KR102491105B1 - 화소 거울창을 구비하는 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
화소 레이아웃 내에 화소 거울창을 추가로 포함하여 투명 특성과 미러 특성을 동시에 가지는 디스플레이 패널을 구현할 수 있으며, 공정 비용과 공정 시간을 단축할 수 있는 유기발광다이오드 디스플레이 패널 및 그 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널은 기판 상에 소정의 제1 배열 구조로 복수개의 화소가 배열되고, 각 화소마다 유기발광다이오드와 상기 유기발광다이오드를 구동하는 구동 박막트랜지스터 및 상기 구동 박막트랜지스터를 스위칭하는 스위칭 박막트랜지스터를 포함하는 화소 발광부가 마련되는 유기발광다이오드 패널; 및 반사 물질로 이루어지고 상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 배열되는 복수개의 화소 거울창을 포함하고, 화소 단위로 설정되는 화소 영역 내에 상기 화소 발광부와 대응하도록 각 화소 거울창이 배치되는 거울창;을 포함한다.
Description
본 발명은 유기발광다이오드 디스플레이 패널 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이 패널 내에 화소 단위로 거울창(mirror window)을 포함하는 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유기발광다이오드(OLED; Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이는 전류에 반응하여 빛을 발산하는 유기 화합물로 이루어지는 유기발광다이오드를 이용하여 구현되는 디스플레이 장치로, 백라이트 장치가 필요 없고 빛의 표현 범위가 액정디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display) 보다 넓고 색 재현성이 우수하며, 얇아서 변형이 자유로운 등의 여러 가지 장점을 가지고 있어 각광 받고 있다. 한편 최근에 미러(mirror) 소재를 이용한 거울형 OLED 디스플레이의 제조 기술에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그러나, 거울형 OLED 디스플레이는 OLED 구동 회로와 함께 거울 구조를 제작하는 공정이 복잡하고 공정 비용이 증가하는 문제가 있다. 또한, 디스플레이 패널의 구동을 위해 외부에서 별도로 전력을 공급해야 하거나 별도로 내장된 배터리를 이용하여 전력을 공급해야 하며, OLED 디스플레이의 전력 효율 증대에도 한계에 도달해 있는 상황이다.
본 발명은 화소 레이아웃 내에 화소 거울창을 추가로 포함하여 투명 특성과 미러 특성을 동시에 가지는 디스플레이 패널을 구현할 수 있으며, 공정 비용과 공정 시간을 단축할 수 있는 유기발광다이오드 디스플레이 패널 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 디스플레이 패널 내에 화소 단위로 태양 전지(solar cell)가 자체적으로 내장되어 디스플레이 패널 시청과 동시에 태양광 에너지로부터 전력 충전이 가능한 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널은 기판 상에 소정의 제1 배열 구조로 복수개의 화소가 배열되고, 각 화소마다 유기발광다이오드와 상기 유기발광다이오드를 구동하는 구동 박막트랜지스터 및 상기 구동 박막트랜지스터를 스위칭하는 스위칭 박막트랜지스터를 포함하는 화소 발광부가 마련되는 유기발광다이오드 패널; 및 반사 물질로 이루어지고 상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 배열되는 복수개의 화소 거울창을 포함하고, 화소 단위로 설정되는 화소 영역 내에 상기 화소 발광부와 대응하도록 각 화소 거울창이 배치되는 거울창;을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널은 상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 배열되는 복수개의 화소 태양전지를 포함하고, 상기 화소 영역 내에 상기 화소 발광부와 대응하도록 각 화소 태양전지가 배치되는 태양 전지;를 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 화소에 마련되는 복수개의 화소 발광부와 상기 복수개의 화소 태양전지 및 상기 복수개의 화소 거울창은 서로 동일한 배열 주기를 가지도록 배열될 수 있다.
상기 화소 발광부는 상기 화소 영역 내의 제1 영역에 배치되고, 상기 화소 태양전지는 상기 화소 영역 내의 모서리 영역에 해당하는 제2 영역에 배치되고, 상기 화소 거울창은 상기 화소 영역 내의 제3 영역에 배치될 수 있다.
상기 제2 영역은 상기 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 평면 상에서 상기 제1 영역과 중첩되지 않는 영역이고, 상기 제3 영역은 상기 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 평면 상에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역과 중첩되지 않는 영역일 수 있다.
상기 구동 박막트랜지스터는 상기 기판 상의 제1 채널층, 상기 제1 채널층 상에 적층되는 제1 절연층, 상기 제1 채널층 상에 절연되게 형성되는 제1 게이트층, 상기 제1 게이트층을 덮는 제1 층간 절연층, 상기 제1 층간 절연층 상에 적층되는 제2 절연층, 및 상기 제2 절연층 상에 형성되는 제2 층간 절연층, 상기 제1 채널층에 전기적으로 연결되는 제1 드레인 전극과 제1 소스 전극을 포함할 수 있다.
상기 스위칭 박막트랜지스터는 상기 기판 상의 제2 채널층, 상기 제2 채널층 상에 절연되게 형성되는 제2 게이트층, 및 상기 제2 채널층에 전기적으로 연결되는 제2 드레인 전극과 제2 소스 전극을 포함할 수 있다.
상기 제2 채널층은 상기 제1 층간 절연층 상에 적층되고, 상기 제2 게이트층은 상기 제2 절연층 상에 형성되고, 상기 제2 층간 절연층은 상기 제2 게이트층을 덮도록 형성될 수 있다.
상기 화소 거울창은 상기 기판 상에 적층되는 제1 투명 절연층, 상기 제1 투명 절연층 상에 적층되는 제1 투명 층간 절연층, 상기 제1 투명 층간 절연층 상에 적층되는 제2 투명 절연층, 상기 제2 투명 절연층 상에 적층되는 제2 투명 층간 절연층, 및 상기 제2 투명 층간 절연층 상에 적층되는 반사층을 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층과 상기 제1 투명 절연층은 동일한 제1 절연 물질로 이루어지고, 상기 제2 절연층과 상기 제2 투명 절연층은 동일한 제2 절연 물질로 이루어지고, 상기 제1 층간 절연층과 상기 제1 투명 층간 절연층은 동일한 제3 절연 물질로 이루어지고, 상기 제2 층간 절연층과 상기 제2 투명 층간 절연층은 동일한 제4 절연 물질로 이루어질 수 있다.
