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KR102698880B1 - 표시 장치 및 표시 장치의 제조방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 제조방법 Download PDF

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KR102698880B1
KR102698880B1 KR1020190055838A KR20190055838A KR102698880B1 KR 102698880 B1 KR102698880 B1 KR 102698880B1 KR 1020190055838 A KR1020190055838 A KR 1020190055838A KR 20190055838 A KR20190055838 A KR 20190055838A KR 102698880 B1 KR102698880 B1 KR 102698880B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 제1화소를 구비하는 제1표시영역, 및 제2화소와 투과부를 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판; 상기 제1화소에 포함된 제1화소전극 및 제1발광층; 상기 제2화소에 포함된 제2화소전극 및 제2발광층; 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역에 일체로 배치된 대향전극; 및 상기 대향전극 상부에 배치된 상부층;을 포함하며, 상기 대향전극 및 상기 상부층은 상기 투과부에 대응하는 개구영역을 구비하고, 상기 상부층은, 상기 투과부에 인접하게 배치되고 주변 두께보다 두껍게 형성된 볼록부를 구비하는, 표시 장치를 개시한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 제조방법{Display apparatus and the method of the manufacturing the same}
본 발명의 실시예들은 표시 장치에 관한 것이다.
근래에 표시 장치는 그 용도가 다양해지고 있다. 또한, 표시 장치의 두께가 얇아지고 무게가 가벼워 그 사용의 범위가 광범위해지고 있는 추세이다.
표시 장치가 다양하게 활용됨에 따라 표시 장치의 형태를 설계하는데 다양한 방법이 있을 수 있고, 또한 표시 장치에 접목 또는 연계할 수 있는 기능이 증가하고 있다.
본 발명의 실시예들은 제1표시영역의 내측에 센서 등이 배치될 수 있는 제2표시영역을 구비한 표시 장치를 제공할 수 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는, 제1화소를 구비하는 제1표시영역, 및 제2화소와 투과부를 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판; 상기 제1화소에 포함된 제1화소전극 및 제1발광층; 상기 제2화소에 포함된 제2화소전극 및 제2발광층; 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역에 일체로 배치된 대향전극; 및 상기 대향전극 상부에 배치된 상부층;을 포함하며, 상기 대향전극 및 상기 상부층은 상기 투과부에 대응하는 개구영역를 구비하고, 상기 상부층은, 상기 투과부에 인접하게 배치되고 주변 두께보다 두껍게 형성된 볼록부를 구비하는, 표시 장치를 개시한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1화소전극 및 상기 대향전극 사이에 배치된 유기 기능층;을 더 포함하며, 상기 유기 기능층은 상기 투과부에 대응하여 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기 기능층의 상면에는 복수의 돌출 패턴이 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌출 패턴은 소정의 간격으로 이격되며, 상기 복수의 돌출 패턴 각각은 일 방향으로 연장될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2표시영역에 배치된 제2박막트랜지스터; 및 상기 기판과 상기 제2박막트랜지스터 사이에 배치된 하부전극층;을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1화소전극 및 상기 제2화소전극의 중앙부를 노출하고 가장자리를 덮는 화소정의막;을 더 포함하며, 상기 화소정의막은 상기 투과부에 대응하는 제1개구를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판과 상기 화소정의막 사이에 배치된 평탄화층;을 더 포함하며, 상기 평탄화층은 상기 투과부에 대응하는 제2개구를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1개구의 폭은 상기 제2개구의 폭보다 작게 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 상에 배치된 무기절연층;을 더 포함하며, 상기 무기절연층은 상기 투과부에 대응하는 제3개구를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구영역의 폭은 상기 제3개구의 폭보다 작게 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1표시영역 및 제2표시영역은 상기 기판과 대향하도록 배치된 봉지 기판에 의해서 밀봉될 수 있다.
일 실시예에 있어서,상기 상부층 상에 순차적으로 배치된 제1무기봉지층, 유기봉지층, 및 제2무기봉지층을 포함하는 박막봉지층;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 표시요소를 포함하는 화소, 및 투과부가 배치되는 기판; 상기 화소에 포함된 화소전극 및 발광층; 상기 발광층 상에 배치된 대향전극; 상기 대향전극 상부에 배치된 상부층;을 포함하며, 상기 대향전극 및 상기 상부층은 상기 투과부에 대응하는 개구영역을 구비하며, 상기 상부층은, 상기 투과부에 인접하게 배치되고 주변 두께보다 두껍게 형성된 볼록부를 구비하는, 표시 장치를 개시한
일 실시예에 있어서, 상기 화소전극 및 상기 대향전극 사이에 배치된 유기 기능층;을 더 포함하며, 상기 유기 기능층은 상기 투과부에 대응하여 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기 기능층의 상면에는 복수의 돌출 패턴이 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 제1화소를 구비하는 제1표시영역, 및 제2화소와 투과부를 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판을 구비한 표시 장치의 제조방법에 있어서, 상기 기판 상면에 상기 제1표시영역 및 제2표시영역에 대향전극 및 상부층을 형성하는 단계; 상기 기판의 하면에서 상기 투과부에 대응하는 대향전극 영역으로 적외선 파장의 레이저 광을 조사하는 단계; 및 상기 레이저 광이 조사된 대향전극 영역이 상기 기판으로부터 박리(lift-off)되어, 대향전극 및 상부층에 개구영역이 형성되는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조방법을 개시한다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부층은 상기 레이저 광에 의해서 상기 투과부 주변에 볼록부가 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 레이저 광의 파장은 1000 nm ~ 1100 nm 일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판부터 상기 대향전극 하부에 배치된 층들의 상기 레이저 광의 흡수율은 20% 이하일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 투과부에 대응하여 배치된 유기 기능층;을 더 포함하며, 상기 유기 기능층에는 상기 레이저 광에 의해 형성된 돌출 패턴이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르는 표시 장치는, 센서 등과 같은 컴포넌트와 대응되는 제2표시영역에 화소부 및 광 투과율을 향상시킨 투과부를 배치시켜, 컴포넌트가 동작할 수 있는 환경을 만드는 동시에 컴포넌트와 중첩되는 영역에 이미지를 구현할 수 있다.
이에 따라, 다양한 기능을 가지는 동시에 품질이 향상될 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다. 그러나, 전술한 효과는 예시적인 것으로, 실시예들에 따른 효과는 후술하는 내용을 통해 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 영역 및/또는 센서 영역에 배치될 수 있는 화소의 등가 회로도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 표시 영역 및/또는 센서 영역에 배치될 수 있는 화소의 등가 회로도이다.
도 5는 도 3의 제2표시영역의 일부를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 6a는 도 3의 I-I'선 및 도 4의 II-II' 선에 따르는 개략적인 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 III 부분의 확대도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 나타낸 단면도이다.
도 8a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 8b은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 8c은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 14a 및 도 14b는 대향전극을 박리한 후, 투과부(TA) 근처를 촬영한 이미지이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 이미지를 구현하는 제1표시영역(DA)과 이미지를 구현하지 않는 비제1표시영역(NDA)을 포함한다. 표시 장치(1)는 제1표시영역(DA)에 배치된 복수의 제1화소(Pm)들에서 방출되는 빛을 이용하여 메인 이미지를 제공할 수 있다.
표시 장치(1)는 제2표시영역(SA)을 포함한다. 제2표시영역(SA)은 도 2를 참조하여 후술할 바와 같이 그 하부에 적외선, 가시광선이나 음향 등을 이용하는 센서와 같은 컴포넌트가 배치되는 영역일 수 있다. 제2표시영역(SA)은 컴포넌트로부터 외부로 출력되거나 외부로부터 컴포넌트를 향해 진행하는 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과부(TA)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 제2표시영역(SA)을 통해 적외선이 투과하는 경우, 광 투과율은 약 30% 이상, 보다 바람직하게 50% 이상이거나, 75% 이상이거나 80% 이상이거나, 85% 이상이거나, 90% 이상일 수 있다.
본 실시예에서, 제2표시영역(SA)에는 복수의 제2화소(Pa)들이 배치될 수 있으며, 상기 복수의 제2화소(Pa)들에서 방출되는 빛을 이용하여 소정의 이미지를 제공할 수 있다. 제2표시영역(SA)에서 제공되는 이미지는 보조 이미지로 제1표시영역(DA)에서 제공하는 이미지에 비해서 해상도가 낮을 수 있다. 즉, 제2표시영역(SA)은 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과부(TA)를 구비하는 바, 단위 면적 당 배치될 수 있는 제2화소(Pa)들의 수가 제1표시영역(DA)에 단위 면적 당 배치되는 제1화소(Pm)들의 수에 비해 적을 수 있다.
