KR102513910B1 - 전계발광 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 서브화소 영역의 경계에 대응하여 에어갭 및 제 2 전극의 함몰부를 형성하고, 발광다이오드 상부에 광 경로 조절층을 형성한다.
이에 따라, 발광층에서 인접한 서브화소 영역으로 진행하는 광을 반사시켜 발광층에 대응하는 서브화소 영역 상부로 출력할 수 있도록 하여 광 효율을 증가시키고, 혼색을 방지함과 동시에 외부로 출력되는 광의 방향을 조절할 수 있게 된다.

Description

전계발광 표시장치{Electroluminescent Display Device}
본 발명은 전계발광 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 효율을 향상시킴과 동시에 광 경로를 조절할 수 있는 전계발광 표시장치에 관한 것이다.
최근, 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(flat panel display)가 널리 개발되어 다양한 분야에 적용되고 있다.
평판표시장치 중에서, 전계발광 표시장치(electroluminescent display device)는, 전자 주입 전극인 음극과 정공 주입 전극인 양극 사이에 형성된 발광층에 전하를 주입하여 전자와 정공이 엑시톤(exciton)을 형성한 후, 이 엑시톤이 발광 재결합(radiative recombination) 함으로써 빛을 내는 소자이다.
이러한 전계발광 표시장치는 플라스틱과 같은 유연한 기판(flexible substrate) 위에도 형성할 수 있을 뿐 아니라, 자체 발광형이기 때문에 대조비(contrast ratio)가 크며, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도이므로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이고, 직류 5V 내지 15V의 비교적 낮은 전압으로 구동이 가능하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이한 장점을 가진다.
최근 기판 사이즈(size)의 대형화 및 고해상도로 진화해감에 따라 픽셀 간격이 좁아지고, 광 효율 저하 및 혼색이 문제되고 있다.
본 발명은 전계발광 표시장치의 광 효율을 향상시키고, 혼색을 방지함과 동시에 외부로 출력되는 광의 경로를 조절할 수 있는 방안을 제공하는 것을 과제로 한다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역을 포함하는 기판과, 상기 기판 상에 상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역 각각에 분리되어 배치된 층간절연층 및 보호층과, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역 각각의 상기 보호층 상부에 배치된 반사전극과, 상기 반사전극 상부의 상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역에 대응하여 각각 배치된 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층과, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층 각각에 배치된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극의 모서리를 덮는 절연패턴과, 상기 제 1 전극 및 상기 절연패턴 상에 상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브 화소영역 전면에 배치된 발광층과, 상기 발광층 상부에 배치된 제 2 전극을 포함하며, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층은 서로 상이한 두께로 이루어지는 전계발광 표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 발광층의 상면은 상기 다수의 서브화소 영역 경계에 대응하여 형성된 제 1 홈을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 전극은 상기 발광층의 상기 상면의 형상을 따라 배치되며, 상기 제 1 홈에 대응하는 함몰부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 홈은 하부로 갈수록 폭이 좁아질 수 있다.
그리고, 상기 발광층의 하면은 상기 다수의 서브화소 영역 경계에 대응하여 형성된 제 2 홈을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 홈은 상부로 갈수록 폭이 좁아질 수 있다.
그리고, 상기 제 2 홈은 에어갭일 수 있다.
또한, 상기 반사전극은 상기 보호층의 상면 및 측면을 덮을 수 있다.
그리고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층 각각은 상기 반사전극의 상면 및 측면을 덮을 수 있다.
여기서, 상기 제 1 전극은 상기 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층 각각의 상면 및 측면을 덮을 수 있다.
또한, 상기 제 2 전극 상부에 배치된 봉지층과, 상기 봉지층 상부에 배치된 컬러필터층을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 컬러필터층 상부에 배치된 광 경로 조절층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 컬러필터층과 상기 봉지층 사이에 배치된 광 경로 조절층을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광 경로 조절층은 프레넬 렌즈, 액정렌즈, 홀로그래픽 광학소자(HOE) 및 회절광학소자(DOE) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명에서는, 서브화소 영역의 경계에 대응하여 에어갭 및 제 2 전극의 함몰부를 형성하고, 발광다이오드 상부에 광 경로 조절층을 형성한다.
이에 따라, 발광층에서 인접한 서브화소 영역으로 진행하는 광을 반사시켜 발광층에 대응하는 서브화소 영역 상부로 출력할 수 있도록 하여 광 효율을 증가시키고, 혼색을 방지함과 동시에 외부로 출력되는 광의 방향을 조절할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 전계발광 표시장치의 하나의 서브화소 영역을 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 일부를 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 광의 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제 1 변형예 따른 전계발광 표시장치의 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 변형예에 따른 전계발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 전계발광 표시장치의 하나의 서브화소 영역을 나타내는 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치는 서로 교차하여 서브화소 영역(SP)을 정의하는 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)을 포함하고, 각각의 서브화소 영역(SP)에는 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 구동 박막트랜지스터(Td), 스토리지 커패시터(Cst), 그리고 발광다이오드(D)가 형성된다.
보다 상세하게, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 게이트 전극은 게이트 배선(GL)에 연결되고 소스 전극은 데이터 배선(DL)에 연결된다. 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극은 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 드레인 전극에 연결되고, 소스 전극은 고전위 전압(VDD)에 연결된다. 발광다이오드(D)의 애노드(anode)는 구동 박막트랜지스터(Td)의 소스 전극에 연결되고, 캐소드(cathode)는 저전위 전압(VSS)에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극과 소스 전극에 연결된다.
이러한 전계발광 표시장치의 영상표시 동작을 살펴보면, 게이트 배선(GL)을 통해 인가된 게이트 신호에 따라 스위칭 박막트랜지스터(Ts)가 턴-온(turn-on) 되고, 이때, 데이터 배선(DL)으로 인가된 데이터 신호가 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통해 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극과 스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극에 인가된다.
구동 박막트랜지스터(Td)는 데이터 신호에 따라 턴-온 되어 발광다이오드(D)를 흐르는 전류를 제어하여 영상을 표시한다. 발광다이오드(D)는 구동 박막트랜지스터(Td)를 통하여 전달되는 고전위 전압(VDD)의 전류에 의하여 발광한다.
즉, 발광다이오드(D)를 흐르는 전류의 양은 데이터 신호의 크기에 비례하고, 발광다이오드(D)가 방출하는 빛의 세기는 발광다이오드(D)를 흐르는 전류의 양에 비례하므로, 서브화소 영역(SP)은 데이터 신호의 크기에 따라 상이한 계조를 표시하고, 그 결과 전계발광 표시장치는 영상을 표시한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 데이터 신호에 대응되는 전하를 일 프레임(frame) 동안 유지하여 발광다이오드(D)를 흐르는 전류의 양을 일정하게 하고 발광다이오드(D)가 표시하는 계조를 일정하게 유지시키는 역할을 한다.
한편, 서브화소 영역(SP)에는 스위칭 및 구동 박막트랜지스터(Ts, Td)와 스토리지 커패시터(Cst) 외에 다른 트랜지스터 및/또는 커패시터가 더 추가될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(100)는, 기판(110)과, 기판(110) 상부의 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에 형성되는 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3) 및 발광다이오드(D1, D2, D3)와, 발광다이오드(D1, D2, D3) 상부에 봉지층(170)과, 봉지층(170) 상부에 컬러필터층(180)을 포함할 수 있다.
