KR102663715B1 - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
표시 장치는, 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치된 윈도우 부재를 포함한다. 상기 윈도우 부재는, 윈도우 기판, 편광 패턴들, 및 터치 패턴들을 포함한다. 상기 윈도우 기판은 제1 그루브가 제공된 제1 면 및 상기 제1 면과 마주하고 제2 그루브가 제공된 제2 면을 포함한다. 상기 편광 패턴들은 상기 제1 그루브 내에 배치된다. 상기 터치 패턴들은 상기 제2 그루브 내에 배치된다.
Description
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다.
최근 표시 장치들은 사용자의 지문을 센싱하기 위한 기능이 표시 장치 내에 구현되고 있다. 지문 인식 방식으로는 전극들 사이에 형성된 커패시터의 커패시턴스 변화에 기초한 정전용량 방식, 광학센서를 이용하는 광학 방식, 압전체를 활용한 초음파 방식 등이 있다.
본 발명은 편광 필름과 지문 센싱을 위한 터치 필름이 일체화된 윈도우 부재와 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 윈도우 부재의 지문 센싱 감도를 개선하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 윈도우 부재를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함할 수 있다.
상기 윈도우 부재는 상기 표시 패널 상에 배치될 수 있다.
상기 윈도우 부재는, 윈도우 기판, 편광 패턴들, 및 터치 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 윈도우 기판은, 제1 그루브가 제공된 제1 면 및 상기 제1 면과 마주하고 제2 그루브가 제공된 제2 면을 포함할 수 있다. 상기 편광 패턴들은 상기 제1 그루브 내에 배치될 수 있다. 상기 터치 패턴들은 상기 제2 그루브 내에 배치될 수 있다.
터치 패턴들은 상기 제2 그루브 보다 낮은 높이를 갖고, 상기 윈도우 부재는 상기 제2 그루브들 내에 배치되고 상기 터치 패턴들을 밀봉하는 충전제를 더 포함할 수 있다.
평면상에서 상기 편광 패턴들은 제1 방향으로 연장하고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 서로 이격될 수 있다.
상기 편광 패턴들은 은 나노 와이어(AgNW), 탄소나노튜브(carbon nanotube: CNT), 그래핀(graphene), 및 액정 중 적어도 하나를 포함하거나, 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co) 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속, 이들의 합금을 포함할 수 있다.
상기 터치 패턴들 각각의 폭 및 서로 인접한 상기 터치 패턴들 사이의 간격은 5 um 이상 100 um 이하일 수 있다.
상기 윈도우 기판의 상기 제2 면은 아일랜드 형상으로 돌출되고 매트릭스 형태로 배열된 철부들을 갖고, 상기 제2 그루브는 상기 철부들 사이에 정의되고, 평면상에서 상기 화소들 각각은 상기 철부들 내에 배치될 수 있다.
상기 터치 패턴들은 서로 절연되도록 교차하는 제1 터치 라인들 및 제2 터치 라인들을 포함할 수 있다. 상기 제1 터치 라인들의 높이와 상기 제2 터치 라인들의 높이의 합은 상기 제2 그루브의 깊이 보다 작을 수 있다.
상기 제1 면은 상기 제2 면에 비해 상기 표시 패널로부터 더 멀리 이격될 수 있다.
상기 제2 면은 상기 제1 면에 비해 상기 표시 패널로부터 더 멀리 이격될 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 윈도우 부재 사이에 사용자의 터치를 센싱하는 터치 센싱 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 윈도우 부재를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 상기 윈도우 부재는 상기 표시 패널 상에 배치될 수 있다.
상기 윈도우 부재는, 윈도우 기판, 편광 패턴들, 수평 전극들, 및 수직 전극들을 포함할 수 있다.
상기 윈도우 기판은 제1 그루브가 제공된 제1 면 및 상기 제1 면과 마주하고 제2 그루브가 제공된 제2 면을 포함할 수 있다.
상기 편광 패턴들은 상기 제1 그루브 내에 배치될 수 있다.
상기 수평 전극들은 상기 제2 그루브 내에 배치되고 제1 방향으로 연장할 수 있다.
상기 수직 전극들은 상기 윈도우 기판의 상기 제2 면 및 상기 수평 전극 상에 배치되고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 연장하여 상기 수평 전극들에 연결될 수 있다.
상기 제2 그루브는 복수 개로 제공되고, 상기 복수의 제2 그루브들은 제1 방향으로 연장하고, 상기 제2 방향으로 서로 이격될 수 있다.
상기 수평 전극들의 높이는 상기 제2 그루브의 깊이와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 편광 패턴들은 은 나노 와이어(AgNW), 탄소나노튜브(carbon nanotube: CNT), 그래핀(graphene), 및 액정 중 적어도 하나를 포함하거나, 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co) 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속, 이들의 합금을 포함할 수 있다.
상기 수평 전극들 및 상기 수직 전극들 각각의 폭 및 서로 인접한 상기 수평 전극들 및 상기 수직 전극들 사이의 간격은 5 um 이상 100 um 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 표시 패널을 형성하는 단계; 윈도우 부재를 형성하는 단계; 및 상기 표시 패널 상에 상기 윈도우 부재를 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 윈도우 부재를 형성하는 단계는, 윈도우 기판의 제1 면에 제1 그루브를 형성하는 단계; 상기 제1 그루브 내에 편광 패턴들을 형성하는 단계; 상기 윈도우 기판의 상기 제1 면과 마주하는 제2 면에 제2 그루브를 형성하는 단계; 및 상기 제2 그루브 내에 터치 패턴들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 윈도우 기판의 상기 제1 면에 상기 제1 그루브를 형성하는 단계는, 상기 윈도우 기판의 상기 제1 면 상에 제1 레진을 도포하는 단계; 상기 제1 레진을 패터닝하여 요철 형상을 갖는 패터닝된 제1 레진을 형성하는 단계; 및 상기 패터닝된 제1 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 패터닝된 제1 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계는 건식 식각 공정을 이용할 수 있다.
상기 윈도우 기판의 상기 제2 면에 상기 제2 그루브를 형성하는 단계는, 상기 윈도우 기판의 상기 제2 면 상에 제2 레진을 도포하는 단계; 상기 제2 레진을 패터닝하여 요철 형상을 갖는 패터닝된 제2 레진을 형성하는 단계; 및 상기 패터닝된 제2 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 패터닝된 제2 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계는 건식 식각 공정을 이용할 수 있다.
상기 표시 패널은 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함할 수 있다.
상기 윈도우 부재는 상기 표시 패널 상에 배치될 수 있다.
