KR20180036907A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구성요소들 사이의 박리가 방지되거나 최소화된 디스플레이 장치를 위하여, 디스플레이영역과 상기 디스플레이영역 외측의 주변영역을 갖는 기판과, 상기 디스플레이영역과 상기 주변영역에 걸쳐 상기 기판 상에 배치된 제1절연층과, 상기 제1절연층으로부터 이격되도록 상기 주변영역에 배치된 제1댐과, 적어도 일부가 상기 제1절연층과 상기 제1댐 사이에 위치하도록 상기 기판 상에 배치된 전극전원공급라인과, 상기 제1절연층 상에 위치하며 상기 전극전원공급라인 상으로 연장되어 상기 전극전원공급라인에 전기적으로 연결된 보호도전층과, 상기 제1절연층 상에 위치하도록 상기 디스플레이영역에 배치된 화소전극과, 상기 화소전극 상부에 위치하며 상기 주변영역으로 연장되어 상기 보호도전층에 컨택하는 대향전극과, 상기 대향전극을 덮으며 상기 대향전극 외측으로 연장되어 끝단이 상기 제1절연층 상에 위치하고 하부층의 상면의 굴곡에 대응하는 상면을 갖는 캡핑층을 구비하는, 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치{Display apparatus}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 구성요소들 사이의 박리가 방지되거나 최소화된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 다양한 층들이 적층된 구성을 갖게 된다. 예컨대 유기발광 디스플레이 장치의 경우 각 부화소는 유기발광소자를 구비하는데, 유기발광소자는 화소전극과, 발광층을 포함하는 중간층과, 대향전극을 포함한다. 아울러 이러한 유기발광소자를 외부로부터의 수분이나 불순물 등으로부터 보호하기 위해, 유기발광 디스플레이 장치는 유기발광소자를 덮는 봉지층 등을 구비한다.
물론 이러한 봉지층 외에도, 유기발광 디스플레이 장치는 다양한 층들을 포함할 수 있다. 또한 유기발광 디스플레이 장치 외에 액정 디스플레이 장치 등 다른 디스플레이 장치 역시, 다양한 층들을 포함할 수 있다.
그러나 이러한 종래의 디스플레이 장치에는 제조 과정에서 또는 제조 이후의 사용 과정에서 일부 층들이 박리될 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 구성요소들 사이의 박리가 방지되거나 최소화된 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 디스플레이영역과 상기 디스플레이영역 외측의 주변영역을 갖는 기판과, 상기 디스플레이영역과 상기 주변영역에 걸쳐 상기 기판 상에 배치된 제1절연층과, 상기 제1절연층으로부터 이격되도록 상기 주변영역에 배치된 제1댐과, 적어도 일부가 상기 제1절연층과 상기 제1댐 사이에 위치하도록 상기 기판 상에 배치된 전극전원공급라인과, 상기 제1절연층 상에 위치하며 상기 전극전원공급라인 상으로 연장되어 상기 전극전원공급라인에 전기적으로 연결된 보호도전층과, 상기 제1절연층 상에 위치하도록 상기 디스플레이영역에 배치된 화소전극과, 상기 화소전극 상부에 위치하며 상기 주변영역으로 연장되어 상기 보호도전층에 컨택하는 대향전극과, 상기 대향전극을 덮으며 상기 대향전극 외측으로 연장되어 끝단이 상기 제1절연층 상에 위치한 캡핑층을 구비하는, 디스플레이 장치가 제공된다.
상기 캡핑층을 덮으며 상기 캡핑층 외측으로 연장되어 하면이 상기 보호도전층에 컨택하는 봉지층을 더 구비할 수 있다.
이때, 상기 봉지층과 상기 보호도전층 사이의 접합력은 상기 봉지층과 상기 캡핑층 사이의 접합력보다 높을 수 있다.
상기 캐핑층과 상기 봉지층 사이에 개재되는 보호층을 더 구비할 수 있다. 나아가, 상기 보호층은 상기 캡핑층 외측으로 연장되어 상기 캡핑층과 상기 봉지층이 직접 컨택하지 않도록 할 수 있다.
상기 보호층은 끝단이 상기 제1절연층 상에 위치할 수 있다. 즉, 상기 보호층은 끝단이 상기 보호도전층에 컨택할 수 있다. 그리고 상기 보호층은 LiF를 포함할 수 있다.
