KR20220065164A - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
표시 장치는 표시 영역을 포함하는 기판, 기판 상에 배치되는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 상에 배치되고, 박막 트랜지스터의 일부를 노출시키는 비아홀을 포함하는 비아층, 비아층 상에 배치되는 하부 전극, 비아층 상에 배치되고, 비아홀 상에 단차를 갖는 화소 정의막 및 화소 정의막 상에 배치되고, 비아홀과 중첩하는 투과 방지 패턴을 포함할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치에서 발생하는 반사색띠 현상이 개선될 수 있다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편광판을 포함하지 않는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 소형화, 박형화 및 경량화를 구현할 수 있을 뿐 아니라, 저전력으로 구동할 수 있는 장점이 있다. 표시 장치 중에 액정 표시 장치는 모니터 및 TV와 같은 중대형 표시 장치에 적용되고 있고, 유기 발광 표시 장치는 휴대폰과 같은 휴대용 표시 장치에 적용되고 있다.
한편, 표시 장치가 휴대용 표시 장치에 적용되는 경우에, 표시 장치는 표시 패널, 커버 윈도우 및 터치 센싱 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버 윈도우는 표시 패널을 커버하여 표시 패널을 보호할 수 있고, 터치 센싱 구조물은 사용자가 터치한 지점을 검출하여 이를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 여기서, 표시 패널의 상부에 커버 윈도우 및 터치 센싱 구조물이 배치되는 경우, 외부로부터 입사하는 외부광이 상기 커버 윈도우 및 상기 터치 센싱 구조물로부터 반사되어 반사광이 생성될 수 있다. 또한, 외부광이 표시 패널에 포함된 전극으로부터 반사되는 경우, 반사광이 생성될 수 있다.
이에 따라, 표시 장치는 상기 반사광들을 억제하기 위해 편광판을 더 포함할 수 있다. 상기 편광판은 상기 반사광을 소멸시킬 수 있기 때문에, 상기 표시 장치의 야외 시인성을 높일 수 있다. 다만, 상기 반사광뿐만 아니라 표시 패널에 포함된 발광층으로부터 방출된 광의 절반 정도가 상기 편광판에 의해 흡수되므로 상기 표시 장치의 광 효율이 낮아질 수 있다. 따라서, 상기 표시 장치의 광 효율을 높이기 위해 상기 편광판을 대체할 수 있는 기술들이 개발되고 있다.
본 발명의 목적은 투과 방지 패턴을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적이 이와 같은 목적에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역을 포함하는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 상에 배치되고, 상기 박막 트랜지스터의 일부를 노출시키는 비아홀을 포함하는 비아층, 상기 비아층 상에 배치되는 하부 전극, 상기 비아층 상에 배치되고, 상기 비아홀 상에 단차를 갖는 화소 정의막 및 상기 화소 정의막 상에 배치되고, 상기 비아홀과 중첩하는 투과 방지 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화소 정의막 상에 배치되는 스페이서를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 단면도 상에서, 상기 투과 방지 패턴의 두께와 상기 스페이서의 두께는 상이하고, 상기 투과 방지 패턴은 상기 단차를 채울 수 있다.
일 실시예에 있어서, 단면도 상에서, 상기 투과 방지 패턴의 상면과 상기 스페이서의 상면이 동일한 레벨에 위치하고, 상기 투과 방지 패턴은 상기 단차를 채울 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 투과 방지 패턴과 상기 스페이서는 동일한 물질을 함유할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 투과 방지 패턴과 상기 스페이서는 카본블랙을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화소 정의막과 상기 투과 방지 패턴은 동일한 물질을 함유할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 투과 방지 패턴과 상기 화소 정의막은 카본블랙을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는 액티브층, 상기 액티브층 상에 배치되는 게이트 절연층, 상기 게이트 절연층 상에 배치되는 게이트 전극, 상기 게이트 전극 상에 배치되는 층간 절연층 및 상기 게이트 전극 상에 배치되는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 비아홀은 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키고, 상기 하부 전극은 상기 비아층 상에서 상기 비아홀로 연장하며, 상기 드레인 전극과 접촉할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 비아층은 상기 층간 절연층 상에 배치되고, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 덮는 제1 비아층 및 상기 제1 비아층 상에 배치되는 제2 비아층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 하부 전극 상에 배치되는 발광층 및 상기 투과 방지 패턴, 상기 화소 정의막 및 상기 발광층 상에 배치되는 상부 전극을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 비아홀과 상기 발광층은 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 전극 상에 배치되는 봉지층 및 상기 봉지층 상에 배치되고, 복수의 개구들이 형성된 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구들에 배치되는 복수의 컬러필터들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 비아층에 형성된 비아홀로 인해 단차를 가지는 화소 정의막 상에 상기 단차를 채우는 투과 방지 패턴을 배치함으로써, 하부 전극의 상면에서 외부광에 의해 반사되는 반사광을 제어할 수 있고, 반사색띠 현상을 개선시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 상기 효과로 한정되는 것은 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 표시 장치의 I-I'라인을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2의 표시 장치의 A 영역을 확대 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 I-I'라인을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2의 표시 장치의 A 영역을 확대 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다. 첨부한 도면들에 있어서, 동일하거나 유사한 구성 요소들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호들을 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 실질적으로 둘러싸는 주변 영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)에는 복수의 화소들(PX)(예를 들어, 도 2의 박막 트랜지스터(TFT) 및 유기 발광 소자(OLED))이 배치될 수 있다.
하나의 화소(PX)는 미리 정해진 하나의 기본 색을 표시할 수 있다. 다시 말해, 하나의 화소(PX)는 다른 화소(PX)와 서로 독립적인 색을 표시할 수 있는 최소 단위일 수 있다. 화소들(PX)은 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)에 직교하는 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 I-I'라인을 따라 자른 단면도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(100)는 기판(200), 박막 트랜지스터(TFT), 유기 발광 소자(OLED), 봉지층(330), 터치 센싱 구조물(TP), 커버 윈도우(WD) 등을 포함할 수 있다.
