KR20200097373A - 양자점 색 변환 필터를 구비하는 유기발광 표시장치 - Google Patents

양자점 색 변환 필터를 구비하는 유기발광 표시장치 Download PDF

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Abstract

유기발광 표시장치가 제공된다. 상기 유기발광 표시장치는, 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 복수의 유기발광 다이오드들, 상기 복수의 유기발광 다이오드들 상에 배치되는 봉지막, 및 상기 봉지막 상에 배치되는 복수의 제1 색변환 필터들을 포함하되, 상기 봉지막은, 상기 복수의 유기발광 다이오드들 상에 배치되는 제1 서브 무기막, 상기 제1 서브 무기막 상에 배치되며, 상기 제1 서브 무기막과 다른 굴절률을 갖는 제2 서브 무기막, 상기 제2 서브 무기막 상에 배치되는 유기막, 및 상기 유기막 상에 배치되는 제3 서브 무기막을 포함한다.

Description

양자점 색 변환 필터를 구비하는 유기발광 표시장치{Organic light emitting display device including quantum dot color convert filter}
본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것이다. 자세하게는, 양자점 색 변환 필터를 구비한 유기발광 표시장치에 관한 것이다.
표시장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)등과 같은 여러 종류의 표시장치가 사용되고 있다.
그 중, 유기발광 표시장치는 자발광형 소자인 유기발광 다이오드를 포함한다. 유기발광 다이오드는 대향하는 두 개의 전극 및 그 사이에 개재된 유기 발광층을 포함할 수 있다. 두 개의 전극으로부터 제공된 전자와 정공은 유기 발광층에서 재결합하여 엑시톤을 생성하고, 생성된 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 변화하며 광이 방출될 수 있다.
이러한 유기발광 표시장치는 별도의 광원이 불필요하기 때문에 소비 전력이 낮고 경량의 박형으로 구성할 수 있을 뿐만 아니라 넓은 시야각, 높은 휘도와 콘트라스트 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성을 가져 차세대 표시 장치로 주목을 받고 있다.
또한, 양자점(Quantum Dot, QD)은 양자 고립 효과(quantum confinement effect)를 가지는 수 나노 크기의 반도체성 나노 크기 입자이고, 벌크(bulk) 상태에서 일반적인 반도체성 물질이 갖고 있지 않은 우수한 광학적, 전기적 특성을 나타낸다. 양자점은 빛 등의 에너지로 자극하면 빛을 발광할 수 있으며, 입자의 크기에 따라 방출하는 빛의 색상이 달라진다.
이러한 양자점을 활용하여 색순도가 좋고 색재현성이 우수하며 동영상 특성이 좋은 대면적 고해상도 디스플레이의 구현이 가능하여 많은 연구가 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 유기 발광층 상에 배치된 소자들의 굴절률 매칭을 통해, 휘도가 향상된 유기발광 표시장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치는, 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 복수의 유기발광 다이오드들, 상기 복수의 유기발광 다이오드들 상에 배치되는 봉지막, 및 상기 봉지막 상에 배치되는 복수의 제1 색변환 필터들을 포함하되, 상기 봉지막은, 상기 복수의 유기발광 다이오드들 상에 배치되는 제1 서브 무기막, 상기 제1 서브 무기막 상에 배치되며, 상기 제1 서브 무기막과 다른 굴절률을 갖는 제2 서브 무기막, 상기 제2 서브 무기막 상에 배치되는 유기막, 및 상기 유기막 상에 배치되는 제3 서브 무기막을 포함한다.
상기 제2 서브 무기막의 굴절률은 상기 제1 서브 무기막의 굴절률 보다 클 수 있다.
상기 제2 서브 무기막의 굴절률은 1.5 내지 1.57일 수 있다.
상기 제1 서브 무기막의 굴절률과 상기 제2 서브 무기막의 굴절률 차이는 0.09이하일 수 있다.
상기 제1 서브 무기막의 두께는 5000Å 이상이고, 상기 제2 서브 무기막의 두께는 3000Å 이하일 수 있다.
상기 유기발광 표시장치는 상기 복수의 유기발광 다이오드들과 상기 봉지막 사이에 배치되는 층간 절연막을 더 포함하되, 상기 층간 절연막은 무기물을 포함할 수 있다.
상기 층간 절연막의 굴절률은 1.4 내지 2.5이고, 두께는 1000Å 이하일 수 있다.
상기 복수의 제1 색변환 필터들은 양자점(quantum dot)을 포함할 수 있다.
상기 유기발광 표시장치는 상기 봉지막과 상기 복수의 제1 색변환 필터들 사이에 배치되는 제1 캡핑층 및 제2 캡핑층을 더 포함하되, 상기 제1 캡핑층 및 상기 제2 캡핑층의 두께는 각각 5000Å 이하일 수 있다.
상기 제1 캡핑층의 굴절률은 1.55 내지 1.65이고, 상기 제2 캡핑층은 굴절률은 1.4 내지 2.0이며, 상기 파장 변환 패턴과 직접 접할 수 있다.
상기 봉지막은, 상기 제3 서브 무기막 상에 배치되는 제4 서브 무기막을 더 포함하되, 상기 제4 서브 무기막은 상기 제3 서브 무기막보다 굴절률이 클 수 있다.
상기 제4 서브 무기막의 굴절률은 1.55 내지 1.65이고, 두께는 3000Å이하일 수 있다.
상기 봉지막은, 상기 복수의 유기발광 다이오드들과 상기 제1 서브 무기막 사이에 배치되는 제5 서브 무기막 및
상기 유기막과 상기 제3 서브 무기막 사이에 배치되는 제6 서브 무기막을 더 포함할 수 있다.
상기 제5 서브 무기막의 두께 및 상기 제6 서브 무기막의 두께는 3000Å 이하일 수 있다.
상기 각 유기발광 다이오드들은, 제1 베이스 기판 상에 배치되는 제1 화소 전극, 제1 화소 전극 상에 배치되는 제2 화소 전극, 및 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 사이에 배치되는 복수의 발광층을 포함할 수 있다.
상기 유기발광 표시장치는 상기 복수의 제1 색변환 필터들 상에 배치되는 제3 캡핑층, 및 상기 제3 캡핑층 상에 배치되는 복수의 제2 색변환 필터들을 더 포함할 수 있다.
상기 각 제1 색변환 필터들은 파장 변환 패턴이고, 상기 각 제2 색변환 필터들은 컬러 필터일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치는, 복수의 색상 영역들 및 비발광 영역이 정의된 유기발광 표시장치로서, 상기 각 색상 영역들에 배치되는 복수의 유기발광 다이오드들, 상기 복수의 유기발광 다이오드들 상에 배치되는 봉지막, 및 상기 봉지막 상에 배치되고, 상기 복수의 발광 영역 중 적어도 하나에 배치되는 파장 변환 패턴을 포함하되, 상기 봉지막은, 상기 복수의 유기발광 다이오드들 상에 배치되는 제1 무기막;
상기 제1 무기막 상에 배치되는 유기막, 및 상기 유기막 상에 배치되는 제2 무기막을 포함하고, 상기 제1 무기막은, 제1 서브 무기막 및 상기 제1 서브 무기막보다 큰 굴절률을 갖는 제2 서브 무기막을 포함하고, 상기 제2 무기막은, 제3 서브 무기막 및 상기 제3 서브 무기막보다 큰 굴절률을 갖는 제4 서브 무기막을 포함한다.
상기 복수의 색상 영역들은 서로 다른 색을 발광 하는 제1 색상 영역, 제2 색상 영역 및 제3 색상 영역을 포함하고, 상기 복수의 유기발광 다이오드들은 상기 제1 색상 영역, 상기 제2 색상 영역 및 상기 제3 색상 영역에 각각 배치될 수 있다.
상기 복수의 유기발광 다이오드들은 동일한 색의 광을 방출할 수 있다.
상기 제1 색상 영역은 적색광을 출사하고, 상기 제2 색상 영역은 녹색광을 출사하고, 상기 제3 색상 영역은 청색광을 출사하고, 상기 각 유기발광 다이오드들은 청색광을 방출할 수 있다.
상기 유기발광 표시장치는 상기 봉지막과 상기 파장 변환 패턴 사이에 배치되는 충진층을 더 포함할 수 있다.
상기 충진층은 불활성 가스를 포함할 수 있다.
상기 유기발광 표시장치는 상기 파장 변환 패턴과 상기 충진층 사이에 배치되고, 상기 충진층보다 굴절률이 큰 제1 캡핑층 및 제2 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
상기 봉지막은 상기 제1 서브 무기막, 상기 제2 서브 무기막, 상기 유기막, 상기 제3 서브 무기막 및 상기 제4 서브 무기막이 차례로 배치될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 유기발광 표시장치의 소자의 계면 간 굴절률의 차이를 조정하여 정면의 광추출량을 늘릴 수 있다. 이에 따라, 유기발광 표시장치는 휘도가 향상될 수 있다.
또한, 유기발광 표시장치의 색변환층을 통한 색변환 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I1-I1’선을 따라 절단한 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 I2-I2’선을 따라 자른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
도 5는 도 4의 유기발광 다이오드를 확대한 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 유기발광 다이오드의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 유기발광 다이오드의 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 8은 도 4의 실시예에서 제2 층간 절연막 내지 제2 캡핑층 사이의 광 경로를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9는 도 8의 비교예로서, 광 경로를 설명하기 위한 다른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 10은 제1 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 제2 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 12는 제3 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 13은 제4 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 14는 제5 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 15는 제6 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
본 명세서의 다양한 실시예들에 따른 유기발광 표시장치는 동영상이나 정지영상을 표시하는 장치 또는 입체 영상을 표시하는 장치로서 이동 통신 단말기, 스마트폰, 태블릿, 스마트 워치 및 내비게이션 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다. 다만, 실시예들은 본 발명의 사상을 벗어나지 않은 이상 다른 전자 장치의 표시 화면으로 사용될 수 있음은 물론이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 I1-I1’선을 따라 절단한 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 유기발광 표시장치(1)는 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)을 포함한다.
표시 영역(DA)은 화상을 표시하는 영역으로 정의된다. 표시 영역(DA)에는 화상을 표시하는 소자들이 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 표시 영역(DA)은 평평한 형상을 가질 수 있다. 표시 영역(DA)은 유기발광 표시장치(1)의 중앙부에 배치될 수 있다. 다만, 표시 영역(DA)의 위치 및 형상은 도면에 도시된 것에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 표시 영역(DA)은 유기발광 표시장치(1)의 테두리에 배치될 수도 있고, 표시 영역(DA)의 적어도 일부 영역은 구부러진 형상일 수도 있다.
