KR20230099767A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20230099767A
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권오준
이정석
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 기판, 상기 기판 상에 배치된 제1전극, 상기 제1전극의 가장자리를 커버하며 상기 제1전극과 중첩하는 개구를 갖는 뱅크층, 상기 뱅크층 상에 배치되며, 단면상 역테이퍼진 구조를 갖는 돌출부, 상기 개구를 통해 상기 제1전극과 중첩하는 발광층, 상기 발광층 및 상기 돌출부 상에 배치된 제2전극, 및 상기 제2전극 상에 배치되는 박막봉지층을 포함하되, 상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면에서, 상기 돌출부의 상면으로부터 상기 돌출부의 하면을 향하는 방향으로 갈수록 두께가 감소하는, 표시 장치를 개시한다.

Description

표시 장치{Display Apparatus}
본 발명의 실시예들은 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 표시 장치 분야는 부피가 큰 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)을 대체하는, 얇고 가벼우며 대면적이 가능한 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device: FPD)로 급속히 변화해 왔다. 평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device: OLED), 그리고 전기 영동 표시 장치(Electrophoretic Display Device: EPD) 등이 있다.
표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 표시요소로서 대향전극과 부화소전극 및 발광층으로 구비되는 유기발광다이오드를 포함할 수 있다. 유기발광다이오드의 대향전극과 부화소전극에 전압을 인가하면 발광층에서 가시 광선이 취출될 수 있다. 이러한 유기발광다이오드의 발광층은 발광 물질을 포함하는 잉크를 부화소전극 상에 토출하여 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 암점 발생률이 감소하고 휘도가 개선된 표시 장치를 제공하고자 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에서는, 기판; 상기 기판 상에 배치된 제1전극; 상기 제1전극의 가장자리를 커버하며 상기 제1전극과 중첩하는 개구를 갖는 뱅크층; 상기 뱅크층 상에 배치되며, 단면상 역테이퍼진 구조를 갖는 돌출부; 상기 개구를 통해 상기 제1전극과 중첩하는 발광층; 상기 발광층 및 상기 돌출부 상에 배치된 제2전극; 및 상기 제2전극 상에 배치되는 박막봉지층;을 포함하되, 상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면에서, 상기 돌출부의 상면으로부터 상기 돌출부의 하면을 향하는 방향으로 갈수록 두께가 감소하는, 표시 장치를 개시한다.
일 실시예에서, 상기 제2전극 상에 배치된 제1무기봉지층, 및 상기 제1무기봉지층 상에 배치된 제2무기봉지층, 및 상기 제1무기봉지층과 상기 제2무기봉지층 사이에 개재된 유기봉지층을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1무기봉지층은 상기 돌출부의 상면과 중첩하는 개구를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면 하부에 배치된 개구를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면 하부에 인접하여 상기 뱅크층의 상면에 배치된 개구를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2전극은 상기 돌출부를 덮는 부분의 산소 농도가 상기 발광층을 덮는 부분의 산소 농도보다 클 수 있다.
일 실시예에서, 상기 뱅크층 상에 배치되는 서브 돌출부를 더 포함하고, 상기 서브 돌출부는 상기 돌출부의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 서브 돌출부의 적어도 일부는 상기 돌출부와 상기 뱅크층의 개구 사이에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 평면상에서 상기 서브 돌출부는 상기 돌출부를 둘러쌀 수 있다.
일 실시예에서, 평면상에서 상기 서브 돌출부는 상기 돌출부를 원형으로 둘러쌀 수 있다.
본 발명의 일 관점에서는, 기판; 상기 기판 상에 배치되며 발광영역과 비발광영역을 정의하는 뱅크층; 상기 발광영역에 배치되며, 제1전극, 상기 제1전극 상의 발광층, 및 상기 발광층 상의 제2전극을 포함하는 발광소자; 상기 뱅크층 상의 비발광영역에 배치되는 돌출부; 및 상기 발광소자 및 돌출부를 덮도록 배치되는 박막봉지층;을 포함하되, 상기 돌출부는 상기 기판에서 멀어질수록 폭이 증가하는 형상을 가지고, 상기 제2전극은 상기 돌출부 상에 배치되며, 상기 제2전극 중 상기 돌출부의 측면 상에 배치된 부분의 두께는 상기 돌출부의 하면을 향하는 방향을 따라 감소하는, 표시 장치를 개시한다.
일 실시예에서, 상기 제2전극 상에 배치된 제1무기봉지층, 및 상기 제1무기봉지층 상에 배치된 제2무기봉지층, 및 상기 제1무기봉지층과 상기 제2무기봉지층 사이에 개재된 유기봉지층을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1무기봉지층은 상기 돌출부의 상면과 중첩하는 개구를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면 하부에 배치된 개구를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면 하부에 인접하여 상기 뱅크층의 상면에 배치된 개구를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2전극은 상기 돌출부를 덮는 부분의 산소 농도가 상기 발광층을 덮는 부분의 산소 농도보다 클 수 있다.
일 실시예예서, 상기 뱅크층 상에 배치되는 서브 돌출부를 더 포함하고, 상기 서브 돌출부는 상기 돌출부의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 서브 돌출부의 적어도 일부는 상기 돌출부와 상기 뱅크층의 개구 사이에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 평면상에서 상기 서브 돌출부가 상기 돌출부를 둘러쌀 수 있다.
일 실시예에서, 평면상에서 상기 서브 돌출부는 상기 돌출부를 원형으로 둘러쌀 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예인 표시 장치는 단면상 역테이퍼 형상을 갖는 돌출부를 포함하고, 제2전극 중 돌출부의 측면 상에 배치된 부분은 돌출부의 하면을 향하는 방향을 따라 두께가 감소함으로써, 화소의 발광 불량, 예컨대 암점의 발생이 줄어들 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 어느 하나의 부화소의 등가회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 부화소를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 X 부분의 확대도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 9의 II-II'에 따른 단면도이다.
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.