상기 보호층과 상기 봉지층 사이의 접합력은 상기 캡핑층이 상기 봉지층과 직접 컨택할 경우의 상기 캡핑층과 상기 봉지층 사이의 접합력보다 높을 수 있다.
한편, 상기 제1댐과 상기 제1절연층 사이에 위치하며 적어도 일부가 상기 보호도전층 상에 위치하는 제2댐을 더 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 제1댐의 상기 기판으로부터의 높이는 상기 제2댐의 상기 기판으로부터의 높이보다 높을 수 있다. 나아가, 상기 제1절연층 상에 위치하는 제2절연층을 더 구비하며, 상기 제1댐은 상기 제1절연층과 동일 물질을 포함하는 제1층과, 상기 제2절연층과 동일 물질을 포함하는 제2층을 포함하고, 상기 제2댐은 상기 제2절연층과 동일 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1절연층은 상기 주변영역에서 개구를 가지며, 상기 캡핑층의 끝단은 상기 제1절연층의 끝단과 상기 개구 사이에 위치할 수 있다.
상기 캡핑층은 하부층의 상면의 굴곡에 대응하는 상면을 가질 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 구성요소들 사이의 박리가 방지되거나 최소화된 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 2의 디스플레이 장치의 일부 구성요소들 사이의 상관관계를 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 도 4의 디스플레이 장치의 일부 구성요소들 사이의 상관관계를 개략적으로 도시하는 개념도이다.
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 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 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.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이며, 도 3은 도 2의 디스플레이 장치의 일부 구성요소들 사이의 상관관계를 개략적으로 도시하는 개념도이다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 기판(100)을 비롯하여 다양한 구성요소들을 포함한다. 기판(100)은 디스플레이영역(DA)과 이 디스플레이영역(DA) 외측의 주변영역(PA)을 갖는다. 기판(100)은 글라스재, 금속재 또는 플라스틱재 등과 같은 다양한 재료로 형성된 것일 수 있다. 기판(100)이 플렉서블 기판일 경우, 기판(100)은 예컨대 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen naphthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다.
기판(100)의 디스플레이영역(DA)에는 박막트랜지스터(210)가 배치되는데, 박막트랜지스터(210) 외에 박막트랜지스터(210)에 전기적으로 연결되는 디스플레이 소자도 배치될 수 있다. 도 2에서는 디스플레이소자로서 유기발광소자(300)를 도시하고 있다. 이하에서는 편의상 본 실시예에 따른 디스플레이 장치가 디스플레이소자로서 유기발광소자를 포함하는 경우에 대해 설명한다. 디스플레이소자인 유기발광소자(300)가 박막트랜지스터(210)에 전기적으로 연결된다는 것은, 유기발광소자(300)가 포함하는 화소전극(310)이 박막트랜지스터(210)에 전기적으로 연결되는 것으로 이해될 수 있다. 물론 기판(100)의 주변영역(PA)에도 박막트랜지스터(미도시)가 배치될 수 있다. 이러한 주변영역(PA)에 위치하는 박막트랜지스터는 예컨대 디스플레이영역(DA) 내에 인가되는 전기적 신호를 제어하기 위한 회로부의 일부일 수 있다.
이러한 박막트랜지스터(210)는 비정질실리콘, 다결정실리콘 또는 유기반도체물질을 포함하는 반도체층(211), 게이트전극(213), 소스전극(215) 및 드레인전극(217)을 포함한다. 기판(100) 상에는 기판(100)의 면을 평탄화하기 위해 또는 반도체층(211)으로 불순물 등이 침투하는 것을 방지하기 위해, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥시나이트라이드 등으로 형성된 버퍼층(110)이 배치되고, 이 버퍼층(110) 상에 반도체층(211)이 위치하도록 할 수 있다.
반도체층(211)의 상부에는 게이트전극(213)이 배치되는데, 이 게이트전극(213)에 인가되는 신호에 따라 소스전극(215 및 드레인전극(217)이 전기적으로 소통된다. 게이트전극(213)은 인접층과의 밀착성, 적층되는 층의 표면 평탄성 그리고 가공성 등을 고려하여, 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디윰(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 이때 반도체층(211)과 게이트전극(213)과의 절연성을 확보하기 위하여, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥시나이트라이드 등으로 형성되는 게이트절연층(120)이 반도체층(211)과 게이트전극(213) 사이에 개재될 수 있다.
게이트전극(213)의 상부에는 층간절연층(130)이 배치될 수 있는데, 이는 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥시나이트라이드 등의 물질로 단층으로 형성되거나 또는 다층으로 형성될 수 있다.