상기 화소 태양전지는 상기 기판 상의 제1 전극층, 상기 제1 전극층 상에 적층되는 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 이종 접합 구조로 적층되는 제2 반도체층 및 상기 제2 반도체층 상에 적층되는 제2 전극층을 포함할 수 있다.
상기 제1 채널층과 상기 제1 반도체층은 N-형 및 P-형 중 어느 하나의 제1 형에 해당하는 동일한 제1 반도체 물질로 이루어지고, 상기 제2 채널층과 상기 제2 반도체층은 N-형 및 P-형 중 다른 하나의 제2 형에 해당하는 동일한 제2 반도체 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널은 상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 배열되는 복수개의 화소 투명창을 포함하고, 상기 화소 영역 내에 상기 화소 발광부와 대응하도록 각 화소 투명창이 배치되는 투명창;을 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 화소 발광부와 상기 복수개의 화소 투명창은 서로 동일한 배열 주기를 가지도록 배열되고, 상기 화소 투명창은 상기 화소 영역 내의 제4 영역에 배치될 수 있다. 상기 제4 영역은 상기 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 평면 상에서 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역과 중첩되지 않는 영역일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널 제조 방법은 기판 상에 제1 배열 구조로 복수개의 화소가 배열되도록 유기발광다이오드 패널을 형성하는 단계; 및 상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 복수개의 화소 거울창을 형성하되, 화소 단위로 설정되는 화소 영역 내에 상기 화소 발광부와 대응하도록 각 화소 거울창을 배치하여 거울창을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널 제조 방법은 상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 복수개의 화소 태양전지가 배열되도록 태양 전지를 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 유기발광다이오드 패널을 형성하는 단계는 각 화소마다 유기발광다이오드와 상기 유기발광다이오드를 구동하는 구동 박막트랜지스터 및 상기 구동 박막트랜지스터를 스위칭하는 스위칭 박막트랜지스터를 포함하는 화소 발광부가 마련되도록 상기 유기발광다이오드 패널을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 태양 전지를 형성하는 단계는 상기 화소 영역 내에 상기 화소 발광부와 대응하도록 각 화소 태양전지가 배치되도록 상기 태양 전지를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 유기발광다이오드 패널을 형성하는 단계는 상기 기판 상에 상기 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 및 상기 기판 상에 상기 스위칭 박막트랜지스터를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계는 상기 기판 상에 제1 채널층을 적층하는 단계; 상기 제1 채널층 상에 제1 절연층을 적층하는 단계; 상기 제1 채널층 상에 절연되도록 제1 게이트층을 형성하는 단계; 상기 제1 게이트층을 덮는 제1 층간 절연층을 적층하는 단계; 상기 제1 층간 절연층 상에 제2 절연층을 적층하는 단계; 상기 제2 절연층 상에 제2 층간 절연층을 적층하는 단계; 및 상기 제1 채널층에 전기적으로 연결되도록 제1 드레인 전극과 제1 소스 전극을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 박막트랜지스터를 형성하는 단계는 상기 기판 상에 제2 채널층을 적층하는 단계; 상기 제2 채널층 상에 절연되게 제2 게이트층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 채널층에 전기적으로 연결되도록 제2 드레인 전극과 제2 소스 전극을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 거울창을 형성하는 단계는 상기 기판 상에 제1 투명 절연층을 적층하는 단계; 상기 제1 투명 절연층 상에 제1 투명 층간 절연층을 적층하는 단계; 상기 제1 투명 층간 절연층 상에 제2 투명 절연층을 적층하는 단계; 상기 제2 투명 절연층 상에 제2 투명 층간 절연층을 적층하는 단계; 및 상기 제2 투명 층간 절연층 상에 반사층을 적층하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층을 적층하는 단계와 상기 제1 투명 절연층을 적층하는 단계는 동시에 수행되고, 상기 제2 절연층을 적층하는 단계와 상기 제2 투명 절연층을 적층하는 단계는 동시에 수행되고, 상기 제1 층간 절연층을 적층하는 단계와 상기 제1 투명 층간 절연층을 적층하는 단계는 동시에 수행되고, 상기 제2 층간 절연층을 적층하는 단계와 상기 제2 투명 층간 절연층을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
상기 태양 전지를 형성하는 단계는 상기 기판 상에 제1 전극층을 적층하는 단계; 상기 제1 전극층 상에 제1 반도체층을 적층하는 단계; 상기 제1 반도체층 상에 이종 접합 구조로 제2 반도체층을 적층하는 단계; 및 상기 제2 반도체층 상에 제2 전극층을 적층하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 채널층을 적층하는 단계와 상기 제1 반도체층을 적층하는 단계는 동시에 수행되고, 상기 제2 채널층을 적층하는 단계와 상기 제2 반도체층을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 화소 레이아웃 내에 화소 거울창을 추가로 포함하여 투명 특성과 미러 특성을 동시에 가지는 디스플레이 패널을 구현할 수 있으며, 공정 비용과 공정 시간을 단축할 수 있는 유기발광다이오드 디스플레이 패널 및 그 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 디스플레이 패널 내에 화소 단위로 태양 전지(solar cell)가 자체적으로 내장되어 디스플레이 패널 시청과 동시에 태양광 에너지로부터 전력 충전이 가능하며, 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 에너지 효율을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 화소 레이아웃 내에 화소 투명창을 포함하여 투명 특성과 미러 특성을 동시에 가지는 디스플레이 패널을 구현할 수 있는 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널 및 그 제조 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 대략적인 평면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 단일 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 단일 화소를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6 내지 도 11은 도 5에 도시된 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 화소 발광부의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 화소 발광부의 단면도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 단일 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 20은 도 19의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단일 화소 단면도이다.
도 21은 도 19의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단일 화소 단면도이다.
도 22 내지 도 27은 도 21에 도시된 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 단일 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 단일 화소를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6 내지 도 11은 도 5에 도시된 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 화소 발광부의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 화소 발광부의 단면도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 단일 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 20은 도 19의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단일 화소 단면도이다.
도 21은 도 19의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단일 화소 단면도이다.
