KR20230044287A - 플렉서블 디스플레이 장치의 결합형 박막 봉지 및 그 제조 방법 - Google Patents
플렉서블 디스플레이 장치의 결합형 박막 봉지 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
유기 발광층(2) 및 박막 봉지(TFE)층(3)을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치(1)는 제1 무기층(31)과 제2 무기층(32) 사이의 유기층(33) 내에 컬러 필터층(5) 및 블랙 매트릭스층(4)을 매립함으로써 봉지, 편광 및 색상 필터링의 결합된 기능을 제공한다. 블랙 매트릭스층(4)은 추가 유연성을 위해 상기 제1 무기층(31) 및 상기 제2 무기층(32)과 결합하여 유전체-금속-유전체(DMD) 구조물을 추가로 형성하기 위한 금속층을 포함하는 것이 바람직하다. 블랙 매트릭스층(4)은 또한 디스플레이 성능을 개선하고 디스플레이 스택 두께를 감소시키기 위해 TFE층(3) 내에 편광자층을 형성하기 위한 와이어 그리드 메쉬(41)를 포함하는 것이 바람직하다.
Description
본 개시는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 플렉서블 OLED 디스플레이 장치용 신규 박막 봉지층 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라, 최근에 장치 상에 이미지를 디스플레이하기 위한 다양한 요구가 생겨나고 있다. 따라서, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD) 장치, 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP) 장치, 유기 발광 디스플레이(organic light-emitting display, OLED) 장치와 같은 다양한 디스플레이 장치가 사용되고 제조되고 있다.
OLED는 두 도체 사이에 일련의 유기 박막을 사용하는 평면 발광 기술(flat light emitting technology)이다. 전류가 인가되는 경우 밝은 빛이 방출된다. 따라서 OLED는 백라이트가 필요하지 않은 발광형 디스플레이이므로 백색 백라이트가 필요한 LCD 디스플레이보다 얇고 더 효율적이다. OLED 디스플레이 장치는 저 에너지 소비, 고휘도, 빠른 응답 시간, 넓은 시야각, 가벼운 무게와 같은 장점을 추가로 제공하며, 이동 통신 단말기, PDA(personal digital assistant), 휴대용 컴퓨터와 같은 장치에 폭넓게 적용되고 있다. OLED 디스플레이 장치는 수동 매트릭스 방식과 능동 매트릭스 방식으로 구분되며, 능동 매트릭스 방식의 OLED 디스플레이 장치는 박막 트랜지스터(TFT)를 이용하여 OLED를 구동한다. OLED 디스플레이 모듈은 또한 내구성, 사용자 인터페이스 및 광학 기능을 위한 추가 층이 필요한다. 커버 윈도우(cover window, CW), 터치 센서(TS), 원형 편광자(circular polarizer, CP) 각각 최소 1개 층이 일반적으로 포함되며, 이는 최상의 대비, 밝기 및 기계적 내구성을 위해서는 광학적 투명 접착제(optically clear adhesive, OCA) 또는 액상의 광학적 투명 접착제(liquid optically clear adhesive, LOCA)와 함께 라미네이팅해야 한다.
OLED 디스플레이의 유기 재료는 산소와 수분에 매우 민감하기 때문에, 봉지층의 사용은 장치 보호와 필요한 수명을 보장하는 데 기본이 된다. 초기 세대의 OLED 디스플레이는 단단하며 유리 장벽으로 밀봉되어 있었다. 그러나 이러한 초기 OLED 디스플레이는 수요가 증가하고 있는 플렉서블 폼 팩터의 가능성을 제공할 수 없다. 특히, 에너지 효율적이고 플렉서블 장치를 향하는 소비자 성향과 결합된 디스플레이 기반 가전 제품에 대한 수요가 증가하고 있다.
이를 해결하기 위해 디스플레이 스택의 구조를 근본적으로 재설계하고, 플렉서블 디스플레이라는 개념이 개발되었다. 이 개념에서는 주요 강성 컴포넌트(main rigid component), 즉 기판 유리와 커버 유리가 플렉서블 컴포넌트로 대체된다. 기판은 고온 저항성 폴리이미드 막으로 대체되고 커버 유리는 박막 봉지층(thin film encapsulation layer, TFE)으로 대체된다.
TFE층의 주요 목표는 OLED 층으로 물과 산소가 확산되는 것을 방지하는 것이다. 따라서 투수성(permeability)과 관련하여 TFE층에 대해 매우 엄격한 요건이 있다. 전형적으로, TFE층은 무기층 및 유기층을 포함하는 다중 층을 포함한다. 대부분의 경우, 3층 구조가 가장 성능이 좋으며, 두 개의 무기층은 일반적으로 화학 기상 증착(CVD) 방법으로 증착되므로 "CVD 1" 및 "CVD 2" 층이라 한다. 이러한 CVD 층(즉, 무기층)은 주로 실리콘 산화물 또는 질화물로 구성되며, 이 두 층은 주요 배리어 특성을 제공한다. 유기층은 주로 아크릴계 유기 화합물이며 유연성을 제공한다. 유기층의 다음 중요한 역할은 입자를 덮는 것이다. 제1 CVD 층을 증착하는 동안 크기가 3 내지 5μm인 일부 입자가 표면에 증착될 수 있다. 이러한 입자가 이동하는 경우, 봉지층이 기계적으로 손상되어 OLED 디스플레이가 고장날 수 있다. 이러한 입자의 이동을 피하기 위해 제1 CVD 층은 제2 CVD 층이 증착되기 전에 유기 컴포넌트로 덮인다. 유기 컴포넌트는 일반적으로 무색이며 OLED 장치에서 최적의 빛을 제공하기 위해 매우 확실한 반사율을 가지고 있다.
플렉서블 디스플레이 패널에서 발생하는 문제는 플렉서블 디스플레이의 적층 구조가 휘어질 때(굽힘, 접힘, 말림 등) 내주와 외주의 차이로 인해 변위가 형성된다는 것이다. 즉, 디스플레이 스택을 구부렸을 때 외주에서 측정한 거리가 내주에서 측정한 거리보다 길다. 모듈러스 및 두께와 같은 막 특성에 따라 두 가지 근본적으로 다른 경우(또는 이 둘의 혼합)가 관찰될 수 있다.
첫 번째 경우, 층의 모듈러스가 서로 가까운 경우 변형률 분포가 동일하고 중립 평면(neutral plan, NP)이 형성된다. NP는 해당 층에서 변형률(strain)이 0임을 의미한다. NP 위로는 인장 변형률(tensile strain)이 형성될 수 있고 NP 아래로는 압축 변형률(compressive strain)이 발생할 수 있다. 단일 NP의 경우, 가장 바깥쪽 층에서 매우 높은 변형률(응력)이 발생할 수 있으며, 이는 막의 변형(deformation)으로 이어지고 디스플레이 패널은 NP에서 멀리 떨어진 영역에서 균열을 일으킬 수 있다.
