KR20230022347A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되는 발광 구조물, 발광 구조물 상에 배치되는 제1 굴절 패턴, 제1 굴절 패턴 상에 배치되고 제1 굴절 패턴을 커버하며 무기 물질을 포함하는 제2 굴절 패턴, 및 제2 굴절 패턴 상에 배치되고 제1 굴절 패턴의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 제3 굴절 패턴을 포함한다. 제2 굴절 패턴이 제1 굴절 패턴 및 제3 굴절 패턴 사이에 배치됨에 따라, 표시 장치의 내화학성이 개선된다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 상기 표시 장치를 제조하는 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 소자를 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 상기 표시 장치에 있어서, 상기 발광 소자의 발광층에서 생성되는 광이 상기 표시 장치의 정면 방향에 위치하는 사용자에게 향하도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 발광층에서 생성되는 상기 광은 상기 정면 방향 및 측면 방향을 포함하는 여러 방향들로 진행한다. 그에 따라, 사용자가 위치하는 상기 정면 방향에서의 휘도가 낮아질 수 있다.
본 발명의 일 목적은 광 효율이 향상된 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 표시 장치를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 발광 구조물, 상기 발광 구조물 상에 배치되는 제1 굴절 패턴, 상기 제1 굴절 패턴 상에 배치되고, 상기 제1 굴절 패턴을 커버하며, 무기 물질을 포함하는 제2 굴절 패턴, 및 상기 제2 굴절 패턴 상에 배치되고, 상기 제1 굴절 패턴의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 제3 굴절 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴은 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴은 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴과 접촉할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴은 상기 제1 굴절 패턴의 측면과 접촉할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴은 서로 접촉하지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴의 굴절률은 상기 제1 굴절 패턴의 굴절률보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 굴절 패턴의 상기 굴절률은 대략 1.6 내지 대략 1.7일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴의 굴절률은 상기 제3 굴절 패턴의 굴절률보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3 굴절 패턴의 상기 굴절률은 대략 1.4 내지 대략 1.6일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 발광 구조물은 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되고, 상기 제1 전극을 노출시키는 개구가 정의되는 화소 정의막, 상기 개구 내에 배치되는 발광층, 및 상기 발광층 상에 배치되는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 굴절 패턴은 상기 개구와 중첩할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 발광 구조물 상에 배치되는 터치 전극 및 상기 제2 굴절 패턴과 동일한 층에 배치되고, 상기 터치 전극을 커버하는 커버 패턴을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 발광 구조물 상에 배치되는 터치 전극을 더 포함하고, 상기 제2 굴절 패턴은 상기 터치 전극을 더 커버할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 제2 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴 사이에 배치되는 제4 굴절 패턴을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제4 굴절 패턴의 굴절률은 상기 제1 굴절 패턴의 굴절률, 상기 제2 굴절 패턴의 굴절률, 및 상기 제3 굴절 패턴의 굴절률보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴 각각은 유기 물질을 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 발광 구조물을 형성하고, 상기 발광 구조물 상에 제1 굴절 패턴을 형성하며, 상기 제1 굴절 패턴 상에, 상기 제1 굴절 패턴을 커버하며, 무기 물질을 포함하는 제2 굴절 패턴을 형성하고, 및 상기 제2 굴절 패턴 상에, 상기 제1 굴절 패턴의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 제3 굴절 패턴을 형성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴은 상기 제1 굴절 패턴 상에 굴절층을 형성하고, 상기 굴절층이 상기 제1 굴절을 커버하도록, 상기 굴절층을 패터닝하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제조 방법은 상기 제2 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴 사이에 제4 굴절 패턴을 더 형성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제4 굴절 패턴의 굴절률은 상기 제1 굴절 패턴의 굴절률, 상기 제2 굴절 패턴의 굴절률, 및 상기 제3 굴절 패턴의 굴절률보다 클 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 제1 굴절 패턴, 제2 굴절 패턴 및 제3 굴절 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제1 굴절 패턴은 발광 구조물 상에 배치되고, 발광층과 중첩할 수 있다. 상기 제2 굴절 패턴은 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 굴절 패턴의 제2 굴절률은 상기 제1 굴절 패턴의 제1 굴절률보다 클 수 있고, 상기 제1 굴절률은 상기 제3 굴절 패턴의 제3 굴절률보다 클 수 있다. 그에 따라, 상기 발광층에서 방출되는 광이 상기 제1 굴절 패턴, 상기 제2 굴절 패턴, 및 상기 제3 굴절 패턴을 통과하면서 반사 또는 굴절될 수 있다. 상기 광은 상기 표시 장치의 정면으로 출사할 수 있고, 상기 표시 장치의 광 효율이 개선될 수 있다.
