KR20240027917A - 표시패널 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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장선영
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Abstract

본 명세서는 표시패널 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다. 표시패널은 영상 표시를 위한 표시영역과 비표시영역을 포함하는 제1기판과, 상기 제1 기판의 일면에 대향하는 제2 기판과, 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되고 복수의 화소영역에 대응한 복수의 발광소자를 포함하는 발광 어레이와, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 상기 비표시영역에 배치되고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 합착시키는 실링층 및 상기 실링층에 의해 확보되고 상기 발광 어레이와 제2 기판 사이에 형성되는 진공층 및 상기 제 2 기판의 일면 상에 배치되고 외부광 중 일부를 흡수하는 반사조정층을 포함하고, 상기 반사조정층은 상기 발광 어레이측으로 돌출되고 상기 진공층에 노출되는 모스아이(Moth-eye) 형상의 복수의 돌기부를 포함한다.

Description

표시패널 및 이를 포함하는 표시장치{DISPLAY PANEL AND DISPLAY APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 표시패널 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전과 같이 다양한 전자기기에 적용되고 있다.
표시장치는 영상 표시를 위한 광을 방출하는 표시 패널과 표시 패널을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 공급하는 구동부를 포함한다.
표시패널은 상호 대향하는 한 쌍의 기판과, 한 쌍의 기판 사이에 배치되는 편광부재 또는 발광부재를 포함할 수 있다.
그리고, 표시장치는 외부광 반사를 저감하기 위해 영상 표시를 위한 광이 방출되는 면에 배치되는 편광판을 더 포함할 수 있다.
편광판은 소정 방향으로 편광된 광을 선택적으로 투과하므로, 표시패널에 의해 반사된 외부광이 외부로 방출되는 것이 차단될 수 있다.
그러나, 외부광 뿐만 아니라, 영상 표시를 위한 광 또한 편광판에 의해 편광되므로, 영상 표시를 위한 광의 투과율이 낮아진다. 그로 인해, 표시장치의 광효율이 낮아지고, 휘도 개선에 한계가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 외부광반사를 저감할 수 있는 표시패널과 표시장치 및 표시패널의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 표시패널은 영상 표시를 위한 복수의 화소영역이 배열된 표시영역과 상기 표시영역 주변의 비표시영역을 포함하는 제1기판과, 상기 제1 기판의 일면에 대향하는 제2 기판과, 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되고 상기 복수의 화소영역에 대응한 복수의 발광소자를 포함하는 발광 어레이과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 상기 비표시영역에 배치되고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 합착시키는 실링층 및 상기 실링층에 의해 확보되고 상기 발광 어레이와 제2 기판 사이에 형성되는 진공층 및 상기 제 2 기판의 일면 상에 배치되고 외부광 중 일부를 흡수하는 반사조정층을 포함하고, 상기 반사조정층은 상기 발광 어레이측으로 돌출되고 상기 진공층에 노출되는 모스아이(Moth-eye) 형상의 복수의 돌기부를 포함할 수 있다.
상기 반사조정층은 상기 진공층보다 굴절률이 크며, 상기 복수의 돌기부 각각은 상기 제2 기판으로부터 상기 진공층으로 갈수록 굴절률이 작아지고, 상기 복수의 돌기부 각각은 진공층으로 갈수록 테이퍼(taper)져 있다.
상기 반사조정층은 염료 또는 안료를 포함하는 유기재료로 이루어지고, 상기 염료 또는 안료의 최소 흡수 파장영역은 490nm ~ 505nm의 파장영역 또는 585nm~600nm의 파장영역이다.
표시패널은 상기 발광 어레이와 상기 진공층 사이에 배치되고 상기 발광 어레이에서 반사된 광의 적어도 일부를 흡수하는 반사광흡수층을 더 포함한다. 상기 반사광흡수층은 비스무스(Bi) 및 이터븀(Yb) 중 적어도 어느 하나로 이루어지고, 상기 반사광흡수층은 굴절률이 1 이상이고 흡수 계수가 0.5 이상인 무기재료로 이루어질 수 있다.
상기 표시패널은 상기 발광 어레이와 상기 반사광흡수층 사이에 배치되고 광의 위상을 가변시키는 위상조정층을 더 포함할 수 있다.
상기 위상조정층은 상기 위상을 λ/4 지연시키고, 상기 반사광흡수층은 상기 제2 기판으로부터 입사된 외부광과, 상기 제2 기판으로부터 입사되어 상기 위상조정층을 통과하고 상기 발광 어레이에 의해 반사되는 반사광 간의 소면 간섭에 기초하여 상기 반사광 중 적어도 일부를 흡수할 수 있다.
상기 표시패널은 반사광흡수층 상에 배치되는 밀봉구조물을 더 포함할 수 있다.
상기 발광 어레이는 상기 복수의 화소영역에 대응하는 복수의 제1 전극과, 상기 화소영역을 정의하고 상기 복수의 제1 전극 각각의 가장자리를 덮는 화소정의막과, 상기 복수의 제1 전극 상에 각각 배치되는 복수의 발광구조물 및 상기 화소정의막 및 상기 복수의 발광구조물 상에 배치되는 제2 전극을 포함하며, 상기 복수의 발광소자 각각은 상기 복수의 제1 전극 각각과 상기 제2 전극 사이에 상기 복수의 발광구조물 각각이 개재된 구조로 이루어질 수 있다.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 표시장치는 영상이 표시되는 표시영역을 포함하는 표시패널과, 상기 표시패널 상에 배치되는 터치감지유닛 및 상기 터치감지유닛을 덮는 접착막을 통해 상기 표시패널에 부착되는 보호기판을 포함하고, 상기 표시패널은 복수의 화소영역이 배열된 상기 표시영역과 상기 표시영역 주변의 비표시영역을 포함하는 제1기판과, 상기 제1 기판의 일면에 대향하는 제2 기판과, 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되고 상기 복수의 화소영역에 대응한 복수의 발광소자를 포함하는 발광 어레이와, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 상기 비표시영역에 배치되고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 합착시키는 실링층 및 상기 실링층에 의해 확보되고 상기 발광 어레이와 제2 기판 사이에 형성되는 진공층 및 상기 제 2 기판의 일면 상에 배치되고 외부광 중 일부를 흡수하는 반사조정층을 포함하고, 상기 반사조정층은 상기 발광 어레이측으로 돌출되고 상기 진공층에 노출되는 모스아이(Moth-eye) 형상의 복수의 돌기부를 포함할 수 있다.
상기 터치감지유닛은 상기 봉지기판의 다른 일면에 배치되고, 상기 터치감지유닛은 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 터치라인과, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 터치라인을 포함하며, 상기 복수의 제1 터치라인 각각은 상기 제1 방향으로 나열되는 제1 전극패턴들을 포함하고, 상기 복수의 제2 터치라인 각각은 상기 제1 전극패턴들과 동일층에 배치되고 상기 제2 방향으로 나열되는 제2 전극패턴들과, 상기 제2 방향으로 이웃한 제2 전극패턴 사이를 잇는 연결패턴을 포함하며, 상기 복수의 제1 터치라인 각각은 상기 제1 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴과 다른 층에 배치되고 상기 연결패턴에 교차하며 상기 제1 방향으로 이웃한 제1 전극패턴 사이를 잇는 브릿지패턴을 더 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
실시예들에 따른 표시패널은 발광 어레이 상에 배치되는 봉지기판의 일면에 배치되고 모스아이 구조로 형성되고 광의 일부를 흡수하는 반사조정층을 포함함으로써, 투과율은 유지하면서 반사광의 반사율을 감소시킬 수 있다.
또한, 반사조정층은 봉지기판을 통해 입사되는 외부광 중 복수의 화소영역에서 방출되지 않는 파장영역의 광을 선택적으로 흡수하는 염료 또는 안료를 포함함에 따라, 외부광 반사가 저감되면서도 광 효율이 개선될 수 있다.
또한, 반사광흡수층을 포함하여 외부로부터 입사된 입사광 중 제2 전극에서 반사되는 반사광 중 적어도 일부를 흡수함으로써, 외부광이 발광 어레이에 의해 반사되어 봉지기판을 통해 방출되는 것, 즉 외부광 반사가 경감될 수 있다.
그러므로, 실시예들에 따른 표시패널은 편광판이나 충진재를 포함하지 않고서도 외부광 반사를 저감할 수 있으므로, 편광판에 의한 광 효율 저하가 방지되고 충진재에 의해 공진감소를 방지할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시장치를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ’에 대한 예시를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 터치감지유닛에 대한 예시를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅲ 부분을 보여주는 확대도이다.
도 6은 도 5의 Ⅳ-Ⅳ’를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 3의 표시패널에 대한 예시를 보여주는 평면도이다.
도 8은 도 7의 어느 하나의 화소영역에 대응한 화소구동회로의 예시를 보여주는 등가회로도이다.
도 9는 도 8의 구동트랜지스터와 발광소자에 대한 예시를 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 9의 A영역을 확대한 단면도이다.
도 11은 도 9의 일부 구성요소의 확대도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 도 9의 A영역을 확대한 단면도이다.
도 13은 모스아이 패턴에서 굴절률 변화를 나타내는 모식도이다.
도 14는 도 13의 각 위치에서 공기면적 대 모스아이면적의 비를 나타내는 개념도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 도 2의 Ⅰ-Ⅰ’에 대한 예시를 보여주는 단면도이다.
