KR20220111762A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20220111762A
KR20220111762A KR1020210014110A KR20210014110A KR20220111762A KR 20220111762 A KR20220111762 A KR 20220111762A KR 1020210014110 A KR1020210014110 A KR 1020210014110A KR 20210014110 A KR20210014110 A KR 20210014110A KR 20220111762 A KR20220111762 A KR 20220111762A
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KR1020210014110A
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이현주
김겸룡
박영길
안나리
정수임
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치는 활성 영역 및 상기 활성 영역의 주변에 위치한 비활성 영역이 정의된 제1 기판; 상기 활성 영역에서 상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 활성 소자층; 상기 제1 기판의 일면과 대향하고 상기 활성 소자층 상에 배치된 제2 기판; 및 상기 제2 기판의 상기 제1 기판을 바라보는 일면 상에 배치되어 상기 활성 소자층과 이격 공간을 갖고 배치된 반사 방지 부재를 포함하고, 상기 반사 방지 부재는 상기 제2 기판의 상기 제1 기판을 바라보는 일면으로부터 순차 적층된 제1 굴절층, 제2 굴절층, 제3 굴절층, 및 제4 굴절층을 포함하고, 상기 제1 굴절층의 굴절률, 및 상기 제3 굴절층의 굴절률은 각각 상기 제2 굴절층의 굴절률, 및 상기 제4 굴절층의 굴절률보다 크고, 상기 제4 굴절층은 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨을 포함한다.

Description

표시 장치{Display device}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다.
표시 장치는 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 부품들을 포함한다. 최근에는 표시 장치에 화면 표시 이외의 다양한 기능을 구현하기 위한 부품들도 함께 탑재되는 추세이다. 카메라, 적외선 센서 등의 광학 소자가 탑재된 스마트 폰이 그러한 예 중 하나이다.
광학 소자의 수광을 위해 표시 장치는 광학홀을 포함할 수 있다. 광학홀의 투과율을 높이기 위해 표시 장치의 일부 부재들은 물리적으로 관통된다.
본 발명이 해결하고자 하는 제1 과제는 광학 소자로 수광되는 광의 플레어(Flare) 현상을 개선하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 제2 과제는 반사 방지 부재의 표면으로부터 배출되는 산소나 수분에 의해 발광층이 열화되는 것을 방지하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 활성 영역 및 상기 활성 영역의 주변에 위치한 비활성 영역이 정의된 제1 기판; 상기 활성 영역에서 상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 활성 소자층; 상기 제1 기판의 일면과 대향하고 상기 활성 소자층 상에 배치된 제2 기판; 및 상기 제2 기판의 상기 제1 기판을 바라보는 일면 상에 배치되며 상기 활성 소자층과 이격된 반사 방지 부재를 포함하고, 상기 반사 방지 부재는 상기 제2 기판의 상기 제1 기판을 바라보는 일면으로부터 순차 적층된 제1 굴절층, 제2 굴절층, 제3 굴절층, 및 제4 굴절층을 포함하고, 상기 제1 굴절층의 굴절률 및 상기 제3 굴절층의 굴절률은 상기 제2 굴절층의 굴절률 및 상기 제4 굴절층의 굴절률보다 크고, 상기 제4 굴절층은 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨을 포함한다.
상기 과제 해결을 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는 홀 영역을 둘러싸는 활성 영역 및 상기 활성 영역의 주변에 위치한 비활성 영역이 정의된 표시 기판; 상기 활성 영역에서 상기 표시 기판의 일면 상에 배치된 활성 소자층; 상기 표시 기판의 일면과 대향하고 상기 활성 소자층 상에 배치된 봉지 기판; 상기 봉지 기판의 상기 표시 기판을 바라보는 일면 상에 배치되며 상기 활성 소자층과 이격된 반사 방지 부재; 및 상기 홀 영역 내에 구비되어 상기 표시 기판의 하부에 배치된 광학 소자를 포함하되, 상기 활성 소자층은 상기 홀 영역과 중첩하는 관통홀을 포함한다.
상기 과제 해결을 위한 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1 활성 영역 및 상기 제1 활성 영역보다 면적이 작은 제2 활성 영역을 포함하는 활성 영역 및 상기 활성 영역의 주변에 위치한 비활성 영역이 정의된 표시 기판; 상기 활성 영역에서 상기 표시 기판의 일면 상에 배치된 활성 소자층; 상기 표시 기판의 일면과 대향하고 상기 활성 소자층 상에 배치된 봉지 기판; 상기 봉지 기판의 상기 표시 기판을 바라보는 일면 상에 배치되어 상기 활성 소자층과 이격 공간을 갖고 배치된 반사 방지 부재; 및 상기 제2 활성 영역과 중첩하여 상기 표시 기판의 하부에 배치된 광학 소자를 포함하고, 상기 반사 방지 부재는 상기 봉지 기판의 상기 표시 기판을 바라보는 일면으로부터 순차 적층된 제1 굴절층, 제2 굴절층, 제3 굴절층, 및 제4 굴절층을 포함하고, 상기 제1 활성 영역은 제1 화소들을 포함하고, 상기 제2 활성 영역은 제2 화소들을 포함하며, 상기 제2 활성 영역에서 단위 면적당 상기 제2 화소들의 개수는 상기 제1 활성 영역에서 단위 면적당 상기 제1 화소들의 개수보다 적다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 제2 기판의 제1 기판을 바라보는 일면 상에 반사 방지 부재를 적용함으로써 광학 소자로 수광되는 광의 플레어(Flare) 현상을 개선할 수 있다.
또한, 반사 방지 부재의 구조를 보다 치밀하게 설계함으로써 반사 방지 부재의 표면으로부터 배출되는 산소나 수분에 의해 발광층이 열화되는 것을 방지할 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 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 홀 영역 주변의 부재들간 평면 배치 관계를 나타낸 배치도이다.
도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 서브 화소의 회로도다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 서브 화소의 단면도이다.
도 7은 도 4의 더욱 상세한 단면도이다.
도 8은 도 7의 A 영역을 확대한 확대도이다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 반사 방지 부재의 배치 여부에 따른 광의 진행 방향을 비교한 도면들이다.
도 10 내지 도 14는 반사 방지 부재 형성, 및 반사 방지 부재가 코팅된 제2 기판과 제1 기판을 합착하는 공정을 보여주는 단면도들이다.
도 15는 반사 방지 부재가 적용된 실시예와, 반사 방지 부재가 적용되지 않는 비교 실시예의 광 투과율을 보여주는 그래프이다.
도 16은 샘플 #1의 거칠기(RMS)를 보여주는 사진이다.
도 17 및 도 18은 샘플 #1 내지 샘플 #3 각각의 산소 배출량을 보여주는 그래프들이다.
도 19 및 도 20은 샘플 #1 내지 샘플 #3 각각의 수분 배출량을 보여주는 그래프들이다.
도 21은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 22는 도 21의 단면도이다.
도 23은 제1 활성 영역의 평면도이다.
도 24는 제2 활성 영역의 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 자른 단면도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도를 개략적으로 도시하였다.
실시예들에서, 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 서로 다른 방향으로 상호 교차하는 방향으로, 예컨대 평면도 상 수직으로 교차하는 방향을 나타낸다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 놓이는 평면에 교차하는 방향으로, 예컨대 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)에 모두 수직으로 교차하는 방향을 나타낸다. 예시된 도면에서 제1 방향(DR1)은 표시 장치(1)의 세로 방향을, 제2 방향(DR2)은 표시 장치(1)의 가로 방향을 나타내고, 제3 방향(DR3)은 표시 장치(1)의 두께 방향을 나타낸다.
이하의 실시예들에서 제1 방향(DR1) 일측은 평면도상 상측 방향을, 제1 방향(DR1) 타측은 평면도상 하측 방향을, 제2 방향(DR2) 일측은 평면도상 우측 방향을, 제2 방향(DR2) 타측은 평면도상 좌측 방향을, 제3 방향(DR3) 일측은 단면도상 상측 방향을, 제3 방향(DR3) 타측은 단면도상 하측 방향을 각각 지칭하는 것으로 한다. 아울러, 다른 정의가 없는 한, 본 명세서에서 제3 방향(DR3)을 기준으로 표현된 “상부”, “상면”, "상측"은 표시 패널(10)을 기준으로 표시면 측을 의미하고, “하부”, “하면”, "하측"은 표시 패널(10)을 기준으로 표시면의 반대측을 의미하는 것으로 한다. 다만, 실시예에서 언급하는 방향은 상대적인 방향을 언급한 것으로 이해되어야 하며, 실시예는 언급한 방향에 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 동영상이나 정지영상을 표시한다. 주된 화면의 표시 방향은 제3 방향(DR3) 일측(예컨대, 전면 발광형 표시 장치)일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 장치(1)는 표시 화면을 제공하는 모든 전자 장치를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 표시 화면을 제공하는 모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 전자 시계, 스마트 워치, 워치 폰, 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia player), 네비게이션, 게임기, 디지털 카메라 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판 등이 표시 장치(1)에 포함될 수 있다.
표시 장치(1)는 활성 영역(AAR)과 비활성 영역(NAR)을 포함한다. 표시 장치(1)에서, 화면을 표시하는 부분을 표시 영역으로, 화면을 표시하지 않는 부분을 비표시 영역으로 정의하면, 표시 영역은 활성 영역(AAR)에 포함될 수 있다. 표시 장치(1)가 터치 기능을 갖는 경우, 터치 입력의 감지가 이루어지는 영역인 터치 영역 또한 활성 영역(AAR)에 포함될 수 있다. 표시 영역과 터치 영역은 중첩할 수 있다. 활성 영역(AAR)은 표시도 이루어지고 터치 입력의 감지도 이루어지는 영역일 수 있다.
