KR20180078409A - 표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하부기판, 서브 픽셀들 및 미세 얼라인키를 포함하는 표시장치를 제공한다. 서브 픽셀들은 하부기판 상에 위치한다. 미세 얼라인키는 서브 픽셀들 중 적어도 하나에 위치한다.

Description

표시장치 및 이의 제조방법{Display Device and Method for Manufacturing thereof}
본 발명은 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치 중 일부 예컨대, 액정표시장치나 유기전계발광표시장치에는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시패널과 표시패널을 구동하는 구동부가 포함된다. 구동부에는 표시패널에 게이트신호(또는 스캔신호)를 공급하는 게이트 구동부 및 표시패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 등이 포함된다.
위와 같은 표시장치는 매트릭스 형태로 배치된 서브 픽셀들에 게이트신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다. 표시패널에는 서브 픽셀들은 물론 신호라인 및 전원라인 등과 같이 박막 형태로 형성된 구조물들이 포함된다.
이러한 구조물들을 형성하기 위해서는 마스크기판과 타겟기판을 얼라인하고 노광(Exposure), 현상(Develop), 식각(엣칭, etching)하는 공정 등을 진행해야 한다. 종래에는 대형 표시장치 제작시, 타겟기판의 외곽에 배치된 얼라인키를 기반으로 마스크기판과 타겟기판을 얼라인할 수 있었다. 그런데 종래에 제안된 기술은 극초대형 표시장치 제작시, 마스크기판과 타겟기판 간의 얼라인이나 노광 설계의 어려움 등이 있어 이의 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 극초대형 표시장치 제작시 마스크기판과 타겟기판 간의 얼라인이나 노광 설계의 어려움 해소하고, 마스크기판들 간의 상하/좌우 중첩 노광을 할 수 있는 표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 미세 얼라인키 사용시 빛샘을 방지함과 더불어 서브 픽셀들 간의 단차 발생으로 인한 불량을 방지하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 하부기판, 서브 픽셀들 및 미세 얼라인키를 포함하는 표시장치를 제공한다. 서브 픽셀들은 하부기판 상에 위치한다. 미세 얼라인키는 서브 픽셀들 중 적어도 하나에 위치한다.
미세 얼라인키는 서브 픽셀들 중 적어도 하나의 비개구영역에 위치할 수 있다.
비개구영역에 위치하며 주변보다 더 함몰되도록 패턴된 적어도 하나의 키홀을 포함하고, 미세 얼라인키는 키홀의 내부에 배치될 수 있다.
미세 얼라인키는 키홀의 내부에서 섬 형태로 위치할 수 있다.
미세 얼라인키는 하부기판 상에 형성되는 재료 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
서브 픽셀들은 키홀의 내부에 미세 얼라인키가 배치된 서브 픽셀과, 키홀의 내부에 미세 더미패턴이 배치된 서브 픽셀을 포함할 수 있다.
미세 얼라인키와 미세 더미패턴은 동일한 높이를 가질 수 있다.
하부기판과 대향하는 상부기판을 포함하고, 상부기판은 키홀과 대응하는 위치에 배치된 빛샘방지층을 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 표시장치의 제조방법을 제공한다. 표시장치의 제조방법은 타겟기판의 외곽에 얼라인키를 형성하고 타겟기판 상에서 표시영역으로 정의되는 유효영역의 내부에 미세 얼라인키를 형성하는 단계, 얼라인키와 미세 얼라인키를 이용하여 타겟기판과 마스크기판을 얼라인하는 단계, 및 타겟기판과 마스크기판을 이용하여 노광하는 단계를 포함한다.
미세 얼라인키는 표시영역에 존재하는 서브 픽셀들 중 적어도 하나의 비개구영역에 위치할 수 있다.
본 발명은 극초대형 표시장치 제작시, 타겟기판의 외곽에 배치된 얼라인키와 타겟기판의 내부(표시패널의 되는 셀의 내부)에 배치된 미세 얼라인키를 기반으로 4점 얼라인 구조를 구성하여 마스크기판과 타겟기판 간의 얼라인을 도모할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 미세 얼라인키를 기반을 마스크기판들 간의 상하/좌우 중첩 노광을 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 미세 얼라인키 사용시 빛샘을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 미세 얼라인키와 미세 더미패턴을 기반으로 서브 픽셀들 간의 단차 발생으로 인한 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 표시장치의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 구성 예시도.
도 3은 표시패널의 제작 방식을 간략히 설명하기 위한 도면.
도 4는 표시패널의 단면을 간략히 설명하기 위한 도면.
도 5는 종래에 제안된 마스크기판과 타겟기판 간의 얼라인 방식 모식도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크기판과 타겟기판 간의 얼라인 방식 모식도.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 미세 얼라인키를 나타낸 도면들.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따라 미세 얼라인키를 포함하는 서브 픽셀을 나타낸 평면도.
