KR102568779B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 기판, 상기 기판 상의 표시부 및 상기 표시부를 밀봉하는 박막 봉지층을 포함하고, 상기 기판은, 소다라임 글라스 기판, 상기 소다라임 글라스 기판 상에 위치하고, 상기 소다라임 글라스 기판으로부터 상기 표시부로 알칼리 이온의 확산을 차단하는 제1 차단층, 상기 제1 차단층 상에 위치하고, 상기 알칼리 이온을 포획하는 포집층, 및 상기 포집층 상에 위치하고, 상기 표시부로 상기 알칼리 이온의 확산을 차단하는 제2 차단층을 포함하는 디스플레이 장치를 개시한다.

Description

디스플레이 장치{Display device}
본 발명의 실시예들은, 디스플레이 장치에 관한 것이다.
근래에 디스플레이 장치는 휴대가 가능한 박형의 평판 표시 장치로 대체되는 추세이다. 평판 디스플레이 장치 중에서도 전계 발광 디스플레이 장치는 자발광형 디스플레이 장치로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가져서 차세대 디스플레이 장치로 주목 받고 있다. 또한 발광층의 형성 물질이 유기물로 구성되는 유기 발광 디스플레이 장치는 무기 발광 디스플레이 장치에 비해 휘도, 구동 전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 점을 가진다.
한편, 평판 디스플레이 장치는 유리 기판 상에 표시부를 형성하는데, 일반적으로 평판 디스플레이 장치에 사용되는 유리 기판은 변형점이 높고, 알카리 이온을 함유하지 않은 고왜점 유리(High strain point glass) 등을 사용하나, 이와 같은 유리 기판은 고가로 평판 디스플레이의 제조가격을 낮추는데 걸림돌이 되고 있다.
본 발명의 실시예들은, 소다라임 글라스를 기판으로 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 장치는, 기판, 상기 기판 상의 표시부 및 상기 표시부를 밀봉하는 박막 봉지층을 포함하고, 상기 기판은, 소다라임 글라스 기판, 상기 소다라임 글라스 기판 상에 위치하고, 상기 소다라임 글라스 기판으로부터 상기 표시부로 알칼리 이온의 확산을 차단하는 제1 차단층, 상기 제1 차단층 상에 위치하고, 상기 알칼리 이온을 포획하는 포집층, 및 상기 포집층 상에 위치하고, 상기 표시부로 상기 알칼리 이온의 확산을 차단하는 제2 차단층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 포집층은, 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 마이크로결정질 실리콘은 5가 원자를 불순물로 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 마이크로결정질 실리콘은 댕글링 본드를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 알칼리 이온은 상기 댕글링 본드와 결합될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 비정질 실리콘은 불활성 기체를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 불활성 기체는 아르곤, 크립톤 및 크세논 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 박막 봉지층은, 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부는, 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 표시 소자를 포함하고, 상기 표시 소자는, 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하고 유기 발광층을 구비한 중간층을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 디스플레이 장치는, 적어도 소다라임 글라스 기판과 상기 소다라임 글라스 기판 상의 포집층을 구비한 기판, 상기 기판 상의 표시부 및 상기 표시부를 밀봉하는 박막 봉지층을 포함하고, 상기 포집층은, 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘을 포함하며, 상기 포집층은, 상기 소다라임 글라스 기판으로부터 용출된 알칼리 이온을 포획할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 마이크로결정질 실리콘은 5가 원자를 불순물로 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 마이크로결정질 실리콘은 댕글링 본드를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 알칼리 이온은 상기 댕글링 본드와 결합될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 비정질 실리콘은 불활성 기체를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 불활성 기체는 아르곤, 크립톤 및 크세논 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 포집층은 상기 불활성 기체를 1019atom/㎤ 내지 5×1020atom/㎤ 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 소다라임 글라스 기판과 상기 포집층 사이 및, 상기 포집층과 상기 표시부 사이 중 적어도 어느 하나에는, 상기 알칼리 이온의 확산을 차단하는 차단층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 차단층은, 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드 및 실리콘 옥시나이트라이드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 박막 봉지층은, 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시부는, 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 표시 소자를 포함하고, 상기 표시 소자는, 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하고 유기 발광층을 구비한 중간층을 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 실시예들에 관한 디스플레이 장치는, 소다라임 글라스를 기판으로 사용하더라도, 디스플레이 장치의 제조시 소다라임 글라스로부터 용출된 알칼리 이온이 표시부로 확산하는 것을 방지할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 디스플레이 장치의 기판의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 디스플레이 장치의 기판의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 각 도면에서, 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
각 구성요소의 설명에 있어서, 상(on)에 또는 하(under)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(on)과 하(under)는 직접 또는 다른 구성요소를 개재하여 형성되는 것을 모두 포함하며, 상(on) 및 하(under)에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1의 디스플레이 장치의 기판의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 기판(100), 기판(100) 상의 표시부(200) 및 표시부(200)를 밀봉하는 박막 봉지층(300)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 소다라임 글라스 기판(110)을 포함할 수 있다. 소다라임 글라스 기판(110)은 저가이고, 평활성이 우수하다. 다만, 소다라임 글라스 기판(110)은 소다와 칼슘 산화물을 많이 포함하고 있으므로 소다라임 글라스 기판(110) 상에 표시부(200)를 형성하는 과정 중에, 고온의 환경에 의해 소다라임 글라스 기판(110)으로부터 나트륨 이온 등과 같은 알칼리 이온이 용출될 수 있다. 소다라임 글라스 기판(110)으로부터 용출된 알칼리 이온은 표시부(200) 내로 확산되고, 특히 박막 트랜지스터(TFT)의 활성층(203) 내로 침투하여 박막 트랜지스터(TFT)의 특성을 감소시킬 수 있다.
