KR102650598B1 - 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치 제조 방법 Download PDF

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KR102650598B1
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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 베이스 기판, 회로층, 발광 소자층, 봉지층, 및 모듈 홀을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자층은 제1 전극, 발광층, 및 제2 전극을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극은 상기 모듈 홀과 비중첩하고 제1 두께를 갖는 제1 부분, 및 상기 모듈 홀과 상기 제1 부분 사이에 배치되고 상기 모듈 홀에서 상기 제1 부분으로 갈수록 두께가 증가하는 제2 부분을 포함하므로, 고온 다습한 환경에서 표시 장치의 내구성이 향상될 수 있다.

Description

표시 장치 및 표시 장치 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성이 향상된 표시 장치 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.
최근 표시 장치에 카메라 등의 전자 모듈을 수용하기 위하여, 표시 모듈의 표시 영역을 관통하는 홀을 형성하는 기술이 활발하게 연구되고 있다. 그러나 물리적인 방법으로 홀을 형성하는 경우 금속으로 구성된 전극에서 파티클이 발생하여 주변 영역을 손상시키거나, 전극이 들뜨게 되어 열 및 습기에 의해 쉽게 손상되는 문제가 발생하였다.
본 발명은 내구성이 향상된 표시 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 내구성이 향상된 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 모듈 홀 영역을 포함할 수 있다. 상기 모듈 홀 영역은 상기 표시 영역에 정의될 수 있다. 상기 표시 장치는 베이스 기판, 회로층, 발광 소자층, 봉지층, 및 모듈 홀을 포함할 수 있다. 상기 회로층은 상기 베이스 기판 상에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자층은 상기 회로층 상에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자층은 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 제2 전극, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광층을 포함할 수 있다. 상기 봉지층은 상기 발광 소자층 상에 배치될 수 있다. 상기 모듈 홀은 상기 모듈 홀 영역과 중첩하며 상기 베이스 기판, 상기 회로층, 및 상기 발광 소자층을 관통하여 정의될 수 있다. 상기 모듈 홀은 전자 모듈을 수용할 수 있다. 상기 제2 전극은 제1 부분 및 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분은 상기 모듈 홀과 비중첩하고 제1 두께를 가질 수 있다. 상기 제2 부분은 상기 모듈 홀과 상기 제1 부분 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 부분은 상기 모듈 홀에서 상기 제1 부분으로 갈수록 두께가 증가할 수 있다.
상기 제2 전극은 Ag(은), 및 Mg(마그네슘)를 포함할 수 있다. 상기 제2 부분에서 상기 Ag 및 상기 Mg는 비정질 구조, 및 다결정 구조를 가질 수 있다. 상기 제1 부분에서 상기 Ag 및 상기 Mg는 다결정 구조를 가질 수 있다.
상기 제2 부분은 상기 회로층과 인접한 부분일수록 넓은 너비를 가질 수 있다.
상기 제1 부분에서 상기 Ag 및 상기 Mg의 몰 비율은 95:5 내지 85:15일 수 있다.
상기 제2 전극은 Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, 및 Ti 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 전극은 반투과 전극일 수 있다.
상기 전자 모듈은 카메라 모듈, 또는 적외선 감지 모듈일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 모듈 홀 영역을 포함할 수 있다. 상기 모듈 홀 영역은 상기 표시 영역에 정의될 수 있다. 상기 표시 장치는 베이스 기판, 회로층, 발광 소자층, 및 모듈 홀을 포함할 수 있다. 상기 회로층은 상기 베이스 기판 상에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자층은 상기 회로층 상에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자층은 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 제2 전극, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광층을 포함할 수 있다. 상기 모듈 홀은 상기 모듈 홀 영역과 중첩할 수 있다. 상기 모듈 홀은 상기 베이스 기판, 상기 회로층, 및 상기 발광 소자층을 관통하여 정의될 수 있다.
상기 제2 전극은 Ag 및 Mg를 포함할 수 있다. 상기 제2 전극은 제1 부분 및 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분은 상기 모듈 홀과 비중첩할 수 있다. 상기 제2 부분은 상기 모듈 홀과 상기 제1 부분 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 부분에서 상기 Ag 및 상기 Mg는 다결정 구조를 가질 수 있다. 상기 제2 부분에서 상기 Ag 및 상기 Mg는 비정질 구조, 및 다결정 구조를 가질 수 있다.
상기 제1 부분은 균일한 두께를 가질 수 있다. 상기 제2 부분은 상기 모듈 홀에서 상기 제1 부분으로 갈수록 두께가 증가할 수 있다.
상기 제1 부분 전체를 기준으로 한 상기 제1 부분의 Ag의 몰 비율은 상기 제2 부분 전체를 기준으로 한 상기 제2 부분의 Ag의 몰 비율과 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법은 베이스 기판을 제공하는 단계, 회로층, 및 발광 소자층을 형성하는 단계, 전극 홀을 형성하는 단계, 및 모듈 홀을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 베이스 기판을 제공하는 단계는 예비 모듈 홀 영역 및 상기 예비 모듈 홀 영역과 인접한 표시 영역을 포함하는 베이스 기판을 제공하는 단계일 수 있다. 상기 회로층, 및 발광 소자층을 형성하는 단계는 상기 베이스 기판 상에 배치되는 회로층, 및 상기 회로층 상에 배치되고 순차로 적층된 제1 전극, 발광층, 및 제2 전극을 포함하는 발광 소자층을 형성하는 단계일 수 있다. 상기 전극 홀을 형성하는 단계는 상기 제2 전극을 전기 분해 하여 상기 예비 모듈 홀 영역과 중첩하는 전극 홀을 형성하는 단계일 수 있다. 상기 모듈 홀을 형성하는 단계는 상기 베이스 기판, 상기 회로층, 및 상기 발광 소자층을 관통하는 모듈 홀을 형성하는 단계일 수 있다.
상기 전극 홀을 형성하는 단계는 전기 분해 장치로 상기 제2 전극을 전기 분해하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 전기 분해 장치는 프로브, 전원 공급부, 제1 연결부, 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 상기 프로브는 고체 전해질부 및 환원부를 포함할 수 있다. 상기 전원 공급부는 음극 및 양극을 포함할 수 있다. 상기 제1 연결부는 상기 음극과 상기 프로브를 연결하는 것일 수 있다. 상기 제2 연결부는 상기 양극과 상기 제2 전극을 연결하는 것일 수 있다.
상기 전극 홀을 형성하는 단계는 상기 고체 전해질부를 상기 예비 모듈 홀 영역과 중첩하는 상기 제2 전극의 일 영역과 접촉시키는 단계, 상기 양극을 상기 제2 전극과 전기적으로 연결하는 단계, 및 상기 전원 공급부로부터 제2 전극에 전류를 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 전극은 Ag 및 Mg를 포함하고, 상기 Ag 및 상기 Mg의 몰 비율은 95:5 내지 85:15일 수 있다.
