될 수 있으며, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 타이밍 컨트롤러(140)가 배치될 수 있다. 또한 컨트롤 인쇄회로기판(150)에는, 표시 패널(110), 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 컨트롤러가 더 배치될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 게이트 제어 신호를 게이트 드라이버(130)에 제공하고, 데이터 제어 신호를 데이터 드라이버(120)에 제공함으로써 데이터 드라이버(120)와 게이트 드라이버(130)를 제어한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 드라이버(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해서 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 유기 발광 표시 장치(100)의 표시부(DA)는 예를 들어, 세 개의 서브화소 영역들을 포함할 수 있다. 유기 발광 표시 장치(100)의 표시부(DA)는 예를 들어, 적색 서브화소 영역(SP_R), 녹색 서브화소 영역(SP_G), 및 청색 서브화소 영역(SP_B)을 포함할 수 있다. 유기 발광 표시 장치(100)의 표시부(DA)는 제1 기판(201) 및 제2 기판(450)을 포함할 수 있다. 유기 발광 표시 장치(100)의 표시부(DA)의 제1 기판(201) 상에는 박막 트랜지스터층, 유기 발광 소자층 및 시야각 제어층이 형성되고, 제2 기판(112) 상에는 위상 지연층 및 편광층이 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터층은 박막 트랜지스터(210), 게이트 절연층(220), 층간 절연층(230) 및 평탄화층(250)을 포함한다.
제1 기판(201)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 제1 기판(201)은 세 개의 서브화소 영역들, 예를 들어, 적색 서브화소 영역(SP_R), 녹색 서브화소 영역(SP_G), 및 청색 서브화소 영역(SP_B)을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(210)는 각각의 서브화소 영역마다 형성될 수 있다.
제1 기판(201)의 일면 상에는 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 버퍼층은 투습에 취약한 제1 기판(201)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(210)들과 유기 발광 소자(260)들을 보호하기 위해 제1 기판(201)의 일면 상에 형성된다. 버퍼층은 교번하여 적층된 복수의 무기물층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼층은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), SiON 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중층으로 형성될 수 있다.
버퍼층 상에는 박막 트랜지스터(210)가 형성된다. 박막 트랜지스터(210)는 액티브층(211), 게이트 전극(212), 소스 전극(213) 및 드레인 전극(214)을 포함한다. 본 발명에서는 박막 트랜지스터(210)가 게이트 전극(212)이 액티브층(211)의 상부에 위치하는 상부 게이트(top gate) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 하부 게이트(bottom gate) 방식 또는 더블 게이트(double gate) 방식으로 형성될 수도 있다.
버퍼층 상에는 액티브층(211)이 형성된다. 액티브층(211)은 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)와 같은 산화물(Oxide) 반도체 물질로 형성될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Polycrystalline Silicon: LTPS)이나 비정질 실리콘(a-Si)으로 형성될 수도 있다.
버퍼층과 액티브층(211) 사이에는 액티브층(211)으로 입사되는 외부광을 차단하기 위한 차광층(미도시)이 형성될 수 있다.
액티브층(211) 상에는 액티브층(211)과 게이트 전극(212)을 서로 절연시켜줄 수 있는 게이트 절연층(220)이 형성될 수 있다. 본 발명에서는 제1 기판(111)의 전체에 걸쳐 형성되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 게이트 절연층(220)은 게이트 전극(212) 아래에만 형성될 수도 있다. 게이트 절연층(220)은 무기물층, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중층으로 형성될 수 있다.
게이트 절연층(220) 상에는 게이트 전극(212)과 게이트 라인이 형성될 수 있다. 게이트 전극(212)과 게이트 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
게이트 전극(212)과 게이트 라인 상에는 층간 절연층(230)이 형성될 수 있다. 층간 절연층(230)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중층으로 형성될 수 있다.
층간 절연층(230) 상에는 소스 전극(213), 드레인 전극(214) 및 데이터 라인이 형성될 수 있다. 소스 전극(213)과 드레인 전극(214) 각각은 게이트 절연층(220)과 층간 절연층(230)을 관통하는 컨택홀을 통해 액티브층(211)에 접속될 수 있다. 소스 전극(213), 드레인 전극(214) 및 데이터 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
소스 전극(213), 드레인 전극(214) 및 데이터 라인 상에는 박막 트랜지스터(210)로 인한 단차를 평탄하게 해줄 수 있는 평탄화층(250)이 형성될 수 있다. 평탄화층(250)은 아크릴 수지(Acryl resin), 에폭시 수지(Epoxy resin), 페놀 수지(Phenolic resin), 폴리아미드 수지(Polyamide resin), 폴리이미드 수지(Polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터층 상에는 유기 발광 소자층이 형성된다. 유기 발광 소자층은 서브화소 영역들마다 형성된 유기 발광 소자들(260)과 유기 발광 소자들(260)을 구획하는 뱅크층(270)을 포함한다.
유기 발광 소자들(260)은 예를 들어, 적색 서브화소 영역(SP_R)에 형성된 적색 유기 발광 소자(260R), 녹색 서브화소 영역(SP_G)에 형성된 녹색 유기 발광 소자(260G), 및 청색 서브화소 영역(SP_B)에 형성된 청색 유기 발광 소자(260B)를 포함할 수 있다.
유기 발광 소자(260)와 뱅크층(270)은 평탄화층(250) 상에 형성된다. 유기 발광 소자(260)는 제1 전극(261), 유기 발광층(262) 및 제2 전극(263)을 포함한다. 제1 전극(261)은 애노드 전극이고, 제2 전극(263)은 캐소드 전극일 수 있다.
제1 전극(261)은 평탄화층(250) 상에 형성될 수 있다. 제1 전극(261)은 보호층(240)과 평탄화층(250)을 관통하는 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터(210)의 소스 전극(213)에 접속된다. 제1 전극(261)은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 전도성 물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다.
뱅크층(270)은 평탄화층(250) 상에서 제1 전극(261)의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 구체적으로 뱅크층(270)은 복수의 개구부들을 갖도록 배치되며, 상기 개구부들은 유기 발광 소자(260)들의 발광 영역들에 각각 대응될 수 있다. 발광 영역들은 적색 서브화소 영역(SP_R)에 형성된 적색 발광 영역(EA_R), 녹색 서브화소 영역(SP_G)에 형성된 녹색 발광 영역(EA_G), 및 청색 서브화소 영역(SP_B)에 형성된 청색 발광 영역(EA_B)을 포함할 수 있다.
뱅크층(270)은 아크릴 수지(Acryl resin), 에폭시 수지(Epoxy resin), 페놀 수지(Phenolic resin), 폴리아미드 수지(Polyamide resin), 폴리이미드 수지(Polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
뱅크층(270) 상에는 유기 발광 소자(260)들의 발광 영역들 상에 액정층(310)이 주입될 공간을 마련하고 일정한 갭(Gap)을 유지하기 위한 스페이서층(275)이 형성될 수 있다.
제1 전극(261) 상에는 유기 발광층(262)이 형성된다. 유기 발광층(262)은 뱅크층(270)의 유기 발광층(262)은 정공 수송층(hole transporting layer), 적어도 하나의 발광층(light emitting layer) 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전극(261)과 제2 전극(263)에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 발광하게 된다.
유기 발광층(262)은 적색 서브화소 영역(SP_R)에 형성된 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 서브화소 영역(SP_G)에 형성된 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 또는 청색 서브화소 영역(SP_B)에 형성된 청색 광을 발광하는 청색 발광층을 포함할 수 있다. 이 경우, 유기 발광층(262)은 제1 전극(261)에 대응되는 영역에 형성될 수 있다.
제2 전극(263)은 스페이서층(275) 및 유기 발광층(262) 상에 형성된다. 제2 전극(263)은 광을 투과시킬 수 있는 SnO2, ZnO, ITO, IZO와 같은 투명한 전도성 산화물(TCO, Transparent Conductive Oxide), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 전도성 물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다.
유기 발광 소자층 상에는 시야각 제어층이 형성된다. 시야각 제어층은 액정층(310) 및 제어 전극(330)을 포함한다. 제어 전극(330)은 유기 발광 소자들(260)의 제2 전극(263)과 대향하도록 배치될 수 있다. 액정층(310)은 제2 전극(263)과 제어 전극(330) 사이에 배치될 수 있다.
제어 전극(330)은 제2 전극(263)에 대응되도록 배치된 플레이트 전극(333) 및 플레이트 전극(333)으로부터 제2 전극(263)을 향해 돌출되고 각각의 발광 영역(EA_R, EA_G, 또는 EA_B) 내에 배치된 복수의 팁 전극들(331)을 포함한다.
제2 전극(263)은 광을 투과시킬 수 있는 SnO2, ZnO, ITO, IZO와 같은 투명한 전도성 산화물(TCO, Transparent Conductive Oxide)로 형성될 수 있다.
액정층(310)은 시야각 제어층이 작동하지 않는 노멀 모드에서, 즉 제어 전극(330)에 전압이 인가되지 않은 상태에서 제2 전극(263)과 제어 전극(330) 사이에 수직 배열되는 파지티브(positive) c-plate 액정 분자들로 이루어질 수 있다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 액정층(310)은 제어 전극(330)에 전압이 인가되지 않는 상태(노멀 모드)에서 단일의 굴절률 영역으로 이루어질 수 있다.
한편, 도 5 및 도 7을 참조하면, 액정층(310)은 제어 전극(330)에 전압이 인가된 상태(프라이버시 모드)에서 복수의 팁 전극들(331)에 대응되는 복수의 고굴절률 영역들(HR), 및 복수의 고굴절률 영역들(HR) 주위에 배치된 적어도 하나의 저굴절률 영역(LR)을 포함할 수 있다. 팁 전극들(331)의 형상 및 배치에 따라 도 5에서와 같이, 복수의 고굴절률 영역들(HR) 주위를 하나의 저굴절률 영역(LR)이 둘러싸거나, 도 7에서와 같이, 고굴절률 영역(HR)과 저굴절률 영역(LR)이 번갈아 배치될 수 있다.
제어 전극(330)에 전압이 인가되면, 팁 전극(331) 주위으로 전계가 집중되고, 이에 따라 팁 전극(331)에 인접한 액정 분자들이 전계를 따라 조밀하게 배열되어 고굴절 영역(HR)이 형성된다. 팁 전극들(331) 사이의 영역에서는 균일한 전계가 형성되어 액정 분자들이 기존의 배열을 유지하며 저굴절률 영역(LR)이 유지된다. 본 발명에서 고굴절 영역(HR) 및 저굴절률 영역(LR)은 상대적인 개념이다.
고굴절률 영역(HR)/저굴절률 영역(LR)의 굴절률 차이에 의해 유기 발광 소자(260)로부터 방출되는 광이 유기 발광 표시 장치(100)의 정면 방향으로 집광될 수 있다. 따라서, 유기 발광 표시 장치(100)의 시야각을 좁게 형성할 수 있다.
복수의 팁 전극들(331)은 도 4에 도시된 바와 같이 원뿔 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 복수의 팁 전극들(331)은 삼각뿔, 사각뿔, 오각뿔 등의 다각뿔 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 팁 전극들(331)은 각각의 발광 영역 내에 제1 방향(도면에서 상하 방향) 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(도면에서 좌우 방향)에서 등간격으로 배열될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 복수의 팁 전극들(331)이 배치되면, 제어 전극(330)에 전압이 인가된 상태(프라이버시 모드)에서 도 5에서와 같이, 상하 방향 및 좌우 방향에서 등간격으로 배치된 복수의 고굴절률 영역들(HR) 주위를 하나의 저굴절률 영역(LR)이 둘러싸게 된다. 이 경우, 유기 발광 표시 장치(100)는 프라이버시 모드에서 상하 좌우 방향에서 좁은 시야각을 구현할 수 있다.
