KR20230018836A - 화소 렌즈들을 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화소 렌즈들을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 상기 화소 렌즈들은 발광 소자들을 덮는 봉지 부재 상에 위치할 수 있다. 상기 발광 소자들은 소자 기판의 발광 영역들 사이에 위치할 수 있다. 상기 화소 렌즈들은 제 1 방향으로 연장할 수 있다. 각 화소 렌즈의 중심축은 상기 발광 영역들 사이에 위치할 수 있다. 각 화소 렌즈는 인접한 발광 영역들과 중첩하는 단부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서는 상기 화소 렌즈들에 의해 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 시야각이 제한되되, 각 발광 소자로부터 방출된 빛의 휘도 반치각이 증가될 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 장치에서는 시청자가 이미지를 바라보는 시청 각도의 변화에 따른 휘도의 급격한 변경이 방지될 수 있다.
Description
본 발명은 화소 렌즈들을 이용하여 시야각을 제한하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 사용자에게 이미지를 제공한다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 다수의 발광 소자를 포함할 수 있다. 각 발광 소자는 특정한 색을 나타내는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 각 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 사용자에게 제공되는 이미지가 주변 사람들에게 인식되지 않도록 시야각을 제한할 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 상기 발광 소자들을 덮는 봉지 부재 상에 위치하는 화소 렌즈들을 포함할 수 있다. 각 화소 렌즈는 제 1 방향으로 연장할 수 있다. 상기 화소 렌즈들은 상기 발광 소자들과 중첩할 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서는 각 발광 소자로부터 방출된 빛이 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 집광될 수 있다.
그러나, 상기 디스플레이 장치에서는 상기 화소 렌즈들에 의해 각 발광 소자로부터 방출된 빛의 휘도 반치각이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 장치에서는 사용자가 정면이 아닌 방향에서 본 이미지의 휘도가 정면에서 본 이미지의 휘도보다 현저히 낮아질 수 있다. 즉, 상기 디스플레이 장치에서는 사용자가 이미지를 바라보는 시청 각도의 변화에 따라 이미지의 휘도가 급격히 변경될 수 있다. 특히, 스마트 워치와 같은 웨어러블 디스플레이 장치(wearable display apparatus)는 시청자의 주시청 각도가 50~60°이므로, 사용자에게 인식되는 이미지의 휘도가 현저히 낮을 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시야각을 제한하며, 사용자가 바라보는 시청 각도의 변화에 따른 휘도의 급격한 변경을 방지할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판을 포함한다. 소자 기판 상에는 뱅크 절연막이 위치한다. 뱅크 절연막은 제 1 발광 영역을 정의한다. 소자 기판의 제 1 발광 영역 상에는 제 1 발광 소자가 위치한다. 뱅크 절연막 및 제 1 발광 소자 상에는 봉지 부재가 위치한다. 봉지 부재 상에는 화소 렌즈가 위치한다. 화소 렌즈의 중심축은 제 1 발광 영역의 외측에 위치한다. 화소 렌즈의 일측 단부는 제 1 발광 영역과 중첩한다. 화소 렌즈 상에는 렌즈 평탄화막이 위치한다. 렌즈 평탄화막은 화소 렌즈보다 작은 굴절률을 갖는다.
렌즈 평탄화막 상에는 편광 부재가 위치할 수 있다.
뱅크 절연막은 제 1 발광 영역과 인접한 제 2 발광 영역을 정의할 수 있다. 제 2 발광 영역 상에는 제 2 발광 소자가 위치할 수 있다. 봉지 부재는 제 2 발광 소자 상으로 연장할 수 있다. 화소 렌즈의 중심축은 제 1 발광 영역과 제 2 발광 영역 사이에 위치할 수 있다.
화소 렌즈의 타측 단부는 제 2 발광 영역과 중첩할 수 있다.
제 2 발광 영역은 제 1 발광 영역과 다른 색을 구현할 수 있다.
봉지 부재와 렌즈 절연막 사이에는 터치 부재가 위치할 수 있다. 터치 부재는 봉지 부재와 화소 렌즈 사이로 연장할 수 있다.
터치 부재는 터치 전극을 포함할 수 있다. 터치 전극은 뱅크 절연막과 중첩할 수 있다.
터치 부재와 화소 렌즈 사이에는 블랙 매트릭스 및 컬러 필터가 위치할 수 있다. 컬러 필터는 제 1 발광 영역과 중첩할 수 있다. 블랙 매트릭스는 컬러 필터와 나란히 위치할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널은 제 1 방향으로 다수의 제 1 발광 영역과 다수의 제 2 발광 영역이 교대로 배치된 제 1 열 및 상기 제 1 방향으로 다수의 제 3 발광 영역이 배치된 제 2 열을 포함한다. 제 1 열 및 제 2 열은 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 반복된다. 표시 패널 상에는 렌즈 조립체가 위치한다. 렌즈 조립체는 화소 렌즈들 및 렌즈 평탄화막을 포함한다. 화소 렌즈들은 제 1 방향으로 연장한다. 각 화소 렌즈의 중심축은 제 1 열과 제 2 열 사이에 위치한다. 렌즈 평탄화막은 화소 렌즈들을 덮는다. 렌즈 평탄화막의 굴절률은 각 화소 렌즈의 굴절률보다 작다.
제 2 방향으로 각 화소 렌즈의 수평 길이는 제 2 방향으로 제 1 열과 제 2 열 사이의 수평 거리보다 클 수 있다.
제 1 발광 영역은 녹색을 구현할 수 있다. 제 2 발광 영역은 적색을 구현할 수 있다. 제 3 발광 영역은 청색을 구현할 수 있다.
제 1 방향으로 제 3 발광 영역의 수평 길이는 제 1 방향으로 제 1 발광 영역의 수평 길이 및 제 1 방향으로 제 2 발광 영역의 수평 길이보다 길 수 있다.
