KR20200073543A

KR20200073543A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20200073543A
Application number: KR1020180161820A
Authority: KR
Inventors: 이진복; 안용수; 이승주; 김용민; 조우찬
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-06-24

Abstract

본 발명은 비표시 영역을 줄일 수 있는 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 표시 장치는 기판을 관통하는 기판홀과 다수의 발광 소자들 사이에 배치되는 적어도 하나의 측면 도전층과; 상기 적어도 하나의 측면 도전층의 외측면으로부터 신장되어 상기 발광 소자의 외측면 상에 배치되는 적어도 하나의 측면 봉지층을 구비함으로써 발광 스택이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 기판홀이 액티브 영역 내에 배치되므로 비표시 영역을 줄일 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 명세서는 표시 장치에 관한 것으로, 특히 비표시 영역을 줄일 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.

다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판 표시 장치가 각광받고 있다.

평판표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device: OLED), 그리고 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device:ED) 등이 있다.

이 평판 표시 장치는 TV, 모니터 및 휴대폰 등과 같은 다양한 형태의 기기에 사용될 뿐만 아니라, 카메라, 스피커 및 센서를 추가하여 발전하고 있다. 그러나, 카메라, 스피커 및 센서 등은 표시 장치의 비표시 영역에 배치되므로, 종래 표시 장치는 비표시 영역인 베젤 영역이 증가되어 표시 영역이 줄어드는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 비표시 영역을 줄일 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 기판을 관통하는 기판홀과 다수의 발광 소자들 사이에 배치되는 적어도 하나의 측면 도전층과; 상기 적어도 하나의 측면 도전층의 외측면으로부터 신장되어 상기 발광 소자의 외측면 상에 배치되는 적어도 하나의 측면 봉지층을 구비함으로써 발광 스택이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 기판홀이 액티브 영역 내에 배치되므로 비표시 영역을 줄일 수 있다.

본 발명에서는 카메라 모듈이 인입되는 관통홀이 액티브 영역 내에 배치됨으로써 표시 장치의 비표시 영역인 베젤 영역을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 측면 도전층에서 신장된 측면 봉지층에 의해 발광 스택의 외측면이 밀폐됨으로써 외부의 수분이나 산소가 발광 스택으로 침투하는 것을 차단할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 레이저 조사공정을 통해 관통홀과 측면 봉지층이 동시에 형성됨으로써 관통홀의 후속 공정에서 발광 스택이 외부의 수분이나 산소에 노출되는 것을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 선"Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판홀 영역을 상세히 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 기판홀 내에 삽입되는 카메라모듈을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7e는 도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 10은 도 2에 도시된 캐소드 전극의 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 표시 장치는 액티브 영역(AA)과 패드 영역(PDA)을 구비한다.

패드 영역(PDA)에는 액티브 영역(AA)에 배치되는 다수의 신호 라인(106) 각각에 구동 신호를 공급하는 다수의 패드들(122)이 형성된다. 여기서, 신호 라인(106)은 스캔 라인(SL), 데이터 라인(DL), 고전위 전압(VDD) 공급 라인 및 저전위 전압(VSS) 공급 라인 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

액티브 영역(AA)은 발광 영역(EA)과, 배리어 영역(BA) 및 홀 영역(HA)을 구비한다.

발광 영역(EA)에는 발광 소자(130)를 포함하는 단위 화소들이 배치된다. 단위 화소는 도 1에 도시된 바와 같이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 화소로 구성되거나, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 서브 화소로 구성된다. 각 서브 화소는 발광 소자(130)와, 발광 소자(130)를 독립적으로 구동하는 화소 구동 회로를 구비한다.

화소 구동 회로는 스위칭 트랜지스터(TS), 구동 트랜지스터(TD) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.

스위칭 트랜지스터(TS)는 스캔 라인(SL)에 스캔 펄스가 공급되면 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급된 데이터 신호를 스토리지 캐패시터(Cst) 및 구동 트랜지스터(TD)의 게이트 전극으로 공급한다.

구동 트랜지스터(TD)는 그 구동 트랜지스터(TD)의 게이트 전극에 공급되는 데이터 신호에 응답하여 고전위 전압(VDD) 공급 라인으로부터 발광 소자(130)로 공급되는 전류(I)을 제어함으로써 발광 소자(130)의 발광량을 조절하게 된다. 그리고, 스위칭 트랜지스터(TS)가 턴-오프되더라도 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압에 의해 구동 트랜지스터(TD)는 다음 프레임의 데이터 신호가 공급될 때까지 일정한 전류(I)를 공급하여 발광 소자(130)가 발광을 유지하게 한다.

이러한 구동 트랜지스터(TD,150)은 도 2에 도시된 바와 같이 액티브 버퍼층(114) 상에 배치되는 액티브층(154)과, 게이트 절연막(116)을 사이에 두고 액티브층(154)과 중첩되는 게이트 전극(152)과, 제2 층간 절연막(102b) 상에 형성되어 액티브층(154)과 접촉하는 소스 및 드레인 전극(156,158)을 구비한다.

