KR102333517B1 - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
표시장치가 제공된다. 표시장치는 제1 베이스부; 상기 제1 베이스부 상에 위치하는 발광소자; 상기 발광소자 상에 위치하는 캡핑층; 상기 캡핑층 상에 위치하고 최하부에 무기층을 포함하는 박막 봉지층; 및 상기 박막 봉지층 상에 위치하고 상기 발광소자와 중첩하는 파장변환패턴; 을 포함하고, 상기 캡핑층은, 상기 발광소자 상에 위치하는 제1 서브 캡핑층 및 상기 제1 서브 캡핑층과 상기 무기층 사이에 위치하는 제2 서브 캡핑층을 포함하고, 상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률은, 상기 무기층의 굴절률보다 크고 상기 제1 서브 캡핑층의 굴절률보다 작다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 점차 커지고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting diode Display Devie, OLED) 등과 같은 다양한 표시 장치가 개발되고 있다.
표시 장치 중, 자발광 표시 장치는 자발광 소자, 예시적으로 유기 발광 소자를 포함한다. 자발광 소자는 대향하는 두 개의 전극 및 그 사이에 개재된 발광층을 포함할 수 있다. 자발광 소자가 유기 발광 소자인 경우, 두 개의 전극으로부터 제공된 전자와 정공은 발광층에서 재결합하여 엑시톤을 생성하고, 생성된 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 변화하며 광이 방출될 수 있다.
자발광 표시 장치는 백라이트 유닛 등과 같은 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.
표시 장치의 각 화소가 하나의 기본색을 고유하게 표시하도록 하기 위한 한 가지 방법으로, 광원으로부터 시청자에 이르는 광 경로 상에 각 화소마다 색 변환 패턴 또는 파장변환패턴을 배치하는 방법을 들 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 신뢰도 및 광효율이 향상된 표시 장치를 제공하는 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 일 실시예에 따른 표시장치는, 제1 베이스부; 상기 제1 베이스부 상에 위치하는 발광소자; 상기 발광소자 상에 위치하는 캡핑층; 상기 캡핑층 상에 위치하고 최하부에 무기층을 포함하는 박막 봉지층; 및 상기 박막 봉지층 상에 위치하고 상기 발광소자와 중첩하는 파장변환패턴; 을 포함하고, 상기 캡핑층은, 상기 발광소자 상에 위치하는 제1 서브 캡핑층 및 상기 제1 서브 캡핑층과 상기 무기층 사이에 위치하는 제2 서브 캡핑층을 포함하고, 상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률은, 상기 무기층의 굴절률보다 크고 상기 제1 서브 캡핑층의 굴절률보다 작다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 서브 캡핑층의 두께는 상기 제2 서브 캡핑층의 두께와 다를 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 서브 캡핑층의 두께는 상기 제2 서브 캡핑층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 캡핑층은, 상기 제1 서브 캡핑층과 상기 발광소자 사이에 위치하는 제3 서브 캡핑층을 더 포함하고, 상기 제3 서브 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 서브 캡핑층의 굴절률보다 클 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 서브 캡핑층의 두께는, 상기 제2 서브 캡핑층의 두께 및 상기 제3 서브 캡핑층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 서브 캡핑층 및 상기 제2 서브 캡핑층은 유기물을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 박막 봉지층은, 상기 캡핑층 상에 위치하는 하부 무기층, 상기 하부 무기층 상에 위치하는 유기층 및 상기 유기층 상에 위치하는 상부 무기층을 포함하고, 상기 하부 무기층은, 상기 제2 서브 캡핑층 상에 위치하는 제1 서브 무기층 및 상기 제1 서브 무기층와 상기 유기층 사이에 위치하는 제2 서브 무기층을 포함하고, 상기 제1 서브 무기층의 굴절률은 상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률 및 상기 제1 서브 무기층의 굴절률보다 작을 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 서브 무기층의 굴절률은 1.3 이상 1.7 미만이고, 상기 제2 서브 무기층의 굴절률은 1.5 이상 1.7 이하이고, 상기 제1 서브 캡핑층의 굴절률은 1.9 이상 2.4 이하일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 서브 무기층과 상기 제2 서브 무기층은 각각 산소원자를 포함하고, 상기 제1 서브 무기층이 포함하는 산소원자의 함량은, 상기 제2 서브 무기층이 포함하는 산소원자의 함량보다 클 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 서브 무기층과 상기 제2 서브 무기층은 각각 질소원자를 포함하고, 상기 제2 서브 무기층이 포함하는 질소원자의 함량은, 상기 제1 서브 무기층이 포함하는 질소원자의 함량보다 클 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 서브 무기층과 상기 제2 서브 무기층은, 실리콘 산질화물로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 하부 무기층은, 상기 제2 서브 무기층 상에 위치하고 상기 유기층과 접하는 제3 서브 무기층을 더 포함하고, 상기 제3 서브 무기층은, 상기 유기층과 접하는 요철구조를 포함하고, 상기 요철구조의 제곱평균제곱근(root-mean-square) 표면 거칠기는, 5nm 내지 100nm일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 제3 서브 무기층의 굴절률은 상기 제2 서브 무기층의 굴절률보다 작고, 상기 제3 서브 무기층의 두께는 상기 제2 서브 무기층의 두께보다 얇을 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 상부 무기층은, 상기 유기층 상에 위치하는 제4 서브 무기층 및 상기 제4 서브 무기층 상에 위치하는 제5 서브 무기층을 포함하고, 상기 제4 서브 무기층의 굴절률 및 상기 제5 서브 무기층의 굴절률은 1.7 이하이고, 상기 제5 서브 무기층의 굴절률은, 상기 제4 서브 무기층의 굴절률보다 크고, 상기 제5 서브 무기층의 두께는, 상기 제4 서브 무기층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 파장변환패턴과 상기 박막 봉지층 사이에 위치하는 충진재; 를 더 포함하고, 상기 상부 무기층은 상기 제5 서브 무기층과 상기 충진재 사이에 위치하는 제6 서브 무기층을 더 포함하고, 상기 제6 서브 무기층은, 상기 충진재와 접하는 요철구조를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 발광소자는 서로 중첩하는 제1 발광층, 제2 발광층 및 제3 발광층을 포함하고, 상기 제1 발광층, 상기 제2 발광층 및 상기 제3 발광층은 각각 440nm 이상 550nm 이하의 피크파장을 갖는 광을 방출하고, 상기 제1 발광층, 상기 제2 발광층 및 상기 제3 발광층 중 어느 하나는 제1피크파장을 갖는 광을 방출하고, 상기 제1 발광층, 상기 제2 발광층 및 상기 제3 발광층 중 다른 하나는 상기 제1피크파장과 다른 제2피크파장을 갖는 광을 방출할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 표시장치는, 상기 박막 봉지층 상에 위치하는 제2 베이스부; 상기 박막 봉지층을 향하는 상기 제2 베이스부의 일면 상에 위치하고 상기 발광소자와 중첩하는 컬러필터; 상기 컬러필터와 상기 박막 봉지층 사이에 위치하는 충진재; 및 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부 사이에 위치하고 상기 충진재를 둘러싸는 실링부; 를 더 포함하고, 상기 파장변환패턴은 상기 충진재와 상기 컬러필터 사이에 위치할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 베이스부; 상기 베이스부 상에 위치하는 발광소자; 상기 발광소자 상에 위치하는 제1 캡핑층; 상기 제1 캡핑층 상에 위치하고 제1 하부 무기층, 상기 제1 하부 무기층 상에 위치하는 제1 유기층 및 상기 제1 유기층 상에 위치하는 제1 상부 무기층을 포함하는 박막 봉지층; 상기 박막 봉지층 상에 위치하고 상기 발광소자와 중첩하는 파장변환패턴; 상기 파장변환패턴 상에 위치하는 제2 캡핑층; 상기 제2 캡핑층 상에 위치하고 상기 파장변환패턴과 중첩하는 컬러필터; 및 제2 하부 무기층, 상기 제2 하부 무기층 상에 위치하는 제2 유기층 및 상기 제2 유기층 상에 위치하는 제2 상부 무기층을 포함하고 상기 컬러필터 상에 위치하는 상부 박막 봉지층; 을 포함하고, 상기 제1 캡핑층은, 상기 발광소자 상에 위치하는 제1 서브 캡핑층 및 상기 제1 서브 캡핑층과 상기 제1 하부 무기층 사이에 위치하는 제2 서브 캡핑층을 포함하고, 상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 서브 캡핑층의 굴절률 보다 작고, 상기 제1 하부 무기층의 굴절률은 상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률보다 작다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 하부 무기층은, 복수의 서브 무기층을 포함하고, 상기 복수의 서브 무기층 중 상기 제2 서브 캡핑층과 접하는 서브 무기층의 굴절률은, 상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률보다 작을 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제2 하부 무기층은, 상기 컬러필터 상에 위치하는 제1 서브 무기층, 상기 제1 서브 무기층 상에 위치하는 제2 서브 무기층 및 상기 제2 서브 무기층 상에 위치하고 상기 제2 유기층과 접하는 제3 서브 무기층을 포함하고, 상기 제2 서브 무기층의 굴절률은, 상기 제1 서브 무기층의 굴절률 및 상기 제3 서브 무기층의 굴절률보다 크고, 상기 제3 서브 무기층은, 상기 제2 유기층과 접하는 요철구조를 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 광효율이 향상되고 신뢰도가 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2a는 도 1의 X1-X1'를 따라 절단한 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 Q1부분을 확대한 평면도로서, 보다 구체적으로 도 1의 표시 장치가 포함하는 표시 기판의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 1의 Q1부분을 확대한 평면도로서, 보다 구체적으로 도 1의 표시 장치가 포함하는 색변환 기판의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 3의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 4의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 3 및 도 4의 X3-X3'를 따라 절단한 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 도 7의 Q3부분을 확대한 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 구조의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 10은 도 7의 Q5부분을 확대한 단면도이다.
도 11은 굴절률 변화에 따른 흡광계수의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 12는 캡핑층의 구조에 따른 광효율을 도시한 그래프이다.
도 13은 도 10의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 14는 도 10의 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 15는 도 10의 또 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 16은 도 10의 또 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 17은 도 10의 또 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 제3컬러필터 및 컬러패턴의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 차광부재의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 제1컬러필터의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 제2컬러필터의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 22는 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 뱅크패턴, 제1 파장변환패턴, 제2 파장변환패턴 및 광투과패턴의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 23은 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도 3 및 도 4의 X3-X3'를 따라 절단한 단면도이다.
도 24는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도 3 및 도 4의 X3-X3'를 따라 절단한 단면도이다.
도 25는 도 22의 Q7부분을 확대한 단면도이다.
도 26은 도 23의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 2a는 도 1의 X1-X1'를 따라 절단한 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 Q1부분을 확대한 평면도로서, 보다 구체적으로 도 1의 표시 장치가 포함하는 표시 기판의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 1의 Q1부분을 확대한 평면도로서, 보다 구체적으로 도 1의 표시 장치가 포함하는 색변환 기판의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 3의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 4의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 3 및 도 4의 X3-X3'를 따라 절단한 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 도 7의 Q3부분을 확대한 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 구조의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 10은 도 7의 Q5부분을 확대한 단면도이다.
도 11은 굴절률 변화에 따른 흡광계수의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 12는 캡핑층의 구조에 따른 광효율을 도시한 그래프이다.
도 13은 도 10의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 14는 도 10의 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 15는 도 10의 또 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 16은 도 10의 또 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 17은 도 10의 또 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 제3컬러필터 및 컬러패턴의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 차광부재의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 제1컬러필터의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 제2컬러필터의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 22는 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 뱅크패턴, 제1 파장변환패턴, 제2 파장변환패턴 및 광투과패턴의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 23은 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도 3 및 도 4의 X3-X3'를 따라 절단한 단면도이다.
도 24는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도 3 및 도 4의 X3-X3'를 따라 절단한 단면도이다.
도 25는 도 22의 Q7부분을 확대한 단면도이다.
도 26은 도 23의 변형예를 도시한 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 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)'로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 '직접 위(directly on)'로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
비록 제1, 제2, 제3, 제4 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 구성요소, 제3 구성요소, 제4 구성요소 중 어느 하나일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도, 도 2a는 도 1의 X1-X1'를 따라 절단한 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도, 도 2b는 도 2a의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 표시 장치(1)는 태블릿 PC, 스마트폰, 자동차 내비게이션 유닛, 카메라, 자동차에 제공되는 중앙정보 디스플레이(center information display, CID), 손목 시계형 전자 기기, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 게임기와 같은 중소형 전자 장비, 텔레비전, 외부 광고판, 모니터, 모니터와 일체화된 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터와 같은 중대형 전자 장비 등 다양한 전자기기에 적용될 수 있다. 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로써, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 물론이다.
몇몇 실시예에서 표시 장치(1)는 평면상 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 표시 장치(1)는 제1 방향(X)으로 연장된 두개의 제1변과 제1 방향(X)과 교차하는 제2 방향(Y)으로 연장된 두개의 제2변을 포함할 수 있다. 표시 장치(1)의 상기 제1변과 상기 제2변이 만나는 모서리는 직각일 수 있지만, 이에 한정되지 않으며, 곡면을 이룰 수도 있다. 몇몇 실시예예서 상기 제1 변의 길이와 상기 제2 변의 길이는 서로 다를 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 표시 장치(1)의 평면 형상은 예시된 것에 제한되지 않고, 원형이나 기타 다른 형상으로 적용될 수도 있다.
표시 장치(1)는 영상을 표시하는 표시 영역(DA) 및 영상을 표시하지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 주변에 위치할 수 있으며, 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 표시 영역(DA)에서 표시되는 영상은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)과 교차하는 제3 방향(Z) 중 도면의 화살표가 향하는 방향에서 사용자가 시인할 수 있다.표시 장치(1)의 개략적 적층 구조를 설명하면, 몇몇 실시예에서 도 2a에 도시된 바와 같이 표시 장치(1)는 표시 기판(10), 표시 기판(10)과 대향하는 색변환 기판(30)을 포함하며, 표시 기판(10)과 색변환 기판(30)을 결합하는 실링부(50), 표시 기판(10)과 색변환 기판(30) 사이에 채워진 충진재(70)를 더 포함할 수 있다.표시 기판(10)은 영상을 표시하기 위한 소자 및 회로들, 예컨대 트랜지스터 등과 같은 화소 회로, 표시 영역(DA)에 후술할 발광 영역 및 비발광 영역을 정의하는 화소 정의막 및 자발광 소자(self-light emitting element)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서 상기 자발광 소자는 유기발광소자(Organic Light Emitting Diode), 양자점 발광소자(Quantum dot Light Emitting Diode), 무기물 기반의 마이크로 발광다이오드(예컨대 Micro LED), 무기물 기반의 나노 크기의 발광 다이오드(예컨대 nano LED) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 자발광 소자가 유기발광소자인 경우를 예로서 설명한다.
표시 기판(10) 중 표시 영역(DA)에는 복수의 발광영역이 정의될 수 있다. 예를 들어 도 3의 설명에서 후술할 바와 같이 표시 기판(10)에는 제1 발광영역, 제2 발광영역 및 제3 발광영역이 정의될 수 있다. 상기 제1 발광영역, 상기 제2 발광영역 및 상기 제3 발광영역은 하나의 그룹(예컨대, '발광영역 그룹')을 이루고, 상기 발광영역 그룹은 표시 영역(DA)에 복수개 정의될 수 있다. 도 1의 Q1부분과 대응하는 표시 기판(10)의 부분은 하나의 상기 발광영역 그룹을 의미할 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 발광영역 그룹은 제1방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 반복적으로 배치될 수 있다. 상기 제1 발광영역, 상기 제2 발광영역 및 상기 제3 발광영역에 대한 보다 구체적인 설명은 후술한다.
표시 기판(10)의 개략적인 적층 구조를 설명하면, 제1 베이스부(110) 상에 발광소자(ED)가 위치하고, 발광소자(ED) 상에는 발광소자(ED)를 커버하는 캡핑층(160)이 위치하고, 캡핑층(160) 상에는 캡핑층(160)을 커버하는 박막 봉지층(170)이 위치할 수 있다. 표시 기판(10)의 구체적인 적층구조에 대해서는 후술한다.
발광소자(ED)는 표시 영역(DA) 내에 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 발광소자(ED)는 각 발광영역과 중첩하도록 위치할 수 있다. 발광소자(ED)는 애노드 전극(AE), 애노드 전극(AE) 상에 위치하는 발광층(OL) 및 발광층(OL) 상에 위치하는 캐소드 전극(CE)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 캐소드 전극(CE)의 일부는 비표시 영역(NDA)에도 위치할 수 있다. 애노드 전극(AE), 발광층(OL) 및 캐소드 전극(CE)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술한다.
캐소드 전극(CE) 상에는 제1 캡핑층(160)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 캡핑층(160)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)에 걸쳐 배치될 수 있으며, 발광소자(ED)를 커버할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 캡핑층(160)의 단부는 캐소드 전극(CE)의 단부보다 상대적으로 외측에 위치할 수 있으며, 제1 캡핑층(160)은 캐소드 전극(CE)을 커버할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 캡핑층(160)의 단부는 실링부(50)보다 상대적으로 내측에 위치할 수 있으며, 실링부(50)와 이격될 수 있다. 제1 캡핑층(160)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술한다.
제1 캡핑층(160) 상에는 박막 봉지층(170)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 박막 봉지층(170)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)에 걸쳐 배치될 수 있으며 제1 캡핑층(160)을 완전히 커버할 수 있다.
몇몇 실시예에서 박막 봉지층(170)은 제1 캡핑층(160) 상에 위치하는 제1 하부 무기층(171), 제1 하부 무기층(171) 상에 위치하는 제1 유기층(173) 및 제1 유기층(173) 상에 위치하는 제1 상부 무기층(175)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 하부 무기층(171)의 단부와 제1 상부 무기층(175)의 단부는 제1 유기층(173)의 단부보다 상대적으로 외측에 위치할 수 있으며, 제1 하부 무기층(171)과 제1 상부 무기층(175)은 비표시 영역(NDA)에서 서로 맞닿을 수 있다.
몇몇 실시예에서 박막 봉지층(170)의 단부는 제1 캡핑층(160)의 단부보다 상대적으로 외측에 위치할 수 있다. 예를 들어 1 하부 무기층(171)의 단부와 제1 상부 무기층(175)의 단부는 제1 캡핑층(160)의 단부보다 상대적으로 외측에 위치할 수 있으며, 제1 캡핑층(160)을 완전히 커버할 수 있다. 이에 따라 수분 또는 산소가 제1 캡핑층(160)으로 침투하여 제1 캡핑층(160)이 변성되는 것을 방지할 수 있다.