즉, 하판, TFT기판 또는 백플레인(backplane)으로 불리기도 하는 기판(110) 상부에는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 별로 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3) 및 발광다이오드(D1, D2, D3)가 각각 형성될 수 있다.
여기서, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)은 특정한 한 종류의 컬러필터 패턴(181, 183, 185)이 형성되거나 또는 컬러필터 패턴(181, 183, 185)이 형성되지 않고 발광다이오드(D1, D2, D3)가 특별한 색상을 발광할 수 있는 단위를 의미한다.
예를 들어, 청색 서브화소 영역(SP1), 녹색 서브화소 영역(SP2), 적색 서브화소 영역(SP3)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 백색 서브화소 영역을 더 포함할 수도 있다.
각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에는 반도체층(122)이 형성되고, 반도체층(122) 상부에는 게이트절연층(124)이 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 전면에 형성될 수 있으며, 반도체층(122)은 순수 반도체물질로 이루어지고 중앙에 위치하는 액티브영역과, 불순물 반도체물질로 이루어지고 액티브영역의 좌우에 위치하는 소스영역 및 드레인영역을 포함할 수 있다.
반도체층(122)에 대응되는 게이트절연층(124) 상부에는 게이트전극(126)이 형성되고, 게이트전극(126) 상부에는 층간절연층(128)이 형성되는데, 층간절연층(128) 및 게이트절연층(124)은 반도체층(122)의 소스영역 및 드레인영역을 각각 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(CH1, CH2)을 포함할 수 있다.
반도체층(122)에 대응되는 층간절연층(128) 상부에는 서로 이격되는 소스전극(132) 및 드레인전극(130)이 형성되는데, 소스전극(132) 및 드레인전극(130)은 각각 제 1 및 제 2 콘택홀(CH1, CH2)을 통하여 반도체층(122)의 소스영역 및 드레인영역에 연결될 수 있다.
여기서, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 별로 형성된 반도체층(122), 게이트전극(126), 소스전극(132) 및 드레인전극(130)은 각각 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3)를 구성할 수 있다.
도 2에서는 코플라나 타입(coplanar type)의 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3)를 예로 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 스태거드 타입(staggered type)의 박막트랜지스터를 형성할 수도 있다.
또한, 도 2는 구동 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3)만 도시하고 있으나, 하나의 서브화소 영역에 구동 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3)와 동일한 구조의 스위칭 박막트랜지스터(도 1의 Ts) 등의 다수의 박막트랜지스터가 형성될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 기판(110) 내면에는 서로 교차하여 각각의 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)을 정의하는 게이트배선(도 1의 GL), 데이터배선(도 1의 DL) 및 파워배선이 형성되고, 스위칭 박막트랜지스터(도 1의 Ts)는 게이트배선(도 1의 GL) 및 데이터배선(도 1의 DL) 에 연결되고, 구동 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3)는 스위칭 박막트랜지스터(도 1의 Ts) 및 파워배선에 연결될 수 있다.
각각의 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3) 상부에는 보호층(134)이 형성되는데, 보호층(134)은 소스전극(132)을 노출하는 제 3 콘택홀(CH3)을 포함할 수 있다.
한편, 보호층(134) 상에 오버코팅층이 배치될 수도 있으며, 이 경우, 보호층(134) 및 오버코팅층은 소스전극(132)을 노출하는 제 3 콘택홀(CH3)을 포함할 수 있다.
여기서, 보호층(134) 및 층간절연층(128)에는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)을 구획하는 홀이 형성될 수 있다. 특히, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(100)는 보호층(134)의 홀보다 층간절연층(128)의 홀이 더 큰 폭으로 형성되어 언더컷(under cut)의 형태를 이룰 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 보호층(134) 및 층간절연층(128)의 홀의 폭은 동일할 수도 있다.
그리고, 보호층(134) 및 층간절연층(128)에 형성된 홀에 의하여 보호층(134) 및 층간절연층(128)은 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에 대응하여 각각 분리되어 배치될 수 있게 된다.
그리고, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 보호층(134) 상부에는 반사전극(RE)이 각각 배치될 수 있다.
또한, 반사전극(RE)은 보호층(134)의 상면 및 측면을 덮는 형태로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 반사전극(RE)은 보호층(134)의 상면만 덮는 형태로 형성될 수도 있다.
여기서, 반사전극(RE)은 발광층(142)에서 생성되어 제 1 기판(110) 방향으로 진행하는 광을 상부 방향으로 반사시키는 역할을 할 수 있다.
그리고, 반사전극(RE)은 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)으로 형성될 수 있다.
여기서, 은(Ag)은 에칭(etching) 저항성으로 인하여 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 패터닝하기 어려우나, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(100)는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 분리되어 형성되는 보호층(134) 및 층간절연층(128)이 언더컷(under cut)의 형태를 이루므로, 별도의 패터닝 공정 없이 은(Ag)의 증착 공정을 통하여 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 분리된 반사전극(RE)을 각각 형성할 수 있으며, 반사전극(RE)을 은(Ag)으로 형성하는 경우 반사율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
그리고, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 분리된 반사전극(RE)은 보호층(134)에 형성된 제 3 콘택홀(CH3)을 통해 박막 트랜지스터(Td1, Td2, Td3)의 소스 전극(132)과 각각 연결될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(100)는 N-type 박막 트랜지스터를 일례로 반사전극(RE)이 소스 전극(132)과 연결되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 박막 트랜지스터(Td1, Td2, Td3)가 P-type 박막 트랜지스터인 경우에는 반사전극(RE)이 드레인 전극(130)에 연결될 수도 있다.
그리고, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 분리된 반사전극(RE) 상부에는 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3)이 각각 배치될 수 있다.
즉, 청색 화소영역(SP1)에 대응하는 반사전극(RE) 상부에는 제 1 유전체층(DIL1)이 배치될 수 있으며, 녹색 화소영역(SP2)에 대응하는 반사전극(RE)의 상부에는 제 2 유전체층(DIL2)이 배치될 수 있고, 적색 화소영역(SP3)에 대응하는 반사전극(RE)의 상부에는 제 3 유전체층(DIL3)이 배치될 수 있다.
여기서, 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3)의 두께는 서로 상이할 수 있다.
예를 들어, 제 1 유전층(DIL1)의 두께보다 제 2 유전층(DIL2)의 두께가 더 크게 형성될 수 있으며, 제 2 유전층(DIL2)의 두께보다 제 3 유전층(DIL3)의 두께가 더 크게 형성될 수 있다.
그리고, 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3) 각각은 그 하부에 배치된 반사전극(RE)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3) 각각은 그 하부에 배치된 반사전극(RE)의 상면만 덮을 수도 있다.
그리고, 서로 높이가 다른 제 1 유전체층(DIL1), 제 2 유전체층(DIL2) 및 제 제 3 유전체층(DIL3) 상부 각각에는 제 1 전극(141)이 배치될 수 있다.
여기서, 제 1 전극(141)은 발광층(142)에 정공을 공급하기 위한 애노드(anode)일 수 있다.
