KR20220009851A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20220009851A
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이준희
이영호
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 기판, 상기 표시 영역에 위치하는 발광 소자, 상기 발광 소자를 밀봉하는 봉지층, 그리고 상기 비표시 영역에 위치하며 상기 표시 영역을 둘러싸는 댐을 포함한다. 상기 댐은 복수의 유기층을 포함하고, 상기 복수의 유기층은 가장자리로 가면서 높이가 감소하다가 증가하는 부분을 포함하는 유기층을 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
발광 표시 장치 같은 표시 장치는 영상이 표시되는 화면(screen)이 위치하는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널은 기판 위에 여러 층과 소자들을 형성하여 제조된다.
표시 패널은 기판 위에 형성된 소자들을 외부 환경으로부터 보호하기 위해 수분이나 산소의 유입을 차단할 수 있는 봉지층을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널은 외광 반사를 줄이기 위해 반사 방지층을 포함할 수 있다.
최근에는 연성(flexible) 기판을 사용하여 가볍고 충격에 강하며 변형이 쉬운 연성 표시 패널이 개발되고 있다.
실시예들은 얇고 가벼우면서 신뢰성을 개선할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 기판, 상기 표시 영역에 위치하는 발광 소자, 상기 발광 소자를 밀봉하는 봉지층, 그리고 상기 비표시 영역에 위치하며 상기 표시 영역을 둘러싸는 댐을 포함한다. 상기 댐은 복수의 유기층을 포함하고, 상기 복수의 유기층은 가장자리로 가면서 높이가 감소하다가 증가하는 부분을 포함하는 유기층을 포함한다.
상기 한 유기층은 블랙 포토레지스트로 형성될 수 있다.
상기 한 유기층은 상기 가장자리에 인접하는 제1 부분의 제1 높이가 상기 제1 부분보다 내측에 위치하는 부분의 높이보다 높을 수 있다.
단면도에서 상기 한 유기층의 가장자리 부분의 상부 표면에 의해 규정되는 곡선에서 적어도 2개의 변곡점을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 비표시 영역에 위치하는 전원 전압 전달선을 더 포함할 수 있고, 상기 유기층은 전원 전압 전달선과 접촉하는 부분을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 발광 소자의 전극과 상기 전원 전압선을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 더 포함할 수 있고, 상기 유기층은 연결 부재와 접촉하는 부분을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 기판과 상기 전원 전압 전달선 사이에 위치하는 절연층을 더 포함할 수 있고, 상기 유기층은 절연층과 접촉하는 부분을 포함할 수 있다.
상기 봉지층은 무기층을 포함할 수 있고, 상기 무기층은 상기 유기층 위로 연장하고 상기 유기층과 접촉할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 표시 영역에 위치하며 개구를 가진 블랙 화소 정의층을 더 포함할 수 있고, 상기 블랙 화소 정의층은 상기 개구를 한정하는 가장자리에 인접한 제1 부분의 높이가 상기 개구로부터 상기 제1 부분보다 멀리 위치하는 부분의 높이보다 높을 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 블랙 화소 정의층 위에 위치하며 상기 블랙 화소 정의층과 중첩하는 차광 부재 및 색 필터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 기판, 상기 표시 영역에 위치하며 개구를 가진 블랙 화소 정의층, 상기 표시 영역에 위치하며 상기 개구와 중첩하는 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드를 밀봉하는 박막 봉지층, 그리고 상기 비표시 영역에 위치하며 상기 표시 영역을 둘러싸는 댐을 포함한다. 상기 댐은 제1 층 및 상기 제1 층을 상면과 측면을 덮는 제2 층을 포함하고, 상기 제2 층은 상기 블랙 화소 정의층과 동일 물질을 포함한다.
상기 블랙 화소 정의층 및 상기 제2 층은 블랙 포토레지스트로 형성될 수 있다.
상기 제2 층은 가장자리에 인접하는 제1 부분의 제1 높이가 상기 제1 부분보다 내측에 위치하는 부분의 높이보다 높을 수 있다.
단면도에서 상기 제2 층의 가장자리 부분의 상부 표면 및 측부 표면에 의해 규정되는 곡선에서 적어도 3개의 변곡점을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 비표시 영역에 위치하는 전원 전압 전달선을 더 포함할 수 있고, 상기 제2 층은 전원 전압 전달선과 접촉하는 부분을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 발광 다이오드의 전극과 상기 전원 전압선을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 층은 연결 부재와 접촉하는 부분을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 기판과 상기 전원 전압 전달선 사이에 위치하는 절연층을 더 포함할 수 있고, 상기 제2 층은 절연층과 접촉하는 부분을 포함할 수 있다.
상기 박막 봉지층은 무기층을 포함할 수 있고, 상기 무기층은 상기 제2 층 위로 연장하고 상기 제2 층과 접촉할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 기판과 상기 블랙 화소 정의층 사이에 위치하는 평탄화층을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 층은 상기 평탄화층과 동일 물질을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 블랙 화소 정의층 위에 위치하며 상기 블랙 화소 정의층과 중첩하는 차광 부재 및 색 필터를 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 얇고 가벼우면서 신뢰성을 개선할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 특별히 언급하지 않더라도, 실시예들에 따르면, 명세서 전반에 걸쳐 인식될 수 있는 유리한 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에서 A-A'선을 따라 취한 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1에서 B-B'선을 따라 취한 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1에서 A-A'선을 따라 취한 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 1에서 B-B'선을 따라 취한 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 패널에서 화소 정의층의 전자 현미경 사진이다.
도 7은 비교예에 따른 표시 패널에서 화소 정의층의 전자 현미경 사진이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 패널과 비교예에 따른 표시 패널에서 화소 정의층의 테이퍼 각을 나타내는 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 패널과 비교예에 따른 표시 패널에서 화소 정의층의 개구의 폭을 나타내는 그래프이다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 패널과 비교예에 따른 표시 패널에서 제1 댐의 가장자리 부분의 전자 현미경 사진이다.
도 11은 일 실시예에 따른 표시 패널과 비교예에 따른 표시 패널에서 제2 댐의 가장자리 부분의 전자 현미경 사진이다.
도 12는 일 실시예에 따른 표시 패널에서 제1 댐의 가장자리 부분의 전자 현미경 사진이다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 표시 패널에서 하나의 화소 영역의 개략적인 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 구성이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 구성이 다른 구성 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 구성이 없는 것을 뜻한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, "연결"된다는 둘 이상의 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우만을 의미하는 것이 아니고, 둘 이상의 구성요소가 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결되는 경우, 물리적으로 연결되는 경우나 전기적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 위치나 기능에 따라 상이한 명칭으로 지칭되었으나 실질적으로 일체인 각 부분이 서로 연결되는 경우를 포함할 수 있다.
도면에서, 방향을 나타내는데 부호 "x", "y" 밑 "z"가 사용되고, 여기서 "x"는 제1 방향이고, "y"는 제1 방향과 수직인 제2 방향이고, "z"는 제1 방향 및 제2 방향과 수직인 제3 방향이다. 제1 방향(x), 제2 방향(y) 및 제3 방향(z)은 각각 표시 장치의 가로 방향, 세로 방향 및 두께 방향에 대응할 수 있다.
