KR20210099243A - 표시장치 - Google Patents

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KR20210099243A
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이상신
이승진
강연주
김상훈
박종성
정은정
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 제1표시영역 및 투과영역을 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판; 상기 제1표시영역에 배치된 복수의 제1화소들; 및 상기 제2표시영역에 배치된 복수의 제2화소들;을 포함하고, 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역 사이의 경계영역에 인접한 상기 제1화소들 중 제1부화소와 상기 제2화소들 중 제2부화소 간의 거리를 소정 값으로 설정한 표시장치를 개시한다.

Description

표시장치{Display device}
본 발명의 실시예들은 표시장치에 관한 것이다.
근래에 표시장치는 그 용도가 다양해지고 있다. 또한, 표시장치의 두께가 얇아지고 무게가 가벼워 그 사용의 범위가 광범위해지고 있는 추세이다.
표시장치가 다양하게 활용됨에 따라 표시장치의 형태를 설계하는데 다양한 방법이 있을 수 있고, 또한 표시장치에 접목 또는 연계할 수 있는 기능이 증가하고 있다.
본 발명의 실시예들은 메인 표시영역인 제1표시영역 및 그 하부에 광학소자 등이 배치될 수 있는 제2표시영역을 구비한 표시장치를 제공할 수 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 제1표시영역 및 투과영역을 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판; 상기 제1표시영역에 배치된 복수의 제1화소들; 및 상기 제2표시영역에 배치된 복수의 제2화소들;을 포함하고, 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역 사이의 경계영역에 인접한, 상기 제1화소들 중 제1색으로 발광하는 제1부화소와 상기 제2화소들 중 상기 제1부화소의 중심을 지나는 가상선이 지나가는 상기 제1색으로 발광하는 제2부화소 간의 거리가 화소피치를 기초로 결정된 값을 갖는다.
상기 제2부화소는 상기 제2화소들 중 상기 가상선이 최초로 지나가는 화소일 수 있다.
상기 제2화소들은 화소그룹 단위로 배치되고, 복수의 투과영역들이 상기 화소그룹을 둘러쌀 수 있다.
상기 화소그룹을 구성하는 제2화소들의 배치 구조는 상기 제1화소들의 배치 구조와 동일 또는 상이할 수 있다.
상기 제2화소들 각각의 면적은 대응하는 제1화소의 면적과 상이할 수 있다.
상기 화소피치는 녹색으로 발광하는 제1화소들 간의 중심거리일 수 있다.
상기 가상선은 상기 제2화소들에 연결된 데이터선들 또는 스캔선들과 평행한 선일 수 있다.
상기 제1부화소와 상기 제2부화소 간의 거리는, 상기 제1부화소의 가장자리와 상기 제2부화소의 가장자리 간의 최단 직선거리일 수 있다.
상기 제1부화소와 상기 제2부화소 간의 거리는 화소피치 이상일 수 있다.
상기 제1부화소와 상기 제2부화소 간의 거리는, 상기 제1부화소의 중심을 지나는 선과 상기 제2부화소의 중심을 지나는 선 간의 최단 직선거리일 수 있다.
상기 제1부화소와 상기 제2부화소 간의 거리는 화소피치의 2배로부터 일정 범위 내일 수 있다.
상기 제1부화소와 상기 제2부화소 간의 거리는 화소피치의 2배로부터 ±30% 이내일 수 있다.
상기 표시장치는, 상기 기판 상에 배치된 무기절연층;을 더 포함하며, 상기 무기절연층은 상기 투과영역 및 상기 경계영역에 대응하는 개구를 포함할 수 있다.
상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역 사이의 경계영역에 인접한, 상기 제1화소들 중 제2색으로 발광하는 제3부화소와 상기 제2화소들 중 상기 제3부화소의 중심을 지나는 가상선이 지나가는 상기 제2색과 다른 색으로 발광하는 제4부화소 간의 거리가 상기 제1화소들 간의 화소정의층의 갭들 및 상기 제2화소들 간의 화소정의층의 갭들 중 최소 값 또는 최소 값보다 큰 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 제1표시영역 및 투과영역을 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판; 상기 제1표시영역에 배치된 복수의 제1화소들; 및 상기 제2표시영역에 배치된 복수의 제2화소들;을 포함하고, 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역 사이의 경계영역에 인접한, 상기 제1화소들 중 제1색으로 발광하는 제1부화소와 상기 제2화소들 중 상기 제1부화소의 중심을 지나는 가상선이 지나가는 상기 제1색과 다른 색으로 발광하는 제2부화소 간의 거리는 상기 제1화소들 간의 화소정의층의 갭들 및 상기 제2화소들 간의 화소정의층의 갭들 중 최소 값의 이상이다.
상기 제2부화소는 상기 제2화소들 중 상기 가상선이 최초로 지나가는 화소이고, 상기 가상선은 상기 제2화소들에 연결된 데이터선들 또는 스캔선들과 평행한 선일 수 있다.
상기 제2화소들은 화소그룹 단위로 배치되고, 복수의 투과영역들이 상기 화소그룹을 둘러싸고, 상기 화소그룹을 구성하는 제2화소들의 배치 구조와 상기 제1화소들의 배치 구조가 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 제1표시영역 및 투과영역을 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판; 상기 제1표시영역에 배치된 복수의 제1화소들; 및 상기 제2표시영역에 배치된 복수의 제2화소들;을 포함하고, 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역 사이의 경계영역에 인접한, 상기 제1화소들 중 제1색으로 발광하는 제1부화소와, 상기 제2화소들 중 상기 제1부화소의 중심을 지나는 가상선이 지나가는 상기 제1색으로 발광하는 제2부화소 간의 중심거리가 화소피치의 2배로부터 일정 범위 내이다.
상기 제2화소들은 화소그룹 단위로 배치되고, 복수의 투과영역들이 상기 화소그룹을 둘러싸고, 상기 화소그룹을 구성하는 제2화소들의 배치 구조는 상기 제1화소들의 배치 구조와 동일 또는 상이할 수 있다.
상기 화소피치는 녹색으로 발광하는 제1화소들 간의 중심거리이고, 상기 가상선은 상기 제2화소들에 연결된 데이터선들 또는 스캔선들과 평행한 선일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르는 표시장치는, 센서, 카메라 등과 같은 컴포넌트와 대응되는 제2표시영역에 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 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(1)를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 간략하게 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널에 포함될 수 있는 제1화소 및/또는 제2화소의 등가회로도들이다.
도 5는 유기물 증착에 이용되는 마스크의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1표시영역 및 제2표시영역의 일부를 도시한 평면도이다.
도 7은 제1표시영역 내의 화소 배치 구조를 나타낸다.
도 8은 제2표시영역 내의 화소 배치 구조를 나타낸다.
도 9 및 도 10은 각각 도 6의 A 부분의 확대도이다.
도 11은 도 7의 II-II' 선을 따라 취한 단면도이다.
도 12는 도 7의 III-III' 선을 따라 취한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1표시영역 및 제2표시영역의 일부를 도시한 평면도이다.
도 14a 및 도 14b는 제2표시영역 내의 화소 배치 구조를 나타낸다.
도 15 내지 도 17은 각각 도 13의 B 부분의 확대도이다.
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.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 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 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다.
x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(1)를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1a를 참조하면, 표시장치(1)는 이미지를 구현하는 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)과, 이미지를 구현하지 않는 비표시영역(NDA)을 포함한다. 표시장치(1)는 제1표시영역(DA1)에 배치된 복수의 제1화소(Pm)들에서 방출되는 빛을 이용하여 메인 이미지를 제공할 수 있다.
표시장치(1)는 제2표시영역(DA2)을 포함한다. 제2표시영역(SA)은 도 2를 참조하여 후술하는 바와 같이 그 하부에 적외선, 가시광선이나 음향 등을 이용하는 센서나 카메라(또는 이미지센서)와 같은 컴포넌트가 배치되는 영역일 수 있다. 제2표시영역(DA2)은 컴포넌트로부터 외부로 출력되거나 외부로부터 컴포넌트를 향해 진행하는 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과영역(TA)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 제2표시영역(DA2)을 통해 적외선 또는 가시광선이 투과하는 경우, 제2표시영역(DA2)의 광 투과율은 약 30% 이상, 또는 50% 이상이거나, 75% 이상이거나 80% 이상이거나, 85% 이상이거나, 90% 이상일 수 있다.
제2표시영역(DA2)에는 복수의 제2화소(Pa)들이 배치될 수 있으며, 복수의 제2화소(Pa)들에서 방출되는 빛을 이용하여 소정의 이미지를 제공할 수 있다. 제2표시영역(DA2)에서 제공되는 이미지는 보조 이미지일 수 있다. 일 실시예에서 제2표시영역(DA2)의 해상도와 제1표시영역(DA1)의 해상도는 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2표시영역(DA2)의 해상도는 제1표시영역(DA1)의 해상도보다 낮을 수 있다. 즉, 제2표시영역(DA2)은 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과영역(TA)을 구비하는 바, 단위 면적 당 배치될 수 있는 제2화소(Pa)들의 수가 제1표시영역(DA1)에 단위 면적 당 배치되는 제1화소(Pm)들의 수에 비해 적을 수 있다.
