KR20200063386A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 제1 전극 및 상기 제1 전극과 이격되어 대향하도록 배치된 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상부에 배치된 차광층 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되는 적어도 하나의 발광 소자를 포함하고, 상기 차광층은 광을 흡수하는 차광부 및 개구 패턴을 포함하고, 상기 차광부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 부분적으로 중첩된 전극 중첩 영역을 포함하고, 상기 개구 패턴은 서로 대향하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 일부 및 서로 대향하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이 영역의 적어도 일부를 노출하고, 적어도 하나의 상기 발광 소자는 상기 개구 패턴과 중첩되어 배치될 수 있다.

Description

표시 장치{Display device}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극에 의한 외광 반사를 방지하는 차광층을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치의 화상을 표시하는 장치로서 유기 발광 표시 패널이나 액정 표시 패널과 같은 표시 패널을 포함한다. 그 중, 발광 표시 패널로써, 발광 소자를 포함할 수 있는데, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)의 경우, 유기물을 형광 물질로 이용하는 유기 발광 다이오드(OLED), 무기물을 형광물질로 이용하는 무기 발광 다이오드 등이 있다.
형광물질로 무기물 반도체를 이용하는 무기 발광 다이오드는 고온의 환경에서도 내구성을 가지며, 유기 발광 다이오드에 비해 청색 광의 효율이 높은 장점이 있다. 또한, 기존의 무기 발광 다이오드 소자의 한계로 지적되었던 제조 공정에 있어서도, 유전영동(Dielectrophoresis, DEP)법을 이용한 전사방법이 개발되었다. 이에 유기 발광 다이오드에 비해 내구성 및 효율이 우수한 무기 발광 다이오드에 대한 연구가 지속되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전극에 의해 발생하는 외광 반사를 방지하는 차광층을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는, 제1 전극 및 상기 제1 전극과 이격되어 대향하도록 배치된 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상부에 배치된 차광층 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되는 적어도 하나의 발광 소자를 포함하고, 상기 차광층은 광을 흡수하는 차광부 및 개구 패턴을 포함하고, 상기 차광부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 부분적으로 중첩된 전극 중첩 영역을 포함하고, 상기 개구 패턴은 서로 대향하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 일부 및 서로 대향하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이 영역의 적어도 일부를 노출하며, 적어도 하나의 상기 발광 소자는 상기 개구 패턴과 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 차광부는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 상면에 직접 배치되되 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 측면으로부터 적어도 일부 영역이 함몰되고, 상기 차광부가 함몰된 영역에 상기 개구패턴이 배치될 수 있다.
상기 차광부는 크롬 산화물(CrOx), 크롬-크롬 산화물(Cr/CrOx) 혼합물, 산화몰리브데넘(MoOx), 탄소 안료 및 RGB(Red-Green-Blue) 삼원색 안료 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 적어도 일부를 덮도록 배치된 제1 절연층을 더 포함하고, 상기 차광층은 상기 제1 절연층 상에 배치될 수 있다.
상기 개구패턴은 서로 이격된 제1 개구패턴 및 제2 개구패턴을 포함하고, 상기 제1 개구패턴과 상기 제2 개구패턴이 이격된 영역에는 차광부 브릿지가 배치될 수 있다.
상기 제1 절연층 상에 배치되고 상기 발광 소자와 부분적으로 접촉하는 접촉 전극을 더 포함하고, 상기 접촉 전극은 상기 제1 전극과 상기 발광 소자의 일 단부와 접촉하는 제1 접촉 전극 및 상기 제2 전극과 상기 발광 소자의 타 단부와 접촉하는 제2 접촉 전극을 포함할 수 있다.
상기 접촉 전극은 적어도 일부가 상기 개구패턴과 중첩되도록 배치될 수 있다.
상기 접촉 전극의 적어도 일부는 상기 차광부와 부분적으로 중첩할 수 있다.
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 발광 소자를 덮도록 배치되는 제2 절연층을 더 포함할 수 있다.
상기 차광층은 상기 제2 절연층 상에 배치되고, 상기 발광 소자는 상기 개구패턴과 중첩하여 배치된 제1 발광 소자 및 상기 차광부와 중첩하여 배치된 제2 발광 소자를 더 포함할 수 있다.
상기 차광층은 상기 제2 절연층과 상기 차광부 사이에 배치된 반사부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 발광 소자에서 방출된 제1 광의 적어도 일부는 상기 개구패턴을 통해 방출되고, 상기 제2 발광 소자에서 방출된 제2 광의 적어도 일부는 상기 반사부에서 상기 개구패턴을 향해 반사될 수 있다.
상기 제2 절연층 상에 배치되고, 상기 발광 소자에서 방출되는 광의 적어도 일부가 입사되어 상기 광의 파장을 변환시키는 색 변환부를 더 포함하고, 상기 차광층은 상기 색 변환부 상에 더 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는, 제1 방향으로 연장되고 서로 이격되어 배치되는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상부에 배치된 차광층 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되어 양 단부가 각각 상기 제1 전극 및 제2 전극에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 발광 소자를 포함하고, 상기 차광층은 광을 흡수하는 차광부 및 적어도 일부가 상기 제1 방향으로 연장된 적어도 하나의 개구 패턴을 포함하고, 상기 차광부는 적어도 일부 영역이 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 부분적으로 중첩되고, 상기 개구 패턴은 서로 대향하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 일부 및 서로 대향하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이 영역의 적어도 일부를 노출하며, 적어도 하나의 상기 발광 소자는 상기 개구 패턴과 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 적어도 일부를 덮도록 배치된 제1 절연층을 더 포함하고, 상기 차광층은 상기 제1 절연층 상에 배치될 수 있다.
상기 차광부는 크롬 산화물(CrOx), 크롬-크롬 산화물(Cr/CrOx) 혼합물, 산화몰리브데넘(MoOx), 탄소 안료 및 RGB(Red-Green-Blue) 삼원색 안료 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 개구패턴은 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 개구패턴 및 제2 개구패턴을 포함하고, 상기 제1 개구패턴과 상기 제2 개구패턴의 폭은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격보다 클 수 있다.
상기 차광부는 상기 제1 개구패턴 및 상기 제2 개구패턴이 이격된 사이에 배치된 차광부 브릿지를 포함할 수 있다.
상기 제1 개구패턴 및 상기 제2 개구패턴은 상기 제1 방향으로 이격되고, 상기 차광부 브릿지는 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장된 가질 수 있다.
상기 제1 개구패턴 및 상기 제2 개구패턴은 상기 제1 방향과 다른 제3 방향으로 이격되고, 상기 차광부 브릿지는 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 각 화소의 비발광 영역에 배치되어 각 전극의 적어도 일부와 중첩하도록 배치되는 차광층을 포함한다. 차광층은 외부로부터 전극으로 입사되는 광을 흡수함으로써, 전극에 의한 외광 반사를 감소시킬 수 있다. 또한, 다른 실시예예 따른 차광층은 하부에 반사층을 더 포함하여 비발광 영역에서 방출되는 광을 발광 영역으로 반사시킬 수 있다.
이에 따라, 표시 장치는 외광 반사를 감소시킬 수 있고, 무기 발광 다이오드에서 방출되는 광을 발광 영역으로 집중시켜 단위 화소당 광 효율을 향상시킬 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 나타내는 개략도들이다.
도 3은 도 1의 Ia-Ia'선, Ⅱa-Ⅱa' 선 및 Ⅲa-Ⅲa' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 3의 다른 실시예에 따른 단면도이다.도 5는 도 1의 Ⅱb-Ⅱb' 선을 따라 다른 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 비발광 영역의 단면을 나타내는 개략도이다.
도 7은 도 1의 발광 영역을 확대한 확대도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 전극 사이에 배치된 발광 소자의 단면을 도시하는 개략도이다.
도 11 내지 도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 19 내지 도 21은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 23은 도 19의 Ⅱc-Ⅱc' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 24는 도 22의 표시 장치의 다른 실시예에 따른 평면도이다.
도 25는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 26은 도 25의 Ⅱd-Ⅱd'선을 따라 자른 단면도이다.
도 27은 도 25의 Ⅱe-Ⅱe'선을 따라 자른 단면도이다.
도 28 및 도 29는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 나타내는 개략도들이다.
도 30은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 31은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 32는 도 31의 Ⅱf-Ⅱf' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 33은 도 31의 다른 실시예에 따른 Ⅱf-Ⅱf' 선을 따라 자른 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 화소(PX)들 각각은 특정 파장대의 광을 방출하는 발광 소자(300)를 하나 이상 포함하여 특정 색을 표시할 수 있다.
복수의 화소(PX)들 각각은 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 제1 색의 광을 발광하고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 색의 광을 발광하며, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 색의 광을 발광할 수 있다. 제1 색은 적색, 제2 색은 녹색, 제3 색은 청색일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라서는 각 서브 화소(PXn)들이 동일한 색의 광을 발광할 수도 있다. 또한, 도 1에서는 화소(PX)들 각각이 3 개의 서브 화소들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 제한되지 않고, 화소(PX)들 각각은 4 개 이상의 서브 화소들을 포함할 수 있다.
표시 장치(10)의 각 서브 화소(PXn)들은 발광 영역(LA)과 비발광 영역(NLA)으로 정의되는 영역을 포함할 수 있다. 발광 영역(LA)은 표시 장치(10)에 포함되는 발광 소자(300)가 배치되어 특정 파장대의 광이 방출되는 영역으로 정의된다. 비발광 영역(NLA)은 발광 영역(LA) 이외의 영역으로, 후술하는 차광층(800)이 배치되는 영역일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)에 배치되는 전극(210, 220) 상에 배치되는 차광층(800)을 포함할 수 있다. 차광층(800)은 외부에서 입사되는 광을 흡수하여, 상기 광이 전극(210, 220)에 반사되어 외부로 출광되는 것을 방지할 수 있다. 차광층(800)은 발광 소자(300)에서 방출되는 광이 표시되는 발광 영역(LA) 이외의 영역에 배치될 수 있다. 즉, 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)의 발광 영역(LA)은 차광층(800)이 배치되지 않는 영역, 비발광 영역(NLA)은 차광층(800)이 배치된 영역인 것으로 이해될 수 있다. 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
표시 장치(10)의 서브 화소(PXn)는 복수의 격벽(400), 복수의 전극(210, 220)과 발광 소자(300)를 포함하고, 서브 화소(PXn)의 적어도 일부 영역 상에 배치되는 차광층(800) 등을 포함할 수 있다.
복수의 전극(210, 220)은 발광 소자(300)들과 전기적으로 연결되고, 발광 소자(300)가 발광하도록 소정의 전압을 인가 받을 수 있다. 또한, 각 전극(210, 220)의 적어도 일부는 발광 소자(300)를 정렬하기 위해, 서브 화소(PXn) 내에 전기장을 형성하는 데에 활용될 수 있다.
도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면, 복수의 전극(210, 220)은 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 전극(210)은 각 서브 화소(PXn) 마다 분리된 화소 전극이고, 제2 전극(220)은 각 서브 화소(PXn)를 따라 공통으로 연결된 공통전극일 수 있다. 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 중 어느 하나는 발광 소자(300)의 애노드(Anode) 전극이고, 다른 하나는 발광 소자(300)의 캐소드(Cathode) 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 그 반대의 경우일 수도 있다.
제1 전극(210)과 제2 전극(220)은 각각 제1 방향(D1)으로 연장되어 배치되는 전극 줄기부(210S, 220S)와 전극 줄기부(210S, 220S)에서 제1 방향(D1)과 교차하는 방향인 제2 방향(D2)으로 연장되어 분지되는 적어도 하나의 전극 가지부(210B, 220B)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 전극(210)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 배치되는 제1 전극 줄기부(210S)와 제1 전극 줄기부(210S)에서 분지되되, 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되는 적어도 하나의 제1 전극 가지부(210B)를 포함할 수 있다.
임의의 일 화소의 제1 전극 줄기부(210S)는 동일 행에 속하는(예컨대, 제1 방향(D1)으로 인접한) 이웃하는 서브 화소의 제1 전극 줄기부(210S)와 실질적으로 동일 직선 상에 놓일 수 있다. 다시 말해, 일 화소의 제1 전극 줄기부(210S)는 양 단이 각 서브 화소(PXn) 사이에서 이격되어 종지하되, 이웃 화소의 제1 전극 줄기부(210S)는 상기 일 화소의 제1 전극 줄기부(210S)의 연장선에 정렬될 수 있다. 이에 따라, 각 서브 화소(PXn)에 배치되는 제1 전극 줄기부(210S)는 각 제1 전극 가지부(210B)에 서로 다른 전기 신호를 인가할 수 있고, 제1 전극 가지부(210B)는 각각 별개로 구동될 수 있다.
제1 전극 가지부(210B)는 제1 전극 줄기부(210S)의 적어도 일부에서 분지되고, 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치되되, 제1 전극 줄기부(210S)에 대향되어 배치되는 제2 전극 줄기부(220S)와 이격된 상태에서 종지될 수 있다.
제2 전극(220)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 제1 전극 줄기부(210S)와 이격되어 대향하도록 배치되는 제2 전극 줄기부(220S)와 제2 전극 줄기부(220S)에서 분지되되, 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치되는 제2 전극 가지부(220B)를 포함할 수 있다. 다만, 제2 전극 줄기부(220S)는 타 단부가 제1 방향(D1)으로 인접한 복수의 서브 화소(PXn)로 연장될 수 있다. 이에 따라, 임의의 일 화소 제2 전극 줄기부(220S)는 양 단이 각 화소(PX) 사이에서 이웃 화소의 제2 전극 줄기부(220S)의 일 단에 연결될 수 있다.
