KR20220130295A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20220130295A
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손용덕
하기훈
박찬현
장원호
허명구
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 개시는 표시 장치에 관한 것으로, 일 실시예에 의한 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 공통 전압선, 상기 공통 전압선 위에 위치하는 보호층, 상기 보호층 위에 위치하고, 상기 공통 전압선과 연결되어 있는 연결 전극, 상기 연결 전극 위에 위치하고, 제1 개구부를 포함하는 화소 정의층, 상기 화소 정의층 위에 위치하는 발광층, 및 상기 발광층 위에 위치하고, 상기 제1 개구부를 통해 상기 연결 전극과 연결되어 있는 공통 전극을 포함하고, 상기 보호층은 상기 제1 개구부를 둘러싸는 제2 개구부를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 개시는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 화면을 표시하는 장치로서, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등이 있다. 이러한 표시 장치는 휴대 전화, 네비게이션, 디지털 사진기, 전자 북, 휴대용 게임기, 또는 각종 단말기 등과 같이 다양한 전자 기기들에 사용되고 있다.
유기 발광 표시 장치는 자발광(self-luminance) 특성을 가지며, 액정 표시 장치와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성을 가진다.
이러한 유기 발광 표시 장치는 자발광 소자인 유기 발광 다이오드를 포함하는 복수의 화소를 포함하며, 각 화소에는 유기 발광 다이오드를 구동하기 위한 복수의 트랜지스터 및 하나 이상의 커패시터(Capacitor)가 형성되어 있다. 복수의 트랜지스터는 기본적으로 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함한다.
이러한 트랜지스터와 전극들 사이에는 절연층이 위치한다. 절연층은 유기 물질로 이루어질 수 있고, 이러한 유기 물질은 제조 공정 과정에서 예를 들면, 레이저 드릴링(laser drilling) 공정 등을 진행하는 과정 등에서 절연층의 내부에 기체가 발생할 수 있다. 발생한 기체는 절연층 내부에서 이동할 수 있고, 절연층 위에 위치하는 전극에 의해 차폐되어 배출되지 않을 수 있다. 이러한 기체에 의해 절연층 위에 위치하는 전극이나 배선, 발광 소자 등이 영향을 받아 불량이 발생하는 문제점이 있다.
실시예들은 전극이나 배선, 발광 소자 등의 불량을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 공통 전압선, 상기 공통 전압선 위에 위치하는 보호층, 상기 보호층 위에 위치하고, 상기 공통 전압선과 연결되어 있는 연결 전극, 상기 연결 전극 위에 위치하고, 제1 개구부를 포함하는 화소 정의층, 상기 화소 정의층 위에 위치하는 발광층, 및 상기 발광층 위에 위치하고, 상기 제1 개구부를 통해 상기 연결 전극과 연결되어 있는 공통 전극을 포함하고, 상기 보호층은 상기 제1 개구부를 둘러싸는 제2 개구부를 포함한다.
상기 제2 개구부 내에 상기 연결 전극이 위치할 수 있다.
상기 연결 전극은 상기 제2 개구부 내에서 상기 보호층의 측면을 덮을 수 있다.
상기 제2 개구부에 의해 둘러싸여 있는 보호막의 부분과 상기 제2 개구부의 외측에 위치하는 보호막의 부분은 상기 연결 전극에 의해 분리될 수 있다.
상기 제2 개구부는 평면상에서 폐루프 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 개구부는 상기 제2 개구부와 중첩하지 않을 수 있다.
상기 보호막은 무기 절연 물질을 포함하는 제1 보호막, 및 상기 제1 보호막 위에 위치하고, 유기 절연 물질을 포함하는 제2 보호막을 포함할 수 있다.
상기 제2 개구부는 상기 제2 보호막에 형성되고, 상기 제1 보호막에는 형성되지 않을 수 있다.
상기 제2 개구부는 상기 제1 보호막 및 상기 제2 보호막에 형성될 수 있다.
상기 연결 전극은 상기 제2 개구부를 통해 상기 공통 전압선과 연결될 수 있다.
상기 연결 전극은 제3 개구부 포함하고, 상기 제3 개구부는 상기 제2 개구부에 의해 둘러싸여 있을 수 있다.
상기 제3 개구부는 상기 제2 개구부에 의해 둘러싸여 있는 보호막의 부분과 중첩할 수 있다.
상기 화소 정의층은 상기 제3 개구부와 중첩하는 제4 개구부를 더 포함할 수 있다.
상기 제4 개구부의 평면상 크기는 상기 제3 개구부의 평면상 크기보다 작을 수 있다.
상기 화소 정의층은 상기 제3 개구부 내에서 상기 연결 전극의 측면을 덮을 수 있다.
상기 발광층은 상기 제1 개구부 내의 적어도 일부 영역에 위치하지 않을 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 공통 전압선, 상기 공통 전압선 위에 위치하는 보호층, 상기 보호층 위에 위치하고, 상기 공통 전압선과 연결되어 있는 연결 전극, 상기 연결 전극 위에 위치하고, 제1 개구부를 포함하는 화소 정의층, 상기 화소 정의층 위에 위치하는 발광층, 및 상기 발광층 위에 위치하고, 상기 제1 개구부를 통해 상기 연결 전극과 연결되어 있는 공통 전극을 포함하고, 상기 연결 전극은 제5 개구부를 포함하고, 상기 제5 개구부는 상기 제1 개구부를 둘러싼다.
상기 제5 개구부는 상기 화소 정의층에 의해 덮여 있을 수 있다.
상기 제5 개구부는 평면상에서 개루프 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 개구부는 상기 제5 개구부와 중첩하지 않을 수 있다.
실시예들에 따르면, 표시 장치의 전극이나 배선, 발광 소자 등의 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 표시 장치의 한 화소의 회로도이다.
도 2는 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 II-II선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 4 및 도 5는 일 실시예에 의한 표시 장치에 레이저 가공이 진행되는 부분을 나타낸 도면이다.
도 6은 레이저 가공 이후 공통 전극이 형성된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 의한 표시 장치의 하나의 화소를 나타낸 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 층을 나타낸 평면도이다.
도 9는 비교예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 9의 X-X선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 11 내지 도 13은 비교예에 의한 표시 장치에서 발생한 기체의 이동 경로를 나타낸 도면이다.
도 14 내지 도 16은 일 실시예에 의한 표시 장치에서 발생한 기체의 이동 경로를 나타낸 도면이다.
도 17은 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 18은 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 19는 도 18의 XIX-XIX선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 20은 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 21은 도 20의 XXI-XXI선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 22는 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 구성 요소를 도시한 단면도이다.
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.