도 22 내지 도 27은 도 21에 도시된 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
한편, 상측, 하측, 일측, 타측 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 대략적인 평면도이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 단일 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 단일 화소를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널(10)은 기판(110) 상에 소정의 제1 배열 구조로 복수개의 화소(100)가 배열되는 유기발광다이오드 패널(20)과, 유기발광다이오드 패널(20)의 복수개의 화소(100)에 마련된 구동 박막트랜지스터와 스위칭 박막트랜지스터를 제어하기 위한 제어부(30, 40), 기판(110) 상에 각 화소(100)마다 화소 태양전지(300)가 배치되는 태양 전지(solar cell), 및 기판(110) 상에 각 화소(100)마다 화소 거울창(500)이 배치되는 거울창(mirror window)을 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4에서 화소 거울창(500)의 도시는 생략되어 있으며, 도 2 및 도 5에 화소 거울창(500)이 도시되어 있다.
유기발광다이오드 패널(20)은 각 화소(100)마다 화소 발광부(200)가 마련될 수 있다. 실시예에서, 화소 발광부(200)는 적색 발광 화소(202)와, 녹색 발광 화소(204), 및 청색 발광 화소(206)를 포함할 수 있다. 이하에서 화소 발광부(200)에 관하여 당업계에서 잘 알려진 구성에 대하여는 상세한 설명이 생략될 수 있다.
화소 발광부(200)는 유기발광다이오드(OLED; Organic Light Emitting Diodes)(230)와, 유기발광다이오드(230)를 구동하는 구동 박막트랜지스터(210), 및 구동 박막트랜지스터(210)를 스위칭하는 스위칭 박막트랜지스터(220)를 포함할 수 있다.
복수개의 화소 태양전지(300)는 기판(110) 상에 복수개의 화소(100)와 대응하도록 복수개의 화소 발광부(200)와 동일한 제1 배열 구조로 배열될 수 있다. 제1 배열 구조는 복수개의 행 단위와 복수개의 열 단위로 배열되는 매트릭스 구조일 수 있다.
각 화소 태양전지(300)는 화소 단위로 설정되는 화소 영역 내에 화소 발광부(200)와 일대일 대응하도록 배치될 수 있다. 복수개의 화소(100)에 마련되는 복수개의 화소 발광부(200)와 복수개의 화소 태양전지(300)는 서로 동일한 배열 주기를 가지도록 배열될 수 있다.
화소 발광부(200)는 단일 화소에 해당하는 화소 영역 내의 제1 영역에 배치될 수 있다. 화소 태양전지(300)는 화소 단위로 설정되는 화소 영역 내의 모서리 영역에 해당하는 제2 영역에 배치될 수 있다. 화소 태양전지(300)가 배치되는 제2 영역은 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 평면 상에서 화소 발광부(200)가 형성된 제1 영역과 중첩되지 않는 영역으로, 예를 들어, R/G/B 화소의 하단이나 인접한 영역일 수 있다.
구동 박막트랜지스터(210)는 기판(110)과 기판(110) 상의 버퍼층(120) 상에 형성되는 제1 채널층(211), 제1 절연층(212), 제1 채널층(211) 상에 절연되게 형성되는 제1 게이트층(213), 제1 게이트층(213)을 덮는 제1 층간 절연층(214, 218), 제1 층간 절연층(214) 상에 형성되는 제2 절연층(215), 제2 절연층(214) 상에 형성되는 제2 층간 절연층(219), 및 제1 채널층(211)에 전기적으로 연결되는 제1 드레인/소스 전극(216, 217)을 포함할 수 있다. 제2 채널층(221)은 제1 층간 절연층(218) 상에 적층되고, 제2 게이트층(222)은 제2 절연층(214) 상에 형성되며, 제2 층간 절연층(219)은 제2 게이트층(222)을 덮도록 형성될 수 있다.
기판(110)은 예를 들어, 유리(glass) 기판 또는 폴리이미드(Polyimide) 기판이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 버퍼층(120)은 SiNx, SiOx, SiONx 등의 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 버퍼층(120)은 단일 버퍼층이나 이중 버퍼층 또는 삼중 이상의 버퍼층으로 다양하게 구현될 수 있다.
스위칭 박막트랜지스터(220)는 기판(110)과 기판(110) 상의 버퍼층(120) 상에 형성되는 제2 채널층(221), 제2 채널층(221) 상에 형성되는 절연층(225), 절연층(225) 상에 제2 채널층(221)과 절연되게 형성되는 제2 게이트층(222), 및 제2 채널층(221)에 전기적으로 연결되는 제2 드레인/소스 전극(223, 224)을 포함할 수 있다.
화소 태양전지(300)는 기판(110) 상에 적층되는 제1 전극층(310), 제1 전극층(310) 상에 적층되는 제1 반도체층(320), 제1 반도체층(320) 상에 이종 접합 구조로 적층되는 제2 반도체층(330), 및 제2 반도체층(330) 상에 적층되는 제2 전극층(340)을 포함할 수 있다. 제1 전극층(310)은 Ti, Mo 등과 같이, ELA(Excimer Laser Annealing) 결정화 후 약 450℃ 온도의 어닐링에서도 안정한 금속 전극이 사용될 수 있다.
화소 발광부(200)를 구성하는 구동 박막트랜지스터(210)의 제1 채널층(211)과 화소 태양전지(300)의 제1 반도체층(320)은 N-형 및 P-형 중 어느 하나의 제1 형에 해당하는 동일한 제1 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 도시된 예에서, 제1 채널층(211)과 제1 반도체층(320)은 B, Al, Ga 등이 도핑된 P-형 폴리-실리콘(P-type polycrystalline Silicon) 반도체 물질로 이루어진다.
화소 발광부(200)를 구성하는 구동 박막트랜지스터(210)의 제2 채널층(221)과 화소 태양전지(300)의 제2 반도체층(330)은 N-형 및 P-형 중 다른 하나의 제2 형에 해당하는 동일한 제2 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 도시된 예에서, 제2 채널층(221)과 제2 반도체층(330)은 N-형 IGZO 산화물 반도체 물질로 이루어진다.
N-형 반도체층은 예를 들어, In:Ga:Zn = 1:1:1인 a-IGZO 물질을 스퍼터링하여 형성될 수 있다. P-형 반도체층은 예를 들어, 보론(Boron) 도핑된 a-Si 물질로 이루어질 수 있으며, 화학기상증착(CVD; Chemical Vapor Deposition) 방식으로 성막 후 도핑 물질을 주입(implant)하거나, a-Si 물질을 ELA 처리한 후 보론을 도핑하는 등의 방법으로 형성될 수 있다.