도 14는 도 13의 A1-A2 영역을 나타낸 단면도.
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따라 미세 얼라인키를 포함하는 서브 픽셀을 나타낸 평면도.
도 16은 도 15의 B1-B2 영역을 나타낸 단면도.
도 17은 본 발명의 제5실시예에 따라 미세 얼라인키를 미포함하는 서브 픽셀을 나타낸 평면도.
도 18은 도 17의 C1-C2 영역을 나타낸 단면도.
도 19는 본 발명의 제6실시예에 따라 제작된 표시패널을 나타낸 평면도.
도 20은 미세 얼라인키와 미세 더미패턴의 층간 구조를 설명하기 위한 도면.
도 21은 미세 얼라인키와 미세 더미패턴의 크기를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보 간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)나 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Diode Display: OLED), 전기영동표시장치(Electronic Phoretic Display: EPD) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
액정표시장치, 유기전계발광표시장치, 전기영동표시장치에는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시패널과 표시패널을 구동하는 구동부가 포함된다. 구동부에는 표시패널에 게이트신호(또는 스캔신호)를 공급하는 게이트 구동부 및 표시패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 등이 포함된다. 위와 같은 표시장치는 서브 픽셀들에 게이트신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다.
이하에서는 액정표시장치를 일례로 본 발명에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 액정표시장치뿐만 아니라 유기전계발광표시장치, 전기영동표시장치 등 마스크기판을 사용하는 방식에 의해 형성된 박막 형 구조물로 구현되는 표시장치에 모두 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 이하에서는 내장형 게이트 구동부를 일례로 설명하나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 1은 표시장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 구성 예시도이며, 도 3은 표시패널의 제작 방식을 간략히 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 표시패널의 단면을 간략히 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 표시장치에는 표시패널(100), 타이밍 제어부(110), 데이터 구동부(120) 및 내장형 게이트 구동부(130, 140L, 140R)가 포함된다.
타이밍 제어부(110)는 영상보드에 연결된 LVDS 또는 TMDS 인터페이스 수신회로 등을 통해 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 도트 클럭 등의 타이밍신호를 입력받는다. 타이밍 제어부(110)는 입력된 타이밍신호를 기준으로 데이터 구동부(120)와 내장형 게이트 구동부(130, 140L, 140R)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다.
데이터 구동부(120)는 다수의 소스 드라이브 IC(Integrated Circuit)들을 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 제어부(110)로부터 데이터신호(DATA)와 소스 타이밍 제어신호(DDC)를 공급받는다. 소스 드라이브 IC들은 소스 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터신호(DATA)를 디지털신호에서 아날로그신호로 변환하고, 이를 표시패널(100)의 데이터 라인들(DL)을 통해 공급한다. 소스 드라이브 IC들은 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 표시패널(100)의 데이터 라인들(DL)에 접속될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
내장형 게이트 구동부(130, 140L, 140R)는 레벨 시프터(130) 및 시프트 레지스터(140L, 140R)를 포함한다. 레벨 시프터(130)는 IC 형태로 표시패널(100)에 접속되는 외부 기판에 형성된다. 레벨 시프터(130)는 타이밍 제어부(11)의 제어하에 클럭신호라인, 스타트신호라인, 고전위전원라인 및 저전위전원라인 등을 통해 공급되는 신호(clk, vst) 및 전원 등을 시프트 레지스터(140L, 140R)에 공급한다.
시프트 레지스터(140L, 140R)는 게이트인패널(Gate In Panel; 이하 GIP) 방식으로 표시패널(100)에 내장된다. 시프트 레지스터(140L, 140R)는 신호(clk, vst) 및 전원 등을 기반으로 게이트신호를 생성하고, 이를 표시패널(100)의 게이트 라인들(GL)을 통해 출력한다. 시프트 레지스터(140L, 140R)는 표시패널(100)의 비표시영역(LNA, RNA)에 박막 트랜지스터 형태로 형성된 스테이지 회로부들을 포함한다. 스테이지 회로부들은 표시패널(100)의 좌측 비표시영역(LNA)과 우측 비표시영역(RNA)에 구분되어 형성된다. 스테이지 회로부들은 제1스테이지 회로부부터 제N(N은 10이상 정수)스테이지 회로부까지 다수 존재한다.
표시패널(100)에는 상호 교차하는 데이터 라인들(DL) 및 스캔 라인들(GL)에 구분되어 연결된 서브 픽셀들이 포함된다. 표시패널(100)은 서브 픽셀들이 형성되는 표시영역(AA)과 표시영역(AA)의 외측으로 각종 신호라인들이나 패드 등이 형성되는 비표시영역(LNA, RNA)을 포함한다.
