KR102295537B1 - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는, 기판; 상기 기판 상에 배치되며, 각각 광이 방출되는 제1 영역과 외광이 투과되는 제2 영역을 포함하는 복수의 픽셀; 상기 각 픽셀의 제1 영역에 배치되며, 각각 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 복수의 픽셀 회로부; 상기 각 픽셀의 제2 영역에 배치된 무기 절연막; 상기 무기 절연막의 적어도 일부 상에 배치된 투명 도전막; 상기 픽셀 회로부를 덮으며, 상기 투명 도전막의 적어도 일부를 덮는 유기 절연막; 상기 유기 절연막 상에, 상기 각 픽셀의 제1 영역에 서로 독립되도록 배치되며, 상기 각 픽셀 회로부와 전기적으로 연결된 복수의 제1 전극; 상기 제1 전극의 적어도 일부를 덮는 화소 정의막; 상기 제1 전극에 대향되고, 상기 복수의 픽셀에 걸쳐 전기적으로 연결되도록 구비되며, 상기 각 픽셀에서 적어도 상기 제1 영역에 배치된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치되며 유기 발광층을 포함하는 중간층;을 포함하는, 유기 발광 표시 장치를 개시한다.
Description
본 발명의 실시예들은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으며, 더 상세하게는 유기 발광 표시 장치에 의해 구현되는 화상뿐만 아니라 외부 배경까지 인식할 수 있는 시-쓰루(see-through) 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 정공 주입 전극과 전자 주입 전극 그리고 이들 사이에 형성되어 있는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 소자를 구비하며, 정공 주입 전극에서 주입되는 정공과 전자 주입 전극에서 주입되는 전자가 유기 발광층에서 결합하여 생성된 엑시톤(exciton)이 여기 상태(excited state)로부터 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 빛을 발생시키는 자발광형 표시 장치이다.
자발광형 표시 장치인 유기 발광 표시 장치는 별도의 광원이 불필요하므로 저전압으로 구동이 가능하고 경량의 박형으로 구성할 수 있으며, 시야각, 콘트라스트(contrast), 응답 속도 등의 특성이 우수하기 때문에 MP3 플레이어나 휴대폰 등과 같은 개인용 휴대기기에서 텔레비전(TV)에 이르기까지 응용 범위가 확대되고 있다.
이러한 유기 발광 표시 장치에 있어서, 사용자가 유기 발광 표시 장치에 의해 구현되는 화상뿐만 아니라 외부 배경까지 인식할 수 있는 시-쓰루(see-though) 유기 발광 표시 장치에 대한 연구가 이루어지고 있다.
본 발명의 실시예들은 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 기판; 상기 기판 상에 배치되며, 각각 광이 방출되는 제1 영역과 외광이 투과되는 제2 영역을 포함하는 복수의 픽셀; 상기 각 픽셀의 제1 영역에 배치되며, 각각 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 복수의 픽셀 회로부; 상기 각 픽셀의 제2 영역에 배치된 무기 절연막; 상기 무기 절연막의 적어도 일부 상에 배치된 투명 도전막; 상기 픽셀 회로부를 덮으며, 상기 투명 도전막의 적어도 일부를 덮는 유기 절연막; 상기 유기 절연막 상에, 상기 각 픽셀의 제1 영역에 서로 독립되도록 배치되며, 상기 각 픽셀 회로부와 전기적으로 연결된 복수의 제1 전극; 상기 제1 전극의 적어도 일부를 덮는 화소 정의막; 상기 제1 전극에 대향되고, 상기 복수의 픽셀에 걸쳐 전기적으로 연결되도록 구비되며, 상기 각 픽셀에서 적어도 상기 제1 영역에 배치된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치되며 유기 발광층을 포함하는 중간층;을 포함하는, 유기 발광 표시 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 투명 도전막은 인듐 틴 옥사이드(ITO; indium tin oxide)로 구성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 화소 정의막은 상기 투명 도전막의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 투명 도전막은 상기 무기 절연막의 상면을 완전히 덮을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 투명 도전막은, 상기 무기 절연막의 적어도 일부를 노출하는 개구를 포함하며 상기 무기 절연막과 상기 유기 절연막의 사이에 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 무기 절연막은, SiO2 및/또는 SiNx를 포함하는 단일막 또는 이중막일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 픽셀 회로부는 상기 제1 전극과 평면상 중첩되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 전극은 상기 제2 영역에 대응되는 위치에 형성된 투과창을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 기판 상에 배치된 활성층; 상기 활성층 상에 상기 활성층과 절연되도록 배치된 게이트 전극; 상기 활성층과 상기 게이트 전극의 사이에 배치된 게이트 절연막; 상기 게이트 전극 