KR20190110918A - 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 디스플레이 패널은 제2 영역을 둘러싸는 제1 영역을 갖는다. 디스플레이 패널은 상부 기판, 상부 기판에 대향하는 하부 기판, 제1 영역 내에 위치한 밀봉재, 및 상부 기판, 하부 기판 및 밀봉재에 의해 둘러싸인 디스플레이 매체 층을 포함한다. 패턴화된 차광 층은 제1 영역에서 상부 기판의 상부 표면 상에 배치된다. 광 필터링 층은 디스플레이 패널의 제2 영역에서 상부 기판 상에 배치된다. 광 필터링 층은 약 300nm 내지 약 410nm 범위의 파장의 광의 투과율을 적어도 약 20% 내지 약 50% 감소 시키며, 약 450nm 내지 약 800nm 범위의 파장의 광에 대한 광 필터링 층의 투과율은 적어도 약 80% 내지 95%이다.

Description

디스플레이 패널 및 디스플레이 패널 제조 방법{DISPLAY PANEL AND METHOD OF FABRICATING A DISPLAY PANEL}
본 발명은 전자 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 디스플레이 패널(display panel) 및 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
통상의 액정 디스플레이(liquid crystal display) 패널에서, 액정 물질을 포함하는 층이 상부 기판과 하부 기판 사이에 샌드위치 된다. 상부 기판 및 하부 기판은 밀봉제 또는 접착제를 통해 함께 조립된다. 또한, 액정 디스플레이 패널은 상부 기판과 하부 기판 사이에 형성된 능동 장치, 전극, 정렬 층 등과 같은 다른 구성 요소들을 더 포함할 수 있다. 일부 구성 요소는 UV(자외선) 빛에 대한 내성이 더 낮을 수 있다. UV-경화성 접착제가 상부 기판 및 하부 기판을 조립하는데 사용되는 경우, UV 광을 조사하는 단계(irradiation step)는 UV에 민감한(UV sensitive) 구성 요소들의 노화(aging) 또는 열화(deterioration)를 촉진시킬 수 있다. 대안적으로, 외부 자외선은 또한 이들 UV에 민감한 구성들에 부정적인 영향을 미쳐서 액정 패널의 수명이 단축될 수 있다.
따라서, 본 발명은 광 필터링 층을 포함하는 디스플레이 패널에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 광 필터링 층을 포함하는 디스플레이 패널을 제조하는 방법에 관한 것이다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널은 제1 영역 및 제1 영역 옆에 위치된 제2 영역을 가질 수 있다. 디스플레이 패널은 상부 기판, 상부 기판에 대향하여 배치된 하부 기판, 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 배치되어 디스플레이 패널의 제1 영역 내에 위치하는 밀봉재, 및 상부 기판, 하부 기판 및 밀봉재에 의해 둘러싸인 디스플레이 매체 층을 포함한다. 패턴화된 차광 층은 디스플레이 패널의 제1 영역에서 상부 기판의 상부 표면 상에 배치된다. 광 필터링 층은 제2 영역의 상부 기판 상에 배치된다. 광 필터링 층은 약 300nm 내지 약 410nm 범위의 파장의 투과율을 적어도 약 20% 내지 약 50% 감소시킬 수 있고, 약 450nm 내지 약 800nm 범위의 파장의 광에 대한 광 필터링 층의 투과율은 적어도 약 80% 내지 95%일 수 있다. 통상적으로 디스플레이 패널에 사용되는 상부 기판의 투과율은 300nm의 파장에서의 약 30% 및 410nm의 파장에서 약 92 %이다.
일 실시 예에 따르면, 광 필터링 층은 디스플레이 패널의 제1 영역을 노출 시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 약 500nm 내지 약 800nm 범위의 파장의 광에 대한 광 필터링 층의 투과율은 적어도 약 85% 내지 95%이다.
일 실시 예에 따르면, 상기 광 필터링 층의 재료는 무기 재료일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 필터링 층의 재료는 ZnO 또는 마그네슘과 같은 다른 금속으로 도핑된 ZnO를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 광 필터링 층은 복수의 얇은 막들로 구성되고, 복수의 얇은 막들 중 상이한 얇은 막들은 상이한 재료들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상부 기판은 디스플레이 패널의 제2 영역에 리세스를 갖고, 리세스 내부에 광 필터링 층이 배치된다.