상기 윈도우 부재는, 윈도우 기판, 편광 패턴들, 및 터치 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 윈도우 기판은, 제1 그루브가 제공된 제1 면 및 상기 제1 면과 마주하고 제2 그루브가 제공된 제2 면을 포함할 수 있다. 상기 편광 패턴들은 상기 제1 그루브 내에 배치될 수 있다. 상기 터치 패턴들은 상기 제2 그루브 내에 배치될 수 있다.
터치 패턴들은 상기 제2 그루브 보다 낮은 높이를 갖고, 상기 윈도우 부재는 상기 제2 그루브들 내에 배치되고 상기 터치 패턴들을 밀봉하는 충전제를 더 포함할 수 있다.
평면상에서 상기 편광 패턴들은 제1 방향으로 연장하고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 서로 이격될 수 있다.
상기 편광 패턴들은 은 나노 와이어(AgNW), 탄소나노튜브(carbon nanotube: CNT), 그래핀(graphene), 및 액정 중 적어도 하나를 포함하거나, 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co) 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속, 이들의 합금을 포함할 수 있다.
상기 터치 패턴들 각각의 폭 및 서로 인접한 상기 터치 패턴들 사이의 간격은 5 um 이상 100 um 이하일 수 있다.
상기 윈도우 기판의 상기 제2 면은 아일랜드 형상으로 돌출되고 매트릭스 형태로 배열된 철부들을 갖고, 상기 제2 그루브는 상기 철부들 사이에 정의되고, 평면상에서 상기 화소들 각각은 상기 철부들 내에 배치될 수 있다.
상기 터치 패턴들은 서로 절연되도록 교차하는 제1 터치 라인들 및 제2 터치 라인들을 포함할 수 있다. 상기 제1 터치 라인들의 높이와 상기 제2 터치 라인들의 높이의 합은 상기 제2 그루브의 깊이 보다 작을 수 있다.
상기 제1 면은 상기 제2 면에 비해 상기 표시 패널로부터 더 멀리 이격될 수 있다.
상기 제2 면은 상기 제1 면에 비해 상기 표시 패널로부터 더 멀리 이격될 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 윈도우 부재 사이에 사용자의 터치를 센싱하는 터치 센싱 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 윈도우 부재를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 상기 윈도우 부재는 상기 표시 패널 상에 배치될 수 있다.
상기 윈도우 부재는, 윈도우 기판, 편광 패턴들, 수평 전극들, 및 수직 전극들을 포함할 수 있다.
상기 윈도우 기판은 제1 그루브가 제공된 제1 면 및 상기 제1 면과 마주하고 제2 그루브가 제공된 제2 면을 포함할 수 있다.
상기 편광 패턴들은 상기 제1 그루브 내에 배치될 수 있다.
상기 수평 전극들은 상기 제2 그루브 내에 배치되고 제1 방향으로 연장할 수 있다.
상기 수직 전극들은 상기 윈도우 기판의 상기 제2 면 및 상기 수평 전극 상에 배치되고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 연장하여 상기 수평 전극들에 연결될 수 있다.
상기 제2 그루브는 복수 개로 제공되고, 상기 복수의 제2 그루브들은 제1 방향으로 연장하고, 상기 제2 방향으로 서로 이격될 수 있다.
상기 수평 전극들의 높이는 상기 제2 그루브의 깊이와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 편광 패턴들은 은 나노 와이어(AgNW), 탄소나노튜브(carbon nanotube: CNT), 그래핀(graphene), 및 액정 중 적어도 하나를 포함하거나, 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co) 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속, 이들의 합금을 포함할 수 있다.
상기 수평 전극들 및 상기 수직 전극들 각각의 폭 및 서로 인접한 상기 수평 전극들 및 상기 수직 전극들 사이의 간격은 5 um 이상 100 um 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 표시 패널을 형성하는 단계; 윈도우 부재를 형성하는 단계; 및 상기 표시 패널 상에 상기 윈도우 부재를 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 윈도우 부재를 형성하는 단계는, 윈도우 기판의 제1 면에 제1 그루브를 형성하는 단계; 상기 제1 그루브 내에 편광 패턴들을 형성하는 단계; 상기 윈도우 기판의 상기 제1 면과 마주하는 제2 면에 제2 그루브를 형성하는 단계; 및 상기 제2 그루브 내에 터치 패턴들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 윈도우 기판의 상기 제1 면에 상기 제1 그루브를 형성하는 단계는, 상기 윈도우 기판의 상기 제1 면 상에 제1 레진을 도포하는 단계; 상기 제1 레진을 패터닝하여 요철 형상을 갖는 패터닝된 제1 레진을 형성하는 단계; 및 상기 패터닝된 제1 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 패터닝된 제1 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계는 건식 식각 공정을 이용할 수 있다.
상기 윈도우 기판의 상기 제2 면에 상기 제2 그루브를 형성하는 단계는, 상기 윈도우 기판의 상기 제2 면 상에 제2 레진을 도포하는 단계; 상기 제2 레진을 패터닝하여 요철 형상을 갖는 패터닝된 제2 레진을 형성하는 단계; 및 상기 패터닝된 제2 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 패터닝된 제2 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계는 건식 식각 공정을 이용할 수 있다.
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본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 편광 패턴들과 사용자의 지문 센싱을 위한 터치 패턴들이 윈도우 부재의 그루브 내에 포함된다. 따라서, 편광 필름과 지문 센싱을 위한 터치 필름이 일체화된 윈도우 부재를 제공할 수 있다. 따라서, 윈도우 부재의 제조 비용이 절감되고, 두께가 얇아질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 터치 패턴들이 윈도우 기판의 제2 그루브 내에 배치되므로, 터치 필름이 윈도우 부재와 표시 패널 사이에 별도로 구비되는 경우에 비해 터치된 사용자의 손가락과 터치 패턴들 사이의 거리가 가까워진다. 따라서, 지문 센싱 감도가 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 하나의 화소를 도시한 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제1 면을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제2 면을 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 AA 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7의 I-I`선에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서, 도 6의 AA 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 10은 도 9의 II-II`선에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 14는 도 13의 S11 단계를 도시한 순서도이다.
도 15a 내지 도 15d는 도 14의 S21 단계를 수행하기 위한 예시적인 방법을 공정 순서대로 도시한 단면도들이다.
도 16은 도 14의 S22 단계에 해당하는 기판의 단면도이다.
도 17a 내지 도 17e는 도 14의 S23 단계를 수행하기 위한 예시적인 방법을 공정 순서대로 도시한 단면도들이다.
도 18a 및 도 18b는 도 14의 S24 단계에 해당하는 기판의 단면도들이다.
도 2는 도 1의 표시 패널을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 하나의 화소를 도시한 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제1 면을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제2 면을 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 AA 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7의 I-I`선에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서, 도 6의 AA 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 10은 도 9의 II-II`선에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 14는 도 13의 S11 단계를 도시한 순서도이다.
