KR20220164860A - 표시 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20220164860A KR1020210072972A KR20210072972A KR20220164860A KR 20220164860 A KR20220164860 A KR 20220164860A KR 1020210072972 A KR1020210072972 A KR 1020210072972A KR 20210072972 A KR20210072972 A KR 20210072972A KR 20220164860 A KR20220164860 A KR 20220164860A
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Abstract

본 발명은 전자컴포넌트가 배치되는 제2표시영역의 투과율을 개선하고 전자컴포넌트의 성능이 저하되는 것을 방지한 표시 장치 및 그 제조방법을 위하여, 제1표시영역, 투과영역을 구비한 제2표시영역, 및 제1표시영역과 제2표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하는 표시 장치에 있어서, 제1표시영역에 배치된 제1발광소자; 제1발광소자와 전기적으로 연결된 제1화소회로; 제2표시영역에 배치된 제2발광소자; 주변영역에 배치되며, 제2발광소자와 전기적으로 연결된 제2화소회로; 제2발광소자와 제2화소회로 사이에 배치되는 유기절연층; 제2발광소자와 제2화소회로를 서로 전기적으로 연결시키며, 적어도 일부가 제2표시영역에 배치되는 연결배선; 제2표시영역에 배치되되, 평면 상에서 연결배선과 중첩하는 위상보상층;을 포함하며, 위상보상층의 굴절률은 유기절연층의 굴절률보다 낮은, 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치 및 그 제조방법{Display apparatus and manufacturing the same}
본 발명은 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전자컴포넌트가 배치되는 영역에서도 이미지가 디스플레이될 수 있도록 표시영역이 확장된 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
표시 장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이다. 근래에 표시 장치의 용도가 다양해지고 있다. 표시 장치의 두께가 얇아지고 무게가 가벼워 그 사용의 범위가 광범위해지고 있는 추세이다.
표시영역이 차지하는 면적을 확대하면서 동시에 다양한 기능을 추가하기 위한 방안으로서, 표시영역 내측에 이미지 디스플레이 이외의 기능을 부가하기 위한 표시 장치의 연구가 계속되고 있다.
본 발명의 실시예들은, 전자컴포넌트가 배치되는 영역에서도 이미지 디스플레이가 가능하며, 전자컴포넌트의 성능 저하를 방지하는 표시 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 제1표시영역, 투과영역을 구비한 제2표시영역, 및 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하는 표시 장치에 있어서, 상기 제1표시영역에 배치된 제1발광소자; 상기 제1발광소자와 전기적으로 연결된 제1화소회로; 상기 제2표시영역에 배치된 제2발광소자; 상기 주변영역에 배치되며, 상기 제2발광소자와 전기적으로 연결된 제2화소회로; 상기 제2발광소자와 상기 제2화소회로 사이에 배치되는 유기절연층; 상기 제2발광소자와 상기 제2화소회로를 서로 전기적으로 연결시키며, 적어도 일부가 상기 제2표시영역에 배치되는 연결배선; 상기 제2표시영역에 배치되되, 평면 상에서 상기 연결배선과 중첩하는 위상보상층;을 포함하며, 상기 위상보상층의 굴절률은 상기 유기절연층의 굴절률보다 낮은, 표시 장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층은 상기 연결배선의 하부에 위치할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층은 상기 연결배선의 상부에 위치할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층은, 상기 연결배선의 하부에 위치하는 하부 위상보상층; 및 상기 연결배선의 상부에 위치하는 상부 위상보상층;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 연결배선은, 상기 유기절연층을 사이에 두도록 서로 상이한 층 상에 배치되는 제1연결배선 및 제2연결배선을 포함하고, 상기 위상보상층은, 상기 제1연결배선과 중첩하는 제1위상보상층 및 상기 제2연결배선과 중첩하는 제2위상보상층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 연결배선 및 상기 위상보상층을 덮는 무기절연층;을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 연결배선과 상기 위상보상층 사이에 개재되는 무기절연층;을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 연결배선의 굴절률은 상기 유기절연층의 굴절률보다 높을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 연결배선은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 유기절연층은 감광성 폴리이미드 또는 실록산계 유기물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층은 무기절연물을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층은 SiO2, SiON, 및 SiCN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층의 두께는, 상기 제2표시영역 중 상기 연결배선이 배치된 영역을 통과한 빛과 상기 연결배선이 배치되지 않은 영역을 통과한 빛이 서로 동일한 위상을 갖도록 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 제1표시영역, 투과영역을 구비한 제2표시영역, 및 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하는 표시 장치에 있어서, 상기 제1표시영역에 배치된 제1발광소자; 상기 제1발광소자와 전기적으로 연결된 제1화소회로; 상기 제2표시영역에 배치된 제2발광소자; 상기 주변영역에 배치되며, 상기 제2발광소자와 전기적으로 연결된 제2화소회로; 상기 제2발광소자와 상기 제2화소회로 사이에 배치되는 유기절연층; 상기 제2발광소자와 상기 제2화소회로를 서로 전기적으로 연결시키며, 적어도 일부가 상기 제2표시영역에 배치되는 연결배선; 상기 제2표시영역에 배치되되, 평면 상에서 상기 연결배선과 중첩하지 않는 위상보상층;을 포함하며, 상기 위상보상층의 굴절률은 상기 유기절연층의 굴절률보다 높은, 표시 장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층은 상기 연결배선과 동일한 층 상에 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층은 상기 연결배선과 상이한 층 상에 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 연결배선의 굴절률은 상기 유기절연층의 굴절률보다 높을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 연결배선은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 유기절연층은 감광성 폴리이미드 또는 실록산계 유기물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층은 무기절연물을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층은 SiNx 및 SiON 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 위상보상층의 두께는, 상기 제2표시영역 중 상기 연결배선이 배치된 영역을 통과한 빛과 상기 연결배선이 배치되지 않은 영역을 통과한 빛이 서로 동일한 위상을 갖도록 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 제1표시영역, 투과영역을 구비한 제2표시영역, 및 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하는 표시 장치의 제조방법에 있어서, 상기 제2표시영역에 적어도 일부가 배치되는 위상보상층-물질층을 형성하는 단계; 상기 제2표시영역에 적어도 일부가 배치되는 연결배선-물질층을 형성하는 단계; 상기 연결배선-물질층 상에 포토레지스트 패턴층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 패턴층을 마스크로 하여 상기 연결배선-물질층을 패터닝함으로써 연결배선을 형성하는 단계; 및 상기 포토레지스트 패턴층 또는 상기 연결배선을 마스크로 하여 상기 위상보상층-물질층을 패터닝함으로써, 위상보상층을 형성하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조방법이 제공된다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자컴포넌트가 배치되는 제2표시영역에서도 이미지 디스플레이가 가능하며, 제2표시영역에는 화소회로가 배치되지 않으므로 보다 넓은 투과영역을 확보할 수 있고, 따라서 제2표시영역에서의 투과율을 개선할 수 있다. 또한, 제2표시영역에 위상보상층을 배치시킴으로써, 제2표시영역의 연결배선에 의해 전자컴포넌트의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부 영역을 개략적으로 나타낸 평면 배치도이다.
도 5는 도 4의 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 4의 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도들이다.
도 17a 내지 도 17e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 과정을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 18a 내지 도 18f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 과정을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다.
x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 전자 기기(1)는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)의 외측에 위치한 주변영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시영역(DA)은 제1표시영역(DA1) 및 제1표시영역(DA1)과 인접한 제2표시영역(DA2)을 포함할 수 있다. 전자 기기(1)는 표시영역(DA)에 2차원적으로 배열된 복수의 화소(PX)들의 어레이를 통해 이미지를 디스플레이할 수 있다. 예컨대, 제1표시영역(DA1)에 배치된 복수의 제1화소(PX1)들에서 방출되는 광을 이용하여 제1이미지를 제공할 수 있고, 제2표시영역(DA2)에 배치된 복수의 제2화소(PX2)들에서 방출되는 광을 이용하여 제2이미지를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1이미지 및 제2이미지는 각각 전자 기기(1)의 표시영역(DA)을 통해 제공되는 어느 하나의 이미지의 일 부분일 수 있다. 또는, 일부 실시예에서, 제1이미지 및 제2이미지는 서로 독립적인 이미지로서 제공될 수 있다.
일 예로서, 도 1은 제1표시영역(DA1) 내에 하나의 제2표시영역(DA2)이 위치하는 것을 도시하고 있다. 다른 실시예로서, 전자 기기(1)는 2개 이상의 제2표시영역(DA2)들을 가질 수 있고, 복수 개의 제2표시영역(DA2)들의 형상 및 크기는 서로 상이할 수 있다. 전자 기기(1)의 상면에 대략 수직인 방향에서 보았을 시, 제2표시영역(DA2)의 형상은 원형, 타원형, 사각형 등의 다각형, 별 형상 또는 다이아몬드 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예로, 표시영역(DA)에 대한 제2표시영역(DA2)의 비율은 표시영역(DA)에 대한 제1표시영역(DA1)의 비율 보다 작을 수 있다.
도 1은 전자 기기(1)의 상면에 대략 수직인 방향에서 보았을 시 대략 사각형 형상을 갖는 제1표시영역(DA1)의 (+y방향) 상측 중앙에 제2표시영역(DA2)이 배치된 것으로 도시하고 있으나, 제2표시영역(DA2)은 예컨대 사각형인 제1표시영역(DA1)의 우상측 또는 좌상측에 배치될 수도 있다. 또한, 제2표시영역(DA2)은 일 예로 도 1에 도시된 바와 같이 제1표시영역(DA1)의 내측에 배치되어, 제1표시영역(DA1)에 의해 전체적으로 둘러싸일 수 있다. 다른 예로, 제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)의 일측에 배치되어, 제1표시영역(DA1)에 의해 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)의 일측 코너 부분에 위치한 채, 제1표시영역(DA1)에 의해 부분적으로 둘러싸일 수 있다.
제2표시영역(DA2)에는 전자컴포넌트(40, 도 2 참조)가 배치될 수 있다. 전자컴포넌트(40)는 제2표시영역(DA2)에 대응하여 표시 장치(10, 도 2 참조)의 하부에 배치될 수 있다.
전자컴포넌트(40)는 빛 또는 음향을 이용하는 전자요소일 수 있다. 예컨대, 전자요소는 근접센서와 같이 거리를 측정하는 센서, 사용자의 신체의 일부(예, 지문, 홍채, 얼굴 등)을 인식하는 센서, 빛을 출력하는 소형 램프이거나, 화상을 촬상하는 이미지 센서(예, 카메라) 등일 수 있다. 빛을 이용하는 전자요소는, 가시광, 적외선광, 자외선광 등 다양한 파장 대역의 빛을 이용할 수 있다. 음향을 이용하는 전자요소는, 초음파 또는 다른 주파수 대역의 음향을 이용할 수 있다.