거울창은 Ag 등의 반사율이 우수한 반사 물질로 이루어지는 복수개의 화소 거울창(500)을 포함할 수 있다. 복수개의 화소 거울창(500)은 기판(110) 상에 복수개의 화소(100)와 대응하도록 화소 발광부(200)와 동일한 제1 배열 구조로 배열될 수 있다. 각 화소 거울창(500)은 화소 단위로 정의되는 화소 영역 내에 화소 발광부(200)와 일대일 대응하도록 배치될 수 있다. 복수개의 화소 발광부(200)와 복수개의 화소 거울창(500)은 서로 동일한 배열 주기를 가지도록 배열될 수 있다.
화소 거울창(500)은 화소 단위로 정의되는 화소 영역 내의 제3 영역에 배치될 수 있다. 화소 거울창(500)이 배치되는 제3 영역은 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 평면 상에서 화소 발광부(200)가 배치되는 제1 영역 및 화소 태양전지(300)가 배치되는 제2 영역과 중첩되지 않는 영역일 수 있다.
화소 거울창(500)은 기판(110)과 버퍼층(120) 상에 적층되는 제1 투명 절연층(하부 투명 절연층)(510), 제1 투명 절연층(510) 상에 적층되는 제1 투명 층간 절연층(하부 투명 층간 절연층)(520), 제1 투명 층간 절연층(520) 상에 적층되는 제2 투명 절연층(상부 투명 절연층)(530), 제2 투명 절연층(530) 상에 적층되는 제2 투명 층간 절연층(상부 투명 층간 절연층)(540), 및 제2 투명 층간 절연층(540) 상에 적층되는 반사 물질로 이루어지는 반사층(550)을 포함할 수 있다.
구동 박막트랜지스터(210)의 제1 절연층(212)과 화소 거울창(500)의 제1 투명 절연층(510)은 동일한 제1 절연 물질로 이루어질 수 있다. 화소 발광부(200)의 제2 절연층(214)과 화소 거울창(500)의 제2 투명 절연층(530)은 동일한 제2 절연 물질로 이루어질 수 있다.
화소 발광부(200)의 제1 층간 절연층(218)과 화소 거울창(500)의 제1 투명 층간 절연층(520)은 동일한 제3 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 화소 발광부(200)의 제2 층간 절연층(219)과 화소 거울창(500)의 제2 투명 층간 절연층(540)은 동일한 제4 절연 물질로 이루어질 수 있다. 반사층(550)은 무기막층의 상부에 최종적으로 고반사율을 나타내는 Ag 계 물질 등으로 적층되어 미러(Mirror) 효과를 구현할 수 있다.
도 6 내지 도 11은 도 5에 도시된 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 먼저 도 6을 참조하면, 기판(110)과 버퍼층(120) 상에 화소 태양전지의 제1 전극층(310)이 적층된 후, 화소 발광부의 제1 채널층(211)을 적층하는 단계와 화소 태양전지의 제1 전극층(310) 상에 제1 반도체층(320)을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 기판(110)과 버퍼층(120) 상에 제1 채널층(211)을 덮는 제1 절연층(212)을 적층하는 단계와, 화소 거울창의 제1 투명 절연층(510)을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도 8을 참조하면, 화소 발광부의 제1 절연층(212) 상에 제1 층간 절연층(218)을 적층하는 단계와, 화소 거울창(500)의 제1 투명 절연층(510) 상에 제1 투명 층간 절연층(520)을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 화소 발광부의 제1 층간 절연층(218) 상에 제2 채널층(221)을 적층하는 단계와, 화소 태양전지의 제1 반도체층(320) 상에 제2 반도체층(330)을 적층하는 단계는 동시에 형성될 수 있다. 또한, 도 10을 참조하면, 화소 발광부의 제1 층간 절연층(218) 상에 제2 절연층(214)을 적층하는 단계와, 화소 거울창의 제1 투명 층간 절연층(520) 상에 제2 투명 절연층(530)을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
또한, 도 11을 참조하면, 화소 발광부의 제2 절연층(214) 상에 제2 층간 절연층(219)을 적층하는 단계와, 화소 거울창(500)의 제2 투명 절연층(530) 상에 제2 투명 층간 절연층(540)을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다. 이와 같이 화소 발광부와 화소 태양전지(300) 및 화소 거울창(500)이 동시에 형성되어 화소 태양전지(300) 및 화소 거울창(500)을 형성하기 위한 공정을 간소화하고 공정 비용 및 시간을 단축할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다. 도 12에 도시된 실시예는 화소 태양전지(300)의 제1 반도체층(320)과 제2 반도체층(330) 사이에 순수 폴리-실리콘층(intrinsic poly-Si layer)(350)가 형성되어 N-i-P 이종접합(Hetero junction) 구조를 가지는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다. 도 13에 도시된 실시예는 제2 채널층(221)과 제2 반도체층(330)이 모두 N-형 폴리-실리콘(N-type Poly-Si) 반도체 물질로 이루어져 화소 태양전지(300)가 N-i-P 동질접합(Homo junction) 구조를 가지는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다. 도 14에 도시된 실시예는 제1 채널층(211)과 제1 반도체층(320)이 모두 P-형 산화물 반도체 물질로 이루어져 화소 태양전지(300)가 산화물 P-i-N 동질접합 구조를 가지는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다. 도 15에 도시된 실시예는 화소 태양전지(300)가 제1 화소 태양전지(302), 및 제2 화소 태양전지(304)를 포함하는 복수개의 화소 태양전지로 구성되는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다. 제1 화소 태양전지(302)와 제2 화소 태양전지(304)는 각각 도 4, 도 12에 도시된 화소 태양전지와 같으므로, 중복되는 설명은 생략한다.