액티브층(154)은 비정질 반도체 물질, 다결정 반도체 물질 및 산화물 반도체 물질 중 적어도 어느 하나로 형성된다. 이 액티브층(154)은 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역를 구비한다. 채널 영역은 게이트 절연막(116)을 사이에 두고 게이트 전극(152)과 중첩되어 소스 및 드레인 전극(156,158) 사이의 채널영역을 형성한다. 소스 영역은 게이트 절연막(116)과 제1 및 제2 층간 절연막(102a,102b)을 관통하는 소스 컨택홀을 통해 소스 전극(156)과 전기적으로 접속된다. 드레인 영역은 게이트 절연막(116)과 제1 및 제2 층간 절연막(102a,102b)을 관통하는 드레인 컨택홀을 통해 드레인 전극(158)과 전기적으로 접속된다. 게이트 전극(152)은 제1 층간 절연막(102a)을 사이에 두고 스토리지 전극(124)과 중첩됨으로써 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다.

이러한 액티브층(154)과 기판(101) 사이에는 멀티 버퍼층(112)과, 액티브 버퍼층(114)을 구비한다. 멀티 버퍼층(112)은 기판(101)에 침투한 수분 및/또는 산소가 확산되는 것을 지연시킨다. 이 멀티 버퍼층(112)은 기판(101) 전체에 형성될 수 있으며, 본격적인 표시패널의 제조 공정 전에, 다양한 공정이 보다 수월하게 진행될 수 있도록 해주면서, 박막 형성을 보다 안정적으로 구현할 수 있는 환경을 제공할 수 있다. 액티브 버퍼층(114)은 액티브층(154)을 보호하며, 기판(101)으로부터 유입되는 다양한 종류의 결함을 차단하는 기능을 수행한다. 이러한 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114) 및 기판(101) 중 적어도 어느 하나는 다층 구조로 이루어진다.

이 때, 액티브 버퍼층(114)과 접촉하는 멀티 버퍼층(112)의 최상층은 멀티 버퍼층(112)의 나머지 층들, 액티브 버퍼층(114) 및 게이트 절연막(116)과 식각 특성이 다른 재질로 형성된다. 액티브 버퍼층(114)과 접촉하는 멀티 버퍼층(112)의 최상층은 SiNx 및 SiOx 중 어느 하나로 형성되고, 멀티 버퍼층(112)의 나머지 층들, 액티브 버퍼층(114) 및 게이트 절연막(116)은 SiNx 및 SiOx 중 나머지 하나로 형성된다. 예를 들어, 액티브 버퍼층(114)과 접촉하는 멀티 버퍼층(112)의 최상층은 SiNx로 형성되고, 멀티 버퍼층(112a)의 나머지 층들, 액티브 버퍼층(114) 및 게이트 절연막(116)은 SiOx로 형성된다.

발광 소자(130)는 구동 트랜지스터(150)의 드레인 전극(158)과 접속된 애노드 전극(132)과, 애노드 전극(132) 상에 형성되는 적어도 하나의 발광 스택(134)과, 저전압(VSS) 공급 라인에 접속되도록 발광 스택(134) 위에 형성된 캐소드 전극(136)을 구비한다. 여기서, 저전압(VSS) 공급 라인은 고전압(VDD)보다 낮은 저전압(VSS)을 공급한다.

애노드 전극(132)은 구동 트랜지스터(150) 상에 배치되는 평탄화층(104)을 관통하는 화소 컨택홀(126)을 통해 노출된 구동 트랜지스터(150)의 드레인 전극(158)과 전기적으로 접속된다. 각 서브 화소의 애노드 전극(122)은 뱅크(138)에 의해 노출되도록 평탄화층(104) 상에 배치된다.

이러한 애노드 전극(132)이 배면 발광형 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 애노드 전극(132)은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)과 같은 투명 도전막으로 이루어진다. 또한, 애노드 전극(132)이 전면 발광형 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 애노드 전극(132)은 투명 도전막 및 반사효율이 높은 불투명 도전막을 포함하는 다층 구조로 이루어진다. 투명 도전막으로는 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)과 같은 일함수값이 비교적 큰 재질로 이루어지고, 불투명 도전막으로는 Al, Ag, Cu, Pb, Mo, Ti 또는 이들의 합금을 포함하는 단층 또는 다층 구조로 이루어진다. 예를 들어, 애노드 전극(132)은 투명 도전막, 불투명 도전막 및 투명 도전막이 순차적으로 적층된 구조로 형성된다.

발광 스택(134)은 애노드 전극(132) 상에 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 순으로 또는 역순으로 적층되어 형성된다.

캐소드 전극(136)은 발광 스택(134)을 사이에 두고 애노드 전극(132)과 대향하도록 발광 스택(134) 및 뱅크(138)의 상부면 및 측면 상에 형성된다.