일 실시 예에 따르면, 상부 기판은 디스플레이 패널의 제1 영역에 리세스를 갖고, 패턴화된 차광 층이 리세스 내부에 배치된다.
일 실시 예에 따르면, 반사-방지 층은 디스플레이의 제2 영역에서 상부 기판의 상부 표면 상에 추가로 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널의 제1 영역 내의 패턴화된 차광 층은 디스플레이 패널의 제2 영역 내의 반사-방지 층의 일부와 동일 평면 상에 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 반사-방지 층은 디스플레이 패널의 제1 영역에서 연장될 수 있고, 반사-방지 층은 패턴화된 차광 층과 접촉할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광 필터링 층은 반사-방지 층의 상부 표면과 접촉할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널은 디스플레이 패널의 제2 영역 상에 연장되는 소수성 층을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널은 디스플레이 매체 층과 접촉하는 배향 층을 더 포함 할 수 있으며, 배향 층은 유기 재료로 이루어진다.
일 실시 예에 따라, 디스플레이 패널을 제조하는 방법은 다음 단계들을 포함할 수 있다. 밀봉재를 이용하여 하부 기판을 상부 기판과 조립하는 단계로서, 상기 밀봉재 제2 영역을 둘러싸고 있는 제1 영역에 위치된다. 디스플레이 매체 층은 제2 영역에서 상부 기판과 하부 기판 사이에 형성되며, 디스플레이 매체 층은 상부 기판, 하부 기판 및 밀봉재에 의해 둘러 싸인다. 디스플레이 패널의 제2 영역에서 상부 기판의 상부 표면 상에 광 필터링 층이 형성되고, 광 필터링 층은 약 300nm 내지 약 410nm 범위의 파장의 광의 투과율을 적어도 약 20% 내지 약 50% 감소 시키며, 약 450nm 내지 약 800nm 범위의 파장의 광에 대한 광 필터링 층의 투과율은 적어도 약 80% 내지 약 95%이다. 패턴화된 차광 층은 제1 영역에서 상부 기판의 상부 표면 상에 형성된다.
일 실시 예에 따르면, 밀봉재는 UV-경화성 밀봉재이다.
일 실시 예에 따르면, 상부 기판 및 하부 기판이 밀봉재를 통해 조립되기 전에 광 필터링 층이 형성되고, 광 필터링 층이 제1 영역을 드러낸다.
일 실시 예에 따르면, 상기 밀봉재가 경화될 때, 제2 영역을 차폐하기 위해 마스크가 사용되며, 밀봉재가 경화된 후에 마스크가 제거된다.
일 실시 형태에 따르면, 광 필터링 층은 약 10분 내지 약 3시간 범위의 시간 동안 약 150℃ 내지 약 400℃ 범위의 온도에서 추가로 어닐링 된다.
일 실시 예에 따르면, 상부 기판의 일 부분은 리세스를 형성하기 위해 광 필터링 층을 형성하기 전에 제거되고, 광 필터링 층 및 패턴화된 차광 층 중 적어도 하나는 리세스 내에 배치된다.
일 실시 예에 따르면, 반사-방지 층은 상부 기판의 상부 표면 상에 추가로 형성된다.
일 실시 예에 따르면, 패턴화된 차광 층을 형성하기 전에 소수성 층이 추가로 형성되고, 소수성 층은 제1 영역에서 공백이다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 매체 층과 접촉하는 배향 층이 더 형성되고, 배향 층의 물질은 유기 물질이다.
이러한 관점에서, 광 필터링 층은 디스플레이 패널의 제2 영역에서 상부 기판의 외부 표면 상에 배치된다. 광 필터링 층은 입사된 UV 광을 감쇠시켜 UV 민감성 구성 요소를 UV 광 조사로부터 보호할 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널의 광 필터링 층은 디스플레이 패널의 UV 민감성 구성 요소에 대해 바람직한 보호 기능을 제공할 수 있다. 광 필터링 층의 상부 표면의 부가적인 기능화는 또한 방진성(anti-dust) 또는 방수성(anti-water)을 제공하는 것이 가능할 수 있다.