제2 전극 가지부(220B)는 제1 전극 가지부(210B)와 이격되어 대향하고, 제1 전극 줄기부(210S)와 이격된 상태에서 종지될 수 있다. 즉, 제2 전극 가지부(220B)는 일 단부가 제2 전극 줄기부(220S)와 연결되고, 타 단부는 제1 전극 줄기부(210S)와 이격된 상태로 서브 화소(PXn) 내에 배치될 수 있다.
또한, 제1 전극 가지부(210B)는 각 서브 화소(PXn)에 하나 이상 배치될 수 있다. 도 1에서는 두개의 제1 전극 가지부(210B)가 배치되고, 그 사이에 제2 전극 가지부(220B)가 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않으며, 더 많은 수의 제1 전극 가지부(210B)가 배치되거나, 하나의 제1 전극 가지부(210B)가 배치되고 두개의 제2 전극 가지부(220B)가 배치될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 전극 가지부(210B)들 사이에 제2 전극 가지부(220B)가 배치되어, 각 서브 화소(PXn)는 제2 전극 가지부(220B)를 기준으로 대칭구조를 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
복수의 격벽(400)은 각 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치되는 제3 격벽(430), 각 전극(210, 220) 하부에 배치되는 제1 격벽(410) 및 제2 격벽(420)을 포함할 수 있다. 도면에서는 제1 전극(210)과 제2 전극(220)만이 도시되어 제1 격벽(410) 및 제2 격벽(420)이 도시되지 않았으나, 각 서브 화소(PXn)에는 제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B)와 실질적으로 동일한 형상을 갖는 제1 격벽(410) 및 제2 격벽(420)이 배치될 수 있다. 즉, 제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B)는 각각 제1 격벽(410)과 제2 격벽(420) 상에 배치된 것으로 이해될 수 있다.
제3 격벽(430)은 제1 서브 화소(PX1)와 제2 서브 화소(PX2), 제3 서브 화소(PX2)와 제3 서브 화소(PX3)의 경계에 배치될 수 있다. 복수의 제1 전극 줄기부(210S)는 각 단부가 제3 격벽(430)을 기준으로 서로 이격되어 종지할 수 있다. 제3 격벽(430)은 제2 방향(D2)으로 연장되어 제1 방향(D1)으로 배열된 서브 화소(PXn)들의 경계에 배치될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 제3 격벽(430)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 제2 방향(D2)으로 배열된 서브 화소(PXn)들의 경계에도 배치될 수 있다. 즉, 복수의 서브 화소(PXn)는 제3 격벽(430)을 기준으로 구분될 수 있다. 제3 격벽(430)은 제1 격벽(410) 및 제2 격벽(420)과 동일한 재료를 포함하여 실질적으로 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 복수의 격벽(400)들에 대한 보다 자세한 설명은 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
도 1에서는 도시하지 않았으나, 각 서브 화소(PXn)에는 제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B)를 포함하여 서브 화소(PXn)를 전면적으로 덮는 제1 절연층(510)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(510)은 각 전극(210, 220)을 보호함과 동시에 이들이 직접 접촉하지 않도록 상호 절연시킬 수 있다.
각 전극(210, 220) 상에는 차광층(800)이 배치될 수 있다. 차광층(800)은 서브 화소(PXn), 또는 각 전극(210, 220)을 전면적으로 덮도록 배치되되, 제1 전극 가지부(210B) 및 제2 전극 가지부(220B)는 부분적으로 노출되도록 배치될 수 있다. 차광층(800)은 제1 절연층(510) 상에서 각 전극(210, 220)와 중첩하도록 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라서 차광층(800)은 각 전극(210, 220)과 직접 접촉하도록 배치될 수 있고, 또는 후술하는 패시베이션층(550, 도 3에 도시) 상에 배치될 수도 있다.
차광층(800)은 각 전극(210, 220)과 부분적으로 중첩하도록 배치되는 차광부(810)와, 전극(210, 220)의 적어도 일부 영역을 노출시키는 개구패턴(820)을 포함할 수 있다. 차광부(810)는 실질적으로 서브 화소(PXn) 상에 전면적으로 배치되고, 차광부(810)가 배치되지 않는 영역에 개구패턴(820)이 형성될 수 있다. 다만, 차광부(810)의 배치 및 형상은 전극(210, 220)에 의해 발생하는 외광 반사를 감소시킬 수 있다면 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서 차광부(810)는 각 전극(210, 220)에만 중첩되도록 배치될 수 있고, 이 경우 차광층(800)은 별도의 개구패턴(820)이 형성되지 않을 수도 있다.
차광층(800)의 차광부(810)는 입사되는 광을 흡수하는 재료를 포함하여, 표시 장치(10)의 외부에서 입사되는 광을 흡수할 수 있다. 표시 장치(10)의 전극(210, 220)은 반사율이 높은 재료를 포함할 수 있고, 이에 따라 표시 장치(10)의 외부에서 입사되는 광은 전극(210, 220)에서 반사되어 다시 표시 장치(10)의 외부로 방출될 수 있다. 이러한 표시 장치(10)의 외광 반사는 발광 소자(300)에서 방출되는 광의 시인성을 감소시킬 수 있다. 이를 방지하지 위해 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 전극(210, 220)과 부분적으로 중첩하는 차광부(810)를 포함하여, 표시 장치(10)의 외광 반사를 감소시킬 수 있다. 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
개구패턴(820)은 각 전극(210, 220)의 일부, 예컨대 제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B)의 일부를 노출시킬 수 있다. 개구패턴(820)이 형성되는 위치는 특별히 제한되지 않는다. 도면에서는 개구패턴(820)이 각 서브 화소(PXn)의 중심부에 인접하여 위치한 것을 도시하고 있으나, 경우에 따라서는 서브 화소(PXn)의 상측 또는 하측에 인접하여 위치할 수도 있다.
또한, 도면에서는 개구패턴(820)이 양 단변이 서로 평행하며 각 단변이 만나는 영역이 각진 형상인 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 개구패턴(820)은 차광층(800) 상에서 더 많은 수로 포함될 수 있고, 다양한 형상을 가질 수도 있다.
개구패턴(820)은 발광 소자(300)에서 방출되어 전극(210, 220)에서 반사된 광이 표시 장치(10)의 외부로 이동하는 광의 경로를 제공할 수 있다. 발광 소자(300)는 개구패턴(820)에 의해 노출된 제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B) 사이에 배치될 수 있다. 발광 소자(300)에서 방출된 광은 차광부(810)에 의해 차단되지 않고 표시 장치(10)의 외부로 방출될 수 있다. 즉, 각 서브 화소(PXn)의 발광 영역(LA)은 차광층(800)의 개구패턴(820)이 배치되어 발광 소자(300)에서 방출된 광이 이동하는 영역이고, 비발광 영역(NLA)은 차광부(810)에 의해 상기 광이 차단되는 영역으로 이해될 수 있다.
제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B) 사이에는 복수의 발광 소자(300)가 정렬될 수 있다. 복수의 발광 소자(300) 중 적어도 일부는 일 단부가 제1 전극 가지부(210B)와 전기적으로 연결되고, 타 단부가 제2 전극 가지부(220B)와 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 발광 소자(300)들은 제2 방향(D2)으로 이격되고, 실질적으로 서로 평행하게 정렬될 수 있다. 발광 소자(300)들이 이격되는 간격은 특별히 제한되지 않는다. 경우에 따라서는 복수의 발광 소자(300)들이 인접하게 배치되어 무리를 이루고, 다른 복수의 발광 소자(300)들은 일정 간격 이격된 상태로 무리를 이룰 수도 있으며, 불균일한 밀집도를 가지되 일 방향으로 배향되어 정렬될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 발광 소자(300) 중 적어도 일부는 차광층(800)의 개구패턴(820)이 위치하는 영역에 배치될 수 있다. 발광 소자(300)가 배치되는 영역은 전극(210, 220)상에서 개구패턴(820)이 위치하고, 차광부(810)는 위치하지 않는 영역일 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(300)가 배치되어 소정의 광이 방출되는 발광 영역(LA)과 비발광 영역(NLA)은 차광층(800)의 개구패턴(820) 및 차광부(810)의 위치에 따라 구분될 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 차광층(800)의 차광부(810)가 배치된 전극(210, 220) 상에 발광 소자(300)가 배치될 수 있다. 이 경우, 차광부(810)는 전극(210, 220)을 부분적으로 덮도록 배치되어 전극(210, 220)의 일부 영역, 예컨대 측면은 노출되도록 배치될 수 있다. 발광 소자(300)에서 방출되는 광은 상기 측면을 통해 표시 장치(10)의 외부로 반사되고, 외부에서 입사되는 광은 전극(210, 220)을 덮는 차광부(810)로 흡수될 수 있다.
제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B) 상에는 각각 접촉 전극(260)이 배치될 수 있다. 다만, 접촉 전극(260)은 실질적으로 제1 절연층(510) 상에 배치되며, 제1 전극 가지부(210B) 및 제2 전극 가지부(220B)와 중첩될 수 있다.
복수의 접촉 전극(260)은 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치되되, 제1 방향(D1)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 접촉 전극(260)은 발광 소자(300)의 적어도 일 단부와 컨택될 수 있으며, 접촉 전극(260)은 제1 전극(210) 또는 제2 전극(220)과 컨택되어 전기 신호를 인가받을 수 있다. 이에 따라, 접촉 전극(260)은 각 전극(210, 220)으로부터 전달되는 전기 신호를 발광 소자(300)에 전달할 수 있다.
접촉 전극(260)은 각 전극 가지부(210B, 220B) 상에서 이들을 부분적으로 덮도록 배치되며, 발광 소자(300)의 일 단부 또는 타 단부와 접촉되는 제1 접촉 전극(261)과 제2 접촉 전극(262)을 포함할 수 있다.
제1 접촉 전극(261)은 제1 전극 가지부(210B) 상에 배치되며, 발광 소자(300)의 일 단부와 컨택되어, 상기 일 단부는 제1 전극(210)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 접촉 전극(262)은 제2 전극 가지부(220B) 상에 배치되며, 발광 소자(300)의 타 단부와 컨택되어, 상기 타 단부는 제2 전극(220)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 발광 소자(300)는 전극(210, 220) 상에서 개구패턴(820)이 위치하는 영역에 배치되므로, 접촉 전극(260)도 개구패턴(820)이 위치하는 영역에 배치될 수 있다. 다만, 접촉 전극(260)은 제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B) 상에서 차광부(810)와 중첩되는 영역으로 연장되어 이와 중첩될 수 있다. 즉, 접촉 전극(260)은 개구패턴(820)이 위치하는 영역에서 배치되되 차광부(810)와 중첩하도록 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 경우에 따라서 접촉 전극(260)은 차광부(810)와 중첩하지 않도록 배치될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 다른 실시예를 참조하여 후술하기로 한다.
제1 전극 줄기부(210S)와 제2 전극 줄기부(220S)는 각각 컨택홀, 예컨대 제1 전극 컨택홀(CNTD) 및 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 후술하는 제1 트랜지스터(120) 또는 전원 배선(161)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에는 복수의 서브 화소(PXn)의 제2 전극 줄기부(220S)에 하나의 제2 전극 컨택홀(CNTS)이 형성된 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 경우에 따라서는 각 서브 화소(PXn) 마다 제2 전극 컨택홀(CNTD)이 형성될 수 있다.
또한, 도 1에서는 도시하지 않았으나, 표시 장치(10)는 각 전극(210, 220) 및 발광 소자(300)의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 제2 절연층(520, 도 3에 도시) 및 패시베이션층(550, 도 3에 도시)을 포함할 수 있다. 이들 간의 배치와 구조 등은 도 3을 참조하여 후술한다.
한편, 상술한 바와 같이, 차광부(810)는 외부에서 입사되는 광을 흡수하는 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 차광부(810)는 크롬 산화물(CrOx) 또는 크롬-크롬 산화물(Cr/CrOx) 혼합물, 산화몰리브데넘(MoOx), 탄소 안료, RGB(Red-Green-Blue) 삼원색 안료 등을 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.
후술할 바와 같이, 각 전극(210, 220)은 발광 소자(300)에서 방출되는 광을 외부 또는 각 전극(210, 220)의 상부로 반사시키기 위해 반사율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 발광 소자(300)에서 방출되는 광 이외에 표시 장치(10)의 외부에서 입사되는 광이 전극(210, 220)에서 반사될 수 있다. 외부에서 입사되어 다시 반사되는 광(즉, 외광 반사)은 표시 장치(10)의 사용자에게 시인되어 표시 장치(10)에서 출광되는 광의 시인성을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 전극(210, 220)과 부분적으로 중첩하는 차광층(800)을 포함하여 외부에서 입사되는 광의 반사를 방지할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 나타내는 개략도들이다.
상술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 전극(210, 220) 상에 배치되는 차광층(800)을 포함하며, 차광층(800)은 각 전극(210, 220)과 부분적으로 중첩하도록 배치되는 차광부(810) 및 차광부(810)가 배치되지 않는 개구패턴(820)을 포함할 수 있다. 도 2는 표시 장치(10)에 있어서 개구패턴(820)이 위치하는 영역과 차광부(810)가 위치하는 영역의 일 방향으로 자른 단면을 도시한 것으로 이해될 수 있다.
