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特表2024-524857表示装置、電子装置、及び表示装置製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-09
(54)【発明の名称】表示装置、電子装置、及び表示装置製造方法
(51)【国際特許分類】
   G09F 9/30 20060101AFI20240702BHJP
   G09F 9/00 20060101ALI20240702BHJP
   G09F 9/302 20060101ALI20240702BHJP
   H10K 59/123 20230101ALI20240702BHJP
   H10K 59/131 20230101ALI20240702BHJP
   H10K 59/124 20230101ALI20240702BHJP
   H10K 59/121 20230101ALI20240702BHJP
   H10K 65/00 20230101ALI20240702BHJP
   H10K 71/30 20230101ALI20240702BHJP
   H10K 71/20 20230101ALI20240702BHJP
【FI】
G09F9/30 338
G09F9/30 348A
G09F9/30 337
G09F9/00 338
G09F9/00 313
G09F9/30 365
G09F9/00 366Z
G09F9/302 Z
H10K59/123
H10K59/131
H10K59/124
H10K59/121 213
H10K65/00
H10K71/30
H10K71/20
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023574808
(86)(22)【出願日】2022-06-10
(85)【翻訳文提出日】2023-12-05
(86)【国際出願番号】 KR2022008215
(87)【国際公開番号】W WO2022265310
(87)【国際公開日】2022-12-22
(31)【優先権主張番号】10-2021-0078318
(32)【優先日】2021-06-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Display Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】1, Samsung-ro, Giheung-gu, Yongin-si, Gyeonggi-do, Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 託嗣
(72)【発明者】
【氏名】チャ,ミョングン
(72)【発明者】
【氏名】ク,ソヨン
(72)【発明者】
【氏名】シム,ドンファン
(72)【発明者】
【氏名】チェ,サンゴン
【テーマコード(参考)】
3K107
5C094
5G435
【Fターム(参考)】
3K107AA01
3K107BB01
3K107BB08
3K107CC43
3K107CC45
3K107DD39
3K107DD90
3K107EE04
3K107EE07
3K107EE61
3K107EE68
3K107FF04
3K107FF14
3K107FF15
5C094AA43
5C094AA45
5C094BA03
5C094BA27
5C094CA19
5C094DA15
5C094DB01
5C094EA04
5C094EA05
5C094FA01
5C094FA02
5C094FB02
5C094FB05
5C094FB12
5C094FB14
5C094FB15
5C094HA05
5C094HA08
5G435AA17
5G435BB05
5G435CC09
5G435DD11
5G435EE49
5G435GG43
5G435HH05
5G435HH20
5G435KK05
5G435KK10
5G435LL04
5G435LL07
5G435LL08
5G435LL17
(57)【要約】
表示装置を提供する。表示装置は、第1画素及び第2画素を含む。第2画素の発光素子と駆動回路は第2領域に配置される。第1画素は第2領域に配置されたシリコントランジスタ及び酸化物トランジスタを含む。第1画素は前記トランジスタの中で1つと第1領域に配置された発光素子を電気的に連結する連結配線を含む。連結配線は、酸化物半導体パターンと同一の層に配置され、透明導電性酸化物を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1領域、及び前記第1領域と隣接する第2領域を含む表示領域、及び、前記表示領域に隣接する周辺領域を含むベース層、前記ベース層上に配置された絶縁層、及び前記ベース層上に配置された第1画素、及び第2画素を含む表示パネルを含み、
前記第1画素は、前記第1領域に配置された第1発光素子、及び前記第1発光素子に電気的に連結された第1画素回路を含み、
前記第2画素は、前記第2領域に配置された第2発光素子及び前記第2発光素子に電気的に連結され、前記第2領域に配置された第2画素回路を含み、
前記第1画素回路は、
ドレーン領域、アクティブ領域、ソース領域を含む酸化物半導体パターン及び前記アクティブ領域に重畳するゲートを含み、前記第2領域又は前記周辺領域に配置された第1トランジスタと、
ドレーン領域、アクティブ領域、ソース領域を含むシリコン半導体パターン及び前記アクティブ領域に重畳するゲートを含み、前記第2領域又は前記周辺領域に配置された第2トランジスタと、
前記第1トランジスタ又は前記第2トランジスタと前記第1発光素子とを電気的に連結し、少なくとも前記第1領域に重畳され、前記酸化物半導体パターンと同一の層に配置され、透明導電性酸化物を含む連結配線と、を含む表示装置。
【請求項2】
前記表示領域は、前記第2領域に隣接する第3領域をさらに含み、
前記表示パネルは、前記第3領域に配置された第3画素をさらに含み、
前記第3画素は、前記第3領域に配置された第3発光素子、及び、前記第3発光素子に電気的に連結され、前記第3領域に配置された第3画素回路を含み、
基準面積内にて、前記第1発光素子は、前記第3発光素子よりも少なく配置された請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記絶縁層は、第1絶縁層及び第2絶縁層を含み、
前記酸化物半導体パターンは、前記第1絶縁層の上側に配置され、前記シリコン半導体パターンは、前記第1絶縁層の下側に配置され、
前記第2絶縁層は、前記酸化物半導体パターンをカバーする請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記第2絶縁層は、前記連結配線をカバーする請求項3に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第2絶縁層は、前記第1領域に対応する開口が区画形成され、
前記連結配線の少なくとも一部分は、前記第2絶縁層から露出された請求項3に記載の表示装置。
【請求項6】
前記絶縁層は、前記開口を満たし、前記第2絶縁層上に配置された第3絶縁層をさらに含む請求項5に記載の表示装置。
【請求項7】
前記第1画素回路は、連結電極をさらに含み、
前記連結電極は、前記第3絶縁層上に配置され、前記第3絶縁層を貫通するコンタクトホールを通じて前記連結配線に連結された請求項6に記載の表示装置。
【請求項8】
前記連結配線は、前記酸化物半導体パターンの前記ドレーン領域及び前記ソース領域よりも大きい導電性を有する請求項1に記載の表示装置。
【請求項9】
前記連結配線は、前記酸化物半導体パターンの前記ドレーン領域及び前記ソース領域に比べて弗素元素の含量が高い請求項1に記載の表示装置。
【請求項10】
前記連結配線は、前記酸化物半導体パターンの前記ドレーン領域及び前記ソース領域に比べてアルミニウム(Al)、ヒ素(As)、ホウ素(B)、又は珪素Siをさらに含む請求項1に記載の表示装置。
【請求項11】
前記絶縁層は、前記第1トランジスタの前記ゲートに重畳され、第1トランジスタの前記ゲートと前記第1トランジスタのアクティブ領域との間に配置された絶縁パターンを含み、
平面上で前記第1トランジスタの前記ドレーン領域及び前記ソース領域は、前記絶縁パターンから露出された請求項1に記載の表示装置。
【請求項12】
前記連結配線は、前記第2領域に重畳する請求項1に記載の表示装置。
【請求項13】
前記第1画素回路は、連結電極をさらに含み、
前記第1発光素子は、楕円形状の第1電極を含み、
前記連結電極は、前記連結配線に直接連結され、
前記第1発光素子の前記第1電極は、前記連結電極に直接連結された請求項1に記載の表示装置。
【請求項14】
前記第2発光素子は、曲線のエッジを有する第1電極を含み、
前記第2発光素子の前記第1電極は、前記第1発光素子の前記第1電極よりも小さい面積を有する請求項13に記載の表示装置。
【請求項15】
前記表示パネルに結合されたウインドーをさらに含み、
前記ウインドーは、ベースフィルム及び前記周辺領域に重畳するベゼルパターンを含む請求項1に記載の表示装置。
【請求項16】
光信号が通過するセンシング領域、前記センシング領域に隣接する表示領域、及び前記表示領域に隣接する周辺領域を含み、前記センシング領域は、発光素子が重畳する素子領域、及び、発光素子が非重畳である透過領域を含む表示装置と、
前記表示装置の下側に配置され、前記センシング領域に重畳し、前記光信号を受信する電子モジュールと、を含み、
前記表示装置は、第1画素を含み、
前記第1画素は、前記素子領域に配置された第1発光素子、及び前記第1発光素子に電気的に連結された第1画素回路を含み、
前記第1画素回路は、酸化物半導体パターンを含み、前記表示領域又は前記周辺領域に配置されたトランジスタを含み、
前記トランジスタと前記第1発光素子を電気的に連結し、少なくとも前記表示領域に重畳され、前記酸化物半導体パターンと同一の層に配置され、透明導電性酸化物を含む連結配線を含む請求項1に記載の電子装置。
【請求項17】
前記表示装置は、第2画素をさらに含み、
前記第2画素は、前記表示領域に配置された第2発光素子、及び、前記第2発光素子に電気的に連結され、前記表示領域に配置された第2画素回路を含む請求項16に記載の電子装置。
【請求項18】
前記表示装置は、ウインドーを含み、
前記ウインドーは、ベースフィルム及び前記周辺領域に重畳するベゼルパターンを含む請求項16に記載の電子装置。
【請求項19】
前記電子モジュールは、カメラモジュールを含む請求項16に記載の電子装置。
【請求項20】
第1領域に配置された第1発光素子、第2領域に配置された第1シリコントランジスタ、及び前記第2領域に配置された第1酸化物トランジスタを含む第1画素及び前記第2領域に配置された第2発光素子、第2シリコントランジスタ、及び第2酸化物トランジスタを含む第2画素を含む表示装置の製造方法において、
前記第2領域に重畳する前記第1シリコントランジスタを形成する段階と、
前記第2領域に重畳する前記第1酸化物トランジスタの酸化物半導体パターン及び少なくとも第1領域に重畳する酸化物半導体配線を含む酸化物半導体層を形成する段階と、
前記第1酸化物トランジスタのアクティブ領域に重畳する前記第1酸化物トランジスタのゲートを形成する段階と、
前記第1酸化物トランジスタの前記ゲートと前記酸化物半導体配線をカバーする絶縁層を形成する段階と、
前記絶縁層上に配置され、前記酸化物半導体配線と電気的に連結された前記第1発光素子を形成する段階と、を含む表示装置の製造方法。
【請求項21】
ドーパントを利用して前記酸化物半導体配線をドーピングする段階をさらに含む請求項20に記載の表示装置の製造方法。
【請求項22】
前記ドーパントは、アルミニウム(Al)、ヒ素(As)、ホウ素(B)、珪素Si、又はインジウム(In)を含む請求項21に記載の表示装置の製造方法。
【請求項23】
前記絶縁層に前記第1領域に対応する開口が形成されるようにフッ化ガスを利用して前記絶縁層をドライエッチングする段階をさらに含む請求項20に記載の表示装置の製造方法。
【請求項24】
前記第2領域に重畳する前記第2シリコントランジスタを形成する段階と、