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 명세서 상에 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. 예를 들어, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 또한, 본 명세서에서 "A 및 B 중 적어도 어느 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 배선이 "제1 방향 또는 제2 방향으로 연장된다"는 의미는 직선 형상으로 연장되는 것뿐 아니라, 제1 방향 또는 제2 방향을 따라 지그재그 또는 곡선으로 연장되는 것도 포함한다.
이하의 실시예들에서, "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. 이하의 실시예들에서, "중첩"이라 할 때, 이는 "평면상" 및 "단면상" 중첩을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
표시 장치(1)는 화상을 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 기기일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display, HMD)와 같이 웨어러블 전자 기기에 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시 장치는 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 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 기판(100) 상에 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시영역(DA)은 이미지를 구현할 수 있다. 표시영역(DA)에는 부화소(PX)들이 배치될 수 있다. 부화소(PX)들에서 방출되는 빛을 이용하여 이미지를 제공할 수 있다.
비표시영역(NDA)은 이미지를 제공하지 않는 영역으로, 부화소(PX)가 배치되지 않는다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 비표시영역(NDA)은 부화소(PX)들에 전기적 신호나 전원을 제공하기 위한 드라이버 등이 배치될 수 있다. 비표시영역(NDA)은 전자소자나 인쇄회로기판 등이 전기적으로 연결될 수 있는 영역인 패드부(미도시)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 어느 하나의 부화소의 등가회로도이다.
도 2를 참조하면, 부화소(PX)는 부화소회로(PC), 및 부화소회로(PC)에 연결된 표시요소, 예를 들어, 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 이하에서는 표시요소가 유기 발광물질을 포함하는 유기발광다이오드인 것으로 설명하나. 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 표시요소는 무기물을 포함하는 무기 발광다이오드일 수 있다. 무기발광다이오드는 무기물 반도체 기반의 재료들을 포함하는 PN 접합 다이오드를 포함할 수 있다. PN 접합 다이오드에 순방향으로 전압을 인가하면 정공과 전자가 주입되고, 그 정공과 전자의 재결합으로 생기는 에너지를 빛 에너지로 변환시켜 소정의 색상의 빛을 방출할 수 있다. 전술한 무기발광다이오드는 수~수백 마이크로미터 또는 수~수백 나노미터의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 표시요소에 해당하는 발광다이오드는 양자점 발광다이오드를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 표시요소의 발광층은 유기물을 포함하거나, 무기물을 포함하거나, 양자점을 포함하거나, 유기물과 양자점을 포함하거나, 무기물과 양자점을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상, 표시요소가 유기발광다이오드를 포함하는 경우로 설명한다.
부화소회로(PC)는 제1박막트랜지스터(T1), 제2박막트랜지스터(T2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 각 부화소(PX)는 유기발광다이오드(OLED)를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 또는 청색의 빛을 방출하거나, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
제2박막트랜지스터(T2)는 스위칭 박막트랜지스터로서, 스캔선(SL) 및 데이터선(DL)에 연결되며, 스캔선(SL)으로부터 입력되는 스위칭 전압 또는 스위칭 신호에 따라 데이터선(DL)으로부터 입력된 데이터 전압 또는 데이터 신호를 제1박막트랜지스터(T1)로 전달할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2박막트랜지스터(T2)와 구동전압선(PL)에 연결되며, 제2박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압선(PL)에 공급되는 제1전원전압(ELVDD)의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다.
제1박막트랜지스터(T1)는 구동 박막트랜지스터로서, 구동전압선(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압선(PL)으로부터 유기발광다이오드(OLED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)의 대향전극(예를 들어, 캐소드)는 제2전원전압(ELVSS)을 공급받을 수 있다.
도 2는 부화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터와 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 것을 설명하고 있으나, 다른 실시예에서 박막트랜지스터의 개수 및 스토리지 커패시터의 개수는 부화소회로(PC)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 기판(100), 기판(100) 상에 배치된 표시층(DPL) 및 박막봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 고분자 수지는 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트 또는 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 고분자 수지를 포함하는 층과 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조를 이룰 수 있다.
기판(100) 및 부화소회로층(PCL) 사이에는 배리어층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 배리어층은 외부 이물질의 침투를 방지하는 층으로, 실리콘질화물, 실리콘산화물과 같은 무기물을 포함하는 단일 층 또는 다층 구조일 수 있다.
표시층(DPL)은 부화소회로와 절연층들을 포함하는 부화소회로층(PCL), 및 부화소회로층(PCL) 상에 복수의 표시요소들을 포함하는 표시요소층(DEL)을 포함할 수 있다.
표시요소층(DEL)은 표시요소들, 예를 들어, 유기발광다이오드를 포함할 수 있다. 부화소회로층(PCL)은 유기발광다이오드에 전기적으로 연결되는 부화소회로와 절연층들을 포함할 수 있다. 예컨대, 부화소회로층(PCL)은 복수의 박막트랜지스터들, 커패시터들, 및 이들 사이에 개재된 절연층들을 포함할 수 있다.
박막봉지층(TFE)은 표시층(DPL) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 표시층(DPL)은 박막봉지층(TFE)으로 밀봉될 수 있다. 박막봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 표시 장치(1)는 박막봉지층(TFE)과 함께 글래스재로 형성된 봉지기판(미도시)을 더 구비할 수 있다. 봉지기판은 표시층(DPL) 상에 배치될 수 있으며, 표시층(DPL)은 기판(100)과 봉지기판 사이에 개재될 수 있다. 봉지기판과 표시층(DPL) 사이에 갭이 존재할 수 있는데, 상기 갭은 충진재로 채워질 수 있다.
도 3에 도시되지 않았으나, 박막봉지층(TFE) 상에는 터치전극층(미도시)이 배치될 수 있으며, 터치전극층 상에는 광학기능층(미도시)이 배치될 수 있다.
