KR20210041673A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판에 위치하는 트랜지스터, 상기 트랜지스터 위에 위치하는 절연막, 상기 절연막 위에 위치하는 제1 전극, 상기 제1 전극 및 상기 절연막 상에 위치하며 개구부를 포함하는 격벽, 상기 개구부에 위치하는 발광 소자층, 상기 발광 소자층 및 상기 격벽에 위치하는 제2 전극을 포함하고, 상기 절연막은 서로 높이가 다른 제1 영역 및 제3 영역, 상기 제1 영역 및 제3 영역을 연결하는 경사면을 갖는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 제3 영역보다 높이가 낮고, 상기 제1 전극은 상기 제1 영역과 상기 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 개시는 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 발광 효율을 개선한 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 이미지를 표시하는 장치로서, 최근 자발광 표시 장치로서 발광 표시 장치(light emitting diode display)가 주목 받고 있다.
발광 표시 장치는 자체 발광 특성을 가지며, 액정 표시 장치(liquid crystal display device)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타낸다.
일반적으로 발광 표시 장치는 기판, 기판 상에 위치하는 복수의 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터를 구성하는 배선들 사이에 배치되는 복수의 절연층 및 박막 트랜지스터에 연결된 발광 소자를 포함한다.
최근 고효율의 표시 장치를 구현하기 위하여 색변환층을 포함하는 표시 장치가 제안되고 있다.
실시예들은 발광 소자에서 방출된 광의 반사율을 높이고 흡수율을 감소시켜 효율을 개선한 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판에 위치하는 트랜지스터, 상기 트랜지스터 위에 위치하는 절연막, 상기 절연막 위에 위치하는 제1 전극, 상기 제1 전극 및 상기 절연막 상에 위치하며 개구부를 포함하는 격벽, 상기 개구부에 위치하는 발광 소자층, 상기 발광 소자층 및 상기 격벽에 위치하는 제2 전극을 포함하고, 상기 절연막은 서로 높이가 다른 제1 영역 및 제3 영역, 상기 제1 영역 및 제3 영역을 연결하는 경사면을 갖는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 제3 영역보다 높이가 낮고, 상기 제1 전극은 상기 제1 영역과 상기 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩한다.
상기 격벽은 실리콘을 포함하는 무기 물질일 수 있다.
상기 격벽은 탄소를 더 포함할 수 있다.
상기 격벽은 SiOx, SiNx, SiON 및 실록산 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 격벽의 두께는 1000Å 내지 3000Å일 수 있다.
상기 격벽과 상기 발광 소자층의 굴절률 차이는 상기 격벽의 굴절률의 50% 이하일 수 있다.
상기 격벽은 상기 제2 영역과 중첩하여 위치하며 경사면을 가질 수 있다.
상기 제2 영역에서, 상기 제1 전극은 상기 절연막과 상기 격벽 사이에 위치할 수 있다.
상기 격벽의 최상면보다 상기 제2 전극의 최하면이 상기 제1 기판에 더 가까이 위치할 수 있다.
상기 제2 전극의 하부면은 상기 격벽의 개구부의 상면과 동일한 높이에 위치할 수 있다.
상기 격벽의 최상면이 상기 제2 전극의 최하면보다 상기 제1 기판에 더 가까이 위치할 수 있다.
상기 제1 기판과 중첩하는 제2 기판, 상기 제2 기판에 위치하는 색변환층;을 포함하고, 상기 색변환층은 상기 발광 소자층과 상기 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩하여 위치한다.
상기 발광 소자층은 청색광을 발광할 수 있다.
상기 격벽은 유기 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판에 위치하는 트랜지스터, 상기 트랜지스터 위에 위치하는 절연막, 상기 절연막 위에 위치하는 제1 전극, 상기 절연막과 상기 제1 전극 사이에 위치하는 반사 부재, 상기 제1 전극 및 상기 절연막 상에 위치하며 개구부를 포함하는 격벽, 상기 개구부에 위치하는 발광 소자층, 상기 발광 소자층 및 상기 격벽에 위치하는 제2 전극을 포함하고, 상기 반사 부재는 상기 개구부와 인접한 측면이 경사면을 가진다
상기 반사 부재는 금속을 포함할 수 있다.
상기 반사 부재는 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo 또는 Ti/Cu 중 하나인 다중층 구조를 가질 수 있다.
상기 반사 부재를 따라 제1 전극이 위치할 수 있다.
상기 반사 부재를 따라 격벽이 위치하며, 상기 반사 부재의 경사면에서 상기 제1 전극은 상기 반사 부재와 상기 격벽 사이에 위치할 수 있다.
상기 격벽의 최상면보다 상기 제2 전극의 최하면이 상기 제1 기판에 더 가까이 위치할 수 있다.
상기 제2 전극의 하부면은 상기 격벽의 개구부의 상면과 동일한 높이에 위치할 수 있다.
상기 격벽의 최상면이 상기 제2 전극의 최하면보다 상기 제1 기판에 더 가까이 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판에 위치하는 트랜지스터, 상기 트랜지스터 위에 위치하는 절연막, 상기 절연막 위에 위치하는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 위치하는 반사 부재, 상기 제1 전극, 반사 부재 및 절연막 상에 위치하며 개구부를 포함하는 격벽, 상기 개구부에 위치하는 발광 소자층, 상기 발광 소자층 및 상기 격벽에 위치하는 제2 전극을 포함하고, 상기 반사 부재는 상기 개구부와 인접한 측면이 경사면을 가질 수 있다.
상기 반사 부재는 금속을 포함할 수 있다.
상기 반사 부재는 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo 또는 Ti/Cu중 하나인 다중층 구조를 가질 수 있다.
상기 반사 부재의 일부 영역은 상기 제1 전극과 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩하지 않을 수 있다.
상기 반사 부재의 일 가장자리가 상기 제1 전극의 일 가장자리와 같은 면 상에 위치할 수 있다.
상기 격벽의 최상면보다 상기 제2 전극의 최하면이 상기 제1 기판에 더 가까이 위치할 수 있다.
상기 제2 전극의 하부면은 상기 격벽의 개구부의 상면과 동일한 높이에 위치할 수 있다.
상기 격벽의 최상면이 상기 제2 전극의 최하면보다 상기 제1 기판에 더 가까이 위치할 수 있다.
상기 반사 부재를 따라 격벽이 위치할 수 있다.
실시예들에 따르면, 발광 소자에서 방출된 광의 반사율을 높이고 흡수율을 감소시켜 효율을 개선한 표시 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 간략하게 도시한 것이다.
도 2는 유기 물질인 폴리이미드(PI), 무기 물질인 실록산, SiNx에 대하여 파장에 따른 굴절률(refractive index) 및 흡광 계수(extinction coefficient)를 측정한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에서 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 5와 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 5와 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 8은 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에서 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 8과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 8과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 8과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 11과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 11과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시에에 따른 표시 장치의 단면을 도시한 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 16은 도 15의 XVI-XVI'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 17은 다른 일 실시예에 대하여 도 16과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 18은 다른 일 실시예에 대하여 도 16과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 19는 다른 일 실시예에 대하여 도 18과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 20은 일 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 회로도이다.
도 21은 한 실시예에 따른 표시 기판의 복수의 화소(PX1, PX2, PX3)에 대한 평면 배치도이다.
도 22는 도 21에 도시한 표시 장치를 XXII-XXII'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 23 내지 25는 다른 일 실시예에 대하여 도 22와 동일한 단면을 도시한 것이다.
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 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.
그러면 이하에서, 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 간략하게 도시한 것이다. 도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 핵심적인 구성을 간략히 도시한 것으로, 실제 표시 장치의 단면 구조는 이와 다를 수 있다.
도 1을 참고로 하면, 제1 기판(110), 제1 기판(110)에 위치하는 트랜지스터(TFT) 및 절연막(180)을 포함한다.
절연막(180)에 위치하는 접촉 구멍(185)을 통해 제1 전극(191)은 트랜지스터(TFT)와 연결되어 있다. 도 1에서는 트랜지스터(TFT)라고 간략하게 표시하였으나, 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하고, 제1 전극(191)은 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극과 연결되어 있을 수 있다.
제1 전극(191)에는 개구부(355)를 갖는 격벽(350)이 위치한다. 격벽(350)상에 제2 전극(270)이 위치하고 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 발광 소자층(370)이 위치한다. 제1 전극(191), 제2 전극(270) 및 발광 소자층(370)을 합쳐서 발광 소자(LED)로 지칭한다.
도 1을 참고로 하면, 절연막(180)은 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)을 포함한다.
제1 영역(A1)은 제3 영역(A3)보다 두께가 낮다. 즉, 제1 영역(A1)은 제3 영역(A3)보다 제1 기판(110)에 가까이 위치한다. 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)을 연결하는 부분으로 경사면을 가진다.
도 1을 참고로 하면, 제1 전극(191)은 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)과 제1 기판(110)에 수직한 방향으로 중첩하여 위치한다. 특히, 제1 영역(A1)은 전면이 제1 전극(191)과 중첩한다.
격벽(350)은 제1 영역(A1)의 일부 및 제2 영역(A2), 제3 영역(A3)과 중첩한다. 격벽(350)은 제2 영역(A2)과 유사한 경사면을 가질 수 있다.
발광 소자층(370) 또한 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)과 제1 기판(110)에 수직한 방향으로 중첩하여 위치한다. 발광 소자층(370)은 제2 영역(A2)의 경사면을 따라 위치할 수 있다.
제2 전극(270) 또한 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)과 제1 기판(110)에 수직한 방향으로 중첩하여 위치한다
이렇게 절연막(180)의 두께가 낮은 제1 영역(A1) 및 경사면인 제2 영역(A2)과 중첩하여 발광 소자(LED)가 위치하는 경우, 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출되는 광도 제1 전극(191)에 의해 반사되는바 발광 효율을 높일 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 장치에서, 격벽(350)은 무기 물질을 포함한다. 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 격벽(350)은 SiOx, SiNx, SiON 및 실록산 중 하나 이상을 포함할 수 있다. x는 1 내지 4일 수 있다. 또한 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질에 탄소를 더 포함할 수 있다.
Si를 포함하는 무기 물질의 경우 유기 물질에 비하여 낮은 파장의 광에 대한 흡수율이 낮다. 격벽(350)이 이렇게 광 흡수율이 낮은 무기 물질을 포함하는 경우 제2 영역(A2)에 위치하는 제1 전극(191)에서 반사된 광이 격벽(350)에 흡수되는 양이 감소하고 투과되는 양이 증가하는 바 발광 효율을 높일 수 있다.
