KR20170081116A - 거울형 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고반사 물질의 배선 및 전극을 포함하는 거울형 표시장치에 관한 것으로, 기판과, 상기 기판 상에, 서로 교차하여 복수개의 부화소를 정의하는 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 기판 상의 각 부화소에 배치되며, 제 1 차광막과 상기 제 1 차광막보다 작거나 같은 반사율을 갖는 제 2 차광막으로 이루어지는 차광층과, 상기 각 부화소에 상기 차광층 상부에 배치되며, 액티브층, 상기 액티브층 상에 위치한 게이트전극, 상기 액티브층 양측에 위치한 소스전극 및 드레인전극을 포함하는 박막트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결된 발광 다이오드를 포함하여 이루어진다.

Description

거울형 표시장치 {Mirror Type Display Device}
본 발명은 거울형 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 고반사 물질의 배선 및 전극을 포함하는 거울형 표시장치에 관한 것이다.
거울형 표시장치는 외광에 대하여 거울과 비슷한 반사율을 가지면서 특정 영상을 표시할 수 있는 장치로서, 증강현실(augmented reality) 등에 널리 활용되고 있다.
예를 들어, 사용자가 거울형 표시장치 앞에 서면, 목걸이, 귀걸이, 옷 등을 영상으로 표시함으로써, 사용자가 목걸이, 귀걸이, 옷 등을 착용한 모습을 인식하도록 할 수 있다. 또한, 거울형 표시장치를 거울로 사용하는 사람에게 광고 등을 표시할 수도 있다.
이러한 거울형 표시장치를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 거울형 표시장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 거울형 표시장치(10)는, 표시패널(20), 지지판(30), 거울(40)을 포함한다.
표시패널(20)은 영상을 표시하고, 지지판(30)은 표시패널(20)의 배면에 배치되어 표시패널(20)을 고정하고 보호한다.
거울(40)은 표시패널(20)의 전면에 배치되어 외광을 반사하는데, 약 70%대의 반사율을 갖는 투과형 거울일 수 있다.
이와 같은 종래의 거울형 표시장치(10)는 외광을 반사하고 영상을 표시함으로써, 증강현실 등에 사용될 수 있다.
그런데, 이러한 종래의 거울형 표시장치(10)는 표시패널(20) 외에 별도의 지지판(30), 거울(40) 등을 포함하므로, 제조비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 표시패널(20)의 영상이 거울(40)을 통하여 사용자에게 전달되므로, 영상의 휘도가 저하되는 문제가 있다.
그리고, 표시패널(20)의 크기 및 위치에 의하여 영상이 표시되는 영역과 외광이 반사되는 영역의 크기 및 위치가 고정되는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 표시 패널의 배선 및 전극의 하부층을 고반사 물질로 형성함으로써, 제조비용이 절감되고 표시되는 영상의 휘도가 향상되는 거울형 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 표시영역 이외의 거울영역 전면에 고반사 물질의 반사층을 형성함으로써, 거울영역의 반사품질이 향상되는 거울형 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 거울형 표시 장치는, 기판과, 상기 기판 상에, 서로 교차하여 복수개의 부화소를 정의하는 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 기판 상의 각 부화소에 배치되며, 제 1 차광막과 상기 제 1 차광막보다 작거나 같은 반사율을 갖는 제 2 차광막으로 이루어지는 차광층과, 상기 각 부화소에 상기 차광층 상부에 배치되며, 액티브층, 상기 액티브층 상에 위치한 게이트전극, 상기 액티브층 양측에 위치한 소스전극 및 드레인전극을 포함하는 박막트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결된 발광 다이오드를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 게이트 배선과 게이트전극은 제 1 금속막과 상기 제 1 금속막보다 작거나 같은 반사율을 갖는 제 2 금속막으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 데이터 배선과 소스전극 및 드레인전극은 제 3 금속막과 제 3 금속막보다 작거나 같은 반사율을 갖는 제 4 금속막으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 부화소에 구비된 박막 트랜지스터의 턴온에 의해 발광 또는 반사가 선택적으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 기판은 상기 복수개의 부화소를 포함하는 표시 영역과 외광을 반사하는 거울 영역을 구분하여 가질 수 있다. 이 경우, 상기 거울 영역의 전면에 대응되는 반사막을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 부화소에 상기 기판 상부의 요철을 덮으며 상기 발광 영역을 정의하는 뱅크를 상기 박막 트랜지스터 상부에 더 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 뱅크는 차광성 유기물을 포함한 것이 바람직하다.
그리고, 상기 발광 다이오드는 상기 소스 전극과 접속된 제 1 전극, 상기 뱅크 상부 및 상기 발광 영역의 제 1 전극 상에 위치한 발광층 및 상기 발광층 상부에 위치한 제 2 전극을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 차광층은 상기 뱅크와 발광 영역의 경계부에 중첩하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 차광층의 제 1 차광막은 반사 금속과 그 상하의 투명 금속의 적층체일 수 있다.
경우에 따라, 상기 제 1 전극은 상기 소스 전극과 접속되며 상기 발광 영역을 커버하는 형상의 투명 금속층과, 상기 투명 금속층의 둘레에 몰리브덴 합금층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 차광막, 상기 제 1 금속막 및 제 3 금속막은 각각 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제 2 차광막, 상기 제 2 금속막 및 제 4 금속막은 각각 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 인듐 틴 옥사이드(ITO) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 기판 상부에 상기 발광 다이오드 둘레에 대응되도록 배치되는 반사층과, 상기 반사층과 상기 차광층 사이의 상기 기판 전면에 배치되는 유기층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 액티브층은 산화물 반도체물질로 이루어지고, 상기 액티브층 양단부의 소스드레인영역 상부에는 상기 액티브층 중앙부의 채널영역을 노출하는 투명도전층이 배치되고, 상기 소스전극 및 상기 드레인전극은 상기 투명도전층에 접촉할 수 있다.
또한, 상기 차광층 상부의 상기 기판 전면에 배치되는 버퍼층과, 상기 게이트 전극 상부의 상기 기판 전면에 배치되는 층간 절연층과, 상기 소스전극 및 상기 드레인전극 상부의 상기 기판 전면에 배치되는 보호층을 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 부화소는 적, 녹, 청, 백 부화소를 포함하고, 상기 백 부화소의 상기 버퍼층, 상기 층간절연층 및 상기 보호층 중 적어도 하나는 제거될 수 있다.
그리고, 상기 적, 녹, 청 부화소 중의 상기 버퍼층, 상기 층간절연층 및 상기 보호층 중 적어도 하나는 제거되는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 상기 제 2 전극은 은(Ag)의 제1층과 상기 제1층 상부의 제2층을 포함하는 이중층으로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 전극의 두께는, 상기 기판과 상기 제 1 전극 사이의 계면과 상기 제 1 전극과 상기 발광층 사이의 계면에서의 상쇄간섭이 최소화 되도록 결정될 수 있다.
본 발명의 거울형 표시 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 표시패널의 배선 또는/및 전극의 하부층을 고반사 물질로 형성함으로써, 제조비용이 절감되고 표시되는 영상의 휘도가 향상되는 효과를 갖는다.
둘째, 본 발명은, 표시영역 이외의 거울영역 전면에 고반사 물질의 반사층을 형성함으로써, 거울영역의 반사품질이 향상되는 효과를 갖는다.
셋째, 구현시 내부 반사에 의한 상번짐을 해결하도록 내부 확산의 원인이 되는 제 2 전극이 발광층과 만나는 계면이 경사진 부위를, 차광층의 선폭을 늘리거나 블랙 뱅크를 구비하거나 제 1 전극 상의 둘레에 차광 금속 패턴을 더 구비하여 가릴 수 있다. 이에 따라 표시 상의 상번짐을 방지하여 명확한 상을 표시하도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 거울형 표시장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 평면도.
도 4는 도 3의 절단선 IV-IV에 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 거울형 표시장치를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 거울형 표시장치를 도시한 평면도.
도 7은 본 발명의 제 4실시예에 따른 거울형 표시장치를 도시한 평면도.
도 8은 본 발명의 제 5실시예에 따른 거울형 표시장치의 어레이기판을 도시한 단면도.
도 9a 내지 도 9f는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 거울형 표시장치의 어레이 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 거울형 표시장치를 도시한 단면도.
도 11a 및 도 11b는 부화소에서 발생하는 내부 반사 현상을 나타낸 단면도
도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 거울형 표시 장치를 나타낸 단면도.
도 13은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 거울형 표시 장치를 나타낸 단면도.
도 14는 도 13의 차광층의 층상 구조를 나타낸 단면도.
도 15는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 거울형 표시 장치를 나타낸 단면도.
도 16a 및 도 16b는 도 15의 제 1 전극의 평면도 및 단면도.
도 17a 및 도 17b은 비교예와 본 발명의 상퍼짐 정도를 관찰한 사진.
