KR20200046221A - 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크 - Google Patents

디스플레이 장치 및 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크 Download PDF

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KR20200046221A
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서주연
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 화상이 구현되는 표시영역과 상기 표시영역 주변의 주변영역을 구비한 기판; 상기 표시영역을 덮는 것으로, 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함하는 박막봉지층; 및 상기 주변영역에 배치되며, 상기 표시영역을 적어도 일부 둘러싸도록 배치된 도전층; 및 상기 도전층의 외측 가장자리와 중첩하여 배치된 댐(dam);을 포함하며, 상기 댐은, 댐의 상면에서 상기 표시영역으로 향하며 상기 도전층과 적어도 일부 중첩된 제1경사부 및 상기 제1경사부와 반대방향으로 향하는 제2경사부를 포함하며, 상기 댐의 상면을 관통하며, 상기 기판의 상면과 수직을 이루는 중심선에 대해서, 상기 제1경사부의 형상은 상기 제2경사부의 형상과 비대칭인, 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치 및 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크{Display apparatus and Mask for manufacturing display apparatus}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치 및 이를 제조하기 위한 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주변영역에 댐을 구비한 디스플레이 장치 및 이를 제조하기 위한 마스크에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이다. 이러한 디스플레이 장치는 표시영역과 표시영역 외곽의 주변영역으로 구획된 기판을 포함한다. 상기 표시영역에는 스캔 라인과 데이터 라인이 상호 절연되어 형성되고, 상기 스캔 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 복수의 화소들이 배치된다. 또한, 상기 표시영역에는 상기 화소들 각각에 대응하여 박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극이 구비된다. 상기 표시영역에는 상기 화소들에 공통으로 구비되는 대향전극이 구비된다. 주변영역에는 표시영역에 전기적 신호를 전달하는 다양한 배선들, 스캔 구동부, 데이터 구동부, 제어부 등이 구비될 수 있다.
이러한 디스플레이 장치의 표시영역을 수분 및/또는 외기 등으로부터 보호하기 위해 표시영역을 밀봉하는 기술이 활발히 연구되고 있다.
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치 및 이를 제조하기 위한 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주변영역에 댐을 구비한 디스플레이 장치 및 이를 제조하기 위한 마스크를 제공하고자 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는, 화상이 구현되는 표시영역과 상기 표시영역 주변의 주변영역을 구비한 기판; 상기 표시영역을 덮는 것으로, 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함하는 박막봉지층; 및 상기 주변영역에 배치되며, 상기 표시영역을 적어도 일부 둘러싸도록 배치된 도전층; 및 상기 도전층의 외측 가장자리와 중첩하여 배치된 댐(dam);을 포함하며, 상기 댐은, 댐의 상면에서 상기 표시영역으로 향하며 상기 도전층과 적어도 일부 중첩된 제1경사부 및 상기 제1경사부와 반대방향으로 향하는 제2경사부를 포함하며, 상기 댐의 상면을 관통하며, 상기 기판의 상면과 수직을 이루는 중심선에 대해서, 상기 제1경사부의 형상은 상기 제2경사부의 형상과 비대칭인, 디스플레이 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1경사부의 끝단이 상기 도전층의 상면과 이루는 제1각도는 상기 제2경사부 끝단이 상기 기판의 상면과 이루는 제2각도에 비해서 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2경사부는 제1높이를 갖는 함몰부 및 상기 함몰부 외측에 배치되며 상기 제1높이보다 크거나 같은 제2높이를 갖는 접합강화부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1경사부는 상기 제2경사부 보다 완만한 경사를 가지며, 상기 제2경사부에는 계단 형상이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 댐은 제1층 및 상기 제1층의 상면 및 측면을 덮는 제2층이 적층되어 구비되며, 상기 제1경사부의 경사는 상기 제1층의 경사보다 완만할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 박막봉지층 상부에 배치된 터치스크린층; 및 상기 터치스크린층과 연결되며, 상기 주변영역으로 연장된 터치 배선;을 더 포함하며, 상기 터치 배선은 상기 댐의 상기 제2경사부 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시영역과 상기 댐 사이에 배치된 내측 댐;을 더 포함하며, 상기 내측 댐은 상기 댐의 높이보다 낮을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 주변영역에서 개구 또는 그루브(groove)를 갖는 무기절연층; 및 상기 개구 또는 그루브의 적어도 일부를 채우는 유기물층;을 더 포함하며, 상기 기판은 제1영역과 제2영역 사이에 위치하는 벤딩영역을 가져, 벤딩축을 중심으로 벤딩되며, 상기 개구 또는 그루브는 상기 벤딩영역과 중첩할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시영역에서 상기 박막봉지층 상에 배치된 터치 스크린층; 상기 터치 스크린층으로부터 연장되어 상기 댐의 외측까지 연장된 터치 배선; 및 상기 터치 배선과 연결되며, 상기 유기물층 상부에 배치된 연결 배선;을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시영역에는 반도체층, 소스전극, 드레인전극, 및 게이트 전극을 포함하는 박막트랜지스터와, 화소전극, 중간층, 및 대향전극을 포함하는 디스플레이 소자가 배치되며, 상기 도전층은 상기 소스전극 또는 상기 드레인전극과 동일층에 배치되고, 상기 대향전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 도전층과 상기 대향전극 사이에 개재된, 연결 도전층;을 더 포함하며, 상기 연결 도전층은 상기 화소전극과 동일 물질로 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 댐은 상기 연결 도전층과 일부 접할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 주변영역에는 상기 게이트전극과 동일층에 배치된 팬아웃 배선이 더 구비되며, 상기 팬아웃 배선은 상기 도전층과 일부 중첩될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 화상이 구현되는 표시영역과 상기 표시영역 주변의 주변영역을 구비한 기판; 상기 표시영역을 덮는 것으로, 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함하는 박막봉지층; 및 상기 주변영역에 배치되며, 상기 표시영역을 적어도 일부 둘러싸도록 배치된 댐(dam);을 포함하며, 상기 댐은, 댐의 상면에서 상기 표시영역으로 향하는 제1경사부 및 상기 제1경사부와 반대방향으로 향하는 제2경사부를 포함하고, 상기 제2경사부는 제1높이를 가지는 함몰부 및 상기 함몰부 외측에 배치되어 상기 제1높이보다 큰 제2높이를 갖는 접합강화부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판과 상기 댐 사이에 배치되며, 무기 물질로 구비된 층간절연층;을 더 포함하며, 상기 제1경사부의 끝단 및 상기 제2경사부의 끝단은 상기 층간절연층과 접하며, 상기 제1경사부의 형상은 상기 제1경사부의 형상과 동일할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1경사부는 상기 제2경사부 보다 완만한 경사를 가지며, 상기 제2경사부에는 계단 형상이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 댐의 하부에서 상기 댐의 제1경사부와 적어도 일부 중첩되도록 배치된 도전층;을 더 포함하며, 상기 제1경사부는 상기 제2경사부 보다 완만한 경사를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 상기 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크에 있어서, 상기 제1경사부에 대응되도록 구비된 제1패턴; 상기 댐의 상면에 대응되도록 구비된 제2패턴; 및 상기 제2경사부에 대응되도록 구비된 제3패턴;을 구비하며, 상기 제1패턴과 상기 제3패턴은 서로 다른, 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1패턴은 하프톤 마스크 패턴이며, 상기 제3패턴은 하프톤 마스크 패턴과 풀톤(full-tone) 마스크 패턴이 교차 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3패턴은 복수의 하프톤 마스크 패턴과 복수의 풀톤 마스크 패턴이 교차하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2패턴은 풀톤 마스크 패턴으로 구비되며, 상기 제3패턴에서 상기 제2패턴과 인접한 영역은 하프톤 마스크 패턴으로 구비되고, 상기 제2패턴과 먼 영역은 풀톤 마스크 패턴으로 구비될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는, 경사가 완만하고 도전층과 무기절연층의 접합력을 고려한 프로파일을 가지는 댐을 포함하는 바, 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1을 I-I'선 및 II-II'을 따라 취한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예와 비교하기 위한 비교예이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시에에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 6c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마스크의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 6d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마스크의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 7a 및 도 7b은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 디스플레이 장치의 일부를 촬영한 이미지이다.
도 8는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 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 사용되었다.
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 위에 또는 상에 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.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
디스플레이 장치는 화상을 표시하는 장치로서, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전기영동 표시 장치(Electrophoretic Display), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display), 무기 EL 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 표면 전도 전자 방출 표시 장치(Surface-conduction Electron-emitter Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display), 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Display) 등 일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 디스플레이 장치는 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식의 디스플레이 장치가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치의 기판(110)은 표시영역(DA) 및 표시영역(DA) 주변의 주변영역(PA)으로 구획된다. 표시영역(DA)는 복수의 화소(PX)가 포함되어 있어, 화상이 구현된다. 상기 복수의 화소(PX)들은 스캔선 및 상기 스캔선과 교차하는 데이터선에 연결될 수 있다. 또한, 복수의 화소(PX)들은 구동전압선(PL)과 연결될 수 있다.
