KR20230049816A - 표시 장치 - Google Patents

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김수정
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Abstract

본 발명은 기판; 상기 기판 상에 배치되며, 서로 다른 파장의 광을 발광하여 각각이 발광영역을 구현하는, 제1 발광소자, 제2 발광소자 및 제3 발광소자; 상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자 및 상기 제3 발광소자 상에 배치되며, 무기 재료를 포함하는, 저반사층; 상기 저반사층 상에 배치되며, 상기 제2 발광소자에 대응하여 제1 파장 영역의 광을 투과시키는, 컬러필터층; 및 상기 컬러필터층 상에 배치되며, 염료, 안료 또는 이들의 조합을 포함하는, 반사조정층;을 구비하는, 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치{Display Apparatus}
본 발명의 실시예들은 표시 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 시인성이 향상된 표시 장치에 관한 것이다.
근래에 표시 장치는 그 용도가 다양해지고 있다. 또한, 표시 장치의 두께가 얇아지고 무게가 가벼워 그 사용의 범위가 광범위해지고 있는 추세이며, 표시 장치가 다양한 분야에 활용됨에 따라 고품질의 이미지를 제공하는 표시 장치의 수요가 증가하고 있다.
표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 자체 발광 특성을 가지며, 액정 표시 장치(liquid crystal display device)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타낸다.
그러나 이러한 종래의 표시 장치는 외광 반사로 인해 시인성이 저하되는 문제점이 존재하였다.
본 발명의 실시예들은 발광소자 상에 저반사층 및 반사조정층이 배치됨으로써, 시인성이 향상된 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 배치되며, 서로 다른 파장의 광을 발광하여 각각이 발광영역을 구현하는, 제1 발광소자, 제2 발광소자 및 제3 발광소자; 상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자 및 상기 제3 발광소자 상에 배치되며, 무기 재료를 포함하는, 저반사층; 상기 저반사층 상에 배치되며, 상기 제2 발광소자에 대응하여 제1 파장 영역의 광을 투과시키는, 컬러필터층; 및 상기 컬러필터층 상에 배치되며, 염료, 안료 또는 이들의 조합을 포함하는, 반사조정층;을 구비하는, 표시 장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 컬러필터층은 상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자 및 상기 제3 발광소자 중 상기 제1 발광소자 및 상기 제3 발광소자에 각각 대응하는 제1 개구 및 제3 개구를 가질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 반사조정층은 상기 제2 발광소자에 대응하는 제2 개구를 가질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제2 개구의 크기는 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구의 크기보다 작을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 반사조정층은 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구를 메우도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자 및 상기 제3 발광소자에 대응하여, 상기 컬러필터층 및 상기 반사조정층은 중첩하지 않을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제2 발광소자에 대응하여 상기 컬러필터층 및 상기 반사조정층 중 상기 컬러필터층만 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 발광소자 및 상기 제3 발광소자에 대응하여 상기 컬러필터층 및 상기 반사조정층 중 상기 반사조정층만 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 발광영역 사이의 비발광영역을 구비하고, 상기 비발광영역은 상기 컬러필터층 및 상기 반사조정층이 상호 중첩하는 차광영역을 가질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 비발광영역에 대응하는 상기 차광영역의 광학 농도(OD: Optical Density)는 1.3 이상일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 파장 영역은 500nm 내지 580nm일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 저반사층은 금속 또는 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 저반사층은 이터븀(Yb), 비스무스(Bi), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 니오븀(Nb), 백금(Pt), 텅스텐(W), 인듐(In), 주석(Sn), 철(Fe), 니켈(Ni), 탄탈륨(Ta), 망간(Mn), 아연(Zn), 게르마늄(Ge), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 구리(Cu), 칼슘(Ca) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 저반사층은 SiO2, TiO2, ZrO2, Ta2O5, HfO2, Al2O3, ZnO, Y2O3, BeO, MgO, PbO2, WO3, SiNx, LiF, CaF2, MgF2, CdS 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 저반사층은 굴절률(n)이 1 이상일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 저반사층은 흡수 계수(k)가 4.0 이하일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 발광소자는 제1 화소전극을 포함하고, 상기 제2 발광소자는 제2 화소전극을 포함하고, 상기 제3 발광소자는 제3 화소전극을 포함하고, 상기 제1 화소전극, 상기 제2 화소전극 및 상기 제3 화소전극의 가장자리를 덮고, 상기 제1 화소전극, 상기 제2 화소전극 및 상기 제3 화소전극 각각의 중앙부를 노출하는 개구부를 구비한 화소정의막을 더 포함하고, 상기 화소정의막은 광차단 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 저반사층 상에 배치되는 박막봉지층; 및 상기 박막봉지층 상에 배치되며, 상기 발광영역 사이의 비발광영역에 대응하여 배치되는 도전층을 포함하는 터치센싱층;을 더 구비하고, 상기 컬러필터층은 상기 터치센싱층 상에 배치되는, 표시 장치.
본 실시예에 따르면, 상기 도전층 상에서 중첩하여 배치되는 상기 컬러필터층 및 상기 반사조정층의 폭은 상기 도전층의 폭보다 클 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자 및 상기 제3 발광소자 상에 배치되며, 유기 재료를 포함하는, 캡핑층을 더 포함하고, 상기 저반사층은 상기 캡핑층의 바로 상에 배치될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외광 반사를 줄여 시인성이 향상된 표시 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정된 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 어느 하나의 화소에 구비된 표시요소 및 그에 연결된 화소회로를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도로, 도 1의 I-I'선에 따른 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 표시영역에 포함될 수 있는 화소 배치의 일부를 개략적으로 도시한 평면도들이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 B1-B1' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5c는 도 5a의 B2-B2' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 C1-C1' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6c는 도 6a의 C2-C2' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 D1-D1' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7c는 도 7a의 D2-D2' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지층의 차광영역 및 비교예의 광학 농도를 나타낸 표이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터층의 파장 별 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사조정층의 파장 별 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 12는 도 11의 반사방지층의 차광영역 및 비교예의 파장 별 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
본 명세서에서 x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
본 명세서에서 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA) 외측의 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 도 1에서는 표시영역(DA)이 대략 직사각형의 형상을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 표시영역(DA)은 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형상으로 구비될 수 있다.
표시영역(DA)은 이미지를 표시하는 부분으로, 표시영역(DA)에는 복수의 화소(P)가 배치될 수 있다. 이하 본 명세서에서 "화소"라 함은 "부화소(sub-pixel)"를 의미할 수 있다. 각각의 화소(P)는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode)와 같은 발광소자를 포함할 수 있다. 각각의 화소(P)는 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 광을 방출할 수 있다.
표시영역(DA)은 화소(P)들에서 방출되는 광을 통해 소정의 이미지를 제공할 수 있다. 본 명세서에서의 화소(P)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색 또는 백색 중 어느 하나의 색상의 광을 방출하는 발광영역으로 정의될 수 있다.