이외 박막 봉지층(170)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술한다.
색변환 기판(30)은 표시 기판(10) 상에 위치하고 표시 기판(10)과 대향할 수 있다. 몇몇 실시예에서 색변환 기판(30)은 입사광의 색을 변환하는 색변환 패턴을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 색변환 기판(30)은 상기 색변환 패턴으로서 컬러필터와 파장변환패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 색변환 기판(30)은 상기 컬러필터 및 상기 파장변환패턴을 모두 포함할 수도 있다.
표시 영역(DA)에서 색변환 기판(30)에는 복수의 투광영역이 정의될 수 있다. 예를 들어 도 4의 설명에서 후술할 바와 같이 색변환 기판(10)에는 제1 투광영역, 제2 투광영역 및 제3 투광영역이 정의될 수 있다. 상기 제1 투광영역, 상기 제2 투광영역 및 상기 제3 투광영역은 하나의 그룹(예컨대, '투광영역 그룹')을 이루고, 상기 투광영역 그룹은 표시 영역(DA)에 복수개 정의될 수 있다. 도 1의 Q1부분과 대응하는 색변환 기판(30)의 부분은 하나의 상기 투광영역 그룹을 의미할 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 투광영역 그룹은 제1방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 반복적으로 배치될 수 있으며, 상기 발광영역 그룹과 대응하도록 배치될 수 있다. 상기 제1 투광영역, 상기 제2 투광영역 및 상기 제3 투광영역에 대한 보다 구체적인 설명은 후술한다.
비표시 영역(NDA)에서 표시 기판(10)과 색변환 기판(30) 사이에는 실링부(50)가 위치할 수 있다. 실링부(50)는 비표시 영역(NDA)에서 표시 기판(10)과 색변환 기판(30)의 가장자리를 따라 배치되어 평면 상에서 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 표시 기판(10)과 색변환 기판(30)은 실링부(50)를 매개로 상호 결합될 수 있다.
몇몇 실시예에서 실링부(50)는 유기물질로 이루어질 수 있다. 예시적으로 실링부(50)는 에폭시계 레진으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서 실링부(50)는 표시 기판(10)의 박막 봉지층(170)과 중첩하도록 위치할 수 있다. 바꾸어 말하면, 도 2a에 도시된 바와 같이 비표시 영역(NDA)에서 박막 봉지층(170)과 색변환 기판(30) 사이에는 실링부(50)가 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 실링부(50)는 박막 봉지층(170)과 직접 접촉할 수도 있다. 예를 들어 도 2a에 도시된 바와 같이, 실링부(50)는 박막 봉지층(170) 중 제1 하부 무기층(171) 및 제1 상부 무기층(175)과 중첩할 수 있으며, 제1 상부 무기층(175)과 직접 접촉할 수 있다.
다만 이에 한정되는 것은 아니다. 실링부(50)와 박막 봉지층(170) 간의 관계는 도 2b에 도시된 구조와 같이 변형될 수도 있다. 구체적으로 도 2b에 도시된 바와 같이, 표시 기판(10')의 실링부(50)는 박막 봉지층(170)과 중첩하지 않을 수도 있다. 바꾸어 말하면, 도 2b에 도시된 바와 같이 박막 봉지층(170)의 단부는 실링부(50)보다 상대적으로 내측에 위치하고, 박막 봉지층(170)과 실링부(50)는 상호 중첩하지 않을 수도 있다.
이하에서는 표시 기판(10)이 도 2a에 도시된 구조로 이루어지는 경우를 예시로 설명한다. 다만 이에 한정되지 않으며, 후술할 실시예들의 표시 기판에서 실링부(50)와 박막 봉지층(170)간의 관계는 도 2b에 도시된 바와 같이 변경될 수도 있다.
실링부(50)에 의해 둘러싸인 표시 기판(10)과 색변환 기판(30) 사이의 공간에는 충진재(70)가 위치할 수 있다. 충진재(70)는 표시 기판(10)과 색변환 기판(30) 사이를 채울 수 있다.
몇몇 실시예에서 충진재(70)는 광을 투과할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 충진재(70)는 유기물질로 이루어질 수 있다. 예시적으로 충진재(70)는 실리콘계 유기물질, 에폭시계 유기물질 또는 실리콘계 유기물질과 에폭시계 유기물질의 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 충진재(70)는 흡광계수(extinction coefficient)가 실질적으로 0인 물질로 이루어질 수 있다. 굴절률과 흡광계수는 상관관계가 있으며, 굴절률이 감소할수록 흡광계수도 감소한다. 그리고 굴절률이 1.7 이하인 경우 흡광계수는 실질적으로 0에 수렴할 수 있다. 몇몇 실시예에서 충진재(70)는 굴절률이 1.7 이하인 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 상기 자발광 소자에서 제공된 광이 충진재(70)를 투과하며 흡수되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다. 몇몇 실시예에서 충진재(70)는 굴절률이 1.4 내지 1.6인 유기물질로 이루어질 수 있다.
도 3은 도 1의 Q1부분을 확대한 평면도로서, 보다 구체적으로 도 1의 표시 장치가 포함하는 표시 기판의 개략적인 평면도, 도 4는 도 1의 Q1부분을 확대한 평면도로서, 보다 구체적으로 도 1의 표시 장치가 포함하는 색변환 기판의 개략적인 평면도, 도 5는 도 3의 변형예를 도시한 평면도, 도 6은 도 4의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2a에 부가하여 도 3 내지 도 6을 더 참조하면, 표시 영역(DA)에서 표시 기판(10)에는 복수의 발광영역들 및 비발광 영역(NLA)이 정의될 수 있다. 몇몇 실시예에서 표시 기판(10)의 표시 영역(DA)에는 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2) 및 제3 발광영역(LA3)이 정의될 수 있다. 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2) 및 제3 발광영역(LA3)은 표시 기판(10)의 발광소자에서 생성된 광이 표시 기판(10)의 외부로 방출되는 영역일 수 있으며, 비발광 영역(NLA)은 표시 기판(10)의 외부로 광이 방출되지 않는 영역일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2) 및 제3 발광영역(LA3)에서 외부로 방출되는 광은 제3 색의 광일 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 제3 색의 광은 청색광일 수 있으며, 약 440nm 내지 약 480nm 범위에서 피크파장(peak wavelength)을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2) 및 제3 발광영역(LA3)은 하나의 그룹을 이루고, 상기 그룹이 표시 영역(DA)에 복수개 정의될 수 있다.
몇몇 실시예에서 도 3에 도시된 바와 같이 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2) 및 제3 발광영역(LA3)은 제1 방향(X)을 따라 순차적으로 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 표시 영역(DA) 내에서 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2) 및 제3 발광영역(LA3)은 하나의 그룹을 이루어 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 반복적으로 배치될 수 있다.
다만 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2) 및 제3 발광영역(LA3)의 배치는 다양하게 변경될 수 있다. 예시적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 발광영역(LA1) 및 제2 발광영역(LA2)은 제1 방향(X)을 따라 서로 이웃하고, 제3 발광영역(LA3)은 제2 방향(Y)을 따라 제1 발광영역(LA1) 및 제2 발광영역(LA2)의 일측에 위치할 수도 있다.
이하에서는 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2) 및 제3 발광영역(LA3)이 도 3에 도시된 바와 같이 배치되는 경우를 예시로 설명한다.
몇몇 실시예에서 표시 기판(10)의 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 주변에 위치할 수 있으며, 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다.
표시 영역(DA)에서 색변환 기판(30)에는 복수의 투광영역들 및 차광영역(BA)이 정의될 수 있다. 투광영역들은 표시 기판(10)에서 방출된 광이 색변환 기판(30)을 투과하여 표시 장치(1)의 외부로 제공되는 영역일 수 있다. 차광영역(BA)은 표시 기판(10)에서 방출된 광이 투과하지 않는 영역일 수 있다.
몇몇 실시예에서 색변환 기판(30)에는 제1 투광영역(TA1), 제2 투광영역(TA2) 및 제3 투광영역(TA3)이 정의될 수 있다.
제1 투광영역(TA1)은 제1 발광영역(LA1)에 대응하거나 또는 제1 발광영역(LA1)과 중첩할 수 있다. 유사하게 제2 투광영역(TA2)은 제2 발광영역(LA2)과 대응하거나 중첩하고 제3 투광영역(TA3)은 제3 발광영역(LA3)과 대응하거나 중첩할 수 있다.
몇몇 실시예에서 도 3에 도시된 바와 같이 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2) 및 제3 발광영역(LA3)은 제1 방향(X)을 따라 순차적으로 위치하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 투광영역(TA1), 제2 투광영역(TA2) 및 제3 투광영역(TA3)도 제1 방향(X)을 따라 순차적으로 위치할 수 있다.
또는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 발광영역(LA1) 및 제2 발광영역(LA2)은 제1 방향(X)을 따라 서로 이웃하고, 제3 발광영역(LA3)은 제2 방향(Y)을 따라 제1 발광영역(LA1) 및 제2 발광영역(LA2)의 일측에 위치하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 투광영역(TA1) 및 제2 투광영역(TA2)은 제1 방향(X)을 따라 서로 이웃하고, 제3 투광영역(TA3)은 제2 방향(Y)을 따라 제1 투광영역(TA1) 및 제2 투광영역(TA2)의 일측에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 표시 기판(10)에서 제공된 상기 제3색의 광은 제1 투광영역(TA1), 제2 투광영역(TA2) 및 제3 투광영역(TA3)을 투과하여 일부는 파장변환되고 다른 일부는 파장변환되지 않은 상태로 표시 장치(1)의 외부로 제공될 수 있다. 제1 투광영역(TA1)에서 표시 장치(1)의 외부로 출사되는 광을 제1 출사광이라 지칭하고, 제2 투광영역(TA2)에서 표시 장치(1)의 외부로 출사되는 광을 제2 출사광이라 지칭하고, 제3 투광영역(TA3)에서 표시 장치(1)의 외부로 출사되는 광을 제3 출사광이라 지칭하면, 상기 제1 출사광은 제1색의 광이고, 상기 제2 출사광은 상기 제1색과 다른 제2색의 광이고, 상기 제3 출사광은 상기 제3색의 광일 수 있다. 몇몇 실시예예서 상기 제3색의 광은 상술한 바와 같이 440nm 내지 약 480nm 범위에서 피크파장을 갖는 청색광일 수 있으며, 상기 제1색의 광은 약 610nm 내지 약 650nm 범위에서 피크 파장을 갖는 적색광일 수 있다. 또한 상기 제2색의 광은 약 510nm 내지 약 550nm 범위에서 피크 파장을 갖는 녹색광일 수 있다. 상기 제1색의 광 및 상기 제2색의 광은 상기 제3색의 광이 파장 변환된 광일 수 있다.
표시 영역(DA) 내에서 색변환 기판(30)의 제1 투광영역(TA1), 제2 투광영역(TA2) 및 제3 투광영역(TA3)의 주변에는 차광영역(BA)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 차광영역(BA)은 제1 투광영역(TA1), 제2 투광영역(TA2) 및 제3 투광영역(TA3)을 둘러쌀 수 있다.
이하 표시 장치(1)의 구조에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 7은 도 3 및 도 4의 X3-X3'를 따라 절단한 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도, 도 8은 도 7의 Q3부분을 확대한 단면도, 도 9는 도 8에 도시된 구조의 변형예를 도시한 단면도, 도 10은 도 7의 Q5부분을 확대한 단면도, 도 11은 굴절률 변화에 따른 흡광계수의 변화를 나타낸 그래프, 도 12는 캡핑층의 구조에 따른 광효율을 도시한 그래프이다.
도 1 및 도 2a에 부가하여 도 7 내지 도 12를 더 참조하면, 표시 장치(1)는 상술한 바와 같이 표시 기판(10) 및 색변환 기판(30)을 포함하며, 표시 기판(10)과 색변환 기판(30) 사이에 위치하는 충진재(70)를 더 포함할 수 있다.
이하 표시 기판(10)에 대하여 설명한다.
제1 베이스부(110)는 투광성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 베이스부(110)는 유리기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 베이스부(110)는 가요성을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 베이스부(110)는 유리기판 또는 플라스틱 기판 상에 위치하는 별도의 층, 예컨대 버퍼층 또는 절연층을 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 베이스부(110)에는 복수의 발광 영역(LA1, LA2, LA3) 및 비발광 영역(NLA)이 정의될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 베이스부(110) 상에는 트랜지스터들(T1, T2, T3)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 트랜지스터들(T1, T2, T3)은 각각 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)일 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 트랜지스터(T1)는 제1 발광영역(LA1)과 중첩하고, 제2 트랜지스터(T2)는 제2 발광영역(LA2)과 중첩하고, 제3 트랜지스터(T3)는 제3 발광영역(LA3)과 중첩할 수 있다. 도면에는 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)가 발광 영역(LA)과 중첩하고, 비발광 영역(NLA)과 중첩하지 않는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이다. 다른 실시예에서 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3) 중 적어도 어느 하나는 비발광 영역(NLA)과 중첩할 수도 있다. 또는 또 다른 실시예에서 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)는 모두 비발광 영역(NLA)과 중첩하고 발광 영역(LA)과는 중첩하지 않을 수도 있다.
이외 도면에는 미도시 하였으나, 제1 베이스부(110) 상에는 각 트랜지스터에 신호를 전달하는 복수의 신호선들(예컨대, 게이트선, 데이터선, 전원선 등)이 더 위치할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3) 상에는 절연층(130)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 절연층(130)은 평탄화막일 수 있다. 몇몇 실시예에서 절연층(130)은 유기물을 포함할 수 있다. 예시적으로 절연층(130)은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 이미드계 수지, 에스테르계 수지 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 절연층(130)은 감광성 유기물을 포함할 수 있다.
절연층(130) 위에는 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3)이 위치할 수 있다.
제1 애노드 전극(AE1)은 제1 발광영역(LA1)과 중첩하고 적어도 일부는 비발광 영역(NLA)까지 확장될 수 있다. 제2 애노드 전극(AE2)은 제2 발광영역(LA2)과 중첩하되 적어도 일부는 비발광 영역(NLA)까지 확장될 수 있으며, 제3 애노드 전극(AE3)은 제3 발광영역(LA3)과 중첩하되 적어도 일부는 비발광 영역(NLA)까지 확장될 수 있다. 제1 애노드 전극(AE1)은 절연층(130)을 관통하여 제1 트랜지스터(T1)와 전기적으로 연결되고 제2 애노드 전극(AE2)은 절연층(130)을 관통하여 제2 트랜지스터(T2)와 전기적으로 연결되고, 제3 애노드 전극(AE3)은 절연층(130)을 관통하여 제3 트랜지스터(T3)와 전기적으로 연결될 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3)은 반사형 전극일 수 있고, 이 경우에 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir 및 Cr중 적어도 어느 하나를 포함하는 금속층일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3)은 상기 금속층 위에 적층된 금속 산화물층을 더 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3)은 다층구조, 예시적으로 ITO/Ag, Ag/ITO, ITO/Mg, ITO/MgF2의 2층 구조 또는 ITO/Ag/ITO와 같은 3층 구조를 가질 수 있다.
제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3) 상에는 화소 정의막(150)이 위치할 수 있다. 화소 정의막(150)은 제1 애노드 전극(AE1)을 노출하는 개구부, 제2 애노드 전극(AE2)을 노출하는 개구부 및 제3 애노드 전극(AE3)을 노출하는 개구부를 포함할 수 있으며, 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2), 제3 발광영역(LA3) 및 비발광 영역(NLA)을 정의할 수 있다. 즉, 제1 애노드 전극(AE1) 중 화소 정의막(150)에 의해 커버되지 않고 노출되는 영역은 제1 발광영역(LA1)일 수 있다. 유사하게 제2 애노드 전극(AE2) 중 화소 정의막(150)에 의해 커버되지 않고 노출되는 영역은 제2 발광영역(LA2)일 수 있으며, 제3 애노드 전극(AE3) 중 화소 정의막(150)에 의해 커버되지 않고 노출되는 영역은 제3 발광영역(LA3)일 수 있다. 그리고 화소 정의막(150)이 위치하는 영역은 비발광 영역(NLA)일 수 있다.
몇몇 실시예에서 화소 정의막(150)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.
몇몇 실시예에서 화소 정의막(150)은 후술할 컬러패턴(250)과 중첩할 수 있다. 또한 화소 정의막(150)은 제1 컬러필터(231) 및 제2 컬러필터(233)와 더 중첩할 수 있다.
몇몇 실시예에서 화소 정의막(150)은 후술할 뱅크패턴(370)과도 중첩할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(AE2) 및 제3 애노드 전극(AE3) 상에는 발광층(OL)이 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 발광층(OL)은 복수의 발광 영역(LA1, LA2, LA3) 및 비발광 영역(NLA)에 걸쳐 형성된 연속된 막의 형상을 가질 수 있다. 발광층(OL)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 발광층(OL) 상에는 캐소드 전극(CE)이 위치할 수 있다
몇몇 실시예에서 캐소드 전극(CE)은 반투과성 또는 투과성을 가질 수 있다. 캐소드 전극(CE)이 상기 반투과성을 갖는 경우에, 캐소드 전극(CE)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 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 캐소드 전극(CE)의 두께가 수십 내지 수백 옹스트롬인 경우에, 캐소드 전극(CE)은 반투과성을 가질 수 있다.
캐소드 전극(CE)이 투과성을 갖는 경우, 캐소드 전극(CE)은 투명한 도전성 산화물(transparent conductive oxide, TCO)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 캐소드 전극(CE)은 WxOy(tungsten oxide), TiO2(Titanium oxide), ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), MgO(magnesium oxide) 등을 포함할 수 있다.
