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KR20200102580A - 표시 장치 및 표시 장치의 제조방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 제조방법 Download PDF

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KR20200102580A
KR20200102580A KR1020190020494A KR20190020494A KR20200102580A KR 20200102580 A KR20200102580 A KR 20200102580A KR 1020190020494 A KR1020190020494 A KR 1020190020494A KR 20190020494 A KR20190020494 A KR 20190020494A KR 20200102580 A KR20200102580 A KR 20200102580A
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metal layer
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area
display device
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KR1020190020494A
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오언석
전우식
김상열
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Priority to US17/099,652 priority patent/US11980064B2/en
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 메인 화소을 구비하는 표시영역, 및 보조 화소와 투과부를 구비하는 센서영역을 포함하는 기판; 상기 메인 화소에 포함된 제1화소전극 및 제1발광층; 상기 보조 화소에 포함된 제2화소전극 및 제2발광층; 상기 표시영역과 센서영역에 일체로 배치된 대향전극; 및 상기 투과부를 적어도 일부 둘러싸도록 배치된 금속층;을 포함하며, 상기 대향전극은 상기 투과부에 대응하는 개구를 구비한, 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 제조방법{Display apparatus and method of manufacturing the same}
본 발명의 실시예들은 표시 장치 및 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.
근래에 표시 장치는 그 용도가 다양해지고 있다. 또한, 표시 장치의 두께가 얇아지고 무게가 가벼워 그 사용의 범위가 광범위해지고 있는 추세이다.
표시 장치가 다양하게 활용됨에 따라 표시 장치의 형태를 설계하는데 다양한 방법이 있을 수 있고, 또한 표시 장치에 접목 또는 연계할 수 있는 기능이 증가하고 있다.
본 발명의 실시예들은 표시영역의 내측에 센서 등이 배치될 수 있는 센서영역을 구비한 표시 장치를 제공할 수 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는, 메인 화소을 구비하는 표시영역, 및 보조 화소와 투과부를 구비하는 센서영역을 포함하는 기판; 상기 메인 화소에 포함된 제1화소전극 및 제1발광층; 상기 보조 화소에 포함된 제2화소전극 및 제2발광층; 상기 표시영역과 센서영역에 일체로 배치된 대향전극; 및 상기 투과부를 적어도 일부 둘러싸도록 배치된 금속층;을 포함하며, 상기 대향전극은 상기 투과부에 대응하는 개구를 구비한, 표시 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 상에 배치된 무기절연층;을 더 포함하며, 상기 무기절연층은 상기 투과부에 대응하는 제1홀을 포함하고, 상기 대향전극은 상기 제1홀의 측벽에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 금속층은 상기 제1홀 내부에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 대향전극의 개구의 면적은 상기 제1홀의 면적보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시영역과 센서영역에 일체로 배치되며, 상기 제1화소전극과 상기 대향전극 사이에 배치된 기능층;을 더 포함하며, 상기 기능층은 상기 투과부에 대응하는 개구를 구비하고, 상기 대향전극의 개구 및 상기 기능층의 개구는 중첩하여, 투과홀을 형성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 금속층은 상기 제1화소전극과 동일물질로 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 금속층은 상기 투과부를 둘러싸도록 배치된 제1금속층 및 상기 제1금속층과 이격되어 상기 제1금속층의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제2금속층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 금속층은 상기 투과부를 향해 돌출된 돌출부를 구비할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센서영역에 배치된 하부전극층;을 더 포함하며, 상기 하부전극층은 상기 기판과 상기 보조 화소의 보조 박막트랜지스터 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 금속층은 상기 하부전극층과 동일한 물질로 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 상에 배치된 무기절연층;을 더 포함하며, 상기 무기절연층은 상기 투과부에 대응하는 제1홀을 포함하고, 상기 금속층의 폭은 상기 제1홀의 폭 보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센서영역에 대응하도록 상기 기판의 하면에 배치된 컴포넌트;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 개구영역; 및 상기 개구영역을 둘러싸도록 배치된 추가 금속층;을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 상기 개구영역에 대응되도록 상기 기판을 관통하는 기판-홀을 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 메인 화소을 구비하는 표시영역, 및 보조 화소와 투과부를 구비하는 센서영역을 포함하는 기판을 구비한 표시 장치의 제조방법에 있어서, 상기 기판 상면에 상기 투과부와 중첩 배치되도록 예비-금속층을 형성하는 단계; 상기 예비-금속층 상에 대향전극을 형성하는 단계; 상기 기판의 하면에서 상기 예비-금속층으로 레이저 광을 조사하는 단계; 및 상기 레이저 광이 조사된 예비-금속층이 상기 기판으로부터 박리(lift-off)되는 단계;를 포함하며, 상기 예비-금속층의 가장자리는 패턴이 형성된, 표시 장치의 제조방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 예비-금속층은 중심부, 및 상기 중심부와 이격되어 상기 중심부를 둘러싸도록 배치된 엣지부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 중심부는 상기 엣지부와 적어도 일부 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 엣지부는 서로 이격된 제1엣지부 및 제2엣지부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1엣지부는 상기 중심부와 적어도 일부 영역에서 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 레이저 광은 적외선 광일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르는 표시 장치는, 센서 등과 같은 컴포넌트와 대응되는 센서영역에 화소부 및 광 투과율을 향상시킨 투과부를 배치시켜, 컴포넌트가 동작할 수 있는 환경을 만드는 동시에 컴포넌트와 중첩되는 영역에 이미지를 구현할 수 있다.
이에 따라, 다양한 기능을 가지는 동시에 품질이 향상될 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다. 그러나, 전술한 효과는 예시적인 것으로, 실시예들에 따른 효과는 후술하는 내용을 통해 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 센서영역의 일부를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 5a는 도 3의 I-I'선 및 도 4의 II-II' 선에 따르는 개략적인 단면도이다.
도 5b는 도 5a의 III 부분을 확대한 단면도이다.
도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 나타낸 단면도이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 예비-금속층의 형상을 나타낸 평면도이다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 금속층의 형상을 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 11은 도 10a의 IV-IV'선 및 V-V'선에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 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, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 이미지를 구현하는 표시영역(DA)과 이미지를 구현하지 않는 비표시영역(NDA)을 포함한다. 표시 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 메인 화소(Pm)들에서 방출되는 빛을 이용하여 메인 이미지를 제공할 수 있다.
표시 장치(1)는 센서영역(SA)을 포함한다. 센서영역(SA)은 도 2를 참조하여 후술할 바와 같이 그 하부에 적외선, 가시광선이나 음향 등을 이용하는 센서와 같은 컴포넌트가 배치되는 영역일 수 있다. 센서영역(SA)은 컴포넌트로부터 외부로 출력되거나 외부로부터 컴포넌트를 향해 진행하는 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과부(TA)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 센서영역(SA)을 통해 적외선이 투과하는 경우, 센서영역(SA) 전체의 적외선 투과율은 약 10% 이상, 보다 바람직하게 20% 이상이거나, 25% 이상이거나 50% 이상이거나, 85% 이상이거나, 90% 이상일 수 있다.