前記第2領域に重畳する前記第2酸化物トランジスタを形成する段階と、
前記第2領域に重畳する前記第2発光素子を形成する段階と、をさらに含み、
前記第2酸化物トランジスタを形成する段階は、
前記第2領域に重畳する前記第2酸化物トランジスタの酸化物半導体パターンを形成する段階と、
前記第2酸化物トランジスタの前記酸化物半導体パターンのソース領域及びドレーン領域に非重畳であって、アクティブ領域に重畳する前記第2酸化物トランジスタのゲートを形成する段階と、を含み、
前記第2酸化物トランジスタの酸化物半導体パターンを形成する段階は、前記酸化物半導体層を形成する段階との単一の工程で遂行され、
前記第2酸化物トランジスタのゲートを形成する段階は、前記第1酸化物トランジスタのゲートを形成する段階との単一の工程で遂行される請求項20に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光信号が透過する表示領域を含む表示装置、表示装置を含む電子装置、及び表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電子装置は、表示パネル及び電子モジュール等様々な電子部品を含むことができる。電子モジュールは、カメラ、赤外線感知センサー、又は近接センサー等を含むことができる。電子モジュールは表示パネルの下に配置されうる。表示パネルの一部領域の透過率は、表示パネルの他の一部領域の透過率より高いのでありうる。電子モジュールは、透過率が高い領域を通じて光信号を受信するか、又は光信号を出力することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の目的は、積層構造が単純な表示装置を提供することにある。
【0004】
本発明の目的は、前記表示装置を含む電子装置を提供することにある。
【0005】
本発明の目的は、製造工程が単純な表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明による表示装置は、第1領域、及び前記第1領域と隣接する第2領域を含む表示領域、及び前記表示領域に隣接する周辺領域を含むベース層、前記ベース層上に配置された絶縁層、及び、前記ベース層上に配置された第1画素及び第2画素を含む表示パネルを含む。前記第1画素は、前記第1領域に配置された第1発光素子、及び、前記第1発光素子に電気的に連結された第1画素回路を含む。前記第2画素は、前記第2領域に配置された第2発光素子、及び、前記第2発光素子に電気的に連結され、前記第2領域に配置された第2画素回路を含む。前記第1画素回路は、ドレーン領域、アクティブ領域、ソース領域を含む酸化物半導体パターン、及び、前記アクティブ領域に重畳する(重なり合う)ゲートを含み、前記第2領域又は前記周辺領域に配置された第1トランジスタ、ドレーン領域、アクティブ領域、ソース領域を含むシリコン半導体パターン、及び、前記アクティブ領域に重畳するゲートを含み、前記第2領域又は前記周辺領域に配置された第2トランジスタ、及び、前記第1トランジスタ、又は前記第2トランジスタと前記第1発光素子を電気的に連結し、少なくとも前記第1領域に重畳され、前記酸化物半導体パターンと同一の層に配置され、透明導電性酸化物を含む連結配線を含むことができる。
【0007】
前記表示領域は、前記第2領域に隣接する第3領域をさらに含み、前記表示パネルは、前記第3領域に配置された第3画素をさらに含み、前記第3画素は、前記第3領域に配置された第3発光素子及び前記第3発光素子に電気的に連結され、前記第3領域に配置された第3画素回路を含むことができる。基準面積内で、前記第1発光素子は、前記第3発光素子より少なく配置されうる。
【0008】
前記絶縁層は第1絶縁層及び第2絶縁層を含み、前記酸化物半導体パターンは前記第1絶縁層の上側に配置され、前記シリコン半導体パターンは前記第1絶縁層の下側に配置され、前記第2絶縁層は前記酸化物半導体パターンをカバーすることができる。
【0009】
前記第2絶縁層は、前記連結配線をカバーすることができる。
【0010】
前記第2絶縁層は、前記第1領域に対応する開口が定義され、前記連結配線の少なくとも一部分は前記第2絶縁層から露出されることができる。
【0011】
前記絶縁層は、前記開口を満たし、前記第2絶縁層上に配置された第3絶縁層をさらに含むことができる。
【0012】
前記第1画素回路は連結電極をさらに含み、前記連結電極は前記第3絶縁層上に配置され、前記第3絶縁層を貫通するコンタクトホールを通じて前記連結配線に連結されることができる。
【0013】
前記連結配線は、前記酸化物半導体パターンの前記ドレーン領域及び前記ソース領域より大きい導電性を有することができる。
【0014】
前記連結配線は、前記酸化物半導体パターンの前記ドレーン領域及び前記ソース領域に比べて弗素元素の含量が高いのでありうる。
【0015】
前記連結配線は、前記酸化物半導体パターンの前記ドレーン領域及び前記ソース領域に比べてアルミニウム(Al)、ヒ素(As)、ホウ素(B)、又は珪素Siをさらに含むことができる。
【0016】
前記絶縁層は、前記第1トランジスタの前記ゲートに重畳され、第1トランジスタの前記ゲートと前記第1トランジスタのアクティブ領域との間に配置された絶縁パターンを含み、平面上で前記第1トランジスタの前記ドレーン領域及び前記ソース領域は前記絶縁パターンから露出されることができる。
【0017】
前記連結配線は、前記第2領域に重畳することができる。
【0018】
前記第1画素回路は連結電極をさらに含み、前記第1発光素子は楕円形状の第1電極を含み、前記連結電極は前記連結配線に直接連結され、前記第1発光素子の前記第1電極は前記連結電極に直接連結されるのでありうる。
【0019】
前記第2発光素子は、曲線のエッジを有する第1電極を含み、前記第2発光素子の前記第1電極は、前記第1発光素子の前記第1電極より小さい面積を有することができる。
【0020】
前記表示パネルに結合されたウインドーをさらに含み、前記ウインドーは、ベースフィルム及び前記周辺領域に重畳するベゼルパターンを含むことができる。
【0021】
本発明の一実施形態による電子装置は、光信号が通過するセンシング領域、前記センシング領域に隣接する表示領域、及び、前記表示領域に隣接する周辺領域を含み、前記センシング領域は、発光素子が重畳する素子領域、及び発光素子が非重畳である(重なり合わない)透過領域を含む表示装置及び前記表示装置の下側に配置され、前記センシング領域に重畳し、前記光信号を受信する電子モジュールを含むことができる。前記表示装置は第1画素を含むことができる。前記第1画素は、前記素子領域に配置された第1発光素子、及び、前記第1発光素子に電気的に連結された第1画素回路を含むことができる。前記第1画素回路は、酸化物半導体パターンを含み、前記表示領域又は前記周辺領域に配置されたトランジスタを含むことができる。前記トランジスタと前記第1発光素子を電気的に連結し、少なくとも前記表示領域に重畳され、前記酸化物半導体パターンと同一の層に配置され、透明導電性酸化物を含む連結配線を含むことができる。
【0022】
前記表示装置は第2画素をさらに含むことができる。前記第2画素は、前記表示領域に配置された第2発光素子、及び、前記第2発光素子に電気的に連結され、前記表示領域に配置された第2画素回路を含むことができる。
【0023】
前記表示装置はウインドーを含むことができる。前記ウインドーは、ベースフィルム及び前記周辺領域に重畳するベゼルパターンを含むことができる。
【0024】
前記電子モジュールはカメラモジュールを含むことができる。
【0025】
表示装置の製造方法は、前記第2領域に重畳する前記第1シリコントランジスタを形成する段階、前記第2領域に重畳する前記第1酸化物トランジスタの酸化物半導体パターン、及び少なくとも第1領域に重畳する酸化物半導体配線を含む酸化物半導体層を形成する段階、前記第1酸化物トランジスタにおける前記酸化物半導体パターンのソース領域及びドレーン領域に対して非重畳であって、アクティブ領域に重畳する、前記第1酸化物トランジスタのゲートを形成する段階、前記第1酸化物トランジスタの前記ゲートと前記酸化物半導体配線をカバーする絶縁層を形成する段階、及び、前記絶縁層上に配置され、前記酸化物半導体配線と電気的に連結された前記第1発光素子を形成する段階を含むことができる。
【0026】
ドーパントを利用して前記酸化物半導体配線をドーピングする段階をさらに含むことができる。
【0027】
前記ドーパントは、アルミニウム(Al)、ヒ素(As)、ホウ素(B)、珪素Si、又はインジウム(In)を含むことができる。
【0028】
前記絶縁層に、前記第1領域に対応する開口が形成されるように、フッ化ガスを利用して前記絶縁層をドライエッチングする段階をさらに含むことができる。
【0029】
前記第2領域に重畳する前記第2シリコントランジスタを形成する段階、前記第2領域に重畳する前記第2酸化物トランジスタを形成する段階、及び、前記第2領域に重畳する前記第2発光素子を形成する段階を、さらに含むことができる。
【0030】
前記第2酸化物トランジスタを形成する段階は、前記第2領域に重畳する前記第2酸化物トランジスタの酸化物半導体パターンを形成する段階、及び、前記第2酸化物トランジスタの前記酸化物半導体パターンのソース領域及びドレーン領域に非重畳であって、アクティブ領域に重畳する前記第2酸化物トランジスタのゲートを形成する段階を含むことができる。前記第2酸化物トランジスタの酸化物半導体パターンを形成する段階は、前記酸化物半導体層を形成する段階と単一の工程で遂行されるのであって、前記第2酸化物トランジスタのゲートを形成する段階は、前記第1酸化物トランジスタのゲートを形成する段階と単一の工程で遂行されるのでありうる。
【発明の効果】
【0031】
上述したことによれば、第1画素回路と第1発光素子を連結するための追加的な透明導電性層が要求されない。本実施形態によれば、連結配線は、酸化物半導体パターンの製造工程の中での、少なくとも一部の段階と同一の製造段階を通じて形成されうる。表示装置の積層構造が単純になりうる。
【0032】
連結配線は、相対的に大きい導電性を有することによって、第1領域に配置された発光素子に、データ信号に対応する駆動電流を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
図1】本発明の一実施形態による電子装置の斜視図である。
図2】本発明の一実施形態による電子装置の一部構成を示した分解斜視図である。
図3】本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。
図4】本発明の一実施形態による画素の等価回路図である。
図5A】本発明の一実施形態による表示パネルの平面図である。
図5B図5Aの一部分を拡大した平面図である。
図5C図5Bの一部分を拡大した平面図である。
図5D図5Bの一部分を拡大した平面図である。
図5E】本発明の一実施形態による表示パネルの平面図である。
図6A】本発明の一実施形態による表示装置の第3領域に対応する断面図(1)である。
図6B】本発明の一実施形態による表示装置の第3領域に対応する断面図(2)である。
図7】本発明の一実施形態による表示装置の第1領域及び第2領域に対応する断面図である。
図8A図5Aの一部分を拡大した平面図(1)である。
図8B図5Aの一部分を拡大した平面図(2)である。
図9】本発明の一実施形態による表示装置の第1領域及び第2領域に対応する断面図である。
図10A】本発明の一実施形態による表示装置の製造方法を示した断面図(1)である。
図10B】本発明の一実施形態による表示装置の製造方法を示した断面図(2)である。
図10C】本発明の一実施形態による表示装置の製造方法を示した断面図(3)である。
図10D】本発明の一実施形態による表示装置の製造方法を示した断面図(4)である。
図10E】本発明の一実施形態による表示装置の製造方法を示した断面図(5)である。
図10F】本発明の一実施形態による表示装置の製造方法を示した断面図(6)である。
図10G】本発明の一実施形態による表示装置の製造方法を示した断面図(7)である。
図10H】本発明の一実施形態による表示装置の製造方法を示した断面図(8)である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
