KR20230127417A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20230127417A
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김경배
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Abstract

실시예들에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 제1 기판, 상기 비표시 영역에서 상기 제1 기판 상에 배치된 무기층, 상기 무기층 상에 배치되며, 서로 이격된 컬러 필터 패턴들, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판, 상기 제2 기판의 일면에 배치되며, 상기 비표시 영역에서 상기 컬러 필터 패턴들과 비중첩하는 차광 부재, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되며, 상기 컬러 필터 패턴들 및 상기 무기층과 접촉하는 실 부재를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치의 화상을 표시하는 장치로서 유기 발광 표시 패널이나 액정 표시 패널과 같은 표시 패널을 포함한다. 그 중, 발광 표시 패널로써, 발광 소자를 포함할 수 있는데, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)의 경우, 유기물을 발광 물질로 이용하는 유기 발광 다이오드(OLED), 무기물을 발광 물질로 이용하는 무기 발광 다이오드 등이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실 부재의 접착력을 개선하여 외기의 침투 경로를 차단함으로써 표시 장치의 신뢰성을 개선할 수 있는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 제1 기판, 상기 비표시 영역에서 상기 제1 기판 상에 배치된 무기층, 상기 무기층 상에 배치되며, 서로 이격된 컬러 필터 패턴들, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판, 상기 제2 기판의 일면에 배치되며, 상기 비표시 영역에서 상기 컬러 필터 패턴들과 비중첩하는 차광 부재, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되며, 상기 컬러 필터 패턴들 및 상기 무기층과 접촉하는 실 부재를 포함할 수 있다.
상기 실 부재는 상기 비표시 영역에 배치되며, 상기 차광 부재, 상기 컬러 필터 패턴들 및 상기 무기층과 중첩할 수 있다.
상기 실 부재는 상기 컬러 필터 패턴들 사이에서 노출된 상기 무기층과 접촉할 수 있다.
상기 차광 부재는 개구부들을 포함하며, 상기 개구부들은 두께 방향에서 상기 컬러 필터 패턴들과 중첩할 수 있다.
상기 개구부들의 폭은 각각 두께 방향에서 중첩하는 상기 컬러 필터 패턴들의 폭과 동일할 수 있다.
상기 컬러 필터 패턴들이 이격된 간격은 상기 차광 부재의 폭과 동일할 수 있다.
상기 무기층 상에 배치되며, 상기 표시 영역으로부터 상기 비표시 영역으로 연장된 컬러 필터층을 더 포함하며, 상기 컬러 필터층은 서로 다른 색의 광을 투과시키는 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터를 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터 패턴들은 상기 무기층 상에 배치된 하부 패턴층 및 상기 하부 패턴층 상에 배치된 상부 패턴층을 포함할 수 있다.
상기 하부 패턴층은 상기 제1 컬러 필터와 동일한 물질을 포함하고, 상기 상부 패턴층은 상기 제3 컬러 필터와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 하부 패턴층과 상기 상부 패턴층 사이에 배치된 중간 패턴층을 더 포함하며, 상기 중간 패턴층은 상기 제2 컬러 필터와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 실 부재는 상기 컬러 필터층의 일부와 중첩하며, 상기 차광 부재는 상기 컬러 필터층과 비중첩할 수 있다.
상기 컬러 필터 패턴들은 상기 비표시 영역에서 상기 컬러 필터층과 이격될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 제1 기판, 상기 비표시 영역에서 상기 제1 기판 상에 배치된 무기층, 상기 무기층 상에 배치되며, 서로 이격된 컬러 필터 패턴들, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판, 상기 제2 기판의 일면에 배치되며, 상기 비표시 영역에서 적어도 일부가 상기 컬러 필터 패턴들과 중첩하는 차광 부재, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되며, 상기 컬러 필터 패턴들 및 상기 무기층과 접촉하는 실 부재를 포함할 수 있다.
상기 차광 부재는 개구부들을 포함하며, 상기 개구부들은 두께 방향에서 상기 컬러 필터 패턴들과 중첩할 수 있다.
상기 개구부들의 폭은 상기 컬러 필터 패턴들의 폭보다 작을 수 있다.
상기 컬러 필터 패턴들 사이의 간격은 상기 차광 부재의 폭보다 작을 수 있다.
상기 비표시 영역은 상기 표시 영역의 일 변과 나란한 제1 영역, 상기 제1 영역과 교차하는 제2 영역, 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 배치되며 상기 표시 영역의 코너에 배치된 제3 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역에 배치된 상기 개구부들 및 상기 컬러 필터 패턴들은 상기 표시 영역의 일변과 나란한 방향으로 연장되고, 상기 제2 영역에 배치된 상기 개구부들 및 상기 컬러 필터 패턴들은 상기 표시 영역의 일변과 교차하는 방향으로 연장되며, 상기 제3 영역에 배치된 상기 개구부들 및 상기 컬러 필터 패턴들은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 배치된 상기 개구부들 및 상기 컬러 필터 패턴들의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에 배치된 상기 개구부들 및 상기 컬러 필터 패턴들은 상기 표시 영역의 일 변과 나란한 방향 또는 교차하는 방향으로 연장될 수 있다.
상기 개구부들은 슬릿 형상이고 상기 컬러 필터 패턴들은 섬 형상일 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
실시예들에 따른 표시 장치에 의하면, 서로 이격된 복수의 컬러 필터 패턴을 형성하여 하부의 무기층을 노출시킴으로써, 실 부재와 무기층을 접촉시켜 실 부재의 접착력을 개선하고 표시 장치의 신뢰성을 개선할 수 있다.
또한, 컬러 필터 패턴들과 차광 부재를 비중첩 또는 일부 중첩시켜 배치함으로써, 외광의 반사를 방지하여 표시 품질을 개선할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소에 배치된 발광 소자층을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 Q1-Q1'선, Q2-Q2'선 및 Q3-Q3'선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 3의 Q4-Q4'선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 발광 소자를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 1의 A 영역을 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 8은 도 7의 Q5-Q5'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9는 도 7의 A 영역의 컬러 필터 패턴들과 실 부재를 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 7의 A 영역의 블랙 매트릭스와 실 부재를 나타낸 평면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 표시 장치의 차광 부재와 컬러 필터 패턴의 중첩된 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 12는 도 1의 B 영역의 컬러 필터 패턴들의 평면 레이아웃의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 1의 B 영역의 차광 부재의 평면 레이아웃의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 1의 B 영역의 컬러 필터 패턴들의 평면 레이아웃의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 도 1의 B 영역의 차광 부재의 평면 레이아웃의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 1의 B 영역의 컬러 필터 패턴들의 평면 레이아웃의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 도 1의 B 영역의 차광 부재의 평면 레이아웃의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 1의 B 영역의 컬러 필터 패턴들의 평면 레이아웃의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 19는 도 1의 B 영역의 차광 부재의 평면 레이아웃의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 20은 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 21은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 차광 부재와 컬러 필터 패턴들을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 23은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 차광 부재와 컬러 필터 패턴들을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 24는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 동영상이나 정지 영상을 표시한다. 표시 장치(10)는 표시 화면을 제공하는 모든 전자 장치를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 표시 화면을 제공하는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷, 모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 전자 시계, 스마트 워치, 워치 폰, 헤드 마운트 디스플레이, 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션, 게임기, 디지털 카메라, 캠코더 등이 표시 장치(10)에 포함될 수 있다.
표시 장치(10)는 표시 화면을 제공하는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널의 예로는 무기 발광 다이오드 표시 패널, 유기발광 표시 패널, 양자점 발광 표시 패널, 플라즈마 표시 패널, 전계방출 표시 패널 등을 들 수 있다. 이하에서는 표시 패널의 일 예로서, 무기 발광 다이오드 표시 패널이 적용된 경우를 예시하지만, 그에 제한되는 것은 아니며, 동일한 기술적 사상이 적용 가능하다면 다른 표시 패널에도 적용될 수 있다.
이하, 표시 장치(10)를 설명하는 실시예의 도면에는 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2), 및 제3 방향(DR3)이 정의되어 있다. 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 하나의 평면 내에서 서로 수직한 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 위치하는 평면에 수직한 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2) 각각에 대해 수직을 이룬다. 표시 장치(10)를 설명하는 실시예에서 제3 방향(DR3)은 표시 장치(10)의 두께 방향을 나타낸다.
표시 장치(10)는 평면상 제1 방향(DR1)이 제2 방향(DR2)보다 긴 장변과 단변을 포함하는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 평면상 표시 장치(10)의 장변과 단변이 만나는 코너부는 직각일 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 라운드진 곡선 형상을 가질 수도 있다. 표시 장치(10)의 평면 형상은 예시된 것에 제한되지 않고, 정사각형, 코너부(꼭지점)가 둥근 사각형, 기타 다각형, 원형 등 기타 다른 형상을 가질 수도 있다.
표시 장치(10)의 표시면은 두께 방향인 제3 방향(DR3)의 일측에 배치될 수 있다. 표시 장치(10)를 설명하는 실시예들에서 다른 별도의 언급이 없는 한, "상부"는 제3 방향(DR3) 일측으로 표시 방향을 나타내고, "상면"은 제3 방향(DR3) 일측을 향하는 표면을 나타낸다. 또한, "하부"는 제3 방향(DR3) 타측으로 표시 방향의 반대 방향을 나타내고, 하면은 제3 방향(DR3) 타측을 향하는 표면을 지칭한다. 또한, "좌", "우", "상", "하"는 표시 장치(10)를 평면에서 바라보았을 때의 방향을 나타낸다. 예를 들어, "우측"는 제1 방향(DR1) 일측, "좌측"는 제1 방향(DR1) 타측, "상측"은 제2 방향(DR2) 일측, "하측"은 제2 방향(DR2) 타측을 나타낸다.
표시 장치(10)는 표시 영역(DPA)과 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DPA)은 화면이 표시될 수 있는 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 화면이 표시되지 않는 영역이다.
표시 영역(DPA)의 형상은 표시 장치(10)의 전반적인 형상과 유사한 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 영역(DPA)의 형상은 평면상 직사각형 형상을 가질 수 있다. 표시 영역(DPA)은 대체로 표시 장치(10)의 중앙을 차지할 수 있다.
표시 영역(DPA)은 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX)는 행렬 방향으로 배열될 수 있다. 각 화소(PX)의 형상은 평면상 직사각형 또는 정사각형일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 각 화소(PX)의 형상은 각 변이 일 방향에 대해 기울어진 마름모 형상일 수도 있다. 각 화소(PX)는 스트라이프 타입 또는 펜타일(PENTILETM) 타입으로 교대 배열될 수 있다.
표시 영역(DPA)의 주변에는 비표시 영역(NDA)이 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)을 전부 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 예시적인 실시예에서, 표시 영역(DPA)은 직사각형 형상이고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)의 4변에 인접하도록 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 장치(10)의 베젤을 구성할 수 있다. 비표시 영역(NDA)에는 표시 장치(10)에 포함되는 배선들, 회로 구동부들, 또는 외부 장치가 실장되는 패드부가 배치될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 복수의 화소(PX)들 각각은 복수의 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 화소(PX)는 제1 서브 화소(SPX1), 제2 서브 화소(SPX2) 및 제3 서브 화소(SPX3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)는 제1 색의 광을 방출하고, 제2 서브 화소(SPX2)는 제2 색의 광을 방출하며, 제3 서브 화소(SPX1)는 제3 색의 광을 방출할 수 있다. 제1 색은 적색, 제2 색은 녹색, 제3 색은 청색일 수 있다. 도 2에서는 화소(PX)가 3개의 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 제한되지 않고, 화소(PX)는 더 많은 수의 서브 화소들을 포함할 수 있다.
표시 장치(10)의 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들은 발광 영역(EMA) 및 비발광 영역(NEA)을 포함할 수 있다. 발광 영역(EMA)은 발광 소자층(EL)이 배치되어 특정 파장대의 광이 출사되는 영역이고, 비발광 영역(NEA)은 발광 소자층(EL)이 배치되지 않고, 상기 광들이 도달하지 않아 광이 출사되지 않는 영역일 수 있다.
표시 장치(10)는 제1 기판(SUB1) 및 제1 기판(SUB1) 상에 배치된 발광 소자층(EL), 파장 제어층(CWL), 보호층(PRL), 컬러 필터층(CFL) 및 제2 기판(SUB2)을 포함할 수 있다. 또한, 표시 장치(10)는 제1 기판(SUB1)과 발광 소자층(EL) 사이에 배치된 회로층(CCL)을 더 포함할 수 있다. 제1 기판(SUB1) 상에는 회로층(CCL), 발광 소자층(EL), 파장 제어층(CWL), 보호층(PRL), 컬러 필터층(CFL), 및 제2 기판(SUB2)이 순차적으로 배치될 수 있다.
복수의 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들의 경계에는 제1 뱅크(BNL1)가 배치되고, 발광 소자층(EL)은 제1 뱅크(BNL1)가 구분하는 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 배치될 수 있다. 발광 소자층(EL)은 제1 기판(SUB1) 상에 배치되는 회로층(CCL)과 파장 제어층(CWL) 사이에 배치되고, 복수의 발광 소자(도 3의 'ED')들을 포함하여 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다. 상기 광은 파장 제어층(CWL)을 통해 컬러 필터층(CFL)으로 입사될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 광(L)이 발광 소자층(EL)이 배치된 제1 기판(SUB1)의 상부 방향으로 발광하는 전면 발광형 표시 장치일 수 있다. 발광 소자층(EL)에서 방출된 광은 제1 기판(SUB1)의 하부 방향으로 진행할 수 있으나, 발광 소자층(EL) 내의 구조물 또는 회로층(CCL)의 구조물에 의해 반사되어 제1 기판(SUB1)의 상부 방향으로 출사될 수 있다. 표시 장치(10)는 제1 기판(SUB1) 상에 순차적으로 배치된 복수의 층들을 포함하여 하나의 기판만을 포함한 전면 발광 표시 장치일 수 있다.