첨부 도면은 본 발명의 추가 이해를 제공하기 위해 포함되며 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 발명의 실시 예들을 도시하고, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널(display panel)의 평면도를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른 디스플레이 패널의 단면을 도시한다.
도 2b 내지 도 2e는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제조 방법의 단계들의 일부를 거치는 디스플레이 패널의 개략적인 단면들을 도시한다.
도 2f 내지 2h는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른 디스플레이 패널의 단면들을 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른 디스플레이 패널의 단면들을 도시한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른 디스플레이 패널의 단면들을 도시한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른 디스플레이 패널의 단면들을 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른 디스플레이 패널의 단면들을 도시한다.
도 7a 내지 도 7c는 본 개시의 일부 실시 예들에 따른 디스플레이 패널의 단면들을 도시한다.
도면에서, 소수성(hydrophobic) 층(180)은 도면들의 명료성을 위해 실시 예들의 다른 구성 요소들과 비교하여 상당히 큰 두께로 표현된다.
본 발명의 바람직한 실시 예들에 대한 참조가 상세히 이루어질 것이며, 그 예들은 첨부된 도면들에 도시되어있다. 가능하면, 도면들 및 설명에서 동일하거나 유사한 부분을 나타내기 위해 동일한 참조 번호가 사용된다.
본 발명의 개시 에있어서, 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는, "요소(또는 구성)(element) A는 요소 B 상에 배치된다"라고 하는 표현은, 요소 A와 요소 B 사이에 배치된 하나 이상의 다수의 요소들의 가능성뿐만 아니라 요소 A와 요소 B 사이에 존재하는 다른 요소가 없는 경우도 포함한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널(display panel)(100)의 평면도를 개략적으로 도시한다. 디스플레이 패널(100)은 제1 영역(102)과, 제1 영역(102) 측면에 위치하는 제2 영역(104)을 포함할 수 있다. 제1 영역(102)은 위에서 볼 때 프레임-형 패턴(frame-like pattern)을 가질 수 있고, 제2 영역(104)을 둘러싸는 것일 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(100)은 상기 제1 영역(102) 내에 위치하는 패턴화된 차광 층(light shielding layer)(110)과, 제2 영역(104) 내에 위치하는 광 필터링 층(light filtering layer)(120)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 패턴화된 차광 층(110)은 본 실시 예에서 제1 영역(102)을 따라 배열된 프레임-형 패턴을 가지며, 광 필터링 층(120)을 둘러싸고 있다. 제1 영역(102)은 패턴화된 차광 층(110)이 배치되는 영역으로 고려될 수 있으며, 제2 영역(104)은 광 필터링 층(120)이 배치되는 영역으로 고려될 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 주변 영역(peripheral region)(106)을 더 포함할 수 있다. 주변 영역 (106)은 도 1에 도시된 바와 같이 위에서 보았을 때 프레임-형 패턴을 가질 수 있으며, 제1 영역(102)을 둘러쌀 수 있다. 다시 말하면, 주변 영역(106)은 디스플레이 패널(100)의 제1 영역(102)과 외측 에지(outer edge)(E100) 사이에 위치될 수 있다. 일부 또는 전체 주변 영역(106)은, 예를 들어 제조 공정 중에 제거 되었기 때문에, 다른 실시 예에 따라 디스플레이 패널(100)에 존재하지 않을 수 있다.