각 화소(PX)는 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출하며, 일 예로 유기발광소자(organic light emitting diode)를 포함할 수 있다. 또한, 각 화소(PX)는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT), 스토리지 커패시터(Capacitor) 등의 소자가 더 포함될 수 있다. 표시영역(DA)은 화소(PX)들에서 방출되는 빛을 통해 소정의 이미지를 제공한다. 본 명세서에서의 화소(PX)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색 또는 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 부화소를 나타낸다.
주변영역(PA)은 화소(PX)들이 배치되지 않은 영역으로, 이미지를 제공하지 않는다. 주변영역(PA)에는 서로 다른 전원전압을 인가하는 제1전원전압선(10) 및 제2전원전압선으로 이용될 수 있는 도전층(20)이 배치될 수 있다. 또한, 주변영역(PA)에는 스캔 구동부(미도시) 및 패드부(50)가 배치될 수 있다.
주변영역(PA)에는 표시영역(DA)을 적어도 일부 둘러싸는 댐(120)이 배치될 수 있다. 댐(120)은 표시영역(DA)를 밀봉하기 위한 박막봉지층(400, 도 2 참조)의 유기봉지층을 형성할 때, 유기물의 흐름을 차단하기 위해 기판(110)으로 부터 돌출된 형상으로 구비될 수 있다.
도시한 바와 같이, 댐(120)은 표시영역(DA)을 연속적으로 둘러싸도록 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 댐(120)은 표시영역(DA)을 부분적으로 둘러싸도록 배치될 수 있으며, 점선과 같은 형상으로 둘러싸도록 배치될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
댐(120)은 도전층(20)과 적어도 일부 중첩되도록 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 댐(120)은 도전층(20)의 외측 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 상기 댐(120)과 이격되도록 상기 표시영역(DA) 측으로 배치된 내측 댐(미도시) 및/또는 기판(110)의 가장자리 측으로 배치된 외측 댐이 추가로 더 구비될 수 있다.
제1전원전압선(10)은 주변영역(PA)에서 표시영역(DA)의 하단부에 대응하도록 배치될 수 있다. 제1전원전압선(10)에는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(PX)들에게 구동전압을 전달하는 복수의 구동전압선(PL)들이 연결될 수 있다. 한편, 제1전원전압선(10)은 패드부(50)의 패드(51)와 연결될 수 있다.
도전층(20)은 주변영역(PA)에서 표시영역(DA)을 부분적으로 둘러싸도록 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 도전층(20)은 제1전원전압선(10)과 인접한 표시영역(DA)의 어느 하나의 변을 제외한 나머지 변들을 따라 연장될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 도전층(20)은 표시영역(DA)의 어느 하나의 변 또는 두 개의 변과 대응되도록 배치될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 도전층(20)은 패드부(50)의 패드(52)와 연결될 수 있다.
스캔 구동부(미도시)는 주변영역(PA)에서 표시영역(DA)의 일 변 또는 두 변, 예컨대, 표시영역(DA)의 좌측, 우측, 또는 양측에 배치될 수 있다. 스캔 구동부(미도시)에서 생성된 스캔 신호는 스캔선을 통해 화소들(PX)에 제공될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 스캔 구동부(미도시)는 주변영역(PA)에 배치되지 않고, 인쇄회로기판 등에 배치될 수 있다.
패드부(50)는 주변영역(PA)에 배치되며, 복수의 패드(51, 52, 53)를 포함한다. 패드부(50)는 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어, 플렉서블 인쇄회로기판 또는 구동 드라이버 IC 칩 등과 같은 제어부(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부는 외부에서 전달되는 복수의 영상 신호를 복수의 영상 데이터 신호로 변경하고, 변경된 신호를 패드부(50)를 통해 표시영역(DA)으로 전달한다. 또한, 제어부는 수직동기신호, 수평동기신호, 및 클럭신호를 전달받아 스캔 구동부(미도시)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 패드부(50)를 통해 스캔 구동부로 전달할 수 있다. 제어부는 패드부(50)를 통해 제1전원전압선(10) 및 도전층(20) 각각에 서로 다른 전압을 전달할 수 있다. 패드부(50)는 복수의 팬아웃 배선들(60)과 연결되어, 전압 및 각종 신호를 표시영역(DA)으로 전달할 수 있다.
제1전원전압선(10)은 각 화소(PX)에 제1전원전압(ELVDD)을 제공하고, 도전층(20)은 각 화소(PX)에 제2전원전압(ELVSS)을 제공할 수 있다. 예컨대, 제1전원전압(ELVDD)은 제1전원전압선(10)과 연결된 구동전압선(PL)을 통해 각 화소(PX)에 제공될 수 있다. 제2전원전압(ELVSS)은 각 화소(PX)에 구비된 유기발광소자의 대향전극(캐소드)과 주변영역(PA)에서 접속할 수 있다.
팬아웃 배선들(60)은 패드부(50)의 패드들(51, 52, 53)과 연결되어, 제어부로부터 전달받은 전기적 신호를 표시영역(DA)에 전달하는 역할을 할 수 있다. 즉, 팬아웃 배선들(60)은 패드부(50)에 연결되어 표시영역(DA)으로 연장되어 배치될 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함된 구성들이 적층된 구조에 대해서 설명하도록 한다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치를 I-I'선 및 II-II'선에 따라 취한 개략적인 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 구체적으로, 도 3은 댐이 형성된 부분을 도시하고 있다.
기판(110)은 글라스재, 금속재 또는 플라스틱재 등과 같은 다양한 재료로 형성된 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판(110)은 플렉서블 기판일 수 있는데, 예컨대 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, 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.
버퍼층(111)은 기판(110) 상에 위치하여, 기판(110)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(110) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(111)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 기판(110)과 버퍼층(111) 사이에는 외기의 침투를 차단하는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다.
제1박막트랜지스터(T1)는 반도체층(A1), 게이트전극(G1), 소스전극(S1), 드레인전극(D1)을 포함하고, 제2박막트랜지스터(T2) 반도체층(A2), 게이트전극(G2), 소스전극(S2), 드레인전극(D2)을 포함한다. 제1박막트랜지스터(T1)은 유기발광소자(300)와 연결되어 유기발광소자(300)를 구동하는 구동 박막트랜지스터로 기능할 수 있다. 제2박막트랜지스터(T2)는 데이터선(DL)과 연결되어 스위칭 박막트랜지스터로 기능할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 제1박막트랜지스터(T1)가 스위칭 박막트랜지스터로 기능할 수 있으며, 제2박막트랜지스터(T2)가 구동 박막트랜지스터로 기능할 수도 있다. 도면에서는 박막트랜지스터로 두 개를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 박막트랜지스터의 개수는 2 ~ 7 개 등 다양하게 변형될 수 있다.
반도체층(A1, A2)은 비정질 실리콘을 포함하거나, 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 반도체층(A1, A2)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 반도체층(A1, A2)은 채널영역과 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
반도체층(A1, A2) 상에는 제1게이트절연층(112)을 사이에 두고 게이트전극(G1, G2)이 배치된다. 게이트전극(G1, G2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 게이트전극(G1, G2)은 Mo의 단층일 수 있다.
제1게이트절연층(112)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등을 포함할 수 있다.
게이트전극(G1, G2)을 덮도록 제2게이트절연층(113)이 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제1전극(CE1)은 제1박막트랜지스터(T1)와 중첩할 수 있다. 예컨대, 제1박막트랜지스터(T1)의 게이트전극(G1)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1전극(CE1)으로의 기능을 수행할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제2전극(CE2)은 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 제1전극(CE1)과 중첩한다. 이 경우, 제2게이트절연층(113)은 스토리지 커패시터(Cst)의 유전체층의 기능을 할 수 있다. 제2전극(CE2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 제2전극(CE2) Mo의 단층이거나 또는 Mo/Al/Mo의 다층일 수 있다.
도면에서, 스토리지 커패시터(Cst)는 제1박막트랜지스터(T1)과 중첩하는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1박막트랜지스터(T1)과 비중첩되도록 배치될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)은 층간절연층(115) 상에 배치된다. 소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2) 상에는 평탄화층(117)이 위치하며, 평탄화층(117) 상에 유기발광소자(300)가 위치할 수 있다.
평탄화층(117)은 화소전극(310)이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다. 평탄화층(117)은 유기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 이러한, 평탄화층(117)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 평탄화층(117)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 이러한, 평탄화층(117)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 평탄화층(117)이 무기 물질로 구비되는 경우, 경우에 따라서 화학적 평탄화 폴리싱을 진행할 수 있다. 한편, 평탄화층(117)은 유기물질 및 무기물질을 모두 포함할 수도 있다.
기판(110)의 표시영역(DA)에 있어서, 평탄화층(117) 상에는 유기발광소자(300)가 배치된다. 유기발광소자(300)는 화소전극(310), 유기발광층을 포함하는 중간층(320) 및 대향전극(330)을 포함한다.