도 16은 도 15의 Ⅱ 부분을 보여주는 확대도이다.
도 17은 일 실시예에 따라 파장에 따른 모스아이 구조의 반사조정층의 반사율을 보여주는 그래프이다.
도 18은 일 실시예에 따라 파장에 따른 모스아이 구조의 반사조정층의 투광율을 보여주는 그래프이다.
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 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1의 표시장치를 보여주는 평면도이다.
먼저, 본 명세서에서, “상부”, “탑”, “상면”은 표시패널(10)의 표시광이 방출되는 방향, 즉 Z축 방향을 가리킨다. 그리고, 본 명세서에서, “하부”, “바텀”, “하면”은 Z축 방향의 반대 방향(-Z축 방향)을 가리킨다. 또한, “좌”, “우”, “상”, “하”는 표시패널(10)을 평면에서 바라보았을 때의 방향을 가리킨다. 예를 들어, “좌”는 X축 방향의 반대 방향(-X축 방향), “우”는 X축 방향, “상”은 Y축 방향, “하”는 Y축 방향의 반대 방향(-Y축 방향)을 가리킨다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시장치(1)는 동영상이나 정지영상을 표시하는 장치로서, 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 및 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다.
표시장치(1)는 유기 발광 표시 장치, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전계방출 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 전기 습윤 표시 장치, 양자점 발광 표시 장치, 및 마이크로 LED 표시 장치 중 어느 하나일 수 있다. 이하에서는, 표시장치(1)가 유기 발광 표시 장치인 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 표시장치(1)는 영상 표시를 위한 광을 방출하는 표시패널(10)을 포함한다.
표시장치(1)는 표시패널(10) 상에 배치되고 외부의 물리적, 전기적 충격으로부터 표시패널(10)을 보호하기 위한 보호기판(30)을 더 포함할 수 있다.
표시장치(1)는 표시패널(10)의 구동을 위한 표시 구동 회로(40) 및 표시 회로 보드(50)를 더 포함할 수 있다.
그리고, 표시장치(1)는 표시패널(10) 상에 배치되고 영상 표시를 위한 광이 방출되는 표시영역 중 사용자의 터치가 실시된 지점의 좌표를 검출하기 위한 터치감지유닛(20)을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 표시장치(1)는 터치감지유닛(20)의 구동을 위한 터치구동회로(60) 및 터치회로보드(61)를 더 포함할 수 있다.
표시패널(10)은 상호 대향하는 한 쌍의 기판 및 한 쌍의 기판 사이에 배치되는 발광재료 또는 편광재료를 포함하는 구조일 수 있다.
표시패널(10)은 영상 표시를 위한 각각의 광을 방출하는 복수의 화소영역이 배열된 표시영역과, 표시영역의 주변인 비표시영역을 포함한다. 표시패널(10)은 비표시영역에 배치되고 표시 회로 보드(50)와 전기적으로 연결되는 표시전극패드를 더 포함할 수 있다.
표시패널(10)의 표시영역은 제1 방향(Y축 방향)의 장변과 제1 방향(Y축 방향)에 교차하는 제2 방향(X축 방향)의 단변을 갖는 직사각형 형태일 수 있다. 다만, 이는 단지 예시일 뿐이며, 표시패널(10)의 표시영역은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
일 예로, 표시영역은 제1 방향(Y축 방향)의 장변과 제2 방향(X축 방향)의 단변이 만나는 모서리(corner)가 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 이루어진 형태일 수 있다. 또는, 표시영역은 다각형, 원형 및 타원형 등의 형태일 수 있다.
도 1 및 도 2는 표시패널(10)이 평판 형태인 것을 도시하고 있으나, 일 실시예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 표시패널(10)은 유연한 재질로 이루어져서, 적어도 일부가 구부러지거나 휘어지거나 벤딩되거나 접히거나 말린 형태일 수 있다. 일 예로, 표시패널(10)은 Y축 방향의 양단이 구부러진 형태일 수 있다.
터치감지유닛(20)은 표시영역 중 사용자가 터치한 지점의 좌표를 검출하기 위한 터치라인들과, 비표시영역에 배치되고 터치라인들에 연결되는 터치전극패드들을 포함할 수 있다.
터치감지유닛(20)은 표시패널(10)의 표시영역에 대응되는 평면 형태로 이루어질 수 있다. 또는, 터치감지유닛(20)은 표시패널(10)과 상이한 평면 형태로 마련될 수도 있다. 이러한 터치감지유닛(20)의 평면 형태는 사각형, 육각형 등의 다각형, 원형, 또는 타원형일 수 있다.
터치감지유닛(20)은 평판 형태일 수 있다. 또는, 터치감지유닛(20)은 Y축 방향의 양단에 배치된 곡면부를 포함한 형태일 수도 있다. 즉, 터치감지유닛(20)은 유연한 재질로 이루어져서, 표시패널(10)과 동일하게 변형된 형태로 이루어질 수 있다.
도 1의 도시와 같이, 터치감지유닛(20)은 표시패널(10)과 보호기판(30) 사이에 배치될 수 있다. 이와 달리, 터치감지유닛(20)은 표시패널(10)에 내장될 수 있고, 또는 터치감지유닛(20)은 보호기판(30) 상에 배치될 수도 있다.
보호기판(30)은 표시패널(10) 상에 배치되고 터치감지유닛(20)을 덮는 접착막(미도시)을 통해 표시패널(10) 상에 부착될 수 있다.
터치감지유닛(20)이 표시패널(10)에 내장되거나 보호기판(30) 상에 배치되는 경우, 표시패널(10)과 보호기판(30) 사이의 접착막은 표시패널(10)의 상부에 전체적으로 접착될 수 있다.
보호기판(30)은 적어도 표시패널(10)의 표시영역을 덮고, 표시패널(10)의 비표시영역 중 적어도 일부를 노출한다. 즉, 표시패널(10) 중 표시전극패드를 비롯한 일부는 보호기판(30)으로 덮이지 않을 수 있다.
보호기판(30)은 외부의 물리적 충격에 의해 표시장치(1)의 형태가 용이하게 변형되는 것을 방지할 수 있을 정도의 강성을 갖는 재료 또는 두께로 이루어질 수 있다.
보호기판(30)은 외부의 전기적 충격으로부터 표시패널(10)을 보호하기 위해 절연성을 가지며, 표시패널(10)의 광 방출 효율 저하를 저감하기 위해 투광성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
일 예로, 보호기판(30)은 SiO2를 주성분으로 포함한 유리 재료로 이루어질 수 있다. 또는, 보호기판(30)은 폴리에테르술폰(PES: polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR: polyacrylate), 폴리 에테르 이미드(PEI: polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN: polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(PPS: polyphenylene sulfide), 폴리아 릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC) 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (CAP: cellulose acetate propionate) 중 어느 하나의 플라스틱 재료로 이루어질 수도 있다.
표시 구동 회로(40)는 표시패널(10)의 구동을 위한 신호들과 전원을 공급한다.
표시 구동 회로(40)는 표시패널(10)의 데이터라인에 데이터신호를 공급할 수 있다. 그리고, 표시 구동 회로(40)는 표시패널(10)의 제1 구동전원라인에 제1 구동전원을 더 공급할 수 있다. 또한, 표시 구동 회로(40)는 표시패널(10)에 내장된 스캔구동부에 스캔제어신호를 공급할 수 있다.
표시 구동 회로(40)는 집적회로 칩(integrated circuit chip: IC chip)으로 마련될 수 있다.
표시 구동 회로(40)의 집적회로 칩은 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 표시패널(10)에 직접 실장될 수 있다. 이 경우, 도 2의 도시와 같이, 표시 구동 회로(40)의 집적회로 칩은 표시패널(10)의 비표시영역 중 보호기판(30)으로 덮이지 않는 영역에 배치될 수 있다.
또는, 표시 구동 회로(40)의 집적회로 칩은 표시 회로 보드(50)에 실장될 수도 있다.
표시 회로 보드(50)는 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 포함할 수 있다. 일 예로, 표시 회로 보드(50)는 연성 인쇄 회로 보드(flexible prinited circuit board), 인쇄 회로 보드(printed circuit board) 또는 칩온 필름(chip on film)과 같은 연성 필름(flexible film)일 수 있다.
표시 회로 보드(50)는 표시패널(10)의 표시전극패드들에 부착될 수 있다. 이로 인해, 표시 회로 보드(50)의 리드 라인들(미도시)이 표시패널(10)의 표시전극패드들에 전기적으로 연결될 수 있다.
터치구동회로(60)는 집적회로 칩(integrated circuit chip: IC chip)으로 마련될 수 있다.
터치구동회로(60)의 집적회로 칩은 터치회로보드(61)에 실장될 수 있다. 터치회로보드(61)는 터치감지유닛(20)의 터치전극패드들에 전기적으로 연결되므로, 터치구동회로(60)의 집적회로 칩은 터치회로보드(61) 및 터치전극 패드들을 통해 터치감지유닛(20)의 터치 전극들에 연결될 수 있다.
터치구동회로(60)는 터치감지유닛(20)의 터치 전극들에 터치 구동 신호들을 인가하고 터치 전극들의 정전 용량 값들을 측정한다. 터치 구동 신호는 복수의 구동 펄스들을 갖는 신호일 수 있다. 터치구동회로(60)는 정전 용량 값들에 따라 터치 입력 여부를 판단하고, 터치가 입력된 지점의 좌표들을 산출할 수 있다.