표시 영역(DA)은 발광 영역 및 비발광 영역(NLA)을 포함한다.
발광 영역은 표시 영역(DA)에서 광이 투과되어 사용자에게 시인되는 영역으로 정의된다. 발광 영역은 복수의 색상 영역들(LA11 내지 LAmn)을 포함할 수 있다. 복수의 색상 영역들(LA11 내지 LAmn)은 행렬 형태로 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 색상 영역들(LA11 내지 LAmn)은 n*m 행렬의 형태로 배열될 수 있다. 이하, 예시 적인 색상 영역으로, 1행 1열의 색상 영역인 제1 색상 영역(LA11), 1행 2열의 색상 영역인 제2 색상 영역(LA12), 1행 3열의 색상 영역인 제3 색상 영역(LA13)을 기준으로 설명한다.
복수의 색상 영역들(LA11 내지 LAmn)은 적색광을 발광하는 영역, 녹색광을 발광하는 영역, 청색광을 발광하는 영역을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 백색광을 발광하는 영역을 더 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 복수의 색상 영역들은 적색광을 발광하는 영역, 녹색광을 발광하는 영역 및 청색광을 발광하는 영역 대신 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로(yellow)색을 발광 하는 영역을 포함할 수도 있다. 이하에서는, 유기발광 표시장치(1)의 발광 영역이 각각 적색광, 녹색, 청색광을 발광하는 제1 색상 영역(LA11), 제2 색상 영역(LA12) 및 제3 색상 영역(LA13)을 포함하는 경우를 예로 하여 설명하기로 한다. 다만, 제1 색상 영역(LA11), 제2 색상 영역(LA12) 및 제3 색상 영역(LA13)의 색의 종류 및 배치 순서는 이에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
본 명세서에서, 청색광은 약 450nm 내지 495nm의 파장 범위를 갖는 광에 해당하며, 녹색광은 약 495nm 내지 570nm의 파장 범위를 갖는 광에 해당하며, 적색광은 약 620nm 내지 750nm의 파장 범위를 갖는 광을 일컫는다.
제1 색상 영역(LA11), 제2 색상 영역(LA12) 및 제3 색상 영역(LA13)은 열방향 및/또는 행방향을 따라 교대로 배열될 수 있다. 각 색상 영역들은 사각 형상일 수 있다.
본 명세서에서, 행방향이라고 하면, 제1 방향(dr1)으로, 도면상 가로 방향을 의미한다. 열방향이라고 하면, 제2 방향(dr2)으로, 도면상 세로 방향을 의미한다. 행방향과 열방향은 서로 교차하는 방향이다. 즉, 제1 방향(dr1)은 제2 방향(dr2)과 교차하는 방향이다. 또한, 제3 방향(dr3)은 제2 방향(dr2) 및 제1 방향(dr1)과 수직인 방향을 의미한다. 즉, 유기발광 표시장치(1)의 두께 방향(예를 들어, 제1 기판(10)의 두께 방향)을 의미한다. 다만, 실시예들은 언급한 방향에 한정되지 않고, 제1 방향(dr1), 제2 방향(dr2) 및 제3 방향(dr3) 중 일 방향은 나머지 방향들과 모두 수직인 상대적인 방향을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.
명확히 도시하지는 않았지만, 각 색상 영역들(LA11 내지 LAmn)의 크기는 서로 상이할 수 있다. 이 경우, 제3 색상 영역(LA13)의 크기는 제1 색상 영역(LA11) 보다 크기가 크고, 제1 색상 영역(LA11)의 크기는 제2 색상 영역(LA12)의 크기보다 더 클 수 있다. 다만, 각 색상 영역들의 크기 순서는 이에 제한되는 것은 아니다.
비발광 영역(NLA)은 표시 영역(DA)에서 복수의 색상 영역들(LA11 내지 LAmn)을 구분하기 위한 영역으로 정의된다. 즉, 비발광 영역(NLA)은 광이 투과되지 않는 영역일 수 있다. 비발광 영역(NLA)은 각 색상 영역들을 둘러싸는 형태일 수 있다. 예를 들어, 비발광 영역(NLA)은 그물 형태일 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 화상이 표시되지 않는 영역으로 정의된다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일 측에 배치된다. 예를 들어, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 주변을 둘러쌀 수 있다. 일 실시예로, 비표시 영역(NDA)에는 스피커 모듈(미도시) 및 센서 모듈(미도시) 등이 배치될 수 있다. 여기서, 센서 모듈은 일 실시예로, 리모트 컨트롤 센서, 조도 센서, 근접 센서, 적외선 센서, 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
유기발광 표시장치(1)는 개략적으로 제1 기판(10), 제1 기판(10)과 대향하여 배치된 제2 기판(30), 제1 기판(10)과 제2 기판(30) 사이에 개재된 충진층(70) 및 충진층(70)의 테두리에서, 제1 기판(10)과 제2 기판(30)을 상호 결합하는 실링부(50)를 포함하는 적층 구조를 가질 수 있다.
제1 기판(10)은 화상을 표시하기 위한 소자 및 회로, 예컨대 스위칭 소자 등과 같은 화소 회로 및 유기발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 제1 기판(10)은 표시 기판일 수 있다.
제2 기판(30)은 제1 기판(10)의 상부에 위치하고 제1 기판(10)과 대향한다. 제2 기판(30)은 제1 기판(10)에서 방출된 광의 색을 변환하는 색변환 필터를 포함하는 색변환 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실링부(50)는 제1 기판(10)과 제2 기판(30) 사이에 위치할 수 있다. 실링부(50)는 비표시 영역(NDA)에서 제1 기판(10)과 제2 기판(30)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 제1 기판(10)과 제2 기판(30)은 실링부(50)를 매개로 상호 결합될 수 있다. 실링부(50)는 에폭시계 레진 등과 같은 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실링부(50)에 의해 둘러싸인 제1 기판(10)과 제2 기판(30) 사이의 공간에는 충진층(70)이 위치할 수 있다. 충진층(70)은 제1 기판(10)과 제2 기판(30) 사이를 채울 수 있다. 충진층(70)은 광을 투과할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 충진층(70)은 실리콘계 유기물질, 에폭시계 유기물질, 또는 에폭시-아크릴계 유기물질과 유기물을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 충진층(70)은 실리콘 러버(Silicone rubber) 또는 공기층일 수 있다. 여기서, 공기층은 질소, 아르곤 등과 같은 불활성 가스를 포함하거나 다양한 종류의 가스 혼합물을 포함할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5을 결부하여, 유기발광 표시장치(1)의 자세한 적층 구조에 대해 보다 상세히 설명한다. 발광 영역 중 예시적인 색상 영역인 제1 색상 영역(LA11), 제2 색상 영역(LA12) 및 제3 색상 영역(LA13)을 기준으로 설명하기로 한다.
도 4는 도 3의 I2-I2’선을 따라 자른 유기발광 표시장치의 단면도이다. 도 5는 도 4의 유기발광 다이오드를 확대한 단면도이다.
이하, 제1 기판(10)에 대해 보다 자세하게 설명한다.
제1 기판(10)은 제1 베이스 기판(101), 제1 베이스 기판(101) 상에 배치되는 복수의 스위칭 소자들(TR1, TR2, TR3), 복수의 스위칭 소자들(TR1, TR2, TR3) 상에 배치되는 복수의 유기발광 다이오드(310)들 및 복수의 유기발광 다이오드(310)들 상에 배치되는 봉지막(400)을 포함한다.
제1 기판(10)은 상술한 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)이 정의될 수 있다.
제1 베이스 기판(101)은 경성(rigid) 기판일 수 있다. 여기서, 제1 베이스 기판(101)은 유리 기판, 석영 기판, 유리 세라믹 기판, 결정질 유리 기판 및 강화 플라스틱 중 하나일 수 있다.
제1 베이스 기판(101) 상에는 버퍼층(201)이 배치된다. 버퍼층(201)은 제1 베이스 기판(101)의 표면을 평활하게 하고, 수분 또는 외부 공기의 침투를 방지하는 기능을 한다. 버퍼층(201)은 무기막일 수 있다. 버퍼층(201)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
버퍼층(201) 상에는 복수의 스위칭 소자들 (TR1, TR2, TR3)이 배치된다. 여기서, 각 스위칭 소자들(TR1, TR2, TR3)은 박막 트랜지스터일 수 있다. 도면에 도시된 각 스위칭 소자들(TR1, TR2, TR3)은 박막 트랜지스터 중 구동 트랜지스터일 수 있다.
각 스위칭 소자들(TR1, TR2, TR3)은 제1 스위칭 소자(TR1), 제2 스위칭 소자(TR2) 및 제3 스위칭 소자(TR3)를 포함할 수 있다. 각 스위칭 소자들(TR1, TR2, TR3)은 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)마다 하나 이상 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 스위칭 소자(TR1)는 제1 색상 영역(LA11)에 구비되고, 제2 스위칭 소자(TR2)는 제2 색상 영역(LA12)에 구비되고, 제3 스위칭 소자(TR3)는 제3 색상 영역(LA13)에 구비될 수 있다.
각 스위칭 소자들(TR1, TR2, TR3)은 각각 반도체층(A1, A2, A3), 게이트 전극(G1, G2, G3), 소스 전극(S1, S2, S3), 드레인 전극(D1, D2, D3)을 포함할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 버퍼층(201) 상에 반도체층(A1, A2, A3)이 배치된다. 반도체층(A1, A2, A3)은 비정질 실리콘(amorphous silicon), 폴리 실리콘(poly silicon), 저온 폴리 실리콘(low temperature poly silicon) 및 유기 반도체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 반도체층(A1, A2, A3)은 산화물 반도체일 수도 있다. 명확히 도시하지는 않았지만, 반도체층(A1, A2, A3)은 채널 영역과, 채널 영역의 양 측에 배치되며, 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
반도체층(A1, A2, A3) 상에는 게이트 절연막(211)이 배치된다. 게이트 절연막(211)은 무기막일 수 있다. 게이트 절연막(211)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
게이트 절연막(211) 상에는 게이트 전극(G1, G2, G3)이 배치된다. 게이트 전극(G1, G2, G3)은 도전성을 가지는 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 게이트 전극(G1, G2, G3)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti)을 포함할 수 있다. 게이트 전극(G1, G2, G3)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
게이트 전극(G1, G2, G3) 상에는 제1 층간 절연막(212)이 배치된다. 제1 층간 절연막(212)은 무기막일 수 있다. 제1 층간 절연막(212)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
제1 층간 절연막(212) 상에는 소스 전극(S1, S2, S3)과, 드레인 전극(D1, D2, D3)이 배치된다. 소스 전극(S1, S2, S3)과 드레인 전극(D1, D2, D3)은 도전성을 가지는 금속 물질로 형성된다. 예를 들면, 소스 전극(S1, S2, S3)과 드레인 전극(D1, D2, D3)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo)을 포함할 수 있다.