제2표시영역(SA)은 제1표시영역(DA)의 일측에 배치될 수 있으며, 일 실시예로서 도 1은 제2표시영역(SA)은 제1표시영역(DA)의 상측에 배치되어, 제2표시영역(SA)이 비제1표시영역(NDA)과 제1표시영역(DA) 사이에 배치되는 것을 도시한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제2표시영역(SA)는 제1표시영역(DA)에 의해서 둘러싸이도록 배치될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 표시 장치는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 무기 EL 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display Apparutus), 퀀텀닷 발광 표시 장치 (Quantum dot Light Emitting Display Apparatus) 등과 같이 다양한 방식의 표시 장치가 사용될 수 있다.
도 1에서는 제2표시영역(SA)이 사각형인 제1표시영역(DA)의 상측에 배치된 것을 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1표시영역(DA)의 형상은 원형, 타원, 또는 삼각형이나 오각형 등과 같은 다각형일 수 있으며, 제2표시영역(SA)의 위치 및 개수도 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도로서, 도 1의 A-A'선에 따른 단면에 대응할 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 표시요소를 포함하는 표시 패널(10), 및 제2표시영역(SA)에 대응하는 컴포넌트(20)를 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 기판(100), 기판(100) 상에 배치된 표시요소층(200), 상기 표시요소층(200)을 밀봉하는 밀봉부재로써 박막봉지층(300)을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(10)은 기판(100)에 하부에 배치된 하부보호필름(175)을 더 포함할 수 있다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelene n napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 전술한 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
표시요소층(200)은 박막트랜지스터(TFT, TFT')를 포함하는 회로층, 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED), 및 이들 사이의 절연층(IL, IL')을 포함할 수 있다.
제1표시영역(DA)에는 메인 박막트랜지스터(TFT) 및 이와 연결된 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)를 포함하는 제1화소(Pm)가 배치되며, 제2표시영역(SA)에는 제2박막트랜지스터(TFT') 및 이와 연결된 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)를 포함하는 제2화소(Pa)가 배치될 수 있다.
또한, 제2표시영역(SA)에는 제2박막트랜지스터(TFT') 및 표시요소가 배치되지 않는 투과부(TA)가 배치될 수 있다. 투과부(TA)는 컴포넌트(20)로부터 방출되는 빛/신호 나 컴포넌트(20)로 입사되는 빛/신호가 투과(tansmission)되는 영역으로 이해할 수 있다.
컴포넌트(20)는 제2표시영역(SA)에 위치할 수 있다. 컴포넌트(20)는 빛이나 음향을 이용하는 전자요소일 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)는 적외선 센서와 같이 광을 수광하여 이용하는 센서, 빛이나 음향을 출력하고 감지하여 거리를 측정하거나 지문 등을 인식하는 센서, 빛을 출력하는 소형 램프이거나, 소리를 출력하는 스피커 등일 수 있다. 빛을 이용하는 전자요소의 경우, 가시광, 적외선광, 자외선광 등 다양한 파장 대역의 빛을 이용할 수 있음은 물론이다. 제2표시영역(SA)에 배치된 컴포넌트(20)의 수는 복수로 구비될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)로써 발광소자 및 수광소자가 하나의 제2표시영역(SA)에 함께 구비될 수 있다. 또는, 하나의 컴포넌트(20)에 발광부 및 수광부가 동시에 구비될 수 있다.
제2표시영역(SA)에는 하부전극층(BSM)이 배치될 수 있다. 하부전극층(BSM)은 제2박막트랜지스터(TFT')의 하부에 대응하도록 배치될 수 있다. 이러한 하부전극층(BSM)은 외부 광이 제2박막트랜지스터(TFT') 등이 포함된 제2화소(Pa)에 도달하는 것을 차단할 수 있다. 예컨대, 하부전극층(BSM)은 컴포넌트(20)로부터 출사되는 광이 제2화소(Pa)에 도달하는 것을 차단할 수 있다.
일부 실시예에서, 하부전극층(BSM)에는 정전압 또는 신호가 일가되어, 정전기 방전에 의한 화소회로의 손상을 방지할 수 있다.
박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2는 제1 및 제2무기봉지층(310, 330)과 이들 사이의 유기봉지층(320)을 나타낸다.
제1 및 제2무기봉지층(310, 330)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 타탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 아연옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
하부보호필름(175)은 기판(100)의 하부에 부착되어, 기판(100)을 지지하고 보호하는 역할을 할 수 있다. 하부보호필름(175)는 제2표시영역(SA)에 대응하는 개구(175OP)를 구비할 수 있다. 하부보호필름(175)에 개구(175OP)를 구비함으로써, 제2표시영역(SA)의 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 하부보호필름(175)는 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하여 구비될 수 있다.
제2표시영역(SA)의 면적은 컴포넌트(20)가 배치되는 면적에 비해서 크게 구비될 수 있다. 이에 따라, 하부보호필름(175)에 구비된 개구(175OP)의 면적은 상기 제2표시영역(SA)의 면적과 일치하지 않을 수 있다. 예컨대, 개구(175OP)의 면적은 제2표시영역(SA)의 면적에 비해 작게 구비될 수 있다.
또한, 제2표시영역(SA)에는 복수의 컴포넌트(20)가 배치될 수 있다. 상기 복수의 컴포넌트(20)는 서로 기능을 달리할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 표시 패널(10) 상에는 터치입력을 감지하는 입력감지부재, 편광자(polarizer)와 지연자(retarder) 또는 컬러필터와 블랙매트릭스를 포함하는 반사 방지부재, 및 투명한 윈도우와 같은 구성요소가 더 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 표시요소층(200)을 밀봉하는 봉지부재로 박막봉지층(300)을 이용한 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 표시요소층(200)을 밀봉하는 부재로써, 실런트 또는 프릿에 의해서 기판(100)과 합착되는 밀봉기판을 이용할 수도 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3a를 참조하면, 표시 패널(10)은 제1표시영역(DA)에 배치되며, 복수의 제1화소(Pm)들을 포함한다. 제1화소(Pm)들은 각각 유기발광다이오드와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 각 제1화소(Pm)는 유기발광다이오드를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 제1화소(Pm)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 부화소로 이해할 수 있다. 제1표시영역(DA)은 앞서 도 2를 참조하여 설명한 봉지부재로 커버되어 외기 또는 수분 등으로부터 보호될 수 있다.
제2표시영역(SA)은 제1표시영역(DA)의 일측에 배치될 수 있으며, 제2표시영역(SA)에는 복수의 제2화소(Pa)들이 배치된다. 제2화소(Pa)들은 각각 유기발광다이오드와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 각 제2화소(Pa)는 유기발광다이오드를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 제2화소(Pa)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 부화소로 이해할 수 있다. 한편, 제2표시영역(SA)에는 제2화소(Pa)들 사이에 배치되는 투과부(TA)가 구비될 수 있다. 표시 패널(10)의 제2표시영역(SA)의 하부 대응하여 적어도 하나의 컴포넌트(20)가 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 하나의 제1화소(Pm)와 하나의 제2화소(Pa)는 동일한 화소 회로를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1화소(Pm)에 포함되는 화소 회로와 제2화소(Pa)에 포함되는 화소 회로는 서로 다를 수 있음은 물론이다.
제2표시영역(SA)은 투과부(TA)를 구비하고 있는 바, 제2표시영역(SA)의 해상도는 제1표시영역(DA) 보다 작을 수 있다. 예컨대, 제2표시영역(SA)의 해상도는 제1표시영역(DA)의 약 1/2일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1표시영역(DA)의 해상도는 400ppi 이상이고, 제2표시영역(SA)의 해상도는 약 200ppi 일 수 있다.
각 화소(Pm, Pa)는 비제1표시영역에 배치된 외곽회로들과 전기적으로 연결될 수 있다. 비제1표시영역(NDA)에는 제1스캔 구동회로(110), 제2스캔 구동회로(120), 단자(140), 데이터 구동회로(150), 제1전원공급배선(160), 및 제2전원공급배선(170)이 배치될 수 있다.