봉지 유닛(140)은 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 소자(130)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다. 이를 위해, 봉지 유닛(140)은 다수의 무기 봉지층들(142,146)과, 다수의 무기 봉지층들(142,146) 사이에 배치되는 유기 봉지층(144)을 구비하며, 무기 봉지층(146)이 최상층에 배치되도록 한다. 이 때, 봉지 유닛(140)은 적어도 1층의 무기 봉지층(142,146)과 적어도 1층의 유기 봉지층(144)을 구비한다. 본 발명에서는 제1 및 제2 무기 봉지층들(142,146) 사이에 유기 봉지층(144)이 배치되는 봉지부(140)의 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.

제1 무기 봉지층(142)는 발광 소자(130)와 가장 인접하도록 캐소드 전극(136)이 형성된 기판(101) 상에 형성된다. 이러한 제1 무기 봉지층(142)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성된다. 이에 따라, 제1 무기 봉지층(142)이 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기 봉지층(142)의 증착 공정시 고온 분위기에 취약한 발광 스택(134)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

제 2 무기 봉지층(146)는 유기 봉지층(144)의 상부면 및 측면과, 유기 봉지층(144)에 의해 노출된 제1 무기 봉지층(142)의 상부면을 덮도록 형성된다. 이에 따라, 제1 및 제2 무기 봉지층(142,146)에 의해 유기 봉지층(144)의 상하측면이 밀폐되므로, 외부의 수분이나 산소가 유기 봉지층(144)으로 침투하거나, 유기 봉지층(144) 내의 수분이나 산소가 발광 소자(130)로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다. 이러한 제2 무기 봉지층(146)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.

유기 봉지층(144)은 유기 발광 표시 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하며, 평탄화 성능을 강화한다. 또한, 유기 봉지층(144)은 이물에 의해 크랙 또는 핀홀이 발생되는 것을 방지하도록 무기 봉지층(142,144)보다 두꺼운 두께로 형성된다. 이 유기 봉지층(144)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성된다.

이러한 유기 봉지층(144)의 형성시 유기 봉지층(144)의 유동성을 제한하기 위한 외부댐(128) 및 내부댐(108)이 형성된다.

적어도 하나의 외부댐(128)은 도 1에 도시된 바와 같이 발광 소자(130)가 배치되는 액티브 영역(AA)을 완전히 둘러싸도록 형성되거나, 액티브 영역(AA)과 패드 영역(PDA) 사이에만 형성될 수도 있다. 다수개의 패드(122)이 배치되는 패드 영역(PDA)이 기판(101)의 일측에 배치되는 경우, 외부댐(128)은 기판(101)의 일측에만 배치된다. 그리고, 다수개의 패드(122)들이 배치되는 패드 영역(PDA)이 기판(101)의 양측에 배치되는 경우, 외부댐(128)은 기판(101)의 양측에 배치된다. 이 때, 외부댐(128)이 다수개 배치되는 경우, 외부댐(128)들은 소정 간격으로 이격되어 서로 나란하게 배치된다. 이러한 외부댐(128)에 의해, 패드 영역(PDA)으로 유기 봉지층(144)이 확산되는 것을 방지할 수 있다.

적어도 하나의 내부댐(108)은 도 3에 도시된 바와 같이 홀 영역(HA)에 배치되는 기판홀(120)을 완전히 둘러싸도록 배치된다. 이 때, 내부댐(108) 및 기판 홀(120) 주변에 배치되는 스캔 라인(SL), 데이터 라인(DL) 등을 포함하는 신호 라인들(106)은 기판홀(120)의 외곽을 따라 우회하도록 배치된다.

이러한 내부댐(108)은 외부댐(128)과 마찬가지로, 단층 또는 다층 구조(108a,108b)로 형성된다. 예를 들어, 내부댐(108) 및 외부댐(128) 각각은 평탄화층(104), 뱅크(138) 및 스페이서(도시하지 않음) 중 적어도 어느 하나와 동일 재질로 동시에 형성되므로, 마스크 추가 공정 및 비용 상승을 방지할 수 있다. 이러한 내부댐(108)에 의해, 수분 침투 경로로 이용될 수 있는 유기 봉지층(144)이 홀 영역(HA)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.

배리어 영역(BA)은 홀 영역(HA)과 발광 영역(EA) 사이에 배치된다. 이 배리어 영역(BA)에는 전술한 내부댐(108), 적어도 하나의 차단홈(110), 관통홀(190), 측면 도전층(170) 및 측면 봉지층(180)이 배치된다.

