KR20210032599A - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는, 메인화소를 구비하는 표시영역, 및 보조화소와 투과부를 구비하는 센서영역을 포함하는 기판; 상기 메인화소 및 상기 보조화소에 포함된 복수의 표시요소들; 상기 복수의 표시요소들 상에 배치된 제1적층구조; 상기 투과부 상에 배치된 제2적층구조; 및 상기 제1적층구조와 상기 제2적층구조를 덮는 박막봉지층을 포함하며, 상기 제1적층구조의 두께는 상기 제2적층구조의 두께와 다른, 표시 장치를 개시한다.
Description
본 발명의 실시예들은 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 화소를 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 표시 장치는 표시 장치의 전면(예를들어, 영상이 표시되는 일면)의 베젤(또는, 테두리 부분)에 적외선 센서를 포함하고, 적외선 센서를 이용하여 객체를 인식할 수 있다.
한편, 표시 장치의 베젤이 얇아질수록 사용자의 시선이 영상(또는, 표시 장치의 화면)에 고정 또는 집중될 수 있다. 최근에는 표시 장치의 전면에 베젤을 없애고, 전면(또는 베젤)에 배치되었던 적외선 센서를 재배치하며, 표시 장치의 전면 전체에 영상을 표시하는 전면 디스플레이 기술에 대한 연구 개발이 이루어지고 있다.
본 발명의 실시예들은 표시영역의 내측에 광 투과부를 구비한 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 메인화소를 구비하는 표시영역, 및 보조화소와 투과부를 구비하는 센서영역을 포함하는 기판; 상기 메인화소 및 상기 보조화소에 포함된 복수의 표시요소들; 상기 복수의 표시요소들 상에 배치된 제1적층구조;
상기 투과부 상에 배치된 제2적층구조; 및 상기 제1적층구조와 상기 제2적층구조를 덮는 박막봉지층을 포함하며, 상기 제1적층구조의 두께는 상기 제2적층구조의 두께와 다른, 표시 장치를 개시한다.
일 실시예에 있어서,상기 제1적층구조 및 상기 제2적층구조는 각각 캡핑층; 및 광추출층;을 포함하고, 상기 박막봉지층은 제1무기봉지층, 유기봉지층, 및 제2무기봉지층을 포함하며, 상기 광추출층의 굴절률(n2)은 상기 캡핑층의 굴절률(n1) 및 상기 제1무기봉지층의 굴절률(n3) 보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 캡핑층은 상기 투과부 상의 제1캡핑영역과 상기 표시요소들 상의 제2캡핑영역을 포함하며, 상기 제1캡핑영역의 두께는 상기 제2캡핑영역의 두께보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서,상기 제1캡핑영역의 두께는 상기 제2캡핑영역의 두께보다 1.1배 내지 10배 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광추출층은 상기 투과부 상의 제1광추출영역과 상기 표시요소들 상의 제2광추출영역을 포함하며, 상기 제1광추출영역의 두께는 상기 제2광추출영역의 두께보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광추출층은 상기 투과부 상의 제1광추출영역과 상기 표시요소들 상의 제2광추출영역을 포함하며, 상기 제1광추출영역의 두께는 상기 제2광추출영역의 두께보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1광추출영역의 두께는 상기 제2광추출영역의 두께보다 2배 내지 10배 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 캡핑층의 굴절률(n1)과 상기 광추출층의 굴절률(n2)의 차이는 0.5이상이고, 상기 제1무기봉지층의 굴절률(n3)과 상기 광추출층의 굴절률(n2)의 차이는 0.46이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광추출층은 상기 투과부 상의 제1광추출영역과 상기 표시요소들 상의 제2광추출영역을 포함하고, 상기 제1캡핑영역의 두께는 90nm 이상 내지 150nm 이하이며, 상기 제2캡핑영역의 두께는 60nm 이상 내지 85nm 이하이고, 상기 제1광추출영역의 두께는 50nm 이상 내지 220nm 이하이고, 상기 제2광추출영역의 두께는 10nm 이상 내지 40nm 이하일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 캡핑층은 상기 투과부 상의 제1캡핑영역과 상기 표시요소들 상의 제2캡핑영역을 포함하며, 상기 광추출층은 상기 제1캡핑영역 상에 제1광추출영역과 상기 제2캡핑영역 상에 제2광추출영역을 포함하고, 상기 제1광추출영역의 두께는 10nm이상 내지 20nm이하이며, 상기 광추출층의 굴절률이 1.79이상 내지 2.2이하일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 표시요소들은, 상기 복수의 표시요소들에 일체로 구비된 대향전극을 포함하고, 상기 대향전극은 상기 투과부에 대응하는 개구를 구비할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 표시요소들은, 상기 복수의 표시요소들에 일체로 구비된 대향전극을 포함하고, 상기 대향전극은 상기 복수의 표시요소들에 대응하여 배치된 제1영역 및 상기 투과부에 대응하여 배치된 제2영역을 구비하며, 상기 제2영역의 두께는 상기 제1영역의 두께에 비해 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판과 상기 복수의 표시요소들 사이에는 무기절연층 및 유기절연층이 배치되며, 상기 무기절연층 및 유기절연층 중 적어도 하나는 상기 투과부에 대응하여 개구 또는 그루브를 구비하고, 상기 제2적층구조는 상기 개구 또는 그루브 내부에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센서영역에 대응하도록 상기 기판의 하면에 배치된 적외선 센서;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보조화소 대응하여 상기 보조화소 하부에 배치되는 하부전극층;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 투과부 및 상기 투과부를 둘러싸는 표시영역을 구비한 기판; 상기 표시영역에 위치하는 복수의 표시요소들; 상기 투과부 및 복수의 표시요소들을 커버하는 박막봉지층; 상기 복수의 표시요소들과 상기 박막봉지층 사이에 배치되는 캡핑층; 상기 캡핑층 및 상기 박막봉지층 사이에 배치된 광추출층;을 포함하며, 상기 캡핑층 및 광추출층 중 적어도 하나는 상기 투과부에 대응하는 영역의 두께가 상기 복수의 표시요소들에 대응하는 영역의 두께보다 큰, 표시 장치를 개시한다.
일 실시예에 있어서, 상기 박막봉지층은 제1무기봉지층, 유기봉지층, 및 제2무기봉지층을 포함하며, 상기 광추출층의 굴절률(n2)은 상기 캡핑층의 굴절률(n1) 및 상기 제1무기봉지층의 굴절률(n3) 보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 캡핑층은 상기 투과부 상의 제1캡핑영역과 상기 표시요소들 상의 제2캡핑영역을 포함하며, 상기 제1캡핑영역의 두께는 상기 제2캡핑영역의 두께보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광추출층은 상기 투과부 상에 제1광추출영역과 상기 표시요소들 상에 제2광추출영역을 포함하고, 상기 제1광추출영역의 두께는 상기 제2광추출영역의 두께보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 표시요소들은, 상기 복수의 표시요소들에 일체로 구비된 대향전극을 포함하고, 상기 대향전극은 상기 복수의 표시요소들에 대응하여 배치된 제1영역 및 상기 투과부에 대응하여 배치된 제2영역을 구비하며, 상기 제2영역의 두께는 상기 제1영역에 비해 작을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 센서 등과 같은 컴포넌트와 대응되는 센서영역에 화소부 및 광 투과율을 향상시킨 투과부를 배치시켜, 컴포넌트가 동작할 수 있는 환경을 만드는 동시에 컴포넌트와 중첩되는 영역에 이미지를 구현할 수 있다.
이에 따라, 다양한 기능을 가지는 동시에 품질이 향상될 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 센서영역의 일부를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 8는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 5에 포함된 적층구조를 제조하기 위한 제1, 2 마스크를 도시한 사시도이다.