본 실시예에서, 센서영역(SA)에는 복수의 보조 화소(Pa)들이 배치될 수 있으며, 상기 복수의 보조 화소(Pa)들에서 방출되는 빛을 이용하여 소정의 이미지를 제공할 수 있다. 센서영역(SA)에서 제공되는 이미지는 보조 이미지로 표시영역(DA)에서 제공하는 이미지에 비해서 해상도가 낮을 수 있다. 즉, 센서영역(SA)은 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과부(TA)를 구비하는 바, 단위 면적 당 배치될 수 있는 보조 화소(Pa)들의 수가 표시영역(DA)에 단위 면적 당 배치되는 메인 화소(Pm)들의 수에 비해 적을 수 있다.
센서영역(SA)은 표시영역(DA)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있으며, 일 실시예로서 도 1은 센서영역(SA)이 표시영역(DA)에 의해 전체적으로 둘러싸인 것을 나타낸다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 표시 장치는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 무기 EL 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display), 퀀텀닷 발광 표시 장치 (Quantum dot Light Emitting Display) 등과 같이 다양한 방식의 표시 장치가 사용될 수 있다.
도 1에서는 센서영역(SA)이 사각형인 표시영역(DA)의 일측(우상측)에 배치된 것을 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 표시영역(DA)의 형상은 원형, 타원, 또는 삼각형이나 오각형 등과 같은 다각형일 수 있으며, 센서영역(SA)의 위치 및 개수도 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 간략하게 나타낸 단면도로서, 도 1의 A-A'선에 따른 단면에 대응할 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 표시요소를 포함하는 표시 패널(10), 및 센서영역(SA)에 대응하는 컴포넌트(20)를 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 기판(100), 기판(100) 상에 배치된 표시요소층(200), 상기 표시요소층(200)을 밀봉하는 밀봉부재로써 박막봉지층(300)을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(10)은 기판(100)에 하부에 배치된 하부보호필름(175)을 더 포함할 수 있다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 기판(100)이 고분자 수지를 포함하는 경우, 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
표시요소층(200)은 박막트랜지스터(TFT, TFT')를 포함하는 회로층, 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED), 및 이들 사이의 절연층(IL, IL')을 포함할 수 있다. 표시요소층(200)은 박막트랜지스터(TFT, TFT')를 포함하는 회로층, 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED), 및 이들 사이의 절연층(IL, IL')을 포함할 수 있다.
표시영역(DA)에는 메인 박막트랜지스터(TFT) 및 이와 연결된 메인 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)를 포함하는 메인 화소(Pm)가 배치되며, 센서영역(SA)에는 보조 박막트랜지스터(TFT') 및 이와 연결된 보조 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED')를 포함하는 보조 화소(Pa), 그리고 배선들(WL)이 배치될 수 있다.
또한, 센서영역(SA)에는 보조 박막트랜지스터(TFT') 및 표시요소가 배치되지 않는 투과부(TA)가 배치될 수 있다. 투과부(TA)는 컴포넌트(20)로부터 방출되는 빛/신호 나 컴포넌트(20)로 입사되는 빛/신호가 투과(tansmission)되는 영역으로 이해할 수 있다.
컴포넌트(20)는 센서영역(SA)에 위치할 수 있다. 컴포넌트(20)는 빛이나 음향을 이용하는 전자요소일 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)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. 센서영역(SA)에 배치된 컴포넌트(20)의 수는 복수로 구비될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)로써 발광소자 및 수광소자가 하나의 센서영역(SA)에 함께 구비될 수 있다. 또는, 하나의 컴포넌트(20)에 발광부 및 수광부가 동시에 구비될 수 있다.
센서영역(SA)에는 전극층(BSM)이 배치될 수 있으며, 상기 전극층(BSM)은 보조 화소(Pa)에 대응하여 배치될 수 있다. 즉, 전극층(BSM)은 보조 박막트랜지스터(TFT')의 하부에 대응되도록 배치될 수 있다. 전극층(BSM)은 외부 광이 보조 박막트랜지스터(TFT') 등이 포함된 보조 화소(Pa)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)로 부터 출사되는 광이 보조 화소(Pa)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 전극층(BSM)에는 정전압 또는 신호가 인가되어, 정전기 방전에 의한 화소회로의 손상을 방지할 수 있다.
박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2는 제1 및 제2무기봉지층(310, 330)과 이들 사이의 유기봉지층(320)을 나타낸다.
제1 및 제2무기봉지층(310, 330)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 타탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 아연옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
하부보호필름(175)는 기판(100)의 하부에 부착되어, 기판(100)을 지지하고 보호하는 역할을 할 수 있다. 하부보호필름(175)는 센서영역(SA)에 대응하는 개구(175OP)를 구비할 수 있다. 하부보호필름(175)에 개구(175OP)를 구비함으로써, 센서영역(SA)의 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 하부보호필름(175)는 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하여 구비될 수 있다.
센서영역(SA)의 면적은 컴포넌트(20)가 배치되는 면적에 비해서 크게 구비될 수 있다. 이에 따라, 하부보호필름(175)에 구비된 개구(175OP)의 면적은 상기 센서영역(SA)의 면적과 일치하지 않을 수 있다. 예컨대, 개구(175OP)의 면적은 센서영역(SA)의 면적에 비해 작게 구비될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 표시 패널(10) 상에는 터치입력을 감지하는 입력감지부재, 편광자(polarizer)와 지연자(retarder) 또는 컬러필터와 블랙매트릭스를 포함하는 반사 방지부재, 및 투명한 윈도우와 같은 구성요소가 더 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 표시요소층(200)을 밀봉하는 봉지부재로 박막봉지층(300)을 이용한 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 표시요소층(200)을 밀봉하는 부재로써, 실런트 또는 프릿에 의해서 기판(100)과 합착되는 밀봉기판을 이용할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(10)은 표시영역(DA)에 배치되며, 복수의 메인 화소(Pm)들을 포함한다. 메인 화소(Pm)들은 각각 유기발광다이오드와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 각 메인 화소(Pm)는 유기발광다이오드를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 메인 화소(Pm)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 화소로 이해할 수 있다. 표시영역(DA)은 앞서 도 2를 참조하여 설명한 봉지부재로 커버되어 외기 또는 수분 등으로부터 보호될 수 있다.
센서영역(SA)은 표시영역(DA)의 내측에 배치될 수 있으며, 센서영역(SA)에는 복수의 보조 화소(Pa)들이 배치된다. 보조 화소(Pa)들은 각각 유기발광다이오드와 같은 표시요소를 포함할 수 있다. 각 보조 화소(Pa)는 유기발광다이오드를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 보조 화소(Pa)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 화소로 이해할 수 있다. 한편, 센서영역(SA)에는 보조 화소(Pa)들 사이에 배치되는 투과부(TA)가 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 하나의 메인 화소(Pm)와 하나의 보조 화소(Pa)는 동일한 화소 회로를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 메인 화소(Pm)에 포함되는 화소 회로와 보조 화소(Pa)에 포함되는 화소 회로는 서로 다를 수 있음은 물론이다.
센서영역(SA)은 투과부(TA)를 구비하고 있는 바, 센서영역(SA)의 해상도는 표시영역(DA) 보다 작을 수 있다. 예컨대, 센서영역(SA)의 해상도는 표시영역(DA)의 약 1/2일 수 있다. 일부 실시예에서, 표시영역(DA)의 해상도는 400ppi 이상이고, 센서영역(SA)의 해상도는 약 200ppi 일 수 있다.