차단홈(110)은 다수의 내부댐(108)과 기판홀(120) 사이에 배치된다. 이 차단홈(110)은 기판(101)과 평탄화층(104) 사이에 배치되는 멀티 버퍼층(112), 액티브 버퍼층(114), 게이트 절연막(116) 및 다층 구조의 층간 절연막(102a,102b) 중 적어도 하나의 무기 절연층을 관통하도록 형성된다. 이 때, 차단홈(110)에 의해 노출된 무기 절연층(12,114,116,102a,102b)의 측면은 차단홈(110)에 의해 노출된 무기 절연층(12,114,116,102a,102b)의 바닥면과 예각 또는 직각을 이루도록 역테이퍼 형태로 형성된다. 이러한 차단홈(110)에 의해, 발광 스택(134) 및 캐소드 전극(136) 형성시, 발광 스택(134) 및 캐소드 전극(136)은 연속성을 가지지 않고 단선(disconnection)된다. 이에 따라, 외부로부터의 수분이 홀 영역(HA) 부근에 배치되는 발광 스택(134)을 따라 침투하더라도 차단홈(110)에 의해 발광 영역(EA)으로 유입되는 것을 차단 또는 지연시킬 수 있다. 또한, 홀 영역(HA) 부근에 배치되는 캐소드 전극(136)을 따라 정전기가 유입되더라도 차단홈(110)에 의해 발광 영역(EA)으로 정전기가 확산되는 것을 차단할 수 있다. 뿐만 아니라, 차단홈(110)은 유기 절연 재질에 비해 경도가 높아 벤딩 스트레스에 쉽게 크랙이 발생되는 무기 절연층(112,114,116,102a,102b)들을 제거하므로, 발광 영역(EA)으로 크랙이 전파되는 것을 차단할 수 있다.

관통홀(190)은 홀 영역(HA) 및 그 주변 영역에 배치되는 다수의 박막층을 관통하도록 형성된다. 예를 들어, 관통홀(190)은 홀 영역(HA) 및 그 주변 영역의 무기 절연층(114,116,102a,102b), 측면 도전층(170), 발광 스택(134), 캐소드 전극(136) 및 무기 봉지층(142,146)을 관통하여 기판(101) 또는 멀티 버퍼층(112)의 상부면을 노출시키도록 형성된다. 이러한 관통홀(190)에 의해 홀 영역(HA)의 무기 절연층(102), 발광 스택(134) 및 무기 봉지층(142,146) 등이 제거됨으로써 기판홀(120)을 형성하는 레이저 트리밍(Laser Trimming) 공정이 간소화된다.

측면 도전층(170)은 절연막보다 열전도율이 높은 Mo, Al, Ti, Ag, Cu 및 이들의 합금 중 적어도 어느 하나를 포함하는 단층 또는 다층 구조로 형성된다. 즉, 측면 도전층(170)은 봉지 유닛(140)과 기판(101) 사이에 배치되는 도전박막층 중 적어도 어느 하나의 도전 박막층과 함께 형성된다. 측면 도전층(170)은 차광층(도시하지 않음), 게이트 전극(152), 소스 및 드레인 전극(156,158), 애노드 전극(132) 및 캐소드 전극(136) 중 적어도 어느 하나의 도전 박막층과 동일 재질로 형성된다. 예를 들어, 측면 도전층(170)은 소스 및 드레인 전극(156,158)과 동일 재질로, 소스 및 드레인 전극(156,158)과 동일 평면 상에 배치된다. 이러한 측면 도전층(170)은 다수의 발광 소자들(130)과 기판홀(120) 사이에 배치되므로, 관통홀(190) 및 기판홀(120)을 둘러싸는 고리 형상으로 형성된다. 이 측면 도전층(170)은 측면 봉지층(180)을 제외한 나머지 도전층과 전기적으로 연결되지 않는 플로팅(floating) 상태를 유지한다.

측면 봉지층(180)은 측면 도전층(170)과 동일 재질로 형성되어 발광 스택(134)의 측면을 덮도록 형성된다. 이 측면 봉지층(180)은 관통홀(190) 형성시 조사되는 레이저의 열에 의해 측면 도전층(170)에 컬 형태의 변형이 발생됨으로써 형성된다. 예를 들어, 측면 봉지층(180)은 캐소드 전극(136)보다 두께가 두꺼워 열전도율이 높은 소스 및 드레인 전극(156,158)과 동일 재질로 형성되어 발광 스택(134)의 외측면을 덮도록 형성된다.

즉, 측면 봉지층(180)은 측면 도전층(170)의 끝단으로부터, 측면 도전층(170)의 상부에 위치하는 발광 스택의 외측면으로 신장됨으로써 형성되거나, 측면 도전층(170)의 하부에 위치하는 발광 스택(134)의 외측면으로 신장됨으로써 형성된다. 이러한 측면 봉지층(180)은 관통홀(190)에 의해 노출된 발광 스택(134)의 외측면을 밀폐함으로써 외부의 수분이나 산소가 발광 스택(134)의 계면으로 침투하는 것을 차단할 수 있다.

홀 영역(HA)은 액티브 영역(AA) 내에 배치되므로, 홀 영역(HA)은 발광 소자(130)를 각각 포함하는 다수의 서브 화소(SP)에 의해 둘러싸일 수 있다. 이 홀 영역(HA)에 배치되는 적어도 하나의 기판홀(120)은 원형 형상을 가지는 것으로 예시되어 있으나, 다각형 또는 타원형태로 형성될 수도 있다. 기판홀(120)은 멀티 버퍼층(112) 및 기판(101)을 관통하도록 형성된다. 이 기판홀(120)은 관통홀(190)과 중첩되며 관통홀(190)보다 작은 선폭을 가진다.