도 10a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조방법을 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 10b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조방법을 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 11a는 본 발명의 실시예들과 비교하기 위한 단면도이다.
도 11b는 도 5의 표시 장치에 포함된 투과부의 적외선 투과율의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11c는 도 6의 표시 장치에 포함된 투과부의 적외선 투과율의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11d는 도 5의 표시 장치에 포함된 투과부의 적외선 투과율 및 표시영역의 가시광 투과율의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 센서영역의 일부를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 8는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 5에 포함된 적층구조를 제조하기 위한 제1, 2 마스크를 도시한 사시도이다.
도 10a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조방법을 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 10b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조방법을 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 11a는 본 발명의 실시예들과 비교하기 위한 단면도이다.
도 11b는 도 5의 표시 장치에 포함된 투과부의 적외선 투과율의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11c는 도 6의 표시 장치에 포함된 투과부의 적외선 투과율의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11d는 도 5의 표시 장치에 포함된 투과부의 적외선 투과율 및 표시영역의 가시광 투과율의 일 예를 나타내는 도면이다.
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 도면번호를 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 명세서 상에 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 수 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.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 1b은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1a을 참조하면, 표시 장치(1)는 이미지를 구현하는 표시영역(DA)과 이미지를 구현하지 않는 비표시영역(NDA)을 포함한다. 표시 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 메인 화소(Pm)들에서 방출되는 빛을 이용하여 메인 이미지를 제공할 수 있다.
표시 장치(1)는 센서영역(SA)을 포함한다. 센서영역(SA)은 도 2를 참조하여 후술할 바와 같이 그 하부에 적외선, 가시광선이나 음향 등을 이용하는 센서와 같은 컴포넌트가 배치되는 영역일 수 있다. 센서영역(SA)은 컴포넌트로부터 외부로 출력되거나 외부로부터 컴포넌트를 향해 진행하는 빛 및/또는 음향이 투과할 수 있는 투과부(TA)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 센서영역(SA)을 통해 적외선이 투과하는 경우, 센서영역(SA) 전체의 적외선 투과율은 약 15% 이상, 보다 바람직하게 20% 이상이거나, 25% 이상이거나, 85% 이상이거나, 90% 이상일 수 있다.
본 실시예에서, 센서영역(SA)에는 복수의 보조 화소(Pa)들이 배치될 수 있으며, 복수의 보조 화소(Pa)들에서 방출되는 빛을 이용하여 소정의 이미지를 제공할 수 있다. 센서영역(SA)에서 제공되는 이미지는 보조 이미지로 표시영역(DA)에서 제공하는 이미지에 비해서 해상도가 낮을 수 있다. 즉, 센서영역(SA)은 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과부(TA)를 구비하는 바, 단위면적 당 배치될 수 있는 보조 화소(Pa)들의 수가 표시영역(DA)에 단위 면적 당 배치되는 메인 화소(Pm)들의 수에 비해 적을 수 있다.
센서영역(SA)은 표시영역(DA)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있으며, 일 실시예로서 도 1a은 센서영역(SA)이 표시영역(DA)에 의해 전체적으로 둘러싸인 것을 나타낸다.
도 1b에 있어서, 도 1a에서와 같이 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복설명은 생략한다.
도 1b을 참조하면, 센서영역(SA)이 표시영역(DA)의 일측에 배치될 수 있다. 그러나, 도 1b에 도시한 바와 같은 센서영역(SA)의 y 방향 길이는 제한되지 않는다. 상기 y 방향 길이는 더 작아질 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하지만, 다른 실시예로서, 무기 EL 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display), 퀀텀닷 발광 표시 장치(Quantum dot Light Emitting Display) 등과 같이 다양한 방식의 표시 장치가 사용될 수 있다.
도 1a에서는 센서영역(SA)이 사격형인 표시영역(DA)의 일측(우상측)에 배치된 것을 도시하고 있으나 다른 실시예에서, 표시영역(DA)의 형상은 원형, 타원, 또는 삼각형이나 오각형 등과 같은 다각형일 수 있으며, 센서영역(SA)의 위치 및 개수도 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도로서, 도 1a의 A-A'선에 따른 단면에 대응할 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 표시요소를 포함하는 표시 패널(10), 및 센서영역(SA)에 대응하는 컴포넌트(20)를 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 기판(100), 기판(100) 상에 배치된 표시요소층(200), 상기 표시요소층(200)을 밀봉하는 밀봉부재로써 박막봉지층(300)을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(10)은 기판(100)에 하부에 배치된 하부보호필름(175)을 더 포함할 수 있다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 기판(100)이 고분자 수지를 포함하는 경우, 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
표시요소층(200)은 박막트랜지스터(TFT, TFT')를 포함하는 회로층, 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED), 및 이들 사이의 절연층(IL, IL')을 포함할 수 있다. 표시요소층(200)은 박막트랜지스터(TFT, TFT')를 포함하는 회로층, 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED), 및 이들 사이의 절연층(IL, IL')을 포함할 수 있다.
또한, 센서영역(SA)에는 보조 박막트랜지스터(TFT') 및 표시요소가 배치되지 않는 투과부(TA)가 배치될 수 있다. 투과부(TA)는 컴포넌트(20)로부터 방출되는 빛/신호 나 컴포넌트(20)로 입사되는 빛/신호가 투과(transmission)되는 영역일 수 있다.
컴포넌트(20)는 센서영역(SA)에 위치할 수 있다. 컴포넌트(20)는 빛이나 음향을 이용하는 전자요소일 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)는 적외선 센서와 같이 광을 수광하여 이용하는 센서, 빛이나 음향을 출력하고 감지하여 거리를 측정하거나 지문 등을 인식하는 센서, 빛을 출력하는 소형 램프이거나, 소리를 출력하는 스피커 등일 수 있다. 빛을 이용하는 전자요소의 경우, 가시광, 적외선광, 자외선광 등 다양한 파장 대역의 빛을 이용할 수 있음은 물론이다. 센서영역(SA)에 배치된 컴포넌트(20)의 수는 복수로 구비될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)로써 발광소자 및 수광소자가 하나의 센서영역(SA)에 함께 구비될 수 있다. 또는, 하나의 컴포넌트(20)에 발광부 및 수광부가 동시에 구비될 수 있다.
센서영역(SA)에는 하부전극층(BSM)이 배치될 수 있으며, 상기 하부전극층(BSM)은 보조 화소(Pa)에 대응하여 배치될 수 있다. 즉, 하부전극층(BSM)은 보조 박막트랜지스터(TFT')의 하부에 대응되도록 배치될 수 있다. 즉, 하부전극층(BSM)은 외부광이 보조 박막트랜지스터(TFT') 등이 포함된 보조 화소(Pa)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)로부터 출사되는 광이 보조 화소(Pa)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 하부전극층(BSM)에는 정전압 또는 신호가 인가되어, 정전기 방전에 의한 화소회로의 손상을 방지할 수 있다.
박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2는 제1 및 제2무기봉지층(310,330)과 이들 사이의 유기봉지층(320)을 나타낸다.
유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 유기봉지층(320)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산, 아크릴계 수지(예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산 등) 도는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
제1 및 제2무기봉지층(310,330)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 타탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 아연옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 중 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제2무기봉지층(330)은 유기봉지층(320)을 덮으며, 산화규소, 질화규소, 및/또는 산질화규소 등을 포함할 수 있다. 제2무기봉지층(330)은 표시 장치(1)의 가장자리 영역에서 제1무기봉지층(310) 상에 직접 접촉하도록 증착됨으로써, 유기봉지층(320)이 표시 장치(1) 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다.
