KR101727789B1 - 광원 및 그 광원을 이용한 표시장치 - Google Patents

광원 및 그 광원을 이용한 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101727789B1
KR101727789B1 KR1020140177222A KR20140177222A KR101727789B1 KR 101727789 B1 KR101727789 B1 KR 101727789B1 KR 1020140177222 A KR1020140177222 A KR 1020140177222A KR 20140177222 A KR20140177222 A KR 20140177222A KR 101727789 B1 KR101727789 B1 KR 101727789B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
opening
light emitting
light
display device
Prior art date
Application number
KR1020140177222A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150076079A (ko
Inventor
토시히로 사토
Original Assignee
가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 filed Critical 가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Publication of KR20150076079A publication Critical patent/KR20150076079A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101727789B1 publication Critical patent/KR101727789B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/84—Parallel electrical configurations of multiple OLEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/86—Series electrical configurations of multiple OLEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K59/878—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

본 발명은, 발광 효율이 높은 광원 및 그 광원을 이용한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 광의 출사구의 위치를 제어할 수 있는 광원 및 그 광원을 이용한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 표시장치는, 대향하여 배치되고, 발광층의 애노드 및 캐소드로 기능하는 한 쌍의 반사층과, 한 쌍의 발광층에 협지되고, 표시영역의 화소에 구비된 발광층과, 발광층과 접하고, 평면시에 있어서, 개구부와 겹치도록 배치된 투명 도전층을 갖고, 한 쌍의 반사층의 한 쪽에는, 착생층을 갖는 컬러필터가 내부에 배치된 개구부가 구비되어 있다.

Description

광원 및 그 광원을 이용한 표시장치{LIGHT SOURCE AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 광원 및 화소에 구비된 발광 소자로 그 광원을 이용한 표시장치에 관한 것으로, 개시되는 일 실시예는 광원 및 그 광원을 이용한 표시장치의 구조에 관한 것이다.
최근, 모바일 용도의 발광표시장치에 있어서, 고정세화나 저소비 전력화에 대한 요구가 강해 지고 있다. 모바일 용도의 표시장치로는, 액정 표시장치(LCD : Liquid Crystal Display)나, 유기 EL 표시장치 등의 광원으로 자발 광 소자(OLED : Organic Light-Emitting Diode)를 이용한 표시장치나, 전자 페이퍼 등이 채용되고 있다.
그 중에서도 유기 EL 표시장치는 액정 표시장치에서 필요로 하는 백라이트 광원이나 편광판이 불필요하다. 또한, 광원인 발광소자의 구동전압이 낮기 때문에, 저소비 전력 또한 박형의 발광 표시장치로 매우 주목 받고 있다. 또한, 박막만으로 표시장치를 형성할 수 있기 때문에, 플랙시블한 표시장치를 실현 할 수 있다. 나아가, 유리 기판을 사용하지 않기 때문에, 가볍고, 쉽게 깨지지 않는 표시장치를 실현하는 것이 가능하여, 매우 주목을 모으고 있다. 특히, 중소형의 유기 EL 표시장치에 있어서, 표시부의 고정세화는 과제의 하나이다. 예를 들어, 표시장치의 고정세화가 진행되면, 인접하는 화소 간의 간격이 좁아 지기 때문에, 인접하는 화소의 단부에서 누설하는 광이 화소로 전달되는 양이 많아 진다. 화소에서 생성된 광이, 인접하는 화소에서 외부로 방출되면, 정세도의 저하나, 색재현성의 악화 등의 문제가 생긴다.
유기 EL 표시장치에서는, 광원의 발광소자에 전류를 흘림으로써 광이 방출된다. 발광소자에서 방출된 광은, 다른 층을 개재하여 관찰자 측으로 진행한다. 그러나, 일부의 광은, 다른 층이 접하는 계면에서 반사되어 층 속을 도파하여, 관찰자에게 도달하지 못하여, 유효하게 이용할 수가 없다. 또한, 도파한 광은, 발광하려고 하는 화소에 인접한 화소에 전달되어, 인접하는 화소에서 외부로 방출된다. 즉, 누설 광의 원인이 된다. 특히, 300ppi를 넘는 고정세한 표시장치에 있어서는, 발광소자에서 생성된 광 중, 약 8할은 상기와 같이 각 층 속을 도파 등의 손실이 되고 만다.
그래서, 예를 들어 특허문헌 1(일본공개특허 2012-163651)에서는, 백색 유기 EL 소자 + 컬러 필터 방식을 이용하는 경우에 있어서, 각 컬러 필터 사이에 차광층을 구비함으로써 각 화소 간의 누설 광을 억제하고, 색재현성의 악화를 억제하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 일본특허공개 2012-163651호 공보에 개시된 구조에서는, 발광소자에서 관찰자의 방향으로 출사된 광의 일부가 차광층으로 흡수되어 버리기 때문에, 발광 효율을 저하시키는 원인이 되어 버린다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명은, 발광 효율이 높은 광원 및 그 광원을 이용한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 대향하여 배치된 한 쌍의 반사층과, 한 쌍의 반사층에 협지된 발광층을 갖고, 한 쌍의 반사층의 한 쪽에는, 개구부가 구비되어 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 발광층은 표시영역의 화소에 구비되어 있고, 발광층에서 발생한 광이 상기 개구부를 통하여 출사할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 한 쌍의 반사층은, 상기 발광층의 애노드 및 캐소드일 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 한 쌍의 반사층의 사이에 배치된 투명 도전층을 더 포함할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 투명 도전층은 발광층과 접할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 투명 도전층은, 평면적으로 볼 때, 상기 개구부와 겹치도록 형성될 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 투명 도전층의 개구부 측에 배치된 수지층을 더 포함할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 수지층은, 착생층을 갖는 컬러 필터를 포함할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 수지층은, 개구부에 의해 형성된 단차를 평탄화할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 표시장치의 기판과 개구부 사이에 배치된 무기 절연층을 더 포함할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 한 쪽의 반사층은, 개구부와 상기 한 쪽의 반사층의 외주 단부와의 사이에 제1 경사면을 가질 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 한 쪽의 반사층은, 개구부와 한 쪽의 반사층의 외주 단부와의 사이에 제1 경사면을 갖고, 발광층의 일부는, 제1 경사면 상에 배치될 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 개구부와 표시장치의 기판 사이에 배치된 착색층을 갖는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 제1 경사면은, 개구부에서 연속하여 연장될 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 개구부는, 하나의 화소에 복수 구비되고, 각각의 개구부의 제1 경사면은, 서로 다른 경사 각도일 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 한 쪽의 반사층은, 제1 경사면보다도 외측에 제2 경사면을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원은, 대향하여 배치된 한 쌍의 반사층과, 한 쌍의 반사층에 협지된 발광층을 갖고, 한 쌍의 반사층의 한 쪽의 반사층에는, 개구부가 구비되어 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 발광층에서 발생한 광이 개구부를 통하여 출사할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 한 쌍의 반사층은, 발광층의 애노드 및 캐소드일 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 한 쌍의 반사층의 사이에 배치된 투명 도전층을 더 포함할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 투명 도전층은 상기 발광층과 접할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 투명 도전층은, 평면적으로 볼 때, 개구부와 겹치도록 형성될 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 투명 도전층의 개구부 측에 배치된 수지층을 더 포함할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 수지층은, 착색층을 갖는 컬러 필터를 포함할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 수지층은, 개구부에 의해 형성된 단차를 평탄화할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 한 쪽의 반사층은, 개구부와 한 쪽의 반사층의 외주 단부와의 사이에 제1 경사면을 가질 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 한 쪽의 반사층은, 개구부와 한 쪽의 반사층의 외주 단부와의 사이에 제1 경사면을 갖고, 발광층의 일부는, 제1 경사면 상에 배치될 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 개구부와 표시장치의 기판 사이에 배치된 착색층을 갖는 컬러필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 제1 경사면은, 개구부에서 연속하여 연장될 수 있다.
또한, 다른 특징에 있어서, 한 쌍의 반사층 사이에 배치되고, 한 쌍의 반사층의 외주 단부의 방향으로 진행하는 광을, 적어도 개구부 방향으로 반사하는 반사체를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광의 출사구의 위치를 제어함으로써, 광이 방출되는 부분을 원하는 곳에 집중시킬 수 있다. 따라서, 차광층 등의 장해물을 피해서 개구부를 설치함으로써, 장해물에 의해 흡수되는 손실을 없앨 수 있고, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 2A는, 본 발명의 실시예 1에 따른 광원의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 2B는, 본 발명의 실시예 1에 따른 광원의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 2에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시예 3에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 실시예 4에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 실시예 5에 따른 광원의 단면 구조를 도기하는 도면이다.
도 7A는, 본 발명의 실시예 6에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 7B는, 본 발명의 실시예 6의 변형예 1에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 7C는, 본 발명의 실시예 6의 변형예 3에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 8은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 평면도를 도기하는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 11은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다.
도 12는, 본 발명의 실시예 7의 변형예 1에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다.
도 13은, 본 발명의 실시예 7의 변형예 2에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다.
도 14는, 본 발명의 실시예 7의 변형예 3에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다.
도 15는, 본 발명의 실시예 7의 변형예 4에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다.
도 16은, 본 발명의 실시예 7의 변형예 5에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다.
도 17은, 본 발명의 실시예 7의 변형예 6에 따른 표시장치 단면도를 도시하는 도면이다.
도 18은, 본 발명의 실시예 8에 따른 표시장치의 화소 평면도를 도시하는 도면이다.