화소 발광부(200)를 구성하는 유기발광다이오드(230)는 구동 박막트랜지스터(210)와 스위칭 박막트랜지스터(220) 상에 형성되는 평탄화층(231)과, 구동 박막트랜지스터(210)의 제1 드레인 전극 또는 제1 소스 전극에 연결되는 화소 전극(232, 233), 및 평탄화층(231) 상에 형성되는 화소 정의층(PDL; Pixel Define Layer)(234)을 포함할 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단위 화소 단면도이다. 도 16에 도시된 실시예는 버퍼층(120)이 서로 적층되는 제1 버퍼층(122)과 제2 버퍼층(124)을 포함하고, 구동 박막트랜지스터(210)가 제1 버퍼층(122) 상에 제1 블로킹 금속층(126)을 더 포함하고, 스위칭 박막트랜지스터(220)가 제1 버퍼층(122) 상에 제2 블로킹 금속층(128)을 더 포함하는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
상술한 실시예에서 구동 박막트랜지스터(210)의 채널층과 스위칭 박막트랜지스터(220)의 채널층 중 어느 하나는 P-형 반도체 물질로 이루어지고, 다른 하나는 N-형 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 화소 태양전지(300)는 상하 적층된 복수의 반도체층 중 어느 하나는 P-형 반도체 물질로 이루어지고, 다른 하나는 N-형 반도체 물질로 이루어질 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 화소 발광부의 단면도이다. 도 17에 도시된 실시예는 각 화소 단위로 하부 기판에 해당하는 기판(110)과 상부 기판(250) 사이의 측면부가 봉지재(sealant)로 이루어지는 실링부(240)에 의해 실링되는 봉지(Glass Encapsulation) 구조를 갖는다. 상부 기판(250)은 예를 들어, 유리 또는 폴리이미드 기판이 사용될 수 있다.
평탄화층(231) 상에는 유기발광다이오드 발광층(235)이 형성될 수 있다. 발광층(235) 상에는 전원 또는 접지 인가를 위한 상부 전극, 예를 들어 캐소드(Cathode) 전극 또는 어노드(Anode) 전극이 형성될 수 있다. 평탄화층(231)은 예를 들어, 폴리이미드(PI) 또는 폴리아미드(PA) 등의 OC 유기막 또는 무기막으로 이루어질 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 화소 발광부의 단면도이다. 도 18에 도시된 실시예는 각 화소 단위로 화소 발광부(200)의 측면을 봉지하는 측면 박막 봉지 구조(262)와 화소 발광부(200)의 상면을 봉지하도록 상면 박막 봉지(Thin Film Encapsulation) 구조(264)로 외부 투습을 억제하는 봉지부(260)가 형성되고, 봉지부(260) 상에 보호 윈도우층(270)이 형성되는 구조를 갖는다. 봉지부(260)는 예를 들어, 무기막/모노머(Monomer)/무기막의 박막 봉지 구조로 이루어질 수 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 구성하는 단일 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 20은 도 19의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단일 화소 단면도이다. 도 19 및 도 20을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널은 각 화소 마다 화소 발광부(200)와 화소 태양전지(300), 화소 거울창(500) 뿐 아니라, 화소 투명창(400)을 더 포함하는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
화소 발광부(200), 화소 태양전지(300), 및 화소 거울창(500)에 대하여는 앞서 설명한 실시예들을 통해 설명한바 있으므로, 중복되는 설명을 생략하고, 화소 투명창(400)에 대해 중점적으로 설명한다. 도 21은 도 19의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 단일 화소 단면도이다. 도 21에서는 설명의 편의상 화소 거울창(500)의 도시는 생략하였다. 도 19 내지 도 21을 참조하면, 복수개의 화소 투명창(400)은 기판(110) 상에 복수개의 화소(100)와 대응하도록 화소 발광부(200)와 동일한 제1 배열 구조로 배열될 수 있다.
각 화소 투명창(400)은 화소 단위로 정의되는 화소 영역 내에 화소 발광부(200)와 일대일 대응하도록 배치될 수 있다. 복수개의 화소 발광부(200), 복수개의 화소 태양전지(300), 복수개의 화소 거울창(500), 및 복수개의 화소 투명창(400)은 서로 동일한 배열 주기를 가지도록 배열될 수 있다. 화소 투명창(400)은 화소 단위로 정의되는 화소 영역 내의 제4 영역에 배치될 수 있다.
화소 투명창(400)이 배치되는 제4 영역은 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 평면 상에서 화소 발광부(200)가 배치되는 제1 영역, 화소 태양전지(300)가 배치되는 제2 영역, 및 화소 거울창(500)이 배치되는 제3 영역과 중첩되지 않는 영역일 수 있다. 화소 투명창(400)은 무기막만 남기고 나머지 금속막은 모두 에칭(etching)하여 제거함으로써 투과율을 향상시킬 수 있다.
화소 투명창(400)은 기판(110)과 버퍼층(120) 상에 적층되는 제1 투명 절연층(410), 제1 투명 절연층(410) 상에 적층되는 제1 투명 층간 절연층(420), 제1 투명 층간 절연층(420) 상에 적층되는 제2 투명 절연층(430), 및 제2 투명 절연층(430) 상에 적층되는 제2 투명 층간 절연층(440)을 포함할 수 있다.
제1 투명 절연층(410), 제1 투명 층간 절연층(420), 제2 투명 절연층(430), 제2 투명 층간 절연층(440)은 각각 독립적으로 SiOx, SiNx 또는 SiONx의 단일막으로 이루어지거나, SiOx, SiNx 및/또는 SiONx을 조합한 2중막(예를 들어, SiOx/SiNx, SiNx/SiOx, SiONx/SiNx 등) 또는 3중막(예를 들어, SiNx/SiOx/SiNx, SiOx/SiNx/SiOx, SiONx/SiOx/SiNx, 기타 조합) 등의 형태로 적층된 막으로 이루어질 수 있다.
구동 박막트랜지스터(210)의 제1 절연층(212)과 화소 투명창(400)의 제1 투명 절연층(410)은 동일한 제1 절연 물질로 이루어질 수 있다. 화소 발광부(200)의 제2 절연층(214)과 제2 투명 절연층(430)은 동일한 제2 절연 물질로 이루어질 수 있다.
화소 발광부(200)의 제1 층간 절연층(218)과 화소 투명창(400)의 제1 투명 층간 절연층(420)은 동일한 제3 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 화소 발광부(200)의 제2 층간 절연층(219)과 화소 투명창(400)의 제2 투명 층간 절연층(440)은 동일한 제4 절연 물질로 이루어질 수 있다.