층간절연층(130)의 상부에는 소스전극(215) 및 드레인전극(217)이 배치된다. 소스전극(215) 및 드레인전극(217)은 층간절연층(130)과 게이트절연층(120)에 형성되는 컨택홀을 통하여 반도체층(211)에 각각 전기적으로 연결된다. 소스전극(215) 및 드레인전극(217)은 도전성 등을 고려하여 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
이러한 구조의 박막트랜지스터(210) 등의 보호를 위해 박막트랜지스터(210)를 덮는 보호막(미도시)이 배치될 수 있다. 보호막은 예컨대 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥시나이트라이드 등과 같은 무기물로 형성될 수 있다. 이러한 보호막은 단층일 수도 있고 다층일 수도 있다.
보호막 상에는 평탄화층(140)이 배치될 수 있다. 예컨대 도 2에 도시된 것과 같이 박막트랜지스터(210) 상부에 유기발광소자(300)가 배치될 경우, 평탄화층(140)은 박막트랜지스터(210)를 덮는 보호막 상부를 대체로 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 이러한 평탄화층(140)은 예컨대 아크릴, BCB(Benzocyclobutene) 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물로 형성될 수 있다. 도 2에서는 평탄화층(140)이 단층으로 도시되어 있으나, 다층일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
물론 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 보호막과 평탄화층(140)을 모두 가질 수도 있고 필요에 따라 평탄화층(140)만을 가질 수도 있다. 이러한 평탄화층(140)은 편의상 제1절연층이라 할 수 있다.
기판(100)의 디스플레이영역(DA) 내에 있어서, 평탄화층(140) 상에는, 화소전극(310), 대향전극(330) 및 그 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 중간층(320)을 갖는 유기발광소자(300)가 배치된다.
평탄화층(140)에는 박막트랜지스터(210)의 소스전극(215) 및 드레인전극(217) 중 적어도 어느 하나를 노출시키는 개구부가 존재하며, 이 개구부를 통해 소스전극(215) 및 드레인전극(217) 중 어느 하나와 컨택하여 박막트랜지스터(210)와 전기적으로 연결되는 화소전극(310)이 평탄화층(140) 상에 배치된다. 화소전극(310)은 (반)투명 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 화소전극(310)이 (반)투명 전극일 경우에는 예컨대 ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO를 포함할 수 있다. 화소전극(310)이 반사형 전극일 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 화소전극(310)은 다양한 재질을 포함할 수 있으며, 그 구조 또한 단층 또는 다층이 될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
평탄화층(140) 상부에는 화소정의막(150)이 배치될 수 있다. 이 화소정의막(150)은 각 부화소들에 대응하는 개구, 즉 적어도 화소전극(310)의 중앙부가 노출되도록 하는 개구를 가짐으로써 화소를 정의하는 역할을 한다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같은 경우, 화소정의막(150)은 화소전극(310)의 가장자리와 화소전극(310) 상부의 대향전극(330)과의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(310)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 화소정의막(150)은 예컨대 폴리이미드 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물로 형성될 수 있다. 이러한 화소정의막(150)은 편의상 제2절연층이라 할 수 있다.
유기발광소자(300)의 중간층(320)은 저분자 또는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 저분자 물질을 포함할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양한 유기물질을 포함할 수 있다. 이러한 층들은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.
중간층(320)이 고분자 물질을 포함할 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이 때, 홀 수송층은 PEDOT을 포함하고, 발광층은 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 물질을 포함할 수 있다. 이러한 중간층(320)은 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법, 레이저열전사방법(LITI; Laser induced thermal imaging) 등으로 형성할 수 있다.
물론 중간층(320)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다.
대향전극(330)은 디스플레이영역(DA) 상부에 배치되는데, 도 2에 도시된 것과 같이 디스플레이영역(DA)을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 대향전극(330)은 복수개의 유기발광소자(300)들에 있어서 일체(一體)로 형성되어 복수개의 화소전극(310)들에 대응할 수 있다. 이러한 대향전극(330)은 (반)투명 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 대향전극(330)이 (반)투명 전극일 때에는 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층과 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 (반)투명 도전층을 가질 수 있다. 대향전극(330)이 반사형 전극일 때에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 대향전극(330)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
유기발광소자(300)와 같은 디스플레이소자는 대향전극(330)을 구비하는바, 이미지의 디스플레이를 위해서는 이러한 대향전극(330)에 사전설정된 전기적 신호가 인가되어야 할 필요가 있다. 따라서 주변영역(PA)에는 전극전원공급라인(410)이 위치하여, 대향전극(330)에 사전설정된 전기적 신호를 전달한다.