평탄화층(117)에는 제1박막트랜지스터(T1)의 소스전극(S1) 및 드레인전극(D1) 중 어느 하나를 노출시키는 개구부가 존재하며, 화소전극(310)은 상기 개구부를 통해 소스전극(S1) 또는 드레인전극(D1)과 컨택하여 제1박막트랜지스터(T1)와 전기적으로 연결된다.
화소전극(310)은 (반)투광성 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 일부 실시예에서, 화소전극(310)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 화소전극(310)은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조로 구비될 수 있다.
평탄화층(117) 상에는 화소정의막(119)이 배치될 수 있으며, 화소정의막(119)은 표시영역(DA)에서 각 부화소들에 대응하는 개구, 즉 적어도 화소전극(310)의 중앙부가 노출되도록하는 개구부(119OP)를 가짐으로써 화소의 발광영역을 정의하는 역할을 할 수 있다. 또한, 화소정의막(119)은 화소전극(310)의 가장자리와 화소전극(310) 상부의 대향전극(330)의 사이의 거리를 증가시킴으로서 화소전극(310)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 화소정의막(119)는 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소정의막(119) 상에는 스페이서(119')가 더 포함될 수 있다. 스페이서(119')는 화소정의막(119)으로부터 돌출되어 마련되는 것으로, 공정 시 마스크 찍힘 등에 의한 불량을 방지하기 위한 것일 수 있다. 스페이서(119')는 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다. 스페이서(119')는 화소정의막(119)과 일체로 형성될 수 있다. 즉, 스페이서(119')와 화소정의막(119)은 동일한 물질로, 동일한 마스크 공정을 통해서 동시에 형성될 수 있다. 이 경우, 마스크는 스페이서(119')에 대응되는 full-tone 영역과 화소정의막(119)에 대응되는 half-tone 영역을 구비할 수 있다.
유기발광소자(300)의 중간층(320)은 유기발광층을 포함할 수 있다. 유기발광층은 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 빛을 방출하는 형광 또는 인광 물질을 포함하는 유기물을 포함할 수 있다. 유기발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있으며, 유기발광층의 아래 및 위에는, 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등과 같은 기능층이 선택적으로 더 배치될 수 있다. 중간층(320)은 복수의 화소전극(310) 각각에 대응하여 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 중간층(320)은 복수의 화소전극(310)에 걸쳐서 일체인 층을 포함할 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
대향전극(330)은 투광성 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 일부 실시예에서, 대향전극(330)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 TCO(transparent conductive oxide)막이 더 배치될 수 있다. 대향전극(330)은 표시영역(DA) 및 주변영역(PA)에 걸쳐 배치되며, 중간층(320)과 화소정의막(119)의 상부에 배치될 수 있다. 대향전극(330)은 복수의 유기발광소자(300)들에 있어서 일체(一體)로 형성되어 복수의 화소전극(310)에 대응할 수 있다.
화소전극(310)이 반사전극, 대향전극(330)이 투광성 전극으로 구비되는 경우, 중간층(320)에서 방출되는 광은 대향전극(330) 측으로 방출되어, 디스플레이 장치는 전면(全面) 발광형이 될 수 있다. 화소전극(310)이 투명 또는 반투명 전극으로 구성되고, 대향전극(330)이 반사 전극으로 구성되는 경우, 중간층(320)에서 방출된 광은 기판(110) 측으로 방출되어, 디스플레이 장치는 배면 발광형이 될 수 있다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되지 않는다. 본 실시예의 디스플레이 장치는 전면 및 배면 양 방향으로 광을 방출하는 양면 발광형일 수도 있다.
박막봉지층(400)은 표시영역(DA) 및 주변영역(PA)을 덮어, 외부의 습기 및 산소의 침투를 방지할 수 있다. 박막봉지층(400)은 적어도 하나의 유기봉지층과 적어도 하나의 무기봉지층을 구비할 수 있다. 도 2에서는, 박막봉지층(400)이 두 개의 무기봉지층(410, 430)과 하나의 유기봉지층(420)을 포함하는 예를 도시하고 있으나, 적층 순서 및 적층 횟수는 도 2에 도시된 실시예로 한정되지 않는다.
제1무기봉지층(410)은 대향전극(330)을 덮으며, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등을 포함할 수 있다. 물론 필요에 따라 제1무기봉지층(410)과 대향전극(330) 사이에 캐핑층 등의 다른 층들이 개재될 수도 있다. 이러한 제1무기봉지층(410)은 그 하부의 구조물을 따라 형성되기에, 도 2에 도시된 것과 같이 그 상면이 평탄하지 않게 된다. 유기봉지층(420)은 이러한 제1무기봉지층(410)을 덮는데, 제1무기봉지층(410)과 달리 그 상면이 대략 평탄하도록 할 수 있다. 구체적으로, 유기봉지층(420)은 표시영역(DA)에 대응하는 부분에서는 상면이 대략 평탄하도록 할 수 있다. 이러한 유기봉지층(420)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다. 제2무기봉지층(430)은 유기봉지층(420)을 덮으며, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 박막봉지층(400)은 제1무기봉지층(410), 유기봉지층(420) 및 제2무기봉지층(430)을 포함하는바, 이와 같은 다층 구조를 통해 박막봉지층(400) 내에 크랙이 발생한다고 하더라도, 제1무기봉지층(410)과 유기봉지층(420) 사이에서 또는 유기봉지층(420)과 제2무기봉지층(430) 사이에서 그러한 크랙이 연결되지 않도록 할 수 있다. 이를 통해 외부로부터의 수분이나 산소 등이 표시영역(DA) 및 주변영역(PA)으로 침투하게 되는 경로가 형성되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다. 이러한 제2무기봉지층(430)은 표시영역(DA) 외측에 위치한 그 가장자리에서 제1무기봉지층(410)과 컨택함으로써, 유기봉지층(420)이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다.
기판(110)의 주변영역(PA)에는 댐(120)이 배치된다. 또한, 주변영역(PA)에는 도전층(20) 및 팬아웃 배선(60)이 배치될 수 있다.
도전층(20)은 표시영역(DA)에 전원을 공급하기 위한 배선일 수 있으며, 소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)와 동일한 층에 동일한 물질로 구비될 수 있다. 도전층(20)은 층간절연층(115) 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 도전층(20)은 유기발광소자(300)의 대향전극(330)과 연결되어 제2전원전압(ELVSS)을 전달하는 배선으로 기능할 수 있다.
도 2에 있어서, 상기 도전층(20)은 연결 도전층(116)에 의해서 대향전극(330)과 접속된 예를 도시하고 있다. 일부 실시예에서, 연결 도전층(116)은 댐(120)의 제1층(121)의 상면까지 연장될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도전층(20)은 상기 대향전극(330)과 직접 접할 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
일부 실시예에서, 연결 도전층(116)은 화소전극(310)과 동일물질로 동시에 형성될 수 있다. 연결 도전층(116)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr,투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
주변영역(PA)에는 팬아웃 배선(60)이 배치될 수 있다. 팬아웃 배선(60)은 서로 다른 층에 배치된 제1팬아웃 배선(61) 및 제2팬아웃 배선(62)를 포함할 수 있다. 팬아웃 배선들(60)은 표시영역(DA) 내부의 배선들과 연결되어, 표시영역(DA)에 데이터 신호, 게이트 신호 또는 구동 전압 등의 전기적 신호를 전달하는 역할을 할 수 있다.
제1팬아웃 배선(61)은 게이트전극(G1, G2)과 동일층에 배치될 수 있다. 즉, 제1팬아웃 배선(61)은 제1게이트절연층(112) 상에 배치될 수 있다. 제1팬아웃 배선(61)은 게이트전극(G1, G2)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
제2팬아웃 배선(63)는 스토리지 커패시터(Cst)의 제2전극(CE2)과 동일층에 배치될 수 있다. 즉, 제2팬아웃 배선(63)은 제2게이트절연층(113) 상에 배치될 수 있다. 제2팬아웃 배선(63)은 제2전극(CE2)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제1팬아웃 배선(61)과 제2팬아웃 배선(63) 사이에는 제2게이트절연층(113)이 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1팬아웃 배선(61) 및 제2팬아웃 배선(63)은 중첩되게 배치될 수 있으며, 이에 따라 공간의 축소를 도모할 수 있다.
팬아웃 배선(60)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 팬아웃 배선(60)은 Mo의 단층일 수 있다.
일부 실시예에서, 팬아웃 배선(60)은 적어도 일부 도전층(20)과 중첩될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 팬아웃 배선(60)은 도전층(20)과 중첩되지 않을 수 있다.