또한, 무기 물질로 형성되는 상기 제2 굴절 패턴은 상기 제1 굴절 패턴의 상면 및 측면과 접촉하며, 상기 제1 굴절 패턴을 커버할 수 있다. 다시 말하면, 상기 제2 굴절 패턴은 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴과 접촉할 수 있다. 그에 따라, 유기 물질로 형성되는 상기 제1 굴절 패턴 및 유기 물질로 형성되는 상기 제3 굴절 패턴은 서로 접촉하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴이 서로 섞이지 않을 수 있다. 또한, 상기 제1 굴절 패턴의 사다리꼴 형상이 유지될 수 있으므로, 상기 제1 굴절 패턴의 테이퍼 각이 유지될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 굴절 패턴, 상기 제2 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴의 내화학성이 개선될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3 내지 도 7은 도 2의 표시 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)으로 구획될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 영역(DA)은 사각형 형상을 가질 수 있고, 상기 비표시 영역(NDA)은 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 위치할 수 있다. 상기 표시 영역(DA)에는 적어도 하나의 화소가 배치될 수 있고, 상기 표시 영역(DA)에서는 상기 화소를 통해 영상이 표시될 수 있다. 상기 비표시 영역(NDA)에는 상기 화소를 구동시키기 위한 구동부들이 배치될 수 있다. 상기 구동부들은 상기 화소로 신호 및/또는 전압을 제공할 수 있다. 상기 화소는 상기 신호 및/또는 상기 압에 대응하여 광을 방출할 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 예를 들어, 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 표시 장치(1000)는 기판(SUB), 버퍼층(BFR), 액티브 패턴(ACT), 게이트 절연층(GI), 게이트 전극(GAT), 층간 절연층(ILD), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 비아 절연층(VIA), 제1 전극(ADE), 화소 정의막(PDL), 발광층(EL), 제2 전극(CTD), 제1 무기층(IL1), 유기층(OL), 제2 무기층(IL2), 제1 터치 전극(710), 제3 무기층(IL3), 제2 터치 전극(720), 제1 굴절 패턴(100), 제2 굴절 패턴(200), 커버 패턴(250), 제3 굴절 패턴(300), 편광층(POL), 평탄화층(OCA), 및 윈도우(WIN)를 포함할 수 있다.
상기 기판(SUB)은 투명한 또는 불투명한 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 기판(SUB)으로 사용될 수 있는 물질의 예로는 유리, 석영, 플라스틱 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 상기 기판(SUB)이 강성을 갖는 유리로 형성되는 경우, 상기 표시 장치(1000)는 리지드 표시 장치로 구현될 수 있다. 상기 기판(SUB)이 연성을 갖는 플라스틱으로 형성되는 경우, 상기 표시 장치(1000)는 플렉서블 표시 장치로 구현될 수 있다.
상기 버퍼층(BFR)은 상기 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(BFR)은 상기 기판(SUB)으로부터 금속 원자들이나 불순물들이 상기 액티브 패턴(ACT)으로 확산되지 않도록 할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(BFR)은 상기 액티브 패턴(ACT)을 형성하기 위한 결정화 공정 동안 열의 제공 속도를 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 버퍼층(BFR)은 절연 물질로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(BFR)으로 사용될 수 있는 절연 물질의 예로는, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
상기 액티브 패턴(ACT)은 상기 버퍼층(BFR) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 액티브 패턴(ACT)은 실리콘 반도체 물질 또는 산화물 반도체 물질로 형성될 수 있다. 상기 액티브 패턴(ACT)으로 사용될 수 있는 상기 실리콘 반도체 물질의 예로는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 등이 있을 수 있다.