本明細書で、所定の構成要素(又は、領域、層、部分等)が他の構成要素の“上にある”、“連結される”、又は“結合される”と記述される場合に、このことは、他の構成要素上に直接配置/連結/結合されうるか、又はそれらの間に第3の構成要素が配置されることもできることを意味する。
【0035】
同一の図面符号は、同一の構成要素を称する。また、図面において、構成要素の厚さは、技術的な内容の効率的な説明のために誇張されたものである。“及び/又は”は、連関された構成要素が定義することができる1つ以上の組合せを全て含む。
【0036】
第1、第2等の用語は、様々な構成要素を説明するために使用されうるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないのでありながら、第1構成要素は第2構成要素として称されうるのであり、類似な具合に、第2構成要素も第1構成要素として称されうる。単数の表現は、文脈上に明確に異なるように表現しない限り、複数の表現を含む。
【0037】
また、“下に”、“下側に”、“上に”、“上側に”等の用語は図面に図示された構成要素の連関関係を説明するために使用される。前記用語は相対的な概念であって、図面に表示された方向を基準に説明される。
【0038】
“含む”又は“有する”等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることであり、1つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものについての存在又は付加の可能性を、予め排除しないことと理解されなければならない。
【0039】
異なるように定義されない限り、本明細書で使用されたすべての用語(技術用語及び科学用語を含む)は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されることと同一の意味を有する。また、一般的に使用される辞書で定義された用語などの用語は、関連技術の脈絡で有する意味と一致する意味を有することと解釈されなければならないのであり、ここで明示的に定義されない限り、あまりにも理想的であるか、或いは過度に形式的な意味に解釈されてはならない。
【0040】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0041】
図1は、本発明の一実施形態による電子装置1000の斜視図である。
【0042】
図1を参照すれば、電子装置1000は表示装置を含むことができ、本実施形態では携帯電話を例示的に図示した。しかし、これに制限されず、電子装置1000はタブレット、モニター、テレビ、自動車ナビゲーション、ゲーム機、又はウェアラブル装置であり得る。
【0043】
電子装置1000は、表示領域1000Aを通じてイメージを表示することができる。表示領域1000Aは、第1方向DR1及び第2方向DR2によって定義された平面を含むことができる。表示領域1000Aは、前記平面の少なくとも2つの側から各々ベンディングされた曲面をさらに含むことができる。しかし、表示領域1000Aの形状が、これに制限されることではない。例えば、表示領域1000Aは前記平面のみを含んでもよく、表示領域1000Aは、前記平面の少なくとも2つ以上、例えば4つの側から各々ベンディングされた4つの曲面をさらに含んでもよい。
【0044】
表示領域1000Aの一部の領域は、センシング領域1000SAとして定義されうる。図1では1つのセンシング領域1000SAを例示的に図示したが、センシング領域1000SAの数がこれに制限されることではない。センシング領域1000SAは、表示領域1000Aの一部分であるが、表示領域1000Aの他の領域に比べて高い光信号の透過率を有することができる。したがって、センシング領域1000SAを通じてイメージを表示することができ、センシング領域1000SAを通じて光信号を提供することができる。
【0045】
電子装置1000は、センシング領域1000SAと重畳する領域に配置された電子モジュールを含むことができる。電子モジュールは、センシング領域1000SAを通じて外部から提供される光信号を受信するか、又はセンシング領域1000SAを通じて光信号を出力することができる。例えば、電子モジュールは、カメラモジュール、近接センサーといった、事物と携帯電話との間の距離を測定するセンサー、ユーザの身体の一部(例、指紋、虹彩、又は顔)を認識するセンサー、又は、光を出力する小型ランプであり、特別にこれに制限されることではない。
【0046】
電子装置1000の厚さ方向は、表示領域1000Aの法線方向である第3方向DR3であり得る。電子装置1000を構成する部材の前面(又は上面)と背面(又は下面)は、第3方向DR3を基準として定義されうる。
【0047】
図2は、本発明の一実施形態による電子装置1000の一部構成を示した分解斜視図である。
【0048】
図2を参照すれば、電子装置1000は表示装置DD及びカメラモジュールCMを含むことができる。表示装置DDはイメージを生成し、外部入力を感知することができる。カメラモジュールCMは表示装置DDの下に配置される。表示装置DDが電子装置1000を構成する第1電子モジュールとして定義されるとき、カメラモジュールCMは第2電子モジュールとして定義されてもよい。
【0049】
表示装置DDには表示領域100A及び周辺領域100Nを含むことができる。表示領域100Aは図1に図示された表示領域1000Aに対応されることができる。表示装置DDの一部領域はセンシング領域100SAとして定義されうるのであり、センシング領域100SAは、表示領域100Aの他の領域(以下、主要表示領域)よりも高い透過率を有することができる。したがって、センシング領域100SAは、外部の自然光をカメラモジュールCMに提供することができる。センシング領域100SAは、表示領域100Aの一部分であるので、イメージを表示することができる。
【0050】
表示領域100Aには画素PXが配置される。表示領域100Aには発光素子が配置され、周辺領域100Nには発光素子が未配置となっている。センシング領域100SAと主要表示領域とに、各々の画素PXが配置される。但し、センシング領域100SAと主要表示領域に配置された画素PXの構成は異なることができる。これに対する詳細な説明は後述する。
【0051】
図3は、本発明の一実施形態による表示装置DDの断面図である。
【0052】
図3を参照すれば、表示装置DDは、表示パネル100、センサー層200、反射防止層300、及びウインドー400を含むことができる。反射防止層300とウインドー400とは、接着層ADでもって結合されうる。
【0053】
表示パネル100は、実質的にイメージを生成する構成であり得る。表示パネル100は、発光型表示パネルであり、例えば表示パネル100は有機発光表示パネル、無機発光表示パネル、マイクロLED表示パネル、又はナノLED表示パネルであり得る。表示パネル100は表示層とも称されうる。
【0054】
表示パネル100は、ベース層110、回路層120、発光素子層130、及び封止層140を含むことができる。
【0055】
ベース層110は、回路層120が配置されるベース面を提供する部材であり得る。ベース層110はリジッド(rigid)基板であるか、或いはベンディング(bending)、フォールディング(folding)、ローリング(rolling)等が可能なフレキシブル(flexible)基板であり得る。ベース層110は、ガラス基板、金属基板、又は高分子基板等であり得る。しかし、本発明の実施形態がこれに限定されることではなく、ベース層110は、無機層、有機層、又は複合材料層であり得る。
【0056】
ベース層110は、多層構造を有することができる。例えば、ベース層110は、第1合成樹脂層、多層又は単層の無機層、前記多層又は単層の無機層上に配置された第2合成樹脂層を含むことができる。前記第1及び第2合成樹脂層の各々は、ポリイミド(polyimide)系樹脂を含むことができるのであり、特別に制限されない。
【0057】
回路層120は、ベース層110上に配置されうる。回路層120は、絶縁層、半導体パターン、導電パターン、及び信号ライン等を含むことができる。
【0058】
発光素子層130は、回路層120上に配置されうる。発光素子層130は発光素子を含むことができる。例えば、発光素子は、有機発光物質、無機発光物質、有機-無機発光物質、クォンタム(量子)ドット、クォンタムロッド、マイクロLED、又はナノLEDを含むことができる。
【0059】
封止層140は、発光素子層130上に配置されうる。封止層140は、水分、酸素、及びほこり粒子のような異物質から発光素子層130を保護することができる。封止層140は、少なくとも1つの無機層を含むことができる。封止層140は、無機層/有機層/無機層の積層構造物を含むことができる。
【0060】
センサー層200は、表示パネル100上に配置されうる。センサー層200は、外部から印加される外部入力を感知することができる。外部入力はユーザの入力であり得る。ユーザの入力は、使用者の身体の一部、光、熱、ペン、又は圧力等の様々な形態の外部入力を含むことができる。
【0061】
センサー層200は、連続された工程を通じて表示パネル100上に形成されうる。この場合、センサー層200は、表示パネル100上に直接配置されうる。ここで。“直接配置される”ということは、センサー層200と表示パネル100との間に第3の構成要素が配置されないことを意味しうる。即ち、センサー層200と表示パネル100との間には別の接着部材が配置されなくともよい。
【0062】
反射防止層300は、センサー層200上に直接配置されうる。反射防止層300は、表示装置DDの外部から入射される外部光の反射率を減少させることができる。反射防止層300は、連続された工程を通じてセンサー層200上に形成されうる。反射防止層300はカラーフィルターを含むことができる。前記カラーフィルターは所定の配列を有することができる。例えば、前記カラーフィルターは、表示パネル100に含まれた画素の発光カラーを考慮して配列されうる。また、反射防止層300は、前記カラーフィルターに隣接するブラックマトリックスをさらに含むことができる。反射防止層300に対する具体的な説明は後述される。
【0063】
本発明の一実施形態にて、センサー層200は省略されてもよい。この場合、反射防止層300は表示パネル100上に直接配置されうる。本発明の一実施形態で、センサー層200と反射防止層300の位置は互いに入れ替わりうる。
【0064】
図示していないが、本発明の一実施形態にて、表示装置DDは、反射防止層300上に配置された光学層をさらに含むことができる。例えば、光学層は、連続された工程を通じて反射防止層300上に形成されるのでありうる。光学層は、表示パネル100から入射された光の方向を制御して、表示装置DDの正面輝度を向上させることができる。例えば、光学層は、表示パネル100に含まれた画素の発光領域に各々対応して開口部が区画形成(define; 定義)された有機絶縁層、及び有機絶縁層をカバーし、前記開口部に充填された高屈折層を含むことができる。高屈折層は、有機絶縁層より高い屈折率を有することができる。
【0065】
ウインドー400は、反射防止層300上に配置されるか、或いは形成されるのでありうる。ウインドー400は電子装置1000の前面を提供することができる。ウインドー400は、ガラスフィルム又は合成樹脂フィルムをベースフィルムとして含むことができる。ウインドー400は、反射防止層又は指紋防止層をさらに含むことができる。ウインドー400は、ガラスフィルム又は合成樹脂フィルムを含むことができる。ウインドー400は、表示パネル100の周辺領域DP-NAに重畳するベゼルパターンBZ(図5E参照)をさらに含むことができる。
【0066】
図4は、本発明の一実施形態による画素PXの等価回路図である。
【0067】
図4を参照すれば、図2に図示された複数の画素PXの中で1つの画素PXの等価回路図を図示した。画素PXは、発光素子LD及び画素回路PCを含むことができる。発光素子LDは図3の発光素子層130に含まれる構成であり、画素回路PCは図3の回路層120に含まれる構成であり得る。
