KR20220012966A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20220012966A
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Abstract

본 발명의 일 실시예는기상면 및 상기 상면의 반대편인 하면을 포함하는 기판과, 상기 기판의 상기 상면 상에 배치되며 반도체층 및 게이트전극을 포함하는 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터 상의 유기절연층과, 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극, 대향전극, 및 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이의 중간층을 포함하는 표시소자와, 상기 표시소자의 상기 대향전극과 전기적으로 연결되고 상기 유기절연층 상에 위치하는 복수의 홀들을 포함하는 전원공급전극층과, 상기 표시소자를 커버하는 봉지층;을 포함는 디스플레이 장치이며, 상기 복수의 홀들은 서로 이격되고, 상기 전원공급전극층의 제1부분은 전원공급배선과 중첩하고 상기 전원공급전극층의 제2부분은 상기 대향전극과 중첩하며, 상기 전원공급전극층의 상기 복수의 홀들은 제1홀, 상기 기판의 상면과 평행한 제1방향을 따라 상기 제1홀에 인접한 제2홀, 및 상기 기판의 상기 상면에 평행하며 상기 제1방향에 교차하는 제2방향을 따라 상기 제1홀과 상기 제2홀로부터 이격된 제3홀을 포함하는 것을 개시한다.

Description

디스플레이 장치{Display device}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치에 관한 것이다.
자발광형 표시 장치인 유기 발광 디스플레이 장치는 별도의 광원이 불필요하므로 저전압으로 구동이 가능하고 경량의 박형으로 구성할 수 있으며, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트(contrast) 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성으로 인해 차세대 표시 장치로 주목받고 있다.
유기 발광 표시장치의 유기 발광 소자는 수분, 산소 또는 공정 중 발생하는 기체 등의 불순물에 의해 손상을 받을 수 있으며, 이 경우 수명과 품질이 저하될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들은 고품질의 디스플레이 장치를 제공한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는, 기판; 상기 기판 상에 디스플레이영역을 정의하며, 화소전극, 대향전극, 및 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이의 중간층을 각각 포함하는 복수의 표시소자들; 상기 디스플레이영역의 외측에 배치된 전원공급배선; 상기 전원공급배선 상에 배치되되, 상기 전원공급배선을 노출하는 개구를 구비한 유기 절연층; 일부가 상기 유기 절연층 상에 배치되고, 제1부분은 상기 전원공급배선과 중첩하고 제2부분은 상기 대향전극과 중첩하며, 상기 유기 절연층 상에 위치하는 복수의 홀들을 구비하는 전원공급전극층; 상기 복수의 홀들 중 적어도 일부의 홀들을 각각 커버하되, 상호 이격된 복수의 돌기들; 및 상기 복수의 표시소자들을 커버하는 봉지층;을 포함하는 디스플레이 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌기들은 유기 절연물을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌기들은, 제1돌기; 제1방향을 따라 상기 제1돌기와 인접하게 배치된 제2돌기; 및 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 제1돌기 및 상기 제2돌기로부터 이격되어 배치되되, 상기 제1돌기와 상기 제2돌기 사이에 위치하는 제3돌기;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 봉지층은, 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 유기봉지층의 단부는 상기 복수의 돌기들 중 적어도 일부를 커버할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 전원공급배선은, 제1전원공급배선층, 및 상기 제1전원공급배선층 상에 배치되되 상기 제1전원공급배선층과 직접 접촉하는 제2전원공급배선층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 전원공급전극층은 상기 디스플레이영역의 가장 외측에 배치된 표시소자의 화소전극으로부터 85㎛ 이상 이격될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 유기 절연층은 상기 유기 절연층을 관통하는 밸리홀을 더 포함하며, 상기 전원공급전극층의 일부는 상기 밸리홀에 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 밸리홀을 통해 상기 전원공급전극층의 일부와 직접 접촉하는 무기층을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 전원공급배선 상에 배치되되, 상기 개구에 인접한 상기 유기 절연층의 내측면으로부터 이격된 댐을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 상기 박막트랜지스터를 커버하는 유기 절연층; 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되되, 상기 유기 절연층 상에 배치되는 화소전극, 상기 화소전극 상의 대향전극, 및 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이의 중간층을 각각 포함하는 복수의 표시소자들; 상기 복수의 표시소자들을 부분적으로 둘러싸는 전원공급배선; 상기 유기 절연층 상에 배치되며, 상기 전원공급배선 및 상기 대향전극을 전기적으로 연결하고, 복수의 홀들을 구비하는 전원공급전극층; 상기 전원공급전극층 상에서 상호 이격되도록 배치된 복수의 돌기들; 및 상기 복수의 표시소자들을 커버하며, 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함하는 봉지층;을 포함하는, 디스플레이 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 전원공급배선은 상기 유기 절연층 아래에 배치되되, 상기 유기 절연층의 개구를 통해 상기 전원공급전극층과 접촉할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 전원공급배선은, 제1전원공급배선층; 상기제1전원공급배선층 상에 배치되되 상기 제1전원공급배선층의 상면을 노출하는 개구를 포함하는 절연층; 및 상기 절연층 상에 배치되되, 상기 개구를 통해 상기 제1전원공급배선층과 접촉하는 제2전원공급배선층;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1전원공급배선층의 측면은 상기 절연층과 다른 절연성 물질을 포함하는 보호층에 의해 커버될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 홀들 중 적어도 일부는 상기 복수의 돌기들 각각에 의해 커버될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌기들은 유기 절연물을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 돌기들은, 상기 유기 절연층 상에서 제1방향을 따라 상호 이격된 제1돌기 및 제2돌기; 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 제1돌기 및 상기 제2돌기와 이격되되, 상기 제1돌기 및 상기 제2돌기 사이에 배치되는 제3돌기;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 유기봉지층의 단부는, 상기 복수의 돌기들 중 적어도 일부를 커버할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 유기 절연층은 상기 전원공급배선과 상기 복수의 표시소자들 사이에 위치하는 밸리홀을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 전원공급전극층은 상기 밸리홀을 통해 상기 유기 절연층의 아래에 있는 무기 절연층과 직접 접촉할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 디스플레이 영역의 특정 부분의 화소가 손상되는 것을 방지하며, 발광 효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. 전술한 효과는 예시적인 것으로, 실시예들에 따른 효과는 후술하는 내용을 통해 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 II 부분을 발췌하여 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 어느 하나의 화소의 등가회로도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
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.
이하의 실시예에서, 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 II 부분을 발췌하여 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 기판(100) 상에 배치된 디스플레이부(10)를 포함한다. 디스플레이부(10)는 y방향으로 연장된 스캔선(SL) 및 y방향과 교차하는 x방향으로 연장된 데이터선(DL)에 연결된 화소(P)들을 포함한다.