상에 배치된 층간 절연막; 및 상기 층간 절연막 상에 배치되며, 상기 활성층과 각각 전기적으로 연결된 소스 전극 및 드레인 전극;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 소스 전극 및 드레인 전극 상에 배치되며, 상기 투명 도전막과 동일한 물질로 구성된 패드 도전막을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 게이트 절연막은 상기 무기 절연막과 동일한 물질로 구성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 게이트 전극에 신호를 전달하는 게이트 배선을 더 포함하며, 상기 게이트 배선은 상기 게이트 전극과 동일 물질로 구성된 제1 게이트 배선 및 상기 제1 게이트 배선을 덮는 제2 게이트 배선을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 게이트 배선은, 상기 제1 게이트 배선의 상면 및 단부를 덮을 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 특허청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 투과도가 개선된 시-쓰루(see-through) 유기 발광 표시 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 포함된 일 픽셀을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 포함된 일 픽셀의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 7은 다른 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치에 포함된 일 픽셀의 일부를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 포함된 일 픽셀을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 포함된 일 픽셀의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 7은 다른 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치에 포함된 일 픽셀의 일부를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(10) 및 기판(10) 상에 배치되며 광이 방출되는 제1 영역(100)과 외광이 투과되는 제2 영역(200)을 포함하는 복수의 픽셀(P1, P2)을 포함하는 디스플레이부(20)를 포함한다. 상기 유기 발광 표시 장치에서 외광은 기판(10) 및 디스플레이부(20)를 투과하여 입사된다.
상기 디스플레이부(20)는 후술하는 바와 같이 외광이 투과 가능하도록 구성되며, 화상이 구현되는 측에 위치한 사용자가 기판(10)의 외측의 이미지를 관찰할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서는, 디스플레이부(20)의 화상이 기판(10)의 반대 방향으로 구현되는 전면 발광형을 개시하나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은, 디스플레이부(20)의 화상이 기판(10) 방향으로 구현되는 배면 발광형 및 디스플레이부(20)의 화상이 기판(10)의 방향 및 기판(10)의 반대 방향으로 구현되는 양면 발광형에도 동일하게 적용 가능하다.
도 1에서는 본 발명의 유기 발광 표시 장치의 서로 인접한 두 개의 픽셀들인 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2)을 도시하였다. 각 픽셀(P1, P2)은 제1 영역(100)과 제2 영역(200)을 포함하며, 제1 영역(100)을 통해서는 디스플레이부(20)로부터 화상이 구현되고, 제2 영역(200)을 통해서는 외광이 투과된다.
즉, 본 발명은 각 픽셀(P1, P2)이 모두 화상을 구현하는 제1 영역(100)과 외광이 투과되는 제2 영역(200)을 구비하고 있어, 사용자는 유기 발광 표시 장치를 통해 디스플레이부(20)로부터 구현되는 화상 및/또는 외부 이미지를 볼 수 있다.
상기 제2 영역(200)에 박막 트랜지스터, 커패시터 및 유기 발광 소자 등을 배치하지 않음으로써, 제2 영역(200)에서의 외광 투과도를 높일 수 있으며 결과적으로 유기 발광 표시 장치의 외광 투과도를 높일 수 있고, 투과 이미지가 박막 트랜지스터, 커패시터, 유기 발광 소자 등에 의해 간섭을 받아 왜곡이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 포함된 일 픽셀을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이부(20, 도 1)에 포함된 일 픽셀(P1)은 광이 방출되는 제1 영역(100)과 외광이 투과되는 제2 영역(200)을 포함하며, 사용자는 제2 영역(200)을 통해 외부의 이미지를 볼 수 있다. 즉, 유기 발광 표시 장치는 투명한 디스플레이로 구현될 수 있다.
상기 제1 영역(100)에는 서로 다른 색상의 광을 방출하는 제1 서브 픽셀(SPr), 제2 서브 픽셀(SPg) 및 제3 서브 픽셀(SPb)이 배치될 수 있으며, 제1 서브 픽셀(SPr), 제2 서브 픽셀(SPg) 및 제3 서브 픽셀(SPb)은 각각 적색광, 녹색광 및 청색광을 방출할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 결합에 의해 백색광을 구현할 수 있다면 어떠한 색의 조합도 가능하다.
