KR20240012665A - 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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KR20240012665A
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권오정
김수정
김태호
박홍조
이홍연
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Abstract

본 발명은 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치된 발광 소자층, 상기 발광 소자층 상에 배치된 캡핑층, 상기 캡핑층 상에 배치되며 1.8 이상 3.0 이하의 굴절률을 갖는 무기흡수층 및 순차적으로 적층된 제1 층, 제2 층, 및 제3 층을 포함하며 상기 무기흡수층 상에 배치된 봉지층을 포함하고, 상기 제1 층은 상기 무기흡수층 상에 배치되며, 1.77 이상의 제1 굴절률을 갖는 제1 서브층 및 상기 제1 서브층 상에 배치되며, 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 제2 서브층을 포함하는 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

Description

표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치{DISPLAY PANEL AND DISPLAY DEVICE COMPRIGING THE SAME}
본 발명은 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 소자의 효율이 향상된 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 게임기 등과 같은 멀티미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다. 표시 장치는 사용자에게 우수한 품질의 컬러 이미지를 제공하기 위해 다양한 광학 기능층들을 포함할 수 있다.
한편, 최근 곡면을 포함하는 표시 장치, 롤러블 표시 장치, 또는 폴더블 표시 장치 등 다양한 형태의 표시 장치를 구현하기 위해, 얇은 표시 장치에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 광학 기능층들의 개수를 줄이고, 다양한 기능을 포함하는 광학 기능층을 포함하여 두께가 얇은 표시 장치를 구현할 수 있다.
그러나, 두께가 얇은 표시 장치를 구현함에 있어서 발광 소자의 발광 효율이 저하될 수 있다. 이에 따라 고효율을 갖는 표시 장치에 대한 연구가 필요하다.
본 발명의 목적은 발광 소자의 발광 효율이 개선된 표시 패널을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상술한 표시 패널을 포함하여 광 추출 효율이 개선된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널은 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치된 발광 소자층, 상기 발광 소자층 상에 배치된 캡핑층, 상기 캡핑층 상에 배치되며 1.8 이상 3.0 이하의 굴절률을 갖는 무기흡수층 및 순차적으로 적층된 제1 층, 제2 층, 및 제3 층을 포함하며 상기 무기흡수층 상에 배치된 봉지층을 포함할 수 있다. 상기 제1 층은 상기 무기흡수층 상에 배치되며, 1.77 이상의 제1 굴절률을 갖는 제1 서브층 및 상기 제1 서브층 상에 배치되며, 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 제2 서브층을 포함할 수 있다.
상기 제2 굴절률은 1.5 이하일 수 있다.
상기 제1 서브층의 두께는 500Å 이상 600Å 이하이거나, 또는 1500Å 이상 1750Å 이하이고, 상기 제2 서브층의 두께는 7000Å 이상 10000Å 이하일 수 있다.
상기 제1 층은 상기 제2 서브층 상에 배치되며 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제3 굴절률을 갖는 제3 서브층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 굴절률은 1.5 이하이고, 상기 제3 굴절률은 1.70 이하일 수 있다.
상기 제3 굴절률은 0일 수 있다.
상기 제1 서브층의 두께는 500Å 이상 600Å 이하이고, 상기 제2 서브층의 두께는 7000Å 이상 10000Å 이하이며, 상기 제3 서브층의 두께는 550Å 이상 750Å 이하일 수 있다.
상기 제1 층은 상기 제2 서브층 상에 배치되며, 상기 제2 굴절률 보다 높은 제4 굴절률을 갖는 제3 서브층을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 서브층의 두께는 7000Å 이상 10000Å 이하일 수 있다.
상기 제2 굴절률은 1.5 이하이고, 상기 제4 굴절률은 1.65 이상일 수 있다.
상기 제1 서브층의 두께는 500Å 이상 600Å 이하이고, 상기 제2 서브층의 두께는 800Å 이상 2000Å 이하일 수 있다.
상기 캡핑층의 굴절률은 상기 무기흡수층의 굴절률 보다 크고, 상기 캡핑층의 굴절률과 상기 무기흡수층의 굴절률 차이는 0.15 이상일 수 있다.
상기 제1 층은 실리콘산화질화물(SiOxNy)을 포함할 수 있다.
상기 무기흡수층은 비스무스(Bi)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널은 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치된 발광 소자층, 상기 발광 소자층 상에 배치된 캡핑층, 상기 캡핑상에 배치된 무기흡수층, 및 순차적으로 적층된 제1 층, 제2 층, 및 제3 층을 포함하며 상기 무기흡수층 상에 배치된 봉지층을 포함하고, 상기 제1 층은 각각 실리콘산화질화물(SiOxNy)을 포함하는 제1 서브층 및 제2 서브층을 포함하며, 상기 제1 서브층은 상기 제2 서브층 보다 상기 실리콘산화질화물(SiOxNy)에 포함된 질소 함량이 더 높을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치되는 센서층 및 상기 센서층 상에 배치되고, 염료 및 안료 중 적어도 하나를 포함하는 광제어층을 포함하고, 상기 표시 패널은 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치된 발광 소자층, 상기 발광 소자층 상에 배치된 무기흡수층 및 적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층을 포함하며, 상기 무기흡수층 상에 배치된 봉지층을 포함하고, 상기 적어도 하나의 무기층은 1.77 이상의 제1 굴절률을 갖는 제1 서브 무기층 및 상기 제1 서브 무기층 상에 배치되며, 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 제2 서브 무기층을 포함할 수 있다.
일 실시예들은 무기흡수층 상에 다층 구조를 갖는 제1 무기층이 배치되도록 하고, 상기 다층 구조를 갖는 제1 무기층의 굴절률을 조절하여 발광 효율이 향상된 표시 패널을 제공할 수 있다.
또한, 일 실시예의 표시 장치는 상술한 표시 패널을 포함하여 광 추출 효율이 개선됨에 따라 이미지의 품질이 향상된 특성을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 모듈의 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 각각은 표시 패널의 일부 구성을 나타낸 확대 단면도들이다.
도 6a는 일 실시예의 제1 서브 무기층의 굴절률 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이다.
도 6b는 일 실시예의 제2 서브 무기층의 굴절률 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이다.
도 6c는 일 실시예의 제1 서브 무기층 두께 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이다.
도 6d는 일 실시예의 제2 서브 무기층 두께 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이다.
도 7a 내지 도 7c는 일 실시예에 따른 제1 내지 제3 서브 무기층의 굴절률 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프들이다.
도 8a 내지 도 8d 각각은 도 5c에 도시된 일 실시예의 표시 패널에서 제2 서브 무기층의 두께 변화에 따른 효율비를 나타낸 그래프들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다. 본 명세서에서 "상에 배치되는" 것은 어느 하나의 부재의 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 나타내는 것일 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 표시 장치(DD)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 표시장치를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 또는 카메라와 같은 중소형 표시장치 등에 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치(DD)로 스마트 폰을 예시적으로 도시하였다.
표시 장치(DD)는 영상(IM)을 표시하고 외부 입력을 감지할 수 있다. 표시 장치(DD)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 표시면(FS)에 제3 방향(DR3)을 향해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)이 표시되는 표시면(FS)은 표시 장치(DD)의 전면(front surface)과 대응될 수 있으며, 윈도우(WM)의 전면(FS)과 대응될 수 있다. 이하, 표시 장치(DD)의 표시면, 전면, 및 윈도우(WM)의 전면은 동일한 도면부호를 사용하기로 한다. 영상(IM)은 동적인 영상은 물론 정지 영상을 포함할 수 있다. 도 1에서는 영상(IM)의 일 예로 시계와 복수의 아이콘들을 도시하였다.
본 실시예에서는 영상(IM)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR3, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면부호를 참조한다. 또한, 본 명세서에서 "평면상에서"는 제3 방향(DR3)에서 보았을 때를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함한다. 사용자의 입력은 다양한 형태로 제공될 수 있고, 표시 장치(DD)는 표시 장치(DD)의 구조에 따라 표시 장치(DD)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
표시 장치(DD)는 플렉서블(flexible)한 것일 수 있다. 이는 휘어질 수 있는 특성을 의미하며, 완전히 접히는 구조에서부터 수 나노미터 수준으로 휠 수 있는 구조까지 모두 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 커브드(curved) 표시 장치 또는 폴더블(foldable) 표시 장치일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 표시 장치(DD)는 리지드(rigid)한 것일 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 윈도우(WM), 표시 모듈(DM), 및 하우징(HU)를 포함할 수 있다.
윈도우(WM)는 광학적으로 투명한 물질을 포함할 수 있다. 윈도우(WM)는 절연 패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WM)는 유리, 플라스틱, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
윈도우(WM)의 전면(FS)은 상술한 바와 같이, 표시 장치(DD)의 전면(FS)을 정의할 수 있다. 표시면(FS)은 투과영역(TA)과 베젤영역(BZA)을 포함할 수 있다. 투과영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 예를 들어, 투과영역(TA)은 약 90% 이상의 가시광선 투과율을 가진 영역일 수 있다.