제 1 전극(141)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등과 같은 TCO(transparent conductive oxide) 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 제 1 전극(141)은 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3) 각각의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 이 경우, 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3) 각각에는 제 1 전극(141)과 반사전극(RE)을 전기적으로 연결시키기 컨택홀이 형성될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았지만 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3) 각각이 그 하부의 반사전극(RE)의 상면에만 형성되는 구조일 수도 있으며, 이 때, 제 1 전극(141)은 반사전극(RE)의 측면과 직접 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3)에 콘택홀을 생략할 수 있으므로 개구율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 제 1 전극(141)에는 제 1 전극(141)의 모서리를 덮는 절연패턴(IP)이 배치될 수 있다. 즉, 제 1 전극(141)의 측면과 상면의 일부를 덮는 절연패턴(IP)이 배치될 수 있다.
절연패턴(IP)은 실리콘 산화물로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 절연패턴(IP)은 제 1 전극(141)의 단차를 완화하여 전류효율을 향상 시킬 수 있다. 즉, 제 1 전극(141) 상부에 발광층(142)을 형성할 때, 제 1 전극(141)의 단차 영역에서 발광층(142)의 두께가 얇게 형성되어 발광에 기여하지 않는 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있게 한다.
그리고, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 분리되며, 서로 높이가 다른 제 1 전극(141) 및 절연패턴(IP) 상면에는 발광층(142)이 배치될 수 있다.
여기서, 발광층(142)은 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 전면에 단차를 가지며 형성될 수 있다.
그리고, 발광층(142)은 백색광을 발광하기 위한 복수의 발광층이 적층된 구조(tandem white)로서, 단일 스택(Single-Stack) 구조 또는 멀티 스택(Multi-Stack) 구조로 형성될 수 있다.
또한, 발광층(142)은 형광 물질, 인광 물질, 형광 물질의 적층 구조, 인광 물질의 적층 구조, 또는 형광 물질과 인광 물질의 적층 구조로 형성될 수 있다.
한편, 발광층(142)은 청색광, 녹색광 및 적색광 자체를 각각 발광하는 발광층으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우에는 컬러필터층(180)이 생략될 수도 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(100)의 발광층(142)은 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 경계에 대응하여 제 1 홈과 제 2 홈을 포함할 수 있다.
제 1 홈과 제 2 홈에 대해서는 차후 좀 더 자세히 살펴보도록 한다.
그리고, 발광층(142) 상에 발광층(142)에 전자를 공급하기 위한 제 2 전극(143)이 배치될 수 있다.
여기서, 제 2 전극(143)은 캐소드(cathode)일 수 있다.
그리고, 제 2 전극(143)은 발광층(142)의 모폴로지(morphology)를 따라 형성될 수 있다. 즉, 제 2 전극(143)은 발광층(142)의 단차를 따르는 형태로 형성될 수 있다.
특히, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(100)의 제 2 전극(143)은 발광층(142)의 제 1 홈에 대응하여 함몰부를 포함할 수 있다. 즉, 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 함몰부가 형성될 수 있다.
제 2 전극(143)의 함몰부에 대해서는 차후 좀 더 자세히 살펴보도록 한다.
또한, 제 2 전극(143)은 청색 서브화소 영역(SP1)보다 녹색 서브화소 영역(SP2)에서 더 높은 위치에 형성되며, 녹색 서브화소 영역(SP2)보다 적색 서브화소 영역(SP3)에서 더 높은 위치에 형성될 수 있다.
제 2 전극(143)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material)로 형성되거나, 또는 매우 얇은 두께의 일함수가 낮은 금속성 물질인 은(Ag), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 또는 은(Ag)과 마그네슘(Mg)의 합금 등과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)을 수백 Å 이하의 두께로 형성할 수 있으며, 카본나노튜브(Carbon Nano Tube), 및 그래핀(graphene)등으로 형성할 수도 있다.
또한, 제 2 전극(143)은 굴절률이 서로 다른 물질로 각각 이루어진 2개 이상의 박막이 교번하여 적층되는 다이일렉트릭 브래그 미러(Dielectric Bragg Mirror)로 형성될 수 있으며, 다이일렉트릭 브래그 미러(Dielectric Bragg Mirror)와 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)이 적층된 구조로 형성될 수도 있고, 다이일렉트릭 브래그 미러(Dielectric Bragg Mirror)와 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material)과 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)이 적층된 구조로 형성될 수도 있다. 이와 같이 제 2 전극(143)이 다이일렉트릭 브래그 미러(Dielectric Bragg Mirror)를 포함하여 형성되는 경우, 광 효율을 더욱 증가시킴과 동시에 색 순도를 향상할 수 있게 된다.
이와 같이, 반사전극(RE), 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3), 제 1 전극(141), 절연패턴(IP), 발광층(142) 및 제 2 전극(143)이 중첩되어 발광다이오드(D1, D2, D3)를 이루고, 발광다이오드(D1, D2, D3)는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에 대응하여 각각 배치될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(100)는 청색, 녹색 및 적색 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 반사전극(RE)과 제 2 전극(143) 사이의 거리가 상이하게 형성될 수 있다.
예를 들어, 청색 서브화소 영역(SP1)의 제 1 유전체층(DIL1)은 제 1 두께로 형성될 수 있으며, 녹색 서브화소 영역(SP2)의 제 2 유전체층(DIL2)은 제 1 두께보다 보다 두꺼운 제 2 두께로 형성될 수 있으며, 적색 서브화소 영역(SP3)의 제 3 유전체층(DIL3)은 제 2 두께보다 두꺼운 제 3 두께로 형성될 수 있다.
즉, 적색 서브화소 영역(SP3)의 반사전극(RE)에서부터 제 2 전극(143)까지의 거리는 가장 멀고, 청색 서브화소 영역(SP1)의 반사 전극(RE)에서부터 제 2 전극(143)까지의 거리는 가장 가깝고, 녹색 서브화소 영역(SP2)의 반사 전극(RE1)에서부터 제 2 전극(143)까지의 거리는 중간 거리를 가지도록 형성될 수 있다.
따라서, 적색 서브화소 영역(SP3)의 미세 공진 길이는 가장 길고, 청색 서브화소 영역(SP1)의 미세 공진 길이는 가장 짧고, 녹색 서브화소 영역(SP2)의 미세 공진 길이는 중간 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)마다 출사광을 보강간섭할 수 있으므로, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에서의 발광 효율을 최적화할 수 있어 소비전력을 낮출 수 있다.
그리고, 제 2 전극(143) 상부에는 봉지층(170)이 배치될 수 있다.
여기서, 봉지층(170)은 외부로부터 유입되는 수분이나 산소의 침투를 차단함으로써 신뢰성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
이를 위해, 봉지층(170)은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
무기막은 외부의 수분이나 산소의 침투를 1차적으로 차단하도록 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
유기막은 외부의 수분이나 산소의 침투를 2차적으로 차단하며, 전계발광 표시장치(100)의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하고, 평탄화 성능을 강화할 수 있다.
이러한 유기막은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 등의 폴리머 재질로 형성될 수 있다,
그리고, 봉지층(170)은 제 2 전극(143)의 모폴로지를 따르는 형태로 형성될 수 있다.
한편, 봉지층(170) 상부에는 컬러필터층(180)이 배치될 수 있다.
여기서, 컬러필터층(180)은 각 화소영역(SP1, SP2, SP3)에 대응하여 형성된 컬러필터 패턴(181. 183, 185)을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 일부를 확대한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(도 2의 100)는, 기판(110)과, 기판(110) 상부에 발광다이오드(D1, D2, D3)를 포함할 수 있다.