이러한 전극전원공급라인(410)은 디스플레이영역(DA) 내의 다양한 도전층을 형성할 시 동일 물질로 동시에 형성할 수 있다. 도 2에서는 디스플레이영역(DA) 내의 박막트랜지스터(210)의 소스전극(215)과 드레인전극(217)이 층간절연층(130) 상에 위치하는 것처럼, 주변영역(PA)에서 전극전원공급라인(410)이 층간절연층(130) 상에 위치하는 것으로 도시하고 있다. 이 경우 디스플레이영역(DA) 내의 박막트랜지스터(210)의 소스전극(215)과 드레인전극(217)을 층간절연층(130) 상에 형성할 시, 동일 물질로 동시에 주변영역(PA)에서 층간절연층(130) 상에 전극전원공급라인(410)을 형성하는 것으로 이해될 수 있다. 이에 따라 전극전원공급라인(410)은 소스전극(215) 및 드레인전극(217)과 동일한 구조를 갖게 된다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 게이트전극(213)을 형성할 시 전극전원공급라인(410)을 동일 물질로 동시에 게이트절연층(120) 상에 형성할 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
대향전극(330)은 전극전원공급라인(410)에 직접 컨택하는 것이 아니라, 도 2에 도시된 것과 같이 보호도전층(420)을 통해 전극전원공급라인(410)에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제1절연층이라 할 수 있는 평탄화층(140) 상에 위치하는 보호도전층(420)이 전극전원공급라인(410) 상으로 연장되어 전극전원공급라인(410)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 이에 따라 대향전극(330)은 주변영역(PA)에서 보호도전층(420)에 컨택하고, 보호도전층(420)이 역시 주변영역(PA)에서 전극전원공급라인(410)에 컨택할 수 있다.
보호도전층(420)은 도 2에 도시된 것과 같이 평탄화층(140) 상에 위치하는바, 따라서 디스플레이영역(DA) 내에서 평탄화층(140) 상에 위치하는 구성요소와 동일 물질로 동시에 형성할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이영역(DA) 내의 화소전극(310)을 평탄화층(140) 상에 형성할 시, 동일 물질로 동시에 주변영역(PA)에서 평탄화층(140) 상에 보호도전층(420)을 형성할 수 있다. 이에 따라 보호도전층(420)은 화소전극(310)과 동일한 구조를 갖게 된다. 이러한 보호도전층(420)은 도 2에 도시된 것과 같이 평탄화층(140)에 의해 덮이지 않고 노출된 전극전원공급라인(410)의 부분을 덮을 수 있다. 이를 통해 후술하는 것과 같이 제1댐(610)이나 제2댐(620)을 형성하는 과정 등에서 전극전원공급라인(410)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 외부로부터의 산소나 수분 등의 불순물이 평탄화층(140)을 통해 디스플레이영역(DA) 내로 침투하는 것을 방지하기 위해, 도 2에 도시된 것과 같이 평탄화층(140)이 주변영역(PA)에서 개구(140b)를 갖도록 할 수 있다. 아울러 보호도전층(420)을 형성할 시 보호도전층(420)이 이 개구(140b)를 채우도록 할 수 있다. 이를 통해 주변영역(PA)의 평탄화층(140)에 침투한 불순물이 디스플레이영역(DA) 내의 평탄화층(140)으로 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
평탄화층(140)이 갖는 개구(140b)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대 도 3에서는 평탄화층(140)이 디스플레이영역(DA) 외측에서 그 가장자리 둘레를 따라 서로 이격된 복수개의 개구(140b)들을 포함하는 것으로 도시하고 있다. 물론 이와 달리 평탄화층(140)이 디스플레이영역(DA) 외측에서 그 가장자리를 따라 디스플레이영역(DA)을 끊김 없이 둘러싸는 개구(140b)를 가질 수도 있다. 그리고 디스플레이영역(DA)을 끊김 없이 둘러싸는 개구(140b)를 복수개 가질 수도 있다.