두 번째 경우에는 층(막)의 모듈러스가 매우 다를 수 있으므로 적층 스택에서 다수의 NP가 형성될 수 있다. 후자의 경우 막의 변형률이 크게 감소하지만 접착층의 전단 변형률이 매우 큰 문제가 될 수 있다. 높은 전단 변형률은 접착층의 박리, 크립(creep) 및 고장을 유발한다.
또 다른 문제는 플렉서블 디스플레이가 구부러지고(굽혀지거나, 말리거나, 접히고) TFE층의 변형률이 임계 변형 값을 초과할 때 발생할 수 있다. 그 이유는 TFE가 얇은 무기층(주로 SiNx 및 SiO2, 때때로 SiOxNy)을 포함하기 때문이다. 이러한 막의 임계 변형률은 두께에 따라 다르지만, 대부분의 경우(0.6 내지 1μm) 균열 시작 변형률은 0.6%이다. 따라서 TFE층의 변형률이 0.6%를 초과하면 디스플레이에 균열이 발생하여 고장이 날 것이다.
이러한 디스플레이 장치의 또 다른 문제는 충분한 명암비를 보장하고 컬러 워싱 효과를 방지하기 위해 디스플레이 스택이 편광자(polarizer, POL)층을 포함해야 한다는 것이다. 그러나 이 POL층은 모듈러스가 상대적으로 높아 플렉서블 디스플레이의 강성을 크게 증가시킨다. POL층은 또한 총 두께를 증가시키고 따라서 디스플레이 스택의 실패 원인이 될 수 있는 공유 변형률을 증가시킬 수 있다. 또한 POL층은 항복점이 낮고 특히 낮은 온도에서 쉽게 균열이 발생한다. POL층 두께를 줄이면 강성 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있지만 특히 고온 다습한 환경에서 신뢰성이 떨어진다.
이러한 문제점과 문제는 플렉서블 디스플레이의 광범위한 적용을 제한하고, 제조 중 수율을 감소시키며, 신뢰성을 감소시키고, 비용을 증가시키며, 플렉서블 디스플레이 장치의 수명을 크게 단축시킬 수 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하는 것이 필수적이 되었으며 기술적 솔루션에 대한 높은 기대가 있다.
개선된 박막 봉지 솔루션을 제공함으로써 위에 언급된 문제를 극복하거나 적어도 감소시키는 개선된 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 목적이다.
전술한 목적 및 다른 목적은 독립항의 특징에 의해 달성된다. 추가 구현 형태는 종속항, 설명 및 도면으로부터 명백해질 것이다.
제1 측면에 따르면, 디스플레이 장치가 제공되고, 이 장치는 발광층; 발광층 위에 배치된 봉지층; 발광층 위에 배치된 블랙 매트릭스층; 및 발광층 위에 배치된 컬러 필터층을 포함하며, 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터층 중 적어도 하나는 봉지층 내에 매립(embedding)된다.
디스플레이 스택 내에 블랙 매트릭스(BM) 층과 컬러 필터(CF) 층을 제공하면 디스플레이 장치에서 편광자(polarizer, POL) 층을 제거할 수 있으므로, POL층으로 인해 발생하는 강성 증가 및 위험하게 낮은 항복점과 같은 전술한 문제를 제거할 수 있다. 이 솔루션은 또한 디스플레이 스택의 총 두께를 줄이는 동시에 봉지층 자체의 기계적 성능을 향상시킬 수 있다.
잠재적으로 빛의 50%를 흡수할 수 있는 POL층을 제거하면, POL층을 사용하여 에너지 사용량의 50%에서 동일한 밝기를 달성할 수 있으므로 디스플레이 장치의 에너지 소비가 더욱 개선된다. 이는 특히 OLED 장치의 경우 배터리 작동 시간과 디스플레이의 일반 수명을 연장한다.
또한 봉지층 내부에 BM층 및/또는 CF층을 매립함으로써 POL층을 대체하는 BM+CF 층의 조합을 사용할 시 발생할 수 있는 서브 픽셀간 빛의 잠김 현상 및 낮은 명암비로 인한 컬러 워싱 현상 등에 관련된 기술적인 문제를 피할 수 있고, 또한 동시에 디스플레이 스택의 총 두께를 더 줄일 수 있다.
일반적으로 봉지층 상단 상의 층에 매립되는 컬러 필터층을 봉지층 내로 이동시키면, 디스플레이 장치의 시야각이 추가로 개선되어 향상된 사용자 경험을 제공할 수 있다.
따라서 이 봉지 배열은 디스플레이 장치의 여러 중요한 기능(봉지, 컬러 필터링, 편광)을 하나의 컴팩트한 솔루션으로 결합한다.
일 실시예에서, 봉지층은 발광 층에 인접하게 배열되어 디스플레이 스택의 총 두께 감소를 보장한다.
제1 측면의 가능한 구현 형태에서, 봉지층은 제1 무기층을 포함하는 박막 봉지(thin film encapsulation, TFE)층이고, 봉지층은, 제1 무기층 상에 배치된 제2 무기층; 및 제1 무기층과 제2 무기층 사이에 배치된 유기층을 포함하며, 블랙 매트릭스 및 컬러 필터 중 적어도 하나는 상기 유기층 내에 매립된다. 디스플레이 장치에서 TFE층을 사용하면 발광층을 향한 수분 및 산소 확산에 대한 최적의 저항을 보장한다.
일 실시예에서, 제1 무기층은 SiO2, SiNx 또는 Al2O3 중 어느 하나를 포함하는 무기막이며, 그에 따라 최적의 투수성 및 기계적 속성을 보장한다.
일 실시예에서 제2 무기층은 SiNx, SiOx, SiNxOy 또는 Al2O3 중 어느 하나를 포함하는 무기막이며, 이에 따라 최적의 투수성 및 기계적 속성을 보장한다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서 블랙 매트릭스층은 적어도 하나의 금속층을 포함하고; 제1 무기층 및 상기 제2 무기층은 모두 유전층이며; 블랙 매트릭스층은 유기층 내에 매립되어 제1 무기층 및 제2 무기층과 결합하여 유전체-금속-유전체(dielectric-metal-dielectric, DMD) 구조물을 형성한다. TFE 구조물 내부에 적어도 하나의 금속층을 DMD(dielectric-metal-dielectric) 구조물로서 매립하여 특히 OLED 디스플레이를 위한 디스플레이 장치의 필수 요건인 배리어 속성, 기계적 유연성, 방열성을 향상시켜 디스플레이 장치의 크랙 저항성과 기계적 내구성을 향상시킨다.