베젤영역(BZA)은 투과영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤영역(BZA)은 투과영역(TA)의 형상을 정의할 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접하며, 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 표시 모듈(DM)의 비표시 영역(NDA)을 커버하여 비표시 영역(NDA)이 외부에서 시인되는 것을 차단할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시된 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(WM)에 있어서, 베젤 영역(BZA)은 생략될 수도 있다.
표시 모듈(DM)은 영상(IM)을 표시하고 외부 입력을 감지할 수 있다. 영상(IM)은 표시 모듈(DM)의 전면에 표시될 수 있다. 표시 모듈(DM)에는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)이 정의될 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상(IM)이 표시되는 영역이며, 동시에 외부 입력이 감지되는 영역일 수 있다. 투과 영역(TA)은 표시 영역(DA)과 중첩할 수 있다. 예를 들어, 투과 영역(TA)은 표시 영역(DA)의 전면 또는 적어도 일부와 중첩할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 투과 영역(TA)을 통해 영상(IM)을 시인하거나, 외부 입력을 제공할 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 표시 영역(DA) 내에서 영상(IM)이 표시되는 영역과 외부 입력이 감지되는 영역이 서로 분리될 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
비표시 영역(NDA)은 베젤 영역(BZA)에 의해 커버되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)에 인접할 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 영상이 표시되지 않는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)을 구동하기 위한 구동 회로나 구동 배선 등이 배치될 수 있다. 또한, 표시 모듈(DM)에 비표시 영역(NDA)이 존재하지 않을 수도 있다.
표시 모듈(DM)은 표시 패널 및 센서층을 포함할 수 있다. 영상(IM)은 실질적으로 표시 패널에서 표시되고, 외부 입력은 실질적으로 센서층에서 감지될 수 있다. 표시 모듈(DM)은 표시 패널 및 센서층을 모두 포함함으로써, 영상(IM)을 표시하는 것과 동시에 외부 입력을 감지할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 구동 회로를 더 포함할 수 있다. 구동 회로는 연성 회로 기판 및 메인 회로 기판을 포함할 수 있다. 연성 회로 기판은 표시 모듈(DM)과 전기적으로 연결될 수 있다. 연성 회로 기판은 표시 모듈(DM)과 메인 회로 기판을 연결할 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 연성 회로 기판은 메인 회로 기판과 연결되지 않을 수 있고, 연성 회로 기판은 리지드한 기판일 수 있다.
연성 회로 기판은 비표시 영역(NDA)에 배치된 표시 모듈(DM)의 패드들에 접속될 수 있다. 연성 회로 기판은 표시 모듈(DM)을 구동하기 위한 전기적 신호를 표시 모듈(DM)에 제공할 수 있다. 전기적 신호는 연성 회로 기판에서 생성되거나 메인 회로 기판에서 생성된 것일 수 있다. 메인 회로 기판은 표시 모듈(DM)을 구동하기 위한 각종 구동 회로나 전원 공급을 위한 커넥터 등을 포함할 수 있다. 메인 회로 기판은 연성 회로 기판을 통해 표시 모듈(DM)에 접속될 수 있다.
하우징(HU)은 윈도우(WM)와 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(HU)은 윈도우(WM)와 결합되어 표시 장치(DD)의 외관을 구성하며, 소정의 내부 공간을 제공할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 내부 공간에 수용될 수 있다.
하우징(HU)은 상대적으로 강성이 높은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(HU)은 유리, 플라스틱, 또는 금속을 포함하거나, 이들의 조합으로 구성된 복수 개의 프레임 및/또는 플레이트를 포함할 수 있다. 하우징(HU)은 내부 공간에 수용된 표시 장치(DD)의 구성들을 외부 충격으로부터 안정적으로 보호할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 모듈의 평면도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다. 도 4는 일 실시예의 표시 모듈 중 도 3의 I-I' 절단선에 대응하는 부분의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 모듈(DM)은 비발광 영역(NPXA) 및 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 포함할 수 있다. 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 각각은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 각각에서 생성된 광이 방출되는 영역일 수 있다. 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 평면 상에서 서로 이격된 것일 수 있다.
발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 각각은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 영역일 수 있다. 비발광 영역들(NPXA)은 이웃하는 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 사이의 영역들로 화소 정의막(PDL)과 대응하는 영역일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 각각은 화소(Pixel)에 대응하는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 구분하는 것일 수 있다. 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 제1 내지 제3 발광층(EML-R, EML-G, EML-B)은 화소 정의막(PDL)에 정의된 개구부(OH)에 배치되어 구분될 수 있다.
발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)에서 생성되는 광의 컬러에 따라 복수 개의 그룹으로 구분될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 일 실시예의 표시 모듈(DM)에는 적색광, 녹색광, 및 청색광을 발광하는 3개의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 예시적으로 도시하였다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 모듈(DM)은 서로 구분되는 적색 발광 영역(PXA-R), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 청색 발광 영역(PXA-B)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)에서 복수 개의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 서로 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 표시 모듈(DM)은 적색광을 방출하는 제1 발광 소자(ED-1), 녹색광을 방출하는 제2 발광 소자(ED-2), 및 청색광을 방출하는 제3 발광 소자(ED-3)를 포함할 수 있다. 즉, 표시 모듈(DM)의 적색 발광 영역(PXA-R), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 청색 발광 영역(PXA-B)은 각각 제1 발광 소자(ED-1), 제2 발광 소자(ED-2), 및 제3 발광 소자(ED-3)에 대응할 수 있다.
하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 내지 제3 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 동일한 파장 영역의 광을 방출하는 것이거나, 또는 적어도 하나가 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 모두 청색광을 방출하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)에서의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 스트라이프 형태로 배열된 것일 수 있다. 도 3을 참조하면, 복수 개의 적색 발광 영역들(PXA-R), 복수 개의 녹색 발광 영역들(PXA-G), 및 복수 개의 청색 발광 영역들(PXA-B)이 각각 제1 방향(DR1)을 따라 정렬된 것일 수 있다. 또한, 제1 방향(DR2)을 따라 적색 발광 영역(PXA-R), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 청색 발광 영역(PXA-B)의 순서로 번갈아 가며 배열된 것일 수 있다. 한편, 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 표시 영역(DA)에 배열되고, 비표시 영역(NDA)에 배열되지 않을 수 있다.
도 3 및 도 4에서는 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 면적이 모두 유사한 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 발광 영역들(PXA-R PXA-G, PXA-B)의 면적은 방출하는 광의 파장 영역에 따라 서로 상이할 수 있다. 한편, 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 면적은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면 상에서 보았을 때의 면적을 의미할 수 있다.
한편, 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 배열 형태는 도 3에 도시된 것에 한정되지 않으며, 적색 발광 영역(PXA-R), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 청색 발광 영역(PXA-B)이 배열되는 순서는 표시 장치(DD, 도 1)에서 요구되는 표시 품질의 특성에 따라 다양하게 조합되어 제공될 수 있다. 예를 들어, 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 배열 형태는 펜타일(PENTILETM) 배열 형태이거나, 다이아몬드(Diamond PixelTM) 배열 형태를 갖는 것일 수 있다.
또한, 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 면적은 서로 상이한 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 녹색 발광 영역(PXA-G)의 면적이 청색 발광 영역(PXA-B)의 면적 보다 작을 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면 일 실시예의 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP), 센서층(TU), 및 반사 조정층(RCL)을 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 실질적으로 영상(IM, 도 1)을 생성하는 구성일 수 있다. 표시 패널(DP)이 생성하는 영상(IM, 도 1)은 투과영역(TA, 도 1)을 통해 외부에서 사용자에게 시인될 수 있다.
표시 패널(DP)은 복수 개의 화소들(ED-1, ED-2, ED-3)을 포함할 수 있다. 복수 개의 화소들은 복수 개의 발광 영역들(PXA-R, PXA-B, PXA-G)에 대응할 수 있다. 복수 개의 화소들(ED-1, ED-2, ED-3)은 전기적 신호에 따라 광을 표시할 수 있다. 복수 개의 화소들(ED-1, ED-2, ED-3)로 인해 표시 영역(DA)은 광들이 생성하는 영상(IM, 도 1)을 표시할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 마이크로 엘이디(micro LED) 표시 패널, 나노 엘이디(nano LED) 표시 패널, 유기발광 표시 패널 또는 양자점 발광 표시 패널일 수 있다. 다만 이는 예시적인 것일 뿐, 발광형 표시 패널이라면 이에 제한되지 않는다.
유기발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷 및/또는 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 마이크로 엘이디 표시 패널은 초소형 발광 소자인 마이크로 발광다이오드 소자를 포함할 수 있고, 나노 엘이디 표시 패널은 나노 발광다이오드 소자를 포함할 수 있다. 이하, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시 패널로 설명된다.