하나의 서브 픽셀(SP)에는 제1게이트 라인(GL1)과 제1데이터 라인(DL1)에 연결된 박막 트랜지스터(TFT)와 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 공급된 게이트신호에 대응하여 공급된 데이터신호(DATA)에 대응하여 동작하는 픽셀회로(PC)가 포함된다. 픽셀회로(PC)에는 데이터전압을 저장하는 스토리지 커패시터 등이 포함된다.
표시패널(100)이 액정표시패널로 구성된 경우, 이는 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 또는 ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드로 구현된다. 표시패널(100)이 유기발광표시패널로 구성된 경우, 이는 전면발광(Top-Emission) 방식, 배면발광(Bottom-Emission) 방식 또는 양면발광(Dual-Emission) 방식으로 구현된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 표시패널(100)은 타겟기판(또는 마더기판)(MLGS) 상에 셀단위(Cell)로 구획되어 제작되고, 절단공정 등을 거친 후 하나씩 독립적인 표시패널(100)로써의 기능을 수행하게 된다.
셀단위(Cell)로 절단된 표시패널(100)을 크게 보면 하부기판(GLS1)과 표시영역(AA)(유효영역)으로 구분된다. 하부기판(GLS1) 상의 표시영역(AA)은 수분이나 산소에 취약하므로 표시영역(AA)을 밀봉하는 봉지 공정 등이 진행된다. 표시영역(AA)은 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)을 포함하는 픽셀(P) 집단이다.
한편, 표시패널(100)에는 서브 픽셀들은 물론 신호라인 및 전원라인 등과 같이 박막 형태로 형성된 구조물들이 포함된다. 이러한 구조물들을 형성하기 위해서는 타겟기판 상에 박막을 형성하고, 드라이필름(Dry Film)(필름 타입 포토레지스트; Film Type Photo Resist)을 라미네이팅(Laminating)하거나 액상형 감광제를 코팅한 후, 마스크기판과 타겟기판을 얼라인하고 노광(Exposure), 현상(Develop), 식각(엣칭, etching)하는 공정 등을 진행해야 한다.
<제1실시예>
도 5는 종래에 제안된 마스크기판과 타겟기판 간의 얼라인 방식 모식도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크기판과 타겟기판 간의 얼라인 방식 모식도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 종래에는 대형 표시장치 제작시, 타겟기판(MGLS)의 외곽에 배치된 얼라인키(AK)를 기반으로 마스크기판(MSK)과 타겟기판(MGLS)을 얼라인할 수 있었다. 그런데 종래에 제안된 기술은 극초대형 표시장치 제작시, 마스크기판(MSK)과 타겟기판(MGLS) 간의 얼라인이나 노광 설계의 어려움 등이 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예는 극초대형 표시장치 제작시, 마스크기판(MSK)과 타겟기판(MGLS) 간의 얼라인을 용이하게 하기 위해 타겟기판(MGLS)의 내부(표시패널의 표시영역이 되는 셀의 내부)에 미세 얼라인키(PAK)를 형성한다.
미세 얼라인키(PAK)는 타겟기판(MGLS)의 외곽에 배치된 얼라인키와 함께 마스크기판(MSK)과 타겟기판(MGLS) 간의 얼라인 시 사용된다. 미세 얼라인키(PAK)는 절단공정에 의해 절단되어 버려지는 부분이 아닌 표시패널의 표시영역 내부에 배치도니다.
본 발명의 제1실시예는 미세 얼라인키(PAK)를 기반으로 마스크기판(MSK)을 좌, 우, 상, 하 등으로 이동시키면서 이전 샷(Shot)에 이용된 마스크기판과의 중첩 노광을 수행할 수 있다. 그러므로 미세 얼라인키(PAK)는 도시된 바와 같이 타겟기판(MGLS)의 어느 한 위치에 국한되지 않고 그 필요(예컨대, 샷의 횟수, 중첩 위치, 셀의 크기, 노광 방식 등)에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 미세 얼라인키(PAK)는 박막 형성 시 사용되는 재료 예컨대, 금속재료, 유기재료, 무기재료 또는 유무기복합재료 중 하나 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 미세 얼라인키(PAK)는 타겟기판의 외곽에 배치된 얼라인키와 함께 4점(또는 다점) 얼라인 구조를 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따라 미세 얼라인키의 설명을 구체화하면 다음과 같다.
<제2실시예>
도 7 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 미세 얼라인키를 나타낸 도면들이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 미세 얼라인키(PAK)는 표시패널(100)을 구성하는 하부기판(GLS1) 상에 단독으로 형성될 수 있다. 미세 얼라인키(PAK)는 표시영역(AA) 내의 어느 한 지점에 위치하는 서브 픽셀(SP)의 내부에 배치될 수 있다.
