KR20160008681A - 유기 발광 표시장치 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기발광 표시장치 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로 일 측면에서 본 발명은 기판 상에 제1방향에 위치하며 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인, 상기 기판 상에 제2방향에 위치하며 게이트 신호를 전달하는 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인이 교차되어 형성되는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결되며 백색 화소 영역에 대응하는 화소 전극, 상기 백색 화소 영역에 대향하여 위치하며 무편광의 외부광을 저반사시키는 금속 물질을 포함하는 저반사층, 및 상기 박막 트랜지스터에 대향하여 위치하는 차광층을 포함하는 유기 발광 표시장치를 제공한다.
Description
본 발명은 영상을 표시하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 다양한 표시장치가 활용되고 있다. 이러한 다양한 표시장치에는, 그에 맞는 표시패널이 포함된다.
이러한 표시장치에 포함되는 표시패널은 하나의 기판에서 만들어지는 여러 개의 표시패널 중 하나일 수 있다. 즉, 여러 공정 절차에 따라, 하나의 기판에서 화소들을 구성하는 소자들, 신호라인, 또는 전원 라인 등이 표시패널 단위별로 형성되고, 이후, 스크라이브(Scribe) 장비를 이용하여 표시패널 단위로 기판을 절단하여 여러 개의 표시패널을 만들 수 있다.
표시장치의 외부에서 입사되는 빛은 표시장치를 구성하는 배선과 같은 구성요소들에 의해 반사되어 표시장치 외부로 나간다. 이는 표시장치에서 출력하는 영상과 중첩되어 영상의 품질을 훼손시킬 수 있으므로, 입사된 빛의 반사를 저감하는 기술이 필요하다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은 편광필름 또는 편광판이 제거된 표시장치에서 백색 화소 영역에서 발생하는 외부광의 반사율을 저감시키는 저반사층을 포함하는 표시장치 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은 기판 상에 제1방향에 위치하며 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인, 상기 기판 상에 제2방향에 위치하며 게이트 신호를 전달하는 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인이 교차되어 형성되는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결되며 백색 화소 영역에 대응하는 화소 전극, 상기 백색 화소 영역에 대향하여 위치하며 무편광의 외부광을 저반사시키는 금속 물질을 포함하는 저반사층, 및 상기 박막 트랜지스터에 대향하여 위치하는 차광층을 포함하는 유기 발광 표시장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 기판 상의 게이트 신호를 전달하는 게이트 배선과 데이터 신호를 전달하는 데이터 배선이 교차하여 생성되는 다수 개의 화소 영역을 정의하는 표시영역에서 상기 각각의 화소 영역에 대응하여 기판 위에 차광층을 형성하는 단계, 상기 차광층 상에 버퍼층, 활성화층, 게이트, 및 층간절연층을 형성하는 단계, 상기 층간절연층의 소스/드레인 전극 영역에 저반사층을 형성하며 백색 화소 영역에 저반사층을 형성하는 단계, 및 상기 소스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시장치를 제조하는 방법을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 기판 상의 게이트 신호를 전달하는 게이트 배선과 데이터 신호를 전달하는 데이터 배선이 교차하여 생성되는 다수 개의 화소 영역을 정의하는 표시영역에서 상기 각각의 화소 영역에 대응하여 기판 위에 차광층을 형성하는 단계, 상기 차광층 상에 버퍼층, 활성화층을 형성하는 단계, 게이트 절연층을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연층 상에 저반사층을 형성하며, 상기 버퍼층의 백색 화소 영역에 저반사층을 형성하는 단계, 및 게이트, 층간절연층, 소스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시장치를 제조하는 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 편광필름 또는 편광판이 제거된 표시장치에서 백색 화소 영역에서 발생하는 외부광의 반사율을 저감시키는 저반사층을 포함하는 표시장치 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 실시예들에 따른 표시장치를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 편광판을 적용하여 주변에서 입사되는 빛의 반사 특성을 제한하는 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 편광판을 제거할 경우, 백색 화소 영역에서의 빛의 반사를 보여주는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제1-1실시예를 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1-2실시예를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제2-1실시예에 의한 박막 트랜지스터에 대응하는 영역에 다중막을 형성하여 저반사 효과를 구현하는 실시예를 보여주는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2-2실시예에 의한 박막 트랜지스터에 대응하는 영역에 다중막을 형성하며 또한 화소 영역에도 다중막을 동일한 공정 하에 형성하여 저반사 효과를 구현하는 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제2-3실시예에 의한 박막 트랜지스터의 소스/드레인 전극부분 또는 게이트 부분에 저반사층을 형성하고, 마찬가지로 화소 영역에 다중막을 형성하여 캐비티 효과가 가능하게 하며 동시에 저반사 효과를 구현하는 실시예의 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 2-4 실시예에 의한 화소 영역에 대응하는 부분에 활성화층을 형성하여 캐비티 효과 및 저반사 효과를 구현하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 차광층과 백색 화소 영역의 저반사층을 동일한 공정에서 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 소스/드레인 전극의 저반사층과 백색 화소 영역의 저반사층을 동일한 공정에서 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 게이트의 저반사층과 백색 화소 영역의 저반사층을 동일한 공정에서 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 2는 편광판을 적용하여 주변에서 입사되는 빛의 반사 특성을 제한하는 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 편광판을 제거할 경우, 백색 화소 영역에서의 빛의 반사를 보여주는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제1-1실시예를 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1-2실시예를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제2-1실시예에 의한 박막 트랜지스터에 대응하는 영역에 다중막을 형성하여 저반사 효과를 구현하는 실시예를 보여주는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2-2실시예에 의한 박막 트랜지스터에 대응하는 영역에 다중막을 형성하며 또한 화소 영역에도 다중막을 동일한 공정 하에 형성하여 저반사 효과를 구현하는 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제2-3실시예에 의한 박막 트랜지스터의 소스/드레인 전극부분 또는 게이트 부분에 저반사층을 형성하고, 마찬가지로 화소 영역에 다중막을 형성하여 캐비티 효과가 가능하게 하며 동시에 저반사 효과를 구현하는 실시예의 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 2-4 실시예에 의한 화소 영역에 대응하는 부분에 활성화층을 형성하여 캐비티 효과 및 저반사 효과를 구현하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 차광층과 백색 화소 영역의 저반사층을 동일한 공정에서 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 소스/드레인 전극의 저반사층과 백색 화소 영역의 저반사층을 동일한 공정에서 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 게이트의 저반사층과 백색 화소 영역의 저반사층을 동일한 공정에서 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 실시예들에 따른 표시장치를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 제1방향(예: 수직방향)으로 다수의 제1라인(VL1~VLm)이 형성되고, 제2방향(예: 수평방향)으로 다수의 제2라인(HL1~HLn)이 형성되는 표시패널(110)과, 다수의 제1라인(VL1~VLm)으로 제1신호를 공급하는 제1구동부(120)와, 다수의 제2라인(HL1~HLn)으로 제2신호를 공급하는 제2구동부(130)와, 제1구동부(120) 및 제2구동부(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(140) 등을 포함한다.