먼저, 도 1을 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일 실시예에 의한 표시 장치의 한 화소의 회로도이다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 복수의 화소(PX) 각각은 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 트랜지스터(T1, T2, T3), 커패시터(Cst), 그리고 발광 소자인 적어도 하나의 발광 다이오드(light emitting diode)(ED)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 한 화소(PX)가 하나의 발광 다이오드(ED)를 포함하는 예를 주로 하여 설명한다.
복수의 트랜지스터(T1, T2, T3)는 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2) 및 초기화 트랜지스터(T3)를 포함한다. 아래에서 설명할 제1 전극과 제2 전극은 각 트랜지스터(T1, T2, T3)의 채널의 양쪽에 위치하는 두 전극을 구분하기 위한 것으로서, 소스 전극 또는 드레인 전극일 수 있다.
구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 커패시터(Cst)의 일단과 연결되어 있고, 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 구동 전압(ELVDD)을 전달하는 구동 전압선과 연결되어 있고, 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 발광 다이오드(ED)의 애노드 및 커패시터(Cst)의 타단과 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(T1)는 스위칭 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 전압(DAT)을 전달받아 커패시터(Cst)에 저장된 전압에 따라 발광 다이오드(ED)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제1 스캔 신호(SC)를 전달하는 제1 스캔선과 연결되어 있고, 스위칭 트랜지스터(T2)의 제1 전극은 데이터 전압(DAT) 또는 기준 전압을 전달할 수 있는 데이터선과 연결되어 있고, 스위칭 트랜지스터(T2)의 제2 전극은 커패시터(Cst)의 일단 및 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(T2)는 제1 스캔 신호(SC)에 따라 턴온되어 기준 전압 또는 데이터 전압(DAT)을 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 커패시터(Cst)의 일단으로 전달할 수 있다.
초기화 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 제2 스캔 신호(SS)를 전달하는 제2 스캔선과 연결되어 있고, 초기화 트랜지스터(T3)의 제1 전극은 커패시터(Cst)의 타단, 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극 및 발광 다이오드(ED)의 애노드와 연결되어 있고, 초기화 트랜지스터(T3)의 제2 전극은 초기화 전압(INIT)을 전달하는 초기화 전압선과 연결되어 있다. 초기화 트랜지스터(T3)는 제2 스캔 신호(SS)에 따라 턴온되어 초기화 전압(INIT)을 발광 다이오드(ED)의 애노드 및 커패시터(Cst)의 타단에 전달하여 발광 다이오드(ED)의 애노드의 전압을 초기화시킬 수 있다.
커패시터(Cst)의 일단은 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결되어 있고, 타단은 초기화 트랜지스터(T3)의 제1 전극 및 발광 다이오드(ED)의 애노드인 화소 전극과 연결되어 있다. 발광 다이오드(ED)의 캐소드인 공통 전극은 공통 전압(ELVSS)을 전달하는 공통 전압선과 연결되어 있다.
발광 다이오드(ED)는 구동 트랜지스터(T1)에 의해 생성된 구동 전류에 따른 휘도의 빛을 발광할 수 있다.
상기에서 하나의 화소(PX)가 3개의 트랜지스터(T1, T2, T3), 1개의 커패시터(Cst)를 포함하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 트랜지스터의 개수와 커패시터의 개수, 그리고 이들의 연결 관계는 다양하게 변경될 수 있다.
이하에서 도 1에 도시한 회로의 동작의 한 예, 특히 한 프레임 동안의 동작의 한 예에 대하여 설명한다. 여기서는 트랜지스터들(T1, T2, T3)이 N형 채널 트랜지스터인 경우를 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한 프레임이 시작되면, 초기화 구간에서 하이 레벨의 제1 스캔 신호(SC) 및 하이 레벨의 제2 스캔 신호(SS)가 공급되어 스위칭 트랜지스터(T2) 및 초기화 트랜지스터(T3)가 턴온된다. 턴온된 스위칭 트랜지스터(T2)를 통해 데이터선으로부터의 기준 전압이 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 커패시터(Cst)의 일단에 공급되고, 턴온된 초기화 트랜지스터(T3)를 통해 초기화 전압(INIT)이 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극 및 발광 다이오드(ED)의 애노드에 공급된다. 이에 따라, 초기화 구간 동안 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극 및 발광 다이오드(ED)의 애노드는 초기화 전압(INIT)으로 초기화된다. 이때, 커패시터(Cst)에는 기준 전압과 초기화 전압(INIT)의 차전압이 저장된다.
다음, 센싱 구간에서 하이 레벨의 제1 스캔 신호(SC)가 유지된 상태에서 제2 스캔 신호(SS)가 로우 레벨이 되면, 스위칭 트랜지스터(T2)는 턴온 상태를 유지하고 초기화 트랜지스터(T3)는 턴오프된다. 턴온된 스위칭 트랜지스터(T2)를 통해 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 커패시터(Cst)의 일단은 기준 전압을 유지하고, 턴오프된 초기화 트랜지스터(T3)를 통해 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극 및 발광 다이오드(ED)의 애노드는 초기화 전압(INIT)으로부터 끊어진다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(T1)는 제1 전극으로부터 제2 전극으로 전류가 흐르다가 제2 전극의 전압이 "기준 전압-Vth"이 되면 턴오프된다. Vth는 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 나타낸다. 이때, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 제2 전극의 전압 차는 커패시터(Cst)에 저장되며, 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)의 센싱이 완료된다. 센싱 구간 동안 센싱한 특성 정보를 반영하여 보상된 데이터 신호를 생성함으로써, 화소마다 다를 수 있는 구동 트랜지스터(T1)의 특성 편차를 외부적으로 보상할 수 있다.
다음, 데이터 입력 구간에서 하이 레벨의 제1 스캔 신호(SC)가 공급되고 로우 레벨의 제2 스캔 신호(SS)가 공급되면, 스위칭 트랜지스터(T2)는 턴온되고 초기화 트랜지스터(T3)는 턴오프된다. 턴온된 스위칭 트랜지스터(T2)를 통해 데이터선으로부터의 데이터 전압(DAT)이 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 커패시터(Cst)의 일단에 공급된다. 이 때, 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극 및 발광 다이오드(ED)의 애노드는 턴오프 상태인 구동 트랜지스터(T1)에 의해 센싱 구간에서의 전위를 거의 그대로 유지할 수 있다.
다음, 발광 구간에서 게이트 전극에 전달된 데이터 전압(DAT)에 의해 턴온된 구동 트랜지스터(T1)는 데이터 전압(DAT)에 따른 구동 전류를 발생시키고, 그 구동 전류에 의해 발광 다이오드(ED)가 발광할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 발광 다이오드(ED)의 캐소드인 공통 전극과 공통 전압(ELVSS)을 전달하는 공통 전압선의 연결부에 대해 설명한다.