도 19는, 본 발명의 실시예 8에 따른 표시장치의 화소 A-B 단면도를 도시하는 도면이다.
도 20은, 본 발명의 실시예 8의 변형예에 따른 표시장치의 화소 평면도를 도시하는 도면이다.
도 21은, 본 발명의 실시예 8의 변형예에 따른 표시장치의 화소 C-C단면도를 도시하는 도면이다.
도 22는, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 트랜지스터층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 23은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 층간 수지층에 개구부를 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 24는, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 무기층에 개구부를 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 25는, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 발광층의 애노드가 되는 반사층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 26은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 개구부에 컬러 필터를 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 27은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치 제조 방법에 있어서, 투명 도전층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 28은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 격벽을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 29는, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 발광층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 30은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 발광층의 캐소드가 되는 반사층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 31은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 봉지층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 32는, 본 발명의 실시예 9에 따른 표시장치의 화소의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 33은, 본 발명의 실시예 9에 따른 표시장치의 화소의 평면도를 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 또한, 개시된 내용은 어디까지나 일 예에 지나지 않고, 당업자에 있어서, 발명의 주지를 유지하면서의 적절한 변경에 있어서 용이하게 생각이 미칠 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위해, 실제의 모습에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대해서 모식적으로 나타내는 경우가 있지만, 어디까지나 일 예이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도에 있어서, 동일한 요소에는 동일의 부호를 부여하고, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다.
<실시예 1>
도 1, 2A 및 2B를 이용하여, 본 발명의 실시예 1에 따른 광원의 구성을 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다. 또한, 도 2A 및 2B는, 본 발명의 실시예 1에 따른 광원의 사시도를 도시하는 도면이다. 실시예 1에서 설명하는 광원은, 표시장치의 화소에 구비되는 발광소자, 액정표시장치의 백라이트, 조명, 레이터 광원 등, 각종 용도에 적용할 수 있다.
실시예 1에 있어서 광원은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 대향하여 배치된 한 쌍의 반사층(101,102)과, 한 쌍의 반사층(101,102)에 협지(挾持)된 발광층(111)을 갖는다. 또한, 한 쌍의 반사층의 한 쪽 반사층(101)에는, 개구부(103)가 구비되어 있다. 도 2A에서는, 사각형(方形)의 개구부(103)가 반사층(101)의 중앙부 부근에 구비되어 있다. 도 1에서는, 반사층(101,102)과 발광층(111)이 접한 구조를 예시했지만, 이 구조에 한정되지 않고, 반사층(101)과 발광층(111)의 사이, 또는, 반사층(102)과 발광층(111) 사이에 다른 층이 협지될 수도 있다. 또한, 도 2A에서는, 개구부(103)는 반사층(101)의 중앙 부근에 구비된 구조를 예시했지만, 이 구조에 한정되지 않고, 개구부(103)는 반사층(101)의 패턴의 외주단부에 어긋난 위치에 구비될 수도 있다. 또한, 도 2A에서는, 개구부(103)의 형상이 사각형이지만, 도 2B와 같이 개구부(103)는 원형일 수도 있다.
발광층(111)에서 발생한 광(121)은, 발광점에서 등방적으로 출사되고, 한 쌍의 반사층(101,102)에 반사되면서 발광층(111) 속을 진행한다. 그리고, 개구부(103)에 도달한 광(121)은, 개구부(103)를 통하여 외부로 출사한다.
여기에서, 반사층(101,102)은, 같이 반사성의 금속으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 반사층(101)은 발광층(111)에 홀을 공급하는 애노드일 수도 있고, 반사층(102)은 발광층(111)에 전자를 공급하는 캐소드일 수도 있다. 또한, 애노드와 발광층 사이에 홀 주입층, 홀 수송층이 구비될 수도 있고, 캐소드와 발광층의 사이에 전자 주입층, 전자 수송층이 구비될 수도 있다. 또한, 발광층에 있어서 발광은 R(적), G(녹), B(청) 중 어느 한 파장의 광을 발생하는 단색 발광일 수도 있고, 복수의 발광층을 적층함으로써 얻어 지는 백색 발광일 수도 있다.
상기와 같이, 실시예 1에 따른 광원에 의하면, 발광원(111)에서 발생한 광은 한 쌍의 반사층(101,102)에 의해 반복적으로 반사된다. 그리고, 개구부(103)에 도달한 광은 외부로 출사된다. 따라서, 한 쌍의 반사층(101,102)의 외주에서 외부로 방출되는 광 이외의 광의 대부분을 개구부(103)에서 방출시킬 수 있다. 즉, 광의 출사구의 위치를 제어함으로써, 광이 방출되는 부분을 원하는 곳에 집중시킬 수 있다. 따라서, 차광층 등의 장해물을 피해서 개구부(103)를 설치함으로써, 장해물에 의해 흡수되는 손실을 없앨 수 있고, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
<실시예 2>
도 3을 이용하여, 본 발명의 실시예 2에 따른 광원의 구성을 설명한다. 도 3은, 본 발명의 실시예 2에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다. 실시예 2에서 설명하는 광원은, 표시장치의 화소에 구비된 발광소자, 액정표시장치의 백라이트, 조명, 레이저 광원 등, 각종 용도에 적용할 수 있다.
도 3에서는, 발광층(111)의 애노드로 이용되는 반사층(101)과 발광층(111)의 사이에 투명 도전층(112)이 배치되어 있다. 또한, 도 3에서는, 개구부(103)는 반사층(101)에만 구비되어 있고, 개구부(103)에 대응하는 영역에 투명 도전층(112)이 배치되어 있다. 다시 말하면, 투명 도전층(112)은, 평면적으로 봤을 때, 개구부(103)와 겹치도록 배치되어 있다. 여기서, 투명 도전층(112)은 발광층(111)과 접하는 것이 바람직하다. 또한, 투명 도전층으로, ITO(Indium Tin Oxide)와 같이 일함수가 큰 재질을 이용하는 것이 바람직하다.
도 3에 있어서도, 발광층(111)에서 발생한 광(121)은, 발광점에서 등방적으로 출사되고, 한 쌍의 반사층(101,102) 및 발광층(111)과 투명 도전층(112)의 계면에서 반사되면서 발광층(111) 및 투명 도전층(112)의 속을 진행한다. 그리고, 개구부(103)에 도달한 광(121)은, 개구부(103)을 통하여 외부로 출사된다. 또한, 개구부(103)에 대응하는 영역에 투명 도전층(112)이 배치되어 있기 때문에, 개구부(103)에 대응하는 영역에 배치된 발광층(111)에도 전류가 공급되고, 해당 영역의 발광층(111)이 발광하여 광(123)을 발생한다.
또한, 발광층(111)과 애노드로 이용되는 반사층(101)과의 사이에 ITO와 같은 일함수가 높은 재질이 배치됨으로써, 발광층(111)으로의 홀의 주입 특성을 향상시킬 수 있다.
상기와 같이, 실시예 2에 따른 광원에 의하면, 발광층(111)에서 발생한 광(121)은 반복적으로 반사되고, 개구부(103)에 도달했을 때 외부로 출사된다. 또한, 개구부(103)에 대응하는 영역의 발광층(111)에서도 광이 발생하므로, 발광층 중 광을 생성하는 면적이 증가하여, 보다 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 한 쌍의 반사층(101,102)의 외주에서 외부로 방출되는 광 이외의 대부분의 광을 개구부(103)에서 방출시킬 수 있다. 즉, 광의 출사구의 위치를 제어함으로써, 광이 방출되는 부분을 원하는 곳에 집중시킬 수 있다. 따라서, 차광층 등의 장해물을 피해서 개구부(103)을 구비함으로써, 장해물에 의해 흡수되는 손실을 없앨 수 있고, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
<실시예 3>
도 4를 이용하여, 본 발명의 실시예 3에 따른 광원의 구성을 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시예 3에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다. 실시예 3에서 설명하는 광원은, 표시장치의 화소에 구비된 발광 소자, 액정표시장치의 백라이트, 조명, 레이터 광원 등, 각종 용도에 적용할 수 있다.
도 4에서는, 도 3의 개구부(103)에 대응하는 영역에 수지층(113)이 배치되어 있다. 수지층(113)은 개구부(103)를 채우도록 배치될 수도 있고, 또한, 개구부(103)의 일부에만 배치될 수도 있다. 또한, 수지층(113)으로, 착색층을 갖는 컬러 필터가 이용될 수도 있다.
도 4에 도시하는 광원을, 반사층(101)을 형성하고, 반사층(101)의 개구부(103)에 수지층(113)을 형성하고, 반사층(101) 및 수지층(113) 상에 투명 도전층(112), 발광층(111), 반사층(102)을 형성하는 순서로 제작하는 경우, 개구부(103)에 수지층(113)이 배치되어 있음으로써, 개구부(103)에 의해 형성되는 투명 도전층(112)의 단차를 완화할 수 있다. 특히, 개구부(103)를 채우도록 수지층(113)이 형성됨으로써, 개구부(103)에 의해 형성되는 투명 도전층(112)의 단차의 영향을 실질적으로 무시할 수 있는 레벨까지 완화할 수 있다. 즉, 그 결과, 발광층(111)의 발광 영역에 있어서, 애노드 - 캐소드 간의 발광층(111)의 두께를 거의 일정하게 할 수 있다. 즉, 개구부(103)에 의해 형성되는 단차를 평탄화할 수 있다.