터치전극층은 외부의 입력, 예컨대 손가락 또는 스타일러스 펜과 같은 물체의 터치를 감지하여, 표시 장치(1)가 터치 위치에 대응하는 좌표 정보를 획득할 수 있도록 할 수 있다. 터치전극층은 터치 전극 및 터치 전극에 연결된 트레이스 라인들을 포함할 수 있다. 터치전극층은 뮤추얼 캡 방식 또는 셀프 캡 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 터치전극층은 박막봉지층(TFE) 상에 직접 형성될 수 있다. 또는, 터치전극층은 별도로 형성된 후, 접착 부재를 이용하여 박막봉지층(TFE) 상에 접착될 수 있다. 접착 부재는 당기술분야에 알려진 일반적인 것을 제한 없이 채용할 수 있다. 접착 부재는 예컨대, 광학 투명 점착제(OCA, Optically clear adhesive)일 수 있다.
광학기능층은 외부로부터 표시 장치(1)를 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있고, 표시 장치(1)에서 방출되는 빛의 색 순도를 향상시킬 수 있다. 일 실시예에서, 광학기능층은 위상지연자(retarder) 및/또는 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 또한, 편광자은 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입의 편광자는 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입의 편광자는 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 광학기능층은 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 상쇄간섭 구조물은 서로 다른 층 상에 배치된 제1반사층과 제2반사층을 포함할 있다. 제1반사층 및 제2반사층에서 각각 반사된 제1반사광과 제2반사광은 상쇄 간섭될 수 있고, 그에 따라 외부광 반사율이 감소될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4의 X 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 표시 장치(1)는 기판(100), 기판(100) 상의 부화소회로층(PCL), 및 부화소회로층(PCL) 상의 표시요소층(DEL)을 포함할 수 있다.
부화소회로층(PCL)은 적어도 하나의 박막트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있다. 표시요소층(DEL)은 뱅크층(120), 및 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 제1전극(210), 발광층(220), 및 제2전극(230)을 포함할 수 있다.
부화소회로층(PCL)은 박막트랜지스터(TFT) 및 절연층들인 버퍼층(111), 제1게이트절연층(113), 제2게이트절연층(115), 층간절연층(117), 및 평탄화층(119)을 포함할 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. 실리콘질화물, 실리콘산질화물 및 실리콘산화물과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 무기 절연물을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
버퍼층(201) 상에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(ACT), 게이트전극(GE), 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 포함할 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 이를 구동할 수 있다.
반도체층(ACT)은 버퍼층(111) 상에 배치될 수 있다. 반도체층(ACT)은 폴리실리콘 또는 비정질실리콘(amorphous silicon)을 포함할 수 있다. 또는, 반도체층(ACT)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(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 채널영역(CH) 및 채널영역(CH)의 양측에 각각 배치된 소스영역(SEA) 및 드레인영역(DEA)을 포함할 수 있다.
게이트전극(GE)은 채널영역(CH)과 중첩할 수 있다. 게이트전극(GE)은 저저항 금속 물질을 포함할 수 있다. 게이트전극(GE)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.
반도체층(112)과 게이트전극(GE) 사이의 제1게이트절연층(113)은 실리콘산화물, 실리콘질화물, 실리콘산질화물, 알루미늄산화물, 티타늄산화물, 탄탈산화물, 하프늄산화물, 또는 아연산화물 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다.
제2게이트절연층(115)은 게이트전극(GE)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(115)은 제1게이트절연층(113)과 유사하게 실리콘산화물, 실리콘질화물, 실리콘산질화물, 알루미늄산화물, 티타늄산화물, 탄탈산화물, 하프늄산화물, 또는 아연산화물 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다.
제2게이트절연층(115) 상부에는 스토리지 커패시터(Cst)의 상부 전극(Cst2)이 배치될 수 있다. 상부 전극(Cst2)은 그 아래의 게이트전극(GE)과 중첩할 수 있다. 제2게이트절연층(115)을 사이에 두고 중첩하는 게이트전극(GE) 및 상부 전극(Cst2)은 스토리지 커패시터(Cst)를 형성할 수 있다. 즉, 게이트전극(GE)은 스토리지 커패시터(Cst)의 하부 전극(Cst1)으로 기능할 수 있다.
이와 같이, 스토리지 커패시터(Cst)와 박막트랜지스터(TFT)가 중첩되어 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)와 중첩되지 않도록 배치될 수도 있다.
상부 전극(Cst2)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 다층 구조일 수 있다.
층간절연층(117)은 상부 전극(Cst2)을 덮을 수 있다. 층간절연층(117)은 실리콘산화물, 실리콘질화물, 실리콘산질화물, 알루미늄산화물, 티타늄산화물, 탄탈산화물, 하프늄산화물 또는 아연산화물 등을 포함할 수 있다. 층간절연층(117)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층 구조일 수 있다.
드레인전극(DE) 및 소스전극(SE)은 각각 층간절연층(117) 상에 위치할 수 있다. 드레인전극(DE) 및 소스전극(SE)은 각각 제1게이트절연층(113), 제2게이트절연층(115), 층간절연층(117)에 구비된 콘택홀을 통해 드레인영역(DEA) 및 소스영역(SEA)에 연결될 수 있다. 드레인전극(DE) 및 소스전극(SE)은 전도성이 좋은 재료를 포함할 수 있다. 드레인전극(DE) 및 소스전극(SE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 전술한 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 드레인전극(DE) 및 소스전극(SE)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조를 가질 수 있다.
평탄화층(119)은 박막트랜지스터(TFT)를 덮으며, 박막트랜지스터(TFT)의 일부를 노출하는 콘택홀을 포함할 수 있다. 평탄한 상면을 제공하기 위해서, 평탄화층(119)을 형성한 후 평탄화층(119)의 상면에 화학적 기계적 폴리싱을 수행할 수 있다. 평탄화층(119)은 Polymethylmethacrylate(PMMA)나 Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자, 및 이들의 블렌드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다. 도 4에서는 평탄화층(119)이 단층으로 도시되어 있으나, 일부 실시예에서, 평탄화층(119)은 다층일 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)의 제1전극(210)은 평탄화층(119)의 콘택홀을 통해 박막트랜지스터(TFT)에 직접 접속될 수 있다. 제1전극(210)은 평탄화층(119) 상에 배치될 수 있다. 제1전극(210)은 각 부화소 마다 배치될 수 있다. 이웃한 부화소들 각각에 대응하는 제1전극(210)들은 상호 이격되어 배치될 수 있다.