기판(200) 상에 박막 트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 기판(200)은 투명한 또는 불투명한 재료를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT) 상에 유기 발광 소자(OLED)가 배치될 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다. 유기 발광 소자(OLED) 상에 봉지층(330)이 배치될 수 있다.
종래의 표시 장치에는 봉지층 상에 편광판이 배치될 수 있다. 다만, 상기 편광판을 배치하게 되면, 유기 발광 소자에서 방출된 광의 절반 정도가 흡수되어 상기 표시 장치의 광 효율이 낮아질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 봉지층(330) 상에 상기 편광판을 포함하지 않을 수 있다.
봉지층(330) 상에 터치 센싱 구조물(TP)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱 구조물(TP)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 같은 투명한 도전 물질 등을 포함할 수 있다. 선택적으로, 터치 센싱 구조물(TP)은 터치 센싱 패널 형태로 형성되지 않고, 봉지층(330) 상에 직접 형성될 수 있다.
터치 센싱 구조물(TP) 상에 커버 윈도우(WD)가 배치될 수 있다. 커버 윈도우(WD)는 기판(200), 박막 트랜지스터(TFT), 봉지층(330), 터치 센싱 구조물(TP) 등을 보호하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 커버 윈도우(WD)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterepthalate, PET), 폴리이미드(polyimide, PI) 등을 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 표시 장치의 A 영역을 확대 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(100)는 기판(200), 버퍼층(210), 박막 트랜지스터(TFT), 비아층(260), 소스 전극(250a), 드레인 전극(250b), 화소 정의막(280), 스페이서(310), 투과 방지 패턴(311a), 봉지층(330), 블랙 매트릭스(340), 제1 내지 제3 컬러필터들(350a, 350b, 350c), 오버코팅층(360) 등을 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 액티브층(220), 게이트 절연층(230), 게이트 전극(235), 층간 절연층(240), 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 하부 전극(270), 발광층(290) 및 상부 전극(320)을 포함할 수 있다.
기판(200)은 투명한 또는 불투명한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(200)은 폴리이미드, 폴리에틸렌에테르프탈레이트 등과 같이 내열성 및 내구성이 우수한 플라스틱을 포함할 수 있다, 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(200)은 유리 재질 또는 금속 재질 등 다양한 재질을 포함할 수 있다.
기판(200) 상에 버퍼층(210)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(210)은 산화물 또는 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함할 수 있다. 버퍼층(210)은 기판(200)으로부터 금속 원자들이나 불순물들이 박막 트랜지스터(TFT)로 확산되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 버퍼층(210)은 기판(200)의 표면이 균일하지 않을 경우, 기판(200)의 표면의 평탄도를 향상시키는 역할을 수행할 수 있다.
버퍼층(210) 상에 액티브층(220)이 배치될 수 있다. 액티브층(220)은 실리콘 반도체 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액티브층(220)은 폴리실리콘을 함유하는 실리콘 반도체를 포함할 수 있다. 선택적으로, 액티브층(220)은 인듐(In), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg) 등을 함유하는 산화물 반도체를 포함할 수도 있다.
액티브층(220)은 채널 영역(222) 및 채널 영역(222) 양측의 각각 위치하는 소스 영역(221) 및 드레인 영역(223)을 포함할 수 있다. 소스 영역(221) 및 드레인 영역(223) 각각에 불순물이 도핑될 수 있다.
버퍼층(210) 상에 게이트 절연층(230)이 배치될 수 있다. 게이트 절연층(230)은 액티브층(220)을 덮을 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연층(230)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 실리콘 산탄화물(SiOxCy) 등을 포함할 수 있다. 선택적으로, 게이트 절연층(230)은 알루미늄 산화물(AlOx), 탄탈륨 산화물(TaOx), 하프늄 산화물(HfOx), 지르코늄 산화물(ZrOx), 티타늄 산화물(TiOx) 등과 같은 절연성 금속 산화물을 포함할 수도 있다.
게이트 절연층(230) 상에 게이트 전극(235)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(235)은 액티브층(220)의 채널 영역(222)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(235)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 등과 같은 금속, 이들의 합금, 이들의 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 게이트 전극(235)은 티타늄막 및 몰리브덴막의 적층 구조를 가질 수 있다.
게이트 절연층(230) 상에 층간 절연층(240)이 배치될 수 있다. 층간 절연층(240)은 게이트 전극(235)을 덮을 수 있다. 예를 들어, 층간 절연층(240)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 산탄화물 등을 포함할 수 있다.
층간 절연층(240) 상에 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)이 배치될 수 있다. 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b) 각각은 게이트 절연층(230) 및 층간 절연층(240)의 일부를 제거하여 형성된 콘택홀을 통해, 소스 영역(221) 및 드레인 영역(223)에 접속될 수 있다. 따라서, 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b) 각각은 액티브층(220)의 소스 영역(221) 및 드레인 영역(223)에 전기적으로 연결될 수 있다.
층간 절연층(240) 상에 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)을 덮는 비아층(260)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 비아층(260)은 페놀 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 실록산 수지, 에폭시 수지 등과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 비아층(260)은 비아층(260)의 일부를 제거하여 드레인 전극(250b)의 일부를 노출시키는 비아홀(271)을 포함할 수 있다.
비아홀(271)은 발광층(290)과 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 비아홀(271)의 폭이 좁게 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 비아홀(271)은 발광층(290)과 약 6.5um 이상 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 비아홀(271) 내부로 연장되는 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있다.
비아층(260) 상에 하부 전극(270)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하부 전극(270)은 비아층(260) 상에서 비아홀(271)로 연장하며 드레인 전극(250b)과 접촉할 수 있다. 선택적으로, 하부 전극(270)은 비아홀(271)을 채우며 드레인 전극(250b)과 접촉할 수도 있다. 예를 들어, 하부 전극(270)은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다.