비표시영역(NDA)은 화소(P)들이 배치되지 않은 영역으로, 이미지를 제공하지 않는 영역일 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 화소(P)들의 구동을 위한 전원공급배선 및 구동회로부를 포함하는 인쇄회로기판이나 드라이버 IC가 연결되는 단자부 등이 배치될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명한다. 하지만 본 발명의 표시 장치는 이에 한정되지 않는다. 예컨대 본 발명의 표시 장치는 무기 발광 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display 또는 무기 EL 표시 장치)이거나, 양자점 발광 표시 장치(Quantum dot Light Emitting Display)와 같은 표시 장치일 수 있다. 예컨대, 표시 장치에 구비된 발광소자가 포함하는 발광층은 유기물을 포함하거나, 무기물을 포함할 수 있다. 그리고 발광층에서 방출되는 광의 경로 상에 양자점이 위치할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 어느 하나의 화소에 구비된 표시요소 및 그에 연결된 화소회로를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 표시요소인 유기발광다이오드(OLED)는 화소회로(PC)에 연결된다. 화소회로(PC)는 제1 박막트랜지스터(T1), 제2 박막트랜지스터(T2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 예컨대, 적색, 녹색, 또는 청색의 빛을 방출하거나, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
제2 박막트랜지스터(T2)는 스위칭 박막트랜지스터로서, 스캔선(SL) 및 데이터선(DL)에 연결되며, 스캔선(SL)으로부터 입력되는 스위칭 전압에 따라 데이터선(DL)으로부터 입력된 데이터 전압을 제1 박막트랜지스터(T1)로 전달할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 박막트랜지스터(T2)와 구동전압선(PL)에 연결되며, 제2 박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압선(PL)에 공급되는 제1 전원전압(ELVDD)의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다.
제1 박막트랜지스터(T1)는 구동 박막트랜지스터로서, 구동전압선(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압선(PL)으로부터 유기발광다이오드(OLED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)의 대향전극(예, 캐소드)는 제2 전원전압(ELVSS)을 공급받을 수 있다.
도 2는 화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터와 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 것을 설명하고 있으나, 다른 실시예에서 박막트랜지스터의 개수 또는 스토리지 커패시터의 개수는 화소회로(PC)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도로, 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 기판(100), 표시층(200), 저반사층(300), 박막봉지층(400), 터치센싱층(500) 및 반사방지층(600)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 고분자 수지는 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트 또는 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 고분자 수지를 포함하는 층과 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조를 이룰 수 있다.
표시층(200)은 발광소자인 유기발광다이오드, 유기발광다이오드에 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터, 및 이들 사이에 개재되는 절연층들을 포함할 수 있다.
표시층(200)은 상에는 저반사층(300)이 배치될 수 있고, 저반사층(300) 상에는 박막봉지층(400)이 배치될 수 있다. 예컨대, 표시층(200) 및/또는 저반사층(300)은 박막봉지층(400)으로 밀봉될 수 있다. 박막봉지층(400)는 적어도 하나의 무기막층과 적어도 하나의 유기막층을 포함할 수 있다.
다른 실시예로, 박막봉지층(400) 대신 글래스재로 형성된 봉지기판(미도시)을 구비할 수도 있다. 봉지기판은 표시층(200) 상에 배치될 수 있으며, 표시층(200)은 기판(100)과 봉지기판 사이에 개재될 수 있다. 봉지기판과 표시층(200) 사이에 갭이 존재할 수 있는데, 상기 갭은 충진재로 채워질 수 있다.
박막봉지층(400) 상에는 터치센싱층(500)이 배치될 수 있다. 터치센싱층(500)은 외부의 입력, 예컨대 손가락 또는 스타일러스 펜과 같은 물체의 터치를 감지하여, 표시 장치(1)가 터치 위치에 대응하는 좌표 정보를 획득할 수 있도록 한다. 터치센싱층(500)은 터치 전극 및 터치 전극에 연결된 트레이스 라인들을 포함할 수 있다. 터치센싱층(500)은 뮤추얼 캡 방식 또는 셀프 캡 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다.
터치센싱층(500)은 박막봉지층(400) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 터치센싱층(500)은 박막봉지층(400) 상에 직접 형성될 수 있다. 또는, 터치센싱층(500)은 별도로 형성된 후, 광학 투명 점착제(OCA)와 같은 점착층을 통해 박막봉지층(400) 상에 점착될 수 있다.
터치센싱층(500) 상에는 반사방지층(600)이 배치될 수 있다. 반사방지층(600)은 표시 장치(1)를 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 표시영역에 포함될 수 있는 화소 배치의 일부를 개략적으로 도시한 평면도들이다.
도 4a를 참조하면, 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하며, 복수의 화소들은 서로 다른 색상을 내는 제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 화소(P1)는 적색, 제2 화소(P2)는 녹색, 제3 화소(P3)는 청색의 빛을 방출할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 제1 화소(P1)는 청색, 제2 화소(P2)는 녹색, 제3 화소(P3)는 적색을 방출할 수 있는 등 다양한 변형이 가능할 수 있다.
제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)는 다각형의 형태 중 사각형의 형태를 가질 수 있다. 본 명세서에서는 다각형 내지 사각형은 꼭지점이 라운드진 형태도 포함한다. 즉, 제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)는 꼭지점이 라운드진 사각형의 형태를 가질 수 있다. 다른 실시예로써, 제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)는 원형 또는 타원형의 형상을 가질 수 있다.
제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)의 크기는 서로 다르게 구비될 수 있다. 예컨대, 제2 화소(P2)의 면적은 제1 화소(P1) 및 제3 화소(P3)의 면적에 비해서 작게 구비될 수 있으며, 제1 화소(P1)의 면적은 제3 화소(P3)의 면적에 비해서 크게 구비될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)의 크기는 실질적으로 동일하게 구비될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
본 명세서에서 제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)의 크기는 각 화소를 구현하는 표시요소의 발광영역(EA)의 크기를 의미하며, 상기 발광영역(EA)은 화소정의막(209, 도 5a 참조)의 개구(209OP)에 의해서 정의될 수 있다.
한편, 표시층(200) 상부에 배치된 반사방지층(600)의 일부는 차광영역(NEA)으로 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차광영역(LBA)은 도 8 등을 통해 후술할 컬러필터층(610)과 반사조정층(620)이 중첩하는 영역일 수 있다. 차광영역(LBA)은 외부광을 흡수하는 역할을 하며, 이에 따라 표시 장치의 시인성이 향상될 수 있다.
차광영역(LBA)은 각 화소에 대응하는 오픈부(600OP)를 구비할 수 있다. 오픈부(600OP)는 컬러필터층(610)의 일부가 제거되거나, 또는 반사조정층(620)의 일부가 제거된 영역으로, 오픈부(600OP)를 통해서 표시요소에서 발광하는 빛이 외부로 출사될 수 있다.
평면도 상에서 봤을 때, 차광영역(LBA)의 오픈부(600OP)는 각 화소(P1, P2, P3)에 대응하여 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 차광영역(LBA)의 오픈부(600OP)는 모서리가 둥근 사각형의 형상으로 구비될 수 있다. 각 화소(P1, P2, P3)에 대응하는 차광영역(LBA)의 각 오픈부(600OP)의 면적은 각 화소(P1, P2, P3)의 면적에 비해서 크게 구비될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 차광영역(LBA)의 각 오픈부(600OP)의 면적은 각 화소(P1, P2, P3)의 면적과 실질적으로 동일하게 구비될 수도 있다.
제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)는 펜타일(PENTILETM) 구조의 화소 배열로 배치될 수 있다. 즉, 제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)는 제2 화소(P2)의 중심점(CP)을 사각형의 중심점으로 하는 가상의 사각형(VS)의 제1 꼭지점(Q1)에 제1 화소(P1)가 위치하며, 가상의 사각형(VS)의 제2 꼭지점(Q2)에 제3 화소(P3)가 위치할 수 있다. 상기 사각형(VS)는 정사각형일 수 있다.
