KR20220065139A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20220065139A
KR20220065139A KR1020200151117A KR20200151117A KR20220065139A KR 20220065139 A KR20220065139 A KR 20220065139A KR 1020200151117 A KR1020200151117 A KR 1020200151117A KR 20200151117 A KR20200151117 A KR 20200151117A KR 20220065139 A KR20220065139 A KR 20220065139A
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layer
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disposed
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light
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KR1020200151117A
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복승룡
성병훈
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 측면에 의하면, 표시영역과 투과영역을 포함하는 하부기판, 상기 표시영역에서 상기 하부기판 상부에 배치된 제1화소전극 내지 제3화소전극, 상기 제1화소전극 내지 상기 제3화소전극 각각의 상부에 적층된 복수개의 발광층들을 포함하며, 상기 투과영역에 대응하는 개구를 갖는, 중간층, 상기 중간층 상부에 위치하고, 상기 투과영역에 대응하는 개구를 갖는, 대향전극, 하면이 상기 하부기판을 향하도록 상기 하부기판 상부에 배치되고, 상기 제1화소전극과 대응하는 제1영역, 상기 제2화소전극과 대응하는 제2영역, 상기 제3화소전극과 대응하는 제3영역 및 상기 투과영역에 대응하는 제4영역을 포함하는, 상부기판, 상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 배치된 투광층, 상기 제2영역에서 상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 배치된 제2색 양자점층, 상기 제3영역에서 상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 배치된 제3색 양자점층 및 상기 제4영역에서 상기 상부기판 상기 하부기판 사이에 배치되고, 상기 투광층과 일체인, 투광물질층을 구비하는, 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치{Display apparatus}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 광효율이 우수한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이다. 디스플레이 장치는 휴대폰 등과 같은 소형 제품의 디스플레이부로 사용되기도 하고, 텔레비전 등과 같은 대형 제품의 디스플레이부로 사용되기도 한다.
디스플레이 장치는 외부로 이미지를 디스플레이 하기 위해 전기적 신호를 받아 발광하는 복수의 화소들을 포함한다. 각 화소는 발광소자를 포함하며, 예컨대 유기발광 디스플레이 장치의 경우 유기발광다이오드를 발광소자로 포함한다. 일반적으로 유기발광 디스플레이 장치는 기판 상에 박막트랜지스터 및 유기발광다이오드를 형성하고, 유기발광다이오드가 스스로 빛을 발광하여 작동한다.
최근 디스플레이 장치는 그 용도가 다양해지면서 디스플레이 장치의 품질을 향상시키는 설계가 다양하게 시도되고 있다.
그러나 이러한 종래의 디스플레이 장치에는 광효율이 낮다는 문제점이 존재하였다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 광효율이 우수한 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 표시영역과 투과영역을 포함하는 하부기판, 상기 표시영역에서 상기 하부기판 상부에 배치된 제1화소전극 내지 제3화소전극, 상기 제1화소전극 내지 상기 제3화소전극 각각의 상부에 적층된 복수개의 발광층들을 포함하며, 상기 투과영역에 대응하는 개구를 갖는, 중간층, 상기 중간층 상부에 위치하고, 상기 투과영역에 대응하는 개구를 갖는, 대향전극, 하면이 상기 하부기판을 향하도록 상기 하부기판 상부에 배치되고, 상기 제1화소전극과 대응하는 제1영역, 상기 제2화소전극과 대응하는 제2영역, 상기 제3화소전극과 대응하는 제3영역 및 상기 투과영역에 대응하는 제4영역을 포함하는, 상부기판, 상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 배치된 투광층, 상기 제2영역에서 상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 배치된 제2색 양자점층, 상기 제3영역에서 상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 배치된 제3색 양자점층 및 상기 제4영역에서 상기 상부기판 상기 하부기판 사이에 배치되고, 상기 투광층과 일체(一體)인, 투광물질층을 구비하는, 디스플레이 장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 투광물질층은 상기 투광층이 포함하는 물질과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 복수개의 발광층들은 제1색 발광층과 제2색 발광층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 중간층은 상기 복수개의 발광층들 사이에 배치된 전하생성층(charge generation layer)을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 하부기판의 상면에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1영역의 면적은 상기 제2영역의 면적과 동일할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 투과영역에서 상기 상부기판과 상기 투광물질층 사이에 배치된 제1반사층을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 투광층 사이에 배치되고, 상기 제2영역을 노출시키는 제1-2개구, 상기 제3영역을 노출시키는 제1-3개구 및 상기 제4영역을 노출시키는 제1-4개구를 갖는, 제1색 컬러필터층, 상기 제2영역에서 상기 상부기판과 상기 제2색 양자점층 사이에 배치되고, 상기 제1-2개구를 채우는 부분과 상기 제1색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 위치하는 부분을 포함하는, 제2색 컬러필터층 및 상기 제3영역에서 상기 상부기판과 상기 제3색 양자점층 사이에 배치되고, 상기 제1-3개구를 채우는 제3색 컬러필터층을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 제1색 컬러필터층 사이에 배치된 제2반사층을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1영역에서 상기 제1색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2반사층을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에서 상기 제2색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2반사층을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층 및 상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 상부기판 방향의 상면 상에 배치된 센서전극을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층 및 상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 센서전극을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층 및 상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 상부기판 방향의 상면 상에 배치된 제1센서전극 및 상기 제1센서전극과 중첩하고, 상기 제1보호층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2센서전극을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 투과영역을 포함하는 하부기판, 상기 하부기판 상부에 배치된 제1화소전극 내지 제3화소전극, 상기 제1화소전극 내지 상기 제3화소전극 각각의 상부에 적층된 복수개의 발광층들을 포함하며, 상기 투과영역에 대응하는 개구를 갖는, 중간층, 상기 중간층 상부에 위치하고, 상기 투과영역에 대응하는 개구를 갖는, 대향전극, 하면이 상기 하부기판을 향하도록 상기 하부기판 상부에 배치되고, 상기 제1화소전극과 대응하는 제1영역, 상기 제2화소전극과 대응하는 제2영역, 상기 제3화소전극과 대응하는 제3영역 및 상기 투과영역에 대응하는 제4영역을 포함하는, 상부기판, 상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 위치하고, 상기 제1영역에 대응하는 제1개구, 상기 제2영역에 대응하는 제2개구, 상기 제3영역에 대응하는 제3개구 및 상기 제4영역에 대응하는 제4개구를 갖는, 뱅크, 상기 제1개구를 채우는 투광층, 상기 제2개구를 채우는 제2색 양자점층, 상기 제3개구를 채우는 제3색 양자점층 및 상기 제4개구를 채우는 투광물질층을 구비하는, 디스플레이 장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 복수개의 발광층들은 제1색 발광층과 제2색 발광층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 하부기판의 상면에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1영역의 면적은 상기 제2영역의 면적과 동일할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 투과영역에서 상기 상부기판과 상기 투광물질층 사이에 배치된 제1반사층을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 투광층 사이에 배치되고, 상기 제2영역을 노출시키는 제1-2개구, 상기 제3영역을 노출시키는 제1-3개구 및 상기 제4영역을 노출시키는 제1-4개구를 갖는, 제1색 컬러필터층, 상기 제2영역에서 상기 상부기판과 상기 제2색 양자점층 사이에 배치되고, 상기 제1-2개구를 채우는 부분과 상기 제1색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 위치하는 부분을 포함하는, 제2색 컬러필터층 및 상기 제3영역에서 상기 상부기판과 상기 제3색 양자점층 사이에 배치되고, 상기 제1-3개구를 채우는 제3색 컬러필터층을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 제1색 컬러필터층 사이에 배치된 제2반사층을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1영역에서 상기 제1색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2반사층을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에서 상기 제2색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2반사층을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층 및 상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 상부기판 방향의 상면 상에 배치된 센서전극을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층 및 상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 센서전극을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층 및 상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 상부기판 방향의 상면 상에 배치된 제1센서전극 및 상기 제1센서전극과 중첩하고, 상기 제1보호층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2센서전극을 더 구비할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광효율이 우수한 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 구비하는 중간층의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치가 구비하는 중간층의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 구비하는 화소들의 배치를 개략적으로 도시하는 평면도들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 투과영역을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투과영역을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 하부에 컴포넌트가 배치된 모습의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1반사층을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2반사층을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2반사층을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2반사층을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2반사층을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 구비하는 센서전극층의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 18은 도 17의 VIII-VIII'선을 따라 취한 디스플레이 장치의 일부의 단면도이다.
도 19는 도 18의 제1도전층의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 20은 도 18의 제2도전층의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서전극을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서전극을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센서전극을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센서전극을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 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.
본 명세서에서 “A 및/또는 B”은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, “A 및 B 중 적어도 하나”는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 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 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다.
x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 빛을 방출하는 표시영역(DA)과 빛을 방출하지 않는 주변영역(PA)을 구비할 수 있다. 디스플레이 장치(1)가 구비하는 하부기판(100, 도 2 참조)은 표시영역(DA)에 해당하는 영역과 주변영역(PA)에 해당하는 영역을 구비할 수 있다.
도 1에서는 표시영역(DA)이 사각형인 디스플레이 장치(1)를 도시하고 있으나 표시영역(DA)의 형상은 원형, 타원 또는 다각형 등 임의의 형상으로 형성될 수 있다.
표시영역(DA)에는 x축 방향으로 연장된 스캔선(미도시) 및 y축 방향으로 연장된 데이터선(미도시)이 교차하는 지점에 화소(PX)들이 위치할 수 있다. 각 화소(PX)는 스캔선 및 데이터선에 연결된 화소회로 및 화소회로에 연결된 발광소자를 구비할 수 있다.
주변영역(PA)은 표시영역(DA)의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 예컨대, 주변영역(PA)은 표시영역(DA)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 주변영역(PA)에는 표시영역(DA)에 인가할 전기적 신호를 전달하는 다양한 배선들이 위치할 수 있다. 또한, 주변영역(PA)에는 표시영역(DA) 내로 인가되는 전기적 신호를 제어하기 위한 회로부의 일부가 위치할 수 있다.