본 실시예에서 격벽(350)의 굴절률은 발광 소자층(370)과 유사할 수 있다. 일례로, 격벽(350)과 발광 소자층(370)의 굴절률 차이는 격벽(350)의 굴절률의 50% 이하일 수 있다. 이렇게 격벽(350)의 굴절률이 발광 소자층(370)과 유사한 경우 제1 전극(191)에서 반사된 광이 격벽(350)과 발광 소자층(370)의 계면에서 잘 빠져나갈 수 있다. 격벽(350)과 발광 소자층(370)의 굴절률 차이가 큰 경우 계면에서 전반사가 일어날 수 있다. 또한 굴절률 차이가 클수록 격벽(350)에서 광이 빠져나가기 어렵다.
즉, 격벽(350)이 유기 물질을 포함하는 경우, 절연층(180)이 도 1과 같은 단차 구조를 갖는다 하더라도, 제1 전극(191)의 경사면에서 반사된 광이 격벽(350)을 통과하는 과정에서 격벽(350)에 흡수되고, 따라서 발광 효율이 충분히 증가하지 못할 수 있다. 특히 발광 소자층(370)이 청색광을 발광하는 경우, 유기 물질을 포함하는 격벽(350)에서의 흡수율이 높다. 따라서 발광 소자층(370)이 청색광을 발광하고 이후 색변환 패널 등을 통해 적색, 녹색으로 색변환하는 색변환 표시 장치의 경우 절연막(180)의 경사면 형성 만으로는 효율 증가가 크지 않을 수 있다.
그러나 본 실시예에 따른 표시 장치는 절연막(180)이 두께가 얇은 제1 영역(A1), 경사면인 제2 영역(A2), 제1 영역(A1)보다 두꺼운 제3 영역(A3)을 포함하면서, 격벽(350)이 무기 물질을 포함한다. 따라서 제2 영역(A2)에 위치하는 제1 전극(191)을 통해 측면으로 방출되는 빛을 반사하여 발광 효율을 높일 수 있으며, 이렇게 반사된 빛이 격벽(350)에 의해 흡수되는 양을 감소시켜 발광 효율을 높일 수 있다.
그러나 격벽(350)은 유기 물질을 포함할 수 도 있다. 격벽(350)은 유기 물질과 무기 물질을 동시에 포함할 수 있고, 유기 물질만을 포함할 수도 있다. 격벽(3500이 유기 물질만을 포함하는 경우, 절연막(180)의 경사면을 통해 효율을 증가시킬 수 있다.
도 2는 유기 물질인 폴리이미드(PI), 무기 물질인 실록산, SiNx에 대하여 굴절률(refractive index) 및 흡광 계수(extinction coefficient)를 측정한 것이다. 도 2는 광의 파장(nm)을 다르게 하면서 각 파장에 대한 굴절률 및 흡광계수를 나타내었다. 도 2를 참고로 하면, 무기 물질인 SiNx 및 실록산이 유기 물질인 폴리이미드에 비하여 흡광 계수가 낮음을 확인할 수 있다. 특히 SiNx가 낮은 흡광 계수를 가지며, 단파장 영역에서 폴리이미드와의 흡광계수 차이가 현저함을 확인할 수 있었다. 따라서 청색광을 발광하는 발광 소자에서, 격벽을 SiNx로 하는 경우 격벽에 의한 반사광의 흡수를 최소화 할 수 있다.
다시 도 1을 참고로 하면, 제2 전극(270)의 최저면은 격벽(350)의 최상면보다 낮게 위치할 수 있다. 즉, 제2 전극(270)의 저면은 격벽(350)의 개구부(355) 내에 위치한다. 즉, 격벽의(350) 최상면보다 제2 전극(270)의 최하면이 제1 기판(110)에 더 가까이 위치한다.
따라서 제1 전극(191) 및 제2 전극(270) 사이의 발광 소자층(370)에서 방출된 대부분의 광이 모두 제1 전극(191)의 상면 및 측면 경사면에서 반사되는바 발광 효율을 최대화할 수 있다.
본 발명에서 격벽(350)은 무기 물질을 포함하기 때문에, 격벽(350)은 제1 전극(191) 및 절연막(180) 위에 균일한 두께로 형성될 수 있다. 도 1에서 격벽(350)의 두꼐는 영역마다 다소 다르게 도시되었으나 이는 발명의 특징을 명확히 나타내기 위한 변형으로 실제 격벽(350)의 두께는 균일할 수도 있다.
또한, 격벽(350)이 무기 물질을 포함하기 때문에 격벽(350)을 얇게 형성하는 것 또한 가능하다. 일례로 격벽(350)의 두께는 1000Å 내지 3000 Å일 수 있다.
제1 전극(191)은 반사 전극으로, 투명 전도성 산화물층 및 금속층을 포함하는 다중층일 수 있다. 일례로, 제1 전극은 ITO/ Ag/ ITO의 삼중층 구조를 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 3을 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 격벽(350)과 제2 전극(270)의 높이 관계를 제외하고는 도 1의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 3을 참고로 하면, 격벽(350)의 상면과 제2 전극(270)의 하면은 동일한 높이에 위치할 수 있다. 즉, 격벽(350)의 개구부(355)에 인접한 격벽(350)의 상면과 개구부(355)에 위치하는 제2 전극(270)의 하면이 제1 기판(110)과 평행한 가상의 수평선상에 위치할 수 있다. 이렇게 격벽(350)의 상면과 제2 전극(270)의 하면이 같은 높이에 위치하는 경우에도, 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 위치하는 발광 소자층(370)에서 방출된 광의 대부분이 제1 전극(191)의 경사면 및 상면에 의해 반사되는바 발광 효율을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 4를 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 격벽(350)과 제2 전극(270)의 높이 관계를 제외하고는 도 1의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 4를 참고로 하면, 제2 전극(270)은 격벽(350)의 개구부(355) 내에 위치하지 않는다. 즉, 격벽(350)의 최상면보다 제2 전극(270)의 최하면이 제1 기판(110)에 더 멀리 위치한다 더 높이 위치한다. 이는 무기 물질을 포함하는 격벽(350)을 얇게 형성하고 발광 소자층(370)을 두껍게 형성하는 경우 도출될 수 있는 구조이다. 도 4와 같은 경우에도, 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 위치하는 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출되는 광의 대부분이 제1 전극(191)의 경사면에 의해 반사되는 바 발광 효율을 개선할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 절연막(180)이 높이가 다른 제1 영역(A1) 및 제3 영역(A3), 제1 영역(A1) 및 제3 영역(A3)을 연결하는 경사면을 갖는 제2 영역(A2)을 포함한다. 제2 영역(A2)의 경사면을 따라 제1 전극(191)이 위치하고, 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출된 빛이 제1 전극(191)의 측면에서 반사되어 발광 효율을 높일 수 있다. 또한, 격벽(350)이 무기 물질을 포함하는 바 제1 전극(191)에서 반사된 광의 투과율을 높여 발광 효율을 높일 수 있다. 또한 격벽(350)은 발광 소자층(370)과 유사한 굴절률을 가질 수 있고, 격벽(350)과 발광 소자층(370)의 계면에서 광이 잘 빠져나가도록 하여 발광 효율을 높일 수 있다.
그러면 이하에서 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에서 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 5를 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 절연막(180) 및 반사 부재(410)의 구성을 제외하고는 도 5의 실시예에 따른 표시 장치와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 5를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 절연막(180)이 서로 높이가 다른 제1 영역, 제2 영역 등을 포함하지 않고 높이가 동일하다. 대신 도 5의 실시예에 따른 표시 장치는 절연막(180)과 제1 전극(191) 사이에 위치하는 반사 부재(410)을 포함한다.
반사 부재(410)의 측면은 경사질 수 있다. 제1 전극(191)은 반사 부재(410)의 상면 및 경사진 측면 위에 위치할 수 있다. 제1 전극(191)이 반사 부재(410)의 측면을 따라 경사진 측면을 갖기 때문에, 도 1에서와 유사하게 발광 소자층(370)의 측면으로 방출된 광은 제1 전극(191) 및 반사 부재(410)에 의해 반사되어 발광 효율이 증가할 수 있다.
반사 부재(410)는 금속을 포함할 수 있다. 반사 부재(410)은 단일층 또는 다중층일 수 있다. 일례로, 반사 부재(410)는 Ti/Al/Ti 또는 Mo/Al/Mo의 삼중층 구조일 수 있다. 또는 반사 부재(410)는 Ti/Cu의 이중층 구조일 수 있다. 그러나 반사 부재(410)의 물질이 상기 물질에 한정되는 것은 아니며, 반사성을 갖는 금속이라면 제한 없이 사용할 수 있다.
도 5에서 반사 부재(410)는 제1 기판(110)과 수직한 단면이 사다리꼴로 도시되었으나, 반사 부재(410)의 형상은 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 반사 부재(410)는 격벽(350)의 개구부와 인접한 영역의 측면이 경사면을 포함하는 구조라면 그 형상에 제한이 없다. 반사 부재(410)는 제1 기판(110)과 수직한 단면이 삼각형이거나 또는 하나의 경사면만 포함하는 사각형일 수 있다.
본 실시예에서 격벽(350)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 격벽(350)은 Si를 포함하는 무기 물질을 포함할 수 있다. 격벽(350)은 SiOx, SiNx, SiON 및 실록산 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질에 탄소를 더 포함할 수 있다.
Si를 포함하는 무기 물질의 경우 유기 물질에 비하여 낮은 파장의 광에 대한 흡수율이 낮다. 격벽(350)이 이렇게 광 흡수율이 낮은 무기 물질을 포함하는 경우 반사 부재(410)에서 반사된 광이 격벽(350)에 흡수되는 양이 감소되는바 발광 효율을 높일 수 있다.