활성 영역(AAR)은 화상을 표시하기 위한 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 화소(PX)들 각각은 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2), 제3 서브 화소(SP3), 및 제4 서브 화소(SP4)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2), 제3 서브 화소(SP3), 및 제4 서브 화소(SP4)는 제2 방향(DR2)으로 배치될 수 있다.
제1 서브 화소(SP1)는 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광 영역(BE)을 포함할 수 있다. 제2 서브 화소(SP2)는 제2 색의 광을 발광할 수 있는 제2 발광 영역(GE1)을 포함할 수 있다. 제3 서브 화소(SP3)는 제3 색의 광을 발광할 수 있는 제3 발광 영역(RE)을 포함할 수 있다. 제4 서브 화소(SP4)는 제4 색의 광을 발광할 수 있는 제4 발광 영역(GE2)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 발광 영역들(BE, GE1, RE, GE2)은 서로 다른 색을 발광할 수 있다. 또는, 제1 내지 제4 발광 영역들(BE, GE1, RE, GE2) 중 적어도 어느 두 개의 발광 영역들은 동일한 색을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제2 발광 영역(GE1)과 제4 발광 영역(GE2)은 동일한 색을 발광할 수 있다.
제1 발광 영역(BE)들, 제2 발광 영역(GE1)들, 제3 발광 영역(RE)들, 및 제4 발광 영역(GE2)들 각각은 직사각형의 평면 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 발광 영역(BE)들, 제2 발광 영역(GE1)들, 제3 발광 영역(RE)들, 및 제4 발광 영역(GE2)들 각각은 사각형 이외의 다른 다각형, 원형, 또는 타원형의 평면 형태를 가질 수 있다. 또한, 제1 발광 영역(BE)의 면적이 가장 크고, 제2 발광 영역(GE1)의 면적과 제4 발광 영역(GE2)의 면적이 가장 작으며, 제2 발광 영역(GE1)의 면적과 제4 발광 영역(GE2)의 면적은 동일한 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 발광 영역(GE1)들과 제4 발광 영역(GE2)들은 제2 방향(DR2)에서 교대로 배치될 수 있다. 제2 발광 영역(GE1)들은 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 제4 발광 영역(GE2)들은 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 제4 발광 영역(GE2)들 각각은 제4 방향(DR4)의 장변과 제5 방향(DR5)의 단변을 갖는 반면에, 제2 발광 영역(GE1)들 각각은 제5 방향(DR5)의 장변과 제4 방향(DR4)의 단변을 가질 수 있다. 제4 방향(DR4)은 제2 방향(DR2)과 제1 방향(DR1) 사이의 대각 방향이고, 제5 방향(DR5)은 제4 방향(DR4)과 교차하는 방향일 수 있다.
제1 발광 영역(BE)들과 제3 발광 영역(RE)들은 제2 방향(DR2)에서 교대로 배치될 수 있다. 제1 발광 영역(BE)들은 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 제3 발광 영역(RE)들은 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 제1 발광 영역(BE)들과 제3 발광 영역(RE)들은 각각 제2 방향(DR2)에서 인접한 서브 화소(SP2, SP4)의 발광 영역(GE1, GE2)보다 상대적으로 아래측에 위치할 수 있다. 제1 발광 영역(BE)들과 제3 발광 영역(RE)들 각각은 마름모의 평면 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 제1 발광 영역(BE)들과 제3 발광 영역(RE)들 각각은 제4 방향(DR4)으로 나란한 변들과 제5 방향(DR5)으로 나란한 변들을 포함할 수 있다.
즉, 도 1에서는 제2 발광 영역(GE1)들과 제4 발광 영역(GE2)들이 제2 방향(DR2)에서 교대로 배치되며, 동시에 제1 발광 영역(BE)들과 제3 발광 영역(RE)들이 제2 방향(DR2)에서 교대로 배치되며. 제1 발광 영역(BE)들과 제3 발광 영역(RE)들은 각각 제2 방향(DR2)에서 인접한 서브 화소(SP2, SP4)의 발광 영역(GE1, GE2)보다 상대적으로 아래측에 위치하여, 제2 방향(DR2)을 따라 제1 발광 영역(BE), 제2 발광 영역(GE1), 제3 발광 영역(RE), 및 제4 발광 영역(GE2)이 지그재그(Zigzag) 방식으로 배열된 경우를 예시하였지만, 도 1에 예시된 발광 영역(BE, GE1, RE, GE2)의 배치는 본 기술분야에서 적용되는 다양한 발광 영역 배치 방식에 따라 변형될 수 있음은 자명하다.
각 서브 화소(SP1~SP4)는 발광 영역(도 6의 'EMA')과 비발광 영역(도 6의 'NEM')을 포함할 수 있다.
비활성 영역(NAR)은 활성 영역(AAR)의 주변에 배치된다. 비활성 영역(NAR)은 베젤 영역일 수 있다. 비활성 영역(NAR)은 후술하는 윈도우 부재(도 2의 '20' 참조)의 인쇄층(도 2의 '22' 참조)과 중첩할 수 있다.
비활성 영역(NAR)은 활성 영역(AAR)의 모든 변(도면에서 4변)을 둘러쌀 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 예컨대 활성 영역(AAR)의 상측변 부근에는 비활성 영역(NAR)이 배치되지 않을 수도 있다.
비활성 영역(NAR)에는 활성 영역(AAR)(표시 영역이나 터치 영역)에 신호를 인가하기 위한 신호 배선이나 구동 회로들이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 비활성 영역(NAR)에는 구동칩(IC)이 배치될 수 있다. 구동칩(IC)은 표시 패널(10)을 구동하는 집적 회로를 포함할 수 있다. 상기 집적 회로는 디스플레이용 집적 회로 및/또는 터치 부재(TSP)용 집적 회로를 포함할 수 있다. 구동칩(IC)은 제2 기판(190)을 기준으로 돌출된 제1 기판(100)의 돌출 영역 상에 직접 실장될 수 있다.
표시 장치(1)는 활성 영역(AAR) 내에 적어도 하나의 홀(도 4의 HLE 참조)을 포함하는 홀 영역(HLA)을 더 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 자른 단면도이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 표시 장치(1)의 단면 구조에 대해 설명한다.
표시 장치(1)는 표시 화면을 제공하는 표시 패널(10), 터치 부재(TSP), 편광 부재(POL), 윈도우 부재(20) 및 표시 패널(10) 하부에 배치되는 커버 패널(CPL)을 포함할 수 있다. 다만, 상술된 구성 요소들 중 표시 패널(10)을 제외한 구성 요소는 필요에 따라 생략되거나 동일한 기능을 나타내는 다른 구성 요소로 대체될 수 있다.
표시 패널(10)은 예를 들어, 유기발광 표시 패널, 마이크로 LED 표시 패널, 나노 LED 표시 패널, 양자점 발광 표시 패널, 액정 표시 패널, 플라즈마 표시 패널, 전계방출 표시 패널, 전기영동 표시 패널, 또는 전기습윤 표시 패널일 수 있다. 이하에서는 표시 패널(10)의 일 예로서, 유기발광 표시 패널이 적용된 경우를 예시하지만, 그에 제한되는 것은 아니며, 동일한 기술적 사상이 적용 가능하다면 다른 표시 패널에도 적용될 수 있다.
표시 패널(10)은 제1 기판(100), 제2 기판(190), 활성 소자층(ATL), 반사 방지 부재(AR) 및 밀봉 부재(SL)를 포함할 수 있다.
제1 기판(100)은 상부에 위치하는 활성 소자층(ATL)을 지지할 수 있다. 제1 기판(100)은 높은 광 투과율을 가질 수 있다. 제1 기판(100)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 유리 및/또는 석영 등과 같은 무기 물질을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 기판(100)은 투명한 플레이트 또는 투명한 필름을 형성하는 유기 물질을 포함할 수도 있다.
제2 기판(190)은 제1 기판(100)과 대향하고, 제1 기판(100)과 이격되어 배치될 수 있다. 제2 기판(190)은 외부의 수분 및 공기 등으로부터 활성 소자층(ATL)을 보호할 수 있다. 제2 기판(190)은 높은 광 투과율을 가질 수 있다. 제2 기판(190)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 유리 및/또는 석영 등과 같은 무기 물질을 포함할 수 있다.
활성 소자층(ATL)은 제1 기판(100)과 제2 기판(190) 사이에 배치될 수 있다. 활성 소자층(ATL)은 제1 기판(100)의 상면(또는, 일면) 상에 배치될 수 있다. 활성 소자층(ATL)은 발광 소자 및 이를 구동하는 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 활성 소자층(ATL)은 상부의 제2 기판(190)과 이격될 수 있다. 활성 소자층(ATL)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
반사 방지 부재(AR)는 제1 기판(100)과 제2 기판(190) 사이에 배치될 수 있다. 반사 방지 부재(AR)는 제2 기판(190)의 하면(또는 타면) 상에 배치될 수 있다. 제2 기판(190)의 하면은 제1 기판(100)의 상면과 대향할 수 있다. 반사 방지 부재(AR)는 적어도 홀 영역(HLA) 내에 배치될 수 있다. 반사 방지 부재(AR)는 홀 영역(HLA)뿐만 아니라, 활성 영역(AAR)의 전면에 걸쳐 배치될 수 있으며, 나아가, 활성 영역(AAR)을 둘러싸고 있는 비활성 영역(NAR)에도 배치될 수 있다. 즉, 반사 방지 부재(AR)는 밀봉 부재(SL)와 중첩할 수 있다.