미세 얼라인키(PAK)는 표시패널(100)의 제조 공정상 타겟기판 상에 단독으로 형성될 수 있다. 하지만, 박막 공정이 완료된 타겟기판은 셀단위 절단공정에 의해 셀별로 절단된다. 때문에, 미세 얼라인키(PAK)는 도 7과 같이 특정 표시패널(100)의 표시영역(AA) 내의 어느 한 지점에 위치하는 서브 픽셀(SP)의 내부에 존재할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 미세 얼라인키(PAKR, PAKG, PAKB)는 표시패널(100)을 구성하는 하부기판(GLS1) 상에 다수로 형성될 수 있다. 미세 얼라인키(PAKR, PAKG, PAKB)는 표시영역(AA) 내의 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)의 내부에 각각 하나씩 배치될 수 있다.
미세 얼라인키(PAKR, PAKG, PAKB)는 표시패널(100)의 제조 공정상 타겟기판 상에 다수로 형성될 수 있다. 하지만, 박막 공정이 완료된 타겟기판은 셀단위 절단공정에 의해 셀별로 절단된다. 때문에, 미세 얼라인키(PAKR, PAKG, PAKB)는 도 8과 같이 특정 표시패널(100)의 표시영역(AA) 내의 어느 한 지점에 위치하는 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)의 내부에 각각 하나씩 존재할 수 있다.
한편, 미세 얼라인키(PAKR, PAKG, PAKB)는 적색 미세 얼라인키(PAKR), 녹색 미세 얼라인키(PAKG), 청색 미세 얼라인키(PAKB)로 구분될 수 있다. 이들을 이와 같이 각각 구분하여 배치하면, 증착할 재료별로 구분된 적색 마스크기판, 녹색 마스크기판, 청색 마스크기판과 선택적인 얼라인을 수행할 수 있기 때문이다. 예컨대, 적색 마스크기판, 녹색 마스크기판, 청색 마스크기판은 타겟기판 상에 적색, 녹색 및 청색 컬러필터층을 형성하기 위해, 마스크기판과 타겟기판 간의 얼라인 시 이용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 9에 도시된 바와 같이, 미세 얼라인키(PAKR, PAKG, PAKB, PAKW)는 표시패널(100)을 구성하는 하부기판(GLS1) 상에 다수로 형성될 수 있다. 미세 얼라인키(PAKR, PAKG, PAKB, PAKW)는 표시영역(AA) 내의 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG), 청색 서브 픽셀(SPB) 및 백색 서브 픽셀(SPW)의 내부에 각각 하나씩 배치될 수 있다.
미세 얼라인키(PAKR, PAKG, PAKB, PAKW)는 표시패널(100)의 제조 공정상 타겟기판 상에 다수로 형성될 수 있다. 하지만, 박막 공정이 완료된 타겟기판은 셀단위 절단공정에 의해 셀별로 절단된다. 때문에, 미세 얼라인키(PAKR, PAKG, PAKB, PAKW)는 도 9와 같이 특정 표시패널(100)의 표시영역(AA) 내의 어느 한 지점에 위치하는 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 백색 서브 픽셀(SPW)의 내부에 각각 하나씩 존재할 수 있다.
한편, 미세 얼라인키(PAKR, PAKG, PAKB, PAKW)는 적색 미세 얼라인키(PAKR), 녹색 미세 얼라인키(PAKG), 청색 미세 얼라인키(PAKB), 백색 미세 얼라인키(PAKB)로 구분될 수 있다. 이들을 이와 같이 각각 구분하여 배치하면, 증착할 재료별로 구분된 적색 마스크기판, 녹색 마스크기판, 청색 마스크기판, 백색 마스크기판과 선택적인 얼라인을 수행할 수 있기 때문이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 미세 얼라인키(PAK)는 표시패널(100)을 구성하는 하부기판(GLS1) 상에 다수로 형성될 수 있다. 미세 얼라인키(PAK)는 표시영역(AA) 내의 모든 서브 픽셀(SP)의 내부에 각각 배치될 수 있다.
