KR102438718B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 메인 패널, 상기 메인 패널의 양측 가장자리에 위치하는 보조 패널, 및 상기 메인 패널 및 상기 보조 패널의 전면을 덮는 커버 글래스를 포함하고, 상기 보조 패널은 곡면 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device)는 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 인가하고 이를 통하여 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치를 구성하는 두 장의 표시판은 박막 트랜지스터 표시판과 대향 표시판으로 이루어질 수 있다. 박막 트랜지스터 표시판에는 게이트 신호를 전송하는 게이트선과 데이터 신호를 전송하는 데이터선이 서로 교차하여 형성되고, 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극 등이 형성될 수 있다. 대향 표시판에는 차광부재, 색 필터, 공통 전극 등이 형성될 수 있다. 경우에 따라 차광 부재, 색 필터, 공통 전극이 박막 트랜지스터 표시판에 형성될 수도 있다.
이러한 액정 표시 장치를 대면적으로 제조하여 TV 등으로 이용할 수 있다. 이때, TV의 가장자리를 채널, 음량, 자막 등을 표시하는 보조 영역으로 활용할 수 있으며, 이러한 가장자리를 구부려서 곡면 형상을 가지도록 할 수 있다. 그러나, 기존의 액정 표시 장치는 가장자리 일부만 곡면 형상을 가지도록 구부리는 공정이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 가장자리가 곡면 형상을 가지는 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 메인 패널, 상기 메인 패널의 양측 가장자리에 위치하는 보조 패널, 및 상기 메인 패널 및 상기 보조 패널의 전면을 덮는 커버 글래스를 포함하고, 상기 보조 패널은 곡면 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 패널은 평면 형상을 가질 수 있다.
상기 커버 글래스는 상기 메인 패널을 덮고 있는 메인 영역 및 상기 보조 패널을 덮고 있는 보조 영역을 포함하고, 상기 메인 영역은 평면 형상을 가지고, 상기 보조 영역은 곡면 형상을 가질 수 있다.
상기 메인 패널은 액정 표시 패널 또는 유기 발광 표시 패널로 이루어질 수 있다.
상기 액정 표시 패널은 기판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 화소 전극, 상기 화소 전극 위에 상기 화소 전극과 복수의 미세 공간을 사이에 두고 이격되도록 위치하는 지붕층, 상기 미세 공간을 채우고 있는 액정층, 및 상기 지붕층 위에 위치하고, 상기 미세 공간을 밀봉하는 덮개막을 포함할 수 있다.
상기 보조 패널은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 및 발광 다이오드 패널 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 메인 패널과 상기 보조 패널은 일체형으로 이루어질 수 있다.
상기 메인 패널은 곡면 형상을 가질 수 있다.
상기 메인 패널의 구부러진 방향은 상기 보조 패널의 구부러진 방향과 상이할 수 있다.
상기 메인 패널은 정면에서 바라볼 때 오목하게 구부러진 곡면을 가지고, 상기 보조 패널은 정면에서 바라볼 때 볼록하게 구부러진 곡면을 가질 수 있다.
상기 커버 글래스는 상기 메인 패널을 덮고 있는 메인 영역 및 상기 보조 패널을 덮고 있는 보조 영역을 포함하고, 상기 메인 영역 및 상기 보조 영역은 곡면 형상을 가질 수 있다.
상기 메인 영역의 구부러진 방향은 상기 보조 영역의 구부러진 방향과 상이할 수 있다.
상기 메인 영역은 정면에서 바라볼 때 오목하게 구부러진 곡면을 가지고, 상기 보조 영역은 정면에서 바라볼 때 볼록하게 구부러진 곡면을 가질 수 있다.
상기 메인 패널은 액정 표시 패널 또는 유기 발광 표시 패널로 이루어질 수 있다.
상기 액정 표시 패널은 기판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 화소 전극, 상기 화소 전극 위에 상기 화소 전극과 복수의 미세 공간을 사이에 두고 이격되도록 위치하는 지붕층, 상기 미세 공간을 채우고 있는 액정층, 및 상기 지붕층 위에 위치하고, 상기 미세 공간을 밀봉하는 덮개막을 포함할 수 있다.
상기 보조 패널은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 및 발광 다이오드 패널 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 메인 패널과 상기 보조 패널은 일체형으로 이루어질 수 있다.
상기 커버 글래스는 강화 유리로 이루어질 수 있다.
상기 표시 장치는 TV로 이용될 수 있다.
상기 보조 패널은 채널, 음량, 자막, 이메일, 인터넷 아이콘, 바이오 리듬 중 적어도 어느 하나를 표시하거나, 조명등으로 이용될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 메인 패널과 보조 패널을 별도로 형성하고, 커버 글래스에 부착함으로써, 가장자리가 곡면 형상을 가지는 표시 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 단일 기판을 포함하는 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널 등을 이용하여 메인 패널과 보조 패널을 일체로 형성함으로써, 가장자리가 곡면 형상을 가지는 표시 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 상면도(top view)이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 평면도이다.
도 5는 도 4의 V-V선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 평면도이다.
도 7은 도 6의 VII-VII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 일부 화소를 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 9의 X-X선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 일부 패널의 단면도이다.
도 11은 도 9의 XI-XI선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 일부 패널의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 상면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 분리 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 상면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 분리 사시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 사시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 상면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 분리 사시도이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 상면도(top view)이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 분리 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 메인 패널(1200) 및 보조 패널(1300)을 포함한다.
메인 패널(1200)은 평면 형상을 가질 수 있다. 메인 패널(1200)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display panel), 유기 발광 표시 패널(Organic light emitting diode display panel) 등으로 이루어질 수 있다. 액정 표시 패널은 두 장의 기판 사이에 액정층이 위치하는 구조를 가질 수 있다. 또한, 액정 표시 패널은 단일 기판으로 이루어질 수도 있다. 이때, 액정 표시 패널은 한 장의 기판에 복수의 미세 공간이 형성되고, 미세 공간 내에 액정층이 위치하며, 덮개막에 의해 미세 공간이 밀봉되는 구조를 가질 수 있다. 이러한 액정 표시 패널 및 유기 발광 표시 패널에 대한 구조는 하기 도 4 내지 도 11에 관한 설명에서 더욱 서술한다.