격벽(350)의 굴절률은 발광 소자층(370)과 유사할 수 있다. 일례로, 격벽(350)과 발광 소자층(370)의 굴절률 차이는 50% 이하일 수 있다. 이렇게 격벽(350)의 굴절률이 발광 소자층(370)과 유사한 경우 반사 부재(410)에서 반사된 광이 격벽(350)과 발광 소자층(370)의 계면에서 잘 빠져나갈 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 5와 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 6을 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 격벽(350)과 제2 전극(270)의 높이 관계를 제외하고는 도 5의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 6을 참고로 하면, 격벽(350)의 상면과 제2 전극(270)의 하면은 동일한 높이에 위치할 수 있다. 즉, 격벽(350)의 개구부에 인접한 격벽(350)의 상면과 개구부에 위치하는 제2 전극(270)의 하면이 제1 기판(110)과 평행한 가상의 수평선상에 위치할 수 있다. 이렇게 격벽(350)의 상면과 제2 전극(270)의 하면이 같은 높이에 위치하는 경우에도, 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 위치하는 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출된 광의 대부분이 반사 부재(410)의 경사면에 의해 반사되는바 발광 효율을 높일 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 5와 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 7을 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 격벽(350)과 제2 전극(270)의 높이 관계를 제외하고는 도 5의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 7을 참고로 하면, 제2 전극(270)은 격벽(350)의 개구부(355) 내에 위치하지 않는다. 즉, 격벽(350)의 최상면보다 제2 전극(270)의 최하면이 제1 기판(110)에 더 멀리 위치한다. 도 7과 같은 경우에도, 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 위치하는 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출되는 광의 상당량이 반사 부재(410)의 경사면에 의해 반사되는 바 발광 효율을 개선할 수 있다.
도 8은 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에서 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 8을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 절연막(180) 및 반사 부재(410)의 구성을 제외하고는 도 1의 실시예에 따른 표시 장치와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 8을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 절연막(180)이 서로 높이가 다른 제1 영역, 제2 영역 등을 포함하지 않고 높이가 동일하다. 대신 도 8의 실시예에 따른 표시 장치는 제1 전극(191) 상에 위치하는 반사 부재(410)를 포함한다.
반사 부재(410)의 측면은 경사질 수 있다. 발광 소자층(370)의 측면으로 방출된 빛은 반사 부재(410)에 의해 반사되어 발광 효율이 증가할 수 있다.
반사 부재(410)는 금속을 포함할 수 있다. 반사 부재(410)은 단일층 또는 다중층일 수 있다. 일례로, 반사 부재(410)는 Ti/Al/Ti 또는 Mo/Al/Mo의 삼중층 구조일 수 있다. 또는 반사 부재(410)는 Ti/Cu의 이중층 구조일 수 있다. 그러나 반사 부재(410)의 물질이 상기 물질에 한정되는 것은 아니며, 반사성을 갖는 금속이라면 제한 없이 사용할 수 있다.
도 8을 참고로 하면 반사 부재(410)의 일 가장자리와 제1 전극(191)의 일 가장자리는 같은 면 상에 위치할 수 있다. 즉, 반사 부재(410)의 일 측면과 제1 전극(191)의 일 측면이 동일 경사면을 이룬다. 이는 반사 부재(410) 및 제1 전극(191)을 하프톤 마스크 등을 이용하여 단일 공정으로 형성시 도출될 수 있는 구조이다. 이 경우 도 8에서와 같이 반사 부재(410)의 측면과 제1 전극(191)의 측면은 동일 면 상에 위치할 수 있다.
본 실시예에서 격벽(350)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 격벽(350)은 Si를 포함하는 무기 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 격벽(350)은 SiOx, SiNx, SiON 및 실록산 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질에 탄소를 더 포함할 수 있다.
Si를 포함하는 무기 물질의 경우 유기 물질에 비하여 낮은 파장의 광에 대한 흡수율이 낮다. 격벽(350)이 이렇게 광 흡수율이 낮은 무기 물질을 포함하는 경우 반사 부재(410)에서 반사된 광이 격벽(350)에 흡수되는 양이 감소되는바 발광 효율을 높일 수 있다.
격벽(350)의 굴절률은 발광 소자층(370)과 유사할 수 있다. 일례로, 격벽(350)과 발광 소자층(370)의 굴절률 차이는 50% 이하일 수 있다. 이렇게 격벽(350)의 굴절률이 발광 소자층(370)과 유사한 경우 반사 부재(410)에서 반사된 광이 격벽(350)과 발광 소자층(370)의 계면에서 잘 빠져나갈 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 8과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 9를 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 격벽(350)과 제2 전극(270)의 높이 관계를 제외하고는 도 8의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 9를 참고로 하면, 격벽(350)의 상면과 제2 전극(270)의 하면은 동일한 높이에 위치할 수 있다. 즉, 격벽(350)의 개구부에 인접한 격벽(350)의 상면과 개구부에 위치하는 제2 전극(270)의 하면이 제1 기판(110)과 평행한 가상의 수평선상에 위치할 수 있다. 이렇게 격벽(350)의 상면과 제2 전극(270)의 하면이 같은 높이에 위치하는 경우에도, 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 위치하는 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출된 광의 대부분이 반사 부재(410)의 경사면에 의해 반사되는바 발광 효율을 높일 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 8과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 10을 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 격벽(350)과 제2 전극(270)의 높이 관계를 제외하고는 도 8의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 10을 참고로 하면, 제2 전극(270)은 격벽(350)의 개구부(355) 내에 위치하지 않는다. 즉, 격벽(350)의 최상면보다 제2 전극(270)의 최하면이 제1 기판(110)에 더 멀리 위치한다. 도 10과 같은 경우에도, 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 위치하는 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출되는 광의 대부분이 반사 부재(410)의 경사면에 의해 반사되는 바 발광 효율을 개선할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 8과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 11의 실시예에 따른 표시 장치는 반사 부재(410) 및 제1 전극(191)의 구성을 제외하고는 도 8의 실시예에 따른 표시 장치와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 11을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 반사 부재(410)측면 가장자리와 제1 전극(191)의 측면 가장자리가 일치하지 않는다. 즉, 도 11을 참고로 하면, 반사 부재(410)는 제1 전극(191)과 제1 기판(110)에 수직한 방향으로 중첩하지 않는 영역을 포함한다. 이러한 구조는 제1 전극(191)과 반사 부재(410)가 각각 별도의 공정으로 형성되는 경우 도출되는 구조이다.
반사 부재(410)에 관한 설명은 앞서 도 8에서와 동일하다. 즉, 반사 부재(410)의 측면은 경사질 수 있다. 발광 소자층(370)의 측면으로 방출된 빛은 반사 부재(410)에 의해 반사되어 발광 효율이 증가할 수 있다. 반사 부재(410)는 금속을 포함할 수 있다. 반사 부재(410)은 단일층 또는 다중층일 수 있다. 일례로, 반사 부재(410)는 Ti/Al/Ti 또는 Mo/Al/Mo의 삼중층 구조일 수 있다. 또는 반사 부재(410)는 Ti/Cu의 이중층 구조일 수 있다. 그러나 반사 부재(410)의 물질이 상기 물질에 한정되는 것은 아니며, 반사성을 갖는 금속이라면 제한 없이 사용할 수 있다.
격벽(350)에 대한 설명 또한 도 8에서와 동일하다. 격벽(350)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 격벽(350)은 SiOx, SiNx, SiON 및 실록산 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질에 탄소를 더 포함할 수 있다.
Si를 포함하는 무기 물질의 경우 유기 물질에 비하여 낮은 파장의 광에 대한 흡수율이 낮다. 격벽(350)이 이렇게 광 흡수율이 낮은 무기 물질을 포함하는 경우 반사 부재(410)에서 반사된 광이 격벽(350)에 흡수되는 양이 감소되는바 발광 효율을 높일 수 있다.
격벽(350)의 굴절률은 발광 소자층(370)과 유사할 수 있다. 일례로, 격벽(350)과 발광 소자층(370)의 굴절률 차이는 50% 이하일 수 있다. 이렇게 격벽(350)의 굴절률이 발광 소자층(370)과 유사한 경우 반사 부재(410)에서 반사된 광이 격벽(350)과 발광 소자층(370)의 계면에서 잘 빠져나갈 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 11과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 12를 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 격벽(350)과 제2 전극(270)의 높이 관계를 제외하고는 도 11의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 12를 참고로 하면, 격벽(350)의 상면과 제2 전극(270)의 하면은 동일한 높이에 위치할 수 있다. 즉, 격벽(350)의 개구부에 인접한 격벽(350)의 상면과 개구부에 위치하는 제2 전극(270)의 하면이 제1 기판(110)과 평행한 가상의 수평선상에 위치할 수 있다. 이렇게 격벽(350)의 상면과 제2 전극(270)의 하면이 같은 높이에 위치하는 경우에도, 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 위치하는 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출된 광의 대부분이 반사 부재(410)의 경사면에 의해 반사되는바 발광 효율을 높일 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 11과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 13을 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 격벽(350)과 제2 전극(270)의 높이 관계를 제외하고는 도 11의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 13을 참고로 하면, 제2 전극(270)은 격벽(350)의 개구부(355) 내에 위치하지 않는다. 즉, 격벽(350)의 최상면보다 제2 전극(270)의 최하면이 제1 기판(110)에 더 멀리 위치한다. 도 13과 같은 경우에도, 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 위치하는 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출되는 광의 대부분이 반사 부재(410)의 경사면에 의해 반사되는 바 발광 효율을 개선할 수 있다.
그러면 이하에서 도 14를 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 14는 본 발명의 일 실시에에 따른 표시 장치의 단면을 도시한 것이다. 도 14를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 기판(100) 및 색변환 기판(300)을 포함한다.
표시 기판(100)은 제1 기판(110), 제1 기판(110)에 위치하는 복수개의 트랜지스터(TFT) 및 절연막(180)을 포함한다. 절연멱(180)에는 제1 전극(191) 및 격벽(350)이 위치하며, 제1 전극(191)은 격벽(350)의 개구부(355)에 위치하며 트랜지스터(TFT)와 연결되어 있다. 격벽(350)상에 제2 전극(270)이 위치하고 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 발광 소자층(370)이 위치한다. 제1 전극(191), 제2 전극(270) 및 발광 소자층(370)을 합쳐서 발광 소자(LED)로 지칭한다.
도 14에서 절연막(180) 및 발광 소자(LED)에 대한 설명은 앞서 설명한 바와 동일하다. 즉 절연막(180)은 높이가 낮은 제1 영역(A1), 제1 영역(A1)보다 높이 위치하는 제3 영역(A3) 및 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)을 연결하는 경사면을 갖는 제2 영역(A2)을 포함한다.
제2 영역(A2)에 위치하는 제1 전극(191)은 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출되는 광을 반사시켜 효율을 증가시킨다. 또한, 격벽(350)은 무기 물질을 포함하고, 특히 Si를 포함하는 무기 물질을 포함하여 제1 전극(191)에서 반사된 광을 잘 투과시켜 효율을 증가시킨다.
도 14에서는 표시 기판(100)이 도 1의 실시예에 따른 구조를 갖는 것으로 도시되었으나 이에 제한되는 것은 아니고, 표시 기판(100)은 도 3 내지 4, 도 5 내지 도 7, 도 8 내지 도 10, 도 11 내지 도 13의 실시예의 구조를 가질 수 있다.