대향전극(330) 상에는 유기발광소자(300)에서 발생된 광의 효율을 향상시키는 역할을 하는 캡핑층(160)이 위치한다. 캡핑층(160)은 대향전극(330)을 덮으며, 대향전극(330) 외측으로 연장되어 캡핑층(160)의 끝단(160a)이 제1절연층이라 할 수 있는 평탄화층(140) 상에 위치한다. 구체적으로, 캡핑층(160)의 끝단(160a)이 평탄화층(140)의 개구(140b)와 평탄화층(140)의 끝단(140a) 사이에 위치한다. 즉, 캡핑층(160)은 대향전극(330) 외측에서 대향전극(330) 하부에 위치한 보호도전층(420)에 컨택할 수 있다. 대향전극(330)은 디스플레이영역(DA)을 덮으며 디스플레이영역(DA) 외측으로 연장되므로, 캡핑층(160) 역시 디스플레이영역(DA)을 덮으며 디스플레이영역(DA) 외측의 주변영역(PA)에까지 연장된다. 이러한 캡핑층(160)은 유기물을 포함한다.
전술한 것과 같이 캡핑층(160)은 유기발광소자(300)에서 발생된 광의 효율을 향상시키는 역할을 한다. 예컨대 외부로의 광 취출효율 등을 높이는 역할을 할 수 있다. 이러한 캡핑층(160)에 의한 효율 향상은 디스플레이영역(DA)에 있어서 균일하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 점을 고려하여, 캡핑층(160)이 그 하부층의 상면의 굴곡에 대응하는 상면을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 도 2에 도시된 것과 같이 대향전극(330) 상에 위치하는 캡핑층(160)의 부분에서는 캡핑층(160)의 상면이 대향전극(330)의 상면의 굴곡에 대응하는 형상을 갖도록 할 수 있다.
캡핑층(160) 상부에는 봉지층(500)이 위치한다. 봉지층(500)은 외부로부터의 수분이나 산소 등으로부터 유기발광소자(300)를 보호하는 역할을 한다. 이를 위해 봉지층(500)은 유기발광소자(300)가 위치하는 디스플레이영역(DA)은 물론 디스플레이영역(DA) 외측의 주변영역(PA)에까지 연장된 형상을 갖는다. 이러한 봉지층(500)은 도 2에 도시된 것과 같이 다층구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 봉지층(500)은 제1무기봉지층(510), 유기봉지층(520) 및 제2무기봉지층(530)을 포함할 수 있다.
제1무기봉지층(510)은 캡핑층(160)을 덮으며, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등을 포함할 수 있다. 이러한 제1무기봉지층(510)은 그 하부의 구조물을 따라 형성되기에, 도 2에 도시된 것과 같이 그 상면이 평탄하지 않을 수 있다. 유기봉지층(520)은 이러한 제1무기봉지층(510)을 덮으며 충분한 두께를 가져, 유기봉지층(520)의 상면은 디스플레이영역(DA) 전반에 걸쳐서 실질적으로 평탄할 수 있다. 이러한 유기봉지층(520)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다. 제2무기봉지층(530)은 유기봉지층(520)을 덮으며, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등을 포함할 수 있다. 제2무기봉지층(530)은 유기봉지층(520) 외측으로 연장되어 제1무기봉지층(510)과 컨택함으로써, 유기봉지층(520)이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다.
이와 같이 봉지층(500)은 제1무기봉지층(510), 유기봉지층(520) 및 제2무기봉지층(530)을 포함하는바, 이와 같은 다층 구조를 통해 봉지층(500) 내에 크랙이 발생한다고 하더라도, 제1무기봉지층(510)과 유기봉지층(520) 사이에서 또는 유기봉지층(520)과 제2무기봉지층(530) 사이에서 그러한 크랙이 연결되지 않도록 할 수 있다. 이를 통해 외부로부터의 수분이나 산소 등이 디스플레이영역(DA)으로 침투하게 되는 경로가 형성되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.
이와 같은 봉지층(500)을 형성하는 과정에서 그 하부의 구조물들이 손상될 수도 있다. 예컨대 제1무기봉지층(510)은 화학기상증착법을 이용하여 형성할 수 있는데, 이러한 화학기상증착법을 이용하여 제1무기봉지층(510)을 형성할 시 제1무기봉지층(510)이 형성되는 그 직하의 층이 손상될 수 있다. 따라서 제1무기봉지층(510)을 캡핑층(160) 상에 직접 형성하게 되면, 유기발광소자(300)에서 발생된 광의 효율을 향상시키는 역할을 하는 캡핑층(160)이 손상되어 디스플레이 장치의 광효율이 저하될 수 있다. 따라서 봉지층(500)을 형성하는 과정에서 캡핑층(160)이 손상되는 것을 방지하기 위해, 캡핑층(160)과 봉지층(500) 사이에 보호층(170)이 개재되도록 한다. 이러한 보호층(170)은 LiF를 포함할 수 있다.
