KR20230001078A - 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 기판; 상기 기판 위에 위치하는 애노드; 상기 애노드와 중첩하는 오프닝을 가지는 블랙 화소 정의막; 상기 블랙 화소 정의막의 상기 오프닝 내에 위치하는 발광층; 상기 블랙 화소 정의막 위에 위치하며 단차를 가지는 스페이서; 및 상기 발광층, 상기 블랙 화소 정의막, 및 상기 스페이서의 위에 형성되는 캐소드를 포함하며, 상기 스페이서는 제1 부분 및 상기 제1 부분보다 낮은 높이를 가지며, 상기 제1 부분과 일체로 형성되어 있는 제2 부분를 포함하며, 상기 제2 부분는 상기 블랙 화소 정의막의 상기 오프닝에 근접하여 위치하는 발광 표시 장치에 대한 것이다.
Description
본 개시는 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 편광판을 사용하지 않고 외부광의 반사율을 줄이는 발광 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 장치와 같은 표시 장치는 플렉서블 기판을 사용하여 표시 장치가 휘거나 접힐 수 있는 구조를 가질 수 있다.
또한, 휴대 전화와 같은 소형 전자 기기에서는 카메라나 광학 센서 등의 광학 소자가 표시 영역의 주변인 베젤 영역에 형성되었지만, 표시하는 화면의 크기를 크게 형성하면서 표시 영역의 주변 영역의 크기는 점차 줄어들면서 카메라나 광학 센서가 표시 영역의 배면에 위치시킬 수 있는 기술이 개발되고 있다.
실시예들은 외부광의 반사율을 낮추거나, 스크레치 강도를 높이거나, 층간 접착력을 향상시키기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판; 상기 기판 위에 위치하는 애노드; 상기 애노드와 중첩하는 오프닝을 가지는 블랙 화소 정의막; 상기 블랙 화소 정의막의 상기 오프닝 내에 위치하는 발광층; 상기 블랙 화소 정의막 위에 위치하며 단차를 가지는 스페이서; 및 상기 발광층, 상기 블랙 화소 정의막, 및 상기 스페이서의 위에 형성되는 캐소드를 포함하며, 상기 스페이서는 제1 부분 및 상기 제1 부분보다 낮은 높이를 가지며, 상기 제1 부분과 일체로 형성결되어 있는 제2 부분를 포함하며, 상기 제2 부분는 상기 블랙 화소 정의막의 상기 오프닝에 근접하여 위치한다.
상기 제2 부분는 상기 블랙 화소 정의막의 상기 오프닝으로부터 일정 거리 떨어져 위치할 수 있다.
상기 스페이서가 덮는 상기 블랙 화소 정의막의 평면상 면적비는 50% 이상 95% 이하일 수 있다.
상기 스페이서는 감광성 폴리 이미드(PSPI) 또는 포지티브 타입의 감광성 유기 물질로 형성되며, 상기 블랙 화소 정의막은 광차단 물질을 포함하며, 네거티브 타입의 검은색을 띄는 유기 물질로 형성될 수 있다.
상기 제1 부분의 높이는 1.1㎛이상 2.0㎛이하이며, 상기 제2 부분의 높이는 0.1㎛이상 0.5㎛이하일 수 있다.
상기 캐소드의 위에 위치하는 봉지층; 상기 봉지층 위에 위치하는 감지 절연층 및 감지 전극; 및 상기 감지 절연층 및 상기 감지 전극 위에 위치하는 차광 부재 및 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 캐소드의 하부이며, 상기 블랙 화소 정의막, 상기 발광층, 및 상기 스페이서의 상부에 위치하는 기능층을 더 포함하며, 상기 기능층은 정공 주입층을 포함하며, 상기 정공 주입층은 상기 블랙 화소 정의막, 상기 발광층, 및 상기 스페이서와 접할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 메인 표시 영역과 컴포넌트 영역을 가지며, 상기 컴포넌트 영역은 복수의 발광 다이오드를 포함하는 단위 화소; 상기 단위 화소에 포함되는 상기 복수의 발광 다이오드의 주변에 위치하는 컴포넌트 스페이서; 및 상기 단위 화소 주변에 위치하는 광 투과 영역을 포함하며, 상기 컴포넌트 스페이서는 상기 단위 화소의 외측에 위치하는 제1 컴포넌트 스페이서; 및 상기 단위 화소에 포함되는 복수의 발광 다이오드의 사이에 위치하는 제2 컴포넌트 스페이서 를 포함하며, 상기 제2 컴포넌트 스페이서는 상기 제1 컴포넌트 스페이서보다 낮은 높이를 가지며, 상기 제2 컴포넌트 스페이서와 상기 제1 컴포넌트 스페이서는 서로 분리되어 있다.
상기 단위 화소는 복수의 오프닝을 포함하는 블랙 화소 정의막을 더 포함하며, 상기 블랙 화소 정의막의 상기 복수의 오프닝은 상기 단위 화소에 포함되는 복수의 발광 다이오드와 일대일 대응할 수 있다.
상기 제1 컴포넌트 스페이서는 상기 단위 화소의 외측에 4개 형성되며, 4개의 상기 제1 컴포넌트 스페이서를 연결하면 마름모 구조를 가질 수 있다.
상기 제2 컴포넌트 스페이서는 상기 복수의 발광 다이오드가 이루는 4각형의 영역 내에 위치하며, 상기 블랙 화소 정의막의 상기 복수의 오프닝의 사이를 가로지르며 형성될 수 있다.
상기 제2 컴포넌트 스페이서는 상기 블랙 화소 정의막의 상기 복수의 오프닝과 일정 간격을 두고 떨어져 있을 수 있다.
상기 제2 컴포넌트 스페이서는 상기 블랙 화소 정의막의 인접하는 상기 복수의 오프닝의 사이 중 일부에는 위치하지 않을 수 있다.
상기 제2 컴포넌트 스페이서는 H자 모양에 더하여 좌우로 돌출된 구조를 가질 수 있다.
상기 블랙 화소 정의막의 상기 복수의 오프닝 중 상기 단위 화소의 가장 외측에 위치하는 에지와 상기 에지에 인접하는 상기 제2 컴포넌트 스페이서의 에지는 서로 5㎛의 간격을 가질 수 있다.
상기 메인 표시 영역과 상기 컴포넌트 영역의 사이에 위치하는 경계 영역에는 경계 부분 스페이서가 더 형성되며, 상기 경계 부분 스페이서는 일정한 높이를 가지며, 상기 광 투과 영역과의 경계에서 끝단이 테이퍼 구조를 가지는 제2 경계 부분 스페이서를 포함할 수 있다.
상기 제2 경계 부분 스페이서의 높이는 0.1㎛이상 0.5㎛이하일 수 있다.
상기 스페이서 및 상기 경계 부분 스페이서는 감광성 폴리 이미드(PSPI) 또는 포지티브 타입의 감광성 유기 물질로 형성되며, 상기 블랙 화소 정의막은 광차단 물질을 포함하며, 네거티브 타입의 검은색을 띄는 유기 물질로 형성될 수 있다.
상기 메인 표시 영역에는 상기 블랙 화소 정의막의 오프닝이 위치하며, 상기 메인 표시 영역 내의 상기 오프닝 주변에 메인 스페이서가 위치하고, 상기 메인 스페이서는 제1 메인 스페이서 및 상기 제1 메인 스페이서보다 낮은 높이를 가지며, 상기 제1 메인 스페이서와 일체로 형성되어 있는 제2 메인 스페이서를 포함하며, 상기 제2 메인 스페이서는 상기 메인 표시 영역 내의 상기 오프닝에 근접하여 위치할 수 있다.
상기 메인 스페이서가 덮는 상기 블랙 화소 정의막의 평면상 면적비는 50% 이상 95% 이하일 수 있다.
실시예들에 따르면, 편광판 대신 발광층을 서로 분리시키는 화소 정의막을 블랙 화소 정의막을 사용하여 외부광이 반사되는 비율을 줄일 수 있다. 발광층을 서로 분리시키는 블랙 화소 정의막의 위에 단차를 가지는 스페이서를 형성하여 스크레치 강도를 높여 누름 압력에 따른 암점 불량 발생률을 낮출 수 있다. 한편, 발광층을 서로 분리시키는 블랙 화소 정의막의 위에 단차를 가지는 스페이서를 형성하여 블랙 화소 정의막 및 스페이서 위에 위치하는 기능층과의 접착력을 향상시켜 압력에 따른 암점 불량을 개선하거나 외부로부터 습기 및 공기가 주입되지 않도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 사용 상태를 도시하는 개략 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널의 일부 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 5는 또 다른 일 실시예에 따른 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 또 다른 일 실시예에 따른 발광 표시 패널의 제2 표시 영역을 도시한 평면도이다.
도 7는 일 실시예에 따른 표시 패널의 개략 단면도이다.
도 8는 일 실시예에 따른 표시 패널 중 일 부분이 확대 단면도이다.
도 9은 일 실시예에 따른 표시 패널 중 일 부분의 평면도이다.
도 10는 일 실시예에 따른 표시 패널 중 일 부분의 확대도이다.
도 11는 일 실시예에 따른 표시 패널 중 일부를 촬영한 사진과 대응하는 평면 구조를 도시한 도면이다.
도 12은 일 실시예에 따른 표시 패널의 촬영한 단면에서 각 위치 및 두께를 구분하여 도시한 도면이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 표시 패널 중 스페이서 중 제1 부분의 위치를 보여주는 도면이다.
도 14 및 도 15는 4개의 실시예의 구조를 보여주는 도면이다.
도 16은 도 14 및 도 15의 4개의 실시예 및 비교예에 대한 스크래치 강도를 비교 도시하는 그래프이다.
도 17은 다양한 실시예에 대한 스크래치 강도를 도시한 그래프이다.
도 18 및 도 19은 접착력 테스트하는 방식 및 그 결과를 도시한 도면이다.
도 20는 실시예에 따른 기능층 중 정공 주입층의 화학식을 도시한 도면이다.
도 21는 비교예가 포함하는 포지티브 감광 물질의 특성 변화를 도시한 도면이다.
도 22은 일 실시예에 따른 발광 표시 패널에서 제2 표시 영역에 위치하는 단위 화소 및 그 주변을 확대 도시한 평면도이다.
도 23은 일 실시예에 따른 제2 표시 영역을 확대하여 촬영한 도면이다.
도 24는 단위 화소 및 광 투과 영역의 단면도이다.
도 25는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널 중 제1 표시 영역과 제2 표시 영역을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 26은 일 실시예에 따른 제1 표시 영역과 제2 표시 영역을 확대 촬영한 도면이다.
도 27은 일 실시예에 따른 제2 표시 영역 및 비교예의 스크래치 강도를 비교 도시하는 도면이다.
도 28는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널에 포함된 하나의 화소의 회로도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널의 일부 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 5는 또 다른 일 실시예에 따른 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 또 다른 일 실시예에 따른 발광 표시 패널의 제2 표시 영역을 도시한 평면도이다.
도 7는 일 실시예에 따른 표시 패널의 개략 단면도이다.
도 8는 일 실시예에 따른 표시 패널 중 일 부분이 확대 단면도이다.
도 9은 일 실시예에 따른 표시 패널 중 일 부분의 평면도이다.
도 10는 일 실시예에 따른 표시 패널 중 일 부분의 확대도이다.
도 11는 일 실시예에 따른 표시 패널 중 일부를 촬영한 사진과 대응하는 평면 구조를 도시한 도면이다.
도 12은 일 실시예에 따른 표시 패널의 촬영한 단면에서 각 위치 및 두께를 구분하여 도시한 도면이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 표시 패널 중 스페이서 중 제1 부분의 위치를 보여주는 도면이다.
도 14 및 도 15는 4개의 실시예의 구조를 보여주는 도면이다.
도 16은 도 14 및 도 15의 4개의 실시예 및 비교예에 대한 스크래치 강도를 비교 도시하는 그래프이다.
도 17은 다양한 실시예에 대한 스크래치 강도를 도시한 그래프이다.
도 18 및 도 19은 접착력 테스트하는 방식 및 그 결과를 도시한 도면이다.
도 20는 실시예에 따른 기능층 중 정공 주입층의 화학식을 도시한 도면이다.
도 21는 비교예가 포함하는 포지티브 감광 물질의 특성 변화를 도시한 도면이다.
도 22은 일 실시예에 따른 발광 표시 패널에서 제2 표시 영역에 위치하는 단위 화소 및 그 주변을 확대 도시한 평면도이다.
도 23은 일 실시예에 따른 제2 표시 영역을 확대하여 촬영한 도면이다.
도 24는 단위 화소 및 광 투과 영역의 단면도이다.
도 25는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널 중 제1 표시 영역과 제2 표시 영역을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 26은 일 실시예에 따른 제1 표시 영역과 제2 표시 영역을 확대 촬영한 도면이다.
도 27은 일 실시예에 따른 제2 표시 영역 및 비교예의 스크래치 강도를 비교 도시하는 도면이다.
도 28는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널에 포함된 하나의 화소의 회로도이다.
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.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 통하여 개략적인 발광 표시 장치의 구조에 대하여 살펴본다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사용 상태를 도시하는 개략 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
일 실시예에 따른 발광 표시 장치(1000)는 동영상이나 정지영상을 표시하는 장치로서, 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 내비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기 뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(1000)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 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 발광 표시 장치(1000)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 디스플레이로 사용될 수 있다. 도 1은 설명의 편의를 위하여 발광 표시 장치(1000)가 스마트 폰으로 사용되는 것을 도시한다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 발광 표시 장치(1000)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 표시면에 제3 방향(DR3)을 향해 영상을 표시할 수 있다. 영상이 표시되는 표시면은 발광 표시 장치(1000)의 전면(front surface)과 대응될 수 있으며, 커버 윈도우(WU)의 전면과 대응될 수 있다. 영상은 동적인 영상은 물론 정지 영상을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 영상이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다. 전면과 배면 사이의 제3 방향(DR3)에서의 이격 거리는 발광 표시 패널(DP)의 제3 방향(DR3)에서의 두께와 대응될 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 표시 장치(1000)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력(도 1의 손 참고)을 감지할 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자의 입력은 전면에 인가되는 사용자의 손으로 도시 되었다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 사용자의 입력은 다양한 형태로 제공될 수 있고, 또한, 발광 표시 장치(1000)는 발광 표시 장치(1000)의 구조에 따라 발광 표시 장치(1000)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수도 있다.
한편, 표시 영역(DA)은 크게 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2; 이하 컴포넌트 영역이라고도 함)으로 구분될 수 있으며, 일 실시예에서, 제2 표시 영역(DA2)은 광 투과 영역(LTA)을 포함할 수 있으며, 추가적으로 화상을 표시하는 화소도 포함할 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 카메라나 광 센서와 같은 광학 소자(ES)와 적어도 일부 중첩되는 영역일 수 있다. 도 1에는 제2 표시 영역(DA2)이 발광 표시 장치(1000)의 우측 상단에 원 형상으로 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 표시 영역(DA2)은 광학 소자(ES)의 개수 및 형상에 따라 다양한 개수 및 형상으로 구비될 수 있다.
발광 표시 장치(1000)는 제2 표시 영역(DA2)을 통해 광학 소자(ES)에 필요한 외부 신호를 수신하거나, 광학 소자(ES)로부터 출력되는 신호를 외부에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 표시 영역(DA2)이 광 투과 영역(LTA)과 중첩하게 구비됨으로써, 광 투과 영역(LTA)을 형성하기 위한 차단 영역(BA)의 면적이 감소될 수 있다. 여기서, 차단 영역(BA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역으로 베젤 영역을 포함할 수 있다.
발광 표시 장치(1000)는 커버 윈도우(WU), 하우징(HM), 발광 표시 패널(DP), 및 광학 소자(ES)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 커버 윈도우(WU)와 하우징(HM)은 결합되어 발광 표시 장치(1000)의 외관을 구성할 수 있다.
커버 윈도우(WU)는 절연 패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버 윈도우(WU)는 유리, 플라스틱, 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
커버 윈도우(WU)의 전면은 발광 표시 장치(1000)의 전면을 정의할 수 있다. 투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 예를 들어, 투과 영역(TA)은 약 90% 이상의 가시광선 투과율을 가진 영역일 수 있다.