이하, 다른 도면들을 더 참조하여 발광 소자층(EL), 파장 제어층(CWL), 보호층(PRL), 및 컬러 필터층(CFL)을 포함하는 표시 장치(10)에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소에 배치된 발광 소자층을 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 4는 도 3의 Q1-Q1'선, Q2-Q2'선 및 Q3-Q3'선을 따라 자른 단면도이다. 도 5는 도 3의 Q4-Q4'선을 따라 자른 단면도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 발광 소자를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3에서는 발광 소자층(EL)을 도시하고, 도 4는 제1 서브 화소(SPX1)를 가로지르는 단면을 도시하고, 도 5에서는 제1 내지 제3 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)를 가로지르는 단면을 도시하고 있다.
도 2와 결부하여, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 뱅크(BNL1)는 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 경계에 걸쳐 배치된다. 제1 뱅크(BNL1)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장되어 배치되고 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들을 둘러싸며 이웃하는 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들을 구분할 수 있다.
각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)는 발광 영역(EMA)에 더하여 비발광 영역(NEA)을 포함할 수 있다. 또한, 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)는 비발광 영역(NEA)에 배치된 서브 영역(SA)을 포함할 수 있다. 서브 영역(SA)은 발광 영역(EMA)의 제2 방향(DR2)의 일 측에 배치될 수 있다. 서브 영역(SA)은 제2 방향(DR2)으로 이웃하는 서브 화소들의 발광 영역(EMA) 사이에 배치될 수 있다. 표시 장치(10)의 표시 영역(DPA)에는 복수의 발광 영역(EMA)과 서브 영역(SA)들이 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 발광 영역(EMA)들과 복수의 서브 영역(SA)들은 각각 제1 방향(DR1)으로 반복 배열되되, 발광 영역(EMA)과 서브 영역(SA)은 제2 방향(DR2)으로 교대 배열될 수 있다.
서브 영역(SA)들 및 발광 영역(EMA)들 사이에는 제1 뱅크(BNL1)가 배치되고, 이들 사이의 간격은 제1 뱅크(BNL1)의 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로의 폭에 따라 달라질 수 있다. 서브 영역(SA)에는 발광 소자(ED)가 배치되지 않아 광이 출사되지 않으나, 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)에 배치된 전극들(RME)의 일부가 배치될 수 있다. 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 배치되는 전극들(RME)은 서브 영역(SA)에서 서로 분리되어 배치될 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 절연 기판일 수 있다. 제1 기판(SUB1)은 유리, 석영, 또는 고분자 수지 등의 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 기판(SUB1)은 리지드 기판일 수 있지만, 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉시블(Flexible) 기판일 수도 있다.
제1 기판(SUB1) 상에 회로층(CCL)이 배치될 수 있다. 회로층(CCL)은 제1 도전층, 반도체층, 제2 도전층, 및 제3 도전층과, 이들 사이에 배치된 복수의 절연층들을 포함할 수 있다. 도면에서는 회로층(CCL)이 하나의 제1 트랜지스터(TR1) 및 몇몇 배선들만 배치된 것을 예시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 표시 장치(10)의 회로층(CCL)은 더 많은 배선들과 전극, 및 반도체층들을 포함하여 제1 트랜지스터(TR1) 외에 더 많은 수의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 또한 커패시터도 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 제1 트랜지스터(TR1)에 더하여 하나 이상의 트랜지스터들을 더 포함하여 2개, 3개, 6개, 또는 7개의 트랜지스터들을 포함할 수도 있다.
제1 도전층(CAS)은 제1 기판(SUB1) 상에 배치될 수 있다. 제1 도전층(CAS)은 표시 장치(10)의 제1 트랜지스터(TR1)의 액티브층(ACT)과 중첩하도록 배치된다. 제1 도전층(CAS)은 광을 차단하는 재료를 포함하여, 제1 트랜지스터의 액티브층(ACT)에 광이 입사되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 제1 도전층(CAS)은 광의 투과를 차단하는 불투명한 금속 물질로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 경우에 따라서 제1 도전층(CAS)은 생략될 수 있다.
버퍼층(BL)은 제1 도전층(CAS) 및 제1 기판(SUB1) 상에 전면적으로 배치될 수 있다. 버퍼층(BL)은 투습에 취약한 제1 기판(SUB1)을 통해 침투하는 수분으로부터 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 제1 트랜지스터(TR1)들을 보호하기 위해 제1 기판(SUB1) 상에 형성되며, 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다. 버퍼층(BL)은 교번하여 적층된 복수의 무기층들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(BL)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기층이 적층된 이중층 또는 이들이 교번하여 적층된 다중층으로 형성될 수 있다. 또는 상기 각 층들은 상기 재료들을 포함하는 하나의 무기층으로 이루어질 수도 있다.
반도체층은 버퍼층(BL) 상에 배치된다. 반도체층은 제1 트랜지스터(TR1)의 액티브층(ACT)을 포함할 수 있다. 이들은 후술하는 제2 도전층의 게이트 전극(GE)등과 부분적으로 중첩하도록 배치될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 반도체층은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 산화물 반도체 등을 포함할 수 있다. 반도체층이 산화물 반도체를 포함하는 경우, 각 액티브층(ACT)은 복수의 도체화 영역(ACTa, ACTb) 및 이들 사이의 채널 영역(ACTc)을 포함할 수 있다. 상기 산화물 반도체는 인듐(In)을 함유하는 산화물 반도체일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 산화물 반도체는 인듐-주석 산화물(Indium-Tin Oxide, ITO), 인듐-아연 산화물(Indium-Zinc Oxide, IZO), 인듐-갈륨 산화물(Indium-Gallium Oxide, IGO), 인듐-아연-주석 산화물(Indium-Zinc-Tin Oxide, IZTO), 인듐-갈륨-아연 산화물(Indium-Gallium-Zinc Oxide, IGZO), 인듐-갈륨-주석 산화물(Indium-Gallium-Tin Oxide, IGTO), 인듐-갈륨-아연-주석 산화물(Indium-Gallium-Zinc-Tin Oxide, IGZTO) 등일 수 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 반도체층은 다결정 실리콘을 포함할 수도 있다. 다결정 실리콘은 비정질 실리콘을 결정화하여 형성될 수 있으며, 이 경우, 액티브층(ACT)의 도체화 영역은 각각 불순물로 도핑된 도핑 영역일 수 있다.
게이트 절연층(GI)은 반도체층 및 버퍼층(BL)상에 배치된다. 게이트 절연층(GI)은 각 트랜지스터들의 게이트 절연막으로 기능할 수 있다. 게이트 절연층(GI)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기층이 적층된 이중층 또는 이들이 교번하여 적층된 다중층으로 형성될 수 있다. 또는 상기 각 층들은 상기 재료들을 포함하는 하나의 무기층으로 이루어질 수도 있다.
제2 도전층은 게이트 절연층(GI) 상에 배치된다. 제2 도전층은 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극(GE)을 포함할 수 있다. 게이트 전극(GE)은 액티브층(ACT)의 채널 영역(ACTc)과 두께 방향으로 중첩하도록 배치될 수 있다. 제2 도전층은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
층간 절연층(IL)은 제2 도전층 상에 배치된다. 층간 절연층(IL)은 제2 도전층을 덮도록 배치되어 이를 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 층간 절연층(IL)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기층이 적층된 이중층 또는 이들이 교번하여 적층된 다중층으로 형성될 수 있다. 또는 상기 각 층들은 상기 재료들을 포함하는 하나의 무기층으로 이루어질 수도 있다.
제3 도전층은 층간 절연층(IL) 상에 배치된다. 제3 도전층은 제1 트랜지스터(TR1)의 소스 전극(S1)과 드레인 전극(D1), 제1 전압 배선(VL1), 제2 전압 배선(VL2), 및 도전 패턴(CDP)을 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(TR1)의 소스 전극(S1) 및 드레인 전극(D1)은 층간 절연층(IL)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 컨택홀을 통해 액티브층(ACT)의 도체화 영역(ACTa, ACTb)과 각각 접촉할 수 있다. 또한, 제1 트랜지스터(TR1)의 소스 전극(S1)은 또 다른 컨택홀을 통해 제1 도전층(CAS)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전압 배선(VL1)은 제1 전극(RME1)에 전달되는 고전위 전압(또는, 제1 전원 전압)이 인가되고, 제2 전압 배선(VL2)은 제2 전극(RME2)에 전달되는 저전위 전압(또는, 제2 전원 전압)이 인가될 수 있다. 제1 전압 배선(VL1)은 일부분이 층간 절연층(IL)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 트랜지스터(TR1)의 액티브층(ACT)과 접촉할 수 있다. 제1 전압 배선(VL1)은 제1 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극(D1)의 역할을 할 수 있다. 제1 전압 배선(VL1)은 후술하는 제1 전극(RME1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전압 배선(VL2)은 후술하는 제2 전극(RME2)과 직접 연결될 수 있다.
도전 패턴(CDP)은 층간 절연층(IL)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 트랜지스터(TR1)의 액티브층(ACT)과 연결될 수 있다. 도전 패턴(CDP)은 제1 트랜지스터(TR1)의 소스 전극(S1)의 역할을 할 수 있다.
제3 도전층은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
비아층(VIA)은 제3 도전층 상에 배치된다. 비아층(VIA)은 유기 절연 물질, 예를 들어 폴리 이미드(Polyimide, PI)와 같은 유기 물질을 포함하여, 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다.
비아층(VIA) 상에는 발광 소자층(EL)으로서, 복수의 전극(RME; RME1, RME2)들과 복수의 뱅크 패턴(BP), 제1 뱅크(BNL1), 복수의 발광 소자(ED)들과 복수의 연결 전극(CNE1, CNE2)들이 배치될 수 있다. 또한, 비아층(VIA) 상에는 복수의 절연층(PAS1, PAS2, PAS3)들이 배치될 수 있다.
복수의 뱅크 패턴(BP)들은 비아층(VIA) 상에 직접 배치될 수 있다. 복수의 뱅크 패턴(BP)들은 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3) 내에서 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상을 갖되, 제2 방향(DR2)으로 이웃하는 다른 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)로 연장되지 않으며 발광 영역(EMA) 내에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 뱅크 패턴(BP)들은 제1 방향(DR1)으로 서로 이격되어 배치되고, 이들 사이에 발광 소자(ED)가 배치될 수 있다. 복수의 뱅크 패턴(BP)들은 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 배치되어 표시 장치(10)의 표시 영역(DPA)에서 선형의 패턴을 형성할 수 있다. 도면에서는 2개의 뱅크 패턴(BP)들이 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 전극들(RME1, RME2)의 수에 따라 더 많은 수의 뱅크 패턴(BP)들이 배치될 수도 있다.
뱅크 패턴(BP)은 비아층(VIA)의 상면을 기준으로 적어도 일부가 돌출된 구조를 가질 수 있다. 뱅크 패턴(BP)의 돌출된 부분은 경사진 측면을 가질 수 있고, 발광 소자(ED)에서 방출된 광은 뱅크 패턴(BP) 상에 배치되는 전극들(RME)에서 반사되어 비아층(VIA)의 상부 방향으로 출사될 수 있다. 뱅크 패턴(BP)은 발광 소자(ED)가 배치되는 영역을 제공함과 동시에 발광 소자(ED)에서 방출된 광을 상부 방향으로 반사시키는 반사 격벽의 기능을 수행할 수도 있다. 뱅크 패턴(BP)의 측면은 선형의 형상으로 경사질 수 있으나, 이에 제한되지 않고 뱅크 패턴(BP)은 외면이 곡률진 반원 또는 반타원의 형상을 가질 수도 있다. 뱅크 패턴(BP)들은 폴리이미드(Polyimide, PI)와 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
복수의 전극들(RME)들은 뱅크 패턴(BP)과 비아층(VIA) 상에 배치될 수 있다. 복수의 전극들(RME)은 제1 전극(RME1) 및 제2 전극(RME2)을 포함할 수 있다. 제1 전극(RME1) 및 제2 전극(RME2)은 각각 제2 방향(DR2)으로 연장되고, 서로 제1 방향(DR1)으로 이격되도록 배치될 수 있다.
제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 각각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3) 내에서 제2 방향(DR2)으로 연장되되, 서브 영역(SA)에서 다른 전극(RME1, RME2)들과 분리될 수 있다. 예를 들어, 제2 방향(DR2)의 반대 방향으로 이웃하는 서브 화소의 발광 영역(EMA)들 사이에는 서브 영역(SA)이 배치되고, 제1 전극(RME1) 및 제2 전극(RME2)은 서브 영역(SA)의 분리부(ROP)에서 제2 방향(DR2)으로 이웃하는 서브 화소에 배치된 다른 제1 전극(RME1) 및 제2 전극(RME2)과 분리될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 몇몇 전극(RME1, RME2)들은 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3) 마다 분리되지 않고 제2 방향(DR2)으로 이웃하는 서브 화소를 넘어 연장되어 배치되거나, 제1 전극(RME1) 또는 제2 전극(RME2) 중 어느 한 전극만 분리될 수도 있다.