상기 전극 홀을 정의하는 단계는 상기 고체 전해질부를 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 고체 전해질부를 가열하는 단계는 상기 고체 전해질부를 100℃ 내지 200℃로 가열하는 단계일 수 있다.
상기 고체 전해질부는 Ag를 포함하는 고체 전해질을 포함할 수 있다.
상기 모듈 홀을 형성하는 단계는 상기 예비 모듈 홀 영역과 중첩하는 영역을 레이저 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 고체 전해질부는 원기둥 형상 또는 뿔대 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 향상된 내구성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법에 의하면, 향상된 내구성을 갖는 표시 장치를 제조할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 4는 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.
도 5는 도 4의 BB 영역을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법에 대한 순서도이다.
도 7은 전기 분해 장치로 제2 전극을 전기 분해하는 단계에 대한 순서도이다
도 8a 내지 도 8h는 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 각 단계를 도시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9e는 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법의 각 단계를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법에 대한 순서도이다.
도 11는 고체 전해질부를 가열하는 단계를 도시한 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 일 실시예에 따른 프로브를 도시한 도면이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
“및/또는”은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락상 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로, 본 명세서에서 정의된 것으로 해석된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 분해 사시도이다. 도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 전면에 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 전면은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 면에 평행하게 정의될 수 있다. 전면은 투과 영역(TA) 및 투과 영역(TA)에 인접한 베젤 영역(BZA)을 포함한다.
표시 장치(DD)의 투과 영역(TA)에는 이미지(IM)가 표시 될 수 있다. 도 1에서 이미지(IM)의 일 예로 인터넷 검색창이 도시되었다. 투과 영역(TA)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 사각 형상을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 투과 영역(TA)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접한다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 생략될 수도 있다.
표시 장치(DD)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 태블릿, 노트북, 컴퓨터, 스마트 텔레비전 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, 표시 장치(DD)는 스마트폰을 예시적으로 도시하였다.
법선 방향은 표시 장치(DD)의 두께 방향(DR3, 이하, 제3 방향)과 대응될 수 있다. 본 실시예에서는 이미지(IM)가 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 상면(또는 전면)과 하면(또는 배면)이 정의된다. 상면과 하면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향된다.
한편, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2 DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
한편, 본 발명에 따른 표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력(TC)을 감지할 수 있다. 사용자의 입력(TC)은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함한다. 본 실시예에서, 사용자의 입력(TC)은 전면에 인가되는 사용자의 손으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 상술한 바와 같이 사용자의 입력(TC)은 다양한 형태로 제공될 수 있고, 또한, 표시 장치(DD)는 표시 장치(DD)의 구조에 따라 표시 장치(DD)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 입력(TC)을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM), 윈도우(WM), 전자 모듈(EM), 및 수납 부재(BM)를 포함할 수 있다.
표시 모듈(DM)은 이미지(IM)를 표시하고 외부 입력(TC)을 감지할 수 있다. 예를 들어, 표시 모듈(DM)은 광을 방출하는 발광 소자(LD, 도 3) 및 외부 입력을 감지하는 입력 감지 유닛(ISU, 도 3a, 3b)을 포함할 수 있다.
도 2,를 참조하면, 표시 모듈(DM)은 평면상에서 구분되는 표시 영역(DA), 비표시 영역(NDA), 및 모듈 홀 영역(HA)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 영역(DA)은 이미지(IM)가 표시되는 영역이며, 동시에 외부 입력(TC)이 감지되는 영역일 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 표시 영역(DA) 내에서 이미지(IM)가 표시되는 영역과 외부 입력(TC)이 감지되는 영역이 서로 분리될 수도 있다.
비표시 영역(NDA)은 베젤 영역(BZA)에 의해 커버되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)에 인접한다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)을 구동하기 위한 구동 회로나 구동 배선 등이 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 표시 모듈(DM)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)이 윈도우(WM)를 향하는 평탄한 상태로 조립된다. 다만 이는 예시적으로 도시한 것이고, 표시 모듈(DM)중 비표시 영역(NDA)의 일부는 휘어질 수 있다. 이 때, 비표시 영역(NDA) 중 일부는 표시 장치(DD)의 배면을 향하게 되어, 표시 장치(DD) 전면에서 베젤 영역(BZA)이 감소될 수 있다. 또는, 표시 모듈(DM)은 표시 영역(DA)의 일부도 휘어진 상태로 조립될 수도 있다. 또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)에 있어서 비표시 영역(NDA)은 생략될 수도 있다.
모듈 홀 영역(HA)의 가장자리는 표시 영역(DA)에 의해 에워싸일 수 있다. 평면상에서 모듈 홀 영역(HA)은 표시 영역(DA)을 사이에 두고 비표시 영역(NDA)으로부터 이격될 수 있다.
모듈 홀 영역(HA)은 모듈 홀(MH)이 정의된 영역일 수 있다. 이에 따라, 모듈 홀(MH)은 이미지(IM)가 표시되는 표시 영역(DA)에 의해 평면상에서 에워싸일 수 있다. 모듈 홀(MH)에 대한 상세한 내용은 후술한다.
윈도우(WM)는 표시 모듈(DM)의 전면에 배치되어 표시 모듈(DM)을 보호할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WM)는 유리 기판, 사파이어 기판, 또는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 윈도우(WM)는 리지드 기판 또는 플렉서블 기판일 수 있다.
윈도우(WM)는 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)으로 구분될 수 있다. 투과 영역(TA)은 입사되는 광을 투과시키는 영역일 수 있다. 투과 영역(TA)은 표시 영역(DA)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 투과 영역(TA)은 표시 영역(DA)의 전면 또는 적어도 일부와 중첩할 수 있다. 표시 모듈(DM)의 표시 영역(DA)에 표시되는 이미지(IM)는 투과 영역(TA)을 통해 외부에서 시인될 수 있다.
베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의한다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접하며, 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다.
베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 표시 모듈(DM)의 비표시 영역(NDA)을 커버하여 비표시 영역(NDA)이 외부에서 시인되는 것을 차단할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시된 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(WM)에 있어서, 베젤 영역(BZA)은 생략될 수도 있다.
수납 부재(BM)는 윈도우(WM)와 결합될 수 있다. 수납 부재(BM)는 표시 장치(DD)의 배면을 제공한다. 수납 부재(BM)는 윈도우(WM)와 결합되어 내부 공간을 정의할 수 있다.
수납 부재(BM)는 내부 공간에 수용된 표시 장치(DD)의 구성들을 외부 충격으로부터 안정적으로 보호할 수 있다. 수납 부재(BM)가 제공하는 내부 공간에는 표시 모듈(DM) 및 전자 모듈(EM) 등이 수용될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP) 및 입력 감지 유닛(ISU)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 베이스 기판(BSS), 회로층(CL), 발광 소자층(LDL), 및 박막 봉지층(TFE)을 포함한다.
표시 패널(DP)은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 발광형 표시 패널일 수 있다. 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함한다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷, 또는 퀀텀로드를 포함한다. 이하, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널로 설명된다.
