KR20200128309A - 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20200128309A
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박준형
홍종호
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 상에 위치하는 제1 표시 요소를 포함하는, 제1아일랜드; 상기 기판 상에 위치하는 제2 표시 요소를 포함하고 상기 제1 아일랜드와 이격되어 배치된, 제2 아일랜드; 상기 제1 아일랜드와 상기 제2 아일랜드를 연결하는 복수의 연결부들; 상기 복수의 연결부들 사이에 상기 기판을 관통하는 광통부; 및 상기 제1 및 제2 아일랜드를 각각 봉지하고, 제1 무기봉지층과 제2 무기봉지층을 포함하는 봉지층;을 포함하고, 상기 제1 아일랜드의 봉지층은 유기봉지층을 포함하고, 상기 제2 아일랜드의 봉지층은 유기봉지층을 포함하지 않는 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치 및 이의 제조 방법{Display apparatus and the method for the manufacturing the same}
본 발명은 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
각종 전기적 신호정보를 시각적으로 표현하는 디스플레이 분야가 급속도로 발전함에 따라, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 우수한 특성을 지닌 다양한 평판 디스플레이 장치가 소개되고 있다. 최근에는 디스플레이 관련 기술의 발달과 함께, 접거나 롤(Roll) 형상으로 말 수 있는 플렉서블한 디스플레이 장치, 및 다양한 형태로의 변화가 가능한 스트레처블(stretchable) 디스플레이 장치에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다.
한편, 박형화 및 플렉서블한 특징을 가지는 디스플레이 장치는 외부로부터 수분이나 산소 등의 침투를 차단시키기 위해 박막 형태의 봉지층을 포함할 수 있다.
적어도 한층 이상의 유기막과 무기막이 함께 적층된 박막 봉지층이 디스플레이 장치 전체에 형성될 경우 연신 특성이 저하되는 경향이 있고, 무기막으로만 적층된 박막 봉지층은 연신 특성은 향상되나 박막 봉지층에 존재하는 이물(dust material)에 대한 커버리지(coverage)가 약화되어 이물의 가장자리에 틈을 형성시킬 수 있다. 이물의 가장자리에 형성된 틈 사이로 침투된 산소와 수분 등은 디스플레이 장치의 열화를 촉진시킬 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 연신이 가능하고 강건한 박막 봉지층을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 기판 상에 위치하는 제1 표시 요소를 포함하는 제1아일랜드; 상기 기판 상에 위치하는 제2 표시 요소를 포함하고 상기 제1 아일랜드와 이격되어 배치된 제2 아일랜드; 상기 제1 아일랜드와 상기 제2 아일랜드를 연결하는 복수의 연결부들; 상기 복수의 연결부들 사이에 상기 기판을 관통하는 광통부; 및 상기 제1 및 제2 아일랜드를 각각 봉지하고, 제1 무기봉지층과 제2 무기봉지층을 포함하는 봉지층;을 포함하고, 상기 제1 아일랜드의 봉지층은 유기봉지층을 포함하고, 상기 제2 아일랜드의 봉지층은 유기봉지층을 포함하지 않는 디스플레이 장치를 제공한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 유기봉지층은 상기 제1 표시 요소에 포함된 이물을 커버할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층은 상기 복수의 연결부들 상에 더 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층은 상기 관통부의 측면을 커버할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 복수의 연결부들 상에 배치되고 상기 제1 및 제2 아일랜드에 전기적 신호들 전달하는 배선; 및 상기 복수의 연결부들과 상기 배선 사이에 배치되고 유기물질을 포함하는 단차 보상층;을 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 아일랜드에서, 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층은 상기 유기봉지층의 외곽에서 서로 접할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 아일랜드에 배치된 유기봉지층은 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층 사이에 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 표시 요소는, 화소전극, 중간층, 및 대향전극을 각각 포함하고, 상기 화소전극은 평탄화층의 상면에 배치되고, 상기 평탄화층 상부에는 상기 화소전극의 가장자리를 덮는 화소정의막이 구비될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층 사이에 상기 제1표시 요소에 포함된 이물이 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 대향전극과 상기 제1 무기봉지층 사이에 상기 제1 표시 요소에 포함된 이물이 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 기판과 상기 평탄화층 사이에 배치된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터와 상기 평탄화층 사이에 배치된 하부 평탄화층; 및 상기 하부 평탄화층 상에 배치된 연결금속;을 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 아일랜드의 제1 무기봉지층 상에, 상기 유기봉지층을 둘러싸는 댐이 더 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 댐은 유기절연물을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 기판 상에 위치하는 표시 요소를 포함하고, 이격되어 배치된 복수의 아일랜드를 형성함; 상기 복수의 아일랜드들을 제1 무기봉지층과 제2 무기봉지층을 포함하는 봉지층으로 각각 봉지함; 상기 제1 무기봉지층을 형성하기 전 또는 후에 이물을 검출하고 이물의 좌표정보를 기록함; 및 상기 기록된 이물의 좌표정보를 이용하여, 상기 이물이 위치하는 아일랜드에 상기 이물을 커버하도록 유기봉지층을 형성함;을 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법을 제공한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 무기봉지층과 제2무기봉지층은 무기절연막으로 형성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 무기봉지층과 제2무기봉지층은 화학기상증착으로 형성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 유기봉지층은 잉크젯 프린팅 또는 3차원 프린팅으로 형성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 이물이 검출되지 않은 아일랜드에는 상기 유기봉지층을 형성하지 않을 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 복수의 단위 표시부들은 연결부로 연결하고, 상기 복수의 연결부들 사이에 기판을 관통하는 관통부를 더 형성할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 특허청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 이물이 존재하는 영역에 유기봉지층을 선택적으로 집중 형성함으로써 봉지층을 형성하는 공정시간을 대폭 줄일 수 있다. 또한, 유기봉지층으로 이물을 커버함으로써 무기봉지층으로 이물을 커버할 경우 발생하는 크랙을 방지하여, 형상이 변형되는 디스플레이 장치에 있어서 신뢰성이 높은 봉지층을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10) 및 A영역을 확대한 평면도이다.