제1 전극(RME1)은 제1 전극 컨택홀(CT1)을 통해 제1 트랜지스터(TR1)와 전기적으로 연결되고, 제2 전극(RME2)은 제2 전극 컨택홀(CT2)을 통해 제2 전압 배선(VL2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(RME1)은 제1 뱅크(BNL1)와 중첩하는 영역, 즉 서브 영역(SA)과 발광 영역(EMA) 사이에서 비아층(VIA)을 관통하는 제1 전극 컨택홀(CT1)을 통해 도전 패턴(CDP)과 접촉할 수 있다. 제2 전극(RME2)도 비아층(VIA)을 관통하는 제2 전극 컨택홀(CT2)을 통해 제2 전압 배선(VL2)과 접촉할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서 제1 전극 컨택홀(CT1)과 제2 전극 컨택홀(CT2)은 서브 영역(SA)에 배치될 수도 있다.
제1 전극 컨택홀(CT1)은 제1 전극(RME1)과 도전 패턴(CDP)을 연결시킬 수 있다. 발광 소자(ED)들을 정렬시키는 신호는 제1 전압 배선(VL1)에 인가되어 제1 트랜지스터(TR1) 및 도전 패턴(CDP)을 통해 제1 전극(RME1)에 인가될 수 있다. 제2 전극 컨택홀(CT2)은 제2 전극(RME2)과 제2 전압 배선(VL2)을 연결시킬 수 있다. 제2 전원 전압은 제2 전압 배선(VL2)을 통해 제2 전극(RME2)에 인가될 수 있다. 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 후술하는 바와 같이 발광 소자(ED)들의 정렬 후 분리부(ROP)에서 분리되어, 제2 전극(RME2)은 제2 전압 배선(VL2)으로부터 신호를 받지 않게 된다.
도면에서는 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 하나의 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)이 배치된 것이 예시되어 있으나, 이에 제한되지 않고 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 배치되는 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)의 수는 더 많을 수 있다. 또한, 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)에 배치된 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 반드시 일 방향으로 연장된 형상을 갖지 않을 수 있으며, 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 다양한 구조로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 부분적으로 곡률지거나, 절곡된 형상을 가질 수 있고, 어느 한 전극이 다른 전극을 둘러싸도록 배치될 수도 있다.
제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 각각 뱅크 패턴(BP)들 상에 직접 배치될 수 있다. 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 각각 뱅크 패턴(BP)보다 큰 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 각각 뱅크 패턴(BP)의 외면을 덮도록 배치될 수 있다. 뱅크 패턴(BP)의 측면 상에는 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)이 각각 배치되고, 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2) 사이의 간격은 뱅크 패턴(BP) 사이의 간격보다 좁을 수 있다. 또한, 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 적어도 일부 영역이 비아층(VIA) 상에 직접 배치되어 이들은 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 그 폭이 뱅크 패턴(BP)보다 작을 수도 있다. 다만, 각 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)들은 적어도 뱅크 패턴(BP)의 일 측면은 덮도록 배치되어 발광 소자(ED)에서 방출된 광을 반사시킬 수 있다.
제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 반사율이 높은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 반사율이 높은 물질로 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등과 같은 금속을 포함하거나, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 란타늄(La) 등을 포함하는 합금일 수 있다. 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 발광 소자(ED)에서 방출되어 뱅크 패턴(BP)의 측면으로 진행하는 광을 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 상부 방향으로 반사시킬 수 있다.
다만, 이에 제한되지 않고 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 투명성 전도성 물질을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 투명성 전도성 물질과 반사율이 높은 금속층이 각각 한층 이상 적층된 구조를 이루거나, 이들을 포함하여 하나의 층으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 ITO/은(Ag)/ITO, ITO/Ag/IZO, 또는 ITO/Ag/ITZO/IZO 등의 적층 구조를 가질 수 있다.
제1 및 제2 전극(RME1, RME2)은 발광 소자(ED)를 정렬하기 위해 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3) 내에 전기장을 형성하는 데에 활용될 수도 있다. 발광 소자(ED)는 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2) 상에 형성된 전계에 의해 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2) 사이에 배치될 수 있다. 표시 장치(10)의 발광 소자(ED)는 잉크젯 프린팅 공정을 통해 전극들(RME)들 상에 분사될 수 있다. 전극들(RME) 상에 발광 소자(ED)를 포함하는 잉크가 분사되면, 전극들(RME)에 정렬 신호를 인가하여 전계를 생성한다. 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)은 발광 소자(ED)들이 정렬될 수 있도록 소정의 전압이 제1 전압 배선(VL1)과 제2 전압 배선(VL2)을 통해 인가될 수 있다. 잉크 내에 분산된 발광 소자(ED)는 전극(RME1, RME2) 상에 생성된 전계에 의해 유전영동힘을 받아 정렬될 수 있다.
제2 방향(DR2)으로 이웃한 서로 다른 서브 화소에 배치된 전극(RME1, RME2)들은 서브 영역(SA)의 분리부(ROP)에서 서로 이격될 수 있다. 이러한 전극(RME1, RME2)들의 배치는 각각 제2 방향(DR2)으로 연장된 하나의 전극 라인으로 형성되었다가 발광 소자(ED)들을 배치한 뒤 후속 공정에서 상기 전극 라인을 분리함으로써 형성될 수 있다. 전극 라인은 표시 장치(10)의 제조 공정 중 발광 소자(ED)를 정렬하기 위해 서브 화소들 내에 전계를 생성하는 데에 활용될 수 있다. 발광 소자(ED)들을 정렬시킨 뒤 전극 라인을 분리부(ROP)에서 분리하여 제2 방향(DR2)으로 서로 이격된 복수의 전극(RME1, RME2)들을 형성할 수 있다.
제1 절연층(PAS1)은 비아층(VIA), 뱅크 패턴(BP)들 및 복수의 전극(RME1, RME2)들 상에 배치될 수 있다. 제1 절연층(PAS1)은 비아층(VIA) 상에서 복수의 전극(RME1, RME2)들과 뱅크 패턴(BP)들을 덮도록 배치될 수 있다. 제1 절연층(PAS1)은 서브 영역(SA)에도 배치될 수 있으나, 전극(RME1, RME2)들이 이격된 분리부(ROP)에 배치되지 않을 수 있다. 제1 절연층(PAS1)은 복수의 전극(RME1, RME2)들을 보호함과 동시에 서로 다른 전극(RME1, RME2)들을 상호 절연시킬 수 있다. 또한, 제1 절연층(PAS1)은 그 상에 배치되는 발광 소자(ED)가 다른 부재들과 직접 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수도 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 절연층(PAS1)은 제1 방향(DR1)으로 이격된 전극(RME1, RME2) 사이에서 상면의 일부가 함몰되도록 단차가 형성될 수 있다. 제1 절연층(PAS1)의 단차가 형성된 상면에는 발광 소자(ED)가 배치되고, 발광 소자(ED)와 제1 절연층(PAS1) 사이에는 공간이 형성될 수도 있다.
제1 뱅크(BNL1)는 제1 절연층(PAS1) 상에 배치될 수 있다. 제1 뱅크(BNL1)는 평면도 상 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 부분을 포함하여 격자형 패턴으로 배치될 수 있고, 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들의 경계에 걸쳐 배치되어 이웃하는 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들을 구분할 수 있다. 또한, 제1 뱅크(BNL1)는 발광 영역(EMA) 및 서브 영역(SA)을 둘러싸도록 배치되며, 제1 뱅크(BNL1)가 구획하며 개구하는 영역이 각각 발광 영역(EMA)과 서브 영역(SA)일 수 있다.
제1 뱅크(BNL1)는 일정 높이를 가질 수 있고, 몇몇 실시예에서, 제1 뱅크(BNL1)는 상면의 높이가 뱅크 패턴(BP)보다 높을 수 있고, 그 두께는 뱅크 패턴(BP)과 같거나 더 클 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 제1 뱅크(BNL1)는 상면의 높이가 뱅크 패턴(BP)과 같거나 작을 수도 있고, 그 두께는 뱅크 패턴(BP)보다 작을 수도 있다. 제1 뱅크(BNL1)는 표시 장치(10)의 제조 공정 중 잉크젯 프린팅 공정에서 잉크가 인접한 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)로 넘치는 것을 방지할 수 있다. 제1 뱅크(BNL1)는 다른 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 다른 발광 소자(ED)들이 분산된 잉크가 서로 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 제1 뱅크(BNL1)는 뱅크 패턴(BP)과 같이 폴리이미드를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 발광 소자(ED)들은 제1 절연층(PAS1) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자(ED)는 제1 기판(SUB1)의 상면에 평행한 방향으로 배치된 복수의 층들을 포함할 수 있다. 표시 장치(10)의 발광 소자(ED)는 연장된 일 방향이 제1 기판(SUB1)과 평행하도록 배치되고, 발광 소자(ED)에 포함된 복수의 반도체층들은 제1 기판(SUB1)의 상면과 평행한 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라서는 발광 소자(ED)가 다른 구조를 갖는 경우, 복수의 층들은 제1 기판(SUB1)에 수직한 제3 방향(DR3)으로 배치될 수도 있다.
복수의 발광 소자(ED)들은 각 전극(RME1, RME2)들이 연장된 제2 방향(DR2)을 따라 서로 이격되어 배치되며 실질적으로 상호 평행하게 정렬될 수 있다. 발광 소자(ED)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있고, 각 전극(RME1, RME2)들이 연장된 방향과 발광 소자(ED)가 연장된 방향은 실질적으로 수직을 이룰 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 발광 소자(ED)는 각 전극(RME1, RME2)들이 연장된 방향에 수직하지 않고 비스듬히 배치될 수도 있다.
각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)에 배치된 발광 소자(ED)들은 발광층을 포함하여 동일한 파장대의 광을 외부로 방출할 수 있다. 이에 따라 제1 서브 화소(SPX1), 제2 서브 화소(SPX2) 및 제3 서브 화소(SPX3)에서는 동일한 색의 광이 출사될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들은 서로 다른 종류의 발광 소자(ED)를 포함하여 서로 다른 색의 광을 방출할 수도 있다.
발광 소자(ED)는 뱅크 패턴(BP)들 사이에서 양 단부가 각 전극(RME1, RME2) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자(ED)의 연장된 길이는 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2) 사이의 간격보다 길고, 발광 소자(ED)의 양 단부가 각각 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(ED)는 일 단부가 제1 전극(RME1) 상에 놓이고, 타 단부가 제2 전극(RME2) 상에 놓이도록 배치될 수 있다.
발광 소자(ED)의 양 단부는 각각 연결 전극(CNE1, CNE2)들과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(ED)는 연장된 일 방향측 단부면에는 절연막(도 8의 '38')이 형성되지 않고 반도체층(도 8의 '31', '32') 또는 전극층(도 8의 '37) 일부가 노출될 수 있고, 상기 노출된 반도체층 또는 전극층은 연결 전극(CNE1, CNE2)과 접촉할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 발광 소자(ED)는 절연막 중 적어도 일부 영역이 제거되어 반도체층의 양 단부 측면이 부분적으로 노출될 수 있다. 상기 노출된 반도체층의 측면은 연결 전극(CNE1, CNE2)과 직접 접촉할 수도 있다.
제2 절연층(PAS2)은 발광 소자(ED) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(PAS2)은 발광 소자(ED)를 감싸면서 발광 소자(ED)의 양 단부가 노출되도록 발광 소자(ED)의 연장된 길이보다 작은 폭을 갖고 발광 소자(ED) 상에 배치될 수 있다. 제2 절연층(PAS2)은 표시 장치(10)의 제조 공정 중 발광 소자(ED), 전극(RME1, RME2)들 및 제1 절연층(PAS1)을 덮도록 배치된 뒤 발광 소자(ED)의 양 단부를 노출하도록 패턴될 수 있다. 제2 절연층(PAS2)은 평면상 제1 절연층(PAS1) 및 발광 소자(ED) 상에서 제2 방향(DR2)으로 연장되어 배치됨으로써 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3) 내에서 선형 또는 섬형 패턴을 형성할 수 있다. 제2 절연층(PAS2)은 발광 소자(ED)를 보호함과 동시에 표시 장치(10)의 제조 공정에서 발광 소자(ED)를 고정시킬 수 있다.
제1 절연층(PAS1), 제2 절연층(PAS2) 및 발광 소자(ED) 상에는 복수의 연결 전극(CNE1, CNE2)들이 배치될 수 있다.
복수의 연결 전극(CNE1, CNE2)들은 각 전극(RME1, RME2)들 상에 배치될 수 있다. 연결 전극(CNE1, CNE2)들은 제1 전극(RME1) 상에 배치된 제1 연결 전극(CNE1)과 제2 전극(RME2) 상에 배치된 제2 연결 전극(CNE2)을 포함할 수 있다. 각 연결 전극(CNE1, CNE2)들은 서로 이격되거나 대향하며 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 전극(CNE1)과 제2 연결 전극(CNE2)은 각각 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2) 상에 배치되어 서로 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 발광 영역(EMA) 내에서 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1 전극(RME1)과 중첩하고 제1 전극(RME1)과 나란하게 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 대체로 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상을 가질 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 발광 영역(EMA) 내에서 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제2 전극(RME2)과 중첩하고 제2 전극(RME2)과 나란하게 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 대체로 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상을 가질 수 있다.
