KR20170057501A - 표시장치 - Google Patents

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KR20170057501A
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Abstract

표시장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시장치는 제1 기판; 상기 제1 기판과 대향하도록 배치되는 제2 기판; 상기 제1 기판의 면 중 상기 제2 기판을 향하는 면에 배치되고, 복수의 발광 영역을 포함하는 표시부; 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 접합시키는 밀봉부재; 및 상기 밀봉부재와 상기 제1 기판 사이에 배치되는 제1 블랙 매트릭스;를 포함할 수 있다.

Description

표시장치{Display apparutus}
본 발명의 실시예들은 표시장치에 관한 것이다.
통상적으로, 박막 트랜지스터(Thin film transistor, TFT)를 구비한 유기 발광 표시장치(Organic light emitting display device), 액정 디스플레이와 같은 표시장치는 디지털 카메라나, 비디오 카메라나, 캠코더나, 휴대 정보 단말기나, 스마트 폰 등의 모바일 기기용 디스플레이 장치로 각광받고 있다.
이러한 표시장치는 디스플레이 소자를 외부로부터 보호하기 위하여 씰링(Sealing)을 해야 한다. 이를 위하여, 복수의 기판 사이에 밀봉부재를 도포하고, 레이저 등에서 출사된 레이저 빔을 조사하여 경화시키는 방식으로 복수의 기판을 접합하게 된다.
복수의 배선이 형성되는 팬 아웃(fan-out) 영역에 있어서, 레이저 빔에 의해 가해지는 열로 인하여 배선간 단락이 발생될 수 있으며, 복수의 배선 사이가 이격됨으로써, 표시부를 둘러싸도록 배치된 데드 스페이스(dead space)가 증가될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 표시장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 제1 기판; 상기 제1 기판과 대향하도록 배치되는 제2 기판; 상기 제1 기판의 면 중 상기 제2 기판을 향하는 면에 배치되고, 복수의 발광 영역을 포함하는 표시부; 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 접합시키는 밀봉부재; 및 상기 밀봉부재와 상기 제1 기판 사이에 배치되는 제1 블랙 매트릭스;를 포함할 수 있다.
상기 제2 기판의 일 면에 배치되고, 적어도 상기 발광 영역의 주변 영역과 중첩되도록 배치되는 제2 블랙 매트릭스;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 기판과 상기 제1 블랙 매트릭스 사이에 배치되는 복수의 배선;을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 배선 각각은 동일한 절연층의 상부에 배치될 수 있다.
상기 복수의 배선 각각은 일 방향을 따라 소정의 간격을 사이에 두고 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
상기 복수의 배선 사이의 이격 거리는 2μm이상 4μm이하일 수 있다.
상기 복수의 배선은 각각은 상이한 절연층의 상부에 배치될 수 있다.
상기 제1 블랙 매트릭스는 상기 복수 개의 배선와 중첩되도록 배치될 수 있다.
상기 제1 블랙 매트릭스는 상기 밀봉부재와 중첩되도록 배치될 수 있다.
상기 제1 블랙 매트릭스와 상기 제2 블랙 매트릭스는 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 블랙 매트릭스의 두께가 상기 제2 블랙 매트릭스의 두께 보다 작을 수 있다.
상기 제1 블랙 매트릭스의 두께는 1μm이하일 수 있다.
상기 복수의 배선과 상기 제1 블랙 매트릭스 사이에 배치되는 절연층;을 더 포함할 수 있다.
상기 밀봉부재는 상기 표시부의 가장자리를 따라 형성된 연속적인 라인일 수 있다.
상기 표시부는, 박막 트랜지스터; 및 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되며, 제 1 전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치된 발광 영역을 구비하는 중간층이 포함된 유기 발광 소자;를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르는 표시장치는, 밀봉 부재와 제1 기판 사이에 제1 블랙 매트릭스를 배치시킴으로써, 배선 상호간의 이격거리를 감소시켜 불필요한 데드 스페이스를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 레이저 빔에 의해 발생될 수 있는 배선간의 단락을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절개한 표시 장치의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비표시 영역의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비표시 영역의 부분 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위"에 또는 "상"에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 분리 사시도이다.