본 발명은, 기판과, 상기 기판 상에, 서로 교차하여 복수개의 부화소를 정의하는 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 기판 상의 각 부화소에 배치되며, 제 1 차광막과 상기 제 1 차광막보다 작거나 같은 반사율을 갖는 제 2 차광막으로 이루어지는 차광층과, 상기 각 부화소에 상기 차광층 상부에 배치되며, 액티브층, 상기 액티브층 상에 위치한 게이트전극, 상기 액티브층 양측에 위치한 소스전극 및 드레인전극을 포함하는 박막트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결된 발광 다이오드를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 게이트 배선과 게이트전극은 제 1 금속막과 상기 제 1 금속막보다 작거나 같은 반사율을 갖는 제 2 금속막으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 데이터 배선과 소스전극 및 드레인전극은 제 3 금속막과 제 3 금속막보다 작거나 같은 반사율을 갖는 제 4 금속막으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 부화소에 구비된 박막 트랜지스터의 턴온에 의해 발광 또는 반사가 선택적으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 기판은 상기 복수개의 부화소를 포함하는 표시 영역과 외광을 반사하는 거울 영역을 구분하여 가질 수 있다. 이 경우, 상기 거울 영역의 전면에 대응되는 반사막을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 부화소에 상기 기판 상부의 요철을 덮으며 상기 발광 영역을 정의하는 뱅크를 상기 박막 트랜지스터 상부에 더 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 뱅크는 차광성 유기물을 포함한 것이 바람직하다.
그리고, 상기 발광 다이오드는 상기 소스 전극과 접속된 제 1 전극, 상기 뱅크 상부 및 상기 발광 영역의 제 1 전극 상에 위치한 발광층 및 상기 발광층 상부에 위치한 제 2 전극을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 차광층은 상기 뱅크와 발광 영역의 경계부에 중첩하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 차광층의 제 1 차광막은 반사 금속과 그 상하의 투명 금속의 적층체일 수 있다.
경우에 따라, 상기 제 1 전극은 상기 소스 전극과 접속되며 상기 발광 영역을 커버하는 형상의 투명 금속층과, 상기 투명 금속층의 둘레에 몰리브덴 합금층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 차광막, 상기 제 1 금속막 및 제 3 금속막은 각각 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제 2 차광막, 상기 제 2 금속막 및 제 4 금속막은 각각 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 인듐 틴 옥사이드(ITO) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 기판 상부에 상기 발광 다이오드 둘레에 대응되도록 배치되는 반사층과, 상기 반사층과 상기 차광층 사이의 상기 기판 전면에 배치되는 유기층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 액티브층은 산화물 반도체물질로 이루어지고, 상기 액티브층 양단부의 소스드레인영역 상부에는 상기 액티브층 중앙부의 채널영역을 노출하는 투명도전층이 배치되고, 상기 소스전극 및 상기 드레인전극은 상기 투명도전층에 접촉할 수 있다.
또한, 상기 차광층 상부의 상기 기판 전면에 배치되는 버퍼층과, 상기 게이트 전극 상부의 상기 기판 전면에 배치되는 층간 절연층과, 상기 소스전극 및 상기 드레인전극 상부의 상기 기판 전면에 배치되는 보호층을 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 부화소는 적, 녹, 청, 백 부화소를 포함하고, 상기 백 부화소의 상기 버퍼층, 상기 층간절연층 및 상기 보호층 중 적어도 하나는 제거될 수 있다.
그리고, 상기 적, 녹, 청 부화소 중의 상기 버퍼층, 상기 층간절연층 및 상기 보호층 중 적어도 하나는 제거되는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 상기 제 2 전극은 은(Ag)의 제 1 층과 상기 제 1 층 상부의 제 2 층을 포함하는 이중층으로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 전극의 두께는, 상기 기판과 상기 제 1 전극 사이의 계면과 상기 제 1 전극과 상기 발광층 사이의 계면에서의 상쇄간섭이 최소화 되도록 결정될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 거울형 표시장치 및 그 제조방법을 유기발광다이오드 표시장치를 예로 들어 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 표시 장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 거울형 유기발광다이오드 표시장치를 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 절단선 IV-IV에 따른 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 거울형 유기 발광다이오드 표시장치(110)는 표시패널(120)을 포함하는데, 종래에 비하여 지지판 및 거울을 생략함으로써 제조비용을 절감할 수 있다.
표시패널(120)은, 영상을 표시하는 표시영역(DA)과, 외광을 반사하는 거울영역(MA)을 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 표시패널(120)은 서로 교차하는 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)을 포함하는데, 표시영역(DA)에는 서로 교차하는 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)에 의하여 정의되고 발광다이오드(D)가 형성되는 적, 녹, 청, 백 부화소(SPr, SPg, SPb, SPw)가 형성되는 반면, 거울영역(MA)에는 발광다이오드(D)가 형성되지 않고 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)만이 형성된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 표시패널(120)은, 서로 마주보며 이격되는 제 1 및 제 2 기판(130, 170)과, 제 1 및 제 2 기판(130, 170) 사이의 박막트랜지스터(T) 및 발광다이오드(D)를 포함한다.
구체적으로, 제 1 기판(130) 상부에는 차광층(132)이 형성되고, 차광층(132) 상부의 제 1 기판(130) 전면에는 버퍼층(134)이 형성된다.
제 1 기판(130)은 유리 또는 가요성을 갖는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
차광층(132)은 액티브층으로 입사되는 빛을 차단하는 역할을 하는데, 제 1 및 제 2 차광막(132a, 132b)을 포함하고, 제 1 차광막(132a)은 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 이루어지고, 제 2 차광막(132b)은 상대적으로 높은 광흡수율을 갖는 불투명한 물질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 제 1 차광막(132a)의 반사율은 제 2 차광막(132b)의 반사율보다 크거나 같은 값일 수 있는데, 제 1 차광막(132a)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제 2 차광막(132b)은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 인듐 틴 옥사이드(ITO) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 같이, 차광층(132)의 하부층으로 고반사율의 제 1 차광막(132a)을 형성함으로써, 제 1 기판(130) 하부에서 표시패널(120)로 입사되는 외광을 효율적으로 반사할 수 있다. 그리고, 차광층(132)의 상부층으로 고광흡수율의 제 2 차광막(132b)을 형성함으로써, 제 1 기판(130) 하부에서 액티브층(136)으로 입사되는 외광을 차단하여 액티브층(136)에서의 광누설전류 생성을 방지할 수 있다.
버퍼층(134) 상부의 차광층(132)에 대응되는 액티브층(136)이 형성되는데, 액티브층(136)은 중앙의 채널영역과 채널영역 양측의 소스/ 드레인 영역을 포함할 수 있다.
그리고, 액티브층(136)은 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon)과 같은 실리콘이나, 인듐 갈륨 징크 옥사이드(indium gallium zinc oxide: IGZO), 징크 틴 옥사이드(zinc tin oxide: ZTO), 징크 인듐 옥사이드(zinc indium oxide: ZIO)와 같은 산화물 반도체물질로 이루어질 수 있다.
액티브층(136) 상부에는 게이트절연층(138)이 형성되고, 게이트절연층(138) 상부에는 게이트전극(140)이 형성된다.
이러한 게이트절연층(138) 및 게이트전극(140)은, 액티브층(136) 상부에 게이트절연물질층 및 게이트물질층을 연속으로 형성한 후, 하나의 마스크를 이용하여 게이트물질층 및 게이트절연물질층을 순차적으로 식각함으로써, 서로 대응되는 형상으로 형성할 수 있다.
그리고, 게이트배선(GL)과 동일층 및 동일물질로 이루어는 게이트전극(140)은, 제 1 및 제 2 게이트막(140a, 140b)을 포함하고, 예를 들어 제 1 게이트막(140a)은 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 이루어지고, 제 2 게이트막(140b)은 상대적으로 높은 전기 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 제 1 게이트막(140a)의 반사율은 제 2 게이트막(140b)의 반사율보다 크거나 같은 값일 수 있는데, 제 1 게이트막(140a)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제 2 게이트막(140b)은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 인듐 틴 옥사이드(ITO) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 같이, 게이트전극(140) 및 게이트배선(GL)의 하부층으로 고반사율의 제 1 게이트막(140a)을 형성함으로써, 제 1 기판(130) 하부에서 표시패널(120)로 입사되는 외광을 효율적으로 반사할 수 있다.
게이트전극(140) 상부의 제 1 기판(130) 전면에는 층간절연층(142)이 형성되는데, 층간절연층(142)에는 액티브층(136)의 소스드레인영역을 노출하는 콘택홀이 형성된다.
층간절연층(142) 상부에는 소스전극(144) 및 드레인전극(146)이 형성되는데, 소스전극(144) 및 드레인전극(146)은 층간절연층(142)의 콘택홀을 통하여 액티브층(136)의 소스드레인영역에 각각 연결된다.