패턴화된 차광 층(110)은 차광 효과(light shielding effect)를 갖는다. 따라서, 디스플레이 패널(100)의 디스플레이 광은 패턴화된 차광 층(110)에 의해 차단되거나 차폐되며, 디스플레이된 이미지가 디스플레이 영역으로 고려될 수 있는 제2 영역(104)에서 제공된다. 가시 광(visible light)에 대한 패턴화된 차광 층(110)의 투과율은 너무 낮아서 사람의 눈이 패턴화된 차광 층(110)을 통과하는 가시 광을 인지하지 못할 수 있다. 광 필터링 층(120)은 약 300nm 내지 약 410nm 범위의 파장의 광의 투과율을 적어도 약 20% 내지 약 50% 감소시킬 수 있고, 약 450nm 내지 약 800nm 범위의 파장의 광에 대한 광 필터링 층(120)의 투과율은 적어도 약 80% 내지 95%이다. 즉, 제2 영역(104)에서의 가시 광 투과율은 제1 영역(102)의 가시 광선 투과율보다 상당히 클 수 있으므로 디스플레이 패널(100)의 디스플레이된 이미지는 제2 영역(104)에 제공된다.
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널(200A)의 단면을 도시한다. 도 2a의 단면도에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(200A)은 패턴화된 차광 층(110), 광 필터링 층(120), 상부 기판(130), 디스플레이 매체(medium) 층(140), 밀봉재(sealant)(150) 및 하부 기판(160)을 포함할 수 있다. 특히, 디스플레이 패널(200A)은 도 1에 도시된 것과 유사한 평면도를 가질 수 있고, 평면도에서의 패턴화된 차광 층(110) 및 광 필터링 층(120)의 배열은 도 1에 도시된 것과 유사할 수 있다.
구체적으로, 디스플레이 패널(200A)은 제1 영역(102), 제2 영역(104) 및 주변 영역(106)을 가질 수 있다. 상부 기판(130)은 하부 기판(160)에 대향하여 위치한다. 디스플레이 매체 층(140)은 상부 기판(130)과 하부 기판(160) 사이에 배치되며, 밀봉재(150)에 의해 둘러싸여 있다. 또한, 패턴화된 차광 층(110) 및 광 필터링 층(120)은 모두 상부 기판(130)의 상부 표면(130u) 상에 배치된다. 패턴화된 차광 층(110)은 제1 영역(102)에 위치하고, 광 필터링 층(120)은 제2 영역 (104)에 위치한다.
디스플레이 패널(200A)은 전극 층(172)과 반사-방지(anti-reflective) 층(174)을 더 포함할 수 있다. 전극 층(172)은 상부 기판(130)과 디스플레이 매체 층(140) 사이에 위치하도록 디스플레이 매체 층(140)에 가까운 상부 기판(130)의 하부 표면(130b) 상에 배치된다. 반사-방지 층(174)은 상부 기판(130)의 상부 표면(130u) 상에 배치될 수 있다. 반사-방지 층(174)은 상부 기판(130)의 상부 표면(130u) 전체에 걸쳐 연장될 수 있는 반면, 패턴화된 차광 층(110)은 제1 영역(102) 내의 반사-방지 층(174) 상에 배치될 수 있다. 반사-방지 층(174)의 재료는 실리콘 산화물(silicon oxide) 또는 티타늄 산화물(titanium oxide)일 수 있다. 반사-방지 층(174)은 예를 들어, SiOx-TiOx-SiOx-TiOx-SiOx의 구조를 가질 수 있는 적층된 다-층 박막(stacked multi-layer thin film)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 적층된 다-층 박막의 각각의 개별적인 SiOx 층의 두께는 5nm 내지 300nm 범위일 수 있고, 적층된 다-층 박막의 각각의 TiOx 층의 두께는 5nm 내지 100nm일 수 있다. SiOx 및 TiOx의 550nm 파장에서의 반사 지수(reflective index)는 각각 1.5 및 2.3에 가까울 수 있다.
디스플레이 매체 층(140)은 액정 층(layer of liquid crystals)으로 구성될 수 있고, 상부 기판(130), 하부 기판(160), 디스플레이 매체 층(140) 및 밀봉재(150)가 액정 셀의 역할을 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이 패널(200A)은 디스플레이 매체 층(140)의 재료를 배향시키는 2 개의 배향 층들(alignment layers)(142, 144)을 더 포함할 수 있다. 배향 층(142)은 상부 기판(130) 아래에 배치되고 상부 기판(130)과 디스플레이 매체 층(140) 사이에 위치한다. 정렬 층(144)은 하부 기판(160) 상에 배치되고 하부 기판(160)과 디스플레이 매체 층(140) 사이에 위치한다. 디스플레이 매체 층(140)은 배향 층들(142, 144)과 접촉할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 디스플레이 매체 층(140)의 특성에 따라 배향 층들(142, 144) 중 하나만이 존재할 수 있다. 일부 대안적인 실시 예들에서 디스플레이 패널(200A)은 배향 층을 포함하지 않을 수 있다. 배향 층들(142, 144)은 무기 재료(inorganic materials) 또는 유기 재료(organic materials)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 배향 층들(142 및 144)에 대한 재료는 폴리이미드(polyimide)_또는 열 증발에 의한 비스듬히 증착된(obliquely deposited) 실리콘 산화물일 수 있다.