도 2는 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2의 II-II선을 따라 나타낸 단면도이다. 도 4 및 도 5는 일 실시예에 의한 표시 장치에 레이저 가공이 진행되는 부분을 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4의 V-V선을 따라 나타낸 단면도이다. 도 6은 레이저 가공 이후 공통 전극이 형성된 상태를 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 표시 장치는 기판(110)을 포함하고, 기판(110) 위에는 절연층인 버퍼층(111)이 위치할 수 있다. 도시는 생략하였으나, 기판(110)과 버퍼층(111) 사이에는 제1 도전층이 위치할 수 있다. 버퍼층(111) 위에는 제1 절연층(120)이 위치할 수 있다. 도시는 생략하였으나, 버퍼층(111)과 제1 절연층(120) 사이에는 반도체층이 위치할 수 있다. 제1 절연층(120) 위에는 제2 절연층(160)이 위치할 수 있다. 도시는 생략하였으나, 제1 절연층(120)과 제2 절연층(160) 사이에는 제2 도전층이 위치할 수 있다.
제2 절연층(160) 위에는 공통 전압선(170)을 포함하는 제3 도전층이 위치할 수 있다. 공통 전압선(170)의 평면 형상은 도시를 생략하였으나, 일 방향을 따라 길게 연장될 수 있다. 공통 전압선(170)에는 공통 전압(ELVSS)이 인가될 수 있다. 제1 도전층 또는 제2 도전층에 공통 전압(ELVSS)을 전달하는 보조선이 추가적으로 위치할 수 있으며, 이러한 보조선은 공통 전압선(170)과 전기적으로 연결될 수 있다.
공통 전압선(170)을 포함하는 제3 도전층 위에는 보호층(180)이 위치할 수 있다. 보호층(180)은 제1 보호층(180a) 및 제2 보호층(180b)을 포함할 수 있다. 제2 보호층(180b)은 제1 보호층(180a) 위에 위치할 수 있다.
제1 도전층, 제2 도전층 및 제3 도전층 중 적어도 하나는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 이들의 합금 등 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 도전층, 제2 도전층 및 제3 도전층 각각은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 티타늄을 포함하는 하부층과 구리를 포함하는 상부층을 포함하는 다중층 구조를 가질 수 있다.
버퍼층(111), 제1 절연층(120), 제2 절연층(160) 및 보호층(180) 중 적어도 하나는 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiON) 등의 무기 절연 물질 및/또는 폴리이미드, 아크릴계 폴리머, 실록산계 폴리머 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 이때, 보호층(180)의 제1 보호층(180a)은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있고, 제2 보호층(180b)은 유기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
보호층(180) 위에는 연결 전극(195)을 포함하는 제4 도전층이 위치할 수 있다. 제4 도전층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 산화물을 포함할 수 있다. 제4 도전층은 다중층으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제4 도전층은 ITO를 포함하는 층, 은(Ag)을 포함하는 층, ITO를 포함하는 층이 차례로 적층되어 있는 3중층으로 이루어질 수 있다. 연결 전극(195)의 평면 형상은 다각형으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 연결 전극(195)은 대략 팔각형으로 이루어진 부분과 팔각형의 일측 변으로부터 돌출되어 있는 부분을 포함하는 형상을 가질 수 있다.
보호층(180)은 제2 개구부(1180) 및 제6 개구부(1182)를 포함할 수 있다. 제2 개구부(1180) 및 제6 개구부(1182)는 보호층(180)이 제거되어 있는 영역을 의미한다. 제2 개구부(1180) 및 제6 개구부(1182)는 공통 전압선(170)과 중첩할 수 있다. 제2 개구부(1180)는 제2 보호층(180b)에만 형성되고, 제1 보호층(180a)에는 형성되지 않을 수 있다. 제6 개구부(1182)는 제1 보호층(180a) 및 제2 보호층(180b)에 형성될 수 있다. 이에 따라 제6 개구부(1182)의 깊이가 제2 개구부(1180)의 깊이보다 깊게 형성될 수 있다. 제6 개구부(1182)에 의해 공통 전압선(170)의 상부면이 노출될 수 있다. 제2 개구부(1180)와 중첩하는 공통 전압선(170)의 상부면은 노출되지 않을 수 있다. 제2 개구부(1180) 및 제6 개구부(1182)는 연결 전극(195)과 중첩할 수 있다. 제2 개구부(1180)는 연결 전극(195)의 대략 팔각형으로 이루어진 부분 및 그 주변의 영역과 중첩할 수 있다. 제6 개구부(1182)는 연결 전극(195)의 돌출되어 있는 부분과 중첩할 수 있다. 연결 전극(195)은 제2 개구부(1180) 및 제6 개구부(1182) 내에 위치할 수 있다. 연결 전극(195)은 제2 개구부(1180) 내에서 제2 보호층(180b)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 보호층(180)의 제2 개구부(1180)는 소정의 영역을 둘러싸도록 폐루프(closed loop) 형상으로 이루어질 수 있다. 제2 개구부(1180)에 의해 둘러싸여 있는 제2 보호층(180b)의 부분은 제2 개구부(1180)의 외측에 위치하는 제2 보호층(180b)의 부분과 완전히 분리될 수 있다. 이러한 제2 개구부(1180) 내에 연결 전극(195)은 제2 개구부(1180)에 의해 둘러싸여 있는 제2 보호층(180b)의 부분과 제2 개구부(1180)의 외측에 위치하는 제2 보호층(180b)의 부분 사이를 차단하는 역할을 할 수 있다. 연결 전극(195)은 제6 개구부(1182) 내에서 제1 보호층(180a) 및 제2 보호층(180b)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 연결 전극(195)은 제6 개구부(1182) 내에서 공통 전압선(170)의 상부면을 덮도록 형성될 수 있다. 따라서, 연결 전극(195)은 제6 개구부(1182)를 통해 공통 전압선(170)과 연결될 수 있다.
연결 전극(195)은 제3 개구부(1195)를 포함할 수 있다. 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)의 평면 형상은 대략 사각형으로 이루어질 수 있다. 보호층(180)의 제2 개구부(1180)는 소정의 영역을 둘러싸는 형상을 가질 수 있으며, 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)는 제2 개구부(1180)에 의해 둘러싸여 있는 영역 내에 위치할 수 있다. 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)는 제2 개구부(1180)와 중첩하지 않는다. 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)에 의해 보호층(180)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 이때, 제2 보호층(180b)의 상부면의 일부가 노출될 수 있다.
연결 전극(195)을 포함하는 제4 도전층 위에는 화소 정의층(350)이 위치할 수 있다. 화소 정의층(350)은 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의층(350)은 제1 개구부(1350) 및 제4 개구부(1352)를 포함할 수 있다.
화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)는 연결 전극(195)과 중첩할 수 있다. 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)는 연결 전극(195)의 팔각형으로 이루어진 부분과 중첩할 수 있다. 이때, 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)는 연결 전극(195)의 팔각형으로 이루어진 부분의 중심부와 중첩할 수 있다. 또한, 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)는 보호층(180)과 중첩할 수 있다. 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)는 보호층(180)의 제2 개구부(1180)에 의해 둘러싸여 있는 영역 내에 위치할 수 있다. 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)는 보호층(180)의 제2 개구부(1180)와 중첩하지 않는다. 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)에 의해 연결 전극(195)의 적어도 일부가 노출될 수 있다.
화소 정의층(350)의 제4 개구부(1352)는 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)와 중첩할 수 있다. 화소 정의층(350)의 제4 개구부(1352)는 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195) 내에 위치할 수 있다. 화소 정의층(350)의 제4 개구부(1352)의 평면상 크기는 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)의 평면상 크기보다 작을 수 있다. 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)에 의해 연결 전극(195)의 측면이 노출될 수 있다. 이때, 3중층으로 이루어진 연결 전극(195)의 가운데에 위치하는 은(Ag)을 포함하는 층이 노출될 수 있다. 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 화소 정의층(350)이 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)의 가장자리를 덮도록 형성됨으로써, 연결 전극(195)의 측면이 노출되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 화소 정의층(350)이 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195) 내에서 연결 전극(195)의 측면을 덮도록 형성된다. 따라서, 연결 전극(195)의 가운데에 위치하는 은(Ag)을 포함하는 층을 보호할 수 있다. 화소 정의층(350)의 제4 개구부(1352)에 의해 보호층(180)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 이때, 제2 보호층(180b)의 상부면의 일부가 노출될 수 있다.
다음으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 화소 정의층(350) 위에는 발광층(370)이 위치할 수 있다. 발광층(370)은 기판(110) 위에 전체적으로 위치할 수 있고, 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350) 및 제4 개구부(1352) 내에도 위치할 수 있다. 발광층(370)은 유기 발광 물질 또는 무기 발광 물질을 포함할 수 있다.
이어, 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)에 대응하는 부분에 레이저(500)를 조사할 수 있다. 즉, 레이저 드릴링(laser drilling) 공정을 진행할 수 있으며, 이에 따라 도 6에 도시된 바와 같이, 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350) 내에 위치하는 발광층(370)의 부분이 제거될 수 있다. 따라서, 발광층(370)은 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350) 내의 적어도 일부 영역에 위치하지 않을 수 있다. 발광층(370)의 일부가 제거됨에 따라 발광층(370) 아래에 위치하는 연결 전극(195)이 노출될 수 있다. 즉, 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)와 중첩하는 연결 전극(195)의 부분이 노출될 수 있다.
발광층(370) 위에는 공통 전극(270)이 위치할 수 있다. 공통 전극(270)은 은(Ag)을 포함하는 금속 물질 또는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 산화물을 포함할 수 있다. 공통 전극(270)은 기판(110) 위에 전체적으로 위치할 수 있다. 공통 전극(270)은 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350) 내에 위치할 수 있다. 공통 전극(270)은 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)를 통해 연결 전극(195)과 연결될 수 있다. 공통 전극(270)은 연결 전극(195)을 통해 공통 전압선(170)과 연결될 수 있으며, 공통 전압(ELVSS)을 전달 받을 수 있다.
이하에서 도 7을 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치의 하나의 화소에 대해 설명한다.
도 7은 일 실시예에 의한 표시 장치의 하나의 화소를 나타낸 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 기판(110) 위에 위치하는 제1 도전층은 광차단 패턴(177)을 포함할 수 있다. 광차단 패턴(177) 위에는 버퍼층(111)이 위치할 수 있다. 버퍼층(111) 위에 위치하는 반도체층은 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132), 제1 영역(1131) 및 제2 영역(1133)을 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132)은 제1 영역(1131)과 제2 영역(1133) 사이에 위치할 수 있다. 반도체층 위에는 제1 절연층(120)이 위치할 수 있다.
제1 절연층(120) 위에 위치하는 제2 도전층은 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1155) 및 하부 유지 전극(1153)을 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1155)은 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132)과 중첩할 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1155)은 하부 유지 전극(1153)과 연결될 수 있고, 일체로 이루어질 수 있다. 제2 도전층을 형성한 후 도핑 공정 또는 플라즈마 처리를 수행할 수 있다. 제2 도전층에 의해 가려진 반도체층의 부분은 도핑이나 플라즈마 처리가 되지 않고, 제2 도전층에 의해 덮여 있지 않은 반도체층의 부분은 도핑이나 플라즈마 처리가 되어 도전체와 동일한 특성을 가질 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132)은 도핑이나 플라즈마 처리가 되지 않는다. 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역(1131) 및 제2 영역(1133)은 도전체와 동일한 특성을 가질 수 있으며, 각각 제1 전극 및 제2 전극이 될 수 있다.
제2 도전층 위에는 제2 절연층(160)이 위치할 수 있다. 제2 절연층(160) 위에 위치하는 제3 도전층은 상부 유지 전극(1154)을 포함할 수 있다. 상부 유지 전극(1154)은 공통 전압선(170)과 동일한 층에 위치할 수 있다. 상부 유지 전극(1154)과 공통 전압선(170)은 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 동일한 공정에서 함께 형성될 수 있다. 상부 유지 전극(1154)은 하부 유지 전극(1154)과 중첩할 수 있다. 하부 유지 전극(1153)과 상부 유지 전극(1154)은 제2 절연층(160)을 사이에 두고 서로 중첩하여 커패시터(Cst)를 형성할 수 있다. 하부 유지 전극(1153)은 제1 절연층(120)을 사이에 두고 광차단 패턴(177)과도 중첩할 수 있으므로 이중으로 커패시터(Cst)를 형성할 수 있다. 상부 유지 전극(1154)은 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역(1133)과 중첩할 수 있다. 제2 절연층(160)은 상부 유지 전극(1154) 및 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역(1133)과 중첩하는 개구부(165)를 포함할 수 있다. 개구부(165)는 제1 절연층(120)에 더 형성될 수 있다. 상부 유지 전극(1154)은 개구부(165)를 통해 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역(1133)과 연결될 수 있다.
제3 도전층위에는 보호층(180)이 위치할 수 있고, 보호층(180)은 제1 보호층(180a), 및 제1 보호층(180a) 위에 위치하는 제2 보호층(180b)을 포함할 수 있다.
보호층(180) 위에 위치하는 제4 도전층은 화소 전극(191)을 포함할 수 있다. 화소 전극(191)은 연결 전극(195)과 동일한 층에 위치할 수 있다. 화소 전극(191)과 연결 전극(195)은 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 동일한 공정에서 함께 형성될 수 있다. 화소 전극(191)은 상부 유지 전극(1154)과 중첩할 수 있다. 보호층(180)은 화소 전극(191) 및 상부 유지 전극(1154)과 중첩하는 제3 개구부(1184)를 포함할 수 있다. 화소 전극(191)은 제3 개구부(1184)를 통해 상부 유지 전극(1154)과 연결될 수 있다.
제4 도전층 위에는 화소 정의층(350)이 위치할 수 있다. 화소 정의층(350)은 화소 개구부(351)를 포함할 수 있다. 화소 개구부(351)는 화소 전극(191)과 중첩할 수 있다.
화소 정의층(350) 위에는 발광층(370)이 위치할 수 있으며, 발광층(370)은 화소 개구부(351) 내에 위치할 수 있다. 화소 개구부(351) 내에서 발광층(370)은 화소 전극(191)과 접할 수 있다. 즉, 화소 개구부(351) 내에서 발광층(370)은 화소 전극(191) 바로 위에 위치할 수 있다.
발광층(370) 위에는 공통 전극(270)이 위치할 수 있다. 공통 전극(270)은 발광층(370)과 접할 수 있으며, 발광층(370) 바로 위에 위치할 수 있다. 화소 개구부(351) 내에서 화소 전극(191), 발광층(370) 및 공통 전극(270)은 차례로 적층되어 발광 다이오드(ED)를 이룰 수 있다. 이때, 화소 전극(191)이 애노드가 될 수 있고, 공통 전극(270)이 캐소드가 될 수 있다.
이하에서 도 8을 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치의 제4 도전층의 배치 형태에 설명한다.
도 8은 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 층을 나타낸 평면도이다. 도 8은 제4 도전층을 나타내고 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 복수의 화소(PX1, PX2, PX3)를 포함할 수 있고, 각 화소마다 화소 전극(191a, 191b, 191c)을 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX1, PX2, PX3)는 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3)는 서로 다른 색을 표시할 수 있다. 예를 들면, 제1 화소(PX1)는 적색을 표시하는 화소일 수 있고, 제2 화소(PX2)는 녹색을 표시하는 화소일 수 있으며, 제3 화소(PX3)는 청색을 표시하는 화소일 수 있다. 다만, 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3)가 표시하는 색은 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변경될 수 있다. 제1 화소(PX1)에는 제1 화소 전극(191a)이 위치할 수 있고, 제2 화소(PX2)에는 제2 화소 전극(191b)이 위치할 수 있으며, 제3 화소(PX3)에는 제3 화소 전극(191c)이 위치할수 있다. 제1 화소 전극(191a), 제2 화소 전극(191b) 및 제3 화소 전극(191c)은 서로 인접하여 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 화소 전극(191a)의 우측에 제2 화소 전극(191b)이 위치할 수 있고, 제2 화소 전극(191b)의 우측에 제3 화소 전극(191c)이 위치할 수 있다.
3개의 화소(PX1, PX2, PX3)마다 하나의 연결 전극(195)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 화소(PX1)와 제3 화소(PX3) 사이의 영역에 연결 전극(195)이 위치할 수 있다. 연결 전극(195)은 제1 화소 전극(191a) 및 제3 화소 전극(191c)과 인접할 수 있다. 연결 전극(195)은 평면 상에서 제1 화소 전극(191a)의 상측에 위치할 수 있고, 제3 화소 전극(191c)의 우측에 위치할 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며, 연결 전극(195)의 개수는 더 감소하거나 더 증가할 수 있고, 그 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
이하에서는 도 9 및 도 10을 참조하여 비교예에 의한 표시 장치에 대해 설명한다.
도 9는 비교예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 10은 도 9의 X-X선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 비교예에 의한 표시 장치는 기판(110), 기판(110) 위에 위치하는 공통 전압선(170), 공통 전압선(170) 위에 위치하는 보호층(180), 보호층(180) 위에 위치하는 연결 전극(195), 연결 전극(195) 위에 위치하는 화소 정의층(350), 화소 정의층(350) 위에 위치하는 발광층(370), 및 발광층(370) 위에 위치하는 공통 전극(270)을 포함한다.
보호층(180)은 제6 개구부(1182)를 포함하고, 연결 전극(195)은 제6 개구부(1182)를 통해 공통 전압선(170)과 연결될 수 있다. 비교예에 의한 표시 장치에서 보호층(180)은 제1 개구부를 포함하지 않는다. 화소 정의층(350)은 제1 개구부(1350)를 포함하고, 공통 전극(270)은 제1 개구부(1350)를 통해 연결 전극(270)과 연결될 수 있다. 비교예에 의한 표시 장치에서 화소 정의층(350)은 제2 개구부를 포함하지 않는다.
일 실시예에 의한 표시 장치에서는 보호층(180)의 제2 개구부(1180)가 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)를 둘러싸도록 형성되어 있다. 비교예에 의한 표시 장치에서는 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)의 주변에 보호층(180)의 개구부가 형성되지 않는다. 또한, 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 보호층(180)의 제2 개구부(1180)에 의해 둘러싸여 있는 영역 내에 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195) 및 화소 정의층(350)의 제4 개구부(1352)가 형성되어 있고, 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)와 화소 정의층(350)의 제4 개구부(1352)는 서로 중첩한다. 비교예에 의한 표시 장치에서는 연결 전극(195)에 개구부가 형성되어 있지 않으며, 따라서 화소 정의층의 개구부와 연결 전극의 개구부가 중첩하는 부분도 없다.
이러한 비교예에 의한 표시 장치와 일 실시예에 의한 표시 장치의 구조적인 차이에 따라 효과 상의 차이가 있으며, 이러한 차이점에 대해 이하에서 도 11 내지 도 16을 참조하여 더욱 설명한다.
도 11 내지 도 13은 비교예에 의한 표시 장치에서 발생한 기체의 이동 경로를 나타낸 도면이고, 도 14 내지 도 16은 일 실시예에 의한 표시 장치에서 발생한 기체의 이동 경로를 나타낸 도면이다. 도 11, 도 13, 도 14 및 도 16은 평면도이고, 도 12 및 도 15는 단면도이다.
도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 비교예에 의한 표시 장치에서 화소 정의층(350) 위에 발광층(370)을 형성한 후 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)에 대응하는 부분에 레이저를 조사하면, 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350) 내에 위치하는 발광층(370)의 부분이 제거될 수 있다. 이러한 레이저 드릴링 공정은 고온에서 진행되며, 레이저가 조사되는 부분 아래에 위치하는 보호층(180)에 기체가 발생할 수 있다. 이때, 보호층(180) 중 유기 절연 물질로 이루어진 제2 보호층(180b)에 기체가 발생할 수 있다. 발생된 기체는 제2 보호층(180b)을 따라 이동할 수 있다. 레이저가 조사된 부분을 중심으로 사방으로 기체가 이동하게 될 수 있다. 기체는 레이저가 조사된 부분의 주변에 위치하는 화소(PX1, PX2, PX3)까지 이를 수 있다. 각 화소(PX1, PX2, PX3)마다 화소 전극(191a, 191b, 191c)이 위치할 수 있으며, 화소 전극(191a, 191b, 191c) 위에는 발광층(370)이 위치한다. 발광층(370)은 화소 전극(191a, 191b, 191c)과 접할 수 있다. 각 화소(PX1, PX2, PX3)로 이동한 기체는 각 화소(PX1, PX2, PX3)의 발광층(370)에 영향을 미칠 수 있으며, 발광층(370)의 열화되는 등 불량이 발생할 수 있다.
도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 표시 장치에서 화소 정의층(350) 위에 발광층(370)을 형성한 후 레이저 드릴링 공정을 진행하면, 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350) 내에 위치하는 발광층(370)의 부분이 제거될 수 있다. 이 과정에서 보호층(180) 특히, 유기 절연 물질로 이루어진 제2 보호층(180b)에 기체가 발생할 수 있다. 발생된 기체는 제2 보호층(180b)을 따라 이동하다가 연결 전극(195)에 의해 차단되어 인접한 다른 소자까지 이동하지 못한다. 일 실시예에 의한 표시 장치에서 보호층(180)에는 제2 개구부(1180)가 형성되어 있고, 제2 개구부(1180)는 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)를 둘러싸고 있다. 보호층(180)의 제2 개구부(1180) 내에는 연결 전극(195)이 위치하며, 연결 전극(195)은 제2 개구부(1180) 내에서 보호층(180)의 측면을 덮도록 형성된다. 따라서, 제2 개구부(1180)에 의해 둘러싸여 있는 제2 보호층(180b)의 부분과 제2 개구부(1180)의 외측에 위치하는 제2 보호층(180b)의 부분은 연결 전극(195)에 의해 분리될 수 있다. 제2 개구부(1180)에 의해 둘러싸여 있는 제2 보호층(180b)의 부분에서 발생한 기체는 연결 전극(195)에 의해 차단되어 제2 개구부(1180)의 외측에 위치하는 제2 보호층(180b)의 부분으로 이동할 수 없다. 따라서, 기체는 레이저가 조사된 부분의 주변에 위치하는 화소(PX1, PX2, PX3)에 이를 수 없고, 각 화소(PX1, PX2, PX3)의 발광층(370)에 영향을 미칠 수 없으며, 발광층(370)에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 일 실시예에 의한 표시 장치에서 보호층(180)의 제2 개구부(1180)에 의해 둘러싸여 있는 영역 내에 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195) 및 화소 정의층(350)의 제4 개구부(1352)가 형성되어 있다. 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)와 화소 정의층(350)의 제4 개구부(1352)는 서로 중첩하며, 연결 전극(195)에 의해 차단된 기체는 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195) 및 화소 정의층(350)의 제4 개구부(1352)를 통해 외부로 빠져나갈 수 있다. 즉, 레이저 드릴링 공정에서 보호층(180)에 발생한 기체를 외부로 방출함으로써, 다른 소자에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
다음으로, 도 17을 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 17에 도시된 실시예에 의한 표시 장치는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예에 의한 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 보호층(180)의 제2 개구부(1180)가 제2 보호층(180b)뿐만 아니라 제1 보호층(180a)에도 형성된다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 17은 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 표시 장치는 기판(110), 기판(110) 위에 위치하는 공통 전압선(170), 공통 전압선(170) 위에 위치하는 보호층(180), 보호층(180) 위에 위치하는 연결 전극(195), 연결 전극(195) 위에 위치하는 화소 정의층(350), 화소 정의층(350) 위에 위치하는 발광층(370), 및 발광층(370) 위에 위치하는 공통 전극(270)을 포함한다.
보호층(180)은 제2 개구부(1180) 및 제6 개구부(1182)를 포함할 수 있다. 앞선 실시예에서 제2 개구부(1180)는 제2 보호층(180b)에만 형성되고, 제1 보호층(180a)에는 형성되지 않을 수 있다. 본 실시예에서 제2 개구부(1180)는 제1 보호층(180a) 및 제2 보호층(180b)에 형성될 수 있다. 이때, 제2 개구부(1180)의 깊이는 보호층(180)의 두께에 대응할 수 있으며, 제2 개구부(1180)를 형성함으로써, 제2 개구부(1180)와 중첩하는 공통 전압선(170)의 부분이 노출될 수 있다. 보호층(180)의 제2 개구부(1180) 내에는 공통 전극(270)이 위치할 수 있으며, 공통 전극(270)은 제2 개구부(1180)를 통해 공통 전압선(170)과 연결될 수 있다. 또한, 공통 전극(270)은 제6 개구부(1182)를 통해 공통 전압선(170)과 연결될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면 공통 전극(270)과 공통 전압선(170)이 연결되는 부분의 면적이 앞선 실시예에 비해 더 증가할 수 있으며, 공통 전극(270)의 저항을 더욱 낮출 수 있다. 또한, 제2 개구부(1180)와 제6 개구부(1182)를 동일한 마스크를 사용하여 동시에 형성할 수 있으므로, 공정을 단순화할 수 있고, 비용을 절감할 수 있다.
상기에서 보호층(180)이 제2 개구부(1180) 및 제6 개구부(1182)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라 제6 개구부(1182)는 생략될 수 있다. 제2 개구부(1180)에 의해 공통 전극(270)과 공통 전압선(170)의 연결이 이루어지므로, 제6 개구부(1182)는 생략되어도 무방하다. 이로 인해 연결 전극(195)이 차지하는 면적을 줄일 수 있고, 고해상도 설계가 더욱 용이해질 수 있다.
다음으로, 도 18 및 도 19를 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 18 및 도 19에 도시된 실시예에 의한 표시 장치는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예에 의한 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 연결 전극(195)에 제3 개구부(1195)가 형성되지 않는다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 18은 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 19는 도 18의 XIX-XIX선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 표시 장치는 기판(110), 기판(110) 위에 위치하는 공통 전압선(170), 공통 전압선(170) 위에 위치하는 보호층(180), 보호층(180) 위에 위치하는 연결 전극(195), 연결 전극(195) 위에 위치하는 화소 정의층(350), 화소 정의층(350) 위에 위치하는 발광층(370), 및 발광층(370) 위에 위치하는 공통 전극(270)을 포함한다.
보호층(180)은 제2 개구부(1180) 및 제6 개구부(1182)를 포함할 수 있고, 연결 전극(195)은 제2 개구부(1180) 및 제6 개구부(1182) 내에 위치할 수 있다. 앞선 실시예에서 연결 전극(195)은 제3 개구부(1195)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 연결 전극(195)에는 개구부가 형성되지 않을 수 있다. 앞선 실시예에서 보호층(180)의 제2 개구부(1180)는 연결 전극(195)의 대략 팔각형으로 이루어진 부분 및 그 주변의 영역과 중첩할 수 있다. 본 실시예에서 보호층(180)의 제2 개구부(1180)는 연결 전극(195)의 대략 팔각형으로 이루어진 부분과만 중첩할 수 있다.
화소 정의층(350)은 제1 개구부(1350)를 포함할 수 있다. 앞선 실시예에서 화소 정의층(350)은 제1 개구부(1350) 및 제4 개구부(1352)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 화소 정의층(350)은 제1 개구부(1350)를 포함하고, 제4 개구부(1352)를 포함하지 않을 수 있다.
본 실시예에서 제2 개구부(1180)에 의해 둘러싸여 있는 제2 보호층(180b)의 부분에서 발생한 기체는 연결 전극(195)에 의해 차단되어 제2 개구부(1180)의 외측에 위치하는 제2 보호층(180b)의 부분으로 이동할 수 없다. 따라서, 기체가 레이저가 조사된 부분의 주변에 위치하는 화소에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 연결 전극(195)에 개구부가 형성되어 있지 않으므로, 보호층(180)에서 발생된 기체는 외부로 방출되지 않고, 제2 개구부(1180)에 의해 둘러싸여 있는 제2 보호층(180b) 내에 갇힐 수 있다.
다음으로, 도 20 및 도 21을 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 20 및 도 21에 도시된 실시예에 의한 표시 장치는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예에 의한 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 보호층(180)에 제2 개구부(1180)를 형성하지 않는다는 점과 연결 전극(195)의 제3 개구부(1195)의 형상 등에 있어서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 20은 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 21은 도 20의 XXI-XXI선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 표시 장치는 기판(110), 기판(110) 위에 위치하는 공통 전압선(170), 공통 전압선(170) 위에 위치하는 보호층(180), 보호층(180) 위에 위치하는 연결 전극(195), 연결 전극(195) 위에 위치하는 화소 정의층(350), 화소 정의층(350) 위에 위치하는 발광층(370), 및 발광층(370) 위에 위치하는 공통 전극(270)을 포함한다.
보호층(180)은 제6 개구부(1182)를 포함할 수 있고, 제6 개구부(1182)를 통해 연결 전극(195)은 공통 전압선(170)과 연결될 수 있다. 앞선 실시예에서 보호층(180)은 제2 개구부(1180)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서 보호층(180)은 제1 개구부를 포함하지 않을 수 있다. 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)를 둘러싸도록 보호층(180)에 개구부가 형성되지 않고, 레이저가 조사되는 부분의 주변이 연결 전극(195)에 의해 차단되지 않을 수 있다.
본 실시예에서 연결 전극(195)은 제5 개구부(1197)를 포함할 수 있다. 제5 개구부(1197)는 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 연결 전극(195)의 제5 개구부(1197)는 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)의 전체를 둘러싸도록 형성되지는 않는다. 예를 들면, 연결 전극(195)의 제5 개구부(1197)는 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)의 약 50% 이상 약 90% 이하를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)가 평면상 대략 팔각형으로 이루어질 때 7개의 변은 연결 전극(195)의 제5 개구부(1197)에 의해 둘러싸여 있고, 나머지 1개의 변은 연결 전극(195)의 제5 개구부(1197)에 의해 둘러싸여 있지 않을 수 있다. 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)의 전체를 둘러싸도록 연결 전극(195)의 제5 개구부(1197)가 형성될 경우 제5 개구부(1197)의 내측에 위치하는 연결 전극(195)의 부분과 제5 개구부(1197)의 외측에 위치하는 연결 전극(195)의 부분이 서로 연결되지 않을 수 있다. 따라서, 제5 개구부(1197)의 내측에 위치하는 연결 전극(195)의 부분과 제5 개구부(1197)의 외측에 위치하는 연결 전극(195)의 부분이 서로 연결될 수 있도록 제5 개구부(1197)를 폐루프(closed loop) 형상으로 형성하지 않고, 개루프(open loop) 형상으로 형성한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제5 개구부(1197)를 폐루프 형상으로 형성할 수도 있다. 이때, 제5 개구부(1197)의 내측에 위치하는 연결 전극(195)의 부분과 제5 개구부(1197)의 외측에 위치하는 연결 전극(195)의 부분을 연결하는 브릿지 전극이 별도로 형성될 수 있다.
연결 전극(195)의 제5 개구부(1197)는 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)와 중첩하지 않는다. 연결 전극(195)의 제5 개구부(1197)는 화소 정의층(350)에 의해 덮여 있을 수 있다. 이때, 연결 전극(195)의 제5 개구부(1197)는 전체적으로 화소 정의층(350)에 의해 덮여 있을 수 있다. 따라서, 연결 전극(195)의 측면이 노출되는 것을 방지하여, 연결 전극(195)을 보호할 수 있다.
일 실시에에 의한 표시 장치에서 연결 전극(195)이 화소 정의층(350)의 제1 개구부(1350)의 적어도 일부를 둘러싸는 제5 개구부(1197)를 포함함으로써, 레이저 드릴링 공정에서 보호층(180)에 발생된 기체는 연결 전극(195)의 제5 개구부(1197)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 보호층(180)에 발생된 기체가 인접한 화소(PX1, PX2, PX3)로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 레이저 드릴링 공정에서 보호층(180)에 발생한 기체를 외부로 방출함으로써, 다른 소자에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
다음으로, 도 22를 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면 구조에 대해 더욱 설명한다. 앞서 설명한 도 1 내지 도 8을 함께 참고하여 설명한다. 앞서 도 7에서는 공통 전극이 최상부층에 위치하는 것으로 설명하였다. 공통 전극 위에는 다른 층이 더 위치할 수 있으며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 22는 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 구성 요소를 도시한 단면도이다. 도 22는 도 7에 도시된 일 실시예에 의한 표시 장치에서 제1 내지 제3 도전층 등의 도시를 생략하고, 화소 전극, 발광층, 공통 전극 등 일부 구성 요소를 도시하고 있다. 또한, 도 22는 공통 전극 위에 위치하는 다른 층을 더 도시하고 있다.
도 22에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 표시 장치는 복수의 화소(PX1, PX2, PX3)를 포함할 수 있다. 기판(110) 위에는 각 화소(PX1, PX2, PX3)마다 화소 전극(191a, 191b, 191c)이 위치할 수 있다. 기판(110)과 화소 전극(191a, 191b, 191c) 사이에 위치하는 복수의 트랜지스터 및 절연층 등은 도시를 생략하였다.
화소 전극(191a, 191b, 191c) 위에는 화소 정의층(350)이 위치할 수 있고, 화소 정의층(350)은 화소 개구부(351)를 포함할 수 있다. 화소 전극(191a, 191b, 191c) 및 화소 정의층(350) 위에는 발광층(370)이 위치할 수 있고, 발광층(370) 위에는 공통 전극(270)이 위치할 수 있다. 발광층(370)은 청색 광일 수 있는 제1 색 광을 방출하는 발광 물질을 포함할 수 있다.