반사 방지 부재(AR)는 제2 기판(190)의 하면 상에 배치되어, 제2 기판(190)의 계면에서 반사되는 광량을 감소시킬 수 있고, 이에 따라, 제2 기판(190)을 투과하는 광량이 증가할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
밀봉 부재(SL)는 제1 기판(100)과 제2 기판(190) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 부재(SL)는 표시 장치(1)의 비활성 영역(NAR)에 배치되어 활성 영역(AAR)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 밀봉 부재(SL)는 제1 기판(100)과 제2 기판(190)을 상호 결합시키며, 제1 기판(100) 및 제2 기판(190)과 함께 활성 소자층(ATL)을 밀봉할 수 있다. 일 실시예에서, 밀봉 부재(SL)는 프릿(Frit)을 포함하여 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 기판(100), 제2 기판(190) 및 밀봉 부재(SL)로 정의되는 표시 패널(10)의 내부 영역에는 활성 소자층(ATL) 및 반사 방지 부재(AR)가 배치될 수 있다. 상기 내부 영역에서 활성 소자층(ATL)과 반사 방지 부재(AR) 사이에는 이격 공간(EMT)이 위치할 수 있다. 이격 공간(EMT)은 진공 상태이거나, 기체 등에 의해 충진될 수 있다. 상기 기체는 이에 제한되지 않으나, 예를 들어, 불활성 기체 또는 일반 대기 등을 포함할 수 있다. 다만, 이격 공간(EMT)을 충진할 수 있는 물질은 상기 기체뿐만 아니라 충진재 등으로 충진될 수도 있다. 이격 공간(EMT)은 후술할 제1 관통홀(도 4의 'HLE_TH1')과 중첩할 수 있다.
표시 패널(10) 상에는 터치 부재(TSP)가 배치될 수 있다. 터치 부재(TSP)는 터치 입력을 감지할 수 있다. 터치 부재(TSP)는 제2 기판(190)의 상면(또는 일면) 상에 배치될 수 있다. 터치 부재(TSP)는 이하의 실시예에서 예시되는 바와 같이 터치층의 형태로 표시 패널(10)과 일체화되어 제공될 수도 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 별도의 터치 패널이나 터치 필름의 형태로 제공되어 표시 패널(10) 상에 부착될 수 있다. 터치 부재(TSP)는 복수의 터치 전극을 포함할 수 있다. 터치 부재(TSP)는 생략될 수도 있다.
편광 부재(POL)는 통과하는 광을 편광시킨다. 편광 부재(POL)는 외광 반사를 감소시키는 역할을 할 수 있다. 편광 부재(POL)는 편광 결합층(미도시)을 통해 터치 부재(TSP) 상에 부착될 수 있다. 터치 부재(TSP)가 생략된 경우, 편광 부재(POL)는 제2 기판(190) 상에 부착될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 편광 부재(POL)는 생략되고, 터치 부재(TSP) 상에 편광 부재(POL)와 동일한 기능을 나타내는 다른 구성 요소가 배치될 수 있다. 예컨대, 편광 부재(POL)와 동일한 기능을 나타내는 다른 구성 요소는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 청색 컬러 필터, 및 인접한 컬러 필터들 사이에 배치된 블랙 매트릭스일 수 있다.
편광 부재(POL) 상에는 윈도우 부재(20)가 배치된다. 윈도우 부재(20)는 표시 패널(10)을 커버하여 보호하는 역할을 한다. 윈도우 부재(20)는 윈도우 기재(21) 및 윈도우 기재(21) 상에 배치된 인쇄층(22)을 포함할 수 있다. 윈도우 부재(20)는 광학 투명 접착제(Optical clear adhesive, OCA)나 광학 투명 수지(Optical clear resin, OCR) 등을 포함하는 투명 결합층(TAL)을 통해 표시 패널(10)의 일면 상에 부착될 수 있다. 표시 장치(1)가 편광 부재(POL)를 포함하는 경우, 윈도우 부재(20)는 편광 부재(POL)의 상면(또는 일면) 상에 부착될 수 있다.
윈도우 기재(21)는 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 윈도우 기재(21)는 예를 들어, 유리나 플라스틱을 포함하여 이루어질 수 있다.
윈도우 기재(21)의 평면 형상은 적용되는 표시 장치(1)의 형상에 상응한다. 예를 들어, 표시 장치(1)가 평면도상 실질적인 직사각형 형상일 경우, 윈도우 기재(21) 또한 실질적인 직사각형 형상을 갖는다. 다른 예로, 표시 장치(1)가 원형일 경우, 윈도우 기재(21) 또한 원형 형상을 가질 수 있다.
윈도우 기재(21) 상에는 인쇄층(22)이 배치될 수 있다. 인쇄층(22)은 윈도우 기재(21)의 일면 및/또는 타면에 배치될 수 있다. 인쇄층(22)은 윈도우 기재(21)의 테두리 부위에 배치되며, 비활성 영역(NAR)에 배치될 수 있다. 뿐만 아니라, 인쇄층(22)은 홀 영역(HLA) 내에도 배치될 수 있다. 인쇄층(22)은 차광층이거나 심미감을 부여하는 장식층일 수 있다.
이하, 표시 장치의 홀 영역에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 홀 영역 주변의 부재들간 평면 배치 관계를 나타낸 배치도이다. 도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 자른 단면도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 홀 영역 주변의 단면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 홀 영역(HLA)은 표시 장치(1)의 제1 방향(DR1) 일측에 치우치도록 배치될 수 있다. 홀 영역(HLA) 자체는 표시 및/또는 터치가 이루어지지 않는 비활성 영역(NAR)일 수 있다. 홀 영역(HLA)은 활성 영역(AAR) 내부에 배치될 수 있다. 즉, 홀 영역(HLA)은 도 1에 도시된 바와 같이 활성 영역(AAR)에 의해 둘러싸일 수 있다. 다른 예로, 홀 영역(HLA)은 비활성 영역(NAR)에 둘러싸이도록 배치될 수도 있고, 활성 영역(AAR)과 비활성 영역(NAR)의 경계 부근에 배치되어 일부는 활성 영역(AAR)에, 다른 일부는 비활성 영역(NAR)에 의해 둘러싸일 수 있다.
홀 영역(HLA)은 평면도상 원형, 타원형, 아령형, 단변이 볼록한 직사각형 등일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 직사각형, 정사각형이나 기타 다른 다각형 등 다양한 변형이 가능하다.
홀 영역(HLA)은 적어도 하나의 홀(HLE)을 포함할 수 있다. 홀(HLE)의 평면도상 형상은 홀 영역(HLA)의 평면도상 형상에 상응할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 원형, 타원형 등일 수 있다.
홀(HLE)은 물리적으로 관통된 관통홀(HLE_TH)을 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 관통홀(HLE_TH)은 평면도상 타원 형상일 수 있다. 관통홀(HLE_TH)은 표시 패널(10)의 활성 소자층(ATL)을 물리적으로 관통하는 제1 관통홀(HLE_TH1), 터치 부재(TSP)를 물리적으로 관통하는 제2 관통홀(HLE_TH2), 및 편광 부재(POL)를 물리적으로 관통하는 제3 관통홀(HLE_TH3)을 포함할 수 있다. 관통홀(HLE_TH)에서 상기한 부재들이 제거됨에 따라 해당 영역에서 광 투과도가 개선될 수 있다.
제1 관통홀(HLE_TH1), 제2 관통홀(HLE_TH2) 및 제3 관통홀(HLE_TH3)은 적어도 일부 영역에서 중첩할 수 있다. 이에 따라, 외부의 광이 광학 소자(OPS)로 입사하는 광 경로를 확보할 수 있다.
평면상으로 보았을 때, 제2 관통홀(HLE_TH2) 및 제3 관통홀(HLE_TH3)은 제1 관통홀(HLE_TH1)에 의해 둘러싸이고, 제2 관통홀(HLE_TH2)은 제3 관통홀(HLE_TH3)에 의해 둘러싸일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 관통홀(HLE_TH1), 제2 관통홀(HLE_TH2) 및 제3 관통홀(HLE_TH3)의 평면상 크기(지름) 및 배치는 다양하게 변형될 수 있다.
활성 소자층(ATL)의 제1 관통홀(HLE_TH1)의 내부는 진공 상태이거나, 이격 공간(EMT) 내에 위치하는 기체 등으로 채워질 수 있다. 터치 부재(TSP)의 제2 관통홀(HLE_TH2)과 편광 부재(POL)의 제3 관통홀(HLE_TH3)은 광학 투명 수지(OCR)로 충진될 수 있다.