표시패널(110)에는, 제1방향(예: 수직방향)으로 형성된 다수의 제1라인(VL1~VLm)과 제2방향(예: 수평방향)으로 형성된 다수의 제2라인(HL1~HLn)의 교차에 따라 다수의 화소(P: Pixel)가 정의된다.
전술한 제1구동부(120) 및 제2구동부(130) 각각은, 영상 표시를 위한 신호를 출력하는 적어도 하나의 구동 집적회로(Driver IC)를 포함할 수 있다.
표시패널(110)에 제1방향으로 형성된 다수의 제1라인(VL1~VLm)은, 일 예로, 수직방향(제1방향)으로 형성되어 수직방향의 화소 열로 데이터 전압(제1신호)을 전달하는 데이터 배선일 수 있으며, 제1구동부(120)는 데이터 배선으로 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부일 수 있다.
또한, 표시패널(110)에 제2방향으로 형성된 다수의 제2라인(HL1~HLn)은 수평방향(제2방향)으로 형성되어 수평방향의 화소 열로 스캔 신호(제1신호)를 전달하는 게이트 배선일 수 있으며, 제2구동부(130)는 게이트 배선으로 스캔 신호를 공급하는 게이트 구동부일 수 있다.
또한, 제1구동부(120)와 제2구동부(130)와 접속하기 위해 표시패널(110)에는 패드부가 구성된다. 패드부는 제1구동부(120)에서 다수의 제1라인(VL1~VLm)으로 제1신호를 공급하면 이를 표시패널(110)로 전달하며, 마찬가지로 제2구동부(130)에서 다수의 제2라인(HL1~HLn)으로 제2신호를 공급하면 이를 표시패널(110)로 전달한다. 따라서, 표시패널(110)의 화소들의 영역을 형성하는 공정에서 패드부를 함께 형성할 수 있다.
도 2는 편광판을 적용하여 주변에서 입사되는 빛의 반사 특성을 제한하는 예를 보여주는 도면이다. 도 2는 유기발광 표시장치의 일부를 나타낸다.
도 2의 유기발광 표시장치는 봉지부(290)와 유리 기판(200)으로 구성된다. 편광판(201)은 유리 기판(200)에 형성되어 있으며, 유리 기판(200)의 반대편에는 박막 트랜지스터(210)와 화소 영역(230r, 230w, 230g, 230b)이 형성되어 있다. 화소 영역에서 컬러 필터가 형성된 영역은 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 영역의 230r, 230g, 230b이며, 유기발광층에서 생성된 빛은 화소 영역(230r, 230w, 230g, 230b)에서 각각 235r, 235w, 235g, 235b와 같이 발광한다. 편광판(201)은 외부에서 들어오는 빛인 외부광(ambient light, 또는 주변광)을 차단하며 유기발광층의 빛을 외부로 보낸다.
도 3은 편광판을 제거할 경우, 백색 화소 영역에서의 빛의 반사를 보여주는 도면이다.
편광판을 제거한 경우, 차광층(310)이 형성된 영역은 외부광이 표시장치 내부로 유입되지 않으나, 차광층(310)이 형성되지 않은 영역은 외부의 빛이 입사되어 반사한다. 이 중에서 컬러필터가 형성된 화소 영역인 230r, 230g, 230b은 약 0~20%의 입사광이 반사되지만 백색 화소 영역(230w)은 별도의 컬러 필터가 형성되어 있지 않아서 메탈 영역에서 빛이 반사되어 70~90%의 빛이 반사한다.
편광판이 없을 경우, 적색, 녹색, 청색 화소 영역(230r, 230g, 230b)은 컬러 필터로 인하여 외부광의 반사 정도가 20% 정도 존재한다. 보다 상세히, 적색 필터 영역은 20% 이하의 반사율이며, 녹색 필터 영역 및 청색 필터 영역은 10% 이하의 반사율이다. 그러나 백색 화소 영역은 별도의 컬러 필터가 없으므로 외부광의 반사가 70% 내지 90% 사이가 된다.
즉, 편광필름을 제거하여 무편광의 외부광이 입사될 경우 백색 화소 영역의 반사도를 제어하여 외부광을 저반사 시키는 것이 필요하다. 화소 전극의 반사 특성이 높기 때문에 편광필름을 제거하면 전체의 평균 반사도가 증가하여 시감성이 악화된다. 저반사층을 형성하는 과정에서 별도의 공정을 추가하지 않거나 최소한의 공정을 적용하여 비용을 낮추는 것이 필요하다.
본 발명의 제1실시예에서는 백색 화소 영역에 반사를 저감하는 물질을 형성하여 편광판이 없는 표시장치에서도 빛의 반사 문제를 해결하고자 한다. 또한, 편광판이 없을 경우의 전체 화소 영역과 박막 트랜지스터 영역의 외부광 반사를 저감시키기 위하여 본 발명의 제2실시예는 저반사층을 박막 트랜지스터 영역과 화소 영역을 달리 구성하는 방안에 대해 살펴본다.
본 발명의 제1실시예 및 제2실시예는 모두 반도체 및 디스플레이용 소자 개발에 있어서 일반적인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 구조에 적용될 수 있다. 예를 들어, 바텀 게이트(Bottom gate), 탑게이트(Top gate), 더블 게이트(double gate), 코플라나(coplanar) 구조 등에 적용될 수 있다. 또한, 편광 필름 또는 편광판이 없는 구조에 적용할 수 있다.
본 발명의 제1실시예 및 제2실시예를 적용함에 있어서 TFT의 활성화층(Active layer)는 Si 계열, 산화물(Oxide) 계열, CNT를 포함하는 그리픈(Grephene) 계열, 질화물(Nitiride) 계열, 유기반도체등의 모든 반도체 재료를 포함할 수 있다.
