KR20210025751A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20210025751A
KR20210025751A KR1020190105113A KR20190105113A KR20210025751A KR 20210025751 A KR20210025751 A KR 20210025751A KR 1020190105113 A KR1020190105113 A KR 1020190105113A KR 20190105113 A KR20190105113 A KR 20190105113A KR 20210025751 A KR20210025751 A KR 20210025751A
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권오정
이홍연
정승연
한민주
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Abstract

일 실시예의 표시 장치는 발광 소자층을 포함하는 표시 패널 및 표시 패널 상에 배치되고, 복수 개의 돌출부가 형성된 제1 패턴층 및 상대적으로 굴절률이 낮은 제2 패턴층을 포함하는 광학 패턴층을 포함하여, 광학 패턴층에 입사된 광을 산란시킴으로써, 정면 효율 감소를 최소화하고 측면 시야각의 개선된 표시 품질을 제공할 수 있다.

Description

표시 장치 {DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 발광 소자층 상에 배치된 광학 패턴층을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다. 이러한 표시 장치의 사용시 시야각에 따른 색차 현상이 발생하여, 표시 장치의 표시 품질이 저하되게 된다.
이에 따라, 시야각에 따른 색변화 현상을 개선하기 위해 다양한 방식이 도입되고 있다.
본 발명의 목적은, 측면 시야각에 따른 표시 품질 차이를 개선하기 위한 광학 패턴층을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 정면 효율 감소를 최소화하고 패턴층의 형상을 최적화하여 측면 시야각에서 표시 품질이 개선된 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예는 발광 소자층; 및 상기 발광 소자층 상에 배치된 광학 패턴층; 을 포함하고, 상기 광학 패턴층은 제1 굴절률을 가지며, 베이스부 및 상기 베이스부 상측에 서로 이격되어 배치된 복수 개의 돌출부들을 포함하는 제1 패턴층; 및 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 가지며 상기 제1 패턴층 상에 배치된 제2 패턴층; 을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 발광 소자층은 서로 마주하는 제1 전극과 제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되고, 유기 전계 발광 재료 또는 양자점을 포함한 발광층; 및 상기 제2 전극 상에 배치된 봉지층; 을 포함하고 상기 제1 전극은 반사 전극이고, 상기 제2 전극은 투과 전극 또는 반투과 전극인 표시 장치일 수 있다.
상기 발광 소자층 상에 배치된 광학 부재를 더 포함하고, 상기 광학 부재는 편광층 또는 컬러 필터층을 포함할 수 있다.
상기 광학 부재는 상기 발광 소자층과 상기 광학 패턴층 사이, 또는 상기 광학 패턴층의 상측에 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부들 각각은 상기 베이스부로부터 돌출된 원기둥 또는 각기둥 형상일 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부들 각각은 상기 베이스부에 인접한 바닥면; 상기 바닥면과 마주하는 천장면; 및 상기 바닥면과 천장면 사이를 연결하는 측면; 을 포함하고, 상기 베이스부에 수직하는 단면상에서 상기 바닥면에 대한 상기 측면의 경사각은 70° 이상 90° 이하일 수 있다.
상기 베이스부에 수직하는 단면 상에서 상기 바닥면의 폭은 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부들 각각의 높이는 7 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이고, 상기 높이는 상기 바닥면과 상기 천장면 사이의 최소 이격 거리일 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부들은 서로 이웃하는 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하고, 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 사이의 최소 이격 간격은 상기 바닥면을 기준으로 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 바닥면의 폭과 상기 천장면의 폭이 상이할 수 있다.
상기 제1 굴절률은 1.5 이상 1.7 이하이고, 상기 제1 굴절률과 상기 제2 굴절률의 차이는 0.1 이상일 수 있다.
상기 제2 패턴층은 상기 복수 개의 돌출부들 사이를 충전하는 것일 수 있다.
일 실시예는 서로 마주하는 제1 전극과 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광층을 포함하는 발광 소자층; 상기 발광 소자층 상에 배치되고, 제1 굴절률을 갖는 제1 패턴층 및 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 제2 패턴층을 포함하는 광학 패턴층; 및 상기 발광 소자층과 상기 광학 패턴층 사이, 또는 상기 광학 패턴층의 상측에 배치된 광학 부재; 를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 발광 소자층은 상기 제2 전극 상에 배치된 봉지층을 더 포함하고, 상기 광학 패턴층은 상기 봉지층 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 제1 패턴층은 베이스부 및 베이스부 상측에 배치되고 서로 이격된 복수 개의 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들 각각은 상기 베이스부에 인접한 바닥면; 상기 바닥면과 마주하는 천장면; 및 상기 바닥면과 천장면 사이를 연결하는 측면; 을 포함하고 상기 베이스부와 나란한 단면상에서 상기 바닥면과 상기 천장면은 각각 원 또는 다각형 형상일 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부들 각각에서, 상기 바닥면의 폭은 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고, 상기 바닥면과 천장면 사이의 최소 이격 거리인 높이는 7 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이고, 상기 베이스부에 수직하는 단면상에서 상기 바닥면에 대한 상기 측면의 경사각은 70° 이상 90° 이하이며, 서로 이웃하는 돌출부들 사이의 최소 이격 간격은 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 전극은 반사형 전극이고 상기 제2 전극은 투과형 전극 또는 반투과형 전극일 수 있다.
상기 발광 소자층은 유기 전계 발광 소자 또는 양자점 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 광학 부재는 편광층이고, 상기 광학 패턴층이 상기 편광층 상측 또는 하측에 직접 배치될 수 있다.