댐(120)은 표시영역(DA) 및 주변영역(PA)를 밀봉하기 위한 박막봉지층(400)의 유기봉지층(420)의 형성시, 유기물이 기판(110)의 가장자리 방향으로 흐르는 것을 차단하여, 유기봉지층(420)의 에지 테일이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
댐(120)은 상기 도전층(20) 및/또는 연결 도전층(116)의 적어도 일부를 덮으며 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 댐(120)은 상기 도전층(20) 중 상기 표시영역(DA)과 먼 가장자리 영역을 덮으며 배치될 수 있다. 도전층(20)의 가장자리 영역 중 표시영역(DA)와 인접한 가장자리 영역은 평탄화층(117)에 의해서 덮여질 수 있다. 이와 같이, 도전층(20)의 가장자리 영역이 댐(120) 및/또는 평탄화층(117)에 의해 덮여짐에 따라 공정 시 발생할 수 있는 도전층(20)의 부식 등으로부터, 도전층(20)이 보호될 수 있다.
이와 같이, 댐(120)이 도전층(20)의 일부를 덮으며 배치됨에 따라, 댐(120)의 일부는 도전층(20) 및/또는 연결 도전층(116)과 접촉하며, 댐(120)의 일부는 층간절연층(115)과 접촉하며 형성될 수 있다.
댐(120)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로 구비될 수 있다. 댐(120)은 감광성 유기물로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 물질은 층간절연층(115)을 이루는 무기 물질과의 접합력보다 도전층(20) 및/또는 연결 도전층(116)을 이루는 도전물질과의 접합력이 우수하다.
본 실시예에서, 댐(120)은 그 하부에 배치된 물질과의 접합력을 고려하여 프로파일이 설정될 수 있다. 즉, 댐(120)의 하부에 배치된 물질에 따라서 댐(120)의 경사부(120a, 120b)의 형상이 상이하게 구비될 수 있다.
댐(120)은 댐(120)의 상면에서 표시영역(DA) 방향으로 향하는 제1경사부(120a) 및 상기 제1경사부(120a)와 반대방향으로 향하는 제2경사부(120b)를 구비할 수 있다.
본 실시예에서, 댐(120)의 제1경사부(120a)가 포함된 영역은 도전층(20) 및/또는 연결 도전층(116)과 접하게 되며, 제2경사부(120b)가 포함된 영역은 층간절연층(115)와 접하게 될 수 있다. 이에 따라, 제1경사부(120a)의 형상은 제2경사부(120b)의 형상과 상이하게 구비될 수 있다. 제1경사부(120a)의 형상 및 제2경사부(120b)의 형상에 대한 보다 상세한 설명은 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.
댐(120)은 복수의 층으로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 댐(120)은 제1층(121) 및 제2층(123)이 적층되어 구비될 수 있다. 제1층(121)은 평탄화층(117)과 동일한 물질로 형성되며, 제2층(123)은 화소정의막(119) 및/또는 스페이서(119')와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이 경우, 제2층(123)은 제1층(121)의 상면 및 측면까지 모두 덮도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 제2층(123)이 직접 층간절연층(115)의 상면 및 연결 도전층(116)의 상면에 접촉할 수 있다.
도 2에 있어서는, 댐(120)가 복수의 층으로 구성된 것을 도시하고 있으나, 댐(120)는 단일층으로 형성될 수 있다. 이 경우, 댐(120)는 평탄화층(117) 또는 화소정의막(119)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 댐(120)을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예와 비교하기 위한 비교예를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 3 및 4에 있어서, 도 2에서와 동일한 참조부호는 동일 부재를 나타내는 바, 중복 설명은 생략한다. 한편, 도 3에 있어서는, 연결 도전층(116)이 생략된 구조를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 댐(120)은, 댐(120)의 상면에서부터 표시영역(DA)으로 향하는 제1경사부(120a) 및, 상기 제1경사부(120a)와 반대방향으로 배치된 제2경사부(120b)를 포함한다.
본 실시예에서, 제1경사부(120a)를 포함하는 제1영역(A1)은 도전층(20)과 중첩되고, 2경사부(120b)를 포함하는 제2영역(A2)는 무기물질로 구비된 층간절연층(115)와 접한다. 본 실시예에서, 제1경사부(120a)와 제2경사부(120b)의 형상은 그 하부에 배치된 물질에 따라서 다르게 형성될 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 제1경사부(120a)와 제2경사부(120b)는 그 상부에 배치되는 무기물층 및/또는 배선에 크랙이 발생하지 않도록 완만한 경사를 가질 수 있다.
만일, 도 4의 비교예를 참조하면, 댐(120')은 그 하부의 배치되는 물질과 관계없이, 제1경사부(120'a) 및 제2경사부(120'b)의 형상을 동일하게 구비되고 있다.
댐(120')은 제1층(121') 및 제2층(123')으로 구비되어, 제2층(123')은 제1층(121')의 상면 및 측면을 모두 덮도록 구비될 수 있다. 제2층(123')이 제1층(121')의 상부에 배치됨에 따라 높은 댐(120')을 형성할 수 있는 반면, 그 경사부(120'a, 120'b)는 매우 가파른 경사를 가지게 된다. 댐(120')의 상부에는 무기물층 및 배선이 배치될 수 있는 바, 높이가 높고 가파른 경사가 있는 댐(120')에 무기물층 및 배선이 배치되는 경우 크랙의 위험이 높을 수 있다.
한편, 제1경사부(120'a)가 포함된 제1영역(A1')의 하부에는 도전층(20)이 배치되고 있고, 제2경사부(120'b)가 포함된 제2영역(A2')의 하부에는 층간절연층(115)가 배치되고 있다. 댐(120')은 유기물질로 구비되는 바, 제1경사부(120'a)의 형상과 제2경사부(120'b)의 형상이 동일할 경우, 제1영역(A1')에서의 접합력이 제2영역(A2)에서의 접합력에 비해서 강할 수 있다.
제2영역(A2)에서의 접합력이 약하게 구비되는 바, 제2영역(A2)과 층간절연층(115) 사이의 계면에서 들뜸이 발생할 수 있다. 이러한 들뜸은 추후 공정에서 배치될 수 있는 무기물층 및/배선의 불량으로 이어질 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따르는 디스플레이 장치는 주변영역(PA)에 댐(120)을 포함하며, 댐(120)의 제1경사부(120a) 및 제2경사부(120b)의 형상이 다르게 구비될 수 있다.
댐(120)의 제1경사부(120a)가 포함된 제1영역(A1)은 그 하부에 도전층(20)이 배치되어, 유기 물질로 구비된 댐(120)과의 접합력이 강할 수 있다. 이에 따라, 제1영역(A1)은 그 상부에 배치되는 무기물층 및/또는 배선에 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 경사를 완만하게 구비할 수 있다. 즉, 제1경사부(120a)의 끝단이 기판(110)의 상면, 도전층(20)의 상면과 이루는 제1각도(θ1)은 제2경사부(120b)의 끝단이 기판(110)의 상면, 층간절연층(115)의 상면과 이루는 제2각도(θ2)에 비해서 작을 수 있다.
댐(120)의 제2경사부(120b)가 포함된 제2영역(A2)은 그 하부에 층간절연층(115)과 접하게 된다. 층간절연층(115)가 무기 물질로 이루어진 경우, 댐(120)과의 접합력이 약할 수 있는 바, 제2경사부(120b)는 가장자리에 접합강화부(120b2)를 도입하고 있다.
즉, 제2경사부(120b)는 표시영역(DA)의 반대방향에 따라 제1높이(h1)를 갖는 함몰부(120b1) 및 상기 제1높이(h1)보다 크거나 같은 제2높이(h2)를 갖는 접합강화부(120b2)가 순차적으로 배치될 수 있다. 제2경사부(120b)는 중간에 움푹 패인 함몰부(120b1)을 구비할 수 있다. 함몰부(120b1)는 제2경사부(120b)의 경사가 변곡되는 지점일 수 있다. 댐(120)의 상면에서 함몰부(120b1)까지 제2경사부(120b)의 높이는 점차 줄어들다가, 함몰부(120b1)에서 접합강화부(120b2)의 상면까지 제2경사부(120b)의 높이는 점차 증가할 수 있다. 접합강화부(120b2)에서 제2경사부(120b)의 끝단까지 제2경사부(120b)의 높이는 점차 줄어들 수 있다. 여기서 높이는 댐(120)의 하부층,즉, 층간절연층(115)의 상면에서부터의 높이를 일컫는다.
한편, 댐(120)의 상면의 중심점을 지나 기판(110)에 수직인 중심선(CL)에서 제1경사부(120a)의 끝단까지의 수직거리(d1)는, 상기 중심선(CL)에서 제2경사부(120b)의 끝단까지의 수직거리(d2)와 동일하거나 유사할 수 있다. 중심선(CL)은 댐(120)을 표시영역(DA)과 주변영역(PA)을 잇는 선으로 자른 단면도에서, 댐(120)의 상면의 중심점을 지나 기판(110)의 상면에 대해서 수직인 선일 수 있다.
이러한 형상에 의해서, 제2경사부(120b)의 끝단이 기판(110)의 상면, 또는 층간절연층(115)의 상면과 이루는 제2각도(θ2)은 제1경사부(120a)의 끝단이 기판(110)의 상면, 또는 도전층(20)의 상면과 이루는 제1각도(θ1)에 비해서 크게 구비될 수 있다.