차단 영역(BA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의할 수 있다. 차단 영역(BA)은 투과 영역(TA)에 인접하며 투과 영역(TA)을 둘러쌀 수 있다. 차단 영역(BA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 차단 영역(BA)은 광을 차광하는 불투명한 물질을 포함할 수 있다. 차단 영역(BA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 차단 영역(BA)은 투과 영역(TA)을 정의하는 투명 기판과 별도로 제공되는 베젤층에 의해 정의되거나, 투명 기판에 삽입 또는 착색되어 형성된 잉크층에 의해 정의될 수 있다.
발광 표시 패널(DP)은 영상을 표시하는 표시 패널(DP), 외부 입력을 감지하는 터치 센서(TS), 및 구동부(50)를 포함할 수 있다. 발광 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(PA)을 포함하는 전면을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 전기적 신호에 따라 화소가 동작하여 빛을 방출하는 영역일 수 있다.
일 실시예에서, 표시 영역(DA)은 화소를 포함하여 영상이 표시되는 영역이며, 동시에 화소의 제3 방향(DR3)으로 상측에 터치 센서(TS)가 위치하여 외부 입력이 감지되는 영역일 수 있다.
커버 윈도우(WU)의 투과 영역(TA)은 발광 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 예를 들어, 투과 영역(TA)은 표시 영역(DA)의 전면과 중첩되거나, 표시 영역(DA)의 적어도 일부와 중첩될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 투과 영역(TA)을 통해 영상을 시인하거나, 영상에 기초하여 외부 입력을 제공할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 표시 영역(DA) 내에서 영상이 표시되는 영역과 외부 입력이 감지되는 영역이 서로 분리될 수도 있다.
발광 표시 패널(DP)의 비표시 영역(PA)은 커버 윈도우(WU)의 차단 영역(BA)과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 비표시 영역(PA)은 차단 영역(BA)에 의해 커버되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(PA)은 표시 영역(DA)에 인접하며, 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 비표시 영역(PA)은 영상이 표시되지 않으며, 표시 영역(DA)을 구동하기 위한 구동 회로나 구동 배선 등이 배치될 수 있다. 비표시 영역(PA)은 표시 영역(DA)이 외측에 위치하는 제1 주변 영역(PA1)과 구동부(50), 연결 배선 및 벤딩 영역을 포함하는 제2 주변 영역(PA2)을 포함할 수 있다. 도 2의 실시예에서는 제1 주변 영역(PA1)은 표시 영역(DA)의 3측에 위치하며, 제2 주변 영역(PA2)은 표시 영역(DA)의 나머지 일측에 위치한다.
일 실시예에서, 발광 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(PA)이 커버 윈도우(WU)를 향하는 평탄한 상태로 조립될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 발광 표시 패널(DP)의 비표시 영역(PA)의 일부는 휘어질 수 있다. 이때, 비표시 영역(PA) 중 일부는 발광 표시 장치(1000)의 배면을 향하게 되어, 발광 표시 장치(1000) 전면에 보여지는 차단 영역(BA)이 감소될 수 있으며, 도 2에서는 제2 주변 영역(PA2)이 벤딩되어 표시 영역(DA)의 배면에 위치시킨 후 조립할 수 있다.
표시 영역(DA)은 제1 표시 영역(DA1) 및 제2 표시 영역(DA2)을 포함할 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 광 투과 영역(LTA)을 포함하여 제1 표시 영역(DA1)에 비해 상대적으로 높은 광 투과율을 가질 수 있다. 또한, 제2 표시 영역(DA2)은 제1 표시 영역(DA1)에 비해 상대적으로 작은 면적을 가질 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 발광 표시 패널(DP) 중 광학 소자(ES)가 하우징(HM) 내부에 배치되는 영역과 중첩되는 영역으로 정의될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 표시 영역(DA2)은 원 형상으로 도시 되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다 제2 표시 영역(DA2)은 다각형, 타원, 적어도 하나의 곡선을 가진 도형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
제1 표시 영역(DA1)은 제2 표시 영역(DA2)에 인접할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 표시 영역(DA1)은 제2 표시 영역(DA2)의 전체를 둘러쌀 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 표시 영역(DA1)은 제2 표시 영역(DA2)을 부분적으로 둘러쌀 수도 있다.
도 3을 참조하면, 발광 표시 패널(DP)은 표시 화소가 포함되는 표시 영역(DA)과 터치 센서(TS)를 포함할 수 있다. 발광 표시 패널(DP)은 영상을 생성하는 구성인 화소를 포함하여 투과 영역(TA)을 통해 외부에서 사용자에게 시인될 수 있다. 또한, 터치 센서(TS)는 화소의 상부에 위치할 수 있으며, 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 터치 센서(TS)는 커버 윈도우(WU)에 제공되는 외부 입력을 감지할 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 제2 주변 영역(PA2)은 벤딩부를 포함할 수 있다. 표시 영역(DA) 및 제1 주변 영역(PA1)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면과 실질적으로 평행한 상태로 평편한 상태를 가질 수 있으며, 제2 주변 영역(PA2)의 일측은 평편한 상태에서부터 연장되어 벤딩부를 거친 후 다시 평편한 상태를 가질 수도 있다. 그 결과, 제2 주변 영역(PA2)의 적어도 일부는 벤딩되어 표시 영역(DA)의 배면 측에 위치하도록 조립될 수 있다. 제2 주변 영역(PA2)의 적어도 일부는 조립될 때, 표시 영역(DA)과 평면상에서 중첩되므로, 발광 표시 장치(1000)의 차단 영역(BA)이 감소될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제2 주변 영역(PA2)은 벤딩되지 않을 수도 있다.
구동부(50)는 제2 주변 영역(PA2)상에 실장될 수 있으며, 벤딩부 상에 실장되거나 벤딩부의 양측중 한 곳에 위치할 수 있다. 구동부(50)는 칩 형태로 구비될 수 있다.
구동부(50)는 표시 영역(DA)과 전기적으로 연결되어 표시 영역(DA)에 전기적 신호를 전달할 수 있다. 예를 들어, 구동부(50)는 표시 영역(DA)에 배치된 화소들(PX)에 데이터 신호들을 제공할 수 있다. 또는, 구동부(50)는 터치 구동 회로를 포함할 수 있고, 표시 영역(DA)에 배치된 터치 센서(TS)와 전기적으로 연결될 수도 있다. 한편, 구동부(50)는 상술한 회로들 외에도 다양한 회로를 포함하거나 다양한 전기적 신호들을 표시 영역(DA)에 제공하도록 설계될 수 있다.
한편, 발광 표시 장치(1000)는 제2 주변 영역(PA2)의 끝단에는 패드부가 위치할 수 있으며, 패드부에 의하여 구동칩을 포함하는 가요성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed circuit board, FPCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 구동칩은 발광 표시 장치(1000)를 구동하기 위한 각종 구동 회로나 전원 공급을 위한 커넥터 등을 포함할 수 있다. 실시예에 따라서 가요성 인쇄 회로 기판 대신, 리지드한 인쇄 회로 기판(Printed circuit board, PCB)이 사용될 수 있다.
광학 소자(ES)는 발광 표시 패널(DP)의 하부에 배치될 수 있다. 광학 소자(ES)는 제2 표시 영역(DA2)을 통해 전달되는 외부 입력을 수신하거나 제2 표시 영역(DA2)을 통해 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 상대적으로 투과율이 높은 제2 표시 영역(DA2)이 표시 영역(DA) 내부에 구비됨으로써, 광학 소자(ES)가 표시 영역(DA)과 중첩되도록 배치시킬 수 있고, 이에 따라, 차단 영역(BA)의 면적(또는, 크기)을 감소시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 발광 표시 장치(1000)는 발광 표시 패널(DP), 전원 공급 모듈(PM), 제1 전자 모듈(EM1), 및 제2 전자 모듈(EM2)을 포함할 수 있다. 발광 표시 패널(DP), 전원 공급 모듈(PM), 제1 전자 모듈(EM1), 및 제2 전자 모듈(EM2)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 도 3에는 발광 표시 패널(DP)의 구성 중 표시 영역(DA)에 위치하는 표시 화소와 터치 센서(TS)가 예시적으로 도시되었다.
전원공급 모듈(PM)은 발광 표시 장치(1000)의 전반적인 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 전원공급 모듈(PM)은 통상적인 배터리 모듈을 포함할 수 있다.
제1 전자 모듈(EM1) 및 제2 전자 모듈(EM2)은 발광 표시 장치(1000)를 동작시키기 위한 다양한 기능성 모듈을 포함할 수 있다. 제1 전자 모듈(EM1)은 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결된 마더보드에 직접 실장 되거나 별도의 기판에 실장 되어 커넥터(미도시) 등을 통해 마더보드에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전자 모듈(EM1)은 제어 모듈(CM), 무선통신 모듈(TM), 영상입력 모듈(IIM), 음향입력 모듈(AIM), 메모리(MM), 및 외부 인터페이스(IF)를 포함할 수 있다. 모듈들 중 일부는 마더보드에 실장되지 않고, 이와 연결되어 있는 가요성 인쇄 회로 기판을 통해 마더보드에 전기적으로 연결될 수도 있다.
제어 모듈(CM)은 발광 표시 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어 모듈(CM)은 마이크로프로세서일 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(CM)은 표시 패널(DP)을 활성화 시키거나, 비활성화 시킨다. 제어 모듈(CM)은 표시 패널(DP)로부터 수신된 터치 신호에 근거하여 영상입력 모듈(IIM)이나 음향입력 모듈(AIM) 등의 다른 모듈들을 제어할 수 있다.
무선통신 모듈(TM)은 블루투스 또는 와이파이 회선을 이용하여 다른 단말기와 무선 신호를 송/수신할 수 있다. 무선통신 모듈(TM)은 일반 통신회선을 이용하여 음성신호를 송/수신할 수 있다. 무선통신 모듈(TM)은 송신할 신호를 변조하여 송신하는 송신부(TM1)와, 수신되는 신호를 복조하는 수신부(TM2)를 포함한다.
영상입력 모듈(IIM)은 영상 신호를 처리하여 발광 표시 패널(DP)에 표시 가능한 영상 데이터로 변환할 수 있다. 음향입력 모듈(AIM)은 녹음 모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 변환할 수 있다.
외부 인터페이스(IF)는 외부 충전기, 유/무선 데이터 포트, 카드 소켓(예를 들어, 메모리 카드(Memory card), SIM/UIM card) 등에 연결되는 인터페이스 역할을 할 수 있다.
제2 전자 모듈(EM2)은 음향출력 모듈(AOM), 발광 모듈(LM), 수광 모듈(LRM), 및 카메라 모듈(CMM) 등을 포함할 수 있으며, 이 중 적어도 일부는 광학 소자(ES)로 도 1 및 도 2와 같이 표시 영역(DA)의 배면에 위치할 수 있다. 광학 소자(ES)로는 발광 모듈(LM), 수광 모듈(LRM), 및 카메라 모듈(CMM) 등을 포함할 수 있다. 또한, 제2 전자 모듈(EM2)은 마더보드에 직접 실장되거나, 별도의 기판에 실장되어 커넥터(미도시) 등을 통해 발광 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결되거나, 제1 전자 모듈(EM1)과 전기적으로 연결될 수 있다.
음향출력 모듈(AOM)은 무선통신 모듈(TM)로부터 수신된 음향 데이터 또는 메모리(MM)에 저장된 음향 데이터를 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
발광 모듈(LM)은 광을 생성하여 출력할 수 있다. 발광 모듈(LM)은 적외선을 출력할 수 있다. 예를 들어, 발광 모듈(LM)은 LED 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수광 모듈(LRM)은 적외선을 감지할 수 있다. 수광 모듈(LRM)은 소정 레벨 이상의 적외선이 감지된 때 활성화될 수 있다. 수광 모듈(LRM)은 CMOS 센서를 포함할 수 있다. 발광 모듈(LM)에서 생성된 적외광이 출력된 후, 외부 피사체(예컨대 사용자 손가락 또는 얼굴)에 의해 반사되고, 반사된 적외광이 수광 모듈(LRM)에 입사될 수 있다. 카메라 모듈(CMM)은 외부의 이미지를 촬영할 수 있다.
일 실시예에서, 광학 소자(ES)는 추가적으로, 광 감지 센서나 열 감지 센서를 포함할 수 있다. 광학 소자(ES)는 전면을 통해 수신되는 외부 피사체를 감지하거나 전면을 통해 음성 등의 소리 신호를 외부에 제공할 수 있다. 또한, 광학 소자(ES)는 복수의 구성들을 포함할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
다시, 도 2를 참조하면, 하우징(HM)은 커버 윈도우(WU)와 결합될 수 있다. 커버 윈도우(WU)는 하우징(HM)의 전면에 배치될 수 있다. 하우징(HM)은 커버 윈도우(WU)와 결합되어 소정의 수용공간을 제공할 수 있다. 발광 표시 패널(DP) 및 광학 소자(ES)는 하우징(HM)과 커버 윈도우(WU) 사이에 제공된 소정의 수용공간에 수용될 수 있다.
하우징(HM)은 상대적으로 높은 강성을 가진 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(HM)은 유리, 플라스틱, 또는 금속을 포함하거나, 이들의 조합으로 구성된 복수 개의 프레임 및/또는 플레이트를 포함할 수 있다. 하우징(HM)은 내부 공간에 수용된 발광 표시 장치(1000)의 구성들을 외부 충격으로부터 안정적으로 보호할 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 광학 소자(ES)가 표시 영역(DA) 내에 위치하는 것을 도시하였으나, 실시예에 따라서는 표시 영역(DA)의 외측인 주변 영역(PA)에 위치할 수 있으며, 이 때, 커버 윈도우(WU)의 차단 영역(BA)에는 빛이 투과될 수 있는 영역이 형성될 수 있다.
도 4를 통하여 광학 소자(ES)가 표시 영역(DA) 내에 위치하는 제2 표시 영역(DA2)에 대응하여 위치하는 구조를 살펴본다.
도 4는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널의 일부 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 4에서 광 투과 영역(LTA)이 형성되어 있는 제2 표시 영역(DA2; 이하 컴포넌트 영역이라고도 함)을 가지는 발광 표시 패널(DP)의 일부 영역만 확대하여 도시하고 있다.
발광 표시 패널(DP)은 전면에 표시 영역(DA)이 위치하며, 표시 영역(DA)은 크게 제1 표시 영역(DA1; 이하 메인 표시 영역이라고도 함)과 제2 표시 영역(DA2; 이하 컴포넌트 영역이라고도 함)으로 구분된다.
제1 표시 영역(DA1)은 복수의 발광 다이오드, 및 복수의 발광 다이오드 각각에 발광 전류를 생성하고 전달하는 복수의 화소 회로부가 형성되어 있다. 여기서, 하나의 발광 다이오드와 하나의 화소 회로부를 화소(PX)라고 한다. 제1 표시 영역(DA1)에는 하나의 화소 회로부와 하나의 발광 다이오드가 일대일로 형성되어 있다. 제1 표시 영역(DA1)은 이하 '노멀 표시 영역'이라고도 한다. 도 21에서는 절단선 아래의 발광 표시 패널(DP)의 구조는 도시하고 있지 않지만, 절단선 아래에는 제1 표시 영역(DA1)이 위치할 수 있다. 제1 표시 영역(DA1)에 위치하는 블랙 화소 정의막(380) 및 단차를 가지는 스페이서(385)의 구조는 도 4 내지 도 12의 구조를 가질 수 있다.
제2 표시 영역(DA2)은 광학 소자의 전면에 위치하는 표시 영역이며, 복수의 화소가 형성되면서도 추가적으로 광 투과 영역(LTA)이 형성되어 있는 구조를 가진다.
제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2)의 사이에는 경계 영역이 위치할 수 있다.
도 4에서 도시하고 있지 않지만, 표시 영역(DA)의 외측에는 주변 영역이 더 위치할 수 있다. 또한, 도 4에서는 휴대폰용 발광 표시 패널을 도시하고 있으나, 발광 표시 패널의 배면에 광학 소자가 위치할 수 있는 발광 표시 패널이면 본 실시예가 적용될 수 있고, 플렉서블 표시 패널일 수도 있다. 플렉서블 표시 패널 중 폴더블 표시 패널인 경우에는 이하의 도 5 및 도 6을 통하여 살펴본다.
도 5는 또 다른 일 실시예에 따른 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 또 다른 일 실시예에 따른 발광 표시 패널의 제2 표시 영역을 도시한 평면도이다.