주변영역(PA)은 일측에 패드영역(미도시)을 포함할 수 있다. 패드영역 상에는 복수의 패드들을 포함하는 패드부가 배치될 수 있다. 패드부에 포함된 복수의 패드들 각각은 인쇄회로기판의 패드들과 전기적으로 연결됨으로써 인쇄회로기판을 통해 입력되는 신호를 전달 받을 수 있다. 이를 위해 패드부는 복수의 패드들을 포함할 수 있다. 복수의 패드들은 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어 인쇄회로기판 등과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 일 실시예로, 디스플레이 장치(1)는 일측에 위치한 컴포넌트(component)(40, 도 11 참조)를 포함할 수 있다. 컴포넌트(40)는 빛이나 음향을 이용하는 전자요소일 수 있다. 예컨대, 전자요소는 적외선 센서와 같이 광을 수광하여 이용하는 센서, 빛을 수광하여 이미지를 촬상하는 카메라, 빛이나 음향을 출력하고 감지하여 거리를 측정하거나 지문 등을 인식하는 센서, 빛을 출력하는 소형 램프이거나, 소리를 출력하는 스피커 등일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)로서, 유기발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Display)를 예로 하여 설명한다. 하지만 본 발명의 디스플레이 장치는 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 디스플레이 장치(1)는 무기발광 디스플레이 장치(Inorganic Light Emitting Display)이거나, 양자점 발광 디스플레이 장치(Quantum dot Light Emitting Display)와 같은 디스플레이 장치일 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(1)에 구비된 디스플레이소자의 발광층은 유기물을 포함할 수도 있고 무기물을 포함할 수 있다. 그리고 디스플레이 장치(1)는 양자점을 포함하거나, 유기물과 양자점을 포함하거나, 무기물과 양자점을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 표시 유닛(DU)과 표시유닛(DU)에 대향하여 배치된 컬러필터유닛(CU)을 포함할 수 있다. 표시유닛(DU)은 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 예컨대, 표시유닛(DU)은 제1화소(PX1), 제2화소(PX2) 및 제3화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1화소(PX1), 제2화소(PX2) 및 제3화소(PX3)는 각각 하부기판(100) 상에서 서로 다른 색을 방출하는 화소일 수 있다. 일 실시예로, 제1화소(PX1)는 제1색 광(La)을 방출할 수 있고, 제2화소(PX2)는 제2색 광(Lb)을 방출할 수 있으며, 제3화소(PX3)는 제3색 광(Lc)을 방출할 수 있다. 예컨대, 제1색 광(La)은 청색 광이고, 제2색 광(Lb)은 녹색 광이고, 제3색 광(Lc)은 적색 광일 수 있다.
화소들 각각은 유기발광다이오드(OLED)를 포함하는 발광소자를 구비할 수 있다. 구체적으로, 제1화소(PX1)는 제1발광소자(OLED1)를 구비하고, 제2화소(PX2)는 제2발광소자(OLED2)를 구비하고, 제3화소(PX3)는 제3발광소자(OLED3)를 구비할 수 있다. 제1화소(PX1)는 제1발광소자(OLED1), 제2발광소자(OLED2) 및 제3발광소자(OLED3)를 구비할 수 있다. 일 실시예로, 제1발광소자 내지 제3발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 제1색 광(La), 예컨대, 청색 광을 발광할 수 있다. 다른 실시예로, 제1발광소자 내지 제3발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 각각 제1색 광(La), 제2색 광(Lb) 및 제3색 광(Lc)을 발광할 수도 있다. 또 다른 실시예로, 제1발광소자 내지 제3발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 제1색 광(La)과 제2색 광(Lb)이 혼합된 광, 예컨대, 청색 광과 녹색 광이 혼합된 광을 발광할 수 있다.
컬러필터유닛(CU)은 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)를 포함할 수 있다. 제1발광소자 내지 제3발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)에서 발광한 광은 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)를 통과하여 각각 제1색 광(La), 제2색 광(Lb), 제3색 광(Lc)을 방출할 수 있다.
제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)는 상부기판(400)에 바로 위치할 수 있다. 이때, '상부기판(400)에 바로 위치'한다고 함은 상부기판(400) 상에 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)을 직접 형성하여 컬러필터유닛(CU)을 제작하는 것을 의미할 수 있다. 그 후, 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c) 각각이 제1발광소자 내지 제3발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)과 마주보도록 하여 표시유닛(DU)과 컬러필터유닛(CU)을 접합시킬 수 있다. 도 2에서는 접착층(ADH)을 통해 표시유닛(DU)과 컬러필터유닛(CU)을 접합시킨 것을 도시한다. 접착층(ADH)은 예컨대 OCA(Optical Clear Adhesive)일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 선택적 실시예에서, 접착층(ADH)은 생략될 수도 있다.
다른 실시예로, 도 3과 같이 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)는 표시유닛(DU) 상에 바로 배치될 수 있다. 이때, '표시유닛(DU) 상에 바로 배치'된다고 함은 도 3과 같이 별도의 컬러필터유닛(CU)을 제작하지 않고, 표시유닛(DU) 상에 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)가 적층되도록 직접 형성하여 일체(一體)의 구조로 형성하는 것을 의미할 수 있다.
이때, 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)는 봉지층(160, 도 4 참조) 상에 배치될 수 있다. 경우에 따라, 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)와 봉지층(160) 사이에 '다른 층'이 개재된 후, 그 위에 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)가 형성될 수도 있다. 여기서, '다른 층'은 유기층, 무기층, 도전층 또는 이들의 복합막일 수 있다.
참고로 도 4 내지 도 5, 도 9 내지 도 16, 도 21 내지 도 24는 도 2와 같이 표시유닛(DU)과 컬러필터유닛(CU)을 접합시킨 디스플레이 장치(1)를 기반으로 도시되어 있으나, 후술하는 내용들은 도 3과 같이 표시유닛(DU) 상에 필터부가 적층되도록 직접 형성된 구조에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 하부기판(100), 하부기판(100) 상에 배치되는 발광소자들, 상부기판(400), 상부기판(400)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치된 필터부들을 구비할 수 있다.
하부기판(100)은 글라스, 금속 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 만일 하부기판(100)이 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는다면, 하부기판(100)은 예컨대 폴리에테르술폰(polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 물론 하부기판(100)은 각각 이와 같은 고분자 수지를 포함하는 두 개의 층들과 그 층들 사이에 개재된 (실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 등의) 무기물을 포함하는 배리어층을 포함하는 다층구조를 가질 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
하부기판(100) 상에는 제1화소전극(311)을 포함하는 제1발광소자가 위치한다. 물론 하부기판(100) 상에는 제1발광소자 외에도 제1발광소자에 전기적으로 연결되는 제1박막트랜지스터(210)도 위치할 수 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 제1발광소자가 제1박막트랜지스터(210)에 전기적으로 연결된다는 것은, 제1발광소자의 제1화소전극(311)이 제1박막트랜지스터(210)에 전기적으로 연결되는 것을 의미한다.
제1박막트랜지스터(210)는 비정질실리콘, 다결정실리콘, 유기반도체물질 또는 산화물반도체물질을 포함하는 제1반도체층(211), 제1게이트전극(213), 제1소스전극(215a) 및 제1드레인전극(215b)을 포함할 수 있다. 제1게이트전극(213)은 다양한 도전성 물질을 포함하며 다양한 층상구조를 가질 수 있는데, 예컨대 Mo층과 Al층을 포함할 수 있다. 이 경우 제1게이트전극(213)은 Mo/Al/Mo의 층상구조를 가질 수 있다. 또는 제1게이트전극(213)은 TiNx층, Al층 및/또는 Ti층을 포함할 수도 있다. 제1소스전극(215a)과 제1드레인전극(215b) 역시 다양한 도전성 물질을 포함하며 다양한 층상구조를 가질 수 있는데, 예컨대 Ti층, Al층 및/또는 Cu층을 포함할 수 있다. 이 경우 제1소스전극(215a)과 제1드레인전극(215b)은 Ti/Al/Ti의 층상구조를 가질 수 있다.
제1반도체층(211)과 제1게이트전극(213)과의 절연성을 확보하기 위해, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등의 무기물을 포함하는 게이트절연막(121)이 제1반도체층(211)과 제1게이트전극(213) 사이에 개재될 수 있다. 아울러 제1게이트전극(213)의 상부에는 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등의 무기물을 포함하는 층간절연막(131)이 배치될 수 있으며, 제1소스전극(215a) 및 제1드레인전극(215b)은 그러한 층간절연막(131) 상에 배치될 수 있다. 이와 같이 무기물을 포함하는 절연막은 CVD(chemical vapor deposition) 또는 ALD(atomic layer deposition)를 통해 형성될 수 있다. 이는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이다.
이러한 구조의 제1박막트랜지스터(210)와 하부기판(100) 사이에는 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등과 같은 무기물을 포함하는 버퍼층(110)이 개재될 수 있다. 이러한 버퍼층(110)은 하부기판(100)의 상면의 평활성을 높이거나 하부기판(100) 등으로부터의 불순물이 제1박막트랜지스터(210)의 제1반도체층(211)으로 침투하는 것을 방지하거나 최소화하는 역할을 할 수 있다.
그리고 제1박막트랜지스터(210) 상에는 평탄화층(140)이 배치될 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 것과 같이 제1박막트랜지스터(210) 상부에 제1발광소자로서 유기발광다이오드가 배치될 경우, 평탄화층(140)은 제1박막트랜지스터(210)를 덮는 보호막 상부를 대체로 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 이러한 평탄화층(140)은 예컨대 아크릴, BCB(Benzocyclobutene) 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물을 포함할 수 있다. 도 4에서는 평탄화층(140)이 단층으로 도시되어 있으나, 다층일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
하부기판(100)의 평탄화층(140) 상에는 제1발광소자가 위치할 수 있다. 도 4에서는 제1발광소자로서 유기발광다이오드가 평탄화층(140) 상에 위치하는 것으로 도시하고 있다. 제1화소(PX1)에 위치하는 제1발광소자는 제1화소전극(311), 대향전극(330) 및 그 사이에 개재되며 제1색 발광층을 포함하는 중간층(320)을 갖는 유기발광다이오드일 수 있다. 제1화소전극(311)은 도 4에 도시된 것과 같이 평탄화층(140) 등에 형성된 개구부를 통해 제1소스전극(215a) 및 제1드레인전극(215b) 중 어느 하나와 컨택하여 제1박막트랜지스터(210)와 전기적으로 연결된다. 제1화소전극(311)은 ITO, In2O3 또는 IZO 등의 투광성인 도전성 산화물로 형성된 투광성 도전층과, Al 또는 Ag 등과 같은 금속으로 형성된 반사층을 포함한다. 예컨대 제1화소전극(311)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있다.
제1색 발광층을 포함하는 중간층(320)은 제1화소전극(311)에 대응하도록 패터닝된 형상을 가질 수도 있지만, 도 4에 도시된 것과 같이 하부기판(100) 상에 위치하는 제2화소전극(312)과 제3화소전극(313) 상에도 위치하여 제1화소전극(311) 내지 제3화소전극(313)에 걸쳐 일체(一體)로 형성될 수 있다. 중간층(320) 상의 대향전극(330) 역시 제1화소전극(311) 내지 제3화소전극(313)에 걸쳐 일체(一體)로 형성될 수 있다. 대향전극(330)은 ITO, In2O3 또는 IZO으로 형성된 투광성 도전층을 포함할 수 있고, 또한 Al이나 Ag 등과 같은 금속을 포함하는 반투과막을 포함할 수 있다. 예컨대 대향전극(330)은 Mg, Ag를 포함하는 반투과막일 수 있다.
