KR20230134023A - 발광 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
실시예들에 따르면, 발광 표시 장치는 표시 영역 및 상기 표시 영역에 둘러싸여 있는 광센서 영역을 포함하는 표시 패널; 및 상기 광센서 영역의 배면에 위치하는 적외선 센서를 포함하며, 상기 표시 영역은 애노드와 중첩하는 오프닝을 가지는 화소 정의막; 상기 화소 정의막을 덮는 캐소드; 상기 캐소드의 위에 위치하는 봉지층; 상기 봉지층의 위에 위치하며, 상기 화소 정의막의 상기 오프닝과 중첩하는 오프닝을 가지는 차광 부재를 포함하며, 상기 광센서 영역은 상기 차광 부재의 중첩 부분과 중첩하며, 상기 화소 정의막은 상기 광센서 영역에 대응하는 추가 오프닝을 가져 상기 광센서 영역에는 상기 화소 정의막이 형성되지 않으며, 상기 광센서 영역은 상기 화소 정의막의 상기 추가 오프닝내에 위치하는 추가 스페이서를 더 포함한다.
Description
본 개시는 발광 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 적외선 센서를 표시 영역의 배면에 위치시킬 수 있는 발광 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 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 표시 영역의 배면에 위치하는 적외선 센서가 충분한 투과율을 가질 수 있는 발광 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
실시예에 따른 전자 기기는 후면 및 측면을 갖는 하우징; 상기 하우징의 상부에 배치되는 커버 윈도우; 상기 커버 윈도우의 하부에 배치되고, 표시 영역 및 상기 표시 영역에 둘러싸여 있는 광센서 영역을 포함하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 상기 광센서 영역의 배면에 위치하는 적외선 센서;를 포함하고, 상기 표시 영역은 애노드와 중첩하는 오프닝을 가지는 화소 정의막; 상기 화소 정의막 위에 위치하는 스페이서; 상기 화소 정의막 및 상기 스페이서를 덮는 캐소드; 상기 캐소드의 위에 위치하는 캡핑층; 상기 캡핑층의 위에 위치하는 저반사층; 상기 저반사층 위에 위치하는 봉지층; 상기 봉지층의 위에 위치하며, 상기 화소 정의막의 상기 오프닝과 중첩하는 오프닝을 가지는 차광 부재를 포함하며, 상기 광센서 영역은 상기 차광 부재의 중첩 부분 및 상기 화소 정의막의 중첩 부분과 중첩하고, 상기 캐소드는 상기 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 가져 상기 광센서 영역에는 형성되지 않는다.
상기 캡핑층 및 상기 저반사층은 각각 상기 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 가질 수 있다.
상기 캐소드, 상기 캡핑층 및 상기 저반사층의 상기 광센서 영역에 대응하는 상기 오프닝의 내에는 상기 봉지층이 위치할 수 있다.
상기 캐소드는 상기 캡핑층 또는 상기 저반사층의 상부면 및 측면을 감싸는 구조를 가질 수 있다.
상기 캡핑층은 상기 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 가지며, 상기 캐소드 및 상기 캡핑층의 상기 광센서 영역에 대응하는 상기 오프닝의 내에는 상기 저반사층이 위치할 수 있다.
상기 캐소드는 상기 캡핑층의 상부면 및 측면을 감싸는 구조를 가질 수 있다.
상기 캐소드의 상기 오프닝의 내에 위치하는 저접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 저접착층의 위에는 상기 캡핑층 및 상기 저반사층이 위치할 수 있다.
상기 저접착층 위에는 상기 저반사층이 위치하며, 상기 캡핑층에는 상기 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 가질 수 있다.
상기 애노드의 하부에 위치하며, 오프닝을 가지는 섬형 금속층을 더 포함하며, 상기 섬형 금속층의 오프닝은 상기 캐소드의 상기 오프닝과 평면상 중첩할 수 있다.
실시예에 따른 발광 표시 장치는 표시 영역 및 상기 표시 영역에 둘러싸여 있는 광센서 영역을 포함하는 표시 패널; 및 상기 광센서 영역의 배면에 위치하는 적외선 센서를 포함하며, 상기 표시 영역은 애노드와 중첩하는 오프닝을 가지는 화소 정의막; 상기 화소 정의막을 덮는 캐소드; 상기 캐소드의 위에 위치하는 봉지층; 상기 봉지층의 위에 위치하며, 상기 화소 정의막의 상기 오프닝과 중첩하는 오프닝을 가지는 차광 부재를 포함하며, 상기 광센서 영역은 상기 차광 부재의 중첩 부분과 중첩하며, 상기 화소 정의막은 상기 광센서 영역에 대응하는 추가 오프닝을 가져 상기 광센서 영역에는 상기 화소 정의막이 형성되지 않으며, 상기 광센서 영역은 상기 화소 정의막의 상기 추가 오프닝내에 위치하는 추가 스페이서를 더 포함한다.
상기 표시 영역은 상기 애노드의 하부에 위치하는 유기막을 더 포함하며, 상기 추가 스페이서는 상기 유기막과 접하고, 상기 봉지층의 하부에는 상기 추가 스페이서가 위치할 수 있다.
상기 표시 영역은 상기 캐소드와 상기 봉지층 사이에 위치하며, 상기 캐소드와 접하는 캡핑층; 및 상기 캡핑층과 상기 봉지층 사이에 위치하는 저반사층을 더 포함할 수 있다.
상기 캐소드, 상기 캡핑층 및 상기 저반사층은 상기 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 가져 상기 광센서 영역에는 상기 캐소드, 상기 캡핑층 및 상기 저반사층이 형성되지 않을 수 있다.
상기 캐소드, 상기 캡핑층 및 상기 저반사층의 상기 오프닝의 내에는 상기 봉지층이 위치할 수 있다.
상기 캐소드는 상기 캡핑층 또는 상기 저반사층의 상부면 및 측면을 감싸는 구조를 가질 수 있다.
상기 애노드의 하부에 위치하며, 오프닝을 가지는 섬형 금속층을 더 포함하며, 상기 섬형 금속층의 오프닝은 상기 캐소드, 상기 캡핑층 및 상기 저반사층의 상기 오프닝과 평면상 중첩할 수 있다.
실시예에 따른 발광 표시 장치는 표시 영역 및 상기 표시 영역에 둘러싸여 있는 광센서 영역을 포함하는 표시 패널; 및 상기 광센서 영역의 배면에 위치하는 적외선 센서를 포함하며, 상기 표시 영역은 애노드와 중첩하는 오프닝을 가지는 화소 정의막; 상기 화소 정의막을 덮는 캐소드; 상기 캐소드의 위에 위치하는 캡핑층; 상기 캡핑층의 위에 위치하는 저반사층; 상기 저반사층 위에 위치하는 봉지층; 상기 봉지층의 위에 위치하며, 상기 화소 정의막의 상기 오프닝과 중첩하는 오프닝을 가지는 차광 부재를 포함하며, 상기 광센서 영역은 상기 차광 부재의 중첩 부분, 상기 저반사층의 중첩 부분, 상기 캡핑층의 중첩 부분, 및 상기 캐소드의 중첩 부분과 중첩하며, 상기 캐소드의 상기 중첩 부분은 상기 표시 영역의 상기 캐소드보다 얇게 형성된다.
상기 캡핑층의 상기 중첩 부분은 상기 표시 영역의 상기 캡핑층 보다 두껍게 형성될 수 있다.
상기 캐소드의 상기 중첩 부분이 얇아진 두께와 상기 캡핑층의 상기 중첩 부분이 두꺼워진 두께는 동일할 수 있다.
실시예들에 따르면, 적외선 센서와 평면상 중첩하는 광센서 영역에 차광 부재를 형성하면서, 차광 부재의 하부의 층에 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 형성하면서 특정 물질로 해당 오프닝을 채우거나, 캐소드의 두께를 얇게 형성하여 광센서 영역이 일정 수준 이상의 향상된 적외선의 투과 특성을 가지도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사용 상태를 도시하는 개략 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 4는 또 다른 일 실시예에 따른 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 일부 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 발광 표시 장치에 포함된 하나의 화소의 회로도이다.
도 7 내지 도 19는 일 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 하부 패널층의 제조 순서에 따른 각 층의 구조를 구체적으로 도시한 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 일 부분을 확대 촬영한 도면이다.
도 22은 도 20의 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 중심으로 간략하게 도시한 단면도이다.
도 23는 도 22의 실시예에 따른 광센서 영역 중 일부분을 제조하는 방법을 도시한 도면이다.
도 24은 일 실시예에 따른 적외선 센서의 평면도이다.
도 25 및 도 26는 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 도시한 단면도이다.
도 27 및 도 28은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 도시한 단면도이다.
도 29 및 도 30는 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 도시한 단면도이다.
도 31은 캐소드의 두께에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 32은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 중심으로 간략하게 도시한 단면도이다.
도 33는 캐소드와 저접착층의 관계를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 34은 도 32의 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구체적인 단면도이다.
도 35는 저접착층의 두께에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 36는 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 중심으로 간략하게 도시한 단면도이다.
도 37은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구체적인 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 4는 또 다른 일 실시예에 따른 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 일부 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 발광 표시 장치에 포함된 하나의 화소의 회로도이다.
도 7 내지 도 19는 일 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 하부 패널층의 제조 순서에 따른 각 층의 구조를 구체적으로 도시한 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 일 부분을 확대 촬영한 도면이다.
도 22은 도 20의 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 중심으로 간략하게 도시한 단면도이다.
도 23는 도 22의 실시예에 따른 광센서 영역 중 일부분을 제조하는 방법을 도시한 도면이다.
도 24은 일 실시예에 따른 적외선 센서의 평면도이다.
도 25 및 도 26는 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 도시한 단면도이다.
도 27 및 도 28은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 도시한 단면도이다.
도 29 및 도 30는 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 도시한 단면도이다.
도 31은 캐소드의 두께에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 32은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 중심으로 간략하게 도시한 단면도이다.
도 33는 캐소드와 저접착층의 관계를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 34은 도 32의 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구체적인 단면도이다.
도 35는 저접착층의 두께에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 36는 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 중심으로 간략하게 도시한 단면도이다.
도 37은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구체적인 단면도이다.
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, 구성 요소 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.
또한, 명세서 전체에서, "연결된다"라고 할 때, 이는 둘 이상의 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우만을 의미하는 것이 아니고, 둘 이상의 구성요소가 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결되는 경우, 물리적으로 연결되는 경우나 전기적으로 연결되는 경우, 뿐만 아니라, 위치나 기능에 따라 상이한 명칭들로 지칭되었으나 실질적으로 일체인 각 부분이 서로 연결되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 명세서 전체에서, 배선, 층, 막, 영역, 판, 구성 요소 등의 부분이 "제1 방향 또는 제2 방향으로 연장된다"라고 할 때, 이는 해당 방향으로 곧게 뻗은 직선 형상만을 의미하는 것이 아니고, 제1 방향 또는 제2 방향을 따라 전반적으로 연장되는 구조로, 일 부분에서 꺾이거나, 지그재그 구조를 가지거나, 곡선 구조를 포함하면서 연장되는 구조도 포함한다.
또한, 명세서에서 설명된 표시 장치, 표시 패널 등이 포함된 전자 기기(예를 들면, 휴대폰, TV, 모니터, 노트북 컴퓨터, 등)나 명세서에서 설명된 제조 방법에 의하여 제조된 표시 장치, 표시 패널 등이 포함된 전자 기기도 본 명세서의 권리 범위에서 배제되지 않는다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 통하여 개략적인 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.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 동영상이나 정지 영상을 표시하는 장치로, 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 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 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 표시 장치(1000)가 스마트 폰으로 사용되는 것을 도시한다.
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 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 표시 패널의 제3 방향(DR3)에서의 두께와 대응될 수 있다.
일 실시예에 따른 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, 표시 장치(1000)는 표시 장치(1000)의 구조에 따라 표시 장치(1000)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(1000)는 커버 윈도우(WU), 하우징(HM), 표시 패널(DP) 및 광학 소자(ES)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 커버 윈도우(WU)와 하우징(HM)은 결합되어 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 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 광투과율이 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.
표시 패널(DP)은 영상을 표시하는 표시 패널(DP) 및 구동부(50)를 포함할 수 있다. 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 센서가 위치하여 외부 입력이 감지되는 영역일 수 있다.
커버 윈도우(WU)의 투과 영역(TA)은 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.
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, 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. 표시 패널(DP)의 비표시 영역(PA)의 일부는 휘어질 수 있다. 이때, 비표시 영역(PA) 중 일부는 표시 장치(1000)의 배면을 향하게 되어, 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.
또한 표시 패널(DP)은 컴포넌트 영역(EA)을 포함할 수 있으며, 구체적으로 제1 컴포넌트 영역(EA1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)을 포함할 수 있다. 제1 컴포넌트 영역(EA1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)은 표시 영역(DA)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 제1 컴포넌트 영역(EA1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)은 서로 이격된 형태로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않고 적어도 일부 연결될 수도 있다. 제1 컴포넌트 영역(EA1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)은 그 하부에 적외선, 가시광선이나 음향 등을 이용하는 컴포넌트가 배치되는 영역일 수 있다.
표시 영역(DA)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. 표시 영역(DA)에는 하나의 화소 회로부와 하나의 발광 다이오드가 일대일로 형성되어 있다.
제1 컴포넌트 영역(EA1)은 빛이 투과할 수 있도록 투명한 층으로 구성된 영역을 포함하며, 도전층이나 반도체층이 위치하지 않으며, 차광 물질을 포함하는 화소 정의층, 차광층 등이 제1 컴포넌트 영역(EA1)에 대응하는 위치와 중첩하는 개구를 포함함으로써 빛을 막지 않는 구조를 가질 수 있다.
제2 컴포넌트 영역(EA2)은 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과부 및 복수의 화소를 포함하는 표시부를 포함할 수 있다. 투과부는 인접하는 화소의 사이에 위치하며 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투명한 층으로 구성된다. 표시부는 복수의 화소를 합하여 하나의 단위 구조를 가지도록 형성할 수 있으며, 인접하는 단위 구조의 사이에는 투과부가 위치할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 표시 화소가 포함되는 표시 영역(DA)과 터치 센서(TS)를 포함할 수 있다. 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, 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, 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 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 표시 패널(DP)의 하부에 배치될 수 있다. 광학 소자(ES)는 제1 컴포넌트 영역(EA1)과 중첩하는 제1 광학 소자(ES1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)과 중첩하는 제2 광학 소자(ES2)를 포함할 수 있다.
제1 광학 소자(ES1)는 빛이나 음향을 이용하는 전자요소일 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 소자(ES1)는 적외선 센서와 같이 광을 수광하여 이용하는 센서, 빛이나 음향을 출력하고 감지하여 거리를 측정하거나 지문 등을 인식하는 센서, 빛을 출력하는 소형 램프이거나, 소리를 출력하는 스피커 등일 수 있다. 빛을 이용하는 전자요소의 경우, 가시광, 적외선광, 자외선광 등 다양한 파장 대역의 빛을 이용할 수 있음은 물론이다.
제2 광학 소자(ES2)는 카메라, 적외선 카메라(IR camera), 도트 프로젝터(dot projector), 적외선 조명기(IR illuminator), 및 비과시간법 센서(ToF sensor, Time-of-Flight sensor) 중 적어도 하나일 수 있다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(DP), 전원 공급 모듈(PM), 제1 전자 모듈(EM1), 및 제2 전자 모듈(EM2)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP), 전원 공급 모듈(PM), 제1 전자 모듈(EM1), 및 제2 전자 모듈(EM2)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 도 3에는 표시 패널(DP)의 구성 중 표시 영역(DA)에 위치하는 표시 화소와 터치 센서(TS)가 예시적으로 도시되었다.
전원공급 모듈(PM)은 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 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 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 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 패널(DP) 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 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. 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 표시 장치(1000)의 구성들을 외부 충격으로부터 안정적으로 보호할 수 있다.