제 2 방향으로 제 3 발광 영역의 중심과 화소 렌즈의 중심축 사이의 제 1 수평 거리는 제 2 방향으로 화소 렌즈의 중심축과 제 2 발광 영역의 중심 사이의 제 2 수평 거리보다 클 수 있다.
제 2 방향으로 제 2 발광 영역의 중심과 제 3 발광 영역의 중심 사이는 제 3 수평 거리를 가질 수 있다. 제 1 수평 거리와 제 2 수평 거리 사이의 차이는 제 3 수평 거리의 3% 내지 13%일 수 있다.
표시 패널과 렌즈 조립체 사이에는 색 변환 부재가 위치할 수 있다. 색 변환 부재는 컬러 필터들, 블랙 매트릭스 및 필터 평탄화막을 포함할 수 있다. 컬러 필터들은 제 1 발광 영역들, 제 2 발광 영역들 및 제 3 발광 영역들과 중첩할 수 있다. 블랙 매트릭스는 컬러 필터들과 나란히 위치할 수 있다. 필터 평탄화막은 컬러 필터들 및 블랙 매트릭스를 덮을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판의 발광 영역 상에 위치하는 발광 소자, 상기 발광 소자를 덮는 봉지 부재 상에 위치하는 화소 렌즈 및 상기 화소 렌즈를 덮는 렌즈 평탄화막을 포함하되, 상기 화소 렌즈의 중심축이 상기 발광 영역의 외측에 위치하고, 상기 렌즈 평탄화막인 상기 화소 렌즈보다 작은 굴절률을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 화소 렌즈에 의해 시야각이 제한되되, 상기 발광 소자로부터 방출된 빛의 휘도 반치각이 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 사용자가 바라보는 시청 각도의 변화에 따른 휘도의 급격한 변경이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 표시 패널 및 렌즈 조립체의 상면을 부분적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 I-I'선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 K 영역을 확대한 도면이다.
도 5 내지 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면들이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 표시 패널 및 렌즈 조립체의 상면을 부분적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 I-I'선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 K 영역을 확대한 도면이다.
도 5 내지 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면들이다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 표시 패널 및 렌즈 조립체의 상면을 부분적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2의 I-I'선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다. 도 4는 도 3의 K 영역을 확대한 도면이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 표시 패널(DP), 구동부들(SD, DD, TC) 및 렌즈 조립체(LA)를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(DP)은 사용자에게 제공될 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(DP)은 다수의 화소(PA)를 포함할 수 있다. 상기 구동부들(SD, DD, TC)은 이미지의 생성에 필요한 다양한 신호들을 상기 표시 패널(DP)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동부들(SD, DD, TC)은 스캔 드라이버(SD), 데이터 드라이버(DD) 및 타이밍 컨트롤러(TC)를 포함할 수 있다.
상기 스캔 드라이버(SD)는 스캔 라인들을 통해 상기 표시 패널(DP)에 스캔 신호를 순차적으로 인가할 수 있다. 상기 데이터 드라이버(DD)는 데이터 라인들을 통해 상기 표시 패널(DP)에 데이터 신호를 인가할 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(TC)는 상기 스캔 드라이버(SD) 및 상기 데이터 드라이버(DD)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 타이밍 컨트롤러(TC)는 상기 스캔 드라이버(SD)에 클럭 신호들, 리셋 클럭 신호들 및 스타트 신호들을 인가하고, 상기 데이터 드라이버(DD)에 디지털 비디오 신호들 및 소스 타이밍 제어 신호를 인가할 수 있다.
상기 표시 패널(DP)의 상기 화소들(PA) 제 1 방향(X) 및 상기 제 1 방향(X)과 수직한 제 2 방향(Y)으로 배치될 수 있다. 상기 화소들(PA)은 등간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 화소들(PA)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 각 화소(PA)는 다수의 발광 영역(EA1, EA2, EA3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 화소(PA)는 제 1 발광 영역(EA1), 제 2 발광 영역(EA2) 및 제 3 발광 영역(EA3)을 포함할 수 있다. 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3)은 특정한 색을 구현할 수 있다. 예를 들어, 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 내에는 발광 소자(300)가 위치할 수 있다. 상기 발광 소자(300)는 특정한 색을 나타내는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(300)는 순서대로 적층된 제 1 전극(310), 발광층(320) 및 제 2 전극(330)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(310)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(310)은 반사율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(310)은 알루미늄(Al) 및 은(Ag)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(310)은 다중층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(310)은 ITO 및 IZO와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어진 투명 전극들 사이에 금속으로 이루어진 반사 전극이 위치하는 구조를 가질 수 있다.
상기 발광층(320)은 상기 제 1 전극(310)과 상기 제 2 전극(330)의 전압 차에 대응하는 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(320)은 발광 물질로 이루어진 발광 물질층(Emission Materila Layer; EML)을 포함할 수 있다. 상기 발광 물질은 유기 물질, 무기 물질 또는 하이브리드 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상기 표시 패널(DP)은 유기 발광 물질을 포함하는 유기 발광 표시 패널일 수 있다.
상기 발광층(320)은 다중층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(320)은 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL), 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL), 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL) 및 전자 주입층(Electron Injection Layer; EIL) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상기 표시 패널(DP)에서는 상기 발광층(320)의 발광 효율이 향상될 수 있다.
상기 제 2 전극(330)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(330)은 상기 제 1 전극(310)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(330)은 상기 제 1 전극(310)보다 높은 투과율을 갖는 투명 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(330)은 ITO 및 IZO와 같은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상기 표시 패널(DP)에서는 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 상기 발광층(320)에 의해 생성된 빛이 해당 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 상기 제 2 전극(330)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
각 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 상기 발광 소자(300)는 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 1 전극(310)은 인접한 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 1 전극(310)과 이격될 수 있다. 인접한 발광 영역들(EA1, EA2, EA3)의 상기 제 1 전극들(310) 사이에는 뱅크 절연막(140)이 위치할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(140)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(140)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 1 전극(310)은 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 인접한 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 1 전극(310)과 절연될 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(140)은 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 1 전극(310)의 가장 자리를 덮을 수 있다. 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 상기 발광층(320) 및 상기 제 2 전극(330)은 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 노출된 해당 제 1 전극(310)의 일부 영역 상에 순서대로 적층될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 영역들(EA1, EA2, EA3)은 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 정의될 수 있다.