평탄화층(140) 상부에는 화소정의막(150)이 배치될 수 있다. 이 화소정의막(150)은 각 화소들에 대응하는 개구, 즉 제1화소전극(311)의 중앙부가 노출되도록 하는 개구를 가짐으로써, 화소를 정의하는 역할을 한다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같은 경우, 화소정의막(150)은 제1화소전극(311)의 가장자리와 대향전극(330)과의 거리를 증가시킴으로써, 제1화소전극(311)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 화소정의막(150)은 예컨대 폴리이미드 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물을 포함할 수 있다.
중간층(320)은 저분자 또는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 중간층(320)이 저분자 물질을 포함할 경우, 중간층(320)은 홀 주입층(HIL; Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL; Hole Transport Layer), 발광층(EML; Emission Layer), 전자 수송층(ETL; Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL; Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다. 중간층(320)이 고분자 물질을 포함할 경우, 중간층(320)은 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이 때, 홀 수송층은 PEDOT을 포함하고, 발광층은 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 물질을 포함할 수 있다. 이러한 중간층(320)은 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄방법, 증착법 또는 레이저열전사방법(LITI; Laser induced thermal imaging) 등으로 형성할 수 있다. 물론 중간층(320)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다. 일 실시예로, 중간층(320)은 복수개의 발광층(EML)들과 그들 사이에 배치된 전하생성층(CGL; Charge Generation Layer)을 더 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 6 내지 도 7을 참조하여 후술한다.
중간층(320)은 전술한 것과 같이 제1화소전극 내지 제3화소전극(311, 312, 313)에 걸쳐서 일체인 층을 포함할 수 있지만, 필요에 따라서는 제1화소전극 내지 제3화소전극(311, 312, 313) 각각에 대응하도록 패터닝된 층을 포함할 수도 있다. 어떤 경우이든, 중간층(320)은 제1색 발광층(EMLa, 도 6 참조)을 포함한다. 제1색 발광층(EMLa)은 제1화소전극 내지 제3화소전극(311, 312, 313)에 걸쳐서 일체일 수도 있고, 필요에 따라 제1화소전극 내지 제3화소전극(311, 312, 313) 각각에 대응하도록 패터닝될 수도 있다. 제1색 발광층(EMLa)은 제1파장대역의 광을 방출할 수 있다. 예컨대, 제1색 발광층(EMLa)은 450nm 내지 495nm에 속하는 파장의 광을 방출할 수 있다.
상술한 유기발광다이오드는 외부로부터의 수분이나 산소 등에 의해 쉽게 손상될 수 있으므로, 봉지층(160)으로 덮어 보호될 수 있다. 봉지층(160)은 적어도 하나의 유기봉지층과 적어도 하나의 무기봉지층을 포함할 수 있다. 예컨대, 봉지층(160)은 제1무기봉지층(161), 유기봉지층(162) 및 제2무기봉지층(163)을 포함할 수 있다.
제1무기봉지층(161)은 대향전극(330)을 덮으며, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 트라이산질화규소 등을 포함할 수 있다. 제1무기봉지층(161)과 대향전극(330) 사이에는 캐핑층 등의 다른 층(미도시)들이 개재될 수도 있다. 제1무기봉지층(161)은 그 하부의 구조물을 따라 형성되기에 상면이 평탄하지 않으므로, 제1무기봉지층(161)을 덮도록 유기봉지층(162)을 형성하여 상면이 평탄하도록 한다. 유기봉지층(162)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다. 제2무기봉지층(163)은 유기봉지층(162)을 덮으며 위치하고, 산화규소, 질화규소, 트라이산질화규소 등을 포함할 수 있다.
봉지층(160)은 상술한 다층 구조를 통해 봉지층(160) 내에 크랙이 발생한다고 하더라도, 제1무기봉지층(161)과 유기봉지층(162) 사이에서 또는 유기봉지층(162)과 제2무기봉지층(163) 사이에서 그러한 크랙이 연결되지 않도록 할 수 있다. 이를 통해 외부로부터의 수분이나 산소 등이 내부로 침투할 수 있는 경로가 형성되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 제2화소(PX2)에 위치하는 제2발광소자를 가질 수 있다. 제2발광소자는 도 4에 도시된 것과 같이 제2화소전극(312), 대향전극(330) 및 그 사이에 개재되며 제1색 발광층을 포함하는 중간층(320)을 갖는 유기발광다이오드일 수 있다. 물론 하부기판(100) 상에는 제2발광소자 외에도 제2발광소자에 전기적으로 연결되는 제2박막트랜지스터(220)도 위치할 수 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 제2발광소자가 제2박막트랜지스터(220)에 전기적으로 연결된다는 것은, 제2발광소자의 제2화소전극(312)이 제2박막트랜지스터(220)에 전기적으로 연결되는 것을 의미한다. 제2화소전극(312)과 제2박막트랜지스터(220)에 대한 설명은 전술한 제1화소전극(311)과 제1박막트랜지스터(210)에 대한 설명으로 대체한다.
또한, 도 4에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 제3화소(PX3)에 위치하는 제3발광소자를 가질 수 있다. 제3발광소자는 도 4에 도시된 것과 같이 제3화소전극(313), 대향전극(330) 및 그 사이에 개재되며 제1색 발광층을 포함하는 중간층(320)을 갖는 유기발광다이오드일 수 있다. 물론 하부기판(100) 상에는 제3발광소자 외에도 제3발광소자에 전기적으로 연결되는 제3박막트랜지스터(230)도 위치할 수 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 제3발광소자가 제3박막트랜지스터(230)에 전기적으로 연결된다는 것은, 제3발광소자의 제3화소전극(313)이 제3박막트랜지스터(230)에 전기적으로 연결되는 것을 의미한다. 제3화소전극(313)과 제3박막트랜지스터(230)에 대한 설명은 전술한 제1화소전극(311)과 제1박막트랜지스터(210)에 대한 설명으로 대체한다.
상부기판(400)은 하면이 하부기판(100)을 향하도록 하부기판(100) 상부에 배치될 수 있다. 상부기판(400)은 제1화소전극 내지 제3화소전극(311, 312, 313)이 상부기판(400)과 하부기판(100) 사이에 개재되도록 배치될 수 있다. 상부기판(400)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상부기판(400)은 예컨대 폴리에테르술폰(polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다.
물론 상부기판(400)은 각각 이와 같은 고분자 수지를 포함하는 두 개의 층들과 그 층들 사이에 개재된 (실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 등의) 무기물을 포함하는 배리어층을 포함하는 다층구조를 가질 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. 이러한 상부기판(400)은 플렉서블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다.
상부기판(400)은 제1화소전극(311)에 대응하는 제1영역(A1), 제2화소전극(312)에 대응하는 제2영역(A2) 및 제3화소전극(313)에 대응하는 제3영역(A3)을 갖는다. 여기서 '대응한다는 것'은 상부기판(400)의 상면에 수직인 방향(z축 방향)에서 바라볼 시, 서로 중첩한다는 의미이다. 즉, 상부기판(400)의 상면에 수직인 방향(z축 방향)에서 바라볼 시, 제1영역(A1)은 제1화소전극(311)과 중첩하고, 제2영역(A2)은 제2화소전극(312)과 중첩하고, 제3영역(A3)은 제3화소전극(313)과 중첩한다.
상부기판(400)의 하부기판(100) 방향(-z 방향)의 하면 상에는 필터부들이 배치될 수 있다. 필터부들은 제1화소 내지 제3화소(PX1, PX2, PX3)에 대응하는 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)를 포함할 수 있다. 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)는 각각 하부기판(100) 또는 상부기판(400)에 수직인 방향(z방향)으로 바라볼 시, 제1화소전극 내지 제3화소전극(311, 312, 313)과 중첩할 수 있다. 이러한 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)는 각각 제1발광소자 내지 제3발광소자로부터 방출되는 광을 필터링하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라 디스플레이 장치는 풀컬러 이미지를 표시할 수 있다.
일 실시예로, 제1색 필터부(400a)는 제1영역(A1)에서 상부기판(400)과 대향전극(330) 사이에 배치된 투광층(415) 및 상부기판(400)과 투광층(415) 사이에 배치된 제1색 컬러필터층(410)을 포함할 수 있다. 또한, 제2색 필터부(400b)는 제2영역(A2)에서 상부기판(400)과 대향전극(330) 사이에 배치된 제2색 양자점층(425) 및 상부기판(400)과 제2색 양자점층(425) 사이에 배치된 제2색 컬러필터층(420)을 포함할 수 있다. 또한, 제3색 필터부(400c)는 제3영역(A3)에서 상부기판(400)과 대향전극(330) 사이에 배치된 제3색 양자점층(435) 및 상부기판(400)과 제3색 양자점층(435) 사이에 배치된 제3색 컬러필터층(430)을 포함할 수 있다.
제1색 컬러필터층(410)은 450nm 내지 495nm에 속하는 파장의 광만을 통과시키는 층일 수 있다. 제1색 컬러필터층(410)은 상부기판(400)의 하부기판(100) 방향(-z 방향)의 하면 상에 위치할 수 있다. 제1색 컬러필터층(410)은 상부기판(400)의 제1발광소자에 대응하는 제1영역(A1)을 덮는다. 한편, 도 4에 도시된 것과 같이, 제1색 컬러필터층(410)은 제2화소전극(312)에 대응하는 제2영역(A2)을 노출시키는 제1-2개구(412)를 갖는다. 이러한 제1-2개구(412)는 제2화소(PX2)의 영역을 정의하는 역할을 할 수 있다. 또한, 제1색 컬러필터층(410)은 제3화소전극(313)에 대응하는 제3영역(A3)을 노출시키는 제1-3개구(413)를 갖는다. 이러한 제1-3개구(413)는 제3화소(PX3)의 영역을 정의하는 역할을 할 수 있다.
제2색 컬러필터층(420)은 495nm 내지 570nm에 속하는 파장의 광만을 통과시키는 층일 수 있다. 제2색 컬러필터층(420)은 제1색 컬러필터층(410)의 하부기판(100) 방향(-z 방향)의 하면 상에 위치하는 부분과, 제1색 컬러필터층(410)의 제1-2개구(412)를 채우는 부분을 포함할 수 있다. 제2색 컬러필터층(420)에서 제1색 컬러필터층(410)의 하부기판(100) 방향(-z 방향)의 하면 상에 위치하는 부분은 광을 통과시키지 않는 격벽 역할을 할 수 있다. 제2색 컬러필터층(420)에서 제1색 컬러필터층(410)의 제1-2개구(412)를 채우는 부분은 상부기판(400)의 하부기판(100) 방향(-z 방향)의 하면 상에 위치할 수 있다. 한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2색 컬러필터층(420)은 제1화소전극(311)에 대응하는 제1영역(A1)을 노출시키는 제2-1개구(421)를 갖는다. 이러한 제2-1개구(421)는 제1화소(PX1)의 영역을 정의하는 역할을 할 수 있다. 또한, 제2색 컬러필터층(420)은 제3화소전극(313)에 대응하는 제3영역(A3)을 노출시키는 제2-3개구(423)를 갖는다.