각 화소(P)는 예컨대, 적색, 녹색, 청색의 빛을 방출할 수 있다. 또는, 각 화소(P)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 각 화소(P)는 표시소자를 포함하며, 표시소자는 유기발광소자(organic light emitting diode)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(10)는 화소(P)들에서 방출되는 빛을 통해 소정의 이미지를 제공하며, 디스플레이영역(DA)을 정의한다. 본 명세서에서의 화소(P)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색(또는 백색) 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 부화소를 나타낸다.
외곽영역(PA)은 디스플레이영역(DA)의 외측에 배치된다. 예컨대, 외곽영역(PA)은 디스플레이영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 외곽영역(PA)은 화소(P)들이 배치되지 않은 영역으로, 이미지를 제공하지 않는다. 외곽영역(PA)에는 제1 및 제2 스캔 구동부(20, 30), 단자부(40), 구동전원공급라인(60), 및 전극전원공급라인(70)이 배치될 수 있다.
제1 및 제2 스캔 구동부(20, 30)는 기판(100)의 외곽영역(PA) 상에 배치되며, 스캔선(SL)을 통해 각 화소(P)에 스캔 신호를 생성하여 전달한다. 일 예로, 제1 스캔 구동부(20)는 디스플레이부(10)의 좌측에, 제2 스캔 구동부(30)는 디스플레이부(10)의 우측에 배치될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로, 하나의 스캔 구동부가 죄측이나 우측에 배치될 수 있다.
단자부(40)는 기판(100)의 일 단부에 배치되며, 복수의 단자(41, 42, 43, 44, 45)를 포함한다. 단자부(40)는 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어, 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)은 제어부(90)와 단자부(40)를 전기적으로 연결하며, 제어부(90)로부터 전달된 신호 또는 전원은 단자부(40)에 연결된 배선(21, 31, 51, 61, 71, 81)들을 통해 이동한다.
제어부(90)는 수직동기신호, 수평동기신호, 및 클럭신호를 전달받아 제1 및 제2 스캔 구동부(20, 30)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 신호는 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)과 연결된 단자(44) 및 배선(21, 31)을 통해 제1 및 제2 스캔 구동부(20, 30) 각각에 전달될 수 있고, 제1 또는 제2 스캔 구동부(20, 30)의 스캔 신호는 스캔선(SL)을 통해 각 화소(P)에 제공된다. 그리고, 제어부(90)는 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)과 연결된 단자(42, 45) 및 배선(61, 71)을 통해 구동전원공급라인(60) 및 전극전원공급라인(70) 각각에 구동전원(ELVDD) 및 공통전원(ELVSS)을 제공한다. 구동전원(ELVDD)은 구동전압선(PL)을 통해 각 화소(P)에 제공되고, 공통전원(ELVSS)은 화소(P)의 대향전극에 제공된다.
플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)에는 데이터 구동부(50)가 배치될 수 있다. 데이터 구동부(50)는 데이터 신호를 각 화소(P)에 제공한다. 데이터 구동부(50)의 데이터 신호는 단자(41), 단자(41)에 연결된 배선(51) 및 배선(51)과 연결된 데이터선(DL)을 통해 각 화소(P)에 제공된다. 도 1에서는 데이터 구동부(50)가 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB) 상에 배치된 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예로, 데이터 구동부(50)는 기판(100)의 외곽영역(PA) 상에 배치될 수 있다.
구동전원공급라인(60)은 외곽영역(PA) 상에 배치된다. 예컨대, 구동전원공급라인(60)은 단자부(40) 및 디스플레이부(10) 사이에 배치될 수 있다. 단자(41)와 연결된 배선(61)을 통해 제공된 구동전원(ELVDD)은 구동전압선(PL)을 통해 각 화소(P)들에 제공됨은 전술한 바와 같다.
전극전원공급라인(70)은 외곽영역(PA) 상에 배치되며, 화소(P)의 유기발광소자의 대향전극(예컨대, 캐소드)에 공통전원(ELVSS)을 제공한다.
전극전원공급라인(70)은 단자(45)를 통해 연결된 전원공급배선(71) 및 전원공급배선(71)과 전기적으로 연결된 전원공급전극층(72)을 포함한다. 전원공급배선(71) 및 전원공급전극층(72)은 표시부(10)를 부분적으로 둘러싼다.
전원공급배선(71)은 기판(100)의 일 단부에 배치된 단자(45)와 연결된 채 표시부(10)를 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 예컨대, 전원공급배선(71)은 단자부(40)와 인접한 일측이 개방된 루프 형태로서, 단자부(40)를 제외한 기판(100)의 가장자리를 따라 연장될 수 있다.
전원공급전극층(72)은 표시부(10)를 부분적으로 둘러싸도록 외곽영역(PA) 상에 배치될 수 있다. 전원공급전극층(72)은 일측이 개방된 루프 형태로, 단자부(40)를 제외한 기판(100)의 가장자리를 따라 연장될 수 있다. 예컨대, 전원공급전극층(72)은 단자부(40)와 인접한 표시부(10)의 일측을 제외한 나머지 가장자리를 따라 연장될 수 있다. 전원공급전극층(72)은 외곽영역(PA) 중에서도 벤딩영역(BA)의 일측, 예컨대 표시부(10)가 위치하는 제1영역(1A) 상에 배치될 수 있다.
전원공급전극층(72)의 일부는 전원공급배선(71)과 중첩되도록 배치되며, 전원공급배선(71)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전원공급배선(71)과 전원공급전극층(72)의 중첩 부분은, 구동전원공급라인(60)과 인접한 표시부(10)의 일측을 제외하고 표시부(10)를 부분적으로 둘러쌀 쌀 수 있다.
전원공급전극층(72)은 전원공급배선(71) 보다 큰 폭을 가지며, 전원공급배선(71)과 중첩한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전원공급전극층(72)의 제1가장자리(72a)는 디스플레이영역(DA)과 인접하고, 제1가장자리(72a)의 반대편인 제2가장자리(72b)는 기판(100)의 가장자리와 인접하게 배치된다.
