KR20240051899A - 열전도도가 높은 봉지 기판을 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

열전도도가 높은 봉지 기판을 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광 소자를 덮는 봉지층 및 상기 봉지층 상에 위치하는 봉지 기판을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 상기 봉지 기판은 상대적으로 높은 열전도도를 갖는 금속을 포함할 수 있다. 상기 봉지층과 상기 봉지 기판 사이에는 수분 차단막이 위치할 수 있다. 상기 수분 차단막은 상기 봉지층보다 투습율이 낮은 물질을 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판은 상기 수분 차단막과 중첩하는 관통홀들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서는 외부 수분의 침투에 의한 발광 소자에 열화를 최소화하며, 봉지 기판의 높은 열전도도에 의한 휨을 방지할 수 있다.

Description

열전도도가 높은 봉지 기판을 포함하는 디스플레이 장치{Display device having an encapsulating substrate of high thermal conductivity}
본 발명은 높은 방열 효율을 위하여 봉지 기판이 열전도도가 높은 물질을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모니터, TV, 노트북, 디지털 카메라와 같은 전자 기기는 영상을 구현하기 위한 디스플레이 장치를 포함한다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자는 특정한 색을 나타내는 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자는 순서대로 적층된 제 1 전극, 발광층 및 제 2 전극을 포함할 수 있다.
상기 발광층은 수분에 매우 취약할 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치는 외부 수분의 침투를 방지하기 위한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 상기 발광 소자를 덮는 봉지층 및 상기 봉지층 상에 위치하는 봉지 기판을 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판은 상기 봉지층에 의해 상기 발광 소자가 형성된 소자 기판과 결합될 수 있다.
영상을 구현하는 동작에서는 상기 발광 소자 및/또는 상기 발광 소자를 제어하기 위한 구동 회로에 의해 열이 발생할 수 있다. 상기 발광층은 상기 발광 소자 또는 상기 구동 회로로부터 생성된 열에 의해 열화될 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치는 방열 효율이 높은 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 기판이 금속과 같이 상대적으로 높은 열전도도를 갖는 물질을 포함할 수 있다.
그러나, 상대적으로 높은 열전도도를 갖는 물질은 높은 열팽창 계수를 가지므로, 상기 디스플레이 장치에서는 제조 공정 상에서 가해지는 열 또는 외부 열에 의한 열팽창으로 인하여, 상기 봉지 기판이 휘어질 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 기판의 휨에 의해 수명이 감소할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 높은 방열 효율을 가지며, 외부 열에 의한 봉지 기판의 휨을 방지할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 봉지 기판의 휨을 방지하기 위한 구조에 의한 발광 소자의 열화를 최소화할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판 상에 위치하는 발광 소자 및 봉지층을 포함한다. 발광 소자는 봉지층에 의해 덮인다. 봉지층 상에는 봉지 기판이 위치한다. 봉지 기판은 다수의 관통홀을 포함한다. 봉지층과 봉지 기판 사이에는 제 1 수분 차단막이 위치한다. 제 1 수분 차단막의 투습율은 봉지층의 투습율보다 낮다.
봉지 기판은 금속을 포함할 수 있다.
제 1 수분 차단막 및 봉지층은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
봉지층 내에는 흡습 물질을 포함하는 흡습 입자들이 분산될 수 있다.
제 1 수분 차단막과 봉지 기판 사이에는 제 2 수분 차단막이 위치할 수 있다. 제 2 수분 차단막은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
단위 면적당 관통홀의 크기는 2㎟보다 작을 수 있다.
관통홀들은 등간격으로 위치할 수 있다.
관통홀들 사이의 이격 거리는 6mm이상일 수 있다.
봉지 기판의 측면은 소자 기판의 측면과 제 1 수분 차단막의 측면 사이에 위치할 수 있다. 관통홀들 사이의 이격 거리는 봉지 기판의 측면과 봉지 기판의 측면에 가장 가까이 위치하는 관통홀 사이의 거리보다 클 수 있다.
봉지 기판의 측면에 가장 가까이 위치하는 관통홀과 제 1 수분 차단막의 측면 사이의 거리는 관통홀들 사이의 이격 거리와 동일할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판과 봉지 기판 사이에 위치하는 봉지층을 포함한다. 봉지층은 흡습 입자들을 포함한다. 소자 기판과 봉지층 사이에는 발광 소자가 위치한다. 봉지층과 봉지 기판 사이에는 제 1 수분 차단막이 위치한다. 봉지 기판은 제 1 수분 차단막과 중첩하는 다수의 관통홀들을 포함한다.