【0068】
画素回路PCは、複数のトランジスタT1乃至T7(又は、薄膜トランジスタ)及びストレージキャパシタCstを含むことができる。複数のトランジスタT1乃至T7及びストレージキャパシタCstは、信号線SL1、SL2、SL3、SL1+1、EL、DL、第1初期化電圧線VL1、第2初期化電圧線VL2(又は、アノード初期化電圧線)、及び駆動電圧線PLに、電気的に連結されるのでありうる。
【0069】
複数のトランジスタT1乃至T7は、駆動トランジスタT1(又は、第1トランジスタ)、スイッチングトランジスタT2(又は、第2トランジスタ)、補償トランジスタT3(又は、第3トランジスタ)、第1初期化トランジスタT4(又は、第4トランジスタ)、動作制御トランジスタT5(又は、第5トランジスタ)、発光制御トランジスタT6(又は、第6トランジスタ)、及び第2初期化トランジスタT7(又は、第7トランジスタ)を含むことができる。
【0070】
発光素子LDは、第1電極(例えば、アノード電極又は画素電極)及び第2電極(例えば、カソード電極又は共通電極)を含むことができ、発光素子LDの第1電極は発光制御トランジスタT6を媒介として駆動トランジスタT1に連結されて駆動電流ILDが提供され、前記第2電極は低電源電圧ELVSSが提供されうる。発光素子LDは駆動電流ILDに相応する輝度の光を生成することができる。
【0071】
複数のトランジスタT1乃至T7の中で、一部はNMOS(n-channel MOSFET)であり、残りはPMOS(p-channel MOSFET)であり得る。例えば、複数のトランジスタT1乃至T7の中で、補償トランジスタT3及び第1初期化トランジスタT4はNMOS(n-channel MOSFET)であり、残りはPMOS(p-channel MOSFET)であり得る。
【0072】
本発明の一実施形態によれば、複数のトランジスタT1乃至T7の中で、補償トランジスタT3、第1初期化トランジスタT4、及び第2初期化トランジスタT7はNMOSであり、残りはPMOSであり得る。本発明の一実施形態によれば、複数のトランジスタT1乃至T7の中で、1つのみがNMOSであり、残りはPMOSであり得る。本発明の一実施形態によれば、複数のトランジスタT1乃至T7は、全てNMOSであるか、或いは全てPMOSであり得る。
【0073】
信号線は、第1スキャン信号Snを伝達する第1現在スキャン線SL1、第2スキャン信号Sn’を伝達する第2現在スキャン線SL2、第1初期化トランジスタT4に第3スキャン信号Siを伝達する第3スキャン線SL3、動作制御トランジスタT5及び発光制御トランジスタT6に発光制御信号Enを伝達する発光制御線EL、第2初期化トランジスタT7にその後のスキャン信号Sn+1を伝達した後、スキャン線SL1+1(next scan line)、及び第1現在スキャン線SL1と交差し、データ信号Dmを伝達するデータラインDLを含むことができる。第1スキャン信号Snは現在のスキャン信号であり、その後のスキャン信号Sn+1は、第1スキャン信号Snの直後のスキャン信号であり得る。
【0074】
駆動電圧線PLは駆動トランジスタT1に駆動電圧ELVDDを伝達し、第1初期化電圧線VL1は、駆動トランジスタT1及び発光素子LDの第1電極を初期化する初期化電圧Vint1を伝達することができる。
【0075】
駆動トランジスタT1のゲートはストレージキャパシタCstと連結されており、駆動トランジスタT1のソースは動作制御トランジスタT5を経由して駆動電圧線PLに連結されており、駆動トランジスタT1のドレーンは、発光制御トランジスタT6を経由して発光素子LDの第1電極と電気的に連結されうる。駆動トランジスタT1は、スイッチングトランジスタT2のスイッチング動作に応じてデータ信号Dmが伝達されて、発光素子LDに駆動電流ILDを供給することができる。
【0076】
スイッチングトランジスタT2のゲートは第1スキャン信号Snを伝達する第1現在スキャン線SL1に連結されており、スイッチングトランジスタT2のソースはデータラインDLに連結されており、スイッチングトランジスタT2のドレーンは、駆動トランジスタT1のソースに連結され、また動作制御トランジスタT5を経由して駆動電圧線PLに連結されることができる。スイッチングトランジスタT2は第1現在スキャン線SL1を通じて伝達された第1スキャン信号Snに応じてターンオンされてデータラインDLに伝達されたデータ信号Dmを駆動トランジスタT1のソースに伝達するスイッチング動作を遂行することができる。
【0077】
補償トランジスタT3のゲートは、第2現在スキャン線SL2に連結されている。補償トランジスタT3のドレーンは駆動トランジスタT1のドレーンに連結され、また発光制御トランジスタT6を経由して発光素子LDの第1電極と連結されるのでありうる。補償トランジスタT3のソースは、ストレージキャパシタCstの第1電極CE10及び駆動トランジスタT1のゲートに連結されるのでありうる。また、補償トランジスタT3のソースは、第1初期化トランジスタT4のドレーンに連結されるのでありうる。
【0078】
補償トランジスタT3は、第2現在スキャン線SL2を通じて伝達された第2スキャン信号Sn’に応じてターンオンされて、駆動トランジスタT1のゲートとドレーンとを電気的に連結して駆動トランジスタT1をダイオード連結させることができる。
【0079】
第1初期化トランジスタT4のゲートは第3スキャン線SL3に連結されるのでありうる。第1初期化トランジスタT4のソースは、第2初期化トランジスタT7のソースと第1初期化電圧線VL1に連結されるのでありうる。第1初期化トランジスタT4のドレーンは、ストレージキャパシタCstの第1電極CE10、補償トランジスタT3のソース、及び駆動トランジスタT1のゲートに連結されるのでありうる。第1初期化トランジスタT4は、第3スキャン線SL3を通じて伝達された第3スキャン信号Siに応じてターンオンされて、初期化電圧Vint1を駆動トランジスタT1のゲートに伝達することで駆動トランジスタT1のゲートの電圧を初期化させる初期化動作を遂行することができる。
【0080】
動作制御トランジスタT5のゲートは発光制御線ELに連結されており、動作制御トランジスタT5のソースは駆動電圧線PLと連結されており、動作制御トランジスタT5のドレーンは、駆動トランジスタT1のソース及びスイッチングトランジスタT2のドレーンと連結されるのでありうる。
【0081】
発光制御トランジスタT6のゲートは発光制御線ELに連結されており、発光制御トランジスタT6のソースは駆動トランジスタT1のドレーン及び補償トランジスタT3のドレーンに連結されており、発光制御トランジスタT6のドレーンは、第2初期化トランジスタT7のドレーン及び発光素子LDの第1電極に電気的に連結されるのでありうる。
【0082】
動作制御トランジスタT5及び発光制御トランジスタT6は、発光制御線ELを通じて伝達された発光制御信号Enに応じて同時にターンオンされて、駆動電圧ELVDDが発光素子LDに伝達されて発光素子LDに駆動電流ILDが流れるようにする。
【0083】
第2初期化トランジスタT7のゲートは、その後のスキャン線SL1+1に連結されており、第2初期化トランジスタT7のドレーンは、発光制御トランジスタT6のドレーン及び発光素子LDの第1電極に連結されており、第2初期化トランジスタT7のソースは、第2初期化電圧線VL2に連結されて、アノード初期化電圧Vint2が提供されるのでありうる。第2初期化トランジスタT7は、その後のスキャン線SL1+1を通じて伝達された後、スキャン信号Sn+1に応じてターンオンされて発光素子LDの第1電極を初期化させる。
【0084】
他の実施形態として、第2初期化トランジスタT7は、発光制御線ELに連結されて発光制御信号Enに応じて駆動されうる。一方、ソース及びドレーンは、トランジスタの種類(p-type or n-type)に応じてその位置が互いに入れ替わりうる。
【0085】
ストレージキャパシタCstは、第1電極CE10と第2電極CE20を含むことができる。ストレージキャパシタCstの第1電極CE10は駆動トランジスタT1のゲートと連結され、ストレージキャパシタCstの第2電極CE20は駆動電圧線PLと連結される。ストレージキャパシタCstには、駆動トランジスタT1のゲートの電圧と駆動電圧ELVDDとの差に対応する電荷が格納されうる。
【0086】
ブースティングキャパシタCbsは、第1電極CE11及び第2電極CE21を含むことができる。ブースティングキャパシタCbsの第1電極CE11は、ストレージキャパシタCstの第1電極CE10に連結され、ブースティングキャパシタCbsの第2電極CE21は第1スキャン信号Snが提供されうる。ブースティングキャパシタCbsは、第1スキャン信号Snの提供が中断される時点で、駆動トランジスタT1のゲートの電圧を上昇させることによって、前記ゲートの電圧降下を補償することができる。
【0087】
一実施形態による各画素PXの具体的動作は、次の通りである。
【0088】
初期化期間の間に、第3スキャン線SL3を通じて第3スキャン信号Siが供給されれば、第3スキャン信号Siに対応して第1初期化トランジスタT4がターンオン(Turn on)されるのであり、第1初期化電圧線VL1から供給される初期化電圧Vint1によって駆動トランジスタT1が初期化される。
【0089】
データプログラミング期間の間に、第1現在スキャン線SL1及び第2現在スキャン線SL2を通じて第1スキャン信号Sn及び第2スキャン信号Sn’が供給されれば、第1スキャン信号Sn及び第2スキャン信号Sn’に対応してスイッチングトランジスタT2及び補償トランジスタT3がターンオンされる。この時、駆動トランジスタT1はターンオンされた補償トランジスタT3によってダイオード連結され、順方向にバイアスされる。
【0090】
そうすると、データラインDLから供給されたデータ信号Dmで駆動トランジスタT1の閾値電圧(Threshold voltage、Vth)くらい減少した補償電圧(Dm+Vth、Vthは(-)の値)が駆動トランジスタT1のゲートに印加される。
【0091】
ストレージキャパシタCstの両端には駆動電圧ELVDDと補償電圧Dm+Vthが印加され、ストレージキャパシタCstには両端電圧差に対応する電荷が格納される。
【0092】
発光期間の間に、発光制御線ELから供給される発光制御信号Enによって動作制御トランジスタT5及び発光制御トランジスタT6がターンオンされる。駆動トランジスタT1のゲートの電圧と駆動電圧ELVDDとの間の電圧差に応じた駆動電流ILDが発生し、発光制御トランジスタT6を通じて駆動電流ILDが発光素子LDに供給される。
【0093】
本実施形態では、複数のトランジスタT1乃至T7の中で、少なくとも1つは酸化物を含む半導体層を含み、残りはシリコンを含む半導体層を含んでいる。
【0094】
具体的に、ディスプレー装置の明るさに直接的に影響を及ぶ駆動トランジスタT1の場合、高い信頼性を有する多結晶シリコンで構成された半導体層を含むように構成し、これを通じて高解像度のディスプレー装置を具現することができる。
【0095】
一方、酸化物半導体は、相対的に高いキャリヤー移動度(high carrier mobility)及び相対的に低い漏洩電流を有するので、駆動時間が相対的に長くても電圧降下は大きくない。即ち、低周波駆動時にも電圧降下に応じた画像の色変化が大きくないので、相対的に低周波駆動が可能である。
【0096】
このように酸化物半導体の場合、相対的に漏洩電流が少ない長所を有するので、駆動トランジスタT1のゲートと連結される補償トランジスタT3、第1初期化トランジスタT4、及び第2初期化トランジスタT7の中で少なくとも1つを酸化物半導体で採用してゲートに流れて行く漏洩電流を減少させるか、或いは防止すると同時に消費電力を減らすことができる。
【0097】
図4に図示されたように、様々な回路構成要素が前述したピクセルPXに例示されているが、本発明による実施形態は図4に図示された回路構成に限定されない。例えば、一実施形態によれば、本明細書にしたがう実施形態の思想及び範囲を逸脱しないのでありながら、追加的な構成要素又はさらに少ない数の構成要素を含むことができる。
【0098】