터치회로보드(61)는 이방성 도전 필름을 포함할 수 있다.
터치회로보드(61)의 리드 라인들이 터치감지유닛(20)의 터치 전극 패드들에 부착됨에 따라, 터치회로보드(61)의 리드 라인들은 터치감지유닛(20)의 터치 전극 패드들에 전기적으로 연결될 수 있다. 터치회로보드(61)는 연성 인쇄 회로 보드, 인쇄 회로 보드 또는 칩온 필름과 같은 연성 필름일 수 있다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'에 대한 예시를 보여주는 단면도이다.
표시장치(1)는 영상 표시를 위한 광을 방출하는 표시패널(10)을 포함한다.
도 3을 참조하면, 표시패널(10)은 영상 표시를 위한 복수의 화소영역(Pixel area)이 배열된 표시영역(DA: Display Area)과 표시영역 주변의 비표시영역(NDA: Non Display Area)을 포함하는 지지기판(11), 지지기판(11)에 대향하는 봉지기판(12), 봉지기판(12)에 마주하는 지지기판(11)의 일면에 배치되는 발광 어레이(13), 발광 어레이(13) 상에 배치되는 위상조정층(14), 위상조정층(14)에 배치되고 발광 어레이(13)에서 반사된 광의 적어도 일부를 흡수하는 반사광흡수층(140), 지지기판(11)과 봉지기판(12) 사이의 비표시영역(NDA)에 배치되고 지지기판(11)과 봉지기판(12)을 합착시키는 실링층(15), 및 지지기판(11)에 마주하는 봉지기판(12)의 일면에 배치되고 발광 어레이(13)로부터 발광되어 봉지기판(12)으로 출광하는 광의 일부가 반사되는 것을 방지하기 위한 반사조정층(160)을 포함한다.
표시패널(10)은 지지기판(11)의 일면 상에 배치되고 복수의 화소영역에 대응한 복수의 화소구동회로를 포함하는 회로 어레이(17)를 더 포함할 수 있다. 발광 어레이(13)는 회로 어레이(17) 상에 배치될 수 있다.
지지기판(11)은 강성(rigid)의 평판 형태로 마련될 수 있다. 또는, 지지기판(11)은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등의 변형이 용이한 연성(flexible)의 평판 형태로 마련될 수도 있다.
지지기판(11)은 유리, 석영, 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 고분자 수지의 예로는 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terepthalate: PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(cellulose triacetate: TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
또는, 지지기판(11)은 금속 재료로 이루어질 수도 있다.
지지기판(11)은 지지기판(11)과 봉지기판(12) 사이에 배치된 회로 어레이(17) 및 발광 어레이(13) 등을 지지한다.
봉지기판(12)은 적어도 표시영역(DA)을 포함한 강성(rigid)의 평판 형태로 마련될 수 있다. 봉지기판(12)은 투광성 및 절연성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 일 예로, 봉지기판(12)은 유리, 석영 및 고분자 수지 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
지지기판(11)의 비표시영역(NDA)에 배치된 표시 전극 패드(도 7의 DP) 등을 노출하기 위해, 봉지기판(12)의 비표시영역(NDA)은 지지기판(11)보다 작은 너비일 수 있다.
봉지기판(12)은 지지기판(11)에 대향 합착되며, 지지기판(11) 및 실링층(15)과 함께 지지기판(11)과 봉지기판(12) 사이에 배치된 발광 어레이(13) 등을 밀봉한다.
봉지기판(12)은 표시패널(10)의 형태를 유지하기 위한 강성을 제공하기 위해 지지기판(11)보다 두껍게 마련될 수 있다. 일 예로, 봉지기판(12)은 200㎛ 이상의 두께로 이루어질 수 있다.
실링층(15)은 지지기판(11)과 봉지기판(12) 사이에 배치되고, 표시영역(DA)의 주변을 둘러싸는 틀 형태의 패턴으로 이루어질 수 있다.
실링층(15)은 점착성을 갖는 유기물질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 실링층(15)은 에폭시계 레진으로 이루어질 수 있다.
이러한 실링층(15)에 의해, 지지기판(11)과 봉지기판(12)이 상호 합착되고, 지지기판(11)과 봉지기판(12) 사이의 공간이 밀봉될 수 있다.
회로 어레이(17)는 지지기판(11)의 일면 상에 배치되며, 복수의 화소영역(PX)에 대응한 복수의 화소구동회로를 포함한다. 복수의 화소구동회로 각각은 적어도 하나의 트랜지스터를 포함한다.
발광 어레이(13)는 회로 어레이(17) 상에 배치되며, 복수의 화소영역(PX)에 대응한 복수의 발광소자를 포함한다. 복수의 발광소자 각각은 상호 대향하는 제1 전극과 제2 전극, 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되는 발광 구조물을 포함한다.
회로 어레이(17) 및 발광 어레이(13)에 대해서는 도 7 및 도 8 등을 참조하여 후술하기로 한다.
위상조정층(14)은 발광 어레이(13) 상에 배치되고, 광의 위상을 가변시킨다. 즉, 위상조정층(14)을 통과한 광의 위상은 위상조정층(14)의 두께에 대응하는 위상차로 지연된다.
일 예로, 위상조정층(14)은 광의 위상을 λ/4 지연시킬 수 있다. 이와 같이 하면, 위상조정층(14)을 2회 통과하는 광은 λ/2 지연된 위상을 가진다. 즉, 위상조정층(14)을 2회 통과하는 광의 위상은 위상조정층(14)을 통과하지 않은 광의 위상과 반대가 된다. 달리 설명하면, 위상조정층(14)을 2회 통과하는 광과 위상조정층(14)을 통과하지 않은 광 간의 위상차가 180°가 된다.
이 경우, 표시패널(10) 외부로부터 투광성의 봉지기판(12)을 통해 발광 어레이(13) 측으로 입사되는 광(이하 "외부광"이라 함)의 위상은 위상조정층(14)에 의해 λ/4 지연된다. 그리고, 위상조정층(14)에 의해 λ/4 지연된 위상을 갖는 외부광 중 일부는 발광 어레이(13)에 의해 반사된다. 그리고, 발광 어레이(13)에서 반사된 외부광 중 일부는 위상조정층(14)을 통과하여 봉지기판(12)으로 향하는 반사광이 된다.
반사광의 위상은 위상조정층(14)에 의해 λ/4 지연되므로, 반사광은 외부광에 비해 λ/2 지연된 위상을 가진다. 즉, 반사광과 외부광 간의 위상차는 180°가 된다. 그러므로, 반사광은 외부광과 동일한 크기 및 반대의 위상을 갖는다.
이에 따라, 위상조정층(14) 상에 배치된 반사광흡수층(140)에서, 반사광과 외부광 간의 소멸 간섭이 유도될 수 있다. 이에 기초하여, 반사광흡수층(140)은 반사광 중 적어도 일부를 흡수할 수 있다.
반사광흡수층(140)은 굴절률이 1 이상이고, 흡수 계수가 0.5 이상인 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 반사광흡수층(140)은 용이한 배치 공정을 위해 열증착이 가능한 무기재료로 이루어질 수 있다. 즉, 반사광흡수층(140)은 굴절률이 1 이상이고, 흡수 계수가 0.5 이상인 무기재료로 이루어질 수 있다.
일 예로, 반사광흡수층(140)은 비스무스(Bi) 및 이터븀(Yb) 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
반사조정층(160)은 반사광흡수층(140)과 마주하도록 봉지기판(12) 상에 배치된다. 반사조정층(160)은 외부광 중 일부를 흡수한다. 즉, 반사조정층(160)은 가시광선 대역의 외부광 중 표시영역(DA)에 포함된 복수의 화소영역(PX)에서 방출되지 않는 파장영역의 광을 흡수할 수 있다.
이를 위해, 반사조정층(160)은 특정 파장영역의 광을 흡수하는 염료 또는 안료를 포함한 유기재료로 이루어질 수 있다. 반사조정층(160)은 외부로부터 입사되는 외부광 중 복수의 화소영역에서 방출되지 않는 파장영역의 광을 선택적으로 흡수할 수 있다.
일 예로, 복수의 화소영역(PX) 각각이 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나에 대응하는 경우, 반사조정층(160)을 이루는 유기재료에 포함된 염료 또는 안료의 최소 흡수 파장영역은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 것에도 대응되지 않는 파장영역일 수 있다. 예시적으로, 반사조정층(160)을 이루는 유기재료에 포함된 염료 또는 안료의 최소 흡수 파장영역은 490nm ~ 505nm의 파장영역 또는 585nm~600nm의 파장영역일 수 있다.
이에 따라, 외부광 중 반사조정층(160)의 염료 또는 안료에 흡수되는 파장영역의 광이 봉지기판(12)으로 방출되는 비율이 감소되므로, 외부광 반사가 저감될 수 있다. 더불어, 외부광 중 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나에 대응하는 파장영역의 광은 발광 어레이(13)에서 방출되는 광과 함께 반사조정층(160)을 통과함으로써, 표시패널(10)의 색상 별 광 효율 및 휘도가 개선될 수 있다.
반사조정층(160)은 모스 아이(moth eye) 구조로 형성된다. 모스아이 구조는 표면에 미세한 곡률을 가진 추상체를 형성해 공기와의 접면에서 기재와의 계면까지의 굴곡률을 연속적으로 변화시켜, 계면반사를 방지해 최대한 낮은 반사율 및 가시광의 파장영역 전체의 반사를 방지할 수 있다. 모스 아이 구조에 대하여는 도 9, 도 10, 도 11, 도 13 및 도 14를 참조하여 상세히 설명한다.
