KR20220033576A - 표시 장치 - Google Patents

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김기현
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홍종범
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Abstract

본 개시는 표시 장치에 관한 것으로, 표시 패널, 상기 표시 패널과 직접 접하는 무기층, 상기 무기층과 직접 접하는 탄소층을 포함하고, 상기 탄소층의 두께는 1 nm 내지 10 nm이다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 개시는 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 커버 윈도우 대신 탄소층을 적용한 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화, 네비게이션, 디지털 사진기, 전자 북, 휴대용 게임기, 또는 각종 단말기 등과 같이, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)나 유기 전계 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode, OLED)가 표시장치로서 적용된 다양한 모바일 전자 기기들이 사용되고 있다.
이러한 모바일 기기에 사용되는 통상의 표시 장치에서, 표시 패널의 전방에는 사용자가 표시부를 볼 수 있도록 투명하게 구성된 커버 윈도우가 구비되어 있다.
이러한 커버 윈도우는 표시 패널의 제조 후 별도의 공정으로 부착된다. 커버 윈도우의 부착을 위한 표시 패널의 이동 과정에서 표시 패널이 파손될 수 있으며, 표시 패널의 제조 후 별도의 공정으로 커버 윈도우를 부착해야 하는바 공정이 추가된다.
실시예들은 커버 윈도우 대신 탄소층을 적용하여 제조 과정을 간소화한 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널과 직접 접하는 무기층, 상기 무기층과 직접 접하는 탄소층을 포함하고, 상기 탄소층의 두께는 1 nm 내지 10 nm이다.
상기 탄소층은 비정질 탄소를 포함할 수 있다.
상기 탄소층은 결정질 탄소를 포함할 수 있다.
상기 탄소층은 SC(Simple Cubic) 구조로 배열된 영역 및 HCP(Hexagonal Close Packed) 구조로 배열된 영역을 포함할 수 있다.
상기 탄소층은 비정질 탄소가 위치하는 영역을 더 포함할 수 있다.
상기 탄소층의 굴절률은 1.6 내지 2.0일 수 있다.
상기 무기층은 실리콘 함유 화합물을 포함할 수 있다.
상기 무기층은 단층 또는 다층일 수 있다.
상기 무기층의 두께는 400 nm 내지 1 ㎛일 수 있다.
상기 무기층은 SiON, SiNx, SiOx 중 하나 이상을 포함하는 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
상기 무기층은 SiNx를 포함하는 제1층, SiON을 포함하는 제2층, SiNx를 포함하는 제3층 및 SiON을 포함하는 제4층을 포함할 수 있다.
상기 무기층은 분산 브라그 반사 소자를 구성할 수 있다.
상기 표시 패널은 기판, 상기 기판 위에 위치하는 발광 소자층, 상기 발광 소자층(LED) 위에 위치하는 박막 봉지층, 상기 박막 봉지층 위에 위치하는 터치 감지층을 포함하고, 상기 무기층은 상기 터치 감지층과 직접 접할 수 있다.
상기 터치 감지층은 상기 박막 봉지층과 직접 접하는 제1 절연막, 상기 제1 절연막 위에 위치하는 제1 감지 전극, 상기 제1 감지 전극 위에 위치하는 제2 절연막, 상기 제2 절연막 위에 위치하는 제2 감지 전극, 상기 제2 감지 전극 위에 위치하는 제3 절연막을 포함하고, 상기 무기층은 상기 터치 감지층의 상기 제3 절연막과 직접 접촉할 수 있다.
상기 표시 장치는 커버 윈도우를 포함하지 않을 수 있다.
상기 무기층 및 탄소층 적층 구조의 투과율은 88% 이상이고 반사율은 10% 이하일 수 있다.
다른 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널과 직접 접하는 접착층, 상기 접착층과 직접 접하는 무기층, 상기 무기층과 직접 접하는 탄소층을 포함하고, 상기 탄소층의 두께는 1 nm 내지 10 nm이다.
상기 탄소층은 비정질 탄소 또는 결정질 탄소를 포함할 수 있다.
상기 탄소층은 SC(Simple Cubic) 구조로 배열된 영역 및 HCP(Hexagonal Close Packed) 구조로 배열된 영역을 포함할 수 있다.
상기 무기층은 실리콘 함유 화합물을 포함하는 단층 또는 다층 구조이며, 상기 무기층의 두께는 400 nm 내지 1 ㎛일 수 있다.
실시예들에 따르면, 커버 윈도우 대신 탄소층을 적용하여 제조 과정을 간소화한 표시 장치를 제공한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 개략적으로 간단히 도시한 것이다.
도 2는 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 3은 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 4는 다른 일 실시예에 대하여 도 2와 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 적층 구조를 입체적으로 도시한 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 적층 구조를 입체적으로 도시한 것이다.
도 7은 도 1과 동일한 단면에서, 표시 패널의 구성 요소를 개략적으로 표시한 것이다.
도 8은 다른 일 실시예에 대하여 도 7과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널 중 터치 감지층의 구조를 간단히 도시한 것이다.
도 10은 표시 패널의 단면도를 간략하게 도시한 것이다.
도 11은 일 실시예에 의한 표시 패널의 어느 한 화소의 회로도이다.
도 12는 일 실시예에 의한 표시 패널의 어느 한 화소의 회로도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
그러면 이하에서 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 1을 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 개략적으로 간단히 도시한 것이다.
도 1을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100), 표시 패널에 위치하는 무기층(310), 무기층(310) 위에 위치하는 탄소층(320)을 포함한다. 무기층(310)은 실리콘계 물질을 포함하며, 탄소층(320)은 탄소를 포함한다.
도 1에서, 표시 패널(100)과 무기층(310)은 직접 접촉하고, 무기층(310)과 탄소층(320)은 직접 접촉한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 표시 장치는 커버 윈도우, 내지문층, 편광층과 같은 구성을 포함하지 않으며, 무기층(310) 및 탄소층(320)을 포함한다. 따라서 제조 공정을 간소화할 수 있고, 표시 장치를 하나의 연속된 공정으로 제조하는바 제조 과정에서 이동이 최소화되며, 제조 중 이동에 의한 불량 발생 가능성을 감소시킬 수 있다.