전원공급전극층(72)은 복수의 홀(72h)을 구비한다. 복수의 홀(72h)은 전원공급전극층(72)의 아래에 있는 유기 절연층에 포함된 기체를 배출할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. 디스플레이 장치(1)의 제조 공정에서 유기 절연층에 소정의 열이 가해지는 경우 유기 절연층에 포함되어 있던 물질이 기화되어 홀(72h)들을 통해 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 홀(72h)이 없는 경우에 유기 절연층에서 발생된 기체가 화소(P)를 향해 이동하면서 디스플레이영역(DA)의 가장자리에 배치된 일부 화소(P)들에 영향을 주어, 일부 화소(P)들에서 빛이 방출되지 않는 문제를 방지할 수 있다. 도 2에는 홀(72h)이 가로와 세로가 모두 약 12㎛인 사각형인 경우를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 홀(72h)의 사이즈와 형상은 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다.
전원공급전극층(72)의 일 부분(이하, 제1부분이라 함)은 전원공급배선(71)과 중첩되고, 전원공급전극층(72)의 다른 부분(이하, 제2부분이라 함)은 표시소자의 대향전극(230)과 중첩할 수 있다.
전원공급전극층(72)은 전원공급배선(71)과 표시소자의 대향전극(230)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예컨대, 전원공급전극층(72)의 제1부분의 적어도 일부는 전원공급배선(71)과 직접 접촉하고, 제2부분의 적어도 일부는 표시소자의 대향전극(230)과 직접 접촉하여, 전원공급배선(71)과 표시소자의 대향전극(230)을 연결할 수 있다.
전원공급전극층(72)은 디스플레이영역(DA)으로부터 소정의 거리(제1거리, d1)만큼 이격될 수 있다. 홀(72h)을 통해 외부로 배출되는 기체가 디스플레이영역(DA)으로 이동하는 것을 보다 효과적으로 방지하기 위해, 제1거리(d1)는 약 85㎛ 이거나 그 보다 큰 값을 가질 수 있다. 예컨대, 전원공급전극층(72)의 제1가장자리(72a)는 디스플레이영역(DA)의 가장 외측에 배치된 화소(P)의 화소전극(210)으로부터 약 85㎛ 내지 100㎛의 거리만큼 이격될 수 있다.
초기화전압라인(80)은 전원공급전극층(72)의 내측에 배치될 수 있다. 초기화전압라인(80)은 도 1에 도시된 바와 같이 단자(43)를 통해 소정의 전압을 인가 받으며, 초기화전압은 초기화전압선(VL)을 통해 각 화소(P)에 제공될 수 있다. 초기화전압라인(80)은 표시부(10)의 양측에 배치될 수 있다. 예컨대, 표시부(10)의 제1측과 전원공급전극층(72) 사이, 표시부(10)의 제2측과 전원공급전극층(72) 사이에 배치될 수 있다.
외곽영역(PA)은 벤딩영역(BA)을 포함할 수 있다. 벤딩영역(BA)은 단자부(40)와 디스플레이부(10) 사이에 위치할 수 있다. 벤딩영역(BA)은 배선(21, 31, 51, 61, 71, 81)들의 연장 방향과 교차하는 방향을 따라 연장될 수 있다. 예컨대, 벤딩영역(BA)은 x방향을 따르는 소정의 폭을 가지며 y 방향을 따라 연장될 수 있으며, 벤딩영역(BA)에 의해 기판(100)은 디스플레이영역(DA)을 포함하는 제1영역(1A), 및 제1영역(1A)의 반대편인 제2영역(2A)으로 구획될 수 있다. 즉, 벤딩영역(BA)은 제1영역(1A)과 제2영역(2A) 사이에 위치한다. 제1영역(1A)은 디스플레이영역(DA) 및 외곽영역(PA)의 일부를 포함하고, 제2영역(2A)은 외곽영역의 일부만 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 벤딩영역(BA)을 중심으로 구부러질 수(커브질 수) 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(1)의 기판(100)의 일부가 벤딩될 수 있다. 예컨대, 기판(100)은 y방향을 따라 연장된 벤딩축(BAX)을 중심으로 벤딩되며, 따라서 디스플레이 장치(1)도 기판(100)과 마찬가지로 벤딩된 형상을 갖는다. 이러한 기판(100)은 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 다양한 물질(예컨대, 고분자 수지)을 포함할 수 있다. 도 2에서는 편의상 디스플레이 장치(1)의 전체가 아닌 기판(100)이 벤딩된 구조를 도시하였다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 어느 하나의 화소의 등가회로도이다.
도 4를 참조하면, 화소(P)는 신호선들(SLn, SLn-1, EL, DL), 신호선들에 연결되어 있는 복수개의 박막트랜지스터들(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7), 스토리지 커패시터(storage capacitor, Cst), 초기화전압선(VL), 구동전압선(PL) 및 유기발광소자(OLED)를 포함한다.
도 4에서는 하나의 화소(P) 마다 신호선들(SLn, SLn-1, EL, DL), 초기화전압선(VL), 및 구동전압선(PL)이 구비된 경우를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 신호선들(SLn, SLn-1, EL, DL) 중 적어도 어느 하나, 또는/및 초기화전압선(VL)은 이웃하는 화소들에서 공유될 수 있다.
박막트랜지스터는 구동 박막트랜지스터(driving TFT, T1), 스위칭 박막트랜지스터(switching TFT, T2), 보상 박막트랜지스터(T3), 제1초기화 박막트랜지스터(T4), 동작제어 박막트랜지스터(T5), 발광제어 박막트랜지스터(T6) 및 제2초기화 박막트랜지스터(T7)를 포함할 수 있다.
신호선은 스캔신호(Sn)를 전달하는 스캔선(SLn), 제1초기화 박막트랜지스터(T4)와 제2초기화 박막트랜지스터(T7)에 이전 스캔신호(Sn-1)를 전달하는 이전 스캔선(SLn-1), 동작제어 박막트랜지스터(T5) 및 발광제어 박막트랜지스터(T6)에 발광제어신호(En)를 전달하는 발광제어선(EL), 스캔선(SLn)과 교차하며 데이터신호(Dm)를 전달하는 데이터선(DL)을 포함한다.
구동전압선(PL)은 구동 박막트랜지스터(T1)에 구동전원(ELVDD)을 전달하며, 초기화전압선(VL)은 구동 박막트랜지스터(T1) 및 화소전극을 초기화하는 초기화전압(Vint)을 전달한다.
구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1)에 연결되어 있고, 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)은 동작제어 박막트랜지스터(T5)를 경유하여 구동전압선(PL)에 연결되어 있으며, 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1)은 발광제어 박막트랜지스터(T6)를 경유하여 유기발광소자(OLED)의 화소전극과 전기적으로 연결되어 있다. 구동 박막트랜지스터(T1)는 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터신호(Dm)를 전달받아 유기발광소자(OLED)에 구동전류(IOLED)를 공급한다.
