KR102270241B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

표시 영역 및 패드 영역을 포함하는 제1기판; 상기 제1기판과 대향 배치된 제2기판; 상기 제2기판 상에 배치된 터치부; 상기 터치부 위에 배치되며, 상기 표시 영역 및 상기 패드 영역을 커버하는 윈도우; 상기 윈도우와 상기 터치부 사이 및 상기 윈도우와 상기 패드 영역 사이에 배치된 접착층; 및 상기 윈도우와 상기 패드 영역 사이에 배치된 광원 모듈을 포함하는 표시장치를 제공한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시장치의 패드 영역에 광원 모듈을 배치하여 표시장치와 윈도우(window)사이의 접착층의 경화를 촉진시켜 접착층의 들뜸 현상을 방지할 수 있는 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 등의 평판 표시 장치는 복수 쌍의 전기장 생성 전극과 그 사이에 들어 있는 전기광학(electro-optical) 활성층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 액정층을 포함하고, 유기 발광 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 유기 발광층을 포함한다.
한 쌍을 이루는 전기장 생성 전극 중 하나는 통상 스위칭 소자에 연결되어 전기 신호를 인가 받고, 전기 광학 활성층은 이 전기 신호를 광학 신호로 변환함으로써 영상이 표시된다.
이러한 평판 표시 장치는 일반적으로 화상이 구현되는 패널 위에 보호용으로 윈도우를 설치하게 된다. 즉, 접착층을 매개로 패널과 윈도우를 밀착시킨 후, 그 윈도우 외측 상방으로부터 광을 조사하여 접착층을 경화시킴으로써 패널과 윈도우를 견고히 결합시키는 것이다. 상기 접착층은 레진을 포함한다.
한편, 상기 윈도우에 패널의 화상영역 테두리를 가려주는 블랙매트릭스가 형성될 수 있다. 그런데, 패널 외부에서 조사되는 광이 블랙매트릭스를 잘 통과하지 못하게 되어, 블랙매트릭스 하부 주변의 레진이 잘 경화되지 않는다. 이에 따라 패널과 윈도우사이의 접합 불량이 발생되기 쉽다.
이러한 문제를 해결하기 위해 최근에 광을 윈도우의 상방뿐만이 아니라 측방에서도 조사함으로써 블랙매트릭스에 의해 광이 차단되는 영역을 해소하는 방법이 제안되고 있다.
그런데, 측방에서 조사되는 광은 연성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)에 의하여 차단되어 연성인쇄회로기판이 설치된 표시장치의 패드 영역에 도달하지 못하는 경우가 빈발하고 있다. 즉, 연성 인쇄회로기판은 패널과 컨트롤러를 전기적으로 연결하는 굴곡가능한 부재인데, 연성인쇄회로기판이 컨트롤러의 위치에 따라 굴곡되어 레진의 측방을 차단하게 된다. 이 경우, 측방에서 조사되는 광이 연성인쇄회로기판에 의하여 차단되고 레진의 측방으로 입사되지 못하여 레진의 경화가 제대로 이루어지지 않게 된다.
따라서, 표시장치의 패드 영역에서 접착층의 경화를 촉진할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명의 일례는 표시장치를 제공하고자 한다. 이를 위하여 본 발명의 일례에서는 레진의 경화를 위한 광 조사가 전 영역에 걸쳐서 원활하게 이루어지게 함으로써 윈도우의 접합 불량을 효과적으로 막을 수 있도록 개선된 표시장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 표시 영역 및 패드 영역을 포함하는 제1기판; 상기 제1기판과 대향 배치된 제2기판; 상기 제2기판 상에 배치된 터치부; 상기 터치부 위에 배치되며, 상기 표시 영역 및 상기 패드 영역을 커버하는 윈도우; 상기 윈도우와 상기 터치부 사이 및 상기 윈도우와 상기 패드 영역 사이에 배치된 접착층; 및 상기 윈도우와 상기 패드 영역 사이에 배치된 광원 모듈을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원 모듈은 자외선 광원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패드영역에서 상기 제1기판과 연결된 제1연결부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원 모듈은 상기 제1연결부의 일면상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1연결부는 연성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 터치부와 접속하기 위하여 상기 제2기판과 연결된 제2연결부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원 모듈은 상기 제2연결부의 적어도 한면에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2연결부는 연성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 터치부와 접속하기 위하여 상기 제2기판과 연결된 제2연결부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2연결부의 적어도 한면에 배치된 다른 광원 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 윈도우는 상기 패드 영역을 커버하는 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 터치부는 상기 표시 영역에 대응하여 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 터치부와 상기 윈도우 사이에 배치된 편광판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원 모듈의 높이는 0.1mm 내지 1mm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시장치의 패드 영역을 포함한 전 영역에 걸쳐서 윈도우 접합용 레진의 경화가 원활하게 이루어지게 할 수 있고, 레진 미경화에 의한 윈도우의 접합 불량이 크게 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구조를 개략적으로 평면도이다.