도 15a 내지 도 15d는 도 14의 S21 단계를 수행하기 위한 예시적인 방법을 공정 순서대로 도시한 단면도들이다.
도 16은 도 14의 S22 단계에 해당하는 기판의 단면도이다.
도 17a 내지 도 17e는 도 14의 S23 단계를 수행하기 위한 예시적인 방법을 공정 순서대로 도시한 단면도들이다.
도 18a 및 도 18b는 도 14의 S24 단계에 해당하는 기판의 단면도들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000)의 표시면(IS)에 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)이 정의된다. 표시 영역(DA) 내에 복수의 화소들(PX, 도 2)이 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 영상이 표시되지 않는 영역이다. 표시 장치(1000)의 표시면(IS)은 표시 장치(1000)의 최외곽면이고, 사용자가 바라보면 면이다. 도 1에서 표시 영역(DA)은 사각형상을 갖고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸는 형상을 갖는 것을 예시적으로 도시하였다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)은 다양한 형상을 가질 수 있다.
표시 장치(1000)의 표시면(IS)에는 지문 센싱 영역(FPA)이 더 정의될 수 있다. 표시 장치(1000)는 지문 센싱 영역(FPA)에 터치된 사용자의 지문을 센싱할 수 있다. 도 1에서 지문 센싱 영역(FPA)은 표시 영역(DA) 내에 정의된 것을 예시적으로 도시하였다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 지문 센싱 영역(FPA)은 비표시 영역(NDA) 내에 정의될 수 있고, 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA) 모두와 중첩하게 정의될 수 있다.
표시 장치(1000)는 표시 패널(100) 및 윈도우 부재(200)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 영상을 표시할 수 있다. 표시 패널(100)은 유기 발광 표시 패널(organic light emitting display panel), 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel) 등의 다양한 표시 패널일 수 있다. 이하에서 표시 패널(100)은 유기 발광 표시 패널인 것을 예시적으로 설명한다.
윈도우 부재(200)는 표시 패널(100) 상에 배치될 수 있다. 윈도우 부재(200)는 입사된 광을 편광시킬 수 있다. 또한, 윈도우 부재(200)는 지문 센싱 영역(FPA)을 통해 사용자의 지문을 센싱할 수 있다. 구체적인 내용은 후술된다.
도 2는 도 1의 표시 패널을 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 하나의 화소를 도시한 개념도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 표시 패널(100)은 기판(110), 화소층(120), 및 봉지층(encapsulation substrate, 300)을 포함한다.
표시 영역(DA)에는 복수의 화소 영역들(PA)이 정의될 수 있다.
기판(110)은 가요성 기판일 수 있으며, 폴리에틸렌에테르프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰 및 폴리이미드 등과 같이 내열성 및 내구성이 우수한 플라스틱으로 구성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 기판(110)은 금속이나 유리 등 다양한 소재로 구성될 수 있다.
기판(110)과 화소층(120)의 사이에는 수분이나 산소와 같은 외부의 이물질이 기판(110)을 통과하여 유기 발광 소자(LD)에 침투하는 것을 방지하기 위한 배리어막(미도시)이 구비될 수 있다.
화소층(120)은 기판(110)과 봉지층(130) 사이에 배치될 수 있다. 화소층(120)은 복수의 게이트 라인들(G1~Gm), 복수의 데이터 라인들(D1~Dn), 및 복수의 화소들(PX)을 포함한다. 게이트 라인들(G1~Gm)과 데이터 라인들(D1~Dn)은 서로 절연되며 교차할 수 있다. 도 2에서 게이트 라인들(G1~Gm)은 x축 방향(DRx)으로 연장되고, 데이터 라인들(D1~Dn)은 x축 방향(DRx)에 교차하는 y축 방향(DRy)으로 연장되는 것을 예시적으로 도시하였다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 게이트 라인들(G1~Gm)과 데이터 라인들(D1~Dn)이 절연되며 교차한다면, 게이트 라인들(G1~Gm)과 데이터 라인들(D1~Dn) 각각은 직선 형상이 아닌 일부가 구부러진 형상을 가질 수 있다. 게이트 라인들(G1~Gm)과 데이터 라인들(D1~Dn)은 화소 영역들(PA)을 정의할 수 있다.
화소들(PX) 각각은 화소 영역들(PA) 각각에 구비될 수 있다. 화소들(PX) 각각은 게이트 라인들(G1~Gm) 중 어느 하나와 데이터 라인들(D1~Dn) 중 어느 하나에 연결되어 영상을 표시할 수 있다. 화소들(PX) 각각은 레드, 그린, 및 블루 색상 중 어느 하나를 표시할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 화소들(PX) 각각은 레드, 그린, 및 블루 이외에 다른 색상(예를 들면, 화이트 색상)을 표시할 수 있다. 도 2에서 화소들(PX) 각각은 사각 형상을 갖는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 화소들(PX) 각각의 형상은 다각형, 원형, 타원형 등 다양하게 변경될 수 있다.
도 3에는 제1 게이트 라인(G1)과 제1 데이터 라인(D1)에 연결된 하나의 화소를 예시적으로 도시하였다.
도 3을 참조하면, 화소(PX)는 스위칭 트랜지스터(switching transistor, Qs), 구동 트랜지스터(driving transistor, Qd), 스토리지 커패시터(storage capacitor, Cst), 및 유기 발광 소자(organic light emitting element, LD)를 포함한다.
표시 영역(DA)은 화소(PX)의 유기 발광 소자(LD)와 중첩한 개구 영역들과 유기발광 소자(LD)와 중첩하지 않는 비개구 영역으로 구분될 수 있다. 개구 영역은 실질적으로 영상이 표시되는 영역이고, 비개구 영역은 차광 부재 등에 의해 가려져 영상이 표시되지 않는 영역이다.
스위칭 트랜지스터(Qs)는 제어 단자(N1), 입력 단자(N2), 및 출력 단자(N3)를 포함할 수 있다. 제어 단자(N1)는 제1 게이트 라인(G1)에 연결되고, 입력 단자(N2)는 제1 데이터 라인(D1)에 연결되어 있고, 출력 단자(N3)는 구동 트랜지스터(Qd)에 연결된다. 스위칭 트랜지스터(Qs)는 제1 게이트 라인(G1)에 인가된 게이트 신호에 응답하여 제1 데이터 라인(D1)에 인가된 데이터 전압을 구동 트랜지스터(Qd)에 출력한다.