도 2를 참조하면, 발광 소자(300)는 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 배치되고, 발광 소자(300)에서 방출된 방출광(EL)은 전극(210, 220)에 반사될 수 있다. 전극(210, 220)은 반사율이 높은 재료를 포함하여 전극(210, 220)의 일부 영역, 예컨대 도면에 도시된 바와 같이 전극(210, 220)의 측면으로 입사되는 방출광(EL)은 전극(210, 220)의 상부 방향을 향해 반사될 수 있다. 전극(210, 220)에서 반사된 방출광(EL)은 표시 장치(10)의 외부에서 시인될 수 있다.
다만, 도면에 도시된 바와 같이, 표시 장치(10)의 외부에서 입사되는 입사광(IL)도 전극(210, 220)을 향해 입사될 수 있다. 전극(210, 220)의 상면을 향하는 입사광(IL)은 다시 반사되어 표시 장치(10)의 외부로 방출될 수 있다(도 2의 IL'). 이 경우, 상술한 방출광(EL)과 반사된 입사광(IL')은 표시 장치(10)의 외부에서 동시에 시인되므로, 각 서브 화소(PXn)에서 방출하는 방출광(EL)의 시인성이 낮아질 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 전극(210, 220)의 적어도 일부와 중첩하도록 배치된 차광부(810)를 포함하며, 차광부(810)는 전극(210, 220)을 향해 외부에서 입사되는 입사광(IL)을 흡수할 수 있다. 발광 소자(300)가 배치된 전극(210, 220)의 일 측면에는 차광부(810)가 배치되지 않음으로써, 발광 소자(300)에서 방출되는 방출광(EL)은 전극(210, 220)의 상부 방향을 향해 반사될 수 있다. 반면에, 전극(210, 220)의 상기 일 측면의 반대편 타 측면에는 차광부(810)가 배치됨으로써, 상기 타 측면으로 입사되는 입사광(IL)은 차광부(810)에 흡수될 수 있다. 이에 따라, 전극(210, 220)에 반사된 입사광(IL')의 광량을 감소시키고, 발광 소자(300)에서 방출된 방출광(EL)의 시인성을 향상시킬 수 있다.
한편, 도면에서는 발광 소자(300)가 차광층(800)이 배치되지 않은 영역과 배치된 영역에 각각 배치된 상태를 도시하고 있다. 경우에 따라서 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)의 전 영역에 차광부(810)가 배치된 전극(210, 220) 상에 발광 소자(300)가 배치될 수도 있다.
다만, 상술한 바와 같이, 표시 장치(10)의 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)는 차광부(810)가 배치된 영역과 개구패턴(820)이 배치된 영역으로 구분되고, 발광 소자(300)는 개구패턴(820)이 배치된 영역에만 배치될 수 있다. 이 경우, 차광부(810)가 전극(210, 220)과 중첩된 영역은 입사광(IL)이 흡수되는 영역이고, 개구패턴(820)과 전극(210, 220)이 중첩된 영역은 방출광(EL)과 반사된 입사광(IL')이 동시에 방출되는 영역일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 각 서브 화소(PXn)마다 요구되는 광량을 방출하기 위해 필요한 영역에는 개구패턴(820)이 형성되고, 그 이외의 불필요한 영역에만 차광부(810)가 배치될 수 있다. 즉, 표시 장치(10)는 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)의 일부 영역을 제외한 영역에 차광부(810)가 배치됨으로써, 표시 장치(10)의 외광 반사를 최소화하여 방출광(EL)의 시인성을 향상시킬 수 있다.
한편, 표시 장치(10)는 도 1에 도시된 각 전극(210, 220)의 하부에 위치하는 회로소자층을 더 포함할 수 있다. 이하에서는 다른 도면을 참조하여 이에 대하여 상세히 서술하기로 한다.
도 3은 도 1의 Ia-Ia'선, Ⅱa-Ⅱa' 선 및 Ⅲa-Ⅲa' 선을 따라 자른 단면도이다. 도 4는 도 3의 다른 실시예에 따른 단면도이다. 도 5는 도 1의 Ⅱb-Ⅱb' 선을 따라 다른 단면도이다. 도 3 내지 도 5는 제1 서브 화소(PX1)의 단면도만을 도시하고 있으나, 다른 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 도 3은 임의의 발광 소자(300)의 일 단부와 타 단부를 가로지르는 단면을 도시한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 표시 장치(10)는 기판(110), 버퍼층(115), 제1 및 제2 브릿지 패턴(181, 182), 제1 및 제2 트랜지스터(120, 140)와 제1, 제2 트랜지스터(120, 140) 상에 배치된 전극(210, 220)과 발광 소자(300)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 기판(110)은 절연 기판일 수 있다. 기판(110)은 유리, 석영, 또는 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(110)은 리지드 기판일 수 있지만, 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉시블(flexible) 기판일 수도 있다.
제1 및 제2 브릿지 패턴(181, 182)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 제1 브릿지 패턴(181)은 후술하는 제1 트랜지스터(120)의 제1 드레인 전극(123)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 브릿지 패턴(182)은 제2 트랜지스터(140)의 제2 드레인 전극(143)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 브릿지 패턴(181)과 제2 브릿지 패턴(182)은 각각 제1 트랜지스터(120)의 제1 활성물질층(126) 및 제2 트랜지스터(140)의 제2 활성물질층(146)과 중첩하도록 배치된다. 제1 및 제2 브릿지 패턴(181, 182)은 광을 차단하는 재료를 포함하여, 제1 및 제2 활성물질층(126, 146)에 광이 입사되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 브릿지 패턴(181, 182)은 광의 투과를 차단하는 불투명한 금속 물질로 형성될 수 있다.
버퍼층(115)은 제1 및 제2 브릿지 패턴(181, 182)과 기판(110) 상에 배치된다. 버퍼층(115)은 제1 및 제2 브릿지 패턴(181, 182)을 포함하여, 기판(110)을 전면적으로 덮도록 배치될 수 있다. 버퍼층(115)은 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 버퍼층(115)은 제1 및 제2 브릿지 패턴(181, 182)과 제1 및 제2 활성물질층(126, 146)을 상호 절연시킬 수 있다.
버퍼층(115) 상에는 반도체층이 배치된다. 반도체층은 제1 트랜지스터(120)의 제1 활성물질층(126), 제2 트랜지스터(140)의 제2 활성물질층(146) 및 보조물질층(163)을 포함할 수 있다. 반도체층은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 산화물 반도체 등을 포함할 수 있다.
반도체층 상에는 제1 게이트 절연막(170)이 배치된다. 제1 게이트 절연막(170)은 반도체층을 포함하여 버퍼층(115)을 전면적으로 덮도록 배치될 수 있다. 제1 게이트 절연막(170)은 제1 및 제2 트랜지스터(120, 140)의 게이트 절연막으로 기능할 수 있다.
제1 게이트 절연막(170) 상에는 제1 도전층이 배치된다. 제1 도전층은 제1 게이트 절연막(170) 상에서 제1 트랜지스터(120)의 제1 활성물질층(126) 상에 배치된 제1 게이트 전극(121), 제2 트랜지스터(140)의 제2 활성물질층(146) 상에 배치된 제2 게이트 전극(141) 및 보조물질층(163) 상에 배치된 전원 배선(161)을 포함할 수 있다.
제1 도전층 상에는 층간절연막(190)이 배치된다. 층간절연막(190)은 층간 절연막의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 층간절연막(190)은 유기 절연 물질을 포함하고 표면 평탄화 기능을 수행할 수도 있다.
층간절연막(190) 상에는 제2 도전층이 배치된다. 제2 도전층은 제1 트랜지스터(120)의 제1 드레인 전극(123)과 제1 소스 전극(124), 제2 트랜지스터(140)의 제2 드레인 전극(143)과 제2 소스 전극(144), 및 전원 배선(161) 상부에 배치된 전원 전극(162)을 포함한다.
제1 드레인 전극(123)과 제1 소스 전극(124)은 층간절연막(190)과 제1 게이트 절연막(170)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 활성물질층(126)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 드레인 전극(143)과 제2 소스 전극(144)은 층간절연막(190)과 제1 게이트 절연막(170)을 관통하는 컨택홀을 통해 제2 활성물질층(146)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 드레인 전극(123)과 제2 드레인 전극(143)은 또 다른 컨택홀을 통해 각각 제1 브릿지 패턴(181) 및 제2 브릿지 패턴(182)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 도전층 상에는 비아층(200)이 배치된다. 비아층(200)은 유기 절연 물질을 포함하여 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다.
비아층(200) 상에는 복수의 격벽(410, 420, 430)이 배치된다. 복수의 격벽(410, 420, 430)은 각 서브 화소(PXn) 내에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 격벽(410, 420, 430)은 서브 화소(PXn)의 중심부에 인접하여 배치된 제1 격벽(410) 및 제2 격벽(420), 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치된 제3 격벽(430)을 포함할 수 있다.
제3 격벽(430)은 각 서브 화소(PXn)의 경계를 구분하는 격벽일 수 있다. 제3 격벽(430)은 표시 장치(10)의 제조 시, 잉크젯 프린팅법(Inkjet printing)을 이용하여 유기물질 또는 용매를 분사할 때, 상기 유기물질 또는 용매가 서브 화소(PXn)의 경계를 넘지 않도록 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 또는, 표시 장치(10)가 다른 부재를 더 포함하는 경우, 제3 격벽(430) 상에 상기 부재가 배치되어 제3 격벽(430)이 이를 지지하는 기능을 수행할 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 격벽(410)과 제2 격벽(420)은 서로 이격되어 대향하도록 배치된다. 제1 격벽(410) 상에는 제1 전극(210)이, 제2 격벽(420) 상에는 제2 전극(220)이 배치될 수 있다. 도 1과 도 3을 참조하면, 제1 격벽(410) 상에는 제1 전극 가지부(210B)가, 제2 격벽(420) 상에는 제2 격벽(420)이 배치된 것으로 이해될 수 있다. 즉, 제1 격벽(410)과 제2 격벽(420)은 도 1을 기준으로 제2 방향(D2)으로 연장되어 제1 방향(D1)으로 이격되어 배치될 수 있다.
도 3에서는 제1 내지 제3 격벽(410, 420, 430)이 하나씩 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 도 1과 같이 하나의 서브 화소(PXn) 내에 2개의 제1 전극 가지부(210B)가 배치되는 경우, 2개의 제1 격벽(410)과 하나의 제2 격벽(420)이 배치될 수 있으며, 각 서브 화소(PXn)는 더 많은 수의 격벽(410, 420, 430)을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 격벽(410), 제2 격벽(420) 및 제3 격벽(430)은 실질적으로 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 이에 따라, 격벽(410, 420, 430)은 하나의 격자형 패턴을 이룰 수도 있다. 복수의 격벽(410, 420, 430)은 폴리이미드(Polyimide, PI)를 포함할 수 있다.
복수의 격벽(410, 420, 430)은 비아층(200)을 기준으로 적어도 일부가 돌출된 구조를 가질 수 있다. 격벽(410, 420, 430)은 발광 소자(300)가 배치된 평면을 기준으로 상부로 돌출될 수 있고, 상기 돌출된 부분은 적어도 일부가 경사를 가질 수 있다. 돌출된 구조의 격벽(410, 420, 430)의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 격벽(410)과 제2 격벽(420)은 동일한 높이로 돌출되되, 제3 격벽(430)은 더 높은 위치까지 돌출된 형상을 가질 수 있다.
제1 격벽(410)과 제2 격벽(420) 상에는 반사층(211, 221)이 배치되고, 반사층(211, 221) 상에는 전극층(212, 222)이 배치될 수 있다. 반사층(211, 221)과 전극층(212, 222)은 각각 전극(210, 220)을 구성할 수 있다.
반사층(211, 221)은 제1 반사층(211)과 제2 반사층(221)을 포함한다. 제1 반사층(211)은 제1 격벽(410)을 덮으며, 일부는 비아층(200)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 드레인 전극(124)과 전기적으로 연결된다. 제2 반사층(221)은 제2 격벽(420)을 덮으며, 일부는 비아층(200)을 관통하는 컨택홀을 통해 전원 전극(162)과 전기적으로 된다. 제1 반사층(211)이 연결되는 상기 컨택홀은 도 1의 제1 전극 컨택홀(CNTD)이고, 제2 반사층(221)이 연결되는 상기 컨택홀은 도 1의 제2 전극 컨택홀(CNTS)일 수 있다.
반사층(211, 221)은 반사율이 높은 물질을 포함하여 발광 소자(300)에서 방출되는 방출광(EL)을 반사시킬 수 있다. 일 예로, 반사층(211, 221)은 은(Ag), 구리(Cu), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
전극층(212, 222)은 제1 전극층(212)과 제2 전극층(222)을 포함한다. 전극층(212, 222)은 실질적으로 반사층(211, 221)과 동일한 패턴을 가질 수 있다. 제1 반사층(211) 및 제1 전극층(212)은 제2 반사층(221) 및 제2 전극층(222)과 서로 이격되도록 배치된다.
전극층(212, 222)은 투명성 전도성 물질을 포함하여 발광 소자(300)에서 방출되는 방출광(EL)이 반사층(211, 221)으로 입사될 수 있다. 일 예로, 전극층(212, 222)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 반사층(211, 221)과 전극층(212, 222)은 ITO, IZO, ITZO 등과 같은 투명도전층과 은, 구리와 같은 금속층이 각각 한층 이상 적층된 구조를 이룰 수 있다. 일 예로, 반사층(211, 221)과 전극층(212, 222)은 ITO/은(Ag)/ITO/IZO의 적층구조를 형성할 수도 있다.