베이스 기판(BSS) 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
회로층(CL)은 복수의 절연층들, 복수의 도전층들 및 반도체층을 포함할 수 있다. 회로층(CL)의 복수의 도전층들은 신호배선들 또는 화소의 제어회로를 구성할 수 있다.
발광 소자층(LDL)은 표시 소자, 예컨대 유기 발광 다이오드들을 포함한다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 표시 패널(DP)의 종류에 따라, 발광 소자층(LDL)은 무기 발광 다이오드들 또는 유기-무기 하이브리드 발광 다이오드들을 포함할 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 발광 소자층(LDL)을 밀봉한다. 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 절연층을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 봉지 유기막 및 적어도 하나의 봉지 무기막을 포함할 수 있다. 예를 들어 박막 봉지층(TFE)은 제1 봉지 무기막, 봉지 유기막, 및 제2 봉지 무기막이 순차로 적층된 구조를 가질 수 있다.
봉지 무기막은 수분/산소로부터 발광 소자층(LDL)을 보호하고, 봉지 유기막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(LDL)을 보호한다. 봉지 무기막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있고, 이에 특별히 제한되지 않는다. 봉지 유기막은 아크릴 계열 유기막을 포함할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
입력 감지 유닛(ISU)은 박막 봉지층(TFE) 상에 연속 공정에 의해 직접적으로 형성될 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않으며, 입력 감지 유닛(ISU)은 접착 부재를 통해 박막 봉지층(TFE)과 결합될 수 있다. 이 경우, 입력 감지 유닛(ISU)은 베이스 층 및 감지 회로층을 포함할 수 있다. 감지 회로층은 복수의 절연층들, 및 복수의 도전층들을 포함할 수 있다.도 3b를 참조하면, 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP) 및 입력 감지 유닛(ISU)을 포함할 수 있다. 도 3b에 도시된 표시 모듈(DM)은 도 3a에 도시된 표시 모듈(DM)과 비교할 때, 봉지 기판(ECL)의 구성만이 상이하고 나머지 구성들은 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서 이하부터는, 봉지 기판(ECL)을 중심으로 설명한다.
봉지 기판(ECL)은 발광 소자층(LDL)을 밀봉한다. 봉지 기판(ECL)은 유리를 포함할 수 있다. 봉지 기판(ECL)은 리지드(rigid)한 성질을 가질 수 있다. 봉지 기판(ECL)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(LDL)을 보호한다. 봉지 기판(ECL)은 실링 부재(SLP)를 통해 베이스 층(BS)과 결합될 수 있다. 실링 부재(SLP)는 프릿(frit)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 실링 부재(SLP)를 구성하는 물질이 이에 제한되는 것은 아니다.
봉지 기판(ECL) 상에는 입력 감지 유닛(ISU)이 배치될 수 있다. 도 3a에서는 봉지 기판(ECL)이 표시 패널(DP)에 포함되는 구성으로 설명하였으나, 봉지 기판(ECL)은 입력 감지 유닛(ISU)에 포함되는 구성으로 정의될 수도 있다.
도 3b에서는 봉지 기판(ECL) 위에 입력 감지 유닛(ISU)이 연속 공정에 의해 직접 형성된 것을 예로 들었으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 입력 감지 유닛(ISU)과 봉지 기판(ECL) 사이에 접착 부재(미도시)가 제공될 수 있고, 접착 부재에 의해 입력 감지 유닛(ISU)과 봉지 기판(ECL)이 결합될 수 있다. 한편, 접착 부재는 광학투명접착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film), 광학투명접착수지(OCR, Optically Clear Resin), 또는 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film)과 같은 유기 접착층일 수 있다.
본 명세서에서, 봉지층은 박막 봉지층(TFE), 및 봉지 기판(ECL)을 모두 포함하는 개념으로 사용될 수 있다.
도 4는 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 일 실시예의 표시 모듈(DM)은 베이스 기판(BSS), 회로층(CL), 발광 소자층(LDL), 및 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
베이스 기판(BSS)은 베이스 층(BS) 및 보조층(BL)을 포함할 수 있다. 베이스 층(BS)은 절연 기판일 수 있다. 베이스 층(BS)은 플렉서블한 상태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 베이스 층(BS)은 폴리 이미드(Polyimide, PI)를 포함할 수 있다. 또는, 베이스 층(BS)은 리지드한 상태로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 베이스 층(BS)은 유리, 플라스틱 등 다양한 물질로 구성될 수 있다. 플라스틱 기판은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
보조층(BL)은 베이스 층(BS) 상에 배치될 수 있다. 보조층(BL)은 베이스 층(BS) 상에 직접 형성되어 베이스 층(BS)의 전면(front surface)을 커버할 수 있다. 보조층(BL)은 무기물을 포함할 수 있다. 보조층(BL)은 배리어층(barrier layer) 및/또는 버퍼층(buffer layer)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 보조층(BL)은 베이스 층(BS)을 통해 유입되는 산소나 수분이 회로층(CL)이나 발광 소자층(LDL)에 침투되는 것을 방지하고, 회로층(CL)이 베이스 층(BS) 상에 안정적으로 형성되도록 할 수 있다.
회로층(CL)은 베이스 기판(BSS)상에 배치될 수 있다. 회로층(CL)은 트랜지스터(TR) 및 트랜지스터(TR)를 절연하는 제1 내지 제3 절연층들(10, 20, 30)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 절연층들(10, 20, 30) 각각은 유기물 및/또는 무기물을 포함할 수 있으며, 단층 또는 적층 구조를 가질 수 있다.
도 4에는 트랜지스터(TR)로 구동 트랜지스터를 예시적으로 도시하였다. 트랜지스터(TR)는 반도체 패턴(SP), 제어 전극(CE), 입력 전극(IE), 및 출력 전극(OE)을 포함할 수 있다. 반도체 패턴(SP)은 베이스 기판(BSS) 상에 배치될 수 있다. 반도체 패턴(SP)은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 제어 전극(CE)은 제1 제1 절연층(10)을 사이에 두고 반도체 패턴(SP)으로부터 이격될 수 있다. 제어 전극(CE)은 스위칭 트랜지스터(미도시) 및 커패시터(미도시)의 일 전극과 연결될 수 있다.
입력 전극(IE)과 출력 전극(OE)은 제2 절연층(20)을 사이에 두고 제어 전극(CE)으로부터 이격될 수 있다. 트랜지스터(TR)의 입력 전극(IE)과 출력 전극(OE)은 제1 절연층(10) 및 제2 절연층(20)을 관통하여 반도체 패턴(SP)의 일 측 및 타 측에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 절연층(30)은 제2 절연층(20) 상에 배치되어 입력 전극(IE) 및 출력 전극(OE)을 커버할 수 있다. 한편, 트랜지스터(TR)에 있어서, 반도체 패턴(SP)이 제어 전극(CE) 상에 배치될 수도 있다. 또는, 반도체 패턴(SP)이 입력 전극(IE)과 출력 전극(OE) 상에 배치될 수도 있다. 또는, 입력 전극(IE)과 출력 전극(OE)은 반도체 패턴(SP)과 동일 층 상에 배치되어 반도체 패턴(SP)에 직접 접속될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜지스터(TR)는 다양한 구조들로 형성될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
발광 소자층(LDL)은 회로층(CL) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자층(LDL)은 제1 전극(EL1), 발광층(EML), 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다.