구동 트랜지스터(Qd)는 제어 단자(N4), 입력 단자(N5), 및 출력 단자(N6)를 포함할 수 있다. 제어 단자(N4)는 스위칭 트랜지스터(Qs)의 출력 단자(N3)에 연결되고, 입력 단자(N5)는 구동 전압(ELVdd)을 수신하고, 출력 단자(N6)는 유기 발광 소자(LD)에 연결된다. 구동 트랜지스터(Qd)는 제어 단자(N4)와 출력 단자(N6) 사이에 걸리는 전압에 따라 크기가 달라지는 출력 전류(Id)를 유기 발광 소자(LD)에 출력한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 트랜지스터(Qs)의 출력 단자(N3)와 구동 트랜지스터(Qd)의 입력 단자(N5) 사이에 연결될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자(N4)에 인가되는 데이터 전압을 충전하고, 스위칭 트랜지스터(Qs)가 턴 오프된 후 일정 시간 동안 충전된 데이터 전압을 유지한다.
화소층(120)은 구동 전압 라인(미도시)을 더 포함할 수 있다. 구동 전압 라인은 제1 게이트 라인(G1)과 평행하게 연장되거나, 제1 데이터 라인(D1)과 평행하게 연장될 수 있다. 구동 전압 라인은 구동 전압(ELVdd)을 수신하고, 구동 트랜지스터(Qd)의 입력 단자(N5)에 연결될 수 있다.
유기 발광 소자(LD)는 제1 전극(AE), 유기층(OL), 및 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다.
제1 전극(AE)은 애노드 전극 또는 양극일 수 있다. 제1 전극(AE)은 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 단자(N6)에 연결되어 정공을 생성한다. 제2 전극(CE)은 캐소드 전극 또는 음극일 수 있다. 제2 전극(CE)은 공통 전압(ELVss)을 수신하고, 전자를 생성한다. 유기층(OL)은 제1 전극(AE)과 제2 전극(CE) 사이에 배치될 수 있다. 유기층(OL)은 복수의 층들로 이루어질 수 있으며, 유기 물질을 포함할 수 있다.
제1 전극(AE) 및 제2 전극(CE)으로부터 각각 정공과 전자가 유기층(OL) 내부의 유기 발광층(미 도시)으로 주입된다. 유기 발광층(미 도시)에서는 정공과 전자가 결합된 엑시톤(exiton)이 형성되며 엑시톤이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어지면서 광을 방출한다. 유기 발광층(미 도시)에서 발광하는 광의 세기는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 단자(N6)에 흐르는 출력 전류(Id)에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 유기층(OL)은 서로 다른 색들의 광을 생성하는 2 이상의 유기 발광층들을 포함할 수 있다.
도 3에서는 제1 전극(AE) 상에 제2 전극(CE)이 배치된 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 전극(AE)과 제2 전극(CE)의 위치는 서로 바뀔 수 있다.
봉지층(130)은 화소층(120) 상부에 배치될 수 있다. 봉지층(130)은 표시 영역(DA)을 커버할 수 있다. 봉지층(130)은 유기막 및 무기막 중 적어도 하나의 막을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 봉지층(130)은 유리나 플라스틱으로 이루어진 기판으로 제공될 수 있다.
유기 발광 표시 장치(1000)는 밀봉 부재(310)를 더 포함할 수 있다. 밀봉 부재(310)는 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 배치되며 기판(110)과 봉지층(130)을 접합할 수 있다. 밀봉 부재(310)는 봉지층(130)과 함께 유기 발광 소자(LD)가 외부의 수분 및 공기 등에 노출되는 것을 차단할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 윈도우 부재(200)는 윈도우 기판(210), 편광 패턴들(PLN), 및 터치 패턴들(TCN)을 포함할 수 있다.
윈도우 기판(210)은 서로 마주하는 제1 면(211) 및 제2 면(212)을 포함한다. 제1 면(211)은 제2 면(212)에 비해 표시 패널(100)로부터 더 멀리 이격될 수 있다.
윈도우 기판(210)은 투명 또는 반투명할 수 있다. 윈도우 기판(210)은 유리를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 윈도우 기판(210)은 폴리이미드(PI) 또는 폴리우레탄(PU)과 같은 플라스틱을 포함할 수 있다.
제1 면(211)에는 제1 그루브(GV1)가 제공되고, 제2 면(212)에는 제2 그루브(GV2)가 제공될 수 있다.
편광 패턴들(PLN)은 제1 그루브(GV1) 내에 배치될 수 있다. 편광 패턴들(PLN)은 입사된 광을 편광시킬 수 있다. 구체적인 내용은 후술된다.
터치 패턴들(TCN)은 제2 그루브(GV2) 내에 배치될 수 있다. 터치 패턴들(TCN)은 사용자의 지문을 센싱할 수 있다. 구체적인 내용은 후술된다.
윈도우 부재(200)는 충전제(FLN)를 더 포함할 수 있다. 충전제(FLN)는 제2 그루브(GV2) 내에 배치되고, 터치 패턴들(TCN)을 밀봉한다. 충전제(FLN)는 터치 패턴들(TCN)이 제2 그루브(GV2)을 통해 노출되는 것을 방지할 수 있다. 충전제(FLN)는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 충전제(FLN)는 터치 패턴들(TCN)과 주위의 다른 전극 및 배선 사이에서 발생할 수 있는 간섭을 방지할 수 있다.
표시 장치(1000)는 윈도우 부재(200)와 표시 패널(100) 사이에 배치된 접착층(ADH)를 더 포함할 수 있다. 접착층(ADH)은 윈도우 부재(200)와 표시 패널(100)을 접착할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(1000)에 의하면, 편광 패턴들(PLN)과 사용자의 지문 센싱을 위한 터치 패턴들(TCN)이 윈도우 부재(200)에 포함된다. 따라서, 편광 필름과 지문 센싱을 위한 터치 필름이 일체화된 윈도우 부재(200)를 제공할 수 있다. 따라서, 윈도우 부재(200)의 제조 비용이 절감되고, 두께가 얇아질 수 있다.
윈도우 부재(200)의 두께가 얇을수록 및 윈도우 기판(210)의 유전율이 높을수록 사용자의 지문 센싱 감도가 증가한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(1000)에 의하면, 터치 패턴들(TCN)이 윈도우 기판(210)의 제2 그루브(GV2) 내에 배치되므로, 터치 필름이 윈도우 부재(200)와 표시 패널(100) 사이에 별도로 구비되는 경우에 비해 터치된 사용자의 손가락과 터치 패턴들(TCN) 사이의 거리가 가까워진다. 따라서, 지문 센싱 감도가 개선될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제1 면을 도시한 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 편광 패턴들(PLN)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 편광 패턴들(PLN)은 서로 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)은 서로 수직할 수 있다.