한편, 표시 패널(10)의 제1 기판(100) 및 제2 기판(190), 터치 부재(TSP)와 윈도우 부재(20)는 관통홀(HLE_TH)과 중첩하는 영역에서 물리적으로 관통되지 않을 수 있다. 상술한 바와 같이, 표시 패널(10)의 제1 기판(100) 및 제2 기판(190) 자체가 광 투과도가 높기 때문에, 해당 영역에서 높은 광 투과도를 유지할 수 있다. 터치 부재(TSP)는 관통홀(HLE_TH)과 중첩하는 영역에서 후술할 터치 도전층(도 6의 '210' 참조)이 배치되지 않고, 터치 베이스층(도 6의 '205' 참조) 자체가 광 투과도가 높기 때문에, 해당 영역에서 높은 광 투과도를 유지할 수 있다. 윈도우 부재(20)의 윈도우 기재(21)는 그 자체가 광 투과도가 높기 때문에, 관통되지 않더라도 높은 광 투과도를 유지할 수 있다. 또한, 해당 영역에서 윈도우 부재(20)가 관통되지 않고 물리적으로 커버함에 따라 그 하부의 부재들을 보호할 수 있다.
홀 영역(HLA)은 관통홀(HLE_TH) 이외에 광학 투광창인 광학홀(HLE_OP)을 더 포함할 수 있다. 광학홀(HLE_OP)은 관통홀(HLE_TH)과 중첩하며, 윈도우 부재(20)의 인쇄층(22)의 패턴에 의해 정의될 수 있다. 인쇄층(22)은 홀 영역(HLA) 내의 일부에 배치되어 관통홀(HLE_TH)을 통해 화소(PX)의 광이 출광되는 것(예컨대, 빛샘 현상)을 차단하는 역할을 할 수 있다. 인쇄층(22)은 홀 영역(HLA)의 외측 주변까지 배치될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
인쇄층(22)은 관통홀(HLE_TH)의 주변에 배치되며, 관통홀(HLE_TH)의 적어도 일부를 노출한다. 인쇄층(22)이 노출하는 관통홀(HLE_TH)의 영역은 광이 투과하는 광학홀(HLE_OP)이 될 수 있다. 일 실시예에서, 홀 영역(HLA)의 인쇄층(22)은 관통홀(HLE_TH)과 부분적으로 중첩할 수 있다. 즉, 인쇄층(22)의 내측면은 관통홀(HLE_TH)의 내벽으로부터 내측으로 더 돌출될 수 있다. 인쇄층(22)의 내측면은 관통홀(HLE_TH)의 최소 지름을 갖는 내벽에 정렬되거나 그보다 내측에 위치할 수 있다. 이에 따라, 인쇄층(22) 하부의 제1 관통홀(HLE_TH1), 제2 관통홀(HLE_TH2) 및 제3 관통홀(HLE_TH3)의 내벽은 인쇄층(22)에 의해 가려져 외부에서 시인되지 않을 수 있다.
표시 장치(1)는 수광부를 포함하는 광학 소자(OPS)를 더 포함할 수 있다. 수광부를 포함하는 광학 소자(OPS)의 예로는 카메라, 렌즈(집광 렌즈나 광 경로 가이드 렌즈 등), 적외선 센서, 홍채 인식 센서, 조도 센서 등의 광학 센서 등을 들 수 있다. 광학 소자(OPS)는 표시 패널(10)의 타면 측에 홀 영역(HLA)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 광학 소자(OPS)의 수광부는 적어도 일부의 영역이 광학홀(HLE_OP) 내에 위치할 수 있다. 표시 장치(1) 외부의 광은 인쇄층(22)에 의해 둘러싸인 윈도우 기재(21)를 통과하여 그 하부의 관통홀(HLE_TH), 표시 패널(10)의 제2 기판(190), 및 표시 패널(10)의 제1 기판(100)을 통해 수광부에 입사될 수 있다. 상술한 바와 같이 윈도우 기재(21), 표시 패널(10)의 제1 기판(100), 및 표시 패널(10)의 제2 기판(190)이 높은 투과율을 나타내는 경우, 외부의 광은 큰 손실 없이 상기한 광 경로를 통해 광학 소자(OPS)의 수광부에 도달할 수 있다.
표시 장치(1)는 커버 패널(CPL)을 더 포함할 수 있다. 커버 패널(CPL)은 제1 기판(100)의 타면 상에 배치될 수 있다. 커버 패널(CPL)은 방열층, 쿠션층 등을 포함할 수 있다. 커버 패널(CPL)은 적어도 광학홀(HLE_OP) 및 관통홀(HLE_TH) 중 적어도 어느 하나와 중첩하는 영역에는 배치되지 않을 수 있다.
계속해서, 표시 장치(1)의 일 서브 화소 회로와 구체적인 단면 구조에 대해 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 서브 화소의 회로도다.
도 5를 참조하면, 서브 화소 회로는 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2), 커패시터(Cst), 및 유기발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 각 화소(PX) 회로에는 주사 라인(SCL), 데이터 라인(DL), 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)이 연결된다.
제1 트랜지스터(TR1)는 구동 트랜지스터이고, 제2 트랜지스터(TR2)는 스위칭 트랜지스터일 수 있다. 도면에서는 제1 트랜지스터(TR1)와 제2 트랜지스터(TR2)가 모두 PMOS 트랜지스터인 경우를 예시하였지만, 제1 트랜지스터(TR1)와 제2 트랜지스터(TR2) 중 어느 하나 또는 전부는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다.
제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극(소스 전극)은 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)에 연결되고, 제2 전극(드레인 전극)은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된다. 제2 트랜지스터(TR2)의 제1 전극(소스 전극)은 데이터 라인(DL)에 연결되고, 제2 전극(드레인 전극)은 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 연결된다. 커패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극과 제1 전극 사이에 연결된다. 유기발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극은 제2 전원 전압(ELVSS)을 제공받는다. 제2 전원 전압(ELVSS)은 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)으로부터 제공되는 제1 전원 전압(ELVDD)보다 낮은 전압일 수 있다.
제2 트랜지스터(TR2)는 주사 라인(SCL)에 인가된 주사 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)에 인가된 데이터 신호를 출력할 수 있다. 커패시터(Cst)는 제2 트랜지스터(TR2)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전할 수 있다. 제1 트랜지스터(TR1)는 커패시터(Cst)에 저장된 전하량에 대응하여 유기발광 다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어할 수 있다.
도 5의 등가 회로는 하나의 예시적인 실시예에 불과하며, 서브 화소 회로는 더 많은 수(예컨대 7개)의 트랜지스터와 커패시터를 포함할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 서브 화소의 단면도이다. 도 7은 도 4의 더욱 상세한 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하여, 표시 장치(1)의 각 구성을 상세히 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 활성 소자층(ATL)은 제1 기판(100)의 일부 영역(제1 관통홀(HLE_TH1))을 제외한 대부분의 영역을 덮을 수 있다. 활성 소자층(ATL)은 반도체층(110), 제1 절연층(121), 제1 게이트 도전층(130), 제2 절연층(122), 제2 게이트 도전층(140), 제3 절연층(123), 데이터 도전층(150), 제4 절연층(124), 애노드 전극(160), 애노드 전극(160)을 노출하는 개구부를 포함하는 뱅크층(126), 뱅크층(126)의 개구부 내에 배치된 발광층(170), 및 발광층(170)과 뱅크층(126) 상에 배치된 캐소드 전극(180)을 포함할 수 있다. 각 층들은 상술한 순서대로 순차적으로 적층될 수 있다. 아울러, 각 층들은 단일막으로 이루어질 수 있지만, 복수의 막을 포함하는 적층막으로 이루어질 수도 있다. 각 층들 사이에는 다른 층이 더 배치될 수도 있다.
반도체층(110)은 제1 기판(100) 상에 배치된다. 반도체층(110)은 서브 화소의 박막 트랜지스터의 채널을 이룬다. 반도체층(110)은 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 반도체층(110)은 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘이나, 산화물 반도체를 포함할 수도 있다.
반도체층(110) 상에는 제1 절연층(121)이 배치된다. 제1 절연층(121)은 게이트 절연 기능을 갖는 제1 게이트 절연막일 수 있다. 제1 절연층(121)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 포함할 수 있다.
제1 절연층(121) 상에는 제1 게이트 도전층(130)이 배치된다. 제1 게이트 도전층(130)은 서브 화소의 박막 트랜지스터의 게이트 전극(GAT)과 그에 연결된 스캔 라인, 및 유지 커패시터 제1 전극(CE1)을 포함할 수 있다.
제1 게이트 도전층(130)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.
제1 게이트 도전층(130) 상에는 제2 절연층(122)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(122)은 층간 절연막 또는 제2 게이트 절연막일 수 있다.
제2 절연층(122) 상에는 제2 게이트 도전층(140)이 배치된다. 제2 게이트 도전층(140)은 유지 커패시터 제2 전극(CE2)을 포함할 수 있다. 제2 게이트 도전층(140)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.
제2 게이트 도전층(140) 상에는 제3 절연층(123)이 배치된다. 제3 절연층(123)은 층간 절연막일 수 있다.
제3 절연층(123) 상에는 데이터 도전층(150)이 배치된다. 데이터 도전층(150)은 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 제1 전극(SD1)과 제2 전극(SD2)을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터의 제1 전극(SD1)과 제2 전극(SD2)은 제3 절연층(123), 제2 절연층(122) 및 제1 절연층(121)을 관통하는 컨택홀을 통해 반도체층(110)의 소스 영역 및 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 서브 화소의 제1 전원 전압 전극(ELVDDE)도 데이터 도전층(150)으로 이루어질 수 있다. 제1 전원 전압 전극(ELVDDE)은 제3 절연층(123)을 관통하는 컨택홀을 통해 유지 커패시터 제2 전극(CE2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
데이터 도전층(150)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 데이터 도전층(150)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
데이터 도전층(150) 상에는 제4 절연층(124)이 배치된다. 제4 절연층(124)은 데이터 도전층(150)을 덮는다. 제4 절연층(124)은 비아층일 수 있다. 제4 절연층(124)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제4 절연층(124) 상에는 애노드 전극(160)이 배치된다. 애노드 전극(160)은 서브 화소마다 배치된 화소 전극일 수 있다. 애노드 전극(160)은 제4 절연층(124)을 관통하는 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터의 제2 전극(SD2)과 연결될 수 있다. 애노드 전극(160)은 화소(PX)의 발광 영역(EMA)과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.