도 22 내지 도 27은 도 21에 도시된 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 먼저 도 22를 참조하면, 기판(110)과 버퍼층(120) 상에 화소 태양전지의 제1 전극층(310)이 적층된 후, 화소 발광부의 제1 채널층(211)을 적층하는 단계와 화소 태양전지의 제1 전극층(310) 상에 제1 반도체층(320)을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
도 23을 참조하면, 기판(110)과 버퍼층(120) 상에 제1 채널층(211)을 덮는 제1 절연층(212)을 적층하는 단계와, 화소 투명창의 제1 투명 절연층(410)을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도 24를 참조하면, 화소 발광부의 제1 절연층(212) 상에 제1 층간 절연층(218)을 적층하는 단계와, 화소 투명창(400)의 제1 투명 절연층(410) 상에 제1 투명 층간 절연층(420)을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
도 25를 참조하면, 화소 발광부의 제1 층간 절연층(218) 상에 제2 채널층(221)을 적층하는 단계와, 화소 태양전지의 제1 반도체층(320) 상에 제2 반도체층(330)을 적층하는 단계는 동시에 형성될 수 있다. 화소 발광부의 구동 박막트랜지스터(210)와 스위칭 박막트랜지스터(220)의 반도체층인 두 채널층에 사용되는 동일 재료를 화소 태양전지(300)의 N-형 반도체 물질 및 P-형 반도체 물질로 적용하여 하이브리드 P-N 접합(Junction)을 형성할 수 있다.
또한, 도 26을 참조하면, 화소 발광부의 제1 층간 절연층(218) 상에 제2 절연층(214)을 적층하는 단계와, 화소 투명창의 제1 투명 층간 절연층(420) 상에 제2 투명 절연층(430)을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도 27을 참조하면, 화소 발광부의 제2 절연층(214) 상에 제2 층간 절연층(219)을 적층하는 단계와, 화소 투명창(400)의 제2 투명 절연층(430) 상에 제2 투명 층간 절연층(440)을 적층하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
이와 같이 화소 발광부와 화소 태양전지, 화소 투명창 및 화소 거울창이 동시에 형성되어 화소 태양전지, 화소 투명창, 및 화소 거울창을 형성하기 위한 공정을 간소화하고 공정 비용 및 시간을 단축할 수 있다. 한편, 화소 태양전지의 상부 전극에 해당하는 제2 전극층(340)은 구동 박막트랜지스터(210)와 스위칭 박막트랜지스터(220)의 드레인/소스 전극을 형성할 때 동시에 패터닝함으로써 공정 단순화가 가능하다.
이와 같이 화소 발광부의 구동 박막트랜지스터(210)와 스위칭 박막트랜지스터의 패터닝 공정에서 동시에 화소 태양전지 구조를 패터닝하여 화소 발광부의 제1 채널층(211)과 화소 태양전지의 제1 반도체층(320)을 동시에 형성하고, 화소 발광부의 제2 채널층(221)과 화소 태양전지의 제2 반도체층(330)을 동시에 형성할 수 있으며, 화소 태양전지를 형성하기 위한 공정을 간소화하고 공정 비용 및 시간을 단축할 수 있다.
이상에서는 구동 박막트랜지스터(210)를 형성한 후 스위칭 박막트랜지스터(220)를 형성하는 실시예에 대해 설명하였으나, 스위칭 박막트랜지스터(220)를 먼저 형성한 후 구동 박막트랜지스터(210)를 형성하거나, 구동 박막트랜지스터(210)와 스위칭 박막트랜지스터(220)를 동시에 형성하는 것도 가능하다.
도 19 내지 도 27의 실시예에 의하면, 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 복수개의 화소 발광부(200)에 의해 디스플레이 구현이 가능하고 거울 특성과 투명창 특성을 모두 가지는 디지플레이 패널이 제공됨과 동시에 복수개의 화소 태양전지에 의해 태양광 에너지를 수집하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널은 OLED 디스플레이, 플렉서블(Flexible) OLED 디스플레이, 롤러블(Rollable) OLED 디스플레이, TFT-LCD 등의 다양한 디스플레이 패널에 적용 가능하다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다.
저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널
100: 화소
110: 기판
120: 버퍼층
126: 제1 블로킹 금속층
128: 제2 블로킹 금속층
200: 화소 발광부
210: 구동 박막트랜지스터
211: 제1 채널층
212: 제1 절연층
213: 제1 게이트층
214: 제1 층간 절연층
215: 절연층
216, 217: 제1 드레인/소스 전극
218: 제1 층간 절연층
219: 제2 층간 절연층
220: 스위칭 박막트랜지스터
221: 제2 채널층
222: 제2 게이트층
223, 224: 제2 드레인/소스 전극
230: 유기발광다이오드
231: 평탄화층
232, 233: 화소 전극
234: 화소 정의층
235: 유기발광다이오드 발광층
240: 실링부
250: 상부 기판
260: 봉지부
262: 측면 박막 봉지 구조
264: 상면 박막 봉지 구조
270: 보호 윈도우층
300: 화소 태양전지
310: 제1 전극층
320: 제1 반도체층
330: 제2 반도체층
340: 제2 전극층
350: 순수 폴리-실리콘층
400: 화소 투명창
410: 제1 투명 절연층
420: 제1 투명 층간 절연층
430: 제2 투명 절연층
440: 제2 투명 층간 절연층
500: 화소 거울창
510: 제1 투명 절연층(하부 투명 절연층)
520: 제1 투명 층간 절연층(하부 투명 층간 절연층)
530: 제2 투명 절연층(상부 투명 절연층)
540: 제2 투명 층간 절연층(상부 투명 층간 절연층)
550: 반사층
100: 화소
110: 기판
120: 버퍼층
126: 제1 블로킹 금속층
128: 제2 블로킹 금속층
200: 화소 발광부
210: 구동 박막트랜지스터
211: 제1 채널층
212: 제1 절연층
213: 제1 게이트층
214: 제1 층간 절연층
215: 절연층
216, 217: 제1 드레인/소스 전극
218: 제1 층간 절연층
219: 제2 층간 절연층
220: 스위칭 박막트랜지스터
221: 제2 채널층
222: 제2 게이트층
223, 224: 제2 드레인/소스 전극
230: 유기발광다이오드
231: 평탄화층
232, 233: 화소 전극
234: 화소 정의층
235: 유기발광다이오드 발광층
240: 실링부
250: 상부 기판
260: 봉지부
262: 측면 박막 봉지 구조
264: 상면 박막 봉지 구조