비아층(260) 및 하부 전극(270) 상에 화소 정의막(310)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(310)은 하부 전극(270)의 적어도 일부를 노출하는 개구부를 가질 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(310)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(310)은 폴리아크릴계 및 폴리이미드계 등의 수지를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 화소 정의막(310)은 광 흡수율이 높은 카본블랙을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단면도 상에서, 카본블랙을 포함하는 화소 정의막(310)의 두께는 약 1.1um 내지 약 2.0um 일 수 있다. 이에 따라, 카본블랙을 포함하는 화소 정의막(310)은 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있다.
비아층(260)에 형성된 비아홀(271)에 화소 정의막(310)의 재료가 채워지기 때문에, 하부 전극(270) 가장 자리에 배치된 화소 정의막(310)이 원래 두께를 유지하지 못하고 비아홀(271) 쪽으로 무너져 버리는 현상이 발생하게 된다. 따라서, 비아홀(271)과 중첩하는 화소 정의막(310)의 상면은 단차를 가질 수 있다.
하부 전극(270) 상에 발광층(290)이 배치될 수 있다. 발광층(290)은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광층(290)은 저분자 유기 화합물 또는 고분자 유기 화합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 발광층(290)은 적색 광을 발광하는 제1 발광층(290a), 녹색 광을 발광하는 제2 발광층(290b) 및 청색 광을 발광하는 제3 발광층(290c)을 포함할 수 있다.
화소 정의막(280) 상에 스페이서(310)가 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스페이서(310)는 화소 정의막(280) 상에 복수 개로 배치될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 표시 장치(100)의 제조 방법에서, 스페이서(310)는 발광층(290)을 형성할 때 사용하는 마스크층이 무너지는 것을 지지하는 역할을 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 화소 정의막(280) 상에 비아홀(271)과 중첩하는 투과 방지 패턴(311a)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311a)은 화소 정의막(280)의 상기 단차를 채우며 배치될 수 있다. 이에 따라, 투과 방지 패턴(311a)은 하부 전극(270) 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 화소 정의막(280)과 투과 방지 패턴(311a)은 동일한 물질을 함유할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 화소 정의막(280)과 투과 방지 패턴(311a)은 광 흡수율이 높은 카본블랙을 포함할 수 있다.
평면도 상에서, 투과 방지 패턴(311a)의 형상과 스페이서(310)의 형상은 상이할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311a)은 원형의 형상을 가질 수 있고, 스페이서(310)는 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 선택적으로, 투과 방지 패턴(311a)의 형상과 스페이서(310)의 형상은 동일할 수도 있다. 다만, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 투과 방지 패턴(311a)과 스페이서(310)는 다양한 형상을 가질 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 스페이서(310)의 일 부분과 투과 방지 패턴(311a)의 일 부분은 접촉하지 않고 이격되어 배치될 수 있다. 선택적으로, 스페이서(310)의 일 부분과 투과 방지 패턴(311a)의 일 부분은 접촉하여 배치될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311a)과 스페이서(310)는 동일한 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311a)과 스페이서(310)는 폴리이미드를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311a)과 스페이서(310)는 광 흡수율이 높은 카본블랙을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단면도 상에서, 투과 방지 패턴(311a)의 상면과 스페이서(310)의 상면은 동일한 레벨에 위치할 수 있다. 선택적으로, 투과 방지 패턴(311a)의 상면과 스페이서(310)의 상면은 상이한 레벨에 위치할 수도 있다.
발광층(290), 화소 정의막(280), 투과 방지 패턴(311a) 및 스페이서(310) 상에 상부 전극(320)이 배치될 수 있다. 상부 전극(320)은 발광층(290), 화소 정의막(280), 투과 방지 패턴(311a) 및 스페이서(310)를 전체적으로 덮으며 배치될 수 있다. 상부 전극(320)은 도 1에 도시된 표시 영역(DA) 상에 연속적으로 연장될 수 있다.
상부 전극(320) 상에 봉지층(330)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 봉지층(330)은 무기 박막 및 유기 박막의 적층 구조를 가질 수 있다. 봉지층(330)은 유기 발광 소자(OLED)가 수분, 산소 등의 침투로 인해 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 봉지층(330)은 외부의 충격으로부터 유기 발광 소자를 보호하는 기능도 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 유기 박막은, 폴리아크릴레이트, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등과 같은 고분자 경화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기 박막은, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 알루미늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등을 포함할 수 있다.
봉지층(330) 상에 블랙 매트릭스(340)가 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(340)는 표시 장치(100)의 비발광 영역에 대응되도록 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(340)는 발광층(290)에 대응하는 복수의 개구들을 갖도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(340)는 유기 발광 소자(OLED)에서 구현되는 서로 다른 색의 가시 광선이 비정상적으로 서로 혼합 또는 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(340)는 박막 트랜지스터(TFT)의 부재들이 외부광에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 블랙 매트릭스(340)는 다양한 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블랙 안료를 혼합한 블랙 유기 물질 또는 크롬옥사이드 등을 포함할 수 있다.
블랙 매트릭스(340)에 의하여 형성된 상기 개구들에 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)이 배치될 수 있다. 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c) 각각의 일부가 블랙 매트릭스(340)의 일부와 중첩될 수 있다. 다만, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c) 각각의 두께와 블랙 매트릭스(340)의 두께가 동일하도록 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)이 배치될 수도 있다.