애노드 - 캐소드 간의 발광층의 두께가 다른 것에 비교해서 얇은 곳이 있으면, 애노드 - 캐소드 간의 거리가 짧아지기 때문에, 국소적으로 전계가 강해 지고, 그 영역의 발광층에 과잉 전류가 흐르고 만다. 과잉 전류가 흐른 발광층은 다른 부분에 비해 현저하게 열화하고, 발광 강도를 저하시키는 원인이 된다. 그러나, 상기와 같이, 실시예 3에 의하면, 개구부(103)에 의해 형성된 단차를 평탄화함으로써, 발광층의 두께를 거의 일정하게 할 수 있고, 전계의 치우침을 억제할 수 있다. 그 결과, 발광층의 국소적인 열화가 일어나기 어렵고, 신뢰성이 높은 광원을 얻을 수 있다.
또한, 수지층(113)으로 컬러 필터가 이용됨으로써, 개구부(103)를 개재하여 외부로 출사되는 광의 파장을 조정할 수 있다. 이 경우, 발광층(111)은 백색을 발광하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 디스플레이와 같이 동일 기판 상에 복수의 발광 색을 배치시키는 장치에 있어서는, 발광층(111)으로 백색 발광 소자가 배치되고, 화소에 따라서 컬러 필터가 구비된다. 따라서, 발광층(111)은 패턴 형성할 필요가 없고, 전면에 형성할 수 있다. 때문에, 디스플레이의 정세도는 발광층의 패턴 형성 정도(精度)에 제한 되는 일 없이, 고정세한 표시장치를 실현하는 것이 가능하다.
또한, 발광층(111)에서 발생한 광(121)의 출사구인 개구부(103)가 컬러 필터로 덮여져 있으므로, 동일 기판 상에 복수의 광원을 갖는 장치에 있어서도, 인접하는 광원으로부터의 누설 광에 의한 혼색의 문제를 억제할 수 있다. 또한, 컬러 필터를 개구부(103)의 영역에만 배치하면 되므로, 컬러 필터의 재료의 사용량을 억제할 수 있고, 비용을 저감할 수 있다.
<실시예 4>
도 5를 이용하여, 본 발명의 실시예 4에 따른 광원의 구성을 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다. 실시예 4에서 설명하는 광원은, 표시장치의 화소에 구비된 발광 소자, 액정표시장치의 백라이트, 조명, 레이저 광원 등, 각종 용도에 적용할 수 있다.
도 5에서는, 도 4의 개구부(103)의 측벽이 경사면(104)을 갖는다. 다시 말하면, 반사층(101)이 개구부(103)에 있어서 경사면(104)을 갖고 있고, 경사면(104)은 개구부(103)의 단부에서 연속하여 연장되어 있다. 또한, 도 4와 마찬가지로, 개구부(103)에 수지층(113)이 배치되어 있다. 여기에서, 도 5에서는, 개구부(103)의 영역에 대응하도록 경사면(104)이 구비된 구조를 예시하지만, 이 구조에 한정되지 않고, 적어도 반사층(101)의 개구부(103)의 단부 부근에 경사면(104)이 구비될 수도 있다.
도 5에 있어서, 발광층(111)에서 발생한 광이 경사면(104)에서 반사되면, 광 122와 같이 광은 넓은 각(?角)으로 출사된다. 따라서, 본 발명의 광원의 시야각이 넓어 진다. 즉, 본 발명의 광원의 측면 시인성이 향상한다. 시야각은 경사면(104)의 각도에 의해 조정하는 것이 가능하다. 경사면(104)의 바람직한 각도는, 15도 이상 75도 이하이다. 또한, 경사면(104)의 보다 바람직한 각도는 20도 이상 60도 이하이다. 또한, 경사면(104)의 더 바람직한 각도는, 30도 이상 45도 이하이다.
상기와 같이, 본 실시예 4에 의하면, 개구부(103)을 통하여 외부로 출사되는 광의 파장을 조정할 수 있고, 더욱이 원하는 시야각을 얻을 수 있다.
<실시예 5>
도 6을 이용하여, 본 발명의 실시예 5에 따른 광원의 구성을 설명한다. 도 6은, 본 발명의 실시예 5에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다. 실시예 5에서 설명하는 광원은, 표시장치의 화소에 구비된 발광 소자, 액정표시장치의 백라이트, 조명, 레이터 광원 등, 각종 용도에 적용할 수 있다.
도 6에서는, 반사층(101)에 복수의 개구부(103a, 103b)가 배치되어 있다. 각각의 개구부의 경사면(104a, 104b)은, 서로 다른 경사 각도이다. 또한, 도 4, 도 5와 마찬가지로, 개구부(103a, 103b)에는 수지층(113)이 배치되어 있다.
도 6에 있어서, 발광층(111)에서 발생한 광이 경사면(104a)에서 반사된 광(122a)과, 발광층(111)에서 발생한 광이 경사면(104b)에서 반사된 광(122b)에서는, 출사되는 각도가 다르다, 즉, 개구부(103a)에서 출사되는 광(122a)과 개구부(103b)에서 출사되는 광(122b)에서는, 시야각이 다르다.
상기와 같이, 실시예 5에 의하면, 서로 다른 경사 각도의 경사면을 복수 구비함으로써, 각 개구부에 있어서의 시야각을 개별로 조정할 수 있고, 보다 높은 자유도로 시야각을 조정할 수 있다.
<실시예 6>
도 7A을 이용하여, 본 발명의 실시예 6에 따른 광원의 구성을 설명한다. 도 7A은, 본 발명의 실시예 6에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다. 실시예 6에서 설명하는 광원은, 표시장치의 화소에 구비된 발광 소자, 액정표시장치의 백라이트, 조명, 레이터 광원 등, 각종 용도에 적용할 수 있다.
도 7A에서는, 개구부(103)보다도 외주 영역에 격벽(114)이 배치되어 있다. 이에 의해, 반사층(101)은 개구부(103)에 면한 경사면(104)과, 격벽(114) 상에 배치된 반사층(101)의 경사면(105)을 갖는다. 여기에서, 경사면(105)의 경사 각도가 큰 것이 바람직하다. 또한, 경사면 104 및 105는, 도 7A와 같은 직선적인 평면 형상에 한정되지 않고, 곡면 형상일 수도 있다.
도 7A에 있어서, 발광층(111)에서 발생한 광 중, 개구부(103)와는 다른 외측 방향으로 진행하는 광의 일부는, 경사면(105)에서 반사된다. 이 반사에 의해, 외측 방향으로 진행하던 광은 개구부(103) 방향으로 진행 방향을 바꿀 수 있기 때문에, 외주로부터 외부로 방출되는 광을 저감할 수 있다. 즉, 반사층(101)이 경사면(104)보다도 외측에 경사면(105)을 가짐으로써, 한 쌍의 반사층(101,102)의 외주에서 외부로 방출되는 광을 저감할 수 있다.
경사면(105)은 가능한 많은 광을 개구부(103) 방향으로 반사시키기 위하여, 경사 각도는 큰 쪽이 바람직하다. 경사면(105)의 경사 각도는, 바람직하게는 45도 이상 90도 이하이면 좋다. 경사면(105)의 경사 각도는, 보다 바람직하게는 60도 이상 90도 이하이면 좋다. 여기에서 경사면(105)의 적어도 일부 영역에서, 상기의 경사 각도를 가지고 있으면 된다. 예를 들어, 경사면(105)이 곡면을 가지는 경우, 적어도 경사면(105)의 곡면의 일부가 상기 각도를 가지고 있으면 된다.
상기와 같이, 실시예 6에 의하면, 한 쌍의 반사층의 외측 방향으로 진행하는 광을 개구부 방향에 반사하는 경사면을 구비함으로써, 한 쌍의 반사층의 외주에서 외부로 방출되는 광을 저감할 수 있고, 보다 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 실시예 6의 변형예에 대하여, 도 7B 및 도 7C를 이용하여 설명한다. 도 7B는, 본 발명의 실시예 6의 변형예 1에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다. 도 7B는, 한 쌍의 반사층(101,102)의 외주 단부에 반사체(160)을 갖는다. 반사체(160)는 적어도, 발광층(111) 또는 투명 도전층(112)의 외주 단부의 일부에 배치되면 된다. 바람직하게는, 반사체(160)는 발광층(111) 및 투명 도전층(112)의 외주 단부를 완전히 덮도록 배치되면 좋다.
도 7B에서는, 발광층(111) 또는 투명 도전층(112)의 외주 단부와 반사체(160)가 접한 구조를 예시했지만, 이 구조에 한정 되지 않고, 예를 들어, 발광층(111) 또는 투명 도전층(112)의 외주 단부와 반사체(160) 사이에 오프셋(간극)이 구비될 수도 있다.
도 7B에 있어서, 발광층(111)에서 발생한 광 중, 한 쌍의 반사층(101,102)의 외주 단부 방향으로 진행하는 광(124)의 일부는, 반사체(160)에 의해 개구부(103) 방향으로 반사된다. 즉, 한 쌍의 반사층(101,102)의 외주 단부에 반사체(160)가 구비됨으로써, 반사층(101,102)의 외주에서 외부로 방출되는 광을 저감할 수 있다.
도 7C는, 본 발명의 실시예 6의 변형예 2에 따른 광원의 단면 구조를 도시하는 도면이다. 도 7C에서는, 한 쌍의 반사체(101,102)의 사이에 반사체(161)가 배치되어 있다. 반사체(161)는, 경사면(104)보다도 외주 영역에 있어서, 적어도 발광층(111) 또는 투명 도전층(112)의 외주 단부의 일부에 배치되면 된다. 바람직하게는, 반사체(161)는, 경사면(104)보다도 외주 영역에 있어서, 발광층(111) 및 투명 도전층(112)의 외주 단부를 완전히 덮도록 배치되면 된다.