도 5 및 도 6에서는 도 4와 달리 폴딩 라인(FAX)을 통하여 접히는 구조의 폴더블 발광 표시 패널를 도시하고 있다.
폴더블 발광 발광 표시 패널(DP)에서는 컴포넌트 영역(DA2)이 도 5 및 도 6에서와 같이 일측의 가장자리에 위치할 수 있다.
도 5 및 도 6의 컴포넌트 영역(DA2)의 배면에는 카메라나 광학 센서와 같은 광학 소자가 위치하며, 컴포넌트 영역(DA2)에는 광 투과 영역(LTA)이 위치한다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에서, 발광 표시 장치(1000)는 폴더블 발광 표시 장치일 수 있다. 발광 표시 장치(1000)는 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측 또는 내측으로 접힐 수 있다. 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측으로 접히는 경우, 발광 표시 장치(1000)의 표시면은 제3 방향(DR3)으로 외측에 각각 위치하여 양 방향으로 화상이 표시될 수 있다. 폴딩축(FAX)을 기준으로 내측으로 접히는 경우에는 표시면이 외부에서 시인되지 않을 수 있다.
발광 표시 장치(1000)는 하우징, 발광 표시 패널 및 커버 윈도우를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 발광 표시 패널은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상이 표시되는 영역이며, 동시에 외부 입력이 감지되는 영역일 수 있다. 표시 영역(DA)은 후술하는 복수의 화소들이 배치되는 영역일 수 있다.
표시 영역(DA)은 제1 표시 영역(DA1) 및 제2 표시 영역(DA2)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 표시 영역(DA1)은 제1-1 표시 영역(DA1-1), 제1-2 표시 영역(DA1-2), 및 폴딩영역(FA)으로 구분될 수 있다. 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)은 폴딩축(FAX)을 기준으로(또는, 중심으로) 각각 좌측과 우측에 위치할 수 있고, 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)의 사이에 폴딩영역(FA)이 위치할 수 있다. 이 때, 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측으로 폴딩되면 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)은 제3 방향(DR3)으로 양 측에 위치하게 되며 양 방향으로 화상을 표시할 수 있다. 또한, 폴딩축(FAX)을 기준으로 내측으로 폴딩되면 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)은 외부에서 시인되지 않을 수 있다.
한편, 도 6에서는 표시 영역(DA)의 외측에 주변 영역(PA)도 도시되어 있으며, 주변 영역(PA)에는 구동부(50)가 형성되어 있음도 도시하고 있다. 도 6의 실시예에서 구동부(50)는 폴딩 라인(FAX)에 대응하는 부분에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 구동부(50)의 위치는 다양하게 위치할 수 있다.
이하에서는 도 7 내지 도 21을 통하여 광학 소자(ES)가 표시 영역(DA) 내에 위치하거나 표시 영역(DA)의 외에 위치하는 실시예 모두에 대응하는 실시예를 중심으로 살펴본다.
이하에서는 도 7을 통하여 일 실시예에 따른 발광 표시 패널(DP)의 구조에 대하여 살펴본다.
도 7는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널의 개략 단면도이다.
일 실시예에 따른 발광 표시 패널(DP)은 기판(110) 위에 발광 다이오드를 형성하여 화상을 표시할 수 있으며, 복수의 감지 전극(540, 541)을 포함하여 터치를 감지할 수 있고, 차광 부재(220) 및 컬러 필터(230R, 230G, 230B)를 포함하여 발광 다이오드에서 방출되는 빛에 컬러 필터(230R, 230G, 230B)가 가지는 색상 특성도 가지게 된다.
또한, 도 7의 발광 표시 패널(DP)은 발광 다이오드 중 발광층(EML)을 구분시키는 블랙 화소 정의막(380)이 광차단 물질을 포함하는 검은색 유기 물질로 형성되며, 블랙 화소 정의막(380)의 위에는 단차를 가지는 구조의 스페이서(385; 이하 메인 스페이서라고도 함)가 형성되어 있다. 스페이서(385)는 높이가 높은 제1 부분(385-1; 이하 제1 메인 스페이서라고도 함)과 제1 부분(385-1)보다 높이가 낮으며, 제1 부분(385-1)의 주변에 위치하는 제2 부분(385-2; 이하 제2 메인 스페이서라고도 함)이 형성되어 있다. 제1 부분(385-1)과 제2 부분(385-2)은 서로 일체로 형성될 수 있다. 스페이서(385)는 발광 표시 패널(DP)에 스크레치 강도를 높여 누름 압력에 따른 불량 발생률을 낮출 수 있으며, 또한, 스페이서(385)의 상부에 위치하는 기능층(FL)과의 접착력을 높여 외부로부터 습기 및 공기가 주입되지 않도록 한다. 또한, 높은 접착력은 발광 표시 패널(DP)이 플렉서블 특성을 가지는 경우 접었다 폈다 하는 경우 층간의 접착력이 떨어지는 문제점을 제거할 수 있는 장점도 있다.
또한, 일 실시예에 따른 발광 표시 패널(DP)의 전면에는 편광판을 형성하지 않으며, 대신 블랙 화소 정의막(380)을 사용하면서, 상부에 차광 부재(220)와 컬러 필터(230)를 형성하여 외부광이 내부로 입사되더라도 애노드(Anode) 등에서 반사되어 사용자에게로 전달되지 않도록 할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 표시 패널(DP)을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
기판(110)은 유리 등의 리지드(rigid)한 특성을 가져 휘지 않는 물질을 포함하거나 플라스틱이나 폴리 이미드(Polyimid)와 같이 휠 수 있는 플렉서블한 물질을 포함할 수 있다.
기판(110)의 위에는 복수의 박막 트랜지스터가 형성되지만, 도 7에서는 생략하였으며, 박막 트랜지스터를 덮는 유기막(180)만이 도시되어 있다. 하나의 화소는 발광 다이오드 및 발광 다이오드에 발광 전류를 전달하는 복수의 트랜지스터 및 커패시터가 형성되어 있는 화소 회로부가 형성되어 있다. 도 7에서는 화소 회로부는 도시하지 않았으며, 화소 회로부의 구조는 실시예에 따라 다양할 수 있다. 도 7에서는 화소 회로부를 덮는 유기막(180)부터 도시하였다.
유기막(180)의 위에는 애노드(Anode), 발광층(EML) 및 캐소드(Cathode)를 포함하는 발광 다이오드가 위치한다.
애노드(Anode)는 투명 전도성 산화막 및 금속 물질을 포함하는 단일층 또는 이들을 포함하는 다중층으로 구성될 수 있다. 투명 전도성 산화막은 ITO(Indium Tin Oxide), 폴리(poly)-ITO, IZO(Indium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등을 포함할 수 있고, 금속 물질은 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다.
발광층(EML)은 유기 발광 물질로 형성될 수 있으며, 인접하는 발광층(EML)이 서로 다른 색을 표시할 수 있다. 한편 실시예에 따라서는 상부에 위치하는 컬러 필터(230R, 230G, 230B)로 인하여 각 발광층(EML)이 동일한 색의 빛을 표시할 수도 있다.
유기막(180) 및 애노드(Anode)의 위에는 블랙 화소 정의막(380)이 위치하며, 블랙 화소 정의막(380)은 오프닝이 형성되며, 오프닝은 애노드(Anode)의 일부와 중첩하고, 오프닝에 의하여 노출되는 애노드(Anode)의 위에 발광층(EML)이 위치하고 있다. 발광층(EML)은 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝 내에만 위치할 수 있으며, 블랙 화소 정의막(380)에 의하여 인접하는 발광층(EML)과 구분되어 있다. 블랙 화소 정의막(380)은 네거티브(negative) 타입의 검은색을 띄는 유기 물질로 형성될 수 있다. 검은색을 띄는 유기 물질은 광차단 물질을 포함할 수 있으며, 광차단 물질로는 카본 블랙, 탄소나노튜브, 블랙 염료를 포함하는 수지 또는 페이스트, 금속 입자, 예를 들면, 니켈, 알루미늄, 몰리브덴, 및 그의 합금, 금속 산화물 입자(예를 들면, 크롬 질화물) 등을 포함할 수 있다. 블랙 화소 정의막(380)은 광차단 물질을 포함하여 검은색을 가지며, 빛이 반사되지 않고 흡수/차단되는 특성을 가질 수 있다. 네거티브 타입을 유기 물질을 사용하므로 마스크로 가려진 부분이 제거되는 특성을 가질 수 있다.
여기서, 블랙 화소 정의막(380)은 네거티브(negative) 타입으로 형성하고, 스페이서(385)는 포지티브(positive) 타입으로 형성할 수 있으며, 서로 동종의 재료를 포함할 수도 있다.
블랙 화소 정의막(380)의 위에는 스페이서(385)가 형성되어 있다. 스페이서(385)는 높이가 높고 좁은 영역에 위치하는 제1 부분(385-1) 및 높이가 낮고 넓은 영역에 위치하는 제2 부분(385-2)을 포함한다. 도 4에서는 스페이서(385)내에 점선을 통하여 제1 부분(385-1)과 제2 부분(385-2)이 분리 도시되어 있다. 여기서, 제1 부분(385-1)은 스크레치 강도를 강화하여 누름 압력에 대한 강성을 확보하는 역할을 제공할 수 있다. 제2 부분(385-2)은 블랙 화소 정의막(380)과 상부의 기능층(FL)간의 접촉 보조의 역할을 할 수 있다. 제1 부분(385-1) 및 제2 부분(385-2)은 동일한 물질로 형성되며, 포지티브(positive) 타입의 감광성 유기 물질로 형성될 수 있으며, 일 예로 감광성 폴리 이미드(PSPI)가 사용될 수 있다. 포지티브 특성을 가지므로 마스크로 가려지지 않은 부분이 제거될 수 있다. 스페이서(385)는 투명성을 가져 빛이 투과 및/또는 반사될 수 있다.
블랙 화소 정의막(380)의 상부면의 대부분은 스페이서(385)에 의하여 덮여 있으며, 제2 부분(385-2)의 에지는 블랙 화소 정의막(380)의 에지로부터 이격되어 있는 구조를 가져 블랙 화소 정의막(380)의 일부는 스페이서(385)에 의하여 덮히지 않는 구조를 가진다. 제2 부분(385-2)은 제1 부분(385-1)이 위치하지 않는 블랙 화소 정의막(380)의 상부면까지도 덮어 블랙 화소 정의막(380)과 기능층(FL)간의 접착 특성을 강화시킨다.
스페이서(385) 및 노출된 블랙 화소 정의막(380)의 위에는 기능층(FL)이 위치하고 있으며, 기능층(FL)은 발광 표시 패널(DP)의 전면에 형성될 수 있다. 기능층(FL)은 전자 주입층, 전자 전달층, 정공 전달층, 및 정공 주입층을 포함할 수 있으며, 기능층(FL)은 발광층(EML)의 상하에 위치할 수 있다. 즉, 애노드(Anode) 위에 정공 주입층, 정공 전달층, 발광층(EML), 전자 전달층, 전자 주입층, 및 캐소스(Cathode)가 순차적으로 위치하여 기능층(FL) 중 정공 주입층 및 정공 전달층은 발광층(EML)의 하부에 위치하고, 전자 전달층 및 전자 주입층은 발광층(EML)의 상부에 위치할 수 있다.
캐소드(Cathode)는 투광성 전극 또는 반사 전극으로 형성될 일 수 있다. 실시예에 따라서, 캐소드는 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오린화 리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오린화 리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg) 및 이들의 화합물을 포함하는 일 함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 인듐(In2O3) 등의 투명 산화 도전막(TCO; transparent conductive oxide)이 더 배치될 수 있다. 캐소드는 발광 표시 패널(DP) 전면에 걸쳐 일체(一體)로 형성될 수 있다.
캐소드(Cathode) 위에는 봉지층(400)이 위치한다. 봉지층(400)은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함하며, 도 7에서는 제1 무기 봉지층(401), 유기 봉지층(402) 및 제2 무기 봉지층(403)을 포함하는 삼중층 구조를 가진다. 봉지층(400)은 외부로부터 유입될 수 있는 수분이나 산소 등으로부터 유기 물질로 형성되는 발광층(EML)을 보호하기 위한 것일 수 있다. 실시예에 따라 봉지층(400)은 무기층과 유기층이 순차적으로 더 적층된 구조를 포함할 수 있다.
봉지층(400) 위에는 터치 감지를 위하여 감지 절연층(501, 510, 511) 및 복수의 감지 전극(540, 541)이 위치한다. 도 7의 실시예에서는 두 개의 감지 전극(540, 541)을 이용하여 정전용량 방식(capacitive type)으로 터치를 감지하지만, 실시예에 따라서는 하나의 감지 전극만을 사용하여 셀프 캡 방식으로도 터치를 감지할 수도 있다. 복수의 감지 전극(540, 541)은 중간 감지 절연층(510)을 사이에 두고 절연될 수 있으며, 하부 감지 절연층(501)의 위에는 하부 감지 전극(541)이 위치하고, 중간 감지 절연층(510)의 위에는 상부 감지 전극(540)이 위치하며, 상부 감지 전극(540)은 상부 감지 절연층(511)에 의하여 덮여 있다. 복수의 감지 전극(540, 541)은 중간 감지 절연층(510)에 위치하는 오프닝을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 감지 전극(540, 541)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
상부 감지 절연층(511)의 위에는 차광 부재(220) 및 컬러 필터(230R, 230G, 230B)가 위치한다.
차광 부재(220)는 감지 전극(540, 541)과 평면상 중첩하도록 위치할 수 있고, 애노드(Anode)와는 평면상 중첩하지 않도록 위치할 수 있다. 이는, 화상을 표시할 수 있는 애노드(Anode) 및 발광층(EML)이 차광 부재(220) 및 감지 전극(540, 541)에 의해 가려지지 않도록 하기 위함이다.
감지 절연층(501, 510, 511) 및 차광 부재(220) 위에는 컬러 필터(230R, 230G, 230B)가 위치한다. 컬러 필터(230R, 230G, 230B)는 적색광(Red light)을 투과시키는 적색 컬러 필터(230R), 녹색광(Green light)을 투과시키는 녹색 컬러 필터(230G) 및 청색광(Blue light)을 투과시키는 청색 컬러 필터(230B)를 포함한다. 각각의 컬러 필터(230R, 230G, 230B)는 발광 다이오드의 애노드(Anode)와 평면상 중첩하도록 위치할 수 있다. 발광층(EML)에서 방출된 빛은 컬러 필터를 지나면서 해당 색으로 변경되면서 방출될 수 있으므로, 발광층(EML)에서 방출되는 빛이 모두 동일한 색을 가질 수도 있다. 하지만, 발광층(EML)에서는 서로 다른 색의 빛을 나타내며, 이와 동일한 색의 컬러 필터를 지나도록 하여 표시되는 색감을 강화시킬 수도 있다.
차광 부재(220)는 각각의 컬러 필터(230R, 230G, 230B) 사이에 위치할 수 있다. 실시예에 따라서 컬러 필터(230R, 230G, 230B)가 색변환층으로 대체되거나, 색변환층을 더 포함할 수 있다. 색변환층은 퀀텀 닷(Quantum Dot)을 포함할 수 있다.
컬러 필터(230R, 230G, 230B) 위에는 컬러 필터(230R, 230G, 230B)를 덮는 평탄화층(550)이 위치한다. 평탄화층(550)은 발광 표시 패널의 상면을 평탄화하기 위한 것으로, 폴리 이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 투명한 유기 절연막일 수 있다.
실시예에 따라서 평탄화층(550)의 위에는 표시 패널의 정면 시인성 및 출광 효율을 향상시키기 위하여 저 굴절층 및 추가 평탄화층이 더 위치할 수 있다. 저 굴절층과 고굴절 특성을 가지는 추가 평탄화층에 의하여 전면으로 빛이 굴절되면서 방출되도록 할 수 있다. 이 경우 실시예에 따라서는 평탄화층(550)이 생략되면서 컬러 필터(230)위에 바로 저 굴절층 및 추가 평탄화층이 위치할 수도 있다.
본 실시예에서는 평탄화층(550)의 상부에 편광판은 포함되지 않는다. 즉, 편광판은 외부광이 입사되어 애노드(Anode) 등에서 반사되면서 사용자가 시인하면서 표시 품질이 저하되는 것을 막는 역할을 할 수 있다. 하지만, 본 실시예에서는 블랙 화소 정의막(380)으로 애노드(Anode)의 측면을 덮어 애노드(Anode)에서 반사되는 정도를 줄이며, 차광 부재(220)도 형성되어 빛이 입사되는 정도도 줄여 반사에 따른 표시 품질의 저하를 막는 구조를 이미 포함하고 있다. 그러므로 편광판은 별도로 발광 표시 패널(DP)의 전면에 형성할 필요는 없다.