도 2는 디스플레이 장치(10)의 기판(100)의 일부가 신장되기 전후의 형상을 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 제1 단위부(U1)를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4a는 도 3의 I-I' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4b는 도 3의 I-I' 단면의 다른 예를 개략적으로 도시한 한 단면도이다.
도 5는 도 3의 II-II' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 제1 단위부(U1)의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 제2 단위부(U2)의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 공정을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제조 공정을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10은 제1 단위부(U1)의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 도시한 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.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
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.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10) 및 A영역을 확대한 평면도이고, 도 2는 디스플레이 장치(10)의 기판의 일부가 신장되기 전후의 형상을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 단위 표시부(200)가 형성되는 복수의 아일랜드(101)들과, 아일랜드(101)들을 서로 연결하는 복수의 연결부(102)들을 포함한다. 복수의 연결부(102)들 사이에는 기판(100)을 관통하는 복수의 관통부(V)들이 형성되어있다.
기판(100)은 다양한 소재를 포함할 수 있다. 구체적으로 기판(100)은 유리, 금속 또는 유기물 기타 재질로 형성할 수 있다. 선택적 실시예로서, 기판(100)은 플렉서블 소재로 형성할 수 있다. 예를 들면, 기판(100)은 휘어지고 구부러지며 접거나 돌돌 말 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 기판(100)을 형성하는 플렉서블 소재는 초박형 유리, 금속 또는 플라스틱일 수 있다. 기판(100)이 플라스틱을 포함하는 경우, 기판(100)은 폴리이미드(PI)를 함유할 수 있다. 다른 예로서 기판(100)은 다른 종류의 플라스틱 재질을 함유할 수 있다.
복수의 아일랜드(101)들은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 아일랜드(101)들은 제1 방향(X), 및 제1 방향(X)과 상이한 제2 방향(Y)을 따라 반복 배치되어 평면 격자 패턴을 이룰 수 있다. 일 예로, 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)은 서로 직교하는 방향일 수 있다. 다른 예로, 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)은 둔각 또는 예각을 이룰 수 있다.
복수의 아일랜드(101)들의 기판(100) 상에는 복수의 단위 표시부(200)들이 각각 배치될 수 있다. 단위 표시부(200)는 가시 광선을 구현할 수 있도록 적어도 하나의 표시 요소를 구비할 수 있다.
복수의 연결부(102)들은 복수의 아일랜드(101)들을 서로 연결할 수 있다. 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 아일랜드(101)들 각각에는 네 개의 연결부(102)들이 연결될 수 있다. 하나의 아일랜드(101)에 연결된 네 개의 연결부(102)들은 서로 다른 방향으로 연장되어, 인접한 아일랜드(101)들과 연결될 수 있다.
복수의 아일랜드(101)들과 복수의 연결부(102)들은 적어도 일부가 동일한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 아일랜드(101)들을 구성하는 기판(100)과 복수의 연결부(102)들을 구성하는 기판(100)은 동일한 재질로 형성될 수 있다. 또한 복수의 아일랜드(101)들과 복수의 연결부(102)들을 구성하는 기판(100)은 일체적으로 형성될 수 있다.
관통부(V)들은 기판(100)을 관통하도록 형성된다. 관통부(V)들은 복수의 아일랜드(101)들 간에 이격된 공간을 제공하며, 기판(100)의 무게를 감소시키고, 기판(100)의 유연성을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판(100)에 대한 휨, 구부림, 롤링 등의 발생 시 관통부(V)들의 형상이 변화함으로써, 기판(100) 변형 시의 응력 발생을 용이하게 감소시켜, 기판(100)의 비정상적 변형을 방지하고 내구성을 향상할 수 있다. 이를 통하여 디스플레이 장치(10) 사용 시 사용자의 편의성을 향상할 수 있고, 디스플레이 장치(10)를 웨어러블(wearable) 장치에 용이하게 적용할 수 있다.
관통부(V)들은 기판(100)의 일 영역을 식각 등의 방법으로 제거하여 형성된 것일 수 있고, 또 다른 예로서 기판(100)의 제조 시 관통부(V)들을 구비하도록 형성된 것일 수 있다. 기판(100)에 관통부(V)가 형성되는 과정의 예는 다양할 수 있고, 그 제조 방법에 제한은 없다.
디스플레이 장치(10)의 일부를 편의상 4개의 단위부, 예를들어 도 1에 도시된 것과 같이 제1 내지 제4 단위부(U1, U2, U3, U4)로 나누어 설명할 수 있다.
제1 내지 제4 단위부(U1, U2, U3, U4)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 반복 배치될 수 있다. 제1 내지 제4 단위부(U1, U2, U3, U4)는 각각 아일랜드(101)와 연결부(102)를 포함할 수 있다.
복수의 단위부들 중 서로 인접한 네 개의 단위부들, 즉 제1 내지 제4 단위부(U1, U2, U3, U4)를 연결하는 연결부(102)들은 폐곡선(CL)을 형성하여, 관통부(V)를 정의할 수 있다.
관통부(V)는, 기판(100)의 일 영역이 제거되어 형성된 영역으로, 기판(100)의 유연성을 향상시키고, 기판(100)에 변형이 일어날 때 발생하는 응력을 감소시킬 수 있다. 한편, 연결부(102)는 아일랜드(101) 보다 작은 폭을 가지고 형성될 수 있다.
제1 내지 제4 단위부(U1, U2, U3, U4) 중, 인접한 두 개의 단위부는 서로 대칭일 수 있다. 예를 들어, 제1 단위부(U1)는 제1 방향(X)과 나란한 대칭축을 기준으로 제2 단위부(U2)와 대칭이고, 동시에 제2 방향(Y)과 나란한 대칭축을 기준으로 제4 단위부(U4)와 대칭일 수 있다.