제1스캔 구동회로(110)는 스캔라인(SL)을 통해 각 화소(Pm, Pa)에 스캔 신호를 제공할 수 있다. 제1스캔 구동회로(110)는 발광 제어선(EL)을 통해 각 화소에 발광 제어 신호를 제공할 수 있다. 제2스캔 구동회로(120)는 제1표시영역(DA)을 사이에 두고 제1스캔 구동회로(110)와 나란하게 배치될 수 있다. 제1표시영역(DA)에 배치된 화소(Pm, Pa)들 중 일부는 제1스캔 구동회로(110)와 전기적으로 연결될 수 있고, 나머지는 제2스캔 구동회로(120)에 연결될 수 있다. 다른 실시예로, 제2스캔 구동회로(120)는 생략될 수 있다.
단자(140)는 기판(100)의 일 측에 배치될 수 있다. 단자(140)는 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어 인쇄회로기판(PCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)의 단자(PCB-P)는 표시 패널(10)의 단자(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)은 제어부(미도시)의 신호 또는 전원을 표시 패널(10)로 전달한다. 제어부에서 생성된 제어 신호는 인쇄회로기판(PCB)을 통해 제1 및 제2 스캔 구동회로(110, 120)에 각각 전달될 수 있다. 제어부는 제1 및 제2연결배선(161, 171)을 통해 제1 및 제2전원공급배선(160, 170)에 각각 제1 및 제2 전원(ELVDD, ELVSS, 후술할 도 4a, 4b 참조)을 제공할 수 있다. 제1전원전압(ELVDD)은 제1전원공급배선(160)과 연결된 구동전압선(PL)을 통해 각 화소(Pm, Pa)에 제공되고, 제2전원전압(ELVSS)은 제2전원공급배선(170)과 연결된 각 화소(Pm, Pa)의 대향전극에 제공될 수 있다.
데이터 구동회로(150)는 데이터선(DL)에 전기적으로 연결된다. 데이터 구동회로(150)의 데이터 신호는 단자(140)에 연결된 연결배선(151) 및 연결배선(151)과 연결된 데이터선(DL)을 통해 각 화소(Pm, Pa)에 제공될 수 있다. 도 3은 데이터 구동회로(150)가 인쇄회로기판(PCB)에 배치된 것을 도시하지만, 다른 실시예로, 데이터 구동회로(150)는 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 데이터 구동회로(150)는 단자(140)와 제1전원공급배선(160) 사이에 배치될 수 있다.
제1전원공급배선(160, first power supply line)은 제1표시영역(DA)을 사이에 두고 x방향을 따라 나란하게 연장된 제1서브배선(162) 및 제2서브배선(163)을 포함할 수 있다. 제2전원공급배선(170, second power supply line)은 일측이 개방된 루프 형상으로 제1표시영역(DA)을 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
도 3a에서는 제2표시영역(SA)이 제1표시영역(DA)에 일측에 배치된 것으로 도시되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 3b에 도시된 바와 같이 제2표시영역(SA)은 그 하부에 배치되는 센서 등에 대응되는 영역으로 구비될 수 있다. 이 경우, 제2표시영역(SA)는 제1표시영역(DA)의 내측에 배치되어, 제1표시영역(DA)으로 둘러싸일 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널에 포함될 수 있는 제1화소 및/또는 제2화소의 등가회로도들이다.
도 4a를 참조하면, 각 화소(Pm, Pa)는 스캔라인(SL) 및 데이터선(DL)에 연결된 화소회로(PC) 및 화소회로(PC)에 연결된 유기발광소자(OLED)를 포함한다.
화소회로(PC)는 구동 박막트랜지스터(T1), 스위칭 박막트랜지스터(T2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)는 스캔라인(SL) 및 데이터선(DL)에 연결되며, 스캔라인(SL)을 통해 입력되는 스캔 신호(Sn)에 따라 데이터선(DL)을 통해 입력된 데이터 신호(Dm)를 구동 박막트랜지스터(T1)로 전달한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 박막트랜지스터(T2) 및 구동전압선(PL)에 연결되며, 스위칭 박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압선(PL)에 공급되는 제1전원전압(ELVDD, 또는 구동전압)의 차이에 해당하는 전압을 저장한다.
구동 박막트랜지스터(T1)는 구동전압선(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압선(PL)으로부터 유기발광소자(OLED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 유기발광소자(OLED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다.
도 4a에서는 화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터 및 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 4b에 도신된 바와 같이, 화소회로(PC)는 7개의 박막트랜지스터 및 1개의 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 각 화소(Pm, Pa)는 화소회로(PC) 및 화소회로(PC)에 연결된 유기발광다이오드(OLED)를 포함한다. 화소회로(PC)는 복수의 박막트랜지스터들 및 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 포함할 수 있다. 박막트랜지스터들 및 스토리지 커패시터는 신호선(SL, SL-1, EL, DL), 초기화전압선(VL), 및 구동전압선(PL)에 연결될 수 있다.
도 4b에서는 각 화소(Pm, Pa)가 신호선(SL, SL-1, EL, DL), 초기화전압선(VL), 및 구동전압선(PL)에 연결된 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 신호선(SL, SL-1, EL, DL) 중 적어도 어느 하나, 초기화전압선(VL)과 구동전압선(PL) 등은 이웃하는 화소들에서 공유될 수 있다.
복수의 박막트랜지스터는 구동 박막트랜지스터(driving TFT, T1), 스위칭 박막트랜지스터(switching TFT, T2), 보상 박막트랜지스터(T3), 제1초기화 박막트랜지스터(T4), 동작제어 박막트랜지스터(T5), 발광제어 박막트랜지스터(T6) 및 제2초기화 박막트랜지스터(T7)를 포함할 수 있다.
신호선은 스캔신호(Sn)를 전달하는 스캔라인(SL), 제1초기화 박막트랜지스터(T4)와 제2초기화 박막트랜지스터(T7)에 이전 스캔신호(Sn-1)를 전달하는 이전 스캔라인(SL-1), 동작제어 박막트랜지스터(T5) 및 발광제어 박막트랜지스터(T6)에 발광제어신호(En)를 전달하는 발광 제어선(EL), 스캔라인(SL)과 교차하며 데이터신호(Dm)를 전달하는 데이터선(DL)을 포함한다. 구동전압선(PL)은 구동 박막트랜지스터(T1)에 구동전압(ELVDD)을 전달하며, 초기화전압선(VL)은 구동 박막트랜지스터(T1) 및 화소전극을 초기화하는 초기화전압(Vint)을 전달한다.
구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극(Cst1)에 연결되어 있고, 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)은 동작제어 박막트랜지스터(T5)를 경유하여 하부 구동전압선(PL)에 연결되어 있으며, 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1)은 발광제어 박막트랜지스터(T6)를 경유하여 메인 유기발광소자(OLED)의 화소전극과 전기적으로 연결되어 있다. 구동 박막트랜지스터(T1)는 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터신호(Dm)를 전달받아 메인 유기발광소자(OLED)에 구동전류(IOLED)를 공급한다.
스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 게이트전극(G2)은 스캔라인(SL)에 연결되어 있고, 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 소스전극(S2)은 데이터선(DL)에 연결되어 있으며, 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 드레인전극(D2)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)에 연결되어 있으면서 동작제어 박막트랜지스터(T5)를 경유하여 하부 구동전압선(PL)에 연결되어 있다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)는 스캔라인(SL)을 통해 전달받은 스캔신호(Sn)에 따라 턴-온되어 데이터선(DL)으로 전달된 데이터신호(Dm)를 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)으로 전달하는 스위칭 동작을 수행한다.
보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 게이트전극(G3)은 스캔라인(SL)에 연결되어 있고, 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 소스전극(S3)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1)에 연결되어 있으면서 발광제어 박막트랜지스터(T6)를 경유하여 유기발광소자(OLED)의 화소전극과 연결되어 있고, 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 드레인전극(D3)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극(Cst1), 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 드레인전극(D4) 및 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 연결되어 있다. 보상 박막트랜지스터(T3)는 스캔라인(SL)을 통해 전달받은 스캔신호(Sn)에 따라 턴-온되어 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)과 구동 드레인전극(D1)을 전기적으로 연결하여 구동 박막트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킨다.
제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 게이트전극(G4)은 이전 스캔라인(SL-1)에 연결되어 있고, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 소스전극(S4)은 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 드레인전극(D7)과 초기화전압선(VL)에 연결되어 있으며, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 드레인전극(D4)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극(Cst1), 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 드레인전극(D3) 및 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 연결되어 있다. 제1초기화 박막트랜지스터(T4)는 이전 스캔라인(SL-1)을 통해 전달받은 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 턴-온되어 초기화전압(Vint)을 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 전달하여 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)의 전압을 초기화시키는 초기화동작을 수행한다.
