KR20220050265A - 표시 장치 - Google Patents

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김수정
주선규
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표시 장치는 기판, 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 위에 위치하며 컨택홀을 포함하는 절연막, 컨택홀의 일부와 중첩하며 절연막 위에 위치하는 화소 전극 및 화소 전극 위에 위치하는 발광층을 포함하고, 화소 전극은 발광층과 중첩하는 제1 부분, 컨택홀의 하부면의 일부와 중첩하는 제2 부분 및 제1 부분으로부터 제2 부분으로 연장하는 제3 부분을 포함할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 사용자에게 시각적인 정보를 제공하기 위한 영상을 표시하는 장치이다. 표시 장치 중 최근 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)가 주목 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 자체 발광 특성을 가지며 액정 표시 장치(liquid crystal display device)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력,
높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타낸다.
본 발명의 일 목적은 반사 색분리 현상이 개선된 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 실시예들에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 위에 위치하며 컨택홀을 포함하는 절연막, 상기 컨택홀의 일부와 중첩하며 상기 절연막 위에 위치하는 화소 전극 및 상기 화소 전극 위에 위치하는 발광층을 포함하고, 상기 화소 전극은 상기 발광층과 중첩하는 제1 부분, 상기 컨택홀의 하부면의 일부와 중첩하는 제2 부분 및 상기 제1 부분으로부터 제2 부분으로 연장하는 제3 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨택홀은 상기 절연막을 관통하고, 상기 컨택홀의 상기 하부면은 상기 박막 트랜지스터의 일부를 노출시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 화소 전극의 일단으로써 상기 컨택홀의 상기 하부면에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨택홀은 평면상 상기 발광층으로부터 제1 방향에 위치하고, 상기 컨택홀의 상기 제1 방향으로의 길이는 상기 컨택홀의 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로의 길이보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨택홀의 형상은 타원형일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨택홀의 형상은 물방울 형태일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 컨택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접촉할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는, 활성층, 상기 활성층 위에 위치한 게이트 전극 및 상기 게이트 전극 상에 위치하며, 상기 활성층과 전기적으로 연결된 소스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있고, 상기 제2 부분은 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 중 적어도 하나와 중첩할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 실시예들에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 위에 위치하며 컨택홀을 포함하는 절연막, 상기 컨택홀과 중첩하며 상기 절연막 위에 위치하는 화소 전극 및 상기 화소 전극 위에 위치하는 발광층을 포함하고, 상기 컨택홀은 평면상 상기 발광층으로부터 제1 방향에 위치하고, 상기 컨택홀의 상기 제1 방향으로의 길이는 상기 컨택홀의 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로의 길이보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨택홀의 형상은 타원형일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨택홀의 형상은 물방울 형태일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨택홀의 측면과 상기 컨택홀의 하부면 사이의 적어도 일부분의 각도는 약 170도 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컨택홀은 상기 절연막을 관통하고, 상기 화소 전극은 상기 컨택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 실시예들에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 배선, 상기 배선 위에 위치하며 상기 배선의 중앙부와 중첩하는 평탄부 및 상기 배선의 가장자리와 중첩하는 제1 단차부 및 제2 단차부를 포함하는 절연막, 상기 절연막 위에 위치하며 적어도 하나의 개구를 포함하는 화소 전극 및 상기 화소 전극 위에 위치하는 발광층을 포함하고, 상기 개구는 상기 평탄부, 상기 제1 단차부 및 상기 제2 단차부 중 적어도 하나와 중첩할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 평탄부는 상기 제1 단차부 및 상기 제2 단차부의 사이에 위치하며, 상기 기판으로부터 상기 평탄부의 상면의 높이는 상기 기판으로부터 상기 절연막의 상면의 높이보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구는, 상기 제1 단차부, 상기 제2 단차부 및 상기 평탄부와 중첩할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구는, 제1 개구 및 제2 개구를 포함하며,
상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 각각 상기 제1 단차부 및 상기 제2 단차부와 중첩할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구의 형상은 원형 및 사각형 중 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 절연막과 상기 화소 전극 사이에 배치되고, 상기 개구와 중첩하는 저반사층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 저반사층은 금속을 포함하며, 상기 저반사층의 반사율은 상기 화소 전극의 반사율보다 낮을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 있어서, 화소 전극이 컨택홀의 하부면까지만 중첩할 수 있고, 이로 인해 반사 색분리 현상을 감소시키고 백색광을 방출할 수 있다. 즉 화소 전극 중 발광층으로부터 멀리 떨어진 컨택홀의 측면 상에 배치된 부분을 제거함으로써, 반사 색분리 현상을 감소시킬 수 있다.
각 발광 소자에서 발생하는 반사 색분리 현상을 방지할 수 있는 경우, 표시 장치에서 필요한 편광판을 생략할 수 있으며, 이에 따라 표시 장치를 생산하는데 드는 비용을 절약할 수 있다. 또한, 편광판을 생략함으로써, 표시 장치의 두께를 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 있어서, 화소 전극 중 발광층으로부터 멀리 떨어진 컨택홀의 측면까지 외부 광이 도달하지 않을 수 있다. 이로 인해 반사 색분리 현상을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 있어서, 배선의 가장자리와 중첩하는 화소 전극의 단차 부분을 제거하여 화소 전극의 상면을 평탄하게 형성할 수 있다. 즉 화소 전극의 개구를 단차 부분에 형성하여 화소 전극의 단차 부분을 제거할 수 있다. 이로 인해 난반사 현상을 감소시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 전술한 효과들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 A영역을 확대한 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I'라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 7은 도 6의 II-II'라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 10의 C영역을 확대한 평면도이다.
