KR102332567B1 - 표시장치 - Google Patents
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Abstract
제1 기판; 상기 제1 기판 상에 발광 영역을 정의하는 화소정의막; 상기 발광 영역에 배치된 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층; 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극; 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판; 및 상기 제1 기판의 하면에 위치하는 반사 부재를 포함하고, 상기 반사 부재는, 상기 제1 기판의 하면에 배치되고 상기 발광 영역과 중첩하는 위치에 개구부를 갖는 제1 반사부; 및 상기 제1 반사부 상에 배치된 제2 반사부를 포함하는 표시장치를 제공한다.
Description
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미러 기능을 구비한 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 등의 평판 표시 장치는 복수 쌍의 전기장 생성 전극과 그 사이에 들어 있는 전기광학(electro-optical) 활성층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 액정층을 포함하고, 유기 발광 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 유기 발광층을 포함한다.
일반적으로 유기 발광 표시 장치는 애노드와 캐소드에서 주입되는 정공과 전자가 발광부에서 재결합하여 발광하는 원리로 색상을 구현할 수 있는 것으로서, 애노드인 화소전극과 캐소드인 대향전극 사이에 발광층을 삽입한 적층형 구조이다.
최근 표시 장치는 휴대가 가능한 박형의 평판 표시 장치로 대체되는 추세이고, 표시 기능과 함께 외광 반사를 이용하여 거울 기능을 구현하는 방안이 제안되고 있다.
본 발명의 일 실시예는 배면 발광형 표시장치에 적용되어 미러 기능을 구현할 수 있는 반사 부재를 포함하는 표시장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 발광 영역을 정의하는 화소정의막; 상기 발광 영역에 배치된 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층; 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극; 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판; 및 상기 제1 기판의 하면에 위치하는 반사 부재를 포함하고, 상기 반사 부재는, 상기 제1 기판의 하면에 배치되고 상기 발광 영역과 중첩하는 위치에 개구부를 갖는 제1 반사부; 및 상기 제1 반사부 상에 배치된 제2 반사부를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 발광 영역의 면적보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 제1 전극의 면적보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 발광층의 면적보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사부는 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 은(Ag), 철(Fe), 플라티늄(Pt), 수은(Hg), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 바나듐(V) 및 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반사부는 투명한 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반사부는 상기 제1 반사부의 상기 개구부 내에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사부는 상기 제2 반사부보다 더 두꺼운 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반사부 상에 위치하는 충진재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충진재 상에 위치하는 투명 글래스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반사부와 상기 투명 글래스 사이에 배치되며 상기 충진재를 둘러싸는 밀봉 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충진재와 상기 밀봉부재 사이에 배치된 흡습 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 발광 영역을 정의하는 화소정의막; 상기 발광 영역에 배치된 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층; 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극; 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판; 상기 제1 기판의 하면에 위치하는 충진재; 상기 충진재 상에 위치하는 반사 부재; 및 상기 반사 부재 상에 위치하는 투명 글래스를 포함하고, 상기 반사 부재는, 상기 제1 기판의 하면에 배치되고 상기 발광 영역과 중첩하는 위치에 개구부를 갖는 제1 반사부; 및 상기 제1 반사부 상에 배치된 제2 반사부를 포함하는 표시장치를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 발광 영역의 면적보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 제1 전극의 면적보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 발광층의 면적보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반사부는 상기 제1 반사부의 상기 개구부 내에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사부는 상기 제2 반사부보다 더 두꺼운 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 발광 영역을 정의하는 화소정의막; 상기 발광 영역에 배치된 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층; 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극; 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판; 및 상기 제1 기판의 하면에 위치하는 반사 부재를 포함하고, 상기 반사 부재는, 상기 제1 기판의 하면에 배치되고 상기 발광 영역과 중첩하는 위치에 홈을 갖는 제1 반사부를 포함하는 표시장치를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반사부 상에 배치된 제2 반사부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치는 외광 반사를 이용하여 미러 기능을 구현할 수 있고, 표시장치 공정 중에 반사 부재가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 투습에 의한 반사 부재의 변형을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3 은 도 2의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2가 적용된 도 1의 B-B’선 및 도 2의 A-A’선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 3이 적용된 도 1의 B-B’선 및 도 2의 A-A’선에 따른 단면도이다.