발광 소자층(370)은 청색광을 발광할 수 있다. 청색광을 발광하는 발광 소자(LED)가 도 1, 도 3, 도 4, 도 5 내지 13중 하나의 구조를 갖는 경우 앞서 설명한 바와 같은 원리로 청색광의 발광 효율을 증가시킬 수 있다.
제2 기판(210)에는 차광 부재(220)가 위치한다. 차광 부재(220)는 제1 기판(110)의 격벽(350)과 중첩하여 위치할 수 있다.
차광 부재(230) 사이에 복수개의 컬러 필터(230R, 230G, 230B)가 위치한다. 각각의 컬러 필터(230R, 230G, 230B)는 차광 부재(220)사이에 위치한다.
컬러 필터(230)와 차광 부재(220)에 컬러 필터 절연막(250)이 위치한다. 컬러 필터 절연막(250)에 색변환층(330R, 330G) 및 투과층(330B)이 위치한다. 즉, 컬러 필터 절연막(250)은 색변환층 및 투과층(330R, 330G, 330B)과 컬러 필터(230R, 230G, 230B)사이에 위치한다. 색변환층(330R, 330G) 및 투과층(330B)은 각각의 컬러 필터(230R, 230G, 230B)와 중첩하여 위치할 수 있다.
색변환층(330R, 330G)은 양자점을 포함하며 입사된 광을 다른 색으로 변환시킨다. 색변환층(330R, 330G)은 각각 녹색 색변환층(330G), 적색 색변환층(330R)을 포함하며, 발광 소자층(370)에서 발광된 청색광을 각각 녹색, 적색으로 색변환한다. 투과층(330B)은 청색광을 그대로 투과시킬 수 있다.
색변환층(330R, 330G) 및 투과층(330B) 상에 평탄화막(350)이 위치할 수 있다.
즉 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 기판(100) 및 색변환 기판(300)을 포함하고, 표시 기판(100)에서 발광된 광은 색변환 기판(300)의 색변환층(330R, 330G) 또는 투과층(330B)을 통과 후, 컬러 필터(230R, 230G, 230B)를 통과하여 외부로 방출된다.
본 실시예에 따른 표시 장치에서, 절연막(180)이 도 1, 도 3 및 도 4와 같은 구조를 갖거나, 도 5 내지 도 13에 도시된 반사 부재(410)를 더 포함하여 발광 효율을 증가시킬 수 있다. 특히 격벽(350)이 Si를 포함하는 무기 물질을 포함하는 경우, 발광 소자층(370)이 청색광을 발광할 때 청색광의 투과율이 높은바 효율 개선 효과가 현저하다.
그러면 이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구체적인 구조에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 그러나 이는 일 예시일 뿐으로, 본 발명의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 16은 도 15의 XVI-XVI'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다,
도면에서는 표시 영역의 각 화소에 두 개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(T1, T2)와 하나의 축전 소자(C1)를 구비하는 2Tr-1Cap 구조의 능동 구동(activematrix, AM)형 발광 표시 장치를 도시하고 있으나, 본 발명 및 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 발광 표시 장치는 하나의 화소에 셋 이상의 트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 구비할 수 있으며, 별도의 배선이 더 형성되어 다양한 구조를 가질 수 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 표시 영역은 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.
도 15 및 도 16를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 표시 장치는 제1 기판(110)에 위치하는 복수의 화소 각각에 형성된 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 축전 소자(C1), 그리고 발광 소자(LED)를 포함한다. 제1 기판(110)에는 일 방향을 따라 배치되는 게이트선(121)과, 게이트선(121)과 절연 교차되는 데이터선(171) 및 공통 전원선(172)이 위치한다. 여기서, 각 화소는 게이트선(121), 데이터선(171) 및 공통 전원선(172)을 경계로 정의될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 소자(LED)는, 제1 전극(191)과, 제1 전극(191) 상에 형성된 발광 소자층(370)과, 이 발광 소자층(370) 상에 형성된 제2 전극(270)을 포함한다.
여기서 제1 전극(191)이 정공 주입 전극인 양극이며, 제2 전극(270)이 전자 주입 전극인 음극이 된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 표시 장치의 구동 방법에 따라 제1 전극(191)이 음극이 되고, 제2 전극(270)이 양극이 될 수도 있다. 제1 전극(191)은 화소 전극일 수 있고, 제2 전극(270)은 공통 전극일 수 있다.
발광 소자층(370)은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이 중 발광층은 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 주입된 정공과 전자가 결합하여 생성된 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다. 또는 발광층은 양자점을 포함할 수도 있다.
축전 소자(C1)는 층간 절연막(160)을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 축전판(158c, 178c)을 포함한다. 여기서, 층간 절연막(160)은 유전체가 된다. 축전 소자(C1)에 축적된 전하와 한 쌍의 축전판(158c, 178c) 사이의 전압에 의해 축전 용량이 결정된다.
스위칭 박막 트랜지스터(T1)는, 스위칭 반도체층(137), 스위칭 게이트 전극(122), 스위칭 소스 전극(176s), 및 스위칭 드레인 전극(177d)을 포함한다. 구동 박막 트랜지스터(T2)는 구동 반도체층(131), 구동 게이트 전극(124), 구동 소스 전극(173s) 및 구동 드레인 전극(175d)을 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(122)은 게이트선(121)에 연결되고, 스위칭 소스 전극(176s)은 데이터선(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(177d)은 스위칭 소스 전극(176s)으로부터 이격 배치되며 어느 한 축전판(158c)과 연결된다.
구동 박막 트랜지스터(T2)는 선택된 화소 내의 발광 소자(LED)의 발광 소자층(370)을 발광시키기 위한 구동 전원을 제1 전극(191)에 인가한다. 구동 게이트 전극(124)은 스위칭 드레인 전극(177d)과 연결된 축전판(158c)에 연결된다. 구동 소스 전극(173s) 및 다른 한 축전판(178c)은 각각 공통 전원선(172)에 연결된다.
구동 드레인 전극(175d)이 접촉 구멍(185)을 통해 제1 전극(191)에 연결된다.
도 15와 함께 도 16을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제1 기판(110)위에 버퍼층(120)이 위치한다. 제1 기판(110)은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다. 버퍼층(120)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘옥시나이트라이드(SiOxNy) 등으로 이루어질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 x,y는 각각 1 내지 5일 수 있다.
버퍼층(111) 위에 구동 반도체층(131)이 위치한다. 구동 반도체층(131)은 다결정 실리콘막, 비정질 실리콘막 등의 다양한 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 구동 반도체층(131)은 소스 영역(133), 채널 영역(134) 및 드레인 영역(135)을 포함할 수 있다.
구동 반도체층(131) 위에 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥사이드 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 위치한다. 게이트 절연막(140) 위에 구동 게이트 전극(124) 및 제1 축전판(158c)이 위치한다. 이때, 구동 게이트 전극(124)은 구동 반도체층(131)의 적어도 일부, 구체적으로 채널 영역(134)과 중첩하여 위치한다.
게이트 절연막(140) 상에는 구동 게이트 전극(124)을 덮는 층간 절연막 (160)이 위치한다. 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥사이드 등으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(140)과 층간 절연막(160)은 구동 반도체층(131)의 소스 영역(133) 및 드레인 영역(135)을 드러내는 제1 접촉 구멍(163) 및 제2 접촉 구멍(165)을 갖는다.
층간 절연막 (160) 위에 구동 소스 전극(173s) 및 구동 드레인 전극(175d), 데이터선(171), 공통 전원선(172), 제2 축전판(178c)이 위치한다. 구동 소스 전극(173s) 및 구동 드레인 전극(175d)은 각각 제1 접촉 구멍(163) 및 제2 접촉 구멍(165)을 통해 구동 반도체층(131)의 소스 영역(133) 및 드레인 영역(135)과 연결된다.
층간 절연막(160) 상에는 구동 소스 전극(173s), 구동 드레인 전극(175d)을 덮는 절연막(180)이 위치한다. 절연막(180)은 폴리아크릴계, 폴리이미드계 등과 같은 유기물을 포함할 수 있다.
격벽(350)은 절연막(180) 상에 위치하며, 격벽(350)의 일부는 제거되어 개구부(355)를 갖는다. 상기 개구부(355)에 제1 전극(191)과 중첩하여 발광 소자층(370)이 위치하고, 발광 소자층(370)과 중첩하도록 제2 전극(270)이 위치한다. 발광 소자층(370)은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2 전극(270)은 공통 전극일 수 있다. 발광 소자(LED)는 제1 전극(191), 발광 소자층(370) 및 제2 전극(270)을 포함한다.
본 실시예에서 격벽(350)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 격벽(350)은 SiOx, SiNx, SiON 및 실록산 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질에 탄소를 더 포함할 수 있다.
도 16을 참고하면, 절연막(180)은 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)을 포함한다. 제1 영역(A1)은 제3 영역(A3)보다 두께가 낮다. 즉, 제1 영역(A1)은 제3 영역(A3)보다 제1 기판(110)에 가까이 위치한다. 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)을 연결하는 부분으로 경사면을 가진다. 제2 영역(A2)의 경사면 상에 제1 전극(191)이 위치하고, 제1 전극(191)은 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출된 광을 반사시켜 발광 효율을 높인다.
즉 도 16의 실시예는 도 1의 실시예와 유사한 구조를 가지면서 표시 장치의 발광 효율을 개선할 수 있다. 도 16의 실시예에서, 격벽(350)은 Si를 포함하는 무기 물질을 포함할 수 있다.
도 17은 다른 일 실시예에 대하여 도 16과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 17을 참고로 하면 본 실시예예 따른 표시 장치는 절연막(180)과 제1 전극(191) 사이에 위치하는 반사 부재(410)를 포함한다. 도 17의 실시예는 도 5의 실시예를 구체적으로 도시한 것이다. 따라서 도 5에 개시된 설명이 도 17에도 적용된다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
즉, 도 17을 참고로 하면 반사 부재(410)의 측면은 경사질 수 있다. 제1 전극(191)은 반사 부재(410)의 상면 및 경사진 측면 상에 위치할 수 있다. 제1 전극(191)이 반사 부재(410)의 측면을 따라 경사진 측면을 갖기 때문에, 도 16에서와 유사하게 발광 소자층(370)의 측면으로 방출된 빛은 반사 부재(410) 및 제1 전극(191)에 의해 반사되어 발광 효율이 증가할 수 있다.