예를 들어, 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)은 발색 물질 및 발색 물질이 분산된 유기 물질을 포함할 수 있고, 상기 발색 물질은 일반적인 안료 또는 염료일 수 있고, 상기 유기 물질은 일반적인 분산제일 수 있다. 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)은 표시 장치(100)에서 방출되는 광 중에서 적색, 녹색 또는 청색과 같은 특정 파장의 광만 선택적으로 통과시키고, 나머지 파장의 광은 흡수함으로써, 유기 발광 소자(OLED)에서 적색, 녹색 또는 청색 중 하나의 광을 방출할 수 있다. 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)은 제1 발광층(290a), 제2 발광층(290b) 및 제3 발광층(290c) 각각에 대응하여 적색, 녹색, 및 청색을 가지는 제1 컬러필터(350a), 제2 컬러필터(350b) 및 제3 컬러필터(350c)가 배치됨으로써, 제1 발광층(290a), 제2 발광층(290b) 및 제3 발광층(290c)은 각각 적색, 녹색 및 청색으로 발광하게 된다.
복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c) 상에 오버코팅층(360)이 배치될 수 있다. 오버코팅층(360)은 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)을 커버할 수 있다. 오버코팅층(360)은 외부의 수분 또는 공기로부터 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)이 노출되지 않도록 할 수 있다. 또한, 오버코팅층(360)은 평탄화층으로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 오버코팅층(360)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다.
도 3에는 도시되지 않았지만, 오버코팅층(360) 상에 도 2에 도시된 터치 센싱 구조물(TP)이 배치될 수 있고, 터치 센싱 구조물(TP) 상에 커버 윈도우(WD)가 배치될 수 있다.
종래의 표시 장치는 비아층에 형성된 비아홀로 인해 화소 정의막의 상면에 단차가 형성되었다. 상기 단차를 가지는 상기 화소 정의막으로 인해 하부 전극의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 제어할 수 없고, 상기 표시 장치에서 반사색띠 현상이 발생하였다.
본 발명의 표시 장치(100)는 비아홀(271)과 중첩하도록 화소 정의막(280)의 상면에 상기 단차를 채우면서 투과 방지 패턴(311a)을 배치하기 때문에, 하부 전극(270)의 상면에 입사하는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있고, 표시 장치(100)에서 발생하는 반사색띠 현상을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 표시 장치(101)는 기판(200), 버퍼층(210), 박막 트랜지스터(TFT), 제1 비아층(260a), 제2 비아층(260b), 화소 정의막(280), 유기 발광 소자(OLED), 스페이서(310), 투과 방지 패턴(311a), 봉지층(330), 블랙 매트릭스(340), 제1 내지 제3 컬러필터들(350a, 350b, 350c), 오버코팅층(360) 등을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 액티브층(220), 게이트 절연층(230), 게이트 전극(235), 층간 절연층(240), 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)을 포함할 수 있고, 유기 발광 소자(OLED)는 하부 전극(270), 발광층(290) 및 상부 전극(320)을 포함할 수 있다.
다만, 표시 장치(101)는 제1 비아층(260a) 및 제2 비아층(260b)을 제외하고는, 도 3을 참조하여 설명한 표시 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이하에서는, 제1 비아층(260a) 및 제2 비아층(260b)에 대하여 주로 설명하기로 한다.
층간 절연층(240) 상에 비아층(260)이 배치될 수 있다. 비아층(260)은 제1 비아층(260a) 및 제2 비아층(260b)을 포함할 수 있다. 층간 절연층(240) 상에 제1 비아층(260a)이 배치될 수 있다. 제1 비아층(260a)은 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)을 덮을 수 있다. 제1 비아층(260a) 상에 제2 비아층(260b)이 배치될 수 있다. 다만, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니고, 도 4에 도시되지 않았지만, 제2 비아층(260b) 상에 제3 비아층이 배치될 수도 있다. 비아층(260)이 제1 비아층(260a) 및 제2 비아층(260b)을 포함함으로써, 하부 전극(270)의 상면이 평탄해질 수 있다. 이에 따라, 하부 전극(270)의 상면에서 외부광에 의한 비대칭 반사를 방지할 수 있다.
예를 들어, 제1 비아층(260a) 및 제2 비아층(260b)은 페놀 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 실록산 수지, 에폭시 수지 등과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 표시 장치(101)는 화소 정의막(280)의 상면에 형성된 단차를 채우기 위해 비아층(260)에 형성된 비아홀(271)과 중첩하도록 화소 정의막(280) 상에 투과 방지 패턴(311a)을 배치할 수 있다. 또한, 하부 전극(270)의 상면에서 외부광에 의한 비대칭 반사를 방지하기 위해, 비아층(260)은 제1 비아층(261) 및 제2 비아층(262)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 하부 전극(270)의 상면에 입사된 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있고, 표시 장치(101)에서 발생하는 반사색띠 현상을 개선시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 표시 장치(102)는 기판(200), 버퍼층(210), 박막 트랜지스터(TFT), 비아층(260), 화소 정의막(280), 유기 발광 소자(OLED) 스페이서(310), 투과 방지 패턴(311b), 봉지층(330), 블랙 매트릭스(340), 제1 내지 제3 컬러필터들(350a, 350b, 350c), 오버코팅층(360) 등을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 액티브층(220), 게이트 절연층(230), 게이트 전극(235), 층간 절연층(240), 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 하부 전극(270), 발광층(290) 및 상부 전극(320)을 포함할 수 있다.
다만, 표시 장치(102)는 투과 방지 패턴(311b)을 제외하고, 도 3을 참조하여 설명한 표시 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이하에서는, 투과 방지 패턴(311b)에 대하여 주로 설명하기로 한다.
화소 정의막(280) 상에 스페이서(310)가 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스페이서(310)는 화소 정의막(280) 상에 복수 개로 배치될 수 있다. 표시 장치(100)의 제조 방법에서, 스페이서(310)는 발광층(290)을 형성할 때 사용되는 마스크층이 무너지는 것을 지지하는 역할을 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 화소 정의막(280) 상에 비아홀(271)과 중첩하는 투과 방지 패턴(311b)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311b)은 화소 정의막(280)의 상기 단차를 채우며 배치될 수 있다. 이에 따라, 투과 방지 패턴(311b)은 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있다.