도 6 및 도7은 본 발명의 실시예 4가 적용된 도 1의 B-B’선 및 도 2의 A-A’선에 따른 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3 은 도 2의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2가 적용된 도 1의 B-B’선 및 도 2의 A-A’선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 3이 적용된 도 1의 B-B’선 및 도 2의 A-A’선에 따른 단면도이다.
도 6 및 도7은 본 발명의 실시예 4가 적용된 도 1의 B-B’선 및 도 2의 A-A’선에 따른 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예1에 따른 표시장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예1에 따른 표시장치는 유기발광 표시장치일 수 있다. 이하에서는 표시장치는 유기발광 표시장치인 것을 전제로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 3 은 도 2의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 제1 기판(111), 제2 기판(201) 및 실링 부재(300)를 포함한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1기판(111)이 제2 기판(201)이 아닌 봉지 필름 등에 의해 봉지되는 것도 가능함은 물론이다.
제1 기판(111)은, 발광에 의해 표시가 이루어지는 표시 영역(DA)과, 이 표시 영역(DA)의 외곽에 위치한 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)에 유기 발광 소자 및 이를 구동하기 위한 박막 트랜지스터 및 배선 등이 형성된다. 비표시 영역(NDA)은, 유기 발광 소자를 발광시키는 외부 신호를 제공 받아 이를 유기 발광 소자에 전달하는 복수의 패드 전극(미도시) 등이 형성된 패드 영역(PA)을 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 배면 발광형임을 전제로 설명한다.
도 2 및 도3을 참조하여, 본 실시예의 표시 영역(DA)을 설명하면 다음과 같다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 표시 영역(도 1의 참조부호 DA, 이하 동일)의 각 화소에 두 개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(10, 20)와 하나의 축전 소자(capacitor)(80)를 구비하는 2Tr-1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기 발광 표시 장치를 도시하고 있으나, 본 발명 및 본 실시예 1이 이에 한정되는 것은 아니다.
따라서 유기 발광 표시 장치는 하나의 화소에 셋 이상의 트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 구비할 수 있으며, 별도의 배선이 더 형성되어 다양한 구조를 가질 수 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 표시 영역은 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.
본 발명의 실시예1 에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는, 제1 기판(111), 제1 기판(111)에 정의된 복수의 화소 각각에 형성된, 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전소자(80), 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)(70) 및 제1 기판(111)의 하면에 위치하는 반사 부재(400)를 포함한다. 그리고, 제1 기판(111)은, 일 방향을 따라 배치되는 게이트 라인(151)과, 이 게이트 라인(151)과 절연 교차되는 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 더 포함한다.
여기서, 각 화소는 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 경계로 정의될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
유기 발광 소자(70)는, 제1 전극(710)과, 이 제1 전극(710) 상에 형성된 유기 발광층(720)과, 이 유기 발광층(720) 상에 형성된 제2 전극(730)을 포함한다. 여기서, 제1 전극(710)은 각 화소마다 하나 이상씩 형성되므로 제1 기판(111)은 서로 이격된 복수의 제1 전극들(710)을 가진다.
여기서 제1 전극(710)이 정공 주입 전극인 양극(애노드)이며, 제2 전극(730)이 전자 주입 전극인 음극(캐소드)이 된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 따라 제1 전극(710)이 음극이 되고, 제2 전극(730)이 양극이 될 수도 있다. 또한, 제1 전극(710)은 화소 전극이고, 제2 전극(730)은 공통 전극이다.
유기 발광층(720)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 생성된 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.
축전 소자(80)는 절연층(160)을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 유지전극(158, 178)을 포함한다. 여기서, 절연층(160)은 유전체가 된다. 축전 소자(80)에 축적된 전하와 한 쌍의 유지전극(158, 178) 사이의 전압에 의해 축전 용량이 결정된다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는, 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173), 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함한다. 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176), 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결되고, 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)는 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며 제1유지전극(158)과 연결된다.
구동 박막 트랜지스터(20)는 선택된 화소 내의 유기 발광 소자(70)의 유기 발광층(720)을 발광시키기 위한 구동 전원을 제1 전극(710)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 스위칭 드레인 전극(174)과 연결된 제1유지전극(158)에 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 제2유지전극(178)은 각각 공통 전원 라인(172)에 연결된다.
구동 드레인 전극(177)이 드레인 접촉구멍(contact hole)(181)을 통해 유기 발광 소자(70)의 제1 전극(710)에 연결된다.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다.