도 12는 도 11의 III-III'라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 14는 도 13의 IV-IV'라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성 요소에 대하여는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 A영역을 확대한 평면도이다. 도 3은 도 2의 I-I'라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 제1 발광 소자(R), 제2 발광 소자(G) 및 제3 발광 소자(B)를 포함할 수 있다. 제1 발광 소자(R)는 제1 화소 전극(400R), 제1 발광층(600R) 및 제1 컨택홀(310R)을 포함할 수 있고, 제2 발광 소자(G)는 제2 화소 전극(400G), 제2 발광층(600G) 및 제2 컨택홀(310G)을 포함할 수 있고, 제3 발광 소자(B)는 제3 화소 전극(400B), 제3 발광층(600B) 및 제3 컨택홀(310B)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 후술하는 컨택홀(310)은 제1 컨택홀(310R), 제2 컨택홀(310G) 및 제3 컨택홀(310B)을 포함할 수 있다. 또한 본 명세서에서 후술하는 발광층(600)은 제1 발광층(600R), 제2 발광층(600G) 및 제3 발광층(600B)을 포함할 수 있으며, 화소 전극(400)은 제1 화소 전극(400R), 제2 화소 전극(400G) 및 제3 화소 전극(400B)을 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 표시 장치(10)는 기판(100), 박막 트랜지스터(200), 절연막(300), 화소 전극(400), 화소 정의막(500), 발광층(600) 및 공통 전극(700)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 유리, 폴리머 또는 스테인리스 강 등을 포함하는 절연성 기판일 수 있다. 기판(100)은 플렉서블(flexible)하거나, 스트레처블(stretchable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)할 수 있다. 기판(100)이 플렉서블(flexible)하거나, 스트렛쳐블(stretchable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)함으로써, 표시 장치(10)가 플렉서블(flexible)하거나, 스트레처블(stretchable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)할 수 있다.
기판(100) 위에 박막 트랜지스터(200)가 위치할 수 있다. 박막 트랜지스터(200)는 활성층(210), 게이트 절연막(220), 게이트 전극(230), 층간 절연막(240), 소스 전극(250), 및 드레인 전극(260)을 포함할 수 있다. 활성층(210)은 다결정 규소, 비정질 규소, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
활성층(210) 위에는 게이트 절연막(220)이 위치할 수 있다. 게이트 절연막(220) 위에는 게이트 전극(230)이 위치할 수 있다. 게이트 전극(230)은 게이트 절연막(220)에 의해 활성층(210)과 절연될 수 있다. 게이트 절연막(220)은 기판(100)의 전면과 중첩하여 위치할 수 있다. 게이트 절연막(220)은 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx) 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
게이트 절연막(220) 및 기판(100) 사이에는 버퍼층(미도시)이 위치할 수 있다. 버퍼층은 기판(100)의 일면을 평탄하게 하거나 불순물이 확산되지 않게 할 수 있다.
게이트 전극(230) 위에 층간 절연막(240)이 위치할 수 있다. 층간 절연막(240)은 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 층간 절연막(240) 위에는 박막 트랜지스터(200)의 소스 전극(250) 및 드레인 전극(260), 데이터선, 신호선(미도시) 등이 위치할 수 있다. 소스 전극(250) 및 드레인 전극(260) 각각은 층간 절연막(240)이 가지는 개구들을 통해 활성층(210)의 일 영역과 접할 수 있으며, 활성층(210)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면 소스 전극(250) 및 드레인 전극(260)은 각각 활성층(210)의 소스 영역 및 드레인 영역에 접촉할 수 있다.
도 3에 도시된 박막 트랜지스터(200)는 게이트 전극(230)이 활성층(210)보다 위에 위치하므로 탑 게이트형(top-gate) 트랜지스터로 불릴 수 있다. 박막 트랜지스터(200)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니고 다양하게 바뀔 수 있으며, 예컨대, 게이트 전극(230)이 활성층(210) 아래 위치하는 바텀 게이트형(bottom-gate) 트랜지스터일 수도 있다.
층간 절연막(240) 위에는 절연막(300)이 위치할 수 있다. 절연막(300)은 그 위에 위치하는 발광층(600)의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 할 수 있다. 절연막(300)은 박막 트랜지스터(200)와 중첩하며 박막 트랜지스터(200)를 덮을 수 있다. 절연막(300)은 일 예로 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 유기 절연 물질은 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 불포화 폴리에스터(unsaturated polyester), 에폭시 수지, 페놀 수지 등을 포함할 수 있으며 이에 제한되지 않는다.
절연막(300)은 컨택홀(310)을 포함할 수 있다. 컨택홀(310)은 절연막(300)의 일부가 제거되어 절연막(300)을 관통하는 부분을 의미할 수 있다. 컨택홀(310)은 측면(312, 313) 및 하부면(311)을 포함할 수 있다. 컨택홀(310)의 측면(312, 313)은 절연막(300)의 일부가 절단된 절단면을 의미할 수 있다. 컨택홀(310)의 하부면(311)은 절연막(300)이 관통되어 박막 트랜지스터(200)의 일부가 노출된 부분을 의미할 수 있다.
컨택홀(310)의 하부면(311)에 후술하는 화소 전극(400)의 제2 부분(420)이 배치될 수 있고, 컨택홀(310)의 하부면(311)을 통해 화소 전극(400)의 제2 부분(420)이 박막 트랜지스터(200)와 접촉할 수 있다.
컨택홀(310)의 형상은 평면상 원형일 수 있다. 컨택홀(310)의 측면(312, 313)은 발광층(600)과 인접한 제1 측면(312), 발광층(600)으로부터 제1 방향(D1)으로 인접하지 않은 제2 측면(313)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 측면(312) 및 발광층(600) 사이의 거리(t1)는 제2 측면(313) 및 발광층(600) 사이의 거리(t2)보다 가까울 수 있다.
절연막(300) 위에는 화소 전극(400)이 위치할 수 있다. 화소 전극(400)은 컨택홀(310)의 일부와 중첩할 수 있다. 화소 전극(400)은 컨택홀(310)의 하부면(311)을 통해 박막 트랜지스터(200)의 소스 전극(250) 및 드레인 전극(260) 중 적어도 하나와 접촉할 수 있다.
컨택홀(310)의 제1 측면(312)은 화소 전극(400)과 컨택홀(310)이 중첩하는 부분을 의미할 수 있고, 제2 측면(313)은 화소 전극(400)과 컨택홀(310)이 중첩하지 않는 부분을 의미할 수 있다. 구체적으로, 제1 측면(312)은 화소 전극(400)의 제2 부분(420) 및 제3 부분(430)의 일부와 중첩할 수 있다. 화소 전극(400)과 드레인 전극(260)의 원활한 연결을 위해 제1 측면(312)의 면적은 제2 측면(313)의 면적보다 클 수 있다.