댐(120)의 제2경사부(120b)는 높이 또는 두께가 큰 접합강화부(120b2)를 구비하고 있는 바, 층간절연층(115)과의 접합력이 향상될 수 있다. 또한, 제2경사부(120b)는 함몰부(120b1)에 의해서 굴곡 또는 계단형상을 형성하고 있는 바, 그 상부에 배치되는 무기물층 및/또는 배선에 크랙이 발생되지 않을 수 있다.
댐(120)은 제1층(121) 및 제2층(123)으로 구비될 수 있다. 제1층(121)은 도전층(20)의 일부를 덮으며 형성될 수 있다. 제2층(123)은 제1층(121)의 상면 및 측면을 모두 덮으며 형성될 수 있다. 이 경우, 제2층(123)의 끝단이 도전층(20) 및 층간절연층(115)와 직접 접하는 바, 제2층(123)의 프로파일이 댐(120)의 프로파일이 될 수 있다. 제1층(121)의 표시영역(DA) 방향의 경사부 및 그 반대방향의 경사부가 그 하부층의 상면과 이루는 각도(θa, θb)는 서로 동일할 수 있다. 한편, 제1층(121)의 경사부가 그 하부층의 상면과 이루는 각도(θa, θb)는 제2경사부가 그 하부층의 상면과 이루는 제2각도(θ2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시에에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 5에 있어서, 도 3과 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 중복 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따르는 디스플레이 장치는 주변영역(PA)에 댐(120)을 포함하며, 댐(120)의 제1경사부(120a) 및 제2경사부(120b)의 형상이 다르게 구비될 수 있다.
댐(120)은 제1경사부(120a) 및 제2경사부(120b)를 포함한다. 제1경사부(120a)가 포함된 제1영역(A1)은 도전층(20)과 접하며, 제2경사부(120b)가 포함된 제2영역(A2)은 층간절연층(115)와 접한다.
댐(120)의 제1경사부(120a)의 끝단이 기판(110)의 상면, 또는 도전층(20)의 상면과 이루는 제1각도(θ1)은 제2경사부(120b)의 끝단이 기판(110)의 상면, 또는 층간절연층(115)의 상면과 이루는 제2각도(θ2)에 비해서 작을 수 있다.
댐(120)의 제2경사부(120b)는 표시영역(DA)의 반대방향에 따라 제1높이(h1)를 갖는 함몰부(120b1) 및 상기 제1높이(h1)보다 같은 제2높이(h2)를 갖는 접합강화부(120b2)가 순차적으로 배치될 수 있다. 즉, 본 실시예에서, 제1높이(h1)은 제2높이(h2)와 실질적으로 동일하게 구비될 수 있다. 제2경사부(120b)는 중간에 움푹 패인 함몰부(120b1)을 구비할 수 있다. 함몰부(120b1)는 제2경사부(120b)의 경사가 변곡되는 지점일 수 있다.
후술하는 바와 같이, 제2경사부(120b)의 함몰부(120b1) 및 접합강화부(120b2)를 형성하기 위해서, half-tone 마스크 패턴 및 full-tone 마스크 패턴을 이용한 후, 경화 공정을 수행할 수 있다. 이 때, 경화 공정의 조건에 따라 유기물의 리플로우(reflow)하는 정도가 다를 수 있는 바, 일부 실시예에서, 함몰부(120b1)의 높이(h1)과 접합강화부(120b2)의 높이(h2)가 거의 동일해질 수 있다. 그러나, 이와 같은 경우에도 제1각도(θ1)와 제2각도(θ2)는 서로 상이하게 구비될 수 있다.
본 실시예에서, 댐(120)의 상면에서 함몰부(120b1)까지 제2경사부(120b)의 높이는 점차 줄어들다가, 함몰부(120b1)에서 접합강화부(120b2)의 상면까지 제2경사부(120b)의 높이 실질적으로 동일하게 구비될 수 있다. 접합강화부(120b2)에서 제2경사부(120b)의 끝단까지 제2경사부(120b)의 높이는 점차 줄어들 수 있다. 여기서 높이는 댐(120)의 하부층,즉, 층간절연층(115)의 상면에서부터의 높이를 일컫는다.
한편, 댐(120)의 상면의 중심점을 지나 기판(110)에 수직인 중심선(CL)에서 제1경사부(120a)의 끝단까지의 수직거리(d1)는, 상기 중심선(CL)에서 제2경사부(120b)의 끝단까지의 수직거리(d2)와 동일하거나 유사할 수 있다. 중심선(CL)은 댐(120)을 표시영역(DA)과 주변영역(PA)을 잇는 선으로 자른 단면도에서, 댐(120)의 상면의 중심점을 지나 기판(110)의 상면에 대해서 수직인 선일 수 있다.
이러한 형상에 의해서, 제2경사부(120b)의 끝단이 기판(110)의 상면, 또는 층간절연층(115)의 상면과 이루는 제2각도(θ2)은 제1경사부(120a)의 끝단이 기판(110)의 상면, 또는 도전층(20)의 상면과 이루는 제1각도(θ1)에 비해서 크게 구비될 수 있다.
댐(120)의 제2경사부(120b)는 끝단에 높이 또는 두께가 큰 접합강화부(120b2)를 구비하고 있는 바, 층간절연층(115)과의 접합력이 향상될 수 있다. 또한, 제2경사부(120b)는 함몰부(120b1)에 의해서 계단형상을 형성하고 있는 바, 그 상부에 배치되는 무기물층 및/또는 배선에 크랙이 발생되지 않을 수 있다.
댐(120)은 제1층(121) 및 제2층(123)으로 구비될 수 있다. 제1층(121)은 도전층(20)의 일부를 덮으며 형성될 수 있다. 제2층(123)은 제1층(121)의 상면 및 측면을 모두 덮으며 형성될 수 있다. 이 경우, 제2층(123)의 끝단이 도전층(20) 및 층간절연층(115)와 직접 접하는 바, 제2층(123)의 프로파일이 댐(120)의 프로파일이 될 수 있다. 제1층(121)의 표시영역(DA) 방향의 경사부 및 그 반대방향의 경사부가 그 하부층의 상면과 이루는 각도(θa, θb)는 서로 동일할 수 있다. 한편, 제1층(121)의 경사부가 그 하부층의 상면과 이루는 각도(θa, θb)는 제2경사부가 그 하부층의 상면과 이루는 제2각도(θ2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크들의 일부를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6a 내지 도 6d에 있어서, 마스크(M1, M2, M3, M4)는 댐(120)의 제1경사부(120a, 도 3 참조)를 형성하기 위한 제1마스크패턴(MP1), 댐(120)의 중앙부를 형성하기 위한 제2마스크패턴(MP2), 및 제2경사부(120b)를 형성하기 위한 제3마스크패턴(MP3)을 포함한다.
제1마스크패턴(MP1)은 하프톤 마스크 패턴으로 형성될 수 있다. 제1마스크패턴(MP1)은 도전층(20)의 일부와 겹쳐지도록 도전층(20)의 형상을 따라 배치될 수 있다. 하프톤 마스크 패턴은 반투광부로 이해할 수 있다. 하프톤 마스크 패턴은 빛이 투과되는 정도를 조절하여, 댐(120)을 형성하는 감광성 유기물이 경화되는 양을 조절할 수 있다. 제1마스크패턴(MP1)이 하프톤 마스크 패턴으로 구비됨에 따라, 제1경사부(120a)는 완만한 경사가 구비될 수 있다.
제2마스크패턴(MP2)는 댐(120)의 중앙부를 형성하기 위한 패턴으로 제1마스크패턴(MP1)의 옆에 배치된다. 제2마스크패턴(MP2)는 댐(120)을 형성하는 감광성 유기물의 특성에 따라 풀톤(full-tone) 마스크 패턴 또는 투광부로 형성될 수 있다. 풀톤 마스크 패턴은 차광부로 이해될 수 있다. 예를 들어, 감광성 유기물이 positive인 경우, 제2마스크패턴(MP2)은 풀톤 마스크 패턴으로 형성될 수 있다. 감광성 유기물이 negative인 경우, 제2마스크패턴(MP2)는 투광부로 형성될 수 있다.
제3마스크패턴(MP3)은 댐(120)의 제2경사부(120b)를 형성하기 위한 패턴으로 제2마스크패턴(MP2)의 옆에 배치된다. 제3마스크패턴(MP3)은 투과율이 다른 제1패턴 및 제2패턴이 교차되어 형성될 수 있다. 예컨대, 감광성 유기물이 posivite인 경우, 제3마스크패턴(MP3)은 하프톤 마스크 패턴과 풀톤 마스크 패턴이 교차되어 형성될 수 있다. 이렇게 함으로써, 제3마스크패턴(MP3)에 대응하는 영역에 남는 감광성 유기물이 제1마스크패턴(MP1)에 대응하는 영역에 남는 감광성 유기물보다 양이 많게 되어 제2경사부(120b)가 제1경사부(120a)에 비해 경사도 및/또는 높이가 더 크게 구비될 수 있다.