각 화소(PA)의 상기 발광 영역들(EA1, EA2, EA3)은 서로 다른 색을 구현할 수 있다. 예를 들어, 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 발광층(320)은 인접한 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 발광층(320)과 이격될 수 있다. 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 발광층(320)은 인접한 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 발광층(320)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 발광 영역(EA1) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300)는 녹색을 구현하는 빛을 방출하고, 상기 제 2 발광 영역(EA2) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300)는 적색을 구현하는 빛을 방출하며, 상기 제 3 발광 영역(EA3) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300)는 청색을 구현하는 빛을 방출할 수 있다.
각 화소(PA)의 상기 발광 영역들(EA1, EA2, EA3)은 서로 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 적색을 구현하는 상기 제 2 발광 영역(EA2)은 녹색을 구현하는 상기 제 1 발광 영역(EA1)보다 큰 면적을 가지고, 청색을 구현하는 상기 제 3 발광 영역(EA3)은 상기 제 2 발광 영역(EA2)보다 큰 면적을 가질 수 있다. 상기 제 2 발광 영역(EA2)은 상기 제 1 발광 영역(EA1)과 제 1 방향(X)으로 나란히 위치할 수 있다. 상기 제 3 발광 영역(EA3)은 상기 제 1 발광 영역(EA1) 및 상기 제 2 발광 영역(EA2)과 상기 제 1 방향(X)과 수직한 제 2 방향(Y)으로 나란히 위치할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상기 표시 패널(DP)은 상기 제 1 방향(X)으로 상기 제 1 발광 영역들(EA1)과 상기 제 2 발광 영역들(EA2)이 교대로 배치되는 제 1 열 및 상기 제 1 방향(X)으로 상기 제 3 발광 영역들(EA3)이 배치되는 제 2 열이 상기 제 2 방향(Y)으로 반복 배치된 형상일 수 있다.
각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 2 전극(330)에 인가되는 전압은 인접한 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 2 전극(330)에 인가되는 전압과 동일할 수 있다. 예를 들어, 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 2 전극(330)은 인접한 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 2 전극(330)과 전기적으로 연결될 수 있다. 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 2 전극(330)은 인접한 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 2 전극(330)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 2 전극(330)은 인접한 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 제 2 전극(330)과 직접 접촉할 수 있다. 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 상에 위치하는 상기 발광 소자(300)의 상기 제 2 전극(330)은 상기 뱅크 절연막(140) 상으로 연장할 수 있다.
상기 뱅크 절연막(140) 및 상기 발광 소자들(300)은 소자 기판(100)에 의해 지지될 수 있다. 예를 들어, 각 발광 소자(300)는 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 정의된 상기 소자 기판(100)의 상기 발광 영역들(EA1, EA2, EA3) 중 하나 상에 위치할 수 있다. 상기 소자 기판(100)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 소자 기판(100)과 상기 발광 소자들(300) 사이 및 상기 소자 기판(100)과 상기 뱅크 절연막(140) 사이에는 각 발광 소자(300)의 동작을 제어하기 위한 구동 회로들이 위치할 수 있다. 예를 들어, 각 발광 소자(300)는 상기 구동 회로들 중 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 각 구동 회로는 상기 스캔 라인들 중 하나 및 상기 데이터 라인들 중 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 각 구동 회로는 상기 스캔 신호에 따라 상기 데이터 신호에 대응하는 구동 전류를 해당 발광 소자(300)에 인가할 수 있다. 각 구동 회로는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(200)를 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(200)는 반도체 패턴(210), 게이트 절연막(220), 게이트 전극(230), 층간 절연막(240), 소스 전극(250) 및 드레인 전극(260)을 포함할 수 있다.
상기 반도체 패턴(210)은 상기 소자 기판(100)에 가까이 위치할 수 있다. 상기 반도체 패턴(210)은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)은 IGZO와 같은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 상기 반도체 패턴(210)은 소스 영역, 채널 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 상기 채널 영역은 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역 사이에 위치할 수 있다. 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 상기 채널 영역보다 낮은 저항을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 산화물 반도체의 도체화된 영역을 포함할 수 있다. 상기 채널 영역은 산화물 반도체의 도체화되지 않은 영역일 수 있다.
상기 게이트 절연막(220)은 상기 반도체 패턴(210) 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 상기 반도체 패턴(210)의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)의 측면은 상기 게이트 절연막(220)에 의해 덮일 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220)은 실리콘 질화물(SiN) 및 실리콘 산화물(SiO)과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(230)은 상기 게이트 절연막(220) 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 전극(230)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(230)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극(330)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 채널 영역과 중첩할 수 있다. 상기 게이트 전극(330)은 상기 게이트 절연막(220)에 의해 상기 반도체 패턴(210)과 절연될 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)의 상기 채널 영역은 상기 게이트 전극(330)에 인가된 전압에 대응하는 전기 전도도를 가질 수 있다.
상기 층간 절연막(240)은 상기 게이트 전극(230) 상에 위치할 수 있다. 상기 층간 절연막(240)은 상기 게이트 전극(230)의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(230)의 측면은 상기 층간 절연막(240)에 의해 덮일 수 있다. 상기 층간 절연막(240)은 상기 게이트 절연막(220)을 따라 상기 반도체 패턴(210)의 외측으로 연장할 수 있다. 상기 층간 절연막(240)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(240)은 실리콘 질화물(SiN) 및 실리콘 산화물(SiO)과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(250)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(250)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 게이트 전극(230)과 절연될 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 게이트 전극(230)과 다른 층 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(250)은 상기 층간 절연막(240) 상에 위치할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 게이트 전극(230)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220) 및 상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역을 부분적으로 노출하는 소스 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 소스 컨택홀을 통해 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역과 직접 접촉할 수 있다.