상기 게이트 절연층(GI)은 상기 액티브 패턴(ACT) 상에 배치되고, 상기 액티브 패턴(ACT)을 커버할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 게이트 절연층(GI)은 절연 물질로 형성될 수 있다. 상기 게이트 절연층(GI)으로 사용될 수 있는 절연 물질의 예로는, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
상기 게이트 전극(GAT)은 상기 게이트 절연층(GI) 상에 배치될 수 있고, 상기 액티브 패턴(ACT)과 중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 게이트 전극(GAT)은 금속, 합금, 도전 금속 산화물, 투명 도전 물질 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(GAT)으로 사용될 수 있는 물질의 예로는 은(Ag), 은을 함유하는 합금, 몰리브데늄(Mo), 몰리브데늄을 함유하는 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물(AlN), 텅스텐(W), 텅스텐 질화물(WN), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 크롬 질화물(CrN), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 백금(Pt), 스칸듐(Sc), 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
상기 층간 절연층(ILD)은 상기 게이트 전극(GAT) 상에 배치되고, 상기 게이트 전극(GAT)을 커버할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 층간 절연층(ILD)은 절연 물질로 형성될 수 있다.
상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE) 각각은 상기 층간 절연층(ILD) 상에 배치되고, 상기 액티브 패턴(ACT)과 접촉할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 금속, 합금, 도전 금속 산화물, 투명 도전 물질 등으로 형성될 수 있다.
상기 액티브 패턴(ACT), 상기 게이트 전극(GAT), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 트랜지스터(TFT)를 구성할 수 있다. 상기 트랜지스터(TFT)는 구동 전류를 생성하여, 발광 구조물(LED)로 공급할 수 있다.
상기 비아 절연층(VIA)은 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극(DE) 상에 배치되고, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극(DE)을 커버할 수 있다. 상기 비아 절연층(VIA)은 절연 물질로 형성될 수 있다. 상기 비아 절연층(VIA)으로 사용될 수 있는 절연 물질의 예로는 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴레이트계 수지 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
상기 제1 전극(ADE)은 상기 비아 절연층(VIA) 상에 배치될 수 있고, 상기 드레인 전극(DE)과 접촉할 수 있다. 상기 제1 전극(ADE)은 반사 전극 또는 투명 전극일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 전극(ADE)은 금속, 합금, 도전 금속 산화물, 투명 도전 물질 등으로 형성될 수 있다.
상기 화소 정의막(PDL)은 상기 제1 전극(ADE) 상에 배치될 수 있다. 상기 화소 정의막(PDL)에는 상기 제1 전극(ADE)을 노출시키는 개구(OP)가 정의될 수 있다. 그에 따라, 상기 개구(OP)는 상기 발광 구조물(LED)의 발광 영역을 정의할 수 있다. 상기 화소 정의막(PDL)은 절연 물질로 형성될 수 있다. 상기 화소 정의막(PDL)으로 사용될 수 있는 절연 물질의 예로는 사용될 수 있는 절연 물질의 예로는 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴레이트계 수지 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
상기 발광층(EL)은 상기 제1 전극(ADE) 상에서, 상기 개구(OP) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광층(EL)은 전류에 의해 광을 방출하는 물질로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(ADE) 및 상기 제2 전극(ADE) 사이의 전위차에 의해, 상기 발광층(EL)은 광을 방출할 수 있다.
상기 제2 전극(CTD)은 상기 발광층(EL) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(CTD)은 통판으로 형성될 수 있고, 투명 전극일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 전극(CTD)은 금속, 합금, 도전 금속 산화물, 투명 도전 물질 등으로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극(ADE), 상기 화소 정의막(PDL), 상기 발광층(EL) 및 상기 제2 전극(CTD)은 상기 발광 구조물(LED)을 구성할 수 있다.