일 실시예에서 복수의 금속층은 알루미늄, 은, 티타늄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 및 구리 중 임의의 하나 또는 조합을 포함하여 최적의 기계적 및 열적 저항 속성을 보장한다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 블랙 매트릭스층은 와이어 그리드 메쉬를 포함하고, 와이어 그리드 메쉬는 비편광 광빔의 수직 성분만을 투과시키고 비편광 광빔의 수평 성분을 흡수 또는 반사함으로써 비편광 광빔을 편광 광빔으로 변환하도록 배열된다. 와이어 그리드 메쉬를 사용하면 블랙 매트릭스층을 어떠한 편광되지 않은 빔을 단일 선형 편광이 있는 빔으로 변환할 수 있는 금속 그리드 편광자층으로 사용하여 주변광 반사뿐만 아니라 빛 차단을 줄임으로써 전술한 표준 편광자층 방출로 인해 발생하는 문제를 줄이고 디스플레이 성능을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서 와이어 그리드 메쉬는 높이가 최대 500nm이고 너비가 최대 500nm인 메쉬 크기로 배열되어 최적의 성능과 주변광 반사 감소를 보장한다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 디스플레이 장치는 봉지층 내에 매립되고 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터층 중 적어도 하나를 덮도록 배열되는 편광자층을 더 포함한다. 편광자층을 추가하면 빛 잠금을 줄임으로써 전술한 표준 편광자층 방출로 인해 발생하는 문제를 더욱 감소시키는 데 도움이 된다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 편광자층은 고반사율 재료의 무기층이며, 이에 따라 1/4 편광자 기능을 제공한다.
실시예에서, 편광자층은 1 내지 10nm의 두께로 배열되고 TiO2, 또는 Al2O2 등 중 적어도 하나로 만들어지며, 이는 디스플레이 스택의 최적의 층 두께 및 기계적 속성을 보장한다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 편광자층은 1.2 내지 1.6의 굴절률을 갖는 무색 중합체를 포함하며, 이는 최적의 감소 빛 잠금을 보장하고 디스플레이 성능을 향상시킨다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 봉지층은 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터층 중 적어도 하나를 덮고 평면 상단 표면을 형성하는 평탄화층을 더 포함하여, 봉지층의 층의 제2 무기(CVD) 층에 대한 최적의 지지 표면을 보장한다.
일 실시예에서 평탄화층은 최적의 광학 성능을 보장하는 무색 아크릴 모노머를 포함한다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 디스플레이 장치는, 베이스 기판; 및 상기 베이스 기판과 상기 발광층 사이에 배열되고 복수의 박막트랜지스터를 포함하여 디스플레이 장치의 최적의 디스플레이 배열을 이루는 전기 회로를 더 포함한다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서 베이스 기판은 플렉서블 기판이고 디스플레이 장치는 플렉서블 디스플레이 장치이므로 향상된 유연성을 보장할 수 있다.
일 실시예에서 베이스 기판은 폴리이미드로 만들어지며, 이는 최적의 기계적 유연성 및 변형 저항성을 추가로 보장한다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 발광층은 제1 전극; 제2 전극; 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 배열된 전계발광층을 포함하고, 제1 전극은 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 하나와 연결되어, 장치의 최적의 디스플레이 성능을 보장한다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 컬러 필터층은 상이한 컬러의 컬러 필터를 포함하고, 여기서 상이한 컬러를 갖는 인접한 컬러 필터는 서로 접촉하여 최적의 디스플레이 성능을 보장한다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 디스플레이 장치는 봉지층 위에 배치된 터치 스크린 패널을 더 포함하여, 디스플레이 장치에 대한 추가적인 터치 기능을 가능하게 한다.
제1 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 디스플레이 장치는 디스플레이 장치의 외부층으로서 배열된 커버 윈도우를 더 포함하고, 커버 윈도우는 감압 접착제에 의해 봉지층 또는 봉지층 위에 배치된 터치 스크린 패널 중 어느 하나에 연결된다. 이를 통해 디스플레이 스택층의 최적 배열 및 기계적 보호가 보장된다.
일 실시예에서 발광층은 유기 발광층이고, 디스플레이 장치는 유기 발광 디바이스로서 최적의 디스플레이 성능을 보장한다.
제2 측면에 따르면, 디스플레이 장치를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 발광층을 형성하는 단계; 발광층 상에 봉지층을 형성하는 단계를 포함하고, 봉지층을 형성하는 단계는 봉지층 내에 매립된 컬러 필터층 및 블랙 매트릭스층 중 적어도 하나의 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
디스플레이 스택 내에 블랙 매트릭스(BM) 층와 컬러 필터(CF) 층을 형성하면 디스플레이 장치에서 편광자(POL)층을 제거할 수 있으므로 POL층으로 인해 발생하는 강성 증가 및 위험하게 낮은 항복점과 같은 전술한 문제를 제거할 수 있다. 이 솔루션은 또한 디스플레이 스택의 총 두께를 줄이는 동시에 봉지층 자체의 기계적 성능을 향상시킬 수 있다.
잠재적으로 빛의 50%를 흡수할 수 있는 POL층을 제거하면 POL층을 사용하여 에너지 사용량의 50%에서 동일한 밝기를 달성할 수 있으므로 디스플레이 장치의 에너지 소비가 더 향상된다. 이는 결국, 특히 OLED 장치의 경우 배터리 작동 시간과 디스플레이의 일반 수명을 연장한다.
또한 봉지층 내부에 BM층 및/또는 CF층을 형성함으로써 BM+CF 층의 조합을 사용하여 POL층을 대체할 시 발생할 수 있는 서브 픽셀간 빛의 잠김 현상 및 명암비 저하로 인한 컬러 워싱 현상에 관한 기술적 문제를 피할 수 있으며, 또한 디스플레이 스택의 총 두께를 더 감소시킨다.
일반적으로 봉지층 상단 상의 층에 매립되는 컬러 필터층을 봉지층 내로 이동시키면 디스플레이 장치의 시야각이 더 개선되어 향상된 사용자 경험을 제공한다.
제2 측면의 가능한 구현 형태에서 봉지층을 형성하는 단계는 제1 무기층을 형성하는 단계; 제1 무기층 상에 갭을 포함하는 블랙 매트릭스층의 패턴을 형성하는 단계; 갭에 컬러 필터를 배치하여 컬러 필터층을 형성하는 단계; 이전 층의 상단 상에 평면 상단 표면을 갖는 유기층을 형성하는 단계; 및 유기층의 평면 상단 표면 상에 제2 무기층을 형성하는 단계를 포함한다. 갭이 있는 블랙 매트릭스 패턴을 형성하고 갭에 컬러 필터를 배치함으로써 봉지층을 형성하면, 최적의 제조 정확도를 보장하고 불량률을 줄일 수 있다. 또한, 유기층의 평면 상단 표면을 생성하면 제2 무기층에 대한 최적의 지지 표면이 제공된다.