본 발명의 제1실시예 및 제2실시예를 적용함에 있어서 박막 트랜지스터의 소스 전극, 드레인 전극, 그리고 게이트 등의 배선을 구성하는 재료로는 Cu, Al, Au, Ag, Ti, Mo, W, Ta 이거나, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 합금이 될 수 있으며, 합금 원소로는 Ca, Mg, Zn, Mn, Ti, Mo, Ni, Nd, Zr, Cd, Au, Ag, Co, Fe, Rh, In, Ta, Hf, W, Cr 등이 될 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제1실시예 및 제2실시예는 모두 저반사층을 형성하며, 특히 화소 영역에 형성되는 저반사층은 캐비티 효과(cavity effect) 유도를 위한 층(layer)을 포함하도록 적용할 수 있다.
먼저 본 발명의 제1실시예를 살펴본다.
제1실시예에서는 편광필름이 제거된 유기발광표시장치에서 백색 화소 영역의 고반사율로 인한 시감성을 개선하기 위한 실시예를 제시한다. 제1-1실시예로 애노드(anode) 전극 또는 화소(pixel) 전극으로 사용하는 전극의 하부에 얇은 저반사층을 형성하여 낮은 반사 특성을 확보할 수 있으며 우수한 시감성을 확보할 수 있다. 제1-2실시예로 차광층(Light Shield)을 형성하며 백색 화소 영역에 대향하는 영역에도 차광층과 동일한 물질로 저반사층을 형성하여 외부광의 반사도를 낮추어 우수한 시감성을 확보할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제1-1실시예를 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 제1-1실시예에 의한 백색 화소 영역에 대응하는 화소 전극 영역에 저반사층을 형성한 구조의 단면도이다.
기판(400) 상에 박막 트랜지스터 영역(491)은 활성화층(410)과 게이트 절연층(415), 게이트(420), 그리고 층간절연층(Interlayer dielectric, ILD, 425)이 형성되어 있으며, 층간절연층(425)이 일부 시각되어 소스/드레인 전극(430), 보호층(Passivation Layer, 435), 오버코트층(Overcoat, 440)이 형성되어 있다. 한편, 화소 영역(492)에는 화소 전극(480), 유기층(485), 공통 전극(490)으로 구성되며 이 중에서 백색 화소 영역(450)에는 별도의 컬러 필터가 형성되어 있지 않다.
도 4a는 백색 화소 영역(450)에 대응되는 화소 전극(480)에 저반사층(470)이 형성되어 백색 화소 영역(450)을 통해 외부로부터 입사된 빛의 반사를 줄인다. 백색 화소 영역(450)은 화소 영역(492) 전체에 해당할 수도 있고, 화소 영역(492)의 일부에만 해당할 수도 있다. 도 4a에서는 편의상 백색 화소 영역(450)을 명확히 나타내기 위해 "W"로 표시하였으나, 백색 화소는 별도의 컬러 필터를 형성하지 않으므로, 표시장치를 구현할 경우에는 백색 화소 영역(450)과 화소 영역(492)를 구분 없이 구현할 수 있고, 화소 영역(492) 중 특정 부분에 격벽을 형성하여 백색 화소 영역(450)으로 규정하고 형성할 수 있다. 이하 이러한 백색 화소 영역의 특징은 본 발명의 실시예에 적용된다.
게이트(420) 및 소스/드레인 전극(430)은 도전 금속층으로 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 구리 (Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄 (Ti), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄(Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
공통 전극(490)은 알루미늄 캐소드(Al Cathode)로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 화소 전극(480)은 투명도전 물질층으로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 CNT(Carbon Nano Tube)를 포함한 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 4a는 백색 화소 영역(450)에서의 반사도를 줄이기 위해 470과 같은 저반사층을 형성하고 있다. 백색 화소 영역(450)의 투명전극층에 해당하는 화소 전극(490) 아래에 저반사층(470)을 얇게 형성하여 휘도저하를 최소화 시키면서 저반사 특성을 확보할 수 있다. 외부광(300)은 입사되어 백색 화소 영역(450)을 지나 화소 전극(490)에 형성된 저반사층(470)에서 반사율이 저감된다. 저반사층(470)은 화소 전극(490)의 ITO와 결합하여 형성될 수 있는데, 475 부분을 확대하면 도 4b와 같다.
도 4b는 도 4a의 화소 전극에 저반사층이 형성된 세부적인 실시예를 보여주는 도면이다.
도 4a의 475 부분을 확대한 실시예는 각각 475a, 475b, 475c이다.
475a는 화소 전극(480a)의 일 측면에 저반사층(470a)이 형성되어 있다.
475b는 화소 전극(480b)의 양 측면에 제1저반사층(470b) 및 제2저반사층(470c)이 형성되어 있다.
475c는 화소 전극(480c, 480d) 사이에 저반사층(470d)이 형성되어 있다.
저반사층을 구성하는 물질로는 MoTi, Mo 등이 될 수 있다. 보다 상세히, 저반사층의 구성의 일 실시예는 MoTi를 포함하며, 다른 실시예로, Mo, Ti, Zr, Hf, Ta, Cr,W,V, Nb, Mn, fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Al, Au 및 이중 하나 이상의 합금을 포함한다.
도 4c는 도 4a의 499 방향에서 나타낸 평면도이다. 박막 트랜지스터 영역(491)과 화소 전극(480)은 연결되어 있다. 저반사층(470)이 화소 전극의 하부에 형성되어 있다. 그 외의 R/G/B 화소 영역에는 각각의 컬러 필터(452, 454, 456)가 형성되어 있으며, 백색 화소 영역(450)에는 저반사층(470)이 형성되어 있다. 화소 전극(480)의 영역은 점선으로 표시되어 있다.
도 4a 내지 도 4c에는 미도시되었으나 차광층이 포함될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1-2실시예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 제1-2실시예에 의한 백색 화소 영역에 대응하는 기판 상에 차광층과 함께 저반사층을 형성한 구조의 단면도이다.
도 5a에서 도 4a와 같은 참조 번호는 동일한 구성요소이므로 도 4a의 설명으로 대신한다. 백색 화소 영역(450)에는 별도의 컬러 필터가 형성되어 있지 않으며, 그에 대응하는 기판 상에 저반사층(570)이 형성되어 있다. 외부광(300)은 기판을 통과하여 저반사층(570)에서 반사율이 저감된다.
기판 상에는 차광층(402)과 버퍼층(405)이 형성되어 있으며, 백색 화소 영역(450)에 대응하는 부분에 차광층(402)과 동일한 물질로 저반사층(570)이 형성되어 있다.