상기 광학 부재는 컬러 필터층이고, 상기 광학 패턴층이 상기 컬러 필터층 상측에 직접 배치될 수 있다.
일 실시예는 발광 소자층 상에 굴절률이 상이한 제1 패턴층 및 제2 패턴층을 갖는 광학 패턴층을 포함하여 개선된 표시 품질을 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예는 수직으로 배치된 돌출부들의 형상 및 배치 간격을 최적화한 광학 패턴층을 포함하여 정면 효율 감소 없이 시야각에 따른 표시 품질이 개선된 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 일 실시예의 표시 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4의 II-II'선에 대응하는 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 발광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 8은 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 9는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 광학 패턴층의 분해 사시도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 광학 패턴층의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 광학 패턴층의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 광학 패턴층의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 14는 측면 시야각에 따른 휘도비 변화를 나타낸 그래프이다.
도 15는 측면 시야각에 따른 색차를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치(DS)를 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선에 대응하는 부분으로, 일 실시예의 표시 장치(DS)를 나타낸 단면도이다. 도 3은 일 실시예의 표시 장치(DS-1)를 나타낸 단면도이다.
도 4는 일 실시예의 표시 장치(DS)의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4의 II-II'선에 대응하는 부분으로, 표시 장치(DS)의 단면도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 발광 소자층(DP-OEL)의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 7은 표시 장치(DS)에 포함된 표시 패널(DP)의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치(DS-1a)의 단면도이다. 도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치(DS-1b)의 단면도이다.
도 1에서 표시 장치(DS)로 휴대용 전자 기기를 예시적으로 도시하였다. 하지만, 표시 장치(DS)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 및 카메라와 같은 중소형 전자 장치 등에 사용될 수도 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DS)는 표시면(IS)을 통해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 표시면(IS)은 영상(IM)이 표시되는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 비표시 영역(NDA)은 영상이 표시되지 않는 영역이다.
표시 영역(DA)은 사각 형상일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 영역(DA)의 형상과 비표시 영역(NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다. 또한, 표시 장치(DS)의 전면에 비표시 영역(NDA)이 존재하지 않을 수도 있다.
일 실시예의 표시 장치(DS)는 발광 소자층(DP-OEL) 상에 배치된 광학 패턴층(OT)을 포함하고, 광학 패턴층(OT)은 베이스부(BP)에 서로 이격되어 배치된 복수 개의 돌출부(EP)를 갖는 제1 패턴층(HT)과 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 제2 패턴층(LT)을 포함할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DS)에 포함된 광학 패턴층(OT)에 대하여는 광학 패턴층(OT)의 일부를 나타낸 도 10 내지 도 13에 대한 설명에서 보다 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DS, DS-1)는 표시 패널(DP), 표시 패널(DP) 상에 배치된 광학 패턴층(OT)과, 광학 부재(PF), 및 광학 패턴층(OT) 상에 배치된 윈도우 부재(WP)를 포함할 수 있다. 광학 부재(PF) 및 광학 패턴층(OT)은 표시 패널(DP)과 윈도우 부재(WP) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DS, DS-1)에서 광학 패턴층(OT)은 광학 부재(PF) 상측 또는 하측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광학 패턴층(OT)은 광학 부재(PF) 상측에 직접 배치되거나, 광학 부재(PF) 하측에 직접 배치되는 것일 수 있다.
도 2에서는 광학 패턴층(OT) 상측에 광학 부재(PF)가 직접 배치된 일 실시예의 표시 장치(DS)를 도시하였다. 한편, 도 3에서는 광학 부재(PF) 상측에 광학 패턴층(OT)이 직접 배치된 표시 장치(DS-1)를 도시하였다.
도 4를 참조하면, 표시 장치(DS)는 비발광 영역(NPXA) 및 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DS)는 적색광, 녹색광, 청색광을 발광하는 3개의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 각각의 면적은 서로 상이할 수 있다. 한편, 도 4에 도시된 3개의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 포함한 표시 장치(DS)의 실시예는 예시적인 것으로, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 도 4의 II-II'선에 대응하는 부분으로, 일 실시예의 표시 장치(DS)의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 광학 부재(PF) 하측에 광학 패턴층(OT)이 배치되고, 광학 패턴층(OT) 하측에 발광 소자층(DP-OEL)이 배치될 수 있다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광 소자층(DP-OEL), 회로층(DP-CL) 및 베이스층(BL)을 포함할 수 있다. 즉, 표시 패널(DP)은 베이스층(BL), 베이스층(BL) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 회로층(DP-CL) 상에 배치된 발광 소자층(DP-OEL)을 포함하는 것일 수 있다.
베이스층(BL)은 발광 소자층(DP-OEL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(BL)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스층(BL)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
회로층(DP-CL)은 복수의 트랜지스터들(T1, T2)을 포함하는 것일 수 있다. 트랜지스터들(T1, T2)은 각각 소스, 액티브, 및 드레인을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 회로층(DP-CL)은 발광 소자(OEL-1, OEL-2, OEL-3)를 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터(T1) 및 구동 트랜지스터(T2)를 포함하는 것일 수 있다.
도 7은 트랜지스터들(T1, T2)을 포함한 회로층(DP-CL)을 보다 상세히 나타낸 것으로, 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 회로층(DP-CL)은 버퍼층(BFL) 상에 제1 트랜지스터(T1)와 제2 트랜지스터(T2) 및 연결 신호 라인(SCL)을 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 소스(S1), 액티브(A1) 및 드레인(D1)을 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 소스(S2), 액티브(A2) 및 드레인(D2)을 포함할 수 있다. 소스(S1, S2) 및 드레인(D1, D2)은 단면 상에서 액티브(A1, A2)로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다.