제2 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 제1 무기층 및 제2 무기층 중 어느 하나를 형성하는 것은 0.1 내지 6μm, 더 바람직하게는 1 내지 2μm의 두께까지 화학 기상 증착을 포함하며, 이는 최적의 디스플레이 스택 두께 및 기계적 성능을 보장한다.
제2 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 제1 무기층 및 제2 무기층 중 어느 하나를 형성하는 것은 20 내지 200nm, 더 바람직하게는 50 내지 80nm의 두께까지 원자층 증착을 포함하며, 이는 최적의 디스플레이 스택 두께 및 기계적 성능을 보장한다.
제2 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 블랙 매트릭스층의 패턴을 형성하는 단계는 복수의 금속층을 형성하는 단계를 포함하고, 여기서 컬러 필터층은 유전체층이고; 봉지층을 형성하는 단계는 유전체-금속-유전체 배열로 배열되는, 봉지층 내에 블랙 매트릭스층과 컬러 필터층 모두를 매립하는 단계를 포함한다. DMD(dielectric-metal-dielectric) 구조로 TFE 구조물 내부에 복수의 금속층을 매립하면, 배리어 속성, 기계적 유연성, 방열성을 향상시켜 디스플레이 장치의 크랙 저항성 및 기계적 내구성을 향상시키며, 이는 디스플레이 장치 봉지, 특히 OLED 디스플레이에 대한 필수 요건이다.
제2 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 블랙 매트릭스층의 패턴을 형성하는 단계는 비편광 광빔의 수직 성분만을 투과시키고 비편광 광빔의 수평 성분을 흡수 또는 반사시킴으로써 비편광 광빔을 편광 광빔으로 변환하도록 배열된 와이어 그리드 메쉬를 제조하는 단계를 포함한다. 와이어 그리드 메쉬를 사용하면 블랙 매트릭스층을 비편광 빔을 단일 선형 편광이 있는 빔으로 변환할 수 있는 금속 그리드 편광자층으로 사용하여 주변광 반사뿐만 아니라 빛 차단을 줄임으로써 전술한 표준 편광자층 방출로 인해 발생하는 문제를 줄이고 디스플레이 성능을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 와이어 그리드 메쉬를 제조하는 단계는 선택적 ALD 프로세스에 의한 직접 증착, FMM 마스크 증착, 또는 최적의 제조 정확도 및 감소된 디스플레이 스택 두께를 보장하는 스퍼터링 후 에칭 중 적어도 하나를 포함한다.
제2 측면의 가능한 추가 구현 형태에서 컬러 필터층을 형성하는 단계는 염색, 안료 증착, 인쇄 또는 전착 방법 중 임의의 하나를 사용하여 최대 3 내지 4μm 두께까지 재료 증착을 포함한다.
일 실시예에서, 컬러 필터층을 형성하는 단계는 염색을 포함하며, 여기서 컬러 필터를 형성하기 위해 사용되는 재료는 젤라틴, 카제인, 및 폴리비닐 알코올 및 폴리비닐 피롤리돈과 같은 합성 제품 중 적어도 하나를 포함한다.
다른 가능한 실시예에서 컬러 필터층은 안료 증착을 포함하고, 매트릭스로 사용되는 재료는 아크릴 또는 에폭시 아크릴레이트 광중합성 재료 중 임의의 하나를 포함한다.
또 다른 가능한 실시예에서 컬러 필터층을 형성하는 단계는 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄(xographic printing), 오프셋 인쇄 또는 요판 인쇄 방법 중 어느 하나를 사용하여 인쇄하는 것을 포함한다.
제2 측면의 가능한 추가 구현 형태에서 봉지층을 형성하는 단계는 봉지층 내에 매립된 컬러 필터층 및 블랙 매트릭스층 중 적어도 하나의 패턴을 덮도록 배열되는 편광자층을 형성하는 단계를 포함한다. 편광자층을 추가하면 빛 잠금을 줄임으로써 전술한 표준 편광자층 방출로 인해 발생하는 문제를 더 감소시키는 데 도움이 된다.
제2 측면의 가능한 추가 구현 형태에서 디스플레이 장치를 제조하는 방법은 베이스 기판을 제공하는 단계; 및 베이스 기판과 발광층 사이에 복수의 박막 트랜지스터를 포함하는 전기 회로를 형성하여 디스플레이 장치의 최적의 표시 배열을 구현하는 단계를 포함한다.
제2 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 디스플레이 장치를 제조하는 방법은 봉지층 위에 터치 스크린 패널을 배치하는 단계를 더 포함하여 디스플레이 장치에 대한 추가 터치 기능을 가능하게 한다.
제2 측면의 가능한 추가 구현 형태에서, 디스플레이 장치의 제조 방법은 디스플레이 장치의 외부 층으로서 커버 윈도우를 배치하는 단계를 더 포함하고, 커버 윈도우는 감압 접착제에 의해 봉지층 또는, 봉지층 위에 배치된 터치 스크린 패널 중 어느 하나에 연결된다. 이를 통해 디스플레이 스택 층의 최적 배열 및 기계적 보호가 보장된다.
이들 및 다른 측면은 아래에 기술된 실시예(들)로부터 명백할 것이다.
본 개시의 다음의 상세한 부분에서, 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 측면, 실시예 및 구현이 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 제1 측면의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 제1 측면의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 3은 제1 측면의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 봉지층의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4는 제1 측면의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 봉지층의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 5는 제1 측면의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 봉지층의 개략적인 단면도 및 평면도를 도시한다.
도 6은 제1 측면의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 와이어 그리드 메쉬의 기능의 개략도를 도시한다.
도 7a 내지 7d는 제2 측면의 실시예에 따른 방법의 단계들을 도시한다.
도 1은 제1 측면의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 제1 측면의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 3은 제1 측면의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 봉지층의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4는 제1 측면의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 봉지층의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 5는 제1 측면의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 봉지층의 개략적인 단면도 및 평면도를 도시한다.
도 6은 제1 측면의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 와이어 그리드 메쉬의 기능의 개략도를 도시한다.
도 7a 내지 7d는 제2 측면의 실시예에 따른 방법의 단계들을 도시한다.