도 5b는 도 5a의 599 방향에서 나타낸 평면도이다. 저반사층(570)이 백색 화소 영역에 대응하는 기판 상의 영역에 형성되어 있다. 그 외의 R/G/B 화소 영역에는 각각의 컬러 필터(452, 454, 456)가 형성되어 있으며, 백색 화소 영역(450)에는 저반사층(570)이 형성되어 있다. 저반사층(570)은 차광층(571)과 함께 형성될 수 있다. 도 5a 및 도 5b는 코플라나 구조에 적용한 일 실시예로, 조사 보호를 위한 차광층 형성시 백색 화소 영역에 차광층과 동일한 물질로 저반사층을 함께 형성할 수 있으며, 본 발명이 코플라나 구조에 한정되는 것은 아니다.
저반사층(570)을 구성하는 물질로는 MoTi, Mo 등이 될 수 있다. 보다 상세히, 저반사층의 구성의 일 실시예는 MoTi를 포함하며, 다른 실시예로, Mo, Ti, Zr, Hf, Ta, Cr,W,V, Nb, Mn, fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Al, Au 및 이중 하나 이상의 합금을 포함한다.
도 4a 내지 도 5c에서 설명한 제1실시예를 정리하면 다음과 같다. 백색 화소 영역의 화소 전극에 저반사층을 적용하거나, 또는 차광층을 형성할 경우, 백색 화소 영역에 대응하는 부분에 차광층을 함께 형성할 수 있다. 또한 백색 화소 영역에 대응하는 저반사층은 그 층을 다양하게 구성할 수 있다. 예를 들어 보호층(435) 상에 저반사층을 구현하거나 층간절연층 상에 저반사층을 구현할 수 있다.
제1-1실시예 및 제1-2실시예는 동시에 혹은 각각 적용할 수 있으며, 저반사층은 단층막 또는 둘 이상의 물질로 구성되는 다층막 구조로 형성될 수 있다. 저반사층 또는 차광층을 형성함에 있어서, 굴절률이 다른 금속 또는 굴절률이 다른 금속 산화물 또는 금속 질화물을 다층으로 적층할 수 있으며 그 실시예로는 Cu2O, MoOx, TiO2 등이 될 수 있다.
제1-1실시예에서는 화소 전극을 형성하기 전, 또는 오버코트층을 형성한 후에 백색 화소 영역에 대응하여 저반사층을 형성할 수 있다.
제1-2실시예에서는 기판을 형성하고 층간절연층을 형성하기 전에 차광층을 형성하며 백색 화소 영역에 저반사층으로 차광층을 형성할 수 있다.
이외에도 저반사층은 RGB의 컬러필터와 같은 영역에도 형성될 수 있다. 이 경우 컬러필터 공정과 같이 저반사층이 형성될 수 있다.
제2실시예는 편광판이 제거된 표시장치에서 박막 트랜지스터 영역과 화소의 개구부 영역에 다중막을 형성하여 외부광에 의한 저반사 효과를 제공한다. 제2실시예는 저반사의 다중막을 형성하는 실시예에 따라 제2-1실시예, 제2-2실시예, 제2-3실시예 및 제2-4실시예로 나뉘어진다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제2-1실시예에 의한 박막 트랜지스터에 대응하는 영역에 다중막을 형성하여 저반사 효과를 구현하는 실시예를 보여주는 도면이다. 제2-1 실시예는 다중막을 적용하여 저반사를 구현하며, 또한 박막 트랜지스터 영역을 블랙에 가깝게 컬러를 조절하고 전 파장대에서 저반사 특성을 고르게 개선한다.
도 6a은 본 발명의 제2-1실시예에 의한 박막 트랜지스터에 대응하는 영역에 다중막을 형성하여 저반사 효과를 구현하는 구조의 단면도이다.
박막 트랜지스터 영역(491) 상에 차광층(602)이 저반사의 특성을 가진다.
소스/드레인 전극(430) 하부에는 저반사층(635)이 선택적으로 형성될 수 있다. 또한 게이트(420) 하부에도 저반사층(625)이 선택적으로 형성될 수 있다. 이에 대해서는 도 8a 및 도 8b에서 살펴본다.
도 6b는 도 6a의 차광층(602)의 610의 구성을 보다 상세히 제시한 도면이다.
도 6b의 610a 및 610b는 도 6a의 차광층(602)이 각각 3중막인 경우와 4중막인 경우를 보여준다. 610a와 같이 3중막으로 차광층(602)을 형성한 경우, 제1금속층(602a)과 제2금속층(602c) 사이에 산화물(oxide)층 또는 질화물(nitride)층(602b)이 형성되어 있다.
610b와 같이 4중막으로 차광층(602)을 형성한 경우, 제2금속층(602c)과 기판(400) 사이에 산화물(oxide)층 또는 질화물(nitride)층(602d)이 형성되어 있다. 외부광(300)이 입사될 경우, 4중막의 차광층(602)에 의해 반사율이 저감한다.
도 6c는 도 6b의 610a 및 610b와 같이 저반사층이 형성된 경우 외부광의 파장 별로 반사율을 제시한 도면이다.
622는 도 6b의 610a와 같은 차광층이 형성된 경우 외부광의 파장과 이의 반사율의 관계를 그린 그래프로, 파장이 작거나 혹은 큰 영역에서는 반사율이 높음을 확인할 수 있다. 624는 도 6b의 610b와 같은 차광층이 형성된 경우 외부광의 파장과 반사율의 관계를 그린 그래프로, 파장에 관계없이 반사율이 일정하게 낮다. 본 발명의 제2-1실시예는 610b와 같이 4중막으로 금속층과 산화물층 또는 질화물층이 교대로 증착하여 외부광의 반사를 저감시킬 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2-2실시예에 의한 박막 트랜지스터에 대응하는 영역에 다중막을 형성하며 또한 화소 영역에도 다중막을 동일한 공정 하에 형성하여 저반사 효과를 구현하는 실시예를 보여주는 도면이다. 제2-2 실시예는 차광층에는 도 6b의 610b와 같이 4중막을 적용하고, 화소 영역에는 제1금속층을 제거한 3중막으로 형성하여 캐비티 효과(Cavity Effect)를 유도하여 박막 트랜지스터와 달리 화소 영역의 반사 특성을 개선하고, 휘도 저하를 방지할 수 있다.
도 7a은 본 발명의 제2-2실시예에 의한 박막 트랜지스터에 대응하는 영역에 4중막을 형성하고 화소 영역에 3중막을 형성하여 저반사 효과를 구현하는 구조의 단면도이다.