여기서, 액티브층(136), 게이트전극(140), 소스전극(144) 및 드레인 전극(146)은 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
데이터배선(DL)과 동일층, 동일물질로 이루어지는 소스전극(144) 및 드레인전극(146)은, 각각 제 1 및 제 2 소스막(144a, 144b)과 제 1 및 제 2 드레인막(146a, 146b)을 포함하고, 예를 들어 제 1 소스막(144a) 및 제 1 드레인막(146a)은 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 이루어지고, 제 2 소스막(144b) 및 제 2 드레인막(146b)은 상대적으로 높은 전기 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 제 1 소스막(144a) 및 제 1 드레인막(146a)의 반사율은 제 2 소스막(144b) 및 제 2 드레인막(146b)의 반사율보다 크거나 같은 값일 수 있는데, 제 1소스막(144a) 및 제 1 드레인막(146a)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제 2 소스막(144b) 및 제 2 드레인막(146b)은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 인듐 틴 옥사이드(ITO) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 같이, 소스전극(144), 드레인전극(146) 및 데이터배선(DL)의 하부층으로 고반사율의 제 1 소스막(144a), 제 1 드레인막(146a) 및 제 1 데이터막(미도시)을 형성함으로써, 제 1 기판(130) 하부에서 표시패널(120)로 입사되는 외광을 효율적으로 반사할 수 있다.
소스전극(144) 및 드레인전극(146) 상부의 제 1 기판(130) 전면에는 보호층(148)이 형성되는데, 보호층(148)에는 소스전극(144)을 노출하는 콘택홀이 형성된다.
보호층(148) 상부에는 제 1 전극(150)이 형성되는데, 제 1 전극(150)은 보호층(148)의 콘택홀을 통하여 소스전극(144)에 연결된다.
제 1 전극(150) 상부에는 뱅크층(152)이 형성되는데, 뱅크층(152)은 제 1 전극(150)의 가장자리부를 덮고, 화소전극(150)의 중앙부를 노출하는 개구부를 갖는다.
적, 녹, 청, 백 부화소(SPr, SPg, SPb, SPw)에서 뱅크층(152)의 개구부를 통하여 노출되는 제 1 전극(150) 상부에는 각각 적, 녹, 청, 백색광을 방출하는 적, 녹, 청, 백 발광층(154r, 154g, 154b, 154w)이 형성되고, 적, 녹, 청, 백 발광층(154r, 154g, 154b, 154w) 상부의 제 1 기판(130) 전면에는 제 2 전극(156)이 형성된다.
여기서, 제 1 전극(150), 적, 녹, 청, 백 발광층(154r, 154g, 154b, 154w) 및 제 2 전극(156)은 각각 발광다이오드(D)를 구성한다.
그리고, 제 1 및 제 2 전극(150)은 각각 양극(anode) 및 음극(cathode)일 수 있으며, 예를 들어 제 1 전극(150)은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide: IZO)와 같은 상대적으로 일함수가 높은 물질로 이루어질 수 있고, 제 2 전극(156)은 알루미늄(Al)과 같은 상대적으로 일함수가 낮은 물질로 이루어질 수 있다.
도시하지는 않았지만, 제 2 전극(156)과 제 2 기판(170) 사이에 가장자리부를 따라서 배치되는 씰패턴이나 전면에 배치되는 씰층을 형성하여 제 1 및 제 2 기판(130, 170)을 합착할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 거울형 유기발광 다이오드 표시장치(110)는, 별도의 지지판 및 거울 없이 하부발광(bottom emission) 방식의 유기발광다이오드 패널인 표시패널(120)을 포함하는데, 표시패널(120)의 차광층(132), 게이트전극(140), 게이트배선(GL), 소스전극(144), 드레인전극(146) 및 데이터배선(DL)을 각각 제 1 및 제 2 층으로 구성하고, 하부의 제 1 층을 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(120)로 입사되는 외광을 효율적으로 반사할 수 있다.
별도의 지지판 및 거울이 생략되므로 제조비용을 절감할 수 있으며, 표시패널(120)의 표시영역(DA)은 거울을 통과하지 않고 직접 영상을 표시하므로 표시되는 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다.
제 1 실시예에서는 표시패널(120)의 적, 녹, 청, 백 부화소(SPr, SPg, SPb, SPw)에 각각 적, 녹, 청, 백 발광층(154r, 154g, 154b, 154w)을 포함하는 발광다이오드(D)가 형성되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 표시패널의 적, 녹, 청, 백 부화소(SPr, SPg, SPb, SPw) 전부에 동일한 백 발광층이 형성되고 제 1 기판(130) 및 발광다이오드(D) 사이의 적, 녹, 청, 백 부화소(SPr, SPg, SPb, SPw)에 각각 적, 녹, 청, 백 컬러필터를 형성하여 적, 녹, 청, 백색을 표시할 수도 있으며, 이 경우에도 표시패널의 차광층, 게이트전극, 게이트배선, 소스전극(144), 드레인전극 및 데이터배선을 각각 제 1 및 제 2 층으로 구성하고, 하부의 제 1 층을 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널로 입사되는 외광을 효율적으로 반사하면서 거울을 통하지 않고 영상을 직접 표시할 수 있다.
또한, 제 1 실시예에서는 박막트랜지스터(T)가 탑 게이트(top gate)의 코플라나(coplanar) 타입인 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 박막트랜지스터가 바텀 게이트(bottom gate) 타입 또는 스태거드(staggered) 타입일 수 있다.
그리고, 제 1 실시예에서는 발광다이오드(D)가 하부발광(bottom emission) 방식인 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 발광다이오드가 상부발광(top emission) 방식일 수 있다.
또한, 제 1 실시예에서는 유기발광다이오드 표시장치를 거울형 표시장치의 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 액정표시장치의 제 1 기판의 배선 및 전극을 반사율이 큰 하부층과 전도성이 큰 상부층으로 구성하고 백라이트 유닛을 제 2 기판 상부에 배치하여 거울형 표시장치로 사용할 수 있다.
한편, 다른 실시예에서는 표시패널의 배선 및 전극을 포함하여 발광층을 제외한 전 부분에 반사층을 형성할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 거울형 표시장치를 도시한 단면도로서, 반사층(258) 및 유기층(260)을 제외하고는 제 1 실시예와 동일하며, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 거울형 표시 장치의 표시패널(220)은, 제 1 및 제 2 기판(230, 270)과, 제 1 및 제 2 기판(230, 270) 사이의 박막트랜지스터(T) 및 발광다이오드(D)를 포함하는데, 제 1 기판(230)과 차광층(232) 사이에는 반사층(258)이 형성된다.
즉, 제 1 기판(230) 상부에는 적, 녹, 청, 백 발광층(254r, 254g, 254b, 254w) 사이의 영역에 대응되는 반사층(258)이 형성되고, 반사층(258) 상부의 제 1 기판(230) 전면에는 평탄화를 위한 유기층(260)이 형성되고, 유기층(260) 상부에 차광층(232)이 형성된다.
반사층(258)은 적, 녹, 청, 백 발광층(254r, 254g, 254b, 254w)을 가리지 않도록 적, 녹, 청, 백 발광층(254r, 254g, 254b, 254w) 사이의 영역 전체에 발광다이오드(D)을 둘러싸며 형성되므로, 차광층(232), 게이트전극(240), 게이트배선, 소스전극(244), 드레인전극(246), 데이터배선과 중첩할 수 있으며, 평면적으로 적, 녹, 청, 백 발광층(254r, 254g, 254b, 254w)을 노출하는 매쉬(mesh) 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 반사층(258)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu)와 같은 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 유기층(260)은 투명한 폴리이미드(polyimide: PI)와 같은 상대적으로 높은 투과율을 갖는 유기물질로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 거울형 표시장치에서는, 표시패널(220)의 차광층(232), 게이트전극(240), 게이트배선, 소스전극(244), 드레인전극(246) 및 데이터배선을 각각 제 1 및 제 2 층으로 구성하고, 하부의 제 1 층을 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(220)로 입사되는 외광 을 효율적으로 반사할 수 있으며, 그 결과 제조비용을 절감하고 표시되는 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다.
그리고, 외광 입사면에 가장 가까운 제 1 기판(230) 상면에 발광층을 제외한 전 영역에 대응되도록 메쉬 형상의 반사층(258)을 형성함으로써, 표시패널(220)의 반사율을 증가시킬 수 있으며, 그 결과 표시패널(220)의 반사품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 다른 실시예에서는 표시패널 대부분을 표시영역으로 활용할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 거울형 표시장치를 도시한 평면도로서, 표시영역(DA)의 배치를 제외하고는 제 1 실시예와 동일하며, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 거울형 표시 장치의 표시패널(320)은 서로 교차하는 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)을 포함하는데, 발광다이오드(D)가 형성되는 표시영역(DA)은 표시패널(320)의 중앙부에 배치되고, 발광다이오드(D)가 형성되지 않는 거울영역(MA)은 표시영역(DA) 둘레에 배치된다.
표시영역(DA)이 표시패널(320)의 대부분을 차지하도록 표시패널(320)의 표시영역(DA)이 확장되므로, 표시패널(320)이 표시하는 영상의 크기 및 품 질을 향상시킬 수 있다.
