KR20240048625A - 디스플레이 장치 및 이의 리페어 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 이의 리페어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고해상도 디스플레이에 포함된 배선에서 발생한 단락을 수리할 수 있는 디스플레이 장치 및 이의 리페어 방법을 위하여, 기판, 상기 기판 상에 위치하는 제1 절연층과, 상기 기판 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장되는 제1 배선, 상기 제1 배선 상에 위치하는 층간절연막과, 상기 층간절연막 상에 위치하며 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2-1 배선과, 상기 층간절연막 상에 위치하고 상기 제2-1 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되되 상기 제2-1 배선으로부터 단선되며 상기 기판의 수직인 방향에서 바라볼 시 상기 제1 배선과 교차하는 제2-2 배선과, 상기 층간절연막 상에 위치하고 상기 제2-2 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되되 상기 제2-2 배선으로부터 단선되는 제2-3 배선과, 상기 제2-1 배선 내지 상기 제2-3 배선 상에 위치하고 상기 제2-1 배선의 일부를 노출시키는 제1 관통홀과 상기 제2-3 배선의 일부를 노출시키는 제2 관통홀을 포함하는 제1 절연층과, 상기 제1 절연층 상에 위치하고 상기 제1 관통홀을 통하여 상기 제2-1 배선과 연결되고 상기 제2 관통홀을 통하여 상기 제2-3 배선과 연결되는 화소전극을 포함하는, 디스플레이 장치 및 이의 리페어 방법을 제공한다.

Description

디스플레이 장치 및 이의 리페어 방법{Display device and repair method thereof}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치 및 이의 리페어 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고해상도 디스플레이에 포함된 배선에서 발생한 단락을 수리할 수 있는 디스플레이 장치 및 이의 리페어 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 이미지에 대한 정보를 입력받아 이미지를 디스플레이하는 장치이다. 디스플레이 장치에서 게이트라인과 데이터라인은 기판의 수직인 방향에서 바라볼 시 교차하도록 배치될 수 있다.
다만, 고해상도 디스플레이 장치에서 게이트라인과 데이터라인 사이에 단락이 발생하는 경우, 종래의 리페어 방법으로는 데이터라인의 리페어가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 고해상도 디스플레이에 포함된 배선에서 발생한 단락을 수리할 수 있는 디스플레이 장치 및 이의 리페어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 고해상도 디스플레이에 포함된 배선에서 발생한 단락을 수리할 수 있는 디스플레이 장치을 위하여, 기판, 상기 기판 상에 위치하는 제1 절연층과, 상기 기판 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장되는 제1 배선, 상기 제1 배선 상에 위치하는 층간절연막과, 상기 층간절연막 상에 위치하며 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2-1 배선과, 상기 층간절연막 상에 위치하고 상기 제2-1 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되되 상기 제2-1 배선으로부터 단선되며 상기 기판의 수직인 방향에서 바라볼 시 상기 제1 배선과 교차하는 제2-2 배선과, 상기 층간절연막 상에 위치하고 상기 제2-2 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되되 상기 제2-2 배선으로부터 단선되는 제2-3 배선과, 상기 제2-1 배선 내지 상기 제2-3 배선 상에 위치하고 상기 제2-1 배선의 일부를 노출시키는 제1 관통홀과 상기 제2-3 배선의 일부를 노출시키는 제2 관통홀을 포함하는 제1 절연층과, 상기 제1 절연층 상에 위치하고 상기 제1 관통홀을 통하여 상기 제2-1 배선과 연결되고 상기 제2 관통홀을 통하여 상기 제2-3 배선과 연결되는 화소전극을 포함하는, 디스플레이 장치 및 이의 리페어 방법을 제공한다.
상기 제2-2 배선은 상기 제2-1 배선과 동일한 물질을 포함하며, 상기 제2-1 배선과 동일한 층구조를 가질 수 있다.
상기 제2-3 배선은 상기 제2-1 배선과 동일한 물질을 포함하며, 상기 제2-1 배선과 동일한 층구조를 가질 수 있다.
상기 제2-2 배선은 상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 사이에 위치할 수 있다.
상기 제1 화소전극은 상기 제2-2 배선의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 화소전극은 상기 제2-2 배선을 따라 위치할 수 있다.
상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 화소전극의 상기 제2 방향으로의 길이는, 상기 제2-2 배선의 상기 제2 방향으로의 길이보다 클 수 있다.
상기 제1 배선은 상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 방향으로 연장되며 상기 제1 절연층을 노출시키고 상기 제2-2 배선과 교차되는 개구를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 고해상도 디스플레이에 포함된 배선에서 발생한 단락을 수리할 수 있는 디스플레이 장치의 리페어 방법을 위하여, 기판 상에 제1 절연층과, 상기 제1 절연층 상에 제1 방향으로 연장되는 제1 배선과, 상기 제1 배선 상에 층간절연막과, 상기 층간절연막 상에 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2 배선을 형성하는 단계와, 상기 제2 배선을 단선시켜, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2-1 배선과, 상기 제2-1 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되되 상기 제2-1 배선으로부터 단선되며 상기 기판의 수직인 방향에서 바라볼 시 상기 제1 배선과 교차하는 제2-2 배선과, 상기 제2-2 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되되 상기 제2-2 배선으로부터 단선되는 제2-3 배선을 상기 층간절연막 상에 형성하는 단계와, 상기 제2-1 배선 내지 상기 제2-3 배선 상에 제1 절연층을 형성하는 단계와, 상기 제1 절연층에 상기 제2-1 배선의 일부를 노출시키는 제1 관통홀과, 상기 제2-3 배선의 일부를 노출시키는 제2 관통홀을 형성하는 단계와, 상기 제1 절연층 상에 위치하고, 상기 제1 관통홀을 통하여 상기 제2-1 배선과 연결되고, 상기 제2 관통홀을 통하여 상기 제2-3 배선과 연결되는 제1 화소전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 리페어 방법은 상기 제1 화소전극을 형성한 후 상기 제1 화소전극의 형상을 상기 제2-2 배선에 대응하는 형상으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2-2 배선은, 상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 사이에 위치할 수 있다.
상기 기판의 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 화소전극은 상기 제2-2 배선을 따라 위치할 수 있다.
상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 화소전극의 상기 제2 방향으로의 길이는, 상기 제2-2 배선의 상기 제2 방향으로의 길이보다 클 수 있다.
상기 제2 배선을 형성하는 단계는, 상기 제1 배선 형성 후, 상기 제1 배선에 상기 제1 방향으로 연장되며 상기 층간절연막을 노출시키는 개구를 형성할 수 있다.