소스 전극(S1, S2, S3)과 드레인 전극(D1, D2, D3)은 제1 층간 절연막(212) 및 게이트 절연막(211)을 관통하는 컨택홀을 통하여 반도체층(A1, A2, A3)의 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
별도 도시하지는 않았지만, 유기발광 표시장치(1)는 제1 베이스 기판(101) 상에 스토리지 커패시터 및 스위치 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
소스 전극(S1, S2, S3), 드레인 전극(D1, D2, D3) 및 제1 층간 절연막(212) 상에 보호층(220)이 배치된다. 여기서, 보호층(220)은 스위칭 소자들(TR1, TR2, TR3)를 포함하는 회로부를 덮도록 배치된다. 보호층(220)은 패시베이션막 또는 평탄화막일 수 있다. 패시베이션막은 SiO2, SiNx 등을 포함할 수 있고, 평탄화막은 아크릴, 폴리이미드와 같은 재질을 포함할 수 있다. 보호층(220)은 패시베이션막과 평탄화막을 모두 포함할 수도 있다. 이 경우, 소스 전극(S1, S2, S3), 드레인 전극(D1, D2, D3) 및 제1 층간 절연막(212) 상에 패시베이션막이 배치되고, 패시베이션막 상에 평탄화막이 배치될 수 있다. 보호층(220)의 상면은 평탄할 수 있다.
보호층(220) 상에 복수의 유기발광 다이오드(310)들이 배치될 수 있다. 각 유기발광 다이오드(310)들은 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)마다 배치될 수 있다. 이하에서, 각 유기발광 다이오드(310)의 구성요소에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
보호층(220) 상에 복수의 제1 화소 전극들(311)이 배치된다. 각 제1 화소 전극들(311)은 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)마다 배치된 화소 전극일 수 있다. 또한, 복수의 제1 화소 전극들(311)은 유기발광 다이오드(310)의 애노드(anode) 전극일 수 있다.
각 제1 화소 전극들(311)은 보호층(220)을 관통하는 비아홀을 통해 제1 베이스 기판(101)에 배치된 드레인 전극(D1, D2, D3)(또는, 소스 전극(S1, S2, S3))과 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 제1 화소 전극들(311)은 일함수가 높은 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 복수의 제1 화소 전극들(311)은 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3) 등을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)에서, 각 제1 화소 전극들(311)이 평면상 차지하는 면적은 동일할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 제1 화소 전극들(311) 상에는 화소 정의막(330)이 배치된다. 화소 정의막(330)은 각 제1 화소 전극들(311)의 적어도 일부를 노출하는 개구부를 포함한다. 일 실시예로, 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)에서, 각 개구부의 폭은 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 색상 영역(LA12)의 개구부, 제1 색상 영역(LA11)의 개구부 및 제3 색상 영역(LA13)의 개구부는 순서대로 더 좁은 폭을 가질 수 있다. 즉, 화소 정의막(330)에 의해 노출된 각 제1 화소 전극들(311)의 면적은 제3 색상 영역(LA13), 제1 색상 영역(LA11) 및 제2 색상 영역(LA12)에서의 순서대로 더 넓어질 수 있다.
화소 정의막(330)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 화소 정의막(330)은 포토 레지스트, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘 화합물, 폴리아크릴계 수지 등의 재료를 포함할 수 있다.
화소 정의막(330)에 의해 노출된 각 제1 화소 전극들(311) 상에는 유기 발광층(320)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 유기 발광층(320)은 제1 정공 수송층(HTL1), 제1 발광층(EL11) 및 제1 전자 수송층(ETL1)이 차례로 배치된 형태일 수 있다. 일 실시예에서, 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)의 유기 발광층(320)은 모두 청색의 유기 발광층(320)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 전자 수송층(ETL1) 상에는 제2 화소 전극(312)이 배치된다. 제2 화소 전극(312)은 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)의 구별없이 제1 베이스 기판(101) 전체에 걸쳐 배치된 공통 전극일 수 있다. 또한, 제2 화소 전극(312)은 유기발광 다이오드(310)의 캐소드 전극일 수 있다.
제2 화소 전극(312)은 일함수가 낮은 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 화소 전극(312)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)을 포함할 수 있다. 제2 화소 전극(312)은 보조 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 보조 전극은 상기 물질이 증착되어 형성된 막, 및 상기 막 상에 투명 금속 산화물, 예를 들어, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 인듐-주석-아연-산화물(Indium-Tin-Zinc-Oxide) 등을 포함할 수 있다.
유기발광 표시장치(1)가 전면 발광형일 경우, 제2 화소 전극(312)으로서 일함수가 작은 도전층을 박막으로 형성하고, 그 상부에 투명한 도전막, 예컨대, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO)층, 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO)층, 산화아연(Zinc Oxide: ZnO)층, 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)층 등을 적층할 수 있다.
각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)에서, 상술한 제1 화소 전극(311), 제1 정공 수송층(HTL1), 제1 발광층(EL11) 및 제1 전자 수송층(ETL1) 및 제2 화소 전극(312)은 하나의 유기발광 다이오드(310)를 구성할 수 있다.
유기발광 다이오드(310)의 소자의 종류 및 적층 순서는 도면에 도시된 것에 제한되는 것은 아니다. 유기발광 다이오드(310)로서 다양한 변형 실시예가 유기발광 표시장치(1)에 적용될 수 있으며, 이에 대하여 도 6 및 도 7에서 후술하기로 한다.
제2 화소 전극(312) 상에는 제2 층간 절연막(350)이 배치된다. 제2 층간 절연막(350)은 단층막 또는 다층막일 수 있다. 제2 층간 절연막(350)은 단층막인 경우 무기물을 포함하고, 다층막인 경우 유무기 복합물일 수 있다. 예를 들어, 제2 층간 절연막(350)은 플루오르화 금속(Metal Fluorine), 금속 산화물(Metal Oxide), 금속 질화물(Metal Nitride) 또는 금속 산질화물(Metal Oxinitride)을 포함할 수 있다. 제2 층간 절연막(350)은 스퍼터링(sputtering), ALD(Atomic layer deposition), 또는 CVD(Chemical vapor deposition)공법 등으로 형성될 수 있다.
제2 층간 절연막(350)의 두께는 약 1000Å이하일 수 있다. 제2 층간 절연막(350)은 제1 굴절률을 갖을 수 있다. 예를 들어, 제2 층간 절연막(350)이 단층막인 경우, 제1 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.9 내지 2.5의 범위를 가질 수 있다. 제2 층간 절연막(350)이 다층막인 경우, 제1 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.4 내지 2.5의 범위를 가질 수 있다.
제2 층간 절연막(350)은 유기발광 다이오드(310)의 광 추출을 향상시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 층간 절연막(350)은 생략될 수도 있다.
제2 층간 절연막(350) 상에는 봉지막(400)이 배치된다. 제2 층간 절연막(350)이 생략된 다른 실시예에서, 봉지막(400)은 제2 화소 전극(312) 상에 직접 배치될 수도 있다.
봉지막(400)은 무기막을 포함한다. 봉지막(400)은 복수의 적층막을 포함할 수 있다. 도면에서는 봉지막(400)이 제2 층간 절연막(350) 상에 순차적으로 적층된 제1 무기막(410), 유기막(420) 및 제2 무기막(430)을 포함하는 다층막으로 이루어진 경우를 예시하고 있다.
한편, 제1 무기막(410)은 다층막일 수 있다. 본 실시예에서, 제1 무기막은 제1 서브 무기막(411), 제2 서브 무기막(412) 및 제3 서브 무기막(413)이 차례로 적층된 구조를 갖는 것을 예를 들어 설명하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 서브 무기막(411), 제2 서브 무기막(412) 및 제3 서브 무기막(413)의 각 굴절률은 모두 동일하거나 서로 다른 것을 포함할 다를 수 있다. 일 실시예에서, 제1 무기막의 두께는 약 2μm 이하일 수 있다. 즉, 제1 서브 무기막(411), 제2 서브 무기막(412) 및 제3 서브 무기막(413)의 두께의 합은 약 2㎛ 이하일 수 있다.
제1 서브 무기막(411)은 제2 층간 절연막(350) 상에 배치된다. 제1 서브 무기막(411)은 금속 산화물(Metal Oxide), 금속 질화물(Metal Nitride) 또는 금속 산질화물(Metal Oxinitride)을 포함할 수 있다.
제1 서브 무기막(411)은 제2 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.4 내지 1.6의 범위를 가질 수 있다. 제2 굴절률은 제1 굴절률보다 낮을 수도 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제1 서브 무기막(411)은 대체로 제2 층간 절연막(350)보다 소한 물질일 수 있다.
본 명세서에서, 소한 물질이라 하면, 상대적으로 굴절률이 낮은 물질로서, 파동의 진행 속도가 상대적으로 낮아지는 물질을 의미한다. 즉, 밀한 물질은 소한 물질에 비해 상대적으로 빽빽한 물질임을 의미한다. 밀한 물질과 소한 물질은 두 물질간 아닌 상대적인 개념으로 이해되는 것은 자명하다.
제1 서브 무기막(411)의 두께는 약 3000Å이하일 수 있다. 제1 서브 무기막(411)은 단일막으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 서브 무기막(411)은 스퍼터링(sputtering), ALD(Atomic layer deposition), 또는 CVD(Chemical vapor deposition)공법 등으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 서브 무기막(411)은 생략될 수도 있다.
제2 서브 무기막(412)은 제1 서브 무기막(411) 상에 배치된다. 제2 서브 무기막(412)은 제1 서브 무기막(411)과 동일한 물질로 형성되거나, 제1 서브 무기막(411)에서 예시된 물질 중 하나를 포함할 수 있다.
제2 서브 무기막(412)은 제3 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.4 내지 1.6의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제3 굴절률은 제2 굴절률과 대체로 동일할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 서브 무기막(412)의 두께는 약 5000Å이상일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 서브 무기막(412)은 단일막일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 서브 무기막(412)은 제1 서브 무기막(411)과 동일한 공정으로 형성되거나, 제1 서브 무기막(411)에서 예시된 공정 중 하나에 의해 형성될 수 있다.
제1 서브 무기막(411)과 제2 서브 무기막(412)이 동일 물질을 포함하고 동일한 공정에 의해 형성되는 경우, 제1 서브 무기막(411)은 제2 서브 무기막(412)의 두께를 두껍게 하기위한 요소일 수 있다.