그러면 이하에서 각 구성요소에 대하여 상세하게 설명한다.
표시 패널(100)은 트랜지스터 및 이와 연결된 발광 소자(LED)를 포함할 수 있다. 표시 패널(100)은 터치 감지층을 더 포함할 수 도 있다. 구체적으로 표시 패널(100)은 트랜지스터가 위치하는 LTPS층, LTPS층에 연결된 발광 소자, 발광 소자를 덮는 박막 봉지층, 박막 봉지층 위에 위치하는 터치 감지층 등을 포함할 수 있다. 또한 복수개의 발광 소자 사이에 위치하는 차광 부재 및 발광 소자와 중첩하여 위치하는 컬러 필터를 더 포함할 수도 있다. 터치 감지층은 절연막을 사이에 두고 위치하는 복수의 터치 감지층을 포함할 수 있으며 박막 봉지층 상부에 위치할 수 있다. 상기 표시 패널(100)에 대한 설명은 일 예시일 뿐 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 표시 패널(100)에 대한 구체적인 설명은 이후 별도로 후술한다.
무기층(310)은 단층 또는 다층일 수 있다. 무기층(310)은 실리콘계 물질을 포함하며, 구체적으로 SiON, SiNx, SiOx 중 하나 이상을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다. 무기층(310)의 두께는 200 nm 내지 1 ㎛일 수 있다. 이는 무기층(310)이 표시 장치에 적합한 투과율 및 반사율을 갖기 위한 수치 범위이다. 무기층(310)의 두께가 200 nm 이하인 경우 충분한 발광 세기 향상 효과를 가질 수 없을 수 있으며, 무기층(310)의 두께가 1 ㎛ 이상인 경우 투과율이 저하될 수 있다.
다층의 무기층(310)은 분산 브라그 반사 소자(Distributed Bragg Reflector: DBR)를 구성할 수 있다. 분산 브라그 반사 소자는 굴절률이 다른 두 개의 투명 재료를 여러 층으로 번갈아 적층한 것으로, 발광 소자(LED)에서 방출된 광이 분산 브라그 반사 소자를 통과하는 경우 발광 세기가 향상되고 발광 스펙트럼의 반치폭(Full with at half maximum)을 감소시켜 순수한 빛을 얻을 수 있다. 구체적으로, 분산 브라그 반사 소자를 통과한 빛의 반치폭은 1 nm 내지 4 nm일 수 있다.
즉 본 실시예에서 무기층(310)은 굴절률이 다른 실리콘계 물질을 번갈아 적층한 형태일 수 있다. 무기층(310)은 화학 기상 증착(CVD) 공정으로 형성될 수 있다. 무기층(310)이 다층인 구성에 대하여는 이후 별도의 실시예에서 상세하게 설명한다.
탄소층(320)은 탄소를 포함하며, 비정질 탄소 또는 결정질 탄소를 포함한다. 탄소층(320)의 두께는 1 nm 내지 10 nm 일 수 있다. 탄소층(320)의 두께가 1 nm 이하인 경우 충분한 기계적 특성을 가질 수 없으며, 탄소층(320)의 두께가 10 nm 이상인 경우 표시 장치의 투과율이 감소할 수 있다. 탄소층(320)은 기존 커버 윈도우의 구성을 대신할 수 있으며, 커버 윈도우와 유사한 기계적 특성을 가질 수 있다.
탄소층(320)은 비정질 탄소를 포함할 수 있다. 비정질 탄소가 1 nm 내지 10 nm의 두께로 얇게 위치하는 경우 투명하게 광을 투과하면서도 커버 윈도우와 유사한 기계적 특성을 가질 수 있다. 탄소층(320)이 비정질 탄소를 포함하더라도 탄소층(320) 내부에 부분적으로 결정화된 영역이 존재할 수 있다.
또는 탄소층(320)은 결정질 탄소를 포함할 수 있다. 일례로, 탄소층(320)은 DLC(Diamond like carbon)를 포함할 수 있다. 탄소층(320) 내에서 탄소들은 SC(Simple Cubic) 구조로 배열되거나 HCP(Hexagonal Close Packed) 구조로 배열되어 결정화 될 수 있다. 탄소층(320)이 결정질 탄소를 포함하는 경우, 탄소층(320) 내부에는 SC 결정 구조와 HCP 결정 구조가 혼재되어 위치할 수 있다. 또한 탄소층(320)이 결정질 탄소를 포함하더라도, 탄소층(320) 내부에는 부분적으로 비정질인 영역을 포함할 수 있다.
또는 탄소층(320)은 탄소와 함께 할로겐 원소를 더 포함할 수 있다. 할로겐 원소는 결정질 탄소의 구조 내에 위치하거나 또는 탄소층(320)의 표면에 위치할 수 있다. 탄소층(320)의 결정화는 상온에서 이루어지는데, 이때 결정화도를 높이기 위하여 할로겐 원소를 주입할 수 있다. 할로겐 원소를 주입하는 경우 탄소의 결정화도가 높아지며, 주입된 할로겐 원소는 탄소층(320)의 내부 또는 표면에 잔존할 수 있다. 일례로, 탄소층(320)은 불소가 탄소 구조내에 침투된 F-diamane을 포함할 수 있다.
탄소층(320)은 화학 기상 증착(CVD) 또는 RF 스퍼터링 공정으로 비정질 탄소층을 증착하여 형성할 수 있다. 이후, 상온에서 결정화하거나 또는 할로겐 원소 주입 후 상온에서 결정화 하여 결정질 탄소층을 형성할 수 있다.