이러한 홀 영역(HA)에는 기판(101)을 관통하는 기판홀(120) 내로 인입되는 카메라, 스피커, 플래시 라이트 광원 또는 지문 센서와 같은 생체 인식 센서 등을 구비하는 전자 부품이 배치된다. 본 발명에서는 홀 영역(HA)에 도 4에 도시된 바와 같이 카메라 모듈(160)이 배치되는 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.

카메라 모듈(160)은 카메라 렌즈(164)와 카메라 구동부(162)를 구비한다.

카메라 구동부(162)는 표시 패널의 기판(101)의 배면에 배치되어 카메라 렌즈(164)와 연결된다.

카메라 렌즈(164)는 액티브 영역(AA)의 최하부에 배치되는 하부 박막층(예를 들어, 기판(101) 또는 백플레이트)에서부터 액티브 영역(AA)의 최상부에 배치되는 상부 박막층(예를 들어, 편광판(166))까지 관통하는 기판홀(120) 내에 배치된다. 이에 따라, 카메라 렌즈(164)는 커버 글래스(168)와 마주보도록 배치된다. 여기서, 기판홀(120)은 관통홀(190)보다 작은 선폭으로 관통홀(190)과 중첩되도록 배치된다. 기판홀(120)은 기판(101), 무기 커버층(114) 및 편광판(166)을 관통하도록 배치되거나, 기판(101) 및 편광판(166)을 관통하도록 배치된다.

이러한 카메라 모듈(160)이 액티브 영역(AA) 내에 배치됨으로써 표시 장치의 비표시 영역인 베젤 영역을 최소화할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.

도 5에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 2에 도시된 유기 발광 표시 장치와 대비하여 측면 도전층(170) 및 측면 봉지층(180) 각각이 다층 구조로 이루어지는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

측면 도전층(170)은 무기 절연막을 사이에 두고 적층되는 다층 구조로 이루어진다. 예를 들어, 측면 도전층(170)은 제1 내지 제3 측면 도전층(172,174,176)으로 이루어진다.

제1 측면 도전층(172)은 게이트 전극(152)과 동일 재질로, 게이트 전극(152)과 동일 평면인 게이트 절연막(116) 상에 배치된다.

제2 측면 도전층(174)은 스토리지 전극(124)과 동일 재질로, 스토리지 전극(124)과 동일 평면인 제1 층간 절연막(102a) 상에 배치된다. 이 제1 및 제2 측면 도전층(172,174) 사이에는 제1 층간 절연막(102a)이 배치된다.

제3 측면 도전층(176)은 소스 및 드레인 전극(156,158)과 동일 재질로, 소스 및 드레인 전극(156,158)과 동일 평면인 제2 층간 절연막(102b) 상에 배치된다. 이 제2 및 제3 측면 도전층(174,176) 사이에는 제2 층간 절연막(102b)이 배치된다.

측면 봉지층(180)은 제1 내지 제3 측면 봉지층(182,184,186)을 구비한다.

제1 측면 봉지층(182)은 제1 측면 도전층(172)과 동일 재질로 제1 층간 절연막(102a)의 외측면을 덮도록 형성된다. 이 제1 측면 봉지층(182)은 제1 측면 도전층(172)의 끝단으로부터 제1 측면 도전층(172)의 상부에 위치하는 제1 층간 절연막(102a)의 외측면으로 신장됨으로써 형성된다. 이러한 제1 측면 봉지층(182)은 관통홀(190)에 의해 노출된 제1 층간 절연막(102a)의 외측면을 밀폐함으로써 외부의 수분이나 산소가 제1 층간 절연막(102a)의 계면으로 침투하는 것을 차단할 수 있다.

제2 측면 봉지층(184)은 제2 측면 도전층(174)과 동일 재질로 제2 층간 절연막(102b)의 외측면을 덮도록 형성된다. 이 제2 측면 봉지층(184)은 제2 측면 도전층(174)의 끝단으로부터 제2 측면 도전층(174)의 상부에 위치하는 제2 층간 절연막(102b)의 외측면으로 신장됨으로써 형성된다. 이러한 제2 측면 봉지층(184)은 관통홀(190)에 의해 노출된 제2 층간 절연막(102b)의 외측면을 밀폐함으로써 외부의 수분이나 산소가 제2 층간 절연막(102b)의 계면으로 침투하는 것을 차단할 수 있다.

제3 측면 봉지층(186)은 제3 측면 도전층(176)과 동일 재질로 발광 스택(134)의 외측면을 덮도록 형성된다. 이 제3 측면 봉지층(186)은 제3 측면 도전층(176)의 끝단으로부터 제3 측면 도전층(176)의 상부에 위치하는 발광 스택(134)의 외측면으로 신장됨으로써 형성된다. 이러한 제3 측면 봉지층(186)은 관통홀(190)에 의해 노출된 발광 스택(134)의 외측면을 밀폐함으로써 외부의 수분이나 산소가 발광 스택(134)의 계면으로 침투하는 것을 차단할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.