또한, 표시영역(DA)의 발광다이오드(D)의 일부를 구동함으로써, 실제 영상이 표시되는 영역의 크기 또는 위치를 가변할 수 있다. 예를 들어, 표시영역(DA) 전체의 적, 녹, 청, 백 부화소(SPr, SPg, SPb, SPw)가 발광하도록 구동함으로써, 표시영역(DA) 전체가 영상을 표시하도록 하다가, 표시영역(DA) 상반부의 적, 녹, 청, 백 부화소(SPr, SPg, SPb, SPw)는 발광하지 않고, 표시영역(DA) 하반부의 적, 녹, 청, 백 부화소(SPr, SPg, SPb, SPw)는 발광하도록 구동함으로써, 표시영역(DA)의 일부가 영상을 표시하도록 할 수 있으며, 이에 따라 다양한 영상표시를 구현할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 거울형 표시장치에서는, 표시패널(320)의 다수의 배선 및 다수의 전극을 각각 제 1 및 제 2 층으로 구성하고, 하부의 제 1 층을 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(320)로 입사되는 외광을 효율적으로 반사할 수 있으며, 그 결과 제조비용을 절감하고 표시되는 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다.
그리고, 표시영역(DA)을 표시패널(320)의 중앙부에 배치하고 거울영역(MA)을 표시영역(DA) 둘레에 배치함으로써, 표시되는 영상의 품질을 개선할 수 있다.
한편, 다른 실시예에서는 거울영역 전체에 반사막을 형성할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 거울형 표시장치를 도시한 평면도로서, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 거울형 표시장치의 표시패널(420)은 영상을 표시하는 표시영역(DA)과 외광을 반사하는 거울영역(MA)을 포함하는데, 표시영역(DA)에는 서로 교차하는 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)과, 발광다이오드(D)가 형성되고, 거울영역(MA)에는 반사막(RL)이 형성된다.
즉, 표시패널(420)의 거울영역(MA)에는 다수의 게이트배선(GL), 다수의 데이터배선(DL) 및 발광다이오드(D)가 형성되지 않고 반사막(RL)만이 거울영역(MA) 전면에 형성되는데, 반사막(RL)은 표시영역(DA)의 차광층, 게이트전극, 게이트배선, 소스전극, 드레인전극 및 데이터배선 중 하나의 하부층과 동일층, 동일 물질로 형성될 수 있다.
거울영역(MA) 전체에 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 반사막(RL)을 형성하므로, 표시패널(220)의 반사율을 증가시킬 수 있으며, 그 결과 거울영역(MA)의 반사품질을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 거울형 표시장치에서는, 표시패널(420)의 다수의 배선 및 다수의 전극을 각각 제 1 및 제 2 층으로 구성하고, 하부의 제 1 층을 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(420)로 입사되는 외광을 효율적으로 반사할 수 있으며, 그 결과 제조비용을 절감하고 표시되는 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다.
그리고, 거울영역(MA) 전체에 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 반사막(RL)을 형성함으로써, 거울영역(MA)의 반사품질을 개선할 수 있다.
한편, 산화물 반도체를 액티브층으로 이용하는 박막트랜지스터의 경우 소스전극 및 드레인전극의 하부층과 액티브층의 접촉저항이 증가하여 박막트랜지스터의 특성이 저하될 수 있다.
다른 실시예에서는 액티브층 상부에 투명도전층을 형성하여 접촉저항 증가를 방지할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 거울형 표시장치의 어레이기판을 도시한 단면도로서, 제 1 전극(550) 상부의 발광층, 뱅크층, 제 2 전극 및 제 2 기판의 구성은 제 1 실시예와 동일하며, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 거울형 표시 장치의 표시패널(120)은 서로 마주보며 이격되는 제 1 및 제 2 기판(530, 미도시)과, 제 1 및 제 2 기판(530, 미도시) 사이의 박막트랜지스터(T) 및 발광다이오드(미도시)를 포함한다.
구체적으로, 제 1 기판(530) 상부에는 차광층(532)이 형성되고, 차광층(532) 상부의 제 1 기판(530) 전면에는 버퍼층(534)이 형성된다.
차광층(532)은 액티브층으로 입사되는 빛을 차단하는 역할을 하는데, 제 1 및 제 2 차광막(532a, 532b)을 포함하고, 제 1 차광막(532a)은 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 이루어지고, 제 2 차광막(532b)은 상대적으로 높은 광흡수율을 갖는 불투명한 물질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 제 1 차광막(532a)의 반사율은 제 2 차광막(532b)의 반사율보다 크거나 같은 값일 수 있는데, 제 1 차광막(532a)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제 2 차광막(532b)은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 인듐 틴 옥사이드(ITO) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
버퍼층(534) 상부의 차광층(532)에 대응되는 액티브층(536)이 형성되는데, 액티브층(536)은 중앙의 채널영역과 채널영역 양층의 소스드레인영역을 포함할 수 있으며, 액티브층(536)은 인듐 갈륨 징크 옥사이드(indium gallium zinc oxide: IGZO), 징크 틴 옥사이드(zinc tin oxide: ZTO), 징크 인듐 옥사이드(zinc indium oxide: ZIO)와 같은 산화물 반도체물질로 이루어질 수 있다.
액티브층(536)의 소스드레인영역 상부에는 액티브층(536)의 채널영역을 노출하는 투명도전층(537)이 형성되는데, 투명도전층(537)은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO)와 같은 투명도전성 물질로 이루어질 수 있다.
그리고, 투명도전층(537) 사이로 노출되는 액티브층(536) 상부에는
게이트절연층(538)이 형성되고, 게이트절연층(538) 상부에는 게이트전극(540)이 형성된다.
이러한 게이트절연층(538) 및 게이트전극(540)은, 액티브층(536) 상부에 게이트절연물질층 및 게이트물질층을 연속으로 형성한 후, 하나의 마스크를 이용하여 게이트물질층 및 게이트절연물질층을 순차적으로 식각함으로써, 서로 대응되는 형상으로 형성할 수 있다.
그리고, 게이트배선과 동일층 및 동일물질로 이루어는 게이트전극(540)은, 제 1 및 제 2 게이트막(540a, 540b)을 포함하고, 제 1 게이트막(540a)은 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 이루어지고, 제 2 게이트막(540b)은 상대적으로 높은 전기 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 제 1 게이트막(540a)의 반사율은 제 2 게이트막(540b)의 반사율보다 크거나 같은 값일 수 있는데, 제 1 게이트막(540a)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제 2 게이트막(540b)은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 인듐 틴 옥사이드(ITO) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
게이트전극(540) 상부의 제 1 기판(530) 전면에는 층간절연층(542)이 형성되는데, 층간절연층(542)에는 액티브층(536)의 소스드레인영역 상부의 투명도전층(537)을 노출하는 콘택홀이 형성된다.
층간절연층(542) 상부에는 소스전극(544) 및 드레인전극(546)이 형성되는데, 소스전극(544) 및 드레인전극(546)은 층간절연층(542)의 콘택홀을 통하여 액티브층(536)의 소스드레인영역 상부의 투명도전층(537)에 각각 연결된다.
여기서, 액티브층(536), 게이트전극(540), 소스전극(544) 및 드레인 전극(546)은 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
데이터배선과 동일층, 동일물질로 이루어지는 소스전극(544) 및 드레인전극(546)은, 각각 제 1 및 제 2 소스막(544a, 544b)과 제 1 및 제 2 드레인막(546a, 546b)을 포함하고, 제 1 소스막(544a) 및 제 1 드레인막(546a)은 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 이루어지고, 제 2 소스막(544b) 및 제 2 드레인막(546b)은 상대적으로 높은 전기 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 제 1 소스막(544a) 및 제 1 드레인막(546a)의 반사율은 제 1 소스막(544a) 및 제 1 드레인막(546a)의 반사율보다 크거나 같은 값일 수 있는데, 제 1소스막(544a) 및 제 1 드레인막(546a)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제 2 소스막(544b) 및 제 2 드레인막(546b)은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 인듐 틴 옥사이드(ITO) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 알루미늄(Al)과 같은 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 이루어지는 소스전극(544) 및 드레인전극(546)의 제 1 소스막(544a) 및 제 1 드레인막(546a)이, 인듐 갈륨 징크 옥사이드(IGZO)와 같은 산화물 반도체물질로 이루어지는 액티브층(536)의 소스드레인영역에 직접 접촉하는 대신에, 인듐 틴 옥사이드(ITO)와 같은 투명도전층(537)에 직접 접촉하여 소스전극(544) 및 드레인전극(546)이 투명도전층(537)을 통하여 액티브층(536)의 소스드레인영역에 연결된다.
따라서, 소스전극(544) 및 드레인전극(546)의 제 1 소스막(544a) 및 제 1 드레인막(546a)과 액티브층(537)의 소스드레인영역 사이의 접촉저항을 감소시킬 수 있으며, 박막트랜지스터(T)의 특성 저하를 방지할 수 있다.
소스전극(544) 및 드레인전극(546) 상부의 제 1 기판(530) 전면에는 보호층(548)이 형성되는데, 보호층(548)에는 소스전극(544)을 노출하는 콘택홀이 형성된다.
보호층(548) 상부에는 제 1 전극(550)이 형성되는데, 제 1 전극(550)은 보호층(548)의 콘택홀을 통하여 소스전극(544)에 연결된다.