제1 서브 픽셀(SPr), 제2 서브 픽셀(SPg) 및 제3 서브 픽셀(SPb)는 각각 제1픽셀 회로부(PCr), 제2 픽셀 회로부(PCg) 및 제3 픽셀 회로부(PCb)에 의해 구동될 수 있다.
제1 픽셀 회로부(PCr), 제2 픽셀 회로부(PCg) 및 제3 픽셀 회로부(PCb)는 제1 서브 픽셀(SPr), 제2 서브 픽셀(SPg) 및 제3 서브 픽셀(SPb)에 각각 포함된 제1 전극(121, 도 3)과 평면상 중첩되도록 배치될 수 있다.
이는 제1 전극(121, 도 3)이 반사 전극이고, 제2 전극(123, 도 3)이 투명 또는 반투명 전극인 형태, 즉 전면 발광형 유기 발광 표시 장치에 적합한 구조이며 픽셀 회로부(PCr, PCg, PCb)를 기판(10, 도 3)과 제1 전극(121, 도 3)의 사이에 배치함으로써 픽셀 회로부(PCr, PCg, PCb)를 배치하기 위한 별도의 공간을 확보할 필요가 없어 개구율을 높일 수 있다.
그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제1 전극이 투명 또는 반투명 전극이고 제2 전극이 반사 전극인 배면 발광형일 수도 있다. 이 경우, 방출되는 광의 경로를 방해하지 않도록 픽셀 회로부는 제1 전극과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
상기 제2 영역(200)에는, 반사 전극, 배선 등 불투명한 물질을 포함하는 소자는 배치되지 않으며 투명한 절연막 등만 배치될 수 있다. 상기 제2 영역(200)은 각 픽셀(P1)의 가장자리 영역을 지나는 불투명 배선에 의해 구획될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 포함된 일 픽셀의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)는 기판(10), 기판(10) 상에 배치되며, 각각 광이 방출되는 제1 영역(100)과 외광이 투과되는 제2 영역(200)을 포함하는 복수의 픽셀(P1, P2, 도 1), 각 픽셀(P1, P2, 도 1)의 제1 영역(100)에 배치되며 각각 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 복수의 픽셀 회로부(PCr, PCg, PCb, 도 2), 각 픽셀(P1, P2, 도 1)의 제2 영역(200)에 배치된 무기 절연막(213), 무기 절연막(213)의 적어도 일부 상에 배치된 투명 도전막(220), 픽셀 회로부(PCr, PCg, PCb, 도 2)를 덮으며 투명 도전막(220)의 적어도 일부를 덮는 유기 절연막(17), 유기 절연막(17) 상에, 각 픽셀(P1, P2, 도 1)의 제1 영역(100)에 서로 독립되도록 배치되며, 각 픽셀 회로부(PCr, PCg, PCb, 도 2)와 전기적으로 연결된 복수의 제1 전극(121), 제1 전극(121)의 적어도 일부를 덮는 화소 정의막(18), 제1 전극(121)에 대향되고, 복수의 픽셀(P1, P2, 도 1)에 걸쳐 전기적으로 연결되도록 구비되며 각 픽셀(P1, P2, 도 1)에서 적어도 제1 영역(100)에 배치된 제2 전극(123) 및 제1 전극(121)과 제2 전극(123)의 사이에 배치되며 유기 발광층을 포함하는 중간층(122)을 포함한다.
상기 기판(10)은 유리 또는 플라스틱 등으로 구성되며, 기판(10) 상에는 버퍼층(11)이 배치될 수 있다. 버퍼층(11)은 기판(10)을 통해 불순 원소가 침투하는 것을 차단하고, 표면을 평탄화하는 기능을 수행하며 실리콘질화물(SiNx) 및/또는 실리콘산화물(SiOx)과 같은 무기물로 단층 또는 복수층으로 형성될 수 있다.
버퍼층(11) 상의 제1 영역(100)에는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치되며, 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(112), 활성층(112)과 절연되도록 배치된 게이트 전극(114), 활성층(112)과 각각 전기적으로 연결된 소스 전극(116S) 및 드레인 전극(116D)을 포함하며, 활성층(112)과 게이트 전극(114) 사이에는 게이트 절연막(113)이 배치되고, 게이트 전극(114)과 소스 전극(116S) 및 드레인 전극(116D) 사이에는 층간 절연막(115)이 배치될 수 있다.