다음의 상세한 설명에서, 관련된 개시 내용의 완전한 이해를 제공하기 위해 예를 통해 다수의 특정 세부 사항이 제시된다. 그러나 당업자라면 본 개시 내용이 이러한 세부 사항 없이도 실시될 수 있음을 이해해야 한다. 다른 예에서, 잘 알려진 방법, 절차, 시스템, 컴포넌트 및/또는 회로가 본 개시의 측면을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 세부 사항 없이 비교적 높은 수준에서 설명되었다.
또한, 층, 막, 영역, 플레이트 등의 제1 부분이 제2 부분 상에 위치하는 경우, 제1 부분은 제2 부분 바로 위에 있을 뿐만 아니라 이들 사이에 하나 이상의 제3 부분이 개재될 수도 있다. 또한, 제2 부분 상에 층, 막, 영역, 판 등의 제1 부분이 형성되어 있다고 표현하는 경우, 제1 부분이 형성된 제2 부분의 표면은 제2 부분의 상면에 한정되지 않고, 상기 제2 부분의 측면 또는 하면과 같은 다른 표면을 포함할 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 예시적 실시예를 상세히 설명할 것이다.
도 1은 발광층(2) 및 발광층(2) 위에 배치된 봉지층(3)을 포함하는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)를 예시한다.
디스플레이 장치(1)는 LCD(liquid crystal display) 장치, EPD(electrophoretic display) 장치, EWD(electrowetting display) 장치 또는 LED(light-emitting diode) 디스플레이 장치일 수 있다. 실시예에서 발광층(2)은 유기 발광층이고, 디스플레이 장치(1)는 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이 장치이다.
실시예에서, 디스플레이 장치(1)는 전계발광 유기 반도체가 증착되어 장치가 계속 작동하는 동안 구부리거나 말릴 수 있도록 하는 플렉서블 플라스틱 기판을 포함하는 플렉서블 유기 발광 다이오드(FOLED) 디스플레이 장치이다.
봉지층(3)은 물과 산소가 발광층(2)으로 확산되는 것을 방지하도록 구성된다. 실시예에서, 봉지층(3)의 투수율은 5*10-6 g 물/제곱미터/일 미만이다. 실시예에서, 봉지층(3)은 발광층(2)에 인접하게 배열되는 반면, 다른 가능한 실시예에서는 간헐적 층이 존재할 수 있다. 봉지층(3) 자체는 이하에서 설명되는 바와 같이 무기 및 유기층을 포함하는 다수의 층을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 블랙 매트릭스층(4) 및 컬러 필터층(5)을 더 포함한다. 컬러 필터층(5)은 도 5에 예시된 바와 같이 상이한 컬러의 컬러 필터(51)를 포함할 수 있으며, 상이한 컬러를 갖는 인접한 컬러 필터(51)는 서로 서로 접촉하거나 접촉하지 않을 수 있다. 컬러 필터(51)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀을 생성하도록 구성될 수 있다.
블랙 매트릭스층(4)은 컬러 필터층(5)의 개별 컬러 필터들 사이에 패턴으로 배열될 수 있고 빛샘(light leakage)을 감소시키기에 적합한 크롬 또는 몰리브덴과 같은 임의의 재료를 포함할 수 있다.
블랙 매트릭스층(4)과 컬러 필터층(5)은 모두 발광층(2) 위에 배치되며, 블랙 매트릭스층(4)과 컬러 필터층(5) 중 적어도 하나는 봉지층(3) 내에 매립된다. 실시예에서, 블랙 매트릭스층(4) 및 컬러 필터층(5)은 모두 도 1에 도시된 바와 같이 봉지층(3) 내에 매립된다. 이는 디스플레이 장치에서 편광자(POL) 층을 제거할 수 있게 하여, POL층으로 인해 발생할 수 있는 문제를 제거하여, 디스플레이 장치(1)의 증가된 강성 및 위험할 정도로 낮은 항복점을 제거할 뿐만 아니라 디스플레이 스택의 전체 두께 감소 및 봉지층(3) 자체의 기계적 성능을 향상시킨다. 또한 봉지층(3) 내부에 블랙 매트릭스층(4)과 컬러 필터층(5)을 매립함으로써 서브 픽셀간 빛의 잠김 현상으로 인한 컬러 워싱 현상 및 블랙 매트릭스층(4)과 컬러 필터층(5)의 조합을 사용하여 POL층을 대체할 때 발생할 수 있는 명암비 저하와 관련된 기술적 문제를 피할 수 있다. 봉지층(3) 내에서 컬러 필터층(5)을 이동시키는 것은 도 3(점선 화살표로)에 예시된 디스플레이 장치(1)의 시야각을 더 개선시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스층(4)은 컬러 필터층(5)과 동일한 평면에 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스층(4)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 컬러 필터층(5)과 다른 평면에 배치될 수도 있다.
도 2는 본 개시의 또 다른 실시예를 예시한 것으로, 봉지층(3)은 제1 무기층(31), 제1 무기층(31) 위에 배치된 제2 무기층(32), 및 제1 무기층(31)과 제2 무기층(32) 사이에 배치된 유기층(33)을 포함하는 TFE(thin film encapsulation)으로서 배열된다. 이 실시예에서, 블랙 매트릭스층(4) 및/또는 컬러 필터층(5)은 유기층(33) 내에 매립된다. 제1 무기층(31)은 SiO2, SiNx, Al2O3 중 어느 하나를 포함하는 무기막으로서 배열될 수 있다. 제2 무기층(32)은 SiNx, SiOx, SiNxOy, Al2O3 중 어느 하나를 포함하는 무기막으로 배열될 수 있다.
실시예에서 봉지층(3)은 블랙 매트릭스층(4) 및/또는 컬러 필터층(5) 중 적어도 하나를 덮도록 배열되는 편광자층(6)을 더 포함할 수 있다. 편광자층(6)은 T iO2 또는 Al2O2 등과 같은 고반사율 재료의 무기층일 수 있어, 1/4 편광자 기능을 제공한다. 편광자층(6)은 봉지층(3) 내에서 1 내지 10nm의 두께로 배열될 수 있다. 실시예에서, 편광자층(6)은 굴절률이 1.2 내지 1.6인 무색 중합체를 포함한다.
실시예에서 봉지층(3)은 도 7d에 예시된 바와 같이 블랙 매트릭스층(4)과 컬러 필터층(5) 중 적어도 하나를 덮고 평평한 상단 표면을 형성하는 평탄화층(7)을 더 포함할 수 있다. 평탄화층(7)은 최적의 광학 성능을 위해 무색 아크릴 모노머를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 베이스 기판(8) 및 베이스 기판(8)과 발광층(2) 사이에 배열된 전기 회로(9)를 더 포함할 수 있다.
