KR20230087842A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20230087842A
KR20230087842A KR1020210176433A KR20210176433A KR20230087842A KR 20230087842 A KR20230087842 A KR 20230087842A KR 1020210176433 A KR1020210176433 A KR 1020210176433A KR 20210176433 A KR20210176433 A KR 20210176433A KR 20230087842 A KR20230087842 A KR 20230087842A
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백승민
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 명세서는 인접한 서브 화소의 혼색을 방지할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 복수의 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에서 복수의 서브 화소 각각에 구비된 제1 전극, 제1 전극의 가장자리를 둘러싸면서 복수의 서브 화소 별로 구비된 펜스, 제1 전극 및 펜스 상에 구비된 발광층, 발광층 상에 구비된 제2 전극, 및 제2 전극 상에서 복수의 서브 화소 각각에 구비된 컬러 필터를 포함하고, 컬러 필터는 제2 전극으로부터 제1 거리로 이격된 제1 필터, 및 제2 전극으로부터 제1 거리보다 짧은 제2 거리로 이격된 제2 필터를 포함하며, 제2 필터는 제1 필터의 하면에서 제1 필터의 가장자리를 둘러싸도록 배치될 수 있다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 영상을 표시하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 따라, 최근에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display), 퀀텀닷발광표시장치(QLED: Quantum dot Light Emitting Display)`와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
표시장치들 중에서 유기발광표시장치 및 퀀텀닷발광표시장치는 자체발광형으로서, 액정표시장치(LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며, 별도의 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능하며, 소비전력이 유리한 장점이 있다.
최근에 유기 발광 표시 장치를 이용하여 사용자의 눈앞 가까운 거리에 초점이 형성되는 가상현실(Virtual Reality, VR)을 보여주는 헤드 장착형 표시장치(head mounted display device)가 개발되고 있는데, 상기 헤드 장착형 표시 장치의 경우 고해상도의 조밀한 화소 간격으로 인해 마스크를 제작하기도 어렵고 상기 마스크를 정밀하게 얼라인하는 것도 현실적으로 어려운 실정이다.
따라서, 마스크 없이 복수의 화소에 공통적으로 백색 유기발광층을 형성한 후 유기발광층 상에 컬러필터를 배치하여 화소 별로 서로 다른 색의 광이 방출되도록 구현되고 있다. 그러나, 고해상도의 표시 장치의 경우 조밀한 화소 간격으로 인해 복수의 화소 사이에 블랙 매트릭스를 형성하기 어렵고, 이에 따라 인접한 화소 간에 혼색이 발생하는 문제가 있다.
본 명세서는 인접한 서브 화소의 혼색을 방지할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 복수의 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에서 복수의 서브 화소 각각에 구비된 제1 전극, 제1 전극의 가장자리를 둘러싸면서 복수의 서브 화소 별로 구비된 펜스, 제1 전극 및 펜스 상에 구비된 발광층, 발광층 상에 구비된 제2 전극, 및 제2 전극 상에서 복수의 서브 화소 각각에 구비된 컬러 필터를 포함하고, 컬러 필터는 제2 전극으로부터 제1 거리로 이격된 제1 필터, 및 제2 전극으로부터 제1 거리보다 짧은 제2 거리로 이격된 제2 필터를 포함하며, 제2 필터는 제1 필터의 하면에서 제1 필터의 가장자리를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 복수의 서브 화소를 구비한 기판, 기판 상에서 복수의 서브 화소 각각에 구비된 제1 전극, 제1 전극의 가장자리를 둘러싸면서 복수의 서브 화소 별로 구비된 펜스, 제1 전극 및 펜스 상에 구비된 발광층, 발광층 상에 구비된 제2 전극, 제2 전극 상에 배치된 봉지층, 및 봉지층 상에서 복수의 서브 화소 각각에 구비된 컬러 필터를 포함하고, 컬러 필터는 제1 전극보다 넓은 폭으로 구비된 제1 필터, 및 제1 필터의 하면에 배치되며 제1 필터보다 좁은 폭으로 구비된 제2 필터를 포함하고, 봉지층은 제2 필터를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
본 명세서는 제2 전극에 제1 필터보다 짧은 거리로 제2 필터가 배치되고 제2 필터가 제1 필터의 하면에서 제1 필터의 가장자리를 둘러싸도록 배치됨으로써, 발광층과 컬러필터 사이의 거리를 최소화하여 인접한 서브 화소 사이의 혼색이 방지될 수 있다.
또한, 본 명세서는 각 서브 화소가 갖는 제2 필터 사이에 저굴절의 봉지층이 구비됨으로써, 인접 서브 화소로 향하는 광을 전면으로 전환시킬 수 있어서 휘도가 향상될 수 있다.
또한, 본 명세서는 각 서브 화소가 갖는 비발광 영역(또는 펜스)에 중첩되는 컬러필터의 두께가 발광 영역에 배치되는 컬러필터의 두께보다 두껍게 구비됨으로써, 비발광 영역에서 누설전류로 인해 다른 색의 광이 발광하더라도 비발광 영역에 두껍게 구비된 컬러필터가 이를 차단할 수 있으므로 발광하는 화소의 색 순도가 향상될 수 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 명세서가이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 선 Ⅰ-Ⅰ'의 개략적인 단면도이다.
도 3a는 도 2의 A부분의 확대도이다.
도 3b는 도 1의 제2 필터의 폭에 따른 혼색 감소를 나타낸 개략적인 그래프이다.
도 3c는 도 1의 펜스 상에서 제2 필터의 두께에 따른 휘도 감소를 나타낸 개략적인 그래프이다.
도 4a는 도 2의 C부분의 확대도이다.
도 4b는 도 1의 경계층에 의한 휘도 향상을 나타낸 개략적인 그래프이다.
도 5는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 개략적인 단면도이다.
도 7a는 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 복수의 화소의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 선 Ⅱ-Ⅱ'의 개략적인 단면도이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서를을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 명세서의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 명세서의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 선 Ⅰ-Ⅰ'의 개략적인 단면도이고, 도 3a는 도 2의 A부분의 확대도이고, 도 3b는 도 1의 제2 필터의 폭에 따른 혼색 감소를 나타낸 개략적인 그래프이고, 도 3c는 도 1의 펜스 상에서 제2 필터의 두께에 따른 휘도 감소를 나타낸 개략적인 그래프이고, 도 4a는 도 2의 C부분의 확대도이며, 도 4b는 도 1의 경계층에 의한 휘도 향상을 나타낸 개략적인 그래프이다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 기판(2), 제1 전극(4), 펜스(5), 트렌치(T), 발광층(6), 발광층(6) 상의 제2 전극(7), 및 제2 전극(7) 상의 컬러 필터(9)를 포함한다.
컬러 필터(9)는 제2 전극(7)으로부터 제1 거리(D1)로 이격된 제1 필터(911) 및 제1 거리(D1)보다 짧은 제2 거리(D2)로 제2 전극(7)으로부터 이격된 제2 필터(912)를 포함할 수 있다. 상기 제2 필터(912)는 제1 필터(911)의 하면에 배치될 수 있다. 제2 필터(912)가 제1 필터(911)의 하면에 배치됨으로써, 제2 필터(912)는 기판(2)의 두께 방향으로 제1 필터(911)에 모두 중첩될 수 있다. 상기 제2 필터(912)는 제1 필터(911)의 가장자리를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 따라서, 제2 필터(912)는 제1 필터(911)보다 발광층(6)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
상기 기판(2) 상에는 복수의 서브 화소가 형성될 수 있다.
상기 복수의 서브 화소는 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2) 및 제3 서브 화소(SP3)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2) 및 제3 서브 화소(SP3)는 1개의 화소를 이룰 수 있다. 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2) 및 제3 서브 화소(SP3)가 순서대로 배열됨으로써, 제1 서브 화소(SP1)의 일 측, 예로서 우측에는 제2 서브 화소(SP2)가 인접하게 배치되고, 제2 서브 화소(SP2)의 일 측, 예로서 우측에는 제3 서브 화소(SP3)가 인접하게 배치될 수 있다. 본 명세서 전체에서 두 개의 서브 화소가 서로 인접하게 배치된다는 것은 그 두 개의 서브 화소 사이에 다른 서브 화소가 배치되지 않는다는 의미로 해석될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 각각은 동일한 크기로 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 내지 제3 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 각각은 동일한 폭과 동일한 길이를 갖도록 구비될 수 있다. 여기서, 폭은 도 1을 기준으로 가로 방향(또는 제1 축방향)(X)을 의미할 수 있고, 길이는 도 1을 기준으로 상기 폭에 수직한 세로 방향(또는 제2 축방향)(Y)을 의미할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 두께 방향(또는 제3 축방향)(Z)은 제1 축방향(X)과 제2 축방향(Y) 각각에 수직한 방향일 수 있다.
