KR102602083B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 기판; 상기 비표시 영역에 위치하는 정렬 마크; 상기 비표시 영역에서 상기 정렬 마크 주위에 위치하며 상기 기판에 평행한 방향으로 상기 정렬 마크와 이격되어 있는 보호막; 및 상기 정렬 마크와 상기 보호막 사이에 위치하는 지지체를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치(OLED), 액정 표시 장치(LCD) 등의 표시 장치는 전기장 생성 전극과 전기 광학 활성층(electro-optical active layer)을 포함한다. 전기 광학 활성층으로서, 유기 발광 표시 장치 및 액정 표시 장치는 각각 유기 발광층 및 액정층을 포함한다. 전기장 생성 전극은 트랜지스터 등의 스위칭 소자에 연결되어 데이터 신호를 인가받을 수 있고, 전기 광학 활성층은 이러한 데이터 신호를 광학 신호로 변환함으로써 영상을 표시한다.
표시 장치의 기판으로서 유리 기판(glass substrate)이 사용되고 있다. 하지만 유리 기판은 무겁고 파손되기 쉽고, 또한 유기 기판은 리지드(rigid)하기 때문에 표시 장치를 원하는 형태로 변형시키기가 어렵다. 따라서 최근에는 가볍고 충격에 강하며 변형이 쉬운 가요성(flexible) 기판을 사용하는 표시 장치가 개발되고 있다.
표시 장치의 제작 공정 중 예컨대 표시 장치의 최종 완성 전에 표시 장치의 화질 특성, 불량 등을 검사하는 자동 시각 검사(automatic visual inspection, AVI) 단계가 수행될 수 있다. 이때 검사 장치는 표시 장치의 기판에 형성된 정렬 마크(alignment mark)를 인식하여 표시 장치의 패드부에 검사 장치의 프로브(probe)를 연결시키는데, 정렬 마크의 인식률이 떨어질 경우, 검사 단계가 지연되거나 표시 장치의 손상을 초래할 수 있다. 정렬 마크의 인식은 예컨대 가요성 기판에서 발생할 수 있는 정렬 마크 주위의 기포로 인해 저해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과제는 표시 장치의 정렬 마크의 인식률을 증가시키는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 기판; 상기 비표시 영역에 위치하는 정렬 마크; 상기 비표시 영역에서 상기 정렬 마크 주위에 위치하며 상기 기판에 평행한 방향으로 상기 정렬 마크와 이격되어 있는 보호막; 및 상기 정렬 마크와 상기 보호막 사이에 위치하는 지지체를 포함한다.
상기 정렬 마크는 복수의 돌출부를 포함할 수 있고, 상기 지지체의 적어도 일부분은 인접하는 돌출부들을 연결하는 직선과 상기 정렬 마크에 의해 한정되는 영역에 위치할 수 있다.
상기 지지체의 높이는 상기 보호층의 높이의 약 30% 내지 약 100%일 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 표시 영역에서 상기 기판 위에 위치하는 트랜지스터; 상기 트랜지스터 위에 위치하는 보호층; 상기 보호층 위에 위치하는 화소 전극; 및 상기 화소 전극 위에 위치하는 화소 정의막을 더 포함할 수 있고, 상기 지지체는 상기 화소 정의막과 동일한 층으로 형성되어 있는 층을 포함할 수 있다.
상기 보호막은 상기 화소 정의막과 동일한 층을 포함할 수 있다.
상기 지지체는 상기 기판 위에 위치하는 제1 지지층 및 상기 제1 지지층 위에 위치하는 제2 지지층을 포함할 수 있으며, 상기 제2 지지층은 상기 화소 정의막과 동일한 층으로 형성되어 있을 수 있다.
상기 제1 지지층은 상기 보호층과 동일한 층으로 형성되어 있을 수 있다.
상기 지지체는 상기 제2 지지층 위에 위치하는 제3 지지층을 더 포함할 수 있다.
상기 보호층 및 상기 화소 정의막은 상기 비표시 영역에 또한 위치할 수 있고, 상기 보호막은 상기 보호층 및 상기 화소 정의막을 포함할 수 있다.
상기 지지체는 하나의 층만을 포함할 수 있다.
상기 지지체는 차광 물질을 포함할 수 있다.
상기 지지체와 상기 정렬 마크 사이의 최단 거리가 약 50 마이크로미터 이상일 수 있다.
상기 지지체는 상기 기판과 평행한 단면의 형상이 원형일 수 있다.
상기 지지체는 상기 기판과 평행한 단면의 형상이 다각형일 수 있다.
상기 정렬 마크는 십자형일 수 있고, 상기 지지체는 상기 십자형에 의해 나뉘는 4개의 영역에 각각 적어도 하나씩 위치할 수 있다.
상기 지지체는 상기 보호막과 접촉하고 있을 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 비표시 영역에 위치하는 패드부를 더 포함할 수 있고, 상기 보호막은 상기 패드부와 상기 기판의 두께 방향으로 중첩하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치에서 정렬 마크 주변의 기포 발생이 방지되어, 정렬 마크의 인식률을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 AVI 같은 검사 단계에서 정렬 정밀도를 개선할 수 있다. 또한, 검사 장치와 표시 장치 간의 오정렬로 인해 검사 단계가 지연되는 것을 방지할 수 있고, 검사 시 표시 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에서 A 영역의 일 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2에서 III-III' 선을 따라 자른 단면의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제작 중 보호 필름 부착 시의 단면도이다.