제1 화소(P1)은 제2 화소(P2)와 이격되어 있으며, 가상의 사각형(VS)의 제1 꼭지점(Q1)에 중심점이 위치할 수 있다. 제1 화소(P1)는 복수이며, 복수의 제1 화소(P1)는 제2 화소(P2)를 사이에 두고 상호 이격되어 있다.
제3 화소(P3)는 제1 화소(P1) 및 제2 화소(P2)와 이격되어 있으며, 가상의 사각형(VS)의 제1 꼭지점(Q1)과 이웃하는 제2 꼭지점(Q2)에 중심점이 위치하고 있다. 제3 화소(P3)는 복수이며, 복수의 제3 화소(P3)는 제1 화소(P1)를 두고 상호 이격되어 있다.
복수의 제1 화소(P1) 및 복수의 제3 화소(P3) 각각은 x 방향 및, x 방향과 교차하는 y 방향을 따라 상호 교호적으로 배열될 수 있다. 제1 화소(P1)는 복수의 제2 화소(P2) 및 복수의 제3 화소(P3)에 의해서 둘러싸일 수 있다.
도 4a에 있어서는 제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)의 배치가 펜타일(PENTILETM) 구조를 가지는 것으로 도시되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예컨대, 도 4b와 같이 스트라이프(stripe) 구조로 배치될 수 있음은 물론이다. 즉, 제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)가 x 방향을 따라 순서대로 배열될 수 있다. 다른 실시예로써, 제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)는 모자익 구조, 델타 구조 등 다양한 화소 배열 구조로 배치될 수 있다. 본 실시예에 따른 표시 장치는 서로 다른 색상을 내는 제1 화소(P1), 제2 화소(P2), 및 제3 화소(P3)를 포함하며, 차광영역(LBA)은 각 화소(P1, P2, P3)에 대응되는 오픈부(600OP)를 구비할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해서 도 5a 이하에 도시된 적층순서에 따라 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 B1-B1' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고 도 5c는 도 5a의 B2-B2' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다. 또한, 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 C1-C1' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6c는 도 6a의 C2-C2' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다. 또한, 도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 평면도이고, 도 7b는 도 7a의 D1-D1' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 7c는 도 7a의 D2-D2' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
상기 도면들에 있어서, 도 5a 내지 도 5c, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 과정 상의 일부를 나타낸다. 일 예로, 도 5a 내지 도 5c는 기판(100) 상에 표시층(200), 저반사층(300), 박막봉지층(400), 터치센싱층(500)이 순차적으로 적층된 구조를 도시한다. 그 후, 도 6a 내지 도 6c는 도 5a 내지 도 5c의 구조 상에 컬러필터층(610)이 배치된 구조를 도시한다. 그 후, 도 7a 내지 도 7c는 도 6a 내지 도 6c의 구조 상에 반사조정층(620)이 배치된 구조를 도시한다.
실질적으로, 도 5a의 B1-B1' 선, 도 6a의 C1-C1' 선, 도 7a의 D1-D1' 선은 동일 부분을 나타내고, 도 5a의 B2-B2' 선, 도 6a의 C2-C2' 선, 도 7a의 D2-D2' 선은 동일 부분을 나타낸다. 따라서, 도 5b, 도 6b 및 도 7b는 제2 화소(P2)들이 연속적으로 배치된 것을 도시하고, 도 5c, 도 6c 및 도 7c는 제1 화소(P1) 및 제3 화소(P3)가 연속적으로 배치된 것을 도시한다.
먼저, 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 기판(100), 표시층(200), 저반사층(300), 박막봉지층(400), 및 터치센싱층(500)을 포함할 수 있다.
표시층(200)은 유기발광다이오드(OLED) 및 박막트랜지스터(TFT)를 포함하며, 절연층들인 버퍼층(201), 게이트절연층(203), 층간절연층(205), 평탄화층(207), 화소정의막(209), 스페이서(211)를 구비할 수 있다. 일 실시예에서, 표시층(200)은 유기발광다이오드(OLED) 상에 배치된 캡핑층(230)을 더 포함할 수 있다.
버퍼층(201)은 기판(100) 상에 위치하여, 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(201)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 기판(100)과 버퍼층(201) 사이에는 외기의 침투를 차단하는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다. 버퍼층(201)은 실리콘산화물(SiO2) 또는 실리콘질화물(SiNX)을 포함할 수 있다.
버퍼층(201) 상에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(ACT), 게이트전극(GE), 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 포함할 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 이를 구동할 수 있다.
반도체층(ACT)은 버퍼층(201) 상에 배치될 수 있으며 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 또는, 반도체층(ACT)은 비정질실리콘(amorphous silicon)을 포함할 수 있다. 또는, 반도체층(ACT)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 반도체층(ACT)은 채널영역과 불순물이 도핑된 소스영역 및 드레인영역을 포함할 수 있다.
게이트전극(GE), 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 다양한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 게이트전극(GE)은 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 티타늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 게이트전극(GE)은 몰리브덴의 단일층이거나, 몰리브덴층, 알루미늄층 및 몰리브덴층을 포함하는 3층 구조일 수 있다. 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 구리, 티타늄 및 알루미늄을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 티타늄층, 알루미늄층 및 티타늄층을 포함하는 3층 구조일 수 있다.
한편, 반도체층(ACT)과 게이트전극(GE)과의 절연성을 확보하기 위해, 실리콘산화물, 실리콘질화물 및/또는 실리콘산질화물 등의 무기물을 포함하는 게이트절연층(203)이 반도체층(ACT)과 게이트전극(GE) 사이에 개재될 수 있다. 아울러 게이트전극(GE)의 상부에는 실리콘산화물, 실리콘질화물 및/또는 실리콘산질화물 등의 무기물을 포함하는 층간절연층(205)이 배치될 수 있으며, 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 그러한 층간절연층(205) 상에 배치될 수 있다. 이와 같이 무기물을 포함하는 절연막은 CVD(chemical vapor deposition) 또는 ALD(atomic layer deposition)를 통해 형성될 수 있다. 이는 후술하는 실시예들에 있어서도 마찬가지이다.
박막트랜지스터(TFT) 상에는 평탄화층(207)이 배치될 수 있다. 평탄한 상면을 제공하기 위해서, 평탄화층(207)을 형성한 후 평탄화층(207)의 상면에 화학적 기계적 폴리싱을 수행할 수 있다. 이러한 평탄화층(207)은 감광성 폴리이미드, 폴리이미드(polyimide), Polystyrene(PS), 폴리카보네이트(PC), BCB(Benzocyclobutene), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계 고분자, p-자일렌계 고분자, 또는 비닐알콜계 고분자 등을 포함할 수 있다. 도 6에서는 평탄화층(207)이 단층으로 도시되어 있으나, 평탄화층(207)은 다층일 수도 있다.
평탄화층(207) 상에는 제1 내지 제3 유기발광다이오드(OLED1, OLED2, OLED3)가 배치될 수 있다. 제1 유기발광다이오드(OLED1)는 제1 화소전극(221), 제1 공통층(222a), 제1 발광층(222b), 제2 공통층(222c)을 포함하는 제1 중간층(222), 및 대향전극(223)을 포함하고, 제2 유기발광다이오드(OLED2)는 제2 화소전극(221'), 제1 공통층(222a), 제2 발광층(222b'), 제2 공통층(222c)을 포함하는 제2 중간층(222'), 및 대향전극(223)을 포함하고, 제3 유기발광다이오드(OLED3)는 제3 화소전극(221''), 제1 공통층(222a), 제3 발광층(222b''), 제2 공통층(222c)을 포함하는 제3 중간층(222''), 및 대향전극(223)을 포함할 수 있다.