상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제2-2 배선은 상기 개구와 교차될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고해상도 디스플레이에 포함된 배선에서 발생한 단락을 수리할 수 있는 디스플레이 장치 및 이의 리페어 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치에서 A-A' 부분을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에서 도시된 부분의 근방을 기판의 수직인 방향에서 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 디스플레이 장치의 일부분에서 B-B' 부분을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 리페어 방법을 시간순서에 따라 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
이하, 상술한 내용들을 바탕으로 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10)을 포함할 수 있다. 이러한 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10)을 포함하는 것이라면 어떤 것이든 가능하다. 예컨대 디스플레이 장치는 스마트폰, 태블릿, 랩탑, 텔레비전 또는 광고판 등과 같은 다양한 장치일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 박막트랜지스터들 및 커패시터 등을 포함하는 바, 박막트랜지스터들 및 커패시터 등은 이러한 도전층들 및 절연층들에 의해 구현될 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 디스플레이 영역(DA)과 디스플레이 영역(DA) 외측에 위치하는 주변 영역(PA)을 포함한다. 도 1에서는 디스플레이 영역(DA)이 직사각형의 형상을 갖는 것으로 도시하고 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 디스플레이 영역(DA)은 예컨대, 원형, 타원형, 다각형, 특정 도형의 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
디스플레이 영역(DA)은 이미지를 표시하는 부분으로, 복수의 화소(PX)들이 배치될 수 있다. 각 화소(PX)는 유기발광다이오드와 같은 디스플레이소자를 포함할 수 있다. 각 화소(PX)는 예컨대, 적색, 녹색 또는 청색의 광을 방출할 수 있다. 이러한 화소(PX)는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT), 스토리지커패시터 등을 포함하는 화소회로와 연결될 수 있다. 이러한 화소회로는 스캔 신호를 전달하는 스캔선(SL), 스캔선(SL)과 교차하며 데이터 신호를 전달하는 데이터선(DL) 및 구동전압을 공급하는 구동전압선(PL) 등과 연결될 수 있다. 스캔선(SL)은 x 방향(이하, 제2 방향)으로 연장되고, 데이터선(DL) 및 구동전압선(PL)은 y 방향(이하, 제1 방향)으로 연장될 수 있다.
화소(PX)는 전기적으로 연결된 화소회로로부터의 전기적 신호에 대응하는 휘도의 광을 방출할 수 있다. 디스플레이 영역(DA)은 화소(PX)에서 방출되는 광을 통해 소정의 이미지를 표시할 수 있다. 참고로 화소(PX)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색상의 광을 방출하는 발광영역으로 정의될 수 있다.
주변 영역(PA)은 화소(PX)가 배치되지 않은 영역으로, 이미지를 표시하지 않는 영역일 수 있다. 주변 영역(PA)에는 화소(PX)의 구동을 위한 전원공급배선 등이 위치할 수 있다. 또한 주변 영역(PA)에는 패드들이 배치되고, 구동회로부를 포함하는 인쇄회로기판이나 드라이버 IC와 같은 집적회로소자가 이러한 복수개의 패드들에 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.
참고로 디스플레이패널(10)은 기판(100)을 포함하므로, 기판(100)이 이러한 디스플레이 영역(DA) 및 주변 영역(PA)을 갖는다고 할 수도 있다. 기판(100)에 대한 상세한 내용은 후술한다.
또한, 디스플레이 영역(DA)에는 복수의 트랜지스터들이 배치될 수 있다. 복수의 트랜지스터들은 트랜지스터의 종류(N형 또는 P형) 및/또는 동작 조건에 따라, 트랜지스터의 제1 단자는 소스 전극 또는 드레인 전극이고, 제2 단자는 제1 단자와 다른 전극일 수 있다. 예컨대, 제1 단자가 소스 전극인 경우 제2 단자는 드레인 전극일 수 있다.
복수의 트랜지스터들은 구동 트랜지스터, 데이터 기입 트랜지스터, 보상 트랜지스터, 초기화 트랜지스터, 발광 제어 트랜지스터 등을 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터는 구동 전압선(PL)과 유기발광소자(OLED) 사이에 연결될 수 있고, 데이터 기입 트랜지스터는 데이터선(DL)과 구동 트랜지스터와 연결될 수 있으며, 데이터선(DL)으로 전달된 데이터 신호를 전달하는 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
보상 트랜지스터는 스캔선(SL)을 통하여 전달받은 스캔 신호에 따라 턴온되어 구동 트랜지스터와 유기발광소자(OLED)를 연결시킴으로써 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상할 수 있다.
초기화 트랜지스터는 스캔선(SL)을 통하여 전달받은 스캔 신호에 따라 턴온되어 초기화 전압을 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하여 구동 트랜지스터의 게이트 전극을 초기화할 수 있다. 초기화 트랜지스터에 연결되는 스캔선은 보상 트랜지스터와 연결되는 스캔선과 다른 별개의 스캔선일 수 있다.
발광 제어 트랜지스터는 발광 제어선을 통해 전달받은 발광 제어 신호에 따라 턴온될 수 있고, 그 결과 유기발광소자(OLED)에 구동 전류가 흐를 수 있다.
유기발광소자(OLED)는 화소전극(애노드) 및 대향전극(캐소드)을 포함하고, 대향전극(미도시)은 공통 전압(ELVSS)을 인가받을 수 있다. 유기발광소자(OLED)는 구동 트랜지스터로부터 구동 전류를 전달받아 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치로서 유기 발광 디스플레이 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 디스플레이 장치는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 본 발명의 디스플레이 장치는 무기 발광 디스플레이 장치(Inorganic Light Emitting Display 또는 무기 EL 디스플레이 장치)이거나, 양자점 발광 디스플레이 장치(Quantum dot Light Emitting Display)와 같은 디스플레이 장치일 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치가 포함하는 디스플레이소자의 발광층은 유기물을 포함하거나 무기물을 포함할 수도 있다. 또한 디스플레이 장치는 발광층과, 발광층에서 방출되는 광의 경로 상에 위치한 양자점을 구비할 수도 있다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치에서 A-A' 부분을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2에서 도시된 부분의 근방을 기판의 수직인 방향에서 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 기판(100), 버퍼층(101), 반도체층(110), 게이트절연막(102), 게이트층(120), 층간절연막(103), 제1 도전층(130), 제1 절연층(104), 제1 화소전극(141) 및 화소정의막(105)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 전술한 것과 같이 디스플레이 영역(DA)과 디스플레이 영역 외측의 주변 영역(PA)에 대응되는 영역들을 포함할 수 있다. 기판(100)은 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 기판(100)은 글라스, 금속 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 또한, 기판(100)은 폴리에테르술폰(polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 물론 기판(100)은 각각 이와 같은 고분자 수지를 포함하는 두 개의 층들과 그 층들 사이에 개재된 (실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 등의) 무기물을 포함하는 배리어층을 포함하는 다층구조를 가질 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
버퍼층(101)은 기판(100) 상에 위치할 수 있다. 버퍼층(101)은 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면을 평탄화하기 위한 배리어층, 및/또는 블록킹층으로 역할을 할 수 있다. 버퍼층(101)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥시나이트라이드를 포함할 수 있다. 또한, 버퍼층(101)은 반도체층(110)을 형성하기 위한 결정화 공정 동안 열의 제공 속도를 조절하여, 반도체층(110)이 균일하게 결정화되도록 할 수 있다.