도 5는 비교예에 따른 표시 장치의 제작 중 보호 필름 부착 시의 단면도이다.
도 6은 도 5에 따라 제작된 표시 장치에서 정렬 마크 주변을 투과 모드로 촬영한 도면이다.
도 7 및 도 8은 각각 도 2에서 III-III' 선을 따라 자른 단면의 다른 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 9, 도 10 및 도 11은 각각 도 1에서 A 영역의 다른 일 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소 영역의 배치도이다.
도 13은 도 12에서 XIII-XIII' 선을 따라 자른 단면의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
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.
명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였다. 도면에서 여러 층 및 영역의 두께나 크기는 이들의 배치와 상대적 위치를 명확하게 나타내기 위해 확대하거나 축소하여 도시되어 있을 수 있다.
명세서에서 사용된 용어에 있어서, 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 의미한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에"있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 명세서에서 달리 언급되지 않으면 "중첩"은 평면도에서 볼 때 층, 막, 영역, 판 등의 적어도 일부분이 중첩하는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 표시 장치로서 유기 발광 표시 장치를 예로 들어 설명할지라도, 본 발명은 유기 발광 표시 장치로 제한되지 않으며 다른 표시 장치에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(10)을 포함한다. 표시 패널(10)은 영상을 표시하는 표시 영역(display area, DA), 그리고 표시 영역(DA)에 인가되는 각종 신호를 생성 및/또는 전달하기 위한 소자들 및/또는 배선들이 배치되어 있는, 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역(non-display area, NA)을 포함한다.
표시 패널(10)의 표시 영역(DA)에는 복수의 화소(pixel, PX)가 예컨대 행렬 방향으로 배치되어 있다. 표시 영역(DA)에는 복수의 게이트선(도시되지 않음), 복수의 데이터선(도시되지 않음), 복수의 구동 전압선(도시되지 않음) 같은 신호선들이 또한 배치되어 있다. 복수의 게이트선은 주로 제1 방향(D1)(예컨대, 행 방향)으로 뻗어 있을 수 있고, 복수의 데이터선 및 복수의 구동 전압선은 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)(예컨대, 열 방향)으로 뻗어 있을 수 있다. 각각의 화소(PX)에는 게이트선, 데이터선 및 구동 전압선이 연결되어, 이들 신호선으로부터 게이트 전압, 데이터 전압 및 구동 전압을 인가받을 수 있다.
표시 패널(10)의 비표시 영역(NA)에는 외부로부터 신호를 전달받기 위한 패드부(pad portion, PP)가 위치하며, 패드부(PP)에는 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)이 부착될 수 있다. 비표시 영역(NA)에는 표시 패널(10)을 구동하기 위한 각종 신호를 생성 및/또는 처리하는 구동 장치(도시되지 않음)가 또한 위치할 수 있다. 구동 장치는 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 포함할 수 있다. 데이터 구동부는 집적회로(integrated circuit, IC) 칩 형태로 비표시 영역(NA)에 실장될 수 있다. 게이트 구동부는 비표시 영역(NA)에 집적되어 있을 수 있다. 데이터 구동부 및/또는 게이트 구동부는 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package, TCP) 형태로 비표시 영역(NA)에 패드부(PP)에 연결될 수도 있다. 구동 장치는 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함할 수 있다. 신호 제어부는 데이터 구동부와 같은 IC 칩으로 형성되거나 별개의 IC 칩으로 형성될 수 있다.