즉 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 상부에 위치하는 편광층, 접착층 또는 커버 윈도우를 포함하지 않는다. 대신 도 1에서 도시된 바와 같이 표시 패널(100)과 직접 접촉하는 무기층(310) 및 무기층(310)과 직접 접촉하는 탄소층(320)을 포함한다. 무기층(310)은 발광 소자의 발광 세기를 향상시키고 색순도를 높이며 탄소층(320)은 커버 윈도우와 유사한 기계적 물성을 가지면서 커버 윈도우를 대신할 수 있다. 도 1의 실시예의 경우 편광층, 접착층 및 커버 윈도우를 포함하지 않는바 제조 공정이 간단하다. 또한 무기층(310) 및 탄소층(320)은 표시 패널(100)의 제조 과정에서 사용되는 CVD 또는 RF-스퍼터링을 사용하여 제조되는바, 하나의 장치 내에서 연속적으로 제조할 수 있다. 따라서 제조 중 이송에 의한 불량 발생을 감소시킬 수 있다. 이렇게 간소화된 공정으로 제조하면서도 기계적 특성, 투과율 및 반사율을 유지할 수 있다.
그러면 이하에서 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 2는 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 2를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 접착층(330)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 1의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 2를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100)과 무기층(310) 사이에 위치하는 접착층(330)을 더 포함하다. 접착층(330)은 광학용 투명 접착제(OCA: Optically Clear Adhesive) 또는 투명 접착 레진(OCR: Optical　Clear Resin)을 포함할 수 있다.
즉 도 2의 실시예에서, 표시 패널(100)은 접착층(330)과 직접 접하고, 접착층(330)은 무기층(310)과 직접 접할 수 있다.
도 1의 경우에도, 표시 패널(100) 상부에 무기층(310)이 바로 증착되는 바 별도의 접착층 없이 표시 패널(100)과 무기층(310)이 부착될 수 있다. 그러나 도 2와 같이 표시 패널(100)과 무기층(310) 사이에 접착층(330)을 위치시키는 경우, 표시 패널(100)과 무기층(310)을 보다 안정적으로 부착할 수 있다.
도 3은 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 3은 무기층(310)이 다층 구조인 것을 제외하고는 도 1의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 3을 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 무기층(310)이 제1층(311), 제2층(312), 제3층(313) 및 제4층(314)을 포함할 수 있다. 도 2에서는 무기층(310)이 4개의 층을 포함하는 구성을 예시로 하여 설명하였으나 이는 일 예시일 뿐이며, 무기층(310)은 2층 내지 10층을 포함할 수 있다.
제1층(311) 내지 제4층(314)은 각각 SiON, SiNx, SiOx 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이때, 제1층(311) 및 제3층(313)이 동일 물질을 포함하고, 제2층(312) 및 제4층(314)이 동일 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 제1층(311) 및 제3층(313)이 SiO2를 포함하고, 제2층(312) 및 제4층(314)이 SiON을 포함할 수 있다. 또는 제1층(311) 및 제3층(313)이 SiNx를 포함하고 제2층(312) 및 제4층(314)이 SiON을 포함할 수 있다. 그러나 이는 일 예시이며 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 제1층(311) 및 제3층(313)의 굴절률이 동일하고 제2층(312) 및 제4층(314)의 굴절률이 동일할 수 있다. 이때, 제1층(311) 및 제3층(313)의 굴절률과 제2층(312) 및 제4층(314)의 굴절률은 서로 상이할 수 있다. 이 경우 앞서 설명한 바와 같이 무기층(310)이 분산 브라그 반사 소자로 기능할 수 있다.
도 4는 다른 일 실시예에 대하여 도 2와 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 4는 무기층(310)이 다층 구조인 것을 제외하고는 도 2의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 4를 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 무기층(310)이 제1층(311), 제2층(312), 제3층(313) 및 제4층(314)을 포함할 수 있다. 도 4에서는 무기층(310)이 4개의 층을 포함하는 구성을 예시로 하여 설명하였으나 이는 일 예시일 뿐이며, 무기층(310)은 2층 내지 10층을 포함할 수 있다.
제1층(311) 내지 제4층(314)은 각각 SiON, SiNx, SiOx 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이때, 제1층(311) 및 제3층(313)이 동일 물질을 포함하고, 제2층(312) 및 제4층(314)이 동일 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 제1층(311) 및 제3층(313)이 SiO2를 포함하고, 제2층(312) 및 제4층(314)이 SiON을 포함할 수 있다. 또는 제1층(311) 및 제3층(313)이 SiNx2를 포함하고 제2층(312) 및 제4층(314)이 SiON을 포함할 수 있다. 그러나 이는 일 예시이며 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 제1층(311) 및 제3층(313)의 굴절률이 동일하고 제2층(312) 및 제4층(314)의 굴절률이 동일할 수 있다. 이때, 제1층(311) 및 제3층(313)의 굴절률과, 제2층(312) 및 제4층(314)의 굴절률은 서로 상이할 수 있다. 이 경우 앞서 설명한 바와 같이 무기층(310)이 분산 브라그 반사 소자로 기능할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 적층 구조를 입체적으로 도시한 것이다. 도 5를 참고로 하면 표시 패널(100) 위에 무기층(310)이 위치하고 무기층(310) 위에 탄소층(320)이 위치한다. 표시 패널(100)은 패드부등을 포함할 수 있고, 앞서 설명한 바와 같이 트랜지스터가 위치하는 LTPS층, LTPS층에 연결된 발광 소자, 발광 소자를 덮는 봉지층, 봉지층 위에 위치하는 터치 감지층을 포함할 수 있다. 또한 표시 패널(100)은 발광 소자 사이에 위치하는 차광 부재 및 발광 소자와 중첩하여 위치하는 컬러 필터를 더 포함할 수도 있다. 도 5는 도 1 또는 도 3의 실시예에 해당할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 적층 구조를 입체적으로 도시한 것이다. 도 6을 참고로 하면 표시 패널(100) 위에 접착층(330)이 위치하고, 접착층(330) 위에 무기층(310)이 위치하고, 무기층(310) 위에 탄소층(320)이 위치한다. 접착층(330)은 광학용 투명 접착제(OCA: Optically Clear Adhesive)를 포함할 수 있다. 표시 패널(100)은 패드부등을 포함할 수 있고, 앞서 설명한 바와 같이 트랜지스터가 위치하는 LTPS층, LTPS층에 연결된 발광 소자, 발광 소자를 덮는 봉지층, 봉지층 위에 위치하는 터치 감지층을 포함할 수 있다. 또한 표시 패널(100)은 발광 소자 사이에 위치하는 차광 부재 및 발광 소자와 중첩하여 위치하는 컬러 필터를 더 포함할 수도 있다. 도 6은 도 2 또는 도 4의 실시예에 해당할 수 있다.
