KR20220097203A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20220097203A
KR20220097203A KR1020210151196A KR20210151196A KR20220097203A KR 20220097203 A KR20220097203 A KR 20220097203A KR 1020210151196 A KR1020210151196 A KR 1020210151196A KR 20210151196 A KR20210151196 A KR 20210151196A KR 20220097203 A KR20220097203 A KR 20220097203A
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김용재
안지영
강석신
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에서 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에 각각 구비된 제1 전극, 제1 전극 상에 구비된 발광층, 및 발광층 상에 구비된 제2 전극을 포함하며, 제1 서브 화소에 구비된 제1 전극의 구조와 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극의 구조는 상이한 표시장치를 제공한다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 따라, 최근에는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP, Plasma Display Panel), 유기 발광 표시 장치(OLED, Organic Light Emitting Display)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
표시장치들 중에서 유기 발광 표시 장치는 자체발광형으로서, 액정표시장치(LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며, 별도의 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능하며, 소비전력이 유리한 장점이 있다. 또한, 유기발광 표시장치는 직류저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 특히 제조비용이 저렴한 장점이 있다.
한편, 유기 발광 표시 장치에서 패널의 외부 광의 반사율을 저감하기 위해서, 상부 발광 방식의 경우, 애노드 전극을 저반사 전극 물질로 형성할 수 있다.
하지만, 종래에는 각 서브 화소가 방출하는 광의 파장과 무관하게, 모든 서브 화소에 동일한 구조의 애노드 전극을 형성하였으나, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 광을 방출하는 서브 화소 각각의 광의 파장 대역이 상이하므로, 각 서브 화소마다 반사율 저감 효율에 차이가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 각 서브 화소 영역 별로 효율적인 저반사 전극 구조를 형성하여 외부 광의 반사율이 저감된 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에서 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에 각각 구비된 제1 전극, 제1 전극 상에 구비된 발광층, 및 발광층 상에 구비된 제2 전극을 포함하며, 제1 서브 화소에 구비된 제1 전극의 구조와 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극의 구조는 상이한 표시 장치를 제공한다.
본 발명은 또한 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에 구비된 제1 전극, 제1 전극 상에 구비된 발광층, 및 발광층 상에서 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에 각각 구비된 제2 전극을 포함하며, 제1 서브 화소에 구비된 제2 전극의 구조와 제2 서브 화소에 구비된 제2 전극의 구조는 상이한 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 복수의 반투과 전극, 투명 전극 및 광흡수층을 포함하는 전극 구조를 형성함으로써, 각 서브 화소 영역 별로 외부 광의 반사율을 저감하고, 패널의 시인성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치의 개별 서브 화소의 발광 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치의 개별 서브 화소의 발광 영역에 대한 또 다른 실시 예에 따른 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 도 4i는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치의 제1 내지 제4 서브 화소의 발광 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치의 개별 서브 화소의 발광 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치의 개별 서브 화소의 발광 영역에 대한 또 다른 실시 예에 다른 개략적인 단면도이다.
도 8a 내지 도 8i는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치의 제1 내지 제4 서브 화소의 발광 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치의 제1 내지 제4 서브 화소의 발광 영역에 대한 또 다른 실시 예의 형성 과정을 보여주는 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
제1 실시 예
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치의 개별 서브 화소의 발광 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치는 기판(100), 회로 소자층(200), 제1 전극(310, 320, 330, 340), 뱅크(400), 발광층(500), 제2 전극(600), 봉지층(700), 차광층(800), 및 컬러 필터(910, 920, 930)를 포함하여 이루어진다.
기판(100)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(100) 상에는 제1 서브 화소(P1), 제2 서브 화소(P2), 제3 서브 화소(P3) 및 제4 서브 화소(P4)가 구비되어 있다. 제1 서브 화소(P1)는 적색(R) 광을 방출하고, 제2 서브 화소(P2)는 녹색(G) 광을 방출하고, 제3 서브 화소(P3)는 청색(B) 광을 방출하고, 제4 서브 화소(P4)는 백색(W) 광을 방출하도록 구비될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 각각의 서브 화소(P1, P2, P3, P4)들의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치는 발광된 광이 상부 쪽으로 방출되는 소위 상부 발광(Top emission) 방식으로 이루어질 수 있다. 따라서, 기판(100)의 재료로는 투명한 재료뿐만 아니라 불투명한 재료가 이용될 수 있다.
회로 소자층(200)은 기판(100) 상에 형성되어 있다.
회로 소자층(200)에는 각종 신호 배선들, 박막 트랜지스터, 및 커패시터 등을 포함하는 회로 소자가 서브 화소(P1, P2, P3, P4) 별로 구비되어 있다. 신호 배선들은 게이트 배선, 데이터 배선, 전원 배선, 및 기준 배선을 포함하여 이루어질 수 있고, 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터 및 센싱 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어질 수 있다.
스위칭 박막 트랜지스터는 게이트 배선에 공급되는 게이트 신호에 따라 스위칭되어 데이터 배선으로부터 공급되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터에 공급하는 역할을 한다.
구동 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되어 전원 배선에서 공급되는 전원으로부터 데이터 전류를 생성하여 제1 전극(310, 320, 330, 340)에 공급하는 역할을 한다.
센싱 박막 트랜지스터는 화질 저하의 원인이 되는 구동 박막 트랜지스터의 문턱 전압 편차를 센싱하는 역할을 하는 것으로서, 게이트 배선 또는 별도의 센싱 배선에서 공급되는 센싱 제어 신호에 응답하여 구동 박막 트랜지스터의 전류를 기준 배선으로 공급한다.
커패시터는 구동 박막 트랜지스터에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시키는 역할을 하는 것으로서, 구동 박막 트랜지스터의 게이트 단자 및 소스 단자에 각각 연결된다.
제1 전극(310, 320, 330, 340)은 회로 소자층(200) 상에 형성된다. 제1 전극(310, 320, 330, 340)은 각각 서브 화소(P1, P2, P3, P4) 별로 패턴 형성되어 있으며, 표시 장치의 양극(Anode)으로 기능할 수 있다. 제1 전극(310, 320, 330, 340)은 회로 소자층(200)에 구비된 구동 박막 트랜지스터와 연결되어 있다.
이 때, 제1 전극(310, 320, 330, 340)은 금속 물질로 이루어지므로, 표시 장치의 외부에서 입사되는 광이 반사되어 패널의 시인성이 낮아질 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 외부에서 입사되는 광의 반사율을 저감하기 위하여, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에 구비된 제1 전극(310, 320, 330, 340)들은 서로 상이한 구조로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 도 2a는 제1 서브 화소(P1)에 구비된 제1 전극(310)의 구조를 도시하고 있다. 제1 서브 화소(P1)에 구비된 제1 전극(310)은 광흡수층(311) 및 제1 반투과 전극(312)을 포함한다.