반도체층(110)은 버퍼층(101) 상에 위치할 수 있다. 반도체층(110)은 폴리 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 불순물이 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라지며, N형 불순물 또는 P형 불순물이 가능하다.
게이트절연막(102)은 반도체층(110) 상에 위치할 수 있다. 게이트절연막(102)은 반도체층(110)과 게이트층(120)간 절연성을 확보하기 위한 구성일 수 있다. 게이트절연막(102)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등의 무기물을 포함하고, 반도체층(110)과 게이트층(120) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 게이트절연막(102)은 기판(100)의 전면(全面)에 대응하는 형성을 가지며, 사전 설정된 부분에 컨택홀들이 형성된 구조를 가질 수도 있다. 이처럼, 무기물을 포함하는 절연막은 CVD(chemical vapor deposition) 또는 ALD(atomic layer deposition)를 통해 형성될 수 있다. 이는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 게이트층(120)은 게이트절연막(102) 상에 위치할 수 있다. 게이트층(120)은 제1 배선(121)뿐만 아니라 복수개의 배선들로 패터닝될 수 있다. 제1 배선(121)은 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 방향으로 연장되며 후술할 제2-2 배선과 교차될 수 있다. 또한, 제1 배선(121)은 복수개의 배선들 중, 기판(100)의 수직인 방향에서 바라볼 시, 후술할 제1 화소전극(141)과 중첩하는 배선일 수 있다.
게이트층(120)은 반도체층(110)과 상하로 중접되는 위치에 배치될 수 있고, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 게이트층(120)은 패터닝 공정을 통하여 사전 설정된 형상을 가진 제1 배선(121) 등으로 패터닝될 수 있다.
층간절연막(103)은 게이트층(120) 상에 위치할 수 있다. 층간절연막(103)은 제1 배선(121)뿐만 아니라 게이트층(120)을 덮을 수 있다. 층간절연막(103)은 무기물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 층간절연막(103)은 금속 산화물 또는 금속 질화물일 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다. 층간절연막(103)은, 일부 실시예에서, SiOx/SiNy 또는 SiNx/SiOy의 이중 구조로 이루어질 수 있다.
제1 도전층(130)은 층간절연막(103) 상부에 위치할 수 있다. 제1 도전층(130)은 층간절연막(103)에 포함된 관통홀을 통하여 반도체층(110)의 소스/드레인 영역과 연결되는 전극의 역할을 수행할 수 있다. 제1 도전층(130)은 제2 배선(131, 132, 133)뿐만 아니라 복수개의 배선들로 패터닝될 수 있고, 제2 배선(131, 132, 133)은 제1 도전층(130)의 복수개의 배선들 중, 기판(100)의 수직인 방향에서 바라볼 시, 후술할 제1 화소전극(141)과 중첩하는 배선일 수 있다.
제1 도전층(130)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 예컨대 제2 배선(131, 132, 133)은 Ti층, Al층 및/또는 Cu층을 포함할 수 있다. 제2 배선(131, 132, 133)은 패터닝 공정을 통하여 사전 설정된 형상으로 형성될 수 있다.
제2 배선(131, 132, 133)은 경우에 따라 제1 배선(121)과 단락(short)될 수 있다. 제2 배선(131, 132, 133)이 제1 배선(121)과 단락되는 경우, 제2 배선(131, 132, 133)과 제1 배선(121)의 단락이 발생한 지점의 화소는 불량일 수 있다. 뿐만 아니라, 제2 배선(131, 132, 133)으로부터 신호를 받는 화소들 모두가 불량일 수도 있을 것이다. 이에, 하나의 화소를 포기하더라도 제2 배선(131, 132, 133)과 제1 배선(121)의 단락에 의한 불량을 해소할 필요가 있다. 이때, 제2 배선(131, 132, 133)과 제1 배선(121)의 단락은, 기판(100)의 수직인 방향에서 바라볼 시 제2 배선(131, 132, 133)과 제1 배선(121)이 교차하는 지점 또는 그 주변에서 발생하는 단락을 의미한다.
제2 배선(131, 132, 133)은 레이저에 의하여 단선될 수 있다. 이때, 레이저는 레이저 발생 장치에서 조사된 것으로, 제2 배선(131, 132, 133)을 정밀하게 절단하기 위하여 사용될 수 있다. 레이저 발생 장치는 기판(100)의 수직인 방향에서 바라볼 시 제2 배선(131, 132, 133)과 제1 배선(121)이 교차하는 지점을 중심으로 적어도 두 곳에서 제2 배선(131, 132, 133)을 절단하되, 제2 배선(131, 132, 133)과 제1 배선(121)이 중첩하지 않는 영역에 레이저를 조사할 수 있다. 이는 제1 배선(121)까지 함께 절단되는 경우를 방지하기 위함일 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 제2 배선(131, 132, 133)은 제2-1 배선(131), 제2-2 배선(132) 및 제2-3 배선(133)으로 나누어질 수 있다. 즉, 레이저 발생 장치는 제2-1 배선(131)과 제2-2 배선(132) 사이를 절단하여 제2-2 배선(132)을 형성하고, 제2-2 배선(132)과 제2-3 배선(133) 사이를 절단하여 제2-3 배선(133)을 형성할 수 있다.
제2 배선(131, 132, 133) 중 제1 배선(121)과 단락이 부분은 제2-2 배선(132)일 수 있다. 따라서, 레이저 발생 장치를 이용하여, 제2-2 배선(132)을 제2 배선으로부터 분리할 필요가 있다. 또한, 제2-1 배선(131) 및 제2-3 배선(133)은 후술할 제1 화소전극(141)을 통하여 전기적으로 연결됨으로써, 제2-2 배선(132)에서 발생한 단락과 같은 불량은 리페어될 수 있다.
제2 배선(131, 132, 133)은 제2-1 배선(131)과 제2-2 배선(132) 사이에 레이저에 의하여 형성되고, 층간절연막(103)을 노출시키는 제1 절단영역(RO1)을 포함할 수 있다. 제1 절단영역(RO1)은 제1 배선(121)과 상하로 중첩하지 않을 수 있다. 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 절단영역(RO1)은 제1 배선(121)의 가장자리로부터 제2 방향으로 이격될 수 있다.
또한, 제2 배선(131, 132, 133)은 제2-2 배선(132)과 제2-3 배선(133) 사이에 레이저에 의하여 형성되고, 층간절연막(103)을 노출시키는 제2 절단영역(RO2)을 포함할 수 있다.