도 1a는 제1표시영역(DA1)의 내측에 하나의 제2표시영역(DA2)이 배치된 것을 도시한다. 다른 실시예로, 제2표시영역(DA2)의 개수는 2개 이상일 수 있고, 복수 개로 구비되는 제2표시영역(DA2)들의 형상 및 크기는 서로 상이할 수 있다.
도 1a에서는 제2표시영역(DA2)이 대략 원형인 것을 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 평면상에서(또는 기판의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때) 제2표시영역(DA2)의 형상은 원형, 타원형, 사각형 등의 다각형, 별 형상, 다이아몬드 형상 등 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 제2표시영역(DA2)이 사각형인 제1표시영역(DA1)의 일측(상측 중앙)에 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)의 일측에 배치될 수도 있다. 도 1b는 제2표시영역(DA2)이 비표시영역(NDA)과 제1표시영역(DA1) 사이에 배치되는 것을 도시한다.
비표시영역(NDA)은 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2) 외측의 주변영역일 수 있다. 비표시영역(NDA)은 화소들이 배치되지 않은 영역일 수 있다. 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)은 비표시영역(NDA)에 의해 전체적으로 둘러싸일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(1)로서, 유기 발광 표시장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 표시장치는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 본 발명의 표시장치(1)는 무기 발광 표시장치(Inorganic Light Emitting Display 또는 무기 EL 표시장치)이거나, 양자점 발광 표시장치(Quantum dot Light Emitting Display)와 같은 표시장치일 수 있다. 예컨대, 표시장치(1)에 구비된 표시요소의 발광층은 유기물을 포함하거나, 무기물을 포함하거나, 양자점을 포함하거나, 유기물과 양자점을 포함하거나, 무기물과 양자점을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 간략하게 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1a의 I-I' 선을 따라 취한 단면에 대응될 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시장치(1)는 표시요소를 포함하는 표시패널(10), 및 제2표시영역(DA2)에 대응하게 배치된 컴포넌트(20)를 포함할 수 있다.
표시패널(10)은 기판(100), 기판(100) 상에 배치된 표시요소층(200), 상기 표시요소층(200)을 밀봉하는 밀봉부재로써 박막봉지층(300)을 포함할 수 있다. 또한, 표시패널(10)은 기판(100)의 하부에 배치된 하부보호필름(175), 및 하부 커버층(185)을 더 포함할 수 있다.
표시요소층(200)은 박막트랜지스터(TFT, TFT')를 포함하는 회로층, 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED, OLED'), 및 이들 사이의 절연층(IL, IL')을 포함할 수 있다.
제1표시영역(DA1)에는 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)를 포함하는 제1화소(Pm)가 배치되며, 제1화소(Pm)는 박막트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소회로에 연결될 수 있다.
제2표시영역(DA2)에는 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED')를 포함하는 제2화소(Pa)가 배치되며, 제2화소(Pa)는 박막트랜지스터(TFT')를 포함하는 화소회로에 연결될 수 있다.
또한, 제2표시영역(DA2)에는 박막트랜지스터(TFT') 및 제2화소(Pa)가 배치되지 않는 투과영역(TA)이 배치될 수 있다. 투과영역(TA)은 컴포넌트(20)로부터 방출되는 빛/신호나 컴포넌트(20)로 입사되는 빛/신호가 투과(tansmission)되는 영역일 수 있다.
컴포넌트(20)는 제2표시영역(DA2)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, 화상을 촬상하는 이미지 센서 등일 수 있다. 빛을 이용하는 전자요소의 경우, 가시광, 적외선광, 자외선광 등 다양한 파장 대역의 빛을 이용할 수 있음은 물론이다. 제2표시영역(DA2)에 배치된 컴포넌트(20)의 수는 복수로 구비될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)로써 발광소자 및 수광소자가 하나의 제2표시영역(DA2)에 함께 구비될 수 있다. 또는, 하나의 컴포넌트(20)에 발광부 및 수광부가 동시에 구비될 수 있다.
제2표시영역(DA2)에는 금속층(BSM)이 배치될 수 있다. 금속층(BSM)은 박막트랜지스터(TFT')의 하부에 대응하도록 배치될 수 있다. 이러한 금속층(BSM)은 외부 광이 박막트랜지스터(TFT') 등에 도달하는 것을 차단하는 차광층일 수 있다. 예컨대, 금속층(BSM)은 컴포넌트(20)로부터 출사되는 광이 제2화소(Pa)에 도달하는 것을 차단할 수 있다. 일부 실시예에서, 금속층(BSM)에는 정전압 또는 신호가 일가되어, 정전기 방전에 의한 화소회로의 손상을 방지할 수 있다.
박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 도 2는 제1 및 제2무기봉지층(310, 330)과 이들 사이의 유기봉지층(320)을 나타낸다.
제1 및 제2무기봉지층(310, 330)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 타탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 아연옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
하부보호필름(175)은 기판(100)의 하부에 부착되어, 기판(100)을 지지하고 보호하는 역할을 할 수 있다. 하부보호필름(175)은 광에 대해서 투과율이 높은 물질로 구비될 수 있다. 하부보호필름(175)는 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하여 구비될 수 있다.
하부보호필름(175)의 하부에는 하부 커버층(185)이 더 배치될 수 있다. 하부 커버층(185)은 제2표시영역(DA2)에 대응하는 개구(185OP)를 구비할 수 있다. 하부 커버층(185)에 개구(185OP)를 구비함으로써, 제2표시영역(DA2)의 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 하부커버층(185)은 광차단 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 기판(100) 하부면으로 투과될 수 있는 외부 광을 차단할 수 있다.
제2표시영역(DA2)의 면적은 컴포넌트(20)가 배치되는 면적에 비해서 크게 구비될 수 있다. 이에 따라, 하부 커버층(185)에 구비된 개구(185OP)의 면적은 상기 제2표시영역(DA2)의 면적과 일치하지 않을 수 있다. 예컨대, 개구(185OP)의 면적은 제2표시영역(DA2)의 면적에 비해 작게 구비될 수 있다.
또한, 제2표시영역(DA2)에는 복수의 컴포넌트(20)가 배치될 수 있다. 상기 복수의 컴포넌트(20)는 서로 기능을 달리할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 표시패널(10) 상에는 터치입력을 감지하는 입력감지부재, 편광자(polarizer)와 지연자(retarder) 또는 컬러필터와 블랙매트릭스를 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, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 표시요소층(200)을 밀봉하는 부재로써, 실런트 또는 프릿에 의해서 기판(100)과 합착되는 밀봉기판을 이용할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시패널(10)은 기판(100)을 포함할 수 있다. 기판(100)의 의 제1표시영역(DA1) 상에는 복수의 제1화소(Pm)들이 배치될 수 있다. 제1화소(Pm)는 유기발광다이오드(OLED, 도 2)와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 제1화소(Pm)는 유기발광다이오드를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)의 일측 또는 제1표시영역(DA1)에 의해 둘러싸이도록 배치될 수 있으며, 기판(100)의 제2표시영역(DA2) 상에는 복수의 제2화소(Pa)들이 배치될 수 있다. 제2화소(Pa)는 유기발광다이오드(OLED', 도 2)와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 제2화소(Pa)들은 유기발광다이오드를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 한편, 제2표시영역(DA2)에는 제2화소(Pa)들 사이에 배치되는 투과영역(TA)이 구비될 수 있다. 기판(100)의 제2표시영역(DA2)의 하부에 적어도 하나의 컴포넌트가 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 제2표시영역(DA2)이 투과영역(TA)을 구비함에 따라, 제2표시영역(DA2)의 해상도는 제1표시영역(DA1)의 해상도보다 작을 수 있다. 예컨대, 제2표시영역(DA2)의 해상도는 제1표시영역(DA1)의 약 1/2일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1표시영역(DA1)의 해상도는 400ppi 이상이고, 제2표시영역(DA2)의 해상도는 약 200ppi 일 수 있다. 다른 실시예에서, 제2표시영역(DA2)의 제2화소(Pa)를 구동하는 화소회로 및 이에 신호를 전달하는 배선들의 배치를 제1화소(Pm)를 구동하는 화소회로 및 이에 신호를 전달하는 배선들의 배치와 다르게 변경함으로써, 제2표시영역(DA2)은 투과영역(TA)을 구비하면서 제1표시영역(DA1)의 해상도와 동일한 해상도를 가질 수 있다.
제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)는 비표시영역(NDA)에 배치된 구동회로들과 전기적으로 연결될 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 제1 스캔 구동회로(110), 제2 스캔 구동회로(120), 단자(140), 데이터 구동회로(150), 제1전원공급배선(160), 및 제2전원공급배선(170)이 배치될 수 있다.
제1 스캔 구동회로(110)는 스캔선(SL)을 통해 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)에 스캔 신호를 제공할 수 있다. 제1 스캔 구동회로(110)는 발광 제어선(EL)을 통해 각 화소에 발광 제어 신호를 제공할 수 있다. 제2 스캔 구동회로(120)는 제1표시영역(DA1)을 사이에 두고 제1 스캔 구동회로(110)와 나란하게 배치될 수 있다. 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)에 배치된 제1화소(Pm)들과 제2화소(Pa)들 중 일부는 제1 스캔 구동회로(110)와 전기적으로 연결될 수 있고, 나머지는 제2 스캔 구동회로(120)에 연결될 수 있다. 다른 실시예로, 제2 스캔 구동회로(120)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(PCB)의 단자(PCB-P)는 표시패널(10)의 단자(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)은 제어부(미도시)의 신호 또는 전원을 표시패널(10)로 전달한다. 제어부에서 생성된 제어신호는 인쇄회로기판(PCB)을 통해 제1 및 제2 스캔 구동회로(110, 120)에 각각 전달될 수 있다. 제어부는 제1 및 제2연결배선들(161, 171)을 통해 제1 및 제2전원공급배선들(160, 170)에 각각 제1 및 제2전원전압(ELVDD, ELVSS, 도 4a 및 도 4b 참조)을 제공할 수 있다. 제1전원전압(ELVDD)은 제1전원공급배선(160)과 연결된 전원전압선(PL)을 통해 제1화소(Pm)들과 제2화소(Pa)들 각각에 제공되고, 제2전원전압(ELVSS)은 제2전원공급배선(170)과 연결된 제1화소(PM)들과 제2화소(Pa)들 각각의 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 제1화소(Pm)들과 제2화소(Pa)들에 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 제1표시영역(DA1)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 제1표시영역(DA1)을 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널에 포함될 수 있는 제1화소 및/또는 제2화소의 등가회로도들이다.
도 4a를 참조하면, 제1화소(Pm) 및 제2화소(Pa) 각각은 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 스캔선(SL) 및 데이터선(DL)에 연결된 화소회로(PC)에 연결될 수 있다. 화소회로(PC)는 제1트랜지스터(T1), 제2트랜지스터(T2), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 제1트랜지스터(T1) 및 제2트랜지스터(T2)는 박막트랜지스터로 구현될 수 있다.
제2트랜지스터(T2)는 스위칭 트랜지스터로서, 스캔선(SL) 및 데이터선(DL)에 연결되며, 스캔선(SL)을 통해 입력되는 스캔신호(Sn)에 따라 데이터선(DL)을 통해 입력된 데이터신호(DATA)를 제1트랜지스터(T1)로 전달한다.
커패시터(Cst)는 제2트랜지스터(T2) 및 전원전압선(PL)에 연결되며, 제2트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 전원전압선(PL)에 공급되는 제1전원전압(ELVDD, 또는 구동전압)의 차이에 해당하는 전압을 저장한다.
제1트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로서, 전원전압선(PL)과 커패시터(Cst)에 연결되며, 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 전원전압선(PL)으로부터 유기발광소자(OLED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)의 대향전극(예, 캐소드)은 제2전원전압(ELVSS)을 공급받을 수 있다.
도 4a에서는 화소회로(PC)가 2개의 트랜지스터 및 1개의 커패시터를 포함하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 화소회로(PC)는 7개의 트랜지스터 및 1개의 커패시터를 포함할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 화소회로(PC)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7)을 포함하고, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7)은 박막트랜지스터로 구현될 수 있다.
화소회로(PC)는 스캔신호(Sn)를 전달하는 제1스캔선(SL1), 이전 스캔신호(Sn-1)를 전달하는 제2스캔선(SL2), 다음 스캔신호(Sn+1)를 전달하는 제3스캔선(SL3), 발광제어신호(EM)를 전달하는 발광제어선(EL), 및 데이터신호(DATA)를 전달하는 데이터선(DL)에 연결될 수 있다.
전원전압선(PL)은 제1트랜지스터(T1)에 제1전원전압(ELVDD)을 전달하며, 초기화전압선(VIL)은 제1트랜지스터(T1) 및 유기발광다이오드(OLED)를 초기화하는 초기화전압(VINT)을 제1트랜지스터(T1)의 게이트전극 및 유기발광다이오드(OLED)로 전달한다.
제1스캔선(SL1), 제2스캔선(SL2), 제3스캔선(SL3), 발광제어선(EL) 및 초기화전압선(VL)은 x방향으로 연장되며 각 행에 상호 이격 배치될 수 있다. 데이터선(DL) 및 전원전압선(PL)은 y방향으로 연장되며 각 열에 상호 이격 배치될 수 있다.
제1트랜지스터(T1)는 제5트랜지스터(T5)를 경유하여 전원전압선(PL)과 연결되고, 제6트랜지스터(T6)를 경유하여 유기발광다이오드(OLED)와 전기적으로 연결된다. 제1트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로서, 제2트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터신호(DATA)를 전달받아 유기발광다이오드(OLED)에 구동전류(Ioled)를 공급한다.
제2트랜지스터(T2)는 제1스캔선(SL1) 및 데이터선(DL)에 연결되며, 제1스캔선(SL1)을 통해 전달받은 스캔신호(Sn)에 따라 턴온되어 데이터선(DL)으로 전달된 데이터신호(DATA)를 노드(N)로 전달하는 스위칭 동작을 수행한다.
제3트랜지스터(T3)는 제6트랜지스터(T6)를 경유하여 유기발광다이오드(OLED)와 연결된다. 제3트랜지스터(T3)는 제1스캔선(SL1)을 통해 전달받은 제1스캔신호(GW)에 따라 턴온되어 제1트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킨다.
제4트랜지스터(T4)는 제2스캔선(SL2)을 통해 전달받은 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 턴온되어 초기화전압선(VIL)으로부터의 초기화전압(VINT)을 제1트랜지스터(T1)의 게이트전극에 전달하여 제1트랜지스터(T1)의 게이트 전압을 초기화시킨다.
제5트랜지스터(T5) 및 제6트랜지스터(T6)는 발광제어선(EL)을 통해 전달받은 발광제어신호(EM)에 따라 동시에 턴온되어 전원전압선(PL)으로부터 유기발광다이오드(OLED)의 방향으로 구동전류(Ioled)가 흐를 수 있도록 전류 경로를 형성한다,
제7트랜지스터(T7)는 제3스캔선(SL3)을 통해 전달받은 다음 스캔신호(Sn+1)에 따라 턴온되어 초기화전압선(VIL)으로부터의 초기화전압(VINT)을 유기발광다이오드(OLED)로 전달하여 유기발광다이오드(OLED)를 초기화시킨다. 제7트랜지스터(T7)는 생략될 수 있다.
커패시터(Cst)는 전원전압선(PL) 및 제1트랜지스터(T1)의 게이트전극에 연결되어, 양단 전압의 차에 대응하는 전압을 저장 및 유지함으로써 제1트랜지스터(T1)의 게이트전극에 인가되는 전압을 유지할 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)는 화소전극 및 대향전극을 포함하고, 대향전극은 제2전원전압(ELVSS)을 인가받을 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 제1트랜지스터(T1)로부터 구동전류(Ioled)를 전달받아 발광함으로써 이미지를 표시한다.
도 4b에서는 제3트랜지스터(T3)와 제4트랜지스터(T4)가 듀얼 게이트전극을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 제3트랜지스터(T3)와 제4트랜지스터(T4)는 한 개의 게이트전극을 가질 수 있다. 도 4b에서 제7트랜지스터(T7)는 제3스캔선(SL3)을 통해 다음 스캔신호(Sn+1)를 전달받는 것으로 도시하고 있으나, 제7트랜지스터(T7)는 제2스캔선(SL2)에 연결되어 이전 스캔신호(Sn-1)를 전달받을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)는 동일한 화소회로(PC)를 구비할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)는 다른 구조의 화소회로(PC)를 구비할 수도 있다. 예컨대, 제1화소(Pm)는 도 4b의 화소회로를 채용하고, 제2화소(Pa)는 도 4a의 화소회로를 채용할 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 5는 유기물 증착에 이용되는 마스크의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 마스크(M)는 제1표시영역(DA1)에 대응하여 형성된 제1마스크 개구(610) 및 제2표시영역(DA2)에 대응하여 형성된 제2마스크 개구(620)를 포함할 수 있다. 제1마스크 개구(610)와 제2마스크 개구(620)는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)의 위치에 따라 x방향 및 y방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
제1마스크 개구(610)를 통해 제1표시영역(DA1)에 발광층이 증착되어 제1화소(Pm)가 형성되고, 제2마스크 개구(620)를 통해 제2표시영역(DA2)에 발광층이 증착되어 제2화소(Pa)가 형성될 수 있다. 제1마스크 개구(610)와 제2마스크 개구(620)를 통해 형성되는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)는 동일한 색으로 발광하는 부화소들일 수 있다. 제1마스크 개구(610)와 제2마스크 개구(620)는 모서리가 둥근 다각 형상일 수 있다.
도 5에서는 설명의 편의상 제1마스크 개구(610)와 제2마스크 개구(620)의 형상, 크기 및 배열 등이 동일한 것으로 도시하였으며, 제1마스크 개구(610)와 제2마스크 개구(620)의 형상, 크기 및 배열은 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)의 동일한 색으로 발광하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)의 형상, 크기 및 배열에 따라 변경될 수 있다. 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)의 크기는 화소전극 또는 발광영역의 크기 또는 면적일 수 있다.
마스크 개구들 간의 안정적 거리 확보 여부가 마스크(M)의 품질에 영향을 줄 수 있다. 특히 서로 다른 표시영역, 즉 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)이 존재하는 표시장치의 경우, 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)의 경계부에서 서로 다른 표시영역의 개구들 간의 거리(Dm)를 일정 거리 이상 확보할 필요가 있다. 따라서, 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)의 경계부에서 동일한 색으로 발광하는 부화소들의 배치가 중요하다.
이하, 본 명세서에서 대응하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)는 동일한 색으로 발광하는 부화소들을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1적색화소(Pmr)와 제2적색화소(Par), 제1녹색화소(Pmg)와 제2녹색화소(Pag), 제1청색화소(Pmb)와 제2청색화소(Pab)는 각각 대응하는 부화소들일 수 있다.
본 발명의 실시예들은 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2) 사이의 경계영역에 인접하게 배치되는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 거리를 최적화하여 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2) 사이의 경계영역에서의 불량을 최소화할 수 있다. 이하에서, 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 거리는 경계영역에 인접한 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 거리를 나타낸다. 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 거리는 제2화소(Pa)의 중심을 지나는 x방향 또는 y방향에 평행한 제1가상선 또는 제1가상선과 평행한 제2가상선 상의 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 거리일 수 있다.
일 실시예에서, 경계영역에 인접한 제2화소(Pa)의 중심을 지나는 x방향 또는 y방향에 평행한 제1가상선을 설정한 경우, 제1가상선 상의 제2화소(Pa)와 제1가상선이 최초로 지나가는 제1화소(Pm)의 가장자리 간의 거리(이하, '에지거리'라 함)를 소정 값으로 결정할 수 있다. 에지거리는 제1가상선 상의 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)가 대응하는 부화소들인 경우의 제1에지거리(D1, 도 9 및 도 15 참조) 및 제1가상선 상의 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)가 서로 다른 색으로 발광하는 부화소들인 경우의 제2에지거리(D2, 도 15 참조)를 포함할 수 있다. 여기서, 화소의 가장자리는 발광영역의 가장자리를 의미한다.
일 실시예에서, 경계영역에 인접한 제2화소(Pa)의 중심을 지나는 x방향 또는 y방향에 평행한 제1가상선을 설정한 경우, 제1가상선 또는 제2가상선 상의 대응하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)의 중심 간의 거리(이하, '중심 거리(D3, 도 10 및 도 16 참조)'라 함)를 소정 값으로 결정할 수 있다. 여기서, 화소의 중심은 발광영역의 중심을 의미한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1표시영역 및 제2표시영역의 일부를 도시한 평면도이다. 도 7은 제1표시영역 내의 화소 배치 구조를 나타내고, 도 8은 제2표시영역 내의 화소 배치 구조를 나타낸다. 도 9 및 도 10은 각각 도 6의 A 부분의 확대도이다. 도 11은 도 7의 II-II' 선을 따라 취한 단면도이고, 도 12는 도 7의 III-III' 선을 따라 취한 단면도이다.
본 명세서에서, 화소 배치 구조는 각 부화소의 발광영역을 기준으로 설명한다. 부화소의 발광영역은 화소정의층의 개구에 의해서 정의될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
도 6을 참조하면, 제1표시영역(DA1)은 제2표시영역(DA2)을 둘러싸고, 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2) 사이에는 경계영역(BR)이 구비될 수 있다. 경계영역(BR)은 제2표시영역(DA2)을 둘러싸고, 제1표시영역(DA1)은 경계영역(BR)을 둘러쌀 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1표시영역(DA1) 상에는 복수의 제1화소(Pm)들이 배치될 수 있다. 복수의 제1화소(Pm)들 각각은 유기발광다이오드(OLED)와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 제1화소(Pm)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 발광하는 부화소(sub-pixel)일 수 있다. 복수의 제1화소(Pm)들은 적색으로 발광하는 제1적색화소(Pmr), 녹색으로 발광하는 제1녹색화소(Pmg) 및 청색으로 발광하는 제1청색화소(Pmb)를 포함할 수 있다. 제1적색화소(Pmr)와 제1청색화소(Pmb)는 제1녹색화소(Pmg)보다 크게 구비될 수 있다.
각 행(Ri)의 제1서브행(SR1)에는 복수의 제1녹색화소(Pmg)가 반복 배치되고, 제2서브행(SR2)에는 제1적색화소(Pmr)와 제1청색화소(Pmb)가 교대로 배치될 수 있다. 즉, 각 행(Ri)에서 x방향을 따라 제1적색화소(Pmr), 제1녹색화소(Pmg), 제1청색화소(Pmb), 제1녹색화소(Pmg)의 순서로 제1화소(Pm)들이 반복 배치될 수 있다. 제1적색화소(Pmr)와 제1녹색화소(Pmg) 간의 화소정의층(119, 도 11 참조)은 제1폭(d1a)을 갖고, 제1녹색화소(Pmg)와 제1청색화소(Pmb) 간의 화소정의층(119)은 제2폭(d1b)을 가질 수 있다.
각 열(Cj)의 제1서브열(SC1)에는 제1적색화소(Pmr)와 제1청색화소(Pmb)가 교대로 배치되고, 제2서브열(SC2)에는 제1녹색화소(Pmg)가 반복 배치될 수 있다.
제1화소(Pm)들은 화소유닛(PmU)을 구성할 수 있다. 각 화소유닛(PmU)은 적어도 2개의 제1화소(Pm)들을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1화소유닛(PmU1)은 제1적색화소(Pmr)와 제1녹색화소(Pmg)를 포함하고, 제2화소유닛(PmU2)은 제1청색화소(Pmb)와 제1녹색화소(Pmg)를 포함할 수 있다. 제1표시영역(DA1)에서 화소유닛(PmU)들은 화소피치(PP)의 크기를 가질 수 있다. 본 명세서에서 화소피치(PP)는 제1녹색화소(Pmg)들 간의 중심거리일 수 있다.
도 7의 화소 배치 구조를 펜타일 매트릭스(Pentile Matrix) 구조라고 하며, 인접한 화소를 공유하여 색상을 표현하는 렌더링(Rendering) 구동을 적용함으로써, 작은 수의 화소로 고해상도를 구현할 수 있다.
도 7에서는 펜타일형(pentile type)으로 배치된 복수의 제1화소(Pm)들을 도시하나, 복수의 제1화소(Pm)들은 스트라이프형 또는 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 제2표시영역(DA2) 상에는 복수의 제2화소(Pa)들이 배치될 수 있다. 복수의 제2화소(Pa)들 각각은 유기발광다이오드(OLED')와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 제2화소(Pa)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 발광하는 부화소(sub-pixel)일 수 있다. 복수의 제2화소(Pa)들은 적색으로 발광하는 제2적색화소(Par), 녹색으로 발광하는 제2녹색화소(Pag) 및 청색으로 발광하는 제2청색화소(Pab)를 포함할 수 있다.
제2표시영역(CA)은 적어도 하나 이상의 제2화소(Pa)를 포함하는 화소그룹(PG) 및 투과영역(TA)을 구비할 수 있다. 화소그룹(PG)과 투과영역(TA)는 x방향 및 y방향을 따라 교번하여 배치되며, 예컨대 격자형상으로 배치될 수 있다. 이 경우 화소그룹(PG)과 투과영역(TA)는 각각 복수 개 구비될 수 있다.
화소그룹(PG)은 복수의 제2화소(Pa)들을 기 설정된 단위로 묶은 화소 집합체로 정의할 수 있다. 도 8에서는 화소그룹(PG)이 8개의 제2화소(Pa)들을 포함하는 것으로 정의되나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 화소그룹(PG)에 포함된 제2화소(Pa)의 개수는 제2표시영역(DA2)의 해상도에 따라 변형 설계될 수 있다.
제2표시영역(CA)의 화소그룹(PG)에 포함된 제2화소(Pa)들의 배치 구조는 제1표시영역(DA1)의 제1화소(Pm)들의 배치 구조와 동일할 수 있다. 이 경우, 제2화소(Pa)들 각각의 면적(크기)은 대응하는 제1화소(Pm)들 각각의 면적(크기)과 동일 또는 상이할 수 있다. 제2화소(Pa)들은 화소유닛(PaU)을 구성할 수 있다. 각 화소유닛(PaU)은 적어도 2개의 제2화소(Pa)들을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1화소유닛(PaU1)은 제2적색화소(Par)와 제2녹색화소(Pag)를 포함하고, 제2화소유닛(PaU2)은 제2청색화소(Pab)와 제2녹색화소(Pag)를 포함할 수 있다. 제2표시영역(DA2)에서 화소유닛(PaU)들은 화소피치(PP)의 크기를 가질 수 있다. 각 화소그룹(PG)은 두 개의 제1화소유닛(PaU1)들과 두 개의 제2화소유닛(PaU2)들을 포함할 수 있다. 제2적색화소(Par)와 제2녹색화소(Pag) 간의 화소정의층(119, 도 12 참조)은 제3폭(d2a)을 갖고, 제2녹색화소(Pag)와 제2청색화소(Pab) 간의 화소정의층(119)은 제4폭(d2b)을 가질 수 있다.
투과영역(TA)은 화소그룹(PG)의 일측에 배치될 수 있다. 투과영역(TA)에는 제2화소(Pa)가 배치되지 않을 수 있다. 즉, 투과영역(TA)에는 유기발광다이오드(OLED')를 구성하는 화소전극, 중간층, 대향전극 및 이에 전기적으로 연결된 화소회로가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 물론, 제2표시영역(DA2)에 위치한 제2화소(Pa)에 신호를 공급하기 위해 연결된 신호선들(PL, DL, SL, EL, 도 4a 및 도 4b 참조) 일부는 투과영역(TA)를 가로질러 위치할 수 있다. 다만, 이 경우에도 투과영역(TA)의 투과율을 높이기 위해, 상기 신호선들(PL, DL, SL, EL)은 투과영역(TA)의 중앙부를 우회하여, 일측에 편중되도록 배치될 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 제1표시영역(DA1)에는 복수의 제1화소유닛(PmU1)과 제2화소유닛(PmU2)이 x방향 및 y방향으로 교대로 배치될 수 있다. 제2표시영역(DA2)에는 화소그룹(PG)이 x방향 및 y방향으로 소정 간격으로 반복 배치될 수 있다. 화소그룹(PG)들 사이에는 투과영역(TA)이 배치되고, 투과영역(TA)이 화소그룹(PG)을 둘러쌀 수 있다. 경계영역(BR)에는 투과영역(TA)이 위치하고, 경계영역(BR)을 제1화소(Pm)들이 둘러쌀 수 있다. 도 6에서는 경계영역(BR)을 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)의 사이로 설명하였으나, 경계영역(BR)은 제2표시영역(DA2)의 일부, 즉 제2표시영역(DA2)의 투과영역(TA)일 수도 있다.
도 6에서는 복수의 투과영역(TA)들이 화소그룹(PG)을 둘러싸도록 배치된 것을 도시하나, 다른 실시예에서 복수의 투과영역(TA)들과 복수의 화소그룹(PG)들이 격자 형상으로 엇갈려 배치될 수 있다.
도 6에서는 제2화소(Pa)가 제1화소(Pm)보다 큰 것으로 도시하였으나, 다른 실시예에서, 제1화소(Pm)가 제2화소(Pa)보다 크거나, 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)가 동일한 크기일 수도 있다.
도 9를 참조하면, x방향에 평행하게 연장(또는 스캔선에 평행하게 연장)되는 제1가상선(IL1) 또는 y방향에 평행하게 연장(또는 데이터선에 평행하게 연장)되는 제1가상선(IL2) 상의 제1화소(Pm)가 제2화소(Pa)에 대응하는 부화소인 경우, 제1에지거리(D1)는 화소피치(PP) 이상일 수 있다. 제1에지거리(D1)는 대응하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)의 가장자리 간의 최단 직선거리일 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 제1에지거리(D1)는 대응하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa)의 마주하는 꼭지점들 간의 거리일 수 있다. 제1가상선(IL1, IL2) 상의 경계영역(BR)에 인접한 제2적색화소(Par)와 제1적색화소(Pmr) 간의 제1에지거리(D1r), 제2녹색화소(Pag)와 제1녹색화소(Pmg) 간의 제1에지거리(D1g), 제2청색화소(Pab)와 제1청색화소(Pmb) 간의 제1에지거리(D1b)는 각각 화소피치(PP) 이상일 수 있다.
도 10을 참조하면, x방향에 평행하게 연장되는 제1가상선(IL1) 또는 y방향에 평행하게 연장되는 제1가상선(IL2) 상의 대응하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 중심거리(D3)는 화소피치(PP)의 2배에서 ±30% 이내((PP × 2 × 0.7) ＜ D2 ＜ (PP × 2 × 1.3))일 수 있다. 제1가상선(IL1) 상의 대응하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 중심거리(D3)는 y방향으로 제1화소(Pm)의 중심을 지나는 선과 제2화소(Pa)의 중심을 지나는 선 간의 최단 직선 거리일 수 있다. 제1가상선(IL2) 상의 대응하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 중심거리(D3)는 x방향으로 제1화소(Pm)의 중심을 지나는 선과 제2화소(Pa)의 중심을 지나는 선 간의 최단 직선 거리일 수 있다.
제1가상선(IL1, IL2) 상의 경계영역(BR)에 인접한 제2적색화소(Par)와 제1적색화소(Pmr) 간의 중심거리(D3r), 제2녹색화소(Pag)와 제2녹색화소(Pmg) 간의 중심거리(D3g), 제2청색화소(Pab)와 제1청색화소(Pmb) 간의 중심거리(D3b)는 각각 화소피치(PP)의 2배에서 ±30% 이내일 수 있다.
제1화소(Pm)는 제1유기발광다이오드(OLED)를 포함하고, 제1박막트랜지스터(TFT) 및 제1커패시터(Cst)를 포함하는 화소회로에 연결될 수 있다. 제2화소(Pa)는 제2유기발광다이오드(OLED')를 포함하고, 제2박막트랜지스터(TFT') 및 제2커패시터(Cst')를 포함하는 화소회로에 연결될 수 있다. 제2화소(Pa)의 제2박막트랜지스터(TFT') 하부에는, 제2박막트랜지스터(TFT')와 중첩되도록 금속층(BSM)이 배치될 수 있다.
이하, 도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시장치(1)에 포함된 구성들이 적층된 구조에 대해서 설명하도록 한다.
기판(100)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 기판(100)은 고분자 수지를 포함하는 베이스층 및 무기층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 기판(100)은 순차적으로 적층된, 제1베이스층(101), 제1무기층(102), 제2베이스층(103) 및 제2무기층(104)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2베이스층(101, 103)은 각각 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2베이스층(101, 103)은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulfone), 폴리아릴레이트(PAR, polyarylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), , 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 등과 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 투명할 수 있다.
제1 및 제2 무기층(102, 104)은 각각, 외부 이물질의 침투를 방지하는 배리어층으로서, 실리콘나이트라이드(SiNx) 및/또는 실리콘옥사이드(SiOx)와 같은 무기물을 포함하는 단층 또는 다층일 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 유무기 복합물을 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 실리콘나이트라이드(SiNx) 또는 실리콘옥사이드(SiOx)로 구비될 수 있다. 버퍼층(111)은 제1버퍼층(111a) 및 제2버퍼층(111b)이 적층되도록 구비될 수 있다.
제2표시영역(DA2)에는 제1버퍼층(111a)과 제2버퍼층(111b) 사이에 금속층(BSM)이 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 금속층(BSM)은 기판(100)과 제1버퍼층(111a) 사이에 배치될 수도 있다. 금속층(BSM)은 화소회로의 하부에 화소회로에 중첩되게 배치되어, 컴포넌트(20) 등으로부터 방출되는 빛에 의해서 박막트랜지스터의 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 금속층(BSM)은 화소그룹(PG)에 대응하는 면적을 갖도록 구비될 수 있다.
한편, 금속층(BSM)은 다른 층에 배치된 배선과 컨택홀을 통해 연결되어, 상기 배선으로부터 정전압(예를 들어, 전원전압(ELVDD) 또는 초기화전압(VINT)) 또는 신호(예를 들어, 스캔신호)를 제공받을 수 있다. 금속층(BSM)이 정전압 또는 신호를 제공받음에 따라 정전기 방전이 발생될 확률을 현저히 줄일 수 있다. 금속층(BSM)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 금속층(BSM)은 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
버퍼층(111) 상부에는 제1박막트랜지스터(TFT) 및 제2박막트랜지스터(TFT')가 배치될 수 있다. 제1박막트랜지스터(TFT)는 제1반도체층(A1), 제1게이트전극(G1), 제1소스전극(S1), 제1드레인전극(D1)을 포함할 수 있다. 제2박막트랜지스터(TFT')는 제2반도체층(A2), 제2게이트전극(G2), 제2소스전극(S2), 제2드레인전극(D2)을 포함할 수 있다. 제1박막트랜지스터(TFT)는 제1유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 제1유기발광다이오드(OLED)를 구동할 수 있다. 제2박막트랜지스터(TFT')는 제2유기발광다이오드(OLED')와 연결되어 제2유기발광다이오드(OLED')를 구동할 수 있다.