이러한 전자컴포넌트(40)가 원활히 기능할 수 있도록, 제2표시영역(DA2)은 전자컴포넌트(40)로부터 외부로 출력되거나 외부로부터 전자컴포넌트(40)를 향해 진행하는 빛 또는/및 음향 등이 투과할 수 있는 투과영역(TA)을 포함할 수 있다. 투과영역(TA)은 광이 투과할 수 있는 영역으로, 화소(PX)가 배치되지 않는 영역일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기(1)의 경우, 투과영역(TA)을 포함하는 제2표시영역(DA2)을 통해 광을 투과시킬 때, 광 투과율은 약 10% 이상, 보다 바람직하게 25% 이상이거나, 40% 이상이거나 50% 이상이거나, 85% 이상이거나, 90% 이상일 수 있다.
제2표시영역(DA2)은 투과영역(TA)을 포함하므로, 제1표시영역(DA1)에 배치된 복수의 제1화소(PX1)들의 어레이와 제2표시영역(DA2)에 배치된 복수의 제2화소(PX2)들의 어레이는 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 복수의 제2화소(PX2)들 중 인접한 제2화소(PX2)들 사이에는 투과영역(TA)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)에 비해서 해상도가 낮을 수 있다. 즉, 제2표시영역(DA2)은 투과영역(TA)을 포함하므로, 제2표시영역(DA2)에서 동일 면적 당 배치될 수 있는 제2화소(PX2)들의 수가 제1표시영역(DA1)에서 동일 면적 당 배치되는 제1화소(PX1)들의 수에 비해 적을 수 있다. 예컨대, 제2표시영역(DA2)의 해상도는 제1표시영역(DA1)의 해상도의 약 1/2, 3/8, 1/3, 1/4, 2/9, 1/8, 1/9, 1/16 등일 수 있다. 예컨대 제1표시영역(DA1)의 해상도는 약 400ppi 이상이고, 제2표시영역(DA2)의 해상도는 약 200ppi 또는 약 100ppi 일 수 있다.
주변영역(PA)은 이미지를 디스플레이 하지 않는 비표시영역으로서, 표시영역(DA)을 전체적으로 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 예컨대, 주변영역(PA)은 제1표시영역(DA1) 및/또는 제2표시영역(DA2)을 전체적으로 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 주변영역(PA)에는 표시영역(DA)에 전기적 신호나 전원을 제공하기 위한 드라이버 등이 배치될 수 있다. 주변영역(PA)에는 전자소자나 인쇄회로기판 등이 전기적으로 연결될 수 있는 영역인 패드가 배치될 수 있다.
한편, 이하에서는 설명의 편의를 위해 전자 기기(1)가 스마트 폰에 이용되는 경우에 대해 설명하지만, 본 발명의 전자 기기(1)는 이에 제한되지 않는다. 전자 기기(1)는 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품에 적용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 전자 기기(1)는 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display, HMD)와 같이 웨어러블 장치(wearable device)에 적용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 전자 기기(1)는 자동차의 계기판, 및 자동차의 센터페시아(center fascia) 또는 대쉬보드에 배치된 CID(Center Information Display), 자동차의 사이드 미러를 대신하는 룸 미러 디스플레이(room mirror display), 자동차의 뒷좌석용 엔터테인먼트로, 앞좌석의 배면에 배치되는 표시 화면에 적용될 수 있다.
또한, 이하에서는 전자 기기(1)가 발광소자로서, 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함하는 것을 설명하지만, 본 발명의 전자 기기(1)는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 전자 기기(1)는 무기 발광 다이오드를 포함하는 발광 표시 장치, 즉 무기 발광 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display)일 수 있다. 또 다른 실시예로서, 전자 기기(1)는 양자점 발광 표시 장치(Quantum dot Light Emitting Display)일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 전자 기기(1)는 표시 장치(10) 및 표시 장치(10)와 중첩하여 배치된 전자컴포넌트(40)를 포함할 수 있다. 표시 장치(10)의 상부에는 표시 장치(10)를 보호하는 커버 윈도우(미도시)가 더 배치될 수 있다.
표시 장치(10)는 제1이미지를 디스플레이하는 제1표시영역(DA1) 및 제2이미지를 디스플레이하며 전자컴포넌트(40)가 중첩되는 영역인 제2표시영역(DA2)을 포함할 수 있다. 표시 장치(10)는 기판(100), 기판(100) 상의 표시층(DISL), 터치스크린층(TSL), 광학기능층(OFL) 및 기판(100) 하부에 배치된 패널 보호 부재(PB)를 포함할 수 있다.
표시층(DISL)은 화소회로(PC)를 포함하는 화소회로층(PCL), 발광소자(LE)를 포함하는 발광소자층, 및 밀봉부재(ENCM)를 포함할 수 있다. 일 예로, 밀봉부재(ENCM)는 박막봉지층(TFEL) 또는 밀봉기판(미도시)일 수 있다. 기판(100)과 표시층(DISL) 사이, 및 표시층(DISL) 내에는 절연층(IL, IL')이 배치될 수 있다.
기판(100)은 유리, 석영, 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 기판(100)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
표시 장치(10)의 제1표시영역(DA1)에는 복수의 제1화소회로(PC1)들 및 복수의 제1화소회로(PC1)들 각각에 전기적으로 연결된 복수의 제1발광소자(LE1)들이 배치될 수 있다. 제1화소회로(PC1)는 적어도 하나의 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)(TFT)를 포함하며, 제1발광소자(LE1)의 발광을 제어할 수 있다. 제1발광소자(LE1)는 발광영역을 통해 빛을 방출하며, 상기 발광영역을 제1화소(PX1)로 정의할 수 있다. 즉, 제1화소(PX1)는 제1발광소자(LE1)의 발광에 의해서 구현될 수 있다.
표시 장치(10)의 제2표시영역(DA2)에는 복수의 제2발광소자(LE2)들이 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2발광소자(LE2)의 발광을 제어하는 제2화소회로(PC2)는 제2표시영역(DA2)에 배치되지 않고, 주변영역(PA)에 배치될 수 있다. 다른 실시예로서, 제2화소회로(PC2)는 제1표시영역(DA1)의 일부에 배치되거나, 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)의 사이에 배치될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
제2화소회로(PC2)는 적어도 하나의 박막트랜지스터(TFT')를 포함하며, 연결배선(CWL)에 의해서 제2발광소자(LE2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 연결배선(CWL)은 투명 도전성 물질로 구비될 수 있다. 제2화소회로(PC2)는 제2발광소자(LE2)의 발광을 제어할 수 있다. 제2발광소자(LE2)는 발광영역을 통해 빛을 방출하며, 상기 발광영역을 제2화소(PX2)로 정의할 수 있다. 즉, 제2화소(PX2)는 제2발광소자(LE2)의 발광에 의해서 구현될 수 있다.
또한, 제2표시영역(DA2)에서 제2발광소자(LE2)가 배치되지 않는 영역은 투과영역(TA)을 포함할 수 있다. 투과영역(TA)은 제2표시영역(DA2)에 대응하여 배치된 전자컴포넌트(40)로부터 방출되는 빛/신호 나 전자컴포넌트(40)로 입사되는 빛/신호가 투과(tansmission)되는 영역일 수 있다.
제2화소회로(PC2)와 제2발광소자(LE2)를 전기적으로 연결하는 연결배선(CWL)은 투과영역(TA)에 배치될 수 있다. 연결배선(CWL)은 투과율이 높은 투명 도전성 물질로 구비될 수 있는 바, 연결배선(CWL)이 투과영역(TA)에 배치되더라도, 투과영역(TA)의 투과율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 제2표시영역(DA2)에 제2화소회로(PC2)가 배치되지 않는 바, 투과영역(TA)의 면적이 충분히 확보될 수 있어 제2표시영역(DA2)의 광 투과율이 보다 향상될 수 있다.
발광소자(LE)는 박막봉지층(TFEL)으로 커버되거나, 밀봉기판(미도시)으로 커버될 수 있다. 일부 실시예에서, 박막봉지층(TFEL)은 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 박막봉지층(TFEL)은 제1무기봉지층(131) 및 제2무기봉지층(133)과 이들 사이의 유기봉지층(132)을 포함할 수 있다.
발광소자(LE)가 밀봉기판(미도시)으로 밀봉되는 경우, 밀봉기판은 발광소자(LE)를 사이에 두고 기판(100)과 마주보도록 배치될 수 있다. 밀봉기판과 발광소자층(LEL) 사이에는 갭이 존재할 수 있다. 밀봉기판은 글래스를 포함할 수 있다. 기판(100)과 밀봉기판 사이에는 프릿(frit) 등으로 이루어진 실런트가 배치되며, 실런트는 전술한 주변영역(PA)에 배치될 수 있다. 주변영역(PA)에 배치된 실런트는 표시영역(DA)을 둘러싸면서 측면을 통해 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
터치스크린층(TSL)은 외부의 입력, 예컨대 터치 이벤트에 따른 좌표정보를 획득할 수 있다. 터치스크린층(TSL)은 터치전극 및 터치전극과 연결된 터치 배선들을 포함할 수 있다. 터치스크린층(TSL)은 자기 정전 용량 방식 또는 상호 정전 용량 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다.
터치스크린층(TSL)은 박막봉지층(TFEL) 상에 형성될 수 있다. 또는, 터치스크린층(TSL)은 터치기판 상에 별도로 형성된 후 광학 투명 접착제(OCA)와 같은 점착층을 통해 박막봉지층(TFEL) 상에 결합될 수 있다. 일 실시예로서, 터치스크린층(TSL)은 박막봉지층(TFEL) 바로 위에 직접 형성될 수 있으며, 이 경우 점착층은 터치스크린층(TSL)과 박막봉지층(TFEL) 사이에 개재되지 않을 수 있다.
광학기능층(OFL)은 반사 방지층(미도시)을 포함할 수 있다. 반사 방지층은 외부에서 전자 기기(1)를 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 광학기능층(OFL)은 편광 필름일 수 있다. 일 실시예로, 광학기능층(OFL)은 투과영역(TA)에 대응하는 개구(OFL_OP)를 구비할 수 있다. 다른 실시예로, 광학기능층(OFL)의 개구(OFL_OP)는 제2표시영역(DA2)과 전체적으로 대응할 수 있다. 이에 따라, 투과영역(TA)의 광투과율이 현저히 향상될 수 있다. 상기 개구(OFL_OP)에는 광투명수지(OCR, optically clear resin)와 같은 투명한 물질이 채워질 수 있다.
일부 실시예에서, 광학기능층(OFL)은 블랙매트릭스와 컬러필터들을 포함하는 필터 플레이트로 구비될 수 있다.
패널 보호 부재(PB)는 기판(100)의 하부에 부착되어, 기판(100)을 지지하고 보호하는 역할을 할 수 있다. 패널 보호 부재(PB)는 제2표시영역(DA2)에 대응하는 개구(PB_OP)를 구비할 수 있다. 패널 보호 부재(PB)에 개구(PB_OP)를 구비함으로써, 제2표시영역(DA2)의 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 패널 보호 부재(PB)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyeleneterepthalate, PET) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하여 구비될 수 있다.