이하에서는 도 4를 통하여 다른 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 구조를 살펴본다. 도 4는 다른 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 전술한 구성요소와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4의 실시예에서는 표시 장치(1000)가 폴딩 라인(FAX)을 통하여 접히는 구조의 폴더블 표시 장치를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 폴더블 표시 장치일 수 있다. 표시 장치(1000)는 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측 또는 내측으로 접힐 수 있다. 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측으로 접히는 경우, 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.
일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 표시 영역(DA), 컴포넌트 영역(EA) 및 비표시 영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 제1-1 표시 영역(DA1-1), 제1-2 표시 영역(DA1-2) 및 폴딩 영역(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 폴딩 영역(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.
도 5는 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 일부 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 5에는 일 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 발광 표시 패널(DP)의 일부분이 도시되어 있으며, 휴대폰용 표시 패널을 이용하여 도시하였다.
발광 표시 패널(DP)은 전면에 표시 영역(DA)이 위치하며, 전면에 컴포넌트 영역(EA)을 포함할 수 있으며, 구체적으로 제1 컴포넌트 영역(EA1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)을 포함할 수 있다. 추가적으로 도 5의 실시예에서는 제2 컴포넌트 영역(EA2)에 인접하는 위치에는 제1 컴포넌트 영역(EA1)이 위치하고 있다. 도 5의 실시예에서 제1 컴포넌트 영역(EA1)은 제2 컴포넌트 영역(EA2)의 좌측에 위치하고 있다. 제1 컴포넌트 영역(EA1)의 위치 및 개수는 실시예 별로 다양할 수 있다. 도 5에서 제2 컴포넌트 영역(EA2)에 대응하는 광학 소자는 카메라일 수 있으며, 제1 컴포넌트 영역(EA1)에 대응하는 광학 소자는 광 센서일 수 있다.
표시 영역(DA)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. 표시 영역(DA)에는 하나의 화소 회로부와 하나의 발광 다이오드가 일대일로 형성되어 있다. 표시 영역(DA)은 이하 '노멀 표시 영역'이라고도 한다. 도 5에서는 절단선 아래의 발광 표시 패널(DP)의 구조는 도시하고 있지 않지만, 절단선 아래에는 표시 영역(DA)이 위치할 수 있다.
제1 컴포넌트 영역(EA1)은 빛이 투과할 수 있도록 투명한 층만으로 구성되며, 도전층이나 반도체층이 위치하지 않으며, 하부 패널층에 광센서 영역(OPS)을 가지고, 상부 패널층의 화소 정의막(380), 차광 부재(220), 및 컬러 필터층(230)에는 제1 컴포넌트 영역(EA1)에 대응하는 위치에 오프닝(이하 추가 오프닝이라고도 함)이 형성되어 빛을 막지 않는 구조를 가질 수 있다. 한편, 하부 패널층에 광센서 영역(OPS)이 위치하더라도 상부 패널층에 대응하는 오프닝이 없으면 제1 컴포넌트 영역(EA1)이 아닌 표시 영역(DA)일 수 있다. 후술하는 도 7 내지 도 20에서는 하나의 화소와 하나의 광센서 영역(OPS)을 도시하고 있어 제1 컴포넌트 영역(EA1)이나 표시 영역(DA)의 화소 구조일 수 있다.
실시예에 따른 발광 표시 패널(DP)은 크게 하부 패널층과 상부 패널층로 구분할 수 있다. 하부 패널층은 화소를 구성하는 발광 다이오드 및 화소 회로부가 위치하는 부분이며, 이를 덮는 봉지층(도 20의 400 참고)까지 포함할 수 있다. 즉, 하부 패널층은 기판(도 20의 110 참고)에서부터 봉지층까지로 애노드(Anode), 화소 정의막(도 20의 380 참고), 발광층(도 20의 EML 참고), 스페이서(도 20의 385 참고), 기능층(도 20의 FL 참고), 캐소드(도 20의 Cathode 참고)도 포함하며, 기판과 애노드 사이의 절연막, 반도체층, 및 도전층을 포함한다. 한편, 상부 패널층은 봉지층의 상부에 위치하는 부분으로, 터치를 감지할 수 있는 감지 절연층(도 20의 501, 510, 511 참고) 및 복수의 감지 전극(도 20의 540, 541 참고)을 포함하고, 차광 부재(도 20의 220 참고), 컬러 필터(도 20의 230 참고), 및 평탄화층(도 20의 550 참고) 등을 포함할 수 있다.
한편, 표시 영역(DA)의 하부 패널층의 구조는 도 7 내지 도 20에서 살펴본다.
도 5에서 도시하고 있지 않지만, 표시 영역(DA)의 외측에는 주변 영역이 더 위치할 수 있다. 또한, 도 5에서는 휴대폰용 표시 패널을 도시하고 있으나, 표시 패널의 배면에 광학 소자가 위치할 수 있는 표시 패널이면 본 실시예가 적용될 수 있고, 플렉서블 표시 장치일 수도 있다. 플렉서블 표시 장치 중 폴더블 표시 장치인 경우에는 제2 컴포넌트 영역(EA2) 및 제1 컴포넌트 영역(EA1)의 위치가 도 5와 다른 위치에 형성될 수 있다.
이하에서는 발광 표시 패널(DP)의 하부 패널층에 위치하는 화소의 회로 구조를 도 6을 통하여 구체적으로 살펴본다.
이하의 화소의 구조는 광센서 영역(OPS)을 포함하는 표시 영역(DA) 및/또는 제2 컴포넌트 영역(EA2)의 화소 구조일 수 있다. 여기서, 광센서 영역(OPS)은 상부에 차광 부재 등 빛을 차단하는 부분이 제거되면 제1 컴포넌트 영역(EA1)에 대응할 수 있는 부분으로, 광센서 영역(OPS)의 상부에 차광 부재 등으로 빛을 차단하게 되면 표시 영역(DA)에 포함될 수 있다.
먼저, 도 6을 통하여 화소의 회로 구조를 살펴본다.
도 6은 일 실시예에 따른 발광 표시 장치에 포함된 하나의 화소의 회로도이다.
도 6에서 도시된 회로 구조는 표시 영역(DA) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)에 형성되는 화소 회로부 및 발광 다이오드의 회로 구조이다.
일 실시예에 따른 하나의 화소는 여러 배선(127, 128, 151, 152, 153, 154, 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. 복수의 트랜지스터(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7)는 다결정 반도체를 포함하는 다결정 반도체 트랜지스터와 산화물 반도체를 포함하는 산화물 반도체 트랜지스터로 구분될 수 있으며, 다결정 반도체 트랜지스터는 구동 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 제5 트랜지스터(T5), 및 제6 트랜지스터(T6)이며, 산화물 반도체 트랜지스터는 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4), 및 제7 트랜지스터(T7)일 수 있다.
하나의 화소(PX)에는 복수의 배선(127, 128, 151, 152, 153, 154, 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), 바이패스 제어선(154), 발광 제어선(155), 데이터선(171), 구동 전압선(172) 및 공통 전압선(741)을 포함한다.
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 전달하고, 발광 제어선(155)은 발광 제어 신호(EM)를 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)에 전달하며, 바이패스 제어선(154)은 바이패스 제어 신호(GB)를 제7 트랜지스터(T7)에 전달한다. 바이패스 제어 신호(GB)는 제1 스캔 신호(GW)와 동일한 타이밍에 반대 극성의 전압이 인가될 수 있으며, 이 때, 제2 스캔 신호(GC)와 동일한 신호를 가질 수 있다.
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 반도체(다결정 반도체)를 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 n형 트랜지스터로, 반도체층으로는 산화물 반도체를 가진다. 제7 트랜지스터(T7)는 발광 다이오드(LED)의 애노드를 초기화시키는 역할을 한다. 이하에서 제7 트랜지스터(T7)는 애노드 초기화 트랜지스터라고도 한다. 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 바이패스 제어선(154)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. 바이패스 제어선(154)을 흐르는 바이패스 제어 신호(GB) 중 정극성의 전압에 의해 제7 트랜지스터(T7)가 턴 온 되면 제2 초기화 전압(AVinit)이 발광 다이오드(LED)의 애노드로 인가되어 초기화된다.
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(T3), 제4 트랜지스터(T4) 및 제7 트랜지스터(T7)가 n형 트랜지스터로 형성된 실시예이지만, 이 들 중 하나만 n형 트랜지스터로 형성되거나 다른 트랜지스터가 n형 트랜지스터로 형성될 수도 있다.
이상에서는 도 6을 통하여 표시 영역(DA)에 형성되는 화소의 회로 구조를 살펴보았다.
이하에서는 도 7 내지 도 20을 통하여 표시 영역(DA)에 형성되는 화소의 상세 평면 구조 및 적층 구조를 살펴보며, 이하의 실시예의 화소는 광센서 영역(OPS)을 포함한다.
도 7 내지 도 19는 일 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 하부 패널층의 제조 순서에 따른 각 층의 구조를 구체적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참고하면, 기판(110) 위에는 금속층(BML)이 위치한다.
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. 플렉서블한 기판인 경우, 도 20에서 도시하는 바와 같이, 폴리 이미드(Polyimid)와 그 위에 무기 절연 물질로 형성되는 베리어층의 이층 구조가 이중으로 형성된 구조를 가질 수 있다.
금속층(BML)은 복수의 확장부(BML1)와 복수의 확장부(BML1)을 서로 연결시키는 연결부(BML2)를 포함하며, 추가적으로, 오프닝(OBML)을 가지는 복수의 섬형 금속층(BML3)을 더 포함한다. 금속층(BML)의 확장부(BML1)는 후속하는 제1 반도체층 중 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132)과 평면상 중첩하는 위치에 형성될 수 있다. 본 실시예에서 하나의 섬형 금속층(BML3)은 확장부(BML1) 및 연결부(BML2)와 분리되어 있으며, 중앙에 오프닝(OBML)을 가진다. 도 20을 참고하면, 오프닝(OBML)은 광센서 영역(OPS)에 대응하며, 후속하는 공정에서 광센서 영역(OPS)에 대응하는 패턴을 형성하기 위한 마스크 역할을 할 수도 있다. 실시예에 따라서는 섬형 금속층(BML3)은 확장부(BML1) 또는 연결부(BML2)와 연결된 구조를 가질 수도 있다. 금속층(BML)은 하부 실딩층이라고도 하며, 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있으며, 추가적으로 비정질 실리콘을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
도 20을 참고하면, 기판(110) 및 금속층(BML)의 위에는 이를 덮는 버퍼층(111)이 위치한다. 버퍼층(111)은 제1 반도체층(130)에 불순 원소의 침투를 차단하는 역할을 하며, 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막일 수 있다.
버퍼층(111)의 위에는 도 8에서 도시하고 있는 바와 같이 실리콘 반도체(예를 들면 다결정 반도체)로 형성된 제1 반도체층(130)이 위치한다. 제1 반도체층(130)은 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132), 제1 영역(1131) 및 제2 영역(1133)을 포함한다. 또한, 제1 반도체층(130)은 구동 트랜지스터(T1)뿐만 아니라 제2 트랜지스터(T2), 제5 트랜지스터(T5), 및 제6 트랜지스터(T6)의 채널을 포함하며, 각 채널의 양측에 플라즈마 처리 또는 도핑에 의하여 도전층 특성을 가지는 영역을 가져 제1 전극 및 제2 전극의 역할을 수행한다. 제1 반도체층(130)을 포함하는 트랜지스터는 다결정 반도체 트랜지스터라 할 수 있다.
구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132)은 평면 상에서 U자형으로 구부러진 형상으로 이루어질 수 있다. 다만, 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132)의 형상은 이에 한정되지 아니하며, 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132)은 다른 형상으로 구부러질 수도 있고, 막대 형상으로 이루어질 수도 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132)의 양측에 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역(1131) 및 제2 영역(1133)이 위치할 수 있다. 제1 반도체층에 위치하는 제1 영역(1131) 및 제2 영역(1133)은 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극 및 제2 전극의 역할을 수행한다.
제1 반도체층(130)에서 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역(1131)으로부터 하측으로 연장되어 있는 부분(1134)에는 제2 트랜지스터(T2)의 채널, 제1 영역 및 제2 영역이 위치한다. 구동 트랜지스터(T1)의 제1 영역(1131)으로부터 상측으로 연장되어 있는 부분(1135)에는 제5 트랜지스터(T5)의 채널, 제1 영역 및 제2 영역이 위치한다. 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역(1133)으로부터 상측으로 연장되어 있는 부분(1136)에는 제6 트랜지스터(T6)의 채널, 제1 영역 및 제2 영역이 위치한다.
도 20을 참고하면, 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132), 제1 영역(1131) 및 제2 영역(1133)을 포함하는 제1 반도체층(130) 위에는 제1 게이트 절연막(141)이 위치할 수 있다. 제1 게이트 절연막(141)은 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막일 수 있다.
도 9를 참고하면, 제1 게이트 절연막(141) 위에 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)을 포함하는 제1 게이트 도전층이 위치할 수 있다. 제1 게이트 도전층은 구동 트랜지스터(T1)뿐만 아니라 제2 트랜지스터(T2), 제5 트랜지스터(T5), 및 제6 트랜지스터(T6) 각각의 게이트 전극을 포함한다. 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)은 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132)과 중첩할 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 채널(1132)은 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)에 의해 덮여 있다.
제1 게이트 도전층은 제1 스캔선(151) 및 발광 제어선(155)을 더 포함할 수 있다. 제1 스캔선(151) 및 발광 제어선(155)은 대략 가로 방향(이하 제1 방향이라고도 함)으로 연장될 수 있다. 제1 스캔선(151)은 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극과 연결될 수 있다. 제1 스캔선(151)은 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극과 일체로 이루어질 수 있다.
한편, 발광 제어선(155)은 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극 및 제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극과 연결될 수 있으며, 발광 제어선(155)과 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극은 일체로 이루어질 수 있다.
제1 게이트 도전층은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다.
구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)을 포함하는 제1 게이트 도전층을 형성한 후 플라즈마 처리 또는 도핑 공정을 수행하여 제1 반도체층의 노출된 영역을 도체화시킬 수 있다. 즉, 제1 게이트 도전층에 의해 가려진 제1 반도체층은 도체화되지 않고, 제1 게이트 도전층에 의해 덮여 있지 않은 제1 반도체층의 부분은 도전층과 동일한 특성을 가질 수 있다. 그 결과 도체화된 부분을 포함하는 트랜지스터는 p형 트랜지스터 특성을 가져, 구동 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 제5 트랜지스터(T5), 및 제6 트랜지스터(T6)는 p형 트랜지스터일 수 있다.
도 20을 참고하면, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)을 포함하는 제1 게이트 도전층 및 제1 게이트 절연막(141) 위에는 제2 게이트 절연막(142)이 위치할 수 있다. 제2 게이트 절연막(142)은 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막일 수 있다.
도 10을 참고하면, 제2 게이트 절연막(142) 위에 유지 커패시터(Cst)의 제1 유지 전극(1153), 제3 트랜지스터(T3)의 하부 실딩층(3155) 및 제4 트랜지스터(T4)의 하부 실딩층(4155)을 포함하는 제2 게이트 도전층이 위치할 수 있다. 하부 실딩층(3155, 4155)은 각각 제3 트랜지스터(T3) 및 제4 트랜지스터(T4)의 채널의 하부에 위치하여 하측으로부터 채널에 제공되는 광 또는 전자기 간섭 등으로부터 실딩(shielding)하는 역할을 할 수 있다.
제1 유지 전극(1153)은 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)과 중첩하여 유지 커패시터(Cst)를 이룬다. 유지 커패시터(Cst)의 제1 유지 전극(1153)에는 오프닝(1152)이 형성되어 있다. 유지 커패시터(Cst)의 제1 유지 전극(1153)의 오프닝(1152)은 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)과 중첩할 수 있다. 제1 유지 전극(1153)은 가로 방향(제1 방향)로 연장되어 인접하는 제1 유지 전극(1153)과 서로 연결되어 있다.
제3 트랜지스터(T3)의 하부 실딩층(3155)은 제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137) 및 게이트 전극(3151)과 중첩할 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 하부 실딩층(4155)은 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137) 및 게이트 전극(4151)과 중첩할 수 있다.