연결부(102)가 연장된 방향과, 연결부(102)가 연결된 아일랜드(101)의 측면이 이루는 각도(*?*)는 예각일 수 있다. 하나의 연결부(102)와 연결된 인접한 두 개의 아일랜드(101)들의 측면들과, 상기 하나의 연결부(102)가 연장된 방향은 각각 예각을 이룰 수 있으며, 이에 의해, 아일랜드(101)들이 조밀하게 배치되고, 연결부(102)들의 길이를 최소화하여, 이격 영역인 관통부(V)의 면적을 최대화할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 기판(100)에 연신 특성을 부여할 수 있다.
도 2는 디스플레이 장치(10)의 기판(100)의 일부가 신장되기 전후의 형상을 도시한 것으로서, 기판(100)이 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 신장되었을 때의 형상을 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 기판(100)에 외력이 가해지면, 연결부(102)가 연결된 아일랜드(101)의 측면과 연결부(102)가 이루는 각도는 모두 증가하며(
Figure pat00001
<
Figure pat00002
′), 이에 의해 이격 영역인 관통부(V)의 면적이 증가할 수 있다. 따라서, 아일랜드(101)들 간의 간격이 증가하여, 기판(100)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 신장되어, 2차원 또는 3차원적으로 형상이 변화할 수 있다.
연결부(102)는 아일랜드(101)보다 작은 폭을 가지고 형성되므로, 기판(100)에 외력의 인가 시 각도 증가에 의한 형상 변화는 연결부(102)에 주로 나타나게 되며, 아일랜드(101)는 기판(100)의 연신 시에도 형상이 변화하지 않을 수 있다. 따라서, 아일랜드(101)에 배치된 단위 표시부(200)는 기판(100)이 신장하더라도 안정적으로 유지될 수 있는바, 디스플레이 장치(10)는 예를 들면 벤딩(bending) 디스플레이 장치, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치 또는 스트레처블(stretchable) 디스플레이 장치 등과 같이 유연성이 필요한 디스플레이 장치에 용이하게 적용할 수 있다.
한편, 기판(100)의 연신 시 발생하는 연신 스트레스는 아일랜드(101)의 측면과 연결된 연결부(102)의 연결부위에 집중하게 되는바, 연신 스트레스가 집중되어 연결부(102)가 찢어지는 것을 방지하기 위해 연결부(102)의 연결부위는 곡면을 포함하여 형성될 수 있다.
도 3은 도 1의 제1 단위부(U1)를 개략적으로 도시한 평면도, 도 4a는 도 3의 I-I' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도, 도 5는 도 3의 II-II '단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 단위부(U1)에는 아일랜드(101)와 연결부(102)가 위치한다.
아일랜드(101) 상에는 단위 표시부(200)를 밀봉하는 봉지층(300)이 위치할 수 있다. 연결부(102)는 아일랜드(101)를 기준으로 서로 반대측에 위치하고 각각 제1 방향(X)과 나란한 방향으로 연장된 한 쌍의 제1 연결부(102a)들과, 아일랜드(101)를 기준으로 서로 반대측에 위치하고 각각 제2 방향(Y)과 나란한 방향으로 연장된 한 쌍의 제2 연결부(102b)들을 포함할 수 있다.
단위 표시부(200)는 적어도 하나의 표시 요소를 포함하며, 일 예로 적색, 청색, 녹색 또는 백색의 광을 방출하는 적어도 하나의 유기발광소자(OLED)가 위치할 수 있다. 유기발광소자(OLED)는 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시예에서는 표시 요소로서 유기발광소자(OLED)를 설명한다. 그러나, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 단위 표시부(200)는 무기 EL 소자, 퀀텀 닷 발광소자, 액정소자 등 다양한 종류의 표시 요소를 구비할 수 있다.
일 실시예로 단위 표시부(200)는 복수의 서브화소를 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 단위 표시부(200)는 적색의 광을 방출하는 서브화소(R), 녹색의 광을 방출하는 서브화소(G) 및 청색의 광을 방출하는 서브화소(B)와 같이 3개의 서브 화소를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 단위 표시부(200)는 3개 보다 작거나 많은 서브 화소들을 포함할 수 있다. 또한, 단위 표시부(200)는 하나의 광을 방출하는 적어도 하나의 서브화소를 포함할 수 있다.
또한, 단위 표시부(200) 내의 유기발광소자(OLED)들의 배열은 유기 발광층에 포함된 재료의 효율에 따라 RGB 방식, 펜타일 구조, 벌집 구조 등 다양한 배열을 이루며 배치될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 기판(100), 평탄화층(209)을 구비한 단위 표시부(200), 및 단위 표시부(200) 각각을 밀봉하는 봉지층(300)을 구비한다. 아일랜드(101)의 기판(100) 상에는 단위 표시부(200)가 배치되고, 연결부(102b)의 기판(100) 상에는 배선들이 배치될 수 있다.
먼저, 아일랜드(101)에 배치된 단위 표시부(200)와, 단위 표시부(200)를 봉지하는 봉지층(300)에 대해서 설명한다.
아일랜드(101)의 기판(100) 상에는 불순물이 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층(Act)으로 침투하는 것을 방지하기 위해 형성된 버퍼층(201)이 형성될 수 있다. 버퍼층(201)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 무기 절연물을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
버퍼층(201) 상에는 화소회로가 배치될 수 있다. 화소회로는 적어도 하나의 박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(Act), 게이트전극(GE), 소스전극(SE), 드레인전극(DE)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 게이트전극(GE)이 게이트절연층(203)을 가운데 두고 반도체층(Act) 상에 배치된 탑 게이트 타입을 도시하였으나, 또 다른 실시예에 따르면 박막트랜지스터(TFT)는 바텀 게이트 타입일 수 있다.
반도체층(Act)은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 또는, 반도체층(Act)은 아모퍼스 실리콘을 포함하거나, 산화물 반도체를 포함하거나, 유기 반도체 등을 포함할 수 있다.
게이트전극(GE)은 저저항 금속 물질을 포함할 수 있다. 게이트전극(GE)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.