명세서에서 특별한 언급이 없으면 "중첩"은 평면도에서 중첩을 의미하고, 제3 방향(z)으로 중첩을 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참고하면, 표시 장치는 표시 패널(10), 표시 패널(10)에 접합되어 있는 연성 인쇄 회로막(20), 그리고 집적회로 칩(30) 등을 포함하는 구동 장치를 포함한다.
표시 패널(10)은 영상이 표시되는 화면에 해당하는 표시 영역(display area)(DA), 그리고 표시 영역(DA)에 인가되는 각종 신호들을 생성 및/또는 전달하기 위한 회로들 및/또는 신호선들이 배치되어 있는, 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역(non-display area)(NA)을 포함한다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 도 1에서 경계선(BL) 안쪽과 바깥쪽이 각각 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NA)에 해당한다.
표시 패널(10)의 표시 영역(DA)에는 화소들(PX)이 행렬로 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)에는 스캔선(scan line), 데이터선(data line), 구동 전압선(driving voltage line), 초기화 전압선(initializing voltage line) 같은 신호선들이 배치될 수 있다. 스캔선은 대략 제1 방향(x)으로 연장할 수 있고, 데이터선과 구동 전압선은 대략 제2 방향(y)으로 연장할 수 있다. 초기화 전압선은 대략 제1 방향(x)으로 연장하는 전압선과 대략 제2 방향(y)으로 연장하는 전압선을 포함하여, 메시 형태로 배치될 수 있다. 각각의 화소(PX)는 스캔선, 데이터선, 구동 전압선, 초기화 전압선 등이 연결되어, 이들 신호선으로부터 스캔 신호, 데이터 전압, 구동 전압, 초기화 전압 등을 인가받을 수 있다. 각각의 화소(PX)는 또한 공통 전압을 인가받을 수 있다. 화소(PX)는 발광 다이오드 같은 발광 소자(light emitting element)로 구현될 수 있다.
표시 영역(DA)은 사용자의 접촉 및/또는 비접촉 터치를 감지하기 위한 터치 센서가 배치될 수 있다. 모서리들이 둥근 사각형의 표시 영역(DA)이 도시되어 있지만, 표시 영역(DA)은 사각형 외의 다각형, 원형, 타원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
표시 패널(10)의 비표시 영역(NA)에는 표시 패널(10)의 외부로부터 신호들을 전달받기 위한 패드들이 형성되어 있는 패드부(pad portion)(PP)가 위치할 수 있다. 패드부(PP)는 표시 패널(10)의 한 가장자리를 따라 제1 방향(x)으로 길게 위치할 수 있다. 패드부(PP)에는 연성 인쇄 회로막(20)이 접합(bonding)될 수 있고, 연성 인쇄 회로막(20)의 패드들은 패드부(PP)의 패드들에 전기적으로 연결될 수 있다.
표시 패널(10)의 비표시 영역(NA)에는 표시 패널(10)을 구동하기 위한 각종 신호를 생성 및/또는 처리하는 구동 장치(driving unit)가 위치할 수 있다. 구동 장치는 데이터선들에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부(data driver), 스캔선들에 스캔 신호를 인가하는 스캔 구동부(scan driver), 그리고 데이터 구동부 및 스캔 구동부를 제어하는 신호 제어부(signal controller)를 포함할 수 있다. 화소들(PX)은 스캔 구동부에서 생성되는 스캔 신호에 따라 소정 타이밍에 데이터 전압을 인가받을 수 있다. 스캔 구동부는 표시 패널(10)에 집적될 수 있고, 표시 영역(DA)의 적어도 일측에 위치할 수 있다. 데이터 구동부 및 신호 제어부는 집적회로 칩(구동 IC 칩이라고도 함)(30)으로 제공될 수 있고, 집적회로 칩(30)은 표시 패널(10)의 비표시 영역(NA)에 실장될 수 있다. 집적회로 칩(30)은 연성 인쇄 회로막(20) 등에 실장되어 표시 패널(10)에 전기적으로 연결될 수도 있다.
표시 패널(10)은 표시 영역(DA)을 전체적으로 덮는 봉지층(EN)을 포함할 수 있다. 봉지층은 표시 영역(DA)을 밀봉하여 표시 패널(10) 내부로 수분이나 산소가 침투하는 것을 막을 수 있다. 봉지층(EN)의 가장자리는 표시 패널(10)의 가장자리와 표시 영역(DA) 사이에 위치할 수 있다. 비표시 영역(NA)에는 표시 영역(DA)을 둘러싸는 댐(dam)(DM)이 위치할 수 있다. 댐(DM)은 봉지층(EN)의 형성 물질, 특히 모노머 같은 유기 물질이 표시 패널(10)의 외곽으로 넘치는 것을 방지할 수 있다. 표시 패널(10)은 적어도 하나의 댐(DM)을 포함할 수 있고, 각각의 댐(DM)은 표시 영역(DA)을 완전히 둘러쌀 수 있다.
표시 패널(10)은 벤딩 영역(bending region)(BR)을 포함할 수 있다. 벤딩 영역(BR)은 표시 영역(DA)과 패드부(PP) 사이의 비표시 영역(NA)에 위치할 수 있다. 벤딩 영역(BR)은 제1 방향(x)으로 표시 패널(10)을 가로질러 위치할 수 있다. 표시 패널(10)은 벤딩 영역(BR)에서 제1 방향(x)과 평행한 벤딩축을 중심으로 소정의 곡률 반경으로 벤딩될 수 있다. 표시 패널(10)이 전면 발광형(top emission type)인 경우, 벤딩 영역(BR)보다 표시 영역(DA)으로부터 멀리 있는 패드부(PP) 및 연성 인쇄 회로막(20)이 표시 패널(10)의 뒤쪽에 위치하도록 벤딩될 수 있다. 표시 장치가 적용되는 전자 장치에서 표시 패널(10)은 이와 같이 벤딩된 상태일 수 있다. 벤딩 영역(BR)은 하나의 벤딩축을 중심으로 벤딩될 수 있고, 벤딩 영역(BR)은 두 개 이상의 벤딩축을 중심으로 벤딩될 수도 있다. 도면에서 벤딩 영역(BR)이 비표시 영역(NA)에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 벤딩 영역(BR)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NA)에 걸쳐 있거나, 표시 영역(DA)에 위치할 수도 있다.
도 2는 도 1에서 A-A'선을 따라 취한 일 실시예의 개략적인 단면도이다고, 도 3은 각각 도 1에서 B-B'선을 따라 취한 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 표시 패널(10)의 좌측 가장자리 부근의 단면이 개략적으로 도시된다. 표시 패널(10)의 우측 가장자리 부근은 좌측 가장자리 부근과 실질적으로 대칭인 단면 구조를 가질 수 있다.
표시 패널(10)은 기판(110) 및 그 위에 형성된 여러 층, 배선들, 소자들을 포함한다. 표시 패널(10)의 표시 영역(DA)에는 매우 많은 화소가 배치되어 있지만, 도면의 복잡화를 피하기 위해 하나의 화소만을 간략하게 도시하여 설명하기로 한다. 또한, 각각의 화소는 트랜지스터들과 커패시터와 발광 다이오드를 포함하지만, 하나의 트랜지스터(TR)와 이에 연결되어 있는 하나의 발광 다이오드(LED)를 중심으로, 표시 패널(10)의 적층 구조에 대해 설명한다.