도 7C에 있어서, 발광층(111)에서 발생한 광 중, 한 쌍의 반사층(101,102)의 외주 단부 방향으로 진행하는 광(124)의 일부는, 반사체(161)에 의해 개구부(103)의 방향으로 반사된다. 즉, 한 쌍의 반사층(101,102)의 사이에 반사체(161)가 구비됨으로써, 반사층(101,102)의 외주에서 외부로 방출되는 광을 저감할 수 있다.
<실시예 7>
도 8 내지 도 19를 이용하여, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 구성을 설명한다. 여기에서는, 실시예 1 내지 6 중 어느 한 실시예에서 설명한 광원을 발광소자로 한 화소를 매트릭스 상으로 배치하고, 2차원의 화상을 표시하는 표시장치에 대하여 설명한다.
[표시장치의 개요]
먼저, 도 8 내지 10을 이용하여, 실시예 7에 따른 표시장치의 개요를 설명한다. 도 8은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 사시도를 도시하는 도면이다. 또한, 도 9는, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 평면도를 도시하는 도면이다. 또한, 도 10은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 단면도를 도시하는 도면이다.
실시예 7에 따른 표시장치는, 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 복수의 화소 각각에 발광 소자가 구비되고, 화소(180)가 매트릭스 상으로 배치된 표시영역(110)을 갖는 기판(100), 기판(100)에 대향하는 대향 기판(200), 기판(100)이 대향 기판(200)에서 노출된 영역에 구비된 드라이버 IC(300) 및 FPC(400)(Flexible Printed Circuits)를 갖는다. 기판(100)은, 표시영역(110)과 표시영역(110)의 주변에 위치하는 주변영역(120)으로 나뉘어 진다. 기판(100)에는, 표시영역(110)에 화소(180)가 매트릭스 상으로 배열되어 있다. 또한, 복수의 화소(180)의 각각에 실시예 1 내지 6 중 어느 한 실시예에서 설명한 발광 소자가 배치되어 있다. FPC(400)에는, 구동 회로를 제어하는 컨트롤러 회로에 접속되는 단자부(500)가 구비되어 있다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 기판(100) 상에 트랜지스터층(140)이 배치되어 있고, 트랜지스트층(140) 상에 각 화소에 구비된 발광 소자(181)가 배치되어 있다. 발광 소자(181)는 봉지층(150)에 의해 덮여 있다. 트랜지스트층(140)이 대향 기판(200)에서 노출된 영역에서는, 봉지층(150)은 제거되어 있다. 노출된 트랜지스트층(140)의 배선에 드라이버 IC(300), FPC(400)가 압착되어 있다. 기판(100)과 대향기판(200)은, 주변영역(120)에 대응한 영역에 구비된 씰재(130)에 의해 접합되어 있다. 씰재(130)는 주변 영역(120)의 외주부에, 표시영역(110)을 둘러싸듯이 접속하여 구비되어 있다. 기판(100), 대향기판(200) 및 씰재(130)에 의해 둘러싸인 영역은 충전재(131)에 의해 채워져 있다.
[화소 구조]
다음으로, 도 11 내지 도 18을 이용하여, 실시예 7에 따른 표시장치의 화소에 대하여 상세히 설명한다. 도 11은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다.
도 11에서는, 기판(100) 상에 탑 게이트 형의 트랜지스터(210)가 형성되어 있다. 트랜지스터(210)는, 반도체층(211), 게이트 절연층(212), 게이트 전극(213), 층간 절연층(214), 소스 전극(215), 드레인 전극(216)을 포함한다. 트랜지스터(210) 상에는 층간 수지층(220)이 형성되어 있다. 게이트 절연층(212), 층간 절연층(214) 및 층간 수지층(220)에는, 각각 기판(100)에 도달하는 경사면을 갖는 개구부(303)가 구비되어 있다. 층간 수지층(220)의 상면 및 개구부(303)의 경사면에는, 발광 소자의 애노드의 일부로 기능하는 반사층(301)이 형성되어 있다. 개구부(303)의 경사면에 형성된 반사층(301)은 경사면(304)을 갖는다. 도 11에서는, 개구부(303) 영역에 대응하도록 경사면(304)이 구비된 구조를 예시하지만, 이 구조에 한정되지 않고, 적어도 반사층(301)의 개구부(303)에 있어서의 단부(305)와, 반사층(301)의 패턴의 외주 단부(306)의 사이에 경사면(304)이 구비되어 있으면 된다. 또한, 반사층(301)은, 층간 수지층(220)에 구비된 개구부를 통하여, 트랜지스터(210)의 드레인 전극(216)에 접속되어 있다.
개구부(303)에는, 착색층을 갖는 컬러 필터(313)가 형성되어 있다. 도 11에서는, 컬러 필터(313)는 개구부(303)를 채우도록 형성되어 있어, 개구부(303)에 의해 형성된 단차를 완화한다. 여기에서, 컬러 필터(313)는 개구부(303)에 의해 형성된 단차를 완전히 평탄화하지 않아도 되고, 개구부(303)에 의해 형성된 단차의 영향을 실질적으로 무시할 수 있는 레벨까지 완화하면 된다. 그 결과, 발광층의 발광 영역에 있어서, 애노드 - 캐소드 간의 발광층의 두께를 거의 일정하게 할 수 있다.
반사층(301) 및 컬러 필터(313) 상에는, 발광 소자의 애노드의 일부로 기능하는 투명 도전층(312)이 형성되어 있다. 투명 도전층(312)은, 반사층(301)의 패턴의 외주 단부를 덮도록 형성되어 있다. 그리고, 투명 도전층(312) 상에는, 투명 도전층(312)의 단부를 덮도록 격벽(320)이 형성되어 있다. 이 격벽(320)에 의해, 각각의 화소가 획정된다. 도 11에서는, 트랜지스터(210)의 상방에 격벽(320)이 형성되어 있지만, 이 위치 관계는 단면 구조를 설명하기 위한 편의상의 것으로, 반드시 실제의 레이아웃을 도시하는 것이 아니다. 즉, 평면적으로 볼 때, 트랜지스터(210)와 격벽(320)이 겹치지 않을 수도 있다.
격벽(320) 및 격벽(320)에서 노출된 투명 도전층(312) 상에는 발광층(311), 발광 소자의 캐소드의 일부로 기능하는 반사층(302) 및 발광층(311)에 수분이나 불순물이 침입하지 않도록 봉지하는 봉지층(330)이 형성되어 있다. 발광층(311), 반사층(302) 및 봉지층(330)은, 적어도 표시졍역(110)에 형성되어 있다.
도 11에서 설명한 발광소자는, 도 5에 도시한 실시예 4의 광원을 사용한 것으로, 반사층(301)이 반사층(101)에 상당하고, 경사면(304)이 경사면(104)에 상당하고, 컬러 필터(313)가 수지층(113)에 상당하고, 투명 도전층(312)이 투명 도전층(112)에 상당하고, 발광층(311)이 발광층(111)에 상당하고, 반사층(302)이 반사층(102)에 상당한다.
상기와 같이, 도 11에 도시하는 소자 구조에 의하면, 발광층(311)에서 발생한 광은 한 쌍의 반사층(301,302)에 의해 반복 반사되고, 개구부(303)에 도달한 광이 외부로 출사된다. 따라서, 한 쌍의 반사층(301,302)의 외주에서 외부로 방출되는 광 이외의 광을 표시에 사용할 수 있고, 나아가 종래와 같이 차광층에 의해 흡수되는 손실이 없기 때문에, 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 개구부(303)에는 컬러 필터(313)가 배치되어 있기 때문에, 누설광에 의한 혼색의 문제를 억제할 수 있다. 또한, 반사층(301)이, 개구부(303)에 있어서 경사면(304)을 갖고 있기 때문에, 넓은 시야각을 얻을 수 있다.
다음으로, 실시예 7의 변형예 1에 대하여 설명한다. 도 12는, 본 발명의 실시예 7의 변형예 1에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다. 도 11과 다른 점은, 층간 수지층(220)에만 개구부(303)가 구비되어 있고, 게이트 절연층(212) 및 층간 절연층(213)에 개구부가 구비되어 있지 않는 점이다. 즉, 도 12에 도시하는 구조는, 기판(100)과 개구부(303)의 사이에 게이트 절연층(212) 및 층간 절연층(214)를 포함하는 무기 절연층이 형성되어 있다. 도 12에서는, 게이트 절연층(212) 및 층간 절연층(214)의 양방의 무기 절연층이 기판(100)과 개구부(303)의 사이에 형성되어 있지만, 게이트 절연층(212) 또는 층간 절연층(214) 중 어느 한 층만이 형성될 수도 있다.