버퍼층(BFL) 상에 제1 절연층(10)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(10)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(10)은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 절연층(10)뿐만 아니라 후술하는 회로층(DP-CL)의 절연층은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 무기층은 상술한 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 절연층(10) 상에 게이트(G1, G2)가 배치될 수 있다. 게이트(G1, G2)는 금속패턴의 일부일 수 있다. 게이트(G1, G2)는 액티브(A1, A2)에 중첩할 수 있다.
제1 절연층(10) 상에 게이트(G1, G2)를 커버하는 제2 절연층(20)이 배치될 수 있다.
제2 절연층(20) 상에 상부전극(UE)이 배치될 수 있다. 상부전극(UE)은 제2 트랜지스터(T2)의 게이트(G2)와 중첩할 수 있다.
제2 절연층(20) 상에 상부전극(UE)을 커버하는 제3 절연층(30)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(30) 상에 제1 연결전극(CNE1)이 배치될 수 있다. 제1 연결전극(CNE1)은 제1 내지 제3 절연층(10 내지 30)을 관통하는 컨택홀(CNT-1)을 통해 연결 신호 라인(SCL)에 접속될 수 있다.
제3 절연층(30) 상에 제1 연결전극(CNE1)을 커버하는 제4 절연층(40)이 배치될 수 있다. 제4 절연층(40) 상에 제5 절연층(50)이 배치될 수 있다. 제5 절연층(50) 상에 제2 연결전극(CNE2)이 배치될 수 있다. 제2 연결전극(CNE2)은 제4 절연층(40) 및 제5 절연층(50)을 관통하는 컨택홀(CNT-2)을 통해 제1 연결전극(CNE1)에 접속될 수 있다.
제5 절연층(50) 상에 제2 연결전극(CNE2)을 커버하는 제6 절연층(60)이 배치될 수 있다. 제6 절연층(60) 상에 제1 전극(EL1)이 배치될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 제6 절연층(60)을 관통하는 컨택홀(CNT-3)을 통해 제2 연결전극(CNE2)에 연결된다.
발광 소자층(DP-OEL)은 회로층(DP-CL) 상에 배치되며, 발광 소자(OEL) 및 봉지층(TFE)을 포함하는 것일 수 있다.
발광 소자층(DP-OEL)은 복수 개의 발광 소자들(OEL-1, OEL-2, OEL-3), 발광 소자들(OEL-1, OEL-2, OEL-3)을 구분하는 화소 정의막(PDL)을 포함하는 것일 수 있다.
도 6에서는 발광 소자층(DP-OEL)에 포함되는 복수 개의 발광 소자들(OEL-1, OEL-2, OEL-3)의 구조를 대표하여 예시적으로 나타내었다.
도 6을 참조하면 발광 소자(OEL)는 서로 마주하는 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2), 및 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치된 기능층(LD)을 포함하는 것일 수 있다. 기능층(LD)은 정공 수송 영역(HTR), 발광층(LL), 및 전자 수송 영역(ETR)을 포함할 수 있다. 발광 소자(OEL)는 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1) 상에 배치된 정공 수송 영역(HTR), 정공 수송 영역(HTR) 상에 배치된 발광층(LL), 발광층(LL) 상에 배치된 전자 수송 영역(ETR), 및 전자 수송 영역(ETR) 상에 배치된 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층(HIL) 및 정공 수송층(HTL)을 포함하고, 전자 수송 영역(ETR)은 전자 주입층(EIL) 및 전자 수송층(ETL)을 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DS)에서 발광 소자(OEL)의 제1 전극(EL1)은 반사형 전극이고, 제2 전극(EL2)은 투과형 전극 또는 반투과형 전극일 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시 장치(DS)에서 발광 소자(OEL)는 표시면(IS) 측으로 전면 발광하는 발광 소자일 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자(OEL)에서 제1 전극(EL1)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode)일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)이 반사형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 상기 예시된 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)은 다층 금속막일 수 있으며 ITO/Ag/ITO의 금속막이 적층된 구조일 수 있다.
정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층(HIL) 및 정공 수송층(HTL)을 포함할 수 있고, 정공 주입층(HIL)과 정공 수송층(HTL)에는 각각 공지의 정공 주입 물질과 공지의 정공 수송 물질이 사용될 수 있다. 한편, 전자 수송 영역(ETR)이 전자 주입층(EIL) 및 전자 수송층(ETL)을 포함하는 경우, 전자 주입층(EIL) 및 전자 수송층(ETL)에는 각각 공지의 전자 주입 물질과 공지의 전자 수송 물질이 사용될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 발광 소자(OEL)는 정공 주입층(HIL) 및 정공 수송층(HTL) 중 어느 하나만 포함하거나, 전자 주입층(EIL) 및 전자 수송층(ETL) 중 어느 하나만 포함할 수 있다.
발광층(LL)은 유기 전계 발광 재료 또는 양자점(Quantum dot)을 포함한 것일 수 있다. 발광층(LL)은 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 물질로 이루어질 수 있으며, 형광 물질 또는 인광물질을 포함할 수 있다. 또한, 발광층(LL)은 공지의 호스트 재료 및 공지의 도펀트 재료를 포함할 수 있다.
발광층(LL)이 양자점을 포함하는 경우 양자점의 코어는 II-VI족 화합물, I-III-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
한편, 정공 수송 영역(HTR), 발광층(LL), 및 전자 수송 영역(ETR) 등의 기능층(LD)은 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
제2 전극(EL2)은 전자 수송 영역(ETR) 상에 제공된다. 제2 전극(EL2)은 캐소드(cathode)일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 투과형 전극 또는 반투과형 전극일 수 있다. 제2 전극(EL2)이 투과형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
제2 전극(EL2)이 반투과형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 상기 예시된 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다.