제2 게이트 도전층은 하부 제2 스캔선(152a), 하부 초기화 제어선(153a) 및 제1 초기화 전압선(127)을 더 포함할 수 있다. 하부 제2 스캔선(152a), 하부 초기화 제어선(153a) 및 제1 초기화 전압선(127)은 대략 가로 방향(제1 방향)으로 연장될 수 있다. 하부 제2 스캔선(152a)은 제3 트랜지스터(T3)의 하부 실딩층(3155)과 연결될 수 있다. 하부 제2 스캔선(152a)은 제3 트랜지스터(T3)의 하부 실딩층(3155)과 일체로 이루어질 수 있다. 하부 초기화 제어선(153a)은 제4 트랜지스터(T4)의 하부 실딩층(4155)과 연결될 수 있다. 하부 초기화 제어선(153a)은 제4 트랜지스터(T4)의 하부 실딩층(4155)과 일체로 이루어질 수 있다.
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.
도 20을 참고하면, 유지 커패시터(Cst)의 제1 유지 전극(1153), 제3 트랜지스터(T3)의 하부 실딩층(3155) 및 제4 트랜지스터(T4)의 하부 실딩층(4155)을 포함하는 제2 게이트 도전층 위에는 제1 층간 절연막(161)이 위치할 수 있다. 제1 층간 절연막(161)은 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막을 포함할 수 있으며, 실시예에 따라서는 무기 절연 물질을 두껍게 형성할 수 있다.
도 11을 참고하면, 제1 층간 절연막(161) 위에는 제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137), 제1 영역(3136) 및 제2 영역(3138), 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137), 제1 영역(4136) 및 제2 영역(4138), 및 제7 트랜지스터(T7)의 채널(7137), 제1 영역(7136) 및 제2 영역(7138)을 포함하는 산화물 반도체층이 위치할 수 있다. 또한, 산화물 반도체층은 부스트 커패시터(Cboost)의 상부 부스트 전극(3138t)을 더 포함할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137), 제1 영역(3136) 및 제2 영역(3138), 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137), 제1 영역(4136) 및 제2 영역(4138)은 서로 연결되어 일체로 이루어질 수 있다. 한편, 제7 트랜지스터(T7)의 채널(7137), 제1 영역(7136) 및 제2 영역(7138)은 제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137) 및 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137)과 분리되어 있어, 산화물 반도체층은 서로 분리된 두 부분으로 구분될 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137)의 양측에 제3 트랜지스터(T3)의 제1 영역(3136) 및 제2 영역(3138)이 위치하며, 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137)의 양측에 제4 트랜지스터(T4)의 제1 영역(4136) 및 제2 영역(4138)이 위치한다. 제3 트랜지스터(T3)의 제2 영역(3138)은 제4 트랜지스터(T4)의 제2 영역(4138)과 연결된다. 제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137)은 하부 실딩층(3155)과 중첩하며, 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137)은 하부 실딩층(4155)과 중첩한다. 제7 트랜지스터(T7)의 채널(7137)의 양측에 제7 트랜지스터(T7)의 제1 영역(7136) 및 제2 영역(7138)이 위치한다. 산화물 반도체층을 포함하는 트랜지스터는 산화물 반도체 트랜지스터라 할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)의 제2 영역(3138)과 제4 트랜지스터(T4)의 제2 영역(4138)의 사이에는 부스트 커패시터(Cboost)의 상부 부스트 전극(3138t)가 위치한다. 부스트 커패시터(Cboost)의 상부 부스트 전극(3138t)은 제1 스캔선(151)의 일부분(이하 부스트 커패시터(Cboost)의 하부 부스트 전극이라고도 함)과 중첩하여, 부스트 커패시터(Cboost)를 구성한다.
도 20을 참고하면, 제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137), 제1 영역(3136) 및 제2 영역(3138), 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137), 제1 영역(4136) 및 제2 영역(4138), 제7 트랜지스터(T7)의 채널(7137), 제1 영역(7136) 및 제2 영역(7138), 및 부스트 커패시터(Cboost)의 상부 부스트 전극(3138t)을 포함하는 산화물 반도체층 위에는 제3 게이트 절연막(143)이 위치할 수 있다.
제3 게이트 절연막(143)은 산화물 반도체층 및 제1 층간 절연막(161) 위의 전면에 위치할 수 있다. 따라서, 제3 게이트 절연막(143)은 제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137), 제1 영역(3136) 및 제2 영역(3138), 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137), 제1 영역(4136) 및 제2 영역(4138), 부스트 커패시터(Cboost)의 상부 부스트 전극(3138t)의 상부면 및 측면을 덮을 수 있다. 다만, 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 게이트 절연막(143)이 산화물 반도체층 및 제1 층간 절연막(161) 위의 전면에 위치하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 제3 게이트 절연막(143)이 제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137)과 중첩하고, 제1 영역(3136) 및 제2 영역(3138)과는 중첩하지 않을 수도 있다. 또한, 제3 게이트 절연막(143)이 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137)과 중첩하고, 제1 영역(4136) 및 제2 영역(4138)과는 중첩하지 않을 수도 있다.
제3 게이트 절연막(143)은 산화 규소(SiOx) 또는 질화규소(SiNx), 산질화규소(SiONx) 등을 포함하는 무기 절연막을 포함할 수 있다.
도 12를 참고하면, 제3 게이트 절연막(143) 위에는 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(3151), 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극(4151), 및 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극(7151)을 포함하는 제3 게이트 도전층이 위치할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(3151)은 제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137)과 중첩할 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(3151)은 제3 트랜지스터(T3)의 하부 실딩층(3155)과 중첩할 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극(4151)은 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137)과 중첩할 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극(4151)은 제4 트랜지스터(T4)의 하부 실딩층(4155)과 중첩할 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극(7151)은 제7 트랜지스터(T7)의 채널(7137)과 중첩할 수 있다.
제3 게이트 도전층은 상부 제2 스캔선(152b), 상부 초기화 제어선(153b), 및 바이패스 제어선(154)을 더 포함할 수 있다.
상부 제2 스캔선(152b), 상부 초기화 제어선(153b), 및 바이패스 제어선(154)은 대략 가로 방향(제1 방향)으로 연장될 수 있다. 상부 제2 스캔선(152b)은 하부 제2 스캔선(152a)과 함께 제2 스캔선(152)을 이룬다. 상부 제2 스캔선(152b)은 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(3151)과 연결될 수 있다. 상부 제2 스캔선(152b)은 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(3151)과 일체로 이루어질 수 있다. 상부 초기화 제어선(153b)은 하부 초기화 제어선(153a)과 함께 초기화 제어선(153)을 이룬다. 상부 초기화 제어선(153b)은 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극(4151)과 연결될 수 있다. 상부 초기화 제어선(153b)은 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극(4151)과 일체로 이루어질 수 있다.
바이패스 제어선(154)은 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극(7151)과 연결될 수 있으며, 바이패스 제어선(154)은 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극(7151)과 일체로 이루어질 수 있다.
또한, 제3 게이트 도전층은 하부 제2 초기화 전압선(128a)을 더 포함할 수 있다. 하부 제2 초기화 전압선(128a)은 대략 가로 방향(제1 방향)으로 연장될 수 있으며, 제2 초기화 전압(AVinit)이 인가된다.
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 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(3151), 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극(4151), 및 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극(7151)을 포함하는 제3 게이트 도전층을 형성한 후 플라즈마 처리 또는 도핑 공정을 통하여, 제3 게이트 도전층에 의해 가려진 산화물 반도체층의 부분은 채널로 형성하고, 제3 게이트 도전층에 의해 덮여 있지 않은 산화물 반도체층의 부분은 도체화 된다. 제3 트랜지스터(T3)의 채널(3137)은 게이트 전극(3151)과 중첩하도록 게이트 전극(3151) 아래에 위치할 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 제1 영역(3136) 및 제2 영역(3138)은 게이트 전극(3151)과 중첩하지 않을 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 채널(4137)은 게이트 전극(4151)과 중첩하도록 게이트 전극(4151) 아래에 위치할 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 제1 영역(4136) 및 제2 영역(4138)은 게이트 전극(4151)과 중첩하지 않을 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)의 채널(7137)은 게이트 전극(7151)과 중첩하도록 게이트 전극(7151) 아래에 위치할 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)의 제1 영역(7136) 및 제2 영역(7138)은 게이트 전극(7151)과 중첩하지 않을 수 있다. 상부 부스트 전극(3138t)은 제3 게이트 도전층과 중첩하지 않아 도전체의 도전 특성과 동일/유사한 특성을 가질 수 있다. 산화물 반도체층을 포함하는 트랜지스터는 n형 트랜지스터의 특성을 가질 수 있다.
도 20을 참고하면, 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(3151), 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극(4151), 및 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극(7151)을 포함하는 제3 게이트 도전층 위에는 제2 층간 절연막(162)이 위치할 수 있다. 제2 층간 절연막(162)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제2 층간 절연막(162)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있으며, 실시예에 따라서는 유기 물질을 포함할 수 있다.
도 13을 참고하면, 제2 층간 절연막(162)은 두 종류의 오프닝(OP1, OP2)가 형성될 수 있다. 두 종류의 오프닝(OP1, OP2)은 서로 다른 마스크를 사용하여 형성할 수 있다.
오프닝(OP1)은 제2 층간 절연막(162), 제3 게이트 절연막(143), 제1 층간 절연막(161), 제2 게이트 절연막(142), 및 제1 게이트 절연막(141) 중 적어도 하나에 오프닝을 형성하는 것으로, 제1 반도체층(130), 제1 게이트 도전층, 또는 제2 게이트 도전층을 노출시킬 수 있다.
오프닝(OP2)은 제2 층간 절연막(162) 및/또는 제3 게이트 절연막(143)에 오프닝를 형성하는 것으로, 산화물 반도체층 또는 제3 게이트 도전층을 노출시킬 수 있다.
오프닝(OP1) 중 하나는 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)의 적어도 일부와 중첩하며, 제3 게이트 절연막(143), 제1 층간 절연막(161) 및 제2 게이트 절연막(142)에도 형성될 수 있다. 이 때, 오프닝(OP1) 중 하나는 제1 유지 전극(1153)의 오프닝(1152)와 중첩할 수 있으며, 제1 유지 전극(1153)의 오프닝(1152)의 내측에 위치할 수 있다.
오프닝(OP2) 중 하나는 부스트 커패시터(Cboost)와 적어도 일부 중첩할 수 있으며, 제3 게이트 절연막(143)에 더 형성될 수 있다.
오프닝(OP1) 중 또 다른 하나는 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역(1133)의 적어도 일부와 중첩하며, 제3 게이트 절연막(143), 제1 층간 절연막(161), 제2 게이트 절연막(142) 및 제1 게이트 절연막(141)에 형성될 수 있다.
오프닝(OP2) 중 또 다른 하나는 제3 트랜지스터(T3)의 제1 영역(3136)의 적어도 일부와 중첩하며, 제3 게이트 절연막(143)에 형성될 수 있다.
도 14 및 도 15를 참고하면, 제2 층간 절연막(162)의 위에는 제1 연결 전극(1175) 및 제2 연결 전극(3175)을 포함하는 제1 데이터 도전층이 위치할 수 있다. 도 14는 도 15에서 제1 데이터 도전층을 용이하게 인식하기 어려울 수 있어 제1 데이터 도전층과 오프닝(OP1, OP2)만을 빼서 도시한 평면도이고, 도 15는 제1 데이터 도전층 이하의 모든 층이 도시된 평면도이다.
제1 연결 전극(1175)의 일단은 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)과 중첩할 수 있다. 제1 연결 전극(1175)의 일단은 오프닝(OP1) 및 제1 유지 전극(1153)의 오프닝(1152)를 통해 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)과 연결될 수 있다. 제1 연결 전극(1175)의 타단은 부스트 커패시터(Cboost)와 중첩할 수 있다. 제1 연결 전극(1175)의 타단은 오프닝(OP2)을 통해 부스트 커패시터(Cboost)의 상부 부스트 전극(3138t)과 연결될 수 있다. 따라서, 제1 연결 전극(1175)에 의해 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)과 부스트 커패시터(Cboost)의 상부 부스트 전극(3138t)이 연결될 수 있다. 이때, 제1 연결 전극(1175)에 의해 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(1151)은 제3 트랜지스터(T3)의 제2 영역(3138) 및 제4 트랜지스터(T4)의 제2 영역(4138)과도 연결될 수 있다.
제2 연결 전극(3175)의 일단은 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역(1133)과 중첩할 수 있다. 제2 연결 전극(3175)의 일단은 오프닝(OP1)을 통해 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역(1133)과 연결될 수 있다. 제2 연결 전극(3175)의 타단은 제3 트랜지스터(T3)의 제1 영역(3136)과 중첩할 수 있다. 제2 연결 전극(3175)의 타단은 오프닝(OP2)을 통해 제3 트랜지스터(T3)의 제1 영역(3136)과 연결될 수 있다. 따라서, 제2 연결 전극(3175)에 의해 구동 트랜지스터(T1)의 제2 영역(1133)과 제3 트랜지스터(T3)의 제1 영역(3136)이 연결될 수 있으며, 제1 반도체층(130)과 산화물 반도체층이 전기적으로 연결되도록 한다.
제1 데이터 도전층은 제2 초기화 전압선(128b)을 더 포함할 수 있다. 제2 초기화 전압선(128)은 세로 방향(제2 방향)으로 연장되어 있는 배선부(128b-1)와 배선부(128b-1)에서 가로 방향(제1 방향)의 양측으로 돌출되어 있는 제1 연장부(128b-2)를 가지며, 제1 연장부(128b-2)의 끝단은 확장되어 있을 수 있다. 제1 연장부(128b-2)의 확장된 끝단은 서로 다른 두 오프닝(OP2)을 통하여 제3 게이트 도전층에 위치하는 제2 초기화 전압선(128a) 및 산화물 반도체층에 위치하는 제7 트랜지스터(T7)의 제2 영역(7138)과 과 전기적으로 연결될 수 있다. 그 결과 제2 초기화 전압(AVinit)은 제3 게이트 도전층에 위치하는 제2 초기화 전압선(128a)을 통하여 가로 방향(제1 방향)으로 전달되며, 제1 데이터 도전층은 제2 초기화 전압선(128b)을 통하여 세로 방향(제2 방향)으로 전달된다. 또한, 제7 트랜지스터(T7)의 제2 영역(7138)으로 제2 초기화 전압(AVinit)을 제공한다.
제1 데이터 도전층은 추가적으로 연결부(127CM, 171CM), 애노드 연결 부재(ACM1) 및 확장부(FL-SD1)를 더 포함할 수 있다.
연결부(127CM)는 오프닝(OP1)을 통하여 제2 게이트 도전층의 제1 초기화 전압선(127)과 연결되고, 오프닝(OP2)을 통하여 제2 반도체층(산화물 반도체층)의 일 부분(4136)과 연결되어 제1 초기화 전압선(127)을 흐르는 제1 초기화 전압(Vinit)이 산화물 반도체층의 제4 트랜지스터(T4)로 전달시킨다.
연결부(171CM)는 오프닝(OP1)을 통하여 제1 반도체층(130)의 일 부분(1134)의 끝단, 즉, 제2 트랜지스터(T2)와 전기적으로 연결되어 있다.
애노드 연결 부재(ACM1)는 오프닝(OP1)을 통하여 제1 반도체층(130)의 일 부분(1136)의 끝단, 즉, 제6 트랜지스터(T6)와 전기적으로 연결되어 있다.
확장부(FL-SD1)는 상부에 위치하는 애노드를 평탄화하도록 하기 위하여 넓게 형성되어 있다. 또한, 확장부(FL-SD1)는 오프닝(OP1)을 통하여 제1 반도체층(130)의 일부분(1135), 즉, 제5 트랜지스터(T5)와 연결되고, 오프닝(OP1)을 통하여 제1 유지 전극(1153)과도 전기적으로 연결되어 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.
도 20을 참고하면, 제1 연결 전극(1175) 및 제2 연결 전극(3175)을 포함하는 제1 데이터 도전층 위에는 제1 유기막(181)이 위치할 수 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.