동작제어 박막트랜지스터(T5)의 동작제어 게이트전극(G5)은 발광 제어선(EL)에 연결되어 있으며, 동작제어 박막트랜지스터(T5)의 동작제어 소스전극(S5)은 하부 구동전압선(PL)과 연결되어 있고, 동작제어 박막트랜지스터(T5)의 동작제어 드레인전극(D5)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1) 및 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 드레인전극(D2)과 연결되어 있다.
발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 게이트전극(G6)은 발광 제어선(EL)에 연결되어 있고, 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 소스전극(S6)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1) 및 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 소스전극(S3)에 연결되어 있으며, 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 드레인전극(D6)은 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 소스전극(S7) 및 유기발광소자(OLED)의 화소전극에 전기적으로 연결되어 있다.
동작제어 박막트랜지스터(T5) 및 발광제어 박막트랜지스터(T6)는 발광 제어선(EL)을 통해 전달받은 발광제어신호(En)에 따라 동시에 턴-온되어, 구동전압(ELVDD)이 메인 유기발광소자(OLED)에 전달되어 유기발광소자(OLED)에 구동전류(IOLED)가 흐르도록 한다.
제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 게이트전극(G7)은 이전 스캔라인(SL-1)에 연결되어 있고, 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 소스전극(S7)은 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 드레인전극(D6) 및 메인 유기발광소자(OLED)의 화소전극에 연결되어 있으며, 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 드레인전극(D7)은 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 소스전극(S4) 및 초기화전압선(VL)에 연결되어 있다. 제2초기화 박막트랜지스터(T7)는 이전 스캔라인(SL-1)을 통해 전달받은 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 턴-온되어 메인 유기발광소자(OLED)의 화소전극을 초기화시킨다.
도 4b에서는 제1초기화 박막트랜지스터(T4)와 제2초기화 박막트랜지스터(T7)가 이전 스캔라인(SL-1)에 연결된 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)는 이전 스캔라인(SL-1)에 연결되어 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 구동하고, 제2초기화 박막트랜지스터(T7)는 별도의 신호선(예컨대, 이후 스캔라인)에 연결되어 상기 신호선에 전달되는 신호에 따라 구동될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극(Cst2)은 구동전압선(PL)에 연결되어 있으며, 유기발광소자(OLED)의 대향전극은 공통전압(ELVSS)에 연결되어 있다. 이에 따라, 유기발광소자(OLED)는 구동 박막트랜지스터(T1)로부터 구동전류(IOLED)를 전달받아 발광함으로써 화상을 표시할 수 있다.
도 4b에서는 보상 박막트랜지스터(T3)와 제1초기화 박막트랜지스터(T4)가 듀얼 게이트전극을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 보상 박막트랜지스터(T3)와 제1초기화 박막트랜지스터(T4)는 한 개의 게이트전극을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)는 동일한 화소 회로(PC)를 구비할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)는 다fms 구조의 화소 회로(PC)를 구비할 수도 있다. 예컨대, 제1화소(Pm)는 도 4b의 화소 회로를 채용하고, 제2화소(Pa)는 도 4a의 화소 회로를 채용할 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 5는 도 3의 제2표시영역(SA)의 일부를 나타낸 개략적인 평면도이고, 도 6a는 도 3의 I-I'선 및 도 4의 II-II' 선에 따르는 개략적인 단면도이다. 도 6b는 도 6a의 III 부분의 확대도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시장치의 제2표시영역(SA)에는 제2화소(Pa)들 및 투과부(TA)들이 배치된다. 소정의 제2화소(Pa)들은 연속적으로 배치되어 하나의 화소그룹(Pg)를 형성할 수 있다. 화소그룹(Pg)에는 적어도 하나의 제2화소(Pa)가 포함될 수 있다. 도 5에 있어서, 하나의 화소그룹(Pg)에는 2열로 배치된 4개의 제2화소(Pa)가 포함된 것으로 도시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 하나의 화소그룹(Pg)에 포함되는 제2화소(Pa)의 개수 및 배치는 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 하나의 화소그룹(Pg)에는 1열로 나란히 배치된 3개의 제2화소(Pa)가 포함될 수 있다. 또는, 하나의 화소그룹(Pg)에는 4열로 배치된 8개의 제2화소(Pa)가 포함될 수 있다. 제2화소(Pa)들은 스트라이프 배열, 모자익 배열, 펜타일 배열 등 다양한 배열로 배치될 수 있다.
투과부(TA)는 표시요소가 배치되지 않아 광 투과율이 높은 영역으로, 제2표시영역(SA)에 복수로 구비될 수 있다. 투과부(TA)는 제1방향(x) 및/또는 제2방향(y)을 따라 화소그룹(Pg)과 교번적으로 배치될 수 있다. 또는, 투과부(TA)들은 화소그룹(Pg)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또는, 제2화소(Pa)들은 투과부(TA)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시 장치는 제1표시영역(DA) 및 제2표시영역(SA)를 포함한다. 제1표시영역(DA)에는 제1화소(Pm)가 배치되고, 제2표시영역에는 제2화소(Pa) 및 투과부(TA)가 배치된다.
제1화소(Pm)은 메인 박막트랜지스터(TFT), 메인 스토리지 커패시터(Cst), 및 메인 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 제2화소(Pa)는 제2박막트랜지스터(TFT'), 보조 스토리지 커패시터(Cst'),및 보조 유기발광다이오드(OLED')를 포함할 수 있다. 투과부(TA)는 상기 투과부(TA)에 대응되도록 개구영역(TAH)을 구비할 수 있다.
제2표시영역(SA)의 하부에는 컴포넌트(20)가 배치될 수 있다. 컴포넌트(20)는 적외선을 송/수신하는 IR(Infra Red) 센서일 수 있다. 제2표시영역(SA)에는 투과부(TA)가 배치되고 있는 바, 컴포넌트(20)로부터 송/수신되는 적외선 신호가 투과될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)에서 방출되는 빛은 투과부(TA)를 통해 z방향을 따라 진행할 수 있고, 표시 장치 외부에서 발생하여 컴포넌트(20) 입사되는 빛은 투과부(TA)를 통해 -z방향을 따라 진행할 수 있다. 다른 실시예로, 컴포넌트(20)는 이미지를 촬상하는 이미지 센서일 수 있다. 일부 실시예에서, 컴포넌트(20)는 복수의 이미지 센서를 구비하여, 하나의 이미지 센서가 하나의 투과부(TA)에 대응하여 배치될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시 장치에 포함된 구성들이 적층된 구조에 대해서 설명하도록 한다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelene n napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyelene terepthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyalylate, PAR), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 전술한 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
버퍼층(111)은 기판(100) 상에 위치하여, 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(111)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 기판(100)과 버퍼층(111) 사이에는 외기의 침투를 차단하는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 버퍼층(111)은 실리콘산화물(SiO2) 또는 실리콘질화물(SiNX)으로 구비될 수 있다. 버퍼층(111)은 제1버퍼층(111a) 및 제2버퍼층(111b)이 적층되도록 구비될 수 있다.
제2표시영역(SA)에서, 제1버퍼층(111a)과 제2버퍼층(111b) 사이에는 하부전극층(BSM)이 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 하부전극층(BSM)은 기판(100)과 제1버퍼층(111a) 사이에 배치될 수도 있다. 하부전극층(BSM)은 제2박막트랜지스터(TFT')의 하부에 배치되어, 컴포넌트(20) 등 으로부터 방출되는 빛에 의해서 제2박막트랜지스터(TFT')의 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 하부전극층(BSM)은 다른 층에 배치된 배선(GCL)과 컨택홀을 통해 연결될 수 있다. 하부전극층(BSM)은 상기 배선(GCL)으로 부터 정전압 또는 신호를 제공받을 수 있다. 예컨대, 하부전극층(BSM)은 구동전압(ELVDD) 또는 스캔 신호를 제공받을 수 있다. 하부전극층(BSM)은 정전압 또는 신호를 제공받음에 따라 정전기 방전이 발생될 확률을 현저히 줄일 수 있다. 하부전극층(BSM)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 하부전극층(BSM)은 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
상기 버퍼층(111) 상부에는 메인 박막트랜지스터(TFT) 및 제2박막트랜지스터(TFT')가 배치될 수 있다. 메인 박막트랜지스터(TFT)는 제1반도체층(A1), 제1게이트전극(G1), 제1소스전극(S1), 제1드레인전극(D1)을 포함하고, 제2박막트랜지스터(TFT) 제2반도체층(A2), 제2게이트전극(G2), 제2소스전극(S2), 제2드레인전극(D2)을 포함한다. 메인 박막트랜지스터(TFT)는 제1표시영역(DA)의 메인 유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 메인 유기발광다이오드(OLED)를 구동할 수 있다. 제2박막트랜지스터(TFT')는 제2표시영역(SA)의 보조 유기발광다이오드(OLED')와 연결되어 보조 유기발광다이오드(OLED')를 구동할 수 있다.