도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 5에 도시된 유기 발광 표시 장치와 대비하여 절연 재질로 이루어진 측면 커버층(118)을 더 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

측면 커버층(118)은 측면 봉지층(180)과, 관통홀(190)에 의해 노출된 무기 봉지층(142,146), 게이트 절연막(116) 및 액티브 버퍼층(114) 각각의 외측면과, 기판홀(120)에 의해 노출된 기판(101) 및 멀티 버퍼층(112) 각각의 외측면을 덮도록 형성된다. 이러한 측면 커버층(118)은 프릿(frit) 재질의 실런트로 형성된다. 프릿 재질의 실런트로 형성되는 측면 커버층(118)은 인접한 박막층과 접착력이 높기 때문에 외부의 수분이나 산소가 발광 스택(134)으로 침투하는 것을 차단할 수 있다. 또한, 발광 스택(134)의 외측면을 덮도록 배치되는 측면 봉지층(180) 및 측면 커버층(118)에 의해 수분 침투 경로가 길어지므로 발광 스택(134)의 열화를 방지할 수 있다.

도 7a 내지 도 7e는 도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

구체적으로, 기판(101) 상에 도 7a에 도시된 바와 같이 멀티 버퍼층(112) 및 액티브 버퍼층(114)이 형성된다. 여기서, 기판(101)은 벤딩(Bending)이 가능하도록 가요성(flexibility)을 가지는 플라스틱 재질로 형성된다. 예를 들어, 기판(101)은 PI(Polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PAR(polyarylate), PSF(polysulfone), COC(ciclic-olefin copolymer) 등의 재질로 형성된다.

그런 다음, 액티브 버퍼층(114) 상에 액티브층(154)이 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 형성된 다음, 액티브층(154) 상에 무기 절연 재질로 이루어진 게이트 절연막(116)이 형성된다. 게이트 절연막(116) 상에 홀 영역(HA)을 사이에 두고 이격되는 제1 측면 도전층(172)들과 게이트 전극(152)이 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 형성된 다음, 무기 절연 재질로 이루어진 제1 층간 절연막(102a)이 형성된다. 그 제1 층간 절연막(102a) 상에 홀 영역(HA)을 사이에 두고 이격되는 제2 측면 도전층(174)들과, 스토리지 전극(124)이 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 형성된 다음, 무기 절연 재질로 이루어진 제2 층간 절연막(102b)이 형성된다. 제1 및 제2 층간 절연막(102a,102b)이 포토리소그래피 공정과 식각 공정에 의해 패터닝됨으로써 액티브층(154)을 노출시키는 소스 및 드레인 컨택홀(도시하지 않음)이 형성된다. 그런 다음, 제1 및 제2 층간 절연막(102a,102b), 게이트 절연막(116) 및 액티브 버퍼층(114)이 포토리소그래피 공정과 식각 공정에 의해 패터닝됨으로써 멀티 버퍼층(112)의 상부면을 노출시키는 차단홈(110)이 형성된다. 이 때, 멀티버퍼층(112)의 일부도 식각 공정에 의해 패터닝될 수 있어 차단홈(110)은 멀티 버퍼층(112)의 측면을 노출시킬 수도 있다.

그런 다음, 제2 층간 절연막(102b) 상에 홀 영역(HA)을 사이에 두고 이격되는 제3 측면 도전층(176)들과, 소스 및 드레인 전극(156,158)이 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 형성된다. 그런 다음, 평탄화층(104) 및 애노드 전극(132) 각각이 포토리소그래피 공정과 식각 공정에 의해 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 뱅크(138), 내부댐(108) 및 외부댐(118)이 동일한 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정과 식각 공정에 의해 동시에 형성된다.

뱅크(138)가 형성된 기판(101) 상에 새도우 마스크를 이용한 증착 공정을 통해 도 7b에 도시된 바와 같이 유기 발광층(134) 및 캐소드 전극(136)이 순차적으로 형성된다. 이 때, 발광 스택(134) 및 캐소드 전극(136)은 차단홈(110)에 의해 연속성을 가지지 않고 단선(disconnection)된다. 그런 다음, 캐소드 전극(136) 상에 적어도 하나의 무기 봉지층(142,146) 및 적어도 하나의 유기 봉지층(144)이 적층됨으로써 봉지 유닛(140)이 형성된다. 이 때, 유기 봉지층(144)은 내부댐(108) 및 외부댐(118)에 의해 홀 영역(HA) 및 패드 영역(PDA)을 제외한 나머지 영역에 형성된다.

봉지 유닛(140)이 형성된 기판(101) 상에 레이저 조사 장치가 정렬된 다음, 측면 도전층(170)에 레이저가 조사됨으로써 측면 도전층(170) 및 무기절연막은 제거됨으로써 도 7c에 도시된 바와 같이 발광 스택(134)을 단선시키는 관통홀(190)이 형성된다. 레이저 조사시, 용융된 측면 도전층(170)의 외측면의 끝단은 측면 도전층(170)에 비해 열전도율이 낮은 무기 절연막 및 발광 스택(134)의 외측면에 재형성(recast)되므로, 컬 형태의 측면 봉지층(180)이 형성된다. 이와 같이, 레이저 조사공정을 통해 관통홀(190)과 측면 봉지층(180)이 동시에 형성됨으로써 관통홀(190)의 후속 공정에서 발광 스택(134)이 노출되는 것을 최소화할 수 있다.