이하에서는 제1 화소(P1)에 포함된 제1 유기발광다이오드(OLED1)를 기준으로 설명하고, 제2 유기발광다이오드(OLED2) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)의 적층 구조는 제1 유기발광다이오드(OLED1)와 실질적으로 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.
제1 유기발광다이오드(OLED1)는 제1 화소전극(221)(이하, 화소전극(221)), 제1 중간층(222)(이하, 중간층(222)), 및 대향전극(223)을 포함할 수 있다.
화소전극(221)은 평탄화층(207) 상에 배치될 수 있다. 화소전극(221)은 각 화소 마다 배치될 수 있다. 이웃한 화소들 각각에 대응하는 화소전극(221)들은 상호 이격되어 배치될 수 있다.
화소전극(221)은 반사 전극일 수 있다. 이 경우, 화소전극(221)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 및 이들의 화합물을 포함하는 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 도전층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐주석산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 화소전극(221)은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조를 가질 수 있다.
화소전극(221) 상에는 화소정의막(209)이 배치될 수 있다. 화소정의막(209)은 각 화소전극(221)의 중심 부분을 노출하는 개구(209OP)를 가질 수 있다. 화소정의막(209)은 화소전극(221)의 에지를 커버하며, 화소전극(221)의 에지와 대향전극(223) 사이의 거리를 증가시켜 화소전극(221)의 에지에서 아크 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 화소정의막(209)은 유기절연물을 포함할 수 있다. 또는 화소정의막(209)은 실리콘나이트라이드나 실리콘옥시나이트라이드, 또는 실리콘옥사이드와 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 또는, 화소정의막(209)은 유기절연물 및 무기절연물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소정의막(209)은 광차단 물질을 포함하며, 블랙으로 구비될 수 있다. 광차단 물질은 카본 블랙, 탄소나노튜브, 블랙 염료를 포함하는 수지 또는 페이스트, 금속 입자, 예컨대, 니켈, 알루미늄, 몰리브덴, 및 그의 합금, 금속 산화물 입자(예컨대, 크롬 산화물) 또는 금속 질화물 입자(예컨대, 크롬 질화물) 등을 포함할 수 있다. 화소정의막(209)이 광차단 물질을 포함하는 경우, 화소정의막(209)의 하부에 배치된 금속 구조물들에 의한 외광 반사를 줄일 수 있다.
화소정의막(209) 상에는 스페이서(211)가 배치될 수 있다. 스페이서(211)는 폴리이미드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다. 또는, 스페이서(211)는 실리콘질화물(SiNX)나 실리콘산화물(SiO2)과 같은 무기절연물을 포함하거나, 유기절연물 및 무기절연물을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 스페이서(211)는 화소정의막(209)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 화소정의막(209)과 스페이서(211)는 하프 톤 마스크 등을 이용한 마스크 공정에서 함께 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 스페이서(211)와 화소정의막(209)은 다른 물질을 포함할 수 있다.
화소전극(221) 및 화소정의막(209) 상에는 중간층(222)이 배치될 수 있다. 중간층(222)은 제1 공통층(222a), 발광층(222b) 및 제2 공통층(222c)을 포함할 수 있다.
발광층(222b)은 화소정의막(209)의 개구(209OP) 내부에 배치될 수 있다. 발광층(222b)은 청색, 녹색 또는 적색의 광을 방출할 수 있는 형광 또는 인광 물질을 포함하는 유기물일 수 있다. 전술한 유기물은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다. 또는, 발광층(222b)은 양자점(Quantum Dot) 등을 포함하는 무기물일 수 있다. 구체적으로, 양자점은 반도체 화합물의 결정을 의미하며, 결정의 크기에 따라 다양한 발광 파장의 광을 방출할 수 있는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 양자점은, 예컨대 III-VI족 반도체 화합물, II-VI족 반도체 화합물, III-V족 반도체 화합물, III-VI족 반도체 화합물, I-III-VI족 반도체 화합물, IV-VI족 반도체 화합물, IV족 원소 또는 화합물 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
발광층(222b)의 아래 및 위에는 각각 제1 공통층(222a) 및 제2 공통층(222c)이 배치될 수 있다. 제1 공통층(222a)은 예컨대, 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)을 포함하거나, 홀 수송층 및 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2 공통층(222c)은 예컨대, 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer)을 포함하거나, 전자 수송층 및 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 공통층(222c)은 구비되지 않을 수 있다.
발광층(222b)이 화소정의막(209)의 개구(209OP)에 대응하도록 각 화소 마다 배치되는데 반해, 제1 공통층(222a) 및 제2 공통층(222c)은 각각 기판(100)을 전체적으로 커버하도록 일체로 형성될 수 있다. 달리 말하면, 제1 공통층(222a) 및 제2 공통층(222c)은 각각 기판(100)의 표시영역(DA)을 전체적으로 커버하도록 일체로 형성될 수 있다.
대향전극(223)은 전자 주입 전극인 캐소드(cathode)일 수 있다. 이러한 대향전극(223)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 대향전극(223)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 이터븀(Yb) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 일 예로, 대향전극(223)은 AgMg 또는 AgYb 등일 수 있다. 또는, 대향전극(223)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 화소전극(221)으로부터 대향전극(223)까지의 층들은 유기발광다이오드(OLED)를 이룰 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(1)는 유기발광다이오드(OLED) 상에 배치된 캡핑층(230)을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(230)은 보강 간섭의 원리에 의하여 유기발광다이오드(OLED)의 발광 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 캡핑층(230)은 예컨대 589nm의 파장을 갖는 광에 대해 1.6 이상의 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
캡핑층(230)은 유기물을 포함한 유기 캡핑층, 무기물을 포함한 무기 캡핑층, 또는 유기물 및 무기물을 포함한 복합 캡핑층일 수 있다. 예컨대, 캡핑층(230)은 카보시클릭 화합물, 헤테로시클릭 화합물, 아민 그룹-함유 화합물, 포르핀 유도체(porphine derivatives), 프탈로시아닌 유도체(phthalocyanine derivatives), 나프탈로시아닌 유도체(naphthalocyanine derivatives), 알칼리 금속 착체, 알칼리 토금속 착체, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 카보시클릭 화합물, 헤테로시클릭 화합물 및 아민 그룹-함유 화합물은 선택적으로, O, N, S, Se, Si, F, Cl, Br, I, 또는 이의 임의의 조합을 포함한 치환기로 치환될 수 있다.
캡핑층(230) 상에는 저반사층(300)이 배치될 수 있다. 캡핑층(230)은 유기발광다이오드(OLED) 상에 배치될 수 있으므로, 저반사층(300)은 유기발광다이오드(OLED) 상에 배치된다고 할 수도 있다. 저반사층(300)은 반사율이 낮은 무기 재료를 포함할 수 있으며, 일 실시예로 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 저반사층(300)은 예컨대, 이터븀(Yb), 비스무스(Bi), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 니오븀(Nb), 백금(Pt), 텅스텐(W), 인듐(In), 주석(Sn), 철(Fe), 니켈(Ni), 탄탈륨(Ta), 망간(Mn), 아연(Zn), 게르마늄(Ge), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 구리(Cu), 칼슘(Ca) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 저반사층(300)은 예컨대, SiO2, TiO2, ZrO2, Ta2O5, HfO2, Al2O3, ZnO, Y2O3, BeO, MgO, PbO2, WO3, SiNx, LiF, CaF2, MgF2, CdS 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 저반사층(300)에 포함된 무기 재료의 흡수 계수(k)는 4.0 이하 (0 < k
Figure pat00001
4.0), 보다 구체적으로 0.5 이상 4.0 이하 (0.5
Figure pat00002
k
Figure pat00003
4.0) 일 수 있다. 또한, 저반사층(300)에 포함된 무기 재료는 굴절률(n)이 1 이상 (n ≥1.0) 일 수 있다.
