KR20220082518A - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 표시 장치에 관한 것으로, 본 출원에 따른 표시 장치는 복수의 화소 영역을 포함하는 표시 패널, 및 표시 패널의 출광면에 배치된 광학 필름을 포함하고, 복수의 화소 영역은 각각 개구부 및 개구부를 둘러싸는 회로부를 포함하고, 광학 필름은 투과율 조절 부재를 포함하고, 투과율 조절 부재는 회로부에 중첩하는 제1 부분 및 개구부에 중첩하는 제2 부분을 포함한다.
Description
본 출원은 표시 장치에 관한 것으로, 상세하게는 선택적으로 투과율이 상이하게 적용된 광학 필름을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 고속의 응답 속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 액정 표시 장치와 달리 별도의 광원이 필요하지 않는 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어 차세대 평판 표시 장치로 주목 받고 있다.
표시 장치는 2개의 전극 사이에 개재된 발광층을 포함하는 발광 소자의 발광을 통해서 영상을 표시한다. 이때, 전계 발광 소자의 발광에 따라 발생되는 광은 전극과 기판 등을 통해서 외부로 방출된다.
그러나, 통상적인 표시 장치는 표시 패널의 휘도와 반사율을 제어하기 위해 편광판 및 위상지연자를 포함하는 광학 필름을 사용하는데, 화소의 개구부 및 회로부에 공통적으로 대응되도록 표시패널의 전면에 배치됨으로써, 표시 패널의 휘도와 반사 특성의 트레이드 오프 관계를 벗어날 수 없어, 높은 휘도를 만족시키기 위해서는 반사 특성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 통상적인 발광 표시 장치는 낮은 광 추출 효율로 인하여 휘도가 저하되고, 소비 전력이 증가하는 문제점이 있다.
본 출원은 발광 소자에서 발광된 광의 광 추출 효율이 향상될 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 출원은 발광 소자에서 발광된 광의 광 추출 효율이 향상되면서 확산 반사율의 감소에 따라 블랙 영상의 시감 특성이 향상될 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 출원에 따른 표시 장치는 본 출원은 표시 장치에 관한 것으로, 본 출원에 따른 표시 장치는 복수의 화소 영역을 포함하는 표시 패널, 및 표시 패널의 출광면에 배치된 광학 필름을 포함하고, 복수의 화소 영역은 각각 개구부 및 개구부를 둘러싸는 회로부를 포함하고, 광학 필름은 투과율 조절 부재를 포함하고, 투과율 조절 부재는 회로부에 중첩하는 제1 부분 및 개구부에 중첩하는 제2 부분을 포함한다.
본 출원에 따르면, 발광 소자에서 발광된 광의 출광 효율이 향상되고, 화소 회로가 배치된 회로부에서의 반사율을 낮출 수 있다.
본 출원에 따르면, 표시 패널의 개구부와 회로부에 서로 다른 투과율을 갖는 광학필름을 통해 전계 발광 소자의 휘도를 향상시키면서, 외광에 대한 반사 특성도 만족할 수 있다.
위에서 언급된 본 출원의 효과 외에도, 본 출원의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 출원에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 화소를 나타내는 회도로이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 내지 제4 화소를 포함하는 화소를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 화소를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 명세서에 따른 광학 필름의 레이저 처리 전 평면도를 나타낸 것이고, 도 5b 및 도 5c는 본 명세서에 따른 광학 필름의 레이저 처리 후 평면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 명세서에 따른 광학 필름의 가시 광선에 대한 투과율을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 명세서에 따른 투과율 조절 부재에 포함된 물질의 화학 구조가 레이저 처리에 의해 분해되고, 유색의 물질이 무색의 물질로 변화되는 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8a는 는 본 명세서에 따른 광학 필름을 레이저 처리한 후 광학 사진을 촬영한 것이고, 도 8b는 도 8a의 A 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 9는 본 명세서에 따른 광학 필름 제조 방법의 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 화소를 나타내는 회도로이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 내지 제4 화소를 포함하는 화소를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 화소를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 명세서에 따른 광학 필름의 레이저 처리 전 평면도를 나타낸 것이고, 도 5b 및 도 5c는 본 명세서에 따른 광학 필름의 레이저 처리 후 평면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 명세서에 따른 광학 필름의 가시 광선에 대한 투과율을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 명세서에 따른 투과율 조절 부재에 포함된 물질의 화학 구조가 레이저 처리에 의해 분해되고, 유색의 물질이 무색의 물질로 변화되는 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8a는 는 본 명세서에 따른 광학 필름을 레이저 처리한 후 광학 사진을 촬영한 것이고, 도 8b는 도 8a의 A 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 9는 본 명세서에 따른 광학 필름 제조 방법의 모식도이다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 출원의 일 예들은 본 출원의 개시가 완전하도록 하며, 본 출원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원의 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 출원의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 출원이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원의 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 출원의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 출원의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 본 출원에 따른 발광 표시 장치의 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다.
도 1은 본 출원에 따른 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 출원에 따른 발광 표시 장치는 표시 패널(10), 제어 회로(30), 데이터 구동 회로(50), 및 게이트 구동 회로(70)를 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 기판 상에 마련된 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL), 및 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d)를 포함한다.
복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d) 각각은 인접한 게이트 라인(GL)으로부터 공급되는 게이트 신호와 인접한 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 신호에 따라 영상을 표시한다. 일 예에 따른 복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d) 각각은 화소 영역에 마련된 화소 회로, 및 화소 회로에 연결된 발광 소자를 포함할 수 있다.
복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d) 각각은 실제 빛이 발광되는 최소 단위의 영역으로 정의될 수 있으며, 서브 화소로 표현될 수 있다. 여기서, 서로 인접한 4개의 화소는 컬러 표시를 위한 하나의 단위 화소(12)를 구성할 수 있다.
일 예에 따른 하나의 단위 화소(12)는 게이트 라인(GL)의 길이 방향을 따라 서로 인접하게 배열된 4개의 화소(12a, 12b, 12c, 12d)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 단위 화소(12)는 제1 내지 제4 화소(12a, 12b, 12c, 12d)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 화소(12a)는 적색 화소, 제2 화소(12b)는 녹색 화소, 그리고 제3 화소(12b)는 청색 화소일 수 있고, 제4 화소(12d)는 백색 화소일 수 있다. 백색 화소는 청색 화소와 인접한 단위 화소(12)의 적색 화소 사이에 배치될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고 단위 화소(12) 내에서 적색 화소와 녹색 화소 사이에 배치될 수도 있다. 이러한 일 예에 따른 제1 내지 제4 화소(12a, 12b, 12c, 12d)의 발광 소자는 각기 다른 컬러 광 또는 백색 광을 방출할 수 있다.