반사조정층(160)과 반사광흡수층(140) 사이는 진공층(161)이 포함된다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 표시패널(10)은 발광 어레이(13) 상에 배치되는 위상조정층(14) 및 반사광흡수층(140)을 포함함으로써, 발광 어레이(13)에 의한 반사광과 외부광 간의 소멸 간섭이 유도될 수 있으므로, 반사광이 봉지기판(12) 측으로 방출되는 비율이 감소될 수 있다.
더불어, 일 실시예에 따른 표시패널(10)은 봉지기판(12)의 일면에 배치되는 반사조정층(160)을 포함함으로써, 외부광 중 복수의 화소영역(PX)에서 방출되는 광과 다른 파장영역의 광이 봉지기판(12) 측으로 방출되는 비율은 감소시키면서도, 외부광(OL) 중 복수의 화소영역(PX)에서 방출되는 광과 유사한 파장영역의 광이 방출되는 비율은 증가될 수 있다. 이에 따라, 외부광 반사가 저감될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 반사조정층(160)은 모스 아이(moth eye) 구조로 형성됨에 따라 진공층(161)에 의한 공진을 유지함으로써 궁극적으로 표시패널(10)의 광 방출 효율 및 표시 품질이 향상될 수 있다.
그리고, 도 3의 도시와 같이, 표시장치(1)는 표시패널(10) 상에 배치되는 터치감지유닛(20)을 더 포함할 수 있다.
터치감지유닛(20)은 봉지기판(12)의 다른 일면에 배치될 수 있다. 또는, 터치감지유닛(20)은 봉지기판(12)의 일면에 배치됨으로써, 표시패널(10)에 내장될 수도 있다.
또한, 표시장치(1)는 터치감지유닛(20)을 덮는 접착막(31)을 통해 표시패널(10) 상에 부착되는 보호기판(30)을 더 포함할 수 있다.
도 4는 도 3의 터치감지유닛에 대한 예시를 보여주는 평면도이다. 도 5는 도 4의 Ⅲ 부분을 보여주는 확대도이다. 도 6은 도 5의 Ⅳ-Ⅳ'를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 터치감지유닛(20)은 터치 지점을 감지하기 위한 터치센서영역(TSA: Touch Sensor Area)과 터치센서영역의 주변인 터치주변영역(TPA: Touch Peripheral Area)을 포함한다. 터치센서영역(TSA)은 표시패널(10)의 표시영역(DA)에 대응되고, 터치주변영역(TPA)은 표시패널(10)의 비표시영역(NDA)에 대응될 수 있다. 일 예로, 터치센서영역(TSA)은 표시영역(DA)에 중첩되고, 터치주변영역(TPA)은 비표시영역(NDA)의 적어도 일부에 중첩될 수 있다.
터치센서영역(TSA)은 직사각형 형태의 제1 터치센서영역(TSA1), 제1 터치센서영역(TSA1)의 일측 모서리에서 돌출되는 제2 터치센서영역(TSA2), 제1 터치센서영역(TSA1)의 다른 일측 모서리에서 돌출되는 제3 터치센서영역(TSA3), 및 제2 터치센서영역(TSA2)과 제3 터치센서영역(TSA3) 사이에 배치된 만입영역(BA: Bay area)을 포함할 수 있다.
터치감지유닛(20)은 제1 터치센서영역(TSA1)에 배치되고 제1 방향(Y축 방향)으로 연장되는 제1 터치라인(TL11, TL12, TL1(p-1), TL1p, p는 4 이상의 자연수), 및 터치센서영역(TSA)에 배치되고 제2 방향(X축 방향)으로 연장되는 제2 터치라인(RL1, RL2, RL3, RLq-3, RLq-2, RLq, q는 7 이상의 자연수)을 포함한다.
터치감지유닛(20)은 제2 터치센서영역(TSA2) 및 제3 터치센서영역(TSA3)에 배치되고 제1 방향(Y축 방향)으로 연장되는 제3 터치라인(TL21, TL22, TL2(p-1), TL2p)을 더 포함할 수 있다.
터치감지유닛(20)은 터치주변영역(TPA)에 배치되는 제1 가드라인(GL1: Guard Line), 제2 가드라인(GL2), 제3 가드라인(GL3), 제4 가드라인(GL4), 제1 접지라인(GRL1: Ground Line) 및 제2 접지라인(GRL2)을 더 포함할 수 있다.
제1 가드라인(GL1)은 제2 터치라인(RL1, RL2, RL3, RLq-3, RLq-2, RLq) 중 터치센서영역(TSA)로부터 가장 멀리 이격된 어느 하나(RLq)의 외측에 나란하게 배치될 수 있다. 여기서, 외측은 터치감지유닛(20)의 평면 형태의 가장자리 중 제2 터치라인(RL1, RL2, RL3, RLq-3, RLq-2, RLq)과 나란하고 인접한 모서리를 향하는 방향을 칭한다.
제1 접지라인(GRL1)은 제1 가드라인(GL1)의 외측에 나란하게 배치될 수 있다.
이러한 제1 가드라인(GL1)에 의해, 제2 터치라인(RL1, RL2, RL3, RLq-3, RLq-2, RLq)에 대한 제1 접지라인(GRL1)의 전기적 영향이 감소될 수 있다.
제2 가드라인(GL2)은 제2 터치라인(RL1, RL2, RL3, RLq-3, RLq-2, RLq)과 제1 터치라인(TL11, TL12, TL1(p-1), TL1p) 사이에 배치된다.
이러한 제2 가드라인(GL2)에 의해, 제2 터치라인(RL1, RL2, RL3, RLq-3, RLq-2, RLq)과 제1 터치라인(TL11, TL12, TL1(p-1), TL1p)의 상호 간 전기적 영향이 감소될 수 있다.
제3 가드라인(GL3)은 제1 터치라인(TL11, TL12, TL1(p-1), TL1p)과 제3 터치라인(TL21, TL22, TL2(p-1), TL2p) 사이에 배치될 수 있다.
이러한 제3 가드라인(GL3)에 의해, 제1 터치라인(TL11, TL12, TL1(p-1), TL1p)과 제3 터치라인(TL21, TL22, TL2(p-1), TL2p)의 상호 간 전기적 영향이 감소될 수 있다.
제4 가드라인(GL4)은 제2 터치라인(RL1, RL2, RL3, RLq-3, RLq-2, RLq)과 제3 터치라인(TL21, TL22, TL2(p-1), TL2p) 사이에 배치될 수 있다.
이러한 제4 가드라인(GL4)에 의해, 제2 터치라인(RL1, RL2, RL3, RLq-3, RLq-2, RLq)과 제3 터치라인(TL21, TL22, TL2(p-1), TL2p)의 상호 간 전기적 영향이 감소될 수 있다.
제1 터치라인(TL11, TL12, TL1(p-1), TL1p) 각각은 제1 방향(Y축 방향)으로 나란하게 배열된 제1 전극패턴들(도 5의 VTP: Vertical Touch electrode pattern)을 포함할 수 있다.
제2 터치라인(RL1, RL2, RL3, RLq-3, RLq-2, RLq) 각각은 제2 방향(X축 방향)으로 나란하게 배열된 제2 전극패턴들(도 5의 HTP: Horizontal Touch electrode pattern)을 포함할 수 있다.
제3 터치라인(TL21, TL22, TL2(p-1), TL2p)은 제2 터치센서영역(TSA2)과 제3 터치센서영역(TSA3)에 배치된 제1 전극패턴들(VTP)에 연결된다.
그리고, 터치감지유닛(20)은 만입영역(BA)에 제2 방향(X축 방향)으로 연장되는 연결라인(CL)을 더 포함할 수 있다. 연결라인(CL)은 제2 터치센서영역(TSA2)의 제2 전극패턴과 제3 터치센서영역(TSA3)의 제2 전극패턴 사이를 연결한다.
터치감지유닛(20)은 터치주변영역(TPA) 중 터치감지유닛(20)의 가장자리에 인접한 터치패드영역(TDA)에 배치되는 터치전극패드(TP: Touch electrode pad)를 더 포함할 수 있다.
그리고, 터치감지유닛(20)은 터치주변영역(TPA) 중 만입영역(BA)의 일측에 인접한 일부로 이루어진 텅빈영역(EA: Empty Area)을 더 포함할 수 있다.
텅빈영역(EA)은 표시장치(1)에 내장되는 카메라 등의 센서 장치를 배치하기 위한 영역이다. 즉, 표시장치(1)가 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone) 및 태블릿 PC(tablet personal computer) 등과 같은 다기능 스마트 기기로 구현되는 경우, 표시장치(1)는 카메라 장치, 근접 센서 장치, 조도 센서 장치 및 홍채 인식 센서 장치 등과 같은 센서 장치(미도시)를 내장할 수 있다. 이때, 센서 장치가 텅빈영역(EA)에 배치되는 경우, 센서 장치의 내장에 따른 베젤(bezel) 너비의 증가가 방지될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 방향(Y축 방향)으로 이웃한 제1 터치전극패턴(VTP) 사이에는 제1 방향의 라인 형태로 이루어진 브릿지패턴(BRP: Bridge pattern)이 중첩된다.