전술한 것과 같이 캡핑층(160)은 디스플레이영역(DA)은 물론 그 외측의 주변영역(PA)에까지 연장된다. 적어도 디스플레이영역(DA) 내에서 캡핑층(160)이 손상되는 것을 방지하기 위해, 보호층(170) 역시 디스플레이영역(DA)은 물론 그 외측의 주변영역(PA)에까지 연장된다. 이때, 디스플레이영역(DA) 외측의 주변영역(PA)에서는 캡핑층(160)이 일부 손상된다 하더라도, 주변영역(PA)에는 디스플레이소자가 존재하지 않기에 사용자가 인식하는 이미지의 품질 저하는 발생하지 않게 된다. 따라서 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 보호층(170)은 적어도 디스플레이영역(DA) 외측으로 연장되되 그 끝단(170a)은 캡핑층(160)의 끝단(160a)보다는 디스플레이영역(DA)에 인접하도록 위치해도 무방하다.
한편, 봉지층(500)을 형성할 시, 구체적으로 유기봉지층(520)을 형성할 시 유기봉지층(520) 형성용 물질이 사전설정된 영역 내에 위치하도록 한정하는 것이 필요하다. 이를 위해 도 2에 도시된 것과 같이 제1댐(610)이 주변영역(PA)에 위치하도록 할 수 있다. 구체적으로, 버퍼층(110), 게이트절연층(120) 및 층간절연층(130)은 물론, 제1절연층이라 할 수 있는 평탄화층(140)은 도 2에 도시된 것과 같이 기판(100)의 디스플레이영역(DA)은 물론 주변영역(PA)에도 존재할 수 있다. 제1댐(610)은 이러한 평탄화층(140)으로부터 이격되도록 주변영역(PA)에 위치한다.
제1댐(610)은 다층구조를 가질 수 있다. 즉, 제1댐(610)은 기판(100)에 가까운 부분에서부터 멀어지는 방향으로 제1층(611), 제2층(613) 및 제3층(615)을 포함할 수 있다. 제1층(611)은 디스플레이영역(DA)의 제1절연층이라 할 수 있는 평탄화층(140)을 형성할 시 동일 물질로 동시에 형성될 수 있고, 제2층(613)은 디스플레이영역(DA)의 제2절연층이라 할 수 있는 화소정의막(150)을 형성할 시 동일 물질로 동시에 형성할 수 있다. 제3층(615)은 제2층(613)과 동일 물질로 제2층(613) 상에 추가로 형성할 수 있다.
물론 도 2에 도시된 것과 같이 제1댐(610) 외에, 제1댐(610)과 평탄화층(140) 사이에 제2댐(620)도 존재할 수 있다. 이러한 제2댐(620)은 전극전원공급라인(410) 상의 보호도전층(420) 부분 상에 위치할 수 있다. 제2댐(620) 역시 제1절연층이라 할 수 있는 평탄화층(140)으로부터 이격되어 주변영역(PA)에 위치한다. 제2댐(620)도 제1댐(610)처럼 다층구조를 가질 수 있는데, 제1댐(610)보다는 기판(100)으로부터의 높이가 낮도록 제1댐(610)보다 더 적은 개수의 층들을 포함할 수 있다. 도 2에서는 제2댐(620)이 제1댐(610)의 제2층(613)과 동일 물질로 동시에 형성될 수 있는 하층(623)과, 하층(623) 상에 위치하며 제1댐(610)의 제3층(615)과 동일 물질로 동시에 형성될 수 있는 상층(625)을 포함하는 것으로 도시하고 있다.