한편, 상기 표시 장치(1000)에 포함되는 발광 구조물은 상기 발광 구조물(LED)에 한정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 구조물은 마이크로 발광 다이오드(micro-LED), 나노 발광 다이오드(nano-LED), 퀀텀닷(quantum dot, QD), 및 퀀텀로드(quantum rod, QR) 중 적어도 하나를 포함하는 발광 다이오드일 수 있다.
상기 제1 무기층(IL1)은 상기 제2 전극(CTD) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 무기층(IL1)은 무기 물질로 형성될 수 있다. 상기 제1 무기층(IL1)으로 사용될 수 있는 절연 물질의 예로는, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
상기 유기층(OL)은 상기 제1 무기층(IL1) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 유기층(OL)은 유기 물질로 형성될 수 있다. 상기 유기층(OL)으로 사용될 수 있는 유기 물질의 예로는 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴레이트계 수지 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
상기 제2 무기층(IL2)은 상기 유기층(OL) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 무기층(IL2)은 무기 물질로 형성될 수 있다.
상기 제1 무기층(IL1), 상기 유기층(OL), 및 상기 제2 무기층(IL2)은 봉지층(TFE)을 구성할 수 있다. 상기 봉지층(TFE)은 불순물이 상기 발광 구조물(LED)로 침투하지 않도록 방지할 수 있다. 한편, 상기 봉지층(TFE)은 상술한 바에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 상기 봉지층(TFE)은 단층으로 구현될 수 있다.
상기 제1 터치 전극(710)은 상기 제2 무기층(IL2) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 터치 전극(710)은 평면 상에서 제1 방향(예를 들어, X 방향)으로 연장할 수 있다. 상기 제1 터치 전극(710)은 금속, 합금, 도전 금속 산화물, 투명 도전 물질 등으로 형성될 수 있다.
상기 제3 무기층(IL3)은 상기 제1 터치 전극(710) 상에 배치되고, 상기 제1 터치 전극(710)을 커버할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제3 무기층(IL3)은 절연 물질로 형성될 수 있다.
상기 제2 터치 전극(720)은 상기 제3 무기층(IL3) 상에 배치되고, 상기 제1 터치 전극(710)과 중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 터치 전극(720)은 평면 상에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y 방향)으로 연장할 수 있다. 상기 제1 터치 전극(710)은 금속, 합금, 도전 금속 산화물, 투명 도전 물질 등으로 형성될 수 있다.
상기 제1 터치 전극(710) 및 상기 제2 터치 전극(720)은 감지층(700)을 구성할 수 있다. 상기 감지층(700)은 상기 제1 터치 전극(710) 및 상기 제2 터치 전극(720) 사이에 형성된 커패시턴스의 변화를 감지할 수 있다. 그에 따라, 상기 감지층(700)은 상기 표시 장치(1000)의 입력 수단으로 기능할 수 있다.
상기 제1 굴절 패턴(100)은 상기 제3 무기층(IL3) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 굴절 패턴(100)은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 굴절 패턴(100)은 상기 개구(OP)와 중첩할 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 굴절 패턴(100)은 상기 유기층(EL)과 중첩할 수 있다. 상기 제1 굴절 패턴(100)은 소정의 제1 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 굴절률은 대략 1.6 내지 대략 1.7일 수 있다. 또한, 상기 제1 굴절 패턴(100)의 소정의 제1 두께(TH1)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 두께(TH1)는 대략 1.5 um 내지 대략 3 um 일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 굴절 패턴(100)은 상기 제1 굴절률을 갖는 유기 물질로 형성될 수 있다. 상기 제1 굴절 패턴(100)으로 사용될 수 있는 유기 물질의 예로는 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴레이트계 수지 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 사용될 수 있다.