반도체층(Act)과 게이트전극(GE) 사이의 게이트절연층(203)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 게이트절연층(203)은 전술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 전도성이 좋은 재료를 포함할 수 있다. 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)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 실시예로, 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 Ti/Al/Ti의 다층으로 형성될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1층간절연층(205)을 사이에 두고 중첩하는 하부 전극(CE1)과 상부 전극(CE2)을 포함한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)와 중첩될 수 있다. 이와 관련하여, 도 4에서는 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(GE)이 스토리지 커패시터(Cst)의 하부 전극(CE1)인 것을 도시하고 있다. 다른 실시예로서, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)와 중첩하지 않을 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2층간절연층(207)으로 커버될 수 있다.
제1 및 제2 층간절연층(205, 207)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 층간절연층(205, 207)은 전술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하는 화소회로(PC)는 평탄화층(209)으로 커버될 수 있다.
평탄화층(209)은 박막 트랜지스터(TFT)로부터 비롯된 단차를 해소하고 상면을 평탄하게 하여, 하부 요철에 의해 유기발광소자(OLED)에 불량이 발생하는 것을 방지한다.
평탄화층(209)은 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 등과 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 평탄화층(209)은 폴리이미드를 포함할 수 있다.
다른 실시예로, 평탄화층(209)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 무기 절연물을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예로, 평탄화층(209)는 유기절연층과 무기절연층이 적층된 구조를 구비할 수 있다. 도 4b는 도 3의 I-I' 단면의 다른 예를 개략적으로 도시한 한 단면도이다. 도 4b를 참조하면, 평탄화층(209)는 유기 평탄화층(209a) 및 그 상부에 배치된 무기 평탄화층(209b)를 포함할 수 있다.
평탄화층(209)을 형성하기 위해서, 액상의 유기물질이 박막트랜지스터(TFT)을 덮도록 도포한 후, 박막트랜지스터(TFT)의 드레인전극(DE)을 노출하는 비아홀(VH)이 형성되도록 마스크 공정 및 현상 공정을 수행할 수 있다. 이와 같이, 평탄화층(209)는 액상의 유기물질을 경화시켜 형성하는 바, 그 상면이 대략 편평하게 형성될 수 있다.
화소전극(221)은 평탄화층(209)의 편평한 면 상에 형성될 수 있다. 화소전극(221)은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 화소전극(221)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 금속층을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로, 화소전극(221)은 전술한 금속층의 위/아래에 인듐틴옥사이드, 인듐징크옥사이드, 징크옥사이드, 인듐옥사이드로 형성된 층을 더 포함할 수 있다.
화소전극(221) 상에는 화소정의막(211)이 형성될 수 있다. 화소정의막(211)은 화소전극(221)의 상면을 노출하는 개구를 포함하되, 화소전극(221)의 가장자리를 커버할 수 있다. 이에 따라, 화소정의막(211)은 화소의 발광영역을 정의할 수 있다.
화소정의막(211)은 유기 절연물을 포함할 수 있다. 또는, 화소정의막(211)은 실리콘나이트라이드(SiNx)나 실리콘옥시나이트라이드(SiON), 또는 실리콘옥사이드(SiOx)와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 또는, 화소정의막(211)은 유기절연물 및 무기절연물을 포함할 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)의 중간층(222)은 저분자 또는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 저분자 물질을 포함할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층된 구조를 가질 수 있다. 중간층(222)은 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양한 유기물질을 포함할 수 있다. 이러한 층들은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.
중간층(222)이 고분자 물질을 포함할 경우에는 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이 때, 홀 수송층은 PEDOT을 포함하고, 발광층은 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 물질을 포함할 수 있다. 이러한 중간층(222)은 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법, 레이저열전사방법(LITI; Laser induced thermal imaging) 등으로 형성할 수 있다.
물론 중간층(222)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다. 그리고 중간층(222)은 복수개의 화소전극(221)들에 걸쳐서 일체로 연결된 층을 포함할 수도 있고, 복수개의 화소전극(221)들 각각에 대응하도록 패터닝된 층을 포함할 수도 있다.
대향전극(223)은 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 대향전극(223)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 금속층을 포함할 수 있다. 또는, 대향전극(223)은 전술한 물질을 포함하는 금속층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 대향전극(223)은 단위 표시부(200) 뿐만 아니라 비표시영역인 연결부(102b) 상에도 형성될 수 있다.
중간층(222) 및 대향전극(223)은 열 증착법에 의해 형성될 수 있다. 대향전극(223)은 기판(100)의 전면에 형성되는 바, 관통부(V)의 측면에도 증착될 수 있다.
대향전극(223) 상부에는 대향전극(223)을 보호하기 위한 캡핑층(미도시)가 더 배치될 수 있다. 캡핑층은 LiF, 무기물, 또는/및 유기물을 포함할 수 있다.
대향전극(223) 상에는 단위 표시부(200)를 밀봉하는 봉지층(300)이 형성된다. 봉지층(300)은 외부의 산소 및 수분을 차단하며 단일 층 또는 복수 층으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 봉지층(300)은 적어도 2개의 무기 봉지층(310, 330)을 포함하며, 디스플레이 장치 전체에 유기봉지층(320)이 형성되는 것이 아니라, 이물(dust material, DM)이 존재하는 일부 영역에만 유기봉지층(320)이 형성된다.
제1무기봉지층(310) 및 제2무기봉지층(330)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 징크옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 또는 실리콘옥시나이트라이드와 같은 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 화학기상증착법(CVD) 등에 의해 형성될 수 있다.
유기봉지층(320)은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산 등을 포함할 수 있다.
이하, 연결부(102b)에 배치된 단차 보상층(202)과, 단차 보상층(202) 상에 배치된 구조물들에 대해서 설명한다.
연결부(102b)의 기판(100) 상에는 단차 보상층(202)이 배치될 수 있다. 연결부(102b)는 아일랜드(101) 보다 작은 폭을 가지고 형성될 수 있는 바, 디스플레이 장치의 형상 변형 발생하는 응력에 취약할 수 있다. 이에 따라, 연결부(102b)의 기판(100) 상부에는 아일랜드(101)에 형성된 버퍼층(201), 게이트절연층(203), 제1층간절연층(205), 및 제2층간절연층(207) 중 하나 이상의 층이 형성되지 않을 수 있다. 이는, 연결부의 형상 변형에 따른 무기층의 결함 발생(크랙 등)을 최소화하기 위함이다.