화소 전극(400)은 반사성 도전 물질을 포함하거나 반투과성 도전 물질을 포함하거나 투명한 도전 물질을 포함할 수 있다. 일 예로 화소 전극(400)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 투명 도전 물질, 리튬(Li), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg) 및 금(Au) 같은 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
화소 전극(400)은 발광층(600)과 중첩하는 제1 부분(410), 컨택홀(310)의 하부면(311)의 일부와 중첩하는 제2 부분(420) 및 제1 부분(410)으로부터 제2 부분(420)으로 연장하는 제3 부분(430)을 포함할 수 있다. 화소 전극(400)의 제1 내지 제3 부분들(410, 420, 430)은 제1 방향(D1)으로 제1 부분(410), 제3 부분(430) 및 제2 부분(420)의 순서로 배열될 수 있다. 제1 방향(D1)은 발광층(600)으로부터 컨택홀(310)로 향하는 방향일 수 있다.
종래 기술에 있어서, 컨택홀의 형상이 원형이고 화소 전극은 컨택홀의 전부와 중첩하므로 제1 컨택홀에서 반사되는 제1 적색광과 제3 컨택홀에서 반사되는 제1 청색광이 합해지면서 일 방향을 향해 자색광을 방출할 수 있다. 또한 제2 컨택홀에서는 제1 녹색광이 다른 방향으로 반사되어 녹색광이 방출될 수 있다. 이에 따르면 일부 영역에서는 자색광이 시인되고 일부 영역에서는 녹색광이 시인되는 문제가 발생할 수 있고, 이를 반사 색분리 현상으로 지칭할 수 있다. 즉, 종래 기술에 있어서, 화소 전극은 컨택홀의 측면 전체와 중첩하므로, 발광층으로부터 멀리 떨어진 컨택홀의 측면 상에 배치된 화소 전극에 의해 외부 광이 반사되어 반사 색분리 현상이 발생할 수 있다.
그러나 본 발명의 실시예들에 있어서, 외부 면광원 또는 점광원에 의해 반사가 발생하는 경우, 화소 전극(400)이 컨택홀(310)의 하부면(311) 및 제1 측면(312)에만 중첩함으로써, 반사 색분리 현상을 감소시키고 백색광을 방출할 수 있다. 즉 화소 전극(400) 중 발광층(600)으로부터 멀리 떨어진 컨택홀(310)의 제2 측면(313) 상에 배치된 부분을 제거함으로써, 반사 색분리 현상을 감소시킬 수 있다.
반사 색분리 현상을 방지할 수 있는 경우, 표시 장치(10)에서 필요한 편광판을 생략할 수 있으며, 이에 따라 표시 장치(10)를 생산하는데 드는 비용을 절약할 수 있다. 또한, 편광판을 생략함으로써, 표시 장치(10)의 두께를 줄일 수 있다.
제1 부분(410)은 발광층(600)과 중첩하는 부분이며, 절연막(300)의 일부와 중첩할 수 있다. 제2 부분(420)은 화소 전극(400)의 일단일 수 있으며, 컨택홀(310)의 하부면(311) 및 컨택홀(310)의 제1 측면(312)에 배치될 수 있다. 또한, 제2 부분(420)은 컨택홀(310)을 통해 박막 트랜지스터(200)의 소스 전극(250) 및 드레인 전극(260) 중 하나와 접촉할 수 있다. 제3 부분(430)은 제1 부분(410) 및 제2 부분(420) 사이에 위치하며, 경사면 또는 단차를 포함할 수 있다. 제2 부분(420)은 제1 부분(410)의 상부면을 기준으로 함몰된 형태를 가질 수 있다.
제2 부분(420)은 컨택홀(310)의 제1 측면(312)과 중첩할 수 있으며, 제2 부분(420)은 컨택홀(310)의 하부면(311)의 일부 또는 전부와 중첩할 수 있다. 제2 부분(420)과 중첩하는 컨택홀(310)의 하부면(311)의 일부는 제1 측면(312)으로 둘러싸인 부분일 수 있다. 화소 전극(400)을 형성할 때, 컨택홀(310)의 제2 측면(313)과 중첩하는 부분을 제거해서 형성될 수 있다. 다시 말하면, 화소 전극(400)을 형성하는 패터닝 공정 시에 컨택홀(310)의 제2 측면(313)과 중첩하는 부분을 제거할 수 있다. 이로 인해, 외부 광이 화소 전극(400)에 의해 반사되어 방출되지 않을 수 있다. 따라서 반사 색분리 현상을 감소시킬 수 있다.
종래 기술에 있어서, 컨택홀은 발광층으로부터 3.5 마이크로미터 이상 이격하여 배치될 수 있다. 또한 이로 인해 외부 광이 화소 정의막에 흡수될 수 있고, 화소 전극에 의해 반사되지 않을 수 있다. 다만, 이 경우 화소의 크기가 커지므로, 다수의 화소들이 배치되어야 하는 고해상도 표시 장치에는 적용될 수 없는 문제가 있었다.
일 실시예에 따른 표시 장치(10)에 있어서, 컨택홀(310)이 발광층(600)으로부터 평면상 3.5 마이크로미터 이하로 이격될 수 있다. 따라서 화소의 크기가 작아질 수 있으므로, 고해상도 표시 장치에도 적용될 수 있다.
절연막(300) 및 화소 전극(400) 위에는 화소 정의막(500)이 위치할 수 있다. 화소 정의막(500)은 화소 전극(400)의 일부와 중첩할 수 있다. 화소 정의막(500)은 후술하는 개구부(510)를 통해 외부에서 들어오는 외부 광을 흡수할 수 있으며, 화소 전극(400)에 반사되어 방출되는 광도 흡수할 수 있다.
화소 정의막(500)은 화소 전극(400)과 중첩하는 개구부(510)를 가질 수 있다. 화소 정의막(500)의 개구부(510)는 화소에 대응하는 영역을 한정할 수 있다. 개구부(510)는 평면적으로 다각형 형태 또는 원형 형태를 가질 수 있으며, 다각형의 형태 중 사각형, 삼각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형 등의 다각형 형태를 가질 수 있다. 개구부(510)는 다각형을 가지더라도 공정에 따라 원형 형태에 가까운 다각형 형태를 가질 수 있다.
화소 정의막(500)은 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
화소 전극(400) 위에 발광층(600)이 위치할 수 있다. 발광층(600)과 화소 전극(400) 사이에는 추가적으로 정공 주입층, 정공 수송층이 위치할 수 있으며, 발광층(600)과 공통 전극(700) 사이에는 추가적으로 전자 주입층 및 전자 수송층이 위치할 수 있다.