즉, 제1 터치라인(도 5의 TL11, TL12, TL1(p-1), TL1p) 각각은 제1 방향(Y축 방향)으로 나란하게 배열된 제1 전극패턴(VTP)과, 제1 방향(Y축 방향)으로 이웃한 제1 전극패턴(VTP) 사이를 잇는 브릿지패턴(BRP)을 포함한다.
제2 방향(X축 방향)으로 이웃한 제2 전극패턴(HTP) 사이에는 제2 방향(X축 방향)의 라인 형태로 이루어진 연결패턴(CTP: Contact pattern)이 배치된다.
즉, 제2 터치라인(RL1, RL2, RL3, RLq-3, RLq-2, RLq) 각각은 제2 방향(X축 방향)으로 나란하게 배열된 제2 전극패턴(HTP)과, 제2 방향(X축 방향)으로 이웃한 제2 전극패턴(HTP) 사이를 잇는 연결패턴(CTP: Contact pattern)을 포함한다.
브릿지패턴(BRP)은 제1 전극패턴(VTP), 제2 전극패턴(HTP) 및 연결패턴(CTP)과 다른 층에 배치되고, 연결패턴(CTP)에 교차한다.
이에, 제1 전극패턴(VTP)은 터치콘택홀(TCH: Touch contact hole)을 통해 브릿지패턴(BRP)에 연결될 수 있다.
즉, 도 6을 참조하면, 브릿지패턴(BRP)은 봉지기판(12)의 다른 일면에 배치되고, 제1 전극패턴(VTP), 제2 전극패턴(HTP) 및 연결패턴(CTP)은 브릿지패턴(BRP)을 덮는 터치층간절연막(21) 상에 배치될 수 있다.
이 경우, 제1 전극패턴(VTP)은 터치층간절연막(21)을 관통하는 터치콘택홀(TCH)을 통해 브릿지패턴(BRP)에 연결될 수 있다.
그리고, 터치감지유닛(20)은 제1 전극패턴(VTP), 제2 전극패턴(HTP) 및 연결패턴(CTP)을 덮는 터치보호막(22)을 더 포함할 수 있다.
다만, 도 6의 도시된 터치감지유닛(20)의 단면은 단지 예시일 뿐이며, 브릿지패턴(BRP)이 제1 전극패턴(VTP), 제2 전극패턴(HTP) 및 연결패턴(CTP)과 다른 층에 배치될 수 있다면 어떤 구조로든 변형될 수 있다.
도 7은 도 3의 표시패널에 대한 예시를 보여주는 평면도이다. 도 8은 도 7의 어느 하나의 화소영역에 대응한 화소구동회로의 예시를 보여주는 등가회로도이다.
도 7을 참조하면, 표시패널(10)은 영상 표시를 위한 광을 방출하는 표시영역(DA)과, 표시영역(DA)의 주변인 비표시영역(NDA)을 포함한다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)의 가장자리부터 지지기판(도 3의 11)의 가장자리까지의 영역으로 이루어질 수 있다.
표시패널(10)은 표시영역(DA)에 제1 방향(Y축 방향) 및 제2 방향(X축 방향)으로 상호 나란하게 매트릭스 배열되는 복수의 화소영역(PX)을 포함한다. 복수의 화소영역(PX) 각각은 개별적으로 휘도를 표시하는 단위영역일 수 있다.
표시패널(10)은 비표시영역(NDA) 중 지지기판(11)의 가장자리에 인접하게 배치된 표시 전극 패드 영역(DPA: Display electrode pad area)에 배치된 표시 전극 패드(DP: Display electrode Pad)를 더 포함할 수 있다.
표시 회로 보드(도 1, 도 2의 50)는 표시 전극 패드 영역(DPA) 상에 배치되고 표시 전극 패드(DP)에 전기적으로 연결될 수 있다.
표시패널(10)은 표시영역(DA)에 배치되고 복수의 화소영역(PX)에 신호 또는 전원을 공급하는 배선들을 더 포함한다. 일 예료, 표시패널(10)은 스캔라인(SL: Scan Line), 데이터라인(DL: Data Line) 및 제1 구동전원라인(VDL: VDD Line) 등의 배선들을 포함할 수 있다.
데이터라인(DL)은 제1 방향(Y축 방향)으로 배치될 수 있다.
스캔라인(SL)은 제2 방향(X축 방향)으로 배치될 수 있다.
제1 구동전원라인(VDL)은 제1 방향(Y축 방향) 및 제2 방향(X축 방향) 중 적어도 하나로 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 구동전원라인(VDL)은 데이터라인(DL)과 같이 제1 방향(Y축 방향)으로 배치될 수 있다.
스캔라인(SL)은 제2 방향(X축 방향)으로 나란하게 배열된 화소영역들을, 데이터신호를 기록할 화소영역으로 선택하기 위한 스캔신호를 공급한다.
스캔라인(SL)은 표시패널(10)의 비표시영역(NDA) 중 일부에 배치된 스캔구동부(70)에 연결될 수 있다.
스캔구동부(70)는 적어도 하나의 스캔제어라인(SCL: Scan Control Line)을 통해 표시 구동 회로(40)로부터 스캔 제어 신호를 입력 받을 수 있다.
스캔구동부(70)는 스캔제어라인(SCL)의 스캔 제어 신호에 기초하여, 영상 표시를 위한 각 프레임 기간 동안 표시영역(DA)에 배열된 복수의 스캔라인(SL)에 순차적으로 스캔신호를 공급할 수 있다.
도 7의 도시에 따르면, 스캔구동부(70)는 표시영역(DA)의 제2 방향의 일측(도 7의 좌측)에 인접한 비표시영역(NDA)의 일부에 배치된다. 그러나, 이는 단지 예시일 뿐이며, 스캔구동부(70)는 표시영역(DA)의 다른 일측(도 7의 우측)에 인접한 비표시영역(NDA)의 다른 일부에 배치될 수 있다. 또는, 스캔구동부(70)는 표시영역(DA)의 좌우방향의 양측에 배치될 수도 있다.
데이터라인(DL)은 제1 방향(Y축 방향)으로 상호 나란하게 배열된 화소영역들에 연결되고 스캔라인(SL)의 스캔신호가 공급된 화소영역의 휘도에 대응하는 데이터신호를 공급한다.
데이터라인(DL)은 표시 구동 회로(40)에 연결되고, 표시 구동 회로(40)는 스캔라인(SL)의 스캔신호가 공급된 화소영역의 데이터신호를 데이터라인(DL)에 공급할 수 있다.
표시 구동 회로(40)는 데이터 연결 라인(DLL: Data Link Line)을 통해 표시 전극 패드(DP)에 연결되고, 표시 전극 패드(DP)에 접속된 표시 회로 보드(50)로부터 디지털 비디오 데이터 및 타이밍 신호들을 입력 받을 수 있다.
제1 구동전원라인(VDL)은 발광소자(도 8의 EMD)의 구동을 위한 제1 구동전원을 공급한다.
제1 구동전원라인(VDL)은 표시 구동 회로(40) 또는 표시 회로 보드(50)로부터 제1 구동전원을 입력 받을 수 있다.
복수의 화소영역(PX) 각각은 스캔라인(SL), 데이터라인(DL) 및 제1 구동전원라인(VDL) 등의 배선들을 통해 공급되는 신호들과 전원에 기초하여 발광소자(EMD)에 구동전류를 공급하는 화소 구동 회로를 포함한다.
도 8을 참조하면, 복수의 화소영역(PX) 각각은 발광소자(EMD), 구동 트랜지스터(DTR: Driving Transistor), 스위칭 트랜지스터(STR: Switching Transistor) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한 화소 구동 회로를 구비할 수 있다.
발광소자(EMD)는 상호 대향하는 제1 전극과 제2 전극, 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 유기발광재료로 이루어진 발광층을 포함한 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)일 수 있다. 또는, 발광소자(EMD)는 무기의 광전변환재료로 이루어진 발광층을 포함할 수도 있다.
구동 트랜지스터(DTR)는 제1 구동전원라인(VDL)과 제2 구동전원라인(VSL) 사이에 발광소자(EMD)와 직렬로 연결된다. 제2 구동전원라인(VSL)은 제1 구동전원라인의 제1 구동전원보다 낮은 전압 레벨의 제2 구동전원을 공급할 수 있다.
일 예로, 발광소자(EMD) 중 애노드전극은 구동 트랜지스터(DTR)의 드레인 전극에 연결되고 캐소드전극은 제2 구동전원라인(VSL)에 연결될 수 있다.
그리고, 구동 트랜지스터(DTR)의 게이트전극은 스위칭 트랜지스터(STR)에 대응한 제1 노드(ND1)에 연결되고, 구동 트랜지스터(DTR)의 소스전극 및 드레인전극 중 어느 하나는 발광소자(EMD)에 대응한 제2 노드(ND2)에 연결되며, 구동 트랜지스터(DTR)의 소스전극 및 드레인전극 중 나머지 다른 하나는 제1 구동전원라인(VDL)에 연결될 수 있다.
스토리지 커패시터(CST)는 제1 노드(ND1) 및 제2 노드(ND2) 사이에 배치된다. 제1 노드(ND1)는 구동 트랜지스터(DTR)의 게이트전극과 스위칭 트랜지스터(STR) 사이의 접점이다. 제2 노드(ND2)는 구동 트랜지스터(DTR)와 발광소자(EMD) 사이의 접점이다.