제1댐(610)은 제2댐(620)보다 기판(100)으로부터의 높이가 높고, 아울러 디스플레이영역(DA)에 있어서 기판(100)으로부터 화소정의막(150) 상면까지의 높이보다도 높다. 따라서 제1댐(610)은 제조과정에서 유기발광소자(300)의 중간층(320)이나 대향전극(330)을 형성할 시 또는 그 이후의 캡핑층(160)이나 보호층(170)을 형성할 시 사용되는 마스크들을 지지하는 역할을 하며, 이 과정에서 그 전에 형성된 구성요소들이 마스크에 컨택하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
봉지층(500)의 화학기상증착법을 통해 형성되는 제1무기봉지층(510)은 도 2에 도시된 것처럼 이러한 제2댐(620)과 제1댐(610)을 덮어 제1댐(610) 외측까지 형성된다. 제1무기봉지층(510) 상의 유기봉지층(520)은 제2댐(620)에 의해 그 위치가 한정되어, 형성 과정에서 제2댐(620) 외측으로 유기봉지층(520) 형성용 물질이 넘치는 것이 방지되도록 할 수 있다. 만일 유기봉지층(520) 형성용 물질이 부분적으로 제2댐(620) 외측으로 넘친다 하더라도, 제1댐(610)에 의해 위치가 한정되어 더 이상 기판(100) 가장자리 방향으로 유기봉지층(520) 형성용 물질이 이동하지 않도록 할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 경우, 봉지층(500)이 다른 구성요소들로부터 박리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 구체적으로, 제1댐(610) 외측의 제1영역(A1)에서, 봉지층(500)의 최하층인 제1무기봉지층(510)이 층간절연층(130)에 컨택한다. 제1무기봉지층(510)과 층간절연층(130)은 무기물로 형성되기에, 제1무기봉지층(510)과 층간절연층(130) 사이의 접합력이 강할 수밖에 없다. 따라서 제1댐(610) 외측의 제1영역(A1)에서 봉지층(500)과 그 하부층의 접합 상태가 우수하게 유지될 수 있다. 아울러 캡핑층(160)의 끝단(160a)과 제2댐(620) 사이의 제2영역(A2)에서, 봉지층(500)의 최하층인 제1무기봉지층(510)이 보호도전층(420)에 컨택한다. 즉, 봉지층(500)의 최하면이 보호도전층(420)에 컨택한다. 보호도전층(420)은 화소전극(310)과 동일 물질로 형성되는바, 이러한 보호도전층(420)과 제1무기봉지층(510)의 접합력은 유기물로 형성된 층과 제1무기봉지층(510) 사이의 접합력보다 높다. 즉, 보호도전층(420)과 제1무기봉지층(510)의 접합력은 캡핑층(160)과 제1무기봉지층(510)의 접합력이나, 제1댐(610)이나 제2댐(620)과 제1무기봉지층(510)의 접합력보다 높다. 따라서 캡핑층(160)의 끝단(160a)에서 제2댐(620) 사이의 제2영역(A2)에서 봉지층(500)과 그 하부층의 접합 상태가 우수하게 유지될 수 있다.
만일 유기물을 포함하는 캡핑층(160)이 그 끝단이 제1절연층이라 할 수 있는 평탄화층(140) 상에 위치하지 않고 평탄화층(140) 외측으로 연장되어 제1댐(610) 또는 제2댐(620)까지 연장된다면, 제1영역(A1)을 제외한 대부분의 영역에서 봉지층(500)은 유기물로 형성된 층과 접하게 되고, 그 결과 봉지층(500)과 그 하부층의 접합력이 낮아질 수밖에 없다. 하지만 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 경우에는 제1댐(610) 외측의 제1영역(A1)에서는 물론 캡핑층(160)의 끝단(160a)에서 제2댐(620) 사이의 제2영역(A2)에서도 봉지층(500)과 그 하부층의 접합력이 높게 유지되도록 함으로써, 제조과정이나 제조 이후의 사용 과정에서 봉지층(500)이 하부층으로부터 박리되는 것을 효과적으로 방지하거나 최소화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 5는 도 4의 디스플레이 장치의 일부 구성요소들 사이의 상관관계를 개략적으로 도시하는 개념도이다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치가 전술한 실시예에 따른 디스플레이 장치와 상이한 점은, 보호층(170)의 형상이다. 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 보호층(170)이 캡핑층(160) 외측으로 연장되어, 캡핑층(160)과 봉지층(500)이 직접 컨택하지 않도록 한다. 이에 따라 보호층(170)은 그 끝단(170a)이 제1절연층이라 할 수 있는 평탄화층(140) 상에 위치하게 된다. 구체적으로는, 도 4에 도시된 것과 같이 보호층(170)은 그 끝단(170a)이 보호도전층(420)의 평탄화층(140) 상의 부분에 직접 컨택하게 된다.