제1 서브 화소(P1)의 광흡수층(311)은 회로 소자층(200) 상에 구비된다. 광흡수층(311)은 광을 흡수하는 물질로 이루어져, 제1 서브 화소(P1)에 입사된 외부의 광을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 광흡수층(311)은 크롬(Cr)이나 니켈(Ni) 등의 금속 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 광흡수층(311)은 전도성을 가지므로, 회로 소자층(200)에 구비된 구동 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 광흡수층(311)은 블랙 염료를 포함하는 유기물 또는 무기물로 형성될 수도 있다. 이 경우, 광흡수층(311)은 전도성을 가지지 않으므로, 광흡수층(311)에 컨택홀을 구비하여, 회로 소자층(200)과 제1 반투과 전극(312)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제1 서브 화소(P1)의 제1 반투과 전극(312)은 광흡수층(311)과 발광층(500) 사이에 구비된다. 제1 반투과 전극(312)는 광의 일부를 반사시키고, 광의 나머지 일부는 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 반투과 전극(312)에서 반사되는 광은 컬러 필터를 통과하여 제1 서브 화소(P1)를 표시할 수 있으며, 제1 반투과 전극(312)에서 투과되는 광은 제1 반투과 전극(312)의 하부에 구비된 광흡수층(311)에 입사되어 광흡수층(311)에 흡수될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(P1)에서 외부의 광이 반사되는 것을 방지하면서도, 제1 서브 화소(P1)의 발광 효율이 감소되는 것을 최소화할 수 있다. 제1 반투과 전극(312)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 및 티타늄(Ti) 중의 금속 물질 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
또한, 도면에 도시되지 않았으나, 제1 서브 화소(P1)에서 광흡수층(311)은 생략될 수도 있다.
그리고, 도 2b는 제2 서브 화소(P2)에 구비된 제1 전극(320)의 구조를 도시하고 있다. 제2 서브 화소(P2)에 구비된 제1 전극(320)은 광흡수층(321), 제2 반투과 전극(322), 제1 투명 전극(323) 및 제3 반투과 전극(324)을 포함한다.
제2 서브 화소(P2)의 광흡수층(321)은 회로 소자층(200) 상에 구비된다. 광흡수층(321)은 광을 흡수하는 물질로 이루어져, 제2 서브 화소(P2)에 입사된 외부의 광을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 광흡수층(321)은 크롬(Cr)이나 니켈(Ni) 등의 금속 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 광흡수층(321)은 전도성을 가지므로, 회로 소자층(200)에 구비된 구동 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 광흡수층(321)은 블랙 염료를 포함하는 유기물 또는 무기물로 형성될 수도 있다. 이 경우, 광흡수층(321)은 전도성을 가지지 않으므로, 광흡수층(321)에 컨택홀이 구비되어, 회로 소자층(200)과 제2 반투과 전극(322)이 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제2 서브 화소(P2)에 구비된 광흡수층(321)의 두께는 제1 서브 화소(P1)에 구비된 광흡수층(311)의 두께와 동일하도록 형성될 수 있다.
제2 서브 화소(P2)의 제2 반투과 전극(322)은 광흡수층(321) 상에 구비된다. 제2 반투과 전극(322)은 광의 일부를 반사시키고, 광의 나머지 일부는 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 반투과 전극(322)에서 투과되는 광은 제2 반투과 전극(322)의 하부에 구비된 광흡수층(321)에 입사되어 광흡수층(321)에 흡수될 수 있다. 이 때, 제2 반투과 전극(322)의 두께는 제1 반투과 전극(312)의 두께보다 얇게 형성함으로써, 광의 투과율을 더욱 향상시켜 광흡수층(321)에 흡수되는 광의 양을 증가시킬 수 있다. 또한, 제2 반투과 전극(322)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리 (Cu), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 및 티타늄(Ti) 중의 금속 물질 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
제2 서브 화소(P2)의 제1 투명 전극(323)은 제2 반투과 전극(322) 상에 구비되며, 투명한 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 투명 전극(323)은 인듐주석산화물(ITO) 및 인듐아연산화물(IZO)과 같은 투명 전도성 물질의 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
제2 서브 화소(P2)의 제3 반투과 전극(324)은 제1 투명 전극(323) 상에 구비된다. 제3 반투과 전극(324)은 광의 일부를 반사시키고, 광의 나머지 일부는 투과시킬 수 있다. 이 때, 제3 반투과 전극(324)의 두께는 제1 반투과 전극(312)의 두께보다 얇게 형성함으로써, 광의 투과율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 제3 반투과 전극(324)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 및 티타늄(Ti) 중의 금속 물질 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
즉, 제2 서브 화소(P2)는 광흡수층(321), 제2 반투과 전극(322), 제1 투명 전극(323) 및 제3 반투과 전극(324)이 순차적으로 적층된 구조의 제1 전극(320)을 포함할 수 있다. 상기 적층 구조를 통해, 제2 서브 화소(P2)는 제1 서브 화소(P1)보다 외부 광의 반사율을 효과적으로 저감할 수 있다. 구체적으로, 외부의 광(L0)이 발광 영역으로 입사되면, 외부의 광(L0)은 제3 반투과 전극(324) 상에서 반사되는 광과 제3 반투과 전극(324)을 통과하는 광으로 분배될 수 있다. 제3 반투과 전극(324) 상에서 반사된 제1 반사광(L1)은 외부로 방출될 수 있다. 그리고, 제3 반투과 전극(324) 및 제1 투명 전극(323)을 통과한 광은 제2 반투과 전극(322)에 의해 제2 반사광(L2) 및 투과광(L3)으로 분배될 수 있다. 제2 반사광(L2)은 제2 반투과 전극(322) 상에서 반사되어 외부로 방출될 수 있으며, 투과광(L3)은 제2 반투과 전극(322)을 통과하여 광흡수층(321)에 흡수될 수 있다.
이 때, 외부로 방출된 제1 반사광(L1)과 제2 반사광(L2) 사이에서 부분 상쇄 간섭이 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1 반사광(L1)과 제2 반사광(L2)의 광량이 동일하다면, 제1 반사광(L1)과 제2 반사광(L2)은 전부 상쇄될 수 있다. 하지만, 광흡수층(321)에 흡수된 투과광(L3)에 의해 제2 반사광(L2)의 광량은 제1 반사광(L1)의 광량보다 작으므로, 제1 반사광(L1)과 제2 반사광(L2)은 전부 상쇄되지 않고, 일부분만 상쇄될 수 있다. 상쇄되지 않은 반사광은 발광층(500)에서 방출된 광과 함께 화소를 표시할 때 이용할 수 있으므로, 외부 광의 반사율을 저감하면서도, 휘도의 감소를 최소화할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 제1 서브 화소(P1)의 제1 반투과 전극(312)보다 얇은 두께로 형성되어, 제1 서브 화소(P1)의 제1 반투과 전극(312)보다 투과율이 향상된 제2 및 제3 반투과 전극(322, 324) 사이에 제1 투명 전극(323)을 형성함으로써, 제2 서브 화소(P1)의 제1 전극(320)은 모든 파장에 대하여 외부 광의 반사율을 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)보다 더 저감할 수 있다. 특히, 패널의 시인성에 가장 큰 영향을 미치는 광인 녹색(G) 광의 파장대의 반사율을 저감할 수 있다. 예를 들어, 550nm 파장대의 광의 반사율을 효과적으로 저감할 수 있다.