본 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 유기 발광 디스플레이 장치(Organic light emitting display device, OLED)를 예를 들어 설명하나, 소정의 전원이 인가되어서 화상을 구현하는 디스플레이 장치, 예컨대, 액정 디스플레이 장치(Liquid crystal display device, LCD)나, 전계 방출 디스플레이 장치(Field emission display device, FED)나, 전자 종이 디스플레이 장치(Electronic paper display device, EPD) 등 어느 하나의 장치에 한정되는 것은 아니다.
도면을 참조하면, 일 예시에 따른 표시 장치(100)는 제1 기판(110)과, 상기 제1 기판(110) 상에 설치된 제2 기판(120)를 구비하는 디스플레이 패널(130)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(130)은 화상을 구현하기 위한 디스플레이부(200; 도 2 참조)가 구비된 표시 영역(display area, DA)과, 상기 표시 영역(DA)의 바깥쪽으로 연장된 비표시 영역(non display area, NDA)을 포함할 수 있다.
제1 기판(110)은 강성(rigidity)을 가지는 글래스 기판이나, 폴리머 기판이나, 유연성(flexbility)을 가지는 필름이나, 금속 기판이나, 이들의 복합 기판일 수 있다.
제2 기판(120)는 글래스 기판이거나, 고분자 수지이거나, 유연성을 가지는 필름일 수 있다. 상기 제2 기판(120)는 유기막과 무기막이 교대로 적층하여 형성될 수도 있다.
제1 기판(110)과, 제2 기판(120)이 서로 마주보는 면에는 표시 영역(DA)을 외부로부터 밀폐시키기 위하여 밀봉부재(190)가 배치될 수 있다. 일 예로서, 밀봉부재(190)는 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 가장자리를 따라 배치될 수 있으며, 예를 들어 밀봉부재(190)는 표시 영역(DA)의 둘레를 따라서 연속적으로 형성된 라인 형상으로 형성될 수 있다. 일 예로서, 밀봉부재(190)는 글래스 프릿(glass frit)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)에 형성된 디스플레이부(200; 도 2참조)에는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)와, 이와 전기적으로 연결되는 유기 발광 소자(OLED)가 포함될 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 복수의 배선(211)이 배치되는 팬 아웃 영역(fan-out area, FA)과, 복수의 패드(220)가 배치되는 패드 영역(pad area, PA)을 포함할 수 있다.
팬 아웃 영역(FA)은 표시 영역(DA)과 패드 영역(PA) 사이의 영역이다. 팬 아웃 영역(FA)은 표시 영역(DA)으로부터 인출되는 라인(미도시), 예컨대, 게이트 라인이나, 데이터 라인이 복수의 배선(211)에 의하여 패드 영역(PA)의 패드(220)에 전기적으로 접속되는 경로를 제공한다.
일 예로서, 팬 아웃 영역(FA)에서, 표시 영역(DA)과 인접한 위치에서의 배선(211) 사이의 간격은 패드 영역(PA)와 인접한 위치에서의 배선(211) 사이의 간격보다 넓게 형성될 수 있다. 이에 따라, 배선(211)은 소정 각도 기울어진 사선으로 배열된 패턴을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 기판(120) 상에는 터치 스크린 패널(160)이 배치될 수 있다. 일 예로서, 터치 스크린 패널(160)은 제2 기판(120) 상에 터치 스크린 패턴이 형성된 온-셀 터치 스크린 패널(on-cell touch screen panel)일 수 있다. 터치 스크린 패널(160)은 제2 기판(120) 상에 일체로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
터치 스크린 패널(160)의 상부에는 편광판(170)이 배치될 수 있다. 일 예로서, 편광판(170)은 외광이 상기 표시 영역(DA)으로부터 반사되어 나오는 것을 방지할 수 있다.
편광판(170)의 상부에는 상기 디스플레이 패널(130), 터치 스크린 패널(160), 및 편광판(170)을 보호하기 위하여 윈도우 커버(window cover, 180)가 배치될 수 있다. 일 예로서, 윈도우 커버(180)는 강성을 가지는 글래스를 포함할 수 있다.