제1 전극(EL1)은 도전성을 갖는다. 제1 전극(EL1)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode)일 수 있다. 또한, 제1 전극(EL1)은 화소 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 반사 전극 일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 제1 전극(EL1)의 두께는 약 1000Å 내지 약 10000Å, 예를 들어, 약 1000Å 내지 약 3000Å일 수 있다.
발광층(EML)은 제1 전극(EL1) 상에 배치된다. 발광층(EML)은 예를 들어 약 100Å 내지 약 1000Å 또는, 약 100Å 내지 약 300Å의 두께를 갖는 것일 수 있다. 발광층(EML)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 발광층(EML)은 발광 물질로 유기 물질 또는 양자점(Quantumdot)을 포함할 수 있다. 발광층(EML)이 유기 물질을 포함하는 경우 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 플루오란텐 유도체, 크리센 유도체, 디하이드로벤즈안트라센 유도체, 또는 트리페닐렌 유도체를 포함하는 것일 수 있다. 발광층(EML)이 양자점을 포함하는 경우 양자점은 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 양자점의 코어는 예를 들어, II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
제2 전극(EL2)은 발광층(EML) 상에 배치된다. 제2 전극(EL2)은 공통 전극 또는 캐소드(Cathod)일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 예를 들어 반투과 전극일 수 있다.
제2 전극(EL2)이 반투과 전극 또는 반사 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들을 포함하는 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 바람직하게는 제2 전극(EL2)은 Ag, 및 Mg를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(EL2)은 Ag, 및 Mg 만을 포함할 수 있다. 제2 전극(EL2)의 두께는 약 10Å 내지 약 200Å, 예를 들어, 약 50Å 내지 약 100Å일 수 있다.
도시된 바는 없으나, 제1 전극(EL1) 및 발광층(EML) 사이에는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층 등의 기능층이 더 포함될 수 있으며, 발광층(EML) 및 제2 전극(EL2) 사이에는 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층 등이 더 포함될 수 있다.
봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2) 상에 배치되어 제2 전극(EL2)을 커버할 수 있다. 봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2)을 직접 커버하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 유기물을 포함하는 유기물층 및 무기물을 포함하는 무기물층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 전극(EL2)을 커버하는 캡핑층(미도시)이 더 배치될 수 있다.
모듈 홀(MH)은 제3 방향(DR3)을 따라 표시 모듈(DM)을 관통할 수 있다. 모듈 홀(MH)은 표시 모듈(DM)의 전면으로부터 배면까지 연결된 관통 홀일 수 있다. 즉, 모듈 홀(MH)은 베이스 기판(BSS), 회로층(CL), 발광 소자층(LDL), 및 봉지층(TFE)을 관통하는 것일 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 모듈 홀(MH)은 베이스 기판(BSS)을 관통하지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 박막 봉지층(TFE) 대신 봉지 기판(ECL)이 배치된 경우, 모듈 홀(MH)은 베이스 기판(BSS) 및 봉지 기판(ECL) 중 어느 하나만 관통하는 것일 수 있다. 또한, 모듈 홀(MH)은 베이스 기판(BSS) 및 봉지 기판(ECL)을 모두 관통하거나 모두 관통하지 않는 것일 수 있다. 상세한 내용은 후술한다.
표시 모듈(DM)의 배면에 배치되어 모듈 홀(MH)과 중첩하는 구성은 표시 모듈(DM)의 전면에서 모듈 홀(MH)을 통해 시인될 수 있다. 한편, 본 실시예에서, 모듈 홀(MH)은 제3 방향(DR3)에서의 높이를 가진 원통 형상으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 모듈 홀(MH)은 다각 기둥, 타원 기둥, 뿔대 등 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
모듈 홀(MH)은 전자 모듈(EM)과 평면상에서 중첩할 수 있다. 즉, 모듈 홀(MH)은 전자 모듈(EM)을 수용할 수 있다. 전자 모듈(EM)은 모듈 홀(MH)을 통해 입력되는 신호를 수신하여 표시 모듈(DM)에 제공한다. 전자 모듈(EM)은 모듈 홀(MH)을 통해 외부 입력을 수신할 수 있다. 전자 모듈(EM)은 모듈 홀(MH) 내에 수용되는 크기를 갖거나, 적어도 모듈 홀(MH)과 유사한 크기를 가진 수용부를 포함하는 모듈일 수 있다. 전자 모듈(EM)은 카메라 모듈, 스피커 모듈, 또는 적외선 감지 모듈 등 감지 모듈일 수 있다. 전자 모듈(EM)은 모듈 홀(MH)을 통해 수신되는 외부 피사체를 감지하거나 모듈 홀(MH)을 통해 음성 등의 소리 신호를 외부에 제공할 수 있다.
도 1, 도 2, 및 도 4에서는 모듈 홀(MH)이 한 개인 것으로 도시되었으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 표시 모듈(DM)에는 모듈 홀(MH)이 복수 개 정의될 수 있다.
도 5는 도 4의 BB 영역을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에서 제2 전극(EL2)은 제1 부분(EL2-1) 및 제2 부분(EL2-2)을 포함할 수 있다. 제1 부분(EL2-1)은 모듈 홀(MH)과 비중첩하고 제1 두께(d1)를 가질 수 있다. 제1 부분(EL2-1)은 균일한 두께를 가질 수 있다. 제2 부분(EL2-2)은 모듈 홀(MH)과 제1 부분(EL2-1) 사이에 배치될 수 있다.
제2 부분(EL2-2)은 모듈 홀(MH)에서 제1 부분(EL2-1)으로 갈수록 두께가 증가할 수 있다. 제2 부분(EL2-2)은 제1 부분(EL2-1)에서 모듈 홀(MH) 방향으로 연장되는 것일 수 있다. 제2 부분(EL2-2)은 제1 부분(EL2-1)과 일체의 형상을 갖는 것일 수 있다. 제2 부분(EL2-2)은 제1 부분(EL2-1)에서 회로층(CL)을 따라 연장될 수 있다. 즉, 제2 부분(EL2-2)은 회로층(CL)에 접촉하며 연장되는 것일 수 있다.
제2 부분(EL2-2)은 회로층(CL)과 인접한 부분일수록 넓은 너비를 가질 수 있다. 여기서 너비는 두께 방향(제3 방향, DR3)과 직교하는 제2 방향(DR2)으로의 길이를 의미한다. 예를 들어, 제2 부분(EL2-2)은 도 4에 도시된 바와 같이 테이퍼드(tapered) 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 곡선 형상을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 제2 부분(EL2-2)은 들뜨거나 거칠거칠한 부분(Burr)을 포함하지 않으므로 고온 다습한 환경에서 내구성이 강할 수 있다.