스위칭 트랜지스터(STR)는 데이터라인(DL)과 제1 노드(ND1) 사이에 배치되고 스캔라인(SL)의 스캔신호에 기초하여 턴온된다. 즉, 스위칭 트랜지스터(STR)의 게이트전극은 스캔라인(SL)에 연결되고, 스위칭 트랜지스터(STR)의 소스전극 및 드레인전극 중 어느 하나는 데이터라인(DL)에 연결되며, 스위칭 트랜지스터(STR)의 소스전극 및 드레인전극 중 나머지 다른 하나는 제1 노드(ND1)에 연결될 수 있다.
이에, 스캔라인(SL)으로 스캔신호가 공급되면, 스위칭 트랜지스터(STR)는 스캔라인(SL)의 스캔신호에 기초하여 턴온되고, 턴온된 스위칭 트랜지스터(STR)를 통해 데이터라인(DL)의 데이터신호가 제1 노드(ND1)로 전달된다.
구동 트랜지스터(DTR)는 제1 노드(ND1)와 제1 구동전원라인(VDL)의 전압차에 대응하는 크기의 구동전류를 발생시킨다. 이때, 발광소자(EMD)는 구동 트랜지스터(DTR)에 의한 구동전류에 대응하는 휘도의 광을 방출한다.
한편, 도 8은 2T1C 구조의 화소 구동 회로를 도시하고 있으나, 이는 단지 예시일 뿐이다. 즉, 일 실시예에 따른 표시패널(10)의 화소 구동 회로는 도 8의 도시로 국한되지 않고, 다양하게 변형될 수 있다.
도 8은 구동 트랜지스터(DTR) 및 스위칭 트랜지스터(STR)가 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 이루어진 것을 도시하고 있으나, 이는 단지 예시일 뿐이다. 즉, 일 실시예에 따른 표시패널(10)의 화소 구동 회로에 포함된 적어도 하나의 트랜지스터는 P 타입 MOSFET일 수 있다.
도 9는 도 8의 구동트랜지스터와 발광소자에 대한 예시를 보여주는 단면도이다. 도 10은 도 9의 A영역을 확대한 단면도이다. 도 11은 도 9의 일부 구성요소의 확대도이다. 도 12는 다른 실시예에 따른 도 9의 A영역을 확대한 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 표시패널(10)은 지지기판(11) 상에 배치되고 복수의 화소영역(PX) 각각에 대응한 화소 구동 회로를 포함하는 회로 어레이(17), 회로 어레이(17) 상에 배치되고 복수의 화소영역(PX) 각각에 대응한 발광소자를 포함하는 발광 어레이(13), 발광 어레이(13) 상에 배치되는 위상조정층(14), 및 위상조정층(14) 상에 배치되는 반사광흡수층(140)을 포함할 수 있다.
예시적으로, 회로 어레이(17)의 화소 구동 회로 각각에 구비된 구동 트랜지스터(DTR)는 지지기판(11)의 일면을 덮는 버퍼막(171) 상에 배치되는 반도체층(SEL: Semiconductor layer), 반도체층(SEL)을 덮는 게이트절연막(172) 상에 배치되고 반도체층(SEL)의 채널영역에 중첩되는 게이트전극(GE: Gate Electrode), 게이트전극(GE)을 덮는 층간절연막(173) 상에 배치되고 반도체층(SEL) 중 채널영역의 일측에 접하는 소스영역에 연결되는 소스전극(SDE1: Source/Drain Electrode), 및 층간절연막(173) 상에 배치되고 소스전극(SDE1)으로부터 이격되며 반도체층(SEL) 중 채널영역의 다른 일측에 접하는 드레인영역에 연결되는 드레인전극(SDE2)을 포함할 수 있다.
그리고, 구동 트랜지스터(DTR)는 지지기판(11) 상에 배치되며 버퍼막(171)으로 덮이고 반도체층(SEL)의 채널영역에 중첩하는 차광층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이러한 차광층으로 인해, 지지기판(11)을 통과한 외부광이 반도체층(SEL)에 도달되는 것이 방지될 수 있으므로, 외부광으로 인한 반도체층(SEL)의 특성 가변이 방지될 수 있다.
버퍼막(171)은 지지기판(11)의 일면에 전체적으로 배치될 수 있다. 버퍼막(171)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나의 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
반도체층(SEL)은 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 산화물 반도체는 인듐(In), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr) 및 마그네슘(Mg) 등을 함유하는 이성분계 화합물(ABx), 삼성분계 화합물(ABxCy) 및 사성분계 화합물(ABxCyDz) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
반도체층(SEL)이 산화물 반도체로 이루어지는 경우, 반도체층(SEL)의 소스영역 및 드레인영역 각각의 적어도 일부는 도체화될 수 있다.
게이트절연막(172)은 버퍼막(171) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 또는, 게이트절연막(172)은 게이트전극(GE) 아래에만 부분적으로 배치될 수도 있다.
게이트절연막(172)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연층(GI)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등을 포함할 수 있다.
게이트전극(GE)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pb), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나의 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
일 예로, 게이트전극(GE)은 게이트절연막(172) 상에 배치되는 하층(미도시)과, 하층 상에 배치되고 저저항물질로 이루어진 상층(미도시)을 포함한 이중층일 수 있다. 여기서, 하층은 상층을 이루는 물질이 반도체층(SEL)으로 확산되는 것을 방지하기 위한 것으로, 티타늄(Ti)으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상층은 비교적 저항이 작은 구리(Cu)로 이루어질 수 있다.
층간절연막(173)은 게이트절연막(172) 상에 전체적으로 배치될 수 있다.
층간절연막(173)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
소스전극(SDE1)은 층간절연막(173) 상에 배치되고, 적어도 층간절연막(173)을 관통하는 홀을 통해 반도체층(SEL)의 소스영역에 접속될 수 있다.
드레인전극(SDE2) 또한 층간절연막(173) 상에 배치되고, 적어도 층간절연막(173)을 관통하는 홀을 통해 반도체층(SEL)의 드레인영역에 접속될 수 있다.
소스전극(SDE1) 및 드레인전극(SDE2)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pb), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
회로 어레이(17)는 소스전극(SDE1) 및 드레인전극(SDE2)을 덮는 보조 층간절연막(174)과 보조 층간절연막(174) 상에 배치되는 비아막(175)을 더 포함할 수 있다.
보조 층간절연막(174)은 층간절연막(173) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 보조 층간절연막(174)은 소스전극(SDE1) 및 드레인전극(SDE2)과 비아막(175) 간의 분리를 방지하기 위한 것으로, 층간절연막(173)과 마찬가지로, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물 및 아연 산화물 등의 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
비아막(175)은 보조 층간절연막(174) 상에 전체적으로 배치될 수 있다.
비아막(175)은 회로 어레이(17)의 단차를 제거할 수 있고 회로 어레이(17)와 발광 어레이(13) 간의 불필요한 전기적 간섭을 제거할 수 있을 정도의 두께로 이루어질 수 있다.
비아막(175)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene: BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
비아막(175)은 감광성 물질을 더 포함할 수 있다.
발광 어레이(13)는 비아막(175) 상에 배치될 수 있다.
발광 어레이(13)는 복수의 화소영역(PX)에 대응하는 복수의 제1 전극(PE: Pixel Electrode), 비발광영역(NEM)에 대응하고 복수의 제1 전극(PE) 각각의 가장자리를 덮는 화소정의막(PD: Pixel Defining film), 복수의 제1 전극(PE) 상에 각각 배치되는 복수의 발광구조물(EST: Emitting Structure), 및 화소정의막(PD)과 복수의 발광구조물(EST) 상에 배치되는 제2 전극(CE: Common Electrode)을 포함할 수 있다.
이때, 복수의 화소영역(PX)에 대응한 복수의 발광소자(EMD) 각각은 복수의 제1 전극(PE) 각각과 제2 전극(CE) 사이에 복수의 발광구조물(EST) 각각이 개재된 구조로 이루어진다. 즉, 제1 전극(PE)과 제2 전극(CE) 사이에 발광구조물(EST)이 개재된 구조로 발광소자(EMD)가 마련될 수 있다.
제1 전극(PE)은 복수의 화소영역(PX)에 각각 대응하는 화소전극으로 마련된다. 제1 전극(PE)은 발광소자(EMD)의 애노드 전극일 수 있다.
제1 전극(PE)은 반사성 물질로 이루어진 제1 도전층을 포함할 수 있다.
그리고, 제1 전극(PE)과 발광구조물(EST) 간의 전기적 특성을 고려하여, 제1 전극(PE)은 발광구조물(EST) 아래에 배치되고 일함수가 높은 물질로 이루어진 제2 도전층을 더 포함할 수 있다.
여기서, 제1 도전층은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pb), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나의 반사성 물질로 이루어질 수 있다.
그리고, 제2 도전층에 대응한 일함수가 높은 물질은 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3) 중 적어도 하나로 선택될 수 있다.
예시적으로, 제1 전극(PE)은 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조로 이루어질 수 있다.
화소정의막(PD)은 비아막(175) 상에 전체적으로 배치되고 복수의 제1 전극(PE) 각각의 중앙 일부에 대응한 홀을 포함하는 절연막으로 마련될 수 있다.
화소정의막(PD)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌에테르계 수지(poly phenylene ethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylene sulfides resin) 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene: BCB) 중 적어도 어느 하나의 유기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
또는, 화소정의막(PD)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물 및 아연 산화물 등의 무기 절연 물질로 이루어질 수도 있다.