제2 절단영역(RO2)은 제1 배선(121)과 상하로 중첩하지 않을 수 있다. 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제2 절단영역(RO2)은 제1 배선(121)을 중심으로 제1 절단영역(RO1)이 위치한 방향의 반대 방향에 위치할 수 있다. 제2 절단영역(RO2)은 제1 배선(121)의 가장자리로부터 제1 배선(121)을 중심으로 제1 절단영역(RO1)이 위치한 방향의 반대 방향으로 이격될 수 있다.
기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 절단영역(RO1) 및 제2 절단영역(RO2)은 제1 관통홀(TH1)과 제2 관통홀(TH2) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 절단영역(RO1) 및 제2 절단영역(RO2)은 후술할 제1 화소전극(141)에 의하여 덮일 수 있다.
제1 절단영역(RO1) 및 제2 절단영역(RO2) 내에는 후술할 제1 절연층(104)이 위치할 수 있다. 즉, 후술할 제1 절연층(104)이 형성되면서, 제1 절단영역(RO1) 및 제2 절단영역(RO2)을 채울 수 있다.
제2-1 배선(131)은 층간절연막(103) 상에 위치하고, 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장될 수 있으며, 제2 배선(131, 132, 133)의 일부일 수 있다. 제2-1 배선(131)은 기판(100)의 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 배선(121)과 중첩하지 않을 수 있다.
제2-2 배선(132)은 층간절연막(103) 상에 위치할 수 있다. 제2-2 배선(132)은 제2-1 배선(131)을 기준으로 제2 방향을 향하여 연장되되 제2-1 배선(131)으로부터 단선될 수 있다. 제2-2 배선(132)은 제2 배선(131, 132, 133)의 일부일 수 있다. 다시 말해, 제2-2 배선(132)은 제2-1 배선(131)과 동일한 물질을 포함하며, 제2-1 배선(131)과 동일한 층구조를 가질 수 있다. 또한, 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제2-2 배선(132)은 제1 배선(121)과 교차할 수 있다.
제2-3 배선(133)은 층간절연막(103) 상에 위치할 수 있다. 제2-3 배선(133)은 제2-2 배선(132)을 기준으로 제2 방향을 향하여 연장되되 제2-2 배선(132)으로부터 단선될 수 있다. 제2-3 배선(133)은 제2 배선(131, 132, 133)의 일부일 수 있다. 다시 말해, 제2-3 배선(133)은 제2-1 배선(131)과 동일한 물질을 포함하며, 제2-1 배선(131)과 동일한 층구조를 가질 수 있다. 제2-3 배선(133)은 기판(100)의 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 배선(121)과 중첩하지 않을 수 있다.
제1 절연층(104)은 제2 배선(131, 132, 133) 상에 위치할 수 있다. 제1 절연층(104)은 제2 배선(131, 132, 133) 상부를 덮으며 대체로 평탄한 상면을 가져, 평탄화막 역할을 하는 유기절연층일 수 있다. 제1 절연층(104)은 예컨대 아크릴, BCB(Benzocyclobutene) 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물을 포함할 수 있다. 제1 절연층(104)은 단층 또는 다층으로 구성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
제1 절연층(104)은 제2-1 배선(131) 내지 제2-3 배선(133) 상에 위치할 수 있다. 또한, 제1 절연층(104)은 제2-1 배선(131)의 일부를 노출시키는 제1 관통홀(TH1)을 포함하고, 제2-3 배선(133)의 일부를 노출시키는 제2 관통홀(TH2)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2) 사이에 상술한 제2-2 배선(132)이 위치할 수 있다. 또한, 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2) 사이에 상술한 제1 배선(121)이 위치하여, 제1 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시되어 있지는 않으나, 제2 도전층(미도시) 및 제2 절연층(미도시)이 제1 도전층(130)과 후술할 제1 화소전극(141) 사이에 추가로 개재될 수 있으며, 다양한 실시예로 응용될 수 있음은 물론이다.
제2 도전층(미도시)은 제1 절연층(104) 상에 위치하며, 사전 설정된 형상으로 패터닝될 수 있다. 제2 도전층(미도시)은 상술한 제1 도전층(130)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 경우에 따라, 제2 도전층(미도시)은 후술할 제1 화소전극(141)을 대신하여 제2 배선(131, 132, 133)을 리페어하는 공정에 사용될 수도 있다.
제2 절연층(미도시)은 제2 도전층(미도시) 상에 위치하며, 제2 도전층(미도시)을 덮을 수 있다. 제2 절연층(미도시)은 상술한 제1 절연층(104)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제1 화소전극(141)은 제1 절연층(104) 상에 위치할 수 있다. 제1 화소전극(141)은 제1 배선(121)과 제2 배선(131, 132, 133) 사이에 단락이 발생하는 등 리페어가 필요한 영역의 화소전극일 수 있다. 제1 화소전극(141)은 ITO, In2O3 또는 IZO 등의 투광성 도전성산화물로 형성된 투광성 도전층과, Al 또는 Ag 등과 같은 금속으로 형성된 반사층을 포함할 수 있다. 예컨대 제1 화소전극(141)은 ITO/Ag/ITO의 3층구조를 가질 수 있다.
제1 화소전극(141)은 주변의 다른 복수개의 화소전극들(도 4의 140)과 동일한 물질을 포함하고, 동일한 층구조를 가질 수 있다. 또한, 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 화소전극(141)의 면적은 주변의 다른 복수개의 화소전극들(140) 각각의 면적보다 작을 수 있다.
제1 화소전극(141)은 제2 배선의 리페어 공정(131, 132, 133)에 사용될 수 있다. 제1 화소전극(141)은 제2 배선(131, 132, 133)의 리페어 공정에 사용되기 위하여, 사전 설정된 형상으로 다시 패터닝될 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이, 제1 화소전극(141)은 제2-2 배선(132) 상에 위치할 수 있고, 제1 화소전극(141)은 제2-2 배선(132)을 따라 위치할 수 있다. 제1 화소전극(141)은 다시 패터닝된 후 제2-2 배선(132)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
제1 화소전극(141)이 제2-2 배선(132)의 리페어 공정에 사용되는 경우, 제1 화소전극(141)이 위치하는 화소는 암점으로 처리될 수 있다. 이 경우, 유기발광 소자(OLED)의 일부가 제1 화소전극(141) 상에 형성될 수 있는데, 제1 화소전극(141) 상에 형성된 유기발광 소자(OLED)의 영향을 최소화하기 위하여, 제1 화소전극(141)의 면적도 최소화될 필요가 있다. 따라서, 제1 화소전극(141) 상에 형성되는 유기발광 소자(OLED)가 빛을 발생시켜 화질에 영향을 주는 것을 최소화하기 위하여, 제1 화소전극(141)의 형상은 제2-2 배선(132)에 대응하는 형상으로 다시 패터닝될 수 있다.