이를 방지하기 위해, 본 발명에 따른 디스플레이 장치(10)는 소다라임 글라스 기판(110) 상에 순차적으로 적층된 제1 차단층(122), 포집층(130) 및 제2 차단층(124)을 포함할 수 있다. 한편, 제1 차단층(122), 포집층(130) 및 제2 차단층(124)은 표시부(200)를 형성하는 과정 중에, 소다라임 글라스 기판(110)으로부터 표시부(200)로 알칼리 이온의 확산을 방지할 뿐 아니라, 소다라임 글라스 기판(110)을 통과한 불순 원소의 침투를 방지할 수 있다.
제1 차단층(122)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드 및 실리콘 옥시나이트라이드 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 표시부(200)의 제조 공정 중 소다라임 글라스 기판(110)으로부터 표시부(200)로 알칼리 이온이 확산되는 것을 1차적으로 차단할 수 있다. 제1 차단층(122)은 일 예로, 100㎚ 내지 200㎚의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
포집층(130)은 상기 알칼리 이온을 포획하는 층으로, 제1 차단층(122)을 통과한 알칼리 이온이 표시부(200)로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
포집층(130)은 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘을 포함할 수 있다. 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘은 알칼리 이온과 결합할 수 있는 자유 전자, 알칼리 이온이 결합될 수 있는 사이트, 또는 국부적인 전기적 편향을 초래하는 구조상의 결함 등을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘은 비소, 안티몬과 같은 5가 원자를 불순물로 포함할 수 있다. 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘 내의 자유 전자는 확산하는 알칼리 이온과 이온결합을 할 수 있으며, 이에 의해 알칼리 이온은 포집층(130) 내에 포획될 수 있다.
다른 실시예로, 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘은 댕글링 본드를 포함할 수 있다. 댕글링 본드는 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘의 결함 등에 의해 발생할 수 있으며, 양이온인 알칼리 이온은 댕글링 본드와 결합될 수 있다. 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘의 댕글링 본드는 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘을 형성한 후, 플라즈마 처리 등에 의해 증가시킬 수 있다.
또 다른 실시예로, 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘은 불활성 기체를 포함할 수 있다. 불활성 기체는 아르곤, 크립톤 및 크세논 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 불활성 기체는 실리콘과 결합하지 않으므로, 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘에 불활성 기체가 포함되면, 실리콘의 결합구조에 뒤틀림 등과 같은 결함이 발생할 수 있다. 실리콘의 결합구조에 뒤틀림 등이 발생하면 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘에는 실리콘 간의 결합이 약한 부위가 발생하고, 이에 의해 국부적으로 전기적인 편향이 일어나거나, 댕글링 본드가 발생할 수 있다. 실리콘의 결합구조의 뒤틀림에 의한 전기적 편향은 음의 전위를 가질 수 있다. 즉, 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘은 국부적으로 음의 전위가 강해진 부위를 포함할 수 있으며, 이에 의해 양이온인 알칼리 이온은 이에 포획될 수 있다.