상기와 같이, 도 12에 도시하는 소자 구조에 의하면, 컬러 필터(313)의 두께를 얇게 할 수 있고, 컬러 필터(313)의 재료의 사용량을 억제할 수 있다. 그 결과, 도 11과 마찬가지로 발광 효율을 향상시키고, 혼색의 문제를 억제하고, 넓은 시야각을 얻으며, 비용 저감의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 층간 수지층의 두께에 의해 컬러 필터의 두께를 조정할 수 있기 때문에, 원하는 색순도를 확보하면서, 컬러 필터에 의한 광의 손실을 억제할 수 있다. 그 결과, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 실시예 7의 변형예 2에 대하여 설명한다. 도 13은, 본 발명의 실시예 7의 변형예 2에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다. 도 12와 다른 점은, 개구부(303)에 컬러 필터 대신에 투명 수지층(315)이 형성되어 있는 점이다. 도 13에 도시하는 표시장치의 경우는, 발광층(316)으로, RGB 중 어느 한 파장의 광을 발생하는 재질을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, RGB의 각각의 파장의 공진 효과, 즉, 마이크로 캐비티 효과를 얻을 수 있도록, 투명 수지층(315)의 두께를 조정할 수도 있다. 투명 수지층(315)의 두께의 조정은, 투명 수지층(315)을 도포하는 양을 조정함으로써 행할 수도 있고, 또한, 층간 수지층(220)의 두께를 조정함으로써 행할 수도 있다. 또한, 투명 수지층(315)을 전면에 균일하게 도포한 후에, 다계조 마스크를 이용하여 노광함으로써, 투명 수지층(315)의 두께를 조정할 수도 있다. 마이크로 캐비티 효과를 얻기 위해서는, RGB 각각의 화소에 의해 층간 수지층(220)의 두께를 변화시키는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 도 13에 도시하는 소자 구조에 의하면, 투명 수지층(315)의 재료의 사용량을 억제할 수 있다. 그 결과, 도 11과 마찬가지로 발광 효율을 향상시키고, 혼색의 문제를 억제하고, 넓은 시야각을 얻으며, 비용 저감의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 마이크로 캐비티 효과에 의해, 더욱 색순도를 향상시킬 수 있다.
도 13에서는, 발광층이 RGB 중 어느 한 파장의 광을 발생하는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 발광층은 백색 발광의 소자일 수도 있다. 그 경우는, 컬러 필터를 개구부(303)와 층간 절연층(214) 사이에 구비할 수도 있다. 또한, 기판(100)과 개구부(303) 사이에 배치된 복수 층의 계면 중 어느 한 곳에 협지되도록 컬러 필터가 구비될 수도 있다. 또한, 개구부(303)와 기판(100) 사이에는 컬러 필터가 구비되지 않고, 기판(100)의 트랜지스터(210) 등이 형성된 면과는 반대 면(이면)에 컬러 필터가 구비될 수도 있다.
다음으로, 실시예 7의 변형예 3에 대하여 설명한다. 도 14는, 본 발명의 실시예 7의 변형예 3에 따른 표시장치의 화소의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 13과 다른 점은, 개구부(303)에 투명 수지층(315)이 형성되지 않고, 투명 도전층(312), 발광층(316) 및 반사층(302)이 개구부(3030)의 경사면(304) 및 저부를 따라 형성되어 있는 점이다. 이 구조의 경우, 발광층(316)이 경사면(304) 상에 형성되어 있기 때문에, 도 12에 비해 발광층(316)의 총면적은 커진다. 또한, 이 구조의 경우, 발광층(316)으로, RGB 중 어느 한 파장의 광을 발생하는 재질을 이용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 도 14에 도시하는 소자 구조에 의하면, 발광층(316)의 총면적을 크게 할 수 있기 때문에, 발광 소자 사이즈를 확대하지 않고 발광 강도를 강하게 할 수 있다. 또한, 도 11 내지 13과 같이 컬러 필터나 투명 수지층을 형성할 필요가 없다. 따라서, 이들의 재료비를 삭감할 뿐만 아니라, 이들 재료의 도포 공정을 삭감할 수 있다. 그 결과, 도 11과 마찬가지로 발광 효율을 향상시키고, 혼색 문제를 억제하고, 넓은 시야각을 얻으며, 비용 저감의 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 실시예 7의 변형예 4에 대하여 설명한다. 도 15는, 본 발명의 실시예 7의 변형예 4에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다. 도 14와 다른 점은, 발광층(311)에서 발생한 광의 출사구인 개구부(303)의 단부가 컬러 필터(317)로 덮여 있는 점이다. 도 15에서는, 개구부(303)가 컬러 필터(317)로 완전히 덮힌 구조를 예시 했지만, 이에 한정되지 않고, 개구부(303)와 컬러 필터(317) 사이에 다른 층이 협지될 수도 있다. 또한, 기판(100)의 이면에, 개구부(303)에 대응하도록 컬러 필터가 구비될 수도 있다.
상기와 같이, 도 15에 도시하는 소자 구조에 의하면, 백색 발광 소자 + 컬러 필터의 방식에 있어서도, 발광층(311)의 총면적을 크게 할 수 있기 때문에, 발광 소자 사이즈를 확대하지 않고 발광 강도를 강하게 할 수 있다. 또한, 도 11 또는 12에 비해, 컬러 필터 재료의 사용량이 적다. 따라서, 이들 재료의 사용량을 억제할 수 있다. 그 결과, 도 11과 마찬가지로 발광 효율을 향상시키고, 혼색의 문제를 억제하고, 넓은 시야각을 얻으며, 비용 저감의 효과를 얻을 수 있다.
다음으로 실시예 7의 변형예 5에 대하여 설명한다. 도 16은, 본 발명의 실시예 7의 변형예 5에 따른 표시장치의 화소 단면도를 도시하는 도면이다. 도 12와 다른 점은, 경사면을 갖는 격벽(321)이 하부의 반사층(301)의 하층에 형성되어 있고, 격벽(321)의 경사면에 형성된 반사층(301)이 경사면(318)을 갖는 점이다. 도 16에서는, 반사층(301)의 패턴의 외주 단부에 배치된 격벽(321)에 의해, 경사면(318)이 형성된 구조를 예시했지만, 이에 한정되지 않고, 적어도 경사면(304)보다도 외주에 다른 경사면(318)을 가지면 된다.
도 16에서 설명한 표시장치는, 도 7A에 도시한 실시예 6의 발광 소자를 사용한 것으로, 반사층(301)이 반사층(101)에 상당하고, 경사면(304)이 경사면(104)에 상당하고, 다른 경사면(318)이 경사면(105)에 상당하고, 컬러 필터(313)가 수지층(113)에 상당하고, 투명 도전층(312)이 투명 도전층(112)에 상당하고, 발광층(311)이 발광층(111)에 상당하고, 반사층(302)이 반사층(102)에 상당한다.
도 16에 도시하는 구조로 함으로써, 발광층(311)에서 발생한 광 중, 개구부(303)와는 다른 외측 방향으로 진행하는 광의 일부는, 경사면(318)에서 반사되어 개구부(303)의 방향으로 진행한다. 즉, 반사층(301)이 경사면(304)보다도 외측에 경사면(318)을 가짐으로써, 한 쌍의 반사층(301,302)의 외주에서 외부로 방출되는 광을 저감할 수 있다.
상기와 같이, 도 16에 도시하는 소자 구조에 의하면, 한 쌍의 반사층(301,302)의 외주에서 외부로 방출되는 누설 광을 억제할 수 있기 때문에, 발광층(311)에서 발생한 광을 보다 효율적으로 표시에 이용할 수 있다. 그 결과, 도 11과 마찬가지로 발광 효율을 향상시키고, 혼색의 문제를 억제하고, 넓은 시야각을 얻을 수 있다.
도 17은, 본 발명의 실시예 7의 변형예 6에 따른 표시장치의 단면도를 도시하는 도면이다. 봉지층(150)에 의해 화소에 배치된 발광소자(181)의 열화가 충분히 억제되면, 도 17에 도시하는 구조와 같이, 발광 소자(181)를 덮는 봉지층(150)이 형성되어 있으면 되고, 대향 기판(200), 씰재(130), 및 충전재(131)를 구비하지 않는 구조로 할 수 있다. 봉지층(150)은 무기 재료일 수도 있고, 유기 재료일 수도 있다. 또한, 이들의 적층 구조일 수도 있다.
다음으로, 표시장치에 있어서의 화소의 레이아웃과 단면 구조의 관계에 대하여, 도 18 및 도 19를 이용하여 설명한다. 도 18은, 본 발명의 실시예 8에 따른 표시장치의 화소 평면도를 도시하는 도면이다. 실시예 8의 발광 소자 구조는 실시예 7의 변형예 1과 동등하다. 또한, 도 19는, 본 발명의 실시예 8에 따른 표시장치의 화소의 A-B단면도를 도시하는 도면이다.
도 18에서는, 각각의 화소(180)의 주변 영역은 격벽(320)에 의해 획정되어 있다. 즉, 반사층(301) 및 투명 도전층(312)의 단부는 격벽(320)으로 덮여 있다. 또한, 격벽(320)에는 L자형으로 개구된 개구 영역(331)이 구비되어 있다. 또한, 개구 영역(331) 내부에 있어서, 개구부(330)가 3 곳에 더 구비되어 있다. 또한, 도 19에 도시하는 화소 회로의 트랜지스터(210)의 드레인 전극과 화소 전극인 투명 도전층(312)은 컨택트(307)에 배치된 반사층(301)을 개재하여 접속되어 있다.
도 19에 도시하는 발광 소자의 단면 구조는, 거의 도 12와 동일하므로, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다. 도 19에서는, 트랜지스터(210)는 격벽(320)의 영역에 겹치도록 배치된 구조를 예시했지만, 이 구조에 한정되지 않고, 트랜지스터(210)는, 개구부(303)와 겹치지 않으면 자유롭게 배치할 수 있다. 즉, 화소 회로를 구동하는 트랜지스터의 수가 증가해도, 개구부(303)와 겹치지 않도록 트랜지스터가 배치되면, 발광 효율을 저하시키는 일은 없다. 여기에서, 도 6에 도시하는 실시예 5와 같이, 하나의 화소에 포함되는 복수의 개구부(303)에 있어서, 각각의 개구부의 경사면(304)이 다른 경사 각도를 가질 수도 있다.