제1 반사층(211)과 제1 전극층(212)은 제1 전극(210)을 구성하고, 제2 반사층(221)과 제2 전극층(222)은 제2 전극(220)을 구성할 수 있다. 제1 전극(210)과 제2 전극(220)은 각각 제1 전극층(212) 및 제2 전극층(222)을 통해 제1 트랜지스터(120)와 전원 전극(162)에서 전달되는 전기 신호를 발광 소자(300)에 전달할 수 있다.
한편, 몇몇 실시예에서, 제1 전극(210)과 제2 전극(220)은 하나의 층으로 형성될 수 있다. 즉, 반사층(211, 221)과 전극층(212, 222)이 하나의 단일층으로 형성되어 발광 소자(300)에 전기 신호를 전달함과 동시에 방출광(EL)을 반사할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 전극(210)과 제2 전극(220)은 반사율이 높은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), , 란타늄(La) 등을 포함하는 합금일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 전극(210)과 제2 전극(220) 상에는 이들을 부분적으로 덮는 제1 절연층(510)이 배치된다. 제1 절연층(510)은 제1 전극(210)과 제2 전극(220)의 상면을 대부분 덮도록 배치되되, 제1 전극(210)과 제2 전극(220)의 일부를 노출시킬 수 있다. 제1 절연층(510)은 제1 전극(210)과 제2 전극(220)이 이격된 공간과, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)의 상기 공간 반대편 영역도 부분적으로 덮도록 배치될 수 있다.
제1 절연층(510)은 제1 전극(210)과 제2 전극(220)의 비교적 평탄한 상면이 노출되도록 배치되며, 각 전극(210, 220)이 제1 격벽(410)과 제2 격벽(420)의 경사진 측면과 중첩하도록 배치된다. 제1 절연층(510)은 발광 소자(300)가 배치되도록 평탄한 상면을 형성하고, 상기 상면이 제1 전극(210)과 제2 전극(220)을 향해 일 방향으로 연장된다. 제1 절연층(510)의 상기 연장된 부분은 제1 전극(210)과 제2 전극(220)의 경사진 측면에서 종지한다. 이에 따라, 후술하는 접촉 전극(260)은 상기 노출된 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)과 접촉하고, 제1 절연층(510)의 평탄한 상면에서 발광 소자(300)와 원활하게 접촉할 수 있다.
제1 절연층(510)은 제1 전극(210)과 제2 전극(220)을 보호함과 동시에 이들을 상호 절연시킬 수 있다. 또한, 제1 절연층(510) 상에 배치되는 발광 소자(300)가 다른 부재들과 직접 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수도 있다.
제1 절연층(510) 상에는 발광 소자(300) 또는 차광층(800)의 차광부(810)가 배치될 수 있다.
발광 소자(300)는 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이의 제1 절연층(510) 상에 적어도 하나 배치될 수 있다. 발광 소자(300)는 비아층(200)에 수평한 방향으로 복수의 층들이 배치될 수 있다. 후술할 바와 같이, 발광 소자(300)는 제1 도전형 반도체(310), 활성층(330), 제2 도전형 반도체(320) 및 전극 물질층(370)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 발광 소자(300)는 상기 복수의 층들이 비아층(200)에 수평한 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 발광 소자(300)의 복수의 층들이 배치된 순서는 반대방향일 수도 있으며, 경우에 따라서는 발광 소자(300)가 다른 구조를 갖는 경우, 복수의 층들은 비아층(200)에 수직한 방향으로 배치될 수도 있다. 이에 대한 설명은 다른 도면을 참조하여 후술한다.
한편, 차광층(800)은 차광부(810)는 제1 전극(210)과 제3 격벽(430) 사이에 위치하는 제1 절연층(510) 상에 배치된다. 상술한 바와 같이, 차광층(800)은 차광부(810)와 개구패턴(820)을 포함하며, 도 3에서 차광부(810)가 배치되지 않는 영역은 개구패턴(820)이 위치한 영역인 것으로 이해될 수 있다. 상기 영역은 각 서브 화소(PXn)마다 요구되는 광량을 방출하기 위해 필요한 영역으로, 서브 화소(PXn)의 발광 영역(LA)일 수 있다.
차광부(810)는 제1 절연층(510)과 같이 제1 전극(210)의 경사진 측면과 중첩하도록 배치되며, 일 방향으로 연장되어 제3 격벽(430)의 경사진 측면에도 배치될 수 있다. 차광부(810)와 중첩하는 제1 전극(210)은 외부에서 입사되는 입사광(IL)이 반사되지 않고 차광부(810)에서 흡수될 수 있다. 다만, 차광부(810)가 배치되지 않고 제1 전극(210) 또는 제2 전극(220)이 노출된 영역에서는 입사광(IL)이 반사될 수 있다.
한편, 차광부(810)가 배치되는 영역은 이에 제한되지 않는다. 개구패턴(820)이 형성되지 않는 영역의 차광부(810)는 제1 전극(210), 제2 전극(220) 및 제1 절연층(510)을 덮도록 배치될 수 있다. 또한 경우에 따라서는, 차광부(810)는 접촉 전극(260) 상에 배치되어 이들을 부분적으로 덮도록 배치될 수 도 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 차광층(800)은 접촉 전극(260)을 부분적으로 덮는 차광부(810)를 포함할 수도 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 차광층(800)의 차광부(810)는 제1 절연층(510) 상에 배치되되, 접촉 전극(260)의 상면을 부분적으로 덮도록 배치될 수 있다. 이는 표시 장치(10)의 제조시, 접촉 전극(260)이 형성된 뒤에 차광층(800)이 형성되어 차광부(810)가 접촉 전극(260)의 상면에 배치된 것일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 도 5를 참조하면, 제1 절연층(510)은 제1 전극(210)과 제2 전극(220)의 전 영역을 덮도록 배치되고, 차광부(810)는 제1 절연층(510)을 전면적으로 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 차광부(810)는 제1 전극(210)과 제3 격벽(430) 사이의 영역과 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이의 영역에도 배치될 수 있다. 발광 영역(LA)에 위치한 발광 소자(300)로부터 방출되는 광량이 서브 화소(PXn)에서 방출되도록 요구되는 광량을 만족하는 경우, 발광 영역(LA) 이외의 비발광 영역(NLA)은 외광 반사를 최소화하기 위한 차광부(810)가 배치될 수 있다.
도 3은 개구패턴(820)이 위치한 발광 영역(LA)을 포함한 단면도이고, 도 5는 차광부(810)가 위치한 비발광 영역(NLA)의 단면도이다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 발광 영역(LA)에 배치된 발광 소자(300)에서 방출되는 광량이 서브 화소(PXn)마다 요구되는 광량을 만족하는 경우, 그 이외의 영역인 비발광 영역(NLA)에는 발광 소자(300)가 배치되지 않을 수 있다. 즉, 발광 소자(300)가 배치되지 않는 비발광 영역(NLA)의 전극(210, 220) 상에는 차광부(810)가 전면적으로 배치될 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 경우에 따라서, 비발광 영역(NLA)에도 발광 소자(300)가 배치될 수 있으며, 이 경우 차광부(810)는 입사광(IL)을 흡수함과 동시에 방출광(EL)의 일부를 흡수할 수도 있다. 이에 대한 자세한 설명은 다른 실시예가 참조된다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(510)과 차광부(810)는 제1 전극(210)의 상면이 노출되도록 패터닝된 형상을 가질 수 있다. 이러한 구조는 표시 장치(10)의 제조 시, 도 5와 같이 제1 절연층(510)과 차광부(810)가 순차적으로 형성되었다가, 하나의 공정에서 함께 패터닝되어 형성된 것일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 절연층(510)을 패터닝하여 제1 전극(210)의 일부를 노출시킨 후 차광부(810)가 형성된 것일 수도 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 비발광 영역의 단면을 나타내는 개략도이다.
도 6을 참조하면, 도 5와 달리 제1 절연층(510)의 형상이 도 3과 동일하다. 반면에 차광부(810)는 제1 절연층(510)이 패터닝되어 노출된 제1 전극(210)의 상면과 접촉할 수 있다. 이러한 구조는 상술한 바와 같이, 제1 절연층(510)이 패터닝된 이후에 차광부(810)가 배치되어 형성된 것일 수 있다. 도 6의 경우에도, 차광부(810)는 비발광 영역(NLA)의 전극(210, 220)을 덮도록 배치됨으로써, 외부에서 입사되는 입사광(IL)을 흡수할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 발광 소자(300) 상에는 제2 절연층(520)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(520)은 발광 소자(300)를 보호함과 동시에 이를 고정시키는 기능을 수행할 수도 있다. 제2 절연층(520)은 발광 소자(300)의 외면을 감싸도록 배치될 수 있다. 즉, 제2 절연층(520)의 재료 중 일부는 발광 소자(300)의 하면과 제1 절연층(510) 사이에 배치될 수도 있다. 제2 절연층(520)은 평면상 제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B) 사이에서 제2 방향(D2)으로 연장되어 섬형 또는 선형의 형상을 가질 수 있다.
제2 절연층(520)은 발광 소자(300)의 양 측면이 노출되도록 배치된다. 이에 따라 접촉 전극(260)은 발광 소자(300)의 양 단부 측면과 원활하게 접촉될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 제2 절연층(520)은 발광 소자(300)와 양 단부가 정렬될 수 있다.
접촉 전극(260)은 각 전극(210, 220) 및 제2 절연층(520) 상에 배치된다. 접촉 전극(260)은 제1 전극(210) 상에 배치되는 제1 접촉 전극(261)과 제2 전극(220) 상에 배치되는 제2 접촉 전극(262)을 포함한다. 제1 접촉 전극(261)과 제2 접촉 전극(262)은 제2 절연층(520) 상에서 서로 이격되어 배치된다. 이에 따라, 제2 절연층(520)은 제1 접촉 전극(261)과 제2 접촉 전극(262)을 상호 절연시킬 수 있다.
제1 접촉 전극(261)은 제1 절연층(510)이 패터닝되어 노출된 제1 전극(210), 제1 절연층(510), 발광 소자(300) 및 제2 절연층(520)과 접촉할 수 있다. 제2 접촉 전극(262)은 제1 절연층(510)이 패터닝되어 노출된 제2 전극(220), 제1 절연층(510), 발광 소자(300) 및 제2 절연층(520)과 접촉할 수 있다. 제1 및 제2 접촉 전극(261, 262)은 발광 소자(300)의 양 단부 측면, 예컨대 제1 도전형 반도체(310), 제2 도전형 반도체(320) 또는 전극 물질층(370)에 각각 접촉할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 절연층(510)은 평탄한 상면을 형성함으로써, 접촉 전극(260)이 발광 소자(300)의 측면에 원활하게 접촉할 수 있다.
한편, 제1 접촉 전극(261)은 제1 전극(210)과 제3 격벽(430) 사이에 배치된 차광부(810)와 부분적으로 접촉할 수 있다. 제1 접촉 전극(261)은 제3 격벽(430)에서 이격되어 배치되므로, 차광부(810)와 부분적으로 중첩될 수 있다.
접촉 전극(260)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, ITO, IZO, ITZO, 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
패시베이션층(550)은 제2 절연층(520) 및 접촉 전극(260)의 상부에 형성되어, 비아층(200) 상에 배치되는 부재들을 외부 환경에 대하여 보호하는 기능을 할 수 있다.
상술한 제1 절연층(510), 제2 절연층(520) 및 패시베이션층(550) 각각은 무기물 절연성 물질 또는 유기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 절연층(510) 및 패시베이션층(550)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN)등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 제2 절연층(520)은 유기물 절연성 물질로 포토레지스트 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 7은 도 1의 발광 영역을 확대한 확대도이다.
일 실시예에 따르면, 표시 장치(10)의 차광층(800)은 개구패턴(820)을 포함하고, 개구패턴(820)은 각 서브 화소(PXn)마다 필요한 광량에 해당하는 발광 소자(300)가 배치될 수 있는 면적을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 개구패턴(820)은 소정의 폭(w)을 갖고 제2 방향(D2)으로 연장된 길이(l)를 가질 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 개구패턴(820)은 제1 방향(D1)으로 측정된 간격인 폭(w)이 제2 방향(D2)으로 측정된 거리인 길이(l)보다 짧을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
상술한 바와 같이, 각 전극(210, 220)과 개구패턴(820)이 중첩되는 영역에 발광 소자(300)가 배치되고, 상기 영역은 발광 영역(LA)으로 정의될 수 있다. 표시 장치(10)는 발광 영역(LA) 이외의 비발광 영역(NLA)에 차광부(810)가 배치됨으로써, 비발광 영역(NLA)에서 발생하는 외광 반사를 감소시킬 수 있다.
한편, 발광 영역(LA), 또는 개구패턴(820)의 면적은 각 서브 화소(PXn) 마다 요구되는 광량에 따라 달라질 수 있다. 즉, 하나의 서브 화소(PXn)에 요구되는 광량을 충족시키기 위해 필요한 발광 소자(300)의 개수에 따라 개구패턴(820)의 면적이 결정될 수 있다.
예를 들어, 서브 화소(PXn)에 요구되는 광량을 충족시키기 위해, n개의 발광 소자(300), 예컨대 도면과 같이 8개의 발광 소자(300)가 필요한 경우, 개구패턴(820)은 8개의 발광 소자(300)가 배치될 수 있는 면적을 가질 수 있다. 여기서, 개구패턴(820)의 최소 면적은, 발광 소자(300)의 배열과 발광 소자(300)의 직경, 길이 등에 따라 정해질 수 있다. 8개의 발광 소자(300)가 2x 4 행렬의 배열로 배치되는 경우, 개구패턴(820)의 폭(w)은 적어도 발광 소자(300)의 길이의 2배보다 크고, 개구패턴(820)의 길이(l)는 적어도 발광 소자(300)의 직경의 4배보다 클 수 있다.