관통홀들은 제 1 방향으로 일정 간격을 가질 수 있다. 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 인접한 관통홀들은 엇갈리게 위치할 수 있다.
제 1 수분 차단막은 자성 물질을 포함할 수 있다.
자성 물질은 철(Fe), 니켈(Ni) 및 코발트(Co) 중 하나일 수 있다.
제 1 수분 차단막과 봉지 기판 사이에는 제 2 수분 차단막이 위치할 수 있다. 제 2 수분 차단막은 상기 봉지층보다 낮은 투습율을 갖는 절연 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 발광 소자를 덮는 봉지층 상에 위치하고 다수의 관통홀을 포함하는 봉지 기판 및 상기 봉지층과 상기 봉지 기판 사이에 위치하고 상기 봉지층보다 낮은 투습율을 갖는 수분 차단막을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 외부 수분의 침투에 의한 발광 소자의 열화가 최소화되며, 외부 열에 의한 봉지 기판의 휨이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 수명이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 봉지 기판의 상면을 부분적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 단위 면적당 관통홀의 크기에 따른 보존 수명을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 관통홀들 사이의 이격 거리에 따른 보존 수명을 나타낸 그래프이다.
도 5 내지 7은 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면들이다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다"　또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 봉지 기판의 상면을 부분적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판(100)을 포함할 수 있다. 상기 소자 기판(100)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 소자 기판(100)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 소자 기판(100) 상에는 발광 소자(300)가 위치할 수 있다. 상기 발광 소자(300)는 특정한 색을 구현하는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(300)는 순서대로 적층된 제 1 전극(310), 발광층(320) 및 제 2 전극(330)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(310)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(310)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(310)은 ITO 및 IZO와 같은 투명 도전성 물질로 형성된 투명 전극일 수 있다.
상기 발광층(320)은 상기 제 1 전극(310)과 상기 제 2 전극(330) 사이의 전압 차에 대응하는 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(320)은 발광 물질을 포함하는 발광 물질층(Emission Material Layer; EML)을 포함할 수 있다. 상기 발광 물질은 유기 물질, 무기 물질 또는 하이브리드 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 유기 물질로 형성된 발광층을 포함하는 유기 발광 표시 장치일 수 있다.
상기 발광층(320)은 발광 효율을 높이기 위하여 다중층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(320)은 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 전자 수송층(ETL) 및 전자 주입층(EIL) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극(330)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(330)은 상기 제 1 전극(310)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(330)은 알루미늄(Al)과 같은 반사율을 높은 금속을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광층(320)에 의해 생성된 빛이 상기 제 1 전극(310) 및 상기 소자 기판(100)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
상기 소자 기판(100)과 상기 발광 소자(300) 사이에는 구동 회로가 위치할 수 있다. 상기 구동 회로는 게이트 라인을 통해 인가되는 게이트 신호에 따라 데이터 라인을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 구동 전류를 상기 발광 소자(300)로 공급할 수 있다. 상기 구동 회로는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(200) 및 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(300)의 상기 제 1 전극(310)은 해당 구동 회로의 박막 트랜지스터(200)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터(200)는 상기 발광 소자(300)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 박막 트랜지스터(200)는 반도체 패턴(210), 게이트 절연막(220), 게이트 전극(230), 층간 절연막(240), 소스 전극(250) 및 드레인 전극(260)을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(300)는 해당 박막 트랜지스터(200)의 상기 드레인 전극(260)과 연결될 수 있다.
상기 반도체 패턴(210)은 상기 소자 기판(100)에 가까이 위치할 수 있다. 상기 반도체 패턴(210)은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)은 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 상기 반도체 패턴(210)은 산화물 반도체일 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)은 IGZO를 포함할 수 있다.
상기 반도체 패턴(210)은 소스 영역, 드레인 영역 및 채널 영역을 포함할 수 있다. 상기 채널 영역은 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역 사이에 위치할 수 있다. 상기 채널 영역은 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역보다 낮은 전긱 전도율(electrical conductivity)을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 상기 채널 영역보다 도전성 불순물의 농도가 높을 수 있다.