기판(110)과 발광다이오드(D1, D2, D3)사이에는 게이트절연층(124), 층간절연층(128) 및 보호층(134)이 배치될 수 있다.
여기서, 보호층(134) 및 층간절연층(128)에는 화소영역(SP)의 경계에 대응하여 홀이 형성되어 있으며, 이에 따라, 보호층(134) 및 층간절연층(128)은 각 화소영역(SP1, SP2, SP3)에 대응하여 분리되어 형성될 수 있게 된다
특히, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(도 2의 100)는 보호층(134) 의 홀의 폭(d1)보다 층간절연층(128)의 홀의 폭(d2)이 더 크게 형성되어 언더컷(under cut)의 형태를 이룰 수 있다.
그리고, 각 화소영역(SP1, SP2, SP3)의 보호층(134) 상부에는 반사전극(RE)이 각각 배치될 수 있다.
또한, 반사전극(RE)은 보호층(134)의 상면 및 측면을 덮는 형태로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 반사전극(RE)은 보호층(134)의 상면만 덮는 형태로 형성될 수도 있다.
그리고, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 분리된 반사전극(RE) 상부에는 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3)이 각각 배치될 수 있다.
여기서, 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3)의 두께는 서로 상이할 수 있다.
예를 들어, 제 1 유전층(DIL1)의 두께보다 제 2 유전층(DIL2)의 두께가 더 크게 형성될 수 있으며, 제 2 유전층(DIL2)의 두께보다 제 3 유전층(DIL3)의 두께가 더 크게 형성될 수 있다.
그리고, 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3) 각각은 그 하부에 배치된 반사전극(RE)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3) 각각은 그 하부에 배치된 반사전극(RE)의 상면만 덮을 수도 있다.
그리고, 서로 높이가 다른 제 1 유전체층(DIL1), 제 2 유전체층(DIL2) 및 제 제 3 유전체층(DIL3)상부 각각에는 제 1 전극(141)이 배치될 수 있다.
제 1 전극(141)은 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3) 각각의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 이 경우, 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3) 각각에는 제 1 전극(141)과 반사전극(RE)을 전기적으로 연결시키기 컨택홀이 형성될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았지만 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3) 각각이 그 하부의 반사전극(RE)의 상면에만 형성되는 구조일 수도 있으며, 이 때, 제 1 전극(141)은 반사전극(RE)의 측면과 직접 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3)에 콘택홀을 생략할 수 있으므로 개구율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 제 1 전극(141)에는 제 1 전극(141)의 모서리를 덮는 절연패턴(IP)이 배치될 수 있다. 즉, 제 1 전극(141)의 측면과 상면의 일부를 덮는 절연패턴(IP)이 배치될 수 있다.
절연패턴(IP)은 실리콘 산화물로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 절연패턴(IP)은 제 1 전극(141)의 단차를 완화하여 전류효율을 향상 시킬 수 있다. 즉, 제 1 전극(141) 상부에 발광층(142)을 형성할 때, 제 1 전극(141)의 단차 영역에서 발광층(142)의 두께가 얇게 형성되어 발광에 기여하지 않는 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있게 한다.
그리고, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 분리되며, 서로 높이가 다른 제 1 전극(141) 및 절연패턴(IP) 상면에는 발광층(142)이 배치될 수 있다.
여기서, 발광층(142)은 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 전면에 단차를 가지며 형성될 수 있다.
그리고, 발광층(142)은 백색광을 발광하기 위한 복수의 발광층이 적층된 구조(tandem white)로서, 단일 스택(Single-Stack) 구조 또는 멀티 스택(Multi-Stack) 구조로 형성될 수 있다.
또한, 발광층(142)은 형광 물질, 인광 물질, 형광 물질의 적층 구조, 인광 물질의 적층 구조, 또는 형광 물질과 인광 물질의 적층 구조로 형성될 수 있다.
한편, 발광층(142)은 청색광, 녹색광 및 적색광 자체를 각각 발광하는 발광층으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우에는 컬러필터층(180)이 생략될 수도 있다.
특히, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(100)의 발광층(142)은 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 경계에 대응하여 제 1 홈(h1)과 제 2 홈(h2)을 포함할 수 있다.
즉, 발광층(142)의 상면에는 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 제 1 홈(h1)이 형성될 수 있다.
여기서, 제 1 홈(h1)은 기판(110)이 배치된 하부방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.
또한, 발광층(142)의 하면에는 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 제 2 홈(h2)이 형성될 수 있다.
여기서, 제 2 홈은(h2) 제 2 전극(143)이 배치된 상부방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.
이와 같이, 발광층(142)은 제 1 홈(h1)과 제 2 홈(h2)에 의하여 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 두께가 얇아지는 형태를 가질 수 있다.
여기서, 발광층(142)이 백색광을 발광하기 위한 복수의 발광층이 적층된 구조(tandem white)인 경우에는, 제 2 홈(h2)에 의하여 전하 생성층(carrier generation layer; CGL)이 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 경계부에서 단선된 형태를 가질 수도 있다. 이에 따라, 전하 생성층에 의하여 인접한 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)으로 누설전류(leakage current)가 흐르는 것을 차단할 수 있게 되어, 의도치 않은 인접한 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 구동에 따른 화질 저하를 방지할 수 있게 된다.
그리고, 발광층(142) 상에 발광층(142)에 전자를 공급하기 위한 제 2 전극(143)이 배치될 수 있다.
그리고, 제 2 전극(143)은 발광층(142)의 제 1 홈(h1)을 포함하는 모폴로지(morphology)를 따라 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(도 2의 100)의 제 2 전극(143)은 발광층(142)의 제 1 홈(h1)에 대응하여 함몰부(DP)를 포함할 수 있다. 즉, 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 함몰부(DP)가 각각 형성될 수 있다.
또한, 제 2 전극(143)의 함몰부(DP)는 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 기판(110)이 배치된 하부방향으로 갈수록 폭이 좁아질 수 있다.
그리고, 제 2 전극(143)은 청색 서브화소 영역(SP1)보다 녹색 서브화소 영역(SP2)에서 더 높은 위치에 형성되며, 녹색 서브화소 영역(SP2)보다 적색 서브화소 영역(SP3)에서 더 높은 위치에 형성될 수 있다.
이와 같이, 반사전극(RE), 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3), 제 1 전극(141), 절연패턴(IP), 발광층(142) 및 제 2 전극(143)이 중첩되어 발광다이오드(D1, D2, D3)를 이루고, 발광다이오드(D1, D2, D3)는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에 대응하여 각각 배치될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(100)는 청색, 녹색 및 적색 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 반사전극(RE)과 제 2 전극(143) 사이의 거리가 상이하게 형성될 수 있다.
즉, 적색 서브화소 영역(SP3)의 미세 공진 길이는 가장 길고, 청색 서브화소 영역(SP1)의 미세 공진 길이는 가장 짧고, 녹색 서브화소 영역(SP2)의 미세 공진 길이는 중간 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)마다 출사광을 보강간섭할 수 있으므로, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에서의 발광 효율을 최적화할 수 있어 소비전력을 낮출 수 있다.
그리고, 제 2 전극(143) 상부에는 봉지층(170)이 배치될 수 있다.