예시적인 실시예에서, 표시 장치(10)의 서브 화소(PXn)당 요구되는 광량이 결정되는 경우, 서브 화소(PXn)당 요구되는 발광 소자(300)의 개수는 (광량)/(발광 소자의 전류효율 x 서브화소당 전류)로 계산될 수 있다. 이에 따라 계산된 발광 소자(300)의 개수로부터 발광 영역(LA) 또는 개구패턴(820)의 최소 면적이 결정될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라서 개구패턴(820)이 더 넓거나 좁은 면적을 가질 수도 있다.
한편, 발광 소자(300)는 임의의 도전형(예컨대, p형 또는 n형) 불순물로 도핑된 반도체 결정을 포함할 수 있다. 반도체 결정은 외부의 전원으로부터 인가되는 전기 신호를 전달받고, 이를 특정 파장대의 광으로 방출할 수 있다.
발광 소자(300)는 발광 다이오드(Light Emitting diode)일 수 있으며, 구체적으로 발광 소자(300)는 마이크로 미터(micro-meter) 또는 나노미터(nano-meter) 단위의 크기를 가지고, 무기물로 이루어진 무기 발광 다이오드일 수 있다. 발광 소자(300)가 무기 발광 다이오드일 경우, 서로 대향하는 두 전극들 사이에 특정 방향으로 전계를 형성하면, 무기 발광 다이오드는 극성이 형성되는 상기 두 전극 사이에 정렬될 수 있다. 이에 따라, 미세한 크기를 갖는 발광 소자(300)는 전계를 형성하여 표시 장치(10)의 전극 상에 정렬될 수 있다. 발광 소자(300)는 상기 전극으로부터 소정의 전기 신호를 인가받아 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 발광 소자(300)는 복수의 도전형 반도체(310, 320), 활성층(330), 전극 물질층(370) 및 절연막(380)을 포함할 수 있다. 복수의 도전형 반도체(310, 320)는 발광 소자(300)로 전달되는 전기 신호를 활성층(330)으로 전달하고, 활성층(330)은 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다.
구체적으로, 발광 소자(300)는 제1 도전형 반도체(310), 제2 도전형 반도체(320), 제1 도전형 반도체(310)와 제2 도전형 반도체(320) 사이에 배치되는 활성층(330), 제2 도전형 반도체(320) 상에 배치되는 전극 물질층(370)과, 이들의 외면을 둘러싸도록 배치되는 절연막(380)을 포함할 수 있다. 도 8의 발광 소자(300)는 제1 도전형 반도체(310), 활성층(330), 제2 도전형 반도체(320) 및 전극 물질층(370)이 길이방향으로 순차적으로 형성된 구조를 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 전극 물질층(370)은 생략될 수 있고, 몇몇 실시예에서는 제1 도전형 반도체(310) 및 제2 도전형 반도체(320)의 양 측면 중 적어도 어느 하나에 배치될 수도 있다. 후술되는 발광 소자(300)에 관한 설명은 발광 소자(300)가 다른 구조를 더 포함하더라도 동일하게 적용될 수 있다.
제1 도전형 반도체(310)는 n형 반도체층일 수 있다. 일 예로, 발광 소자(300)가 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제1 도전형 반도체(310)는 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료일 수 있다. 예를 들어, n형으로 도핑된 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제1 도전형 반도체(310)는 제1 도전성 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제1 도전성 도펀트는 Si, Ge, Sn 등일 수 있다. 제1 도전형 반도체(310)의 길이는 1.5㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 도전형 반도체(320)는 p형 반도체층일 수 있다. 일 예로, 발광 소자(300)가 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제2 도전형 반도체(320)는 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료일 수 있다. 예를 들어, p형으로 도핑된 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제2 도전형 반도체(320)는 제2 도전성 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제2 도전성 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Se, Ba 등일 수 있다. 제2 도전형 반도체(320)의 길이는 0.08㎛ 내지 0.25㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 도면에서는 제1 도전형 반도체(310)와 제2 도전형 반도체(320)가 하나의 층으로 구성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 경우에 따라서는 후술하는 활성층(330)의 물질에 따라 제1 도전형 반도체(310)와 제2 도전형 반도체(320)는 더 많은 수의 층을 포함할 수도 있다.
활성층(330)은 제1 도전형 반도체(310) 및 제2 도전형 반도체(320) 사이에 배치되며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함할 수 있다. 활성층(330)이 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함하는 경우, 양자층(Quantum layer)와 우물층(Well layer)가 서로 교번적으로 복수개 적층된 구조일 수도 있다. 활성층(330)은 제1 도전형 반도체(310) 및 제2 도전형 반도체(320)를 통해 인가되는 전기 신호에 따라 전자-정공 쌍의 결합에 의해 광을 발광할 수 있다. 일 예로, 활성층(330)이 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, AlGaN, AlInGaN 등의 물질을 포함할 수 있다. 특히, 활성층(330)이 다중 양자 우물 구조로 양자층과 우물층이 교번적으로 적층된 구조인 경우, 양자층은 AlGaN 또는 AlInGaN, 우물층은 GaN 또는 AlGaN 등과 같은 물질을 포함할 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 활성층(330)은 밴드갭(Band gap) 에너지가 큰 종류의 반도체 물질과 밴드갭 에너지가 작은 반도체 물질들이 서로 교번적으로 적층된 구조일 수도 있고, 발광하는 광의 파장대에 따라 다른 3족 내지 5족 반도체 물질들을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 활성층(330)이 방출하는 광은 청색 파장대의 광으로 제한되지 않고, 경우에 따라 적색, 녹색 파장대의 광을 방출할 수도 있다. 활성층(330)의 길이는 0.05㎛ 내지 0.25㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 활성층(330)에서 방출되는 광은 발광 소자(300)의 길이방향 외부면 뿐만 아니라, 양 측면으로 방출될 수 있다. 활성층(330)에서 방출되는 광은 일 방향으로 방향성이 제한되지 않는다.
전극 물질층(370)은 오믹(ohmic) 접촉 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 쇼트키(Schottky) 접촉 전극일 수도 있다. 전극 물질층(370)은 전도성이 있는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극 물질층(370)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 인듐(In), 금(Au), 은(Ag), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 전극 물질층(370)은 동일한 물질을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질을 포함할 수도 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연막(380)은 제1 도전형 반도체(310), 제2 도전형 반도체(320), 활성층(330) 및 전극 물질층(370) 과 접촉하며 이들의 외면을 감싸도록 형성될 수 있다. 절연막(380)은 상기 부재들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 절연막(380)은 상기 부재들의 측면부를 둘러싸도록 형성되되, 발광 소자(300)의 길이방향의 양 단부는 노출되도록 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지는 않는다.
절연막(380)은 절연특성을 가진 물질들, 예를 들어, 실리콘 산화물(Silicon oxide, SiOx), 실리콘 질화물(Silicon nitride, SiNx), 산질화 실리콘(SiOxNy), 질화알루미늄(Aluminum nitride, AlN), 산화알루미늄(Aluminum oxide, Al2O3) 등을 포함할 수 있다. 이에 따라 활성층(330)이 발광 소자(300)가 전기 신호가 전달되는 전극과 직접 접촉하는 경우 발생할 수 있는 전기적 단락을 방지할 수 있다. 또한, 절연막(380)은 활성층(330)을 포함하여 발광 소자(300)의 외면을 보호하기 때문에, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다.
도면에서는 절연막(380)이 발광 소자(300)의 길이방향으로 연장되어 제1 도전형 반도체(310)부터 전극 물질층(370)까지 커버할 수 있도록 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 절연막(380)은 제1 도전형 반도체(310), 활성층(330) 및 제2 도전형 반도체(320)만 커버하거나, 전극 물질층(370) 외면의 일부만 커버하여 전극 물질층(370)의 일부 외면이 노출될 수도 있다.
절연막(380)의 두께는 0.5 ㎛ 내지 1.5㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 몇몇 실시예에서, 절연막(380)은 외면이 표면처리될 수 있다. 발광 소자(300)는 표시 장치(10)의 제조 시, 소정의 잉크 내에서 분산된 상태로 전극 상에 분사되어 정렬될 수 있다. 여기서, 발광 소자(300)가 잉크 내에서 인접한 다른 발광 소자(300)와 응집되지 않고 분산된 상태를 유지하기 위해, 절연막(380)은 표면이 소수성 또는 친수성 처리될 수 있다.
발광 소자(300)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 발광 소자(300)는 나노 로드, 나노 와이어, 나노 튜브 등의 형상을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 발광 소자(300)는 원통형 또는 로드형(rod)일 수 있다. 다만, 발광 소자(300)의 형태가 이에 제한되는 것은 아니며, 정육면체, 직육면체, 육각기둥형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 9를 참조하면, 발광 소자(300')의 복수의 층들이 일 방향으로 적층되지 않고, 각 층들이 어느 다른 층의 외면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 도 9의 발광 소자(300')는 각 층들의 형상이 일부 상이한 것을 제외하고는 도 8의 발광 소자(300)와 동일하다. 이하에서는 동일한 내용은 생략하고 차이점에 대하여 서술한다.
일 실시예에 따르면, 제1 도전형 반도체(310')는 일 방향으로 연장되고 양 단부가 중심부를 향해 경사지게 형성될 수 있다. 도 9의 제1 도전형 반도체(310')는 로드형 또는 원통형의 본체부와, 상기 본체부의 상부 및 하부에 각각 원뿔형의 단부가 형성된 형상일 수 있다. 상기 본체부의 상단부는 하단부에 비해 더 가파른 경사를 가질 수 있다.
활성층(330')은 제1 도전형 반도체(310')의 상기 본체부의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 활성층(330')은 일 방향으로 연장된 고리형의 형상을 가질 수 있다. 활성층(330')은 제1 도전형 반도체(310')의 상단부 및 하단부 상에는 형성되지 않는다. 즉, 활성층(330')은 제1 도전형 반도체(310')의 평행한 측면에만 접촉할 수 있다.
제2 도전형 반도체(320')는 활성층(330')의 외면과 제1 도전형 반도체(310')의 상단부를 둘러싸도록 배치된다. 제2 도전형 반도체(320')는 일 방향으로 연장된 고리형의 본체부와 측면이 경사지도록 형성된 상단부를 포함할 수 있다. 즉, 제2 도전형 반도체(320')는 활성층(330')의 평행한 측면과 제1 도전형 반도체(310')의 경사진 상단부에 직접 접촉할 수 있다. 다만, 제2 도전형 반도체(320')는 제1 도전형 반도체(310')의 하단부에는 형성되지 않는다.
전극 물질층(370')은 제2 도전형 반도체(320')의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 즉, 전극 물질층(370')의 형상은 실질적으로 제2 도전형 반도체(320')와 동일할 수 있다. 즉, 전극 물질층(370')은 제2 도전형 반도체(320')의 외면에 전면적으로 접촉할 수 있다.
절연막(380')은 전극 물질층(370') 및 제1 도전형 반도체(310')의 외면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 절연막(380')은 전극 물질층(370')을 포함하여, 제1 도전형 반도체(310')의 하단부 및 활성층(330')과 제2 도전형 반도체(320')의 노출된 하단부와 직접 접촉할 수 있다.
한편, 도 9의 발광 소자(300')는 제1 도전형 반도체(310')가 연장된 일 방향이 표시 장치(10)의 비아층(200)에 수평한 방향과 평행하도록 배치될 수 있다. 즉, 발광 소자(300')의 복수의 층들은 단면상 비아층(200)에 수직한 방향으로 적층된 구조를 가질 수도 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 전극 사이에 배치된 발광 소자의 단면을 도시하는 개략도이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 도 9의 발광 소자(300')가 배치될 수 있다. 발광 소자(300')는 제1 도전형 반도체(310')의 본체부가 연장된 방향과 비아층(200)이 평행하도록 배치된다. 이에 따라, 발광 소자(300')는 단면상 절연막(380'), 전극 물질층(370'), 제2 도전형 반도체(320'), 활성층(330') 및 제1 도전형 반도체(310')가 비아층(200)에 수직하게 순차적으로 적층된 구조를 갖도록 배치될 수 있다. 또한, 발광 소자(300')의 각 층들은 서로 외면을 둘러싸도록 배치되어 단면상 중심을 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1 도전형 반도체(310')를 기준으로, 활성층(330'), 제2 도전형 반도체(320'), 전극 물질층(370') 및 절연층(380')이 순차적으로 적층된 형상을 가질 수도 있다.
한편, 발광 소자(300')의 양 단부에서 접촉 전극(260)과 접촉하는 영역의 절연막(380')은 부분적으로 패터닝되어 제거될 수 있다. 발광 소자(300')를 정렬한 뒤, 제2 절연층(520)을 패터닝할 때, 발광 소자(300')의 절연막(380')이 일부 제거되어 전극 물질층(370')과 제1 도전형 반도체(310')가 부분적으로 노출될 수 있다. 발광 소자(300')의 상기 노출된 영역은 접촉 전극(260)과 직접 접촉될 수 있다.