발광층(600)은 적색, 녹색 및 청색 등의 광을 방출하는 물질을 포함할 수 있다. 발광층(600)은 제1 파장을 가지는 광을 방출하는 제1 발광층(600R), 제2 파장을 가지는 광을 방출하는 제2 발광층(600G) 및 제3 파장을 가지는 광을 방출하는 제3 발광층(600B)을 포함할 수 있다(도 1 참조). 일 예로 상기 제1 파장을 가지는 광은 적색을 나타낼 수 있으며, 상기 제2 파장을 가지는 광은 녹색을 나타낼 수 있으며, 상기 제3 파장을 가지는 광은 청색을 나타낼 수 있다.
발광층(600)은 서로 다른 색의 광을 방출하는 복수의 유기 물질이 적층된 구조를 가질 수도 있다. 또는 발광층(600)은 적색, 녹색 및 청색 등의 광을 방출하는 무기 물질을 포함할 수 있다.
발광층(600) 위에는 공통 전압을 전달하는 공통 전극(700)이 위치할 수 있다. 공통 전극(700)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 같은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 공통 전극(270)은 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 은(Ag) 등의 금속을 적층하여 광 투과성을 가지도록 형성될 수도 있다.
화소 전극(400), 발광층(600) 및 공통 전극(700)은 발광 다이오드인 발광 소자(D)를 이룰 수 있다. 화소 전극(400)은 정공 주입 전극인 애노드(anode)일 수 있고, 공통 전극(700)은 전자 주입 전극인 캐소드(cathode)일 수 있다. 이와 반대로, 화소 전극(400)이 캐소드일 수 있고, 공통 전극(700)이 애노드일 수도 있다. 화소 전극(400) 및 공통 전극(700)으로부터 각각 정공과 전자가 발광층(600) 내부로 주입될 수 있다. 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광 소자(D)가 발광할 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 공통 전극(700) 위에 박막 봉지층이 위치할 수 있다. 박막 봉지층은 복수의 무기층을 포함하거나 무기층과 유기층이 적층된 구조를 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(11)는 컨택홀(310)을 포함할 수 있다. 컨택홀(310)은 평면상 발광층(600)으로부터 제1 방향(D1)에 위치할 수 있다. 컨택홀(310)의 제1 방향(D1)으로의 길이(h1)는 컨택홀(310)의 제1 방향(D1)에 교차하는 제2 방향(D2)으로의 길이(h2)보다 클 수 있다. 컨택홀(310)의 형상은 제1 방향(D1)으로 긴 타원형일 수 있다.
컨택홀(310)의 제1 방향(D1)으로의 길이(h1)가 컨택홀(310)의 제2 방향(D2)으로의 길이(h2)보다 큰 경우, 화소 전극(400)과 드레인 전극(260)이 접촉하는 면적이 넓어지게 되어 화소 전극(400)과 드레인 전극(260) 간 연결이 용이할 수 있다. 또한 화소 전극(400)이 평면상 제1 방향(D1)으로 유동하는 경우에도 화소 전극(400)의 제2 부분(420)이 컨택홀(310)의 내부에 배치될 수 있다. 즉, 화소 전극(400)이 평면상 제1 방향(D1)으로 유동하는 경우에도 화소 전극(400)의 제2 부분(420)이 컨택홀(310)의 하부면(311)에 배치되어 드레인 전극(260)과 연결될 수 있다(도 3 참조).
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(12)는 컨택홀(310)을 포함할 수 있다. 컨택홀(310)의 제1 방향(D1)으로의 길이(h1)는 컨택홀(310)의 제1 방향(D1)에 교차하는 제2 방향(D2)으로의 길이(h2)보다 클 수 있다. 컨택홀(310)의 형상은 물방울 형상일 수 있으며, 제1 방향(D1)으로 물방울 형상의 뾰족한 부분이 배치될 수 있다. 다만, 컨택홀(310)의 형상은 이에 한정되지 않으며 다른 형상을 가질 수 있다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 7은 도 6의 II-II'라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(13)는 기판(100), 박막 트랜지스터(200), 절연막(300), 화소 전극(400), 화소 정의막(500), 발광층(600) 및 공통 전극(700)을 포함할 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터(200)는 활성층(210), 게이트 절연막(220), 게이트 전극(230), 소스 전극(250), 및 드레인 전극(260)을 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하는 표시 장치(13)의 구성들 중 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 표시 장치(10)와 동일한 구성들에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바 이하에서는 생략하기로 한다.
절연막(300)은 컨택홀(310)을 포함할 수 있다. 컨택홀(310)은 절연막(300)을 관통할 수 있으며, 컨택홀(310)의 하부면(311)은 박막 트랜지스터(200)의 일부를 노출시킬 수 있다. 컨택홀(310)의 전체에 화소 전극(400)이 배치될 수 있고, 컨택홀(310)의 하부면(311)을 통해 화소 전극(400)이 박막 트랜지스터(200)의 소스 전극(250) 및 드레인 전극(260) 중 하나와 접촉할 수 있다.
컨택홀(310)은 평면상 발광층(600)으로부터 제1 방향(D1)에 위치할 수 있다. 컨택홀(310)의 제1 방향(D1)으로의 길이(h1)는 컨택홀(310)의 제1 방향(D1)에 교차하는 제2 방향(D2)으로의 길이(h2)보다 클 수 있다.
컨택홀(310)은 측면(312, 313) 및 하부면(311)을 포함할 수 있다. 컨택홀(310)의 측면(312, 313)은 발광층(600)과 인접한 제1 측면(312), 발광층(600)으로부터 제1 방향(D1)으로 인접하지 않은 제2 측면(313)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 측면(312) 및 발광층(600) 사이의 거리(t1)는 제2 측면(313) 및 발광층(600) 사이의 거리(t2)보다 가까울 수 있다.