각 화소(Pm, Pa)는 비표시영역에 배치된 외곽회로들과 전기적으로 연결될 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 제1스캔 구동회로(110), 제2스캔 구동회로(120), 단자(140), 데이터 구동회로(150), 제1전원공급배선(160), 및 제2전원공급배선(170)이 배치될 수 있다.
제1스캔 구동회로(110)는 스캔라인(SL)을 통해 각 화소(Pm, Pa)에 스캔 신호를 제공할 수 있다. 제1스캔 구동회로(110)는 발광 제어선(EL)을 통해 각 화소에 발광 제어 신호를 제공할 수 있다. 제2스캔 구동회로(120)는 표시영역(DA)을 사이에 두고 제1스캔 구동회로(110)와 나란하게 배치될 수 있다. 표시영역(DA)에 배치된 화소(Pm, Pa)들 중 일부는 제1스캔 구동회로(110)와 전기적으로 연결될 수 있고, 나머지는 제2스캔 구동회로(120)에 연결될 수 있다. 다른 실시예로, 제2스캔 구동회로(130)는 생략될 수 있다.
단자(140)는 기판(100)의 일 측에 배치될 수 있다. 단자(140)는 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어 인쇄회로기판(PCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)의 단자(PCB-P)는 표시 패널(10)의 단자(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)은 제어부(미도시)의 신호 또는 전원을 표시 패널(10)로 전달한다. 제어부에서 생성된 제어 신호는 인쇄회로기판(PCB)을 통해 제1 및 제2 스캔 구동회로(110, 120)에 각각 전달될 수 있다. 제어부는 제1 및 제2연결배선(161, 171)을 통해 제1 및 제2전원공급배선(160, 170)에 각각 제1 및 제2 전원(ELVDD, ELVSS)을 제공할 수 있다. 제1전원전압(ELVDD)은 제1전원공급배선(160)과 연결된 구동전압선(PL)을 통해 각 화소(Pm, Pa)에 제공되고, 제2전원전압(ELVSS)은 제2전원공급배선(170)과 연결된 각 화소(Pm, Pa)의 대향전극에 제공될 수 있다.
데이터 구동회로(150)는 데이터선(DL)에 전기적으로 연결된다. 데이터 구동회로(150)의 데이터 신호는 단자(140)에 연결된 연결배선(151) 및 연결배선(151)과 연결된 데이터선(DL)을 통해 각 화소(Pm, Pa)에 제공될 수 있다. 도 3은 데이터 구동회로(150)가 인쇄회로기판(PCB)에 배치된 것을 도시하지만, 다른 실시예로, 데이터 구동회로(150)는 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 데이터 구동회로(150)는 단자(140)와 제1전원공급배선(160) 사이에 배치될 수 있다.
제1전원공급배선(160, first power supply line)은 표시영역(DA)을 사이에 두고 x방향을 따라 나란하게 연장된 제1서브배선(162) 및 제2서브배선(163)을 포함할 수 있다. 제2전원공급배선(170, second power supply line)은 일측이 개방된 루프 형상으로 표시영역(DA)을 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
도 4는 도 3의 센서영역(SA)의 일부를 나타낸 개략적인 평면도이고, 도 5a는 도 3의 I-I'선 및 도 4의 II-II' 선에 따르는 개략적인 단면도이다. 도 5b는 도 5a의 III 부분의 확대도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시장치의 센서영역(SA)에는 보조 화소(Pa)들 및 투과부(TA)들이 배치된다. 소정의 보조 화소(Pa)들은 연속적으로 배치되어 하나의 화소그룹(Pg)를 형성할 수 있다. 화소그룹(Pg)에는 적어도 하나의 보조 화소(Pa)가 포함될 수 있다. 도 4에 있어서, 하나의 화소그룹(Pg)에는 2열로 배치된 4개의 보조 화소(Pa)가 포함된 것으로 도시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 하나의 화소그룹(Pg)에 포함되는 보조 화소(Pa)의 개수 및 배치는 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 하나의 화소그룹(Pg)에는 1열로 나란히 배치된 3개의 보조 화소(Pg)가 포함될 수 있다.
투과부(TA)는 표시요소가 배치되지 않아 광 투과율이 높은 영역으로, 센서영역(SA)에 복수로 구비될 수 있다. 투과부(TA)는 제1방향(x) 및/또는 제2방향(y)을 따라 화소그룹(Pg)과 교번적으로 배치될 수 있다. 또는, 투과부(TA)들은 화소그룹(Pg)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또는, 보조 화소(Pa)들은 투과부(TA)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 투과부(TA)의 주변에는 상기 투과부(TA)를 적어도 일부 둘러싸도록 배치된 금속층(ML)이 배치된다. 금속층(ML)은 투과부(TA)와 화소그룹(Pg) 사이에 배치된다고 이해할 수도 있다. 도 4에 있어서, 금속층(ML)은 하나의 투과부(TA)를 둘러싸도록 연속적으로 배치되고 있는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 금속층(ML)은 그 일부가 끊어질 질 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 금속층(ML)의 다양한 형상에 대해서는 도 8a 내지 도 8d를 참고하여 후술하기로 한다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시 장치는 표시영역(DA) 및 센서영역(SA)를 포함한다. 표시영역(DA)에는 메인 화소(Pm)가 배치되고, 센서영역에는 보조 화소(Pa) 및 투과부(TA)가 배치된다.
메인 화소(Pm)은 메인 박막트랜지스터(TFT), 메인 스토리지 커패시터(Cst), 및 메인 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 보조 화소(Pa)는 보조 박막트랜지스터(TFT'), 보조 스토리지 커패시터(Cst'),및 보조 유기발광다이오드(OLED')를 포함할 수 있다. 투과부(TA)는 상기 투과부(TA)에 대응되도록 투과홀(TAH)을 구비할 수 있다. 상기 투과홀(TAH)의 주변에는 금속층(ML)이 배치된다.
센서영역(SA)의 하부에는 컴포넌트(20)가 배치될 수 있다. 컴포넌트(20)는 적외선을 송/수신하는 IR 센서일 수 있다. 센서영역(SA)에는 투과부(TA)가 배치되고 있는 바, 컴포넌트(20)로 부터 송/수신되는 적외선 신호가 투과될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)에서 방출되는 빛은 투과부(TA)를 통해 z방향을 따라 진행할 수 있고, 표시 장치 외부에서 발생하여 컴포넌트(20) 입사되는 빛은 투과부(TA)를 통해 -z방향을 따라 진행할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따르는 표시 장치에 포함된 구성들이 적층된 구조에 대해서 설명하도록 한다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelene n napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 전술한 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
버퍼층(111)은 기판(100) 상에 위치하여, 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(111)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 기판(100)과 버퍼층(111) 사이에는 외기의 침투를 차단하는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 버퍼층(111)은 실리콘산화물(SiO2) 또는 실리콘질화물(SiNX)으로 구비될 수 있다. 버퍼층(111)은 제1버퍼층(111a) 및 제2버퍼층(111b)이 적층되도록 구비될 수 있다.