하부보호필름(175)은 기판(100)의 하부에 부착되어 기판(100)을 지지하고 보호하는 역할을 할 수 있다. 하부보호필름(175)은 센서영역(SA)에 대응하는 개구(175OP)를 구비할 수 있다. 하부보호필름(175)에 개구(175OP)를 구비함으로써, 센서영역(SA)의 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 하부보호필름(175)은 폴리에틸렌테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate) 또는 폴리이미드(polyimide)를 포함하여 구비될 수 있다. 한편, 기판(100)이 글래스로 구비되는 경우, 하부보호필름(175)은 생략될 수 있다.
센서영역(SA)의 면적은 컴포넌트(20)가 배치되는 면적에 비해서 크게 구비될 수 있다. 이에 따라, 하부보호필름(175)에 구비된 개구(175OP)의 면적은 상기 센서영역(SA)의 면적과 일치하지 않을 수 있다. 예컨대, 개구(175OP)의 면적은 센서영역(SA)의 면적에 비해 작게 구비될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 표시 패널(10) 상에는 터치입력을 감지하는 입력감지부재, 편광자(polarizer)와 지연자(retarder) 또는 컬러필터와 블랙매트리스를 포함하는 반사 방지부재, 및 투명한 윈도우와 같은 구성요소가 더 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 표시요소층(200)을 밀봉하는 봉지부재로 박막봉지층(300)을 이용한 것을 도시하고 있으나, 다른 실시예에서, 표시요소층(200)을 밀봉하는 부재로, 실런트 또는 피릿에 의해서 기판(100)과 합착되는 밀봉기판을 이용할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(10)은 표시영역(DA)에 배치되며, 복수의 메인 화소(Pm)들을 포함한다. 메인 화소(Pm)들은 각각 유기발광다이오드와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 각 메인 화소(Pm)는 유기발광다이오드를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 메인 화소(Pm)라고 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 화소로 이해할 수 있다. 표시영역(DA)은 앞서 도 2를 참조하여 설명한 봉지부재로 커버되어 외기 또는 수분 등으로부터 보호될 수 있다.
센서영역(SA)은 표시영역(DA)의 내측에 배치될 수 있으며, 센서영역(SA)에는 복수의 보조 화소(Pa)들이 배치된다. 보조 화소(Pa)들은 각각 유기발광다이오드와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 각 보조 화소(Pa)는 유기발광다이오드를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 보조 화소(Pa)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 화소로 이해할 수 있다. 한편, 센서영역(SA)에는 보조 화소(Pa)들 사이에 배치되는 투과부(TA)가 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 하나의 메인 화소(Pm)와 하나의 보조 화소(Pa)는 동일한 화소 회로를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 메인 화소(Pm)에 포함되는 화소 회로와 보조 화소(Pa)에 포함되는 화소 회로는 서로 다를 수 있음은 물론이다.
센서영역(SA)은 투과부(TA)를 구비하고 있는바, 센서영역(SA)의 해상도는 표시영역(DA) 보다 작을 수 있다. 예컨대, 센서영역(SA)의 해상도는 표시영역(DA)의 약 1/2일 수 있다. 일부 실시예에서, 표시영역(DA)의 해상도는 400ppi 이상이고, 센서영역(SA)의 해상도는 약 200ppi일 수 있다.
각 화소(Pm, Pa)는 비표시영역에 배치된 외곽회로들과 전기적으로 연결될 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 제1스캔 구동회로(110), 제2스캔 구동회로(120), 단자(140), 데이터 구동회로(150), 제1전원공급배선(160), 및 제2전원공급배선(170)이 배치될 수 있다.
제1스캔 구동회로(110)는 스캔라인(SL)을 통해 각 화소(Pm, Pa)에 스캔 신호를 제공할 수 있다. 제1스캔 구동회로(110)는 발광 제어선(EL)을 통해 각 화소에 발광 제어 신호를 제공할 수 잇다. 제2스캔 구동회로(120)는 표시영역(DA)을 사이에 두고 제1스캔 구동회로(110)와 나란하게 배치될 수 있다. 표시영역(DA)에 배치된 화소(Pm, Pa)들 중 일부는 제1스캔 구동회로(110)와 전기적으로 연결될 수 있고, 나머지는 제2스캔 구동회로(120)에 연결될 수 있다. 다른 실시예로, 제2스캔 구동회로(130)는 생략될 수 있다.
단자(140)는 기판(100)의 일 측에 배치될 수 있다. 단자(140)는 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어 인쇄회로기판(PCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
인쇄회로기판(PCM)의 단자(PCB-P)는 표시 패널(10)의 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)은 제어부(미도시)의 신호 또는 전원을 표시 패널(10)로 전달한다. 제어부에서 생성된 제어 신호는 인쇄회로기판(PCB)을 통해 제1 및 제2 스캔 구동회로(110, 120)에 각각 전달될 수 있다. 제어부는 제1 및 제2연결배선(161, 171)을 통해 제1 및 제2전원공급배선(160, 170)에 각각 제1 및 제2 전원(ELVDD,ELVSS)을 제공할 수 있다. 제1전원전압(ELVDD)은 제1전원공급배선(160)과 연결된 구동전압선(PL)을 통해 각 화소(Pm, Pa)에 제공되고, 제2전원전압(ELVSS)은 제2전원공급배선(170)과 연결된 각 화소(Pm, Pa)의 대향전극에 제공될 수 있다.
데이터 구동회로(150)는 데이터선(DL)에 전기적으로 연결된다. 데이터 구동회로(150)의 데이터 신호는 단자(140)에 연결된 연결배선(151) 및 연결배선(151)과 연결된 데이터선(DL)을 통해 각 화소(Pm, Pa)에 제공될 수 있다. 도 3은 데이터 구동회로(150)가 인쇄회로기판(PCB)에 배치된 것을 도시하지만, 다른 실시예로, 데이터 구동회로(150)는 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 데이터 구동회로(150)는 단자(140)와 제1전원공급배선(160) 사이에 배치될 수 있다.
제1전원공급배선(160, first power supply line)은 표시영역(DA)을 사이에 두고 x방향을 따라 나란하게 연장된 제1서브배선(162) 및 제2서브배선(163)을 포함할 수 있다. 제2전원공급배선(170, second power supply line)은 일측이 개방된 루프 형상으로 표시영역(DA)을 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
도 4는 도 3의 센서영역(SA)의 일부를 나타낸 개략적인 평면도이고, 도 5는 도 3의 I-I'선 및 도 4의 II-II' 선에 따르는 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시 장치의 센서영역(SA)에는 보조 화소(Pa)들 및 투과부(TA)들이 배치된다. 소정의 보조 화소(Pa)들은 연속적으로 배치되어 하나의 화소그룹(Pg)을 형성할 수 있다.
화소그룹(Pg)에는 적어도 하나의 보조 화소(Pa)가 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 도 4에 도시한 바와 같이 하나의 화소그룹(Pg)에는 2열로 배치된 4개의 보조 화소(Pa)가 포함할 수 있다. 그러나 다른 실시예에서, 하나의 화소그룹(Pg)에 포함되는 보조 화소(Pa)의 개수 및 배치는 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 하나의 화소그룹(Pg)에는 1열로 나란히 배치된 3개의 보조 화소(Pa)가 포함될 수 있다.
투과부(TA)는 표시요소가 배치되지 않아 광 투과율이 높은 영역으로, 센서영역(SA)에 복수로 구비될 수 있다. 투과부(TA)는 제1방향(x) 및/또는 제2방향(y)을 따라 화소그룹(Pg)과 교번적으로 배치될 수 있다. 또는, 투과부(TA)들은 화소그룹(Pg)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또는 보조 화소(Pa)들은 투과부(TA)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시 장치는 표시영역(DA) 및 센서영역(SA)을 포함한다. 표시영역(DA)에는 메인 화소(Pm)가 배치되고, 센서영역(SA)에는 보조 화소(Pa) 및 투과부(TA)가 배치된다.