상기 제1 서브 화소(SP1)와 상기 제2 서브 화소(SP2) 사이의 경계면, 및 상기 제2 서브 화소(SP2)와 상기 제3 서브 화소(SP3)의 경계면은 각각 트렌치(T)의 폭의 절반에 위치될 수 있다. 이에 따라, 상기 각 서브 화소들(SP1, SP2, SP3)은 트렌치(T)의 절반을 기준으로 양측에 대칭된 형태로 배치될 수 있다.
상기 제1 서브 화소(SP1)는 적색(R) 광을 방출하도록 구비되고, 상기 제2 서브 화소(SP2)는 녹색(G) 광을 방출하도록 구비되고, 상기 제3 서브 화소(SP3)는 청색(B) 광을 방출하도록 구비될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전극(4)은 개별 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 별로 패턴 형성되어 있다. 즉, 제1 서브 화소(SP1)에 하나의 제1 전극(41)이 형성되어 있고, 제2 서브 화소(SP2)에 다른 하나의 제1 전극(42)이 형성되어 있고, 제3 서브 화소(SP3)에 또 다른 하나의 제1 전극(43)이 형성되어 있다. 상기 제1 전극(4)은 본 명세서의 표시 장치의 양극(또는 애노드)으로 기능할 수 있다.
상기 펜스(5)는 상기 제1 전극(4)의 가장자리를 둘러싸도록 형성된다. 상기 펜스(5)에 의해 가려지지 않고 노출된 상기 제1 전극(4)의 노출 영역이 발광 영역을 구성하게 된다. 따라서, 상기 펜스(5)에 의해서 발광 영역이 정의된다. 상기 펜스(5)는 제1 서브 화소(SP1)에 구비되는 제1 펜스(51), 제2 서브 화소(SP2)에 구비되는 제2 펜스(52), 및 제3 서브 화소(SP3)에 구비되는 제3 펜스(53)를 포함할 수 있다.
상기 트렌치(T)는 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이에 형성될 수 있다. 상기 트렌치(T)는 인접하는 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이에 누설전류가 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 고해상도를 구현하기 위해서 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이의 간격이 조밀하게 구성된 경우, 어느 하나의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 내의 발광층에서 발광이 이루어진 경우 그 발광층 내의 전하가 인접하는 다른 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 내의 발광층으로 이동하여 누설전류가 발생할 가능성이 있다. 따라서, 본 명세서의 일 실시예에서는 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이에 트렌치(T)를 형성함으로써 상기 트렌치(T) 내에 형성되는 발광층의 일부가 단절되도록 하여, 인접하는 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이에서 누설전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 이 경우에도 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이에서 발광층이 완전히 단절되기 전까지는 발광층이 형성되어 있으므로, 발광층이 형성된 부분까지는 누설전류가 발생할 가능성이 있다.
발광층(6)은 제1 전극(4) 및 펜스(5) 상에 형성된다. 일 예에 따른 발광층(6)은 백색(W) 광을 발광하도록 구비될 수 있다. 이를 위해, 상기 발광층(6)은 서로 상이한 색상의 광을 발광하는 복수의 스택(stack)을 포함하여 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 발광층(6)은 제1 스택(61), 제2 스택(63), 및 상기 제1 스택(61)과 제2 스택(63) 사이에 구비된 전하 생성층(Charge generation layer; CGL, 62)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 발광층(6)은 트렌치(T) 내부 및 트렌치(T) 위쪽에 형성될 수 있다. 본 명세서의 일 실시예에 따르면, 발광층(6)의 적어도 일부분이 트렌치(T) 내부에 형성됨으로써, 인접하는 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이의 전류 패스가 길게 형성되어 저항이 증가됨으로써 누설전류 발생이 줄어들 수 있다. 발광층(6)의 적어도 일부분은 트렌치(T) 위쪽에 형성됨으로써, 발광층(6) 위에 형성되는 제2 전극(7)은 제1 내지 제3 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이에 단절되지 않고 연결될 수 있다. 구체적으로, 발광층(6)의 제1 스택(61) 및 전하 생성층(62)은 트렌치(T) 내부에서 연속되지 않고 단절될 수 있다. 반면에 발광층(6)의 제2 스택(63)의 적어도 일부분은 트렌치(T) 위쪽에서 연속될 수 있다.
컬러 필터(9)는 상기 제1 내지 제3 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 각각에 구비되어서 각 서브 화소의 발광층에서 발광하는 광에서 특정 색상을 차단하기 위한 것이다. 예컨대, 제1 서브 화소(SP1)에 구비된 제1 컬러 필터(91)는 적색(R) 광을 제외한 나머지 색깔의 광을 차단하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 제1 컬러 필터(91)는 적색 컬러 필터로 구비될 수 있다. 제2 서브 화소(SP2)에 구비된 제2 컬러 필터(92)는 녹색(G) 광을 제외한 나머지 색깔의 광을 차단하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 제2 컬러 필터(92)는 녹색 컬러 필터로 구비될 수 있다. 제3 서브 화소(SP3)에 구비된 제3 컬러 필터(93)는 청색(B) 광을 제외한 나머지 색깔의 광을 차단하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 제3 컬러 필터(93)는 청색 컬러 필터로 구비될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 각각에 구비된 제1 내지 제3 컬러 필터(91, 92, 93)는 각 서브 화소의 크기와 동일한 크기로 구비되거나 각 서브 화소의 크기에 일정한 비율로 축소 또는 확대되어 구비될 수 있다. 본 명세서의 일 예에 따른 디스플레이 장치(1)는 컬러 필터가 각 서브 화소의 크기와 동일하게 구비된 것을 예로 들어 설명한다.
일반적인 디스플레이 장치의 경우, 인접한 서브 화소와의 혼색을 방지하기 위해 서브 화소의 경계 부분에 블랙 매트릭스를 형성하고 있으나, 고해상도로 갈수록 화소 간격이 좁아지기 때문에 정확한 위치에 블랙 매트릭스를 형성하는 것은 현실적으로 어려우며, 특히, 고해상도의 조밀한 화소 간격을 갖는 헤드 장착형 표시 장치의 경우 블랙 매트릭스 형성이 더욱 어려운 문제가 있다. 블랙 매트릭스의 얼라인이 각 서브 화소의 경계 부분에 정확하게 이루어지지 않고 어느 한 서브 화소 쪽으로 치우치게 되면 해당하는 서브 화소의 발광 효율이 낮아질 뿐만 아니라, 혼색이 발생하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 특정 색만을 투과시키는 각 서브 화소의 컬러 필터(9)가 제2 전극(7)으로부터 제1 거리(D1)로 이격된 제1 필터(911), 및 제1 거리(D2)보다 짧은 제2 거리(D2)로 이격된 제2 필터를 포함하도록 구비됨으로써, 블랙 매트릭스 없이 상기와 같은 혼색 발생 문제를 해결할 수 있는데, 이에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 기판(2), 절연층(3), 제1 전극(4), 펜스(5), 트렌치(T), 발광층(6), 발광층(6) 상의 제2 전극(7), 제2 전극(7) 상의 봉지층(8), 봉지층(8) 상의 컬러 필터(9)를 포함한다.
일 예에 따른 컬러 필터(9)는 제1 컬러 필터(91), 제2 컬러 필터(92), 및 제3 컬러 필터(93)를 포함할 수 있다. 제1 컬러 필터(91)는 제1 필터(911), 및 제1 필터(911)의 하면에 배치된 제2 필터(912)를 포함할 수 있다. 제2 컬러 필터(92)는 제1 필터(921), 및 제1 필터(921)의 하면에 배치된 제2 필터(922)를 포함할 수 있다. 제3 컬러 필터(93)는 제1 필터(931), 및 제1 필터(931)의 하면에 배치된 제2 필터(932)를 포함할 수 있다.
제2 필터(912, 922, 932)는 제1 필터(911, 921, 931)보다 발광층(6)에 더 가깝게 배치됨으로써, 인접한 서브 화소 간의 혼색을 방지할 수 있다. 일 예에 따른 제1 필터(911, 921, 931)와 제2 필터(912, 922, 932)는 제2 전극(7) 상에 상면이 평탄한 봉지층(8)을 형성한 후에, 비발광 영역(또는 펜스)에 배치된 봉지층(8)을 노광 및 식각 공정을 통해 제거한 다음, 해당하는 서브 화소에 부합되는 색의 컬러필터를 형성함으로써 구비될 수 있다. 봉지층(8)의 일부 영역이 제거된 후에 제거된 영역에 컬러필터가 형성되므로, 컬러필터 형성 시 셀프 얼라인이 가능하여 컬러 필터를 용이하게 제조할 수 있다.
기판(2)은 플라스틱 필름(plastic film), 유리 기판(glass substrate), 또는 실리콘과 같은 반도체 기판일 수 있다.