제2 반투과 전극(322) 및 제3 반투과 전극(324)은 상이한 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 반투과 전극(322) 및 제3 반투과 전극(324)은 반사율이 유사한 물질을 사용함으로써, 광의 각 파장대에 대한 반사율의 스펙트럼을 정교하게 설정할 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 반투과 전극(312, 322, 324)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 특히, 패널의 시인성에 가장 큰 영향을 미치는 광인 녹색(G) 광의 파장대의 광 반사율을 저감하기 위하여, 제2 반투과 전극(322)의 두께는 제3 투과 전극(324)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 예를 들어, 550nm 파장대의 광의 반사율을 더욱 저감시키기 위해서, 제2 반투과 전극(322)의 두께는 제3 반투과 전극(324)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.
또한, 공정 과정의 간소화를 위해, 제1 반투과 전극(312)의 두께가 제2 반투과 전극(322)의 두께와 제3 반투과 전극(324)의 두께의 합과 동일하도록 형성할 수 있다. 구체적으로, 제2 반투과 전극(322)을 형성하는 공정에서, 제1 반투과 전극(312)의 하부 영역을 동시에 형성할 수 있다. 그 후에, 제2 반투과 전극(322) 상에 제1 투명 전극(323)을 형성할 수 있다. 그리고, 제1 투명 전극(323) 상에 제3 반투과 전극(324)을 형성하는 공정에서, 제1 반투과 전극(312)의 상부 영역을 동시에 형성할 수 있다. 즉, 제2 반투과 전극(322) 및 제3 반투과 전극(324)를 형성하는 공정 과정에서 제1 반투과 전극(312)을 동시에 형성함으로써, 제1 반투과 전극(312)을 형성하는 추가적인 공정을 생략할 수 있다. 이에 따라, 제1 반투과 전극(312)은 이중층으로 형성될 수 있으며, 제2 반투과 전극(322)의 두께와 제3 반투과 전극(324) 두께의 합과 동일한 두께로 형성될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 반투과 전극(312, 322, 324)이 동일한 물질로 이루어질 경우, 제1 반투과 전극(312)은 단일층으로 보일 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제2 서브 화소(P2)에 구비된 제1 전극(320)은 제2 투명 전극(325)을 더 포함할 수 있다. 도 3a를 참조하면, 제2 투명 전극(325)은 제3 반투과 전극(324)과 발광층(500) 사이에 구비되어, 제3 반투과 전극(324)의 일 함수와 발광층(500)의 일 함수의 차이를 감소시킬 수 있다.
또한, 도 3b를 참조하면, 제2 투명 전극(325)은 광흡수층(321)과 제2 반투과 전극(322) 사이에 구비되어, 광흡수층(321)과 제2 반투과 전극(322)의 접착력을 향상시킬 수 있다. 그리고, 제2 투명 전극(325)는 제1 투명 전극(323)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
또는, 도 3c를 참조하면, 제2 투명 전극(325)은 제3 반투과 전극(324)과 발광층(500) 사이 및 광흡수층(321)과 제2 반투과 전극(322) 사이에 모두 구비될 수 있다. 이에 따라, 제3 반투과 전극(324)의 일 함수와 발광층(500)의 일 함수의 차이를 감소시키면서, 광흡수층(321)과 제2 반투과 전극(322)의 접착력을 향상시킬 수 있다. 그리고, 복수의 제2 투명 전극(325)은 제1 투명 전극(323)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
또는, 도 3d를 참조하면, 광흡수층(321) 하부에 반사 전극(326)을 구비할 수 있다. 반사 전극(326)은 광흡수층(321)에서 흡수되지 않은 외부 광을 반사시켜, 광흡수층(321)에 흡수될 수 있도록 광의 경로를 변경할 수 있다. 그리고, 반사 전극(326)은 제2 및 제3 반투과 전극(322, 324)과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 제2 및 제3 반투과 전극(322, 324)보다 두껍게 형성될 수 있다. 반사 전극(326)을 제2 및 제3 반투과 전극(322, 324)보다 두껍게 형성함으로써, 제2 반투과 전극(322)과 제3 반투과 전극(324)의 두께 편차를 감소시킬 수 있다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치의 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 발광 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 제3 서브 화소(P3)의 제1 전극(330)은 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)과 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제3 서브 화소(P3)의 제1 전극(330)은 광흡수층(331) 및 제1 반투과 전극(332)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제3 서브 화소(P3)의 발광 효율이 감소되는 것을 최소화하면서, 제3 서브 화소(P3)에서 외부의 광이 반사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)이 광흡수층(311)을 포함하지 않는 경우, 제3 서브 화소(P3)의 제1 전극(330)도 광흡수층(331)을 포함하지 않을 수 있다.
또한, 제4 서브 화소(P4)의 제1 전극은(340)은 제2 서브 화소(P2)의 제1 전극(320)과 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제4 서브 화소(P4)의 제1 전극(340)은 광흡수층(341), 제2 반투과 전극(342), 제1 투명 전극(343) 및 제3 반투과 전극(344)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이에 따라, 패널의 시인성에 가장 큰 영향을 미치는 광인 녹색(G) 광의 파장대, 즉, 550nm 파장대의 광의 반사율을 더욱 저감시킬 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)이 제2 서브 화소(P2) 및 제4 서브 화소(P4)의 제1 전극(320, 340)과 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)은 광흡수층(311), 제2 반투과 전극(312), 제1 투명 전극(313) 및 제3 반투과 전극(314)을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 4c를 참조하면, 제3 서브 화소(P3)의 제1 전극(330)이 제2 서브 화소(P2) 및 제4 서브 화소(P4)의 제1 전극(320, 340)과 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제3 서브 화소(P3)의 제1 전극(330)은 광흡수층(331), 제2 반투과 전극(332), 제1 투명 전극(333) 및 제3 반투과 전극(334)을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 4d를 참조하면, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 제1 전극(310, 320, 330, 340)이 모두 동일한 적층 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 제1 전극(310, 320, 330, 340)을 형성하는 공정에서, 추가적인 패터닝 공정을 생략할 수 있으므로, 공정 과정을 간소화할 수 있다.
도 4e를 참조하면, 제1 내지 제3 서브 화소(P1-P3)의 제1 전극(310, 320, 330)은 동일한 구조로 형성되고, 제4 서브 화소(P4)의 제1 전극(340)만 상이한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 서브 화소(P1-P3)의 제1 전극(310, 320, 330)은 광흡수층(311, 321, 331) 및 제1 반투과 전극(312, 322, 332)을 포함하여 이루어지고, 제4 서브 화소(P4)의 제1 전극(340)은 광흡수층(341), 제2 반투과 전극(342), 제1 투명 전극(343) 및 제3 반투과 전극(344)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이 때, 도 4e의 제4 서브 화소(P4)의 제1 전극(340)에서, 광흡수층(341), 제2 반투과 전극(342), 제1 투명 전극(343) 및 제3 반투과 전극(344) 각각을 이루는 물질 또는 각각의 두께를 조절함으로써, 광의 각 파장대에 대한 반사율의 스펙트럼을 정교하게 설정할 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 제1 전극(310, 320, 330, 340) 각각의 광흡수층(311, 321, 331, 341)은 형성되지 않을 수도 있다.