비표시 영역(NA)에는 정렬 마크(AM)가 형성되어 있다. 정렬 마크(AM)는 예컨대 자동 시각 검사(AVI) 시 검사 장치의 프로브가 표시 패널(10)의 패드부(PP)와 정확하게 정렬될 수 있도록 검사 장치의 센서(예컨대, 카메라) 의해 인식될 수 있다. 정렬 마크(AM)는 비표시 영역(NA) 중 예컨대 패드부(PP) 양측으로 표시 패널(10)의 모서리 부근에 위치할 수 있다. 십자형(+) 정렬 마크(AM)가 도시되어 있지만, 정렬 마크(AM)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 별 모양 같은 오목다각형일 수 있다. 또한, 정렬 마크(AM)는 다각형, 원형, 타원형, 문자 모양 등의 다양한 형상을 가질 수 있으며, 검사 장치의 센서에 의해 인식될 수 있는 형상이라면 무방하다. 자동 시각 검사 시 표시 패널(10) 위에는 상부 보호 필름(도시되지 않음)이 부착될 수 있다. 이때, 패드부(PP)에 검사 장치의 프로브를 접촉시키기 위해서, 상부 보호 필름의 절단선(CL) 아래 부분은 제거된다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 전체적으로 살펴보았다. 이하에는 정렬 마크를 중심으로 표시 장치에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1에서 A 영역의 일 실시예를 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2에서 III-III' 선을 따라 자른 단면의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 정렬 마크(AM)가 형성된 영역과 그 주변 영역이 도시된다. 표시 패널(10)의 비표시 영역(NA)의 대부분은 각종 배선들과 소자들을 보호하기 위해 보호막(protective layer, PL)으로 덮여 있다. 하지만, 패드부(PP)는 외부 신호를 전달하는 FPCB가 부착될 수 있도록 보호막(PL)에 의해 덮여 있지 않고 노출되어 있다. 정렬 마크(AM) 또한 검사 장치의 센서에 의한 인식률을 높이기 위해 보호막(PL)에 의해 덮여 있지 않다. 보호막(PL)은 정렬 마크(AM) 및 그 주변 영역을 드러내도록 제거되어 있을 수 있으며, 이하 그러한 영역을 보호막 제거 영역(protection removed area, PRA)이라고 한다. 보호막 제거 영역(PRA)으로 인해 정렬 마크(AM)는 보호막(PL)과 접촉하지 않고 이격되어 있을 수 있다. 보호막 제거 영역(PRA)은 도시된 바와 같이 대략 사각형일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 예컨대 대략 원형이거나 대략 다각형일 수 있다. 보호막 제거 영역(PRA)에는 보호막(PL)과 정렬 마크(AM) 사이에 지지체(SP)가 위치하고 있다. 지지체(SP)는 보호막 제거 영역(PRA)에 하나 이상 위치할 수 있다. 예컨대 정렬 마크(AM)가 십자형인 경우 십자에 의해 분할되는 보호막 제거 영역(PRA)의 4개의 영역에 각각 하나씩 모두 4개 위치할 수 있다. 지지체(SP)는 보호막 제거 영역(PRA)에서 보호막(PL)과 정렬 마크(AM) 사이의 간격과 높이 차(단차)로 인해 기판(110)이 솟아오르는 것을 방지하는 역할을 한다.
보호막(PL)은 정렬 마크(AM)와 최단 거리(d1) 이상으로 이격되어 있을 수 있고, 지지체(SP)는 정렬 마크(AM)와 최단 거리(d2) 이상으로 이격되어 있을 수 있다. 예컨대, 보호막(PL) 및 지지체(SP)가 차광 물질을 포함하는 경우, 이들이 정렬 마크(AM)에 너무 근접해 있으면 정렬 마크(AM)의 인식률이 떨어질 수 있다. 따라서 보호막(PL) 및 지지체(SP)로 인한 인식률 저하를 방지하기 위해, 이들은 정렬 마크(AM)로부터 예컨대 50 마이크로미터 이상 떨어져 있을 수 있다. 보호막(PL) 및 지지체(SP)가 차광 물질을 포함하지 않고 투명한 경우에는 정렬 마크(AM)의 인식률에 실질적으로 영향을 주지 않을 수 있으므로, 보호막(PL) 및 지지체(SP)는 정렬 마크(AM)와 접하거나 정렬 마크(AM)와 중첩할 수도 있다.
정렬 마크(AM)는 도시된 십자형과 같이 대략 오목다각형인 평면상 형상(즉, 기판(110)과 평행한 단면의 형상, 이하 간단하게 형상이라고 함)을 가질 수 있다. 이때, 도시된 바와 같이 정렬 마크(AM)의 돌출부들(단부)을 연결한 가상의 직선들에 의해 한정되는 영역을 정렬 마크 영역(AMA)이라고 하면, 지지체(SP)의 일부분이 정렬 마크 영역(AMA)과 중첩하게 위치할 수 있다. 정렬 마크 영역(AMA)의 폭은 수 백 마이크로미터(예컨대 약 500 마이크로미터)일 수 있다. 정렬 마크 영역(AMA)에서 정렬 마크(AM)와 지지체(SP)의 면적 비는 약 3:7 내지 약 7:3일 수 있으며, 이러한 면적 비에서 지지체(SP)는 기판(110)이 솟아오르는 것을 방지하는데 효과적일 수 있다.
도 3을 참고하여, 단면 구조를 살펴보면, 정렬 마크(AM), 지지체(SP) 및 보호막(PL)은 절연 기판(110) 위에 위치하고 있다. 제3 방향(D3)은 표시 패널(10)의 두께 방향에 해당한다.
기판(110)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NA)에 있는 각종 소자들을 형성하는데 기초가 되는 층이다. 기판(110)은 예컨대 고분자 필름으로 이루어진 가요성 기판일 수 있다. 기판(110)은 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 에테르케톤(polyethylene ether ketone), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 설포네이트(polyethylene sulfonate), 폴리아릴레이트(polyarylate) 등의 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 기판(110)은 수십 마이크로미터(예컨대, 약 20 마이크로미터)의 두께를 가질 수 있다.
기판(110) 아래에는 가요성 기판을 보호하기 위한 하부 보호 필름(500)이 PSA(pressure sensitive adhesive), OCA(optically clear adhesive) 같은 접착층(도시되지 않음)에 의해 부착되어 있다. 하부 보호 필름(500)은 고분자 필름이며, 폴레에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 설파이드(polyethylene sulfide), 폴리에틸렌 같은 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
기판(110) 위에는 버퍼층(111)이 위치할 수 있다. 버퍼층(111)은 기판(110)을 통해 침투할 수 있는 수분 등을 차단하는 역할을 한다. 버퍼층(111)은 생략될 수도 있다.