기판(110)은 연성 기판(flexible substrate)일 수 있다. 기판(110)은 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 같은 폴리머로 이루어질 수 있다. 기판(110)은 예컨대 2개의 폴리머층과 그 사이에 배리어층을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
기판(110) 위에는 배리어층(111)이 위치할 수 있고, 배리어층(111) 위에는 버퍼층(120)이 위치할 수 있다. 배리어층(111)은 수분, 산소 등이 표시 패널(10) 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 버퍼층(120)은 반도체층을 형성하는 과정에서 기판(110)으로부터 반도체층으로 확산될 수 있는 불순물을 차단하고 기판(110)이 받는 스트레스를 줄일 수 있다.
버퍼층(120) 위에는 트랜지스터(TR)의 반도체층(AL)이 위치할 수 있다. 반도체층(AL)은 게이트 전극(124)과 중첩하는 채널 영역과 그 양측의 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 반도체층(AL)은 다결정 규소, 비정질 규소, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
반도체층(AL) 위에는 제1 게이트 절연층(141)이 위치할 수 있다.
제1 게이트 절연층(141) 위에는 트랜지스터(TR)의 게이트 전극(124) 등을 포함하는 제1 게이트 도전체가 위치할 수 있다. 제1 게이트 도전체는 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 제1 게이트 도전체 위에는 스토리지 커패시터의 전극 등을 포함할 수 있는 제2 게이트 절연층(142)이 위치할 수 있다. 제2 게이트 도전체는 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 제2 게이트 절연층(142) 위에는 제2 게이트 도전체가 위치할 수 있다. 제2 게이트 도전체 위에는 층간 절연층(160)이 위치할 수 있다.
버퍼층(120), 제1 게이트 절연층(141), 제2 게이트 절연층(142) 및 층간 절연층(160)은 규소 산화물, 규소 질화물 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 제1 게이트 도전층 및 제2 게이트 도전층은 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti) 등의 금속을 포함할 수 있다.
층간 절연층(160) 위에는 트랜지스터(TR)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE), 구동 전압 전달선(DVL), 공통 전압 전달선(CVL), 연결 배선(179) 등을 포함할 수 있는 제1 데이터 도전체가 위치할 수 있다. 제1 데이터 도전체는 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 층간 절연층(160), 제2 게이트 절연층(142) 및 제1 게이트 절연층(141)에 형성된 접촉 구멍들을 통해 반도체층(AL)의 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 연결될 수 있다. 구동 전압 전달선(DVL)과 공통 전압 전달선(CVL)은 전원 전압 전달선이고, 구동 전압 전달선(DVL)은 구동 전압(ELVDD)을 전달할 수 있고, 공통 전압 전달선(CVL)은 공통 전압(ELVSS)을 전달할 수 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체층(AL)과 함께 트랜지스터(TR)를 이룬다. 트랜지스터(TR)는 발광 표시 장치의 화소(PX)에서 구동 트랜지스터이거나, 구동 트랜지스터와 전기적으로 연결된 트랜지스터일 수 있다. 도시된 트랜지스터(TR)는 게이트 전극(GE)이 반도체층(AL)보다 위에 위치하지만, 트랜지스터의 구조는 다양하게 변경될 수 있다.
제1 데이터 도전체 위에는 제1 평탄화층(181)이 위치할 수 있다. 제1 평탄화층(181) 위에는 데이터선(171), 구동 전압선(172), 연결 전극(LE) 등을 포함할 수 있는 제2 데이터 도전체가 위치할 수 있다. 연결 전극(LE)은 제1 평탄화층(181)에 형성된 접촉 구멍을 통해 트랜지스터(TR)의 드레인 전극(DE)에 연결될 수 있다. 제2 데이터 도전체는 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 제2 데이터 도전체 위에는 제2 평탄화층(182)이 위치할 수 있다.
제1 데이터 도전체 및 제2 데이터 도전체는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 등의 금속을 포함할 수 있다. 제1 데이터 도전체 및/또는 제2 데이터 도전체는 티타늄(Ti)/알루미늄(Al)/티타늄(Ti) 같은 다중층일 수 있다.
제1 평탄화층(181) 및 제2 평탄화층(182)은 아크릴계 폴리머, 실록산계 폴리머, 이미드계 폴리머 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 제1 평탄화층(181) 및 제2 평탄화층(182)은 그 위에 형성될 발광 소자의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 할 수 있다. 제1 평탄화층(181)과 제1 데이터 도전체 사이에 무기 절연 물질을 포함하는 패시베이션층이 위치할 수 있다. 제1 평탄화층(181) 대신 패시베이션층이 위치할 수도 있다.
제2 평탄화층(182) 위에는 발광 다이오드(LED)의 제1 전극(E1)이 위치할 수 있다. 제1 전극(E1)은 제2 평탄화층(182)에 형성된 접촉 구멍을 통해 연결 전극(LE)에 연결될 수 있다. 연결 전극(LE)이 드레인 전극(DE)에 연결되어 있으므로, 제1 전극(E1)은 연결 전극(LE)을 통해 드레인 전극(DE)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(E1)은 드레인 전극(DE)에 직접 연결될 수도 있다. 제1 전극(E1)이 연결되는 트랜지스터(TR)는 구동 트랜지스터(driving transistor)이거나 구동 트랜지스터와 전기적으로 연결된 발광 제어 트랜지스터(emission control transistor)일 수 있다. 제1 전극(E1)은 반사성 도전 물질 또는 반투과성 도전 물질로 형성될 수 있고, 투명한 도전 물질로 형성될 수도 있다. 제1 전극(E1)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 같은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 제1 전극(E1)은 리튬(Li), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au) 같은 금속을 포함할 수 있다.
제2 평탄화층(182) 위에는 공통 전압 전달선(CVL)과 연결되어 있는 연결 부재(195)가 위치할 수 있다. 연결 부재(195)와 공통 전압 전달선(CVL)의 연결을 위해, 공통 전압 전달선(CVL)과 중첩하는 제1 및 제2 평탄화층(181, 182)의 부분이 제거될 수 있다. 연결 부재(195)는 제1 전극(E1)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다.
제2 평탄화층(182) 위에는 제1 전극(E1)과 중첩하는 개구(OP)를 가진 화소 정의층(pixel definition layer)(360)이 위치할 수 있다. 화소 정의층(360)은 격벽(partition)으로 불릴 수 있다. 화소 정의층(360)은 아크릴계 폴리머, 이미드계 폴리머, 아미드계 폴리머 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의층(360)은 블랙 안료(black pigment) 또는 염료를 포함하는 블랙 화소 정의층(360)일 수 있다. 블랙 화소 정의층(360)은 명암비를 향상시킬 수 있고, 아래에 위치하는 금속층에 의한 반사를 방지할 수 있다.