상기 드레인 전극(260)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(260)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 게이트 전극(230)과 절연될 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 게이트 전극(230)과 다른 층 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(260)은 상기 층간 절연막(240) 상에 위치할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 게이트 전극(230)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 동일한 층 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 절연될 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 이격될 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220) 및 상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역을 부분적으로 노출하는 드레인 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 드레인 컨택홀을 통해 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역과 직접 접촉할 수 있다.
상기 소자 기판(100)과 상기 구동 회로들 사이에는 버퍼 절연막(110)이 위치할 수 있다. 상기 버퍼 절연막(110)은 상기 박막 트랜지스터들(200)의 형성 공정에서 상기 소자 기판(100)에 의한 오염을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼 절연막(110)은 상기 구동 회로들을 향한 상기 소자 기판(100)의 상부면을 전체적으로 덮을 수 있다. 상기 버퍼 절연막(110)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼 절연막(110)은 실리콘 질화물(SiN) 및 실리콘 산화물(SiO)과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 버퍼 절연막(110)은 다중층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼 절연막(110)은 실리콘 질화물로 형성된 층과 실리콘 산화물로 형성된 층의 적층 구조를 가질 수 있다.
상기 구동 회로들 및 상기 발광 소자들(300) 사이에는 하부 보호막(120) 및 오버 코트층(130)이 위치할 수 있다. 상기 하부 보호막(120)은 외부 충격 및 수분에 의한 상기 구동 회로들의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(120)은 상기 발광 소자들(300)을 향한 각 구동 회로의 표면을 따라 연장할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 하부 보호막(120) 상에 위치할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 구동 회로들에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 박막 트랜지스터들(200)은 상기 하부 보호막(120) 및 상기 오버 코트층(130)에 의해 덮일 수 있다. 상기 소자 기판(100)과 대향하는 상기 오버 코트층(130)의 상부면은 평평한 평면일 수 있다. 상기 하부 보호막(120) 및 상기 오버 코트층(130)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 하부 보호막(120)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(120)은 실리콘 질화물(SiN) 및 실리콘 산화물(SiO)과 같은 무기 절연 물질을 포함하고, 상기 오버 코트층(130)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 발광 소자들(300)은 상기 오버 코트층(130) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(140)은 인접한 제 1 전극들(310) 사이에서 상기 오버 코트층(130)과 직접 접촉할 수 있다. 각 발광 소자(300)는 상기 박막 트랜지스터들(200) 중 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(120) 및 상기 오버 코트층(130)은 각 박막 트랜지스터(200)의 상기 드레인 전극(260)을 부분적으로 노출하는 전극 컨택홀들을 포함할 수 있다. 각 발광 소자(300)의 상기 제 1 전극(310)은 상기 전극 컨택홀들 중 하나를 통해 해당 박막 트랜지스터(200)의 상기 드레인 전극(260)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 뱅크 절연막(140)과 상기 발광 소자들(300) 상에는 봉지 부재(400)가 위치할 수 있다. 상기 봉지 부재(400)는 외부 충격 및 수분에 의한 상기 발광 소자들(300)의 손상을 방지할 수 있다. 상기 봉지 부재(400)는 다중층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 부재(400)는 순서대로 적층된 제 1 봉지층(410), 제 2 봉지층(420) 및 제 3 봉지층(430)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 봉지층(410), 상기 제 2 봉지층(420) 및 상기 제 3 봉지층(430)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 봉지층(420)은 상기 제 1 봉지층(410) 및 상기 제 3 봉지층(430)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 봉지층(410) 및 상기 제 3 봉지층(430)은 실리콘 질화물(SiN) 및 실리콘 산화물(SiO)과 같은 무기 절연 물질을 포함하고, 상기 제 2 봉지층(420)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상기 표시 패널(DP)에서는 외부 충격 및 수분에 의한 상기 발광 소자들(300)의 손상이 효과적으로 방지될 수 있다.
상기 렌즈 조립체(LA)는 상기 표시 패널(DP) 상에 위치할 수 있다. 상기 렌즈 조립체(LA)는 상기 표시 패널(DP)의 각 발광 소자(300)로부터 방출된 빛의 경로 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 조립체(LA)는 상기 봉지 부재(400) 상에 위치할 수 있다. 상기 렌즈 조립체(LA)는 상기 표시 패널(DP)의 시야각을 제한할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 조립체(LA)는 화소 렌즈들(510) 및 렌즈 평탄화막(520)을 포함할 수 있다.
상기 화소 렌즈들(510)은 상기 표시 패널(DP)에 가까이 위치할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 렌즈(510)은 상기 표시 패널(DP)의 상기 봉지 부재(400)과 직접 접촉하는 평면을 갖는 반원 형상일 수 있다. 상기 화소 렌즈들(510)은 상기 제 1 방향(X)으로 나란히 연장할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 화소 렌즈들(510)에 의해 상기 제 2 방향(Y)으로 진행하는 빛이 집광될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 2 방향(Y)의 시야각이 제한될 수 있다.