버퍼층(111) 위에는 정렬 마크(AM)가 위치하고, 보호막(PL) 및 지지체(SP)가 또한 위치한다.
정렬 마크(AM)는 카메라 같은 광학적 센서에 의해 인식될 수 있도록 광 반사성 물질 및/또는 불투명한 물질로 형성될 수 있고, 예컨대 금속으로 형성될 수 있다. 정렬 마크(AM)는 게이트선과 동일한 물질로 동시에 형성되거나, 데이터선과 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다.
보호막(PL)은 하부층인 보호층(passivation layer)(180)과 상부층인 화소 정의막(360)을 포함한다. 보호층(180) 및 화소 정의막(360)은 각각 후술하는 표시 영역(DA)의 데이터 도전체 위에 순차적으로 또한 위치하는 층이다 (도 13 참고). 보호층(180) 및 화소 정의막(360)은 유기 물질로 이루어질 수 있다. 보호막(PL)은 정렬 마크(AM)보다 수 내지 수십 배의 두께로 형성될 수 있다. 예컨대, 정렬 마크(AM)는 약 0.2 내지 약 0.5 마이크로미터의 두께로 형성될 수 있고, 보호막(PL)는 약 2 내지 약 5 마이크로미터의 두께로 형성될 수 있다.
지지체(SP)는 하부층인 제1 지지층(51)과 상부층인 제2 지지층(52)을 포함한다. 제1 지지층(51)은 보호층(180)과 동일한 층에 동일한 물질로 형성되어 있을 수 있고, 제2 지지층(52)은 화소 정의막(360)과 동일한 층에 동일한 물질로 형성되어 있을 수 있다. 지지체(SP)는 보호막(PL)과 대략 동일하거나 그보다 작은 두께, 예컨대 보호막(PL) 두께의 약 30% 내지 약 100%의 두께를 가질 수 있다. 지지체(SP)는 정렬 마크(AM)가 형성되어 있는 보호막 제거 영역(PRA)에 위치하여, 기판(110)이 보호막 제거 영역(PRA)에서 솟아오르는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 관련하여 도 4 내지 도 6을 참고하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제작 중 보호 필름 부착 시의 단면도이고, 도 5는 비교예에 따른 표시 장치의 제작 중 보호 필름 부착 시의 단면도이고, 도 6은 도 5에 따라 제작된 표시 장치에서 정렬 마크 주변을 투과 모드로 촬영한 도면이다.
도 4를 참고하면, 도 1 내지 도 3에 도시된 표시 패널(10)에 상부 보호 필름(400)이 부착된 후 하부 보호 필름(500)이 부착되고 있는 상태가 도시된다. 표시 패널(10)의 제작 과정 중에 표시 패널(10)의 불량 여부, 화질 특성 등을 검사하는 자동 시각 검사(AVI) 또는 수동 시각 검사(manual visual inspection)가 수행될 수 있다. 이 과정에서, 표시 패널(10)의 상부 표면을 보호하기 위해 표시 패널(10) 위에는 상부 보호 필름(400)이 부착된다. 또한, 표시 패널(10)의 하부 표면 즉, 기판(110)의 하부면에는 하부 보호 필름(500)이 부착된다. 상부 보호 필름(400)은 검사 과정에서만 임시적으로 부착될 수 있지만, 하부 보호 필름(500)은 최종 제품에서 부착된 상태로 남아 표시 패널(10)의 한 층을 이룰 수 있다.
보호막(PL)이 지지체(SP)보다 두껍기 때문에, 상부 보호 필름(400)은 정렬 마크(AM)가 형성된 영역과 그 주변 영역에서 보호막(PL) 위에 부착된다. 그런데, 도 5를 참고하면, 상부 보호 필름(400)을 부착하는 과정에서, 보호막(PL)과 정렬 마크(AM)의 단차로 인해 기판(110)이 상부 보호 필름(400) 쪽으로 빨려 올라가는 현상이 발생할 수 있다. 예컨대, 상부 보호 필름(400)을 부착하는 과정에서 약간의 압력이 가해질 수 있는데, 이때 보호막 제거 영역(PRA)의 일부분이 상부 보호 필름(400)과 부착될 수 있다. 이로 인해, 기판(110)의 해당 영역은 보호막(PL)과 지지체(SP)의 대략 두께 차에 대응하는 높이만큼 솟아올라, 기판(110)의 하면에 우묵부(recess)가 형성될 수 있다. 그러한 우묵부는 하부 보호 필름(500)의 부착 시 기판(110)과 하부 보호 필름(500) 사이에 공간을 형성하고, 그 공간은 공기가 채워져 기포로 남게 된다. 생성된 기포는 기판(110)과 하부 보호 필름(500) 사이에 갇혀 있기 때문에, 시각 검사를 위해 패드부(PP) 및 정렬 마크(AM) 위의 상부 보호 필름(400)을 제거하더라도 도 6에 도시된 바와 같이, 정렬 마크(AM) 주변에 존재한다. 이러한 현상은 기판(110)이 얇을수록, 그리고 보호막 제거 영역(PRA)이 클수록 잘 일어날 수 있다.