제1 부분(EL2-1)에서 Ag 및 Mg는 다결정(polycrystaline) 구조를 가질 수 있다. 제2 부분(EL2-2)에서 Ag 및 Mg의 일부는 비정질 구조(amorphous)를 가질 수 있고, 나머지는 다결정 구조를 가질 수 있다.
제1 부분(EL2-1) 전체를 기준으로 한 제1 부분(EL2-1)의 Ag의 몰 비율은 제2 부분(EL2-2) 전체를 기준으로 한 제2 부분(EL2-2)의 Ag의 몰 비율과 상이할 수 있다. 제1 부분(EL2-1)에서 Ag 및 Mg의 몰 비율은 95:5 내지 85:15일 수 있다.
이하부터는 도 6 내지 도 11을 참조하여, 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법(S1)에 대하여 상세히 설명한다. 이하, 도 6 내지 도 11에 대한 설명에 있어서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는, 특별한 언급이 없는 한 도 1 내지 도 5에서 설명된 것과 동일하게 설명될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법(S1)에 대한 순서도이다. 도 7은 전기 분해 장치로 제2 전극을 전기 분해하는 단계(S31)에 대한 순서도이다. 도 8a 내지 도 8h는 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법(S1)의 각 단계를 도시한 도면이다. 도 9a 내지 도 9e는 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법(S1)의 각 단계를 도시한 도면이다.도 8a 내지 도 8b에서는 표시 패널(DP)이 박막 봉지층(TFE)을 포함 하는 경우의 실시예를 예시적으로 도시하였으며, 도 9a 내지 도 9e에서는 표시 패널(DP)이 봉지 기판(ECL)을 포함하는 경우의 실시예를 예시적으로 도시 하였다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법(S1)은 베이스 기판을 제공하는 단계(S10), 회로층, 및 발광 소자층을 형성하는 단계(S20), 전극 홀을 형성하는 단계(S30), 및 모듈 홀을 형성하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
도 6 및 도 8a를 참조하면, 베이스 기판을 제공하는 단계(S10)는 예비 모듈 홀 영역(PHA) 및 예비 모듈 홀 영역(PHA)과 인접한 표시 영역(DA)을 포함하는 베이스 기판(BSS)을 제공하는 단계일 수 있다. 회로층, 및 발광 소자층을 형성하는 단계(S20)는 베이스 기판(BSS) 상에 배치되는 회로층(CL), 및 회로층(CL) 상에 배치되고 순차로 적층된 제1 전극(EL1), 발광층(EML), 및 제2 전극(EL2)을 포함하는 발광 소자층(LDL)을 형성하는 단계일 수 있다.
도 7, 및 도 8b 내지 도 8d를 참조하면, 전극 홀을 형성하는 단계(S30)는 전기 분해 장치로 제2 전극을 전기 분해하는 단계(S31)를 포함할 수 있다.
도 8c를 참조하면, 전기 분해 장치(ELD)는 프로브(PV), 전원 공급부(PS), 제1 연결부(CN1), 및 제2 연결부(CN2)를 포함할 수 있다. 프로브(PV)는 고체 전해질부(ET) 및 환원부(CM)를 포함할 수 있다. 전원 공급부(PS)는 음극(EL2-PS) 및 양극(EL1-PS)을 포함할 수 있다. 제1 연결부(CN1)는 전원 공급부(PS)와 프로브(PV)를 연결할 수 있다. 구체적으로 제1 연결부(CN1)는 전원 공급부(PS)의 음극(EL2-PS)과 프로브(PV)의 환원부(CM)를 연결하는 것일 수 있다. 도시된 바는 없으나, 제1 연결부(CN1)에는 전원 공급부(PS)의 음극(EL2-PS)과 프로브(PV)의 환원부(CM)를 연결하는 제1 신호 라인(미도시)을 포함할 수 있다. 제2 연결부(CN2)는 전원 공급부(PS)와 제2 전극(EL2)를 연결할 수 있다. 보다 구체적으로 제2 연결부(CN2)는 전원 공급부(PS)의 양극(EL1-PS)을 제2 전극(EL2)에 연결할 수 있다. 도시된 바는 없으나, 제2 연결부(CN2)에는 전원 공급부(PS)의 양극(EL1-PS)과 프로브(PV)의 환원부(CM)를 연결하는 제2 신호 라인(미도시)을 포함할 수 있다. 도 7c에는 제2 연결부(CN2)가 제2 전극(EL2) 중 비표시 영역(NDA)과 중첩하는 부분과 접촉하여 제2 전극(EL2)과 전원 공급부(PS)를 전기적으로 연결하는 것으로 도시하였다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 연결부(CN2)가 제2 전극(EL2)과 접촉되는 위치는 특별히 한정되지 않는다.
도 7을 참조하면, 전기 분해 장치로 제2 전극을 전기 분해하는 단계(S31)는, 고체 전해질부를 예비 모듈 홀 영역과 중첩하는 제2 전극의 일 영역과 접촉시키는 단계(S31-1), 양극을 제2 전극과 전기적으로 연결하는 단계(S31-2), 및 전원 공급부로부터 제2 전극에 전류를 인가하는 단계(S31-3)를 포함할 수 있다.
도 8a에는, 베이스 기판을 제공하는 단계(S10), 및 회로층, 및 발광 소자층을 형성하는 단계(S20)에 의해 제공된 베이스 기판(BSS), 회로층(CL), 및 발광 소자층(LDL)의 적층 관계가 도시되었다. 도 8a를 참조하면, 예비 모듈 홀 영역(PHA)과 중첩하는 영역에는 별도의 트랜지스터(TR), 제1 전극(EL1), 및 발광층(EML)이 배치되지 않는 것으로 도시되었다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 트랜지스터(TR), 제1 전극(EL1), 및 발광층(EML)이 배치될 수 도 있다.
도 8b 및 도 8d에는, 고체 전해질부를 예비 모듈 홀 영역과 중첩하는 제2 전극의 일 영역과 접촉시키는 단계(S31-1), 전원 공급부의 양극을 제2 전극과 전기적으로 연결하는 단계(S31-2), 및 전원 공급에서 전류를 인가하는 단계(S31-3)가 도시되었다. 도 8b 및 도 8d를 참조하면, 고체 전해질부(ET)가 예비 모듈 홀 영역(PHA)과 중첩하는 제2 전극(EL2)의 일 영역과 접촉하고, 전원 공급부(PS)의 양극(EL1-PS)을 제2 전극(EL2)와 전기적으로 연결한 후, 전원 공급부에서 전류를 인가하는 경우 전극 홀(EL2-H)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 전극(EL2)에서 Ag 및 Mg가 산화되어 Ag+ 및 Mg2+ 양이온이 형성되고, 형성된 Ag+ 및 Mg2+ 양이온이 고체 전해질을 따라 환원부(CM)로 이동할 수 있다. 이 때, 환원력이 강한 Ag+는 환원부(CM)에서 전자를 받아 환원되어 환원 금속(RM)을 형성할 수 있다.