종래 기술에 있어서, 컨택홀의 형상은 원형이므로 상기 컨택홀의 측면 중 발광층으로부터 인접하지 않는 부분에 배치된 화소 전극에 의해 외부 광이 반사되어 특정 색의 광이 방출될 수 있다. 즉, 상기 컨택홀의 형상은 원형이므로, 상기 컨택홀의 제2 측면은 화소 정의막의 개구부와 비교적 가까울 수 있다. 따라서, 상기 컨택홀의 측면 중 상기 제2 측면에 배치된 상기 화소 전극까지 외부 광이 도달할 수 있었다. 상기 외부 광이 상기 화소 전극에 의해 반사되어 특정 색의 광이 다시 상기 개구부를 통해 방출될 수 있고, 이로 인해 반사 색분리 현상이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 컨택홀(310)의 제1 방향(D1)으로의 길이(h1)가 컨택홀(310)의 제2 방향(D2)으로의 길이(h2)보다 큰 경우, 컨택홀(310)의 제2 측면(313)에 배치된 화소 전극(400)까지 외부 광이 도달하지 않을 수 있다. 즉, 개구부(510)를 통해 들어온 상기 외부 광이 제2 측면(313)에 배치된 화소 전극(400)까지 도달하지 않고, 화소 정의막(500)에 의해 흡수될 수 있다. 또한 상기 외부 광이 제2 측면(313)에 배치된 화소 전극(400)에 도달하더라도, 화소 전극(400)에 의해 반사된 광이 개구부(510)까지 도달하지 않고 화소 정의막(500)에 의해 흡수될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 8을 참조하면, 컨택홀(310)의 형상은 물방울 형상일 수 있으며, 제1 방향(D1)으로 물방울 형상의 뾰족한 부분이 배치될 수 있다. 다만, 컨택홀(310)의 제1 방향(D1)의 길이(h1)가 제1 방향(D1)에 교차하는 제2 방향(D2)으로의 길이(h2)보다 크다면 컨택홀(310)의 형상은 제한되지 않는다.
컨택홀(310)의 형상이 물방울 형상인 경우 컨택홀(310)의 제2 측면(313)의 면적이 작아질 수 있다(도 7 참조). 즉 컨택홀(310)의 형상이 물방울 형상이 아닌 경우보다 물방울 형상인 경우에 제2 측면(313)에 배치되는 화소 전극(400)의 면적이 더 작아질 수 있다. 따라서 외부 광을 반사하는 화소 전극(400)의 면적이 작아질 수 있다. 이로 인해 반사 색분리 현상이 감소할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(15)는 컨택홀(310)을 포함할 수 있다. 컨택홀(310)은 측면(312, 313) 및 하부면(311)을 포함할 수 있다. 컨택홀(310)의 측면(312, 313)은 발광층(600)과 인접한 제1 측면(312), 발광층(600)으로부터 제1 방향(D1)으로 인접하지 않은 제2 측면(313)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 측면(312) 및 발광층(600) 사이의 거리(t1)는 제2 측면(313) 및 발광층(600) 사이의 거리(t2)보다 가까울 수 있다.
컨택홀(310)의 제2 측면(313)과 컨택홀(310)의 하부면(311) 사이의 적어도 일부분의 각도(θ)는 약 170도 이상일 수 있다. 즉, 컨택홀(310)의 제2 측면(313)의 일부와 컨택홀(310)의 하부면(311) 사이의 각도(θ)가 약 170도 이상일 수 있다. 또한 컨택홀(310)의 제2 측면(313) 전부와 컨택홀(310)의 하부면(311) 사이의 각도(θ)가 약 170도 이상일 수도 있다. 컨택홀(310)의 제1 측면(312)과 컨택홀(310)의 하부면 사이의 적어도 일부분의 각도도 약 170도 이상일 수 있다.
컨택홀(310)의 제2 측면(313)과 컨택홀(310)의 하부면(311) 사이의 각도(θ)가 약 170도 이상인 경우, 개구부(510)를 통해 들어오는 상기 외부 광이 제2 측면(313)에 배치된 화소 전극(400)에 의해 반사되더라도 화소 전극(400)에 반사된 광이 개구부(510)까지 도달하지 않을 수 있다. 즉, 화소 전극(400)에 반사된 상기 광이 개구부(510)로 방출되지 않을 수 있고, 화소 정의막(500)에 의해 흡수될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다. 도 11은 도 10의 C영역을 확대한 평면도이다. 도 12는 도 11의 III-III'라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(16)는 제1 발광 소자(R), 제2 발광 소자(G) 및 제3 발광 소자(B)를 포함할 수 있다. 제1 발광 소자(R)는 제1 화소 전극(400R) 및 제1 발광층(600R)을 포함할 수 있고, 제1 발광 소자(R)의 하부에는 제1 배선(800R)이 배치될 수 있다. 제2 발광 소자(G)는 제2 화소 전극(400G) 및 제2 발광층(600G)을 포함할 수 있고, 제2 발광 소자(G)의 하부에는 제2 배선(800G)이 배치될 수 있다. 제3 발광 소자(B)는 제3 화소 전극(400B) 및 제3 발광층(600B)을 포함할 수 있고, 제 3 발광 소자(B)의 하부에는 제3 배선(800B)이 배치될 수 있다. 제1 화소 전극(400R), 제2 화소 전극(400G) 및 제3 화소 전극(400B) 각각은 개구(440)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 후술하는 발광층(600)은 제1 발광층(600R), 제2 발광층(600G) 및 제3 발광층(600B)을 포함할 수 있으며, 화소 전극(400)은 제1 화소 전극(400R), 제2 화소 전극(400G) 및 제3 화소 전극(400B)을 포함할 수 있다. 배선(800)은 제1 배선(800R), 제2 배선(800G) 및 제3 배선(800B)을 포함할 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 표시 장치(16)는 기판(100), 배선(800), 절연막(300), 화소 전극(400), 화소 정의막(500), 발광층(600) 및 공통 전극(700)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 유리, 폴리머 또는 스테인리스 강 등을 포함하는 절연성 기판일 수 있다. 기판(100)은 플렉서블(flexible)하거나, 스트레처블(stretchable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)할 수 있다. 기판(100)이 플렉서블(flexible)하거나, 스트렛쳐블(stretchable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)함으로써, 표시 장치(16)가 플렉서블(flexible)하거나, 스트레처블(stretchable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)할 수 있다.
기판(100) 위에 배선(800)이 위치할 수 있다. 배선(800)은 게이트 배선(미도시), 데이터 배선(미도시), ELVDD 배선(미도시) 등을 포함할 수 있다. 상기 게이트　배선은 제1 방향(D1), 예로서 세로 방향으로 배열될 수 있고, 상기 데이터　배선은 제2 방향(D2), 예로서 가로 방향으로 배열될 수 있다. 배선(800)은 후술하는 화소 전극(400) 하부에 위치할 수 있으며, 복수의 배선들이 화소 전극(400)의 하부에 위치할 수 있다.
배선(800)은 후술하는 발광층(600)의 중앙에 위치할 수 있다. 배선(800)이 발광층(600)의 중앙에 위치하는 경우, 배선(800)을 기준으로 발광층(600)이 대칭될 수 있다. 따라서 화소 전극(400)에 의해 반사되는 광이 전 방향으로 동일하게 반사될 수 있다. 이로 인해 후술하는 난반사 현상이 감소할 수 있다.