다른 예에 따른 하나의 단위 화소(120)는 전술한 제1 내지 제4 화소(12a, 12b, 12c, 12d)에서 백색 화소인 제4 화소(12d)없이 제1 내지 제3 화소(12a, 12b, 12c)로 구성될 수 있다.
제어 회로(30)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 기반으로 복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d) 각각에 대응되는 화소별 화소 데이터를 생성할 수 있다. 제어 회로(30)는 타이밍 동기 신호를 기반으로 데이터 제어 신호를 생성해 데이터 구동 회로(50)에 제공할 수 있다. 제어 회로(30)는 타이밍 동기 신호를 기반으로 게이트 제어 신호를 생성해 게이트 구동 회로(70)에 제공할 수 있다.
데이터 구동 회로(50)는 표시 패널(10)에 마련된 복수의 데이터 라인(DL)과 연결될 수 있다. 데이터 구동 회로(50)는 제어 회로(30)로부터 제공되는 화소별 화소 데이터와 데이터 제어 신호를 수신하고, 전원 회로로부터 제공되는 복수의 기준 감마 전압을 수신할 수 있다. 이러한 데이터 구동 회로(50)는 데이터 제어 신호와 복수의 기준 감마 전압을 이용하여 화소별 화소 데이터를 화소별 데이터 신호(또는 전압)로 변환하고, 변환된 화소별 데이터 신호를 해당 데이터 라인(DL)에 공급할 수 있다.
게이트 구동 회로(70)는 표시 패널(10)에 마련된 복수의 게이트 라인(GL)과 연결될 수 있다. 게이트 구동 회로(70)는 제어 회로(30)로부터 공급되는 게이트 제어 신호를 기반으로 정해진 순서에 따라 게이트 신호를 생성하여 해당하는 게이트 라인(GL)에 공급할 수 있다.
일 예에 따른 게이트 구동 회로(70)는 박막 트랜지스터의 제조 공정에 따라 표시 패널(10)의 일측 가장자리 또는 양측 가장자리에 집적되어 복수의 게이트 라인(GL)과 일대일로 연결될 수 있다. 다른 예에 따른 게이트 구동 회로(70)는 집적 회로로 구성되어 기판에 실장되거나 연성 회로 필름에 실장되어 복수의 게이트 라인(GL)과 일대일로 연결될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 화소를 나타내는 회도로이다.
도 2를 참조하면, 본 예에 따른 발광 표시 장치의 제1 화소(12a)는 화소 회로(PC) 및 전계 발광 소자(ED)를 포함한다.
화소 회로(PC)는 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 의해 정의된 화소 영역 내의 회로부에 마련되고, 인접한 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL) 및 제1 구동 전원(VDD)에 연결될 수 있다. 이러한 화소 회로(PC)는 게이트 라인(GL)으로부터의 게이트 온 신호(GS)에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 신호(Vdata)에 따라 전계 발광 소자(ED)의 발광을 제어할 수 있다. 일 예에 따른 화소 회로(PC)는 스위칭 박막 트랜지스터(ST), 구동 박막 트랜지스터(DT), 및 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 다만, 본 명세서에 따른 표시 장치의 화소 회로(PC)의 구성이 이에 제한되는 것은 아니다.
스위칭 박막 트랜지스터(ST)는 게이트 라인(GL)에 연결된 게이트 전극, 데이터 라인(DL)에 연결된 제1 소스/드레인 전극, 및 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 연결된 제2 소스/드레인 전극을 포함할 수 있다. 이러한 스위칭 박막 트랜지스터(ST)는 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 온 신호(GS)에 따라 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 신호(Vdata)를 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 공급할 수 있다.
구동 박막 트랜지스터(DT)는 스위칭 박막 트랜지스터(ST)의 제2 소스/드레인 전극에 연결된 게이트 전극, 제1 구동 전원(VDD)에 연결된 드레인 전극, 및 전계 발광 소자(ED)에 연결된 소스 전극을 포함할 수 있다. 이러한 구동 박막 트랜지스터(DT)는 스위칭 박막 트랜지스터(ST)로부터 공급되는 데이터 신호(Vdata)를 기반으로 하는 게이트-소스 전압에 따라 턴-온되어 제1 구동 전원(VDD)으로부터 전계 발광 소자(ED)에 공급되는 전류(또는 데이터 전류)를 제어할 수 있다.
커패시터(Cst)는 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 소스 전극 사이(또는 중첩 영역)에 형성되어 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 공급되는 데이터 신호(Vdata)에 대응되는 전압을 저장하고, 저장된 전압으로 구동 박막 트랜지스터(DT)의 턴-온시킬 수 있다. 이때, 커패시터(Cst)에 저장된 전압은 다음 프레임에서 스위칭 박막 트랜지스터(ST)를 통해 새로운 데이터 신호(Vdata)가 공급될 때까지 유지될 수 있다.
전계 발광 소자(ED)는 화소 영역 내에 정의된 개구부에 마련되고 화소 회로(PC)로부터 공급되는 전류에 따라 발광할 수 있다.
일 예에 따른 전계 발광 소자(ED)는 화소 회로(PC)에 연결된 제1 전극(또는 애노드 전극)과 제2 구동 전원(VSS)에 연결된 제2 전극(또는 캐소드 전극)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전계 발광 소자(ED)는 유기 발광 소자, 양자점 발광 소자, 또는 무기 발광 소자를 포함하거나, 마이크로 발광 다이오드 소자를 포함할 수 있다.
이와 같은, 본 출원의 일 예에 따른 발광 표시 장치의 제1 화소(12a)는 데이터 신호(Vdata)에 상응하는 전류에 따른 전계 발광 소자(ED)의 발광을 통해 소정의 영상을 표시하게 된다. 이와 마찬가지로, 제2, 제3 화소, 및 제4 화소(12b, 12c, 12d) 각각은 제1 화소(12a)와 동일한 구성을 가지므로, 이들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 도 1에 도시된 본 출원의 일 예에 따른 표시 장치을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 제1 화소를 확대하여 나타내는 도면이다. 도 3 및 도 4에서, 전계 발광 소자(ED)에서 생성된 광원이 기판(100)을 향하여 출광되는 하부 발광 구조로 도시되었으나, 본 명세서의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 본 명세서에 기술된 특징은 표시 패널의 후면에 광학 필름이 배치되는 하부 발광 구조 또는 표시 패널의 전면에 광학 필름이 배치되는 상부 발광 구조에도 적용될 수 있다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 출원의 일 예에 따른 표시 패널(10)은 기판(100), 화소 회로(PC), 보호층(119), 오버코트층(130), 전계 발광 소자(ED), 및 광학 필름(20) 을 포함할 수 있다.
