KR20200078242A - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고해상도의 표시장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 발광 영역 및 제2 발광 영역을 포함하는 복수의 서브 화소들이 구비된 기판, 기판 상에서 복수의 서브 화소들 각각의 제1 발광 영역에 구비된 제1 전극, 제1 전극 상에 구비된 제1 발광층, 제1 발광층 상에 구비된 제2 전극, 제2 전극 상에 구비된 제2 발광층, 제2 발광층 상에 구비된 제3 전극, 및 기판과 제1 전극 사이에 구비되어 제1 발광층에서 발광한 광이 제2 발광 영역으로 방출되도록 가이드하는 광 가이드 구조물을 포함한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 영상을 표시하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 따라, 최근에는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP, Plasma Display Panel), 퀀텀닷발광 표시장치 (QLED: Quantum dot Light Emitting Display), 유기발광 표시장치(OLED, Organic Light Emitting Display)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
표시장치들 중에서 유기발광 표시장치는 자체발광형으로서, 액정표시장치(LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며, 별도의 백라이트가 필요하지 않아 경량 박형이 가능하며, 소비전력이 유리한 장점이 있다. 또한, 유기발광 표시장치는 직류저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 특히 제조비용이 저렴한 장점이 있다.
최근에는 이와 같은 표시장치를 포함한 헤드 장착형 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)가 개발되고 있다. 헤드 장착형 디스플레이(HMD)는 안경이나 헬멧 형태로 착용하여 사용자의 눈앞 가까운 거리에 초점이 형성되는 가상현실(Virtual Reality, VR) 또는 증강현실(Augmented Reality)의 안경형 모니터 장치이다.
이러한 헤드 장착형 디스플레이는 고해상도의 조밀한 화소 간격으로 인해 FMM(Fine Metal Mask)를 이용하여 서브 화소 별로 상이한 색의 발광층을 정밀하게 패턴 형성하는데 어려움이 있다.
본 발명은 고해상도의 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 발광 영역 및 제2 발광 영역을 포함하는 복수의 서브 화소들이 구비된 기판, 기판 상에서 복수의 서브 화소들 각각의 제1 발광 영역에 구비된 제1 전극, 제1 전극 상에 구비된 제1 발광층, 제1 발광층 상에 구비된 제2 전극, 제2 전극 상에 구비된 제2 발광층, 제2 발광층 상에 구비된 제3 전극, 및 기판과 제1 전극 사이에 구비되어 제1 발광층에서 발광한 광이 제2 발광 영역으로 방출되도록 가이드하는 광 가이드 구조물을 포함한다.
본 발명에 따르면, 각 서브 화소가 제1 발광층 및 제2 발광층을 독립적으로 발광시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 복수의 스택들이 전하 생성층을 사이에 두고 배치되는 탠덤 구조를 가진 표시장치와 비교하여 전력 소비를 현저하게 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 발광 영역에만 발광층이 패턴 형성되고, 제2 발광 영역에서 발광층이 패턴 형성되지 않는다. 또한, 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에 동일한 발광층들을 패턴 형성한다. 이에 따라, 제1 서브 화소의 제1 발광 영역과 제2 서브 화소의 제1 발광 영역 사이에 제2 발광 영역이 존재하게 되고, FMM(Fine Metal Mask)을 이동시킬 필요가 없으므로, FMM을 이용하여 발광층을 패턴 형성하더라도 제1 서브 화소와 제2 서브 화소 간의 간격을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 전극과 제2 전극 사이에서 발광된 광을 광 가이드 구조물을 통하여 제2 발광 영역으로 가이드한 후 전방으로 방출한다. 이에 따라, 본 발명은 제2 발광 영역에서의 광 효율이 크게 향상될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 제1 기판, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 기판을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 4는 서브 화소들의 광 가이드 구조물, 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3의 I-I의 제1 예를 보여주는 단면도이다.
도 6a는 도 5에 도시된 광 가이드 구조물을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 광 가이드 구조물의 II-II선의 단면도이다.
도 7은 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에서 광의 경로를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 도 5의 변형된 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 5의 다른 변형된 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 5의 또 다른 변형된 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 11은 도 3의 I-I의 제2 예를 보여주는 단면도이다.
도 12는 도 11의 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에서 광의 경로를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 13은 도 3의 I-I의 제3 예를 보여주는 단면도이다.
도 14는 도 13의 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에서 광의 경로를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 15a내지 도 15c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치에 관한 것으로서, 이는 헤드 장착형 표시(HMD) 장치에 관한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 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.
본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1의 제1 기판, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 회로보드, 및 타이밍 제어부를 보여주는 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 표시패널(110), 소스 드라이브 집적회로(integrated circuit, 이하 "IC"라 칭함)(140), 연성필름(150), 회로보드(160), 및 타이밍 제어부(170)를 포함한다.
표시패널(110)은 제1 기판(111)과 제2 기판(112)을 포함한다. 제2 기판(112)은 봉지 기판일 수 있다. 제1 기판(111)은 플라스틱 필름(plastic film), 유리 기판(glass substrate), 또는 반도체 공정을 이용하여 형성된 실리콘 웨이퍼 기판일 수 있다. 제2 기판(112)은 플라스틱 필름, 유리 기판, 또는 봉지 필름일 수 있다.
제2 기판(112)과 마주보는 제1 기판(111)의 일면 상에는 게이트 라인들, 데이터 라인들, 및 서브 화소들이 형성된다. 서브 화소들은 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차 구조에 의해 정의되는 영역에 마련된다.
표시패널(110)은 화소들이 형성되어 화상을 표시하는 표시 영역(DA)과 화상을 표시하지 않는 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 표시 영역(DA)에는 게이트 라인들, 데이터 라인들, 및 화소들이 형성될 수 있다. 비표시 영역(NDA)에는 게이트 구동부 및 패드들이 형성될 수 있다.
게이트 구동부는 타이밍 제어부(170)로부터 입력되는 게이트 제어신호에 따라 게이트 라인들에 게이트 신호들을 공급한다. 게이트 구동부는 표시패널(110)의 표시 영역(DA)의 일측 또는 양측 바깥쪽의 비표시 영역(DA)에 GIP(gate driver in panel) 방식으로 형성될 수 있다. 또는, 게이트 구동부는 구동 칩으로 제작되어 연성필름에 실장되고 TAB(tape automated bonding) 방식으로 표시패널(110)의 표시 영역(DA)의 일측 또는 양측 바깥쪽의 비표시 영역(DA)에 부착될 수도 있다.
소스 드라이브 IC(140)는 타이밍 제어부(170)로부터 디지털 비디오 데이터와 소스 제어신호를 입력받는다. 소스 드라이브 IC(140)는 소스 제어신호에 따라 디지털 비디오 데이터를 아날로그 데이터전압들로 변환하여 데이터 라인들에 공급한다. 소스 드라이브 IC(140)가 구동 칩으로 제작되는 경우, COF(chip on film) 또는 COP(chip on plastic) 방식으로 연성필름(150)에 실장될 수 있다.
표시패널(110)의 비표시 영역(NDA)에는 데이터 패드들과 같은 패드들이 형성될 수 있다. 연성필름(150)에는 패드들과 소스 드라이브 IC(140)를 연결하는 배선들, 패드들과 회로보드(160)의 배선들을 연결하는 배선들이 형성될 수 있다. 연성필름(150)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film)을 이용하여 패드들 상에 부착되며, 이로 인해 패드들과 연성필름(150)의 배선들이 연결될 수 있다.
회로보드(160)는 연성필름(150)들에 부착될 수 있다. 회로보드(160)는 구동 칩들로 구현된 다수의 회로들이 실장될 수 있다. 예를 들어, 회로보드(160)에는 타이밍 제어부(170)가 실장될 수 있다. 회로보드(160)는 인쇄회로보드(printed circuit board) 또는 연성 인쇄회로보드(flexible printed circuit board)일 수 있다.
타이밍 제어부(170)는 회로보드(160)의 케이블을 통해 외부의 시스템 보드로부터 디지털 비디오 데이터와 타이밍 신호를 입력 받는다. 타이밍 제어부(170)는 타이밍 신호에 기초하여 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호와 소스 드라이브 IC(140)들을 제어하기 위한 소스 제어신호를 발생한다. 타이밍 제어부(170)는 게이트 제어신호를 게이트 구동부에 공급하고, 소스 제어신호를 소스 드라이브 IC(140)들에 공급한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 화소를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 영역(DA)에는 화상을 표시하는 화소(P)들이 형성된다. 화소(P)들 각각은 2개의 서브 화소, 즉, 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)에서 적어도 3가지 색의 광이 방출되는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 제1 서브 화소(SP1)는 제1 색의 광을 방출하는 제1 발광 영역(EA1) 및 제2 색의 광을 방출하는 제2 발광 영역(EA2)을 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(SP1)는 제1 발광 영역(EA1)과 제2 발광 영역(EA2) 사이에 비발광 영역(NEA)이 구비될 수 있다.
제2 서브 화소(SP2)는 제1 색의 광을 방출하는 제1 발광 영역(EA1) 및 제3 색의 광을 방출하는 제3 발광 영역(EA3)을 포함할 수 있다. 제2 서브 화소(SP2)는 제1 발광 영역(EA1)과 제2 발광 영역(EA2) 사이에 비발광 영역(NEA)이 구비될 수 있다.
이에 따라, 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)는 제1 색의 광, 제2 색의 광 및 제3 색의 광을 방출할 수 있게 된다.