도 2는 종래 표시장치에 광을 조사하여 접착층을 경화하는 모습을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 광원 모듈의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 광원 모듈의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 광원모듈이 연성 인쇄회로기판에 실장된 모습을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 1의 B에 배치된 한 화소 구조를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
실시예1
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예1에 따른 표시장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예 1에 따른 표시장치는 유기발광 표시장치 또는 액정표시장치 일 수 있다. 이하에서는 표시장치가 유기발광 표시장치인 경우를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구조를 개략적으로 평면도이다. 도 2는 종래 표시장치에 광을 조사하여 접착층을 경화하는 모습을 나타낸 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 표시 장치는 제1기판(110), 디스플레이부(150), 제2기판(200), 터치부(210), 편광판(220), 접착층(230), 제1연결부(240), 제2연결부(250), 구동부(260), 광원 모듈(270), 터치 구동부(280), 윈도우(400) 및 블랙 매트릭스(410)를 포함한다. 한편, 제1기판(110), 디스플레이부(150), 제2기판(200), 터치부(210) 및 편광판(220)을 포함하여 표시패널이라 명명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 표시장치(10)는 표시 영역(PA)과 패드 영역(NA)으로 구분된 제1기판(110)를 포함한다. 제1 기판(110)은 산화규소(SiO2)를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 제1 기판(110)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 제1기판(110)의 표시 영역(PA)에는 다수의 화소들이 형성되어 화상을 표시하고, 패드 영역(NA)에는 하나 이상의 구동부(260)가 형성된다.
제1기판(110)은 화소들을 구동시키기 위한 스캔 드라이버(미도시)와 데이터 드라이버(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제1기판(110)은 패드 영역(NA)에 배치된 패드 전극들(미도시)을 더 포함한다. 구동부(260)는 상기 패드 전극(미도시)과 전기적으로 연결되도록 제1기판(110)의 패드 영역(NA)에 칩 온 글라스(chip on glass; COG) 방식으로 실장될 수 있다. 제1기판(110)은 구동부(260)과 스캔 드라이버(미도시) 및 데이터 드라이버(미도시)를 서로 연결하는 배선들(미도시)을 더 포함할 수 있다. 한편, 구동부(260)는 반드시 비표시 영역(NA)에 형성되어야 하는 것은 아니며 생략될 수도 있다. 구동부(260)를 외부 충격으로부터 보호하는 완충부재(미도시)가 패드 영역(NA)에 더 배치될 수 있다. 구동부(260)는 구동 IC일 수 있다.
디스플레이부(150)는 제1기판(110) 상에 형성되며, 구동부(260)와 접속된다. 디스플레이부(150)는 유기 발광 소자를 포함한다. 상기 유기 발광 소자 이외에도 표시장치로 구성될 수 있는 소자이면 디스플레이부(150)를 구성할 수 있다.