애노드 전극(160)은 이에 제한되는 것은 아니지만 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)의 일함수가 높은 물질층과 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pb), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물 등과 같은 반사성 물질층이 적층된 적층막 구조를 가질 수 있다. 일함수가 높은층이 반사성 물질층보다 위층에 배치되어 발광층(170)에 가깝게 배치될 수 있다. 애노드 전극(160)은 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
애노드 전극(160) 상에는 뱅크층(126)이 배치될 수 있다. 뱅크층(126)은 애노드 전극(160) 상에 배치되며, 애노드 전극(160)을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다. 뱅크층(126) 및 그 개구부에 의해 발광 영역(EMA)과 비발광 영역(NEM)이 구분될 수 있다. 뱅크층(126)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 뱅크층(126)은 무기 물질을 포함할 수도 있다.
표시 장치(1)는 스페이서(127)를 더 포함할 수 있다. 스페이서(127)는 뱅크층(126) 상에 배치될 수 있다. 스페이서(127)는 뱅크층(126)의 바로 위에 배치될 수 있다. 스페이서(127)는 두께 방향으로 뱅크층(126)과 중첩할 수 있다. 스페이서(127)는 상부에 배치되는 구조물과의 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 스페이서(127)는 파인 메탈 마스크(FMM)를 통해 발광층(170)의 유기 물질을 증착할 때, 파인 메탈 마스크의 처짐을 방지하는 역할을 할 수 있다. 경우에 따라 스페이서(127)는 또한 상부에 적층되는 구조물을 지지하는 역할을 할 수 있고, 표시 패널(10) 가압시 응력을 스트레스에 의한 변형을 완화시키는 역할을 할 수 있다. 스페이서(127)는 뱅크층(126)보다 좁은 폭을 가질 수 있다. 스페이서(127)는 뱅크층(126)의 일부 영역 상에만 배치되며, 그에 따라 스페이서(127)가 없는 부분과 단차를 유발할 수 있다.
스페이서(127)는 뱅크층(126)과 마찬가지로 유기 절연 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 스페이서(127)는 뱅크층(126)과 별도의 층으로 이루어질 수도 있지만, 동일 물질로 하나의 공정을 통해 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 감광성 유기 물질을 도포한 후, 슬릿 마스크나 하프톤 마스크를 이용하여 노광 및 현상하는 공정을 통해 서로 다른 높이를 갖는 뱅크층(126)과 스페이서(127)를 하나의 공정으로 형성할 수 있다.
뱅크층(126)이 노출하는 애노드 전극(160) 상에는 발광층(170)이 배치된다. 발광층(170)은 유기 물질층을 포함할 수 있다. 발광층의 유기 물질층은 유기 발광층을 포함하며, 정공 주입/수송층 및/또는, 전자 주입/수송층을 더 포함할 수 있다.
발광층(170) 상에는 캐소드 전극(180)이 배치될 수 있다. 캐소드 전극(180)은 화소의 구별없이 전면적으로 배치된 공통 전극일 수 있다. 애노드 전극(160), 발광층(170) 및 캐소드 전극(180)은 각각 유기 발광 소자를 구성할 수 있다.
캐소드 전극(180)은 발광층(170)과 접할 뿐만 아니라, 뱅크층(126)의 상면에도 접할 수 있다. 또한, 스페이서(127)가 형성된 영역에서 캐소드 전극(180)은 스페이서(127)의 표면과 접하고, 스페이서(127)의 표면을 덮을 수 있다. 캐소드 전극(180)은 하부 구조물의 단차를 반영하도록 하부 구조물에 대해 컨포말하게 형성될 수 있다.
캐소드 전극(180)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)과 같은 일함수가 작은 물질층을 포함할 수 있다. 캐소드 전극(180)은 상기 일함수가 작은 물질층 상에 배치된 투명 금속 산화물층을 더 포함할 수 있다.
캐소드 전극(180) 상부에는 반사 방지 부재(AR) 및 제2 기판(190)이 배치된다. 캐소드 전극(180) 상부에는 반사 방지 부재(AR)가 배치되고, 반사 방지 부재(AR) 상부에는 제2 기판(190)이 배치된다.
반사 방지 부재(AR)는 제2 기판(190)의 하면 상에 위치할 수 있다. 반사 방지 부재(AR)는 제2 기판(190)의 제1 기판(100)을 바라보는 일면에 위치할 수 있다. 반사 방지 부재(AR)의 두께는 100nm 내지 500nm의 범위 또는 200nm 내지 300nm의 범위 내에 있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 반사 방지 부재(AR)는 고밀도, 고충진 성막법을 통해 형성될 수 있다. 예컨대, 반사 방지 부재(AR)는 스퍼터(Sputter) 방법, 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 또는 원자층 증착법(Atomic Layor Deposition)에 의해 제2 기판(190) 하면 상에 형성될 수 있다.
반사 방지 부재(AR)는 유기 발광 소자로부터 발광된 광의 투과율을 향상시키고, 외부에서 입사되어 광학 소자(OPS)에 의해 반사된 광이 제2 기판(190)의 하면에서 반사되는 것을 억제(플레어(Flare) 현상 방지)할 수 있다.
반사 방지 부재(AR)는 적어도 광학홀(HLE_OP), 제1 관통홀(HLE_TH1), 제2 관통홀(HLE_TH2) 및 제3 관통홀(HLE_TH3) 중 적어도 어느 하나와 중첩하는 영역에 배치될 수 있다.
도 8은 도 7의 A 영역을 확대한 확대도이다.
반사 방지 부재(AR)는 고굴절률을 갖는 굴절층과 저굴절률을 갖는 굴절층이 교번하여 적층된 구조를 가질 수 있다. 반사 방지 부재(AR)는 제2 기판(190)의 제1 기판(100)을 바라보는 일면으로부터 순차 적층된 제1 굴절층(AR1), 제2 굴절층(AR2), 제3 굴절층(AR3), 및 제4 굴절층(AR4)을 포함할 수 있다. 제1 굴절층(AR1)의 굴절률, 및 제3 굴절층(AR3)의 굴절률은 각각 제2 굴절층(AR2)의 굴절률, 및 제4 굴절층(AR4)의 굴절률보다 클 수 있다.
제1 굴절층(AR1)의 굴절률 및 제3 굴절층(AR3)의 굴절률은 각각 1.8 내지 2.4의 범위 내에 있고, 제2 굴절층(AR2)의 굴절률 및 제4 굴절층(AR4)의 굴절률은 1.47 내지 1.6의 범위 내에 있을 수 있다.
제1 굴절층(AR1)의 굴절률 및 제3 굴절층(AR3)의 굴절률이 1.8 이상이면, 인접한 제2 굴절층(AR2)의 굴절률 및 제4 굴절층(AR4)의 굴절률과의 최소 차이를 확보할 수 있어, 반사 방지 부재(AR)의 광 투과율 개선 및 플레어(Flare) 현상 억제의 효과를 얻을 수 있고, 제1 굴절층(AR1)의 굴절률 및 제3 굴절층(AR3)의 굴절률이 2.4 이하이면, 재료 선택에 있어서 자유도를 확보할 수 있다.
제2 굴절층(AR2)의 굴절률 및 제4 굴절층(AR4)의 굴절률이 1.6 이하이면, 인접한 제1 굴절층(AR1)의 굴절률 및 제3 굴절층(AR3)의 굴절률과의 최소 차이를 확보할 수 있어 반사 방지 부재(AR)의 광 투과율 개선 및 플레어(Flare) 현상 억제를 효과적으로 할 수 있고, 제2 굴절층(AR2)의 굴절률 및 제4 굴절층(AR4)의 굴절률이 1.47 이상이면, 재료 선택에 있어서 자유도를 확보할 수 있다.
제1 굴절층(AR1)의 두께는 5nm 내지 15nm이고, 제2 굴절층(AR2)의 두께는 25nm 내지 40nm이고, 제3 굴절층(AR3)의 두께는 100nm 내지 130nm이고, 제4 굴절층(AR4)의 두께는 80nm 내지 100nm일 수 있다.
각 굴절층(AR1~AR4)들의 두께는 각 굴절층(AR1~AR4)의 굴절률과 후술할 도 9(b)에서 설명할 각 굴절층(AR1~AR4)에서 반사되는 광들 간 상쇄 간섭 조건을 고려하여 설정될 수 있다. 각 굴절층(AR1~AR4)은 상술한 각 굴절층(AR1~AR4)의 굴절률 조건 및 상술한 두께 범위를 갖는 조건에서 각 굴절층(AR1~AR4)에서 반사되는 광들 간 상쇄 간섭이 일어날 수 있다.
각 굴절층(AR1~AR4)의 물질은 상술한 각 굴절층(AR1~AR4)의 굴절률을 만족하는 물질 중에서 선택될 수 있다.