패드(220)에는 외부로부터 신호를 전달받기 위하여 회로 보드(230)가 접속된다. 회로 보드(230)는 플렉서블 필름(231)과, 상기 플렉서블 필름(231)의 일 가장자리에 배열되며, 패드(220)에 전기적으로 접속되는 복수의 단자(232)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 회로 보드(230)는 유연성을 가지는 플렉서블 프린티드 회로 보드(flexible printed circuit board, FPCB)일 수 있다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절개한 표시 장치의 부분 단면도이다.
도면을 참조하면, 제1 기판(110) 상에는 화상을 구현하는 디스플레이부(200)가 형성된 표시 영역(DA)과, 상기 표시 영역(DA)의 바깥쪽으로 연장되는 비표시 영역(NDA)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 표시 영역(DA)에는 평면상에서 볼 때 매트릭스 형태로 배열된 복수 개의 화소가 배치될 수 있다.
복수 개의 화소는 다양한 색의 가시 광선을 구현할 수 있다. 선택적 실시예로서 복수 개의 화소는 적어도 적색 가시광선을 발생하는 적색 화소(Pr), 녹색 가시광선을 발생하는 녹색 화소(Pg), 및 청색 가시광선을 발생하는 청색 화소(Pb)를 포함할 수 있다.
각 화소는 유기 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 선택적 실시예로서 각 화소는 유기 발광 소자(OLED)에 전기적으로 연결된 전자 소자를 포함할 수 있다. 전자 소자는 한 개 이상의 박막 트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터 등을 포함할 수 있다. 전자 소자는 유기 발광 소자(OLED)의 구동에 필요한 다양한 종류의 전기적 신호를 유기 발광 소자(OLED)에 전달할 수 있다.
도 2에서는 각 화소 별로 유기 발광 소자(OLED)와 유기 발광 소자(OLED)를 구동하는 구동 박막 트랜지스터(TFT)만 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다수의 박막 트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터 및 각종 배선들이 더 포함될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 탑 게이트 방식(top gate type)으로 형성되었으며, 활성층(102), 게이트 전극(104) 및 소스 전극(106a) 및 드레인 전극(106b)을 순차적으로 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 탑 게이트 방식(top gate type)의 박막 트랜지스터(TFT) 가 개시되었지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다양한 방식의 박막 트랜지스터(TFT) 가 채용될 수 있다. 예를 들면 바텀 게이트 구조의 박막 트랜지스터(TFT)도 본 실시예의 표시 장치(100)에 적용될 수 있다.
제1 기판(110)의 상면에는 평활성을 주고 불순 원소의 침투를 차단하기 위하여 버퍼층(101)을 형성할 수 있다. 버퍼층(101)은 SiO2 및/또는 SiNx 등을 사용하여 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deosition)법, APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 등 다양한 증착 방법에 의해 증착될 수 있다. 버퍼층(101)은 필요에 따라 형성되지 않을 수도 있다.
버퍼층(101) 상의 각 화소에 대응하는 영역에는 활성층(102)이 형성될 수 있다. 활성층(102)은 실리콘(silicon), 산화물 반도체 등과 같은 무기 반도체, 또는 유기 반도체 등을 버퍼층(101) 상의 제1 기판(110) 전면에 형성한 후 패터닝하여 형성할 수 있다.
선택적 실시예로서 실리콘을 사용하여 활성층(102)을 형성하는 경우 비정질 실리콘층을 이용할 수도 있다.
또 다른 선택적 실시예로서 활성층(102)은 비정질 실리콘을 결정화한 다결정 실리콘층을 포함할 수도 있다.
선택적 실시예로서 활성층(102)은 불순물이 주입된 소스 영역, 드레인 영역을 포함할 수 있고, 소스 영역과 드레인 영역의 사이에 채널 영역을 포함할 수도 있다.
활성층(102) 상에 활성층(102)과 게이트 전극(104)을 절연하는 게이트 절연막(103)이 형성된다. 게이트 절연막(103)은 다양한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를들어 게이트 절연막(103)은 산화물 또는 질화물을 포함할 수 있다.
게이트 절연막(103) 상부의 소정 영역에는 게이트 전극(104)이 형성될 수 있다. 선택적 실시예로서 게이트 전극(104)은 박막 트랜지스터(TFT) 의 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결될 수 있다.