그런 다음, 도 7d에 도시된 바와 같이, 관통홀(190)에 의해 노출된 측면 봉지층(180)의 측면 및 멀티 버퍼층(112)을 덮도록 프릿 재질의 실런트가 도포된 후 경화됨으로써 측면 커버층(118)이 형성된다.

그런 다음, 도 7e에 도시된 바와 같이, 레이저 트리밍(Laser Trimming) 공정을 통해 기판(101), 멀티 버퍼층(112) 및 측면 커버층(118)이 제거됨으로써 기판홀(120)이 형성된다. 레이저 트리밍 공정시 측면 커버층(118)은 용융 및 재소결되어 기판홀(120)에 의해 노출된 멀티 버퍼층(112) 및 기판(101)의 외측면을 덮도록 형성된다.

이와 같이, 본 발명에서는 측면 도전층(170)에서 신장된 측면 봉지층(180)과 측면 커버층(118)을 이용하여 발광 스택(134)의 외측면을 밀폐함으로써 외부의 수분이나 산소가 발광 스택(134)의 계면으로 침투하는 것을 차단할 수 있어 발광 스택의 열화를 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.

도 8에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 5에 도시된 유기 발광 표시 장치와 대비하여 발광 영역(EA)에 배치되는 터치 센서를 더 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

터치 센서는 다수의 터치 전극들(192)과, 그 터치 전극들(192)을 연결하는 다수의 브릿지(194)를 구비한다.

터치 전극들(192)은 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전막으로 이루어지거나, 메쉬 형태로 형성된 메쉬 금속막으로 이루어지나, 투명 도전막과 그 투명 도전막의 상부 또는 하부에 메쉬 금속막으로 이루어질 수도 있다. 여기서, 메쉬 금속막은 투명 도전막보다 전도성이 좋은 Ti, Al, Mo, MoTi, Cu, Ta 및 ITO 중 적어도 한 층의 도전층을 이용하여 메쉬 형태로 형성된다. 예를 들어, 메쉬 금속막은 Ti/Al/Ti, MoTi/Cu/MoTi 또는 Ti/Al/Mo와 같이 적층된 3층 구조로 형성된다. 메쉬 금속막 및 브릿지(194) 중 적어도 어느 하나는 뱅크와 중첩된다.

다수의 브릿지(194) 및 터치 전극들(192) 중 어느 하나는 터치 버퍼층(148) 및 봉지 유닛(140)에 포함된 최상부 무기 봉지층(146) 중 어느 하나 상에 배치되며, 다수의 브릿지(194) 및 터치 전극들(192) 중 나머지 하나는 터치 절연막(198) 상에 배치된다. 즉, 도 6에서는 터치 전극(192)이 터치 절연막(198) 상에 배치되고 브릿지(194)는 터치 버퍼층(148) 상에 배치되는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 브릿지(194)가 터치 절연막(198) 상에 배치되고 터치 전극(192)이 터치 버퍼층(148) 상에 배치될 수도 있다.

터치 절연막(198)은 다수의 브릿지(194) 및 터치 전극들(192)을 전기적으로 연결시키는 터치 컨택홀(196)을 포함한다. 이 터치 절연막(198) 및 터치 버퍼층(148) 중 적어도 어느 하나는 배리어 영역(BA)으로 신장되어 측면 봉지층(180)을 덮도록 형성된다.

배리어 영역(BA)에 배치되는 터치 절연막(198) 및 터치 버퍼층(148) 중 적어도 어느 하나 상에는 도전 재질로 이루어진 측면 커버층(188)이 배치된다. 측면 커버층(188)은 터치 센서에 포함된 터치 전극(192) 및 브릿지(194) 중 적어도 어느 하나와 동일 재질로 단층 또는 다층 구조로 이루어진다. 이러한 측면 커버층(188)은 터치 절연막(198), 터치 버퍼층(148) 및 측면 봉지층(180)과 함께 외부의 수분이나 산소가 발광 스택(134)의 외측면으로 침투하는 것을 차단한다.

도 9a 내지 도 9c는 도 8에 도시된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

전술한 도 7a 내지 도 7c의 제조 방법에 의해 도 9a에 도시된 바와 같이 기판(101) 상에 측면 도전층(170) 및 측면 봉지층(180)이 형성된다.