편광 패턴들(PLN)은 윈도우 기판(210) 보다 굴절률이 큰 물질을 가질 수 있다. 편광 패턴들(PLN)은 은 나노 와이어(AgNW), 탄소나노튜브(carbon nanotube: CNT), 그래핀(graphene), 액정 등과 같은 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 편광 패턴들(PLN)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co) 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속, 이들의 합금인 것을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 편광 패턴들(PLN)은 입사된 광 중 제1 방향(DR1)으로 진동하는 광을 투과시키는 선편광판 역할을 한다.
본 발명의 실시예에서, 편광 패턴들(PLN)은 제2 방향(DR2)으로 약 50 nm 내지 150 nm의 폭(W1)을 가질 수 있다. 또한, 제1 그루브(GV1)는 약 100 nm 내지 500 nm의 깊이(H1)를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 부재의 제2 면을 도시한 평면도이다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 터치 패턴들(TCN)은 지문 센싱 영역(FPA) 내에 배치될 수 있다. 터치 패턴들(TCN)은 하나의 도전성 레이어로 갖고, 셀프 커패시터 방식으로 사용자의 지문을 센싱하거나, 서로 절연된 2 이상의 도전성 레이어들을 갖고 무츄얼 커패시터 방식으로 사용자의 지문을 센싱할 수 있다. 본 명세서에서 터치 패턴들(TCN)은 무츄얼 커패시터 방식으로 구현되는 것을 예시적으로 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 터치 패턴들(TCN)은 사용자의 지문의 융선(Ridge)과 골(Valley) 사이의 거리에 따른 정전 용량 차이를 이용하여 지문을 인식할 수 있다.
터치 패턴들(TCN)은 서로 절연되도록 교차하는 제1 터치 라인들(TX) 및 제2 터치 라인들(RX)을 포함할 수 있다.
제1 터치 라인들(TX)은 제3 방향(DR3)으로 연장되고, 제4 방향(DR4)으로 서로 이격될 수 있다. 제2 터치 라인들(RX)는 제4 방향(DR4)으로 연장되고, 제3 방향(DR3)으로 서로 이격될 수 있다. 제3 방향(DR3) 및 제4 방향(DR4)은 서로 교차할 수 있다.
제1 터치 라인들(TX) 및 제2 터치 라인들(RX)은 커패시턴스 변화에 근거하여 사용자의 지문을 센싱할 수 있다. 제1 터치 라인들(TX) 및 제2 터치 라인들(RX)은 지문을 감지할 수 있어야 하므로, 일반적인 터치 감지 전극에 비해 매우 작은 사이즈를 갖는다.
터치 패턴들 각각의 폭 및 서로 인접한 터치 패턴들 사이의 간격은 5 um 이상 100 um 이하일 수 있다. 구체적으로, 제1 터치 라인들(TX) 사이의 간격 및 제2 터치 라인들(RX) 사이의 간격(T1)은 5 um 이상 100 um 이하일 수 있다. 제1 터치 라인들(TX)과 제2 터치 라인들(RX) 사이의 최단 거리를 갖고, 서로 수직한 제5 방향(DR5) 및 제6 방향(DR6)이 정의될 수 있다. 제5 방향(DR5) 또는 제6 방향(DR6)으로 측정된 제1 터치 라인들(TX) 각각의 폭(T2)은 5 um 이상 100 um 이하일 수 있다. 제5 방향(DR5) 또는 제6 방향(DR6)으로 측정된 제2 터치 라인들(RX) 각각의 폭(T3)은 5 um 이상 100 um 이하일 수 있다.
제2 그루브(GV2)는 화소(PX)의 유기 발광 소자(LD)와 중첩한 개구 영역들 사이의 비개구 영역에 중첩하게 제공될 수 있다. 따라서, 제1 터치 라인들(TX) 및 제2 터치 라인들(RX)은 비개구 영역에 중첩하게 제공될 수 있다. 제1 터치 라인들(TX) 및 제2 터치 라인들(RX)은 표시 장치(1000)의 휘도를 떨어뜨리지 않을 수 있다.
윈도우 부재(200)는 터치 패드(TPD), 제1 트레이스 라인(TCL1), 및 제2 트레이스 라인(TCL2)을 더 포함할 수 있다.
제1 트레이스 라인(TCL1)은 제1 터치 라인들(TX)과 터치 패드(TPD)를 연결하고, 제2 트레이스 라인(TCL2)은 제2 터치 라인들(RX)과 터치 패드(TPD)를 연결할 수 있다.
터치 패드(TPD)는 제1 및 제2 트레이스 라인들(TCL1, TCL2)을 통해 제1 터치 라인들(TX) 및 제2 터치 라인들(RX)에 신호를 제공하거나 제1 터치 라인들(TX) 및 제2 터치 라인들(RX)로부터 신호를 수신할 수 있다.
터치 패드(TPD), 제1 트레이스 라인(TCL1), 및 제2 트레이스 라인(TCL2)는 제2 그루브(GV2) 내에 배치될 수 있다.
도 7은 도 6의 AA 영역을 확대하여 도시한 평면도이고, 도 8은 도 7의 I-I`선에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서, 평면상에서 제2 그루브(GV2)는 격자 형상을 가질 수 있다. 즉, 윈도우 기판(210)의 제2 면(212)은 아일랜드 형상으로 돌출되고 매트릭스 형태로 배열된 철부들(CV)을 갖고, 철부들(CV) 사이에 제2 그루브(GV2)가 정의될 수 있다. 평면상에서 화소들(PX)은 철부들(CV) 내에 배치될 수 있다.
제1 터치 라인들(TX)은 제1 터치 전극(TE1) 및 제1 연결 전극(CE1)을 포함할 수 있다. 제1 연결 전극(CE1)은 제3 방향(DR3)으로 서로 인접한 제1 터치 전극들(TE1)을 연결할 수 있다.
제2 터치 라인들(RX)은 제2 터치 전극(TE2) 및 제2 연결 전극(CE2)을 포함할 수 있다. 제2 연결 전극(CE2)은 제4 방향(DR4)으로 서로 인접한 제2 터치 전극들(TE2)을 연결할 수 있다.
제1 터치 전극(TE1) 및 제2 터치 전극(TE2)은 메쉬 형상을 가질 수 있다.
도 7 및 도 8에서 제2 그루브(GV2)의 폭과 제2 그루브(GV2) 내에서 제1 터치 라인들(TX)의 폭 및 제2 터치 라인들(RX)의 폭이 동일한 것을 예시적으로 도시하였다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 터치 라인들(TX) 및 제2 터치 라인들(RX)의 폭은 제2 그루브(GV2)의 폭 보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 터치 라인들(TX)의 높이(H3)와 제2 터치 라인들(RX)의 높이(H4) 각각은 제2 그루브(GV2)의 깊이(H2) 보다 작을 수 있다. 또한, 제1 터치 라인들(TX)의 높이(H3) 및 제2 터치 라인들(RX)의 높이(H4)의 합은 제2 그루브(GV2)의 깊이(H2) 보다 작을 수 있다.