제1 애노드 전극(AE1), 발광층(OL) 및 캐소드 전극(CE)은 제1 발광소자(ED1)를 이루고, 제2 애노드 전극(AE2), 발광층(OL) 및 캐소드 전극(CE)은 제2 발광소자(ED2)를 이루고, 제3 애노드 전극(AE3), 발광층(OL) 및 캐소드 전극(CE)은 제3 발광소자(ED3)를 이룰 수 있다. 제1 발광소자(ED1), 제2 발광소자(ED2) 및 제3 발광소자(ED3)는 각각 출사광(LE)을 방출할 수 있으며, 출사광(LE)은 색변환 기판(30)에 제공될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 발광층(OL)에서 최종적으로 출사되는 출사광(LE)은 제1 성분(LE1) 및 제2 성분(LE2)이 혼합된 혼합광일 수 있다. 출사광(LE) 중 제1 성분(LE1) 과 제2 성분(LE2)은 각각 피크 파장이 440nm 이상 480nm 미만일 수 있다. 제1 성분(LE1)과 제2 성분(LE2)의 피크 파장은 서로 동일하게 선택될 수도 있고 또는 제1 성분(LE1)과 제2 성분(LE2)의 피크 파장은 서로 상이하게 선택될 수 있다. 즉, 출사광(LE)은 청색광일 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서 발광층(OL)은 복수의 발광층이 중첩 배치된 구조, 예컨대 탠덤(tandem) 구조로 이루어질 수 있다. 예시적으로 발광층(OL)은 제1 발광층(EML1)을 포함하는 제1 스택(ST1), 제1 스택(ST1) 상에 위치하고 제2 발광층(EML2)을 포함하는 제2 스택(ST2), 제2 스택(ST2) 상에 위치하고 제3 발광층(EML3)을 포함하는 제3 스택(ST3), 제1 스택(ST1)과 제2 스택(ST2) 사이에 위치하는 제1 전하생성층(CGL1) 및 제2 스택(ST2)과 제3 스택(ST3) 사이에 위치하는 제2 전하생성층(CGL2)을 포함할 수 있다. 제1 스택(ST1), 제2 스택(ST2) 및 제3 스택(ST3)은 서로 중첩하도록 배치될 수 있다.
제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3)은 서로 중첩하도록 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3)은 모두 상기 제1 색의 광, 예컨대 청색광을 발광할 수 있다. 예시적으로 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3)은 각각 청색 발광층일 수 있으며, 유기물을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 적어도 어느 하나는 청색광을 방출하는 무기물을 포함할 수도 있다. 예를 들어 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 적어도 어느 하나는 무기물 기반의 발광소자로 이루어지거나, 또는 무기물 기반 발광소자의 일부분일 수도 있다. 몇몇 다른 실시예에서 상기 무기물 기반의 발광소자는 나노 사이즈의 무기물 발광소자일 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 적어도 어느 하나는 제1 피크파장을 갖는 제1 청색광을 출사하고, 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 적어도 다른 하나는 상기 제1 피크파장과 다른 제2 피크파장의 제2 청색광을 출사할 수 있다. 예시적으로 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 어느 하나는 제1 피크파장을 갖는 제1 청색광을 출사하고, 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 나머지 둘은 제2 피크파장을 갖는 제2 청색광을 출사할 수 있다. 즉, 발광층(OL)에서 최종적으로 출사되는 출사광(LE)은 제1 성분(LE1) 및 제2 성분(LE2)이 혼합된 혼합광일 수 있으며, 제1 성분(LE1) 은 제1 피크파장을 갖는 제1 청색광이고, 제2 성분(LE2)은 제2 피크파장을 갖는 제2 청색광일 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 제1 피크파장과 상기 제2 피크파장 중 하나의 범위는 440nm 이상 460nm 미만일 수 있으며, 상기 제1 피크파장과 상기 제2 피크파장 중 나머지 하나의 범위는 460nm 이상 480nm 이하일 수 있다. 다만 상기 제1 피크파장의 범위 및 상기 제2 피크파장의 범위에 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 상기 제1 피크파장의 범위 및 상기 제2 피크파장의 범위는 모두 460nm를 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서 상기 제1 청색광 및 상기 제2 청색광 중 어느 하나는 진청색(deep blue color)의 광일 수 있으며, 상기 제1 청색광 및 상기 제2 청색광 중 다른 하나는 연청색(sky blue color)의 광일 수 있다.
몇몇 실시예에 의하는 경우, 발광층(OL)에서 출사되는 출사광(LE)은 청색광이며, 장파장 성분 및 단파장 성분을 포함할 수 있다. 따라서 최종적으로 발광층(OL)은 출사광(LE)으로서 좀 더 넓게 분포(broad)된 발광 피크(peak)를 가지는 청색광을 출사할 수 있게 된다. 이를 통해, 종래의 좁은(sharp) 발광 피크(peak)를 가지는 청색광을 출사하는 발광 소자 대비 측면 시야각에서의 색 시인성을 개선할 수 있는 장점이 있다.
몇몇 실시예에서 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 각각 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다. 호스트는 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), CBP(4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl), PVK(poly(n-vinylcarbazole)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene), TCTA(4,4',4''-Tris(carbazol-9-yl)-triphenylamine), TPBi(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene), DSA(distyrylarylene), CDBP(4,4'-bis(9-carbazolyl)-2,2'-dimethyl-biphenyl), MADN(2-Methyl-9,10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene) 등을 사용할 수 있다.
청색광을 출사하는 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 은 각각 예를 들어, 스피로-DPVBi(spiro-DPVBi), 스피로-6P(spiro-6P), DSB(distyryl-benzene), DSA(distyryl-arylene), PFO(Polyfluorene)계 고분자 및 PPV(poly(p-phenylene vinylene)계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광 물질을 포함할 수 있다. 다른 예로, (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 유기 금속 착체(organometallic complex)를 포함하는 인광 물질을 포함할 수도 있다. 다만 청색광을 발광하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 적어도 하나는 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 적어도 다른 하나와 서로 다른 파장 영역대의 청색광을 출사한다. 서로 다른 파장 영역대의 청색광을 출사하기 위해서, 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3)은 서로 동일한 재료를 포함하고, 공진 거리를 조절하는 방법을 이용할 수 있다. 또는 서로 다른 파장 영역대의 청색광을 출사하기 위해서, 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 적어도 하나와 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 적어도 다른 하나는 서로 상이한 재료를 포함할 수도 있다.
다만 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 각각이 발광하는 청색광은, 모두 피크파장이 440nm 내지 480nm일 수도 있으며, 서로 동일한 재료로 이루어질 수도 있다.
또는 또 다른 실시예에서 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 피크파장을 갖는 제1 청색광을 출사하고, 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 다른 하나는 상기 제1 피크파장과 다른 제2 피크파장의 제2 청색광을 출사하고, 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3) 중 나머지 하나는 상기 제1 피크파장 및 상기 제2 피크파장과 다른 제3 피크파장의 제3 청색광을 출사할 수도 있다. 몇몇 다른 실시예에서 상기 제1 피크파장, 상기 제2 피크파장 및 상기 제3 피크파장 중 어느 하나의 범위는 440nm 이상 460nm 미만일 수 있다. 상기 제1 피크파장, 상기 제2 피크파장 및 상기 제3 피크파장 중 다른 하나의 범위는 460nm 이상 470nm 미만일 수 있으며, 상기 제1 피크파장, 상기 제2 피크파장 및 상기 제3 피크파장 중 나머지 하나의 범위는 470nm 이상 480nm 이하일 수도 있다.
몇몇 또 다른 실시예에 의하는 경우, 발광층(OL)에서 출사되는 출사광(LE)은 청색광이며, 장파장 성분, 중간파장 성분 및 단파장 성분을 포함한다. 따라서 최종적으로 발광층(OL)은 출사광(LE)으로서 좀 더 넓게 분포(broad)된 발광 피크(peak)를 가지는 청색광을 출사할 수 있으며, 측면 시야각에서의 색 시인성을 개선할 수 있게 된다.
상술한 실시예들에 따르면, 탠덤(tandem) 방식의 구조, 즉 복수개의 발광층을 적층한 구조를 채용하지 않는 종래의 발광 소자에 비하여 광 효율이 상승하는 이점 및 표시 장치의 수명을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.
또는, 몇몇 또 다른 실시예에서 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2) 및 제3발광층(EML3) 중 적어도 어느 하나는 상기 제3색의 광, 예컨대 청색광을 발광하고, 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2) 및 제3발광층(EML3) 중 적어도 다른 하나는 상기 제2색의 광, 예컨대 녹색광을 발광할 수도 있다. 몇몇 또 다른 실시예에서 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2) 및 제3발광층(EML3) 중 적어도 어느 하나가 방출하는 청색광의 피크파장의 범위는 440nm 이상 내지 480nm 이하 또는 460nm 이상 내지 480nm 이하 일 수 있다. 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2) 및 제3발광층(EML3) 중 적어도 다른 하나가 방출하는 녹색광은 510nm 내지 550nm 범위의 피크파장을 가질 수 있다.
예시적으로 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2) 및 제3발광층(EML3) 중 어느 하나는 녹색광을 방출하는 녹색 발광층이고, 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2) 및 제3발광층(EML3) 중 나머지 둘은 청색광을 방출하는 청색 발광층일 수 있다. 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2) 및 제3발광층(EML3) 중 나머지 둘이 청색 발광층인 경우, 두개의 청색 발광층이 방출하는 청색광의 피크파장 범위는 동일할 수도 있으며, 두개의 청색 발광층이 방출하는 피크파장의 범위가 서로 다를 수도 있다.
몇몇 또 다른 실시예에 의하는 경우, 발광층(OL)에서 출사되는 출사광(LE)은 청색광인 제1 성분(LE1)과 녹색광인 제2 성분(LE2)이 혼합된 혼합광일 수 있다. 예시적으로 제1 성분(LE1)이 진청색의 광이고, 제2 성분(LE2)이 녹색광인 경우, 출사광(LE)은 연청색(sky blue color)을 갖는 광일 수 있다. 상술한 실시예들과 유사하게 발광층(OL)에서 출사되는 출사광(LE)은 청색광과 녹색광의 혼합광으로서, 장파장 성분 및 단파장 성분을 포함한다. 따라서 최종적으로 발광층(OL)은 출사광(LE)으로서 좀 더 넓게 분포(broad)된 발광 피크(peak)를 가지는 청색광을 출사할 수 있으며, 측면 시야각에서의 색 시인성을 개선할 수 있게 된다. 또한 출사광(LE) 중 제2 성분(LE2)이 녹색광인 바, 표시 장치(1)에서 외부로 제공되는 광 중, 녹색광 성분을 보완할 수 있으며, 이에 따라 표시 장치(1)의 색 재현성이 향상될 수 있다.
몇몇 또 다른 실시예에서, 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2) 및 제3발광층(EML3) 중 녹색 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 녹색 발광층이 포함하는 호스트는 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), CBP(4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl), PVK(poly(n-vinylcabazole)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene), TCTA(4,4',4''-Tris(carbazol-9-yl)-triphenylamine), TPBi(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene), DSA(distyrylarylene), CDBP(4,4'-bis(9-carbazolyl)-2,2'-dimethyl-biphenyl), MADN(2-Methyl-9,10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene) 등을 사용할 수 있다.
상기 녹색 발광층이 포함하는 도펀트는 예를 들어 Alq3(tris-(8-hydroyquinolato) aluminum(III))을 포함하는 형광물질, 또는 인광물질로서, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium), Ir(ppy)2(acac)(Bis(2-phenylpyridine)(acetylacetonate)iridium(III)), Ir(mpyp)3(2-phenyl-4-methyl-pyridine iridium) 등이 예시될 수 있다.
제1 전하생성층(CGL1)은 제1 스택(ST1)과 제2 스택(ST2) 사이에 위치할 수 있다. 제1 전하생성층(CGL1)은 각 발광층에 전하를 주입하는 역할을 할 수 있다. 제1 전하생성층(CGL1)은 제1 스택(ST1)과 제2 스택(ST2) 사이에서 전하 균형을 조절하는 역할을 할 수 있다. 제1 전하생성층(CGL1)은 n형 전하생성층(CGL11) 및 p형 전하생성층(CGL12)을 포함할 수 있다. p형 전하생성층(CGL12)은 n형 전하생성층(CGL11) 상에 배치될 수 있으며, n형 전하생성층(CGL11)과 제2 스택(ST2) 사이에 위치할 수 있다.
제1 전하생성층(CGL1)은 n형 전하생성층(CGL11) 및 p형 전하생성층(CGL12)이 서로 접합 구조를 가질 수도 있다. n형 전하생성층(CGL11)은 애노드 전극(AE1, 도 7의 AE2, 도 7의 AE3) 및 캐소드 전극(CE) 중 애노드 전극(AE1, 도 7의 AE2, 도 7의 AE3)에 더 인접하게 배치된다. p형 전하생성층(CGL12)은 애노드 전극(AE1, 도 7의 AE2, 도 7의 AE3) 및 캐소드 전극(CE) 중 캐소드 전극(CE)에 더 인접하게 배치된다. n형 전하생성층(CGL11)은 애노드 전극(AE1, 도 7의 AE2, 도 7의 AE3)에 인접한 제1 발광층(EML1)에 전자를 공급하고, p형 전하생성층(CGL12)은 제2 스택(ST2)에 포함되는 제2 발광층(EML2)에 정공을 공급한다. 제1 전하생성층(CGL1)을 제1 스택(ST1) 및 제2 스택(ST2) 사이에 배치하여, 각각의 발광층에 전하를 제공함으로써, 발광 효율을 증대시키고, 구동 전압을 낮출 수 있게 된다.
제1 스택(ST1)은 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(도 7의 AE2) 및 제3 애노드 전극(도 7의 AE3) 위에 위치할 수 있으며, 제1 정공수송층(HTL1), 제1 전자블록층(BIL1), 제1 전자수송층(ETL1)을 더 포함할 수 있다.
제1 정공수송층(HTL1)은 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(도 7의 AE2) 및 제3 애노드 전극(도 7의 AE3) 상에 위치할 수 있다. 제1 정공수송층(HTL1)은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, 정공수송물질을 포함할 수 있다. 상기 정공수송물질은, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸계 유도체, 플루오렌(fluorene)계 유도체, TPD(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine), TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine) 등과 같은 트리페닐아민계 유도체, NPB(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine), TAPC(4,4′-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine])등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 전자블록층(BIL1)은 제1 정공수송층(HTL1) 상에 위치할 수 있으며, 제1 정공수송층(HTL1)과 제1 발광층(EML1) 사이에 위치할 수 있다. 제1 전자블록층(BIL1)은 제1 발광층(EML1)에서 생성된 전자가 제1 정공수송층(HTL1)으로 넘어오는 것을 방지하도록 정공수송물질과 금속 또는 금속 화합물을 포함하여 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 상술한 제1 정공수송층(HTL1)과 제1 전자블록층(BIL1)은 각각의 재료가 혼합된 단일층으로도 이루어질 수도 있다.
제1 전자수송층(ETL1)은 제1 발광층(EML1) 상에 위치할 수 있으며, 제1 전하생성층(CGL1)과 제1 발광층(EML1) 사이에 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 전자수송층(ETL1)은 Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum), TPBi(1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl), BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline), TAZ(3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), NTAZ(4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole), tBu-PBD(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole), BAlq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene) 및 이들의 혼합물과 같은 전자수송물질을 포함할 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 전자 수송 물질의 종류에 한정되는 것은 아니다. 제2 스택(ST2)은 제1 전하생성층(CGL1) 상에 위치할 수 있으며, 제2 정공수송층(HTL2), 제2 전자블록층(BIL2), 제2 전자수송층(ETL1)을 더 포함할 수 있다.
제2 정공수송층(HTL2)은 제1 전하생성층(CGL1) 상에 위치할 수 있다. 제2 정공수송층(HTL2)은 제1 정공수송층(HTL1)과 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 정공수송층(HTL1)이 포함하는 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다. 제2 정공수송층(HTL2)은 단일층으로 이루어지거나, 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다.
제2 전자블록층(BIL2)은 제2 정공수송층(HTL2) 상에 위치할 수 있으며, 제2 정공수송층(HTL2)과 제1 발광층(EML2) 사이에 위치할 수 있다. 제2 전자블록층(BIL2)은 제1 전자블록층(BIL1)과 동일한 물질 및 동일한 구조로 이루어지거나, 제1 전자블록층(BIL1)이 포함하는 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다.
제2 전자수송층(ETL2)은 제2 발광층(EML2) 상에 위치할 수 있으며, 제2 전하생성층(CGL2)과 제2 발광층(EML2) 사이에 위치할 수 있다. 제2 전자수송층(ETL2)은 제1 전자수송층(ETL1)과 동일한 물질 및 동일한 구조로 이루어지거나, 제1 전자수송층(ETL1)이 포함하는 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다. 제2 전자수송층(ETL2)은 단일층으로 이루어지거나, 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다.
제2 전하생성층(CGL2)은 제2 스택(ST2) 상에 위치하고 제2 스택(ST2)과 제3 스택(ST3) 사이에 위치할 수 있다.
제2 전하생성층(CGL2)은 상술한 제1 전하생성층(CGL1)과 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 전하생성층(CGL2)은 제2 스택(ST2)에 보다 인접하게 배치된 n형 전하생성층(CGL21)과, 캐소드 전극(CE)에 더 인접하게 배치되는 p형 전하생성층(CGL22)을 포함할 수 있다. p형 전하생성층(CGL22)은 n형 전하생성층(CGL21) 상에 배치될 수 있다.
제2 전하생성층(CGL2)은 n형 전하생성층(CGL21) 및 p형 전하생성층(CGL22)이 서로 접한 구조로 이루어질 수 있다. 제1 전하생성층(CGL1) 및 제2 전하생성층(CGL2)은 서로 다른 재료로 이루어질 수도 있고, 동일한 재료로 이루어질 수도 있다.
제3 스택(ST3)은 제2 전하생성층(CGL2) 상에 위치할 수 있으며, 제3 정공수송층(HTL3) 및 제3 전자수송층(ETL3)을 더 포함할 수 있다.
제3 정공수송층(HTL3)은 제2 전하생성층(CGL2) 상에 위치할 수 있다. 제3 정공수송층(HTL3)은 제1 정공수송층(HTL1)과 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 정공수송층(HTL1)이 포함하는 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다. 제3 정공수송층(HTL3)은 단일층으로 이루어지거나, 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 제3 정공수송층(HTL3)이 복수의 층으로 이루어지는 경우, 각 층은 서로 다른 물질을 포함할 수도 있다.
제3 전자수송층(ETL3)은 제3 발광층(EML3) 상에 위치할 수 있으며, 캐소드 전극(CE)과 제3 발광층(EML3) 사이에 위치할 수 있다. 제3 전자수송층(ETL3)은 제1 전자수송층(ETL1)과 동일한 물질 및 동일한 구조로 이루어지거나, 제1 전자수송층(ETL1)이 포함하는 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다. 제3 전자수송층(ETL3)은 단일층으로 이루어지거나, 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 제3 전자수송층(ETL3)이 복수의 층으로 이루어지는 경우, 각 층은 서로 다른 물질을 포함할 수도 있다.