이하에서는 도 8 내지 도 11를 통하여 본 실시예에 따른 블랙 화소 정의막(380) 및 스페이서(385)의 구조에 대하여 보다 상세하게 살펴본다.
도 8는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널 중 일 부분이 확대 단면도이고, 도 9은 일 실시예에 따른 발광 표시 패널 중 일 부분의 평면도이고, 도 10는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널 중 일 부분의 확대도이며, 도 11는 일 실시예에 따른 발광 표시 패널 중 일부를 촬영한 사진과 대응하는 평면 구조를 도시한 도면이다.
도 8 내지 도 11에서는 발광층(EML), 기능층(FL) 및 캐소드(Cathode)를 생략하여 도시하였으며, 다만, 도 8에서는 차광 부재(220)와의 관계를 명확하게 도시하기 위하여 차광 부재(220) 및 컬러 필터는 추가적으로 도시되어 있다.
도 8에서는 애노드(Anode)의 위에 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)이 위치하며, 오프닝(OP)은 애노드(Anode)의 일부분과 중첩되어 애노드(Anode)의 상부면 중 일부가 노출된다. 노출된 애노드(Anode)의 위이며, 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)의 내에는 도 8에서는 도시하지 않았지만 발광층(EML)이 위치하고 있다. 블랙 화소 정의막(380)은 검은색을 가져 블랙 화소 정의막(380)에 의하여 덮여 있는 애노드(Anode)의 일 부분에서는 빛이 반사되지 않도록 한다. 한편, 발광층(EML)은 표시하는 색에 따라서 서로 다른 물질을 포함할 수 있으며, 그에 따라 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)의 크기도 결정될 수 있다. 여기서 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)의 크기는 발광층(EML)의 수명과 연결되어 발광층(EML)의 물질이 정해지면 수명을 고려하여 세팅된 크기로 오프닝(OP)을 형성할 수 있다.
블랙 화소 정의막(380)의 위에는 단차를 가지는 구조의 스페이서(385)가 형성되어 있다. 스페이서(385)는 높이가 높고 좁은 영역에 위치하는 제1 부분(385-1) 및 높이가 낮고 넓은 영역에 위치하는 제2 부분(385-2)을 포함한다. 제2 부분(385-2)은 블랙 화소 정의막(380)의 상부면으로부터 h2만큼 높은 높이를 가지며, 제1 부분(385-1)은 제2 부분(385-2)의 상부면보다 h1만큼 높은 높이를 가져, 블랙 화소 정의막(380)의 상부면으로부터 h1+h2의 높이를 가진다. 제1 부분(385-1)의 높이(h1+h2)는 약 1.5㎛를 가질 수 있으며, 이 중 제2 부분(385-2)의 높이(h2)는 약 0.4㎛를 가질 수 있다. 실시예에 따라서 두 스페이서(385-1, 385-2)의 높이는 다양할 수 있으며, 제2 부분(385-2)의 높이(h2)는 제1 부분(385-1)의 높이(h1+h2)의 반보다 작을 수 있다. 제1 부분(385-1) 중 돌출되어 나온 높이, 즉, 제2 부분(385-2)과의 높이차(h1)는 1.0㎛이상 1.4㎛이하일 수 있으며, 제2 부분(385-2)의 높이(h2)는 0.1㎛이상 0.5㎛이하일 수 있다. 실시예에 따라서 제1 부분(385-1)과 제2 부분(385-2)의 높이차(h1)는 0,8㎛이상 1.0㎛이하의 값을 가질 수도 있다. 실시예에 따라서 제1 부분(385-1)의 높이(hi+h2)는 1.1㎛이상 2.0㎛이하일 수 있다.
한편, 제2 부분(385-2)은 블랙 화소 정의막(380)의 에지와의 수평 간격을 g-1만큼만 형성하고 있어 에지는 서로 이격되어 있다. 여기서 g-1의 간격은 스페이서(385)가 블랙 화소 정의막(380)의 평면상 면적 중 스페이서(385)가 덮지 않는 면적에 대응하며, 스페이서(385)가 덮는 블랙 화소 정의막(380)의 평면상 면적비는 약 90%일 수 있으며, 실시예에 따라서는 50% 이상 95%이하일 수 있다.
이와 같이 단차를 가지는 스페이서(385)의 구조에 의하면, 제1 부분(385-1)에 의하여 돌출된 구조에 의하여 스크레치 강도가 강화되어 누름 압력에 대한 강성을 확보한다.
또한, 제2 부분(385-2)과 같이 넓게 위치하면서 블랙 화소 정의막(380)의 상부면 중 제1 부분(385-1)이 덮지 않는 영역도 덮도록 하여 블랙 화소 정의막(380)과 상부의 기능층(FL)간의 접촉 특성을 향상시켜 층간 접촉력을 강화시킨다. 그 결과 접착력을 높여 외부로부터 습기 및 공기가 주입되지 않도록 한다. 높은 접착력은 발광 표시 패널(DP)이 플렉서블 특성을 가지는 경우 접었다 폈다 하는 경우 층간의 접착력이 떨어지는 문제점을 제거할 수 있는 장점도 있다.
여기서, 스페이서(385)는 감광성 폴리 이미드(PSPI)로 형성되며, 블랙 화소 정의막(380)은 네거티브(negative) 타입의 검은색을 띄는 유기 물질로 형성될 수 있다.
한편, 도 8에서는 스페이서(385)와 차광 부재(220)간의 수평 간격(g-2)도 도시되어 있다. 제2 부분(385-2)의 에지는 차광 부재(220)의 에지보다 g-2 만큼 돌출되어 있어, 더 넓은 영역에 형성되어 있다. 이는 발광층(EML)이 위치하는 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)보다 차광 부재(220) 상의 오프닝이 더 넓게 형성하여 발광층(EML)에서 방출되는 빛이 일정 각도로 측면으로도 방출될 수 있도록 하기 위함이다.
이와 같은 스페이서(385)는 평면적으로 도 9과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 9에서는 애노드(Anode)의 패턴, 블랙 화소 정의막(380)의 노출된 상부면 및 오프닝(OP), 제1 부분(385-1) 및 제2 부분(385-2)이 도시되어 있다. 제1 부분(385-1)은 짙은 색 원형으로 도시되어 있으며, 제2 부분(385-2)은 도트 패턴으로 도시되어 있어 도트 패턴으로 표시되지 않은 부분을 제외하고 전체적 형성되어 있다. 제2 부분(385-2)이 위치하지 않는 부분에는 블랙 화소 정의막(380)의 노출된 상부면과 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)이 위치하며, 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)내에는 발광층(EML)도 위치한다. 제2 부분(385-2)은 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)으로부터 일정 수평 거리를 띄어 형성되므로, 오프닝(OP) 및 노출된 블랙 화소 정의막(380)이 위치하는 영역을 제외하고 제2 부분(385-2)이 전체적으로 형성될 수 있다.
이와 같은 구조를 사시도로 보면, 도 10와 같다.
도 10에서는 제1 부분(385-1)이 돌출되어 있는 구조가 도시되어 있으며, 그 주변으로 제2 부분(385-2)이 넓게 위치하며, 제2 부분(385-2)이 위치하지 않아 옴폭 들어간 부분에는 블랙 화소 정의막(380)의 노출된 상부면과 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)이 형성되어 있다.
도 11에서는 평면도와 단면도의 관계를 보다 명확하게 도시하고 있다.
도 11에서는 추가적으로 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)의 폭(OP-w)과 제1 부분(385-1)의 폭(SPC-w)이 추가적으로 도시되어 있다. 오프닝(OP)의 폭(OP-w)은 그 내부에 위치하는 발광층(EML)이 표시하는 색에 따라서 그 크기가 변경될 수 있다. 또한, 도 11에서는 블랙 화소 정의막(380)과 제2 부분(385-2)의 에지와의 간격이 도시되어 있는데, 블랙 화소 정의막(380)의 상부면의 에지와의 간격(g-1')으로 도 8에서의 g-1과 약간의 차이가 있다. 그 결과 평면도에서는 블랙 화소 정의막(380)의 노출된 상부면이 보여지는 것을 보다 명확하게 나타내었다.
이하에서는 도 12을 통하여 실시예에 따른 발광 표시 패널(DP)에서의 구체적인 높이 차이를 살펴본다.
도 12은 일 실시예에 따른 발광 표시 패널의 촬영한 단면에서 각 위치 및 두께를 구분하여 도시한 도면이다.
도 12에서는 봉지층(400) 중 유기 봉지층(402)의 다양한 위치에서의 두께가 도시되어 있다.
도 12에서는 실제 층의 두께가 얇아 구분이 잘 안될 수 있지만, 각 층별로 색의 구분이 있어 색의 변화를 기준으로 층을 구분하고 확인할 수 있다.
유기 봉지층(402)의 하부에 위치하는 층(제1 무기 봉지층(401), 캐소드(Cathode), 기능층(FL) 등)의 두께가 일정하게 형성될 수 있어 간접적으로 하부에 위치하는 스페이서(385) 및 블랙 화소 정의막(380)의 두께를 확인할 수 있다.
도 12에서 제1 부분(385-1)의 상부에서 유기 봉지층(402)의 두께는 4.574㎛ 또는 4.437㎛ 정도를 가지며, 제2 부분(385-2)의 상부에서 유기 봉지층(402)의 두께는 5.451㎛일 수 있어, 제1 부분(385-1)과 제2 부분(385-2)의 높이차(도 8의 h1)는 0.877㎛이상 1.014㎛ 이하의 값을 가질 수 있다.
도 12에서 스페이서(385) 및 블랙 화소 정의막(380)이 형성되지 않은 부분의 상부에서 유기 봉지층(402)의 두께는 7.108㎛이며, 스페이서(385) 및 블랙 화소 정의막(380)의 총 두께는 2.534㎛이상 2.671㎛이하의 값을 가져 블랙 화소 정의막(380)만의 두께는 1.52㎛이상 1.794㎛이하의 값을 가질 수 있다.
이하에서는 도 13을 통하여 실시예에 따른 제1 부분(385-1)의 위치를 살펴본다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 패널 중 스페이서 중 제1 부분의 위치를 보여주는 도면이다.
도 13과 같이 제2 부분(385-2)은 블랙 화소 정의막(380)의 노출된 상부 및 오프닝(OP)을 제외하고 전체적으로 형성되지만, 제1 부분(385-1)은 필요에 따라서 띄엄띄엄 형성될 수 있음이 도시되어 있다. 도 13에 의하면 제1 부분(385-1)은 총 4개만 도시되어 있으며, 두 개의 제1 부분(385-1)씩 인접하여 형성되어 있다. 제1 부분(385-1)의 위치는 다양하게 위치할 수 있다.
이하에서는 도 14 내지 도 21를 통하여 본 실시예에 따른 효과를 살펴본다.
먼저, 도 14 내지 도 17을 통하여 스크래치 강도에 대한 특성을 살펴본다.
도 14 내지 도 16에서는 4개의 실시예에 대한 스크래치 강도를 살펴본다.
도 14 및 도 15는 4개의 실시예의 구조를 보여주는 도면이고, 도 16은 도 14 및 도 15의 4개의 실시예 및 비교예에 대한 스크래치 강도를 비교 도시하는 그래프이다.
도 14 및 도 15에서 4개의 실시예의 구조에 대하여 먼저 살펴본다.
도 14 및 도 15에서 (A), (B), (C), (D)는 각각 서로 대응하는 단면도와 평면도이며, 도 14 및 도 15의 (A)는 도 16에서 SP1으로, (B)는 SP2로, (C)는 SP3로, (D)는 SP4로 도시되어 있다.
도 14 및 도 15에서 도시하고 있는 수평 간격은 도 5의 g-1이며, 제2 부분(385-2)과 블랙 화소 정의막(380)의 에지간의 수평 간격이다. 한편, 도 14을 참고하면, 제2 부분(385-2)의 높이는 모두 0.4㎛로 형성하였다.
도 14 및 도 15를 통하여 측정된 값은 아래와 같은 표 1에 의하여 제조된 다양한 실시예 중 하나를 촬영하여 측정한 것이다.
한편, 아래의 표 1에서는 도 5의 g-2값도 포함하여 기술하였으며, g-2의 값은 스페이서(385)와 차광 부재(220)간의 수평 간격이다.
| 단위: ㎛ | SP1 | SP2 | SP3 | SP4 |
| 스페이서 밀도 | 2.826%로 동일 | |||
| g-1 실측값 평균 | 1.8 | 4.3 | 7.3 | 8.8 |
| g-1 설계값 | 1.3 | 3.8 | 6.8 | 8.3 |
| g-2 실측값 평균 | 3.92 | 1.42 | -1.58 | -3.08 |
| g-2 설계값 | 5.97 | 3,47 | 0.47 | -1.03 |
표 1에서 g-1 설계값은 제2 부분(385-2)을 형성할 때 발생하는 추가 식각되는 값(0.5㎛)을 고려하여 설계하였고, g-2 설계값은 g-1에서와 같이 제2 부분(385-2)의 추가 식각되는 값(0.5㎛)외에 차광 부재(220)에서 발생되는 덜 식각되는 값(1.55㎛)도 고려하여 설계되었다. 그 결과 g-1이 실측값 평균은 g-1 설계값에 비하여 약 0.5㎛ 큰 값을 가지며, g-2 실측값 평균은 g-2 설계값에 비하여 약 2.0㎛ 작은 값을 가진다. 참고로, 표 1에서 "스페이서 밀도"로 표시된 부분은 스페이서(385) 중 제1 부분(385-1)이 전 면적에 대하여 가지는 면적비를 나타내며, 실시예에 따라서는 1% 이상 5% 이하의 값을 가질 수 있다.
한편, 도 16에서는 두 개의 비교예(Ref.1, Ref.2)도 포함하고 있다.
비교예 1(Ref.1)은 도 16의 하부에 도시하고 있는 바와 같이, 블랙 화소 정의막(380)의 위에 제1 부분(385-1)만이 형성되어 있으며, 제2 부분(385-2)은 포함하지 않는 예이다.
비교예 2(Ref.2)는 도 16의 하부에 도시하고 있는 바와 같이, 블랙 화소 정의막(380)을 사용하지 않고, 투명한 유기 절연 물질(예로 감광성 폴리 이미드(PSPI))로 화소 정의막(380-1)과 제1 부분(385-1)을 함께 형성한 예이다.
이와 같은 총 6개의 예에 대하여 스크래치 강도를 실험한 결과 그래프는 도 16과 같다.
도 16에서 각 막대 그래프의 옆에 기재된 수치는 해당 예의 스크래치 강도의 평균을 기재한 것이다.
도 16에 의하면, SP1 내지 SP4의 실시예가 비교예 1(Ref.1)보다는 향상된 평균 스크래치 강도를 가지는 것을 확인할 수 있다. 비교예 2(Ref.2)는 스크래치 강도 면에서 비교예 1(Ref.1)보다 높은 값을 가지므로, SP1 및 SP2 실시예만이 비교예 2(Ref.2)보다도 향상된 평균 스크래치 강도를 가짐을 확인할 수 있다.
도 16 및 표 1을 고려할 때, 제2 부분(385-2)과 블랙 화소 정의막(380)의 에지간의 수평 간격(g-1)은 너무 크면 오히려 스크래치 강도가 떨어지므로, 1.8㎛이상 4.3㎛이하의 값을 가질 수 있다. 한편, 비교예 1(Ref.1)보다 향상된 스크래치 강도를 가지고자 하는 경우에는 약 1.5㎛이상 약 8.8㎛이하의 값을 가질 수도 있다.