270: 보호 윈도우층
300: 화소 태양전지
310: 제1 전극층
320: 제1 반도체층
330: 제2 반도체층
340: 제2 전극층
350: 순수 폴리-실리콘층
400: 화소 투명창
410: 제1 투명 절연층
420: 제1 투명 층간 절연층
430: 제2 투명 절연층
440: 제2 투명 층간 절연층
500: 화소 거울창
510: 제1 투명 절연층(하부 투명 절연층)
520: 제1 투명 층간 절연층(하부 투명 층간 절연층)
530: 제2 투명 절연층(상부 투명 절연층)
540: 제2 투명 층간 절연층(상부 투명 층간 절연층)
550: 반사층
Claims (14)
- 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널로서,
기판 상에 소정의 제1 배열 구조로 복수개의 화소가 배열되고, 각 화소마다 유기발광다이오드와 상기 유기발광다이오드를 구동하는 구동 박막트랜지스터 및 상기 구동 박막트랜지스터를 스위칭하는 스위칭 박막트랜지스터를 포함하는 화소 발광부가 마련되는 유기발광다이오드 패널; 및
반사 물질로 이루어지고 상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 배열되는 복수개의 화소 거울창을 포함하고, 화소 단위로 설정되는 화소 영역 내에 상기 화소 발광부와 대응하도록 각 화소 거울창이 배치되는 거울창;을 포함하고,
상기 구동 박막트랜지스터는 상기 기판 상의 제1 채널층, 상기 제1 채널층 상에 적층되는 제1 절연층, 상기 제1 채널층 상에 절연되게 형성되는 제1 게이트층, 상기 제1 게이트층을 덮는 제1 층간 절연층, 상기 제1 층간 절연층 상에 적층되는 제2 절연층, 및 상기 제2 절연층 상에 형성되는 제2 층간 절연층, 상기 제1 채널층에 전기적으로 연결되는 제1 드레인 전극과 제1 소스 전극을 포함하고,
상기 스위칭 박막트랜지스터는 상기 기판 상의 제2 채널층, 상기 제2 채널층 상에 절연되게 형성되는 제2 게이트층, 및 상기 제2 채널층에 전기적으로 연결되는 제2 드레인 전극과 제2 소스 전극을 포함하고,
상기 제2 채널층은 상기 제1 층간 절연층 상에 적층되고, 상기 제2 게이트층은 상기 제2 절연층 상에 형성되고, 상기 제2 층간 절연층은 상기 제2 게이트층을 덮도록 형성되고,
상기 화소 거울창은 상기 기판 상에 적층되는 하부 투명 절연층, 상기 하부 투명 절연층 상에 적층되는 하부 투명 층간 절연층, 상기 하부 투명 층간 절연층 상에 적층되는 상부 투명 절연층, 상기 상부 투명 절연층 상에 적층되는 상부 투명 층간 절연층, 및 상기 상부 투명 층간 절연층 상에 적층되는 반사 물질로 이루어지는 반사층을 포함하고,
상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 배열되는 복수개의 화소 투명창을 포함하고, 상기 화소 영역 내에 상기 화소 발광부와 일대일 대응하도록 각 화소 투명창이 배치되는 투명창;을 더 포함하고,
상기 화소 투명창은 상기 기판 상에 적층되는 제1 투명 절연층, 상기 제1 투명 절연층 상에 적층되는 제1 투명 층간 절연층, 상기 제1 투명 층간 절연층 상에 적층되는 제2 투명 절연층, 및 상기 제2 투명 절연층 상에 적층되는 제2 투명 층간 절연층을 포함하고,
상기 제1 절연층과 상기 제1 투명 절연층은 동일한 제1 절연 물질로 이루어지고, 상기 제2 절연층과 상기 제2 투명 절연층은 동일한 제2 절연 물질로 이루어지고, 상기 제1 층간 절연층과 상기 제1 투명 층간 절연층은 동일한 제3 절연 물질로 이루어지고, 상기 제2 층간 절연층과 상기 제2 투명 층간 절연층은 동일한 제4 절연 물질로 이루어지고,
상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 배열되는 복수개의 화소 태양전지를 포함하고, 상기 화소 영역 내에 상기 화소 발광부와 대응하도록 각 화소 태양전지가 배치되는 태양 전지;를 더 포함하고,
상기 복수개의 화소에 마련되는 복수개의 화소 발광부와 상기 복수개의 화소 태양전지 및 상기 복수개의 화소 거울창은 서로 동일한 배열 주기를 가지도록 배열되고,
상기 화소 발광부는 상기 화소 영역 내의 제1 영역에 배치되고,
상기 화소 태양전지는 상기 화소 영역 내의 모서리 영역에 해당하는 제2 영역에 배치되고,
상기 화소 거울창은 상기 화소 영역 내의 제3 영역에 배치되고,
상기 제2 영역은 상기 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 평면 상에서 상기 제1 영역과 중첩되지 않는 영역이고,
상기 제3 영역은 상기 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 평면 상에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역과 중첩되지 않는 영역이고,
상기 화소 투명창은 상기 화소 영역 내의 제4 영역에 배치되고,
상기 제4 영역은 상기 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 평면 상에서 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역과 중첩되지 않는 영역이고,
상기 화소 태양전지는 상기 기판 상의 제1 전극층, 상기 제1 전극층 상에 적층되는 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 이종 접합 구조로 적층되는 제2 반도체층 및 상기 제2 반도체층 상에 적층되는 제2 전극층을 포함하고,
상기 제1 채널층과 상기 제1 반도체층은 N-형 및 P-형 중 어느 하나의 제1 형에 해당하는 동일한 제1 반도체 물질로 이루어지고,
상기 제2 채널층과 상기 제2 반도체층은 N-형 및 P-형 중 다른 하나의 제2 형에 해당하는 동일한 제2 반도체 물질로 이루어지고,
상기 화소 발광부의 상기 제1 채널층과 상기 화소 태양전지의 상기 제1 반도체층은 동시에 적층되어 생성되고,
상기 화소 발광부의 상기 구동 박막트랜지스터와 상기 스위칭 박막트랜지스터의 반도체층인 두 채널층에 사용되는 동일 재료가 상기 화소 태양전지의 N-형 반도체 물질 및 P-형 반도체 물질로 적용되어 하이브리드 P-N 접합이 형성되고,
상기 제1 절연층 및 상기 화소 투명창의 상기 제1 투명 절연층은 동시에 적층되어 생성되고,
상기 화소 발광부의 상기 제1 층간 절연층, 상기 화소 투명창의 상기 제1 투명 층간 절연층 및 상기 화소 거울창의 상기 하부 투명 층간 절연층은 동시에 적층되어 생성되고,
상기 제2 절연층, 상기 화소 투명창의 상기 제2 투명 절연층 및 상기 화소 거울창의 상기 상부 투명 절연층은 동시에 적층되어 생성되고,
상기 제2 층간 절연층, 상기 화소 투명창의 상기 제2 투명 층간 절연층 및 상기 화소 거울창의 상기 상부 투명 층간 절연층은 동시에 적층되어 생성되는, 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널. - 삭제