그러면 이하에서 본 실시예에 따른 무기층(310) 및 탄소층(320)의 투과율 및 반사율에 대하여 표를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
표 1은 무기층(310) 및 탄소층(320)을 포함하는 표시 장치에서 무기층(310)의 적층 구조 및 탄소층(320)의 굴절률을 다양하게 변경하여 투과율 및 반사율을 특정한 결과이다.
[표 1]
Figure pat00001
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 커버 윈도우 대신 무기층/ 탄소층의 적층 구조를 포함하고, 이 경우에도 우수한 투과율 및 반사율을 가진다.
그러면 이하에서 도 7 내지 도 12를 참고로 하여 본 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널(100)의 구조에 대하여 상세하게 설명한다.
도 7은 도 1과 동일한 단면에서, 표시 패널(100)의 구성 요소를 개략적으로 표시한 것이다. 도 7을 참고로 하면 표시 패널(100)은 기판(110), 기판(110) 위에 위치하는 발광 소자층(LED), 발광 소자층(LED) 위에 위치하는 박막 봉지층(TFE), 박막 봉지층(TFE) 위에 위치하는 터치 감지층(TSE)을 포함할 수 있다.
무기층(310)은 터치 감지층(TSE)과 직접 접촉할 수 있다. 즉 무기층(310)은 터치 감지층의 상부 절연층 위에 바로 형성될 수 있다.
도 8은 다른 일 실시예에 대하여 도 7과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 8은 무기층(310)이 다층 구조인 것을 제외하고는 도 7의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 무기층(310)이 제1층(311), 제2층(312), 제3층(313) 및 제4층(314)을 포함하는 구성에 대한 설명은 앞서 도 3 및 도 4에서 설명한 바와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널 중 터치 감지층(TSE)의 구조를 간단히 도시한 것이다. 도 9를 참고로 하면 터치 감지층(TSE)은 제1 절연층(ILD1)을 포함한다. 제1 절연층(ILD1)은 앞서 도 7 및 도 8에 도시된 박막 봉지층(TFE) 위에 위치하며 박막 봉지층(TFE)과 직접 접할 수 있다.
제1 절연층(ILD1) 위에 제1 감지 전극(TE1)이 위치할 수 있다. 제1 감지 전극(TE1)은 제2 절연층(ILD2)을 사이에 두고 제2 감지 전극(TE2)과 절연되어 있다.
제1 감지 전극(TE1)과 동일한 층에 제2 보조 전극(AE2)이 위치하고, 제2 감지 전극(TE2)과 동일한 층에 제1 보조 전극(AE1)이 위치할 수 있다. 제1 감지 전극(TE1)은 제2 절연층(ILD2)의 제1 개구부(OP1)를 통해 제1 보조 전극(AE1)과 연결되어 있을 수 있다. 마찬가지로, 제2 감지 전극(TE2)은 제2 절연층(ILD2)의 제2 개구부(OP2)를 통해 제2 보조 전극(AE2)과 연결되어 있을 수 있다.
평면 형상을 구체적으로 도시하지는 않았으나, 제1 감지 전극(TE1)은 대략 마름모 형상을 가지는 복수의 제1 감지 셀과, 제1 방향을 따라 복수의 제1 감지 셀을 연결하는 복수의 제1 연결부를 포함할 수 있다. 제2 보조 전극(AE2)은 제1 감지 전극(TE1)과 같은 층에서 같은 물질로 형성될 수 있고, 제2 보조 전극(AE2)은 대략 마름모 형상을 가질 수 있다.
제2 감지 전극(TE2)은 대략 마름모 형상을 가지는 복수의 제2 감지 셀과, 제2 방향을 따라 복수의 제2 감지 셀을 연결하는 복수의 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 보조 전극(AE1)은 제2 감지 전극(TE2)과 같은 층에서 같은 물질로 형성될 수 있고, 제1 보조 전극(AE1)은 대략 마름모 형상을 가질 수 있다.
제2 감지 전극(TE2) 및 제1 보조 전극(AE1) 위에 제3 절연막(ILD3)이 위치할 수 있다.
그러면 이하에서, 터치 감지층(TSE)을 제외한 표시 패널(100)의 구조에 대하여 상세하게 설명한다. 도 10은 표시 패널(100)의 단면도를 간략하게 도시한 것이다. 표시 패널(100)은 발광 표시 장치일 수 있다.
도 10을 참고로 하면 기판(110) 위에 버퍼층(BUF)이 위치하고, 버퍼층(BUF) 위에 반도체층(ACT)이 위치할 수 있다. 반도체층(ACT)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양측에 위치하며 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 반도체층(ACT) 위에 게이트 절연막(GI)이 위치하고, 게이트 절연막(GI) 위에 게이트 전극(GATE)이 위치한다. 게이트 전극(GATE)은 반도체층(ACT)의 채널 영역과 중첩된다.
게이트 전극(GAT) 위에 층간 절연막(ILD)이 위치하고, 층간 절연막(ILD) 위에 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)이 위치한다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 층간 절연막(ILD)과 게이트 절연막(GI)에 포함된 개구(OP_S, OP_D)를 통해 반도체층(ACT)의 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결된다. 도 10에 도시한 트랜지스터(TFT)는 구동 트랜지스터일 수 있으며 절연막(VIA)으로 덮일 수 있다.
절연막(VIA) 위에 제1 전극(191)이 위치한다. 제1 전극(191)은 화소마다 하나씩 위치하고, 절연막(VIA)에 형성된 개구(OP_VIA)를 통해 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(DE)과 연결된다.
절연막(VIA)과 제1 전극(191) 위에 격벽(350)이 위치한다. 격벽(350)은 제1 전극(191)과 중첩하는 개구(355)를 갖는다.