이상에서는 제2 부분(385-2)과 블랙 화소 정의막(380)의 에지간의 수평 간격(g-1)을 중심으로 살펴보았으며, 이하에서는 표 2를 통하여 면적비 개념으로 변경하여 살펴본다.
| SP1 | SP2 | SP3 | SP4 | |
| 전 면적에 대한 스페이서 면적비 | 80% | 70% | 57% | 50% |
| 블랙 화소 정의막에 대한 스페이서 면적비 | 93% | 83% | 67% | 58% |
도 16 및 표 2를 고려할 때, SP1 및 SP2에 준하는 면적비를 가질 수 있으며, 발광 표시 패널(DP)의 전 면적에 대한 스페이서(385)의 면적비는 70%이상 80%이하의 값을 가질 수 있으며, 블랙 화소 정의막(380)이 차지하는 면적에 대한 스페이서(385)의 면적비는 83%이상 93%이하의 값을 가질 수 있다. 한편, 비교예 1(Ref.1)보다 향상된 스크래치 강도를 가지고자 하는 경우, 블랙 화소 정의막(380)이 차지하는 면적에 대한 스페이서(385)의 면적비는 약 50%이상 약 95%이하의 값을 가질 수 있다.
한편, 스크래치 강도는 스페이서(385)의 상부에 위치하는 층에 의해서도 영향을 받을 수 있으며, 그 중 가장 영향이 큰 봉지층(400) 중 유기 봉지층(402)의 두께에 의해서도 스크래치 강도가 변동된다.
이하에서는 도 17을 통하여 유기 봉지층(402)의 두께와 제2 부분(385-2)의 높이에 따른 스크래치 강도에 대해서도 살펴본다.
도 17은 다양한 실시예에 대한 스크래치 강도를 도시한 그래프이다.
도 17에서는 총 7개의 실시예에 대한 스크래치 강도가 도시되어 있으며, 각 실시예(6.20MN-1, 6.20MN-2, 6.20MN-3, 6.90MN-1, 6.90MN-2, 6.90MN-3, 및 7.60MN)는 아래의 표 3에서 기재된 7개의 실시예와 좌측에서부터 하나씩 대응된다.
| 유기 봉지층 두께 | 6.20㎛ | 6.90㎛ | 7.60㎛ | ||||
| 제2 부분 높이 | 0.20㎛ | 0.30㎛ | 0.40㎛ | 0.20㎛ | 0.30㎛ | 0.40㎛ | 0.40㎛ |
| 회수 | 8 | 10 | 5 | 8 | 10 | 10 | 8 |
| 평균 | 2.7N | 2.7N | 2.6N | 2.3N | 2.4N | 2.6N | 2.6N |
| 표준편차 | 0.41 | 0.45 | 0.63 | 0.18 | 0.34 | 0.86 | 0.69 |
참고로, 제1 부분(385-1)의 블랙 화소 정의막(380)이 상부면으로부터의 높이는 각각 1.5㎛로 형성한 상태에서 테스트 진행하였다.
도 17에서는 7개의 실시예의 평균 스크래치 강도가 2.6N임을 도시하고 있으며, 뿐만 아니라 도 16의 비교예 1(Ref.1)은 평균 스크래치 강도가 1.70정도임도 도시하여 어느 정도 향상되는지 용이하게 확인할 수 있도록 도시하였다.
봉지층(400)의 특성은 외부로부터의 수분이나 공기의 침투를 차단하는 것이므로, 유기 봉지층(402)의 두께도 일정 수준으로 두꺼운 것이 적절할 수 있어, 유기 봉지층(402)은 6.9㎛의 두께를 가지며, 제2 부분(385-2)은 0.4㎛로 형성될 수 있다.
이상과 같이 본 실시예에서는 기본적으로 비교예 1(Ref.1)보다 높은 스크래치 강도를 가져 향상된 스크래치 강도를 가지며, 실시예에 따라서는 비교예 2(Ref.2)보다도 향상된 스크래치 강도를 가질 수 있음을 확인할 수 있다.
이하에서는 도 18 내지 도 21를 통하여 본 실시예가 가지는 접착력 특성에 대하여 살펴본다.
먼저, 도 18 및 도 19을 통하여 접착력 테스트 방식 및 그 결과를 살펴본다.
도 18 및 도 19은 접착력 테스트하는 방식 및 그 결과를 도시한 도면이다.
도 18에서는 접착력 테스트를 진행하는 방식을 도시하고 있으며, 본 실시예의 접착력을 알아보기 위하여 두 실험예 (A) 및 (B)을 도시하고 있다.
먼저, 도 18(A)는 감광성 폴리 이미드(PSPI)와 기능층(FL) 중 정공 주입층(HIL)간의 접착력을 테스트한다. 여기서 감광성 폴리 이미드(PSPI)는 스페이서(385)나 도 16 중 비교예 2(Ref.2)의 화소 정의막(380-1)을 형성할 수 있다.
한편, 도 18(B)는 감광성 폴리 이미드(PSPI)대신 블랙 화소 정의막(380)용 검은색 유기 물질(BPDL)과 기능층(FL) 중 정공 주입층(HIL)간의 접착력을 테스트한다.
여기서, 감광성 폴리 이미드(PSPI)나 블랙 화소 정의막(380)용 검은색 유기 물질(BPDL)은 적층된 후 경화되고, 그 후 플라즈마 처리된 후 정공 주입층(HIL)이 적층될 수 있다. 그 후, 접착력을 테스트는 상부에 위치하는 정공 주입층(HIL)의 위에 테이프(tape)를 부착한 후 이를 떼면서 두 층 사이가 떨어지는 지를 검출하는 방식으로 진행한다.
여기서, 사용되는 정공 주입층(HIL)은 도 20에서와 같이 p 도핑된 정공 주입층(HIL)이 사용되었다.
도 19에서는 테이프(tape)를 떼는 테스트의 진행 전후를 활영한 사진이 표로 도시되어 있으며, 도 19에서 BPDL은 블랙 화소 정의막(380)용 검은색 유기 물질을 포함하는 경우로, 총 3가지 실험예가 존재하며, PSPI는 감광성 폴리 이미드를 포함하는 경우이다.
검은색 유기 물질을 포함하는 3가지 실험예(BPDL01, BPDL02, BPDL03)는 다음과 같은 차이가 있다.
BPDL01는 블랙 화소 정의막(380)용 검은색 유기 물질만을 적층한 경우이며, BPDL02는 검은색 유기 물질에 추가적으로 5wt%로 도 21에 도시된 PAC(positive active compound) 물질을 추가한 경우이고, BPDL03은 검은색 유기 물질에 추가적으로 10wt%의 PAC 물질을 추가하였다.
도 19에서 화살표로 도시된 부분은 두 층간의 접착이 떨어진 부분을 가리키는 것으로, 도트 형태로 보이는 부분이 두 층 간의 접착이 떨어진 부분이다.
도 19에서와 같이 블랙 화소 정의막(380)용 검은색 유기 물질은 정공 주입층(HIL)과의 접착력이 강하지 않아서 3가지 실험예 모두에서 일부 접착이 떨어지는 부분이 발생함을 확인할 수 있다. 하지만, 감광성 폴리 이미드는 정공 주입층(HIL)과의 접착력이 강해서 테스트 후에도 접착이 떨어지지 않음을 확인할 수 있다.
도 19에 의하면, 정공 주입층(HIL)과의 접착력은 감광성 폴리 이미드를 사용하는 경우가 가장 크고, 그 다음으로 BPDL03이 큰 접착력을 가지고, 그 다음으로 BPDL02가 큰 접착력을 가지고, BPDL01은 가장 낮은 접착력을 가짐을 확인할 수 있다.
그러므로, 본 실시예에서와 같이 편광판을 사용하지 않으면서 화소 정의막을 검은색 유기 물질로 형성하는 경우에는 그 위에 형성되는 정공 주입층(HIL)과의 접촉 특성이 좋지 않아 이를 보강하기 위하여 스페이서(385)를 형성함에 있어서 제2 부분(385-2)도 추가적으로 형성한다. 그 결과 블랙 화소 정의막(380)의 상부면도 덮도록 하여 블랙 화소 정의막(380)과 정공 주입층(HIL)이 직접 접촉하는 영역을 줄기고, 감광성 폴리 이미드로 형성된 제2 부분(385-2)과 정공 주입층(HIL)이 접하도록 하여 접착력을 강화시킬 수 있다.
이상과 같은 접착력의 차이를 도 20 및 도 21를 통하여 이론적으로 살펴본다.
도 20는 실시예에 따른 기능층 중 정공 주입층의 화학식을 도시한 도면이고, 도 21는 비교예가 포함하는 포지티브 감광 물질의 특성 변화를 도시한 도면이다.
도 20에 의하면 정공 주입층은 기본적인 HIL 물질에 더하여 약 3% 정도 p가 도핑된 P-HIL 구조를 가진다. P-HIL 구조는 친수성을 가진다.
한편, 도 21에서는 감광성 폴리 이미드에 포함되는 포지티브 감광 물질이 노광되면서 특성이 변화하는 것이 도시되어 있다.
즉, 질소(N2)와 CO가 제거되면서 최종적으로 친수성(bydrophobic) 특성을 가진다.
그러므로, 정공 주입층과 감광성 폴리 이미드 모두 친수성을 가져 접착력이 높다.
이에 반하여 블랙 화소 정의막(380)용 검은색 유기 물질은 카르복실산(carboxylic acid)을 포함할 수 있으며, 소수성(hydrophilic) 특성을 가져 정공 주입층과의 접촉 특성이 높지 않다.
이에 블랙 화소 정의막(380)을 사용하면서도 정공 주입층(HIL)과의 접촉 특성의 향상을 위하여 스페이서(385)가 넓은 영역에 걸쳐 낮은 높이(0.1㎛~0.5㎛)로 제2 부분(385-2)을 가지도록 하며, 스페이서(385)가 블랙 화소 정의막(380)을 덮는 면적비로 50% 이상 95%이하로 형성할 수 있으며, 실시예에 따라서는 90%의 면적비로 형성할 수 있다.
이상에서는 노멀 화소에서의 블랙 화소 정의막(380) 및 단차를 가지는 스페이서(385)의 구조를 살펴보았다. 이하에서는 광 투과 영역(LTA)을 가지며, 그 하부에 카메라나 광 센서와 같은 광학 소자를 포함하는 부분의 화소에서의 스페이서(385)의 구조를 도 22 내지 도 27를 통하여 살펴본다.
제2 표시 영역(DA2)에서는 복수의 화소 및 복수의 스페이서가 하나의 단위 구조로 형성될 수 있으며, 이하에서는 제2 표시 영역(DA2)에 위치하는 단위 화소(PXU2)의 구조를 살펴본다.
도 22은 일 실시예에 따른 발광 표시 패널에서 제2 표시 영역에 위치하는 단위 화소 및 그 주변을 확대 도시한 평면도이고, 도 23은 일 실시예에 따른 제2 표시 영역을 확대하여 촬영한 도면이며, 도 24는 제2 표시 영역의 단위 화소 및 광 투과 영역의 단면도이다.
도 22 및 도 23을 통하여 제2 표시 영역(DA2)에 위치하는 단위 화소(PXU2)의 평면 구조를 살펴본다.
하나의 단위 화소(PXU2)는 두 개의 적색 화소, 두 개의 청색 화소, 및 4개의 녹색 화소를 포함하며, 복수의 발광 다이오드도 포함한다. 도 22에서는 각 화소의 화소 회로부는 도시하고 있지 않으며, 각 색의 발광 다이오드를 R, G, B로 도시하고 있다.
두 개의 적색 발광 다이오드(R), 두 개의 청색 발광 다이오드(B), 및 4 개의 녹색 발광 다이오드(G)는 4각형 영역 내에 배열되어 있다. 가운데 열에는 4개의 녹색 발광 다이오드(G)가 배열되어 있으며, 그 좌우에는 적색 발광 다이오드(R)와 청색 발광 다이오드(B)가 교대로 배열되어 있다. 좌측 열의 첫번째에 위치하는 발광 다이오드와 우측 열의 첫번째에 위치하는 발광 다이오드는 서로 다른 색을 가질 수 있다.
제2 표시 영역(DA2)에 위치하는 스페이서(이하 컴포넌트 스페이서라고도 함)는 높게 형성되어 있는 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)와 낮게 형성되어 있는 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)를 포함한다. 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t) 및 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)는 서로 분리되어 있다.
제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)는 메인 스페이서(385)의 제1 부분(385-1)에 대응하는 높이(동일한 높이)로 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)는 메인 스페이서(385)의 제2 부분(385-2)에 대응하는 높이(동일한 높이)로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제2 표시 영역(DA2)에 위치하는 컴포넌트 스페이서를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
하나의 단위 화소(PXU2)의 외측에는 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)가 위치한다. 도 22의 실시예에서는 하나의 단위 화소(PXU2)의 외측으로 상하좌우 네 곳에는 각각 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)가 위치하며, 4개의 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)가 위치하는 부분을 이으면 마름모 구조를 가질 수 있다. 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)의 물질 및 높이는 도 4 내지 도 17에서 살펴본 제1 부분(385-1)과 동일할 수 있다. 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)는 포지티브(positive) 타입의 유기 물질로 형성될 수 있으며, 일 예로 감광성 폴리 이미드(PSPI)가 사용될 수 있다. 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)의 전체 높이는 약 1.5㎛를 가질 수 있으며, 실시예에 따라서는 1.1㎛이상 2.0㎛이하일 수 있다.
하나의 단위 화소(PXU2)는 이를 둘러싸는 영역에 대응하여 블랙 화소 정의막(380)이 형성되어 있다. 블랙 화소 정의막(380)이 위치하는 영역은 각 총 8개의 화소가 차지하는 면적 및 주변의 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)가 차지하는 면적과 평면상 중첩한다. 블랙 화소 정의막(380)은 오프닝(OP2)을 포함한다. 도 23을 참고하면, 블랙 화소 정의막(380)은 상하좌우로 연장되는 부분을 포함하여 인접하는 단위 화소(PXU2)의 블랙 화소 정의막(380)과 연결된 구조를 가질 수 있다. 도 23을 참고하면, 블랙 화소 정의막(380)은 오프닝(OP2)외에 추가적으로 광 투과 영역(LTA)에 대응하는 영역에도 형성되지 않는다.
도 22에서 각 발광 다이오드(R, G, B)의 외곽선은 블랙 화소 정의막(380) 중 제2 표시 영역(DA2)에 위치하는 오프닝(OP2)이며, 해당 화소의 발광층(EML)이 위치하는 영역에 대응한다. 제2 표시 영역(DA2)에 위치하는 오프닝(OP2)의 크기는 발광층(EML)의 수명과 연결되어 발광층(EML)의 물질이 정해지면 수명을 고려하여 세팅된 크기로 오프닝(OP2)을 형성할 수 있다.
한편, 각 발광 다이오드(R, G, B)에 포함되는 애노드는 도시하지 않았지만, 제2 표시 영역(DA2)에 위치하는 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP2) 영역을 포함하며, 주변에 추가적으로 확장된 영역 및 연장되어 하부의 화소 회로부와 연결되는 부분을 포함할 수 있다.
블랙 화소 정의막(380)의 위에는 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t) 외에 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)도 형성되어 있다. 제2 표시 영역(DA2)에서는 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)와 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)는 서로 분리되어 형성되어 있다.
제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)는 도 22에서 도시하고 있는 바와 같이, 8개의 발광 다이오드(R, G, B)가 위치하는 4각형 영역의 내에 위치하며, 8개의 발광 다이오드(R, G, B)의 사이에 위치한다. 또한, 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)는 인접하는 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP2)의 사이를 가로지르며 형성되어 있다. 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP2)의 경계와 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)의 경계는 일치하지 않고 일정 간격을 두고 떨어져 있다.
한편, 도 22의 실시예에서 인접하는 발광 다이오드의 사이에 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)가 위치하지 않는 부분도 존재하며, 이 때, 인접하는 두 발광 다이오드는 동일한 색(도 22의 실시예에서는 녹색)을 표시할 수 있다. 도 22의 실시예에 따른 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)는 H자 모양을 포함할 수 있으며, H자 모양에 더하여 좌우로 돌출된 구조를 가질 수 있다. 실시예에 따라서는 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)가 H자 모양만으로 형성될 수도 있다.
또한, 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP2) 중 단위 화소(PXU2)의 가장 외측에 위치하는 에지와 그에 인접하는 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)의 에지는 g-1 수평 간격을 가질 수 있다. 도 22의 실시예에서는 총 4개의 에지에 대하여 각각 5㎛의 간격을 가져 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)가 단위 화소(PXU2)의 외측으로 돌출되지 않고 내측에 위치하는 구조를 가질 수 있다.