복수의 연결 전극(CNE1, CNE2)들은 각각 발광 소자(ED)와 접촉할 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 발광 소자(ED)들의 일 단부와 접촉하고, 제2 연결 전극(CNE2)은 발광 소자(ED)의 타 단부와 접촉할 수 있다. 발광 소자(ED)는 연장된 방향의 양 단부면에서 반도체층 또는 전극층이 노출되고, 각 연결 전극(CNE1, CNE2)들은 발광 소자(ED)의 반도체층 또는 전극층과 접촉하여 이와 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 전극(CNE1, CNE2)들은 발광 소자(ED)의 양 단부와 접촉하는 일 측이 제2 절연층(PAS2)의 측면 상에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서 제1 연결 전극(CNE1)은 제2 절연층(PAS2)의 일 측면 상에 배치되고, 제2 연결 전극(CNE2)은 제2 절연층(PAS2)의 타 측면 상에 배치될 수 있다.
각 연결 전극(CNE1, CNE2)들은 일 방향으로 측정된 폭이 각각 전극(RME1, RME2)들의 상기 일 방향으로 측정된 폭보다 작을 수 있다. 연결 전극(CNE1, CNE2)들은 각각 발광 소자(ED)의 일 단부 및 타 단부와 접촉함과 동시에, 제1 전극(RME1)과 제2 전극(RME2)의 상면 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 연결 전극(CNE1, CNE2)들은 그 폭이 전극(RME1, RME2)보다 크게 형성되어 전극(RME1, RME2)의 양 측변들을 덮을 수도 있다.
연결 전극(CNE1, CNE2)은 투명성 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, ITO, IZO, ITZO, 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 발광 소자(ED)에서 방출된 광은 연결 전극(CNE1, CNE2)을 투과하여 상부를 향해 진행할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도면에서는 하나의 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)에 2개의 연결 전극(CNE1, CNE2)들이 배치된 것이 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 각 연결 전극(CNE1, CNE2)들의 개수는 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 배치되는 전극(RME1, RME2)의 개수에 따라 달라질 수 있다.
제3 절연층(PAS3)은 제1 연결 전극(CNE1) 상에 배치된다. 제3 절연층(PAS3)은 제1 연결 전극(CNE1)과 제2 연결 전극(CNE2)을 전기적으로 상호 절연시킬 수 있다. 제3 절연층(PAS3)은 제1 연결 전극(CNE1)을 덮도록 배치되되, 발광 소자(ED)가 제2 연결 전극(CNE2)과 접촉할 수 있도록 발광 소자(ED)의 타 단부 상에는 배치되지 않을 수 있다. 제3 절연층(PAS3)은 제2 절연층(PAS2)의 상면에서 제1 연결 전극(CNE1) 및 제2 절연층(PAS2)과 부분적으로 접촉할 수 있다. 제3 절연층(PAS3)의 제2 전극(RME2)이 배치된 방향의 측면은 제2 절연층(PAS2)의 일 측면과 정렬될 수 있다. 또한, 제3 절연층(PAS3)은 비발광 영역, 예컨대 비아층(VIA) 상에 배치된 제1 절연층(PAS1) 상에도 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제2 전극(RME2), 제2 절연층(PAS2) 및 제3 절연층(PAS3) 상에 배치된다. 제2 연결 전극(CNE2)은 발광 소자(ED)의 타 단부 및 제2 전극(RME2)의 노출된 상면과 접촉할 수 있다. 발광 소자(ED)의 타 단부는 제2 연결 전극(CNE2)을 통해 제2 전극(RME2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 부분적으로 제2 절연층(PAS2), 제3 절연층(PAS3), 제2 전극(RME2) 및 발광 소자(ED)와 접촉할 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)과 제2 연결 전극(CNE2)은 제2 절연층(PAS2)과 제3 절연층(PAS3)에 의해 상호 비접촉될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 경우에 따라 제3 절연층(PAS3)은 생략될 수 있다.
제4 절연층(PAS4)은 제3 절연층(PAS3), 제2 연결 전극(CNE2) 및 제1 뱅크(BNL1) 상에 배치될 수 있다. 제4 절연층(PAS4)은 제3 절연층(PAS3), 제2 연결 전극(CNE2) 및 제1 뱅크(BNL1) 각각의 상면에서 이들을 덮도록 배치될 수 있다.
상술한 제1 절연층(PAS1), 제2 절연층(PAS2), 제3 절연층(PAS3), 및 제4 절연층(PAS4) 각각은 무기물 절연성 물질 또는 유기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 절연층(PAS1), 제2 절연층(PAS2), 제3 절연층(PAS3), 및 제4 절연층(PAS4)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 산화 알루미늄(AlOy), 질화 알루미늄(AlNx)등과 같은 무기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 또는, 이들은 유기물 절연성 물질로써, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 벤조사이클로부텐, 카도 수지, 실록산 수지, 실세스퀴옥산 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리카보네이트 합성수지 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 뱅크(BNL2)는 제4 절연층(PAS4) 상에 배치될 수 있다. 제2 뱅크(BNL2)는 제4 절연층(PAS4) 상면에 직접 배치되되, 제1 뱅크(BNL1)와 중첩할 수 있다. 제2 뱅크(BNL2)는 평면도 상 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 부분을 포함하여 격자형 패턴으로 배치될 수 있고, 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들의 경계에 걸쳐 배치되어 이웃하는 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들을 구분할 수 있다. 또한, 제2 뱅크(BNL2)는 발광 영역(EMA) 및 서브 영역(SA)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
제2 뱅크(BNL2)는 일정 높이를 가질 수 있다. 제2 뱅크(BNL2)는 표시 장치(10)의 제조 공정 중 잉크젯 프린팅 공정에서 잉크가 인접한 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)로 넘치는 것을 방지할 수 있다. 제2 뱅크(BNL2)는 다른 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 다른 파장 제어층(CWL)의 구성물이 분산된 잉크가 서로 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 제2 뱅크(BNL2)는 제1 뱅크(BNL1)와 같이 폴리이미드를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자층(EL) 상에 파장 제어층(CWL)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 파장 제어층(CWL)은 제1 뱅크(BNL1)가 둘러싸는 영역 내에 배치될 수 있다. 파장 제어층(CWL)은 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 배치되되, 제1 뱅크(BNL1)가 둘러싸는 영역 중 발광 영역(EMA)에 배치되고 서브 영역(SA)에는 배치되지 않을 수 있다. 파장 제어층(CWL)은 발광 소자층(EL) 중 발광 소자(ED)가 배치된 영역에서 제1 뱅크(BNL1)가 둘러싸는 영역에 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 파장 제어층(CWL)의 높이는 제2 뱅크(BNL2)의 높이보다 클 수 있다. 파장 제어층(CWL)은 표시 장치(10)의 제조 공정 중 잉크젯 프린팅 공정, 또는 포토 공정을 통해 형성될 수 있다. 파장 제어층(CWL)은 이들을 이루는 재료가 제2 뱅크(BNL2)가 둘러싸는 영역 내에 분사 또는 도포된 후, 건조 또는 노광 및 현상 공정을 통해 형성될 수 있다. 일 예로, 파장 제어층(CWL)을 이루는 재료는 유기 물질을 포함하여 점성을 가질 수 있고, 상기 유기 물질이 제2 뱅크(BNL2)보다 높은 위치까지 분사 또는 도포되더라도 제2 뱅크(BNL2)를 넘어 다른 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)로 넘치지 않을 수 있다. 이에 따라, 파장 제어층(CWL)의 높이는 제2 뱅크(BNL2)보다 높을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 발광 소자층(EL)이 제3 색의 광을 방출하는 실시예에서, 파장 제어층(CWL)은 제1 서브 화소(SPX1)에 배치된 제1 파장 변환층(WCL1), 제2 서브 화소(SPX2)에 배치된 제2 파장 변환층(WCL2), 및 제3 서브 화소(SPX3)에 배치된 투광층(TPL)을 포함할 수 있다.
제1 파장 변환층(WCL1)은 제1 베이스 수지(BRS1) 및 제1 베이스 수지(BRS1) 내에 배치된 제1 파장 변환 물질(WCP1)을 포함할 수 있다. 제2 파장 변환층(WCL2)은 제2 베이스 수지(BRS2) 및 제2 베이스 수지(BRS2) 내에 배치된 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함할 수 있다. 제1 파장 변환층(WCL1)과 제2 파장 변환층(WCL2)은 발광 소자층(EL)으로부터 입사되는 제3 색의 광의 파장을 변환시켜 투과시킨다. 제1 파장 변환층(WCL1)과 제2 파장 변환층(WCL2)의 산란체(SCP)는 파장 변환 효율을 증가시킬 수 있다.
투광층(TPL)은 제3 베이스 수지(BRS3) 및 제3 베이스 수지(BSR3) 내에 배치된 산란체(SCP)를 포함할 수 있다. 투광층(TPL)은 발광 소자층(EL)으로부터 입사되는 제3 색의 광의 파장을 유지한 채 투과시킨다. 투광층(TPL)의 산란체(SCP)는 투광층(TPL)을 통해 출사되는 빛의 출사 경로를 조절하는 역할을 할 수 있다. 투광층(TPL)은 파장 변환 물질을 불포함할 수 있다.
산란체(SCP)는 제1 내지 제3 베이스 수지(BRS1, BRS2, BRS3)와 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 산란체(SCP)는 금속 산화물 입자 또는 유기 입자일 수 있다. 상기 금속 산화물 입자로는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO2) 실리카(Silica), 황산바륨(BaSO4), 또는 산화 주석(SnO2) 등이 예시될 수 있고, 상기 유기 입자로는 폴리스티렌(Polystyrene) 또는 폴리메타크릴산메칠(Polymethyl methacrylate, PMMA) 등이 예시될 수 있다. 산란체(SCP)는 속이 빈 중공 구조일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
산란체(SCP)의 크기는 발광 소자(ED)가 방출하는 광의 파장과 관계가 있을 수 있다. 예를 들어, 산란체(SCP)의 크기는 발광 소자(ED)가 방출하는 광의 파장이 λ인 경우, λ/10 내지 5λ의 범위를 가지며, 바람직하게는 λ/2의 크기를 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 발광 소자(ED)로부터 방출된 광이 480nm 이하의 범위의 피크 파장, 바람직하게 445nm 내지 480nm 이하의 범위의 피크 파장을 갖는 경우, 산란체(SCP)의 크기는 바람직하게 150nm 내지 300nmm이 범위를 가질 수 있다.
제1 내지 제3 베이스 수지(BRS1, BRS2, BRS3)는 투광성 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 베이스 수지(BRS1, BRS2, BRS3)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 내지 제3 베이스 수지(BRS1, BRS2, BRS3)는 모두 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
제1 파장 변환 물질(WCP1)은 제3 색의 광을 제1 색의 광으로 변환하고, 제2 파장 변환 물질(WCP2)은 제3 색의 광을 제2 색의 광으로 변환하는 물질일 수 있다. 제1 파장 변환 물질(WCP1)과 제2 파장 변환 물질(WCP2)은 양자점, 양자 막대, 형광체 등일 수 있다.
예를 들어, 제1 파장 변환 물질(WCP1)은 청색 광을 적색 광으로 변환하는 물질일 수 있다. 또한, 제2 파장 변환 물질(WCP2)은 청색 광을 녹색 광으로 변환하는 물질일 수 있다. 제1 파장 변환 물질(WCP1)과 제2 파장 변환 물질(WCP2)은 양자점(QD, quantum dot), 양자 막대, 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있다. 상기 양자점은 IV족계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정, IV-VI족계 나노 결정 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
양자점은 코어 및 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 것일 수 있다. 코어는 이에 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InP, InAs, InSb, SiC, Ca, Se, In, P, Fe, Pt, Ni, Co, Al, Ag, Au, Cu, FePt, Fe2O3, Fe3O4, Si, 및 Ge 중 적어도 하나일 수 있다. 쉘은 이에 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaSe, InN, InP, InAs, InSb, TlN, TlP, TlAs, TlSb, PbS, PbSe 및 PbTe 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
형광 물질은 무기 형광 물질로 가넷(Garnet), 실리케이트(Silicates), 황화물(Sulfides), 산질화물(Oxynitrides), 질화물(Nitrides), 알루미네이트(Aluminates)등의 무기 형광체가 사용될 수 있다. 무기 형광체는, 예를 들어, Y3Al5O12:Ce3+ (YAG:Ce), Tb3Al5O12:Ce3+ (TAG:Ce), (Sr,Ba,Ca)2SiO4:Eu2+, (Sr,Ba,Ca,Mg,Zn)2Si(OD)4:Eu2+ D=F,Cl,S,N,Br, Ba2MgSi2O7:Eu2+, Ba2SiO4:Eu2+, Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce3+, (Ca,Sr)S:Eu2+, (Sr,Ca)Ga2S4:Eu2+, SrSi2O2N2:Eu2+, SiAlON:Ce3+, β-SiAlON:Eu2+, Ca-α-SiAlON:Eu2+, Ba3Si6O12N2:Eu2+, CaAlSiN3:Eu2+, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+, Sr2Si5N8:Eu2+, (Sr,Ba)Al2O4:Eu2+, (Mg,Sr)Al2O4:Eu2+, BaMg2Al16O27:Eu2+ 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 이에 제한되지 않고, 상기 형광 물질을 유기 형광 물질을 포함할 수도 있다.
파장 제어층(CWL)은 발광 소자층(EL) 상에 직접 배치될 수 있다. 표시 장치(10)는 제2 뱅크(BNL2)가 소정의 높이를 갖고 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들을 둘러싸도록 배치될 수 있으므로, 파장 제어층(CWL)의 베이스 수지들(BRS1, BRS2, BRS3)은 발광 소자층(EL)의 제3 절연층(PAS3) 및 제2 연결 전극(CNE2) 상에 직접 배치될 수 있다.