저반사층(300)은 표시 장치(1)의 내부로 입사한 광과 저반사층(300)의 하부에 배치된 금속에서 반사되는 광 간의 소멸 간섭을 유도하여, 외광 반사율을 감소시킬 수 있다. 따라서, 저반사층(300)을 통해 표시 장치(1)의 외광 반사율을 감소시킴으로써 표시 장치(1)의 표시 품질 및 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 5b 및 도 5c 등에서, 저반사층(300)은 대향전극(223) 및 캡핑층(230) 등과 같이 기판(100) 상에 전면 배치된 구조를 도시하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예로, 저반사층(300) 각 화소 마다 패터닝되어 구비될 수도 있다.
저반사층(300) 상에는 박막봉지층(400)이 배치될 수 있다. 박막봉지층(400)은 적어도 하나의 무기막층과 적어도 하나의 유기막층을 포함할 수 있다. 예컨대, 박막봉지층(400)은 순차적으로 적층된 제1 무기봉지층(410), 유기봉지층(420), 및 제2 무기봉지층(430)을 포함할 수 있다.
제1 무기봉지층(410) 및 제2 무기봉지층(430)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 산질화규소(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO) 등과 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 제1 무기봉지층(410) 및 제2 무기봉지층(430)은 전술한 무기절연물을 포함하는 단일층 또는 다층 구조일 수 있다.
유기봉지층(420)은 제1 무기봉지층(410) 및/또는 제2 무기봉지층(430)의 내부 스트레스를 완화시킬 수 있다. 유기봉지층(420)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산, 아크릴계 수지(예컨대, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산 등) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
유기봉지층(420)은 흐름성을 가지며 모노머들을 포함하는 물질을 도포한 후 열이나 자외선과 같은 빛을 이용하여 모노머들이 결합하여 폴리머가 되도록 반응시킴으로써 형성할 수 있다. 또는, 유기봉지층(420)은 폴리머 물질을 도포하여 형성할 수도 있다.
박막봉지층(400)은 전술한 다층 구조를 통해 박막봉지층(400) 내에 크랙이 발생한다고 하더라도, 제1 무기봉지층(410)과 유기봉지층(420) 사이에서 또는 유기봉지층(420)과 제2 무기봉지층(430) 사이에서 그러한 크랙이 연결되지 않도록 할 수 있다. 이를 통해 외부의 수분이나 산소 등이 표시영역(DA)으로 침투하는 경로가 형성되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.
일 실시예에서, 유기발광다이오드(OLED) 상에 박막봉지층(400)이 배치되는 경우, 기판(100)은 고분자 수지로 구비될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
터치센싱층(500)은 박막봉지층(400) 상에 배치될 수 있다. 터치센싱층(500)은 제1 도전층(MTL1), 제1 터치절연층(510), 제2 도전층(MTL2) 및 제2 터치절연층(520)을 포함할 수 있다.
제1 도전층(MTL1)은 박막봉지층(400) 상에 직접 배치될 수 있다. 제1 도전층(MTL1)은 박막봉지층(400)의 제2 무기봉지층(430) 상에 직접 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 무기봉지층(430)과 제1 도전층(MTL1) 사이에는 절연층이 추가적으로 구비될 수 있다. 이때, 절연층은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 또는, 절연층은 유기 절연물을 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 제1 도전층(MTL1) 상에는 제1 터치절연층(510)이 배치될 수 있다. 제1 터치절연층(510)은 무기물 또는 유기물로 구비될 수 있다. 제1 터치절연층(510)이 무기물로 구비되는 경우, 제1 터치절연층(510)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 제1 터치절연층(510)이 유기물로 구비되는 경우, 제1 터치절연층(510)은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 터치절연층(510) 상에는 제2 도전층(MTL2)이 배치될 수 있다. 제2 도전층(MTL2)은 사용자의 터치 입력을 감지하는 센서의 역할을 할 수 있다. 제1 도전층(MTL1)은 패터닝된 제2 도전층(MTL2)을 일 방향으로 연결하는 연결부의 역할을 할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 도전층(MTL1)과 제2 도전층(MTL2)모두 센서의 역할을 할 수 있다. 이때, 제1 도전층(MTL1)과 제2 도전층(MTL2)은 컨택홀(CH)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같이 제1 도전층(MTL1)과 제2 도전층(MTL2)이 모두 센서의 역할을 함에 따라서, 터치 전극의 저항이 감소하여 사용자의 터치 입력을 빠르게 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 도전층(MTL1)과 제2 도전층(MTL2)은 유기발광다이오드(OLED)로부터 방출되는 빛이 통과할 수 있도록 도 5a에 도시된 것과 같이, 메쉬 구조를 가질 수 있다. 이때, 제1 도전층(MTL1)과 제2 도전층(MTL2)은 유기발광다이오드(OLED)의 발광영역(EA)과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
제1 도전층(MTL1)과 제2 도전층(MTL2)은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 그 밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 탄소 나노튜브 또는 그래핀(graphene) 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 도전층(MTL2) 상에는 제2 터치절연층(520)이 배치될 수 있다. 제2 터치절연층(520)은 무기물 또는 유기물로 구비될 수 있다. 제2 터치절연층(520)이 무기물로 구비되는 경우, 제2 터치절연층(520)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 제2 터치절연층(520)이 유기물로 구비되는 경우, 제2 터치절연층(520)은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
그 후, 도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 터치센싱층(500) 상에는 컬러필터층(610)이 배치될 수 있다. 컬러필터층(610)은 특정 파장 영역의 광을 투과시킬 수 있다. 구체적으로, 컬러필터층(610)은 제2 유기발광다이오드(OLED2)에서 발광되는 제1 파장 영역의 광만을 투과시키는 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 광은 녹색광일 수 있고,　컬러필터층(610)은 녹색 성분을 포함하는 것일 수 있다. 녹색 성분은 녹색의 안료, 염료 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서,　컬러필터층(610)은 제2 유기발광다이오드(OLED2)에서 발광된 녹색광을 투과시키고, 녹색광 이외 파장의 광을 흡수하여, 녹색광의 순도를 높일 수 있다. 또한, 제2 유기발광다이오드(OLED2)에서 발광된 녹색광은　컬러필터층(610)을 통과하면서 발광 파장의 폭(band width)이 좁아질 수 있다. 즉,　컬러필터층(610)을 통하여, 고색순도의 녹색광이 구현될 수 있다.