図5Aは、本発明の一実施形態による表示パネルDPの平面図である。図5Bは、図5Aの一部分10Aを拡大した平面図である。図5Cは、図5Bの一部分200Aを拡大した平面図である。図5Dは、図5Bの一部分300Aを拡大した平面図である。図5Eは、本発明の一実施形態による表示パネルの平面図である。
【0099】
図5Aを参照すれば、表示パネル100は表示領域DP-A及び周辺領域DP-NAを含むことができる。周辺領域DP-NAは表示領域DP-Aと隣接し、表示領域DP-Aの少なくとも一部を囲むことができる。周辺領域DP-NAは図3の周辺領域100Nに対応することができる。
【0100】
表示領域DP-Aは第1領域DP-A1、第2領域DP-A2、及び第3領域DP-A3を含むことができる。第1領域DP-A1は、図1に図示されたセンシング領域1000SA又は図2に図示されたセンシング領域100SAと重畳(又は対応)しうる。本実施形態で、第1領域DP-A1は円形状に図示されたが、多角形、楕円、少なくとも1つの曲線辺を有する図形、又は非定型の形状等の様々な形状を有することができ、いずれか1つの実施形態として限定されない。
【0101】
表示パネル100は複数の画素PXを含むことができる。表示パネル100は第1領域DP-A1に配置された発光素子を含む第1画素PX1、第2領域DP-A2に配置された発光素子を含む第2画素PX2、及び第3領域DP-A3に配置された発光素子を含む第3画素PX3を含むことができる。第1画素PX1、第2画素PX2、及び第3画素PX3の各々は図4に図示された画素回路PCを含むことができる。図5Aに図示された第1画素PX1、第2画素PX2、及び第3画素PX3は、対応する発光素子LD(図4参照)の位置を基準に図示されたことである。
【0102】
第1画素PX1、第2画素PX2、及び第3画素PX3の各々は複数が提供されうる。この場合、第1乃至第3画素PX1、PX2、PX3の各々は、赤色画素、緑色画素、及び青色画素を含むことができ、実施形態にしたがって、白色画素をさらに含んでもよい。
【0103】
第1領域DP-A1、第2領域DP-A2、及び第3領域DP-A3は、光透過率又は解像度によって区分されうる。光透過率及び解像度は、基準面積内で測定される。
【0104】
第1領域DP-A1は、第2領域DP-A2及び第3領域DP-A3に比べて光透過率が高い。これは第1領域DP-A1は第2領域DP-A2及び第3領域DP-A3に比べて後述する遮光構造物の占有面積比率が低いためである。遮光構造物の比占有領域は光信号の透過領域に該当する。遮光構造物は後述する回路層の導電パターン、画素画定(区画形成)膜、画素画定(区画形成)パターン等を含むことができる。
【0105】
第3領域DP-A3は、第1領域DP-A1及び第2領域DP-A2に比べて解像度が高い。第3領域DP-A3は、第1領域DP-A1及び第2領域DP-A2に比べて基準面積(又は同一な面積)内にて、より多い数の発光素子が配置される。
【0106】
光透過率を基準に区分するとき、第1領域DP-A1は第1透過率領域であり、第2領域DP-A2と第3領域DP-A3は第1透過率領域と区分される第2透過率領域の互いに異なる部分であり得る。第2領域DP-A2と第3領域DP-A3の透過率は実質的に同一であることができる。第2領域DP-A2と第3領域DP-A3の透過率が同一ではなくても、第1領域DP-A1の透過率が、第2領域DP-A2と第3領域DP-A3の各々の透過率に比べて相当に高いので、第1領域DP-A1が第1透過率領域として定義されるとき、第2領域DP-A2及び第3領域DP-A3は第2透過率領域として定義されうる。
【0107】
解像度を基準に区分するとき、第1領域DP-A1と第2領域DP-A2は第1解像度領域における互いに異なる部分であり、第3領域DP-A3は、第1解像度領域と区分される第2解像度領域であり得る。第1領域DP-A1の基準面積当たりの発光素子の数は、第2領域DP-A2の基準面積当たりの発光素子の数と、実質的に同一でありうる。
【0108】
図5Bを参照すれば、第1画素PX1は、第1発光素子LD1及び第1発光素子LD1に電気的に連結された第1画素回路PC1を含むことができる。第2画素PX2は、第2発光素子LD2及び第2発光素子LD2を駆動するための第2画素回路PC2を含み、第3画素PX3は、第3発光素子LD3及び第3発光素子LD3を駆動するための第3画素回路PC3を含むことができる。
【0109】
第1発光素子LD1は第1領域DP-A1に配置され、第1画素回路PC1は、第2領域DP-A2に配置される。第2発光素子LD2及び第2画素回路PC2は、第2領域DP-A2に配置される。第3発光素子LD3及び第3画素回路PC3は、第3領域DP-A3に配置される。
【0110】
第1領域DP-A1の光透過率を高めるために、第1画素回路PC1を第1領域DP-A1から第2領域DP-A2に移転させたことである。トランジスタのような遮光構造物を除去して透過領域の占有率を高めたのであって、その結果、第1領域DP-A1の透過率は向上される。第1画素回路PC1は、第2領域DP-A2以外に周辺領域DP-NAに配置されてもよい。
【0111】
図5Bには、2種の第1画素PX1を例示的に図示した。1つの第1画素PX1は、第1画素回路PC1から第1方向DR1に離隔されて配置された第1発光素子LD1を含む。他の1つの第1画素PX1は、第1画素回路PC1から第2方向DR2に離隔されて配置された第1発光素子LD1を含む。未図示であるが、第1領域DP-A1の右側に配置された第1画素PX1も、やはり左側に配置された第1画素PX1との間で、類似の、第1発光素子LD1と第1画素回路PC1の配置関係を有することができる。また、第1領域DP-A1の下側に配置された第1画素PX1も、やはり上側に配置された第1画素PX1との間で、類似の、第1発光素子LD1と第1画素回路PC1の配置関係を有することができる。
【0112】
図5Cには、発光素子の第1電極AE1、AE2、AE3が、第1発光素子LD1、第2発光素子LD2、及び第3発光素子LD3をそれぞれ代表するように図示された。第1領域DP-A1の透過率を向上させるために、基準面積内にて、第1発光素子LD1は第3発光素子LD3よりも少なく配置される。例えば、第1領域DP-A1の解像度は、第3領域DP-A3の解像度の、約1/2、3/8、1/3、1/4、2/9、1/8、1/9、1/16等であり得る。例えば、第3領域DP-A3の解像度は約400ppi以上であり、第1領域DP-A1の解像度は約200ppi又は100ppiであり得る。但し、これは一例であり、これに特別に制限されることではない。但し、第1領域DP-A1の輝度を高めるために、第1発光素子LD1の第1電極AE1は、第3発光素子LD3の第1電極AE3よりも大きい面積を有することができる。
【0113】
第1領域DP-A1における第1発光素子LD1が配置されない領域は、透過領域として定義されうる。例えば、第1領域DP-A1における第1発光素子LD1の第1電極AE1が配置されない領域は、透過領域として定義されうる。
【0114】
第2領域DP-A2内に、第1画素回路PC1が配置される領域を確保するために、基準面積内にて、第2発光素子LD2は第3発光素子LD3よりも少なく配置される。第2領域DP-A2内における第2画素回路PC2が未配置である領域に、第1画素回路PC1が配置される。
【0115】
第1発光素子LD1は、連結配線TWLを通じて第1画素回路PC1に電気的に連結されうる。連結配線TWLは、第1領域DP-A1及び第2領域DP-A2に重畳する。連結配線TWLは透過領域TA(図9参照)と重畳することができる。連結配線TWLの少なくとも一部分は、透明導電性物質を含むことができる。図5Cの第1領域DP-A1内における第1電極AE1が未配置である領域は、実質的に透過領域TAであり得る。透過領域TAに対する詳細な説明は、図9を参照する。
【0116】
第1電極AE1、AE2、AE3は、曲線のエッジを有することができる。曲線のエッジを有する第1電極AE1、AE2、AE3は、光の回折を最小化することができる。特に、第1発光素子LD1の第1電極AE1は、透過領域を通過する光の回折を最小化することができる。
【0117】
第1発光素子LD1の第1電極AE1は、平面上で楕円形状を有することができる。第1電極AE1は、発光領域を確保する同時に連結配線TWLの接続領域を確保することができる。
【0118】
図5Dを参考すれば、3色の第1発光素子LD1が図示された。第1電極AE1-R、第1電極AE1-G、及び第1電極AE1-Bが、第1色の第1発光素子LD1、第2色の第1発光素子LD1、及び第3色の第1発光素子LD1をそれぞれ代表するようにして図示された。第1色は赤色、第2色は緑色、第3色は青色であるが、これに制限されず、第1色乃至第3色には、その他の主要な3色が採択されうる。
【0119】
第1領域DP-A1内に配置された第1乃至第4発光素子行PXL1乃至PXL4が図示された。第1及び第3発光素子行PXL1及びPXL3の各々には、第2色の第1電極AE1-Gが第1方向DR1に沿って羅列されうる。第2及び第4発光素子行PXL2及びPXL4の各々には、第1色の第1電極AE1-Rと第3色の第1電極AE1-Bとが第1方向DR1に沿って交互に配置されうる。第2方向DR2内にて、第2発光素子行PXL2における第1色の第1電極AE1-Rは、第4発光素子行PXL4の第3色の第1電極AE1-Bと整列される。このような第1乃至第4発光素子行PXL1乃至PXL4の配列は、第2領域DP-A2と第3領域DP-A3に拡張されうる。
【0120】
一部領域300A1に配置された第1電極AE1-R、AE1-G、AE1-Bは、図5Bに図示された第1領域DP-A1の左側に配置された第1画素PX1の第1電極に該当し、他の一部領域300A2に配置された第1電極AE1-R、AE1-G、AE1-Bは、図5Bに図示された第1領域DP-A1の上側に配置された第1画素PX1の第1電極に該当する。第1電極AE1-R、AE1-G、AE1-Bの位置に応じて、連結配線TWLの延長方向が異なるということが分かる。
【0121】
図5Eを参照すれば、第1画素回路PC1は、第1領域DP-A1、第2領域DP-A2、及び第3領域DP-A3以外の第4領域に配置されてもよい。図5Eに図示されたように、第1画素回路PC1は、周辺領域DP-NAに配置されてもよい。連結配線TWLは、第1領域DP-A1、第2領域DP-A2、第3領域DP-A3、及び周辺領域DP-NAに重畳することができる。
【0122】
図6A及び図6Bは、本発明の一実施形態による表示装置DDにおける第3領域DP-A3に対応する断面図である。図7は、本発明の一実施形態による表示装置における第1領域DP-A1及び第2領域DP-A2に対応する断面図である。
【0123】
図6A及び図6Bには、第3発光素子LD3及び第3画素回路PC3(図5C参照)のシリコントランジスタS-TFT及び酸化物トランジスタO-TFTが図示された。図4に図示された等価回路において、第3及び第4トランジスタT3、T4は酸化物トランジスタO-TFTであり、残りのトランジスタはシリコントランジスタS-TFTであり得る。図7には、第1発光素子LD1及び第1画素回路PC1の一部が図示され、第2発光素子LD2及び第2画素回路PC2の一部が図示された。図7に図示されたシリコントランジスタS-TFTは、図4に図示された第6トランジスタT6であり得る。
【0124】
バッファ層10brは、ベース層110上に配置されうる。バッファ層10brは、ベース層110から金属原子や不純物が上側の第1半導体パターンSP1に拡散される現象を防止することができる。第1半導体パターンSP1は、シリコントランジスタS-TFTのアクティブ領域AC1を含む。バッファ層10brは、第1半導体パターンSP1を形成するための結晶化工程の間に、熱の提供速度を調節して、第1半導体パターンSP1が均一に形成されるようにすることができる。
【0125】
シリコントランジスタS-TFTの下部には第1背面金属層BMLaが配置され、酸化物トランジスタO-TFTの下部には第2背面金属層BMLbが配置されるのでありうる。第1及び第2背面金属層BMLa、BMLbは、第1乃至第3画素回路PC1、PC2、PC3と重畳して配置されうる。第1及び第2背面金属層BMLa、BMLbは、外部光が第1乃至第3画素回路PC1、PC2、PC3に到達することを遮断することができる。