제3색 컬러필터층(430)은 630nm 내지 780nm에 속하는 파장의 광만을 통과시키는 층일 수 있다. 제3색 컬러필터층(430)은 제1색 컬러필터층(410)의 제1-3개구(413)를 채운다. 물론 제3색 컬러필터층(430)은 제2색 컬러필터층(420)의 제2-3개구(423)를 채우는 것으로 이해될 수도 있다.
이러한 제1색 컬러필터층 내지 제3색 컬러필터층(410, 420, 430)은 디스플레이 장치에 있어서 외광 반사를 줄이는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 외광이 제1색 컬러필터층(410)에 도달하면 상술한 것과 같은 사전 설정된 파장의 광만 제1색 컬러필터층(410)을 통과하고 그 외의 파장의 광은 제1색 컬러필터층(410)에 흡수된다. 따라서 디스플레이 장치에 입사한 외광 중 상술한 것과 같은 사전 설정된 파장의 광만 제1색 컬러필터층(410)을 통과하고 또 그 일부가 그 하부의 대향전극(330) 또는 제1화소전극(311)에서 반사되어, 다시 외부로 방출된다. 결국 제1화소(PX1)가 위치하는 곳에 입사하는 외광 중 일부만 외부로 반사되기에, 외광 반사를 줄이는 역할을 할 수 있다. 이러한 설명은 제2색 컬러필터층(420)과 제3색 컬러필터층(430)에도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 도 4에서는 제2색 컬러필터층(420)의 제2-1개구(421)가 제1영역(A1)을 정의하고, 제1색 컬러필터층(410)의 제1-2개구(412)가 제2영역(A2)을 정의하고, 제1색 컬러필터층(410)의 제1-3개구(413)가 제3영역(A3)을 정의하는 경우를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
다른 실시예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1색 컬러필터층 내지 제3색 컬러필터층(410, 420, 430) 사이에는 블랙매트릭스(510)가 배치될 수 있다. 블랙매트릭스(510)는 제1영역 내지 제3영역(A1, A2, A3) 각각에 대응하는 개구를 가짐으로써, 제1화소 내지 제3화소(PX1, PX2, PX3)의 영역을 정의할 수 있다. 이러한 블랙매트릭스(510)는 후술하는 뱅크(500)가 포함하는 물질과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 블랙매트릭스(510)는 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등의 무기물을 포함할 수 있다. 선택적 실시예로, 블랙매트릭스(510)는 포토리지스트 물질을 포함할 수도 있다. 이 경우 노광 및 현상 등의 과정을 거쳐 용이하게 블랙매트릭스(510)를 형성할 수 있다.
뱅크(500)는 컬러필터층들이 중첩하는 부분과 하부기판(100) 사이에 위치할 수 있다. 일 실시예로, 도 4에 도시된 것과 같이, 뱅크(500)는 제1색 컬러필터층(410) 및 제2색 컬러필터층(420)이 중첩하는 부분과 하부기판(100) 사이에 위치할 수 있다. 선택적 실시예로, 디스플레이 장치가 전술한 블랙매트릭스(510)를 구비하는 경우, 뱅크(500)는 블랙매트릭스(510)와 중첩하도록 배치될 수 있다.
뱅크(500)는 제1영역(A1)에 대응하는 제1개구(501), 제2영역(A2)에 대응하는 제2개구(502) 및 제3영역(A3)에 대응하는 제3개구(503)를 가질 수 있다. 뱅크(500)의 제1개구 내지 제3개구(501, 502, 503)는 각각 제1화소 내지 제3화소(PX1, PX2, PX3)의 영역을 정의하는 화소정의막(150)의 개구들에 대응할 수 있다. 뱅크(500)의 제1개구 내지 제3개구(501, 502, 503) 각각이 제1화소 내지 제3화소(PX1, PX2, PX3) 각각의 영역을 정의하는 화소정의막(150)의 개구들에 대응한다는 것은, 상부기판(400)의 상면에 수직인 방향(z축 방향)에서 바라볼 시 뱅크(500)의 제1개구 내지 제3개구(501, 502, 503) 각각의 가장자리의 형상이 제1화소 내지 제3화소(PX1, PX2, PX3) 각각의 영역을 정의하는 화소정의막(150)의 개구들의 가장자리의 형상과 동일하거나 유사할 수 있다는 것을 의미한다.
이러한 뱅크(500)는 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등의 무기물을 포함할 수 있다. 선택적 실시예로, 뱅크(500)는 포토리지스트 물질을 포함할 수도 있다. 이 경우 노광 및 현상 등의 과정을 거쳐 용이하게 뱅크(500)를 형성할 수 있다.
투광층(415)은 뱅크(500)의 제1개구(501)를 채운다. 제1화소전극(311) 상의 중간층(320)이 포함하는 제1색 발광층은 제1파장대역의 광을 방출할 수 있는데, 예컨대 450nm 내지 495nm에 속하는 파장의 광을 방출할 수 있다. 제1화소(PX1)에서는 이러한 제1파장대역의 광을 파장 변환 없이 상부기판(400)을 통해 외부로 방출한다. 따라서 제1화소(PX1)는 양자점층을 갖지 않는다. 이처럼 뱅크(500)의 제1개구(501) 내에는 양자점층이 필요하지 않기에, 투광성 수지로 형성된 투광층(415)이 배치될 수 있다. 이러한 투광층(415)은 아크릴, BCB(Benzocyclobutene) 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane)를 포함할 수 있다. 선택적 실시예로, 도 4에 도시된 것과 달리 뱅크(500)의 제1개구(501) 내에는 투광층(415)이 존재하지 않을 수도 있다.
제2색 양자점층(425)은 뱅크(500)의 제2개구(502)를 채운다. 제2색 양자점층(425)은 제2화소전극(312) 상의 중간층(320)에서 생성된 제1파장대역의 광을 제2파장대역의 광으로 변환시킬 수 있다. 예컨대, 제2화소전극(312) 상의 중간층(320)에서 450nm 내지 495nm에 속하는 파장의 광이 생성되면, 제2색 양자점층(425)은 이 광을 495nm 내지 570nm에 속하는 파장의 광으로 변환시킬 수 있다. 이에 따라 제2화소(PX2)에서는 495nm 내지 570nm에 속하는 파장의 광이 상부기판(400)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
제3색 양자점층(435)은 뱅크(500)의 제3개구(503)를 채운다. 제3색 양자점층(435)은 제3화소전극(313) 상의 중간층(320)에서 생성된 제1파장대역의 광을 제3파장대역의 광으로 변환시킬 수 있다. 예컨대 제3화소전극(313) 상의 중간층(320)에서 450nm 내지 495nm에 속하는 파장의 광이 생성되면, 제3색 양자점층(435)은 이 광을 630nm 내지 780nm에 속하는 파장의 광으로 변환시킬 수 있다. 이에 따라 제3화소(PX3)에서는 630nm 내지 780nm에 속하는 파장의 광이 상부기판(400)을 통해 외부로 방출된다.
이러한 제2색 양자점층(425) 및 제3색 양자점층(435)은 수지 내에 양자점들이 분산되어 있는 형태를 가질 수 있다. 양자점은 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔루라이드(CdTe), 징크설파이드(ZnS) 또는 인듐포스파이드(InP) 등의 반도체 물질을 포함한다. 양자점은 그 크기가 수 나노미터일 수 있으며, 양자점의 사이즈에 따라 변환 후의 광의 파장이 달라지게 된다. 또한, 제2색 양자점층(425) 및 제3색 양자점층(435)이 포함하는 수지는 투광성 물질이라면 어떤 것이든 사용 가능하다. 예컨대, 아크릴, BCB(Benzocyclobutene) 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane)와 같은 고분자 수지를 제2색 양자점층(425) 및 제3색 양자점층(435) 형성용 물질로 이용할 수 있다. 이러한 제2색 양자점층(425) 및 제3색 양자점층(435) 형성용 물질은 각각 잉크젯 프린팅법을 통해 뱅크(500)의 제2개구(502) 및 제3개구(503) 내에 배치될 수 있다.
제1보호층(IL1)은 제1색 컬러필터층(410)과 투광층(415) 사이, 제2색 컬러필터층(420)과 제2색 양자점층(425) 사이 및 제3색 컬러필터층(430)과 제3색 양자점층(435) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2보호층(IL2)은 투광층(415), 제2색 양자점층(425) 및 제3색 양자점층(435)의 하부기판(100) 방향의 하면을 덮도록 배치될 수 있다. 또한, 제1보호층(IL1) 및 제2보호층(IL2)은 상부기판(400)의 전면(全面)에 있어서 일체(一體)일 수 있다. 이러한 제1보호층(IL1) 및 제2보호층(IL2)은 제조 과정이나 제조 후의 사용 과정에서, 컬러필터층들과 양자점층들이 손상되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
제1보호층(IL1) 및 제2보호층(IL2)은 투광성을 갖는 무기 절연 물질로서 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 등의 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1보호층(IL1) 및 제2보호층(IL2)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트, 헥사메틸디실록산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 재료를 포함하는 층을 포함할 수 있다. 선택적 실시예로, 도 4에 도시된 것과 같이, 제1보호층(IL1)은 제1색 컬러필터층 내지 제3색 컬러필터층(410, 420, 430)의 하부기판(100) 방향의 하면을 덮는 유기물층을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1보호층(IL1)은 유기물층에 의해 평탄한 하면을 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 구비하는 중간층의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치가 구비하는 중간층의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 디스플레이 장치(1, 도 1 참조)는 전술한 박막트랜지스터들을 포함하는 박막트랜지스터 어레이 기판(10)을 구비할 수 있다. 박막트랜지스터 어레이 기판(10) 상부에는 제1발광소자 내지 제3발광소자가 배치될 수 있다. 제1발광소자 내지 제3발광소자 각각은 전술한 제1화소전극 내지 제3화소전극(311, 312, 313), 중간층(320) 및 대향전극(330)을 구비할 수 있다. 대향전극(330) 상부에는 제1화소 내지 제3화소(PX1, PX2, PX3) 각각에 대응하는 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)가 배치될 수 있다.
제1발광소자 내지 제3발광소자가 구비하는 중간층(320)은 발광층(EML)을 포함하는 복수개의 발광유닛들이 순차로 적층된 구조인 텐덤(Tandem) 구조를 가질 수 있다. 여기서 '발광유닛'은 발광층(EML)과 함께, 홀 주입층(HIL), 홀 수송층(HTL), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL) 중 하나 이상을 포함하는 유닛을 의미한다. 예컨대, 제1색 발광유닛은 홀 수송층(HTL), 제1색 발광층(EMLa) 및 전자 수송층(ETL)이 순차로 적층된 구조를 포함하고, 제2색 발광유닛은 홀 수송층(HTL), 제2색 발광층(EMLb) 및 전자 수송층(ETL)이 순차로 적층된 구조를 포함할 수 있다.