미세 얼라인키(PAK)는 표시패널(100)의 제조 공정상 타겟기판 상에 다수로 형성될 수 있다. 때문에, 미세 얼라인키(PAK)는 도 10과 같이 표시패널(100)의 표시영역(AA) 내의 모든 서브 픽셀(SP)의 내부에 존재할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 미세 얼라인키(PAK)는 표시패널(100)을 구성하는 하부기판(GLS1) 상에 다수로 형성될 수 있다. 미세 얼라인키(PAK)는 표시영역(AA) 내의 편측(좌측 또는 우측) 서브 픽셀(SP)의 내부에만 배치될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 미세 얼라인키(PAK)를 사용하면 마스크기판들 간의 좌우 중첩 노광이 가능하다. 그러므로 마스크기판들 간의 좌우 중첩 노광을 할 경우, 미세 얼라인키(PAK)는 도 11과 같이 표시패널(100)의 표시영역(AA) 내의 편측(좌측 또는 우측) 서브 픽셀(SP)의 내부에만 존재할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 미세 얼라인키(PAK)는 표시패널(100)을 구성하는 하부기판(GLS1) 상에 다수로 형성될 수 있다. 미세 얼라인키(PAK)는 표시영역(AA) 내의 편측(상측 또는 하측) 서브 픽셀(SP)의 내부에만 배치될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 미세 얼라인키(PAK)를 사용하면 마스크기판들 간의 상하 중첩 노광이 가능하다. 그러므로 마스크기판들 간의 상하 중첩 노광을 할 경우, 미세 얼라인키(PAK)는 도 11과 같이 표시패널(100)의 표시영역(AA) 내의 편측(상측 또는 하측) 서브 픽셀(SP)의 내부에만 존재할 수 있다.
<제3실시예>
이하, 본 발명의 제3실시예에 따라 미세 얼라인키(PAK)를 갖는 서브 픽셀의 설명을 구체화하면 다음과 같다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따라 미세 얼라인키를 포함하는 서브 픽셀을 나타낸 평면도이고, 도 14는 도 13의 A1-A2 영역을 나타낸 단면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따르면 미세 얼라인키(PAK)는 서브 픽셀(SP)의 비개구영역에 배치된다. 개구영역에는 픽셀전극층(PXL)과 공통전극층(VCOM)이 배치되고, 비개구영역에는 박막 트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터(Cst) 및 키홀(HM)이 배치된다.
미세 얼라인키(PAK)는 서브 픽셀(SP)의 박막 트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터(Cst)와 인접하여 배치된다. 미세 얼라인키(PAK)는 스토리지 커패시터(Cst)를 구성하는 전극에 의해 둘러싸인 키홀(HM)의 내부에 배치된다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 미세 얼라인키(PAK)는 키홀(HM)의 내부에 마련된 하부기판(GLS1) 상에 배치된다. 미세 얼라인키(PAK)는 다른 구조물로부터 이격되어 섬 형태(또는 플로팅 형태)로 형성된다. 미세 얼라인키(PAK)는 십자가형을 일례로 하였으나 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 형성될 수 있다.
하부기판(GLS1) 상에는 게이트금속층(GAT), 소스드레인금속층(SD), 제1컬러필터층(RCF), 제2컬러필터층(BCF), 평탄화층(PAC) 및 픽셀전극층(PXL)의 순으로 박막이 증착된다. 게이트금속층(GAT)은 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트전극을 구성하는 금속층이다. 소스드레인금속층(SD)은 박막 트랜지스터(TFT)의 소스전극 및 드레인전극을 구성하는 금속층이다. 제1컬러필터층(RCF)은 제1색(예컨대 적색)을 갖는 컬러필터층이다. 제2컬러필터층(BCF)은 제2색(예컨대 청색)을 갖는 컬러필터층이다. 평탄화층(PAC)은 표면을 평탄화하기 위한 절연층이다. 픽셀전극층(PXL)은 박막 트랜지스터(TFT)로부터 인가된 픽셀전압을 기반으로 전계를 형성하기 위한 전극이다.
앞서 설명한 바와 같이, 미세 얼라인키(PAK)는 키홀(HM)에 의해 마련된 하부기판(GLS1) 상에 배치되나 미세 얼라인키(PAK)의 하부에는 버퍼층이 더 위치할 수도 있다. 즉, 키홀(HM)은 하부기판(GLS1)을 노출하도록 형성되거나 버퍼층을 노출하도록 패턴(식각)되어 주변보다 더 함몰된 홀(또는 홈)을 형성한다. 그리고 미세 얼라인키(PAK)는 게이트금속층(GAT), 소스드레인금속층(SD), 제1컬러필터층(RCF), 제2컬러필터층(BCF), 평탄화층(PAC) 및 픽셀전극층(PXL)을 구성하는 재료 중 하나 또는 이들의 조합으로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
그러나 앞서 설명한 미세 얼라인키(PAK)를 갖는 서브 픽셀의 구조는 하나의 예시 차원에서 개략적으로 도시한 것일 뿐, 표시패널의 제작 방식에 따라 평면 구조 및 층간 구조가 달라질 수 있으므로 이는 참고용으로 해석되어야 한다.
<제4실시예>
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따라 미세 얼라인키를 포함하는 서브 픽셀을 나타낸 평면도이고, 도 16은 도 15의 B1-B2 영역을 나타낸 단면도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따르면 미세 얼라인키(PAK)는 서브 픽셀(SP)의 비개구영역에 배치된다. 개구영역에는 픽셀전극층(PXL)과 공통전극층(VCOM)이 배치되고, 비개구영역에는 박막 트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터(Cst) 및 키홀(HM)이 배치된다.