게이트 전극(104)의 상부로는 제1 층간 절연막(105)이 형성되고, 컨택홀을 통하여 소스 전극(106a) 및 드레인 전극(106b)이 각각 활성층(102)의 일 영역과 접한다. 예를들면 소스 전극(106a) 및 드레인 전극(106b)은 활성층(102)의 소스 영역 및 드레인 영역에 접하도록 형성된다. 이렇게 형성된 박막 트랜지스터(TFT)는 패시베이션막(107)으로 덮여 보호된다.
패시베이션막(107)은 무기 절연막 및/또는 유기 절연막을 사용할 수 있다. 무기 절연막으로는 SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, TiO2, Ta2O5, HfO2, ZrO2, BST, PZT 등이 포함되도록 할 수 있고, 유기 절연막으로는 일반 범용고분자(PMMA, PS), 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등이 포함되도록 할 수 있다. 또한, 패시베이션막(107)은 무기 절연막과 유기 절연막의 복합 적층체로도 형성될 수 있다.
패시베이션막(107) 상부의 발광 영역에는 유기 발광 소자(OLED)가 구비될 수 있다.
유기 발광 소자(OLED)는 패시베이션막(107) 상에 형성된 화소 전극(111), 이에 대향되는 대향 전극(112) 및 그 사이에 개재되고 유기 발광층을 구비하는 중간층을 포함할 수 있다.
표시 장치(100)는 발광 방향에 따라 배면 발광 타입(bottom emission type), 전면 발광 타입(top emission type) 및 양면 발광 타입(dual emission type) 등으로 구별되는데, 배면 발광 타입에서는 화소 전극(111)이 광투과 전극으로 구비되고 대향 전극(112)은 반사 전극으로 구비된다. 전면 발광 타입에서는 화소 전극(111)이 반사 전극으로 구비되고 대향 전극(112)이 반투과 전극으로 구비된다. 본 발명에서는 유기 발광 소자(OLED)가 봉지 부재(210)의 방향으로 발광하는 전면 발광 타입을 기준으로 설명한다.
화소 전극(111)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 및 이들의 화합물로 형성된 반사막과, 일함수가 높은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등으로 형성된 광투과막을 포함할 수 있다. 화소 전극(111)은 각 화소에 대응하는 아일랜드 형태로 패터닝되어 형성될 수 있다. 또한 화소 전극(111)은 상기 도면에 도시되지 않은 외부 단자와 연결되어 애노드(anode) 전극으로서 작용 될 수 있다.
한편, 화소 전극(111) 상에는 화소 전극(111)의 가장자리를 덮고 화소 전극(111)의 중앙부를 노출하는 소정의 개구부를 포함하는 화소 정의막(109)이 배치된다. 이 개구부로 한정된 영역에 빛을 발광하는 유기 발광층(113)을 형성함으로써 발광 영역이 정의된다. 한편, 화소 정의막(109)에 개구부로 인한 발광 영역을 형성할 때 발광 영역들의 사이에는 발광 영역 보다 돌출된 부분이 자연히 생기게 되는데 이 부분은 유기 발광층이 형성되지 않으므로 비발광 영역이 된다.
대향 전극(112)은 투과형 전극으로 구비되는 것이 바람직 하며, 일함수가 작은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag 등의 금속을 얇게 형성한 반투과막 일 수 있다. 물론, 이러한 금속 반투과막 상에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등의 광투과 도전막을 형성하여, 얇은 금속 반투과막의 두께에서 기인하는 고저항의 문제를 보완할 수 있다. 대향 전극(112)은 공통 전극의 형태로 제1 기판(110) 전면에 걸쳐 형성될 수 있다. 또한, 이와 같은 대향 전극(112)은 도면에 도시되지 않은 외부 단자와 연결되어 캐소드(cathode) 전극으로서 작용 될 수 있다.
상기와 같은 화소 전극(111)과 대향 전극(112)은 그 극성이 서로 반대가 되어도 무방하다.
중간층은 빛을 발광하는 유기 발광층(113)을 포함하며, 유기 발광층(113)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물을 사용할 수 있다.