배선(800) 위에는 절연막(300)이 위치할 수 있다. 절연막(300)은 그 위에 위치하는 발광층(600)의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 할 수 있다. 절연막(300)은 배선(800)과 중첩하며 배선(800)을 덮을 수 있다. 절연막(300)은 일 예로 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 유기 절연 물질은 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 불포화 폴리에스터(unsaturated polyester), 에폭시 수지, 페놀 수지 등을 포함할 수 있으며 이에 제한되지 않는다.
절연막(300)은 배선(800)의 중앙부와 중첩하는 평탄부(320) 및 배선(800)의 가장자리와 중첩하는 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322)를 포함할 수 있다. 다시 말하면 평탄부(320)는 배선(800)의 중앙부와 중첩하는 부분이고, 배선(800)에 의해 절연막(300)의 상면으로부터 돌출된 부분 중 평탄한 부분일 수 있다. 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322)는 배선(800)에 의해 돌출된 부분 중 단차가 존재하는 부분일 수 있다. 평탄부(320)는 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322)의 사이에 위치할 수 있다. 기판(100)으로부터 평탄부(320)의 상면의 높이(h5)는 기판(100)으로부터 절연막(300)의 상면의 높이(h6)보다 클 수 있다.
절연막(300) 위에는 화소 전극(400)이 위치할 수 있다. 화소 전극(400)은 반사성 도전 물질을 포함하거나 반투과성 도전 물질을 포함하거나 투명한 도전 물질을 포함할 수 있다. 일 예로 화소 전극(400)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 투명 도전 물질, 리튬(Li), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg) 및 금(Au) 같은 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
종래 기술에 있어서, 화소 전극은 화소 전극의 하부에 배치된 배선과 중첩하므로, 상기 배선에 의해 상기 화소 전극의 단차가 생성될 수 있다. 구체적으로 상기 배선에 의해 절연막에 단차부들이 형성되고, 상기 단차부들에 의해 상기 화소 전극에 단차 부분이 형성될 수 있다. 따라서 개구부를 통해 들어오는 외부 광 또는 발광층으로부터 방출된 광이 상기 화소 전극의 상기 단차 부분에 반사될 수 있다. 즉, 전 방향으로 동일한 양의 광이 반사되는 것이 아니라, 전 방향으로 상이한 양의 광이 반사되거나 특정 방향으로만 특정한 색의 광이 반사되는 문제가 발생할 수 있고, 이를 난반사 현상으로 지칭할 수 있다.
그러나 본 발명의 실시예들에 있어서, 외부 광 또는 발광층(600)으로부터 방출된 광이 반사되는 경우, 배선(800)의 가장자리와 중첩하는 화소 전극(400)의 단차 부분을 제거하여 화소 전극(400)의 상면을 평탄하게 형성할 수 있다. 즉 화소 전극(400)의 개구(440)를 화소 전극(400)의 단차 부분에 형성함으로써 화소 전극(400)의 상기 단차 부분을 제거할 수 있다. 이로 인해 난반사 현상을 감소시킬 수 있다.
화소 전극(400)은 적어도 하나의 개구(440)를 포함할 수 있다. 개구(440)는 절연막(300)의 평탄부(320), 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322) 중 적어도 하나와 중첩할 수 있다. 즉, 개구(440)와 절연막(300)의 평탄부(320), 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322)가 중첩함으로써, 절연막(300)으로 인한 화소 전극(400)의 상기 단차 부분을 제거할 수 있다. 화소 전극(400)의 개구(440)는 개구(440)의 네 변이 모두 화소 전극(400)으로 둘러싸인 형상일 수 있다. 다만 화소 전극(400)의 개구(440)의 형상은 이에 한정되지 않을 수 있다. 화소 전극(400)을 형성할 때, 화소 전극(400)의 상기 단차 부분을 제거할 수 있다. 다시 말하면, 화소 전극(400)을 형성하는 패터닝 공정 시에 절연막(300)의 평탄부(320), 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322) 중 적어도 하나와 중첩하는 화소 전극(400)의 일부를 제거할 수 있다. 이로 인해, 외부 광이 화소 전극(400)의 상기 단차 부분에 의해 반사되어 난반사 현상을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
개구(440)가 발광 소자에 영향을 주는 것을 최소화하기 위해서 개구(440)의 D2 방향으로의 폭은 절연막(300)의 평탄부(320)의 D2 방향으로의 폭, 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322)의 D2 방향으로의 폭을 합한 것과 유사할 수 있고, 이로써 개구(440)의 면적을 최소화할 수 있다.
도 10을 다시 참조하면, 개구(440)의 크기는 제1 내지 제3 발광 소자들(R, G, B)의 크기에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 제1 발광 소자(R)의 크기가 제2 발광 소자(G)의 크기에 비해 클 수 있다. 따라서 제1 발광 소자(R)에 포함된 개구(440)의 크기가 제2 발광 소자(G)에 포함된 개구(440)의 크기보다 클 수 있다.
개구(440)는 제1 단차부(321), 제2 단차부(322) 및 평탄부(320)와 중첩할 수 있다. 즉 하나의 개구(440)가 제1 단차부(321), 제2 단차부(322) 및 평탄부(320) 모두와 중첩할 수 있다. 개구(440)를 통해 발광층(600)과 절연막(300)이 접촉할 수 있다. 또한 화소 전극(400)의 상면과 절연막(300)의 평탄부(320)의 상면이 동일한 레벨에 위치할 수 있다. 따라서 발광층(600)의 저면이 화소 전극(400) 위에 평탄하게 위치할 수 있으며, 난반사 현상을 감소시킬 수 있다.
배선(800)의 형상에 따라 개구(440)의 제2 방향(D2)으로의 길이(h3)는 제1 방향(D1)으로의 길이(h4)보다 작을 수 있다. 제1 방향(D1)은 배선(800)이 연장되는 방향일 수 있고, 제2 방향(D2)은 배선(800)이 연장되는 방향과 직교하는 방향일 수 있다. 배선(800)의 폭에 따라 개구(400)의 제2 방향(D2)으로의 길이(h3)가 다르게 형성될 수 있다. 즉 배선(800)의 종류에 따라 개구(400)의 크기가 달라질 수 있다.
절연막(300) 및 화소 전극(400) 위에는 화소 정의막(500)이 위치할 수 있다. 화소 정의막(500)은 화소 전극(400)의 일부와 중첩할 수 있다. 화소 정의막(500)은 후술하는 개구부(510)를 통해 외부에서 들어오는 외부 광을 흡수할 수 있으며, 화소 전극(400)에 의해 반사되어 방출되는 광도 흡수할 수 있다.