본 실시예에서는, 연결부(102b)의 기판(100) 상부에 아일랜드에 형성된 무기층인 버퍼층(201), 게이트절연층(203), 제1층간절연층(205), 및 제2층간절연층(207)을 에칭 등의 공정에 의해서 제거하고, 그 대신 유기물질로 이루어진 단차 보상층(202)을 형성할 수 있다.
단차 보상층(202) 상부에는 단위 표시부(200)에 전압 또는 신호를 전달하는 배선(W)이 배치되는 바, 단차 보상층(202)은 상기 배선(W)이 아일랜드(101)로 이어질 때, 그 높이 차이가 발생하지 않도록 하는 동시에 배선에 인가될 수 있는 스트레스를 흡수하는 역할을 할 수 있다.
단차 보상층(202)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로 구비될 수 있다. 단차 보상층(202)는 이와 같은 유기 절연물질의 단층 또는 다층 구조로 구비될 수 있다.
단차 보상층(202) 상부에 배치된 배선(W)은 아일랜드(101)에 배치된 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(SE) 또는 드레인전극(DE)과 동일한 물질로 구비될 수 있다. 또는, 단차 보상층(202) 상부에 배치된 배선(W)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(GE)과 동일한 물질로 구비될 수 있다. 배선(W)은 화소회로에 전압 또는 신호를 전달하는 배선들로 구비될 수 있다.
상기 배선(W)은 평탄화층(209)으로 덮일 수 있다. 일 실시예로 연결부(102b)의 평탄화층(209)은 아일랜드(101)의 평탄화층(209)과 동일한 재질로 형성될 수 있다.
평탄화층(209) 상부에는 대향전극(223), 제1 무기봉지층(310), 및 제2 무기봉지층(330)이 적층될 수 있다. 대향전극(223), 제1 무기봉지층(310), 및 제2 무기봉지층(330)은 관통홀(V)이 형성된 이후, 오픈 마스크를 이용하여 형성되는 바, 관통홀(V)의 측면을 감싸면서 형성될 수 있다.
본 실시예에서 봉지층(300)의 유기봉지층(320)은 디스플레이 장치 전체에 형성되는 것이 아니라, 이물(DM)이 존재하는 일부 영역에 집중되어 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 무기봉지층(310)과 제2 무기봉지층(330)은 단위 표시부(200) 전체를 덮도록 형성되지만, 유기봉지층(320)은 단위 표시부(200) 중 이물(DM)이 존재하는 청색의 광을 방출하는 서브화소(B) 영역에 집중되어 유기봉지층(320)이 형성될 수 있다. 구현예에 따라, 이물(DM)이 존재하는 서브화소 영역을 제외한 나머지 서브화소 영역에서는 유기봉지층(320)이 형성되지 않을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예로, 도 6에 도시된 바와 같이 단위 표시부(200) 전체에 유기봉지층(320)이 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 이물(DM)은 도 5와 같이 청색의 광을 방출하는 서브화소(B) 에만 존재하지만, 유기봉지층(320)은 이물(DM)이 존재하는 청색의 광을 방출하는 서브화소(B)에 집중되지 않고, 적색의 광을 방출하는 서브화소(R), 및 녹색의 광을 방출하는 서브화소(G)에 동일한 양으로 형성할 수 있다. 이때 제1 무기봉지층(310)과 제2 무기봉지층(330)도 적색의 광을 방출하는 서브화소(R), 녹색의 광을 방출하는 서브화소(G), 및 청색의 광을 방출하는 서브화소(B)에 모두 형성된다.
한편, 도 6과 같이 이물(DM)의 존재로 인하여 제1 단위부(U1)의 아일랜드(101)에 전체적으로 유기봉지층(320)이 형성되는 경우에도, 이물(DM)이 존재하지 않는 제2 내지 제3 단위부(U2, U3, U4, 도 1 참조)의 아일랜드(101)에는 유기봉지층(320)이 형성되지 않을 수 있다.
도 7은 이물(DM)이 존재하지 않는 제2 단위부(U2)의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 7에는 유기봉지층(320) 없이 제1 무기봉지층(310)과 제2 무기봉지층(320)으로만 봉지층(300)을 구성한다.
도 5와 도 7, 또는 도 6와 도 7을 참조하면, 이물(DM)이 없는 제2 단위부(U2)의 아일랜드(101)에는 유기봉지층(320)을 제외한 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)으로 봉지층(도 7의 300)을 형성하고, 이물(DM)이 존재하는 제1 단위부(U1)의 아일랜드(101)에는 이물(DM)이 존재하는 일부 영역, 예를 들어 청색 서브화소(B) 영역에 집중하여 유기봉지층(도 5의 320)을 포함하여 봉지층을 형성하거나, 제1 단위부(U1) 전체에 유기봉지층(도 6의 320)을 포함하여 봉지층을 형성할 수 있다.
만약 유기봉지층(320)을 모든 아일랜드에 형성하게 되면 유기봉지층(320)을 개별 아이랜드마다 프린팅 해야 하는 반면, 본 실시예와 같이 제1 단위부(U1) 또는 제1 단위부(U1)의 필요한 영역에만 유기봉지층(320)을 형성함으로써, 유기봉지층(320)을 모든 아일랜드에 형성하는 것에 비해서 공정시간을 대폭 줄일 수 있다.