또한, 도면에는 판-형 구조(plate-like structure)로서 하부 기판 (160)이 제공되지만, 하부 기판(160)은 유리 판(glass plate), 또는 실리콘 백플레인(silicon backplane)(도시되지 않음)과 같은 다른 지지 기판으로 구성된 트랜지스터 어레이(transistor array) 기판일 수 있고, 박막 트랜지스터 어레이 또는 COMS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 소자 어레이(도시되지 않음)와 같은 트랜지스터 어레이일 수 있고, 여기서 트랜지스터 어레이 및 전극 층(172)은 디스플레이 매체 층(140)을 구동하기 위한 구동 전계(driving electric field)를 제공하는데 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 디스플레이 패널(200A)은 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display, TFT-LCD) 패널 또는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 디스플레이 패널일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전극 층(172)은 디스플레이 패널(200A)의 구동 회로 설계에 기초하여 생략될 수 있다. 상기 전극 층(172)은 ITO 또는 디스플레이 광에 대해 투명한 도전성을 갖는 다른 물질로 이루어질 수 있으며, 상기 상부 기판(130)은 유리로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
패턴화된 차광 층(110)은 디스플레이 패널(200A)의 제1 영역(102) 내의 반사-방지 층(174) 상에 배치되고 반사-방지 층(174)의 상부 표면(174a)과 접촉하여 배치될 수 있다. 상기 패턴화된 차광 층(110)은 양호한 선형성(good linearity)을 갖는 예리한 패턴 및 에지를 제공할 수 있다. 광 필터링 층(120)은 반사-방지 층(174) 상부의 디스플레이 패널(200A)의 제2 영역(104)에 배치될 수 있다. 패턴화된 차광 층(110)과 유사하게, 광 필터링 층(120)은 반사-방지 층(174)의 상부 표면(174a)과 접촉할 수 있다. 광 필터링 층(120)의 하부 표면(120b)은 패턴화된 차광 층(110)의 하부 표면(110b)과 동일 평면 상에 있을 수 있다. 광 필터링 층(120)은 디스플레이 패널(200A)의 제2 영역(104)이 제1 영역(102)에 의해 둘러싸 일 수 있는 것과 동일한 방식으로, 패턴화된 차광 층(110)에 의해 둘러싸 일 수 있다.
광 필터링 층(120)은 상부 기판(130) 및/또는 반사-방지 층(174)보다 UV 광에 대한 투과율이 낮을 수 있다. 예를 들어, 상기 광 필터링 층(120)은 약 300nm 내지 약 410nm 범위의 파장의 광의 투과율의 약 20% 내지 약 50%의 감소를 유발할 수 있다. 즉, 전극 층(172), 상부 기판(130) 및 반사-방지 층(174)의 스택을 통과할 때, 약 300nm 내지 약 410nm의 파장의 광의 투과율이 X%인 경우, 전극 층(172), 상부 기판(130), 반사-방지 층(174) 및 광 필터링 층(120)의 스택을 통과할 때 약 300nm 내지 약 410nm 범위의 파장의 광의 투과율은 Y%일 수 있고, 투과율 차(X% -Y%)는 20% 이상일 수 있다. 다시 말해, 광 필터링 층(120)은 입사된 UV 광의 양을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 잠재적 손상 방사선에 대하여 디스플레이 패널(200A)의 민감한 구성 요소들에 대한 보호를 제공한다.