【0126】
第1背面金属層BMLaは第1乃至第3画素回路PC1、PC2、PC3(図5C参照)の各々の少なくとも一部領域に対応して配置されることができる。第1背面金属層BMLaはシリコントランジスタS-TFTで具現される駆動トランジスタT1(図4参照)と重畳するように配置されることができる。
【0127】
第1背面金属層BMLaは、ベース層110とバッファ層10brとの間に配置されることができる。本発明の一実施形態で、第1背面金属層BMLaとバッファ層10brとの間には、無機バリアー層がさらに配置されてもよい。第1背面金属層BMLaは、電極又は配線と連結されうるのであり、これらから定電圧又は信号を受信することができる。本発明の一実施形態によれば、第1背面金属層BMLaは、他の電極又は配線から孤立した(isolated)形態のフローティング電極であってもよい。
【0128】
第2背面金属層BMLbは、酸化物トランジスタO-TFTの下部に対応して配置されることができる。第2背面金属層BMLbは、第2絶縁層20と第3絶縁層30との間に配置されうる。第2背面金属層BMLbは、ストレージキャパシタCstの第2電極CE20と同一の層に配置されうる。第2背面金属層BMLbは、コンタクト電極BML2-Cと連結されて定電圧又は信号が印加されることができる。コンタクト電極BML2-Cは酸化物トランジスタO-TFTのゲートGT2と同一層に配置されることができる。
【0129】
第1背面金属層BMLa及び第2背面金属層BMLbの各々は、反射形金属を含むことができる。例えば、第1背面金属層BMLa及び第2背面金属層BMLbの各々は、銀(Ag)、銀(Ag)を含有する合金、モリブデン(Mo)、モリブデンを含有する合金、アルミニウム(Al)、アルミニウムを含有する合金、アルミニウム窒化物(AlN)、タングステン(W)、タングステン窒化物(WN)、銅(Cu)、及びp+ドーピングされた非晶質シリコン等を含むことができる。第1背面金属層BMLa及び第2背面金属層BMLbは同一の物質を含んでもよく、異なる物質を含んでもよい。
【0130】
別に図示しなかったが、本発明の一実施形態によれば、第2背面金属層BMLbは省略されうる。第1背面金属層BMLaが酸化物トランジスタO-TFTの下部にまで延長されて、第1背面金属層BMLaが、酸化物トランジスタO-TFTの下部に入射される光を遮断することができる。
【0131】
第1半導体パターンSP1は、バッファ層10br上に配置されうる。第1半導体パターンSP1は、シリコン半導体を含むことができる。例えば、シリコン半導体は、非晶質シリコン、多結晶シリコン等を含むことができる。例えば、第1半導体パターンSP1は、低温ポリシリコンを含むことができる。
【0132】
図6A及び図6Bは、バッファ層10br上に配置された第1半導体パターンSP1の一部分を示したものであり、他の領域に第1半導体パターンSP1がさらに配置されうる。第1半導体パターンSP1は、複数の画素にわたって特定の規則で配列されうる。第1半導体パターンSP1は、ドーピングがされたかどうかに応じて電気的性質が異なりうる。第1半導体パターンSP1は、伝導率が高い第1領域と、伝導率が低い第2領域とを含むことができる。第1領域は、N形ドーパント又はP形ドーパントでドーピングされうる。PタイプのトランジスタはP形ドーパントでドーピングされたドーピング領域を含み、Nタイプのトランジスタは、N形ドーパントでドーピングされたドーピング領域を含むことができる。第2領域は、非ドーピング領域であるか、或いは第1領域に比べて低い濃度でドーピングされた領域であり得る。
【0133】
第1領域の導電性は第2領域の伝導性より大きく、第1領域は、実質的に電極又は信号ラインの役割をすることができる。第2領域は、実質的にトランジスタのアクティブ領域(又はチャンネル)に該当することができる。言い換えれば、第1半導体パターンSP1の一部分はトランジスタのアクティブ領域であり、他の一部分はトランジスタのソース又はドレーンであり、その他の一部分は連結電極又は連結信号ラインであり得る。
【0134】
シリコントランジスタS-TFTのソース領域SE1(又は、ソース)、アクティブ領域(AC1(又は、チャンネル)、及びドレーン領域DE1(又は、ドレーン)は、第1半導体パターンSP1から形成されうる。ソース領域SE1及びドレーン領域DE1は、断面上でアクティブ領域AC1から互いに反対方向に延長されるのでありうる。
【0135】
第1絶縁層10は、バッファ層10br上に配置されうる。第1絶縁層10は、複数の画素に共通に重畳し、第1半導体パターンSP1をカバーすることができる。第1絶縁層10は、無機層及び/又は有機層であり、単層又は多層の構造を有することができる。第1絶縁層10は、アルミニウムオキサイド、チタニウムオキサイド、シリコンオキサイド、シリコンナイトライド、シリコンオキシナイトライド、ジルコニウムオキサイド、及びハフニウムオキサイドの中で少なくとも1つを含むことができる。本実施形態で第1絶縁層10は、単層のシリコンオキサイド層であり得る。第1絶縁層10のみならず、後述する回路層120の絶縁層は、無機層及び/又は有機層であり、単層又は多層の構造を有することができる。無機層は、上述した物質の中での少なくとも1つを含むことができるが、これに制限されることではない。
【0136】
シリコントランジスタS-TFTのゲートGT1は、第1絶縁層10上に配置される。ゲートGT1は、金属パターンの一部分であり得る。ゲートGT1は、アクティブ領域AC1に重畳する。第1半導体パターンSP1をドーピングする工程で、ゲートGT1はマスクとして機能することができる。ゲートGT1は、チタニウム(Ti)、銀(Ag)、銀を含有する合金、モリブデニウム(Mo)、モリブデニウムを含有する合金、アルミニウム(Al)、アルミニウムを含有する合金、アルミニウム窒化物(AlN)、タングステン(W)、タングステン窒化物(WN)、銅(Cu)、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)等を含むことができるが、これに特別に制限されることではない。
【0137】
第2絶縁層20は、第1絶縁層10上に配置され、ゲートGT1をカバーすることができる。第3絶縁層30は、第2絶縁層20上に配置されるのでありうる。第2絶縁層20と第3絶縁層30との間には、ストレージキャパシタCstの第2電極CE20が配置されうる。また、ストレージキャパシタCstの第1電極CE10は、第1絶縁層10と第2絶縁層20との間に配置されうる。
【0138】
第2半導体パターンSP2は、第3絶縁層30上に配置されうる。第2半導体パターンSP2は、後述する酸化物トランジスタO-TFTのアクティブ領域AC2を含むことができる。第2半導体パターンSP2は酸化物半導体を含むことができる。第2半導体パターンSP2は、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、インジウムガリウム亜鉛酸化物(IGZO)、亜鉛酸化物(ZnO)、又はインジウム酸化物(In23)等の透明導電性酸化物(transparent conductive oxide、TCO)を含むことができる。
【0139】
酸化物半導体は、透明導電性酸化物が還元されたか否かに応じて区分される複数の領域を含むことができる。透明導電性酸化物が還元された領域(以下、還元領域)は、そうでない領域(以下、比還元領域)に比べて大きい導電性を有する。還元領域は、実質的にトランジスタのソース/ドレーン又は信号ラインの役割を有する。非還元領域が、実質的にトランジスタの半導体領域(又はアクティブ領域又はチャンネル)に該当する。言い換えれば、第2半導体パターンSP2の一部の領域はトランジスタの半導体領域でありうるのであって、他の一部の領域はトランジスタのソース領域/ドレーン領域でありうるのであり、その他の一部分は信号伝達領域であり得る。
【0140】
酸化物トランジスタO-TFTのソース領域SE2(又は、ソース)、アクティブ領域AC2(又は、チャンネル)、及びドレーン領域DE2(又は、ドレーン)は、第2半導体パターンSP2から形成されうる。ソース領域SE2及びドレーン領域DE2は、断面上でアクティブ領域AC2から互いに反対方向に延長されるのでありうる。
【0141】
第4絶縁層40は、第3絶縁層30上に配置されうる。図6Aに図示されたように、第4絶縁層40は、酸化物トランジスタO-TFTのゲートGT2に重畳され、酸化物トランジスタO-TFTのソース領域SE2及びドレーン領域DE2を露出させる絶縁パターンであり得る。図6Bに図示されたように、第4絶縁層40は、複数の画素に共通に重畳し、第2半導体パターンSP2をカバーすることができる。
【0142】
図6A及び図6Bに図示されたように、酸化物トランジスタO-TFTのゲートGT2は、第4絶縁層40上に配置される。酸化物トランジスタO-TFTのゲートGT2は、金属パターンの一部分であり得る。酸化物トランジスタO-TFTのゲートGT2は、アクティブ領域AC2に重畳する。
【0143】
第5絶縁層50は、第4絶縁層40上に配置され、ゲートGT2をカバーすることができる。第1連結電極CNE1は、第5絶縁層50上に配置されうる。第1連結電極CNE1は、第1乃至第5絶縁層10、20、30、40、50を貫通するコンタクトホールを通じて、シリコントランジスタS-TFTのドレーン領域DE1に接続されうる。
【0144】
第6絶縁層60は、第5絶縁層50上に配置されうる。第2連結電極CNE2は、第6絶縁層60上に配置されうる。第2連結電極CNE2は、第6絶縁層60を貫通するコンタクトホールを通じて、第1連結電極CNE1に接続されうる。第7絶縁層70は、第6絶縁層60上に配置され、第2連結電極CNE2をカバーすることができる。第8絶縁層80は第7絶縁層70上に配置されうる。
【0145】
第6絶縁層60、第7絶縁層70、及び第8絶縁層80の各々は有機層であり得る。例えば、第6絶縁層60、第7絶縁層70、及び第8絶縁層80の各々は、BCB(Benzocyclobutene)、ポリイミド(polyimide)、HMDSO(Hexamethyldisiloxane)、Polymethylmethacrylate(PMMA)や、Polystyrene(PS)のような一般汎用高分子、フェノール系グループ(基)を有する高分子誘導体、アクリル系高分子、イミド系高分子、アリールエーテル系高分子、アミド系高分子、弗素系高分子、p-キシレン系高分子、ビニルアルコール系高分子、及びこれらのブレンド等を含むことができる。
【0146】
第3発光素子LD3は、第1電極E3(又は、画素電極)、発光層EL3、及び第2電極CE(又は、共通電極)を含むことができる。後述する第1発光素子LD1及び第2発光素子LD2の第2電極CEは、第3発光素子LD3の第2電極CEと一体の形状を有することができる。即ち、第2電極CEは、第1発光素子LD1、第2発光素子LD2、及び第3発光素子LD3に共通に提供されうる。
【0147】
第3発光素子LD3の第1電極AE3は、第8絶縁層80上に配置されうる。第3発光素子LD3の第1電極AE3は、(半)透光性電極又は反射電極であり得る。本発明の一実施形態によれば、第3発光素子LD3の第1電極AE3の各々は、Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、又はこれらの化合物等で形成された反射層と、反射層上に形成された透明又は半透明の電極層を含むことができる。透明又は半透明の電極層は、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、インジウムガリウム亜鉛酸化物(IGZO)、亜鉛酸化物(ZnO)、インジウム酸化物(In23)、又はアルミニウムドーピングされた亜鉛酸化物(AZO)を含むグループから選択された少なくとも1つ以上を具備することができる。例えば、第3発光素子LD3の第1電極AE3は、ITO/Ag/ITOの積層構造物を含むことができる。
【0148】