도면에는 미도시 하였으나, 제1 스택(ST1)과 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(도 7의 AE2) 및 제3 애노드 전극(도 7의 AE3) 사이, 제2 스택(ST2)과 제1 전하생성층(CGL1) 사이, 제3 스택(ST3)과 제2 전하생성층(CGL2) 사이 중 적어도 어느 하나에는 각각 정공주입층(Hole Injection Layer)이 더 위치할 수도 있다. 상기 정공주입층은 제1 발광층(EML1), 제2 발광층(EML2) 및 제3 발광층(EML3)으로 보다 원활하게 정공이 주입되도록 하는 역할을 할 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 정공주입층은 CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 몇몇 실시예에서 상기 정공주입층은 제1 스택(ST1)과 제1 애노드 전극(AE1), 제2 애노드 전극(도 7의 AE2) 및 제3 애노드 전극(도 7의 AE3) 사이, 제2 스택(ST2)과 제1 전하생성층(CGL1) 사이, 제3 스택(ST3)과 제2 전하생성층(CGL2) 사이에 각각 위치할 수도 있다.
도면에는 미도시 하였으나, 제3 전자수송층(ETL3)과 캐소드 전극(CE) 사이, 제2 전하생성층(CGL2)과 제2 스택(ST2) 사이 및 제1 전하생성층(CGL1)과 제1 스택(ST1) 사이 중 적어도 어느 하나에는 전자주입층(Electron Injection Layer)이 더 위치할 수도 있다. 상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 전자주입층은 금속할라이드 화합물일 수 있으며, 예를 들어 MgF2, LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, LiI, NaI, KI, RbI, CsI, FrI 및 CaF2 로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 상기 전자주입층은 Yb, Sm, Eu 등의 란탄계 물질을 포함할 수도 있다. 또는 상기 전자주입층은 RbI:Yb, KI:Yb 등과 같이 금속할라이드 물질과 란탄계 물질을 동시에 포함할 수도 있다. 상기 전자주입층이 금속할라이드 물질과 란탄계 물질을 모두 포함하는 경우, 상기 전자주입층은 금속할라이드 물질과 란탄계 물질을 공증착(Co-deposition)하여 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 전자주입층은 제3 전자수송층(ETL3)과 캐소드 전극(CE) 사이, 제2 전하생성층(CGL2)과 제2 스택(ST2) 사이 및 제1 전하생성층(CGL1)과 제1 스택(ST1) 사이에 각각 위치할 수도 있다.
상술한 구조 이외에도 발광층(OL)의 구조는 변형될 수도 있다. 예시적으로 발광층(OL)은 도 9에 도시된 발광층(OLa)과 같이 변형될 수도 있다. 도 9에 도시된 발광층(OLa)은 도 8에 도시된 구조와 달리 제3 스택(ST3)과 제2 스택(ST2) 사이에 위치하는 제4 스택(ST4)을 더 포함할 수 있으며, 제3 스택(ST3)과 제2 스택(ST2) 사이에 위치하는 제3전하생성층(CGL3)도 더 포함할 수 있다.
제4 스택(ST4)은 제4발광층(EML4)을 포함할 수 있으며, 제4정공수송층(HTL4), 제3전자블록층(BIL4) 및 제4전자수송층(ETL4)을 더 포함할 수 있다.
발광층(OL)이 포함하는 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2), 제3발광층(EML3) 및 제4발광층(EML4)은 각각 상기 제1색의 광, 예컨대 청색광을 방출할 수 있다. 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2), 제3발광층(EML3) 및 제4발광층(EML4) 중 적어도 어느 하나와, 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2), 제3발광층(EML3) 및 제4발광층(EML4) 중 적어도 다른 하나는 서로 다른 피크파장 범위의 청색광을 방출할 수 있다.
또는 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2), 제3발광층(EML3) 및 제4발광층(EML4) 중 적어도 어느 하나는 녹색광을 방출하고, 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2), 제3발광층(EML3) 및 제4발광층(EML4) 중 적어도 다른 하나는 청색광을 방출할 수도 있다. 예를 들어, 제1발광층(EML1), 제2발광층(EML2), 제3발광층(EML3) 및 제4발광층(EML4) 중 어느 하나는 녹색 발광층이고, 나머지 3개의 발광층들은 모두 청색 발광층일 수도 있다.
제4정공수송층(HTL4)은 제2전하생성층(CGL2) 상에 위치할 수 있다. 제4정공수송층(HTL4)은 제1정공수송층(HTL1)과 동일한 물질로 이루어지거나, 제1정공수송층(HTL1)이 포함하는 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다. 제4정공수송층(HTL4)은 단일층으로 이루어지거나, 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 제4정공수송층(HTL4)이 복수의 층으로 이루어지는 경우, 각 층은 서로 다른 물질을 포함할 수도 있다.
제3전자블록층(BIL4)은 제4정공수송층(HTL4) 상에 위치할 수 있으며, 제4정공수송층(HTL4)과 제4발광층(EML4) 사이에 위치할 수 있다. 제3전자블록층(BIL4)은 제1전자블록층(BIL1)과 동일한 물질 및 동일한 구조로 이루어지거나, 제1전자블록층(BIL1)이 포함하는 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다. 몇몇 다른 실시예에서 제3전자블록층(BIL4)은 생략될 수도 있다.
제4전자수송층(ETL4)은 제4발광층(EML4) 상에 위치할 수 있으며, 제3전하생성층(CGL3)과 제4발광층(EML4) 사이에 위치할 수 있다. 제4전자수송층(ETL4)은 제1전자수송층(ETL1)과 동일한 물질 및 동일한 구조로 이루어지거나, 제1전자수송층(ETL1)이 포함하는 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다. 제4전자수송층(ETL4)은 단일층으로 이루어지거나, 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 제4전자수송층(ETL4)이 복수의 층으로 이루어지는 경우, 각 층은 서로 다른 물질을 포함할 수도 있다.
제3전하생성층(CGL3)은 상술한 제1전하생성층(CGL1)과 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제3전하생성층(CGL3)은 제4 스택(ST4)에 보다 인접하게 배치된 n형 전하생성층(CGL31)과, 캐소드 전극(CE)에 더 인접하게 배치되는 p형 전하생성층(CGL32)을 포함할 수 있다. p형 전하생성층(CGL32)은 n형 전하생성층(CGL31) 상에 배치될 수 있다.
도면에는 미도시 하였으나, 제4 스택(ST4)과 제3전하생성층(CGL3) 사이에는 상기 전자주입층이 더 위치할 수도 있다. 또한 제4 스택(ST4)과 제2전하생성층(CGL2) 사이에는 상기 정공주입층이 더 위치할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 도 8에 도시된 발광층(OL) 및 도 9에 도시된 발광층(OLa)은 모두 공통적으로 적색 발광층을 포함하지 않을 수 있으며, 이에 따라 상기 제1색의 광, 예컨대 적색광을 방출하지 않을 수 있다. 즉, 출사광(LE)은 피크파장이 610nm 내지 약 650nm의 범위인 광 성분을 포함하지 않을 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 캐소드 전극(CE) 상에는 제1 캡핑층(160)이 위치할 수 있다. 제1 캡핑층(160)은 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2), 제3 발광영역(LA3) 및 비발광 영역(NLA)에 공통적으로 배치될 수 있다.
도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서 제1 캡핑층(160)은 제1 서브 캡핑층(161) 및 제2 서브 캡핑층(163)을 포함할 수 있다.
제1 서브 캡핑층(161)은 캐소드 전극(CE) 상에 위치할 수 있다. 제1 서브 캡핑층(161)은 캐소드 전극(CE) 상에 위치하여 시야각 특성을 개선하고 외부 발광 효율을 증가시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 서브 캡핑층(161)의 굴절률(nc1)은 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)보다 클 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 서브 캡핑층(161)의 굴절률(nc1)은 1.9 이상 2.4 이하일 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 서브 캡핑층(161)은 유기물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제1 서브 캡핑층(161)은 트리아민(triamine) 유도체, 카르바졸(carbazole biphenyl) 유도체, 아릴렌디아민(arylenediamine) 유도체 또는 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum) 등을 포함할 수 있으며, 이러한 유도체의 조성 등을 조정함으로써 상술한 바와 같은 굴절률을 구현할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 서브 캡핑층(161)의 두께(Thc1)는 100Å 내지 1,000Å일 수 있다.
제2 서브 캡핑층(163)은 제1 서브 캡핑층(161) 상에 위치할 수 있으며, 제1 서브 캡핑층(161)과 박막 봉지층(170) 사이에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 서브 캡핑층(163)은 박막 봉지층(170)과 접할 수 있으며, 특히 박막 봉지층(170)이 포함하는 층들 중 최하부에 위치하는 무기층과 접할 수 있다. 예컨대, 제2 서브 캡핑층(163)은 박막 봉지층(170)이 포함하는 제1 하부 무기층(171)과 직접 접할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 서브 캡핑층(163)은, 제2 서브 캡핑층(163)과 접하는 박막 봉지층(170)의 무기층보다 상대적으로 큰 굴절률을 가질 수 있다. 예컨대, 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)은 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)보다 클 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)은 제1 서브 캡핑층의 굴절률(nc1)보다 작고, 박막 봉지층(170)의 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)보다 클 수 있다. 즉, 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)은 "n1 < nc3 < nc1"의 관계를 만족할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)은 1.7 이상 2.0 이하의 범위 중 "n1 < nc3 < nc1"의 관계를 만족하는 값을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 서브 캡핑층(163)은 유기물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제2 서브 캡핑층(163)은 아크릴(acrylic), 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide), 알루미 키노륨 복합체(Alq3) 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 서브 캡핑층(163)은 제1 서브 캡핑층(161)과 다른 유기물질로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 서브 캡핑층(163)의 두께(Thc3)와 제1 서브 캡핑층(161)의 두께(Thc1)는 서로 다를 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 서브 캡핑층(163)의 두께(Thc3)는 제1 서브 캡핑층(161)의 두께(Thc1)보다 얇을 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 서브 캡핑층(163)의 두께(Thc3)는 10Å 내지 300Å의 범위 중"Thc3 < Thc1"의 관계를 만족하는 값을 가질 수 있다.
서로 이웃하는 두개의 층간의 굴절률 차이가 커지면 두개의 층간의 계면에서 반사되는 광량이 증가한다. 즉, 두 층의 굴절률 차이가 큰 경우 반사율이 증가한다. 또한 굴절률이 큰 층에서 굴절률이 작은 층으로 광이 이동하는 경우, 두 층간의 굴절률 차이가 커지면 전반사가 일어나는 임계각이 감소하여 외부로 추출되는 광량이 감소할 수 있다.
본 실시예의 경우, 제1 서브 캡핑층(161)과 박막 봉지층(170)의 제1 하부 무기층(171) 사이에 제2 서브 캡핑층(163)이 위치하고, 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)은 제1 서브 캡핑층의 굴절률(nc1)보다 작고, 박막 봉지층(170)의 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)보다 큰 바, 전반사로 인해 외부로 추출되는 광량이 감소하는 것을 방지할 수 있으며, 특히 임계각이 증가함에 따라 수직방향(또는 제3방향)과 소정 경사각을 이루고 출사되는 광량을 증가시킬 수 있다.
도 12는 캡핑층의 구조에 따른 광효율을 도시한 그래프로서, 보다 구체적으로 제2 서브 캡핑층(163)의 구비 여부에 따른 광효율을 도시한 그래프이다.
도 12에서 제1예(EX1)는 제1 캡핑층이 상술한 제2 서브 캡핑층을 포함하는 경우 광의 출사각별 광의 세기를 나타내며, 제2예(EX2)는 제1 캡핑층에서 상술한 네2 서브 캡핑층이 생략된 경우 광의 출사각별 광의 세기를 나타낸다.
도 12를 살펴보면, 대략 광의 출사각이 0도부터 45도(0 ° 내지 45 °)인 구간에서는 제1예(EX1)와 제2예(EX2)가 동일하거나 유사한 출사광 세기를 가짐에 반해, 광의 출사각이 45도를 넘어가는 경우 제1예(EX1)의 출사광 세기가 제2예(EX2)보다 큼을 확인할 수 있다.
소정의 출사각을 갖는 광의 세기가 증가하는 경우, 후술할 파장변환패턴(340, 350)에 보다 많은 광이 상대적으로 균일하게 공급될 수 있으며, 이에 따라 파장변환패턴(340, 350)에서 파장변환되는 광량을 증가시킬 수 있다. 따라서 최종적으로 본 실시예에 따른 표시 장치의 광효율이 향상될 수 있다. 다시 도 7을 참조하면, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 캡핑층(160) 상에는 박막 봉지층(170)이 배치된다. 박막 봉지층(170)은 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2), 제3 발광영역(LA3) 및 비발광 영역(NLA)에 공통적으로 배치된다. 몇몇 실시예에서 박막 봉지층(170)은 제1 캡핑층(160)을 직접 커버할 수 있다.
몇몇 실시예에서 박막 봉지층(170)은 제1 캡핑층(160) 상에 순차적으로 적층된 제1 하부 무기층(171), 제1 유기층(173) 및 제1 상부 무기층(175)을 포함할 수 있다.
제1 하부 무기층(171)은 제2 서브 캡핑층(163) 상에 위치할 수 있다. 제1 하부 무기층(171)은 표시 영역(DA)에서 제1 발광소자(ED1), 제2 발광소자(ED2) 및 제3 발광소자(ED3)를 커버할 수 있다.
제1 하부 무기층(171)은 제2 서브 캡핑층(163) 상에 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 하부 무기층(171)은 제2 서브 캡핑층(163) 바로 위에 위치하고 제2 서브 캡핑층(163)과 접촉할 수 있다.
제1 하부 무기층(171)은 수분과 산소가 제1 발광소자(ED1), 제2 발광소자(ED2) 및 제3 발광소자(ED3)로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제1 하부 무기층(171)은 외부의 수분과 산소의 침투를 방지하는 배리어층으로 기능할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 하부 무기층(171)의 압축응력(compressive stress)은 0 MPa 내지 200 MPa일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 하부 무기층(171)의 두께(Th1)는 10Å 내지 50,000Å일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)은, 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3) 및 제1 서브 캡핑층(161)의 굴절률(nc1)보다 작을 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)은 1.5 내지 1.7의 범위 중 "nc1 > nc3 > n1"을 만족하는 값을 가질 수 있다. 막 또는 층의 재료 관점에서 굴절률은 재료의 밀도를 나타내는 물리적 요소 중의 하나이다. 몇몇 실시예에서 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)은 1.5 이상일 수 있으며, 이에 따라 배리어층으로 기능할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 굴절률이 증가할수록 흡광계수(k, extinction coefficient)가 증가하며, 굴절률이 감소할수록 흡광계수(k)가 감소한다. 그리고 굴절률이 1.7이 되면 도면에 도시된 바와 같이 약 370nm 내지 약 800nm의 파장을 갖는 광에 대하여, 흡광계수가 실질적으로 0에 수렴하게 된다. 흡광계수가 감소한다는 의미는 광흡수에 의한 광손실이 감소하고, 이에 따라 광효율이 증가함을 의미한다. 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)이 1.7 이하인 경우, 제1 하부 무기층(171)에서 광흡수에 의해 광손실이 발생하는 것을 방지할 수 있는 바, 결과적으로 광효율을 증가시킬 수 있다.
따라서, 배리어 특성 및 흡광계수를 고려하여 몇몇 실시예에서 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)은 1.5 내지 1.7일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 하부 무기층(171)은 무기물로 이루어질 수 있으며, 산화물 또는 산질화물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 하부 무기층(171)은 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 산질화물, 텅스텐 산화물, 텅스텐 산질화물, 티타늄 산화물, 티타늄 산질화물 등으로 이루어질 수 있다.
제1 하부 무기층(171) 상에는 제1 유기층(173)이 위치할 수 있다. 제1 유기층(173)은 표시 영역(DA)에서 제1 발광소자(ED1), 제2 발광소자(ED2) 및 제3 발광소자(ED3)를 커버할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 유기층(173)은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 등으로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 유기층(173)의 두께(Th3)는 약 2㎛ 내지 8㎛일 수 있다.
제1 유기층(173) 상에는 제1 상부 무기층(175)이 위치할 수 있다. 제1 상부 무기층(175)은 제1 유기층(173)을 커버할 수 있다. 도면에는 미도시하였으나, 몇몇 실시예에서 제1 상부 무기층(175)은 비표시 영역에서 제1 하부 무기층(171)과 직접 접촉하여 무기-무기 접합을 형성할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 상부 무기층(175)의 두께(Th5)는 10Å 내지 50,000Å일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 상부 무기층(175)은 무기물로 이루어질 수 있으며, 산화물 또는 산질화물로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제1 상부 무기층(175)은 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 산질화물, 텅스텐 산화물, 텅스텐 산질화물, 티타늄 산화물, 티타늄 산질화물 등으로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 상부 무기층(175)의 굴절률(n5)은 1.5 이상 1.7 이하일 수 있다.
박막 봉지층(170)이 포함하는 무기층들의 굴절률이 1.7 이하임에 따라, 흡광계수가 실질적으로 0에 수렴할 수 있다. 따라서 박막 봉지층(170)이 포함하는 무기층들에서 광손실이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 광효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 구조 이외에도 제1 캡핑층(160)의 구조 및 박막 봉지층(170)의 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
도 13은 도 10의 변형예를 도시한 단면도, 도 14는 도 10의 다른 변형예를 도시한 단면도, 도 15는 도 10의 또 다른 변형예를 도시한 단면도, 도 16은 도 10의 또 다른 변형예를 도시한 단면도, 도 17은 도 10의 또 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 13를 참조하면, 제1 캡핑층(도 10의 160)은 도 13에 도시된 제1 캡핑층(160_1)과 같이 변형될 수도 있다. 제1 캡핑층(160_1)은 제1 서브 캡핑층(161) 및 제3 서브 캡핑층(165)을 포함할 수 있다.
제1 서브 캡핑층(161)은 캐소드 전극(CE) 상에 위치하고, 제3 서브 캡핑층(165)은 제1 서브 캡핑층(161)과 캐소드 전극(CE) 사이에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 서브 캡핑층(161)은 박막 봉지층(170)과 접할 수 있으며, 특히 박막 봉지층(170)이 포함하는 무기층 중 최하부에 위치하는 무기층과 접할 수 있다. 예컨대, 제1 서브 캡핑층(161)은 제1 하부 무기층(171)과 접할 수 있다.
제1 서브 캡핑층(161)의 굴절률(nc1)은 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)보다 클 수 있음은 상술한 바와 같다.