제1 터치 전극(TE1) 및 제1 연결 전극(CE1)은 제2 그루브(GV2)의 바닥면(BS) 상에 배치될 수 있다. 제1 터치 전극(TE1) 및 제1 연결 전극(CE1)은 서로 동일한 층 상에 배치될 수 있다.
윈도우 부재(200)는 제1 연결 전극(CE1)과 제2 연결 전극(CE2)의 교차부(CRA)에서 제1 연결 전극(CE1)과 제2 연결 전극(CE2) 사이에 배치된 절연층(INS)을 더 포함할 수 있다. 절연층(INS)에 의해 제1 연결 전극(CE1)과 제2 연결 전극(CE2)은 서로 절연될 수 있다. 절연층(INS)은 제1 연결 전극(CE1)과 제2 연결 전극(CE2)의 교차부(CRA) 이외의 영역에도 배치될 수 있으나, 본 실시예에 절연층(INS)은 제1 연결 전극(CE1)과 제2 연결 전극(CE2)의 교차부(CRA)에 중첩하게 배치된 것을 예시적으로 설명한다.
제2 터치 전극(TE2)은 제2 그루브(GV2)의 바닥면(BS) 상에 배치될 수 있다. 절연층(INS)이 제1 연결 전극(CE1)과 제2 연결 전극(CE2)의 교차부(CRA) 이외의 영역에 중첩하게 배치된 경우, 제2 터치 전극(TE2)은 절연층(INS) 상에 배치될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서, 도 6의 AA 영역을 확대하여 도시한 평면도이고, 도 10은 도 9의 II-II`선에 따른 윈도우 부재의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서, 평면상에서 제2 그루브(GV2)는 스트라이프 형상을 가질 수 있다. 제2 그루브(GV2)는 제5 방향(DR5)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 제2 그루브(GV2)는 복수 개로 제공되고, 복수의 제2 그루브(GV2)는 제6 방향(DR6)으로 서로 이격될 수 있다. 제3 내지 제6 방향들(DR3~DR6)은 서로 교차할 수 있다.
제1 터치 라인들(TX)은 제1 수평 전극(HE1) 및 제1 수직 전극(VE1)을 포함할 수 있다. 제1 수평 전극(HE1)은 제2 그루브(GV2) 내에 배치되고, 제5 방향(DR5)을 따라 연장될 수 있다. 제1 수평 전극(HE1)의 높이(H5)는 제2 그루브(GV2)의 깊이(H6)와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 수직 전극(VE1)은 윈도우 기판(210)의 제2 면(212) 및 제1 수평 전극(HE1) 상에 배치될 수 있다. 제1 수직 전극(VE1)은 제6 방향(DR6)을 따라 연장될 수 있다. 제1 수직 전극(VE1)은 복수의 제1 수평 전극들(HE1)을 서로 연결할 수 있다.
평면상에서 제1 수평 전극(HE1) 및 제1 수직 전극(VE1)을 겹친 형상은 메쉬 형상일 수 있다.
제2 터치 라인들(RX)은 제2 수평 전극(HE2) 및 제2 수직 전극(VE2)을 포함할 수 있다. 제2 수평 전극(HE2)은 제2 그루브(GV2) 내에 배치되고, 제5 방향(DR5)을 따라 연장될 수 있다. 제2 수평 전극(HE2)의 높이(H7)는 제2 그루브(GV2)의 깊이(H6)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제2 수평 전극(HE2)는 제1 수평 전극(HE1)과 동일한 층 상에 배치될 수 있다.
제2 수직 전극(VE2)은 윈도우 기판(210)의 제2 면(212) 및 제2 수평 전극(HE2) 상에 배치될 수 있다. 제2 수직 전극(VE2)은 제6 방향(DR6)을 따라 연장될 수 있다. 제2 수직 전극(VE2)은 복수의 제2 수평 전극들(HE2)을 서로 연결할 수 있다. 제2 수직 전극(VE2)는 제1 수직 전극(VE1)과 동일한 층 상에 배치될 수 있다.
평면상에서 제2 수평 전극(HE2) 및 제2 수직 전극(VE2)을 겹친 형상은 메쉬 형상일 수 있다.
도 9 및 도 10에서 제2 그루브(GV2)의 폭과 제1 수평 전극(HE1) 및 제2 수평 전극(HE2)의 폭이 동일한 것을 예시적으로 도시하였다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 수평 전극(HE1) 및 제2 수평 전극(HE2)의 폭은 제2 그루브(GV2)의 폭 보다 작을 수 있다.
윈도우 부재(200)는 제1 터치 라인들(TX)과 제2 터치 라인들(RX)의 교차부(CRA1)에서 제1 수평 전극(HE1)과 제2 수직 전극(VE2) 사이에 배치된 절연층(INS1)을 더 포함할 수 있다. 절연층(INS1)에 의해 제1 수평 전극(HE1)과 제2 수직 전극(VE2)은 서로 절연될 수 있다.
윈도우 부재(200)는 제1 수직 전극(VE1) 및 제2 수직 전극(VE2)을 커버하는 전극 보호층(230)을 더 포함할 수 있다. 전극 보호층(230)은 제1 수직 전극(VE1) 및 제2 수직 전극(VE2)을 보호하고, 표시 패널(100)과 부착이 용이하게 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 11에 도시된 표시 장치(1001)는 도 4를 참조하여 설명한 표시 장치(1000)와 비교하여 윈도우 부재(200-1)가 뒤집어진 구조를 갖는데 차이가 있고 나머지는 실질적으로 동일하다.
도 11을 참조하면, 윈도우 기판(210)은 서로 마주하는 제1 면(211) 및 제2 면(212)을 포함한다. 제2 면(212)은 제1 면(211)에 비해 표시 패널(100)로부터 더 멀리 이격될 수 있다.
제1 면(211)에는 제1 그루브(GV1)가 제공되고, 제2 면(212)에는 제2 그루브(GV2)가 제공될 수 있다.
터치 패턴들(TCN)은 제2 그루브(GV2) 내에 배치될 수 있다. 터치 패턴들(TCN)은 사용자의 지문을 센싱할 수 있다.
편광 패턴들(PLN)은 제1 그루브(GV1) 내에 배치될 수 있다. 편광 패턴들(PLN)은 입사된 광을 편광시킬 수 있다.