평면도 상에서, 투과 방지 패턴(311b)의 형상과 스페이서(310)의 형상은 상이할 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311b)은 원형의 형상을 가질 수 있고, 스페이서(310)는 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 선택적으로, 투과 방지 패턴(311b)의 형상과 스페이서(310)의 형상은 동일할 수도 있다. 다만, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 투과 방지 패턴(311b)과 스페이서(310)는 다양한 형상을 가질 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 스페이서(310)의 일 부분과 투과 방지 패턴(311b)의 일 부분은 접촉하지 않고 이격되어 배치될 수 있다. 선택적으로, 스페이서(310)의 일 부분과 투과 방지 패턴(311b)의 일 부분은 접촉하여 배치될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311b)과 스페이서(310)는 동일한 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311b)과 스페이서(310)는 폴리이미드를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311b)과 스페이서(310)는 광 흡수율이 높은 카본블랙을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단면도 상에서, 투과 방지 패턴(311b)의 두께와 스페이서(310)의 두께는 상이할 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311b)의 두께는 스페이서(310)의 두께보다 작을 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311b)은 화소 정의막(280)에 형성된 단차를 채우며 레벨링할 수 있다.
본 발명의 표시 장치(102)는 화소 정의막(280)의 상면에 형성된 단차를 채우기 위해 비아층(260)에 형성된 비아홀(271)과 중첩하도록 화소 정의막(280) 상에 투과 방지 패턴(311b)을 배치할 수 있다. 이에 따라, 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있고, 표시 장치(102)에서 발생하는 반사색띠 현상을 개선시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 표시 장치(103)는 기판(200), 버퍼층(210), 박막 트랜지스터(TFT), 비아층(260), 화소 정의막(280), 유기 발광 소자(OLED) 스페이서(310), 투과 방지 패턴(311c), 봉지층(330), 블랙 매트릭스(340), 제1 내지 제3 컬러필터들(350a, 350b, 350c), 오버코팅층(360) 등을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 액티브층(220), 게이트 절연층(230), 게이트 전극(235), 층간 절연층(240), 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 하부 전극(270), 발광층(290) 및 상부 전극(320)을 포함할 수 있다.
다만, 표시 장치(103)는 투과 방지 패턴(311c)을 제외하고, 도 3을 참조하여 설명한 표시 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이하에서는, 투과 방지 패턴(311c)에 대하여 주로 설명하기로 한다.
화소 정의막(280) 상에 스페이서(310)가 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스페이서(310)는 화소 정의막(280) 상에 복수 개로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 화소 정의막(280) 상에 비아홀(271)과 중첩하는 투과 방지 패턴(311c)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311c)은 화소 정의막(280)의 단차를 채우며 배치될 수 있다. 또한, 투과 방지 패턴(311c)은 하부 전극(270)과 중첩하도록 화소 정의막(280) 상에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 투과 방지 패턴(311c)은 화소 정의막(280)의 측면에 인접하여 하부 전극(270)과 중첩하도록 화소 정의막(280) 상에 배치될 수 있다.
이에 따라, 투과 방지 패턴(311c)은 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311c) 및 스페이서(310)는 동일한 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어 투과 방지 패턴(311c) 및 스페이서(310)는 폴리이미드를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311c) 및 스페이서(310)는 광 흡수율이 높은 카본블랙을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단면도 상에서, 투과 방지 패턴(311c)의 상면과 스페이서(310)의 상면은 동일한 레벨에 위치할 수 있다. 선택적으로, 투과 방지 패턴(311c)의 상면과 스페이서(310)의 상면은 상이한 레벨에 위치할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 단면도 상에서, 투과 방지 패턴(311c)과 화소 정의막(280)의 두께는 동일할 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311c) 및 화소 정의막(280)의 두께는 각각 약 1.5um 일 수 있다. 선택적으로, 투과 방지 패턴(311c)과 화소 정의막(280)의 두께는 상이할 수도 있다.
본 발명의 표시 장치(103)는 투과 방지 패턴(311c)이 하부 전극(270)과 중첩하도록 화소 정의막(280) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있고, 표시 장치(103)에서 발생하는 반사색띠 현상을 개선시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 표시 장치(104)는 기판(200), 버퍼층(210), 박막 트랜지스터(TFT), 비아층(260), 화소 정의막(280), 유기 발광 소자(OLED) 스페이서(310), 투과 방지 패턴(311d), 봉지층(330), 블랙 매트릭스(340), 제1 내지 제3 컬러필터들(350a, 350b, 350c), 오버코팅층(360) 등을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 액티브층(220), 게이트 절연층(230), 게이트 전극(235), 층간 절연층(240), 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 하부 전극(270), 발광층(290) 및 상부 전극(320)을 포함할 수 있다.
다만, 표시 장치(104)는 투과 방지 패턴(311d)을 제외하고 도 3을 참조하여 설명한 표시 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이하에서는, 투과 방지 패턴(311d)에 대하여 주로 설명하기로 한다.
화소 정의막(280) 상에 스페이서(310)가 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스페이서(310)는 화소 정의막(280) 상에 복수 개로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 화소 정의막(280) 상에 비아홀(271)과 중첩하는 투과 방지 패턴(311d)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311d)은 화소 정의막(280)의 단차를 채우며 배치될 수 있다. 또한, 투과 방지 패턴(311d)은 하부 전극(270)과 중첩하도록 화소 정의막(280) 상에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 투과 방지 패턴(311d)은 화소 정의막(280)의 측면에 인접하여 하부 전극(270)과 중첩하도록 화소 정의막(280) 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311d)은 화소 정의막(280)의 측면을 덮으며 배치될 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311d)은 화소 정의막(280)의 측면을 전체적으로 덮으며 배치될 수 있다.