제1전극(210)은 반사 전극일 수 있다. 제1전극(221)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 및 이들의 화합물을 포함하는 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 도전층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐주석산화물(ITO, indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO, indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO, zinc oxide), 인듐산화물(In2O3, indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO, indium gallium oxide) 및 알루미늄아연산화물(AZO, aluminum zinc oxide)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
제1전극(210) 상에는 뱅크층(120)이 배치될 수 있다. 뱅크층(120)은 제1전극(210)의 가장자리를 커버할 수 있다. 뱅크층(120)은 제1전극(210)의 가장자리와 제2전극(230) 사이의 거리를 증가시켜 제1전극(210)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 뱅크층(120)은 제1전극(210)과 중첩하는 개구(120OP)를 가질 수 있다. 뱅크층(120)의 개구(120OP)는 제1전극(210)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 상기 개구(120OP)는 유기발광다이오드(OLED)에서 방출되는 빛의 발광영역(이하, 발광영역이라 함, EA)을 정의할 수 있다. 예컨대, 상기 개구(120OP)의 폭이 발광영역(EA)의 폭에 해당할 수 있다. 이때, 상기 개구(120OP)의 폭은 뱅크층(120)의 내측면 사이의 최단거리로 정의할 수 있다. 뱅크층(120)이 형성된 영역은 비발광영역(NEA)에 해당할 수 있다.
뱅크층(120)은 유기절연물을 포함할 수 있다. 또는 뱅크층(120)은 실리콘질화물이나 실리콘산화물과 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 뱅크층(120)은 유기절연물 및 무기절연물을 포함할 수 있다.
뱅크층(120)은 광차단물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 뱅크층(120)의 광차단물질은 블랙일 수 있다. 광차단 물질은 카본 블랙, 탄소나노튜브, 블랙 염료를 포함하는 수지 또는 페이스트, 금속 입자, 예컨대, 니켈, 알루미늄, 몰리브덴, 및 그의 합금, 금속 산화물 입자 또는 금속 질화물 입자 등을 포함할 수 있다. 뱅크층(120)이 광차단 물질을 포함하는 경우, 뱅크층(120)의 하부에 배치된 금속 구조물들에 의한 외광 반사를 줄일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 뱅크층(120)은 광차단 물질을 포함하지 않고, 투광성의 유기절연물을 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 돌출부(150)는 뱅크층(120) 상의 비발광영역(NEA)에 배치될 수 있다. 돌출부(150)는 유기발광다이오드(OLED)의 발광층(220)을 증착할 때 필요한 마스크를 유기발광다이오드(OLED)와 이격시켜 마스크에 의한 손상을 방지할 수 있다.
돌출부(150)는 기판(100)에서 멀어질수록(예컨대, z 방향으로 향할수록) 폭(또는 횡단면적)이 증가하는 형상을 가질 수 있다. 돌출부(150)의 상면(150t)의 폭(또는 횡단면적)은 하면(150b)의 폭(또는 횡단면적)보다 클 수 있다. 바꾸어 말하면, 돌출부(150)는 단면상에서 역테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 돌출부(150)의 단면은 역사다리꼴 형상일 수 있다. 돌출부(150)의 상면(150t)과 하면(150b)을 연결하는 측면(150s)은 역테이퍼진 경사면을 포함할 수 있다.
돌출부(150)는 평면상에서 원형, 타원형, 다각형, 선형, 및 굽은 선형 등으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 돌출부(150)는 평면상 원형일 수 있다.
돌출부(150)는 유기물을 포함할 수 있다. 돌출부(150)는 포토레지스트 즉, 감광성 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 네거티브(negative)형 포토레지스트를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부(150)는 뱅크층(120)과 다른 물질을 포함하며, 별개의 공정에서 각각 형성될 수 있다.
제1전극(210) 및 뱅크층(120) 상에는 발광층(220)이 배치될 수 있다. 발광층(220)은 뱅크층(120)의 개구(120OP) 내부에 배치될 수 있다. 발광층(220)은 청색, 녹색 또는 적색의 광을 방출할 수 있는 형광 또는 인광 물질을 포함하는 유기물일 수 있다. 전술한 유기물은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다.
도 4에 도시되지 않았으나, 발광층(220)의 아래와 위에는 각각 제1기능층 및 제2기능층이 배치될 수 있다. 제1기능층은 예컨대, 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)을 및/또는 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2기능층은 발광층(220) 위에 배치될 수 있다. 제2기능층은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제1기능층 및/또는 제2기능층은 후술할 제2전극(230)과 마찬가지로 기판(100)을 전체적으로 덮도록 형성되는 공통층일 수 있다. 일 실시예에서, 제2기능층은 구비되지 않을 수 있다.
제2전극(230)은 발광층(220), 뱅크층(120) 및 돌출부(150)를 덮도록 기판(100)의 전면에 배치될 수 있다. 제2전극(230)은 전자 주입 전극인 캐소드(cathode)일 수 있다. 이러한 제2전극(223)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2전극(223)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, 제2전극(223)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2전극(230)은 산화에 취약한 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2전극(230)은 마그네슘(Mg)을 포함할 수 있다.
제2전극(230)은 돌출부(150) 형상으로 인하여 돌출부(150)의 상면(150t)과 측면(150s), 및 돌출부(150) 주변의 뱅크층(120) 상에서 상이한 두께로 배치될 수 있다. 제1지점(P1)은 돌출부(150)의 상면(150t)과 측면(150s)이 만나는 지점, 제2지점(P2)은 돌출부(150)의 측면(150s)과 돌출부(150)의 하면(150b) 또는 뱅크층(120)의 상면(120t)이 만나는 지점을, 제3지점(P3)은 뱅크층(120)의 상면(120t)과 제1전극(210)의 가장자리가 만나는 지점에 해당할 수 있다.