메인 화소(Pm)는 메인 박막트랜지스터(TFT), 메인 스토리지 커패시터(Cst), 및 메인 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 보조 화소(Pa)는 보조 박막트랜지스터(TFT'), 보조 스토리지 커패시터(Cst'), 및 보조 유기발광다이오드(OLED')를 구비할 수 있다.
센서영역(SA)의 하부에는 컴포넌트(20)가 배치될 수 있다. 컴포넌트(20)는 적외선을 송/수신하는 적외선(IR, intra red) 센서일 수 있다. 센서영역(SA)에는 투과부(TA)가 배치되고 있는 바, 컴포넌트(20)로 부터 송/수신되는 적외선 신호가 투과될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)에서 방출되는 빛은 투과부(TA)를 통해 z 방향을 따라 진행할 수 있고, 표시 장치 외부에서 발생하여 컴포넌트(20)로 입사되는 빛은 투과부(TA)를 통해 -z 방향을 따라 진행할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시 장치에 포함된 구성들이 적층된 구조에 대해서 설명하도록 한다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌테레프탈레이드(polyethyleneterephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 전술한 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
버퍼층(111)은 기판(100) 상에 위치하여, 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(111)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 기판(100)과 버퍼층(111) 사이에는 외기의 침투를 차단하는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 버퍼층(111)은 실리콘산화물(SiO2) 또는 실리콘질화물(SiNX)으로 구비될 수 있다. 버퍼층(111)은 제1버퍼층(111a) 및 제2버퍼층(111b)이 적층되도록 구비될 수 있다.
센서영역(SA)에서 제1버퍼층(111a)과 제2버퍼층(111b) 사이에는 하부전극층(BSM)이 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 하부전극층(BSM)은 기판(100)과 제1버퍼층(111a) 사이에 배치될 수도 있다. 하부전극층(BSM)은 보조 박막트랜지스터(TFT')의 하부에 배치되어, 컴포넌트(20) 등으로부터 방출되는 빛에 의해서 보조 박막트랜지스터(TFT')의 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 하부전극층(BSM)은 다른 층에 배치된 배선(GCL)과 컨택홀을 통해 연결될 수 있다. 하부전극층(BSM)은 상기 배선(GCL)으로부터 정전압 또는 신호를 제공받을 수 있다. 예컨대, 하부전극층(BSM)은 구동전압(ELVDD) 또는 스캔 신호를 제공받을 수 있다. 하부전극층(BSM)은 정전압 또는 신호를 제공받음에 따라 정전기 방전이 발생될 확률을 현저히 줄일 수 있다. 하부전극층(BSM)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 하부전극층(BSM)은 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
상기 버퍼층(111) 상부에는 메인 박막트랜지스터(TFT) 및 보조 박막트랜지스터(TFT')가 배치될 수 있다. 메인 박막트랜지스터(TFT)는 제1반도체층(A1), 제1게이트전극(G1), 제1소스전극(S1), 제1드레인전극(D1)을 포함하고, 보조 박막트랜지스터(TFT)는 제2반도체층(A2), 제2게이트전극(G2), 제2소스전극(S2), 제2드레인전극(D2)을 포함한다. 메인 박막트랜지스터(TFT)는 표시영역(DA)의 메인 유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 메인 유기발광다이오드(OLED)를 구동할 수 있다. 보조 박막트랜지스터(TFT')는 센서영역(SA)의 보조 유기발광다이오드(OLED')와 연결되어 보조 유기발광다이오드(OLED')를 구동할 수 있다.
제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 상기 버퍼층(111) 상에 배치되며, 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 채널영역과 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
제1반도체층(A1)은 상기 제2버퍼층(111b)을 사이에 두고 하부전극층(BSM)과 중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 제1반도체층(A1)의 폭은 하부전극층(BSM)의 폭 보다 작게 형성될 수 있으며, 따라서 기판(100)에 수직한 방향에서 사영하였을 때 제1반도체층(A1)은 전체적으로 하부전극층(BSM)과 중첩할 수 있다.
제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)을 덮도록 제1게이트절연층(112)이 구비될 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1게이트절연층(112) 상부에는 상기 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)과 각각 중첩되도록 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)이 배치될 수 있다. 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)은 Mo의 단층일 수 있다.
제2게이트절연층(113)은 상기 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제2게이트절연층(113) 상부에는 메인 스토리지 커패시터(Cst)의 제1상부 전극(CE2) 및 보조 스토리지 커패시터(Cst')의 제2상부 전극(CE2')이 배치될 수 있다.
표시영역(DA)에서 제1상부 전극(CE2)은 그 아래의 제1게이트전극(G1)과 중첩할 수 있다. 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 제1게이트전극(G1) 및 제1상부 전극(CE2)은 메인 스토리지 커패시터(Cst)를 이룰 수 있다. 제1게이트전극(G1)은 메인 스토리지 커패시터(Cst)의 제1하부 전극(CE1)일 수 있다.
센서영역(SA)에서 제2상부 전극(CE2')은 그 아래의 제2게이트전극(G2)과 중첩할 수 있다. 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 제2게이트전극(G2) 및 제2상부 전극(CE2')은 보조 스토리지 커패시터(Cst')를 이룰 수 있다. 제1게이트전극(G1)은 보조 스토리지 커패시터(Cst')의 제2하부 전극(CE1')일 수 있다.
제1상부 전극(CE2) 및 제2상부 전극(CE2')은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1층간절연층(115)은 상기 제1상부 전극(CE2) 및 제2상부 전극(CE2')을 덮도록 형성될 수 있다. 제1층간절연층(115)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다.
소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)은 제1층간절연층(115) 상에 배치된다. 소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)를 덮도록 제2층간절연층(117)이 배치될 수 있다. 제2층간절연층(117)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다.
연결금속(CM)은 제2층간절연층(117) 상에 배치될 수 있다. 메인 연결금속(CM) 및 보조 연결금속(CM')은 제2층간절연층(117)에 형성된 개구부를 통해 각각 메인 박막트랜지스터(TFT)의 제1드레인전극(D1) 및 보조 박막트랜지스터(TFT')의 제2드레인전극(D2)과 컨택하여 메인 박막트랜지스터(TFT)와 보조 박막트랜지스터(TFT')와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
제2층간절연층(117) 상에는 메인 연결금속(CM) 및 보조 연결금속(CM')과 이격되며, 동일한 물질로 구비된 배선(미도시)이 더 배치될 수 있다.
메인 연결금속(CM) 및 보조 연결금속(CM') 상에는 평탄화층(119)이 배치될 수 있다. 평탄화층(119)은 그 상부에 배치되는 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다.
평탄화층(119)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 이러한, 평탄화층(119)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate나, Polystylene과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 한편, 평탄화층(119)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 평탄화층(119)을 형성한 후, 평탄한 상면을 제공하기 위해서 화학적 기계적 폴리싱이 수행될 수 있다.
평탄화층(119)에는 메인 연결금속(CM) 및 보조 연결금속(CM')을 노출시키는 개구부가 존재하며, 제1화소전극(221)은 상기 개구부를 통해 메인 연결금속(CM)과 컨택하여 메인 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 평탄화층(119)에는 보조 연결금속(CM')을 노출시키는 개구부를 포함하여, 제2화소전극(221')은 상기 개구부를 통해 보조 연결금속(CM')과 컨택하여 보조 박막트랜지스터(TFT')와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1화소전극(221) 및 제2화소전극(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, 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로, 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조로 구비될 수 있다.