화소 정의층(360)은 블랙 포토레지스트(black photoresist)를 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통해 패터닝하여 형성될 수 있다. 포토레지스트는 블랙 안료 또는 염료가 분산된 감광성 화합물일 수 있고, 감광성 화합물은 폴리머, 모노머 및 광중합 개시제를 포함할 수 있다. 블랙 포토레지스트로서 네거티브 포토레지스트가 사용될 수 있다.
화소 정의층(360)의 형성에 대해 설명하면, 제1 전극(E1)이 형성된 제2 평탄화층(182) 위에 블랙 포토레지스트를 코팅하고, 포토리소그래피 공정, 즉 마스크를 사용하여 선택적으로 광을 조사하고 현상하여 패터닝한다. 코팅된 포토레지스트에서 광이 조사되지 않은 영역은 현상액을 이용하여 제거될 수 있고, 이에 의해 제1 전극(E1)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 제거된 영역은 개구(OP)에 대응할 수 있다.
포토레지스트의 현상 후 통상적으로 큐어링(curing)하는 단계가 수행된다. 큐어링은 베이킹(baking), 소성 등으로 불릴 수 있다. 큐어링은 오븐에서 소정 온도(예컨대, 약 230℃ 내지 약 250℃)로 소정 시간(예컨대 약 30분 내지 약 60분) 동안 수행될 수 있다. 큐어링 시 고온에 의해 포토레지스트가 다시 흘러(reflow), 포토레지스트가 개구(OP)로 퍼질 수 있고, 개구(OP)의 폭을 줄일 수 있다. 이러한 포토레지스트의 흐름(flow) 또는 퍼짐(spread)의 영향은 모든 개구(OP)에 균일하지 않으므로, 개구(OP)의 폭에 산포가 발생한다. 개구(OP) 폭의 산포는 표시 장치의 휘도 및 색 균일성을 저하시킬 수 있다.
이와 같은 포토레지스트의 흐름 및 이로 인한 개구(OP) 폭 산포를 개선하기 위해, 현상 후 큐어링 전에 전면 노광을 수행한다. 전면 노광은 마스크의 사용을 요하지 않는다. 큐어링 시 포토레지스트의 흐름은 특히 블랙 포토레지스트에서 문제될 수 있는데, 블랙 포토레지스트는 포토리소그래피 공정에서 충분히 중합되지 않기 때문인 것으로 판단된다. 전면 노광에 의해, 포토레지스트의 광중합 및 광경화가 더욱 진행되고, 특히 단위 부피당 노광량이 많을 수 있는 포토레지스트의 가장자리 부분이 댐(dam) 역할을 하여 큐어링 시 포토레지스트의 흐름이 줄어드는 것으로 판단된다. 포토레지스트의 흐름이 억제됨으로써, 화소 정의층(360)이 유기 절연층임에도 개구(OP) 측 가장자리 부분의 테이퍼각(α)이 약 45°이상, 예컨대 약 45° 내지 약 65°일 수 있다.
제1 전극(E1) 위에는 발광층(EL)이 위치할 수 있다. 제1 전극(E1) 위에는 발광층(EL) 외에도, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나가 위치할 수 있다.
발광층(EL) 위에는 발광 다이오드(LED)의 제2 전극(E2)이 위치할 수 있다. 제2 전극(E2)은 연결 부재(195)를 통해 공통 전압 전달선(CVL)에 전기적으로 연결되어 공통 전압(ELVSS)을 인가받을 수 있다. 제2 전극(E2)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 같은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 제2 전극(E2)은 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 은(Ag) 등의 금속을 포함할 수도 있다. 제2 전극(E2) 위에는 적어도 하나의 보호층 또는 기능층이 위치할 수 있다.
제1 전극(E1), 발광층(EL) 및 제2 전극(E2)은 유기 발광 다이오드일 수 있는 발광 다이오드(LED)를 이룬다. 제1 전극(E1)은 정공 주입 전극인 애노드일 수 있고, 제2 전극(E2)은 전자 주입 전극인 캐소드일 수 있으며, 그 반대일 수도 있다. 제1 전극(E1)은 화소 전극으로 불릴 수 있고, 제2 전극(E2)은 공통 전극으로 불릴 수 있다.
제2 전극(E2) 위에는 봉지층(EN)이 위치할 수 있다. 봉지층(EN)은 발광 다이오드(LED)를 밀봉하여 외부로부터 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 봉지층(EN)은 제2 전극(E2) 위에 적층된 하나 이상의 무기층과 하나 이상의 유기층을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 봉지층(EN)은 제1 무기층(391), 제2 무기층(393) 및 이들 사이에 유기층(392)을 포함하는 박막 봉지층이다. 유기층(392)의 측면을 덮는 제1 무기층(391)과 제2 무기층(393)은 유기층(392)보다 넓게 형성되어 있으며, 봉지층(EN)의 가장자리 영역에서 제1 무기층(391)과 제2 무기층(393)은 접촉할 수 있다. 유기층(392)은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 페릴렌계 수지 등을 포함할 수 있다. 봉지층(EN)은 기판 형태로 제공될 수도 있다.
비표시 영역(NA)에서 층간 절연층(160) 위로 제1 댐(DM1) 및 제2 댐(DM2)이 위치할 수 있다. 제1 댐(DM1) 및 제2 댐(DM2)은 봉지층(EN)의 유기층(392)을 형성할 때 모노머 같은 유기 물질이 흘러 넘치는 것을 막을 수 있으며, 이에 따라 봉지층(EN)의 유기층(392)의 가장자리는 적어도 제2 댐(DM2)보다 안쪽에, 즉 제2 댐(DM2)과 표시 영역(DA) 사이, 또는 제1 댐(DM1)과 표시 영역(DA) 사이에 위치할 수 있다. 봉지층(EN)을 구성하는 제1 무기층(391)과 제2 무기층(393)은 제1 댐(DM1) 및 제2 댐(DM2) 위로 연장하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 무기층(391)과 제2 무기층(393)의 접촉 면적이 증가하여 제1 무기층(391)과 제2 무기층(393) 간의 부착력이 증가할 수 있다. 제1 무기층(391)은 제1 댐(DM1) 및 제2 댐(DM2)의 표면과 접촉할 수 있다.
제1 댐(DM1)은 제2 댐(DM2)보다 표시 영역(DA)에 가깝게 위치할 수 있다. 제1 댐(DM1)은 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있고, 제2 댐(DM2)은 표시 영역(DA) 및 제1 댐(DM1)을 둘러쌀 수 있다. 제2 댐(DM2)은 제1 댐(DM1)보다 높게 형성될 수 있지만, 실질적으로 동일하거나 그 반대일 수도 있다.
제1 댐(DM1)은 제1 층(L11) 및 제2 층(L12)을 포함할 수 있다. 제2 층(L12)은 제1 층(L11)을 완전히 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 층(L12)은 제1 층(L11)의 상면뿐만 아니라 측면을 덮도록 형성될 수 있고, 제1 층(L11)의 상면 및 측면과 접할 수 있다. 제1 층(L11)은 제2 평탄화층(182)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 제2 층(L12)은 화소 정의층(360)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다.