이러한 액티브층(536) 및 투명도전층(537)은 반투과마스크를 이용하는 1회의 마스크공정을 통하여 동시에 형성할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 9a 내지 도 9f는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 거울형 표시장치의 어레이기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a에 도시한 바와 같이, 제 1 기판(530) 상부에 제 1 및 제 2 차광물질층(미도시)을 연속적으로 형성한 후, 노광식각공정을 통하여 제 1 및 제 2 차광물질층(미도시)을 식각하여 제 1 및 제 2 차광막(532a, 532b)을 포함하는 차광층(532)을 형성한다.
도 9b에 도시한 바와 같이, 차광층(532) 상부의 제 1 기판(530) 전면에 버퍼층(534)을 형성하고, 버퍼층(534) 상부에 산화물 반도체물질층 및 투명도전 물질층을 연속적으로 형성한 후, 반투과마스크를 이용하는 노광식각공정을 통하여 액티브층(536)과 액티브층(536) 양단부의 투명도전층(537)을 형성한다.
예를 들어, 버퍼층(534) 상부에 산화물 반도체물질층 및 투명도전물질층을 순차 적층한 후, 투명도전물질층 상부에 포토레지스트층(미도시)을 형성하고, 포토레지스트층 상부에 반투과마스크를 배치한다.
이때, 반투과마스크는, 자외선을 통과시키는 투과영역, 자외선을 차단하는 차단영역, 자외선에 대한 투과율이 차단영역보다 크고 투과영역보다 작은 반투과영역을 포함하는 반투과마스크 일 수 있으며, 이러한 반투과마스크는 투과영역이 액티브층(536) 이외의 영역에 대응되고, 차단영역이 액티브층(536)의 소스드레인영역에 대응되고, 반투과영역이 액티브층(536)의 채널영역에 대응되도록 포토 레지스트층 상부에 배치될 수 있다.
그리고, 반투과마스크를 통하여 자외선을 조사하여 포토레지스트층을 노광하고, 노광된 포토레지스트층을 현상하여 제 1 포토레지스트패턴을 형성하는데, 반투과마스크의 투과영역에 대응되는 포토레지스트층은 완전히 제거되고, 반투과마스크의 차단영역에 대응되는 포토레지스트층은 그대로 유지되고, 반투과마스크의 반투과영역에 대응되는 포토레지스트층은 일부가 제거되고 일부는 잔존한다.
따라서, 제 1 포토레지스트패턴은 액티브층(536) 이외의 영역에서 투명도전물질층을 노출하고, 액티브층(536)의 소스드레인영역에서 제 1 두께를 갖고, 액티브층(536)의 채널영역에서 제 1 두께보다 작은 제 2 두께를 갖는다.
이후, 제 1 포토레지스트패턴을 식각 마스크(etching mask)로 이용하여 투명도전물질층 및 산화물 반도체물질층을 식각하여 투명도전물질패턴 및 액티브층(536)을 형성하는데, 투명도전물질패턴은 액티브층(536)과 동일한 형상을 갖는다.
이후, 제 1 포토레지스트패턴을 애싱 하여 제 2 포토레지스트패턴을 형성하는데, 반투과마스크의 차단영역에 대응되는 제 1 두께를 갖는 제 1 포토레지스트패턴은 일부가 제거되고 일부가 잔존하고, 반투과마스크의 반투과영역에 대응되는 제 2두께를 갖는 제 1 포토레지스트패턴은 완전히 제거된다.
따라서, 제 2 포토레지스트패턴은 액티브층(536)의 채널영역에 대응되는 투명도전물질패턴을 노출하고, 액티브층(536)의 소스드레인영역에서 제 1 두께에서 제 2 두께를 뺀 값인 제 3 두께를 갖는다.
이후, 제 2 포토레지스트패턴을 식각 마스크로 이용하여 투명도전물질 패턴을 식각하여 투명도전층(537)을 형성한다.
이상과 같이, 버퍼층(534) 상부에 산화물 반도체물질층 및 투명도전 물질층을 연속적으로 형성한 후, 반투과마스크를 이용하여 액티브층(536)과 액티브층(536) 양단부 상부의 투명도전층(537)을 동시에 형성할 수 있으며, 그 결과 노광 마스크 수를 감소시킬 수 있다.
도 9c에 도시한 바와 같이, 투명도전층(537) 상부에 게이트절연물질층(미도시)과 제 1 및 제 2 게이트물질층(미도시)을 연속적으로 형성한 후, 노광식각 공정을 통하여 제 1 및 제 2 게이트물질층(미도시)과 게이트절연물질층(미도시)을 식각하여 액티브층(536)의 채널영역 상부에 게이트절연층(538)과 제 1 및 제 2 게이트막(540a, 540b)을 포함하는 게이트전극(540)을 형성한다.
도 9d에 도시한 바와 같이, 게이트전극(540) 상부의 제 1 기판(530) 전면에 층간절연층(542)을 형성한 후, 노광식각공정을 통하여 층간절연층(542)에 투명도전층(537)을 노출하는 콘택홀을 형성한다.
도 9e에 도시한 바와 같이, 층간절연층(542) 상부에 제 1 및 제 2 소스 드레인물질층(미도시)을 연속적으로 형성한 후, 노광식각공정을 통하여 제 1 및 제 2 소스드레인물질층(미도시)을 식각하여 제 1 및 제 2 소스막(544a, 544b)을 포함하는 소스전극(544)과 제 1 및 제 2 드레인막(546a, 546b)을 포함하는 드레인전극(546)을 형성한다.
도 9f에 도시한 바와 같이, 소스전극(544) 및 드레인전극(546) 상부의 제 1 기판(530) 전면에 보호층(548)을 형성한 후, 노광식각공정을 통하여 보호층(548)에 소스전극(544)을 노출하는 콘택홀을 형성한다.
이후, 보호층(548) 상부에 전극물질층(미도시)을 형성한 후, 노광식각공정을 통하여 전극물질층(미도시)을 식각하여 제 1 전극(550)을 형성한다.
이와 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 거울형 표시장치에서는, 표시패널(520)의 다수의 배선 및 다수의 전극을 각각 제 1 및 제 2 층으로 구성하고, 하부의 제 1 층을 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(520)로 입사되는 외광을 효율적으로 반사할 수 있으며, 그 결과 제조비용을 절감하고 표시되는 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다.
그리고, 소스전극(544) 및 드레인전극(546)의 제 1 소스막(544a) 및 제 1 드레인막(546a)을 인듐 틴 옥사이드(ITO)와 같은 투명도전층(537)을 통하여 액티브층(537)의 소스드레인영역에 연결함으로써, 소스전극(544) 및 드레인전극(546)의 제 1 소스막(544a) 및 제 1 드레인막(546a)과 액티브층(537)의 소스드레인영역 사이의 접촉저항을 감소시킬 수 있으며, 박막트랜지스터(T)의 특성 저하를 방지할 수 있다.
또한, 반투과마스크를 이용하여 액티브층(536)과 액티브층(536) 양단부 상부의 투명도전층(537)을 동시에 형성함으로써, 노광 마스크 수를 감소시킬 수 있다.
한편, 백 부화소에서는 제 1 기판, 버퍼층, 층간절연층, 보호층, 제 1 전극, 백 발광층을 통과한 외광이 제 2 전극에서 반사되는데, 제 1 기판, 버퍼층, 층간절연층, 보호층, 제 1 전극, 백 발광층 및 제 2 전극 사이의 계면에서 상쇄간섭에 의하여 외광이 소멸할 수 있으며, 그 결과 백 부화소에서의 반사율이 저하된다.
다른 실시예에서는 백 부화소의 다수의 절연층을 생략하여 반사율을 더 증가시킬 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 거울형 표시장치를 도시한 단면도로서, 백 부화소(SPw)의 단면구성을 제외하고는 제 1 실시예와 동일하며, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제6실시예에 따른 거울형 표시장치의 표시패널(620)은, 제 1 및 제 2 기판(630, 670)과, 제 1 및 제 2 기판(230, 260) 사이의 박막트랜지스터(T) 및 발광다이오드(D)를 포함하는데, 백 부화소(SPw)의 제 1 및 제 2 기판(630, 670) 사이에는 버퍼층(634), 층간절연층(642), 보호층(648)이 제거되고 제 1 전극(650), 백 발광층(654w) 및 제 2 전극(656)만이 형성된다.
즉, 백 부화소(SPw)에서 박막트랜지스터(T)가 형성되는 영역을 제외한 나머지 영역에서는 버퍼층(634), 층간절연층(642), 보호층(648)이 제거되고, 제 1기판(630) 직상부에 제 1 전극(650), 백 발광층(654w) 및 제 2 전극(656)이 순차적으로 형성된다.
이에 따라, 제 1 기판(630)의 배면으로 입사된 외광은 제 1 전극(650) 및 백 발광층(654w)을 통과하여 제 2 전극(656)에서 반사되며, 제 1 기판(630), 버퍼층(634), 층간절연층(642), 보호층(648) 및 제 1 전극(650) 사이의 계면에서 발생할 수 있는 상쇄간섭이 방지되므로, 백 부화소(SPw)에서의 반사율이 증가하며, 그 결과 표시패널(620)의 반사품질이 향상된다.