이하에서는 여러 실시예들과 함께 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)에 대해서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
제1 실시예
도 4는 서브 화소들의 광 가이드 구조물, 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극을 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 5는 도 3의 I-I의 제1 예를 보여주는 단면도이다. 도 6a는 도 5에 도시된 광 가이드 구조물을 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 광 가이드 구조물의 II-II선의 단면도이다. 도 7은 도 5의 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에서 광의 경로를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 8은 도 5의 변형된 실시예를 보여주는 단면도이고, 도 9는 도 5의 다른 변형된 실시예를 보여주는 단면도이고, 도 10은 도 5의 또 다른 변형된 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치는 제1 기판(111), 제2 기판(112), 제1 구동 박막 트랜지스터(T1), 제2 구동 박막 트랜지스터(T2), 전원 라인(180), 광 가이드 구조물(190), 제1 전극(210), 제1 뱅크(215), 제2 뱅크(235), 제1 발광층(220), 제2 전극(230), 제2 발광층(240), 제3 전극(250), 봉지층(300) 및 컬러필터층(400)을 포함한다.
제1 기판(111)은 플라스틱 필름(plastic film), 유리 기판(glass substrate), 또는 반도체 공정을 이용하여 형성된 실리콘 웨이퍼 기판일 수 있다. 제1 기판(111)은 투명한 재료로 이루어질 수도 있고 불투명한 재료로 이루어질 수도 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 발광된 광이 상부쪽으로 방출되는 소위 상부 발광(Top emission) 방식으로 이루어지므로, 제1 기판(111)의 재료는 투명한 재료뿐만 아니라 불투명한 재료가 이용될 수 있다.
제1 기판(111) 상에는 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)가 구비될 수 있다. 제1 서브 화소(SP1)는 청색(B) 광 및 녹색(G) 광을 방출하고, 제2 서브 화소(SP2)는 청색(B) 광 및 적색(R) 광을 방출하도록 구비될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각각의 서브 화소(SP1, SP2)들의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 제1 서브 화소(SP1)는 청색(B) 광 및 녹색(G) 광을 방출하고, 제2 서브 화소(SP2)는 청색(B) 광 및 적색(R) 광을 방출하는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
기판(111) 상에는 각종 신호 라인들, 제1 구동 박막 트랜지스터(T1), 제2 구동 박막 트랜지스터(T2) 및 커패시터 등을 포함하는 회로 소자가 서브 화소(SP1, SP2) 별로 형성된다. 상기 신호 라인들은 게이트 라인, 데이터 라인, 전원 라인(180), 및 기준 라인을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 구동 박막 트랜지스터(T1)는 서브 화소(SP1, SP2) 별로 구비되어, 게이트 라인에 게이트 신호가 입력되는 경우 데이터 라인의 데이터 전압에 따라 제1 전극(210) 에 소정의 전압을 공급한다.
제2 구동 박막 트랜지스터(T2)는 화소(P) 별로 구비되어, 게이트 라인에 게이트 신호가 입력되는 경우 데이터 라인의 데이터 전압에 따라 제3 전극(250)에 소정의 전압을 공급한다. 하나의 제2 구동 박막 트랜지스터(T2)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 서브 화소(SP1)와 제2 서브 화소(SP2)가 공유할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제2 구동 박막 트랜지스터(T2)는 제1 구동 박막 트랜지스터(T1)와 같이 서브 화소(SP1, SP2) 별로 구비될 수도 있다.
이러한 제1 구동 박막 트랜지스터(T1) 및 제2 구동 박막 트랜지스터(T2) 각각은 액티브층(ACT), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다.
제1 기판(111) 상에는 액티브층(ACT)이 형성된다. 액티브층(ACT)은 실리콘계 반도체 물질 또는 산화물계 반도체 물질로 형성될 수 있다. 제1 기판(111)과 액티브층(ACT) 사이에는 액티브층(ACT)으로 입사되는 외부광을 차단하기 위한 차광층(미도시)이 더 형성될 수 있다.
액티브층(ACT) 상에는 게이트 절연막(I1)이 형성될 수 있다. 게이트 절연막(I1)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(I1) 상에는 게이트 전극(GE)이 형성될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
게이트 전극(GE) 상에는 층간 절연막(I2)이 형성될 수 있다. 층간 절연막(I2)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(I2) 상에는 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)이 형성될 수 있다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 각각은 게이트 절연막(I1)과 층간 절연막(I2)을 관통하는 콘택홀(CH1, CH2)을 통해 액티브층(ACT)에 접속될 수 있다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 각각은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 층간 절연막(I2) 상에는 전원 라인(180)이 더 형성될 수 있다. 전원 라인(180)은 표시 영역(DA)에서 서브 화소(SP1, SP2)들 각각에 배치되어, 제2 전극(230)과 접속한다. 전원 라인(180)은 표시 영역(DA)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 연장 형성될 수 있다. 복수의 서브 화소(SP1, SP2)들은 제2 방향을 따라 배치될 수 있다. 이러한 경우, 전원 라인(180)은 평행하게 배치된 복수의 서브 화소(SP1, SP2)들 각각의 제2 전극(230)과 접속할 수 있다. 전원 라인(180)은 일단이 패드에 접속되어, 패드로부터 외부 전원을 공급받을 수 있다.
이러한 전원 라인(180)은 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(T1, T2)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일한 물질로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 전원 라인(180)은 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(T1, T2)의 액티브층(ACT) 또는 게이트 전극(GE)과 동일한 층에서 동일한 물질로 형성될 수도 있다.
제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(T1, T2)의 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE), 및 전원 라인(180) 상에는 평탄화막(I3)이 형성될 수 있다. 평탄화막(I3)은 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(T1, T2)로 인한 단차를 평탄화시킨다.
평탄화막(I3)은 개구부를 포함할 수 있다. 개구부는 서브 화소(SP1, SP2)들 각각에 구비된 제1 구동 박막 트랜지스터(T1)들 사이에 형성될 수 있다. 개구부는 도 5에 도시된 바와 같이 층간 절연막(I2) 및 제1 구동 박막 트랜지스터(T1)의 소스 전극(SE) 또는 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시키도록 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 개구부는 평탄화막(I3)를 완전히 관통하지 않고 평탄화막(I3)의 일부 두께만 제거되어 형성될 수도 있다.
이러한 평탄화막(I3)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
광 가이드 구조물(190)은 평탄화막(I3)의 개구부 상에 구비되어, 제1 발광층(220)에서 발광한 광이 제2 발광 영역(EA2)으로 방출되도록 가이드한다.
광 가이드 구조물(190)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 폭(W1)을 가진 하면(190a), 및 제1 폭(W1) 보다 큰 제2 폭(W2)을 가진 상면(190b)을 포함할 수 있다. 광 가이드 구조물(190)은 하면(190a) 및 상면(190b)이 사각 형상을 가질 수 있다. 이러한 경우, 광 가이드 구조물(190)은 하면(190a)과 상면(190b)을 연결하는 4개의 측면(190c, 190d, 190e, 190f)들이 형성될 수 있다. 또한, 광 가이드 구조물(190)은 하면(190a)의 제1 폭(W1)이 상면(190b)의 제2 폭(W2) 보다 작으므로, 4개의 측면(190c, 190d, 190e, 190f)들이 경사면일 수 있다. 이때, 경사면(190c, 190d, 190e, 190f)들 각각은 하면(190a)과 90도 보다 큰 경사각(θ)을 가진다.
이러한 광 가이드 구조물(190)은 반사체(192) 및 유전체(194)로 이루어질 수 있다.
반사체(192)는 하면(190a) 및 경사면(190c, 190d, 190e, 190f)들로 이루어진 반사 공간을 형성한다. 반사체(192)는 반사율이 높은 금속 물질, 예컨대, 알루미늄(Al), 은(Ag) 등으로 형성되어, 제1 발광층(220)에서 발광된 광을 반사 공간에서 반사시켜 제2 발광 영역(EA2)으로 가이드한다.
한편, 반사체(192)는 제1 구동 박막 트랜지스터(T1)의 소스 전극(SE) 또는 드레인 전극(DE)의 일부에 접속된다. 이에 따라, 반사체(192)는 제1 구동 박막 트랜지스터(T1)의 소스 전극(SE) 또는 드레인 전극(DE)으로부터 제1 전압이 인가될 수 있다. 반사체(192)는 도 5에 도시된 바와 같이 평탄화막(I3)의 개구부에 노출되어 있는 제1 구동 박막 트랜지스터(T1)의 소스 전극(SE) 또는 드레인 전극(DE)의 일부에 직접 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 반사체(192)는 컨택홀을 통해 제1 구동 박막 트랜지스터(T1)의 소스 전극(SE) 또는 드레인 전극(DE)의 일부에 접속될 수도 있다.
유전체(194)는 반사 공간을 채우도록 형성되어, 상면(190b)이 평탄화막(I3)과 단차가 발생하지 않도록 한다.
제1 전극(210)은 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2) 각각에 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(SP1)에 하나의 제1 전극(210)이 형성되고, 제2 서브 화소(SP2)에 다른 하나의 제1 전극(210)이 형성된다.
제1 전극(210)은 광 가이드 구조물(190) 상에 구비되어, 광 가이드 구조물(190)의 반사체(192)에 접속된다. 구체적으로, 제1 전극(210)은 하면이 반사체(192)의 제1 경사면(190c)의 일단과 직접 접하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(210)은 광 가이드 구조물(190)의 반사체(192)를 통하여 제1 구동 박막 트랜지스터(T1)의 소스 전극(SE) 또는 드레인 전극(DE)으로부터 제1 전압이 인가될 수 있다.