그리고, 봉지층(170)은 제 2 전극(143)의 모폴로지를 따르는 형태로 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(도 2의 100)는 발광층(142)에서 발생한 광이 반사전극(RE)에서 반사되고 제 2 전극(143)에서 재반사된 광이 다시 반사전극(RE)에 의해 또다시 반사되는 것과 같은, 발광다이오드(D1, D2, D3) 공간 내에서 반복 반사를 이룰 때, 특정 색상 빛이 증폭되도록 하기 위해 마이크로 캐비티 조건을 만족하는 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 청색 컬러필터 패턴(도 2의 181)이 배치된 청색 서브화소 영역(SP1)의 발광다이오드(D1)는 청색 마이크로 캐비티 조건을 만족하도록 하기 위해, 반사전극(RE)과 제 2 전극(143) 사이의 거리는 청색 광 경로 거리(MCB)를 가질 수 있다.
한편, 녹색 컬러필터 패턴(도 2의 183)이 배치된 녹색 서브화소 영역(SP2)의 발광다이오드(D2)는 녹색 마이크로 캐비티 조건을 만족하도록 하기 위해, 반사전극(RE)과 제 2 전극(143) 사이의 거리는 녹색 광 경로 거리(MCG)를 가질 수 있다.
또한, 적색 컬러필터 패턴(도 2의 185)이 배치된 적색 서브화소 영역(SP3)의 발광다이오드(D3)는 적색 마이크로 캐비티 조건을 만족하도록 하기 위해, 반사전극(RE)과 제 2 전극(143) 사이의 거리는 적색 광 경로 거리(MCR)를 가질 수 있다.
이와 같이, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에서 서로 다른 광 경로 거리(MCB, MCG, MCR)를 가짐으로써, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별 광 경로 거리(MCB, MCG, MCR)에 따른 공간 내에서 마이크로 캐비티 효과에 의해 특정 색상의 파장만 증폭되고 나머지 색상의 파장은 상쇄 혹은 감쇄된다.
예를 들어, 청색 컬러필터 패턴(도 2의 181)이 배치된 청색 서브화소 영역(SP1)에서는 발광층(143)에서 발생한 광 중에서 청색광의 파장만이 증폭되고, 나머지 색상의 파장은 상쇄 혹은 감쇄된다.
그 결과, 증폭된 청색광은 청색 컬러필터 패턴(도 2의 181)에 의해 필터링되어 상부로 출광되고, 다른 색상의 광은 청색 컬러필터 패턴(도 2의 181)을 통과하지 못한다.
또한, 녹색 컬러필터 패턴(도 2의 183)이 배치된 녹색 화소영역(SP2)에서는 발광층(143)에서 발생한 광 중에서 녹색광의 파장만이 증폭되고, 나머지 색상의 파장은 상쇄 혹은 감쇄된다.
그 결과, 증폭된 녹색광은 녹색 컬러필터 패턴(도 2의 183)에 의해 필터링되어 상부로 출광되고, 다른 색상의 광은 녹색 컬러필터 패턴(도 2의 183)을 통과하지 못한다.
그리고, 적색 컬러필터 패턴(도 2의 185)이 배치된 적색 화소영역(SP3)에서는 발광층(143)에서 발생한 광 중에서 적색광의 파장만이 증폭되고, 나머지 색상의 파장은 상쇄 혹은 감쇄된다.
그 결과, 증폭된 적색광은 적색 컬러필터 패턴(도 2의 185)에 의해 필터링되어 상부로 출광되고, 다른 색상의 광은 적색 컬러필터 패턴(도 2의 185)을 통과하지 못한다.
특히, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계발광 표시장치(도2의 100)는 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 발광층(142)이 제 1 홈(h1)과 제 2 홈(h2)을 포함하고, 제 1 홈(h1)에 의하여 제 2 전극(143)은 제 1 홈(h1)의 모폴로지를 따르는 형태의 함몰부(DP)를 포함하게 된다.
이에 따라, 발광층(142)에 출력되는 광 중 인접한 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)로 진행하는 광(L1)은 제 2 전극(142)의 함몰부(DP)에 의하여 반사되고, 반사전극(RE)에 의하여 재반사되어 해당 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 상부로 출력되므로 혼색을 방지함과 동시에 광 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 발광층(142)의 제 2 홈(h2)은 에어갭(Air Gap)으로 형성될 수 있으며, 발광층(142)의 제 2 홈(h2)에 형성된 에어갭에 의하여 발광층(142)에서 출력되는 광 중 인접한 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)로 진행하는 광(L2)은 에어갭에 의하여 반사되고, 반사전극(RE)에 의하여 재반사되어 해당 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 상부로 출력될 수 있게 하므로, 혼색 방지 및 광 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
나아가, 발광층(142)이 백색광을 발광하기 위한 복수의 발광층이 적층된 구조(tandem white)인 경우에는, 제 2 홈(h2)에 의하여 전하 생성층(carrier generation layer; CGL)이 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 경계에서 단선된 형태를 가지게 함으로써, 전하 생성층에 의하여 인접한 서브화소로 누설전류(leakage current)가 흐르는 것을 차단할 수 있게 되어, 의도치 않은 인접한 서브화소의 구동에 따른 화질 저하를 방지할 수 있게 된다.
최근 고해상도 디스플레이 구현을 위한 패턴의 고정세화(高精細化)를 위하여 다수의 컬러필터 패턴 사이에 블랙매트릭스를 생략한 구조의 전계발광 표시장치가 제시되고 있으며, 좌우의 눈에 대응해서 마련된 2개의 전계발광 표시장치에서 출력된 영상을 미러 등의 광학계를 통하여 시청할 수 있는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)가 개발되고 있다.
그러나, 초고정세화에서의 혼색이 발생되는 문제와 헤드 마운트 디스플레이에서 광학계의 소형화, 경량화의 어려움 등이 문제되고 있다.
이하, 초고정세화에서의 혼색을 방지함과 동시에 헤드 마운트 디스플레이에서 광학계의 소형화, 경량화를 구현할 수 있는 전계발광 표시장치에 대해서 제 2 실시예에서 설명하도록 한다.
<제 2 실시예>
이하에서는 제 1 실시예와 동일 유사한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치(200)는, 기판(210)과, 기판(210) 상부의 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에 형성되는 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3) 및 발광다이오드(D1, D2, D3)와, 발광다이오드(D1, D2, D3) 상부에 봉지층(270)과, 봉지층(270) 상부에 컬러필터층(280)을 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 제 2 실시예는 컬러필터층(280) 상부에 광 경로 조절층(290)이 배치될 수 있다.
즉, 하판, TFT기판 또는 백플레인(backplane)으로 불리기도 하는 기판(210) 상부에는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 별로 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3) 및 발광다이오드(D1, D2, D3)가 각각 형성될 수 있다.
여기서, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)은 특정한 한 종류의 컬러필터 패턴(281, 283, 285)이 형성되거나 또는 컬러필터 패턴(281, 283, 285)이 형성되지 않고 발광다이오드(D1, D2, D3)가 특별한 색상을 발광할 수 있는 단위를 의미한다.
예를 들어, 청색 서브화소 영역(SP1), 녹색 서브화소 영역(SP2), 적색 서브화소 영역(SP3)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 백색 서브화소 영역을 더 포함할 수도 있다.