상기 기판(2)은 투명한 재료로 이루어질 수도 있고 불투명한 재료로 이루어질 수도 있다. 상기 기판(2) 상에는 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2), 및 제3 서브 화소(SP3)가 구비되어 있다. 제1 서브 화소(SP1)는 적색(R) 광을 투과시키고, 제2 서브 화소(SP2)는 녹색(G) 광을 투과시키고, 제3 서브 화소(SP3)는 청색(B) 광을 투과시키도록 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 발광된 광이 상부 쪽으로 방출되는 소위 상부 발광(Top emisison) 방식으로 이루어지고, 따라서, 상기 기판(2)의 재료로는 투명한 재료뿐만 아니라 불투명한 재료가 이용될 수 있다. 상기 광이 방출되는 각 서브 화소(SP1, SP2, SP3)의 상부 쪽에는 상기와 같은 색의 광을 투과시키기 위해 각각 컬러 필터(91, 92, 93)가 구비될 수 있다.
절연층(3)은 기판(2) 상에 구비될 수 있다.
절연층(3)에는 복수개의 박막 트랜지스터(31, 32, 33), 각종 신호 배선들, 및 커패시터 등을 포함하는 회로 소자가 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 별로 구비되어 있다. 상기 신호 배선들은 게이트 라인, 데이터 라인, 전원 라인, 및 기준 라인을 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 박막 트랜지스터(31, 32, 33)는 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터 및 센싱 박막 트랜지스터를 포함하여 이루어질 수 있다. 각 서브 화소들(SP1, SP2, SP3)은 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 구조에 의해 정의된다.
상기 스위칭 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인에 공급되는 게이트 신호에 따라 스위칭되어 상기 데이터 라인으로부터 공급되는 데이터 전압을 상기 구동 박막 트랜지스터에 공급하는 역할을 한다.
상기 구동 박막 트랜지스터는 상기 스위칭 박막 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되어 상기 전원 라인에서 공급되는 전원으로부터 데이터 전류를 생성하여 제1 전극(4)에 공급하는 역할을 한다.
상기 센싱 박막 트랜지스터는 화질 저하의 원인이 되는 상기 구동 박막 트랜지스터의 문턱 전압 편차를 센싱하는 역할을 하는 것으로서, 상기 게이트 라인 또는 별도의 센싱 라인에서 공급되는 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 구동 박막 트랜지스터의 전류를 상기 기준 라인으로 공급한다.
상기 커패시터는 상기 구동 박막 트랜지스터에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시키는 역할을 하는 것으로서, 상기 구동 박막 트랜지스터의 게이트 단자 및 소스 단자에 각각 연결된다.
제1 박막 트랜지스터(31), 제2 박막 트랜지스터(32), 및 제3 박막 트랜지스터(33)는 절연층(3) 내에 개별 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 별로 배치된다. 일 예에 따른 제1 박막 트랜지스터(31)는 제1 서브 화소(SP1) 상에 배치되는 제1 전극(41)에 연결되어서 제1 서브 화소(SP1)에 해당하는 색의 광을 발광시키기 위한 구동 전압을 인가할 수 있다.
일 예에 따른 제2 박막 트랜지스터(32)는 제2 서브 화소(SP2) 상에 배치되는 제1 전극(42)에 연결되어서 제2 서브 화소(SP2)에 해당하는 색의 광을 발광시키기 위한 구동 전압을 인가할 수 있다.
일 예에 따른 제3 박막 트랜지스터(33)는 제3 서브 화소(SP3) 상에 배치되는 제1 전극(43)에 연결되어서 제3 서브 화소(SP3)에 해당하는 색의 광을 발광시키기 위한 구동 전압을 인가할 수 있다.
일 예에 따른 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2), 및 제3 서브 화소(SP3) 각각은 각각의 박막 트랜지스터(31, 32, 33)를 이용하여 게이트 라인으로부터 게이트 신호가 입력되는 경우 데이터 라인의 데이터 전압에 따라 발광층에 소정의 전류를 공급한다. 이로 인해, 상기 제1 서브 화소(SP1), 상기 제2 서브 화소(SP2), 및 제3 서브 화소(SP3) 각각의 발광층은 소정의 전류에 따라 소정의 밝기로 발광할 수 있다.
절연층(3)은 복수의 박막 트랜지스터(31, 32, 33)을 보호하면서 기판(2)의 상면을 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 절연층(3)은 유기 절연물로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 무기 절연물로 이루어질 수도 있다.
절연층(3)에는 오목한 구조의 트렌치(T)가 형성되어 있다. 트렌치(T)는 절연층(3)에 형성될 수 있다. 일 예에 따른 트렌치(T)는 제1 서브 화소(SP1)와 제2 서브 화소(SP2) 사이, 및 제2 서브 화소(SP2)와 제3 서브 화소(SP3) 사이에 형성될 수 있다. 트렌치(T)는 제1 내지 제3 서브 화소(SP1, SP2, SP3)들 사이의 경계 부분에 배치되어서 도 2와 같이 발광층(6)의 일부를 단절시킬 수 있다. 이에 따라, 발광하는 서브 화소의 구동전압이 인접한 서브 화소 쪽으로 누설되는 것이 방지될 수 있다.
제1 전극(4)은 상기 절연층(3) 상에서 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 별로 패턴 형성되어 있다. 제1 전극(4)은 절연층(3)에 구비된 구동 박막 트랜지스터와 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(4)은 구동 박막 트랜지스터의 소스 단자 또는 드레인 단자와 연결되어 있다. 이를 위해, 절연층(3)에는 상기 구동 박막 트랜지스터의 소스 단자 또는 드레인 단자를 노출시키기 위한 콘택홀이 형성되어 있고, 제1 전극(4)은 상기 콘택홀을 통해서 구동 박막 트랜지스터의 소스 단자 또는 드레인 단자와 연결될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 상부 발광 방식으로 이루어지며, 이를 위해, 제1 전극(4)은 발광층(6)에서 발광된 광을 상부쪽으로 반사시키도록 구비될 수 있다. 이 경우, 제1 전극(4)은 광을 반사시키기 위한 반사층, 및 발광층(6)에 정공(hole)을 공급하기 위한 투명 도전층의 이층 구조로 이루어질 수 있다.
펜스(5)는 절연층(3) 상에서 제1 전극(4)의 가장자리를 둘러싸면서 덮도록 형성된다. 이에 따라, 도 2의 단면도에 도시된 바와 같이 펜스(5)는 각 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 각각에 구비된 제1 전극(4)의 양 끝단을 가릴 수 있다. 구체적으로, 펜스(5)는 제1 전극(4)의 양 끝단에서 상면 일부와 측면, 및 절연층(3)의 일부를 덮도록 형성되며, 그에 따라 제1 전극(4)의 끝단에 전류가 집중되어 발광효율이 저하되는 문제가 방지될 수 있다. 펜스(5)에 의해 가려지지 않고 노출된 제1 전극(4)의 상면 일부 영역이 발광 영역이 된다. 펜스(5)는 상기 제1 전극(4)의 양 끝단에서 상면 일부와 측면만을 덮도록 구비될 수도 있다. 상기 펜스(5)는 무기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
펜스(5)는 제1 서브 화소(SP1)의 제1 전극(41)의 양 끝단을 가리는 제1 펜스(51), 제2 서브 화소(SP2)의 제1 전극(42)의 양 끝단을 가리는 제2 펜스(52), 및 제3 서브 화소(SP3)의 제1 전극(43)의 양 끝단을 가리는 제3 펜스(53)를 포함할 수 있다.
제1 펜스(51), 상기 제2 펜스(52), 및 상기 제3 펜스(53)는 각각 상기 트렌치(T)와 접하도록 구비될 수 있다. 펜스(5)는 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이 전체에 형성된 후, 제1 서브 화소(SP1)와 제2 서브 화소(SP2) 사이 및 제2 서브 화소(SP2)와 제3 서브 화소(SP3) 사이에서 펜스(5) 및 그 아래의 절연층(3)의 소정 영역이 제거되어 트렌치(T)가 형성됨으로써, 트렌치(T)와 접할 수 있다. 즉, 트렌치(T)는 펜스(5) 및 그 아래의 절연층(3)에 함께 형성된 것이다. 이에 따라, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 각 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 별로 펜스(5)를 패턴 형성하는 경우에 비해 완성된 표시장치의 제조 공정 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다.
발광층(6)은 제1 전극(4) 및 펜스(5) 상에 형성된다. 발광층(6)은 트렌치(T)가 구비된 절연층(3) 상에도 형성될 수 있다. 따라서, 발광층(6)은 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이에도 배치될 수 있다.