예를 들어, 도 4f를 참조하면, 제1 내지 제3 서브 화소(P1-P3)의 제1 전극(310, 320, 330)의 모든 파장대에 대한 반사율에 비해, 제4 서브 화소(P4)의 제1 전극(340)의 모든 파장대에 대한 반사율이 낮도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 시감 반사율 특성에 가장 민감한 백색(W) 화소의 반사율을 저감함으로써, 패널 반사율을 저감할 수 있다.
또는, 도 4g를 참조하면, 제1 내지 제3 서브 화소(P1-P3)의 제1 전극(310, 320, 330)의 청색(B) 광의 파장대에 대한 반사율에 비해, 제4 서브 화소(P4)의 제1 전극(340)의 청색(B) 광의 파장대, 즉, 400nm~500nm 파장대의 광의 반사율이 높도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 청색(B) 광의 휘도를 향상시켜, 백색(W) 광의 색온도를 높일 수 있다.
도 4h를 참조하면, 제1 및 제4 서브 화소(P1, P4)의 제1 전극(310, 340)은 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1 및 제4 서브 화소(P1, P4)의 제1 전극(310, 340)은 광흡수층(311, 341), 제2 반투과 전극(312, 342), 제1 투명 전극(313, 343) 및 제3 반투과 전극(314, 344)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이 때, 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)을 이루는 광흡수층(311), 제2 반투과 전극(312), 제1 투명 전극(313) 및 제3 반투과 전극(314) 각각을 이루는 물질 또는 각각의 두께를 조절함으로써, 광의 각 파장대에 대한 반사율의 스펙트럼을 정교하게 설정할 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 제1 전극(310, 320, 330, 340) 각각의 광흡수층(311, 321, 331, 341)은 형성되지 않을 수도 있다.
예를 들어, 도 4i를 참조하면, 제2 내지 제4 서브 화소(P2-P4)의 제1 전극(320, 330, 340)의 적색(R) 광의 파장대에 대한 반사율에 비해, 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)의 적색(R) 광의 파장대에 대한 반사율이 높도록 설정할 수 있다. 또한, 제2 내지 제4 서브 화소(P2-P4)의 제1 전극(320, 330, 340)의 녹색(G) 및 청색(B) 광의 반사율에 비해, 제1 서브 화소(P1)의 제1 전극(310)의 적색(R) 광의 파장대에 대한 반사율이 낮도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 적색(R) 광의 순색을 향상시킬 수 있다.
도 1을 참조하면, 뱅크(400)는 복수의 서브 화소(P1, P2, P3, P4) 사이의 경계에서, 제1 전극(310, 320, 330, 340) 상에서 매트릭스 구조로 형성되면서 복수의 서브 화소(P1, P2, P3, P4) 각각에 발광 영역을 정의한다. 즉, 각각의 서브 화소(P1, P2, P3, P4)에서 뱅크(400)가 형성되지 않은 개구 영역이 발광 영역이 된다.
뱅크(400)는 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. 또는 뱅크(320)는 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물 등의 무기막으로 형성될 수도 있다.
발광층(500)은 제1 전극(310, 320, 330, 340) 상에 형성된다. 발광층(500)은 뱅크(400) 상에도 형성될 수 있다. 즉, 발광층(500)은 각각의 서브 화소(P1, P2, P3, P4) 및 그들 사이의 경계 영역에도 형성된다.
발광층(500)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전극(310, 320, 330, 340)과 제2 전극(600)에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 발광하게 된다.
발광층(500)은 백색(W) 광을 발광하도록 구비될 수 있다. 이를 위해서, 발광층(500)은 서로 상이한 색상의 광을 발광하는 복수의 스택(stack)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 발광층(500)이 백색(W)을 발광하도록 이루어진 경우, 발광층(500)은 서브 화소(P1, P2, P3, P4) 별로 동일한 물질로 동일한 두께로 형성될 수 있다.
제2 전극(600)은 발광층(500) 상에 형성되어 있다. 제2 전극(600)은 표시 장치의 음극(Cathode)으로 기능할 수 있다. 제2 전극(600)은 발광층(500)과 마찬가지로 각각의 서브 화소(P1, P2, P3, P4) 및 그들 사이의 경계 영역에도 형성된다. 즉, 제2 전극(600)은 제1 전극(310, 320, 330, 340)의 위쪽 및 뱅크(400)의 위쪽에도 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 장치는 상부 발광 방식으로 이루어지기 때문에, 제2 전극(600)은 발광층(500)에서 발광된 광을 상부 쪽으로 투과시키기 위해서, 인듐주석산화물(ITO) 또는 인듐아연산화물(IZO)과 같은 투명한 금속물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 전극(600)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
봉지층(700)은 제2 전극(600) 상에 형성되어 발광층(500)으로 외부의 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 봉지층(700)은 무기절연물로 이루어질 수도 있다. 또는, 봉지층(700)은 복수의 무기절연물과 적어도 하나의 유기절연물이 적층된 구조로 이루어질 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 봉지층(700)은 유기 절연물을 사이에 두고 제1 무기절연물과 제2 무기절연물이 중첩하도록 형성될 수 있다.
차광층(800)은 봉지층(700) 상에 형성되어 있다. 차광층(800)은 복수의 서브 화소(P1, P2, P3, P4) 사이의 경계에 매트릭스 구조로 형성되어 서브 화소(P1, P2, P3, P4) 사이의 경계에서 빛샘이 발생하는 것을 방지한다.
컬러 필터(910, 920, 930)는 차광층(800)과 봉지층(700) 상에 형성되어 있다. 도면에는 컬러 필터(910, 920, 930)가 차광층(800)의 상면에 형성된 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 차광층(800)이 컬러 필터(910, 920, 930)의 상면에 형성될 수도 있다.
컬러 필터(910, 920, 930)는 제1 서브 화소(P1)에 구비된 적색(R)의 제1 컬러 필터(910), 제2 서브 화소(P2)에 구비된 녹색(G)의 제2 컬러 필터(920), 및 제3 서브 화소(P3)에 구비된 청색(B)의 제3 컬러 필터(930)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 제1 서브 화소(P1)에서는 발광층(500)에서 발광된 백색(W) 광이 적색(R)의 제1 컬러 필터(910)를 통과하면서 적색(R)의 광만이 투과하게 되고, 제2 서브 화소(P3)에서는 발광층(500)에서 발광된 백색(W) 광이 녹색(G)의 제2 컬러 필터(920)를 통과하면서 녹색(G)의 광만이 투과하게 된다. 그리고, 제3 서브 화소(P3)에서는 발광층(500)에서 발광된 백색(W) 광이 청색(B)의 제3 컬러 필터(930)를 통과하면서 청색(B)의 광만이 투과하게 된다. 제4 서브 화소(P4)에는 컬러 필터가 구비되지 않으므로, 제4 서브 화소(P4)에서는 발광층(500)에서 발광된 백색(W) 광이 그대로 방출된다.