몇몇 실시예에서 제3 서브 캡핑층(165)의 굴절률(nc5)은 제1 서브 캡핑층의 굴절률(nc1) 및 박막 봉지층(170)의 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)보다 클 수 있다. 즉, 제3 서브 캡핑층(165)의 굴절률(nc5)은 "n1 < nc1 < nc5"의 관계를 만족할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3 서브 캡핑층(165)의 굴절률(nc3)은 2.0 이상 2.7 이하의 범위 중 "n1 < nc1 < nc5"의 관계를 만족하는 값을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제3 서브 캡핑층(165)은 유기물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제3 서브 캡핑층(165)은 트리아민(triamine) 유도체, 카르바졸(carbazole biphenyl) 유도체, 아릴렌디아민(arylenediamine) 유도체 또는 알루미 키노륨 복합체(Alq3) 등을 포함할 수 있으며, 이러한 유도체의 조성 등을 조정함으로써 상술한 바와 같은 파장에 따른 굴절률을 갖는 물질을 구현할 수 있다. 또는 제3 서브 캡핑층(165)은 유기물질과 무기물질의 복합구조로 이루어질 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제3 서브 캡핑층(165)의 두께(Thc5)와 제1 서브 캡핑층(161)의 두께(Thc1)는 서로 다를 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3 서브 캡핑층(165)의 두께(Thc5)는 제1 서브 캡핑층(161)의 두께(Thc1)보다 얇을 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3 서브 캡핑층(165)의 두께(Thc5)는 10Å 내지 300Å의 범위 중"Thc5 < Thc1"의 관계를 만족하는 값을 가질 수 있다.
도 14를 참조하면, 제1 캡핑층(도 10의 160)은 도 14에 도시된 제1 캡핑층(160_2)과 같이 변형될 수도 있다. 제1 캡핑층(160_2)은 제1 서브 캡핑층(161), 제2 서브 캡핑층(163) 및 제3 서브 캡핑층(165)을 포함할 수 있다.
제1 서브 캡핑층(161)은 캐소드 전극(CE) 상에 위치하고, 제3 서브 캡핑층(165)은 제1 서브 캡핑층(161)과 캐소드 전극(CE) 사이에 위치하고, 제2 서브 캡핑층(163)은 제1 하부 무기층(171)과 제1 서브 캡핑층(161) 사이에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제3 서브 캡핑층(165)은 캐소드 전극(CE)과 접하고, 제2 서브 캡핑층(163)은 박막 봉지층(170)의 제1 하부 무기층(171)과 접할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제3 서브 캡핑층(165)의 굴절률(nc5)은 제1 서브 캡핑층의 굴절률(nc1) 및 박막 봉지층(170)의 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)보다 크고, 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)은 제1 서브 캡핑층의 굴절률(nc1)보다 작되 박막 봉지층(170)의 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)보다 클 수 있다. 즉, 각 층의 굴절률 대소관계는 "n1 < nc3 < nc1 < nc5"의 관계를 만족할 수 있다.
이외 제1 서브 캡핑층(161), 제2 서브 캡핑층(163) 및 제3 서브 캡핑층(165)에 대한 구체적인 설명은 앞서 상술한 바와 동일한 바, 생략한다.
도 15를 참조하면, 박막 봉지층(도 10의 170)은 도 15에 도시된 박막 봉지층(170_1)과 같이 변형될 수도 있다.
박막 봉지층(170_1)은 제1 하부 무기층(171a), 제1 유기층(173) 및 제1 상부 무기층(175a)을 포함할 수 있다.
제1 하부 무기층(171a)은 무기물을 포함할 수 있으며, 다층 구조로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 하부 무기층(171)은 제1 서브 무기층(1711) 및 제2 서브 무기층(1713)을 포함할 수 있다. 또한 제1 하부 무기층(171a)은 제3 서브 무기층(1715)을 더 포함할 수 있다.
제1 서브 무기층(1711)은 제1 캡핑층(160) 상에 위치할 수 있다. 제1 서브 무기층(1711)은 제2 서브 무기층(1713)의 형성 과정에서 발생할 수 있는 제1 캡핑층(160)의 손상을 방지할 수 있다. 즉, 제1 서브 무기층(1711)은 제1 캡핑층(160)을 보호하는 보호층으로 기능할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 서브 무기층(1711)의 압축응력(compressive stress)은 0 MPa 내지 200 MPa일 수 있다.
제1 하부 무기층(171a)은 제2 서브 캡핑층(163)과 접촉할 수 있으며, 특히 박막 봉지층(170_1) 중 최하부에 위치하는 무기층인 제1 서브 무기층(1711)은 제2 서브 캡핑층(163)과 접할 수 있다.
제2 서브 무기층(1713)은 제1 서브 무기층(1711) 상에 위치할 수 있다. 제2 서브 무기층(1713)은 수분과 산소가 제1 발광소자(ED1), 제2 발광소자(ED2) 및 제3 발광소자(ED3)로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제2 서브 무기층(1713)은 외부의 수분과 산소의 침투를 방지하는 배리어층으로 기능할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 서브 무기층(1713)의 압축응력(compressive stress)은 0 MPa 내지 200 MPa일 수 있다.
제2 서브 무기층(1713) 상에는 제3 서브 무기층(1715)이 위치할 수 있다. 제3 서브 무기층(1715)의 상면은 제1 유기층(173)과 직접 맞닿을 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 유기층(173)과 직접 접촉하는 제3 서브 무기층(1715)의 상면에는 요철구조(SR1)가 구비될 수 있다. 제3 서브 무기층(1715)의 상면에 요철구조(SR1)가 구비되는 바, 제3 서브 무기층(1715)의 상면은, 제2 서브 무기층(1713)과 맞닿는 제1 서브 무기층(1711)의 상면 또는 제3 서브 무기층(1715)과 맞닿는 제2 서브 무기층(1713)의 상면보다 상대적으로 큰 표면 거칠기(surface roughness)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서 요철구조(SR1)는 불규칙한 임의의 패턴 형태, 또는 불규칙한 요철형태로 이루어질 수 있다. 제3 서브 무기층(1715)의 상면에 요철구조(SR1)가 구비됨에 따라, 제1 유기층(173)의 제조과정에서 유기물의 퍼짐성이 향상될 수 있으며, 유기물이 제3 서브 무기층(1715) 상에 상대적으로 균일하게 퍼질 수 있다. 또한, 요철구조(SR1)로 인해 제3 서브 무기층(1715)과 제1 유기층(173)의 접촉면적이 증가하는 바, 막 탈락 현상을 방지할 수 있으며, 제1 유기층(173)이 제1 하부 무기층(171)에 보다 견고하게 밀착될 수 있다.
몇몇 실시예에서 요철구조(SR1)의 표면 거칠기는, 제곱평균제곱근(root-mean-square, rms) 거칠기 Rq를 기준으로 5nm 내지 100nm일 수 있다. 요철구조(SR1)의 표면 거칠기 Rq가 5nm 내지 100nm 제1 유기층(173)과 제1 하부 무기층(171)간의 밀착성 및 유기물의 퍼짐성이 개선될 수 있다.
또한, 발광소자들에서 방출된 출사광(LE)이 박막 봉지층(170)을 투과할 때 제1 유기층(173)과 제3 서브 무기층(1715)의 거친 경계면에서 내부 반사를 줄여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고 외광이 박막 봉지층(170)에 입사하는 경우 때 제1 유기층(173)과 제3 서브 무기층(1715)의 거친 경계면에서 외광을 굴절시켜 외광 반사를 억제할 수 있다. 광 추출 효율은 화면의 휘도 향상을 의미하며, 외광 반사 억제는 화면의 콘트라스트 개선으로 이어진다.
몇몇 실시예에서, 상술한 요철구조(SR1)로 인해 제3 서브 무기층(1715)의 상면은 40 mN/m 내지 80 mN/m의 표면 에너지(surface energy)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 서브 무기층(1713)의 두께(Th13)는, 제1 서브 무기층(1711)의 두께(Th11) 및 제3 서브 무기층(1715)의 두께(Th15)보다 두꺼울 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 서브 무기층(1713)의 두께(Th13)는 10Å 내지 50,000Å일 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 제1 서브 무기층(1711)의 두께(Th11)는, 10Å 내지 10,000Å의 범위 중 제2 서브 무기층(1713)의 두께(Th13)보다 얇은 조건을 만족하는 값을 가질 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 제3 서브 무기층(1715)의 두께(Th15)는, 10Å 내지 5,000Å의 범위 중 제2 서브 무기층(1713)의 두께(Th13)보다 얇으면서도 요철구조(SR1)를 구현할 수 있는 값을 가질 일 수 있다. 여기서 요철구조(SR1)를 포함하는 제3 서브 무기층(1715)의 두께(Th15)는, 평균두께를 의미할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 서브 무기층(1711)의 굴절률(n11)은 제1 서브 캡핑층(161)의 굴절률(nc1) 및 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)보다 작을 수 있다. 즉, 제1 서브 무기층(1711)의 굴절률(n11), 제1 서브 캡핑층(161)의 굴절률(nc1) 및 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)은 "n11 < nc3 < nc1"의 관계를 만족할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 서브 무기층(1713)의 굴절률(n13)은, 제1 서브 무기층(1711)의 굴절률(n11)보다 클 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 제2 서브 무기층(1713)의 굴절률(n13)은 제3 서브 무기층(1715)의 굴절률(n15)보다 클 수 있다. 막 또는 층의 재료 관점에서 굴절률은 재료의 밀도를 나타내는 물리적 요소 중의 하나이다. 몇몇 실시예에서 제2 서브 무기층(1713)의 굴절률(n13)은 제1 서브 무기층(1711)의 굴절률(n11) 및 제3 서브 무기층(1715)의 굴절률(n15)보다 클 수 있으며, 이에 따라 배리어층으로 기능할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 서브 무기층(1711)의 굴절률(n11), 제2 서브 무기층(1713)의 굴절률(n13) 및 제3 서브 무기층(1715)의 굴절률은 모두 1.7 이하일 수 있으며, 이에 따라 제1 하부 무기층(171a)에서 광흡수에 의해 광손실이 발생하는 것을 방지하고 표시 장치의 광효율을 증가시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 서브 무기층(1713)의 굴절률(n13)은 1.5 내지 1.7일 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 제1 서브 무기층(1711)의 굴절률(n11)은, 제2 서브 무기층(1713)의 굴절률(n13)보다 작은 한도 내에서, 1.3 이상 1.7 미만일 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 제3 서브 무기층(1715)의 굴절률(n15)은, 제2 서브 무기층(1713)의 굴절률(n13)보다 작은 한도 내에서, 1.3 이상 1.7 미만일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 서브 무기층(1711), 제2 서브 무기층(1713) 및 제3 서브 무기층(1715)은 각각 무기물로 이루어질 수 있으며, 산화물 또는 산질화물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 무기층(1711), 제2 서브 무기층(1713) 및 제3 서브 무기층(1715)은 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 산질화물, 텅스텐 산화물, 텅스텐 산질화물, 티타늄 산화물, 티타늄 산질화물 등으로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 서브 무기층(1711), 제2 서브 무기층(1713) 및 제3 서브 무기층(1715)은 모두 동일한 제1 물질의 산화물 또는 동일한 제1 물질의 산질화물로 이루어질 수 있다. 상기 제1 물질은 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 무기층(1711), 제2 서브 무기층(1713) 및 제3 서브 무기층(1715)은 모두 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 산질화물(SiOxNy)로 이루어질 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제2 서브 무기층(1713)은 상기 제1 물질의 산질화물로 이루어지고, 제1 서브 무기층(1711) 및 제3 서브 무기층(1715)은 상기 제1 물질의 산화물 또는 상기 제1 물질의 산질화물로 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 서브 무기층(1713)이 포함하는 산소원자의 함량은, 제1 서브 무기층(1711)이 포함하는 산소원자의 함량 및 제3 서브 무기층(1715)이 포함하는 산소원자의 함량보다 작을 수 있다. 또한 제2 서브 무기층(1713)이 포함하는 질소원자의 함량은, 제1 서브 무기층(1711)이 포함하는 질소원자의 함량 및 제3 서브 무기층(1715)이 포함하는 질소원자의 함량보다 클 수 있다.
동일한 물질의 산화물 또는 동일한 물질의 산질화물의 경우, 산소원자의 함량이 증가할수록 굴절률은 감소하는 경향성을 가지며, 산소원자의 함량이 감소하거나 질소원자의 함량이 증가할수록 굴절률 및 배리어 특성이 증가하는 경향성을 갖는다. 따라서 배리어 특성이 제1 서브 무기층(1711) 및 제3 서브 무기층(1715) 대비 우수한 제2 서브 무기층(1713)은, 상대적으로 낮은 산소원자 함량 및 상대적으로 높은 질소원자 함량을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 서브 무기층(1711) 및 제3 서브 무기층(1715)은 실리콘 산화물로 이루어지고, 제2 서브 무기층(1713)은 실리콘 산질화물로 이루어질 수 있다.
또는 몇몇 실시예에서 제1 서브 무기층(1711) 및 제2 서브 무기층(1713)은 실리콘 산질화물로 이루어지고 제3 서브 무기층(1713)은 실리콘 산화물로 이루어질 수도 있다. 그리고 제2 서브 무기층(1713)은 제1 서브 무기층(1711)보다 상대적으로 낮은 산소원자 함량을 가질 수 있으며, 제1 서브 무기층(1711)보다 상대적으로 높은 질소원자 함량을 가질 수 있다.
또는 몇몇 실시예에서 제1 서브 무기층(1711), 제2 서브 무기층(1713) 및 제3 서브 무기층(1715)은 모두 실리콘 산질화물로 이루어질 수도 있다. 그리고 제2 서브 무기층(1713)은 제1 서브 무기층(1711) 및 제3 서브 무기층(1715)보다 상대적으로 낮은 산소원자 함량을 가질 수 있으며, 제1 서브 무기층(1711) 및 제3 서브 무기층(1715)보다 상대적으로 높은 질소원자 함량을 가질 수도 있다.
몇몇 다른 실시예에서 제1 하부 무기층(171a)이 포함하는 제1 서브 무기층(1711) 및 제3 서브 무기층(1715) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다. 예를 들어 제1 하부 무기층(171a)이 생략되는 경우, 박막 봉지층의 최하부 무기층은 제2 서브 무기층(1713)이 되는 바, 제2 서브 무기층(1713)은 제2 서브 캡핑층(163)과 접할 수 있다. 이러한 경우, 제2 서브 무기층(1713)의 굴절률(n13)은 제1 서브 캡핑층(161)의 굴절률(nc1) 및 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)보다 작을 수 있다. 즉, 제2 서브 무기층(1713)의 굴절률(n13), 제1 서브 캡핑층(161)의 굴절률(nc1) 및 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)은 "n13 < nc3 < nc1"의 관계를 만족할 수 있다.
제1 하부 무기층(171a) 상에는 제1 유기층(173)이 위치하고, 제1 유기층(173) 상에는 제1 상부 무기층(175a)이 위치할 수 있다.
제1 상부 무기층(175a)은 제4 서브 무기층(1751), 제5 서브 무기층(1753) 및 제6 서브 무기층(1755)을 포함할 수 있다.
제4 서브 무기층(1751)은 제1 유기층(173) 상에 위치할 수 있으며, 제1 유기층(173)에서 발생하는 아웃가스를 차단하거나 저감하는 기능을 할 수 있다.
제5 서브 무기층(1753)은 제4 서브 무기층(1751) 상에 위치할 수 있으며, 외부의 수분과 산소의 침투를 방지하는 배리어층으로 기능할 수 있다.
제6 서브 무기층(1755)의 상면은 충진재(70)와 직접 맞닿을 수 있다. 몇몇 실시예에서 충진재(70)와 직접 접촉하는 제6 서브 무기층(1755)의 상면에는 요철구조(SR2)가 구비될 수 있다. 제6 서브 무기층(1755)의 상면에 요철구조(SR2)가 구비되는 바, 제6 서브 무기층(1755)의 상면은, 제6 서브 무기층(1755)과 맞닿는 제5 서브 무기층(1753)의 상면보다 상대적으로 큰 표면 거칠기(surface roughness)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서 요철구조(SR2)는 불규칙한 임의의 패턴 형태, 또는 불규칙한 요철형태로 이루어질 수 있다. 제6 서브 무기층(1755)의 상면에 요철구조(SR2)가 구비됨에 따라, 충진재(70)의 형성과정에서 충진재(70)를 이루는 유기물의 퍼짐성이 향상될 수 있으며, 유기물이 제6 서브 무기층(1755) 상에 상대적으로 균일하게 퍼질 수 있다. 또한, 요철구조(SR2)로 인해 제6 서브 무기층(1755)과 충진재(70)의 접촉면적이 증가하는 바, 충진재(70)와 제6 서브 무기층(1755)이 서로 보다 견고하게 밀착될 수 있다.
몇몇 실시예에서 제6 서브 무기층(1755)의 상면에 구비된 요철구조(SR2)의 표면 거칠기는, 제곱평균제곱근(root-mean-square, rms) 거칠기 Rq를 기준으로 5nm 내지 100nm일 수 있다. 요철구조(SR2)의 표면 거칠기 Rq가 5nm 내지 100nm 인 경우, 충진재(70)와 제6 서브 무기층(1755)간의 밀착성 및 유기물의 퍼짐성이 개선될 수 있다.
또한, 요철구조(SR2)로 인해 광의 내부 반사를 줄여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으며, 외광을 굴절시켜 외광 반사를 억제할 수 있다. 광 추출 효율은 화면의 휘도 향상을 의미하며, 외광 반사 억제는 화면의 콘트라스트 개선으로 이어진다.
몇몇 실시예에서, 상술한 요철구조(SR2)로 인해 제6 서브 무기층(1755)의 상면은 40 mN/m 내지 80 mN/m의 표면 에너지(surface energy)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제5 서브 무기층(1753)의 두께(Th53)는, 제4 서브 무기층(1751)의 두께(Th51) 및 제6 서브 무기층(1755)의 두께(Th55)보다 두꺼울 수 있다.
몇몇 실시예에서 제5 서브 무기층(1753)의 두께(Th53)는 10Å 내지 50,000Å일 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 제4 서브 무기층(1751)의 두께(Th51)는, 10Å 내지 10,000Å의 범위에서 제4 서브 무기층(1753)의 두께(Th53)보다 얇은 조건을 만족하는 값을 가질 수 있다. 또한, 제6 서브 무기층(1755)의 두께(Th55)는 10Å 내지 5,000Å의 범위에서 제4 서브 무기층(1753)의 두께(Th53)보다 얇은 조건을 만족하는 값을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제5 서브 무기층(1753)의 굴절률(n53)은, 제4 서브 무기층(1751)의 굴절률(n51) 및 제6 서브 무기층(1755)의 굴절률(n55)보다 클 수 있다.