제2전극(230)은 돌출부(150)의 역테이퍼진 형상으로 인하여 돌출부(150)의 상면(150t) 및 측면(150s)에서의 성막 두께가 상이할 수 있다. 제2전극(230) 중 돌출부(150)의 상면(150t)에 배치된 부분은 전체적으로 균일한 두께를 갖는 반면, 제2전극(230) 중 돌출부(150)의 측면(150s)에 배치된 부분은 돌출부(150)의 하면 방향을 따라 두께가 감소할 수 있다. 또한, 제2전극(230) 중 돌출부(150) 주변의 뱅크층(120) 상에 배치된 부분은 전체적으로 균일한 두께를 가질 수 있다. 이때, 돌출부(150) 주변의 뱅크층(120) 상에 배치된 부분 중에서 제2지점(P2)에 가까운 일부는 두께가 감소할 수 있다.
제2전극(230) 중 돌출부(150)의 상면(150t)에 배치된 부분의 두께(d1)는 제2전극(230) 중 돌출부(150)의 측면(150s)에 배치된 부분의 두께(d2)와 같거나 클 수 있다. 구체적으로, 돌출부(150)의 측면(150s)에 배치된 부분 중에서 제1지점(P1)에 가까운 부분의 두께(d2)는 돌출부(150)의 상면(150t)에 배치된 부분의 두께(d1)와 유사한 반면, 돌출부(150)의 측면(150s)에 배치된 부분 중에서 제2지점(P2)에 가까운 부분의 두께(d2)는 돌출부(150)의 상면(150t)에 배치된 부분의 두께(d1) 보다 작을 수 있다.
또한, 제2전극(230) 중 돌출부(150) 주변의 뱅크층(120) 상에 배치된 부분의 두께(d3)는 제2지점(P2)에 가까운 일부를 제외하고 돌출부(150)의 상면(150t)에 배치된 부분의 두께(d1)와 동일 또는 유사한 두께를 가질 수 있다.
구체적으로 후술할 바와 같이, 제2전극(230)은 산화에 취약한 금속을 포함할 수 있어, 수분 및/또는 산소를 포함하는 가스의 유입에 의해 산화될 수 있다. 위에서 살펴본 바와 같이, 제2전극(230)은 돌출부(150)의 측면(150s)에서, 돌출부(150)의 하면(150b) 방향으로 갈수록 두께가 감소하도록 배치되며, 이에 따라 돌출부(150) 상부에 배치된 부분에서 발생한 내부 또는 외부의 가스 침투에 의한 산화가 부화소 부근으로 전파되는 것을 최소화하거나 방지할 수 있다.
본 발명의 비교예에서, 뱅크층 상부에 완만한 기울기를 갖는 순방향 테이퍼진 형상의 돌출부가 형성되는 경우, 돌출부 상부나 그 주변에 배치되는 제2전극은 전체적으로 일정한 두께로 형성될 수 있다. 이 경우, 제2전극 중 돌출부 상부에 배치된 부분이 내부 또는 외부의 가스 침투에 의해 산화되면, 해당 지점으로부터 균일한 두께를 갖는 모든 방향으로 산화가 동일하게 전파될 수 있다. 따라서, 돌출부를 지나 발광층과 중첩하는 제2전극의 부분까지 산화의 전파가 용이할 수 있다. 제2전극 중 부화소의 가장자리에 배치된 부분까지 산화가 전파되면 해당 부분의 저항이 증가하고 전류 배분이 균일하지 않게 되어, 부화소 수축(shrinkage) 현상이 발생할 수 있다. 부화소의 발광 불량, 예컨대 암점(dark point)이 발생할 수 있고, 휘도가 저하될 수 있다.
반면, 본 발명의 실시예에 따르면, 단면상 역테이퍼진 형상을 갖는 돌출부(150)를 포함하며, 돌출부(150)의 측면(150s) 상에 배치된 제2전극(230) 부분은 하면 방향을 따라 두께가 감소할 수 있다. 이 경우, 제2전극 중 돌출부 상부에 배치된 부분이 내부 또는 외부의 가스 침투에 의해 산화되더라도, 상대적으로 두께가 두꺼운 돌출부(150)의 상면(150t)에 배치된 부분으로 산화가 촉진되며, 상대적으로 두께가 감소하는 돌출부(150)의 측면(150s) 하부에 배치된 부분으로의 산화 전파가 최소화되거나 방지될 수 있다. 돌출부의 제2지점(P2)을 지나 제3지점(P3)에 배치된 제2전극(230) 부분까지 산화를 방지하거나 최소화할 수 있다. . 따라서, 산화에 의한 부화소 수축 현상의 발생이 감소할 수 있다. 암점 발생률이 줄어들고 휘도가 개선될 수 있다.
표시층(DPL)은 표시요소층(DEL) 상에 배치되는 캡핑층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 캡핑층은 유기발광다이오드(OLED) 상에 배치될 수 있다. 캡핑층은 보강 간섭 원리에 의하여 유기발광다이오드(OLED)의 발광 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 캡핑층은 예컨대, LiF를 포함할 수 있으며, 열 증착법에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 캡핑층은 생략될 수 있다.
표시층(DPL) 상에는 박막봉지층(TFE)이 배치될 수 있다. 박막봉지층(TFE)은 제1무기봉지층(310), 그 상부의 제2무기봉지층(330), 및 제1무기봉지층(310)과 제2무기봉지층(330) 사이에 개재된 유기봉지층(320)을 포함할 수 있다.
제1무기봉지층(310) 및 제2무기봉지층(330)은 실리콘산화물, 실리콘질화물, 산질화규소, 알루미늄산화물, 티타늄산화물, 탄탈산화물, 하프늄산화물, 또는 아연산화물 등과 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 제1무기봉지층(310) 및 제2무기봉지층(330)은 전술한 무기절연물을 포함하는 단일층 또는 다층 구조일 수 있다.