센서영역(SA)에서, 제1버퍼층(111a)과 제2버퍼층(111b) 사이에는 하부전극층(BSM)이 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 하부전극층(BSM)은 기판(100)과 제1버퍼층(111a) 사이에 배치될 수도 있다. 하부전극층(BSM)은 보조 박막트랜지스터(TFT')의 하부에 배치되어, 컴포넌트(20) 등으로 부터 방출되는 빛에 의해서 보조 박막트랜지스터(TFT')의 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 하부전극층(BSM)은 다른 층에 배치된 배선(GCL)과 컨택홀을 통해 연결될 수 있다. 하부전극층(BSM)은 상기 배선(GCL)으로 부터 정전압 또는 신호를 제공받을 수 있다. 예컨대, 하부전극층(BSM)은 구동전압(ELVDD) 또는 스캔 신호를 제공받을 수 있다. 하부전극층(BSM)은 정전압 또는 신호를 제공받음에 따라 정전기 방전이 발생될 확률을 현저히 줄일 수 있다. 하부전극층(BSM)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), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 하부전극층(BSM)은 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
상기 버퍼층(111) 상부에는 메인 박막트랜지스터(TFT) 및 보조 박막트랜지스터(TFT')가 배치될 수 있다. 메인 박막트랜지스터(TFT)는 제1반도체층(A1), 제1게이트전극(G1), 제1소스전극(S1), 제1드레인전극(D1)을 포함하고, 보조 박막트랜지스터(TFT) 제2반도체층(A2), 제2게이트전극(G2), 제2소스전극(S2), 제2드레인전극(D2)을 포함한다. 메인 박막트랜지스터(TFT)는 표시영역(DA)의 메인 유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 메인 유기발광다이오드(OLED)를 구동할 수 있다. 보조 박막트랜지스터(TFT')는 센서영역(SA)의 보조 유기발광다이오드(OLED')와 연결되어 q보조 유기발광다이오드(OLED')를 구동할 수 있다.
제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 상기 버퍼층(111) 상에 배치되며, 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)은 채널영역과 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
제1반도체층(A1)은 상기 제2버퍼층(111b)을 사이에 두고 하부전극층(BSM)과 중첩할 수 있다. 일 실시예로서, 제1반도체층(A1)의 폭은 하부전극층(BSM)의 폭 보다 작게 형성될 수 있으며, 따라서 기판(100)에 수직한 방향에서 사영하였을 때 제1반도체층(A1)은 전체적으로 하부전극층(BSM)과 중첩할 수 있다.
제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)을 덮도록 제1게이트절연층(112)이 구비될 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1게이트절연층(112)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1게이트절연층(112) 상부에는 상기 제1반도체층(A1) 및 제2반도체층(A2)과 각각 중첩되도록 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)이 배치된다. 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)은 Mo의 단층일 수 있다.
제2게이트절연층(113)은 상기 제1게이트전극(G1) 및 제2게이트전극(G2)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제2게이트 절연층(113)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제2게이트절연층(113) 상부에는 메인 스토리지 커패시터(Cst)의 제1상부 전극(CE2) 및 보조 스토리지 커패시터(Cst')의 제2상부 전극(CE2')이 배치될 수 있다.
표시영역(DA)에서 제1상부 전극(CE2)은 그 아래의 제1게이트전극(G1)과 중첩할 수 있다. 제2게이트 절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 제1게이트전극(G1) 및 제1상부 전극(CE2)은 메인 스토리지 커패시터(Cst)를 이룰 수 있다. 제1게이트전극(G1)은 메인 스토리지 커패시터(Cst)의 제1하부 전극(CE1)일 수 있다.
센서영역(SA)에서 제2상부 전극(CE2')은 그 아래의 제2게이트전극(G2)과 중첩할 수 있다. 제2게이트 절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 제2게이트전극(G2) 및 제2상부 전극(CE2')은 보조 스토리지 커패시터(Cst')를 이룰 수 있다. 제1게이트전극(G1)은 보조 스토리지 커패시터(Cst')의 제2하부 전극(CE1')일 수 있다.
제1상부 전극(CE2) 및 제2상부 전극(CE2')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), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
층간절연층(115)은 상기 제1상부 전극(CE2) 및 제2상부 전극(CE2')을 덮도록 형성될 수 있다. 층간절연층(115)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다.
제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113), 및 층간절연층(115)을 통칭하여 무기절연층(IL)이라 하면, 무기절연층(IL)은 투과부(TA)에 대응하는 제1홀(H1)을 구비할 수 있다. 제1홀(H1)은 상기 버퍼층(111) 또는 기판(100)의 상면을 노출하도록 형성될 수 있다. 제1홀(H1)은 투과부(TA)에 대응되도록 형성된 제1게이트절연층(112)의 제1개구, 제2게이트절연층(113)의 제2개구, 및 층간절연층(115)의 제3개구가 중첩되어 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 개구는 별도의 공정을 통해서 각각 형성되거나 동일한 공정을 통해서 동시에 형성될 수 있다. 또는, 제1개구 및 제2개구는 동시에 형성되고, 제3개구는 별도로 형성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 제1개구 내지 제3개구가 별도의 공정으로 형성되는 경우, 제1홀(H1)의 측면에는 단차가 형성될 수도 있다.
한편, 무기절연층(IL)은 버퍼층(111)을 노출하는 제1홀(H1)이 아닌 그루브(groove)를 구비할 수 있다. 예컨대, 무기절연층(IL) 중 제1게이트절연층(112)은 투과부(TA)에 대응하여 연속적으로 배치되고, 제2게이트절연층(113)과 층간절연층(115)은 투과부(TA)에 대응하여 각각 제2개구 및 제3개구를 구비할 수 있다.
또는, 투과부(TA)에 대응하여 제1게이트절연층(112) 및 제2게이트절연층(113)은 연속적으로 배치되고, 층간절연층(115)은 투과부(TA)에 대응한 제3개구를 구비할 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
다른 실시예로, 무기절연층(IL)은 투과부(TA)에 대응한 제1홀(H1)을 구비하지 않을 수 있다. 무기절연층(IL)은 컴포넌트(20)가 송/수신할 수 있는 광의 투과율을 구비할 수 있는 바, 투과부(TA)에 대응하는 홀을 구비하지 않을 수 있다.
소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)은 층간절연층(115) 상에 배치된다. 소스전극(S1, S2) 및 드레인전극(D1, D2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)를 덮도록 평탄화층(117)이 배치될 수 있다. 평탄화층(117)은 그 상부에 배치되는 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다.
평탄화층(117)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 이러한, 평탄화층(117)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 한편, 평탄화층(117)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 평탄화층(117)을 형성한 후, 평탄한 상면을 제공하기 위해서 화학적 기계적 폴리싱이 수행될 수 있다.
평탄화층(117)은 투과부(TA)에 대응하여 제2홀(H2)을 구비할 수 있다. 제2홀(H2)은 상기 제1홀(H1)과 중첩되어 배치될 수 있다. 도면에서는 제2홀(H2)의 하부 폭(W2)이 제1홀(H1)의 하부 폭(W1)에 비해서 크게 구비되도록 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 평탄화층(117)은 상기 무기절연층(IL)의 제1홀(H1)의 가장자리를 덮도록 구비되어, 제2홀(H2)의 폭이 제1홀(H1)의 폭보다 작게 구비될 수도 있다.
평탄화층(117)에는 메인 박막트랜지스터(TFT)의 제1소스전극(S1) 및 제1드레인전극(D1) 중 어느 하나를 노출시키는 개구부가 존재하며, 제1화소전극(221)은 상기 개구부를 통해 제1소스전극(S1) 또는 제1드레인전극(D1)과 컨택하여 메인 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 평탄화층(117)에는 보조 박막트랜지스터(TFT')의 제2소스전극(S2) 및 제2드레인전극(D2) 중 어느 하나를 노출시키는 개구부를 포함하여, 제2화소전극(221')은 상기 개구부를 통해 제2소스전극(S2) 또는 제2드레인전극(D2)과 컨택하여 보조 박막트랜지스터(TFT')와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로, 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조로 구비될 수 있다.