각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)는 상기 발광 영역들(EA1, EA2, EA3)의 외측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)은 상기 제 2 발광 영역들(EA2)과 상기 제 3 발광 영역들(EA3) 사이에 위치할 수 있다. 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)은 상기 제 1 열과 상기 제 2 열 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)은 상기 제 1 방향(X)으로 상기 제 2 발광 영역들(EA2)의 중심을 지나는 제 1 발광 중심선(CL1)과 상기 제 1 방향(X)으로 상기 제 3 발광 영역들(EA3)의 중심으로 지나는 제 2 발광 중심선(CL2) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 1 발광 중심선(CL1)과 상기 화소 렌즈(510)의 중심축(510C) 사이의 제 1 수평 거리(d1)는 상기 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)과 상기 제 2 발광 중심선(CL2) 사이의 제 2 수평 거리(d2)와 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 방향(Y)으로 각 제 2 발광 영역(EA2)의 중심과 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C) 사이의 수평 거리는 상기 제 2 방향(Y)으로 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)과 각 제 3 발광 영역(EA3)의 중심 사이의 수평 거리와 동일할 수 있다.
상기 화소 렌즈들(510)은 상기 표시 패널(DP)의 상기 뱅크 절연막(140)과 중첩할 수 있다. 상기 제 2 방향(Y)으로 각 화소 렌즈(510)의 수평 길이는 상기 제 2 방향으로 상기 제 1 열과 상기 제 2 열 사이의 수평 거리보다 클 수 있다. 예를 들어, 각 화소 렌즈(510)의 일측 단부는 상기 제 2 발광 영역들(EA2)과 중첩하고, 각 화소 렌즈(510)의 타측 단부는 상기 제 3 발광 영역들(EA3)과 중첩할 수 있다.
상기 렌즈 평탄화막(520)은 상기 화소 렌즈들(510) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 화소 렌즈들(510)은 상기 렌즈 평탄화막(520)에 의해 덮일 수 있다. 상기 렌즈 평탄화막(520)은 상기 표시 패널(DP)과 대향하는 각 화소 렌즈(510)의 표면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 렌즈 평탄화막(520)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 평탄화막(520)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 화소 렌즈들(510)에 의한 단차는 상기 렌즈 평탄화막(520)에 의해 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(DP)의 상기 봉지 부재(400)와 대향하는 상기 렌즈 평탄화막(520)의 상부면은 평평한 평면일 수 있다.
상기 렌즈 평탄화막(520)의 굴절률은 각 화소 렌즈(510)의 굴절률보다 작을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 상기 발광 소자(300)로부터 해당 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 외측 방향으로 방출된 빛(L2, L3)이 각 화소 렌즈(510)의 단부를 통과한 후, 해당 화소 렌즈(510)와 상기 렌즈 평탄화막(520) 사이의 경계에서 해당 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 정면 방향으로 방출된 빛(L1)과 평행한 방향으로 굴절될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 발광 소자(300)로부터 방출된 빛이 상기 렌즈 조립체(LA)에 의해 해당 발광 영역(EA1, EA2, EA2)의 정면 방향으로 평행하게 진행될 수 있다.
표 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상기 표시 패널(DP)에서 녹색 발광 영역, 적색 발광 영역, 청색 발광 영역 및 화소의 반치각 증가율을 나타낸 것이다.
| 녹색 발광 영역 | 적색 발광 영역 | 청색 발광 영역 | 화소 | |
| 반치각 증가율 | 11% | 9% | 23% | 11% |
표 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상기 표시 패널(DP)에서는 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 및 상기 화소(PA)에서 방출된 빛의 휘도 반치각이 모두 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 화소 렌즈들(510)에 의해 상기 제 2 방향(Y)의 시야각이 제한되되, 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 상기 발광 소자(300)로부터 방출된 빛의 휘도 반치각이 증가될 수 있다.상기 렌즈 조립체(LA) 상에는 편광 부재(600)가 배치될 수 있다. 상기 편광 부재(600)를 통과하는 빛은 특정 방향으로 편광될 수 있다. 예를 들어, 상기 편광 부재(600)는 선편광판과 1/4 파장판의 적층 구조를 가질 수 있다. 상기 편광 부재(600)는 통과하는 빛은 원편광될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 외광 반사가 방지될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 표시 패널(DP) 상에 위치하는 상기 렌즈 조립체(LA)를 포함하고, 상기 렌즈 조립체(LA)가 상기 화소 렌즈들(510) 및 상기 렌즈 평탄화막(520)을 포함하되, 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)가 상기 표시 패널(DP)의 상기 발광 영역들(EA1, EA2, EA3) 사이에 위치하고, 상기 화소 렌즈들(510)을 덮는 상기 렌즈 평탄화막(520)이 각 화소 렌즈(510)보다 작은 굴절률을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 시야각이 제한되되, 상기 표시 패널(DP)의 각 화소(PA)로부터 방출된 빛의 휘도 반치각이 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 사용자가 바라보는 시청 각도의 변화에 따른 휘도의 급격한 변경이 방지될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 구동부들(SD, DD, TC)이 상기 표시 패널(DP)의 외측에 위치하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 구동부들(SD, DD, TC) 중 적어도 하나가 상기 표시 패널(DP) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 스캔 드라이버(SD)가 상기 표시 패널(DP) 상에 실장된 GIP 타입의 디스플레이 장치일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 렌즈 조립체(LA)가 상기 표시 패널(DP)의 상기 봉지 부재(400)와 접촉되는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 렌즈 조립체(LA)가 접착층에 의해 상기 표시 패널(DP)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(DP)의 상기 봉지 부재(400)와 상기 렌즈 조립체(LA) 사이에 접착층이 위치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(DP)과 상기 렌즈 조립체(LA)가 다양한 방식으로 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(DP)과 상기 렌즈 조립체(LA) 사이에 터치 부재(700)가 위치할 수 있다. 상기 터치 부재(700)는 사용자 및/또는 도구의 터치를 감지할 수 있다. 예를 들어, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(DP)의 상기 봉지 부재(400)와 상기 렌즈 조립체(LA) 사이에 위치하는 상기 터치 부재(700)가 나란히 위치하는 터치 전극들(711, 721) 및 상기 터치 전극들(711, 721) 사이를 전기적으로 연결하는 브릿지 전극들(712, 722)을 포함할 수 있다. 상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)는 상기 표시 패널(DP)의 상기 봉지 부재(400) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 부재(400)와 상기 터치 부재(700) 사이에는 터치 버퍼막(701)이 위치할 수 있다. 상기 터치 버퍼막(701)은 상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)의 형성 공정에서 상기 발광 소자들(300)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 부재(700)를 향한 상기 봉지 부재(400)의 상부면은 상기 터치 버퍼막(701)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 터치 버퍼막(701)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 버퍼막(701)은 실리콘 질화물(SiN) 및 실리콘 산화물(SiO)과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)은 낮은 저항을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)은 높은 반사율을 가질 수 있다. 예를 들어, 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 상기 발광 소자(300)에서 상기 터치 전극들(711, 721) 또는 상기 브릿지 전극들(712, 722) 방향으로 방출된 빛은 상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)에 의해 차단될 수 있다.