다음으로, 도 18과는 다른 레이아웃의 화소에 대하여, 도 20 및 도 21을 이용하여 설명한다. 도 20은, 본 발명의 실시예 8의 변형예에 따른 표시장치의 화소의 평면도를 도시하는 도면이다. 또한, 도 21은, 본 발명의 실시예 8의 변형예에 따른 표시장치의 화소의 C-D 단면도를 도시하는 도면이다.
도 20에 도시하는 화소는 한 방향으로 신장된 장방형이다. 또한, 도 18과 마찬가지로, 각각의 화소(180)의 주변 영역은 격벽(320)에 의해 획정되어 있다. 즉, 반사층(301) 및 투명 도전층(312)의 단부는 격벽(320)으로 덮여 있다. 또한, 격벽(320)의 개구 영역(331)의 내부에, 개구 영역(331)의 외주를 따라 개구부(303)가 형성되고, 그 내부에 개구 영역 내부(333)가 형성된다. 또한, 도 21에 도시하는 화소 회로의 트랜지스터(210)의 드레인 전극과 화소 전극인 투명 도전층(312)은 콘택트(307)에 배치된 반사층(301)을 개재하여 접속되어 있다.
도 21에 도시하는 발광 소자의 단면 구조는, 거의 도 12와 동일하므로, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다. 도 21에서는, 트랜지스터(210)는 격벽(320)의 영역에 겹치도록 배치된 구조를 예시했지만, 이 구조에 한정되지 않고, 트랜지스터(210)는, 개구부(303)과 겹치지 않으면 자유롭게 배치 할 수 있다. 즉, 화소 회로를 구동하는 트랜지스터의 수가 증가해도, 개구부(303)와 겹치지 않도록 트랜지스터가 배치되면, 발광 효율을 저하시키는 경우는 없다.
도 20 및 도 21에 도시한 발광 소자에 의하면, 개구 영역 내부(333)는 개구부(303)에 의해 둘러싸여 있기 때문에, 개구 영역 내부(333)에서 발생한 광은 높은 확률로 개구부(303)에서 외부로 출사된다. 그 때문에, 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 개구 영역 내부(333)는, 광이 출사되지 않는 영역이므로, 트랜지스트나 배선 등의 소자를 배치할 수 있다. 여기에서, 장방형의 개구부(303) 중, 다른 변에 있어서의 경사면(304)이 다른 경사 각도를 가질 수도 있다.
[제조 방법]
다음으로, 본 발명에 따른 표시장치의 제조 방법에 대하여, 도 22 내지 도 31을 이용하여 설명한다. 여기에서는, 도 11에 도시한 실시예 7의 발광 소자를 갖는 표시장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 22는, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 트랜지스터층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다. 도 22는, 트랜지스터(210)가 형성되고, 그 위에 층간 수지층(220)이 형성되고, 표면이 평탄화된 상태를 도시한다. 트랜지스터(210)는, 일반적인 탑 게이트 형의 트랜지스터의 제조 방법으로 제작하면 되고, 여기에서는, 상세한 설명은 생략한다. 여기에서는, 실시예 7의 일 예로 탑 게이트 형의 트랜지스터를 설명하지만 이에 한정되지 않고, 바텀 게이트 형의 트랜지스터를 사용할 수도 있다.
도 23은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 층간 수지층에 개구부를 형성하는 공정을 도시하는 도면이다. 층간 수지층(220)의 개구는, 통상의 포토 마스크를 이용하여 감광성 수지를 노광함으로써 이루어진다. 여기에서는, 노광된 부분이 용해하여 미노광부가 남는 포지형의 감광성 수지를 이용한다. 포토 마스크를 이용하여 개구부를 형성하고 싶은 영역을 노광시키고, 현상 처리에 의해 감광성 수지를 제거한다. 여기에서, 층간 수지층(220)의 개구 단부의 경사면의 형상과 각도는 나중의 반사층의 경사면 각도를 결정하기 때문에, 목표로 하는 사양에 따라 노광 시간이나 현상 조건을 조정하는 것이 바람직하다. 상기의 공정에 의해, 도 23에 도시하는 것과 같은 개구부(303) 및 트랜지스터(210)의 드레인 전극(216)을 노출하는 콘택트(307)를 얻을 수 있다.
도 24는, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 무기층에 개구부를 형성하는 공정을 도시하는 도면이다. 여기에서는, 무기층인 층간 절연층(214) 및 게이트 절연층(212)에 개구부를 형성한다. 도 23에서 개구부(303)가 형성된 층간 수지층(220)을 마스크로, 드라이 에칭을 행함으로써 무기층에 개구부(303)을 형성한다. 이 때, 무기층의 개구부의 경사면의 형상 및 각도는 층간 수지층(220)의 개구부의 경사면의 형상 및 각도를 반영한다.
여기에서, 드라이 에칭으로 개구부(303)을 형성하는 경우, 층간 수지층(220)과 그 하층의 무기층과의 드라이 에칭 레이트의 선택비에 의해, 무기층에 형성되는 경사면의 경사 각도를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무기층에 대한 층간 수지층(220)의 에칭 레이트가 빠른 경우, 무기층을 에칭하는 사이에 층간 수지층(220)이 후퇴하여 개구 사이즈가 커지기 때문에, 결과적으로 무기층에 형성된 경사면의 경사 각도는 작아 진다.
도 25는, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 발광층의 애노드가 되는 반사층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다. 반사층(301)으로는, 반사율이 높은 재질을 선택하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 알루미늄, 티탄, 몰리브덴, 크롬, 니켈, 은, 또는 이들의 합금을 사용할 수 있다. 반사층(301)은 트랜지스터의 드레인 전극을 노출하는 컨택트(307)나 개구부(303)를 포함하는 전면에 형성된다.
반사층(301)을 전면에 형성한 후, 반사층의 패턴을 남기고 싶은 부분을 레지스트로 덮고, 그 이외의 부분을 에칭한다. 에칭 방법은 화소 전극의 재료에 의해 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄에 대해서는, 인산, 초산을 베이스로한 에천트에 의한 웨트 에칭을 사용할 수 있다. 또한, 티탄에 대해서는, 염소계 가스나 불소계 가스를 이용한 드라이 에칭을 사용할 수 있다. 어느 에칭 방법에 있어서도, 반사층의 하층과의 선택비가 큰 에칭 방법으로 처리하는 것이 바람직하다.
도 26은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 개구부에 컬러 필터를 형성하는 공정을 도시하는 도면이다. 컬러 필터(313)는, 스핀 코트 법 등에 의해 기판 전면에 감광성 컬러 필터 재료를 도포한 후에, 컬러 필터를 남기고 싶은 곳, 또는 제거하고 싶은 곳을 마스크를 개재하여 노광하고, 현상함으로써, 도 26에 도시하는 컬러 필터(313)을 형성할 수 있다.
여기에서, 예를 들어, 노광한 부분이 남고, 미노광부가 현상액에 용해하는 네가형의 감광성 컬러 필터 재료를 이용한 경우는 이하와 같이 형성할 수 있다. 먼저, 상기와 마찬가지로, 컬러 필터를 전면에 도포한다. 다음으로, 반사층(301)의 패턴에 대응한 부분이 개구된 마스크를 개재하여 이면에서 노광한다. 이에 의해, 반사층(301)의 패턴에 의해 셀프 얼라인먼트로 개구부(303)에 형성된 컬러 필터만이 노광된다.
또한, 그 밖의 방법으로, 기판 전면에 감광성 컬러 필터 재료를 도포하고, 충분히 평탄화한 후에, 전면을 에칭함으로써, 개구부(303)에만 컬러 필터(313)를 남길 수 있다. 또한, 잉크젯 법에 의해 컬러 필터를 형성할 수도 있다. 잉크젯 법은 잉크젯 헤드에서 미소한 잉크 방울을 분사하고, 디바이스의 패턴에 따라 기판 상의 필요한 부분에 방울을 착탄시켜, 기능성 재료를 포함하는 액체 패턴을 묘화하는 방법이다. 종래의 전면 도포 또는 성막 방식에 비교하면, 필요한 곳에만 패턴을 묘화할 수 있기 때문에, 재료 절약도 된다.
도 27은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 투명 도전층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다. 투명 도전층(312)은, 스퍼터 법이나 증착법에 의해 기판 전면에 형성한 후에, 투명 도전층의 패턴을 남기고 싶은 부분을 레지스트로 덮고, 그 이외의 부분을 에칭한다. 도 27에서는, 반사층(301)의 패턴의 외주 단부를 덮도록 투명 도전층(312)이 형성되어 있고, 투명 도전층(312)의 패턴에 의해 반사층(301)의 패턴이 덮이는 구조를 예시했다. 그러나, 이 구조에 한정되지 않고, 반사층(301)의 패턴이 투명 도전층(312)의 패턴에 의해 덮여 있지 않는, 즉, 도 27에 도시하는 공정에 있어서 반사층(301)의 패턴의 외주 단부가 노출되는 구조일 수도 있다.