화소정의막(119)은 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221') 각각의 가장자리를 커버할 수 있다. 화소정의막(119)은 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221') 각각에 중첩하며, 화소의 발광영역을 정의하는 제1개구(OP1) 및 제2개구(OP2)를 포함한다. 화소정의막(119)은 화소전극(221, 221')의 가장자리와 화소전극(221, 221') 상부의 대향전극(223)의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(221, 221')의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 화소정의막(119)는 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소정의막(119)은 투과부(TA)에 위치하는 제3홀(H3)을 포함할 수 있다. 제3홀(H3)은 제1홀(H1) 및 제2홀(H2)과 중첩할 수 있다. 제1홀(H1), 제2홀(H2), 제3홀(H3)이 형성됨에 따라, 투과부(TA)의 광 투과율이 향상될 수 있다. 제1홀(H1), 제2홀(H2), 제3홀(H3)의 내측벽에는 후술할 대향전극(223)이 배치될 수 있다.
금속층(ML)은 제1홀(H1), 제2홀(H2), 및 제3홀(H3)의 내부에 배치될 수 있다. 금속층(ML)은 제1홀(H1)의 내측벽과 이격되어 배치될 수 있다.
금속층(ML)은 후술할 투과홀(TAH)을 형성하기 위해 도입된 구성일 수 있다. 또는, 금속층(ML)은 투과홀(TAH)을 형성할 때 열확산을 방지하기 위한 것일 수 있다. 금속층(ML)의 역할에 대해서는 후술하기로 한다.
금속층(ML)은 다양한 금속을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 금속층(ML)은 화소전극(221, 221')과 동일 물질로 동시에 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 금속층(ML)은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조로 구비될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예로, 금속층(ML)은 게이트전극(G1, G2), 소스전극(S1, S2), 또는 드레인전극(D1, D2)와 동일 물질로 동시에 형성될 수 있다.
화소정의막(119)을 덮도록 제1기능층(222a)이 배치된다. 제1기능층(222a)은 단층 또는 다층일 수 있다. 제1기능층(222a)은 단층구조인 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)일 수 있다. 또는, 제1기능층(222a)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다. 제1기능층(222a)은 표시영역(DA)와 센서영역(SA)에 포함된 메인 화소(Pm)들과 보조 화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
제1기능층(222a) 상에는 제1화소전극(221) 및 제2화소전극(221')에 각각 대응되도록 형성된 제1발광층(221b) 및 제2발광층(222b')이 배치된다. 제1발광층(222b)과 제2발광층(222b')은 고분자 물질 또는 저분자 물질을 포함할 수 있으며, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
상기 제1발광층(222b) 및 제2발광층(222b') 상부에는 제2기능층(222c)이 형성될 수 있다. 제2기능층(222c)은 단층 또는 다층일 수 있다. 제2기능층(222c)은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2기능층(222c)은 표시영역(DA)와 센서영역(SA)에 포함된 메인 화소(Pm)들과 보조 화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다. 제1기능층(222a) 및/또는 제2기능층(222c)은 생략될 수도 있다.
제2기능층(222c) 상부에는 대향전극(223)이 배치된다. 대향전극(223)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 대향전극(223)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향전극(223)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 대향전극(223)은 표시영역(DA)와 센서영역(SA)에 포함된 메인 화소(Pm)들과 보조 화소(Pa)들에 대응되도록 일체로 형성될 수 있다.
표시영역(DA)에 형성된 제1화소전극(221)으로부터 대향전극(223)까지의 층들은 메인 유기발광다이오드(OLED)를 이룰 수 있다. 센서영역(SA)에 형성된 제2화소전극(221')으로부터 대향전극(223)까지의 층들은 보조 유기발광다이오드(OLED')를 이룰 수 있다.
대향전극(223) 상에는 캡핑층(250)이 형성될 수 있다. 캡핑층(250, capping layer)은 LiF를 포함할 수 있다. 또는, 캡핑층(250)은 실리콘나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함하거나, 및/또는 유기 절연물을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 캡핑층(250)은 생략될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1기능층(222a), 제2기능층(222c), 대향전극(223), 및 캡핑층(250)은 투과부(TA)에 대응하는 투과홀(TAH)을 구비할 수 있다. 즉, 제1기능층(222a), 제2기능층(222c), 대향전극(223), 및 캡핑층(250) 각각이 투과부(TA)에 대응하는 개구들(222aH, 222bH, 223H, 250H)을 가질 수 있다. 일부 실시에에서, 투과홀(TAH)을 형성하는 개구들(222aH, 222bH, 223H, 250H)의 폭은 실질적으로 동일할 수 있다. 예컨대, 대향전극(223)의 개구(223H)의 폭은 투과홀(TAH)의 폭과 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 제1기능층(222a), 제2기능층(222c), 및 캡핑층(250)은 생략될 수 있다. 이 경우, 대향전극(223)의 개구(223H)가 투과홀(TAH)이 될 수 있다.
이러한 투과홀(TAH)이 투과부(TA)에 대응한다는 것은, 투과홀(TAH)이 투과부(TA)와 중첩하는 것으로 이해될 수 있다. 이 때, 투과홀(TAH)의 면적은 무기절연층(IL)에 형성된 제1홀(H1)의 면적보다 작게 구비될 수 있다. 이를 위해, 도 5a에서는 투과홀(TAH)의 폭(Wt)이 제1홀(H1)의 폭(W1)보다 작은 것으로 도시하고 있다. 여기서, 투과홀(TAH)의 면적 및 제1홀(H1)의 면적은 가장 좁은 면적의 개구의 면적으로 정의될 수 있다.
일부 실시예에서, 제1홀(H1), 제2홀(H2), 및 제3홀(H3)의 측면에는 제1기능층(222a), 제2기능층(222c), 대향전극(223), 및 캡핑층(250)이 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1홀(H1), 제2홀(H2), 및 제3홀(H3) 측면의 기판(100)의 상면에 대한 기울기는 투과홀(TAH) 측면의 기판(100)의 상면에 대한 기울기보다 완만할 수 있다.
투과홀(TAH)이 형성된다는 것은, 투과부(TA)에서 대향전극(223) 등의 부재가 제거되는 것을 의미하는 바, 투과부(TA)에서의 광 투과율은 현저히 증가될 수 있다.
메인 유기발광다이오드(OLED)와 보조 유기발광다이오드(OLED')는 봉지 기판(300A)으로 커버될 수 있다. 봉지 기판(300A)은 투명한 소재를 포함한다. 예컨대, 봉지 기판(300A)은 글래스재를 포함할 수 있다. 또는, 봉지 기판(300A)은 고분자 수지 등을 포함할 수 있다. 봉지 기판(300A)은 외부의 수분이나 이물질이 메인 유기발광다이오드(OLED)와 보조 유기발광다이오드(OLED')로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
메인 유기발광다이오드(OLED)와 보조 유기발광다이오드(OLED')가 형성된 기판(100)과 봉지 기판(300A) 사이에는 실런트와 같은 실링재가 배치될 수 있다. 실링재는 기판(100)과 봉지 기판(300A) 사이를 통해 침투할 수 있는 외부의 수분이나 이물질을 차단할 수 있다.