도시하지는 않았지만, 컬러 필터(910, 920, 930) 상에 보호 필름이 추가로 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시 예에서는 상부 발광 방식의 표시 장치에서 각 서브 화소(P1, P2, P3, P4)에 구비된 제1 전극(310, 320, 330, 340)의 각각의 구조를 상이하게 형성함으로써, 외부 광의 반사율을 저감하여 패널의 시인성을 향상시키는 효과가 있다.
제2 실시 예
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이며, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치의 개별 서브 화소의 발광 영역에 대한 개략적인 단면도로서, 이는 전술한 도 1, 도 2a 및 도 2b에 따른 표시 장치에서 컬러 필터(910, 920, 930)의 형성 위치와 제1 전극(310, 320, 330, 340) 및 제2 전극(600)의 구조가 변경된 것이다. 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치는 발광된 광이 하부 쪽으로 방출되는 소위 하부 발광(Bottom emission) 방식으로 이루어지므로, 기판(100)은 투명한 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 컬러 필터(910, 920, 930)는 회로 소자층(200) 상에 형성되어 있다. 도면에는 컬러 필터(910, 920, 930)가 차광층(800)의 상면에 형성된 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 차광층(800)이 컬러 필터(910, 920, 930)의 상면에 형성될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 차광층(800) 및 컬러 필터(910, 920, 930)와 회로 소자층(200) 간의 단차를 보상하기 위하여, 차광층(800) 및 컬러 필터(910, 920, 930)를 덮는 평탄화층(750)이 형성될 수 있다. 이와 같은 평탄화층(750)은 무기절연물로 이루어질 수 있으나, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제1 전극(300)은 회로 소자층(200) 상에 형성된다. 제1 전극(300)은 각각 서브 화소(P1, P2, P3, P4) 별로 패턴 형성되어 있으며, 표시 장치의 양극(Anode)으로 기능할 수 있다. 제1 전극(300)은 회로 소자층(200)에 구비된 구동 박막 트랜지스터와 연결되어 있다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치는 하부 발광 방식으로 이루어지기 때문에, 제1 전극(300)은 발광층(500)에서 발광된 광을 하부 쪽으로 투과시키기 위해서, 인듐주석산화물(ITO) 또는 인듐아연산화물(IZO)과 같은 투명한 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 제1 전극(300)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 표시 장치의 외부에서 입사되는 광의 반사율을 저감시키기 위하여, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 각각에 구비된 제2 전극(610, 620, 630, 640)은 상이한 구조로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 도 6a는 제1 서브 화소(P1)에 구비된 제2 전극(610)의 구조를 도시하고 있다. 제1 서브 화소(P1)에 구비된 제2 전극(610)은 광흡수층(611) 및 제1 반투과 전극(612)을 포함한다.
제1 서브 화소(P1)의 광흡수층(611)은 봉지층(700) 하부에 구비된다. 광흡수층(611)은 광을 흡수하는 물질로 이루어져, 제1 서브 화소(P1)에 입사된 외부의 광을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 광흡수층(611)은 크롬(Cr)이나 니켈(Ni) 등의 금속 물질로 이루어질 수 있다. 또는, 광흡수층(611)은 블랙 염료를 포함하는 유기물 또는 무기물로 형성될 수도 있다.
제1 서브 화소(P1)의 제1 반투과 전극(612)은 광흡수층(611)과 발광층(500) 사이에 구비된다. 제1 반투과 전극(612)은 광의 일부를 반사시키고, 광의 나머지 일부는 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 반투과 전극(612)에서 반사되는 광은 컬러 필터를 통과하여 제1 서브 화소(P1)를 표시할 수 있다. 그리고, 제1 반투과 전극(612)에서 투과되는 광은 제1 반투과 전극(612)의 상부에 구비된 광흡수층(611)에 입사되어 광흡수층(611)에 흡수될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(P1)에서 외부의 광이 반사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 서브 화소(P1)의 발광 효율이 감소되는 것을 최소화할 수 있다. 제1 반투과 전극(612)은 알루미늄 (Al), 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 및 티타늄(Ti) 중의 금속 물질 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
또한, 도면에 도시되지 않았으나, 제1 서브 화소(P1)에서 광흡수층(611)은 생략될 수도 있다.
그리고, 도 6b는 제2 서브 화소(P2)에 구비된 제2 전극(620)의 구조를 도시하고 있다. 제2 서브 화소(P2)에 구비된 제2 전극(620)은 광흡수층(621), 제2 반투과 전극(622), 투명 전극(623) 및 제3 반투과 전극(624)을 포함한다.
제2 서브 화소(P2)의 광흡수층(621)은 봉지층(700) 하부에 구비된다. 광흡수층(621)은 외부의 광을 흡수하는 물질로 이루어져, 제2 서브 화소(P2)에 입사된 외부의 광을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 광흡수층(621)은 크롬(Cr)이나 니켈(Ni) 등의 금속 물질로 이루어질 수 있다. 또는, 광흡수층(621)은 블랙 염료를 포함하는 유기물 또는 무기물로 형성될 수도 있다. 또한, 제2 서브 화소(P2)에 구비된 광흡수층(621)의 두께는 제1 서브 화소(P1)에 구비된 광흡수층(611)의 두께와 동일하도록 형성할 수 있다.
제2 서브 화소(P2)의 제2 반투과 전극(622)은 광흡수층(621) 하부에 구비된다. 제2 반투과 전극(622)은 광의 일부를 반사시키고, 광의 나머지 일부는 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 반투과 전극(622)에서 투과되는 광은 제2 반투과 전극(622)의 상부에 구비된 광흡수층(621)에 입사되어 광흡수층(621)에 흡수될 수 있다. 이 때, 제2 반투과 전극(622)의 두께는 제1 반투과 전극(612)의 두께보다 얇게 형성함으로써, 광의 투과율을 더욱 향상시켜 광흡수층(621)에 흡수되는 광의 양을 증가시킬 수 있다. 또한, 제2 반투과 전극(622)은 알루미늄 (Al), 은(Ag), 구리 (Cu), 마그네슘 (Mg), 몰리브덴 (Mo), 및 티타늄(Ti) 중의 금속 물질 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다. 등의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
제2 서브 화소(P2)의 투명 전극(623)은 제2 반투과 전극(622) 하부에 구비되며, 투명한 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 투명 전극(323)은 인듐주석산화물(ITO) 및 인듐아연산화물(IZO)과 같은 투명 전도성 물질의 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
제2 서브 화소(P2)의 제3 반투과 전극(624)는 투명 전극(623)과 발광층(500) 사이에 구비된다. 제3 반투과 전극(624)은 광의 일부를 반사시키고, 광의 나머지 일부는 투과시킬 수 있다. 이 때, 제3 반투과 전극(624)의 두께는 제1 반투과 전극(612)의 두께보다 얇게 형성함으로써, 광의 투과율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 제3 반투과 전극(624)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 및 티타늄(Ti) 중의 금속 물질 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
즉, 제2 서브 화소(P2)는 회로 소자층(200)과 발광층(500) 사이에 구비되며, 제3 반투과 전극(624), 투명 전극(623), 제2 반투과 전극(622), 광흡수층(621)이 순차적으로 적층된 구조의 제2 전극(620)을 포함할 수 있다. 상기 적층 구조를 통해, 제2 서브 화소(P2)는 제1 서브 화소(P1)보다 외부 광의 반사율을 효과적으로 저감할 수 있다. 구체적으로, 외부의 광(L0)이 발광 영역으로 입사되면, 외부의 광(L0)은 제3 반투과 전극(624) 상에서 반사되는 광과 제3 반투과 전극(624)을 통과하는 광으로 분배될 수 있다. 제3 반투과 전극(624) 상에서 반사된 제1 반사광(L1)은 외부로 방출될 수 있다. 그리고, 제3 반투과 전극(624) 및 투명 전극(623)을 통과한 광은 제2 반투과 전극(622)에 의해 제2 반사광(L2) 및 투과광(L3)으로 분배될 수 있다. 제2 반사광(L2)은 제2 반투과 전극(622) 상에서 반사되어 외부로 방출될 수 있으며, 투과광(L3)은 제2 반투과 전극(622)을 통과하여 광흡수층(621)에 흡수될 수 있다.