비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘에 포함되는 불활성 기체의 함량은 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘의 형성시, 증착 조건에 의해 조절할 수 있다. 일 예로, PECVD에 의해 비정질 실리콘막을 형성할 때, 인가되는 RF파워를 높이면, 비정질 실리콘막에 포함되는 아르곤 가스 등의 농도를 증가시킬 수 있다. 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘에 포함되는 불활성 기체의 함량은 1019atom/㎤ 내지 5×1020atom/㎤ 일 수 있다. 이와 같은 포집층(130)은 300Å 내지 1000Å의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
선택적 실시예로, 포집층(130)은 이온 결합을 많이 포함하는 AlxOy, TaxOy 등으로 형성될 수도 있다.
제2 차단층(124)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드 및 실리콘 옥시나이트라이드 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 표시부(200)의 제조 공정 중 소다라임 글라스 기판(110)으로부터 표시부(200)로 알칼리 이온이 확산되는 것을 3차적으로 차단할 수 있다. 즉, 제1 차단층(122)과 포집층(130)을 통과한 알칼리 이온이 표시부(200)로 확산하는 것을 차단함으로써, 알칼리 이온에 의해 표시부(200)의 표시 소자가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 제2 차단층(124)은 일 예로, 100~200㎚의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
표시부(200)는 기판(100) 상에 형성되며, 화상을 구현한다. 표시부(200)는 일 예로, 박막 트랜지스터(TFT)와 표시 소자를 구비할 수 있다. 일 예로, 표시 소자는 유기발광소자(230)일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 표시부(200)는 액정표시소자 등의 다양한 종류의 표시 소자를 구비할 수 있다.
기판(100) 상에는 버퍼층(202)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(202)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다. 버퍼층(202)은 필수 구성은 아니며, 생략될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(203), 게이트 전극(205), 소스 전극(207) 및 드레인 전극(208)을 포함할 수 있다. 이하에서는 박막 트랜지스터(TFT)가 활성층(203), 게이트 전극(205), 소스 전극(207) 및 드레인 전극(208)이 순차적으로 형성된 탑 게이트 타입(top gate type)인 경우를 설명한다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고 바텀 게이트 타입(bottom gate type) 등 다양한 타입의 박막 트랜지스터(TFT)가 채용될 수 있다.
활성층(203)은 반도체 물질, 예컨대 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 다결정 실리콘(poly crystalline silicon)을 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고 활성층(203)은 다양한 물질을 함유할 수 있다. 선택적 실시예로서 활성층(203)은 유기 반도체 물질 등을 함유할 수 있다. 또 다른 선택적 실시예로서, 활성층(203)은 산화물 반도체 물질을 함유할 수 있다. 예컨대, 활성층(203)은 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge) 등과 같은 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 한편, 본 발명에 의하면, 기판(100)이 소다라임 글라스 기판(110)을 포함하더라도, 소다라임 글라스 기판(110)으로부터 확산되는 알칼리 이온은 포집층(130) 등에 의해 확산이 방지되므로, 알칼리 이온에 의해 활성층(203)의 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
게이트 절연막(204)은 활성층(203) 상에 형성된다. 게이트 절연막(204)은 실리콘산화물 및/또는 실리콘질화물 등의 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(204)은 활성층(203)과 게이트 전극(205)을 절연하는 역할을 한다.
게이트 전극(205)은 게이트 절연막(204)의 상부에 형성된다. 게이트 전극(205)은 박막 트랜지스터(TFT)에 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결될 수 있다. 게이트 전극(205)은 저저항 금속 물질로 이루어질 수 있다. 게이트 전극(205)은, 예컨대 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 있다.
게이트 전극(205)상에는 층간 절연막(206)이 형성된다. 층간 절연막(206)은 소스 전극(207) 및 드레인 전극(208)과 게이트 전극(205)을 절연한다. 층간 절연막(206)은 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 예컨대 무기 물질은 금속 산화물 또는 금속 질화물일 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다.
층간 절연막(206) 상에 소스 전극(207) 및 드레인 전극(208)이 형성된다. 소스 전극(207) 및 드레인 전극(208)은 활성층(203)의 영역과 접촉하도록 형성된다. 소스 전극(207) 및 드레인 전극(208)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 있다. 예를 들어, 소스 전극(207) 및 드레인 전극(208)은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 및 티타늄(Ti)의 3층 적층 구조를 가질 수 있다.
평탄화막(209)은 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 형성될 수 있다. 평탄화막(209)은 박막 트랜지스터(TFT)로부터 비롯된 단차를 해소하고 상면을 평탄하게 하여, 하부 요철에 의해 유기발광소자(230)에 불량이 발생하는 것을 방지한다.