각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에는 반도체층(222)이 형성되고, 반도체층(222) 상부에는 게이트절연층(224)이 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 전면에 형성될 수 있으며, 반도체층(222)은 순수 반도체물질로 이루어지고 중앙에 위치하는 액티브영역과, 불순물 반도체물질로 이루어지고 액티브영역의 좌우에 위치하는 소스영역 및 드레인영역을 포함할 수 있다.
반도체층(222)에 대응되는 게이트절연층(224) 상부에는 게이트전극(226)이 형성되고, 게이트전극(226) 상부에는 층간절연층(228)이 형성되는데, 층간절연층(228) 및 게이트절연층(224)은 반도체층(222)의 소스영역 및 드레인영역을 각각 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(CH1, CH2)을 포함할 수 있다.
반도체층(222)에 대응되는 층간절연층(228) 상부에는 서로 이격되는 소스전극(232) 및 드레인전극(230)이 형성되는데, 소스전극(232) 및 드레인전극(230)은 각각 제 1 및 제 2 콘택홀(CH1, CH2)을 통하여 반도체층(222)의 소스영역 및 드레인영역에 연결될 수 있다.
여기서, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 별로 형성된 반도체층(222), 게이트전극(226), 소스전극(232) 및 드레인전극(230)은 각각 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3)를 구성할 수 있다.
도 4에서는 코플라나 타입(coplanar type)의 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3)를 예로 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 스태거드 타입(staggered type)의 박막트랜지스터를 형성할 수도 있다.
각각의 박막트랜지스터(Td1, Td2, Td3) 상부에는 보호층(234)이 형성되는데, 보호층(234)은 소스전극(232)을 노출하는 제 3 콘택홀(CH3)을 포함할 수 있다.
여기서, 보호층(234) 및 층간절연층(228)에는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)을 구획하는 홀이 형성될 수 있다. 특히, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치(200)는 보호층(234)의 홀보다 층간절연층(228)의 홀이 더 큰 폭으로 형성되어 언더컷(under cut)의 형태를 이룰 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 보호층(234) 및 층간절연층(228)의 홀의 폭은 동일할 수도 있다.
그리고, 보호층(234) 및 층간절연층(228)에 형성된 홀에 의하여 보호층(234) 및 층간절연층(228)은 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에 대응하여 각각 분리되어 배치될 수 있게 된다.
그리고, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 보호층(234) 상부에는 반사전극(RE)이 각각 배치될 수 있다.
그리고, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 분리된 반사전극(RE) 상부에는 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3)이 각각 배치될 수 있다.
그리고, 서로 높이가 다른 제 1 유전체층(DIL1), 제 2 유전체층(DIL2) 및 제 제 3 유전체층(DIL3)상부 각각에는 제 1 전극(241)이 배치될 수 있다.
그리고, 제 1 전극(241)에는 제 1 전극(241)의 모서리를 덮는 절연패턴(IP)이 배치될 수 있다. 즉, 제 1 전극(241)의 측면과 상면의 일부를 덮는 절연패턴(IP)이 배치될 수 있다.
그리고, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별로 분리되며, 서로 높이가 다른 제 1 전극(241) 및 절연패턴(IP) 상면에는 발광층(242)이 배치될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치(200)의 발광층(242)은 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 경계에 대응하여 제 1 홈과 제 2 홈을 포함할 수 있다.
그리고, 발광층(242) 상에 발광층(242)에 전자를 공급하기 위한 제 2 전극(243)이 배치될 수 있다.
특히, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치(200)의 제 2 전극(243)은 발광층(242)의 제 1 홈에 대응하여 함몰부를 포함할 수 있다. 즉, 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 함몰부가 형성될 수 있다.
이와 같이, 반사전극(RE), 유전체층(DIL1, DIL2, DIL3), 제 1 전극(241), 절연패턴(IP), 발광층(242) 및 제 2 전극(243)이 중첩되어 발광다이오드(D1, D2, D3)를 이루고, 발광다이오드(D1, D2, D3)는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에 대응하여 각각 배치될 수 있다.
그리고, 적색 서브화소 영역(SP3)의 미세 공진 길이는 가장 길고, 청색 서브화소 영역(SP1)의 미세 공진 길이는 가장 짧고, 녹색 서브화소 영역(SP2)의 미세 공진 길이는 중간 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)마다 출사광을 보강간섭할 수 있으므로, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에서의 발광 효율을 최적화할 수 있어 소비전력을 낮출 수 있다.
그리고, 제 2 전극(243) 상부에는 봉지층(270)이 배치될 수 있다.
또한, 봉지층(270) 상부에는 컬러필터층(280)이 배치될 수 있다.
여기서, 컬러필터층(280)은 각 화소영역(SP1, SP2, SP3)에 대응하여 형성된 컬러필터 패턴(281. 283, 285)을 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치(도 4의 200)의 컬러필터층(280) 상부에는 광 경로 조절층(290)이 배치될 수 있다.
여기서, 광 경로 조절층(290)은 발광다이오드(D1, D2, D3)에서 출력된 광의 경로를 조절할 수 있다.
예를 들어, 발광다이오드(D1, D2, D3)에서 출력된 광을 광학계가 배치된 영역으로 집중시켜, 광학계를 소형 및 경량화 할 수 있으며, 발광다이오드(D1, D2, D3)에서 출력된 광 중 인접 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)으로 진행되는 광의 경로를 조절하여 혼색을 방지할 수 있다.
여기서, 광 경로 조절층(290)은 프레넬 렌즈(Fresnel Lens), 액정렌즈(Liquid Crystal Lens), 홀로그래픽 광학소자(HOE) 및 회절광학소자(DOE) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 프레넬 렌즈를 사용하여 컬러필터층(280)을 통과하여 외부로 출력되는 광을 컬러필터층(280) 상부에 배치된 프레넬 렌즈의 형상을 이용하여 광의 경로를 조절할 수 있다.
여기서, 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)는 글래스 타입(Glass type)과 필름 타입(Film type) 모두를 사용하여 구성될 수 있다.
프레넬 렌즈에 대하여 간단히 설명하면 다음과 같다. 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)는 볼록렌즈와 같은 작용을 가지게 한 대신, 그 두께를 줄인 렌즈를 말한다. 이때, 두께를 줄여도 볼록렌즈와 같은 역할을 할 수 있는 이유는, 프레넬 렌즈가 몇 개의 띠 모양으로 나뉘어 각 띠에 프리즘작용을 가지게 하여 수차(收差)를 작게 했기 때문이다. 즉, 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)는 집광렌즈(condenser)의 한 종류로서, 상을 만들 목적이 아니고, 광을 원하는 방향 및 장소로 집중시키기 위한 목적으로 사용되는 렌즈이다. 따라서, 프레넬 렌즈를 이용하여 광의 경로를 조절할 수 있다.
또한, 액정렌즈를 이용하여 액정층에 전극의 위치별로 서로 다른 전압을 인가하여 액정층을 구동시켜, 액정층에 입사하는 입사광의 위치별로 위상을 변화시켜 출력되는 광의 경로를 조절할 수도 있다.
그리고, 회절 광학소자(diffraction optical elements: DOEs)를 이용하여 광의 경로를 조정할 수도 있다.