제2 댐(DM2)은 제1 층(L21), 제2 층(L22) 및 제3 층(L23)을 포함할 수 있다. 제1 층(L21)은 제1 평탄화층(181)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 제2 층(L22)은 제2 평탄화층(182)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 제3 층(L23)은 화소 정의층(360)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 제2 층(L22)은 제1 층(L21)을 완전히 덮도록 형성될 수 있다. 제3 층(L23)은 제2 층(L22) 및 제1 층(L21)을 완전히 덮도록 형성될 수 있다. 제2 층(L22)과 제3 층(L23) 사이에는 연결 부재(195)가 위치할 수 있다.
제1 댐(DM1)의 제2 층(L12)이 화소 정의층(360)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성되는 경우, 제2 층(L12)은 포토리소그래피 공정 후 큐어링 전에 전면 노광될 수 있다. 이에 따라 제2 층(L12)은 제1 층(L11)과 중첩하지 않는 영역에서 가장자리에 인접한 부분의 제1 높이(h1)가 그보다 내측 부분의 기준 높이(h0)보다 높게 형성될 수 있다. 도 3에서 편의상 제2 층(L12)의 두께를 제1 높이(h1)와 기준 높이(h0)로 표시하였지만, 제1 높이(h1)와 기준 높이(h0)는 기판(110)의 표면으로부터의 높이를 의도한다. 제1 높이(h1)를 가진 부분은 가장자리로부터 약 1.0㎛ 내지 약 2.0㎛ 떨어져 있을 수 있고, 제1 높이(h1)는 기준 높이(h0)보다 약 0.3㎛ 내지 약 0.5㎛ 높을 수 있다. 제1 높이(h1)는 약 1.5㎛ 내지 약 2.2㎛일 수 있다. 이와 같이 기준 높이(h0)보다 높은 제1 높이(h1)를 가진 부분은 봉지층(EN)의 유기층(392) 형성 물질의 넘침 방지턱으로 기능할 수 있고, 유기층(392) 형성 물질이 댐(DM1)을 타고 넘어가는 것을 방지하는데 유효할 수 있다.
단면도 상의 제2 층(L12)에 상부 표면에 의해 규정되는 곡선에서, 기준 높이(h0) 지점과 제1 높이(h1) 지점은 변곡점일 수 있다. 즉, 제2 층(L12)은 가장자리로 가면서 기준 높이(h0)로 점점 낮아지고, 기준 높이(h0)를 지난 후 제1 높이(h1)까지 점점 높아지고, 제1 높이(h1)를 지난 후 낮아질 수 있다. 제2 층(L12)의 테이퍼 각은 약 45°이상, 예컨대 약 45° 내지 약 65°일 수 있다.
제2 댐(DM2)의 제3 층(L23)이 화소 정의층(360)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성되는 경우, 제3 층(L23)은 포토리소그래피 공정 후 큐어링 전에 전면 노광될 수 있다. 제3 층(L23)은 전술한 제1 댐(DM1)의 제2 층(L12)에 대응하는 가장자리 부분 구조 및 특징을 가질 수 있다.
표시 패널(10)의 가장자리 부근에는 크랙 댐(CD)이 위치할 수 있다. 표시 패널(10)의 가장자리에 충격이 가해지거나 응력이 발생하면 무기 절연층일 수 있는 배리어층(111), 버퍼층(120), 제1 게이트 절연층(141), 제2 게이트 절연층(142) 및 층간 절연층(160)에서 크랙이 발생하여 전파될 수 있다. 이러한 크랙 전파를 방지하기 위해, 표시 패널(10)의 가장자리 부근에서 무기 절연층들 중 적어도 일부를 제거하고, 제거된 영역을 덮는 크랙 댐(CD)을 형성할 수 있다. 크랙 댐(CD)은 단층 또는 복층일 수 있고, 제1 평탄화층(181), 제2 평탄화층(182) 및/또는 화소 정의층(360)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 크랙 댐(CD)이 화소 정의층(360)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성되는 경우, 크랙 댐(CD)은 전술한 제1 댐(DM1)의 제2 층(L12)에 대응하는 가장자리 부분 구조 및 특징을 가질 수 있다.
기판(110)의 배면에는 보호 필름(50)이 위치할 수 있다. 보호 필름(50)은 기판(110)의 배면을 덮어 기판(110)을 물리적 접촉 등으로부터 보호할 수 있다. 보호 필름(50)은 점착제에 의해 기판(110)의 배면에 부착될 수 있고, 기판(110)의 배면에 수지를 코팅하고 경화시켜 형성될 수도 있다.
벤딩 영역(BR)에 대해 설명하면, 벤딩 영역(BR)에는 그 양측에 위치하는 제1 배선(127)과 제2 배선(129)을 전기적으로 연결하는 연결 배선(179)이 위치할 수 있다. 이에 의해, 집적회로 칩(30)으로부터 출력되는 신호들이 제2 배선(129), 연결 배선(179) 및 제1 배선(127)을 통해 표시 영역(DA), 스캔 구동부 등으로 전달될 수 있다. 연결 배선(179)은 벤딩 영역(BR)의 벤딩 시 벤딩되므로, 유연성이 좋고 영률(Young's modulus)이 작은 금속으로 형성될 수 있다. 연결 배선(179)은 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 연결 배선(179)의 유연성이 증가하면 변형(strain)에 대한 응력이 작아지므로 벤딩 시 열화(예컨대, 크랙 발생)되거나 단선될 위험을 줄일 수 있다.
벤딩 영역(BR)에서, 기판(110)과 연결 배선(179) 사이에는 제1 보호층(protection layer)(165)이 위치한다. 제1 보호층(165)은 폴리이미드, 아크릴계 폴리머, 실록산계 폴리머 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 연결 배선(179) 위에는 제2 보호층(183), 제3 보호층(185) 및/또는 제4 보호층(365)이 위치한다. 제2 보호층(183), 제3 보호층(185) 및 제4 보호층(365)은 각각 제1 평탄화층(181), 제2 평탄화층(182) 및 화소 정의층(360)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 제4 보호층(365) 위에는 인장 응력을 완화하고 연결 배선(179)을 보호하기 위한 벤딩 보호층(bending protection layer)(400)이 위치할 수 있다. 벤딩 보호층(400)은 응력 중립화층(stress neutralization layer)으로 불릴 수 있다. 벤딩 보호층(400)은 아크릴 수지 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
무기 졀연층일 수 있는 배리어층(111), 버퍼층(120), 제1 게이트 절연층(141), 제2 게이트 절연층(142) 및 층간 절연층(160)은 벤딩 영역(BR)에서 제거될 수 있다. 무기 절연층은 벤딩 시 크랙에 취약하며, 크랙에 의해 배선들이 손상될 수 있기 때문이다.
보호 필름(50)은 기판(110)의 배면을 전체적으로 덮도록 위치하지만, 벤딩 영역(BR)의 벤딩 응력(bending stress)을 감소시키기 위해 벤딩 영역(BR)에는 위치하지 않을 수 있다.