도 16, 도 17, 및 도 20을 참고하면, 제1 유기막(181)에는 하부 유기막 오프닝(OP3)이 위치한다. 제1 유기막(181) 위에는 데이터선(171), 구동 전압선(172), 및 애노드 연결 부재(ACM2)를 포함하는 제2 데이터 도전층이 위치할 수 있다. 제2 데이터 도전층의 위에는 제2 유기막(182) 및 제3 유기막(183)이 위치하며, 제2 유기막(182) 및 제3 유기막(183)에는 애노드 연결용 오프닝(OP4)이 형성되어 있다. 애노드 연결 부재(ACM2)는 애노드 연결용 오프닝(OP4)을 통하여 애노드와 전기적으로 연결된다. 도 16은 도 17에서 제2 데이터 도전층을 용이하게 인식하기 어려울 수 있어 제2 데이터 도전층과 오프닝(OP3, OP4)만을 빼서 도시한 평면도이고, 도 17은 제2 데이터 도전층 및 그 주변의 모든 층이 도시된 평면도이다.
도 16 및 도 17을 참고하면, 하부 유기막 오프닝(OP3)은 제1 데이터 도전층에 위치하는 연결부(171CM), 애노드 연결 부재(ACM1), 및 확장부(FL-SD1)와 중첩하여 이들을 각각 노출시킨다.
제2 데이터 도전층은 데이터선(171), 구동 전압선(172), 및 애노드 연결 부재(ACM2)를 포함할 수 있다.
데이터선(171) 및 구동 전압선(172)은 대략 세로 방향(제2 방향)으로 연장될 수 있다. 데이터선(171)은 하부 유기막 오프닝(OP3)을 통하여 제1 데이터 도전층의 연결부(171CM)와 연결되며, 이를 통하여 제2 트랜지스터(T2)와 연결되어 있다. 데이터선(171)은 세로 방향으로 연장되다가 꺾이는 구조를 가지며, 꺾이는 부분에서의 데이터선(171)은 광센서 영역(OPS) 또는 제1 컴포넌트 영역의 경계를 구성할 수 있다.
구동 전압선(172)은 하부 유기막 오프닝(OP3)을 통하여 제1 데이터 도전층의 확장부(FL-SD1)를 통하여 제5 트랜지스터(T5) 및 제1 유지 전극(1153)과 전기적으로 연결되어 있다.
애노드 연결 부재(ACM2)는 오프닝(OP3)을 통하여 제1 데이터 도전층의 애노드 연결 부재(ACM1)와 전기적으로 연결되며, 제6 트랜지스터(T6)와 전기적으로 연결되어 있다.
도 16을 참고하면, 구동 전압선(172)은 확장부(FL-SD2) 및 돌출된 배선부(172-e)를 더 포함하며, 애노드 연결 부재(ACM2)가 형성되는 부분에는 형성되지 않는 구조를 가진다.
확장부(FL-SD2)는 상부에 위치하는 애노드를 평탄화하도록 하기 위하여 넓게 형성되어 있다.
한편, 구동 전압선(172)의 돌출된 배선부(172-e)도 그 상부에 위치하는 애노드를 평탄하게 형성하기 위하여 두 개의 데이터선(171)의 양측에 두 개가 형성되어 총 4개의 배선 구조(171, 172-e)가 애노드의 하부에 위치하도록 하는 구조를 가진다. 도 17을 참고하면, 인접하여 형성된 두 개의 데이터선(171)은 서로 반대 방향으로 꺾이면서 간격이 크게 형성된 부분을 가지며, 이 부분은 광센서 영역(OPS)에 대응하며, 하부에 위치하는 복수의 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)에도 대응한다. 이상과 같은 애노드 하부의 구조(제1 데이터 도전층의 확장부(FL-SD1) 및 배선부(128b-1), 그리고, 제2 데이터 도전층의 확장부(FL-SD2), 데이터선(171), 및 배선부(172-e))와 유기막(181, 182, 183)에 의하여 애노드가 평탄화 특성을 가진다.
본 실시예에서 확장부(FL-SD1) 및 확장부(FL-SD2)는 구동 전압선(172)과 전기적으로 연결되어 구동 전압(ELVDD)이 전달된다.
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.
도 20을 참고하면, 제2 데이터 도전층의 위에는 제2 유기막(182) 및 제3 유기막(183)이 위치한다. 제2 유기막(182) 및 제3 유기막(183)은 유기 절연막일 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 생략될 수도 있다.
제2 유기막(182) 및 제3 유기막(183)에는 애노드 연결용 오프닝(OP4)이 형성되어 있으며, 이를 통하여 애노드와 애노드 연결 부재(ACM2)가 전기적으로 연결된다.
도 18, 도 19, 및 도 20을 참고하면, 제3 유기막(183)의 위에는 애노드(Anode)가 형성된다. 애노드(Anode)는 애노드 연결용 오프닝(OP4)을 통하여 화소 회로부로부터 전류를 전달 받을 수 있도록 연장부(Anode-e)를 더 포함할 수 있다. 도 19를 참고하면, 두 개의 애노드 연결용 오프닝(OP4)이 서로 인접하게 위치하며, 그 중 하나는 연장부(Anode-e)가 제1 방향(DR1)으로 연장되어 녹색의 발광 다이오드에 포함되는 애노드와 연결되고, 다른 하나는 연장부(Anode-e)가 제2 방향으로 연장되어 청색 또는 적색의 발광 다이오드에 포함되는 애노드와 연결되는 구조를 가질 수 있다.
도 19 및 도 20을 참고하면, 애노드(Anode)의 위에는 화소 정의막(380)이 위치하며, 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)은 애노드(Anode)와 중첩하도록 형성되어 있다. 애노드(Anode)의 연장부(Anode-e)는 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)에 의하여 노출되어 있지 않고, 화소 정의막(380)과 평면상 중첩하는 구조를 가진다. 그 결과 애노드 연결용 오프닝(OP4)도 평면상 화소 정의막(380)과 중첩하는 구조를 가진다.
도 20을 참고하면, 애노드 연결용 오프닝(OP4)이 화소 정의막(380)의 오프닝(OP) 및 차광 부재(220)의 오프닝(OPBM)과 평면상 중첩하지 않으므로, 평면상 화소 정의막(380) 및 차광 부재(220)와 중첩하는 구조임을 알 수 있다.
또한, 하부 유기막 오프닝(OP3) 중 일부(제1 하부 유기막 오프닝)은 차광 부재(220)의 오프닝(OPBM)과 적어도 일부 평면상 중첩하며, 나머지 하부 유기막 오프닝(OP3), 즉 제2 하부 유기막 오프닝은 차광 부재(220)과 평면상 중첩한다. 한편, 모든 하부 유기막 오프닝(OP3)은 화소 정의막(380)과 평면상 중첩한다.
또한, 본 실시예에서는 애노드(Anode)의 하부에 위치하는 제1 데이터 도전층의 확장부(FL-SD1) 및 제2 데이터 도전층의 확장부(FL-SD2)에 의하여 애노드(Anode) 중 적어도 화소 정의막(380)의 오프닝(OP)으로 노출되는 부분이 평탄하게 형성될 수 있다.
이상과 같은 애노드(Anode) 및 그 하부의 애노드 연결용 오프닝(OP4)의 위치 관계에 의하여 외부광이 비대칭으로 반사되지 않고 색 퍼짐(색 분리) 현상이 발생하지 않는다. 이에 대해서는 도 22 등에서 보다 상세하게 살펴본다.
이상과 같은 평면 구조를 기초로, 발광 표시 장치의 전체 단면 구조에 대해서는 도 20을 통하여 살펴본다.
도 20은 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 20에서는 표시 영역(DA)의 적층 구조 외에 추가적으로 제1 컴포넌트 영역(EA1)의 적층 구조도 도시하고 있다.
도 20에 도시된 표시 영역(DA)의 화소의 상세 적층 구조 중 애노드(Anode)까지는 도 7 내지 도 19을 살펴보면서 함께 살펴보았다. 도 20의 실시예에서 화소 회로부는 제2 유기막(182) 및 제3 유기막(183)을 포함하며, 그 하부의 구성을 의미하고, 발광 다이오드는 제3 유기막(183)의 상부이며, 봉지층(400)의 하부에 위치하는 구성을 의미할 수 있다.
도 20을 참고하면, 표시 영역(DA)의 화소에서 애노드(Anode) 위의 적층 구조는 아래와 같다.
애노드(Anode) 위에는 애노드(Anode)를 노출시키는 오프닝(OP)을 가지면서 애노드(Anode)의 적어도 일부를 덮는 화소 정의막(380)이 위치할 수 있다. 화소 정의막(380)은 검은색을 띄는 유기 물질로 형성되어 외부에서 인가되는 빛이 다시 외부로 반사되지 않도록 한다. 실시예에 따라서 화소 정의막(380)은 네거티브 타입의 검은색의 유기 물질을 포함할 수 있으며, 검은색 안료를 포함할 수 있다.
화소 정의막(380)의 위에는 스페이서(385)가 위치하고 있다. 스페이서(385)는 화소 정의막(380)과 달리, 투명한 유기 절연 물질로 형성될 수 있다. 실시예에 따라서 스페이서(385)는 포지티브(positive) 타입의 투명한 유기 물질로 형성될 수 있다.
애노드(Anode), 스페이서(385), 및 화소 정의막(380)의 위에는 기능층(FL)과 캐소드(Cathode)가 순차적으로 형성되어 있으며, 표시 영역(DA) 및 제1 컴포넌트 영역(EA1)에서 기능층(FL)과 캐소드(Cathode)는 전 영역에 위치할 수 있다. 기능층(FL)의 사이에는 발광층(EML)이 위치하며, 발광층(EML)은 화소 정의막(380)의 오프닝(OP) 내에만 위치할 수 있다. 이하에서는 기능층(FL)과 발광층(EML)을 합하여 중간층이라고 할 수 있다. 기능층(FL)은 전자 주입층, 전자 전달층, 정공 전달층, 및 정공 주입층과 같은 보조층 중 적어도 하나의 층을 포함할 수 있으며, 발광층(EML)의 하부에 정공 주입층 및 정공 전달층이 위치하고, 발광층(EML)의 상부에 전자 전달층 및 전자 주입층이 위치할 수 있다.
캐소드(Cathode)의 위에는 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)이 형성되어 있다.
캡핑층(AL1)은 보강 간섭의 원리에 의하여 발광 소자의 발광 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 캡핑층(AL1)은 예컨대 589nm의 파장을 갖는 광에 대해 1.6 이상의 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 캡핑층(AL1)은 유기물을 포함한 유기 캡핑층, 무기물을 포함한 무기 캡핑층, 또는 유기물 및 무기물을 포함한 복합 캡핑층일 수 있다. 예컨대, 캡핑층(AL1)은 카보시클릭 화합물, 헤테로시클릭 화합물, 아민 그룹-함유 화합물, 포르핀 유도체(porphine derivatives), 프탈로시아닌 유도체(phthalocyanine derivatives), 나프탈로시아닌 유도체(naphthalocyanine derivatives), 알칼리 금속 착체, 알칼리 토금속 착체, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 카보시클릭 화합물, 헤테로시클릭 화합물 및 아민 그룹-함유 화합물은 선택적으로, O, N, S, Se, Si, F, Cl, Br, I, 또는 이의 임의의 조합을 포함한 치환기로 치환될 수 있다.
캡핑층(AL1) 상에는 저반사층(AL2)이 배치될 수 있다. 저반사층(AL2)은 기판(110)의 전면과 중첩할 수 있다. 저반사층(AL2)은 반사율이 낮은 무기 재료를 포함할 수 있으며, 일 실시예로 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 저반사층(AL2)이 금속을 포함하는 경우, 예컨대, 이터븀(Yb), 비스무스(Bi), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 니오븀(Nb), 백금(Pt), 텅스텐(W), 인듐(In), 주석(Sn), 철(Fe), 니켈(Ni), 탄탈륨(Ta), 망간(Mn), 아연(Zn), 게르마늄(Ge), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 구리(Cu), 칼슘(Ca) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 저반사층(AL2)이 금속 산화물을 포함하는 경우, 예컨대, SiO2, TiO2, ZrO2, Ta2O5, HfO2, Al2O3, ZnO, Y2O3, BeO, MgO, PbO2, WO3, SiNx, LiF, CaF2, MgF2, CdS 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 저반사층(AL2)에 포함된 무기 재료의 흡수 계수(k)는 4.0 이하 0.5 이상 (0.5 < k ≤ 4.0) 일 수 있다. 또한, 저반사층(AL2)에 포함된 무기 재료는 굴절률(n)이 1 이상 (n ≥1.0) 일 수 있다. 저반사층(AL2)은 표시 장치의 내부로 입사한 광과 저반사층(AL2)의 하부에 배치된 금속에서 반사되는 광 간의 소멸 간섭을 유도하여, 외광 반사율을 감소시킬 수 있다. 따라서, 저반사층(AL2)을 통해 표시 장치의 외광 반사율을 감소시킴으로써 표시 장치의 표시 품질 및 시인성을 향상시킬 수 있다.
실시예에 따라서는 캡핑층(AL1)이 생략되어 저반사층(AL2)이 캐소드(Cathode)와 접할 수도 있다.
저반사층(AL2)의 위에는 봉지층(400)이 위치한다. 봉지층(400)은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함하며, 실시예에 따라서는 제1 무기 봉지층, 유기 봉지층 및 제2 무기 봉지층을 포함하는 삼중층 구조를 가질 수 있다. 봉지층(400)은 외부로부터 유입될 수 있는 수분이나 산소 등으로부터 발광층(EML)을 보호하기 위한 것일 수 있다. 실시예에 따라 봉지층(400)은 무기층과 유기층이 순차적으로 더 적층된 구조를 포함할 수 있다.
도 20의 실시예에는 봉지층(400) 위에는 터치 감지를 위하여 감지 절연층(501, 510, 511) 및 복수의 감지 전극(540, 541)이 위치한다. 도 20의 실시예에서는 두 개의 감지 전극(540, 541)을 이용하여 정전용량 방식(capacitive type)으로 터치를 감지할 수 있다.
구체적으로, 봉지층(400)의 위에는 제1 감지 절연층(501)이 형성되며, 그 위에 복수의 감지 전극(540, 541)이 형성된다. 복수의 감지 전극(540, 541)은 제2 감지 절연층(510)을 사이에 두고 절연될 수 있으며, 일부는 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. 감지 전극(540)의 위에는 제3 감지 절연층(511)이 형성되어 있다.
상부의 감지 전극(540) 및 제3 감지 절연층(511)의 위에는 차광 부재(220)가 위치한다. 여기서, 차광 부재(220)는 카본 등 무기 물질을 포함하지 않고 유기 물질만을 포함하여 형성된다.
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)가 차광 부재(220) 및 감지 전극(540, 541)에 의해 가려지지 않도록 하기 위함이다.
제3 감지 절연층(511) 및 차광 부재(220) 위에는 반사 조정층(235)이 배치될 수 있다. 반사 조정층(235)은 표시 장치 내부에서 반사된 빛 또는 표시 장치 외부에서 입사하는 빛 중 일부 대역의 파장의 빛을 선택적으로 흡수할 수 있다. 반사 조정층(235)은 차광 부재(220)의 오프닝(OP)을 채울 수 있다.