화소 정의막(500)은 화소 전극(400)과 중첩하는 개구부(510)를 가진다. 화소 정의막(500)의 개구부(510)는 화소에 대응하는 영역을 한정할 수 있다. 개구부(510)는 평면적으로 다각형 형태 또는 원형 형태를 가질 수 있으며, 다각형의 형태 중 사각형, 삼각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형 등의 다각형 형태를 가질 수 있다. 개구부(510)는 다각형을 가지더라도 공정에 따라 원형 형태에 가까운 다각형 형태를 가질 수 있다.
화소 정의막(500)은 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
화소 전극(400) 위에 발광층(600)이 위치할 수 있다. 발광층(600)과 화소 전극(400) 사이에는 추가적으로 정공 주입층, 정공 수송층이 위치할 수 있으며, 발광층(600)과 공통 전극(700) 사이에는 추가적으로 전자 주입층 및 전자 수송층이 위치할 수 있다.
발광층(600)은 적색, 녹색 및 청색 등의 광을 방출하는 물질을 포함할 수 있다. 발광층(600)은 제1 파장을 가지는 광을 방출하는 제1 발광층(600R), 제2 파장을 가지는 광을 방출하는 제2 발광층(600G) 및 제3 파장을 가지는 광을 방출하는 제3 발광층(600B)을 포함할 수 있다. 일 예로 상기 제1 파장을 가지는 광은 적색을 나타낼 수 있으며, 상기 제2 파장을 가지는 광은 녹색을 나타낼 수 있으며, 상기 제3 파장을 가지는 광은 청색을 나타낼 수 있다.
발광층(600)은 서로 다른 색의 광을 방출하는 복수의 유기 물질이 적층된 구조를 가질 수도 있다. 또는 발광층(600)은 적색, 녹색 및 청색 등의 광을 방출하는 무기 물질을 포함할 수 있다.
발광층(600) 위에는 공통 전압을 전달하는 공통 전극(700)이 위치할 수 있다. 공통 전극(700)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 같은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 공통 전극(270)은 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 은(Ag) 등의 금속을 적층하여 광 투과성을 가지도록 형성될 수도 있다.
화소 전극(400), 발광층(600) 및 공통 전극(700)은 발광 다이오드인 발광 소자(D)를 이룰 수 있다. 화소 전극(400)은 정공 주입 전극인 애노드(anode)일 수 있고, 공통 전극(700)은 전자 주입 전극인 캐소드(cathode)일 수 있다. 이와 반대로, 화소 전극(400)이 캐소드일 수 있고, 공통 전극(700)이 애노드일 수도 있다. 화소 전극(400) 및 공통 전극(700)으로부터 각각 정공과 전자가 발광층(600) 내부로 주입될 수 있다. 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광 소자(D)가 발광할 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 공통 전극(700) 위에 박막 봉지층이 위치할 수 있다. 박막 봉지층은 복수의 무기층을 포함하거나 무기층과 유기층이 적층된 구조를 포함할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 14는 도 13의 IV-IV'라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 개구(440)는 제1 개구(450) 및 제2 개구(460)를 포함할 수 있다. 제1 개구(450)는 제1 단차부(321)와 중첩할 수 있으며, 제2 개구(460)는 제2 단차부(322)와 중첩할 수 있다. 즉, 제1 개구(450) 및 제2 개구(460)가 각각 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322)와 중첩함으로써, 절연막(300)으로 인한 화소 전극(400)의 단차 부분을 제거할 수 있다.
화소 전극(400)을 형성할 때, 화소 전극(400)의 상기 단차 부분을 제거해서 형성될 수 있다. 다시 말하면, 화소 전극(400)을 형성하는 패터닝 공정 시에 절연막(300)의 제1 단차부(321) 및 제2 단차부(322)와 중첩하는 화소 전극(400)의 일부를 제거할 수 있다. 이로 인해, 외부 광이 화소 전극(400)의 상기 단차 부분에 의해 반사되어 난반사 현상을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
화소 전극(400)이 제1 개구(450) 및 제2 개구(460)를 포함하는 경우, 평탄부(320) 위에 위치하는 화소 전극(400)의 상면과 이 부분을 제외한 나머지 부분의 상면은 동일한 레벨에 위치할 수 있다. 즉, 평탄부(320)로부터 화소 전극(400)의 상면의 높이(h7)는 절연막(300)으로부터 화소 전극(400)의 상면의 높이(h8)보다 작을 수 있다. 따라서 발광층(600)의 저면이 화소 전극(400) 위에 평탄하게 위치할 수 있으며, 난반사 현상을 감소시킬 수 있다.
화소 전극(400)이 제1 개구(450) 및 제2 개구(460)를 포함하는 경우, 개구(440)가 하나인 경우보다 개구의 면적이 작을 수 있다. 즉 제1 개구(450) 및 제2 개구(460)의 면적을 합한 면적이 제1 단차부(321), 제2 단차부(322) 및 평탄부(320) 모두와 중첩하는 하나의 개구(440)의 면적보다 작을 수 있다(도 11 참조). 따라서 제1 개구(450) 및 제2 개구(460)가 발광 소자에 미치는 영향이 더 적을 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 15를 참조하면, 표시 장치(18)의 화소 전극(400)은 개구(440)를 포함할 수 있다. 개구(440)의 형상은 원형 및 사각형 중 하나일 수 있다. 도 11을 참조하면, 개구(440)의 형상은 사각형일 수 있다. 도 15를 참조하면, 개구(440)의 형상은 원형일 수 있다. 개구(440)는 배선(800)의 형상을 고려하여 형성될 수 있다. 다시 말하면 배선(800)의 형상에 따라 개구(440)의 제2 방향(D2)으로의 길이(h3)는 제1 방향(D1)으로의 길이(h4)보다 작을 수 있다. 따라서 개구(440)의 형상은 제1 방향(D1)으로 긴 타원형일 수 있다. 다만 개구(440)의 형상은 이에 한정되지 않는다.