유기봉지층(320)은 제1무기봉지층(310) 및/또는 제2무기봉지층(330)의 내부 스트레스를 완화시킬 수 있다. 유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 유기봉지층(320)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산, 아크릴계 수지(예컨대, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산 등) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 박막봉지층(TFE)이 제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320), 및 제2무기봉지층(330)의 다층 구조를 가지는 경우, 박막봉지층(TFE) 내에 크랙이 발생하더라도, 제1무기봉지층(310)과 유기봉지층(320) 사이에서 또는 유기봉지층(320)과 제2무기봉지층(330) 사이에서 크랙이 전파되지 않을 수 있다. 박막봉지층(TFE)은 외부의 수분이나 산소 등이 표시영역(DA)으로 침투하는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제2전극(230)은 제2지점(P2) 주변에서 분리될 수 있다. 바꾸어 말하면, 제2전극(230)은 제2지점(P2) 주변에 위치하는 개구(230OP)를 포함할 수 있다. 개구(230OP)를 중심으로 제2전극(230)은 돌출부(150)의 상면(150t)과 측면(150s)에 위치하는 부분과 뱅크층(120)의 상면(120t) 상에 위치하는 부분을 포함할 수 있으며, 이들은 개구(230OP)에 의해 불연속적일 수 있다. 돌출부(150)의 형상에 의해 전술한 바와 같이 제2전극(230) 중 돌출부(150)의 제2지점(P2)에 인접한 부분은 두께가 상대적으로 얇을 수 있는데, 일부 실시예에 따르면 제2전극(230)은 제2지점(P2) 주변에서 위치하는 적어도 하나의 개구(230OP)를 포함할 수 있다.
제2전극(230)의 개구(230OP)는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 돌출부(150)의 측면(150s) 하부에 배치되며, 돌출부(150)의 측면(150s)의 일부와 중첩할 수 있다. 또는, 제2전극(230)의 개구(230OP)는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 돌출부(150)의 측면(150s) 하부에 인접한 뱅크층(120)의 상면(120t)에 배치되며, 뱅크층(120)의 상면(120t)의 일부와 중첩할 수 있다.
돌출부(150)의 개구(230OP)는, 돌출부(150)의 측면(150s) 하부를 따라 연장될 수 있다. 돌출부(150)의 개구(230OP)는 돌출부(150)의 측면(150s) 하부를 따라서 돌출부(150)를 적어도 부분적으로 둘러싼 형태로 형성될 수 있다. 일 실시예로서, 평면 상에서 볼 때, 돌출부(150)의 개구(230OP)는 돌출부(150)의 측면(150s) 하부를 완전히 둘러싸는 폐루프 형상을 갖는 개구일 수 있다.
상기 개구(230OP)는 제2전극(230) 중 제2지점(P2)에 배치된 부분을 지나 제3지점(P3)에 배치된 부분으로 산화를 유발하는 가스가 이동하거나 산화가 전파를 막는 배리어의 역할을 할 수 있으므로, 부화소의 수축(shrinkage) 현상 발생을 더욱 감소시킬 수 있다.
도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 7a를 참조하면, 돌출부(150)를 형성한 뒤, 뱅크층(120)의 개구(120OP)에 발광층(220)을 증착할 수 있다. 발광층(220)은 마스크 공정을 통해 증착될 수 있다. 이때, 마스크(FM)의 이물 또는 마스크(FM)에 의한 찍힘 현상으로 표시요소가 손상되는 것을 방지하기 위하여, 돌출부(150)의 상면(150t, 도 5 참조)에 마스크(FM)를 배치할 수 있다. 일 실시예에서, 마스크(FM)는 FMM(Fine metal mask)가 사용될 수 있다. 마스크(FM)는 개구(FMOP)를 포함할 수 있으며, 마스크의 개구(FMOP)가 뱅크층(120)의 개구(120OP)에 대응하도록 정렬할 수 있다. 발광층(220)은 마스크(FM)의 개구(FMOP)를 통해 유기발광물질을 증착하여 형성할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 발광층(220)을 형성한 뒤, 마스크(FM)를 제거할 수 있다. 마스크(FM)와 접촉하던 돌출부(150)의 상면(150t) 상에는 도 7b에 도시된 바와 같이 마스크(FM)에 접촉에 의한 이물(FB)이 남을 수 있다. 돌출부(150) 상에 잔존하는 이물에 의해, 또는 돌출부(150)의 상면(150t)과 접촉하던 마스크(FM)가 제거되면서 돌출부(150)의 상면(150t)의 손상에 의해, 돌출부150)의 상면(150t)의 적어도 일부는 요철면을 포함할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 돌출부(150) 상에 제2전극(230) 및 제1무기봉지층(310)이 형성될 수 있다. 제2전극(230)은 스퍼터링 공정, 진공 증착 공정, 화학 기상 증착 공정, 펄스 레이저 증착 공정, 프린팅 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2전극(230)은 열증착(thermal evaporation) 방법으로 형성될 수 있다. 제2전극(230)이 열증착 방법으로 형성되는 경우, 고진공 조건에서 증착 물질의 직진성이 증가하여 제2전극(230)의 성막 두께는 증착되는 부분의 형상 또는 경사에 영향을 받을 수 있다.
제2전극(230)이 형성되기 전에 돌출부(150) 상에는 제1기능층, 제2기능층이 더 형성될 수 있으며, 및/또는 제2전극(230) 상에는 캡핑층이 더 형성될 수 있다. 제1기능층, 제2기능층, 및/또는 캡핑층은 제2전극(230)과 같은 방법으로 형성될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 제1기능층, 제2기능층, 및/또는 캡핑층은 열증착 방법으로 형성될 수 있다.
제1무기봉지층(310)은 예컨대, 화학 기상 증착 공정으로 형성될 수 있다. 제1무기봉지층(310)은 제2전극(230)과 달리 스텝커버리지가 상대적으로 우수하므로 돌출부(150)를 포함한 표시층(DPL) 상부에서 연속적으로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1무기봉지층(310)은 돌출부(150)의 상면(150t) 및 측면(150s, 도 5)에서 전체적으로 균일한 두께로 형성될 수 있다.