기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 화소전극(141)의 제2 방향으로의 길이는 제2-2 배선(132)의 제2 방향으로의 길이보다 클 수 있다. 또한, 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 화소전극(141)의 면적은 제2-2 배선(132)의 면적보다 클 수 있다.
화소정의막(105)은 제1 절연층(104) 상에 위치하며, 복수개의 화소전극들(140) 각각의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 이와 같은 화소정의막(105)은 예컨대 폴리이미드 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물을 포함할 수 있다. 또한, 화소정의막(105) 상에는 스페이서(미도시)가 배치될 수 있다. 스페이서(미도시)는 주변 영역(PA) 상에 위치하는 것을 도시하나, 디스플레이 영역(DA) 상에 위치할 수도 있다. 스페이서(미도시)는 마스크를 사용하는 제조공정에서 마스크의 처짐에 의해 유기발광 소자(OLED)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 스페이서(미도시)는 유기절연물을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
화소정의막(105)은 제1 절연층(104) 상에 위치하며, 후술할 복수개의 화소전극들(도 4의 140) 각각의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 화소정의막(105)은 복수개의 화소전극들(140) 각각의 일부를 노출시키는 화소개구를 포함할 수 있다.
다만, 화소정의막(105)는 제1 화소전극(141)의 가장자리는 덮지 않을 수 있다. 제1 화소전극(141)이 제2 배선(131, 132, 133)의 리페어 공정에 사용되는 경우 제1 화소전극(141)은 사전 설정된 형상으로 다시 패터닝될 수 있으며, 제1 화소전극(141)은 다시 패터닝된 형상에 따라 화소정의막(105)에 의하여 덮여지지 않을 수 있다. 즉, 제1 화소전극(141)의 면적을 최소화함에 따라, 기판의 수직인 방향에서 바라볼 시 제1 화소전극(141)의 면적은 화소정의막(105)에 포함되는 화소개구의 면적보다 작을 수 있다.
다만, 패터닝된 형상에 따라, 제1 화소전극(141)의 가장자리 중 일부는 화소정의막(105)에 의하여 덮일 수도 있을 것이다.
결국, 위와 같이 제1 화소전극(141)으로 제2 배선(131, 132, 133)에 발생한 단락 등의 불량을 리페어함으로써, 고해상도의 디스플레이 장치에서도 손쉽게 배선의 불량을 리페어할 수 있다. 또한, 제1 배선(121)과 제2 배선(131, 132, 133) 사이에서 발생한 단락은 제2 배선(131, 132, 133)과 연결된 복수개의 화소들에 영향을 미칠 수 있다는 점에서, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 제1 화소전극(141)이 위치한 하나의 화소만을 희생하여 불량을 리페어할 수 있다는 효과를 가진다.
도 4는 도 1의 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4에 도시된 것과 같이, 기판(100)의 수직인 방향에서 바라볼 시, 게이트층(120)에 포함되는 복수개의 배선들은 제1 도전층(130)에 포함되는 복수개의 배선들과 적어도 하나의 지점에서 교차될 수 있다. 이때, 게이트층(120)에 포함되는 복수개의 배선들은 제1 도전층(130)에 포함되는 복수개의 배선들과 교차하는 지점에 층간절연막(103)을 노출시키는 개구(OP)를 포함할 수 있다.
특히, 게이트층(120)에 포함되는 복수개의 배선들 중 상술한 제1 배선(121)은, 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 방향으로 연장되며 제1 절연층(104)을 노출시키고 제2-2 배선(132)과 교차되는 개구(OP)를 포함할 수 있다. 개구(OP)를 가짐으로써, 제1 배선(121)은 제2-2 배선(132)과 교차되는 지점에서 제1 서브배선(120a)과 제2 서브배선(120b)으로 나뉠 수 있다. 뿐만 아니라, 경우에 따라 제1 배선(121)은 복수개의 서브배선들을 가질 수도 있을 것이다.
제1 배선(121)에 포함된 두 개의 서브배선들(120a, 120b)과 제2 배선(131, 132, 133)이 교차할 수 있다. 두 개의 서브배선들(120a, 120b) 중 하나와 제2 배선(131, 132, 133) 사이에서 단락이 발생하는 경우, 두 개의 서브배선들(120a, 120b) 중 하나를 단선시킴으로써 상술한 단락에 의한 불량이 리페어될 수 있다. 즉, 제1 배선(121)과 제2 배선(131, 132, 133) 사이에 단락 등의 불량이 발생하는 경우, 제1 배선(121)에 포함된 두 개의 서브배선들(120a, 120b) 중 하나를 단선시켜 상기 불량이 리페어될 수 있다.
다만, 제1 배선(121)과 제2 배선(131, 132, 133) 사이에 발생한 단락이 두 개의 서브배선들(120a, 120b) 중 어느 서브배선에 발생한 것인지 판단이 어려울 수 있다. 이러한 단락은 인비저블 쇼트(invisible short)라고 정의될 수 있다. 인비저블 쇼트의 경우, 두 개의 서브배선들(120a, 120b) 중 하나를 무작위로 단선시켜야 하며, 이는 50%의 성공확률을 가진다.
따라서, 제1 배선(121)이 두 개의 서브배선들(120a, 120b)을 포함하고, 두 개의 서브배선들(120a, 120b)과 제2 배선(131, 132, 133)이 교차하는 지점에서 인비저블 쇼트가 발생하는 경우, 상술한 제1 화소전극(141)을 이용한 리페어 공정에 의하여 상기 불량이 보다 쉽게 리페어될 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같이, 제1 화소전극(141)의 주변에는 다른 복수개의 화소전극들(140)이 위치할 수 있다. 다른 복수개의 화소전극들(140) 각각의 화소개구 상에는 디스플레이 소자가 위치할 수 있다. 디스플레이 소자로는 유기발광 소자(OLED)가 이용될 수 있다. 즉, 유기발광 소자(OLED)는 예컨대 복수개의 화소전극들(140) 각각 상에 개재될 수 있다. 이러한 복수개의 화소전극들(140)은 ITO, In2O3 또는 IZO 등의 투광성 도전성산화물로 형성된 투광성 도전층과, Al 또는 Ag 등과 같은 금속으로 형성된 반사층을 포함할 수 있다. 예컨대 복수개의 화소전극들(140)은 ITO/Ag/ITO의 3층구조를 가질 수 있다.