제1 전극(210)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 광 가이드 구조물(190)의 상면(190b)의 일부를 노출시키고, 광 가이드 구조물(190)의 상면(190b)의 나머지를 덮도록 형성된다. 이에 따라, 광 가이드 구조물(190)은 제1 전극(210)과 중첩된 제1 영역(A1) 및 제1 전극(210)과 중첩되지 않는 제2 영역(A2)이 형성된다.
제1 전극(210)은 제1 발광층(220)에서 발광한 광이 광 가이드 구조물(190)로 입사될 수 있도록 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material)로 형성될 수 있다. 제1 전극(210)은 애노드 전극일 수 있다.
제1 뱅크(215)는 광 가이드 구조물(190) 또는 평탄화막(I3) 상에서 제1 전극(210)의 끝단을 덮도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(210)은 일단이 평탄화막(I3) 상에 형성되고, 타단이 광 가이드 구조물(190)의 유전체(194) 상에 형성될 수 있다. 제1 뱅크(215a)는 평탄화막(I3) 상에서 제1 전극(210)의 일단을 덮도록 형성될 수 있다. 또한 제1 뱅크(215b)는 광 가이드 구조물(190)의 유전체(194) 상에 제1 전극(210)의 타단을 덮도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 제1 전극(210)의 끝단에 전류가 집중되어 발광 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
제1 뱅크(215)는 상대적으로 얇은 두께의 무기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 상대적으로 두꺼운 두께의 유기 절연막으로 이루어질 수도 있다. 또한, 제1 뱅크(215)는 광을 흡수할 수 있는 물질, 예컨대, 블랙 염료를 포함할 수 있다. 이를 통해, 제1 뱅크(215b)는 제1 발광 영역(EA1)과 제2 발광 영역(EA2) 사이에서 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제1 발광층(220)은 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2) 각각에 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(SP1)에 하나의 제1 발광층(220)이 형성되고, 제2 서브 화소(SP2)에 다른 하나의 제1 발광층(220)이 형성된다.
제1 발광층(220)은 제1 전극(210) 상에 형성된다. 제1 발광층(220)은 제1 뱅크(215) 상에도 형성될 수 있다. 특히, 제1 발광층(220)은 평탄화막(I3) 상에서 제1 전극(210)의 일단을 덮도록 형성된 제1 뱅크(215a)의 제1 측면, 상면 및 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면 상에도 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제1 발광층(220)은 도 9에 도시된 바와 같이 평탄화막(I3) 상에서 제1 전극(210)의 일단을 덮도록 형성된 제1 뱅크(215a)의 제1 측면 및 상면의 일부 상에만 형성될 수도 있다.
이러한 제1 발광층(220)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 제1 전극(210)에 제1 전압이 인가되고 제2 전극(220)에 제2 전압이 인가되면, 제1 발광층(220)은 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 소정의 색으로 발광하게 된다.
제1 발광층(220)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 어느 하나 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
제2 전극(230)은 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2) 각각에 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(SP1)에 하나의 제2 전극(230)이 형성되고, 제2 서브 화소(SP2)에 다른 하나의 제2 전극(230)이 형성된다.
제2 전극(230)은 제1 발광층(220) 상에 구비된다. 제2 전극(230)은 도 5에 도시된 바와 같이 일단이 평탄화막(I3) 상에 형성되고, 타단이 제1 뱅크(215b) 상에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제2 전극(230)은 일단에서 평탄화막(I3)을 관통하는 컨택홀(CH3)을 통해 전원 라인(180)에 접속될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제2 전극(230)은 도 9에 도시된 바와 같이 일단 및 타단 모두 제1 뱅크(215a, 215b) 상에 형성될 수도 있다. 이러한 경우, 제2 전극(230)은 일단에서 제1 뱅크(215a) 및 평탄화막(I3)을 관통하는 컨택홀(CH3)을 통해 전원 라인(180)에 접속될 수 있다. 이에 따라, 제2 전극(230)은 전원 라인(180)을 통해 제2 전압이 인가될 수 있다.
이러한 제2 전극(230)은 제1 발광층(220)에서 발광한 광을 광 가이드 구조물(190) 방향으로 반사시키고, 제2 발광층(240)에서 발광한 광을 제3 전극(250), 즉, 전방으로 반사시킬 수 있다.
이를 위하여, 제2 전극(230)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), Ag 합금, 및 Ag 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag 합금/ITO)과 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. Ag 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu) 등의 합금일 수 있다.
제2 뱅크(235)는 제1 뱅크(215) 상에서 제2 전극(230)의 끝단의 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 전극(230)은 일단이 평탄화막(I3) 상에 형성되고, 타단이 제1 뱅크(215b) 상에 형성될 수 있다. 제2 뱅크(235a)는 제1 뱅크(215b) 상에 형성된 제2 전극(230)의 타단을 덮도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 제2 전극(230)의 타단에 전류가 집중되어 발광 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
반면, 제2 뱅크(235)는 도 5에 도시된 바와 같이 평탄화막(I3) 상에 형성된 제2 전극(230)의 일단을 덮지 않을 수 있다. 제2 뱅크(235)가 평탄화막(I3) 상에 형성된 제2 전극(230)의 일단을 덮지 않음으로써, 제1 발광 영역(EA1)이 보다 넓은 면적을 가질 수 있게 된다.
다만, 도 5에서는 제2 뱅크(235)가 평탄화막(I3) 상에 형성된 제2 전극(230)의 일단을 덮지 않는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제2 뱅크(235c)는 도 8에 도시된 바와 같이 평탄화막(I3) 상에 형성된 제2 전극(230)의 일단을 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 제2 뱅크(235a)는 제1 뱅크(215) 상에 형성된 제2 전극(230)의 타단을 덮도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 제2 전극(230)의 일단 및 타단에 전류가 집중되어 발광 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
제2 뱅크(235b)는 광 가이드 구조물(190)의 반사체(192)의 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 광 가이드 구조물(190)의 반사체(192)는 제2 발광 영역(EA2)에서 노출될 수 있다. 노출된 반사체(192) 상에 제3 전극(250)이 증착하게 되면, 제1 전극(210)과 제3 전극(250)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 경우, 제1 발광층(220)과 제2 발광층(240)을 독립적으로 구동시킬 수 없게 된다. 반사체(192)와 제3 전극(250)이 전기적으로 절연될 수 있도록, 제2 뱅크(235b)는 노출된 반사체(192)를 덮도록 형성될 수 있다.
제2 뱅크(235)는 상대적으로 얇은 두께의 무기 절연막으로 이루어질 수 있지만, 상대적으로 두꺼운 두께의 유기 절연막으로 이루어질 수도 있다. 또한, 제2 뱅크(235)는 광을 흡수할 수 있는 물질, 예컨대, 블랙 염료를 포함할 수 있다. 이를 통해, 제2 뱅크(235)는 제1 발광 영역(EA1)과 제2 발광 영역(EA2) 사이에서 혼색이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제2 발광층(240)은 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2) 각각에 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(SP1)에 하나의 제2 발광층(240)이 형성되고, 제2 서브 화소(SP2)에 다른 하나의 제2 발광층(240)이 형성된다.
제2 발광층(240)은 제2 전극(230) 상에 형성된다. 제2 발광층(240)은 제2 뱅크(235a) 상에도 형성될 수 있다.
이러한 제2 발광층(240)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 제3 전극(250)에 제3 전압이 인가되고 제2 전극(220)에 제2 전압이 인가되면, 제2 발광층(240)은 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 소정의 색으로 발광하게 된다.
제2 발광층(240)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 어느 하나 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
다만, 제2 발광층(240)은 제1 발광층(220)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 제1 발광층(220)이 제1 색 파장대의 광 및 제2 색 파장대의 광을 발광하는 발광층일 경우, 제2 발광층(240)은 제3 색 파장대의 광을 발광하는 발광층일 수 있다. 예컨대, 제1 발광층(220)은 적색 및 녹색의 혼합색인, 황색 광을 발광하는 황색 발광층이고, 제2 발광층(240)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층일 수 있다.
제3 전극(250)은 도 5에 도시된 바와 같이 화소(P) 별로 패턴 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 제2 구동 박막 트랜지스터(T2)가 하나의 화소(P)에 포함된 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)를 공유하는 경우, 제3 전극(250)은 화소(P) 별로 패턴 형성될 수 있다. 하나의 제3 전극(250)은 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2) 각각에 구비된 제2 발광층(240), 광 가이드 구조물(190)의 유전체(194), 및 제2 뱅크(235b) 상에 구비된다.
다른 실시예에 있어서, 제2 구동 박막 트랜지스터(T2)가 서브 화소(SP1, SP2) 별로 형성되는 경우, 제3 전극(250)은 서브 화소(SP1, SP2) 별로 패턴 형성될 수도 있다.
광 가이드 구조물(190)의 유전체(194)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 전극(210)이 형성되지 않은 제2 영역(A2)의 일부 영역이 노출될 수 있다. 제3 전극(250)은 제2 발광층(240) 뿐만 아니라 광 가이드 구조물(190)의 유전체(194) 및 제2 뱅크(235b)를 덮을 수 있도록 넓게 형성될 수 있다.