도 16은 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 16을 참조하면, 표시 장치(19)는 절연막(300) 화소 전극(400) 사이에 저반사층(900)을 더 포함할 수 있다. 저반사층(900)은 화소 전극(400) 전체와 중첩할 수 있다. 　저반사층(900)은 단층으로 형성되고, 반사율이 낮은 재료를 포함할 수 있다. 반사율이 낮은 재료는 금속일 수 있다. 예컨대, 반사율이 낮은 재료는 Mo, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, W 및 이를 포함하는 하나 이상의 합금(Alloy)일 수 있다. 저반사층(900)의 반사율은 화소 전극(400)의 반사율보다 낮을 수 있다.
화소 전극(400)의 개구(440)를 통해 저반사층(900)이 노출될 수 있다. 개구(440)로 인해 화소 전극(400)의 단차 부분이 없어질 수 있고, 이로 인해 개구부(510)를 통해 들어오는 외부 광이 저반사층(900)에 도달할 수 있다. 외부 광은 저반사층(900)에서 대부분 흡수될 수 있다. 따라서, 저반사층(900)을 더 포함하는 경우 난반사 현상이 더욱 감소할 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 17을 참조하면, 표시 장치(20)의 화소 전극(400)은 개구(440)를 포함할 수 있다. 도 10 내지 도 16을 참조하여 설명한 표시 장치들(16, 17, 18, 19)에 포함된 구성들은 도 17의 표시 장치(20)에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 또한 도 17의 표시 장치(20) 중 표시 장치들(16, 17, 18, 19)과 동일한 구성에 대해서는 상술하였으므로 이하에서는 생략하기로 한다.
개구(440)의 형상은 개구(440)의 한 변이 개방된 형상일 수 있다. 즉, 개구(440)의 세 변만이 화소 전극(400)으로 둘러싸일 수 있다. 일 실시예에서 화소 전극(400)의 개구(440)는 도면에 도시된 것처럼 D1 방향으로 개방된 형상일 수 있다. 다만, 개구(440)의 형상은 이에 한정되지 않으며 다른 실시예에서 화소 전극(400)의 개구(440)는 D1 방향과 반대 방향인 D3 방향으로 개방된 형상일 수 있다. D1 방향 및 D3 방향은 배선(800)이 연장되는 방향일 수 있다. 또한 개구(440)는 D1 방향 및 D3 방향 양쪽으로 개방된 형상일 수도 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치는 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어 등에 포함되는 표시 장치에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
10-20: 표시 장치 100: 기판
200: 박막 트랜지스터 210: 활성층
220: 게이트 절연막 230: 게이트 전극
240: 층간 절연막 250: 소스 전극
260: 드레인 전극 300: 절연막
310: 컨택홀 311: 컨택홀의 하부면
312: 컨택홀의 제1 측면 313: 컨택홀의 제2 측면
320: 절연막의 평탄부 321: 절연막의 제1 단차부
322: 절연막의 제2 단차부
400: 화소 전극 410: 화소 전극의 제1 부분
420: 화소 전극의 제2 부분 430: 화소 전극의 제3 부분
440: 화소 전극의 개구
450: 화소 전극의 제1 개구 460: 화소 전극의 제2 개구
500: 화소 정의막 510: 개구부
600: 발광층 700: 공통 전극
800: 배선 900: 저반사층

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터 위에 위치하며 컨택홀을 포함하는 절연막;
    상기 컨택홀의 일부와 중첩하며 상기 절연막 위에 위치하는 화소 전극; 및
    상기 화소 전극 위에 위치하는 발광층을 포함하고,
    상기 화소 전극은
    상기 발광층과 중첩하는 제1 부분;
    상기 컨택홀의 하부면의 일부와 중첩하는 제2 부분; 및
    상기 제1 부분으로부터 제2 부분으로 연장하는 제3 부분을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컨택홀은 상기 절연막을 관통하고,
    상기 컨택홀의 상기 하부면은 상기 박막 트랜지스터의 일부를 노출시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 화소 전극의 일단으로써 상기 컨택홀의 상기 하부면에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 컨택홀은 평면상 상기 발광층으로부터 제1 방향에 위치하고,
    상기 컨택홀의 상기 제1 방향으로의 길이는 상기 컨택홀의 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 컨택홀의 형상은 타원형인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 컨택홀의 형상은 물방울 형태인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 컨택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는,
    활성층;
    상기 활성층 위에 위치한 게이트 전극; 및
    상기 게이트 전극 상에 위치하며, 상기 활성층과 전기적으로 연결된 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하며,
    상기 제2 부분은 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 중 적어도 하나와 중첩하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 기판;
    상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터 위에 위치하며 컨택홀을 포함하는 절연막;
    상기 컨택홀과 중첩하며 상기 절연막 위에 위치하는 화소 전극; 및
    상기 화소 전극 위에 위치하는 발광층을 포함하고,
    상기 컨택홀은 평면상 상기 발광층으로부터 제1 방향에 위치하고,
    상기 컨택홀의 상기 제1 방향으로의 길이는 상기 컨택홀의 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로의 길이보다 큰 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 컨택홀의 형상은 타원형인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 컨택홀의 형상은 물방울 형태인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 컨택홀의 측면과 상기 컨택홀의 하부면 사이의 적어도 일부분의 각도는 170도 이상인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 컨택홀은 상기 절연막을 관통하고, 상기 화소 전극은 상기 컨택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 기판;
    상기 기판 위에 위치하는 배선;
    상기 배선 위에 위치하며 상기 배선의 중앙부와 중첩하는 평탄부 및 상기 배선의 가장자리와 중첩하는 제1 단차부 및 제2 단차부를 포함하는 절연막;
    상기 절연막 위에 위치하며 적어도 하나의 개구를 포함하는 화소 전극; 및
    상기 화소 전극 위에 위치하는 발광층을 포함하고,
    상기 개구는 상기 평탄부, 상기 제1 단차부 및 상기 제2 단차부 중 적어도 하나와 중첩하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 평탄부는 상기 제1 단차부 및 상기 제2 단차부의 사이에 위치하며, 상기 기판으로부터 상기 평탄부의 상면의 높이는 상기 기판으로부터 상기 절연막의 상면의 높이보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 개구는, 상기 제1 단차부, 상기 제2 단차부 및 상기 평탄부와 중첩하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 개구는, 제1 개구 및 제2 개구를 포함하며,
    상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 각각 상기 제1 단차부 및 상기 제2 단차부와 중첩하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 개구의 형상은 원형 및 사각형 중 하나인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 절연막과 상기 화소 전극 사이에 배치되고, 상기 개구와 중첩하는 저반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 저반사층은 금속을 포함하며, 상기 저반사층의 반사율은 상기 화소 전극의 반사율보다 낮은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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