정렬 마크(AM) 주변의 기포는 검사 장치의 센서가 정렬 마크(AM)를 인식하는 것을 저해할 수 있고, 심지어 정렬 마크(AM)를 인식하지 못하게 할 수도 있다. 따라서 표시 패널(10)의 검사 단계 중 에러가 발생하여 검사 시간을 증가시킬 수 있고, 프로브와 패드부(PP)가 오정렬되어 표시 패널(10)을 손상시킬 수도 있다. 예컨대, 오정렬로 인해 프로브의 한 핀이 패드부(PP)의 두 개의 패드와 접촉하거나 의도하지 않은 패드와 접촉할 경우 쇼트나 과전류로 인해 소자를 손상시킬 수 있다.
다시 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(10)은 보호막 제거 영역(PRA)에 지지체(SP)가 위치하고 있다. 따라서 지지체(SP)는 상부 보호 필름(400)의 부착 시 기판(110)과 보호막(PL)과 상부 보호 필름(400)에 의해 한정되는 공간 내에 위치한다. 상부 보호 필름(400)의 부착 시, 지지체(SP)는 기판(110)과 상부 보호 필름(400) 사이를 소정 간격으로 이격시키므로, 보호막 제거 영역(PRA)에서 기판(110)이 상부 보호 필름(400) 쪽으로 빨려 올라가지는 것을 억제할 수 있다. 따라서 보호막 제거 영역(PRA)에서 기판(110)은 솟아오르지 않으므로, 기판(110)의 하면에 우묵부가 생성되지 않아 하부 보호 필름(500)의 부착 후 기판(110)과 하부 보호 필름(500) 사이에 정렬 마크(AM)의 인식률을 떨어뜨리는 기포가 생성되지 않는다. 상부 보호 필름(400)은 보호막(PL) 및 지지체(SP) 위에 부착되어 있을 수 있다.
도 3에 도시된 실시예에서, 보호막(PL)과 지지체(SP)가 각각 2개의 층을 포함하고 있다. 하지만, 보호막(PL)과 지지체(SP)는 각각 2개보다 적거나 많은 층을 포함할 수 있다. 보호막(PL)과 지지체(SP)의 예시적인 적층 구조에 대해 도 7 및 도 8을 참고하여 설명하기로 한다.
도 7 및 도 8은 각각 도 2에서 III-III' 선을 따라 자른 단면의 다른 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참고하면, 보호막(PL)과 지지체(SP)가 각각 3개의 층을 포함하는 실시예가 도시된다. 보호막(PL)은 기판(110) 위에 보호층(180), 화소 정의막(360) 및 스페이서(365)를 포함한다. 따라서 도 7의 실시예의 보호막(PL)은 도 3의 실시예의 보호막(PL)에 비해, 화소 정의막(360) 위에 스페이서(365)를 더 포함한다. 스페이서(365)는 예컨대 표시 영역(DA)에서 발광 부재(도시되지 않음)의 형성 시 사용하는 마스크가 그 이전에 형성된 층과 닿는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 지지체(SP)는 기판(110) 위에 제1 지지층(51), 제2 지지층(52) 및 제3 지지층(53)을 포함한다. 제1 지지층(51)은 보호층(180)과 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있고, 제2 지지층(52)은 화소 정의막(360)과 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다. 제3 지지층(53)은 스페이서(365)와 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다. 지지체(SP)는 보호막(PL)과 실질적으로 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 따라서 상부 보호 필름의 부착 시 기판(110)을 지지하여 기판(110)의 보호막 제거 영역(PRA)이 상부 보호 필름 쪽으로 빨려 올라가는 것을 억제할 수 있다.
도 8을 참고하면, 보호막(PL)은 도 3의 실시예와 같이 2개의 층을 포함하지만, 지지체(SP)는 제1 지지층만을 포함하는 실시예가 도시된다. 지지체(SP)는 보호막(PL)보다 얇은 두께로 형성되어 있다. 그렇더라도, 지지체(SP)의 두께가 예컨대 보호막(PL)의 두께의 약 30% 이상이면, 필름의 부착 시 기판(110)이 솟아오르는 것을 방지하거나 최소화하도록 지지하는 역할을 할 수 있다. 기판(110)이 솟아오르더라도 그 정도가 적으면 하부 보호 필름 부착 후 생성되는 기포의 크기가 정렬 마크(AM)의 인식을 저해하지 않을 정도로 충분히 작을 수 있다. 지지체(SP)의 제1 지지층(51)은 보호층(180)과 동일한 재료로 동시에 형성되거나, 화소 정의막(360)과 동일한 재료로 동시에 형성될 수 있다. 실시예에 따라서, 보호막(PL) 및/또는 지지체(SP)는 도시된 것보다 많은 층을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서, 지지체(SP)의 형상은 대략 원형이고, 지지체(SP)는 보호막(PL) 및 정렬 마크(AM)와 이격되어 있고, 지지체(SP)가 정렬 마크(AM)에 의해 분할되는 영역마다 하나씩 위치하고 있다. 하지만, 이러한 형상이나 배치에는 다양한 변형이 가능하며, 상부 보호 필름의 부착 시 보호막 제거 영역(PRA)에서 기판(110)과 상부 보호 필름 사이에 일정 거리를 유지시킬 수 있는 구조라면 무방하다. 몇몇 예시적인 실시예에 대해 도 9 내지 도 11을 참고하여 설명하기로 한다.