상기 게이트 절연막(113)은 SiO2의 단일막일 수 있으며, 층간 절연막(115)은 SiO2 및/또는 SiNx의 단일 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(114)이 활성층(112)의 상부에 배치된 탑 게이트 타입(top gate type)을 예시하였지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 게이트 전극(114)은 활성층(112)의 하부에 배치될 수도 있다.
상기 활성층(112)은 다양한 물질을 함유할 수 있다. 예를 들면, 활성층(112)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 같은 무기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다른 예로서 활성층(112)은 산화물 반도체를 함유하거나 유기 반도체 물질을 함유할 수 있다.
상기 게이트 전극(114)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 예를 들면 Mo/Al/Mo 또는 Ti/Al/Ti의 3층으로 구성될 수 있다.
상기 소스 전극(116S) 및 드레인 전극(116D)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), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 이들의 합금 가운데 선택된 금속층이 2층 이상으로 형성된 것일 수 있다.
상기 층간 절연막(115) 상에는 소스 전극(116S) 및 드레인 전극(116D)을 덮도록 유기 절연막(17)이 배치될 수 있으며, 유기 절연막(17) 상에는 드레인 전극(116D)과 전기적으로 연결된 제1 전극(121)과, 제1 전극(121)과 대향되도록 배치된 제2 전극(123)과, 제1 전극(121)과 제2 전극(123)의 사이에 개재되며 광을 방출하는 유기 발광층을 포함하는 중간층(122)이 배치될 수 있다.
상기 제1 전극(121)의 양 가장자리는 화소 정의막(18)에 의해 덮여있을 수 있다. 상기 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)은 폴리이미드(PI; polyimide) 등의 유기물로 구성될 수 있으며, 유기 절연막(17)은 박막 트랜지스터(TFT) 등의 소자들을 덮어 평탄화시키는 기능을 하며, 화소 정의막(18)은 제1 영역(100), 즉 발광 영역을 정의해주는 기능 및 제1 전극(121)의 가장자리 부분에 전계가 집중되는 형상을 방지하고 제1 전극(121)과 제2 전극(123)의 단락을 방지하는 기능을 할 수 있다.
상기 제1 전극(121)은 반사 전극으로 구성될 수 있으며, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등을 포함하는 반사층과, 반사층 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 포함할 수 있다. 제1 전극(121)은 각 서브 픽셀마다 서로 독립된 아일랜드 형태로 형성될 수 있다.
상기 제2 전극(123)은 투명 또는 반투명 전극으로 구성될 수 있으며, Ag, Al, Mg, Li, Ca, Cu, LiF/Ca, LiF/Al, MgAg 및 CaAg에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으며, 수 내지 수십 nm의 두께를 갖는 박막 형태로 형성될 수 있다. 제2 전극(123)은 유기 발광 표시 장치(1)에 포함된 모든 픽셀들에 걸쳐 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다.
제1 전극(121)과 제2 전극(123)의 사이에는 중간층(122)이 배치될 수 있다. 상기 중간층(122)은 광을 방출하는 유기 발광층을 구비하며, 그 외에 정공 주입층(HIL: hole injection layer), 정공 수송층(HTL: hole transport layer), 전자 수송층(ETL: electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL: electron injection layer) 중 적어도 하나가 더 배치될 수 있다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 제1 전극(121)과 제2 전극(123)의 사이에는 다양한 기능층이 더 배치될 수 있다.
상기 유기 발광층은 적색광, 녹색광 또는 청색광을 방출할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 유기 발광층은 백색광을 방출할 수도 있다. 이 경우, 유기 발광층은 적색광을 방출하는 발광 물질, 녹색광을 방출하는 발광 물질 및 청색광을 방출하는 발광 물질이 적층된 구조를 포함하거나, 적색광을 방출하는 발광 물질, 녹색광을 방출하는 발광 물질 및 청색광을 방출하는 발광 물질이 혼합된 구조를 포함할 수 있다.
상기 적색, 녹색, 청색은 하나의 예시이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 백색의 광을 방출할 수 있다면 적색, 녹색 및 청색의 조합 외에 기타 다양한 색의 조합을 이용할 수 있다.
일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)는 제2 전극(123) 방향으로 화상을 구현하는 전면 발광형(top emission type)일 수 있으며, 박막 트랜지스터(TFT) 등을 포함하는 픽셀 회로부(PCr, PCg, PCb, 도 2)는 기판(10)과 제1 전극(121)의 사이에 배치될 수 있다.