고체 전해질부(ET)가 포함할 수 있는 고체 전해질은 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 고체 전해질부(ET)는 바람직하게는 Ag를 포함하는 고체 전해질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고체 전해질부(ET)는 물에 잘 녹지 않아 고체 형태를 유지하기 쉬운 AgCl, AgBr, AgI, Ag2S, Ag2CO3, 및 Ag2SO4 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
고체 전해질부(ET)가 고체 전해질로 Ag를 포함하는 전해질을 포함하는 경우, Ag를 다량 포함하는 제2 전극(EL2)의 전기 분해 속도가 향상될 수 있다. Ag가 이온화 되는 과정에서, 고체 전해질부(ET)가 전기적으로 중성을 이루어야 한다. 고체 전해질부(ET)가 전기적으로 중성을 이루기 위해서는 Ag가 Ag+로 이온화 될 때마다 동일한 당 량의 양이온이 환원부(CM)로 환원 되어야 한다. 이 때, Ag 보다 환원력이 작은 금속 이온이 고체 전해질부(ET)에 포함되는 경우 환원부(CM)로 환원 되는 속도가 작기 때문에 Ag가 전기 분해되어 이온화 되는 속도가 느릴 수 있다.
일 실시예의 고체 전해질부(ET)가 Ag를 포함하는 경우, Ag+가 환원부(CM)에서 환원 되는 속도가 빠르므로, 제2 전극(EL2)의 Ag가 빠르게 전기 분해 될 수 있다. Ag 보다 표준 환원 전위가 높은 금속의 경우, 공정 비용 등의 문제로 고체 전해질로 사용하기 부적합할 수 있다.
본 발명 실시예와 달리 레이저 식각 방법을 이용하여 제2 전극(EL2)을 제거하는 경우, 제2 전극(EL2)의 제거 중 발생하는 파티클에 의해 표시 장치(DD)가 손상되거나, 제2 전극(EL2)이 들뜨는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 레이저 광에 의해 제2 전극(EL2)이 찢기듯이 제거될 수 있고,이에 따라 제2 전극(EL2)이 들뜨는 문제(예를 들어, Burr 발생)가 발생할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극이 역테이퍼드(reverse tapered) 형상을 갖게 되거나 제2 전극(EL2)의 레이저 접촉 부분이 찢겨서 들뜨기 쉬운 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 고온 다습한 환경에서 표시 장치(DD)가 쉽게 손상되어 내구성이 저하될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법(S1)은, 제2 전극(EL2)을 전기 분해 방식으로 제거하므로, 전극 홀(EL2-H)을 형성하는 과정에서는 제2 전극(EL2)이 제거되면서 파티클이 발생하지 않는다. 따라서, 파티클의 발생으로 인한 표시 장치(DD)의 손상이 방지된다. 또한, 제2 전극(EL2)이 들뜨는 현상이 방지된다. 예를 들어 전기 분해 방식으로 제거되어 형성된 제2 전극(EL2)의 단면부는, 매끄러운 직선 또는 곡선의 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 전극(EL2)은 도 5에 도시된 바와 같이 매끄러운 테이퍼드(tapered) 형상으로 형성될 수도 있다. 따라서, 일 실시예의 표시 장치 제조 방법(S1)에 의해 제조된 표시 장치(DD)는 내구성이 향상될 수 있다.
도 8d를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치 제조 방법(S1)에 의해 제2 전극(EL2)이 전기 분해 되는 경우, 제2 전극(EL2)은 제1 부분(EL2-1, 도 5), 및 제2 부분(EL2-2, 도 5)을 포함하도록 형성될 수 있다. 전기 분해 과정에서 고체 전해질부(ET)와 접촉된 부분 및 고체 전해질부(ET)와 인접한 부분은 전기 분해의 영향을 받아 다결정 구조가 파괴 되고 비정질 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(EL2-2, 도 5)은 제조 과정에서 고체 전해질부(ET)와 인접하게 배치된 부분이므로, 다결정 구조 일부가 파괴되고 비정질 구조를 가질 수 있다. 즉, 제2 부분(EL2-2, 도 5) 중 전기 분해가 발생하지 않은 부분은 다결정 구조가 유지되며, 전기 분해의 영향을 받아 전기 분해가 발생한 부분(즉, 전기 분해가 진행은 되었으나, 완전히 전기 분해되지 않은 부분)은 비정질 구조를 가질 수 있다. 한편, 고체 전해질부(ET)와 충분히 이격 되어 전기 분해가 일어나지 않은 제1 부분(EL2-1, 도 5)은 다결정 구조를 유지할 수 있다.
전기 분해에 의한 영향을 받는 제2 부분(EL2-2)은, 전기 분해 전의 제2 전극(EL2)의 Ag 및 Mg 비율과 상이한 비율을 가질 수 있다. 제1 부분(EL2-1)은 전기 분해에 의한 영향을 받지 않으므로, 전기 분해 전의 제2 전극(EL2)의 Ag 및 Mg의 비율과 동일한 비율을 가질 수 있다. 따라서, 제1 부분(EL2-1) 전체를 기준으로 한 제1 부분(EL2-1)의 Ag의 몰 비율은 제2 부분(EL2-2) 전체를 기준으로 한 제2 부분(EL2-2)의 Ag의 몰 비율과 상이할 수 있다. 예를 들어, 전기 분해 과정에서 반응성이 빠른 Mg가 Ag보다 더 빨리 분해되므로, 제2 부분(EL2-2)의 Ag의 몰 비율은 제1 부분(EL2-1)의 Ag의 몰 비율 보다 클 수 있다.
도 6, 및 도 8e 내지 도 8g를 참조하면, 모듈 홀을 형성하는 단계(S40)는 회로층(CL), 및 발광 소자층(LDL)을 관통하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
도 8e 및 도 8f에는 예비 모듈 홀 영역(PHA)과 중첩하는 영역을 레이저 식각하여 예비 모듈 홀을 형성하는 단계(S40)가 도시되었다. 도 8e 및 8f를 참조하면, 예비 모듈 홀을 형성하는 단계(S40)는 예비 모듈 홀 영역(PHA)과 중첩하는 영역을 레이저 식각하는 단계일 수 있다. 예비 모듈 홀 영역(PHA)과 중첩하는 영역에 레이저가 조사되어, 발광 소자층(LDL), 회로층(CL), 및 보조층(BL)을 관통시킬 수 있다. 이에 따라, 발광 소자층(LDL), 회로층(CL), 및 보조층(BL)을 관통하는 예비 모듈 홀(MH-P)이 정의될 수 있다.
도 8g에는 박막 봉지층(TFE)을 형성하는 단계가 도시되었다. 도 8h에는 예비 모듈 홀 영역(PHA)과 중첩하는 영역을 레이저 식각하여 모듈 홀(MH1)을 형성하는 단계가 도시되었다.