선택적 실시예로서 중간층은 유기 발광층(113)과 함께, 홀 수송층(hole transport layer: HTL), 홀 주입층(hole injection layer:HIL), 전자 수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer:EIL) 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 한편, 선택적 실시예로서 유기 발광층(113)이 고분자 유기물로 형성된 경우에, 유기 발광층(113)과 화소 전극(111)의 사이에 홀 수송층만이 구비될 수 있다. 상기 고분자 홀 수송층은 폴리에틸렌 디히드록시티오펜 (PEDOT: poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나, 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등을 사용하여 잉크젯 프린팅이나 스핀 코팅의 방법에 의해 화소 전극(111) 상부에 형성된다.
유기 발광 소자(OLED)는 화소 전극(111)과 대향 전극(112)의 전기적 구동에 의해 백색 광을 방출할 수 있다. 유기 발광층(113)에서 백색 발광을 구현하는 방법으로, 파란색 또는 보라색 빛으로 형광체를 여기 시킨 후 여기서 방출된 다양한 색상들을 섞어 넓고 풍부한 영역의 파장 스펙트럼을 형성하는 다운컨버전(down conversion) 식의 파장 변형(wave conversion)방식과, 두 가지의 기본색상(파란색과 주황색) 또는 세 가지의 기본색상(적색, 녹색, 청색)을 혼합하여 백색 광을 형성하는 색상 혼합(color mixing) 방식 등을 사용할 수 있다. 물론 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 백색 광을 구현할 수 있는 다양한 재료 및 다양한 방식이 적용될 수 있음은 물론이다. 그러나 유기 발광층(113)이 백색광만을 발광하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 각 화소 별로 적색, 녹색, 또는 청색 중 하나의 색을 발광할 수도 있다.
봉지 부재(210)는 표시부(DP)를 덮도록 제1 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 봉지 부재(210)는 적층된 복수의 절연막들을 포함할 수 있으며, 일 예로서 복수의 절연막들은 유기막(202)과 무기막들(201,203)이 교번 적층된 구조를 구비할 수 있다.
무기막들(201,203)은 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물 및 이들의 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들면 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물 등일 수 있다. 무기막들(201,203)은 외부의 수분 및 산소 등이 유기 발광 소자에 침투하는 것을 억제하는 기능을 수행한다. 유기막(202)은 고분자 유기 화합물로 형성될 수 있으며, 에폭시, 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기막(202)은 무기막들(201,203)의 내부 스트레스를 완화하거나, 무기막들(201,203)의 결함을 보완하고 평탄화하는 기능을 수행할 수 있다.
제2 블랙 매트릭스(212)는 제1 기판(110)과 마주보는 제2기판(120)의 하부에 배치될 수 있다. 일 예로서, 블랙 매트릭스(212)는 비발광 영역에 대응되도록 배치될 수 있다.
선택적 실시예로서 제2 블랙 매트릭스(212)는 발광 영역에 대응하는 개구를 구비하도록 형성될 수 있다. 이 때 제2 블랙 매트릭스(212)의 형상은 도 2에 도시된 바와 같은 직사각형 단면으로 한정되는 것은 아니고, 사다리꼴, 역사다리꼴 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 제2 블랙 매트릭스(212)는 각 화소에서 구현되는 서로 다른 색의 가시 광선이 비정상적으로 서로 혼합 또는 영향을 주는 것을 방지한다. 또한, 제2 블랙 매트릭스(212)는 박막 트랜지스터(TFT)의 부재들이 외광에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제2 블랙 매트릭스(212)는 다양한 재질로 형성할 수 있는데, 선택적 실시예로서 블랙 안료를 혼합한 블랙 유기 물질 또는 크롬옥사이드(CrOx) 등으로 이용함으로써 용이하게 형성될 수 있다. 또한 하기에서 설명하는 바와 같이 유기 발광 소자(OLED)와 제2 기판(120) 사이의 간격이 증가하거나 감소함에 따라 시야각이 달라지는 효과를 얻을 수 있도록 해당 발광영역에서 방출되는 광의 일부가 통과하지 못하도록 걸러주는 역할을 한다.
제2 블랙 매트릭스(212)의 제조방법은 제2 블랙 매트릭스(212)를 형성하는 물질에 따라 다르나, 일반적으로 사용되는 크롬 또는 크롬 산화물로 블랙 매트릭스(212)가 형성되는 경우 스퍼터링이나 E-빔 증착 방법을 이용하여 크롬 또는 크롬 산화물의 단일막이 형성된다. 또한 크롬과 크롬 산화물을 이용한 2층막 또는 3층막이 형성될 수도 있다.