공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막 트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스윙칭 박막 트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막 트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(70)로 흘러 유기 발광 소자(70)가 발광한다.
도 2와 함께 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시장치(100)의 구조를 더욱 설명한다.
도 3에 유기 발광 소자(70), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전 소자(80), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)이 도시되어 있으므로, 이를 중심으로 설명한다. 스위칭 박막 트랜지스터(10)의 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 및 드레인 전극(173, 174)은 각기 구동 박막 트랜지스터(20)의 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 및 드레인 전극(176, 177)과 동일한 적층 구조를 가지므로 이에 대한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 제1 기판(111)은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 제1 기판으로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니므로, 제1 기판(111)이 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 제1 기판으로 형성될 수도 있다.
제1 기판(111) 위에 버퍼층(120)이 형성된다. 버퍼층(120)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 이루어질 수 있다. 일례로, 버퍼층(120)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘옥시나이트라이드(SiOxNy)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 그러나 이러한 버퍼층(120)이 반드시 필요한 것은 아니며, 제1 기판(111)의 종류 및 공정 조건 등을 고려하여 형성하지 않을 수도 있다.
버퍼층(120) 위에 구동 반도체층(132)이 형성된다. 구동 반도체층(132)은 다결정 실리콘, 비정질 실리콘 및 산화물 반도체로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나인 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 구동 반도체층(132)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(135)과, 채널 영역(135)의 양 옆으로 p+ 도핑되어 형성된 소스 영역(136) 및 드레인 영역(137)을 포함한다. 이 때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라진다.
구동 반도체층(132) 위에 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥사이드 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성된다. 게이트 절연막(140)은 테트라에톡시실란(tetra ethyl ortho silicate, TEOS), 질화 규소(SiNx), 및 산화 규소(SiO2)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하여 형성된다. 일례로, 게이트 절연막(140)은 40nm의 두께를 갖는 질화 규소막과 80nm의 두께를 갖는 테트라에톡시실란막이 차례로 적층된 이중막으로 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예1에서, 게이트 절연막(140)이 전술한 구성에 한정되는 것은 아니다.
게이트 절연막(140) 위에 구동 게이트 전극(155), 게이트 라인(도 1의 참조부호 151), 제1 유지전극(158)이 형성된다. 이때, 구동 게이트 전극(155)은 구동 반도체층(132)의 적어도 일부, 구체적으로 채널 영역(135)과 중첩 형성된다. 구동 게이트 전극(155)은 구동 반도체층(132)을 형성하는 과정에서 구동 반도체층(132)의 소스 영역(136)과 드레인 영역(137)에 불순물을 도핑할 때 채널 영역(135)에 불순물이 도핑되는 것을 차단하는 역할을 한다.
게이트 전극(155)과 제1유지 전극(158)은 서로 동일한 층에 위치하며, 실질적으로 동일한 금속 물질로 형성된다. 이때, 금속 물질은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 및 텅스텐(W)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함한다. 일례로, 게이트 전극(155) 및 제1유지전극(158)은 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴(Mo)을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(140) 상에 구동 게이트 전극(155)을 덮는 절연층(160)이 형성된다. 상기 절연층(160)은 층간 절연층일 수 있다. 절연층(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥사이드 등으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(140)과 절연층(160)은 구동 반도체층(132)의 소스 및 드레인 영역을 드러내는 접촉 구멍을 구비한다.
표시 영역(DA)에 절연층(160) 위에 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177), 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 제2 유지전극(178)이 형성된다. 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)은 접촉구멍을 통해 구동 반도체층(132)의 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결된다.
구체적으로, 구동 소스 전극(176), 구동 드레인 전극(177) 및 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172)과 제2 유지전극(178)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어진 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금에 의하여 형성될 수 있으며, 상기 내화성 금속막과 저저항 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 상기 다중막 구조의 예로, 크롬 또는 몰리브덴(합금) 하부막과 알루미늄(합금) 상부막으로 된 이중막, 몰리브덴(합금) 하부막과 알루미늄(합금) 중간막과 몰리브덴(합금) 상부막으로 된 삼중막을 들 수 있다.
구동 소스 전극(176), 구동 드레인 전극(177) 및 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 제2 유지전극(178)은 상기 설명한 재료 이외에도 여러 가지 다양한 도전재료에 의하여 형성될 수 있다.