도 9, 도 10 및 도 11은 각각 도 1에서 A 영역의 다른 일 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 9를 참고하면, 지지체(SP)는 적어도 한 변이 정렬 마크(AM)의 십자와 대략 평행한 사각형, 꼭지점이 둥근 사각형, 육각형, 마름모 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 하나의 정렬 마크(AM) 주위의 지지체(SP)는 모두 동일한 형상을 가질 수 있고, 적어도 둘은 서로 다른 형상을 가질 수도 있다.
도 10을 참고하면, 지지체(SP)는 정렬 마크(AM)의 십자에 의해 분할되는 영역마다 복수 개 위치할 수 있다. 따라서 하나의 지지체(SP)의 크기(폭)는 도 3에 도시된 지지체(SP)보다 작을 수 있다. 지지체(SP)의 형상은 모두 같을 수 있고, 적어도 일부는 다를 수도 있다.
도 11을 참고하면, 전술한 실시예들과 마찬가지로 지지체(SP)가 보호막 제거 영역(PRA)에서 보호막(PL)과 정렬 마크(AM) 사이에 위치하면서 정렬 마크(AM)와 이격되어 있지만, 보호막(PL)과는 접하고 있다. 이에 따라 보호막 제거 영역(PRA)에서, 정렬 마크(AM) 주위로 정렬 마크(AM)와 실질적으로 동일하거나 유사한 형상의 영역에만 지지체(SP)가 형성되어 있지 않다. 정렬 마크(AM)의 십자에 의해 분할되는 영역마다 하나씩 4개의 지지체(SP)가 위치하고 있으며 이들은 서로 떨어져 있다. 도시된 것과 달리, 이웃하는 지지체들(SP)은 정렬 마크(AM)의 돌출부와 보호막(PL) 사이에서 연결되어 있을 수도 있다.
지금까지, 표시 장치의 비표시 영역(NA)을 중심으로 특히 정렬 마크 및 지지체에 대해 상세하게 설명하였다. 이제 도 12 및 도 13을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 영역(DA)에 위치하는 화소를 중심으로 표시 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소 영역의 배치도이고, 도 13은 도 12에서 XIII-XIII' 선을 따라 자른 단면의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 표시 장치는 복수의 신호선(121, 171, 172) 및 이들에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 신호선은 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(121), 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(171) 및 구동 전압을 전달하는 복수의 구동 전압선(172)을 포함한다. 화소(PX)는 스위칭 트랜지스터(Qs), 구동 트랜지스터(Qd), 유지 축전기(도시되지 않음) 및 발광 부재(370)를 포함하는 발광 소자를 또한 포함한다.
표시 장치의 적층 구조에 대해서 살펴보면, 표시 장치는 절연 기판(110) 및 그 위에 형성된 복수의 층을 포함한다. 기판(110)은 고분자 필름으로 이루어진 가요성 기판일 수 있고, 기판(110)의 하면에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등으로 이루어질 수 있는 하부 보호 필름(500)이 부착되어 있을 수 있다.
기판(110) 바로 위에는 반도체 특성을 열화시키는 불순물이 확산되는 것을 방지하고 수분 등의 침투를 방지하기 위한 버퍼층(111)이 형성될 수 있다. 기판(110)은 복수의 층으로 이루어질 수 있고, 버퍼층(111)은 기판(110)의 복수의 층 사이에 위치할 수도 있다. 예컨대, 기판(110)은 고분자 필름과 버퍼층이 교대로 적층되어 있는 구조를 가질 수 있다.
버퍼층(111) 위에는 제1 반도체(154a) 및 제2 반도체(154b)가 형성되어 있다. 제1 반도체(154a)는 채널 영역(도시되지 않음)과 채널 영역의 양측에 위치하며 도핑되어 형성된 소스 영역(도시하지 않음) 및 드레인 영역(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 제2 반도체(154b)는 채널 영역(152b)과 채널 영역(152b)의 양측에 위치하며 도핑되어 형성된 소스 영역(153b) 및 드레인 영역(155b)을 포함할 수 있다. 제1 반도체(154a) 및 제2 반도체(154b)는 다결정 규소를 포함할 수 있다. 제1 반도체(154a) 및 제2 반도체(154b)는 산화물 반도체나 비정질 규소를 포함할 수도 있다.
제1 반도체(154a) 및 제2 반도체(154b) 위에는 규소 산화물, 규소 질화물 등으로 등으로 이루어질 수 있는 게이트 절연층(140)이 위치한다. 게이트 절연층(140)은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
게이트 절연층(140) 위에는 게이트선(121), 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다. 게이트 도전체는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있다. 제1 게이트 전극(124a)은 제1 반도체(154a)의 채널 영역과 중첩할 수 있고, 제2 게이트 전극(124b)은 제2 반도체(154b)의 채널 영역(152b)과 중첩할 수 있다.