화소정의막(121)은 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221') 각각의 가장자리를 커버할 수 있다. 화소정의막(121)은 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221') 각각에 중첩하며, 화소의 발광영역을 정의하는 제1개구(OP1) 및 제2개구(OP2)를 포함한다. 화소정의막(121)은 화소전극(221, 221')의 가장자리와 화소전극(221, 221') 상부의 대향전극(223)의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(221, 221')의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 화소정의막(121)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소정의막(121)을 덮도록 제1기능층(222a)이 배치된다. 제1기능층(222a)은 단층 또는 다층일 수 있다. 제1기능층(222a)은 단층구조인 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)일 수 있다. 또는, 제1기능층(222a)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다. 제1기능층(222a)은 표시영역(DA)과 센서영역(SA)에 포함된 메인 화소(Pm)들과 보조 화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
제1기능층(222a) 상에는 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')에 각각 대응되도록 형성된 제1발광층(221b) 및 제2발광층(222b')이 배치된다. 제1발광층(222b)과 제2발광층(222b')은 고분자 물질 또는 저분자 물질을 포함할 수 있으며, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
상기 제1발광층(222b) 및 제2발광층(222b') 상부에는 제2기능층(222c)이 형성될 수 있다. 제2기능층(222c)은 단층 또는 다층일 수 있다. 제2기능층(222c)은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2기능층(222c)은 표시영역(DA)과 센서영역(SA)에 포함된 메인 화소(Pm)들과 보조 화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다. 제1기능층(222a) 및/또는 제2기능층(222c)은 생략될 수도 있다.
제2기능층(222c) 상부에는 대향전극(223)이 배치된다. 대향전극(223)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 대향전극(223)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향전극(223)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 대향전극(223)은 표시영역(DA)과 센서영역(SA)에 포함된 메인 화소(Pm)들과 보조 화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
표시영역(DA)에 형성된 제1화소전극(221)으로부터 대향전극(223)까지의 층들은 메인 유기발광다이오드(OLED)를 이룰 수 있다. 센서영역(SA)에 형성된 제2화소전극(221')으로부터 대향전극(223)까지의 층들은 보조 유기발광다이오드(OLED')를 이룰 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 대향전극(223) 상부에는 광추출효율을 향상시키기 위한 적층구조(250)를 구비할 수 있다. 상기 적층구조(250)는 캡핑층(251) 및 광추출층(253)을 포함할 수 있다. 이러한 적층구조는 메인 화소(Pm) 및 보조 화소(Pa)에 포함된 복수의 표시요소들에 대응되는 제1적층구조(250b) 및 투과부에 대응되도록 배치된 제2적층구조(250a)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1적층구조(250b) 및 제2적층구조(250a)의 두께는 서로 다르게 구비된다.
일반적으로 표시 장치(1)는 복수의 층으로 이루어져 있기 때문에, 발광층 또는 컴포넌트(20) 에서 발생한 빛이 외부로 방출되기 위해서는 상기 발광층 또는 컴포넌트(20)의 상부에 배치된 복수의 층들을 통과해야 한다. 이 경우, 상기 발광층에서 발생된 빛이 상기 발광층 상부에 배치된 복수의 층들을 통과하는 과정에서 많은 양의 빛이 소멸될 수 있다.
이 때, 빛이 소멸되는 원인 중 중요한 원인은 전반사일 수 있다. 상기와 같은 전반사에 의한 빛의 소멸을 방지하기 위하여, 빛이 외부로 방출되는 과정에서 각 층들간의 계면에서 적절한 정도의 반사가 이루어지도록 하여 계면에서의 전반사를 막는 방법을 적용할 수 있다. 이를 위해서, 각 층들간의 굴절률 및 두께를 조절할 수 있다.
예컨대, 각 층들의 굴절률 및 두께는 다음의 식을 고려하여 설계될 수 있다.
n ＊ d = λ/4
여기서, n은 굴절률이고, d는 두께이며, λ는 발광 혹은 투과 파장대의 중심값이다.
본 실시예에서, 대향전극(223) 상부에 배치된 적층구조(250)의 굴절률 및/또는 두께는, 메인 화소(Pm) 및 보조 화소(Pa)에 대응해서는 가시광선에 대한 광추출을 높이고, 투과부(TA)에 대해서는 적외선에 대한 광추출을 높일 수 있도록 설계될 수 있다.
도 5를 참조하면, 대향전극(223) 상에는 캡핑층(251)이 배치될 수 있다. 상기 캡핑층(251)은 메인 화소(Pm), 보조 화소(Pa), 및 투과부(TA)를 덮을 수 있다. 또한, 상기 캡핑층(251) 중 투과부(TA) 상의 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)와 표시요소인 유기발광다이오드(OLED) 상의 제2캡핑영역(251b)의 두께(t2)는 다를 수 있다. 메인 화소(Pm) 및 보조 화소(Pa)를 통과하는 빛은 주로 가시광선 영역이며, 투과부(TA)를 통과하는 빛은 적외선일 수 있다.
따라서, 본 실시예에 있어서는, 메인 화소(Pm) 및 보조 화소(Pa)가 배치된 영역에 대해서는 가시광선의 투과율을 높이는 적층구조를 채택하고, 투과부(TA)가 배치된 영역은 적외선의 투과율을 높이는 적층구조를 채택하고 있다.
이에 따라, 본 실시예에 있어서, 캡핑층(251)의 두께는 표시영역(DA) 및 센서영역(SA)에서 균일하게 구비되지 않을 수 있다.
본 실시예에서, 두께는 하나의 층의 하면에서 상면까지의 수직거리를 의미한다.
일 실시예에 있어서, 투과부(TA) 상의 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)는 유기발광다이오드(OLED) 상의 제2캡핑영역(251b)의 두께(t2) 보다 클 수 있다. 또한 상기 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)는 상기 제2캡핑영역(251b)의 두께(t2)의 1.1배 내지 10배일 수 있다.
적외선의 파장이 가시광선 파장보다 크다. 따라서, 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)가 제2캡핑영역(251b)의 두께(t2)보다 크면 적외선의 공진효과가 향상되어 적외선 투과율이 커질 수 있다.
한편, 상기 캡핑층(251)은 투과부의 적외선 투과율을 향상시키기 위해, 굴절률은 1.79 이상 내지 2.2 이하가 바람직하다.
상기 캡핑층(251)은 예컨대, 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(Alq3), ZnSe, 2, 5-bis(6'-(2',2''-bipyidyl))-1, 1-dimethyl-3,4-diphenylsilole, 4'-bis[N-(1-napthyl)-N-phenyl-amion] biphenyl (a-NPD), N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'biphenyl-4,4'-diamine (TPD), 1,1'-bis(di-4-tolylaminophenyl) cyclohexane (TAPC) 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 공진구조에서의 빛의 추출을 향상시키기 위해서는 적절한 정도의 반사가 이루어져야 한다. 한편, 캡핑층(251)과 박막봉지층(300) 사이의 굴절률의 차이가 크지 않은 경우 계면에서의 반사가 원활하지 않아 공진이 제대로 이루어지지 않는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 캡핑층(251)과 상기 박막봉지층(300) 사이에 저굴절률의 광추출층(253)을 배치하여 층간 굴절률 차이를 높일 수 있다.
상기 광추출층(253)은 광투과성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 캡핑층(251)과 박막봉지층(300)의 굴절률 차이가 큰 것이 유리하다. 일 실시예로서, 상기 제1무기봉지층(310)과 상기 광추출층(253) 간 굴절률 차이는 0.46 이상이 바람직하다.