버퍼층(11) 상의 제2 영역(200)에는 무기 절연막(213)이 배치되고, 무기 절연막(213) 상에는 투명 도전막(220)이 배치될 수 있다.
투명 도전막(220)은 무기 절연막(213)의 상면을 완전히 덮으며, 제2 영역(200)에 형성된 층간 절연막(15)을 제거하는 식각 과정에서 무기 절연막(213)이 함께 식각되지 않도록 방지하는 식각 방지막으로 기능할 수 있다. 투명 도전막(220)은 인듐 틴 옥사이드(ITO; indium tin oxide) 등의 투명한 도전 물질로 구성될 수 있다.
무기 절연막(213)은 SiO2의 단일막일 수 있으며, 게이트 절연막(113)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 즉, 무기 절연막(213)은 게이트 절연막(113)과 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)에 있어서, 외광이 투과하는 제2 영역(200)에 배치된 무기 절연막(213)을 단일막으로 구성함으로써 굴절률이 서로 다른 막들 사이의 경계면에서 발생할 수 있는 계면 반사를 최소화할 수 있으며, 이를 통해 유기 발광 표시 장치(1)의 투과도를 향상시킬 수 있다.
상기 투명 도전막(220)의 가장자리 영역은, 제1 영역(100)으로부터 연장된 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)에 의해 순차적으로 덮일 수 있다. 상기 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)은 유기물로 구성될 수 있으며, 각각 투명 도전막(220)의 일부를 노출시키는 제1 개구(H1) 및 제2 개구(H2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 개구(H1)의 폭은 제2 개구(H2)의 폭보다 클 수 있으며, 상기 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)에 각각 제1 개구(H1) 및 제2 개구(H2)를 형성함으로써 제2 영역(200)의 투과도를 향상시킬 수 있다.
유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)에 의해 덮여 있는 투명 도전막(220)의 가장자리 영역은, 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)과 무기 절연막(213)의 사이에 배치될 수 있다. 투명 도전막(220)이 없는 경우, 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)과 무기 절연막(213) 사이에서 들뜸 현상이 발생할 수 있다.
그러나 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)는 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)과 무기 절연막(213)의 사이에 투명 도전막(220)이 배치되며, 이에 의해 막들 사이의 접착력을 향상시켜 들뜸 현상을 방지할 수 있다.
제1 영역(100)에 배치된 중간층(122) 및 제2 전극(123)은 화소 정의막(18)의 상면까지 연장되어 배치될 수 있으며, 제2 전극(123)은 제2 영역(200)에 대응되는 위치에 형성된 투과창(TW)을 포함할 수 있다.
즉, 중간층(122)과 제2 전극(123)은 화소 정의막(18)에 포함된 제2 개구(H2) 내에는 배치되지 않을 수 있으며, 이러한 구성에 의해 제2 영역(200)의 투과도를 더욱 향상시킬 수 있다.
도 4 내지 도 7은 다른 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치에 포함된 일 픽셀의 일부를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(2)는 기판(10) 상에 배치된 버퍼층(11) 및 버퍼층(11) 상의 제2 영역(200)에 배치된 무기 절연막(213) 및 투명 도전막(220)을 포함할 수 있다.
투명 도전막(220)은 무기 절연막(213)의 상면을 완전히 덮으며, 제2 영역(200)에 형성된 층간 절연막(15)을 제거하는 식각 과정에서 무기 절연막(213)이 함께 식각되지 않도록 방지하는 식각 방지막으로 기능할 수 있다. 투명 도전막(220)은 인듐 틴 옥사이드(ITO; indium tin oxide) 등의 투명한 도전 물질로 구성될 수 있다.
무기 절연막(213)은 SiO2로 구성된 제1층(213a)과 SiNx로 구성된 제2층(213b)을 포함하는 이중막일 수 있으며, 게이트 절연막(113)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 즉, 게이트 절연막(113) 또한 SiO2로 구성된 제1층(113a)과 SiNx로 구성된 제2층(113b)을 포함하는 이중막일 수 있으며, 무기 절연막(213)과 게이트 절연막(113)은 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다.
상기 투명 도전막(220)의 가장자리 영역은, 제1 영역(100)으로부터 연장된 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)에 의해 순차적으로 덮일 수 있다. 상기 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)은 유기물로 구성될 수 있으며, 각각 투명 도전막(220)의 일부를 노출시키는 제1 개구(H1) 및 제2 개구(H2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 개구(H1)의 폭은 제2 개구(H2)의 폭보다 클 수 있으며, 상기 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)에 각각 제1 개구(H1) 및 제2 개구(H2)를 형성함으로써 제2 영역(200)의 투과도를 향상시킬 수 있다.