도 6을 참조하여 설명한 발광 소자(OEL)에 대한 내용은 도 5 등에서 도시된 복수 개의 발광 소자들(OEL-1, OEL-2, OEL-3)에 대하여 동일하게 적용될 수 있다.
즉, 발광 소자들(OEL-1, OEL-2, OEL-3) 각각은 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2), 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치된 기능층(LD1, LD2, LD3)을 포함할 수 있다. 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1) 상에 배치된 정공 수송 영역(HTR), 정공 수송 영역(HTR) 상에 배치된 발광층(LL1, LL2, LL3), 발광층(LL1, LL2, LL3) 상에 배치된 전자 수송 영역(ETR), 및 전자 수송 영역(ETR) 상에 배치된 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 발광층들(LL1, LL2, LL3)은 화소 정의막(PDL)에 의해 구분될 수 있다.
한편, 도 5에서는 정공 수송 영역(HTR)이 화소 정의막(PDL)과 중첩하도록 공통층으로 제공되는 것으로 도시되었으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 정공 수송 영역(HTR)은 화소 정의막(PDL) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 프린팅법을 이용하여 화소 정의막(PDL) 사이에 정공 수송 영역(HTR)이 제공될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 고분자 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 고분자 수지 이외에 무기물을 더 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자들(OEL-1, OEL-2, OEL-3) 상에 배치되는 것일 수 있다. 발광 소자들(OEL-1, OEL-2, OEL-3)은 봉지층(TFE)에 의해 밀봉되는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 박막 봉지층일 수 있다. 봉지층(TFE)은 발광 소자들(OEL-1, OEL-2, OEL-3)을 보호할 수 있다. 봉지층(TFE)은 개구부(OH)에 배치된 제2 전극(EL2)의 상부면을 보호할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 패턴층(OT)은 광학 부재(PF) 상측 또는 하측에 배치될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 광학 패턴층(OT)의 분해 사시도이다. 도 11은 일 실시예에 따른 제1 패턴층(HT)의 사시도이다. 도 12 및 도 13은 일 실시예에 따른 광학 패턴층(OT, OT-a)의 단면도이다.
일 실시예에 따르면, 광학 패턴층(OT)은 제1 패턴층(HT) 및 제2 패턴층(LT)을 포함할 수 있다.
광학 패턴층(OT)은 표시 패널(DP, 도 5)에 인접하여 배치되고 제1 굴절률을 갖는 제1 패턴층(HT) 및 제1 패턴층(HT) 상에 배치되고 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 제2 패턴층(LT)을 포함할 수 있다.
다만, 일 실시예에 따른 광학 패턴층(OT)에서 제2 패턴층(LT)은 접착층의 기능을 하는 것일 수 있다. 제2 패턴층(LT)은 표시 패널(DP)의 편광층(PO)과 윈도우 부재(WP)를 사이에 직접 배치될 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시 장치(DS-1a)에서 광학 패턴층(OT)은 편광층(PO)과 윈도우 부재(WP)를 결합시키는 역할을 하는 것일 수 있다.
제1 패턴층(HT)의 제1 굴절률은 1.5 이상 1.7 이하일 수 있다. 제2 패턴층(LT)은 상대적으로 낮은 제2 굴절률을 가지며, 제1 패턴층(HT)과 제2 패턴층(LT)의 굴절률 차이는 0.1 이상일 수 있다. 예를 들어, 제2 패턴층(LT)의 굴절률은 1.3 이상 1.6 이하일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 굴절률과 제2 굴절률의 차이는 0.1 이상일 수 있고, 0.2 이상인 것이 바람직하다. 한편, 제2 굴절률은 1.3 이상 1.6 이하일 수 있다.
제1 굴절률을 갖는 제1 패턴층(HT)은 베이스부(BP) 및 베이스부(BP)상에 서로 이격되어 배치된 복수 개의 돌출부(EP)를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 제2 패턴층(LT)은 제1 패턴층(HT)의 평탄화층일 수 있다. 즉, 제2 패턴층(LT)은 제1 패턴층(HT) 상에 배치되고 복수 개의 돌출부(EP) 사이를 충전하는 것일 수 있다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 제1 패턴층(HT)은 베이스부(BP) 및 베이스부(BP) 상측에 수직으로 배치되고 서로 이격된 복수 개의 돌출부들(EP)을 포함하는 것일 수 있다. 복수 개의 돌출부들(EP) 각각은 베이스부(BP)로부터 돌출된 원기둥 또는 각기둥 형상일 수 있다. 예를 들어, 각기둥 형상은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 단면상에서 다각형 형상을 가지며, 제3 방향축(DR3) 방향으로 연장된 다각형의 기둥일 수 있다. 예를 들어, 돌출부들(EP) 각각은 오각기둥 형상 또는 육각기둥 형상일 수 있다. 한편, 돌출부들(EP) 각각은 원기둥 형상일 수 있다.
돌출부(EP) 각각은 베이스부(BP)에 인접한 바닥면(WS), 바닥면(WS)과 마주하는 천장면(US) 및 바닥면(WS)과 천장면(US) 사이를 연결하는 측면(SS1, SS2)을 포함하는 것일 수 있다. 한편, 베이스부(BP)에 나란한 돌출부(EP)의 단면은 원 또는 다각형의 형상일 수 있다. 도 10 내지 도 13에는 사각기둥의 형상으로만 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 돌출부(EP) 각각은 원기둥 또는 각기둥의 형상일 수 있다.