중간층(320)이 포함하는 복수개의 발광층(EML)들 각각에서 발광한 광들은 대향전극(330) 상부에 배치된 제1색 필터부 내지 제3색 필터부(400a, 400b, 400c)를 통과하며 필터링되어 외부로 방출된다.
일 실시예로, 도 6에 도시된 것과 같이, 중간층(320)은 제1색 발광층(EMLa)을 포함하는 복수개의 제1색 발광유닛들을 포함할 수 있다. 도 6에서는 중간층(320)이 적층된 3개의 제1색 발광유닛들을 포함하는 경우가 도시되어 있으나, 중간층(320)이 포함하는 제1색 발광유닛들의 개수에는 제한이 없다. 이와 같이 중간층(320)이 복수개의 제1색 발광층(EMLa)을 포함하는 경우, 중간층(320)이 하나의 제1색 발광층(EMLa)을 포함하는 경우와 대비하여 중간층(320)으로부터 더 많은 양의 제1색 광이 방출됨으로써, 디스플레이 장치의 광효율이 향상될 수 있다.
또한, 제1색 발광유닛들 사이에는 전하생성층(CGL)이 배치될 수 있다. 전하생성층(CGL)은 전자 또는 홀을 제공하는 층으로서, 인접한 발광층(EML)들의 발광 효율을 높이는 역할을 할 수 있다. 전하생성층(CGL)은 전자를 제공하는 n-type 전하생성층(CGLn)과 홀을 제공하는 p-type 전하생성층(CGLp)을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 6에 도시된 것과 같이, n-type 전하생성층(CGLn)은 발광유닛의 전자 수송층(ETL) 상부에 배치되어 전자 수송층(ETL)에 전자를 제공할 수 있고, p-type 전하생성층(CGLp)은 발광유닛의 홀 수송층(HTL)의 하부에 배치되어 홀 수송층(HTL)에 홀을 제공할 수 있다. 이러한 전하생성층(CGL)은 금속 물질을 포함할 수 있다.
다른 실시예로, 도 7에 도시된 것과 같이, 중간층(320)은 제1색 발광층(EMLa)을 포함하는 하나 이상의 제1색 발광유닛과 제2색 발광층(EMLb)을 포함하는 하나 이상의 제2색 발광유닛을 포함할 수 있다. 도 7에서는 중간층(320)이 순차로 적층된 3개의 제1색 발광유닛 및 1개의 제2색 발광유닛을 포함하는 경우를 도시하고 있으나, 중간층(320)이 포함하는 제1색 발광유닛 및 제2색 발광유닛 각각의 개수와 그들의 배치에는 제한이 없다. 예컨대, 도 7과 달리 제2색 발광유닛이 제1색 발광유닛들 사이에 배치되거나, 제2색 발광유닛이 가장 하부에 배치되고 제2색 발광유닛 상부에 제1색 발광유닛들이 순차로 적층되는 것도 가능하다.
또한, 도 7의 실시예에서도 마찬가지로 전술한 전하생성층(CGL)이 제1색 발광유닛들 사이, 제2색 발광유닛들 사이 및/또는 제1색 발광유닛과 제2색 발광유닛 사이에 배치될 수 있다.
이와 같이 중간층(320)이 하나 이상의 제1색 발광층(EMLa)과 하나 이상의 제2색 발광층(EMLb)을 포함하는 경우, 중간층(320)이 제1색 발광층(EMLa)만 포함하는 경우와 대비하여 제2색 발광층(EMLb)의 낮은 발광 효율 또는 제2색 양자점층(425)의 낮은 광변환 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다. 이뿐만 아니라, 화소별 발광층(EML)의 발광 효율의 차이 및 화소별 양자점층의 광변환 효율의 차이를 개선함으로써, 화소의 면적을 제어할 수 있는 효과가 있다. 이에 대하여 도 8a 내지 도 8d를 참조하여 후술한다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 구비하는 화소들의 배치를 개략적으로 도시하는 평면도들이다. 참고로 도 8a 내지 도 8d에서는 편의상 화소의 면적을 그에 비례하는 요소로서 뱅크(500)의 개구들을 채우는 투광층(415)의 면적, 제2색 양자점층(425)의 면적 및 제3색 양자점층(435)의 면적으로 도시하였다.
도 8a 내지 도 8d에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 투과영역(TA), 제1화소(PX1), 제2화소(PX2) 및 제3화소(PX3) 영역 각각에 대응하는 개구들을 갖는 뱅크(500)를 포함할 수 있다. 투과영역(TA)에 대한 상세한 내용은 도 9를 참조하여 후술한다.
뱅크(500)의 제1화소(PX1)에 대응하는 개구에는 투광층(415)이 배치되고, 뱅크(500)의 제2화소(PX2)에 대응하는 개구에는 제2색 양자점층(425)이 배치되고, 뱅크(500)의 제3화소(PX3)에 대응하는 개구에는 제3색 양자점층(435)이 배치된다. 이때, 투광층(415), 제2색 양자점층(425) 및 제3색 양자점층(435) 각각의 면적은 제1화소(PX1), 제2화소(PX2) 및 제3화소(PX3) 각각의 면적에 비례하는 것으로 이해될 수 있다.
도 8a는 중간층(320)이 제1색 발광층(EMLa, 도 6 참조)만 포함하는 경우의 화소들의 면적을 도시한 것이다. 도 8a에서는 투광층(415)의 평면도 상 면적이 제2색 양자점층(425)의 평면도 상 면적과 대비하여 작은 것을 확인할 수 있다. 이는 제1화소(PX1)의 평면도 상 면적이 제2화소(PX2)의 평면도 상 면적과 대비하여 작은 것으로 이해될 수 있다. 이는 제2화소(PX2)의 발광 효율 또는 광변환 효율이 제1화소(PX1)의 발광 효율 또는 광변환 효율과 대비하여 낮은 것을 고려한 배치이다.
반면에, 도 8b 내지 도 8d는 도 8b 내지 도 8d는 중간층(320)이 제1색 발광층(EMLa)과 제2색 발광층(EMLb)을 포함하는 경우의 화소들의 면적을 도시한 것이다. 도 8b 내지 도 8d에서는 투광층(415)의 평면 상 면적이 제2색 양자점층(425)의 평면 상 면적과 동일한 것을 확인할 수 있다. 이는 제1화소(PX1)의 평면 상 면적이 제2화소(PX2)의 평면 상 면적과 동일한 것으로 이해될 수 있다. 이와 같이 중간층(320)이 발광 효율 또는 광변환 효율이 낮은 색의 발광층을 더 포함함으로써, 해당 색의 광을 방출하는 화소의 면적을 상대적으로 감소시킬 수 있다. 즉, 중간층(320)이 포함하는 발광층들을 조절함으로써, 화소들의 면적을 조절할 수 있다.
한편, 도 8c 및 도 8d에 도시된 것과 같이, 디스플레이 장치는 스페이서(CS)를 더 포함할 수 있다. 스페이서(CS)는 표시유닛(DU, 도 2 참조)과 컬러필터유닛(CU, 도 2 참조) 사이의 간격을 특정한 거리 이상으로 유지하며 지지하는 역할을 할 수 있다. 이러한 스페이서(CS)는 외력을 받았을 때 파괴되지 않도록 취성(Brittleness)이 작고 특정한 수준의 탄성(Elasticity)을 갖는 것이 바람직하다. 예컨대, 스페이서(CS)는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴, BCB(Benzocyclobutene), HMDSO(Hexamethyldisiloxane) 등과 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다.
도 8c 및 도 8d는 전술한 바와 같이 화소들의 면적을 조절함에 따라 스페이서(CS) 및 투과영역(TA)을 보다 효율적으로 배치할 수 있음을 나타낸다. 예컨대, 도 8c과 같이 발광 효율 및 광변환 효율이 상대적으로 낮은 화소들의 면적을 축소시킴에 따라 보다 넓은 투과영역(TA)을 확보할 수 있다. 또한, 도 8d와 같이 화소들이 동일한 면적의 정사각형 형상을 갖도록 조절함으로써, 보다 넓은 투과영역(TA)을 확보할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 투과영역을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투과영역을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 이하, 도면 상 동일한 부재번호는 동일한 구성 요소를 나타내는 바, 전술한 내용과 중복되는 내용에 대한 설명은 생략한다.
도 9 및 도 10에 도시된 것과 같이, 디스플레이 장치는 투과영역(TA)을 더 구비할 수 있다. 투과영역(TA)은 표시영역(DA)과 대비하여 광 투과율이 상대적으로 높은 영역일 수 있다. 디스플레이 장치는 주기적으로 배치된 투과영역(TA)들을 구비함으로써 투명 디스플레이 장치로 구현될 수 있다. 여기서 '투명 디스플레이 장치'는 사용자가 디스플레이 장치의 발광소자들이 발광하여 표시되는 이미지를 인식함과 동시에, 투과영역(TA)들을 통해 디스플레이 장치를 관통하는 광들을 인식할 수 있는 디스플레이 장치를 의미한다. 즉, 투명 디스플레이 장치는 이미지를 표시하는 동안 디스플레이 장치에 의해 가려진 공간을 사용자가 시각적으로 인식할 수 있는 디스플레이 장치일 수 있다.
일 실시예로, 투과영역(TA)에는 전극이 배치되지 않을 수 있다. 구체적인 예로, 중간층(320) 및 대향전극(330)은 투과영역(TA)에 대응하는 개구를 가질 수 있다. 즉, 중간층(320) 및 대향전극(330)은 투과영역(TA)의 가장자리에 인접한 영역에서 단절되어 투과영역(TA)에는 존재하지 않을 수 있다. 또한, 중간층(320) 하부에 배치된 버퍼층(110), 게이트절연막(121), 층간절연막(131), 평탄화층(140) 및 화소정의막(150)의 일부 또는 전부도 투과영역(TA)에 대응하는 개구를 가질 수 있다. 이를 통해 투과영역(TA)에서의 광 투과율이 향상될 수 있다.
한편, 봉지층(160)은 버퍼층(110), 게이트절연막(121), 층간절연막(131), 평탄화층(140), 화소정의막(150), 중간층(320) 및 대향전극(330)이 투과영역(TA)에 대응하는 개구를 가짐으로써 형성된 홈을 덮으며 배치될 수 있다. 또한, 상기 홈은 에폭시 수지 또는 접착층(ADH)으로 채워질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상부기판(400)은 투과영역(TA)에 대응하는 제4영역(A4)을 포함할 수 있다. 제4영역(A4)에서 상부기판(400)과 하부기판(100) 사이에는 투광물질층(445)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 투광물질층(445)은 제1보호층(IL1)과 제2보호층(IL2) 사이에 배치될 수 있다. 투광물질층(445)은 광 투과율이 높은 물질을 포함하는 층일 수 있다.