발광층(6)은 백색(W) 광을 발광하도록 구비될 수 있다. 이를 위해서, 상기 발광층(6)은 서로 상이한 색상의 광을 발광하는 복수의 스택(stack)을 포함하여 이루어질 수 있다. 일 예에 따른 발광층(6)은 청색 광을 발광하는 제1 스택(61), 황녹색 광을 발광하는 제2 스택(63), 및 제1 스택(61)과 제2 스택(63) 사이에 구비된 전하 생성층(62)(Charge generation layer; CGL)을 포함하여 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 스택(61)은 제1 전극(4) 상에 구비되며, 정공 주입층(Hole Injecting Layer), 정공 수송층(Hole Transporting Layer), 청색 발광층(Emitting Layer; EML(B)), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
상기 제1 스택(61)은 제1 서브 화소(SP1)와 제2 서브 화소(SP2) 사이, 및 제2 서브 화소(SP2)와 제3 서브 화소(SP3) 사이, 즉, 트렌치(T) 영역에서는 단절될 수 있다. 따라서, 트렌치(T)의 밑면에는 단절된 제1 스택(61)의 일부가 배치될 수 있다.
전하 생성층(62)은 제1 스택(61) 및 제2 스택(63)에 전하를 공급하는 역할을 한다. 상기 전하 생성층(CGL)(72)은 상기 제1 스택(61)에 전자(electron)를 공급하기 위한 N형 전하 생성층 및 상기 제2 스택(63)에 정공(hole)을 공급하기 위한 P형 전하 생성층을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 N형 전하 생성층은 금속 물질을 도펀트로 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 전하 생성층(62)은 제1 서브 화소(SP1)와 제2 서브 화소(SP2) 사이, 및 제2 서브 화소(SP2)와 제3 서브 화소(SP3) 사이, 즉, 트렌치(T) 영역에서는 단절되어 있으나, 완전히 단절되기 전까지는 구비되어 있다.
제2 스택(63)은 전하 생성층(62) 상에 구비되며, 정공 수송층(HTL), 황녹색(Yellow Green; YG) 발광층(Emitting Layer; EML(YG)), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL)이 차례로 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
상기 제2 스택(63)은 제1 서브 화소(SP1)와 제2 서브 화소(SP2) 사이 및 제2 서브 화소(SP2)와 제3 서브 화소(SP3) 사이에서 연결되어 있다. 따라서, 제2 스택(63) 상에 구비되는 제2 전극(7)은 트렌치(T) 상에서도 단절되지 않고 하나로 연결되어 구비될 수 있다.
발광층(6)은 상기 트렌치(T) 내부 및 상기 트렌치(T) 위쪽에 형성된다. 본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 발광층(6)이 상기 트렌치(T) 내부에 형성됨으로써, 인접하는 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이의 전류 패스가 길게 형성되어 저항이 증가됨으로써 누설전류 발생이 줄어들 수 있다.
발광층(6)이 트렌치(T) 위쪽에 형성됨으로써, 발광층(6) 위에 형성되는 제2 전극(7)은 제1 내지 제3 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이에 단절되지 않고 연결될 수 있다. 따라서, 제2 전극(7)은 제1 내지 제3 서브 화소(SP1, SP2, SP3)에 공통 전압을 인가하는 공통 전극으로 기능할 수 있다.
한편, 트렌치(T)를 사이에 두고 인접하게 배치된 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이에서는 전하 생성층(62)이 단절되기 때문에, 전하 생성층(62)을 통해 전하가 이동할 수는 없다. 그러나, 트렌치(T)까지 형성된 전하 생성층(62)을 따라 누설 전류가 흐를 수 있으므로 도 4a와 같이 펜스(5)와 제2 전극(7) 사이에 배치된 발광층(6)의 제2 스택(63)에서 발광이 일어날 수 있다. 본 명세서의 일 예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제2 필터(912, 922, 932)가 펜스(5)와 중첩되도록 구비됨으로써 발광 영역에 비해 펜스(5) 상에서 상대적으로 컬러 필터의 두께가 두껍게 구비될 수 있다. 발광 영역에서는 제1 필터(911, 921, 931)만 발광 영역에 중첩되게 배치되고, 펜스(5) 위 즉, 비발광 영역에서는 제1 필터(911, 921, 931)와 제2 필터(912, 922, 932)가 모두 펜스(5)와 중첩되게 배치되기 때문이다. 이에 따라, 본 명세서의 일 예에 따른 디스플레이 장치(1)는 누설전류에 의해 펜스(5) 상에서 발광하는 광의 투과율을 낮출 수 있어서 발광하는 서브 화소의 색 순도가 향상될 수 있다. 다른 예에 있어서, 누설전류에 의해 펜스(5) 상에서 발광하는 광이 발광하는 서브 화소의 광과 다른 색의 광일 경우, 제2 필터(912, 922, 932)에 의해서 1차적으로 차단될 수 있고, 제2 필터(912, 922, 932) 위의 제1 필터(911, 912, 913)에 의해 2차적으로 차단될 수 있으므로, 발광하는 서브 화소의 색 순도가 향상될 수 있다.
제2 전극(7)은 발광층(6) 상에 형성되어 있다. 제2 전극(7)은 본 명세서의 디스플레이 장치(1)의 음극(Cathode) 또는 캐소드 전극으로 기능할 수 있다. 상기 제2 전극(7)은 상기 발광층(6)과 마찬가지로 각각의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 및 그들 사이에도 형성된다. 즉, 제2 전극(7)은 도 2와 같이 트렌치(T) 상에서도 단절되지 않고 제1 내지 제3 서브 화소(SP1, SP2, SP3)에서 하나로 연결되도록 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 상부 발광 방식으로 이루어지기 때문에, 제2 전극(7)은 상기 발광층(6)에서 발광된 광을 상부쪽으로 투과시키기 위해서 투명한 도전물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 제2 전극(7)은 반투명 전극으로 이루어질 수도 있으며 그에 따라 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 별로 마이크로 캐버티(Micro Cavity) 효과를 얻을 수 있다. 제2 전극(7)이 반투명 전극으로 이루어진 경우, 제2 전극(7)과 제1 전극(4) 사이에서 광의 반사와 재반사가 반복되면서 마이크로 캐버티 효과를 얻을 수 있어 광효율이 향상될 수 있다.
봉지층(8)은 상기 제2 전극(7) 상에 형성되어 상기 발광층(6)으로 외부의 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 봉지층(8)은 무기절연물로 이루어질 수도 있고 무기절연물과 유기절연물이 교대로 적층된 구조로 이루어질 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
컬러 필터(9)는 봉지층(8) 상에 형성되어 있다. 일 예에 따른 컬러 필터(9)는 제1 서브 화소(SP1)에 구비된 적색(R)의 제1 컬러 필터(91), 제2 서브 화소(SP2)에 구비된 녹색(G)의 제2 컬러 필터(92), 및 제3 서브 화소(SP3)에 구비된 청색(B)의 제3 컬러 필터(93)를 포함하여 이루어질 수 있다. 일 예에 따른 컬러 필터(9)는 다양한 색의 컬러를 낼 수 있는 안료를 포함하는 유기 혼합물로 이루어질 수 있다. 다른 예에 따른 컬러 필터(9)는 안료를 포함하는 유기 혼합물과 UV에 경화될 수 있는 광 개시제가 혼합되어 이루어질 수도 있다. 이러한 컬러 필터(9)는 컬러 포토 레지스트와 같은 용어로 표현될 수 있다.
도 2에는 편의상 세 개의 서브 화소(SP1, SP2, SP3)에서 제1 전극(4), 제1 내지 제3 펜스(51, 52, 53), 발광층(6), 제2 전극(7), 봉지층(8), 및 컬러 필터(9)만을 간략하게 도시하였다.
도 2에서 알 수 있듯이, 제1 전극(4), 펜스(5), 발광층(6), 제2 전극(7), 봉지층(8), 및 컬러 필터(9)가 차례로 적층되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 블랙 매트릭스 없이 인접한 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 간의 혼색을 방지하기 위해, 제1 내지 제3 컬러필터(91, 92, 93) 각각이 제1 필터와 제2 필터를 포함하도록 구현될 수 있다. 제2 필터는 제1 필터의 하면에서 제1 필터의 가장자리를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제2 필터가 제1 필터의 가장자리를 둘러싸도록 배치됨으로써, 서브 화소 각각에서 발광하는 광 중 일부는 제2 필터를 거쳐서 인접한 서브 화소로 출사될 수 밖에 없다. 따라서, 제2 필터는 인접한 서브 화소와의 혼색을 방지하기 위한 1차 배리어가 될 수 있다. 여기서, 제1 필터의 가장자리는 도 2와 같이, 제1 필터의 끝단으로부터 소정 거리 이격된 위치를 의미할 수 있다. 따라서, 제2 필터는 제1 필터의 끝단과 인접되지 않을 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지 않으며 제2 필터의 일부는 제1 필터의 끝단과 인접될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 있어서, 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 각각에 구비된 컬러 필터 즉, 제1 컬러필터(91), 제2 컬러필터(92), 및 제3 컬러필터(93) 각각이 갖는 제1 필터(911, 921, 931)는 제1 전극(4)보다 넓은 폭으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이, 제1 필터(911)의 폭(FFW)은 제1 서브 화소(SP1)의 제1 전극(4)의 폭보다 넓게 구비될 수 있다. 이는, 펜스(5)에 의해 가려지지 않는 제1 전극(4) 즉, 발광 영역에서 발광되는 광이 제1 필터(911)를 통과하여 출사되도록 하기 위함이다. 그리고, 제1 컬러필터(91), 제2 컬러필터(92), 및 제3 컬러필터(93) 각각이 갖는 제2 필터(912, 922, 932)는 제1 필터(911, 921, 931)의 하면에 배치되며 제1 필터(911, 921, 931)보다 좁은 폭으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이, 제2 필터(912)의 폭(SFW)은 제1 서브 화소(SP1)의 제1 필터(911)의 폭(FFW)보다 좁게 구비될 수 있다. 이는, 발광 영역을 가리지 않으면서 인접한 서브 화소 간의 혼색을 방지하기 위함이다. 도 2와 같이, 봉지층(8)은 제2 필터(912, 922, 932)의 하면과 측면들을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이는, 제2 필터(912, 922, 932)와 봉지층(8)의 굴절률 차이를 이용하여 전면 집광 효율을 향상시키기 위함이다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 4a 및 도 5를 결부하여 설명하기로 한다.