미세 얼라인키(PAK)는 서브 픽셀(SP)의 박막 트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터(Cst)와 인접하여 배치된다. 미세 얼라인키(PAK)는 스토리지 커패시터(Cst)를 구성하는 전극에 의해 둘러싸인 키홀(HM)의 내부에 배치된다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 미세 얼라인키(PAK)는 키홀(HM)의 내부에 마련된 하부기판(GLS1) 상에 배치된다. 미세 얼라인키(PAK)는 다른 구조물로부터 이격되어 섬 형태(또는 플로팅 형태)로 형성된다. 미세 얼라인키(PAK)는 십자가형을 일례로 하였으나 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 형성될 수 있다.
하부기판(GLS1) 상에는 게이트금속층(GAT), 소스드레인금속층(SD), 제1컬러필터층(RCF), 제2컬러필터층(BCF), 평탄화층(PAC) 및 픽셀전극층(PXL)의 순으로 박막이 증착된다. 게이트금속층(GAT)은 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트전극을 구성하는 금속층이다. 소스드레인금속층(SD)은 박막 트랜지스터(TFT)의 소스전극 및 드레인전극을 구성하는 금속층이다. 제1컬러필터층(RCF)은 제1색(예컨대 적색)을 갖는 컬러필터층이다. 제2컬러필터층(BCF)은 제2색(예컨대 청색)을 갖는 컬러필터층이다. 평탄화층(PAC)은 표면을 평탄화하기 위한 절연층이다. 픽셀전극층(PXL)은 박막 트랜지스터(TFT)로부터 인가된 픽셀전압을 기반으로 전계를 형성하기 위한 전극이다.
앞서 설명한 바와 같이, 미세 얼라인키(PAK)는 키홀(HM)에 의해 마련된 하부기판(GLS1) 상에 배치되나 미세 얼라인키(PAK)의 하부에는 버퍼층이 더 위치할 수도 있다. 그리고 미세 얼라인키(PAK)는 게이트금속층(GAT), 소스드레인금속층(SD), 제1컬러필터층(RCF), 제2컬러필터층(BCF), 평탄화층(PAC) 및 픽셀전극층(PXL)을 구성하는 재료 중 하나 또는 이들의 조합으로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
그러나 앞서 설명한 미세 얼라인키(PAK) 및 이를 갖는 서브 픽셀의 구조는 하나의 예시일 뿐, 표시패널의 제작 방식에 따라 층간 구조가 달라질 수 있으므로 참고용으로 해석되어야 한다.
한편, 하부기판(GLS1) 상에 컬러필터층들(RCF, BCF)이 형성된 구조는 표시패널의 하부에 배치된 백라이트유닛으로부터 입사된 빛이 비개구영역으로부터 출사되는 빛샘을 막는 역할을 한다.
그런데 미세 얼라인키(PAK)를 형성하기 위해, 키홀(HM)을 형성함에 따라 해당 영역의 빛샘이 초래될 수 있다. 그리고 미세 얼라인키(PAK)의 재료적 특성에 따라 플로팅된 상태이지만 해당 영역에서 전계가 형성될 수 있고, 이로 인하여 액정층이 반응을 할 수도 있다.
상부기판(GLS2) 상에 형성된 검정색 계열의 빛샘방지층(BCS)은 이러한 문제의 발생을 예방하는 역할을 한다. 빛샘방지층(BCS)은 키홀(HM)과 대응하여 사각형 또는 다각형 형태의 섬 형상으로 배치될 수 있다.
빛샘방지층(BCS)은 키홀(HM)과 대응되는 크기를 가지고 배치되거나 비개구영역을 모두 가리도록 스트라이프 또는 그물 형태로 배치될 수 있다. 상부기판(GLS2)은 하부기판(GLS1)과 대향 배치된다. 하부기판(GLS1)과 상부기판(GLS2)은 접착부재에 의해 합착 밀봉된다.
<제5실시예>
도 17은 본 발명의 제5실시예에 따라 미세 얼라인키를 미포함하는 서브 픽셀을 나타낸 평면도이고, 도 18은 도 17의 C1-C2 영역을 나타낸 단면도이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따르면 미세 얼라인키를 미포함하는 서브 픽셀(SP)의 비개구영역에는 미세 더미패턴(DMY)이 배치된다. 개구영역에는 픽셀전극층(PXL)과 공통전극층(VCOM)이 배치되고, 비개구영역에는 박막 트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터(Cst) 및 키홀(HM)이 배치된다.
미세 더미패턴(DMY)은 서브 픽셀(SP)의 박막 트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터(Cst)와 인접하여 배치된다. 미세 더미패턴(DMY)은 스토리지 커패시터(Cst)를 구성하는 전극에 의해 둘러싸인 키홀(HM)의 내부에 배치된다.