표시 패널(DP)은 베이스층(BS), 회로층(DP-CL), 및 발광 소자층(DP-ED)를 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(DP)은 발광 소자층(DP-ED) 상에 배치된 무기흡수층(INF) 및 봉지층(TFE)을 포함하고, 발광 소자층(DP-ED)과 무기흡수층(INF) 사이에 캡핑층(CPL)을 더 포함할 수 있다.
베이스층(BS)은 회로층(DP-CL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(BS)은 리지드(rigid) 기판이거나, 벤딩(bending), 폴딩(folding), 또는 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 베이스층(BS)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스층(BS)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 베이스층(BS)은 투명 폴리이미드(polyimide)로 형성된 유기층을 포함할 수 있다.
베이스층(BS)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(BS)은 제1 합성 수지층, 다층 또는 단층 구조의 중간층, 중간층 위에 배치된 제2 합성 수지층을 포함할 수 있다. 중간층은 베이스 배리어층이라 지칭될 수 있다. 중간층은 실리콘 옥사이드(SiOx)층 및 상기 실리콘 옥사이드층 위에 배치된 아몰퍼스 실리콘(a-Si)층을 포함할 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 중간층은 실리콘 옥사이드층, 실리콘 나이트라이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 및 아몰퍼스 실리콘층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 아크릴(acrylate)계 수지, 메타크릴(methacrylate)계 수지, 폴리아이소프렌(polyisoprene)계 수지, 비닐(vinyl)계 수지, 에폭시(epoxy)계 수지, 우레탄(urethane)계 수지, 셀룰로오스(cellulose)계 수지, 실록산(siloxane)계 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지 및 페릴렌(perylene)계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 "~~" 계 수지는 "~~" 의 작용기를 포함하는 것을 의미한다. 폴리이미드계 수지는 투명한 폴리이미드계 수지일 수 있다.
회로층(DP-CL)은 베이스층(BS) 상에 배치될 수 있다. 회로층(DP-CL)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층(BS) 위에 형성되고, 이후, 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이 후, 회로층(DP-CL)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인이 형성될 수 있다.
발광 소자층(DP-ED)은 회로층(DP-CL) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자층(DP-ED)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 포함할 수 있다. 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 각각은 제1 전극(EL1), 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(EL2)을 포함하는 것일 수 있다.
제1 전극(EL1)은 회로층(DP-CL)상에 배치될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF, Mo, Ti, W, In, Sn, 및 Zn 중 선택되는 적어도 하나, 이들 중 선택되는 2종 이상의 화합물, 이들 중 선택되는 2종 이상의 혼합물, 또는 이들의 산화물을 포함하는 것일 수 있다.
제1 전극(EL1)이 투과형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등을 포함할 수 있다. 제1 전극(EL1)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca(LiF와 Ca의 적층 구조), LiF/Al(LiF와 Al의 적층 구조), Mo, Ti, W 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 제1 전극(EL1)은 상기의 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
정공 수송 영역(HTR)은 제1 전극(EL1) 상에 제공된다. 정공 수송 영역(HTR)은 공통층으로 제공될 수 있다. 정공 수송 영역(HTR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층, 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층, 정공 수송층, 버퍼층 또는 발광보조층, 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 정공 수송 영역은 복수 개의 적층된 정공 수송층들을 포함할 수도 있다.
발광층(EML)은 정공 수송 영역(HTR) 상에 제공된다. 발광층(EML)은 제1 및 제3 발광층(EML-R, EML-G, EML-B)을 포함하며, 패턴 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML-R)은 적색 발광 영역(PXA-R)에 대응하여 배치되고, 제2 발광층(EML-G)은 녹색 발광 영역(PXA-G)에 대응하여 배치되며, 제3 발광층(EML-B)은 청색 발광 영역(PXA-B)에 대응하여 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 예를 들어 약 100Å 내지 약 1000Å 또는, 약 100Å 내지 약 300Å의 두께를 갖는 것일 수 있다. 발광층(EML)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 전자 수송 영역(ETR)은 발광층(EML) 상에 제공될 수 있다. 전자 수송 영역(ETR)은, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송 영역(ETR)은 비발광 영역(NPXA) 및 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에 공통층으로 제공될 수 있다. 전자 수송 영역(ETR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 회로층(DP-CL) 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 구분하는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 동일한 물질을 포함하며, 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 광을 흡수하는 성질을 가질 수 있으며, 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 블랙의 색상을 가질 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 블랙 성분(black coloring agent)을 포함할 수 있다. 블랙 성분은 블랙 염료, 블랙 안료를 포함할 수 있다. 블랙 성분은 카본 블랙, 크롬과 같은 금속 또는 이들의 산화물을 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 차광 특성을 갖는 차광패턴에 해당할 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 각각의 제1 전극(EL1)의 일부분을 커버할 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)에는 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 제1 전극(EL1)의 일부분을 노출시키는 개구(OH)가 정의될 수 있다.
도 4에서는 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 제1 내지 제3 발광층(EML-R, EML-G, EML-B)이 화소 정의막(PDL)에 정의된 개구부(OH)와 중첩하며 회로층(DP-CL) 상에 패턴 형태로 제공되며, 정공 수송 영역(HTR), 전자 수송 영역(ETR) 및 제2 전극(EL2)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 전체에서 공통층으로 제공되는 실시예를 도시하였다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 도 4에 도시된 것과 달리 일 실시예에서 정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR)은 화소 정의막(PDL)에 정의된 개구부(OH) 내부에 패턴닝 되어 제공되는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 및 전자 수송 영역(ETR) 등은 잉크젯 프린팅법으로 패턴닝되어 제공되는 것일 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자층(DP-ED) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로터 발광 소자층(DP-ED)을 보호할 수 있다. 봉지층(TFE)은 박막 봉지층일 수 있다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 절연층을 포함한다. 봉지층(TFE)은 복수의 층들이 적층된 것일 수 있다. 일 실시예에 따른 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기층을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기층 및 적어도 하나의 무기층을 포함할 수 있다. 봉지층(TFE)에 대한 상세한 설명은 도 5a 내지 5c를 참조하여 후술하기로 한다.
무기흡수층(INF)은 발광 소자층(DP-ED)과 봉지층(TFE) 사이에 배치되며, 캡핑층(CPL) 상에 직접 배치될 수 있다. 한편, 일 실시예의 표시 패널(DP)에서 캡핑층(CPL)이 생략되는 경우 무기흡수층(INF)은 발광 소자층(DP-ED) 상에 직접 배치될 수 있다.
무기흡수층(INF)은 발광 소자층(DP-ED)에 포함된 제2 전극(EL2) 또는 다른 금속층에 의해 발생하는 반사광을 저감시키는 기능을 하는 것일 수 있다. 무기 흡수층(INF)은 제2 전극(EL2) 등에서 반사되어 봉지층(TFE) 상부로 향하는 반사광과 무기흡수층(INF)에서 반사되어 봉지층(TFE) 상부로 향하는 반사광 사이의 소멸 간섭을 유도하여 표시 패널(DP)이 저반사 특성을 구현하도록 할 수 있다.
무기흡수층(INF)은 하나의 금속, 또는 복수 개의 금속들의 합금을 포함하는 것일 수 있다. 무기흡수층(INF)은 굴절률(n)이 1 이상인 것일 수 있다. 예를 들어, 무기흡수층(INF)의 굴절률(n)은 1.8 이상 3.0 이하인 것일 수 있다. 또한, 무기흡수층(INF)의 소멸계수(k)는 2 이하인 것일 수 있다. 예를 들어, 무기흡수층(INF)의 소멸계수(k)는 0.5 이상 2.0 이하인 것일 수 있다.
무기흡수층(INF)은 전이금속, 전이후금속, 란타넘족 금속, 또는 이들 중 선택되는 두 개 이상의 금속들의 합금(alloy)을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 무기 흡수층(IF)은 비스무스(Bi), Bi를 포함하는 합금, 이터븀(Yb), Yb를 포함하는 합금, Mn(Manganese), 또는 Mn을 포함하는 합금을 포함하는 것일 수 있다. 무기흡수층(INF)은 진공 증착법을 이용하여 제2 전극(EL2) 상부에 제공될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광 소자층(DP-ED)과 무기흡수층(INF) 사이에 배치된 캡핑층(CPL)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서 캡핑층(CPL)은 발광 소자층(DP-ED) 상에 직접 배치되며, 비발광 영역(NPXA) 및 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 전체에서 공통층으로 제공되는 것일 수 있다.
일 실시예에서, 캡핑층(CPL)은 유기층 또는 무기층일 수 있다. 예를 들어, 캡핑층(CPL)이 무기물을 포함하는 경우, 무기물은 LiF 등의 알칼리금속 화합물, MgF2 등의 알칼리토금속 화합물, SiON, SiNx, SiOy 등을 포함하는 것일 수 있다.