일 예에 따른 제1 컬러필터(91)는 제1 필터(911), 및 제1 필터(911)의 하면에 배치된 제2 필터(912)를 포함할 수 있다. 도 2와 같이, 제1 필터(911)는 제2 전극(7)으로부터 제1 거리(D1)로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 필터(912)는 제2 전극(7)으로부터 제1 거리(D1)보다 짧은 제2 거리(D2)로 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 제2 필터(912)는 제1 필터(911)보다 발광층(6)에 더 가깝게 배치됨으로써, 제1 서브 화소(SP1)에서 발광한 광이 인접한 제2 서브 화소(SP2)로 출사될 수 있는 공간의 거리가 감소될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(SP1)에서 발광한 광이 인접한 제2 서브 화소(SP2)로 출사될 수 있는 공간의 거리는 제2 필터(912)가 없는 제1 거리(D1)에서 제2 필터(912)가 구비된 제2 거리(D2)로 감소될 수 있다. 따라서, 제1 서브화소(SP1)에서 발광한 광이 제2 필터(912)를 거치지 않고 제2 서브 화소(SP2)로 출사되는 광량이 감소될 수 있으므로, 제2 필터(912)는 인접한 서브 화소와의 혼색을 방지할 수 있는 1차 배리어가 될 수 있다. 이 경우, 제1 서브화소(SP1)와 인접하는 제2 서브화소(SP2)의 제2 필터(922), 및 제1 서브화소(SP1)와 인접하는 다른 화소가 갖는 제3 서브화소의 제2 필터는 제1 서브화소(SP1)가 갖는 제2 필터(912)와 다른 색의 필터이므로, 혼색을 방지할 수 있는 2차 배리어가 될 수 있다.
일 예에 따른 제2 컬러필터(92)는 제1 필터(921), 및 제1 필터(921)의 하면에 배치된 제2 필터(922)를 포함할 수 있다. 도 2와 같이, 제1 필터(921)는 제2 전극(7)으로부터 제1 거리(D1)로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 필터(922)는 제2 전극(7)으로부터 제1 거리(D1)보다 짧은 제2 거리(D2)로 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 제2 필터(922)는 제1 필터(921)보다 발광층(6)에 더 가깝게 배치됨으로써, 제2 서브 화소(SP2)에서 발광한 광이 인접한 제1 서브 화소(SP1) 및 제3 서브 화소(SP3)로 출사될 수 있는 공간의 거리가 감소될 수 있다. 예를 들어, 제2 서브 화소(SP2)에서 발광한 광이 인접한 제1 서브 화소(SP1) 및 제3 서브 화소(SP3)로 출사될 수 있는 공간의 거리는 제2 필터(922)가 없는 제1 거리(D1)에서 제2 필터(922)가 구비된 제2 거리(D2)로 감소될 수 있다. 따라서, 제2 서브화소(SP2)에서 발광한 광이 제2 필터(922)를 거치지 않고 제1 서브 화소(SP1) 및 제3 서브 화소(SP3)로 출사되는 광량이 감소될 수 있으므로, 제2 필터(922)는 인접한 서브 화소와의 혼색을 방지할 수 있는 1차 배리어가 될 수 있다. 이 경우, 제2 서브화소(SP2)와 인접하는 제1 서브화소(SP1)의 제2 필터(912), 및 제2 서브화소(SP2)와 다른 쪽에서 인접하는 제3 서브화소(SP3)의 제2 필터(932)는 제2 서브화소(SP2)가 갖는 제2 필터(922)와 다른 색의 필터이므로, 혼색을 방지할 수 있는 2차 배리어가 될 수 있다.
일 예에 따른 제3 컬러필터(93)는 제1 필터(931), 및 제1 필터(931)의 하면에 배치된 제2 필터(932)를 포함할 수 있다. 도 2와 같이, 제1 필터(931)는 제2 전극(7)으로부터 제1 거리(D1)로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 필터(932)는 제2 전극(7)으로부터 제1 거리(D1)보다 짧은 제2 거리(D2)로 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 제2 필터(932)는 제1 필터(931)보다 발광층(6)에 더 가깝게 배치됨으로써, 제3 서브 화소(SP3)에서 발광한 광이 인접한 제2 서브 화소(SP2)로 출사될 수 있는 공간의 거리가 감소될 수 있다. 예를 들어, 제3 서브 화소(SP3)에서 발광한 광이 인접한 제2 서브 화소(SP2)로 출사될 수 있는 공간의 거리는 제2 필터(932)가 없는 제1 거리(D1)에서 제2 필터(932)가 구비된 제2 거리(D2)로 감소될 수 있다. 따라서, 제3 서브화소(SP3)에서 발광한 광이 제2 필터(932)를 거치지 않고 제2 서브 화소(SP2)로 출사되는 광량이 감소될 수 있으므로, 제3 필터(932)는 인접한 서브 화소와의 혼색을 방지할 수 있는 1차 배리어가 될 수 있다. 이 경우, 제3 서브화소(SP3)와 인접하는 제2 서브화소(SP2)의 제2 필터(922), 및 제3 서브화소(SP3)와 다른 쪽에서 인접하는 다른 화소의 제1 서브화소가 갖는 제2 필터는 제3 서브화소(SP3)가 갖는 제3 필터(932)와 다른 색의 필터이므로, 혼색을 방지할 수 있는 2차 배리어가 될 수 있다.
결과적으로, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 서브 화소들의 경계 부분에서 서로 다른 색의 제2 필터들이 발광부(6) 쪽으로 돌출되게 배치됨으로써, 인접한 서브 화소 간에 혼색이 방지될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제2 서브화소(SP2)가 갖는 제2 필터(922)와 펜스(52) 및 제3 서브화소(SP3)가 갖는 제2 필터(932)와 펜스(53)는, 제1 서브화소(SP1)가 갖는 제2 필터(912) 및 펜스(51)와 배치되는 위치만 다를 뿐, 동일한 기능과 효과를 가질 수 있다. 그러므로, 제1 서브 화소(SP1)가 갖는 제2 필터(912)와 펜스(51)의 특징을 위주로 설명하고, 제2 서브 화소(SP2)의 제2 필터(922)와 펜스(52), 및 제3 서브 화소(SP3)의 제2 필터(932)와 펜스(53)에 대한 특징은 제1 서브 화소(SP1)의 제2 필터(912)와 펜스(51)의 설명으로 대체한다.
제1 서브 화소(SP1)가 갖는 제2 필터(912)의 적어도 일부는 펜스(51)에 중첩될 수 있다. 제2 필터(912)가 펜스(51)에 가려지지 않는 제1 전극(41)에 중첩되면, 즉, 발광 영역에 중첩되면 컬러 필터(91)의 두께가 두꺼워져서 광 투과율이 감소되어 휘도가 감소될 수 있다. 따라서, 제2 필터(912)는 제1 전극(41)을 가리지 않는 펜스(51)의 끝단에서부터 서브 화소들의 경계 부분까지 형성될 수 있다.
다만, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 봉지층(8)이 제2 필터들 사이에서 트렌치(T)에 중첩되는 경계층(81)을 포함하도록 구비될 수 있다. 따라서, 경계층(81)이 형성되기 위한 공정 마진이 확보되어야 하므로, 제2 필터(912)는 트렌치(T)에 비중첩되도록 구비될 수 있다. 결과적으로, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제2 필터(912)가 제1 전극(41)과 중첩되는 펜스(51)의 끝단에서부터 트렌치(T) 사이에 구비될 수 있다.