보조 패널(1300)은 곡면 형상을 가질 수 있다. 보조 패널(1300)은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 발광 다이오드 패널 등으로 이루어질 수 있다. 이때, 보조 패널(1300)은 플라스틱 등과 같은 구부러질 수 있는 재질의 기판을 포함한다. 두 장의 기판을 포함하는 액정 표시 패널의 경우 곡면 형상을 구현하기 용이하지 않으므로, 보조 패널(1300)은 단일 기판을 포함하는 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 발광 다이오드 패널로 이루어지는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 보조 패널(1300)은 곡면 형상을 용이하게 구현할 수 있는 다양한 표시 패널로 이루어질 수 있다.
메인 패널(1200)은 중앙에 위치하고, 보조 패널(1300)은 메인 패널(1200)의 양측 가장자리에 위치할 수 있다. 또한, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 보조 패널(1300)의 위치는 다양하게 변경이 가능하다. 예를 들면, 보조 패널(1300)이 메인 패널(1200)의 상측 가장자리 및/또는 하측 가장자리에 위치할 수도 있다. 또한, 보조 패널(1300)이 메인 패널(1200)의 세 개 이상의 가장자리에 위치할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 대면적으로 제조되어 TV 등으로 이용될 수 있다. 이때, 메인 패널(1200)은 영화, 드라마, 뉴스 등의 동영상을 표시할 수 있다. 보조 패널(1300)은 그 외의 부수적인 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 보조 패널(1300)은 채널, 음량, 자막, 이메일, 인터넷 아이콘, 바이오 리듬 등을 표시할 수 있다. 또한, 보조 패널(1300)은 조명등으로 이용될 수도 있다.
보조 패널(1300)은 메인 패널(1200)에 동영상이 표시될 때, 이와 관련된 부수적인 정보들을 표시할 수 있다. 예를 들면, 메인 패널(1200)에 표시되고 있는 동영상의 채널, 음량, 자막 등의 정보가 보조 패널(1300)에 표시될 수 있다. 또한, 보조 패널(1300)은 메인 패널(1200)에 표시되는 영상과 관계 없는 별도의 부수적인 정보들을 표시할 수 있다. 예를 들면, 보조 패널(1300)을 통해 개인 이메일의 받은 편지함 등을 확인하고, 이메일을 작성하여 송부할 수도 있다. 또한, 보조 패널(1300)은 다양한 응용 프로그램 (APP, application) 등을 표시할 수도 있다. 또한, 보조 패널(1300)은 메인 패널(1200)이 오프 상태일 때에도 이용될 수 있다. 예를 들면, 메인 패널(1200)은 오프 상태이고, 보조 패널(1300)만을 조명등으로 이용할 수 있다. 즉, 메인 패널(1200)과 보조 패널(1300)을 서로 연동시켜 사용할 수도 있고, 각각 독립적으로 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 메인 패널(1200) 및 보조 패널(1300)의 전면(front surface)을 덮는 커버 글래스(1100, cover glass)를 더 포함할 수 있다.
커버 글래스(1100)는 메인 영역(MD) 및 보조 영역(SD)을 포함한다. 메인 영역(MD)은 메인 패널(1200)의 전면을 덮고 있고, 보조 영역(SD)은 보조 패널(1300)의 전면을 덮고 있다. 따라서, 커버 글래스(1100)의 메인 영역(MD)은 메인 패널(1200)과 접할 수 있고, 보조 영역(SD)은 보조 패널(1300)과 접할 수 있고 있다.
커버 글래스(1100)는 투명하고 단단한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 커버 글래스(1100)는 강화 유리로 이루어질 수 있으며, 코닝사에서 제조하는 고릴라 글래스 등으로 이루어질 수 있다. 커버 글래스(1100)는 메인 패널(1200)과 보조 패널(1300)의 전면, 즉 영상을 표시하는 면을 덮고 있으므로, 투명도가 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 커버 글래스(1100)는 메인 패널(1200)과 보조 패널(1300)의 전면을 보호하는 역할을 수행하므로, 단단한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하에서 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 제조하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 평판으로 이루어진 강화 유리를 열을 가해 가장자리가 곡면을 가지도록 성형하여 커버 글래스(1100)를 준비한다.
이어, 평면 형상을 가지는 메인 패널(1200)을 커버 글래스(1100)에 부착한다. 투명한 접착 물질을 이용하여 메인 패널(1200)을 커버 글래스(1100)에 부착할 수 있다. 접착 물질은 OCA(Optical Clear Adhesive), OCR(Optical Clear Resin), 투명 접착 시트 등으로 이루어질 수 있다.
이어, 곡면 형상을 가지는 보조 패널(1300)을 커버 글래스(1100)에 부착한다. 투명한 접착 물질을 이용하여 보조 패널(1300)을 커버 글래스(1100)에 부착할 수 있다.
두 장의 기판을 포함하는 액정 표시 패널을 대면적 TV에 적용할 경우, 가장자리 일부만 구부려서 곡면을 구현하는 것은 용이하지 않다. 본 실시예에서는 단일의 커버 글래스의 메인 영역에 평면 형상을 가지는 메인 패널을 부착하고, 보조 영역에 곡면 형상을 가지는 보조 패널을 부착함으로써, 가장자리 일부만 구부러진 표시 장치를 용이하게 구현할 수 있다. 이때, 곡면 형상을 가지는 보조 패널은 단일 기판을 포함하는 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 발광 다이오드 패널로 이루어지는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 4 및 도 5는 액정 표시 패널을 도시하고 있으며, 특히 두 장의 기판을 포함하는 액정 표시 패널을 도시하고 있다. 이는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 메인 패널로 이용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 평면도이고, 도 5는 도 4의 V-V선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 액정 표시 패널은 서로 마주보는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200), 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 제1 기판(110) 위에 게이트선(121, gate line) 및 게이트 전극(124, gate electrode)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 신호를 전달한다. 게이트 신호는 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 이루어질 수 있다. 게이트 전극(124)은 게이트선(121)으로부터 돌출되어 있다. 게이트 전극(124)은 게이트선(121)을 통해 게이트 신호를 인가 받는다.