도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 5c에 있어서, 도 5a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 나타내는 바, 이들의 중복설명은 생략한다.
도 5c를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시장치는, 캡핑층(250) 상에 박막봉지층(300)이 배치된다. 박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있으며, 이와 관련하여 도 5c는 박막봉지층(300)이 제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320) 및 제2무기봉지층(330)이 적층된 구조를 도시한다. 다른 실시예에서 유기봉지층의 개수와 무기봉지층의 개수 및 적층 순서는 변경될 수 있다.
제1무기봉지층(310) 및 제2무기봉지층(330)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 징크옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 또는 실리콘옥시나이트라이드와 같은 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 화학기상증착법(CVD) 등에 의해 형성될 수 있다. 유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 소재를 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320) 및 제2무기봉지층(330)은 표시영역(DA) 및 센서영역(SA)을 커버하도록 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320) 및 제2무기봉지층(330)은 투과홀(TAH) 내부에 배치될 수 있다.
다른 실시예에서, 유기봉지층(320)은 표시영역(DA) 및 센서영역(SA)을 커버하도록 일체로 형성되되, 투과부(TA)에는 존재하지 않을 수 있다. 바꾸어 말하면, 유기봉지층(320)은 투과부(TA)에 대응하는 개구를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1무기봉지층(310) 및 제2무기봉지층(330)은 투과홀(TAH) 내부에서 서로 접촉할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 6a를 참조하면, 예비-금속층(PML)을 무기절연층(IL)의 제1홀(H1)의 내부에 형성한다. 예비-금속층(PML)은 중앙부(PML-c) 및 엣지부(PML-e)를 포함할 수 있다. 상기 중앙부(PML-c)와 엣지부(PML-e)는 서로 이격되어 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 중앙부(PML-c)와 엣지부(PML-e) 적어도 일부 연결되어 있을 수 있다. 상기 중앙부(PML-c)는 투과부(TA)의 대부분의 영역에 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 엣지부(PML-e)는 상기 중앙부(PML-c)를 둘러싸도록 배치된, 예비-금속층(PML)의 가장자리 영역을 의미할 수 있다.
예비-금속층(PML)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti) 등의 금속을 포함할 수 있다. 또한, 예비-금속층(PML)은 전술한 금속물질 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 예비-금속층(PML)은 화소전극(221, 221')과 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다.
예비-금속층(PML) 상에는 표시영역(DA) 및 센서영역(SA)에 일체로 형성되는 제1기능층(222a), 제2기능층(222c), 대향전극(223), 및 캡핑층(250)이 순차적으로 형성된다.
다음으로, 도 6b를 참조하면, 기판(100)의 하면에서 투과부(TA)에 배치된 예비-금속층(PML)에 레이저 광(L)을 조사한다. 즉, 상기 레이저 광(LP)은 기판(100)의 하면에서 z방향으로 진행하여 예비-금속층(PML)의 하면에 조사될 수 있다. 상기 레이저 광(LP)은 적외선 파장을 가질 수 있다. 레이저 광(LP)이 적외선인 경우, 기판(100) 및 버퍼층(111)에 대한 투과율이 80 ~ 90% 이상인 바, 레이저 광(LP)이 효율적으로 예비-금속층(PML)에 도달할 수 있다.
예비-금속층(PML)은 불투명의 금속을 포함하는 바, 상기 레이저 광을 흡수할 수 있다. 이에 따라, 예비-금속층(PML)의 열 팽창이 발생하여, 레이저 광(LP)이 조사된 예비-금속층(PML)은 기판(100) 또는 버퍼층(111)으로부터 박리(lift-off)될 수 있다.
예비-금속층(PML)의 일부가 박리됨에 따라, 박리되는 예비-금속층(PML) 상부에 배치된 제1기능층(222a), 제2기능층(222c), 대향전극(223), 및 캡핑층(250) 도 예비-금속층(PML)과 함께 제거될 수 있다. 이에 따라, 도 6c에 도시된 바와 같이, 예비-금속층(PML)의 중앙부(PML-c)는 제거되고, 엣지부(PML-e)의 일부로 구성된 금속층(ML)이 형성될 수 있다. 또한, 제1기능층(222a), 제2기능층(222c), 대향전극(223), 및 캡핑층(250)의 개구들로 형성된 투과홀(TAH)이 형성될 수 있다.
만일, 투과홀(TAH)을 형성하기 위해서 기판(100)의 상부에서 투과부(TA) 방향인 -z 방향으로 레이저 광(LP)을 조사하여 투과부(TA)에 배치된 무기물층, 유기물층, 대향전극 등을 제거한다면, 제거하는 과정에서 발생하는 파티클들에 의해서 레이저 가공면이 2차적인 손상을 입을 수 있다. 그러나, 본 실시예는 예비-금속층(PML)의 열 팽창에 의한 박리(lift-off)를 이용하고 있어, 파티클에 의한 손상의 문제가 발생하지 않을 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 레이저 광(LP)은 예비-금속층(PML)의 전체가 아닌 중앙부(PML-c)를 중심으로 조사될 수 있다. 즉, 레이저 광(LP)의 조사영역(LPA)의 면적은 예비-금속층(PML)의 면적에 비해서 작을 수 있다. 이를 위해서, 도 6b에서는 레이저 광(LP)의 조사 영역(LPA)의 폭(WL)을 예비-금속층(PML)의 폭(WM)에 비해서 작게 도시하고 있다.
레이저 광(LP)을 예비-금속층(PML)의 최외곽 가장자리에서부터 조사하는 경우, 투과부(TA)와 인접하게 배치된 보조 화소(Pa)에 열이 확산될 수 있고, 이에 따른 손상이 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 예비-금속층(PML)의 면적보다 레이저 광(LP)의 조사 면적을 작게 하여, 레이저 광(LP)에 의한 열이 확산되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 예비-금속층(PML)은 이러한 열의 확산을 방지하기 위해서 중앙부(PML-c)와 엣지부(PML-e)가 이격되어 배치될 수 있다. 또는, 예비-금속층(PML)은 가장자리 영역에 소정의 패턴이 형성될 수 있다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 예비-금속층(PML)의 형상을 나타내며, 도 8a 내지 도 8e는 도 7a 내지 도 7e의 예비-금속층(PML)을 적용했을 때의 각각의 금속층(ML)을 형상을 나타낸다.
도 7a를 참조하면, 예비-금속층(PML)은 중앙부(PML-c) 및 상기 중앙부(PML-c)를 둘러싸도록 배치하고 있는 엣지부(PML-e)를 포함한다. 중앙부(PML-c)는 투과부(TA)에 중앙에 대응되도록 배치되며, 엣지부(PML-e)는 중앙부(PML-c)와 이격되어 중앙부(PML-c)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 중앙부(PML-c)는 광 조사영역(LPA) 내부에 배치될 수 있으며, 엣지부(PML-e)는 광 조사영역(LPA) 밖에 배치되거나, 광 조사영역(LPA)과 일부만 중첩되어 배치될 수 있다.
중앙부(PML-c)와 엣지부(PML-e)가 이격되어 배치됨에 따라, 중앙부(PML-c)에 레이저 광을 조사하는 경우, 중앙부(PML-c)의 열이 엣지부(PML-e)로 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 엣지부(PML-e)에 광이 조사된다고 하더라도 그 면적이 작아 외부로 열이 확산되는 것을 방지할 수 있다.