예를 들어, 바닥면(WS)과 천장면(US)이 각각 동일한 원의 형상이고, 베이스부(BP)에 나란한 돌출부(EP)의 단면 또한 원의 형상일 때, 돌출부(EP)는 원기둥 형상일 수 있다. 한편, 바닥면(WS)과 천장면(US)이 사각형의 형상이고, 베이스부(BP)에 나란한 돌출부(EP)의 단면 또한 사각형의 형상일 때, 돌출부(EP)는 사각기둥 형상일 수 있다.
본 명세서에서 복수 개의 돌출부 중 어느 하나의 돌출부인 제1 돌출부(EP1)의 바닥면(WS), 천장면(US), 및 측면(SS1)은 제1 바닥면, 제1 천장면, 및 제1 측면으로 지칭될 수 있다.
도 12에 도시된 광학 패턴층(OT)에서 제1 돌출부(EP1)는, 제1 방향축(DR1)과 제3 방향축(DR3)이 정의하는 평면과 나란한 단면에서 직사각형 형상을 갖는 것일 수 있다. 단면상에서 직사각형의 제1 변을 정의하는 제1 돌출부(EP1)의 제1 측면(SS1)의 제1 바닥면(WS)에 대한 경사각(θ1)은 90°일 수 있다. 또한, 단면상에서 제1 측면(SS1)과 마주하는 제1 돌출부(EP1)의 타측면(SS2)의 제1 바닥면(WS)에 대한 경사각(θ2)은 90°일 수 있다. 제1 경사각(θ1)과 제2 경사각(θ2)은 실질적으로 90°에 근접한 것일 수 있다.
제1 돌출부(EP1)의 높이(H1)는 7 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하일 수 있다. 본 명세서에서 높이(H1)는 제1 바닥면(WS)으로부터 제1 천장면(US)까지 법선 방향으로 연장된 길이로 지칭될 수 있다. 즉, 제1 바닥면(WS)과 제1 천장면(US)에 동시에 수직하고 제3 방항축(DR3)과 나란한 길이일 수 있다.
복수 개의 돌출부(EP)들은 서로 이웃하는 제1 돌출부(EP1) 및 제2 돌출부(EP2)를 포함할 수 있고, 바닥면(WS)을 기준으로 제1 돌출부(EP1)와 제2 돌출부(EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2)은 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하일 수 있다. 바닥면(WS)의 폭(W1)과 돌출부들(EP1, EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2)은 동일할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 베이스부(BP)에 수직하는 단면 상에서 제1 바닥면(WS)의 폭(W1)은 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하일 수 있다. 제1 바닥면(WS)의 폭(W1)과 제1 천장면(US)의 폭(W1-a)은 서로 상이할 수 있다.
도 13에 도시된 일 실시예의 광학 패턴층(OT)은 도 12에 도시된 일 실시예의 광학 패턴층(OT)의 제1 돌출부(EP1)의 제1 천장면의 폭(W1)과 비교하여, 돌출부(EP1-a)의 천장면(US-a)의 폭(W1-a)이 감소한 경우에 해당한다. 돌출부(EP1-a)에서 경사각(θ1, θ2)이 90° 미만일 때 천장면(US-a)의 폭(W1-a)은 바닥면(WS-a)의 폭(W1)보다 작은 값을 가질 수 있다. 즉, 천장면(US-a)의 폭(W1-a)은 바닥면(WS-a)의 폭(W1)보다 작거나 같을 수 있다.
한편, 발광 소자들(OEL-1, OEL-2, OEL-3, 도 5) 각각에 대응하여서는 3개 내지 5개의 돌출부(EP)가 배치될 수 있다. 복수 개의 돌출부(EP)가 배치됨으로써 광을 효율적으로 산란시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 복수 개의 돌출부들(EP) 각각은 바닥면(WS)의 폭(W1)이 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고, 바닥면(WS)과 천장면(US) 사이의 최소 이격 거리인 높이(H1)가 7 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이고, 베이스부(BP)에 수직하는 단면상에서 바닥면(WS)에 대한 측면(SS1, SS2)의 경사각(θ1, θ2)이 70° 이상 90° 이하이며, 서로 이웃하는 돌출부들(EP) 사이의 최소 이격 간격(W2)이 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하일 수 있다.
일 실시예에 따른 돌출부(EP)의 형상이 최적화된 광학 패턴층(OT)을 포함하는 표시 장치(DS)는 측면 시야각에 따른 색변화 현상을 개선하고, 정면 효율 감소를 최소화하여 개선된 표시 품질을 나타낼 수 있다.
다시 도 5 내지 도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 광학 부재(PF)는 편광층(PO) 또는 컬러 필터층(CFP)일 수 있다. 광학 부재(PF)는 표시 장치(DS) 외부에서 표시 패널(DP)로 제공되는 외부광을 차단하는 것일 수 있다. 광학 부재(PF)는 외부광 중 일부를 차단할 수 있다.
도 5에서는 광학 패턴층(OT)이 편광층(PO) 하측에 배치된 것으로 도시하였다. 도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치(DS-1a, DS-1b)의 단면도를 나타낸 것으로, 도 8은 도 5에 도시된 것과 달리, 편광층(PO) 상측에 광학 패턴층(OT)이 배치된 것으로 도시하였다. 도 9는 도 5 및 도 8에 도시된 것과 달리, 컬러 필터층(CFP) 상측에 광학 패턴층(OT)이 배치된 것으로 도시하였다.