스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 게이트전극(G2)은 스캔선(SLn)에 연결되어 있고, 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 소스전극(S2)은 데이터선(DL)에 연결되어 있으며, 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 드레인전극(D2)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)에 연결되어 있으면서 동작제어 박막트랜지스터(T5)를 경유하여 구동전압선(PL)에 연결되어 있다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)는 스캔선(SLn)을 통해 전달받은 스캔신호(Sn)에 따라 턴-온되어 데이터선(DL)으로 전달된 데이터신호(Dm)를 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)으로 전달하는 스위칭 동작을 수행한다.
보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 게이트전극(G3)은 스캔선(SLn)에 연결되어 있고, 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 소스전극(S3)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1)에 연결되어 있으면서 발광제어 박막트랜지스터(T6)를 경유하여 유기발광소자(OLED)의 화소전극과 연결되어 있고, 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 드레인전극(D3)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1), 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 드레인전극(D4) 및 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 연결되어 있다. 보상 박막트랜지스터(T3)는 스캔선(SLn)을 통해 전달받은 스캔신호(Sn)에 따라 턴-온되어 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)과 구동 드레인전극(D1)을 전기적으로 연결하여 구동 박막트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킨다.
제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 게이트전극(G4)은 이전 스캔선(SLn-1)에 연결되어 있고, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 소스전극(S4)은 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 드레인전극(D7)과 초기화전압선(VL)에 연결되어 있으며, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 드레인전극(D4)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1), 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 드레인전극(D3) 및 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 연결되어 있다. 제1초기화 박막트랜지스터(T4)는 이전 스캔선(SLn-1)을 통해 전달받은 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 턴-온되어 초기화전압(Vint)을 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 전달하여 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)의 전압을 초기화시키는 초기화동작을 수행한다.
동작제어 박막트랜지스터(T5)의 동작제어 게이트전극(G5)은 발광제어선(EL)에 연결되어 있으며, 동작제어 박막트랜지스터(T5)의 동작제어 소스전극(S5)은 구동전압선(PL)과 연결되어 있고, 동작제어 박막트랜지스터(T5)의 동작제어 드레인전극(D5)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1) 및 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 드레인전극(D2)과 연결되어 있다.
발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 게이트전극(G6)은 발광제어선(EL)에 연결되어 있고, 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 소스전극(S6)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1) 및 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 소스전극(S3)에 연결되어 있으며, 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 드레인전극(D6)은 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 소스전극(S7) 및 유기발광소자(OLED)의 화소전극에 전기적으로 연결되어 있다.
동작제어 박막트랜지스터(T5) 및 발광제어 박막트랜지스터(T6)는 발광제어선(EL)을 통해 전달받은 발광제어신호(En)에 따라 동시에 턴-온되어, 구동전원(ELVDD)이 유기발광소자(OLED)에 전달되어 유기발광소자(OLED)에 구동전류(IOLED)가 흐르도록 한다.
제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 게이트전극(G7)은 이전 스캔선(SLn-1)에 연결되어 있고, 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 소스전극(S7)은 발광제어 박막트랜지스터(T6)의 발광제어 드레인전극(D6) 및 유기발광소자(OLED)의 화소전극에 연결되어 있으며, 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 드레인전극(D7)은 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 소스전극(S4) 및 초기화전압선(VL)에 연결되어 있다. 제2초기화 박막트랜지스터(T7)는 이전 스캔선(SLn-1)을 통해 전달받은 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 턴-온되어 유기발광소자(OLED)의 화소전극을 초기화시킨다.
도 4에서는 제1초기화 박막트랜지스터(T4)와 제2초기화 박막트랜지스터(T7)가 이전 스캔선(SLn-1)에 연결된 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)는 이전 스캔선(SLn-1)에 연결되어 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 구동하고, 제2초기화 박막트랜지스터(T7)는 별도의 신호선(예컨대, 이후 스캔선)에 연결되어 상기 신호선에 전달되는 신호에 따라 구동될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제2스토리지 축전판(Cst2)은 구동전압선(PL)에 연결되어 있으며, 유기발광소자(OLED)의 대향전극은 공통전압(ELVSS)에 연결되어 있다. 이에 따라, 유기발광소자(OLED)는 구동 박막트랜지스터(T1)로부터 구동전류(IOLED)를 전달받아 발광함으로써 화상을 표시할 수 있다.
도 4에서는 보상 박막트랜지스터(T3)와 제1초기화 박막트랜지스터(T4)가 듀얼 게이트전극을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 보상 박막트랜지스터(T3)와 제1초기화 박막트랜지스터(T4)는 한 개의 게이트전극을 가질 수 있다. 또한, 보상 박막트랜지스터(T3)와 제1초기화 박막트랜지스터(T4) 외의 다른 박막트랜지스터들(T1, T2, T5, T6, T7) 중 적어도 어느 하나가 듀얼 게이트전극을 가질 수도 있는 것과 같이 다양한 변형이 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 평면도이다. 도 5는 도 2의 V- V' 선에 따른 단면과 대응될 수 있으며, 도 6은 도 5를 K 방향에서 보았을 때의 평면과 대응될 수 있다.
먼저 도 5 및 도 6을 참조하여 디스플레이영역(DA)을 먼저 설명한 후 외곽영역(PA)을 설명한다.
도 5를 참조하면, 기판(100) 상에 버퍼층(101)이 형성될 수 있다. 기판(100)은 PET(Polyethylen terephthalate), PEN(Polyethylen naphthalate), 폴리이미드(Polyimide) 등과 같은 플라스틱를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 기판(100)은 폴리이미드를 포함하는 플라스틱층들 사이에 무기물의 배리어층을 포함하는 다층을 포함할 수 있다.
버퍼층(101)은 기판(100)을 통하여 침투하는 이물 또는 습기를 차단할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(101)은 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx) 또는/및 산질화규소(SiON)와 같은 무기물을 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
기판(100) 상에는 디스플레이영역(DA)과 대응되는 위치에 구비된 박막트랜지스터들 및 스토리지 커패시터(Cst), 및 이들과 전기적으로 연결된 표시소자인 유기발광소자(200)가 위치할 수 있다. 도 5에서는 도 4를 참조하여 설명한 박막트랜지스터들 중 구동 박막트랜지스터(T1) 및 발광제어 박막트랜지스터(T6)가 도시되어 있다.