게이트선(121) 및 게이트 전극(124) 위에는 게이트 절연막(140, gate insulator)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(140)은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 반도체(154, semiconductor)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 게이트 전극(124)과 중첩하도록 위치한다. 반도체(154)는 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(polycystalline silicon), 금속 산화물(metal oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
반도체(154) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165, ohmic contact member)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어질 수 있다. 경우에 따라 저항성 접촉 부재(163, 165)는 생략될 수 있다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 위에는 복수의 데이터선(171, date line), 소스 전극(173, source electrode), 및 드레인 전극(175, drain electrode)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며, 데이터 신호를 전달한다.
소스 전극(173)은 데이터선(171)으로부터 게이트 전극(124) 위로 돌출되어 있다. 소스 전극(173)은 막대형으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, C자형으로 구부러진 형상을 가질 수도 있다.
드레인 전극(175)은 게이트 전극(124) 위에서 소스 전극(173)과 이격되도록 형성되어 있다. 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 서로 마주보게 된다. 소스 전극(173)이 C자형으로 이루어질 경우 드레인 전극(175)을 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 또한, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 드레인 전극(175)이 C자형으로 구부러진 형상을 가질 수도 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173), 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 박막 트랜지스터(TFT, thin film transistor)를 이룬다. 이때, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 서로 이격되어 있는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이로 노출된 부분의 반도체(154)에 형성되어 있다.
데이터선(171), 소스 전극(173), 드레인 전극(175), 반도체(154) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
보호막(180)에는 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(181)은 박막 트랜지스터의 적어도 일부를 노출시키며, 특히 드레인 전극(175)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191, pixel electrode)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 화소 전극(191)은 대략 두 개의 장변과 두 개의 단변을 포함하는 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 다만, 화소 전극(191) 의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변경이 가능하다. 아울러, 화소 전극(191)은 가로 줄기부, 세로 줄기부, 및 이들로부터 뻗어 있는 복수의 미세 가지부를 포함하는 형태로 이루어질 수도 있다. 또한, 하나의 화소 전극(191)은 두 개의 분리되어 있는 부화소 전극을 포함할 수도 있다. 이때, 두 개의 부화소 전극에 인가되는 전압에 차등을 두어 시인성을 개선할 수 있으며, 두 개의 부화소 전극과 연결되는 박막 트랜지스터의 배치는 다양하게 변경이 가능하다.
도시는 생략하였으나, 화소 전극(191) 및 보호막(180) 위에는 하부 배향막이 더 형성될 수 있다. 또한, 제1 기판(110)의 외측에는 하부 편광판이 더 형성될 수 있다.
다음으로, 대향 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 제2 기판(210) 아래에는 색 필터(230) 및 차광 부재(220)가 형성되어 있다.
액정 표시 패널은 복수의 화소를 포함할 수 있으며, 색 필터(230)는 각 화소 내에 위치하고, 차광 부재(220)는 각 화소의 경계에 위치할 수 있다. 또한, 차광 부재(220)는 박막 트랜지스터와 중첩하는 위치에 더 형성될 수 있다.
색 필터(230)는 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터 등으로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 색 필터(230)는 시안 필터, 마젠타 필터, 황색 필터 등으로 이루어질 수도 있으며, 백색 필터를 더 포함할 수도 있다.
차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다.
색 필터(230) 및 차광 부재(220) 아래에는 유기 물질로 형성되어 평탄화된 표면을 제공하는 평탄화층(250)이 형성되어 있다.
평탄화층(250) 아래에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
상기에서 색 필터(230) 및 차광 부재(220)가 대향 표시판(200)에 형성되어 있는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 색 필터(230) 및/또는 차광 부재(220)는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 형성될 수도 있다.
도시는 생략하였으나, 공통 전극(270) 아래에는 상부 배향막이 더 형성될 수 있다. 또한, 제2 기판(210)의 외측에는 상부 편광판이 더 형성될 수 있다. 하부 편광판과 상부 편광판의 투과축은 서로 직교한다. 경우에 따라 두 개의 편광판 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
액정층(3)은 복수의 액정 분자(310)들을 포함한다. 액정 분자(310)들은 양의 유전율 이방성 또는 음의 유전율 이방성을 가질 수 있다. 액정 분자(310)들은 비틀린 형태로 초기 배향될 수도 있고, 수직 방향 또는 수평 방향으로 초기 배향될 수도 있다.
상기에서 공통 전극(270)은 제2 기판(210) 아래에 형성되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 공통 전극(270)은 제1 기판(110) 위에 형성될 수 있으며, 이때, 액정 분자(310)들은 수평 배향될 수 있다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 6 및 도 7은 유기 발광 표시 패널을 도시하고 있다. 이는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 메인 패널 또는 보조 패널로 이용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 평면도이고, 도 7은 도 6의 VII-VII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 유기 발광 표시 패널은 제1 기판(110) 위에 버퍼층(120)이 형성되어 있다.
제1 기판(110)은 구부러지는 재질로 이루어질 수 있고, 버퍼층(120)은 실리콘 질화물(SiNx)의 단일막 또는 실리콘 질화물(SiNx)과 실리콘 산화물(SiOx)이 적층된 이중막 구조로 형성될 수 있다. 버퍼층(120)은 불순물 또는 수분과 같이 불필요한 성분의 침투를 방지하면서 동시에 표면을 평탄화하는 역할을 한다.
버퍼층(120) 위에는 반도체(130)가 형성되어 있다. 반도체(130)는 서로 이격된 위치에 형성된 스위칭 반도체(135a) 및 구동 반도체(135b)를 포함한다. 이러한 반도체(135a, 135b)는 다결정 반도체 물질 또는 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 반도체(130)가 산화물 반도체 물질로 이루어지는 경우에는 고온 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체 물질을 보호하기 위해 별도의 보호층이 추가될 수 있다.
스위칭 반도체(135a) 및 구동 반도체(135b)는 각각 채널(1355)과 채널(1355)의 양측에 각각 형성된 소스 영역(1356) 및 드레인 영역(1357)으로 구분된다. 스위칭 반도체(135a) 및 구동 반도체(135b)의 채널(1355)은 N형 불순물 또는 P형 불순물의 도핑 불순물로 채널 도핑이 되어 있으며, 스위칭 반도체(135a) 및 구동 반도체(135b)의 소스 영역(1356) 및 드레인 영역(1357)은 채널 도핑보다 도핑 불순물의 도핑 농도를 많게 하는 접촉 도핑이 되어 있는 접촉 도핑 영역이다.