기판(100)은 주로 유리 재질로 이루어지지만, 구부리거나 휠 수 있는 투명한 플라스틱 재질, 예를 들어, 폴리이미드로 이루어질 수 있다. 플라스틱 재질을 기판(100)의 재질로 이용할 경우에는, 기판(100) 상에서 고온의 증착 공정이 이루어짐을 감안할 때, 고온에서 견딜 수 있는 내열성이 우수한 폴리이미드가 이용될 수 있다. 이러한 기판(100)의 전면(前面) 전체는 버퍼층(110)에 의해 덮일 수 있다.
버퍼층(110)은 박막 트랜지스터의 제조 공정 중 고온 공정시 기판(100)에 함유된 물질이 트랜지스터층으로 확산되는 것을 차단하는 역할을 한다. 또한, 버퍼층(110)은 외부의 수분이나 습기가 발광 소자 쪽으로 침투하는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다. 이와 같은, 버퍼층(110)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있다. 선택적으로, 버퍼층(110)은 경우에 따라서 생략될 수도 있다.
일 예에 따른 기판(100)은 회로부(CP)와 개구부(OP)를 갖는 복수의 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4)를 포함할 수 있다.
복수의 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 중 서로 인접한 4개의 화소 영역은 하나의 단위 화소 영역을 구성할 수 있다. 예를 들어, 하나의 단위 화소 영역은 제1 내지 제4 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 화소 영역(PA1)은 적색 화소 영역, 제2 화소 영역(PA2)은 녹색 화소 영역, 제3 화소 영역(PA3)은 청색 화소 영역 그리고 제4 화소 영역(PA4)은 백색 화소 영역일 수 있다.
회로부(CP)는 복수의 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각에 정의된 트랜지스터 영역으로 정의될 수 있다. 개구부(OP)는 복수의 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각에 배치된 전계 발광 소자(ED)에서 발생된 광이 외부로 추출(또는 방출)되는 광 추출 영역으로 정의될 수 있다.
도 3에 도시된 화소 회로(PC)는 복수의 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각의 회로부(CP)에 배치된 화소 회로(PC)를 의미하는 것으로, 도 2에 도시된 화소 회로(PC)의 구동 박막 트랜지스터(DT)와 스위칭 박막 트랜지스터(ST) 및 커패시터(CT)를 포함할 수 있다.
일 예에 따른 구동 박막 트랜지스터(DT)는 액티브층(111), 게이트 절연막(113), 게이트 전극(115), 층간 절연막(117), 드레인 전극(118d), 및 소스 전극(118s)을 포함할 수 있다.
액티브층(111)은 기판(100) 또는 버퍼층(110) 상에 정의된 회로부(CP)의 구동 박막 트랜지스터 영역에 형성된 채널 영역(111c)과 드레인 영역(111d) 및 소스 영역(111s)을 포함할 수 있다. 액티브층(111)은 게이트 절연막(113)의 에칭 공정시 에칭 가스에 의해 도체화되는 드레인 영역(111d)과 소스 영역(111s), 및 에칭 가스에 의해 도체화되지 않은 채널 영역(111c)을 포함할 수 있다. 드레인 영역(111d)과 소스 영역(111s)은 채널 영역(111c)을 사이에 두고 서로 나란하도록 이격될 수 있다.
일 예에 따른 액티브층(111)은 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon), 산화물(oxide) 및 유기물(organic material) 중 어느 하나로 이루어진 반도체 물질로 구성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 출원에 따른 액티브층(111)은 Zinc Oxide, Tin Oxide, Ga-In-Zn Oxide, In-Zn Oxide, 또는 In-Sn Oxide 등의 산화물로 이루어지거나, 산화물에 Al, Ni, Cu, Ta, Mo, Zr, V, Hf 또는 Ti 물질의 이온이 도핑된 산화물로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(113)은 액티브층(111)의 채널 영역(111c) 상에 형성될 수 있다. 이러한 게이트 절연막(113)은 액티브층(111)을 포함하는 기판(100) 또는 버퍼층(110)의 전면(前面) 전체에 형성되지 않고, 액티브층(111)의 채널 영역(111c) 상에만 섬 형태로 형성될 수 있다.
게이트 전극(115)은 액티브층(111)의 채널 영역(111c)과 중첩되도록 게이트 절연막(113) 상에 형성될 수 있다. 게이트 전극(115)은 에칭 공정을 이용한 게이트 절연막(113)의 패터닝 공정시 에칭 가스에 의해 액티브층(111)의 채널 영역(111c)이 도체화되지 않도록 하는 마스크 역할을 한다. 이러한 게이트 전극(115)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 구리(Cu), 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 금속 또는 합금의 단일층 또는 2층 이상의 다중층으로 이루어질 수 있다.
층간 절연막(117)은 게이트 전극(115)과 액티브층(111)의 드레인 영역(111d) 및 소스 영역(111s) 상에 형성될 수 있다. 층간 절연막(117)은 게이트 전극(115)과 액티브층(111)의 드레인 영역(111d) 및 소스 영역(111s)을 덮도록 기판(100) 또는 버퍼층(110)의 전면(前面) 전체에 형성될 수 있다. 이러한 층간 절연막(117)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx)과 같은 무기 물질로 이루어질 수 있다.
드레인 전극(118d)은 액티브층(111)의 드레인 영역(111d)과 중첩되는 층간 절연막(117)에 마련된 제1 콘택홀을 통해 액티브층(111)의 드레인 영역(111d)에 전기적으로 연결될 수 있다.
소스 전극(118s)은 액티브층(111)의 소스 영역(111s)과 중첩되는 층간 절연막(117)에 마련된 제2 콘택홀을 통해 액티브층(111)의 소스 영역(111s)에 전기적으로 연결될 수 있다.
드레인 전극(118d)과 소스 전극(118s) 각각은 동일한 금속 재질로 이루어지며, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 구리(Cu), 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 금속 또는 합금의 단일층 또는 2층 이상의 다중층으로 이루어질 수 있다.
스위칭 박막 트랜지스터는 구동 박막 트랜지스터(DT)와 동일한 구조를 가지도록 회로부(CP) 상에 마련되므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
커패시터는 층간 절연막(117)을 사이에 두고 서로 중첩되는 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트 전극(115)과 소스 전극(118s) 사이의 중첩 영역에 마련될 수 있다.
부가적으로, 회로부(CP)에 마련된 박막 트랜지스터는 광에 의해 문턱 전압이 쉬프트되는 특성을 가질 수 있는데, 이를 방지하기 위하여, 본 출원에 따른 발광 표시 장치는 액티브층(111)의 아래에 마련된 차광층(101)을 더 포함할 수 있다.
차광층(101)은 기판(100)과 액티브층(111) 사이에 마련되어 기판(100)을 통해서 액티브층(111) 쪽으로 입사되는 광을 차단함으로써 외부 광에 의한 트랜지스터의 문턱 전압 변화를 최소화 내지 방지한다. 이러한 차광층(101)은 버퍼층(110)에 의해 덮일 수 있다.