제2전극(230) 및/또는 제1무기봉지층(310)은 돌출부(150)의 상면(150t)에 존재하는 이물(FB) 또는 요철에 의해 미세 홀, 미세 크랙과 같은 결함이 형성될 수 있다. 제2전극(230) 및/또는 제1무기봉지층(310)의 결함 부분은 돌출부(150)의 상면(150t) 상에 위치할 수 있다. 제2전극(230) 및/또는 제1무기봉지층(310)의 결함 부분은 주변의 다른 부분에 비하여 두께가 얇거나 밀도가 떨어지는 부분에 해당한다. 이와 관련하여, 도 7c는 제1무기봉지층(310)의 결함 부분에 해당하는 개구(MH1) 및 제2전극(230)의 결함 부분에 해당하는 개구(MH2)를 도시한다. 제1무기봉지층(310)의 개구(MH1) 및 제2전극(230)의 개구(MH2)는 일종의 결함 부분으로서, 미세 홀 또는 미세 크랙에 해당할 수 있다. 제1무기봉지층(310)의 개구(MH1)는 돌출부(150)의 상면(150t)과 중첩하도록 돌출부(150)의 상면(150t) 상에 형성될 수 있다. 유사하게, 제2전극(230)의 개구(MH2)는 돌출부(150)의 상면(150t)과 중첩하도록 돌출부(150)의 상면(150t) 상에 형성될 수 있다.
제1무기봉지층(310)의 개구(MH1)와 제2전극(230)의 개구(MH2)는 돌출부(150) 상에서 서로 인접하게 배치되거나 도 7c에 도시된 바와 같이 중첩하게 배치될 수 있다. .
이와 같이, 돌출부(150)의 상면(150t)에 배치된 제1무기봉지층(310) 및/또는 제2전극(230)의 결함 부분(예컨대, 개구, 미세 홀, 미세 크랙과 같은 결함 또는 두께가 얇거나 밀도가 떨어지는 부분)이 존재하는 경우, 해당 결함 부분을 통해 내부 또는 외부에서 유입되는 가스가 침투할 수 있다. 예컨대, 유기봉지층(320)에 포함된 유기물에 포함된 가스가 제1무기봉지층(310) 및/또는 제2전극(230)의 결함 부분을 통해 제2전극(230)으로 유입될 수 있다. 상기 가스는 수분, 산소 등을 포함하여 산화의 요인이 되는 가스일 수 있다.
제1무기봉지층(310) 및/또는 제2전극(230)의 결함 부분을 통해 유입된 가스는 돌출부(150)의 상면(150t)에 배치된 제2전극(230)의 부분을 산화시키고 돌출부(150)의 측면(150s)을 따라 전파되어 뱅크층(120)의 개구(120OP), 즉 발광층(220) 쪽으로 진행될 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 실시예는, 앞서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 단면상 역테이퍼진 형상을 갖는 돌출부(150)를 포함하고, 제2전극(230) 중 돌출부(150)의 측면(150s)에 배치된 부분의 두께가 돌출부(150)의 하면 방향을 따라 감소한다. 따라서 설령 전술한 가스가 제2전극(230)으로 유입된다고 하더라도 돌출부(150)의 측면(150s) 상에 위치하는 제2전극(230)의 적어도 일부를 산화시킬 뿐 발광영역(EA)을 향해 진행하는 것이 방지되거나 최소화될 수 있다. 따라서, 가스 유입에 따른 부화소의 산화 및 발광 불량 현상을 개선할 수 있다.
전술한 결함이 야기된다 하더라도, 가스에 의한 제2전극(230)의 산화는 돌출부(150) 주변에서 국소적으로 야기될 뿐 발광영역(EA) 상에 제2전극(230)의 산화는 방지될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2전극(230) 중 돌출부(150)를 덮는 부분의 산소 농도는 발광영역(EA)에서 발광층(220)에 중첩하는 제2전극(230)의 부분의 산소 농도 보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 제2전극(230)이 마그네슘(Mg)을 포함하는 경우, 제2전극(230)이 산화되면 산화물인 산화마그네슘(MgO)이 형성될 수 있다. 예컨대, 제2전극(230)은 돌출부(150)를 덮는 부분의 산화마그네슘의 농도가 발광층(220)을 덮는 부분의 산화마그네슘의 농도보다 클 수 있다.
제1무기봉지층(310)의 상부에 유기봉지층(320) 및 제2무기봉지층(330)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 유기봉지층(320)은 모노머를 도포한 후 자외선(UV) 등을 이용하여 경화하는 방법으로 형성될 수 있다. 제2무기봉지층(330)은 전술한 제1무기봉지층(310)과 동일한 방법으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2무기봉지층(330)은 화학 기상 증착 방법으로 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 10은 도 9의 II-II'에 따른 단면도이다.
도 8을 참조하면, 표시 장치(1)는 뱅크층(120) 상의 비발광영역(NEA)에 배치된 서브 돌출부(160)를 더 포함할 수 있다. 서브 돌출부(160)는 돌출부(150)와 이격되어 배치될 수 있다. 서브 돌출부(160)는 돌출부(150)와 단면상 동일한 형상을 가질 수 있으며, 서브 돌출부(160) 측면 상에 배치되는 제2전극(230)의 성막 구조도 돌출부(150)와 실질적으로 동일할 수 있다.
서브 돌출부(160)의 두께(h2)는 돌출부(150)의 두께(h1) 보다 작을 수 있다. 다르게 말하면, 뱅크층(120)의 상면으로부터 서브 돌출부(160)의 상면까지의 높이는 뱅크층(120)의 상면으로부터 돌출부(150)의 상면까지의 높이 보다 작을 수 있다. 발광층(220) 형성을 위한 마스크 공정시 서브 돌출부(160)의 상면에는 마스크(FM, 도 7a)가 증착되지 않을 수 있고, 마스크(FM)로 인한 이물(FB) 또는 요철이 존재하지 않을 수 있다.
서브 돌출부(160)는 뱅크층(120) 상에 배치되되 서브 돌출부(160)의 적어도 일부는 돌출부(150)와 뱅크층(120)의 개구(120OP) (또는 발광영역, EA) 사이에 위치할 수 있다. 뱅크층(120)의 개구(120OP)의 끝지점, 예컨대 제3지점(P3)으로부터 서브 돌출부(160)의 일측면까지의 수평 방향(예컨대, -x 방향) 최단 거리는 뱅크층(120)의 개구(120OP) 끝지점, 예컨대 제3지점(P3)으로부터 돌출부(150)의 일측면까지의 수평 방향(예컨대, -x 방향) 최단 거리보다 작을 수 있다.