편광층(PO)은 선편광자를 포함하는 것일 수 있다. 선편광자는 제공된 광을 일방향으로 선편광시키는 것일 수 있다. 선편광자는 연신된 고분자 필름을 포함하는 필름 타입의 편광자일 수 있다. 예를 들어, 연신된 고분자 필름은 연신된 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol)계 필름일 수 있다. 또한, 선편광자는 코팅형 편광층일 수 있다.
컬러 필터층(CFP)은 복수의 컬러 필터들(CCF1, CCF2, CCF3) 및 컬러 필터들(CCF1, CCF2, CCF3)을 보호하는 유기층(OC)을 포함하는 것일 수 있다. 컬러 필터들(CCF1, CCF2, CCF3)은 평면상에서 서로 이격된 것일 수 있다.
서로 이격되어 배치된 컬러필터부들(CCF1, CCF2, CCF3) 사이에는 차광부(BM)가 배치되며, 차광부(BM)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 컬러필터부들(CCF1, CCF2, CCF3) 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다.
컬러 필터들(CCF1, CCF2, CCF3) 상에 배치된 유기층(OC)은 투명한 것일 수 있다. 유기층(OC)은 고분자 수지로 형성된 것일 수 있다.
아래, 표 1 내지 표 3은 일 실시예에 따른 표시 장치(DS)의 표시 품질 개선 정도를 평가한 것이다. 제1 돌출부(EP1)의 폭(W1), 높이(H1), 제1 돌출부(EP1)와 이웃하는 제2 돌출부(EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2) 및 경사각(θ1, θ2)이 상이한 조건에서 효율과 색차(Δu'v')를 측정하였다. 효율은 정면에서 방출되는 광을 측정한 것으로, 광학 패턴층을 포함하지 않는 비교예에서의 정면 효율을 100%로 하여 상대적인 비교값을 나타낸 것이다. 색차는 측면 시야각 0° 이상 60° 이하의 범위에서 색변화 정도를 측정하고, 0° 일 때 값을 기준으로 하여 차이가 가장 큰 값을 나타낸 것이다. 비교예는 광학 패턴층을 포함하지 않은 표시 장치이고, 실시예들은 일 실시예에 따른 광학 패턴층이 포함된 표시 장치이다. 광학 패턴층 포함 여부를 제외하고 다른 조건을 동일하게 하여 평가를 진행하였다.
구 분 H1 (㎛) W1(㎛) W2(㎛) θ1, θ2 (°) 효율(%) 색차(Δu'v')
비교예 1 - - - - 100.0 0.0122
실시예 1 10 8 4 90 100.0 0.0058
실시예 2 85 96.8 0.0062
실시예 3 80 93.1 0.0064
실시예 4 75 89.1 0.0059
실시예 5 70 84.9 0.0058
실시예 6 65 80.5 0.0067
표 1은 제1 돌출부(EP1)의 경사각(θ1, θ2) 변화에 따른 표시 품질을 평가한 결과를 나타낸 것이다. 비교예 1은 광학 패턴층을 포함하지 않은 표시 장치이다. 실시예 1 내지 실시예 6은 높이(H1) 10 ㎛, 바닥면의 폭(W1) 8 ㎛, 제1 돌출부(EP1)와 이웃하는 제2 돌출부(EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2)이 4 ㎛일 때, 경사각(θ1, θ2)이 65°에서 90°까지 변화한 경우의 효율과 색차를 나타낸 것이다.표 1을 참조하면, 경사각(θ1, θ2)이 65°에서 90°까지 증가할수록 정면 효율은 100%에 근접하고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 돌출부 형상이 직사각형 형상에 가까워질수록 정면 효율이 개선되는 것을 알 수 있다.
또한, 비교예 1의 결과와 비교하여, 65° 이상 90° 이하의 경사각(θ1, θ2)에서 실시예 1 내지 실시예 6의 색차는 개선된 값을 갖는 것을 알 수 있다. 즉, 색차가 감소함에 따라 측면 시야각에 따른 표시 품질이 개선될 수 있다. 일 실시예에 따른 광학 패턴층을 포함하는 실시예 1 내지 실시예 6은 광학 패턴층을 포함하지 않는 비교예 1에 비하여 측면 시야각에 따른 색변화 현상이 줄어들 수 있다. 일부 실시예에서 정면 효율이 감소했으나, 색차는 개선된 값을 나타내고 있다.
즉, 제1 돌출부(EP1)의 폭(W1)과 높이(H1), 제1 돌출부(EP1)와 이웃하는 제2 돌출부(EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2)이 동일한 조건에서는 경사각(θ1, θ2)이 커질수록 정면 효율 감소량이 줄어 드는 것을 알 수 있다. 다른 조건이 동일한 경우에는 경사각(θ1, θ2)이 70° 이상 90° 이하에서 효율과 색차가 양호한 값을 나타낸다는 것을 알 수 있다.
구 분 θ1, θ2 (°) H1 (㎛) W1(㎛) W2(㎛) 효율 (%) 색차(Δu'v')
비교예 1 - - - - 100.0 0.0122
실시예 1 85 10 6 6 95.4 0.0068
실시예 2 8 4 96.8 0.0062
실시예 3 10 2 97.2 0.0064
표 2는 제1 돌출부(EP1)의 폭(W1)과 제1 돌출부(EP1)와 이웃하는 제2 돌출부(EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2)을 다르게 하고, 경사각(θ1, θ2)은 85°, 높이(H1)는 10 ㎛로 동일한 조건에서 평가를 진행하였다. 동시에, 제1 돌출부(EP1)의 폭(W1)과 제1 돌출부(EP1)와 이웃하는 제2 돌출부(EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2)의 합을 12 ㎛로 일정하게 유지하면서, 효율과 색차를 측정하였다.실시예 1 내지 실시예 3의 결과를 보면, 제1 돌출부(EP1)의 폭(W1)과 제1 돌출부(EP1)와 이웃하는 제2 돌출부(EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2)의 합이 12 ㎛인 조건에서는 효율과 색차가 크게 변하지 않고 있다.