파장 제어층(CWL)의 베이스 수지(BRS1, BRS2, BRS3)들은 제2 뱅크(BNL2)가 둘러싸는 영역 내에서 발광 소자층(EL)의 발광 소자(ED), 뱅크 패턴(BP) 및 전극들(RME)과 접촉 전극들(CNE1, CNE2) 등을 감싸도록 배치될 수 있다. 또한, 파장 제어층(CWL)의 산란체(SCP) 및 파장 변환 물질들(WCP1, WCP2)은 각 베이스 수지(BRS1, BRS2, BRS3) 내에 배치될 수 있고, 발광 소자층(EL)의 주변에 위치할 수 있다.
각 발광 소자층(EL)에서 방출된 광들은 동일한 제3 색의 광일 수 있다. 발광 소자층(EL)에서 방출된 광들은 파장 제어층(CWL)을 향해 진행할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)에 배치된 발광 소자(ED)에서 방출된 제3 색의 광은 제1 파장 변환층(WCL1)으로 입사되고, 제2 서브 화소(SPX2)에 배치된 발광 소자(ED)에서 방출된 제3 색의 광은 제2 파장 변환층(WCL2)으로 입사되며, 제3 서브 화소(SPX3)에 배치된 발광 소자(ED)에서 방출된 제3 색의 광은 투광층(TPL)으로 입사된다. 제1 파장 변환층(WCL1)으로 입사된 제3 색의 광은 제1 색의 광으로 변환되며 제2 파장 변환층(WCL2)으로 입사된 제3 색의 광은 제2 색의 광으로 변환될 수 있다. 투광층(TPL)으로 입사된 광은 파장 변환 없이 동일한 제3 색의 광으로 투과될 수 있다. 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)는 동일한 색의 광을 방출하는 발광 소자층(EL)들을 포함하더라도, 그 상부에 배치된 파장 제어층(CWL)의 배치에 따라 서로 다른 색의 광을 표시할 수 있다.
한편, 파장 제어층(CWL) 상에 보호층(PRL)이 배치될 수 있다. 보호층(PRL)은 파장 제어층(CWL)을 포함한 하부의 구조물을 보호하고 단차를 평탄화시킬 수 있다. 보호층(PRL)은 제1 캡핑층(CPL1), 저굴절층(LR) 및 제2 캡핑층(CPL2)을 포함할 수 있다.
제1 캡핑층(CPL1)은 파장 제어층(CWL) 상에 배치될 수 있다. 제1 캡핑층(CPL1)은 제2 뱅크(BNL2) 및 파장 제어층(CWL) 상에 배치되어 제2 뱅크(BNL2) 및 파장 제어층(CWL)을 덮을 수 있다. 제1 캡핑층(CPL1)은 표시 장치(10)의 표시 영역(도 1의 'DPA')에 전체적으로 배치될 수 있다.
제1 캡핑층(CPL1)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 캡핑층(CPL1)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물, 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 도면에서는 제1 캡핑층(CPL1)이 하나의 층으로 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 캡핑층(CPL1)은 상기 제1 캡핑층(CPL1)이 포함할 수 있는 물질로 예시된 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기층이 교번하여 적층된 다중층으로 형성될 수도 있다. 제1 캡핑층(CPL1)의 두께는 0.05㎛ 내지 2㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
저굴절층(LR)은 제1 캡핑층(CPL1) 상에 배치될 수 있다. 저굴절층(LR)은 제1 캡핑층(CPL1)과 제2 캡핑층(CPL2) 사이에 개재될 수 있다. 저굴절층(LR)은 표시 장치(10)의 표시 영역(도 1의 'DPA')에 전체적으로 배치될 수 있다. 저굴절층(LR)은 파장 제어층(CWL)과 컬러 필터층(CFL) 사이에 개재되어, 파장 제어층(CWL)에 의해 형성된 단차를 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 또한, 저굴절층(LR)은 광의 반사율을 감소시키는 저굴절율층일 수 있다.
저굴절층(LR)의 굴절률은 보호층(PRL)을 이루는 제1 캡핑층(CAP1) 및 제2 캡핑층(CAP2)과 비교하여 상대적으로 낮은 범위를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(LR)의 굴절률은 1.2 내지 1.5 범위로 이루어질 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
저굴절층(LR)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(LR)은 아크릴 수지(Acryl Resin), 에폭시 수지(Epoxy Resin), 페놀 수지(Phenolic Resin), 폴리아미드 수지(Polyamide Resin), 및 폴리이미드 수지(Polyimide Resin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 저굴절층(LR)의 두께는 0.2㎛ 내지 10㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 저굴절층(LR)은 굴절률을 낮추기 위한 입자들을 더 포함할 수 있다.
제2 캡핑층(CPL2)은 저굴절층(LR) 상에 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)은 저굴절층(LR)과 컬러 필터층(CFL) 사이에 개재될 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)은 상술한 제1 캡핑층(CPL1)과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으며, 그 설명을 생략한다.
컬러 필터층(CFL)은 표시 영역(도 1의 'DPA')에서 보호층(PRL) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 컬러 필터층(CFL)은 보호층(PRL)의 제2 캡핑층(CPL2) 상에 배치될 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 복수의 컬러 필터(CF)를 포함할 수 있다.
컬러 필터층(CFL)은 제1 컬러 필터(CF1), 제2 컬러 필터(CF2) 및 제3 컬러 필터(CF3)를 포함할 수 있다.
제1 컬러 필터(CF1)는 제1 서브 화소(SPX1)의 발광 영역(EMA)과 중첩하여 배치되고, 제2 컬러 필터(CF2)는 제2 서브 화소(SPX2)의 발광 영역(EMA)과 중첩하여 배치되며, 제3 컬러 필터(CF3)는 제3 서브 화소(SPX3)의 발광 영역(EMA)과 중첩하여 배치될 수 있다. 또한, 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 비발광 영역(NEA)에는 제1 컬러 필터(CF1), 제2 컬러 필터(CF2) 및 제3 컬러 필터(CF3)가 제3 방향(DR3)으로 적층되어 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)는 해당하는 색 파장 이외의 파장을 흡수하는 염료(Dye)나 안료(Pigment) 같은 색재(Colorant)를 포함할 수 있다. 제1 컬러 필터(CF1)는 제1 색의 광(예를 들어, 적색 광)을 선택적으로 투과시키고, 제2 색의 광(예를 들어, 녹색 광) 및 제3 색의 광(예를 들어, 청색 광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 제2 컬러 필터(CF2)는 제2 색의 광(예를 들어, 녹색 광)을 선택적으로 투과시키고, 제1 색의 광(예를 들어, 적색 광) 및 제3 색의 광(예를 들어, 청색 광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 제3 컬러 필터(CF3)는 제3 색의 광(예를 들어, 청색 광)을 선택적으로 투과시키고, 제1 색의 광(예를 들어, 적색 광) 및 제2 색의의 광(예를 들어, 녹색 광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제1 컬러 필터(CF1)는 적색 컬러 필터이고, 제2 컬러 필터(CF2)는 녹색 컬러 필터이고, 제3 컬러 필터(CF3)는 청색 컬러 필터일 수 있다.
일 실시예에서 제1 컬러 필터(CF1)에 입사된 광은 제1 파장 변환층(WCL1)에서 제1 색의 광으로 변환된 광일 수 있고, 제2 컬러 필터(CF2)에 입사된 광은 제2 파장 변환층(WCL2)에서 제2 색의 광으로 변환된 광일 수 있으며, 제3 컬러 필터(CF3)에 입사된 광은 투광층(TPL)을 투과한 제3 색의 광일 수 있다. 결과적으로, 제1 컬러 필터(CF1)를 투과한 제1 색의 광, 제2 컬러 필터(CF2)를 투과한 제2 색의 광, 및 제3 컬러 필터(CF3)를 투과한 제3 색의 광이 제1 기판(SUB1) 상부로 출사되어 풀컬러를 구현할 수 있다.
제1 내지 제3 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)는 표시 장치(10)의 외부에서 유입되는 광의 일부를 흡수하여 외광에 의한 반사광을 저감시킬 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)는 외광 반사에 의한 색의 왜곡을 방지할 수 있다.
각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 비발광 영역(NEA)에서는 제1 색의 광, 제2 색의 광 및 제3 색의 광이 모두 차단 또는 흡수될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(SPX1)의 비발광 영역(NEA)에 입사되는 제1 색의 광은 제1 컬러 필터(CF1)를 투과하나 제1 컬러 필터(CF1) 상에 배치된 제2 컬러 필터(CF2) 및 제3 컬러 필터(CF3)에서 차단 및 흡수된다. 제2 서브 화소(SPX2)의 비발광 영역(NEA)에 입사되는 제2 색의 광은 제2 컬러 필터(CF2)를 투과하나 제2 컬러 필터(CF2) 상에 배치된 제1 컬러 필터(CF1) 및 제3 컬러 필터(CF3)에서 차단 및 흡수된다. 제3 서브 화소(SPX3)의 비발광 영역(NEA)에 입사되는 제3 색의 광은 제3 컬러 필터(CF3)를 투과하나 제3 컬러 필터(CF3) 상에 배치된 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)에서 차단 및 흡수된다.
상기와 같이, 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 비발광 영역(NEA)은 광 출사를 차단할 뿐만 아니라, 외광 반사를 억제하는 역할을 할 수 있다. 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 비발광 영역(NEA)은 평면 상에서 발광 영역(EMA)을 둘러싸는 격자 형상으로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 비발광 영역(NEA)은 제1 뱅크(BNL1)보다 작은 폭으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 비발광 영역(NEA)은 제1 뱅크(BNL1)와 실질적으로 동일한 폭으로 형성될 수도 있다.
한편, 몇몇 실시예에서, 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)의 발광 영역(EMA)의 면적은 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(SPX1)에는 적색 색재를 포함한 제1 컬러 필터(CF1)가 배치되고, 제1 서브 화소(SPX1)의 면적은 제2 서브 화소(SPX2) 및 제3 서브 화소(SPX3)보다 클 수 있다. 또한, 제2 서브 화소(SPX2)에는 녹색 색재를 포함한 제2 컬러 필터(CF2)가 배치되고, 제2 서브 화소(SPX2)의 면적은 제3 서브 화소(SPX3)보다 클 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 복수의 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들 중 적어도 어느 하나는 다른 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들과 다른 면적을 가질 수 있고, 그 대소관계는 상술한 바와 다를 수 있다. 표시 장치(10)는 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)들의 면적을 다르게 설계하여 표시 장치(10)의 외광 반사에 대한 표시 품질 저하를 방지할 수 있다.
컬러 필터층(CFL)은 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)에서 발광 영역(EMA)에 배치될 수 있다. 도면에서는 컬러 필터층(CFL)이 각 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)마다 배치되어 섬형의 패턴을 형성하는 것이 예시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제2 기판(SUB2)은 컬러 필터층(CFL) 상에 배치될 수 있다. 제2 기판(SUB2)은 절연 기판일 수 있다. 제2 기판(SUB2)은 유리, 석영, 또는 고분자 수지 등의 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 기판(SUB2)은 리지드 기판일 수 있지만, 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉시블(Flexible) 기판일 수도 있다.
상술한 발광 소자층(EL)에 포함된 발광 소자(ED)는 도 6과 같은 구조로 이루어질 수 있다.
도 6을 참조하면, 발광 소자(ED)는 입자형 소자로서, 소정의 종횡비를 갖는 로드 또는 원통형 형상일 수 있다. 발광 소자(ED)는 나노미터(nano-meter) 스케일(1nm 이상 1um 미만) 내지 마이크로미터(micro-meter) 스케일(1um 이상 1mm 미만)의 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 발광 소자(ED)는 직경과 길이가 모두 나노미터 스케일의 크기를 갖거나, 모두 마이크로미터 스케일의 크기를 가질 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 발광 소자(ED)의 직경은 나노미터 스케일의 크기를 갖는 반면, 발광 소자(ED)의 길이는 마이크로미터 스케일의 크기를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 일부의 발광 소자(ED)는 직경 및/또는 길이가 나노미터 스케일의 크기를 갖는 반면, 다른 일부의 발광 소자(ED)는 직경 및/또는 길이가 마이크로미터 스케일의 크기를 가질 수도 있다.
일 실시예에서, 발광 소자(ED)는 무기 발광 다이오드일 수 있다. 구체적으로 발광 소자(ED)는 임의의 도전형(예컨대, p형 또는 n형) 불순물로 도핑된 반도체층을 포함할 수 있다. 반도체층은 외부의 전원으로부터 인가되는 전기 신호를 전달받고, 이를 특정 파장대의 광으로 방출할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자(ED)는 길이 방향으로 순차 적층된 제1 반도체층(31), 발광층(33), 제2 반도체층(32), 및 전극층(37)을 포함할 수 있다. 발광 소자는 제1 반도체층(31), 제2 반도체층(32), 발광층(33)의 외표면을 감싸는 절연막(38)을 더 포함할 수 있다.