공통 전극(270) 위에는 복수의 절연층(381, 382, 383)을 포함하는 봉지층(380)이 위치할 수 있다. 절연층(381)과 절연층(382)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있고, 절연층(381)과 절연층(382) 사이에 위치하는 절연층(382)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
봉지층(380) 위에는 충진제를 포함하는 충진층(390)이 위치할 수 있다. 충진층(390) 위에는 절연 물질을 포함하는 덮개층(400), 그리고 복수의 색변환층(430a, 430b) 및 투과층(430c)이 위치할 수 있다.
투과층(430c)은 입사되는 광을 통과시킬 수 있다. 즉, 투과층(430c)은 청색 광일 수 있는 제1 색 광을 투과시킬 수 있다. 투과층(430c)은 제1 색 광을 투과시키는 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 투과층(430c)이 위치하는 영역은 청색을 방출하는 발광 영역에 해당할 수 있고, 투과층(430c)은 별도의 반도체 나노 결정을 포함하지 않고 입사된 제1 색 광을 그대로 통과시킬 수 있다.
색변환층(430a, 430b)은 서로 다른 반도체 나노 결정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 색변환층(430a)으로 입사되는 제1 색 광은 색변환층(430b)이 포함하는 반도체 나노 결정에 의해 제2 색 광으로 변환되어 방출될 수 있다. 색변환층(430b)으로 입사되는 제1 색 광은 색변환층(430b)이 포함하는 반도체 나노 결정에 의해 제3 색 광으로 변환되어 방출될 수 있다.
반도체 나노 결정은 입사되는 제1 색 광을 제2 색 광 또는 제3 색 광으로 변환하는 형광체 및 양자점(quantum dot) 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
양자점의 코어는 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 양자점은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다.
복수의 색변환층(430a, 430b) 및 투과층(430c) 위에는 절연층(440)이 위치하고 그 위에 복수의 컬러 필터(450a, 450b, 450c) 및 차광 부재(460)가 위치할 수 있다.
컬러 필터(450a)는 제2 색 광을 나타낼 수 있고, 컬러 필터(450b)는 제3 색 광을 나타낼 수 있고, 컬러 필터(450c)는 제1 색 광을 나타낼 수 있다.
차광 부재(460)는 이웃한 컬러 필터(450a, 450b, 450c) 사이에 위치할 수 있다.
복수의 컬러 필터(450a, 450b, 450c) 및 차광 부재(460) 위에는 기판(210)이 위치할 수 있다. 즉, 기판(110)과 기판(210) 사이에 복수의 색변환층(430a, 430b) 및 복수의 컬러 필터(450a, 450b, 450c)가 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 색변환층(430a, 430b) 및 투과층(430c)을 포함하는 대신 발광층(370)이 양자점을 포함할 수도 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.
110: 기판
170: 공통 전압선
180: 보호층
180a: 제1 보호층
180b: 제2 보호층
1180: 제2 개구부
1182: 제6 개구부
195: 연결 전극
1195: 제3 개구부
1197: 제5 개구부
270: 공통 전극
350: 화소 정의층
1350: 제1 개구부
1352: 제4 개구부
370: 발광층

Claims (20)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 위치하는 공통 전압선,
    상기 공통 전압선 위에 위치하는 보호층,
    상기 보호층 위에 위치하고, 상기 공통 전압선과 연결되어 있는 연결 전극,
    상기 연결 전극 위에 위치하고, 제1 개구부를 포함하는 화소 정의층,
    상기 화소 정의층 위에 위치하는 발광층, 및
    상기 발광층 위에 위치하고, 상기 제1 개구부를 통해 상기 연결 전극과 연결되어 있는 공통 전극을 포함하고,
    상기 보호층은 상기 제1 개구부를 둘러싸는 제2 개구부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 개구부 내에 상기 연결 전극이 위치하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 연결 전극은 상기 제2 개구부 내에서 상기 보호층의 측면을 덮는 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제2 개구부에 의해 둘러싸여 있는 보호막의 부분과 상기 제2 개구부의 외측에 위치하는 보호막의 부분은 상기 연결 전극에 의해 분리되어 있는 표시 장치.
  5. 제2항에서,
    상기 제2 개구부는 평면상에서 폐루프 형상을 가지는 표시 장치.
  6. 제2항에서,
    상기 제1 개구부는 상기 제2 개구부와 중첩하지 않는 표시 장치.
  7. 제2항에서,
    상기 보호막은
    무기 절연 물질을 포함하는 제1 보호막, 및
    상기 제1 보호막 위에 위치하고, 유기 절연 물질을 포함하는 제2 보호막을 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 개구부는 상기 제2 보호막에 형성되고, 상기 제1 보호막에는 형성되지 않는 표시 장치.
  9. 제7항에서,
    상기 제2 개구부는 상기 제1 보호막 및 상기 제2 보호막에 형성되어 있는 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 연결 전극은 상기 제2 개구부를 통해 상기 공통 전압선과 연결되어 있는 표시 장치.
  11. 제2항에서,
    상기 연결 전극은 제3 개구부를 포함하고,
    상기 제3 개구부는 상기 제2 개구부에 의해 둘러싸여 있는 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 제3 개구부는 상기 제2 개구부에 의해 둘러싸여 있는 보호막의 부분과 중첩하는 표시 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 화소 정의층은 상기 제3 개구부와 중첩하는 제4 개구부를 더 포함하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 제4 개구부의 평면상 크기는 상기 제3 개구부의 평면상 크기보다 작은 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 화소 정의층은 상기 제3 개구부 내에서 상기 연결 전극의 측면을 덮는 표시 장치.
  16. 제1항에서,
    상기 발광층은 상기 제1 개구부 내의 적어도 일부 영역에 위치하지 않는 표시 장치.
  17. 기판,
    상기 기판 위에 위치하는 공통 전압선,
    상기 공통 전압선 위에 위치하는 보호층,
    상기 보호층 위에 위치하고, 상기 공통 전압선과 연결되어 있는 연결 전극,
    상기 연결 전극 위에 위치하고, 제1 개구부를 포함하는 화소 정의층,
    상기 화소 정의층 위에 위치하는 발광층, 및
    상기 발광층 위에 위치하고, 상기 제1 개구부를 통해 상기 연결 전극과 연결되어 있는 공통 전극을 포함하고,
    상기 연결 전극은 제5 개구부를 포함하고,
    상기 제5 개구부는 상기 제1 개구부를 둘러싸는 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 제5 개구부는 상기 화소 정의층에 의해 덮여 있는 표시 장치.
  19. 제17항에서,
    상기 제5 개구부는 평면상에서 개루프 형상을 가지는 표시 장치.
  20. 제17항에서,
    상기 제1 개구부는 상기 제5 개구부와 중첩하지 않는 표시 장치.
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