스위칭 반도체(135a) 및 구동 반도체(135b) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 실리콘 질화물(SiNx) 및 실리콘 산화물(SiOx) 중 적어도 하나를 포함한 단층 또는 복수층일 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 게이트선(121), 구동 게이트 전극(125b) 및 제1 스토리지 축전판(128)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 가로 방향으로 길게 뻗어 스캔 신호를 전달하며, 게이트선(121)으로부터 스위칭 반도체(135a)로 돌출한 스위칭 게이트 전극(125a)을 포함한다. 구동 게이트 전극(125b)은 제1 스토리지 축전판(128)으로부터 구동 반도체(135b)로 돌출되어 있다. 스위칭 게이트 전극(125a) 및 구동 게이트 전극(125b)은 각각 채널(1355)과 중첩한다.
게이트선(121), 구동 게이트 전극(125b) 및 제1 스토리지 축전판(128) 위에는 층간 절연막(160)이 형성되어 있다. 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또는 층간 절연막(160)은 유기 절연 물질로 이루어질 수도 있다.
층간 절연막(160)과 게이트 절연막(140)에는 소스 영역(1356)과 드레인 영역(1357)을 각각 노출하는 소스 접촉 구멍(61)과 드레인 접촉 구멍(62)이 형성되어 있고, 제1 스토리지 축전판(128)의 일부를 노출하는 스토리지 접촉 구멍(63)이 형성되어 있다.
층간 절연막(160) 위에는 스위칭 소스 전극(176a)을 가지는 데이터선(171), 구동 소스 전극(176b) 및 제2 스토리지 축전판(178)을 가지는 구동 전압선(172), 제1 스토리지 축전판(128)과 연결되는 스위칭 드레인 전극(177a) 및 구동 드레인 전극(177b)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 게이트선(121)과 교차하는 방향으로 뻗어 있다. 구동 전압선(172)은 구동 전압을 전달하며 데이터선(171)과 분리되어 같은 방향으로 뻗어 있다.
스위칭 소스 전극(176a)은 데이터선(171)으로부터 스위칭 반도체(135a)를 향해서 돌출되어 있으며, 구동 소스 전극(176b)은 구동 전압선(172)으로부터 구동 반도체(135b)를 향해서 돌출되어 있다. 스위칭 소스 전극(176a)과 구동 소스 전극(176b)은 각각 소스 접촉 구멍(61)을 통해서 소스 영역(1356)과 연결되어 있다.
스위칭 드레인 전극(177a)은 스위칭 소스 전극(176a)과 마주하고 구동 드레인 전극(177b)은 구동 소스 전극(176b)과 마주하며, 스위칭 드레인 전극(177a) 및 구동 드레인 전극(177b)은 각각 드레인 접촉 구멍(62)을 통해서 드레인 영역(1357)과 연결되어 있다.
스위칭 드레인 전극(177a)은 연장되어 층간 절연막(160)에 형성된 스토리지 접촉 구멍(63)을 통해서 제1 스토리지 축전판(128) 및 구동 게이트 전극(125b)과 전기적으로 연결된다.
제2 스토리지 축전판(178)은 데이터선(171)에서 돌출하여 제1 스토리지 축전판(128)과 중첩하고 있다. 따라서, 제1 스토리지 축전판(128)과 제2 스토리지 축전판(178)은 층간 절연막(160)을 유전체로 하여 스토리지 커패시터(Cst)를 이룬다.
스위칭 반도체(135a), 스위칭 게이트 전극(125a), 스위칭 소스 전극(176a) 및 스위칭 드레인 전극(177a)은 스위칭 트랜지스터(T1)를 이루고, 구동 반도체(135b), 구동 게이트 전극(125b), 구동 소스 전극(176b) 및 구동 드레인 전극(177b)은 구동 트랜지스터(T2)를 이룬다.
스위칭 소스 전극(176a), 구동 소스 전극(176b), 스위칭 드레인 전극(177a) 및 구동 드레인 전극(177b) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(710)이 형성되어 있으며, 화소 전극(710)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide), 산화 아연(ZnO), In2O3(Indium Oxide) 등의 투명한 도전 물질이나 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au) 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다. 화소 전극(710)은 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(81)을 통해서 구동 트랜지스터(T2)의 구동 드레인 전극(177b)과 전기적으로 연결되어 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극이 된다.
보호막(180) 및 화소 전극(710)의 가장자리부 위에는 화소 정의막(352)이 형성되어 있다. 화소 정의막(352)은 화소 전극(710)을 노출하는 화소 개구부(351)를 가진다. 화소 정의막(352)은 폴리아크릴계(polyacrylates) 또는 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지와 실리카 계열의 무기물 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
화소 정의막(352)의 화소 개구부(351)에는 유기 발광층(720)이 형성되어 있다. 유기 발광층(720)은 발광층, 정공 주입층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron-transporting layer, ETL) 및 전자 주입층(electron-injection layer, EIL) 중 하나 이상을 포함하는 복수층으로 형성된다. 유기 발광층(720)이 이들 모두를 포함할 경우 정공 주입층이 애노드 전극인 화소 전극(710) 위에 위치하고 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층될 수 있다.
유기 발광층(720)은 적색을 발광하는 적색 유기 발광층, 녹색을 발광하는 녹색 유기 발광층 및 청색을 발광하는 청색 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층은 각각 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 형성되어 컬러 화상을 구현하게 된다.
또한, 유기 발광층(720)은 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층을 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 모두 함께 적층하고, 각 화소별로 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 형성하여 컬러 화상을 구현할 수 있다. 다른 예로, 백색을 발광하는 백색 유기 발광층을 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 모두에 형성하고, 각 화소별로 각각 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 형성하여 컬러 화상을 구현할 수도 있다. 백색 유기 발광층과 색필터를 이용하여 컬러 화상을 구현하는 경우, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층을 각각의 개별 화소 즉, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 증착하기 위한 증착 마스크를 사용하지 않아도 된다.
화소 정의막(352) 및 유기 발광층(720) 위에는 공통 전극(730)이 형성된다. 공통 전극(730)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide), 산화 아연(ZnO), In2O3(Indium Oxide) 등의 투명한 도전 물질이나 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au) 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다. 공통 전극(730)은 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극이 된다. 화소 전극(710), 유기 발광층(720) 및 공통 전극(730)은 유기 발광 다이오드(OLED)를 이룬다.