또한, 상기 광추출층(253)은 CaF2, NaF, Na3AlF6, SiOx, AlF3, LiF, MgF2, 및 IF3로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
광추출층(253)은 공진구조를 형성하기 위해서 상기 식, n ＊ d = λ/4의 조건을 만족하도록 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 광추출층(253)은 상기 투과부(TA) 상의 제1광추출영역(253a)과 상기 유기발광다이오드(OLED) 상의 제2광추출영역(253b)을 포함하며, 상기 제1광추출영역(253a)의 두께는 상기 제2광추출영역(253b)의 두께보다 클 수 있다.
컴포넌트(20)에서 방출되는 적외선은 발광층에서 방출되는 가시광보다 파장이 길다. 따라서, 투과부(TA) 영역에서 공진구조를 형성하기 위해, 제1광추출영역(253a)이 제2광추출영역(253b)보다 두께가 클 수 있다. 일 실시예에서, 제1광추출영역(253a)의 두께는 제2광추출영역(253b)의 두께의 2배 내지 10배일 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 장치(1)는, 광추출층(253) 상에 상기 박막봉지층(300)이 배치된다. 박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있으며, 이와 관련하여 도 5은 박막봉지층(300)이 제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320) 및 제2무기봉지층(330)이 적층된 구조를 도시한다. 다른 실시예에서 유기봉지층의 개수와 무기봉지층의 개수 및 적층 순서는 변경될 수 있다.
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 폴리머(polymer)계열의 소재를 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320), 및 제2무기봉지층(330)은 표시영역(DA) 및 센서영역(SA)을 커버하도록 일체로 형성될 수 있다.
제1무기봉지층(310)은 공진현상을 위해 고굴절률 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 투과부(TA)에서 투과율을 높이기 위해, 상기 캡핑층(251)과 상기 광추출층(253) 간 굴절률 차이가 커야 한다. 그리고, 상기 제1무기봉지층(310)과 상기 광추출층(253) 간 굴절률 차이도 커야 한다. 상기 캡핑층(251)과 상기 광추출층(253) 간 굴절률 차이는 0.5이상이 바람직하다. 그리고, 상기 제1무기봉지층(310)과 상기 광추출층(253) 간 굴절률 차이는 0.46이상이 바람직하다.
또한, 상기 광추출층(253)은 상기 투과부(TA) 상에 제1광추출영역(253a)과 상기 유기발광다이오드(OLED) 상에 제2광추출영역(253b)을 포함할 수 있다.
위와 같이, 상기 제1캡핑영역(251a), 및 제1광추출영역(253a)은 제2적층구조(250a)라 할 수 있다. 또한, 상기 제2캡핑영역(251b), 및 제2광추출영역(253b)은 제1적층구조(250b)라 할 수 있다.
투과부(TA)의 컴포넌트(20)에서 방출된 적외선의 파장은 발광층에서 방출된 가시광보다 파장이 길다. 따라서, 투과부(TA)에서 공진현상을 이용하여 적외선 투과율을 향상하기 위해, 제2적층구조(250a)의 두께는 제1적층구조(250b)의 두께보다 클 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 6에 있어서, 도 5에서와 같이 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시영역(DA)과 투과부(TA)를 구비하는 센서영역(SA)을 포함하는 기판(100), 상기 복수의 표시요소층(200) 상에 배치된 제1적층구조(250b), 상기 투과부(TA)를 덮으며 배치된 제2적층구조(250a)를 구비한다.
상기 제1광추출영역(253a)의 두께(t3)는 투과부(TA)의 컴포넌트(20)에서 방출되는 빛인 적외선의 투과율을 향상시키도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2광추출영역(253b)의 두께(t4)는 제1발광층(222b) 및 제2발광층(222b')에서 방출되는 빛인 가시광선의 투과율을 향상시키도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1광추출영역의 두께(t3)와 제2광추출영역의 두께(t4)는 다를 수 있다.
상기 제1광추출영역의 두께(t3)는 50nm 이상 내지 220nm 이하일 수 있다. 바람직하게, 제1광추출영역의 두께(t3)는 170nm 이상 내지 220nm 이하일 수 있다.
상기 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)와 상기 제2캡핑영역(251b)의 두께(t2)는 다를 수 있으며, 동시에, 상기 제1광추출영역(253a)의 두께(t3)와 상기 제2광추출영역(253b)의 두께(t4)는 다를 수 있다. 상기 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)와 상기 제1광추출영역(253a)의 두께(t3)는 투과부(TA)를 관통하는 적외선의 공진효과를 극대화를 위해 형성할 수 있다.
상기 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)는 50nm 이상 내지 150nm 이하이며, 상기 제1광추출영역(253a)의 두께(t3)는 20nm 이상 내지 220nm 이하일 수 있다.
상기 캡핑층(251)과 상기 광추출층(253)의 굴절률은 변경하어 형성될 수 있다. 상기 캡핑층(251)의 굴절률을 변경하여 상기 캡핑층(251)을 형성하면, 표시영역(DA)의 메인 화소(Pm) 및 센서영역(SA)의 보조 화소(Pa)에서 방출하는 가시광의 투과율이 변경될 수 있다.
상기 캡핑층(251)의 굴절률을 변경하여 캡핑층(251)을 형성하여도, 캡핑층(251)의 굴절률이 1.79 이상 2.2 이하를 만족한다면, 표시영역(DA)의 메인 화소(Pm) 및 센서영역(SA)의 보조 화소(Pa)에서 방출하는 가시광의 투과율의 변경 정도는 무시할 수 있다. 따라서, 상기 캡핑층(251)의 굴절률을 1.79 이상 2.2이하를 만족한다면, 상기 가시광의 투과율은 유지하면서, 투과부(TA)를 관통하는 적외선의 투과율을 향상시킬 수 있다.
도 7a 및 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 7a 및 7b에 있어서, 도 5에서와 같이 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복설명은 생략한다.
도 7a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시영역(DA)과 투과부(TA)를 구비하는 센서영역(SA)을 포함하는 기판(100), 상기 복수의 표시요소층(200) 상에 배치된 제1적층구조(250b), 상기 투과부(TA)를 덮으며 배치된 제2적층구조(250a)를 구비한다.
상기 복수의 표시요소층(200)들에 일체로 구비된 대향전극(223)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 대향전극(223)은 상기 투과부에 대응하는 개구(224)를 구비할 수 있다.
투과부(TA) 상에 개구(224)를 구비한다면, 컴포넌트(20)에서 방출된 적외선의 투과율이 향상될 수 있다. 또한, 컴포넌트(20)의 신호 처리가 더욱 원활하고 정밀하게 수행될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시영역(DA)과 투과부(TA)를 구비하는 센서영역(SA)을 포함하는 기판(100), 상기 복수의 표시요소층(200) 상에 배치된 제1적층구조(250b), 상기 투과부(TA)를 덮으며 배치된 제2적층구조(250a)를 구비한다.
표시요소층(200)들은, 상기 복수의 표시요소층(200)들에 일체로 구비된 대향전극(223)을 포함할 수 있다. 상기 대향전극(223)은 상기 복수의 표시요소층(200)들에 대응하여 배치된 제1영역(223a) 및 상기 투과부(TA)에 대응하여 배치된 제2영역(223b)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 제2영역(223b)의 두께(t6)는 상기 제1영역(223a)의 두께(t5)에 비해 작을 수 있다.
투과부(TA)에 대향전극(223)이 두껍게 배치되면, 투과율이 떨어질 수 있다. 상기 제2영역(223b)의 두께(t6)가 상기 제1영역(223a)의 두께(t5)보다 작다면, 컴포넌트(20)에서 방출된 적외선의 투과율이 향상될 수 있다. 또한, 컴포넌트(20)의 신호 처리가 더욱 원활하고 정밀하게 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 8에 있어서, 도 5에서와 같이 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시영역(DA)과 투과부(TA)를 구비하는 센서영역(SA)을 포함하는 기판(100), 상기 복수의 표시요소층(200) 상에 배치된 제1적층구조(250b), 상기 투과부(TA)를 덮으며 배치된 제2적층구조(250a)를 구비한다.