이에 의해, 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한 구동 박막 트랜지스터(20)가 형성된다. 그러나 구동 박막 트랜지스터(20)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않으며, 다양한 구조로 변형 가능하다.
절연층(160) 상에 구동 소스 전극(176), 구동 드레인 전극(177) 등을 덮는 보호막(180)이 형성된다. 보호막(180)은 폴리아크릴계, 폴리이미드계 등과 같은 유기물로 이루어질 수 있다. 보호막(180)은 평탄화막일 수 있다.
보호막(180)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolicresin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly(phenylenethers) resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly(phenylenesulfides) resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 으로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나로 만들어질 수 있다.
보호막(180)은 구동 드레인 전극(177)을 드러내는 드레인 접촉구멍(181)을 구비한다.
보호막(180) 위에 제1 전극(710)이 형성되고, 이 제1 전극(710)은 보호막(180)의 드레인 접촉구멍(181)을 통해 구동 드레인 전극(177)에 연결된다.
보호막(180)에 제1 전극(710)을 덮는 화소정의막(190)이 형성된다. 이 화소 정의막(190)은 제1 전극(710)을 드러내는 화소정의막 개구부(199)를 구비한다. 즉, 제1 전극(710)은 화소정의막(190)의 개구부(199)에 대응하도록 배치된다.
또한, 화소정의막(190)은 제1 기판(111) 상에 발광 영역(30)을 정의한다. 발광 영역(30)은 발광 소자가 가시 광선을 직접적으로 발생하여 사용자가 인식하는 화상을 구현하는 영역이다. 따라서, 발광 영역(30)에 발광층(720)이 배치된다.
화소정의막(190)은 폴리아크릴계(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지로 만들어질 수 있다.
또한, 화소정의막(190)은 감광성 유기재료 또는 감광성 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 화소정의막(190)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate), 폴리이미드(Polyimide), PSPI(Photo sensitive polymide), PA(Photo sensitive acryl), 감광 노볼락 레진(Photo sensitive Novolak resin) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
화소 정의막 개구부(199) 내에서 제1 전극(710) 위에 발광층(720)이 형성되고, 화소 정의막(190) 및 발광층(720) 상에 제2 전극(730)이 형성된다.
이와 같이, 제1 전극(710), 발광층(720), 및 제2 전극(730)을 포함하는 유기 발광 소자(70)가 형성된다.
제1 전극(710)과 제2 전극(730) 중 어느 하나는 투명한 도전성 물질로 형성되고 다른 하나는 반투과형 또는 반사형 도전성 물질로 형성될 수 있다. 제1 전극(710) 및 제2 전극(730)을 형성하는 물질의 종류에 따라, 유기 발광 표시 장치(900)는 전면 발광형, 배면 발광형 또는 양면 발광형이 될 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)가 배면 발광형이므로 제2 전극(730)은 반투과형 또는 반사형 도전성 물질로 형성되고, 제1 극(710)은 투명한 도전성 물질로 형성된다.
투명한 도전성 물질로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide)으로 이루어진 그룹 중에서 선택한 적어도 하나의 물질이 사용될 수 있다. 반사형 물질로 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미뮴(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질이 사용될 수 있다.
발광층(720)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 이루어질 수 있다. 이러한 발광층(720)은 주발광층과, 정공 주입층(hole injection layeer, HIL), 정공 수송층(hole transpoting layer, HTL), 전자 수송층(electron transporting layer, ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer, EIL) 중 적어도 하나를 포함하는 다중막으로 형성될 수 있다. 일례로 정공 주입층이 양극인 제1 전극(710) 상에 배치되고, 그 위로 정공 수송층, 주발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층된다.
본 실시예에서 발광층(720)이 화소정의막 개구부(199) 내에만 형성되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 발광층(720) 중 적어도 하나 이상의 막이, 화소정의막 개구부(199) 내에서 제1 전극(710) 위 뿐만 아니라 화소정의막(190)과 제2 전극(730) 사이에도 배치될 수 있다. 좀더 구체적으로, 발광층(720)의 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층 등이 오픈 마스크(open)에 의해 화소정의막 개구부(199) 이외의 부분에도 형성되고, 발광층(720)의 주발광층이 미세 금속 마스크(fine metal mask, FMM)를 통해 각각의 화소정의막 개구부(199)마다 형성될 수 있다.