제3 전극(250)은 평탄화막(I3)을 관통하는 컨택홀(CH4)을 통해 제2 구동 박막 트랜지스터(T2)에 접속될 수 있다. 이에 따라, 제3 전극(250)은 제3 전극(250)은 제2 구동 박막 트랜지스터(T2)의 소스 전극(SE) 또는 드레인 전극(DE)으로부터 제3 전압이 인가될 수 있다. 여기서, 제3 전압은 제1 전극(210)에 인가되는 제1 전압과 상이할 수 있다.
제3 전극(250)은 제2 발광층(240)에서 발광한 광이 투과될 수 있도록 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material)로 형성될 수 있다. 제3 전극(250)은 애노드 전극일 수 있다.
봉지층(300)은 제3 전극(250)을 덮도록 형성될 수 있다. 봉지층(300)은 제1 발광층(220), 제2 발광층(240) 및 제3 전극(250)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위하여, 봉지층(300)은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
구체적으로, 봉지층(300)은 제1 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 봉지층(300)은 제2 무기막을 더 포함할 수 있다.
제1 무기막은 제3 전극(250)을 덮도록 형성된다. 유기막은 제1 무기막 상에 형성되고, 이물들(particles)이 제1 무기막을 뚫고 제1 발광층(220), 제2 발광층(240) 및 제3 전극(250)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 제2 무기막은 유기막을 덮도록 형성된다. 제2 무기막은 생략될 수 있다.
제1 및 제2 무기막들 각각은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 무기막들은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 기법 또는 ALD(Atomic Layer Deposition) 기법으로 증착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유기막은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin) 또는 폴리이미드 수지(polyimide resin)로 형성될 수 있다. 유기막은 유기물을 사용하는 기상 증착(vapour deposition), 프린팅(printing), 슬릿 코팅(slit coating) 기법으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 유기막은 잉크젯(ink-jet) 공정으로 형성될 수도 있다.
컬러필터층(400)은 도 5에 도시된 바와 같이 봉지층(300) 상에 구비될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 컬러필터층(400)은 도 10에 도시된 바와 같이 봉지층(300)과 제3 전극(250) 사이에 구비될 수 있다.
컬러필터층(400)은 제1 서브 화소(SP1)의 제2 발광 영역(EA2)에 대응되도록 배치된 제1 컬러필터(CF1)와 제2 서브 화소(SP2)의 제2 발광 영역(EA2)에 대응되도록 배치된 제2 컬러필터(CF2)를 포함할 수 있다. 제1 컬러필터(CF1)와 제2 컬러필터(CF2)는 서로 다른 색 파장대의 광을 투과시킬 수 있다.
예컨대, 제1 발광층(220)은 황색 광을 발광하는 황색 발광층일 수 있다. 제1 컬러필터(CF1)는 적색 파장대의 광을 투과시키는 적색 컬러필터일 수 있으며, 제2 컬러필터(CF2)는 녹색 파장대의 광을 투과시키는 녹색 컬러필터일 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(SP1)의 제2 발광 영역(EA2)에서는 적색 광이 방출되고, 제2 서브 화소(SP2)의 제2 발광 영역(EA2)에서는 녹색 광이 방출될 수 있다.
한편, 제1 서브 화소(SP1)의 제1 발광 영역(EA1) 및 제2 서브 화소(SP2)의 제1 발광 영역(EA1) 각각에 대응되는 위치에는 컬러필터를 배치하지 않을 수 있다.
예컨대, 제2 발광층(240)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층일 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(SP1)의 제1 발광 영역(EA1) 및 제2 서브 화소(SP2)의 제1 발광 영역(EA1) 각각에서는 별도의 컬러필터를 통과하지 않고도 청색 광이 방출될 수 있다.
제2 기판(112)은 제1 기판(111)의 제1 면과 마주보도록 구비된다. 이때, 제1 기판(111)의 제1 면은 제1 구동 박막 트랜지스터(T1), 제2 구동 박막 트랜지스터(T2), 전원 라인(180), 광 가이드 구조물(190), 제1 전극(210), 제1 뱅크(215), 제2 뱅크(235), 제1 발광층(220), 제2 전극(230), 제2 발광층(240), 제3 전극(250) 및 봉지층(300)이 형성된 면에 해당한다. 제2 기판(112)은 봉지 기판으로서, 플라스틱 필름(plastic film), 유리 기판(glass substrate) 또는 봉지 필름일 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 하나의 화소(P)가 2개의 서브 화소(SP1, SP2)만을 포함하고 있으나, 2개의 서브 화소(SP1, SP2)에서 적어도 3가지 색의 광이 방출될 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제1 발광층(220)은 적색 파장대의 광(L1)과 녹색 파장대의 광(L2)이 혼합된 황색 파장대의 광(L4)을 발광하는 황색 발광층이고, 제2 발광층(240)은 청색 파장대의 광(L3)을 발광하는 청색 발광층일 수 있다.
제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2) 각각은 도 7에 도시된 바와 같이 제1 발광 영역(EA1)과 제2 발광 영역(EA2)을 포함한다.
제1 서브 화소(SP1)의 제1 발광 영역(EA1)에서는 제2 발광층(240)에서 발광한 광(L3)이 방출될 수 있다. 제2 발광층(240)은 제3 전극(250)에 제3 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 청색 파장대의 광(L3)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 또는 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 제2 전극(230)에 반사된 후 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(SP1)는 제1 발광 영역(EA1)에서 청색 파장대의 광(L3)을 방출하게 된다.
제1 서브 화소(SP1)의 제2 발광 영역(EA2)에서는 제1 발광층(220)에서 발광된 광(L4) 중 적색 파장대의 광(L1)이 방출될 수 있다. 제1 발광층(220)은 제1 전극(210)에 제1 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 적색 파장대의 광(L1)과 녹색 파장대의 광(L2)이 혼합된 황색 파장대의 광(L4)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 황색 파장대의 광(L4)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 황색 파장대의 광(L4)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 제1 컬러필터(CF1)로 진행될 수 있다.
또는 발광된 황색 파장대의 광(L4)은 제2 전극(230)에 반사된 후 광 가이드 구조물(190) 방향으로 진행될 수 있다. 그리고 난 후, 황색 파장대의 광(L4)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 황색 파장대의 광(L4)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 제1 컬러필터(CF1)로 진행될 수 있다. 제1 컬러필터(CF1)는 황색 파장대의 광(L4)에서 적색 파장대의 광(L1)만 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(SP1)는 제2 발광 영역(EA2)에서 적색 파장대의 광(L1)을 방출하게 된다.
즉, 제1 서브 화소(SP1)는 청색 파장대의 광(L3) 및 적색 파장대의 광(L1)을 방출하게 된다.
제2 서브 화소(SP2)의 제1 발광 영역(EA1)에서는 제2 발광층(240)에서 발광한 광(L3)이 방출될 수 있다. 제2 발광층(240)은 제3 전극(250)에 제3 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 청색 파장대의 광(L3)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 또는 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 제2 전극(230)에 반사된 후 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 제2 서브 화소(SP2)는 제1 발광 영역(EA1)에서 청색 파장대의 광(L3)을 방출하게 된다.
제2 서브 화소(SP2)의 제2 발광 영역(EA2)에서는 제1 발광층(220)에서 발광된 광(L4) 중 녹색 파장대의 광(L2)이 방출될 수 있다. 제1 발광층(220)은 제1 전극(210)에 제1 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 적색 파장대의 광(L1)과 녹색 파장대의 광(L2)이 혼합된 황색 파장대의 광(L4)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 황색 파장대의 광(L4)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 황색 파장대의 광(L4)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 제2 컬러필터(CF2)로 진행될 수 있다.
또는 발광된 황색 파장대의 광(L4)은 제2 전극(230)에 반사된 후 광 가이드 구조물(190) 방향으로 진행될 수 있다. 그리고 난 후, 황색 파장대의 광(L4)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 황색 파장대의 광(L4)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 제2 컬러필터(CF2)로 진행될 수 있다. 제2 컬러필터(CF2)는 황색 파장대의 광(L4)에서 녹색 파장대의 광(L2)만 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 서브 화소(SP2)는 제2 발광 영역(EA2)에서 적색 파장대의 광(L1)을 방출하게 된다.
즉, 제2 서브 화소(SP2)는 청색 파장대의 광(L3) 및 녹색 파장대의 광(L2)을 방출하게 된다.
결과적으로, 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)는 청색 파장대의 광(L3), 적색 파장대의 광(L1) 및 녹색 파장대의 광(L2)을 방출할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 각 서브 화소(SP1, SP2)가 제1 발광층(220) 및 제2 발광층(240) 중 적어도 하나가 발광될 수 있다.
예를 들면, 서브 화소(SP1, SP2)는 제1 전극(210) 및 제2 전극(230)에 전압이 인가되어 제1 발광층(220)만이 발광할 수 있다. 구체적으로, 서브 화소(SP1, SP2)는 제1 전극(210)에 제1 발광층(220)을 발광시키기 위한 제1 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되고, 제3 전극(250)에 전압이 인가되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(210) 및 제2 전극(230) 사이에 구비된 제1 발광층(220)은 발광하고, 제2 전극(230) 및 제3 전극(250) 사이에 구비된 제2 발광층(240)은 발광하지 않을 수 있다.