다음으로, 도 8 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 8 내지 도 11은 액정 표시 패널을 도시하고 있으며, 특히 단일 기판을 포함하는 액정 표시 패널을 도시하고 있다. 이는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 메인 패널 또는 보조 패널로 이용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 패널의 일부 화소를 나타낸 평면도이다. 도 10은 도 9의 X-X선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 일부 패널의 단면도이고, 도 11은 도 9의 XI-XI선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 일부 패널의 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 액정 표시 패널은 제1 기판(110) 위에 지붕층(360)에 의해 덮여있는 미세 공간(305)이 형성되어 있다.
제1 기판(110)은 구부러지는 재질로 이루어질 수 있다.
지붕층(360)은 행 방향으로 뻗어있고, 하나의 지붕층(360) 아래에는 복수의 미세 공간(305)이 형성되어 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 지붕층(360)은 열 방향으로 뻗을 수도 있다.
미세 공간(305)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있으며, 열 방향으로 인접한 미세 공간(305)들 사이에는 제1 영역(V1)이 위치하고 있고, 행 방향으로 인접한 미세 공간(305)들 사이에는 제2 영역(V2)이 위치하고 있다.
복수의 지붕층(360) 사이에는 제1 영역(V1)이 위치하고 있다. 제1 영역(V1)과 접하는 부분에서 미세 공간(305)은 지붕층(360)에 의해 덮여있지 않고, 외부로 노출될 수 있다. 이를 주입구(307a, 307b)라 한다.
주입구(307a, 307b)는 미세 공간(305)의 양측 가장자리에 형성되어 있다. 주입구(307a, 307b)는 제1 주입구(307a)와 제2 주입구(307b)로 이루어지고, 제1 주입구(307a)는 미세 공간(305)의 제1 가장자리의 측면을 노출시키도록 형성되고, 제2 주입구(307b)는 미세 공간(305)의 제2 가장자리의 측면을 노출시키도록 형성된다. 미세 공간(305)의 제1 가장자리의 측면과 제2 가장자리의 측면은 서로 마주본다.
각 지붕층(360)은 인접한 제2 영역(V2)들 사이에서 제1 기판(110)으로부터 떨어지도록 형성되어, 미세 공간(305)을 형성한다. 즉, 지붕층(360)은 주입구(307a, 307b)가 형성되어 있는 제1 가장자리 및 제2 가장자리의 측면을 제외한 나머지 측면들을 덮도록 형성되어 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구조는 예시에 불과하며, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 미세 공간(305), 제1 영역(V1), 및 제2 영역(V2)의 배치 형태의 변경이 가능하고, 복수의 지붕층(360)이 제1 영역(V1)에서 서로 연결될 수도 있으며, 각 지붕층(360)의 일부가 제2 영역(V2)에서 제1 기판(110)으로부터 떨어지도록 형성되어 인접한 미세 공간(305)이 서로 연결될 수도 있다.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 기판(110) 위에 게이트선(121, gate line) 및 게이트선(121)으로부터 돌출되어 있는 게이트 전극(124, gate electrode)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 게이트선(121)은 열 방향으로 인접하는 두 개의 미세 공간(305) 사이에 위치한다. 즉, 게이트선(121)은 제1 영역(V1)에 위치한다. 게이트 전극(124)은 게이트선(121)으로부터 돌출되어 있다.
게이트선(121), 게이트 전극(124) 위에는 게이트 절연막(140, gate insulating layer)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 절연막(140)은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 반도체(154, semiconductor)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 게이트 전극(124)과 중첩할 수 있다. 반도체(154)는 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon), 금속 산화물(metal oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
반도체(154) 위에는 각각 저항성 접촉 부재(ohmic contact member)(도시하지 않음)가 더 형성될 수 있다. 저항성 접촉 부재는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어질 수 있다.
반도체(154) 및 게이트 절연막(140) 위에는 데이터선(171, data line), 소스 전극(173, source electrode), 및 드레인 전극(175, drain electrode)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 데이터선(171)은 행 방향으로 인접하는 두 개의 미세 공간(305) 사이에 위치한다. 즉, 데이터선(171)은 제2 영역(V2)에 위치한다.
소스 전극(173)은 데이터선(171)으로부터 게이트 전극(124) 위로 돌출하도록 형성된다. 즉, 소스 전극(173)의 적어도 일부는 게이트 전극(124)과 중첩할 수 있다. 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 이격하도록 형성된다. 드레인 전극(175)의 적어도 일부는 게이트 전극(124)과 중첩할 수 있다. 본 실시예에서, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)의 형상은 막대 형상으로 이루어지나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)의 형상은 다양하게 변경이 가능하다. 예를 들면, 소스 전극(173)은 U자형으로 구부러진 형상으로 이루어져, 드레인 전극(175)을 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 반대로 드레인 전극(175)이 U자형으로 구부러진 형상으로 이루어질 수도 있으며, 이때 드레인 전극(175)이 소스 전극(173)을 둘러싸는 형태를 가질 수도 있다. 아울러, 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 게이트 전극(124)과 일부 중첩하는 것으로 도시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)이 게이트 전극(124)과 중첩하지 않고, 소정의 간격을 가지고 이격될 수도 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173), 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 각각 박막 트랜지스터(TFT, thin film transistor)를 이룬다. 이때, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성되어 있다.
데이터선(171), 소스 전극(173), 드레인 전극(175), 반도체(154) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
보호막(180) 위에는 각 화소 내에 색 필터(230)가 형성되어 있다.
각 색 필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 색 필터(230)는 적색, 녹색, 및 청색의 삼원색에 한정되지 아니하고, 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 옐로(yellow), 화이트 계열의 색 등을 표시할 수도 있다. 색 필터(230)는 제1 영역(V1) 및/또는 제2 영역(V2)에는 형성되지 않을 수 있다.
이웃하는 색 필터(230) 사이의 영역에는 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 화소의 경계부와 박막 트랜지스터 위에 형성되어 빛샘을 방지할 수 있다. 즉, 차광 부재(220)는 제1 영역(V1) 및 제2 영역(V2)에 형성될 수 있다. 색 필터(230)와 차광 부재(220)는 일부 영역에서 서로 중첩될 수도 있다.