이러한 투광물질층(445)은 투광층(415)과 동시에 형성될 수 있다. 구체적으로, 투광물질층(445)이 배치되는 공간과 투광층(415)이 배치되는 공간은 서로 연결되어 일체(一體)일 수 있다. 즉, 뱅크(500)는 제1영역(A1)과 투과영역(TA) 각각에 대응하는 개구들을 갖지 않고, 제1영역(A1)과 투과영역(TA) 전체에 대응하는 개구를 가질 수 있다. 뱅크(500)의 제1영역(A1)과 투과영역(TA) 전체에 대응하는 개구에는 투광층(415)이 포함하는 물질이 채워질 수 있다. 이에 따라 투광물질층(445)은 투광층(415)이 포함하는 물질과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 또한, 투광물질층(445)은 투광층(415) 형성 시, 하나의 공정을 통해 동시에 형성될 수 있다.
도 10에 도시된 실시예에 따른 디스플레이 장치가 도 9를 참조하여 전술한 실시예에 따른 디스플레이 장치와 상이한 점은, 투광물질층(445)이 투광층(415)과 일체이지 않고 독립적인 공간에 배치된다는 점이다.
도 10에 도시된 것과 같이, 뱅크(500)는 제1영역(A1)과 투과영역(TA) 각각에 대응하는 개구를 가질 수 있다. 구체적으로, 뱅크(500)는 제1영역(A1)에 대응하는 제1개구(501)와 제4영역(A4)에 대응하는 제4개구(504)를 가질 수 있다. 뱅크(500)의 제1개구(501)는 투광층(415)이 채워지고, 뱅크(500)의 제4개구(504)는 투광물질층(445)이 채워질 수 있다.
일 실시예로, 뱅크(500)의 제4개구(504)에 채워진 투광물질층(445)은 뱅크(500)의 제1개구(501)에 채워진 투광층(415)이 포함하는 물질과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 뱅크(500)의 제4개구(504)에 채워진 투광물질층(445)은 뱅크(500)의 제1개구(501)에 채워진 투광층(415)이 포함하는 물질과 상이한 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 뱅크(500)의 제4개구(504)에 채워진 투광물질층(445)은 충진재 또는 투명한 수지를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 하부에 컴포넌트가 배치된 모습의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 참고로 도 11은 도 9의 디스플레이 장치 하부에 컴포넌트(40)가 배치된 것을 도시하고 있으나, 도 10의 디스플레이 장치 하부에 배치되는 것도 가능하다.
도 9 및 도 10을 참조하여 전술한 디스플레이 장치 하부에는 컴포넌트(40)가 배치될 수 있다. 이 경우, 디스플레이 장치의 투과영역(TA)은 컴포넌트(40)의 빛 및/또는 음향 등이 투과할 수 있는 영역으로 제공될 수 있다.
컴포넌트(40)는 투과영역(TA)들과 중첩하도록 디스플레이 장치 하부에 배치된 전자소자일 수 있다. 일 실시예로, 컴포넌트(40)는 빛 및/또는 음향을 이용하는 전자소자일 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(40)는 근접센서와 같이 거리를 측정하는 센서 또는 지문, 홍채, 얼굴 등과 같은 사용자의 신체의 일부를 인식하는 센서일 수도 있다. 또한, 컴포넌트(40)는 빛을 출력하는 소형 램프 또는 카메라와 같이 화상을 캡처하는 이미지 센서일 수도 있다.
컴포넌트(40)가 빛을 이용하는 전자소자인 경우, 가시광, 적외선광 또는 자외선광 등 다양한 파장 대역의 빛을 이용할 수 있다. 컴포넌트(40)는 초음파 또는 다른 주파수 대역의 음향을 이용하는 전자소자일 수 있다. 일 실시예로, 컴포넌트(40)는 발광부 및 수광부와 같은 서브-컴포넌트들을 포함할 수 있다. 발광부 및 수광부는 일체화된 구조이거나, 물리적으로 분리된 구조로 한 쌍의 발광부 및 수광부가 하나의 컴포넌트(40)를 이룰 수 있다. 이러한 컴포넌트(40)의 기능이 제한되는 것을 방지하기 위해, 디스플레이 장치는 컴포넌트(40)로부터 외부로 출력되거나 외부로부터 컴포넌트(40)를 향해 진행하는 빛 및/또는 음향 등이 투과할 수 있는 투과영역(TA)을 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1반사층(600)을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 참고로 도 12는 도 9의 디스플레이 장치가 제1반사층(600)을 더 구비한 것을 도시하고 있으나, 도 10의 디스플레이 장치가 제1반사층(600)을 더 구비하는 것도 가능하다.
도 12에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 제1반사층(600)을 더 구비할 수 있다. 디스플레이 장치는 주기적으로 배치된 투과영역(TA)들과 투과영역(TA)들에 배치된 제1반사층(600)을 구비함으로써 미러 디스플레이 장치로 구현될 수 있다. 여기서 '미러 디스플레이 장치'는 디스플레이 장치의 발광소자들이 작동할 때는 사용자가 발광소자들로부터 방출된 광에 따라 표시되는 이미지를 인식하고, 디스플레이 장치의 발광소자들이 작동하지 않을 때는 사용자가 제1반사층(600)으로부터 반사된 광을 인식할 수 있는 디스플레이 장치를 의미한다. 즉, 미러 디스플레이 장치는 사용자가 디스플레이 장치의 발광소자들이 작동하지 않을 때, 디스플레이 장치의 전면이 거울과 같이 인식될 수 있는 디스플레이 장치일 수 있다.
제1반사층(600)은 디스플레이 장치의 전면, 즉, 상부기판(400) 상부로부터 유입된 광을 반사시키는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 상부기판(400) 상부로부터 상부기판(400)의 상면 방향으로 유입된 광은 제1반사층(600)으로부터 상부기판(400)의 상부를 향하여 반사될 수 있다. 한편, 이와 같은 제1반사층(600)으로부터 반사된 광은 디스플레이 장치의 발광소자들로부터 방출된 광보다 상대적으로 광량이 적고 광의 세기가 약할 수 있다. 이에 따라 사용자는 디스플레이 장치의 발광소자들이 작동하지 않을 때에만 제1반사층(600)으로부터 반사된 광을 육안으로 인식할 수 있고, 디스플레이 장치의 발광소자가 작동 시에는 디스플레이 장치가 표시하는 이미지를 제1반사층(600)으로부터 반사된 광의 방해를 받지 않을 수 있다.
이러한 제1반사층(600)은 투과영역(TA)에 대응하는 제4영역(A4)에서 상부기판(400)과 하부기판(100) 사이에 배치될 수 있다. 구체적인 예로, 제1반사층(600)은 제4영역(A4)에서 상부기판(400)과 투광물질층(445) 사이에 배치될 수 있다. 제1반사층(600)은 제4영역(A4)에서 제1보호층(IL1)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치되고, 투광물질층(445)은 제1반사층(600)의 하부기판(100) 방향의 하면을 덮으며 배치될 수 있다. 또한, 제1반사층(600)은 Ag 등과 같은 반사율이 높은 금속 물질을 포함할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2반사층(700)을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2반사층(700)을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2반사층(700)을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2반사층(700)을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 13 내지 도 16에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 제2반사층(700)을 더 구비할 수 있다. 제2반사층(700)을 구비함으로써 양면 디스플레이 장치로 구현될 수 있다. 여기서 '양면 디스플레이 장치'는 디스플레이 장치의 발광소자들로부터 방출된 광의 일부는 디스플레이 장치의 전면을 향해 방출되고, 나머지 일부는 제2반사층(700)에 의해 반사되어 디스플레이 장치의 배면을 향해 방출되는 디스플레이 장치를 의미한다. 즉, 양면 디스플레이 장치는 디스플레이 장치의 전면 및 배면 전부에서 이미지를 표시하는 디스플레이 장치일 수 있다.
제2반사층(700)은 발광소자들로부터 방출된 광의 일부를 하부기판(100) 방향으로 반사시키는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 발광소자로부터 방출된 광의 일부는 제2반사층(700)이 배치되지 않은 영역을 통해 상부기판(400)의 외측으로 방출되고, 나머지 일부는 제2반사층(700)으로부터 하부기판(100) 방향으로 반사되어 하부기판(100)의 외측으로 방출될 수 있다.
이러한 제2반사층(700)은 제1영역(A1)의 적어도 일부, 제2영역(A2)의 적어도 일부 및 제3영역(A3)의 적어도 일부와 중첩하도록 배치된다. 즉, 발광소자들로부터 방출된 광은 제2반사층(700)과 중첩하지 않는 영역에서는 상부기판(400)을 투과하여 상부기판(400) 외측으로 방출되고, 제2반사층(700)과 중첩하는 영역에서는 제2반사층(700)에 의해 하부기판(100) 방향으로 반사된다.
한편, 제2반사층(700)은 Ag 등과 같은 반사율이 높은 금속 물질을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치의 배면에서 표시되는 이미지의 품질을 향상시키기 위하여 제1화소전극 내지 제3화소전극(311, 312, 313)은 투명한 전극 물질을 포함할 수 있다. 또한, 선택적 실시예로, 제2반사층(700)으로부터 반사된 광의 경로에는 박막트랜지스터가 배치되지 않을 수 있다.
일 실시예로, 도 13에 도시된 것과 같이, 제2반사층(700)은 제1영역(A1)에서 상부기판(400)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치되고, 제1색 컬러필터층(410)은 제2반사층(700)의 하부기판(100) 방향의 하면을 덮도록 배치될 수 있다. 또한, 제2반사층(700)은 제2영역(A2)에서 상부기판(400)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치되고, 제2색 컬러필터층(420)은 제2반사층(700)의 하부기판(100) 방향의 하면을 덮도록 배치될 수 있다. 또한, 제2반사층(700)은 제3영역(A3)에서 상부기판(400)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치되고, 제3색 컬러필터층(430)은 제2반사층(700)의 하부기판(100) 방향의 하면을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 제2반사층(700)은 제1영역(A1)에서 상부기판(400)과 제1색 컬러필터층(410) 사이에 배치되고, 제2영역(A2)에서 상부기판(400)과 제2색 컬러필터층(420) 사이에 배치되고, 제3영역(A3)에서 상부기판(400)과 제3색 컬러필터층(430) 사이에 배치될 수 있다.
다른 실시예로, 도 14에 도시된 바와 같이, 제2반사층(700)은 제1영역(A1)에서 제1색 컬러필터층(410)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치되고, 제2영역(A2)에서 제2색 컬러필터층(420)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치되고, 제3영역(A3)에서 제3색 컬러필터층(430)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치될 수 있다. 즉, 제2반사층(700)은 제1영역(A1)에서 제1색 컬러필터층(410)과 제1보호층(IL1) 사이에 배치되고, 제2영역(A2)에서 제2색 컬러필터층(420)과 제1보호층(IL1) 사이에 배치되고, 제3영역(A3)에서 제3색 컬러필터층(430)과 제1보호층(IL1) 사이에 배치될 수 있다.