도 8g를 참조하면, 예비 모듈 홀(MH-P)이 정의된 후 박막 봉지층(TFE)이 배치될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 봉지층(TFE)은 유기물층 및 무기물층을 포함하는 다층 구조일 수 있으며, 유기물층 및 무기물층이 교번하여 적층된 것일 수 있다.
도 8h를 참조하면, 모듈 홀 영역(HA)과 중첩하는 영역에 레이저가 조사되어 박막 봉지층(TFE)을 관통시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(DP)에는 박막 봉지층(TFE) 발광 소자층(LDL), 회로층(CL), 및 보조층(BL)을 관통하는 모듈 홀이 정의될 수 있다.
모듈 홀 영역(HA)은 예비 모듈 홀 영역(PHA)보다 좁은 면적을 가질 수 있다. 모듈 홀 영역(HA)은 예비 모듈 홀 영역(PHA)에 의해 둘러 싸인 영역일 수 있다. 따라서, 모듈 홀 영역(HA)에 레이저를 조사하여 박막 봉지층(TFE)을 제거하여도 회로층(CL) 및 발광 소자층(LDL)은 박막 봉지층(TFE)에 의해 커버될 수 있다.
도시된 바는 없으나, 모듈 홀 영역(HA)과 중첩하는 영역에 레이저가 조사되어 베이스 층(BS)을 더 관통시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(DP)에는 박막 봉지층(TFE) 발광 소자층(LDL), 회로층(CL), 및 베이스 기판(BSS)을 관통하는 모듈 홀(MH, 도 4)이 정의될 수 있다.
이하 도 9a 내지 도 9e를 참조하여, 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법(S1)에 대하여 설명한다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 도 8a 내지 도 8e를 참조하여 설명한 것과 동일한 방법으로 전극 홀(EL2-H)이 형성될 수 있다. 이후, 도 8e 및 도 8f를 참조하여 설명한 것과 동일한 방법으로 모듈 홀(MH2)을 형성할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 이후 봉지 기판(ECL)이 발광 소자층(LDL) 상에 배치될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 봉지 기판(ECL)은 유리를 포함할 수 있다. 봉지 기판(ECL)은 리지드(rigid)한 성질을 가질 수 있다. 봉지 기판(ECL)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(LDL)을 보호한다.
봉지 기판(ECL)과 발광 소자층(LDL) 사이에는 충진층(ASL)이 정의될 수 있다. 충진층(ASL)은 봉지 기판(ECL)과 발광 소자층(LDL) 사이의 이격된 공간으로 정의될 수 있다. 충진층(ASL)은 비활성 기체를 포함할 수 있다. 충진층(ASL)은 베이스 기판(BSS) 및 봉지 기판(ECL) 사이에 존재하는 이물질이 확산되는 것을 방지한다. 모듈 홀(MH2) 역시 비활성 기체로 충진될 수 있다. 도 9c를 참조할 때, 모듈 홀(MH2)은 발광 소자층(LDL), 및 회로층(CL)과 비중첩하는 부분으로 정의될 수 있다. 충진층(ASL)은 발광 소자층(LDL), 및 회로층(CL)과 중첩하는 부분으로 정의될 수 있다.
도 9d를 참조하면, 일 실시예에서 모듈 홀(MH2)의 가장자리를 따라 봉지 부재(SM)를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 봉지 부재(SM)는 봉지 기판(ECL)의 접착 전에 배치될 수 있다. 봉지 부재(SM)는 모듈 홀(MH2)에 의해 노출된 발광 소자층(LDL), 회로층(CL), 및 보조층(BL)을 커버할 수 있다. 봉지 부재(SM)는 실링 부재(SLP)와 동일한 재료를 포함할 수 있고, 실링 부재(SLP)가 배치되는 단계와 동일한 단계에서 배치될 수 있다. 도 9d를 참조하면, 모듈 홀(MH4)과 충진층(ASL)은 봉지 부재(SM)를 경계로 정의될 수 있다. 모듈 홀(MH4)은 비활성 기체로 충진 될 수도 있다.
도 9e를 참조하면, 봉지 기판(ECL) 및 베이스 층(BS)에 레이저를 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다. 봉지 기판(ECL) 및 베이스 층(BS) 중 홀 영역(HA)과 중첩 하고, 봉지 부재(SM)와 비중첩하는 부위에 레이저를 조사하여 모듈 홀(MH4)을 정의할 수 있다. 봉지 기판(ECL) 및 베이스 층(BS)를 더 제거하여 모듈 홀(MH4)을 정의하는 경우, 봉지 기판(ECL) 및 베이스 층(BS)을 제거하지 않은 경우 보다 모듈 홀(MH4)의 투과도가 상승할 수 있다. 표시 장치(DP)tl 봉지 부재(SM)를 더 포함하는 경우, 홀 영역(HA)의 가장자리에는 봉지 부재(SM)가 배치될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법(S1)에 대한 순서도이다. 도 11은 고체 전해질부를 가열하는 단계를 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면 표시 장치 제조 방법(S1)에서, 전기 분해 장치로 제2 전극을 전기 분해하는 단계(S31)는 고체 전해질부를 가열하는 단계(S31-10)를 더 포함할 수 있다. 고체 전해질부를 가열하는 단계(S31-10)는 전원 공급부에서 전류를 인가하는 단계(S31-3) 전의 단계일 수 있다. 예를 들어, 고체 전해질부를 가열하는 단계(S31-10)는 전원 공급부에서 전류를 인가하는 단계(S31-3)의 직전의 단계일 수 있다.
Ag는 약 0.8V(볼트)의 표준 환원 전위를 가지므로, 산화 속도가 느릴 수 있다. 일 실시예에서, 제2 전극(EL2)과 접촉하는 고체 전해질을 가열하는 경우 반응 속도가 빨라질 수 있으므로, Ag가 산화되는 속도가 더 빨라질 수 있다. 따라서, 공정 비용이 절감될 수 있다.
도시된 바는 없으나, 제1 연결부(CN1, 도 7c)에는 전원 공급부(PS)로부터 전달되는 가열 신호를 고체 전해질부(ET), 또는 환원부(CM)로 전달하는 제3 신호 라인(미도시)을 포함할 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 일 실시예에 따른 프로브(PV)를 도시한 도면이다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 고체 전해질부(ET)는 원기둥 형상, 또는 뿔대 형상을 가질수 있다. 도 10에는 고체 전해질부(ET)가 원기둥 형상을 갖는 것을 예시적으로 도시하였고, 도 11에는 고체 전해질부(ET)가 원 뿔대 형상을 갖는 것을 예시적으로 도시하였다. 그러나, 고체 전해질부(ET)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며 삼각 뿔대, 사각 뿔대, 및 오각 뿔대 등의 다각 뿔대 형상을 가질 수도 있다.