예를 들어, 캡핑층(CPL)이 유기물을 포함하는 경우, 유기물은 α-NPD, NPB, TPD, m-MTDATA, Alq3, CuPc, TPD15(N4,N4,N4',N4'-tetra (biphenyl-4-yl) biphenyl-4,4'-diamine), TCTA(4,4',4"- Tris (carbazol-9-yl) triphenylamine) 등을 포함하거나, 에폭시 수지, 또는 메타크릴레이트와 같은 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
센서층(TU)은 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다. 센서층(TU)은 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 모듈(DM)에서 센서층(TU)은 연속된 공정을 통해 표시 패널(DP) 상에 형성된 것일 수 있다. 이 경우, 센서층(TU)은 표시 패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 즉, 센서층(TU)과 표시 패널(DP) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다. 또는, 본 발명의 일 실시예에서, 센서층(TU)은 표시 패널(DP)과 접착 부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 센서층(TU)은 센서 베이스층(TU-BS), 제1 도전층(SP1), 무기 절연층(TU-IL), 제2 도전층(SP2), 및 유기 절연층(TU-OL)을 포함할 수 있다. 제1 도전층(SP1)은 센서 베이스층(TU-BS) 상에 배치될 수 있다. 무기 절연층(TU-IL)은 제1 도전층(SP1)을 커버하며, 베이스층(TU-BS) 및 제1 도전층(SP1) 상에 배치될 수 있다. 제2 도전층(SP2)은 무기 절연층(TU-IL) 상에 배치될 수 있다. 유기 절연층(TU-OL)은 제2 도전층(SP2)을 커버하며, 무기 절연층(TU-IL) 및 제2 도전층(SP2) 상에 배치될 수 있다.
센서 베이스층(TU-BS)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및 실리콘옥사이드 중 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 센서 베이스층(BS-TU)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수도 있다. 센서 베이스층(TU-BS)은 단층 구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 도전층(SP1) 및 제2 도전층(SP2) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 단층구조의 도전층(SP1, SP2)은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐아연산화물(indium zinc oxide, IZO), 산화아연(zinc oxide, ZnO), 인듐아연주석산화물(indium zinc tin oxide, IZTO) 등과 같은 투명한 전도성산화물을 포함할 수 있다. 또한, 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그라핀 등을 포함할 수 있다.
다층구조의 도전층(SP1, SP2)은 금속층들을 포함할 수 있다. 금속층들은 예컨대 티타늄(Ti)/알루미늄(Al)/티타늄(Ti)의 3층 구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층(SP1, SP2)은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 투명 도전층을 포함할 수 있다.
무기 절연층(TU-IL)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
무기 절연층(TU-IL)에는 컨택홀(CN)이 정의될 수 있다. 제1 도전층(SP1)과 제2 도전층(SP2)은 컨택홀(CN)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택홀(CN)은 제2 도전층(SP2)의 재료로 충전될 수 있다. 도 4에는 무기 절연층(IL)에 컨택홀(CN)이 한 개 정의된 것으로 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않으며 무기 절연층에는 복수 개의 컨택홀들이 정의 될 수 있다.
유기 절연층(TU-OL)은 무기 절연층(TU-IL) 및 제2 도전층(SP2)을 커버할 수 있다. 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 및 페릴렌계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
반사 조정층(RCL)은 센서층(TU) 상에 배치될 수 있다. 반사 조정층(RCL)은 표시 모듈(DM)의 외부로부터 입사되는 외부광에 의한 반사율을 감소시킬 수 있다. 또한, 반사 조정층(RCL)은 무기흡수층(INF)과 같이 사용되어 반사 방지 부재의 역할을 할 수 있다. 즉, 반사 조정층(RCL)은 무기흡수층(INF)과 같이 사용되어 표시 패널(DP)에 포함된 금속층들에서 반사되는 반사광을 저감시키는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 반사 조정층(RCL)은 무기흡수층(INF)과 같이 사용되어 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 제2 전극(EL2) 등에서 반사되는 반사광을 저감시킬 수 있다.
반사 조정층(RCL)은 연속된 공정을 통해 센서층(TU) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사 조정층(RCL)은 잉크젯 프린팅법을 이용하여 센서층(TU) 상에 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 표시 모듈(DM)은 센서층(TU) 상에 배치되고 반사 조정층(RCL)에 의해 커버되는 격벽부(BM)를 더 포함할 수 있다. 격벽부(BM)는 비발광 영역(NPXA)에 중첩하며 서로 이격되어 배치될 수 있다. 격벽부(BM)는 빛샘 현상을 방지할 수 있다. 격벽부(BM)는 차광 부재일 수 있다. 격벽부(BM)는 유기 차광 물질, 블랙 안료 또는 블랙 염료 등을 포함할 수 있다. 일 실시예의 표시 모듈(DM)이 격벽부(BM)를 포함하는 경우 반사 조정층(RCL)은 서로 이격된 격벽부(BM)들 사이를 충전할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 각각은 표시 패널의 일부 구성을 나타낸 확대 단면도들이다. 도 5a 내지 도 5c에서는 도 4의 표시 패널에서 회로층 및 베이스층 구성을 생략하고, 발광 소자층, 캡핑층, 무기흡수층 및 봉지층의 구성을 나타내었다.
이하, 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명하는 일 실시예에 대한 설명에 있어서, 도 1 내지 도 4 등을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.
도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광 소자층(DP-ED), 발광 소자층(DP-ED) 상에 배치된 캡핑층(CPL), 캡핑층(CPL) 상에 배치된 무기흡수층(INF), 및 무기흡수층(INF) 상에 배치된 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 일 실시예의 봉지층(TFE)은 도 5a 내지 도 5c에 따른 구조를 갖는 것일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 일 실시예에 따른 봉지층(TFE)은 제1 층(IL1), 제2 층(OL), 및 제3 층(IL2)을 포함할 수 있다. 일 실시예의 봉지층(TFE)에서 제1 층(IL1) 및 제3 층(IL2)은 무기층이고, 제2 층(OL)은 유기층일 수 있다. 제1 층(IL1)은 무기흡수층(INF) 상에 직접 배치되는 제1 무기층일 수 있다. 제2 층(OL)은 제1 층(IL1) 상에 배치되는 유기층이고, 제3 층(IL2)은 제2 층(OL) 상에 배치되는 제2 무기층일 수 있다. 즉, 봉지층(TFE)은 두 개의 무기층과 하나의 유기층을 포함할 수 있다. 제1 층(IL1), 제2 층(OL), 및 제3 층(IL2)은 제3 방향(DR3)을 따라 순차적으로 적층될 수 있다. 예를 들어, 제1 층(IL1)은 무기흡수층(INF) 상에 직접 배치되고, 제2 층(OL)은 제1 층(IL1) 상에 직접 배치되며, 제3 층(IL2)은 제2 층(OL) 상에 직접 배치될 수 있다.
제1 층(IL1) 및 제3 층(IL2)은 수분/산소로부터 발광 소자층(DP-ED)을 보호하고, 제2 층(OL)은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(DP-ED)을 보호할 수 있다. 제1 층(IL1) 및 제3 층(IL2) 각각은 실리콘산화질화물, 실리콘 질화물, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 티타늄옥사이드, 또는 알루미늄옥사이드 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 층(IL1)은 실리콘산화질화물(SiOxNy)을 포함하고, 제3 층(IL2)은 실리콘질화물(SiNx)을 포함할 수 있다. 제2 층(OL)은 아크릴계 화합물, 에폭시계 화합물 등을 포함하는 것일 수 있다. 제2 층(OL)은 광중합 가능한 유기물질을 포함하는 것일 수 있으며, 이에 특별히 제한되지 않는다.
