KR20150108998A

KR20150108998A - 표시장치

Info

Publication number: KR20150108998A
Application number: KR1020140031775A
Authority: KR
Inventors: 이동호
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2015-10-01
Also published as: KR102171240B1

Abstract

표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 제1기판; 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2기판; 및 상기 제2기판 위에 배치되며, 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역을 커버하는 윈도우;를 포함하고, 상기 윈도우는, 윈도우 기판; 상기 비표시 영역에 대응하여 상기 윈도우 기판 상에 배치된 증착층; 및 상기 증착층 상에 배치된 인쇄층을 포함하고, 상기 증착층은, 제1 산화물층, 상기 제1 산화물층 상에 배치된 제2 산화물층, 상기 제2 산화물층 상에 배치된 금속층, 상기 금속층 상에 배치된 제3 산화물층 및 상기 제3 산화물층 상에 형성된 제4 산화물층을 포함하는 표시장치를 제공한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커버 윈도우에 배치된 증착층을 개선하여 외관의 품질을 개선한 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.

한 쌍을 이루는 전기장 생성 전극 중 하나는 통상 스위칭 소자에 연결되어 전기 신호를 인가 받고, 전기 광학 활성층은 이 전기 신호를 광학 신호로 변환함으로써 영상이 표시된다.

이러한 평판 표시 장치는 일반적으로 화상이 구현되는 패널 위에 보호용으로 윈도우를 설치하게 된다. 즉, 레진층을 매개로 패널과 윈도우를 밀착시킨 후, 그 윈도우 외측 상방으로부터 광을 조사하여 레진층을 경화시킴으로써 패널과 윈도우를 견고히 결합시키는 것이다.

한편, 상기 윈도우에 패널의 화상영역 테두리를 가려주는 인쇄층이 형성될 수 있고, 상기 인쇄층 하부에 증착층이 형성될 수 있다. 상기 증착층은 인듐(In) 등을 포함하는 금속층 및 복수의 산화물층을 포함하는 구조이다. 상기 산화물층은 이산화규소(SiO2), 이산화티타늄(TiO2) 또는 산화알루미늄(Al2O3) 중 하나를 포함한다. 그런데, 상기 인듐이 응집(aggregation)되는 현상으로 인하여 윈도우의 테두리에 흑점(Black)이나 크랙(Crack)이 발생한다. 즉, 산화알루미늄을 포함하는 산화층의 두께가 얇으면 흑점 불량이 발생하고, 산화알루미늄을 포함하는 산화물층의 두께가 두꺼우면 크랙이 발생한다.

본 발명의 일례는 표시장치를 제공하고자 한다. 이를 위하여 본 발명의 일례에서는 윈도우의 비표시영역에 배치된 증착층의 구조를 개선하여 흑점 발생 및 크랙을 방지하는 표시장치를 제안하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 제1기판; 상기 제1 기판과 대향 배치된 제2기판; 및 상기 제2기판 위에 배치되며, 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역을 커버하는 윈도우;를 포함하고, 상기 윈도우는, 윈도우 기판; 상기 비표시 영역에 대응하여 상기 윈도우 기판 상에 배치된 증착층; 및 상기 증착층 상에 배치된 인쇄층을 포함하고, 상기 증착층은, 제1 산화물층, 상기 제1 산화물층 상에 배치된 제2 산화물층, 상기 제2 산화물층 상에 배치된 금속층, 상기 금속층 상에 배치된 제3 산화물층 및 상기 제3 산화물층 상에 형성된 제4 산화물층을 포함하는 표시장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속층은 인듐(In)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 산화물층 및 상기 제4 산화물층은 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 산화물층 및 상기 제3 산화물층은 이산화규소(SiO2)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 산화물층의 두께는 25 내지35A 이고, 상기 제2 산화물층의 두께는 105 내지 195A이고, 상기 제3 산화물층 및 상기 제4 산화물층의 두께는 84 내지 156A 일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속층의 두께는 126 내지 234A 일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 윈도우 기판 상에 배치된 윈도우 필름 및 상기 윈도우 필름과 상기 윈도우 기판 사이에 배치된 접착층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 윈도우 필름 상에 배치된 레진층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 레진층은 상기 비표시 영역에 대응하는 위치에 디자인 패턴을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 증착층은 상기 디자인 패턴 상에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 커버 윈도우 비표시 영역의 흑점 불량 및 크랙을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구조를 개략적으로 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 종래 커버 윈도우 및 증착층을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 커버 윈도우 및 증착층을 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 1의 A에 배치된 한 화소 구조를 나타낸 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.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는한 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.