본 명세서의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 경계층(81)이 트렌치(T)로부터 멀어질수록 폭이 좁아지는 삼각형 형태로 형성되므로, 제2 필터(912)의 일부가 트렌치(T)에 중첩될 수 있고, 트렌치(T)에 중첩되는 제2 필터의 일부는 펜스(5)에 중첩되지 않을 수 있다. 따라서, 본 명세서에 따른 디스플레이 장치(1)는 제2 필터(912)의 적어도 일부가 펜스(51)에 중첩될 수 있는 구조를 가질 수 있고, 이에 따라, 발광 영역의 휘도를 감소시키지 않으면서 인접한 서브 화소와의 혼색이 방지될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 제2 필터(912)의 폭(SFW)은 펜스(51)의 폭(FW)보다 작게 구비될 수 있다. 제2 필터(912)의 폭(SFW)이 넓을수록 인접한 서브 화소로의 혼색이 감소될 수 있으나, 전술한 바와 같이, 경계층(81)의 공정 마진 확보를 위해 트렌치(T)와 중첩되지 않는 범위 내에서 제2 필터(912)의 폭(SFW)이 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 필터(912)의 폭(SFW)은 비발광 영역의 폭의 45%이하로 구비될 수 있다. 여기서, 비발광 영역의 폭은 인접한 서브 화소의 경계 부분에 배치된 펜스들의 폭과 펜스들 사이에 배치된 트렌치의 폭을 합한 것을 의미할 수 있다. 제2 필터(912)의 폭(SFW)이 비발광 영역 폭의 45%를 초과할 경우, 트렌치(T) 위의 경계층(81) 형성이 어려울 수 있다. 그리고, 제2 필터(912)의 폭(SFW)이 비발광 영역 폭의 50%를 초과할 경우에는 제2 필터(912)가 발광 영역 위에 위치하게 되어 정면 휘도가 감소될 수 있다. 따라서, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제2 필터(912)의 폭(SFW)이 비발광 영역의 폭의 45%이하로 구비될 수 있고, 보다 구체적으로 펜스(51)의 폭(FW)보다 작게 구비될 수 있다.
한편, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)를 발명한 발명자는 제2 필터(912)의 폭(SFW)이 0.3um, 0.5um, 및 0.7um일 경우에 따른 혼색 감소율을 테스트 하였으며, 이 중 제2 필터(912)의 폭(SFW)이 0.7um일 경우에 혼색 감소율이 가장 크게 나타났다. 도 3b는 제2 필터(912)의 폭(SFW)이 0.7um일 경우에 RGB 각각의 혼색 감소를 나타낸 그래프이다.
도 3b를 참조하면, 가로 축은 파장(λ)이고, 세로 축은 광 세기(Intensity)를 나타낸 것이다. L1, L2, L3는 본 명세서와 같은 제2 필터가 없는 구조에서 인접한 서브 화소와의 혼색 발생율이 100%인 것을 가정한 RGB 각각의 그래프이고, L1', L2', L3'는 본 명세서의 제2 필터(912)의 폭(SFW)이 0.7um일 경우에 RGB 각각의 혼색 발생을 나타낸 그래프이다.
도 3b와 같이, 적색 광의 경우, L1 그래프의 전체 면적 대비 L1' 그래프의 전체 면적 비율은 약 31.2%이다. 따라서, 적색 광의 경우, 혼색 감소율이 약 68.8%일 수 있다. 녹색 광의 경우, L2 그래프의 전체 면적 대비 L2' 그래프의 전체 면적 비율은 약 22.3%이다. 따라서, 녹색 광의 경우, 혼색 감소율이 약 77.7%일 수 있다. 청색 광의 경우, L3 그래프의 전체 면적 대비 L3' 그래프의 전체 면적 비율은 약 7.3%이다. 따라서, 청색 광의 경우, 혼색 감소율이 약 92.7%일 수 있다.
결과적으로, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제2 필터(912)의 폭(SFW)이 0.7um로 구비됨으로써, 제2 필터가 없는 경우에 비해, 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광 각각의 혼색이 약 68.8%, 약 77.7%, 약 92.7%로 감소될 수 있다.
다시 도 3a를 참조하면, 제2 필터(912)의 두께(SFT)는 봉지층(8)의 두께(ET)보다 작게 구비될 수 있다. 여기서, 봉지층(8)의 두께(ET)는 제1 필터(911)의 하면에서부터 제2 전극(7)의 상면까지의 거리를 의미할 수 있다. 제2 필터(912)의 두께(SFT)가 봉지층(8)의 두께(ET)와 같으면, 컬러필터(9)가 제2 전극(7)에 접촉하게 되므로, 컬러필터(9)를 통해 수분 등이 침투되어 제2 전극(7) 및 그 아래의 발광층(6)이 손상될 수 있다. 따라서, 투습에 의한 발광층(6)의 수명 저하를 방지하기 위해, 제2 필터(912)의 두께(SFT)는 봉지층(8)의 두께(ET)보다는 작게 구비될 수 있다. 일 예에 따른 제2 필터(912)의 두께(SFT)는 0.5um 이하로 구비될 수 있다. 제2 필터(912)의 두께(SFT)가 0.5um를 초과하여 구비되면, 비발광 영역에서 발광하는 광의 휘도 감소 효과가 크지 않고 투습 방지 특성이 저하되기 때문이다.
한편, 제2 필터(912)의 두께(SFT)가 두꺼울수록 펜스(51)가 배치된 비발광 영역의 휘도가 감소될 수 있고, 이는 발광하는 서브 화소의 색 재현율이 향상되는 효과로 이어질 수 있다. 도 4a를 참조하면, 펜스 위 비발광 영역에서는 누설전류에 의해 광이 발광될 수 있다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)를 발명한 발명자는 제2 필터(912)의 두께(SFT)가 0.5um, 1.0um, 및 1.5um일 경우에 비발광 영역의 발광 즉, 누설 전류에 의한 펜스(51) 위 발광층의 발광에 따른 휘도 감소율을 테스트 하였으며, 이 중 제2 필터(912)의 두께(SFT)가 1.5um일 경우에 비발광 영역의 휘도 감소율이 가장 크게 나타났다. 도 3c는 제2 필터(912)의 두께(SFT)가 1.5um일 경우에 RGB 각각의 휘도 감소를 나타낸 그래프이다.
도 3c를 참조하면, 가로 축은 파장(λ)이고, 세로 축은 광 세기(Intensity)를 나타낸 것이다. L1, L2, L3는 본 명세서와 같은 제2 필터가 없는 구조에서 비발광 영역에서 발광하는 RGB 광의 휘도를 나타낸 그래프이고, L1', L2', L3'는 본 명세서의 제2 필터(912)의 두께(SFT)가 1.5um일 경우에 비발광 영역에서의 RGB 광의 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 3c와 같이, 적색 광의 경우, L1 그래프의 전체 면적 대비 L1' 그래프의 전체 면적 비율은 약 47.7%이다. 따라서, 적색 광의 경우, 휘도 감소율이 약 52.3%일 수 있다. 녹색 광의 경우, L2 그래프의 전체 면적 대비 L2' 그래프의 전체 면적 비율은 약 69.3%이다. 따라서, 녹색 광의 경우, 휘도 감소율이 약 30.7%일 수 있다. 청색 광의 경우, L3 그래프의 전체 면적 대비 L3' 그래프의 전체 면적 비율은 약 1.4%이다. 따라서, 청색 광의 경우, 휘도 감소율이 약 98.6%일 수 있다.
결과적으로, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제2 필터(912)의 두께(SFT)가 1.5um로 구비됨으로써, 제2 필터가 없는 구조에 비해, 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광 각각의 휘도가 약 52.3%, 약 30.7%, 약 98.6%로 감소될 수 있다. 비발광 영역에서 발광하는 광의 휘도가 감소됨에 따라 상대적으로 발광 영역에서 해당하는 색(적색)의 색 재현율이 향상될 수 있다.
도 3a 및 도 4a를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이의 경계 부분에 배치된 경계층(81)을 더 포함할 수 있다. 경계층(81)은 봉지층(8)의 일부일 수 있다.