상기 게이트 절연막(220)은 상기 반도체 패턴(210)과 상기 발광 소자(300) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)은 상기 소자 기판(100)과 상기 게이트 절연막(220) 사이에 위치할 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 상기 발광 소자(300)를 향한 상기 반도체 패턴(210)의 일부 영역을 노출할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 채널 영역과 중첩할 수 있다. 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 상기 게이트 절연막(220)에 의해 덮이지 않을 수 있다.
상기 게이트 절연막(220)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220)은 실리콘 산화물 및/또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 다중층 구조일 수 있다. 상기 게이트 절연막(220)은 High-K 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220)은 하프늄 산화물(HfO) 또는 티타늄 산화물(TiO)을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(230)은 상기 게이트 절연막(220) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(220)은 상기 반도체 패턴(210)과 상기 게이트 전극(230) 사이에 위치할 수 있다. 상기 게이트 전극(230)은 상기 게이트 절연막(220)에 의해 상기 반도체 패턴(210)과 절연될 수 있다. 상기 게이트 전극(230)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 채널 영역과 중첩할 수 있다.
상기 게이트 전극(230)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(230)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다.
상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210) 및 상기 게이트 전극(230)을 덮을 수 있다. 상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210)의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(210)의 측면은 상기 층간 절연막(240)에 의해 덮일 수 있다. 상기 층간 절연막(240)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(240)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(250) 및 상기 드레인 전극(260)은 상기 층간 절연막(240)과 상기 발광 소자(300) 사이에 위치할 수 있다. 상기 소스 전극(250)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(240)은 상기 반도체 패턴(210)의 상기 소스 영역을 부분적으로 노출하는 소스 콘택홀 및 상기 반도체 패턴(210)의 상기 드레인 영역을 부분적으로 노출하는 드레인 콘택홀을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(250) 및 상기 드레인 전극(260)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(250) 및 상기 드레인 전극(260)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(260)은 상기 소스 전극(250)과 동시에 형성될 수 있다. 상기 게이트 전극(230)은 상기 소스 전극(250) 및 상기 드레인 전극(260)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 소자 기판(100)과 상기 박막 트랜지스터(200) 사이에는 버퍼층(110)이 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼층(110)은 상기 소자 기판(100)과 상기 반도체 패턴(210) 사이에 위치할 수 있다. 상기 버퍼층(110)은 상기 반도체 패턴(210)의 외측으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼층(110)은 상기 반도체 패턴(210)의 외측에서 상기 층간 절연막(240)과 직접 접촉할 수 있다. 상기 버퍼층(110)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼층(110)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터(200)와 상기 발광 소자(300) 사이에는 하부 보호막(120)이 위치할 수 있다. 상기 하부 보호막(120)은 외부 충격 및 수분에 의한 상기 박막 트랜지스터(200)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(120)은 상기 소스 전극(250) 및 상기 드레인 전극(260)의 외측으로 연장할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(200)는 상기 하부 보호막(120)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 하부 보호막(120)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 하부 보호막(120)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(120)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
상기 하부 보호막(120)과 상기 발광 소자(300) 사이에는 오버 코트층(130)이 위치할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 하부 보호막(120)을 따라 연장할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 구동 회로에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)과 대향하는 상기 오버 코트층(130)의 표면은 평평한 평면일 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(200)는 상기 오버 코트층(130)에 의해 완전히 덮일 수 있다.
상기 오버 코트층(130)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상기 하부 보호막(120)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 오버 코트층(130)은 상대적으로 유동성이 높은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오버 코트층(130)은 유기 물질을 포함할 수 있다.
상기 오버 코트층(130)은 상기 드레인 전극(260)을 부분적으로 노출하는 전극 콘택홀(130h)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(310)은 상기 전극 콘택홀(130h)을 통해 해당 박막 트랜지스터(200)의 상기 드레인 전극(260)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(310)은 상기 전극 콘택홀(130h) 내에서 상기 드레인 전극(260)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 오버코트층(130) 상에는 상기 제 1 전극(310)의 가장 자리를 덮는 뱅크 절연막(140)이 위치할 수 있다. 상기 발광층(320) 및 상기 제 2 전극(330)은 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 노출된 상기 제 1 전극(310)의 일부 영역 상에 순서대로 적층될 수 있다. 상기 뱅크 절연막(140)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(140)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(140)은 상기 오버 코트층(130)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극(330)은 상기 뱅크 절연막(140) 상으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(100)의 측면(100s)에 가까이 위치하는 상기 오버 코트층(130)의 측면 및 상기 뱅크 절연막(140)의 측면은 상기 제 2 전극(330)에 의해 덮일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 외부로부터 침투한 수분이 상기 오버 코트층(130) 및 상기 뱅크 절연막(140)을 통해 상기 발광 소자(300)로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
상기 소자 기판(100)과 상기 발광 소자(300) 사이에는 컬러 필터(400)가 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 컬러 필터(400)는 상기 하부 보호막(120)과 상기 오버 코트층(130) 사이에 위치할 수 있다. 상기 컬러 필터(400)에 의한 단차는 상기 오버 코트층(130)에 의해 제거될 수 있다. 상기 발광 소자(300)로부터 방출된 빛은 상기 컬러 필터(400)를 통과하여 외부로 방출될 수 있다. 상기 컬러 필터(400)는 상기 발광 소자(300)로부터 방출된 빛이 나타내는 색을 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 컬러 필터(400)는 상기 발광 소자(300)로부터 방출된 백색을 나타내는 빛을 이용하여 청색, 적색 또는 녹색을 구현할 수 있다.