상기 제2 굴절 패턴(200)은 상기 제1 굴절 패턴(100) 상에 배치되고, 상기 제1 굴절 패턴(100)을 커버할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 굴절 패턴(200)은 상기 제1 굴절 패턴(100)의 상면 및 측면과 접촉할 수 있다. 상기 제2 굴절 패턴(200)은 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 굴절률은 대략 1.65 내지 대략 1.9일 수 있다. 또한, 상기 제2 굴절 패턴(200)은 소정의 제2 두께(TH2)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 두께(TH2)는 상기 제1 두께(TH1)보다 작을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 굴절 패턴(200)은 상기 제2 굴절률을 갖는 무기 물질로 형성될 수 있다. 상기 제2 굴절 패턴(200)으로 사용될 수 있는 무기 물질의 예로는 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
상기 커버 패턴(250)은 상기 제2 터치 전극(720) 상에 배치되고, 상기 제2 터치 전극(720)을 커버할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 커버 패턴(250)은 상기 제2 굴절 패턴(200)과 함께 형성될 수 있다. 상기 커버 패턴(250)은 상기 제2 터치 전극(720)이 부식되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제3 굴절 패턴(300)은 상기 제2 굴절 패턴(200) 및 상기 커버 패턴(250) 상에 배치되고, 상기 제2 굴절 패턴(200)을 커버할 수 있다. 상기 제3 굴절 패턴(300)은 상기 제3 무기층(IL3)과 접촉할 수 있다. 상기 제3 굴절 패턴(300)은 상기 제1 굴절률 및 상기 제2 굴절률보다 작은 제3 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 굴절률은 대략 1.4 내지 대략 1.6 일 수 있다. 또한, 상기 제3 굴절 패턴(300)은 소정의 제3 두께(TH3)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 두께(TH3)는 상기 제1 굴절 패턴(100)에 의한 단차를 보상할 수 있는 충분한 두께일 수 있다. 상기 제3 두께(TH3)는 상기 제1 두께(TH1) 및 상기 제2 두께(TH2)보다 클 수 있고, 대략 3 um 내지 대략 10 um 일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제3 굴절 패턴(300)은 상기 제3 굴절률을 갖는 유기 물질로 형성될 수 있다. 상기 제3 굴절 패턴(300)으로 사용될 수 있는 유기 물질의 예로는 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴레이트계 수지 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 굴절 패턴(200)은 상기 제1 굴절 패턴(100) 및 상기 제3 굴절 패턴(300) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 굴절 패턴(200)은 상기 제1 굴절 패턴(100) 및 상기 제3 굴절 패턴(300)과 접촉할 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 굴절 패턴(100) 및 상기 제3 굴절 패턴(300)은 서로 접촉하지 않을 수 있다.
상기 편광층(POL)은 상기 제3 굴절 패턴(300) 상에 배치될 수 있다. 상기 편광층(POL)은 광을 편광시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 편광층(POL)은 외광의 반사를 억제시켜, 상기 표시 장치(1000)의 광 효율을 개선시킬 수 있다.
다만, 상기 표시 장치(1000)는 상기 편광층(POL)을 포함하지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 상기 표시 장치(1000)는 상기 제3 굴절 패턴(300) 상에 배치되는 적어도 하나의 컬러 필터를 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터는 소정의 파장을 갖는 광을 차단하여, 상기 표시 장치(1000)의 색 재현성을 개선시킬 수 있다.
상기 평탄화층(OCA)은 상기 편광층(POL) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 평탄화층(OCA)은 유기 물질로 형성될 수 있다. 상기 평탄화층(OCA)으로 사용될 수 있는 유기 물질의 예로는 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴레이트계 수지 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 사용될 수 있다. 상기 평탄화층(OCA)은 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 그에 따라, 상기 평탄화층(OCA)은 하면의 단차를 보상할 수 있다.
상기 윈도우(WIN)는 상기 평탄화층(OCA) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 윈도우(WIN)으로 사용될 수 있는 물질의 예로는 유리, 석영, 플라스틱 등이 있을 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 상기 윈도우(WIN)는 외력으로부터 상술한 구성들을 보호할 수 있다.