도 6a를 참조하면, 제3마스크패턴(MP3)은 제2마스크패턴(MP2)으로부터 a 방향을 따라 제1패턴(MP31) 및 제2패턴(MP32)이 순차적으로 배치되고 있다. 제1패턴(MP31)은 하프톤 마스크 패턴일 수 있고, 제2패턴(MP32)는 풀톤 마스크 패턴일 수 있다. 도면에서는, 제1패턴(MP31)과 제2패턴(MP32)의 폭이 동일한 것으로 도시되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제2패턴(MP32)의 폭은 접합력을 고려하여 다양하게 변형될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2패턴(MP32)의 폭은 2 um 내지 10 um일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1패턴(MP31)의 폭은 5 um 내지 13 um 일 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제3마스크패턴(MP3)은 제2마스크패턴(MP2)으로부터 a 방향을 따라 제1패턴(MP31). 제2패턴(MP32), 제1패턴(MP31), 및 제2패턴(MP32)이 순차적으로 배치되고 있다. 제1패턴(MP31)은 하프톤 마스크 패턴일 수 있고, 제2패턴(MP32)는 풀톤 마스크 패턴일 수 있다.
도 6c를 참조하면, 제3마스크패턴(MP3)은 제2마스크패턴(MP2)으로부터 a 방향을 따라 제1패턴(MP31) 및 제3패턴(MP33)이 배치되어 구비될 수 있다. 제1패턴(MP31)은 하프톤 마스크 패턴일 수 있다. 제3패턴(MP33)은 상기 a 방향과 교차하는 b 방향으로 복수의 하프톤 마스크 패턴과 복수의 풀톤 마스크 패턴이 교차 배치된 패턴일 수 있다.
도 6d를 참조하면, 제3마스크패턴(MP3)은 제2마스크패턴(MP2)으로부터 a 방향으로 따라 배치된 제3패턴(MP33)으로 구비될 수 있다. 제3패턴(MP33)은 상기 a 방향과 교차하는 b 방향으로 복수의 하프톤 마스크 패턴과 복수의 풀톤 마스크 패턴이 교차 배치된 패턴일 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 7c는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 제조방법에 따라 제조된 디스플레이 장치의 일부를 촬영한 이미지이다.
도 7a를 참조하면, 마스크(M1)을 이용하여 감광성 유기물(PR)을 패터닝 한다.
우선, 층간절연층(115) 상에 댐(120)의 제1층(121)이 도전층(20)의 일 가장자리를 덮도록 형성한다.
그 다음, 제1층(121)을 덮도록 층간절연층(115) 상부 전체에 감광성 유기물(PR)을 도포한 후, 마스크(M1)를 이용하여 노광처리 후 현상 공정한다. 실시예에서, 감광성 유기물(PR)은 positive일 수 있다. 감광성 유기물은 노광처리시 받은 빛의 양에 따라서 남아 있는 양이 달라질 수 있다. 즉, 하프톤 마스크 패턴으로 형성된 제1마스크패턴(MP1), 및 제3마스크패턴(MP3)의 제1패턴(MP31)을 통해서 빛을 받은 영역이 제2마스크패턴(MP2) 및 제3마스크패턴(MP3)의 제2패턴(MP32)에 대응되는 영역에 비해서 남아있는 감광성 유기물(PR)의 양이 적을 수 있다.
도 7b를 참조하면, 패터닝된 감광성 유기물(PR)을 경화 공정을 통해서 경화 시킨다. 경화 공정은 일정 시간 동안 열을 인가함으로써 수행될 수 있다. 상기 경화 공정이 수행되는 동안 감광성 유기물(PR)은 리플로우(reflow)가 발생될 수 있다. 리플로우에 의해서 위치에 따른 감광성 유기물(PR)의 양에 따라, 댐(120)의 제2층(123)의 형상이 변화하게 된다. 예컨대, 제1경사부(120a)의 제1각도(θ1)는 제2경사부(120b)의 제2각도(θ2)에 비해서 작게 구비될 수 있다.
도 7c은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 디스플레이 장치의 일부를 촬영한 이미지이다. 구체적으로, 도 7c는 댐(120) 근처를 촬영한 이미지이다.
도 7c를 참조하면, 댐(120)은 경사가 제2각도(θ2) 보다 작은 제1각도(θ1) 를 갖는 제1경사부(120a)를 포함한다. 또한, 댐(120)은 제1높이(h1)의 함몰부(120b1) 및 그 외측에 제1높이(h1)보다 큰 제2높이(h2)를 갖는 접합강화부(120b2)가 형성됨을 확인할 수 있다. 이러한 구조에 의해서 댐(120) 하부에 무기 절연층이 배치되더라도 접합력이 강화될 수 있으며, 댐(120) 상부에 배치되는 무기층 및/또는 배선에 크랙 발생이 억제될 수 있다.
도 8는 본 발명의 다른 실시에에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 8에 있어서, 도 3과 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 중복 설명은 생략한다.
도 8를 참조하면, 본 실시예에 따르는 디스플레이 장치는 주변영역(PA)에 댐(120)을 포함하며, 댐(120)은 도전층(20)과 접하지 않을 수 있다. 예컨대, 댐(120)의 하부에는 무기물질로 된 층간절연층(115)만 배치될 수 있다. 이 경우, 댐의 제1경사부(120a) 및 제2경사부(120b)의 형상이 동일하게 구비될 수 있다.
댐(120)의 제1경사부(120a) 및 제2경사부(120b)는 모두 함몰부(120a1, 120b1)을 갖고, 함몰부(120a1, 120b1)의 외측에는 함몰부(120a1, 120b1)의 높이(h1) 보다 크거나 같은 접합강화부(120a2, 120b2)가 배치될 수 있다.
댐(120)은 제1층(121) 및 제2층(123)으로 구비될 수 있다. 제1층(121)은 도전층(20)의 일부를 덮으며 형성될 수 있다. 제2층(123)은 제1층(121)의 상면 및 측면을 모두 덮으며 형성될 수 있다. 이 경우, 제2층(123)의 끝단이 층간절연층(115)와 직접 접하는 바, 제2층(123)의 프로파일이 댐(120)의 프로파일이 될 수 있다.
댐(120)은 함몰부(120a1, 120b1)에 의해서 굴곡 또는 계단형상을 구비하는 바, 상부에 배치되는 무기층 및/또는 배선에 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 함몰부(120a1, 120b1) 외측에 접합강화부(120a2, 120b2)가 배치됨에 따라, 그 하부의 무기 물질로 이루어진 층간절연층(115)과의 접합력이 향상될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 9에 있어서, 도 2와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 중복 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 주변영역(PA)에 댐(120)을 구비하며, 댐(120)의 제1경사부(120a) 및 제2경사부(120b)의 형상은 그 하부에 배치된 물질에 따라서 다르게 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제1경사부(120a)의 끝단은 도전층(20)과 접하며, 제2경사부(120b)의 끝단은 층간절연층(115)와 접할 수 있다. 이 경우, 제1경사부(120a)의 끝단이 도전층(20)의 상면과 이루는 제1각도(θ1)는 제2경사부(120b)의 끝단이 층간절연층(115)의 상면과 이루는 제2각도(θ2)에 비해서 작게 구비될 수 있다.
제2경사부(120b)는 함몰부(120b1) 및 상기 함몰부(120b1) 외측에 함몰부(120b1)의 높이보다 크거나 같은 높이를 갖는 접합강화부(120b2)를 가질 수 있다. 이에 따라, 무기 절연층으로 구비된 층간절연층(115)과의 접합력이 향상될 수 있다.
본 실시예에서, 디스플레이 장치는 박막봉지층(400) 상부에 터치스크린층(700)을 더 구비할 수 있다. 상기 터치스크린층(700) 상에는 터치스크린층(700)을 보호하는 커버층(미도시)이 배치될 수 있다.
터치스크린층(700)은 일 예로 정전 용량 방식으로, 커버층(미도시)의 터치시 터치스크린층(700)의 터치전극(710)들 사이에 형성되는 상호 정전 용량 (mutual capacitance)의 변화가 발생하고, 이를 감지함으로써 해당 부분의 접촉 여부를 판단할 수 있다. 또는, 터치스크린층(700)은 터치전극(710)과 대향전극(330) 사이에 정전 용량의 변화가 발생하고, 이를 감지함으로써 해당 부분의 접촉 여부를 판단하는 등 다양한 방식으로 접촉 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린층(700)은 제1터치 도전층(711), 제1절연층(712), 제2터치 도전층(713), 제2 절연층(714)이 순차 적층된 구조를 가질 수 있다. 터치전극(710)은 제1터치 도전층(711) 및 제2터치 도전층(713)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 제2터치 도전층(713)은 접촉 여부를 감지하는 센서부로 작용하고, 제1터치 도전층(711)은 패터닝된 제2터치 도전층(713)을 일 방향으로 연결하는 연결부의 역할을 할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1터치 도전층(711) 및 제2터치 도전층(713) 모두 센서부로 작용할 수 있다. 예컨대, 제1절연층(712)은 상기 제1터치 도전층(711)의 상면을 노출 시키는 비아홀을 포함하고, 상기 비아홀을 통해서 제1터치 도전층(711)과 상기 제2터치 도전층(713)이 연결될 수 있다. 이와 같이 제1터치 도전층(711)과 제2터치 도전층(713)을 사용함에 따라서, 터치전극(710)의 저항이 감소하여, 터치스크린층(700)의 응답 속도가 향상될 수 있다.