실시예1

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 유기발광 표시장치 또는 액정표시장치 일 수 있다. 이하에서는 표시장치가 유기발광 표시장치인 경우를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구조를 개략적으로 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 표시 장치는 제1 기판(110), 디스플레이부(150), 제2 기판(200), 터치부(미도시), 편광판(210), 구동부(220) 및 윈도우(400)를 포함한다. 한편, 제1 기판(110), 디스플레이부(150), 제2 기판(200), 터치부(미도시) 및 편광판(210)을 포함하여 표시패널이라 명명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 표시장치(10)는 표시 영역(PA)과 비표시 영역(NA)으로 구분된 제1 기판(110)를 포함한다. 제1 기판(110)은 산화규소(SiO2)를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 제1 기판(110)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 제1 기판(110)의 표시 영역(PA)에는 다수의 화소들이 형성되어 화상을 표시하고, 비표시 영역(NA)에는 하나 이상의 구동부(260)가 형성된다.

제1 기판(110)은 화소들을 구동시키기 위한 스캔 드라이버(미도시)와 데이터 드라이버(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제1 기판(110)은 비표시 영역(NA)에 배치된 패드 전극들(미도시)을 더 포함한다. 구동부(220)는 상기 패드 전극(미도시)과 전기적으로 연결되도록 제1 기판(110)의 비표시 영역(NA)에 칩 온 글라스(chip on glass; COG) 방식으로 실장될 수 있다. 제1 기판(110)은 구동부(220)와 스캔 드라이버(미도시) 및 데이터 드라이버(미도시)를 서로 연결하는 배선들(미도시)을 더 포함할 수 있다. 한편, 구동부(220)는 반드시 비표시 영역(NA)에 형성되어야 하는 것은 아니며 생략될 수도 있다. 구동부(220)를 외부 충격으로부터 보호하는 완충부재(미도시)가 비표시 영역(NA)에 더 배치될 수 있다. 구동부(220)는 구동 IC일 수 있다.

디스플레이부(150)는 제1 기판(110) 상에 형성되며, 구동부(220)와 접속된다. 디스플레이부(150)는 유기 발광 소자를 포함한다. 상기 유기 발광 소자 이외에도 표시장치로 구성될 수 있는 소자이면 디스플레이부(150)를 구성할 수 있다.

제2 기판(200)은 제1 기판(110)과 대향 배치되며, 실링재(300)를 매개로 하여 제1 기판(110)과 합지된다. 제2 기판(200)은 디스플레이부(150)를 덮으며 보호한다. 제2 기판(200)은 글라스재 기판뿐만 아니라 아크릴과 같은 투명한 합성수지 필름을 사용할 수도 있으며, 더 나아가 금속판을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 제2 기판(200)은 폴리에틸렌(PET) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리아미드(PA) 필름, 폴리아세탈(POM) 필름, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 셀룰로오스 필름, 및 방습 셀로판 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

제2 기판(200)은 제1 기판(110)의 면적보다 작을 수 있다. 따라서, 제1기판(110)의 비표시 영역(NA)은 제2기판에 의해 노출될 수 있다.

실링재(300)는 실링 글래스 프릿(sealing glass frit) 등과 같이 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.

터치부(미도시)는 제2 기판(200) 상에 제1 기판(110)의 표시 영역(PA)에 대응하여 배치된다. 터치부(미도시)는 서로 교차되는 제 1, 제 2 전극(미도시)을 포함한다. 상기 제1,2전극은 각각 복수열로 매트릭스 형태로 제2기판(200) 상에 직접 패터닝되어 온-셀(On-cell) 타입으로 형성될 수 있다. 상기 제1,2,전극은 터치 센서 패턴에 해당한다. 또한, 터치부(미도시)는 별도로 제작된 터치 패널로 제2기판(200) 상에 배치될 수 있다. 터치부(미도시)는 제2 기판(200) 상에 터치 패드부(미도시)를 포함한다. 터치 구동부(미도시)는 터치부(미도시)의 구동을 제어한다.

터치부(미도시)는 펜 또는 사용자의 손가락 등의 터치 수단에 의한 터치를 인식하여 터치가 수행된 위치에 대응하는 신호를 터치 구동부(미도시)로 전달한다. 터치부(미도시)는 표시 장치에 대한 입력 수단으로서 이용되며, 감압식 또는 정전 용량식으로 구성될 수 있다.