도 8a는 도 7a의 예비-금속층(PML)을 적용했을 때의 금속층(ML)의 형상을 나타낸다. 도 8a를 참조하면, 레이저 광 조사 후 예비-금속층(PML)의 중앙부(PML-c)는 제거되고, 금속층(ML)은 엣지부(PML-e) 또는 엣지부(PML-e)의 일부로 구비될 수 있다. 금속층(ML)은 투과홀(TAH)의 외곽을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 예비-금속층(PML)의 엣지부(PML-e)는 제1엣지부(PML-e1) 및 제2엣지부(PML-e2)를 포함할 수 있다. 제1엣지부(PML-e1)은 중앙부(PML-c)를 둘러싸도록 배치되며, 제2엣지부(PML-e2)는 상기 제1엣지부(PML-e1)와 이격되어, 상기 제1엣지부(PML-e1)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
도 8b는 도 7b의 예비-금속층(PML)을 적용했을 때의 금속층(ML)의 형상을 나타낸다. 도 8b를 참조하면, 레이저 광 조사 후 예비-금속층(PML)의 중앙부(PML-c)는 제거되고, 금속층(ML)은 엣지부(PML-e) 또는 엣지부(PML-e)의 일부로 구비될 수 있다. 금속층(ML)은 제1금속층(ML1) 및 제2금속층(ML2)로 구비될 수 있다. 제1금속층(ML1)은 투과홀(TAH)의 외곽을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제2금속층(ML2)는 제1금속층(ML1)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1금속층(ML1)은 제거되고 제2금속층(ML2)만 배치될 수 있다.
도 7c를 참조하면, 예비-금속층(PML)의 중앙부(PML-c)와 엣지부(PML-e)가 적어도 일부 연결될 수 있다. 또는 예비-금속층(PML)은 가장자리에 복수의 홀(PML-H)을 구비한다고 이해할 수 있다. 이와 같이, 가장자리에 복수의 홀(PML-H)을 구비함에 따라, 중앙부(PML-c)에서 엣지부(PML-e)로의 열 확산율이 줄어들 수 있다.
도 8c는 도 7c의 예비-금속층(PML)을 적용했을 때의 금속층(ML)의 형상을 나타낸다. 도 8c를 참조하면, 레이저 광 조사 후 예비-금속층(PML)의 중앙부(PML-c)는 제거되고, 금속층(ML)은 엣지부(PML-e) 또는 엣지부(PML-e)의 일부로 구비될 수 있다. 금속층(ML)은 투과홀(TAH)을 향하는 복수의 돌출 패턴(P)을 구비할 수 있다.
도 7d를 참조하면, 예비-금속층(PML)의 엣지부(PML-e)는 제1엣지부(PML-e1) 및 제2엣지부(PML-e2)를 포함할 수 있다. 제1엣지부(PML-e1)은 중앙부(PML-c)를 둘러싸도록 배치되며, 제2엣지부(PML-e2)는 상기 제1엣지부(PML-e1)와 이격되어, 상기 제1엣지부(PML-e1)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, 제1엣지부(PML-e1)은 중앙부(PML-c)와 적어도 일부 연결될 수 있다.
도 8d는 도 7d의 예비-금속층(PML)을 적용했을 때의 금속층(ML)의 형상을 나타낸다. 도 8d를 참조하면, 레이저 광 조사 후 예비-금속층(PML)의 중앙부(PML-c)는 제거되고, 금속층(ML)은 엣지부(PML-e) 또는 엣지부(PML-e)의 일부로 구비될 수 있다. 금속층(ML)은 제1금속층(ML1) 및 제2금속층(ML2)로 구비될 수 있다. 제1금속층(ML1)은 투과홀(TAH)의 외곽을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제2금속층(ML2)는 제1금속층(ML1)과 이격되어, 제1금속층(ML1)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이 때, 제1금속층(ML)은 투과홀(TAH)을 향하는 복수의 돌출 패턴(P)을 구비할 수 있다.
도 7a 내지 도 7d와 같이 예비 금속층(PML)은 그 가장자리에 다양한 패턴을 구비하여, 열 확산을 방지할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 7e와 같이, 예비 금속층(PML)은 중앙부와 엣지부가 전체적으로 연결되어 구비될 수 있다. 이 때, 광 조사영역(LPA)은 예비 금속층(PML)의 면적보다 좁게 구비되도록 하여, 예비 금속층(PML)의 가장자리로의 열 확산을 방지할 수 있다.
도 8e는 도 7e의 예비-금속층(PML)을 적용했을 때의 금속층(ML)의 형상을 나타낸다. 도 8e를 참조하면, 레이저 광 조사 후 예비-금속층(PML)의 중앙부는 제거되고, 금속층(ML)은 예비-금속층(PML)의 가장자리만 남을 수 있다. 금속층(ML)은 투과홀(TAH)의 외곽을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 9에 있어서, 도 5a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 나타내는 바, 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 있어서, 금속층(ML')은 하부전극층(BSM)과 동일한 층 동일 물질로 형성될 수 있다. 이 경우, 투과홀(TAH')은 제2버퍼층(111b)의 개구, 제1기능층(222a)의 개구, 제2기능층(222c)의 개구, 대향전극(223)의 개구, 및 캡핑층(250)의 개구로 구비될 수 있다.
또한, 금속층(ML')은 제1홀(H1)의 내부에만 배치되지 않고, 금속층(ML')은 제1게이트절연층(112), 제2게이트절연층(113) 및 층간절연층(115)의 적어도 하나와 일부 중첩되도록 배치될 수 있다. 즉, 금속층(ML')의 폭(WM')은 제1홀(H1)의 폭(W1)에 비해서 크게 구비될 수 있다.
도 10a 및 도 10b은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 것으로 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 10a를 참조하면, 표시 장치(2)는 개구영역(OA)를 더 포함할 수 있다.
개구영역(OA)은 그 하부에 컴포넌트(30)가 배치되는 영역일 수 있다. 개구영역(OA)은 컴포넌트(30)으로부터 외부로 출력되거나 외부로부터 컴포넌트(30)를 향해 진행하는 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과영역(transmission area)으로 이해될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 개구영역(OA)을 통해 빛이 투과하는 경우, 광 투과율은 약 50% 이상, 보다 바람직하게 70% 이상이거나, 75% 이상이거나 80% 이상이거나, 85% 이상이거나, 90% 이상일 수 있다. 개구영역(OA)은 표시요소가 배치되지 않는 영역으로 이미지를 제공할 수 없는 영역일 수 있다. 본 실시예에서, 개구영역(OA)은 표시영역(DA) 내측에 배치되어, 개구영역(OA)을 둘러싸도록 메인 화소들이 배치될 수 있다.
센서영역(SA)에도 그 하부에 컴포넌트(20)가 배치될 수 있다. 또한, 센서영역(SA)은 보조 화소가 배치되어, 소정의 이미지를 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 개구영역(OA)의 광 투과율은 센서영역(SA)의 광 투과율에 비해서 크게 구비될 수 있다. 이에 따라, 개구영역(OA)는 광 투과율이 높아야 하는 컴포넌트(30), 예컨대, 카메라 등이 배치될 수 있으며, 센서영역(SA)는 적외선을 감지하는 센서가 배치될 수 있다.