상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)은 각 화소(PA)의 상기 발광 영역들(EA1, EA2, EA3)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)은 상기 발광 영역들(EA1, EA2, EA3) 사이에 위치할 수 있다. 상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)은 상기 뱅크 절연막(140)과 중첩할 수 있다. 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 상기 발광 소자(300)로부터 방출된 빛은 상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722) 사이를 통과할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 상기 발광 소자(300)로부터 방출된 빛의 진행 방향이 상기 터치 전극들(711, 721) 및 상기 브릿지 전극들(712, 722)에 의해 제한될 수 있다. 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 터치 부재(700) 및 상기 렌즈 조립체(LA)에 의해 시야각이 제한될 수 있다.
상기 터치 부재(700)는 상기 터치 전극들(711, 721)이 제 3 방향으로 연결된 제 1 터치 조립체(710) 및 상기 터치 전극들(711, 721)이 상기 제 3 방향과 수직한 제 4 방향으로 연결된 제 2 터치 조립체(720)로 구성될 수 있다. 상기 제 3 방향은 상기 제 1 방향(X)과 평행한 방향이고, 상기 제 4 방향은 상기 제 2 방향(Y)과 평행한 방향일 수 있다. 상기 제 1 터치 조립체(710)는 나란히 위치하는 제 1 터치 전극들(711) 및 상기 제 1 터치 전극들(711)을 상기 제 3 방향으로 연결하는 제 1 브릿지 전극들(712)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 터치 조립체(720)는 상기 제 1 터치 전극들(711) 사이에 위치하는 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 2 터치 전극들(721)을 상기 제 4 방향으로 연결하는 제 2 브릿지 전극들(722)을 포함할 수 있다. 각 제 2 브릿지 전극(722)은 상기 제 1 브릿지 전극들(712) 중 하나와 교차할 수 있다. 상기 제 2 브릿지 전극들(722)은 상기 제 1 브릿지 전극들(712)과 절연될 수 있다. 상기 제 2 브릿지 전극들(722)은 상기 제 1 브릿지 전극들(712)과 다른 층 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 브릿지 전극들(712)과 상기 제 2 브릿지 전극들(722) 사이에는 터치 절연막(730)이 위치할 수 있다. 상기 터치 절연막(730)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 절연막(730)은 실리콘 질화물(SiN) 및 실리콘 산화물(SiO)과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 2 터치 전극들(721)은 상기 제 1 터치 전극들(711)과 동일한 층 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 절연막(730)은 상기 제 1 브릿지 전극들(712)을 덮으며, 상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 2 브릿지 전극들(722)은 상기 터치 절연막(730) 상에 위치할 수 있다. 상기 터치 절연막(730)은 각 제 1 브릿지 전극(712)을 부분적으로 노출하는 터치 컨택홀들을 포함할 수 있다. 각 제 1 터치 전극(711)은 상기 터치 컨택홀들 중 하나를 통해 해당 제 1 브릿지 전극(712)과 연결될 수 있다.
상기 터치 부재(700)와 상기 렌즈 조립체(LA) 사이에는 터치 평탄화막(750)이 위치할 수 있다. 상기 터치 평탄화막(750)은 외부 충격 및 수분에 의한 상기 터치 부재(700)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 터치 전극들(711), 상기 제 2 터치 전극들(721) 및 상기 제 2 브릿지 전극들(722)은 상기 터치 평탄화막(750)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 터치 평탄화막(750)은 각 화소(PA)의 상기 발광 영역들(EA1, EA2, EA3) 상으로 연장할 수 있다. 상기 터치 평탄화막(750)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 평탄화막(750)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 터치 부재(700)에 의한 단차는 상기 터치 평탄화막(750)에 의해 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(DP)의 상기 봉지 부재(400)와 대향하는 상기 터치 평탄화막(750)의 상부면은 평평한 평면일 수 있다. 상기 터치 평탄화막(750)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 터치 평탄화막(750)에 의한 휘도 저하가 최소화될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(DP)과 상기 렌즈 조립체(LA) 사이에 색 변화 부재가 위치할 수 있다. 상기 색 변환 부재는 블랙 매트릭스(810) 및 컬러 필터들(820)을 포함할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(810)는 상기 컬러 필터들(820)과 나란히 위치할 수 있다. 각 컬러 필터(820)는 상기 발광 영역들(EA1, EA2, EA3) 중 하나와 중첩할 수 있다. 각 컬러 필터(820)는 인접한 컬러 필터(820)와 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 컬러 필터(820)는 해당 컬러 필터(820)와 중첩하는 상기 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 상기 발광 소자(300)로부터 방출되는 빛과 동일한 색을 나타낼 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(810)는 상기 뱅크 절연막(140)과 중첩할 수 있다. 각 화소 렌즈(510)의 중심축은 상기 블랙 매트릭스(810) 상에 위치할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(810) 및 상기 컬러 필터들(820)은 상기 봉지 부재(400) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)을 향한 상기 블랙 매트릭스(810)의 하부면 및 각 컬러 필터(820)의 하부면은 상기 봉지 부재(400)와 직접 접촉할 수 있다. 각 컬러 필터(820)의 단부는 상기 블랙 매트릭스(810)와 중첩할 수 있다. 예를 들어, 각 컬러 필터(820)의 수평 길이는 해당 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 수평 길이보다 클 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 색 재현성이 향상될 수 있다.