컬러 필터(241)는 복수 개의 발광 영역에 대응하도록 배치될 수 있다. 일 예로서, 컬러 필터(241)는 제2 블랙 매트릭스(212)의 개구부들에 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들어 컬러 필터(241)는 제2 블랙 매트릭스(212) 사이에서 해당 발광 영역에 대응하는 개구부를 채우도록 배치되는데, 이때 컬러 필터(241)의 일부가 제2 블랙 매트릭스(212)의 일부와 중첩될 수 있다. 다만, 본 발명이 이러한 구조에 한정되는 것은 아니며, 컬러 필터(241)의 두께와 제2 블랙 매트릭스(212)의 두께가 동일하도록 컬러 필터(241)가 배치될 수도 있다.
컬러 필터(241)는 발색 물질 및 발색 물질이 분산된 유기 물질을 포함하며, 발색 물질은 일반적인 안료 또는 염료일 수 있고 유기 물질은 일반적인 분산제일 수 있다. 컬러 필터(241)는 유기 발광 소자(OLED)에서 방출되는 백색광 중에서 적색, 녹색 또는 청색과 같은 특정 파장의 광만 선택적으로 통과시키고, 나머지 파장의 광은 흡수함으로써, 각 화소에서 적색, 녹색 또는 청색 중 하나의 광이 방출될 수 있다. 이와 같이 각 발광 영역에 대응하여 적색, 녹색, 및 청색을 가지는 컬러 필터(241R, 241G, 241B)가 배치됨으로써, 복수의 발광 영역은 각각 적색, 녹색 및 청색으로 발광할 수 있다.
본 발명의 일 예시에 따른 비표시 영역(NDA)은 제1 기판(110) 및 제2 기판(120) 사이에 배치되는 밀봉부재(190), 상기 밀봉 부재(190)의 하부에 배치되는 제1 블랙 매트릭스(312) 및 제1 블랙 매트릭스(312)의 하부에 배치되는 복수 개의 배선(211)을 포함할 수 있다. 이하 도면을 참조하여 비표시 영역(DA)에 배치된 복수 개의 배선(211) 및 제1 블랙 매트릭스(312)에 대해 보다 구체적으로 서술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비표시 영역의 부분 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 예시에 따른 비표시 영역(NDA)에 있어서, 제1 기판(110) 상에는 버퍼층(101)이 배치될 수 있으며, 상기 버퍼층(101) 상에는 게이트 절연막(103)이 배치되고, 상기 게이트 절연막(103) 상에는 제1 층간 절연막(105)가 배치될 수 있다. 상기 제1 기판(110), 상기 버퍼층(101), 상기 게이트 절연막(103) 및 상기 제1 층간 절연막(105)은 표시 영역(DA)에서 서술된 제1 기판(110), 버퍼층(101), 게이트 절연막(103) 및 제1 층간 절연막(105)과 실질적으로 동일하므로 서술의 편의상 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
복수 개의 배선(211)은 소정의 간격(T), 예를 들어 2μm이상 4μm이하의 간격을 사이에 두고 서로 이격되도록 배치된 제 1 배선(211a), 제 2 배선(211b) 및 제 3 배선(211c)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 배선(211)은 게이트 전극(104)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 제 1 배선(211a)은 드라이버 IC(미도시)로부터 제 1 전기적 신호를 제 1 게이트 라인으로 전달할 수 있으며, 제 2 배선(211b)은 드라이버 IC로부터 제 2 전기적 신호를 제 2 게이트 라인으로 전달할 수 있고, 제 3 배선(211c)은 드라이버 IC로부터 제 3 전기적 신호를 제 3 게이트 라인으로 전달할 수 있다.
제1 내지 제3 배선(211a, 211b, 211c)은 게이트 절연막(103)) 상에 배치될 수 있으며, 제1 내지 제3 배선(211a, 211b, 211c)의 상부에 제1 층간 절연막(105)이 배치될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 비표시 영역(NDA)에는 버퍼층(101), 게이트 절연막(103), 및 층간 절연막(105)을 포함하는 복수의 절연층이 형성된 경우를 예를 들어 설명하지만, 절연층의 적층 구조는 이에 한정되지 않고 다양한 실시예가 적용될 수 있다.