상기 표시 장치(1000)는 상기 제1 굴절 패턴(100), 상기 제2 굴절 패턴(200), 및 상기 제3 굴절 패턴(300)을 포함할 수 있다. 상기 제1 굴절 패턴(100)은 상기 발광 구조물(LED) 상에 배치되고, 상기 개구(OP)(또는, 상기 발광층(EL))과 중첩할 수 있다. 상기 제2 굴절 패턴(200)은 상기 제1 굴절 패턴(100) 및 상기 제3 굴절 패턴(300) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3 굴절 패턴(300)은 상기 제2 굴절 패턴(200)을 커버할 수 있다. 또한, 상기 제2 굴절률은 상기 제1 굴절률보다 클 수 있고, 상기 제1 굴절률은 상기 제3 굴절률보다 클 수 있다. 그에 따라, 상기 발광층(EL)에서 방출되는 광이 상기 제1 굴절 패턴(100), 상기 제2 굴절 패턴(200), 및 제3 굴절 패턴(300)을 통과하면서 반사 또는 굴절될 수 있다. 상기 광은 상기 표시 장치(1000)의 정면으로 출사할 수 있고, 상기 표시 장치(1000)의 광 효율이 개선될 수 있다.
또한, 무기 물질로 형성되는 상기 제2 굴절 패턴(200)은 상기 제1 굴절 패턴(100)의 상기 상면 및 상기 측면과 접촉하며, 상기 제1 굴절 패턴(100)을 커버할 수 있다. 다시 말하면, 상기 제2 굴절 패턴(200)은 상기 제1 굴절 패턴(100) 및 상기 제3 굴절 패턴(300)과 접촉할 수 있다. 그에 따라, 유기 물질로 형성되는 상기 제1 굴절 패턴(100) 및 유기 물질로 형성되는 상기 제3 굴절 패턴(300)은 서로 접촉하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 제1 굴절 패턴(100) 및 상기 제3 굴절 패턴(300)이 서로 섞이지 않을 수 있다. 또한, 상기 제1 굴절 패턴(100)의 상기 사다리꼴 형상이 유지될 수 있으므로, 상기 제1 굴절 패턴(100)의 테이퍼 각이 유지될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 굴절 패턴(100), 상기 제2 굴절 패턴(200) 및 상기 제3 굴절 패턴(300)의 내화학성이 개선될 수 있다.
도 3 내지 도 7은 도 2의 표시 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3을 참조하면, 상기 기판(SUB) 상에 상기 발광 구조물(LED)이 형성되고, 상기 제3 무기층(IL3) 및 상기 제2 터치 전극(720) 상에 제1 굴절층(100')이 형성될 수 있다. 상기 제1 굴절층(100')은 유기 물질로 형성되고, 상기 제3 무기층(IL3) 상에 전체적으로 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 굴절층(100')이 패터닝되고, 상기 제1 굴절 패턴(100)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 굴절층(100')은 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 굴절층(100') 상에 상기 제1 굴절층(100')과 이격하도록 마스크가 배치되고, 상기 마스크를 향해 자외선이 조사될 수 있다. 상기 마스크의 패턴을 따라 상기 제1 굴절층(100')으로 상기 자외선이 조사될 수 있고, 상기 제1 굴절층(100')의 일부가 제거될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 굴절 패턴(100)이 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제1 굴절 패턴(100)은 상기 개구(OP)(또는, 상기 발광층(EL))과 중첩하도록 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제3 무기층(IL3), 상기 제1 굴절 패턴(100), 및 상기 제2 터치 전극(720) 상에 제2 굴절층(200')이 형성될 수 있다. 