예를 들어, 홀로그래픽 광학소자(HOE: Holographic Optical Element)를 이용하여 컬러필터층(280)을 통과하여 외부로 출력되는 광을 컬러필터층(280) 상부에 배치된 홀로그래픽 광학소자(HOE)를 통하여 회절시켜 광의 경로를 조절할 수 있다.
이와 같이 광 경로 조절층(290)을 이루는 프레넬 렌즈, 액정렌즈, 홀로그래픽 광학소자(HOE) 및 회절광학소자(DOE)는 일 예시이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 광의 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치(200)는, 기판(210)과, 기판(210) 상부에 발광다이오드(D1, D2, D3)와, 발광다이오드(D1, D2, D3) 상부에 컬러필터층(280)과, 컬러필터층(280) 상부에 광 경로 조절층(290)을 포함할 수 있다.
각각의 발광다이오드(D1, D2, D3)의 발광층(도 4의 242)에는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 경계에 대응하여 제 1 홈(h1)과 제 2 홈(h2)을 포함할 수 있다.
즉, 발광층(도 4의 242)의 상면에는 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 제 1 홈(h1)이 형성될 수 있다.
여기서, 제 1 홈(h1)은 기판(210)이 배치된 하부방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.
또한, 발광층(도 4의 242)의 하면에는 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 제 2 홈(h2)이 형성될 수 있다.
여기서, 제 2 홈은(h2) 제 2 전극(도 4의 243)이 배치된 상부방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.
이와 같이, 발광층(도 4의 242)은 제 1 홈(h1)과 제 2 홈(h2)에 의하여 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 두께가 얇아지는 형태를 가질 수 있다.
그리고, 제 2 전극(도 4의 243)은 발광층(도 4의 242)의 제 1 홈(h1)을 포함하는 모폴로지(morphology)를 따라 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 함몰부(DP)가 형성될 수 있다.
또한, 제 2 실시예의 전계발광 표시장치(200)는 적색 서브화소 영역(SP3)의 미세 공진 길이는 가장 길고, 청색 서브화소 영역(SP1)의 미세 공진 길이는 가장 짧고, 녹색 서브화소 영역(SP2)의 미세 공진 길이는 중간 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)마다 출사광을 보강간섭할 수 있으므로, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에서의 발광 효율을 최적화할 수 있어 소비전력을 낮출 수 있다.
즉, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에서 서로 다른 광 경로 거리(MCB, MCG, MCR)를 가짐으로써, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별 광 경로 거리(MCB, MCG, MCR)에 따른 공간 내에서 마이크로 캐비티 효과에 의해 특정 색상의 파장만 증폭되고 나머지 색상의 파장은 상쇄 혹은 감쇄된다.
그리고, 발광층(도 4의 242)에 출력되는 광 중 인접한 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)로 진행하는 광은 제 2 전극(도 4 의 243)의 함몰부(DP)의 형상 및 발광층(242)의 제 2 홈(h2)에 형성된 에어갭(Air Gap)에 의하여 반사되어 혼색을 방지함과 동시에 광 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전계발광 표시장치(200)는 컬러필터층(280) 상부에 광 경로 조절층(290)이 배치되어 있으므로, 도 5a 내지 5b에 도시한 바와 같이 컬러필터층(280)을 통과하여 광 경로 조절층(290)에 입사된 광의 경로를 일정한 방향으로 조절할 수 있게 된다.
이에 따라, 도 5c에 도시한 바와 같이 전계발광 표시장치(200)에서 출력되는 광을 중심영역으로 집광시킬 수도 있게 된다.
이와 같이 전계발광 표시장치(200)에서 출력되는 광을 광학계가 배치된 영역으로 집중시켜, 광학계를 통하여 시청할 수 있는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 광학계를 소형 및 경량화시킬 수 있게 한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제 1 변형예에 따른 전계발광 표시장치의 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 변형예에 따른 전계발광 표시장치(300)는, 기판(310)과, 기판(310) 상부에 발광다이오드(D1, D2, D3)와, 발광다이오드(D1, D2, D3) 상부에 광 경로 조절층(390)과, 광 경로 조절층(390) 상부에 컬러필터층(380)을 포함할 수 있다.
각각의 발광다이오드(D1, D2, D3)의 발광층(도 4의 242)에는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 경계에 대응하여 제 1 홈(h1)과 제 2 홈(h2)을 포함할 수 있다.
즉, 발광층(도 4의 242)의 상면에는 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 제 1 홈(h1)이 형성될 수 있다.
여기서, 제 1 홈(h1)은 기판(210)이 배치된 하부방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.
또한, 발광층(도 4의 242)의 하면에는 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 제 2 홈(h2)이 형성될 수 있다.
여기서, 제 2 홈은(h2) 제 2 전극(도 4의 243)이 배치된 상부방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.
이와 같이, 발광층(도 4의 242)은 제 1 홈(h1)과 제 2 홈(h2)에 의하여 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 두께가 얇아지는 형태를 가질 수 있다.
그리고, 제 2 전극(도 4의 243)은 발광층(도 4의 242)의 제 1 홈(h1)을 포함하는 모폴로지(morphology)를 따라 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 함몰부(DP)가 형성될 수 있다.
또한, 제 1 변형예의 전계발광 표시장치(300)는 적색 서브화소 영역(SP3)의 미세 공진 길이는 가장 길고, 청색 서브화소 영역(SP1)의 미세 공진 길이는 가장 짧고, 녹색 서브화소 영역(SP2)의 미세 공진 길이는 중간 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)마다 출사광을 보강간섭할 수 있으므로, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에서의 발광 효율을 최적화할 수 있어 소비전력을 낮출 수 있다.
즉, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에서 서로 다른 광 경로 거리(MCB, MCG, MCR)를 가짐으로써, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별 광 경로 거리(MCB, MCG, MCR)에 따른 공간 내에서 마이크로 캐비티 효과에 의해 특정 색상의 파장만 증폭되고 나머지 색상의 파장은 상쇄 혹은 감쇄된다.
그리고, 발광층(도 4의 242)에 출력되는 광 중 인접한 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)로 진행하는 광은 제 2 전극(도 4 의 243)의 함몰부(DP)의 형상 및 발광층(242)의 제 2 홈(h2)에 형성된 에어갭(Air Gap)에 의하여 반사되어 혼색을 방지함과 동시에 광 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 제 1 변형예에 따른 전계발광 표시장치(300)는 컬러필터층(380) 하부에 광 경로 조절층(390)이 배치되어 있으므로, 도 6a 내지 6b에 도시한 바와 같이 발광다이오드(D1, D2, D3)에서 출력되어 광 경로 조절층(390)에 입사된 광의 경로를 일정한 방향으로 조절할 수 있게 된다.
여기서, 광 경로 조절층(390)은 프레넬 렌즈(Fresnel Lens), 액정렌즈(Liquid Crystal Lens), 홀로그래픽 광학소자(HOE) 및 회절광학소자(DOE) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 도 5c에 도시한 바와 같이 전계발광 표시장치(300)에서 출력되는 광을 중심영역으로 집광시킬 수도 있게 된다.
이와 같이 전계발광 표시장치(300)에서 출력되는 광을 광학계가 배치된 영역으로 집중시켜, 광학계를 통하여 시청할 수 있는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 광학계를 소형 및 경량화시킬 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 제 2 변형예에 따른 전계발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 변형예에 따른 전계발광 표시장치(400)는, 기판(410)과, 기판(410) 상부에 발광다이오드(D1, D2, D3)와, 발광다이오드(D1, D2, D3) 상부에 광 경로 조절층(490)과, 광 경로 조절층(490) 상부에 컬러필터층(480)을 포함할 수 있다.