제1 전극(191) 위에 발광층(360)이 위치하고, 발광층(360)과 제1 전극(191) 위에 제2 전극(270)이 위치한다. 제2 전극(270)은 화소별 구분 없이 표시부 전체에 위치할 수 있다. 제1 전극(191), 제2 전극(270) 및 발광층(360)은 발광 소자(LED)를 구성할 수 있다. 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 중 어느 하나는 발광층(360)으로 정공을 주입하고, 다른 하나는 발광층(360)으로 전자를 주입한다. 전자와 정공은 발광층(360)에서 결합하여 여기자(exciton)를 생성하고, 여기자가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발생하는 에너지에 의해 빛이 방출된다.
발광 소자(LED)는 수분과 산소에 매우 취약하므로, 박막 봉지층(TFE)이 발광 소자(LED)를 밀봉시켜 외부의 수분과 산소의 침투를 차단한다. 박막 봉지층(TFE)은 무기막과 유기막의 다층막으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(270)위에 버퍼층(141), 제1 무기막(142), 유기막(143) 및 제2 무기막(144)을 포함할 수 있다. 버퍼층(141)은 LiF를 포함할 수 있고, 제1 무기막(142)과 제2 무기막(144)은 Al2O3, SiNx, 및 SiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기막(143)은 에폭시, 아크릴레이트, 및 우레탄아크릴레이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
그러면 이하에서 표시 패널(100)의 화소에 대하여 간단하게 설명한다. 도 11 및 도 12는 각각 본 실시예에 따른 화소의 일 예를 보여주는 회로도이다.
도 11은 일 실시예에 의한 표시 패널의 어느 한 화소의 회로도이다.
도 11을 참고로 하면 표시 패널의 화소(PX)는 여러 신호선들(127, 151, 152, 155, 158, 171, 172, 741)에 연결되어 있는 복수의 트랜지스터(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7), 유지 축전기(Cst), 그리고 발광 소자(LED)를 포함한다.
복수의 트랜지스터(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7)는 구동 트랜지스터(T1)를 포함하며, 스캔선(151)에 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터, 즉, 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)를 포함하고, 그 외의 트랜지스터는 발광다이오드(LED)를 동작시키는데 필요한 동작을 하기 위한 트랜지스터(이하 보상 트랜지스터라 함)다. 이러한 보상 트랜지스터(T4, T5, T6, T7)는 제4 트랜지스터(T4), 제5 트랜지스터(T5), 제6 트랜지스터(T6) 및 제7 트랜지스터(T7)를 포함할 수 있다.
복수의 신호선(127, 151, 152, 155, 158, 171, 172, 741)은 스캔선(151), 제2 스캔선(152), 발광 제어선(155), 바이패스 제어선(158), 데이터선(171), 구동 전압선(172), 초기화 전압선(127) 및 공통 전압선(741)을 포함할 수 있다. 바이패스 제어선(158)은 제2 스캔선(152)의 일부이거나 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 또는 바이패스 제어선(158)은 스캔선(151)의 일부이거나 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.
스캔선(151)은 게이트 구동부에 연결되어 스캔 신호(Sn)를 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)에 전달한다. 제2 스캔선(152)은 게이트 구동부에 연결되어 전단에 위치하는 화소(PX)에 인가되는 전단 스캔 신호(Sn-1)를 제4 트랜지스터(T4)에 전달한다. 발광 제어선(155)은 발광 제어부에 연결되어 있으며, 발광다이오드(LED)가 발광하는 시간을 제어하는 발광 제어 신호(EM)를 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)에 전달한다. 바이패스 제어선(158)은 바이패스 신호(GB)를 제7 트랜지스터(T7)에 전달한다.
데이터선(171)은 데이터 구동부에서 생성되는 데이터 전압(Dm)을 전달하는 배선으로 데이터 전압(Dm)에 따라서 발광다이오드(LED; 발광 소자라고도 함)가 발광하는 휘도가 변한다. 구동 전압선(172)은 구동 전압(ELVDD)을 인가한다. 초기화 전압선(127)은 구동 트랜지스터(T1)를 초기화하는 초기화 전압(Vint)을 전달한다. 공통 전압선(741)은 공통 전압(ELVSS)을 인가한다. 구동 전압선(172), 초기화 전압선(127) 및 공통 전압선(741)에 인가되는 전압은 각각 일정한 전압이 인가될 수 있다.
이하에서는 복수의 트랜지스터에 대하여 살펴본다.
구동 트랜지스터(T1)는 인가되는 데이터 전압(Dm)에 따라서 출력되는 전류의 크기를 조절하는 트랜지스터이다. 출력되는 구동 전류(Id)가 발광다이오드(LED)에 인가되어 발광다이오드(LED)의 밝기를 데이터 전압(Dm)에 따라서 조절한다. 이를 위하여 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극(S1)은 구동 전압(ELVDD)을 인가 받을 수 있도록 배치된다. 제1 전극(S1)은 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극(S1)은 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극(D2)과도 연결되어 데이터 전압(Dm)도 인가 받는다. 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극(D1, 출력 전극)은 발광다이오드(LED)를 향하여 전류를 출력할 수 있도록 배치된다. 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극(D1)은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광다이오드(LED)의 애노드와 연결되어 있다. 한편, 게이트 전극(G1)은 유지 축전기(Cst)의 일 전극(제2 유지 전극(E2)과 연결되어 있다. 이에 유지 축전기(Cst)에 저장된 전압에 따라서 게이트 전극(G1)의 전압이 변하고 그에 따라 구동 트랜지스터(T1)가 출력하는 구동 전류(Id)가 변경된다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 전압(Dm)을 화소(PX) 내로 받아들이는 트랜지스터이다. 게이트 전극(G2)은 스캔선(151)과 연결되어 있고, 제1 전극(S2)은 데이터선(171)과 연결되어 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극(D2)은 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극(S1)과 연결되어 있다. 스캔선(151)을 통해 전달되는 스캔 신호(Sn)에 따라 제2 트랜지스터(T2)가 켜지면, 데이터선(171)을 통해 전달되는 데이터 전압(Dm)이 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극(S1)으로 전달된다.