구동 박막트랜지스터(T1)는 구동 반도체층(A1), 및 게이트전극(G1)을 포함할 수 있다. 구동 반도체층(A1)은 예컨대 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 구동 반도체층(A1)은 게이트전극(G1)과 중첩하는 구동 채널영역(C1) 및 구동 채널영역(C1)의 양측에 배치되되 구동 채널영역(C1)보다 고농도의 불순물을 포함하는 구동 소스영역(S1) 및 구동 드레인영역(D1)을 포함할 수 있다. 여기서, 불순물은 N형 불순물 또는 P형 불순물을 포함할 수 있다. 구동 소스영역과 구동 드레인영역은 구동 박막트랜지스터의 구동 소스전극과 구동 드레인전극에 대응한다.
반도체층(A1)과 게이트전극(G1) 사이에는 게이트절연층(103)이 배치되어, 이들 사이를 절연시킨다. 게이트절연층(103)은 산질화규소(SiON), 산화규소(SiOx) 및/또는 질화규소(SiNx)와 같은 무기물층일 수 있으며, 무기물층은 단층 또는 다층일 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 서로 중첩하는 제1 및 제2스토리지 축전판(Cst1, Cst2)을 포함한다. 제1 및 제2스토리지 축전판(Cst1, Cst2) 사이에는 제1층간절연층(105)이 배치되며, 제1층간절연층(105)은 소정의 유전율을 갖는 층으로서, 산질화규소(SiON), 산화규소(SiOx) 및/또는 질화규소(SiNx)와 같은 무기물층일 수 있으며, 단층 또는 다층일 수 있다. 도 5에서는 제1스토리지 축전판(Cst1)이 구동 박막트랜지스터(T1)의 게이트전극(G1)인 경우를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2층간절연층(107)으로 커버될 수 있다. 제2층간절연층(107)은 산질화규소(SiON), 산화규소(SiOx) 및/또는 질화규소(SiNx)와 같은 무기물층일 수 있으며, 단층 또는 다층일 수 있다.
구동전압선(PL)은 제1구동전압선(PL1) 및 제2구동전압선(PL2)을 포함할 수 있다. 제1구동전압선(PL1)은 데이터선(DL)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1구동전압선(PL1) 및 데이터선(DL)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며, 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 제1구동전압선(PL1) 및 데이터선(DL)은, Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
제2구동전압선(PL2)은 제1유기절연층(111)을 사이에 두고 제1구동전압선(PL1) 위에 배치될 수 있으며, 제1유기절연층(111)에 정의된 콘택홀을 통해 제1구동전압선(PL1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2구동전압선(PL2)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며, 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 제2구동전압선(PL2)은, Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다. 제1유기절연층(111)은 유기절연물을 포함하며, 유기절연물은 이미드계 고분자, Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1유기절연층(111)은 폴리이미드를 포함할 수 있다.
구동전압선(PL)은 복수개의 화소들에 있어서 일정한 전기적 신호, 즉 구동전압(ELVDD)을 공급한다. 고품질의 이미지를 제공하는 디스플레이 장치를 구현하기 위해서는 구동전압선(PL)에서 전압강하 등이 발생하지 않도록 할 필요가 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 구동전압선(PL)은 전기적으로 연결된 제1구동전압선(PL1) 및 제2구동전압선(PL2)을 포함하여, 그 자체 저항을 줄일 수 있으므로, 고해상도의 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 화소(P)의 면적이 줄어드는 경우에도 구동전압선(PL)의 저항에 의한 전압강하 등의 문제를 방지하거나 최소화할 수 있다. 구동전압선(PL)은 제2유기절연층(113)으로 커버되며, 제2유기절연층(113)은 이미드계 고분자, Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제2유기절연층(113)은 폴리이미드를 포함할 수 있다.
제2유기절연층(113) 상에는 화소전극(210)이 배치된다. 도 5에서는 화소전극(210)이 발광제어 박막트랜지스터(T6)와 전기적으로 연결된 것을 도시한다.
화소전극(210) 상에는 화소정의막(120)이 배치되며, 화소정의막(120)은 각 부화소에 대응하는 개구, 즉 적어도 화소전극(210)의 중앙부가 노출되도록 하는 개구(120H)를 가짐으로써 화소를 정의할 수 있다. 또한, 화소정의막(120)은 화소전극(210)의 가장자리와 대향전극(230) 사이의 거리를 증가시킴으로써, 이들 사이에서 아크 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 화소정의막(120)은 예컨대 폴리이미드 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물로 형성될 수 있다.
중간층(220)은 저분자 또는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 저분자 물질을 포함할 경우, 중간층(220)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양한 유기물질을 포함할 수 있다. 이러한 층들은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.
중간층(220)이 고분자 물질을 포함할 경우에는, 중간층(220)은 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이 때, 홀 수송층은 PEDOT을 포함하고, 발광층은 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 물질을 포함할 수 있다. 중간층(220)의 구조는 전술한 바에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 중간층(220)은 복수개의 화소전극(210)들에 걸쳐서 일체(一體)로 형성될 수 있다. 복수개의 화소전극(210)들 각각에 대응하도록 패터닝된 층을 포함할 수도 있다.
대향전극(230)은 디스플레이영역(DA) 상부에 배치되며, 디스플레이영역(DA)을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 대향전극(230)은 복수개의 화소들을 커버하도록 일체(一體)로 형성될 수 있다.
봉지층(400)은 유기발광소자(200)를 커버하며, 외부로부터의 수분이나 산소 등에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 봉지층(400)은 디스플레이영역(DA)을 덮으며 디스플레이영역(DA) 외측까지 연장될 수 있다. 이러한 봉지층(400)은 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 도 5에는 봉지층(400)이 제1무기봉지층(410), 유기봉지층(420) 및 제2무기봉지층(430)을 포함하는 경우를 도시한다.
제1무기봉지층(410)은 대향전극(230)을 덮으며, 산화규소, 질화규소, 및/또는산질화규소 등을 포함할 수 있다. 필요에 따라 제1무기봉지층(410)과 대향전극(230)사이에 캐핑층(290)을 포함하는 복수의 층들이 개재될 수도 있다. 제1무기봉지층(410)은 그 하부의 구조물을 따라 형성되기에, 상면이 평탄하지 않게 된다. 유기봉지층(420)은 이러한 제1무기봉지층(410)을 덮으며, 제1무기봉지층(410)과 달리 그 상면이 대략 평탄하도록 할 수 있다. 구체적으로, 유기봉지층(420)은 디스플레이영역(DA)에 대응하는 부분에서는 상면이 대략 평탄하도록 할 수 있다. 유기봉지층(420)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다. 제2무기봉지층(430)은 유기봉지층(420)을 덮으며, 산화규소, 질화규소, 및/또는 산질화규소 등을 포함할 수 있다.