밀봉부재(190)는 제1 층간 절연막(105)의 상부에 배치될 수 있으며, 상술한 바와 같이 표시 영역(DA)의 둘레를 따라서 연속적으로 형성된 라인 형상으로 형성될 수 있다. 밀봉 부재(190)를 용융시켜 제1 기판(110)과 제2 기판(120)을 서로 견고하게 결합시키기 위해, 예를 들어 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 위치하는 밀봉부재(190)에 레이저 빔(화살표로 표시)이 조사될 수 있다.
일 예시에 따른 밀봉부재(190)는 서로 이격되게 배열된 배선(211)에 중첩되도록 연장될 수 있다. 이에 따라, 밀봉부재(190)에 레이저 빔이 조사되는 경우, 상기 조사된 레이저 빔에 의해 밀봉부재(190) 하부에 배치된 배선(211)에 열적 손상이 발생될 수 있다. 예컨대, 레이저 빔의 조사에 의해 배선(211)이 가열됨으로써, 이웃하는 배선(211) 사이의 단락이 발생될 수 있다.
또한, 레이저 빔이 배면 노광에 의해 제1 기판(110)을 통해 조사되는 경우, 밀봉부재(190)로 레이저 빔이 입사될 수 있는 통로를 확보하기 위해 배선(211) 사이의 이격 거리(T)가 상대적으로 증가할 수 있으며, 이에 따라 표시 영역(DA)을 제외한 데드 스페이스(dead space)가 증가할 수 있다.
제1 블랙 매트릭스(312)는 밀봉 부재(190)와 복수 개의 배선(211) 사이에 배치될 수 있으며, 이에 따라 제2 기판(120)의 외부로부터 상기 복수 개의 배선(211)를 향하여 조사되는 레이저 빔(화살표로 표시)을 차단할 수 있다. 일 예로서, 제1 블랙 매트릭스(312)는 도 2에 도시된 제2 블랙 매트릭스(212)와 실질적으로 동일한 물질 및 방법으로 형성될 수 있으며, 이 때 제1 블랙 매트릭스(312)는 소정의 두께(A1), 예를 들어 1μm이하의 두께를 구비하도록 형성될 수 있다. 일 예로서 제1 블랙 매트릭스(312)의 두께(A1)는 도 2에 도시된 제2 블랙 매트릭스(212)의 두께(A2) 보다 작게 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 블랙 매트릭스(312)의 두께(A1)는 도 2에 도시된 제2 블랙 매트릭스(212)의 두께(A2)와 동일하거나 더 크게 형성될 수도 있다.
또한, 제1 블랙 매트릭스(312)는 밀봉 부재(190)와 복수 개의 배선(211) 사이, 예를 들어 제1 층간 절연막(105)과 밀봉 부재(190) 사이에 배치될 수 있다. 이 때, 제1 블랙 매트릭스(312)의 폭(M)은 밀봉 부재(190)와 중첩될 수 있도록 밀봉 부재(190)의 폭(D)과 동일하거나 상기 밀봉 부재(190)의 폭(D) 보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 제1 블랙 매트릭스(312)의 폭(M)은 복수 개의 배선(211)에 중첩될 수 있도록 복수 개의 배선(211)의 폭(K)과 동일하거나 복수 개의 배선(211)의 폭(K) 보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 블랙 매트릭스(312)는 밀봉부재(190)를 통과하여 배선(211)으로 조사되는 레이저 빔을 차단함으로써, 배선(211)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 레이저 빔이 통과하기 위한 이격 공간을 확보할 필요가 없으므로 배선(211) 사이의 이격 거리(T)를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 불필요한 데드 스페이스(dead spcae)를 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비표시 영역의 부분 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 배선(211)은 단일층 구조로 형성될 수도 있지만, 제 1 배선(211a) 내지 제 3 배선(211c)이 서로 다른 절연층 상에 교대로 배열되는 다층 구조로 형성될 수도 있다. 일 예로서 도 4를 참조하면, 제1 기판(110) 상에는 배리어층(101)이 배치될 수 있다. 상기 배리어층(101) 상에는 제 1 게이트 절연막(103a)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 게이트 절연막(103a) 상에는 제 1 배선(211a) 및 제3 배선(211c)이 소정의 간격을 사이에 두고 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
제 1 배선(211a) 및 제3 배선(211c) 상에는 제 2 게이트 절연막(103b)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 게이트 절연막(103b) 상에는 제 2 배선(211b)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 배선(211b)은 제1 및 제3 배선(211a, 211c) 사이에 배치될 수 있으며, 상기 제1 및 제3 배선(211a, 211c)와 소정의 간격을 사이에 두고 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 제2 배선(211b)의 상부에는 제1 층간 절연막(105)이 배치될 수 있다. 제 1 배선(211a) 및 제3 배선(211c)과, 제 2 배선(211b)이 제 2 게이트 절연막(103b)을 사이에 두고 절연됨으로써, 제 1 배선(211a) 및 제3 배선(211c)과, 제 2 배선(211b) 사이의 간격을 더욱 감소시킬 수 있다.