평탄화막(209)은 유기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 유기 물질은 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. 또한, 평탄화막(209)은 무기 절연막과 유기 절연막의 복합 적층체로 형성될 수도 있다.
평탄화막(209)상에는 유기발광소자(230)가 형성된다. 유기발광소자(230)는 제1 전극(231), 제1 전극(231)과 대향하는 제2 전극(232) 및 제1 전극(231)과 제2 전극(232) 사이에 개재되는 중간층(233)을 포함할 수 있다.
제1 전극(231)은 소스 전극(207) 또는 드레인 전극(208)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(231)은 다양한 형태를 가질 수 있는데, 예를 들면 아일랜드 형태로 패터닝되어 형성될 수 있다.
제1 전극(231)은 평탄화막(209)상에 형성되고, 평탄화막(209)에 형성된 컨택홀을 통하여 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(231) 일 예로, 반사 전극일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(231)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투광성 전극층을 구비할 수 있다. 투광성 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
제1 전극(231)과 대향되도록 배치된 제2 전극(232)은 다양한 형태를 가질 수 있는데, 예를 들면 아일랜드 형태로 패터닝되어 형성될 수 있다. 제2 전극(232)은 투광성 전극일 수 있다. 제2 전극(232)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 물질로 보조 전극층이나 버스 전극을 더 형성할 수 있다. 따라서, 제2 전극(232)은 중간층(233)에 포함된 유기 발광층에서 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 즉, 유기 발광층에서 방출되는 광은 직접 또는 반사 전극으로 구성된 제1 전극(231)에 의해 반사되어, 제2 전극(232) 측으로 방출될 수 있다.
그러나, 본 실시예의 표시부(200)는 전면 발광형으로 제한되지 않으며, 유기 발광층에서 방출된 광이 기판(100) 측으로 방출되는 배면 발광형일 수도 있다. 이 경우, 제1 전극(231)은 투광성 전극으로 구성되고, 제2 전극(232)은 반사 전극으로 구성될 수 있다. 또한, 본 실시예의 표시부(200)는 전면 및 배면 양 방향으로 광을 방출하는 양면 발광형일 수도 있다.
한편, 제1 전극(231)상에는 절연물로 화소 정의막(219)이 형성된다. 화소 정의막(219)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다. 화소 정의막(219)은 제1 전극(231)의 소정의 영역을 노출하며, 노출된 영역에 유기 발광층을 구비한 중간층(233)이 위치한다. 즉, 화소 정의막(219)은 유기발광소자의 화소영역을 정의한다.
중간층(233)에 포함된 유기 발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있으며, 중간층(233)은 유기 발광층 이외에 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등과 같은 기능층을 선택적으로 더 포함할 수 있다.
제2 전극(232) 상에는 표시부(200)를 덮어 밀봉하는 박막 봉지층(300)이 형성될 수 있다. 박막 봉지층(300)은 외부의 산소 및 수분을 차단하며 단일 층 또는 복수 층으로 이루어질 수 있다.
박막 봉지층(300)은 적어도 하나의 유기막(330)과 적어도 하나의 무기막(310, 320)을 구비할 수 있다. 적어도 하나의 유기막(330)과 적어도 하나의 무기막(310, 320)은 서로 교번적으로 적층될 수 있다. 도 2에서는, 박막 봉지층(300)이 두 개의 무기막(310, 320)과 한 개의 유기막(330)을 포함하는 예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않는다. 즉, 박막 봉지층(300)은 교대로 배치된 복수 개의 추가적인 무기막 및 유기막을 더 포함할 수 있으며, 무기막 및 유기막의 적층 횟수는 제한되지 않는다.
무기막들(310, 320)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물(SiON)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
유기막(330)은 화소 정의막(219)에 의한 단차를 평탄화하며, 무기막들(312,314)에 발생한 스트레스를 완화시킬 수 있다. 유기막(330)은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드, 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 무기막들(310, 320)은 유기막(330) 보다 더 큰 면적을 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 유기막(330)의 외곽에서 무기막들(310, 320)은 서로 접할 수 있고, 이에 의해 외부의 산소 또는 수분의 침투를 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
도 4는 도 1의 디스플레이 장치의 기판의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 기판(100B)은 소다라임 글라스 기판(110), 차단층(120) 및 포집층(130)을 포함할 수 있다. 소다라임 글라스 기판(110)은 도 3에서 도시하고 설명한 바와 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다.