제1 기판(111) 하면에 반사 부재(400)가 위치한다. 반사 부재(400)는 적절한 반사율을 갖도록 형성된다. 반사 부재(400)는 특히 발광 영역(30)에서의 반사율과 동일 또는 유사한 반사율을 갖도록 한다. 대략적으로 반사 부재(400)의 반사율과 발광 영역(30)의 평균 반사율의 차이가 10% 이내인 것이 바람직하다. 이를 통하여 본 발명의 실시예 1에 따른 유기발광 표시장치는 화상 표시 기능과 미러 기능을 동시에 구현할 수 있다. 반사 부재(400)는 반사율에 따라 적절한 두께를 갖도록 한다.
반사 부재(400)는 제1 반사부(410) 및 제2 반사부(420)를 포함한다.
제1 반사부(410)는 제1 기판(111)의 하면에 배치되고 발광 영역(30)과 중첩하는 위치에 개구부(40)를 갖는다. 제1 반사부(410)는 비발광 영역에 배치되어 외광 반사의 역할을 함과 동시에 발광 영역(30)에 형성된 개구부(40)를 통해 발광층(720)에서 방출된 광을 통과시킨다. 따라서 제1 반사부(410)가 배치됨에 따라 유기발광 표시장치는 미러 기능을 가질 수 있다.
한편, 제1 반사부(410)의 개구부(40)의 면적은 공정 효율, 빛샘 및 개구율을 고려하여 결정한다. 즉, 개구부(40)의 면적이 발광 영역(30)의 면적과 유사할수록 발광 영역(30) 주변의 빛샘 현상이 방지되고 공정 효율이 올라가나 개구율이 낮아진다. 따라서 개구율 및 미러 기능을 고려하여 개구부(40)의 면적을 표시장치마다 다르게 형성할 수 있다. 단, 적어도 제1 반사부(410)의 개구부(40)의 면적은 발광 영역(30)의 면적보다 작게 형성된다. 또한, 개구부(40)의 면적은 제1 전극(710) 및 발광층(720)의 면적보다 작게 형성된다.
제1 반사부(410)는 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 은(Ag), 철(Fe), 플라티늄(Pt), 수은(Hg), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 바나듐(V) 및 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 반사부(420)는 제1 반사부(410) 상에 배치된다. 제2 반사부(420)는 투명한 물질로 이루어진다. 제2 반사부(420)는 개구부(40) 내에도 위치한다. 따라서, 제2 반사부(420)는 배면 발광형 표시장치의 발광층(720)에서 방출되는 광을 투과시키기 위해 투명한 물질로 이루어진다. 예를 들어 제2 반사부(420)는 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어질 수 있다.
한편, 제1 반사부(410)는 반사 효율을 높이기 위해 제2 반사부(420)보다 더 두꺼운 두께를 가질 수 있다.
이와 같이 제1 기판(111)의 하면에 반사 부재(400)를 배치함에 따라 미러 기능을 갖는 표시장치를 구현할 수 있다. 즉, 제1 반사부(410) 및 제2 반사부(420)가 외광을 반사시켜 표시장치를 거울처럼 사용할 수 있도록 한다. 물론, 개구부(40)로 뚫려 있는 발광 영역(30)도 비사용 중에 약 60% 정도의 반사율을 보이므로 거울면으로 충분히 사용할 수 있다.
한편, 반사 부재(400)를 제1 기판(111) 상에 배치할 경우 표시장치 내부 구성을 형성하는 고온 열처리 공정 중에 반사 부재(400)를 이루는 은(Ag) 등의 구성이 손상될 우려가 있다. 그러나 본 발명의 반사 부재(400)는 제1 기판(111)의 공정이 완료된 이후에 제1 기판(111)의 하면에 형성되므로 고온 열처리 공정 등에 의하여 손상될 우려가 없다.
제2 기판(201)은 유기발광소자(70)를 사이에 두고 제1 기판(111)와 합착 밀봉된다. 제2 기판(201)는 제1 기판(101) 상에 형성된 박막 트랜지스터(10, 20) 및 유기발광소자(70) 등을 외부로부터 밀봉되도록 커버하여 보호한다. 제2 기판(201)은 일반적으로 유리 또는 플라스틱 등을 소재로 만들어진 절연 기판이 사용될 수 있다.