제2표시영역(DA2)의 면적은 전자컴포넌트(40)가 배치되는 면적에 비해서 크게 구비될 수 있다. 이에 따라, 패널 보호 부재(PB)에 구비된 개구(PB_OP)의 면적은 상기 제2표시영역(DA2)의 면적과 일치하지 않을 수 있다.
제2표시영역(DA2)에는 복수의 전자컴포넌트(40)들이 배치될 수 있다. 이 경우 복수의 전자컴포넌트(40)들은 서로 기능을 달리할 수 있다. 예컨대, 복수의 전자컴포넌트(40)들은 카메라(촬상소자), 태양전지, 플래시(flash), 근접 센서, 조도 센서, 홍채 센서 중 적어도 두 개를 포함할 수 있다.
일부 실시예로, 제2표시영역(DA2)에는 하부금속층(bottom metal layer, BML)이 배치될 수 있다. 하부금속층(BML)은 기판(100)과 제2발광소자(LE2) 사이에서, 제2발광소자(LE2)와 중첩하도록 배치될 수 있다. 이러한 하부금속층(BML)은 차광물질을 포함할 수 있고, 외부 광이 제2발광소자(LE2)에 도달하는 것을 차단할 수 있다.
일부 실시예로, 하부금속층(BML)은 제2표시영역(DA2) 전체에 대응하도록 형성되고, 투과영역(TA)에 대응하는 홀을 포함하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 홀은 다각형, 원형, 또는 비정형 형상 등 다양한 형상으로 구비되어 외부 광의 회절 특성을 조절하는 역할을 할 수 있다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도들이다.
도 3a를 참조하면, 표시 장치(10)를 이루는 각종 구성요소들은 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 표시 장치(10)는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)을 둘러싸는 주변영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시영역(DA)은 제1이미지가 디스플레이 되는 제1표시영역(DA1)과, 투과영역(TA)을 포함하며 제2이미지가 디스플레이 되는 제2표시영역(DA2)을 포함할 수 있다. 제2이미지는 제1이미지와 함께 하나의 전체 이미지를 형성할 수도 있고, 제2이미지는 제1이미지로부터 독립된 이미지일 수도 있다.
제1표시영역(DA1)에는 예컨대 유기발광다이오드(OLED)와 같은 제1발광소자(LE1)가 배치될 수 있다. 제1발광소자(LE1)는 제1화소(PX1, 도 1 참조)를 통해 소정의 색상의 광을 방출할 수 있다. 즉, 제1발광소자(LE1)에 의해 제1화소(PX1)가 구현될 수 있으며, 제1화소(PX1)는 부화소(sub-pixel)일 수 있다. 제1발광소자(LE1)는 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 광을 방출할 수 있다. 상기 제1발광소자(LE1)를 구동하는 제1화소회로(PC1)는 제1표시영역(DA1)에 배치되며, 제1발광소자(LE1)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1화소회로(PC1)는 일 예로 제1발광소자(LE1)와 중첩되어 배치될 수 있다.
제2표시영역(DA2)은 도 3a에 도시된 바와 같이 전체 표시영역(DA)의 일측에 위치하여 제1표시영역(DA1)에 의해 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 제2표시영역(DA2)에는 예컨대 유기발광다이오드(OLED)와 같은 제2발광소자(LE2)가 배치될 수 있다. 제2발광소자(LE2)는 제2화소(PX2, 도 1 참조)를 통해 소정의 색상의 광을 방출할 수 있다. 즉, 제2발광소자(LE2)에 의해 제2화소(PX2)가 구현될 수 있으며, 제2화소(PX2)는 부화소(sub-pixel)일 수 있다. 제2발광소자(LE2)는 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 광을 방출할 수 있다.
상기 제2발광소자(LE2)를 구동하는 제2화소회로(PC2)는 주변영역(PA)에 배치되며, 제2발광소자(LE2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 제2화소회로(PC2)는 제2표시영역(DA2)과 인접한 주변영역(PA)에 배치될 수 있다. 즉, 제2화소회로(PC2)는 제2표시영역(DA2)의 외측변에 인접하게 배치될 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이 제2표시영역(DA2)이 전체 표시영역(DA)의 상측에 배치되는 경우, 제2화소회로(PC2)는 주변영역(PA)의 상측에 배치될 수 있다. 제2화소회로(PC2)와 제2발광소자(LE2)는 예컨대 y방향으로 연장되는 연결배선(CWL)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 연결배선(CWL)은 예컨대, 데이터선(DL)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장될 수 있다.
한편, 제2표시영역(DA2)은 투과영역(TA)을 포함할 수 있다. 투과영역(TA)은 제2발광소자(LE2)들을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또는, 투과영역(TA)은 복수의 제2발광소자(LE2)들과 격자 형태로 배치될 수도 있다.
제1화소회로(PC1) 및 제2화소회로(PC2) 각각은 주변영역(PA)에 배치된 외곽회로들과 전기적으로 연결될 수 있다. 주변영역(PA)에는 제1스캔구동회로(SDRV1), 제2스캔구동회로(SDRV2), 단자부(PAD), 구동전압공급라인(11) 및 공통전압공급라인(13)이 배치될 수 있다.
제1스캔구동회로(SDRV1)는 스캔선(SL)을 통해 제1발광소자(LE1)들을 구동하는 제1화소회로(PC1)들 각각에 스캔 신호를 인가할 수 있다. 제1스캔구동회로(SDRV1)는 발광 제어선(EL)을 통해 제1화소회로(PC1)들 각각에 발광 제어 신호를 인가할 수 있다. 제2스캔구동회로(SDRV2)는 제1표시영역(DA1)을 중심으로 제1스캔구동회로(SDRV1)의 반대편에 위치할 수 있으며, 제1스캔구동회로(SDRV1)와 대략 평행할 수 있다. 제1표시영역(DA1)의 제1화소회로(PC1)들 중 일부는 제1스캔구동회로(SDRV1)와 전기적으로 연결될 수 있고, 나머지는 제2스캔구동회로(SDRV2)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예로서, 비록 도시되지 않았으나 스캔선(SL) 및/또는 발광 제어선(EL)으로부터 연장되는 별도의 배선들을 통해, 제2발광소자(LE2)들을 구동하는 제2화소회로(PC2)들 각각도 제1스캔구동회로(SDRV1) 및/또는 제2스캔구동회로(SDRV2)으로부터 스캔 신호 및 발광 제어 신호를 인가받을 수 있다.
단자부(PAD)는 기판(100)의 일측에 배치될 수 있다. 단자부(PAD)는 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어 표시 회로 보드(30)와 연결된다. 표시 회로 보드(30)에는 표시 구동부(32)가 배치될 수 있다.
표시 구동부(32)는 제1스캔구동회로(SDRV1)와 제2스캔구동회로(SDRV2)에 전달하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 표시 구동부(32)는 데이터 신호를 생성하며, 생성된 데이터 신호는 팬아웃 배선(FW) 및 팬아웃 배선(FW)과 연결된 데이터선(DL)을 통해 제1화소회로(PC1)들에 전달될 수 있다. 또한, 비록 도시되지 않았으나 데이터선(DL) 또는 데이터선(DL)으로부터 연장되는 별도의 배선들을 통해, 제2화소회로(PC2)들에도 데이터 신호가 전달될 수 있다.
표시 구동부(32)는 구동전압공급라인(11)에 구동전압(ELVDD)을 공급할 수 있고, 공통전압공급라인(13)에 공통전압(ELVSS)을 공급할 수 있다. 구동전압(ELVDD)은 구동전압공급라인(11)과 연결된 구동전압선(PL)을 통해 제1화소회로(PC1)에 인가되고, 비록 도시되지 않았으나 구동전압공급라인(11) 또는 구동전압공급라인(11)으로부터 연장되는 별도의 배선들을 통해 제2화소회로(PC2)들에도 구동전압(ELVDD)이 인가될 수 있다. 공통전압(ELVSS)은 공통전압공급라인(13)과 연결되어 제1발광소자(LE1) 및 제2발광소자(LE2) 각각의 대향전극에 인가될 수 있다.
구동전압공급라인(11)은 제1표시영역(DA1)의 하측에서 예컨대 x방향으로 연장될 수 있다. 공통전압공급라인(13)은 루프 형상에서 일측이 개방된 형상을 가져, 제1표시영역(DA1)을 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제2화소회로(PC2)는 제1표시영역(DA1)과 인접한 주변영역(PA)에 배치될 수 있다. 제2화소회로(PC2)는 제1표시영역(DA1)의 외측변에 인접하게 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제2화소회로(PC2)와 제2발광소자(LE2)는 예컨대 x방향 및 y방향으로 연장되는 연결배선(CWL)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 연결배선(CWL)은 예컨대, 스캔선(SL)의 연장 방향과 동일한 방향 및/또는 데이터선(DL)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장될 수 있다.
도 3c를 참조하면, 제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)의 내측에 배치되어 제1표시영역(DA1)에 의해 전체적으로 둘러싸일 수 있다. 제2표시영역(DA2)에는 제2발광소자(LE2)가 배치될 수 있으며, 제2발광소자(LE2)를 구동하는 제2화소회로(PC2)는 제2표시영역(DA2)의 상측에 위치하는 주변영역(PA)에 배치될 수 있다. 제2화소회로(PC2)와 제2발광소자(LE2)는 연결배선(CWL)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 연결배선(CWL)은 예컨대, 데이터선(DL)과 동일한 방향으로 연장될 수 있다.
도 3d를 참조하면, 제1표시영역(DA1)의 내측에 배치되는 제2표시영역(DA2)에 제2발광소자(LE2)가 배치될 수 있다. 일 예로, 제2발광소자(LE2)를 구동하는 제2화소회로(PC2)는 제2표시영역(DA2)의 좌상측 및/또는 우상측에 위치하는 주변영역(PA)에 배치될 수 있다. 제2화소회로(PC2)와 제2발광소자(LE2)는 연결배선(CWL)에 의해 전기적으로 연결될 수 있으며, 이 경우, 연결배선(CWL)은 예컨대, 스캔선(SL)의 연장 방향과 동일한 방향 및/또는 데이터선(DL)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장될 수 있다.
도 3e를 참조하면, 제2표시영역(DA2)은 전체 표시영역(DA)의 일측에 위치하며, 제1표시영역(DA1)에 의해 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 일 실시예로, 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2) 사이에는 중간영역(MA)가 위치할 수 있다. 중간영역(MA)은 제2표시영역(DA2)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예컨대, 중간영역(MA)은 제2표시영역(DA2)의 좌측 및/또는 우측에 배치될 수 있다. 또는, 중간영역(MA)은 제2표시영역(DA2)의 하측에도 배치될 수 있다.
제2표시영역(DA2)에는 제2발광소자(LE2)가 배치될 수 있으며, 제2발광소자(LE2)를 구동하는 제2화소회로(PC2)는 중간영역(MA)에 배치될 수 있다. 제2화소회로(PC2)와 제2발광소자(LE2)는 연결배선(CWL)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 중간영역(MA)이 제2표시영역(DA2)의 좌측 및/또는 우측에 배치되는 경우, 연결배선(CWL)은 예컨대, 스캔선(SL)과 동일한 방향으로 연장될 수 있다.
일 실시예로, 동일 면적 당 중간영역(MA)에 배치된 제2화소회로(PC2)의 개수는 동일 면적 당 제1표시영역(DA1)에 배치된 제1화소회로(PC1)의 개수와 같거나 이보다 적을 수 있다.
도 3f를 참조하면, 제2표시영역(DA2)은 제1표시영역(DA1)의 내측에 배치되어 제1표시영역(DA1)에 의해 전체적으로 둘러싸일 수 있다. 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2) 사이에 중간영역(MA)이 위치할 수 있다. 일 실시예로, 제2표시영역(DA2)뿐만 아니라 중간영역(MA)도 제1표시영역(DA1)에 의해 전체적으로 둘러싸일 수 있다.
일 실시예로, 중간영역(MA)은 제2표시영역(DA2)을 전체적으로 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 예컨대 도 3f에 도시된 바와 같이, 중간영역(MA)은 제2표시영역(DA2)의 좌측 및/또는 우측에 배치될 수 있다. 또는, 중간영역(MA)은 제2표시영역(DA2)의 상측 및/또는 하측에도 배치될 수 있다.
제2표시영역(DA2)에는 제2발광소자(LE2)가 배치될 수 있으며, 제2발광소자(LE2)를 구동하는 제2화소회로(PC2)는 중간영역(MA)에 배치될 수 있다. 제2화소회로(PC2)와 제2발광소자(LE2)는 연결배선(CWL)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 중간영역(MA)이 제2표시영역(DA2)의 좌측 및/또는 우측에 배치되는 경우, 연결배선(CWL)은 예컨대, 스캔선(SL)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 중간영역(MA)이 제2표시영역(DA2)의 상측 및/또는 하측에 배치되는 경우, 연결배선(CWL)은 예컨대, 스캔선(SL)의 연장 방향과 동일한 방향 및 데이터선(DL)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장될 수 있다.
일 실시예로, 동일 면적 당 중간영역(MA)에 배치된 제2화소회로(PC2)의 개수는 동일 면적 당 제1표시영역(DA1)에 배치된 제1화소회로(PC1)의 개수와 같거나 이보다 적을 수 있다.
상술한 바들과 같이, 제2화소회로(PC2)의 배치는 다양하게 변형 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부 영역을 개략적으로 나타낸 평면 배치도이다. 도 4는 제2표시영역(DA2)과, 그 주변의 제1표시영역(DA1) 및 주변영역(PA)의 일부를 도시하며, 복수의 화소(PX)들 및 복수의 화소회로(PC)들의 배치를 보여준다.
도 4를 참조하면, 제1표시영역(DA1)에는 복수의 제1화소(PX1)들이 배치될 수 있다. 본 명세서에서 화소(PX)는 이미지를 구현하는 최소 단위로서 부화소를 의미할 수 있으며, 발광소자가 빛을 방출하는 발광영역으로 정의될 수 있다. 발광소자가 유기발광다이오드(OLED)인 경우, 상기 발광영역은 화소정의막의 개구에 의해 정의될 수 있다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 후술한다.
복수의 제1화소(PX1)들 각각은 적색, 녹색, 청색 및 백색 중 어느 하나의 광을 방출할 수 있다. 일 예로, 복수의 제1화소(PX1)들은 적색의 제1화소(Pr1), 녹색의 제1화소(Pg1) 및 청색의 제1화소(Pb1)를 포함할 수 있다.
복수의 제1화소(PX1)들은 다양한 타입으로 배열될 수 있으며, 일 예로 도 4에 도시된 바와 같이 펜타일(Pentile®) 타입으로 배열될 수 있다. 예컨대, 녹색의 제1화소(Pg1)의 중심점을 사각형의 중심점으로 하는 가상의 사각형의 꼭지점 중에 서로 마주보는 제1 및 제3 꼭지점에는 적색의 제1화소(Pr1)가 배치되고, 나머지 꼭지점인 제2 및 제4 꼭지점에는 청색의 제1화소(Pb1)가 배치될 수 있다. 녹색의 제1화소(Pg1)의 크기는 적색의 제1화소(Pr1) 및 청색의 제1화소(Pb1) 각각의 크기보다 작을 수 있다. 이러한 배열을 통해 작은 수의 화소들로 고해상도를 구현할 수 있다. 물론 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 복수의 제1화소(PX1)들은 스트라이프(stripe) 타입, 모자이크(mosaic) 배열 타입, 델타(delta) 배열 타입 등 다양한 형상으로 배열될 수 있다.
제1표시영역(DA1)에는 제1화소회로(PC1)들이 제1화소(PX1)들과 중첩하도록 배치될 수 있다. 제1화소회로(PC1)들은 예컨대 x방향 및 y방향을 따라 행과 열을 이루며 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다.
제2표시영역(DA2)에는 복수의 제2화소(PX2)들이 배치될 수 있다. 복수의 제2화소(PX2)들 각각은 적색, 녹색, 청색 및 백색 중 어느 하나의 광을 방출할 수 있다. 일 예로, 복수의 제2화소(PX2)들은 적색의 제2화소(Pr2), 녹색의 제2화소(Pg2) 및 청색의 제2화소(Pb2)를 포함할 수 있다.
제2표시영역(DA2)에서 복수의 제2화소(PX2)들은 다양한 타입으로 배열될 수 있다. 일 실시예로, 일부 제2화소(PX2)들이 모여 화소그룹을 형성할 수 있고, 화소그룹 내에서 제2화소(PX2)들은 펜타일(Pentile®) 타입, 스트라이프(stripe) 타입, 모자이크(mosaic) 배열 타입, 델타(delta) 배열 타입 등 다양한 타입으로 배열될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2화소(PX2)들은 제2표시영역(DA2) 내에서 분산되어 배치될 수 있다. 즉, 제2화소(PX2)들 간의 거리는 제1화소(PX1)들 간의 거리에 비해 클 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 제2표시영역(DA2)에서 동일 면적 당 제2화소(PX2)들의 개수는 제1표시영역(DA1)에서 동일 면적 당 제1화소(PX1)들의 개수보다 적을 수 있다. 한편, 제2표시영역(DA2)에서 제2화소(PX2)들이 배치되지 않은 영역은 광 투과율이 높은 투과영역(TA)을 포함할 수 있다.
제2화소회로(PC2)들은 주변영역(PA)에 배치될 수 있으며, 제2화소(PX2)들과 중첩하지 않을 수 있다. 제2화소회로(PC2)들이 제2표시영역(DA2)에 배치되지 않는 바, 제2표시영역(DA2)은 보다 넓은 투과영역(TA)을 확보할 수 있다. 또한, 제2화소회로(PC2)에 정전압 및 신호들을 인가하는 배선들도 제2표시영역(DA2)에 배치되지 않는 바, 제2화소(PX2)들의 배치는 배선들의 배치를 고려하지 않고 자유롭게 배치될 수 있다.
한편, 주변영역(PA)에 배치된 제2화소회로(PC2)들이 제2표시영역(DA2)에 배치된 제2화소(PX2)를 구동하기 위해, 연결배선(CWL) 및/또는 브릿지배선(BWL)이 구비될 수 있다. 연결배선(CWL) 및/또는 브릿지배선(BWL)은 도전성 물질을 포함하며, 제2화소회로(PC2)와 제2화소(PX2) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 일 예로, 제2화소회로(PC2)는 연결배선(CWL)을 통해 제2화소(PX2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 예로, 제2화소회로(PC2)는 서로 전기적으로 연결된 연결배선(CWL) 및 브릿지배선(BWL)을 통해 제2화소(PX2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 제2화소(PX2)와 전기적으로 연결되어 있다고 함은 제2화소(PX2)를 구현하는 제2발광소자(LE2, 도 3a 및 도 3b 참조)의 화소전극과 전기적으로 연결되어있음을 의미할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 연결배선(CWL) 및 브릿지배선(BWL) 모두가 구비된 경우에 대해 설명하도록 한다.
연결배선(CWL)은 제2표시영역(DA2)에 적어도 일부 배치되며, 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 연결배선(TWL)은 예컨대, 투명 도전성 산화물(Transparent Conducting Oxide, TCO)을 포함할 수 있다. 예컨대, 연결배선(TWL)은 인듐주석산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide), 인듐아연갈륨산화물(IZGO; indium zinc gallium oxide), 또는 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 이를 통해, 연결배선(CWL)이 제2표시영역(DA2)의 투과영역(TA)에 배치되더라도 투과영역(TA)의 광 투과율의 저하를 최소화할 수 있다.
브릿지배선(BWL)은 주변영역(PA)에 배치될 수 있다. 브릿지배선(BWL)은 일 단부에서 컨택홀을 통해 연결배선(CWL)과 전기적으로 연결되며, 타 단부에서 제2화소회로(PC2)와 전기적으로 연결될 수 있다.
브릿지배선(BWL)은 금속 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 브릿지배선(BWL)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 금속 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
브릿지배선(BWL)은 연결배선(CWL) 보다 도전율이 높게 구비될 수 있다. 브릿지배선(BWL)은 주변영역(PA)에 배치되는 바, 광 투과율을 확보할 필요가 없기에 연결배선(CWL)보다 광 투과율은 낮지만 도전율이 높은 물질로 채용할 수 있다. 이에 따라, 제2화소회로(PC2)와 제2화소(PX2) 사이의 저항값을 최소화할 수 있다.
스캔선(SL)은 제1화소회로(PC1)들에 연결되는 제1스캔선(SL1)과 제2화소회로(PC2)들에 연결되는 제2스캔선(SL2)을 포함할 수 있다. 제1스캔선(SL1)은 x방향으로 연장되어, 동일한 행에 배치된 제1화소회로(PC1)들과 연결될 수 있다. 제1스캔선(SL1)은 제2표시영역(DA2)에는 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제1스캔선(SL1)은 제2표시영역(DA2)을 사이에 두고 단선되어 구비될 수 있다. 이 경우, 제2표시영역(DA2)의 좌측에 배치된 제1스캔선(SL1)은 제1스캔구동회로(SDRV1, 도 3a 참조)로부터 스캔 신호를 전달 받고, 제2표시영역(DA2)의 우측에 배치된 제1스캔선(SL1)은 제2스캔구동회로(SDRV2, 도 3a 참조)로부터 스캔 신호를 전달 받을 수 있다.
제2스캔선(SL2)은 동일한 행에 배치된 제2화소회로(PC2)들 중 동일한 행에 배치된 제2화소(PX2)를 구동하는 제2화소회로(PC2)들과 연결될 수 있다.
제1스캔선(SL1)과 제2스캔선(SL2)은 스캔 연결선(SWL)으로 연결되어, 동일한 행에 배치된 제1화소(PX1)와 제2화소(PX2)를 구동하는 화소회로들에는 동일한 신호가 인가될 수 있다.
스캔 연결선(SWL)은 제1스캔선(SL1) 및 제2스캔선(SL2)과 다른 층에 배치되어, 스캔 연결선(SWL)은 콘택홀을 통해서 제1스캔선(SL1) 및 제2스캔선(SL2)과 각각 연결될 수 있다. 스캔 연결선(SWL)은 주변영역(PA)에 배치될 수 있다.
데이터선(DL)은 제1화소회로(PC1)들에 연결되는 제1데이터선(DL1)과 제2화소회로(PC2)들에 연결되는 제2데이터선(DL2)을 포함할 수 있다. 제1데이터선(DL1)은 y방향으로 연장되어, 동일한 열에 배치된 제1화소회로(PC1)들과 연결될 수 있다. 제2데이터선(DL2)은 y방향으로 연장되어, 동일한 열에 배치된 제2화소회로(PC2)들과 연결될 수 있다.
제1데이터선(DL1)과 제2데이터선(DL2)은 제2표시영역(DA2)을 사이에 두고 이격되어 배치될 수 있다. 제1데이터선(DL1)과 제2데이터선(DL2)은 데이터 연결선(DWL)으로 연결되어, 동일한 열에 배치된 제1화소(PX1)와 제2화소(PX2)를 구동하는 화소회로들에는 동일한 신호가 인가될 수 있다.
데이터 연결선(DWL)은 제2표시영역(DA2)을 우회하도록 배치될 수 있다. 데이터 연결선(DWL)은 제1표시영역(DA1)에 배치된 제1화소회로(PC1)들과 중첩되어 배치될 수 있다. 데이터 연결선(DWL)이 제1표시영역(DA1)에 배치됨에 따라, 데이터 연결선(DWL)이 배치되는 별도의 공간을 확보하지 않아도 되는 바, 데드 스페이스(dead space) 면적을 최소화할 수 있다.
데이터 연결선(DWL)은 제1데이터선(DL1) 및 제2데이터선(DL2)과 다른 층에 배치되어, 데이터 연결선(DWL)은 콘택홀을 통해서 제1데이터선(DL1) 및 제2데이터선(DL2)과 각각 연결될 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 4의 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도들이며, 도 5는 도 4의 I-I'선 및 II-II'선을 따라 취한 표시 장치의 단면들에 대응되고, 도 6은 도 4의 III-III'선을 따라 취한 표시 장치의 단면에 대응될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1표시영역(DA1)은 제1화소(PX1)를 포함하며, 제2표시영역(DA2)은 제2화소(PX2) 및 투과영역(TA)을 포함할 수 있다. 제1표시영역(DA1)에는 복수의 박막트랜지스터(TFT)들과 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하는 제1화소회로(PC1), 및 제1화소회로(PC1)와 전기적으로 연결된 제1발광소자(LE1)가 배치될 수 있다. 제2표시영역(DA2)에는 제2발광소자(LE2)가 배치될 수 있다. 주변영역(PA)에는 복수의 박막트랜지스터(TFT')들과 스토리지 커패시터(Cst')를 포함하는 제2화소회로(PC2)가 배치될 수 있다.
이하, 표시 장치(10)에 포함된 구성들이 적층된 구조에 대해서 설명하도록 한다. 표시 장치(10)는 기판(100), 버퍼층(111), 화소회로층(PCL), 발광소자층(LEL) 및 박막봉지층(TFEL)의 적층 구조를 포함할 수 있다.
기판(100)은 유리, 석영, 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 기판(100)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
버퍼층(111)은 기판(100) 상에 위치하여, 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(111)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 기판(100)과 버퍼층(111) 사이에는 외기의 침투를 차단하는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 버퍼층(111)은 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiNX)으로 구비될 수 있다.
화소회로층(PCL)은 버퍼층(111) 상에 배치되며, 화소회로(PC), 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113), 층간절연층(115), 제1유기절연층(117) 및 제2유기절연층(118)을 포함할 수 있다.
버퍼층(111) 상에는 박막트랜지스터(TFT, TFT') 및 스토리지 커패시터(Cst, Cst') 배치될 수 있다. 제2화소회로(PC2)의 박막트랜지스터(TFT') 및 스토리지 커패시터(Cst')는 제1화소회로(PC1)의 박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가지는 바, 제1화소회로(PC1)의 박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)에 대한 설명으로 제2화소회로(PC2)의 박막트랜지스터(TFT') 및 스토리지 커패시터(Cst')의 설명을 갈음한다.
박막트랜지스터(TFT, TFT')는 반도체층(Act), 게이트전극(GE), 소스전극(SE), 드레인전극(DE)을 포함할 수 있다. 박막트랜지스터(TFT, TFT')는 유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 유기발광다이오드(OLED)를 구동할 수 있다.
반도체층(Act)은 상기 버퍼층(111) 상에 배치되며, 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 반도체층(Act)은 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 반도체층(Act)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 반도체층(Act)은 채널영역과 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
반도체층(Act)을 덮도록 제1게이트절연층(112)이 구비될 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiOxNy), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1게이트절연층(112) 상부에는 상기 반도체층(Act)과 중첩되도록 게이트전극(GE)이 배치된다. 게이트전극(GE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 게이트전극(GE)은 Mo의 단층일 수 있다.
제2게이트절연층(113)은 상기 게이트전극(GE)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiOxNy), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제2게이트절연층(113) 상부에는 스토리지 커패시터(Cst, Cst')의 상부 전극(CE2, CE2')이 배치될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst, Cst')의 상부 전극(CE2, CE2')은 그 아래의 게이트전극(GE)과 중첩할 수 있다. 제2게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 게이트전극(GE) 및 상부 전극(CE2, CE2')은 스토리지 커패시터(Cst, Cst')를 이룰 수 있다. 이때, 게이트전극(GE)은 스토리지 커패시터(Cst, Cst')의 하부 전극(CE1, CE1')일 수 있다.
상부 전극(CE2, CE2')은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
층간절연층(115)은 상기 상부 전극(CE2, CE2')을 덮도록 형성될 수 있다. 층간절연층(115)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiOxNy), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 층간절연층(115)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 층간절연층(115) 상에 배치될 수 있다. 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 소스전극(SE)과 드레인전극(DE)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
제1유기절연층(117)은 층간절연층(115) 상에 배치되며, 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 덮을 수 있다.
제1유기절연층(117)은 감광성 폴리이미드 또는 실록산계 유기물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1유기절연층(117)은 감광성 폴리이미드로서, 폴리이미드(polyimide), Polystyrene(PS), 폴리카보네이트(PC), BCB(Benzocyclobutene), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계 고분자, p-자일렌계 고분자, 또는 비닐알콜계 고분자 등을 포함할 수 있다. 또는, 제1유기절연층(117)은 실록산계 유기물질로서, 헥사메틸디실록산(Hexamethyldisiloxane), 옥타메틸트리실록산(Octamethyltrisiloxane), 데카메틸테트라실록산(Decamethyltetrasiloxane), 도데카메틸펜타실록산(Dodecamethylpentasiloxane) 및 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxanes)을 포함할 수 있다.
제1유기절연층(117) 상에는 제2유기절연층(118)이 배치될 수 있다. 제2유기절연층(118)은 그 상부에 배치되는 화소전극(121, 121')이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다. 제2유기절연층(118)은 광 투과율 및 평탄도가 높은 실록산계 유기물질로 구비될 수 있다. 실록산계 유기물질은 헥사메틸디실록산(Hexamethyldisiloxane), 옥타메틸트리실록산(Octamethyltrisiloxane), 데카메틸테트라실록산(Decamethyltetrasiloxane), 도데카메틸펜타실록산(Dodecamethylpentasiloxane) 및 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxanes)을 포함할 수 있다.
또는, 제2유기절연층(118)은 감광성 폴리이미드, 폴리이미드(polyimide), BCB(Benzocyclobutene), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계 고분자, p-자일렌계 고분자, 또는 비닐알콜계 고분자 등을 포함할 수 있다.
제1유기절연층(117)과 제2유기절연층(118) 사이에는 컨택메탈(CM) 및/또는 각종 배선 등이 배치될 수 있어, 고집적화에 유리할 수 있다. 이러한 컨택메탈(CM) 및 기타 배선들은 예컨대, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 금속 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
제2유기절연층(118) 상에는 발광소자층(LEL)이 배치될 수 있다. 발광소자층(LEL)은 제1발광소자(LE1), 제2발광소자(LE2) 및 화소정의막(119)을 포함할 수 있다.
제1발광소자(LE1)와 제2발광소자(LE2)는 유기발광다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED)로 구비될 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 화소전극(121,121'), 발광층(122b, 122b') 및 대향전극(123)의 적층 구조를 포함할 수 있다.
화소전극(121, 121')은 인듐주석산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide), 인듐아연갈륨산화물(IZGO; indium zinc gallium oxide), 또는 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 화소전극(121, 121')은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 예컨대 화소전극(121, 121')은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막들을 갖는 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 화소전극(121, 121')은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조를 가질 수 있다.
화소정의막(119)은 제2유기절연층(118) 상에 배치되며, 화소전극(121, 121')의 가장자리를 덮을 수 있다. 화소정의막(119)은 화소전극(121, 121')의 중앙부를 노출하는 개구(OP)를 구비할 수 있다. 예컨대, 화소정의막(119)은 제1발광소자(LE1)의 화소전극(121)의 중앙부를 노출하는 제1개구(OP1) 및 제2발광소자(LE2)의 화소전극(121')의 중앙부를 노출하는 제2개구(OP2)를 구비할 수 있다. 이러한 개구(OP)에 의해서 유기발광다이오드(OLED)의 발광영역, 즉 화소가 정의될 수 있다. 즉, 제1개구(OP1)에 의해 제1화소(PX1)의 크기 및 형상이 정의되며, 제2개구(OP2)에 의해 제2화소(PX2)의 크기 및 형상이 정의될 수 있다.
화소정의막(119)은 화소전극(121, 121')의 가장자리와 화소전극(121, 121') 상부의 대향전극(123)의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(121, 121')의 가장자리에서 아크(arc) 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 화소정의막(119)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소정의막(119)의 개구(OP)의 내부에는 화소전극(121, 121')에 대응되도록 형성된 발광층(122b, 122b')이 배치될 수 있다. 발광층(122, 122b')은 고분자 물질 또는 저분자 물질을 포함할 수 있으며, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
발광층(122, 122b')의 상부 및/또는 하부에는 유기 기능층(122e)이 배치될 수 있다. 유기 기능층(122e)은 제1기능층(122a) 및/또는 제2기능층(122c)을 포함할 수 있다. 제1기능층(122a) 또는 제2기능층(122c)은 생략될 수 있다.
제1기능층(122a)은 발광층(122, 122b')의 하부에 배치될 수 있다. 제1기능층(122a)은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다. 제1기능층(122a)은 단층구조인 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)일 수 있다. 또는, 제1기능층(122a)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다. 제1기능층(122a)은 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)에 각각 구비된 제1발광소자(LE1)들 및 제2발광소자(LE2)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
제2기능층(122c)은 상기 발광층(122, 122b') 상부에 배치될 수 있다. 제2기능층(122c)은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다. 제2기능층(122c)은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2기능층(122c)은 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)에 각각 구비된 제1발광소자(LE1)들 및 제2발광소자(LE2)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
제2기능층(122c) 상에는 대향전극(123)이 배치될 수 있다. 대향전극(123)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 대향전극(123)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향전극(123)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 대향전극(123)은 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)에 각각 구비된 제1발광소자(LE1)들 및 제2발광소자(LE2)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
제1표시영역(DA1)에 형성된 화소전극(121)으로부터 대향전극(123)까지의 적층 구조들은 제1발광소자(LE1)로서, 유기발광다이오드(OLED)를 이룰 수 있다. 제2표시영역(DA2)에 형성된 화소전극(121')으로부터 대향전극(123)까지의 적층 구조들은 제2발광소자(LE2)로서, 유기발광다이오드(OLED)를 이룰 수 있다.
일부 실시예로, 대향전극(123) 상에는 캡핑층(150)이 형성될 수 있다. 캡핑층(150)은 대향전극(123)을 보호하는 동시에 광추출 효율을 높이기 위해서 마련된 층일 수 있다. 캡핑층(150)은 유기물질을 포함할 수 있다. 또는, 캡핑층(150)은 LiF를 포함할 수 있다. 또는, 캡핑층(150)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx)과 같은 무기절연물을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 발광소자층(LEL) 상에는 박막봉지층(TFEL)이 배치될 수 있다. 박막봉지층(TFEL)은 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 박막봉지층(TFEL)은 제1무기봉지층(131) 및 제2무기봉지층(133)과 이들 사이의 유기봉지층(132)을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1무기봉지층(131) 및 제2무기봉지층(133)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiOxNy), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)과 같은 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 화학기상증착법(CVD) 등에 의해 형성될 수 있다. 유기봉지층(132)은 폴리머(polymer)계열의 소재를 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 제1무기봉지층(131), 유기봉지층(132) 및 제2무기봉지층(133)은 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)을 커버하도록 일체로 형성될 수 있다.
한편, 제1발광소자(LE1) 및 이를 구동하는 제1화소회로(PC1)는 모두 제1표시영역(DA1)에 위치하며, 제1발광소자(LE1)와 제1화소회로(PC1)는 서로 중첩하여 배치될 수 있다. 제1발광소자(LE1)의 화소전극(121)은 제1컨택메탈(CM1)을 통해 제1화소회로(PC1)와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2발광소자(LE2)는 제2표시영역(DA2)에 위치하는 반면에, 제2발광소자(LE2)를 구동하는 제2화소회로(PC2)는 주변영역(PA)에 위치할 수 있다. 이러한 제2발광소자(LE2)와 제2화소회로(PC2)를 서로 전기적으로 연결시키기 위해 연결배선(CWL)이 구비될 수 있다. 연결배선(CWL)은 제2표시영역(DA2)으로부터 주변영역(PA)까지 연장되며, 적어도 일부가 제2표시영역(DA2)에 배치될 수 있다.
일 실시예로, 연결배선(CWL)은 층간절연층(115) 상에 배치될 수 있다. 연결배선(CWL)은 제1유기절연층(117)에 의해 덮힐 수 있다. 일 실시예로, 제1유기절연층(117) 상에는 제1컨택메탈(CM1)과 브릿지배선(BWL)이 배치될 수 있다. 제1컨택메탈(CM1) 및 브릿지배선(BWL)은 제2유기절연층(118)에 의해 덮힐 수 있다. 연결배선(CWL)은 제2컨택메탈(CM2)을 통해 제2발광소자(LE2)의 화소전극(121')과 전기적으로 연결되고, 또한 주변영역(PA)에 위치한 브릿지배선(BWL)을 통해 제2화소회로(PC2)와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 일부가 제2표시영역(DA2)에 배치되며, 평면 상에서 연결배선(CWL)과 중첩하는 위상보상층(PSC)이 구비될 수 있다. 즉, 기판(100)의 일 면에 수직한 방향으로 바라볼 시, 연결배선(CWL)과 위상보상층(PSC)은 서로 중첩하도록 배치될 수 있다. 예컨대, 연결배선(CWL)과 위상보상층(PSC)은 평면 상에서 서로 동일한 형상을 갖도록 패터닝될 수 있다.
일 실시예로, 위상보상층(PSC)은 연결배선(CWL)의 하부에 배치될 수 있다. 예컨대, 위상보상층(PSC)은 층간절연층(115)과 연결배선(CWL) 사이에 개재될 수 있다.
이와 같이 위상보상층(PSC)이 구비됨에 따라, 제2표시영역(DA2)에 위치한 전자컴포넌트(40, 도 2 참조)의 성능 저하를 방지할 수 있다. 이에 대해서는 이하 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 6을 참조하면, 위상보상층(PSC)은 연결배선(CWL)과 중첩하며, 연결배선(CWL)의 하부에 배치될 수 있다. 일 실시예로, 위상보상층(PSC)은 무기절연물을 포함할 수 있다. 예컨대, 위상보상층(PSC)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 및 실리콘탄질화물(SiCN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)은 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)보다 높을 수 있다. 본 명세서에서 굴절률은 상대굴절률을 의미할 수 있다. 예컨대, 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)은 550nm 파장에 대해서 약 1.4 내지 약 1.8일 수 있다. 예컨대, 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)은 약 1.65일 수 있다. 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)은 550nm 파장에 대해서 약 1.8 내지 약 2.2일 수 있다. 예컨대, 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)은 약 1.91일 수 있다.
일 실시예로, 위상보상층(PSC)의 굴절률(n2)은 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)보다 낮을 수 있다. 예컨대, 위상보상층(PSC)의 굴절률(n2)은 550nm 파장에 대해서 약 1.3 내지 약 1.8일 수 있다. 예컨대, 위상보상층(PSC)의 굴절률(n2)은 약 1.47일 수 있다.
제2표시영역(DA2)을 통과하는 광 중 제1광(L1)은 연결배선(CWL)이 배치된 영역을 통과하며, 제2광(L2)은 연결배선(CWL)이 배치되지 않는 영역을 통과할 수 있다. 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)과 연결배선(CWL)을 덮는 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0) 사이의 차이로 인하여 제1광(L1)과 제2광(L2) 사이에 위상 차이가 발생할 수 있고, 회전 현상이 발생할 수 있다. 이러한 회절 현상으로 인해, 전자컴포넌트(40, 도 2 참조)의 성능이 저하될 수 있다. 예컨대, 전자컴포넌트(40)가 카메라와 같은 촬상소자인 경우, 제1광(L1)과 제2광(L2) 사이의 위상 차이로 인한 회절 현상에 의하여, 플레어(Flare) 현상과 같은 문제점이 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 연결배선(CWL)과 중첩하되 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)보다 낮은 굴절률(n2)을 갖는 위상보상층(PSC)을 구비할 수 있다. 위상보상층(PSC)은 제1광(L1)과 제2광(L2)이 서로 실질적으로 동일한 위상을 가지도록, 제1광(L1)의 위상을 보상할 수 있다. 즉, 제2표시영역(DA2)으로 입사되는 광은 연결배선(CWL)의 통과 여부에 관계 없이 실질적으로 동일 위상을 가질 수 있다. 이로 인해 광의 회절 현상이 줄어들고, 전자컴포넌트(40)의 성능 저하를 막을 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)과 위상보상층(PSC)의 굴절률(n2)이 서로 상이한 경우, 연결배선(CWL)의 두께(t1)와 위상보상층(PSC)의 두께(t2)는 상이할 수 있다. 위상보상층(PSC)의 두께(t2)는 제2표시영역(DA2) 중 연결배선(CWL)이 배치된 영역을 통과한 빛과 연결배선(CWL)이 배치되지 않은 영역을 통과한 빛이 서로 동일한 위상(또는 실질적으로 동일한 위상)을 갖도록 구비될 수 있다. 즉, 제1광(L1)과 제2광(L2)이 서로 동일한 위상을 가질 수 있도록, 위상보상층(PSC)의 두께(T2)가 결정될 수 있다. 일 예로, 제1광(L1)과 제2광(L2) 사이의 광로차가 파장의 정수배가 되도록 위상보상층(PSC)의 두께(t2)가 구비될 수 있다. 예컨대, 위상보상층(PSC)의 굴절률(n2)이 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)보다 작은 경우, 위상보상층(PSC)의 두께(t2)가 연결배선(CWL)의 두께(t1)보다 클 수 있다. 일 실시예로, 연결배선(CWL)이 약 1.91의 굴절률(n1) 및 약 500
Figure pat00001
의 두께(t1)를 구비하는 경우, 위상보상층(PSC)은 약 1.47의 굴절률(n2) 및 약 600
Figure pat00002
내지 800
Figure pat00003
의 두께(t2)를 가지면 회절 현상이 최소화될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 7의 표시 장치는 도 6의 표시 장치의 변형예일 수 있다. 앞서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소에 대해 동일한 참조부호를 부여한 바, 이하 차이점 위주로 설명한다.
도 7을 참조하면, 연결배선(CWL)은 서로 상이한 층 상에 배치되는 제1연결배선(CWL1) 및 제2연결배선(CWL2)을 포함할 수 있다. 위상보상층(PSC)은 제1연결배선(CWL1)과 중첩하는 제1위상보상층(PSC1) 및 제2연결배선(CWL2)과 중첩하는 제2위상보상층(PSC2)을 포함할 수 있다.
일 예로, 제1연결배선(CWL1)과 제2연결배선(CWL2)은 제1유기절연층(117)을 사이에 두도록 서로 상이한 층상에 배치될 수 있다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이 제1연결배선(CWL1)은 층간절연층(115) 상에 배치되며, 제2연결배선(CWL2)은 제1유기절연층(117) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1위상보상층(PSC1)은 제1연결배선(CWL1)과 층간절연층(115) 사이에 배치되고, 제2위상보상층(PSC2)은 제2연결배선(CWL2)과 제1유기절연층(117) 사이에 배치될 수 있다. 물론, 제1위상보상층(PSC1)과 제2위상보상층(PSC2) 각각이 제1연결배선(CWL1)과 제2연결배선(CWL2) 상부에 중첩하도록 배치되는 것도 가능하다. 이처럼, 연결배선(CWL) 및 위상보상층(PSC)을 서로 상이한 층 상에 배치시킴으로써, 고집적화를 도모할 수 있다.
한편, 제1연결배선(CWL1) 및 제2연결배선(CWL2) 각각은 전술한 투명 도전성 산화물(TCO)을 포함할 수 있다. 제1위상보상층(PSC1) 및 제2위상보상층(PSC2) 각각은 무기절연물을 포함할 수 있으며, 예컨대, 위상보상층(PSC)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 및 실리콘탄질화물(SiCN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 예로, 제1유기절연층(117)과 제2유기절연층(118)은 서로 동일한 굴절률(n0)을 가질 수 있다. 다른 예로, 제1유기절연층(117)과 제2유기절연층(118)은 서로 상이한 굴절률(n0)을 가질 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 제1유기절연층(117)과 제2유기절연층(118)은 서로 동일한 굴절률(n0)을 갖는 경우에 대해 설명한다.
일 실시예로, 제1연결배선(CWL1)의 굴절률(n1)은 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)보다 높을 수 있다. 제1위상보상층(PSC1)의 굴절률(n2)은 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)보다 낮을 수 있다. 또한, 제2연결배선(CWL2)의 굴절률(n1)은 제2유기절연층(118)의 굴절률(n0)보다 높을 수 있다. 제2위상보상층(PSC2)의 굴절률(n2)은 제2유기절연층(118)의 굴절률(n0)보다 낮을 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 8의 표시 장치는 도 6의 표시 장치의 변형예일 수 있다. 앞서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소에 대해 동일한 참조부호를 부여한 바, 이하 차이점 위주로 설명한다.
도 8을 참조하면, 연결배선(CWL) 및 위상보상층(PSC)이 놓이는 절연층의 상면이 평탄하지 않을 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 층간절연층(115)의 상면이 평탄하지 않을 수 있다. 따라서, 연결배선(CWL) 및 위상보상층(PSC)과 중첩되는 부분의 두께는 연결배선(CWL) 및 위상보상층(PSC)과 중첩되지 않는 부분의 두께와 상이할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 9의 표시 장치는 도 5의 표시 장치의 변형예일 수 있다. 앞서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 내용과 동일한 내용은 생략하며, 이하 차이점 위주로 설명한다.
도 9를 참조하면, 위상보상층(PSC)은 연결배선(CWL)과 중첩하되 연결배선(CWL)의 상부에 배치될 수 있다. 이 경우, 연결배선(CWL)은 위상보상층(PSC)과 층간절연층(115) 사이에 개재될 수 있다. 제2컨택메탈(CM2)은 제1유기절연층(117) 및 위상보상층(PSC)에 형성된 컨택홀을 통해 연결배선(CWL)의 일 단에 접속할 수 있다. 브릿지배선(BWL)은 제1유기절연층(117) 및 위상보상층(PSC)에 형성된 컨택홀을 통해 연결배선(CWL)의 타 단에 접속할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 10의 표시 장치는 도 5의 표시 장치의 변형예일 수 있다. 앞서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 내용과 동일한 내용은 생략하며, 이하 차이점 위주로 설명한다.
도 10을 참조하면, 위상보상층(PSC)은 연결배선(CWL)의 하부에 위치하는 하부 위상보상층(PSC-L) 및 연결배선(CWL)의 상부에 위치하는 상부 위상보상층(PSC-U)을 포함할 수 있다. 즉, 연결배선(CWL)은 하부 위상보상층(PSC)과 상부 위상보상층(PSC) 사이에 개재될 수 있다. 제2컨택메탈(CM2)은 상부 위상보상층(PSC)에 형성된 컨택홀을 통해 연결배선(CWL)의 일 단에 접속하고, 브릿지배선(BWL)은 상부 위상보상층(PSC)에 형성된 컨택홀을 통해 연결배선(CWL)의 타 단에 접속할 수 있다.
일 실시예로, 하부 위상보상층(PSC) 및 상부 위상보상층(PSC)은 무기절연물을 포함할 수 있으며, 예컨대, 위상보상층(PSC)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 및 실리콘탄질화물(SiCN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예로, 하부 위상보상층(PSC)과 상부 위상보상층(PSC)은 서로 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 서로 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 일부 실시예로, 하부 위상보상층(PSC)과 상부 위상보상층(PSC)은 서로 동일하거나 상이한 두께를 가질 수 있다. 다만 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 하부 위상보상층(PSC)과 상부 위상보상층(PSC) 각각의 물질, 굴절률, 및 두께는 본 발명의 범위를 벗어나지 않은 한, 변경 가능하다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도들이다. 도 11 및 도 12 각각의 표시 장치는 도 5의 표시 장치의 변형예들일 수 있다. 앞서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 내용과 동일한 내용은 생략하며, 이하 차이점 위주로 설명한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 표시 장치(10)는 무기절연층(116)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예로, 도 11에 도시된 바와 같이 무기절연층(116)은 연결배선(CWL) 및 위상보상층(PSC)을 덮는 무기절연층(116)을 더 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 도 12에 도시된 바와 같이 무기절연층(116)은 연결배선(CWL)과 위상보상층(PSC) 사이에 개재될 수 있다. 이러한 무기절연층(116)은 연결배선(CWL)을 보호할 수 있다. 무기절연층(116)은 연결배선(CWL)과 제2컨택메탈(CM2) 사이, 그리고 연결배선(CWL)과 브릿지배선(BWL) 사이의 전기적 연결을 위한 컨택홀을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 무기절연층(116)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiOxNy), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 무기절연층(116)은 도 11에 도시된 바와 같이 단일층 구조이거나, 또는 다층 구조일 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 앞서 도 5를 참조하여 설명한 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소에 대해 동일한 참조부호를 부여한 바, 동일한 설명은 생략하고 이하 차이점 위주로 설명한다.
도 13을 참조하면, 위상보상층(PSC')은 제2표시영역(DA2)에 배치되되, 평면 상에서 연결배선(CWL)과 중첩하지 않을 수 있다. 즉, 기판(100)의 일 면에 수직한 방향으로 바라볼 시, 연결배선(CWL)과 위상보상층(PSC')은 서로 중첩하지 않도록 배치될 수 있다.
일 실시예로, 위상보상층(PSC')은 연결배선(CWL)과 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 위상보상층(PSC’)과 연결배선(CWL)은 모두 층간절연층(115) 상면에 놓이도록 배치될 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 앞서 도 6을 참조하여 설명한 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소에 대해 동일한 참조부호를 부여한 바, 동일한 설명은 생략하고 이하 차이점 위주로 설명한다.
도 14를 참조하면, 위상보상층(PSC')은 연결배선(CWL)과 중첩하지 않으며, 연결배선(CWL)과 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 일 실시예로, 위상보상층(PSC')은 무기절연물을 포함할 수 있으며 예컨대, 위상보상층(PSC')은 실리콘질화물(SiNx) 및 실리콘산질화물(SiON) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)은 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)보다 높을 수 있다. 예컨대, 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)은 550nm 파장에 대해서 약 1.4 내지 약 1.8일 수 있다. 예컨대, 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)은 약 1.65일 수 있다. 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)은 550nm 파장에 대해서 약 1.8 내지 약 2.2일 수 있다. 예컨대, 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)은 약 1.91일 수 있다.
일 실시예로, 위상보상층(PSC')의 굴절률(n2')은 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0)보다 높을 수 있다. 예컨대, 위상보상층(PSC')의 굴절률(n2')은 550nm 파장에 대해서 약 1.6 내지 약 2.2일 수 있다. 예컨대, 위상보상층(PSC')의 굴절률(n2')은 약 1.93일 수 있다.
제2표시영역(DA2)을 통과하는 광 중 제1광(L1)은 연결배선(CWL)이 배치된 영역을 통과하며, 제2광(L2)은 연결배선(CWL)이 배치되지 않는 영역을 통과할 수 있다. 전술한 바와 같이, 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)과 연결배선(CWL)을 덮는 제1유기절연층(117)의 굴절률(n0) 사이의 차이로 인하여, 제1광(L1)과 제2광(L2) 사이에 위상 차이가 발생할 수 있고, 이로 인해 회전 현상이 발생할 수 있다. 위상보상층(PSC')은 제1광(L1)과 제2광(L2)이 서로 실질적으로 동일한 위상을 가지도록, 제2광(L2)의 위상을 보상할 수 있다. 이를 통해, 제2표시영역(DA2)으로 입사되는 광의 회절 현상이 방지 또는 최소화하고, 전자컴포넌트(40)의 성능 저하를 막을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)과 위상보상층(PSC')의 굴절률(n2')이 서로 상이한 경우, 연결배선(CWL)의 두께(t1)와 위상보상층(PSC')의 두께(t2')는 상이할 수 있다. 제1광(L1)과 제2광(L2)이 서로 동일한 위상을 가질 수 있도록, 위상보상층(PSC')의 두께(t2)가 결정될 수 있다. 일 예로, 제1광(L1)과 제2광(L2) 사이의 광로차가 파장의 정수배가 되도록 위상보상층(PSC')의 두께(t2')가 구비될 수 있다. 예컨대, 위상보상층(PSC')의 굴절률(n2')이 연결배선(CWL)의 굴절률(n1)보다 큰 경우, 위상보상층(PSC')의 두께(t2')가 연결배선(CWL)의 두께(t1)보다 작을 수 있다. 일 실시예로, 연결배선(CWL)이 약 1.91의 굴절률(n1) 및 약 500
Figure pat00004
의 두께(t1)를 구비하는 경우, 위상보상층(PSC')은 약 1.93의 굴절률(n2) 및 약 400
Figure pat00005
내지 600
Figure pat00006
의 두께(t2')를 가지면 회절 현상이 최소화될 수 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도들이다. 도 15 및 도 16의 표시 장치들은 도 14의 표시 장치의 변형예들이며, 도 14를 참조하여 전술한 내용과 중복되는 내용은 생략하고, 이하 차이점 위주로 설명하도록 한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 위상보상층(PSC')은 연결배선(CWL)과 상이한 층 상에 배치될 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 연결배선(CWL)이 층간절연층(115)과 제1유기절연층(117) 사이에 배치되는 반면, 위상보상층(PSC')은 제1유기절연층(117)과 제2유기절연층(118) 사이에 배치될 수 있다. 또는, 도 16에 도시된 바와 같이, 연결배선(CWL)이 층간절연층(115)과 제1유기절연층(117) 사이에 배치되는 반면, 위상보상층(PSC')은 제2게이트절연층(113)과 층간절연층(115) 사이에 배치될 수 있다. 이처럼, 위상보상층(PSC')과 연결배선(CWL)이 서로 중첩되지 않도록 배치되는 한, 적층 관계에 있어서 다양한 변형이 가능하다.
도 17a 내지 도 17e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 과정을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 17a를 참조하면, 제2표시영역(DA2)에 적어도 일부가 배치되는 위상보상층-물질층(PSCm)을 층간절연층(115) 상에 형성할 수 있다. 또한, 제2표시영역(DA2)에 적어도 일부가 배치되는 연결배선-물질층(CWLm)을 층간절연층(115) 상에 형성할 수 있다. 비록, 도 17a는 위상보상층-물질층(PSCm) 상에 연결배선-물질층(CWLm)을 형성한 것을 도시하나, 이들의 형성 순서가 서로 뒤바뀌는 것도 가능하다.
위상보상층-물질층(PSCm) 및 연결배선-물질층(CWLm)은 코팅 공정 또는 증착 공정 등을 통해 형성될 수 있다. 여기서, 코팅 공정에는 예컨대 스핀 코팅 등의 방법이 이용될 수 있고, 증착 공정에는 열화학 기상증착법(TCVD), 플라즈마 증착법(PECVD), 상압 화학적 증착법(APCVD) 등의 화학적 기상 증착법(CVD), 또는 열증착법(Thermal evaportaion), 스퍼터링법(Sputtering), 전자빔증착법(e-beam evaporatation) 등의 물리적 기상 증착법(PVD)이 이용될 수 있다.