제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 상기 버퍼층(111) 상에 배치되며, 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 채널영역과 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
제1반도체층(A1)은 상기 제2버퍼층(111b)을 사이에 두고 하부전극층(BSM)과 중첩할 수 있다. 일 실시예로서, 제1반도체층(A1)의 폭은 하부전극층(BSM)의 폭 보다 작게 형성될 수 있으며, 따라서 기판(100)에 수직한 방향에서 사영하였을 때 제1반도체층(A1)은 전체적으로 하부전극층(BSM)과 중첩할 수 있다.
제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)을 덮도록 제1게이트절연층(112)이 구비될 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1게이트절연층(112) 상부에는 상기 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)과 각각 중첩되도록 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)이 배치된다. 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)은 Mo의 단층일 수 있다.
제2게이트절연층(113)은 상기 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제2게이트절연층(113) 상부에는 메인 스토리지 커패시터(Cst)의 제1상부 전극(CE2) 및 보조 스토리지 커패시터(Cst')의 제2상부 전극(CE2')이 배치될 수 있다.
제1표시영역(DA)에서 제1상부 전극(CE2)은 그 아래의 제1게이트전극(G1)과 중첩할 수 있다. 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 제1게이트전극(G1) 및 제1상부 전극(CE2)은 메인 스토리지 커패시터(Cst)를 이룰 수 있다. 제1게이트전극(G1)은 메인 스토리지 커패시터(Cst)의 제1하부 전극(CE1)일 수 있다.
제2표시영역(SA)에서 제2상부 전극(CE2')은 그 아래의 제2게이트전극(G2)과 중첩할 수 있다. 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 제2게이트전극(G2) 및 제2상부 전극(CE2')은 보조 스토리지 커패시터(Cst')를 이룰 수 있다. 제1게이트전극(G1)은 보조 스토리지 커패시터(Cst')의 제2하부 전극(CE1')일 수 있다.
제1상부 전극(CE2) 및 제2상부 전극(CE2')은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
층간절연층(115)은 상기 제1상부 전극(CE2) 및 제2상부 전극(CE2')을 덮도록 형성될 수 있다. 층간절연층(115)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다.
제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113), 및 층간절연층(115)을 통칭하여 무기절연층(IL)이라 하면, 기판(100) 상에 무기절연층(IL)이 적층된 구조는 적외선 파장에 대해서 약 90% 이상의 투과율을 가질 수 있다. 예컨대, 기판(100) 및 무기절연층(IL)을 통과하는 900 nm 내지 1100 nm 의 파장의 광은 약 90% 투과율을 가질 수 있다.
소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)은 층간절연층(115) 상에 배치된다. 소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)를 덮도록 평탄화층(117)이 배치될 수 있다. 평탄화층(117)은 그 상부에 배치되는 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다.
평탄화층(117)은 유기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 이러한, 평탄화층(117)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다.
평탄화층(117)에는 메인 박막트랜지스터(TFT)의 제1소스전극(S1) 및 제1드레인전극(D1) 중 어느 하나를 노출시키는 개구부가 존재하며, 제1화소전극(221)은 상기 개구부를 통해 제1소스전극(S1) 또는 제1드레인전극(D1)과 컨택하여 메인 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 평탄화층(117)에는 제2박막트랜지스터(TFT')의 제2소스전극(S2) 및 제2드레인전극(D2) 중 어느 하나를 노출시키는 개구부를 포함하여, 제2화소전극(221')은 상기 개구부를 통해 제2소스전극(S2) 또는 제2드레인전극(D2)과 컨택하여 제2박막트랜지스터(TFT')와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로, 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조로 구비될 수 있다.
화소정의막(119)은 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221') 각각의 가장자리를 커버할 수 있다. 화소정의막(119)은 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221') 각각에 중첩하며, 화소의 발광영역을 정의하는 제1개구(OP1) 및 제2개구(OP2)를 포함한다. 화소정의막(119)은 화소전극(221, 221')의 가장자리와 화소전극(221, 221') 상부의 대향전극(223)의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(221, 221')의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 화소정의막(119)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
평탄화층(117) 및 화소정의막(119)를 유기절연층(OL)이라 하면, 유기절연층(OL)은 적외선 파장에 대해서 약 90% 이상의 투과율을 가질 수 있다. 예컨대, 유기절연층(OL)을 통과하는 900 nm 내지 1100 nm 의 파장의 광은 약 90% 투과율을 가질 수 있다.
화소정의막(119)의 제1개구(OP1) 및 제2개구(OP2)의 내부에는 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')에 각각 대응되도록 형성된 제1발광층(221b) 및 제2발광층(222b')이 배치된다. 제1발광층(222b)과 제2발광층(222b')은 고분자 물질 또는 저분자 물질을 포함할 수 있으며, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
제1발광층(222b)과 제2발광층(222b')의 상부 및/또는 하부에는 유기 기능층(222e)이 배치될 수 있다. 유기 기능층(222e)은 제1기능층(222a) 및/또는 제2기능층(222c)를 포함할 수 있다. 제1기능층(222a) 또는 제2기능층(222c)는 생략될 수 있다.
제1기능층(222a)은 제1발광층(222b)과 제2발광층(222b')의 하부에 배치될 수 있다. 제1기능층(222a)은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다. 제1기능층(222a)은 단층구조인 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)일 수 있다. 또는, 제1기능층(222a)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다. 제1기능층(222a)은 제1표시영역(DA)와 제2표시영역(SA)에 포함된 제1화소(Pm)들과 제2화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1기능층(222a)은 투과부(TA)에 대응하여 배치될 수 있다.
제2기능층(222c)은 상기 제1발광층(222b) 및 제2발광층(222b') 상부에 배치될 수 있다. 제2기능층(222c)은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다. 제2기능층(222c)은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2기능층(222c)은 제1표시영역(DA)와 제2표시영역(SA)에 포함된 제1화소(Pm)들과 제2화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2기능층(222c)은 투과부(TA)에 대응하여 배치될 수 있다.
제2기능층(222c) 상부에는 대향전극(223)이 배치된다. 대향전극(223)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 대향전극(223)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향전극(223)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 대향전극(223)은 제1표시영역(DA)와 제2표시영역(SA)에 포함된 제1화소(Pm)들과 제2화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
제1표시영역(DA)에 형성된 제1화소전극(221)으로부터 대향전극(223)까지의 층들은 메인 유기발광다이오드(OLED)를 이룰 수 있다. 제2표시영역(SA)에 형성된 제2화소전극(221')으로부터 대향전극(223)까지의 층들은 보조 유기발광다이오드(OLED')를 이룰 수 있다.
대향전극(223) 상에는 유기물질을 포함하는 상부층(250)이 형성될 수 있다. 상부층(250)은 대향전극(223)을 보호하는 동시에 광추출 효율을 높이기 위해서 마련된 층일 수 있다. 상부층(250)은 대향전극(223) 보다 굴절률이 높은 유기물질을 포함할 수 있다. 또는, 상부층(250)은 굴절율이 서로 다른층들이 적층되어 구비될 수 있다. 예컨대, 상부층(250)은 고굴절률층/저굴절률층/고굴절률층이 적층되어 구비될 수 있다. 이 때, 고굴절률층의 굴절률은 1.7이상 일 수 있으며, 저굴절률층의 굴절률은 1.3이하 일 수 있다.
상부층(250, capping layer)은 추가적으로 LiF를 포함할 수 있다. 또는, 상부층(250)은 추가적으로 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx)와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 대향전극(223), 및 상부층(250)은 투과부(TA)에 대응하는 개구영역(TAH)을 구비할 수 있다. 즉, 대향전극(223), 및 상부층(250) 각각이 투과부(TA)에 대응하는 개구들(223H, 250H)을 가질 수 있다. 일부 실시에에서, 개구영역(TAH)을 형성하는 개구들(223H, 250H)의 폭은 실질적으로 동일할 수 있다. 예컨대, 대향전극(223)의 개구(223H)의 폭은 개구영역(TAH)의 폭과 실질적으로 동일할 수 있다. 이러한 개구영역(TAH)이 투과부(TA)에 대응한다는 것은, 개구영역(TAH)이 투과부(TA)와 중첩하는 것으로 이해될 수 있다.