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- 청구항 1의 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널을 제조하는 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널 제조 방법으로서,
기판 상에 제1 배열 구조로 복수개의 화소가 배열되도록 유기발광다이오드 패널을 형성하는 단계; 및
상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 복수개의 화소 거울창을 형성하되, 화소 단위로 설정되는 화소 영역 내에 화소 발광부와 대응하도록 각 화소 거울창을 배치하여 거울창을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 유기발광다이오드 패널을 형성하는 단계는:
상기 기판 상에 상기 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 및
상기 기판 상에 상기 스위칭 박막트랜지스터를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계는:
상기 기판 상에 제1 채널층을 적층하는 단계;
상기 제1 채널층 상에 제1 절연층을 적층하는 단계;
상기 제1 채널층 상에 절연되도록 제1 게이트층을 형성하는 단계;
상기 제1 게이트층을 덮는 제1 층간 절연층을 적층하는 단계;
상기 제1 층간 절연층 상에 제2 절연층을 적층하는 단계;
상기 제2 절연층 상에 제2 층간 절연층을 적층하는 단계; 및
상기 제1 채널층에 전기적으로 연결되도록 제1 드레인 전극과 제1 소스 전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 스위칭 박막트랜지스터를 형성하는 단계는:
상기 기판 상에 제2 채널층을 적층하는 단계;
상기 제2 채널층 상에 절연되게 제2 게이트층을 형성하는 단계; 및
상기 제2 채널층에 전기적으로 연결되도록 제2 드레인 전극과 제2 소스 전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 제2 채널층은 상기 제1 층간 절연층 상에 적층되고, 상기 제2 게이트층은 상기 제2 절연층 상에 형성되고, 상기 제2 층간 절연층은 상기 제2 게이트층을 덮도록 형성되고,
상기 거울창을 형성하는 단계는:
상기 기판 상에 하부 투명 절연층을 적층하는 단계;
상기 하부 투명 절연층 상에 하부 투명 층간 절연층을 적층하는 단계;
상기 하부 투명 층간 절연층 상에 상부 투명 절연층을 적층하는 단계;
상기 상부 투명 절연층 상에 상부 투명 층간 절연층을 적층하는 단계; 및
상기 상부 투명 층간 절연층 상에 반사층을 적층하는 단계;를 포함하고,
상기 제1 절연층과 상기 하부 투명 절연층은 동일한 제1 절연 물질로 이루어지고, 상기 제2 절연층과 상기 상부 투명 절연층은 동일한 제2 절연 물질로 이루어지고, 상기 제1 층간 절연층과 상기 하부 투명 층간 절연층은 동일한 제3 절연 물질로 이루어지고, 상기 제2 층간 절연층과 상기 상부 투명 층간 절연층은 동일한 제4 절연 물질로 이루어지고,
상기 기판 상에 상기 복수개의 화소와 대응하도록 상기 제1 배열 구조로 복수개의 화소 태양전지가 배열되도록 태양 전지를 형성하는 단계;를 더 포함하고,
상기 유기발광다이오드 패널을 형성하는 단계는 각 화소마다 유기발광다이오드와 상기 유기발광다이오드를 구동하는 상기 구동 박막트랜지스터 및 상기 구동 박막트랜지스터를 스위칭하는 상기 스위칭 박막트랜지스터를 포함하는 상기 화소 발광부가 마련되도록 상기 유기발광다이오드 패널을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 태양 전지를 형성하는 단계는 상기 화소 영역 내에 상기 화소 발광부와 대응하도록 각 화소 태양전지가 배치되도록 상기 태양 전지를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 태양 전지를 형성하는 단계는:
상기 기판 상에 제1 전극층을 적층하는 단계;
상기 제1 전극층 상에 제1 반도체층을 적층하는 단계;
상기 제1 반도체층 상에 이종 접합 구조로 제2 반도체층을 적층하는 단계; 및
상기 제2 반도체층 상에 제2 전극층을 적층하는 단계;를 포함하고,
상기 제1 채널층과 상기 제1 반도체층은 N-형 및 P-형 중 어느 하나의 제1 형에 해당하는 동일한 제1 반도체 물질로 이루어지고,
상기 제2 채널층과 상기 제2 반도체층은 N-형 및 P-형 중 다른 하나의 제2 형에 해당하는 동일한 제2 반도체 물질로 이루어지고,
상기 제1 채널층을 적층하는 단계와 상기 제1 반도체층을 적층하는 단계는 동시에 수행되고,
상기 기판 상에 상기 제1 배열 구조로 배열되는 화소 투명창을 포함하는 투명창을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 화소 투명창은 상기 화소 발광부와 일대일 대응하도록 배치되고,
상기 화소 투명창은 상기 기판 상에 적층되는 제1 투명 절연층, 상기 제1 투명 절연층 상에 적층되는 제1 투명 층간 절연층, 상기 제1 투명 층간 절연층 상에 적층되는 제2 투명 절연층, 및 상기 제2 투명 절연층 상에 적층되는 제2 투명 층간 절연층을 포함하고,
상기 화소 발광부의 상기 구동 박막트랜지스터와 상기 스위칭 박막트랜지스터의 반도체층인 두 채널층에 사용되는 동일 재료가 상기 화소 태양전지의 N-형 반도체 물질 및 P-형 반도체 물질로 적용되어 하이브리드 P-N 접합이 형성되고,
상기 화소 발광부의 상기 제1 층간 절연층, 상기 화소 투명창의 상기 제1 투명 층간 절연층 및 상기 화소 거울창의 상기 하부 투명 층간 절연층은 동시에 적층되어 생성되고,
상기 제2 절연층, 상기 화소 투명창의 상기 제2 투명 절연층 및 상기 화소 거울창의 상기 상부 투명 절연층은 동시에 적층되어 생성되고,
상기 제2 층간 절연층, 상기 화소 투명창의 상기 제2 투명 층간 절연층 및 상기 화소 거울창의 상기 상부 투명 층간 절연층은 동시에 적층되어 생성되는 거울형 유기발광다이오드 디스플레이 패널 제조 방법. - 삭제
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|---|---|---|---|
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- 2021-10-15 KR KR1020210137324A patent/KR102491105B1/ko active IP Right Grant
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