유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)에 의해 덮여 있는 투명 도전막(220)의 가장자리 영역은, 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)과 무기 절연막(213)의 사이에 배치될 수 있다. 투명 도전막(220)이 없는 경우, 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)과 무기 절연막(213) 사이에서 들뜸 현상이 발생할 수 있다.
그러나 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(2)는 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)과 무기 절연막(213)의 사이에 투명 도전막(220)이 배치되며, 이에 의해 막들 사이의 접착력을 향상시켜 들뜸 현상을 방지할 수 있다.
제1 영역(100)에 배치된 중간층(122) 및 제2 전극(123)은 화소 정의막(18)의 상면 및 화소 정의막(18)에 포함된 제2 개구(H2)를 따라 투명 도전막(220)의 상면까지 연장되어 배치될 수 있다. 상기 중간층(122) 및 제2 전극(123)은 투과도가 높은 물질로 구성되므로 제2 영역(200)에 중간층(122) 및 제2 전극(123)이 배치되더라고 여전히 유기 발광 표시 장치(2)를 통해 외부 이미지를 볼 수 있다.
상기 구성에 의해 유기 발광 표시 장치(2)의 투과도는 다소 떨어질 수 있지만, 중간층(122) 및 제2 전극(123)을 용이하게 증착시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.
다른 구성은 도 3의 유기 발광 표시 장치(1)와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(3)는 기판(10) 상에 배치된 버퍼층(11) 및 버퍼층(11) 상의 제2 영역(200)에 배치된 무기 절연막(213) 및 투명 도전막(220)을 포함할 수 있다.
투명 도전막(220)은 무기 절연막(213)의 일부를 노출하는 제3 개구(H3)을 포함하며, 무기 절연막(213)의 가장자리 영역만을 덮도록 배치될 수 있다. 투명 도전막(220)은 인듐 틴 옥사이드(ITO; indium tin oxide) 등의 투명한 도전 물질로 구성될 수 있다.
무기 절연막(213)은 SiO2로 구성된 단일막일 수 있으며, 게이트 절연막(113)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 즉, 무기 절연막(213)과 게이트 절연막(113)은 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다.
상기 투명 도전막(220)은, 제1 영역(100)으로부터 연장된 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)에 의해 순차적으로 덮일 수 있다. 상기 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)은 유기물로 구성될 수 있으며, 각각 투명 도전막(220)의 일부를 노출시키는 제1 개구(H1) 및 제2 개구(H2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 개구(H1)의 폭은 제2 개구(H2)의 폭보다 클 수 있으며, 상기 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)에 각각 제1 개구(H1) 및 제2 개구(H2)를 형성함으로써 제2 영역(200)의 투과도를 향상시킬 수 있다.
제3 개구(H3)를 포함하는 투명 도전막(220)은, 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)과 무기 절연막(213)의 사이에 배치될 수 있다. 투명 도전막(220)이 없는 경우, 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)과 무기 절연막(213) 사이에서 들뜸 현상이 발생할 수 있다.
그러나 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(3)는 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18)과 무기 절연막(213)의 사이에 투명 도전막(220)이 배치되며, 이에 의해 막들 사이의 접착력을 향상시켜 들뜸 현상을 방지할 수 있다. 또한, 투명 도전막(220)은 무기 절연막(213)의 일부를 노출하는 제3 개구(H3)를 포함하므로, 제2 영역(200)의 투과도를 더욱 향상시킬 수 있다.
다른 구성은 도 3의 유기 발광 표시 장치(1)와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(4)는 기판(10) 상에는 버퍼층(11) 및 버퍼층(11) 상의 제1 영역(100)에 배치된 박막 트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(112), 활성층(112)과 절연되도록 배치된 게이트 전극(114), 활성층(112)과 각각 전기적으로 연결된 소스 전극(116S) 및 드레인 전극(116D)을 포함하며, 활성층(112)과 게이트 전극(114) 사이에는 게이트 절연막(113)이 배치되고, 게이트 전극(114)과 소스 전극(116S) 및 드레인 전극(116D) 사이에는 층간 절연막(115)이 배치될 수 있다.