다른 예를 들면, 서브 화소(SP1, SP2)는 제2 전극(230) 및 제3 전극(250)에 전압이 인가되어 제2 발광층(240)만이 발광할 수 있다. 구체적으로, 서브 화소(SP1, SP2)는 제1 전극(210)에 전압이 인가되지 않고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되고, 제3 전극(250)에 제2 발광층(240)을 발광시키기 위한 제3 전압이 인가될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(210) 및 제2 전극(230) 사이에 구비된 제1 발광층(220)은 발광하지 않고, 제2 전극(230) 및 제3 전극(250) 사이에 구비된 제2 발광층(240)은 발광할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 서브 화소(SP1, SP2)는 제1 전극(210), 제2 전극(230) 및 제3 전극(250)에 전압이 인가되어 제1 발광층(220) 및 제2 발광층(240)이 모두 발광할 수 있다. 구체적으로, 서브 화소(SP1, SP2)는 제1 전극(210)에 제1 발광층(220)을 발광시키기 위한 제1 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되고, 제3 전극(250)에 제2 발광층(240)을 발광시키기 위한 제3 전압이 인가될 수 있다. 이때, 제1 전압과 제3 전압은 서로 다른 색의 발광층들을 발광시키기 위한 것이므로, 서로 상이하다. 이에 따라, 제1 전극(210) 및 제2 전극(230) 사이에 구비된 제1 발광층(220),및 제2 전극(230) 및 제3 전극(250) 사이에 구비된 제2 발광층(240)이 동시에 발광할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 서브 화소(SP1, SP2) 각각에서 제1 발광층(321, 322) 및 제2 발광층(341, 342)이 독립적으로 발광시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 복수의 스택들이 전하 생성층을 사이에 두고 배치되는 탠덤 구조를 가진 표시장치와 비교하여 전력 소비를 현저하게 줄일 수 있다.
한편, 종래의 표시장치는 FMM(Fine Metal Mask)를 이용하여 서브 화소 별로 상이한 색의 발광층을 패턴 형성하기 위하여 서브 화소들 사이의 간격을 일정값 이상을 가져야 한다. 예를 들어, 제1 서브 화소에 적색 발광층을 패턴 형성하고, 제2 서브 화소에 녹색 발광층을 패턴 형성하고, 제3 서브 화소에 청색 발광층을 패턴 형성할 수 있다. 이러한 경우, FMM의 개구부를 제1 서브 화소에 정렬시킨 후 적색 발광층을 증착할 수 있다. 이때, 적색 발광층은 FMM의 개구부를 통해 FMM으로 가려진 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소에도 일부 적층될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 서브 화소들 사이를 일정값 이상으로 이격시킴으로써, 적색 발광층이 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소에 증착되지 않도록 한다.
한편, 제1 서브 화소에 적색 발광층을 패턴 형성한 후, FMM의 개구부를 제2 서브 화소에 정렬시킨 후 녹색 발광층을 증착할 수 있다. 그리고, 제2 서브 화소에 녹색 발광층을 패턴 형성한 후, FMM의 개구부를 제3 서브 화소에 정렬시킨 후 청색 발광층을 증착할 수 있다. 이와 같이, 서브 화소 별로 상이한 색의 발광층을 패턴 형성하기 위해서는 FMM의 이동 및 정렬을 반복할 수 있다. 이때, FMM의 이동 및 정렬에 따른 공정 오차를 고려하여, 서브 화소들 사이를 일정값 이상으로 이격시켜야 한다.
이러한 이유로, FMM를 이용하여 서브 화소 별로 상이한 색의 발광층을 패턴 형성하는 표시장치는 서브 화소들 간의 간격을 줄이는데 한계가 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 발광 영역(EA1)에만 발광층(220, 240)이 패턴 형성되고, 제2 발광 영역(EA2)에서는 발광층(220, 240)이 패턴 형성되지 않는다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 서브 화소(SP1)의 제1 발광 영역(EA1)과 제2 서브 화소(SP2)의 제1 발광 영역(EA1) 사이에 제2 발광 영역(EA2)이 존재하게 된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)에 동일한 발광층(220, 240)들을 패턴 형성한다. 각 서브 화소(SP1, SP2) 마다 다른 발광층을 패턴 형성하지 않아도 되므로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 FMM(Fine Metal Mask)을 이동시킬 필요가 없다.
이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 FMM을 이용하여 발광층(220, 240)을 패턴 형성하더라도 제1 서브 화소(SP1)와 제2 서브 화소(SP2) 간의 간격을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 제2 전극(230)을 반사 전극으로 형성함으로써, 제2 발광층(240)에서 발광한 광, 예컨대, 청색 광이 제2 전극(230)에 반사되어 전방으로 방출될 수 있다. 이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 FMM를 이용하여 서브 화소 별로 상이한 색의 발광층을 패턴 형성하는 종래의 표시장치와 동등한 수준의 광 효율을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 제2 전극(230)을 반사 전극으로 형성함으로써, 제1 발광층(220)에서 발광한 광, 예컨대, 적색 광 및 녹색 광이 제2 전극(230)에 반사된 후 광 가이드 구조물(190)에서 다시 반사되어 전방으로 방출될 수 있다. 이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)는 광 가이드 구조물(190)을 통하여 개선된 광 추출 효과를 제공할 수 있다.
제2 실시예
도 11은 도 3의 I-I의 제2 예를 보여주는 단면도이고, 도 12는 도 11의 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에서 광의 경로를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치는 제1 기판(111), 제2 기판(112), 제1 구동 박막 트랜지스터(T1), 제2 구동 박막 트랜지스터(T2), 전원 라인(180), 광 가이드 구조물(190), 제1 전극(210), 제1 뱅크(215), 제2 뱅크(235), 제3 발광층(260), 제4 발광층(270), 제2 전극(230), 제2 발광층(240), 제3 전극(250) 및 봉지층(300)을 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)은 제3 발광층(260) 및 제4 발광층(270)을 포함한다는 점에서 도 5에 도시된 본 발명의 제1 실시에에 따른 표시장치(100)과 차이가 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)은 제3 발광층(260) 및 제4 발광층(270)을 제외한 구성들이 도 5에 도시된 본 발명의 제1 실시에에 따른 표시장치(100)의 구성들과 실질적으로 동일하다. 이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)의 제1 기판(111), 제2 기판(112), 제1 구동 트랜지스터(T1), 제2 구동 박막 트랜지스터(T2), 전원 라인(180), 광 가이드 구조물(190), 제1 전극(210), 제1 뱅크(215), 제2 뱅크(235), 제2 전극(230), 제3 전극(250) 및 봉지층(300)에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
제1 기판(111) 상에는 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)가 구비될 수 있다. 제1 서브 화소(SP1)는 청색(B) 광 및 녹색(G) 광을 방출하고, 제2 서브 화소(SP2)는 청색(B) 광 및 적색(R) 광을 방출하도록 구비될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각각의 서브 화소(SP1, SP2)들의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 제1 서브 화소(SP1)는 청색(B) 광 및 녹색(G) 광을 방출하고, 제2 서브 화소(SP2)는 청색(B) 광 및 적색(R) 광을 방출하는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
제3 발광층(260)은 제1 서브 화소(SP1)에 패턴 형성된다. 제3 발광층(260)은 제1 전극(210) 상에 형성된다. 제3 발광층(260)은 제1 뱅크(215) 상에도 형성될 수 있다. 특히, 제3 발광층(260)은 평탄화막(I3) 상에서 제1 전극(210)의 일단을 덮도록 형성된 제1 뱅크(215a)의 제1 측면, 상면 및 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면 상에도 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제3 발광층(260)은 평탄화막(I3) 상에서 제1 전극(210)의 일단을 덮도록 형성된 제1 뱅크(215a)의 제1 측면 및 상면의 일부 상에만 형성될 수도 있다.
이러한 제3 발광층(260)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 제1 전극(210)에 제4 전압이 인가되고 제2 전극(220)에 제2 전압이 인가되면, 제3 발광층(260)은 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 소정의 색으로 발광하게 된다.
제3 발광층(260)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 어느 하나 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
제4 발광층(270)은 제2 서브 화소(SP2)에 패턴 형성된다. 제4 발광층(270)은 제1 전극(210) 상에 형성된다. 제4 발광층(270)은 제1 뱅크(215) 상에도 형성될 수 있다. 특히, 제4 발광층(270)은 평탄화막(I3) 상에서 제1 전극(210)의 일단을 덮도록 형성된 제1 뱅크(215a)의 제1 측면, 상면 및 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면 상에도 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제4 발광층(270)은 평탄화막(I3) 상에서 제1 전극(210)의 일단을 덮도록 형성된 제1 뱅크(215a)의 제1 측면 및 상면의 일부 상에만 형성될 수도 있다.
이러한 제4 발광층(270)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 제1 전극(210)에 제5 전압이 인가되고 제2 전극(220)에 제2 전압이 인가되면, 제4 발광층(270)은 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 소정의 색으로 발광하게 된다.
제4 발광층(270)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 어느 하나 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
다만, 제4 발광층(270)은 제3 발광층(260)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 제3 발광층(260)이 제1 색 파장대의 광을 발광하는 발광층일 경우, 제4 발광층(270)은 제2 색 파장대의 광을 발광하는 발광층일 수 있다. 예컨대, 제3 발광층(260)은 적색 파장대의 광을 발광하는 적색 발광층이고, 제4 발광층(270)은 녹색 파장대의 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
제2 발광층(240)은 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2) 각각에 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(SP1)에 하나의 제2 발광층(240)이 형성되고, 제2 서브 화소(SP2)에 다른 하나의 제2 발광층(240)이 형성된다.