구 분 θ1, θ2 (°) W1(㎛) W2(㎛) H1 (㎛) 효율 (%) 색차(Δu'v')
비교예 1 - - - - 100 0.0122
실시예 1 85 8 4 5 97.4 0.0094
실시예 2 10 96.8 0.0062
실시예 3 15 95.9 0.0048
표 3은 제1 돌출부(EP1)의 폭(W1), 제1 돌출부(EP1)와 이웃하는 제2 돌출부(EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2) 및 경사각(θ1, θ2)이 동일하고 높이가 변화하는 조건에서 평가를 진행한 것이다. 실시예 1 내지 실시예 3의 평가 결과를 보면, 높이(H1)가 증가할수록 색차가 개선되고 있는 것을 알 수 있다. 표 1 내지 표 3의 결과를 종합하면, 일 실시예의 표시 장치(DS)에서 제1 패턴층(HT)의 이웃하는 제1 돌출부(EP1)와 제2 돌출부(EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2)이 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고, 제1 돌출부(EP1)의 폭(W1)이 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고, 제1 돌출부(EP1)의 높이(H1)가 7 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며, 경사각(θ1, θ2)이 70° 이상 90° 이하인 조건에서 효율 감소가 크지 않고, 개선된 색차를 나타내는 것을 알 수 있다.
한편, 제1 돌출부(EP1)와 이웃하는 제2 돌출부(EP2) 사이의 최소 이격 간격(W2)이 4 ㎛ 미만일 경우 제1 패턴층(HT) 형성이 어려울 수 있다. 제1 돌출부(EP1)의 높이(H1)는 높을수록 유리하나, 경사각(θ1, θ2) 형성을 위해서는 7 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
도 14 및 도 15는 시야각인 "Polar angle"에 따른 표시 품질을 나타낸 것이고, 표 4는 도 14 및 도 15에 도시된 그래프의 값 일부를 나타낸 것이다. "Polar angle"이 0° 일 때는 정면에서 측정한 것이고, 측면으로 이동할수록 각도가 증가한 것이다.
제1 돌출부(EP1)의 폭(W1)이 4 ㎛, 높이(H1)가 10 ㎛, 최소 이격 간격(W2)이 8 ㎛, 경사각(θ1, θ2)은 85°인 조건에서 정면 효율과 색차 및 휘도비를 평가하였다.
도 14는 측면 시야각에 따른 휘도비를 나타낸 그래프이다. 도 15는 측면 시야각에 따른 색차(Δu'v')를 나타낸 것이다. 도 14 및 도 15에서 비교예 1은 시야각 개선을 위한 산란제 및 광학 패턴층을 포함하지 않는 표시 장치이고, 비교예 2는 산란제를 포함한 표시 장치이며, 실시예 1은 일 실시예에 따른 광학 패턴층을 포함한 표시 장치이다.
도 14의 그래프는 측면 시야각이 0°일 때, 비교예 1의 휘도비를 100%로 하여 비교한 값이다. 휘도비 100 %는 그래프 상의 휘도비 값을 1로 기록하였다. 측면 시야각이 증가할수록 휘도비가 감소하고 있고, 비교예 2와 실시예 1은 비교예 1과 비교하여 휘도비 감소량이 작다는 것을 알 수 있다.
도 15의 그래프는 측면 시야각이 증가할 때, 색차(Δu'v')를 측정하여 나타낸 것이다. 측면 시야각에 따른 색차가 실시예 1에서 상대적으로 작은 값을 나타내고 있다.
아래, 표 4는 도 14 및 도 15에 도시된 그래프의 일부 값을 나타낸 것이다.
"효율"에는 시야각 개선을 위한 물질이나 구조를 포함하지 않은 표시 장치의 정면 효율이 100%일 때, 산란제 또는 광학 패턴층을 포함한 표시 장치의 정면 효율을 나타낸 것이다.
도 14에서 측면 시야각이 0° 일 때, 즉 정면에서 보았을 때 휘도비를 100% 로 하고, 60° 일 때의 휘도비를 "휘도비 (60°)"에 나타낸 것이다. 도 15에서 비교예 1과 비교예 2 및 실시예 1의 색차(Δu'v')에서 각각의 가장 큰 값을 "Max Δu'v' (0~60°)"에 나타낸 것이다.