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 미세 더미패턴(DMY)은 키홀(HM)의 내부에 마련된 하부기판(GLS1) 상에 배치된다. 미세 더미패턴(DMY)은 다른 구조물로부터 이격되어 섬 형태(또는 플로팅 형태)로 형성된다. 미세 더미패턴(DMY)은 사각형을 일례로 하였으나 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 형성될 수 있다.
하부기판(GLS1) 상에는 게이트금속층(GAT), 소스드레인금속층(SD), 제1컬러필터층(RCF), 제2컬러필터층(BCF), 평탄화층(PAC) 및 픽셀전극층(PXL)의 순으로 박막이 증착된다. 게이트금속층(GAT)은 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트전극을 구성하는 금속층이다. 소스드레인금속층(SD)은 박막 트랜지스터(TFT)의 소스전극 및 드레인전극을 구성하는 금속층이다. 제1컬러필터층(RCF)은 제1색(예컨대 적색)을 갖는 컬러필터층이다. 제2컬러필터층(BCF)은 제2색(예컨대 청색)을 갖는 컬러필터층이다. 평탄화층(PAC)은 표면을 평탄화하기 위한 절연층이다. 픽셀전극층(PXL)은 박막 트랜지스터(TFT)로부터 인가된 픽셀전압을 기반으로 전계를 형성하기 위한 전극이다.
앞서 설명한 바와 같이, 미세 더미패턴(DMY)은 키홀(HM)의 내부에 마련된 하부기판(GLS1) 상에 배치되나 미세 더미패턴(DMY)의 하부에는 버퍼층이 더 위치할 수도 있다. 그리고 미세 더미패턴(DMY)은 게이트금속층(GAT), 소스드레인금속층(SD), 제1컬러필터층(RCF), 제2컬러필터층(BCF), 평탄화층(PAC) 및 픽셀전극층(PXL)을 구성하는 재료 중 하나 또는 이들의 조합으로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
그러나 앞서 설명한 미세 더미패턴(DMY) 및 이를 갖는 서브 픽셀의 구조는 하나의 예시일 뿐, 표시패널의 제작 방식에 따라 층간 구조가 달라질 수 있으므로 참고용으로 해석되어야 한다.
한편, 미세 더미패턴(DMY)를 포함하는 서브 픽셀은 미세 얼라인키를 포함하는 서브 픽셀과의 단차 발생을 방지하는 역할을 한다. 예컨대, 액정층을 포함하는 표시패널 제작시에는 액정의 프리틸트 각을 형성하기 위해 러빙(rubbing)을 한다.
그런데 미세 얼라인키 없이 키홀(HM)만 존재한다거나 키홀(HM)이 없는 서브 픽셀과 미세 얼라인키를 포함하는 서브 픽셀이 공존할 경우, 서브 픽셀 간의 단차로 균일한 균일한 러빙(러빙시 배향력 차이 발생 등)을 할 수 없게 될 수 있다. 이 경우, 표시패널 제작 후, 러빙 세로선 불량 등으로 인한 표시품질 저하 등의 유발될 수 있다.
하지만, 모든 서브 픽셀의 비개구영역에 키홀(HM)을 형성하고, 얼라인키가 필요한 부분에는 미세 얼라인키를 그리고 얼라인키가 필요없는 부분에는 미세 더미패턴(DMY)을 형성하는 방식으로 서브 픽셀들 간의 편차로 인하여 벌어질 수 있는 문제를 예방할 수 있다.
이와 더불어, 상부기판(GLS2) 상에는 표시패널의 하부에 배치된 백라이트유닛으로부터 입사된 빛이 비개구영역으로부터 출사되는 빛샘을 예방하는 검정색 계열의 빛샘방지층(BCS)이 형성될 수 있다.
빛샘방지층(BCS)은 키홀(HM)과 대응하여 사각형 또는 다각형 형태의 섬 형상으로 배치될 수 있다. 빛샘방지층(BCS)은 키홀(HM)과 대응되는 크기를 가지고 배치되거나 비개구영역을 모두 가리도록 스트라이프 또는 그물 형태로 배치될 수 있다.
<제6실시예>
도 19는 본 발명의 제6실시예에 따라 제작된 표시패널을 나타낸 평면도이고, 도 20은 미세 얼라인키와 미세 더미패턴의 층간 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 21은 미세 얼라인키와 미세 더미패턴의 크기를 설명하기 위한 도면이다.
도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6실시예에 따르면 표시패널(100)의 표시영역(AA)에는 키홀(HM)의 내부에 미세 얼라인키(PAK)가 포함된 서브 픽셀(SP)과 키홀(HM)만 포함된 서브 픽셀(SP)이 공존한다.