상기 컬러 필터(400)는 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 노출된 상기 제 1 전극(310)의 일부 영역과 중첩할 수 있다. 상기 컬러 필터(400)는 상기 박막 트랜지스터(200)와 중첩하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 박막 트랜지스터(200)는 상기 뱅크 절연막(140)과 중첩할 수 있다. 상기 컬러 필터(400)의 수평 폭은 상기 뱅크 절연막(140)에 의해 노출된 상기 제 1 전극(310)의 일부 영역의 수평 폭보다 클 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광 소자(300)로부터 방출된 빛이 반드시 상기 컬러 필터(400)를 통과할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 빛샘이 방지될 수 있다.
상기 발광 소자(300)의 상기 제 2 전극(330) 상에는 봉지층(500)이 위치할 수 있다. 상기 봉지층(500)은 외부 충격 및 수분에 의한 상기 발광 소자(300)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(300)는 상기 봉지층(500)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 상기 봉지층(500)의 측면(500s)은 상기 발광 소자(300)의 상기 제 2 전극(330)보다 상기 소자 기판(100)의 측면(100s)에 가까이 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지층(500)은 상기 소자 기판(100)과 직접 접촉하는 영역을 포함할 수 있다.
상기 봉지층(500)은 다중층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지층(500)은 순서대로 적층된 하부 봉지층(510) 및 상부 봉지층(520)을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(300)는 상기 하부 봉지층(510)에 의해 덮일 수 있다. 상기 상부 봉지층(520) 내에는 흡습 물질을 포함하는 흡습 입자들(500p)이 분산될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 흡습 입자들(500p)의 팽창에 의해 상기 발광 소자(300)에 가해지는 압력이 상기 하부 봉지층(510)에 의해 완화될 수 있다.
상기 봉지층(500)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 봉지층(500)은 경화 공정이 필요하지 않은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지층(500)은 올레핀(olefin)계 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지층(500)의 형성 공정에 의한 상기 발광 소자(300)의 열화가 방지될 수 있다. 상기 하부 봉지층(510)은 상기 상부 봉지층(520)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 봉지층(500)이 상기 발광 소자(300)와 직접 접촉하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 발광 소자(300)의 제 2 전극(330)과 하부 봉지층(510) 사이에 위치하는 상부 보호막을 포함할 수 있다. 상기 상부 보호막은 외부 충격 및 수분에 의한 상기 발광 소자(300)의 손상을 방지할 수 있다. 상기 상부 보호막은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 상부 보호막은 다중층 구조일 수 있다. 상기 상부 보호막은 상기 봉지층(500)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 보호막은 무기 물질로 형성된 무기 절연막들 사이에 유기 물질로 형성된 유기 절연막이 위치하는 구조일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 외부 충격 및 수분에 의한 발광 소자(300)의 손상이 효과적으로 방지될 수 있다.
상기 봉지층(500) 상에는 봉지 기판(600)이 위치할 수 있다. 상기 봉지 기판(600)의 크기는 상기 봉지층(500)의 크기보다 클 수 있다. 상기 봉지 기판(600)의 크기는 상기 소자 기판(100)의 크기보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 기판(600)의 측면(600s)은 상기 소자 기판(100)의 측면(100s)과 상기 봉지층(500)의 측면(500s) 사이에 위치할 수 있다. 상기 소자 기판(100)을 향한 상기 봉지 기판(600)의 가장 자리는 상기 봉지층(500)과 중첩하지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 제조 공정에서 발생하는 상기 봉지층(500)의 변형에 의한 불량이 방지될 수 있다.