보호층(119)은 회로층을 덮도록 기판(100) 상에 마련될 수 있다. 일 예에 따른 보호층(119)은 회로부(CP)에 배치된 박막 트랜지스터들의 드레인 전극과 소스 전극 및 층간 절연막을 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 보호층(119)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx)과 같은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 선택적으로, 보호층(119)은 패시베이션층의 용어로 표현될 수도 있다.
오버코트층(130)은 보호층(119)을 덮도록 기판(100) 상에 마련될 수 있다. 일 예에 따른 오버코트층(130)은 상대적으로 두꺼운 두께를 가지도록 형성되어 기판(100) 상에 평탄면을 제공하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 오버코트층(130)은 포토 아크릴(photo acryl), 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene), 폴리 이미드(polyimide), 및 불소 수지 등과 같은 유기 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 오버코트층(130)은 평탄화층으로도 정의될 수 있다.
전계 발광 소자(ED)는 오버코트층(130) 상에 배치되며, 화소 회로(PC)의 구동 박막 트랜지스터(DT)로부터 공급되는 데이터 신호에 따라 발광하여 하부 발광(bottom emission) 방식에 따라 기판(100) 쪽으로 광을 방출할 수 있다.
일 예에 따른 전계 발광 소자(ED)는 제1 전극(E1), 전계 발광층(EL), 및 제2 전극(E2)을 포함한다.
제1 전극(E1)은 오버코트층(130)상에 형성되고, 복수의 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각의 개구부(OP)와 중첩하고, 회로부(CP)와 적어도 일부분 중첩하도록 형성될 수 있다.
제1 전극(E1)의 적어도 일부분은 회로부(CP)에서 오버코트층(130)과 오버코트층(130)에 마련된 컨택홀(CH)을 통해서 구동 박막 트랜지스터(DT)의 소스 전극(118s)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극(E1)은 전계 발광 소자(ED)의 애노드 전극이 될 수 있다. 일 예에 따른 제1 전극(E1)은 전계 발광 소자(ED)에서 방출되는 광이 기판(100) 쪽으로 투과될 수 있도록 TCO(Transparent Conductive Oxide)와 같은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(E1)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
전계 발광층(EL)은 제1 전극(E1) 상에 형성되어 제1 전극(E1)에 직접적으로 접촉될 수 있다. 일 예에 따른 전계 발광층(EL)은 유기 발광층, 무기 발광층, 및 양자점 발광층 중 어느 하나를 포함하거나, 유기 발광층(또는 무기 발광층)과 양자점 발광층의 적층 또는 혼합 구조를 포함할 수 있다.
일 예에 따른 전계 발광층(EL)은 청색 발광층, 녹색 발광층, 적색 발광층 및 백색 발광층 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단위 화소가 제1 내지 제4 화소(12a, 12b, 12c, 12d)를 포함하는 경우, 제1 화소 영역(PA1)에 배치되는 전계 발광층(EL)은 적색 발광층, 제2 화소 영역(PA2)에 배치되는 전계 발광층(EL)은 녹색 발광층, 제3 화소 영역(PA3)에 배치되는 전계 발광층(EL)은는 청색 발광층, 및 제4 화소 영역(PA4)에 배치되는 전계 발광층(EL)은 백색 발광층을 각각 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제4 화소(12a, 12b, 12c, 12d) 각각의 전계 발광층(EL)은 각 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각의 개구부(OP)와 중첩되는 제1 전극(E1) 상에만 배치될 수 있다.
다른 예에 따른 전계 발광층(EL)은 백색 광을 방출하기 위한 2 이상의 발광부를 포함한다. 예를 들어, 단위 화소가 제1 내지 제4 화소(12a, 12b, 12c, 12d)를 포함하는 경우, 제1 내지 제4 화소(12a, 12b, 12c, 12d) 각각의 전계 발광 소자(ED)는 제1 광과 제2 광의 혼합에 의해 백색 광을 방출하기 위한 제1 발광부와 제2 발광부를 포함할 수 있다. 일 예에 따른 제1 발광부는 제1 광을 방출하는 것으로 청색 발광부, 녹색 발광부, 적색 발광부, 황색 발광부, 및 황록색 발광부 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 일 예에 따른 제2 발광부는 청색 발광부, 녹색 발광부, 적색 발광부, 황색 발광부, 및 황록색 발광부 중 제1 발광부를 제외한 어느 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 전계 발광층(EL)은 제1 내지 제4 화소(12a, 12b, 12c, 12d) 각각의 공통층으로서 각 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각의 개구부(OP)와 중첩되는 제1 전극(E1) 상에만 배치될 뿐만 아니라 각 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각의 회로부(CP)와 중첩되도록 배치될 수 있다.
따라서, 일 예에 따른 제1 내지 제4 화소(12a, 12b, 12c, 12d)의 발광 소자는 서로 동일한 백색 광을 방출할 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제4 화소(12a, 12b, 12c, 12d) 각각은 백색 광을 각기 다른 컬러 광으로 변환하는 각기 다른 파장 변환층(120a, 120b, 120c)을 포함할 수 있다. 그리고, 제4 화소(12d)는 파장 변환층을 구비하지 않고 백색 광을 기판(100) 쪽으로 방출할 수 있다.
제2 전극(E2)은 전계 발광층(EL) 상에 형성되어 전계 발광층(EL)과 직접적으로 접촉될 수 있다. 일 예에 따른 제2 전극(E2)은 전계 발광층(EL) 의 캐소드 전극이 될 수 있다. 일 예에 따른 제2 전극(E2)은 전계 발광층(EL) 에서 방출되어 입사되는 광을 기판(100) 쪽으로 반사시키기 위해 반사율이 높은 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(E2)은 알루미늄(Al)과 티타늄(Ti)의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄(Al)과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC(Ag/Pd/Cu) 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)과 같은 다층 구조로 형성되거나, 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 또는 바륨(Ba) 중에서 선택된 어느 하나의 물질 또는 2 이상의 합금 물질로 이루어진 단층 구조를 포함할 수 있다.
본 출원에 따른 표시 패널(10)은 뱅크 패턴(140) 및 봉지층(150)을 더 포함할 수 있다.
뱅크 패턴(140)은 각 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각의 개구부(OP)를 정의하는 것으로, 제1 전극(E1)의 가장자리와 오버코트층(130) 상에 마련될 수 있다. 예를 들어, 뱅크 패턴(140)은 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB)계 수지, 아크릴계(acryl) 수지 또는 폴리이미드(polyimide) 수지 등의 유기물로 형성할 수 있다. 또는, 뱅크 패턴(140)은 검정색 안료를 포함하는 감광제로 형성될 수 있으며, 이 경우, 뱅크 패턴(140)은 인접한 화소(12a, 12b, 12c, 12d) 간의 혼색을 방지하는 차광 부재의 역할을 겸할 수 있다.