이에 따라, 투과 방지 패턴(311d)은 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311d) 및 스페이서(310)는 동일한 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311d) 및 스페이서(310)는 폴리이미드를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311d) 및 스페이서(310)는 광 흡수율이 높은 카본블랙을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단면도 상에서, 투과 방지 패턴(311d)의 상면과 스페이서(310)의 상면은 동일한 레벨에 위치할 수 있다. 선택적으로, 투과 방지 패턴(311d)의 상면과 스페이서(310)의 상면은 상이한 레벨에 위치할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 단면도 상에서, 투과 방지 패턴(311d)과 화소 정의막(280)의 두께는 동일할 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311d) 및 화소 정의막(280)의 두께는 각각 약 1.5um 일 수 있다. 선택적으로, 투과 방지 패턴(311d) 및 화소 정의막의 두께는 상이할 수도 있다.
본 발명의 표시 장치(104)는 투과 방지 패턴(311d)이 하부 전극(270)과 중첩하도록 화소 정의막(280) 상에 배치될 수 있다. 또한, 투과 방지 패턴(311d)이 화소 정의막(280)의 측면을 전체적으로 덮으며 배치될 수 있다. 이에 따라, 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있고, 표시 장치(104)에서 발생하는 반사색띠 현상을 개선시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 표시 장치(105)는 기판(200), 버퍼층(210), 박막 트랜지스터(TFT), 비아층(260), 화소 정의막(280), 유기 발광 소자(OLED) 스페이서(310), 투과 방지 패턴(311e), 봉지층(330), 블랙 매트릭스(340), 제1 내지 제3 컬러필터들(350a, 350b, 350c), 오버코팅층(360) 등을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 액티브층(220), 게이트 절연층(230), 게이트 전극(235), 층간 절연층(240), 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 하부 전극(270), 발광층(290) 및 상부 전극(320)을 포함할 수 있다.
다만, 표시 장치(105)는 투과 방지 패턴(311e)을 제외하고 도 3을 참조하여 설명한 표시 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이하에서는, 투과 방지 패턴(311e)에 대하여 주로 설명하기로 한다.
일 실시예에 따르면, 화소 정의막(280) 상에 비아홀(271)과 중첩하는 투과 방지 패턴(311e)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311e)은 화소 정의막(280)의 단차를 채우며 배치될 수 있다. 또한, 투과 방지 패턴(311e)은 화소 정의막(280) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 즉, 투과 방지 패턴(311e)이 화소 정의막(280)의 상면에 전체적으로 접촉될 수 있다. 다시 말하면, 투과 방지 패턴(311e)은 화소 정의막(280)의 상면을 전체적으로 덮을 수 있다.
이에 따라, 투과 방지 패턴(311e)은 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311e) 상에 스페이서(310)가 배치될 수 있다. 스페이서(310)는 투과 방지 패턴(311e) 상에 복수 개로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311e) 및 스페이서(310)는 동일한 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311e) 및 스페이서(310)는 폴리이미드를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311e) 및 스페이서(310)는 광 흡수율이 높은 카본블랙을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단면도 상에서, 투과 방지 패턴(311e)과 화소 정의막(280)의 두께는 동일할 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311e) 및 화소 정의막(280)의 두께는 각각 약 1.5um 일 수 있다. 선택적으로, 투과 방지 패턴(311e) 및 화소 정의막(280)의 두께는 상이할 수도 있다.
본 발명의 표시 장치(105)는 투과 방지 패턴(311e)이 화소 정의막(280) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있고, 표시 장치(105)에서 발생하는 반사색띠 현상을 개선시킬 수 있다.
도 9 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 9를 참조하면, 기판(200) 상에 버퍼층(210)이 형성될 수 있다. 버퍼층(210)은 금속 원자들이나 불순물들이 박막 트랜지스터(TFT)로 확산되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(210)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 사용하여 형성될 수 있다. 버퍼층(210)은 단층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
버퍼층(210) 상에 액티브층(220)이 형성될 수 있다. 액티브층(220)은 실리콘 반도체 또는 산화물 반도체 등을 사용하여 형성될 수 있다. 일 예로, 액티브층(220)은 폴리실리콘을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(210) 위에 비정질 실리콘층을 형성한 후, 상기 비정질 실리콘층을 결정화하여, 다결정 실리콘층을 형성할 수 있다.
버퍼층(210) 상에 게이트 절연층(230)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연층(230)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 사용하여 형성될 수 있다.
게이트 절연층(230) 상에 게이트 전극(235)이 형성될 수 있다. 게이트 전극(235)은 액티브층(220)의 채널 영역(222)과 중첩하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(235)은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 사용하여 형성될 수 있다.
게이트 절연층(230) 상에 층간 절연층(240)이 형성될 수 있다. 층간 절연층(240)은 게이트 전극(235)을 덮으며 형성될 수 있다. 예를 들어, 층간 절연층(240)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 사용하여 형성될 수 있다.
게이트 절연층(230) 및 층간 절연층(240)의 일부를 제거하여 액티브층(220)의 소스 영역(221) 및 드레인 영역(222)의 일부를 노출시키는 콘택홀이 형성될 수 있다. 층간 절연층(240) 상에 상기 콘택홀을 채우며 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)이 형성될 수 있다. 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b) 각각은 상기 콘택홀을 통해 액티브층(220)의 소스 영역(221) 및 드레인 영역(222)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10을 참조하면, 층간 절연층(240) 상에 비아층(260)이 형성될 수 있다. 비아층(260)은 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)을 덮으며 형성될 수 있다. 예를 들어, 비아층(260)은 페놀 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 실록산 수지, 에폭시 수지 등과 같은 유기 절연 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
비아층(260)의 일부를 제거하여 드레인 전극(250b)의 일부를 노출시키는 비아홀(271)이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 비아층(260) 상에 비아홀(271)로 연장하며 하부 전극(270)이 형성될 수 있다. 선택적으로, 비아층(260) 상에 비아홀(271)을 채우며 하부 전극(270)이 형성될 수도 있다. 하부 전극(270)은 비아홀(271)을 통해 드레인 전극(250b)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 11을 참조하면, 하부 전극(270) 상에 화소 정의막(280)이 형성될 수 있다. 화소 정의막(280)은 하부 전극(270)의 적어도 일부를 노출하는 개구부를 가질 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(310)은 유기 절연 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(310)은 폴리아크릴계 및 폴리이미드계 등의 수지를 사용하여 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 화소 정의막(310)은 광 흡수율이 높은 카본블랙을 더 사용하여 형성될 수 있다.