윈도우(400)는 글라스(glass) 또는 수지(resin) 등의 투명한 재질로 이루어지며, 표시패널이 외부 충격에 의해 깨지지 않도록 표시패널을 보호하는 역할을 한다. 예를 들면, 윈도우(400)는 편광판(210) 위에 배치되며, 표시 영역(PA) 및 비표시 영역(NA)을 커버한다. 윈도우(400)는 접착층(440)을 이용하여 제1 기판(110) 및 제2 기판(200)에 접착된다. 윈도우(400)는 표시 패널보다 크게 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않고 윈도우(400)는 표시패널과 실질적으로 동일한 크기로 형성될 수 있다.

편광판(210)은 윈도우(400)와 터치부(미도시) 사이에 배치된다. 편광판(210)은 외광의 반사를 방지한다.

하기에서 도 3 및 도 4를 참고하여 윈도우 구조를 더욱 설명한다.

도 3은 종래 커버 윈도우 및 증착층을 나타낸 단면도이다. 도 4는 본 발명의 커버 윈도우 및 증착층을 나타낸 단면도이다.

종래 윈도우(40)는 윈도우 기판(41), 접착층(42), 윈도우 필름(43), 레진층(44), 인쇄층(45), 증착층(46) 및 디자인 패턴(47)을 포함한다. 증착층(46)은 복수의 산화물층(46a, 46b, 46c, 46d)을 포함한다. 특히, 가장 하단에 위치한 산화물층(46d)은 산화알루미늄(Al2O3)을 포함한다. 상기와 같은 증착층 구조를 유지할 경우 외부의 산소 및 수분 침투에 따른 인듐의 산화가 일어난다. 인듐산화물은 투명한 물질이므로 증착층(46) 하부에 배치된 인쇄층(45)이 시인될 우려가 있다. 윈도우의 테두리에 흑점이 시인되는 경우가 인쇄층(45)이 시인되는 경우이다. 따라서, 인듐을 포함하는 금속층을 밀봉하는 새로운 구조가 적용된 본 발명을 제안하게 되었다.

본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(400)는 윈도우 기판(410), 접착층(420), 윈도우 필름(430), 레진층(440), 인쇄층(450), 증착층(460) 및 디자인 패턴(470)을 포함한다.

윈도우 기판(410)은 글라스(glass) 등의 투명한 재질로 이루어지며, 표시패널이 외부 충격에 의해 깨지지 않도록 표시패널을 보호하는 역할을 한다.

윈도우 필름(430)은 PET(Poly Ethylen Terephthalate) 필름으로 제작되며, 접착층(420)에 의해 윈도우 기판(410) 상에 배치된다. 윈도우 필름(430)은 레진층(440)의 베이스가 되는 필름이다. 즉, 윈도우 필름(430)은 외곽에 디자인 패턴(470)이 형성되는 레진층(440)이 적층되는 기판 역할을 하는 필름이다. 한편, 윈도우 필름(430)은 윈도우 기판(410)이 유리 기판으로 마련되어 외부의 충격에 의해 깨짐이 발생하는 경우에 유리 파편이 흩어지지 않도록 하는 비산방지 기능을 겸하고 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예는 디자인 패턴(470)이 레진층에 형성된 경우를 예시하였으나 윈도우 필름(430) 상에 디자인 패턴(470)이 형성될 수 있다.

접착층(420)은 광학용 투명 접착 테이프(optically clear adhesive tape, 이하 “OCA”라고 함) 또는 접착수지를 사용하여 형성시킬 수 있다.

레진층(440)은 윈도우 필름(430) 상에 배치되며, 디자인 패턴(470)이 외곽에 형성된다. 즉, 레진층(440)은 디자인 패턴(440) 구현을 위한 자외선 경화용 몰딩(UV molding) 재료일 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 레진층(440)은 외곽에 톱니바퀴 형상의 디자인 패턴(470)을 포함할 수 있다.

디자인 패턴(470)을 형성하기 위해서 마스킹(masking) 또는 에칭(etching)과 같은 다양한 패턴 형성 방법이 사용될 수 있다. 투명한 레진층(440) 상에 형성된 디자인 패턴(470)은 그 자체로 잘 보이지 않지만, 그 배면에 증착층(460) 및 인쇄층(450)이 제공됨으로써 시인될 수 있다.

한편, 레진층(440)은 윈도우(400)와 제2 기판(200) 사이에 배치되며, 표시장치의 휘도, 투과율, 반사율, 시인성을 향상시키는 역할을 한다. 레진층(440)은 광 경화형 수지일 수 있다.