발광 소자(ED)의 전계 발광 소자(ED)와 제2 전극(E2) 각각은 뱅크 패턴(140) 상에도 형성될 수 있다. 즉, 전계 발광 소자(ED)는 제1 전극(E1)의 가장자리와 뱅크 패턴(140)을 덮도록 형성되고, 제2 전극(E2)은 전계 발광 소자(ED)를 덮도록 형성될 수 있다.
봉지층(encapsulation layer)(150)은 제2 전극(E2), 즉 화소 전체를 덮도록 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 이러한 봉지층(150)은 외부 충격으로부터 박막 트랜지스터 및 전계 발광 소자(ED) 등을 보호하고, 산소, 수분 및 이물들(particles)이 전계 발광 소자(ED)로 침투하는 것을 방지하는 역할을 겸할 수 있다.
일 예에 따른 봉지층(150)은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 그리고, 봉지층(150)은 적어도 하나의 유기막을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 봉지층(150)은 제1 무기 봉지층, 유기 봉지층, 및 제2 무기 봉지층을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 무기 봉지층은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산질화막(SiON), 티타늄 산화막(TiOx), 및 알루미늄 산화막(AlOx) 중 어느 하나의 무기 물질을 포함할 수 있다. 그리고, 유기 봉지층은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리 아미드 수지(polyamide resin), 폴리 이미드 수지(polyimide resin), 및 벤조사이클로부텐 수지(benzocyclobutene resin) 중 어느 하나의 유기 물질로 이루어질 수 있다. 유기 봉지층은 이물질 커버층(particle cover layer)으로 표현될 수 있다.
선택적으로, 봉지층(150)은 화소 전체를 둘러싸는 충진재로 변경될 수 있으며, 이 경우, 본 출원에 따른 표시 패널(10)은 충진재를 매개로 하여 기판(100) 상에 부착되는 봉지 기판(160)을 더 포함한다. 봉지 기판(160)은 플라스틱 재질, 유리 재질, 또는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 충진재는 산소 또는/및 수분 등을 흡수하는 게터 물질을 포함할 수 있다.
추가적으로, 본 출원의 일 예에 따른 전계 발광 소자(ED)가 백색 광을 방출하는 경우, 본 출원에 따른 표시 패널(10)은 각 화소 영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 중 제1 내지 제3 화소 영역(PA1, PA2, PA3) 각각의 개구부(OP)와 중첩되도록 배치된 파장 변환층(120a, 120b, 120c)을 더 포함할 수 있다.
파장 변환층(120a, 120b, 120c)은 개구부(OP)와 중첩되도록 기판(100)과 오버코트층(130) 사이에 마련될 수 있다. 일 예로서, 파장 변환층(120a, 120b, 120c)은 개구부(OP)와 중첩되도록 보호층(119)과 오버코트층(130) 사이에 마련될 수 있다. 다른 예로서, 파장 변환층(120a, 120b, 120c)은 개구부(OP)과 중첩되도록 층간 절연막(117)과 보호층(119) 사이에 마련되거나 개구부(OP)과 중첩되도록 기판(100)(또는 버퍼층(110))과 층간 절연막(117) 사이에 마련될 수 있다.
일 예에 따른 파장 변환층(120a, 120b, 120c)은 해당 화소(12a, 12b, 12c)의 전계 발광 소자(ED)로부터 기판(100) 쪽으로 방출되는 광 중 화소에 설정된 색상의 파장만을 투과시키는 컬러필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 파장 변환층(120a, 120b, 120c)은 제1 화소 영역(PA1)의 개구부(OP)와 중첩되는 적색 컬러필터(120a), 제2 화소 영역(PA2)의 개구부(OP)와 중첩되는 녹색 컬러필터(120b), 및 제3 화소 영역(PA3)의 개구부(OP)와 중첩되는 청색 컬러필터(120c)를 포함할 수 있다.
다른 예에 따른 파장 변환층(120a, 120b, 120c)은 해당 화소(12a, 12b, 12c)의 전계 발광 소자(ED)로부터 기판(100) 쪽으로 방출되는 광에 따라 재발광하여 화소에 설정된 색상의 광을 방출하는 크기를 갖는 양자점을 포함할 수 있다. 일 예에 따른 양자점은 화소에 설정된 색상의 광을 방출하도록 CdS, CdSe, CdTe, CdZnSeS, ZnS, ZnSe, GaAs, GaP, GaAs-P, Ga-Sb, InAs, InP, InSb, AlAs, AlP, 또는 AlSb 등에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 파장 변환층(120a, 120b, 120c)은 제1 화소 영역(PA1)의 개구부(OP)와 중첩되는 적색 양자점 패턴(120a), 제2 화소 영역(PA2)의 개구부(OP)와 중첩되는 녹색 양자점 패턴(120b), 및 제3 화소 영역(PA3)의 개구부(OP)와 중첩되는 청색 양자점 패턴(120c)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 적색 양자점 패턴(120a)은 CdSe 또는 InP을 포함할 수 있고, 녹색 양자점 패턴(120b)은 CdZnSeS의 양자점을 포함할 수 있으며, 청색 양자점 패턴(120c)은 ZnSe의 양자점을 포함할 수 있다. 이와 같이, 파장 변환층(120a, 120b, 120c)이 양자점을 포함하는 발광 표시 장치는 높은 색재현율을 가질 수 있다.
또 다른 예에 따른 파장 변환층(120a, 120b, 120c)은 적색 양자점을 함유하는 적색 컬러필터(120a), 녹색 양자점을 함유하는 녹색 컬러필터(120b), 및 청색 양자점을 함유하는 청색 컬러필터(120b)를 포함할 수 있다. 이 경우, 적색 컬러필터(120a)의 경우에는, 장파장 영역의 광에 대한 투과율이 감소될 수 있도록 적색 양자점을 함유하지 않을 수도 있다.
또한, 본 명세서의 다른 예에 따른 표시 장치가 상부 발광 구조인 경우 파장 변환층은 전계 발광 소자(ED)의 상부에 마련될 수 있다.
광학 필름(20)은 표시 패널(10) 상에 배치될 수 있고, 출광면 측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 광학 필름(20)은 기판(100)의 전면(또는 제1 면)과 반대되는 후면(또는 제2 면)에 부착될 수 있다.
본 명세서에 따른 광학 필름(20)은 투과율 조절 부재(23) 및 반사 저감 부재(25)를 포함할 수 있고, 광학 필름(20)은 기판(100)의 후면에 부착을 위한 점착 부재(21)를 더 포함할 수 있다.
투과율 조절 부재(23)는 낮은 투과율을 갖는 제1 부분(23a) 및 제1 부분에 인접하여 위치하고, 제1 부분(23a) 보다 높은 투과율을 갖는 제2 부분(23b)을 포함할 수 있다. 이때, 투과율 조절 부재(23)의 제1 부분(23a)은 회로부(CP)와 중첩할 수 있고, 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)은 개구부(OP)와 중첩할 수 있다.