박막 트랜지스터 영역(491) 상에 차광층(602)이 저반사의 특성을 가진다.
소스/드레인 전극(430) 하부에는 저반사층(635)이 선택적으로 형성될 수 있다. 또한 게이트(420) 하부에도 저반사층(625)이 선택적으로 형성될 수 있다. 이에 대해서는 도 8a 및 도 8b에서 살펴본다.
도 7b는 도 7a의 차광층(602)의 610 및 화소 영역(492)의 저반사층(702)의 710 부분을 보다 상세히 제시한 도면이다. 610b는 도 6b에서 살펴보았듯이, 외부광(300)이 저반사하는 특성을 제시한다. 화소 영역(492)의 저반사층(702)은 박막 트랜지스터 영역(491)의 차광층(602)에서 602a의 금속층을 제거한 3중막의 구조로, 제1산화물층 또는 제1질화물층(602b)과 하나의 금속층(602c), 그리고 제2산화물층 또는 제2질화물층(602d)으로 구성된다.
따라서, 내부에서 유기발광전계를 통해 빛이 발산하여 외부로 나갈 때 제1산화물층 또는 제1질화물층(602b)과 하나의 금속층(602c) 사이에 760과 같이 캐비티 효과(cavity effect)로 외부로 발산되며, 외부광(300)은 반사율이 저감된다.
제2-2실시예에서 백색 화소 영역(450)의 저반사층(702)과 박막 트랜지스터 영역(491)의 차광층(602)은 같은 공정에서 형성될 수 있다. 다만, 저반사층(702)은 3중막으로 되어 있으므로, 차광층(602)의 제1금속층(602a)은 형성하지 않는다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제2-3실시예에 의한 박막 트랜지스터의 소스/드레인 전극부분 또는 게이트 부분에 저반사층을 형성하고, 마찬가지로 화소 영역에 다중막을 형성하여 캐비티 효과가 가능하게 하며 동시에 저반사 효과를 구현하는 실시예의 도면이다.
도 8a는 본 발명의 제2-3실시예에 의한 구조를 보여주는 단면도이다.
도 8a의 소스/드레인 전극(430) 하부에는 저반사층(635)이 형성되어 있다. 또한 게이트(420) 하부에도 저반사층(625)이 형성되어 있다. 소스/드레인 전극(430) 하부의 저반사층(635)을 810과 같이 확대하여 도 8b에서 살펴본다.
또한, 소스 드레인 전극(430) 하부의 저반사층(635)와 동일한 공정으로 형성되는 백색 화소 영역(450)의 저반사층(802) 역시 820과 같이 확대하여 도 8c에서 살펴본다.
도 8b는 도 8a의 소스 /드레인 전극 하부의 저반사층을 확대한 도면이다. 도 8a의 810을 확대한 실시예로 810a 또는 810b가 있다. 810a의 저반사층은 소스/드레인전극(430) 하부에 앞서 도 6b의 610b에서 살펴본 바와 같이 제1금속층(602a), 제1산화물층 또는 제2질화물층(602b), 제2금속층(602c) 및 제2산화물층 또는 제2질화물층(602d)이 형성되어 있다. 외부광(300)이 입사될 경우, 4중막의 차광층(635)에 의해 반사율이 저감한다.
다른 실시예로 810b의 저반사층은 도 6b의 610a에서 살펴본 바와 같이 제1금속층(602a)은 형성되지 않으며, 제1산화물층 또는 제2질화물층(602b), 제2금속층(602c) 및 제2산화물층 또는 제2질화물층(602d)로 형성될 수 있다.
도 8c는 도 8a의 백색 화소 영역의 저반사층을 확대한 도면이다. 820은 앞서 도 7b의 710에서 살펴본 바와 같이, 제1산화물층 또는 제1질화물층(602b)과 하나의 금속층(602c), 그리고 제2산화물층 또는 제2질화물층(602d)으로 구성되며, 내부에서 유기발광전계를 통해 빛이 발산하여 외부로 나갈 때 제1산화물층 또는 제1질화물층(602b)과 하나의 금속층(602c) 사이에 760과 같이 캐비티 효과(cavity effect)로 외부로 발산되며, 외부광(300)은 반사율이 저감된다.
제2-3실시예에서 백색 화소 영역(450)의 저반사층(802)과 박막 트랜지스터 영역(491)의 저반사층(635)은 같은 공정에서 형성될 수 있다. 다만, 810a와 같이 박막 트랜지스터 영역(491)의 저반사층(635)을 4중막으로 할 경우, 백색 화소 영역(450)의 저반사층(802)은 3중막으로 되어 있으므로 제1금속층(602a)는 형성하지 않는다.
한편, 백색 화소 영역(450)의 저반사층(802)은 소스/드레인 전극(430)의 저반사층(635)와 같은 공정으로 형성될 경우 저반사층(802)은 층간절연층(425) 상에 형성된다. 그리고 백색 화소 영역(450)의 저반사층(802)이 게이트(420)의 저반사층(625)와 같은 공정으로 형성될 경우 저반사층(802)은 버퍼층(406) 상에 형성된다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 2-4 실시예에 의한 화소 영역에 대응하는 부분에 활성화층을 형성하여 캐비티 효과 및 저반사 효과를 구현하는 도면이다.
도 9a는 본 발명의 제 2-4 실시예를 적용한 구조의 단면을 보여주는 도면이다.
도 9a에서 백색 화소 영역(405)에 대응하는 영역에 저반사층(902)이 형성되어 있다. 저반사층(902)은 활성화층(410)과 동일한 물질을 포함한다. 그 외 소스 전극 또는 드레인 전극과 게이트 하부에는 전술한 저반사층이 선택적으로 형성되어 있다.
도 9b는 도 9a의 910을 확대한 도면이다.
활성화층(410)과 동일한 물질(410a)이 적층되어 있으며 이 물질에는 선택적으로 산화물층 또는 질화물층(602a)과 금속층(602c)이 형성되어 있는 3층 구조이다. 3층 구조로 인하여 캐비티 효과가 발생한다. 따라서, 내부에서 유기발광전계를 통해 빛이 발산하여 외부로 나갈 때 산화물층 또는 질화물층(602b)과 하나의 금속층(602c) 사이에 760과 같이 캐비티 효과(cavity effect)로 외부로 발산되며, 외부광(300)은 반사율이 저감된다.