제2기판(200)은 제1기판(110)과 대향 배치되며, 실런트(300)를 매개로 하여 제1기판(110)과 합지된다. 제2기판(200)은 디스플레이부(150)를 덮으며 보호한다. 제2 기판(200)은 글라스재 기판뿐만 아니라 아크릴과 같은 투명한 합성수지 필름을 사용할 수도 있으며, 더 나아가 금속판을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 제2 기판(200)은 폴리에틸렌(PET) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리아미드(PA) 필름, 폴리아세탈(POM) 필름, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 셀룰로오스 필름, 및 방습 셀로판 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
제2기판(200)은 제1기판(110)의 면적보다 작을 수 있다. 따라서, 제1기판(110)의 패드 영역(NA)은 제2기판에 의해 노출될 수 있다.
실런트(300)는 실링 글래스 프릿(sealing glass frit) 등과 같이 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.
터치부(210)는 제2기판(200) 상에 제1기판(110)의 표시 영역(PA)에 대응하여 배치된다. 터치부(210)는 서로 교차되는 제 1, 제 2 전극(미도시)을 포함한다. 상기 제1,2전극은 각각 복수열로 매트릭스 형태로 제2기판(200) 상에 직접 패터닝되어 온-셀(On-cell) 타입으로 형성될 수 있다. 상기 제1,2,전극은 터치 센서 패턴에 해당한다. 또한, 터치부(210)는 별도로 제작된 터치 패널로 제2기판(200) 상에 배치될 수 있다. 터치부(210)는 제2기판(200) 상에 터치 패드부(211)를 포함한다. 터치 구동부(280)는 터치부(210)의 구동 제어를 하며, 제2연결부(250)상에 형성된다.
터치부(210)는 펜 또는 사용자의 손가락 등의 터치 수단에 의한 터치를 인식하여 터치가 수행된 위치에 대응하는 신호를 터치 구동부(280)로 전달한다. 터치부(210)는 표시 장치(10)에 대한 입력 수단으로서 이용되며, 감압식 또는 정전 용량식으로 구성될 수 있다.
제1연결부(240)는 제1기판(110) 상에 형성된 패드 전극(미도시)와 접속되기위하여 구동부(260)와 연결된다. 예를 들면, 제1 연결부(240)는 연성 인쇄회로기판일 수 있다. 상세하게는, 제1연결부(240)는 칩 온 필름(chip on film; COF) 방식으로 패드 영역(NA)에 실장될 수 있다. 제1연결부(240)는 구동 신호를 처리하기 위한 전자 소자들(미도시)을 포함할 수 있으며, 외부 신호를 구동부(260)에 전송하기 위한 커텍터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 전자소자들(미도시)은 표시장치(100)를 구동하기 위한 복수의 부품들로 구성되며, 예를 들면 DC-DC 콘버터와 같은 것들을 포함할 수 있다.
제1연결부(240)는 제1기판(110)의 일측을 덮도록 절곡될 수 있다. 제1연결부(240)는 제1기판(110)의 일면에 양면 테이프(미도시)를 개재하여 부착될 수 있다.
제2연결부(250)는 터치부(210)와 연결되기 위하여 제2기판(200) 상에 형성된 터치 패드부(211)와 접속되고, 터치 구동부(280)를 포함한다. 예를 들면, 제2 연결부(250)는 연성 인쇄회로기판일 수 있다. 상세하게는, 제2연결부(250)는 칩 온 필름(chip on film; COF) 방식으로 제2기판(200)의 터치 패드부(211)에 실장될 수 있다. 제1연결부(250)는 구동 신호를 처리하기 위한 전자 소자들(미도시)을 포함하며, 외부 신호를 터치 구동부(280)에 전송하기 위한 커텍터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2연결부(250)는 터치부(210)의 센서패턴과 터치 구동부(280)를 연결한다.
제2연결부(250)는 제1기판(110)의 일측을 덮도록 절곡될 수 있다. 제2연결부(250)는 제1기판(110)의 일면에 양면 테이프(미도시)를 개재하여 부착될 수 있다. 터치 구동부(280)는 터치 구동 IC일 수 있다.
윈도우(400)는 글라스(glass) 또는 수지(resin) 등의 투명한 재질로 이루어지며, 표시패널이 외부 충격에 의해 깨지지 않도록 표시패널을 보호하는 역할을 한다. 예를 들면, 윈도우(400)는 터치부(210) 위에 배치되며, 표시 영역(PA) 및 패드 영역(NA)을 커버한다. 윈도우(400)는 접착층(230)을 이용하여 제1기판(110) 및 제2기판(200)에 접착된다. 윈도우(400)는 표시 패널보다 크게 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않고 윈도우(400)는 표시패널과 실질적으로 동일한 크기로 형성될 수 있다.