제1 반도체층(31)은 n형 반도체일 수 있다. 발광 소자(ED)가 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제1 반도체층(31)은 AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, n형으로 도핑된 AlGaInN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제1 반도체층(31)은 n형 도펀트가 도핑될 수 있으며, n형 도펀트는 Si, Ge, Sn 등일 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(31)은 n형 Si로 도핑된 n-GaN일 수 있다. 제1 반도체층(31)의 길이는 1.5㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 반도체층(32)은 후술하는 발광층(36) 상에 배치될 수 있다. 제2 반도체층(32)은 p형 반도체일 수 있으며 발광 소자(ED)가 청색 또는 녹색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제2 반도체층(32)은 AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, p형으로 도핑된 AlGaInN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제2 반도체층(32)은 p형 도펀트가 도핑될 수 있으며, p형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Se, Ba 등일 수 있다. 예를 들어, 제2 반도체층(32)은 p형 Mg로 도핑된 p-GaN일 수 있다. 제2 반도체층(32)의 길이는 0.05㎛ 내지 0.10㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 도면에서는 제1 반도체층(31)과 제2 반도체층(32)이 하나의 층으로 구성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 발광층(36)의 물질에 따라 제1 반도체층(31)과 제2 반도체층(32)은 더 많은 수의 층, 예컨대 클래드층(Clad layer) 또는 TSBR(Tensile strain barrier reducing)층을 더 포함할 수도 있다.
발광층(36)은 제1 반도체층(31)과 제2 반도체층(32) 사이에 배치될 수 있다. 발광층(36)은 단일 또는 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함할 수 있다. 발광층(36)이 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함하는 경우, 양자층(Quantum layer)과 우물층(Well layer)이 서로 교번적으로 복수 개 적층된 구조일 수도 있다. 발광층(36)은 제1 반도체층(31) 및 제2 반도체층(32)을 통해 인가되는 전기 신호에 따라 전자-정공 쌍의 결합에 의해 광을 발광할 수 있다. 발광층(36)이 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, AlGaN, AlGaInN 등의 물질을 포함할 수 있다. 특히, 발광층(36)이 다중 양자 우물 구조로 양자층과 우물층이 교번적으로 적층된 구조인 경우, 양자층은 AlGaN 또는 AlGaInN, 우물층은 GaN 또는 AlInN 등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광층(36)은 양자층으로 AlGaInN를, 우물층으로 AlInN를 포함하여 상술한 바와 같이, 발광층(36)은 중심 파장대역이 450nm 내지 495nm의 범위를 갖는 청색(Blue)광을 방출할 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 발광층(36)은 밴드갭(Band gap) 에너지가 큰 종류의 반도체 물질과 밴드갭 에너지가 작은 반도체 물질들이 서로 교번적으로 적층된 구조일 수도 있고, 발광하는 광의 파장대에 따라 다른 3족 내지 5족 반도체 물질들을 포함할 수도 있다. 발광층(36)이 방출하는 광은 청색 파장대의 광으로 제한되지 않고, 경우에 따라 적색, 녹색 파장대의 광을 방출할 수도 있다. 발광층(36)의 길이는 0.05㎛ 내지 0.10㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 발광층(36)에서 방출되는 광은 발광 소자(ED)의 길이방향 외부면뿐만 아니라, 양 측면으로 방출될 수 있다. 발광층(36)에서 방출되는 광은 하나의 방향으로 방향성이 제한되지 않는다.
전극층(37)은 오믹(Ohmic) 연결 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 쇼트키(Schottky) 연결 전극일 수도 있다. 발광 소자(ED)는 적어도 하나의 전극층(37)을 포함할 수 있다. 도 9에서는 발광 소자(ED)가 하나의 전극층(37)을 포함하는 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라서 발광 소자(ED)는 더 많은 수의 전극층(37)을 포함하거나, 생략될 수도 있다. 후술하는 발광 소자(ED)에 대한 설명은 전극층(37)의 수가 달라지거나 다른 구조를 더 포함하더라도 동일하게 적용될 수 있다.
전극층(37)은 일 실시예에 따른 표시 장치(10)에서 발광 소자(ED)가 전극 또는 연결 전극과 전기적으로 연결될 때, 발광 소자(ED)와 전극 또는 연결 전극 사이의 저항을 감소시킬 수 있다. 전극층(37)은 전도성이 있는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극층(37)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 인듐(In), 금(Au), 은(Ag), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한 전극층(37)은 n형 또는 p형으로 도핑된 반도체 물질을 포함할 수도 있다. 전극층(37)은 동일한 물질을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질을 포함할 수도 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연막(38)은 상술한 복수의 반도체층 및 전극층들의 외면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 절연막(38)은 적어도 발광층(36)의 외면을 둘러싸도록 배치되고, 발광 소자(ED)가 연장된 일 방향으로 연장될 수 있다. 절연막(38)은 상기 부재들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 절연막(38)은 상기 부재들의 측면부를 둘러싸도록 형성되되, 발광 소자(ED)의 길이방향의 양 단부는 노출되도록 형성될 수 있다.
도면에서는 절연막(38)이 발광 소자(ED)의 길이방향으로 연장되어 제1 반도체층(31)으로부터 전극층(37)의 측면까지 커버하도록 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 절연막(38)은 발광층(36)을 포함하여 일부의 반도체층의 외면만을 커버하거나, 전극층(37) 외면의 일부만 커버하여 각 전극층(37)의 외면이 부분적으로 노출될 수도 있다. 또한, 절연막(38)은 발광 소자(ED)의 적어도 일 단부와 인접한 영역에서 단면상 상면이 라운드지게 형성될 수도 있다.
절연막(38)의 두께는 10nm 내지 1.0㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 절연막(38)의 두께는 40nm 내외일 수 있다.
절연막(38)은 절연특성을 가진 물질들, 예를 들어, 실리콘 산화물(Silicon oxide, SiOx), 실리콘 질화물(Silicon nitride, SiNx), 산질화 실리콘(SiOxNy), 질화알루미늄(Aluminum nitride, AlN), 산화알루미늄(Aluminum oxide, AlxOy) 등을 포함할 수 있다. 이에 따라 발광층(36)이 발광 소자(ED)에 전기 신호가 전달되는 전극과 직접 접촉하는 경우 발생할 수 있는 전기적 단락을 방지할 수 있다. 또한, 절연막(38)은 발광층(36)을 포함하여 발광 소자(ED)의 외면을 보호하기 때문에, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 절연막(38)은 외면이 표면처리될 수 있다. 발광 소자(ED)는 소정의 잉크 내에서 분산된 상태로 전극 상에 분사되어 정렬될 수 있다. 여기서, 발광 소자(ED)가 잉크 내에서 인접한 다른 발광 소자(ED)와 응집되지 않고 분산된 상태를 유지하기 위해, 절연막(38)은 표면이 소수성 또는 친수성 처리될 수 있다. 예를 들어, 절연막(38)은 스테아릭 산(Stearic acid), 2,3-나프탈렌 디카르복실산(2,3-Naphthalene dicarboxylic acid) 등과 같은 물질로 외면이 표면처리될 수 있다.
상기와 같은 표시 장치(10)는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)이 실 부재(SEA)를 통해 서로 합착될 수 있다. 구체적으로, 제1 기판(SUB1)의 비표시 영역(NDA)에 배치된 컬러 필터층(CFL)과 제2 기판(SUB2) 사이에 실 부재(SEA)가 배치되어, 이들을 서로 접착할 수 있다. 그러나, 실 부재(SEA)의 하부에 배치된 컬러 필터층(CFL)은 유기물로 이루어져, 외부의 수분과 공기가 실 부재(SEA)와 컬러 필터층(CFL)을 통해 내부로 유입될 수 있다. 표시 장치(10)의 내부로 유입된 수분과 공기는 발광 소자(ED)의 수명이나 내구성을 약화시킬 수 있다. 따라서, 이하 개시하는 실시예에 따른 표시 장치(10)는 실 부재(SEA)의 접착력을 개선하여 외기의 침투 경로를 차단함으로써 표시 장치의 신뢰성을 개선할 수 있다.
도 7은 도 1의 A 영역을 확대하여 나타낸 평면도이다. 도 8은 도 7의 Q5-Q5'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 9는 도 7의 A 영역의 컬러 필터 패턴들과 실 부재를 나타낸 평면도이다. 도 10은 도 7의 A 영역의 블랙 매트릭스와 실 부재를 나타낸 평면도이다. 도 11은 일 실시예에 따른 표시 장치의 차광 부재와 컬러 필터 패턴의 중첩된 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 표시 장치(10)의 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DPA)으로부터 연장된 복수의 무기층들과 유기층들이 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 비표시 영역(NDA)의 제1 기판(SUB1) 상에 버퍼층(BL), 게이트 절연층(GI), 층간 절연층(IL), 비아층(VIA), 제1 캡핑층(CPL1), 저굴절층(LR) 및 제2 캡핑층(CPL2)이 연장되어 배치될 수 있다.
비아층(VIA)은 하부에 배치된 층간 절연층(IL)의 일부를 노출하는 비아홀(VIH)을 포함할 수 있다. 비아홀(VIH)은 표시 영역(DPA)을 둘러싸는 형상으로 배치되어 유기층인 비아층(VIA)을 단절시킬 수 있다. 예를 들어, 비아홀(VIH)은 평면상 폐루프(closed loof) 형상으로 이루어질 수 있다. 비아층(VIA) 상에 배치된 제1 캡핑층(CPL1)은 비아홀(VIH)을 통해 층간 절연층(IL)과 직접 접촉할 수 있다. 제1 캡핑층(CPL1)은 비아홀(VIH)을 통해 비아층(VIA)의 측면을 덮음으로써, 비아층(VIA)이 투습 경로로 작용하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 비아층(VIA) 상에 격벽(BAR)이 배치될 수 있다. 격벽(BAR)은 저굴절층(LR)의 도포시 제1 기판(SUB1)의 외곽으로 넘치지는 것을 방지할 수 있다. 격벽(BAR)은 표시 영역(DPA)을 둘러싸는 형상으로 배치될 수 있으며, 예를 들어, 평면상 폐루프 형상으로 이루어질 수 있다. 격벽(BAR)은 제1 캡핑층(CPL1)에 의해 덮혀질 수 있으며, 비아층(VIA) 상면에 직접 배치될 수 있다.
격벽(BAR)은 하부 격벽층(LBA) 및 하부 격벽층(LBA) 상에 배치된 상부 격벽층(UBA)을 포함할 수 있다. 하부 격벽층(LBA)은 표시 영역(DPA)의 뱅크 패턴(도 4의 'BP')와 동일한 물질을 포함할 수 있고, 뱅크 패턴과 동일한 높이로 이루어질 수 있다. 상부 격벽층(UBA)은 표시 영역(DPA)의 제1 뱅크(도 4의 'BNL1')와 동일한 물질을 포함할 수 있고, 제1 뱅크와 동일한 높이로 이루어질 수 있다.
저굴절층(LR)은 제1 캡핑층(CPL1) 상에 배치될 수 있다. 저굴절층(LR)은 표시 영역(DPA)으로부터 비표시 영역(NDA)에 배치된 격벽(BAR)까지 연장되어 배치될 수 있다. 저굴절층(LR)은 제1 캡핑층(CPL1) 상에 직접 배치될 수 있으며, 비아홀(VIH)의 단차를 평탄화시킬 수 있다.
제2 캡핑층(CPL2)은 저굴절층(LR) 및 제1 캡핑층(CPL1) 상에 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)은 저굴절층(LR) 상에 직접 배치될 수 있으며, 저굴절층(LR)이 없는 영역에서는 제1 캡핑층(CPL1) 상에 직접 배치될 수 있다.
도 8에서, 상술한 제1 캡핑층(CPL1)과 제2 캡핑층(CPL2)은 비아층(VIA)의 측면으로부터 표시 영역(DPA)으로 이격된 영역까지 형성된 것으로 도시하였다. 그러나 이에 제한되지 않으며, 제1 캡핑층(CPL1)과 제2 캡핑층(CPL2)은 비아층(VIA)의 측면에 일치되도록 형성될 수도 있다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 표시 장치(10)의 비표시 영역(NDA)에는 제2 캡핑층(CPL2) 상에 컬러 필터층(CFL)과 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)이 배치될 수 있다. 여기서, 컬러 필터층(CFL)은 표시 영역(DPA)으로부터 연장된 부분으로 정의하고, 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)은 비표시 영역(NDA)에서 컬러 필터층(CFL)과 이격된 복수의 패턴들로 정의될 수 있다.
컬러 필터층(CFL)은 표시 영역(DPA)으로부터 비표시 영역(NDA)으로 연장될 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 제2 캡핑층(CPL2) 상에 직접 배치되어 제2 캡핑층(CPL2)과 접촉할 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 비아홀(VIH)과 중첩되며 격벽(BAR)과 비중첩할 수 있다.
컬러 필터층(CFL)은 복수의 컬러 필터가 적층될 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터층(CFL)은 2층 구조로 이루어질 수 있으며, 제1 컬러 필터(CF1)와 제3 컬러 필터(CF3)가 적층될 수 있다. 제1 컬러 필터(CF1)는 제2 캡핑층(CPL2) 상에 직접 배치되고, 제3 컬러 필터(CF3)는 제1 컬러 필터(CF1) 상에 직접 배치될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)은 컬러 필터층(CFL)과 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)은 제2 캡핑층(CPL2) 상에 직접 배치되어 제2 캡핑층(CPL2)과 접촉할 수 있다. 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)은 평면상 섬(island) 형상으로 이루어질 수 있다. 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)은 인접한 컬러 필터 패턴(CFP)과 서로 이격하여 배치될 수 있다. 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)이 이격된 영역에서는 하부에 배치된 제2 캡핑층(CPL2)이 노출될 수 있다.