제2-1 내지 제2-4실시예를 정리하면 저반사층이 박막 트랜지스터 영역의 소스/드레인 전극과 게이트, 그리고 백색 화소 영역에 형성된다. 그리고 차광층은 박막 트랜지스터 영역에 형성된다. 저반사층 또는 차광층은 4중막 또는 3중막 구조이며, 4중막 구조인 경우에는 제1금속층, 제1산화물층 또는 제1질화물층, 제2금속층, 제2산화물층 또는 제2질화물층으로 구성된다. 3중막 구조인 경우에는 제1산화물층 또는 제1질화물층, 금속층, 제2산화물층 또는 제2질화물층으로 구성된다.
금속층의 재료로는 Al, Ga, In, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Ni, Cu, Ag, Au 중 하나이거나, 이들 원소들 중 하나 이상의 합금을 적용할 수 있다. 또한 4중막 또는 3중막 구조에서의 SiO2는 SiNx와 일반적인 절연막을 다 적용할 수 있으며, low-k, high-k 재료 모두 적용이 가능하다.
또한, 산화물은 InOx, ZnOx계열의 트랜지션 산화물(Transition Oxide)과 금속 산화물(Metal oxide)를 모두 포함하는데, 일 실시예로 IGZO, IZO, AZO, MgO, CaO, Cu2O 등이 포함된다.
본 발명에서 저반사층은 화소 영역에서는 캐비티 효과 유도를 위한 층으로 함께 적용될 수 있다. 그리고 저반사층은 차광층, 게이트, 소스/드레인 전극에 모두 적용될 수 있으며, 이중 하나의 저반사층은 화소 영역에 캐비티 효과를 위한 층으로 형성할 수 있다. 한편, 앞서 도 6b의 610b에서 살펴본 바와 같이 금속층/산화물층(또는 질화물층)/금속층/산화물층(또는 질화물층)의 구조가 될 수 있으며, 이를 차광층에 적용할 수 있고, 차광층으로의 적용은 아일랜드(island) 타입 또는 메쉬(mesh) 타입으로 적용할 수 있다. 그리고 도 9에서 살펴본 바와 같이 활성화층을 화소 영역에 형성하여 캐비티 효과를 위한 층으로 적용할 수 있다.
제2-1 및 제 2-2 실시예를 살펴보면, 차광층을 형성하며 금속층이 일부 제거된 저반사층을 백색 화소 영역에 형성할 수 있다.
제2-3 실시예를 살펴보면, 소스/드레인 전극을 형성하기 전에 소스/드레인 전극이 형성되는 위치에 저반사층을 형성하며 또한 동일한 재료로 또는 금속층을 일부 제거하여 저반사층을 백색 화소 영역에 형성할 수 있다. 다른 방식으로 게이트를 형성하기 전에 게이트가 형성되는 위치에 저반사층을 형성하며 또한 동일한 재료로 또는 금속층을 일부 제거하여 저반사층을 백색 화소 영역에 형성할 수 있다.
제2-4 실시예를 살펴보면, 활성화층을 형성하며 활성화층과 동일한 물질과 금속층, 그리고 산화물/질화물층을 누적하여 3중막의 저반사층을 백색 화소 영역에 형성할 수 있다.
도 4a 내지 도 9b의 실시예들을 적용하는 도 1의 표시장치의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
저반사층이 백색화소 영역에 설정되는 제1 및 제2실시예를 기준으로, 무편광의 외부광 저반사를 중심으로 살펴보면 다음과 같다.
기판 상에 제1방향에 위치하며 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인과, 기판 상에 제2방향에 위치하며 게이트 신호를 전달하는 게이트 라인, 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 형성되는 박막 트랜지스터, 그리고 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결되며 백색 화소 영역에 대응하는 화소 전극과 백색 화소 영역에 대향하여 위치하며 무편광의 외부광을 저반사시키는 금속 물질을 포함하는 저반사층, 그리고 박막 트랜지스터에 대향하여 위치하는 차광층을 포함한다.
제1-1실시예에서 살펴본 바와 같이 저반사층이 화소 전극 아래 겹쳐서 위치하는데, 즉, 저반사층은 화소 전극에 증착되어 위치할 수 있다. 제1-2실시예의 저반사층이 LS 공정 과정에서 형성되는 실시예와 같이 저반사층은 차광층과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제2-1실시예의 차광층이 4중막인 경우를 살펴보면, 차광층은 제1금속층, 제1산화물층 또는 제1질화물층, 제2금속층, 그리고 제2산화물층 또는 제2질화물층으로 구성된 4중층일 수 있다. 제2-3실시예의 소스/드레인 전극과 게이트의 3중막에 대해 살펴보면, 박막 트랜지스터를 구성하는 소스 전극, 드레인 전극, 또는 게이트는 제1산화물층 또는 제1질화물층, 제1금속층, 및 제2산화물층 또는 제2질화물층으로 구성된 3중층의 저반사층이 증착될 수 있다.
마찬가지로 제2-2 실시예 및 제2-3실시예의 백색 영역의 저반사층에 3중막이 적용된다. 저반사층은 제1산화물층 또는 제1질화물층, 제1금속층, 및 제2산화물층 또는 제2질화물층으로 구성되며 이는 캐비티 효과를 유도한다. 제2-4실시예는 백색 영역에 활성화층을 포함시켜 저반사층을 구성한다. 즉, 저반사층은 제1산화물층 또는 제1질화물층, 제1금속층, 그리고 막 트랜지스터의 활성화층과 동일한 물질로 구성된 반도체층으로 구성된 3중층이 될 수 있다.
다음으로 본 발명의 일 실시예에 의한 공정 과정을 살펴본다.
표시장치를 제조하는 일 실시예는 기판을 준비하고, 기판 위에 차광층, 버퍼층, 활성화층, 게이트 절연막, 게이트를 형성하고, 층간절연층 및 소스/드레인 전극을 형성하여 박막 트랜지스터 영역을 형성한다. 그리고 보호층, 컬러필터층, 선택적으로 오버코트층과 화소 전극을 형성한다.
본 발명의 제1-1실시예에서 제시한 저반사층을 형성하기 위해서는 화소 전극을 형성하기 전에, 예를 들어 오버코트 층을 형성한 후, 그 위에 백색 화소 영역에 대응하는 오버코트층 상의 영역에 저반사층을 형성할 수 있다. 다른 실시예로 화소 전극을 형성하며 화소 전극과 저반사층을 동시에 형성할 수 있으며, 화소 전극을 위한 투명 도전층과 저반사층을 중첩할 수 있다. 예를 들어 투명도전층/저반사층의 2중막 구조이거나, 투명도전층/저반사층/투명도전층의 3중막 구조이거나, 또는 저반사층/투명도전층/저반사층의 3중막 구조로 형성할 수 있다.