상기 게이트 절연막(113)은 SiO2의 단일막일 수 있으며, 층간 절연막(115)은 SiO2 및/또는 SiNx의 단일 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다.
상기 소스 전극(116S) 및 드레인 전극(116D) 상에는 패드 도전막(120)이 배치될 수 있으며, 패드 도전막(120)은 투명 도전막(220)과 동일한 물질, 즉 인듐 틴 옥사이드(ITO; indium tin oxide) 등의 투명한 도전 물질로 구성될 수 있다.
도시하진 않았지만, 데이터 패드부(미도시)는 소스 전극(116S) 및 드레인 전극(116D)을 동일층에 동일한 물질로 구성된 데이터 전극(미도시)을 포함할 수 있으며, 데이터 전극(미도시)이 외부로 노출되어 손상되는 것을 방지하기 위해 데이터 전극(미도시) 상에 보호층(미도시)을 형성할 수 있다.
상기 보호층(미도시)은 인듐 틴 옥사이드(ITO; indium tin oxide) 등의 투명한 도전 물질로 구성될 수 있으며, 상기 투명 도전막(220) 및 패드 도전막(120)은 보호층(미도시)과 동일한 물질로 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다.
이때, 패드 도전막(120)을 소스 전극(116S) 및 드레인 전극(116D)과 함께 하나의 마스크로 패터닝할 수 있어, 마스크 수를 저감할 수 있다.
다른 구성은 도 3의 유기 발광 표시 장치(1)와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(5)는 도 3의 유기 발광 표시 장치(1)에서, 버퍼층(11) 상의 제3 영역(300)에 배치되며 게이트 전극(114)에 신호를 전달하는 게이트 배선(GL)을 더 포함할 수 있다. 게이트 배선(GL)은 게이트 전극(114)과 동일한 물질로 구성된 제1 게이트 배선(GL1)과 제1 게이트 배선(GL1)을 덮는 제2 게이트 배선(GL2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 게이트 배선(GL1) 및 제2 게이트 배선(GL2)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 예를 들면 Mo/Al/Mo 또는 Ti/Al/Ti의 3층으로 구성될 수 있다.
제1 게이트 배선(GL1)의 두께는 제2 게이트 배선(GL2)의 두께보다 작을 수 있다. 게이트 배선(GL)은 신호를 전달하는 기능을 수행하며 저저항을 위해 일정 이상의 두께로 형성되어야 하며, 게이트 전극(114)은 층간 절연막(15)이 안정적으로 형성될 수 있도록 얇은 두께로 형성되어야 한다.
따라서, 게이트 배선(GL)을 게이트 전극(114)과 동일한 물질로 동일한 공정에 의해 형성된 제1 게이트 배선(GL1)과, 제1 게이트 배선(GL1)을 덮는 제2 게이트 배선(GL2)의 2층으로 구성함으로써 게이트 배선(GL)의 저저항을 구현할 수 있다.
제2 게이트 배선(GL2)은 제1 게이트 배선(GL1)의 상면 및 단부를 덮도록 형성될 수 있다.
다른 구성은 도 3의 유기 발광 표시 장치(1)와 동일하므로 설명을 생략한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 영역(200)에배치된 무기 절연막(213)과 유기 절연막(17) 및 화소 정의막(18) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있으며, 투과도가 개선된 시-쓰루(see-through) 유기 발광 표시 장치(1, 2, 3, 4, 5)를 구현할 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 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1, 2, 3, 4, 5: 유기 발광 표시 장치 10: 기판
15: 층간 절연막 17: 유기 절연막
18: 화소 정의막 20: 디스플레이
100: 제1 영역 112: 활성층
113: 게이트 절연막 114: 게이트 전극
115: 층간 절연막 116S: 소스 전극
116D: 드레인 전극 120: 패드 도전막
121: 제1 전극 122: 중간층
123: 제2 전극 200: 제2 영역
213: 무기 절연막 220: 투명 도전막
300: 제3 영역
15: 층간 절연막 17: 유기 절연막
18: 화소 정의막 20: 디스플레이
100: 제1 영역 112: 활성층
113: 게이트 절연막 114: 게이트 전극
115: 층간 절연막 116S: 소스 전극
116D: 드레인 전극 120: 패드 도전막
121: 제1 전극 122: 중간층
123: 제2 전극 200: 제2 영역
213: 무기 절연막 220: 투명 도전막
300: 제3 영역
Claims (13)
- 기판;
상기 기판 상에 배치되며, 각각 광이 방출되는 제1 영역과 외광이 투과되는 제2 영역을 포함하는 복수의 픽셀;
상기 각 픽셀의 제1 영역에 배치되며, 각각 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 복수의 픽셀 회로부;