제1 굴절층(AR1) 및 제3 굴절층(AR3)은 제1 무기물을 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 제1 무기물은 예를 들어, 실리콘 질화물(SiNx), 알루미늄 산화물(AlOx), 티타늄 산화물(TiOx) 및 니오븀 산화물(Nb2O5) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제2 굴절층(AR2) 및 제4 굴절층(AR4)은 제2 무기물을 포함할 수 있다. 상기 제2 무기물은 예를 들어, 규소 산화물(SiO2), 또는 규소 산질화물(SiNxOy)을 포함할 수 있다. 한편, 제4 굴절층(AR4)은 제2 굴절층(AR2)과 달리, 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨을 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 굴절층(AR1)과 제2 굴절층(AR2)은 2번 이상 반복 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 굴절층(AR2)과 제3 굴절층(AR3) 사이에 제1 굴절층(AR1)이 더 배치되고 제1 굴절층(AR1)과 제3 굴절층(AR3) 사이에 제2 굴절층(AR2)이 더 배치될 수도 있다.
이하, 반사 방지 부재(AR)의 광학적 역할에 대해 더욱 상세히 설명한다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 반사 방지 부재의 배치 여부에 따른 광의 진행 방향을 비교한 도면들이다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 표시 장치에서 홀 주변부의 단면도를 간략히 도시하였다. 도 9(a)는 표시 장치가 반사 방지 부재(AR)를 포함하지 않는 경우를, 도 9(b)는 일 실시예에 따른 표시 장치(1)와 같이, 표시 장치(1)가 반사 방지 부재(AR)를 포함한 경우를 각각 도시한다.
도 9(a)를 참조하면, 표시 장치(1)의 외부에서 입사되는 광(L1)은 광학홀(HLE_OP)을 투과하여 광학 소자(OPS)에 도달할 수 있다. 표시 장치(1)의 외부에서 입사되는 광(L1)은 피사체로부터 제공된 광이다.
외부에서 입사되는 광(L1) 중 일부는 광학 소자(OPS)에 도달한 후, 광학 소자(OPS)에 의해 다시 반사될 수 있다. 광학 소자(OPS)에 의해 반사된 광(L2) 중 일부는 상부로 진행하면서 제1 기판(100)의 하면에서 반사(L21)되거나 제2 기판(190)의 하면에서 반사(L22)될 수 있다.
광학 소자(OPS)는 실제로 피사체로부터 제공된 입사 광(L1)으로만 피사체 이미지를 형성하지 않고 제1 기판(100)의 하면에서 반사된 광(L21) 및 제2 기판(190)의 하면에서 반사된 광(L22)에 의한 영향도 받기 때문에, 피사체의 이미지 왜곡 또는 빛 번짐과 같은 플레어(Flare) 현상이 발생할 수 있다.
도 9(b)의 경우, 제2 기판(190)의 하면에 반사 방지 부재(AR)가 배치된 경우, 광학 소자(OPS)에 의해 반사된 광(L2) 중 일부가 상부로 진행하면서 제1 기판(100)의 하면에서 반사(L21)되거나 반사 방지 부재(AR)의 적층막으로부터 반사(L22)될 수 있다. 더욱 구체적으로, 반사 방지 부재(AR)의 적층막으로부터 반사된 광(L22)은 제4 굴절층(AR4)과 이격 공간(EMT) 계면으로부터 반사된 광(L221), 제4 굴절층(AR4)과 제3 굴절층(AR3) 계면으로부터 반사된 광(L222), 제3 굴절층(AR3)과 제2 굴절층(AR2) 계면으로부터 반사된 광(L223), 제2 굴절층(AR2)과 제1 굴절층(AR1) 계면으로부터 반사된 광(L224), 및 제1 굴절층(AR1)과 제2 기판(190) 계면으로부터 반사된 광(L225)을 포함할 수 있다.
일 실시예와 같이, 굴절층(AR1~AR4)에서 반사되는 광들 간 상쇄 간섭 조건을 만족하도록 굴절층(AR1~AR4)의 굴절률 및 굴절층(AR1~AR4)의 두께를 설계함으로써, 반사 방지 부재(AR)의 적층막으로부터 반사된 광(L22)의 광량을 최소화하여, 플레어(Flare) 현상이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
한편, 발광층(도 6의 170)은 수분이나 외기(예컨대, 산소)에 취약할 수 있다. 발광층(170)이 수분이나 산소에 노출되면 열화가 발생할 수 있다. 도 2 및 도 6에서 설명한 바와 같이, 활성 소자층(ATL)은 제1 기판(100), 반사 방지 부재(AR), 및 밀봉 부재(SL)에 의해 밀봉되어 있어, 제1 기판(100)과 제2 기판(190)이 밀봉 부재(SL)에 의해 합착된 이후에는 표시 장치의 외부에서 수분이나 산소가 활성 소자층(ATL)으로 침투하는 것을 막을 수 있다. 다만, 반사 방지 부재(AR)의 표면에 흡착되어 있던 수분이나 산소가 해당 합착 공정 이후에, 활성 소자층(ATL)으로 배출되어 발광층(170)의 열화가 발생될 수 있다.
도 10 내지 도 14는 반사 방지 부재 형성, 및 반사 방지 부재가 코팅된 제2 기판과 제1 기판을 합착하는 공정을 보여주는 단면도들이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 챔버(CH) 내에서 제2 기판(190)의 일면에 반사 방지 부재(AR)를 코팅하고, 코팅된 반사 방지 부재(AR)와 제2 기판(190)을 세정액으로 세정(CLEANING)한 후, 건조(DRYING)한다. 세정액은 물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 건조 후 반사 방지 부재(AR)와 제2 기판(190) 표면의 대부분의 세정액은 제거되지만, 일부가 남을 수 있다. 건조 후 코팅된 반사 방지 부재(AR)와 제2 기판(190)을 보관한다. 보관 중에 외기와 반사 방지 부재(AR) 주변의 수분이 반사 방지 부재(AR) 표면에 흡착될 여지가 있다. 이후, 도 14에 도시된 바와 같이, 챔버(CH) 내에서 제1 기판(100)과 제2 기판(190)의 합착 공정이 이루어진다. 합착 공정 후 상술한 보관 중에 반사 방지 부재 표면에 흡착된 외기와 수분이 표면으로부터 배출되어 발광층을 열화시킬 수 있다.
다만, 일 실시예에 따른 반사 방지 부재(AR)의 제4 굴절층(AR4)의 충진 밀도를 향상함으로써 보관 중에 반사 방지 부재(AR) 표면에 외기나 수분이 흡착되는 것을 억제할 수 있다. 제4 굴절층(AR4)의 충진 밀도를 향상시키면, 제4 굴절층(AR4) 표면의 거칠기가 감소하고 이로 인해, 표면에 외기(예컨대, O2)나 수분(H2O)이 흡착되는 정도가 현저히 줄어들고 따라서 합착 공정 후 발광층의 열화는 개선될 수 있다.
제4 굴절층(AR4)의 충진 밀도 향상은 제4 굴절층(AR4)을 물질 설계를 통해 이루어질 수 있다.
제4 굴절층(AR4)은 내부에 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨을 더 포함할 수 있다. 이로 인해, 제4 굴절층(AR4)의 충진 밀도가 향상되고 제4 굴절층(AR4)의 표면 거칠기가 작아질 수 있다. 제4 굴절층(AR4)의 전체 물질 대비 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨의 원자 퍼센트(Atomic Percent, %)는 0.5% 내지 5%일 수 있다. 제4 굴절층(AR4)의 전체 물질 대비 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨의 원자 퍼센트가 0.5% 이상이면, 실효적으로 제4 굴절층(AR4)의 충진 밀도가 향상되고 제4 굴절층(AR4)의 표면 거칠기가 작아질 수 있고, 제4 굴절층(AR4)의 전체 물질 대비 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨의 원자 퍼센트가 5% 이하면, 제4 굴절층(AR4)의 굴절률 범위를 초과하지 않아 반사 방지 부재(AR)의 광학적 특성을 유지할 수 있다.
제4 굴절층(AR4)의 표면 거칠기(RMS, nm)는 예컨대, 하기와 같이 측정될 수 있다. 관찰 배율 30,000이상에서 투과 전자 현미경(TEM)을 통해 제4 굴절층(AR4)의 표면(연속적인 구간) 5000nm 영역에서 250nm 간격으로 20곳을 측정한다. 측정된 값의 표준 편차(RMS) 값을 제4 굴절층(AR4)의 표면 거칠기로 결정할 수 있다. 이를 통해 결정된 제4 굴절층(AR4)의 표면 거칠기(RMS, nm)는 1.3nm 이하일 수 있다.
제4 굴절층(AR4)의 표면은 전 영역에 걸쳐 상기 거칠기 범위 내의 실질적으로 동일한 거칠기를 가질 수 있다. 본 명세서에서 실질적으로 동일한 거칠기를 갖는다는 것은 제4 굴절층(AR4)의 표면이 전 영역에 걸쳐 상기 거칠기 범위 내의 완전히 동일한 거칠기를 가지는 것뿐만 아니라, 제4 굴절층(AR4)의 표면이 전 영역에 걸쳐 약 10% 이내의 편차를 가져 육안으로 식별하기 어렵다고 볼 수 있는 수준의 거칠기를 가지는 것까지 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.
이하에서, 상술한 반사 방지 부재(AR)가 적용된 실시예와, 반사 방지 부재(AR)가 적용되지 않는 비교 실시예를 비교하여, 해당 실시예가 비교 실시예 대비 높은 투과율을 가질 수 있음을 설명한다.