게이트 절연층(140) 및 게이트 도전체 위에는 층간 절연층(160)이 위치한다. 층간 절연층(160) 및 게이트 절연층(140)에는 제1 반도체(154a)의 소스 영역과 중첩하는 접촉 구멍(183a), 드레인 영역과 중첩하는 접촉 구멍(185a), 제2 반도체(154b)의 소스 영역(153b)과 중첩하는 접촉 구멍(183b), 그리고 드레인 영역(155b)과 중첩하는 접촉 구멍(185b)이 형성되어 있다.
층간 절연층(160) 위에는 데이터선(171), 구동 전압선(172), 제1 소스 전극(173a), 제2 소스 전극(173b), 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 데이터 도전체는 예컨대, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있다. 제1 소스 전극(173a) 및 제1 드레인 전극(175a)은 각각 접촉 구멍(183a, 185a)을 통해 제1 반도체(154a)의 소스 영역 및 드레인 영역과 연결될 수 있다. 제1 드레인 전극(175a)은 접촉 구멍(184)을 통해 제2 게이트 전극(124b)과 연결될 수 있다. 제2 소스 전극(173b) 및 제2 드레인 전극(175b)은 각각 접촉 구멍(183b, 185b)을 통해 제2 반도체(154b)의 소스 영역(153b) 및 드레인 영역(155b)과 연결될 수 있다.
제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a) 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 반도체(154a)와 함께 스위칭 트랜지스터(Qs)를 이루고, 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b) 및 제2 드레인 전극(175b)은 제2 반도체(154b)와 함께 구동 트랜지스터(Qd)를 이룬다. 이들 트랜지스터(Qs, Qd)는 도시된 구조 외에 다양한 구조를 가질 수 있다.
데이터 도전체 위에는 보호층(180)이 위치할 수 있다. 보호층(180)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자의 발광 효율을 높이기 위해 평탄한 표면을 가질 수 있고, 유기 물질로 이루어질 수 있다. 보호층(180)에는 제2 드레인 전극(175b)과 중첩하는 접촉 구멍(185c)이 형성될 수 있다. 도 3, 도 7 및 도 8을 참고하면, 보호층(180)은 비표시 영역(NA)에서 보호막(PL)의 한 층을 이룬다. 지지체(SP)의 제1 지지층(51)은 보호층(180)과 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다.
보호층(180) 위에는 화소 전극 또는 애노드에 해당하는 제1 전극(191)이 위치한다. 각 화소의 제1 전극(191)은 보호층(180)의 접촉 구멍(185c)을 통해 제2 드레인 전극(175b)과 연결되어 있다. 제1 전극(191)은 반사성 도전 물질 또는 반투과성 도전 물질로 형성될 수 있고, 투명한 도전성 물질로 형성될 수도 있다. 제1 전극(191)은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
보호층(180) 위에는 제1 전극(191)과 중첩하는 복수의 개구부를 가지는 화소 정의막(360)이 위치한다. 제1 전극(191)과 중첩하는 화소 정의막(360)의 개구부는 각 화소 영역을 정의할 수 있다. 화소 정의막(360)은 유기 물질로 이루어질 수 있다. 표시 패널에 의해 표시되는 영상의 대비비를 향상시키기 위해 화소 정의막(360)은 차광 물질을 포함할 수 있다. 도 3, 도 7 및 도 8을 참고하면, 화소 정의막(360)은 비표시 영역(NA)에서 보호막(PL)의 한 층을 이루며, 보호막(PL)의 보호층(180) 위에 위치할 수 있다. 도 3 및 도 7을 참고하면, 지지체(SP)의 제2 지지층(52)은 화소 정의막(360)과 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다. 도 8을 참고하면, 지지체(SP)의 제1 지지층(51)은 화소 정의막(360)과 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다.
화소 정의막(360) 위에는 스페이서(도시되지 않음)가 위치할 수 있다. 스페이서는 유기 물질로 이루어질 수 있으며, 후속 공정(예컨대, 발광 부재(370)의 형성 공정)에서 사용되는 마스크가 제1 전극(191)과 접촉하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 도 7을 참고하면, 스페이서(365)는 비표시 영역(NA)에서 보호막(PL)의 한 층을 이루며, 화소 정의막(360) 위에 위치할 수 있다. 지지체(SP)의 제3 지지층(53)은 스페이서(365)와 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다.
화소 정의막(360)에 의해 한정되는 및 제1 전극(191) 위에는 발광 부재(370)가 위치한다. 발광 부재(370)는 차례대로 적층된 제1 유기 공통층(371), 발광층(373), 그리고 제2 유기 공통층(375)을 포함할 수 있다.
제1 유기 공통층(371)은 정공 주입층(HIL) 및 정공 수송층(HTL) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 층을 모두 포함할 경우, 정공 주입층과 정공 수송층이 차례대로 적층될 수 있다. 제1 유기 공통층(371)은 화소가 배치되어 있는 표시 영역 전면에 걸쳐 형성될 수도 있고 각 화소 영역에만 형성될 수도 있다.