블랙 매트릭스(400)는 패드 영역(NA)에 대응하는 윈도우(400) 영역에 배치된다. 블랙 매트릭스(410)는 윈도우(400) 하부에 배치된 패턴의 시인을 차단하는 인쇄물질을 포함한다. 상기 인쇄물질(450)은 블랙 인쇄물질로 이루어지나, 구현하고자 하는 장치의 디자인상 이러한 인쇄물질의 색상은 변경될 수 있다. 한편, 블랙 매트릭스(410)는 크롬(Cr) 등의 광흡수성 재질을 포함한다.
편광판(230)은 윈도우(400)와 터치부(210) 사이에 배치된다. 편광판(230)은 외광의 반사를 방지한다.
접착층(230)은 윈도우(400)와 터치부(210) 사이에 배치되며, 표시장치(10)의 휘도, 투과율, 반사율, 시인성을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 접착층(230)은 윈도우(400)와 제1기판(110)의 패드 영역(NA) 사이에 배치된다. 접착층(230)은 윈도우(400)와 제1기판(110) 및 윈도우(400)와 제2기판(200) 사이에 에어 갭(air gap)이 형성되는 것을 방지하고, 먼지 등의 이물질의 침투를 방지한다. 접착층(230)은 레진일 수 있다. 상기 레진은 광 경화형 수지이다. 하기 설명에서는 접착층(230)을 레진을 예를 들어 설명한다.
레진(230)의 경화과정을 설명하면 다음과 같다. 레진(230)에 미량 들어 있는 광 개시제가 광, 예를 들어, 자외선(UV)을 받으면 광중합 반응이 개시되어 수지의 주성분인 단량체(모노머:Monomer)와 중간체(올리고머:Oligomer)가 순간적으로 중합체(폴리머:Polymer)를 이루어 경화된다. 레진(230)의 주성분인 모노머와 올리고머는 분자량이 낮아 액체인데 비해, 경화된 폴리머는 분자량이 높아 고체 상태(즉 딱딱한 상태)이므로 액체(코팅용 수지 혹은 잉크)가 순간적으로 경화된 고체(중합체 : 폴리머)로 보인다.
도2에 도시된 바와 같이, 윈도우(400)를 표시패널에 합지하는 경우, 제1기판(110)의 패드 영역(NA)과 편광판(220) 상에 레진(230)을 도포한다. 윈도우(400)는 도포된 레진(230)을 개재하여 제1기판(110)의 패드 영역(NA)과 편광판(220)에 밀착된다. 그리고 윈도우(400) 외부의 상면 및 측면에서 자외선(UV)을 조사한다. 상기 자외선에 의해 레진(230)이 경화되면서, 윈도우(400)는 표시패널에 견고한 결합을 이룬다.
그러나, 윈도우(400)에 포함된 블랙 매트릭스(410), 패드 영역(NA)에 배치된 제1연결부(240) 및 제2연결부(250)에 의하여 패드 영역(NA)에 도포된 레진(230)이 미경화될 수 있다. 즉, 제1연결부(240) 및 제2연결부(250)는 가요성(flexibility) 및 탄성을 갖기 때문에, 제1연결부(240) 및 제2연결부(250)가 구부러지면서 일정 정도 위쪽으로 탄성 변형한다. 상기 제1연결부(240) 및 제2연결부(250)의 탄성 변형된 부분들에 의해 레진(230)으로 입사되는 자외선의 양이 감소한다.
따라서, 본 발명의 표시장치(10)는 패드 영역(NA)에 배치된 레진(230)의 경화를 원활히 하는 광원 모듈(270)을 더 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(270)은 패드 영역(NA)에 배치된다. 광원 모듈(270)은 광원, 예를 들어 자외선 LED(UV LED)를 포함하며, 레진(230)을 경화시킨다. 광원 모듈(270)은 제 1연결부(240) 상에 배치될 수 있다. 또한, 광원 모듈(270)은 제2연결부(250) 상에 배치될 수 있고, 제1연결부(240) 및 제2연결부(250)에 동시에 배치될 수 있다.