제3 트랜지스터(T3)는 데이터 전압(Dm)이 구동 트랜지스터(T1)를 거쳐 변화된 보상 전압(Dm + Vth의 전압)이 유지 축전기(Cst)의 제2 유지 전극(E2)에 전달되도록 하는 트랜지스터이다. 게이트 전극(G3)이 스캔선(151)과 연결되어 있고, 제1 전극(S3)이 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극(D1)과 연결되어 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 제2 전극(D3)은 유지 축전기(Cst)의 제2 유지 전극(E2) 및 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)과 연결되어 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 스캔선(151)을 통해 전달받은 스캔 신호(Sn)에 따라 켜져서 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)과 제2 전극(D1)을 연결시키고, 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극(D1)과 유지 축전기(Cst)의 제2 유지 전극(E2)도 연결시킨다.
제4 트랜지스터(T4)는 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1) 및 유지 축전기(Cst)의 제2 유지 전극(E2)을 초기화시키는 역할을 한다. 게이트 전극(G4)은 제2 스캔선(152)과 연결되어 있고, 제1 전극(S4)은 초기화 전압선(127)과 연결되어 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 제2 전극(D4)은 제3 트랜지스터(T3)의 제2 전극(D3)을 경유하여 유지 축전기(Cst)의 제2 유지 전극(E2) 및 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 연결되어 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 제2 스캔선(152)을 통해 전달받은 전단 스캔 신호(Sn-1)에 따라 초기화 전압(Vint)을 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1) 및 유지 축전기(Cst)의 제2 유지 전극(E2)에 전달한다. 이에 따라 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)의 게이트 전압 및 유지 축전기(Cst)가 초기화된다. 초기화 전압(Vint)은 저전압값을 가져 구동 트랜지스터(T1)를 턴 온 시킬 수 있는 전압일 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 구동 전압(ELVDD)을 구동 트랜지스터(T1)에 전달시키는 역할을 한다. 게이트 전극(G5)은 발광 제어선(155)과 연결되어 있고, 제1 전극(S5)은 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 제5 트랜지스터(T5)의 제2 전극(D5)은 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극(S1)과 연결되어 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 구동 트랜지스터(T1)에서 출력되는 구동 전류(Id)를 발광다이오드(LED)로 전달하는 역할을 한다. 게이트 전극(G6)은 발광 제어선(155)과 연결되어 있고, 제1 전극(S6)은 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극(D1)과 연결되어 있다. 제6 트랜지스터(T6)의 제2 전극(D6)은 발광다이오드(LED)의 애노드와 연결되어 있다.
제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)는 발광 제어선(155)을 통해 전달받은 발광 제어 신호(EM)에 따라 동시에 켜지며, 제5 트랜지스터(T5)를 통하여 구동 전압(ELVDD)이 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극(S1)에 인가되면, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)의 전압(즉, 유지 축전기(Cst)의 제2 유지 전극(E2)의 전압)에 따라서 구동 트랜지스터(T1)가 구동 전류(Id)를 출력한다. 출력된 구동 전류(Id)는 제6 트랜지스터(T6)를 통하여 발광다이오드(LED)에 전달된다. 발광다이오드(LED)에 전류(Iled)가 흐르게 되면서 발광다이오드(LED)가 빛을 방출한다.
제7 트랜지스터(T7)는 발광다이오드(LED)의 애노드를 초기화시키는 역할을 한다. 게이트 전극(G7)은 바이패스 제어선(158)과 연결되어 있고, 제1 전극(S7)은 발광다이오드(LED)의 애노드와 연결되어 있고, 제2 전극(D7)은 초기화 전압선(127)과 연결되어 있다. 바이패스 제어선(158)은 제2 스캔선(152)에 연결되어 있을 수 있으며, 바이패스 신호(GB)는 전단 스캔 신호(Sn-1)와 동일한 타이밍의 신호가 인가된다. 바이패스 제어선(158)은 제2 스캔선(152)에 연결되지 않고 전단 스캔 신호(Sn-1)와 별개의 신호를 전달할 수도 있다. 바이패스 신호(GB)에 따라 제7 트랜지스터(T7)가 턴 온 되면 초기화 전압(Vint)이 발광다이오드(LED)의 애노드로 인가되어 초기화된다.
유지 축전기(Cst)의 제1 유지 전극(E1)은 구동 전압선(172)과 연결되어 있으며, 제2 유지 전극(E2)은 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1), 제3 트랜지스터(T3)의 제2 전극(D3) 및 제4 트랜지스터(T4)의 제2 전극(D4)과 연결되어 있다. 그 결과 제2 유지 전극(E2)은 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)의 전압을 결정하며, 제3 트랜지스터(T3)의 제2 전극(D3)을 통하여 데이터 전압(Dm)을 인가 받거나, 제4 트랜지스터(T4)의 제2 전극(D4)을 통하여 초기화 전압(Vint)을 인가 받는다.
한편, 발광다이오드(LED)의 애노드는 제6 트랜지스터(T6)의 제2 전극(D6) 및 제7 트랜지스터(T7)의 제1 전극(S7)과 연결되어 있으며, 캐소드는 공통 전압(ELVSS)을 전달하는 공통 전압선(741)과 연결되어 있다.
도 11의 실시예에서 화소 회로는 7개의 트랜지스터(T1 내지 T7)와 1개의 축전기(Cst)를 포함하지만 이에 제한되지 않으며, 트랜지스터의 수와 축전기의 수, 그리고 이들의 연결은 다양하게 변경 가능하다.
도 12는 일 실시예에 의한 표시 패널의 어느 한 화소의 회로도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 표시 장치의 하나의 화소(PX)는 여러 신호선들에 연결되어 있는 복수의 트랜지스터(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8), 유지 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LED)를 포함한다.
하나의 화소(PX)에는 복수의 신호선(127, 128, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 171, 172, 741)이 연결되어 있다. 복수의 신호선은 제1 초기화 전압선(127), 제2 초기화 전압선(128), 제1 스캔선(151), 제2 스캔선(152), 초기화 제어선(153), 바이패스 제어선(158), 발광 제어선(155), 기준 전압선(156), 데이터선(171), 구동 전압선(172) 및 공통 전압선(741)을 포함한다.