상기 봉지 기판(600)은 상기 소자 기판(100)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 봉지 기판(600)은 영상을 구현하는 동작에서 상기 발광 소자(300) 및/또는 상기 구동 회로로부터 발생한 열의 방출 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 기판(600)은 알루미늄(Al)과 같이 상대적으로 열전도도(thermal conductivity)가 높은 금속을 포함할 수 있다.
상기 봉지 기판(600)은 다수의 관통홀(600h)을 포함할 수 있다. 상기 관통홀들(600h)은 상기 봉지 기판(600)의 열팽창을 위한 공간을 제공할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 외부 열에 의한 상기 봉지 기판(600)의 휨이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 기판(600)의 휨에 의한 불량이 방지될 수 있다.
상기 봉지층(500)과 상기 봉지 기판(600) 사이에는 수분 차단막(700)이 위치할 수 있다. 상기 수분 차단막(700)의 투습율(Water Vapor Transmission Rate; WVTR)은 상기 봉지층(500)의 투습율보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 일정 시간 동안 상기 수분 차단막(700)을 통과하는 수분의 양은 동일 두께의 상기 봉지층(500)을 통과하는 수분의 양보다 작을 수 있다.
상기 수분 차단막(700)은 상기 봉지층(500) 및 상기 봉지 기판(600)과 직접 접촉할 수 있다. 상기 봉지 기판(600)의 상기 관통홀들(600h)은 상기 수분 차단막(700)과 중첩할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 기판(600)의 상기 관통홀들(600h)은 상기 수분 차단막(700)에 의해 가려질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 기판(600)의 상기 관통홀들(600h)을 통해 침투하는 수분이 상기 수분 차단막(700)에 의해 차단될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 외부 수분의 침투에 의한 발광 소자의 열화가 최소화되며, 외부 열에 의한 봉지 기판의 휨이 방지될 수 있다.
상기 수분 차단막(700)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 수분 차단막(700)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 상기 수분 차단막(700)은 상기 봉지층(500)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수분 차단막(700)은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(Poly-Ethylene Terephthalate; PET)와 같은 합성 수지를 포함할 수 있다.
상기 봉지 기판(600)을 향한 상기 봉지층(500)의 표면은 상기 수분 차단막(700)에 의해 완전히 덮일 수 있다. 예를 들어, 상기 수분 차단막(700)의 크기는 상기 봉지층(500)의 크기와 동일할 수 있다. 상기 수분 차단막(700)의 측면(700s)은 상기 봉지층(500)의 측면(500s)과 수직 정렬될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 기판(600)을 향한 상기 봉지층(500)의 표면을 통한 외부 수분의 침투가 방지될 수 있다.
상기 봉지 기판(600)의 상기 관통홀들(600h)은 등간격으로 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 관통홀들(600h)은 매트릭스 형태로 위치할 수 있다. 제 1 방향(X)으로 인접한 상기 관통홀들(600h) 사이의 제 1 이격 거리(D1)는 상기 제 1 방향(X)과 수직한 제 2 방향(Y)으로 인접한 상기 관통홀들(600h) 사이의 제 2 이격 거리(D2)와 동일할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 관통홀들(600h)을 통해 침투하는 수분의 양이 위치에 따라 달라지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 기판(600)의 측면(600s)과 상기 봉지 기판(600)의 해당 측면(600s)에 가장 가까이 위치하는 관통홀(600h) 사이의 제 3 이격 거리(D3)가 상기 제 1 이격 거리(D1) 및 상기 제 2 이격 거리(D2)보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 이격 거리(D3)는 상기 봉지 기판(600)의 측면(600s)과 상기 봉지층(500)의 측면(500s) 사이의 이격 거리(Ds)와 상기 제 1 이격 거리(D1)의 합과 동일할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 수분 차단막(700)의 가장 자리에서 외부 수분의 투습량이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 단위 면적당 관통홀(600h)의 크기에 따른 보존 수명을 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 보존 수명은 관통홀(600h)의 크기와 반비례하는 것을 알 수 있다. 또한, 도 3을 참조하면, 상기 관통홀(600h)의 크기가 2㎟를 초과하면, 보존 수명의 감소폭이 크게 줄어드는 것을 알 수 있다. 즉, 관통홀(600h)의 크기가 2㎟를 초과하면, 상기 관통홀(600h)을 통해 침투한 수분에 의해 발광 소자가 완전히 열화될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 각 관통홀(600h)이 단위 면적당 2㎟이하의 크기를 갖도록 함으로써, 발광 소자가 완전히 열화되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 관통홀들(600h) 사이의 이격 거리에 따른 보존 수명을 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 관통홀들(600h) 사이의 이격 거리가 6mm 이하이면, 보존 수명이 상기 관통홀들 사이의 이격 거리와 비례하는 것을 알 수 있다. 또한, 도 4를 참조하면, 상기 관통홀들(600h) 사이의 이격 거리가 6mm 이상이면, 보존 수명이 실질적으로 변하지 않는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 제 1 방향(X) 및 상기 제 1 방향(X)과 수직한 제 2 방향(Y)으로 인접한 관통홀들(600h)이 6mm 이상 이격되도록 함으로써, 보존 수명의 최대화할 수 있다.