도 18은 다른 일 실시예에 대하여 도 16과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 18을 참고로 하면 본 실시예예 따른 표시 장치는 제1 전극(191) 상에 위치하는 반사 부재(410)를 포함한다. 도 18의 실시예는 도 8의 실시예를 구체적으로 도시한 것이다. 따라서 도 8에 개시된 설명이 도 18에도 적용된다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
즉, 반사 부재(410)의 측면은 경사질 수 있다. 발광 소자층(370)의 측면으로 방출된 빛은 반사 부재(410)에 의해 반사되어 발광 효율이 증가할 수 있다.
도 18을 참고로 하면 반사 부재(410)의 일 가장자리와 제1 전극(191)의 일 가장자리는 같은 면 상에 위치할 수 있다. 즉, 반사 부재(410)의 일 측면과 제1 전극(191)의 일 측면이 동일 경사면을 이룰 수 있다.
도 19는 다른 일 실시예에 대하여 도 18과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 19를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 반사 부재(410) 측면 가장자리와 제1 전극(191)의 측면 가장자리가 일치하지 않는다는 점을 제외하고는 도 18의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
그러면 이하에서, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치의 구체적인 구조에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 그러나 이는 일 예시일 뿐으로, 본 발명의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 20은 일 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 회로도이다.
도 20을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하고, 한 화소는 복수의 트랜지스터들(T1, T2, T3), 커패시터(Cst), 그리고 적어도 하나의 발광 다이오드(light emitting diode)(ED)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 하나의 화소가 하나의 발광 다이오드(ED)를 포함하는 예를 주로 하여 설명한다.
복수의 트랜지스터들(T1, T2, T3)은 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)를 포함한다. 아래에서 설명할 소스 전극과 드레인 전극은 각 트랜지스터(T1, T2, T3)의 채널의 양쪽에 위치하는 두 전극을 구분하기 위한 것으로 두 용어가 서로 바뀔 수도 있다.
제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)은 커패시터(Cst)의 일단과 연결되어 있고, 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1)은 구동 전압(ELVDD)을 전달하는 구동 전압선과 연결되어 있고, 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1)은 발광 다이오드(ED)의 애노드 및 커패시터(Cst)의 타단과 연결되어 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제2 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 전압(DAT)을 전달받아 커패시터(Cst)에 저장된 전압에 따라 발광 다이오드(ED)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극(G2)은 제1 스캔 신호(SC)를 전달하는 제1 스캔선과 연결되어 있고, 제2 트랜지스터(T2)의 소스 전극(S2)은 데이터 전압(DAT) 또는 기준 전압을 전달할 수 있는 데이터선과 연결되어 있고, 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(D2)은 커패시터(Cst)의 일단 및 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)과 연결되어 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 스캔 신호(SC)에 따라 턴온되어 기준 전압 또는 데이터 전압(DAT)을 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1) 및 커패시터(Cst)의 일단으로 전달할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(G3)은 제2 스캔 신호(SS)를 전달하는 제2 스캔선과 연결되어 있고, 제3 트랜지스터(T3)의 소스 전극(S3)은 커패시터(Cst)의 타단, 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1) 및 발광 다이오드(ED)의 애노드와 연결되어 있고, 제3 트랜지스터(T3)의 드레인 전극(D3)은 초기화 전압(INIT)을 전달하는 초기화 전압선과 연결되어 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 제2 스캔 신호(SS)에 따라 턴온되어 초기화 전압(INIT)을 발광 다이오드(ED)의 애노드 및 커패시터(Cst)의 타단에 전달하여 발광 다이오드(ED)의 애노드의 전압을 초기화시킬 수 있다.
커패시터(Cst)의 일단은 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)과 연결되어 있고, 타단은 제3 트랜지스터(T3)의 소스 전극(S3) 및 발광 다이오드(ED)의 애노드와 연결되어 있다. 발광 다이오드(ED)의 캐소드는 공통 전압(ELVSS)을 전달하는 공통 전압선과 연결되어 있다.
발광 다이오드(ED)는 제1 트랜지스터(T1)에 의해 형성된 구동 전류에 따라 빛을 발광할 수 있다.
도 20에 도시한 회로의 동작의 한 예, 특히 한 프레임 동안의 동작의 한 예에 대하여 설명한다. 여기서는 트랜지스터들(T1, T2, T3)이 N형 채널 트랜지스터인 경우를 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한 프레임이 시작되면, 초기화 구간에서 하이 레벨의 제1 스캔 신호(SC) 및 하이 레벨의 제2 스캔 신호(SS)가 공급되어 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)가 턴온된다. 턴온된 제2 트랜지스터(T2)를 통해 데이터선으로부터의 기준 전압이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1) 및 커패시터(Cst)의 일단에 공급되고, 턴온된 제3 트랜지스터(T3)를 통해 초기화 전압(INIT)이 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1) 및 발광 다이오드(ED)의 애노드에 공급된다. 이에 따라, 초기화 구간 동안 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1) 및 발광 다이오드(ED)의 애노드는 초기화 전압(INIT)으로 초기화된다. 이때, 커패시터(Cst)에는 기준 전압과 초기화 전압(INIT)의 차전압이 저장된다.
다음, 센싱 구간에서 하이 레벨의 제1 스캔 신호(SC)가 유지된 상태에서 제2 스캔 신호(SS)가 로우 레벨이 되면, 제2 트랜지스터(T2)는 턴온 상태를 유지하고 제3 트랜지스터(T3)는 턴오프된다. 턴온된 제2 트랜지스터(T2)를 통해 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1) 및 커패시터(Cst)의 일단은 기준 전압을 유지하고, 턴오프된 제3 트랜지스터(T3)를 통해 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1) 및 발광 다이오드(ED)의 애노드는 초기화 전압(INIT)으로부터 끊어진다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(T1)는 소스 전극(S1)으로부터 드레인 전극(D1)으로 전류가 흐르다가 드레인 전극(D1)의 전압이 "기준 전압-Vth"이 되면 턴오프된다. Vth는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 나타낸다. 이때, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)과 드레인 전극(D1)의 전압 차는 커패시터(Cst)에 저장되며, 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)의 센싱이 완료된다. 센싱 구간 동안 센싱한 특성 정보를 반영하여 보상된 데이터 신호를 생성함으로써, 화소마다 다를 수 있는 제1 트랜지스터(T1)의 특성 편차를 외부적으로 보상할 수 있다.
다음, 데이터 입력 구간에서 하이 레벨의 제1 스캔 신호(SC)가 공급되고 로우 레벨의 제2 스캔 신호(SS)가 공급되면, 제2 트랜지스터(T2)는 턴온되고 제3 트랜지스터(T3)는 턴오프된다. 턴온된 제2 트랜지스터(T2)를 통해 데이터선으로부터의 데이터 전압(DAT)이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1) 및 커패시터(Cst)의 일단에 공급된다. 이 때, 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1) 및 발광 다이오드(ED)의 애노드는 턴오프 상태인 제1 트랜지스터(T1)에 의해 센싱 구간에서의 전위를 거의 그대로 유지할 수 있다.
다음, 발광 구간에서 게이트 전극(G1)에 전달된 데이터 전압(DAT)에 의해 턴온된 제1 트랜지스터(T1)는 데이터 전압(DAT)에 따른 구동 전류를 발생시키고, 그 구동 전류에 의해 발광 다이오드(ED)가 발광할 수 있다.
도 21은 한 실시예에 따른 표시 기판(100)의 복수의 화소(PX1, PX2, PX3)에 대한 평면 배치도이고, 도 22는 도 21에 도시한 표시 장치를 XXII-XXII'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 23 내지 도 25는 다른 일 실시예에 대하여 도 22와 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 21 및 도 22를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 기판(100)은 제1 기판(110)을 포함할 수 있다. 제1 기판(110)은 유리, 플라스틱 등의 절연 물질을 포함할 수 있고, 유연성(flexibility)을 가질 수 있다.
제1 기판(110) 위에는 절연층인 배리어층이 위치할 수 있고, 그 위에 제1 도전층으로서 복수의 하부 패턴들(111a, 111b, 111c)을 포함하는 하부층이 위치한다. 하부층은 도전성이며, 다양한 도전성 금속 또는 이에 준하는 도전 특성을 가지는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 실시예에 따라 하부층은 생략될 수도 있다.
하부층 위에는 절연층인 버퍼층(120)이 위치한다. 즉, 하부층은 제1 기판(110)과 버퍼층(120) 사이에 위치할 수 있다.
버퍼층(120) 위에는 복수의 액티브 패턴들(130a, 130b, 130c)을 포함하는 액티브층이 위치한다. 즉, 하부층은 제1 기판(110)과 액티브층 사이에 위치할 수 있다. 각 화소(PX1, PX2, PX3)에 위치하는 액티브 패턴들(130a, 130b, 130c)은 앞에서 설명한 복수의 트랜지스터들(T1, T2, T3) 각각의 채널을 형성하는 채널 영역(134a, 134b, 134c) 및 이에 연결된 도전 영역을 포함할 수 있다. 액티브 패턴들(130a, 130b, 130c)의 도전 영역은 각 트랜지스터(T1, T2, T3)의 소스 영역(133a, 133b, 133c) 및 드레인 영역(135a, 135b, 135c)을 포함한다. 각 화소(PX1, PX2, PX3)에서 액티브 패턴(130a)과 액티브 패턴(130c)은 서로 연결되어 있을 수 있다.
액티브층은 비정질 규소, 다결정 규소, 또는 산화물 반도체 등의 반도체 물질을 포함할 수 있다.
액티브층 위에는 제1 절연층인 절연 패턴(144)이 위치한다. 특히, 절연 패턴(144)은 액티브 패턴들(130a, 130b, 130c)의 채널 영역(134a, 134b, 134c)과 중첩하며 채널 영역(134a, 134b, 134c) 위에 위치할 수 있다. 절연 패턴(144)은 실질적으로 액티브 패턴들(130a, 130b, 130c)의 도전 영역과는 중첩하지 않을 수 있다.
절연 패턴(144) 위에는 제2 도전층이 위치할 수 있다. 제2 도전층은, 앞에서 설명한 제1 스캔 신호(SC)를 전달할 수 있는 제1 스캔선(151), 제2 스캔 신호(SS)를 전달할 수 있는 제2 스캔선(152), 초기화 전압(INIT)을 전달할 수 있는 가로 초기화 전압선(153), 구동 전압(ELVDD)을 전달할 수 있는 가로 구동 전압선(172b), 구동 게이트 전극(155), 제2 게이트 전극(154b), 그리고 제3 게이트 전극(154c) 등을 포함할 수 있다. 앞에서 설명한 회로도에서의 게이트 전극(G1), 게이트 전극(G2) 및 게이트 전극(G3)은 여기서 각각 제1 게이트 전극(154a), 제2 게이트 전극(154b) 및 제3 게이트 전극(154c)에 대응된다.