이 때, 외부로 방출된 제1 반사광(L1)과 제2 반사광(L2) 사이에서 부분 상쇄 간섭이 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1 반사광(L1)과 제2 반사광(L2)의 광량이 동일하다면, 제1 반사광(L1)과 제2 반사광(L2)은 전부 상쇄될 수 있다. 하지만, 광흡수층(621)에 흡수된 투과광(L3)에 의해 제2 반사광(L2)의 광량은 제1 반사광(L1)의 광량보다 작으므로, 제1 반사광(L1)과 제2 반사광(L2)은 전부 상쇄되지 않고, 일부분만 상쇄될 수 있다. 상쇄되지 않은 반사광은 발광층(500)에서 방출된 광과 함께 화소를 표시할 때 이용할 수 있으므로, 외부 광의 반사율을 저감하면서도, 휘도의 감소를 최소화할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 제1 서브 화소(P1)의 제1 반투과 전극(612)보다 얇은 두께로 형성되어, 제1 서브 화소(P1)의 제1 반투과 전극(612)보다 투과율이 향상된 제2 및 제3 반투과 전극(622, 624) 사이에 투명 전극(623)을 형성함으로써, 제2 서브 화소(P2)의 제2 전극(620)은 모든 파장에 대하여 제1 서브 화소(P1)의 제2 전극(610)보다 외부 광의 반사율을 더욱 저감할 수 있다. 특히, 패널의 시인성에 가장 큰 영향을 미치는 광인 녹색(G) 광의 파장대의 반사율을 저감할 수 있다. 예를 들어, 550nm 파장대의 광의 반사율을 더욱 저감할 수 있다.
제2 반투과 전극(622) 및 제3 반투과 전극(624)은 상이한 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 반투과 전극(622) 및 제3 반투과 전극(624)은 반사율이 유사한 물질을 사용함으로써, 광의 각 파장대에 대한 반사율의 스펙트럼을 정교하게 설정할 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 반투과 전극(612, 622, 624)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 특히, 패널의 시인성에 가장 큰 영향을 미치는 광인 녹색(G) 광의 파장대의 광 반사율을 저감하기 위하여, 제2 반투과 전극(622)의 두께는 제3 반투과 전극(324)의 두께보다 두껍게 형성되 수 있다. 예를 들어, 550nm 파장대의 광의 반사율을 더욱 저감시키기 위해서, 제2 반투과 전극(622)의 두께는 제3 반투과 전극(624)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.
또한, 공정 과정의 간소화를 위해, 제1 반투과 전극(612)의 두께가 제2 반투과 전극(622)의 두께와 제3 반투과 전극(624)의 두께의 합과 동일하도록 형성할 수 있다. 구체적으로, 제3 반투과 전극(624)을 형성하는 공정에서, 제1 반투과 전극(612)의 하부 영역을 동시에 형성할 수 있다. 그 후에, 제3 반투과 전극(622) 상에 투명 전극(623)을 형성할 수 있다. 그리고, 투명 전극(623) 상에 제2 반투과 전극(622)을 형성하는 공정에서, 제1 반투과 전극(612)의 상부 영역을 동시에 형성할 수 있다. 즉, 제2 반투과 전극(622) 및 제3 반투과 전극(624)를 형성하는 공정 과정에서 제1 반투과 전극(612)을 동시에 형성함으로써, 제1 반투과 전극(612)을 형성하는 추가적인 공정을 생략할 수 있다. 이에 따라, 제1 반투과 전극(612)는 이중층으로 형성될 수 있으며, 제2 반투과 전극(622)의 두께와 제3 반투과 전극(624) 두께의 합과 동일한 두께로 형성될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 반투과 전극(612, 622, 624)이 동일한 물질로 이루어질 경우, 제1 반투과 전극(612)은 단일층으로 보일 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 제2 서브 화소(P2)에 구비된 제2 전극(620)은 필링층(625)을 더 포함할 수 있다. 도 7을 참조하면, 필링층(625)은 광흡수층(621)과 제2 반투과 전극(622) 사이에 구비되어, 광흡수층(621)과 제2 반투과 전극(622)의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또는, 도 7b를 참조하면, 광흡수층(621) 상부에 반사 전극(626)을 구비할 수 있다. 반사 전극(626)은 광흡수층(621)에서 흡수되지 않은 외부 광을 반사시켜, 광흡수층(621)에 흡수될 수 있도록 광의 경로를 변경할 수 있다. 그리고, 반사 전극(626)은 제2 및 제3 반투과 전극(622, 624)과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 제2 및 제3 반투과 전극(622, 624)보다 두껍게 형성될 수 있다. 반사 전극(626)을 제2 및 제3 반투과 전극(622, 624)보다 두껍게 형성함으로써, 제2 반투과 전극(622)과 제3 반투과 전극(624)의 두께 편차를 감소시킬 수 있다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치의 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 발광 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 8a를 참조하면, 제3 서브 화소(P3)의 제2 전극(630)은 제1 서브 화소(P1)의 제2 전극(610)과 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제3 서브 화소(P3)의 제2 전극(630)은 광흡수층(631) 및 제1 반투과 전극(632)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제3 서브 화소(P3)의 발광 효율이 감소되는 것을 최소화하면서, 제3 서브 화소(P3)에서 외부의 광이 반사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 서브 화소(P1)의 제2 전극(610)이 광흡수층(311)을 포함하지 않는 경우, 제3 서브 화소(P3)의 제2 전극(330)도 광흡수층(631)을 포함하지 않을 수 있다.
또한, 제4 서브 화소(P4)의 제2 전극은(640)은 제2 서브 화소(P2)의 제1 전극(620)과 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제4 서브 화소(P4)의 제1 전극(640)은 광흡수층(341), 제2 반투과 전극(642), 투명 전극(643) 및 제3 반투과 전극(644)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이에 따라, 패널의 시인성에 가장 큰 영향을 미치는 광인 녹색(G) 광의 파장대, 즉, 550nm 파장대의 광의 반사율을 더욱 저감시킬 수 있다.