또한, 도 9의 발광 소자(300')는 본체부를 기준으로 상단부와 하단부가 경사진 측면을 포함한다. 제1 절연층(510) 상에 배치된 발광 소자(300')는 본체부의 측면은 제1 절연층(510)과 접촉하되, 상단부와 하단부의 경사진 측면은 제1 절연층(510)과 이격될 수 있다. 도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 발광 소자(300')와 제1 절연층(510) 사이의 이격된 영역에 제2 절연층(520)이 더 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제2 절연층(520)을 유기물을 포함하므로, 제2 절연층(520)을 형성할 때 발광 소자(300')와 제1 절연층(510) 사이에도 게재될 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(300')가 경사진 측면을 갖더라도 제1 절연층(510) 상에서 고정될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
한편, 발광 소자(300)는 길이(h)가 1㎛ 내지 10㎛ 또는 2㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 4㎛ 내외의 길이를 가질 수 있다. 또한, 발광 소자(300)의 직경은 300nm 내지 700nm의 범위를 가질 수 있으며, 표시 장치(10)에 포함되는 복수의 발광 소자(300)들은 활성층(330)의 조성 차이에 따라 서로 다른 직경을 가질 수도 있다. 바람직하게는 발광 소자(300)의 직경은 500nm 내외의 범위를 가질 수 있다.
이하에서는 도 11 내지 도 18을 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다. 이하에서는 표시 장치(10)의 제조방법 중 일부에 대하여 단면도를 참조하여 서술하기로 한다.
도 11 내지 도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 개략적으로 도시하는 단면도들이다. 이하에서는 표시 장치(10)의 제조 공정 순서에 대하여 자세하게 서술하기로 하며, 표시 장치(10)의 제조 공정에서 형성되는 부재들의 구조, 재료 및 기능 등은 생략하여 설명하기로 한다.
먼저 도 11을 참조하면, 비아층(200) 상에 배치된 제1 격벽(410) 및 제2 격벽(420), 제1 격벽(410) 상에 배치된 제1 전극(210)과 제2 격벽(420) 상에 배치된 제2 전극(220) 및 제1 전극(210)과 제2 전극(220)을 덮는 제1 절연물층(511)을 포함하는 제1 기판층을 준비한다.
제1 격벽(410), 제2 격벽(420), 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)의 형상 및 구조는 도 3을 참조하여 상술한 바와 동일하다. 다만, 도 3과 달리 제1 절연물층(511)은 비아층(200) 상에서 상기 부재들을 포함하여 이들을 전면적으로 덮도록 배치될 수 있다. 제1 절연물층(511)은 후술하는 단계에서 패터닝되어 도 3의 제1 절연층(510)을 형성할 수 있다. 한편, 도 11의 제1 절연물층(511)은 도 5의 제1 절연층(510)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 즉, 도 11의 제1 절연물층(511)은 일부 영역은 패터닝되어 도 3의 제1 절연층(510)을, 나머지는 패터닝되지 않고 도 5의 제1 절연층(510)과 동일한 형상을 형성할 수 있다.
또한, 도면에서는 도시되지 않았으나 제1 격벽(410)의 외측, 예컨대 도면상 좌측에는 제3 격벽(430)이 더 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 복수의 격벽(410, 420, 430)은 하나의 공정에서 동시에 형성될 수 있으므로, 도면에 도시되지 않은 제3 격벽(430)도 제1 기판층에 포함될 수 있다. 한편, 제3 격벽(430)은 제1 및 제2 격벽(410, 420)보다 더 높이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면 격벽(410, 420, 430)을 형성하는 단계는 슬릿 마스크 또는 하프톤마스크 등을 통해 수행될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 도 12를 참조하면, 제1 기판층의 제1 절연물층(511) 상에 차광물층(801)을 형성한다. 차광물층(801)은 제1 절연물층(511)을 전면적으로 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 차광물층(801)은 제1 전극(210)과 제2 전극(220)과 중첩될 수 있다. 차광물층(801)은 후술하는 단계에서 패터닝되어 차광부(810)와 개구패턴(820)을 포함하는 차광층(800)을 형성할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 차광층(800)은 제1 절연물층(511) 상에 개구패턴(820)을 포함한 상태로 형성될 수도 있다.
다음으로, 도 13을 참조하면, 차광물층(801)의 적어도 일부 영역을 패터닝하여 개구패턴(820)을 형성하여 차광층(800)을 형성한다.
차광물층(801)은 부분적으로 패터닝되어 제거됨으로써 개구패턴(820)을 형성하고, 패터닝되지 않고 잔존하는 영역은 차광부(810)를 형성할 수 있다. 즉, 차광물층(801)이 패터닝되어 개구패턴(820)을 형성하는 영역은 도 3의 차광층(800)과 동일한 형상을 갖고, 패터닝되지 않고 차광부(810)를 형성하는 영역은 도 5의 차광층(800)과 동일한 형상을 가질 수 있다.
다음으로 도 14 및 도 15를 참조하면, 차광층(800)의 개구패턴(820)이 형성된 영역 상에 발광 소자(300)를 정렬한다. 상술한 바와 같이, 발광 소자(300)는 개구패턴(820)이 형성되어 노출된 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 정렬될 수 있다.
발광 소자(300)를 정렬하는 방법은 발광 소자(300)를 포함하는 용액을 전극(210, 220) 상에 분사하고, 각 전극(210, 220)에 정렬 전원을 인가하여 발광 소자(300)를 정렬시킬 수 있다. 상기 정렬 전원은 각 전극(210, 220) 사이에 전기장에 의한 전계를 형성하여 발광 소자(300)에 유전영동힘을 인가할 수 있다. 발광 소자(300)는 상기 용액 내에서 유전영동힘에 의해 각 전극(210, 220) 사이에 랜딩될 수 있다.
한편, 정렬 전원에 의한 전계는 제1 전극(210)과 제2 전극(220)이 노출된 영역 상에만 형성될 수 있다. 즉, 차광층(800)의 개구패턴(820)이 위치하는 영역은 제1 전극(210)과 제2 전극(220)이 노출되어 상기 전계가 형성된다. 다만, 차광부(810)가 위치하는 영역은 각 전극(210, 220)과 차광부(810)가 제1 절연물층(511)에 의해 상호 절연되므로 정렬 전원이 전달되지 않고, 전극(210, 220)에서 발생하는 전기장이 차단되어 상기 전계가 형성되지 않을 수 있다. 이에 따라 발광 소자(300)는 개구패턴(820)이 형성된 영역 상에 선택적으로 정렬될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 도 16을 참조하면, 제1 절연물층(511)의 적어도 일부 영역을 패터닝하여 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)이 부분적으로 노출된 제2 기판층을 형성한다.
도면에 도시된 바와 같이, 제1 절연물층(511)이 패터닝되어 제1 전극(210)과 제2 전극(220)의 상면이 부분적으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 제1 절연물층(511)과 차광물층(801)은 각각 도 3의 제1 절연층(510)과 차광층(800)을 형성할 수 있다. 한편, 도면에서는 도시하지 않았으나, 제1 절연물층(511)이 패터닝되지 않은 영역과 차광물층(801)의 차광부(810)가 배치된 영역에서는 이들은 각각 도 5의 제1 절연층(510)과 차광층(800)을 형성할 수 있다.
한편, 도 13 및 도 16에서는 제1 절연물층(511)과 차광물층(801)이 각각 패터닝 되는 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 경우에 따라서는 제1 절연물층(511)과 차광물층(801)은 동시에 패터닝되거나 제1 절연물층(511)이 먼저 패터닝될 수도 있다.
다음으로 도 17 및 도 18을 참조하면, 제2 기판층 상에 제2 절연층(520)을 형성하고, 노출된 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)과 발광 소자(300)에 접촉하는 접촉 전극(260)을 형성한다. 제2 절연층(520)과 접촉 전극(260)에 대한 설명은 상술한 바와 동일하다. 자세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 도면에서 도시되지 않았으나, 비아층(200) 상에 배치된 복수의 부재들을 덮도록 패시베이션층(550)을 형성하여 도 3의 표시 장치(10)를 제조할 수 있다. 상술한 공정을 통해 제조된 표시 장치(10)는 차광층(800)이 개구패턴(820)을 포함하여 각 서브 화소(PXn)가 요구되는 광량에 해당하는 발광 소자(300)를 배치할 수 있고, 이와 동시에 차광부(810)를 포함하여 표시 장치(10)의 외광반사를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(10)의 시인성이 향상될 수 있다.
이하에서는 다른 실시예에 따른 표시 장치(10)에 대하여 설명하기로 한다.
도 19 내지 도 21은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 19 내지 도 21은 도 1과 달리 하나의 서브 화소(PXn)만을 도시하고 있으나, 다른 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)의 경우에도 동일한 구조를 가질 수 있음은 자명하다.
먼저 도 19를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_1)는 접촉 전극(260_1)이 발광 영역(LA_1) 내에만 배치되고, 차광층(800_1)의 차광부(810_1)에는 배치되지 않을 수 있다. 도 1의 표시 장치(10)와 달리, 도 17의 표시 장치(10_1)는 접촉 전극(260_1)들이 도 1에 비하여 좁은 폭을 갖고 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 접촉 전극(260_1)들은 개구패턴(820_1) 내에서 차광부(810_1)와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 제2 접촉 전극(262_1)의 경우, 제2 전극 가지부(220B) 상에서 서로 이격된 다른 패턴을 형성하여 차광부(810_1)와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
한편, 차광층(800)은 적어도 하나의 개구패턴(820)을 포함하고, 개구패턴(820)이 형성되지 않은 영역은 차광부(810)가 배치될 수 있다. 도 20 및 도 21을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_2, 10_3)는 각 서브 화소(PXn)에 적어도 하나 이상의 개구패턴(820)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 각 서브 화소(PXn) 내에 복수의 발광 영역(LA)이 정의될 수 있다.
먼저, 도 20의 표시 장치(10_2)는 차광층(800_2)이 소정의 폭(w_2)을 갖고 일 방향, 예컨대 제2 방향(D2)으로 연장된 제1 개구패턴(821_2) 및 제2 개구패턴(822_2)을 포함하고, 제1 개구패턴(821_2)과 제2 개구패턴(822_2)은 서로 제1 방향(D1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 및 제2 개구패턴(821_2, 822_2)은 길이방향으로 연장된 형태를 가지며, 이들의 폭(w_2)은 길이(l_2)보다 짧을 수 있다.
제1 개구패턴(821_2)과 제2 개구패턴(822_2)은 각각 제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B)에 중첩하도록 배치될 수 있다. 제1 개구패턴(821_2)과 제2 개구패턴(822_2)은 제2 전극 가지부(220B) 상에서 이격될 수 있다. 제1 및 제2 개구패턴(821_2, 822_2)의 양 측부는 각각 제1 전극 가지부(210B)와 제2 전극 가지부(220B)에 중첩하고, 중심부에 발광 소자(300)들이 배치될 수 있다.
제1 및 제2 개구패턴(821_2, 822_2)에 의해 노출된 전극 가지부(210B, 220B) 상에는 발광 소자(300)들이 정렬되고, 상기 영역에서 각각 제1 발광 영역(LA1_2)과 제2 발광 영역(LA2_2)이 형성될 수 있다.
한편, 제1 개구패턴(821_2)과 제2 개구패턴(822_2)이 이격된 사이 영역에는 차광부(810)가 배치될 수 있다. 도 1과 달리 도 20의 표시 장치(10_2)는 제2 전극 가지부(220B) 상에 제2 방향(D2)으로 연장된 차광부 브릿지(810B_2)가 형성될 수 있다. 차광부 브릿지(810B_2)는 제1 개구패턴(821_2)과 제2 개구패턴(822_2)을 구분함과 동시에, 제1 및 제2 개구패턴(821_2, 822_2)을 기준으로 상측부와 하측부에 위치하는 차광부(810_2)들을 서로 연결할 수 있다.
도면으로 도시하지 않았으나, 표시 장치(10_2)는 단면상 제2 전극(220, 또는 제2 전극 가지부(220B)) 상에 차광부 브릿지(810B_2)가 부분적으로 형성될 수 있다. 즉, 도 3의 표시 장치(10)에 비하여 도 20의 표시 장치(10_2)는 제2 전극 가지부(220B) 상에도 제2 방향(D2)으로 연장된 차광부 브릿지(810B_2)가 형성되어 더 많은 양의 입사광(IL)을 흡수할 수 있다. 표시 장치(10_2)의 서브 화소(PXn)의 발광 영역(LA1_2, LA2_2)의 면적은 도 1의 표시 장치(10)에 비해 작되, 서브 화소(PXn)마다 필요한 광량에 해당하는 발광 소자(300)의 개수는 동일하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(10_2)의 외광 반사를 더 효과적으로 감소시킬 수 있다.
다음으로 도 21을 참조하면, 표시 장치(10_3)는 차광층(800_3)이 제1 방향(D1)으로 연장되어 소정의 폭(w_3)을 갖는 제1 개구패턴(821_3) 및 제2 개구패턴(822_3)을 포함하고, 제1 개구패턴(821_3)과 제2 개구패턴(822_3)은 서로 제2 방향(D2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 도 20의 표시 장치(10_3)는 개구패턴(820_3)의 폭(w_3)이 길이(l_3)보다 길 수 있다.
도 20과 달리, 도 21의 표시 장치(10_3)는 제1 및 제2 개구패턴(821_3, 822_3)이 제2 방향(D2)으로 이격됨에 따라, 동일한 전극(210, 220) 상에서 발광 소자(300)가 배치되는 영역이 구분되고, 제1 및 제2 접촉 전극(261, 262)이 각각 분리된 패턴을 형성할 수 있다.
구체적으로, 제1 개구패턴(821_3)은 서브 화소(PXn)의 중심부를 기준으로 평면상 상측에 배치되고, 제2 개구패턴(822_3)은 하측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 발광 영역(LA_3)도 상측에 위치하는 제1 발광 영역(LA1_3)과 제2 발광 영역(LA2_3)으로 구분될 수 있다. 또한, 제1 개구패턴(821_3)과 제2 개구패턴(822_3)이 이격된 사이에는 제1 방향(D1)으로 연장된 차광부 브릿지(810B_3)가 배치될 수 있다.