상기 기판(100)과 상기 복수의 표시요소층(200) 사이에는 무기절연층(IL), 평탄화층(119), 및 화소정의막(121)이 배치될 수 있다. 상기 무기절연층(IL), 평탄화층(119), 및 화소정의막(121) 중 적어도 하나는 상기 투과부(TA)에 대응하여 개구 또는 그루브를 구비할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 무기절연층(IL)은 무기절연층개구(OP3)를 구비할 수 있다. 무기절연층개구(OP3)는 상기 버퍼층(111) 또는 기판(100)의 상면을 노출하도록 형성할 수 있다. 무기절연층개구(OP3)는 투과부에 대응되도록 형성된 제1게이트절연층(112)의 제1개구, 제2게이트절연층(113)의 제2개구, 제1층간절연층(115)의 제3개구, 및 제2층간절연층(117)의 제4개구가 중첩되어 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제4개구는 별도의 공정을 통해서 각각 형성되거나 동일한 공정을 통해서 동시에 형성될 수 있다. 또는, 제1개구,제2개구, 및 제3개구는 동시에 형성되고, 제4개구는 별도로 형성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 제1개구 내지 제4개구가 별도의 공정으로 형성되는 경우, 무기절연층개구(OP3)의 측면에는 단차가 형성될 수도 있다.
한편, 무기절연층(IL)은 버퍼층(111)을 노출하는 무기절연층개구(OP3)가 아닌 그루브(groove)를 구비할 수 있다. 예컨대, 무기절연층(IL) 중 제1게이트절연층(112)과 제2게이트절연층(113)은 투과부(TA)에 대응하여 연속적으로 배치되고, 제1층간절연층(115)과 제2층간절연층(117)은 투과부(TA)에 대응하여 각각 제3개구 및 제4개구를 구비할 수 있다.
또는, 투과부(TA)에 대응하여 제1게이트절연층(112)이 배치되고, 제2게이트절연층(113), 제1층간절연층(115), 및 제2층간절연층(117)이 투과부(TA)에 대응한 제2개구 내지 제4개구를 구비할 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
다른 실시예로, 무기절연층(IL)은 투과부(TA)에 대응한 무기절연층개구(OP3)를 구비하지 않을 수 있다. 무기절연층(IL)은 컴포넌트(20)가 송/수신할 수 있는 광의 투과율을 구비할 수 있는 바, 투과부(TA)에 대응하는 홀을 구비하지 않을 수 있다.
또한, 상기 평탄화층(119) 및 화소정의막(121)은 유기절연층개구(OP4)를 구비할 수 있다. 유기절연층개구(OP4)는 무기절연층개구(OP3)와 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제2적층구조(250a)는 상기 무기절연층개구(OP3) 또는 상기 유기절연층개구(OP4) 내부에 배치될 수 있다.
기판(100) 상 유기 및 무기 적층구조를 생략하여 컴포넌트(20)의 신호 처리가 더욱 원활하고 정밀하게 수행될 수 있다.
도 9는 표시 장치에 포함된 제1적층구조(250b) 및 제2적층구조(250a)를 제조하기 위한 제1마스크(410)와 제2마스크(420)를 도시한 것이다.
상기 제1마스크(410)에는 상기 표시영역(DA)의 전체에 걸쳐 형성되는 오픈(open) 마스크(411)를 나타낸다.
그리고 제2마스크(420)에는 상기 기판(100) 상면에 적층구조(250)를 비균일하게 형성하기 위한 패턴홀(421)이 형성되어 있다. 기판에 수직으로 보았을 때, 제2마스크(420)의 패턴홀(421)은 투과부(TA) 영역에 맞게 배치되어 있다. 따라서, 투과부(TA) 영역에만 제2적층구조(250a) 형성하여, 적층구조(250)가 비균일하게 형성할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 상기 제2마스크(420)의 패턴홀(421)은 다양하게 변형되어 형성될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 10a를 참조하면, 도9의 제1마스크(410)를 이용하여 제2캡핑영역(251b)과 제1보조캡핑층(251c)을 형성할 수 있다. 제1보조캡핑층(251c)의 두께와 제2캡핑영역(251b)의 두께는 동일할 수 있다.
도 10b를 참조하면, 도9의 제2마스크(420)를 이용하여, 제2보조캡핑층(251d)을 형성할 수 있다. 제1캡핑영역(251a)은 제1보조캡핑층(251c)과 제2보조캡핑층(251d)을 포함할 수 있다. 제2마스크(420)의 패턴홀(421)은 기판에 수직으로 사영하였을 때, 투과부(TA) 영역에 맞게 배치되어 있으므로, 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)와 제2캡핑영역(251b)의 두께(t2)는 다르게 형성될 수 있다.
제2마스크(420)를 이용하여, 위와 같은 방법으로, 비균일한 광추출층(253), 비균일한 제1무기봉지층(310)을 형성할 수 있다.
이하에서는 시뮬레이션 결과들을 통해 적외선 투과율 변화에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 11a는 투과부(TA) 영역의 적층구조(250)에 변화를 주지 않은 실시예를 나타내는 도면이다. 즉, 기준을 나타낸다.
캡핑층(251)의 굴절률은 1.79, 캡핑층(251)의 두께는 83nm이다. 또한, 광추출층(253)의 굴절률은 1.29, 광추출층(253)의 두께는 20nm이다. 광추출층(253)의 물질은 LiF를 사용할 수 있다. 제1무기봉지층(310)의 두께는 1025nm, 제1무기봉지층(310)의 굴절률은 1.75이다.
[Case 1]
도 11b는 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)를 83nm, 90nm, 100nm, 110nm 중 하나로 변경하고, 제1광추출영역(253a)의 두께(t3)를 변경하면서, 적외선 투과율을 측정한 그래프이다.
제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)와 제1광추출영역(253a)의 두께(t3)를 변경하는 경우, 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1) 100nm, 제1광추출영역(253a)의 두께(t3) 160nm에서 적외선 투과율이 최대 12.21% 향상됨을 알 수 있다.
[Case 2]
도 11c는 제1캡핑영역(251a)의 두께(t1)를 83nm, 캡핑층(251)의 굴절률을 1.79의 경우 제1광추출영역(253a)의 두께(t3)를 변경하면서, 적외선 투과율을 측정한 그래프이다.
제1광추출영역(253a)의 두께(t3)가 200nm일 때, 기준보다 적외선 투과율이 최대 11.68%로 향상됨을 알 수 있다.
[Case 3]
도 11d는 광추출층(253)의 굴절률이 1.29, 제1광추출영역(253a)의 두께(t3)는 20nm일 때, 캡핑층(251)의 굴절률을 1.79, 1.84, 1.9, 2.0, 2.1로 변경하면서, 가시광선 영역의 투과율과 적외선의 투과율을 측정한 그래프이다.