일 예로 반사 조정층(235)은 490 nm 내지 505 nm 의 제1 파장 영역 및 585 nm 내지 600 nm의 제2 파장 영역을 흡수하여, 상기 제1 파장 영역 및 제2 파장 영역에서의 광투과율이 40% 이하로 구비될 수 있다. 반사 조정층(235)은 발광 다이오드(LED)에서 방출되는 적색, 녹색 또는 청색의 발광 파장 범위를 벗어난 파장의 빛을 흡수할 수 있다. 이와 같이, 반사 조정층(235)은 발광 소자로부터 방출되는 적색, 녹색, 또는 청색의 파장 범위에 속하지 않는 파장의 광을 흡수함으로써, 표시 장치의 휘도가 감소되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있고 동시에 표시 장치의 발광 효율이 저하되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있고 시인성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 반사 조정층(235)은 염료, 안료 또는 이들의 조합을 포함하는 유기물층으로 구비될 수 있다. 반사 조정층(235)은 테트라아자포르피린(Tetra aza porphyrin, TAP)계 화합물, 포피린(Porphyrin)계 화합물, 메탈 포피린(Metal Porphyrin)계 화합물, 옥사진(Oxazine)계 화합물, 스쿠아릴륨(Squarylium)계 화합물, 트리아릴메탄(Triarylmethane)계 화합물, 폴리메틴(Polymethine)계 화합물, 트라퀴논(anthraquinone)계 화합물, 프탈로시아닌(Phthalocyanine)계 화합물, 아조(azo)계 화합물, 퍼릴렌(perylene)계 화합물, 크산텐(Xanthene)계 화합물, 디이모늄(diimmonium)계 화합물, 디피로메텐계(Dipyrromethene)계 화합물, 시아닌(Cyanine)계 화합물, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 반사 조정층(235) 표면에서 SCI (Specular Component Included) 모드로 측정된 반사율이 10% 이하일 수 있다. 즉, 반사 조정층이 표시 장치의 외광 반사를 흡수하여 시인성이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 반사 조정층(235)은 약 64% 내지 72%의 투과율을 가질 수 있다. 반사 조정층(235)의 투과율은 반사 조정층(235)에 포함된 안료 및/또는 염료의 함량에 따라 조절할 수 있다.
반사 조정층(235)의 위에는 반사 조정층(235)을 덮는 평탄화층(550)이 위치할 수 있으며, 그 위에 추가적으로 윈도우가 부착되어 있을 수 있다.
한편, 도 20에서는 제1 컴포넌트 영역(EA1)의 단면 구조도 도시되어 있다.
제1 컴포넌트 영역(EA1)은 표시 패널(DP)의 배면에 위치하는 적외선 센서(ES1)에 대응하는 영역으로, 하나의 제1 컴포넌트 영역(EA1)은 복수의 광센서 영역(OPS)을 포함할 수 있다.
도 20의 실시예를 참고하면, 하나의 광센서 영역(OPS)은 반도체층이나 도전층을 포함하지 않지만, 투명한 층만을 포함하지는 않고 차광 부재(220)와 같이 가시광선을 차단할 수 있는 층은 포함될 수 있다. 즉, 도 20을 참고하면, 하나의 광센서 영역(OPS)은 차광 부재(220)와 평면상 중첩하며, 섬형 금속층(BML3)에 위치하는 오프닝(OBML)과도 평면상 중첩하여 광센서 영역(OPS)은 섬형 금속층(BML3)으로 가려지지 않는다.
구체적으로, 도 20을 기초로, 일 실시예에 따른 광센서 영역(OPS)의 적층 구조를 살펴보면 다음과 같다.
기판(110)의 위에는 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)이 위치하고, 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)에는 무기 절연막인 버퍼층(111)이 위치하고, 그 위에는 무기 절연막인 제1 게이트 절연막(141) 및 제2 게이트 절연막(142)이 순차적으로 위치한다. 또한, 제2 게이트 절연막(142)의 위에는 무기 절연막인 제1 층간 절연막(161), 제3 게이트 절연막(143), 및 제2 층간 절연막(162)이 순차적으로 적층되어 있다. 제2 층간 절연막(162)의 위에는 유기 절연막인 제1 유기막(181), 제2 유기막(182), 및 제3 유기막(183)이 순차적으로 적층되어 있다. 제3 유기막(183)의 위에는 화소 정의막(380)의 추가 오프닝(OPEA1)이 위치하고, 화소 정의막(380)의 추가 오프닝(OPEA1) 내이며, 제3 유기막(183)의 위에는 추가 스페이서(385EA1)가 위치한다. 여기서, 화소 정의막(380)의 추가 오프닝(OPEA1) 및 추가 스페이서(385EA1)는 광센서 영역(OPS)에 대응하여 형성되며, 추가 스페이서(385EA1)는 화소 정의막(380)의 상부면에도 위치할 수 있다. 화소 정의막(380) 및 추가 스페이서(385EA1)의 위에는 기능층(FL)이 위치하고, 그 위에 위치하는 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)은 광센서 영역(OPS)에 대응하여 형성되는 오프닝(OPEA1')이 위치하고 있어, 광센서 영역(OPS)에는 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)이 형성되지 않을 수 있다. 그러므로, 추가 스페이서(385EA1) 및 기능층(FL)의 위이며, 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 오프닝(OPEA1')내에는 봉지층(400)이 위치하며, 기능층(FL)과 봉지층(400)이 접할 수 있다. 봉지층(400)의 위에는 감지 절연층(501, 510, 511) 및 차광 부재(220)가 순차적으로 위치한다. 여기서, 봉지층(400)은 제1 무기 봉지층, 유기 봉지층 및 제2 무기 봉지층을 포함하는 삼중층 구조를 가질 수 있다. 또한, 감지 절연층(501, 510, 511)은 모두 무기 절연막일 수 있다. 또한, 차광 부재(220)는 광센서 영역(OPS)에 대응하여 오프닝을 가지지 않으며, 광센서 영역(OPS)과 평면상 중첩하는 중첩 부분(220EA1)을 포함한다. 차광 부재(220) 및 중첩 부분(220EA1)은 가시광선을 차단하는 역할을 하지만, 카본 등 무기 물질을 포함하지 않고 유기 물질만을 포함하여 적외선에 대응하는 파장 대역은 투과시키는 특성을 가진다. 광센서 영역(OPS)으로 차광 부재(220)의 중첩 부분(220EA1) 위에는 반사 조정층(235) 중 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 중첩 부분(235EA1)이 위치한다. 실시예에 따라서, 중첩 부분(235EA1)이 생략되어 반사 조정층(235)이 광센서 영역(OPS)에 위치하지 않을 수 있다.
광센서 영역(OPS)은 상기 차광 부재의 중첩 부분과 중첩하며, 화소 정의막(380)은 광센서 영역(OPS)에 대응하는 추가 오프닝(OPEA1)을 가져 광센서 영역(OPS)에는 화소 정의막(380)이 형성되지 않으며, 광센서 영역(OPS)은 화소 정의막(380)의 추가 오프닝(OPEA1)내에 위치하는 추가 스페이서(385EA1)를 더 포함한다. 한편, 추가 스페이서(385EA1)는 제3 유기막(183) 및 봉지층(400)과 접할 수 있다.
이상과 같은 제1 컴포넌트 영역(EA1) 및 광센서 영역(OPS)에는 금속층(BML), 제1 반도체층(ACT1), 제1 게이트 도전층(GAT1), 제2 게이트 도전층(GAT2), 산화물 반도체층(ACT2), 제3 게이트 도전층(GAT3), 제1 데이터 도전층(SD1), 제2 데이터 도전층(SD2), 및 애노드(Anode)가 위치하지 않는다. 또한, 발광층(EML) 및 감지 전극(540, 541)도 형성되지 않는다. 추가적으로 제1 컴포넌트 영역(EA1) 중 광센서 영역(OPS)에는 화소 정의막(380), 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)에 각각 오프닝(OPEA1, OPEA1')이 형성되어 화소 정의막(380), 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)이 형성되지 않는다.
이상에서는 유기막(181, 182, 183)이 총 3개로 형성되며, 애노드 연결용 오프닝이 제2 유기막(182) 및 제3 유기막(183)에 형성되는 실시예를 살펴보았다. 하지만, 유기막은 적어도 2개로 형성될 수 있으며, 이 때, 애노드 연결용 오프닝은 기판으로부터 멀리 위치하는 상부 유기막에 위치할 수 있으며, 하부 유기막에는 하부 유기막 오프닝이 위치할 수 있다.
도 20을 참고하면, 광센서 영역(OPS)에 대응하여 형성되는 오프닝(OPEA1') 주변에서 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 상부를 덮는 구조를 가지는 것을 확인할 수 있다. 즉, 캐소드(Cathode)가 저반사층(AL2)의 상부로 꺾여 올라가는 구조를 가져 캐소드(Cathode)가 저반사층(AL2)의 일측 및 상부면을 감싸는 구조를 가진다. 이 때, 캐소드(Cathode)와 저반사층(AL2)의 사이에는 캡핑층(AL1)이 위치할 수 있어 캡핑층(AL1)의 일부분도 캐소드(Cathode)에 의하여 감싸지는 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 구조에서는 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1) 및/또는 저반사층(AL2)의 적어도 일부분의 상부에도 위치하는 구조를 가져, 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1) 및/또는 저반사층(AL2)의 상부 및 하부 모두에 위치하는 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 캐소드(Cathode)의 구조는 배면 노광을 통하여 레이져로 노광하여 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)에 오프닝(OPEA1')을 형성할 때, 캐소드(Cathode)가 상대적으로 길게 남게 되면서 저반사층(AL2)의 상부까지 꺾여 올라가면서 하부면, 측면, 및 상부면을 감싸는 구조를 가질 수 있다.
이러한 구조는 도 21에서 촬영되어 있다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 일 부분을 확대 촬영한 도면이다.
도 21은 배면 노광을 통하여 레이저로 노광하여 캐소드(Cathode)의 일 부분을 식각한 후에 촬영된 것으로, 캐소드(Cathode)가 상대적으로 길게 남게 되면서 저반사층(AL2)의 상부까지 꺾여 올라가면서 하부면, 측면, 및 상부면을 감싸는 구조를 가지게 된 것을 확인할 수 있다.
도 21을 참고하면, 레이저로 배면 노광하여 식각시에느 캐소드(Cathode)가 저반사층(AL2)의 상부로 꺾여 올라가는 구조를 가지는 것을 명확하게 확인할 수 있으며, 캐소드(Cathode)와 저반사층(AL2)의 사이에 캡핑층(AL1)이 위치할 수 있으므로, 도 20에서와 같이, 캡핑층(AL1)의 일부분도 캐소드(Cathode)에 의하여 감싸지는 구조를 가질 수 있다.
이상에서는 일 실시예에 따른 발광 표시 장치 및 화소의 구조를 상세하게 살펴보았다. 이하에서는 도 22 및 도 23를 통하여 도 20의 광센서 영역(OPS)의 구조에 대하여 보다 상세하게 살펴본다.
도 22은 도 20의 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 중심으로 간략하게 도시한 단면도이고, 도 23는 도 22의 실시예에 따른 광센서 영역 중 일부분을 제조하는 방법을 도시한 도면이다.
도 22에서는 도 20의 광센서 영역(OPS)의 단면 구조를 간략하게 도시하였다. 즉, 도 22에서는 애노드(Anode)의 하부의 구조는 간략하게 도시하였으며, 금속층(BML) 중 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)이 광센서 영역(OPS)에 대응한다는 점만을 명확하게 도시하고 있다. 또한, 캐소드(Cathode) 아래에 위치하는 기능층(FL) 및 감지 절연층 중 하나인 제1 감지 절연층(501)도 도시하고 있지 않다.
도 22을 참고하면, 광센서 영역(OPS)에 대응하는 오프닝은 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML), 화소 정의막(380)의 추가 오프닝(OPEA1), 및 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)의 오프닝(OPEA1')이 위치하여, 광센서 영역(OPS)에는 금속층(BML), 화소 정의막(380), 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)이 위치하지 않는다.
또한, 도 22에 의하면, 광센서 영역(OPS)은 기판(110), 버퍼층(111), 제2 게이트 절연막(142), 제1 유기막(181), 제2 유기막(182), 추가 스페이서(385EA1), 봉지층(400), 감지 절연층(510, 511), 차광 부재(220)의 중첩 부분(220EA1), 및 반사 조정층(235)의 중첩 부분(235EA1)이 순차적으로 위치한다.
도 22은 도시하고 있지 않지만, 광센서 영역(OPS)은 도 20에서와 같이, 제1 게이트 절연막(141), 제1 층간 절연막(161), 제3 게이트 절연막(143), 및 제2 층간 절연막(162), 제3 유기막(183), 기능층(FL) 및 제1 감지 절연층(501)을 포함할 수 있다.
도 22의 광센서 영역(OPS)은 검은색의 유기 물질로 형성되는 화소 정의막(380)은 위치하지 않고 추가 스페이서(385EA1)가 위치하는데, 추가 스페이서(385EA1)는 스페이서(385)와 동일하게 투명한 유기 절연 물질로 형성되어 있다. 그러므로, 도 22의 광센서 영역(OPS)은 차광 부재(220)를 제외하고는 투명한 특성을 가진다. 이 때, 차광 부재(220)는 카본과 같은 무기 물질을 포함하지 않고 유기 물질만을 포함하여 적외선이 투과되는데 문제가 없다. 그 결과 광센서 영역(OPS)의 배면에 위치하는 적외선 센서(ES1)가 동작하는데에는 문제가 없다.
또한, 도 22에서는 도 20 및 도 21에서와 같이 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 일단을 감싸는 구조를 가지고 있다. 또한, 봉지층(400)은 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 일단을 감싸는 구조도 덮으며 형성되어 있다. 캐소드(Cathode)는 광센서 영역(OPS)에 형성되지 않는다.
이하에서는 도 23를 참고하여 일 실시예에 의하여 광센서 영역(OPS)에 대응하는 오프닝을 형성하는 방법을 살펴본다.
도 23에서는 배면 노광을 통하여 레이져로 노광하여 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)에 오프닝(OPEA1')을 형성하는 방법이 도시되어 있으며, 도 23에서는 레이져를 통하여 레이져가 노광된 부분이 리프트 오프(lift-off) 방식으로 제거되는 방법을 간략하게 도시하고 있으며, 레이져로 배면 노광하면서 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 일단을 감싸는 구조로 형성되어 있다.
먼저, 도 23(A)를 참고하면, 광센서 영역(OPS)에 대응하는 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)이 형성된 후 복수의 층이 적층되고, 그 후, 화소 정의막(380)의 추가 오프닝(OPEA1)이 형성된 후, 추가 오프닝(OPEA1)의 내에 추가 스페이서(385EA1)가 형성된 다음, 순차적으로 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)이 적층되어 있다.
그 후, 배면에서 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)을 통하여 레이져를 조사한다.
레이져가 조사된 캐소드(Cathode)는 반응하여 조사된 캐소드(Cathode) 및 그 주변의 층(캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2))이 떨어져 나가는 리프트 오프 현상이 발생된다. (도 23(B) 참고) 이 때, 캐소드(Cathode)가 상대적으로 길게 남게 되면서 캐소드(Cathode)가 저반사층(AL2)의 상부까지 꺾여 올라가게 된다. 그 결과, 도 23(B)에서와 같이, 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 상부에까지 위치하여 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 하부면, 측면, 및 상부면을 감싸는 구조를 가지게 된다. 도 23(B)에 도시된 캐소드(Cathode)는 보다 명확하게 도시하기 위하여 두께 및 폭을 확대하여 도시한 것이며, 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 상부에 위치하는 캐소드(Cathode)는 도 23(B)에 비하여 좁은 영역만 덮을 수 있다. 또한, 도 23(B)에서는 캐소드(Cathode)의 하부면에서부터 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 상부면을 덮고 있는 캐소드(Cathode)의 상부면까지의 두께(hCa)도 두껍게 도시하고 있으며, 두께(hCa)는 약 0.3㎛일 수 있으며, 실시예에 따라서는 0.1㎛ 초과 0.5㎛ 미만의 값을 가질 수 있다. 캐소드(Cathode)의 두께(hCa)는 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 측면을 감싸는 부분의 지름에 대응하는 값이며, 캐소드(Cathode)가 상측으로 접히는 부분의 지름은 0.1㎛ 초과 0.5㎛ 미만의 값을 가질 수 있으며, 실시예에 따라서는 약 0.3㎛일 수 있다.