중간층(미도시) 및 대향전극(미도시)는 화소정의막(105)에 포함된 화소개구 상에 위치할 수 있다. 중간층(미도시)는 저분자 또는 고분자 물질을 포함하며, 저분자 물질을 포함할 경우 중간층(미도시)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등을 포함할 수 있다. 중간층(미도시)이 고분자 물질을 포함할 경우에는 중간층(미도시)은 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 대향전극(미도시)은 ITO, In2O3 또는 IZO 등의 투광성 도전성산화물로 형성된 투광성 도전층을 포함할 수 있다. 복수개의 화소전극들(140) 각각은 애노드로 사용되고, 대향전극(미도시)은 캐소드로 사용된다. 물론 전극의 극성은 반대로 적용될 수도 있다.
중간층(미도시)의 구조는 전술한 바에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 중간층(미도시)을 이루는 층들 중 적어도 어느 하나는 대향전극(미도시)과 같이 일체(一體)로 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 중간층(미도시)은 복수개의 화소전극들(140) 각각에 대응하도록 패터닝된 층을 포함할 수 있다.
대향전극(미도시)은 디스플레이 영역(DA) 상부에 배치되며, 디스플레이 영역(DA)을 전면에 배치될 수 있다. 즉, 대향전극(미도시)은 복수의 화소들을 커버하도록 일체(一體)로 형성될 수 있다. 대향전극(미도시)은 주변 영역(PA)에 배치된 공통전원공급라인(미도시)에 전기적으로 컨택될 수 있다.
이러한 유기발광 소자(OLED)는 화소정의막(105)에 의하여 화소개구가 형성된 복수개의 화소전극들(140) 각각 상에 위치하는 것으로 설명되었으나, 도 2 내지 도 4의 제1 화소전극(141) 상에도 일부 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5의 디스플레이 장치의 일부분에서 B-B' 부분을 개략적으로 도시한 단면도이다. 다만, 도 5 및 도 6에 대한 설명 중 상술한 내용과 동일하거나 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 상술한 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2)을 통하여 제2-1 배선(131) 및 제2-3 배선(133)과 연결되는 구성은 리페어 라인(150)일 수 있다. 이때, 리페어 라인(150)은 별도의 형성 공정을 통하여 제1 절연층(104) 상에 형성될 수 있다.
리페어 라인(150)을 형성하는 공정은 메탈을 포함하는 나노 페이스트(Nano Paste)를 이용한 잉크젯 프린팅 공정일 수 있다. 메탈을 포함하는 나노 페이스트 는 일 예로, 실버 페이스트(Ag paste), 구리 페이스트(CU paste)일 수 있다. 뿐만 아니라, 메탈을 포함하는 나노 페이스트는 다양한 금속 성분을 포함하는 페이스트를 의미할 수 있다. 나노 페이스트(Nano Paste)를 이용한 잉크젯 프린팅 공정은 고해상도 디스플레이 장치에서, 미세한 리페어 라인(150)을 형성하기에 적합한 공정일 수 있다.
나노 페이스트로 형성된 리페어 라인(150)은 제1 절연층(104)에 포함된 제1 관통홀(TH1)을 통하여 상술한 제2-1 배선(131)과 연결될 수 있으며, 제1 절연층(104)에 포함된 제2 관통홀(TH2)을 통하여 상술한 제2-3 배선(133)과 연결될 수 있다.
리페어 라인(150)은 제2-2 배선(132)을 따라 위치할 수 있다. 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 리페어 라인(150)의 제2 방향으로의 길이는 상술한 제2-2 배선(132)의 제2 방향으로서의 길이보다 클 수 있다. 또한, 리페어 라인(150)의 형상은 제2-2 배선(132)의 형상에 대응될 수 있다.
또한, 화소정의막(105)은 리페어 라인(150) 상에 위치하며, 리페어 라인(150)을 덮을 수 있다. 리페어 라인(150)은 외부로 노출되지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 배선(121)과 제2 배선(131, 132, 133)이 교차되는 지점 상에 제1 화소전극(141)이 위치하는 경우, 제2 배선(131, 132, 133)의 리페어를 위하여 제1 화소전극(141)이 활용될 수 있다. 반대로, 제1 배선(121)과 제2 배선(131, 132, 133)이 교차되는 지점 상에 화소전극이 위치하지 않는 경우, 화소전극을 대신할 리페어 라인(150)이 활용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7에 도시된 것과 같이, 기판(100)의 수직인 방향에서 바라볼 시, 게이트층(120)에 포함되는 복수개의 배선들은 제1 도전층(130)에 포함되는 복수개의 배선들과 적어도 하나의 지점에서 교차될 수 있다. 이때, 게이트층(120)에 포함되는 복수개의 배선들은 제1 도전층(130)에 포함되는 복수개의 배선들과 교차하는 지점에 층간절연막(103)을 노출시키는 개구(OP)를 포함할 수 있으며, 개구(OP)에 대한 설명은 도 4에서 상술한 내용과 동일하거나 중복되므로 생략될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8에 도시된 것과 같이, 제1 배선(121)과 제2 배선(131, 132, 133)이 교차하는 지점 상에 제1 화소전극(141)이 위치하는 경우, 제1 화소전극(141)을 다시 패터닝하고, 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2)을 통하여 제1 화소전극(141)과 제2-1 배선(131) 및 제2-3 배선(133)을 연결할 수 있다.
이와 함께, 제1 배선(121)과 제2' 배선(131')이 교차하는 지점 상에 화소전극이 위치하지 않는 경우, 별도의 리페어 라인(150)을 형성하고, 제1' 관통홀(TH1') 및 제2' 관통홀(TH2')을 통하여 리페어 라인(150)은 제2-1' 배선(131') 및 제2-3' 배선(133')과 연결될 수 있다.
이처럼, 제1 화소전극(141)을 활용한 리페어 공정과 리페어 라인(150)을 활용한 리페어 공정 모두는 하나의 디스플레이 장치에 적용될 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여 제1 화소전극(141)을 활용한 리페어 공정과 리페어 라인(150)을 활용한 리페어 공정이 인접한 영역에서 적용되는 것으로 도시되었으나, 이는 하나의 예시이며 본 실시예의 권리범위를 제한하지 않는다.
이하, 상술한 내용들을 바탕으로 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치의 리페어 방법(이하, 리페어 방법)에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
다만, 본 실시예에 따른 리페어 방법에 대한 설명 중 상술한 디스플레이 장치에 대한 내용과 동일하거나 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 리페어 방법을 시간순서에 따라 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 리페어 방법은, 기판(100) 상에 제1 절연층(104)과, 제1 절연층(104) 상에 제1 방향으로 연장되는 제1 배선(121)과, 제1 배선(121) 상에 층간절연막(103)과, 층간절연막(103) 상에 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2 배선(131, 132, 133)을 형성하는 단계(S1100)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 배선(121)을 포함하는 게이트층(120)은 화학 기상 증착법(CVD), 열화학 기상 증착법(TCVD), 플라즈마 강화 화학 기상 증착법(PECVD) 등의 증착법을 통해 형성될 수 있다. 게이트층(120)은 사전 설정된 형상으로 패터닝될 수 있으며, 패터닝 후 제1 배선(121)을 포함하는 복수개의 배선들을 포함할 수 있다. 이때, 패터닝 공정은 아래와 같다.