도 15는 반사 방지 부재가 적용된 실시예와, 반사 방지 부재가 적용되지 않는 비교 실시예의 광 투과율을 보여주는 그래프이다.
도 15의 반사 방지 부재(AR)가 적용된 실시예는 도 2에서 상술한 제2 기판(190), 및 제2 기판(190)의 하면에 직접 배치된 반사 방지 부재(AR)를 포함하고, 반사 방지 부재(AR)는 도 8에서 상술한 적층 구조를 가질 수 있다. 비교 실시예는 제2 기판(190)의 하면에 반사 방지 부재(AR)가 적용되지 않는 경우의 실시예이다. 도 15의 가로축은 반사 방지 부재(AR)가 적용된 실시예의 경우 반사 방지 부재(AR), 및 제2 기판(190)에 조사되는 광의 파장(nm)을 나타내고, 비교 실시예의 경우, 제2 기판(190)에 조사되는 광의 파장(nm)을 나타낸다. 도 15의 세로축은 반사 방지 부재(AR)가 적용된 실시예의 경우 유기 발광 소자로부터 조사되는 광의 세기와 반사 반지 부재(AR), 및 제2 기판(190)을 투과한 광의 세기 간의 비율을 나타내고, 비교 실시예의 경우, 유기 발광 소자로부터 조사되는 광의 세기와 제2 기판(190)을 투과한 광의 세기 간의 비율을 나타낸다.
도 15에 도시된 바와 같이, 약 400nm 파장내지 약 700nm 파장 범위에서, 비교 실시예보다 반사 방지 부재(AR)가 적용된 실시예의 광 투과율(%)이 더 높음을 확인할 수 있다. 즉, 제2 기판(190)의 바로 아래에 반사 방지 부재(AR)를 배치함으로써 광 투과율을 향상시킬 수 있으며, 반사광을 최소화할 수 있으므로 플레어(Flare) 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.
이하에서는 일 실시예에 따른 제2 기판(190)의 바로 아래에 반사 방지 부재(AR)가 적용된 구조 중 제4 굴절층에 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨 등을 도핑하여 충진 밀도를 향상한 구조를 적용한 효과에 대해 더욱 상세히 설명한다.
설명의 편의를 위해, 제2 기판(190)의 바로 아래에 반사 방지 부재(AR)가 적용된 구조 중 제4 굴절층을 산화 알루미늄 규소(SixAlyOz)로 형성한 경우의 실시예(알루미늄의 원자 퍼센트는 0.5% 내지 5%, 전체적인 산소와 규소의 원자비는 1.7)를 샘플 #1(SAMPLE #1)이라 명명하고, 제4 굴절층을 산화 규소(SiO2)로 형성한 경우의 실시예를 샘플 #2(SAMPLE #2), 및 샘플 #3(SAMPLE #3)으로 각각 명명하기로 한다.
표 1은 샘플 #1 내지 샘플 #3 각각의 스펙을 보여주는 표이다. 도 16은 샘플 #1의 거칠기(RMS)를 보여주는 사진이다. 도 17 및 도 18은 샘플 #1 내지 샘플 #3 각각의 산소 배출량을 보여주는 그래프들이다. 도 19 및 도 20은 샘플 #1 내지 샘플 #3 각각의 수분 배출량을 보여주는 그래프들이다.
Figure pat00001
제조예 1
샘플 #1의 제조:
유리 기판 상에 순차적으로 제1 굴절층, 제2 굴절층, 제3 굴절층 및 제4 굴절층을 적층한다. 각 굴절층을 스퍼터 방식으로 증착하였다.
제1 굴절층 및 제3 굴절층은 산화 니오븀(Nb2O5)으로 형성하였고, 제2 굴절층은 산화 규소(SiO2)로 형성하였고, 제4 굴절층은 산화 알루미늄 규소(SixAlyOz)로 형성하였다. 제4 굴절층의 산화 알루미늄 규소(SixAlyOz) 중 알루미늄의 원자 퍼센트는 0.5% 내지 5%이다. 전체적인 산소와 규소의 원자비는 1.7이다.
샘플 #1의 두께는 260nm이다.
샘플 #2와 샘플 #3의 제조:
제4 굴절층을 산화 규소(SiO2)로 형성한다는 점에서 샘플 #1과 상이하다.
샘플 #2의 두께는 230nm이고, 샘플 #3의 두께는 300nm이다.
샘플 #2 및 샘플 #3의 전체적인 산소와 규소의 원자비는 1.6이다.
실험예 1: 표면 거칠기
표면 거칠기 측정
도 15에 도시된 바와 같이, 각 샘플의 표면 거칠기를 측정하였다. 표면 거칠기는 관찰 배율 30,000이상에서 투과 전자 현미경(TEM)을 통해 각 샘플의 표면 5000nm 영역에서 250nm 간격으로 20곳을 측정하였다.
표면 거칠기 측정 결과
샘플 #1의 표면 거칠기(RMS, nm)는 1.1이고,
샘플 #2의 표면 거칠기(RMS, nm)는 1.4이고,
샘플 #3의 표면 거칠기(RMS, nm)는 1.5이다.
제조예 2
샘플 #1의 제조:
시편 크기가 가로 10cm, 세로 10cm라는 점을 제외하고 제조예 1의 샘플 #1과 동일한 샘플을 제작하였다.
샘플 #2와 샘플 #3의 제조:
시편 크기가 가로 10cm, 세로 10cm라는 점을 제외하고 제조예 2의 샘플 #2, 샘플 #3과 동일한 샘플을 제작하였다.
실험예 2: 산소 배출량
산소 배출량 측정
제작된 샘플별로 열처리 챔버에서 900℃ 열처리 후, 48hr 대기에 노출되었다.
이후, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 2000초(Sec)부터 4000초까지 온도(Temperature, ℃)를 변화시키며 각 샘플들의 산소 배출량을 측정하였다.
산소 배출량 측정 결과
산소 배출량은 이온 전류(Ion current, A)로 변환되어 결과치로 출력되었다.
도 17에 도시된 바와 같이, 샘플 #1 내지 샘플 #3은 약 2800초까지 이온 전류가 증가하는 경향을 보이고, 2800초 이후부터 다시 이온 전류가 감소하는 경향을 보였다.
샘플 #1이 샘플 #2 및 샘플 #3 대비하여 이온 전류가 전반적으로 낮게 측정되었다.
도 18에 도시된 바와 같이, 2000초부터 4000초까지 전체 이온 전류량을 측정했을 때, 샘플 #2의 이온 전류량이 샘플 #1의 이온 전류량보다 약 3배 이상이고, 샘플 #3의 이온 전류량이 샘플 #1의 이온 전류량보다 약 2배 이상임을 확인하였다.
실험예 3: 수분 배출량
수분 배출량 측정
제작된 샘플별로 열처리 챔버에서 900℃ 열처리 후, 48hr 대기에 노출되었다.
이후, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 2000초(Sec)부터 4000초까지 온도(Temperature, ℃)를 변화시키며 각 샘플들의 산소 배출량을 측정하였다.
수분 배출량 측정 결과
수분 배출량은 이온 전류(Ion current, A)로 변환되어 결과치로 출력되었다.
도 19에 도시된 바와 같이, 샘플 #1 내지 샘플 #3은 약 2800초까지 이온 전류가 증가하는 경향을 보이고, 2800초 이후부터 다시 이온 전류가 감소하는 경향을 보였다.
샘플 #1이 샘플 #2 및 샘플 #3 대비하여 이온 전류가 전반적으로 낮게 측정되었다.
도 20에 도시된 바와 같이, 2000초부터 4000초까지 전체 이온 전류량을 측정했을 때, 샘플 #2의 이온 전류량이 샘플 #1의 이온 전류량보다 약 4배 이상이고, 샘플 #3의 이온 전류량이 샘플 #1의 이온 전류량보다 약 3배 이상임을 확인하였다.
이하, 표시 장치의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 20은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 21은 도 20의 단면도이다. 도 22는 제1 활성 영역의 평면도이다. 도 23은 제2 활성 영역의 평면도이다.
도 1 내지 도 9와 결부하여 도 20 내지 도 23을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(2)의 활성 영역(AAR_1)은 제1 활성 영역(AAR1) 및 제1 활성 영역(AAR1)보다 면적이 작은 제2 활성 영역(AAR2)을 포함한다는 점에서 도 1 내지 도 4에 따른 표시 장치와 상이하다.
광학 소자(OPS)는 제2 활성 영역(AAR2)에 중첩 배치될 수 있다.
반사 방지 부재(AR)는 제2 활성 영역(AAR2) 및 제1 활성 영역(AAR1)을 커버할 수 있다.
제1 활성 영역(AAR1)은 복수의 제1 화소(PX1)를 포함하고, 제2 활성 영역(AAR2)은 복수의 제2 화소(PX2)를 포함할 수 있다. 제1 화소(PX1)는 도 1에서 상술한 화소(PX)와 동일하다.
도 23을 참조하면, 제2 활성 영역(AAR2)은 화상을 표시하기 위한 제2 화소(PX2)들과 투과창(TA)을 포함할 수 있다.