일 실시예에서 봉지층(TFE)의 제1 층(IL1)은 제1 서브층(IL1-1) 및 제2 서브층(IL1-2)을 포함하며, 제3 서브층(IL1-3a, IL1-3b)을 더 포함할 수 있다. 제1 서브층(IL1-1), 제2 서브층(IL1-2), 및 제3 서브층(IL1-3a, IL1-3b) 각각은 실리콘산화질화물(SiOxNy)을 포함하는 무기층일 수 있다. 또한, 제1 서브층(IL1-1), 제2 서브층(IL1-2), 및 제3 서브층(IL1-3a, IL1-3b) 각각은 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 x 및 y, 즉 실리콘산화질화물(SiOxNy)에 포함된 산소 및 질소의 함량에 따라 특정한 굴절률을 갖는 굴절층 이거나, 또는 굴절률을 갖지 않는 층일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 서브층(IL1-1), 제2 서브층(IL1-2), 및 제3 서브층(IL1-3a, IL1-3b)은 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 질소 함량 비율이 증가할수록 굴절률이 증가하고, 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 질소 함량 비율이 감소할수록 굴절률이 감소할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 제1 서브층(IL1-1)은 제1 서브 무기층으로 지칭될 수 있고, 제2 서브층(IL1-2)은 제2 서브 무기층으로 지칭될 수 있으며, 제3 서브층(IL1-3 a, IL1-3b)은 제3 서브 무기층으로 지칭될 수 있다. 이하, 제1 서브층(IL1-1)은 제1 서브 무기층과 동일한 도면부호를 사용하고, 제2 서브층(IL1-2)은 제2 서브 무기층과 동일한 도면부호를 사용하기로 한다. 또한, 제3 서브층(IL1-3a, IL1-3b)은 제3 서브 무기층과 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 5a를 참조하면, 일 실시예의 봉지층(TFE)에서 제1 층(IL1)은 제1 서브층(IL1-1) 및 제2 서브층(IL1-2)를 포함할 수 있다. 일 실시예의 제1 층(IL1)에서 제1 서브층(IL1-1)은 발광 소자층(DP-ED) 상에 배치된 무기흡수층(INF) 상에 배치될 수 있다. 제1 서브층(IL1-1)은 무기흡수층(INF) 상면에 직접 배치될 수 있다. 제2 서브층(IL1-2)은 제1 서브층(IL1-1) 상에 배치될 수 있다. 제2 서브층(IL1-2)은 제1 서브층(IL1-1) 상면에 직접 배치될 수 있다.
제1 서브층(IL1-1)은 1.62 이상의 굴절률을 가질 수 있다. 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제1 서브층(IL1-1)을 포함하는 경우, 제1 서브층(IL1-1)의 굴절률이 높을수록 발광 효율이 증가할 수 있다. 이러한 측면에서 제1 서브층(IL1-1)은 1.77 이상의 제1 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 서브층(IL1-1)의 제1 굴절률은 550nm 파장 영역에서 1.77 또는 1.89 일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서 제2 서브층(IL1-2)은 제1 서브층(IL1-1)의 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 가질 수 있다. 제2 서브층(IL1-2)의 제2 굴절률은 1.5 이하일 수 있다. 예를 들어, 제2 굴절률은 550nm 파장 영역에서 1.5 또는 1.48일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예의 제1 층(IL1)이 도 5a에 도시된 것처럼 제1 서브층(IL1-1) 및 제2 서브층(IL1-2)으로 구성되는 경우 제1 서브층(IL1-1)의 제1 굴절률이 제2 서브층(IL1-2)의 제2 굴절률보다 높을수록 표시 패널(DP)의 발광 효율이 우수할 수 있다.
일 실시예의 봉지층(TFE)은 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 제1 서브층(IL1-1) 및 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 제2 서브층(IL1-2)을 포함함으로써 표시 패널(DP)에 도입된 무기흡수층(INF)에 의해 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3, 도 3)의 발광 효율이 저하되는 것을 방지하는데 기여할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)에 무기흡수층(INF)이 도입됨에 따라 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3, 도 3) 내부에서 발생하는 공진 현상에 영향을 주어 효율이 저하될 수 있으나, 본 발명에 따른 일 실시예의 표시 패널(DP)은 고굴절층인 제1 서브층(IL1-1) 및 저굴절층인 제2 서브층(IL1-2)을 포함하여 향상된 발광 효율을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 제1 서브층(IL1-1)은 실리콘산화질화물(SiOxNy)에 포함된 질소 함량이 제2 서브층(IL1-2) 보다 높을 수 있다. 이에 의해 제1 서브층(IL1-1)의 제1 굴절률은 제2 서브층(IL1-2)의 제2 굴절률 보다 더 높을 수 있다. 예를 들어, 제1 굴절률이 1.77인 경우 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 x는 0.27이고, y는 0.65일 수 있고, 제1 굴절률이 1.89인 경우 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 x는 0이고, y는 0.72일 수 있다. 또한, 제2 굴절률이 1.48인 경우 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 x는 1.20이고, y는 0.25일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것일 뿐, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 일 실시예에서 제1 굴절률은 제2 굴절률보다 실리콘산화질화물(SiOxNy)에 포함된 질소 함량이 산소 함량보다 높을 수 있다.
일 실시예의 제1 층(IL1)에서 제1 서브층(IL1-1)은 제1 두께(T1)를 갖고, 제2 서브층(IL1-2)은 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2) 보다 작을 수 있다. 즉, 제2 서브층(IL1-2)의 두께는 제1 서브층(IL1-1)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 제1 서브층(IL1-1)의 제1 두께(T1)는 500Å 이상 600Å 이하이거나, 또는 1500Å 이상 1750Å 이하일 수 있다. 또한, 제2 서브층(IL1-2)의 제2 두께(T2)는 7000Å 이상 10000Å 이하일 수 있다. 예를 들어, 제2 서브층(IL1-2)의 제2 두께(T2)는 9000Å일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 서브층(IL1-2)의 두께는 캡핑층(CPL)의 굴절률 및/또는 제1 층(IL1)에 도입되는 제3 서브층(IL1-3a, IL1-3b)의 굴절률, 두께 등에 따라 800Å 이상 2000Å 이하의 두께로 조절될 수 있다.
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 일 실시예의 봉지층(TFE)에서 제1 층(IL1)은 제1 서브층(IL1-1), 제2 서브층(IL1-2) 및 제3 서브층(IL1-3a, IL1-3b)을 포함할 수 있다. 일 실시예의 제1 층(IL1)에서 제1 서브층(IL1-1)은 무기흡수층(INF) 상에 배치되고, 제2 서브층(IL1-2)은 제1 서브층(IL1-1) 상에 배치되며, 제3 서브층(IL1-3 a, IL1-3b)은 제2 서브층(IL1-2) 상에 배치될 수 있다. 제3 서브층(IL1-3a, IL1-3b)은 제2 서브층(IL1-2) 상면에 직접 배치될 수 있다.
일 실시예에서 제3 서브층(IL1-3a, IL1-3b)은 제1 서브층(IL1-1)의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖거나, 또는 제2 서브층(IL1-2)의 굴절률보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 즉, 제3 서브층(IL1-3a, IL1-3b)은 제1 서브층(IL1-1)의 제1 굴절률보다 낮은 제3 굴절률을 가질 수 있고, 또는 제2 서브층(IL1-2)의 제2 굴절률보다 높은 제4 굴절률을 가질 수도 있다.