캡핑층(251)의 굴절률이 1.79에서 2.1까지 상승할수록 투과부(TA)의 적외선 투과율은 최대 7.57% 향상되지만, 표시영역(DA) 상의 가시광 투과율은 약 16%로 일정하게 유지됨을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
100: 기판
110: 제1스캔 구동회로
111: 버퍼층
111a: 제1버퍼층
111b: 제2버퍼층
112: 제1게이트절연층
113: 제2게이트절연층
115: 제1층간절연층
117: 제2층간절연층
119: 화소정의막
119: 평탄화층
221, 221': 제1화소전극, 제2화소전극
222a: 제1기능층
222c: 제2기능층
222b, 222b': 발광층
223: 대향전극
223a: 제1영역
223b: 제2영역
224: 개구
250: 적층구조
251: 캡핑층
253: 광추출층
300: 박막봉지층
310: 제1무기봉지층
320: 유기봉지층
330: 제2무기봉지층
410: 제1마스크
420: 제2마스크
421: 패턴홀
SA: 센서영역
TA: 투과부
110: 제1스캔 구동회로
111: 버퍼층
111a: 제1버퍼층
111b: 제2버퍼층
112: 제1게이트절연층
113: 제2게이트절연층
115: 제1층간절연층
117: 제2층간절연층
119: 화소정의막
119: 평탄화층
221, 221': 제1화소전극, 제2화소전극
222a: 제1기능층
222c: 제2기능층
222b, 222b': 발광층
223: 대향전극
223a: 제1영역
223b: 제2영역
224: 개구
250: 적층구조
251: 캡핑층
253: 광추출층
300: 박막봉지층
310: 제1무기봉지층
320: 유기봉지층
330: 제2무기봉지층
410: 제1마스크
420: 제2마스크
421: 패턴홀
SA: 센서영역
TA: 투과부
Claims (20)
- 메인화소를 구비하는 표시영역, 및 보조화소와 투과부를 구비하는 센서영역을 포함하는 기판;
상기 메인화소 및 상기 보조화소에 포함된 복수의 표시요소들;
상기 복수의 표시요소들 상에 배치된 제1적층구조;
상기 투과부 상에 배치된 제2적층구조; 및
상기 제1적층구조와 상기 제2적층구조를 덮는 박막봉지층을 포함하며,
상기 제1적층구조의 두께는 상기 제2적층구조의 두께와 다른, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1적층구조 및 상기 제2적층구조는 각각 캡핑층; 및 광추출층;을 포함하고,
상기 박막봉지층은 제1무기봉지층, 유기봉지층, 및 제2무기봉지층을 포함하며,
상기 광추출층의 굴절률(n2)은 상기 캡핑층의 굴절률(n1) 및 상기 제1무기봉지층의 굴절률(n3) 보다 작은, 표시 장치.(n2 < n1, n3) - 제2항에 있어서,
상기 캡핑층은 상기 투과부 상의 제1캡핑영역과 상기 표시요소들 상의 제2캡핑영역을 포함하며,
상기 제1캡핑영역의 두께는 상기 제2캡핑영역의 두께보다 큰, 표시 장치. - 제3항에 있어서,
상기 제1캡핑영역의 두께는 상기 제2캡핑영역의 두께보다 1.1배 내지 10배 큰, 표시 장치. - 제3항에 있어서,
상기 광추출층은 상기 투과부 상의 제1광추출영역과 상기 표시요소들 상의 제2광추출영역을 포함하며,
상기 제1광추출영역의 두께는 상기 제2광추출영역의 두께보다 큰, 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 광추출층은 상기 투과부 상의 제1광추출영역과 상기 표시요소들 상의 제2광추출영역을 포함하며,
상기 제1광추출영역의 두께는 상기 제2광추출영역의 두께보다 큰, 표시 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제1광추출영역의 두께는 상기 제2광추출영역의 두께보다 2배 내지 10배 큰, 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 캡핑층의 굴절률(n1)과 상기 광추출층의 굴절률(n2)의 차이는 0.5이상이고,
상기 제1무기봉지층의 굴절률(n3)과 상기 광추출층의 굴절률(n2)의 차이는 0.46이상인, 표시 장치. - 제3항에 있어서,
상기 광추출층은 상기 투과부 상의 제1광추출영역과 상기 표시요소들 상의 제2광추출영역을 포함하고,
상기 제1캡핑영역의 두께는 90nm 이상 내지 150nm 이하이며,
상기 제2캡핑영역의 두께는 60nm 이상 내지 85nm 이하이고,
상기 제1광추출영역의 두께는 50nm 이상 내지 220nm 이하이고,
상기 제2광추출영역의 두께는 10nm 이상 내지 40nm 이하인, 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 캡핑층은 상기 투과부 상의 제1캡핑영역과 상기 표시요소들 상의 제2캡핑영역을 포함하며,
상기 광추출층은 상기 제1캡핑영역 상에 제1광추출영역과 상기 제2캡핑영역 상에 제2광추출영역을 포함하고,
상기 제1광추출영역의 두께는 10nm이상 내지 20nm이하이며,
상기 광추출층의 굴절률이 1.79이상 내지 2.2이하인, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 표시요소들은, 상기 복수의 표시요소들에 일체로 구비된 대향전극을 포함하고, 상기 대향전극은 상기 투과부에 대응하는 개구를 구비한, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 표시요소들은, 상기 복수의 표시요소들에 일체로 구비된 대향전극을 포함하고,
상기 대향전극은 상기 복수의 표시요소들에 대응하여 배치된 제1영역 및 상기 투과부에 대응하여 배치된 제2영역을 구비하며, 상기 제2영역의 두께는 상기 제1영역의 두께에 비해 작은, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 기판과 상기 복수의 표시요소들 사이에는 무기절연층 및 유기절연층이 배치되며,
상기 무기절연층 및 유기절연층 중 적어도 하나는 상기 투과부에 대응하여 개구 또는 그루브를 구비하고,
상기 제2적층구조는 상기 개구 또는 그루브 내부에 배치된, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 센서영역에 대응하도록 상기 기판의 하면에 배치된 적외선 센서;를 더 포함하는, 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 보조화소에 대응하여 상기 보조화소 하부에 배치되는 하부전극층;을 더 포함하는, 표시 장치. - 투과부 및 상기 투과부를 둘러싸는 표시영역을 구비한 기판;
상기 표시영역에 위치하는 복수의 표시요소들;
상기 투과부 및 복수의 표시요소들을 커버하는 박막봉지층;
상기 복수의 표시요소들과 상기 박막봉지층 사이에 배치되는 캡핑층;
상기 캡핑층 및 상기 박막봉지층 사이에 배치된 광추출층;을 포함하며,
상기 캡핑층 및 광추출층 중 적어도 하나는 상기 투과부에 대응하는 영역의 두께가 상기 복수의 표시요소들에 대응하는 영역의 두께보다 큰, 표시 장치. - 제16항에 있어서,
상기 박막봉지층은 제1무기봉지층, 유기봉지층, 및 제2무기봉지층을 포함하며,
상기 광추출층의 굴절률(n2)은 상기 캡핑층의 굴절률(n1) 및 상기 제1무기봉지층의 굴절률(n3) 보다 작은, 표시 장치.(n2 < n1, n3) - 제16항에 있어서,
상기 캡핑층은 상기 투과부 상의 제1캡핑영역과 상기 표시요소들 상의 제2캡핑영역을 포함하며,
상기 제1캡핑영역의 두께는 상기 제2캡핑영역의 두께보다 큰, 표시 장치. - 제16항에 있어서,
상기 광추출층은 상기 투과부 상에 제1광추출영역과 상기 표시요소들 상에 제2광추출영역을 포함하고,
상기 제1광추출영역의 두께는 상기 제2광추출영역의 두께보다 큰, 표시 장치. - 제16항에 있어서,
상기 복수의 표시요소들은, 상기 복수의 표시요소들에 일체로 구비된 대향전극을 포함하고,
상기 대향전극은 상기 복수의 표시요소들에 대응하여 배치된 제1영역 및 상기 투과부에 대응하여 배치된 제2영역을 구비하며, 상기 제2영역의 두께는 상기 제1영역에 비해 작은, 표시 장치.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |