KR20220166385A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
표시 장치는 기판, 기판 상에 배치되는 발광 소자, 발광 소자 상에 배치되는 봉지층, 봉지층 상에 배치되는 유기층, 유기층 상에 배치되는 제1 차광층, 유기층과 제1 차광층 사이에 배치되고 제1 차광층에 중첩하는 제1 영역 및 제1 영역의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지는 제2 영역을 포함하는 무기층을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 전자 장치에 적용되는 표시 장치 및 이러한 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 표시 장치의 용도가 다양해지고 있다. 또한, 표시 장치의 두께가 얇아지고 표시 장치의 무게가 가벼워짐에 따라 표시 장치의 사용 범위가 증가하고 있고, 표시 장치가 다양한 분야에 활용됨에 따라 고품질의 영상을 제공하는 표시 장치의 수요가 증가하고 있다.
표시 장치에 포함되는 발광 소자는 광을 방출할 수 있고, 이에 따라, 표시 장치는 영상을 표시할 수 있다. 표시 장치에서 방출되는 광은 표시 장치의 전면과 수직한 방향으로 진행하거나 표시 장치의 전면과 비스듬한 방향으로 진행할 수 있다.
발광 소자에서 방출되는 광이 표시 장치의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 경우, 발광 소자에서 방출되는 광은 표시 장치를 사용하는 사용자뿐만 아니라, 사용자 주변에 있는 타인에게도 도달할 수 있다. 따라서, 타인에게도 표시 장치가 제공하는 정보가 공유될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 표시 장치의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 광이 감소되는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 상기 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적이 이와 같은 목적들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 실시예들에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 발광 소자, 상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지층, 상기 봉지층 상에 배치되는 유기층, 상기 유기층 상에 배치되는 제1 차광층, 그리고 상기 유기층과 상기 제1 차광층 사이에 배치되고 상기 제1 차광층에 중첩하는 제1 영역 및 상기 제1 영역의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지는 제2 영역을 포함하는 무기층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기층은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역의 실리콘 댕글링 본드들의 개수는 상기 제2 영역의 실리콘 댕글링 본드들의 개수보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역의 실리콘의 원자 백분율은 상기 제2 영역의 실리콘의 원자 백분율보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역은 N+, Ar+, Si+, P+, As+, Sb+, O+, B+, 및 BF2+ 중 적어도 하나의 이온을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역의 색은 상기 제2 영역의 색과 다를 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역의 폭은 상기 제1 차광층의 폭보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역 및 상기 제1 차광층 각각은 개구를 정의할 수 있고, 상기 제1 영역의 상기 개구의 폭은 상기 제1 차광층의 상기 개구의 폭보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기층의 두께는 상기 무기층의 두께보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 봉지층과 상기 유기층 사이에 배치되고, 상기 제1 차광층에 중첩하는 제2 차광층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 봉지층과 상기 유기층 사이에 배치되는 입력 감지층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 발광 소자는 순차적으로 적층되는 제1 전극, 발광층, 및 제2 전극을 포함할 수 있고, 상기 표시 장치는 상기 제1 전극의 가장자리를 덮고, 상기 제1 전극의 중앙부를 노출하는 개구를 정의하는 화소 정의막을 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 차광층은 상기 화소 정의막에 중첩할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 제1 차광층 상에 배치되는 평탄화층을 더 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 실시예들에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 발광 소자, 상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지층, 상기 봉지층 상에 배치되는 유기층, 상기 유기층 상에 배치되는 제1 차광층, 그리고 상기 유기층과 상기 제1 차광층 사이에 배치되고 실리콘 화합물을 포함하며 상기 제1 차광층에 중첩하는 제1 영역 및 상기 제1 영역의 실리콘 댕글링 본드들의 개수보다 작은 개수의 실리콘 댕글링 본드들을 가지는 제2 영역을 포함하는 무기층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역의 실리콘의 원자 백분율은 상기 제2 영역의 실리콘의 원자 백분율보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역의 굴절률은 상기 제2 영역의 굴절률보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역의 폭은 상기 제1 차광층의 폭보다 클 수 있다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 발광 소자를 형성하는 단계, 상기 발광 소자 상에 봉지층을 형성하는 단계, 상기 봉지층 상에 유기층을 형성하는 단계, 상기 유기층 상에 무기층을 형성하는 단계, 상기 무기층에 이온을 부분 주입하여 상기 이온이 주입된 제1 영역을 형성하는 단계, 그리고 상기 무기층 상에 상기 제1 영역에 중첩하는 제1 차광층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기층에 상기 이온을 부분 주입하는 단계는 상기 무기층 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계 그리고 상기 포토레지스트층을 도핑 마스크로 이용하여 상기 무기층에 상기 이온을 주입하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기층에 상기 이온을 부분 주입하는 단계는 상기 무기층 상에 슬릿 마스크를 배치하는 단계 그리고 상기 슬릿 마스크를 통해 상기 무기층에 상기 이온을 주입하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기층에 상기 이온을 부분 주입하는 단계는 이온 주입 방법 및 유도 결합 플라즈마 방법 중 하나에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 있어서, 제1 차광층 아래에 배치되는 무기층이 제1 차광층에 중첩하고 상대적으로 큰 굴절률을 가지는 제1 영역을 포함함에 따라, 발광 소자로부터 방출되는 광이 표시 장치의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 것을 감소할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 무기층에 이온을 부분 주입함에 따라, 상대적으로 큰 굴절률을 가지는 제1 영역을 용이하게 형성할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 전술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 표시 장치의 일부를 상세하게 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 광학층을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 4의 광학층을 나타내는 평면도이다.
도 7은 무기층의 제1 영역에 의한 광의 굴절을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 상세하게 나타내는 단면도이다.
도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 표시 장치의 일부를 상세하게 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 광학층을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 4의 광학층을 나타내는 평면도이다.
도 7은 무기층의 제1 영역에 의한 광의 굴절을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 상세하게 나타내는 단면도이다.
도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법을 보다 상세하게 설명한다. 첨부된 도면들 상의 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호들을 사용한다.
표시 장치는 영상을 표시하는 장치이다. 표시 장치는 액정 표시(liquid crystal display) 장치, 전기영동 표시(electrophoretic display) 장치, 유기 발광 표시(organic light emitting display) 장치, 무기 발광 표시(inorganic light emitting display) 장치, 전계 방출 표시(field emission display) 장치, 표면-전도 전자-방출 표시(surface-conduction electron-emitter display) 장치, 양자점 표시(quantum dot display) 장치, 플라즈마 표시(plasma display) 장치, 음극선관 표시(cathode ray display) 장치 등을 포함할 수 있다. 이하에서는, 표시 장치로서 유기 발광 표시 장치를 예시적으로 설명하지만, 본 발명의 실시예들은 전술한 다양한 표시 장치들에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 표시 영역(DA) 및 주변 영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상을 제공하는 영역일 수 있다.
표시 영역(DA)에는 화소(PX)가 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 표시 영역(DA)에는 복수의 화소들(PX)이 배치될 수 있다. 화소들(PX)은 표시 영역(DA) 내에 실질적인 행렬 형태로 배열될 수 있다. 표시 장치(10)는 화소들(PX)에서 방출되는 광을 이용하여 영상을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 화소(PX)는 적색, 녹색, 또는 청색의 광을 방출할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 화소(PX)는 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 광을 방출할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 화소(PX)는 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 광을 방출하는 발광 영역으로 정의될 수 있다.
주변 영역(PA)은 영상을 제공하지 않는 영역일 수 있다. 주변 영역(PA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 일 실시예에 있어서, 주변 영역(PA)은 표시 영역(DA)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 주변 영역(PA)에는 화소(PX)에 전기적인 신호 또는 전압을 제공하기 위한 구동부 등이 배치될 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치(10)에 포함되는 화소(PX)를 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 화소(PX)는 화소 회로(PC) 및 발광 소자(EL)를 포함할 수 있다. 화소 회로(PC)는 발광 소자(EL)에 구동 전류를 제공할 수 있다.
화소 회로(PC)는 트랜지스터 및 커패시터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 화소 회로(PC)는 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2), 및 커패시터(CAP)를 포함할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 다른 실시예에 있어서, 화소 회로(PC)는 3 개 이상의 트랜지스터들 및/또는 2 개 이상의 커패시터들을 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극은 제2 트랜지스터(TR2)에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극은 제1 전원 전압(VDD)을 수신할 수 있고, 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극은 발광 소자(EL)에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(TR1)는 커패시터(CAP)에 저장된 전압에 기초하여 제1 전원 전압(VDD)을 제공하는 제1 전원으로부터 발광 소자(EL)로 흐르는 상기 구동 전류를 제어할 수 있다.
제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극은 스캔 라인(SL)에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(TR2)의 제1 전극은 데이터 라인(DL)에 연결될 수 있고, 제2 트랜지스터(TR2)의 제2 전극은 제1 트랜지스터(TR1)의 상기 게이트 전극에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(TR2)는 스캔 라인(SL)으로부터 제공되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터 제공되는 데이터 신호를 제1 트랜지스터(TR1)에 제공할 수 있다.
제1 트랜지스터(TR1) 및 제2 트랜지스터(TR2) 각각의 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 하나는 소스 전극일 수 있고, 다른 하나는 드레인 전극일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 트랜지스터(TR1) 및 제2 트랜지스터(TR2) 각각의 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 소스 전극 및 드레인 전극일 수 있다.
커패시터(CAP)의 제1 전극은 제2 트랜지스터(TR2)의 상기 제2 전극에 연결될 수 있고, 커패시터(CAP)의 제2 전극은 제1 전원 전압(VDD)을 수신할 수 있다. 커패시터(CAP)는 상기 데이터 신호와 제1 전원 전압(VDD)의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다.
발광 소자(EL)는 화소 회로(PC)로부터 제공되는 상기 구동 전류에 기초하여 광을 방출할 수 있다. 발광 소자(EL)의 제1 전극은 화소 회로(PC)에 연결될 수 있고, 발광 소자(EL)의 제2 전극은 제2 전원 전압(VSS)을 수신할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 전원 전압(VDD)의 전압 레벨은 제2 전원 전압(VSS)의 전압 레벨보다 높을 수 있다.
도 3은 도 1의 표시 장치(10)의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(10)는 기판(100), 표시층(200), 봉지층(300), 입력 감지층(400), 광학층(500), 및 커버 윈도우(600)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 유리, 고분자 수지 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 고분자 수지는 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등을 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블(flexible), 벤더블(bendable), 롤러블(rollable), 및/또는 폴더블(foldable) 특성을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 기판(100)은 상기 고분자 수지를 포함하는 베이스층 및 무기물을 포함하는 배리어층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
표시층(200)은 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 표시층(200)은 표시 장치(10)의 전면(FS)으로 광을 방출할 수 있다. 표시층(200)은 화소 회로층(210) 및 발광 소자층(220)을 포함할 수 있다. 화소 회로층(210)은 복수의 화소 회로들(도 2의 PC)을 포함할 수 있다. 발광 소자층(220)은 복수의 발광 소자들(도 2의 EL)을 포함할 수 있다.
봉지층(300)은 표시층(200) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(300)은 표시층(200)에 포함되는 발광 소자들(EL)을 보호할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 봉지층(300)은 적어도 하나의 무기 봉지층 및 적어도 하나의 유기 봉지층을 포함할 수 있다. 상기 무기 봉지층은 알루미늄 산화물, 타이타늄 산화물, 탄탈럼 산화물, 아연 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기물을 포함할 수 있다. 상기 유기 봉지층은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 등과 같은 유기물을 포함할 수 있다.
입력 감지층(400)은 봉지층(300) 상에 배치될 수 있다. 입력 감지층(400)은 표시 장치(10)의 전면(FS)을 통해 입력되는 사용자의 입력을 감지할 수 있다. 입력 감지층(400)은 저항막 방식, 정전 용량 방식 등의 다양한 방식으로 상기 사용자의 상기 입력을 감지할 수 있다.
광학층(500)은 입력 감지층(400) 상에 배치될 수 있다. 광학층(500)은 표시층(200)에서 방출되는 광의 방향을 조절할 수 있다. 예를 들면, 광학층(500)은 표시층(200)에서 방출되는 광이 표시 장치(10)의 전면(FS)과 비스듬한 방향으로 진행하는 것을 감소할 수 있다.
커버 윈도우(600)는 광학층(500) 상에 배치될 수 있다. 커버 윈도우(600)는 표시 장치(10)의 구성들을 보호할 수 있다. 커버 윈도우(600)는 유리, 플라스틱 등을 포함할 수 있다.
도 4는 도 1의 표시 장치(10)의 일부를 상세하게 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 장치(10)는 기판(100), 표시층(200), 봉지층(300), 입력 감지층(400), 및 광학층(500)을 포함할 수 있다. 표시층(200)은 화소 회로층(210) 및 발광 소자층(220)을 포함할 수 있다.
화소 회로층(210)은 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 화소 회로층(210)은 버퍼층(211), 활성층(212), 제1 절연층(213), 게이트 전극(214), 제2 절연층(215), 커패시터 전극(216), 제3 절연층(217), 소스 전극(218a), 드레인 전극(218b), 및 제4 절연층(219)을 포함할 수 있다.
버퍼층(211)은 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 버퍼층(211)은 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 또한, 버퍼층(211)은 활성층(212)에 불순물이 유입되는 것을 차단할 수 있다. 버퍼층(211)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기물을 포함할 수 있다. 버퍼층(211)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
활성층(212)은 버퍼층(211) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 활성층(212)은 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 활성층(212)은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 활성층(212)은 채널 영역 및 상기 채널 영역의 양 측들에 각각 배치되는 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
제1 절연층(213)은 활성층(212) 상에 배치될 수 있다. 제1 절연층(213)은 버퍼층(211) 상에서 활성층(212)을 덮을 수 있다. 제1 절연층(213)은 게이트 전극(214)을 활성층(212)으로부터 절연할 수 있다. 제1 절연층(213)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기물을 포함할 수 있다. 제1 절연층(213)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
게이트 전극(214)은 제1 절연층(213) 상에 배치될 수 있다. 게이트 전극(214)은 활성층(212)의 상기 채널 영역에 중첩할 수 있다. 게이트 전극(214)은 몰리브데넘(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 타이타늄(Ti) 등과 같은 도전 물질을 포함할 수 있다. 게이트 전극(214)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
제2 절연층(215)은 게이트 전극(214) 상에 배치될 수 있다. 제2 절연층(215)은 제1 절연층(213) 상에서 게이트 전극(214)을 덮을 수 있다. 제2 절연층(215)은 커패시터 전극(216)을 게이트 전극(214)으로부터 절연할 수 있다. 제2 절연층(215)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기물을 포함할 수 있다. 제2 절연층(215)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
커패시터 전극(216)은 제2 절연층(215) 상에 배치될 수 있다. 커패시터 전극(216)은 게이트 전극(214)에 중첩할 수 있다. 커패시터 전극(216)은 몰리브데넘(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 타이타늄(Ti) 등과 같은 도전 물질을 포함할 수 있다. 커패시터 전극(216)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 게이트 전극(214) 및 커패시터 전극(216)은 커패시터(CAP)를 형성할 수 있다.
제3 절연층(217)은 커패시터 전극(216) 상에 배치될 수 있다. 제3 절연층(217)은 제2 절연층(215) 상에서 커패시터 전극(216)을 덮을 수 있다. 제3 절연층(217)은 소스 전극(218a) 및 드레인 전극(218b)을 커패시터 전극(216)으로부터 절연할 수 있다. 제3 절연층(217)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기물을 포함할 수 있다. 제3 절연층(217)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
소스 전극(218a) 및 드레인 전극(218b)은 제3 절연층(217) 상에 배치될 수 있다. 소스 전극(218a) 및 드레인 전극(218b)은 각각 활성층(212)의 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역에 연결될 수 있다. 소스 전극(218a) 및 드레인 전극(218b) 각각은 몰리브데넘(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 타이타늄(Ti) 등과 같은 도전 물질을 포함할 수 있다. 소스 전극(218a) 및 드레인 전극(218b) 각각은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 활성층(212), 게이트 전극(214), 소스 전극(218a), 및 드레인 전극(218b)은 제1 트랜지스터(TR1)를 형성할 수 있다.
제4 절연층(219)은 소스 전극(218a) 및 드레인 전극(218b) 상에 배치될 수 있다. 제4 절연층(219)은 제3 절연층(217) 상에서 소스 전극(218a) 및 드레인 전극(218b)을 덮을 수 있다. 제4 절연층(219)은 제1 트랜지스터(TR1) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 제4 절연층(219)은 유기물 및/또는 무기물을 포함할 수 있다. 제4 절연층(219)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
발광 소자층(220)은 화소 회로층(210) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자층(220)은 제1 전극(221), 화소 정의막(222), 중간층(223), 및 제2 전극(224)을 포함할 수 있다.
제1 전극(221)은 제4 절연층(219) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(221)은 소스 전극(218a) 또는 드레인 전극(218b)에 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 전극(221)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide, IZO), 아연 산화물(zinc oxide, ZnO), 인듐 산화물(indium oxide, InO), 인듐 갈륨 산화물(indium gallium oxide, IGO), 알루미늄 아연 산화물(aluminum zinc oxide, AZO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함하는 투과층을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 전극(221)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 등과 같은 금속을 포함하는 반사층을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 제1 전극(221)은 상기 투과층 및 상기 반사층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(221)은 ITO/Ag/ITO의 다층 구조를 가질 수 있다.
화소 정의막(222)은 제1 전극(221) 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(222)은 제1 전극(221)의 중앙부를 노출하는 화소 개구(POP)를 정의할 수 있고, 제1 전극(221)의 가장자리를 덮을 수 있다. 화소 정의막(222)은 발광 영역을 정의할 수 있고, 제2 전극(224)을 제1 전극(221)의 상기 가장자리로부터 이격될 수 있다. 화소 정의막(222)은 유기물 및/또는 무기물을 포함할 수 있다. 화소 정의막(222)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
중간층(223)은 화소 정의막(222) 상에 배치될 수 있다. 중간층(223)은 제1 기능층(223a), 발광층(223b), 및 제2 기능층(223c)을 포함할 수 있다.
제1 기능층(223a)은 화소 정의막(222) 상에 배치될 수 있다. 제1 기능층(223a)은 정공 주입층(hole injection layer, HIL) 및/또는 정공 수송층(hole transport layer, HTL)을 포함할 수 있다. 선택적으로, 제1 기능층(223a)은 생략될 수 있다.
발광층(223b)은 제1 기능층(223a) 상에 배치될 수 있다. 발광층(223b)은 화소 개구(POP) 내에 배치될 수 있다. 발광층(223b)은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기 발광 물질은 저분자 유기 화합물 또는 고분자 유기 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 저분자 유기 화합물은 구리 프탈로사이아닌(copper phthalocyanine), N,N'-다이페닐벤지딘(N,N'-diphenylbenzidine), 트리 8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum) 등을 포함할 수 있고, 상기 고분자 유기 화합물은 폴리 3,4-에틸렌다이옥시티오펜(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리페닐렌비닐렌(poly-phenylenevinylene), 폴리플루오렌(polyfluorene) 등을 포함할 수 있다.
제2 기능층(223c)은 발광층(223b)을 사이에 두고 제1 기능층(223a) 상에 배치될 수 있다. 제2 기능층(223c)은 전자 수송층(electron transport layer, ETL) 및/또는 전자 주입층(electron injection layer, EIL)을 포함할 수 있다. 선택적으로, 제2 기능층(223c)은 생략될 수 있다.
제2 전극(224)은 중간층(223) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 전극(224)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) 등과 같은 금속을 포함하는 반투과층을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제2 전극(224)은 상기 반투과층 및 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 아연 산화물(ZnO), 인듐 산화물(InO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함하는 투과층을 포함할 수 있다. 제1 전극(221), 중간층(223), 및 제2 전극(224)은 발광 소자(EL)를 형성할 수 있다.
봉지층(300)은 표시층(200) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 봉지층(300)은 제1 무기 봉지층(310), 유기 봉지층(320), 및 제2 무기 봉지층(330)을 포함할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 다른 실시예에 있어서, 봉지층(300)은 3 개 이상의 무기 봉지층들 및/또는 2 개 이상의 유기 봉지층들 포함할 수 있다.
제1 무기 봉지층(310)은 제2 전극(224) 상에 배치될 수 있다. 제1 무기 봉지층(310)은 제2 전극(224)의 프로파일을 따라 형성될 수 있다. 유기 봉지층(320)은 제1 무기 봉지층(310) 상에 배치될 수 있다. 유기 봉지층(320)은 제1 무기 봉지층(310) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 제2 무기 봉지층(330)은 유기 봉지층(320) 상에 배치될 수 있다.
입력 감지층(400)은 봉지층(300) 상에 배치될 수 있다. 입력 감지층(400)은 감지 버퍼층(410), 제1 감지 도전층(420), 제1 감지 절연층(430), 제2 감지 도전층(440), 및 제2 감지 절연층(450)을 포함할 수 있다.
감지 버퍼층(410)은 제2 무기 봉지층(330) 상에 배치될 수 있다. 감지 버퍼층(410)은 봉지층(300)의 손상을 방지할 수 있고, 입력 감지층(400)에 대한 간섭 신호를 차단할 수 있다. 감지 버퍼층(410)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기물을 포함할 수 있다. 감지 버퍼층(410)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 감지 도전층(420)은 감지 버퍼층(410) 상에 배치될 수 있다. 제1 감지 도전층(420)은 화소 개구(POP)에 중첩하지 않을 수 있다. 제1 감지 도전층(420)은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 상기 금속층은 몰리브데넘(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 타이타늄(Ti) 등을 포함할 수 있다. 상기 투명 도전층은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 아연 산화물(ZnO), 인듐 주석 아연 산화물(indium tin zinc oxide, ITZO) 등과 같은 투명 도전성 산화물, 도전성 고분자, 금속 나노 와이어, 탄소 나노튜브, 그래핀 등을 포함할 수 있다.
제1 감지 절연층(430)은 제1 감지 도전층(420) 상에 배치될 수 있다. 제1 감지 절연층(430)은 무기물 및/또는 유기물을 포함할 수 있다. 상기 무기물은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 타이타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈럼 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 타이타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물, 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다. 상기 유기물은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 페릴렌계 수지 등을 포함할 수 있다.
제2 감지 도전층(440)은 제1 감지 절연층(430) 상에 배치될 수 있다. 제2 감지 도전층(440)은 화소 개구(POP)에 중첩하지 않을 수 있다. 제2 감지 도전층(440)은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 상기 금속층은 몰리브데넘(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 타이타늄(Ti) 등을 포함할 수 있다. 상기 투명 도전층은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 아연 산화물(ZnO), 인듐 주석 아연 산화물(ITZO) 등과 같은 투명 도전성 산화물, 도전성 고분자, 금속 나노 와이어, 탄소 나노튜브, 그래핀 등을 포함할 수 있다. 제1 감지 도전층(420) 및/또는 제2 감지 도전층(440)은 입력 감지층(400)의 감지 전극들을 형성할 수 있다.
제2 감지 절연층(450)은 제2 감지 도전층(440) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 감지 절연층(450)은 아크릴계 수지, 에틸헥실 아크릴레이트 (ethylhexyl acrylate), 펜타플루오르프로필 아크릴레이트(pentafluoropropyl acrylate), 폴리에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트(poly(ethylene glycol) dimethacrylate), 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트(ethylene glycol dimethacrylate) 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제2 감지 절연층(450)은 에폭시 등과 같은 열경화제 및/또는 광경화제를 더 포함할 수 있다.
도 5는 도 4의 광학층(500)을 나타내는 단면도이다. 도 6은 도 4의 광학층(500)을 나타내는 평면도이다.
도 4, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 광학층(500)은 입력 감지층(400) 상에 배치될 수 있다. 광학층(500)은 유기층(510), 무기층(520), 제1 차광층(530), 및 평탄화층(540)을 포함할 수 있다.
유기층(510)은 제2 감지 절연층(450) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자(EL)로부터 방출되는 광의 경로를 확보하기 위하여 유기층(510)은 상대적으로 큰 두께를 가질 수 있다. 유기층(510)의 두께(510t)는 유기 봉지층(320)의 두께 및 제2 감지 절연층(450)의 두께보다 클 수 있다. 유기층(510)의 두께(510t)는 유기층(510)의 하면으로부터 유기층(510)의 상면까지의 거리일 수 있고, 유기 봉지층(320)의 상기 두께는 유기 봉지층(320)의 하면으로부터 유기 봉지층(320)의 상면까지의 거리일 수 있으며, 제2 감지 절연층(450)의 상기 두께는 제2 감지 절연층(450)의 하면으로부터 제2 감지 절연층(450)의 상면까지의 거리일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 유기층(510)의 두께(510t)는 약 20 ㎛ 보다 크거나 같을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 유기층(510)은 아크릴 계열 유기물, 실록산 계열 유기물 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 유기층(510)은 폴리디아릴 실록산(polydiaryl siloxane), 메틸트리메톡시 실란(methyltrimethoxysilane), 테트라메톡시실란(tetramethoxysilane) 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 유기층(510)은 아연 산화물(ZnO), 타이타늄 산화물(TiO), 지르코늄 산화물(ZrO), 바륨 타이타늄 산화물(BaTiO) 등과 같은 금속 산화물 입자를 더 포함할 수 있다.
제1 차광층(530)은 유기층(510) 상에 배치될 수 있다. 제1 차광층(530)은 화소 정의막(222)에 중첩할 수 있다. 제1 차광층(530)은 제1 개구(OP1)를 정의할 수 있다. 제1 개구(OP1)는 화소 개구(POP)에 중첩할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 차광층(530)은 평면상 사각 프레임을 형상을 가질 수 있고, 제1 개구(OP1)는 평면상 사각형 형상을 가질 수 있다.
제1 차광층(530)은 블랙 안료를 포함할 수 있다. 제1 차광층(530)은 외광 또는 발광 소자(EL)로부터 표시 장치(10)의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 광을 흡수할 수 있다. 제1 차광층(530)은 블랙 매트릭스일 수 있다.
무기층(520)은 유기층(510)과 제1 차광층(530) 사이에 배치될 수 있다. 무기층(520)은 유기층(510)을 보호할 수 있다.
무기층(520)은 실리콘 화합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 무기층(520)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
무기층(520)의 두께(520t)는 유기층(510)의 두께(510t)보다 작을 수 있다. 무기층(520)의 두께(520t)는 무기층(520)의 하면으로부터 무기층(520)의 상면까지의 거리일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 무기층(520)의 두께는 약 0.05 ㎛ 내지 약 0.5 ㎛일 수 있다.
무기층(520)은 제1 영역(521) 및 제2 영역(522)을 포함할 수 있다. 제1 영역(521)은 제1 차광층(530)에 중첩할 수 있다. 제2 영역(522)은 제1 영역(521)에 인접할 수 있고, 제1 차광층(530)에 중첩하지 않을 수 있다.
제1 영역(521)은 제2 개구(OP2)를 정의할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 영역(521)은 평면상 사각 프레임을 형상을 가질 수 있고, 제2 개구(OP2)는 평면상 사각형 형상을 가질 수 있다.
제1 영역(521)의 폭(521w)은 제1 차광층(530)의 폭(530w)보다 클 수 있다. 제1 차광층(530)의 폭(530w)은 제1 개구(OP1)를 정의하는 제1 차광층(530)의 내측벽(531)과 제1 차광층(530)의 외측벽(532) 사이의 거리일 수 있다.
제2 개구(OP2)의 폭(OP2w)은 제1 개구(OP1)의 폭(OP1w)보다 작을 수 있다. 제1 개구(OP1)는 평면상 제2 개구(OP2)를 둘러쌀 수 있다.
제1 영역(521)의 굴절률은 제2 영역(522)의 굴절률보다 클 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 영역(522)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 2.0이고, 제1 영역(521)의 굴절률은 제2 영역(522)의 굴절률보다 클 수 있다.
제1 영역(521)의 실리콘 댕글링 본드들의 개수는 제2 영역(522)의 실리콘 댕글링 본드들의 개수보다 클 수 있다. 또한, 제1 영역(521)의 실리콘의 원자 백분율은 제2 영역(522)의 실리콘의 원자 백분율보다 클 수 있다. 무기층(520) 내의 실리콘의 원자 백분율은 무기층(520)에 포함되는 실리콘, 질소, 및 산소 중 실리콘의 비율을 의미할 수 있다.
실리콘 화합물을 포함하는 무기막에서 실리콘 댕글링 본드들의 개수가 증가하거나 실리콘의 원자 백분율이 증가하는 경우에 무기막의 굴절률이 증가할 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 많은 개수의 실리콘 댕글링 본드들을 포함하거나 상대적으로 높은 실리콘의 원자 백분율을 가지는 제1 영역(521)의 굴절률이 상대적으로 적은 개수의 실리콘 댕글링 본드들을 포함하거나 상대적으로 낮은 실리콘의 원자 백분율을 가지는 제2 영역(522)의 굴절률보다 클 수 있다.
제1 영역(521)은 N+, Ar+, Si+, P+, As+, Sb+, O+, B+, 및 BF2+ 중 적어도 하나의 이온을 포함할 수 있다. 제1 영역(521)에는 상기 이온이 주입될 수 있고, 상기 이온이 실리콘과 질소 사이의 결합 및/또는 실리콘과 산소 사이의 결합을 끊을 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(521)의 실리콘 댕글링 본드들의 개수가 증가할 수 있고, 제1 영역(521)의 실리콘의 원자 백분율이 증가할 수 있다.
제1 영역(521)의 색은 제2 영역(522)의 색과 다를 수 있다. 제1 영역(521)의 굴절률과 제2 영역(522)의 굴절률이 다르기 때문에, 제1 영역(521)의 색이 제2 영역(522)의 색과 다르게 시인될 수 있다.
평탄화층(540)은 제1 차광층(530) 상에 배치될 수 있다. 평탄화층(540)은 무기층(520) 상에서 제1 차광층(530)을 덮을 수 있다. 평탄화층(540)은 제1 차광층(530) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 평탄화층(540)은 아크릴, 벤조사이클로부텐(benzocyclobetene, BCB), 헥사메틸디실록산(hexamethyldisiloxane, HMDSO) 등을 포함할 수 있다.
도 7은 무기층(520)의 제1 영역(521)에 의한 광의 굴절을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 무기층(520)의 제1 영역(521)은 발광 소자(EL)로부터 표시 장치(10)의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 광을 굴절할 수 있다.
표시 장치(10)의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 제1 입사광(LC1)이 제1 차광층(530)의 내측벽(531)에 인접하는 무기층(520)의 제1 영역(521)의 부분에 입사하는 경우에, 무기층(520)의 제1 영역(521)에 의해 굴절되는 제1 굴절광(LR1)의 굴절각은 제1 영역(521)을 포함하지 않는 무기층(520)에 의해 굴절되는 제1 굴절광(LR1')의 굴절각보다 작을 수 있다. 예를 들면, 무기층(520)의 제1 영역(521)에 의해 굴절되는 제1 굴절광(LR1)의 굴절각은 무기층(520)의 제2 영역(522)에 의해 굴절되는 굴절광의 굴절각보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제1 굴절광(LR1)은 표시 장치(10)의 전면과 좀 더 수직한 방향으로 진행할 수 있고, 무기층(520)의 제1 영역(521)에 의해 표시 장치(10)의 전면과 수직한 방향으로 진행하는 광이 증가할 수 있다.
표시 장치(10)의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 제2 입사광(LC2)이 제1 차광층(530)의 외측벽(532)에 인접하는 무기층(520)의 제1 영역(521)의 부분에 입사하는 경우에, 무기층(520)의 제1 영역(521)에 의해 굴절되는 제2 굴절광(LR2)의 굴절각은 제1 영역(521)을 포함하지 않는 무기층(520)에 의해 굴절되는 제2 굴절광(LR2')의 굴절각보다 작을 수 있다. 예를 들면, 무기층(520)의 제1 영역(521)에 의해 굴절되는 제2 굴절광(LR2)의 굴절각은 무기층(520)의 제2 영역(522)에 의해 굴절되는 굴절광의 굴절각보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제2 굴절광(LR2)은 제1 차광층(530)에 의해 흡수될 수 있고, 무기층(520)의 제1 영역(521)에 의해 표시 장치(10)의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 광이 감소할 수 있다.
종래 기술에 따른 표시 장치에 있어서, 발광 소자에서 방출되는 광이 표시 장치의 전면과 비스듬한 방향으로 진행할 수 있고, 발광 소자에서 방출되는 광은 표시 장치를 사용하는 사용자뿐만 아니라, 사용자 주변에 있는 타인에게도 도달할 수 있다. 따라서, 타인에게도 표시 장치가 제공하는 정보가 공유될 수 있다.
그러나 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(10)에 있어서, 제1 차광층(530)이 발광 소자(EL)에서 방출되어 표시 장치(10)의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 광을 흡수할 수 있다. 또한, 무기층(520)의 제1 영역(521)이 발광 소자(EL)에서 방출되어 표시 장치(10)의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 광을 굴절함에 따라, 표시 장치(10)의 전면과 수직한 방향으로 진행하는 광이 증가할 수 있고, 표시 장치(10)의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 광이 감소할 수 있다. 이에 따라, 타인에게 표시 장치(10)가 제공하는 정보가 공유되지 않을 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(11)의 일부를 상세하게 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하여 설명하는 표시 장치(11)는 제2 차광층(550)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 4를 참조하여 설명한 표시 장치(10)와 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 이에 따라, 중복되는 구성들에 대한 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 광학층(500)은 유기층(510), 무기층(520), 제1 차광층(530), 평탄화층(540), 및 제2 차광층(550)을 포함할 수 있다.
제2 차광층(550)은 제2 감지 절연층(450)과 유기층(510) 사이에 배치될 수 있다. 제2 차광층(550)은 제1 차광층(530)에 중첩할 수 있다. 제2 차광층(530)은 제3 개구(OP3)를 정의할 수 있다. 제3 개구(OP3)는 제1 개구(OP1)에 중첩할 수 있다.
제2 차광층(550)은 블랙 안료를 포함할 수 있다. 제2 차광층(550)은 외광 또는 발광 소자(EL)로부터 표시 장치(10)의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 광을 흡수할 수 있다. 제2 차광층(550)은 블랙 매트릭스일 수 있다.
차광층(500)이 제1 차광층(530)뿐만 아니라 제2 차광층(550)을 더 포함함에 따라, 발광 소자(EL)로부터 표시 장치(10)의 전면과 비스듬한 방향으로 진행하는 광이 더욱 감소할 수 있다.
도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 도 9 내지 도 13은 도 4에 도시된 표시 장치(10)의 제조 방법의 일 예를 나타낼 수 있다.
도 9를 참조하면, 기판(100) 상에 발광 소자(EL), 봉지층(300), 유기층(510), 및 무기층(520)을 순차적으로 형성할 수 있다.
먼저, 기판(100) 상에 버퍼층(211), 활성층(212), 제1 절연층(213), 게이트 전극(214), 제2 절연층(215), 커패시터 전극(216), 제3 절연층(215), 소스 및 드레인 전극들(218a, 218b), 및 제4 절연층(219)을 순차적으로 형성하여 화소 회로층(도 3의 210)을 형성할 수 있다. 그 다음, 제4 절연층(219) 상에 제1 전극(221), 화소 정의막(222), 제1 기능층(223a), 발광층(223b), 제2 기능층(223c), 및 제2 전극(224)을 순차적으로 형성하여 발광 소자층(도 3의 220)를 형성할 수 있다.
그 다음, 제2 전극(224) 상에 제1 무기 봉지층(310), 유기 봉지층(320), 및 제2 무기 봉지층(330)을 순차적으로 형성하여 봉지층(300)을 형성할 수 있다. 그 다음, 제2 무기 봉지층(330) 상에 감지 버퍼층(410), 제1 감지 도전층(420), 제1 감지 절연층(430), 제2 감지 도전층(440), 및 제2 감지 절연층(450)을 순차적으로 형성하여 입력 감지층(도 3의 400)를 형성할 수 있다.
그 다음, 제2 감지 절연층(450) 상에 유기층(510)을 형성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 유기층(510)은 잉크젯 프린팅 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 유기 물질을 포함하는 잉크를 제2 감지 절연층(450) 상에 토출하여 유기층(510)을 형성할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 유기층(510)은 증발(evaporation) 방법으로 형성될 수 있다.
그 다음, 유기층(510) 상에 무기층(520)을 형성할 수 있다. 무기층(520)의 두께는 유기층(510)의 두께보다 작을 수 있다. 무기층(520)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 무기층(520)은 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD)으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 무기층(520)은 물리 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD)으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 무기층(520)은 원자층 증착법(atomic layer deposition, ALD)으로 형성될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 무기층(520)에 이온을 부분 주입하여 상기 이온이 주입된 제1 영역(521)을 형성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 이온은 N+, Ar+, Si+, P+, As+, Sb+, O+, B+, 및 BF2+ 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 이온의 부분 주입은 이온 주입(ion implantation) 방법 및 유도 결합 플라즈마(inductively coupled plasma, ICP) 방법 중 하나에 의해 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 포토레지스트층(PR)을 이용하여 무기층(520)에 상기 이온을 부분 주입할 수 있다. 먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 무기층(520) 상에 포토레지스트층(PR)을 형성할 수 있다. 그 다음, 도 11에 도시된 바와 같이, 포토레지스트층(PR)을 도핑 마스크로 이용하여 무기층(520)에 상기 이온을 주입할 수 있다. 포토레지스트층(PR)은 무기층(520)의 제2 영역(522)에 중첩하도록 형성될 수 있고, 무기층(520)의 제1 영역(521)에 중첩하는 개구를 정의할 수 있다. 상기 개구를 통해 무기층(520)에 상기 이온이 주입되어 제1 영역(521)이 형성될 수 있다.
상기 이온의 주입에 의해 제1 영역(521) 내의 실리콘 댕글링 본드들의 개수가 증가할 수 있고, 제1 영역(521) 내의 실리콘 원자 백분율이 증가할 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(521)의 실리콘 댕글링 본드들의 개수는 제2 영역(522)의 실리콘 댕글링 본드들의 개수보다 클 수 있고, 제1 영역(521)의 실리콘 원자 백분율은 제2 영역(522)의 실리콘 원자 백분율보다 클 수 있다. 실리콘 화합물을 포함하는 무기막에서 실리콘 댕글링 본드들의 개수가 증가하거나 실리콘의 원자 백분율이 증가하는 경우에 무기막의 굴절률이 증가하기 때문에, 상기 이온의 주입에 의해 제1 영역(521)의 굴절률이 증가할 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(521)의 굴절률은 제2 영역(522)의 굴절률보다 클 수 있다.
도 12를 참조하면, 무기층(520) 상에 제1 차광층(530)을 형성할 수 있다. 제1 차광층(530)은 무기층(520)의 제1 영역(521)에 중첩할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 무기층(520) 상에 포토레지스트를 도포하고, 포토리소그래피를 이용하여 상기 포토레지스트를 노광 및 현상하여, 제1 차광층(530)을 형성할 수 있다.
도 13을 참조하면, 제1 차광층(530) 상에 평탄화층(540)을 형성할 수 있다. 평탄화층(540)은 무기층(520) 상에서 제1 차광층(530)을 덮도록 형성될 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 도 14 및 도 15는 도 4에 도시된 표시 장치(10)의 제조 방법의 다른 예를 나타낼 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하여 설명하는 표시 장치의 제조 방법은 이온의 부분 주입을 제외하고는 도 9 내지 도 13을 참조하여 설명한 표시 장치의 제조 방법과 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 이에 따라, 중복되는 구성들에 대한 설명은 생략한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 무기층(520)에 이온을 부분 주입하여 상기 이온이 주입된 제1 영역(521)을 형성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 슬릿 마스크(SM)를 이용하여 무기층(520)에 상기 이온을 부분 주입할 수 있다. 먼저, 도 14에 도시된 바와 같이, 무기층(520) 상에 슬릿 마스크(SM)를 배치할 수 있다. 그 다음, 도 15에 도시된 바와 같이, 슬릿 마스크(SM)를 통해 무기층(520)에 상기 이온을 주입할 수 있다. 슬릿 마스크(SM)는 무기층(520)의 제1 영역(521)에 중첩하는 개구를 정의할 수 있고, 상기 개구를 통해 무기층(520)에 상기 이온이 주입되어 제1 영역(521)이 형성될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치는 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어 등에 포함되는 표시 장치에 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 대하여 도면들을 참조하여 설명하였지만, 설시한 실시예들은 예시적인 것으로서 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
100: 기판
221: 제1 전극
222: 화소 정의막
223b: 발광층
224: 제2 전극
300: 봉지층
400: 입력 감지층
510: 유기층
520: 무기층
521: 제1 영역
522: 제2 영역
530: 제1 차광층
540: 평탄화층
550: 제2 차광층
EL: 발광 소자
221: 제1 전극
222: 화소 정의막
223b: 발광층
224: 제2 전극
300: 봉지층
400: 입력 감지층
510: 유기층
520: 무기층
521: 제1 영역
522: 제2 영역
530: 제1 차광층
540: 평탄화층
550: 제2 차광층
EL: 발광 소자
Claims (21)
- 기판;
상기 기판 상에 배치되는 발광 소자;
상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지층;
상기 봉지층 상에 배치되는 유기층;
상기 유기층 상에 배치되는 제1 차광층; 및
상기 유기층과 상기 제1 차광층 사이에 배치되고, 상기 제1 차광층에 중첩하는 제1 영역 및 상기 제1 영역의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지는 제2 영역을 포함하는 무기층을 포함하는, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 무기층은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함하는, 표시 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 영역의 실리콘 댕글링 본드들의 개수는 상기 제2 영역의 실리콘 댕글링 본드들의 개수보다 큰, 표시 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제1 영역의 실리콘의 원자 백분율은 상기 제2 영역의 실리콘의 원자 백분율보다 큰, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 영역은 N+, Ar+, Si+, P+, As+, Sb+, O+, B+, 및 BF2+ 중 적어도 하나의 이온을 포함하는, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 영역의 색은 상기 제2 영역의 색과 다른, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 영역의 폭은 상기 제1 차광층의 폭보다 큰, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 영역 및 상기 제1 차광층 각각은 개구를 정의하고,
상기 제1 영역의 상기 개구의 폭은 상기 제1 차광층의 상기 개구의 폭보다 작은, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 유기층의 두께는 상기 무기층의 두께보다 큰, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 봉지층과 상기 유기층 사이에 배치되고, 상기 제1 차광층에 중첩하는 제2 차광층을 더 포함하는, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 봉지층과 상기 유기층 사이에 배치되는 입력 감지층을 더 포함하는, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 발광 소자는 순차적으로 적층되는 제1 전극, 발광층, 및 제2 전극을 포함하고,
상기 표시 장치는 상기 제1 전극의 가장자리를 덮고, 상기 제1 전극의 중앙부를 노출하는 개구를 정의하는 화소 정의막을 더 포함하며,
상기 제1 차광층은 상기 화소 정의막에 중첩하는, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 차광층 상에 배치되는 평탄화층을 더 포함하는, 표시 장치. - 기판;
상기 기판 상에 배치되는 발광 소자;
상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지층;
상기 봉지층 상에 배치되는 유기층;
상기 유기층 상에 배치되는 제1 차광층; 및
상기 유기층과 상기 제1 차광층 사이에 배치되고, 실리콘 화합물을 포함하며, 상기 제1 차광층에 중첩하는 제1 영역 및 상기 제1 영역의 실리콘 댕글링 본드들의 개수보다 작은 개수의 실리콘 댕글링 본드들을 가지는 제2 영역을 포함하는 무기층을 포함하는, 표시 장치. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 영역의 실리콘의 원자 백분율은 상기 제2 영역의 실리콘의 원자 백분율보다 큰, 표시 장치. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 영역의 굴절률은 상기 제2 영역의 굴절률보다 큰, 표시 장치. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 영역의 폭은 상기 제1 차광층의 폭보다 큰, 표시 장치. - 기판 상에 발광 소자를 형성하는 단계;
상기 발광 소자 상에 봉지층을 형성하는 단계;
상기 봉지층 상에 유기층을 형성하는 단계;
상기 유기층 상에 무기층을 형성하는 단계;
상기 무기층에 이온을 부분 주입하여 상기 이온이 주입된 제1 영역을 형성하는 단계; 및
상기 무기층 상에 상기 제1 영역에 중첩하는 제1 차광층을 형성하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법. - 제18 항에 있어서,
상기 무기층에 상기 이온을 부분 주입하는 단계는,
상기 무기층 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 및
상기 포토레지스트층을 도핑 마스크로 이용하여 상기 무기층에 상기 이온을 주입하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법. - 제18 항에 있어서,
상기 무기층에 상기 이온을 부분 주입하는 단계는,
상기 무기층 상에 슬릿 마스크를 배치하는 단계; 및
상기 슬릿 마스크를 통해 상기 무기층에 상기 이온을 주입하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법. - 제18 항에 있어서,
상기 무기층에 상기 이온을 부분 주입하는 단계는 이온 주입 방법 및 유도 결합 플라즈마 방법 중 하나에 의해 수행되는, 표시 장치의 제조 방법.
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