제3 서브 무기막(413)은 제2 서브 무기막(412) 상에 배치된다. 제3 서브 무기막(413)은 제1 서브 무기막(411)과 동일한 물질로 형성되거나, 제1 서브 무기막(411)에서 예시된 물질 중 하나를 포함할 수 있다.
제3 서브 무기막(413)은 제4 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.5 내지 1.57의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제4 굴절률은 제3 굴절률보다 높을 수 있다. 이 경우, 제3 서브 무기막(413)은 제2 서브 무기막(412)에 비해 대체로 밀한 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 제3 굴절률과 제4 굴절률의 대소 관계는 이에 제한되는 것은 아니다.
제3 서브 무기막(413)의 두께는 약 3000Å이하일 수 있다. 일 실시예에서, 제3 서브 무기막(413)은 단일막으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제3 서브 무기막(413)은 제1 서브 무기막(411)과 동일한 공정으로 형성되거나, 제1 서브 무기막(411)에서 예시된 공정 중 하나에 의해 형성될 수 있다.
유기막(420)은 제3 서브 무기막(413) 상에 배치된다. 유기막(420)은 광경화성 아크릴, 실리콘 또는 에폭시를 포함하는 고분자로 이루어질 수 있다. 유기막은 약 400nm 내지 780nm의 광에 대한 평균 투과율은 약 88% 이상이고, 약 380nm 내지 410nm의 광에 대한 평균 투과율은 10% 미만인 물질로 이루어질 수 있다.
유기막(420)은 제5 굴절률을 포함할 수 있다. 제5 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.5 내지 1.6의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제5 굴절률은 제4 굴절률보다 낮을 수 있다. 이 경우, 유기막(420)은 제3 서브 무기막(413)에 비해 대체로 소한 물질로 이루어질 수 있다.
유기막(420)의 두께는 약 2㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 일 실시예에서, 유기막(420)은 단일막 또는 다층막일 수 있다. 유기막(420)은 잉크젯(Inkjet), 슬릿 코팅(Slit Coating), 스크린 프리팅(Screen Printing) 또는 액정 적하(ODF)등의 공법으로 형성될 수 있다.
제2 무기막(430)은 유기막(420) 상에 배치된다. 제2 무기막(430)은 다층막일 수 있다. 본 실시예에서, 제2 무기막(430)은 제4 서브 무기막(431), 제5 서브 무기막(432) 및 제6 서브 무기막(433)이 차례로 적층된 구조를 갖는 것을 예를 들어 설명하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 제4 서브 무기막(431), 제5 서브 무기막(432) 및 제6 서브 무기막(433)의 각 굴절률은 모두 동일하거나 서로 다른 것을 포함할 다를 수 있다. 일 실시예에서, 제2 무기막(430)의 두께는 약 2.6㎛ 이하일 수 있다. 즉, 제4 서브 무기막(431), 제5 서브 무기막(432) 및 제6 서브 무기막(433)의 두께의 합은 약 2㎛ 이하일 수 있다.
제4 서브 무기막(431)은 유기막(420) 상에 배치된다. 제4 서브 무기막(431)은 제1 서브 무기막(411)과 동일한 물질로 형성되거나, 제1 서브 무기막(411)에서 예시된 물질 중 하나를 포함할 수 있다.
제4 서브 무기막(431)은 제7 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제7 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.5 내지 1.57의 범위를 가질 수 있다.
제4 서브 무기막(431)의 두께는 약 3000Å이하일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 서브 무기막(412)은 단일막일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제4 서브 무기막(431)은 제1 서브 무기막(411)과 동일한 공정으로 형성되거나, 제1 서브 무기막(411)에서 예시된 공정 중 하나에 의해 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제4 서브 무기막(431)은 생략될 수도 있다.
제5 서브 무기막(432)은 제4 서브 무기막(431) 상에 배치된다. 제5 서브 무기막(432)은 제1 서브 무기막(411)과 동일한 물질로 형성되거나, 제1 서브 무기막(411)에서 예시된 물질 중 하나를 포함할 수 있다.
제5 서브 무기막(432)은 제8 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제8 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.6 내지 1.9의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제8 굴절률은 제7 굴절률과 동일하거나 높을 수 있다. 이 경우, 제5 서브 무기막(432)은 제4 서브 무기막(431)에 비해 동일한 물질이거나 대체로 밀한 물질로 이루어질 수 있다.
제5 서브 무기막(432)의 두께는 약 2㎛이하일 수 있다. 일 실시예에서, 제5 서브 무기막(432)은 단일막일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제5 서브 무기막(432)은 제1 서브 무기막(411)과 동일한 공정으로 형성되거나, 제1 서브 무기막(411)에서 예시된 공정 중 하나에 의해 형성될 수 있다.
제4 서브 무기막(431)과 제5 서브 무기막(432)이 동일 물질을 포함하고 동일한 공정에 의해 형성되는 경우, 제4 서브 무기막(431)은 제5 서브 무기막(432)의 두께를 두껍게 하기위한 요소일 수 있다.
제6 서브 무기막(433)은 제5 서브 무기막(432) 상에 배치된다. 제6 서브 무기막(433)은 제1 서브 무기막(411)과 동일한 물질로 형성되거나, 제1 서브 무기막(411)에서 예시된 물질 중 하나를 포함할 수 있다.
제6 서브 무기막(433)은 제9 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제9 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.55 내지 1.65의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제9 굴절률은 제8 굴절률보다 높을 수 있다. 이 경우, 제6 서브 무기막(433)은 제5 서브 무기막(432)에 비해 대체로 밀한 물질로 이루어질 수 있다.
제6 서브 무기막(433)의 두께는 약 3000Å이하일 수 있다. 일 실시예에서, 제6 서브 무기막(433)은 단일막일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제6 서브 무기막(433)은 제1 서브 무기막(411)과 동일한 공정으로 형성되거나, 제1 서브 무기막(411)에서 예시된 공정 중 하나에 의해 형성될 수 있다.
봉지막(400) 내 각 층의 굴절률을 조정하여, 유기발광 다이오드(310)로부터 방출되는 광의 경로를 조절할 수 있다. 이에 대해, 도 8에서 후술된다.
이하, 제2 기판(30)에 대해 보다 자세하게 설명한다. 실질적으로 도면상, 유기발광 표시장치(1)는 제1 기판(10)과 충진층(70) 상에 제3 캡핑층(513), 제2 캡핑층(512), 제2 색변환 필터, 제1 캡핑층(511) 및 제1 색변환 필터가 제3 방향(dr3)으로 차례로 배치된 형태일 수 있다. 다만, 제2 기판(30)은 제1 기판(10)과 대향하므로, 유기발광 표시장치(1)에서, 제2 기판(30)의 적층 순서의 방향은 제1 기판(10)의 적층 순서의 방향과 반대일 수 있다. 즉, 제1 기판(10)의 적층 순서는 제3 방향(dr3)이고, 제2 기판(30)의 적층 순서는 제3 방향(dr3)의 반대 방향일 수 있다. 따라서, 설명의 편의를 위해, 제2 기판(30)에 대한 설명에 한하여, 제2 기판(30)에 포함되는 제1 소자가 제2 소자 상에 배치된다는 표현은, 제1 소자는 제2 소자로부터 제3 방향(dr3)의 반대 방향으로 배치되는 것을 의미한다.
제2 기판(30)은 차례로 적층된 제2 베이스 기판(601), 제1 블랙 매트릭스(521), 제1 색변환 필터, 제1 캡핑층(511), 제2 색변환 필터, 제2 캡핑층(512), 제2 블랙 매트릭스(522) 및 제3 캡핑층(513)을 포함한다. 또한, 제2 기판(30)은 제2 색변환 필터와 동일층에 형성되는 광 투과 패턴(533)을 더 포함할 수 있다.
제2 기판(30)에는 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)들을 포함하는 발광 영역 및 비발광 영역(NLA)이 정의될 수 있다.
제2 베이스 기판(601)은 광 투과성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 제2 베이스 기판(601)은 유리기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 베이스 기판(601)은 윈도우 부재일 수 있다. 윈도우 부재는 외부의 스크래치 등으로부터 제1 기판(10) 및 제2 기판(30)을 보호할 수 있다.
제1 블랙 매트릭스(521)는 제2 베이스 기판(601) 상에 배치된다. 제1 블랙 매트릭스(521)는 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)들의 경계를 따라 배치되고, 광의 투과를 차단할 수 있다. 제1 블랙 매트릭스(521)는 화소 정의막(330)에 중첩될 수 있다. 본 명세서에서 “중첩된다”라고 표현하면, 다른 정의가 없는 한 두 구성이 유기발광 표시장치(1)의 두께 방향(제3 방향(dr3))으로 중첩(overlap)되는 것을 의미한다. 제1 블랙 매트릭스(521)는 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)들이 정의될 수 있는 개구부를 포함할 수 있다
제1 블랙 매트릭스(521)의 재료는 광을 차단할 수 있는 경우라면 특별히 제한되지 않는다. 제1 블랙 매트릭스(521)는 일 실시예로, 감광성 조성물, 유기물 또는 금속성 물질 등으로 형성될 수 있다. 감광성 조성물은 일 실시예로, 바인더 수지, 중합성 모노머, 중합성 올리고머, 안료, 분산제 등을 포함할 수 있다. 금속성 물질은 크롬 등을 포함할 수 있다.
제1 색변환 필터는 제2 베이스 기판(601) 및 제1 블랙 매트릭스(521) 상에 배치된다. 제1 색변환 필터는 제1 블랙 매트릭스(521)의 개구부와 중첩할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 색변환 필터는 컬러 필터(540)일 수 있다. 컬러 필터는 특정 색의 광을 선택적으로 투과하되, 다른 색의 광을 흡수하여 진행을 차단할 수 있다. 컬러 필터를 통과한 광은 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue)의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 다만, 상기 컬러 필터를 통과한 광의 표시 색이 기본색으로 제한되는 것은 아니며, 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 옐로(yellow) 및 화이트(white) 계열의 색 중 어느 하나를 표시할 수도 있다.
본 실시예에서, 제1 색변환 필터는 적색의 제1 컬러 필터(541), 녹색의 제2 컬러 필터(542) 및 청색의 제3 컬러 필터(543)인 것을 예로서 설명한다.
제1 컬러 필터(541)는 제1 색상 영역(LA11)에 배치될 수 있다. 제1 컬러 필터(541)는 제1 색의 광을 투과하되, 제2 색의 광 및 제3 색의 광을 흡수하여 차단할 수 있다. 여기서, 제1 색은 적색, 제2 색은 녹색, 제3 색은 청색일 수 있다. 즉, 제1 컬러 필터(541)는 적색 컬러 필터일 수 있으며, 적색의 색제(red colorant)를 포함할 수 있다. 적색 컬러 필터는 적색광을 투과하되, 녹색광 및 청색광을 흡수하여 차단할 수 있다.