컬러필터층(610)은 도 6a과 같이 터치센싱층(500) 상에 전체적으로 배치되되, 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)를 가질 수 있다. 도 6a 및 도 6c에 도시된 것과 같이, 제1 개구(610OP1)는 제1 유기발광다이오드(OLED1)에 대응하고, 제3 개구(610OP3)는 제3 유기발광다이오드(OLED3)에 대응할 수 있다. 도 6a와 같이 기판(100)에 수직인 방향에서 보여지는 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)에서 방출되는 광은 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)를 통과하여 외부로 출사될 수 있다. 따라서, 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)에서 방출되는 광은 컬러필터층(610)과 중첩되지 않아, 컬러필터층(610)을 통과하지 않고 외부로 출사될 수 있다. 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)를 통해 컬러필터층(610) 하부에 배치된 제2 터치절연층(520)의 일부가 노출될 수 있다.
일 실시예로, 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)의 폭(즉, 크기)는 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)의 발광영역(EA)과 동일하거나 크게 구비될 수 있다. 다시 말해, 각 유기발광다이오드(OLED1, OLED2, OLED3)의 발광영역(EA)은 화소정의막(209)의 개구(209OP)를 통해 정의되므로, 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)는 화소정의막(209)의 개구(209OP)와 동일하거나 크게 구비되는 것을 의미할 수 있다. 이는 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)에 의해 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)의 발광영역(EA)이 줄어드는 것을 방지하기 위함일 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 것과 같이, 컬러필터층(610)은 제2 유기발광다이오드(OLED2)와는 중첩될 수 있다. 즉, 제2 유기발광다이오드(OLED2)에 대응하여 컬러필터층(610)은 개구를 갖지 않을 수 있다. 이를 통해, 제2 유기발광다이오드(OLED2)에서 발광되는 광은 컬러필터층(610)을 통과하여 외부로 방출될 수 있다.
그 후, 도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 컬러필터층(610) 상에는 반사조정층(620)이 배치될 수 있다. 컬러필터층(610) 및 반사조정층(620)을 포함하여 반사방지층(600)을 형성할 수 있다.
반사조정층(620)은 약 480 nm 내지 600 nm의 파장 영역을 흡수하여, 상기 파장 영역에서의 광투과율이 60% 이하로 구비되고, 특히 약 530nm 내지 600nm의 파장 영역에서는 광투과율이 10% 이하로 구비될 수 있다. 반사조정층(620)의 광투과율에 대해서는 도 11의 그래프에 나타내었다. 즉, 반사조정층(620)은 유기발광다이오드(OLED)의 적색, 녹색 또는 청색의 발광 파장 범위를 벗어난 파장의 광을 흡수할 수 있다. 따라서, 반사조정층(620)은 유기발광다이오드(OLED)의 적색, 녹색, 또는 청색의 파장 범위에 속하지 않는 파장의 광을 흡수함으로써, 표시 장치(1)의 휘도가 감소되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있고 동시에 표시 장치(1)의 발광 효율이 저하되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있고 시인성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 반사조정층(620)은 염료, 안료 또는 이들의 조합을 포함하는 유기물층으로 구비될 수 있다. 반사조정층(620)은 테트라아자포르피린(Tetra aza porphyrin, TAP)계 화합물, 포피린(Porphyrin)계 화합물, 메탈 포피린(Metal Porphyrin)계 화합물, 옥사진(Oxazine)계 화합물, 스쿠아릴륨(Squarylium)계 화합물, 트리아릴메탄(Triarylmethane)계 화합물, 폴리메틴(Polymethine)계 화합물, 트라퀴논(anthraquinone)계 화합물, 프탈로시아닌(Phthalocyanine)계 화합물, 아조(azo)계 화합물, 퍼릴렌(perylene)계 화합물, 크산텐(Xanthene)계 화합물, 디이모늄(diimmonium)계　화합물, 디피로메텐계(Dipyrromethene)계 화합물, 시아닌(Cyanine)계 화합물, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 반사 조정층(530)은 하기 화학식 1 내지 4 중 어느 하나로 표시된 화합물을 포함할 수 있다. 화학식 1 내지 4는 상술한 화합물 중 일부 화합물에 대응한 발색단 구조일 수 있다. 화학식 1 내지 4는 예시 일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<화학식 1>
Figure pat00004
<화학식 2>
Figure pat00005
<화학식 3>
Figure pat00006
<화학식 4>
Figure pat00007
상기 화학식 1 내지 4 중,
M은 금속이고,
X-는 1가의 음이온이고,
R은 서로 같거나 상이하고, 각각 수소, 중수소(-D), -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 또는 니트로기; 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, C3-C60카보시클릭 그룹, C1-C60헤테로시클릭 그룹, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, -Si(Q11)(Q12)(Q13), -N(Q11)(Q12), -B(Q11)(Q12), -C(=O)(Q11), -S(=O)2(Q11), -P(=O)(Q11)(Q12), 또는 이의 임의의 조합으로 치환 또는 비치환된, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, 또는 C1-C60알콕시기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C60카보시클릭 그룹, C1-C60헤테로시클릭 그룹, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, -Si(Q21)(Q22)(Q23), -N(Q21)(Q22), -B(Q21)(Q22), -C(=O)(Q21), -S(=O)2(Q21), -P(=O)(Q21)(Q22), 또는 이의 임의의 조합으로 치환 또는 비치환된, C3-C60카보시클릭 그룹, C1-C60헤테로시클릭 그룹, C6-C60아릴옥시기, 또는 C6-C60아릴티오기; 또는 -Si(Q31)(Q32)(Q33), -N(Q31)(Q32), -B(Q31)(Q32), -C(=O)(Q31), -S(=O)2(Q31), 또는 -P(=O)(Q31)(Q32);일 수 있다.
상기 Q1 내지 Q3, Q11 내지 Q13, Q21 내지 Q23 및 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, 수소; 중수소; -F; -Cl; -Br; -I; 히드록실기; 시아노기; 니트로기; C1-C60알킬기; C2-C60알케닐기; C2-C60알키닐기; C1-C60알콕시기; 또는 중수소, -F, 시아노기, C1-C60알킬기, C1-C60알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 또는 이의 임의의 조합으로 치환 또는 비치환된, C3-C60카보시클릭 그룹 또는 C1-C60헤테로시클릭 그룹;일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 X-는 할라이드 이온, 카보실레이트 이온, 니트레이트 이온, 설포네이트 이온 또는 바이설페이트 이온일 수 있다.
예를 들어, 상기 X-는 F-, Cl-, Br-, I-, CH3COO-, NO3 -, HSO4 -, 프로피오네이트 이온, 벤젠 설포네이트 이온 등일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 반사조정층(620) 표면에서 SCI (Specular Component Included) 모드로 측정된 반사율이 10% 이하일 수 있다. 즉, 반사조정층(620)이 표시 장치의 외광 반사를 흡수하여 시인성이 향상될 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 외광 반사를 줄이기 위해서 편광필름을 사용하지 않고, 저반사층(300)과 반사조정층(620)을 도입하고 있다.
외광 반사를 줄이기 위해서 편광필름을 사용하는 경우, 편광필름에 의해 유기발광다이오드(OLED)에서 발광한 빛의 투과율이 현저하게 줄어들 수 있다. 외광 반사를 줄이기 위해 각 화소의 색상에 대응하는 컬러필터를 사용하는 경우, 화소 별로 서로 다른 광 반사율에 따라 반사색띠가 발생할 수 있으며, 공정 단계가 많아 공정 비용이 증가될 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 각 화소에 공통으로 적용되는 저반사층(300)과 반사조정층(620)을 도입하고 있어, 광 투과율을 높이는 동시에 외광 반사를 줄일 수 있다.