한편, 제1 기판(101)과 제2 기판(201) 사이에 완충재(600)가 배치된다. 완충재(600)는 유기 발광 표시 장치(100)의 외부로부터 가해질 수 있는 충격에 대하여 유기 발광 소자(70) 등의 내부 소자를 보호한다. 완충재(600)는 유기 발광 표시 장치(100)의 기구적인 신뢰성을 향상시킨다. 완충재(600)는 유기 실런트인 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 또는 무기 실런트인 실리콘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 우레탄계 수지는, 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트 등이 사용될 수 있다. 아크릴계 수지는, 예를 들어, 부틸아크릴레이트, 에틸헥실아크레이트 등이 사용될 수 있다.
하기에서, 도 4 를 참조하여 본 발명의 실시예 2에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명한다. 본 발명의 실시예 1에서 설명한 구성과 동일한 구성은 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 실시예 2가 적용된 도 1의 B-B’선 및 도 2의 A-A’선에 따른 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 유기발광 표시장치는 충진재(520), 투명 글래스(510), 밀봉 부재(530) 및 흡습 부재(540)를 포함한다.
충진재(520)는 제2 반사부(420) 상에 위치하고 외부 충격을 흡수하는 역할을 한다. 밀봉 부재(530)는 제2 반사부(420)와 투명 글래스(510) 사이에 배치되며 충진재(520)를 둘러싼다. 흡습 부재(540)는 충진재(520)와 밀봉 부재(530) 사이에 배치된다. 밀봉 부재(530) 및 흡습 부재(540)는 외부 산소 및 수분 등의 침투에 의한 반사 부재(400)의 변형을 방지한다. 투명 글래스(510)는 충진재(520)에 상에 위치하고 반사 부재(400) 및 충진재(520)를 보호한다.
하기에서, 도 5 를 참조하여 본 발명의 실시예 3에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명한다. 본 발명의 실시예 1에서 설명한 구성과 동일한 구성은 설명을 생략한다.
도 5는 본 발명의 실시예 3이 적용된 도 1의 B-B’선 및 도 2의 A-A’선에 따른 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예 3에 따른 유기발광 표시장치는 충진재(520), 투명 글래스(510), 밀봉 부재(530) 및 흡습 부재(540)를 포함한다.
제1 기판(111)의 하면에 충진재(520)가 배치되고, 충진재(520) 상에 반사 부재(400)가 배치된다. 반사 부재(400) 상에 투명 글래스(510)가 위치한다. 밀봉 부재(530)는 충진재(520) 및 제2 반사부(420)를 둘러싸며 보호한다. 흡습 부재(540)는 충진재(520)와 밀봉 부재(530) 사이에 배치되어 투습을 방지한다.
하기에서, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예 4에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명한다. 본 발명의 실시예 1에서 설명한 구성과 동일한 구성은 설명을 생략한다.
도 6 및 도7은 본 발명의 실시예 4가 적용된 도 1의 B-B’선 및 도 2의 A-A’선에 따른 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예 4에 따른 제1 반사부(410)는 제1 기판(111) 하면에 배치되고 발광 영역(30)과 중첩하는 위치에 홈(410a)을 갖는다. 홈(410a)은 미러 영역(50)에 형성될 수 있고, 미러 영역(50)은 발광 영역(30)의 면적보다 작은 면적을 갖는다. 미러 영역(50)은 앞서 도3 에서 설명한 개구부(40, 도3)와 동일한 영역이다. 제1 반사부(410)는 광투과율이 낮아지지 않도록 미러 영역(50)에서 얇은 두께를 갖는다.
도 7을 참조하면, 제2 반사부(420)가 제1 반사부(410) 상에 위치할 수 있다.
이상에서 설명된 표시장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.