도 4는 도 1에서 A-A'선을 따라 취한 일 실시예의 개략적인 단면도이고, 도 5는 도 1에서 B-B'선을 따라 취한 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
본 실시예는 전술한 실시예와 제1 댐(DM1) 및 제2 댐(DM2)에 있어 차이가 있다. 구체적으로, 제1 댐(DM1)은 제1 층(L11), 제2 층(L12) 및 제3 층(L13)을 포함할 수 있고, 제2 댐(DM2)은 제1 층(L21), 제2 층(L22), 제3 층(L23) 및 제4 층(L24)을 포함할 수 있다. 즉, 전술한 실시예에 따른 제1 댐(DM1) 및 제2 댐(DM2)과 비교하여, 본 실시예에 따른 제1 댐(DM1)은 제2 층(L12) 위에 제3 층(L13)을 더 포함하고, 제2 댐(DM2)은 제3 층(L23) 위에 제4 층(L24)을 더 포함한다.
제1 댐(DM1)의 제3 층(L13) 및 제2 댐(DM2)의 제4 층(L24)은 아크릴계 폴리머, 이미드계 폴리머, 아미드계 폴리머 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 제3 층(L13) 및 제4 층(L24)은 표시 영역(DA)에서 화소 정의층(360) 위에 형성될 수 있는 스페이서(도시되지 않음)와 동일 공정에서 동일 재료로 형성될 수 있다. 스페이서는 발광층(EL)의 증착 시 사용하는 마스크에 의해 기형성된 구조물이 손상되는 것을 방지하기 위해 마스크와 접촉하도록 형성될 수 있다. 제2 층(L12) 및 제3 층(L23) 위에 각각 제3 층(L13) 및 제4 층(L24)이 위치하더라도, 제2 층(L12) 및 제3 층(L23)은 전술한 바와 같은 가장자리 부분 구조 및 특징을 가질 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 패널에서 화소 정의층의 전자 현미경 사진이고, 도 7은 비교예에 따른 표시 패널에서 화소 정의층의 전자 현미경 사진이다. 도 8은 일 실시예에 따른 표시 패널과 비교예에 따른 표시 패널에서 화소 정의층의 테이퍼 각을 나타내는 그래프이고, 도 9는 일 실시예에 따른 표시 패널과 비교예에 따른 표시 패널에서 화소 정의층의 개구의 폭을 나타내는 그래프이다.
도 6에 도시되는 일 실시예에 따른 표시 패널의 화소 정의층(360)은 블랙 포토레지스트를 코팅하고 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝한 후, 전면 노광하고, 큐어링하여 형성되었다. 도 7에 도시되는 비교예에 따른 표시 패널의 화소 정의층은 블랙 포토레지스트를 코팅하고 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝한 후, 큐어링하여 형성되었다. 도 6의 화소 정의층(360)은 도 7의 화소 정의층과 비교하여, 포토리소그래피 공정과 큐어링 공정 사이에 전면 노광 공정이 추가되었다.
도 6을 참고하면, 화소 정의층(360)의 개구(OP)를 한정하는 가장자리에 인접한 부분의 제1 높이(h1)가 그보다 멀리 위치하는 부분의 기준 높이(h0)보다 높게 형성되었다. 이와 달리, 도 7을 참고하면, 화소 정의층의 가장자리에서 멀어짐에 따라 높이가 완만하게 증가하도록 형성되었다.
도 8을 참고하면, 일 실시예에 따른 표시 패널(10)의 화소 정의층(#1-1, #1-2, #1-3, #1-4)의 테이퍼 각을 좌측에 도시하고, 비교예에 따른 표시 패널의 화소 정의층(#2-1, #2-2, #2-3, #2-4)의 테이퍼 각을 우측에 도시하였다. 일 실시예에 따른 화소 정의층은 테이퍼 각이 약 58° 내지 약 61°로 측정되었다. 일 실시예에 따른 화소 정의층은 테이퍼 각이 약 22° 내지 26°로 측정되었다. 일 실시예에 따른 화소 정의층의 테이퍼 각이 비교예에 따른 화소 정의층의 테이퍼 각보다 2.5 배 정도 크다. 이것은 일 실시예와 같이 큐어링 전 전면 노광에 의해, 포토레지스트의 흐름 양이 감소하였기 때문이다.
도 9를 참고하면, 4개의 박스 플롯(box plot) 중 좌측 2개는 일 실시예에 따른 표시 패널에서 화소 정의층의 큐어링 전후의 개구들의 폭을 나타내고, 우측 2개는 일 실시예에 따른 표시 패널에서 화소 정의층의 큐어링 전후의 개구들의 폭을 나타낸다. 일 실시예 및 비교예 모두, 화소 정의층의 개구들의 폭이 큐어링 전보다 후에 줄어들었다. 이것은 큐어링 시 포토레지스트의 흐름으로 인해 개구들의 형상 변화가 일어나기 때문이다. 큐어링 후에, 일 실시예에 따른 화소 정의층의 개구들의 폭의 표준 편차가 0.16 이지만, 비교예에 따른 화소 정의층의 개구들의 폭의 표준 편차가 0.32 이다. 이러한 결과로부터, 일 실시예와 같이 큐어링 전 전면 노광을 진행함으로써, 화소 정의층의 개구들의 산포가 현저하게 개선됨을 알 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시 패널과 비교예에 따른 표시 패널에서 제1 댐의 가장자리 부분의 전자 현미경 사진이고, 도 11은 일 실시예에 따른 표시 패널과 비교예에 따른 표시 패널에서 제2 댐의 가장자리 부분의 전자 현미경 사진이다.
도 10에 도시된 부분은 제1 댐(DM1)의 제2 층(L12)에 해당하고, 도 11에 도시된 부분은 제2 댐(DM2)의 제3 층(L23)에 해당한다. 제1 댐(DM1)의 제2 층(L12)과 제2 댐(DM2)의 제3 층(L23)은 화소 정의층(360)과 동일 공정에서 동일 재료로 형성되었다. 따라서 블랙 포토레지스트를 패터닝한 후 큐어링 전에 노광되었다.
도 10을 참고하면, 비교예에 따른 표시 패널은 제1 댐의 제2 층이 가장자리로 갈수록 완만하게 낮아진다. 반면, 일 실시예에 따른 표시 패널은 제1 댐(DM1)의 제2 층(L12)이 가장자리로 가면서 높이가 거의 일정하다가 비교적 급격하게 낮아진다. 도 11을 참고하면, 비교예에 따른 표시 패널은 제2 댐의 제3 층이 가장자리로 갈수록 완만하게 낮아진다. 반면, 일 실시예에 따른 표시 패널은 제2 댐(DM2)의 제3 층(L23이 가장자리로 가면서 높이가 거의 일정하다가 약간 높아진 후 비교적 급격하게 낮아진다. 이와 같은 제1 댐(DM1) 및 제2 댐(DM2)의 형태적 특징은 전면 노광에 의해 포토레지스트의 광중합 및 광경화가 더욱 진행되어 큐어링 시 포토레지스트의 흐름이 억제되었기 때문인 것으로 판단된다.
도 12는 일 실시예에 따른 표시 패널에서 제1 댐의 가장자리 부분의 전자 현미경 사진이다.