게이트층(120)을 사전 설정된 형상으로 패터닝하는 패터닝 공정은 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 포함할 수 있다. 여기서 포토리소그래피 공정은 네거티브 포토레지스트 또는 포지티브 포토레지스트를 이용할 수 있다.
마스크는 광 투과도에 따라, 광을 투과시키는 투과영역 및 광 투과를 차단하는 차단영역으로 구분될 수 있다. 다만, 경우에 따라 하프톤 마스크 등이 사용될 수 있으며, 마스크 종류는 다양하게 변경될 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 권리범위는 마스크 종류에 의하여 제한되지 않는다.
패터닝 공정은 다음과 같다. 먼저, 게이트층(120) 상에 레이어 상에 네거티브 포토레지스트를 도포한 후, 마스크를 통하여 포토레지스트를 노광하고 이를 현상할 수 있다. 포토레지스트 중 마스크의 투과영역에 대응하는 제1 부분은 제거되지 않고 두꺼운 두께로 남게 되고, 마스크의 차단영역에 대응하는 제2 부분은 노광되지 않아 모두 제거된다. 이렇게 형성된 포토레지스트 패턴에 게이트층(120)을 식각하면, 제1 부분에 대응하는 영역에 사전 설정된 형상의 패턴을 가지는 제1 배선(121) 및/또는 다른 복수개의 배선들이 형성될 수 있다.
위의 제1 배선(121)을 형성하는 공정은 제2 배선(131, 132, 133)을 형성하는 공정에도 동일하게 사용될 수 있음은 물론이다.
층간절연막(103)은 화학 기상 증착법(CVD), 열화학 기상 증착법(TCVD), 플라즈마 강화 화학 기상 증착법(PECVD) 등의 증착법을 통해 형성될 수 있다. 층간절연막(103)은 게이트절연막(102)과 게이트층(120)의 모양에 따라 형성될 수 있다. 즉, 층간절연막(103)은 게이트층(120)의 모양에 따라 증착되어 형성될 수 있으며, 이에 따라 층간절연막(103)의 하면 중 일부분의 모양은 게이트층(120)의 측벽 및 상면의 모양에 대응될 수 있다.
제2 배선(131, 132, 133)을 형성한 후, 제1 배선(121)과 제2 배선(131, 132, 133) 사이에 단락이 발생하거나, 제1 배선(121)과 제2 배선(131, 132, 133)이 교차하는 지점에 불량이 발생할 수도 있다. 따라서, 제2 배선(131, 132, 133)을 형성하는 단계(S1100)는 제1 배선(121)과 제2 배선(131, 132, 133) 사이에 발생한 단락 등의 불량을 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 단락 등의 불량이 감지되면, 이를 리페어하기 위하여 다음 공정이 수행될 수 있다.
제2 배선(131, 132, 133)을 형성하는 단계(S1100)는, 제1 배선(121)을 형성한 후, 제1 배선(121)에 제1 방향으로 연장되며 층간절연막(103)을 노출시키는 개구(OP)를 형성할 수 있으며, 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제2 배선(131, 132, 133)은 개구(OP)와 교차될 수 있다. 층간절연막(103)을 노출시키는 개구(OP)에 대한 설명은 상술한 바와 동일하거나 중복되므로 생략될 수 있다.
도 10에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 리페어 방법은, 제2 배선(131, 132, 133)을 형성한 후, 제2 배선(131, 132, 133)을 단선시키는 단계(S1200)를 포함할 수 있다. 제2 배선(131, 132, 133)을 단선시키는 단계(S1200)는 레이저 발생 장치에서 조사된 레이저를 통하여 제2 배선(131, 132, 133)을 정밀하게 절단하는 단계일 수 있다. 제2 배선(131, 132, 133)을 단선시키는 단계(S1200)는 제2 배선(131, 132, 133)과 제1 배선(121)이 교차하는 지점을 중심으로 적어도 두 곳에서 제2 배선(131, 132, 133)을 단선시키되, 제2 배선(131, 132, 133)과 제1 배선(121)이 중첩하지 않는 영역에 레이저를 조사하여 단선시킬 수 있다. 이는 제1 배선(121)까지 레이저에 의하여 영향을 받는 것을 방지하기 위함일 수 있다.
도 10에 도시된 것과 같이, 제2 배선(131, 132, 133)을 단선시키는 단계(S1200)는, 상술한 적어도 두 곳을 단선시킴으로써, 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2-1 배선(131)을 형성할 수 있다.
또한, 제2 배선(131, 132, 133)을 단선시키는 단계(S1200)는 제2-1 배선(131)으로부터 제2 방향으로 연장되되 제2-1 배선(131)으로부터 단선되며 기판(100)의 수직인 방향에서 바라볼 시 제1 배선(121)과 교차하는 제2-2 배선(132)을 형성할 수 있다.
또한, 제2 배선(131, 132, 133)을 단선시키는 단계(S1200)는 제2-2 배선(132)으로부터 제2 방향으로 연장되되 제2-2 배선(132)으로부터 단선되는 제2-3 배선(133)을 형성할 수 있다.
제2-1 배선(131) 내지 제2-3 배선(133)은 상술한 층간절연막(103) 상에 형성될 수 있다. 제2-2 배선(132)은 기판(100)에 수직인 방향에서 바라볼 시, 제1 관통홀(TH1)과 상기 제2 관통홀(TH2) 사이에 위치할 수 있다.
도 11에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 리페어 방법은, 제2-1 배선(131) 내지 제2-3 배선(133)을 형성한 후, 제2-1 배선(131) 내지 제2-3 배선(133) 상에 제1 절연층(104)을 형성하는 단계(S1300)를 포함할 수 있다. 제1 절연층(104)에 대한 설명은 상술한 내용과 동일하거나 중복되므로 생략될 수 있다. 제1 절연층(104)은 제2-1 배선(131)과 제2-2 배선(132) 사이의 제1 절단영역(RO1)을 채울 수 있고, 제2-2 배선(132)과 제2-3 배선(133) 사이의 제2 절단영역(RO2)을 채울 수 있다.
제1 절연층(104)은 화학 기상 증착법(CVD), 열화학 기상 증착법(TCVD), 플라즈마 강화 화학 기상 증착법(PECVD) 등의 증착법을 통해 형성될 수 있다. 제1 절연층(104)은 제2-1 배선(131) 내지 제2-3 배선(133)을 포함하는 제1 도전층(130)의 모양에 따라 형성될 수 있다.