상기 제2 굴절층(200')은 무기 물질로 형성될 수 있고, 상기 제1 굴절 패턴(100) 및 상기 제2 터치 전극(720)을 전체적으로 커버할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제2 굴절층(200')이 패터닝되고, 상기 제2 굴절 패턴(200) 및 상기 커버 패턴(250)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 굴절층(200')은 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 굴절층(200') 상에 포토레지스트 패턴이 형성되고, 자외선이 조사되어 상기 제2 굴절 패턴(200) 및 상기 커버 패턴(250)이 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제2 굴절 패턴(200)은 상기 제1 굴절 패턴(100)을 커버하도록 형성되고, 상기 커버 패턴(250)은 상기 제2 터치 전극(720)을 커버하도록 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 제3 무기층(IL3), 상기 제2 굴절 패턴(200), 및 상기 커버 패턴(250) 상에 상기 제3 굴절 패턴(300)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제3 굴절 패턴(300)은 잉크젯 프린팅 공정을 통해 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제3 굴절 패턴(300)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(2000)는 상기 기판(SUB), 상기 버퍼층(BFR), 상기 액티브 패턴(ACT), 상기 게이트 절연층(GI), 상기 게이트 전극(GAT), 상기 층간 절연층(ILD), 상기 소스 전극(SE), 상기 드레인 전극(DE), 상기 비아 절연층(VIA), 상기 제1 전극(ADE), 상기 화소 정의막(PDL), 상기 발광층(EL), 상기 제2 전극(CTD), 상기 제1 무기층(IL1), 상기 유기층(OL), 상기 제2 무기층(IL2), 상기 제1 터치 전극(710), 상기 제3 무기층(IL3), 상기 제2 터치 전극(720), 상기 제1 굴절 패턴(100), 제2 굴절 패턴(210), 제3 굴절 패턴(310), 상기 편광층(POL), 상기 평탄화층(OCA), 및 상기 윈도우(WIN)를 포함할 수 있다.
다만, 상기 표시 장치(2000)는 상기 제2 굴절 패턴(210) 및 상기 제3 굴절 패턴(310)의 형상을 제외하고는, 도 2를 참조하여 설명한 상기 표시 장치(1000)와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 제2 굴절 패턴(210)은 상기 제1 굴절 패턴(100) 상에 배치되고, 상기 제1 굴절 패턴(100)을 커버할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 굴절 패턴(210)은 상기 제1 굴절 패턴(100)의 상면 및 측면과 접촉할 수 있다. 또한, 상기 제2 굴절 패턴(210)은 상기 제2 터치 전극(720)을 더 커버할 수 있다. 다시 말하면, 상기 제2 굴절 패턴(210)은 상기 제3 무기층(IL3), 상기 제1 굴절 패턴(100) 및 상기 제2 터치 전극(720) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 굴절 패턴(210)을 패터닝하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 표시 장치(2000)의 공정성이 향상될 수 있다.
상기 제3 굴절 패턴(310)은 상기 제2 굴절 패턴(210) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 굴절 패턴(210)이 상기 제3 무기층(IL3) 상에 전체적으로 형성됨에 따라, 상기 제3 굴절 패턴(310)은 상기 제3 무기층(IL3)과 접촉하지 않을 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(3000)는 상기 기판(SUB), 상기 버퍼층(BFR), 상기 액티브 패턴(ACT), 상기 게이트 절연층(GI), 상기 게이트 전극(GAT), 상기 층간 절연층(ILD), 상기 소스 전극(SE), 상기 드레인 전극(DE), 상기 비아 절연층(VIA), 상기 제1 전극(ADE), 상기 화소 정의막(PDL), 상기 발광층(EL), 상기 제2 전극(CTD), 상기 제1 무기층(IL1), 상기 유기층(OL), 상기 제2 무기층(IL2), 상기 제1 터치 전극(710), 상기 제3 무기층(IL3), 상기 제2 터치 전극(720), 상기 제1 굴절 패턴(100), 제2 굴절 패턴(220), 제1 커버 패턴(250), 제4 굴절 패턴(420), 제2 커버 패턴(450), 제3 굴절 패턴(320), 상기 편광층(POL), 상기 평탄화층(OCA), 및 상기 윈도우(WIN)를 포함할 수 있다.