화소정의막(PD)은 광흡수성 재료를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 하면, 화소정의막(PD)에 의한 광 반사가 방지됨으로써, 비발광영역(NEM)에서의 광 방출이 저감될 수 있다.
발광구조물(EST)은 복수의 제1 전극(PE) 각각 상에 배치된다. 발광구조물(EST)은 제1 전극(PE)의 가장자리 및 주변에서 화소정의막(PD) 상에 더 배치될 수 있다.
도 11을 참조하면, 발광구조물(EST)은 유기재료로 이루어질 수 있다. 이 경우, 발광구조물(EST)은 유기발광재료로 이루어진 발광층(미도시), 및 발광층의 양면에 배치되는 정공수송층(미도시)과 전자수송층(미도시)을 포함할 수 있다.
표시패널(10)이 컬러 영상을 표시하는 경우, 복수의 화소영역(PX) 각각은 서로 다른 둘 이상의 색상 중 어느 하나에 대응될 수 있다. 일 예로, 복수의 화소영역(PX)은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나에 대응될 수 있다.
이를 위해, 복수의 화소영역(PX)에 대응한 복수의 발광구조물(EST)의 발광층(EMI)은 서로 다른 둘 이상의 색상 중 어느 하나에 대응한 도펀트 재료 또는 호스트 재료를 포함할 수 있다.
일 예로, 복수의 화소영역(PX)이 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나에 대응하는 경우, 적색에 대응한 화소영역의 발광구조물(EST)은 적색에 대응한 도펀트 재료를 포함하는 적색 발광층(R)을 구비하고, 녹색에 대응한 화소영역의 발광구조물은 녹색에 대응한 도펀트 재료를 포함하는 녹색 발광층(G)을 구비하며, 청색에 대응한 화소영역의 발광구조물(EST)은 청색에 대응한 도펀트 재료를 포함하는 청색 발광층(B)을 구비할 수 있다. 또한, 적색 발광층(R)의 하부에 적색 발광 보조층(R')을 더 포함할 수 있다. 또한 녹색 발광층(G)의 하부에 녹색 발광 보조층(G')을 더 포함할 수 잇다. 적색 발광 보조층(R') 및 녹색 발광 보조층(G')은 정공을 수송하는 역할을 하면서 공진거리를 맞추기 위하여 발광층(EMI)의 두께를 조정하는 역할을 할 수 있다.
정공주입층(HIL)은 발광층(EMI)과 제1 전극(PE) 사이에 배치될 수 있고, 정공수송성의 호스트 재료를 포함할 수 있다.
전자수송층(ETL)은 발광층(EMI)과 제2 전극(CE) 사이에 배치될 수 있고, 전자수송성의 호스트 재료를 포함할 수 있다.
발광구조물(EST)은 정공주입층(HIL)과 제1 전극(PE) 사이에 배치되는 정공수송층(미도시), 또는 전자수송층(ETL)과 제2 전극(CE) 사이에 배치되는 전자주입층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
또는, 발광구조물(EST)은 각각의 발광층을 포함한 복수의 스택이 적층된 구조로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 발광구조물(EST)은 복수의 스택 사이에 배치되는 전하생성층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
또는, 발광구조물(EST)은 무기 반도체로 이루어질 수도 있다.
발광층(EMI)에서 발생된 빛이 효과적으로 외부로 방출되도록 하기 위해서, 발광구조물(EST)에 미세 공진 구조가 적용된다. 반사 기능을 갖는 제1 전극(PE)과 반투과막인 제2 전극(CE) 사이에서 빛이 반사를 반복하면, 반사 거리에 맞는 특정 파장의 빛이 증폭되고 그 외의 파장의 빛은 상쇄되며, 증폭된 빛은 반투과막인 제2 전극(CE)을 통과하여 외부로 방출될 수 있다.
다시 도 9 및 도 10을 참조하여, 제2 전극(CE)은 복수의 화소영역(PX)에 공통적으로 대응되는 공통전극으로 마련된다. 제2 전극(CE)은 발광소자(EMD)의 캐소드 전극일 수 있다.
제2 전극(CE)은 일함수가 낮은 물질로 이루어진 제3 도전층을 포함할 수 있다.
여기서, 제3 도전층에 대응한 일함수가 낮은 물질의 예로는 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 들 수 있다.
제2 전극(CE)은 제3 도전층 상에 배치되고 투명 도전성 산화물로 이루어진 제4 도전층을 더 포함할 수 있다.
위상조정층(14)은 제2 전극(CE) 상에 배치될 수 있다. 위상조정층(14)은 발광 어레이(13)로 진입하는 외부광의 위상을 가변시키고, 발광 어레이(13)에 의해 반사된 외부광의 위상을 가변시킨다.
이때, 위상조정층(14)에 의한 위상차는 위상조정층(14)의 두께에 대응될 수 있다.
일 예로, 위상조정층(14)은 광의 위상을 λ/4 지연시킬 수 있다. 이와 같이 하면, 위상조정층(14)을 통해 발광 어레이(13)에 도달되고 발광 어레이(13)에서 반사되어 다시 위상조정층(14)을 통과한 광, 즉 위상조정층(14)을 2회 통과한 광은 위상조정층(14)을 통과하지 않은 광에 비해 λ/2의 위상차를 나타낼 수 있다.
즉, 위상조정층(14)에 의해, 반사광은 외부광에 비해 반대 위상을 가질 수 있으므로, 반사광과 외부광 간의 소멸 간섭이 유도될 수 있다.
반사광흡수층(140)은 위상조정층(14) 상에 배치된다. 반사광흡수층(140)은 위상조정층(14)을 통과하지 않은 외부광과 위상조정층(14)을 2회 통과한 반사광 간의 소멸 간섭에 기초하여 반사광의 적어도 일부를 흡수할 수 있다.
그리고, 반사광흡수층(140)에 입사된 외부광 중 일부는 반사광과의 소멸 간섭으로 흡수되고, 다른 일부는 봉지기판(12) 측으로 반사될 수 있다.
반사광흡수층(140)은 굴절률이 1 이상이고, 흡수 계수가 0.5 이상이며, 열 증착이 가능한 무기재료로 이루어질 수 있다. 일 예로, 반사광흡수층(140)은 비스무스(Bi) 및 이터븀(Yb) 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
도 10을 참조하면, 반사조정층(160)은 모스 아이 구조의 복수개의 돌기부(160-C)를 포함한다. 돌기부(160-C)는 반사광흡수층(140)과 마주하여 반사광흡수층(140) 방향으로 돌출되어 있으며, 상호 균일한 간격으로 이격되어 있다. 돌기부(160-C)는 진공층(161)으로 갈수록 테이퍼(taper)져 있다. 돌기부(160-C)의 단면은 U자형일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 도 12와 같이 돌기부(160-C1)의 단면은 V자형일 수 있다.
반사조정층(160)은 1의 굴절률을 가지는 진공층(161)보다 큰 굴절률(예를 들어 1.1 내지 2.5의 굴절률)을 가지며, 반사조정층(160)의 테이퍼진 돌기부(160-C)는 반사조정층(160)과 반사광흡수층(140) 사이에 위치하는 진공층(161)에 노출되어 있다.
도 13은 모스아이 패턴에서 굴절률 변화를 나타내는 모식도이고, 도 14는 도 13의 각 위치에서 공기면적 대 모스아이면적의 비를 나타내는 개념도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 모스아이 구조의 돌기부는 돌기의 높이방향으로 굴절률을 연속적으로 변화시킨다. 도 13의 a, b, c, d 지점에서 공기 대 돌기의 면적비(Aair/Amoth-eye)는 도 14의 (a) 내지 (d)와 같이 점차적으로 증가하게 되며, 모스아이 구조의 돌기부는 굴절률 변화를 매끄럽게 하여 반사율을 억제하게 된다.
일 실시예에서 따른 표시 패널은 반사조정층 기능을 갖는 물질로 이루어지며 모스아이 구조로 형성되는 반사조정층을 채택함으로써, 투과율을 개선하고, 외부광 반사를 저감시키면서, 출광효율을 증가시키면서, 뉴턴링 등의 불량 현상을 억제시킬 수 있다.
도 15는 다른 실시예에 따른 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'에 대한 예시를 보여주는 단면도이고, 도 16은 도 15의 Ⅱ 부분을 보여주는 확대도이다.
도 15는 도 3과 밀봉 구조물(18)을 더 포함한다는 점에서 차이가 있다. 이하, 동일한 구성에 대해 설명은 간략히 하거나 생략하고 차이점에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 밀봉구조물(18)은 발광 어레이(13)에 구비된 발광층이 산소 또는 수분에 의해 쉽고 빠르게 열화되는 것을 방지하기 위해 마련될 수 있다.
밀봉구조물(18)은 서로 다른 재료 또는 서로 다른 두께로 이루어진 복수의 밀봉막(181, 182)이 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
일 예로, 밀봉구조물(18)은 반사광흡수층(142) 상에 배치되고 유기절연재료로 이루어진 제1 밀봉막(182)과, 제1 밀봉막(182) 상에 배치되고 무기절연재료로 이루어진 제2 밀봉막(182)을 포함할 수 있다.
예시적으로, 제1 밀봉막(181)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌에테르계 수지(poly phenylene ethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene: BCB) 중 어느 하나의 유기절연재료로 이루어질 수 있다.