제2 컬러 필터(542)는 제2 색상 영역(LA12)에 배치될 수 있다. 제2 컬러 필터(542)는 제2 색의 광을 투과하되, 제1 색의 광 및 제3 색의 광을 흡수하여 차단할 수 있다. 즉, 제2 컬러 필터(542)는 녹색 컬러 필터일 수 있으며, 녹색의 색제(green colorant)를 포함할 수 있다. 녹색 컬러 필터는 녹색광을 투과하되, 적색광 및 청색광을 흡수하여 차단할 수 있다.
제3 컬러 필터(543)는 제3 색상 영역(LA13)에 배치될 수 있다. 제3 컬러 필터(543)는 제3 색의 광을 투과하되, 제1 색의 광 및 제2 색의 광을 흡수하여 차단할 수 있다. 즉, 제3 컬러 필터(543)는 청색 컬러 필터일 수 있으며, 청색의 색제(blue colorant)를 포함할 수 있다. 청색 컬러 필터는 청색광을 투과하되, 적색광 및 녹색광을 흡수하여 차단할 수 있다.
컬러 필터(540)는 외광을 상당한 수준으로 흡수하므로, 편광판 등을 추가로 배치하지 않더라도 외광 반사를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에서, 각 컬러 필터(540)간의 경계 부분은 비발광 영역(NLA)에 위치할 수 있다. 즉, 각 컬러 필터(540)간의 경계 부분은 제1 블랙 매트릭스(521)와 중첩될 수 있다.
제1 캡핑층(511)은 제1 색변환 필터 상에 배치된다. 제1 캡핑층(511)은 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 컬러 필터 등을 손상시키거나 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 또한 제1 캡핑층(511)은 각 컬러 필터에 포함된 색제(colorant)가 다른 구성으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 캡핑층(511)은 무기물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 캡핑층(511)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산질화물 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 캡핑층(511)은 스퍼터링(sputtering), ALD(Atomic layer deposition), 또는 CVD(Chemical vapor deposition)공법 등으로 형성될 수 있다.
제2 색변환 필터 및 광 투과 패턴(533)은 제1 캡핑층(511) 상에 배치된다. 제2 색변환 필터는 파장 변환 패턴(530)일 수 있다. 파장 변환 패턴(530)은 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장의 광으로 변환하여 출사할 수 있다. 파장 변환 패턴(530)을 통과한 광은 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue)의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 다만, 상기 파장 변환 패턴(530)을 광의 표시 색이 기본색으로 제한되는 것은 아니며, 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 옐로(yellow) 및 화이트(white) 계열의 색 중 어느 하나를 표시할 수도 있다.
본 실시예에서, 파장 변환 패턴(530)는 서로 다른 제1 파장 변환 패턴(531) 및 제2 파장 변환 패턴(532)을 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다.
제1 파장 변환 패턴(531)은 제1 색상 영역(LA11)에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 파장 변환 패턴(531)은 청색광을 약 610nm 내지 약 650nm 범위인 적색광으로 변환하여 출사할 수 있다. 제1 파장 변환 패턴(531)은 제2 색상 영역(LA12) 및 제3 색상 영역(LA13)에는 배치되지 않을 수 있다.
제1 파장 변환 패턴(531)은 제1 베이스 수지(5311) 및 제1 베이스 수지(5311) 내에 분산된 제1 파장 변환 물질(5313)을 포함할 수 있으며, 제1 베이스 수지(5311) 내에 분산된 제1 산란체(5315)를 더 포함할 수 있다.
제1 베이스 수지(5311)는 광 투과율이 높고, 제1 파장 변환 물질(5313) 및 제1 산란체(5315)에 대한 분산 특성이 우수한 재료이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 베이스 수지(5311)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등의 유기 재료를 포함할 수 있다.
제1 파장 변환 물질(5313)은 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장으로 변환할 수 있다. 제1 파장 변환 물질(5313)의 예로는 양자점(quantum dot, QD), 양자 막대 또는 형광체 등을 들 수 있다. 양자점은 전자가 전도대에서 가전자대로 전이하면서 특정 파장의 광을 방출하는 입자상 물질일 수 있다.
상기 양자점은 반도체 나노 결정 물질일 수 있다. 양자점은 그 조성 및 크기에 따라 특정 밴드갭을 가져 빛을 흡수한 후 고유의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 양자점의 반도체 나노 결정의 예로는 IV족계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정, IV-VI족계 나노 결정 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, IV족계 나노 결정은 규소(Si), 게르마늄(Ge), 또는 탄화규소(silicon carbide, SiC), 규소-게르마늄(SiGe) 등의 이원소 화합물 등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, II-VI족계 화합물 나노 결정은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물 등의 이원소 화합물, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물 등의 삼원소 화합물, 또는 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물 등의 사원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, III-V족계 화합물 나노 결정은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물 등의 이원소 화합물, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물 등의 삼원소 화합물, 또는 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물 등의 사원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
IV-VI족계 나노 결정은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물 등의 이원소 화합물, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물 등의 삼원소 화합물, 또는 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물 등의 사원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 양자점의 쉘은 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층의 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 챠징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단일층 또는 다중층일 수 있다. 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 파장 변환 물질(5313)이 방출하는 광은 약 45nm 이하, 또는 약 40nm 이하, 또는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며 이를 통해 표시 장치가 표시하는 색의 색 순도와 색 재현성을 개선할 수 있다. 또한, 제1 파장 변환 물질(5313)이 방출하는 광은 입사광의 입사 방향과 무관하게 여러 방향을 향하여 방출될 수 있다. 이를 통해 표시 장치의 측면 시인성을 개선할 수 있다.
유기발광 다이오드(310)에서 제공된 방출광(L) 중 일부는 제1 파장 변환 물질(5313)에 의해 적색광으로 변환되지 않고 제1 파장 변환 패턴(531)을 투과하여 방출될 수 있다. 제1 파장 변환 패턴(531)에 의해 변환되지 않고 제1 컬러 필터(541)에 입사한 성분은, 제1 컬러 필터(541)에 의해 차단될 수 있다. 반면, 제1 파장 변환 패턴(531)에 의해 변환된 적색광은 제1 컬러 필터(541)를 투과하여 외부로 출사될 수 있다. 이에 따라 제1 색상 영역(LA11)에서 외부로 출사되는 제1 출사광(L1)은 적색광일 수 있다.
제1 산란체(5315)는 제1 베이스 수지(5311)와 상이한 굴절률을 가지고 제1 베이스 수지(5311)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 산란체(5315)는 광 산란 입자일 수 있다. 제1 산란체(5315)는 투과광의 적어도 일부를 산란시킬 수 있는 재료이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 금속 산화물 입자 또는 유기 입자일 수 있다. 상기 금속 산화물로는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2) 등을 예시할 수 있고, 상기 유기 입자 재료로는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등을 예시할 수 있다. 제1 산란체(5315)는 제1 파장 변환 패턴(531)을 투과하는 광의 파장을 실질적으로 변환시키지 않으면서 입사광의 입사 방향과 무관하게 무작위한 방향으로 광을 산란시킬 수 있다. 이를 통해 제1 파장 변환 패턴(531)을 투과하는 광의 경로 길이를 증가시킬 수 있고, 제1 파장 변환 물질(5313)에 의한 색 변환 효율을 증가시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 파장 변환 패턴(531)의 두께는 3㎛ 내지 15㎛일 수 있다. 제1 파장 변환 패턴(531)에 포함된 제1 파장 변환 물질(5313)의 함량은 10% 내지 60%일 수 있다. 또한 제1 파장 변환 패턴(531)에 포함된 제1 산란체(5315)의 함량은 2% 내지 15%일 수 있다.
제2 파장 변환 패턴(532)은 제2 색상 영역(LA12)에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 파장 변환 패턴(532)은 청색광을 약 510nm 내지 약 550nm 범위인 녹색광으로 변환하여 출사할 수 있다. 제2 파장 변환 패턴(532)은 제1 색상 영역(LA11) 및 제2 색상 영역(LA12)에는 배치되지 않을 수 있다.
제2 파장 변환 패턴(532)은 제2 베이스 수지(5321) 및 제2 베이스 수지(5321) 내에 분산된 제2 파장 변환 물질(5323)을 포함할 수 있으며, 제2 베이스 수지(5321) 내에 분산된 제2 산란체(5325)를 더 포함할 수 있다.
제2 베이스 수지(5321)는 광 투과율이 높고, 제2 파장 변환 물질(5313) 및 제2 산란체(5325)에 대한 분산 특성이 우수한 재료이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 제2 베이스 수지(5321)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등의 유기 재료를 포함할 수 있다.
제2 파장 변환 물질(5323)의 예로는 양자점, 양자 막대 또는 형광체 등을 들 수 있다. 그 외 제2 파장 변환 물질(5323)에 대한 보다 구체적인 설명은 제1 파장 변환 물질(5313)의 설명에서 상술한 바와 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 생략한다.
제1 파장 변환 물질(5313) 및 제2 파장 변환 물질(5323)은 모두 양자점으로 이루어질 수 있다. 이러한 경우 제1 파장 변환 물질(5313)을 이루는 양자점의 직경은 제2 파장 변환 물질(5323)을 이루는 양자점의 직경보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 변환 물질(5313)의 양자점 크기는 약 55Å 내지 65Å일 수 있다. 또한, 제2 파장 변환 물질(5323)의 양자점 크기는 약 40Å 내지 50Å일 수 있다.
제1 파장 변환 패턴(531) 및 제2 파장 변환 패턴(532)을 투과한 광은 편광이 해소된 비편광(unpolarized)된 상태일 수 있다. 비편광된 광이란 특정 방향의 편광 성분만으로 이루어지지 않은 광, 즉 특정 방향만으로 편광되지 않은 광, 다시 말해서 무작위화된 편광(random polarization) 성분으로 이루어진 광을 의미한다. 비편광된 광의 예로는 자연 광(natural light)을 들 수 있다.
제2 산란체(5325)는 제2 베이스 수지(5321)와 상이한 굴절률을 가지고 제2 베이스 수지(5321)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 산란체(5325)는 광 산란 입자일 수 있다. 그 외 제2 산란체(5325)에 대한 구체적 설명은 제1 산란체(5315)에 대한 설명과 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 생략한다.
몇몇 실시예에서 제2 파장 변환 패턴(532)의 두께는 3㎛ 내지 15㎛일 수 있다. 제2 파장 변환 패턴(532)에 포함된 제2 파장 변환 물질(5323)의 함량은 10% 내지 60%일 수 있다. 또한 제2 파장 변환 패턴(532)에 포함된 제2 산란체(5325)의 함량은 2% 내지 15%일 수 있다.