반사조정층(620)은 컬러필터층(610) 상에 배치되되, 도 7b와 같이 제2 유기발광다이오드(OLED2)에 대응하는 제2 개구(620OP)를 가질 수 있다. 제2 개구(620OP)를 통해 하부 컬러필터층(610)의 일부가 노출될 수 있다. 도 7b와 같이 기판(100)에 수직인 방향에서 보여지는 제2 유기발광다이오드(OLED2)에서 방출되는 광은 제2 개구(620OP)를 통해 외부로 출사될 수 있다. 따라서, 제2 유기발광다이오드(OLED2)에서 방출되는 광은 컬러필터층(610)과는 중첩하되, 반사조정층(620)과는 중첩하지 않는바, 제2 유기발광다이오드(OLED2)에서 방출되는 광은 컬러필터층(610)을 통과하되, 반사조정층(620)은 통과하지 않고 외부로 출사될 수 있다. 다시 말해, 제2 유기발광다이오드(OLED2)에서 방출되는 광은 컬러필터층(610)을 통과하여, 발광제어층(620)의 제2 개구(620OP)를 통해 외부로 방출될 수 있다.
일 실시예로, 제2 개구(620OP)의 폭(즉, 크기)는 제2 유기발광다이오드(OLED2)의 발광영역(EA)과 동일하거나 크게 구비될 수 있다. 다시 말해, 각 유기발광다이오드(OLED1, OLED2, OLED3)의 발광영역(EA)은 화소정의막(209)의 개구(209OP)를 통해 정의되므로, 제2 개구(620OP)는 화소정의막(209)의 개구(209OP) 와 동일하거나 크게 구비되는 것을 의미할 수 있다. 이는 제2 개구(620OP)에 의해 제2 유기발광다이오드(OLED2)의 발광영역(EA)이 줄어드는 것을 방지하기 위함일 수 있다.
도 7a 및 도 7c에 도시된 것과 같이, 반사조정층(620)은 컬러필터층(610) 상에 배치되며, 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)의 내부를 채울 수 있다. 반사조정층(620)의 일부는 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)를 통해 제2 터치절연층(520)과 접촉할 수 있다. 반사조정층(620)이 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)의 내부를 채운다고 함은, 반사조정층(620)이 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)와 중첩함을 의미할 수 있다. 즉, 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)에 대응하여 발광제어층(620)은 개구를 갖지 않을 수 있다.
도 7c와 같이 기판(100)에 수직인 방향에서 보여지는 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)에서 방출되는 광은 컬러필터층(610)의 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)를 통해 외부로 출사될 수 있다. 따라서, 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)에서 방출되는 광은 컬러필터층(610)과는 중첩하지 않되, 반사조정층(620)과는 중첩하는바, 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)에서 방출되는 광은 컬러필터층(610)을 통과하지 않되, 반사조정층(620)을 통과하여 외부로 출사될 수 있다. 다시 말해, 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)에서 방출되는 광은 컬러필터층(610)의 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)를 통해, 발광제어층(620)을 통과하여 외부로 방출될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 단면도로서, 도 7a의 E-E'선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한다.
도 8은 제1 유기발광다이오드(OLED1), 제2 유기발광다이오드(OLED2) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)가 배치된 단면을 도시한다.
도 8을 참조하면, 전술한 것과 같이, 제1 유기발광다이오드(OLED1) 및 제3 유기발광다이오드(OLED3)에 대응하여 반사조정층(620)이 배치되고, 제2 유기발광다이오드(OLED2)에 대응하여 컬러필터층(610)이 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 유기발광다이오드(OLED1)에서 방출된 제1 색 광(L1)(예컨대, 적색광)은 컬러필터층(610)의 제1 개구(610OP1)를 통해 반사조정층(620)을 통과하여 외부로 방출될 수 있다. 또한, 제2 유기발광다이오드(OLED2)에서 방출된 제2 색 광(L2)(예컨대, 녹색광)은 컬러필터층(610)을 통해 반사조정층(620)의 제2 개구(620OP)를 통과하여 외부로 방출될 수 있다. 또한, 제3 유기발광다이오드(OLED3)에서 방출된 제3 색 광(L3)(예컨대, 청색광)은 컬러필터층(610)의 제3 개구(610OP3)를 통해 반사조정층(620)을 통과하여 외부로 방출될 수 있다.
각 유기발광다이오드(OLED1, OLED2, OLED3)의 발광영역(EA)들 사이에는 비발광영역(NEA)이 구비될 수 있다. 일 실시예로, 비발광영역(NEA)에 대응하여, 반사방지층(600)이 배치될 수 있다. 비발광영역(NEA)에 대응한 반사방지층(600)은 컬러필터층(610) 및 반사조정층(620)을 모두 구비할 수 있다. 즉, 비발광영역(NEA)에 대응하여 컬러필터층(610) 및 반사조정층(620)은 상호 중첩할 수 있다. 비발광영역(NEA)에 대응하여 컬러필터층(610) 및 반사조정층(620)이 상호 중첩하는 영역은 차광영역(LBA)으로 정의될 수 있다.
차광영역(LBA)은 컬러필터층(610) 및 반사조정층(620)이 이중층으로 구비되어, 각 층들에서 특정 파장에 대응하는 광을 차단함으로써 차광영역(LBA) 하부에 배치된 금속 구조물들에 의한 외광 반사를 줄일 수 있다. 일 실시예로, 차광영역(LBA)의 폭은 터치센싱층(500)의 제1 도전층(MTL1) 및/또는 제2 도전층(MTL2)의 폭(w) 보다 클 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지층의 차광영역 및 비교예의 광학 농도를 나타낸 표이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터층의 파장 별 투과율을 나타낸 그래프이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사조정층의 파장 별 투과율을 나타낸 그래프이고, 도 12는 도 11의 반사방지층의 차광영역 및 비교예의 파장 별 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 9를 참조하면, "A"는 비교예로서 블랙 매트릭스(BM: Black Matrix)의 광학 농도(OD: Optical Density)를 나타내고, "B"는 본 발명의 실시예로서 반사방지층(600)의 차광영역(LBA)의 광학 농도(OD: Optical Density)를 나타낸다. 광학 농도(OD: Optical Density)가 높을수록 광 투과율이 낮은 것을 의미한다.
먼저, 블랙 매트릭스는 광 차단 물질을 포함하여 대체로 블랙으로 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 블랙 매트릭스를 구비하지 않고, 컬러필터층(610) 및 반사조정층(620)을 이중층으로 구비하여 차광영역(LBA)을 형성함으로써 공정 상에서 마스크 수를 줄여 제조 과정을 간소화할 수 있다.
블랙 매트릭스는 표시 패널의 특성 및 재료 공정성을 고려하여 선택할 수 있으며, 블랙 매트릭스의 광학 농도는 예컨대 두께 1㎛ 당 0.8 내지 2.5일 수 있다. 블랙 매트릭스의 두께는 공정 필요에 따라 약 1㎛ 내지 2㎛ 로 형성될 수 있고, 이 경우 블랙 매트릭스의 광학 농도는 0.8 내지 4.5일 수 있다.
반사방지층(600)의 차광영역(LBA)은 광학 농도는 1.3 이상일 수 있다. 차광영역(LBA)의 광학 농도는 반사방지층(600)의 컬러필터층(610) 및 반사조정층(620)의 두께를 조절함으로써 블랙 매트릭스의 광학 농도 수준으로 제어할 수 있다. 따라서, 차광영역(LBA)의 광학 농도는 블랙 매트릭스의 광학 농도와 대체로 유사 수준의 광 차단율을 나타냄을 확인할 수 있다.