복수의 컬러 필터 패턴(CFP) 각각은 하부 패턴층(LCF) 및 하부 패턴층(LCF) 상에 배치된 상부 패턴층(UCF)을 포함할 수 있다. 하부 패턴층(LCF)은 제1 컬러 필터(CF1)와 동일한 물질을 포함할 수 있고, 제1 컬러 필터(CF1)와 동일한 높이로 이루어질 수 있다. 상부 패턴층(UCF)은 제3 컬러 필터(CF3)와 동일한 물질을 포함할 수 있고, 제3 컬러 필터(CF3)와 동일한 높이로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 각 컬러 필터 패턴(CFP)은 제1 컬러 필터(CF1)와 제3 컬러 필터(CF3)가 적층된 구조로 이루어질 수 있다. 하부 패턴층(LCF)은 제2 캡핑층(CPL2) 상에 직접 배치되어 제2 캡핑층(CPL2)과 접촉할 수 있다. 상부 패턴층(UCF)은 하부 패턴층(LCF) 상에 직접 배치되어 하부 패턴층(LCF)과 접촉할 수 있다. 하부 패턴층(LCF)과 상부 패턴층(UCF)은 동일한 평면 크기를 가지며 완전히 중첩할 수 있다. 예를 들어, 하부 패턴층(LCF)의 측면과 상부 패턴층(UCF)의 측면은 상호 정렬되어 일치될 수 있다.
도 8에서는, 컬러 필터층(CFL)과 컬러 필터 패턴(CFP)이 제1 컬러 필터(CF1) 및 제3 컬러 필터(CF3)가 적층된 구조인 것으로 도시하고 설명하였으나 이에 제한되지 않는다. 컬러 필터층(CFL)과 컬러 필터 패턴(CFP)은 제1 컬러 필터(CF1)와 제2 컬러 필터(CF2)가 적층되거나 제2 컬러 필터(CF2)와 제3 컬러 필터(CF3)가 적층될 수도 있다.
도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 기판(SUB2)의 일면에 차광 부재(BM)가 배치될 수 있다. 차광 부재 (BM)는 비표시 영역(NDA)에 중첩하여 배치되며, 제2 기판(SUB2)에서 제1 기판(SUB1)과 대향하는 일면에 직접 배치될 수 있다. 차광 부재(BM)는 광 출사를 차단할 뿐만 아니라, 외광 반사를 억제하는 역할을 할 수 있다. 차광 부재(BM)는 평면상 복수의 개구부(OP)를 포함하는 격자 형상으로 형성될 수 있다. 복수의 개구부(OP)는 예를 들어 슬릿(slit) 형상으로 이루질 수 있다. 차광 부재(BM)는 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 차광 부재(BM)는 가시광 파장 대역을 흡수하는 광 흡수 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 차광 부재(BM)는 컬러 필터 패턴들(CFP)과 비중첩할 수 있다. 예를 들어, 차광 부재(BM)의 평면 레이아웃은 컬러 필터 패턴들(CFP)의 평면 레이아웃과 반대 형상으로 이루어질 수 있다. 도 9와 도 10에 도시된 바와 같이, 차광 부재(BM)의 개구부(OP)의 평면 형상은 컬러 필터 패턴들(CFP)의 평면 형상과 동일하며 제3 방향(DR3)에서 서로 중첩할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이의 비표시 영역(NDA)에는 실 부재(SEA)가 배치될 수 있다. 실 부재(SEA)는 제1 기판(SUB1) 또는 제2 기판(SUB2)의 비표시 영역(NDA)에 중첩하여 배치될 수 있으며, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)을 서로 접착 및 결합할 수 있다. 실 부재(SEA)는 유기물을 포함할 수 있으며, 예를 들어 실런트(sealant)일 수 있다.
실 부재(SEA)는 제2 캡핑층(CPL2), 컬러 필터층(CFL) 및 복수의 컬러 필터 패턴(CFP) 상에 배치될 수 있다. 실 부재(SEA)는 복수의 컬러 필터 패턴(CFP) 상에 직접 배치되어 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)과 접촉할 수 있다. 실 부재(SEA)는 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)을 덮어 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)의 상면 및 측면들에 접촉할 수 있다. 또한, 실 부재(SEA)는 컬러 필터층(CFP) 상에 직접 배치되어 컬러 필터층(CFP)과 접촉할 수 있다. 실 부재(SEA)는 컬러 필터층(CFP)의 상면의 일부 및 측면들을 덮어 이들에 접촉할 수 있다.
일 실시예에서 실 부재(SEA)는 제2 캡핑층(CPL2)에 직접 접촉할 수 있다. 실 부재(SEA)는 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)이 서로 이격된 영역에서 제2 캡핑층(CPL2)에 접촉할 수 있다. 즉, 실 부재(SEA)는 복수의 컬러 필터 패턴(CFP) 사이에 배치되어 복수의 컬러 필터 패턴(CFP) 사이를 채울 수 있다. 이에 따라, 실 부재(SEA)는 복수의 컬러 필터 패턴(CFP) 사이에서 노출된 제2 캡핑층(CFPL2)에 직접 접촉할 수 있다.
일 실시예에서는 서로 이격된 복수의 컬러 필터 패턴(CFP)을 형성함으로써, 컬러 필터 패턴(CFP) 하부에 배치된 제2 캡핑층(CPL2)을 노출시킬 수 있다. 이에 따라, 실 부재(SEA)가 무기층인 제2 캡핑층(CPL2)에 접촉함으로써, 실 부재(SEA)의 접착력을 개선하여 표시 장치(10)의 신뢰성을 개선할 수 있다.
또한, 실 부재(SEA)는 제2 기판(SUB2) 및 차광 부재(BM)에 직접 접촉할 수 있다. 실 부재(SEA)는 차광 부재(BM)를 덮도록 배치되며, 차광 부재(BM)의 복수의 개구부(OP)에 의해 노출된 제2 기판(SUB2)의 하면에 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 실 부재(SEA)는 무기물인 제2 기판(SUB2)에 직접 접촉함으로써, 실 부재(SEA)의 접착력을 개선하여 표시 장치(10)의 신뢰성을 개선할 수 있다.
한편, 차광 부재(BM)에 배치된 복수의 개구부(OP)는 하부에 배치된 실 부재(SEA)를 광 경화하기 위한 광이 투과되는 영역으로 작용한다. 외광이 복수의 개구부(OP)에 입사되면 제1 기판(SUB1) 상에 배치된 구조물에 의해 반사되어 비표시 영역(NDA)이 시인될 수 있다.
일 실시예에서 비표시 영역(NDA)이 사용자에게 시인되는 것을 방지하기 위해, 컬러 필터 패턴들(CFP)의 평면 레이아웃은 차광 부재(BM)의 평면 레이아웃과 반대의 형상으로 이루어질 수 있다.
도 9 및 도 10과 같이, 일 실시예에서, 차광 부재(BM)의 평면 레이아웃은 컬러 필터 패턴(CFP)의 평면 레이아웃과 반대의 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 차광 부재(BM)의 평면 레이아웃이 도넛 형상이면, 컬러 필터 패턴(CFP)의 평면 레이아웃은 상기 도넛 형상의 가운데 빈 원형 형상일 수 있다.
보다 구체적으로 도 11을 참조하면, 일 실시예에서 차광 부재(BM)와 컬러 필터 패턴(CFP)은 제3 방향(DR3)에서 서로 비중첩할 수 있다. 예를 들어, 차광 부재(BM)의 일 측면은 컬러 필터 패턴(CFP)의 일 측면과 제3 방향(DR3)에서 상호 정렬되어 일치될 수 있다.
또한, 차광 부재(BM)의 개구부(OP)는 제3 방향(DR3)에서 컬러 필터 패턴(CFP)과 중첩할 수 있다. 특히, 차광 부재(BM)의 개구부(OP)는 컬러 필터 패턴(CFP)과 완전히 중첩할 수 있다. 이 경우, 개구부(OP)의 폭(W1)은 컬러 필터 패턴(CFP)의 폭(W2)과 동일할 수 있다.
또한, 차광 부재(BM)는 컬러 필터 패턴들(CFP) 사이의 간격(P)과 제3 방향(DR3)에서 서로 중첩할 수 있다. 특히, 차광 부재(BM)는 컬러 필터 패턴들(CFP) 사이의 간격(P)과 완전히 중첩할 수 있다. 이 경우, 차광 부재(BM)의 폭(W3)은 컬러 필터 패턴들(CFP) 사이의 간격(P)과 동일할 수 있다.
상술한 차광 부재(BM)의 평면 레이아웃과 컬러 필터 패턴(CFP)의 평면 레이아웃은 다양하게 이루어질 수 있다.
도 12는 도 1의 B 영역의 컬러 필터 패턴들의 평면 레이아웃의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 13은 도 1의 B 영역의 차광 부재의 평면 레이아웃의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 14는 도 1의 B 영역의 컬러 필터 패턴들의 평면 레이아웃의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 15는 도 1의 B 영역의 차광 부재의 평면 레이아웃의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 16은 도 1의 B 영역의 컬러 필터 패턴들의 평면 레이아웃의 또 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 17은 도 1의 B 영역의 차광 부재의 평면 레이아웃의 또 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 18은 도 1의 B 영역의 컬러 필터 패턴들의 평면 레이아웃의 또 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 19는 도 1의 B 영역의 차광 부재의 평면 레이아웃의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 표시 장치(10)의 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)의 일변에 배치된 제1 영역(USP), 제1 영역(USP)과 교차하는 제2 영역(SSP), 및 제1 영역(USP)과 제2 영역(SSP) 사이에 배치된 제3 영역(COP)을 포함할 수 있다. 제1 영역(USP)은 표시 영역(DPA)의 상변 및 하변에 인접하여 배치된 영역이며, 제2 영역(SSP)은 표시 영역(DPA)의 측변들(예컨데, 좌측 및 우측)에 인접하여 배치된 영역이고, 제3 영역(COP)은 표시 영역(DPA)의 코너에 배치된 영역일 수 있다.
제1 영역(USP), 제2 영역(SSP) 및 제3 영역(COP)에 각각 컬러 필터 패턴들(CFP)이 배치될 수 있다. 제1 영역(USP)에 배치된 컬러 필터 패턴들(CFP)은 표시 영역(DPA)의 상변(예컨데, 제1 방향(DR1))과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 제2 영역(SSP)에 배치된 컬러 필터 패턴들(CFP)은 표시 영역(DPA)의 측변(예컨데, 제2 방향(DR2))과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(SSP)에 배치된 컬러 필터 패턴들(CFP)은 표시 영역(DPA)의 상변과 교차한 방향으로 연장될 수 있다. 제3 영역(COP)에 배치된 컬러 필터 패턴들(CFP)은 표시 영역(DPA)의 상변과 측변에 각각 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 영역(COP)에 배치된 컬러 필터 패턴들(CFP)은 제1 영역(USP) 및 제2 영역(SSP)에 배치된 컬러 필터 패턴들(CFP)이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 예시적인 실시예에서 제3 영역(COP)에 배치된 컬러 필터 패턴들(CFP)은 표시 영역(DPA)의 상변에 대해 45도로 기울어진 방향으로 배치될 수 있다.
제1 영역(USP)과 제3 영역(COP)에 걸쳐 제1 얼라인 패턴(ALK1)이 배치될 수 있다. 제1 얼라인 패턴(ALK1)은 컬러 필터 패턴(CFP)과 동일한 적층 구조로 이루어질 수 있다. 제1 얼라인 패턴(ALK1)은 컬러 필터 패턴들(CFP)과 이격되며, 십자 형상으로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 제1 얼라인 패턴(ALK1)의 평면 형상은 사각형, 원형 등 다양하게 이루어질 수 있다.
도 13을 참조하면, 차광 부재(BM)의 평면 레이아웃은 컬러 필터 패턴(CFP)의 평면 레이아웃과 반대 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 영역(USP), 제2 영역(SSP) 및 제3 영역(COP)에 복수의 개구부(OP)를 포함하는 차광 부재(BM)가 배치될 수 있다. 복수의 개구부(OP)는 상술한 컬러 필터 패턴들(CFP)과 중첩할 수 있다.
예를 들어, 제1 영역(USP)에 배치된 차광 부재(BM)의 개구부들(OP)은 표시 영역(DPA)의 상변(예컨데, 제1 방향(DR1))과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 제2 영역(SSP)에 배치된 차광 부재(BM)의 개구부들(OP)은 표시 영역(DPA)의 측변(예컨데, 제2 방향(DR2))과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(SSP)에 배치된 차광 부재(BM)의 개구부들(OP)은 표시 영역(DPA)의 상변과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 제3 영역(COP)에 배치된 차광 부재(BM)의 개구부들(OP)은 표시 영역(DPA)의 상변과 측변에 각각 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 영역(COP)에 배치된 차광 부재(BM)의 개구부들(OP)은 제1 영역(USP) 및 제2 영역(SSP)에 배치된 개구부들(OP)이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 예시적인 실시예에서 제3 영역(COP)에 배치된 개구부들(OP)은 표시 영역(DPA)의 상변에 대해 45도로 기울어진 방향으로 배치될 수 있다.
제1 영역(USP)과 제3 영역(COP)에 걸쳐 얼라인 개구부(AOP)가 배치될 수 있다. 얼라인 개구부(AOP)는 제3 방향(DR3)에서 제1 얼라인 패턴(ALK1)과 중첩할 수 있다. 얼라인 개구부(AOP)는 제1 얼라인 패턴(ALK1)의 평면 형상과 동일하게 이루어질 수 있다.