하기에서 도 4 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예 1에 의한 광원 모듈(270)을 더욱 자세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 광원 모듈의 일 예를 나타낸 단면도이다. 도 5는 본 발명의 광원 모듈의 다른 예를 나타낸 단면도이다. 도 6은 본 발명의 광원모듈이 연성 인쇄회로기판에 실장된 모습을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(270)은 광원(271), 하우징(272) 및 몰딩부(273)를 포함한다. 또한, 도시되지는 않았지만, 상기 광원(271)에 전원을 공급하는 전극부를 더 포함한다.
광원 모듈(270)의 전체 높이는 0.1mm 내지 1mm일 수 있다. 따라서, 표시장치(10)의 패드영역(NA)에 광원 모듈이 배치되어도 표시장치(10)의 슬림화에는 영향이 없다.
광원 모듈(270)은 광 출사 방향이 도 4와 같이 상부 및 하부이거나 도 5와 같이 측면일 수 있다. 상기 광 출사 방향은 레진(230)의 경화 효율을 고려하여 정해질 수 있다.
광원(271)은 자외선 광원으로 UV LED일 수 있다. 상세하게는, 광원(271)은 자외선 광 출력이 100mW/cm2~4000mW/cm2이고 365nm, 385nm 단일 파장 혹은 365nm, 385nm 복합 파장을 사용할 수 있다.
하우징(272)은 광원(271)을 실장한다. 몰딩부(273)는 광원(271)을 몰딩한다. 하우징(272)과 몰딩부(273)는 다양한 형태로 변형이 가능하다. 예를 들어 하우징(272)은 인쇄 회로 기판을 사용할 수도 있다. 또한, 몰딩부(273)의 일부가 렌즈 형상일 수도 있고, 몰딩부(273) 내측에 형광체가 마련될 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(270)은 제2연결부(250)에 실장된다. 광원 모듈(270)은 제2연결부(250)에 형성된 전원배선(274)과 연결되며, 상기 전원배선(274) 일단에는 단자부(275)가 형성된다. 광원 모듈(270)을 ON/OFF시키는 제어부(미도시)가 제2연결부(250)에 형성된다. 외부의 전원 단자(미도시)가 제2연결부(250)의 단자부(275)에 연결되어 전원을 공급하게 되면, 광원 모듈(270)은 자외선을 레진(230)에 조사하여 레진(230)을 경화시킨다.
예를 들면, 광원 모듈(270)에 의한 경화 작업은 레진(230)이 표시패널에 도포된 후, 윈도우(400)와 표시패널이 합지된 다음 시작된다. 외부에서 표시장치(10)의 레진(230)으로 자외선을 조사하는 것과 동시에 또는 일정한 시간차를 갖고, 외부 전원(미도시)이 광원 모듈(270)의 단자부(275)에 전원을 인가하여 광원 모듈(270)이 자외선을 패드 영역(NA) 내부에 배치된 레진(230)에 출사한다. 외부 광원이 자외선 조사를 완료하면, 광원 모듈(270)도 자외선 조사를 완료한다. 광원 모듈(270)의 단자부(275)는 외부 전원(미도시)과 분리되고, 이후로 OFF된 상태로 표시장치(10)에 남겨진다.
상기와 같은 광원 모듈(270)을 이용한 경화 공정을 통하여 패드 영역(NA)에 배치된 레진(230)이 효과적으로 경화된다.
하기에서는 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 구조를 설명한다.
도 7은 도 1의 B에 배치된 한 화소 구조를 나타낸 단면도이다.
도 7을 참조하면, 제1기판(110)는 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판으로 형성된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제1기판(110)가 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성될 수도 있다.