제1 개구패턴(821_3)에 의해 노출된 전극(210, 220) 상에는 제1 발광 소자(301_3)들과 제1 접촉 전극 패턴부(260A_3)가 배치된다. 제2 개구패턴(822_3)에 의해 노출된 전극(210, 220) 상에는 제2 발광 소자(302_3)들과 제2 접촉 전극 패턴부(260B_3)가 배치된다.
도 20과 달리, 도 21의 표시 장치(10_3)는 일 방향으로 연장된 접촉 전극(260)이 분리되어 서로 이격된 패턴을 형성하고, 발광 소자(300)들은 일부의 발광 소자(300)들 간에 군집을 이루어 서로 다른 군집과 이격되어 배치될 수 있다. 다만, 각 서브 화소(PXn)마다 필요한 광량에 해당하는 발광 소자(300)의 수는 유지될 수 있다. 즉, 도 21의 경우에도 제1 및 제2 개구패턴(821_3, 822_3) 사이에 배치되는 차광부 브릿지(810B_3)에 의해 흡수되는 입사광(IL)이 증가하여 외광반사를 감소시킬 수 있고, 이와 동시에 각 서브 화소(PXn) 마다 필요한 광량의 방출광(EL)을 방출할 수 있다.
도 21의 표시 장치(10_3)는 상술한 설명을 제외하고는 도 20의 표시 장치(10_2)와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 23은 도 19의 Ⅱc-Ⅱc' 선을 따라 자른 단면도이다.
상술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_4)는 차광층(800_4)이 각 전극(210, 220) 상에 직접 배치될 수 있으며, 차광층(800_4)은 전극(210, 220)과 실질적으로 동일한 패턴으로 형성될 수 있다.
도 22를 참조하면, 차광층(800_4)은 각 전극(210, 220)을 실질적으로 덮도록 배치되되, 전극(210, 220)의 각 측부로부터 내측으로 일부 함몰된 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 차광층(800_4)의 폭은 전극(210, 220)의 폭보다 좁을 수 있다. 도 22의 차광층(800_4)은 차광부(810)와 개구패턴(820)의 구분없이 각 서브 화소(PXn)의 전극(210, 220) 상에 배치될 수 있다. 다만, 차광층(800_4)은 전극(210, 220)의 일부 영역이 노출되도록 패터닝되며, 차광층(800_4)과 중첩되지 않는 전극(210, 220)의 일부 영역은 접촉 전극(260)과 접촉할 수 있다.
도 23을 참조하면, 도 3과 달리 차광층(800_4)은 각 전극(210, 220)의 상면에 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 제1 절연층(510_4)은 제1 전극(210)과 제2 전극(220)이 이격된 영역과, 차광층(800_4) 상에서 전극(210, 220)의 외측 측면 상에 배치될 수 있다. 즉, 도 3의 표시 장치(10)와 비교하면 도 23의 표시 장치(10_4)는 제1 절연층(510_4)과 전극(210, 220) 사이에 차광층(800_4)이 배치될 수 있다. 차광층(800_4)이 전극(210, 220)의 양 측면에서 함몰되도록 형성되므로써, 단면상 전극(210, 220)의 경사진 측면에는 차광층(800_4)이 배치되지 않을 수 있다. 상기 경사진 측면에서는 접촉 전극(260)이 전극(210, 220)과 접촉할 수 있다.
이러한 차광층(800_4)의 형상은 표시 장치(10_4)의 제조 시, 전극(210, 220) 상에 차광물층(801)이 직접 배치되고, 전극(210, 220)과 동시에 패터닝됨으로써 형성될 수 있다. 즉, 차광층(800_4)은 비아층(200) 상에 형성된 전극(210, 220) 상에 차광물층(801)을 형성하고, 이를 전극(210, 220)의 형상을 따라 패터닝한 것일 수 있다.
한편, 도면에서는 제1 절연층(510_4)이 전극(210, 220)의 외측 측면 상에 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 경우에 따라서, 제1 절연층(510_4)이 차광층(800_4)의 상면에만 배치되고, 전극(210, 220)의 경사진 양 측면이 모두 노출될 수 있다. 이 경우, 접촉 전극(260)이 전극(210, 220)과 접촉하는 면적이 증가할 수 있다.
이에 따라, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_4)는 대부분의 전극(210, 220)을 덮도록 차광층(800_4)이 배치되고, 표시 장치(10_4)의 외광반사를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 이와 동시에 표시 장치(10_4)의 차광층(800_4)은 단면상 격벽(410, 420)의 측면상에 배치된 전극(210, 220)은 노출시킴으로써, 발광 소자(300)에서 방출되는 방출광(EL)이 반사될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10_4)는 방출광(EL)에 대한 시인성이 향상될 수 있다.
도 24는 도 22의 표시 장치의 다른 실시예에 따른 평면도이다.
도 24를 참조하면, 도 19의 표시 장치(10_1)와 같이 도 24의 표시 장치(10_5)는 각 접촉 전극(260_5)이 비교적 좁은 폭을 가지고 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 이외의 설명은 상술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
한편, 이상의 도면들을 참조하여 설명한 표시 장치(10)는 차광층(800)이 전극(210, 220) 또는 제1 절연층(510)과 패시베이션층(550) 사이에 게재된 구조를 가진다. 이러한 구조는 표시 장치(10)의 제조 시, 발광 소자(300)를 정렬하기 전에 차광층(800)을 형성하여 개구패턴(820)에 따라 발광 소자(300)를 정렬하는 공정을 수행한 것일 수 있다.
다만, 차광층(800)이 배치되는 위치는 이에 제한되지 않으며, 경우에 따라서는 발광 소자(300)를 정렬한 뒤에 차광층(800)을 형성할 수도 있다. 이에 따라, 다른 실시예예 따른 차광층(800)은 패시베이션층(550) 상에 배치될 수도 있다. 이하에서는 차광층(800)이 패시베이션층(550) 상에 배치된 표시 장치(10)의 다른 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 25는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 26은 도 25의 Ⅱd-Ⅱd'선을 따라 자른 단면도이고, 도 27은 도 25의 Ⅱe-Ⅱe'선을 따라 자른 단면도이다. 도 26은 차광층(800_6)의 개구패턴(820_6)이 위치한 발광 영역(LA_6)을 포함하는 단면도이고, 도 27은 차광부(810_6)가 위치한 비발광 영역(NLA_6)의 단면도이다.
도 25 내지 도 27의 표시 장치(10_6)는 도 1, 도 3 및 도 5의 표시 장치(10)와 비교하여 차광층(800)이 패시베이션층(550) 상에 배치된 것을 제외하고는 실질적으로 동일하다. 이하에서는 차이점에 대하여 자세하게 설명하기로 한다.
도 25를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_6)는 각 서브 화소(PXn)를 덮는 차광부(810_6)와 발광 소자(300)가 배치된 영역의 일부를 노출시키는 개구패턴(820_6)을 포함하는 차광층(800_6)을 포함할 수 있다. 도 1과 달리, 도 25의 표시 장치(10_6)는 발광 소자(300)가 차광부(810_6)와 중첩되는 영역에도 배치된다. 즉, 서브 화소(PXn)의 비발광 영역(NLA_6)에도 발광 소자(300)가 배치될 수 있다.
또한, 접촉 전극(260_6)의 경우에도, 개구패턴(820_6) 이외의 차광부(810_6)와 중첩될 수 있으며, 접촉 전극(260_6)은 차광부(810_6)의 하부에 배치될 수 있다. 즉, 도 1과 달리 접촉 전극(260_6)은 차광부(810_6)와 직접 접촉하지 않고, 패시베이션층(550_6)을 사이에 두고 중첩될 수 있다.
도 26 및 도 27을 참조하면, 차광층(800_6)의 차광부(810_6)가 패시베이션층(550_6) 상에 배치되고, 차광부(810_6)가 배치되지 않는 영역은 개구패턴(820_6)이 형성될 수 있다. 표시 장치(10_6)의 단면에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(510_6)과 접촉 전극(260_6)은 차광부(810_6)와 직접 접촉하지 않되 중첩되도록 배치될 수 있다.
한편, 발광 소자(300)는 개구패턴(820_6)과 중첩되는 영역에 배치된 제1 발광 소자(300A_6)와 차광부(810_6)와 중첩되는 영역에 배치된 제2 발광 소자(300B_6)를 포함할 수 있다. 도 1과 달리, 도 25의 표시 장치(10_6)는 발광 소자(300)는 개구패턴(820_6)과 중첩되는 영역, 즉 발광 영역(LA_6)을 제외한 비발광 영역(NLA_6) 상에도 배치될 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 외부에서 입사되는 입사광(IL) 중 일부는 차광부(810_6)에 흡수되고, 발광 소자(300)에서 방출되는 방출광(EL)은 도 26의 개구패턴(820_6)을 통해 방출될 수 있다. 상술한 바와 같이, 개구패턴(820_6)에 배치된 제1 발광 소자(300A_6)의 수가 각 서브 화소(PXn)마다 요구되는 광량에 해당하는 발광 소자(300)의 수를 충족시키는 경우, 제2 발광 소자(300B_6)가 배치된 영역은 차광부(810_6)를 배치하여 외광 반사를 감소시킬 수 있다. 이 경우, 제2 발광 소자(300B_60에서 방출된 방출광(EL')은 차광부(810_6)로 입사되어 흡수된다. 다만, 제1 발광 소자(300A_6)에서 방출되는 광량이 각 서브 화소(PXn)마다 요구되는 광량을 충족시키므로, 비발광 영역(NLA_6)에서는 차광부(810_6)에 의한 외광반사를 감소시킬 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 상술한 제2 발광 소자(300B_6)에서 방출된 방출광(EL')은 차광부(810_6)의 하부에서 반사되어 개구패턴(820_6)을 통해 방출될 수도 있다.
도 28 및 도 29는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 나타내는 개략도들이다. 도 28은 표시 장치(10_7)의 차광부(810_7)가 배치된 비발광 영역(NLA_7)을 포함하는 단면도이고, 도 29는 발광 영역(LA_7)과 비발광 영역(NLA_7)을 동시에 포함하는 단면도이다.
일 실시예에 따른 표시 장치(10_7)의 차광층(800_7)은 차광부(810_7)의 하부에 배치되어 입사되는 광을 반사하는 반사부(830_7)를 더 포함할 수 있다.
도 28을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_7)는 패시베이션층(550_7) 상의 적어도 일부 영역에 배치되는 반사부(830_7), 반사부(830_7) 상에 배치되는 차광부(810_7)를 포함할 수 있다. 반사부(830_7)와 차광부(810_7)는 실질적으로 동일한 패턴으로 형성되며, 차광부(810_7)는 각 서브 화소(PXn)의 개구패턴(820_7)이 형성된 발광 영역(LA_7)을 제외한 영역에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 차광층(800_7)이 패시베이션층(550_7) 상에 배치되는 경우, 발광 소자(300)는 발광 영역(LA_7)과 비발광 영역(NLA_7)에 각각 배치될 수 있다. 발광 영역(LA_7)에 배치된 제1 발광 소자(300A_7)는 차광층(800_7)의 개구패턴(820_7)을 통해 방출광(EL)이 방출될 수 있다.
반면에, 비발광 영역(NLA_7)에 배치된 제2 발광 소자(300B_7)는 차광층(800_7)의 차광부(810_7)에 방출광(EL')이 흡수될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10_7)의 차광층(800_7)은 차광부(810_7)의 하부에 배치되어 반사율이 높은 재료를 포함하는 반사부(830_7)를 포함하며, 반사부(830_7)는 비발광 영역(NLA_7)에 배치된 제2 발광 소자(300B_7)의 방출광(EL')을 반사시킬 수 있다.
도 28에 도시된 바와 같이, 비발광 영역(NLA_7)에 배치된 제2 발광 소자(300B_7)에서 방출된 광(EL')은 패시베이션층(550_7) 상의 반사부(830_7)에 입사될 수 있다. 반사부(830_7)는 반사율이 높은 재료를 포함하여 상기 방출광(EL')은 패시베이션층(550_7)으로 반사될 수 있다(도 26의 EL"). 제2 발광 소자(300B_7)에서 방출되어 반사부(830_7)에서 반사된 방출광(EL")은 패시베이션층(550_7) 내에서 이동할 수 있다. 패시베이션층(550_7)의 하부에는 접촉 전극(260), 제2 절연층(520), 제1 절연층(510) 등이 배치되며, 이들은 패시베이션층(550_7)과 다른 굴절률을 가진 재료를 포함할 수 있다. 패시베이션층(550_7)과 상기 부재들 사이의 계면으로 입사되는 상기 반사된 방출광(EL")은 다시 반사되어 반사부(830_7)로 입사될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 패시베이션층(550_7)은 제2 발광 소자(300B_7)에서 방출된 방출광(EL')이 이동하는 경로를 제공할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 반사부(830_7)에서 반사된 방출광(EL")은 개구패턴(820_7)이 형성된 영역으로 이동하여 방출될 수도 있다.