터치 패턴들(TCN)과 편광 패턴들(PLN)의 위치가 서로 바뀌어도, 편광 필름과 터치 필름이 일체화된 윈도우 부재(200-1)를 제공할 수 있다. 또한, 터치 패턴들(TCN)이 윈도우 기판(210)의 제2 그루브(GV2) 내에 배치되므로, 터치 필름이 윈도우 부재(200)와 표시 패널(100) 사이에 별도로 구비되는 경우에 비해 터치된 사용자의 손가락과 터치 패턴들(TCN) 사이의 거리가 가까워진다. 따라서, 지문 센싱 감도가 개선될 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 12에 도시된 표시 장치(1002)는 도 4를 참조하여 설명한 표시 장치(1000)와 비교하여 터치 센싱 유닛을 더 포함하는 데 차이가 있고 나머지는 실질적으로 동일하다.
표시 장치(1002)는 터치 센싱 유닛(300)을 더 포함할 수 있다. 터치 센싱 유닛(300)은 표시 패널(100)과 윈도우 부재(200) 사이에 배치될 수 있다. 표시 패널(100)과 터치 센싱 유닛(300)은 제1 접착층(ADH1)에 의해 접착되고, 터치 센싱 유닛(300)과 윈도우 부재(200)는 제1 접착층(ADH2)에 의해 접착될 수 있다.
터치 센싱 유닛(300)은 사용자의 터치 여부를 감지할 수 있다. 터치 센싱 유닛(300)은 복수의 전극들을 포함할 수 있고, 터치 센싱 유닛(300)의 전극들은 터치 패턴들 (TCN)과 중첩할 수 있다. 터치 센싱 유닛(300)은 윈도우 부재(200)의 두께에 의해 터치된 사용자의 손가락과 거리가 멀어 사용자의 지문을 감지할 수 있을 정도의 감도를 갖지 못한다.
도 12에서 터치 센싱 유닛(300)은 별도의 패널 형태로 제공되는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 터치 유무를 센싱하기 위한 전극들이 표시 패널(100) 상에 직접 형성될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1 및 도 13을 참조하면, 표시 패널(100)을 형성한다(S10). 표시 패널(100)은 다양한 표시 패널일 수 있으며, 구체적인 제조 방법은 편의상 생략한다.
이후, 표시 패널(100) 상에 윈도우 부재(200)를 형성한다(S11). 윈도우 부재(200)는 선편광 기능과 사용자의 지문을 센싱할 수 있는 일체형 윈도우 부재(200)이다.
이후, S11 단계에 의해 형성된 윈도우 부재(200)를 표시 패널(100) 상에 부착한다(S12).
도 14는 도 13의 S11 단계를 도시한 순서도이다.
도 4 및 도 14를 참조하면, 윈도우 기판(210)의 제1 면(211)에 제1 그루브(GV1)를 형성한다(S21). 이후, 제1 그루브(GV1) 내에 편광 패턴들(PLN)을 형성한다. 윈도우 기판(210)의 제2 면(212)에 제2 그루브(GV2)를 형성한다. 제2 그루브(GV2) 내에 터치 패턴들(TCN)을 형성한다.
도 14에서 S21 내지 S24 단계는 순서대로 진행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, S23 및 S24 단계를 먼저 진행하고, S21 및 S22 단계를 진행할 수 있다.
도 15a 내지 도 15d는 도 14의 S21 단계를 수행하기 위한 예시적인 방법을 공정 순서대로 도시한 단면도들이다.
도 15a 내지 도 15d를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 S21 단계를 설명한다.
도 15a를 참조하면, 윈도우 기판(210)의 제1 면(11) 상에 제1 레진(RS1)을 도포한다.
도 15b를 참조하면, 일면이 요철 형상을 갖는 제1 몰드(MD1)를 준비한다. 몰드(MD)의 요철은 수십 nm 크기를 가질 수 있다. 이후, 제1 몰드(MD1)의 요철이 제1 레진(RS1)과 마주하도록 배치한 후, 임프린트 공정을 통해 패터닝된 제1 레진(RS11)을 형성한다. 패터닝된 제1 레진(RS11)의 일면은 제1 몰드(MD1)의 요철과 상보적인 형상을 가질 수 있다.
도 15c를 참조하면, 패터닝된 제1 레진(RS11)이 부착된 윈도우 기판(210)을 에칭한다. 도 15d를 참조하면, 패터닝된 제1 레진(RS11)의 요부와 철부의 높이차에 따라 윈도우 기판(210)의 제1 면(11)에 제1 그루브(GV1)가 형성된다. 제1 그루브(GV1)의 측면 기울기를 90도에 가깝게 형성하기 위해 건식 식각 공정이 이용될 수 있다.
도 16은 도 14의 S22 단계에 해당하는 기판의 단면도이다.
제1 그루브(GV1) 내에 편광 패턴들(PLN)을 형성한다. 편광 패턴들(PLN)은 입사된 광을 선 편광시킬 수 있다. 편광 패턴들(PLN)에 대한 구체적인 내용은 전술하였으므로, 생략한다.
도 17a 내지 도 17e는 도 14의 S23 단계를 수행하기 위한 예시적인 방법을 공정 순서대로 도시한 단면도들이다.
도 17a 내지 도 17e를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 S23 단계를 설명한다.
17a를 참조하면, 편광 패턴들(PLN)이 형성된 윈도우 기판(210)의 제2 면(12) 상에 제2 레진(RS2)을 도포한다. 제2 면(12)은 제1 면(11)과 서로 마주할 수 있다.
도 17b를 참조하면, 일면이 요철 형상을 갖는 제2 몰드(MD2)를 준비한다. 제2 몰드(MD2)의 요철은 제1 몰드(MD1)의 요철 보다 큰 폭을 가질 수 있다. 이후, 제2 몰드(MD2)의 요철이 제2 레진(RS2)과 마주하도록 배치한 후, 임프린트 공정을 통해 패터닝된 제2 레진(RS21)을 형성한다. 패터닝된 제2 레진(RS21)의 일면은 제2 몰드(MD2)의 요철과 상보적인 형상을 가질 수 있다.
도 17c를 참조하면, 패터닝된 제2 레진(RS21)이 부착된 윈도우 기판(210)을 에칭한다. 도 17d를 참조하면, 패터닝된 제2 레진(RS21)의 요부와 철부의 높이차에 따라 윈도우 기판(210)의 제2 면(12)에 제2 그루브(GV2)가 형성된다. 제2 그루브(GV2)의 측면 기울기를 90도에 가깝게 형성하기 위해 건식 식각 공정이 이용될 수 있다. 도 17d까지의 공정을 통해 제1 그루브(GV1) 및 제2 그루브(GV2)를 갖는 윈도우 기판(210)이 형성된다.
도 18a 및 도 18b는 도 14의 S24 단계에 해당하는 기판의 단면도들이다.
도 18a를 참조하면, 제2 그루브(GV2) 내에 터치 패턴들(TCN)을 형성한다. 터치 패턴들(TCN)은 사용자의 지문을 센싱할 수 있다. 터치 패턴들(TCN)에 대한 구체적인 내용은 전술하였으므로, 생략한다.