경계층(81)은 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이의 경계 부분에 배치됨으로써, 인접한 서브 화소 예를 들어, 제1 서브 화소(SP1)의 제2 필터(912)와 제2 서브 화소(SP2)의 제2 필터(922) 각각에 접촉될 수 있다. 경계층(81)은 제1 서브 화소(SP1)의 제2 필터(912)와 제2 서브 화소(SP2)의 제2 필터(922) 각각의 측면과 접촉될 수 있다. 구체적으로, 경계층(81)은 제1 서브 화소(SP1)의 제2 필터(912)의 일측면, 예를 들어, 제2 서브 화소(SP2)의 제2 필터(922)와 마주보는 일측면과 접촉될 수 있다. 또한 경계층(81)은 제2 서브 화소(SP1)의 제2 필터(922)의 일측면, 예를 들어, 제1 서브 화소(SP1)의 제2 필터(912)와 마주보는 일측면과 접촉될 수 있다. 이러한 경계층(81)은 제1 서브화소의 제2 필터(912) 및 제2 서브화소의 제2 필터(922)의 굴절률보다 작게 구비될 수 있다. 경계층(81)은 봉지층(8)의 일부이므로, 제조의 간소화를 위해 봉지층(8) 전체가 제2 필터보다 굴절률이 작은 저굴절 물질로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 경계층(81)만이 제2 필터보다 작은 저굴절 물질로 이루어지고 경계층(81)을 제외한 나머지 봉지층(8)은 경계층과 다른 굴절률을 갖도록 구비될 수도 있다. 결과적으로, 제1 서브 화소(SP1)에서 발광되어 제2 필터(912)로 입사된 광은 제2 필터(912)와 경계층(81)의 굴절률 차이로 인해 제1 서브 화소(SP1) 쪽으로 반사될 수 있고, 이에 따라 제1 서브 화소(SP1)의 휘도가 향상될 수 있다. 마찬가지로, 제2 서브 화소(SP2)에서 발광되어 제2 필터(922)로 입사된 광은 제2 필터(922)와 경계층(81)의 굴절률 차이로 인해 제2 서브 화소(SP2) 쪽으로 반사될 수 있고, 이에 따라 제2 서브 화소(SP2)의 휘도가 향상될 수 있다. 도시되지 않았지만, 제3 서브 화소(SP3)에서 발광되어 제2 필터(932)로 입사된 광은 제2 필터(932)와 경계층(81)의 굴절률 차이로 인해 제3 서브 화소(SP3) 쪽으로 반사될 수 있고, 이에 따라 제3 서브 화소(SP3)의 휘도가 향상될 수 있다. 여기서, 반사는 회절되는 광을 포함하는 개념일 수 있다. 도 4b는 제2 필터의 두께(SFT)가 0.5um일 경우에 RGB 각각의 휘도 향상을 나타낸 그래프이다.
도 4b를 참조하면, 가로 축은 파장(λ)이고, 세로 축은 광 세기(Intensity)를 나타낸 것이다. L1, L2, L3는 본 명세서와 같은 제2 필터가 없는 구조에서 RGB 광의 휘도를 나타낸 그래프이고, L1', L2', L3'는 본 명세서의 제2 필터(912)의 두께(SFT)가 0.5um일 경우에 제2 필터와 경계층(81)의 굴절률 차이에 따른 RGB 광의 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 4b와 같이, 적색 광의 경우, L1' 그래프의 전체 면적 대비 L1 그래프의 전체 면적 비율은 약 32.4%이다. 따라서, 적색 광의 경우, 휘도 향상율이 약 67.6%일 수 있다. 녹색 광의 경우, L2' 그래프의 전체 면적 대비 L2 그래프의 전체 면적 비율은 약 31.9%이다. 따라서, 녹색 광의 경우, 휘도 향상율이 약 68.1%일 수 있다. 청색 광의 경우, L3' 그래프의 전체 면적 대비 L3 그래프의 전체 면적 비율은 약 72.4%이다. 따라서, 청색 광의 경우, 휘도 향상율이 약 27.6%일 수 있다.
결과적으로, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제2 필터의 두께(SFT)가 0.5um이고 서브 화소의 경계 부분에 경계층(81)이 구비될 경우, 제2 필터가 없는 구조에 비해, 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광 각각의 휘도가 약 67.6%, 약 68.1%, 약 27.6%로 향상될 수 있다.
한편, 경계층(81)이 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 사이의 경계 부분에 배치됨으로써, 경계층(81)은 트렌치(T)에 중첩될 수 있다. 이러한 경계층(81)은 트렌치(T)의 폭보다 넓게 구비될 수 있다. 도 3a와 같이, 경계층(81)의 폭(BLW)은 트렌치(T)의 폭(TW)보다 넓게 구비될 수 있다. 경계층의 폭이 트렌치의 폭과 같거나 좁으면, 경계층의 폭이 너무 얇아서 공정 상 경계층 형성이 어려울 뿐만 아니라, 형성되더라도 서브 화소들의 경계 부분에 정확하게 위치시키기 어렵기 때문이다. 즉, 경계층(81)의 공정 마진을 확보하기 위해 경계층(81)의 폭(BLW)은 트렌치(T)의 폭(TW)보다 넓게 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 트렌치(T)에 중첩되도록 경계층(81)이 배치되고, 경계층(81)을 사이에 두고 복수의 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 각각이 갖는 제2 필터(912, 922, 932)가 이격 배치된다. 따라서, 도 2와 같이, 서브 화소에서 발광되어 해당하는 서브 화소의 제2 필터로 입사된 광은 인접한 서브 화소가 갖는 다른 색의 제2 필터를 통과할 수 없으므로, 인접한 서브 화소 간의 혼색이 방지될 수 있다.
결과적으로, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 서브 화소들의 경계 부분에 서로 다른 색을 갖는 제2 필터가 배치됨으로써 혼색이 방지될 수 있고, 이러한 제2 필터가 제1 필터보다 발광층에 더 가깝게 배치됨으로써 인접한 서브 화소를 향하는 광량을 감소시킬 수 있어서 혼색 방지가 극대화될 수 있다.
도 5는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 명세서의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 서브 화소(SP1, SP2, SP3) 각각이 제2 필터(912, 922, 932) 및 경계층(81)의 형태가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 1 내지 4b에 따른 디스플레이 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
전술한 도 1에 따른 디스플레이 장치의 경우, 제2 필터(912, 922, 932)가 트렌치(T)에 중첩되지 않게 배치된다. 따라서, 도 1에 따른 디스플레이 장치의 경우에는 제2 필터(912, 922, 932)가 사각 형태로 형성될 수 있고, 사각 형태로 구비된 제2 필터(912, 922, 932)의 측면에서 경계층(81)과의 굴절률 차이에 의해 도 4a와 같이 입사되는 광의 방향과 반대 방향으로 광이 반사될 수 있다. 따라서, 도 1에 따른 디스플레이 장치는 인접한 서브 화소 간의 혼색이 방지될 수 있고, 발광하는 서브 화소의 휘도가 향상될 수 있다.
그에 반하여, 도 5에 따른 디스플레이 장치의 경우에는, 제2 필터(912, 922, 932)의 폭이 트렌치(T)로부터 멀어질수록 넓어지게 구비될 수 있다. 즉, 경계층(81)의 폭이 트렌치(T)로부터 멀어질수록 좁아지게 구비될 수 있다. 이는, 경계층(81)을 형성하는 과정에서 경계층(81)을 둘러싸는 봉지층(8)의 식각 면적을 넓힘으로써 구현될 수 있다. 따라서, 경계층(81)과 인접하는 제2 필터(912, 922, 932)의 측면은 대각 형태로 구비될 수 있고, 경계층(81)은 삼각 형태로 구비될 수 있다. 그러므로, 도 5와 같이, 서브 화소에서 발광되어 제2 필터로 입사되는 광은 대각 형태로 구비된 경계면에 반사되어 발광하는 서브 화소의 전면으로 출사될 수 있다. 도 5와 같이, 제2 필터(912, 922, 932)와 경계층(81)이 인접하는 대각 형태의 경계면은 도 1에 따른 디스플레이 장치에 비해 길이가 더 길게 구비되므로, 전면으로 반사시키는 광량이 증가되어 휘도가 더 향상될 수 있다. 그리고, 대각 형태의 경계면에서 반사된 광은 수직 방향(또는 제3 축방향(Z))으로 출사될 수 있으므로, 입사되는 방향과 반대방향으로 출사되는 도 1의 디스플레이 장치에 비해 전면에 대한 집광 효율이 더 향상될 수 있다.
도 6은 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 봉지층(8)과 컬러필터(9) 사이에 보조층(SL)이 더 구비된 것을 제외하고 전술한 도 1 내지 4b에 따른 디스플레이 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
전술한 도 1에 따른 디스플레이 장치의 경우, 인접한 서브 화소 간의 혼색을 방지하기 위해, 제2 필터(912, 922, 932)가 제1 필터(911, 921, 931)보다 발광층(6)에 더 가깝게 배치된다. 따라서, 제2 필터(912, 922, 932)가 배치되는 위치에서는 봉지층(8)의 두께가 제2 거리(D2)만큼만 형성되므로, 상대적으로 제1 필터(911, 921, 931)와 접촉되는 봉지층(8)의 두께보다 얇게 구비된다. 그러므로, 도 1에 따른 디스플레이 장치의 경우에는 제2 필터(912, 922, 932)에 의한 혼색이 방지될 수 있으나, 제2 필터(912, 922, 932)가 배치된 곳에서 발광층(6)에 대한 투습 방지가 상대적으로 낮을 수 있다.