본 발명의 실시예가 서브 돌출부(160)를 포함하는 경우, 서브 돌출부(160)가 뱅크층(120)의 개구(120OP)와 돌출부(150) 사이에 위치하므로, 제2전극(230) 중 돌출부(150) 상부에 배치된 부분에서 발생한 산화가 뱅크층(120)의 개구(120OP)에 배치된 부분으로 전파되는 경로가 길어질 수 있다. 따라서, 제2전극(230) 중 발광층(220)을 덮는 부분까지 산화가 전파되지 않거나 최소화될 수 있다. 부화소 산화에 따른 발광 불량 발생이 더욱 줄어들 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 서브 돌출부(160)는 평면상에서 돌출부(150)를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 서브 돌출부(160)는 평면상에서 돌출부(150)를 원형으로 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 실시예에서, 서브 돌출부(160)는 평면상에서 돌출부(150)를 사각형으로 둘러싸는 형상을 가질 수 있다.
도 10을 참조하면, 서브 돌출부(160)가 평면상에서 돌출부(150)를 둘러싸는 형태로 형성된 경우, 단면상에서 돌출부(150)의 양측에 서브 돌출부(160)가 배치되므로, 제2전극(230) 중 돌출부(150) 상부에서 발생한 산화가 제2전극(230) 중 돌출부(150) 양측 방향의 뱅크층(120)의 개구(120OP)들에 대응하는 부분들로 전파되는 것을 방지할 수 있다. 보다 구체적으로, 제2전극(230) 중 돌출부(150) 및 서브 돌출부(160)와 인접하는 모든 방향의 뱅크층(120)의 개구(120OP)들에 대응하는 부분들로 산화가 진행하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 산화에 따른 부화소의 발광 불량 발생이 더욱 개선될 수 있으며, 표시 장치의 암점 발생률이 감소하고 휘도가 향상될 수 있다.
이와 같은 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 표시 장치
100: 기판
120: 뱅크층
120OP: 뱅크층의 개구
210: 제1전극
220: 발광층
230: 제2전극
230OP: 제2전극의 개구
150: 서브 돌출부
160: 돌출부
310: 제1무기봉지층
320: 유기봉지층
330: 제2무기봉지층

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치된 제1전극;
    상기 제1전극의 가장자리를 커버하며 상기 제1전극과 중첩하는 개구를 갖는 뱅크층;
    상기 뱅크층 상에 배치되며, 단면상 역테이퍼진 구조를 갖는 돌출부;
    상기 개구를 통해 상기 제1전극과 중첩하는 발광층;
    상기 발광층 및 상기 돌출부 상에 배치된 제2전극; 및
    상기 제2전극 상에 배치되는 박막봉지층;을 포함하되,
    상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면에서, 상기 돌출부의 상면으로부터 상기 돌출부의 하면을 향하는 방향으로 갈수록 두께가 감소하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극 상에 배치된 제1무기봉지층, 및 상기 제1무기봉지층 상에 배치된 제2무기봉지층, 및 상기 제1무기봉지층과 상기 제2무기봉지층 사이에 개재된 유기봉지층을 포함하는, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1무기봉지층은 상기 돌출부의 상면과 중첩하는 개구를 포함하는, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서
    상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면 하부에 배치된 개구를 포함하는, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면 하부에 인접하여 상기 뱅크층의 상면에 배치된 개구를 포함하는, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 돌출부를 덮는 부분의 산소 농도가 상기 발광층을 덮는 부분의 산소 농도보다 큰, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 뱅크층 상에 배치되는 서브 돌출부를 더 포함하고,
    상기 서브 돌출부는 상기 돌출부의 두께보다 작은 두께를 갖는, 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서브 돌출부의 적어도 일부는 상기 돌출부와 상기 뱅크층의 개구 사이에 위치하는, 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    평면상에서 상기 서브 돌출부는 상기 돌출부를 둘러싸는, 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    평면상에서 상기 서브 돌출부는 상기 돌출부를 원형으로 둘러싸는, 표시 장치.
  11. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며 발광영역과 비발광영역을 정의하는 뱅크층;
    상기 발광영역에 배치되며, 제1전극, 상기 제1전극 상의 발광층, 및 상기 발광층 상의 제2전극을 포함하는 발광소자;
    상기 뱅크층 상의 비발광영역에 배치되는 돌출부; 및
    상기 발광소자 및 돌출부를 덮도록 배치되는 박막봉지층;을 포함하되,
    상기 돌출부는 상기 기판에서 멀어질수록 폭이 증가하는 형상을 가지고,
    상기 제2전극은 상기 돌출부 상에 배치되며, 상기 제2전극 중 상기 돌출부의 측면 상에 배치된 부분의 두께는 상기 돌출부의 하면을 향하는 방향을 따라 감소하는, 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2전극 상에 배치된 제1무기봉지층, 및 상기 제1무기봉지층 상에 배치된 제2무기봉지층, 및 상기 제1무기봉지층과 상기 제2무기봉지층 사이에 개재된 유기봉지층을 포함하는, 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1무기봉지층은 상기 돌출부의 상면과 중첩하는 개구를 포함하는, 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면 하부에 배치된 개구를 포함하는, 표시 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 돌출부의 측면 하부에 인접하여 상기 뱅크층의 상면에 배치된 개구를 포함하는, 표시 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 돌출부를 덮는 부분의 산소 농도가 상기 발광층을 덮는 부분의 산소 농도보다 큰, 표시 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 뱅크층 상에 배치되는 서브 돌출부를 더 포함하고,
    상기 서브 돌출부는 상기 돌출부의 두께보다 작은 두께를 갖는, 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 서브 돌출부의 적어도 일부는 상기 돌출부와 상기 뱅크층의 개구 사이에 위치하는, 표시 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    평면상에서 상기 서브 돌출부가 상기 돌출부를 둘러싸는, 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    평면상에서 상기 서브 돌출부는 상기 돌출부를 원형으로 둘러싸는, 표시 장치.
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