도 18b를 참조하면, 제2 그루브(GV2) 내에 터치 패턴들(TCN) 상에 충전제(FLN)를 형성할 수 있다. 충전제(FLN)에 대한 구체적인 내용은 전술하였으므로, 생략한다. 도 18b까지의 공정을 통해 윈도우 부재(200)가 형성된다.
한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
100: 표시 패널 200: 윈도우 부재
210: 윈도우 기판 ADH: 접착층
GV1: 제1 그루브 GV2: 제2 그루브
PLN: 편광 패턴들 TCN: 터치 패턴들
210: 윈도우 기판 ADH: 접착층
GV1: 제1 그루브 GV2: 제2 그루브
PLN: 편광 패턴들 TCN: 터치 패턴들
Claims (20)
- 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치된 윈도우 부재를 포함하고,
상기 윈도우 부재는,
제1 그루브가 제공된 제1 면 및 상기 제1 면과 마주하고 제2 그루브가 제공된 제2 면을 포함하는 윈도우 기판;
상기 제1 그루브 내에 배치된 편광 패턴들; 및
상기 제2 그루브 내에 배치된 터치 패턴들을 포함하는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
터치 패턴들은 상기 제2 그루브 보다 낮은 높이를 갖고,
상기 윈도우 부재는 상기 제2 그루브들 내에 배치되고 상기 터치 패턴들을 밀봉하는 충전제를 더 포함하는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
평면상에서 상기 편광 패턴들은 제1 방향으로 연장하고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 서로 이격된 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 편광 패턴들은 은 나노 와이어(AgNW), 탄소나노튜브(carbon nanotube: CNT), 그래핀(graphene), 및 액정 중 적어도 하나를 포함하거나, 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co) 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속, 이들의 합금을 포함하는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 터치 패턴들 각각의 폭 및 서로 인접한 상기 터치 패턴들 사이의 간격은 5 um 이상 100 um 이하인 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 윈도우 기판의 상기 제2 면은 아일랜드 형상으로 돌출되고 매트릭스 형태로 배열된 철부들을 갖고, 상기 제2 그루브는 상기 철부들 사이에 정의되고, 평면상에서 상기 화소들 각각은 상기 철부들 내에 배치되는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 터치 패턴들은 서로 절연되도록 교차하는 제1 터치 라인들 및 제2 터치 라인들을 포함하고,
상기 제1 터치 라인들의 높이와 상기 제2 터치 라인들의 높이의 합은 상기 제2 그루브의 깊이 보다 작은 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 면은 상기 제2 면에 비해 상기 표시 패널로부터 더 멀리 이격된 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 면은 상기 제1 면에 비해 상기 표시 패널로부터 더 멀리 이격된 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 표시 패널과 상기 윈도우 부재 사이에 사용자의 터치를 센싱하는 터치 센싱 유닛을 더 포함하는 표시 장치. - 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치된 윈도우 부재를 포함하고,
상기 윈도우 부재는,
제1 그루브가 제공된 제1 면 및 상기 제1 면과 마주하고 제2 그루브가 제공된 제2 면을 포함하는 윈도우 기판;
상기 제1 그루브 내에 배치된 편광 패턴들;
상기 제2 그루브 내에 배치되고 제1 방향으로 연장하는 수평 전극들; 및
상기 윈도우 기판의 상기 제2 면 및 상기 수평 전극 상에 배치되고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 연장하여 상기 수평 전극들에 연결된 수직 전극들을 포함하는 표시 장치. - 제11항에 있어서,
상기 제2 그루브는 복수 개로 제공되고, 상기 복수의 제2 그루브들은 제1 방향으로 연장하고, 상기 제2 방향으로 서로 이격된 표시 장치. - 제11항에 있어서,
상기 수평 전극들의 높이는 상기 제2 그루브의 깊이와 실질적으로 동일한 표시 장치. - 제11항에 있어서,
상기 편광 패턴들은 은 나노 와이어(AgNW), 탄소나노튜브(carbon nanotube: CNT), 그래핀(graphene), 및 액정 중 적어도 하나를 포함하거나, 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 텅스텐(W), 코발트(Co) 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속, 이들의 합금을 포함하는 표시 장치. - 제11항에 있어서,
상기 수평 전극들 및 상기 수직 전극들 각각의 폭 및 서로 인접한 상기 수평 전극들 및 상기 수직 전극들 사이의 간격은 5 um 이상 100 um 이하인 표시 장치. - 표시 패널을 형성하는 단계;
윈도우 부재를 형성하는 단계; 및
상기 표시 패널 상에 상기 윈도우 부재를 부착하는 단계를 포함하고,
상기 윈도우 부재를 형성하는 단계는,
윈도우 기판의 제1 면에 제1 그루브를 형성하는 단계;
상기 제1 그루브 내에 편광 패턴들을 형성하는 단계;
상기 윈도우 기판의 상기 제1 면과 마주하는 제2 면에 제2 그루브를 형성하는 단계; 및
상기 제2 그루브 내에 터치 패턴들을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법. - 제16항에 있어서,
상기 윈도우 기판의 상기 제1 면에 상기 제1 그루브를 형성하는 단계는,
상기 윈도우 기판의 상기 제1 면 상에 제1 레진을 도포하는 단계;
상기 제1 레진을 패터닝하여 요철 형상을 갖는 패터닝된 제1 레진을 형성하는 단계; 및
상기 패터닝된 제1 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 패터닝된 제1 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계는 건식 식각 공정을 이용하는 표시 장치의 제조 방법. - 제16항에 있어서,
상기 윈도우 기판의 상기 제2 면에 상기 제2 그루브를 형성하는 단계는,
상기 윈도우 기판의 상기 제2 면 상에 제2 레진을 도포하는 단계;
상기 제2 레진을 패터닝하여 요철 형상을 갖는 패터닝된 제2 레진을 형성하는 단계; 및
상기 패터닝된 제2 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법. - 제19항에 있어서,
상기 패터닝된 제2 레진이 형성된 상기 윈도우 기판을 식각하는 단계는 건식 식각 공정을 이용하는 표시 장치의 제조 방법.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160152194A KR102663715B1 (ko) | 2016-11-15 | 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020160152194A KR102663715B1 (ko) | 2016-11-15 | 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| US20150055057A1 (en) * | 2013-08-23 | 2015-02-26 | Austin L. Huang | Touch sensitive display |
| US20150277622A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-01 | J Tech Material Co., Ltd. | Sensing circuit structure and manufacturing method of same |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150055057A1 (en) * | 2013-08-23 | 2015-02-26 | Austin L. Huang | Touch sensitive display |
| US20150277622A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-01 | J Tech Material Co., Ltd. | Sensing circuit structure and manufacturing method of same |
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