이때, 제 1 기판(630)과 제 1 전극(650) 사이의 계면과 제 1 전극(650)과 백 발광층(654w) 사이의 계면에서의 상쇄간섭이 최소화 되도록 투명한 제 1 전극(650)의 두께를 결정함으로써, 외광의 반사율을 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제6실시예에 따른 거울형 표시장치에서는, 표시패널(620)의 다수의 배선 및 다수의 전극을 각각 제 1 및 제 2 층으로 구성하고, 하부의 제 1 층을 상대적으로 높은 반사율을 갖는 물질로 형성함으로써, 표시패널(620)로 입사되는 외광을 효율적으로 반사할 수 있으며, 그 결과 제조비용을 절감하고 표시되는 영상의 휘도를 증가시킬 수 있다.
그리고, 백 부화소(SPw)에서 버퍼층(634), 층간절연층(642), 보호층(648)을 제거함으로써, 백 부화소(SPw)에서의 반사율을 증가시킬 수 있으며, 표시패널(620)의 반사품질을 향상시킬 수 있다.
제6실시예에서는 백 부화소(SPw)의 버퍼층(634), 층간절연층(642), 보호층(648)을 제거하는 것을 예로 들었으나, 추가적인 절연층을 포함하는 다른 실시예에서는 백 부화소에서 버퍼층, 층간절연층, 보호층과 추가적인 절연층 중 적어도 하나를 제거하여 반사품질을 향상시킬 수 있다.
그리고, 제6실시예에서는 백 부화소(SPw)의 버퍼층(634), 층간절연층(642), 보호층(648)을 제거하는 것을 예로 들었는데, 이 경우 백 부화소(SPw)와 적, 녹, 청 부화소(SPr, SPg, SPv) 사이의 단차에 의하여 박막트랜지스터(T) 또는 발광다이오드(D)의 특성이 저하될 수 있다.
다른 실시예에서는 백 부화소뿐만 아니라 적, 녹, 청 부화소의 버퍼층, 층간절연층, 보호층도 제거함으로써, 백 부화소와 적, 녹, 청 부화소 사이의 단차에 의한 박막트랜지스터(T) 또는 발광다이오드(D)의 특성 저하를 방지할 수 있다.
또한, 제6실시예에서는 제 2 전극(656)을 상대적으로 반사율이 높은 물질의 단일층으로 형성되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제 2 전극을 상대적으로 반사율이 높은 은(Ag)의 제 1 층과 제 1 층 상부의 제 2 층을 포함하는 이중층으로 형성함으로써, 백 부화소의 반사율을 더 증가시킬 수 있으며, 표시패널의 반사품질을 더 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 실제 거울형 표시 장치를 구현시 영역간의 표면 편차 및 발광층의 영역 불균일로 인해 내부 반사가 발생하는 점과 이를 해결하기 위해 안출된 구조를 살펴본다.
도 11a 및 도 11b는 부화소에서 발생하는 내부 반사 현상을 나타낸 단면도이다.
각각 도 11a 및 도 11b는 적 부화소와 백 부화소를 나타내는 것으로, 적 부화소에서, 적색 컬러 필터층(750)을 더 적용한 점 외에, 두 부화소의 나머지 구조는 동일하며, 동일 구조에 대해서는 설명을 생략한다.
먼저, 도 11a와 같이, 적색 부화소에 대해 설명한다. 적색, 녹색, 청색 부화소는 컬러 필터층의 색상만 달리하고 다른 구성은 동일하다.
기판(31)과 기판(31)의 일부에 구비된 차광층(32)과, 상기 차광층(32)을 덮는 버퍼층(34)을 갖는다.
그리고, 상기 버퍼층(34) 상의 상기 차광층(32)의 상부에 대응된 부위에 액티브층(41)과, 상기 액티브층(41) 상부의 게이트 전극(42)과, 상기 액티브층(41)의 양측의 소스 전극(46) 및 드레인 전극(45)을 포함한 박막트랜지스터가 구성된다.
여기서, 상기 액티브층(41)과 게이트 전극(42)의 층간에는 게이트 절연층(43)이 개재되며, 상기 액티브층(41)과 소스 전극(46)/드레인 전극(44)의 층간에 층간 절연층(44)이 구비된다.
그리고, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극(46)의 일부를 제외하여, 상기 소스 전극(46) 및 드레인 전극(44)을 덮도록 상기 층간 절연층(44) 상에 무기 보호층(47)이 구비된다.
그리고, 상기 차광층(32)과 다른 위치에 대응하여 상기 무기 보호층(47) 상에 컬러 필터층(48)을 구비하며, 상기 소스 전극(46)의 노출된 부분에 콘택홀을 갖는 유기 보호층(49)이 구비된다. 상기 콘택홀을 유기 보호층(49)과 무기 보호층(47)의 동일 부위에 위치하여, 이어 형성되어 제 1 전극(50)이 상기 소스 전극(46)과 콘택홀을 통해 접속되도록 한다.
상기 제 1 전극(50)은 콘택홀을 포함하여 서브 화소의 다른 영역, 즉, 컬러 필터층(48) 상부의 영역으로 연장되어 위치한다.
그리고, 상기 제 1 전극(50)을 일부 덮으며 발광 영역에 개구부를 갖는 뱅크(60)가 위치한다. 여기서, 뱅크(60)는 투명한 재료로 이루어진다.
개구부를 포함하여 상기 뱅크(60) 상측에 유기 발광층(51)이 구비된다. 개구부에 대해서는 상기 유기 발광층(51)은 제 1 전극(50)과 접한다.
그리고, 상기 유기 발광층(51) 상부에 제 2 전극(52)이 형성된다.
상기 제 1 전극(50), 유기 발광층(51) 및 제 2 전극(52)은 전기적 신호가 들어와 발광을 하는 기능면에서 유기 발광 다이오드(OLED)라 한다.
그런데, 구조상 기판(31) 상에 구성되는 박막 트랜지스터 및 컬러 필터층(48)및 뱅크(60)와 같은 구조 때문에, 각 구성 요소들의 표면 및 이들의 중첩 부분의 경사가 발생하며, 이 부위에서 광의 산란이 발생하며, 이는 표시에 있어서 상번짐을 일으키는 원인이 되고 있다.
특히, 제 2 전극(52)은 반사성 금속을 포함하여 유기 발광층(51)에서 발광하는 광이 제 2 전극(52)과의 계면에서 내측으로 반사가 일어나는데, 두께가 큰 뱅크나 유기 보호층(49)간의 중첩부위 혹은 이들 층 유무의 경계부에서 경사가 심하며 이 부위에서 반사에 경사를 주어 이러한 상번짐을 가중시킬 수 있다.
또한, 차광층(32) 상부의 배선에 반사성 금속을 포함할 경우, 각 배선에서 반사되는 미러상의 위상 차이로 인해 상번짐이 유발될 수도 있다.
도 11b은 백 부화소를 나타낸 것으로, 컬러 필터층을 구비하지 않기에, 뱅크(60)의 개구부가 평탄하며, 이에 따라 발광 영역이 상대적으로 컬러 필터를 갖는 적, 녹, 청색 부화소보다 평탄하며, 발광 영역에서, 유기 보호막(49), 제 1 전극(50), 유기 발광층(51) 및 제 2 전극(52)이 차례로 적층한 구조를 보인다.
그러나, 이러한 백 부화소에서도, 뱅크(60)의 영역과 뱅크(60)가 없는 발광 영역의 경계부는 슬로프가 발생하며 이 부위의 난반사로 인해 상번짐의 문제는 나타난다.
이하의 실시예들은 상술한 도 11a 및 도 11b의 비교예에서 나타나는 상번짐 문제를 해결하고자 한 것이다.
도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 거울형 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 12와 같이, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 거울형 표시 장치의 각 부화소는, 기판(730)과 기판(730)의 일부에 구비된 차광층(732)과, 상기 차광층(732)을 덮는 버퍼층(734)을 갖는다.
그리고, 상기 버퍼층(734) 상의 상기 차광층(732)의 상부에 대응된 부위에 액티브층(736)과, 상기 액티브층(736) 상부의 게이트 전극(740)과, 상기 액티브층(736)의 양측의 소스 전극(744) 및 드레인 전극(746)을 포함한 박막트랜지스터가 구성된다.
여기서, 상기 액티브층(736)과 게이트 전극(740)의 층간에는 게이트 절연층(738)이 개재되며, 상기 액티브층(736)과 소스 전극(744)/드레인 전극(746)의 층간에 층간 절연층(742)이 구비된다.
그리고, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극(744)의 일부를 제외하여, 상기 소스 전극(744) 및 드레인 전극(746)을 덮도록 상기 층간 절연층(742) 상에 무기 보호층(748)이 구비된다.