도 12의 사진은 도 10의 사진과 같이 제1 댐(DM1)의 제2 층(L12)의 단면 구조를 보여주지만, 표시 영역(DA)에서 먼 쪽의 가장자리 부분에 해당한다. 제1 댐(DM1)의 제2 층(L12)은 가장자리로 가면서 높이가 점점 낮아지다가 약간 높아진 후 급격하게 낮아진다. 즉, 제2 층(L12)은 가장자리로 가면서 높이가 점점 낮아지는 부분(P0)과, 높이가 점점 높아지는 부분(P1)과, 높이가 점점 낮아진 후 급격히 낮아지는 부분(P2)을 포함한다. 이와 같은 높이 변화로 인해, 가장자리에 인접한 부분(예컨대, P1과 P2의 경계부)의 제1 높이(h1)가 그보다 내측(예컨대, P0와 P1의 경계부)의 기준 높이(h0)보다 높다. 여기서 제1 높이(h1) 및 기준 높이(h0)는 전술한 바와 같이 기판(110)의 표면으로부터의 높이를 의미한다. 또한, 제2 층(L12)은 측면에서 약간 우묵한 부분(P3)을 포함한다. 따라서 제2 층(L12)의 가장자리 부분의 상부 및 측부 표면에 의해 규정되는 곡선에서 3개의 변곡점이 존재할 수 있다. 테이퍼 각은 60.8°로 측정되었다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이다.
도 13을 참고하면, 화소(PX)는 신호선들(127, 151, 152, 153, 158, 171, 172)에 연결되어 있는 트랜지스터들(T1-T7), 스토리지 커패시터(CS), 그리고 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다.
트랜지스터들(T1-T7)은 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6) 및 바이패스 트랜지스터(T7)를 포함할 수 있다.
신호선들(127, 151, 152, 153, 158, 171, 172)은 초기화 전압선(127), 스캔선(151), 전단 스캔선(152), 발광 제어선(153), 바이패스 제어선(158), 데이터선(171), 그리고 구동 전압선(172)을 포함할 수 있다.
스캔선(151)은 스위칭 트랜지스터(T2) 및 보상 트랜지스터(T3)에 스캔 신호(GW)를 전달할 수 있다. 전단 스캔선(152)은 초기화 트랜지스터(T4)에 전단 스캔 신호(GI)를 전달할 수 있다. 발광 제어선(153)은 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)에 발광 제어 신호(EM)를 전달할 수 있다. 바이패스 제어선(158)은 바이패스 트랜지스터(T7)에 바이패스 신호(GB)를 전달할 수 있다. 바이패스 제어선(158)은 전단 스캔선(152)과 연결될 수도 있다.
데이터선(171)은 데이터 전압(Vdat)을 인가받을 수 있고, 구동 전압선(172) 및 초기화 전압선(127)은 각각 구동 전압(ELVDD) 및 초기화 전압(Vint)을 인가받을 수 있다. 초기화 전압(Vint)은 구동 트랜지스터(T1)를 초기화할 수 있다.
각각의 트랜지스터(T1-T7)는 게이트 전극(G1-G7), 소스 전극(S1-S7) 및 드레인 전극(D1-D7)을 포함하고, 스토리지 커패시터(CS)는 제1 전극(C1)과 제2 전극(C2)을 포함한다. 이들 트랜지스터(T1-T7) 및 스토리지 커패시터(CS)의 전극들은 도 13에 도시된 것과 같이 연결되어 있을 수 있다. 유기 발광 다이오드일 수 있는 발광 다이오드(LED)의 애노드는 발광 제어 트랜지스터(T6)를 통해 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1)과 연결될 수 있고, 구동 전류(Id)를 공급받을 수 있다. 발광 다이오드(LED)의 캐소드는 공통 전압(ELVSS)을 인가받을 수 있다.
화소(PX)의 회로 구조에서 트랜지스터의 개수와 축전기의 개수, 그리고 이들 간의 연결은 다양하게 변형될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널의 단면 구조에 대해 도 14를 참고하여 설명한다.
도 14는 일 실시예에 따른 표시 패널에서 하나의 화소 영역의 개략적인 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참고하여 단면 구조에 대해 설명하였지만, 표시 영역(DA)을 중심으로 부연 설명한다.
도 14를 참고하면, 표시 패널(10)은 화소(PX)를 구성 및 구동하기 위해 기판(110) 위에 여러 층, 배선, 소자가 적층된 구조를 가진다.
플렉서블 기판(110) 위에 배리어층(111)과 버퍼층(120)이 위치할 수 있다. 버퍼층(120) 위에는 트랜지스터(TR)의 반도체층(AL)이 위치할 수 있다.
반도체층(AL) 위에는 제1 게이트 절연층(141)이 위치할 수 있다. 제1 게이트 절연층(141) 위에는 트랜지스터(TR)의 게이트 전극(124), 바이패스 제어선(158), 스토리지 커패시터(CS)의 제1 전극(C1) 등을 포함할 수 있는 제1 게이트 도전체(gate conductor)가 위치할 수 있다. 게이트 전극(124)은 반도체층(AL)의 채널 영역과 중첩할 수 있다.
제1 게이트 도전체 위에는 제2 게이트 절연층(142)이 위치할 수 있다. 제2 게이트 절연층(142) 위에는 스토리지 커패시터(CS)의 제2 전극(C2) 등을 포함할 수 있는 제2 게이트 도전체가 위치할 수 있다. 제2 게이트 도전체 위에는 층간 절연층(160)이 위치할 수 있다.
층간 절연층(160) 위에는 트랜지스터(TR)의 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175), 초기화 전압선(127), 스캔선(151), 전단 스캔선(152), 발광 제어선(153) 등을 포함할 수 있는 제1 데이터 도전체가 위치할 수 있다. 초기화 전압선(127), 스캔선(151), 전단 스캔선(152) 및 발광 제어선(153) 중 적어도 하나는 제1 게이트 도전체 또는 제2 게이트 도전체일 수도 있다.
제1 데이터 도전체 위에는 제1 평탄화층(181)이 위치할 수 있다. 제1 평탄화층(181) 위에는 데이터선(171), 구동 전압선(172), 연결 전극(LE) 등을 포함할 수 있는 제2 데이터 도전체가 위치할 수 있다. 데이터선(171) 및/또는 구동 전압선(172)은 제1 데이터 도전체일 수도 있다. 제2 데이터 도전체 위에는 제2 평탄화층(182)이 위치할 수 있다.
제2 평탄화층(182) 위에는 발광 다이오드(LED)의 제1 전극(E1)이 위치할 수 있다. 제1 전극(E1)은 연결 전극(LE)을 통해 드레인 전극(DE)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 평탄화층(182) 위에는 제1 전극(E1)과 중첩하는 개구(OP)를 가진 블랙 화소 정의층(360)이 위치할 수 있다. 제1 전극(E1) 위에는 발광층(EL)이 위치할 수 있고, 발광층(EL) 위에는 발광 다이오드(LED)의 제2 전극(E2)이 위치할 수 있다. 제2 전극(E2) 위에는 적어도 하나의 보호층 또는 기능층이 위치할 수 있다.
제2 전극(E2) 위에는 봉지층(EN)이 위치할 수 있다. 봉지층(EN)은 제2 전극(E2) 위에 적층된 하나 이상의 무기층과 하나 이상의 유기층을 포함하는 박막 봉지층일 수 있다. 봉지층(EN)은 기판 형태로 제공될 수도 있다.