본 발명의 제1-2 실시예에서 제시한 저반사층을 형성하기 위해서는 차광층을 형성하는 공정에서 백색 화소 영역에 대응하는 기판상의 영역에 저반사층을 형성할 수 있다.
제1-1 및 제1-2와 달리 컬러필터층을 형성하며 RGB의 화소 영역에는 컬러 필터를 형성하고 백색 화소 영역에는 저반사층을 형성하는 공정을 적용할 수 있다.
본 발명의 제2-1 실시예에서 제시한 저반사층을 형성하기 위해서는 박막 트랜지스터 영역에 형성되는 차광층을 저반사를 위한 3중막 또는 4중막의 구성을 가지도록 형성할 수 있다. 또한 제2-2 실시예에서는 차광층의 형성과 동일한 공정에서 백색 화소 영역에 대응하는 기판 상의 영역에 저반사층을 형성할 수 있다.
제1-2 및 제2-2 실시예의 공정을 정리하면 도 10과 같다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 차광층과 백색 화소 영역의 저반사층을 동일한 공정에서 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
먼저 기판을 준비하고(S1010), 기판 상의 박막 트랜지스터에 대응하는 영역인 박막 트랜지스터 영역에 차광층을 형성하고, 백색 화소에 대응하는 백색 화소 영역에 저반사층을 형성한다(S1020). 저반사층은 차광층과 달리 3중막으로 구성될 수 있다.
이후 버퍼층을 형성하고(S1030), 박막 트랜지스터를 형성하고(S1040), 보호층과 컬러필터, 그리고 화소 전극을 형성한다(S1050).
본 발명의 제2-3 실시예에서 제시한 저반사층을 형성하기 위해서는 소스/드레인 전극을 형성하기 전에 층간절연층 상의 소스/드레인 전극 영역에 저반사층을 형성하며 동시에 백색 화소에 대응하는 층간절연층 상의 백색 화소 영역에 저반사층을 형성할 수 있다.
도 10에는 표시장치의 제조에 필요한 전체 공정을 포함시킨 것이 아니라 일부 공정만을 포함시킨 것이며, 표시장치의 특성에 따라 일부 공정이 제거되거나 다른 공정이 추가될 수 있다.
도 10의 공정에서 차광층, 박막 트랜지스터, 저반사층, 컬러필터, 화소 전극 등은 소정의 패턴을 이용하여 형성될 수 있다. 패턴은 포토 레지스트를 이용할 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 소스/드레인 전극의 저반사층과 백색 화소 영역의 저반사층을 동일한 공정에서 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
먼저 기판을 준비하고(S1110), 기판 상의 박막 트랜지스터에 대응하는 영역인 박막 트랜지스터 영역에 차광층을 형성하고(S1120), 버퍼층, 활성화층, 및 게이트 절연층과 게이트를 형성한다(S1130). 이후 층간절연층을 형성하고(S1140), 층간절연층 상에서 소스/드레인 전극 영역에 저반사층을 형성하며, 동일한 공정으로 백색 화소 영역에 저반사층을 형성한다(S1150). 이 과정에서 백색 화소 영역에 저반사층은 3중막으로 산화물(또는 질화물)층/금속층/산화물(또는 질화물)층으로 형성할 수 있다. 이후 소스/드레인 전극을 형성하고(S1160), 이후 보호층과 컬러필터층, 화소 전극 등을 형성할 수 있다(S1170). 도 11에는 표시장치의 제조에 필요한 전체 공정을 포함시킨 것이 아니라 일부 공정만을 포함시킨 것이며, 표시장치의 특성에 따라 일부 공정이 제거되거나 다른 공정이 추가될 수 있다.
도 11의 공정에서 활성화층, 게이트 절연층, 게이트, 소스 드레인 전극, 저반사층, 컬러필터, 화소 전극은 소정의 패턴을 이용하여 형성될 수 있다. 패턴은 포토 레지스트를 이용할 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 게이트의 저반사층과 백색 화소 영역의 저반사층을 동일한 공정에서 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
먼저 기판을 준비하고(S1210), 기판 상의 박막 트랜지스터에 대응하는 영역인 박막 트랜지스터 영역에 차광층을 형성하고(S1220), 버퍼층과 활성화층을 형성한다(S1230). 그리고 게이트 절연층을 형성한다(S1240). 이후 게이트 절연층 상에 저반사층을 형성하며, 버퍼층 상의 백색 화소 영역에 저반사층을 형성한다(S1250). 그리고 게이트, 층간절연층 및 소스/드레인 전극을 형성하고(S1260), 이후 보호층과 컬러필터층, 화소 전극 등을 형성할 수 있다(S1270). 도 12에는 표시장치의 제조에 필요한 전체 공정을 포함시킨 것이 아니라 일부 공정만을 포함시킨 것이며, 표시장치의 특성에 따라 일부 공정이 제거되거나 다른 공정이 추가될 수 있다.
도 12의 공정에서 활성화층, 게이트 절연층, 게이트, 소스 드레인 전극, 저반사층, 컬러필터, 화소 전극은 소정의 패턴을 이용하여 형성될 수 있다. 패턴은 포토 레지스트를 이용할 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제2-4 실시예에서 제시한 저반사층을 형성하기 위해서는 활성화 층을 형성하면서 백색 화소에 대응하는 버퍼층 상의 백색 화소 영역에 저반사층을 형성할 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 산화물 반도체의 구조로는 바텀 게이트(Bottom Gate) 방식의 스태거드(staggered) 방식 중에서 ESL(Etch Stopper Layer) 구조와 BCL(Back Channel Etch) 구조에 적용 가능하지만 이에 한정되지 않는다. 또한 탑 게이트(Top Gate) 방식의 코플라나(Coplanar) 구조와 스태거드(staggered) 구조에도 적용 가능하지만 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명은 아연 산화물(ZnO) 반도체, 인듐 아연 산화물(Indium zinc oxide, IZO) 반도체, 인듐 알루미늄 아연 산화물(Indium aluminium zinc oxide, IAZO) 반도체, 인듐 갈륨 아연 산화물(Indium gallium zinc oxide, IGZO) 반도체, 또는 인듐 틴 아연 산화물(Indium tin zinc oxide, ITZO) 반도체에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
소스 전극 또는 드레인 전극이 Mo/Ti(몰리브덴/티타늄) 합금으로 구성될 경우, 소스 전극 또는 드레인 전극을 형성하는 저반사층은 별도로 구성하지 않고 소스 전극 또는 드레인 전극 그 자체가 될 수 있다. 그리고 이러한 소스 전극 또는 드레인 전극을 구성하는 물질이 백색 화소 영역의 저반사층을 구성할 수 있다. 이는 게이트의 경우에도 마찬가지로 적용된다.