제1 블랙 매트릭스(312)는 밀봉 부재(190)와 복수 개의 배선(211) 사이, 예를 들어 제2 층간 절연막(115)과 밀봉 부재(190) 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 예시에 따른 제1 블랙 매트릭스(312)는 도 3과 관련하여 서술된 제1 블랙 매트릭스(312)와 실질적으로 동일하므로 서술의 편의상 여기서는 제1 블랙 매트릭스(312)에 관한 설명을 생략한다.
제1 블랙 매트릭스(312)는 밀봉 부재(190)와 복수 개의 배선(211) 사이에 배치시킴에 따라, 제1 블랙 매트릭스(312)는 밀봉부재(190)를 통과하여 배선(211)으로 조사되는 레이저 빔을 차단함으로써, 배선(211)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 레이저 빔이 통과하기 위한 이격 공간을 확보할 필요가 없으므로, 배선(211) 사이의 이격 거리(T)를 감소시킴으로써 복수 개의 배선(211)을 더욱 조밀하게 배열할 수 있으며, 이에 따라 불필요한 데드 스페이스(dead spcae)를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판과 대향하도록 배치되는 제2 기판;
    상기 제1 기판의 면 중 상기 제2 기판을 향하는 면에 배치되고, 복수의 발광 영역을 포함하는 표시부;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 접합시키는 밀봉부재; 및
    상기 밀봉부재와 상기 제1 기판 사이에 배치되는 제1 블랙 매트릭스;를 포함하는,
    표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 기판의 일 면에 배치되고, 적어도 상기 발광 영역의 주변 영역과 중첩되도록 배치되는 제2 블랙 매트릭스;를 더 포함하는,
    표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제1 블랙 매트릭스 사이에 배치되는 복수의 배선;을 더 포함하는,
    표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 배선 각각은 동일한 절연층의 상부에 배치되는,
    표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 배선 각각은 일 방향을 따라 소정의 간격을 사이에 두고 서로 이격되도록 배치되는,
    표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 배선 사이의 이격 거리는 2μm이상 4μm이하인,
    표시 장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 배선은 각각은 상이한 절연층의 상부에 배치되는,
    표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 블랙 매트릭스는 상기 복수 개의 배선와 중첩되도록 배치되는,
    표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 블랙 매트릭스는 상기 밀봉부재와 중첩되도록 배치되는,
    표시 장치.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 블랙 매트릭스와 상기 제2 블랙 매트릭스는 동일한 물질을 포함하는,
    표시 장치.
  11. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 블랙 매트릭스의 두께가 상기 제2 블랙 매트릭스의 두께 보다 작은,
    표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 블랙 매트릭스의 두께는 1μm이하인,
    표시 장치.
  13. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 배선과 상기 제1 블랙 매트릭스 사이에 배치되는 절연층;을 더 포함하는,
    표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 밀봉부재는 상기 표시부의 가장자리를 따라 형성된 연속적인 라인인,
    표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시부는,
    박막 트랜지스터; 및
    상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되며, 제 1 전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치된 발광 영역을 구비하는 중간층이 포함된 유기 발광 소자;를 포함하는,
    표시 장치.
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