제1 스캔선(151)은 게이트 구동부(도시되지 않음)에 연결되어 제1 스캔 신호(GW)를 제2 트랜지스터(T2)에 전달한다. 제2 스캔선(152)은 제1 스캔선(151)의 신호와 동일한 타이밍에 제1 스캔선(151)에 인가되는 전압과 반대 극성의 전압이 인가될 수 있다. 예를 들면, 제1 스캔선(151)에 고전압이 인가될 때, 제2 스캔선(152)에 저전압이 인가될 수 있다. 제2 스캔선(152)은 제2 스캔 신호(GC)를 제3 트랜지스터(T3)에 전달한다.
초기화 제어선(153)은 초기화 제어 신호(GI)를 제4 트랜지스터(T4)에 전달한다. 바이패스 제어선(158)은 바이패스 신호(GB)를 제7 트랜지스터(T7) 및 제8 트랜지스터에 전달한다. 바이패스 제어선(158)은 후단의 제1 스캔선(151)으로 이루어질 수 있다. 발광 제어선(155)은 발광 제어 신호(EM)를 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)에 전달한다.
데이터선(171)은 데이터 구동부(도시되지 않음)에서 생성되는 데이터 전압(DATA)을 전달하는 배선으로 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압(DATA)에 따라서 발광 다이오드(LED)가 발광하는 휘도가 변한다.
구동 전압선(172)은 구동 전압(ELVDD)을 인가하고, 기준 전압선(156)은 기준 전압(VEH)을 인가한다. 제1 초기화 전압선(127)은 제1 초기화 전압(VINT1)을 전달하고, 제2 초기화 전압선(128)은 제2 초기화 전압(VINT2)을 전달한다. 공통 전압선(741)은 공통 전압(ELVSS)을 발광 다이오드(LED)의 캐소드 전극으로 인가한다. 본 실시예에서 구동 전압선(172), 기준 전압선(156), 제1 및 제2 초기화 전압선(127, 128) 및 공통 전압선(741)에 인가되는 전압은 각각 일정한 전압일 수 있다.
이하에서는 복수의 트랜지스터의 구조 및 연결 관계에 대하여 구체적으로 살펴본다.
구동 트랜지스터(T1)는 p형 트랜지스터 특성을 가질 수 있고, 다결정 반도체를 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)는 제2 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 전압(DATA)을 전달 받아 발광 다이오드(LED)의 애노드 전극으로 구동 전류를 공급할 수 있다. 발광 다이오드(LED)의 애노드 전극으로 출력되는 구동 전류의 크기에 따라서 발광 다이오드(LED)의 밝기가 조절되므로 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압(DATA)에 따라서 발광 다이오드(LED)의 휘도를 조절할 수 있다. 이를 위하여 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역은 구동 전압(ELVDD)을 인가 받을 수 있도록 배치되어, 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역은 제2 트랜지스터(T2)의 제2 영역과도 연결되어 데이터 전압(DATA)을 인가 받는다. 한편, 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역은 발광 다이오드(LED)를 향하여 전류를 출력할 수 있도록 배치되어, 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 다이오드(LED)의 애노드와 연결되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역은 제1 영역으로 인가되는 데이터 전압(DATA)을 제3 트랜지스터(T3)로 전달한다. 한편, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 유지 커패시터(Cst)의 일 전극(이하 제2 유지 전극이라고도 함)과 연결되어 있다. 이에 유지 커패시터(Cst)에 저장된 전압에 따라서 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압이 변하고 그에 따라 구동 트랜지스터(T1)가 출력하는 구동 전류가 변경된다. 또한, 유지 커패시터(Cst)는 한 프레임 동안 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압을 일정하게 유지시키는 역할도 한다.
제2 트랜지스터(T2)는 p형 트랜지스터 특성을 가질 수 있고, 다결정 반도체를 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 데이터 전압(DATA)을 화소(PX)내로 받아들이는 트랜지스터이다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제1 스캔선(151)에 연결되어 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 제1 영역은 데이터선(171)과 연결되어 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 제2 영역은 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역과 연결되어 있다. 제1 스캔선(151)을 통해 전달되는 제1 스캔 신호(GW) 중 저전압에 의하여 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온 되면, 데이터선(171)을 통해 전달되는 데이터 전압(DATA)이 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역으로 전달된다.
제3 트랜지스터(T3)는 n형 트랜지스터 특성을 가질 수 있고, 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역과 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극을 전기적으로 연결한다. 그 결과 데이터 전압(DATA)이 구동 트랜지스터(T1)를 거쳐 변화된 보상 전압이 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극에 전달되도록 하는 트랜지스터이다. 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극이 제2 스캔선(152)과 연결되어 있고, 제3 트랜지스터(T3)의 제1 영역이 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역과 연결되어 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 제2 영역은 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결되어 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 제2 스캔선(152)을 통해 전달받은 제2 스캔 신호(GC) 중 고전압에 의하여 턴 온 되어, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역을 연결시키고, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가된 전압을 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극으로 전달하여 유지 커패시터(Cst)에 저장시킨다.
제4 트랜지스터(T4)는 n형 트랜지스터 특성을 가질 수 있고, 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극을 초기화시키는 역할을 한다. 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 초기화 제어선(153)과 연결되어 있고, 제4 트랜지스터(T4)의 제1 영역은 제1 초기화 전압선(127)과 연결되어 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 제2 영역은 제3 트랜지스터(T3)의 제2 영역을 경유하여 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결되어 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 초기화 제어선(153)을 통해 전달받은 초기화 제어 신호(GI) 중 고전압에 의하여 턴 온 되며, 이 때, 제1 초기화 전압(VINT1)을 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극에 전달한다. 이에 따라 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압 및 유지 커패시터(Cst)가 초기화된다.