전술한 바와 같이 봉지층(500)의 최하층인 제1무기봉지층(510)은 유기물로 형성된 층과의 접합력보다 무기물로 형성된 층과의 접합력이 더 우수하다. 캡핑층(160)은 전술한 것과 같이 유기물로 형성되는바, 따라서 캡핑층(160)과 제1무기봉지층(510)의 접합력보다 LiF와 같은 무기물로 형성된 보호층(170)과 제1무기봉지층(510)의 접합력이 더 우수하다. 그러므로 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 경우, 제1댐(610) 외측의 제1영역(A1)에서는 보호층(170)이 존재하는 모든 영역에서도 봉지층(500)과 그 하부층의 접합력이 높게 유지되도록 함으로써, 제조과정이나 제조 이후의 사용 과정에서 봉지층(500)이 하부층으로부터 박리되는 것을 효과적으로 방지하거나 최소화할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 기판 110: 버퍼층
120: 게이트절연층 130: 층간절연층
140: 평탄화층 140a: 평탄화층 끝단
140b: 개구 150: 화소정의막
160: 캡핑층 160a: 캡핑층 끝단
170: 보호층 170a: 보호층 끝단
200: 유기발광소자 210: 박막트랜지스터
211: 반도체층 213: 게이트전극
215: 소스전극 217: 드레인전극
300: 유기발광소자 310: 화소전극
320: 중간층 330: 대향전극
410: 전극전원공급라인 420: 보호도전층
500: 봉지층 510: 제1무기봉지층
520: 유기봉지층 530: 제2무기봉지층
610: 제1댐 620: 제2댐

Claims (14)

  1. 디스플레이영역과 상기 디스플레이영역 외측의 주변영역을 갖는 기판;
    상기 디스플레이영역과 상기 주변영역에 걸쳐 상기 기판 상에 배치된 제1절연층;
    상기 제1절연층으로부터 이격되도록 상기 주변영역에 배치된 제1댐;
    적어도 일부가 상기 제1절연층과 상기 제1댐 사이에 위치하도록 상기 기판 상에 배치된 전극전원공급라인;
    상기 제1절연층 상에 위치하며, 상기 전극전원공급라인 상으로 연장되어 상기 전극전원공급라인에 전기적으로 연결된, 보호도전층;
    상기 제1절연층 상에 위치하도록 상기 디스플레이영역에 배치된, 화소전극;
    상기 화소전극 상부에 위치하며, 상기 주변영역으로 연장되어 상기 보호도전층에 컨택하는, 대향전극; 및
    상기 대향전극을 덮으며, 상기 대향전극 외측으로 연장되어 끝단이 상기 제1절연층 상에 위치한, 캡핑층;
    을 구비하는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캡핑층을 덮으며 상기 캡핑층 외측으로 연장되어 하면이 상기 보호도전층에 컨택하는 봉지층을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 봉지층과 상기 보호도전층 사이의 접합력은 상기 봉지층과 상기 캡핑층 사이의 접합력보다 높은, 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 캡핑층과 상기 봉지층 사이에 개재되는 보호층을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보호층은 상기 캡핑층 외측으로 연장되어 상기 캡핑층과 상기 봉지층이 직접 컨택하지 않도록 하는, 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보호층은 끝단이 상기 제1절연층 상에 위치하는, 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 보호층은 끝단이 상기 보호도전층에 컨택하는, 디스플레이 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 보호층은 LiF를 포함하는, 디스플레이 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 보호층과 상기 봉지층 사이의 접합력은 상기 캡핑층이 상기 봉지층과 직접 컨택할 경우의 상기 캡핑층과 상기 봉지층 사이의 접합력보다 높은, 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1댐과 상기 제1절연층 사이에 위치하며 적어도 일부가 상기 보호도전층 상에 위치하는 제2댐을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1댐의 상기 기판으로부터의 높이는 상기 제2댐의 상기 기판으로부터의 높이보다 높은, 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1절연층 상에 위치하는 제2절연층을 더 구비하며, 상기 제1댐은 상기 제1절연층과 동일 물질을 포함하는 제1층과, 상기 제2절연층과 동일 물질을 포함하는 제2층을 포함하고, 상기 제2댐은 상기 제2절연층과 동일 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1절연층은 상기 주변영역에서 개구를 가지며, 상기 캡핑층의 끝단은 상기 제1절연층의 끝단과 상기 개구 사이에 위치하는, 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 캡핑층은 하부층의 상면의 굴곡에 대응하는 상면을 갖는, 디스플레이 장치.
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