그에 반하여, 도 6에 따른 디스플레이 장치의 경우에는, 봉지층(8)과 컬러필터(9) 사이에 보조층(SL)을 더 구비함으로써, 발광층(6)에 대한 투습 방지가 향상될 수 있다. 일 예에 따른 보조층(SL)은 Al2O3와 같은 투습 방지 물질로 구비될 수 있고, 도 6과 같이 제1 필터(911, 921, 931)의 하면, 및 제2 필터(912, 922, 932)의 하면과 측면들을 감싸도록 배치되기 때문에, 발광층(6)에 대한 투습 방지가 향상될 수 있다. 또한, 상기 보조층(SL)은 스텝 커버리지 특성이 좋은 ALD 공정으로 형성되기 때문에, 봉지층(8)과 컬러 필터(9) 사이에서 단절되지 않고 봉지층(8) 및 컬러 필터(9) 중 적어도 하나를 감싸도록 구비될 수 있다. 따라서, 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 봉지층(8)과 컬러 필터(9) 사이에 구비된 보조층(SL)으로 인해 발광층(6)에 대한 투습 방지가 향상될 수 있다.
도 7a는 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 복수의 화소의 일 예를 나타낸 평면도이며, 도 7b는 도 7a에 도시된 선 Ⅱ-Ⅱ'의 개략적인 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 적색 광을 출사하도록 구비된 제1 서브 화소(SP1), 녹색 광을 출사하도록 구비된 제2 서브 화소(SP2), 및 청색 광을 출사하도록 구비된 제3 서브 화소(SP3)가 제1 축방향(X)으로 배치되고, 제2 축방향(Y)으로 동일한 색의 광이 출사되도록 제1 서브 화소(SP1'), 제2 서브 화소(SP2'), 제3 서브 화소(SP3')가 배치될 수 있다. 즉, 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2), 제3 서브 화소(SP3)를 포함하는 제1 화소(P1), 및 제1 화소(P)의 제1 서브 화소(SP1), 제2 서브 화소(SP2), 제3 서브 화소(SP3) 각각과 동일한 색을 발광하는 제1 서브 화소(SP1'), 제2 서브 화소(SP2'), 제3 서브 화소(SP3')를 포함하는 제2 화소(P2)가 제2 축방향(Y)으로 일렬로 배치된 스트라이프 형태로 구비될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 제2 화소(P2)는 제1 축방향(X)으로 제2 서브 화소(SP2'), 제1 서브 화소(SP1'), 및 제3 서브 화소(SP3') 순서로 배치되어 제1 화소(P1)와 스트라이프 형태가 아닌 구조로 구비될 수도 있다.
도 7a와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제1 화소(P1)와 제2 화소(P2)가 스트라이프 형태로 배치된 경우에도 제2 축방향(Y)으로 인접하게 배치된 서브 화소들 각각이 제2 필터를 포함하도록 구비될 수 있다. 이는, 동일한 색의 광이 발광하는 서브 화소가 인접하게 배치되더라도 서브 화소의 색 순도를 높이기 위함이다.
예를 들어, 도 7b와 같이, 제1 화소(P1)의 제1 서브 화소(SP1)가 갖는 제1 컬러 필터(91)는 제1 필터(911)와 제2 필터(912)를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 화소(P2)의 제1 서브 화소(SP1')가 갖는 제1 컬러 필터(91')는 제1 필터(911')와 제2 필터(912')를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 제2 화소(P2)가 갖는 제1 서브 화소(SP1')는 제1 화소(P1)의 제1 서브 화소(SP1)에 제2 축방향(Y)으로 인접한 제2 서브 화소라고 가정한다.
도 4a에서 언급한 바와 같이, 트렌치(T)에서 전하생성층이 완전히 단절되기 전까지는 펜스(5) 상에서 누설 전류에 의해 발광이 이루어질 수 있다. 이러한 발광은 누설 전류에 의한 것이기 때문에, 전하생성층 위의 제2 스택(63)이 갖는 황녹색 발광층에 의해 황녹색 광이 발광될 수 있다. 따라서, 누설전류에 의한 황녹색 광은 발광되는 서브 화소의 색 순도를 저하시킬 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제1 필터(911, 911')의 하면에 배치된 제2 필터(912, 912')가 기판(2)의 두께 방향(Z)으로 펜스(5)와 중첩되게 배치되므로, 펜스(5) 상에서 누설 전류에 의해 발광되는 광의 광 투과율을 낮추거나 차단할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제1 서브 화소(SP1)와 동일한 색의 광을 발광하는 제2 서브 화소(SP1')가 스트라이프 형태로 구비되더라도, 제1 서브 화소(SP1)와 제2 서브 화소(SP1') 각각이 갖는 제2 필터가 누설 전류에 의해 발광하는 광을 차단하거나 광 투과율을 감소시킬 수 있으므로, 상대적으로 발광하는 서브 화소의 색 순도가 향상될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 명세서의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 디스플레이 장치
2: 기판 3: 절연층
4: 제1 전극 5: 펜스
6: 발광층 7: 제2 전극
8: 봉지층 9: 컬러필터
81: 경계층 91: 제1 컬러필터
92: 제2 컬러필터 93: 제3 컬러필터
911, 921, 931: 제1 필터 912, 922, 932: 제2 필터
T: 트렌치 SL: 보조층

Claims (16)

  1. 복수의 서브 화소를 구비한 기판;
    상기 기판 상에서 상기 복수의 서브 화소 각각에 구비된 제1 전극;
    상기 제1 전극의 가장자리를 둘러싸면서 상기 복수의 서브 화소 별로 구비된 펜스;
    상기 제1 전극 및 상기 펜스 상에 구비된 발광층;
    상기 발광층 상에 구비된 제2 전극; 및
    상기 제2 전극 상에서 상기 복수의 서브 화소 각각에 구비된 컬러 필터를 포함하고,
    상기 컬러 필터는 상기 제2 전극으로부터 제1 거리로 이격된 제1 필터, 및 상기 제2 전극으로부터 상기 제1 거리보다 짧은 제2 거리로 이격된 제2 필터를 포함하며,
    상기 제2 필터는 상기 제1 필터의 하면에서 상기 제1 필터의 가장자리를 둘러싸도록 배치된 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 필터의 적어도 일부는 상기 펜스에 중첩된 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 필터의 폭은 상기 펜스의 폭보다 작은 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전극과 상기 컬러필터 사이에 배치된 봉지층을 포함하고,
    상기 제2 필터의 두께는 상기 봉지층의 두께보다 작은 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전극과 상기 컬러필터 사이에 배치된 봉지층을 포함하고,
    상기 봉지층은 상기 복수의 서브 화소 사이의 경계 부분에 배치된 경계층을 포함하고,
    상기 경계층은 상기 제2 필터와 접촉된 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 경계층의 굴절률은 상기 제2 필터의 굴절률보다 작은 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 전극의 아래에 배치되는 절연층을 포함하고,
    상기 절연층은 상기 복수의 서브 화소 사이의 경계 부분에 구비된 트렌치를 포함하며,
    상기 경계층은 상기 트렌치에 중첩된 디스플레이 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 경계층의 폭은 상기 트렌치의 폭보다 넓은 디스플레이 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 필터는 상기 트렌치에 비중첩된 디스플레이 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 경계층의 폭은 상기 트렌치로부터 멀어질수록 좁아지는 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전극과 상기 컬러필터 사이에 배치된 봉지층; 및
    상기 봉지층과 상기 컬러필터 사이에 배치된 보조층을 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 서브화소는 제1 서브화소 및 상기 제1 서브화소에 인접하여 배치된 제2 서브화소를 포함하고,
    상기 제2 필터는 상기 제1 서브 화소 및 상기 제2 서브 화소 각각에 구비되며,
    상기 제1 서브 화소 및 상기 제2 서브 화소는 동일한 색의 광을 발광하도록 구비된 디스플레이 장치.
  13. 복수의 서브 화소를 구비한 기판;
    상기 기판 상에서 상기 복수의 서브 화소 각각에 구비된 제1 전극;
    상기 제1 전극의 가장자리를 둘러싸면서 상기 복수의 서브 화소 별로 구비된 펜스;
    상기 제1 전극 및 상기 펜스 상에 구비된 발광층;
    상기 발광층 상에 구비된 제2 전극;
    상기 제2 전극 상에 배치된 봉지층; 및
    상기 봉지층 상에서 상기 복수의 서브 화소 각각에 구비된 컬러 필터를 포함하고,
    상기 컬러 필터는 상기 제1 전극보다 넓은 폭으로 구비된 제1 필터, 및 상기 제1 필터의 하면에 배치되며 상기 제1 필터보다 좁은 폭으로 구비된 제2 필터를 포함하고,
    상기 봉지층은 상기 제2 필터를 둘러싸도록 배치된 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 필터의 적어도 일부는 상기 펜스에 중첩된 디스플레이 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 봉지층의 굴절률은 상기 제2 필터의 굴절률보다 작은 디스플레이 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 봉지층은 상기 복수의 서브 화소 사이의 경계 부분에 배치된 경계층을 포함하고,
    상기 복수의 서브 화소 각각이 갖는 상기 제2 필터는 상기 경계층을 사이에 두고 이격 배치된 디스플레이 장치.
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