제2 밀봉막(182)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 및 실리콘 산질화물 중 어느 하나의 무기절연재료로 이루어질 수 있다.
도 16은 제1 밀봉막(181)과 제2 밀봉막(182)이 적층된 구조로 이루어진 밀봉구조물(18)을 도시하고 있으나, 이는 단지 예시일 뿐이다. 즉, 일 실시예에 따른 밀봉구조물(18)은 단일의 절연막 또는 셋 이상의 절연막으로 이루어질 수도 있다.
도 17은 일 실시예에 따라 파장에 따른 모스아이 구조의 반사조정층의 반사율을 보여주는 그래프이다.
도 17에서 일 실시예에 따른 모스아이 구조를 적용한 반사방지층의 반사율은 실선으로 나타내고, 종래의 유리 및 AR(Anti Reflection) 코딩된 유리의 반사율은 점선으로 나타낸다. 여기서 AR 코팅이란 빛의 반사나 비침입사를 방지하기 위한 무반사 코팅을 의미한다.
실선으로 나타낸 모스아이 구조의 반사율은 100nm 내지 700nm 사이에서 거의 0에 가까운 반사율을 보인다.
반면, 유리의 반사율은 100nm 내지 700nm 사이에서 4%를 넘는 반사율을 보인다. 또한, AR 코팅 유리의 반사율은 특정 파장에서만 0에 가까운 반사율을 보인다. 특정 파장은 약 450nm 내지 550nm이다.
도 18은 일 실시예에 따라 파장에 따른 모스아이 구조의 반사조정층의 투광율을 보여주는 그래프이다.
도 18에서 일 실시예에 따른 모스아이 구조를 적용한 반사방지층의 투광율은 굵은 실선으로 나타내고, 모스아이 구조를 적용하지 않은 반사방지층의 투광율은 얇은 실선으로 나타낸다.
도 18을 참조하면 모스아이 구조를 적용한 반사방지층의 투광율이 모스아이 구조를 적용하지 않을 때와 비교하여 약 450nm 보다 더 긴 파장에서 더 높은 투광율을 보임을 알 수 있다.
도 17 및 도 18의 그래프를 통해 모스아이 구조를 채택하면 반사율은 3%이상 감소시키고 투광율은 2% 이상 높일 수 있음을 확인할 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: 표시장치 10: 표시패널
20: 터치감지유닛 30: 보호기판
DA: 표시영역 NDA: 비표시영역
11: 지지기판 12: 봉지기판
13: 발광 어레이 14: 위상조정층
140: 반사광흡수층 15: 실링층
160: 반사조정층 160-C :돌기부
161: 진공층
17: 회로 어레이 18: 밀봉구조물
PE: 제1 전극 PD: 화소정의막
EST: 발광구조물 CE: 제2 전극

Claims (21)

  1. 영상 표시를 위한 복수의 화소영역이 배열된 표시영역과 상기 표시영역 주변의 비표시영역을 포함하는 제1기판;
    상기 제1 기판의 일면에 대향하는 제2 기판;
    상기 제1 기판의 일면 상에 배치되고 상기 복수의 화소영역에 대응한 복수의 발광소자를 포함하는 발광 어레이;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 상기 비표시영역에 배치되고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 합착시키는 실링층; 및
    상기 실링층에 의해 확보되고 상기 발광 어레이와 제2 기판 사이에 형성되는 진공층; 및
    상기 제 2 기판의 일면 상에 배치되고 외부광 중 일부를 흡수하는 반사조정층을 포함하고,
    상기 반사조정층은 상기 발광 어레이측으로 돌출되고 상기 진공층에 노출되는 복수의 돌기부를 포함하는 표시패널.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 반사조정층은 상기 진공층보다 굴절률이 크며,
    상기 복수의 돌기부 각각은 상기 제2 기판으로부터 상기 진공층으로 갈수록 굴절률이 작아지는 표시패널.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 돌기부 각각은 상기 진공층으로 갈수록 테이퍼(taper)져 있는 모스아이(Moth-eye) 형상인 표시패널.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 반사조정층은 외부광 중 복수의 화소영역에서 방출되지 않는 파장영역의 광을 선택적으로 흡수하는 염료 또는 안료를 포함하는 유기재료로 이루어지는 표시패널.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 염료 또는 안료의 최소 흡수 파장영역은 490nm ~ 505nm의 파장영역 또는 585nm~600nm의 파장영역인 표시패널.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 어레이와 상기 진공층 사이에 배치되고 상기 발광 어레이에서 반사된 광의 적어도 일부를 흡수하는 반사광흡수층을 더 포함하는 표시패널.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 반사광흡수층은 비스무스(Bi) 및 이터븀(Yb) 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 표시패널.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 반사광흡수층은 굴절률이 1 이상이고 흡수 계수가 0.5 이상인 무기재료로 이루어지는 표시패널.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 발광 어레이와 상기 반사광흡수층 사이에 배치되고 광의 위상을 가변시키는 위상조정층을 더 포함하는 표시패널.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 위상조정층은 상기 위상을 λ/4 지연시키고,
    상기 반사광흡수층은 상기 제2 기판으로부터 입사된 외부광과, 상기 제2 기판으로부터 입사되어 상기 위상조정층을 통과하고 상기 발광 어레이에 의해 반사되는 반사광 간의 소면 간섭에 기초하여 상기 반사광 중 적어도 일부를 흡수하는 표시 패널.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 반사광흡수층 상에 배치되는 밀봉구조물을 더 포함하는 표시패널.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 어레이는
    상기 복수의 화소영역에 대응하는 복수의 제1 전극;
    상기 화소영역을 정의하고 상기 복수의 제1 전극 각각의 가장자리를 덮는 화소정의막;
    상기 복수의 제1 전극 상에 각각 배치되는 복수의 발광구조물; 및
    상기 화소정의막 및 상기 복수의 발광구조물 상에 배치되는 제2 전극을 포함하며,
    상기 복수의 발광소자 각각은 상기 복수의 제1 전극 각각과 상기 제2 전극 사이에 상기 복수의 발광구조물 각각이 개재된 구조로 이루어지는 표시패널.
  13. 영상이 표시되는 표시영역을 포함하는 표시패널;
    상기 표시패널 상에 배치되는 터치감지유닛; 및
    상기 터치감지유닛을 덮는 접착막을 통해 상기 표시패널에 부착되는 보호기판을 포함하고,
    상기 표시패널은,
    복수의 화소영역이 배열된 상기 표시영역과 상기 표시영역 주변의 비표시영역을 포함하는 제1기판;
    상기 제1 기판의 일면에 대향하는 제2 기판;
    상기 제1 기판의 일면 상에 배치되고 상기 복수의 화소영역에 대응한 복수의 발광소자를 포함하는 발광 어레이;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 상기 비표시영역에 배치되고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 합착시키는 실링층; 및
    상기 실링층에 의해 확보되고 상기 발광 어레이와 제2 기판 사이에 형성되는 진공층; 및
    상기 제 2 기판의 일면 상에 배치되고 외부광 중 일부를 흡수하는 반사조정층을 포함하고,
    상기 반사조정층은 상기 발광 어레이측으로 돌출되고 상기 진공층에 노출되는 복수의 돌기부를 포함하는 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 반사조정층은 상기 진공층 보다 굴절률이 크며,
    상기 복수의 돌기부 각각은 상기 제2 기판으로부터 상기 진공층으로 갈수록 굴절률이 작아지는 표시장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 복수의 돌기부 각각은 진공층으로 갈수록 테이퍼(taper)져 있는 모스아이(Moth-eye) 형상인 표시장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 반사조정층은 외부광 중 복수의 화소영역에서 방출되지 않는 파장영역의 광을 선택적으로 흡수하는 염료 또는 안료를 포함하는 유기재료로 이루어지고,
    상기 염료 또는 안료의 최소 흡수 파장영역은 490nm ~ 505nm의 파장영역 또는 585nm~600nm의 파장영역인 표시장치.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 발광 어레이와 상기 진공층 사이에 배치되고 상기 발광 어레이에서 반사된 광의 적어도 일부를 흡수하는 반사광흡수층을 더 포함하는 표시장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 반사광흡수층은 비스무스(Bi) 및 이터븀(Yb) 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 더 포함하는 표시장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 표시패널은 상기 발광 어레이와 상기 반사광흡수층 사이에 배치되고 광의 위상을 가변시키는 위상조정층을 더 포함하는 표시장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 상기 반사광흡수층 상에 배치되는 밀봉구조물을 더 포함하는 표시장치.
  21. 제13 항에 있어서,
    상기 터치감지유닛은 상기 제2 기판의 다른 일면에 배치되고,
    상기 터치감지유닛은 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 터치라인과, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 터치라인을 포함하며,
    상기 복수의 제1 터치라인 각각은 상기 제1 방향으로 나열되는 제1 전극패턴들을 포함하고,
    상기 복수의 제2 터치라인 각각은 상기 제1 전극패턴들과 동일층에 배치되고 상기 제2 방향으로 나열되는 제2 전극패턴들과, 상기 제2 방향으로 이웃한 제2 전극패턴 사이를 잇는 연결패턴을 포함하며,
    상기 복수의 제1 터치라인 각각은 상기 제1 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴과 다른 층에 배치되고 상기 연결패턴에 교차하며 상기 제1 방향으로 이웃한 제1 전극패턴 사이를 잇는 브릿지패턴을 더 포함하는 표시장치.

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