도 5의 외곽영역(PA)을 참조하면, 기판(100) 상에 무기절연층(110)이 배치되며, 무기절연층(110)은 앞서 설명한 버퍼층(101), 게이트절연층(103), 제1 및 제2층간절연층(105, 107)을 포함할 수 있다. 무기절연층(110) 상에는 전원공급배선(71)이 배치된다.
전원공급배선(71)은 제1전원공급배선층(71A) 및 제2전원공급배선층(71B)을 포함할 수 있다. 제1전원공급배선층(71A)은 전술한 데이터선(DL) 및 제1구동전압선(PL1)과 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 제2전원공급배선층(71B)은 제2구동전압선(PL2)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제1전원공급배선층(71A)은 제1전원공급배선층(71A) 상에 배치된 제1유기절연층(111)의 제1개구(111H)에 의해 외부로 노출될 수 있다. 제1개구(111H)를 통해 노출된 제1전원공급배선층(71A)의 상면은 제1유기절연층(111) 상에 배치되는 제2전원공급배선층(71B)과 직접 접촉할 수 있다. 제2전원공급배선층(71B)은 제1개구(111H)를 통해 제1전원공급배선층(71A)과 직접 접촉할 수 있다. 제1 및 제2전원공급배선층(71A, 71B)이 전기적으로 연결되어 있으므로, 전원공급배선(71)의 저항증가 없이 외곽영역(PA)의 면적을 줄일 수 있다.
제1전원공급배선층(71A)의 측면은 보호층(109)에 의해 커버될 수 있다. 보호층(109)은 디스플레이 장치의 제조 공정에서 알루미늄과 같이 에천트에 의해 손상될 수 있는 금속을 포함하는 제1전원공급배선층(71A)이 에칭 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 도 5에 도시된 영역 이외의 외곽영역(PA) 상에서, 제1전원공급배선층(71A)은 제1유기절연층(111)에 의해 커버되지 않은 채 노출될 수 있으며, 노출된 제1전원공급배선층(71A)은 제1전원공급배선층(71A)이 형성된 이후의 공정에서 사용되는 에천트에 의해 측면부터 손상될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 보호층(109)은 제1전원공급배선층(71A)의 측면을 커버하여 보호할 수 있다.
보호층(109)은 디스플레이영역(DA)에서 박막트랜지스터(예컨대 구동 및 발광제어 박막트랜지스터, T1, T6)를 커버할 수 있다. 보호층(109)은 예컨대, 질화규소(SiNx)를 포함할 수 있다. 질화규소에 포함된 수소는 박막트랜지스터의 반도체층의 댕글링 본드와 결합하면서 반도체층에 있던 결함 사이트(defect site)를 제거하여, 박막트랜지스터들의 특성을 향상시킬 수 있다.
전원공급배선(71)은 제2유기절연층(113)으로 커버되며, 제2유기절연층(113)의 제2개구(113H)를 통해 외부로 노출될 수 있다. 도 5에는 제1댐(340)을 중심으로 제1댐(340)의 양측에 배치된 전원공급배선(71)의 상면이 노출된 것을 도시하고 있다. 노출된 전원공급배선(71)의 상면은 전원공급전극층(72)과 접촉하며, 전기적으로 연결될 수 있다.
전원공급전극층(72)은 제2유기절연층(113) 상에 배치되되, 제2개구(113H)를 통해 전원공급배선(71)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 전원공급전극층(72)은 복수의 홀(72h)들을 포함한다. 예컨대, 전원공급전극층(72) 중 제2유기절연층(113)과 중첩하는 부분은 복수의 홀(72h)들을 포함할 수 있고, 전원공급전극층(72) 중 전원공급배선(71)과 직접 접촉하는 부분은 컨택면적을 증가시키기 홀(72h)을 포함하지 않을 수 있다.
전원공급전극층(72)의 홀(72h)들은 전원공급전극층(72)의 아래에 있는 절연층에 포함된 물질들이 기화되면서 외부로 배출되는 통로를 제공해줄 수 있다. 화소전극(210) 상에 화소정의막(120)을 형성한 이후에 열 공정(예컨대, curing 공정)이 진행되는데, 열 공정 중 가해지는 열에 의해 전원공급전극층(72)의 아래의 제2유기절연층(113) 또는 제1유기절연층(111)에 포함된 물질의 일부가 기화되면서 홀(72h)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 홀(72h)이 없는 경우에 유기 절연층에서 발생된 기체가 화소(P)를 향해 이동하면서 디스플레이영역(DA)의 가장자리에 배치된 일부 화소의 유기발광소자(200)에 영향을 주어 해당 유기발광소자(200)에서 빛이 방출되지 않는 문제를 방지할 수 있다. 전원공급전극층(72)은 화소전극(210)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 전원공급전극층(72)은 ITO/Ag/ITO의 3층으로 형성될 수 있다.
전원공급전극층(72)의 가장자리는 절연층으로 커버된다. 예컨대, 디스플레이영역(DA)을 향하는 전원공급전극층(72)의 제1가장자리(72a) 및 제1가장자리(72a)의 반대편이자 기판(100)의 가장자리를 향하는 제2가장자리(72b)는 각각 절연층으로 커버될 수 있다. 도 5에서는 전원공급전극층(72)의 제1 및 제2가장자리(72a, 72b)가 화소정의막(120)과 동일한 물질을 포함하는 절연층으로 커버되는 경우를 도시하고 있다.
전원공급전극층(72)의 내측 가장자리, 즉 홀(72h)을 둘러싸는 홀의 에지(72he)도 절연층으로 커버될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 전원공급전극층(72)의 홀(72h)들 중 일부는 외곽영역(PA)으로 연장된 화소정의막(120)에 의해 커버될 수 있고, 나머지 홀(72h)들은 각각 돌기(125)들에 의해 커버될 수 있다. 돌기(125)들은 절연물질을 포함한다. 예컨대, 돌기(125)들은 화소정의막(120)과 같은 절연물질을 포함할 수 있으며, 동일한 마스크 공정에서 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 돌기(125)들은 섬(island)형으로 형성되며, 상호 이격되도록 배치된다. 돌기(125)들 각각은 대응하는 홀(72h)의 크기보다 크게 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이 대응하는 홀(72h)을 둘러싸는 홀의 에지(72he)를 커버할 수 있다.
전원공급전극층(72)의 제1 및 제2가장자리(72a, 72b), 및 홀(72h)을 둘러싸는 홀의 에지(72he)가 모두 절연물질로 커버됨에 따라, 전원공급전극층(72)을 이루는 물질의 일부, 예컨대, 은(Ag)이 디스플레이 장치의 제조 공정 중에서 전자를 공급받아 은으로 석출되는 문제를 방지할 수 있다. 따라서, 전원공급전극층(72)의 제1 및 제2가장자리(72a, 72b), 및 홀(72h)을 둘러싸는 홀의 에지가 노출되는 경우에, 제조 공정 중에서 은(Ag)이 석출되고, 석출된 은이 암점을 발생시키는 불량을 야기하는 문제를 방지할 수 있다.