제1기판(110) 위에 버퍼층(120)이 형성된다. 버퍼층(120)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 버퍼층(120)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘옥시나이트라이드(SiOxNy)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 그러나, 버퍼층(120)은 제 1 기판(110)상에 반드시 배치될 필요는 없으며, 제1기판(110)의 종류 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
버퍼층(120) 위에 반도체층(132)이 형성된다. 반도체층(132)은 다결정 규소막, 비정질 규소막, 및 IGZO(Indium-Galuim-Zinc Oxide)과 IZTO(Indium-Zinc-Tin Oxide)와 같은 산화물 반도체로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나인 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 반도체층(132)가 다결정 규소막인 경우, 반도체층(132)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(135)과, 채널 영역(135)의 양 옆으로 p+ 도핑되어 형성된 소스 영역(137) 및 드레인 영역(136)을 포함한다. 이 때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라진다.
본 발명의 실시예 1에서는 박막 트랜지스터(20)로 P형 불순물을 사용한 PMOS 구조의 박막 트랜지스터가 사용되었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 박막 트랜지스터(20)로 NMOS 구조 또는 CMOS 구조의 박막 트랜지스터도 모두 사용될 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터(20)는 다결정 박막 트랜지스터일수도 있고 비정질 규소막을 포함한 비정질 박막 트랜지스터 또는 산화물 반도체 박막 트랜지스터일수도 있다.
반도체층(132) 위에는 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성된 게이트 절연막(140)이 형성된다. 게이트 절연막(140)은 테트라에톡시실란(TetraEthylOrthoSilicate, TEOS), 질화 규소(SiNx), 및 산화 규소(SiO2)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하여 형성된다. 일례로, 게이트 절연막(140)은 40nm의 두께를 갖는 질화 규소막과 80nm의 두께를 갖는 테트라에톡시실란막이 차례로 적층된 이중막으로 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에서, 게이트 절연막(140)이 전술한 구성에 한정되는 것은 아니다.
게이트 절연막(140) 위에 게이트 전극(155)을 포함하는 게이트 배선(미도시)이 형성된다. 게이트 배선은 게이트 라인(미도시), 제1 유지 전극(158) 및 그 밖에 배선을 더 포함한다. 그리고 게이트 전극(155)은 반도체층(132)의 적어도 일부, 특히 채널 영역(135)과 중첩되도록 형성된다. 게이트 전극(155)은 반도체층(132)을 형성하는 과정에서 반도체층(132)의 소스 영역(137)과 드레인 영역(136)에 불순물을 도핑할 때 채널 영역(135)에는 불순물이 도핑되는 것을 차단하는 역할을 한다.
게이트 전극(155)과 제1유지 전극(158)은 서로 동일한 층에 위치하며, 실질적으로 동일한 금속 물질로 형성된다. 이때, 금속 물질은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 및 텅스텐(W)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함한다. 일례로, 게이트 전극(155) 및 제1유지전극(158)은 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴(Mo)을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(140) 상에는 게이트 전극(155)을 덮는 층간 절연막(160)이 형성된다. 게이트 절연막(140)과 층간 절연막(160)은 반도체층(132)의 소스 영역(137)을 드러내는 소스 접촉 구멍(167) 및 드레인 영역(136)을 드러내는 드레인 접촉 구멍(166)을 함께 갖는다. 층간 절연막(160)은, 게이트 절연막(140)과 마찬가지로, 테트라에톡시실란(TetraEthylOrthoSilicate, TEOS), 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
층간 절연막(160) 위에는 소스 전극(177) 및 드레인 전극(176)을 포함하는 데이터 배선(미도시)이 형성된다. 데이터 배선은 데이터 라인(미도시), 공통 전원 라인(미도시), 제2 유지 전극(178) 및 그 밖에 배선을 더 포함한다. 그리고 소스 전극(177) 및 드레인 전극(176)은 각각 접촉 구멍(166,167)들을 통해 반도체층(132)의 소스 영역(137) 및 드레인 영역(136)과 연결된다.
이와 같이, 반도체층(132), 게이트 전극(155), 소스 전극(177) 및 드레인 전극(176)을 포함한 박막 트랜지스터(20)가 형성된다. 또한, 제1유지전극(158) 및 제2유지전극(178)을 포함한 축전 소자(80)도 형성된다. 이때, 층간 절연막(160)은 축전 소자(80)의 유전체가 된다.