여기에서, 투명 도전층의 재료로는, ITO(인듐 산화·주석), ZnO(산화 아연), IZO(인듐 산화·주석과 산화 아연의 복합 재료)등의 투과율이 높은 투명 도전층을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 에칭 방법은, 화소 전극의 재료에 의해 적절히 선택할 수 있지만, 예를 들어, ITO(인듐 산화 · 주석)에 대해서는, 옥살산을 베이스로 한 에천트에 의한 웨트 에칭을 사용할 수 있다.
도 28은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 격벽을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다. 투명 도전층(312) 및 투명 도전층(312)에서 노출된 층간 수지층(220) 상에, 감광성 수지로 이루어진 격벽층을 스핀 코트 법 등의 방법으로 원하는 두께로 형성한다. 이 때, 감광성 수지는 용매에 녹아 있으므로, 농도 조정에 의해 그 점도를 억제하고, 나아가 도포 시의 기판의 회전 속도를 조정함으로써 막 두께를 제어할 수 있다.
감광성 수지를 도포 후, 가열하여 용매를 증발시킴으로써, 격벽층이 형성된다. 이 격벽층을 포터 마스크를 이용하여 노광·현상함으로써, 인접하는 화소를 획정하는 격벽(320)을 얻을 수 있다. 격벽(320)은, 적어도, 투명 도전층(312), 또는 반사층(301)의 패턴의 외주 단부를 덮도록 형성된다. 즉, 투명 도전층(312) 또는 반사층(301)의 외주 단부에 있어서 단차부를 덮고, 평탄부만을 노출하는 개구 영역(331)을 얻을 수 있다. 또한, 감광성 수지에는 네가형과 포지형이 있고, 네가형의 경우는, 노광되어 있지 않는 부분의 격벽층이 용해하기 때문에, 현상 후의 단면 형상이 사각형, 또는 사다리꼴에 가까운 형상을 얻을 수 있다. 또한, 포지형의 경우는 네가형과는 반대로 노광된 부분의 격벽층이 용해하기 때문에, 현상 후의 단면 형상은 곡면을 갖고, 기판 면에 대한 경사 각도가 기판에서 멀어질수록 지속적으로 작아 지는 형상을 얻을 수 있다. 이러한 포지형, 네가형의 선택은, 각각의 특성을 고려하여 원하는 격벽 형상에 맞추어서 선택하면 된다.
도 29는, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 발광층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다. 격벽(320)을 형성한 후, 발광층(311)을 포함하는 복수의 막으로 구성되는 발광층을 기판 전면에 형성한다. 백색 발광 소자의 경우, 발광층은 페터닝할 필요가 없고, 표시 영역의 전면에 형성할 수 있다. 발광층이 저분자형의 경우는, 발광층(311)을 표시 영역에 상당하는 부분이 개구된 메탈 마스크를 이용한 증착에 의해 형성한다. 이 때, 격벽(320)은 메탈 마스크의 스페이서(부딪침 부재)로 사용할 수도 있다. 또한, 발광층이 고분자형의 경우는, 발광층(311)을 잉크젯 방식 등으로 성막할 수 있다. 또한, RGB의 단색 발광 소자의 경우는, RGB각각의 화소에 대하여, 미세 패턴이 가공된 메탈 마스트 등을 이용하여, 각각의 화소에 다른 발광층을 형성한다.
도 30은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 발광층의 캐소드가 되는 반사층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다. 발광층(311)을 형성한 후, 표시부의 전면에 상부의 반사층(302)을 형성한다. 반사층(302)은 높은 반사성을 갖는 재료인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 반사율이 높은 재질을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 알루미늄, 티탄, 몰리브덴, 크롬, 니켈, 은, 또는 이들 합금을 사용할 수 있고, 진공 증착법이나 스파터링법 등으로 성막할 수 있다.
반사층(302)을 성막할 때, 발광층에 가능한 데미지를 주지 않도록, 플라즈마가 기판에 접촉되지 않는 타입의 이온 플레이팅 장치, 또는 대향 타겟형 스파터 장치 등을 이용하면 된다. 또는, 발광층 상에, 얇은 금속막을 증착하고, 그 얇은 금속막 상에 반사층(302)을 스파터링법에 의해 형성할 수도 있다. 이 경우, 얇은 금속막이 보호층으로 기능하기 때문에, 반사층(302)을 스파터링법으로 형성해도 반사층으로의 데미지를 저감할 수도 있다.
도 31은, 본 발명의 실시예 7에 따른 표시장치의 제조 방법에 있어서, 봉지층을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다. 도 31에 도시하는 바와 같이, 반사층(302) 상에 봉지층(330)을 형성한다. 봉지층(330)은, 기판 전면에 형성되고, 수분이나 불순물에 대한 블로킹 능력이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 질화 실리콘이나 산화 실리콘, 또는 이들의 적층막으로 형성할 수 있다. 질화 실리콘이나 산화 실리콘과 같은 무기 재료에 의한 봉지층(330)은, 하지 구조의 단차 부분에 있어서 밀도가 낮은 영역이 형성되는 경우가 있다. 막 밀도가 낮은 영역은, 거기서 수분이나 불순물이 혼입하여, 트랜지스터 특성의 변동이나, 발광층의 열화 등을 일으키기 때문에, 그와 같은 곳에 있어서도 피복성 좋게 봉지층을 형성하는 것이 중요하다.
상기와 같이 하여, 실시예 7의 발광 소자를 갖는 표시장치를 제작할 수 있다. 이와 같이 해서 제작한 표시장치에 의하면, 발광 효율을 향상시키고, 혼색의 문제를 억제하고, 넓은 시야각을 얻을 수 있다.
<실시예 9>
도 32 및 도 33을 이용하여, 실시예 9에 따른 표시장치의 개요를 설명한다. 실시예 9에서는, 본 발명의 광원을 액정표시장치의 백라이트에 사용한 예에 대하여 설명한다. 도 32는, 본 발명의 실시예 9에 따른 표시장치의 화소의 단면도를 도시하는 도면이다. 또한, 도 33은, 본 발명의 실시예 9에 따른 표시장치의 화소의 평면도를 도시하는 도면이다. 도 32 및 도 33에서는, 액정표시장치에 있어서, RGB의 3색 화소를 도시한다.
도 32에서는, 기판(100) 상에 탑 게이트 형의 트랜지스터(210)가 형성되어 있다. 트랜지스터(210) 상에는 트랜지스터나 배선 등에 의해 형성된 단차를 완하하는 평탄화막(218)이 형성되고, 그 위에 화소 전극(219)이 각 색의 화소에 대응하는 영역에 형성되어 있다. 또한, 트랜지스터(210)나 화소 전극(219)이 구비된 기판(100)과, 기판(100)에 대향하는 대향기판(200)의 사이에는 액정층(600)이 협지되어 있다. 또한, 기판(100)의 트랜지스터(210)나 화소 전극(219)과는 반대측에는, 제1 편광판(710)이 형성되어 있다.
대향 기판(200)의 액정층(600)과는 반대측에는, 제2 편광판(720)을 개재하여 층간 수지층(220)이 형성되어 있다. 층간 수지층(220)에는, 각각 대향 기판(200)에 배치된 제2 편광판(720)에 도달하고, 경사면을 갖는 개구부(303R, 303G, 303B(이들을 구별하지 않는 경우는 개구부(303)라고 한다))가 구비되어 있다. 개구부(303)는 각 화소 전극(219)에 대응하도록 배치되어 있다. 또한, 층간 수지층(220)의 상면 및 개구부(303)의 경사면에는, 발광 소자의 애노드의 일부로 기능하는 반사층(301)이 형성되어 있다. 개구부(303)의 경사면에 형성된 반사층(301)은 경사면(304R, 304G, 304B(이들을 구별하지 않는 경우는 경사면(304)이라고 한다))을 갖는다.
개구부(303)에는, 착색층을 갖는 컬러 필터(313R, 313G, 313B(이들을 구별하지 않는 경우는 컬러 필터(313)라고 한다))가 형성되어 있다. 도 32에서는, 컬러 필터(313)는 개구부(303)을 채우도록 형성되어 있고, 개구부(303)에 의해 형성된 단차를 완화한다. 여기에서, 컬러 필터(313)는 개구부(303)에 의해 형성된 단차를 완전히 평탄화하지 않아도 되고, 개구부(303)에 의해 형성된 단차의 영향을 실질적으로 무시할 수 있는 레벨까지 완화하면 된다. 그 결과, 발광층의 발광 영역에 있어서, 애노드 - 캐소드 간의 발광층의 두께를 거의 일정하게 할 수 있다.
반사층(301) 및 컬러 필터(313) 상에는, 발광 소자의 애노드의 일부로 기능하는 투명 도전층(312)이 형성되어 있다. 투명 도전층(312)은 반사층(301)의 상면 및 컬러 필터(313)의 상면에 형성되고, 투명 도전층(312) 상에는, 발광층(311), 발광소자의 캐소드의 일부로 기능하는 반사층(302) 및 발광층(311)에 수분이나 불순물이 침입하지 않도록 봉지하는 봉지층(330)이 형성되어 있다.
여기에서, 투명 도전층(312), 발광막(311) 및 반사층(302)은, 화소마다 형성될 수도 있고, 또한, 화소가 배치된 표시영역의 전면에 형성될 수도 있다. 투명 도전층(312), 발광층(311) 및 반사층(302)이 표시영역의 전면에 형성되어 있는 경우, 액정표시장치의 구동 시에 투명 도전층(312)과 반사층(302) 사이에 전압이 인가되면, 발광층(311)은 표시영역의 전면으로 발광한다. 발광층(311)에서 발생한 광은, 한 쌍의 반사층(301,302)에서 반사를 반복하고, 이윽고 각 개구부(303)에서 출사된다.