비아층(260)에 형성된 비아홀(271)로 인하여 화소 정의막(310)은 비아홀(271)과 중첩하는 부분에 단차를 가질 수 있다.
도 12를 참조하면, 화소 정의막(280) 상에 스페이서(310)가 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스페이서(310)는 화소 정의막(280) 상에 복수 개로 형성될 수 있다. 스페이서(310)는 발광층(290)을 형성할 때 사용되는 마스크층이 무너지는 것을 지지하는 역할을 할 수 있다.
화소 정의막(280) 상에 비아홀(271)과 중첩하는 투과 방지 패턴(311a)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311a)은 화소 정의막(280)의 상기 단차를 채우며 형성될 수 있다. 이에 따라, 투과 방지 패턴(311a)은 하부 전극(270)의 상면에 입사되는 외부광에 의한 반사광을 줄일 수 있다.
예를 들어, 투과 방지 패턴(311a) 및 스페이서(310)는 폴리이미드를 사용하여 동시에 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311a) 및 스페이서(310)는 광 흡수율이 높은 카본블랙을 더 사용하여 동시에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투과 방지 패턴(311a)의 상면과 스페이서(310)의 상면이 동일한 레벨에 위치하도록, 화소 정의막(280) 상에 투과 방지 패턴(311a)이 형성될 수 있다. 선택적으로, 투과 방지 패턴(311a)의 상면과 스페이서(310)의 상면이 상이한 레벨에 위치하도록, 화소 정의막(280) 상에 투과 방지 패턴(311a)이 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 평면도 상에서, 투과 방지 패턴(311a)과 스페이서(310)는 각각 상이한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 투과 방지 패턴(311a)은 원형의 형상으로 형성될 수 있고, 스페이서(310)는 직사각형의 형상으로 형성될 수 있다. 선택적으로, 투과 방지 패턴(311a)과 스페이서(310)는 동일한 형상으로 형성될 수도 있다. 다만, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 투과 방지 패턴(311a)과 스페이서(310)는 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 스페이서(310)의 일 부분과 투과 방지 패턴(311a)의 일 부분은 접촉하지 않고 이격되어 형성될 수 있다. 선택적으로, 스페이서(310)의 일 부분과 투과 방지 패턴(311a)의 일 부분은 접촉하여 형성될 수도 있다.
하부 전극(270) 상에 발광층(290)이 형성될 수 있다. 발광층(290)은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광층(290)은 저분자 유기 화합물 또는 고분자 유기 화합물을 사용하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 발광층(290)은 적색 광을 발광하는 제1 발광층(290a), 녹색 광을 발광하는 제2 발광층(290b) 및 청색 광을 발광하는 제3 발광층(290c)을 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 발광층(290), 화소 정의막(280), 투과 방지 패턴(311a) 및 스페이서(310) 상에 상부 전극(320)이 형성될 수 있다. 상부 전극(320)은 발광층(290), 화소 정의막(280), 투과 방지 패턴(311a) 및 스페이서(310)를 전체적으로 덮으며 형성될 수 있다. 상부 전극(320)은 도 1에 도시된 표시 영역(DA) 상에 연속적으로 연장될 수 있다.
도 14를 참조하면, 상부 전극(320) 상에 봉지층(330)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 봉지층(330)은 무기 박막 및 유기 박막의 적층 구조를 가질 수 있다. 봉지층(330)은 유기 발광 소자(OLED)가 수분, 산소 등의 침투로 인해 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 봉지층(330)은 외부의 충격으로부터 유기 발광 소자(OLED)를 보호하는 기능도 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 유기 박막은, 폴리아크릴레이트, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등과 같은 고분자 경화물을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 무기 박막은, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 알루미늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등을 사용하여 형성될 수 있다.
봉지층(330) 상에 블랙 매트릭스(340)가 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(340)는 표시 장치(100)의 비발광 영역에 대응되도록 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(340)는 발광층(290)에 대응하는 복수의 개구들을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(340)는 유기 발광 소자(OLED)에서 구현되는 서로 다른 색의 가시 광선이 비정상적으로 서로 혼합 또는 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(340)는 박막 트랜지스터(TFT)의 부재들이 외광에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 블랙 매트릭스(340)는 다양한 재질을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 블랙 안료를 혼합한 블랙 유기 물질 또는 크롬옥사이드 등을 사용하여 형성될 수 있다.
블랙 매트릭스(340)에 의하여 형성된 상기 개구들에 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)이 형성될 수 있다. 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c) 각각의 일부가 블랙 매트릭스(340)의 일부와 중첩될 수 있다. 다만, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c) 각각의 두께와 블랙 매트릭스(340)의 두께가 동일하도록 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)이 형성될 수도 있다.