다만, 상기 표시 장치(3000)는 상기 제4 굴절 패턴(420), 상기 제2 커버 패턴(450) 및 상기 제3 굴절 패턴(320)의 형상을 제외하고는, 도 2를 참조하여 설명한 상기 표시 장치(1000)와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 제4 굴절 패턴(420)은 상기 제2 굴절 패턴(220) 상에 배치되고, 상기 제2 굴절 패턴(220)을 커버할 수 있다. 상기 제4 굴절 패턴(420)은 상기 제1 굴절 패턴(100)의 굴절률, 상기 제2 굴절 패턴(220)의 굴절률, 및 상기 제3 굴절 패턴(320)의 굴절률보다 큰 굴절률을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제4 굴절 패턴(420)은 상기 굴절률을 갖는 무기 물질로 형성될 수 있다. 상기 제4 굴절 패턴(420)이 상대적으로 큰 굴절률을 가짐에 따라, 상기 표시 장치(3000)의 광 효율이 개선될 수 있다.
상기 제2 커버 패턴(450)은 상기 제1 커버 패턴(250) 상에 배치되고, 상기 제1 커버 패턴(250)을 커버할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 커버 패턴(450)은 상기 제4 굴절 패턴(420)과 함께 형성될 수 있다.
상술한 바에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명은 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 고해상도 스마트폰, 휴대폰, 스마트패드, 스마트 워치, 태블릿 PC, 차량용 네비게이션 시스템, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000, 2000, 3000: 표시 장치 100: 제1 굴절 패턴
200, 210, 220: 제2 굴절 패턴 300, 310, 320: 제3 굴절 패턴
420: 제4 굴절 패턴 250: 제1 커버 패턴
450: 제2 커버 패턴 OP: 개구

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 발광 구조물;
    상기 발광 구조물 상에 배치되는 제1 굴절 패턴;
    상기 제1 굴절 패턴 상에 배치되고, 상기 제1 굴절 패턴을 커버하며, 무기 물질을 포함하는 제2 굴절 패턴; 및
    상기 제2 굴절 패턴 상에 배치되고, 상기 제1 굴절 패턴의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 제3 굴절 패턴을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴은 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴은 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴과 접촉하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴은 상기 제1 굴절 패턴의 측면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제2 항에 있어서, 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴은 서로 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴의 굴절률은 상기 제1 굴절 패턴의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 제1 굴절 패턴의 상기 굴절률은 1.6 내지 1.7인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴의 굴절률은 상기 제3 굴절 패턴의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 제3 굴절 패턴의 상기 굴절률은 1.4 내지 1.6인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 발광 구조물은
    제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치되고, 상기 제1 전극을 노출시키는 개구가 정의되는 화소 정의막;
    상기 개구 내에 배치되는 발광층; 및
    상기 발광층 상에 배치되는 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 굴절 패턴은 상기 개구와 중첩하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 구조물 상에 배치되는 터치 전극; 및
    상기 제2 굴절 패턴과 동일한 층에 배치되고, 상기 터치 전극을 커버하는 커버 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 구조물 상에 배치되는 터치 전극을 더 포함하고,
    상기 제2 굴절 패턴은 상기 터치 전극을 더 커버하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴 사이에 배치되는 제4 굴절 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 제4 굴절 패턴의 굴절률은 상기 제1 굴절 패턴의 굴절률, 상기 제2 굴절 패턴의 굴절률, 및 상기 제3 굴절 패턴의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서, 상기 제1 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴 각각은 유기 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 기판 상에 발광 구조물을 형성하는 단계;
    상기 발광 구조물 상에 제1 굴절 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 굴절 패턴 상에, 상기 제1 굴절 패턴을 커버하며, 무기 물질을 포함하는 제2 굴절 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 굴절 패턴 상에, 상기 제1 굴절 패턴의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 제3 굴절 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 제2 굴절 패턴을 형성하는 단계는
    상기 제1 굴절 패턴 상에 굴절층을 형성하는 단계; 및
    상기 굴절층이 상기 제1 굴절을 커버하도록, 상기 굴절층을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 굴절 패턴 및 상기 제3 굴절 패턴 사이에 제4 굴절 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 제4 굴절 패턴의 굴절률은 상기 제1 굴절 패턴의 굴절률, 상기 제2 굴절 패턴의 굴절률, 및 상기 제3 굴절 패턴의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
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