도 8b를 참조하면, 제1 서브 화소(P1)의 제2 전극(610)이 제2 서브 화소(P2) 및 제4 서브 화소(P4)의 제2 전극(620, 640)과 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(P1)의 제2 전극(310)은 광흡수층(611), 제2 반투과 전극(612), 투명 전극(613) 및 제3 반투과 전극(614)을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 8c를 참조하면, 제3 서브 화소(P3)의 제2 전극(630)이 제2 서브 화소(P2) 및 제4 서브 화소(P4)의 제2 전극(620, 640)과 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제3 서브 화소(P3)의 제2 전극(630)은 광흡수층(631), 제2 반투과 전극(632), 투명 전극(633) 및 제3 반투과 전극(634)을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 8d를 참고하면, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 제2 전극(610, 620, 630, 640)이 모두 동일한 적층 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 제2 전극(610, 620, 630, 640)을 형성하는 공정에서, 추가적인 패터닝 공정을 생략할 수 있으므로, 공정 과정을 간소화할 수 있다.
도 8e를 참조하면, 제1 내지 제3 서브 화소(P1-P3)의 제2 전극(610, 620, 630)은 동일한 구조로 형성되고, 제4 서브 화소(P4)의 제2 전극(640)만 상이한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 서브 화소(P1-P3) 제2 전극(610, 620, 630)은 광흡수층(611, 621, 631) 및 제1 반투과 전극(612, 622, 632)을 포함하여 이루어지고, 제4 서브 화소(P4)의 제2 전극(640)은 광흡수층(641), 제2 반투과 전극(642), 투명 전극(643) 및 제3 반투과 전극(344)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이 때, 도 8e의 제4 서브 화소(P4)의 제2 전극(640)에서, 광흡수층(641), 제2 반투과 전극(642), 투명 전극(643) 및 제3 반투과 전극(644) 각각을 이루는 물질 또는 각각의 두께를 조절함으로써, 광의 각 파장대에 대한 반사율의 스펙트럼을 정교하게 설정할 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 제2 전극(610, 620, 630, 640) 각각의 광흡수층(611, 621, 631, 641)은 형성되지 않을 수도 있다.
예를 들어, 도 6f를 참조하면, 제1 내지 제3 서브 화소(P1-P3)의 제2 전극(610, 620, 630)의 모든 파장대에 대한 반사율에 비해, 제4 서브 화소(P4)의 제2 전극(640)의 모든 파장대에 대한 반사율이 낮도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 시감 반사율 특성에 가장 민감한 백색(W) 화소의 반사율을 저감함으로써, 패널 반사율을 저감할 수 있다.
또는, 도 8g를 참조하면, 제1 내지 제3 서브 화소(P1-P3)의 제2 전극(610, 620, 630)의 청색(B) 광의 파장대에 대한 반사율에 비해, 제4 서브 화소(P4)의 제2 전극(640)의 청색(B) 광의 파장대, 즉, 400nm~500nm 파장대의 광의 반사율이 높도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 청색(B) 광의 휘도를 향상시켜, 백색(W) 광의 색온도를 높일 수 있다.
도 8h를 참조하면, 제1 및 제4 서브 화소(P1, P4)의 제2 전극(610, 640)은 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1 및 제4 서브 화소(P1, P4)의 제2 전극(610, 640)은 광흡수층(611, 641), 제2 반투과 전극(612, 642), 투명 전극(613, 643) 및 제3 반투과 전극(614, 644)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이 때, 제1 서브 화소(P1)의 제2 전극(610)을 이루는 광흡수층(611), 제2 반투과 전극(612), 투명 전극(613) 및 제3 반투과 전극(614) 각각을 이루는 물질 또는 각각의 두께를 조절함으로써, 광의 각 파장대에 대한 반사율의 스펙트럼을 정교하게 설정할 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 제2 전극(610, 620, 630, 640) 각각의 광흡수층(611, 621, 631, 641)은 형성되지 않을 수도 있다.
예를 들어, 도 8i를 참조하면, 제2 내지 제4 서브 화소(P2-P4)의 제2 전극(620, 630, 640)의 적색(R) 광의 파장대에 대한 반사율에 비해, 제1 서브 화소(P1)의 제2 전극(610)의 적색(R) 광의 파장대에 대한 반사율이 높도록 설정할 수 있다. 또한, 제2 내지 제4 서브 화소(P2-P4)의 제2 전극(620, 630, 640)의 녹색(G) 및 청색(B) 광의 반사율에 비해, 제1 서브 화소(P1)의 제2 전극(610)의 적색(R) 광의 파장대에 대한 반사율이 낮도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 적색(R) 광의 순색을 향상시킬 수 있다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 장치의 제1 내지 제4 서브 화소의 발광 영역에 대한 또 다른 실시 예의 형성 과정을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 9a를 참조하면, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 영역에는 공통적으로 제1 전극(300) 및 발광층(500)이 순차적으로 형성된다. 이 때, 발광층(500)의 최상위층은 광감응성 물질로 이루어져, 자외선의 조사 여부에 따라 표면에 특정한 금속 물질이 부착되거나 부착되지 않는 성질을 가질 수 있다. 예를 들어, 발광층(500)의 전자 수송층(Electron Transport Layer: ETL) 또는 전자 주입층(Electron Injection Layer: EIL)은 광감응성 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 영역 중에서 일부 영역은 차단하고, 나머지 영역은 노출하는 마스크(M)을 발광층(500) 상에 배치한다. 예를 들어, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제1 및 제3 서브 화소(P1, P3) 영역은 차단되고, 제2 및 제4 서브 화소(P2, P4) 영역은 노출될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 그리고, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 영역에 자외선을 조사한다. 마스크(M)에 의해, 제1 및 제3 서브 화소(P1, P3) 영역에 구비된 발광층(500)의 표면에는 자외선이 조사되지 않으며, 제2 및 제4 서브 화소(P2, P4) 영역에 구비된 발광층(500)의 표면에는 자외선이 조사된다.