제1 및 제2 스캔선(151, 152), 가로 초기화 전압선(153), 가로 구동 전압선(172b)은 각각 제1방향(DR1)으로 연장되어 있을 수 있다. 구동 게이트 전극(155)은 제1 스캔선(151)과 제2 스캔선(152) 사이에 위치할 수 있다. 제2 게이트 전극(154b)은 제1 스캔선(151)에 연결되어 있으며 제1 스캔선(151)의 아래로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 제3 게이트 전극(154c)은 제2 스캔선(152)에 연결되어 있으며 제2 스캔선(152)의 위로 돌출된 형태를 가질 수 있다.
각 화소(PX1, PX2, PX3)에 위치하는 구동 게이트 전극(155)은 위로 돌출되어 대략 제2방향(DR2)으로 연장된 연장부(155a) 및 아래로 돌출되어 대체로 제2방향(DR2)으로 연장된 제1 게이트 전극(154a)을 포함할 수 있다. 화소(PX3)에 위치하는 제1 게이트 전극(154a)은 구동 게이트 전극(155)과 연결된 부분에서 적어도 두 번 꺾여 있을 수 있다.
제1 게이트 전극(154a)은 액티브 패턴(130a)과 교차하며 액티브 패턴(130a)의 채널 영역(134a)과 중첩한다. 제2 게이트 전극(154b)은 액티브 패턴(130b)과 교차하며 액티브 패턴(130b)의 채널 영역(134b)과 중첩한다. 제3 게이트 전극(154c)은 액티브 패턴(130c)과 교차하며 액티브 패턴(130c)의 채널 영역(134c)과 중첩한다.
제2 도전층 위에는 제2 절연층(161)이 위치할 수 있다. 버퍼층(120) 및/또는 제2 절연층(161)은 복수의 접촉 구멍들(24, 26, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69)을 포함할 수 있다.
제2 절연층(161) 위에는 제3 도전층이 위치할 수 있다. 제3 도전층은, 복수의 데이터선들(171a, 171b, 171c), 구동 전압선(172a), 공통 전압선(170), 초기화 전압선(173), 커패시터 전극(175), 복수의 연결 부재들(174, 176, 177, 178), 그리고 복수의 구동 전압 패턴(172c, 172d)을 포함할 수 있다.
데이터선(171a, 171b, 171c), 구동 전압선(172a), 공통 전압선(170), 초기화 전압선(173), 그리고 구동 전압 패턴(172c, 172d) 각각은 대략 제2방향(DR2)으로 길게 연장되어 제1 스캔선(151) 및/또는 제2 스캔선(152)과 교차할 수 있다.
도 21에서 도시한 반복되는 한 그룹의 복수의 화소들(PX1, PX2, PX3)은 제1방향(DR1)으로 배열되어 서로 인접하고 있을 수 있다. 한 그룹의 복수의 화소(PX1, PX2, PX3)의 좌측 및 우측 양쪽에 공통 전압선(170)이 위치할 수 있다. 즉, 반복되는 한 그룹의 복수의 화소(PX1, PX2, PX3) 마다 하나씩의 공통 전압선(170)이 위치할 수 있다. 반복되는 한 그룹의 복수의 화소(PX1, PX2, PX3)가 세 화소(PX1, PX2, PX3)를 포함하는 경우 이웃한 두 공통 전압선(170) 사이에는 세 개의 데이터선들(171a, 171b, 171c), 적어도 하나의 구동 전압선(172a), 그리고 적어도 하나의 초기화 전압선(173)이 위치할 수 있다.
각 데이터선(171a, 171b, 171c)은 제2 절연층(161)의 적어도 하나의 접촉 구멍(64)(도 21에는 한 화소(PX1, PX2, PX3)에 두 개의 접촉 구멍(64)이 도시됨)을 통해 액티브 패턴(130b)의 소스 영역(133b)과 전기적으로 연결되어 있다.
도 21에서는 한 데이터선(171a)에 대해서만 도시하였으나 각 데이터선(171a, 171b, 171c)은 끝 부분(179)을 포함할 수 있다. 끝 부분(179)은 표시 장치의 가장자리에 위치하는 패드 영역에 위치할 수 있다.
구동 전압선(172a)은 한 화소, 예를 들어 화소(PX1)에 위치하고, 나머지 화소(PX2, PX3) 각각에는 구동 전압 패턴(172c, 172d)이 위치할 수 있다. 각 구동 전압선(172a)은 제2방향(DR2)으로 길게 연장되어 복수의 화소에 인접하여 연장될 수 있다. 데이터선(171a)과 마찬가지로 구동 전압선(172a)은 패드 영역에 위치하는 끝 부분(172e)을 포함할 수 있다.
구동 전압선(172a) 및 구동 전압 패턴(172c, 172d)은 제2 절연층(161)의 적어도 하나의 접촉 구멍(61)(도 21에는 화소(PX1, PX2)에 두 개의 접촉 구멍(61)이 도시되고 화소(PX3)에는 하나의 접촉 구멍(61)이 도시됨)을 통해 액티브 패턴(130a)의 소스 영역(133a)과 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 구동 전압선(172a) 및 구동 전압 패턴(172c, 172d)은 제2 절연층(161)의 적어도 하나의 접촉 구멍(60)(도 21에는 한 화소(PX1, PX2, PX3)에 두 개의 접촉 구멍(60)이 도시됨)을 통해 가로 구동 전압선(172b)과 전기적으로 연결되어 있다. 따라서 가로 구동 전압선(172b) 및 구동 전압 패턴(172c, 172d)은 구동 전압선(172a)과 함께 구동 전압(ELVDD)을 전달할 수 있고, 표시 장치 전체에서 구동 전압(ELVDD)이 제1방향(DR1) 및 제2방향(DR2) 모든 방향에 메시(mesh) 형태로 전달될 수 있다.
초기화 전압선(173)은 제2 절연층(161)의 접촉 구멍(69)을 통해 가로 초기화 전압선(153)과 전기적으로 연결되어 있다. 따라서 가로 초기화 전압선(153)은 초기화 전압선(173)과 함께 초기화 전압(INIT)을 전달할 수 있고, 초기화 전압선(173)이 세 화소(PX1, PX2, PX3)마다 하나씩 형성되어 있어도 가로 초기화 전압선(153)을 통해 세 화소(PX1, PX2, PX3) 모두에 초기화 전압(INIT)을 전달할 수 있다.
커패시터 전극(175)은 각 화소(PX1, PX2, PX3)에 하나씩 위치할 수 있다. 커패시터 전극(175)은 제2 절연층(161)을 사이에 두고 대응하는 구동 게이트 전극(155)의 대부분과 중첩하여 커패시터(Cst)를 형성할 수 있다.
커패시터 전극(175)은 아래쪽으로 돌출한 연결부(175a)를 포함할 수 있다. 연결부(175a)는 제2 절연층(161)의 적어도 하나의 접촉 구멍(62)을 통해 액티브 패턴(130a)의 드레인 영역(135a) 및 이에 연결된 액티브 패턴(130c)의 소스 영역(133c)과 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 커패시터 전극(175)은 제2 절연층(161) 및 버퍼층(120)의 접촉 구멍(68)을 통해 하부 패턴(111a)과 전기적으로 연결되어 있다.
연결 부재(174)는 버퍼층(120) 및 제2 절연층(161) 또는 제2 절연층(161)의 두 접촉 구멍(24)을 통해 제2 스캔선(152) 및 하부 패턴(111c)과 전기적으로 연결되어 결국, 제2 스캔선(152)과 하부 패턴(111c)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
연결 부재(176)는 버퍼층(120) 및 제2 절연층(161) 또는 제2 절연층(161)의 두 접촉 구멍(26)을 통해 제1 스캔선(151) 및 하부 패턴(111b)과 전기적으로 연결되어 결국, 제1 스캔선(151)과 하부 패턴(111b)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
연결 부재(177)는 각 화소(PX1, PX2, PX3)에서 제2 절연층(161)의 적어도 하나의 접촉 구멍(63)(도 21에는 한 화소(PX1, PX2, PX3)에 두 개의 접촉 구멍(63)이 도시됨)을 통해 액티브 패턴(130c)의 드레인 영역(135c)과 전기적으로 연결되고, 제2 절연층(161)의 접촉 구멍(67)을 통해 가로 초기화 전압선(153)과 전기적으로 연결되어, 결국, 액티브 패턴(130c)의 드레인 영역(135c)은 가로 초기화 전압선(153)과 전기적으로 연결될 수 있다.
가로 초기화 전압선(153)은 인접한 세 화소(PX1, PX2, PX3)에 걸쳐 제1방향(DR1)으로 연장되어 있으나 인접한 두 공통 전압선(170) 사이에 위치하며 두 공통 전압선(170)과 교차하지 않을 수 있다. 가로 초기화 전압선(153)은 이웃한 세 데이터선들(171a, 171b, 171c)과 교차하며 초기화 전압선(173)까지만 연장되어 있을 수 있다.