구 분 효율 Max Δu'v' (0~60°) 휘도비 (60°)
비교예 1 100% 0.0122 31%
비교예 2 93.3% (6.7% ↓) 0.0090 (26% ↓) 41% (33% ↑)
실시예 1 96.6% (3.4% ↓) 0.0062 (46% ↓) 51% (65% ↑)
산란제 및 일 실시예에 따른 광학 패턴층을 포함하지 않은 표시 장치의 정면 효율을 100% 로 하고, 비교값을 나타낸 것이다. 측면 시야각 0° 이상 60° 이하에서 각각의 색차(Δu'v')의 최댓값과 측면 시야각이 60° 일 때 휘도비를 나타낸 것이다. 실시예 1의 결과를 보면 비교예 2보다 정면 효율 감소량이 작고, 색차 개선 효과가 양호한 것을 알 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 광학 패턴층(OT)을 포함한 실시예 1의 경우, 비교예 2와 비교하여 정면 효율 감소량이 작고, 측면 시야각에 따른 색차와 휘도비의 개선 정도가 더 큰 것을 확인할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 발광 소자층 상에 배치된 굴절률이 상이한 두 개의 패턴층을 갖는 광학 패턴층을 포함하여 개선된 표시 품질을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따른 광학 패턴층은 베이스부에 대하여 서로 이격되고 수직으로 배치된 복수 개의 돌출부들을 포함하여 광을 산란시킴으로써 개선된 표시 품질을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 돌출부들 각각의 바닥면의 폭, 바닥면과 천장면 사이의 최소 이격 거리인 높이와 바닥면에 대한 측면의 경사각 및 이웃하는 돌출부들 사이의 간격을 최적화하여 개선된 표시 품질을 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DS: 표시 장치 OT: 광학 패턴층
HT: 제1 패턴층 LT: 제2 패턴층
BP: 베이스부 EP: 돌출부
US: 천장면 WS: 바닥면
SS1, SS2: 측면 θ1, θ2: 경사각
OEL: 발광 소자

Claims (20)

  1. 발광 소자층; 및
    상기 발광 소자층 상에 배치된 광학 패턴층; 을 포함하고,
    상기 광학 패턴층은
    제1 굴절률을 가지며, 베이스부 및 상기 베이스부 상측에 서로 이격되어 배치된 복수 개의 돌출부들을 포함하는 제1 패턴층; 및
    상기 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 가지며 상기 제1 패턴층 상에 배치된 제2 패턴층; 을 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자층은
    서로 마주하는 제1 전극과 제2 전극;
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되고, 유기 전계 발광 재료 또는 양자점을 포함한 발광층; 및
    상기 제2 전극 상에 배치된 봉지층; 을 포함하고
    상기 제1 전극은 반사 전극이고, 상기 제2 전극은 투과 전극 또는 반투과 전극인 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자층 상에 배치된 광학 부재를 더 포함하고,
    상기 광학 부재는 편광층 또는 컬러 필터층을 포함하는 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 발광 소자층과 상기 광학 패턴층 사이, 또는 상기 광학 패턴층의 상측에 배치된 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 돌출부들 각각은 상기 베이스부로부터 돌출된 원기둥 또는 각기둥 형상인 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 돌출부들 각각은
    상기 베이스부에 인접한 바닥면;
    상기 바닥면과 마주하는 천장면; 및
    상기 바닥면과 천장면 사이를 연결하는 측면; 을 포함하고,
    상기 베이스부에 수직하는 단면상에서 상기 바닥면에 대한 상기 측면의 경사각은 70° 이상 90° 이하인 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 베이스부에 수직하는 단면 상에서 상기 바닥면의 폭은 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 표시 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 복수 개의 돌출부들 각각의 높이는 7 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이고,
    상기 높이는 상기 바닥면과 상기 천장면 사이의 최소 이격 거리인 표시 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 복수 개의 돌출부들은 서로 이웃하는 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하고,
    상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 사이의 최소 이격 간격은 상기 바닥면을 기준으로 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 표시 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 바닥면의 폭과 상기 천장면의 폭이 상이한 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 굴절률은 1.5 이상 1.7 이하이고,
    상기 제1 굴절률과 상기 제2 굴절률의 차이는 0.1 이상인 표시 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 패턴층은 상기 복수 개의 돌출부들 사이를 충전하는 표시 장치.
  13. 서로 마주하는 제1 전극과 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광층을 포함하는 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 상에 배치되고, 제1 굴절률을 갖는 제1 패턴층 및 상기 제1 굴절률 보다 낮은 제2 굴절률을 갖는 제2 패턴층을 포함하는 광학 패턴층; 및
    상기 발광 소자층과 상기 광학 패턴층 사이, 또는 상기 광학 패턴층의 상측에 배치된 광학 부재; 를 포함하는 표시 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 발광 소자층은 상기 제2 전극 상에 배치된 봉지층을 더 포함하고,
    상기 광학 패턴층은 상기 봉지층 상에 직접 배치되는 표시 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제1 패턴층은 베이스부 및 베이스부 상측에 배치되고 서로 이격된 복수 개의 돌출부들을 포함하고,
    상기 돌출부들 각각은
    상기 베이스부에 인접한 바닥면;
    상기 바닥면과 마주하는 천장면; 및
    상기 바닥면과 천장면 사이를 연결하는 측면; 을 포함하고
    상기 베이스부와 나란한 단면상에서 상기 바닥면과 상기 천장면은 각각 원 또는 다각형 형상인 표시 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 복수 개의 돌출부들 각각에서,
    상기 바닥면의 폭은 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고,
    상기 바닥면과 천장면 사이의 최소 이격 거리인 높이는 7 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이고,
    상기 베이스부에 수직하는 단면상에서 상기 바닥면에 대한 상기 측면의 경사각은 70° 이상 90° 이하이며,
    서로 이웃하는 돌출부들 사이의 최소 이격 간격은 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 표시 장치.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 제1 전극은 반사형 전극이고, 상기 제2 전극은 투과형 전극 또는 반투과형 전극인 표시 장치.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 발광 소자층은 유기 전계 발광 소자 또는 양자점 발광 소자를 포함하는 표시 장치.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 광학 부재는 편광층이고, 상기 광학 패턴층이 상기 편광층 상측 또는 하측에 직접 배치된 표시 장치.
  20. 제 13항에 있어서,
    상기 광학 부재는 컬러 필터층이고, 상기 광학 패턴층이 상기 컬러 필터층 상측에 직접 배치된 표시 장치.
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