한편, 이물(DM)이 존재하는 곳에 제1 및 제2 무기봉지층(310, 330)만 형성되어 있는 경우, 제1 및 제2 무기봉지층(310, 330)은 이물(DM)에 대한 커버리지가 약하기 때문에 이물(DM)의 가장자리에 틈을 형성하여, 산소의 수분의 침투 경로가 형성될 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 유기봉지층(320)이 이물(DM)이 존재하는 영역을 커버함으로써 산소와 수분의 침투를 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 유기봉지층(320)은 아일랜드(101)에는 배치되고, 연결부(102b)에는 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 무기봉지층(310)과 제2 무기봉지층(330)은 유기봉지층(320)의 외곽에서 서로 접하게 되어, 단위 표시부(200)들 각각을 개별적으로 캡슐화할 수 있다.
제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)은 기판(100)의 전면에 대해서 화학적기상증착법(Chemical vapor depositon, CVD)을 이용하여 형성할 수 있는 바, 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)은 관통부(V)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다.
유기봉지층(320)을 형성함에 있어서, 일정한 양의 액상유기물질을 단위 표시부(200)에 대응하도록 잉크젯 프린팅 또는 3D 프린팅 등으로 도포한 후, 경화하여 형성할 수 있다.
도 8 및 도 9는 이물(DM)을 검출 및 봉지층(300, 도 6 참조)을 형성하는 공정을 개략적으로 도시한 공정도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 중간층(222, 도 6 참조) 및 대향전극(223, 도 6 참조)을 형성한 디스플레이 장치는 제1 트랜스퍼 챔버(CHT1)에서 전달챔버(CH1)를 통해 제1 무기봉지층(310, 도 6 참조) 형성을 위해 제2 트랜스퍼 챔버(CHT2)로 전달된다.
제2 트랜스퍼 챔버(CHT2)로 전달된 디스플레이 장치는 제1 챔버(CH2)로 이송되어 제1 무기봉지층(310)이 형성된다. 제1 무기봉지층(310)은 화학적기상증착법 등을 이용하여 형성할 수 있다.
제1 무기봉지층(310) 형성 후, 디스플레이 장치는 검사챔버(CH3) 이송되고, 검사챔버(CH3)에서 AOI(Automatic Optical Inspection)등을 통한 이물(DM) 검사 공정을 진행하여 이물(DM)이 존재하는 화소의 좌표정보를 기록한다.
이물(DM) 검사 후, 디스플레이 장치는 제2 챔버(CH6)로 이송되고, 제2 챔버(CH6)에서 유기봉지층(320, 도 6 참조)을 형성한다. 검사챔버(CH3)에서 획득한 이물(DM)의 좌표정보를 이용하여 유기봉지층(320)은 이물(DM)이 있는 영역에 대응하도록 잉크젯 프린팅 또는 3D 프린팅 등으로 도포한 후, 경화하여 형성할 수 있다.
유기봉지층(320)을 형성한 후, 디스플레이 장치는 제3 챔버(CH5)로 이송되고, 제3 챔버(CH5)에서 제2 무기봉지층(330, 도 6 참조)이 형성된다. 제2 무기봉지층(320)은 화학적기상증착법 등을 이용하여 형성할 수 있다.
제2 무기봉지층(330) 형성 후, 디스플레이 장치는 후속공정을 위한 제3 트랜스퍼 챔버(CHT3)로 전달되어, 후속공정이 진행될 수 있다.
후속 공정의 일 예로, 기판(100) 하부에 안착되어 디스플레이 장치를 지지하고 있던 글라스 베이스 기판(미도시)을 기판(100)으로부터 탈착하는 공정 등이 진행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 8과 비교 시, 이물(DM) 검사 공정과 제1 무기봉지층(310)의 형성 공정순서가 변경된 것이다.
제2 트랜스퍼 챔버(CHT2)로 전달된 디스플레이 장치는 먼저 검사챔버(CH3) 이송되고, 검사챔버(CH3)에서 AOI(Automatic Optical Inspection)등을 통한 이물(DM) 검사 공정을 진행하여, 이물(DM)이 존재하는 화소의 좌표정보를 기록한다. 즉, 제1 무기봉지층(310, 도 6 참조) 형성 전에 발생한 이물(DM)을 검출할 수 있다.
검사 공정 후, 제1 챔버(CH2)로 이송되어 제1 무기봉지층(310)을 형성하고, 제1 무기봉지층(310) 형성 후 제2 챔버(CH6)로 이송되어, 이물(DM)이 있는 영역에 대응하도록 잉크젯 프린팅 또는 3D 프린팅 등으로 유기봉지층(320, 도 6 참조)을 도포한 후 경화한다.
유기봉지층(320)을 형성한 후, 디스플레이 장치는 제3 챔버(CH5)로 이송되고, 제3 챔버(CH5)에서 제2 무기봉지층(330, 도 6 참조)이 형성된다. 제2 무기봉지층(320)은 화학적기상증착법 등을 이용하여 형성할 수 있다.
제2 무기봉지층(330) 형성 후, 디스플레이 장치는 후속공정을 위한 제3 트랜스퍼 챔버(CHT3)로 전달되어, 후속공정이 진행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 유기 봉지층(320)을 형성하기 전에, 이물(DM)의 좌표정보를 검출하여 이물(DM)이 존재하는 단위 표시부(200)에만 유기봉지층(320)을 형성함으로써, 공정시간을 대폭 감축시킬 수 있다. 또한, 이물(DM)을 그대로 방치하지 않고 유기봉지층(320)으로 커버함으로써 불순물의 침투경로를 차단하여 봉지층의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 8에서는 제1 무기봉지층(310) 형성 후에 검사공정을 1번 실시하고, 도 9에서는 제1 무기봉지층(310) 형성 전에 검사공정을 1번 실시하는 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 검사공정은 제1 무기봉지층(310)을 형성하기 전과 후, 2번에 걸쳐서 실시할 수 있다.
도 10은 제1 단위부(U1)의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도로서, 이물(DM)이 대향전극(223)과 제1 무기봉지층(310) 사이에 존재하는 경우를 도시한 것이다.