베이스 기판(8)은 베이스 기판(8)이 사용되는 기능을 수행할 수 있는 재료이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 베이스 기판(8)은 유리, 플라스틱 또는 크리스탈과 같은 절연성 재료로 형성될 수 있다. 베이스 기판(8)을 형성하는 유기 중합체로는 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리설폰(PSF), 메틸메타크릴레이트(PMMA), 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 시클로-올레핀 중합체(COP) 및 시클로-올레핀 공중합체(COC) 등을 포함할 수 있다. 베이스 기판(8)은 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 거칠기, 취급 용이성, 방수성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
가능한 실시예에서 베이스 기판(8)은 디스플레이 장치(1)가 플렉서블 디스플레이 장치(1)로 사용될 수 있게 하는 플렉서블 기판일 수 있다. 실시예에서 베이스 기판(8)은 폴리이미드로 제조될 수 있다.
도 3에 추가로 도시된 바와 같이, 전기 회로(9)는 복수의 박막 트랜지스터(10)를 포함할 수 있고, 발광층(2)은 제1 전극(21), 제2 전극(22) 및 제1 전극 사이에 배열된 전계발광층(23)을 포함할 수 있다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 전극(21)은 적어도 하나의 박막 트랜지스터(10)와 연결될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 봉지층(3) 위에 배치된 터치 스크린 패널(11)과, 디스플레이 장치(1)의 외부층으로 배치된 커버 윈도우(12)를 더 포함할 수 있다. 터치 스크린 패널(11)은 사용자의 터치, 사용자의 근접 터치, 물체(예: 스타일러스 펜)의 터치 또는 물체의 근접 터치를 인식할 수 있다. 근접 터치는 사용자 또는 물체가 터치 스크린 패널을 직접 터치하지 않더라도 터치 스크린 패널(11)에 근접한 위치에 사용자 또는 물체가 접근하는 것을 터치 스크린 패널(11)이 터치로서 인식하는 현상을 나타낼 수 있다. 터치 스크린 패널(11)은 박막 봉지층(TFE)(3) 상에 전사 공정에 의해 적어도 일부가 배치될 수 있다. 실시예에서, 터치 스크린 패널(11)의 감지 전극은 전사 공정에 의해 형성될 수 있다.
커버 윈도우(12)는 봉지층(3)과 터치 스크린 패널(11) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 PSA(pressure sensitive adhesive)(13)로 연결될 수 있다.
도 4는 블랙 매트릭스층(4)이 적어도 하나의 금속층을 포함하는 본 개시의 다른 예시적인 실시예를 예시한다. 가능한 실시예에서, 블랙 매트릭스층(4)은 알루미늄, 은, 티타늄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 및 구리 층 중 임의의 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 제1 무기층(31) 및 제2 무기층(32)은 모두 유전층으로서 배열되고, 블랙 매트릭스층(4)은 유기층(33) 내에 매립되어 제1 무기층(31)과 제2 무기층(32)과 결합하여 DMD(dielectric-metal-dielectric) 구조물을 형성하며, DMD 배열은 특히 OLED 디스플레이를 위한 디스플레이 장치(1) 봉지(encapsulation)에 필수적인 요건인 배리어 속성, 기계적 유연성 및 방열을 개선하여 디스플레이 장치(1)의 크랙 저항성 및 기계적 내구성을 향상시킨다.
도 5는 본 개시의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 블랙 매트릭스층(4)은 비편광 광빔(14)의 수직 성분만을 투과시키고 비편광 광빔(14)의 수평 성분을 흡수 또는 반사하여 비편광 광빔(14)을 편광 광빔(15)으로 변환하도록 배열된 와이어 그리드 메쉬(41)를 포함한다. 블랙 매트릭스층(4)의 와이어 그리드 메쉬(41) 배열의 이러한 기능은 도 6에 추가로 예시되며, 비편광 광 빔(14)을 도시하며, 이의 수평 성분은 와이어 그리드 메쉬(41)에 의해 흡수 및/또는 반사되어 편광 광빔(15)을 생성한다.
실시예에서, 와이어 그리드 메쉬(41)는 최적의 편광 효과를 위해 최대 높이 500nm, 최대 너비 500nm의 메쉬 크기로 배열된다.
가능한 실시예에서, 도 1 내지 도 5에 걸쳐 예시되고 설명된 특징이 결합되며, 즉, 블랙 매트릭스층(4)과 컬러 필터층(5)이 모두 TFE 봉지층(3)의 유기층(33) 내에 매립되어 블랙 매트릭스층(4)이 제1 무기층(31) 및 제2 무기층(32)과 결합하여 DMD 구조물을 형성하는 반면, 와이어 그리드 메쉬(41)에 블랙 매트릭스층(4)이 추가로 배열되어 비편광 광빔(14)을 편광 광빔(15)으로 변환함으로써 두께 감소 및 기계적 및 광학적 속성의 개선에 더하여 TFE 봉지층(3)에 편광 기능을 제공한다.
도 7a 내지 도 7d는 본 개시의 다른 예시적 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 제조 방법의 단계를 예시한다. 본 명세서에서 이전에 설명되거나 도시된 대응하는 단계 및 특징과 동일하거나 유사한 단계 및 특징은 단순화를 위해 이전에 사용된 것과 동일한 참조 번호로 표시된다.
도 7a는 발광층(2)을 먼저 형성한 후 발광층(2) 상에 봉지층(3)을 형성하는 제1 제조 단계를 예시한다. 특히, 봉지층(3)을 형성하는 제1 단계로서, 제1 무기층(31)은 발광층(2) 상에 형성된다.
실시예에서, 제1 무기층(31)을 형성하는 것은 화학 기상 증착(CVD)을 0.1 내지 6μm, 더 바람직하게는 1 내지 2μm의 두께까지 포함한다. 다른 실시예에서, 제1 무기층(31)을 형성하는 것은 원자층 증착(ALD)을 20 내지 200nm, 더 바람직하게는 50 내지 80nm 두께까지 포함한다.
도 7b에 도시된 봉지층(3)을 형성하는 후속 단계에서, 블랙 매트릭스층(4)의 패턴이 제1 무기층(31) 상에 형성되고, 패턴은 도 5에서도 도시된 바와 같이 갭(42)을 포함한다. 블랙 매트릭스층(4)의 패턴은 선택적 ALD 프로세스에 의한 직접 증착, FMM 마스크 증착, 또는 스퍼터링 후 에칭을 포함할 수 있다.