제2 발광층(240)은 제2 전극(230) 상에 형성된다. 제2 발광층(240)은 제2 뱅크(235) 상에도 형성될 수 있다.
이러한 제2 발광층(240)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 제3 전극(250)에 제3 전압이 인가되고 제2 전극(220)에 제2 전압이 인가되면, 제2 발광층(240)은 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 소정의 색으로 발광하게 된다.
제2 발광층(240)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 어느 하나 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
다만, 제2 발광층(240)은 제3 발광층(260) 및 제4 발광층(270)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 제3 발광층(260)이 제1 색 파장대의 광을 발광하는 발광층이고, 제4 발광층(270)이 제2 색 파장대의 광을 발광하는 발광층일 경우, 제2 발광층(240)은 제3 색 파장대의 광을 발광하는 발광층일 수 있다. 예컨대, 제3 발광층(260)은 적색 파장대의 광을 발광하는 적색 발광층이고, 제4 발광층(270)은 녹색 파장대의 광을 발광하는 녹색 발광층이며, 제2 발광층(240)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층일 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 하나의 화소(P)가 2개의 서브 화소(SP1, SP2)만을 포함하고 있으나, 2개의 서브 화소(SP1, SP2)에서 적어도 3가지 색의 광이 방출될 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제3 발광층(260)은 적색 파장대의 광(L1)을 발광하는 적색 발광층이고, 제4 발광층(270)은 녹색 파장대의 광(L2)을 발광하는 녹색 발광층이고, 제2 발광층(240)은 청색 파장대의 광(L3)을 발광하는 청색 발광층일 수 있다.
제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2) 각각은 도 12에 도시된 바와 같이 제1 발광 영역(EA1)과 제2 발광 영역(EA2)을 포함한다.
제1 서브 화소(SP1)의 제1 발광 영역(EA1)에서는 제2 발광층(240)에서 발광한 광(L3)이 방출될 수 있다. 제2 발광층(240)은 제3 전극(250)에 제3 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 청색 파장대의 광(L3)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 또는 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 제2 전극(230)에 반사된 후 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(SP1)는 제1 발광 영역(EA1)에서 청색 파장대의 광(L3)을 방출하게 된다.
제1 서브 화소(SP1)의 제2 발광 영역(EA2)에서는 제3 발광층(260)에서 발광된 광(L1)이 방출될 수 있다. 제3 발광층(260)은 제1 전극(210)에 제4 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 적색 파장대의 광(L1)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 적색 파장대의 광(L1)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 적색 파장대의 광(L1)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 전방으로 진행될 수 있다.
또는 발광된 적색 파장대의 광(L1)은 제2 전극(230)에 반사된 후 광 가이드 구조물(190) 방향으로 진행될 수 있다. 그리고 난 후, 적색 파장대의 광(L1)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 적색 파장대의 광(L1)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 전방으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(SP1)는 제2 발광 영역(EA2)에서 적색 파장대의 광(L1)을 방출하게 된다.
즉, 제1 서브 화소(SP1)는 청색 파장대의 광(L3) 및 적색 파장대의 광(L1)을 방출하게 된다.
제2 서브 화소(SP2)의 제1 발광 영역(EA1)에서는 제2 발광층(240)에서 발광한 광(L3)이 방출될 수 있다. 제2 발광층(240)은 제3 전극(250)에 제3 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 청색 파장대의 광(L3)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 또는 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 제2 전극(230)에 반사된 후 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 제2 서브 화소(SP2)는 제1 발광 영역(EA1)에서 청색 파장대의 광(L3)을 방출하게 된다.
제2 서브 화소(SP2)의 제2 발광 영역(EA2)에서는 제4 발광층(270)에서 발광된 광(L2)이 방출될 수 있다. 제4 발광층(270)은 제1 전극(210)에 제5 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 녹색 파장대의 광(L2)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 녹색 파장대의 광(L2)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 녹색 파장대의 광(L2)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 전방으로 진행될 수 있다.
또는 발광된 녹색 파장대의 광(L2)은 제2 전극(230)에 반사된 후 광 가이드 구조물(190) 방향으로 진행될 수 있다. 그리고 난 후, 녹색 파장대의 광(L2)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 녹색 파장대의 광(L2)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 전방으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 제2 서브 화소(SP2)는 제2 발광 영역(EA2)에서 적색 파장대의 광(L1)을 방출하게 된다.
즉, 제2 서브 화소(SP2)는 청색 파장대의 광(L3) 및 녹색 파장대의 광(L2)을 방출하게 된다.
결과적으로, 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)는 청색 파장대의 광(L3), 적색 파장대의 광(L1) 및 녹색 파장대의 광(L2)을 방출할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 서브 화소(SP1)에 제3 발광층(260)을 형성하고, 제2 서브 화소(SP2)에 제4 발광층(270)을 형성한다. 제1 서브 화소(SP1)의 제3 발광층(260)에서 발광된 광은 광 가이드 구조물(190)을 통하여 제2 발광 영역(EA2)으로 가이드되어, 전방으로 방출될 수 있다. 제2 서브 화소(SP2)의 제4 발광층(270)에서 발광된 광은 광 가이드 구조물(190)을 통하여 제2 발광 영역(EA2)으로 가이드되어, 전방으로 방출될 수 있다. 이때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(100)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치와 달리 제1 서브 화소(SP1)의 제3 발광층(260)에서 발광된 광과 제2 서브 화소(SP2)의 제4 발광층(270)에서 발광된 광이 컬러필터를 통과하지 않고 그대로 방출될 수 있으므로, 광 효율이 향상될 수 있다.
제3 실시예
도 13은 도 3의 I-I의 제3 예를 보여주는 단면도이고, 도 14는 도 13의 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에서 광의 경로를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치는 제1 기판(111), 제2 기판(112), 제1 구동 박막 트랜지스터(T1), 제2 구동 박막 트랜지스터(T2), 전원 라인(180), 광 가이드 구조물(190), 제1 전극(210), 제1 뱅크(215), 제2 뱅크(235), 제3 발광층(260), 제4 발광층(270), 제2 전극(230), 제2 발광층(240), 제3 전극(250) 및 봉지층(300)을 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)은 제3 발광층(260) 및 제4 발광층(270)을 포함한다는 점에서 도 5에 도시된 본 발명의 제1 실시에에 따른 표시장치(100)과 차이가 있다. 이에 따라, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)은 제2 구동 박막 트랜지스터(T2), 제2 발광층(240), 제3 발광층(260),제4 발광층(270) 및 제3 전극(250)을 제외한 구성들이 도 5에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치(100)의 구성들과 실질적으로 동일하다. 이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)의 제1 기판(111), 제2 기판(112), 제1 구동 박막 트랜지스터(T1), 전원 라인(180), 광 가이드 구조물(190), 제1 전극(210), 제1 뱅크(215), 제2 뱅크(235), 제2 전극(230) 및 봉지층(300)에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
제1 기판(111) 상에는 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)가 구비될 수 있다. 제1 서브 화소(SP1)는 청색(B) 광 및 녹색(G) 광을 방출하고, 제2 서브 화소(SP2)는 청색(B) 광 및 적색(R) 광을 방출하도록 구비될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각각의 서브 화소(SP1, SP2)들의 배열 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 제1 서브 화소(SP1)는 청색(B) 광 및 녹색(G) 광을 방출하고, 제2 서브 화소(SP2)는 청색(B) 광 및 적색(R) 광을 방출하는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
제2 구동 박막 트랜지스터(T2)는 도 5에 도시된 제2 구동 박막 트랜지스터(T2)와 달리 서브 화소(SP1, SP2) 별로 구비되어, 게이트 라인에 게이트 신호가 입력되는 경우 데이터 라인의 데이터 전압에 따라 제3 전극(250)에 소정의 전압을 공급한다.
제2 발광층(240)은 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2) 각각에 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(SP1)에 하나의 제2 발광층(240)이 형성되고, 제2 서브 화소(SP2)에 다른 하나의 제2 발광층(240)이 형성된다.
제2 발광층(240)은 제1 전극(210) 상에 형성된다. 제2 발광층(240)은 제1 뱅크(215) 상에도 형성될 수 있다. 특히, 제2 발광층(240)은 평탄화막(I3) 상에서 제1 전극(210)의 일단을 덮도록 형성된 제1 뱅크(215a)의 제1 측면, 상면 및 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면 상에도 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 실시예에 있어서, 제2 발광층(240)은 평탄화막(I3) 상에서 제1 전극(210)의 일단을 덮도록 형성된 제1 뱅크(215a)의 제1 측면 및 상면의 일부 상에만 형성될 수도 있다.
이러한 제2 발광층(240)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 제1 전극(210)에 제3 전압이 인가되고 제2 전극(220)에 제2 전압이 인가되면, 제2 발광층(240)은 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 소정의 색으로 발광하게 된다.
제2 발광층(240)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 어느 하나 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
제3 발광층(260)은 제1 서브 화소(SP1)에 패턴 형성된다. 제3 발광층(260)은 제2 전극(230) 상에 형성된다. 제3 발광층(260)은 제2 뱅크(235) 상에도 형성될 수 있다.
이러한 제3 발광층(260)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 제3 전극(250)에 제4 전압이 인가되고 제2 전극(220)에 제2 전압이 인가되면, 제3 발광층(260)은 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 소정의 색으로 발광하게 된다.
제3 발광층(260)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 어느 하나 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
제4 발광층(270)은 제2 서브 화소(SP2)에 패턴 형성된다. 제4 발광층(270)은 제1 전극(210) 상에 형성된다. 제4 발광층(270)은 제2 뱅크(235) 상에도 형성될 수 있다.