画素画定膜PDLは、第8絶縁層80上に配置されうる。画素画定膜PDLは、光を吸収する性質を有することができ、例えば画素画定膜PDLは、ブラックの色を有することができる。画素画定膜PDLは、ブラック成分(black coloring agent)を含むことができる。ブラック成分は、ブラック染料、ブラック顔料を含むことができる。ブラック成分は、カーボンブラック、クロムといった金属、又はこれらの酸化物を含むことができる。画素画定膜PDLは、遮光特性を有する遮光パターンに該当することができる。
【0149】
画素定義膜PDLは、第3発光素子LD3の第1電極AE3の一部分をカバーすることができる。例えば、画素定義膜PDLには第3発光素子LD3の第1電極AE3の一部分を露出させる第2開口PDL-OP2が区画形成されうる。画素画定膜PDLは、第3発光素子LD3の第1電極AE3の縁と、第2電極CEとの距離を増加させることができる。したがって、画素画定膜PDLによって、第1電極AE3の縁でアーク等が発生することを防止する役割をすることができる。
【0150】
図示しないが、第1電極AE3と発光層EL3との間には、正孔制御層が配置されうる。正孔制御層は正孔輸送層を含み、正孔注入層をさらに含むことができる。発光層EL3と第2電極CEとの間には電子制御層が配置されうる。電子制御層は、電子輸送層を含み、電子注入層をさらに含むことができる。正孔制御層と電子制御層とは、オープンマスクを利用して複数の画素PX(図5A参照)に共通に形成されるのでありうる。
【0151】
封止層140は、発光素子層130上に配置されうる。封止層140は、順次に積層された、無機層141、有機層142、及び無機層143を含むことができるが、封止層140を構成する層がこれに制限されることではない。
【0152】
無機層141、143は、水分及び酸素から発光素子層130を保護するのであって、有機層142は、ほこり粒子といった異物質から発光素子層130を保護するのでありうる。無機層141、143はシリコンナイトライド層、シリコンオキシナイトライド層、シリコンオキサイド層、チタニウムオキサイド層、又はアルミニウムオキサイド層等を含むことができる。有機層142は、アクリル系列の有機層を含むことができるのであって、これに制限されない。
【0153】
センサー層200は、表示パネル100上に配置されうる。センサー層200は、センサー、入力感知層、又は入力感知パネルと指称されうる。センサー層200は、ベース層210、第1導電層220、感知絶縁層230、及び第2導電層240を含むことができる。
【0154】
ベース層210は、表示パネル100上に直接配置されうる。ベース層210は、シリコンナイトライド、シリコンオキシナイトライド、及びシリコンオキサイドの中での、少なくともいずれか1つを含む無機層であり得る。又はベース層210は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又はイミド系列樹脂を含む有機層であってもよい。ベース層210は単層構造を有するか、或いは第3方向DR3に沿って積層された多層構造を有することができる。
【0155】
第1導電層220及び第2導電層240の各々は、単層構造を有するか、或いは第3方向DR3に沿って積層された多層構造を有することができる。第1導電層220及び第2導電層240は、メッシュ形状の感知電極を定義する導電ラインを含むことができる。導電ラインは、第1開口PDL-OP1、第2開口PDL-OP2、及び開口PDP-OPに対して非重畳であって、画素画定パターンPDPと画素画定膜PDLに重畳する。第1導電層220及び第2導電層240が画定(define)する感知電極は、少なくとも図5Aに図示された第3領域DP-A3に重畳する。
【0156】
単層構造の導電層は、金属層又は透明導電層を含むことができる。金属層は、モリブデン、銀、チタニウム、銅、アルミニウム、又はこれらの合金を含むことができる。透明導電層は、インジウムスズ酸化物(indium tin oxide、ITO)、インジウム亜鉛酸化物(indium zinc oxide、IZO)、酸化亜鉛(zinc oxide、ZnO)、又はインジウム亜鉛スズ酸化物(indium zinc tin oxide、IZTO)等といった透明な伝導性酸化物を含むことができる。その他に、透明導電層は、PEDOTといった伝導性高分子、金属ナノワイヤ、グラフェン等を含むことができる。
【0157】
多層構造の導電層は、金属層を含むことができる。金属層は、例えばチタニウム/アルミニウム/チタニウムの3層構造を有することができる。多層構造の導電層は、少なくとも1つの金属層及び少なくとも1つの透明導電層を含むことができる。
【0158】
感知絶縁層230は、第1導電層220と第2導電層240との間に配置されうる。感知絶縁層230は、無機膜を含むことができる。無機膜は、アルミニウムオキサイド、チタニウムオキサイド、シリコンオキサイド、シリコンナイトライド、シリコンオキシナイトライド、ジルコニウムオキサイド、及びハフニウムオキサイドの中での少なくとも1つを含むことができる。
【0159】
又は、感知絶縁層230は、有機膜を含むことができる。有機膜は、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、シロキサン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びペリレン系樹脂の中での少なくともいずれか1つを含むことができる。
【0160】
反射防止層300は、センサー層200上に配置されうる。反射防止層300は、分割層310、第1カラーフィルター321、第2カラーフィルター322、第3カラーフィルター323、及び平坦化層330を含むことができる。
【0161】
分割層310を構成する物質は、光を吸収する物質であれば、特別に限定されない。分割層310はブラックカラーを有する層であって、一実施形態で、分割層310は、ブラック成分(black coloring agent)を含むことができる。ブラック成分はブラック染料、ブラック顔料を含むことができる。ブラック成分は、カーボンブラック、クロムといった金属、又はこれらの酸化物を含むことができる。
【0162】
分割層310は、センサー層200の第2導電層240をカバーすることができる。分割層310は、第2導電層240による外部光反射を防止することができる。分割層310は、第2領域DP-A2(図7参照)及び第3領域DP-A3と重畳するのであって、第1領域DP-A1(図7参照)と非重畳でありうる。即ち、第1領域DP-A1(図7参照)に分割層310が未配置であることによって、第1領域DP-A1の透過率は、より向上されうる。
【0163】
分割層310には、第2開口310-OP2が区画形成(define)されうる。第2開口310-OP2は、第3発光素子LD3の第1電極AE3と重畳することができる。第3カラーフィルター323は、第3領域DP-A3と重畳することができる。第3カラーフィルター323は、第3発光素子LD3の第1電極AE3と重畳することができる。第3カラーフィルター323は、第2開口310-OP2をカバーすることができる。第3カラーフィルター323は分割層310と接触することができる。
【0164】
平坦化層330は、分割層310及び第3カラーフィルター323をカバーすることができる。平坦化層330は、有機物を含むことができ、平坦化層330の上面に平坦面を提供することができる。本発明の一実施形態で、平坦化層330は省略されてもよい。
【0165】
図7には、図6Aに図示された、絶縁パターンの第4絶縁層40が適用された第2領域DP-A2を図示した。図7において、第1画素回路PC1と異なり、第2画素回路PC2の酸化物トランジスタO-TFTは未図示となっている。図6を参照して説明した第3画素PX3の構成と共通している、第1画素PX1の構成及び第2画素PX2の構成に対する説明は省略する。
【0166】
第1発光素子LD1の第1電極AE1は、第2領域DP-A2に配置された第1画素回路PC1と電気的に連結されうる。第1発光素子LD1の第1電極AE1は、シリコントランジスタS-TFT又は酸化物トランジスタO-TFTに電気的に連結されうる。図7にて、シリコントランジスタS-TFTに連結された第1発光素子LD1の第1電極AE1を図示した。
【0167】
第1発光素子LD1の第1電極AE1は、連結配線TWL及び連結電極CNE1’、CNE2’、CPNを通じて、第1画素回路PC1と電気的に連結されうる。本発明の一実施形態によれば、連結電極CNE1’、CPNの中での1つが省略されうる。連結電極CNE1’が、連結配線TWLとシリコントランジスタS-TFTを直接連結することができる。連結電極CNE2’が省略され、第1電極AE1が連結配線TWLに直接連結されてもよい。
【0168】
連結配線TWLは、透過領域TAと重畳することができる。連結配線TWLは、光透過性物質を含むことができる。連結配線TWLは、例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、インジウムガリウム亜鉛酸化物(IGZO)、亜鉛酸化物(ZnO)、又はインジウム酸化物(In23)等の透明導電性酸化物(transparent conductive oxide、TCO)を含むことができる。連結配線TWLが、光信号が移動する透過領域TAと重畳しても、透明な連結配線TWLは、回折のような光信号の変形を最小化することができる。
【0169】
本実施形態で連結配線TWLは、第1領域DP-A1と第2領域DP-A2に重畳され、第3絶縁層30上に配置される。第5絶縁層50は、連結配線TWLをカバーすることができる。連結配線TWLは、第3領域DP-A3(図6A参照)に対して非重畳である。
【0170】
連結配線TWLは、第2半導体パターンSP2と同一の絶縁層上に配置され、連結配線TWLは、第2半導体パターンSP2と同一の未加工酸化物半導体層から形成されるのでありうる。未加工酸化物半導体層が、エッチング工程を通じて複数のパターンに分割されるのであって、このような複数のパターンは、第2半導体パターンSP2と連結配線TWLを含む。
【0171】
但し、第2半導体パターンSP2と連結配線TWLは後続工程が完全に同一なことではないので、互いに異なる電気的性質を有する。連結配線TWLは第2半導体パターンSP2のソース領域SE2及びドレーン領域DE2に対応する導電性を有することができる。以下、連結配線TWLと第2半導体パターンSP2のソース領域SE2を中心に説明する。
【0172】
連結配線TWLと第2半導体パターンSP2のソース領域SE2は、第2半導体パターンSP2のアクティブ領域AC2に比べて大きい導電性を有することができる。連結配線TWLと第2半導体パターンSP2のソース領域SE2は、第2半導体パターンSP2のアクティブ領域AC2に比べて弗素元素の含量が高いのでありうる。絶縁パターンの第4絶縁層40を形成する過程で、CF4及び/又はSF6といったフッ化ガスが、エッチングガスとして利用されるが、透明導電性酸化物(transparent conductive oxide、TCO)の酸素が、弗素により置換されたためである。フッ化ガスを利用したドライエッチング工程は、透明導電性酸化物(transparent conductive oxide、TCO)を弗素でドーピングしたことと類似の結果を有する。
【0173】
還元された透明導電性酸化物(transparent conductive oxide、TCO)の導電性は増加される。第2半導体パターンSP2のアクティブ領域AC2は、ゲートGT2がフッ化ガスをマスキングするので、相対的に弗素元素の含量が低い。
【0174】
連結配線TWLは、第2半導体パターンSP2のソース領域SE2よりも大きい導電性を有することができる。ドーピング工程を通じて、連結配線TWLと第2半導体パターンSP2のソース領域SE2のドーピング濃度を調節することができる。連結配線TWLは、第2半導体パターンSP2のソース領域SE2に比べて、ドーパントとして利用されるアルミニウム(Al)、ヒ素(As)、ホウ素(B)、又は珪素Siをさらに含むことができる。連結配線TWLは、第2半導体パターンSP2のソース領域SE2よりも前記ドーパントの含量がさらに高いのでありうる。第2半導体パターンSP2と連結配線TWLを形成する詳細な工程は後述する。
【0175】