색 필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 제1 절연층(240)이 더 형성될 수 있다. 제1 절연층(240)은 유기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 색 필터(230) 및 차광 부재(220)의 상부면을 평탄화시키는 역할을 할 수 있다. 제1 절연층(240)은 유기 절연 물질로 이루어진 층과 무기 절연 물질로 이루어진 층을 포함하는 이중층으로 이루어질 수도 있다. 또한, 제1 절연층(240)은 경우에 따라 생략될 수도 있다.
보호막(180), 차광 부재(220), 및 제1 절연층(240)에는 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(185)은 박막 트랜지스터의 적어도 일부를 노출시키며, 특히 드레인 전극(175)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다.
제1 절연층(240) 위에는 화소 전극(191, pixel electrode)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
화소 전극(191)은 대략 두 개의 장변과 두 개의 단변을 포함하는 직사각형 형상을 하고 있으며, 박막 트랜지스터와 중첩하는 부분이 모따기 되어 있는 형태로 이루어져 있다. 다만, 화소 전극(191)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변경이 가능하다. 아울러, 화소 전극(191)은 가로 줄기부, 세로 줄기부, 및 이들로부터 뻗어 있는 복수의 미세 가지부를 포함하는 형태로 이루어질 수도 있다. 또한, 하나의 화소 전극(191)은 두 개의 분리되어 있는 부화소 전극을 포함할 수도 있다. 이때, 두 개의 부화소 전극에 인가되는 전압에 차등을 두어 시인성을 개선할 수 있으며, 두 개의 부화소 전극과 연결되는 박막 트랜지스터의 배치는 다양하게 변경이 가능하다.
화소 전극(191) 위에는 화소 전극(191)으로부터 일정한 거리를 가지고 이격되도록 공통 전극(270, common electrode)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에는 복수의 미세 공간(microcavity, 305)이 형성되어 있다. 즉, 미세 공간(305)은 화소 전극(191) 및 공통 전극(270)에 의해 둘러싸여 있다. 공통 전극(270)은 행 방향으로 연장되어 있고, 미세 공간(305) 위와 제2 영역(V2)에 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 미세 공간(305)의 상부면과 측면의 일부를 덮도록 형성되어 있다.
다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 공통 전극(270)이 화소 전극(191)과 절연막을 사이에 두고 형성될 수도 있다. 이때, 미세 공간(305)은 공통 전극(270) 위에 형성될 수 있다.
공통 전극(270)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 공통 전극(270)에는 일정한 전압이 인가될 수 있고, 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 전계가 형성될 수 있다.
화소 전극(191) 위와 공통 전극(270) 아래에는 배향막(11, 21)이 형성되어 있다.
배향막(11, 21)은 제1 배향막(11)과 제2 배향막(21)을 포함한다. 제1 배향막(11)과 제2 배향막(21)은 수직 배향막으로 이루어질 수 있고, 폴리 아믹산(Polyamic acid), 폴리 실록산(Polysiloxane), 폴리 이미드(Polyimide) 등의 배향 물질로 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 배향막(11, 21)은 미세 공간(305)의 가장자리의 측벽에서 연결될 수 있다.
제1 배향막(11)은 화소 전극(191) 위에 형성되어 있다. 제1 배향막(11)은 화소 전극(191)에 의해 덮여있지 않은 제1 절연층(240) 바로 위에도 형성될 수 있다. 또한, 제1 배향막(11)은 제1 영역(V1)에도 형성될 수 있다.
제2 배향막(21)은 제1 배향막(11)과 마주보도록 공통 전극(270) 아래에 형성되어 있다.
화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 위치한 미세 공간(305) 내에는 액정 분자(310)들로 이루어진 액정층이 형성되어 있다. 액정 분자(310)들은 음의 유전율 이방성을 가질 수 있고, 전계가 인가되지 않은 상태에서 제1 기판(110)에 수직한 방향으로 서 있을 수 있다. 즉, 수직 배향이 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 액정 분자들이 수평 배향이 이루어질 수도 있다.
데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 미세 공간(305) 내에 위치한 액정 분자(310)의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자(310)의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 휘도가 달라진다.
공통 전극(270) 위에는 제2 절연층(350)이 더 형성될 수 있다. 제2 절연층(350)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라 생략될 수도 있다.
제2 절연층(350) 위에는 지붕층(360, roof layer)이 형성되어 있다. 지붕층(360)은 유기 물질로 이루어질 수 있다. 지붕층(360)은 행 방향으로 형성되어 있고, 미세 공간(305) 위와 제2 영역(V2)에 형성되어 있다. 지붕층(360)은 미세 공간(305)의 상부면과 측면의 일부를 덮도록 형성되어 있다. 지붕층(360)은 경화 공정에 의해 단단해져 미세 공간(305)의 형상을 유지시키는 역할을 할 수 있다. 지붕층(360)은 화소 전극(191)과 미세 공간(305)을 사이에 두고 이격되도록 형성되어 있다.
공통 전극(270) 및 지붕층(360)은 미세 공간(305)의 가장자리의 측면의 일부를 덮지 않도록 형성되며, 미세 공간(305)이 공통 전극(270) 및 지붕층(360)에 의해 덮여있지 않은 부분을 주입구(307a, 307b)라 한다. 주입구(307a, 307b)는 미세 공간(305)의 제1 가장자리의 측면을 노출시키는 제1 주입구(307a) 및 미세 공간(305)의 제2 가장자리의 측면의 노출시키는 제2 주입구(307b)를 포함한다. 제1 가장자리와 제2 가장자리는 서로 마주보는 가장자리로써, 예를 들면, 평면도 상에서 제1 가장자리가 미세 공간(305)의 상측 가장자리이고, 제2 가장자리가 미세 공간(305)의 하측 가장자리일 수 있다. 표시 장치의 제조 과정에서 주입구(307a, 307b)에 의해 미세 공간(305)이 노출되므로, 주입구(307a, 307b)를 통해 미세 공간(305) 내부로 배향액 또는 액정 물질 등을 주입할 수 있다.
지붕층(360) 위에는 제3 절연층(370)이 더 형성될 수 있다. 제3 절연층(370)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 제3 절연층(370)은 지붕층(360)의 상부면 및/또는 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 제3 절연층(370)은 유기 물질로 이루어진 지붕층(360)을 보호하는 역할을 하며, 경우에 따라 생략될 수도 있다.