이러한 제4 발광층(270)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 제3 전극(250)에 제5 전압이 인가되고 제2 전극(220)에 제2 전압이 인가되면, 제4 발광층(270)은 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되며, 발광층에서 서로 결합하여 소정의 색으로 발광하게 된다.
제4 발광층(270)은 적색 광을 발광하는 적색 발광층, 녹색 광을 발광하는 녹색 발광층, 청색 광을 발광하는 청색 발광층 및 황색 광을 발광하는 황색 발광층 중 어느 하나 일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
다만, 제4 발광층(270)은 제3 발광층(260)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 제3 발광층(260)이 제1 색 파장대의 광을 발광하는 발광층일 경우, 제4 발광층(270)은 제2 색 파장대의 광을 발광하는 발광층일 수 있다. 예컨대, 제3 발광층(260)은 적색 파장대의 광을 발광하는 적색 발광층이고, 제4 발광층(270)은 녹색 파장대의 광을 발광하는 녹색 발광층일 수 있다.
한편, 제2 발광층(240)은 제3 발광층(260) 및 제4 발광층(270)과 상이한 색의 광을 발광할 수 있다. 제3 발광층(260)이 제1 색 파장대의 광을 발광하는 발광층이고, 제4 발광층(270)이 제2 색 파장대의 광을 발광하는 발광층일 경우, 제2 발광층(240)은 제3 색 파장대의 광을 발광하는 발광층일 수 있다. 예컨대, 제3 발광층(260)은 적색 파장대의 광을 발광하는 적색 발광층이고, 제4 발광층(270)은 녹색 파장대의 광을 발광하는 녹색 발광층이며, 제2 발광층(240)은 청색 광을 발광하는 청색 발광층일 수 있다.
제3 전극(250)은 도 13에 도시된 바와 같이 서브 화소(SP1, SP2) 별로 패턴 형성된다. 제1 서브 화소(SP1)에 하나의 제3 전극(250)이 형성되고, 제2 서브 화소(SP2)에 다른 하나의 제3 전극(250)이 형성된다.제3 전극(250)은 평탄화막(I3)을 관통하는 컨택홀(CH4)을 통해 제2 구동 박막 트랜지스터(T2)에 접속될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(SP1)에 구비된 제3 전극(250)은 제2 구동 박막 트랜지스터(T2)의 소스 전극(SE) 또는 드레인 전극(DE)으로부터 제3 발광층(260)을 발광시키기 위한 제4 전압이 인가될 수 있다. 또한, 제2 서브 화소(SP2)에 구비된 제3 전극(250)은 제2 구동 박막 트랜지스터(T2)의 소스 전극(SE) 또는 드레인 전극(DE)으로부터 제4 발광층(270)을 발광시키기 위한 제5 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 하나의 화소(P)가 2개의 서브 화소(SP1, SP2)만을 포함하고 있으나, 2개의 서브 화소(SP1, SP2)에서 적어도 3가지 색의 광이 방출될 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제3 발광층(260)은 적색 파장대의 광(L1)을 발광하는 적색 발광층이고, 제4 발광층(270)은 녹색 파장대의 광(L2)을 발광하는 녹색 발광층이고, 제2 발광층(240)은 청색 파장대의 광(L3)을 발광하는 청색 발광층일 수 있다.
제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2) 각각은 도 14에 도시된 바와 같이 제1 발광 영역(EA1)과 제2 발광 영역(EA2)을 포함한다.
제1 서브 화소(SP1)의 제1 발광 영역(EA1)에서는 제3 발광층(260)에서 발광된 광(L1)이 방출될 수 있다. 제3 발광층(260)은 제3 전극(250)에 제4 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 적색 파장대의 광(L1)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 적색 파장대의 광(L1)은 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 또는 발광된 적색 파장대의 광(L1)은 제2 전극(230)에 반사된 후 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(SP1)는 제1 발광 영역(EA1)에서 적색 파장대의 광(L1)을 방출하게 된다.
제1 서브 화소(SP1)의 제2 발광 영역(EA2)에서는 제2 발광층(240)에서 발광한 광(L3)이 방출될 수 있다. 제2 발광층(240)은 제1 전극(210)에 제3 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 청색 파장대의 광(L3)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 청색 파장대의 광(L3)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 전방으로 진행될 수 있다.
또는 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 제2 전극(230)에 반사된 후 광 가이드 구조물(190) 방향으로 진행될 수 있다. 그리고 난 후, 청색 파장대의 광(L3)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 청색 파장대의 광(L3)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 전방으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소(SP1)는 제2 발광 영역(EA2)에서 청색 파장대의 광(L3)을 방출하게 된다.
즉, 제1 서브 화소(SP1)는 청색 파장대의 광(L3) 및 적색 파장대의 광(L1)을 방출하게 된다.
제2 서브 화소(SP2)의 제1 발광 영역(EA1)에서는 제4 발광층(270)에서 발광된 광(L2)이 방출될 수 있다. 제4 발광층(270)은 제3 전극(250)에 제5 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 녹색 파장대의 광(L2)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 녹색 파장대의 광(L2)은 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 또는 발광된 녹색 파장대의 광(L2)은 제2 전극(230)에 반사된 후 제3 전극(250)을 투과하여 전방으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 제2 서브 화소(SP2)는 제1 발광 영역(EA1)에서 녹색 파장대의 광(L2)을 방출하게 된다.
제2 서브 화소(SP2)의 제2 발광 영역(EA2)에서는 제2 발광층(240)에서 발광한 광(L3)이 방출될 수 있다. 제2 발광층(240)은 제1 전극(210)에 제3 전압이 인가되고, 제2 전극(230)에 제2 전압이 인가되면, 청색 파장대의 광(L3)을 발광할 수 있다. 이때, 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 청색 파장대의 광(L3)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 전방으로 진행될 수 있다.
또는 발광된 청색 파장대의 광(L3)은 제2 전극(230)에 반사된 후 광 가이드 구조물(190) 방향으로 진행될 수 있다. 그리고 난 후, 청색 파장대의 광(L3)은 광 가이드 구조물(190)의 제1 경사면(190c)에 배치된 반사체(192)에 반사되어 제2 발광 영역(EA2) 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 난 후, 청색 파장대의 광(L3)은 광 가이드 구조물(190)의 제2 경사면(190d)에 배치된 반사체(192)에 다시 반사되어 전방으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 제2 서브 화소(SP2)는 제2 발광 영역(EA2)에서 청색 파장대의 광(L3)을 방출하게 된다.
즉, 제2 서브 화소(SP2)는 청색 파장대의 광(L3) 및 녹색 파장대의 광(L2)을 방출하게 된다.
결과적으로, 제1 서브 화소(SP1) 및 제2 서브 화소(SP2)는 청색 파장대의 광(L3), 적색 파장대의 광(L1) 및 녹색 파장대의 광(L2)을 방출할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치(100)는 제2 발광층(240)에서 발광된 광, 예컨대, 청색 광이 제2 발광 영역(EA2)에서 방출되도록 할 수 있다. 제2 발광층(240)에서 발광된 광은 광 가이드 구조물(190)을 통하여 제2 발광 영역(EA2)으로 가이드되어, 전방으로 방출될 수 있다. 이에 따라, 제2 발광층(240)에서 발광된 광에 대한 광 효율이 FMM를 이용하여 서브 화소 별로 상이한 색의 발광층을 패턴 형성하는 종래의 표시장치 보다 크게 향상될 수 있다.
도 15a내지 도 15c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치에 관한 것으로서, 이는 헤드 장착형 표시(HMD) 장치에 관한 것이다. 도 15a는 개략적인 사시도이고, 도 15b는 VR(Virtual Reality) 구조의 개략적인 평면도이고, 도 15c는 AR(Augmented Reality) 구조의 개략적인 단면도이다.
도 15a에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 헤드 장착형 표시 장치는 수납 케이스(10), 및 헤드 장착 밴드(30)를 포함하여 이루어진다.
수납 케이스(10)는 그 내부에 표시 장치, 렌즈 어레이, 및 접안 렌즈 등의 구성을 수납하고 있다.
헤드 장착 밴드(30)는 수납 케이스(10)에 고정된다. 헤드 장착밴드(30)는 사용자의 머리 상면과 양 측면들을 둘러쌀 수 있도록 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 헤드 장착 밴드(30)는 사용자의 머리에 헤드 장착형 디스플레이를 고정하기 위한 것으로, 안경테 형태 또는 헬멧 형태의 구조물로 대체될 수 있다.
도 15b에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 VR(Virtual Reality) 구조의 헤드 장착형 표시 장치는 좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11), 렌즈 어레이(13), 및 좌안 접안 렌즈(20a)와 우안 접안 렌즈(20b)를 포함하여 이루어진다.
좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11), 렌즈 어레이(13), 및 좌안 접안 렌즈(20a)와 우안 접안 렌즈(20b)는 전술한 수납 케이스(10)에 수납된다.
좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11)는 동일한 영상을 표시할 수 있으며, 이 경우 사용자는 2D 영상을 시청할 수 있다. 또는, 좌안용 표시 장치(12)는 좌안 영상을 표시하고 우안용 표시장치(11)는 우안 영상을 표시할 수 있으며, 이 경우 사용자는 입체 영상을 시청할 수 있다. 좌안용 표시 장치(12)와 우안용 표시 장치(11) 각각은 전술한 도 1 내지 도 14에 따른 표시 장치로 이루어질 수 있다. 이때, 도 1 내지 도 14에서 화상이 표시되는 면에 해당하는 상측 부분, 예로서 컬러필터층(400)이 상기 렌즈 어레이(13)와 마주하게 된다.
렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)와 좌안용 표시 장치(12) 각각과 이격되면서 좌안 접안 렌즈(20a)와 좌안용 표시 장치(12) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)의 전방 및 좌안용 표시 장치(12)의 후방에 위치할 수 있다. 또한, 렌즈 어레이(13)는 우안 접안 렌즈(20b)와 우안용 표시 장치(11) 각각과 이격되면서 우안 접안 렌즈(20b)와 우안용 표시 장치(11) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 렌즈 어레이(13)는 우안 접안 렌즈(20b)의 전방 및 우안용 표시 장치(11)의 후방에 위치할 수 있다.
렌즈 어레이(13)는 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array)일 수 있다. 렌즈 어레이(13)는 핀홀 어레이(Pin Hole Array)로 대체될 수 있다. 렌즈 어레이(13)로 인해 좌안용 표시장치(12) 또는 우안용 표시장치(11)에 표시되는 영상은 사용자에게 확대되어 보일 수 있다.
좌안 접안 렌즈(20a)에는 사용자의 좌안(LE)이 위치하고, 우안 접안 렌즈(20b)에는 사용자의 우안(RE)이 위치할 수 있다.
도 15c에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 AR(Augmented Reality) 구조의 헤드 장착형 표시 장치는 좌안용 표시 장치(12), 렌즈 어레이(13), 좌안 접안 렌즈(20a), 투과 반사부(14), 및 투과창(15)을 포함하여 이루어진다. 도 15c에는 편의상 좌안쪽 구성만을 도시하였으며, 우안쪽 구성도 좌안쪽 구성과 동일하다.
좌안용 표시 장치(12), 렌즈 어레이(13), 좌안 접안 렌즈(20a), 투과 반사부(14), 및 투과창(15)은 전술한 수납 케이스(10)에 수납된다.
좌안용 표시 장치(12)는 투과창(15)을 가리지 않으면서 투과 반사부(14)의 일측, 예로서 상측에 배치될 수 있다. 이에 따라서, 좌안용 표시 장치(12)가 투과창(15)을 통해 보이는 외부 배경을 가리지 않으면서 투과 반사부(14)에 영상을 제공할 수 있다.
좌안용 표시 장치(12)는 전술한 도 1 내지 도 14에 따른 표시 장치로 이루어질 수 있다. 이때, 도 1 내지 도 14에서 화상이 표시되는 면에 해당하는 상측 부분, 예로서 컬러필터층(400)가 투과 반사부(14)와 마주하게 된다.
렌즈 어레이(13)는 좌안 접안 렌즈(20a)와 투과반사부(14) 사이에 구비될 수 있다.
좌안 접안 렌즈(20a)에는 사용자의 좌안이 위치한다.
투과 반사부(14)는 렌즈 어레이(13)와 투과창(15) 사이에 배치된다. 투과 반사부(14)는 광의 일부를 투과시키고, 광의 다른 일부를 반사시키는 반사면(14a)을 포함할 수 있다. 반사면(14a)은 좌안용 표시 장치(12)에 표시된 영상이 렌즈 어레이(13)로 진행하도록 형성된다. 따라서, 사용자는 투과층(15)을 통해서 외부의 배경과 좌안용 표시 장치(12)에 의해 표시되는 영상을 모두 볼 수 있다. 즉, 사용자는 현실의 배경과 가상의 영상을 겹쳐 하나의 영상으로 볼수 있으므로, 증강현실(Augmented Reality, AR)이 구현될 수 있다.
투과층(15)은 투과 반사부(14)의 전방에 배치되어 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시장치 110: 표시패널
111: 제1 기판 112: 제2 기판
140: 소스 드라이브 IC 150: 연성필름
160: 회로보드 170: 타이밍 제어부
180: 전원 라인 190: 광 가이드 구조물
210: 제1 전극 220: 제1 발광층
230: 제2 전극 240: 제2 발광층
250: 제3 전극 300: 봉지층
400: 컬러필터층

Claims (23)

  1. 제1 발광 영역 및 제2 발광 영역을 포함하는 복수의 서브 화소들이 구비된 기판;
    상기 기판 상에서 상기 복수의 서브 화소들 각각의 제1 발광 영역에 구비된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 구비된 제1 발광층;
    상기 제1 발광층 상에 구비된 제2 전극;
    상기 제2 전극 상에 구비된 제2 발광층;
    상기 제2 발광층 상에 구비된 제3 전극; 및
    상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 구비되어, 상기 제1 발광층에서 발광한 광이 상기 제2 발광 영역으로 방출되도록 가이드하는 광 가이드 구조물을 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극은 반사 전극이고, 상기 제1 전극 및 상기 제3 전극은 투명 전극인 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 전극은 상기 제1 발광층에서 발광한 광을 상기 광 가이드 구조물 방향으로 반사시키는 표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 전극은 상기 제2 발광층에서 발광한 광을 상기 제3 전극 방향으로 반사시키는 표시장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 전극은 캐소드 전극이고, 상기 제1 및 상기 제3 전극은 애노드 전극인 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 발광층에서 발광한 광은 상기 제1 발광 영역으로 방출되는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광 가이드 구조물은 제1 폭을 가진 하면, 상기 제1 폭 보다 큰 제2 폭을 가진 상면, 상기 하면과 상기 상면을 연결하는 제1 경사면과 제2 경사면을 포함하는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광 가이드 구조물은,
    상기 제1 전극 아래에서 상기 하면, 상기 제1 경사면 및 상기 제2 경사면으로 이루어진 반사 공간을 형성하고, 상기 제1 발광층에서 발광된 광을 상기 반사 공간에서 반사시켜 상기 제2 발광 영역으로 가이드하는 반사체; 및
    상기 반사 공간을 채우는 유전체를 포함하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판 상에 구비되고, 액티브층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진 제1 구동 박막 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 광 가이드 구조물의 반사체는 상기 제1 구동 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극에 접속되는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광 가이드 구조물의 반사체는 상기 제1 전극과 상기 제1 구동 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극을 전기적으로 연결하는 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 구비되고, 액티브층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진 제2 구동 박막 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제3 전극은 상기 제2 구동 박막 트랜지스터에 접속되는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3 전극은 인접한 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소에 각각 형성되고, 상기 제1 서브 화소에 구비된 제3 전극과 상기 제2 서브 화소에 구비된 제3 전극은 서로 연결되어 하나의 제2 구동 박막 트랜지스터와 접속하는 표시장치.표시장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 광 가이드 구조물의 반사체와 직접 접촉하는 표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 광 가이드 구조물은 상기 제1 전극과 중첩된 제1 영역 및 상기 제1 전극과 중첩되지 않는 제2 영역을 포함하는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 발광 영역은 상기 광 가이드 구조물의 제2 영역 내에 형성되는 표시장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광층은 제1 색 파장대의 광 및 상기 2 색 파장대의 광을 발광하고, 상기 제2 발광층은 제3 색 파장대의 광을 발광하고,
    상기 제1 발광 영역은 상기 제3 색 파장대의 광을 방출하고, 상기 제2 발광 영역은 상기 제1 색 파장대의 광 및 상기 2 색 파장대의 광 중 일부만 방출하는 표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 광 가이드 구조물 상에서 상기 복수의 서브 화소들 각각의 제2 발광 영역에 대응되도록 배치되고, 상기 제1 발광층에서 발광한 광이 입사되면 상기 제1 색 파장대의 광 및 상기 2 색 파장대의 광 중 일부만 방출하는 컬러필터를 더 포함하는 표시장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 서브 화소들은 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 포함하고,
    상기 컬러필터는 상기 제1 서브 화소의 제2 발광 영역에 대응되도록 배치된 제1 컬러필터, 및 상기 제2 서브 화소의 제2 발광 영역에 대응되도록 배치된 제2 컬러필터를 포함하고,
    상기 제1 컬러필터는 상기 제1 색 파장대의 광 및 상기 2 색 파장대의 광 중 상기 제1 색 파장대의 광만 방출하고, 상기 제2 컬러필터는 상기 제1 색 파장대의 광 및 상기 2 색 파장대의 광 중 상기 2 색 파장대의 광만 방출하는 표시장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 서브 화소들은 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소를 포함하고,
    상기 제1 서브 화소 및 상기 제2 서브 화소는 제1 색 파장대의 광, 제2 색 파장대의 광 및 제3 색 파장대의 광을 방출하는 표시장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소의 제1 발광층은 제1 색 파장대의 광을 발광하고, 상기 제2 서브 화소의 제1 발광층은 제2 색 파장대의 광을 발광하는 표시장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소의 제2 발광층 및 상기 제2 서브 화소의 제2 발광층 각각은 제3 색 파장대의 광을 발광하는 표시장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 기판 사이에 구비되고, 패드로부터 전원을 공급받는 전원 라인을 더 포함하고,
    상기 제2 전극은 컨택홀을 통해 상기 전원 라인에 접속되는 표시장치.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 전방에 배치되어 상기 서브 화소들에 표시되는 영상을 확대하기 위한 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어레이, 및 상기 기판과 상기 렌즈 어레이를 수납하기 위한 수납 케이스를 추가로 포함하는, 표시장치.
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