그리고, 상기 차광층(732)과 다른 위치에 대응하여 상기 무기 보호층(748) 상에 컬러 필터층(750)을 구비하며, 상기 소스 전극(744)의 노출된 부분에 콘택홀을 갖는 유기 보호층(754)이 구비된다. 상기 콘택홀을 유기 보호층(754)과 무기 보호층(748)의 동일 부위에 위치하여, 이어 형성되어 제 1 전극(758)이 상기 소스 전극(744)과 콘택홀을 통해 접속되도록 한다.
상기 제 1 전극(758)은 콘택홀을 포함하여 서브 화소의 다른 영역, 즉, 컬러 필터층(750) 상부의 영역으로 연장되어 위치한다.
그리고, 상기 제 1 전극(758)을 일부 덮으며 발광 영역에 개구부를 갖는 뱅크(758)가 위치한다. 상기 뱅크(758)는 차광성 유기물을 포함하여 내부 반사된 광이 뱅크(758)에서 광흡수될 수 있다. 한편, 상기 뱅크(758)는 유기 보호층(754)이 갖는 슬로프와 중첩되는 것으로, 슬로프에서 특히 취약한 확산 반사 방지에 효과적이다. 상기 뱅크(75)은 포토 아크릴 성분에 차광성의 카본 등의 유기물 혹은 차광성의 무기 절연 입자를 포함할 수 있다.
개구부를 포함하여 상기 뱅크(758) 상측에 유기 발광층(760)이 구비된다. 개구부에 대해서는 상기 유기 발광층(760)은 제 1 전극(762)과 접한다.
그리고, 상기 유기 발광층(760) 상부에 제 2 전극(762)이 형성된다.
상기 제 1 전극(756), 유기 발광층(760) 및 제 2 전극(762)은 전기적 신호가 들어와 발광을 하는 기능면에서 유기 발광 다이오드(OLED)라 한다.
상술한 구조는 부화소에 컬러 필터를 포함한 구조를 나타내며, 차광성 유기물로 뱅크(758)를 형성하는 것은, 적색, 녹색, 청색 부화소에만 적용되는 것이 아니라 백색 부화소에도 적용될 수 있다.
적, 녹, 청색 부화소와 백색 부화소 모두 유기 발광 다이오드(OLED)의 유기 발광층은 백색 발광층을 이용하며, 색 표현은 컬러 필터(750)의 구비로 이루어진다. 또한, 본 발명의 거울형 표시 장치에 적용하는 발광 다이오드는 상술한 유기 발광 다이오드뿐만 아니라 무기 재료로 발광층을 구현하는 무기 발광 다이오드에도 적용할 수 있을 것이다.
여기서, 상기 뱅크(758)는 기판(730) 상부에 단차를 가리도록 컬러 필터층(750)과 중첩하도록 하며, 따라서, 차광층(732)보다 넓은 면적으로 형성될 수 있다.
그리고, 상술한 제 7 실시예에 있어서, 차광층(732)은 상술한 바와 같이, 고반사율의 제 1 차광막(732a)과 상부의 고광흡수율의 제 2 차광막(732b)을 적용하며, 나머지 배선은 선택적으로 고반사율의 금속을 포함하여 형성하되, 다른 배선(게이트 배선 및 데이터 배선 혹은 이들과 동일층의 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극)은 고반사율의 금속 사용 유무를 내부 반사 방지를 위해 선택적으로 적용할 수 있다.
백색 부화소의 구조는 상술한 도 12의 구조와 비교하여 컬러 필터층을 생략한 점만 상이하므로 그 설명을 생략한다.
도 13은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 거울형 표시 장치를 나타낸 단면도이며, 도 14는 도 13의 차광층의 층상 구조를 나타낸 단면도이다.
도 13 및 도 14와 같이, 본 발명의 제 8 실시예에 따른 거울형 표시 장치는, 차광층(843)의 폭을 늘려, 상기 두께가 두꺼운 컬러 필터층(850), 유기 보호층(854) 및 뱅크(858)의 경사가 있는 부분을 가리도록 한다.
그리고, 상기 차광층(843)은 반사되어 상부 표면으로 들어온 광이 내부 반사됨을 방지하기 위해, 기판(830)(표시면)으로 향하는 측의 제 1 층(832a/832b/832c)은 반사율이 좋은 적층막 구조로, 내측으로 향하는 제 2층(832d)은 광흡수율이 좋은 재료를 이용한다. 예를 들어, 상기 제 1 층의 적층체는 중심(832b)을 은(Ag)으로 하며, 상하(832a, 832c)가 ITO와 같은 투명 전극이 적층되어 있으며, 제 2 층(832d)은 몰리브덴 합금과 같이, 광흡수가 좋은 물질이 이용된다. 이에 따라, 내부에서 반사되는 광은 상기 차광층(843)의 제 2 층내로 흡수되고 흡수된 후 내부 확산된 광이 진행되지 않아 내부 반사로 유발되는 상번짐을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 8 실시예에 따른 거울형 표시 장치의 각 부화소는, 기판(830)과 기판(830)의 일부에 구비된 차광층(832)과, 상기 차광층(832)을 덮는 버퍼층(834)을 갖는다.
그리고, 상기 버퍼층(834) 상의 상기 차광층(832)의 상부에 대응된 부위에 액티브층(836)과, 상기 액티브층(836) 상부의 게이트 전극(840)과, 상기 액티브층(836)의 양측의 소스 전극(844) 및 드레인 전극(846)을 포함한 박막트랜지스터가 구성된다.
여기서, 상기 액티브층(836)과 게이트 전극(840)의 층간에는 게이트 절연층(838)이 개재되며, 상기 액티브층(836)과 소스 전극(844)/드레인 전극(846)의 층간에 층간 절연층(842)이 구비된다.
그리고, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극(844)의 일부를 제외하여, 상기 소스 전극(844) 및 드레인 전극(846)을 덮도록 상기 층간 절연층(842) 상에 무기 보호층(848)이 구비된다.
그리고, 상기 차광층(832)과 오버랩하며 상기 무기 보호층(848) 상에 컬러 필터층(850)을 구비하며, 상기 소스 전극(844)의 노출된 부분에 콘택홀을 갖는 유기 보호층(854)이 구비된다. 상기 콘택홀을 유기 보호층(854)과 무기 보호층(848)의 동일 부위에 위치하여, 이어 형성되어 제 1 전극(856)이 상기 소스 전극(844)과 콘택홀을 통해 접속되도록 한다.
상기 제 1 전극(856)은 콘택홀을 포함하여 서브 화소의 다른 영역, 즉, 컬러 필터층(850) 상부의 영역으로 연장되어 위치한다.
그리고, 상기 제 1 전극(856)을 일부 덮으며 발광 영역에 개구부를 갖는 뱅크(858)가 위치한다. 개구부를 포함하여 상기 뱅크(858) 상측에 유기 발광층(860)이 구비된다. 개구부에 대해서는 상기 유기 발광층(860)은 제 1 전극(856)과 접한다. 상기 뱅크(858)는 투명 유기 재료일 수 있다.
그리고, 상기 유기 발광층(860) 상부에 제 2 전극(862)이 형성된다.
이 경우, 늘어난 차광층(832)이 상기 슬로프를 갖는 컬러 필터층(850), 유기 보호층(854) 및 뱅크(858)와 중첩하여, 슬로프에서 발생하는 광 산란 확산을 가려주어 박막 트랜지스터의 소자 구동에 영향없이 내부 반사를 방지하여, 결과적으로 상번짐을 방지할 수 있다.
상술한 구조는 부화소에 컬러 필터를 포함한 구조를 나타내며, 차광성 유기물로 뱅크(858)를 형성하는 것은, 적색, 녹색, 청색 부화소에만 적용되는 것이 아니라 백색 부화소에도 적용될 수 있다.
적, 녹, 청색 부화소와 백색 부화소 모두 유기 발광 다이오드(OLED)의 유기 발광층은 백색 발광층을 이용하며, 색 표현은 컬러 필터(850)의 구비로 이루어진다. 또한, 본 발명의 거울형 표시 장치에 적용하는 발광 다이오드는 상술한 유기 발광 다이오드뿐만 아니라 무기 재료로 발광층을 구현하는 무기 발광 다이오드에도 적용할 수 있을 것이다.
여기서, 상기 차광층(832)은 뱅크(858)의 중첩에 의해 경사를 갖는 발광 영역의 가장 자리와 중첩할 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 거울형 표시 장치를 나타낸 단면도이며, 도 16a 및 도 16b는 도 15의 제 1 전극의 평면도 및 단면도이다.