홀(72h)들은 오프셋되어(또는 지그재그) 배치될 수 있다. 예컨대, 홀(72h)들은 도 6의 확대도에서와 같이 제1방향(또는 y방향, 디스플레이영역(DA)과 나란한 방향)을 따라 서로 이격된 제1홀(72h-1) 및 제2홀(72h-2)을 포함하며, 제3홀(72h-3)은 제1 및 제2홀(72h-1, 72h-2)와 제1방향과 교차하는 제2방향(또는 x방향, 디스플레이영역(DA)으로부터 기판의 가장자리를 향하는 방향)을 따라 소정의 간격 이격되도록 배치되되, 제1홀(72h-1)과 제2홀(72h-2) 사이에 배치될 수 있다.
전술한 홀(72h)들의 배치에 따라, 홀(72h)들과 중첩하게 배치되는 돌기(125)들도 오프셋되어 배치될 수 있다. 예컨대, 돌기(125)들은 도 6의 확대도에서와 같이, 제1방향을 따라 서로 이격된 제1돌기(125-1) 및 제2돌기(125-2)를 포함하며, 제3돌기(125-3)는 제2방향을 따라 소정의 간격 이격되도록 배치되되, 제1돌기(125-1)와 제2돌기(125-2) 사이에 배치될 수 있다.
돌기(125)들은 전술한 봉지층(400)의 유기봉지층(420)의 흐름을 제어하는 역할을 할 수 있다. 유기봉지층(420)의 형성시, 유기봉지층(420)을 이루는 유기물이 기판(100)의 가장자리를 향해, 즉 x방향을 따라 흐른다. 이 때 도 6에 도시된 바와 같이 지그재그로 배치된 돌기(125)들이 유기물의 흐름을 방해하므로, 디스플레이 장치에서 유기물의 단부의 위치, 즉 유기봉지층(420)의 단부의 위치를 제어할 수 있다.
돌기(125)들에 의해 유기물의 흐름이 제어되면서 형성된 유기봉지층(420)은 돌기(125)들의 적어도 일부를 커버할 수 있다. 예컨대, 유기봉지층(420)의 단부는 도 5에 도시된 바와 같이 일부 돌기(125) 상에 위치할 수 있다. 유기봉지층(420)의 단부의 위치는 유기물의 종류, 돌기(125)들의 배열, 밀도 등에 따라 도 5와 달리 위치할 수 있다. 또 다른 실시예로, 유기봉지층(420)의 단부는 후술할 제1댐(340)의 내측벽과 대응하도록 위치할 수 있다. 돌기(125)들의 밀도는 홀(72h)들의 밀도에 의존하며, 홀(72h)들의 밀도는 단위 면적(1㎛2) 당 홀의 면적은 약 0.07㎛2~0.19㎛2 의 범위, 예컨대 약 0.14㎛2일 수 있다. 홀(72h)들의 밀도가 전술한 범위를 초과하는 경우, 기체의 홀(72h)을 통한 기체의 배출이 원활할 수 있으나 전원공급전극층(72)의 저항이 증가할 수 있다.
돌기(125)들의 외측, 기판(100)의 가장자리에는 제1 및 제2댐(340, 350)이 더 배치될 수 있다. 제1 및 제2댐(340, 350)은 전술한 유기봉지층(420)의 형성시 유기물이 기판(100)의 가장자리로 진입하는 것을 차단하여, 유기봉지층(420)의 에지 테일이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 도 5 및 도 6에는, 제1댐(340)이 전원공급배선(71) 상에 배치된 경우를 도시하고 있으며, 제2댐(350)은 제1댐(340)보다 외측에 배치된 경우를 도시하고 있다.
제1댐(340)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1층(341) 및 제2층(342)을 포함할 수 있다. 제1층(341)은 제2유기절연층(113)과 동일한 물질을 포함할 수 있고, 제2층(342)은 화소정의막(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제2댐(350)은 제1유기절연층(111)과 동일한 물질을 포함하는 제1층(351), 제2유기절연층(113)과 동일한 물질을 포함하는 제2층(352), 및 화소정의막(120)과 동일한 물질을 포함하는 제3층(353)을 포함할 수 있다. 도 5에는 제1댐(340)과 제2댐(350)이 각각 2층 및 3층으로 형성된 경우를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
제1댐(340) 및 제2댐(350)은 유기봉지층(420)의 에지 테일을 방지하기 위하여 디스플레이영역(DA)을 전체적으로 둘러싸도록 배치될 수 있다. 따라서, 제1댐(340) 및 제2댐(350)은 돌기(125)들과 달리 디스플레이영역(DA)을 둘러싸는 연속적인 고리형상일 수 있으며, 전원공급전극층(72) 중 제1댐(340)과 중첩되는 홀(72h)들은 상호 이격된 돌기(125)들에 의해 각각 커버되지 않고, 연속적인 제1댐(340)의 제2층(342)에 의해 커버될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 전원공급전극층(72)의 일부는 무기층과 접촉할 수 있다. 예컨대, 전원공급전극층(72)의 아래에 배치된 유기절연층, 즉 제1 및 제2유기절연층(111, 113)에는 이들을 관통하는 밸리홀(VH)이 형성되며, 밸리홀(VH)을 통해 전원공급전극층(72)의 일부는 무기절연층, 예컨대 보호층(109)과 접촉할 수 있다.
밸리홀(VH)에 의해 제1 및 제2유기절연층(111, 113)이 끊어지는 구조를 가지므로, 제1 및 제2유기절연층(111, 113)의 벌크를 통해 진행하는 불순물의 진행경로가 끊어지는 효과를 가질 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치의 제조 공정 중 발생한 불순물 또는 제조 이후에 침투한 불순물은, 제1 및 제2유기절연층(111, 113)의 벌크를 통해 디스플레이영역(DA)을 향해 진행하여 디스플레이영역(DA)의 화소를 열화시킬 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면 밸리홀(VH)에 의해 불순물의 진행 경로가 끊어지므로, 불순물로부터 화소의 유기발광소자(200)를 보호할 수 있다.
전원공급배선(71)과 전원공급전극층(72)의 접촉영역 및 밸리홀(VH) 사이에는 제1스캔 구동부(20)를 이루는 회로가 배치될 수 있다. 제1스캔 구동부(20)를 이루는 회로는 전술한 구동 박막트랜지스터(T1), 스토리지 커패시터(Cst) 및 이와 연결된 다양한 배선들의 형성 공정에서 함께 형성될 수 있다.