제2 파장 변환 패턴(532)에는 유기발광 다이오드(310)에서 방출된 방출광(L)이 제공될 수 있으며, 제2 파장 변환 물질(5323)은 유기발광 다이오드(310)에서 제공된 방출광(L)을 녹색광으로 변환하여 방출할 수 있다.
유기발광 다이오드(310)에서 제공된 방출광(L) 중 일부는 제2 파장 변환 물질(5323)에 의해 녹색광으로 변환되지 않고 제2 파장 변환 패턴(532)을 투과하여 방출될 수 있으며, 이는 제2 컬러 필터(542)에 의해 차단될 수 있다. 반면, 방출광(L)중 제2 파장 변환 패턴(532)에 의해 변환된 녹색광은 제2 컬러 필터(542)를 투과하여 외부로 출사된다. 이에 따라 제2 색상 영역(LA12)에서 외부로 출사되는 제2 출사광(L2)은 녹색광일 수 있다.
광 투과 패턴(533)은 제3 색상 영역(LA13) 내에 위치하고 제1 색상 영역(LA11) 및 제2 색상 영역(LA12)에는 위치하지 않을 수 있다. 광 투과 패턴(533)은 대체로 입사광을 그대로 투과시킬 수 있다.
광 투과 패턴(533)은 제3 베이스 수지(3451) 및 제3 베이스 수지(3451) 내에 분산된 제3 산란체(3455)를 더 포함할 수 있다.
제3 베이스 수지(3451)는 광 투과율이 높은 유기물질로 이루어질 수 있으며, 제1 베이스 수지(3451)와 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 베이스 수지(3451)의 구성물질로 예시된 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 산란체(3455)는 제3 베이스 수지(3451)와 상이한 굴절률을 가지고 제3 베이스 수지(3451)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제3 산란체(3455)는 광 산란 입자일 수 있다. 제3 산란체(3455)는 투과광의 적어도 일부를 산란시킬 수 있는 재료이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 금속 산화물 입자 또는 유기 입자일 수 있다. 상기 금속 산화물로는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2) 등을 예시할 수 있고, 상기 유기 입자 재료로는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등을 예시할 수 있다. 제3 산란체(3455)는 제3 파장 변환 패턴(341)을 투과하는 광의 파장을 실질적으로 변환시키지 않으면서 입사광의 입사 방향과 무관하게 무작위한 방향으로 광을 산란시킬 수 있다. 이를 통해 광 투과 패턴(533)을 투과하는 광의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
유기발광 다이오드(310)로부터 제공된 방출광(L)은 광 투과 패턴(533) 및 제3 컬러 필터(543)를 투과하여 외부로 출사된다. 즉, 제3 색상 영역(LA13)에서 출사되는 제3 출사광(L3)은 유기발광 다이오드(310)에서 방출된 청색광인 방출광(L)과 동일한 파장을 가질 수 있다.
제1 파장 변환 패턴(531), 제2 파장 변환 패턴(532) 및 광 투과 패턴(533)은 서로 평면상 이격되어 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 파장 변환 패턴(531), 제2 파장 변환 패턴(532) 및 광 투과 패턴(533)에 각각 포함된 물질이 서로 혼합되지 않을 수 있다. 이격된 제1 파장 변환 패턴(531), 제2 파장 변환 패턴(532) 및 광 투과 패턴(533)의 사이에 이격 공간이 형성될 수 있다.
제1 파장 변환 패턴(531), 제2 파장 변환 패턴(532) 및 광 투과 패턴(533) 상에 제2 캡핑층(512)이 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(512)은 제1 파장 변환 패턴(531), 제2 파장 변환 패턴(532) 및 광 투과 패턴(533)을 커버할 수 있다. 제2 캡핑층(512)은 제1 파장 변환 패턴(531), 제2 파장 변환 패턴(532) 및 광 투과 패턴(533)의 사이에 이격 공간을 포함하여 배치될 수 있다. 상기 이격 공간에서, 제2 캡핑층(512)은 제1 캡핑층(511)과 직접 접할 수 있다.
제2 캡핑층(512)은 제1 캡핑층(511)과 함께 제1 파장 변환 패턴(531), 제2 파장 변환 패턴(532) 및 광 투과 패턴(533)을 밀봉할 수 있으며, 이에 따라 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 제1 파장 변환 패턴(531), 제2 파장 변환 패턴(532) 및 광 투과 패턴(533)을 손상시키거나 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
제2 캡핑층(512)은 무기물로 이루어질 수 있다. 제2 캡핑층(512)은 제1 캡핑층(511)과 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 캡핑층(511)의 설명에서 언급된 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 캡핑층(512)의 두께는 약 5000Å이하일 수 있다. 제2 캡핑층(512)은 단일막으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 캡핑층(512)은 제1 캡핑층(511)과 동일한 공법으로 형성되거나, 제1 캡핑층(511)에서 예시된 공법 중 하나로 형성될 수 있다.
제2 캡핑층(512)은 제10 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제10 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.4 내지 2.0의 범위를 가질 수 있다.
제2 블랙 매트릭스(522)는 제2 캡핑층(512) 상에 배치된다. 제1 블랙 매트릭스(521)는 각 색상 영역(LA11, LA12, LA13)들의 경계를 따라 배치되고, 광의 투과를 차단할 수 있다. 제2 블랙 매트릭스(522)는 화소 정의막에 중첩될 수 있다. 제2 블랙 매트릭스(522)는 제1 파장 변환 패턴(531), 제2 파장 변환 패턴(532) 및 광 투과 패턴(533) 사이의 이격 공간과 중첩될 수 있다.
제2 블랙 매트릭스(522)의 재료는 광을 차단할 수 있는 경우라면 특별히 제한되지 않는다. 제2 블랙 매트릭스(522)는 제1 블랙 매트릭스(521)와 동일한 물질로 이루어 지거나, 제1 블랙 매트릭스(521)에서 언급된 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 캡핑층(513)은 제2 캡핑층(512) 및 제2 블랙 매트릭스(522) 상에 배치된다. 제3 캡핑 층은 발광 영역에서 제2 캡핑층(512)과 중첩되고, 비발광 영역(NLA)에서 제2 블랙 매트릭스(522)와 중첩될 수 있다.
제3 캡핑층(513)은 무기물로 이루어질 수 있다. 제3 캡핑층(513)은 제1 캡핑층(511)과 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 캡핑층(511)의 설명에서 언급된 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 캡핑층(513)의 두께는 약 5000Å이하일 수 있다. 제3 캡핑층(513)은 단일막으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제3 캡핑층(513)은 제1 캡핑층(511)과 동일한 공법으로 형성되거나, 제1 캡핑층(511)에서 예시된 공법 중 하나로 형성될 수 있다.
제3 캡핑층(513)은 제11 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제11 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.55 내지 1.65의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 제3 캡핑층(513)은 생략될 수도 있다.
충진층(70)은 제3 캡핑층(513)과 제6 서브 무기막(433) 사이에 위치한다. 충진층(70)은 제12 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 제12 굴절률은 약 560nm의 광에 대해, 약 1.4 내지 1.6의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제12 굴절률은 제11 굴절률과 제9 굴절률보다 낮을 수 있다. 이 경우, 충진층(70)은 제3 캡핑층(513)과 제6 서브 무기막(433)에 비해 대체로 소한 물질로 이루어질 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 유기발광 다이오드의 변형예를 도시한 단면도이다. 도 7은 도 5에 도시된 유기발광 다이오드의 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 유기 발광층(320_1)은 제1 발광층(EL11) 상에 위치하는 제1 전하 생성층(CGL11) 및 제1 전하 생성층(CGL11) 상에 위치하는 제2 발광층(EL12)을 더 포함할 수 있으며, 제1 전하수송층(ETL1)은 제2 발광층(EL12) 상에 위치할 수 있다.
제1 전하 생성층(CGL11)은 인접한 각 발광층에 전하를 주입하는 역할을 할 수 있다. 제1 전하 생성층(CGL11)은 제1 발광층(EL11)과 제2 발광층(EL12) 사이에서 전하 균형을 조절하는 역할을 할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 전하 생성층(CGL11)은 n형 전하 생성층 및 p형 전하 생성층을 포함할 수 있다. 상기 p형 전하 생성층은 상기 n형 전하 생성층 상에 배치될 수 있다.
제2 발광층(EL12)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 제1 발광층(EL11)과 마찬가지로 청색광을 발광할 수 있다. 제2 발광층(EL12)은 제1 발광층(EL11)과 동일한 피크 파장 또는 상이한 피크 파장의 청색광을 발광할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 발광층(EL11)과 제2 발광층(EL12)은 서로 다른 색상의 빛을 발광할 수도 있다. 즉, 제1 발광층(EL11)은 청색광을 발광하는 반면, 제2 발광층(EL12)은 녹색광을 발광할 수도 있다.
상술한 구조의 유기 발광층(320_1)은 두 개의 발광층을 포함함으로써, 도 5의 구조 대비 발광 효율 및 수명이 개선될 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 유기 발광층(320_2)이 3개의 발광층(EL11, EL12, EL13)과 이들 사이에 개재된 2개의 전하 생성층(CGL11, CGL12)을 포함할 수 있음을 예시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 유기 발광층(320_2)은 제1 발광층(EL11) 상에 위치하는 제1 전하 생성층(CGL11), 제1 전하 생성층(CGL11) 상에 위치하는 제2 발광층(EL12), 제2 발광층(EL12) 상에 위치하는 제2 전하 생성층(CGL12) 및 제2 전하 생성층(CGL12) 상에 위치하는 제3 발광층(EL13)을 더 포함할 수 있다. 제1 전하수송층(ETL1)은 제3 발광층(EL13) 상에 위치할 수 있다.
제3 발광층(EL13)은 제1 발광층(EL11) 및 제2 발광층(EL12)과 마찬가지로 청색광을 발광할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 발광층(EL11), 제2 발광층(EL12), 제3 발광층(EL13)은 각각 청색광을 발광하되, 파장 피크가 모두 동일할 수도 있고, 일부는 상이할 수도 있다. 다른 실시예에서, 제1 발광층(EL11), 제2 발광층(EL12), 제3 발광층(EL13)의 발광 색상이 다를 수도 있다. 예를 들어, 각 발광층이 청색 또는 녹색을 발광하거나, 각 발광층이 적색, 녹색, 청색을 발광함으로써 전체적으로 화이트 광을 방출할 수도 있다.
이하, 도 8 및 도 9를 참조하여, 유기발광 다이오드(310)에서 방출된 광의 광 경로를 자세히 설명한다.