또 다른 실시예로, 도 15에 도시된 바와 같이, 제2반사층(700)은 제1색 컬러필터층(410)과 제2색 컬러필터층(420)이 중첩하는 부분에서 제2색 컬러필터층(420)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치될 수 있다. 즉, 제2반사층(700)은 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 사이, 제2영역(A2)과 제3영역(A3) 사이 및 제3영역(A3)과 제1영역(A1) 사이에서 제2색 컬러필터층(420)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치될 수 있다.
도 16은 투과영역(TA)을 구비하는 디스플레이 장치가 도 14를 참조하여 전술한 제2반사층(700)을 더 구비하는 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 디스플레이 장치는 전술한 투명 디스플레이 장치의 기능과 동시에 전술한 양면 디스플레이 장치의 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 전면과 배면 모두에서 이미지를 표시하는 양면 디스플레이 장치로서의 기능과, 사용자가 디스플레이 장치의 발광소자들이 발광하여 표시되는 이미지와 투과영역(TA)들을 통해 디스플레이 장치를 관통하는 광들을 동시에 인식할 수 있는 투명 디스플레이 장치로서의 기능을 수행할 수 있는 디스플레이 장치일 수 있다.
한편, 도 16에서는 도 9의 디스플레이 장치가 제2반사층(700)을 더 구비한 것을 도시하고 있으나, 도 10의 디스플레이 장치가 제2반사층(700)을 더 구비하는 것도 가능하다. 또한, 도 16에서는 디스플레이 장치가 도 14를 참조하여 전술한 제2반사층(700)을 구비한 경우를 도시하고 있으나, 도 13을 참조하여 전술한 제2반사층(700) 또는 도 15를 참조하여 전술한 제2반사층(700)을 구비하는 것도 가능하다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 구비하는 센서전극층을 개략적으로 도시하는 평면도이고, 도 18은 도 17의 VIII-VIII'선을 따라 취한 디스플레이 장치의 일부의 단면도이며, 도 19는 도 18의 제1도전층의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이고, 도 20은 도 18의 제2도전층의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 사용자의 터치 입력을 감지하는 센서전극층(SENL)을 구비할 수 있다. 도 17을 참조하면, 센서전극층(SENL)은 사용자의 터치를 감지하기 위한 센서영역(TSA)과 센서영역(TSA)의 주변에 배치되는 센서주변영역(TPA)을 포함한다. 전술한 것과 같이 디스플레이 장치가 구비하는 하부기판(100)은 표시영역(DA, 도 1 참조)과 그 외측의 주변영역(PA, 도 1 참조)을 포함하는데, 센서영역(TSA)은 표시영역(DA)과 중첩하고 센서주변영역(TPA)은 주변영역(PA)과 중첩하는 것으로 이해될 수 있다.
센서전극층(SENL)은 센서전극(800, 도 21 참조)으로서 두 종류의 전극들, 예컨대, 제1센서전극(810)들과 제2센서전극(820)들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 센서전극층(SENL)은 제1센서전극(810)들, 제1센서전극(810)들에 연결된 제1신호라인(815-1 내지 815-4)들, 제2센서전극(820)들, 및 제2센서전극(820)들에 연결된 제2신호라인(825-1 내지 825-5)들을 포함할 수 있다. 센서전극층(SENL)은 뮤추얼 캡 방식 또는/및 셀프 캡 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다.
제1센서전극(810)들은 y방향을 따라 배열될 수 있고, 제2센서전극(820)들은 y방향과 교차하는 x방향을 따라 배열될 수 있다. y방향을 따라 배열된 제1센서전극(810)들은 이웃하는 제1센서전극(810)들 사이의 제1연결전극(811)에 의해 서로 연결될 수 있으며, 각각의 제1감지라인(810C1 내지 810C4)을 형성할 수 있다. x방향을 따라 배열된 제2센서전극(820)들은 이웃하는 제2센서전극(820)들 사이의 제2연결전극(821)에 의해 서로 연결될 수 있으며, 각각의 제2감지라인(820R1 내지 820R5)을 형성할 수 있다. 제1감지라인(810C1 내지 810C4)들 및 제2감지라인(820R1 내지 820R5)들은 교차할 수 있다. 예컨대, 제1감지라인(810C1 내지 810C4)들 및 제2감지라인(820R1 내지 820R5)들은 서로 수직일 수 있다.
제1감지라인(810C1 내지 810C4)들 및 제2감지라인(820R1 내지 820R5)들은 센서영역(TSA) 상에 배치되며, 이들은 센서주변영역(TPA)에 형성된 제1 및 제2신호라인(815-1 내지 815-4, 825-1 내지 825-5)들을 통해 감지 신호 패드(840)와 연결될 수 있다. 제1감지라인(810C1 내지 810C4)들은 각각 제1신호라인(815-1 내지 815-4)들과 연결되고, 제2감지라인(820R1 내지 820R5)들은 각각 제2신호라인(825-1 내지 825-5)들과 연결될 수 있다.
도 17은 각각의 제1신호라인(815-1 내지 815-4)들이 제1감지라인(810C1 내지 810C4)의 상측 및 하측에 각각 연결된 것을 도시하고 있으며, 이와 같은 구조를 통해 센싱 감도를 향상시킬 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예로, 제1신호라인(815-1 내지 815-4)들은 제1감지라인(810C1 내지 810C4)들의 상측 또는 하측에만 연결될 수 있다. 제1 및 제2신호라인(815-1 내지 815-4, 825-1 내지 825-5)들의 배치 형태는, 센서영역(TSA)의 형상, 크기, 또는 센서전극층(SENL)의 감지 방식 등에 의해 다양하게 변형될 수 있다.
센서전극층(SENL)은 복수의 도전층을 포함할 수 있다. 도 18에 도시된 것과 같이, 센서전극층(SENL)은 표시유닛(DU) 상에 배치된 제1도전층(CML1) 및 제2도전층(CML2)을 포함할 수 있다. 제1도전층(CML1)과 표시유닛(DU) 사이에는 제1절연층(81)이 개재되고, 제1도전층(CML1)과 제2도전층(CML2) 사이에는 제2절연층(83)이 개재되며, 제2도전층(CML2) 상에는 제3절연층(85)이 배치될 수 있다.
일 실시예로, 제1 및 제2절연층(81, 83)은 실리콘나이트라이드와 같은 무기절연층일 수 있고, 제3절연층(85)은 유기절연층일 수 있다. 도 18은 표시유닛(DU)과 제1도전층(CML1) 사이에 제1절연층(81)이 개재된 것을 도시하나, 다른 실시예로서 제1절연층(81)은 생략되고 제1도전층(CML1)은 표시유닛(DU) 위에 바로 위치할 수 있다. 다른 실시예로서, 제1 및 제2절연층(81, 83)은 유기절연층일 수 있다.
제1도전층(CML1)은 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 제1연결전극(811)들을 포함할 수 있다. 제2도전층(CML2)은 도 18 및 도 20에 도시된 바와 같이 제1센서전극(810)들, 제2센서전극(820)들 및 제2연결전극(821)들을 포함할 수 있다. 제2센서전극(820)들은 제2센서전극(820)들과 동일한 층에 형성된 제2연결전극(821)들에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 제1센서전극(810)들은 제1센서전극(810)들과 다른 층에 형성된 제1연결전극(811)들에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이웃하는 제1센서전극(810)들을 전기적으로 연결하는 제1연결전극(811)은 제2절연층(83)에 형성된 콘택홀(CNT)을 통해 이웃하는 제1센서전극(810)들과 접속할 수 있다.
제1 및 제2도전층(CML1, CML2)은 금속을 포함한다. 예컨대, 제1 및 제2도전층(CML1, CML2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있으며, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 제1 및 제2도전층(CML1, CML2)은 Ti/Al/Ti의 다층으로 형성될 수 있다.
도 20의 확대도를 참조하면, 제1센서전극(810)은 복수의 홀(810H)을 포함하는 그리드 구조(또는 격자 구조)일 수 있다. 홀(810H)은 화소의 발광영역(P-E)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 유사하게, 제2센서전극(820)은 복수의 홀(820H)을 포함하는 그리드 구조(또는 격자 구조)일 수 있다. 홀(820H)은 화소의 발광영역(P-E)과 중첩하도록 배치될 수 있다.
한편, 도 18 내지 도 20은 제1센서전극(810)들과 제1연결전극(811)들이 서로 다른 층 상에 배치된 경우를 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로, 제1센서전극(810)들과 제1연결전극(811)들은 동일한 층(예컨대, 제2도전층)에 배치될 수 있으며, 제2센서전극(820)들과 제2연결전극(821)이 서로 다른 층에 배치되어 제2절연층(83)을 관통하는 콘택홀에 의해 접속될 수 있다.
또한, 도 18 내지 도 20은 제1 및 제2센서전극(810, 820)이 제2도전층(CML2)에 포함되는 것을 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예로, 제1센서전극(810)과 제2센서전극(820)은 다른 층에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2센서전극(810, 820) 중 어느 하나는 제1도전층(CML1)에 형성되고, 다른 하나는 제2도전층(CML2)에 형성될 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서전극(800)을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서전극(800)을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센서전극(800)을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센서전극(800)을 구비한 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 21 내지 도 24에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 도 17 내지 도 20을 참조하여 전술한 센서전극층(SENL)을 더 구비할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 장치는 센서전극층(SENL)의 제1 및 제2센서전극(810, 820 도 17 참조)을 포함하는 센서전극(800)을 더 구비할 수 있다. 디스플레이 장치는 센서전극(800)을 구비함으로써 터치 디스플레이 장치로 구현될 수 있다. 여기서 '터치 디스플레이 장치'는 디스플레이 장치가 디스플레이 장치와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 입력장치 중 하나로 기능함과 동시에, 디스플레이 장치와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공하는 출력부 중 하나로 기능할 수 있는 디스플레이 장치를 의미한다.
센서전극(800)은 제1영역(A1)의 적어도 일부, 제2영역(A2)의 적어도 일부 및 제3영역(A3)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 실시예로, 도 21에 도시된 것과 같이, 센서전극(800)은 제1영역(A1)의 적어도 일부, 제2영역(A2)의 적어도 일부 및 제3영역(A3)의 적어도 일부를 둘러싸며, 상부기판(400)과 제1보호층(IL1) 사이에 배치될 수 있다. 구체적인 예로, 센서전극(800)은 제1영역(A1)의 적어도 일부, 제2영역(A2)의 적어도 일부 및 제3영역(A3)의 적어도 일부를 둘러싸며, 제1보호층(IL1)의 상부기판(400) 방향의 상면 상에 배치될 수 있다. 이는 센서전극(800)이 단면도 상에서 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 사이, 제2영역(A2)과 제3영역(A3) 사이 및/또는 제3영역(A3)과 제1영역(A1) 사이에서 제1보호층(IL1)의 상부기판(400) 방향의 상면 상에 배치되는 것으로 이해될 수 있다.