기판(100)의 단부에는 무기절연층(110), 무기물을 포함하는 보호층(109) 및 봉지층(400)의 제1 및 제2무기봉지층(410, 430)들이 적층되어 있으므로, 불순물이 기판(100)의 가장자리로부터 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
71: 전원공급배선
72: 전원공급전극층
125: 돌기
210: 화소전극
220: 중간층
230: 대향전극

Claims (20)

  1. 상면 및 상기 상면의 반대편인 하면을 포함하는 기판;
    상기 기판의 상기 상면 상에 배치되며 반도체층 및 게이트전극을 포함하는 박막트랜지스터;
    상기 박막트랜지스터 상의 유기절연층;
    상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극, 대향전극, 및 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이의 중간층을 포함하는 표시소자;
    상기 표시소자의 상기 대향전극과 전기적으로 연결되고 상기 유기절연층 상에 위치하는 복수의 홀들을 포함하는 전원공급전극층; 및
    상기 표시소자를 커버하는 봉지층;을 포함하고,
    상기 복수의 홀들은 서로 이격되고, 상기 전원공급전극층의 제1부분은 전원공급배선과 중첩하고 상기 전원공급전극층의 제2부분은 상기 대향전극과 중첩하며,
    상기 전원공급전극층의 상기 복수의 홀들은,
    제1홀;
    상기 기판의 상면과 평행한 제1방향을 따라 상기 제1홀에 인접한 제2홀; 및
    상기 기판의 상기 상면에 평행하며 상기 제1방향에 교차하는 제2방향을 따라 상기 제1홀과 상기 제2홀로부터 이격된 제3홀;을 포함하는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1홀, 상기 제2홀, 및 상기 제3홀은 상기 기판의 상기 상면과 직교하는 제3방향에서 보았을 때, 가상의 예각삼각형의 꼭지점에 위치하는, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1홀, 상기 제2홀, 및 상기 제3홀은 상기 봉지층으로 커버되는, 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 봉지층은,
    제1무기봉지층;
    상기 제1무기봉지층 상의 유기봉지층; 및
    제2무기봉지층;을 포함하고,
    상기 제1홀, 상기 제2홀, 및 상기 제3홀은 상기 제1무기봉지층의 일부, 상기 유기봉지층의 일부, 및 상기 제2무기봉지층의 일부에 중첩하는, 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    각각 상기 복수의 홀들 중 적어도 일부를 커버하며 상호 이격되어 배치된 복수의 돌기들을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 돌기들은 유기 절연물을 포함하는, 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급전극층은 상기 표시소자의 상기 화소전극과 동일한 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급배선은 상기 표시소자가 배치되는 표시영역 외측의 외곽영역에 배치되고,
    상기 전원공급배선은 상기 전원공급전극층과 전기적으로 연결되며 상기 전원공급전극층과 다른 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 외곽영역에 배치되는 댐을 더 포함하며, 상기 댐은 상기 전원공급배선의 일부와 중첩하는, 디스플레이 장치.

  10. 제1항에 있어서,
    상기 표시소자의 상기 대향전극은 상기 전원공급전극층의 일부와 접촉하고,
    상기 대향전극과 상기 전원공급전극층의 상기 일부 사이의 접촉영역은,
    상기 전원공급전극층의 상기 복수의 홀들 중 이웃하는 홀들 사이에 위치하는, 디스플레이 장치.
  11. 반도체층과 게이트전극을 포함하는 박막트랜지스터;
    상기 박막트랜지스터 상의 유기절연층;
    상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되며 상기 유기절연층 상에 배치된 화소전극, 상기 화소전극 상의 대향전극, 상기 화소전극과 상기 대향전극 사이의 중간층을 포함하는 표시소자;
    상기 유기절연층 상에 배치되고 상기 대향전극과 전기적으로 연결되며 복수의 홀들을 포함하는 전원공급전극층; 및
    상기 표시소자를 커버하는 봉지층;을 포함하고,
    상기 전원공급전극층의 상기 복수의 홀들은,
    상기 유기절연층 상에서 제1방향을 따라 상호 이격된 제1홀과 제2홀; 및
    상기 제1홀과 상기 제2홀로부터 이격된 제3홀;을 포함하며,
    상기 제3홀은 상기 제1홀과 상기 제2홀 사이의 가상의 지점으로부터 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 연장된 가상의 선 상에 있고,
    상기 제1홀, 상기 제2홀, 및 상기 제3홀은 상기 제1방향과 상기 제2방향에 직교하는 제3방향에서 보았을 때 가상의 예각 삼각형의 꼭지점에 위치하는, 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1홀, 상기 제2홀, 상기 제3홀은 상기 봉지층으로 커버되는, 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 봉지층은,
    제1무기봉지층;
    상기 제1무기봉지층 상의 유기봉지층; 및
    제2무기봉지층;을 포함하고,
    상기 제1홀, 상기 제2홀, 및 상기 제3홀은 상기 제1무기봉지층의 일부, 상기 유기봉지층의 일부, 및 상기 제2무기봉지층의 일부에 중첩하는, 디스플레이 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    각각 상기 복수의 홀들 중 적어도 일부를 커버하며 상호 이격되어 배치된 복수의 돌기들을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 돌기들은 유기 절연물을 포함하는, 디스플레이 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 전원공급전극층은 상기 표시소자의 상기 화소전극과 동일한 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 표시소자가 배치되는 표시영역 외측의 외곽영역에 배치되는 전원공급배선을 더 포함하고,
    상기 전원공급배선은 상기 전원공급전극층과 전기적으로 연결되며 상기 전원공급전극층과 다른 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 외곽영역에 배치되는 댐을 더 포함하며, 상기 댐은 상기 전원공급배선의 일부와 중첩하는, 디스플레이 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 표시소자의 상기 대향전극은 상기 전원공급전극층의 일부와 접촉하고,
    상기 대향전극과 상기 전원공급전극층의 상기 일부 사이의 접촉영역은,
    상기 전원공급전극층의 상기 복수의 홀들 중 이웃하는 홀들 사이에 위치하는, 디스플레이 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 대향전극과 상기 전원공급전극층의 상기 일부 사이의 상기 접촉영역은,
    상기 제1방향 및 상기 제2방향에 직교하는 제3방향에서 보았을 때, 상기 제1홀, 상기 제2홀 및 상기 제3홀 중 적어도 어느 하나를 둘러싸는, 디스플레이 장치.
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