연결 부재(178)는 각 화소(PX1, PX2, PX3)에서 제2 절연층(161)의 적어도 하나의 접촉 구멍(65)(도 21에는 한 화소(PX1, PX2, PX3)에 두 개의 접촉 구멍(65)이 도시됨)을 통해 액티브 패턴(130b)의 드레인 영역(135b)과 전기적으로 연결되고, 제2 절연층(161)의 접촉 구멍(66)을 통해 구동 게이트 전극(155)의 연장부(155a)와 전기적으로 연결되어 결국, 액티브 패턴(130b)의 드레인 영역(135b)과 구동 게이트 전극(155)의 연장부(155a)가 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 도전층, 제2 도전층 및 제3 도전층 중 적어도 하나는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 이들의 합금 등 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 도전층, 제2 도전층 및 제3 도전층 각각은 단일층 또는 다중층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제3 도전층은 티타늄을 포함하는 하부층과 구리를 포함하는 상부층을 포함하는 다중층 구조를 가질 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 채널 영역(134a), 소스 영역(133a) 및 드레인 영역(135a), 그리고 제1 게이트 전극(154a)을 포함한다. 제1 트랜지스터(T1)의 소스 영역(133a)은 구동 전압선(172a) 및 구동 전압 패턴(172c, 172d)과 전기적으로 연결되어 있으므로 구동 전압(ELVDD)을 인가받을 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)에 대응하는 하부 패턴(111a)은 제1 트랜지스터(T1)의 채널 영역(134a)과 제1 기판(110) 사이에서 채널 영역(134a)과 중첩하여 외부광이 채널 영역(134a)에 도달하지 않도록 하여 누설 전류 및 특성 저하를 줄일 수 있다. 하부 패턴(111a)은 커패시터 전극(175)을 통해 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 영역(135a)과 전기적으로 연결되어 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 채널 영역(134b), 소스 영역(133b), 드레인 영역(135b), 그리고 제2 게이트 전극(154b)을 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)의 소스 영역(133b)은 데이터선(171a, 171b, 171c)과 전기적으로 연결되어 데이터 전압(DAT) 또는 기준 전압을 인가받을 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 영역(135b)은 구동 게이트 전극(155)을 통해 제1 게이트 전극(154a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)에 대응하는 하부 패턴(111b)은 제2 트랜지스터(T2)의 채널 영역(134b)과 제1 기판(110) 사이에서 채널 영역(134b)과 중첩하여 외부광이 채널 영역(134b)에 도달하지 않도록 하여 누설 전류 및 특성 저하를 줄일 수 있다. 하부 패턴(111b)은 제1 스캔선(151)과 전기적으로 연결되어 있으므로 제2 게이트 전극(154b)과 같이 제2 트랜지스터(T2)의 듀얼 게이트 전극을 형성할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 채널 영역(134c), 소스 영역(133c) 및 드레인 영역(135c), 그리고 제3 게이트 전극(154c)을 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)의 드레인 영역(135c)은 가로 초기화 전압선(153)으로부터 초기화 전압(INIT)을 인가받을 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)에 대응하는 하부 패턴(111c)은 제3 트랜지스터(T3)의 채널 영역(134c)과 제1 기판(110) 사이에서 채널 영역(134c)과 중첩하여 외부광이 채널 영역(134c)에 도달하지 않도록 하여 누설 전류 및 특성 저하를 줄일 수 있다. 하부 패턴(111c)은 제2 스캔선(152)과 전기적으로 연결되어 있으므로 제3 게이트 전극(154c)과 같이 제3 트랜지스터(T3)의 듀얼 게이트 전극을 형성할 수 있다.
제2 절연층(161)과 제3 도전층 위에는 제3 절연층(181)이 위치할 수 있다. 제3 절연층(181)은 커패시터 전극(175) 위에 위치하는 접촉 구멍(83a), 데이터선(171a, 171b, 171c)의 끝 부분(179) 위에 위치하는 접촉 구멍(89a), 그리고 공통 전압선(170) 위에 위치하는 접촉 구멍(81)을 포함할 수 있다.
제3 절연층(181) 위에는 복수의 접촉 부재(190a, 190b, 190c, 190d, 190e)를 포함하는 제4 도전층이 위치할 수 있다.
각 접촉 부재(190a, 190b, 190c)는 각 화소(PX1, PX2, PX3)에 위치하며 접촉 구멍(83a)을 통해 커패시터 전극(175)과 접촉하며 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 접촉 부재(190d)는 접촉 구멍(81)을 통해 공통 전압선(170)과 접촉하며 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 접촉 부재(190e)는 접촉 구멍(89a)을 통해 데이터선(171a, 171b, 171c)의 끝 부분(179)과 접촉하며 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.
접촉 부재(190a, 190b, 190c, 190d, 190e)는 각각이 접촉하는 제3 도전층의 커패시터 전극(175), 공통 전압선(170), 그리고 데이터선(171a, 171b, 171c)의 끝 부분(179)과 다른 도전층과의 접착력을 향상시키며 제3 도전층의 산화를 막을 수 있다. 특히, 제3 도전층의 상부층이 구리를 포함하는 경우 구리의 산화를 막을 수 있다. 이를 위해, 제4 도전층은 제3 도전층의 상부층의 부식을 방지할 수 있는 도전성 재료, 예를 들면 제3 도전층의 상부층이 구리를 포함하는 경우 제3 도전층의 상부층을 캐핑하여 구리의 부식을 방지할 수 있는 도전성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어 제4 도전층은, ITO, IZO 등의 금속 산화물 등의 도전성 물질을 포함할 수 있다.
제3 절연층(181)과 제4 도전층 위에는 제4 절연층(182)이 위치할 수 있다. 제4 절연층(182)은, 각 접촉 부재(190a, 190b, 190c) 위에 위치하며 접촉 구멍(83a)과 중첩하는 접촉 구멍(83b), 그리고 접촉 부재(190e) 위에 위치하며 접촉 구멍(89a)과 중첩하는 접촉 구멍(89b)을 포함할 수 있다. 제4 절연층(182) 위의 격벽(350)은 접촉 구멍(89b)에 대응하는 개구부(355)를 포함할 수 있다.
접촉 부재(190e)는 접촉 구멍(89b)에 의해 밖으로 드러나, 별도의 구동 회로 칩이나 회로막 또는 회로판과 전기적으로 접속될 수 있다.
버퍼층(120), 제1 절연층, 제2 절연층(161), 제3 절연층(181) 및 제4 절연층(182) 중 적어도 하나는 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiON) 등의 무기 절연 물질 및/또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 특히, 제4 절연층(182)은 무기 절연 물질 및/또는 폴리이미드, 아크릴계 폴리머, 실록산계 폴리머 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 제4 절연층(182)의 구체적인 형상은 후술한다.
제4 절연층(182) 위에는 제5 도전층으로서 복수의 화소 전극(191a, 191b, 191c)을 포함하는 제1 전극(191)이 위치할 수 있다. 제1 전극(191)은 제1 화소 전극(191a), 제2 화소 전극(191b) 및 제3 화소 전극(191c)을 포함할 수 있다. 각 화소 전극(191a, 191b, 191c)은 도 21에 도시한 바와 같이 각 화소(PX1, PX2, PX3)에 대응하여 위치할 수 있다. 각 화소는 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3)를 포함한다.
제1 화소 전극(191a), 제2 화소 전극(191b) 및 제3 화소 전극(191c)의 평면상 사이즈와 모양은 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 세 화소(PX1, PX2, PX3)에서 제2 화소 전극(191b), 제1 화소 전극(191a), 그리고 제3 화소 전극(191c)의 순서로 평면상 사이즈가 작아질 수 있고 이 경우 제2 화소(PX2)가 녹색을 나타내고 제1 화소(PX1)는 적색을 나타내고 제3 화소(PX3)는 청색을 나타낼 수 있다.
또는 제1 화소 전극(191a)의 평면상 크기가 가장 크고, 제2 화소 전극(191b) 및 제3 화소 전극(191c)의 순서를 가질 수 있다.
각 화소 전극(191a, 191b, 191c)은 접촉 구멍(83b)을 통해 각 접촉 부재(190a, 190b, 190c)와 접촉하고 접촉 부재(190a, 190b, 190c)를 통해 커패시터 전극(175)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 각 화소 전극(191a, 191b, 191c)은 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 영역(135a)과 전기적으로 연결되어 제1 트랜지스터(T1)로부터 전압을 전달받을 수 있다.
화소 전극층은 반투과성 도전 물질 또는 반사성 도전 물질을 포함할 수 있다.
제4 절연층(182) 위에는 격벽(350)이 위치할 수 있다. 격벽(350)은 화소 전극(191a, 191b, 191c) 위에 위치하는 개구부(355)를 가진다. 격벽(350)은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함한다. 일례로, 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질을 포함할 수 있다. 격벽(350)은 SiOx, SiNx, SiON 및 실록산 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질에 탄소를 더 포함할 수 있다.
Si를 포함하는 무기 물질의 경우 유기 물질에 비하여 낮은 파장의 광에 대한 흡수율이 낮다. 격벽(350)이 이렇게 광 흡수율이 낮은 무기 물질을 포함하는 경우 제2 영역(A2)에 위치하는 제1 전극(191)에서 반사된 광이 격벽(350)에 흡수되는 양이 감소되는바 발광 효율을 높일 수 있다.
격벽(350)과 화소 전극층 위에는 발광 소자층(370)이 위치한다. 발광 소자층(370)은 격벽(350)의 개구부(355) 안에 위치하는 부분을 포함할 수 있다. 발광 소자층(370)은 유기 발광 물질 또는 무기 발광 물질을 포함할 수 있다.
발광 소자층(370) 위에는 제2 전극(270)이 위치한다. 제2 전극(270)은 공통 전극일 수 있다. 제2 전극(270)은 복수의 화소(PX1, PX2, PX3)들에 걸쳐 연속적으로 형성되어 있을 수 있다. 제2 전극(270)은 접촉 구멍(82)을 통해 접촉 부재(190d)와 접촉하여 공통 전압선(170)과 전기적으로 연결되어 공통 전압(ELVSS)을 전달받을 수 있다.
제2 전극(270)은 도전성 투명 물질을 포함할 수 있다.
각 화소(PX1, PX2, PX3)의 제1 전극(191a, 191b, 191c), 발광 소자층(370) 및 제2 전극(270)은 함께 발광 소자(LED)를 이루고, 화소 전극(191a, 191b, 191c) 및 제2 전극(270) 중 하나가 캐소드(cathode)가 되고 나머지 하나가 애노드(anode)가 된다. 앞에서는 제1 전극(191a, 191b, 191c)이 애노드가 되는 예를 설명하였다.
도 21을 참조하면, 하부 패턴(111a)은 구동 전압선(172a) 및 구동 전압 패턴(172c, 172d)과 평면상 중첩하는 확장부(111aa)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 하부 패턴(111a)의 평면상 사이즈는 하부 패턴(111b) 또는 하부 패턴(111c)의 평면상 사이즈보다 클 수 있다. 본 실시예에 따르면 하부 패턴(111a)은 커패시터 전극(175)을 통해 애노드인 화소 전극(191a, 191b, 191c)과 전기적으로 연결되어 있는데, 하부 패턴(111a)의 확장부(111aa)가 버퍼층(120) 및 제2 절연층(161)을 사이에 두고 일정한 전압을 전달하는 구동 전압선(172a) 및 구동 전압 패턴(172c, 172d)과 중첩함으로써 애노드의 전압을 유지하는 기능을 강화할 수 있는 커패시터(Ced)를 형성할 수 있다.
확장부(111aa)는 구동 전압선(172a)과 연결되어 있는 액티브 패턴(130a)의 소스 영역(133a)과도 중첩할 수 있다.