제3 절연층(370) 위에는 덮개막(390, encapsulation layer)이 형성되어 있다. 덮개막(390)은 미세 공간(305)의 일부를 외부로 노출시키는 주입구(307a, 307b)를 덮도록 형성된다. 즉, 덮개막(390)은 미세 공간(305)의 내부에 위치하는 액정 분자(310)가 외부로 나오지 않도록 미세 공간(305)을 밀봉할 수 있다. 덮개막(390)은 액정 분자(310)와 접촉하게 되므로, 액정 분자(310)과 반응하지 않는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 덮개막(390)은 페릴렌(Parylene) 등으로 이루어질 수 있다.
덮개막(390)은 이중막, 삼중막 등과 같이 다중막으로 이루어질 수도 있다. 이중막은 서로 다른 물질로 이루어진 두 개의 층으로 이루어져 있다. 삼중막은 세 개의 층으로 이루어지고, 서로 인접하는 층의 물질이 서로 다르다. 예를 들면, 덮개막(390)은 유기 절연 물질로 이루어진 층과 무기 절연 물질로 이루어진 층을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 12 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 12 내지 도 14에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 메인 패널과 보조 패널이 일체형으로 이루어진다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 사시도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 상면도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 분리 사시도이다.
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 메인 패널과 보조 패널이 일체화된 하나의 패널(2200)을 포함한다.
패널(2200)은 중심부가 평면 형상을 가지고, 양측 가장자리부가 곡면 형상을 가질 수 있다. 패널(2200)은 액정 표시 패널 또는 유기 발광 표시 패널로 이루어질 수 있다. 특히, 패널(2200)은 가장자리 일부만을 용이하게 구부릴 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 유기 발광 표시 패널, 도 8 내지 도 11에 도시되어 있는 액정 표시 패널 등과 같이 하나의 기판으로 이루어진 표시 패널은 일부 영역만을 구부리는 공정이 용이하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 패널(2200)의 전면을 덮는 커버 글래스(2100)를 더 포함할 수 있다.
커버 글래스(2100)는 메인 영역(MD) 및 보조 영역(SD)을 포함한다. 커버 글래스(2100)의 메인 영역(MD)은 패널(2200)의 중심부의 전면을 덮고 있고, 보조 영역(SD)은 패널(2200)을 양측 가장자리의 전면을 덮고 있다. 따라서, 커버 글래스(2100)의 메인 영역(MD)은 패널(2200)이 평면 형상을 가지는 부분과 접할 수 있고, 보조 영역(SD)은 곡면 형상을 가지는 부분과 접할 수 있다.
다음으로, 도 15 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 15 내지 도 17에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 메인 패널이 곡면 형상을 가진다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 사시도이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 상면도이며, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 분리 사시도이다.
도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 메인 패널(3200) 및 보조 패널(3300)을 포함한다.
메인 패널(3200)은 곡면 형상을 가질 수 있다. 메인 패널(1200)은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 메인 패널(1200)은 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 액정 표시 패널, 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 유기 발광 표시 패널, 도 8 내지 도 11에 도시되어 있는 액정 표시 패널 등으로 이루어질 수 있다.
보조 패널(3300)은 곡면 형상을 가질 수 있다. 보조 패널(3300)은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 발광 다이오드 패널 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 보조 패널(3300)은 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 유기 발광 표시 패널, 도 8 내지 도 11에 도시되어 있는 액정 표시 패널 등으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서 메인 패널(3200)과 보조 패널(3300)은 모두 곡면 형상을 가지고 있다. 이때, 메인 패널(3200)의 구부러진 방향과 보조 패널(3300)의 구부러진 방향은 상이하다. 예를 들면, 메인 패널(3200)은 정면에서 바라볼 때 오목하게 구부러진 곡면을 가지고, 보조 패널(3300)은 정면에서 바라볼 때 볼록하게 구부러진 곡면을 가질 수 있다. 반대로 메인 패널(3200)이 정면에서 바라볼 때 볼록하게 구부러진 곡면을 가지고, 보조 패널(3300)이 정면에서 바라볼 때 오목하게 구부러진 곡면을 가질 수도 있다. 또한, 메인 패널(3200)의 곡률과 보조 패널(3300)의 곡률이 상이할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 메인 패널(3200) 및 보조 패널(3300)의 전면(front surface)을 덮는 커버 글래스(3100, cover glass)를 더 포함할 수 있다.
커버 글래스(3100)는 메인 영역(MD) 및 보조 영역(SD)을 포함한다. 커버 글래스(3100)의 메인 영역(MD)은 메인 패널(3200)의 전면을 덮고 있고, 보조 영역(SD)은 보조 패널(3300)의 전면을 덮고 있다. 따라서, 커버 글래스(3100)의 메인 영역(MD)은 메인 패널(3200)과 접할 수 있고, 보조 영역(SD)은 보조 패널(3300)과 접할 수 있다.
커버 글래스(3100)의 메인 영역(MD)의 구부러진 방향과 보조 영역(SD)의 구부러진 방향은 상이하다. 예를 들면, 커버 글래스(3100)의 메인 영역(MD)은 정면에서 바라볼 때 오목하게 구부러진 곡면을 가지고, 보조 영역(SD)은 정면에서 바라볼 때 볼록하게 구부러진 곡면을 가질 수 있다. 반대로 커버 글래스(3100)의 메인 영역(MD)이 정면에서 바라볼 때 볼록하게 구부러진 곡면을 가지고, 보조 영역(SD)이 정면에서 바라볼 때 오목하게 구부러진 곡면을 가질 수도 있다. 또한, 커버 글래스(3100)의 메인 영역(MD)의 곡률과 보조 영역(SD)의 곡률이 상이할 수도 있다.
커버 글래스(3100)의 메인 영역(MD)의 구부러진 방향은 메인 패널(3200)의 구부러진 방향과 동일하다. 커버 글래스(3100)의 보조 영역(SD)의 구부러진 방향은 보조 패널(3300)의 구부러진 방향과 동일하다. 또한, 커버 글래스(3100)의 메인 영역(MD)의 곡률은 메인 패널(3200)의 곡률과 실질적으로 동일하다. 커버 글래스(3100)의 보조 영역(SD)의 곡률은 보조 패널(3300)의 곡률과 실질적으로 동일하다.