도 5b를 참조하면, 일 실시예의 제3 서브층(IL1-3a)은 제1 서브층(IL1-1)보다 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제3 서브층(IL1-3a)은 제1 서브층(IL1-1)의 제1 굴절률보다 낮은 제3 굴절률을 가질 수 있다. 제3 서브층(IL1-3a)의 제3 굴절률은 1.77 이상의 제1 굴절률보다 낮을 수 있다. 제3 서브층(IL1-3a)은 1.70 이하의 제3 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 서브층(IL1-3a)은 550nm 파장 영역에서 1.70, 1.62, 또는 0인 제3 굴절률을 가질 수 있다. 또한, 제3 서브층(IL1-3a)의 제3 굴절률은 550nm 파장 영역에서 0일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 제3 굴절률을 갖는 제3 서브층(IL1-3a)은 제1 굴절률을 갖는 제1 서브층(IL1-1) 보다 실리콘산화질화물(SiOxNy)에 포함된 질소 함량이 낮을 수 있다. 예를 들어, 제3 서브층(IL1-3a)의 제3 굴절률이 1.62인 경우 제3 서브층(IL1-3)에 포함된 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 x는 0.68이고, y는 0.47일 수 있다. 이 경우 제1 서브층(IL1-1)에 포함된 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 y는 0.47 보다 높을 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것일 뿐, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 제3 서브층(IL1-3a)이 1.70 이하의 제3 굴절률을 갖는 경우 제1 서브층(IL1-1)은 500Å 이상 600Å 이하의 제1 두께(T1)를 갖고, 제2 서브층(IL1-2)은 7000Å 이상 10000Å 이하의 제2-1 두께(T2-1)를 가지며, 상기 제3 서브층(IL1-3a)은 550Å 이상 750Å 이하의 제3-1 두께(T3-1)를 가질 수 있다. 일 실시예에서 제1 서브층(IL1-1), 제2 서브층(IL1-2) 및 제3 서브층(IL1-3a)이 각각 제1 굴절률, 제2 굴절률, 및 제3 굴절률을 가지며 상술한 두께 범위를 가질 때 일 실시예의 표시 패널의 효율이 더욱 향상될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 일 실시예의 제1 층(IL1)은 신뢰성 향상을 위해 제1 서브층(IL1-1) 및 제2 서브층(IL1-2) 상에 제3 서브층(IL1-3b)을 포함할 수 있다. 일 실시예의 제3 서브층(IL1-3b)은 제2 서브층(IL1-2) 보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 일 실시예에서 제3 서브층(IL1-3b)은 제2 서브층(IL1-2)의 제2 굴절률 보다 높은 제4 굴절률을 가질 수 있다. 제3 서브층(IL1-3b)의 제4 굴절률은 1.65 이상일 수 있다. 예를 들어, 제3 서브층(IL1-3b)은 550nm 파장영역에서 1.77 또는 1.89의 제4 굴절률을 가질 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서 제4 굴절률을 갖는 제3 서브층(IL1-3b)은 제2 굴절률을 갖는 제2 서브층(IL1-2) 보다 실리콘산화질화물(SiOxNy)에 포함된 질소 함량이 높을 수 있다. 일 실시예의 제3 서브층(IL1-3b)의 제4 굴절률이 1.77인 경우 제3 서브층(IL1-3b)에 포함된 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 x는 0.27이고 y는 0.65일 수 있다. 이 경우에 제2 서브층(IL1-2)에 포함된 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 y는 0.65 보다 낮을 수 있다. 제3 서브층(IL1-3b)의 제4 굴절률이 1.89인 경우 제3 서브층(IL1-3b)에 포함된 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 x는 0이고, y는 0.72일 수 있다. 이 경우 제2 서브층(IL1-2)에 포함된 실리콘산화질화물(SiOxNy)의 y는 0.72 보다 낮을 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것일 뿐, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 제3 서브층(IL1-3b)이 1.65 이상의 제4 굴절률을 갖는 경우 제3 서브층(IL1-3b)은 7000Å 이상 10000Å 이하의 제3-2 두께(T3-2)를 가질 수 있다. 일 실시예의 제3 서브층(IL1-3b)이 제3-2 두께(T3-2)일 때 제2 서브층(IL1-2)은 박막일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 층(IL1)은 상대적으로 박막인 제1 서브층(IL1-1) 및 제2 서브층(IL1-2)과, 후막인 제3 서브층(IL1-3b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브층(IL1-1)은 500Å 이상 600Å 이하의 제1 두께(T1)를 갖고, 제2 서브층(IL1-2)은 800Å 이상 2000Å 이하의 제2-2 두께(T2-2)를 가지며, 상기 제3 서브층(IL1-3a)은 7000Å 이상 10000Å 이하의 제3-2 두께(T3-2)를 가질 수 있다. 즉, 제3 서브층(IL1-3b)이 7000Å 이상 10000Å 이하의 두꺼운 두께를 갖는 경우 제2 서브층(IL1-2)은 제2-1 두께(T2-1) 보다 더 작은 제 2-2(T2-2) 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서 제1 서브층(IL1-1), 제2 서브층(IL1-2) 및 제3 서브층(IL1-3b)이 각각 제1 굴절률, 제2 굴절률, 및 제4 굴절률을 가지며 제1 두께(T1), 제2-2 두께(T2-2), 및 제3-2 두께(T3-2)를 가질 때 일 실시예의 표시 패널의 효율이 향상될 수 있다.
도 5a 및 도 5c를 참조하면, 일 실 실시예의 표시 패널(DP)이 제1 서브층(IL1-1) 및 제2 서브층(IL1-2)를 포함하고, 제2 서브층이 7000Å 이상 10000Å 이하 제2 두께(T2)를 갖는 경우, 캡핑층(CPL)과 무기흡수층(INF)의 굴절률 조절을 통해 표시 패널(DP)의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 패널(DP)이 제1 층(IL1)이 제1 서브층(IL1-1), 제2 서브층(IL1-2), 및 제3 서브층(IL1-3b)을 포함하며, 제3 서브층(IL1-3b)이 제3-2 두께(T3-2)를 갖는 경우, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 캡핑층(CPL)과 무기흡수층(INF)의 굴절률 조절을 통해 향상된 효율을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 표시 패널(DP)은 캡핑층(CPL)의 굴절률이 증가하고, 무기흡수층(INF)의 굴절률이 감소하는 조건에서 효율이 향상될 수 있다. 일 실시예에서, 무기흡수층(INF)의 굴절률(n)은 1.8 이상 3.0 이하일 수 있고, 캡핑층(CPL)의 굴절률은 상술한 무기흡수층(INF)의 굴절률(n) 보다 클 수 있다. 예를 들어, 캡핑층(CPL)의 굴절률은 1.97 또는 2.05이고, 무기흡수층(INF)의 굴절률은 1.9 또는 2.4일 수 있다. 일 실시예의 표시 패널(DP)은 무기흡수층(INF)의 굴절률이 동일한 조건에서 캡핑층(CPL)의 굴절률이 클수록 효율이 향상될 수 있다. 또한, 캡핑층(CPL)의 굴절률과 무기흡수층(INF)의 굴절률 차이가 클수록 표시 패널(DP)의 효율이 향상될 수 있다. 일 실시예에서 캡핑층의 굴절률과 무기흡수층의 굴절률 차이는 0.15 이상일 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6a는 일 실시예의 제1 서브 무기층의 굴절률 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이다. 도 6b는 일 실시예의 제2 서브 무기층의 굴절률 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이다. 도 6c는 일 실시예의 제1 서브 무기층 두께 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이다. 도 6d는 일 실시예의 제2 서브 무기층 두께 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이다.
도 6a를 참조하면, 제1 서브 무기층(IL1-1)은 굴절률이 1.62 이상이면서 굴절률이 증가할수록 효율이 향상되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 제1 서브층(IL1-1)을 포함하는 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제1 서브층(IL1-1)의 굴절률이 높을수록 발광 효율이 증가할 수 있다. 구체적으로, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제1 서브층(IL1-1)의 굴절률이 1.77 이상이면 효율이 약 110% 또는 110% 이상의 우수한 효율을 나타내는 것을 확인 수 있다. 도 6b를 참조하면, 제2 서브 무기층(IL1-2)은 1.77 이상의 제1 굴절률보다 낮은 굴절률을 가질 때 양호한 효율을 나타내며, 특히 굴절률이 1.5 이하인 경우에 110% 이상의 우수한 효율을 나타내는 것을 확인 할 수 있다.
하기 표 1에는 도 5a 또는 도 5c에 도시된 표시 패널의 구조를 갖는 실시예들 및 비교예들의 백색(white) 효율비, 적색(red) 효율비, 녹색(green) 효율비 및 청색(blue) 효율비를 나타내었다. 구체적으로, 비교예 1-a, 비교예 1-b, 및 실시예 1-a은 도 5a의 표시 패널 구조로, 캡핑층의 굴절률은 2.05이고, 무기흡수층의 굴절률은 2.4 이며, 제1 서브층 및 제2 서브층의 굴절률과 두께는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다. 또한, 실시예 1-c 및 1-d은 도 5c의 표시 패널 구조로, 캡핑층의 굴절률은 2.05이고, 무기흡수층의 굴절률은 1.9 이며, 제1 내지 제3 서브층의 굴절률과 두께는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다. 실시예 1-e 내지 실시예 1-f는 도 5c의 표시 패널 구조로, 캡핑층의 굴절률은 1.97이고, 무기흡수층의 굴절률은 1.9 이며, 제1 내지 제3 서브층의 굴절률과 두께는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
구분　 봉지층(TFE)의 제1 층(IL1) 조건　 적색
효율비		 녹색
효율비		 청색
효율비		 백색
효율비
제1 서브층
굴절률(두께)		 제2 서브층
굴절률(두께)		 제3 서브층
굴절률(두께)
비교예 1-a 1.77(11000Å) 1.62(700Å) - 100.0% 100.0% 100.0% 100.0%
비교예 1-b 1.89(11000Å) 1.70(700Å) - 100.6% 105.6% 108.2% 105.4%
실시예 1-a 1.89(560Å) 1.48(9000Å) - 114.0% 114.1% 121.3% 116.6%
실시예 1-b 1.89(560Å) 1.48(840Å 1.89(9000Å) 119.3% 116.1% 109.2% 113.2%
실시예 1-c 1.89(560Å) 1.48(840Å) 1.89(9000Å) 123.7% 126.6% 118.9% 122.1%
실시예 1-d 1.89(560Å) 1.48(840Å) 1.77(9000Å) 116.5% 122.6% 121.3% 120.1%
실시예 1-e 1.89(560Å) 1.48(840Å) 1.89(9000Å 121.2% 105.4% 107.8% 110.2%
실시예 1-f 1.89(560Å) 1.48(1960Å) 1.89(9000Å) 103.0% 114.4% 121.3% 115.0%
실시예 1-g 1.89(560Å) 1.48(840Å) 1.77(9000Å) 113.5% 119.8% 109.0% 113.3%
표 1을 참조하면, 실시예 1-a 내지 실시예 1-g는 비교예 1-a 및 비교예 1-b 대비 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다. 구체적으로 실시예 1-b 내지 실시예 1-g의 결과로부터 캡핑층의 굴절률이 증가하고, 무기흡수층의 굴절률이 작아질수록 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
도 6c에는 도 5a에 도시된 일 실시예의 표시 패널 구성에서 제1 서브 무기층의 굴절률을 1.89로, 제2 서브 무기층의 두께를 9000Å로 고정하고 제2 서브 무기층의 굴절률을 변화시키면서 제1 서브 무기층의 두께에 따른 표시 패널의 효율을 나타내었다. 도 6d에는 도 5a에 도시된 일 실시예의 표시 패널 구성에서 제2 서브 무기층의 굴절률을 1.48로, 제2 서브 무기층의 두께를 9000Å로 고정하고 제1 서브 무기층의 굴절률을 변화시키면서 제1 서브 무기층의 두께에 따른 표시 패널의 효율을 나타내었다. 도 6c 및 도 6d에서 각 효율은 제1 서브 무기층의 굴절률 1.77 및 두께 11000Å, 제2 서브 무기층의 굴절률 1.62 및 두께 700 Å인 구조의 효율 100% 기준으로 계산한 결과를 나타낸 것이다.