박막 트랜지스터(20)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.
층간 절연막(160) 상에는 데이터 배선(미도시)을 덮는 평탄화막(180)이 형성된다. 평탄화막(180)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자(70)의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 한다. 또한, 평탄화막(180)은 드레인 전극(176)의 일부를 노출시키는 화소 전극 접촉 구멍(186)을 갖는다.
평탄화막(180)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolicresin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly(phenylenethers) resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly(phenylenesulfides) resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB)으로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나로 만들어질 수 있다.
평탄화막(180) 상에 유기 발광 소자(70)의 화소 전극(710)이 형성된다. 여기서 화소 전극(710)은 애노드 전극을 말한다. 화소 전극(710)은 평탄화막(180)의 접촉 구멍(186)을 통해 드레인 전극(176)과 연결된다.
또한, 평탄화막(180) 위에는 화소 전극(710)을 드러내는 개구부를 갖는 화소 정의막(190)이 형성된다. 즉, 화소 전극(710)은 화소 정의막(190)의 개구부에 대응하도록 배치된다. 화소 정의막(190)은 폴리아크릴계(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지로 만들어질수 있다.
화소 정의막(190)의 개구부 영역 내에서 화소 전극(710) 상에 유기 발광층(720)이 형성되고, 화소 정의막(190) 및 유기 발광층(720) 상에는 공통 전극(730)이 형성된다.
이와 같이, 화소 전극(710), 유기 발광층(720), 및 공통 전극(730)을 포함하는 유기 발광 소자(70)가 형성된다.
화소 전극(710)과 공통 전극(730) 중 어느 하나는 투명한 도전성 물질로 형성되고 다른 하나는 반투과형 또는 반사형 도전성 물질로 형성될 수 있다. 화소 전극(710) 및 공통 전극(730)을 형성하는 물질의 종류에 따라, 유기 발광 표시 장치(900)는 전면 발광형, 배면 발광형 또는 양면 발광형이 될 수 있다.
투명한 도전성 물질로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질이 사용될 수 있다. 반사형 물질로 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미뮴(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질이 사용될 수 있다.
유기 발광층(720)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 이루어진다. 이러한 유기 발광층(720)은 정공 주입층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 발광층, 전자 수송층(electrontransportiong layer, ETL), 그리고 전자 주입층(electron-injection layer, EIL) 중 적어도 하나를 포함하는 다중막으로 형성된다. 일례로 정공 주입층은 양극인 화소 전극(710) 상에 배치되고, 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층된다.
유기 발광 소자(70) 위로 제2기판(200)이 배치된다. 제2기판(200)은 제1기판(110)와 대향 배치되어 박막 트랜지스터(20) 및 유기 발광 소자(70)를 커버한다. 제2 기판(200)도, 제1 기판(110)과 마찬가지로, 유리, 석영 및 세라믹 등으로 만들어진 투명한 절연성 기판으로 형성될 수 있다. 또한, 제2기판(200)은 밀봉부재일 수 있고, 유기막과 무기막이 교대로 적층된 박막구조 일 수 있다.
한편, 본 발명이 액정표시장치인 경우에는, 화소 전극(710)은 접촉 구멍(186)을 통하여 드레인 전극(176)과 물리적?전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(176)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(710)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 공통 전극(common electrode)(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층(도시하지 않음)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 화소 전극(710)과 공통 전극은 축전기[이하 “액정 축전기(liquid crystal capacitor)”라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프(turn-off)된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
실시예2
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예 2에 따른 표시장치를 설명한다. 상기 실시예 1에서 설명된 부분은 생략하고, 차이가 나는 구성에 대해서 설명한다. 실시예 2는 터치부(210)가 존재하지 않는 경우에 해당한다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 8을 참조하면, 표시장치(10)는 제1연결부(240)를 포함할 수 있다. 광원 모듈(270)은 제1연결부(240) 상에 배치될 수 있다. 광원 모듈(270)은 패드 영역(NA)에 배치된 레진(230)의 경화를 도와준다.