이상과 같이 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 일단을 감싸는 구조를 가지더라도, 도 23(B)에서와 같이, 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)에 오프닝(OPEA1')이 형성된다. 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)은 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)에 오프닝(OPEA1')과 평면상 중첩할 수 있다. 이와 같은 레이져에 의한 리프트 오프 방식은 별도의 마스크가 불필요하고, 별도의 현상 등의 공정이 불필요하여 용이하게 오프닝(OPEA1')을 형성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 화소 정의막(380)의 추가 오프닝(OPEA1)을 형성할 때에도 배면 노광을 통하여 형성할 수 있다. 이 때, 화소 정의막(380)은 리프트 오프 방식으로 형성하지 않을 수 있으며, 일반적인 노광 및 현상 방식을 통하여 진행할 수 있고, 이 때, 화소 정의막(380)은 감광성 물질을 포함할 수 있다. 즉, 감광성 물질을 포함하는 화소 정의막(380)을 섬형 금속층(BML3)을 마스크로 배면에서 노광하고, 노광된 화소 정의막(380)을 현상하여 제거할 수 있다. 또한, 화소 정의막(380)을 노광할 때 사용되는 광은 레이져가 아닐 수 있다.
이하에서는 도 24을 통하여 적외선 센서와 표시 패널의 관계를 간략하게 살펴본다.
도 24은 일 실시예에 따른 적외선 센서의 평면도이다.
도 24에서는 발광 표시 장치 중 표시 패널(DP)의 배면에 부착된 적외선 센서(ES1)가 도시되어 있다.
도 24을 참고하면, 적외선 센서(ES1)는 크게 적외선 광을 방출하는 송신부(ES1-t)와 광센서 영역(OPS)의 전면을 감시하고 반사된 적외선 광을 수신하는 수신부(ES1-r)를 포함한다. 적외선 센서(ES1)는 감지 능력을 향상시키기 위하여 수신부(ES1-r)의 면적이 송신부(ES1-t)의 면적보다 클 수 있다.
발광 표시 장치의 제1 컴포넌트 영역(EA1)은 평면상 적외선 센서(ES1)에 대응할 수 있으며, 적외선 센서(ES1)의 수신부(ES1-r) 및 송신부(ES1-t)는 각각 적어도 하나의 광센서 영역(OPS)과 평면상 중첩할 수 있다.
적외선 센서(ES1)의 감지 능력을 보다 향상시키기 위하여 적외선, 예를 들어 940nm 파장의 빛, 에 대하여 광센서 영역(OPS)의 투과율이 향상될 필요가 있다.
도 20 및 도 22의 실시예를 참고하면, 광센서 영역(OPS)은 차광 부재(220)를 제외하고는 투명한 무기 절연막 및 유기 절연막만을 포함하고, 반도체층이나 도전층은 포함하지 않는다. 특히, 화소 정의막(380)은 검은색의 카본이 포함되지 않는 유기 물질로 형성되어 가시광선을 차단할 수 있지만, 도 20 및 도 22의 광센서 영역(OPS)에서는 추가 오프닝(OPEA1)이 형성되어 화소 정의막(380)으로 가려지지 않으며, 추가 오프닝(OPEA1)에 위치하는 추가 스페이서(385EA1)는 스페이서(385)와 동일하게 투명한 유기 절연 물질로 형성되어 투명한 특성을 가진다. 그러므로, 광센서 영역(OPS)은 차광 부재(220)를 제외하고는 광학적으로 투명하여 적외선도 전달되는데 문제가 없다.
한편, 차광 부재(220)는 검은색을 띄어 가시광선은 차단되지만, 카본과 같은 무기 물질을 포함하지 않고 유기 물질만을 포함하여 적외선이 투과되는데 문제가 없다. 그 결과 광센서 영역(OPS)의 배면에 위치하는 적외선 센서(ES1)가 동작하는데에는 문제가 없다.
적외선 센서(ES1)를 사용할 수 있는 광센서 영역(OPS)의 구조는 다양할 수 있으며, 이하에서는 도 20 및 도 22과 다른 실시예에 따른 광센서 영역(OPS)의 구조에 대하여 살펴본다.
도 25 내지 도 28의 실시예에서는 광센서 영역(OPS)은 차광 부재(220), 화소 정의막(380)과 중첩하고, 캐소드(Cathode)는 광센서 영역(OPS)에 대응하는 오프닝(OPEA1')을 가져 광센서 영역(OPS)에는 형성되지 않는 기본적인 특징을 포함할 수 있다.
먼저, 도 25 및 도 26를 통하여 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 광센서 영역(OPS)의 구조를 살펴본다.
도 25 및 도 26는 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 도시한 단면도이다.
도 25 및 도 26는 동일한 실시예이며, 도 25는 광센서 영역(OPS) 중 특징이 되는 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 저반사층(AL2) 및 저반사층(AL2)의 위에 위치하는 봉지층(400)만을 확대하여 도시한 단면도이며, 도 26는 도 22에 대응하는 구조로 도 25를 보다 상세하게 도시한 단면도이다.
먼저 도 25를 참고하면, 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)에는 광센서 영역(OPS)에 대응하는 오프닝(OPEA1')이 형성되어 있으며, 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)의 오프닝(OPEA1')에는 봉지층(400) 중 중첩 부분(400EA1)이 채워져 있다. 봉지층(400)의 중첩 부분(400EA1)은 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 부분이다. 봉지층(400)이 제1 무기 봉지층, 유기 봉지층 및 제2 무기 봉지층을 포함하는 삼중층 구조를 가지는 경우, 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)의 오프닝(OPEA1')에는 봉지층(400) 중 가장 하부에 위치하는 제1 무기 봉지층만이 위치할 수 있다.
도 26을 참고하면, 도 22과 달리, 화소 정의막(380)은 광센서 영역(OPS)에 대응하는 추가 오프닝(OPEA1)이 형성되지 않으며, 그 결과 화소 정의막(380)이 광센서 영역(OPS)과 중첩한다. 또한, 도 26의 광센서 영역(OPS)에서는 추가 스페이서(385EA1)는 형성되지 않다. 봉지층(400)의 중첩 부분(400EA1)은 오프닝(OPEA1')을 통하여 화소 정의막(380)과 접할 수 있다.
또한, 도 26을 참고하면, 레이져로 배면 노광하여 캐소드(Cathode)를 식각하여 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)의 일단을 감싸는 구조를 가지며, 그 위에는 봉지층(400)이 위치한다.
도 25 및 도 26의 광센서 영역(OPS)은 차광 부재(220)외에 화소 정의막(380)도 중첩하고 있어 가시광선은 투과되지 않는다. 하지만, 화소 정의막(380)은 유기 물질로 형성되고, 차광 부재(220)도 카본과 같은 무기 물질을 포함하지 않고 유기 물질만을 포함하여 적외선이 투과되는데 문제가 없다. 그 결과 광센서 영역(OPS)의 배면에 위치하는 적외선 센서(ES1)가 동작하는 데에는 문제가 없다. 한편, 실시예에 따라서 화소 정의막(380)도 유기 물질만으로 형성하여 적외선의 투과율을 보다 향상시킬 수도 있다.
한편, 도 25 및 도 26에서는 도시하고 있지 않지만, 캐소드(Cathode)의 아래에 위치하는 기능층(FL)이 위치할 수 있으며, 기능층(FL)도 오프닝(OPEA1')을 가지며, 오프닝(OPEA1')에 봉지층(400)이 위치할 수 있다.
한편, 이하에서는 도 27 및 도 28을 통하여 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 광센서 영역(OPS)의 구조를 살펴본다.
도 27 및 도 28은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 도시한 단면도이다.
도 27 및 도 28은 동일한 실시예이며, 도 27은 광센서 영역(OPS) 중 특징이 되는 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 저반사층(AL2) 및 저반사층(AL2)의 위에 위치하는 봉지층(400)만을 확대하여 도시한 단면도이며, 도 28은 도 26에 대응하는 화소 정의막(380)을 가지며 도 27을 보다 상세하게 도시한 단면도이다.
먼저 도 27을 참고하면, 캐소드(Cathode) 및 캡핑층(AL1)에는 광센서 영역(OPS)에 대응하는 오프닝(OPEA1')이 형성되어 있으며, 캐소드(Cathode) 및 캡핑층(AL1)의 오프닝(OPEA1')에는 저반사층(AL2)의 중첩 부분(AL2EA1)이 채워져 있으며, 봉지층(400)은 오프닝(OPEA1')을 채우지 않는 구조를 가질 수 있다.
도 28을 참고하면, 도 22과 달리, 화소 정의막(380)은 광센서 영역(OPS)에 대응하는 추가 오프닝(OPEA1)이 형성되지 않으며, 그 결과 화소 정의막(380)이 광센서 영역(OPS)과 중첩한다. 또한, 도 28의 광센서 영역(OPS)에서는 추가 스페이서(385EA1)는 형성되지 않다. 저반사층(AL2)은 오프닝(OPEA1')을 통하여 중첩 화소 정의막(380)과 접할 수 있다.
또한, 도 28에서는 캐소드(Cathode)가 캡핑층(AL1)만을 감싸는 구조를 가지며, 그 위에 저반사층(AL2)이 위치하고 그 위에 봉지층(400)이 위치한다. 감싸는 구조의 캐소드(Cathode)를 덮는 저반사층(AL2)은 도 527에서 도시된 바와 달리 단차를 가지를 구조를 가질 수 있다.
도 27 및 도 28의 광센서 영역(OPS)은 차광 부재(220)외에 화소 정의막(380)도 중첩하고 있어 가시광선은 투과되지 않는다. 하지만, 화소 정의막(380)은 유기 물질로 형성되고, 차광 부재(220)도 카본과 같은 무기 물질을 포함하지 않고 유기 물질만을 포함하여 적외선이 투과되는데 문제가 없다. 그 결과 광센서 영역(OPS)의 배면에 위치하는 적외선 센서(ES1)가 동작하는 데에는 문제가 없다. 한편, 실시예에 따라서 화소 정의막(380)도 유기 물질만으로 형성하여 적외선의 투과율을 보다 향상시킬 수도 있다.
또한, 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 저반사층(AL2)은 비스무스(Bi)를 포함하여 가시광선을 차단할 수 있지만, 적외선을 투과하는 데는 문제가 없다. 이와 관련해서 적외선 센서가 필요로 하는 광센서 영역(OPS)의 투과율이 940nm의 파장에 대하여 약 0.5% 이상 4%이하로 높지 않아 저반사층(AL2)이 위치하더라도 광센서 영역(OPS)을 통하여 적외선 센서가 동작할 수 있다. 관련해서는 도 31을 참고하면 다음과 같이 간접적으로 광센서 영역(OPS)이 충분한 적외선의 투과율을 가질 수 있음을 알 수 있다. 즉, 후술하는 표 1 및 도 31에서는 광센서 영역(OPS)이 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2) 모두와 중첩하는 경우로, 적외선의 투과율이 10%를 넘는 투과율을 가지는 것을 알 수 있으므로, 저반사층(AL2)만이 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 실시예인 도 27 및 도 28은 표 1 및 도 31보다 층간 계면이 적어 상대적으로 높은 투과율을 가지므로, 도 27 및 도 28의 광센서 영역(OPS)이 적외선의 투과율을 충분히 가질 수 있음을 확인할 수 있다.
한편, 도 27 및 도 28에서는 도시하고 있지 않지만, 캐소드(Cathode)의 아래에 위치하는 기능층(FL)이 위치할 수 있으며, 기능층(FL)도 오프닝(OPEA1')을 가지며, 오프닝(OPEA1')에 봉지층(400)이 위치할 수 있다.
한편, 이하에서는 도 29 및 도 30를 통하여 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 광센서 영역(OPS)의 구조를 살펴본다.
도 29 및 도 30의 실시예에서는 레이져로 캐소드(Cathode)를 제거하지 않아 캐소드(Cathode)가 감싸는 구조를 가지지 않으며, 캐소드(Cathode) 중 일부 두께만을 제거하여 광효율을 향상시키는 실시예이다.
도 29 및 도 30의 실시예에서 광센서 영역(OPS)은 차광 부재(220), 저반사층(AL2), 캡핑층(AL1), 및 캐소드(Cathode)와 중첩하며, 캐소드(Cathode) 중 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 부분은 표시 영역(DA)의 캐소드(Cathode)보다 얇게 형성될 수 있다. 이 때, 캡핑층(AL1) 중 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 부분은 표시 영역(DA)의 캡핑층(AL1)보다 두껍게 형성될 수 있으며, 캐소드(Cathode)에서 얇아진 두께와 캡핑층(AL1)에서 두꺼워진 두께는 동일한 값을 가질 수 있다.
도 29 및 도 30는 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 도시한 단면도이다.
도 29 및 도 30는 동일한 실시예이며, 도 29은 광센서 영역(OPS) 중 특징이 되는 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 저반사층(AL2) 및 저반사층(AL2)의 위에 위치하는 봉지층(400)만을 확대하여 도시한 단면도이며, 도 30는 도 26에 대응하는 화소 정의막(380)을 가지며 도 29을 보다 상세하게 도시한 단면도이다.
먼저 도 29을 참고하면, 캐소드(Cathode), 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)은 모두 오프닝을 가지지 않아 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 구조를 가진다. 또한, 광센서 영역(OPS)에 대응하는 부분에는 캐소드(Cathode)가 얇게 형성되는 중첩부분(CathodeEA1)을 가지며, 캡핑층(AL1)은 캐소드(Cathode)의 중첩부분(CathodeEA1)이 얇게 형성되는 만큼 더 두껍게 형성되는 중첩 부분(AL1EA1)을 가진다. 이 때, 저반사층(AL2)은 일정한 두께로 형성될 수 있다. 여기서, 캐소드(Cathode)의 중첩부분(CathodeEA1)을 얇게 형성하는 방법은 다양할 수 있으며, 도 33에서 도시하고 있는 바와 같이 저접착층(WAL)을 사용하여 중첩부분(CathodeEA1)의 캐소드(Cathode)의 두께를 감소시킬 수 있다. 즉, 도 33을 참고하면, 저접착층(WAL)에 인접하는 캐소드(Cathode)는 상대적으로 얇게 증착되므로, 캐소드(Cathode)의 중첩부분(CathodeEA1)의 주변에 저접착층(WAL)을 형성하여 캐소드(Cathode)의 중첩부분(CathodeEA1)를 상대적으로 얇게 형성할 수 있다.
도 30를 참고하면, 도 22과 달리, 화소 정의막(380)은 광센서 영역(OPS)에 대응하는 추가 오프닝(OPEA1)이 형성되지 않으며, 그 결과 화소 정의막(380)이 광센서 영역(OPS)과 중첩한다. 또한, 도 30의 광센서 영역(OPS)에서는 추가 스페이서(385EA1)는 형성되지 않다.
한편, 도 29 및 도 30에서는 도시하고 있지 않지만, 캐소드(Cathode)의 아래에 위치하는 기능층(FL)이 위치할 수 있으며, 기능층(FL)도 오프닝을 가지지 않으며, 광센서 영역(OPS)과 중첩할 수 있다.
도 29 및 도 30의 광센서 영역(OPS)은 차광 부재(220)외에 화소 정의막(380)도 중첩하고 있어 가시광선은 투과되지 않는다. 하지만, 화소 정의막(380)은 유기 물질로 형성되고, 차광 부재(220)도 카본과 같은 무기 물질을 포함하지 않고 유기 물질만을 포함하여 적외선이 투과되는데 문제가 없다. 그 결과 광센서 영역(OPS)의 배면에 위치하는 적외선 센서(ES1)가 동작하는 데에는 문제가 없다. 한편, 실시예에 따라서 화소 정의막(380)도 유기 물질만으로 형성하여 적외선의 투과율을 보다 향상시킬 수도 있다.
또한, 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 저반사층(AL2)은 비스무스(Bi)를 포함하여 가시광선을 차단할 수 있지만, 적외선을 투과하는 데는 문제가 없다. 또한, 캐소드(Cathode) 및 캡핑층(AL1)도 광센서 영역(OPS)과 중첩하고 있지만, 캐소드(Cathode)은 은(Ag) 및 마그네슘(Mg)을 포함하는 도전 물질로 형성되어 일부의 빛을 반사시킬 수 있지만, 적외선 센서가 필요로 하는 광센서 영역(OPS)의 투과율이 940nm의 파장에 대하여 약 0.5% 이상 4%이하로 높지 않아 캐소드(Cathode)가 위치하더라도 광센서 영역(OPS)을 통하여 적외선 센서가 동작할 수 있다. 관련해서는 도 31을 통하여 보다 상세하게 살펴본다.