제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)의 물질 및 높이는 도 7 등에서 살펴본 제2 부분(385-2)과 동일할 수 있다. 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)는 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)와 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 동일한 마스크를 통하여 함께 식각될 수 있다. 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)는 포지티브(positive) 타입의 유기 물질로 형성될 수 있으며, 일 예로 감광성 폴리 이미드(PSPI)가 사용될 수 있다. 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)의 높이는 약 0.4㎛를 가질 수 있으며, 0.1㎛이상 0.5㎛이하일 수 있다.
실시예에 따라서 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)와 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)는 서로 연결되는 구조를 가질 수도 있다.
도 23을 참고하면, 광 투과 영역(LTA)은 인접하는 4개의 단위 화소(PXU2)의 사이에 위치하며, 광이 투과될 수 있도록 블랙 화소 정의막(380), 발광 다이오드 및 그 하부에 위치하는 화소 회로부가 형성되지 않는다.
이하에서는 도 24를 이용하여 제2 표시 영역(DA2)의 화소 및 광 투과 영역(LTA)의 단면 구조를 살펴본다.
먼저, 제2 표시 영역(DA2)의 화소의 단면 구조부터 살펴본다.
제2 표시 영역(DA2)에 위치하는 화소는 다양한 실시예를 가질 수 있으며, 제1 표시 영역(DA1)에 위치하는 화소와 동일한 회로 및 단면 구조를 가질 수 있다. 일 예는 후술하는 도 28에서 도시하였으므로, 도 28에서 상세하게 살펴보며, 도 24에서는 구체적인 연결 관계를 제외하고 각 층을 중심으로 제2 표시 영역(DA2)과 광 투과 영역(LTA)의 관계를 살펴본다. 도 24의 제2 표시 영역(DA2)의 층상 관계는 제1 표시 영역(DA1)의 층상 관계와 동일할 수 있다.
기판(110)은 유리 등의 리지드(rigid)한 특성을 가져 휘지 않는 물질을 포함하거나 플라스틱이나 폴리 이미드(Polyimid)와 같이 휠 수 있는 플렉서블한 물질을 포함할 수 있다. 도 24에서는 플렉서블한 기판을 도시하고 있으며, 폴리 이미드(Polyimid)와 그 위에 위치하며, 무기 절연 물질로 형성되는 베리어층이 이중으로 형성된 구조가 도시되어 있다.
기판(110) 위에는 금속층(BML)이 위치하며, 3중층 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역에 형성되는 화소는 각각 화소 회로부에 포함되는 복수의 박막 트랜지스터를 가지며, 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 하나의 박막 트랜지스터는 탑 게이트 구조(박막 트랜지스터의 채널이 위치하는 반도체층 보다 상측에 게이트 전극이 위치함)를 가지며, 반도체층의 하부에 반도체층과 중첩하는 금속층(BML)이 형성되어 있다. 하지만, 제1 표시 영역의 금속층(BML)은 금속으로 형성된 하나의 층으로 형성될 수 있지만, 제2 표시 영역의 금속층(BML)은 제1 표시 영역의 금속층(BML)에 대응하는 층(BML3)외에 추가적으로 반도체층(BML1)과 무기 절연층(BML2)을 더 포함한다. 여기서, 반도체층(BML1)은 비정질 실리콘을 포함할 수 있으며, 무기 절연층(BML2)은 산화 규소(SiO)를 포함할 수 있다. 또한, 반도체층(BML1) 및 무기 절연층(BML2)은 각각 130Å으로 얇게 형성될 수 있다.
반도체층(BML1) 및 무기 절연층(BML2)을 추가로 형성하는 이유는 빛이 반사되는 것을 차단하기 위한 것이다. 즉, 제2 표시 영역(DA2)의 하부에는 카메라와 같은 광학 소자가 위치할 수 있으며, 카메라와 같은 광학 소자의 전면에 렌즈가 위치하고 있어 빛이 렌즈와 금속층(BML3) 사이에서 반사되면서 카메라에 촬영되는 문제를 제거하기 위하여 얇게 형성된 반도체층(BML1) 및 무기 절연층(BML2)을 추가로 형성한 것이다.
제2 표시 영역(DA2)의 금속층(BML3)은 제1 표시 영역(DA1)의 금속층(BML)과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 제2 표시 영역(DA2)의 금속층(BML3)은 몰리브덴(Mo)을 포함할 수 있다.
금속층(BML)은 제1 반도체층(ACT1)의 채널과 중첩하는 영역에 위치한다. 금속층(BML)은 하부 실딩층 또는 광 차단층이라고도 한다.
금속층(BML)의 위에는 이를 덮는 버퍼층(111)이 위치할 수 있으며, 버퍼층은 제1 반도체층에 불순 원소의 침투를 차단하는 역할을 하며, 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막일 수 있다.
버퍼층(111)의 위에는 제1 반도체층(ACT1)이 위치한다. 제1 반도체층(ACT1)은 채널 영역과 채널 영역의 양측에 위치하는 제1 영역 및 제2 영역을 포함한다.
제1 게이트 절연막(141)은 제1 반도체층(ACT1)을 덮거나 제1 반도체층(ACT1)의 채널 영역과만 중첩하도록 위치할 수 있다. 제1 게이트 절연막(141)은 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막일 수 있다.
제1 게이트 절연막(141) 위에는 제1 게이트 도전층(GAT1)이 위치하며, 제1 게이트 도전층(GAT1)은 실리콘 반도체를 포함하는 트랜지스터(LTPS TFT)의 게이트 전극을 포함한다. 제1 게이트 도전층(GAT1)은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다. 제1 반도체층(ACT1) 중 평면상 게이트 전극과 중첩하는 영역이 채널 영역일 수 있다.
제1 게이트 도전층(GAT1)은 제2 게이트 절연막(142)으로 덮여 있으며, 제2 게이트 절연막(142)은 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막일 수 있다.
제2 게이트 절연막(142)의 위에는 제2 게이트 도전층(GAT2)이 위치하며, 제2 게이트 도전층(GAT2)은 게이트 전극과 유지 커패시터를 구성하는 제1 유지 전극 및 산화물 반도체층(ACT2)의 하부에 위치하는 산화물 반도체 트랜지스터용 하부 실딩층을 포함한다. 제2 게이트 도전층(GAT2)은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
제2 게이트 도전층(GAT2)은 제1 층간 절연막(161)에 의하여 덮여 있으며, 제1 층간 절연막(161)은 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막을 포함할 수 있다.
제1 층간 절연막(161)의 위에는 산화물 반도체층(ACT2)이 위치하며, 산화물 반도체층(ACT2)은 채널 영역과 채널 영역의 양측에 위치하는 제1 영역 및 제2 영역을 포함한다.
산화물 반도체층(ACT2)은 제3 게이트 절연막(143)에 의하여 덮여 있으며, 제3 게이트 절연막(143)은 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막을 포함할 수 있다.
제3 게이트 절연막(143)의 위에는 제3 게이트 도전층(GAT3)이 위치한다. 제3 게이트 도전층(GAT3)은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
제3 게이트 도전층(GAT3)은 제2 층간 절연막(162)에 의하여 덮여 있으며, 제2 층간 절연막(162)은 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막을 포함할 수 있으며, 실시예에 따라서는 유기 물질을 포함할 수 있다.
제2 층간 절연막(162)의 위에는 제1 데이터 도전층(SD1)이 위치하며, 제1 데이터 도전층(SD1)은 연결 부재를 포함하여 제1 반도체층(ACT1) 및 산화물 반도체층(ACT2)에 전압 또는 전류를 제공하거나 전압 또는 전류를 다른 소자로 전달하는 역할을 할 수 있다. 제1 데이터 도전층(SD1)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
제1 데이터 도전층(SD1)은 제1 유기막(181)에 의하여 덮여 있다. 제1 유기막(181)은 유기 물질을 포함하는 유기 절연막일 수 있으며, 유기 물질로는 폴리 이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
제1 유기막(181)의 위에는 제2 데이터 도전층(SD2)이 위치한다. 제2 데이터 도전층(SD2)은 오프닝을 통하여 제1 데이터 도전층(SD1)과 연결될 수 있다. 제2 데이터 도전층(SD2)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
제2 데이터 도전층(SD2)은 제2 유기막(182)에 의하여 덮여 있다. 제2 유기막(182)은 유기 절연막일 수 있으며, 폴리 이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
제2 유기막(182)의 위에는 제3 유기막(183)이 위치할 수 있으며, 폴리 이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 실시예에 따라서는 제3 유기막(183)이 포함되지 않을 수 있다.
도 7 등에서 도시된 유기막(180)은 제1 유기막(181), 제2 유기막(182), 및 제3 유기막(183) 중 하나일 수 있으며, 도 21의 실시예에서 유기막(180)은 제3 유기막(183)에 대응할 수 있다.
제3 유기막(183)의 위에는 애노드(Anode)가 위치한다. 애노드(Anode)는 제3 유기막(183) 및/또는 제2 유기막(182)에 위치하는 오프닝을 통하여 제2 데이터 도전층(SD2) 및 제1 데이터 도전층(SD1)과 연결되어 화소 회로부의 트랜지스터로부터 출력 전류를 전달받는다. 애노드(Anode)는 투명 전도성 산화막 및 금속 물질을 포함하는 단일층 또는 이들을 포함하는 다중층으로 구성될 수 있다. 투명 전도성 산화막은 ITO(Indium Tin Oxide), 폴리(poly)-ITO, IZO(Indium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등을 포함할 수 있고, 금속 물질은 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다.
애노드(Anode)의 위에는 애노드(Anode)의 적어도 일부와 중첩하는 오프닝을 가지며, 애노드(Anode)의 나머지 일부를 덮는 블랙 화소 정의막(380)이 위치한다. 블랙 화소 정의막(380)은 유기 절연 물질에 더하여 광차단 물질을 더 포함할 수 있다. 광차단 물질은 카본 블랙, 탄소나노튜브, 블랙 염료를 포함하는 수지 또는 페이스트, 금속 입자, 예를 들면, 니켈, 알루미늄, 몰리브덴, 및 그의 합금, 금속 산화물 입자(예를 들면, 크롬 질화물) 등을 포함할 수 있다. 블랙 화소 정의막(380)은 네거티브(negative) 타입의 검은색을 띄는 유기 물질로 형성될 수 있다. 네거티브 타입을 유기 물질을 사용하므로 마스크로 가려진 부분이 제거되는 특성을 가질 수 있다.
블랙 화소 정의막(380)은 오프닝이 형성되어 있으며, 오프닝 내에는 발광층(EML)이 위치한다. 발광층(EML)은 유기 발광 물질로 형성될 수 있으며, 인접하는 발광층(EML)이 서로 다른 색을 표시할 수 있다. 한편 실시예에 따라서는 상부에 위치하는 컬러 필터(230)로 인하여 각 발광층(EML)이 동일한 색의 빛을 표시할 수도 있다.
블랙 화소 정의막(380)의 위에는 스페이서(385)가 형성되어 있으나 도 21에서는 제2 스페이서(385-2)만이 도시되어 있다. 하지만, 블랙 화소 정의막(380)의 위에는 도 20에서와 같이 제2 스페이서(385-2)외에 제2 스페이서(385-2)로부터 분리되어 있는 제1 스페이서(385-1)도 형성되어 있다.
스페이서(385) 및 노출된 블랙 화소 정의막(380)의 위에는 기능층(FL)이 위치하고 있으며, 기능층(FL)은 표시 패널(DP)의 전면에 형성될 수 있다. 기능층(FL)은 전자 주입층, 전자 전달층, 정공 전달층, 및 정공 주입층을 포함할 수 있으며, 발광층(EML)의 상하에 위치할 수 있다. 즉, 애노드(Anode) 위에 정공 주입층, 정공 전달층, 발광층(EML), 전자 전달층, 전자 주입층, 및 캐소스(Cathode)가 순차적으로 위치하여 기능층(FL) 중 정공 주입층 및 정공 전달층은 발광층(EML)의 하부에 위치하고, 전자 전달층 및 전자 주입층은 발광층(EML)의 상부에 위치할 수 있다.
캐소드(Cathode)는 투광성 전극 또는 반사 전극으로 형성될 일 수 있다. 실시예에 따라서, 캐소드는 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오린화 리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오린화 리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg) 및 이들의 화합물을 포함하는 일 함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 인듐(In2O3) 등의 투명 산화 도전막(TCO; transparent conductive oxide)이 더 배치될 수 있다. 캐소드는 표시 패널(DP)에서 광 투과 영역(LTA)을 제외하고 전면에 걸쳐 일체로 형성될 수 있다.
캐소드(Cathode) 위에는 봉지층(400)이 위치한다. 봉지층(400)은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함하며, 도 24에서는 제1 무기 봉지층(401), 유기 봉지층(402) 및 제2 무기 봉지층(403)을 포함하는 삼중층 구조를 가진다. 봉지층(400)은 외부로부터 유입될 수 있는 수분이나 산소 등으로부터 유기 물질로 형성되는 발광층(EML)을 보호하기 위한 것일 수 있다. 실시예에 따라 봉지층(400)은 무기층과 유기층이 순차적으로 더 적층된 구조를 포함할 수 있다.
봉지층(400) 위에는 터치 감지를 위하여 감지 절연층(510) 및 감지 전극(540)이 위치한다. 도 24에서는 하나의 감지 전극(540)만이 도시되어 있지만, 도 1과 같이 두 개의 감지 전극을 포함할 수도 있다. 여기서 감지 전극(540)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
상부의 감지 전극(540)의 위에는 차광 부재(220) 및 컬러 필터(230)가 위치한다.
차광 부재(220)는 감지 전극(540)과 평면상 중첩하도록 위치할 수 있고, 애노드(Anode)와는 평면상 중첩하지 않도록 위치할 수 있다. 이는, 화상을 표시할 수 있는 애노드(Anode) 및 발광층(EML)이 차광 부재(220) 및 감지 전극(540)에 의해 가려지지 않도록 하기 위함이다.
감지 절연층(510) 및 차광 부재(220) 위에는 컬러 필터(230)가 위치한다. 컬러 필터(230)는 적색광(Red light)을 투과시키는 적색 컬러 필터, 녹색광(Green light)을 투과시키는 녹색 컬러 필터 및 청색광(Blue light)을 투과시키는 청색 컬러 필터를 포함한다. 각각의 컬러 필터(230)는 발광 다이오드의 애노드(Anode)와 평면상 중첩하도록 위치할 수 있다. 발광층(EML)에서 방출된 빛은 컬러 필터를 지나면서 해당 색으로 변경되면서 방출될 수 있으므로, 발광층(EML)에서 방출되는 빛이 모두 동일한 색을 가질 수도 있다. 하지만, 발광층(EML)에서는 서로 다른 색의 빛을 나타내며, 이와 동일한 색의 컬러 필터를 지나도록 하여 표시되는 색감을 강화시킬 수도 있다.
차광 부재(220)는 각각의 컬러 필터(230) 사이에 위치할 수 있다. 실시예에 따라서 컬러 필터(230)가 색변환층으로 대체되거나, 색변환층을 더 포함할 수 있다. 색변환층은 퀀텀 닷(Quantum Dot)을 포함할 수 있다.
컬러 필터(230) 위에는 컬러 필터(230)를 덮는 평탄화층(550)이 위치한다. 평탄화층(550)은 발광 표시 패널의 상면을 평탄화하기 위한 것으로, 폴리 이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 투명한 유기 절연막일 수 있다.
실시예에 따라서 평탄화층(550)의 위에는 표시 패널의 정면 시인성 및 출광 효율을 향상시키기 위하여 저 굴절층 및 추가 평탄화층이 더 위치할 수 있다. 저 굴절층과 고굴절 특성을 가지는 추가 평탄화층에 의하여 전면으로 빛이 굴절되면서 방출되도록 할 수 있다.
본 실시예에서는 평탄화층(550)의 상부에 편광판은 포함되지 않는다. 즉, 편광판은 외부광이 입사되어 애노드(Anode) 등에서 반사되면서 사용자가 시인하면서 표시 품질이 저하되는 것을 막는 역할을 할 수 있다. 하지만, 본 실시예에서는 블랙 화소 정의막(380)으로 애노드(Anode)의 측면을 덮어 애노드(Anode)에서 반사되는 정도를 줄이며, 차광 부재(220)도 형성되어 빛이 입사되는 정도도 줄여 반사에 따른 표시 품질의 저하를 막는 구조를 이미 포함하고 있다. 그러므로 편광판은 별도로 표시 패널(DP)의 전면에 형성할 필요는 없다.