예컨대, 미세 얼라인키(PAK)가 포함된 서브 픽셀(SP)은 하나만 도시하였으나 이는 M(M은 1 이상 정수)개로 정의될 수 있고, 이를 제외한 나머지 서브 픽셀(SP)은 키홀(HM)만 포함된 서브 픽셀(SP)이 될 수 있다. 그러나 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명은 앞서 설명한 제1 내지 제5실시예 중 하나 이상을 결합한 형태로 변형될 수도 있다. 즉, 적어도 어느 하나의 서브 픽셀에는 미세 더미패턴이 포함될 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 미세 얼라인키(PAK)와 미세 더미패턴(DMY)은 표시패널 제작시 사용되는 재료를 기반으로 형성되는바, 두 구조물은 단층으로 형성되거나 다층으로 형성될 수도 있다. 예컨대, 미세 얼라인키(PAK)는 제1미세 얼라인키층(PAK1)과 제2미세 얼라인키층(PAK2)으로 이루어질 수 있고, 미세 더미패턴(DMY)은 제1미세 더미패턴층(DMY1)과 제2미세 더미패턴(DMY2)으로 이루어질 수 있다. 그리고 이들을 구성하는 층은 표시패널 제작 공정에 따라 같은 재료로 이루어지거나 다른 재료로 이루어진다.
도 21에 도시된 바와 같이, 미세 더미패턴(DMY)은 서브 픽셀들 간의 단차 발생으로 인한 문제를 방지하기 위해 형성된다. 그러므로 미세 더미패턴(DMY)은 미세 얼라인키(PAK)와 같은 크기(W1 = W2)는 물론 같은 형상, 같은 높이, 같은 재료로 이루어질 수 있다.
미세 얼라인키(PAK)와 미세 더미패턴(DMY)은 동일한 높이를 가질수록 서브 픽셀들 간의 단차 발생으로 인한 문제를 방지할 수 있다. 따라서, 미세 얼라인키(PAK)와 미세 더미패턴(DMY)의 크기나 형상보다는 되도록 유사/동일한 높이를 갖도록 하는 것이 좋다.
이상 본 발명은 극초대형 표시장치 제작시, 타겟기판의 외곽에 배치된 얼라인키와 타겟기판의 내부(표시패널의 되는 셀의 내부)에 배치된 미세 얼라인키를 기반으로 4점 얼라인 구조를 구성하여 마스크기판과 타겟기판 간의 얼라인을 도모할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 미세 얼라인키를 기반을 마스크기판들 간의 상하/좌우 중첩 노광을 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 미세 얼라인키 사용시 빛샘을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 미세 얼라인키와 미세 더미패턴을 기반으로 서브 픽셀들 간의 단차 발생으로 인한 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 표시패널 GLS1: 하부기판
AA: 표시영역 MSK: 마스크기판
MGLS: 타겟기판 AK: 얼라인키
PAK: 미세 얼라인키 HM: 키홀

Claims (10)

  1. 하부기판;
    상기 하부기판 상에 위치하는 서브 픽셀들; 및
    상기 서브 픽셀들 중 적어도 하나에 위치하는 미세 얼라인키를 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미세 얼라인키는
    상기 서브 픽셀들 중 적어도 하나의 비개구영역에 위치하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비개구영역에 위치하며 주변보다 더 함몰되도록 패턴된 적어도 하나의 키홀을 포함하고,
    상기 미세 얼라인키는 상기 키홀의 내부에 배치된 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 미세 얼라인키는
    상기 키홀의 내부에서 섬 형태로 위치하는 표시장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 미세 얼라인키는
    상기 하부기판 상에 형성되는 재료 중 적어도 하나로 이루어진 표시장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 서브 픽셀들은
    상기 키홀의 내부에 상기 미세 얼라인키가 배치된 서브 픽셀과,
    상기 키홀의 내부에 미세 더미패턴이 배치된 서브 픽셀을 포함하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미세 얼라인키와 상기 미세 더미패턴은
    동일한 높이를 갖는 표시장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 하부기판과 대향하는 상부기판을 포함하고,
    상기 상부기판은 상기 키홀과 대응하는 위치에 배치된 빛샘방지층을 포함하는 표시장치.
  9. 타겟기판의 외곽에 얼라인키를 형성하고 상기 타겟기판 상에서 표시영역으로 정의되는 유효영역의 내부에 미세 얼라인키를 형성하는 단계;
    상기 얼라인키와 상기 미세 얼라인키를 이용하여 상기 타겟기판과 마스크기판을 얼라인하는 단계; 및
    상기 타겟기판과 상기 마스크기판을 이용하여 노광하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 미세 얼라인키는
    상기 표시영역에 존재하는 서브 픽셀들 중 적어도 하나의 비개구영역에 위치하는 표시장치의 제조방법.
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