증착층(460)은 제1 산화물층(461), 제1 산화물층(461) 상에 배치된 제2 산화물층(462), 제2 산화물층(462) 상에 배치된 금속층(463), 금속층(463) 상에 배치된 제3 산화물층(464) 및 제3 산화물층(465) 상에 형성된 제4 산화물층을 포함한다. 제1 산화물층(461) 및 제4 산화물층(465)은 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있고, 제2 산화물층(462) 및 제3 산화물층(464)은 이산화규소(SiO2)을 포함할 수 있다.

증착층(460)은 디자인 패턴(470) 상에 형성되며, 디자인 패턴(470)을 유지시킨다. 증착층(460)은 사용되는 재료 및 형성되는 두께 등에 따라 다양한 컬러를 구현할 수 있다. 예를 들면, 증착층(460)에 포함된 인듐은 회색 계열의 메탈(metal) 컬러를 구현할 수 있다. 복수의 산화물층(461,462,464,465)은 굴절율이 서로 다르며, 서로 인접한 산화물층간 굴절율 차이로 인하여 외광의 상쇄간섭이 일어나 선명한 컬러가 구현될 수 있도록 컬러를 조절한다. 따라서, 디자인 패턴(470)이 회색 계열의 메탈 컬러로 시인될 수 있다.

또한, 복수의 산화물층(461,462,464,465)은 배리어 역할도 한다. 즉, 복수의 산화물층(461,462,464,465)은 인듐을 포함하는 금속층에 산소 및 수분의 침투를 방지한다. 예를 들면, 제1 산화물층(461)은 25 내지35A 범위의 두께를 가지고, 제2 산화물층(462)은 105 내지 195A 범위의 두께를 가지고, 제3 산화물층(464) 및 제4 산화물층의 두께(465)는 84 내지 156A 범위일 수 있다. 금속층(463)은 126 내지 234A 범위의 두께를 갖는다. 복수의 산화물층(461,462,464,465) 사이에 금속층(463)이 개재되므로 복수의 산화물층(461,462,464,465)이 완충 역할을 할 수 있다.

따라서, 복수의 산화물층(461,462,464,465) 사이에 인듐을 포함하는 금속층(463)을 배치함에 따라, 인쇄층(450)이 시인되는 흑점 불량을 방지하고, 증착층(460)의 크랙을 방지한다.

한편, 증착층(460)은 열증착, E-beam 증착 또는 스퍼터링 등의 다양한 박막코팅 과정을 통해서 형성될 수 있다.

인쇄층(450)은 비표시 영역(NA)에 대응하는 윈도우(400) 영역에 배치된다. 인쇄층(450)은 증착층(460) 상에 형성되며, 블랙 매트릭스 역할을 한다. 상세하게는 인쇄층(450)은 윈도우(400) 하부에 배치된 패턴의 시인을 차단하는 인쇄물질을 포함한다. 상기 인쇄물질은 블랙 인쇄물질로 이루어지나, 구현하고자 하는 장치의 디자인상 이러한 인쇄물질의 색상은 변경될 수 있다. 한편, 인쇄층(450)는 크롬(Cr) 등의 광흡수성 재질을 포함한다. 한편, 본 발명의 일 실시예는 디자인 패턴(470)이 레진층(440)에 형성되었으나, 인쇄층(450) 상에 디자인 패턴(470)이 형성될 수 있다.

하기에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 구조를 설명한다.

도 5는 도 1의 A에 배치된 한 화소 구조를 나타낸 단면도이다.

도 5를 참조하면, 제1기판(110)는 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판으로 형성된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제1기판(110)가 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성될 수도 있다.

제1기판(110) 위에 버퍼층(120)이 형성된다. 버퍼층(120)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 버퍼층(120)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘옥시나이트라이드(SiOxNy)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 그러나, 버퍼층(120)은 제 1 기판(110)상에 반드시 배치될 필요는 없으며, 제1기판(110)의 종류 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.

버퍼층(120) 위에 반도체층(132)이 형성된다. 반도체층(132)은 다결정 규소막, 비정질 규소막, 및 IGZO(Indium-Galuim-Zinc Oxide)과 IZTO(Indium-Zinc-Tin Oxide)와 같은 산화물 반도체로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나인 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 반도체층(132)가 다결정 규소막인 경우, 반도체층(132)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(135)과, 채널 영역(135)의 양 옆으로 p+ 도핑되어 형성된 소스 영역(137) 및 드레인 영역(136)을 포함한다. 이 때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라진다.