도 12에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 리페어 방법은, 제1 절연층(104)을 형성한 후, 제1 절연층(104)에 제2-1 배선(131)의 일부를 노출시키는 제1 관통홀(TH1)과, 제2-3 배선(133)의 일부를 노출시키는 제2 관통홀(TH2)을 형성하는 단계(S1400)를 포함할 수 있다. 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2)을 형성하는 공정은 상술한 바와 같이 마스크를 이용한 패터닝 공정일 수 있다.
도 12에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 리페어 방법은, 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2)을 형성한 후, 제1 절연층(104) 상에 위치하는 제1 화소전극(141)을 형성하는 단계(S1500)를 포함할 수 있다. 제1 화소전극(141)을 형성하는 단계(S1500)는 제1 화소전극(141)과 제2-1 배선(131)을 제1 관통홀(TH1)을 통하여 연결할 수 있다. 또한, 제1 화소전극(141)을 형성하는 단계(S1500)는 제1 화소전극(141)과 제2-3 배선(133)을 제2 관통홀(TH2)을 통하여 연결할 수 있다. 제1 화소전극(141)을 형성하는 공정은 상술한 여러 증착법들 중 어느 하나의 방법일 수 있다.
이때, 제1 화소전극(141)은 제2-2 배선(132)을 따라 위치하며, 제1 화소전극(141)의 상기 제2 방향으로의 길이는 제2-2 배선(132)의 제2 방향으로의 길이보다 클 수 있다.
도 12에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 리페어 방법은 제1 화소전극(141)을 형성한 후 제1 화소전극(141)의 형상을 제2-2 배선(132)에 대응하는 형상으로 변경하는 단계(S1600)를 더 포함할 수 있다. 이는 상술한 바와 같이, 제1 화소전극(141)을 사전 설정된 형상으로 다시 패터닝하는 공정을 의미할 수 있다.
도 13에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 리페어 방법은 제1 절연층(104) 상에 위치하는 화소정의막(105)을 형성하는 단계(S1700)를 더 포함할 수도 있으며, 이때, 화소정의막(105)은 상술한 바와 같이 다시 패터닝된 제1 화소전극(141)의 형상에 따라 제1 화소전극(141)의 가장자리의 일부를 덮거나, 화소전극의 가장자리를 덮지 않을 수도 있을 것이다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 기판 121: 제1 배선
131: 제2-1 배선 132: 제2-2 배선
133: 제2-3 배선 TH1, TH2: 관통홀
RO1, RO2: 절단영역 104: 층간절연막
105: 화소정의막 141: 제1 화소전극
150: 리페어 라인

Claims (15)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 위치하는 제1 절연층;
    상기 기판 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장되는, 제1 배선;
    상기 제1 배선 상에 위치하는 층간절연막;
    상기 층간절연막 상에 위치하며, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는, 제2-1 배선;
    상기 층간절연막 상에 위치하고, 상기 제2-1 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되되, 상기 제2-1 배선으로부터 단선되며, 상기 기판의 수직인 방향에서 바라볼 시 상기 제1 배선과 교차하는, 제2-2 배선;
    상기 층간절연막 상에 위치하고, 상기 제2-2 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되되, 상기 제2-2 배선으로부터 단선되는, 제2-3 배선;
    상기 제2-1 배선 내지 상기 제2-3 배선 상에 위치하고, 상기 제2-1 배선의 일부를 노출시키는 제1 관통홀과, 상기 제2-3 배선의 일부를 노출시키는 제2 관통홀을 포함하는, 제1 절연층; 및
    상기 제1 절연층 상에 위치하고, 상기 제1 관통홀을 통하여 상기 제2-1 배선과 연결되고, 상기 제2 관통홀을 통하여 상기 제2-3 배선과 연결되는, 제1 화소전극;
    을 포함하는, 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2-2 배선은, 상기 제2-1 배선과 동일한 물질을 포함하며, 상기 제2-1 배선과 동일한 층구조를 가지는, 디스플레이 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2-3 배선은, 상기 제2-1 배선과 동일한 물질을 포함하며, 상기 제2-1 배선과 동일한 층구조를 가지는, 디스플레이 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2-2 배선은, 상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 사이에 위치하는, 디스플레이 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소전극은, 상기 제2-2 배선의 형상에 대응되는 형상을 갖는, 디스플레이 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소전극은, 상기 제2-2 배선을 따라 위치하는, 디스플레이 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 화소전극의 상기 제2 방향으로의 길이는, 상기 제2-2 배선의 상기 제2 방향으로의 길이보다 큰, 디스플레이 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 배선은, 상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 방향으로 연장되며 상기 제1 절연층을 노출시키고 상기 제2-2 배선과 교차되는 개구를 포함하는, 디스플레이 장치.
  9. 기판 상에 제1 절연층과, 상기 제1 절연층 상에 제1 방향으로 연장되는 제1 배선과, 상기 제1 배선 상에 층간절연막과, 상기 층간절연막 상에 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2 배선을 형성하는 단계;
    상기 제2 배선을 단선시켜, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2-1 배선과, 상기 제2-1 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되되 상기 제2-1 배선으로부터 단선되며 상기 기판의 수직인 방향에서 바라볼 시 상기 제1 배선과 교차하는 제2-2 배선과, 상기 제2-2 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되되 상기 제2-2 배선으로부터 단선되는 제2-3 배선을 상기 층간절연막 상에 형성하는 단계;
    상기 제2-1 배선 내지 상기 제2-3 배선 상에 제1 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제1 절연층에 상기 제2-1 배선의 일부를 노출시키는 제1 관통홀과, 상기 제2-3 배선의 일부를 노출시키는 제2 관통홀을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 절연층 상에 위치하고, 상기 제1 관통홀을 통하여 상기 제2-1 배선과 연결되고, 상기 제2 관통홀을 통하여 상기 제2-3 배선과 연결되는 제1 화소전극을 형성하는 단계;
    를 포함하는, 디스플레이 장치의 리페어 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 화소전극을 형성한 후 상기 제1 화소전극의 형상을 상기 제2-2 배선에 대응하는 형상으로 변경하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 장치의 리페어 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제2-2 배선은, 상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 사이에 위치하는, 디스플레이 장치의 리페어 방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 기판의 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 화소전극은, 상기 제2-2 배선을 따라 위치하는, 디스플레이 장치의 리페어 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1 화소전극의 상기 제2 방향으로의 길이는, 상기 제2-2 배선의 상기 제2 방향으로의 길이보다 큰, 디스플레이 장치의 리페어 방법.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 배선을 형성하는 단계는, 상기 제1 배선 형성 후, 상기 제1 배선에 상기 제1 방향으로 연장되며 상기 층간절연막을 노출시키는 개구를 형성하는, 디스플레이 장치의 리페어 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 기판에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제2-2 배선은 상기 개구와 교차되는, 디스플레이 장치의 리페어 방법.
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