차단층(120)은 도 3의 제1 차단층(도 3의 122) 또는 제2 차단층(도 3의 124)과 동일한 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 즉, 차단층(120)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드 및 실리콘 옥시나이트라이드 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 표시부(도 1의 200)의 제조 공정 중 소다라임 글라스 기판(110)으로부터 알칼리 이온이 표시부(도 1의 200)로 확산되는 것을 차단할 수 있다. 차단층(120)은 도 3의 제1 차단층(도 3의 122) 또는 제2 차단층(도 3의 124)에 비해 더 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 일 예로, 차단층(120)은 200㎚ 내지 400㎚의 두께를 가질 수 있다.
포집층(130)은 알칼리 이온과 결합할 수 있는 자유 전자, 알칼리 이온이 결합될 수 있는 사이트, 또는 국부적인 전기적 편향을 초래하는 결함 등을 포함하는 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘으로 형성될 수 있다. 따라서, 알칼리 이온은 포집층(130) 내에서 자유전자 또는 댕글링 본드와 결합하거나, 또는 포집층(130)에서 국부적으로 음의 전위가 강해진 영역에 의해 포획될 수 있다.
이와 같은 포집층(130)은 300Å 내지 1000Å의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 4에서는 차단층(120)이 소다라임 글라스 기판(110)과 포집층(130) 사이에 배치된 예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않으며 소다라임 글라스 기판(110) 상에는 포집층(130)과 차단층(120)이 순차적으로 적층될 수도 있다. 즉, 도 4의 기판(100B)은 포집층(130)과 하나의 차단층(120)을 포함함으로써, 기판(100B)의 두께를 얇게 구성할 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상의 표시부; 및
    상기 표시부를 밀봉하는 박막 봉지층;을 포함하고,
    상기 기판은,
    소다라임 글라스 기판;
    상기 소다라임 글라스 기판 상에 위치하고, 상기 소다라임 글라스 기판으로부터 상기 표시부로 알칼리 이온의 확산을 차단하는 제1 차단층;
    상기 제1 차단층 상에 위치하고, 상기 알칼리 이온을 포획하도록 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘을 포함하는 포집층; 및
    상기 포집층 상에 위치하고, 상기 표시부로 상기 알칼리 이온의 확산을 차단하는 제2 차단층;을 포함하되,
    상기 제1 차단층, 상기 포집층, 및 상기 제2 차단층은 다같이 상기 소다라임 글라스 기판 상 전체 영역에 걸쳐서 연장되며,
    상기 기판 상에는 패턴화된 활성층, 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 구비하는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 표시 소자가 배치된 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 마이크로결정질 실리콘은 5가 원자를 불순물로 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 마이크로결정질 실리콘은 댕글링 본드를 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 알칼리 이온은 상기 댕글링 본드와 결합된 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 비정질 실리콘은 불활성 기체를 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 불활성 기체는 아르곤, 크립톤 및 크세논 중 적어도 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 박막 봉지층은, 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표시 소자는, 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하고 유기 발광층을 구비한 중간층을 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 적어도 소다라임 글라스 기판과 상기 소다라임 글라스 기판 상의 포집층을 구비한 기판;
    상기 기판 상의 표시부; 및
    상기 표시부를 밀봉하는 박막 봉지층;을 포함하고,
    상기 포집층은 비정질 실리콘 또는 마이크로결정질 실리콘을 포함하며,
    상기 포집층은 상기 소다라임 글라스 기판으로부터 용출된 알칼리 이온을 포획하며,
    상기 포집층은 상기 소다라임 글라스 기판 상 전체 영역에 걸쳐서 연장되며,
    상기 기판 상에는 패턴화된 활성층, 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 구비하는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 표시 소자가 배치된 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 마이크로결정질 실리콘은 5가 원자를 불순물로 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 마이크로결정질 실리콘은 댕글링 본드를 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 알칼리 이온은 상기 댕글링 본드와 결합된 디스플레이 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 마이크로결정질 실리콘 또는 상기 비정질 실리콘은 불활성 기체를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 불활성 기체는 아르곤, 크립톤 및 크세논 중 적어도 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 포집층은 상기 불활성 기체를 1019atom/㎤ 내지 5×1020atom/㎤ 포함하는 디스플레이 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 소다라임 글라스 기판과 상기 포집층 사이 및, 상기 포집층과 상기 표시부 사이 중 적어도 어느 하나에는, 상기 알칼리 이온의 확산을 차단하는 차단층을 포함하는 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 차단층은, 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드 및 실리콘 옥시나이트라이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 박막 봉지층은, 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함하는 디스플레이 장치.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 표시 소자는, 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하고 유기 발광층을 구비한 중간층을 포함하는 디스플레이 장치.
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