몇몇 실시예에서 제5 서브 무기층(1751)의 굴절률(n53), 제4 서브 무기층(1751)의 굴절률(n51) 및 제6 서브 무기층(1755)의 굴절률(n55)은 모두 1.7 이하일 수 있다. 몇몇 실시예에서 제5 서브 무기층(1753)의 굴절률(n53)은 1.5 내지 1.7일 수 있다. 제4 서브 무기층(1751)의 굴절률(n51) 및 제6 서브 무기층(1755)의 굴절률(n55)은, 1.3 이상 1.7 미만의 범위에서 제5 서브 무기층(1753)의 굴절률(n53)보다 작은 조건을 만족하는 값을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제4 서브 무기층(1751), 제5 서브 무기층(1753) 및 제6 서브 무기층(1755)은 각각 무기물로 이루어질 수 있으며, 산화물 또는 산질화물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제4 서브 무기층(1751), 제5 서브 무기층(1753) 및 제6 서브 무기층(1755)은 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 산질화물, 텅스텐 산화물, 텅스텐 산질화물, 티타늄 산화물, 티타늄 산질화물 등으로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제4 서브 무기층(1751), 제5 서브 무기층(1753) 및 제6 서브 무기층(1755)은 모두 동일한 제2 물질의 산화물 또는 동일한 제2 물질의 산질화물로 이루어질 수 있다. 상기 제2 물질은 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 제4 서브 무기층(1751), 제5 서브 무기층(1753) 및 제6 서브 무기층(1755)은 모두 실리콘 산질화물로 이루어질 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제5 서브 무기층(1753)은 상기 제2 물질의 산질화물로 이루어지고, 제4 서브 무기층(1751)과 제6 서브 무기층(1755) 중 적어도 하나는 상기 제2 물질의 산화물 또는 상기 제2 물질의 산질화물로 이루어질 수 있다. 그리고, 제5 서브 무기층(1753)이 포함하는 산소원자의 함량은, 제4 서브 무기층(1751)이 포함하는 산소원자의 함량 및 제6 서브 무기층(1755)이 포함하는 산소원자의 함량보다 작을 수 있다. 또한 제5 서브 무기층(1753)이 포함하는 질소원자의 함량은, 제4 서브 무기층(1751)이 포함하는 질소원자의 함량 및 제6 서브 무기층(1755)이 포함하는 질소원자의 함량보다 클 수 있다.
몇몇 실시예에서 제4 서브 무기층(1751) 및 제6 서브 무기층(1755)은 실리콘 산화물로 이루어지고, 제5 서브 무기층(1753)은 실리콘 산질화물로 이루어질 수 있다.
또는 제4 서브 무기층(1751), 제5 서브 무기층(1753) 및 제6 서브 무기층(1755)은 실리콘 산질화물로 이루어지고, 제5 서브 무기층(1753)은 제4 서브 무기층(1751) 및 제6 서브 무기층(1755)보다 상대적으로 낮은 산소원자 함량을 가질 수 있으며, 제4 서브 무기층(1751) 및 제6 서브 무기층(1755)보다 상대적으로 높은 질소원자 함량을 가질 수 있다.
몇몇 다른 실시예에서 제1 상부 무기층(175a)이 포함하는 제4 서브 무기층(1751) 및 제6 서브 무기층(1755) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
도 16을 참조하면, 박막 봉지층(도 10의 170)은 도 16에 도시된 박막 봉지층(170_1)과 같이 변형되고, 제1 캡핑층(도 10의 160)은 도 16에 도시된 제1 캡핑층(160_1)으로 변형될 수 있다.
제1 캡핑층(160_1)은 제1 서브 캡핑층(161) 및 제3 서브 캡핑층(165)을 포함할 수 있다.
제1 서브 캡핑층(161)은 캐소드 전극(CE) 상에 위치하고, 제3 서브 캡핑층(165)은 제1 서브 캡핑층(161)과 캐소드 전극(CE) 사이에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 서브 캡핑층(161)은 박막 봉지층(170_1)이 포함하는 무기층 중 최하부에 위치하는 무기층, 예컨대, 제1 서브 무기층(1711)과 접할 수 있다.
제1 서브 캡핑층(161)의 굴절률(nc1)은 제1 서브 무기층(1711)의 굴절률(n11)보다 클 수 있으며, 제3 서브 캡핑층(165)의 굴절률(nc5)은 제1 서브 캡핑층의 굴절률(nc1) 및 1 서브 무기층(1711)의 굴절률(n11)보다 클 수 있다. 즉, 제3 서브 캡핑층(165)의 굴절률(nc5)은 "n11 < nc1 < nc5"의 관계를 만족할 수 있다.
이외 제1 캡핑층(160_1)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 13의 설명에서 상술한 바와 실질적으로 동일하거나 유사하고, 박막 봉지층(170_1)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 15의 설명에서 상술한 바와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서 구체적 설명을 생략한다.
도 17을 참조하면, 박막 봉지층(도 10의 170)은 도 17에 도시된 박막 봉지층(170_1)과 같이 변형되고, 제1 캡핑층(도 10의 160)은 도 17에 도시된 제1 캡핑층(160_2)으로 변형될 수 있다.
제1 캡핑층(160_2)은 제1 서브 캡핑층(161), 제2 서브 캡핑층(163) 및 제3 서브 캡핑층(165)을 포함할 수 있다.
제1 서브 캡핑층(161)은 캐소드 전극(CE) 상에 위치하고, 제3 서브 캡핑층(165)은 제1 서브 캡핑층(161)과 캐소드 전극(CE) 사이에 위치하고, 제2 서브 캡핑층(163)은 제1 하부 무기층(171a)과 제1 서브 캡핑층(161) 사이에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제3 서브 캡핑층(165)은 캐소드 전극(CE)과 접하고, 제2 서브 캡핑층(163)은 박막 봉지층(170_1) 중 최하부에 위치하는 무기층, 예컨대 제1 서브 무기층(1711)과 접할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제3 서브 캡핑층(165)의 굴절률(nc5)은 제1 서브 캡핑층의 굴절률(nc1) 및 박막 봉지층(170)의 제1 하부 무기층(171)의 굴절률(n1)보다 크고, 제2 서브 캡핑층(163)의 굴절률(nc3)은 제1 서브 캡핑층의 굴절률(nc1)보다 작되 제1 서브 무기층(1711)의 굴절률(n11)보다 클 수 있다. 즉, 각 층의 굴절률 대소관계는 "n11 < nc3 < nc1 < nc5"의 관계를 만족할 수 있다.
이외 제1 캡핑층(160_2)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 14의 설명에서 상술한 바와 실질적으로 동일하거나 유사하고, 박막 봉지층(170_1)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 15의 설명에서 상술한 바와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서 구체적 설명을 생략한다.
이하 도 7에 부가하여 도 18 내지 도 22를 더 참조하여 색변환 기판(30)에 대해 설명한다.
도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서 제3컬러필터 및 컬러패턴의 개략적인 배치를 도시한 평면도, 도 19는 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서 차광부재의 개략적인 배치를 도시한 평면도 20은 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서 제1컬러필터의 개략적인 배치를 도시한 평면도, 도 21은 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서 제2컬러필터의 개략적인 배치를 도시한 평면도, 도 22는 일 실시예에 따른 표시 장치의 색변환 기판에서, 뱅크패턴, 제1 파장변환패턴, 제2 파장변환패턴 및 광투과패턴의 개략적인 배치를 도시한 평면도이다.
도 7, 도 18 내지 도 22를 참조하면, 도 7에 도시된 제2 베이스부(310)는 투광성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 베이스부(310)는 유리기판 또는 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 베이스부(310)는 유리기판 또는 플라스틱 기판 상에 위치하는 별도의 층, 예시적으로 무기막 등의 절연층 등을 더 포함할 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제2 베이스부(310)에는 복수의 투광 영역(TA1, TA2, TA3) 및 차광영역(BA)이 정의될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 7에 도시된 바와 같이, 표시 기판(10)을 향하는 제2 베이스부(310)의 일면 상에는 제3 컬러필터(235) 및 컬러패턴(250)이 위치할 수 있다.
제3 컬러필터(235)는 제3 발광영역(LA3) 또는 제3 투광영역(TA3)과 중첩하도록 배치될 수 있다.
제3 컬러필터(235)는 상기 제3 색의 광(예컨대, 청색광)을 선택적으로 투과시키고 상기 제1 색의 광(예컨대, 적색광) 및 상기 제2 색의 광(예컨대, 녹색광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3 컬러필터(235)는 청색 컬러필터(blue color filter)일 수 있으며, 청색염료(blue dye) 또는 청색안료(blue pigment)와 같은 청색의 색재(blue colorant)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 색재(colorant)란, 염료(dye) 및 안료(pigment)를 모두 포함하는 개념이다.
컬러패턴(250)은 비발광 영역(NLA) 또는 차광영역(BA)과 중첩하도록 배치될 수 있다.
컬러패턴(250)은 표시 장치(1)의 외부에서 표시 장치(1)로 유입되는 광의 일부를 흡수하여 외광에 의한 반사광을 저감시킬 수 있다. 외광은 상당 부분 반사되어 표시 장치(1)의 색 재현율을 왜곡시키는 문제를 발생시킨다. 그러나 본 실시예에 따라 비발광 영역(NLA) 및 비표시 영역(NDA)에 컬러패턴(250)이 위치하는 경우 외광 반사에 의한 색의 왜곡을 저감시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서 컬러패턴(250)은 청색염료 또는 청색안료와 같은 청색의 색재(blue colorant)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 컬러패턴(250)은 제3 컬러필터(235)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 제3 컬러필터(235)의 형성과정에서 동시에 형성될 수 있다. 컬러패턴(250)이 청색의 색재를 포함하는 경우, 컬러패턴(250)을 투과한 외광 또는 반사광은 청색광일 수 있다. 사용자의 눈이 인식하는 색상별 민감도(eye color sensibility)는 광의 색상에 따라 다르다. 보다 구체적으로 청색 파장대역의 광은 녹색 파장대역의 광 및 적색 파장대역의 광보다 사용자에게 보다 덜 민감하게 인식될 수 있다. 따라서 컬러패턴(250)이 청색의 색재를 포함함에 따라, 사용자는 반사광을 상대적으로 덜 민감하게 인식할 수 있다.
몇몇 실시예에서 도 18에 도시된 바와 같이, 컬러패턴(250)은 차광영역(BA) 전체에 걸쳐 배치될 수도 있다. 또한 몇몇 실시예에서 도 18에 도시된 바와 같이 컬러패턴(250)과 제3 컬러필터(235)는 서로 연결될 수도 있다.
도 7 및 도 19에 도시된 바와 같이, 표시 기판(10)을 향하는 제2 베이스부(310)의 일면 상에는 차광패턴(260)이 위치할 수 있다. 차광패턴(260)은 차광영역(BA)과 중첩하도록 배치되어 광의 투과를 차단할 수 있다. 몇몇 실시예에서 차광패턴(260)은 도 19에 도시된 바와 같이 평면상 대략 격자 형태로 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서 차광패턴(260)은 유기 차광 물질을 포함할 수 있으며, 유기 차광 물질의 코팅 및 노광 공정 등을 통해 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 외광은 표시 장치(1)의 색 재현율을 왜곡시키는 문제를 발생시킬 수 있다. 그러나 본 실시예에 따라 제2 베이스부(310) 위에 차광패턴(260)이 위치하는 경우, 외광의 적어도 일부가 차광패턴(260)에 흡수된다. 따라서 외광 반사에 의한 색의 왜곡을 저감시킬 수 있다. 몇몇 실시예에서 차광패턴(260)은 인접한 투광영역 간에 광이 침범하여 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 색 재현율을 더욱 향상시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서 차광패턴(260)은 컬러패턴(250) 상에 위치할 수 있다. 바꾸어 말하면, 차광패턴(260)은 컬러패턴(250)을 사이에 두고 제2 베이스부(310)의 반대측에 위치할 수 있다.
차광패턴(260)과 제2 베이스부(310) 사이에는 컬러패턴(250)이 위치하는 바, 몇몇 실시예에서 차광패턴(260)은 제2 베이스부(310)와는 접촉하지 않을 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 표시 기판(10)을 향하는 제2 베이스부(310)의 일면 상에는 제1 컬러필터(231) 및 제2 컬러필터(233)가 위치할 수 있다.
제1 컬러필터(231)는 제1 발광영역(LA1) 또는 제1 투광영역(TA1)과 중첩하도록 배치되고, 제2 컬러필터(233)는 제2 발광영역(LA2) 또는 제2 투광영역(TA2)과 중첩하도록 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 컬러필터(231)는 상기 제3 색의 광(예컨대, 청색광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 즉, 제1 컬러필터(231)는 청색광을 차단하는 청색광 차단 필터로 기능할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 컬러필터(231)는 상기 제1 색의 광(예컨대, 적색광)을 선택적으로 투과시키고 상기 제3 색의 광(예컨대, 청색광) 및 상기 제2 색의 광(예컨대, 녹색광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 예시적으로 제1 컬러필터(231)는 적색 컬러필터(red color filter)일 수 있으며, 적색의 색재(red colorant)를 포함할 수 있다.
제2 컬러필터(233)는 상기 제3 색의 광(예컨대, 청색광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 즉, 제2 컬러필터(233)도 청색광 차단 필터로 기능할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 컬러필터(233)는 상기 제2 색의 광(예컨대, 녹색광)을 선택적으로 투과시키고 상기 제3 색의 광(예컨대, 청색광) 및 상기 제1 색의 광(예컨대, 적색광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 예시적으로 제2 컬러필터(233)는 녹색 컬러필터(green color filter)일 수 있으며, 녹색의 색재(green colorant)를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 20에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서 제1 컬러필터(231)의 일부는 차광영역(BA) 내에 더 위치할 수있으며, 도 7 및 도 21에 도시된 바와 같이 제2 컬러필터(233)의 일부도 차광영역(BA) 내에 더 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 컬러필터(231) 중 일부는 차광영역(BA) 중 제1 투광영역(TA1)과 제2 투광영역(TA2) 사이의 영역 및 제1 투광영역(TA1)과 제3 투광영역(TA3) 사이의 영역에 더 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 컬러필터(233) 중 일부는 차광영역(BA) 중 제1 투광영역(TA1)과 제2 투광영역(TA2) 사이의 영역 및 제2 투광영역(TA2)과 제3 투광영역(TA3) 사이의 영역에 더 위치할 수 있다.
도면에는 제1 컬러필터(231)와 제2 컬러필터(233)가 서로 비중첩하는 것으로 도시하였으나, 차광영역(BA) 중 제1 투광영역(TA1)과 제2 투광영역(TA2) 사이의 영역에서 제1 컬러필터(231)와 제2 컬러필터(233)는 서로 중첩할 수도 있다. 차광영역(BA)에서 제1 컬러필터(231)와 제2 컬러필터(233)가 중첩하는 부분은 광의 투과를 저지하는 차광부재로서 기능할 수 있다.
또는, 다른 실시예에서 도면에 도시된 바와 달리, 제1 컬러필터(231) 및 제2 컬러필터(233)는 차광영역(BA) 전체에 걸쳐 위치할 수도 있으며, 제1 컬러필터(231) 및 제2 컬러필터(233)는 차광영역(BA) 전체에서 서로 중첩할 수도 있다.
몇몇 실시예에서 차광영역(BA)에서 제1 컬러필터(231) 및 제2 컬러필터(233)는 컬러패턴(250)과 중첩할 수 있다. 예를 들어, 차광영역(BA) 중 제1 투광영역(TA1)과 제2 투광영역(TA2) 사이의 영역에서 컬러패턴(250)은 제1 컬러필터(231) 및 제2 컬러필터(233)와 중첩할 수 있다. 또한 차광영역(BA) 중 제2 투광영역(TA2)과 제3 투광영역(TA3) 사이에서 컬러패턴(250)은 제2 컬러필터(233)와 중첩할 수 있다. 또한 차광영역(BA) 중 제3 투광영역(TA3)과 제1 투광영역(TA1) 사이에서 컬러패턴(250)은 제1 컬러필터(231)와 중첩할 수 있다.
차광영역(BA)에서 제1 컬러필터(231)와 컬러패턴(250)이 중첩하는 부분 및 제2 컬러필터(233)와 컬러패턴(250)이 중첩하는 부분은 차광부재로서 기능할 수 있다. 차광영역(BA)에서 제1 컬러필터(231)와 컬러패턴(250)이 중첩하는 부분 및 제2 컬러필터(233)와 컬러패턴(250)이 중첩하는 부분은 외광의 적어도 일부를 흡수함으로써 외광 반사에 의한 색의 왜곡을 저감시킬 수 있다. 또한 외부로 방출되는 광이 인접한 발광영역 간에 침범하여 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 표시 장치(1)의 색 재현율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2 베이스부(310)의 일면 상에는 차광패턴(260), 컬러패턴(250), 제1 컬러필터(231), 제2 컬러필터(233) 및 제3 컬러필터(235)를 커버하는 제2 캡핑층(391)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 캡핑층(391)은 제1 컬러필터(231), 제2 컬러필터(233) 및 제3 컬러필터(235)와 직접 접촉할 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 제2 캡핑층(391)은 차광패턴(260)과도 직접 접촉할 수 있다.
제2 캡핑층(391)은 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 차광패턴(260), 컬러패턴(250), 제1 컬러필터(231), 제2 컬러필터(233) 및 제3 컬러필터(235) 등을 손상시키거나 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 또한 제2 캡핑층(391)은 제1 컬러필터(231), 제2 컬러필터(233) 및 제3 컬러필터(235)에 포함된 색재가 제1 컬러필터(231), 제2 컬러필터(233) 및 제3 컬러필터(235)와 다른 구성, 예컨대 제1 파장변환패턴(340) 및 제2 파장변환패턴(350) 등으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 캡핑층(391)은 무기물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 캡핑층(391)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.
표시 기판(10)을 향하는 제2 캡핑층(391)의 일면 상에는 뱅크패턴(370)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 뱅크패턴(370)은 제2 캡핑층(391)의 일면 바로 위에 위치하고 제2 캡핑층(391)과 직접 접촉할 수 있다.
몇몇 실시예에서 뱅크패턴(370)은 비발광 영역(NLA) 또는 차광영역(BA)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서 뱅크패턴(370)은 도 22에 도시된 바와 같이 평면상에서 제1 투광영역(TA1), 제2 투광영역(TA2) 및 제3 투광영역(TA3)을 둘러쌀 수 있다. 뱅크패턴(370)은 제1 파장변환패턴(340), 제2 파장변환패턴(350) 및 광투과 패턴(330)이 배치되는 공간을 구획할 수 있다.
몇몇 실시예에서 뱅크패턴(370)은 도 22에 도시된 바와 같이 일체로 연결된 하나의 패턴으로 이루어질 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 뱅크패턴(370) 중 제1 투광영역(TA1)을 둘러싸는 부분, 뱅크패턴(370) 중 제2 투광영역(TA2)을 둘러싸는 부분 및 뱅크패턴(370) 중 제3 투광영역(TA3)을 둘러싸는 부분은 서로 분리된 개별 패턴으로 구성될 수도 있다.