이상에서는 제2 표시 영역(DA2)에서 화소의 적층 관계를 살펴보았다. 이하에서는 제2 표시 영역(DA2) 중 광 투과 영역(LTA)의 적층 관계를 살펴본다.
광 투과 영역(LTA)은 빛이 차단되지 않고 투과될 수 있도록 반도체나 금속, 차광 부재(220), 컬러 필터(230) 및 블랙 화소 정의막(380)을 제거하며, 투명한 물질만으로 적층되어 있다. 투명한 물질로는 무기 절연층이나 유기 절연층이 있으며, 추가적으로 기능층(FL)을 포함할 수 있다. 광 투과 영역(LTA)에 무기 절연층이나 유기 절연층이 적층되는 구조는 다양할 수 있으며, 도 24의 실시예에 따른 광 투과 영역(LTA)의 적층 구조는 다음과 같다.
폴리 이미드(Polyimid)와 베리어층을 포함하는 플렉서블한 기판(110)의 위에는 버퍼층(111)이 위치하며, 버퍼층(111)의 위에는 제1 유기막(181)이 형성되어 있다. 제1 유기막(181)의 위에는 기능층(FL)이 위치하고, 그 위에 바로 봉지층(400)이 위치한다. 봉지층(400)의 위쪽 적층 구조는 감지 전극(540), 차광 부재(220), 및 컬러 필터(230)를 제외하고 제2 표시 영역(DA2)의 화소에 적층되어 있던 층과 동일할 수 있다. 즉, 광 투과 영역(LTA)에서 봉지층(400)의 위에는 감지 절연층(510) 및 평탄화층(550)이 위치할 수 있다. 실시예에 따라서 광 투과 영역(LTA)의 평탄화층(550)의 위에는 표시 패널의 정면 시인성 및 출광 효율을 향상시키기 위하여 저 굴절층 및 추가 평탄화층이 더 위치할 수 있다.
제2 표시 영역(DA2)의 화소에 제1 유기막(181)의 아래에 적층되어 있던 층(제1 게이트 절연막(141), 제2 게이트 절연막(142), 제1 층간 절연막(161), 제3 게이트 절연막(143), 제2 층간 절연막(162))은 제거되어 있다. 하지만, 실시예에 따라서는 이들 절연막 중 적어도 하나가 제거되지 않을 수 있다.
또한, 제2 표시 영역(DA2)의 화소에 제1 유기막(181)의 위에 위치하는 제2 유기막(182) 및 제3 유기막(183)은 제거되어 있다. 하지만, 실시예에 따라서는 이 들 유기막 중 적어도 하나가 제거되지 않을 수 있다.
또한, 기능층(FL)위에 위치하는 캐소드(Cathode)도 제거되어 있고, 추가적으로, 차광 부재(220), 컬러 필터(230) 및 블랙 화소 정의막(380)도 제거되어 있다.
이상에서는 제2 표시 영역(DA2)에서의 단위 화소(PXU2), 스페이서(385), 및 광 투과 영역(LTA)의 구조에 대하여 살펴보았다.
이하에서는 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2)의 경계 부분에서 스페이서(385)의 구조에 대하여 도 25 및 도 26을 통하여 살펴본다.
도 25은 일 실시예에 따른 발광 표시 패널 중 제1 표시 영역과 제2 표시 영역을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 26은 일 실시예에 따른 제1 표시 영역과 제2 표시 영역을 확대 촬영한 도면이다.
도 25에서는 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2)에서 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP, OP2)과 스페이서(385)의 구조를 도시하고 있다.
도 25에서 도시되고 있는 바와 같이 블랙 화소 정의막(380)의 오프닝(OP, OP2)은 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2)에서 서로 다른 크기를 가지며, 제2 표시 영역(DA2)에 형성되는 오프닝(OP2)의 크기가 제1 표시 영역(DA1)에서 형성되는 오프닝(OP)에 비하여 크게 형성되어 있다. 이는 광 투과 영역(LTA)으로 인하여 화소의 개수가 감소되는 것을 발광 다이오드를 크게 형성하면서 만회하기 위한 것이다. 제1 표시 영역(DA1)의 오프닝(OP) 및 제2 표시 영역(DA2)의 오프닝(OP2)에는 각각 적색, 녹색 및 청색의 발광층이 위치하며, 도 25에서는 빗금을 통하여 색을 구분하여 도시하였다. 하지만, 색의 배열은 실시예에 따라서 다양할 수 있다.
도 25에서 제1 표시 영역(DA1)의 제1 부분(385-1)은 원형으로 도시되어 있으며, 그 주변에 제1 표시 영역(DA1)의 제2 부분(385-2)이 위치하고 있다. 제2 부분(385-2)은 제1 표시 영역(DA1)의 오프닝(OP)으로부터 일정 간격 떨어져 위치할 수 있으며, 도 9과 같이 제1 표시 영역(DA1)에서 오프닝(OP) 및 일부 블랙 화소 정의막(380)을 노출시키는 부분을 제외하고 전체적으로 형성될 수 있다.
한편, 도 25에서 제2 표시 영역(DA2)의 제1 컴포넌트 스페이서(385-1t)는 상대적으로 큰 삼각형으로 도시되어 있으며, 도 25에서는 제2 표시 영역(DA2)의 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)가 도시되어 있지 않다. 하지만, 제2 표시 영역(DA2)의 제2 컴포넌트 스페이서(385-2t)는 도 22과 같은 모양 및 위치에 형성될 수 있다.
광 투과 영역(LTA) 및 오프닝(OP, OP2)을 제외하고 블랙 화소 정의막(380)이 전체적으로 형성되어 제1 표시 영역(DA1), 제2 표시 영역(DA2) 및 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2)의 사이에 위치하는 경계 영역(PDA)에 걸쳐 블랙 화소 정의막(380)이 위치한다. 실시예에 따라서 블랙 화소 정의막(380)은 제2 표시 영역(DA2)에서 섬형 구조로 형성되어 인접하는 블랙 화소 정의막(380)과 서로 떨어져 위치할 수 있다.
제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2) 사이의 경계 영역(PDA)에 위치하는 블랙 화소 정의막(380)에 오프닝은 형성되지 않으며, 제2 표시 영역(DA2)에서 블랙 화소 정의막(380)이 형성되지 않는 부분은 광 투과 영역(LTA)일 수 있다. 제1 표시 영역(DA1)과 제2 표시 영역(DA2) 사이의 경계 영역(PDA) 중 블랙 화소 정의막(380)의 위에는 경계 부분 스페이서(385p)가 형성되어 있다. 도 25의 실시예에 따른 경계 부분 스페이서(385p)는 높이가 낮은 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)만이 형성되어 있다. 도 25에서 경계 영역(PDA)에는 전체적으로 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)가 위치하며, 제1 표시 영역(DA1)의 제2 부분(385-2)과 연결되며, 제2 표시 영역(DA2)의 광 투과 영역(LTA)과의 경계에서는 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)의 끝단이 테이퍼 구조를 가질 수 있다. 즉, 경계 부분 스페이서(385p)는 일정한 높이를 가지며, 제2 표시 영역(DA2)을 향하여 테이퍼 구조를 가지는 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)를 포함한다.
또한, 경계 부분 스페이서(385p)의 물질 및 높이는 도 7 등에서 살펴본 제2 부분(385-2)과 동일할 수 있다. 경계 부분 스페이서(385p)는 포지티브(positive) 타입의 유기 물질로 형성될 수 있으며, 일 예로 감광성 폴리 이미드(PSPI)가 사용될 수 있다. 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)의 높이는 약 0.4㎛를 가질 수 있으며, 0.1㎛이상 0.5㎛이하일 수 있다. 하지만 실시예에 따라서 경계 부분 스페이서(385p)는 제1 표시 영역(DA1)의 스페이서(385)보다 크거나 작게 형성될 수도 있다.
도 26에서는 도 25과 달리 경계 부분 스페이서(385p)가 높이가 높은 제1 경계 부분 스페이서(385-1p)도 포함하는 구조를 도시하고 있다. 제1 표시 영역(DA1)의 제1 부분(385-1)과 제1 경계 부분 스페이서(385-1p)가 원형으로 도시되어 있다.
도 26의 실시예에 따른 경계 부분 스페이서(385p)는 경계 부분 스페이서(385p)는 제1 경계 부분 스페이서(385-1p)와 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)를 포함한다.
경계 영역(PDA)에는 전체적으로 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)가 위치하며, 제1 표시 영역(DA1)의 제2 부분(385-2)과 연결되며, 제2 표시 영역(DA2)과의 경계에서는 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)의 끝단이 테이퍼 구조를 가질 수 있다.
경계 부분 스페이서(385p) 중 제1 경계 부분 스페이서(385-1p)는 도 26에서 도시하고 있는 바와 같이, 띄엄띄엄 위치할 수 있으며, 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)보다 높은 높이를 가진다. 본 실시예에서 경계 부분 스페이서(385p)는 제1 표시 영역(DA1)의 스페이서(385)와 동일한 크기 및 모양을 가질 수 있다. 그 결과 경계 부분 스페이서(385p)의 단면 구조는 도 2에서 도시되어 있는 스페이서(385)를 참고할 수 있다. 즉, 경계 부분 스페이서(385p)는 일정한 높이를 가지며, 제2 표시 영역(DA2)을 향하여 테이퍼 구조를 가지는 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)와 함께 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)보다 높은 높이를 가지는 제1 경계 부분 스페이서(385-1p)를 포함할 수 있다.
또한, 경계 부분 스페이서(385p)의 물질 및 높이는 도 7 내지 도 17에서 살펴본 스페이서(385)와 동일할 수 있다. 경계 부분 스페이서(385p)는 포지티브(positive) 타입의 유기 물질로 형성될 수 있으며, 일 예로 감광성 폴리 이미드(PSPI)가 사용될 수 있다. 제1 경계 부분 스페이서(385-1p)의 전체 높이는 약 1.5㎛를 가질 수 있으며, 1.1㎛이상 2.0㎛이하일 수 있다. 또한, 제2 경계 부분 스페이서(385-2p)의 높이는 약 0.4㎛를 가질 수 있으며, 0.1㎛이상 0.5㎛이하일 수 있다. 하지만 실시예에 따라서 경계 부분 스페이서(385p)는 제1 표시 영역(DA1)의 스페이서(385)보다 크거나 작게 형성될 수도 있다. 한편, 실시예에 따라서 제1 경계 부분 스페이서(385-1p)는 제1 표시 영역(DA1)의 제1 부분(385-1)보다 낮은 높이를 가질 수 있다.
이하에서는 도 27를 통하여 제2 표시 영역(DA2)의 스크래치 강도에 대하여 살펴본다.
도 27는 일 실시예에 따른 제2 표시 영역 및 비교예의 스크래치 강도를 비교 도시하는 도면이다.
도 27에서는 비교예로 제1 비교예(Ref.1)와 제2 비교예(Ref.2)가 기술되어 있으며, 도 16에서 언급된 두 비교예(Ref.1, Ref.2)와 동일한 특성을 가진다. 다만, 도 27에서는 각 비교예(Ref.1, Ref.2)마다 두 개씩의 비교예를 사용하여 스크래치 강도를 비교하고 있다. 도 27에서는 본 실시예의 구조에 대해서도 두 개의 실시예(실시예 1, 실시예 2)를 포함하고 있다.
도 27에서 두 실시예(실시예 1, 실시예 2)는 서로 동일한 고정 조건을 통하여 생성된 실시예이다. 또한, 각 비교예(Ref.1, Ref.2)가 포함하고 있는 두 개의 비교예도 동일한 공정 조건을 통하여 형성되었다.
도 27이 스크래치 강도 테스트는 지름 2mm의 볼팁을 가지는 기구를 사용하여 압력을 순차적으로 가하면서 테스트하였다.
도 27에서는 제2 표시 영역(DA2)에서 단위 화소가 스크래치 강도에 대하여 불량이 발생하는 위치가 체크 표시로 도시되어 있으며, 불량이 발생하는 위치에서의 크랙 하중값도 기재되어 있다.
비교하면, 제2 비교예(Ref.2)가 가장 높은 스크래치 강도를 가지는 것을 확인할 수 있다. 하지만, 제2 비교예(Ref.2)에서는 블랙 화소 정의막(380)을 사용하지 않기 때문에, 외부광의 반사를 위해서는 별도의 편광판을 부착하여야 하는 단점이 있다. 또한, 스크래치 강도 면에서도 실시예가 제2 비교예(Ref.2)에 비하여 크게 떨어지지 않음을 확인할 수 있다.
한편, 블랙 화소 정의막(380)을 사용하는 제1 비교예(Ref.1)와 실시예를 비교하면, 스크래치 강도 면에서 크게 차이가 있음을 확인할 수 있다. 그 결과 본 실시예에서와 같이 블랙 화소 정의막(380)의 상부에 넓은 면적으로 중첩하는 제2 부분(385-2)을 형성하는 것은 좁은 영역에만 높은 제1 부분만을 형성하는 제1 비교예(Ref.1)에 비하여 스크래치 강도가 충분히 높아 불량률이 감소되는 장점을 가진다.
이하에서는 도 28를 통하여 화소의 회로 구조에 대하여 살펴본다.
먼저, 도 28을 통하여 하나의 화소의 회로 구조를 살펴본다.
도 28은 일 실시예에 따른 발광 표시 패널에 포함된 하나의 화소의 회로도이다.
도 28에서 도시된 회로 구조는 제1 표시 영역(DA1) 및 제2 표시 영역(DA2)에 형성되는 화소 회로부 및 발광 다이오드의 회로 구조이다.
일 실시예에 따른 하나의 화소는 여러 배선(127, 128, 151, 152, 153, 155, 171, 172, 741)들에 연결되어 있는 복수의 트랜지스터(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7), 유지 커패시터(Cst), 부스트 커패시터(Cboost) 그리고 발광 다이오드(LED)를 포함한다. 여기서, 발광 다이오드(LED)를 제외한 트랜지스터 및 커패시터는 화소 회로부를 구성한다. 실시예에 따라서는 부스트 커패시터(Cboost)가 생략될 수 있다.
하나의 화소(PX)에는 복수의 배선(127, 128, 151, 152, 153, 155, 171, 172, 741)이 연결되어 있다. 복수의 배선은 제1 초기화 전압선(127), 제2 초기화 전압선(128), 제1 스캔선(151), 제2 스캔선(152), 초기화 제어선(153), 발광 제어선(155), 데이터선(171), 구동 전압선(172) 및 공통 전압선(741)을 포함한다. 도 28의 실시예에서는 제7 트랜지스터(T7)와 연결되는 제1 스캔선(151)은 제2 트랜지스터(T2)에도 연결되어 있지만, 실시예에 따라서는 제7 트랜지스터(T7)가 제2 트랜지스터(T2)와 달리 별도의 바이패스 제어선으로 연결되어 있을 수도 있다.
제1 스캔선(151)은 스캔 구동부(도시되지 않음)에 연결되어 제1 스캔 신호(GW)를 제2 트랜지스터(T2) 및 제7 트랜지스터(T7)에 전달한다. 제2 스캔선(152)은 제1 스캔선(151)의 신호와 동일한 타이밍에 제1 스캔선(151)에 인가되는 전압과 반대 극성의 전압이 인가될 수 있다. 예를 들면, 제1 스캔선(151)에 부극성의 전압이 인가될 때, 제2 스캔선(152)에 정극성의 전압이 인가될 수 있다. 제2 스캔선(152)은 제2 스캔 신호(GC)를 제3 트랜지스터(T3)에 전달한다. 초기화 제어선(153)은 초기화 제어 신호(GI)를 제4 트랜지스터(T4)에 전달한다. 발광 제어선(155)은 발광 제어 신호(EM)를 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)에 전달한다.
데이터선(171)은 데이터 구동부(도시되지 않음)에서 생성되는 데이터 전압(DATA)을 전달하는 배선으로 이에 따라 발광 다이오드(LED)에 전달되는 발광 전류의 크기가 변하여 발광 다이오드(LED)가 발광하는 휘도도 변한다. 구동 전압선(172)은 구동 전압(ELVDD)을 인가한다. 제1 초기화 전압선(127)은 제1 초기화 전압(Vinit)을 전달하고, 제2 초기화 전압선(128)은 제2 초기화 전압(AVinit)을 전달한다. 공통 전압선(741)은 공통 전압(ELVSS)을 발광 다이오드(LED)의 캐소드로 인가한다. 본 실시예에서 구동 전압선(172), 제1 및 제2 초기화 전압선(127, 128) 및 공통 전압선(741)에 인가되는 전압은 각각 일정한 전압일 수 있다.