여기서, 투과율 조절 부재(23)의 제1 부분(23a)의 낮은 투과율은 사용자가 시인할 수 있는 가시광선 파장에 대해서 20% 이하의 투과율을 갖는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 투과율 조절 부재(23)의 제1 부분(23a)은 외부에서 입사되는 가시광선 파장의 광에 대해 낮은 투과율을 가질 수 있고, 투과율 조절 부재(23)의 제1 부분(23a)의 회로부(CP)에 대응되는 영역에 배치된 반사율이 높은 물질, 예를 들어 금속에 의한 반사율을 낮출 수 있다.
투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)의 투과율은 모든 범위의 가시 광선에 대해서 80% 이상의 투과율을 가질 수 있다. 따라서, 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)은 전계 발광 소자(ED)에서 생성된 광이 하부 기판으로 추출될 때 높은 투과율로 출광 효율 및 휘도가 향상될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 따른 표시 장치는 전술한 구조의 투과율 조절 부재(23)를 적용함으로써, 전계 발광 소자(ED)를 포함하는 표시 패널(10)의 휘도를 향상시킬 수 있고, 반사 특성도 만족할 수 있어 소비 전력이 감소하는 이점이 있다.
투과율 조절 부재(23)는 기지(matrix)를 구성하는 제1 물질과 제1 물질에 분산된 염료(dye) 또는 색소(pigment)를 포함하는 제2 물질을 포함할 수 있다.
투과율 조절 부재(23)의 기지를 구성하는 제1 물질은 투명한 물질로서, 예를 들어 감압 접착제(PSA; pressure sensitive adhesive), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA;PolymethylMethacrylate) 또는 폴리 카보네이트(PC; Poly Carbonate) 및 폴리비닐알콜(PVA; poy vinyl alcohol) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 예에 따르면, 투과율 조절 부재(23)의 기지를 구성하는 제1 물질은 가시광선의 빛에 대해서 80% 이상의 높은 투과율을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
투과율 조절 부재(23)의 제1 물질에 분산된 제2 물질은 가시광선 영역의 파장 범위에서 선택된 적색, 녹색 및 청색 광원의 파장 범위에 대해 낮은 투과율을 갖는 염료(dye) 또는 색소(pigment)로 구성될 수 있다. 여기서, 적색, 녹색 및 청색 광원의 파장 범위는 중심 파장이 각각 약 420nm, 550nm 및 700nm 인 파장을 의미할 수 있다.
따라서, 투과율 조절 부재(23)의 제2 물질은 가시광선 영역의 파장 범위에서 선택된 적색, 녹색 및 청색 광원의 파장 범위에 대해 낮은 투과율을 갖는 염료(dye) 또는 색소(pigment)로 구성됨으로써, 390 내지 450nm, 520 내지 580nm, 및 670 내지 730nm 의 파장이 투과율 조절 부재(23)를 관통하는 경우 약 40% 이하의 투과율을 가질 수 있다.
다만, 이러한 적색, 녹색 및 청색 파장의 광원을 흡수하는 제2 물질이 개구부(OP)에 대응되는 영역에 배치되는 경우, 전계 발광 소자(ED)에서 출광된 광원의 파장을 흡수하여 출광 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 본 출원의 일 예에 따른 투과율 조절 부재(23) 중 개구부(OP)에 대응되는 제2 부분(23b)은 레이저 처리를 통해서, 선택적으로 적색, 녹색 및 청색 파장을 흡수하는 염료 또는 색소를 분해하여 개구부(OP)에 대응되는 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)는 높은 투과율을 갖도록 준비될 수 있다.
본 명세서의 다른 예에 따른 투과율 조절 부재(23)의 제1 물질은 투명 기재로 준비되고, 제2 물질은 제1 물질의 표면에 코팅되는 형태로 마련될 수 있다.
여기서, 투과율 조절 부재(23)에 포함된 염료 또는 색소를 분해시키기 위한 레이저 처리 방법은 소정의 선택된 파장을 갖는 레이저를 개구부(OP)에 중첩하는 영역에 조사하는 방식으로 수행될 수 있다.
반사 저감 부재(25)는 외부광에 대한 반사율을 낮출 수 있고, 외부광이 반사되어 사용자의 시인성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 반사 저감 부재(25)는 투명 기재에 저반사 코팅층이 코팅되는 형태로 준비될 수 있다. 부가적으로, 반사 저감 부재(25)는 투과율 조절 부재(23)의 후면과 일체로 형성될 수 있다. 즉, 반사 저감 부재(25)는 투과율 조절 부재(23)에 내장될 수 있으며, 이 경우, 반사 저감 부재(25)가 일체화(또는 내장)된 광학 필름(20)은 외부광에 대해 저반사 특성을 갖는 광학 필름으로 정의될 수 있다.
또는 반사 저감 부재(25)는 투명 기재에 낮은 반사를 위한 저반사 물질이 분산되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 저반사 물질은 티타늄 질화물(TiNx), 티타늄 질화산화물(TiOxNy), 카본 블랙(carbon black), 탄소나노튜브(carbon nano tube) 및 비정질 탄소(amorphous carbon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
점착 부재(21)는 투과율 조절 부재(23) 및 기판(100) 사이에 위치할 수 있고, 점착 부재(21)는 광학용 투명 접착제(OCA; opticaly clear adhesive)를 포함할 수 있다.
도 5a는 본 명세서에 따른 광학 필름의 레이저 처리 전 평면도를 나타낸 것이고, 도 5b 및 도 5c는 본 명세서에 따른 광학 필름의 레이저 처리 후 평면도를 나타낸 것이다.
도 5a 내지 도 5c에서, 설명의 편의를 위해서 투과율 조절 부재(23)만을 도시하였으나, 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)에 대응되는 영역에 레이저 처리를 할 때 도 6에서 후술되는 투과율 조절 부재(23) 및 반사 저감 부재(25)가 합지된 광학 필름(20)이 사용될 수 있고, 또는 표시 패널(10)에 적층된 상태에서 레이저 처리를 통해서 투과율 조절 부재(23)의 제1 부분(23a) 및 제2 부분(23b)이 구분되어 형성될 수 있다.
따라서, 본 명세서의 일 예에 따르면 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)은 복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d) 각각에 일대일로 대응되도록 형성될 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)은 복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d)의 개구부(OP) 각각에 대응되는 영역에 형성될 수 있다. 이때, 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)은 가시광선 파장에서 선택된 파장을 갖는 레이저를 조사하여 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 투과율 조절 부재(23)는 가시광선 중 특정 파장에 대해서 낮은 투과율 또는 가시광선 중 특정 파장에 대해서 높은 흡수율을 갖는 염료 또는 색소를 포함할 수 있고, 해당 파장을 갖는 레이저를 조사하는 경우 이러한 염료 또는 색소는 분해될 수 있다.