제1 파장변환패턴(340), 제2 파장변환패턴(350) 및 광투과 패턴(330)이 노즐 등을 이용하여 잉크 조성물을 토출하는 방식, 즉 잉크젯 프린팅 방식으로 형성되는 경우, 뱅크패턴(370)은 토출된 잉크 조성물을 원하는 위치에 안정적으로 위치시키는 가이드 역할을 할 수 있다. 즉, 뱅크패턴(370)은 격벽으로 기능할 수 있다.
몇몇 실시예에서 뱅크패턴(370)은 화소 정의막(150)과 중첩할 수 있다.
몇몇 실시예에서 뱅크패턴(370)은 광경화성을 갖는 유기물을 포함할 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 뱅크패턴(370)은 광경화성을 갖고 차광물질을 포함하는 유기물을 포함할 수 있다. 뱅크패턴(370)이 차광성을 갖는 경우, 표시 영역(DA)에서 서로 이웃하는 발광영역 간에 광이 침범하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 뱅크패턴(370)은 제2 발광소자(ED2)에서 방출된 출사광(LE)이 제1 발광영역(LA1)과 중첩하는 제1 파장변환패턴(340)에 입사하는 것을 저지할 수 있다. 또한 뱅크패턴(370)은 비발광 영역(NLA)에서 그 하부에 위치하는 구성들로 외광이 침투하는 것을 차단하거나 저지할 수 있다.
제2 캡핑층(391) 상에는 제1 파장변환패턴(340), 제2 파장변환패턴(350) 및 광투과 패턴(330)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 파장변환패턴(340), 제2 파장변환패턴(350) 및 광투과 패턴(330)은 표시 영역(DA) 내에 위치할 수 있다.
광투과 패턴(330)은 제3 발광영역(LA3) 또는 제3 발광소자(ED3)와 중첩할 수 있다. 광투과 패턴(330)은 제3 투광영역(TA3)에서 뱅크패턴(370)에 의해 구획된 공간 내에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 광투과 패턴(330)은 도 22에 도시된 바와 같이 섬형의 패턴(island shape pattern)으로 이루어질 수 있다. 도면에는 광투과 패턴(330)이 차광영역(BA)과는 비중첩하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이다. 몇몇 다른 실시예에서, 광투과 패턴(330)의 일부는 차광영역(BA)과 중첩할 수도 있다.
광투과 패턴(330)은 입사광을 투과시킬 수 있다. 제3 발광소자(ED3)에서 제공된 출사광(LE)은 상술한 바와 같이 청색광일 수 있다. 청색광인 출사광(LE)은 광투과 패턴(330) 및 제3 컬러필터(235)를 투과하여 표시 장치(1)의 외부로 출사된다. 즉, 제3 발광영역(LA3)에서 표시 장치(1)의 외부로 출사되는 제3 광(L3)은 청색광일 수 있다.
몇몇 실시예에서 광투과 패턴(330)은 제1 베이스 수지(331)를 포함할 수 있으며, 제1 베이스 수지(331) 내에 분산된 제1 산란체(333)를 더 포함할 수 있다.
제1 베이스 수지(331)는 광 투과율이 높은 재료로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 베이스 수지(331)는 유기물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제1 베이스 수지(331)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등의 유기 재료를 포함할 수 있다.
제1 산란체(333)는 제1 베이스 수지(331)와 상이한 굴절률을 가지고 제1 베이스 수지(331)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 산란체(333)는 광 산란 입자일 수 있다. 제1 산란체(333)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 유기입자의 재료로는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등을 예시할 수 있다. 제1 산란체(333)는 광투과 패턴(330)을 투과하는 광의 파장을 실질적으로 변환시키지 않으면서 입사광의 입사 방향과 무관하게 랜덤한 방향으로 광을 산란시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서 광투과 패턴(330)은 제2 캡핑층(391) 및 뱅크패턴(370)과 직접 접촉할 수 있다.
제1 파장변환패턴(340)은 제2 캡핑층(391) 상에 위치하고, 제1 발광영역(LA1) 또는 제1 발광소자(ED1) 또는 제1 투광영역(TA1)과 중첩할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 파장변환패턴(340)은 제1 투광영역(TA1)에서 뱅크패턴(370)에 의해 구획된 공간 내에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 파장변환패턴(340)은 도 22에 도시된 바와 같이 아일랜드 패턴 형태로 이루어질 수 있다. 도면에는 제1 파장변환패턴(340)이 차광영역(BA)과는 비중첩하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이다. 몇몇 다른 실시예에서, 제1 파장변환패턴(340)의 일부는 차광영역(BA)과 중첩할 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제1 파장변환패턴(340)은 제2 캡핑층(391) 및 뱅크패턴(370)과 직접 접촉할 수 있다.
제1 파장변환패턴(340)은 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장의 광으로 변환 또는 시프트시켜 출사할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 파장변환패턴(340)은 제1 발광소자(ED1)에서 제공된 출사광(LE)을 610nm 내지 650nm 범위의 피크파장을 갖는 적색광으로 변환하여 출사할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 파장변환패턴(340)은 제2 베이스 수지(341) 및 제2 베이스 수지(341) 내에 분산된 제1 파장시프터(345)를 포함할 수 있으며, 제2 베이스 수지(341) 내에 분산된 제2 산란체(343)를 더 포함할 수 있다.
제2 베이스 수지(341)는 광 투과율이 높은 재료로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 베이스 수지(341)는 유기물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 베이스 수지(341)는 제1 베이스 수지(331)와 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 베이스 수지(331)의 구성물질로 예시된 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 파장시프터(345)는 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장으로 변환 또는 시프트시킬 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 파장시프터(345)는 제1 발광소자(ED1)에서 제공된 청색광인 제3 색의 출사광(LE)을 610nm 내지 650nm 범위에서 단일 피크 파장을 갖는 적색광으로 변환하여 방출할 수 있다.
제1 파장시프터(345)의 예로는 양자점, 양자 막대 또는 형광체 등을 들 수 있다. 예를 들어 양자점은 전자가 전도대에서 가전자대로 전이하면서 특정한 색을 방출하는 입자상 물질일 수 있다.
상기 양자점은 반도체 나노 결정 물질일 수 있다. 상기 양자점은 그 조성 및 크기에 따라 특정 밴드갭을 가져 빛을 흡수한 후 고유의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 상기 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.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; InZnP, AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InAlP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 양자점은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 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, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 파장시프터(345)가 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 장치(1)가 표시하는 색의 색 순도와 색 재현성을 더욱 개선할 수 있다. 또, 제1 파장시프터(345)가 방출하는 광은 입사광의 입사 방향과 무관하게 여러 방향을 향하여 방출될 수 있다. 이를 통해 제1 투광영역(TA1)에서 표시되는 제1 색의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
제1 발광소자(ED1)에서 제공된 출사광(LE) 중 일부는 제1 파장시프터(345)에 의해 적색광으로 변환되지 않고 제1 파장변환패턴(340)을 투과하여 방출될 수 있다. 출사광(LE)중 제1 파장변환패턴(340)에 의해 변환되지 않고 제1 컬러필터(231)에 입사한 성분은, 제1 컬러필터(231)에 의해 차단될 수 있다. 반면, 출사광(LE)중 제1 파장변환패턴(340)에 의해 변환된 적색광은 제1 컬러필터(231)를 투과하여 외부로 출사된다. 즉, 제1 투광영역(TA1)을 통해 표시 장치(1)의 외부로 출사되는 제1 광(L1)은 적색광일 수 있다.
제2 산란체(343)는 제2 베이스 수지(341)와 상이한 굴절률을 가지고 제2 베이스 수지(341)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 산란체(343)는 광 산란 입자일 수 있다. 이외 제2 산란체(343)에 대한 구체적 설명은 제1 산란체(333)에 대한 설명과 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
제2 파장변환패턴(350)은 제2 투광영역(TA2)에서 뱅크패턴(370)에 의해 구획된 공간 내에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 파장변환패턴(350)은 도 19에 도시된 바와 같이 아일랜드 패턴 형태로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 도면에 도시된 바와는 달리, 제2 파장변환패턴(350)의 일부는 차광영역(BA)과 중첩할 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제2 파장변환패턴(350)은 제2 캡핑층(391) 및 뱅크패턴(370)과 직접 접촉할 수 있다.
제2 파장변환패턴(350)은 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장의 광으로 변환 또는 시프트시켜 출사할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 파장변환패턴(350)은 제2 발광소자(ED2)에서 제공된 출사광(LE)을 약 510nm 내지 약 550nm 범위인 녹색광으로 변환하여 출사할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 파장변환패턴(350)은 제3 베이스 수지(351) 및 제3 베이스 수지(351) 내에 분산된 제2 파장시프터(355)를 포함할 수 있으며, 제3 베이스 수지(351) 내에 분산된 제3 산란체(353)를 더 포함할 수 있다.
제3 베이스 수지(351)는 광 투과율이 높은 재료로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3 베이스 수지(351)는 유기물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3 베이스 수지(351)는 제1 베이스 수지(331)와 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 베이스 수지(331)의 구성물질로 예시된 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 파장시프터(355)는 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장으로 변환 또는 시프트시킬 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 파장시프터(355)는 440nm 내지 480nm 범위의 피크 파장을 갖는 청색광을 510nm 내지 550nm 범위의 피크 파장을 갖는 녹색광으로 변환할 수 있다.
제2 파장시프터(355)의 예로는 양자점, 양자 막대 또는 형광체 등을 들 수 있다. 제2 파장시프터(355)에 대한 보다 구체적인 설명은 제1 파장시프터(345)의 설명에서 상술한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
몇몇 실시예에서 제1 파장시프터(345) 및 제2 파장시프터(355)는 모두 양자점으로 이루어질 수 있다. 이러한 경우 제2 파장시프터(355)를 이루는 양자점의 입자 크기는 제1 파장시프터(345)를 이루는 양자점의 입자 크기보다 작을 수 있다.
제3 산란체(353)는 제3 베이스 수지(351)와 상이한 굴절률을 가지고 제3 베이스 수지(351)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제3 산란체(353)는 광 산란 입자일 수 있다. 이외 제3 산란체(353)에 대한 구체적 설명은 제2 산란체(343)에 대한 설명과 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
제2 파장변환패턴(350)에는 제2 발광소자(ED2)에서 방출된 출사광(LE)이 제공될 수 있으며, 제2 파장시프터(355)는 제2 발광소자(ED2)에서 제공된 출사광(LE)을 약 510nm 내지 약 550nm 범위의 피크 파장을 갖는 녹색광으로 변환하여 방출할 수 있다.
청색광인 출사광(LE) 중 일부는 제2 파장시프터(355)에 의해 녹색광으로 변환되지 않고 제2 파장변환패턴(350)을 투과할 수 있으며, 이는 제2 컬러필터(233)에 의해 차단될 수 있다. 반면, 출사광(LE) 중 제2 파장변환패턴(350)에 의해 변환된 녹색광은 제2 컬러필터(233)를 투과하여 외부로 출사된다. 이에 따라 제2 투광영역(TA2)에서 표시 장치(1)의 외부로 출사되는 제2 광(L2)은 녹색광일 수 있다.
뱅크패턴(370), 광투과 패턴(330), 제1 파장변환패턴(340) 및 제2 파장변환패턴(350) 상에는 제3 캡핑층(393)이 위치할 수 있다. 제3 캡핑층(393)은 광투과 패턴(330), 제1 파장변환패턴(340) 및 제2 파장변환패턴(350)을 커버할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3 캡핑층(393)은 비표시 영역(도 1의 NDA)에도 위치할 수 있다. 비표시 영역(도 1의 NDA)에서 제3 캡핑층(393)은 제2 캡핑층(391)과 직접 접촉할 수 있으며, 광투과 패턴(330), 제1 파장변환패턴(340) 및 제2 파장변환패턴(350)을 밀봉할 수 있다. 이에 따라 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 광투과 패턴(330), 제1 파장변환패턴(340) 및 제2 파장변환패턴(350)을 손상시키거나 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제3 캡핑층(393)은 무기물로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3 캡핑층(393)은 제2 캡핑층(391)과 동일한 물질로 이루어지거나, 제2 캡핑층(391)의 설명에서 언급된 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
색변환 기판(30)과 표시 기판(10) 사이의 공간에는 충진재(70)가 위치할 수 있음은 상술한 바와 같다. 몇몇 실시예에서 충진재(70)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제3 캡핑층(393) 및 박막 봉지층(170)과 직접 접촉할 수 있다.
상술한 실시예들에 의하는 경우 박막 봉지층에 포함된 무기층들의 굴절률을 감소시켜 흡광계수를 실질적으로 0에 수렴시키더라도, 배리어로서 기능하는 무기층 하부에 추가적으로 무기층을 배치함에 따라 박막 봉지층의 보관신뢰성을 우수한 수준으로 유지시킬 수 있다.
따라서 본 실시예들에 의하면, 표시 장치(1)의 신뢰도를 유지시키면서도 표시 장치(1)의 광효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다. 아울러, 박막 봉지층의 무기층에 요철구조가 구비되는 경우, 유기물의 퍼짐성이 향상되고 두 층간의 밀착성이 향상되는 바, 표시 장치(1)의 신뢰도를 더 향상시킬 수 있는 이점도 갖는다.
또한 제1 캡핑층(160)이 상술한 제2 서브 캡핑층을 포함함에 따라 박막 봉지층(170)과 제1 캡핑층(160)간의 계면에서 굴절률이 급격히 변화하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 출사광의 광량을 증가시킬 수 있는 이점, 특히 경사를 갖는 출사광의 광량을 증가시킬 수 있는 이점, 파장변환패턴에서 변환되는 광량을 증가시킬 수 있는 이점 및 이에 따라 표시 장치(1)의 광효율이 향상되는 이점을 갖는다.
도 23은 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도 3 및 도 4의 X3-X3'를 따라 절단한 단면도이다.
도 23을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(2)는 표시 기판(10), 색변환 기판(31) 및 충진재(70)를 포함한다. 표시 장치(2)는 색변환 기판(31)의 구성, 특히 색변환 기판(31)이 혼색방지부재(380)를 포함하고 뱅크패턴(도 7의 370)을 포함하지 않는 점에서 도 7의 실시예와 가장 큰 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명한다.
제2 캡핑층(391) 상에는 제1 파장변환패턴(340), 제2 파장변환패턴(350) 및 광투과 패턴(330)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 파장변환패턴(340), 제2 파장변환패턴(350) 및 광투과 패턴(330)은 각각 감광성 물질을 도포하고 이를 노광 및 현상하여 형성할 수 있다.
제1 파장변환패턴(340), 제2 파장변환패턴(350) 및 광투과 패턴(330) 상에는 제3 캡핑층(393)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3 캡핑층(393)은 차광영역(BA)에서 제2 캡핑층(391)과 직접 접촉할 수 있다.
표시 기판(10)을 향하는 제3 캡핑층(393)의 일면 상에는 혼색방지부재(380)가 위치할 수 있다.
혼색방지부재(380)는 차광영역(BA) 내에 위치하여 광의 투과를 차단할 수 있다. 혼색방지부재(380)는 광투과 패턴(330)과 제1 파장변환패턴(340) 사이 및 제1 파장변환패턴(340)과 제2 파장변환패턴(350) 사이에 위치하여 이웃하는 투광영역 간의 혼색을 방지할 수 있다.
몇몇 실시예에서 혼색방지부재(380)의 평면 배치는 도 19에 도시된 뱅크패턴(도 19의 370)의 배치와 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 혼색방지부재(380)의 평면상의 구조는 이외에도 다양하게 변경될 수 있다.
몇몇 실시예에서 혼색방지부재(380)는 유기 차광 물질을 포함할 수 있으며, 유기 차광 물질의 코팅 및 노광 공정 등을 통해 형성될 수 있다.
몇몇 실시예에서 혼색방지부재(380)는 충진재(70)와 직접 접촉할 수 있다.
이외 표시 장치(2)의 각 구성은 도 7 내지 도 22의 설명에서 상술한 표시 장치와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 23은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도 3 및 도 4의 X3-X3'를 따라 절단한 단면도, 도 24는 도 23의 Q7부분을 확대한 단면도, 도 25는 도 24의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 23 내지 도 25를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(3)는 표시 기판(11)이 도 7에 도시된 색변환 기판(도 7의 30)의 구성들 중 제2 베이스부(310)를 제외한 나머지 구성들을 포함하는 점, 충진재(70)가 생략된 점에서 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.
캐소드 전극(CE) 상에는 제1 캡핑층(160)이 위치하고, 제1 캡핑층(160) 상에는 박막 봉지층(170)이 위치할 수 있다.
제1 캡핑층(160)의 구조는 도 10에 도시된 구조와 실질적으로 동일할 수 있다. 또는 제1 캡핑층(160)의 구조는 도 13에 도시된 제1 캡핑층(도 13의 160_1) 또는 도 14에 도시된 제1 캡핑층(도 14의 160_2)의 구조 등으로 변형될 수도 있다.
박막 봉지층(170)의 구조는 도 10에 도시된 구조와 실질적으로 동일할 수 있다. 또는 박막 봉지층(170)의 구조는 도 15에 도시된 박막 봉지층(도 15의 170_1)의 구조로 변형될 수도 있으며, 또는 박막 봉지층(도 15의 170_1)의 구조에서 제1 서브 무기층(도 15의 1711)와 제3 서브 무기층(도 15의 1715) 중 적어도 어느 하나가 생략된 구조 등으로 변형될 수도 있고, 제4 서브 무기층(도 15의 1751) 및 제6 서브 무기층(도 15의 1755) 중 적어도 어느 하나가 생략된 구조로 변형될 수도 있다.
박막 봉지층(170) 상에는 제2 캡핑층(391)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 캡핑층(391)은 박막 봉지층(170)과 접촉할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서 제2 캡핑층(391)은 생략될 수도 있다.
제2 캡핑층(391) 상에는 뱅크패턴(370), 광투과 패턴(330), 제1 파장변환패턴(340) 및 제2 파장변환패턴(350)이 위치할 수 있다. 뱅크패턴(370)은 비발광 영역(NLA)과 중첩하도록 위치하고, 각 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2) 및 제3 발광영역(LA3)과 대응하는 공간을 정의할 수 있다. 광투과 패턴(330), 제1 파장변환패턴(340) 및 제2 파장변환패턴(350)은 뱅크패턴(370)에 의해 규정된 공간 내에 위치할 수 있다. 제1 파장변환패턴(340)은 제1 발광영역(LA1)과 중첩하고 제2 파장변환패턴(350)은 제2 발광영역(LA2)과 중첩하고, 광투과 패턴(330)은 제3 발광영역(LA3)과 중첩하도록 배치될 수 있다.