도 17b를 참조하면, 위상보상층-물질층(PSCm) 및 연결배선-물질층(CWLm) 상에 포토레지스트 패턴층(PR)을 형성할 수 있다. 포토레지스트 패턴층(PR)은, 포토마스크를 통해 포토레지스트를 노광하고, 현상함으로써 형성될 수 있다.
도 17c를 참조하면, 포토레지스트 패턴층(PR)을 마스크로 하여 연결배선-물질층(CWLm)을 패터닝함으로써 연결배선(CWL)을 형성할 수 있다. 이때, 패터닝에는 식각 공정이 이용될 수 있으며, 예컨대 건식 식각 또는 습식 식각이 이용될 수 있다.
도 17d를 참조하면, 이어서, 패터닝된 연결배선(CWL)을 마스크로 하여 위상보상층-물질층(PSCm)을 패터닝함으로써 위상보상층(PSC)을 형성할 수 있다. 이때, 패터닝에는 식각 공정이 이용될 수 있으며, 예컨대 건식 식각 또는 습식 식각이 이용될 수 있다.
그 다음, 도 17e를 참조하면, 포토레지스트 패턴층(PR)을 제거하고, 층간절연층(115) 상에 위상보상층(PSC) 및 연결배선(CWL)을 덮도록 제1유기절연층(117)을 형성할 수 있다.
이와 같이 연결배선(CWL) 및 연결배선(CWL)과 중첩하는 위상보상층(PSC)을 하나의 포토레지스트 패턴층(PR)을 이용하여 형성하는 바, 연결배선(CWL)과 위상보상층(PSC) 사이의 형성 위치의 오차를 최소화하고, 따라서 위상 보상 효과를 극대화할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 마스크 공정의 추가 없이 연결배선(CWL) 및 위상보상층(PSC)을 모두 형성할 수 있다는 이점이 있다.
도 18a 내지 도 18f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 과정을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 18a를 참조하면, 제2표시영역(DA2)에 적어도 일부가 배치되는 위상보상층-물질층(PSCm)을 층간절연층(115) 상에 형성할 수 있다. 또한, 제2표시영역(DA2)에 적어도 일부가 배치되는 연결배선-물질층(CWLm)을 층간절연층(115) 상에 형성할 수 있다.
도 18b를 참조하면, 위상보상층-물질층(PSCm) 및 연결배선-물질층(CWLm) 상에 포토레지스트 패턴층(PR)을 형성할 수 있다. 포토레지스트 패턴층(PR)은, 포토마스크를 통해 포토레지스트를 노광하고, 현상함으로써 형성될 수 있다.
도 18c를 참조하면, 포토레지스트 패턴층(PR)을 마스크로 하여 연결배선-물질층(CWLm)을 패터닝함으로써 연결배선(CWL)을 형성할 수 있다. 이때, 패터닝에는 식각 공정이 이용될 수 있으며, 예컨대 건식 식각 또는 습식 식각이 이용될 수 있다.
도 18d를 참조하면, 이어서, 포토레지스트 패턴층(PR)을 제거할 수 있다. 이때 스트립(strip) 공정 또는 플라즈마를 이용한 애싱(ashing) 공정이 이용될 수 있다.
그 다음, 도 18e를 참조하면, 패터닝된 연결배선(CWL)을 마스크로 하여 위상보상층-물질층(PSCm)을 패터닝함으로써 위상보상층(PSC)을 형성할 수 있다. 즉, 이미 패터닝된 연결배선(CWL)이 하드 마스크로서 기능할 수 있다. 이때, 패터닝에는 식각 공정이 이용될 수 있으며, 예컨대 건식 식각 또는 습식 식각이 이용될 수 있다.
그 다음, 도 18f를 참조하면, 층간절연층(115) 상에 위상보상층(PSC) 및 연결배선(CWL)을 덮도록 제1유기절연층(117)을 형성할 수 있다.
이와 같이 연결배선(CWL) 및 연결배선(CWL)과 중첩하는 위상보상층(PSC)을 하나의 포토레지스트 패턴층(PR)을 이용하여 형성하는 바, 연결배선(CWL)과 위상보상층(PSC) 사이의 형성 위치의 오차를 최소화하고, 따라서 위상 보상 효과를 극대화할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 마스크 공정의 추가 없이 연결배선(CWL) 및 위상보상층(PSC)을 모두 형성할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
1: 전자 기기
10: 표시 장치
100: 기판
117: 제1유기절연층
118: 제2유기절연층
40: 전자컴포넌트
CWL: 연결배선
DA1: 제1표시영역
DA2: 제2표시영역
LE: 발광소자
PC: 화소회로
PSC: 위상보상층
PX: 화소

Claims (24)

  1. 제1표시영역, 투과영역을 구비한 제2표시영역, 및 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하는 표시 장치에 있어서,
    상기 제1표시영역에 배치된 제1발광소자;
    상기 제1발광소자와 전기적으로 연결된 제1화소회로;
    상기 제2표시영역에 배치된 제2발광소자;
    상기 주변영역에 배치되며, 상기 제2발광소자와 전기적으로 연결된 제2화소회로;
    상기 제2발광소자와 상기 제2화소회로 사이에 배치되는 유기절연층;
    상기 제2발광소자와 상기 제2화소회로를 서로 전기적으로 연결시키며, 적어도 일부가 상기 제2표시영역에 배치되는 연결배선;
    상기 제2표시영역에 배치되되, 평면 상에서 상기 연결배선과 중첩하는 위상보상층;을 포함하며,
    상기 위상보상층의 굴절률은 상기 유기절연층의 굴절률보다 낮은, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위상보상층은 상기 연결배선의 하부에 위치하는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위상보상층은 상기 연결배선의 상부에 위치하는, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위상보상층은,
    상기 연결배선의 하부에 위치하는 하부 위상보상층; 및
    상기 연결배선의 상부에 위치하는 상부 위상보상층;을 포함하는, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결배선은, 상기 유기절연층을 사이에 두도록 서로 상이한 층 상에 배치되는 제1연결배선 및 제2연결배선을 포함하고,
    상기 위상보상층은, 상기 제1연결배선과 중첩하는 제1위상보상층 및 상기 제2연결배선과 중첩하는 제2위상보상층을 포함하는, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결배선 및 상기 위상보상층을 덮는 무기절연층;을 더 포함하는, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결배선과 상기 위상보상층 사이에 개재되는 무기절연층;을 더 포함하는, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연결배선의 굴절률은 상기 유기절연층의 굴절률보다 높은, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 연결배선은 투명 도전성 산화물을 포함하는, 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유기절연층은 감광성 폴리이미드 또는 실록산계 유기물질을 포함하는, 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 위상보상층은 무기절연물을 포함하는, 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 위상보상층은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘산질화물(SiON), 및 실리콘탄질화물(SiCN) 중 적어도 하나를 포함하는, 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 위상보상층의 두께는,
    상기 제2표시영역 중 상기 연결배선이 배치된 영역을 통과한 빛과 상기 연결배선이 배치되지 않은 영역을 통과한 빛이 서로 동일한 위상을 갖도록 구비되는, 표시 장치.
  14. 제1표시영역, 투과영역을 구비한 제2표시영역, 및 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하는 표시 장치에 있어서,
    상기 제1표시영역에 배치된 제1발광소자;
    상기 제1발광소자와 전기적으로 연결된 제1화소회로;
    상기 제2표시영역에 배치된 제2발광소자;
    상기 주변영역에 배치되며, 상기 제2발광소자와 전기적으로 연결된 제2화소회로;
    상기 제2발광소자와 상기 제2화소회로 사이에 배치되는 유기절연층;
    상기 제2발광소자와 상기 제2화소회로를 서로 전기적으로 연결시키며, 적어도 일부가 상기 제2표시영역에 배치되는 연결배선;
    상기 제2표시영역에 배치되되, 평면 상에서 상기 연결배선과 중첩하지 않는 위상보상층;을 포함하며,
    상기 위상보상층의 굴절률은 상기 유기절연층의 굴절률보다 높은, 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 위상보상층은 상기 연결배선과 동일한 층 상에 배치되는, 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 위상보상층은 상기 연결배선과 상이한 층 상에 배치되는, 표시 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 연결배선의 굴절률은 상기 유기절연층의 굴절률보다 높은, 표시 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 연결배선은 투명 도전성 산화물을 포함하는, 표시 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 유기절연층은 감광성 폴리이미드 또는 실록산계 유기물질을 포함하는, 표시 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 위상보상층은 무기절연물을 포함하는, 표시 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 위상보상층은 실리콘질화물(SiNx) 및 실리콘산질화물(SiON) 중 적어도 하나를 포함하는, 표시 장치.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 위상보상층의 두께는,
    상기 제2표시영역 중 상기 연결배선이 배치된 영역을 통과한 빛과 상기 연결배선이 배치되지 않은 영역을 통과한 빛이 서로 동일한 위상을 갖도록 구비되는, 표시 장치.
  23. 제1표시영역, 투과영역을 구비한 제2표시영역, 및 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하는 표시 장치의 제조방법에 있어서,
    상기 제2표시영역에 적어도 일부가 배치되는 위상보상층-물질층을 형성하는 단계;
    상기 제2표시영역에 적어도 일부가 배치되는 연결배선-물질층을 형성하는 단계;
    상기 연결배선-물질층 상에 포토레지스트 패턴층을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 패턴층을 마스크로 하여 상기 연결배선-물질층을 패터닝함으로써 연결배선을 형성하는 단계; 및
    상기 포토레지스트 패턴층 또는 상기 연결배선을 마스크로 하여 상기 위상보상층-물질층을 패터닝함으로써, 위상보상층을 형성하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
  24. 제1표시영역, 투과영역을 구비한 제2표시영역, 상기 제1표시영역과 상기 제2표시영역 사이에 위치한 중간영역, 및 상기 제1표시영역을 둘러싸는 주변영역을 포함하는 표시 장치에 있어서,
    상기 제1표시영역에 배치된 제1발광소자;
    상기 제1발광소자와 전기적으로 연결된 제1화소회로;
    상기 제2표시영역에 배치된 제2발광소자;
    상기 중간영역에 배치되며, 상기 제2발광소자와 전기적으로 연결된 제2화소회로;
    상기 제2발광소자와 상기 제2화소회로 사이에 배치되는 유기절연층;
    상기 제2발광소자와 상기 제2화소회로를 서로 전기적으로 연결시키며, 적어도 일부가 상기 제2표시영역에 배치되는 연결배선;
    상기 제2표시영역에 배치되되, 평면 상에서 상기 연결배선과 중첩하는 위상보상층;을 포함하며,
    상기 위상보상층의 굴절률은 상기 유기절연층의 굴절률보다 낮은, 표시 장치.
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