도 c를 참조하면, 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)은 복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d)의 개구부(OP)를 일 방향으로 가로지르는 스트라이프 형태로 형성될 수 있다. 도 5c에 도시된 스트라이프 형태의 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)은 복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d)들이 서로 인접하도록 형성되어 복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d)들 사이의 회로부(CP)의 면적이 크지 않은 경우 적용될 수 있다.
따라서, 본 명세서의 다른 예에 따르면 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)은 다수의 복수의 화소(12a, 12b, 12c, 12d)에 대응되도록 형성될 수 있다.
도 6은 본 명세서에 따른 광학 필름의 가시 광선에 대한 투과율을 도시한 그래프이다. 도 6에서 실선으로 도시한 것은 본 명세서에 따른 광학 필름(20)의 레이저 조사 전 또는 투과율 조절 부재(23)의 제1 부분(23a)의 가시광선에 대한 투과율(transmittance)을 나타낸 것이고, 점선으로 도시한 투과율은 투과율 조절 부재(23)가 염료 또는 색소를 포함하지 않고 제1 물질만 포함한 경우의 투과율을 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 본 명세서에 따른 투과율 조절 부재(23)의 제1 부분(23a)은 가시광선 범위인 380nm 내지 780nm의 파장 범위에서 낮은 투과율(transmittance)을 나타내는 3개의 딥(dip)을 갖는 것을 알 수 있다. 여기서, 딥(dip)은 딥이 관찰되지 않는 다른 파장의 투과도 대비 낮은 투과도를 나타내는 투과도를 지칭하는 것일 수 있고, 예를 들어 40% 이하의 투과도를 나타내는 영역을 의미할 수 있다.
본 명세서에 따른 투과율 조절 부재(23)는 레이저 조사 이전에 3개의 딥(dip)을 갖도록 마련될 수 있고, 3개의 딥(dip)의 중심 파장은 각각 약 420nm, 550nm 및 700nm일 수 있고, 각각의 중심 파장을 포함하는 소정의 범위에서 약 20% 이하의 낮은 투과도를 가질 수 있다. 이를 달리 말하면, 본 명세서에 따른 투과율 조절 부재(23)는 약 420nm, 550nm 및 700nm의 파장을 갖는 광원에 대해서 최대의 흡수율을 가질 수 있다.
따라서, 본 명세서에 따른 투과율 조절 부재(23)를 포함하는 광학 필름(20)은 적색, 녹색 및 청색 파장에 대해 높은 흡수율을 갖는 염료 또는 색소를 포함함으로써, 사용자가 육안으로 관찰할 때 또는 가시광선 파장의 광원에 대해 유색(colored)의 필름으로 관찰될 수 있다. 여기서, 유색(colored)은 명도가 어두운 색을 의미할 수 있으며, 예를 들면 검정색일 수 있다.
도 7은 본 명세서에 따른 투과율 조절 부재에 포함된 물질의 화학 구조가 레이저 처리에 의해 분해되고, 유색의 물질이 무색의 물질로 변화되는 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에 따른 투과율 조절 부재(23)를 포함하는 광학 필름(20)은 적색, 녹색 및 청색 파장에 대해 높은 흡수율을 갖는 염료 또는 색소를 포함함으로써, 사용자가 육안으로 관찰할 때 또는 가시광선 파장의 광원에 대해 유색(colored)의 필름으로 관찰될 수 있다. 여기서, 유색(colored)은 명도가 어두운 색을 의미할 수 있으며, 예를 들면 검정색일 수 있다.이러한, 광학 필름(20) 또는 투과율 조절 부재(23)의 유색 특성은 투과율 조절 부재(23)에 포함된 염료 또는 색소에 기인한 것일 수 있다.
도 7을 참조하면, A 물질과 B물질의 결합 구조로 구성된 염료 또는 색소는 레이저 조사 후 A 물질과 B 물질을 연결하는 본딩(bonding)이 끊어지게 되고, 염료 또는 색소의 유색 특성이 사라지고 투명해질 수 있다.
도 8a는 본 명세서에 따른 투과율 조절 부재를 레이저 처리한 후 광학 사진을 촬영한 것이고, 도 8b는 도 8a의 A 부분을 확대하여 도시한 것이다. 도 8에서 투과율 조절 부재(23)의 제1 부분(23a) 및 제2 부분(23b)를 형성하기 위해서 532nm의 파장을 갖는 나노 그린 레이저를 사용하였으며, 나노 그린 레이저를 투과율 조절 부재(23)의 제2 부분(23b)에만 선택적으로 조사하였다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 투과율 조절 부재(23)는 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 가시광선의 파장 중 소정의 선택된 파장의 레이저를 조사하여 유색(colored)의 투과율 조절 부재(23)를 무색(coloreles) 또는 투명하게 변화시킬 수 있다. 이때, 무색(coloreles) 또는 투명하게 변화된 투과율 조절 부재(23)는 전술한 투과율 조절 부재(23) 제2 부분(23b)에 대응될 수 있다.
또한, 본 명세서의 다른 예에 따른 투과율 조절 부재(23)는 자외선(UV)를 조사하여 유색(colored)의 투과율 조절 부재(23)를 무색(coloreles) 또는 투명하게 변화시킬 수 있다. 이때, 무색(coloreles) 또는 투명하게 변화된 투과율 조절 부재(23)는 전술한 투과율 조절 부재(23) 제2 부분(23b)에 대응될 수 있다. 투과율 조절 부재(23)의 제1 부분(23a) 및 제2 부분(23b)를 자외선 처리를 통해 형성하는 경우 이때 사용되는 제1 물질의 염료 또는 색소는 자외선에 의해 쉽게 분해되어 색상을 잃게 되는 물질일 수 있다.
도 9는 본 명세서에 따른 광학 필름 제조 방법의 모식도이다.
도 9를을 참조하면, 본 명세서에 따른 광학 필름(20)은 투과율 조절 부재(23) 및 반사 저감 부재(25)을 합지하는 공정에 의해 준비될 수 있고, 예를 들어 합지하는 공정은 복수의 롤(R)을 이용하여 수행될 수 있다. 본 명세서에 따른 광학 필름은 종래의 편광 필름을 포함하는 광학 필름과 비교하여, 편광 필름 특성을 위해서 일 방향으로 연신하는 공정 등이 삭제될 수 있고, 이에 따라 본 명세서에 따른 광학 필름 제조 방법은 향상된 생산성을 가질 수 있다.
도 9에 의해 준비된 투과율 조절 부재(23) 및 반사 저감 부재(25)가 합지된 광학 필름(20)은 후속으로 레이저 조사 공정이 수행될 수 있고, 레이저 조사 공정을 수행한 후 투과율 조절 부재(23)의 제1 부분(23a) 및 제2 부분(23b)이 구분되어 형성될 수 있다.