일부 실시예에서, 터치전극(710)은 유기발광소자(300)로부터 방출되는 빛이 통과할 수 있도록 메쉬구조로 형성될 수 있다. 이에 따라, 터치전극(710)의 제1터치 도전층(711) 및 제2터치 도전층(713)은 유기발광소자(300)의 발광영역과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
제1터치 도전층(711) 및 제2터치 도전층(713)은 각각 전도성이 좋은 도전물질로 이루어진 단일막 또는 다층막일 수 있다. 예를들어, 제1터치 도전층(711) 및 제2터치 도전층(713)은 각각 투명 도전층, 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및/또는 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질로 이루어진 단일막 또는 다층막일 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그래핀 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1터치 도전층(711) 및 제2터치 도전층(713)은 각각 Ti/Al/Ti의 적층 구조를 가질 수 있다.
제1절연층(712) 및 제2 절연층(714)는 각각 무기물 또는 유기물로 구비될 수 있다. 상기 무기물은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 또는 실리콘 산화질화물 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 유기물은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지,폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
도시되지 않았지만, 박막봉지층(400)과 터치스크린층(700) 사이에는 터치 버퍼층이 더 구비될 수 있다. 터치 버퍼층은 박막봉지층(400)의 손상을 방지하며, 터치스크린층(700)의 구동시 발생할 수 있는 간섭 신호를 차단하기 위한 역할을 할 수 있다. 터치 버퍼층은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다.
터치 버퍼층 및/또는 터치스크린층(700)은 박막봉지층(400) 상에 증착 등에 의해 직접 형성되므로, 박막봉지층(400) 상에 별도의 접착층을 필요로 하지 않는다. 따라서, 디스플레이 장치의 두께가 감소할 수 있다.
터치배선(720)은 터치전극(710)과 연결되며, 박막봉지층(400) 상부에서부터 상기 박막봉지층(400)의 일측면을 따라 주변영역(PA)으로 연장될 수 있다. 터치배선(720)은 상기 터치스크린층(700)과 연결되며, 상기 박막봉지층(400)의 상부에서부터 연장되어 댐(120)의 측면 및 상면의 형상에 따라 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 터치배선(720)은 댐(120)을 가로질러 배치될 수 있다.
터치배선(720)은 제1터치 도전층(711) 또는 제2터치 도전층(713)과 동일 물질로 동시에 형성될 수 있다. 터치배선(720)은 투명 도전층, 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및/또는 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질로 이루어진 단일막 또는 다층막일 수 있다.
본 실시예에서, 댐(120)의 제1경사부(120a)는 완만한 경사를 구비하고, 제2경사부(120b)는 함몰부(120b1)에 의한 굴곡을 형성하고 있는 바, 댐(120)의 상부에서 댐(120)을 가로지르는 터치배선(702)에 크랙이 발생하거나 단선되는 등의 불량이 발생되지 않도록 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 10에 있어서, 도 2와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 중복 설명은 생략한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 주변영역(PA)에 댐(120)을 구비하며, 댐(120)의 제1경사부(120a) 및 제2경사부(120b)의 형상은 그 하부에 배치된 물질에 따라서 다르게 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제1경사부(120a)의 끝단은 도전층(20)과 접하며, 제2경사부(120b)의 끝단은 층간절연층(115)와 접할 수 있다. 이 경우, 제1경사부(120a)의 끝단이 도전층(20)의 상면과 이루는 제1각도(θ1)는 제2경사부(120b)의 끝단이 층간절연층(115)의 상면과 이루는 제2각도(θ2)에 비해서 작게 구비될 수 있다.
제2경사부(120b)는 함몰부(120b1) 및 상기 함몰부(120b1) 외측에 함몰부(120b1)의 높이보다 크거나 같은 높이를 갖는 접합강화부(120b2)를 가질 수 있다. 이에 따라, 무기 절연층으로 구비된 층간절연층(115)과의 접합력이 향상될 수 있다.
본 실시예에서, 디스플레이 장치는 내측 댐(125)를 더 구비할 수 있다. 내측 댐(125)은 댐(120)과 이격되어 표시영역(DA)과 인접하게 배치될 수 있다. 내측 댐(125)은 화소정의막(119) 및/또는 스페이서(119')와 동일 물질로 동시에 형성될 수 있다. 내측 댐(125)의 높이는 댐(120)의 높이에 비해서 작게 구비될 수 있다. 내측 댐(125)의 양 끝단은 모두 도전층(20)과 중첩되도록 형성될 수 있다. 내측 댐(125)과 도전층(20) 사이에는 연결 도전층(116)이 배치될 수 있다.
한편, 도시되지 않았으나, 댐(120)의 외측에는 외측 댐(미도시)이 더 구비될 수 있다. 댐(120, 125)이 복수로 구비됨에 따라, 유기봉지층(420)의 흐름을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 11에 있어서, 도 2와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 중복 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 무기 보호층(PVX)이 더 구비될 수 있다. 무기 보호층(PVX)은 층간절연층(115) 상에서 데이터선(DL), 소스전극(S1, S2), 및 드레인전극(D1, D2)을 덮도록 구비될 수 있다.
무기 보호층(PVX)은 질화규소(SiNx)과 산화규소(SiOx)의 단일막 또는 다층막일 수 있다. 무기 보호층(PVX)은 주변영역(PA)에서 노출된 일부 배선들을 커버하여 보호할 수 있다. 기판(110)의 일부 영역(예컨대 주변영역의 일부)에는 데이터선(DL)과 동일한 공정에서 함께 형성된 배선들 및/또는 도전층이 노출될 수 있다. 상기 배선들 및/또는 도전층의 노출된 부분은 후술할 화소전극(310)의 패터닝시 사용되는 에천트에 의해 손상될 수 있는데, 본 실시예에서와 같이 무기 보호층(PVX)이 데이터선(DL) 및 데이터선(DL)과 함께 형성된 배선들의 적어도 일부를 커버하므로 배선들 및/또는 도전층이 화소전극(310)의 패터닝 공정에서 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 무기 보호층(PVX)은 도전층(20)의 일부를 노출할 수 있다. 이는, 도전층(20)은 대향전극(330)과 연결되는 제2전원전압선으로 이용될 수 있는 바, 대향전극(330)과 도전층(20)이 컨택되게 하기 위함이다. 대향전극(330)은 연결 도전층(116)을 매개로 도전층(20)과 컨택될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 13은 도 12의 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 13에 있어서, 도 9와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 일컫는 바, 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 도 12에 도시된 것과 같이 디스플레이 장치의 일부인 기판(110)의 일부가 벤딩(bending)되어, 디스플레이 장치의 일부분이 기판(110)과 마찬가지로 벤딩된 형상을 가진다. 도 12 에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치가 구비하는 기판(110)은 제1방향(+y 방향)으로 연장된 벤딩영역(BA)을 갖는다. 이 벤딩영역(BA)은 제1방향과 교차하는 제2방향(+x 방향)에 있어서, 제1영역(1A)과 제2영역(2A) 사이에 위치한다. 그리고 기판(110)은 도 12에 도시된 것과 같이 제1방향(+y 방향)으로 연장된 벤딩축(BAX)을 중심으로 벤딩되어 있다.
도 13을 참조하면, 버퍼층(111)은 제1영역(1A), 벤딩영역(BA) 및 제2영역(2A)에 걸쳐서 연속적일 수 있다. 그리고 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113), 및 층간절연층(115)는 각각 벤딩영역(BA)에 대응하는 개구를 가질 수 있다. 한편, 무기물을 포함하는 버퍼층(111), 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113) 및 층간절연층(115)을 통칭하여 무기절연층이라 할 수 있다. 이에 따라 버퍼층(111), 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113) 및 층간절연층(115)을 포함하는 무기절연층은 벤딩영역(BA)에 대응하는 그루브(groove)를 갖는 것으로 이해될 수 있다. 그루브는 버퍼층(111)의 상면과 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113) 및 층간절연층(115)의 개구로 이루어지는 홈을 의미할 수 있다. 물론 무기절연층은 이와 상이한 다양한 형태로 그루브를 포함할 수도 있다. 예컨대 버퍼층(111)의 (+z 방향) 상면의 일부도 제거될 수도 있으며, 이와 달리 제1게이트절연막(112) (-z 방향) 하면은 제거되지 않고 잔존할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
이러한 그루브가 벤딩영역(BA)에 대응한다는 것은, 그루브가 벤딩영역(BA)과 중첩하는 것으로 이해될 수 있다. 이때 그루브의 면적은 벤딩영역(BA)의 면적보다 넓을 수 있다. 이를 위해, 도 13에서는 그루브의 폭(GW)이 벤딩영역(BA)의 폭보다 넓은 것으로 도시하고 있다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 이러한 무기절연층의 그루브의 적어도 일부를 채우는 유기물층(160)을 구비한다. 그리고 연결 배선(215)은 제1영역(1A)에서 벤딩영역(BA)을 거쳐 제2영역(2A)으로 연장되며, 유기물층(160) 상에 위치할 수 있다. 물론 유기물층(160)이 존재하지 않는 곳에서 연결 배선(215)은 층간절연층(115) 등의 무기절연층 상에 위치할 수 있다.