도 8과 같이 이물(DM)의 좌표정보는 제1 무기봉지층(310)을 형성한 후에도 획득할 수 있지만, 도 9와 같이 제1 무기봉지층(310)을 형성하기 전 검사공정을 통해 획득하는 것이 더 유리할 수 있다. 대향전극(223)이 형성된 상태에서 제1 무기봉지층(310)을 형성하기 전에 이물(DM) 검사공정을 진행하여 이물(DM)이 존재하는 화소의 좌표정보를 기록한 후, 제1 무기절연층(310)을 형성한 후, 이물(DM)이 위치하는 영역에 유기봉지층(320)을 형성한다. 대향전극(223)과 제1 무기절연층(310) 사이에 존재하는 이물(DM)을 유기봉지층(320)으로 커버함으로써 이물(DM)과 제2 무기봉지층(330)이 직접 접촉함으로써 발생할 수 있는 크랙을 방지할 수 있다.
도 11은 제1단위부(U1)의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 도 6의 실시예와 비교 시, 단위 표시부(200) 전체에 유기봉지층(320)이 형성되는 것과 함께, 단위 표시부(200)의 가장자리에 댐(400)이 형성된다.
이물(DM)은 도 5와 같이 청색의 광을 방출하는 서브화소(B) 에만 존재하지만, 유기봉지층(320)은 이물(DM)이 존재하는 청색의 광을 방출하는 서브화소(B) 뿐만 아니라, 적색의 광을 방출하는 서브화소(R), 및 녹색의 광을 방출하는 서브화소(G)에 모두 형성할 수 있다. 이때 제1 무기봉지층(310)과 제2 무기봉지층(330)도 적색의 광을 방출하는 서브화소(R), 녹색의 광을 방출하는 서브화소(G), 및 청색의 광을 방출하는 서브화소(B)에 모두 형성된다.
본 실시예에서 댐(400)은 제1 무기봉지층(310) 상부에 형성될 수 있다.
중간층(222)과 대향전극(223)은 금속패턴 마스크(미도시)를 이용하여 증착물질을 증착함으로써 형성하는데, 댐(400)이 화소정의막(211) 상에 형성되는 경우, 중간층(222)과 대향전극(223)을 증착하는 공정에서 댐(400)과 금속패턴 마스크 사이에 물리적 접촉이 발생할 수 있다.
댐(400)이 유기재료로 형성된 경우에는 금속패턴 마스크와의 접촉에 의해 댐의 표면이 거칠어지고, 그 결과 제1 무기봉지층(310)에 의한 댐(400)의 표면 커버리지가 저하됨으로써 댐(400)의 표면을 통해 불순물이 침투할 수 있다. 한편 댐(400)이 무기재료로 형성된 경우에는 금속패턴 마스크에 의해 댐(400)이 파손되는 등 공정상의 문제가 발생할 수 있다.
그러나 본 실시에에서는 댐(400)을 금속패턴 마스크 공정이 종료된 제1 무기봉지층(310) 형성 후에 댐(400)을 형성함으로써, 상술한 문제를 해결할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 12는 도 3의 I-I'선에 대응하는 도면일 수 있다. 도 12에 있어서, 도 3 및 도 4a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 일컫는 바, 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 기판(100) 상에 단위 표시부(200)가 형성된 아일랜드(102), 및 연결부(102b)를 구비한다. 아일랜드(102)와 연결부(102b) 사이에는 기판(100)을 관통하는 관통부(V)가 형성되어있다.
단위 표시부(200)는 평탄화층(209)을 구비하며, 상기 평탄화층(209) 상부에는 표시 요소, 예컨대, 유기발광소자(OLED)가 배치될 수 있다. 평탄화층(209)은 표시 요소인 유기발광소자(OLED)가 배치되는 영역에는 평편한 상면을 제공한다.
본 실시예에 있어서, 박막트랜지스터(TFT)와 평탄화층(209) 사이에는 무기보호층(PVX) 및 하부 평탄화층(208) 중 적어도 하나가 추가적으로 배치될 수 있다. 또한, 아일랜드(101)에서 기판(100) 상의 일부(예컨대, 단부)에는 단차 보상층(202)이 배치될 수 있다. 단차 보상층(202)은 단위 표시부(200)의 버퍼층(201), 게이트절연층(203), 제1층간절연층(205), 및 제2층간절연층(207)의 측면을 덮도록 배치될 수 있다.
무기보호층(PVX)은 실리콘나이트라이드(SiNx)와 실리콘옥사이드(SiOx)의 단일막 또는 다층막일 수 있다. 무기보호층(PVX)은 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(SE) 및 일부 배선들을 커버하여 보호할 수 있다. 기판(100)의 일부 영역에는 소스전극(SE)과 동일한 공정에서 함께 형성된 배선들(미도시)이 노출될 수 있다. 배선들의 노출된 부분은 화소전극(221)의 패터닝시 사용되는 에천트에 의해 손상될 수 있는데, 본 실시예에서와 같이 무기보호층(PVX)이 배선들의 적어도 일부를 커버하므로 배선들이 화소전극(221)의 패터닝 공정에서 손상되는 것을 방지할 수 있다.
무기보호층(PVX)과 평탄화층(209) 사이에는 하부 평탄화층(208)이 배치될 수 있다. 하부 평탄화층(208)은 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 등과 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다.
하부 평탄화층(208) 상에는 화소전극(221)과 박막트랜지스터(TFT)를 연결하는 연결금속(CM)이 배치될 수 있다. 또한, 연결금속(CM)과 동일한 층에 배치되는 배선(미도시)을 포함할 수 있다.
연결금속(CM)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. 이와 같이, 하부 평탄화층(208)을 구비함에 따라, 하부 평탄화층(208) 상면에도 배선들을 배치할 수 있어, 단위 표시부(200)의 집적도를 향상시킬 수 있다.
연결부(102b)의 기판(100) 상에는 단차 보상층(202)이 배치될 수 있다. 단차 보상층(202)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로 구비될 수 있다. 단차 보상층(202)는 이와 같은 유기 절연물질의 단층 또는 다층 구조로 구비될 수 있다.