100: 유기 발광 표시 장치
10: 스위칭 박막 트랜지스터
20:구동 박막 트랜지스터
30: 발광 영역 40: 개구부
70: 유기발광소자 80:축전소자
111:제1 기판 120:버퍼층
131:스위칭 반도체층 132:구동반도체층
135:채널영역 136:소스영역
137:드레인영역 140:게이트절연막
151:게이트 라인 152: 스위칭 게이트전극
155:구동 게이트전극 158:제1유지전극
160:절연층 171:데이터 라인
172:공통 전원 라인 173:스위칭 소스전극
174:스위칭 드레인전극 176:구동 소스전극
177:구동 드레인전극 178:제2유지전극
180:평탄화막 181:드레인 접촉구멍
190:화소정의막 199:화소정의막 개구부
201: 제2 기판 300: 실링재
400: 반사 부재 410: 제1 반사부
420: 제2 반사부 510: 투명 글래스
520: 충진재 530: 밀봉 부재
540: 흡습 부재 600: 완충재
700: 캐핑층 710:제1 전극
720:유기발광층 730:제2 전극
10: 스위칭 박막 트랜지스터
20:구동 박막 트랜지스터
30: 발광 영역 40: 개구부
70: 유기발광소자 80:축전소자
111:제1 기판 120:버퍼층
131:스위칭 반도체층 132:구동반도체층
135:채널영역 136:소스영역
137:드레인영역 140:게이트절연막
151:게이트 라인 152: 스위칭 게이트전극
155:구동 게이트전극 158:제1유지전극
160:절연층 171:데이터 라인
172:공통 전원 라인 173:스위칭 소스전극
174:스위칭 드레인전극 176:구동 소스전극
177:구동 드레인전극 178:제2유지전극
180:평탄화막 181:드레인 접촉구멍
190:화소정의막 199:화소정의막 개구부
201: 제2 기판 300: 실링재
400: 반사 부재 410: 제1 반사부
420: 제2 반사부 510: 투명 글래스
520: 충진재 530: 밀봉 부재
540: 흡습 부재 600: 완충재
700: 캐핑층 710:제1 전극
720:유기발광층 730:제2 전극
Claims (20)
- 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 발광 영역을 정의하는 화소정의막;
상기 발광 영역에 배치된 제1 전극;
상기 제1 전극 상에 배치된 발광층;
상기 발광층 상에 배치된 제2 전극;
상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판; 및
상기 제1 기판의 하면에 위치하는 반사 부재를 포함하고,
상기 반사 부재는,
상기 제1 기판의 하면에 배치되고 상기 발광 영역과 중첩하는 위치에 개구부를 갖는 제1 반사부; 및
상기 제1 반사부 상에 배치된 제2 반사부를 포함하는 표시장치로서,
상기 표시장치는,
상기 제2 반사부 상에 위치하는 충진재;
상기 충진재 상에 위치하는 투명 글래스; 및
상기 제2 반사부와 상기 투명 글래스 사이에 배치되며 상기 충진재를 둘러싸는 밀봉 부재를 더 포함하는, 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 발광 영역의 면적보다 작은 표시장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 제1 전극의 면적보다 작은 표시장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 발광층의 면적보다 작은 표시장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 반사부는 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 은(Ag), 철(Fe), 플라티늄(Pt), 수은(Hg), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 바나듐(V) 및 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나를 포함하는 표시장치. - 제5 항에 있어서,
상기 제2 반사부는 투명한 물질로 이루어진 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제2 반사부는 상기 제1 반사부의 상기 개구부 내에 위치하는 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 반사부는 상기 제2 반사부보다 더 두꺼운 두께를 갖는 표시장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 충진재와 상기 밀봉부재 사이에 배치된 흡습 부재를 더 포함하는 표시장치. - 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 발광 영역을 정의하는 화소정의막;
상기 발광 영역에 배치된 제1 전극;
상기 제1 전극 상에 배치된 발광층;
상기 발광층 상에 배치된 제2 전극;
상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판;
상기 제1 기판의 하면에 위치하는 충진재;
상기 충진재 상에 위치하는 반사 부재;
상기 반사 부재 상에 위치하는 투명 글래스; 및
상기 제1 기판과 상기 투명 글래스 사이에 배치되는 밀봉 부재
를 포함하고,
상기 반사 부재는,
상기 투명 글래스 상에 배치되고 상기 발광 영역과 중첩하는 위치에 개구부를 갖는 제1 반사부; 및
상기 제1 반사부 상에 배치된 제2 반사부를 포함하고,
상기 밀봉 부재는 상기 제2 반사부 및 상기 충진재를 둘러싸는 표시장치. - 제13 항에 있어서,
상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 발광 영역의 면적보다 작은 표시장치. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 제1 전극의 면적보다 작은 표시장치. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 반사부의 상기 개구부의 면적은 상기 발광층의 면적보다 작은 표시장치. - 제13 항에 있어서,
상기 제2 반사부는 상기 제1 반사부의 상기 개구부 내에 위치하는 표시장치. - 제13 항에 있어서,
상기 제1 반사부는 상기 제2 반사부보다 더 두꺼운 두께를 갖는 표시장치. - 삭제
- 삭제
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