제1-1실시예 및 제1-2실시예는 Wpxl의 반사특성에 의한 시감성 저하를 극복하기위한 기술로써, WRGB구조에 있어서 Wpxl부의 반사 특성을 차광층 또는 화소 전극에 저반사 층을 적용하여 개선할 수 있다. 제1-1실시예 및 제1-2실시예를 적용할 경우 편광판 또는 편광필름을 제거할 수 있으며, 그럼에도 불구하고 백색 화소 영역의 반사율을 낮추어 시감성을 개선하고 우수한 휘도 특성을 확보할 수 있다.
제2-1 내지 제2-4 실시예에 의할 경우 가시광선 대역 400nm~700nm구간에서 파장대별 반사율 차이에 의한 시감성을 개선하여 전 구간에서 저반사 특성을 확보하고, 동시에 빛이 발산되는 개구부의 캐비티 효 를 이용하여 저반사 특성을 확보함과 동시에 휘도를 개선할 수 있다. OLED Display Panel 제작에 있어서 편광판 또는 편광 필름 없는 구조를 구현하기 위해 백색 화소 영역과 차광층, 그리고 박막 트랜지스터 영역에 저반사층을 형성할 수 있다. 또한, 산화물 박막 트랜지스터의 소자 안정성 확보를 위해 차광층과 배선부에 검은 색(black color)으로써 시감성이 뛰어난 다층막의 저반사층을 적용하고, 이러한 다층막을 동시에 화소 영역 특히 백색 화소 영역에 적용하여 화소 영역의 휘도저하를 캐비티 효과로 개선하여 휘도 저하를 방지한다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시장치
110: 표시패널
120: 제1구동부 130: 제2구동부
140: 타이밍 컨트롤러 400: 기판
410: 활성화층 420: 게이트
415: 게이트 절연막 425: 층간절연층
470, 570, 625, 635, 702, 802, 902: 저반사층
450: 백색화소영역, 480: 화소전극
120: 제1구동부 130: 제2구동부
140: 타이밍 컨트롤러 400: 기판
410: 활성화층 420: 게이트
415: 게이트 절연막 425: 층간절연층
470, 570, 625, 635, 702, 802, 902: 저반사층
450: 백색화소영역, 480: 화소전극
Claims (11)
- 기판 상에 제1방향에 위치하며 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인;
상기 기판 상에 제2방향에 위치하며 게이트 신호를 전달하는 게이트 라인;
상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인이 교차되어 형성되는 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결되며 백색 화소 영역에 대응하는 화소 전극;
상기 백색 화소 영역에 대향하여 위치하며 무편광의 외부광을 저반사시키는 금속 물질을 포함하는 저반사층; 및
상기 박막 트랜지스터에 대향하여 위치하는 차광층을 포함하는 유기 발광 표시장치.
- 제1항에 있어서,
상기 저반사층은 상기 화소 전극에 증착되어 위치하는 유기 발광 표시장치.
- 제1항에 있어서,
상기 저반사층은 상기 차광층과 동일한 물질로 형성되는 유기 발광 표시장치.
- 제1항에 있어서,
상기 차광층은
제1금속층;
제1산화물층 또는 제1질화물층;
제2금속층; 및
제2산화물층 또는 제2질화물층으로 구성된 4중층인 유기 발광 표시장치.
- 제1항에 있어서,
상기 박막 트랜지스터를 구성하는 소스 전극, 드레인 전극, 또는 게이트는
제1산화물층 또는 제1질화물층;
제1금속층; 및
제2산화물층 또는 제2질화물층으로 구성된 3중층의 저반사층이 증착된 유기 발광 표시장치.
- 제1항에 있어서,
상기 저반사층은
제1산화물층 또는 제1질화물층;
제1금속층; 및
제2산화물층 또는 제2질화물층으로 구성된 3중층인 유기 발광 표시장치.
- 제1항에 있어서,
상기 저반사층은
제1산화물층 또는 제1질화물층;
제1금속층; 및
상기 박막 트랜지스터의 활성화층과 동일한 물질로 구성된 반도체층으로 구성된 3중층인 유기 발광 표시장치.
- 기판 상의 게이트 신호를 전달하는 게이트 배선과 데이터 신호를 전달하는 데이터 배선이 교차하여 생성되는 다수 개의 화소 영역을 정의하는 표시영역에서
상기 각각의 화소 영역에 대응하여 기판 위에 차광층을 형성하는 단계;
상기 차광층 상에 버퍼층, 활성화층, 게이트, 및 층간절연층을 형성하는 단계;
상기 층간절연층의 소스/드레인 전극 영역에 저반사층을 형성하며 백색 화소 영역에 저반사층을 형성하는 단계; 및
상기 소스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시장치를 제조하는 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 백색 화소 영역에 저반사층을 형성하는 단계는
산화물층 또는 질화물층을 형성하는 단계;
상기 산화물층 또는 질화물층 상에 금속층을 형성하는 단계; 및
상기 금속층 상에 산화물층 또는 질화물층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시장치를 제조하는 방법.
- 기판 상의 게이트 신호를 전달하는 게이트 배선과 데이터 신호를 전달하는 데이터 배선이 교차하여 생성되는 다수 개의 화소 영역을 정의하는 표시영역에서
상기 각각의 화소 영역에 대응하여 기판 위에 차광층을 형성하는 단계;
상기 차광층 상에 버퍼층, 활성화층을 형성하는 단계;
게이트 절연층을 형성하는 단계;
상기 게이트 절연층 상에 저반사층을 형성하며, 상기 버퍼층의 백색 화소 영역에 저반사층을 형성하는 단계; 및
게이트, 층간절연층, 소스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시장치를 제조하는 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 백색 화소 영역에 저반사층을 형성하는 단계는
산화물층 또는 질화물층을 형성하는 단계;
상기 산화물층 또는 질화물층 상에 금속층을 형성하는 단계; 및
상기 금속층 상에 산화물층 또는 질화물층을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시장치를 제조하는 방법.
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