개구영역(TAH)이 형성된다는 것은, 투과부(TA)에 대응하여 대향전극(223) 등의 부재가 제거되는 것을 의미하는 바, 투과부(TA)에서의 광 투과율은 현저히 증가될 수 있다.
한편, 투과부(TA)에 대응하여 기판(100), 무기절연층(IL), 유기절연층(OL), 유기 기능층(222e)이 배치될 수 있다. 이 경우, 투과부(TA)에 배치된 기판(100), 무기절연층(IL), 유기절연층(OL), 및 유기 기능층(222e)이 적층된 구조의 적외선 광에 대한 흡수율은 약 20% 이하로 구비될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 개구영역(TAH)은 대향전극(223)의 개구(223H) 및 상부층(250)의 개구(250H)에 의해서 구비될 수 있다. 대향전극(223)의 개구(223H)는 상기 유기 기능층(222e)의 상면을 노출하도록 구비될 수 있다. 상부층(250)의 개구(250H)는 상기 대향전극(223)의 개구(223H)에 대응하여 구비되며, 상기 유기 기능층(222e)의 상면을 노출하도록 구비될 수 있다. 상기 대향전극(223)의 개구(223H) 및 상부층(250)의 개구(250H)는 실질적으로 동일한 면적으로 구비될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상부층(250)은 상기 개구영역(TAH)에 인접하게 배치된 볼록부(250C)를 구비한다. 볼록부(250C)는 주변 두께(t2)보다 두꺼운 두께(t1)을 가질 수 있다. 도면에서 볼록부(250C)는 그 두께가 점점 두꺼워 지다가 점점 낮아지는 것으로 도시되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 볼록부(250C)는 주변 두께(t2)보다 두꺼운 두께(t1)를 가진 평탄한 상면을 포함할 수도 있다. 상기 볼록부(250C)는 개구영역(TAH, open region)을 형성하는 과정에서 형성될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
도 7a 내지 7c 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 7a를 참조하면, 대향전극(223)을 제1표시영역(DA) 및 제2표시영역(SA)에 일체로 형성하고, 그 상부에 상부층(250)을 형성한다. 즉, 대향전극(223) 및 상부층(250)이 투과부(TA)를 덮도록 형성한다.
대향전극(223)은 적외선 파장(예컨대, 800 nm ~ 3000 nm)의 광을 흡수하는 금속을 포함하여 형성될 수 있다. 대향전극(223)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
대향전극(223)의 두께는 약 5 Å 내지 300 Å일 수 있다.
상부층(250)은 유기물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상부층(250)은 대향전극(223) 보다 굴절률이 높은 유기물질을 포함할 수 있다. 또는, 상부층(250)은 굴절율이 서로 다른층들이 적층되어 구비될 수 있다. 예컨대, 상부층(250)은 고굴절률층/저굴절률층/고굴절률층이 적층되어 구비될 수 있다. 이 때, 고굴절률층의 굴절률은 1.7이상 일 수 있으며, 저굴절률층의 굴절률은 1.3이하 일 수 있다.
상부층(250, upper layer)은 추가적으로 LiF를 포함할 수 있다. 또는, 상부층(250)은 추가적으로 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx)와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 7b를 참조하면, 기판(100)의 하면에서 투과부(TA)에 배치된 대향전극(223)에 레이저 광(LP)을 조사한다. 즉, 상기 레이저 광(LP)은 기판(100)의 하면에서 z방향으로 진행하여 대향전극(223)의 하면에 조사될 수 있다. 상기 레이저 광(LP)은 적외선 파장을 가질 수 있다. 레이저 광(LP)이 적외선인 경우, 기판(100), 버퍼층(111), 무기절연층(IL), 유기절연층(OL), 및 유기 기능층(222e) 에 대한 투과율이 80 ~ 90% 이상인 바, 레이저 광(LP)이 효율적으로 대향전극(223)에 도달할 수 있다.
대향전극(223)은 적외선 광을 흡수하는 금속을 포함하는 바, 상기 레이저 광(LP)을 흡수할 수 있다. 이에 따라, 대향전극(223)의 열 팽창이 발생하여, 레이저 광(LP)이 조사된 대향전극(223)은 그 하부의 유기 기능층(222e)으로부터 박리(lift-off)될 수 있다.
대향전극(223)이 박리됨에 따라, 박리되는 대향전극(223) 상부에 배치된 상부층(250)도 대향전극(223)과 함께 제거될 수 있다. 이에 따라, 도 7c에 도시된 바와 같이 대향전극(223)의 개구(223H) 및 상부층(250)의 개구(250H)가 동시에 형성될 수 있다. 상기 대향전극(223)의 개구(223H) 및 상부층(250)의 개구(250H)에 의해서 개구영역(TAH)이 형성될 수 있다.
이 때, 상부층(250)은 개구영역(TAH) 주변 볼록부(250C)가 형성된다. 이는 레이저 광(LP)이 조사된 대향전극(223) 뿐 아니라 그 주변의 대향전극(223)까지 레이저 광의 흡수에 따른 열이 전달될 수 있기에, 이러한 열에 의해서 상부층(250)에 포함된 유기물질이 뭉쳐져 볼록부(250C)가 형성될 수 있다.
만일, 대향전극(223)에 직접 레이저 광(LP)을 조사하지 않고, 대향전극(223)과 다른 층에 배치되는 희생 금속층에 레이저 광을 조사하는 경우라면 상부층(250)은 그러한 희생 금속층과 이격되어 배치되는 바, 볼록부가 형성되지 않는다.
그러나, 본 실시예에 있어서는 상부층(250)과 직접 컨택하는 대향전극(223)에 레이저 광을 조사하여 흡수시키는 바, 상부층(250)의 일부에 볼록부(250C)가 형성될 수 있다.
레이저 광(LP)은 800nm 이상의 파장을 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 레이저 광(LP)은 1000nm 내지 1100 nm 의 파장을 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 레이저 광(LP)는 나노 초(nano second) 간격의 펄스로 구비될 수 있다. 레이저 광(LP)의 출력(power)는 주파수, 파장, 스팟 중첩정도의 항목 등에 의해서 조절될 수 있다.
레이저 광(LP)은 투과부(TA)에 대해서 일 방향의 스캔 방향으로 여러 번 스캔될 수 있다. 이에 따라, 레이저 광(LP)에 의한 패턴이 대향전극(223)의 하부에 배치된 유기 기능층(222e) 및/또는 화소정의막(119)에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 센서 영역(SA)에 적외선을 사용하는 컴포넌트(20, 도 6a)가 배치될 수 있는 바, 적외선에 대한 투과율이 높은 기판(100), 버퍼층(111), 무기절연층(IL), 유기절연층(OL)으로 구비될 수 있다.
이에 따라, 개구영역(TAH)을 형성하기 위한 레이저 광(LP) 또한 적외선 파장 대역을 가지는 레이저 광을 사용하여 대향전극(223) 하부의 배치된 층에 대해서는 높은 투과율로 투과시키고, 대부분의 레이저 광은 대향전극(223)에서 흡수시켜 대향전극(223)의 박리(lift-off)를 용이하게 할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도로, 구체적으로 투과부 근처를 도시한다. 도 8c는 도 8a 또는 도 8b의 실시예에 대한 평면도를 도시한다. 도 8a 내지 도 8c에 있어서, 도 6b와 동일한 참조부호는 동일 부재를 의미하는 바, 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 대향전극(223) 및 상부층(250)은 투과부(TA)에 대응하는 개구영역(TAH)을 구비하며, 상부층(250)은 개구영역(TAH)에 인접하게 배치된 볼록부(250C)를 구비한다.
본 실시예들에 있어서, 개구영역(TAH)에 대응하여 배치된 유기 기능층(222e)의 상면에는 복수의 돌출 패턴(222S)이 구비될 수 있다. 상기 돌출 패턴(222S)은 대향전극(223)을 레이저 광으로 박리시키는 과정에서 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에서, 개구영역(TAH)을 형성하기 위해서 대향전극(223)에 레이저 광을 조사하게 되고, 이에 따라 개구영역(TAH)에 대응하는 대향전극(223)은 레이저 광에 의한 열을 흡수하게 된다. 이러한 열은 그 하부에 배치된 유기 기능층(222e)에도 전달되는 바, 유기 기능층(222e) 상면에는 레이저 광의 열에 의한 돌출 패턴(222S)이 형성될 수 있다.