도 10 내지 도 12는 각각 컬러필터층(610), 반사조정층(620) 및 차광영역(LBA)의 투과율을 도시한다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 컬러필터층(610)은 약 480nm 내지 600nm 파장 영역, 특히 약 500nm 내지 580nm 파장 영역의 광을 투과하고, 그 외의 영역은 흡수할 수 있다. 도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 반사조정층(620)은 약 380nm 내지 480nm, 약 600nm 내지 780nm 파장 영역의 광을 투과하고, 약 480nm 내지 600nm 파장 영역의 광을 흡수할 수 있다. 이와 같이, 컬러필터층(610)과 반사조정층(620) 각각은 서로 다른 파장 영역의 광을 흡수하므로, 컬러필터층(610)과 반사조정층(620)이 중첩하는 차광영역(LBA)은 광차단층으로서 기능할 수 있다.
도 12를 참조하면, 도 9와 같이 "A"는 비교예로서 블랙 매트릭스(BM: Black Matrix) 및 "B"는 본 발명의 실시예로서 반사방지층(600)의 차광영역(LBA)의 투과율을 나타낸다. 도 9에서 설명한 광학 농도에 대해, 블랙 매트릭스의 광학 농도와 반사방지층(600)의 차광영역(LBA)은 광학 농도가 유사 수준을 나타낸 것에서도 알 수 있듯이, 도 12에서 나타난 반사방지층(600)의 차광영역(LBA)의 투과율은 380nm 내지 780nm에서 블랙 매트릭스와 유사 수준의 광 투과율을 가짐을 확인할 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 13은 전술한 도 8 등의 실시예와 유사하나, 제2 터치절연층(520)을 구비하지 않는 것에서 차이가 있다. 그 밖에 다른 구성은 도 8 등과 동일한 바, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.
도 13을 참조하면, 반사방지층(600)은 제2 도전층(MTL2) 상에 직접 배치될 수 있다. 일 실시예로, 컬러필터층(610)은 제2 도전층(MTL2) 상에 직접 배치되므로, 컬러필터층(610)에 의해 제2 도전층(MTL2)을 직접 커버할 수 있다. 도 13에서는 전술한 제2 터치절연층(520)을 구비하지 않으므로, 컬러필터층(610)의 제1 개구(610OP1) 및 제3 개구(610OP3)를 통해 제1 터치절연층(510)의 일부를 노출할 수 있다.
도 13의 실시예에 따르면, 전술한 도 8의 실시예에서 제2 터치절연층(620)을 형성하지 않고 컬러필터층(610)을 제2 도전층(MTL2) 상에 직접 배치함에 따라 공정을 간소화하고 터치센싱층(500)의 두께를 줄일 수 있다.
도 14는 전술한 도 8 등의 실시예와 유사하나, 화소정의막(209)에서 차이가 있다. 그 밖에 다른 구성은 도 8 등과 동일한 바, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.
도 14를 참조하면, 화소정의막(209)이 광 차단 물질을 구비하지 않을 수 있다. 이 경우, 화소정의막(209)은 평탄화층(207)과 동일, 유사한 물질을 포함할 수 있으며, 예컨대 투광성을 갖는 절연 물질을 포함할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
100: 기판
200: 표시층
209: 화소정의막
300: 저반사층
400: 박막봉지층
500: 터치센싱층
600: 반사방지층
610: 컬러필터층
610OP1: 제1 개구
610OP3: 제3 개구
620: 반사조정층
620OP: 제2 개구
LBA: 차광영역

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며, 서로 다른 파장의 광을 발광하여 각각이 발광영역을 구현하는, 제1 발광소자, 제2 발광소자 및 제3 발광소자;
    상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자 및 상기 제3 발광소자 상에 배치되며, 무기 재료를 포함하는, 저반사층;
    상기 저반사층 상에 배치되며, 상기 제2 발광소자에 대응하여 제1 파장 영역의 광을 투과시키는, 컬러필터층; 및
    상기 컬러필터층 상에 배치되며, 염료, 안료 또는 이들의 조합을 포함하는, 반사조정층;
    을 구비하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컬러필터층은 상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자 및 상기 제3 발광소자 중 상기 제1 발광소자 및 상기 제3 발광소자에 각각 대응하는 제1 개구 및 제3 개구를 갖는, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반사조정층은 상기 제2 발광소자에 대응하는 제2 개구를 갖는, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 개구의 크기는 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구의 크기보다 작은, 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 반사조정층은 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구를 메우도록 배치되는, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자 및 상기 제3 발광소자에 대응하여, 상기 컬러필터층 및 상기 반사조정층은 중첩하지 않는, 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 발광소자에 대응하여 상기 컬러필터층 및 상기 반사조정층 중 상기 컬러필터층만 배치되는, 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 발광소자 및 상기 제3 발광소자에 대응하여 상기 컬러필터층 및 상기 반사조정층 중 상기 반사조정층만 배치되는, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발광영역 사이의 비발광영역을 구비하고, 상기 비발광영역은 상기 컬러필터층 및 상기 반사조정층이 상호 중첩하는 차광영역을 갖는, 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 비발광영역에 대응하는 상기 차광영역의 광학 농도(OD: Optical Density)는 1.3 이상인, 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파장 영역은 500nm 내지 580nm인, 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 저반사층은 금속 또는 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함하는, 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 저반사층은 이터븀(Yb), 비스무스(Bi), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 니오븀(Nb), 백금(Pt), 텅스텐(W), 인듐(In), 주석(Sn), 철(Fe), 니켈(Ni), 탄탈륨(Ta), 망간(Mn), 아연(Zn), 게르마늄(Ge), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 구리(Cu), 칼슘(Ca) 또는 이들의 조합을 포함한, 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 저반사층은 SiO2, TiO2, ZrO2, Ta2O5, HfO2, Al2O3, ZnO, Y2O3, BeO, MgO, PbO2, WO3, SiNx, LiF, CaF2, MgF2, CdS 또는 이들의 조합을 포함하는, 표시 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 저반사층은 굴절률(n)이 1 이상인, 표시 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 저반사층은 흡수 계수(k)가 4.0 이하인, 표시 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광소자는 제1 화소전극을 포함하고, 상기 제2 발광소자는 제2 화소전극을 포함하고, 상기 제3 발광소자는 제3 화소전극을 포함하고,
    상기 제1 화소전극, 상기 제2 화소전극 및 상기 제3 화소전극의 가장자리를 덮고, 상기 제1 화소전극, 상기 제2 화소전극 및 상기 제3 화소전극 각각의 중앙부를 노출하는 개구부를 구비한 화소정의막을 더 포함하고,
    상기 화소정의막은 광차단 물질을 포함하는, 표시 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 저반사층 상에 배치되는 박막봉지층; 및
    상기 박막봉지층 상에 배치되며, 상기 발광영역 사이의 비발광영역에 대응하여 배치되는 도전층을 포함하는 터치센싱층;을 더 구비하고,
    상기 컬러필터층은 상기 터치센싱층 상에 배치되는, 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 도전층 상에서 중첩하여 배치되는 상기 컬러필터층 및 상기 반사조정층의 폭은 상기 도전층의 폭보다 큰, 표시 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자 및 상기 제3 발광소자 상에 배치되며, 유기 재료를 포함하는, 캡핑층을 더 포함하고,
    상기 저반사층은 상기 캡핑층의 바로 상에 배치되는, 표시 장치.
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