두 장의 기판을 포함하는 액정 표시 패널을 대면적 TV에 적용할 경우, 영역 별로 구부러지는 방향이 상이한 곡면을 구현하는 것은 용이하지 않다. 본 실시예에서는 단일의 커버 글래스의 메인 영역과 보조 영역에 구부러지는 방향이 상이한 패널을 각각 부착함으로써, 다양한 방향으로 구부러지는 곡면을 가지는 표시 장치를 용이하게 구현할 수 있다. 이때, 보조 패널은 단일 기판을 포함하는 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 발광 다이오드 패널로 이루어지는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 18 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 18 내지 도 20에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 도 15 내지 도 17에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 메인 패널과 보조 패널이 일체형으로 이루어진다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 사시도이고, 도 19는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 상면도이며, 도 20은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 분리 사시도이다.
도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 메인 패널과 보조 패널이 일체화된 하나의 패널(4200)을 포함한다.
패널(4200)은 중심부와 양측 가장자리부가 곡면 형상을 가질 수 있다. 이때, 패널(4200)의 중심부의 구부러진 방향과 양측 가장자리부의 구부러진 방향은 상이하다. 예를 들면, 패널(4200)의 중심부는 정면에서 바라볼 때 오목하게 구부러진 곡면을 가지고, 양측 가장자리부는 정면에서 바라볼 때 볼록하게 구부러진 곡면을 가질 수 있다. 반대로 패널(4200)의 중심부는 정면에서 바라볼 때 볼록하게 구부러진 곡면을 가지고, 양측 가장자리부는 정면에서 바라볼 때 오목하게 구부러진 곡면을 가질 수도 있다. 또한, 패널(4200)의 중심부의 곡률과 양측 가장자리부의 곡률이 상이할 수도 있다.
패널(4200)은 액정 표시 패널 또는 유기 발광 표시 패널로 이루어질 수 있다. 특히, 패널(4200)은 중심부와 양측 가장자리부를 상이한 방향으로 구부릴 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 패널(4200)은 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 유기 발광 표시 패널, 도 8 내지 도 11에 도시되어 있는 액정 표시 패널 등과 같이 하나의 기판으로 이루어진 표시 패널로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 패널(4200)의 전면을 덮는 커버 글래스(4100)를 더 포함할 수 있다.
커버 글래스(4100)는 메인 영역(MD) 및 보조 영역(SD)을 포함한다. 커버 글래스(4100)의 메인 영역(MD)은 패널(4200)의 중심부의 전면을 덮고 있고, 보조 영역(SD)은 패널(4200)을 양측 가장자리의 전면을 덮고 있다. 따라서, 커버 글래스(4100)의 메인 영역(MD)은 패널(4200)의 중심부와 접할 수 있고, 보조 영역(SD)은 패널(4200)의 양측 가장자리와 접할 수 있다.
커버 글래스(4100)의 메인 영역(MD)의 구부러진 방향과 보조 영역(SD)의 구부러진 방향은 상이하다. 또한, 커버 글래스(4100)의 메인 영역(MD)의 곡률과 보조 영역(SD)의 곡률이 상이할 수도 있다.
커버 글래스(4100)의 메인 영역(MD)의 구부러진 방향은 패널(4200)의 중심부의 구부러진 방향과 동일하다. 커버 글래스(4100)의 보조 영역(SD)의 구부러진 방향은 패널(4200)의 양측 가장자리부의 구부러진 방향과 동일하다. 또한, 커버 글래스(4100)의 메인 영역(MD)의 곡률은 패널(4200)의 중심부의 곡률과 실질적으로 동일하다. 커버 글래스(4100)의 보조 영역(SD)의 곡률은 패널(4200)의 양측 가장자리부의 곡률과 실질적으로 동일하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1100, 2100, 3100, 4100: 커버 글래스
1200, 3200: 메인 패널
1300, 3300: 보조 패널
2200, 4200: 패널

Claims (20)

  1. 메인 패널,
    상기 메인 패널의 양측 가장자리에 위치하는 보조 패널, 및
    상기 메인 패널 및 상기 보조 패널의 전면을 덮는 커버 글래스를 포함하고,
    상기 메인 패널 및 상기 보조 패널은 곡면 형상을 가지고,
    상기 메인 패널의 구부러진 방향은 상기 보조 패널의 구부러진 방향과 상이하고,
    상기 메인 패널과 상기 보조 패널은 별도로 형성되어 있고,
    상기 커버 글래스는 투명한 강화 유리로 이루어지고, 투명한 접착 물질에 의해 상기 메인 패널 및 상기 보조 패널에 부착되고,
    상기 커버 글래스는 상기 메인 패널을 덮고 있는 메인 영역 및 상기 보조 패널을 덮고 있는 보조 영역을 포함하고,
    상기 메인 영역 및 상기 보조 영역은 곡면 형상을 가지고,
    상기 메인 영역의 구부러진 방향은 상기 보조 영역의 구부러진 방향과 상이한 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 패널은 정면에서 바라볼 때 오목하게 구부러진 곡면을 가지고, 상기 보조 패널은 정면에서 바라볼 때 볼록하게 구부러진 곡면을 가지는 표시 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 영역은 정면에서 바라볼 때 오목하게 구부러진 곡면을 가지고, 상기 보조 영역은 정면에서 바라볼 때 볼록하게 구부러진 곡면을 가지는 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 패널은 액정 표시 패널 또는 유기 발광 표시 패널로 이루어지는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 액정 표시 패널은,
    기판,
    상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 화소 전극,
    상기 화소 전극 위에 상기 화소 전극과 복수의 미세 공간을 사이에 두고 이격되도록 위치하는 지붕층,
    상기 미세 공간을 채우고 있는 액정층, 및
    상기 지붕층 위에 위치하고, 상기 미세 공간을 밀봉하는 덮개막을 포함하는 표시 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 보조 패널은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 및 발광 다이오드 패널 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 표시 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 TV로 이용되는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 보조 패널은 채널, 음량, 자막, 이메일, 인터넷 아이콘, 바이오 리듬 중 적어도 어느 하나를 표시하거나, 조명등으로 이용되는 표시 장치.
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