도 6c에서 실시예 1-1, 실시예 1-2, 실시예 1-3, 및 실시예 1-4의 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률은 각각 1.48, 1.62, 1.70, 및 1.77이다. 도 6d에서 실시예 2-1, 실시예 2-2, 비교예 2-1, 및 비교예 2-2의 제1 서브 무기층의 굴절률은 각각 1.89, 1.77, 1.70, 및 1.62이다.
도 6c를 참조하면, 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률이 1.48인 실시예 1-1은 제1 서브 무기층 전체 두께에서 실시예 1-2(제2 서브 무기층 굴절률=1.62), 실시예 1-3(제2 서브 무기층 굴절률=1.70), 및 실시예 1-4(제2 서브 무기층 굴절률=1.77) 보다 전체적으로 우수한 효율을 나타낸 것을 확인할 수 있다. 이로부터 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률이 1.77 이상인 일 실시예의 표시 패널은 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률이 1.44 이하인 경우에 우수한 효율을 나타내는 것을 알 수 있다. 특히 실시예 1-1은 제1 서브 무기층(IL1-1)의 두께가 약 500Å 내지 약 600Å인 경우에 110% 이상의 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 한편, 실시예 1-1은 제1 서브 무기층(IL1-1)의 약 500Å 내지 약 600Å의 두께 범위에서 효율이 상대적으로 가파르게 변하는데, 이는 공정상 막두께가 위아래로 흔들려 셀간 특성 산포가 증가하는 것에 의한 영향일 수 있다. 일 실시예의 제1 서브 무기층(IL1-1)은 105% 이상의 우수한 효율을 나타내며 효율 변화가 완만한 약 1500Å 이상 약 1750Å 이하의 두께를 가질 수 있다.
즉, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제1 서브 무기층(IL1-1) 및 제2 서브 무기층(IL1-2) 각각이 특정 범위의 굴절률을 갖는 경우, 향상된 효율을 제공하기 위해 제1 서브 무기층(IL1-1)의 두께가 500Å 이상 600Å 이하이거나, 또는 1500Å 이상 1750Å 이하일 수 있다.
도 6d를 참조하면, 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률이 1.89인 실시예 2-1과 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률이 1.77인 실시예 2-2는 비교예 2-1(제1 서브 무기층 굴절률=1.70), 및 비교예 2-2(제1 서브 무기층 굴절률=1.62) 보다 전체적으로 우수한 효율을 나타낸 것을 확인할 수 있다. 특히 실시예 2-1 및 실시예 2-2는 제1 서브 무기층(IL1-1)의 두께가 약 500Å 내지 약 600Å인 경우에 약 110%에 가까운 우수한 효율을 나타내거나, 또는 110% 이상의 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 2-1 및 실시예 2-2는 제1 서브 무기층(IL1-1)의 두께가 약 1500Å 이상 약 1750Å 이하인 경우 상대적으로 특성 산포가 증가하지 않으며 105% 이상의 우수한 효율을 나타내는 것을 알 수 있다.
이를 통해, 일 실시예의 봉지층(TFE)이 제1 서브층(IL1-1) 및 제2 서브층(IL1-2)을 포함하는 경우, 제1 서브층(IL1-1)의 굴절률이 1.77 이상이고, 제1 서브층(IL1-1)의 두께가 500 Å 이상 600 Å이하 또는 1500Å 이상 1750Å 이하이며, 제2 서브층(IL1-2)의 굴절률이 1.50 이하인 경우에 표시 패널(DP)의 효율이 향상되는 것을 확인 할 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 일 실시예에 따른 제1 내지 제3 서브 무기층의 굴절률 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프들이다. 도 7a는 도 5b의 구조에 따른 일 실시예의 표시 패널에서 제1 서브 무기층 굴절률 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이다. 도 7b는 도 5b의 구조에 따른 일 실시예의 표시 패널에서 일 실시예의 제2 서브 무기층의 굴절률 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이고, 도 7c는 도 5b의 구조에 따른 일 실시예의 표시 패널에서 제3 서브 무기층의 굴절률 변화에 따른 효율을 나타낸 그래프이다. 도 7a 내지 도 7c에서 제2 서브 무기층의 두께는 9000Å이고, 제3 서브 무기층의 두께는 650Å이다.
도 7a에서 실시예 3-1, 실시예 3-2, 비교예 3-1, 및 비교예 3-2의 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률은 각각 1.89, 1.77, 1.70, 및 1.62이고, 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률은 1.48이며, 제3 서브 무기층(IL1-3a)의 굴절률은 1.70이다. 도 7b에서 실시예 4-1, 실시예 4-2, 실시예 4-3, 및 실시예 4-4의 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률은 각각 1.48, 1.62, 1.70, 및 1.77이고, 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률은 1.89이며, 제3 서브 무기층(IL1-3a)의 굴절률은 1.70이다. 도 7c에서 실시예 5-1, 실시예 5-2, 및 실시예 5-3의 제3 서브 무기층(IL1-3a)의 굴절률은 각각 1.70, 1.62, 및 0이고, 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률은 1.89이며, 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률은 1.40이다.
도 7a를 참조하면, 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률이 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률 1.48 보다 높은 경우에 양호한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 실시예 3-1과 같이 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률이 1.89이거나 실시예 3-2와 같이 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률이 1.77인 경우, 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률이 1.70이거나 1.62인 비교예 3-1 및 비교예 3-2 보다 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 이 경우 제1 서브 무기층(IL1-1)이 500Å 내지 600Å의 제1 두께(T1)를 가질 때 일 실시예의 표시 패널(DP)이 우수한 효율을 나타내는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 실시예 3-1 및 실시예 3-2는 제1 서브 무기층(IL1-1)의 두께가 560 Å일 때 비교예 3-1 및 비교예 3-2 대비 현저히 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률이 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률보다 낮은 경우에 양호한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률이 1.48인 실시예 4-1은 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률이 1.62, 1.70 및 1.77인 실시예 4-2, 실시예 4-3 및 실시예 4-4 대비 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 4-1은 제1 서브 무기층(IL1-1)이 500Å 내지 600Å의 제1 두께(T1), 예컨대 560Å의 두께를 가질 때 더욱 향상된 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제1 서브 무기층(IL1-1)의 굴절률이 1.77 이상이고, 제2 서브 무기층(IL1-2)의 굴절률이 1.5 이하일 때, 제3 서브 무기층(IL1-3a)의 굴절률이 낮을수록 우수한 효율을 나타내는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 제1 서브 무기층(IL1-1)이 500Å 내지 600Å의 제1 두께(T1), 예컨대 560Å의 두께를 가질 때, 제3 서브 무기층(IL1-3a)의 굴절률이 0인 실시예 5-3은 제3 서브 무기층(IL1-3a)의 굴절률이 1.70 및 1.62인 실시예 5-2 및 실시예 5-3 보다 더 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
도 7a 내지 도 7c를 함께 참조하면, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 무기흡수층(INF) 상에 순차적으로 적층된 고굴절층/저굴절층/저굴절층의 제1 서브 무기층/제2 서브 무기층/제3 서브 무기층을 포함하여 발광 효율이 향상될 수 있다.
도 8a 내지 도 8d 각각은 도 5c에 도시된 일 실시예의 표시 패널에서 제2 서브 무기층의 두께 변화에 따른 효율비를 나타낸 그래프들이다. 도 8a 내지 도 8d 각각은 도 5c에 도시된 일 실시예의 표시 패널에서 제2 서브 무기층의 두께 변화에 따른 백색(white) 효율비, 적색(red) 효율비, 녹색(green) 효율비 및 청색(blue) 효율비를 나타낸 그래프들이다. 도 8a에서 캡핑층의 굴절률은 2.05이고, 제1 서브 무기층의 굴절률은 1.89 이고, 제2 서브 무기층의 굴절률은 1.48이며, 제3 서브 무기층의 굴절률은 1.89 이다. 도 8b에서 캡핑층의 굴절률은 2.05이고, 제1 서브 무기층의 굴절률은 1.89 이고, 제2 서브 무기층의 굴절률은 1.48이며, 제3 서브 무기층의 굴절률은 1.77 이다. 도 8c에서 캡핑층의 굴절률은 1.97이고, 제1 서브 무기층의 굴절률은 1.89 이고, 제2 서브 무기층의 굴절률은 1.48이며, 제3 서브 무기층의 굴절률은 1.89 이다. 도 8d에서 캡핑층의 굴절률은 1.97이고, 제1 서브 무기층의 굴절률은 1.89 이고, 제2 서브 무기층의 굴절률은 1.48이며, 제3 서브 무기층의 굴절률은 1.77 이다. 도 8a 내지 도 8d에서 제1 서브 무기층의 두께는 560Å이고, 제3 서브 무기층의 두께는 9000Å이다.