발광층(373)은 각각 대응하는 화소의 제1 전극(191) 위에 위치할 수 있다. 발광층(373)은 적색, 녹색 및 청색 등의 기본 색의 광을 고유하게 내는 유기 물질로 만들어질 수도 있고, 서로 다른 색의 광을 내는 복수의 유기 물질층이 적층된 구조를 가질 수도 있다. 실시예에 따라서, 발광층(373)은 백색을 나타내는 백색 발광층을 포함할 수도 있다. 발광층(373)의 일부는 구동 트랜지스터(Qd)와 중첩하게 위치할 수 있다.
제2 유기 공통층(375)은 예를 들어 전자 수송층(ETL) 및 전자 주입층(EIL) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 이들을 모두 포함할 경우 전자 수송층과 전자 주입층이 차례대로 적층되어 있을 수 있다.
발광 부재(370) 위에는 공통 전극 또는 캐소드에 해당하는 제2 전극(270)이 형성되어 있다. 제2 전극(270)은 ITO, IZO 같은 투명 도전성 물질로 형성되거나, 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 은(Ag) 등의 금속을 얇게 적층하여 광 투과성을 가지도록 할 수 있다. 각 화소의 제1 전극(191), 발광 부재(370) 및 제2 전극(270)은 발광 소자를 이룬다.
제2 전극(270) 상부에는 봉지층(390)이 위치한다. 봉지층(390)은 발광 부재(370) 및 제2 전극(270)을 봉지하여 외부로부터 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 봉지층(390)은 적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층을 포함할 수 있고, 무기층과 유기층이 교대로 적층되어 있을 수 있다.
봉지층(390) 위에는 편광층(polarization layer)(600)이 위치한다. 편광층(600)은 외광 반사를 줄여 대비비와 시인성을 높일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 표시 패널 110: 기판
180: 보호층 360: 화소 정의막
365: 스페이서 400: 상부 보호 필름
500: 하부 보호 필름 51, 52, 53: 지지층
AM: 정렬 마크 AMA: 정렬 마크 영역
PL: 보호막 PP: 패드부
PRA: 보호막 제거 영역 SP: 지지체

Claims (17)

  1. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 기판;
    상기 비표시 영역에 위치하는 정렬 마크;
    상기 비표시 영역에서 상기 정렬 마크 주위에 위치하며 상기 기판에 평행한 방향으로 상기 정렬 마크와 이격되어 있는 보호막;
    상기 정렬 마크와 상기 보호막 사이에 위치하는 지지체;
    상기 표시 영역에서 상기 기판 위에 위치하는 트랜지스터;
    상기 트랜지스터 위에 위치하는 보호층;
    상기 보호층 위에 위치하는 화소 전극; 및
    상기 화소 전극 위에 위치하는 화소 정의막;
    을 포함하며,
    상기 지지체는 상기 화소 정의막과 동일한 층으로 형성되어 있는 층을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 정렬 마크는 복수의 돌출부를 포함하고,
    상기 지지체의 적어도 일부분은 인접하는 돌출부들을 연결하는 직선과 상기 정렬 마크에 의해 한정되는 영역에 위치하는 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 지지체의 높이는 상기 보호막의 높이의 30% 내지 100%인 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 보호막은 상기 화소 정의막과 동일한 층을 포함하는 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 지지체는 상기 기판 위에 위치하는 제1 지지층 및 상기 제1 지지층 위에 위치하는 제2 지지층을 포함하며,
    상기 제2 지지층은 상기 화소 정의막과 동일한 층으로 형성되어 있는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 지지층은 상기 보호층과 동일한 층으로 형성되어 있는 표시 장치.
  8. 제6항에서,
    상기 지지체는 상기 제2 지지층 위에 위치하는 제3 지지층을 더 포함하는 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 보호층 및 상기 화소 정의막은 상기 비표시 영역에 또한 위치하고,
    상기 보호막은 상기 보호층 및 상기 화소 정의막을 포함하는 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 지지체는 하나의 층만을 포함하는 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 지지체는 차광 물질을 포함하는 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 지지체와 상기 정렬 마크 사이의 최단 거리가 50 마이크로미터 이상인 표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 지지체는 상기 기판과 평행한 단면의 형상이 원형인 표시 장치.
  14. 제1항에서,
    상기 지지체는 상기 기판과 평행한 단면의 형상이 다각형인 표시 장치.
  15. 제1항에서,
    상기 정렬 마크는 십자형이고, 상기 지지체는 상기 십자형에 의해 나뉘는 4개의 영역에 각각 적어도 하나씩 위치하는 표시 장치.
  16. 제1항에서,
    상기 지지체는 상기 보호막과 접촉하고 있는 표시 장치.
  17. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 기판;
    상기 비표시 영역에 위치하는 정렬 마크;
    상기 비표시 영역에서 상기 정렬 마크 주위에 위치하며 상기 기판에 평행한 방향으로 상기 정렬 마크와 이격되어 있는 보호막;
    상기 정렬 마크와 상기 보호막 사이에 위치하는 지지체; 및
    상기 비표시 영역에 위치하는 패드부;
    를 포함하며,
    상기 보호막은 상기 패드부와 상기 기판의 두께 방향으로 중첩하지 않는 표시 장치.
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