도 32에서는 대향기판(200) 측에 광원을 배치한 구조를 예시했지만, 이 구조에 한정되지 않고, 기판(100)의 트랜지스터(210)나 화소 전극(219)과는 반대측에 광원을 배치할 수도 있다.
도 33에서는, RGB의 3색의 화소 각각의 레이아웃을 도시하고, 각 화소에 있어서, 트랜지스터(210), 게이트선(230), 용량선(240), 데이터선(250) 및 유지용량(260) 등의 소자가 배치되어 있다. 이들 소자는 금속막이 사용되어 있기 때문에, 차광 영역이 된다. 개구부(303)는, 이들 소자와 중첩하지 않는 위치에 구비된다. 그렇게 함으로써, 개구부(303)에서 방출되는 광이, 이들 소자에 의해 차광되는 것을 억제할 수 있고, 광의 손실을 억제할 수 있다. 그 결과, 발광층에서 발생한 광을 효율 좋게 표시에 사용할 수 있다.
도 33에서는, 차광층을 구비하지 않는 구성을 예시했지만, 이 구성에 한정되지 않고, 트랜지스터나 배선 등의 각 소자를 차광층으로 덮는 구성으로 할 수도 있다.
실시예 9에 도시하는 바와 같이, 액정표시장치에 본 발명의 광원을 사용함으로써, 발광 소자에서 발생한 광이 차광되어 손실되는 것을 억제하고, 당해 광을 효율 좋게 표시에 사용할 수 있다. 그 결과, 보다 낮은 소비 전력으로 표시장치를 구동할 수 있다. 또한, 발광층에서 발생한 광의 출사구를 자재로 설정할 수 있으므로, 종래의 사용한 차광층을 사용할 필요는 없기 때문에, 공정의 단축화, 비용 저감의 효과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을, 상기 실시예를 토대로 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능한 것은 당연한 것이다.
101 : 반사층 102 : 반사층
103 : 개구부 111 : 발광층

Claims (30)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 배치된 트랜지스터;
    상기 기판 위에 배치되고, 상기 기판의 주면(主面)과 교차하는 방향으로 서로 마주하는 한 쌍의 반사 금속층; 및
    상기 한 쌍의 반사 금속층에 협지된 발광층;
    을 포함하고,
    상기 한 쌍의 반사 금속층 중에서 상기 기판 측의 반사 금속층에는, 개구부가 형성되고,
    상기 기판 측의 상기 반사 금속층은 상기 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되며,
    평면적으로 볼 때, 상기 개구부는 상기 트랜지스터와 오버랩하지 않는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광층은 표시영역의 화소에 구비되어 있고,
    상기 발광층에서 발생한 광이 상기 개구부를 통하여 출사하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판측의 상기 반사 금속층은, 상기 발광층의 애노드인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 한 쌍의 반사 금속층의 사이에 배치된 투명 도전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 투명 도전층은 상기 발광층과 접하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 투명 도전층은, 평면적으로 볼 때, 상기 개구부와 겹치도록 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 투명 도전층의 상기 개구부 측에 배치된 수지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수지층은, 착생층을 갖는 컬러 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수지층은, 상기 개구부에 의해 형성된 단차를 평탄화하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 개구부 사이에 배치된 무기 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기판측의 반사 금속층은, 상기 개구부와 상기 기판측의 반사 금속층의 외주 단부 사이에 제1 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기판측의 반사 금속층은, 상기 개구부와 상기 기판측의 반사 금속층의 외주 단부의 사이에 제1 경사면을 갖고,
    상기 발광층의 일부는, 상기 제1 경사면 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 개구부와 상기 기판과의 사이에 배치된 착색층을 갖는 컬러 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 경사면은, 상기 개구부에서 연속하여 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 개구부는, 상기 기판측의 반사 금속층에 복수 구비되고,
    복수의 상기 개구부 각각의 상기 제1 경사면은, 서로 다른 경사 각도인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 기판측의 반사 금속층은, 상기 제1 경사면보다도 외측에 제2 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
KR1020140177222A 2013-12-26 2014-12-10 광원 및 그 광원을 이용한 표시장치 KR101727789B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-268754 2013-12-26
JP2013268754A JP6200320B2 (ja) 2013-12-26 2013-12-26 光源およびその光源を用いた表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150076079A KR20150076079A (ko) 2015-07-06
KR101727789B1 true KR101727789B1 (ko) 2017-04-17

Family

ID=53482837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140177222A KR101727789B1 (ko) 2013-12-26 2014-12-10 광원 및 그 광원을 이용한 표시장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9490303B2 (ko)
JP (1) JP6200320B2 (ko)
KR (1) KR101727789B1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102308669B1 (ko) * 2014-12-05 2021-10-05 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법
TWI693719B (zh) * 2015-05-11 2020-05-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置的製造方法
US20170090246A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
JP6605919B2 (ja) * 2015-11-05 2019-11-13 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置の製造方法及び表示装置
CN107966863B (zh) * 2016-10-19 2020-08-07 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板及其制作方法、显示面板、显示装置
KR102666206B1 (ko) * 2016-12-22 2024-05-14 엘지디스플레이 주식회사 컬러 필터를 포함하는 디스플레이 장치
CN109119438B (zh) 2017-06-26 2020-11-24 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制造方法、显示装置
CN110148685B (zh) * 2019-05-07 2021-01-15 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及其制作方法
EP4131246A4 (en) * 2020-03-27 2023-04-26 BOE Technology Group Co., Ltd. DISPLAY PANEL AND DISPLAY DEVICE
KR20220033650A (ko) * 2020-09-09 2022-03-17 삼성디스플레이 주식회사 반사 전극 및 이를 포함하는 표시 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000268980A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 有機電界発光素子
JP2003243182A (ja) * 2002-02-19 2003-08-29 Sanyo Electric Co Ltd 有機ｅｌ素子
JP2009043614A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Fuji Electric Holdings Co Ltd 有機ｅｌディスプレイの製造方法
JP2010218805A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Fuji Xerox Co Ltd 有機電界発光素子、発光素子アレイ、露光ヘッド及び画像形成装置
JP2011071277A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Sony Corp 表示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4522760B2 (ja) * 2003-06-30 2010-08-11 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及び発光装置の作製方法
JP2008066103A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Fuji Electric Holdings Co Ltd 有機ｅｌ素子
JP2008108706A (ja) * 2006-09-28 2008-05-08 Canon Inc 表示装置
US20080278063A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Cok Ronald S Electroluminescent device having improved power distribution
JP2009205928A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Fuji Electric Holdings Co Ltd 微小共振器色変換ｅｌ素子およびそれを用いた有機ｅｌディスプレイ
JP5392545B2 (ja) * 2009-03-13 2014-01-22 ソニー株式会社 表示装置
JP2012163651A (ja) 2011-02-04 2012-08-30 Sony Corp 有機ｅｌ表示装置及び電子機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000268980A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 有機電界発光素子
JP2003243182A (ja) * 2002-02-19 2003-08-29 Sanyo Electric Co Ltd 有機ｅｌ素子
JP2009043614A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Fuji Electric Holdings Co Ltd 有機ｅｌディスプレイの製造方法
JP2010218805A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Fuji Xerox Co Ltd 有機電界発光素子、発光素子アレイ、露光ヘッド及び画像形成装置
JP2011071277A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Sony Corp 表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150076079A (ko) 2015-07-06
JP6200320B2 (ja) 2017-09-20
US9490303B2 (en) 2016-11-08
JP2015125862A (ja) 2015-07-06
US20150187989A1 (en) 2015-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101727789B1 (ko) 광원 및 그 광원을 이용한 표시장치
US10886492B2 (en) Array substrate and display panel comprising fracture opening for blocking carrier transportation between adjacent sub-pixels
US11026301B2 (en) Organic EL device, method of manufacturing organic EL device, and electronic apparatus
CN109119443B (zh) 发光装置以及电子设备
US9590212B2 (en) Organic EL display device and method for manufacturing the organic EL display device
US9136443B2 (en) Display device and manufacturing method of the same
JP5459142B2 (ja) 有機ｅｌ装置、有機ｅｌ装置の製造方法、及び電子機器
US20190006443A1 (en) Oled display device and method of manufacturing the same
JP2014035799A (ja) 発光装置、発光装置の製造方法、電子機器
JP6187051B2 (ja) 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器
WO2016047440A1 (ja) 表示装置およびその製造方法、ならびに電子機器
US9362342B2 (en) Light-emitting element display device
EP2713398A1 (en) Array substrate and manufacturing method thereof, oled display device
JP6724973B2 (ja) 発光装置及び電子機器
KR102245505B1 (ko) 양면 표시장치 및 그 제조방법
KR20150125207A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR20200134752A (ko) 발광 표시 장치
KR20180077856A (ko) 전계발광 표시장치
TWI650855B (zh) 頂部發光型微發光二極體顯示器與底部發光型微發光二極體顯示器及其形成方法
KR101971141B1 (ko) 유기발광 디스플레이장치 및 그 제조방법
JP6458886B2 (ja) 発光装置及び電子機器
JP6443510B2 (ja) 有機ｅｌ装置、有機ｅｌ装置の製造方法、電子機器
JP2019024024A (ja) 有機ｅｌ装置及び電子機器
US20230371342A1 (en) Display device and method of manufacturing display device
KR20210012415A (ko) 발광 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant