KR20210101379A - 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20210101379A
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insulating layer
substrate
layer
height
pixel
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KR1020200015204A
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최낙초
권대기
유민열
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 기판 상에 배치되되 투과영역을 사이에 두고 상호 이된 두 개의 화소회로들, 두 개의 화소회로들 상의 제1절연층, 제1절연층 상에 배치되며 두 개의 화소회로들 각각에 연결된 두 개의 화소전극들, 및 두 개의 화소전극들 각각의 에지를 커버하는 제1부분 및 제1부분과 인접한 제2부분을 포함하는 제2절연층을 포함하며, 제1절연층은 화소전극에 중첩하는 제3부분 및 제3부분과 인접하되 기판으로부터 제3부분의 상면까지의 높이 보다 큰 높이를 갖는 제4부분을 포함하고, 제2절연층의 제1부분은 상기 제3부분과 중첩하고, 제2절연층의 제2부분은 제4부분과 중첩하되 기판으로부터 제2부분의 상면까지의 높이는 상기 기판으로부터 상기 제1부분의 상면까지의 높이 보다 큰, 표시 장치를 개시한다.

Description

표시 장치 및 전자 기기{display device and electric apparatus}
본 발명의 실시예들은 표시 장치 및 이를 포함한 전자 기기에 관한 것이다.
이미지를 표시하는 표시 장치로서, 유기 발광다이오드 표시 장치(organic light emitting diode display device)는 액정 표시 장치와 달리 자체 발광 특성을 갖는다. 따라서, 별도의 광원을 필요로하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광다이오드 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타낼 수 있다.
전술한 유기 발광다이오드 표시 장치는 콘트라스트(contrast) 및 휘도가 좋아야 하는데, 외광이 밝을 경우 콘트라스트가 좋지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위하여 소정의 색상(예, 블랙 등)을 갖는 화소정의막을 형성할 수 있다. 유색의 화소정의막을 형성하는 경우, 화소정의막 상에 별도의 공정으로 스페이서를 형성하는 등의 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제를 포함하여 여러 가지 문제를 해결하기 위한 것으로, 외광에 대한 표시요소의 특성 감소를 방지하고, 카메라와 같은 컴포넌트로 진행하는 외광을 감소시켜 컴포넌트에서 획득하려는 정보에 포함된 노이즈를 감소시킬 수 있으며, 및/또는 공정을 간소화할 수 있는 표시 장치와 이를 포함한 전자 기기를 제공할 수 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는, 기판; 상기 기판 상에 배치되되, 투과영역을 사이에 두고 상호 이격되며, 각각 트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 두 개의 화소회로들; 상기 두 개의 화소회로들 상의 제1절연층; 상기 제1절연층 상에 배치되며, 상기 두 개의 화소회로들 각각에 연결된 두 개의 화소전극들; 및 상기 두 개의 화소전극들 각각의 에지를 커버하는 제1부분, 및 상기 제1부분과 인접한 제2부분을 포함하는 제2절연층;을 포함하며, 상기 제1절연층은, 상기 화소전극에 중첩하는 제3부분; 및 상기 제3부분과 인접하되 상기 기판으로부터 상기 제3부분의 상면까지의 높이 보다 큰 높이를 갖는 제4부분을 포함하고, 상기 제2절연층의 상기 제1부분은 상기 제3부분과 중첩하고, 상기 제2절연층의 상기 제2부분은 상기 제4부분과 중첩하되 상기 기판으로부터 상기 제2부분의 상면까지의 높이는 상기 기판으로부터 상기 제1부분의 상면까지의 높이 보다 큰, 표시 장치를 개시한다.
상기 제2절연층은 유색의 안료 또는 카본 블랙을 포함할 수 있다.
상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 각각은, 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함할 수 있다.
상기 기판과 상기 제1절연층 사이에 개재되는 적어도 하나의 무기절연층을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 무기절연층은 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함할 수 있다.
상기 제1절연층은 감광성 유기절연물을 포함할 수 있다.
상기 두 개의 화소전극들과 마주보는 대향전극, 및 상기 두 개의 화소전극들 각각과 상기 대향전극 사이의 중간층을 더 포함할 수 있다.
상기 대향전극은, 상기 투과영역에 대응하는 홀을 포함할 수 있다.
상기 중간층은 상기 각각의 화소전극과 중첩하는 발광층, 및 상기 발광층의 아래 또는 위에 배치된 기능층을 더 포함할 수 있다.
상기 기판과 상기 두 개의 화소회로들 사이에 개재되는 배면금속층을 더 포함할 수 있다.
상기 배면금속층은 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 기판; 및 상기 기판 상에 배치되되, 투과영역을 사이에 두고 상호 이격된 두 개의 화소들을 포함하는 복수의 화소들의 어레이;를 포함하되, 상기 두 개의 화소들 각각은, 상기 기판 상의 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 화소회로;상기 화소회로 상의 제1절연층; 상기 제1절연층 상에 배치되며 상기 제1절연층의 콘택홀을 통해 상기 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극; 상기 화소전극의 에지를 커버하는 제1부분 및 상기 제1부분과 인접한 제2부분을 포함하는 제2절연층; 상기 화소전극과 마주보는 대향전극; 및 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이의 발광층을 포함하며, 상기 제2절연층의 상기 제1부분 및 상기 제2부분은 유색 물질을 포함하되, 상기 기판으로부터 상기 제2부분의 상면까지의 높이는 상기 기판으로부터 상기 제1부분의 상면까지의 높이 보다 큰, 표시 장치를 개시한다.
상기 제1절연층은, 상기 화소전극에 중첩하는 제3부분; 및 상기 제3부분과 인접하되 상기 기판으로부터 상기 제3부분의 상면까지의 높이 보다 큰 높이를 갖는 제4부분;을 포함하고, 상기 기판으로부터 상기 제3부분의 상면까지의 높이와 상기 기판으로부터 상기 제4부분의 상면까지의 높이는 서로 다를 수 있다.
상기 제2절연층의 상기 제1부분은 상기 제3부분과 중첩하고, 상기 제2절연층의 상기 제2부분은 상기 제4부분과 중첩할 수 있다.
상기 제2절연층은 유색의 안료 또는 카본 블랙을 포함할 수 있다.
상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 각각은, 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함할 수 있다.
상기 기판과 상기 제1절연층 사이에 개재되는 적어도 하나의 무기절연층을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 무기절연층은 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함할 수 있다.
상기 대향전극은, 상기 투과영역에 대응하는 홀을 포함할 수 있다.
상기 기판과 상기 화소회로 사이에 개재되는 배면금속층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 투과영역을 포함하는 표시영역, 및 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역을 포함하는 표시 장치; 및 적어도 상기 투과영역과 중첩하게 배치된 컴포넌트를 포함하며, 상기 표시 장치는, 기판; 상기 표시영역에 배치되며, 상기 기판 상의 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 화소회로; 상기 화소회로 상의 제1절연층; 상기 제1절연층 상에 배치되며 상기 제1절연층의 콘택홀을 통해 상기 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극; 및 상기 화소전극의 에지를 커버하는 제1부분 및 상기 제1부분과 인접한 제2부분을 포함하는 제2절연층을 포함하며, 상기 제2절연층의 상기 제1부분 및 상기 제2부분은 유색 물질을 포함하되, 상기 기판으로부터 상기 제2부분의 상면까지의 높이는 상기 기판으로부터 상기 제1부분의 상면까지의 높이 보다 큰, 전자 기기를 개시한다.
상기 제2절연층은 유색의 안료 또는 카본 블랙을 포함할 수 있다.
상기 제2절연층은 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함할 수 있다.
상기 제1절연층은, 상기 화소전극에 중첩하는 제3부분; 및 상기 제3부분과 인접하되 상기 기판으로부터 상기 제3부분의 상면까지의 높이 보다 큰 높이를 갖는 제4부분;을 포함하고, 상기 기판으로부터 상기 제3부분의 상면까지의 높이는 상기 기판으로부터 상기 제4부분의 상면까지의 높이 보다 작을 수 있다.
상기 제1절연층은 감광성 유기절연물을 포함할 수 있다.
상기 제1절연층은 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함할 수 있다.
상기 기판과 상기 화소회로 사이의 배면금속층을 더 포함할 수 있다.
상기 컴포넌트는, 빛을 이용하는 센서 또는 카메라를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들은, 외광에 대한 표시요소의 특성 감소를 방지하고, 카메라와 같은 컴포넌트로 진행하는 외광을 감소시켜 컴포넌트에서 획득하려는 정보에 포함된 노이즈를 감소시킬 수 있으며, 및/또는 공정을 간소화할 수 있는 표시 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다. 이러한 효과는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타낸 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 표시 장치의 어느 한 화소를 개략적으로 나타낸 등가회로도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 중 제1표시영역의 발광영역을 나타낸 평면도이다.
도 5b 및 도 5c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 중 제2표시영역의 발광영역 및 투과영역을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 전자 기기(1)는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)에 인접한 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 전자 기기(1)는 표시영역(DA)에 2차원적으로 배열된 복수의 화소들의 어레이를 통해 이미지를 제공할 수 있다. 복수의 화소들은 제1표시영역(DA1)에 배치된 제1화소(P1)들 및 제2표시영역(DA2)에 배치된 제2화소(P2)들을 포함할 수 있다.
전자 기기(1)는 제1표시영역(DA1)에 배치된 제1화소(P1)들 각각에 포함된 표시요소에서 방출되는 빛을 이용하여 제1이미지를 제공할 수 있고, 제2표시영역(DA2)에 배치된 제2화소(P2)들 각각에 포함된 표시요소에서 방출되는 빛을 이용하여 제2이미지를 제공할 수 있다. 제1이미지 및 제2이미지는 전자 기기(1)의 표시영역(DA)을 통해 제공하는 이미지의 일 부분일 수 있다. 또는, 제1이미지 및 제2이미지는 각각 서로 독립적인 이미지일 수 있다.
제2표시영역(DA2)은 인접한 제2화소(P2)들 사이에 위치하는 투과영역(TA)을 포함할 수 있다. 투과영역(TA)은 빛이 투과할 수 있는 영역으로, 화소가 배치되지 않는다. 제2표시영역(DA2)이 투과영역(TA)을 포함하므로, 동일한 면적 당 제2화소(P2)의 개수는 제1화소(P1)의 개수 보다 작을 수 있다.
비표시영역(NDA)은 이미지를 제공하지 않는 영역으로서, 비표시영역(NDA)에는 화소가 배치되지 않는다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 제1화소(P1)들 및 제2화소(P2)들에 전기적 신호나 전원을 제공하기 위한 드라이버 등이 배치될 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 전자소자나 인쇄회로기판 등이 전기적으로 연결될 수 있는 영역인 패드가 포함할 수 있다.
제2표시영역(DA2)은 도 1에 도시된 바와 같이 평면상에서 원형 또는 타원형의 형상을 가질 수 있다. 또는, 제2표시영역(DA2)은 사각형과 같은 다각형의 형상을 가질 수 있다.
제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)의 내측에 배치될 수 있다. 제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)에 의해 전체적으로 둘러싸일 수 있다. 일부 실시예로서, 제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)에 의해 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)의 일측 코너 부분에 위치한 채, 제1표시영역(DA1)에 의해 부분적으로 둘러싸일 수 있다.
표시영역(DA)에 대한 제2표시영역(DA2)의 비율은 표시영역(DA)에 대한 제1표시영역(DA1)의 비율 보다 작을 수 있다. 전자 기기(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 제2표시영역(DA2)을 포함하거나, 2 개 또는 그 이상의 제2표시영역(DA2)들을 포함할 수 있다.
전자 기기(1)는 휴대폰(mobile phone), 태블릿 PC, 노트북, 팔목에 차는 스마트 워치나 스마트 밴드 등을 포함할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 전자 기기(1)는 표시 장치(10) 및 표시 장치(10) 과 중첩하게 배치된 컴포넌트(20)를 포함할 수 있다.
표시 장치(10)는 기판(100), 기판(100) 상에 배치된 표시층(200), 표시층(200) 상의 박막봉지층(300), 터치입력층(40), 및 광학 플레이트(50A, 도 2a) 또는 필터 플레이트(50B, 도 2b)와 같은 광학기능층을 포함할 수 있다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 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.
기판(100)의 전면(前面) 상에는 표시층(200)이 배치되고, 기판(100)의 배면(背面) 상에는 하부보호필름(175)이 배치될 수 있다. 하부보호필름(175)은 기판(100)의 배면에 부착될 수 있다. 하부보호필름(175)과 기판(100) 사이에는 점착층이 개재될 수 있다. 또는, 하부보호필름(175)은 기판(100)의 배면 상에 직접 형성될 수 있으며, 이 경우 하부보호필름(175)과 기판(100) 사이에는 점착층이 개재되지 않는다.
하부보호필름(175)은 기판(100)을 지지하고 보호하는 역할을 할 수 있다. 하부보호필름(175)은 제2표시영역(DA2)에 대응하는 개구(175OP)를 구비할 수 있다. 하부보호필름(175)에 개구(175OP)를 구비함으로써, 제2표시영역(DA2)의 투과율, 예컨대 투과영역(TA)의 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 하부보호필름(175)은 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethylene terephthalate) 또는 폴리이미드(PI, polyimide)를 포함할 수 있다
표시층(200)은 박막트랜지스터(TFT)를 포함하는 회로층, 표시요소인 유기발광다이오드(OLED)를 포함하는 표시요소층, 및 절연층(IL)을 포함할 수 있다. 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)에는 각각 박막트랜지스터(TFT) 및 박막트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결된 유기발광다이오드(OLED)가 배치될 수 있다. 제2표시영역(DA2)은 박막트랜지스터(TFT) 및 유기발광다이오드(OLED)가 배치되지 않는 투과영역(TA)을 포함할 수 있다.
투과영역(TA)은 컴포넌트(20)에서 방출되는 및/또는 컴포넌트(20)로 향하는 빛이 투과할 수 있는 영역이다. 투과영역(TA)의 투과율은 약 50% 이상이거나, 약 60% 이상이거나, 약 75% 이상이거나, 약 80% 이상이거나, 약 85% 이상이거나, 약 90% 이상일 수 있다.
박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 박막봉지층(300)은 제1 및 제2무기봉지층(310, 330) 및 이들 사이의 유기봉지층(320)을 포함할 수 있다.
터치입력층(40)은 외부의 입력, 예컨대 터치 이벤트에 따른 좌표정보를 획득할 수 있다. 터치입력층(40)은 터치전극 및 터치전극과 연결된 트레이스 라인들을 포함할 수 있다. 터치입력층(40)은 뮤추얼 캡 방식 또는 셀프 캡 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다.
터치입력층(40)은 박막봉지층(300) 상에 형성될 수 있다. 또는, 터치입력층(40)은 별도로 형성된 후 광학 투명 점착제(OCA)와 같은 점착층을 통해 박막봉지층(300) 상에 결합될 수 있다. 일 실시예로서, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 터치입력층(40)은 박막봉지층(300) 바로 위에 직접 형성될 수 있으며, 이 경우 점착층은 터치입력층(40)와 박막봉지층(300) 사이에 개재되지 않을 수 있다.
광학기능층은 반사 방지층을 포함할 수 있다. 반사 방지층은 외부에서 표시 장치(10) 을 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 반사 방지층은 도 2a에 도시된 바와 같이 위상지연자(retarder) 및/또는 편광자(polarizer)를 구비하는 광학 플레이트(50A)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입의 편광자는 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입의 편광자는 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 반사 방지층은 도 2b에 도시된 바와 같이 블랙매트릭스와 컬러필터들을 포함하는 필터 플레이트(50B)을 포함할 수 있다. 필터 플레이트(50B)은 베이스층(510), 베이스층(510) 상의 컬러필터(520)들, 블랙매트릭스(530), 및 오버코트층(540)을 포함할 수 있다.
컬러필터(520)들은 표시 장치(10) 의 화소들 각각에서 방출되는 빛의 색상을 고려하여 배열될 수 있다. 예컨대, 유기발광다이오드(OLED)에서 방출되는 빛의 색상에 따라 컬러필터(520)는 적색, 녹색, 또는 청색을 가질 수 있다. 투과영역(TA)에는 컬러필터(520) 및 블랙매트릭스(530)가 존재하지 않는다. 예컨대, 컬러필터(520) 및 블랙매트릭스(530)를 포함하는 층은 투과영역(TA)에 해당하는 홀(530OP)을 포함할 수 있으며, 홀(530OP)에는 오버코트층(540)의 일부가 적어도 부분적으로 채워질 수 있다. 오버코트층(540)은 수지와 같은 유기물을 포함할 수 있으며, 전술한 유기물은 투명할 수 있다.
일부 실시예에서, 반사 방지층은 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 상쇄간섭 구조물은 서로 다른 층 상에 배치된 제1 반사층과 제2 반사층을 포함할 수 있다. 제1 반사층 및 제2 반사층에서 각각 반사된 제1 반사광과 제2 반사광은 상쇄 간섭될 수 있고, 그에 따라 외부광 반사율이 감소될 수 있다.
컴포넌트(20)는 제2표시영역(DA2)에 위치할 수 있다. 컴포넌트(20)는 빛 또는 음향을 이용하는 전자요소일 수 있다. 예컨대, 전자요소는 근접센서와 같이 거리를 측정하는 센서, 사용자의 신체의 일부(예, 지문, 홍채, 얼굴 등)을 인식하는 센서, 빛을 출력하는 소형 램프이거나, 화상을 촬상하는 이미지 센서(예, 카메라) 등일 수 있다. 빛을 이용하는 전자요소는, 가시광, 적외선광, 자외선광 등 다양한 파장 대역의 빛을 이용할 수 있다. 음향을 이용하는 전자요소는, 초음파 또는 다른 주파수 대역의 음향을 이용할 수 있다.
제2표시영역(DA2)에는 하나의 컴포넌트(20)가 배치되거나, 복수의 컴포넌트(20)들이 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 컴포넌트(20)는 발광부와 수광부를 포함할 수 있다. 발광부와 수광부는 일체화된 구조이거나, 물리적으로 분리된 구조로 한 쌍의 발광부와 수광부가 하나의 컴포넌트(20)를 이룰 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(10)는 기판(100) 상에 배치된 복수의 화소들의 어레이를 포함한다. 복수의 화소들은 제1표시영역(DA1)에 배치된 제1화소(P1)들 및 제2표시영역(DA2)에 배치된 제2화소(P2)들을 포함하며, 복수의 화소들 각각에 포함된 표시요소에서 방출되는 빛을 이용하여 이미지를 제공할 수 있다.
표시영역(DA)은 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)을 포함하되, 제1표시영역(DA1)의 면적과 제2표시영역(DA2)의 면적은 서로 다를 수 있다. 제1표시영역(DA1)의 면적은 제2표시영역(DA2)의 면적 보다 클 수 있으며, 제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)에 의해 전체적으로 둘러싸일 수 있다.
제1표시영역(DA1)에는 제1화소(P1)들이 2차원적으로 배열될 수 있으며, 제2표시영역(DA2)에는 제2화소(P2)들이 2차원적으로 배열될 수 있다. 제2표시영역(DA2)에는 투과영역(TA)이 배치된다. 투과영역(TA)은 이웃한 제2화소(P2)들 사이에 배치될 수 있다.
비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 스캔드라이버, 데이터드라이버 등이 배치될 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 패드(230)가 위치할 수 있다. 패드(230)는 기판(100)의 일측 에지에 인접하게 배치될 수 있다. 패드(230)는 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어, 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)에 전기적으로 연결될 수 있다. 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)은 컨트롤러와 패드(230)를 전기적으로 연결할 수 있으며, 컨트롤러로부터 전달된 신호 또는 전원을 공급할 수 있다. 일부 실시예에서, 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)에는 데이터드라이버가 배치될 수 있다. 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)에서의 신호 또는 전압을 제1 및 제2화소(P1, P2)들에 전달하기 위하여, 패드(230)는 복수의 배선들과 연결될 수 있다.
다른 실시예로서, 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB) 대신에 집적회로(IC)가 패드(230) 상에 배치될 수 있다. 집적회로(IC)는 예컨대 데이터 드라이버를 포함할 수 있으며, 도전볼을 포함하는 이방성도전필름을 통해 패드(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4는 표시 장치의 어느 한 화소를 개략적으로 나타낸 등가회로도이다.
제1화소(P1) 및 제2화소(P2) 각각은, 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 화소회로(PC)와 전기적으로 연결된다. 화소회로(PC)는 제1 박막트랜지스터(T1), 제2 박막트랜지스터(T2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 각 유기발광다이오드(OLED)는 예를 들어, 적색, 녹색, 또는 청색의 빛을 방출할 수 있다.
제2 박막트랜지스터(T2)는 스위칭 박막트랜지스터로서, 스캔라인(SL) 및 데이터라인(DL)에 연결되며, 스캔라인(SL)으로부터 입력되는 스위칭 전압(또는 스위칭 신호, Sn)에 기초하여 데이터라인(DL)으로부터 입력된 데이터 전압(또는 데이터 신호, Dm)을 제1 박막트랜지스터(T1)로 전달할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 박막트랜지스터(T2)와 구동전압라인(PL)에 연결되며, 제2 박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압라인(PL)에 공급되는 제1 전원전압(ELVDD)의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다.
제1 박막트랜지스터(T1)는 구동 박막트랜지스터로서, 구동전압라인(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압라인(PL)으로부터 유기발광다이오드(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 제2 전원전압(ELVSS)을 공급받을 수 있다.
도 4는 화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터와 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 것을 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 박막트랜지스터의 개수 및 스토리지 커패시터의 개수는 화소회로(PC)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 화소회로(PC)는 전술한 2개의 박막트랜지스터 외에 4개 또는 5개 또는 그 이상의 박막트랜지스터들을 더 포함할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 중 제1표시영역의 발광영역을 나타낸 평면도이고, 도 5b 및 도 5c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 중 제2표시영역의 발광영역 및 투과영역을 나타낸 평면도이다.
도 5a를 참조하면, 제1표시영역(DA1)에는 제1화소들 각각에 구비된 표시요소로부터 빛이 방출되는 영역(이하, 발광영역, EA)들이 배치된다. 일 실시예로, 도 5a는 적색의 발광영역(EAr), 녹색의 발광영역(EAg), 및 청색의 발광영역(EAg)이 펜타일 타입으로 배치된 것을 도시한다. 다른 실시예로, 적색의 발광영역(EAr), 녹색의 발광영역(EAg), 및 청색의 발광영역(EAg)은 스트라이프 타입으로 배치된 것을 도시한다.
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 제2표시영역(DA2)에는 제2화소들 각각에 구비된 표시요소로부터 빛이 방출되는 발광영역(EA)들이 배치된다. 적색의 발광영역(EAr), 녹색의 발광영역(EAg), 및 청색의 발광영역(EAg)은 도 5b에 도시된 바와 같이 펜타일 타입으로 배치되거나, 스트라이프 타입으로 배치되는 것과 같이 다양하게 배치될 수 있다.
발광영역(EA)들과 인접하게 투과영역(TA)이 배치될 수 있다. 적색의 발광영역(EAr), 녹색의 발광영역(EAg), 및 청색의 발광영역(EAg)들을 포함하는 그룹에 인접하게 투과영역(TA)이 배치될 수 있다. 투과영역(TA)은 도 5b에 도시된 바와 같이 엇갈리게 배치되거나, 도 5c에 도시된 바와 같이 서로 인접하게 배치될 수 있다.
도 5b에 도시된 발광영역(EA)들의 배치 구조는 도 5c에 도시된 발광영역(EA)들의 배치 구조 보다 상대적으로 투과영역(TA)의 면적이 작고 발광영역(EA)의 개수가 많을 수 있다. 일 실시예로서, 제2표시영역(DA2)의 발광영역(EA)들의 배치는 도 5b에 도시된 바와 같거나, 도 5c에 도시된 바와 같을 수 있다. 또는, 제2표시영역(DA2)의 발광영역(EA)들의 배치는 도 5b에 도시된 배열 및 도 5c에 도시된 배열을 모두 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 단면도이다. 도 6은 제1표시영역(DA1) 및 패드영역(PAD)을 도시한다.
먼저, 도 6의 제1표시영역(DA1)을 살펴본다.
기판(100)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 기판(100)은 고분자 수지를 포함하는 베이스층과 무기절연층의 배리어층을 포함할 수 있다. 예컨대, 기판(100)은 순차적으로 적층된 제1베이스층(101), 제1배리어층(102), 제2베이스층(103), 및 제2배리어층(104)을 포함할 수 있다. 제1베이스층(101)과 제2베이스층(103)은 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 포함할 수 있다. 제1배리어층(102)과 제2배리어층(104)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및/또는 실리콘나이트라이드와 같은 무기절연물을 포함할 수 있다.
기판(100) 상에는 배면금속층(BSM)이 배치될 수 있다. 배면금속층(BSM)은 화소회로에 연결된 라인, 스토리지 커패시터 또는 트랜지스터 등과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 배면금속층(BSM)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극, 소스전극, 또는 드레인전극과 전기적으로 연결되거나, 앞서 도 4를 참조하여 설명한 구동전압라인(PL, 도 4) 또는 스토리지 커패시터의 어느 하나의 축전판과 전기적으로 연결될 수 있다.
배면금속층(BSM)은 제1표시영역(DA1)을 전체적으로 커버할 수 있다. 또는, 배면금속층(BSM)은 제1표시영역(DA1)의 일부를 커버할 수 있다. 예컨대, 배면금속층(BSM)은 제1표시영역(DA1) 중 박막트랜지스터(TFT)와 직접 중첩하도록 패터닝될 수 있다. 일부 실시예에서, 배면금속층(BMS)은 생략될 수 있다.
버퍼층(111)은 기판(100) 상, 예컨대 배면금속층(BSM) 상에 배치될 수 있다. 버퍼층(111)은 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(111)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 물질을 포함하는 단일 층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다.
박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하는 화소회로(PC)는 버퍼층(111) 상에 배치될 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(A1), 반도체층(A1)의 채널영역과 중첩하는 게이트전극(G1), 및 반도체층(A1)의 소스영역 및 드레인영역에 각각 연결된 소스전극(S1) 및 드레인전극(D1)을 포함할 수 있다. 반도체층(A1)과 게이트전극(G1) 사이에는 게이트절연층(112)이 개재되고, 게이트전극(G1)과 소스전극(S1), 또는 게이트전극(G1)과 드레인전극(D1) 사이에는 제1층간절연층(113) 및 제2층간절연층(115)이 배치될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)와 중첩하여 배치될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 서로 중첩하는 제1축전판(CE1)과 제2축전판(CE2)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(G1)이 스토리지 커패시터(Cst)의 제1축전판(CE1)을 포함할 수 있다. 제1축전판(CE1)과 제2축전판(CE2) 사이에 제1층간절연층(113)이 배치될 수 있다.
반도체층(A1)은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 반도체층(A1)은 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 반도체층(A1)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크로뮴(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 반도체층(A1)은 채널영역과 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
게이트절연층(112)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 물질을 포함하는 단일 층 또는 다층 구조일 수 있다.
게이트전극(G1) 또는 제1축전판(CE1)은 몰리브데늄(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및/또는 티타늄(Ti) 과 같은 저저항의 도전 물질을 포함할 수 있으며, 전술한 물질로 이루어진 단일 층 또는 다층 구조일 수 있다.
제1층간절연층(113)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 물질을 포함하는 단일 층 또는 다층 구조일 수 있다.
제2축전판(CE2)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 니켈(Ni), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질을 포함하는 단일 층 또는 다층 구조일 수 있다.
제2층간절연층(115)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 물질을 포함하는 단일 층 또는 다층 구조일 수 있다.
소스전극(S1) 또는 드레인전극(D1)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 니켈(Ni), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질을 포함하는 단일 층 또는 다층 구조일 수 있다. 예컨대, 소스전극(S1) 또는 드레인전극(D1)은 티타늄층/알루미늄층/티타늄층의 3층 구조일 수 있다.
제1절연층(117)은 그 아래에 배치된 적어도 하나의 무기절연층(IOL), 예컨대 게이트절연층(112), 제1층간절연층(113), 및 제2층간절연층(115)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 제1절연층(117)은 유기절연물을 포함할 수 있다. 제1절연층(117)은 아크릴, BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide) 또는 HMDSO(Hexamethyldisiloxane) 등의 유기 절연물을 포함할 수 있다. 제1절연층(117)의 유기절연물은 감광성 유기절연물일 수 있다.
제1절연층(117)은 감광성 유기절연물을 기판(100) 상에 형성한 후 하프톤 마스크와 같이 영역별로 투과율이 다른 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정을 통해 형성될 수 있다. 전술한 방법으로 형성된 제1절연층(117)은 부분 별로 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 본 명세서에서, 높이라 함은 기판(100)의 상면으로부터의 높이를 나타낸다.
제1절연층(117)은 후술할 화소전극(221)에 중첩하는 제1부분(117A), 및 화소전극(221)에 중첩하지 않은 채 화소전극(221)과 인접한 제2부분(117B)을 포함할 수 있다. 기판(100)으로부터 제1절연층(117)의 제1부분(117A)의 제1높이(H1)는 제1절연층(117)의 제2부분(117B)의 제2높이(H2) 보다 작을 수 있다. 예컨대 기판(100)의 상면으로부터 제1절연층(117)의 제1부분(117A)의 상면까지의 제1높이(H1)는, 기판(100)의 상면으로부터 제1절연층(117)의 제2부분(117B)의 상면까지의 제2높이(H2) 보다 작을 수 있다.
화소전극(221)은 제1절연층(117)의 제1부분(117A)의 상면과 접촉할 수 있다. 화소전극(221)은 제1절연층(117)에 형성된 콘택홀을 통해 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
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 반사막을 포함할 수 있다. 화소전극(221)은 전술한 물질을 포함하는 반사막, 및 반사막의 위 또는/및 아래에 배치된 투명도전막을 포함할 수 있다. 투명도전막은 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) 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 화소전극(221)은 순차적으로 적층된, ITO층/Ag층/ITO층의 3층 구조를 가질 수 있다.
화소전극(221) 상에는 제2절연층(119)이 배치될 수 있다. 제2절연층(119)은 화소전극(221)의 에지를 커버하며 화소전극(221)의 중심 부분에 중첩하는 개구(119OP)를 포함할 수 있다.
제2절연층(119)은 유색 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2절연층(119)은 유색 안료(pigment), 예컨대 백색이나 검은색, 또는 다른 색상의 안료를 가질 수 있다. 일 실시예로, 제2절연층(119)은 검은색을 가질 수 있다. 예컨대, 화소정의막(180)은 폴리이미드(PI)계 바인더, 및 적색, 녹색과 청색이 혼합된 피그먼트를 포함할 수 있다. 또는, 제2절연층(119)은 cardo계 바인더 수지 및 락탐계 블랙 피그먼트(lactam black pigment)와 블루 피그먼트의 혼합물을 포함할 수 있다. 또는, 제2절연층(119)은 카본블랙을 포함할 수 있다.
제2절연층(119)은 유색 물질을 포함하기에, 외부광 반사를 방지할 수 있다. 유색 안료를 포함하는 제2절연층(119)은 외부에서 표시 장치를 향해 진행하는 외부광의 반사를 방지할 수 있으며, 표시 장치의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
제2절연층(119)의 상면의 형상은 그 아래에 형성된 제1절연층(117)이 부분 별로 높이가 다른 것에 의존할 수 있다. 제2절연층(119)의 제1부분(119A)의 제4높이(H4)는 제2절연층(119)의 제2부분(119B)의 제5높이(H5) 보다 작을 수 있다. 예컨대, 기판(100)의 상면으로부터 제2절연층(119)의 제1부분(119A)의 상면까지의 제4높이(H4)는 기판(100)의 상면으로부터 제2절연층(119)의 제2부분(119B)의 상면까지의 제5높이(H5) 보다 작을 수 있다. 제2절연층(119)의 제1부분(119A)은 제1절연층(117)의 제1부분(117A)에 중첩할 수 있고, 제2절연층(119)의 제2부분(119B)은 제1절연층(117)의 제2부분(117B)에 중첩할 수 있다.
제2절연층(119)의 제2부분(119B)은 후술할 중간층(222)의 발광층(222b)을 형성하는 공정에서 사용되는 마스크에 의해 마스크 아래에 배치된 층들, 예컨대 화소전극(221) 및/또는 제2절연층(119)의 제1부분(119A) 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 제5높이(H5)는 제4높이(H4) 보다 약 0.5㎛ 이상, 예컨대 약 1㎛ 이상 클 수 있다.
중간층(222)은 화소전극(221)과 중첩하는 발광층(222b)을 포함한다. 발광층(222b)은 유기물을 포함할 수 있다. 발광층(222b)은 소정의 색상의 빛을 방출하는 고분자 유기물 또는 저분자 유기물을 포함할 수 있다. 발광층(222b)은 전술한 바와 같이 마스크를 이용한 증착 공정을 통해 형성될 수 있다.
발광층(222b)의 아래 및/또는 위에는 각각 제1기능층(222a) 및 제2기능층(222c)이 배치될 수 있다.
제1기능층(222a)은 단층 또는 다층일 수 있다. 예컨대 제1기능층(222a)이 고분자 물질로 형성되는 경우, 제1기능층(222a)은 단층구조인 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)으로서, 폴리에틸렌 디히드록시티오펜(PEDOT: poly-(3,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나 폴리아닐린(PANI: polyaniline)으로 형성할 수 있다. 제1기능층(222a)이 저분자 물질로 형성되는 경우, 제1기능층(222a)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다.
제2기능층(222c)은 선택적일 수 있다. 예컨대, 제1기능층(222a)과 발광층(222b)을 고분자 물질로 형성하는 경우, 제2기능층(222c)을 형성하는 것이 바람직할 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.
제1기능층(222a) 및 제2기능층(222c) 각각은 표시영역, 예컨대 제1표시영역(DA1) 및 도 7을 참조하여 후술할 제2표시영역(DA2)을 전체적으로 커버하도록 일체로 형성될 수 있다.
대향전극(223)은 비교적 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 대향전극(223)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 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. 일 실시예로, 대향전극(223)은 은(Ag) 및 마그네슘(Mg)을 포함할 수 있다.
순차적으로 적층된 화소전극(221), 중간층(222), 및 대향전극(223)의 적층 구조는 발광 다이오드, 예컨대 유기발광다이오드(OLED)를 형성할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 박막봉지층(300)으로 커버될 수 있다.
박막봉지층(300)은 제1 및 제2무기봉지층(310, 330) 및 이들 사이의 유기봉지층(320)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2무기봉지층(310, 330)은 각각 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 무기 절연물은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 징크옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 또는/및 실리콘옥시나이트라이드를 포함할 수 있다. 제1 및 제2무기봉지층(310, 330)은 화학기상증착법을 통해 형성될 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. 예컨대, 유기봉지층(320)은 아크릴계 수지, 예컨대 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산 등을 포함할 수 있다. 유기봉지층(320)은 모노머를 경화하거나, 폴리머를 도포하여 형성할 수 있다.
댜음으로, 도 6의 패드영역(PAD)을 살펴본다.
적어도 하나의 무기절연층(IOL) 상에, 예컨대 제2층간절연층(115) 상에 패드(230)가 형성될 수 있다. 패드(230)는 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(S1) 또는 드레인전극(D1)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
제1절연층(117)은 패드영역(PAD)으로 연장된 제3부분(117C)을 포함할 수 있다. 제3부분(117C)은 패드(230)와 중첩하는 개구(117OP)를 포함할 수 있다. 제1절연층(117)의 제3부분(117C)은 패드(230)의 에지를 커버할 수 있다. 제1절연층(117)의 제3부분(117C)는 전자 구조(250)와 패드(230) 간의 접속을 위하여 제1부분(117A) 및 제2부분(117B) 보다 작은 높이를 가질 수 있다. 예컨대, 기판(100)의 상면으로부터 제1절연층(117)의 제3부분(117C)의 상면까지의 제3높이(H3)는, 전술한 제1높이(H1) 및 제2높이(H2) 보다 작을 수 있다.
제3부분(117C)의 개구(117OP)를 통해 패드(230)는 전자 구조(250)와 전기적으로 연결될 수 있다. 도전물질층(240)은 패드(230)와 전자 구조(250) 사이에 개재되어 이들을 전기적으로 연결할 수 있다.
전자 구조(250)는 데이터 드라이버, 제1전원전압 또는/및 제2전원전압을 제공하는 배선들, 및 다양한 제어 신호를 화소들에 제공할 수 있는 회로 구조를 포함할 수 있다. 전자 구조(920)는 도 3을 참조하여 설명한 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)을 포함하거나, 칩 형태의 집적회로(IC)를 포함할 수 있다.
도전물질층(240)은 전자 구조(250)에 포함된 범프일 수 있다. 예컨대 전자 구조(250)는 하단에 구비된 범프가 패드(230)와 직접 컨택함으로써 패드(230)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 도전물질층(240)은 이방성도전필름과 같은 도전성 접착층일 수 있다. 이 경우, 전자 구조(250)의 범프는 이방성 도전필름인 도전물질층(240)에 포함된 도전볼에 컨택할 수 있고, 이 도전볼이 패드(230)에 컨택함으로써, 전자 구조(250)가 패드(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시한 단면도이다. 도 7 및 도 8은 제2표시영역(DA2)을 도시한다.
도 7을 참조하면, 제2표시영역(DA2)은 투과영역(TA)을 포함하며, 투과영역(TA)을 사이에 두고 두 개의 화소회로(PC) 및 두 개의 유기발광다이오드(OLED)가 인접하게 배치될 수 있다. 각 유기발광다이오드(OLED)는 각 화소회로(PC)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 6을 참조하여 설명한 유기발광다이오드(OLED)는 제1표시영역(DA1, 도 6)에 배치된 제1화소에 포함된 표시요소이고, 도 7에 도시된 유기발광다이오드(OLED)는 제2표시영역(DA2)에 배치된 제2화소에 포함된 표시요소에 해당한다.
도 7에 도시된 유기발광다이오드(OLED)의 구조 및 박막트랜지스터(TFT) 및의 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하는 화소회로(PC)의 구조는 앞서 도 6을 참조하여 설명한 구조와 실질적으로 동일하다. 즉, 제1표시영역(DA1)의 제1화소에 해당하는 유기발광다이오드(OLED) 및 박막트랜지스터(TFT)의 단면 구조는, 제2표시영역(DA2)의 제2화소에 해당하는 유기발광다이오드(OLED) 및 박막트랜지스터(TFT)의 단면 구조과 동일하다. 따라서, 발광다이오드(OLED)의 구체적 구조 및 박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)의 구조는 앞서 설명한 내용으로 대신하고 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
기판(100) 상의 절연층, 예컨대 적어도 하나의 무기절연층(ILO), 제1절연층(117) 제2절연층(119)은 투과영역(TA)에 대응하는 홀을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 무기절연층(ILO)은 게이트절연층(112), 제1층간절연층(113) 및 제2층간절연층(115)중 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 무기절연층(ILO)의 제1홀(IOL-H), 제1절연층(117)의 제2홀(117H) 제2절연층(119)의 제3홀(119H)은 투과영역(TA)에서 서로 중첩할 수 있다. 대향전극(223)도 투과영역(TA)에 위치하는 제4홀(223H)을 포함할 수 있으며, 제4홀(223H)은 제1홀(IOL-H), 제2홀(117H), 및 제3홀(119H)에 중첩할 수 있다.