제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 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 소스영역 및 드레인영역을 포함할 수 있다.
제2반도체층(A2)은 버퍼층(111)을 사이에 두고 금속층(BSM)과 중첩할 수 있다. 일 실시예로서, 제2반도체층(A2)의 폭은 금속층(BSM)의 폭보다 작을 수 있으며, 따라서 기판(100)에 수직한 방향에서 사영하였을 때 제2반도체층(A2)은 전체적으로 금속층(BSM)과 중첩할 수 있다.
제1 및 제2반도체층(A1, 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 제1 및 제2반도체층들(A1, A2)과 각각 중첩되도록 제1 및 제2게이트전극들(G1, G2)이 배치된다. 제1 및 제2게이트전극들(G1, G2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2게이트전극들(G1, G2)은 몰리브덴(Mo)을 포함하는 단층일 수 있다.
제2게이트절연층(113)은 제1 및 제2게이트전극들(G1, 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 제1커패시터(Cst)의 제1상부전극(CE2) 및 제2커패시터(Cst')의 제2상부전극(CE2')이 배치될 수 있다.
제1표시영역(DA1)에서 제1상부전극(CE2)은 그 아래의 제1게이트전극(G1)과 중첩할 수 있다. 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 제1게이트전극(G1) 및 제1상부전극(CE2)은 제1커패시터(Cst)를 이룰 수 있다. 제1게이트전극(G1)은 제1커패시터(Cst)의 제1하부전극(CE1)일 수 있다.
제2표시영역(DA2)에서 제2상부전극(CE2')은 그 아래의 제2게이트전극(G2)과 중첩할 수 있다. 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 제2게이트전극(G2) 및 제2상부전극(CE2')은 제2커패시터(Cst')를 이룰 수 있다. 제2게이트전극(G2)은 제2커패시터(Cst')의 제2하부전극(CE1')일 수 있다.
제1 및 제2상부전극들(CE2, CE2')은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 또는 구리(Cu) 등을 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
층간절연층(115)은 제1 및 제2상부전극들(CE2, CE2')을 덮도록 형성될 수 있다. 층간절연층(115)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등을 포함할 수 있다.
제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113) 및 층간절연층(115)을 통칭하여 무기절연층(IL)이라 할 때, 무기절연층(IL)은 투과영역(TA)에 대응하는 제1 홀(H1)을 구비할 수 있다. 제1홀(H1)은 버퍼층(111) 또는 기판(100)의 상면을 노출하도록 형성될 수 있다. 제1홀(H1)은 투과영역(TA)에 대응되도록 형성된 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113) 및 층간절연층(115)의 개구들이 중첩되어 형성될 수 있다. 상기 개구들은 별도의 공정을 통해서 각각 형성되거나 동일한 공정을 통해서 동시에 형성될 수 있다. 상기 개구들이 별도의 공정으로 형성되는 경우, 제1 홀(H1)의 내측면에는 단차가 형성될 수도 있다.
한편 다른 실시예로, 무기절연층(IL)은 버퍼층(111)을 노출하는 제1홀(H1)이 아닌 그루브(groove)를 구비할 수도 있다.
다른 실시예로, 무기절연층(IL)은 투과영역(TA)에 대응한 제1홀(H1)을 구비하지 않을 수 있다. 무기절연층(IL)은 대체로 우수한 광 투과율을 갖는 무기 절연 물질을 포함하는바, 투과영역(TA)에 대응하는 홀을 구비하지 않더라도 컴포넌트(20, 도 2 참조)가 송/수신할 수 있는 광의 투과율을 구현할 수 있다.
제1 및 제2소스전극들(S1, S2)과 제1 및 제2드레인전극들(D1, D2)은 층간절연층(115) 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2소스전극들(S1, S2)과 제1 및 제2드레인전극들(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, 제1 및 제2소스전극들(S1, S2)과 제1 및 제2드레인전극들(D1, D2)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
제1 및 제2소스전극들(S1, S2)과 제1 및 제2드레인전극들(D1, D2)을 덮도록 제1평탄화층(117)이 배치될 수 있다. 제1평탄화층(117)은 그 상부에 배치되는 제1 및 제2화소전극들(221, 221')이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다.
제1평탄화층(117) 상에는 제2평탄화층(118)이 배치될 수 있다. 제1평탄화층(117)과 제2평탄화층(118) 사이에는 콘택메탈층(CM, CM')이 배치될 수 있다. 콘택메탈층(CM, CM')은 각각 제1평탄화층(117)과 제2평탄화층(118)에 형성된 콘택홀을 통해 제1 및 제2드레인전극(D1, D2)과 제1 및 제2화소전극(221, 221')을 전기적으로 접속시킬 수 있다.
제1 및 제2평탄화층(117, 118)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 이러한, 제1 및 제2평탄화층(117, 118)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 한편, 제1 및 제2평탄화층(117, 118)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 제1 및 제2평탄화층(117, 118)을 형성한 후, 평탄한 상면을 제공하기 위해서 화학적 기계적 폴리싱이 수행될 수 있다.
제1 및 제2평탄화층(117, 118)은 투과영역(TA)에 대응하여 제2홀(H2)을 구비할 수 있다. 제2홀(H2)은 제1홀(H1)과 중첩되어 배치될 수 있다. 도 11 및 도 12에서는 제2홀(H2)이 제1홀(H1) 보다 크게 형성된 것을 도시하나, 제1 및 제2평탄화층(117, 118)은 무기절연층(IL)의 제1홀(H1)의 가장자리를 덮도록 구비되어, 제2홀(H2)의 폭이 제1홀(H1)의 폭보다 작게 구비될 수도 있다.
제1 및 제2평탄화층(117, 118)에는 제1박막트랜지스터(TFT)의 제1소스전극(S1) 및 제1드레인전극(D1) 중 어느 하나를 노출시키는 콘택홀이 존재하며, 제1화소전극(221)은 콘택홀을 통해 제1소스전극(S1) 또는 제1드레인전극(D1)과 컨택하여 제1박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 제1 및 제2평탄화층(117, 118)에는 제2박막트랜지스터(TFT')의 제2소스전극(S2) 및 제2드레인전극(D2) 중 어느 하나를 노출시키는 콘택홀이 존재하며, 제2화소전극(221')은 콘택홀을 통해 제2소스전극(S2) 또는 제2드레인전극(D2)과 컨택하여 제2박막트랜지스터(TFT')와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 및 제2화소전극(221, 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) 등의 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1 및 제2화소전극(221, 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 반사막을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로, 제1 및 제2화소전극(221, 221')은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2화소전극(221, 221')은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조로 구비될 수 있다.
화소정의층(119)은 제1 및 제2화소전극(221, 221') 각각의 가장자리를 커버할 수 있다. 화소정의층(119)은 제1 및 제2화소전극(221, 221') 각각에 중첩하며, 화소의 발광영역을 정의하는 제1 및 제2개구(OP1, OP2)를 포함할 수 있다. 화소정의층(119)은 제1 및 제2화소전극(221, 221')의 가장자리와 제1 및 제2화소전극(221, 221') 상부의 대향전극(223)의 사이의 거리를 증가시킴으로써 제1 및 제2화소전극(221, 221')의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 화소정의층(119)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소정의층(119)은 투과영역(TA)에 위치하는 제3홀(H3)을 포함할 수 있다. 제3홀(H3)은 제1홀(H1) 및 제2홀(H2)과 중첩할 수 있다. 제1 내지 제3홀들(H1, H2, H3)이 형성됨에 따라, 투과영역(TA)의 광 투과율이 향상될 수 있다. 제1 내지 제3홀들(H1, H2, H3)의 내측벽에는 후술할 대향전극(223)이 배치될 수 있다.
화소정의층(119)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 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)에 포함된 제1화소(Pm)들과 제2화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
제1기능층(222a) 상에는 제1 및 제2화소전극(221, 221')에 각각 대응되도록 형성된 제1 및 제2발광층(222b, 222b')이 배치된다. 제1 및 제2발광층(222b, 222b')은 고분자 물질 또는 저분자 물질을 포함할 수 있으며, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
제1 및 제2발광층(222b, 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 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)에 포함된 제1화소(Pm)들과 제2화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 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), 크로뮴(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 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)에 포함된 제1화소(Pm)들과 제2화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
제1표시영역(DA1)에 배치된 제1화소전극(221)으로부터 대향전극(223)까지의 층들은 제1유기발광다이오드(OLED)를 이룰 수 있다. 제2표시영역(DA2)에 배치된 제2화소전극(221')으로부터 대향전극(223)까지의 층들은 제2유기발광다이오드(OLED')를 이룰 수 있다.
대향전극(223) 상에는 캡핑층(250)이 형성될 수 있다. 캡핑층(250, capping layer)은 LiF를 포함할 수 있다. 또는, 캡핑층(250)은 실리콘나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함하거나, 및/또는 유기 절연물을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 캡핑층(250)은 생략될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1기능층(222a), 제2기능층(222c), 대향전극(223), 및 캡핑층(250)은 투과영역(TA)에 대응하는 투과홀(TAH)을 구비할 수 있다. 즉, 제1기능층(222a), 제2기능층(222c), 대향전극(223) 및 캡핑층(250) 각각이 투과영역(TA)에 대응하는 개구들을 가질 수 있다. 일 실시예로, 투과홀(TAH)을 형성하는 개구들의 폭은 실질적으로 동일할 수 있다. 예컨대, 대향전극(223)의 개구의 폭은 투과홀(TAH)의 폭과 실질적으로 동일할 수 있다.
이러한 투과홀(TAH)이 투과영역(TA)에 대응한다는 것은, 투과홀(TAH)이 투과영역(TA)와 중첩하는 것으로 이해될 수 있다. 이 때, 투과홀(TAH)의 면적은 무기절연층(IL)에 형성된 제1홀(H1)의 면적보다 작게 구비될 수 있다. 이를 위해, 도 12에서는 투과홀(TAH)의 폭(Wt)이 제1홀(H1)의 폭(W1)보다 작은 것으로 도시하고 있다. 여기서, 투과홀(TAH)의 면적 및 제1홀(H1)의 면적은 가장 좁은 면적의 개구의 면적으로 정의될 수 있다.
투과홀(TAH)이 구비됨에 따라, 투과영역(TA)에서 대향전극(223)의 일부가 제거되고, 이를 통해 투과영역(TA)에서의 광 투과율이 현저히 증가될 수 있다. 투과영역(TA)에 위치한 대향전극(223)은 투과영역(TA)에 대응하는 일부 영역을 레이저리프트오프(laser lift off)를 통해 제거하여 형성할 수도 있고, FMM 마스크 패터닝을 통해 형성할 수도 있다.
제1 및 제2유기발광다이오드(OLED, OLED')는 박막봉지층(300)에 의해서 밀봉될 수 있다. 박막봉지층(300)은 캡핑층(250) 상에 배치될 수 있다. 박막봉지층(300)은 외부의 수분이나 이물질이 제1 및 제2유기발광다이오드(OLED, OLED')로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있으며, 이와 관련하여 도 11 및 도 12에서는 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 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)을 커버하도록 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320) 및 제2무기봉지층(330)은 투과홀(TAH) 내부에 배치될 수 있다.
다른 실시예에서, 유기봉지층(320)은 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)을 커버하도록 일체로 형성되되, 투과영역(TA)에는 존재하지 않을 수 있다. 바꾸어 말하면, 유기봉지층(320)은 투과영역(TA)에 대응하는 개구를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1무기봉지층(310) 및 제2무기봉지층(330)은 투과홀(TAH) 내부에서 서로 접촉할 수 있다.
도 6에 도시된 표시장치는 제1표시영역(DA1)의 화소 배치 구조와 제2표시영역(DA2)의 화소 배치 구조가 동일한 예이다. 다른 실시예에서 제1표시영역(DA1)의 화소 배치 구조와 제2표시영역(DA2)의 화소 배치 구조가 상이할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1표시영역 및 제2표시영역의 일부를 도시한 평면도이다. 도 14a 및 도 14b는 제2표시영역 내의 화소 배치 구조를 나타낸다. 도 15 내지 도 17은 각각 도 13의 B 부분의 확대도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제1표시영역(DA1)은 제2표시영역(DA2)을 둘러싸고, 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2) 사이에는 경계영역(BR)이 구비될 수 있다. 경계영역(BR)은 제2표시영역(DA2)을 둘러싸고, 제1표시영역(DA1)은 경계영역(BR)을 둘러쌀 수 있다. 제1표시영역(DA1)의 화소 배치 구조는 도 7에 도시된 화소 배치 구조와 동일하다.
도 14a를 참조하면, 제2표시영역(DA2) 상에는 복수의 제2화소(Pa)들이 배치될 수 있다. 복수의 제2화소(Pa)들 각각은 유기발광다이오드(OLED')와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 제2화소(Pa)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 발광하는 부화소(sub-pixel)일 수 있다. 복수의 제2화소(Pa)들은 적색으로 발광하는 제2적색화소(Par), 녹색으로 발광하는 제2녹색화소(Pag) 및 청색으로 발광하는 제2청색화소(Pab)를 포함할 수 있다.
제2표시영역(CA)은 적어도 하나 이상의 제2화소(Pa)를 포함하는 화소그룹(PG) 및 투과영역(TA)을 구비할 수 있다. 화소그룹(PG)과 투과영역(TA)은 x방향 및 y방향을 따라 교번하여 배치되며, 예컨대 격자형상으로 배치될 수 있다. 이 경우 화소그룹(PG)과 투과영역(TA)은 각각 복수 개 구비될 수 있다. 복수의 투과영역(TA)들이 화소그룹(PG)을 둘러쌀 수 있다.
화소그룹(PG)은 3개의 제2화소(Pa)들을 포함할 수 있다. 각 화소그룹(PG)은 제2적색화소(Par), 제2녹색화소(Pag) 및 제2청색화소(Pab)를 포함할 수 있다. 하나의 제2청색화소(Pab)는 하나의 제2적색화소(Par) 및 하나의 제2녹색화소(Pag)에 대응되도록 구비되어, 제2청색화소(Pab)의 크기가 제2적색화소(Par) 및 제2녹색화소(Pag)의 크기보다 클 수 있다. 제2청색화소(Pab)의 y방향의 길이는 제2적색화소(Par)의 y방향의 길이와 제2녹색화소(Pag)의 y방향의 길이를 합한 것과 같거나 클 수 있다. 이러한 화소 배치 구조를 S-스트라이프(Stripe) 구조라고 한다.
제2적색화소(Par)와 제2녹색화소(Pag)의 화소정의층(119, 도 12)은 제5폭(d2a')을 갖고, 제2녹색화소(Pag)와 제2청색화소(Pab)의 화소정의층(119)은 제6폭(d2b')을 가질 수 있다.
도 14a에서 화소그룹(PG) 내의 제2화소(Pa)들이 화소피치(PP)의 폭 내에 배열된 것으로 도시하고 있으나, 도 14b에 도시된 바와 같이, 화소그룹(PG) 내의 제2화소(Pa)들이 화소피치(PP)보다 큰 폭 내에 배열될 수 있다.
다시 도 13을 참조하면, 제1표시영역(DA1)에는 복수의 제1화소유닛(PmU1)과 제2화소유닛(PmU2)이 x방향 및 y방향으로 교대로 배치될 수 있다. 제2표시영역(DA2)에는 화소그룹(PG)이 x방향 및 y방향으로 소정 간격으로 반복 배치될 수 있다. 화소그룹(PG)들 사이에는 투과영역(TA)이 배치되고, 투과영역(TA)이 화소그룹(PG)을 둘러쌀 수 있다. 경계영역(BR)에는 투과영역(TA)이 위치하고, 경계영역(BR)을 제1화소(Pm)들이 둘러쌀 수 있다. 도 13에서는 경계영역(BR)을 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)의 사이로 설명하였으나, 경계영역(BR)은 제2표시영역(DA2)의 일부, 즉 제2표시영역(DA2)의 투과영역(TA)일 수도 있다.
도 15를 참조하면, x방향에 평행하게 연장되는 제1가상선(IL1') 또는 y방향에 평행하게 연장되 제1가상선(IL2') 상의 제1화소(Pm)가 제2화소(Pa)에 대응하는 부화소인 경우, 제1에지거리(D1)는 화소피치(PP) 이상일 수 있다.
x방향에 평행하게 연장되는 제1가상선(IL1') 또는 y방향에 평행하게 연장되는 제1가상선(IL2') 상의 제1화소(Pm)가 제2화소(Pa)와 다른 색으로 발광하는 부화소인 경우, 제2에지거리(D2)는 제1화소(Pm)들 간의 화소정의층(119)의 폭 및 제2화소(Pa)들 간의 화소정의층(119)의 폭 중 최소값의 이상일 수 있다. 제2에지거리(D2)는 제1 및 제2폭(d1a, d1b)과 제5 및 제6폭(d2a', d2b') 중 최소값 또는 최소값보다 큰 값일 수 있다.
도 15에서, 제2녹색화소(Pag)와 제2청색화소(Pab) 각각에 대한, 제1가상선(IL1', IL2') 상의 제2화소는 대응하는 부화소, 즉 제1녹색화소(Pmg)와 제1청색화소(Pmb)이다. 따라서, 제2녹색화소(Pag)와 제1녹색화소(Pmg), 제2청색화소(Pab)와 제1청색화소(Pmb) 간에 각각 화소피치(PP) 이상의 제1에지거리(D1g, D1b)가 설정될 수 있다. 제2적색화소(Par)에 대한 제1가상선(IL1', IL2') 상의 제2화소는 다른 색으로 발광하는 부화소, 즉 제1청색화소(Pmb) 또는 제1녹색화소(Pmg)이다. 따라서, y방향으로 배열된 제2적색화소(Par)와 제1청색화소(Pmb), 및 x방향으로 배열된 제2적색화소(Par)와 제1녹색화소(Pmg) 간에는 제1 및 제2폭(d1a, d1b)과 제5 및 제6폭(d2a', d2b') 중 최소값 또는 최소값보다 큰 값의 제2에지거리(D2rb, D2rg)가 설정될 수 있다.
도 16을 참조하면, x방향에 평행하게 연장되는 제1가상선(IL1') 또는 y방향에 평행하게 연장되는 제1가상선(IL2') 상의 대응하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 중심거리(D3)는 화소피치(PP)의 2배에서 ±30% 이내((PP × 2 × 0.7) ＜ D2 ＜ (PP × 2 × 1.3))로 설정될 수 있다. 제1가상선(IL1') 상의 대응하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 중심거리(D3')는 y방향으로 제1화소(Pm)의 중심을 지나는 선과 제2화소(Pa)의 중심을 지나는 선 간의 최단 직선 거리일 수 있다. 제1가상선(IL2') 상의 대응하는 제1화소(Pm)와 제2화소(Pa) 간의 중심거리(D3')는 x방향으로 제1화소(Pm)의 중심을 지나는 선과 제2화소(Pa)의 중심을 지나는 선 간의 최단 직선 거리일 수 있다.
제1가상선(IL1', IL2') 상의 경계영역(BR)에 인접한 제2적색화소(Par)와 제1적색화소(Pmr) 간의 중심거리(D3'r), 제2녹색화소(Pag)와 제2녹색화소(Pmg) 간의 중심거리(D3'g), 제2청색화소(Pab)와 제1청색화소(Pmb) 간의 중심거리(D3'b)는 각각 화소피치(PP)의 2배에서 ±30% 이내로 설정될 수 있다. 도 16에서 경계영역(BR)의 코너에 인접한 제2적색화소(Par')의 경우, 제2화소(Par')를 지나는 제1가상선(IL2') 또는 제2가상선(IL")이 동일한 부화소의 제1화소(Pm)를 지나가지 않는 예를 도시하고 있다.
반면, 도 17에서는 경계영역(BR)의 코너에 인접한 제2적색화소(Par')의 경우 제2가상선(IL")이 제1적색화소(Pmr)를 지나가는 예를 도시하고 있다. 제2화소(Pa)들의 화소그룹(PG)의 크기 및 배열에 따라, 제2화소(Pa)를 지나는 제1가상선(IL1, IL2') 또는 제2가상선(IL")이 동일한 부화소의 제1화소(Pm)를 지나갈 수도 있고 지나가지 않을 수 있다. 도 17의 실시예에서, 제1가상선(IL2') 상의 경계영역(BR)에 인접한 제2적색화소(Par)와 제1적색화소(Pmr) 간의 중심거리(D3'r), 제2가상선(IL") 상의 경계영역(BR)에 인접한 제2적색화소(Par')와 제1적색화소(Pmr) 간의 중심거리(D3'r), 제1가상선(IL1', IL2') 상의 경계영역(BR)에 인접한 제2녹색화소(Pag)와 제2녹색화소(Pmg) 간의 중심거리(D3'g), 제2청색화소(Pab)와 제1청색화소(Pmb) 간의 중심거리(D3'b)는 각각 화소피치(PP)의 2배에서 ±30% 이내로 설정될 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.
1: 표시 장치
10: 표시 패널
TAH: 개구영역
20: 컴포넌트
100: 기판
111: 버퍼층
111a: 제1버퍼층
111b: 제2버퍼층
112: 제1게이트절연층
113: 제2게이트절연층
115: 층간절연층
117: 평탄화층
119: 화소정의막
200: 표시요소층
223: 대향전극
250: 캡핑층
221, 221': 화소전극

Claims (21)

  1. 제1표시영역 및 투과영역을 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판;
    상기 제1표시영역에 배치된 복수의 제1화소들; 및
    상기 제2표시영역에 배치된 복수의 제2화소들;을 포함하고,
    상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역 사이의 경계영역에 인접한, 상기 제1화소들 중 제1색으로 발광하는 제1부화소와 상기 제2화소들 중 상기 제1부화소의 중심을 지나는 가상선이 지나가는 상기 제1색으로 발광하는 제2부화소 간의 거리가 화소피치를 기초로 결정된 값을 갖는, 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2부화소는 상기 제2화소들 중 상기 가상선이 최초로 지나가는 화소인, 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2화소들은 화소그룹 단위로 배치되고,
    복수의 투과영역들이 상기 화소그룹을 둘러싸는, 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화소그룹을 구성하는 제2화소들의 배치 구조는 상기 제1화소들의 배치 구조와 동일한, 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2화소들 각각의 면적은 대응하는 제1화소의 면적과 상이한, 표시장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 화소그룹을 구성하는 제2화소들의 배치 구조는 상기 제1화소들의 배치 구조와 상이한, 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화소피치는 녹색으로 발광하는 제1화소들 간의 중심거리인, 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가상선은 상기 제2화소들에 연결된 데이터선들 또는 스캔선들과 평행한 선인, 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1부화소와 상기 제2부화소 간의 거리는, 상기 제1부화소의 가장자리와 상기 제2부화소의 가장자리 간의 최단 직선거리인, 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1부화소와 상기 제2부화소 간의 거리는 화소피치 이상인, 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1부화소와 상기 제2부화소 간의 거리는, 상기 제1부화소의 중심을 지나는 선과 상기 제2부화소의 중심을 지나는 선 간의 최단 직선거리인, 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1부화소와 상기 제2부화소 간의 거리는 화소피치의 2배로부터 일정 범위 내인, 표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1부화소와 상기 제2부화소 간의 거리는 화소피치의 2배로부터 ±30% 이내인, 표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치된 무기절연층;을 더 포함하며,
    상기 무기절연층은 상기 투과영역 및 상기 경계영역에 대응하는 개구를 포함하는, 표시 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역 사이의 경계영역에 인접한, 상기 제1화소들 중 제2색으로 발광하는 제3부화소와 상기 제2화소들 중 상기 제3부화소의 중심을 지나는 가상선이 지나가는 상기 제2색과 다른 색으로 발광하는 제4부화소 간의 거리가 상기 제1화소들 간의 화소정의층의 갭들 및 상기 제2화소들 간의 화소정의층의 갭들 중 최소 값 또는 최소 값보다 큰 값을 갖는, 표시장치.
  16. 제1표시영역 및 투과영역을 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판;
    상기 제1표시영역에 배치된 복수의 제1화소들; 및
    상기 제2표시영역에 배치된 복수의 제2화소들;을 포함하고,
    상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역 사이의 경계영역에 인접한, 상기 제1화소들 중 제1색으로 발광하는 제1부화소와 상기 제2화소들 중 상기 제1부화소의 중심을 지나는 가상선이 지나가는 상기 제1색과 다른 색으로 발광하는 제2부화소 간의 거리는 상기 제1화소들 간의 화소정의층의 갭들 및 상기 제2화소들 간의 화소정의층의 갭들 중 최소 값의 이상인, 표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2부화소는 상기 제2화소들 중 상기 가상선이 최초로 지나가는 화소ㅇ이고,
    상기 가상선은 상기 제2화소들에 연결된 데이터선들 또는 스캔선들과 평행한 선인, 표시장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2화소들은 화소그룹 단위로 배치되고,
    복수의 투과영역들이 상기 화소그룹을 둘러싸고,
    상기 화소그룹을 구성하는 제2화소들의 배치 구조와 상기 제1화소들의 배치 구조가 상이한, 표시장치.
  19. 제1표시영역 및 투과영역을 구비하는 제2표시영역을 포함하는 기판;
    상기 제1표시영역에 배치된 복수의 제1화소들; 및
    상기 제2표시영역에 배치된 복수의 제2화소들;을 포함하고,
    상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역 사이의 경계영역에 인접한, 상기 제1화소들 중 제1색으로 발광하는 제1부화소와, 상기 제2화소들 중 상기 제1부화소의 중심을 지나는 가상선이 지나가는 상기 제1색으로 발광하는 제2부화소 간의 중심거리가 화소피치의 2배로부터 일정 범위 내인, 표시장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2화소들은 화소그룹 단위로 배치되고,
    복수의 투과영역들이 상기 화소그룹을 둘러싸고,
    상기 화소그룹을 구성하는 제2화소들의 배치 구조는 상기 제1화소들의 배치 구조와 동일 또는 상이한, 표시장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 화소피치는 녹색으로 발광하는 제1화소들 간의 중심거리이고,
    상기 가상선은 상기 제2화소들에 연결된 데이터선들 또는 스캔선들과 평행한 선인, 표시장치.
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