도 9b를 참조하면, 발광층(500) 상에 제2 반투과 전극(624, 644)이 형성된다. 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 영역 전체에 금속 물질을 증착하면, 자외선이 조사된 제2 및 제4 서브 화소(P2, P4) 영역의 발광층(500) 상에만 선택적으로 금속 물질이 부착될 수 있다. 따라서, 제2 및 제4 서브 화소(P2, P4) 영역에만 선택적으로 제2 반투과 전극(624, 644)을 형성할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4) 영역에 공통적으로 유기층(550)이 형성된다. 유기층(550)은 도전성을 가지며, 투명한 유기물로 이루어질 수 있다. 유기층(550)은 제1 및 제3 서브 화소(P1, P3) 영역에서는 발광층(500) 상에 형성되며, 제2 및 제4 서브 화소(P2, P4) 영역에서는 제2 반투과 전극(624, 644) 상에 형성될 수 있다. 유기층(500)은 제2 서브 화소(P2)의 제2 반투과 전극(624)과 제4 서브 화소 영역(P4)의 제2 반투과 전극(644) 사이의 공간을 채우며, 서로 이웃한 제2 반투과 전극(624, 644) 사이의 거리를 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 유기층(550)은 전자 수송층(ETL) 또는 전자 주입층(EIL)을 이루는 물질과 동일한 물질을 포함하여, 발광층(500)의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 9d를 참조하면, 제1 및 제3 서브 화소(P1, P3) 영역에는 유기층(550) 상에 제1 반투과 전극(612, 632) 및 광흡수층(611, 631)이 순차적으로 형성된다. 그리고, 제2 및 제4 서브 화소(P2, P4) 영역에는 유기층(550) 상에 투명 전극(623, 643), 제2 반투과 전극(622, 642) 및 광흡수층(621, 641)이 순차적으로 형성된다. 이에 따라, 도 9a 내지 도 9d를 따르면, 표시 장치의 제1 내지 제4 서브 화소의 발광 영역을 형성하는 과정에서, 발광층(500)의 최상위층이 광감응성 물질을 포함하여 이루어짐으로써, 특정한 서브 화소 영역에 제2 반투과 전극(624, 644)을 선택적으로 형성할 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 서브 화소(P1-P4)의 제2 전극(610, 620, 630, 640) 각각의 광흡수층(611, 621, 631, 641)은 형성되지 않을 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기판 200: 회로 소자층
300, 310, 320, 330, 340: 제1 전극
311, 321, 611, 621: 광흡수층 312, 612: 제1 반투과 전극
322, 622: 제2 반투과 전극 323: 제1 투명 전극
324, 624: 제3 반투과 전극 325: 제2 투명 전극
400: 뱅크 500: 발광층
550: 유기층
600, 610, 620, 630, 640: 제2 전극
623: 투명 전극 625: 필링층
700: 봉지층 750: 평탄화층
800: 차광층 910: 제1 컬러 필터 920: 제2 컬러 필터 930: 제3 컬러 필터

Claims (19)

  1. 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판;
    상기 기판 상에서 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에 각각 구비된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 구비된 발광층; 및
    상기 발광층 상에 구비된 제2 전극을 포함하며,
    상기 제1 서브 화소에 구비된 제1 전극의 구조와 상기 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극의 구조는 상이한, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소에 구비된 제1 전극은 제1 반투과 전극을 포함하고
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극은 제2 반투과 전극, 제3 반투과 전극 및 제1 투명 전극을 포함하는, 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소에 구비된 제1 전극은 상기 제1 반투과 전극 아래에 구비되는 광흡수층을 추가로 포함하여 이루어진, 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극은 상기 제2 반투과 전극 아래에 구비된 광흡수층을 추가로 포함하며,
    상기 제1 투명 전극은 상기 제2 반투과 전극 상에 구비되고,
    상기 제3 반투과 전극은 상기 제1 투명 전극 상에 구비되는, 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극은 제2 투명 전극을 더 포함하며,
    상기 제2 투명 전극은 상기 광흡수층과 상기 제2 반투과 전극 사이에 구비되는, 표시 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극은 제2 투명 전극을 더 포함하며,
    상기 제2 투명 전극은 상기 제3 반투과 전극과 상기 발광층 사이에 구비되는, 표시 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극은 반사 전극을 더 포함하며,
    상기 반사 전극은 상기 광흡수층 하부에 구비되는, 표시 장치.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 반투과 전극은 동일한 물질로 이루어지며,
    상기 제1 반투과 전극의 두께는 상기 제2 반투과 전극의 두께와 상기 제3 반투과 전극의 두께의 합과 동일하고,
    상기 제2 반투과 전극의 두께는 상기 제3 반투과 전극의 두께보다 두꺼운, 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 기판에는 제3 서브 화소 및 제4 서브 화소가 더 구비되며,
    상기 제3 서브 화소 및 제4 서브 화소에는 제1 전극이 각각 구비되고,
    상기 제3 서브 화소에 구비된 제1 전극의 구조는 상기 제1 서브 화소에 구비된 제1 전극의 구조와 동일하며,
    상기 제4 서브 화소에 구비된 제1 전극의 구조는 상기 제2 서브 화소에 구비된 제1 전극의 구조와 동일한, 표시 장치.
  10. 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 구비한 기판;
    상기 기판 상에 구비된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 구비된 발광층; 및
    상기 발광층 상에서 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에 각각 구비된 제2 전극을 포함하며,
    상기 제1 서브 화소에 구비된 제2 전극의 구조와 상기 제2 서브 화소에 구비된 제2 전극의 구조는 상이한, 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소에 구비된 제2 전극은 제1 반투과 전극을 포함하고
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제3 전극은 제2 반투과 전극, 제3 반투과 전극 및 투명 전극을 포함하는, 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소에 구비된 제2 전극은 상기 제1 반투과 전극 상에 구비되는 광흡수층을 추가로 포함하여 이루어진, 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제2 전극은 상기 제2 반투과 전극 상에 구비된 광흡수층을 추가로 포함하며,
    상기 투명 전극은 상기 제2 반투과 전극 하부에 구비되고,
    상기 제3 반투과 전극은 상기 투명 전극 하부에 구비되는, 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제2 전극은 필링층을 더 포함하며,
    상기 필링층은 상기 광흡수층과 상기 제2 반투과 전극 사이에 구비되는, 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 제2 전극은 반사 전극을 더 포함하며,
    상기 반사 전극은 상기 광흡수층 상부에 구비되는, 표시 장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소 각각은 유기층을 더 포함하며,
    상기 제1 서브 화소에 구비된 유기층은 상기 발광층 상에 구비되고,
    상기 제2 서브 화소에 구비된 유기층은 상기 제3 반투과 전극과 상기 투명 전극 사이에 구비되는, 표시 장치.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 반투과 전극은 동일한 물질로 이루어지며,
    상기 제1 반투과 전극의 두께는 상기 제2 반투과 전극의 두께와 상기 제3 반투과 전극의 두께의 합과 동일하고,
    상기 제2 반투과 전극의 두께는 상기 제3 반투과 전극의 두께보다 두꺼운, 표시 장치.
  18. 제10 항에 있어서,
    상기 기판에는 제3 서브 화소 및 제4 서브 화소가 더 구비되며,
    상기 제3 서브 화소 및 제4 서브 화소에는 제2 전극이 각각 구비되고,
    상기 제3 서브 화소에 구비된 제2 전극의 구조는 상기 제1 서브 화소에 구비된 제2 전극의 구조와 동일하며,
    상기 제4 서브 화소에 구비된 제2 전극의 구조는 상기 제2 서브 화소에 구비된 제2 전극의 구조와 동일한, 표시 장치.
  19. 제9 항 또는 제18 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소는 적색 광을 방출하고, 상기 제2 서브 화소는 녹색 광을 방출하고, 상기 제3 서브 화소는 청색 광을 방출하고, 상기 제4 서브 화소는 백색광을 방출하는, 표시 장치.
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