제2 화소(PX2)들 각각은 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2), 제3 서브 화소(SP3), 및 제4 서브 화소(SP4)를 포함할 수 있다. 제2 화소(PX2)들 각각의 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2), 제3 서브 화소(SP3), 및 제4 서브 화소(SP4)는 도 1을 결부하여 설명한 제1 화소(PX1)들 각각의 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2), 제3 서브 화소(SP3), 및 제4 서브 화소(SP4)와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 설명은 생략한다.
투과창(TA)들은 광을 투과시킬 수 있는 영역을 가리킨다. 투과창(TA)들에는 제2 화소(PX2)가 배치되지 않는다. 제2 활성 영역(AAR2)에서 단위 면적당 제2 화소(PX2)들의 개수(Pixels Per Inch, PPI)는 제1 활성 영역(AAR1)에서 단위 면적당 제1 화소(PX1)들의 개수보다 적을 수 있다. 즉, 제2 활성 영역(AAR2)에서는 제2 화소(PX2)들의 개수를 줄여 투과창(TA)을 배치할 공간을 확보할 수 있다.
투과창(TA)들 각각은 제2 방향(DR2)과 제1 방향(DR1) 각각에서 제2 화소(PX2)에 이웃하여 배치될 수 있다. 투과창(TA)들 각각은 지그재그로 배치될 수 있다. 투과창(TA)들 각각은 제2 화소(PX2)들에 의해 둘러싸일 수 있다.
도 23와 같이, 제2 활성 영역(AAR2)에서 단위 면적당 제2 화소(PX2)들의 개수를 제1 활성 영역(AAR1)에서 단위 면적당 제1 화소(PX1)들의 개수보다 줄임으로써, 제2 활성 영역(AAR2)에 투과창(TA)들을 배치할 공간을 확보할 수 있다.
본 실시예의 경우에도, 광학 소자(OPS)는 실제로 피사체로부터 제공된 입사 광으로만 피사체 이미지를 형성하지 않고 제1 기판(100)의 하면에서 반사된 광 및 제2 기판의 하면에서 반사된 광으로도 피사체 이미지를 형성하기 때문에, 피사체 이미지가 뚜렷하게 보이지 않는 플레어(Flare) 현상이 발생할 수 있는데, 제2 기판(190)의 하면에 반사 방지 부재(AR)가 배치됨으로써 플레어(Flare) 억제의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 반사 방지 부재(AR)의 제4 굴절층(AR4)의 충진 밀도를 향상함으로써 보관 중에 반사 방지 부재(AR) 표면에 외기나 수분이 흡착되는 것을 억제하여 제4 굴절층(AR4) 표면의 거칠기가 감소하고 이로 인해, 표면에 외기(예컨대, O2)나 수분(H2O)이 흡착되는 정도가 현저히 줄어들고 따라서 합착 공정 후 발광층의 열화는 개선될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 표시 장치
10: 표시 패널
20: 윈도우 부재
TSP: 터치 부재
POL: 편광 부재
AR: 반사 방지 부재
SL: 밀봉 부재
ATL: 활성 소자층
EMT: 이격 공간
190: 제2 기판

Claims (22)

  1. 활성 영역 및 상기 활성 영역의 주변에 위치한 비활성 영역이 정의된 제1 기판;
    상기 활성 영역에서 상기 제1 기판의 일면 상에 배치된 활성 소자층;
    상기 제1 기판의 일면과 대향하고 상기 활성 소자층 상에 배치된 제2 기판; 및
    상기 제2 기판의 상기 제1 기판을 바라보는 일면 상에 배치되며 상기 활성 소자층과 이격된 반사 방지 부재를 포함하고,
    상기 반사 방지 부재는 상기 제2 기판의 상기 제1 기판을 바라보는 일면으로부터 순차 적층된 제1 굴절층, 제2 굴절층, 제3 굴절층, 및 제4 굴절층을 포함하고,
    상기 제1 굴절층의 굴절률 및 상기 제3 굴절층의 굴절률은 상기 제2 굴절층의 굴절률 및 상기 제4 굴절층의 굴절률보다 크고,
    상기 제4 굴절층은 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 굴절층의 표면 거칠기(RMS)는 1.3nm이하인 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 굴절층의 굴절률 및 상기 제3 굴절층의 굴절률은 각각 1.8 내지 2.4를 갖고,
    상기 제2 굴절층의 굴절률 및 상기 제4 굴절층의 굴절률은 각각 1.47 내지 1.6을 갖는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 굴절층의 두께는 5nm 내지 15nm이고, 상기 제2 굴절층의 두께는 25nm 내지 40nm이고,
    상기 제3 굴절층의 두께는 100nm 내지 130nm이고, 상기 제4 굴절층의 두께는 80nm 내지 100nm인 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 방지 부재는 상기 활성 영역 및 상기 비활성 영역과 중첩 배치된 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 비활성 영역에서 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되어 상기 제1 기판의 일면과 상기 반사 방지 부재를 상호 결합하는 밀봉 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 밀봉 부재는 프릿을 포함하는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판은 표시 기판이고, 상기 제2 기판은 봉지 기판인 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 방지 부재는 상기 제1 굴절층과 상기 제2 기판의 일면 사이에 배치된 제5 굴절층, 및 상기 제5 굴절층과 상기 제1 굴절층 사이에 배치된 제6 굴절층을 더 포함하고,
    상기 제5 굴절층의 굴절률은 상기 제6 굴절층의 굴절률보다 큰 표시 장치.
  10. 홀 영역을 둘러싸는 활성 영역 및 상기 활성 영역의 주변에 위치한 비활성 영역이 정의된 표시 기판;
    상기 활성 영역에서 상기 표시 기판의 일면 상에 배치된 활성 소자층;
    상기 표시 기판의 일면과 대향하고 상기 활성 소자층 상에 배치된 봉지 기판;
    상기 봉지 기판의 상기 표시 기판을 바라보는 일면 상에 배치되며 상기 활성 소자층과 이격된 반사 방지 부재; 및
    상기 홀 영역 내에 구비되어 상기 표시 기판의 하부에 배치된 광학 소자를 포함하되,
    상기 활성 소자층은 상기 홀 영역과 중첩하는 관통홀을 포함하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 반사 방지 부재는 상기 봉지 기판의 상기 표시 기판을 바라보는 일면으로부터 순차 적층된 제1 굴절층, 제2 굴절층, 제3 굴절층, 및 제4 굴절층을 포함하고,
    상기 제1 굴절층의 굴절률 및 상기 제3 굴절층의 굴절률은 상기 제2 굴절층의 굴절률 및 상기 제4 굴절층의 굴절률보다 크고,
    상기 제4 굴절층은 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨을 포함하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 반사 방지 부재는 상기 홀 영역을 커버하는 표시 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 광학 소자는 카메라, 렌즈, 적외선 센서, 홍재 인식 센서, 또는 조도 센서를 포함하는 표시 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 제4 굴절층의 표면 거칠기(RMS)는 1.3nm이하인 표시 장치.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 굴절층의 굴절률 및 상기 제3 굴절층의 굴절률은 각각 1.8 내지 2.4를 갖고,
    상기 제2 굴절층의 굴절률 및 상기 제4 굴절층의 굴절률은 각각 1.47 내지 1.6을 갖는 표시 장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 굴절층의 두께는 5nm 내지 15nm이고, 상기 제2 굴절층의 두께는 25nm 내지 40nm이고,
    상기 제3 굴절층의 두께는 100nm 내지 130nm이고, 상기 제4 굴절층의 두께는 80nm 내지 100nm인 표시 장치.
  17. 제1 활성 영역 및 상기 제1 활성 영역보다 면적이 작은 제2 활성 영역을 포함하는 활성 영역 및 상기 활성 영역의 주변에 위치한 비활성 영역이 정의된 표시 기판;
    상기 활성 영역에서 상기 표시 기판의 일면 상에 배치된 활성 소자층;
    상기 표시 기판의 일면과 대향하고 상기 활성 소자층 상에 배치된 봉지 기판;
    상기 봉지 기판의 상기 표시 기판을 바라보는 일면 상에 배치되며 상기 활성 소자층과 이격된 반사 방지 부재; 및
    상기 제2 활성 영역과 중첩하여 상기 표시 기판의 하부에 배치된 광학 소자를 포함하고,
    상기 반사 방지 부재는 상기 봉지 기판의 상기 표시 기판을 바라보는 일면으로부터 순차 적층된 제1 굴절층, 제2 굴절층, 제3 굴절층, 및 제4 굴절층을 포함하고,
    상기 제1 활성 영역은 제1 화소들을 포함하고,
    상기 제2 활성 영역은 제2 화소들을 포함하며,
    상기 제2 활성 영역에서 단위 면적당 상기 제2 화소들의 개수는 상기 제1 활성 영역에서 단위 면적당 상기 제1 화소들의 개수보다 적은 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 굴절층의 굴절률 및 상기 제3 굴절층의 굴절률은 각각 상기 제2 굴절층의 굴절률 및 상기 제4 굴절층의 굴절률보다 크고,
    상기 제4 굴절층은 알루미늄, 인듐, 또는 갈륨을 포함하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 활성 영역은 인접한 상기 제2 화소들 사이에 위치한 투과창을 더 포함하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 반사 방지 부재는 상기 제2 활성 영역을 커버하는 표시 장치.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 광학 소자는 카메라, 렌즈, 적외선 센서, 홍재 인식 센서, 또는 조도 센서를 포함하는 표시 장치.
  22. 제19 항에 있어서,
    상기 제4 굴절층의 표면 거칠기(RMS)는 1.3nm이하인 표시 장치.
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