도 10b를 참조하면, 표시 장치(3)의 센서영역(SA)은 컴포넌트(20)가 배치되는 영역을 포함하여, 표시영역(DA)의 일측에 배치될 수 있다. 센서영역(SA)은 표시영역(DA)의 한 변에 대응하여 배치될 수 있으며, 센서영역(SA)에는 복수의 컴포넌트(20)들이 배치될 수 있다.
또한, 센성영역(SA)은 보조 화소(Pa) 및 투과부(TA)를 구비하는 하는 바, 표시영역(DA)의 해상도보다 낮은 해상도의 이미지를 제공할 수 있다.
센서영역(SA)의 내측에는 개구영역(OA)이 포함될 수 있다. 상기 개구영역(OA)은 센서영역(SA)에 비해서 광 투과율이 높은 영역으로 광에 민감한 컴포넌트(30)이 배치될 수 있다. 상기 개구영역(OA)은 보조 화소(Pa) 및 투과부(TA)에 의해서 둘러싸일 수 있다. 개구영역(OA)의 면적은 투과부(TA)의 면적에 비해 크게 구비될 수 있다.
도 11은 도 10a의 IV-IV'선 및 V-V'선에 따른 개략적인 단면도를 나타낸다. 도 11에 있어서, 도 5a와 동일한 참조부호는 동일 부재를 나타내는 바, 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면, 표시 장치는 개구영역(OA)를 포함할 수 있다. 상기 개구영역(OA)에는 개구영역(OA)에 대응되는 개구홀(OAH)을 구비하며, 개구홀(OAH)의 외측에는 추가 금속층(ML'')이 배치될 수 있다. 추가 금속층(ML'')은 개구영역(OA) 또는 개구홀(OAH)을 적어도 일부 둘러싸도록 배치될 수 있다.
추가 금속층(ML'')은 개구홀(OAH)을 형성하기 위해 마련된 부재로, 금속층(ML)과 동일한 역할을 할 수 있다. 무기절연층(IL)의 개구영역에 대응되는 제1추가홀(H1')을 구비할 수 있으며, 제1추가홀(H1')은 개구홀(OAH)과 중첩되어 배치될 수 있다. 추가 금속층(ML'')은 제1추가홀(H1')의 내부에 배치될 수 있다. 기타, 개구홀(OAH) 및 그 주변의 구조는 투과홀(TA) 및 그 주변의 구조와 유사할 수 있다.
한편, 개구홀(OAH)의 폭(Wo)은 투과홀(TAH)의 폭(Wt)에 비해서 크게 구비될 수 있다. 개구홀(OAH)은 하나의 컴포넌트(30) 전체와 중첩할 수 있는 반면, 투과홀(TAH)은 컴포넌트(20)의 일부와 중첩할 수 있다.
개구영역(OA)에 있어서, 기판(100)을 관통하는 기판홀(100H)을 구비할 수 있다. 개구영역(OA)은 기판홀(100H)을 구비함에 따라, 개구영역(OA)의 광 투과율은 센서영역(OA)의 광 투과율에 비해서 높을 수 있다. 이에 따라, 개구영역(OA)의 하부에는 높은 광 투과율을 요구하는 컴포넌트(30)가 배치될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 기판
100H: 기판홀
110: 제1스캔 구동회로
111: 버퍼층
111a: 제1버퍼층
111b: 제2버퍼층
112: 제1게이트절연층
113: 제2게이트절연층
115: 층간절연층
117: 평탄화층
119: 화소정의막
221, 221: 제1화소전극, 제2화소전극
222a: 제1기능층
222c: 제2기능층
222b, 222b': 발광층
223: 대향전극
SA: 센서영역
TA: 투과부
TAH: 투과홀
ML: 금속층
BSM: 하부 전극층

Claims (20)

  1. 메인 화소을 구비하는 표시영역, 및 보조 화소와 투과부를 구비하는 센서영역을 포함하는 기판;
    상기 메인 화소에 포함된 제1화소전극 및 제1발광층;
    상기 보조 화소에 포함된 제2화소전극 및 제2발광층;
    상기 표시영역과 센서영역에 일체로 배치된 대향전극; 및
    상기 투과부를 적어도 일부 둘러싸도록 배치된 금속층;을 포함하며,
    상기 대향전극은 상기 투과부에 대응하는 개구를 구비한, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치된 무기절연층;을 더 포함하며,
    상기 무기절연층은 상기 투과부에 대응하는 제1홀을 포함하며,
    상기 대향전극은 상기 제1홀의 측벽에 배치된, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 금속층은 상기 제1홀 내부에 배치된, 표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 대향전극의 개구의 면적은 상기 제1홀의 면적보다 작은, 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 표시영역과 센서영역에 일체로 배치되며, 상기 제1화소전극과 상기 대향전극 사이에 배치된 기능층;을 더 포함하며,
    상기 기능층은 상기 투과부에 대응하는 개구를 구비하며,
    상기 대향전극의 개구 및 상기 기능층의 개구는 중첩하여, 투과홀을 형성하는, 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속층은 상기 제1화소전극과 동일물질로 구비된, 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속층은 상기 투과부를 둘러싸도록 배치된 제1금속층 및 상기 제1금속층과 이격되어 상기 제1금속층의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제2금속층을 포함하는, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속층은 상기 투과부를 향해 돌출된 돌출부를 구비한, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센서영역에 배치된 하부전극층;을 더 포함하며,
    상기 하부전극층은 상기 기판과 상기 보조 화소의 보조 박막트랜지스터 사이에 배치된, 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 금속층은 상기 하부전극층과 동일한 물질로 구비된, 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치된 무기절연층;을 더 포함하며,
    상기 무기절연층은 상기 투과부에 대응하는 제1홀을 포함하며,
    상기 금속층의 폭은 상기 제1홀의 폭 보다 큰, 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 센서영역에 대응하도록 상기 기판의 하면에 배치된 컴포넌트;를 더 포함하는, 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 표시영역으로 둘러싸인 개구영역; 및
    상기 개구영역을 둘러싸도록 배치된 추가 금속층;을 더 포함하는, 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기판은 상기 개구영역에 대응되는 기판-홀을 구비한, 표시 장치.
  15. 메인 화소을 구비하는 표시영역, 및 보조 화소와 투과부를 구비하는 센서영역을 포함하는 기판을 구비한 표시 장치의 제조방법에 있어서,
    상기 기판 상면에 상기 투과부와 중첩 배치되도록 예비-금속층을 형성하는 단계;
    상기 예비-금속층 상에 대향전극을 형성하는 단계;
    상기 기판의 하면에서 상기 예비-금속층으로 레이저 광을 조사하는 단계; 및
    상기 레이저 광이 조사된 예비-금속층이 상기 기판으로부터 박리(lift-off)되는 단계;를 포함하며,
    상기 예비-금속층의 가장자리는 패턴이 형성된, 표시 장치의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 예비-금속층은 중심부, 및 상기 중심부와 이격되어 상기 중심부를 둘러싸도록 배치된 엣지부를 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 중심부는 상기 엣지부와 적어도 일부 연결된, 표시장치의 제조방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 엣지부는 서로 이격된 제1엣지부 및 제2엣지부를 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1엣지부는 상기 중심부와 적어도 일부 영역에서 연결된, 표시 장치의 제조방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 레이저 광은 적외선 광인, 표시 장치의 제조방법.
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