한편, 캡핑층(AL1)은 유기 캡핑층, 무기물을 포함한 무기 캡핑층, 또는 유기물 및 무기물을 포함한 복합 캡핑층으로 형성되어 광학적으로 투명하여 적외선을 투과하는데 문제가 없다.
다만, 도 29 및 도 30에서는 광센서 영역(OPS)에서 캡핑층(AL1)의 두께를 키우고, 캐소드(Cathode)의 두께를 줄여 적외선의 투과율을 보다 향상시키고 있는데, 이에 대해서는 도 31을 통하여 보다 상세하게 살펴본다.
도 31은 캐소드의 두께에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 31은 다양한 예에 대하여 파장에 따른 투과율을 도시한 그래프로, 아래의 표 1에 대응하는 예에 대하여 그래프로 도시한 것이다.
| 참고예 1 | 참고예 2 | AL2+5 | 비교예 | AL2-5 | Cathode -10 | Cathode +10 | |
| Cathode 두께 |
115 | 115 | 115 | 115 | 115 | 105 | 125 |
| AL1두께 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 |
| AL2두께 | 90 | 90 | 100 | 90 | 85 | 90 | 90 |
| OPS투과율 | 12.47 | 14.58 | 15.53 | 16.26 | 17.84 | 17.45 | 15.33 |
위의 표 1에서 두께의 단위는 Å이며, 투과율의 단위는 %이며, 투과율은 940nm 파장의 빛(자외선)에 대하여 광센서 영역(OPS)에서의 투과율을 나타낸다. 또한, 표 1에서 Cathode는 캐소드(Cathode)를, AL1은 캡핑층(AL1)을, AL2는 저반사층(AL2)을 나타낸다. 또한, 표 1 및 도 31에서 참고예 1 및 2는 다른 예와 다른 물질로 캡핑층(AL1)을 형성하여 참고예로 기재하였으며, 나머지 5개의 예는 모두 동일한 물질로 형성하고 각 층의 두께만 차이를 두면서 투과율을 측정하였다.
표 1 및 도 31에서 비교예를 기준으로, 저반사층(AL2)의 두께를 5Å 키운 예(AL2+5), 저반사층(AL2)의 두께를 5Å 줄인 예(AL2-5), 캐소드(Cathode)의 두께를 10Å 키운 예(Cathode+10), 캐소드(Cathode)의 두께를 10Å 줄인 예(Cathode-10)를 형성하고 시뮬레이션 하였다.
표 1 및 도 31을 참고하면, 그 결과 광센서 영역(OPS)에서의 투과율이 가장 높은 예는 저반사층(AL2)의 두께를 5Å 줄인 예(AL2-5)와 캐소드(Cathode)의 두께를 10Å 줄인 예(Cathode-10)이므로, 도 29 및 도 30에서와 같이 캐소드(Cathode)의 두께를 줄이면 적외선의 투과율을 보다 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
비교예와 비교할 때, 저반사층(AL2)의 두께를 5Å 줄인 예(AL2-5)와 캐소드(Cathode)의 두께를 10Å 줄인 예(Cathode-10) 각각은 적외선의 투과율이 적어도 1%이상 높으며, 이 두 실시예를 병합하면 더 높은 적외선 투과율을 가질 수 있음을 확인할 수 있다. 특히, 적외선 센서가 필요로 하는 광센서 영역(OPS)의 투과율이 940nm의 파장에 대하여 약 0.5% 이상 4%이하임을 고려할 때, 비교예에 비하여 매우 높은 적외선 투과율을 가져 적외선 센서가 향상된 감지 능력을 가질 수 있도록 할 수 있다.
표 1 및 도 31을 참고하면, 캐소드(Cathode)의 두께를 감소시킬수록 향상된 적외선 투과율을 가질 수 있음을 확인할 수 있어 이하에서는 저접착층(WAL)을 이용하여 캐소드(Cathode)를 제거하는 실시예에 대하여 도 32 내지 도 36를 통하여 살펴본다.
먼저 도 32의 구조를 살펴본다.
도 32은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 중심으로 간략하게 도시한 단면도이다.
도 32은 도 26에 대응하는 화소 정의막(380)을 가지며, 광센서 영역(OPS)은 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)과 평면상 중첩하며, 광센서 영역(OPS)으로 캡핑층(AL1)의 아래에는 캐소드(Cathode) 대신 저접착층(WAL)이 형성되어 있다.
저접착층(WAL)은 캐소드(Cathode)가 증착되지 않도록 하는 역할을 하며, 광센서 영역(OPS)에서 화소 정의막(380) 상에 위치할 수 있다.
도 32을 참고하면, 캡핑층(AL1), 및 저반사층(AL2)은 오프닝을 가지지 않아 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 구조를 가진다. 이에 반하여 캐소드(Cathode)는 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 오프닝(OPEA1')을 가지며, 오프닝(OPEA1')에는 저접착층(WAL)이 위치하여 저접착층(WAL)은 광센서 영역(OPS)과 중첩한다.
도 32을 참고하면, 도 26와 같이, 화소 정의막(380)이 광센서 영역(OPS)과 중첩한다.
한편, 도 32에서는 도시하고 있지 않지만, 캐소드(Cathode)의 아래에 위치하는 기능층(FL)이 위치할 수 있으며, 기능층(FL)도 오프닝을 가지지 않으며, 광센서 영역(OPS)과 중첩할 수 있다. 기능층(FL)이 존재하는 경우 저접착층(WAL)은 기능층(FL)과 접할 수 있다.
도 32의 광센서 영역(OPS)은 차광 부재(220)외에 화소 정의막(380)도 중첩하고 있어 가시광선은 투과되지 않는다. 하지만, 화소 정의막(380)은 유기 물질로 형성되고, 차광 부재(220)도 카본과 같은 무기 물질을 포함하지 않고 유기 물질만을 포함하여 적외선이 투과되는데 문제가 없다. 그 결과 광센서 영역(OPS)의 배면에 위치하는 적외선 센서(ES1)가 동작하는 데에는 문제가 없다. 한편, 실시예에 따라서 화소 정의막(380)도 유기 물질만으로 형성하여 적외선의 투과율을 보다 향상시킬 수도 있다.
또한, 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 저반사층(AL2)은 비스무스(Bi)를 포함하여 가시광선을 차단할 수 있지만, 적외선을 투과하는 데는 문제가 없다. 또한, 캐소드(Cathode) 및 캡핑층(AL1)도 광센서 영역(OPS)과 중첩하고 있지만, 캐소드(Cathode)은 은(Ag) 및 마그네슘(Mg)을 포함하는 도전 물질로 형성되어 일부의 빛을 반사시킬 수 있지만, 적외선 센서가 필요로 하는 광센서 영역(OPS)의 투과율이 940nm의 파장에 대하여 약 0.5% 이상 4%이하로 높지 않아 캐소드(Cathode)가 위치하더라도 광센서 영역(OPS)을 통하여 적외선 센서가 동작할 수 있다. 이러한 점은 도 31의 시뮬레이션 결과를 참고하면 명확하다.
한편, 캡핑층(AL1)은 유기 캡핑층, 무기물을 포함한 무기 캡핑층, 또는 유기물 및 무기물을 포함한 복합 캡핑층으로 형성되어 광학적으로 투명하여 적외선을 투과하는데 문제가 없다.
저접착층(WAL)은 접착력이 약한 물질로, 실시예에 따라서는 저접착층(WAL)의 상부면에는 캐소드(Cathode)가 배치되지 않는다. 예컨대, 저접착층(WAL)은 8-퀴놀리나토리튬 (Liq; [8-Quinolinolato Lithium]), N,N-디페닐-N,N-비스(9-페닐-9H-카바졸-3-일)비페닐-4,4'-디아민 (N,N-diphenyl-N,N-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)biphenyl-4,4'-diamine ; HT01), N(디페닐-4-일)9,9-디메틸-N-(4(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민 (N(diphenyl-4-yl)9,9-dimethyl-N-(4(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluorene-2-amine ; HT211), 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조-[D]이미다졸 (2-(4-(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene-2-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo-[D]imidazole ; LG201) 등의 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 저접착층(WAL)은 이상과 같은 유기 물질로 형성될 수 있어 광학적으로 투명한 특성을 가질 수 있으며, 그 결과 적외선이 투과되는데 문제는 없다.
이하에서는 도 33를 통하여 저접착층(WAL)을 통하여 캐소드(Cathode)가 제거된 구조를 보다 상세하게 살펴본다.
도 33는 캐소드와 저접착층의 관계를 개략적으로 도시한 단면도이다.
저접착층(WAL)을 형성한 영역의 위에는 저접착층(WAL)으로 인하여 캐소드(Cathode)가 증착되지 않는다. 그리고 저접착층(WAL)이 위치하지 않는 영역에만 캐소드(Cathode)가 형성되지만, 저접착층(WAL)이 형성되어 있는 부분과 인접한 부분(이하 경계부라 함)에는 캐소드(Cathode)가 얇게 형성된다. 이는 캐소드(Cathode)를 증착할 때, 저접착층(WAL)의 물질이 일부 인접하는 경계부로 확산되면서 경계부에서 캐소드(Cathode)가 정상적인 두께로 형성되지 않기 때문일 수 있다. 경계부에 형성된 캐소드(Cathode)는 저접착층(WAL)을 향하여 두께가 점차 감소되는 테이퍼 구조를 가질 수 있다. 또한, 경계부에서는 증착된 얇은 캐소드(Cathode)의 위에 확산된 저접착층(WAL)의 물질이 위치할 수 있다. 실시예에서 경계부의 폭은 약 1.5㎛일 수 있다.
또한, 도 33을 참고하면, 저접착층(WAL)에 인접하는 캐소드(Cathode)는 상대적으로 얇게 형성됨을 확인할 수 있으며, 이를 이용하여 도 29 및 도 30에서와 같이 캐소드(Cathode)의 중첩부분(CathodeEA1)을 얇게 형성할 수 있다. 즉, 저접착층(WAL)에 인접하는 캐소드(Cathode)는 상대적으로 얇게 증착되므로, 캐소드(Cathode)의 중첩부분(CathodeEA1)의 주변에 저접착층(WAL)을 형성하여 캐소드(Cathode)의 중첩부분(CathodeEA1)를 상대적으로 얇게 형성할 수도 있다.
이하에서는 도 34을 통하여 도 32의 구조를 보다 상세하게 살펴본다.
도 34은 도 32의 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구체적인 단면도이다.
도 34은 도 20에 대응하는 상세 단면도로, 도 32의 실시예와 같이 저접착층(WAL)을 가지는 구조에서 광센서 영역(OPS)의 적층 구조를 살펴보면 다음과 같다.
기판(110)의 위에는 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)이 위치하고, 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)에는 무기 절연막인 버퍼층(111)이 위치하고, 그 위에는 무기 절연막인 제1 게이트 절연막(141) 및 제2 게이트 절연막(142)이 순차적으로 위치한다. 또한, 제2 게이트 절연막(142)의 위에는 무기 절연막인 제1 층간 절연막(161), 제3 게이트 절연막(143), 및 제2 층간 절연막(162)이 순차적으로 적층되어 있다. 제2 층간 절연막(162)의 위에는 유기 절연막인 제1 유기막(181), 제2 유기막(182), 및 제3 유기막(183)이 순차적으로 적층되어 있다. 제3 유기막(183)의 위에는 광센서 영역(OPS)에 대응하는 화소 정의막(380)의 중첩 부분(380EA1)이 위치한다.
화소 정의막(380)의 위에는 기능층(FL)이 위치하고, 기능층(FL)의 위에는 광센서 영역(OPS)에 대응하는 저접착층(WAL)이 위치한다. 기능층(FL)의 위에 위치하는 캐소드(Cathode)는 오프닝(OPEA1')을 가지며, 오프닝(OPEA1')은 광센서 영역(OPS)에 대응하고, 저접착층(WAL)은 캐소드(Cathode)의 오프닝(OPEA1')내에 위치한다.
저접착층(WAL)의 위에는 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)이 순차적으로 위치하며, 저반사층(AL2)의 위에는 봉지층(400), 감지 절연층(501, 510, 511) 및 차광 부재(220)가 순차적으로 위치한다. 여기서, 봉지층(400)은 제1 무기 봉지층, 유기 봉지층 및 제2 무기 봉지층을 포함하는 삼중층 구조를 가질 수 있다. 또한, 감지 절연층(501, 510, 511)은 모두 무기 절연막일 수 있다. 또한, 차광 부재(220)는 광센서 영역(OPS)에 대응하여 오프닝을 가지지 않으며, 광센서 영역(OPS)과 평면상 중첩하는 중첩 부분(220EA1)을 포함한다. 차광 부재(220) 및 중첩 부분(220EA1)은 가시광선을 차단하는 역할을 하지만, 카본 등 무기 물질을 포함하지 않고 유기 물질만을 포함하여 적외선에 대응하는 파장 대역은 투과시키는 특성을 가진다. 광센서 영역(OPS)으로 차광 부재(220)의 중첩 부분(220EA1) 위에는 반사 조정층(235) 중 광센서 영역(OPS)과 중첩하는 중첩 부분(235EA1)이 위치한다. 실시예에 따라서, 중첩 부분(235EA1)이 생략되어 반사 조정층(235)이 광센서 영역(OPS)에 위치하지 않을 수 있다.
도 34에서는 유기막(181, 182, 183)이 총 3개로 형성되며, 애노드 연결용 오프닝이 제2 유기막(182) 및 제3 유기막(183)에 형성되는 실시예를 살펴보았다. 하지만, 유기막은 적어도 2개로 형성될 수 있으며, 이 때, 애노드 연결용 오프닝은 기판으로부터 멀리 위치하는 상부 유기막에 위치할 수 있으며, 하부 유기막에는 하부 유기막 오프닝이 위치할 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는 도 34의 실시예와 달리, 금속층(BML)이 섬형 금속층(BML3)을 포함하지 않을 수 있다. 이러한 실시예에서는 도 7 내지 도 19의 평면도에서도 에서도 섬형 금속층(BML3) 및 섬형 금속층(BML3)에 형성되는 오프닝(OBML)이 형성되지 않을 수 있다.
한편, 도 34에서와 같이 섬형 금속층(BML3)을 포함하는 실시예에서는 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)을 통하여 배면 노광하여 저접착층(WAL)을 형성할 수도 있다.
이하에서는 도 35를 통하여 저접착층(WAL)의 두께와 투과율의 관계를 살펴본다.
도 35는 저접착층의 두께에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 35에서는 비교예와 3개의 실시예(WAL25, WAL50, WAL100)에 대하여 파장에 대한 투과율을 시뮬레이션한 결과를 도시하고 있다.
여기서 WAL25는 저접착층(WAL)의 두께를 25Å으로 형성한 실시예이고, WAL50은 저접착층(WAL)의 두께를 50Å으로 형성한 실시예이고, WAL100은 저접착층(WAL)의 두께를 100Å으로 형성한 실시예이다. 한편, 비교예는 저접착층(WAL)을 포함하지 않아 캐소드(Cathode)가 일정한 두께로 광센서 영역(OPS)에 적층되어 있는 예이다.
도 35를 참고하면, 적외선에 대응하는 940nm 파장의 빛에서의 투과율은 3개의 실시예(WAL25, WAL50, WAL100)가 비교예에 비하여 높은 투과율을 가짐을 명확하게 확인할 수 있다. 3개의 실시예(WAL25, WAL50, WAL100) 중 WAL25 실시예보다 WAL50 실시예 및 WAL100 실시예가 높은 투과율을 가져 보다 적합하다. 도 35를 참고하면, 저접착층(WAL)의 두께가 높을수록 적외선의 투과율이 높을 수 있지만, 50Å의 두께를 가지거나 100Å의 두께를 가지거나 투과율에 변화가 적어 50Å 이상의 두께만 가지면 충분히 높은 적외선의 투과율을 가질 수 있음을 확인할 수 있다. 하지만, 도 35를 참고하면, 저접착층(WAL)의 두께가 25Å을 가지더라도 비교예에 비하여 높은 투과율을 가지므로, 저접착층(WAL)의 두께는 25Å 이상의 두께를 가질 수 있다.