복수의 팁 전극들(331)은 도 6에 도시된 바와 같이 쐐기 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 팁 전극들(331)은 각각의 발광 영역 내에 제1 방향(도면에서 상하 방향)에서 발광 영역 전체에 걸쳐 연장되는 쐐기 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(도면에서 좌우 방향)에서 등간격으로 배열될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 복수의 팁 전극들(331)이 배치되면, 제어 전극(330)에 전압이 인가된 상태(프라이버시 모드)에서 도 7에서와 같이, 좌우 방향에서 등간격으로 배치된 복수의 고굴절률 영역들(HR) 사이에 복수의 저굴절률 영역들(LR)이 배치된다. 즉, 좌우 방향에서 복수의 고굴절률 영역들(HR) 및 복수의 저굴절률 영역들(LR)이 번갈아 배치된다. 이 경우, 유기 발광 표시 장치(100)는 프라이버시 모드에서 좌우 방향에서 좁은 시야각을 구현할 수 있다.
복수의 팁 전극들(331)은 쐐기 형상을 가지는 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 팁 전극들(331)은 각각의 발광 영역 내에 제2 방향(도면에서 좌우 방향)에서 발광 영역 전체에 걸쳐 연장되는 쐐기 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 방향에 수직한 제1 방향(도면에서 상하 방향)에서 등간격으로 배열될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 복수의 팁 전극들(331)이 배치되면, 제어 전극(330)에 전압이 인가된 상태(프라이버시 모드)에서 상하 방향에서 등간격으로 배치된 복수의 고굴절률 영역들(HR) 사이에 복수의 저굴절률 영역들(LR)이 배치된다. 즉, 상하 방향에서 복수의 고굴절률 영역들(HR) 및 복수의 저굴절률 영역들(LR)이 번갈아 배치된다. 이 경우, 유기 발광 표시 장치(100)는 프라이버시 모드에서 상하 방향에서 좁은 시야각을 구현할 수 있다.
복수의 팁 전극들(331)은 쐐기 형상을 가지는 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 팁 전극들(331)은 각각의 발광 영역 내에 제1 방향(도면에서 상하 방향)에서 연장되는 쐐기 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 방향에서 제1 간격으로 배열되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(도면에서 상하 방향)에서 제2 간격으로 배열될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이 복수의 팁 전극들(331)이 배치되면, 제어 전극(330)에 전압이 인가된 상태(프라이버시 모드)에서 상하 방향 및 좌우 방향에서 등간격으로 배치된 복수의 고굴절률 영역들(HR) 주위를 하나의 저굴절률 영역(LR)이 둘러싸게 된다. 이 경우, 유기 발광 표시 장치(100)는 프라이버시 모드에서 상하 좌우 방향에서 좁은 시야각을 구현할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제어 전극(330) 상에는 제2 기판(112)이 배치될 수 있다. 제2 기판(112)은 유리 기판, 플라스틱 기판 또는 봉지 필름(보호 필름)일 수 있다.
제2 기판(112) 상에는 외광 반사를 개선하기 위한 λ/4 위상 지연층(480) 및 편광층(500)이 순차적으로 적층될 수 있다.
λ/4 위상 지연층(480)으로는 아크릴계, 폴리카보네이트계, 폴리스티렌계, 폴리이미드계, 셀룰로오스계, 올레핀계, 시클로올레핀폴리머계 또는 이들의 혼합으로 만들어진 필름을 사용할 수 있다.
편광층(500)은 폴리비닐알코올(PVA) 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 일정방향으로 연신시켜 제조될 수 있다.