도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제3 서브 무기층(IL1-3b)이 7000Å 이상 10000Å 제3-2 두께(T3-2), 예컨대 9000Å의 두께를 가질 수 있다. 이 경우, 표시 패널(DP)은 제3 서브 무기층(IL1-3b)의 굴절률 및/또는 캡핑층(CPL)의 굴절률에 따라 제2 서브 무기층(IL1-2)의 두께를 800Å 이상 2000Å 이하의 범위로 조절하여 포함함으로써 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 캡핑층(CPL)의 굴절률이 동일하고 제3 서브 무기층(IL1-3b)의 굴절률이 상이한 도 8a 및 도 8b 비교하면, 도 8a의 결과를 나타내는 일 실시예의 표시 패널(DP)은 A1 영역에서 우수한 효율을 나타내고, 도 8b의 결과를 나타내는 일 실시예의 표시 패널(DP)은 A2 영역에서 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 도 8a의 결과를 나타내는 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제2 서브 무기층(IL1-2)의 두께가 약 500Å~약 900Å인 경우에 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 8b의 결과를 나타내는 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제2 서브 무기층(IL1-2)의 두께가 약 800Å~약 1000Å인 경우에 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
또한, 캡핑층(CPL)의 굴절률이 동일하고 제3 서브 무기층(IL1-3b)의 굴절률이 상이한 도 8c 및 도 8d 비교하면, 도 8c의 결과를 나타내는 일 실시예의 표시 패널(DP)은 A3 영역에서 우수한 효율을 나타내고, 도 8d의 결과를 나타내는 일 실시예의 표시 패널(DP)은 A4 영역에서 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 도 8c의 결과를 나타내는 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제2 서브 무기층(IL1-2)의 두께가 약 1800Å~약 2000Å인 경우에 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 8d의 결과를 나타내는 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제2 서브 무기층(IL1-2)의 두께가 약 700Å~약 900Å인 경우에 우수한 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널은 무기흡수층 상에 다층 구조를 갖는 제1 무기층이 배치되도록 하고, 상기 다층 구조를 갖는 제1 무기층의 굴절률 및/또는 두께를 조절하여 발광 효율이 향상될 수 있다. 이에 의해 일 실시예의 표시 장치는 광 추출 효율이 개선되어 이미지의 품질이 향상된 특성을 나타낼 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DM: 표시 모듈
DP: 표시 패널
IL1: 제1 층
OL: 제2 층
IL2: 제3 층

Claims (24)

  1. 베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치된 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 상에 배치된 캡핑층;
    상기 캡핑층 상에 배치되며 1.8 이상 3.0 이하의 굴절률을 갖는 무기흡수층; 및
    순차적으로 적층된 제1 층, 제2 층, 및 제3 층을 포함하며 상기 무기흡수층 상에 배치된 봉지층; 을 포함하고,
    상기 제1 층은
    상기 무기흡수층 상에 배치되며, 1.77 이상의 제1 굴절률을 갖는 제1 서브층; 및
    상기 제1 서브층 상에 배치되며, 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 제2 서브층; 을 포함하는 표시 패널.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 굴절률은 1.5 이하인 표시 패널.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 서브층의 두께는 500Å 이상 600Å 이하이거나, 또는 1500Å 이상 1750Å 이하이고,
    상기 제2 서브층의 두께는 7000Å 이상 10000Å 이하인 표시 패널.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 층은
    상기 제2 서브층 상에 배치되며, 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제3 굴절률을 갖는 제3 서브층을 더 포함하는 표시 패널.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 층은
    상기 제2 서브층 상에 배치되며, 상기 제2 굴절률 보다 높은 제4 굴절률을 갖는 제3 서브층을 더 포함하는 표시 패널.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 굴절률은 1.5 이하이고,
    상기 제3 굴절률은 1.70 이하인 표시 패널.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제3 굴절률은 0인 표시 패널.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 서브층의 두께는 500Å 이상 600Å 이하이고,
    상기 제2 서브층의 두께는 7000Å 이상 10000Å 이하이며,
    상기 제3 서브층의 두께는 550Å 이상 750Å 이하인 표시 패널.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 제3 서브층의 두께는 7000Å 이상 10000Å 이하인 표시 패널.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 굴절률은 1.5 이하이고,
    상기 제4 굴절률은 1.65 이상인 표시 패널.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 서브층의 두께는 500Å 이상 600Å 이하이고,
    상기 제2 서브층의 두께는 800Å 이상 2000Å 이하인 표시 패널.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 캡핑층의 굴절률은 상기 무기흡수층의 굴절률 보다 크고,
    상기 캡핑층의 굴절률과 상기 무기흡수층의 굴절률 차이는 0.15 이상인 표시 패널.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 층은 실리콘산화질화물(SiOxNy)을 포함하는 표시 패널.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 무기흡수층은 비스무스(Bi)를 포함하는 표시 패널.
  15. 베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치된 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 상에 배치된 캡핑층
    상기 캡핑상에 배치된 무기흡수층; 및
    순차적으로 적층된 제1 층, 제2 층, 및 제3 층을 포함하며 상기 무기흡수층 상에 배치된 봉지층; 을 포함하고,
    상기 제1 층은 각각 실리콘산화질화물(SiOxNy)을 포함하는 제1 서브층 및 제2 서브층을 포함하며,
    상기 제1 서브층은 상기 제2 서브층 보다 상기 실리콘산화질화물(SiOxNy)에 포함된 질소 함량이 더 높은 표시 패널.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 서브층은 1.77 이상의 제1 굴절률을 갖고, 두께가 500Å 이상 600Å 이하이거나, 또는 1500Å 이상 1750Å 이하이며,
    상기 제2 서브층은 1.5 이하의 제2 굴절률을 갖고, 두께가 7000Å 이상 10000Å 이하인 표시 패널.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 층은 실리콘산화질화물(SiOxNy)을 포함하는 제3 서브층을 더 포함하고,
    상기 무기흡수층상에 상기 제1 서브층, 상기 제2 서브층, 및 상기 제3 서브층이 순차적으로 적층된 표시 패널.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제3 서브층은 상기 제1 서브층 보다 상기 실리콘산화질화물(SiOxNy)에 포함된 질소 함량이 더 낮은 표시 패널.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 제3 서브층은 상기 제2 서브층 보다 상기 실리콘산화질화물(SiOxNy)에 포함된 질소 함량이 더 높은 표시 패널.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 서브층의 두께는 500Å 이상 600Å 이하이고,
    상기 제2 서브층의 두께는 7000Å 이상 10000Å 이하이며,
    상기 제3 서브층의 두께는 550Å 이상 750Å 이하인 표시 패널.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 서브층의 두께는 500Å 이상 600Å 이하이고,
    상기 제2 서브층의 두께는 800Å 이상 2000Å 이하이며,
    상기 제3 서브층의 두께는 7000Å 이상 10000Å 이하인 표시 패널.
  22. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치되는 센서층; 및
    상기 센서층 상에 배치되고, 염료 및 안료 중 적어도 하나를 포함하는 광제어층; 을 포함하고,
    상기 표시 패널은
    베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치된 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 상에 배치된 무기흡수층; 및
    적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층을 포함하며, 상기 무기흡수층 상에 배치된 봉지층; 을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 무기층은
    1.77 이상의 제1 굴절률을 갖는 제1 서브 무기층; 및
    상기 제1 서브 무기층 상에 배치되며, 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 제2 서브 무기층을 포함하는 표시 장치.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 봉지층은
    상기 무기흡수층 상에 배치되며, 상기 제1 서브 무기층 및 상기 제2 서브 무기층을 포함하는 제1 무기층;
    상기 제1 무기층 상에 배치된 유기층; 및
    상기 유기층 상에 배치된 제2 무기층을 포함하는 표시 장치.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 제1 무기층은
    상기 제2 서브 무기층 상에 배치되며, 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제3 굴절률을 갖거나 상기 제2 굴절률 보다 높은 제4 굴절률을 갖는 제3 서브 무기층을 더 포함하고,
    상기 제1 서브 무기층은 상기 무기흡수층 상에 직접 배치된 표시 장치.
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