상기 돌출 패턴(222S)의 형상 및 크기는 레이저 광의 스팟(spot) 크기, 레이저 광을 스캔할 때의 중첩 정도에 따라 다르게 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 돌출 패턴(222S)의 돌출 정도는 약 10 Å 정도일 수 있다.
유기 기능층(222e)은 제1기능층(222a) 및 제2기능층(222c)이 적층되어 구비될 수 있다. 이 때, 돌출 패턴(222S)은 제2기능층(222c)의 상면에 형성될 수 있다. 또한, 도 8a에 도시된 바와 같이, 제1기능층(222a)의 상면에도 돌출 패턴(222S')가 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 도 8b에 도시된 바와 같이, 화소정의막(119)의 상면에도 돌출 패턴(119S)가 형성될 수 있다.
도 8c를 참조하면, 상기 돌출 패턴(222S)의 산부(embossed portion)는 일 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 이는 레이저 광의 스캔을 상기 방향에 따라서 수행하였음을 의미할 수 있다. 또한, 상기 돌출 패턴(222S)은 복수로 구비되며, 복수의 돌출 패턴(222S)은 소정의 간격으로 나란하게 이격되어 배치될 수 있다. 상기 간격은 레이저 광의 스팟 사이즈와 대응될 수 있다.
돌출 패턴(222S)의 산부의 형상 및 이격 거리는 레이저 광의 스캔 방향 및 스팟 사이즈 등에 의해서 다양하게 구비될 수 있다. 예컨대, 레이저 광의 스캔을 지그재그 또는 원형으로 수행하는 경우, 돌출 패턴(222S)의 산부 형상도 지그재그 또는 원형으로 구비될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 9에 있어서, 도 6a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 제1표시영역(DA) 및 제2표시영역(SA)를 포함하며, 제2표시영역(SA)는 투과부(TA)를 포함한다. 표시 장치의 대향전극(223) 및 상부층(250)은 투과부(TA)에 대응하는 개구영역(TAH)을 구비하며, 상부층(250)은 개구영역(TAH)에 인접하게 배치된 볼록부(250C)를 구비한다.
본 실시예에 있어서, 화소정의막(119)은 투과부(TA)에 위치하는 제1개구(H1)을 포함할 수 있다. 화소정의막(119)에 제1개구(H1)이 형성됨에 따라, 투과부(TA)의 광 투과율이 향상될 수 있다. 개구영역(TAH)은 상기 제1개구(H1)의 내부에 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 개구영역(TAH)의 폭은 제1개구(H1)의 폭보다 작게 구비될 수 있다. 이에 따라, 제1개구(H1)의 내측벽에는 유기 기능층(222e), 대향전극(223) 및 상부층(250)이 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예컨대, 개구영역(TAH)의 폭이 제1개구(H1)의 폭보다 크게 구비되어, 상기 개구영역(TAH)의 측벽은 상기 화소정의막(119)에 상면에 배치될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 10에 있어서, 도 6a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 제1표시영역(DA) 및 제2표시영역(SA)를 포함하며, 제2표시영역(SA)는 투과부(TA)를 포함한다. 표시 장치의 대향전극(223) 및 상부층(250)은 투과부(TA)에 대응하는 개구영역(TAH)을 구비하며, 상부층(250)은 개구영역(TAH)에 인접하게 배치된 볼록부(250C)를 구비한다.
본 실시예에 있어서, 화소정의막(119)은 투과부(TA)에 위치하는 제1개구(H1)을 포함할 수 있으며, 평탄화층(117)은 투과부(TA)에 위치하는 제2개구(H2)를 포함할 수 있다. 제2개구(H2)은 상기 제1개구(H1)과 중첩되어 배치될 수 있다. 도면에서는 제2개구(H2)의 하부 폭이 제1개구(H1)의 하부 폭에 비해서 크게 구비되어, 화소정의막(119)이 상기 제2개구(H2)의 내측벽을 덮는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 평탄화층(117)의 제2개구(H2)의 폭이 화소정의막(119)의 제1개구(H1)의 폭보다 작게 구비될 수 있다. 제1개구(H1) 및 제2개구(H2)이 형성됨에 따라, 투과부(TA)의 광 투과율이 향상될 수 있다.
한편, 개구영역(TAH)은 상기 제1개구(H1) 및 제2개구(H2)의 내부에 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 개구영역(TAH)의 폭은 제1개구(H1) 및 제2개구(H2)의 폭보다 작게 구비될 수 있다. 이에 따라, 제1개구(H1)의 내측벽에는 유기 기능층(222e), 대향전극(223) 및 상부층(250)이 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예컨대, 개구영역(TAH)의 폭이 제1개구(H1)의 폭보다 크게 구비되어, 상기 개구영역(TAH)의 측벽은 상기 화소정의막(119)에 상면에 배치될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 11에 있어서, 도 6a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 제1표시영역(DA) 및 제2표시영역(SA)를 포함하며, 제2표시영역(SA)는 투과부(TA)를 포함한다. 표시 장치의 대향전극(223) 및 상부층(250)은 투과부(TA)에 대응하는 개구영역(TAH)을 구비하며, 상부층(250)은 개구영역(TAH)에 인접하게 배치된 볼록부(250C)를 구비한다.
본 실시예에 있어서, 화소정의막(119)은 투과부(TA)에 위치하는 제1개구(H1)을 포함할 수 있으며, 평탄화층(117)은 투과부(TA)에 위치하는 제2개구(H2)를 포함할 수 있다. 제2개구(H2)은 상기 제1개구(H1)과 중첩되어 배치될 수 있다. 또한, 무기절연층(IL)에 제3개구(H3)이 배치될 수 있다.
제3개구(H3)은 상기 버퍼층(111) 또는 기판(100)의 상면을 노출하도록 형성될 수 있다. 제3개구(H3)은 투과부(TA)에 대응되도록 형성된 제1게이트절연층(112)의 개구, 제2게이트절연층(113)의 개구, 및 층간절연층(115)의 개구가 중첩되어 형성될 수 있다. 상기 개구들은 별도의 공정을 통해서 각각 형성되거나 동일한 공정을 통해서 동시에 형성될 수 있다. 또는, 제1게이트절연층(112)의 개구 및 제2게이트절연층(113)의 개구는 동시에 형성되고, 층간절연층(115)의 개구는 별도로 형성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 상기 개구들이 별도의 공정으로 형성되는 경우, 제3개구(H3)의 측면에는 단차가 형성될 수도 있다.
한편, 무기절연층(IL)은 버퍼층(111)을 노출하는 제3개구(H3)이 아닌 그루브(groove)를 구비할 수 있다. 예컨대, 무기절연층(IL) 중 제1게이트절연층(112)은 투과부(TA)에 대응하여 연속적으로 배치되고, 제2게이트절연층(113)과 층간절연층(115)은 투과부(TA)에 대응하여 각각 개구들을 구비할 수 있다.
또는, 투과부(TA)에 대응하여 제1게이트절연층(112) 및 제2게이트절연층(113)은 연속적으로 배치되고, 층간절연층(115)은 투과부(TA)에 대응한 개구를 구비할 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
제3개구(H3)은 제1개구(H1) 및 제2개구(H2)과 중첩할 수 있다. 제1개구(H1), 제2개구(H2), 제3개구(H3)이 형성됨에 따라, 투과부(TA)의 광 투과율이 향상될 수 있다. 제1개구(H1), 제2개구(H2), 제3개구(H3)의 내측벽에는 유기 기능층(222e), 대향전극(223) 및 상부층(250)이 배치될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 12에 있어서, 도 6a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 제1표시영역(DA) 및 제2표시영역(SA)를 포함하며, 제2표시영역(SA)는 투과부(TA)를 포함한다. 표시 장치의 대향전극(223) 및 상부층(250)은 투과부(TA)에 대응하는 개구영역(TAH)을 구비하며, 상부층(250)은 개구영역(TAH)에 인접하게 배치된 볼록부(250C)를 구비한다.