상기 각 픽셀의 제2 영역에 배치된 무기 절연막;
상기 무기 절연막의 적어도 일부 상에 배치된 투명 도전막;
상기 픽셀 회로부를 덮으며, 상기 투명 도전막의 적어도 일부를 덮는 유기 절연막;
상기 유기 절연막 상에, 상기 각 픽셀의 제1 영역에 서로 독립되도록 배치되며, 상기 각 픽셀 회로부와 전기적으로 연결된 복수의 제1 전극;
상기 제1 전극의 적어도 일부를 덮는 화소 정의막;
상기 제1 전극에 대향되고, 상기 복수의 픽셀에 걸쳐 전기적으로 연결되도록 구비되며, 상기 각 픽셀에서 적어도 상기 제1 영역에 배치된 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치되며 유기 발광층을 포함하는 중간층;을 포함하고,
상기 투명 도전막은, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 분리되어 위치하고, 상기 기판에 수직인 방향으로 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 중첩하지 않는, 유기 발광 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 투명 도전막은 인듐 틴 옥사이드(ITO; indium tin oxide)로 구성된, 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 화소 정의막은 상기 투명 도전막의 적어도 일부를 덮는, 유기 발광 표시 장치. - 기판;
상기 기판 상에 배치되며, 각각 광이 방출되는 제1 영역과 외광이 투과되는 제2 영역을 포함하는 복수의 픽셀;
상기 각 픽셀의 제1 영역에 배치되며, 각각 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 복수의 픽셀 회로부;
상기 각 픽셀의 제2 영역에 배치된 무기 절연막;
상기 무기 절연막의 적어도 일부 상에 배치된 투명 도전막;
상기 픽셀 회로부를 덮으며, 상기 투명 도전막의 적어도 일부를 덮는 유기 절연막;
상기 유기 절연막 상에, 상기 각 픽셀의 제1 영역에 서로 독립되도록 배치되며, 상기 각 픽셀 회로부와 전기적으로 연결된 복수의 제1 전극;
상기 제1 전극의 적어도 일부를 덮는 화소 정의막;
상기 제1 전극에 대향되고, 상기 복수의 픽셀에 걸쳐 전기적으로 연결되도록 구비되며, 상기 각 픽셀에서 적어도 상기 제1 영역에 배치된 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치되며 유기 발광층을 포함하는 중간층;을 포함하고,
상기 투명 도전막은 상기 무기 절연막의 상면을 완전히 덮는, 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 투명 도전막은, 상기 무기 절연막의 적어도 일부를 노출하는 개구를 포함하며 상기 무기 절연막과 상기 유기 절연막의 사이에 배치된 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 무기 절연막은, 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함하는 단일막 또는 이중막인 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 픽셀 회로부는 상기 제1 전극과 평면상 중첩되도록 배치된, 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 제2 영역에 대응되는 위치에 형성된 투과창을 포함하는, 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 박막 트랜지스터는,
상기 기판 상에 배치된 활성층;
상기 활성층 상에 상기 활성층과 절연되도록 배치된 게이트 전극;
상기 활성층과 상기 게이트 전극의 사이에 배치된 게이트 절연막;
상기 게이트 전극 상에 배치된 층간 절연막; 및
상기 층간 절연막 상에 배치되며, 상기 활성층과 각각 전기적으로 연결된 소스 전극 및 드레인 전극;을 포함하는, 유기 발광 표시 장치. - 제9항에 있어서,
상기 소스 전극 및 드레인 전극 상에 배치되며, 상기 투명 도전막과 동일한 물질로 구성된 패드 도전막을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치. - 제9항에 있어서,
상기 게이트 절연막은 상기 무기 절연막과 동일한 물질로 구성된, 유기 발광 표시 장치. - 제9항에 있어서,
상기 게이트 전극에 신호를 전달하는 게이트 배선을 더 포함하며, 상기 게이트 배선은 상기 게이트 전극과 동일 물질로 구성된 제1 게이트 배선 및 상기 제1 게이트 배선을 덮는 제2 게이트 배선을 포함하는, 유기 발광 표시 장치. - 제12항에 있어서,
상기 제2 게이트 배선은, 상기 제1 게이트 배선의 상면 및 단부를 덮는, 유기 발광 표시 장치.
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