도 8은 도 4의 실시예에서 제2 층간 절연막 내지 제2 캡핑층 사이의 광 경로를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 9는 도 8의 비교예로서, 광 경로를 설명하기 위한 다른 유기발광 표시장치의 개략적인 단면도이다. 도 8 및 도 9는 어느 하나의 색상 영역의 단면을 나타낸다. 도 8 및 도 9는 설명의 편의를 위해, 각 소자들의 두께를 다소 과장되게 도시하였다.
도 9의 유기발광 표시장치(1)는 도 8의 실시예 대비, 제1 서브 무기막(411), 제3 서브 무기막(413), 제4 서브 무기막(431), 제6 서브 무기막(433) 및 제3 캡핑층(513)이 생략되었다.
상술한 것과 같이 제1 기판(10)의 유기발광 다이오드(310)에서 방출된 광(이하, 방출광)은 제2 기판(30) 측으로 진행할 수 있다. 도 8 및 도 9는, 방출광(L)은 유기발광 다이오드(310)와 제2 층간 절연막(350)사이에서, 0°(θa)의 입사각과 0°(θa')의 굴절각을 갖는 제1 방출광(La), 제1 각도(θb)의 입사각과 제2 각도(θb')의 굴절각을 갖는 제2 방출광(Lb) 및 제3 각도(θc)의 입사각과 제4 각도(θc')의 굴절각을 갖는 제3 방출광(Lc)을 포함하는 것을 예시 한다. 여기서, 제1 각도 내지 제4 각도(θb, θb', θc, θc')는 예각이다. 제3 각도(θc)는 제1 각도(θb) 보다 크다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기발광 표시장치(1)의 유기발광 다이오드(310)에서 방출광들(La, Lb, Lc)은 제2 층간 절연막(350), 제1 서브 무기막(411), 제2 서브 무기막(412), 제3 서브 무기막(413), 유기막, 제4 서브 무기막(431), 제5 서브 무기막(432), 제6 서브 무기막(433), 충진층(70), 제3 캡핑층(513) 및 제2 캡핑층(512)을 차례로 지나 제2 색변환 필터 또는 광 투과 패턴(533)으로 진행할 수 있다.
도 9를 참조하면, 비교 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 유기발광 다이오드(310)에서 방출광들(La', Lb', Lc')은 제2 층간 절연막(350), 제2 서브 무기막(412), 유기막, 제5 서브 무기막(432), 충진층(70) 및 제2 캡핑층(512)을 차례로 지나 제2 색변환 필터 또는 광 투과 패턴(533)으로 진행할 수 있다.
먼저, 도 8의 방출광들(La, Lb, Lc)에 대해 설명한다.
제1 방출광(La)은 굴절되지 않고, 제2 층간 절연막(350) 내지 제2 캡핑층(512)을 차례로 지나 파장 변환 패턴(530) 또는 광 투과 패턴(533)으로 진행할 수 있다.
제2 방출광(Lb)과 제3 방출광(Lc)은 제2 층간 절연막(350)보다 소한 물질인 제1 서브 무기막(411) 및 제2 서브 무기막(412)을 만나면 경계면에서 입사각보다 굴절각이 커질 수 있다. 제2 방출광(Lb)과 제3 방출광(Lc)은 제1 서브 무기막(411) 및 제2 서브 무기막(412)보다 밀한 물질인 제3 서브 무기막(413)을 만나면 경계면에서 입사각보다 굴절각이 작아질 수 있다. 제2 방출광(Lb)과 제3 방출광(Lc)은 제3 서브 무기막(413)보다 소한 물질인 유기막을 만나면 경계면에서 입사각보다 굴절각이 커질 수 있다. 제2 방출광(Lb)과 제3 방출광(Lc)은 제2 방출광(Lb)과 제3 방출광(Lc)은 유기막보다 밀한 물질인 제4 서브 무기막(431) 및 제5 서브 무기막(432)을 만나면 경계면에서 입사각보다 굴절각이 작아질 수 있다. 제2 방출광(Lb)과 제3 방출광(Lc)은 제4 서브 무기막(431) 및 제5 서브 무기막(432)보다 밀한 물질인 제6 서브 무기막(433) 및 제5 서브 무기막(432)을 만나면 경계면에서 입사각보다 굴절각이 작아질 수 있다. 제2 방출광(Lb)과 제3 방출광(Lc)은 제6 서브 무기막(433)보다 소한 물질인 충진층(70)을 만나면 경계면에서 입사각보다 굴절각이 커질 수 있다. 제2 방출광(Lb)과 제3 방출광(Lc)은 제2 방출광(Lb)과 제3 방출광(Lc)은 충진층(70)보다 밀한 물질인 제3 캡핑층(513) 및 제2 캡핑층(512)을 만나면 경계면에서 입사각보다 굴절각이 작아질 수 있다. 이처럼, 제2 방출광(Lb)과 제3 방출광(Lc)은 모두 파장 변환 패턴(530) 또는 광 투과 패턴(533)으로 진행할 수 있다.
다음으로, 도 9의 방출광들(La', Lb', Lc')에 대해 설명한다.
도 8의 유기발광 표시장치(1)에서와 마찬가지로, 도 9 의 유기발광 다이오드(310)에서 방출된 제2 방출광(Lb')은 파장 변환 패턴(530) 또는 광 투과 패턴(533)으로 진행할 수 있다.
한편, 제3 방출광(Lc')은 파장 변환 패턴(530) 또는 광 투과 패턴(533)까지 진행되지 않을 수 있다. 도 9의 유기발광 표시장치는 아래에 배치된 소자보다 상대적으로 밀한 물질인 제3 서브 무기막(413), 제6 서브 무기막(433)이 생략된 경우, 입사각보다 굴절각이 작아지는 구간이 도 8의 유기발광 표시장치(1)보다 줄어들 수 있다. 따라서, 방출광들 중 파장 변환 패턴(530) 또는 광 투과 패턴(533)까지 진행되지 않는 방출광(L)은 도 8의 유기발광 표시장치(1) 보다 도 9의 유기발광 표시장치가 더 많을 수 있다.
유기발광 표시장치(1)는 방출광(L)이 진행하는 방향으로 보다 상대적으로 밀한 물질을 개재하여, 광 손실을 줄일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예들인 도 10 내지 도 15의 실험예를 통해, 계면간 굴절률 차이와 광 손실의 관계에 대해 설명한다.
도 10은 제1 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 11은 제2 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 12는 제3 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 13은 제4 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 14는 제5 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 15는 제6 실험예에 따른 유기발광 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10 내지 도 15를 참조하면, 상기 실험예들에 따른 유기발광 표시장치들은 도 4의 유기발광 표시장치(1) 대비, 봉지막(400_1, 400_2, 400_3, 400_4, 400_5, 400_6)의 구성에 그 차이가 있다. 여기서 봉지막(400_1, 400_2, 400_3, 400_4, 400_5, 400_6)은 제2 층간 절연막(350)과 충진층(70) 사이에 개재된다.
제1 실험예의 봉지막(400_1)은 제2 서브 무기막(412), 제3 서브 무기막(413), 유기막 및 제5 서브 유기막이 차례로 적층된 구조일 수 있다.
제2 실험예의 봉지막(400_2)은 제2 서브 무기막(412), 제3 서브 무기막(413), 유기막 및 제5 서브 유기막이 차례로 적층된 구조일 수 있다.
제3 실험예의 봉지막(400_3)은 제2 서브 무기막(412), 제3 서브 무기막(413), 유기막, 제5 서브 유기막 및 제6 서브 유기막이 차례로 적층된 구조일 수 있다.
제4 실험예의 봉지막(400_4)은 제2 서브 무기막(412), 제3 서브 무기막(413), 유기막, 제5 서브 유기막 및 제6 서브 유기막이 차례로 적층된 구조일 수 있다.
제5 실험예의 봉지막(400_5)은 제2 서브 무기막(412), 제3 서브 무기막(413), 유기막, 제5 서브 유기막 및 제6 서브 유기막이 차례로 적층된 구조일 수 있다.
제6 실험예의 봉지막(400_6)은 제2 서브 무기막(412), 제3 서브 무기막(413), 유기막 및 제5 서브 유기막이 차례로 적층된 구조일 수 있다. 제1 실험예 내지 제6 실험예에 따른 봉지막(400_1, 400_2, 400_3, 400_4, 400_5, 400_6)의 각 소자들의 두께 및 굴절률은 아래 [표 1]과 같다.
봉지막의 적층구조 두께[㎛] 굴절률 정면 광효율
제1 실험예 제5 서브 무기막(432_1) 0.7 1.86 0.94
유기막(420_1) 4 1.5
제3 서브 무기막(413_1) 0.1 1.55
제2 서브 무기막(412_1) 1 1.78
제2 실험예 제5 서브 무기막(432_2) 1.5 1.64 1
유기막(420_1) 4 1.5
제3 서브 무기막(413_1) 0.1 1.55
제2 서브 무기막(412_2) 1.5 1.64
제3 실험예 제6 서브 무기막(433_1) 0.1 1.55 1.04
제5 서브 무기막(432_2) 1.5 1.64
유기막(420_1) 4 1.5
제3 서브 무기막(413_1) 0.1 1.55
제2 서브 무기막(412_2) 1.5 1.64
제4 실험예 제6 서브 무기막(433_2) 0.05 1.55 1.01
제5 서브 무기막(432_2) 1.5 1.64
유기막(420_1) 4 1.5
제3 서브 무기막(413_2) 0.05 1.55
제2 서브 무기막(412_2) 1.5 1.64
제5 실험예 제6 서브 무기막(433_3) 0.2 1.55 0.99
제5 서브 무기막(432_2) 1.5 1.64
유기막(420_1) 4 1.5
제3 서브 무기막(413_3) 0.2 1.55
제2 서브 무기막(412_2) 1.5 1.64
제6 실험예 제5 서브 무기막(432_3) 1.5 1.69 0.98
유기막(420_1) 4 1.5
제3 서브 무기막(413_1) 0.1 1.55
제2 서브 무기막(412_2) 1.5 1.69
제2 실험예의 유기발광 표시장치의 정면 광효율을 기준으로 설명한다. 제1 실험예의 유기발광 표시장치의 정면 광효율은 제2 실험예 대비, 약 6% 감소하였다. 제3 실험예의 유기발광 표시장치의 정면 광효율은 제2 실험예 대비, 약 4% 증가하였다. 제4 실험예의 유기발광 표시장치의 정면 광효율은 제2 실험예 대비, 약 1% 증가하였다. 제5 실험예의 유기발광 표시장치의 정면 광효율은 제2 실험예 대비, 약 1% 감소하였다. 제6 실험예의 유기발광 표시장치의 정면 광효율은 제2 실험예 대비, 약 2% 감소하였다.