실시예에서, 블랙 매트릭스층(4)의 패턴을 형성하는 것은 복수의 금속층을 형성하는 것을 포함한다. 도 4에 또한 도시된 이 실시예에서, 제1 무기층(31) 및 제2 무기층(32)은 모두 유전체층이고, 봉지층(3)을 형성하는 것은, 디스플레이 장치(1)의 내균열성 및 기계적 내구성을 향상시키기 위해 제1 무기층(31) 및 제2 무기층(32)과 결합하여 유전체-금속-유전체(DMD) 배열로 배열된 블랙 매트릭스층(4)을 봉지층(3) 내에 매립하는 것을 포함한다.
추가적인 가능한 실시예에서, 위의 유전체-금속-유전체(DMD) 배열의 실시예와 선택적으로 결합하여, 블랙 매트릭스층(4)의 패턴을 형성하는 것은, 도 6에 도시된 바와 같이, 비편광 광빔(14)의 수직 성분만을 투과시키고 비편광 광빔(14)의 수평 성분을 흡수 또는 반사시킴으로써 비편광 광빔(14)을 편광 광빔(15)으로 변환하도록 배열된 와이어 그리드 메쉬(41)를 제조하는 것을 포함한다. 가능한 실시예에서 와이어 그리드 메쉬(41)는 최적의 편광 성능을 위해 최대 높이가 500nm 이고 최대 너비가 500nm인 메쉬 크기로 형성된다.
도 7c에 예시된 봉지층(3)을 형성하는 후속 단계에서, 블랙 매트릭스층(4)의 이전에 형성된 갭(42)에 컬러 필터(51)를 배치함으로써 컬러 필터층(5)이 형성된다. 갭(42)은 와이어 그리드 메쉬(41)의 일부로서 형성될 수 있다. 컬러 필터층(5)을 형성하는 것은 염색, 안료 증착, 인쇄 또는 전착 중 어느 하나의 방법을 사용하여 3 내지 4μm 두께까지 재료를 증착하는 것을 포함할 수 있다.
컬러 필터층(5)을 형성하는 것이 염색을 포함하는 실시예에서, 컬러 필터(51)를 형성하는 데 사용되는 재료는 젤라틴, 카제인 및, 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리비닐 피롤리돈과 같은 합성 제품 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
컬러 필터층(5)을 형성하는 것이 안료 증착을 포함하는 실시예에서, 매트릭스로 사용되는 재료는 아크릴 또는 에폭시 아크릴레이트 광중합성 재료 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
컬러 필터층(5)을 형성하는 것이 인쇄를 포함하는 실시예에서, 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄, 오프셋 인쇄 또는 음각 인쇄 중 어느 하나의 방법이 사용될 수 있다.
도 7d에 예시된 봉지층(3)을 형성하는 후속 단계에서, 평면 상단 표면을 갖는 유기층(33)이 이전 층(블랙 매트릭스층(4) 및 컬러 필터층(5))의 상단에 형성된다. 실시예에서, 평면 상단 표면은 평탄화층(7)으로서 배열되고 그 상단 표면 상에 평평한 무색 아크릴 모노머를 포함한다.
봉지층(3)을 형성하는 실시예에서, 봉지층(3) 내에 매립된 컬러 필터층(5) 및 블랙 매트릭스층(4)의 패턴을 덮도록 배열된, 상술한 바와 같은 편광자층(6)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
마지막으로, 제2 무기층(32)이 유기층(33)의 평면 상단 표면 상에 형성된다. 실시예에서, 제2 무기층(32)을 형성하는 것은 화학 기상 증착(CVD)을 0.1 내지 6㎛, 더 바람직하게는 1 내지 2㎛의 두께까지 포함한다. 다른 실시예에서, 제2 무기층(32)을 형성하는 것은 원자층 증착(ALD)을 20 내지 200nm, 더 바람직하게는 50 내지 80nm 두께까지 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 개시의 다른 예시적 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 제조 방법은 베이스 기판(8)을 제공하는 것 및, 베이스 기판(8)과 발광층(2) 사이에 전기 회로(9)를 형성하는 것을 더 포함할 수 있고, 전기 회로(9)는 복수의 박막 트랜지스터(10)를 포함한다.
추가 실시예에서, 도 3에도 도시된 바와 같이, 봉지층(3) 위에 터치 스크린 패널(11)이 배치될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 커버 윈도우(12)는 디스플레이 장치(1)의 외부층으로 배열될 수 있다. 커버 윈도우(12)는 감압 접착제(13PSA)에 의해 봉지층(3) 및/또는 봉지층(3) 위에 배치된 터치 스크린 패널(11)에 연결될 수 있다.
다양한 측면 및 구현이 본 명세서의 다양한 실시예와 관련하여 설명되었다. 그러나 개시된 실시예에 대한 다른 변형은 도면, 개시 및 첨부된 청구범위의 연구로부터 청구된 주제를 실시함에 있어서 당업자에 의해 이해되고 영향을 미칠 수 있다. 청구범위에서 "포함하는"이라는 단어는 다른 요소나 단계를 배제하지 않으며, 부정관사("a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 단일 프로세서 또는 다른 유닛은 청구범위에 인용된 여러 항목의 기능을 수행할 수 있다. 어떤 척도가 서로 다른 종속항에 인용되어 있다는 단순한 사실이 그러한 척도의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 컴퓨터 프로그램은 다른 하드웨어와 함께 또는 그 일부로 공급되는 광 저장 매체 또는 고체 상태 매체와 같은 적절한 매체에 저장/분배될 수 있지만, 예를 들어 인터넷 또는 기타 유/무선 통신 시스템을 통해 다른 형태로 분산될 수 있다.