봉지층(EN) 위에는 터치 전극(TE)을 포함하는 터치 센서층(TS)이 위치할 수 있다. 터치 센서층(TS)은 사용자의 접촉 및/또는 비접촉 터치를 감지하는데 사용될 수 있다. 터치 전극(TE)은 메탈 메시(metal mesh), 투명 도전 물질, 도전성 고분자 등으로 형성될 수 있다. 터치 센서층(TS)은 봉지층(EN) 위에 형성되거나, 별도의 기판에 형성되어 봉지층(EN)에 부착될 수 있다. 봉지층(EN)과 터치 센서층(TS) 사이에는 무기 절연층이 위치할 수 있다.
터치 센서층(TS) 위에는 차광 부재(220)가 위치할 수 있다. 차광 부재(220)는 블랙 안료 또는 염료를 포함할 수 있고, 표시 패널(10)의 금속층 등에 의한 광 반사를 줄이거나 방지할 수 있다. 차광 부재(220)는 발광 영역인 개구(OP)와 중첩하지 않게 위치할 수 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스로 불릴 수 있다.
터치 센서층(TS) 위에는 색 필터(230)가 위치할 수 있다. 색 필터(230)는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 한 색을 투과시킬 수 있다. 서로 다른 색을 나타내는 색 필터(230)는 차광 부재(220)와 중첩하는 영역에서 중첩할 수 있다. 색 필터(230)와 차광 부재(220)는 조합하여 반사 방지층으로서 기능을 할 수 있다. 이와 같은 구조에서는 반사 방지층으로서 편광층을 요하지 않을 수 있고, 표시 패널(10)의 두께를 줄일 수 있다. 색 필터(230)는 양자점이나 형광체를 포함할 수 있고, 발광 다이오드(LED)에서 방출되는 광을 적색 또는 녹색으로 변환할 수도 있다. 색 필터(230) 위에는 오버코트층(240)이 위치할 수 있다.
기판(110) 아래에는 보호 필름(50)이 위치할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 표시 패널 110: 기판
111: 배리어층 120: 버퍼층
141: 제1 게이트 절연층 142: 제2 게이트 절연층
160: 층간 절연층 181: 제1 평탄화층
182: 제2 평탄화층 220: 차광 부재
230: 색 필터 360: 화소 정의층
CD: 크랙 댐 CVL: 공통 전압 전달선
DA: 표시 영역 DM: 댐
DM1: 제1 댐 DM2: 제2 댐
DVL: 구동 전압 전달선 E1: 제1 전극(화소 전극)
E2: 제2 전극(공통 전극) EL: 발광층
L11: 제1 댐의 제1 층 L12: 제1 댐의 제2 층
L21: 제2 댐의 제1 층 L22: 제2 댐의 제2 층
L23: 제2 댐의 제3 층 LED: 발광 다이오드
NA: 비표시 영역 OP: 화소 정의층의 개구

Claims (20)

  1. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 기판,
    상기 표시 영역에 위치하는 발광 소자,
    상기 발광 소자를 밀봉하는 봉지층, 그리고
    상기 비표시 영역에 위치하며 상기 표시 영역을 둘러싸는 댐
    을 포함하며,
    상기 댐은 복수의 유기층을 포함하고, 상기 복수의 유기층은 가장자리로 가면서 높이가 감소하다가 증가하는 부분을 포함하는 유기층을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 유기층은 블랙 포토레지스트로 형성된 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 유기층은 상기 가장자리에 인접하는 제1 부분의 제1 높이가 상기 제1 부분보다 내측에 위치하는 부분의 높이보다 높은 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    단면도에서 상기 유기층의 가장자리 부분의 상부 표면에 의해 규정되는 곡선에서 적어도 2개의 변곡점을 포함하는 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 비표시 영역에 위치하는 전원 전압 전달선을 더 포함하며,
    상기 유기층은 전원 전압 전달선과 접촉하는 부분을 포함하는 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 발광 소자의 전극과 상기 전원 전압선을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 더 포함하며,
    상기 유기층은 연결 부재와 접촉하는 부분을 포함하는 표시 장치.
  7. 제5항에서,
    상기 기판과 상기 전원 전압 전달선 사이에 위치하는 절연층을 더 포함하며,
    상기 유기층은 절연층과 접촉하는 부분을 포함하는 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 봉지층은 무기층을 포함하고, 상기 무기층은 상기 유기층 위로 연장하고 상기 유기층과 접촉하는 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 표시 영역에 위치하며 개구를 가진 블랙 화소 정의층을 더 포함하며,
    상기 블랙 화소 정의층은 상기 개구를 한정하는 가장자리에 인접한 제1 부분의 높이가 상기 개구로부터 상기 제1 부분보다 멀리 위치하는 부분의 높이보다 높은 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 블랙 화소 정의층 위에 위치하며 상기 블랙 화소 정의층과 중첩하는 차광 부재 및 색 필터를 더 포함하는 표시 장치.
  11. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 기판,
    상기 표시 영역에 위치하며 개구를 가진 블랙 화소 정의층,
    상기 표시 영역에 위치하며 상기 개구와 중첩하는 발광 다이오드,
    상기 발광 다이오드를 밀봉하는 박막 봉지층, 그리고
    상기 비표시 영역에 위치하며 상기 표시 영역을 둘러싸는 댐
    을 포함하며,
    상기 댐은 제1 층 및 상기 제1 층을 상면과 측면을 덮는 제2 층을 포함하고, 상기 제2 층은 상기 블랙 화소 정의층과 동일 물질을 포함하는 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 블랙 화소 정의층 및 상기 제2 층은 블랙 포토레지스트로 형성된 표시 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 제2 층은 가장자리에 인접하는 제1 부분의 제1 높이가 상기 제1 부분보다 내측에 위치하는 부분의 높이보다 높은 표시 장치.
  14. 제11항에서,
    단면도에서 상기 제2 층의 가장자리 부분의 상부 표면 및 측부 표면에 의해 규정되는 곡선에서 적어도 3개의 변곡점을 포함하는 표시 장치.
  15. 제11항에서,
    상기 비표시 영역에 위치하는 전원 전압 전달선을 더 포함하며,
    상기 제2 층은 전원 전압 전달선과 접촉하는 부분을 포함하는 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 발광 다이오드의 전극과 상기 전원 전압선을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 더 포함하며,
    상기 제2 층은 연결 부재와 접촉하는 부분을 포함하는 표시 장치.
  17. 제15항에서,
    상기 기판과 상기 전원 전압 전달선 사이에 위치하는 절연층을 더 포함하며,
    상기 제2 층은 절연층과 접촉하는 부분을 포함하는 표시 장치.
  18. 제11항에서,
    상기 박막 봉지층은 무기층을 포함하고, 상기 무기층은 상기 제2 층 위로 연장하고 상기 제2 층과 접촉하는 표시 장치.
  19. 제11항에서,
    상기 기판과 상기 블랙 화소 정의층 사이에 위치하는 평탄화층을 더 포함하며,
    상기 제1 층은 상기 평탄화층과 동일 물질을 포함하는 표시 장치.
  20. 제11항에서,
    상기 블랙 화소 정의층 위에 위치하며 상기 블랙 화소 정의층과 중첩하는 차광 부재 및 색 필터를 더 포함하는 표시 장치.
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