본 발명의 일 실시예에서는 박막 트랜지스터(20)로 P형 불순물을 사용한 PMOS 구조의 박막 트랜지스터가 사용되었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 박막 트랜지스터(20)로 NMOS 구조 또는 CMOS 구조의 박막 트랜지스터도 모두 사용될 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터(20)는 다결정 박막 트랜지스터일수도 있고 비정질 규소막을 포함한 비정질 박막 트랜지스터 또는 산화물 반도체 박막 트랜지스터일수도 있다.

반도체층(132) 위에는 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성된 게이트 절연막(140)이 형성된다. 게이트 절연막(140)은 테트라에톡시실란(TetraEthylOrthoSilicate, 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 일 실시예에서, 게이트 절연막(140)이 전술한 구성에 한정되는 것은 아니다.

게이트 절연막(140) 위에 게이트 전극(155)을 포함하는 게이트 배선(미도시)이 형성된다. 게이트 배선은 게이트 라인(미도시), 제1 유지 전극(158) 및 그 밖에 배선을 더 포함한다. 그리고 게이트 전극(155)은 반도체층(132)의 적어도 일부, 특히 채널 영역(135)과 중첩되도록 형성된다. 게이트 전극(155)은 반도체층(132)을 형성하는 과정에서 반도체층(132)의 소스 영역(137)과 드레인 영역(136)에 불순물을 도핑할 때 채널 영역(135)에는 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)으로 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) 상에는 게이트 전극(155)을 덮는 층간 절연막(160)이 형성된다. 게이트 절연막(140)과 층간 절연막(160)은 반도체층(132)의 소스 영역(137)을 드러내는 소스 접촉 구멍(167) 및 드레인 영역(136)을 드러내는 드레인 접촉 구멍(166)을 함께 갖는다. 층간 절연막(160)은, 게이트 절연막(140)과 마찬가지로, 테트라에톡시실란(TetraEthylOrthoSilicate, TEOS), 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

층간 절연막(160) 위에는 소스 전극(177) 및 드레인 전극(176)을 포함하는 데이터 배선(미도시)이 형성된다. 데이터 배선은 데이터 라인(미도시), 공통 전원 라인(미도시), 제2 유지 전극(178) 및 그 밖에 배선을 더 포함한다. 그리고 소스 전극(177) 및 드레인 전극(176)은 각각 접촉 구멍(166,167)들을 통해 반도체층(132)의 소스 영역(137) 및 드레인 영역(136)과 연결된다.

이와 같이, 반도체층(132), 게이트 전극(155), 소스 전극(177) 및 드레인 전극(176)을 포함한 박막 트랜지스터(20)가 형성된다. 또한, 제1유지전극(158) 및 제2유지전극(178)을 포함한 축전 소자(80)도 형성된다. 이때, 층간 절연막(160)은 축전 소자(80)의 유전체가 된다.

박막 트랜지스터(20)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.

층간 절연막(160) 상에는 데이터 배선(미도시)을 덮는 평탄화막(180)이 형성된다. 평탄화막(180)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자(70)의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 한다. 또한, 평탄화막(180)은 드레인 전극(176)의 일부를 노출시키는 화소 전극 접촉 구멍(186)을 갖는다.

평탄화막(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.

평탄화막(180) 상에 유기 발광 소자(70)의 화소 전극(710)이 형성된다. 여기서 화소 전극(710)은 애노드 전극을 말한다. 화소 전극(710)은 평탄화막(180)의 접촉 구멍(186)을 통해 드레인 전극(176)과 연결된다.

또한, 평탄화막(180) 위에는 화소 전극(710)을 드러내는 개구부를 갖는 화소 정의막(190)이 형성된다. 즉, 화소 전극(710)은 화소 정의막(190)의 개구부에 대응하도록 배치된다. 화소 정의막(190)은 폴리아크릴계(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지로 만들어질수 있다.

화소 정의막(190)의 개구부 영역 내에서 화소 전극(710) 상에 유기 발광층(720)이 형성되고, 화소 정의막(190) 및 유기 발광층(720) 상에는 공통 전극(730)이 형성된다.

이와 같이, 화소 전극(710), 유기 발광층(720), 및 공통 전극(730)을 포함하는 유기 발광 소자(70)가 형성된다.