일 실시예의 고체 전해질부(ET)가 원기둥 또는 뿔대 형상을 갖는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 제2 부분(EL2-2)이 들뜨지 않고 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 고체 전해질부(ET)가 원뿔대 형상을 갖는 경우 도 5에 도시된 바와 같이 제2 부분(EL2-2)이 들뜨지 않고 테이퍼드 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 표시 장치(DD)가 고온 다습한 환경에서 손상 속도가 느려질 수 있고, 표시 장치(DD)의 내구성이 향상될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법(S1)에 의해 제조된 표시 장치(DD)에서, 제2 전극(EL2)의 제2 부분(EL2-2)은 모듈 홀(MH)에서 제1 부분(EL2-1)으로 갈수록 두께가 증가할 수 있다. 제2 부분(EL2-2)은 제1 부분(EL2-1)에서 회로층(CL)을 따라 회로층(CL)과 접촉하며 연장될 수 있다. 제2 부분(EL2-2)은 회로층(CL)과 인접한 부분일수록 넓은 너비를 가질 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 고온 다습한 환경에서 높은 내구성을 갖는 것을 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법(S1)은 제2 전극(EL2)을 전기 분해하여 형성할 수 있다. 따라서, 공정 중에 파티클이 발생하지 않으며 제2 전극(EL2)이 뜨거나 거칠한 부분(Burr)이 생기는 것이 방지되며, 강한 내구성을 갖는 표시 장치(DD)를 제조할 수 있다.
실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 표시 장치 EL2: 제2 전극
EL2-1: 제1 부분 EL2-2: 제2 부분
ELD: 전기 분해 장치 PV: 프로브
ET: 고체 전해질부 CM: 환원부

Claims (20)

  1. 표시 영역 및 상기 표시 영역에 정의된 모듈 홀 영역을 포함하는 표시 장치에 있어서,
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 배치된 회로층;
    상기 회로층 상에 배치되며 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 제2 전극, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광층을 포함하는 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 상에 배치된 봉지층; 및
    상기 모듈 홀 영역과 중첩하며 상기 회로층, 및 상기 발광 소자층을 관통하여 정의되는 모듈 홀; 을 포함하고,
    상기 제2 전극은 상기 모듈 홀과 비중첩하고 제1 두께를 갖는 제1 부분, 및 상기 모듈 홀과 상기 제1 부분 사이에 배치되고 상기 모듈 홀에서 상기 제1 부분으로 갈수록 두께가 증가하는 제2 부분을 포함하고,
    상기 제1 부분 전체를 기준으로 한 상기 제1 부분의 Ag의 몰 비율은 상기 제2 부분 전체를 기준으로 한 상기 제2 부분의 Ag의 몰 비율과 상이한 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 Ag(은), 및 Mg(마그네슘)를 포함하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 부분에서 상기 Ag 및 상기 Mg의 일부는 비정질(amorphous) 구조를 갖고, 나머지 부분은 다결정 구조(polycrystaline)를 갖는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 부분에서 상기 Ag 및 상기 Mg는 다결정 구조를 갖는 표시 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 회로층과 인접한 부분일수록 넓은 너비를 갖는 표시 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 부분에서 상기 Ag 및 상기 Mg의 몰 비율은 95:5 내지 85:15인 표시 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, 및 Ti 중 적어도 하나를 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 반투과 전극인 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 모듈 홀과 평면상에서 중첩하게 배치되는 전자 모듈을 더 포함하고,
    상기 전자 모듈은 카메라 모듈, 또는 적외선 감지 모듈인 표시 장치.
  10. 표시 영역 및 상기 표시 영역에 정의된 모듈 홀 영역을 포함하는 표시 장치에 있어서,
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 배치된 회로층;
    상기 회로층 상에 배치되며 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 제2 전극, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광층을 포함하는 발광 소자층; 및
    상기 모듈 홀 영역과 중첩하며 상기 회로층, 및 상기 발광 소자층을 관통하여 정의된 모듈 홀; 을 포함하고,
    상기 제2 전극은 Ag 및 Mg를 포함하며, 상기 모듈 홀과 비중첩하는 제1 부분 및 상기 모듈 홀과 상기 제1 부분 사이에 배치되는 제2 부분을 포함하고,
    상기 제1 부분에서 상기 Ag 및 상기 Mg는 다결정(polycrystaline) 구조를 갖고,
    상기 제2 부분에서 상기 Ag 및 상기 Mg의 일부는 비정질(amorphous) 구조를 갖고, 나머지 부분은 다결정 구조(polycrystaline)를 갖는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 균일한 두께를 갖고, 상기 제2 부분은 상기 모듈 홀에서 상기 제1 부분으로 갈수록 두께가 증가하는 표시 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 부분 전체를 기준으로 한 상기 제1 부분의 Ag의 몰 비율은 상기 제2 부분 전체를 기준으로 한 상기 제2 부분의 Ag의 몰 비율과 상이한 표시 장치.
  13. 예비 모듈 홀 영역 및 상기 예비 모듈 홀 영역과 인접한 표시 영역을 포함하는 베이스 기판을 제공하는 단계;
    상기 베이스 기판 상에 배치되는 회로층, 및 상기 회로층 상에 배치되고 순차로 적층된 제1 전극, 발광층, 및 제2 전극을 포함하는 발광 소자층을 형성하는 단계;
    상기 제2 전극을 전기 분해 하여 상기 예비 모듈 홀 영역과 중첩하는 전극 홀을 형성하는 단계; 및
    상기 회로층, 및 상기 발광 소자층을 관통하는 모듈 홀을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 전극 홀을 형성하는 단계는 전기 분해 장치로 상기 제2 전극을 전기 분해하는 단계를 포함하며,
    상기 전기 분해 장치는
    고체 전해질부 및 환원부를 포함하는 프로브;
    음극 및 양극을 포함하는 전원 공급부;
    상기 음극과 상기 프로브를 연결하는 제1 연결부; 및
    상기 양극과 상기 제2 전극을 연결하는 제2 연결부; 를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 전극 홀을 형성하는 단계는
    상기 고체 전해질부를 상기 예비 모듈 홀 영역과 중첩하는 상기 제2 전극의 일 영역과 접촉시키는 단계;
    상기 양극을 상기 제2 전극과 전기적으로 연결하는 단계; 및
    상기 전원 공급부로부터 제2 전극에 전류를 인가하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 Ag 및 Mg를 포함하고, 상기 Ag 및 상기 Mg의 몰 비율은 95:5 내지 85:15인 표시 장치 제조 방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 전극 홀을 정의하는 단계는
    상기 고체 전해질부를 100℃ 내지 200℃로 가열하는 단계를 더 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 고체 전해질부는 Ag를 포함하는 고체 전해질을 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 모듈 홀을 형성하는 단계는 상기 예비 모듈 홀 영역과 중첩하는 영역을 레이저 식각하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  20. 제14 항에 있어서,
    상기 고체 전해질부는 원기둥 형상 또는 뿔대 형상을 갖는 표시 장치 제조 방법.
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