전술한 것과 같이 도 13에서는 편의상 디스플레이 장치가 벤딩되지 않은 상태로 도시하고 있지만, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 실제로는 도 12에 도시된 것과 같이 벤딩영역(BA)에서 기판(110) 등이 벤딩된 상태이다. 이를 위해 제조과정에서 도 13에 도시된 것과 같이 기판(110)이 대략 평탄한 상태로 디스플레이 장치를 제조하며, 이후 벤딩영역(BA)에서 기판(110) 등을 벤딩하여 디스플레이 장치가 대략 도 13에 도시된 것과 같은 형상을 갖도록 한다. 이때 기판(110) 등이 벤딩되는 과정에서 연결 배선(215)에는 인장 스트레스가 인가될 수 있지만, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 경우 무기절연층의 그루브 및 유기물층(160)에 의해서 벤딩 과정 중 연결 배선(215)에서 불량이 발생하는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.
연결 배선(215)은 데이터선(DL), 소스전극(S1, S2), 및 드레인전극(D1, D2)와 동일물질로 구비될 수 있다. 일부 실시예에서, 연결 배선(215)는 제1영역(1A)에서 터치 배선(720)과 연결되어 터치스크린층(700)과 전기적 신호를 주고 받는 배선으로 역할할 수 있다. 연결 배선(215)은 제2영역(2A)에서 다른 층에 배치된 하부 배선(213)과 콘택홀을 통해 연결될 수 있다. 하부 배선(213)은 패드부와 연결되어 연결 배선(215)과 전기적 신호를 주고 받는 역할을 할 수 있다.
터치 배선(720)은 박막봉지층(400) 상부에 배치되고 있는 바, 터치 배선(720)은 박막봉지층(400)의 끝단에 형성된 컨택홀을 통해서 연결 배선(215)과 연결될 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.
110: 기판
111: 버퍼층
112: 제1게이트절연층
113: 제2게이트절연층
115: 층간절연층
116: 연결 도전층
117: 평탄화층
119': 스페이서
120: 댐
125: 내측 댐
300: 유기발광소자
310: 화소전극
320: 중간층
330: 대향전극
400: 박막봉지층
700: 터치스크린층
160: 유기물층

Claims (21)

  1. 화상이 구현되는 표시영역과 상기 표시영역 주변의 주변영역을 구비한 기판;
    상기 표시영역을 덮는 것으로, 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함하는 박막봉지층; 및
    상기 주변영역에 배치되며, 상기 표시영역을 적어도 일부 둘러싸도록 배치된 도전층; 및
    상기 도전층의 외측 가장자리와 중첩하여 배치된 댐(dam);을 포함하며,
    상기 댐은, 댐의 상면에서 상기 표시영역으로 향하며 상기 도전층과 적어도 일부 중첩된 제1경사부 및 상기 제1경사부와 반대방향으로 향하는 제2경사부를 포함하며,
    상기 댐의 상면을 관통하며, 상기 기판의 상면과 수직을 이루는 중심선에 대해서, 상기 제1경사부의 형상은 상기 제2경사부의 형상과 비대칭인, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1경사부의 끝단이 상기 도전층의 상면과 이루는 제1각도는 상기 제2경사부 끝단이 상기 기판의 상면과 이루는 제2각도에 비해서 작은, 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2경사부는 제1높이를 갖는 함몰부 및 상기 함몰부 외측에 배치되며 상기 제1높이보다 크거나 같은 제2높이를 갖는 접합강화부;를 포함하는, 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1경사부는 상기 제2경사부 보다 완만한 경사를 가지며, 상기 제2경사부에는 계단 형상이 형성된, 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 댐은 제1층 및 상기 제1층의 상면 및 측면을 덮는 제2층이 적층되어 구비되며, 상기 제1경사부의 경사는 상기 제1층의 경사보다 완만한, 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 박막봉지층 상부에 배치된 터치스크린층; 및
    상기 터치스크린층과 연결되며, 상기 주변영역으로 연장된 터치 배선;을 더 포함하며,
    상기 터치 배선은 상기 댐의 상기 제2경사부 상에 배치된, 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 표시영역과 상기 댐 사이에 배치된 내측 댐;을 더 포함하며,
    상기 내측 댐은 상기 댐의 높이보다 낮은, 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주변영역에서 개구 또는 그루브(groove)를 갖는 무기절연층; 및
    상기 개구 또는 그루브의 적어도 일부를 채우는 유기물층;을 더 포함하며,
    상기 기판은 제1영역과 제2영역 사이에 위치하는 벤딩영역을 가져, 벤딩축을 중심으로 벤딩되며,
    상기 개구 또는 그루브는 상기 벤딩영역과 중첩하는, 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 표시영역에서 상기 박막봉지층 상에 배치된 터치 스크린층;
    상기 터치 스크린층으로부터 연장되어 상기 댐의 외측까지 연장된 터치 배선; 및
    상기 터치 배선과 연결되며, 상기 유기물층 상부에 배치된 연결 배선;을 포함하는, 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 표시영역에는 반도체층, 소스전극, 드레인전극, 및 게이트 전극을 포함하는 박막트랜지스터와, 화소전극, 중간층, 및 대향전극을 포함하는 디스플레이 소자가 배치되며,
    상기 도전층은 상기 소스전극 또는 상기 드레인전극과 동일층에 배치되고, 상기 대향전극과 전기적으로 연결된, 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도전층과 상기 대향전극 사이에 개재된, 연결 도전층;을 더 포함하며,
    상기 연결 도전층은 상기 화소전극과 동일 물질로 구비된, 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 댐은 상기 연결 도전층과 일부 접하는, 디스플레이 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 주변영역에는 상기 게이트전극과 동일층에 배치된 팬아웃 배선;이 더 구비되며,
    상기 팬아웃 배선은 상기 도전층과 일부 중첩된, 디스플레이 장치.
  14. 화상이 구현되는 표시영역과 상기 표시영역 주변의 주변영역을 구비한 기판;
    상기 표시영역을 덮는 것으로, 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함하는 박막봉지층; 및
    상기 주변영역에 배치되며, 상기 표시영역을 적어도 일부 둘러싸도록 배치된 댐(dam);을 포함하며,
    상기 댐은, 댐의 상면에서 상기 표시영역으로 향하는 제1경사부 및 상기 제1경사부와 반대방향으로 향하는 제2경사부를 포함하고,
    상기 제2경사부는 제1높이를 가지는 함몰부 및 상기 함몰부 외측에 배치되어 상기 제1높이보다 큰 제2높이를 갖는 접합강화부를 포함하는, 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기판과 상기 댐 사이에 배치되며, 무기 물질로 구비된 층간절연층;을 더 포함하며,
    상기 제1경사부의 끝단 및 상기 제2경사부의 끝단은 상기 층간절연층과 접하며, 상기 제1경사부의 형상은 상기 제1경사부의 형상과 동일한, 디스플레이 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1경사부는 상기 제2경사부 보다 완만한 경사를 가지며, 상기 제2경사부에는 계단 형상이 형성된, 디스플레이 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 댐의 하부에서 상기 댐의 제1경사부와 적어도 일부 중첩되도록 배치된 도전층;을 더 포함하며,
    상기 제1경사부는 상기 제2경사부 보다 완만한 경사를 가지는, 디스플레이 장치.
  18. 제1항의 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크에 있어서,
    상기 제1경사부에 대응되도록 구비된 제1패턴;
    상기 댐의 상면에 대응되도록 구비된 제2패턴; 및
    상기 제2경사부에 대응되도록 구비된 제3패턴;을 구비하며,
    상기 제1패턴과 상기 제3패턴은 서로 다른, 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1패턴은 하프톤 마스크 패턴이며,
    상기 제3패턴은 하프톤 마스크 패턴과 풀톤(full-tone) 마스크 패턴이 교차 형성된, 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제3패턴은 복수의 하프톤 마스크 패턴과 복수의 풀톤 마스크 패턴이 교차하도록 배치된, 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제2패턴은 풀톤 마스크 패턴으로 구비되며,
    상기 제3패턴에서 상기 제2패턴과 인접한 영역은 하프톤 마스크 패턴으로 구비되고, 상기 제2패턴과 먼 영역은 풀톤 마스크 패턴으로 구비된, 디스플레이 장치를 제조하기 위한 마스크.

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