단차보상층(202)은 기판(100) 상부에 배치되는 버퍼층(201), 게이트절연층(203), 제1층간절연층(205), 제2층간절연층(207) 등을 제거한 후 형성된다. 상기한 층들을 제거하는 과정에서 상기 아일랜드(101)에 배치된 버퍼층(201), 게이트절연층(203), 제1층간절연층(205), 및 제2층간절연층(207)의 일부가 제거되고, 그 부분에 단차 보상층(202)이 채워지게 된다. 그 후, 평탄화층(209) 및 화소정의막(211)이 형성되고 관통홀(V)을 형성할 수 있다. 이에 단차 보상층(202)의 일부가 아일랜드(101)의 기판(100) 상에 배치될 수 있다.
한편, 연결부(102b)에는 무기보호층(PVX)은 배치되지 않을 수 있다. 즉, 연결부(102b)에는 단차 보상층(202), 하부 평탄화층(208), 및 평탄화층(209)이 배치될 수 있다.
하부 평탄화층(208)과 평탄화층(209) 사이에는 추가 배선(W')이 배치될 수 있다. 추가 배선(W')은 아일랜드(101)에 배치된 연결금속(CM)과 동일한 물질로 구비될 수 있다.
평탄화층(209) 상부에는 대향전극(223), 제1 무기봉지층(310), 및 제2 무기봉지층(330)이 적층될 수 있다. 대향전극(223), 제1 무기봉지층(310), 및 제2 무기봉지층(330)은 관통홀(V)이 형성된 이후, 오픈 마스크를 이용하여 형성되는 바, 관통홀(V)의 측면을 감싸면서 형성될 수 있다.
본 실시예에서도 이물(DM)이 검출되는 일부 영역에 유기봉지층(320)을 선택적으로 집중 형성함으로써, 유기봉지층(320)을 모든 단위부에 형성하는 것에 비해서 공정시간을 대폭 줄일 수 있고, 유기봉지층(320)으로 이물(DM)이 존재하는 영역을 커버함으로써 산소와 수분의 침투를 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 디스플레이 장치
100: 기판
101: 아일랜드
102: 연결부
200: 단위 표시부
201: 버퍼층
202: 단차 보상층
203: 게이트절연층
205: 제1층간절연층
207: 제2층간절연층
208: 하부 평탄화층
209: 평탄화층
211: 화소정의막
221: 화소전극
222: 중간층
223: 대향전극
300: 봉지층
310: 제1무기봉지층
320: 유기봉지층
330: 제2무기봉지층
DM: 이물
V: 관통부
U1: 제1 단위부

Claims (19)

  1. 기판 상에 위치하는 제1 표시요소를 포함하는, 제1 아일랜드;
    상기 기판 상에 위치하는 제2 표시요소를 포함하고 상기 제1 아일랜드와 이격되어 배치된, 제2 아일랜드;
    상기 제1 아일랜드와 상기 제2 아일랜드를 연결하는 복수의 연결부들;
    상기 복수의 연결부들 사이에 상기 기판을 관통하는 관통부; 및
    상기 제1 및 제2 아일랜드를 각각 봉지하고, 제1 무기봉지층과 제2 무기봉지층을 포함하는 봉지층;을 포함하고,
    상기 제1 아일랜드의 봉지층은 유기봉지층을 포함하고, 상기 제2 아일랜드의 봉지층은 유기봉지층을 포함하지 않는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기봉지층은 상기 제1 표시요소의 내부 또는 외부에 위치하는 이물을 커버하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층은 상기 복수의 연결부들 상에 더 배치되는, 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층은 상기 관통부의 측면을 커버하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 연결부들 상에 배치되고 상기 제1 및 제2 아일랜드에 전기적 신호들 전달하는 배선; 및
    상기 복수의 연결부들과 상기 배선 사이에 배치되고 유기물질을 포함하는 단차 보상층;을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 아일랜드에서, 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층은 상기 유기봉지층의 외곽에서 서로 접하는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 아일랜드에 배치된 유기봉지층은 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층 사이에 배치된 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 표시요소는, 화소전극, 중간층, 및 대향전극을 각각 포함하고,
    상기 화소전극은 평탄화층의 상면에 배치되고,
    상기 평탄화층 상부에는 상기 화소전극의 가장자리를 덮는 화소정의막이 구비된 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층 사이에 이물이 위치하고, 상기 이물은 상기 유기봉지층과 직접 접촉하는 디스플레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 대향전극과 상기 제1 무기봉지층 사이에 이물이 이물이 위치하고, 상기 이물은 상기 대향전극과 직접 접촉하는 디스플레이 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 기판과 상기 평탄화층 사이에 배치된 박막트랜지스터;
    상기 박막트랜지스터와 상기 평탄화층 사이에 배치된 하부 평탄화층; 및
    상기 하부 평탄화층 상에 배치된 연결금속;을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 아일랜드의 제1 무기봉지층 상에, 상기 유기봉지층을 둘러싸는 댐이 더 배치된 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 댐은 유기절연물을 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 기판 상에 위치하는 표시요소를 포함하고, 서로 이격되어 배치된 복수의 아일랜드들을 형성함;
    상기 복수의 아일랜드들을 제1 무기봉지층과 제2 무기봉지층을 포함하는 봉지층으로 각각 봉지함;
    상기 제1 무기봉지층을 형성하기 전 또는 후에 이물을 검출하고 이물의 좌표정보를 기록함; 및
    상기 기록된 이물의 좌표정보를 이용하여, 상기 이물이 위치하는 아일랜드에 상기 이물을 커버하도록 유기봉지층을 형성함;을 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 무기봉지층과 제2 무기봉지층은 무기절연막으로 형성하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 무기봉지층과 제2무기봉지층은 화학기상증착으로 형성하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 유기봉지층은 잉크젯 프린팅 또는 3차원 프린팅으로 형성하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 이물이 검출되지 않은 아일랜드에는 상기 유기봉지층을 형성하지 않는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 아일랜드들은 복수의 연결부로 연결하고,
    상기 복수의 연결부들 사이에 기판을 관통하는 관통부를 더 형성하는, 디스플레이 장치의 제조 방법.
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