절연층들 중 일부, 예컨대 버퍼층(111) 및 제2배리어층(104)은 투과영역(TA)에 위치하는 홀을 구비하지 않을 수 있다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 버퍼층(111) 및 제2배리어층(104)은 투과영역(TA)을 커버할 수 있다. 일부 실시예로서, 버퍼층(111) 및/또는 제2배리어층(104)은 투과영역(TA)에 위치하는 홀을 포함할 수 있다.
제1절연층(117)의 제1부분(117A)은 제2절연층(119)의 개구(119OP)와 중첩할 수 있다. 제2절연층(119)의 개구(119OP)는 발광영역(EA)을 정의할 수 있기에, 제1절연층(117)의 제1부분(117A)은 발광영역(EA)과 중첩할 수 있다. 이웃한 두 개의 유기발광다이오드(OLED)가 투과영역(TA)을 사이에 두고 상호 이격된다고 함은, 이웃한 두 개의 발광영역(EA)이 투과영역(TA)을 사이에 두고 상호 이격된 것과 대응될 수 있다. 유사하게, 이웃한 두 개의 제1절연층(117)의 제2부분(117B)은 투과영역(TA)을 사이에 두고 상호 이격될 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)의 중간층(222) 중 일부, 예컨대 제1기능층(222a) 및/또는 제2기능층(222c)은 투과영역(TA)을 커버하도록 일체로 형성될 수 있다. 또는, 제1기능층(222a) 및/또는 제2기능층(222c)은 대향전극(223)과 유사하게, 투과영역(TA)에 대응하는 홀을 포함할 수 있다.
박막봉지층(300)은 표시영역을 전체적으로 커버하기에, 제1표시영역(DA1, 도 6) 및 제2표시영역(DA2)을 연속적으로 커버할 수 있다. 제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320), 및 제2무기봉지층(330)은 투과영역(TA)을 커버할 수 있다.
박막봉지층(300)으로부터 기판(100)을 향하는 방향으로 진행하는 빛(예컨대 유기발광다이오드에서 방출되는 빛과 다른 외부의 광)은 투과영역(TA)을 통해 컴포넌트(20)로 진행할 수 있다, 기판(100)을 향해 진행하는 빛은 제2표시영역(DA2)에 배치된 배선들 또는 라인들 사이의 좁은 틈에 의해 회절될 수 있다. 전술한 배선들 또는 라인들은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(G1), 소스전극(S1), 또는 드레인전극(D1), 또는 스토리지 커패시터(Cst)의 제1축전판(CE1) 또는 제2축전판(CE2)과 동일한 층 상에 형성될 수 있다.
기판(100)을 향해 진행하는 빛이 회절되는 경우, 회절된 빛까지 컴포넌트(20)에 도달하므로, 컴포넌트(20)가 수신한 신호 또는 이미지는 왜곡될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일부 실시예와 같이 제2절연층(119)이 유색 물질을 포함하는 경우, 외부광이 제2절연층(119)에 흡수되므로, 전술한 회절의 문제를 방지할 수 있다.
제2절연층(119)의 아래에 배면금속층(BSM)이 배치된 경우, 배면금속층(BSM)은 전술한 제2절연층(119)과 함께 광의 회절을 효과적으로 방지할 수 있다. 일부 실시예로서 제2절연층(119)에 미처 흡수되지 않은 광이 존재한다 하더라도, 배면금속층(BSM)에 의해 차단될 수 있다. 이 때, 투과영역(TA)의 투과율을 확보하기 위해 배면금속층(BSM)은 투과영역(TA)에 해당하는 홀(BSM-H)을 포함한다.
배면금속층(BSM)은 도전라인(CL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도전라인(CL)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극, 소스전극, 또는 드레인전극과 전기적으로 연결되거나, 스토리지 커패시터(Cst)의 어느 하나의 축전판과 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 도전라인(CL)은 표시영역, 예컨대 제2표시영역(DA2)을 지나는 구동전압라인(PL, 도 4)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도전라인(CL)에 의해 배면금속층(BSM)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극, 소스전극, 또는 드레인전극과 전기적으로 연결되거나, 스토리지 커패시터의 어느 하나의 축전판과 전기적으로 연결되거나, 구동전압라인에 전기적으로 연결될 수 있다. 도전라인(CL)에 연결된 배면금속층(BSM)은 박막트랜지스터(TFT)를 외부 정전기로부터 보호해주거나, 박막트랜지스터(TFT)의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 배면금속층(BSM)은 일체로 형성된 채, 투과영역(TA)을 제외한 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)의 일부에 대응하는 면적을 포함할 수 있다. 일부 실시예로, 배면금속층(BSM)은 제1표시영역(DA1)에는 존재하지 않을 수 있다. 일부 실시예로, 배면금속층(BSM)은 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2) 각각에 배치된 박막트랜지스터(TFT)와 중첩하도록 국소적으로 위치할 수 있다. 일부 실시예로, 배면금속층(BSM)은 도 8에 도시된 바와 같이 제2표시영역(DA2)에 존재하지 않을 수 있다.
도 7 및 도 8은 박막봉지층(300)이 유기발광다이오드(OLED)를 커버하는 것을 도시하나, 다른 실시예로서 유기발광다이오드(OLED)는 글래스와 같은 봉지기판으로 커버될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 9는 도 7 또는 도 8을 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일한 구조를 갖되, 도 7 또는 도 8의 박막봉지층(300) 대신에 봉지기판(300B)이 배치된 것을 도시한다.