광투과 패턴(330), 제1 파장변환패턴(340) 및 제2 파장변환패턴(350) 상에는 제3 캡핑층(393)이 위치할 수 있다.
제3 캡핑층(393) 상에는 제1 발광영역(LA1)과 중첩하는 제1 컬러필터(231), 제2 발광영역(LA2)과 중첩하는 제2 컬러필터(233), 제3 발광영역(LA3)과 중첩하는 제3 컬러필터(235) 및 비발광 영역(NLA)과 중첩하는 컬러패턴(250)이 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 컬러필터(231)의 일부 및 제2 컬러필터(233)의 일부는 비발광 영역(NLA)과 중첩할 수 있으며, 비발광 영역(NLA)에서 컬러패턴(250)은 제1 컬러필터(231) 및 제2 컬러필터(233) 상에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 비발광 영역(NLA)에서 컬러패턴(250)과 제1 컬러필터(231) 사이 및 컬러패턴(250)과 제2 컬러필터(233) 사이에는 차광패턴(260)이 위치할 수 있으며, 차광패턴(260)은 비발광 영역(NLA)과 중첩하도록 위치할 수 있다. 다른 실시예에서 차광패턴(260)은 생략될 수도 있다.
제1 컬러필터(231), 제2 컬러필터(233), 제3 컬러필터(235) 및 컬러패턴(250) 상에는 상부 박막 봉지층(270)이 위치할 수 있다.
상부 박막 봉지층(270)은 수분과 같은 외부 이물질 등으로부터 상부 박막 봉지층(270)의 아래에 위치하는 구성들을 보호한다.
상부 박막 봉지층(270)은 표시 영역(DA)에서 제1 발광영역(LA1), 제2 발광영역(LA2), 제3 발광영역(LA3) 및 비발광 영역(NLA)에 공통적으로 배치된다. 몇몇 실시예에서 상부 박막 봉지층(270)은 표시 영역(DA)에서 제1 컬러필터(231), 제2 컬러필터(233), 제3 컬러필터(235) 및 컬러패턴(250)을 직접 커버할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상부 박막 봉지층(270)은 순차적으로 적층된 제2 하부 무기층(271), 제2 유기층(273) 및 제2 상부 무기층(275)을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제2 하부 무기층(271)은 표시 영역(DA)에서 제1 컬러필터(231), 제2 컬러필터(233), 제3 컬러필터(235) 및 컬러패턴(250)을 직접 커버하고, 비표시 영역(NDA)에서 뱅크패턴(370) 및 컬러패턴(250)을 커버할 수 있다.
제2 하부 무기층(271) 상에는 제2 유기층(273)이 위치할 수 있다. 제2 유기층(273)은 표시 영역(DA) 전체에 걸쳐 위치할 수 있으며, 일부는 비표시 영역(도 1의 NDA)에 위치할 수 있다. 제2 유기층(273)은 제1 유기층(173)과 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 유기층(173)이 포함하는 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다.
제2 유기층(273) 상에는 제2 상부 무기층(275)이 위치할 수 있다. 제2 상부 무기층(275)은 제2 유기층(273)을 커버할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 상부 무기층(275)은 비표시 영역(도 1의 NDA)에서 제2 하부 무기층(271)과 직접 접촉하여 무기-무기 접합을 형성할 수 있다. 제2 상부 무기층(275)은 제1 상부 무기층(175)과 동일한 물질로 이루어지거나, 제1 상부 무기층(175)이 포함하는 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제2 유기층(273)의 두께(Th3a)는 약 2㎛ 내지 8㎛일 수 있다.
제2 하부 무기층(271)은 무기물을 포함할 수 있으며, 다층 구조로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 도 24에 도시된 바와 같이, 제2 하부 무기층(271)은 제7 서브 무기층(2711) 및 제8 서브 무기층(2713)을 포함할 수 있다. 또한 제2 하부 무기층(271)은 제9 서브 무기층(2715)을 더 포함할 수 있다.
제7 서브 무기층(2711)은 제1 컬러필터(231), 제2 컬러필터(233), 제3 컬러필터(235) 및 컬러패턴(250) 상에 위치할 수 있다. 제7 서브 무기층(2711)은 제8 서브 무기층(2713)의 형성 과정에서 발생할 수 있는 제1 컬러필터(231), 제2 컬러필터(233), 제3 컬러필터(235) 및 컬러패턴(250)의 손상을 방지할 수 있다. 즉, 제7 서브 무기층(2711)은 보호층으로 기능할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제7 서브 무기층(2711)의 압축응력(compressive stress)은 0 MPa 내지 200 MPa일 수 있다.
제8 서브 무기층(2713)은 제7 서브 무기층(2711) 상에 위치할 수 있다. 제8 서브 무기층(2713)은 수분과 산소가 상부 박막 봉지층(270)의 하부에 위치하는 구성들로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제8 서브 무기층(2713)의 압축응력(compressive stress)은 0 MPa 내지 200 MPa일 수 있다.
제8 서브 무기층(2713) 상에는 제9 서브 무기층(2715)이 위치할 수 있다. 제9 서브 무기층(2715)의 상면은 제2 유기층(273)과 직접 맞닿을 수 있다.
제9 서브 무기층(2715)의 상면 또는 제2 유기층(273)과 접촉하는 면에는 불규칙한 패턴을 갖는 요철구조(SR3)가 구비될 수 있으며, 이에 따라 제2 유기층(273)의 퍼짐성이 개선될 수 있다. 요철구조(SR3)의 표면 거칠기는 제곱평균제곱근(root-mean-square, rms) 거칠기 Rq를 기준으로 5nm 내지 100nm일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제7 서브 무기층(2711)의 굴절률(n11a) 및 제9 서브 무기층(2715)의 굴절률(n15a)은, 제8 서브 무기층(2713)의 굴절률(n13a)보다 작을 수 있다. 예를 들어 제8 서브 무기층(2753)의 굴절률(n13a)은 1.5 내지 1.7일 수 있으며, 제7 서브 무기층(2751)의 굴절률(n11a) 및 제9 서브 무기층(2755)의 굴절률(n15a)은, 제8 서브 무기층(2753)의 굴절률(n13a)보다 작은 한도 내에서, 1.3 이상 1.7 미만일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제7 서브 무기층(2711)의 두께(Th11a) 및 제9 서브 무기층(2715)의 두께(Th15a)는, 제8 서브 무기층(2713)의 두께(Th13a)보다 얇을 수 있다. 예를 들어 제8 서브 무기층(2713)의 두께(Th13a)는 10Å 내지 50,000Å일 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 제7 서브 무기층(2711)의 두께(Th11a)는, 제8 서브 무기층(2713)의 두께(Th13a)보다 얇은 한도 내에서, 10Å 내지 10,000Å일 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 제9 서브 무기층(2715)의 두께(Th15a)는, 제8 서브 무기층(2713)의 두께(Th13a)보다 얇은 한도 내에서, 10Å 내지 5,000Å 일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제8 서브 무기층(2713)은 실리콘, 알루미늄, 텅스텐, 티타늄과 같은 제3 물질의 산질화물로 이루어지고, 제7 서브 무기층(2711) 및 제9 서브 무기층(2715)은 상기 제3 물질의 산화물 또는 상기 제3 물질의 산질화물로 이루어질 수 있다. 그리고, 제8 서브 무기층(2713)이 포함하는 산소원자의 함량은, 제7 서브 무기층(2711)이 포함하는 산소원자의 함량 및 제9 서브 무기층(2715)이 포함하는 산소원자의 함량보다 작을 수 있다. 또한 제8 서브 무기층(2713)이 포함하는 질소원자의 함량은, 제7 서브 무기층(2711)이 포함하는 질소원자의 함량 및 제9 서브 무기층(2715)이 포함하는 질소원자의 함량보다 클 수 있다. 예를 들어 제7 서브 무기층(2711), 제8 서브 무기층(2713) 및 제9 서브 무기층(2715)은 모두 실리콘 산질화물로 이루어질 수도 있다. 그리고 제8 서브 무기층(2713)은 제7 서브 무기층(2711) 및 제9 서브 무기층(2715)보다 상대적으로 낮은 산소원자 함량을 가질 수 있으며, 제7 서브 무기층(2711) 및 제9 서브 무기층(2715)보다 상대적으로 높은 질소원자 함량을 가질 수도 있다.
도 26을 참조하면, 상부 박막 봉지층(도 23의 270)은 도 26에 도시된 상부 박막 봉지층(270_1)과 같이 변형될 수도 있다. 상부 박막 봉지층(270_1)은 제2 하부 무기층(271), 제2 유기층(273) 및 제2 상부 무기층(275a)을 포함할 수 있다.
제2 상부 무기층(275a)은 제10 서브 무기층(2751) 및 제11 서브 무기층(2753)을 포함할 수 있다.
제10 서브 무기층(2751)은 제2 유기층(273) 상에 위치할 수 있으며, 제2 유기층(273)에서 발생하는 아웃가스를 차단하거나 저감하는 기능을 할 수 있다.
제11 서브 무기층(2753)은 제10 서브 무기층(2751) 상에 위치할 수 있으며, 외부의 수분과 산소의 침투를 방지하는 배리어층으로 기능할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제10 서브 무기층(2751)의 두께(Th51a), 굴절률(n51a) 및 물질에 대한 설명은 도 15에서 상술한 제4 서브 무기층(도 15의 1751)의 두께(도 15의 Th51), 굴절률(도 15의 n51) 및 물질에 대한 설명과 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 몇몇 실시예에서 제11 서브 무기층(2753)의 두께(Th53a), 굴절률(n53a) 및 물질에 대한 설명은 도 15에서 상술한 제5 서브 무기층(도 15의 1753)의 두께(도 15의 Th53), 굴절률(도 15의 n53) 및 물질에 대한 설명과 실질적으로 동일할 수 있다.
아울러, 제10 서브 무기층(2751)의 두께(Th51a)와 제11 서브 무기층(2753)의 두께(Th53a)간의 관계, 제10 서브 무기층(2751)의 굴절률(n51a)과 제11 서브 무기층(2753)의 굴절률(n53a) 간의 관계, 제10 서브 무기층(2751)이 포함하는 무기물과 제11 서브 무기층(2753)이 포함하는 무기물 간의 관계(예컨대, 산소원자 함량 대소관계 및 질소원자 함량 대소관계는 도 15에서 상술한 제4 서브 무기층(도 15의 1751)과 제5 서브 무기층(도 15의 1753) 간의 관계와 동일할 수 있다. 따라서 구체적인 내용은 생략한다.
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.
Claims (20)
- 제1 베이스부;
상기 제1 베이스부 상에 위치하는 발광소자;
상기 발광소자 상에 위치하는 캡핑층;
상기 캡핑층 상에 위치하고 최하부에 무기층을 포함하는 박막 봉지층; 및
상기 박막 봉지층 상에 위치하고 상기 발광소자와 중첩하는 파장변환패턴; 을 포함하고,
상기 캡핑층은,
상기 발광소자 상에 위치하는 제1 서브 캡핑층 및 상기 제1 서브 캡핑층과 상기 무기층 사이에 위치하는 제2 서브 캡핑층을 포함하고,
상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률은, 상기 무기층의 굴절률보다 크고 상기 제1 서브 캡핑층의 굴절률보다 작은 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 서브 캡핑층의 두께는 상기 제2 서브 캡핑층의 두께와 다른 표시 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 서브 캡핑층의 두께는 상기 제2 서브 캡핑층의 두께보다 두꺼운 표시 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 캡핑층은, 상기 제1 서브 캡핑층과 상기 발광소자 사이에 위치하는 제3 서브 캡핑층을 더 포함하고,
상기 제3 서브 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 서브 캡핑층의 굴절률보다 큰 표시 장치. - 제4 항에 있어서,
제1 서브 캡핑층의 두께는, 상기 제2 서브 캡핑층의 두께 및 상기 제3 서브 캡핑층의 두께보다 두꺼운 큰 표시 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 서브 캡핑층과 상기 제2 서브 캡핑층은 유기물을 포함하는 표시 장치. - 제6 항에 있어서,
상기 박막 봉지층은,
상기 캡핑층 상에 위치하는 하부 무기층, 상기 하부 무기층 상에 위치하는 유기층 및 상기 유기층 상에 위치하는 상부 무기층을 포함하고,
상기 하부 무기층은,
상기 제2 서브 캡핑층 상에 위치하는 제1 서브 무기층 및 상기 제1 서브 무기층와 상기 유기층 사이에 위치하는 제2 서브 무기층을 포함하고,
상기 제1 서브 무기층의 굴절률은 상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률 및 상기 제1 서브 무기층의 굴절률보다 작은 표시 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 제1 서브 무기층의 굴절률은 1.3 이상 1.7 미만이고,
상기 제2 서브 무기층의 굴절률은 1.5 이상 1.7 이하이고,
상기 제1 서브 캡핑층의 굴절률은 1.9 이상 2.4 이하인 표시 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 제1 서브 무기층과 상기 제2 서브 무기층은 각각 산소원자를 포함하고,
상기 제1 서브 무기층이 포함하는 산소원자의 함량은, 상기 제2 서브 무기층이 포함하는 산소원자의 함량보다 큰 표시 장치. - 제9 항에 있어서,
상기 제1 서브 무기층과 상기 제2 서브 무기층은 각각 질소원자를 더 포함하고,
상기 제2 서브 무기층이 포함하는 질소원자의 함량은, 상기 제1 서브 무기층이 포함하는 질소원자의 함량보다 큰 표시 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제1 서브 무기층과 상기 제2 서브 무기층은, 실리콘 산질화물로 이루어진 표시 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 하부 무기층은, 상기 제2 서브 무기층 상에 위치하고 상기 유기층과 접하는 제3 서브 무기층을 더 포함하고,
상기 제3 서브 무기층은, 상기 유기층과 접하는 요철구조를 포함하고,
상기 요철구조의 제곱평균제곱근(root-mean-square) 표면 거칠기는, 5nm 내지 100nm인 표시 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 제3 서브 무기층의 굴절률은 상기 제2 서브 무기층의 굴절률보다 작고,
상기 제3 서브 무기층의 두께는 상기 제2 서브 무기층의 두께보다 얇은 표시 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 상부 무기층은,
상기 유기층 상에 위치하는 제4 서브 무기층 및 상기 제4 서브 무기층 상에 위치하는 제5 서브 무기층을 포함하고,
상기 제4 서브 무기층의 굴절률 및 상기 제5 서브 무기층의 굴절률은 1.7 이하이고,
상기 제5 서브 무기층의 굴절률은, 상기 제4 서브 무기층의 굴절률보다 크고,
상기 제5 서브 무기층의 두께는, 상기 제4 서브 무기층의 두께보다 두꺼운 표시 장치. - 제14 항에 있어서,
상기 파장변환패턴과 상기 박막 봉지층 사이에 위치하는 충진재; 를 더 포함하고,
상기 상부 무기층은 상기 제5 서브 무기층과 상기 충진재 사이에 위치하는 제6 서브 무기층을 더 포함하고,
상기 제6 서브 무기층은, 상기 충진재와 접하는 요철구조를 포함하는 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 발광소자는 서로 중첩하는 제1 발광층, 제2 발광층 및 제3 발광층을 포함하고,
상기 제1 발광층, 상기 제2 발광층 및 상기 제3 발광층은 각각 440nm 이상 550nm 이하의 피크파장을 갖는 광을 방출하고,
상기 제1 발광층, 상기 제2 발광층 및 상기 제3 발광층 중 어느 하나는 제1피크파장을 갖는 광을 방출하고,
상기 제1 발광층, 상기 제2 발광층 및 상기 제3 발광층 중 다른 하나는 상기 제1피크파장과 다른 제2피크파장을 갖는 광을 방출하는 표시 장치. - 제16 항에 있어서,
상기 박막 봉지층 상에 위치하는 제2 베이스부;
상기 박막 봉지층을 향하는 상기 제2 베이스부의 일면 상에 위치하고 상기 발광소자와 중첩하는 컬러필터;
상기 컬러필터와 상기 박막 봉지층 사이에 위치하는 충진재; 및
상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부 사이에 위치하고 상기 충진재를 둘러싸는 실링부; 를 더 포함하고,
상기 파장변환패턴은 상기 충진재와 상기 컬러필터 사이에 위치하는 표시 장치. - 베이스부;
상기 베이스부 상에 위치하는 발광소자;
상기 발광소자 상에 위치하는 제1 캡핑층;
상기 제1 캡핑층 상에 위치하고 제1 하부 무기층, 상기 제1 하부 무기층 상에 위치하는 제1 유기층 및 상기 제1 유기층 상에 위치하는 제1 상부 무기층을 포함하는 박막 봉지층;
상기 박막 봉지층 상에 위치하고 상기 발광소자와 중첩하는 파장변환패턴;
상기 파장변환패턴 상에 위치하는 제2 캡핑층;
상기 제2 캡핑층 상에 위치하고 상기 파장변환패턴과 중첩하는 컬러필터; 및
제2 하부 무기층, 상기 제2 하부 무기층 상에 위치하는 제2 유기층 및 상기 제2 유기층 상에 위치하는 제2 상부 무기층을 포함하고 상기 컬러필터 상에 위치하는 상부 박막 봉지층; 을 포함하고,
상기 제1 캡핑층은, 상기 발광소자 상에 위치하는 제1 서브 캡핑층 및 상기 제1 서브 캡핑층과 상기 제1 하부 무기층 사이에 위치하는 제2 서브 캡핑층을 포함하고,
상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률은 상기 제1 서브 캡핑층의 굴절률 보다 작고,
상기 제1 하부 무기층의 굴절률은 상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률보다 작은 표시 장치. - 제18 항에 있어서,
상기 제1 하부 무기층은, 복수의 서브 무기층을 포함하고,
상기 복수의 서브 무기층 중 상기 제2 서브 캡핑층과 접하는 서브 무기층의 굴절률은, 상기 제2 서브 캡핑층의 굴절률보다 작은 표시 장치. - 제19 항에 있어서,
상기 제2 하부 무기층은,
상기 컬러필터 상에 위치하는 제1 서브 무기층,
상기 제1 서브 무기층 상에 위치하는 제2 서브 무기층 및
상기 제2 서브 무기층 상에 위치하고 상기 제2 유기층과 접하는 제3 서브 무기층을 포함하고,
상기 제2 서브 무기층의 굴절률은, 상기 제1 서브 무기층의 굴절률 및 상기 제3 서브 무기층의 굴절률보다 크고,
상기 제3 서브 무기층은, 상기 제2 유기층과 접하는 요철구조를 포함하는 표시 장치.
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