이하에서는 도 36를 통하여 도 32 및 도 34의 변형 실시예를 살펴본다.
도 36는 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치 중 광센서 영역을 중심으로 간략하게 도시한 단면도이다.
도 32과 비교하면, 도 36의 실시예에서는 캐소드(Cathode)뿐만 아니라 캡핑층(AL1)도 오프닝(OPEA1')을 가지며, 오프닝(OPEA1')에는 저접착층(WAL-1)이 위치한다. 그러므로, 광센서 영역(OPS)에서 화소 정의막(380)의 위에는 광센서 영역(OPS)에 대응하는 저접착층(WAL-1)이 위치한다. 저접착층(WAL-1)은 캐소드(Cathode) 및 캡핑층(AL1)에 위치하며, 광센서 영역(OPS)에 대응하는 오프닝(OPEA1')의 내에 위치한다. 저접착층(WAL-1)의 위에는 저반사층(AL2), 봉지층(400), 감지 절연층(510, 511) 및 차광 부재(220)가 순차적으로 위치한다.
이상에서는 캐소드(Cathode)와 봉지층(400)의 사이에 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)이 위치하며, 반사 조정층(235)이 차광 부재(220)의 위에 위치하는 실시예를 중심으로 살펴보았다.
이하에서는 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)을 포함하지 않고, 반사 조정층(235) 대신에 컬러 필터(230)를 가지는 실시예에 대하여 도 37을 기초로 살펴본다.
도 37은 또 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구체적인 단면도이다.
도 37은 도 20에 대응하는 단면도로, 이하에서는 도 20과 차이가 있는 부분을 중심으로 설명한다.
도 37의 실시예에서 표시 영역(DA)에서의 차이를 먼저 살펴본다.
표시 영역(DA)에서는 캐소드(Cathode)의 위에 바로 봉지층(400)이 위치한다. 그리고, 제3 감지 절연층(511) 및 차광 부재(220) 위에는 컬러 필터층(230)이 위치한다. 컬러 필터층(230)은 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 필터층(230)은 발광 다이오드의 애노드(Anode)와 평면상 중첩하도록 위치할 수 있다. 발광층(EML)에서 방출된 빛은 컬러 필터를 지나면서 해당 색으로 변경되면서 방출될 수 있다.
차광 부재(220)는 각각의 컬러 필터층(230) 사이에 위치할 수 있다. 실시예에 따라서 컬러 필터층(230)이 색변환층으로 대체되거나, 색변환층을 더 포함할 수 있다. 색변환층은 퀀텀 닷(Quantum Dot)을 포함할 수 있다.
컬러 필터층(230) 위에는 컬러 필터층(230)을 덮는 평탄화층(550)이 위치할 수 있으며, 그 위에 추가적으로 윈도우가 부착되어 있을 수 있다.
한편, 광센서 영역(OPS)의 구조는 아래와 같을 수 있다.
기판(110)의 위에는 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)이 위치하고, 섬형 금속층(BML3)의 오프닝(OBML)에는 무기 절연막인 버퍼층(111)이 위치하고, 그 위에는 무기 절연막인 제1 게이트 절연막(141) 및 제2 게이트 절연막(142)이 순차적으로 위치한다. 또한, 제2 게이트 절연막(142)의 위에는 무기 절연막인 제1 층간 절연막(161), 제3 게이트 절연막(143), 및 제2 층간 절연막(162)이 순차적으로 적층되어 있다. 제2 층간 절연막(162)의 위에는 유기 절연막인 제1 유기막(181), 제2 유기막(182), 및 제3 유기막(183)이 순차적으로 적층되어 있다. 제3 유기막(183)의 위에는 화소 정의막(380)의 추가 오프닝(OPEA1)이 위치하고, 화소 정의막(380)의 추가 오프닝(OPEA1) 내이며, 제3 유기막(183)의 위에는 추가 스페이서(385EA1)가 위치한다. 여기서, 화소 정의막(380)의 추가 오프닝(OPEA1) 및 추가 스페이서(385EA1)는 광센서 영역(OPS)에 대응하여 형성되며, 추가 스페이서(385EA1)는 화소 정의막(380)의 상부면에도 위치할 수 있다. 화소 정의막(380) 및 추가 스페이서(385EA1)의 위에 위치하는 기능층(FL) 및 캐소드(Cathode)는 광센서 영역(OPS)에 대응하여 형성되는 오프닝(OPEA1')이 위치하고 있어, 광센서 영역(OPS)에는 기능층(FL) 및 캐소드(Cathode)가 형성되지 않을 수 있다. 그러므로, 추가 스페이서(385EA1)의 위에는 봉지층(400)이 위치하며, 추가 스페이서(385EA1)와 봉지층(400)이 접할 수 있다. 봉지층(400)의 위에는 감지 절연층(501, 510, 511) 및 차광 부재(220)가 순차적으로 위치한다. 여기서, 봉지층(400)은 제1 무기 봉지층, 유기 봉지층 및 제2 무기 봉지층을 포함하는 삼중층 구조를 가질 수 있다. 또한, 감지 절연층(501, 510, 511)은 모두 무기 절연막일 수 있다. 또한, 차광 부재(220)는 광센서 영역(OPS)에 대응하여 오프닝을 가지지 않으며, 광센서 영역(OPS)과 평면상 중첩하는 중첩 부분(220EA1)을 포함한다. 차광 부재(220) 및 중첩 부분(220EA1)은 가시광선을 차단하는 역할을 하지만, 카본 등 무기 물질을 포함하지 않고 유기 물질만을 포함하여 적외선에 대응하는 파장 대역은 투과시키는 특성을 가진다. 광센서 영역(OPS)으로 차광 부재(220)의 중첩 부분(220EA1) 위에는 평탄화층(550)이 위치한다. 실시예에 따라서는 차광 부재(220)의 중첩 부분(220EA1)의 적어도 일 부분의 위에는 컬러 필터(230)가 위치할 수도 있다.
이상에서는 도 20의 변형 실시예로 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)을 포함하지 않고, 반사 조정층(235) 대신에 컬러 필터(230)를 가지는 실시예를 살펴보았다.
하지만, 도 22, 도 25 내지 도 30, 도 32, 도 34 및 도 36에 대하여도 캡핑층(AL1) 및 저반사층(AL2)을 포함하지 않고, 반사 조정층(235) 대신에 컬러 필터(230)를 가지는 변형 실시예로 형성할 수 있다.
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.
1000: 표시 장치
DP: 표시 패널
DA: 표시 영역 EA, EA1, EA2: 컴포넌트 영역
OPS: 광센서 영역 ES1: 적외선 센서
220, 220EA1: 차광 부재 235, 235EA1: 반사 조정층
380, 380EA1: 화소 정의막 385, 385EA1: 스페이서
400, 400EA1: 봉지층 AL1, AL1EA1: 캡핑층
AL2: AL2EA1: 저반사층 WAL, WAL-1: 저접착층
BM3: 섬형 금속층 501, 510, 511: 감지 절연층
540, 541: 감지 전극 550: 평탄화층
230: 컬러 필터층 Anode: 애노드
Cathode, CathodeEA1: 캐소드 EML: 발광층
FL: 기능층 LED: 발광 다이오드
OBML, OP, OPBM, OPEA1, OPEA1', OP1, OP2, OP3, OP4: 오프닝
DA: 표시 영역 EA, EA1, EA2: 컴포넌트 영역
OPS: 광센서 영역 ES1: 적외선 센서
220, 220EA1: 차광 부재 235, 235EA1: 반사 조정층
380, 380EA1: 화소 정의막 385, 385EA1: 스페이서
400, 400EA1: 봉지층 AL1, AL1EA1: 캡핑층
AL2: AL2EA1: 저반사층 WAL, WAL-1: 저접착층
BM3: 섬형 금속층 501, 510, 511: 감지 절연층
540, 541: 감지 전극 550: 평탄화층
230: 컬러 필터층 Anode: 애노드
Cathode, CathodeEA1: 캐소드 EML: 발광층
FL: 기능층 LED: 발광 다이오드
OBML, OP, OPBM, OPEA1, OPEA1', OP1, OP2, OP3, OP4: 오프닝
Claims (20)
- 후면 및 측면을 갖는 하우징;
상기 하우징의 상부에 배치되는 커버 윈도우;
상기 커버 윈도우의 하부에 배치되고, 표시 영역 및 상기 표시 영역에 둘러싸여 있는 광센서 영역을 포함하는 표시 패널; 및
상기 표시 패널의 상기 광센서 영역의 배면에 위치하는 적외선 센서;
를 포함하고,
상기 표시 영역은
애노드와 중첩하는 오프닝을 가지는 화소 정의막;
상기 화소 정의막 위에 위치하는 스페이서;
상기 화소 정의막 및 상기 스페이서를 덮는 캐소드;
상기 캐소드의 위에 위치하는 캡핑층;
상기 캡핑층의 위에 위치하는 저반사층;
상기 저반사층 위에 위치하는 봉지층;
상기 봉지층의 위에 위치하며, 상기 화소 정의막의 상기 오프닝과 중첩하는 오프닝을 가지는 차광 부재를 포함하며,
상기 광센서 영역은
상기 차광 부재의 중첩 부분 및 상기 화소 정의막의 중첩 부분과 중첩하고,
상기 캐소드는 상기 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 가져 상기 광센서 영역에는 형성되지 않는 전자 기기. - 제1항에서,
상기 캡핑층 및 상기 저반사층은 각각 상기 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 가지는 전자 기기. - 제2항에서,
상기 캐소드, 상기 캡핑층 및 상기 저반사층의 상기 광센서 영역에 대응하는 상기 오프닝의 내에는 상기 봉지층이 위치하는 전자 기기. - 제2항에서,
상기 캐소드는 상기 캡핑층 또는 상기 저반사층의 상부면 및 측면을 감싸는 구조를 가지는 전자 기기. - 제1항에서,
상기 캡핑층은 상기 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 가지며,
상기 캐소드 및 상기 캡핑층의 상기 광센서 영역에 대응하는 상기 오프닝의 내에는 상기 저반사층이 위치하는 전자 기기. - 제5항에서,
상기 캐소드는 상기 캡핑층의 상부면 및 측면을 감싸는 구조를 가지는 전자 기기. - 제1항에서,
상기 캐소드의 상기 오프닝의 내에 위치하는 저접착층을 더 포함하는 전자 기기. - 제7항에서,
상기 저접착층의 위에는 상기 캡핑층 및 상기 저반사층이 위치하는 전자 기기. - 제7항에서,
상기 저접착층 위에는 상기 저반사층이 위치하며,
상기 캡핑층에는 상기 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 가지는 전자 기기. - 제1항에서,
상기 애노드의 하부에 위치하며, 오프닝을 가지는 섬형 금속층을 더 포함하며,
상기 섬형 금속층의 오프닝은 상기 캐소드의 상기 오프닝과 평면상 중첩하는 전자 기기. - 표시 영역 및 상기 표시 영역에 둘러싸여 있는 광센서 영역을 포함하는 표시 패널; 및
상기 광센서 영역의 배면에 위치하는 적외선 센서를 포함하며,
상기 표시 영역은
애노드와 중첩하는 오프닝을 가지는 화소 정의막;
상기 화소 정의막을 덮는 캐소드;
상기 캐소드의 위에 위치하는 봉지층;
상기 봉지층의 위에 위치하며, 상기 화소 정의막의 상기 오프닝과 중첩하는 오프닝을 가지는 차광 부재를 포함하며,
상기 광센서 영역은 상기 차광 부재의 중첩 부분과 중첩하며,
상기 화소 정의막은 상기 광센서 영역에 대응하는 추가 오프닝을 가져 상기 광센서 영역에는 상기 화소 정의막이 형성되지 않으며,
상기 광센서 영역은 상기 화소 정의막의 상기 추가 오프닝내에 위치하는 추가 스페이서를 더 포함하는 발광 표시 장치. - 제11항에서,
상기 표시 영역은
상기 애노드의 하부에 위치하는 유기막을 더 포함하며,
상기 추가 스페이서는 상기 유기막과 접하고,
상기 봉지층의 하부에는 상기 추가 스페이서가 위치하는 발광 표시 장치. - 제11항에서,
상기 표시 영역은
상기 캐소드와 상기 봉지층 사이에 위치하며, 상기 캐소드와 접하는 캡핑층; 및
상기 캡핑층과 상기 봉지층 사이에 위치하는 저반사층;
을 더 포함하는 발광 표시 장치. - 제13항에서,
상기 캐소드, 상기 캡핑층 및 상기 저반사층은 상기 광센서 영역에 대응하는 오프닝을 가져 상기 광센서 영역에는 상기 캐소드, 상기 캡핑층 및 상기 저반사층이 형성되지 않는 발광 표시 장치. - 제14항에서,
상기 캐소드, 상기 캡핑층 및 상기 저반사층의 상기 오프닝의 내에는 상기 봉지층이 위치하는 발광 표시 장치. - 제14항에서,
상기 캐소드는 상기 캡핑층 또는 상기 저반사층의 상부면 및 측면을 감싸는 구조를 가지는 발광 표시 장치. - 제16항에서,
상기 애노드의 하부에 위치하며, 오프닝을 가지는 섬형 금속층을 더 포함하며,
상기 섬형 금속층의 오프닝은 상기 캐소드, 상기 캡핑층 및 상기 저반사층의 상기 오프닝과 평면상 중첩하는 발광 표시 장치. - 표시 영역 및 상기 표시 영역에 둘러싸여 있는 광센서 영역을 포함하는 표시 패널; 및
상기 광센서 영역의 배면에 위치하는 적외선 센서를 포함하며,
상기 표시 영역은
애노드와 중첩하는 오프닝을 가지는 화소 정의막;
상기 화소 정의막을 덮는 캐소드;
상기 캐소드의 위에 위치하는 캡핑층;
상기 캡핑층의 위에 위치하는 저반사층;
상기 저반사층 위에 위치하는 봉지층;
상기 봉지층의 위에 위치하며, 상기 화소 정의막의 상기 오프닝과 중첩하는 오프닝을 가지는 차광 부재를 포함하며,
상기 광센서 영역은
상기 차광 부재의 중첩 부분, 상기 저반사층의 중첩 부분, 상기 캡핑층의 중첩 부분, 및 상기 캐소드의 중첩 부분과 중첩하며,
상기 캐소드의 상기 중첩 부분은 상기 표시 영역의 상기 캐소드보다 얇게 형성되어 있는 발광 표시 장치. - 제18항에서,
상기 캡핑층의 상기 중첩 부분은 상기 표시 영역의 상기 캡핑층 보다 두껍게 형성되어 있는 발광 표시 장치. - 제19항에서,
상기 캐소드의 상기 중첩 부분이 얇아진 두께와 상기 캡핑층의 상기 중첩 부분이 두꺼워진 두께는 동일한 발광 표시 장치.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220030211A KR20230134023A (ko) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 발광 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기 |
| US17/973,800 US20230292573A1 (en) | 2022-03-10 | 2022-10-26 | Light emitting display device and electronic device having the same |
| CN202310125252.6A CN116744726A (zh) | 2022-03-10 | 2023-02-07 | 发光显示装置和电子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220030211A KR20230134023A (ko) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 발광 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230134023A true KR20230134023A (ko) | 2023-09-20 |
Family
ID=87915733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220030211A KR20230134023A (ko) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 발광 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230292573A1 (ko) |
| KR (1) | KR20230134023A (ko) |
| CN (1) | CN116744726A (ko) |
-
2022
- 2022-03-10 KR KR1020220030211A patent/KR20230134023A/ko unknown
- 2022-10-26 US US17/973,800 patent/US20230292573A1/en active Pending
-
2023
- 2023-02-07 CN CN202310125252.6A patent/CN116744726A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20230292573A1 (en) | 2023-09-14 |
| CN116744726A (zh) | 2023-09-12 |
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