도 29를 참조하면, 비발광 영역(NLA_7)의 제2 발광 소자(300B_7)에서 방출된 방출광(EL')은 반사부(830_7)와, 패시베이션층(550_7)과 다른 부재들 간의 계면에서 반사되고, 패시베이션층(550_7)을 통해 발광 영역(LA_7)의 개구패턴(820_7)으로 이동할 수 있다(도 27의 EL"). 발광 영역(LA_7)에 배치된 제1 발광 소자(300A_7)에서 방출된 방출광(EL)은 발광 영역(LA_7)의 개구패턴(820_7)으로 방출될 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_7)는 차광부(810_7)를 포함하여 외광 반사를 감소시킬 수 있으며, 이와 동시에 차광부(810_7)와 패시베이션층(550_7) 사이에 게재된 반사부(830_7)를 포함하여 비발광 영역(NLA_7)에서 방출된 방출광(EL')을 발광 영역(LA_7)으로 방출할 수 있다. 따라서, 표시 장치(10_7)는 서브 화소(PXn)의 광량을 증가시키고 효과적으로 외광반사를 감소시킬 수 있다.
도 30은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 30을 참조하면, 표시 장치(10_8)는 차광층(800_8)이 패시베이션층(550_8) 상에 배치되는 경우, 차광층(800_8) 상에 배치되어 차광층(800_8)을 보호하는 봉지층(900)을 더 포함할 수 있다. 봉지층(900)은 외부로부터 불순물 또는 수분 등이 침투하는 것을 방지하기 위해, 차광층(800_8) 상에 배치되어 이를 밀봉하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 봉지층(900)은 투명한 재질을 포함하여, 개구패턴(820)과 무관하게 차광층(800_8) 상에서 전면적으로 배치될 수 있다. 즉, 봉지층(900)은 차광부(810_8)와 개구패턴(820)에 의해 노출된 패시베이션층(550_8), 및 반사부(830_8)를 덮도록 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 봉지층(900)은 차광층(800_8)의 차광부(810_8) 상에만 배치될 수 있다.
또한, 도면에서는 봉지층(900)이 하나의 층으로 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 봉지층(900)은 적어도 한층 이상이 적층된 구조를 가질 수도 있다. 일 예로, 봉지층(900)은 제1 무기 봉지막, 유기 봉지막 및 제2 무기 봉지막이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수도 있다.
봉지층(900)의 무기 봉지막은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물, 실리콘 산질화물(SiON), 리튬 플로라이드 등으로 이루어질 수 있다. 봉지층(900)의 유기 봉지막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 등으로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
한편, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 패시베이션층(550) 상에 배치되는 색 변환부(700)를 더 포함할 수 있다. 색 변환부(700)는 발광 소자(300)에서 방출되는 방출광(EL)이 입사되어 방출광(EL)의 중심파장대를 변환하는 색 변환층(750)을 포함할 수 있다. 표시 장치(10)가 색 변환부(700)를 포함하는 경우, 차광층(800)은 색 변환부(700)에 배치될 수도 있다.
도 31은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 32는 도 31의 Ⅱf-Ⅱf' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 31 및 도 32를 참조하면, 색 변환부(700)는 베이스 기판(710), 차광 부재(720), 컬러 필터(730), 색 변환층(750), 단차 보상 구조물(780)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 이하에서는 색 변환부(700)의 개략적인 구조에 대하여 설명하기로 한다.
베이스 기판(710)은 광 투과성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 베이스 기판(710)은 유리기판 또는 투광성 플라스틱 기판일 수 있다.
차광 부재(720)는 베이스 기판(710) 상에 배치될 수 있다. 차광 부재(720)는 차광층(800)과 유사하게 입사되는 광을 흡수 또는 투과를 차단할 수 있다. 도 32에서는 차광 부재(720)가 일 측에만 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 차광 부재(720)는 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)의 경계를 따라 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서 차광 부재(720)는 격자형 패턴을 형성할 수 있다.
컬러 필터(730)는 베이스 기판(710) 상에서 차광 부재(720) 사이에 배치될 수 있다. 컬러 필터(730)는 특정 색의 광을 선택적으로 투과하되, 다른 색의 광을 흡수하여 진행을 차단할 수 있다. 예컨대 발광 소자(300)에서 방출된 방출광(EL)이 제1 색을 갖고, 컬러 필터(730)가 제1 색의 광을 투과하되 다른 색의 광을 흡수하거나 투과를 차단하는 경우, 색 변환부(700) 상에는 발광 소자(300)의 제1 색이 출사될 수 있다. 반면에, 컬러 필터(730)가 제1 색의 광을 흡수하거나 투과를 차단하는 경우, 색 변환부(700) 상에서 제1 색은 출사되지 않을 수 있다. 도면에서는 도시되지 않았으나, 표시 장치(10_9)의 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)에는 복수의 컬러 필터(730)가 배치될 수 있다. 복수의 컬러 필터(730)는 서로 다른 색의 광을 투과시킴으로써, 표시 장치(10_9)는 복수의 색을 표시할 수 있다.
색 변환층(750)은 컬러 필터(730) 상에 배치될 수 있다. 색 변환층(750)은 입사되는 광의 파장을 변환시키는 색 변환입자(755)와 색 변환입자(755)가 분산된 베이스 수지(758)를 포함할 수 있다.
색 변환입자(755)는 중심 파장대역이 제1 파장대인 광(EL)이 입사되는 경우, 상기 제1 파장대와 다른 제2 파장대의 광(CL)으로 변환시켜 방출할 수 있다. 예컨대, 색 변환입자(755)에 제1 색의 광이 입사되는 경우, 색 변환입자(755)는 상기 제1 색과 다른 제2 색의 광을 방출할 수 있다.
일 예로, 색 변환입자(755)는 양자점, 양자 막대 또는 형과체일 수 있다. 양자점은 전자가 전도대에서 가전자대로 전이하면서 특정 파장의 광을 방출하는 입자상 물질일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
베이스 수지(758)는 광 투과율이 높고 색 변환입자(755)에 대한 분산 특성이 우수한 재료를 포함할 수 있다. 일 예로, 베이스 수지(758)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등의 유기 재료를 포함할 수 있다.
한편, 도 31에 도시된 바와 같이, 표시 장치(10_9)의 색 변환부(700)는 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)마다 제1 색 변환층(751), 제2 색 변환층(752) 및 제3 색 변환층(753)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 색 변환층(751, 752, 753)은 입사되는 제1 색의 광을 각각 다른 색의 광으로 변환시킬 수 있다. 예컨대, 제1 색 변환층(751)은 제1 색의 광을 산란시켜 제1 색의 광으로 방출하고, 제2 색 변환층(752)은 제1 색의 광을 흡수하여 제2 색의 광으로 방출하고, 제3 색 변환층(753)은 제1 색의 광을 흡수하여 제3 색의 광으로 방출할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
단차 보상 구조물(780)은 차광 부재(720) 상에 배치될 수 있다. 단차 보상 구조물(780)은 차광 부재(720)와 제3 격벽(430) 사이에 배치되어, 색 변환부(700)를 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 패시베이션층(550)이 소정의 단차가 형성된 경우, 단차 보상 구조물(780)은 패시베이션층(550)의 상면에 형성된 상기 단차를 보상할 수도 있다.
도 31 및 도 32에서는 색 변환부(700)의 개략적인 구조만을 도시하고 있다. 다만, 표시 장치(10_9)의 구조가 이에 제한되는 것은 아니며, 더 많은 부재들이 배치될 수도 있다.
한편, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_9)는 차광층(800_9)이 색 변환부(700)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 차광층(800_9)은 색 변환부(700)의 차광 부재(720)와 컬러 필터(730) 사이에 배치될 수 있다. 차광층(800_9)은 베이스 기판(710)으로 입사되는 입사광(IL)을 흡수할 수 있다. 발광 소자(300)에서 방출된 방출광(EL)은 색 변환층(750)으로 입사되어 다른 중심 파장을 갖는 방출광(CL)으로 출사될 수 있다.
상술한 바와 같이, 차광층(800_9)은 입사되는 입사광(IL)을 흡수하는 차광부(810_9)와, 차광부(810_9)가 배치되지 않는 개구패턴(820, 미도시)을 포함할 수 있다. 색 변환부(700) 상에 배치된 차광층(800_9)은 차광 부재(720)와 컬러 필터(730) 사이에 배치된 차광부(810_9)를 포함하여, 컬러 필터(730) 및 색 변환층(750)이 배치된 영역은 실질적으로 개구패턴(820)과 동일한 것으로 이해될 수 있다.
도 33은 도 31의 다른 실시예에 따른 Ⅱf-Ⅱf' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 33을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_10)의 차광층(800_10)은 반사부(830_10)를 더 포함할 수 있다. 반사부(830_10)는 발광 소자(300)에서 방출된 광이 입사되는 경우, 이를 개구패턴(820, 미도시) 또는 도 31의 색 변환층(750)으로 반사시킬 수 있다. 반사부(830_10)의 기능 및 구조 등은 상술한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치
210: 제1 전극 220: 제2 전극
261: 제1 접촉 전극 262: 제2 접촉 전극
300: 발광 소자
800: 차광층
810: 차광부 820: 개구패턴
830: 반사부

Claims (20)

  1. 제1 전극 및 상기 제1 전극과 이격되어 대향하도록 배치된 제2 전극;
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상부에 배치된 차광층; 및
    상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되는 적어도 하나의 발광 소자를 포함하고,
    상기 차광층은 광을 흡수하는 차광부 및 개구 패턴을 포함하고,
    상기 차광부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 부분적으로 중첩된 전극 중첩 영역을 포함하고,
    상기 개구 패턴은 서로 대향하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 일부 및 서로 대향하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이 영역의 적어도 일부를 노출하고,
    적어도 하나의 상기 발광 소자는 상기 개구 패턴과 중첩되어 배치된 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 차광부는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 상면에 직접 배치되되 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 측면으로부터 적어도 일부 영역이 함몰되고, 상기 차광부가 함몰된 영역에 상기 개구패턴이 배치된 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 차광부는 크롬 산화물(CrOx), 크롬-크롬 산화물(Cr/CrOx) 혼합물, 산화몰리브데넘(MoOx), 탄소 안료 및 RGB(Red-Green-Blue) 삼원색 안료 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 적어도 일부를 덮도록 배치된 제1 절연층을 더 포함하고,
    상기 차광층은 상기 제1 절연층 상에 배치된 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 개구패턴은 서로 이격된 제1 개구패턴 및 제2 개구패턴을 포함하고,
    상기 제1 개구패턴과 상기 제2 개구패턴이 이격된 영역에는 차광부 브릿지가 배치된 표시 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 절연층 상에 배치되고 상기 발광 소자와 부분적으로 접촉하는 접촉 전극을 더 포함하고,
    상기 접촉 전극은 상기 제1 전극과 상기 발광 소자의 일 단부와 접촉하는 제1 접촉 전극 및 상기 제2 전극과 상기 발광 소자의 타 단부와 접촉하는 제2 접촉 전극을 포함하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 접촉 전극은 적어도 일부가 상기 개구패턴과 중첩되도록 배치된 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 접촉 전극의 적어도 일부는 상기 차광부와 부분적으로 중첩하는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 발광 소자를 덮도록 배치되는 제2 절연층을 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 차광층은 상기 제2 절연층 상에 배치되고,
    상기 발광 소자는 상기 개구패턴과 중첩하여 배치된 제1 발광 소자 및 상기 차광부와 중첩하여 배치된 제2 발광 소자를 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 차광층은 상기 제2 절연층과 상기 차광부 사이에 배치된 반사부를 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 발광 소자에서 방출된 제1 광의 적어도 일부는 상기 개구패턴을 통해 방출되고,
    상기 제2 발광 소자에서 방출된 제2 광의 적어도 일부는 상기 반사부에서 상기 개구패턴을 향해 반사되는 표시 장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 절연층 상에 배치되고, 상기 발광 소자에서 방출되는 광의 적어도 일부가 입사되어 상기 광의 파장을 변환시키는 색 변환부를 더 포함하고, 상기 차광층은 상기 색 변환부 상에 더 배치되는 표시 장치.
  14. 제1 방향으로 연장되고 서로 이격되어 배치되는 제1 전극 및 제2 전극;
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상부에 배치된 차광층; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되어 양 단부가 각각 상기 제1 전극 및 제2 전극에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 발광 소자를 포함하고,
    상기 차광층은 광을 흡수하는 차광부 및 적어도 일부가 상기 제1 방향으로 연장된 적어도 하나의 개구 패턴을 포함하고,
    상기 차광부는 적어도 일부 영역이 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 부분적으로 중첩되고,
    상기 개구 패턴은 서로 대향하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 일부 및 서로 대향하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이 영역의 적어도 일부를 노출하며,
    적어도 하나의 상기 발광 소자는 상기 개구 패턴과 중첩되어 배치된 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 적어도 일부를 덮도록 배치된 제1 절연층을 더 포함하고, 상기 차광층은 상기 제1 절연층 상에 배치된 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 차광부는 크롬 산화물(CrOx), 크롬-크롬 산화물(Cr/CrOx) 혼합물, 산화몰리브데넘(MoOx), 탄소 안료 및 RGB(Red-Green-Blue) 삼원색 안료 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 개구패턴은 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 개구패턴 및 제2 개구패턴을 포함하고, 상기 제1 개구패턴과 상기 제2 개구패턴의 폭은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격보다 큰 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 차광부는 상기 제1 개구패턴 및 상기 제2 개구패턴이 이격된 사이에 배치된 차광부 브릿지를 포함하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 개구패턴 및 상기 제2 개구패턴은 상기 제1 방향으로 이격되고, 상기 차광부 브릿지는 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장된 표시 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 개구패턴 및 상기 제2 개구패턴은 상기 제1 방향과 다른 제3 방향으로 이격되고, 상기 차광부 브릿지는 상기 제1 방향으로 연장된 표시 장치.
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