한편, 도 14 및 도 15를 참조하면, 다른 실시예에서, 제1 영역(USP), 제2 영역(SSP) 및 제3 영역(COP)에 배치된 컬러 필터 패턴들(CFP)은 표시 영역(DPA)의 상변(예컨데, 제1 방향(DR1))과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 제1 영역(USP), 제2 영역(SSP) 및 제3 영역(COP)에 배치된 차광 부재(BM)의 개구부들(OP)도 컬러 필터 패터들(CFP)과 중첩하며 표시 영역(DPA)의 상변(예컨데, 제1 방향(DR1))과 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 또 다른 실시예에서, 제1 영역(USP), 제2 영역(SSP) 및 제3 영역(COP)에 배치된 컬러 필터 패턴들(CFP)은 표시 영역(DPA)의 측변(예컨데, 제2 방향(DR2))과 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터 패턴들(CFP)은 표시 영역(DPA)의 상변과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 제1 영역(USP), 제2 영역(SSP) 및 제3 영역(COP)에 배치된 차광 부재(BM)의 개구부들(OP)도 컬러 필터 패턴들(CFP)과 중첩하며, 표시 영역(DPA)의 측변(예컨데, 제2 방향(DR2))과 나란하게 배치될 수 있다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 또 다른 실시예에서, 제1 영역(USP), 제2 영역(SSP) 및 제3 영역(COP)에 배치된 컬러 필터 패턴들(CFP)은 도트 형상으로 배치될 수 있다. 제1 영역(USP), 제2 영역(SSP) 및 제3 영역(COP)에 배치된 차광 부재(BM)의 개구부들(OP)도 컬러 필터 패턴들(CFP)과 중첩하며, 도트 형상으로 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 차광 부재(BM)의 평면 레이아웃과 컬러 필터 패턴(CFP)의 평면 레이아웃이 서로 반대 형상으로 이루어짐으로써, 비표시 영역(NDA)에서 외광이 반사되어 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 20은 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다. 도 21은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 차광 부재와 컬러 필터 패턴들을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 22는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다. 도 23은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 차광 부재와 컬러 필터 패턴들을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 20 내지 도 23을 참조하면, 본 실시예에서는 차광 부재(BM)와 컬러 필터 패턴(CFP)이 일부 중첩한다는 점에서 상술한 실시예들과 차이가 있다. 이하, 상술한 실시예들과 중복되는 설명은 생략하고 차이점에 대해 설명하기로 한다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 일 실시예에서 차광 부재(BM)와 컬러 필터 패턴(CFP)은 제3 방향(DR3)에서 일부가 서로 중첩할 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터 패턴(CFP)의 일 측면은 차광 부재(BM)의 일 측면과 제3 방향(DR3)에서 상호 정렬되어 일치될 수 있다. 또한, 컬러 필터 패턴(CFP)의 상기 일 측면과 마주보는 타 측면은 제3 방향(DR3)으로 중첩하는 차광 부재(BM)의 상면과 제3 방향(DR3)에서 중첩할 수 있다. 또한, 차광 부재(BM)의 개구부(OP)의 일 측면은 컬러 필터 패턴(CFP)의 일 측면과 제3 방향(DR3)에서 상호 정렬되어 일치될 수 있다. 또한, 차광 부재(BM)의 개구부(OP)의 상기 일 측면과 마주보는 타 측면은 상기 컬러 필터 패턴(CFP)의 상면과 제3 방향(DR3)에서 중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 필터 패턴(CFP)과 차광 부재(BM)가 중첩하는 중첩 영역의 폭(OW)은 차광 부재(BM)의 폭(W3)에 대해 50% 이하일 수 있다.
일 실시예에서 차광 부재(BM)의 개구부(OP)는 컬러 필터 패턴(CFP)과 완전히 중첩할 수 있다. 이 경우, 개구부(OP)의 폭(W1)은 컬러 필터 패턴(CFP)의 폭(W2)보다 작을 수 있다. 다시 말하면, 컬러 필터 패턴(CFP)의 폭(W2)은 개구부(OP)의 폭(W1)보다 클 수 있다. 또한, 차광 부재(BM)는 컬러 필터 패턴들(CFP) 사이의 간격(P)과 제3 방향(DR3)에서 서로 중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 필터 패턴들(CFP) 사이의 간격(P)은 차광 부재(BM)와 완전히 중첩할 수 있다. 이 경우, 차광 부재(BM)의 폭(W3)은 컬러 필터 패턴들(CFP) 사이의 간격(P)보다 클 수 있다. 다시 말하면, 컬러 필터 패턴들(CFP) 사이의 간격(P)은 차광 부재(BM)의 폭(W3)보다 작을 수 있다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 다른 실시예에서 차광 부재(BM)와 컬러 필터 패턴(CFP)은 제3 방향(DR3)에서 일부가 서로 중첩할 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터 패턴(CFP)의 일 측면은 제3 방향(DR3)으로 중첩하는 차광 부재(BM)의 상면과 제3 방향(DR3)에서 중첩할 수 있다. 또한, 컬러 필터 패턴(CFP)의 상기 일 측면과 마주보는 타 측면은 제3 방향(DR3)으로 중첩하는 차광 부재(BM)의 상면과 제3 방향(DR3)에서 중첩할 수 있다. 또한, 차광 부재(BM)의 개구부(OP)의 일 측면 및 일 측면과 마주보는 타 측면은 동일한 컬러 필터 패턴(CFP)의 상면과 중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 필터 패턴(CFP)과 차광 부재(BM)가 중첩하는 중첩 영역의 폭(OW)은 차광 부재(BM)의 폭(W3)에 대해 50% 이하일 수 있다.
상술한 바와 같이, 차광 부재(BM)와 컬러 필터 패턴(CFP)이 일부 중첩함으로써, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 정렬 마진을 확보하여 사용자에게 비표시 영역(NDA)이 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 24는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 24를 참조하면, 본 실시예에서는 컬러 필터 패턴들(CFP)이 하부 패턴층(LCF)과 상부 패턴층(UCF) 사이에 중간 패턴층(MCF)을 더 포함한다는 점에서 상술한 실시예들과 차이가 있다. 이하, 상술한 실시예들과 중복되는 설명은 생략하고 차이점에 대해 설명하기로 한다.
컬러 필터층(CFL)은 복수의 컬러 필터가 적층될 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터층(CFL)은 3층 구조로 이루어질 수 있으며, 제1 컬러 필터(CF1), 제2 컬러 필터(CF2) 및 제3 컬러 필터(CF3)가 적층될 수 있다. 제1 컬러 필터(CF1)는 제2 캡핑층(CPL2) 상에 직접 배치되고, 제2 컬러 필터(CF2)는 제1 컬러 필터(CF1) 상에 직접 배치되며, 제3 컬러 필터(CF3)는 제2 컬러 필터(CF2) 상에 직접 배치될 수 있다.
컬러 필터 패턴들(CFP)은 하부 패턴층(LCF), 하부 패턴층(LCF) 상에 배치된 중간 패턴층(MCF), 및 중간 패턴층(MCF) 상에 배치된 상부 패턴층(UCF)을 포함할 수 있다. 하부 패턴층(LCF)은 제1 컬러 필터(CF1)와 동일한 물질을 포함할 수 있고, 제1 컬러 필터(CF1)와 동일한 높이로 이루어질 수 있다. 중간 패턴층(MCF)은 제2 컬러 필터(CF2)와 동일한 물질을 포함할 수 있고, 제2 컬러 필터(CF2)와 동일한 높이로 이루어질 수 있다. 상부 패턴층(UCF)은 제3 컬러 필터(CF3)와 동일한 물질을 포함할 수 있고, 제3 컬러 필터(CF3)와 동일한 높이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 각 컬러 필터 패턴들(CFP)은 제1 컬러 필터(CF1), 제2 컬러 필터(CF2) 및 제3 컬러 필터(CF3)가 적층된 구조로 이루어질 수 있다. 하부 패턴층(LCF)은 제2 캡핑층(CPL2) 상에 직접 배치되어 제2 캡핑층(CPL2)과 접촉할 수 있다. 중간 패턴층(MCF)은 하부 패턴층(LCF) 상에 직접 배치되어 하부 패턴층(LCF)과 접촉할 수 있다. 상부 패턴층(UCF)은 중간 패턴층(MCF) 상에 직접 배치되어 중간 패턴층(MCF)과 접촉할 수 있다. 하부 패턴층(LCF), 중간 패턴층(MCF) 및 상부 패턴층(UCF)은 동일한 평면 크기를 가지며 완전히 중첩할 수 있다. 예를 들어, 하부 패턴층(LCF)의 측면, 중간 패턴층(MCF)의 측면 및 상부 패턴층(UCF)의 측면은 상호 정렬되어 일치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 컬러 필터 패턴들(CFP)이 3개의 컬러 필터가 적층된 3층 구조로 이루어짐으로써, 비표시 영역(NDA)으로 입사된 외광을 더욱 흡수 및 차단하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 SUB1, 2: 제1 및 제2 기판
CAP2: 제2 캡핑층 CFP: 컬러 필터 패턴
CFL: 컬러 필터층 CF1~3: 제1 내지 제3 컬러 필터
SEA: 실 부재 BM: 차광 부재
OP: 개구부 LCF: 하부 패턴층
MCF: 중간 패턴층 UCF: 상부 패턴층

Claims (20)

  1. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 제1 기판;
    상기 비표시 영역에서 상기 제1 기판 상에 배치된 무기층;
    상기 무기층 상에 배치되며, 서로 이격된 컬러 필터 패턴들;
    상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판;
    상기 제2 기판의 일면에 배치되며, 상기 비표시 영역에서 상기 컬러 필터 패턴들과 비중첩하는 차광 부재; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되며, 상기 컬러 필터 패턴들 및 상기 무기층과 접촉하는 실 부재를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 실 부재는 상기 비표시 영역에 배치되며, 상기 차광 부재, 상기 컬러 필터 패턴들 및 상기 무기층과 중첩하는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 실 부재는 상기 컬러 필터 패턴들 사이에서 노출된 상기 무기층과 접촉하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 차광 부재는 개구부들을 포함하며, 상기 개구부들은 두께 방향에서 상기 컬러 필터 패턴들과 중첩하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 개구부들의 폭은 각각 두께 방향에서 중첩하는 상기 컬러 필터 패턴들의 폭과 동일한 표시 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 컬러 필터 패턴들이 이격된 간격은 상기 차광 부재의 폭과 동일한 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 무기층 상에 배치되며, 상기 표시 영역으로부터 상기 비표시 영역으로 연장된 컬러 필터층을 더 포함하며,
    상기 컬러 필터층은 서로 다른 색의 광을 투과시키는 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 컬러 필터 패턴들은 상기 무기층 상에 배치된 하부 패턴층 및 상기 하부 패턴층 상에 배치된 상부 패턴층을 포함하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 하부 패턴층은 상기 제1 컬러 필터와 동일한 물질을 포함하고, 상기 상부 패턴층은 상기 제3 컬러 필터와 동일한 물질을 포함하는 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 하부 패턴층과 상기 상부 패턴층 사이에 배치된 중간 패턴층을 더 포함하며,
    상기 중간 패턴층은 상기 제2 컬러 필터와 동일한 물질을 포함하는 표시 장치.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 실 부재는 상기 컬러 필터층의 일부와 중첩하며, 상기 차광 부재는 상기 컬러 필터층과 비중첩하는 표시 장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 컬러 필터 패턴들은 상기 비표시 영역에서 상기 컬러 필터층과 이격된 표시 장치.
  13. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 제1 기판;
    상기 비표시 영역에서 상기 제1 기판 상에 배치된 무기층;
    상기 무기층 상에 배치되며, 서로 이격된 컬러 필터 패턴들;
    상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판;
    상기 제2 기판의 일면에 배치되며, 상기 비표시 영역에서 적어도 일부가 상기 컬러 필터 패턴들과 중첩하는 차광 부재; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되며, 상기 컬러 필터 패턴들 및 상기 무기층과 접촉하는 실 부재를 포함하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 차광 부재는 개구부들을 포함하며, 상기 개구부들은 두께 방향에서 상기 컬러 필터 패턴들과 중첩하는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 개구부들의 폭은 상기 컬러 필터 패턴들의 폭보다 작은 표시 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 컬러 필터 패턴들 사이의 간격은 상기 차광 부재의 폭보다 작은 표시 장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 비표시 영역은 상기 표시 영역의 일 변과 나란한 제1 영역, 상기 제1 영역과 교차하는 제2 영역, 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 배치되며 상기 표시 영역의 코너에 배치된 제3 영역을 포함하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 영역에 배치된 상기 개구부들 및 상기 컬러 필터 패턴들은 상기 표시 영역의 일변과 나란한 방향으로 연장되고,
    상기 제2 영역에 배치된 상기 개구부들 및 상기 컬러 필터 패턴들은 상기 표시 영역의 일변과 교차하는 방향으로 연장되며,
    상기 제3 영역에 배치된 상기 개구부들 및 상기 컬러 필터 패턴들은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 배치된 상기 개구부들 및 상기 컬러 필터 패턴들의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장된 표시 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에 배치된 상기 개구부들 및 상기 컬러 필터 패턴들은 상기 표시 영역의 일 변과 나란한 방향 또는 교차하는 방향으로 연장된 표시 장치.
  20. 제14 항에 있어서,
    상기 개구부들은 슬릿 형상이고 상기 컬러 필터 패턴들은 섬 형상인 표시 장치.
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