제2 기판(450)과 λ/4 위상 지연층(480), λ/4 위상 지연층(480)과 편광층(500)은 통상의 접착제에 의해 접착될 수 있다. 접착제로 예를 들면, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
액정층(310) 내의 수직 배열된 액정 분자들에 의한 두께 방향 위상차(Rth)는 λ/4 위상 지연층(480)의 두께 방향 위상차(Rth)와 서로 상쇄될 수 있으므로, 시야각에 따른 반사 시감이 개선될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 배치된 제1 전극, 상기 제1 전극의 가장자리를 덮으며 발광 영역을 정의하는 뱅크, 상기 발광 영역에 배치된 유기 발광층, 상기 유기 발광층 상에 배치된 제2 전극, 및 상기 제2 전극 상에 배치된 액정층 및 상기 액정층 상에 배치된 제어 전극을 포함하는 시야각 제어층을 포함한다. 여기서, 상기 제어 전극은 플레이트 전극 및 상기 플레이트 전극으로부터 상기 제2 전극을 향해 돌출되고 상기 발광 영역 내에 배치된 복수의 팁 전극들을 포함한다.
일 예로, 상기 액정층은 수직 배열된 파지티브 c-plate 액정 분자들을 포함한다.
일 예로, 상기 복수의 팁 전극들은 원뿔 형상 또는 다각뿔 형상을 가지며, 상기 발광 영역 내에 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 등간격으로 배열될 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 팁 전극들은 제1 방향에서 상기 발광 영역 전체에 걸쳐 연장되는 쐐기 형상을 가지며, 상기 발광 영역 내에 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 등간격으로 배열될 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 팁 전극들은 제1 방향으로 연장되는 쐐기 형상을 가지며, 상기 발광 영역 내에 상기 제1 방향으로 제1 간격으로 배열되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 제2 간격으로 배열될 수 있다.
일 예로, 상기 제어 전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 액정층은 상기 복수의 팁 전극들에 대응되는 복수의 고굴절률 영역들 및 상기 복수의 고굴절 영역들 주위에 배치된 적어도 하나의 저굴절률 영역을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 상기 제어 전극 상에 순차적으로 적층된 λ/4 위상 지연층 및 편광층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 서브화소 영역들을 포함하는 기판, 상기 복수의 서브화소 영역들에 각각 배치된 복수의 유기 발광 소자들, 상기 복수의 유기 발광 소자들의 캐소드 전극과 대향하는 제어 전극 및 상기 캐소드 전극과 상기 제어 전극 사이에 배치된 액정층;을 포함한다. 여기서, 상기 제어 전극은 플레이트 전극 및 상기 플레이트 전극으로부터 상기 캐소드 전극을 향해 돌출되고 상기 복수의 유기 발광 소자들과 중첩되는 상기 플레이트 전극의 일부 영역들마다 반복적으로 배치된 복수의 팁 전극들을 포함한다.
일 예로, 상기 액정층은 수직 배열된 파지티브 c-plate 액정 분자들을 포함한다.
일 예로, 상기 복수의 팁 전극들은 원뿔 형상 또는 다각뿔 형상을 가지며, 상기 복수의 유기 발광 소자들의 각각의 발광 영역 내에 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 등간격으로 배열될 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 팁 전극들은 제1 방향에서 상기 복수의 유기 발광 소자들의 각각의 발광 영역 전체에 걸쳐 연장되는 쐐기 형상을 가지며, 상기 발광 영역 내에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 등간격으로 배열될 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 팁 전극들은 제1 방향으로 연장되는 쐐기 형상을 가지며, 상기 발광 영역 내에 상기 제1 방향으로 제1 간격으로 배열되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 제2 간격으로 배열될 수 있다.