제1 실험예와 제2 실험예의 비교를 통해, 제2 서브 무기막(412)과 제3 서브 무기막(413)의 굴절률 차이, 및 유기막과 제5 서브 무기막(432)의 굴절률 차이가 작을수록 정면 광효율이 증가함을 알 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 서브 무기막(412)과 제3 서브 무기막(413)의 굴절률 차이는 0.09 이하일 수 있다. 또한, 다른 몇몇 실시예에서, 유기막과 제5 서브 무기막(432)의 굴절률 차이는 0.14 이하일 수 있다.
제2 실험예와 제3 실험예의 비교를 통해, 충진층(70)과 봉지막(400) 계면의 굴절률 차이가 작을수록 정면 광효율이 증가함을 알 수 있다.
제3 실험예, 제4 실험예 및 제5 실혐예의 비교를 통해, 계면간 굴절률이 동일한 경우, 제3 서브 무기막(413) 및 제6 서브 무기막(433)의 최적 두께는 약 0.1μm임을 알 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제3 서브 무기막(413) 및/또는 제6 서브 무기막(433)의 두께는 약 0.1㎛일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치에 대해 설명하기로 한다. 다만, 도 1 내지 도 15에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 하며, 도 1 내지 도 15에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예의 유기발광 표시장치(2)는 도 4의 유기발광 표시장치(1) 대비, 제2 블랙 매트릭스(522)가 생략된 점에서 그 차이가 있다.
제2 기판(30)에서, 제1 캡핑층(511) 상에 제2 색변환 필터 및 광투과 패턴을 포함할 수 있다. 제2 색변환 필터 및 광투과 패턴 상에 제2 캡핑층(512) 및 제3 캡핑층(513)이 배치될 수 있다. 한편, 제2 캡핑층(512) 과 제3 캡핑층(513) 사이에 다른 소자가 개재되지 않고, 그들은 직접 접할 수 있다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
도 17을 참조하면, 본 실시예의 유기발광 표시장치(3)는 도 4의 유기발광 표시장치(1) 대비, 봉지막(400)의 제1 서브 무기막(411)과 제4 서브 무기막(431)이 생략된 점 및 제3 캡핑층(513)이 생략된 점에서 그 차이가 있다.
봉지막(400_7)은 제2 층간 절연막(350) 절연막 상에 배치되는 제2 서브 무기막(412), 제2 서브 무기막(412) 상에 배치되는 제3 서브 무기막(413), 제3 서브 무기막(413) 상에 배치되는 유기막, 유기막 상에 배치되는 제4 서브 무기막(431) 및 제4 서브 무기막(431) 상에 배치되는 제5 서브 무기막(432)을 포함할 수 있다. 봉지막(400_7)의 두께를 도 4의 실시예 대비, 상대적으로 얇도록 할 수 있고, 유기발광 표시장치(3)의 총 두께가 얇아질 수 있다.
제2 캡핑층(512) 상에 제2 블랙 매트릭스(522)가 배치될 수 있다. 한편, 제2 기판(30)과 충진층(70)은 접하는데, 제2 기판(30)의 제2 캡핑층(512)의 일부 및 제2 블랙 매트릭스(522)는 충진층(70)과 접할 수 있다. 도 4의 실시예 대비 제3 캡핑층(513)을 생략하여, 유기발광 표시장치(3)의 총 두께를 상대적으로 얇도록 할 수 있다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
도 18을 참조하면, 본 실시예의 유기발광 표시장치(4)는 도 17의 유기발광 표시장치(3) 대비, 제3 캡핑층(513)을 더 포함하는 점에서 그 차이가 있다.
제2 기판(30)에서, 제2 캡핑층(512) 상에 제2 블랙 매트릭스(522)가 배치될 수 있고, 제2 캡핑층(512) 및 제2 블랙 매트릭스(522) 상에 제3 캡핑층(513)이 배치될 수 있다. 제2 기판(30)의 제3 캡핑층(513)은 충진층(70)과 접할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 유기발광 표시장치
10: 제1 기판
30: 제2 기판
70: 충진층
310: 유기발광 다이오드
350: 제2 층간 절연막
400: 봉지막
411, 412, 413: 제1 내지 제3 서브 무기막
420: 유기막
431, 432, 433: 제4 내지 제6 서브 무기막
511, 512, 513: 제1 내지 제3 캡핑층
521, 522: 제1 및 제2 블랙 매트릭스
530: 파장 변환 패턴
533: 광 투과 패턴
540: 컬러 필터
LA11, LA12, LA13: 제1 내지 제3 색상 영역
NLA: 비발광 영역

Claims (25)

  1. 제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 복수의 유기발광 다이오드들;
    상기 복수의 유기발광 다이오드들 상에 배치되는 봉지막; 및
    상기 봉지막 상에 배치되는 복수의 제1 색변환 필터들을 포함하되,
    상기 봉지막은,
    상기 복수의 유기발광 다이오드들 상에 배치되는 제1 서브 무기막;
    상기 제1 서브 무기막 상에 배치되며, 상기 제1 서브 무기막과 다른 굴절률을 갖는 제2 서브 무기막;
    상기 제2 서브 무기막 상에 배치되는 유기막; 및
    상기 유기막 상에 배치되는 제3 서브 무기막을 포함하는 유기발광 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 서브 무기막의 굴절률은 상기 제1 서브 무기막의 굴절률 보다 큰 유기발광 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 서브 무기막의 굴절률은 1.5 내지 1.57인 유기발광 표시장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 무기막의 굴절률과 상기 제2 서브 무기막의 굴절률 차이는 0.09이하인 유기발광 표시장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 무기막의 두께는 5000Å 이상이고,
    상기 제2 서브 무기막의 두께는 3000Å 이하인 유기발광 표시장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 유기발광 다이오드들과 상기 봉지막 사이에 배치되는 층간 절연막을 더 포함하되,
    상기 층간 절연막은 무기물을 포함하는 유기발광 표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 층간 절연막의 굴절률은 1.4 내지 2.5이고, 두께는 1000Å 이하인 유기발광 표시장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 색변환 필터들은 양자점(quantum dot)을 포함하는 유기발광 표시장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 봉지막과 상기 복수의 제1 색변환 필터들 사이에 배치되는 제1 캡핑층 및 제2 캡핑층을 더 포함하되,
    상기 제1 캡핑층 및 상기 제2 캡핑층의 두께는 각각 5000Å 이하인 유기발광 표시장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 캡핑층의 굴절률은 1.55 내지 1.65이고,
    상기 제2 캡핑층은 굴절률은 1.4 내지 2.0이며, 상기 파장 변환 패턴과 직접 접하는 유기발광 표시장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 봉지막은, 상기 제3 서브 무기막 상에 배치되는 제4 서브 무기막을 더 포함하되,
    상기 제4 서브 무기막은 상기 제3 서브 무기막보다 굴절률이 큰 유기발광 표시장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제4 서브 무기막의 굴절률은 1.55 내지 1.65이고, 두께는 3000Å이하인 유기발광 표시장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 봉지막은,
    상기 복수의 유기발광 다이오드들과 상기 제1 서브 무기막 사이에 배치되는 제5 서브 무기막; 및
    상기 유기막과 상기 제3 서브 무기막 사이에 배치되는 제6 서브 무기막을 더 포함하는 유기발광 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제5 서브 무기막의 두께 및 상기 제6 서브 무기막의 두께는 3000Å 이하인 유기발광 표시장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 각 유기발광 다이오드들은,
    제1 베이스 기판 상에 배치되는 제1 화소 전극;
    제1 화소 전극 상에 배치되는 제2 화소 전극; 및
    상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 사이에 배치되는 복수의 발광층을 포함하는 유기발광 표시장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 색변환 필터들 상에 배치되는 제3 캡핑층; 및
    상기 제3 캡핑층 상에 배치되는 복수의 제2 색변환 필터들을 더 포함하는 유기발광 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 각 제1 색변환 필터들은 파장 변환 패턴이고,
    상기 각 제2 색변환 필터들은 컬러 필터인 유기발광 표시장치.
  18. 복수의 색상 영역들 및 비발광 영역이 정의된 유기발광 표시장치로서,
    상기 각 색상 영역들에 배치되는 복수의 유기발광 다이오드들;
    상기 복수의 유기발광 다이오드들 상에 배치되는 봉지막; 및
    상기 봉지막 상에 배치되고, 상기 복수의 발광 영역 중 적어도 하나에 배치되는 파장 변환 패턴을 포함하되,
    상기 봉지막은,
    상기 복수의 유기발광 다이오드들 상에 배치되는 제1 무기막;
    상기 제1 무기막 상에 배치되는 유기막; 및
    상기 유기막 상에 배치되는 제2 무기막을 포함하고,
    상기 제1 무기막은, 제1 서브 무기막 및 상기 제1 서브 무기막보다 큰 굴절률을 갖는 제2 서브 무기막을 포함하고,
    상기 제2 무기막은, 제3 서브 무기막 및 상기 제3 서브 무기막보다 큰 굴절률을 갖는 제4 서브 무기막을 포함하는 유기발광 표시장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 복수의 색상 영역들은 서로 다른 색을 발광 하는 제1 색상 영역, 제2 색상 영역 및 제3 색상 영역을 포함하고,
    상기 복수의 유기발광 다이오드들은 상기 제1 색상 영역, 상기 제2 색상 영역 및 상기 제3 색상 영역에 각각 배치되는 유기발광 표시장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 복수의 유기발광 다이오드들은 동일한 색의 광을 방출하는 유기발광 표시장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 색상 영역은 적색광을 출사하고,
    상기 제2 색상 영역은 녹색광을 출사하고,
    상기 제3 색상 영역은 청색광을 출사하고,
    상기 각 유기발광 다이오드들은 청색광을 방출하는 유기발광 표시장치.
  22. 제18 항에 있어서,
    상기 봉지막과 상기 파장 변환 패턴 사이에 배치되는 충진층을 더 포함하는 유기발광 표시장치.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 충진층은 불활성 가스를 포함하는 유기발광 표시장치.
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 파장 변환 패턴과 상기 충진층 사이에 배치되고, 상기 충진층보다 굴절률이 큰 제1 캡핑층 및 제2 캡핑층을 더 포함하는 유기발광 표시장치.
  25. 제18 항에 있어서,
    상기 봉지막은 상기 제1 서브 무기막, 상기 제2 서브 무기막, 상기 유기막, 상기 제3 서브 무기막 및 상기 제4 서브 무기막이 차례로 배치된 유기발광 표시장치.
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