그런 다음, 봉지 유닛(140) 상에 도 9b에 도시된 바와 같이 무기 절연 재질의 터치 버퍼층(148)이 전면 형성된다. 그 터치 버퍼층(148) 상에 브릿지(194)가 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 형성된다. 브릿지(194)가 형성된 기판(101) 상에 터치 절연막(198)이 전면 형성된 다음, 포토리소그래피 공정과 식각 공정에 의해 터치 컨택홀(196)이 형성된다. 터치 컨택홀(196) 형성시 홀 영역(HA) 상에 배치된 터치 절연막(198) 및 터치 버퍼층(148)이 제거된다. 그런 다음, 터치 절연막(198) 상에 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 터치 전극(192) 및 측면 커버층(188)이 함께 형성된다.

그런 다음, 도 9c에 도시된 바와 같이, 레이저 트리밍(Laser Trimming) 공정을 통해 기판(101) 및 멀티 버퍼층(112)이 제거됨으로써 기판홀(120)이 형성된다.

한편, 본 발명에서는 캐소드 전극(136)이 배리어 영역(BA)의 전영역으로 신장되어 발광 스택(134)과 동일 면적을 가지는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 도 10에 도시된 바와 같이 발광 스택(134)은 발광 영역(EA)과 배리어 영역(BA)에 형성되고, 캐소드 전극(136)은 발광 스택(134)보다 적은 면적으로 발광 영역(EA)과, 발광 영역(EA) 주변의 배리어 영역(BA)의 일부에만 형성될 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

101 : 기판 106 : 신호 라인
108,128 : 댐 110 : 차단홈
112,114: 버퍼층 118,188: 측면 커버층
120 : 기판홀 130 : 발광 소자
132 : 애노드 전극 134 : 발광 스택
136 : 캐소드 전극 138 : 뱅크
148 : 터치 버퍼막 160 : 카메라 모듈
170,172,174,176: 측면 도전층 180,182,184,186: 측면 봉지층
190 : 관통홀 192 : 터치 전극
194 : 브릿지 196 : 터치 컨택홀
198 : 터치 절연막

Claims

기판을 관통하는 기판홀과;
상기 기판홀을 둘러싸도록 배치되는 다수의 발광 소자들과;
상기 다수의 발광 소자들과 상기 기판홀 사이에 배치되는 적어도 하나의 측면 도전층과;
상기 적어도 하나의 측면 도전층의 외측면으로부터 신장되어 상기 발광 소자의 외측면 상에 배치되는 적어도 하나의 측면 봉지층을 구비하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 측면 도전층의 상부 및 하부 중 적어도 어느 하나에 배치되는 적어도 하나의 무기 절연층의 외측면을 노출시키며 상기 기판홀과 중첩되는 관통홀을 더 구비하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발광 소자와 접속되는 박막트랜지스터를 더 구비하며,
상기 측면 도전층은
상기 박막트랜지스터의 소스 및 드레인 전극과 동일 재질로, 상기 소스 및 드레인 전극과 동일 평면 상에 배치되는 표시 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 측면 봉지층은 상기 박막트랜지스터의 소스 및 드레인 전극과 동일 재질로 이루어지며, 상기 발광 소자의 발광 스택의 외측면을 덮는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발광 소자와 접속되는 박막트랜지스터를 더 구비하며,
상기 박막트랜지스터의 게이트 전극과 중첩되는 스토리지 전극을 더 구비하며,
상기 측면 도전층은
상기 박막트랜지스터의 게이트 전극과 동일 재질로, 상기 게이트 전극과 동일 평면 상에 배치되는 제1 측면 도전층과;
상기 스토리지 전극과 동일 재질로, 상기 스토리지 전극과 동일 평면 상에 배치되는 제2 측면 도전층과;
상기 박막트랜지스터의 소스 및 드레인 전극과 동일 재질로, 상기 소스 및 드레인 전극과 동일 평면 상에 배치되는 제3 측면 도전층 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 측면 봉지층은
상기 제1 측면 도전층의 외측면으로부터 신장되어 상기 제1 측면 도전층 상에 배치되는 제1 층간 절연막의 외측면을 덮는 제1 측면 봉지층과;
상기 제2 측면 도전층의 외측면으로부터 신장되어 제2 측면 도전층 상에 배치되는 제2 층간 절연막의 외측면을 덮는 제2 측면 봉지층과;
상기 제3 측면 도전층의 외측면으로부터 신장되어 상기 제3 측면 도전층 상에 배치되는 상기 발광 소자의 외측면을 덮는 제1 측면 봉지층 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
제 4 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측면 봉지층의 측면을 덮는 프릿 재질의 실런트로 이루어진 측면 커버층을 더 구비하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지 유닛과;
상기 봉지 유닛 상에 배치되는 터치 센서들을 더 구비하는 표시 장치.
제 4 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지 유닛과;
상기 봉지 유닛 상에 배치되는 터치 버퍼층과;
상기 터치 버퍼층 상에 배치되는 터치 전극 및 브릿지를 포함하는 터치 센서와;
상기 측면 봉지층의 측면을 덮는 측면 커버층을 더 구비하는 표시 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 측면 커버층은 상기 터치 전극 및 브릿지 중 적어도 어느 하나와 동일 재질로 단층 또는 다층 구조로 이루어지는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 기판홀 내부에 배치되는 카메라 모듈을 더 구비하는 표시 장치.