본 출원에 따른 표시 장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 출원에 따른 표시 장치는 복수의 화소 영역을 포함하는 표시 패널, 및 표시 패널의 출광면에 배치된 광학 필름을 포함하고, 복수의 화소 영역은 각각 개구부 및 개구부를 둘러싸는 회로부를 포함하고, 광학 필름은 투과율 조절 부재를 포함하고, 투과율 조절 부재는 회로부에 중첩하는 제1 부분 및 개구부에 중첩하는 제2 부분을 포함한다.
본 출원의 일 예에 따르면, 투과율 조절 부재의 제1 부분의 투과율은 20% 이하일 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 투과율 조절 부재의 제2 부분의 투과율은 80% 이상 일 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 투과율 조절 부재는, 기지를 이루는 제1 물질, 및 제1 물질에 분산된 제2 물질을 포함하고, 제1 물질은 투명한 폴리머 물질을 포함하고, 제2 물질은 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장 각각에 대해 40% 이하의 투과율을 갖는 염료 또는 색소를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 적색 파장은 600 내지 730nm의 범위이고, 녹색 파장은 500 내지 600nm의 범위이고, 청색 파장은 400 내지 500nm의 범위일 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 제2 물질은 390 내지 450nm, 520 내지 580nm, 및 670 내지 730nm 의 파장 중 선택된 파장의 레이저 처리에 의해 분해되어 무색화될 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 광학 필름은 투과율 조절 부재 상에 배치된 반사 저감 부재를 더 포함하고, 반사 저감 부재는 투과율 조절 부재보다 표시 패널의 바깥쪽에 위치할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 투과율 조절 부재의 제2부분은 복수의 화소 영역의 개구부에 각각 형성될 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 투과율 조절 부재의 제2부분은 복수의 화소 영역의 개구부에 대응되도록 스트라이프 구조로 형성될 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 표시 패널은, 기판, 기판 상에 형성된 화소 회로, 화소 회로를 커버하는 평탄화층, 평탄화층 상에 형성되고, 제1 전극을 포함하는 전계 발광 소자, 및 제1 전극과 적어도 일부분 중첩하는 뱅크 패턴을 포함하고, 개구부는 뱅크 패턴이 미형성된 영역과 중첩하고, 화소 회로는 회로부와 적어도 일부분 중첩할 수 있다.
상술한 본 출원의 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 출원의 적어도 하나의 예에 포함되며, 반드시 하나의 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 본 출원의 적어도 하나의 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 본 출원이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 표시 패널
12: 단위 화소
12a: 제1 화소 12b: 제2 화소
12c: 제3 화소 12d: 제4 화소
100: 기판 119: 보호층
120a, 120b, 120c, 120d: 파장 변환층 130: 오버코트층
140: 뱅크 패턴 150: 봉지층
160: 봉지 기판 20: 광학 필름
21: 점착 부재 23: 투과율 조절 부재
25: 반사 저감 부재
12a: 제1 화소 12b: 제2 화소
12c: 제3 화소 12d: 제4 화소
100: 기판 119: 보호층
120a, 120b, 120c, 120d: 파장 변환층 130: 오버코트층
140: 뱅크 패턴 150: 봉지층
160: 봉지 기판 20: 광학 필름
21: 점착 부재 23: 투과율 조절 부재
25: 반사 저감 부재
Claims (12)
- 복수의 화소 영역을 포함하는 표시 패널; 및
상기 표시 패널의 출광면에 배치된 광학 필름을 포함하고,
상기 복수의 화소 영역은 각각 개구부 및 개구부를 둘러싸는 회로부를 포함하고,
상기 광학 필름은 투과율 조절 부재를 포함하고,
상기 투과율 조절 부재는 상기 회로부에 중첩하는 제1 부분 및 상기 개구부에 중첩하는 제2 부분을 포함하는, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 투과율 조절 부재의 상기 제1 부분의 투과율은 20% 이하인, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 투과율 조절 부재의 상기 제2 부분의 투과율은 80% 이상인, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 투과율 조절 부재는,
기지를 이루는 제1 물질; 및
상기 제1 물질에 분산된 제2 물질을 포함하고,
상기 제1 물질은 투명한 폴리머 물질을 포함하고,
상기 제2 물질은 적색 파장, 녹색 파장 및 청색 파장 각각에 대해 40% 이하의 투과율을 갖는 염료 또는 색소를 포함하는, 표시 장치. - 제4항에 있어서,
상기 적색 파장은 600 내지 730nm의 범위이고,
상기 녹색 파장은 500 내지 600nm의 범위이고,
상기 청색 파장은 400 내지 500nm의 범위인, 표시 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제2 물질은 390 내지 450nm, 520 내지 580nm, 및 670 내지 730nm 의 파장 중 선택된 파장의 레이저 처리에 의해 분해되어 무색화되는, 표시 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제2 물질은 자외선 처리에 의해 분해되어 무색화되는, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 광학 필름은 상기 투과율 조절 부재 상에 배치된 반사 저감 부재를 더 포함하고,
상기 반사 저감 부재는 상기 투과율 조절 부재보다 상기 표시 패널의 바깥쪽에 위치하는, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 투과율 조절 부재의 제2부분은 상기 복수의 화소 영역의 상기 개구부에 각각 형성되는, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 투과율 조절 부재의 제2부분은 상기 복수의 화소 영역의 상기 개구부에 대응되도록 스트라이프 구조로 형성되는, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 표시 패널은,
기판;
상기 기판 상에 형성된 화소 회로;
상기 화소 회로를 커버하는 평탄화층;
상기 평탄화층 상에 형성되고, 제1 전극을 포함하는 전계 발광 소자; 및
상기 제1 전극과 적어도 일부분 중첩하는 뱅크 패턴을 포함하고,
상기 개구부는 상기 뱅크 패턴이 미형성된 영역과 중첩하고,
상기 화소 회로는 상기 회로부와 적어도 일부분 중첩하는, 표시 장치. - 개구부 및 개구부를 둘러싸는 회로부로 구성되는 복수의 화소 영역을 포함하는 기판;
상기 기판 상에 형성된 화소 회로;
상기 화소 회로를 커버하는 평탄화층;
상기 평탄화층 상에 형성되고, 제1 전극을 포함하는 전계 발광 소자; 및
상기 제1 전극과 적어도 일부분 중첩하는 뱅크 패턴; 및
상기 기판의 하부에 배치된 광학 필름을 포함하고,
상기 광학 필름은 투과율 조절 부재를 포함하고,
상기 개구부는 상기 뱅크 패턴이 미형성된 영역과 중첩하고,
상기 투과율 조절 부재는 상기 회로부에 중첩하는 제1 부분 및 상기 개구부에 중첩하는 제2 부분을 포함하는, 표시 장치.
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