각각의 발광다이오드(D1, D2, D3)의 발광층(도 4의 242)에는 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 경계에 대응하여 제 1 홈(h1)과 제 2 홈(h2)을 포함할 수 있다.
즉, 발광층(도 4의 242)의 상면에는 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 제 1 홈(h1)이 형성될 수 있다.
여기서, 제 1 홈(h1)은 기판(410)이 배치된 하부방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.
또한, 발광층(도 4의 242)의 하면에는 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 제 2 홈(h2)이 형성될 수 있다.
여기서, 제 2 홈은(h2) 제 2 전극(도 4의 243)이 배치된 상부방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태일 수 있다.
이와 같이, 발광층(도 4의 242)은 제 1 홈(h1)과 제 2 홈(h2)에 의하여 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 두께가 얇아지는 형태를 가질 수 있다.
그리고, 제 2 전극(도 4의 243)은 발광층(도 4의 242)의 제 1 홈(h1)을 포함하는 모폴로지(morphology)를 따라 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 경계에 대응하여 함몰부(DP)가 형성될 수 있다.
또한, 제 2 변형예의 전계발광 표시장치(400)는 적색 서브화소 영역(SP3)의 미세 공진 길이는 가장 길고, 청색 서브화소 영역(SP1)의 미세 공진 길이는 가장 짧고, 녹색 서브화소 영역(SP2)의 미세 공진 길이는 중간 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)마다 출사광을 보강간섭할 수 있으므로, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에서의 발광 효율을 최적화할 수 있어 소비전력을 낮출 수 있다.
즉, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)에서 서로 다른 광 경로 거리(MCB, MCG, MCR)를 가짐으로써, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)별 광 경로 거리(MCB, MCG, MCR)에 따른 공간 내에서 마이크로 캐비티 효과에 의해 특정 색상의 파장만 증폭되고 나머지 색상의 파장은 상쇄 혹은 감쇄된다.
그리고, 발광층(도 4의 242)에 출력되는 광 중 인접한 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)로 진행하는 광은 제 2 전극(도 4 의 243)의 함몰부(DP)의 형상 및 발광층(242)의 제 2 홈(h2)에 형성된 에어갭(Air Gap)에 의하여 반사되어 혼색을 방지함과 동시에 광 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 제 2 변형예에 따른 전계발광 표시장치(400)는 컬러필터층(480) 하부에 광 경로 조절층(490)이 배치되어 있으므로, 도 7에 도시한 바와 같이 발광다이오드(D1, D2, D3)에서 출력되어 광 경로 조절층(490)에 입사된 광의 경로를 일정한 방향으로 조절할 수 있게 된다.
여기서, 광 경로 조절층(490)은 결속재, 모노머, 개시제, 감광염료를 포함할 수 있으며. 굴절률이 낮은 결속제 집결 영역(A2)과 굴절률이 높은 중합체 집결 영역(A1)을 포함할 수 있다.
즉, 각 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3) 의 경계에 굴절률이 낮은 결속제 집결 영역(A2)을 형성하여, 발광다이오드(D1, D2, D3)에서 출력되는 광 중 인접한 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)으로 진행하는 광(LI)을 결속제 집결 영역(A2)을 통하여 반사시켜 해당 서브화소 영역(SP1, SP2, SP3)의 상부로 광 경로를 변경시켜 혼색을 방지함과 동시에 광 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 기판 124: 게이트절연층
128: 층간절연층 134: 보호층
h1: 제 1 홈 h2: 제 2 홈
DP: 함몰부 IP: 절연패턴
RE: 반사전극 141: 제 1 전극
142: 발광층 143: 제 2 전극
SP1, SP2, SP3: 서브화소 영역
DIL1, DIL2, DIL3: 유전체층
D1, D2, D3: 발광 다이오드

Claims (17)

  1. 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판 상에 상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역에 배치된 절연층;
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역 각각의 상기 절연층 상부에 배치된 반사전극;
    상기 반사전극 상부의 제 1 전극;
    상기 제 1 전극의 모서리를 덮는 절연패턴;
    상기 제 1 전극 및 상기 절연패턴 상에 상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브 화소영역 전면에 배치된 발광층;
    상기 발광층 상부에 배치된 제 2 전극
    을 포함하며,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역은 상기 반사전극과 상기 제 2 전극 사이의 거리가 서로 다르고,
    상기 기판과 상기 발광층 사이에, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역의 각각의 경계에 대응하여 에어갭이 구비되는 전계발광 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광층의 상면은 상기 다수의 서브화소 영역 경계에 대응하여 형성된 제 1 홈을 포함하고 상기 제 1 홈은 상기 에어갭과 중첩하는 전계발광 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은 상기 발광층의 상기 상면의 형상을 따라 배치되며, 상기 제 1 홈에 대응하는 함몰부를 포함하고, 상기 함몰부는 상기 에어갭과 중첩하는 전계발광 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 홈은 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 전계발광 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광층의 하면은 상기 다수의 서브화소 영역 경계에 대응하여 형성된 제 2 홈을 포함하는 전계발광 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 전계발광 표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 홈은 상기 에어갭을 형성하는 전계발광 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사전극은 상기 절연층의 상면 및 측면을 덮는 전계발광 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 반사전극과 상기 제 1 전극 사이에, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역에 대응하여 각각 배치된 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층을 더 포함하고,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층은 서로 상이한 두께로 이루어지며,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층 각각은 상기 반사전극의 상면 및 측면을 덮는 전계발광 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 상기 제 1, 제 2 및 제 3 유전체층 각각의 상면 및 측면을 덮는 전계발광 표시장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 전극 상부에 배치된 봉지층과, 상기 봉지층 상부에 배치된 컬러필터층을 더 포함하는 전계발광 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 컬러필터층 상부에 배치된 광 경로 조절층을 더 포함하고, 상기 광 경로 조절층은 프레넬 렌즈, 액정렌즈, 홀로그래픽 광학소자(HOE) 및 회절광학소자(DOE) 중 어느 하나로 이루어지는 전계발광 표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 컬러필터층과 상기 봉지층 사이에 배치된 광 경로 조절층을 더 포함하고, 상기 광 경로 조절층은 프레넬 렌즈, 액정렌즈, 홀로그래픽 광학소자(HOE) 및 회절광학소자(DOE) 중 어느 하나로 이루어지는 전계발광 표시장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어갭은 상기 절연층 내에도 구비되는 전계발광 표시장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어갭은 상기 절연패턴 내에도 구비되는 전계발광 표시장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어갭의 하단과 상단 사이의 거리는 상기 절연패턴의 하단과 상단 사이의 거리보다 큰 전계발광 표시장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 절연층 사이의 상기 제 1, 제 2 및 제3 서브화소 영역의 각각에 박막트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 절연층은 상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역의 각각의 경계에 대응하는 홀을 가지며,
    상기 홀은 상기 박막트랜지스터와 이격되고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 서브화소 영역의 인접한 두 서브화소 영역의 박막트랜지스터들 사이에 위치하는 전계발광 표시장치.
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