기판(100)은 글래스 소재를 포함할 수 있으며, 봉지기판(300B)도 글래스 소재를 포함할 수 있다. 기판(100) 및 봉지기판(300B)은 각각 글래스 기판을 포함할 수 있다. 기판(100) 및 봉지기판(300B) 사이에는 내부 공간(IS)이 정의될 수 있으며, 내부 공간(IS)에는 공기층이 존재할 수 있다. 또는, 내부 공간(IS)에는 유체층이 존재할 수 있다. 유체층은 기판(100) 및 봉지기판(300B)의 굴절률과 유사한 굴절율을 갖는 투명 물질을 포함할 수 있다. 투명 물질은 액상의 투명한 물질을 포함할 수 있다. 투명 물질은 에폭시, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 또는 실리콘류(예를 들어, 비스페놀 A 타입 에폭시, 싸이클로알리파틱 에폭시 레진, 페닐 실리콘 레진 또는 고무, 아크릴릭 에폭시 레진, 알리파틱 우레탄 아크릴레이트 등) 계열의 수지를 포함할 수 있다. 또는, -40℃ 내지 100℃의 온도 범위에서 상(phase) 변화가 없고 5% 이내의 부피 변화율을 갖는 실리콘 또는 실리콘 오일류 예를 들어, 헥사메틸디실록산(Hexamethyldisiloxane), 옥타메틸트리실록산(Octamethyltrisiloxane), 데카메틸테트라실록산(Decamethyltetrasiloxane), 도데카메틸펜타실록산(Dodecamethylpentasiloxane) 및 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxanes)로 이루어진 군에서 선택된 물질을 사용할 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: 표시 장치
20: 컴포넌트
100: 기판
117: 제1절연층
117A: 제1절연층의 제1부분
117B: 제1절연층의 제2부분
119: 제2절연층
119A: 제2절연층의 제1부분
119B: 제2절연층의 제2부분
DA: 표시영역
DA1: 제1표시영역
DA2: 제2표시영역
TA: 투과영역
BSM: 배면금속층

Claims (26)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되되, 투과영역을 사이에 두고 상호 이격되며, 각각 트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 두 개의 화소회로들;
    상기 두 개의 화소회로들 상의 제1절연층;
    상기 제1절연층 상에 배치되며, 상기 두 개의 화소회로들 각각에 연결된 두 개의 화소전극들; 및
    상기 두 개의 화소전극들 각각의 에지를 커버하는 제1부분, 및 상기 제1부분과 인접한 제2부분을 포함하는 제2절연층;
    을 포함하며,
    상기 제1절연층은,
    상기 화소전극에 중첩하는 제3부분; 및
    상기 제3부분과 인접하되 상기 기판으로부터 상기 제3부분의 상면까지의 높이 보다 큰 높이를 갖는 제4부분을 포함하고,
    상기 제2절연층의 상기 제1부분은 상기 제3부분과 중첩하고,
    상기 제2절연층의 상기 제2부분은 상기 제4부분과 중첩하되 상기 기판으로부터 상기 제2부분의 상면까지의 높이는 상기 기판으로부터 상기 제1부분의 상면까지의 높이 보다 큰, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2절연층은 유색의 안료 또는 카본 블랙을 포함하는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 각각은,
    상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함하는, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 제1절연층 사이에 개재되는 적어도 하나의 무기절연층을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 무기절연층은 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함하는, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1절연층은 감광성 유기절연물을 포함하는, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 두 개의 화소전극들과 마주보는 대향전극, 및
    상기 두 개의 화소전극들 각각과 상기 대향전극 사이의 중간층을 더 포함하는, 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 대향전극은, 상기 투과영역에 대응하는 홀을 포함하는, 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 중간층은 상기 각각의 화소전극과 중첩하는 발광층, 및
    상기 발광층의 아래 또는 위에 배치된 기능층을 더 포함하는, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 두 개의 화소회로들 사이에 개재되는 배면금속층을 더 포함하는, 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배면금속층은 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함하는, 표시 장치.
  11. 기판; 및
    상기 기판 상에 배치되되, 투과영역을 사이에 두고 상호 이격된 두 개의 화소들을 포함하는 복수의 화소들의 어레이;
    를 포함하되,
    상기 두 개의 화소들 각각은,
    상기 기판 상의 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 화소회로;
    상기 화소회로 상의 제1절연층;
    상기 제1절연층 상에 배치되며 상기 제1절연층의 콘택홀을 통해 상기 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극;
    상기 화소전극의 에지를 커버하는 제1부분 및 상기 제1부분과 인접한 제2부분을 포함하는 제2절연층;
    상기 화소전극과 마주보는 대향전극; 및
    상기 화소전극과 상기 대향전극 사이의 발광층을 포함하며,
    상기 제2절연층의 상기 제1부분 및 상기 제2부분은 유색 물질을 포함하되, 상기 기판으로부터 상기 제2부분의 상면까지의 높이는 상기 기판으로부터 상기 제1부분의 상면까지의 높이 보다 큰, 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1절연층은,
    상기 화소전극에 중첩하는 제3부분; 및
    상기 제3부분과 인접하되 상기 기판으로부터 상기 제3부분의 상면까지의 높이 보다 큰 높이를 갖는 제4부분;을 포함하고,
    상기 기판으로부터 상기 제3부분의 상면까지의 높이와 상기 기판으로부터 상기 제4부분의 상면까지의 높이는 서로 다른, 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2절연층의 상기 제1부분은 상기 제3부분과 중첩하고, 상기 제2절연층의 상기 제2부분은 상기 제4부분과 중첩하는, 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2절연층은 유색의 안료 또는 카본 블랙을 포함하는, 표시 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 각각은,
    상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함하는, 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기판과 상기 제1절연층 사이에 개재되는 적어도 하나의 무기절연층을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 무기절연층은 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함하는, 표시 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 대향전극은, 상기 투과영역에 대응하는 홀을 포함하는, 표시 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 기판과 상기 화소회로 사이에 개재되는 배면금속층을 더 포함하는, 표시 장치.
  19. 투과영역을 포함하는 표시영역, 및 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역을 포함하는 표시 장치; 및
    적어도 상기 투과영역과 중첩하게 배치된 컴포넌트;
    를 포함하며,
    상기 표시 장치는,
    기판;
    상기 표시영역에 배치되며, 상기 기판 상의 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 화소회로;
    상기 화소회로 상의 제1절연층;
    상기 제1절연층 상에 배치되며 상기 제1절연층의 콘택홀을 통해 상기 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극; 및
    상기 화소전극의 에지를 커버하는 제1부분 및 상기 제1부분과 인접한 제2부분을 포함하는 제2절연층을 포함하며,
    상기 제2절연층의 상기 제1부분 및 상기 제2부분은 유색 물질을 포함하되, 상기 기판으로부터 상기 제2부분의 상면까지의 높이는 상기 기판으로부터 상기 제1부분의 상면까지의 높이 보다 큰, 전자 기기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2절연층은 유색의 안료 또는 카본 블랙을 포함하는, 표시 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제2절연층은 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함하는, 표시 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제1절연층은,
    상기 화소전극에 중첩하는 제3부분; 및
    상기 제3부분과 인접하되 상기 기판으로부터 상기 제3부분의 상면까지의 높이 보다 큰 높이를 갖는 제4부분;을 포함하고,
    상기 기판으로부터 상기 제3부분의 상면까지의 높이는 상기 기판으로부터 상기 제4부분의 상면까지의 높이 보다 작은, 표시 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1절연층은 감광성 유기절연물을 포함하는, 표시 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제1절연층은 상기 투과영역과 대응하는 홀을 포함하는 표시 장치.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 기판과 상기 화소회로 사이의 배면금속층을 더 포함하는, 표시 장치.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 컴포넌트는, 빛을 이용하는 센서 또는 카메라를 포함하는, 표시 장치.
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