상기 색 변환 부재는 상기 블랙 매트릭스(810) 및 상기 컬러 필터들(820) 상에 위치하는 필터 평탄화막(830)을 포함할 수 있다. 상기 필터 평탄화막(830)은 외부 충격에 의한 상기 블랙 매트릭스(810) 및 상기 컬러 필터들(820)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 필터 평탄화막(830)은 상기 블랙 매트릭스(810) 및 상기 컬러 필터들(820)을 완전히 덮을 수 있다. 상기 필터 평탄화막(830)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 필터 평탄화막(830)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(810) 및 상기 컬러 필터(820)에 의한 단차는 상기 필터 평탄화막(830)에 의해 제거될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널(DP)과 상기 렌즈 조립체(LA) 사이에 터치 부재(700) 및 색 변환 부재가 적층될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 표시 패널의 상기 봉지 부재(400) 상에 상기 터치 부재(700)가 위치하고, 상기 터치 부재(700) 상에 상기 블랙 매트릭스(810) 및 상기 컬러 필터들(820)이 위치하며, 상기 블랙 매트릭스(810)와 상기 컬러 필터들(820)을 덮는 상기 필터 평탄화막(750) 상에 상기 렌즈 조립체(LA)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 휘도 반치각의 감소를 최소화하며, 시야각을 제한하되, 사용자 및/또는 도구의 터치를 감지하고, 색 재현성을 향상할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 렌즈 조립체(LA) 상에 상기 편광 부재(600)가 부착되는 것으로 설명된다. 그러나, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 편광 부재(600)가 생략될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 사용자에게 제공되는 이미지의 휘도가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)이 상기 제 1 발광 영역들(EA1)과 상기 제 2 발광 영역들(EA2)이 교대로 배치된 제 1 열과 상기 제 3 발광 영역들(EA3)이 배치된 제 2 열의 가운데 위치하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)이 일측 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 도 10 및 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 1 방향(X)으로 상기 제 2 발광 영역(EA2)의 중심을 지나는 상기 제 1 발광 중심선(CL1)과 상기 화소 렌즈(510)의 중심축(510C) 사이의 제 3 수평 거리(d3)가 상기 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)과 상기 제 1 방향(X)으로 상기 제 3 발광 영역(EA3)의 중심을 지나는 상기 제 2 발광 중심선(CL2) 사이의 제 4 수평 거리(d4)보다 작을 수 있다.
표 2 및 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 상기 제 1 발광 영역(EA1)이 녹색을 구현하고, 상기 제 2 발광 영역(EA2)이 적색을 구현하며, 상기 제 3 발광 영역(EA3)이 청색을 구현할 때, 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)이 상기 제 1 열과 상기 제 2 열의 가운데에서 이동한 이동 비율에 따른 상기 제 1 발광 영역(EA1), 상기 제 2 발광 영역(EA2), 상기 제 3 발광 영역(EA3) 및 상기 화소(PA)의 반치각 증가율을 나타낸 것이다. 여기서, 상기 이동 비율은 각 발광 영역(EA1, EA2, EA3)의 피치(pitch)인 상기 제 1 발광 중심선(CL1)과 상기 제 2 발광 중심선(CL2) 사이의 수평 거리를 기준으로 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)이 이동한 거리를 나타낸 것이며, + 값을 갖는 이동 비율은 상기 제 2 발광 중심선(CL2) 방향으로 이동된 것을 의미하고, - 값을 갖는 이동 비율은 상기 제 1 발광 중심선(CL1) 방향으로 이동된 것을 의미한다.
| 이동 비율 | 0 | 3% | 5% | 8% | 10% | 13% |
| 제 1 발광 영역(EA1)의 반치각 증가율 |
11% | 9% | 6% | 3% | 0% | 0% |
| 제 2 발광 영역(EA2)의 반치각 증가율 |
9% | 6% | 3% | 3% | 0% | -3% |
| 제 3 발광 영역(EA3)의 반치각 증가율 |
23% | 45% | 45% | 45% | 42% | 39% |
| 화소(PA)의 반치각 증가율 |
11% | 6% | 6% | 3% | 0% | -3% |
| 이동 비율 | -3% | -5% | -8% | -10% | -13% | -15% |
| 제 1 발광 영역(EA1)의 반치각 증가율 |
14% | 17% | 17% | 20% | 20% | 11% |
| 제 2 발광 영역(EA2)의 반치각 증가율 |
15% | 18% | 18% | 18% | 21% | 12% |
| 제 3 발광 영역(EA3)의 반치각 증가율 |
0% | -23% | -16% | -10% | -6% | -3% |
| 화소(PA)의 반치각 증가율 |
14% | 17% | 17% | 17% | 20% | 11% |
표 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)이 상기 제 1 발광 중심선(CL1) 방향으로 이동할수록 상기 화소(PA)의 반치각 증가율이 증가하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)을 녹색을 구현하는 제 1 발광 영역들(EA1) 및 적색을 구현하는 제 2 발광 영역들(EA2)가 교대로 배치된 상기 제 1 열의 중심을 지나가는 상기 제 1 발광 중심선(CL1) 방향으로 이동하여 상기 화소(PA)의 반치각 증가율을 높일 수 있다. 또한, 표 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)의 이동 비율이 -3% 내지 -13%이면, 상기 화소(PA)의 반치각 증가율이 크게 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 제 1 발광 중심선(CL1)과 상기 제 2 발광 중심선(CL2) 사이의 수평 거리를 기준으로 각 화소 렌즈(510)의 중심축(510C)이 -3% 내지 -13% 이동하여, 상기 화소(PA)의 반치각 증가율을 최대화할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 3 수평 거리(d3)와 상기 제 4 수평 거리(d4) 사이의 차이가 상기 제 2 발광 영역(EA2)의 중심과 상기 제 3 발광 영역(EA3)의 중심 사이의 수평 거리의 6% 내지 26%일 수 있다.