결과적으로 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 발광 소자(300)를 덮는 봉지층(500) 상에 상기 봉지층(500)보다 낮은 투습율을 갖는 수분 차단막(700) 및 상기 수분 차단막(700)과 중첩하는 다수의 관통홀들(600h)을 포함하는 봉지 기판(600)이 순서대로 위치함으로써, 외부 수분에 의한 상기 발광 소자(300)의 열화를 최소화하며, 외부 열에 의한 상기 봉지 기판(600)의 휨을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 각 관통홀(600h)이 2㎟ 이하의 크기를 가짐으로써, 상기 관통홀(600h)의 크기 차이에 따른 투습량의 차이를 최소화할 수 있다. 덧붙여, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 인접한 관통홀들(600h)이 6mm 이상의 이격 거리를 갖도록 함으로써, 보존 수명을 최대화할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 수명이 개선될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 봉지 기판(600)의 관통홀들(600h)과 중첩하는 수분 차단막(700)이 절연성 물질을 포함하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 봉지층(500)과 봉지 기판(600) 사이에 위치하는 수분 차단막(700)이 상기 봉지 기판(600)보다 높은 강성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 수분 차단막(700)이 금속을 포함할 수 있다. 일반적으로 높은 열전도도를 갖는 금속은 상대적으로 낮은 강성을 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 수분 차단막(700)에 의해 봉지 기판(600)의 강성이 보완될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 방열 효율의 저하 없이, 외부 충격에 의한 발광 소자(300)의 손상이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 수분 차단막(700)이 철(Fe), 니켈(Ni) 및 코발트(Co)와 같은 강자성 금속을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 기판(600)이 자성 플레이트를 포함하는 지그(jig)에 의해 이동될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 소자 기판(100)과 상기 봉지 기판(600)의 결합 공정에서 상기 봉지 기판(600)의 위치 조절이 쉬워질 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 방열 효율의 저하 없이, 공정 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 봉지 기판(600)의 상기 관통홀들(600h)이 매트릭스 형태로 위치하는 것으로 설명된다. 그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 관통홀들(600h)이 제 1 방향(X)으로 일정한 이격 거리(D1)를 갖되, 상기 제 1 방향(X)과 수직한 제 2 방향(Y)으로 엇갈리게 배치될 수 있다. 엇갈리게 위치하는 관통홀들(600h) 사이의 이격 거리(D4)는 상기 제 1 방향(X)으로 인접한 관통홀들(600h) 사이의 이격 거리(D1)보다 클 수 있다. 예를 들어, 엇갈리게 위치하는 관통홀들(600h) 사이의 이격 거리(D4)는 6mm 이상일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 관통홀들(600h)의 배치에 대한 자유도가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 수분 차단막(700)이 단일층인 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 수분 차단막(700)이 다중층 구조일 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 봉지층(500)과 봉지 기판(600) 사이에 제 1 수분 차단막(710) 및 제 2 수분 차단막(720)이 적층될 수 있다. 상기 제 2 수분 차단막(720)은 상기 제 1 수분 차단막(710)과 상기 봉지 기판(600) 사이에 위치할 수 있다. 상기 봉지 기판(600)의 관통홀들(600h)은 상기 제 2 수분 차단막(720)에 의해 가려질 수 있다.