예를 들어, 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)은 발색 물질 및 발색 물질이 분산된 유기 물질을 사용하여 형성될 수 있고, 상기 발색 물질은 일반적인 안료 또는 염료일 수 있고, 상기 유기 물질은 일반적인 분산제일 수 있다. 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)은 표시 장치(100)에서 방출되는 광 중에서 적색, 녹색 또는 청색과 같은 특정 파장의 광만 선택적으로 통과시키고, 나머지 파장의 광은 흡수함으로써, 유기 발광 소자(OLED)에서 적색, 녹색 또는 청색 중 하나의 광을 방출할 수 있다. 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)은 제1 발광층(290a), 제2 발광층(290b) 및 제3 발광층(290c) 각각에 대응하여 적색, 녹색, 및 청색을 가지는 제1 컬러필터(350a), 제2 컬러필터(350b) 및 제3 컬러필터(350c)가 배치됨으로써, 제1 발광층(290a), 제2 발광층(290b) 및 제3 발광층(290c)은 각각 적색, 녹색 및 청색으로 발광하게 된다.
도 14에는 도시되지 않았지만, 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c) 상에 오버코팅층(360)이 형성될 수 있다. 오버코팅층(360)은 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)을 커버할 수 있다. 오버코팅층(360)은 외부의 수분 또는 공기로부터 복수의 컬러필터들(350a, 350b, 350c)이 노출되지 않도록 할 수 있다. 또한, 오버코팅층(360)은 평탄화층으로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 오버코팅층(360)은 유기 물질 또는 무기 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 오버코팅층(360) 상에 터치 센싱 구조물(TP)이 형성될 수 있고, 터치 센싱 구조물(TP) 상에 커버 윈도우(WD)가 형성될 수 있다.
이에 따라, 도 3에 도시된 표시 장치(100)가 제조될 수 있다.
상술한 바에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명은 표시 장치를 구비할 수 있는 다양한 디스플레이 기기들에 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 차량용, 선박용 및 항공기용 디스플레이 장치들, 휴대용 통신 장치들, 전시용 또는 정보 전달용 디스플레이 장치들, 의료용 디스플레이 장치들 등과 같은 수많은 디스플레이 기기들에 적용 가능하다.
100, 101, 102: 표시 장치 PX: 화소
DA: 표시 영역 PA: 주변 영역
200: 기판 210: 버퍼층
220: 액티브층 230: 게이트 절연층
235: 게이트 전극 240: 층간 절연층
250a: 소스 전극 250b: 드레인 전극
260: 비아층 260a, 260b: 제1 및 제2 비아층
270: 하부 전극 280: 화소 정의막
290: 발광층 310: 스페이서
311a, 311b, 311c, 311d, 311e: 투과 방지 패턴
320: 상부 전극 OLED: 유기 발광 소자
330: 봉지층 340: 블랙 매트릭스
350a, 350b, 350c: 제1 내지 제3 컬러필터
360: 오버코팅층 TFT: 박막 트랜지스터
DA: 표시 영역 PA: 주변 영역
200: 기판 210: 버퍼층
220: 액티브층 230: 게이트 절연층
235: 게이트 전극 240: 층간 절연층
250a: 소스 전극 250b: 드레인 전극
260: 비아층 260a, 260b: 제1 및 제2 비아층
270: 하부 전극 280: 화소 정의막
290: 발광층 310: 스페이서
311a, 311b, 311c, 311d, 311e: 투과 방지 패턴
320: 상부 전극 OLED: 유기 발광 소자
330: 봉지층 340: 블랙 매트릭스
350a, 350b, 350c: 제1 내지 제3 컬러필터
360: 오버코팅층 TFT: 박막 트랜지스터
Claims (15)
- 표시 영역을 포함하는 기판;
상기 기판 상에 배치되는 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터 상에 배치되고, 상기 박막 트랜지스터의 일부를 노출시키는 비아홀을 포함하는 비아층;
상기 비아층 상에 배치되는 하부 전극;
상기 비아층 상에 배치되고, 상기 비아홀 상에 단차를 갖는 화소 정의막; 및
상기 화소 정의막 상에 배치되고, 상기 비아홀과 중첩하는 투과 방지 패턴을 포함하는 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 화소 정의막 상에 배치되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제2 항에 있어서, 단면도 상에서, 상기 투과 방지 패턴의 두께와 상기 스페이서의 두께는 상이하고,
상기 투과 방지 패턴은 상기 단차를 채우는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제2 항에 있어서, 단면도 상에서, 상기 투과 방지 패턴의 상면과 상기 스페이서의 상면이 동일한 레벨에 위치하고,
상기 투과 방지 패턴은 상기 단차를 채우는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제2 항에 있어서, 상기 투과 방지 패턴과 상기 스페이서는 동일한 물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제5 항에 있어서, 상기 투과 방지 패턴과 상기 스페이서는 카본블랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 화소 정의막과 상기 투과 방지 패턴은 동일한 물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제7 항에 있어서, 상기 투과 방지 패턴과 상기 화소 정의막은 카본블랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는,
액티브층;
상기 액티브층 상에 배치되는 게이트 절연층;
상기 게이트 절연층 상에 배치되는 게이트 전극;
상기 게이트 전극 상에 배치되는 층간 절연층; 및
상기 게이트 전극 상에 배치되는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제9 항에 있어서, 상기 비아홀은 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키고, 상기 하부 전극은 상기 비아층 상에서 상기 비아홀로 연장하며, 상기 드레인 전극과 접촉하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제9 항에 있어서, 상기 비아층은,
상기 층간 절연층 상에 배치되고, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 덮는 제1 비아층; 및
상기 제1 비아층 상에 배치되는 제2 비아층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 하부 전극 상에 배치되는 발광층; 및
상기 투과 방지 패턴, 상기 화소 정의막 및 상기 발광층 상에 배치되는 상부 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제12 항에 있어서, 상기 비아홀과 상기 발광층은 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제12 항에 있어서,
상기 상부 전극 상에 배치되는 봉지층; 및
상기 봉지층 상에 배치되고, 복수의 개구들이 형성된 블랙 매트릭스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제14 항에 있어서, 상기 개구들에 배치되는 복수의 컬러필터들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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