구동 트랜지스터(T1; 또는 제1 트랜지스터라고도 함)는 p형 트랜지스터로, 반도체층으로는 실리콘 반도체를 가진다. 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압(즉, 유지 커패시터(Cst)에 저장된 전압)의 크기에 따라서 발광 다이오드(LED)의 애노드로 출력되는 발광 전류의 크기를 조절하는 트랜지스터이다. 발광 다이오드(LED)의 애노드 전극으로 출력되는 발광 전류의 크기에 따라서 발광 다이오드(LED)의 밝기가 조절되므로 화소에 인가되는 데이터 전압(DATA)에 따라서 발광 다이오드(LED)의 발광 휘도를 조절할 수 있다. 이를 위하여 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 구동 전압(ELVDD)을 인가 받을 수 있도록 배치되어, 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극과도 연결되어 데이터 전압(DATA)도 인가 받는다. 한편, 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 발광 다이오드(LED)로 발광 전류를 출력하여 제6 트랜지스터(T6; 이하 출력 제어 트랜지스터라고도 함)를 경유하여 발광 다이오드(LED)의 애노드와 연결되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 제3 트랜지스터(T3)와도 연결되어, 제1 전극으로 인가되는 데이터 전압(DATA)을 제3 트랜지스터(T3)로 전달한다. 한편, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 유지 커패시터(Cst)의 일 전극(이하 '제2 유지 전극'이라고 함)과 연결되어 있다. 이에 유지 커패시터(Cst)에 저장된 전압에 따라서 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압이 변하고 그에 따라 구동 트랜지스터(T1)가 출력하는 발광 전류가 변경된다. 유지 커패시터(Cst)는 한 프레임 동안 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 한다. 한편, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제3 트랜지스터(T3)와도 연결되어 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극으로 인가되는 데이터 전압(DATA)이 제3 트랜지스터(T3)를 지나 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극으로 전달되도록 할 수 있다. 한편, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제4 트랜지스터(T4)와도 연결되어 제1 초기화 전압(Vinit)을 전달받아 초기화 될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 p형 트랜지스터로, 반도체층으로는 실리콘 반도체를 가진다. 제2 트랜지스터(T2)는 데이터 전압(DATA)을 화소내로 받아들이는 트랜지스터이다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제1 스캔선(151) 및 부스트 커패시터(Cboost)의 일 전극(이하 '하부 부스트 전극'이라 함)과 연결되어 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 제1 전극은 데이터선(171)과 연결되어 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극은 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극과 연결되어 있다. 제1 스캔선(151)을 통해 전달되는 제1 스캔 신호(GW) 중 부극성의 전압에 의하여 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온 되면, 데이터선(171)을 통해 전달되는 데이터 전압(DATA)이 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극으로 전달되며, 최종적으로 데이터 전압(DATA)은 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극으로 전달되고 유지 커패시터(Cst)에 저장된다.
제3 트랜지스터(T3)는 n형 트랜지스터로, 반도체층으로는 산화물 반도체를 가진다. 제3 트랜지스터(T3)는 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극을 전기적으로 연결한다. 그 결과 데이터 전압(DATA)이 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압만큼 보상된 후 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극에 저장되도록 하는 트랜지스터이다. 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극이 제2 스캔선(152)과 연결되어 있고, 제3 트랜지스터(T3)의 제1 전극이 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 연결되어 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 제2 전극은 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 부스트 커패시터(Cboost)의 타 전극(이하 '상부 부스트 전극'이라 함)과 연결되어 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 제2 스캔선(152)을 통해 전달받은 제2 스캔 신호(GC) 중 정극성의 전압에 의하여 턴 온 되어, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극을 연결시키고, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가된 전압을 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극으로 전달하여 유지 커패시터(Cst)에 저장시킨다. 이 때, 유지 커패시터(Cst)에 저장되는 전압은 구동 트랜지스터(T1)가 턴 오프될 때의 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압이 저장되어 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)값이 보상된 상태로 저장된다.
제4 트랜지스터(T4)는 n형 트랜지스터로, 반도체층으로는 산화물 반도체를 가진다. 제4 트랜지스터(T4)는 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극을 초기화시키는 역할을 한다. 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 초기화 제어선(153)과 연결되어 있고, 제4 트랜지스터(T4)의 제1 전극은 제1 초기화 전압선(127)과 연결되어 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 제2 전극은 제3 트랜지스터(T3)의 제2 전극, 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극, 및 부스트 커패시터(Cboost)의 상부 부스트 전극에 연결되어 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 초기화 제어선(153)을 통해 전달받은 초기화 제어 신호(GI) 중 정극성의 전압에 의하여 턴 온 되며, 이 때, 제1 초기화 전압(Vinit)을 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극, 유지 커패시터(Cst)의 제2 유지 전극, 및 부스트 커패시터(Cboost)의 상부 부스트 전극에 전달하여 초기화한다.
제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)는 p형 트랜지스터로, 반도체층으로는 실리콘 반도체를 가진다.
제5 트랜지스터(T5)는 구동 전압(ELVDD)을 구동 트랜지스터(T1)에 전달하는 역할을 한다. 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 발광 제어선(155)과 연결되어 있고, 제5 트랜지스터(T5)의 제1 전극은 구동 전압선(172)과 연결되어 있으며, 제5 트랜지스터(T5)의 제2 전극은 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극과 연결되어 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 구동 트랜지스터(T1)에서 출력되는 발광 전류를 발광 다이오드(LED)로 전달하는 역할을 한다. 제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극은 발광 제어선(155)과 연결되어 있고, 제6 트랜지스터(T6)의 제1 전극은 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 연결되어 있으며, 제6 트랜지스터(T6)의 제2 전극은 발광 다이오드(LED)의 애노드와 연결되어 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 p형 또는 n형 트랜지스터로, 반도체층으로는 실리콘 반도체 또는 산화물 반도체를 가진다. 제7 트랜지스터(T7)는 발광 다이오드(LED)의 애노드를 초기화시키는 역할을 한다. 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 제1 스캔선(151)과 연결되어 있고, 제7 트랜지스터(T7)의 제1 전극은 발광 다이오드(LED)의 애노드와 연결되어 있으며, 제7 트랜지스터(T7)의 제2 전극은 제2 초기화 전압선(128)과 연결되어 있다. 제1 스캔선(151) 중 부극성의 전압에 의해 제7 트랜지스터(T7)가 턴 온 되면 제2 초기화 전압(AVinit)이 발광 다이오드(LED)의 애노드로 인가되어 초기화된다. 한편, 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 별도의 바이패스 제어선과 연결되어 제1 스캔선(151)과 별도의 배선으로 제어할 수도 있다. 또한, 실시예에 따라서는 제2 초기화 전압(AVinit)이 인가되는 제2 초기화 전압선(128)은 제1 초기화 전압(Vinit)이 인가되는 제1 초기화 전압선(127)이 서로 동일할 수 있다.
하나의 화소(PX)가 7개의 트랜지스터(T1 내지 T7), 2개의 커패시터(유지 커패시터(Cst), 부스트 커패시터(Cboost))를 포함하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라서는 부스트 커패시터(Cboost)가 제외될 수도 있다. 또한, 제3 트랜지스터 및 제4 트랜지스터가 n형 트랜지스터로 형성된 실시예이지만, 이 들 중 하나만 n형 트랜지스터로 형성되거나 다른 트랜지스터가 n형 트랜지스터로 형성될 수도 있다.
이상에서는 도 28을 통하여 표시 영역(DA)에 형성되는 화소의 회로 구조를 살펴보았다.
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.
380: 블랙 화소 정의막
DP: 발광 표시 패널
DA1: 제1 표시 영역 DA2: 제2 표시 영역
385, 385-1, 385-2: 제1 표시 영역의 스페이서
385t, 385-1t, 385-2t: 제2 표시 영역의 스페이서
385p, 385-1p, 385-2p: 경계 부분 스페이서
BML, BML3: 금속층 BML1: 반도체층
BML2: 무기 절연층 EL: 발광층
FL: 기능층 HIL: 정공 주입층
LTA: 광 투과 영역 OP, OP2: 오프닝
PXU2: 단위 화소 110: 기판
111: 버퍼층 141, 142, 143: 게이트 절연막
161, 162: 층간 절연막 180, 181, 182, 183: 유기막
220: 차광 부재 230, 230R, 230G, 230B: 컬러 필터
400: 봉지층 401, 403: 무기 봉지층
402: 유기 봉지층 510: 감지 절연층
540, 541: 감지 전극 550: 평탄화층
127, 128, 151, 152, 153, 155, 171, 172, 741: 배선
DPA: 경계 영역
DA1: 제1 표시 영역 DA2: 제2 표시 영역
385, 385-1, 385-2: 제1 표시 영역의 스페이서
385t, 385-1t, 385-2t: 제2 표시 영역의 스페이서
385p, 385-1p, 385-2p: 경계 부분 스페이서
BML, BML3: 금속층 BML1: 반도체층
BML2: 무기 절연층 EL: 발광층
FL: 기능층 HIL: 정공 주입층
LTA: 광 투과 영역 OP, OP2: 오프닝
PXU2: 단위 화소 110: 기판
111: 버퍼층 141, 142, 143: 게이트 절연막
161, 162: 층간 절연막 180, 181, 182, 183: 유기막
220: 차광 부재 230, 230R, 230G, 230B: 컬러 필터
400: 봉지층 401, 403: 무기 봉지층
402: 유기 봉지층 510: 감지 절연층
540, 541: 감지 전극 550: 평탄화층
127, 128, 151, 152, 153, 155, 171, 172, 741: 배선
DPA: 경계 영역
Claims (20)
- 기판;
상기 기판 위에 위치하는 애노드;
상기 애노드와 중첩하는 오프닝을 가지는 블랙 화소 정의막;
상기 블랙 화소 정의막의 상기 오프닝 내에 위치하는 발광층;
상기 블랙 화소 정의막 위에 위치하며 단차를 가지는 스페이서; 및
상기 발광층, 상기 블랙 화소 정의막, 및 상기 스페이서의 위에 형성되는 캐소드를 포함하며,
상기 스페이서는 제1 부분 및 상기 제1 부분보다 낮은 높이를 가지며, 상기 제1 부분과 일체로 형성되어 있는 제2 부분를 포함하며,
상기 제2 부분의 끝부분은 상기 제1 부분의 끝부분보다 상기 오프닝에 근접하여 위치하는 발광 표시 장치. - 제1항에서,
상기 제2 부분는 상기 블랙 화소 정의막의 상기 오프닝으로부터 일정 거리 떨어져 위치하는 발광 표시 장치. - 제2항에서,
상기 스페이서가 덮는 상기 블랙 화소 정의막의 평면상 면적비는 50% 이상 95% 이하인 발광 표시 장치. - 제1항에서,
상기 스페이서는 감광성 폴리 이미드(PSPI) 또는 포지티브 타입의 감광성 유기 물질로 형성되며,
상기 블랙 화소 정의막은 광차단 물질을 포함하며, 네거티브 타입의 검은색을 띄는 유기 물질로 형성되는 발광 표시 장치. - 제1항에서,
상기 제1 부분의 높이는 1.1㎛이상 2.0㎛이하이며,
상기 제2 부분의 높이는 0.1㎛이상 0.5㎛이하인 발광 표시 장치. - 제1항에서,
상기 캐소드의 위에 위치하는 봉지층;
상기 봉지층 위에 위치하는 감지 절연층 및 감지 전극;
상기 감지 절연층 및 상기 감지 전극 위에 위치하는 차광 부재 및 컬러 필터를 더 포함하는 발광 표시 장치. - 제1항에서
상기 캐소드의 하부이며, 상기 블랙 화소 정의막, 상기 발광층, 및 상기 스페이서의 상부에 위치하는 기능층을 더 포함하며,
상기 기능층은 정공 주입층을 포함하며,
상기 정공 주입층은 상기 블랙 화소 정의막 및 상기 스페이서와 접하는 발광 표시 장치. - 메인 표시 영역과 컴포넌트 영역을 가지며,
상기 컴포넌트 영역은
복수의 발광 다이오드를 포함하는 단위 화소;
상기 단위 화소에 포함되는 상기 복수의 발광 다이오드의 주변에 위치하는 컴포넌트 스페이서; 및
상기 단위 화소 주변에 위치하는 광 투과 영역을 포함하며,
상기 컴포넌트 스페이서는 상기 단위 화소의 외측에 위치하는 제1 컴포넌트 스페이서; 및
상기 단위 화소에 포함되는 복수의 발광 다이오드의 사이에 위치하는 제2 컴포넌트 스페이서를 포함하며,
상기 제2 컴포넌트 스페이서는 상기 제1 컴포넌트 스페이서보다 낮은 높이를 가지며, 상기 제2 컴포넌트 스페이서와 상기 제1 컴포넌트 스페이서는 서로 분리되어 있는 발광 표시 장치. - 제8항에서,
상기 단위 화소는 복수의 오프닝을 포함하는 블랙 화소 정의막을 더 포함하며,
상기 블랙 화소 정의막의 상기 복수의 오프닝은 상기 단위 화소에 포함되는 복수의 발광 다이오드와 일대일 대응하는 발광 표시 장치. - 제9항에서,
상기 제1 컴포넌트 스페이서는 상기 단위 화소의 외측에 4개 형성되며,
4개의 상기 제1 컴포넌트 스페이서를 연결하면 마름모 구조를 가지는 발광 표시 장치. - 제10항에서,
상기 제2 컴포넌트 스페이서는 상기 복수의 발광 다이오드가 이루는 4각형의 영역 내에 위치하며, 상기 블랙 화소 정의막의 상기 복수의 오프닝의 사이를 가로지르며 형성되는 발광 표시 장치. - 제11항에서,
상기 제2 컴포넌트 스페이서는 상기 블랙 화소 정의막의 상기 복수의 오프닝과 평면상 일정 간격을 두고 떨어져 있는 발광 표시 장치. - 제12항에서,
상기 제2 컴포넌트 스페이서는 상기 블랙 화소 정의막의 인접하는 상기 복수의 오프닝의 사이 중 일부에는 위치하지 않는 발광 표시 장치. - 제13항에서,
상기 제2 컴포넌트 스페이서는 H자 모양에 더하여 좌우로 돌출된 구조를 가지는 발광 표시 장치. - 제12항에서,
상기 블랙 화소 정의막의 상기 복수의 오프닝 중 상기 단위 화소의 가장 외측에 위치하는 에지와 상기 에지에 인접하는 상기 제2 컴포넌트 스페이서의 에지는 서로 5㎛의 간격을 가지는 발광 표시 장치. - 제12항에서,
상기 메인 표시 영역과 상기 컴포넌트 영역의 사이에 위치하는 경계 영역에는 경계 부분 스페이서가 더 형성되며,
상기 경계 부분 스페이서는 일정한 높이를 가지며, 상기 광 투과 영역과의 경계에서 끝단이 테이퍼 구조를 가지는 제2 경계 부분 스페이서를 포함하는 발광 표시 장치. - 제16항에서,
상기 제2 경계 부분 스페이서의 높이는 0.1㎛이상 0.5㎛이하인 발광 표시 장치. - 제16항에서,
상기 스페이서 및 상기 경계 부분 스페이서는 감광성 폴리 이미드(PSPI) 또는 포지티브 타입의 감광성 유기 물질로 형성되며,
상기 블랙 화소 정의막은 광차단 물질을 포함하며, 네거티브 타입의 검은색을 띄는 유기 물질로 형성되는 발광 표시 장치. - 제17항에서,
상기 메인 표시 영역에는 상기 블랙 화소 정의막의 오프닝이 위치하며,
상기 메인 표시 영역 내의 상기 오프닝 주변에 메인 스페이서가 위치하고,
상기 메인 스페이서는 제1 부분 및 상기 제1 부분보다 낮은 높이를 가지며, 상기 제1 부분과 일체로 형성되어 있는 제2 부분을 포함하며,
상기 제2 부분은 상기 메인 표시 영역 내의 상기 오프닝에 근접하여 위치하는 발광 표시 장치. - 제19항에서,
상기 메인 스페이서가 덮는 상기 블랙 화소 정의막의 평면상 면적비는 50% 이상 95% 이하인 발광 표시 장치.
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