100: 소자 기판 300: 발광 소자
400: 봉지 부재 510: 화소 렌즈
520: 렌즈 평탄화막
400: 봉지 부재 510: 화소 렌즈
520: 렌즈 평탄화막
Claims (15)
- 소자 기판 상에 위치하고, 제 1 발광 영역을 정의하는 뱅크 절연막;
상기 소자 기판의 상기 제 1 발광 영역 상에 위치하는 제 1 발광 소자;
상기 뱅크 절연막 및 상기 제 1 발광 소자 상에 위치하는 봉지 부재;
상기 봉지 부재 상에 위치하고, 중심축이 상기 제 1 발광 영역의 외측에 위치하는 화소 렌즈; 및
상기 화소 렌즈 상에 위치하고, 상기 화소 렌즈보다 작은 굴절률을 갖는 렌즈 평탄화막을 포함하되,
상기 화소 렌즈의 일측 단부는 상기 제 1 발광 영역과 중첩하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 렌즈 평탄화막 상에 위치하는 편광 부재를 더 포함하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 뱅크 절연막은 상기 제 1 발광 영역과 인접한 제 2 발광 영역을 정의하고,
상기 봉지 부재는 상기 제 2 발광 영역 상에 위치하는 제 2 발광 소자 상으로 연장하며,
상기 화소 렌즈의 상기 중심축은 상기 제 1 발광 영역과 상기 제 2 발광 영역 사이에 위치하는 디스플레이 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 화소 렌즈의 타측 단부는 상기 제 2 발광 영역과 중첩하는 디스플레이 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 2 발광 영역은 상기 제 1 발광 영역과 다른 색을 구현하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 봉지 부재와 상기 렌즈 절연막 사이에 위치하고, 상기 봉지 부재와 상기 화소 렌즈 사이로 연장하는 터치 부재를 더 포함하는 디스플레이 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 터치 부재는 상기 뱅크 절연막과 중첩하는 터치 전극을 포함하는 디스플레이 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 터치 부재와 상기 화소 렌즈 사이에 위치하는 블랙 매트릭스; 및
상기 블랙 매트릭스와 나란히 위치하는 컬러 필터를 포함하되,
상기 컬러 필터는 상기 제 1 발광 영역과 중첩하는 디스플레이 장치. - 제 1 방향으로 다수의 제 1 발광 영역과 다수의 제 2 발광 영역이 교대로 배치된 제 1 열 및 상기 제 1 방향으로 다수의 제 3 발광 영역이 배치된 제 2 열이 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 반복되는 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 위치하고, 상기 제 1 방향으로 연장하는 화소 렌즈들 및 상기 화소 렌즈들을 덮는 렌즈 평탄화막으로 구성된 렌즈 조립체를 포함하되,
상기 렌즈 평탄화막의 굴절률은 각 화소 렌즈의 굴절률보다 작고,
각 화소 렌즈의 중심축은 상기 제 1 열과 상기 제 2 열 사이에 위치하는 디스플레이 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 방향으로 각 화소 렌즈의 수평 길이는 상기 제 2 방향으로 상기 제 1 열과 상기 제 2 열 사이의 수평 거리보다 큰 디스플레이 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 발광 영역은 녹색을 구현하고, 상기 제 2 발광 영역은 적색을 구현하며, 상기 제 3 발광 영역은 청색을 구현하는 디스플레이 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 방향으로 상기 제 3 발광 영역의 수평 길이는 상기 제 1 방향으로 상기 제 1 발광 영역의 수평 길이 및 상기 제 1 방향으로 상기 제 2 발광 영역의 수평 길이보다 긴 디스플레이 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 방향으로 상기 제 3 발광 영역의 중심과 상기 화소 렌즈의 중심축 사이의 제 1 수평 거리는 상기 제 2 방향으로 상기 화소 렌즈의 중심축과 상기 제 2 발광 영역의 중심 사이의 제 2 수평 거리보다 큰 디스플레이 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 2 방향으로 상기 제 2 발광 영역의 중심은 상기 제 3 발광 영역의 중심과 제 3 수평 거리만큼 이격되고,
상기 제 1 수평 거리와 상기 제 2 수평 거리 사이의 차이는 상기 제 3 수평 거리의 6% 내지 26%인 디스플레이 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 표시 패널과 상기 렌즈 조립체 사이에 위치하는 색 변환 부재를 더 포함하되,
상기 색 변환 부재는 컬러 필터들, 상기 컬러 필터들과 나란히 위치하는 블랙 매트릭스 및 상기 컬러 필터들과 상기 블랙 매트릭스를 덮는 필터 평탄화막을 포함하고,
상기 컬러 필터들은 상기 제 1 발광 영역들, 상기 제 2 발광 영역들 및 상기 제 3 발광 영역들과 중첩하는 디스플레이 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210100803A KR20230018836A (ko) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 화소 렌즈들을 포함하는 디스플레이 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210100803A KR20230018836A (ko) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 화소 렌즈들을 포함하는 디스플레이 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230018836A true KR20230018836A (ko) | 2023-02-07 |
Family
ID=85253263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210100803A KR20230018836A (ko) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 화소 렌즈들을 포함하는 디스플레이 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230018836A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11950451B2 (en) * | 2021-12-30 | 2024-04-02 | Lg Display Co., Ltd. | Viewing angle switchable display device including integrated lens |
-
2021
- 2021-07-30 KR KR1020210100803A patent/KR20230018836A/ko active Search and Examination
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11950451B2 (en) * | 2021-12-30 | 2024-04-02 | Lg Display Co., Ltd. | Viewing angle switchable display device including integrated lens |
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