일 예로, 상기 제어 전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 액정층은 상기 복수의 팁 전극들에 대응되는 복수의 고굴절률 영역들 및 상기 복수의 고굴절 영역들 주위에 배치된 적어도 하나의 저굴절률 영역을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 상기 제어 전극 상에 순차적으로 적층된 λ/4 위상 지연층 및 편광층을 더 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 유기 발광 표시 장치 110: 표시 패널
120: 데이터 드라이버 121: 소스 드라이버 집적회로
123: 연성 필름 130: 게이트 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러 150: 컨트롤 인쇄회로기판
GL: 게이트 배선 DL: 데이터 배선
DA: 표시부 NDA: 비표시부
DPA: 데이터 드라이브 IC 패드부
201: 제1 기판 210: 박막 트랜지스터
211: 액티브층 212: 게이트 전극
213: 소스 전극 214: 드레인 전극
220: 게이트 절연층 230: 층간 절연층
250: 평탄화층 260: 유기 발광 소자
270: 뱅크층 310: 액정층
330: 제어 전극 331: 팁 전극
333: 플레이트 전극 450: 제2 기판
480: λ/4 위상 지연층 500: 편광층

Claims (14)

  1. 기판 상에 배치된 제1 전극;
    상기 제1 전극의 가장자리를 덮으며 발광 영역을 정의하는 뱅크;
    상기 발광 영역에 배치된 유기 발광층;
    상기 유기 발광층 상에 배치된 제2 전극; 및
    상기 제2 전극 상에 배치된 액정층 및 상기 액정층 상에 배치된 제어 전극을 포함하는 시야각 제어층;을 포함하고,
    상기 제어 전극은 플레이트 전극 및 상기 플레이트 전극으로부터 상기 제2 전극을 향해 돌출되고 상기 발광 영역 내에 배치된 복수의 팁 전극들을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정층은 수직 배열된 파지티브(positive) c-plate 액정 분자들을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 팁 전극들은 원뿔 형상 또는 다각뿔 형상을 가지며, 상기 발광 영역 내에 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 등간격으로 배열된, 유기 발광 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 팁 전극들은 제1 방향에서 상기 발광 영역 전체에 걸쳐 연장되는 쐐기 형상을 가지며, 상기 발광 영역 내에 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 등간격으로 배열된, 유기 발광 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 팁 전극들은 제1 방향으로 연장되는 쐐기 형상을 가지며, 상기 발광 영역 내에 상기 제1 방향으로 제1 간격으로 배열되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 제2 간격으로 배열된, 유기 발광 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 액정층은 상기 복수의 팁 전극들에 대응되는 복수의 고굴절률 영역들 및 상기 복수의 고굴절 영역들 주위에 배치된 적어도 하나의 저굴절률 영역을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 전극 상에 순차적으로 적층된 λ/4 위상 지연층 및 편광층을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  8. 복수의 서브화소 영역들을 포함하는 기판
    상기 복수의 서브화소 영역들에 각각 배치된 복수의 유기 발광 소자들;
    상기 복수의 유기 발광 소자들의 캐소드 전극과 대향하는 제어 전극; 및
    상기 캐소드 전극과 상기 제어 전극 사이에 배치된 액정층;을 포함하고,
    상기 제어 전극은 플레이트 전극 및 상기 플레이트 전극으로부터 상기 캐소드 전극을 향해 돌출되고 상기 복수의 유기 발광 소자들과 중첩되는 상기 플레이트 전극의 일부 영역들마다 반복적으로 배치된 복수의 팁 전극들을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 액정층은 수직 배열된 파지티브(positive) c-plate 액정 분자들을 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 팁 전극들은 원뿔 형상 또는 다각뿔 형상을 가지며, 상기 복수의 유기 발광 소자들의 각각의 발광 영역 내에 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 등간격으로 배열된, 유기 발광 표시 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 팁 전극들은 제1 방향에서 상기 복수의 유기 발광 소자들의 각각의 발광 영역 전체에 걸쳐 연장되는 쐐기 형상을 가지며, 상기 발광 영역 내에 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 등간격으로 배열된, 유기 발광 표시 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 팁 전극들은 제1 방향으로 연장되는 쐐기 형상을 가지며, 상기 복수의 유기 발광 소자들의 각각의 발광 영역 내에 상기 제1 방향으로 제1 간격으로 배열되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 제2 간격으로 배열된, 유기 발광 표시 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제어 전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 액정층은 상기 복수의 팁 전극들에 대응되는 복수의 고굴절률 영역들 및 상기 복수의 고굴절 영역들 주위에 배치된 적어도 하나의 저굴절률 영역을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제어 전극 상에 순차적으로 적층된 λ/4 위상 지연층 및 편광층을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
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