제5 트랜지스터(T5)는 p형 트랜지스터 특성을 가질 수 있고, 다결정 반도체를 포함할 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)는 구동 전압(ELVDD)을 구동 트랜지스터(T1)에 전달하는 역할을 한다. 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 발광 제어선(155)과 연결되어 있고, 제5 트랜지스터(T5)의 제1 영역은 구동 전압선(172)과 연결되어 있으며, 제5 트랜지스터(T5)의 제2 영역은 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역과 연결되어 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 p형 트랜지스터 특성을 가질 수 있고, 다결정 반도체를 포함할 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)는 구동 트랜지스터(T1)에서 출력되는 구동 전류를 발광 다이오드(LED)로 전달하는 역할을 한다. 제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극은 발광 제어선(155)과 연결되어 있고, 제6 트랜지스터(T6)의 제1 영역은 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역과 연결되어 있으며, 제6 트랜지스터(T6)의 제2 영역은 발광 다이오드(LED)의 애노드와 연결되어 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 p형 트랜지스터 특성을 가질 수 있고, 다결정 반도체를 포함할 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)는 발광 다이오드(LED)의 애노드를 초기화시키는 역할을 한다. 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 바이패스 제어선(158)과 연결되어 있고, 제7 트랜지스터(T7)의 제1 영역은 발광 다이오드(LED)의 애노드와 연결되어 있고, 제7 트랜지스터(T7)의 제2 영역은 제2 초기화 전압선(128)과 연결되어 있다. 바이패스 신호(GB) 중 저전압에 의해 제7 트랜지스터(T7)가 턴 온 되면 제2 초기화 전압(VINT2)이 발광 다이오드(LD)의 애노드로 인가되어 초기화된다.
제8 트랜지스터(T8)는 p형 트랜지스터 특성을 가질 수 있고, 다결정 반도체를 포함할 수 있다. 제8 트랜지스터(T8)의 게이트 전극은 바이패스 제어선(158)과 연결되어 있고, 제8 트랜지스터(T8)의 제1 영역은 기준 전압선(156)과 연결되어 있고, 제8 트랜지스터(T8)의 제2 영역은 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역과 연결되어 있다. 바이패스 신호(GB) 중 저전압에 의해 제8 트랜지스터(T8)가 턴 온 되면 기준 전압(VEH)이 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역으로 인가된다.
상기에서 하나의 화소가 8개의 트랜지스터(T1 내지 T8) 및 1개의 유지 커패시터(Cst)를 포함하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 트랜지스터의 수와 커패시터의 수, 그리고 이들의 연결 관계는 다양하게 변경될 수 있다.
본 실시예에서 구동 트랜지스터(T1)는 다결정 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 제3 트랜지스터(T3) 및 제4 트랜지스터(T4)는 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2), 제5 트랜지스터(T5), 제6 트랜지스터(T6), 제7 트랜지스터(T7) 및 제8 트랜지스터(T8)는 다결정 반도체를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 트랜지스터(T2), 제5 트랜지스터(T5), 제6 트랜지스터(T6), 제7 트랜지스터(T7) 및 제8 트랜지스터(T8) 중 적어도 어느 하나 이상이 산화물 반도체를 포함할 수도 있다. 본 실시예에서 제3 트랜지스터(T3) 및 제4 트랜지스터(T4)가 구동 트랜지스터(T1)와 서로 다른 반도체 물질을 포함하도록 함으로써 보다 안정적으로 구동할 수 있고, 신뢰성을 향상시킬 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.
100: 표시 패널 310: 무기층
320: 탄소층 330: 접착층

Claims (20)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널과 직접 접하는 무기층;
    상기 무기층과 직접 접하는 탄소층을 포함하고,
    상기 탄소층의 두께는 1 nm 내지 10 nm인 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 탄소층은 비정질 탄소를 포함하는 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 탄소층은 결정질 탄소를 포함하는 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 탄소층은 SC(Simple Cubic) 구조로 배열된 영역 및 HCP(Hexagonal Close Packed) 구조로 배열된 영역을 포함하는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 탄소층은 비정질 탄소가 위치하는 영역을 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 탄소층의 굴절률은 1.6 내지 2.0인 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 무기층은 실리콘 함유 화합물을 포함하는 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 무기층은 단층 또는 다층인 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 무기층의 두께는 400 nm 내지 1 ㎛인 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 무기층은 SiON, SiNx, SiOx 중 하나 이상을 포함하는 단층 또는 다층 구조인 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 무기층은 SiNx를 포함하는 제1층, SiON을 포함하는 제2층, SiNx를 포함하는 제3층 및 SiON을 포함하는 제4층을 포함하는 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 무기층은 분산 브라그 반사 소자를 구성하는 표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 표시 패널은
    기판,
    상기 기판 위에 위치하는 발광 소자층,
    상기 발광 소자층(LED) 위에 위치하는 박막 봉지층,
    상기 박막 봉지층 위에 위치하는 터치 감지층을 포함하고,
    상기 무기층은 상기 터치 감지층과 직접 접하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 터치 감지층은
    상기 박막 봉지층과 직접 접하는 제1 절연막;
    상기 제1 절연막 위에 위치하는 제1 감지 전극;
    상기 제1 감지 전극 위에 위치하는 제2 절연막;
    상기 제2 절연막 위에 위치하는 제2 감지 전극;
    상기 제2 감지 전극 위에 위치하는 제3 절연막을 포함하고,
    상기 무기층은 상기 터치 감지층의 상기 제3 절연막과 직접 접촉하는 표시 장치.
  15. 제1항에서,
    상기 표시 장치는 커버 윈도우를 포함하지 않는 표시 장치.
  16. 제1항에서,
    상기 무기층 및 탄소층 적층 구조의 투과율은 88% 이상이고 반사율은 10% 이하인 표시 장치.
  17. 표시 패널;
    상기 표시 패널과 직접 접하는 접착층;
    상기 접착층과 직접 접하는 무기층;
    상기 무기층과 직접 접하는 탄소층을 포함하고,
    상기 탄소층의 두께는 1 nm 내지 10 nm인 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 탄소층은 비정질 탄소 또는 결정질 탄소를 포함하는 표시 장치.
  19. 제17항에서,
    상기 탄소층은 SC(Simple Cubic) 구조로 배열된 영역 및 HCP(Hexagonal Close Packed) 구조로 배열된 영역을 포함하는 표시 장치.
  20. 제17항에서,
    상기 무기층은 실리콘 함유 화합물을 포함하는 단층 또는 다층 구조이며,
    상기 무기층의 두께는 400 nm 내지 1 ㎛인 표시 장치.
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