한편, 하부 패턴(111a)은 커패시터 전극(175)을 통해 화소 전극(191a, 191b, 191c)과 전기적으로 연결되어 있고 제1 트랜지스터(T1)의 채널 영역(134a)과 중첩함으로써 제1 트랜지스터(T1)의 전압-전류 특성 그래프 중 포화 영역에서 전류 변화율이 작아져 제1 트랜지스터(T1)의 출력 전류가 일정한 영역의 범위가 넓어질 수 있다. 따라서 제1 트랜지스터(T1)의 소스-드레인간 전압(Vds)에 변화가 생겨도 제1 트랜지스터(T1)의 출력 전류가 일정하여 출력 포화(output saturation) 특성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(T1)의 출력 전류에 따른 화소간 휘도 편차가 작아져 영상의 품질을 높일 수 있다.
도 22를 참고하면, 제4 절연층(182)은 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)을 포함한다. 제1 영역(A1)은 제3 영역(A3)보다 두께가 낮다. 즉, 제1 영역(A1)은 제3 영역(A3)보다 제1 기판(110)에 가까이 위치한다. 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)을 연결하는 부분으로 경사면을 가진다. 제2 영역(A2)의 경사면 상에 제1 전극(191)이 위치하고, 제1 전극(191)은 발광 소자층(370)에서 측면으로 방출된 광을 반사시켜 발광 효율을 높인다.
도 22의 실시예에서, 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 격벽(350)은 SiOx, SiNx, SiON 및 실록산 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 격벽(350)은 실리콘을 포함하는 무기 물질에 탄소를 더 포함할 수 있다.
즉 도 22의 실시예는 도 1의 실시예와 유사한 구조를 가지면서 표시 장치의 발광 효율을 개선할 수 있다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 23은 다른 일 실시예에 대하여 도 22와 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 23을 참고로 하면 본 실시예예 따른 표시 장치는 절연막(180)과 제1 전극(191) 사이에 위치하는 반사 부재(410)을 포함한다. 도 23의 실시예는 도 5의 실시예를 구체적으로 도시한 것이다. 따라서 도 5에 개시된 설명이 도 23에도 적용된다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 23을 참고로 하면 반사 부재(410)의 측면은 경사질 수 있다. 제1 전극(191)은 반사 부재(410)의 경사진 측면 및 평평한 상면 위에 위치할 수 있다. 제1 전극(191)이 반사 부재(410)의 측면을 따라 경사진 측면을 갖기 때문에, 도 22에서와 유사하게 발광 소자층(370)의 측면으로 방출된 빛은 반사 부재(410) 및 제1 전극(191)에 의해 반사되어 발광 효율이 증가할 수 있다.
도 24은 다른 일 실시예에 대하여 도 22와 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 24를 참고로 하면 본 실시예예 따른 표시 장치는 제1 전극(191) 상에 위치하는 반사 부재(410)를 포함한다. 도 24의 실시예는 도 8의 실시예를 구체적으로 도시한 것이다. 따라서 도 8에 개시된 설명이 도 24에도 적용된다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
즉, 반사 부재(410)의 측면은 경사질 수 있다. 발광 소자층(370)의 측면으로 방출된 빛은 반사 부재(410)에 의해 반사되어 발광 효율이 증가할 수 있다. 도 24를 참고로 하면 반사 부재(410)의 일 가장자리와 제1 전극(191)의 일 가장자리는 같은 면 상에 위치할 수 있다. 즉, 반사 부재(410)의 일 측면과 제1 전극(191)의 일 측면이 동일 경사면을 이룬다. 이 때 반사 부재(410)와 제1 전극(191)은 동일 공정으로 형성될 수 있다.
도 25는 다른 일 실시예에 대하여 도 24와 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 25를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 반사 부재(410)의 측면 가장자리와 제1 전극(191)의 측면 가장자리가 일치하지 않는다는 점을 제외하고는 도 24의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 절연막이 경사면을 포함하거나 경사면을 포함하는 반사 부재를 포함한다. 따라서 발광 소자의 측면으로 방출되는 광을 제1 전극으로 반사시켜 발광 효율을 증가시켰다. 또한 격벽이 무기 물질을 포함하여 제1 전극에 의해 반사된 광의 투과율을 높였고, 격벽이 발광 소자층과 유사한 굴절률을 갖는 물질을 포함하도록 하여 제1 전극에 의해 반사된 광이 잘 빠져나가도록 하였다. 따라서 표시 장치의 효율을 증가시켰다.
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.

Claims (31)

  1. 제1 기판에 위치하는 트랜지스터;
    상기 트랜지스터 위에 위치하는 절연막;
    상기 절연막 위에 위치하는 제1 전극;
    상기 제1 전극 및 상기 절연막 상에 위치하며 개구부를 포함하는 격벽;
    상기 개구부에 위치하는 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 및 상기 격벽에 위치하는 제2 전극을 포함하고,
    상기 절연막은 서로 높이가 다른 제1 영역 및 제3 영역, 상기 제1 영역 및 제3 영역을 연결하는 경사면을 갖는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 제3 영역보다 높이가 낮고,
    상기 제1 전극은 상기 제1 영역과 상기 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 격벽은 실리콘을 포함하는 무기 물질을 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 격벽은 탄소를 더 포함하는 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 격벽은 SiOx, SiNx, SiON 및 실록산 중 하나 이상을 포함하는 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 격벽의 두께는 1000Å 내지 3000Å인 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 격벽과 상기 발광 소자층의 굴절률 차이는 상기 격벽의 굴절률의 50% 이하인 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 격벽은 상기 제2 영역과 중첩하여 위치하며 경사면을 갖는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 영역에서, 상기 제1 전극은 상기 절연막과 상기 격벽 사이에 위치하는 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 격벽의 최상면보다 상기 제2 전극의 최하면이 상기 제1 기판에 더 가까이 위치하는 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 제2 전극의 하부면은 상기 격벽의 개구부의 상면과 동일한 높이에 위치하는 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 격벽의 최상면이 상기 제2 전극의 최하면보다 상기 제1 기판에 더 가까이 위치하는 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 제1 기판과 중첩하는 제2 기판;
    상기 제2 기판에 위치하는 색변환층;을 포함하고,
    상기 색변환층은 상기 발광 소자층과 상기 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩하여 위치하는 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 발광 소자층은 청색광을 발광하는 표시 장치.
  14. 제1항에서,
    상기 격벽은 유기 물질을 포함하는 표시 장치.
  15. 제1 기판에 위치하는 트랜지스터;
    상기 트랜지스터 위에 위치하는 절연막;
    상기 절연막 위에 위치하는 제1 전극;
    상기 절연막과 상기 제1 전극 사이에 위치하는 반사 부재;
    상기 제1 전극 및 상기 절연막 상에 위치하며 개구부를 포함하는 격벽;
    상기 개구부에 위치하는 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 및 상기 격벽에 위치하는 제2 전극을 포함하고,
    상기 반사 부재는 상기 개구부와 인접한 측면이 경사면을 갖는 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 반사 부재는 금속을 포함하는 표시 장치.
  17. 제15항에서,
    상기 반사 부재는 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo 또는 Ti/Cu 중 하나인 다중층 구조를 갖는 표시 장치.
  18. 제15항에서,
    상기 반사 부재를 따라 제1 전극이 위치하는 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 반사 부재를 따라 격벽이 위치하며,
    상기 반사 부재의 경사면에서 상기 제1 전극은 상기 반사 부재와 상기 격벽 사이에 위치하는 표시 장치.
  20. 제15항에서,
    상기 격벽의 최상면보다 상기 제2 전극의 최하면이 상기 제1 기판에 더 가까이 위치하는 표시 장치.
  21. 제15항에서,
    상기 제2 전극의 하부면은 상기 격벽의 개구부의 상면과 동일한 높이에 위치하는 표시 장치.
  22. 제15항에서,
    상기 격벽의 최상면이 상기 제2 전극의 최하면보다 상기 제1 기판에 더 가까이 위치하는 표시 장치.
  23. 제1 기판에 위치하는 트랜지스터;
    상기 트랜지스터 위에 위치하는 절연막;
    상기 절연막 위에 위치하는 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 위치하는 반사 부재;
    상기 제1 전극, 반사 부재 및 절연막 상에 위치하며 개구부를 포함하는 격벽;
    상기 개구부에 위치하는 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 및 상기 격벽에 위치하는 제2 전극을 포함하고,
    상기 반사 부재는 상기 개구부와 인접한 측면이 경사면을 갖는 표시 장치.
  24. 제23항에서,
    상기 반사 부재는 금속을 포함하는 표시 장치.
  25. 제23항에서,
    상기 반사 부재는 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo 또는 Ti/Cu중 하나인 다중층 구조를 갖는 표시 장치.
  26. 제23항에서,
    상기 반사 부재의 일부 영역은 상기 제1 전극과 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩하지 않는 표시 장치.
  27. 제23항에서,
    상기 반사 부재의 일 가장자리가 상기 제1 전극의 일 가장자리와 같은 면 상에 위치하는 표시 장치.
  28. 제23항에서,
    상기 격벽의 최상면보다 상기 제2 전극의 최하면이 상기 제1 기판에 더 가까이 위치하는 표시 장치.
  29. 제23항에서,
    상기 제2 전극의 하부면은 상기 격벽의 개구부의 상면과 동일한 높이에 위치하는 표시 장치.
  30. 제23항에서,
    상기 격벽의 최상면이 상기 제2 전극의 최하면보다 상기 제1 기판에 더 가까이 위치하는 표시 장치.
  31. 제23항에서,
    상기 반사 부재를 따라 격벽이 위치하는 표시 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7414730B2 (ja) * 2018-11-20 2024-01-16 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置および表示装置の製造方法、並びに、電子機器
KR20210133372A (ko) * 2020-04-28 2021-11-08 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
CN112038369A (zh) * 2020-08-20 2020-12-04 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及显示装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5834893A (en) 1996-12-23 1998-11-10 The Trustees Of Princeton University High efficiency organic light emitting devices with light directing structures
JP2005340011A (ja) 2004-05-27 2005-12-08 Seiko Epson Corp 電気光学装置及び電子機器
KR101600816B1 (ko) 2008-11-14 2016-03-09 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101900362B1 (ko) 2012-01-16 2018-11-09 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조방법
KR101928582B1 (ko) 2012-07-25 2018-12-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조방법
CN104241535B (zh) 2013-06-06 2017-07-25 上海和辉光电有限公司 一种有机发光结构
JP6588299B2 (ja) * 2015-10-21 2019-10-09 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR102387859B1 (ko) 2016-09-30 2022-04-15 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102456120B1 (ko) * 2018-07-31 2022-10-17 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
US11711941B2 (en) * 2019-09-11 2023-07-25 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display panel and organic light emitting display device including the same

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