다른 실시예로, 도 22에 도시된 것과 같이, 센서전극(800)은 제1영역(A1)의 적어도 일부, 제2영역(A2)의 적어도 일부 및 제3영역(A3)의 적어도 일부를 둘러싸며, 제1보호층(IL1)과 제2보호층(IL2) 사이에 배치될 수 있다. 구체적인 예로, 센서전극(800)은 제1영역(A1)의 적어도 일부, 제2영역(A2)의 적어도 일부 및 제3영역(A3)의 적어도 일부를 둘러싸며, 제1보호층(IL1)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치될 수 있다. 이는 센서전극(800)이 단면도 상에서 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 사이, 제2영역(A2)과 제3영역(A3) 사이 및/또는 제3영역(A3)과 제1영역(A1) 사이에서 제1보호층(IL1)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치되는 것으로 이해될 수 있다.
또 다른 실시예로, 센서전극(800)이 포함하는 제1센서전극(810) 및 제2센서전극(820)은 서로 상이한 층상 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 도 23에 도시된 바와 같이, 제1센서전극(810)은 제1영역(A1)의 적어도 일부, 제2영역(A2)의 적어도 일부 및 제3영역(A3)의 적어도 일부를 둘러싸며, 상부기판(400)과 제1보호층(IL1) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2센서전극(820)은 제1영역(A1)의 적어도 일부, 제2영역(A2)의 적어도 일부 및 제3영역(A3)의 적어도 일부를 둘러싸며, 제1보호층(IL1)과 제2보호층(IL2) 사이에 배치될 수 있다. 구체적인 예로, 제1센서전극(810)은 제1영역(A1)의 적어도 일부, 제2영역(A2)의 적어도 일부 및 제3영역(A3)의 적어도 일부를 둘러싸며, 제1보호층(IL1)의 상부기판(400) 방향의 상면 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2센서전극(820)은 제1영역(A1)의 적어도 일부, 제2영역(A2)의 적어도 일부 및 제3영역(A3)의 적어도 일부를 둘러싸며, 제1보호층(IL1)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치될 수 있다. 한편, 다른 실시예로서, 제1센서전극(810) 및 제2센서전극(820)은 상술한 배치와 반대로 배치되는 것도 가능하다. 즉, 제1센서전극(810)이 제1보호층(IL1)의 하부기판(100) 방향의 하면 상에 배치되고, 제2센서전극(820)이 제1보호층(IL1)의 상부기판(400) 방향의 상면 상에 배치되는 것도 가능하다.
도 24는 투과영역(TA)을 구비하는 디스플레이 장치가 도 22를 참조하여 전술한 센서전극(800)을 더 구비하는 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 디스플레이 장치는 전술한 투명 디스플레이 장치의 기능과 동시에 전술한 터치 디스플레이 장치의 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 장치와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 입력장치로서의 기능과, 사용자가 디스플레이 장치의 발광소자들이 발광하여 표시되는 이미지와 투과영역(TA)들을 통해 디스플레이 장치를 관통하는 광들을 동시에 인식할 수 있는 투명 디스플레이 장치로서의 기능을 수행할 수 있는 디스플레이 장치일 수 있다.
한편, 도 24에서는 도 9의 디스플레이 장치가 센서전극(800)을 더 구비한 것을 도시하고 있으나, 도 10의 디스플레이 장치가 센서전극(800)을 더 구비하는 것도 가능하다. 또한, 도 24에서는 디스플레이 장치가 도 22를 참조하여 전술한 센서전극(800)을 구비한 경우를 도시하고 있으나, 도 21을 참조하여 전술한 센서전극(800) 또는 도 23을 참조하여 전술한 센서전극(800)을 구비하는 것도 가능하다.
지금까지는 디스플레이 장치에 대해서만 주로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 이러한 디스플레이 장치를 제조하기 위한 디스플레이 장치 제조방법 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
1: 디스플레이 장치
40: 컴포넌트
100: 하부기판
110: 버퍼층
121: 게이트절연막
131: 층간절연막
140: 평탄화층
150: 화소정의막
160: 봉지층
210, 220, 230: 제1박막트랜지스터 내지 제3박막트랜지스터
311, 312, 313: 제1화소전극 내지 제3화소전극
320: 중간층
330: 대향전극
400a, 400b, 400c: 제1색 필터부 내지 제3색 필터부
410: 제1색 컬러필터층
415: 투광층
420: 제2색 컬러필터층
425: 제2색 양자점층
430: 제3색 컬러필터층
435: 제3색 양자점층
445: 투광물질층
500: 뱅크
510: 블랙매트릭스
600: 제1반사층
700: 제2반사층
800: 센서전극

Claims (24)

  1. 표시영역과 투과영역을 포함하는 하부기판;
    상기 표시영역에서 상기 하부기판 상부에 배치된 제1화소전극 내지 제3화소전극;
    상기 제1화소전극 내지 상기 제3화소전극 각각의 상부에 적층된 복수개의 발광층들을 포함하며, 상기 투과영역에 대응하는 개구를 갖는, 중간층;
    상기 중간층 상부에 위치하고, 상기 투과영역에 대응하는 개구를 갖는, 대향전극;
    하면이 상기 하부기판을 향하도록 상기 하부기판 상부에 배치되고, 상기 제1화소전극과 대응하는 제1영역, 상기 제2화소전극과 대응하는 제2영역, 상기 제3화소전극과 대응하는 제3영역 및 상기 투과영역에 대응하는 제4영역을 포함하는, 상부기판;
    상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 배치된 투광층;
    상기 제2영역에서 상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 배치된 제2색 양자점층;
    상기 제3영역에서 상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 배치된 제3색 양자점층; 및
    상기 제4영역에서 상기 상부기판 상기 하부기판 사이에 배치되고, 상기 투광층과 일체(一體)인, 투광물질층;
    을 구비하는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투광물질층은 상기 투광층이 포함하는 물질과 동일한 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 발광층들은 제1색 발광층과 제2색 발광층을 포함하는, 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중간층은 상기 복수개의 발광층들 사이에 배치된 전하생성층(charge generation layer)을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 하부기판의 상면에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1영역의 면적은 상기 제2영역의 면적과 동일한, 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투과영역에서 상기 상부기판과 상기 투광물질층 사이에 배치된 제1반사층;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 투광층 사이에 배치되고, 상기 제2영역을 노출시키는 제1-2개구, 상기 제3영역을 노출시키는 제1-3개구 및 상기 제4영역을 노출시키는 제1-4개구를 갖는, 제1색 컬러필터층;
    상기 제2영역에서 상기 상부기판과 상기 제2색 양자점층 사이에 배치되고, 상기 제1-2개구를 채우는 부분과 상기 제1색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 위치하는 부분을 포함하는, 제2색 컬러필터층; 및
    상기 제3영역에서 상기 상부기판과 상기 제3색 양자점층 사이에 배치되고, 상기 제1-3개구를 채우는 제3색 컬러필터층;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 제1색 컬러필터층 사이에 배치된 제2반사층;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1영역에서 상기 제1색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2반사층;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에서 상기 제2색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2반사층;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층; 및
    상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 상부기판 방향의 상면 상에 배치된 센서전극;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층; 및
    상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 센서전극;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층; 및
    상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 상부기판 방향의 상면 상에 배치된 제1센서전극; 및
    상기 제1센서전극과 중첩하고, 상기 제1보호층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2센서전극;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  14. 투과영역을 포함하는 하부기판;
    상기 하부기판 상부에 배치된 제1화소전극 내지 제3화소전극;
    상기 제1화소전극 내지 상기 제3화소전극 각각의 상부에 적층된 복수개의 발광층들을 포함하며, 상기 투과영역에 대응하는 개구를 갖는, 중간층;
    상기 중간층 상부에 위치하고, 상기 투과영역에 대응하는 개구를 갖는, 대향전극;
    하면이 상기 하부기판을 향하도록 상기 하부기판 상부에 배치되고, 상기 제1화소전극과 대응하는 제1영역, 상기 제2화소전극과 대응하는 제2영역, 상기 제3화소전극과 대응하는 제3영역 및 상기 투과영역에 대응하는 제4영역을 포함하는, 상부기판;
    상기 상부기판과 상기 대향전극 사이에 위치하고, 상기 제1영역에 대응하는 제1개구, 상기 제2영역에 대응하는 제2개구, 상기 제3영역에 대응하는 제3개구 및 상기 제4영역에 대응하는 제4개구를 갖는, 뱅크;
    상기 제1개구를 채우는 투광층;
    상기 제2개구를 채우는 제2색 양자점층;
    상기 제3개구를 채우는 제3색 양자점층; 및
    상기 제4개구를 채우는 투광물질층;
    을 구비하는, 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 발광층들은 제1색 발광층과 제2색 발광층을 포함하는, 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 하부기판의 상면에 수직인 방향에서 바라볼 시, 상기 제1영역의 면적은 상기 제2영역의 면적과 동일한, 디스플레이 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 투과영역에서 상기 상부기판과 상기 투광물질층 사이에 배치된 제1반사층;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 투광층 사이에 배치되고, 상기 제2영역을 노출시키는 제1-2개구, 상기 제3영역을 노출시키는 제1-3개구 및 상기 제4영역을 노출시키는 제1-4개구를 갖는, 제1색 컬러필터층;
    상기 제2영역에서 상기 상부기판과 상기 제2색 양자점층 사이에 배치되고, 상기 제1-2개구를 채우는 부분과 상기 제1색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 위치하는 부분을 포함하는, 제2색 컬러필터층; 및
    상기 제3영역에서 상기 상부기판과 상기 제3색 양자점층 사이에 배치되고, 상기 제1-3개구를 채우는 제3색 컬러필터층;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1영역에서 상기 상부기판과 상기 제1색 컬러필터층 사이에 배치된 제2반사층;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1영역에서 상기 제1색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2반사층;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.

  21. 제18항에 있어서,
    상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에서 상기 제2색 컬러필터층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2반사층;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층; 및
    상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 상부기판 방향의 상면 상에 배치된 센서전극;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층; 및
    상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 센서전극;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 투광층의 상기 상부기판 방향의 상면을 덮는 제1보호층; 및
    상기 제1영역의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 제1보호층의 상기 상부기판 방향의 상면 상에 배치된 제1센서전극; 및
    상기 제1센서전극과 중첩하고, 상기 제1보호층의 상기 하부기판 방향의 하면 상에 배치된 제2센서전극;
    을 더 구비하는, 디스플레이 장치.
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