상기 제 2 수분 차단막(720)은 상기 제 1 수분 차단막(710)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 유기 절연 물질을 포함하는 제 1 수분 차단막(710)과 무기 절연 물질을 포함하는 제 2 수분 차단막(720)이 적층될 수 있다. 상기 제 1 수분 차단막(710) 및 상기 제 2 수분 차단막(720)은 상기 봉지층(500)보다 낮은 투습율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 수분 차단막(710)은 폴리 에틸렌 테레플레이트(PET)를 포함하고, 상기 제 2 수분 차단막(720)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 기판(600)의 관통홀들(600h)을 통해 침투하는 수분을 차단하기 위한 수분 차단막(710, 720)이 충분히 두껍게 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 수분 차단막(710, 720)의 증착 공정에서 심(seam)의 발생이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 봉지 기판(600)의 상기 관통홀들(600h)을 통한 수분의 침투가 효과적으로 차단될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 봉지층(500)과 봉지 기판(600) 사이에 절연성 물질로 형성된 수분 차단막들(710, 720)이 위치하는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 봉지층(500)과 봉지 기판(600) 사이에 절연성 물질로 형성된 수분 차단막 및 도전성 물질로 형성된 수분 차단막이 적층될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 봉지층(500)과 제 1 수분 차단막(710) 사이에 금속을 포함하는 제 3 수분 차단막(730)이 위치할 수 있다. 상기 제 3 수분 차단막(730)은 철(Fe), 니켈(Ni) 및 코발트(Co)와 같은 자성 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 방열 효과의 저하 없이, 봉지 기판(600)의 강성이 보완되고, 외부 수분의 침투에 의한 발광 소자(300)의 열화가 최소화되며, 외부 열에 의한 상기 봉지 기판(600)의 휨이 방지될 수 있다. 또한, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 금속을 포함하는 제 3 수분 차단막(730)과 관통홀들(600h)을 포함하는 봉지 기판(600) 사이에 절연성 물질로 형성된 수분 차단막(710, 720)이 위치함에 따라, 상기 관통홀들(600h)을 통해 침투한 수분에 의한 상기 제 3 수분 차단막(730)의 부식이 방지될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 제 3 수분 차단막(730)의 물질에 대한 자유도 및 공정 효율이 향상될 수 있다.
100: 소자 기판 200: 박막 트랜지스터
300: 발광 소자 500: 봉지층
600: 봉지 기판 600h: 관통홀
700: 수분 차단막

Claims (12)

  1. 소자 기판과 봉지 기판 사이에 위치하고, 흡습 입자들을 포함하는 봉지층;
    상기 소자 기판과 상기 봉지층 사이에 위치하는 발광 소자;
    상기 봉지층과 상기 봉지 기판 사이에 위치하는 수분 차단막; 및
    상기 봉지 기판은 상기 수분 차단막과 중첩하는 다수의 관통홀들을 포함하고,
    상기 수분 차단막은 상기 봉지 기판보다 높은 강성의 금속 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지 기판은 상기 수분 차단막에 포함된 상기 금속 물질보다 높은 열전도도를 갖는 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수분 차단막에 포함되는 상기 금속 물질은 자성 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수분 차단막에 포함되는 상기 금속 물질은 철(Fe), 니켈(Ni) 및 코발트(Co) 중 하나인 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수분 차단막은 상기 봉지층보다 낮은 투습율(Water Vapor Transmission Rate; WVTR)을 갖는 제 1 수분 차단막을 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 수분 차단막 및 상기 봉지층은 유기 절연 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 수분 차단막은 상기 제 1 수분 차단막과 상기 봉지 기판 사이에 위치하는 제 2 수분 차단막을 포함하되,
    상기 제 2 수분 차단막은 무기 절연 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수분 차단막은 상기 봉지층과 상기 제 1 수분 차단막 사이에 위치하는 제 3 수분 차단막을 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 3 수분 차단막은 금속 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 3 수분 차단막에 포함되는 상기 금속 물질은 철(Fe), 니켈(Ni) 및 코발트(Co) 중 하나인 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지 기판의 측면은 상기 소자 기판의 측면과 상기 수분 차단막의 측면 사이에 위치하되,
    상기 관통홀들 사이의 이격 거리는 상기 봉지 기판의 측면과 상기 봉지 기판의 측면에 가장 가까이 위치하는 관통홀 사이의 이격 거리보다 작은 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 봉지 기판의 측면에 가장 가까이 위치하는 관통홀과 상기 수분 차단막의 측면 사이의 거리는 상기 관통홀들 사이의 이격 거리와 동일한 디스플레이 장치.
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