청구범위에 사용된 참조 부호는 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
Claims (23)
- 디스플레이 장치(1)로서,
발광층(2)과,
상기 발광층(2) 위에 배치된 봉지층(3)과,
상기 발광층(2) 위에 배치된 블랙 매트릭스층(black matrix layer)(4)과,
상기 발광층(2) 위에 배치된 컬러 필터층(5)과,
상기 블랙 매트릭스층(4) 및 상기 컬러 필터층(5) 중 적어도 하나는 상기 봉지층(3) 내에 매립되는,
디스플레이 장치(1). - 제1항에 있어서,
상기 봉지층(3)은 박막 봉지(thin film encapsulation, TFE)층이고,
상기 TFE층은,
제1 무기층(first inorganic layer)(31)과,
상기 제1 무기층(31) 위에 배치된 제2 무기층(32)과,
상기 제1 무기층(31)과 상기 제2 무기층(32) 사이에 배치된 유기층(33)을 포함하며,
상기 블랙 매트릭스층(4) 및 상기 컬러 필터층(5) 중 적어도 하나는 상기 유기층(33) 내에 매립되는,
디스플레이 장치(1). - 제2항에 있어서,
상기 블랙 매트릭스층(4)은 적어도 하나의 금속층을 포함하고,
상기 제1 무기층(31) 및 상기 제2 무기층(32)은 모두 유전층이며,
상기 블랙 매트릭스층(4)은 상기 유기층(33) 내에 매립되어 상기 제1 무기층(31) 및 상기 제2 무기층(32)과 결합하여 유전체-금속-유전체(dielectric-metal-dielectric, DMD) 구조물을 형성하는,
디스플레이 장치(1). - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블랙 매트릭스층(4)은 와이어 그리드 메쉬(wire grid mesh)(41)를 포함하고, 상기 와이어 그리드 메쉬(41)는, 비편광 광빔(14)의 수직 성분만을 투과시키고 상기 비편광 광빔(14)의 수평 성분을 흡수 또는 반사함으로써 상기 비편광 광빔(14)을 편광 광빔(15)으로 변환하도록 배열되는,
디스플레이 장치(1). - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉지층(3) 내에 매립되고 상기 블랙 매트릭스층(4) 및 상기 컬러 필터층(5) 중 적어도 하나를 덮도록 배열되는 편광자층(polarizer layer)(6)을 더 포함하는,
디스플레이 장치(1). - 제5항에 있어서,
상기 편광자층(6)은 고반사율 재료의 무기층인,
디스플레이 장치(1). - 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 편광자층(6)은 굴절률이 1.2 내지 1.6인 무색 중합체를 포함하는,
디스플레이 장치(1). - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉지층(3)은,
상기 블랙 매트릭스층(4) 및 상기 컬러 필터층(5) 중 적어도 하나를 덮고 평면 상단 표면을 형성하는 평탄화층(7)을 더 포함하는,
디스플레이 장치(1). - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
베이스 기판(8)과,
상기 베이스 기판(8)과 상기 발광층(2) 사이에 배열된 전기 회로(9)를 더 포함하고,
상기 전기 회로(9)는 복수의 박막 트랜지스터(10)를 포함하는,
디스플레이 장치(1). - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스 기판(8)은 플렉서블 기판이고, 상기 디스플레이 장치(1)는 플렉서블 디스플레이 장치(1)인,
디스플레이 장치(1). - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉지층(3) 위에 배치된 터치 스크린 패널(11)을 더 포함하는,
디스플레이 장치(1). - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스플레이 장치(1)의 외부층(outer layer)으로서 배열되고 상기 봉지층(3) 중 어느 하나에 감압 접착제(13)(pressure sensitive adhesive, PSA)에 의해 연결되는 커버 윈도우(12), 또는 상기 봉지층(3) 위에 배치된 터치 스크린 패널(11)을 더 포함하는,
디스플레이 장치(1). - 디스플레이 장치(1)의 제조 방법으로서,
발광층(light emitting layer)(2)을 형성하는 단계와,
상기 발광층(2) 상에 봉지층(3)을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 봉지층(3)을 형성하는 단계는 상기 봉지층(3) 내에 매립된 컬러 필터층(5) 및 블랙 매트릭스층(4) 중 적어도 하나의 패턴을 형성하는 단계를 포함하는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 봉지층(3)을 형성하는 단계는,
제1 무기층(31)을 형성하는 단계와,
상기 제1 무기층(31) 상에 갭(42)을 포함하는 블랙 매트릭스층(4)의 패턴을 형성하는 단계와,
상기 갭(42) 내에 컬러 필터(51)를 배치하여 컬러 필터층(5)을 형성하는 단계와,
이전 층(preceding layer)들의 상단(top) 상에 평면 상단 표면을 갖는 유기층(33)을 형성하는 단계와,
상기 유기층(33)의 상기 평면 상단 표면 상에 제2 무기층(32)을 형성하는 단계를 포함하는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법. - 제14항에 있어서,
상기 제1 무기층(31) 및 제2 무기층(32) 중 어느 하나를 형성하는 것은 화학 기상 증착(CVD)을 0.1㎛ 내지 6㎛, 보다 바람직하게는 1㎛ 내지 2㎛의 두께까지 포함하는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법. - 제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 제1 무기층(31) 및 제2 무기층(32) 중 어느 하나를 형성하는 것은 원자층 증착(ALD)을 20nm 내지 200nm, 바람직하게는 50nm 내지 80nm의 두께까지 포함하는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법. - 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블랙 매트릭스층(4)의 패턴을 형성하는 단계는 복수의 금속층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 무기층(31) 및 상기 제2 무기층(32)은 모두 유전층이며,
상기 봉지층(3)을 형성하는 단계는 상기 제1 무기층(31) 및 상기 제2 무기층(31)과 결합하여 DMD(dielectric-metal-dielectric) 배열로 배열되는, 상기 블랙 매트릭스층(4)을 상기 봉지층(3) 내에 매립하는 단계를 포함하는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법. - 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블랙 매트릭스층(4)의 패턴을 형성하는 단계는 비편광 광빔(14)의 수직 성분만을 투과시키고 상기 비편광 광빔(14)의 수평 성분을 흡수 또는 반사함으로써 상기 비편광 광빔(14)을 편광 광빔(15)으로 변환하도록 배열된 와이어 그리드 메쉬(41)를 제조하는 단계를 포함하는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법. - 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컬러 필터층(5)을 형성하는 단계는 염색, 안료 증착, 인쇄 또는 전착 중 어느 하나의 방법을 사용하여 3μm 내지 4μm 두께까지의 재료 증착을 포함하는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법. - 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉지층(3)을 형성하는 단계는,
상기 봉지층(3) 내에 매립된 컬러 필터층(5) 및 블랙 매트릭스층(4) 중 적어도 하나의 상기 패턴을 덮도록 배열되는 편광자층(6)을 형성하는 단계를 포함하는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법. - 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
베이스 기판(8)을 제공하는 단계와,
상기 베이스 기판(8)과 상기 발광층(2) 사이에 전기 회로(9)를 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 전기 회로(9)는 복수의 박막 트랜지스터(10)를 포함하는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법. - 제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉지층(3) 위에 터치 스크린 패널(11)을 배치하는 단계를 더 포함하는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법. - 제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스플레이 장치(1)의 외부층으로서 커버 윈도우(12)를 배열하는 단계를 더 포함하고,
상기 커버 윈도우(12)는 상기 봉지층(3) 또는 상기 봉지층(3) 위에 배치된 터치 스크린 패널(11) 중 어느 하나에 감압 접착제(PSA)(13)로 연결되는,
디스플레이 장치(1)의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/EP2020/074452 WO2022048740A1 (en) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | Combined thin film encapsulation in flexible display devices and method of fabrication thereof |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237007017A KR20230044287A (ko) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | 플렉서블 디스플레이 장치의 결합형 박막 봉지 및 그 제조 방법 |
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