실시예3
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예 3에 따른 표시장치를 설명한다. 상기 실시예 1에서 설명된 부분은 생략하고, 차이가 나는 구성에 대해서 설명한다. 실시예 3은 터치부(210)가 존재하는 경우에 해당한다.
도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 9를 참조하면, 광원 모듈(270)은 제1연결부(240) 상에만 배치될 수 있다. 광원 모듈(270)은 패드 영역(NA)에 배치된 레진(230)의 경화를 도와준다.
실시예4
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예 4에 따른 표시장치를 설명한다. 상기 실시예 1에서 설명된 부분은 생략하고, 차이가 나는 구성에 대해서 설명한다. 실시예 4는 터치부(210)가 존재하는 경우에 해당한다.
도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 10을 참조하면, 광원 모듈(270)은 제1연결부(240) 및 제2연결부(250) 상에 동시에 배치될 수 있다. 광원 모듈(270)은 패드 영역(NA)에 배치된 레진(230)의 경화를 도와준다.
이상에서 설명된 표시장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.
10:표시장치 20:박막 트랜지스터
70:유기발광소자 80:축전 소자
100:박막트랜지스터 표시판
110:제1기판 120:버퍼층
132:반도체층 135:채널영역
136:드레인영역 137:소스영역
140:게이트절연막 150:표시부
155:게이트전극 158:제1유지전극
160:층간절연막 166:드레인 접촉 구멍
167:소스 접촉 구멍 176:드레인전극
177:소스전극 178:제2유지전극,데이터배선
180:평탄화막 186:화소전극 접촉 구멍
190:화소정의막 195:화소정의막 개구부
200:제2기판 210:터치부
211:터치 패드부 220:편광판
230:접착층 240:제1연결부
250:제2연결부 260:구동부
270:광원 모듈 271:광원
272:하우징 273:몰딩부
274:전원배선 275:단자부
280:터치 구동부 300:실런트
400:윈도우 410:블랙 매트릭스
710:화소전극 720:유기발광층
730:공통전극 PA:표시영역
NA:패드영역

Claims (14)

  1. 표시 영역 및 패드 영역을 포함하는 제1기판;
    상기 표시 영역 상에 배치된 디스플레이부;
    상기 디스플레이부 위에 배치되며, 상기 표시 영역 및 상기 패드 영역을 커버하는 윈도우;
    상기 윈도우와 상기 디스플레이부 사이 및 상기 윈도우와 상기 패드 영역 사이에 배치된 접착층; 및
    상기 윈도우와 상기 패드 영역 사이에 배치된 자외선 광원 모듈을 포함하고,
    상기 접착층은 상기 패드 영역과 상기 윈도우 사이의 공간을 채우는 광 경화형 수지를 포함하고,
    상기 자외선 광원 모듈은 상기 광 경화형 수지에 매립되어 상기 광 경화형 수지를 경화하도록 구성되는 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이부 상에 배치된 터치부를 포함하는 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패드영역에서 상기 제1기판과 연결된 제1연결부를 더 포함하는 표시장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 자외선 광원 모듈은 상기 제1연결부의 일면상에 배치된 표시장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1연결부는 연성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)인 표시장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제1기판과 대향 배치되고, 상기 터치부가 배치된 제2기판; 및
    상기 터치부와 접속하기 위하여 상기 제2기판과 연결된 제2연결부를 더 포함하는 표시장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 자외선 광원 모듈은 상기 제2연결부의 적어도 한면에 배치된 표시장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제2연결부는 연성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)인 표시장치.
  9. 삭제
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제2연결부의 적어도 한면에 배치된 다른 자외선 광원 모듈을 더 포함하는 표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 윈도우는 상기 패드 영역을 커버하는 블랙 매트릭스를 포함하는 표시장치.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 터치부는 상기 표시 영역에 대응하여 배치된 표시장치.
  13. 제 2항에 있어서,
    상기 터치부와 상기 윈도우 사이에 배치된 편광판을 더 포함하는 표시장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 광원 모듈의 높이는 0.1mm 내지 1mm인 표시장치.
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