본 실시예에 있어서, 메인 유기발광다이오드(OLED)와 보조 유기발광다이오드(OLED')는 봉지 기판(300A)으로 커버될 수 있다. 봉지 기판(300A)은 투명한 소재를 포함한다. 예컨대, 봉지 기판(300A)은 글래스재를 포함할 수 있다. 또는, 봉지 기판(300A)은 고분자 수지 등을 포함할 수 있다. 봉지 기판(300A)은 외부의 수분이나 이물질이 메인 유기발광다이오드(OLED)와 보조 유기발광다이오드(OLED')로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
메인 유기발광다이오드(OLED)와 보조 유기발광다이오드(OLED')가 형성된 기판(100)과 봉지 기판(300A) 사이에는 실런트와 같은 실링재가 배치될 수 있다. 실링재는 기판(100)과 봉지 기판(300A) 사이를 통해 침투할 수 있는 외부의 수분이나 이물질을 차단할 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 13에 있어서, 도 6a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 13를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 제1표시영역(DA) 및 제2표시영역(SA)를 포함하며, 제2표시영역(SA)는 투과부(TA)를 포함한다. 표시 장치의 대향전극(223) 및 상부층(250)은 투과부(TA)에 대응하는 개구영역(TAH)을 구비하며, 상부층(250)은 개구영역(TAH)에 인접하게 배치된 볼록부(250C)를 구비한다.
본 실시예에 따른 표시장치는, 상부층(250) 상에 박막봉지층(300)이 배치된다. 박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있으며, 이와 관련하여 도 13은 박막봉지층(300)이 제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320) 및 제2무기봉지층(330)이 적층된 구조를 도시한다. 다른 실시예에서 유기봉지층의 개수와 무기봉지층의 개수 및 적층 순서는 변경될 수 있다.
제1무기봉지층(310) 및 제2무기봉지층(330)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 징크옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 또는 실리콘옥시나이트라이드와 같은 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 화학기상증착법(CVD) 등에 의해 형성될 수 있다. 유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 소재를 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320) 및 제2무기봉지층(330)은 제1표시영역(DA) 및 제2표시영역(SA)을 커버하도록 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320) 및 제2무기봉지층(330)은 개구영역(TAH) 내부에 배치될 수 있다.
다른 실시예에서, 유기봉지층(320)은 제1표시영역(DA) 및 제2표시영역(SA)을 커버하도록 일체로 형성되되, 투과부(TA)에는 존재하지 않을 수 있다. 바꾸어 말하면, 유기봉지층(320)은 투과부(TA)에 대응하는 개구를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1무기봉지층(310) 및 제2무기봉지층(330)은 개구영역(TAH) 내부에서 서로 접촉할 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 본 실시예들에 따라 대향전극을 박리한 후, 투과부(TA) 근처를 촬영한 이미지이다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 투과부(TA) 주변에 배치된 상부층(250)은 주변 두께(t2)보다 큰 두께(t1)를 가지는 볼록부(250C)를 구비한다. 투과부(TA)에는 유기 기능층(222e) 및 화소정의막(119)가 배치될 수 있으며, 유기 기능층(222e)의 상면에는 돌출 패턴(222S)가 형성될 수 있다.
도 14b를 참조하면, 유기 기능층(222e)의 상면에 형성된 돌출 패턴(222S)는 레이저 광의 스캔 방향을 따라 형성됨을 확인할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 표시 장치
10: 표시 패널
TAH: 개구영역
20: 컴포넌트
100: 기판
111: 버퍼층
111a: 제1버퍼층
111b: 제2버퍼층
112: 제1게이트절연층
113: 제2게이트절연층
115: 층간절연층
117: 평탄화층
119S: 돌출 패턴
119: 화소정의막
200: 표시요소층
223: 대향전극
250: 상부층
221, 221': 화소전극

Claims (21)

  1. 제1화소를 구비하는 제1표시영역, 및 제2화소와 투과부를 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판;
    상기 제1화소에 포함된 제1화소전극 및 제1발광층;
    상기 제2화소에 포함된 제2화소전극 및 제2발광층;
    상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역에 일체로 배치된 대향전극; 및
    상기 대향전극 상부에 배치된 상부층;을 포함하며,
    상기 대향전극 및 상기 상부층은 상기 투과부에 대응하는 개구영역을 구비하고,
    상기 상부층은 상기 투과부 주변에서 상기 기판의 상면 방향으로 볼록한 볼록부를 구비하며, 상기 볼록부는 상기 개구영역에 인접한 가장자리에서부터 멀어지는 방향으로 점차 증가하다가 점차 감소하는 두께를 가진, 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1화소전극 및 상기 대향전극 사이에 배치된 유기 기능층;을 더 포함하며,
    상기 유기 기능층은 상기 투과부에 대응하여 배치된, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유기 기능층의 상면에는 복수의 돌출 패턴이 구비된, 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 돌출 패턴은 소정의 간격으로 이격되며, 상기 복수의 돌출 패턴 각각은 일 방향으로 연장된, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2표시영역에 배치된 제2박막트랜지스터; 및
    상기 기판과 상기 제2박막트랜지스터 사이에 배치된 하부전극층;을 더 포함하는, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1화소전극 및 상기 제2화소전극의 중앙부를 노출하고 가장자리를 덮는 화소정의막;을 더 포함하며,
    상기 화소정의막은 상기 투과부에 대응하는 제1개구를 포함하는, 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판과 상기 화소정의막 사이에 배치된 평탄화층;을 더 포함하며,
    상기 평탄화층은 상기 투과부에 대응하는 제2개구를 포함하는, 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1개구의 폭은 상기 제2개구의 폭보다 작게 구비된, 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치된 무기절연층;을 더 포함하며,
    상기 무기절연층은 상기 투과부에 대응하는 제3개구를 포함하는, 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 개구의 폭은 상기 제3개구의 폭보다 작게 구비된, 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1표시영역 및 제2표시영역은 상기 기판과 대향하도록 배치된 봉지 기판에 의해서 밀봉되는, 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 상부층 상에 순차적으로 배치된 제1무기봉지층, 유기봉지층, 및 제2무기봉지층을 포함하는 박막봉지층;을 더 포함하는, 표시 장치.
  14. 표시요소를 포함하는 화소, 및 투과부가 배치되는 기판;
    상기 화소에 포함된 화소전극 및 발광층;
    상기 발광층 상에 배치된 대향전극;
    상기 대향전극 상부에 배치된 상부층;을 포함하며,
    상기 대향전극 및 상기 상부층은 상기 투과부에 대응하는 개구를 구비하며,
    상기 상부층은 상기 투과부 주변에서 상기 기판의 상면 방향으로 볼록한 볼록부를 구비하며, 상기 볼록부는 상기 개구에 인접한 가장자리에서부터 멀어지는 방향으로 점차 증가하다가 점차 감소하는 두께를 가진, 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 화소전극 및 상기 대향전극 사이에 배치된 유기 기능층;을 더 포함하며,
    상기 유기 기능층은 상기 투과부에 대응하여 배치된, 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 유기 기능층의 상면에는 복수의 돌출 패턴이 구비된, 표시 장치.
  17. 제1화소를 구비하는 제1표시영역, 및 제2화소와 투과부를 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판을 구비한 표시 장치의 제조방법에 있어서,
    상기 기판 상면에 상기 제1표시영역 및 제2표시영역에 대향전극 및 상부층을 형성하는 단계;
    상기 기판의 하면에서 상기 투과부에 대응하는 대향전극 영역으로 적외선 파장의 레이저 광을 조사하는 단계; 및
    상기 레이저 광이 조사된 대향전극 영역이 상기 기판으로부터 박리(lift-off)되어, 대향전극 및 상부층에 개구영역이 형성되는 단계;를 포함하며,
    상기 상부층은 상기 투과부 주변에서 상기 기판의 상면 방향으로 볼록한 볼록부를 구비하며, 상기 볼록부는 상기 개구영역에 인접한 가장자리에서부터 멀어지는 방향으로 점차 증가하다가 점차 감소하는 두께를 가진, 표시 장치의 제조방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 레이저 광의 파장은 1000 nm ~ 1100 nm 인, 표시 장치의 제조방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 기판부터 상기 대향전극 하부에 배치된 층들의 상기 레이저 광의 흡수율은 20% 이하인, 표시 장치의 제조방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 투과부에 대응하여 배치된 유기 기능층;을 더 포함하며,
    상기 유기 기능층에는 상기 레이저 광에 의해 형성된 돌출 패턴이 구비된, 표시 장치의 제조방법.
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