画素定義パターンPDPは、第1領域DP-A1に重畳するように第8絶縁層80上に配置されうる。画素定義パターンPDPは、画素定義膜PDLと同一の物質を含み、同一の工程を通じて形成されうる。画素画定パターンPDPは、第1発光素子LD1の第1電極AE1の一部分をカバーすることができる。例えば、画素画定パターンPDPは、第1発光素子LD1の第1電極AE1の縁をカバーすることができ、画素画定膜PDLのようにアークの発生を抑制することができる。第1領域DP-A1における第1発光素子LD1の第1電極AE1及び画素定義パターンPDPが配置された部分と重畳する領域は、素子領域EAとして定義され、残りの領域は透過領域TAとして定義されうる。
【0176】
分割層310には、第1開口310-OP1が区画形成されうる。第1開口310-OP1は、第2発光素子LD2の第1電極AE2と重畳することができる。第1カラーフィルター321は、第1領域DP-A1と重畳され、第2カラーフィルター322は、第2領域DP-A2と重畳するのでありうる。第1カラーフィルター321及び第2カラーフィルター322の各々は、第1電極AE1、AE2の中での対応する電極と重畳することができる。
【0177】
分割層310は第1領域DP-A1に重畳しないので、第1カラーフィルター321は分割層310と離隔されうる。即ち、第1カラーフィルター321は、分割層310と接触しない。第2カラーフィルター322は、第1開口310-OP1をカバーすることができる。平坦化層330は、分割層310、第1カラーフィルター321、及び第2カラーフィルター322をカバーすることができる。
【0178】
図8A及び図8Bは、図5Aの一部分を拡大した平面図である。図9は、本発明の一実施形態による表示装置DDの第1領域DP-A1及び第2領域DP-A2に対応する断面図である。図8を参照して記述した、第1領域DP-A1及び第2領域DP-A2に対する説明と共通される説明は省略する。
【0179】
図8A及び図8Bは、図9Aに図示された第5絶縁層50に形成された開口50-OPを、平面上で図示した。開口50-OPは、第1領域DP-A1に重畳することができる。開口50-OPを中心に配置された、第1画素回路PC1のシリコントランジスタS-TFT、第1発光素子LD1、及び連結配線TWLを、簡略に図示した。
【0180】
図8Aに図示されたように、連結配線TWLは、第1領域DP-A1及び第2領域DP-A2に重畳され、一体の形状を有することができる。図8Bに図示されたように、連結配線TWLは、第1領域DP-A1に重畳する第1部分TWL1及び第2領域DP-A2に重畳する第2部分TWL2を含むことができる。第1部分TWL1と第2部分TWL2は互いに異なる層上に配置されうる。
【0181】
図9に図示されたように、開口50-OPによって連結配線TWLの一部は、第5絶縁層50から露出されうる。CF4及び/又はSF6といったフッ化ガスが開口50-OPを形成するエッチングガスとして利用されるのであって、その過程で、連結配線TWLの導電性が増加されうる。開口50-OPによって露出された連結配線TWLの一部は、開口50-OPを満たす第6絶縁層60によってカバーされうる。
【0182】
第2半導体パターンSP2のソース領域SE2は、連結配線TWLと異なり、開口50-OPを形成するエッチングの過程で、エッチングガスに露出されない。したがって、エッチングガスに露出された連結配線TWLは、第2半導体パターンSP2のソース領域SE2よりも大きい導電性を有することができる。連結配線TWLは、第2半導体パターンSP2のアクティブ領域AC2に比べて、弗素元素の含量が高いのでありうる。
【0183】
図10A乃至図10Hは、本発明の一実施形態による表示装置DDの製造方法を示した断面図である。
【0184】
図10A乃至図10Hは、図9に図示された断面を基準に図示した。図10A乃至図10Hに、第2発光素子LD2と第2画素回路PC2は未図示となっているが、後述する第1発光素子LD1及び第1画素回路PC1と同一の工程を通じて形成されうる。別に図示しなかったが、図6Aに図示された第3領域DP-A3も、後述する第1領域DP-A1及び第2領域DP-A2と同一の工程を通じて形成されうる。
【0185】
図10Aに図示されたように、第2領域DP-A2に重畳する第1背面金属層BMLa及びシリコントランジスタS-TFTを形成することができる。ベース層110上に、コーティング、蒸着等の方式でもって、絶縁層、半導体層、又は導電層を形成し、その後、フォトリソグラフィー工程及びエッチング工程を通じて、絶縁層、半導体層、及び導電層を選択的にパターニングすることができる。別に図示しなかったが、第2画素回路PC2及び第3画素回路PC3のシリコントランジスタS-TFTも、やはり第1画素回路PC1のシリコントランジスタS-TFTとの単一の工程で形成されうる。
【0186】
図10Aに図示されたように、第3絶縁層30上に、酸化物半導体層SP2、TWLを形成する。酸化物半導体層SP2、TWLは、酸化物半導体パターンSP2及び連結配線TWLを含むことができる。未加工酸化物半導体層を形成した後、パターニングして、第2領域DP-A2に重畳する酸化物半導体パターンSP2及び少なくとも第1領域DP-A1に重畳する連結配線TWLを形成する。第1領域DP-A1と第2領域DP-A2に重畳する連結配線TWLを例示的に図示した。
【0187】
別に図示しなかったが、第2画素回路PC2の酸化物半導体パターンと、第3画素回路PC3の酸化物半導体パターンとは、上述した酸化物半導体層SP2、TWLとの単一の工程で形成されうる。即ち、未加工酸化物半導体層をパターニングして、第2画素回路PC2及び第3画素回路PC3の酸化物半導体パターンを形成することができる。
【0188】
図10Bに図示されたように、第3絶縁層30上に酸化物半導体パターンSP2及び連結配線TWLをカバーする予備絶縁層40-Pを形成する。無機物の蒸着を通じて予備絶縁層40-Pを形成することができる。
【0189】
その後、予備絶縁層40-P上に、酸化物半導体パターンSP2の一部の領域に重畳する酸化物トランジスタO-TFT(図9参照)のゲートGT2を形成する。予備導電層を形成した後、パターニングして、ゲートGT2を形成する。別に図示しなかったが、第2画素回路PC2及び第3画素回路PC3のゲートGT2も、やはり第1画素回路PC1のゲートGT2との単一の工程で形成されうる。
【0190】
図10Cに図示されたように、絶縁パターン40を形成する。図10Bの予備絶縁層40-Pをドライエッチングして絶縁パターン40を形成することができる。エッチングガスはCF4及び/又はSF6といったフッ化ガスを含むことができる。ドライエッチング工程で透明導電性酸化物(transparent conductive oxide、TCO)に酸素空乏(Oxygen Vacacncy)が発生し、これを弗素が代替する。このように還元された透明導電性酸化物(transparent conductive oxide、TCO)は、金属化され、導電性が向上される。
【0191】
図10Cには、酸化物半導体パターンSP2のアクティブ領域AC2と区分されるように酸化物半導体パターンSP2のソース領域SE2とドレーン領域DE2が図示された。ゲートGT2によってフッ化ガスが遮断された、酸化物半導体パターンSP2のアクティブ領域AC2は、相対的に低い導電性を有し、チャンネルの性質を有する。酸化物半導体パターンSP2のソース領域SE2と連結配線TWLとは同一のドライエッチング工程を経たので、酸化物半導体パターンSP2のソース領域SE2と連結配線TWLとは現在の段階で、実質的に同一の導電性を有することができる。
【0192】
本発明の一実施形態で、予備絶縁層40-Pのドライエッチング工程は省略されうる。したがって、形成された表示装置DDは、図6Bに図示された。
【0193】
図10Dに図示されたように、第3絶縁層30上に連結配線TWLとゲートGT2をカバーする第5絶縁層50を形成する。無機物蒸着を通じて、第5絶縁層50を形成することができる。
【0194】
その後、ドーピング工程を進行する。連結配線TWLと、酸化物半導体パターンSP2のソース領域SE2と、ドレーン領域DE2とをドーピングする。N形ドーパント又はP形ドーパントが、酸化物トランジスタO-TFTの性質に合わせて利用されうる。連結配線TWL、ソース領域SE2、及びドレーン領域DE2は、同一のドーパントでもってドーピングされうる。アルミニウム(Al)、ヒ素(As)、ホウ素(B)、又は珪素Siが、ドーパントとして利用されうるが、ドーパントの種類は制限されない。
【0195】
ドーピング工程を通じて、連結配線TWLの導電性をさらに高めることができる。ドーピング工程を通じて、酸化物半導体パターンSP2におけるソース領域SE2とドレーン領域DE2の導電性を、より高めることができる。本発明の一実施形態で、追加的なマスクを利用して連結配線TWLのみがドーピングされてもよい。本発明の一実施形態で、本ドーピング工程は省略されてもよい。
【0196】
次に、図10Eに図示されたように、第1乃至第5絶縁層10、20、30、40、50を貫通するコンタクトホールCHを形成する。コンタクトホールCHはシリコントランジスタS-TFTのドレーン領域DE1を露出させることができる。
【0197】
その後、第5絶縁層50上に導電パターンを形成する。導電パターンは第1連結電極CNE1’を含むことができる。
【0198】
次に、図10Fに図示されたように、連結配線TWLの少なくとも一部が露出されるように第5絶縁層50に開口50-OPを形成する。第4絶縁層40を形成する工程で説明したドライエッチング工程を進行することができる。連結配線TWLの一部分はフッ化ガスによって追加的に還元されることができる。本工程によって連結配線TWLの導電性は増加されることができる。連結配線TWLの一部分は酸化物半導体パターンSP2のソース領域SE2より大きい導電性を有することができる。
【0199】
本発明の一実施形態で第5絶縁層50には開口50-OPが形成されなくともよい。図10Fのドライエッチング工程が省略された製造工程によって形成された表示装置DDが図7に図示された。
【0200】
その後、図10Gに図示されたように、第5絶縁層50上に第6絶縁層60を形成する。第6絶縁層60は開口50-OPを満たす。第6絶縁層60は、有機物質を含むことができ、コーティング、蒸着、プリンティング工程等によって形成されうる。
【0201】
次に、コンタクトホール形成工程、導電パターン形成工程、絶縁層形成工程が進行されるのでありうる。したがって、図10Hに図示された連結電極CNE2’、CPN及びデータラインDLが形成されうる。幾つかの追加工程を進行して、図10Hに図示された回路層120を完成させることができる。次に、第8絶縁層80上に、第1発光素子LD1を形成することができる。発光素子層130、封止層140、センサー層200、及び反射防止層300の形成工程の各々は、公知された絶縁層形成及びパターニング工程、導電層形成及びパターニング工程、及びコンタクトホール形成工程を含むことができるので、以下に詳細な説明は省略する。
【0202】
以上では発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当技術分野の熟練された当業者又は該当技術分野の通常の知識を有する者であれば、後述される特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解することができる。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるのではなく、特許請求の範囲によって定まれなければならないのである。
【産業上の利用可能性】
【0203】
本発明は、表示領域が拡張された表示装置を提供することができる。信号透過領域がユーザに認知されないのであって、信号透過領域も、表示領域の一部を構成することができる。追加工程無しで表示領域を拡張させることができるので、本発明は、表示装置に適用される可能性が高い。
図1
図2
図3
図4
図5a
図5b
図5c
図5d
図5e
図6a
図6b
図7
図8a
図8b
図9
図10a
図10b
図10c
図10d
図10e
図10f
図10g
図10h
【国際調査報告】