화소 전극(710)과 공통 전극(730) 중 어느 하나는 투명한 도전성 물질로 형성되고 다른 하나는 반투과형 또는 반사형 도전성 물질로 형성될 수 있다. 화소 전극(710) 및 공통 전극(730)을 형성하는 물질의 종류에 따라, 유기 발광 표시 장치(900)는 전면 발광형, 배면 발광형 또는 양면 발광형이 될 수 있다.

투명한 도전성 물질로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 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.

유기 발광층(720)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 이루어진다. 이러한 유기 발광층(720)은 정공 주입층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 발광층, 전자 수송층(electrontransportiong layer, ETL), 그리고 전자 주입층(electron-injection layer, EIL) 중 적어도 하나를 포함하는 다중막으로 형성된다. 일례로 정공 주입층은 양극인 화소 전극(710) 상에 배치되고, 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층된다.

유기 발광 소자(70) 위로 제2기판(200)이 배치된다. 제2기판(200)은 제1기판(110)와 대향 배치되어 박막 트랜지스터(20) 및 유기 발광 소자(70)를 커버한다. 제2 기판(200)도, 제1 기판(110)과 마찬가지로, 유리, 석영 및 세라믹 등으로 만들어진 투명한 절연성 기판으로 형성될 수 있다. 또한, 제2기판(200)은 밀봉부재일 수 있고, 유기막과 무기막이 교대로 적층된 박막구조 일 수 있다.

한편, 본 발명이 액정표시장치인 경우에는, 화소 전극(710)은 접촉 구멍(186)을 통하여 드레인 전극(176)과 물리적?전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(176)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(710)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 공통 전극(common electrode)(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층(도시하지 않음)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 화소 전극(710)과 공통 전극은 축전기[이하 “액정 축전기(liquid crystal capacitor)”라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프(turn-off)된 후에도 인가된 전압을 유지한다.

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.

10:표시장치 20:박막 트랜지스터
70:유기발광소자 80:축전 소자
100:박막트랜지스터 표시판
110:제1 기판 120:버퍼층
132:반도체층 135:채널영역
136:드레인영역 137:소스영역
140:게이트절연막 150:디스플레이부
155:게이트전극 158:제1유지전극
160:층간절연막 166:드레인 접촉 구멍
167:소스 접촉 구멍 176:드레인전극
177:소스전극 178:제2 유지전극,데이터배선
180:평탄화막 186:화소전극 접촉 구멍
190:화소정의막 195:화소정의막 개구부
200:제2 기판 210:편광판
220:구동부 300:실링재
400:윈도우 410:윈도우 기판
420:접착층 430:보호필름
440:레진층 450:인쇄층
460:증착층 461:제1 절연층
462:제2 절연층 463:금속층
464:제3 절연층 465:제4 절연층
710:화소전극 720:유기발광층
730:공통전극 PA:표시 영역
NA:비표시 영역

Claims

표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 제1기판;
상기 제1 기판과 대향 배치된 제2기판; 및
상기 제2기판 위에 배치되며, 상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역을 커버하는 윈도우;를 포함하고,
상기 윈도우는,
윈도우 기판;
상기 비표시 영역에 대응하여 상기 윈도우 기판 상에 배치된 증착층; 및
상기 증착층 상에 배치된 인쇄층을 포함하고,
상기 증착층은,
제1 산화물층, 상기 제1 산화물층 상에 배치된 제2 산화물층, 상기 제2 산화물층 상에 배치된 금속층, 상기 금속층 상에 배치된 제3 산화물층 및 상기 제3 산화물층 상에 형성된 제4 산화물층을 포함하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 금속층은 인듐(In)을 포함하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 산화물층 및 상기 제4 산화물층은 이산화티타늄(TiO2)을 포함하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 제2 산화물층 및 상기 제3 산화물층은 이산화규소(SiO2)을 포함하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 산화물층의 두께는 25 내지35A 이고, 상기 제2 산화물층의 두께는 105 내지 195A이고, 상기 제3 산화물층 및 상기 제4 산화물층의 두께는 84 내지 156A 인 표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 금속층의 두께는 126 내지 234A 인 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 윈도우 기판 상에 배치된 윈도우 필름 및 상기 윈도우 필름과 상기 윈도우 기판 사이에 배치된 접착층을 더 포함하는 표시장치.
제7항에 있어서,
상기 윈도우 필름 상에 배치된 레진층을 더 포함하는 표시장치.
제8 항에 있어서,
상기 레진층은 상기 비표시 영역에 대응하는 위치에 디자인 패턴을 포함하는 표시장치.
제9 항에 있어서,
상기 증착층은 상기 디자인 패턴 상에 배치된 표시장치.