도 15 내지 도 16b와 같이, 본 발명의 제 9 실시예에 따른 거울형 표시 장치는, 제 1 전극(9560)을 소스 전극(944)과 접속되며 상기 발광 영역을 커버하는 형상의 투명 금속층(956)과, 상기 투명 금속층(956)의 둘레에 몰리브덴 합금과 같은 차광금속 패턴(957)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제 9 실시예에 따른 거울형 표시 장치의 각 부화소는, 기판(930)과 기판(930)의 일부에 구비된 차광층(932)과, 상기 차광층(932)을 덮는 버퍼층(934)을 갖는다. 그리고, 차광층(932)은 상부층으로 고광흡수율의 제 2 차광막(932b)을 형성함으로써, 제 1 기판(930) 하부에서 액티브층(936)으로 입사되는 외광을 차단하여 액티브층(936)에서의 광누설전류 생성을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 버퍼층(934) 상의 상기 차광층(932)의 상부에 대응된 부위에 액티브층(936)과, 상기 액티브층(936) 상부의 게이트 전극(940)과, 상기 액티브층(936)의 양측의 소스 전극(944) 및 드레인 전극(946)을 포함한 박막트랜지스터가 구성된다.
여기서, 상기 액티브층(936)과 게이트 전극(940)의 층간에는 게이트 절연층(938)이 개재되며, 상기 액티브층(936)과 소스 전극(944)/드레인 전극(946)의 층간에 층간 절연층(942)이 구비된다.
그리고, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극(944)의 일부를 제외하여, 상기 소스 전극(944) 및 드레인 전극(946)을 덮도록 상기 층간 절연층(942) 상에 무기 보호층(948)이 구비된다.
그리고, 상기 차광층(932)과 오버랩하며 상기 무기 보호층(948) 상에 컬러 필터층(950)을 구비하며, 상기 소스 전극(944)의 노출된 부분에 콘택홀을 갖는 유기 보호층(954)이 구비된다. 상기 콘택홀을 유기 보호층(954)과 무기 보호층(948)의 동일 부위에 위치하여, 이어 형성되어 제 1 전극(956)이 상기 소스 전극(944)과 콘택홀을 통해 접속되도록 한다.
상기 제 1 전극(956)은 콘택홀을 포함하여 서브 화소의 다른 영역, 즉, 컬러 필터층(950) 상부의 영역으로 연장되어 위치한다.
그리고, 상기 제 1 전극(956)을 일부 덮으며 발광 영역에 개구부를 갖는 뱅크(958)가 위치한다. 개구부를 포함하여 상기 뱅크(958) 상측에 유기 발광층(960)이 구비된다. 개구부에 대해서는 상기 유기 발광층(960)은 제 1 전극(956)과 접한다. 상기 뱅크(958)는 투명 유기 재료일 수 있다.
그리고, 상기 유기 발광층(960) 상부에 제 2 전극(962)이 형성된다.
이 경우, 늘어난 차광층(932)이 상기 슬로프를 갖는 컬러 필터층(950), 유기 보호층(954) 및 뱅크(958)와 중첩하여, 슬로프에서 발생하는 광 산란 확산을 가려주어 박막 트랜지스터의 소자 구동에 영향없이 내부 반사를 방지하여, 결과적으로 상번짐을 방지할 수 있다.
상술한 구조는 부화소에 컬러 필터를 포함한 구조를 나타내며, 차광성 유기물로 뱅크(958)를 형성하는 것은, 적색, 녹색, 청색 부화소에만 적용되는 것이 아니라 백색 부화소에도 적용될 수 있다.
적, 녹, 청색 부화소와 백색 부화소 모두 유기 발광 다이오드(OLED)의 유기 발광층은 백색 발광층을 이용하며, 색 표현은 컬러 필터(950)의 구비로 이루어진다. 또한, 본 발명의 거울형 표시 장치에 적용하는 발광 다이오드는 상술한 유기 발광 다이오드뿐만 아니라 무기 재료로 발광층을 구현하는 무기 발광 다이오드에도 적용할 수 있을 것이다.
여기서, 상기 제 1 전극(9560)의 차광 금속 패턴(957)은 뱅크(958)의 중첩에 의해 경사를 갖는 발광 영역의 가장 자리와 중첩할 수 있다.
상술한 제 7 내지 제 9 실시예는 거울형 표시 장치에 있어서, 외광 외에 내부 반사를 방지하기 위해 구조를 변경하는 것을 나타낸 것으로, 이들 중 어느 하나를 사용하거나 모두 다 적용하거나 그 중 2개를 선택하여 사용하는 바도 가능할 것이다.
도 17a 및 도 17b은 비교예와 본 발명의 상퍼짐 정도를 관찰한 사진이다.
도 17a와 같이, 도 11a 또는 도 11b의 구조를 적용한 비교예는 상번짐이 나타나나, 다른 방향으로 확산 반사 경향을 갖는 슬로프 부위를 차광층으로 가리거나 블랙 뱅크로 가리거나 혹은 제 1 전극의 둘레의 차광 금속 패턴으로 가릴 때, 도 17b와 같이, 상번짐이 방지되는 것을 확인할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 술적사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
130: 제1기판 132, 832: 차광층
140: 게이트전극 144: 소스전극
146: 드레인전극 T: 박막트랜지스터
GL: 게이트배선 DL: 데이터배선
D: 발광다이오드 758: 뱅크
9560: 제 1 전극 957: 차광 금속 패턴

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에, 서로 교차하여 복수개의 부화소를 정의하는 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선;
    상기 기판 상의 각 부화소에 배치되며, 제 1 차광막과 상기 제 1 차광막보다 작거나 같은 반사율을 갖는 제 2 차광막으로 이루어지는 차광층;
    상기 각 부화소에 상기 차광층 상부에 배치되며, 액티브층, 상기 액티브층 상에 위치한 게이트전극, 상기 액티브층 양측에 위치한 소스전극 및 드레인전극을 포함하는 박막트랜지스터; 및
    상기 박막 트랜지스터와 연결된 발광 다이오드를 포함한 거울형 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 게이트 배선과 게이트전극은 제 1 금속막과 상기 제 1 금속막보다 작거나 같은 반사율을 갖는 제 2 금속막으로 이루어진 거울형 표시 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 데이터 배선과 소스전극 및 드레인전극은 제 3 금속막과 제 3 금속막보다 작거나 같은 반사율을 갖는 제 4 금속막으로 이루어진 거울형 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 부화소에 구비된 박막 트랜지스터의 턴온에 의해 발광 또는 반사가 선택적으로 이루어지는 거울형 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 상기 복수개의 부화소를 포함하는 표시 영역과 외광을 반사하는 거울 영역을 구분하여 갖는 거울형 표시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 거울 영역의 전면에 대응되는 반사막을 더 포함한 거울형 표시 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 부화소에 상기 기판 상부의 요철을 덮으며 상기 발광 영역을 정의하는 뱅크를 상기 박막 트랜지스터 상부에 더 구비하는 거울형 표시 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 뱅크는 차광성 유기물을 포함한 거울형 표시 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 상기 소스 전극과 접속된 제 1 전극, 상기 뱅크 상부 및 상기 발광 영역의 제 1 전극 상에 위치한 발광층 및 상기 발광층 상부에 위치한 제 2 전극을 포함한 거울형 표시 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 차광층은 상기 뱅크와 발광 영역의 경계부에 중첩하는 거울형 표시 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 차광층의 제 1 차광막은 반사 금속과 그 상하의 투명 금속의 적층체인 거울형 표시 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 상기 소스 전극과 접속되며 상기 발광 영역을 커버하는 형상의 투명 금속층과, 상기 투명 금속층의 둘레에 몰리브덴 합금층을 포함한 거울형 표시 장치.
  13. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 차광막, 상기 제 1 금속막 및 제 3 금속막은 각각 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제 2 차광막, 상기 제 2 금속막 및 제 4 금속막은 각각 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 인듐 틴 옥사이드(ITO) 중 적어도 하나를 포함하는 거울형 표시장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 상부에 상기 발광 다이오드 둘레에 대응되도록 배치되는 반사층; 및
    상기 반사층과 상기 차광층 사이의 상기 기판 전면에 배치되는 유기층을 더 포함하는 거울형 표시장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 액티브층은 산화물 반도체물질로 이루어지고,
    상기 액티브층 양단부의 소스드레인영역 상부에는 상기 액티브층 중앙부의 채널영역을 노출하는 투명도전층이 배치되고, 상기 소스전극 및 상기 드레인전극은 상기 투명도전층에 접촉하는 거울형 표시장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광층 상부의 상기 기판 전면에 배치되는 버퍼층;
    상기 게이트 전극 상부의 상기 기판 전면에 배치되는 층간 절연층; 및
    상기 소스전극 및 상기 드레인전극 상부의 상기 기판 전면에 배치되는 보호층을 더 포함하는 거울형 표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 부화소는 적, 녹, 청, 백 부화소를 포함하고,
    상기 백 부화소의 상기 버퍼층, 상기 층간절연층 및 상기 보호층 중 적어도 하나는 제거된 거울형 표시장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 적, 녹, 청 부화소 중의 상기 버퍼층, 상기 층간절연층 및 상기 보호층 중 적어도 하나는 제거된 거울형 표시장치.
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은 은(Ag)의 제 1 층과 상기 제 1 층 상부의 제 2 층을 포함하는 이중층으로 이루어지는 거울형 표시장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 두께는, 상기 기판과 상기 제 1 전극 사이의 계면과 상기 제 1 전극과 상기 발광층 사이의 계면에서의 상쇄간섭이 최소화 되도록 결정되는 거울형 표시장치.
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