동시에, 광 필터링 층(120)은 가시 광의 높은 투과율을 제공하여 디스플레이 패널(200A)의 색 충실도(color fidelity)를 보존할 수 있다. 예를 들어, 광 필터링 층(120)은 약 450nm 내지 약 500nm 범위의 파장의 광의 약80 % 내지 약 95%를 투과시킬 수 있다. 일부 대안적인 실시 예들에서, 약 500nm 내지 약 800nm 범위의 파장의 광에 대한 상기 광 필터링 층(120)의 투과율은 85% 초과 내지 95% 초과일 수 있다. 즉, 광 필터링 층(120)의 존재는 디스플레이 패널(200A)이 충실하게 색상을 재현할 수 있는 능력에 영향을 미치지 않으며, UV 광과 같은 광 스펙트럼의 유해한 부분에 대해 감광성의(photosensitive) 구성 요소들을 보호한다.
광 필터링 층(120)은 원하는 투과율 특성을 나타내는 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 일부 실시 예에서, 광 필터링 층(120)은 무기 재료로 이루어질 수 있으며, 이러한 무기 재료는 산화 아연 또는 화학식 Zn(1-x)MgxO 또는 Zn(1-x)MnxO에 따라 마그네슘(magnesium) 또는 망간(manganese)으로 도핑(doping)된 산화 아연을 포함 할 수 있으며, 여기서 x는 도펀트 원자(Mg 또는 Mn)로 치환된 아연 원자의 분율(fraction of zinc atoms)을 나타낸다. 일부 다른 실시 예들에서, 광 필터링 층(120)은 상이한 재료의 복수의 막들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 막은 산화 아연을 포함할 수 있고, 제2 막은 산화 세륨(cerium) 또는 산화 구리를 포함할 수 있다. 제시된 표시들(formulations)은 단지 예시적인 것이며, 이들은 광 필터링 층(120)을 구성할 수 있는 다수의 막들의 수, 순서 또는 조성을 제한하고자 하는 것은 아니다. 광 필터링 층(120)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 설계 요건에 따라 조정될 수 있다. 유사하게, 임의의 원하는 패턴에 따라 형성될 수 있기 때문에, 광 필터링 층(120)의 형상에 제한은 없다. 예를 들어, 광 필터링 층(120)은 각진 또는 둥근 모서리들을 나타낼 수 있다.
본 실시 예에서는, 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u) 및 주변 영역(106) 내의 반사-방지 층(174)의 상부 표면(174a)은 소수성(hydrophobi) 재료의 층을 형성하기 위해 실레인(silane) 표면 처리와 같은 소수성 변형될 수 있다. 현미경으로 볼 때, 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u) 및 주변 영역(106)의 반사-방지 층(174)의 상부 표면(174a)은 소수성 물질로 기능화되어(functionalised) 소수성 층(180)을 형성할 수 있으며, 따라서 소수성 특성을 얻는다. 소수성 층(180)을 형성하는 물질은 실레인(silanes), 불소화 실레인(fluorinated silanes), 롱-체인 알코올 또는 산(long-chain alcohols or acids)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 소수성 층(180)의 두께는 약 0.1 내지 약 90 나노미터의 범위일 수 있다. 소수성 층(180)은 다수의 목적들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 소수성 층(180)은 디스플레이 패널(200A)을 주변 환경으로부터의 침투하는 물로부터 보호할 수 있다. 또한, 노출된 소수성 층(180)은 날카로운 에지들 및 양호한 선형성을 갖는 패턴화된 차광 층(110)을 형성하는 제조 공정 중에 도움이 될 수 있다.
도 2b 내지 도 2f는 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 2a의 디스플레이 패널(200A)을 위한 제조 방법의 개략적인 단면들이 도시되어있다. 도 2b에 도시된 실시 예에서, 상부 기판(130)과 하부 기판(160)은 밀봉재(150)를 통해 조립되며, 디스플레이 매체 층(140)은 상부 기판(130)과 하부 기판(160) 사이에 채워져 있고 밀봉재(150)로 둘러싸인다. 블랭킷(blanket) 반사-방지 층(174)은 상부 기판(130)의 상부 표면(130u) 상에 형성될 수 있고, 전극 층(172)은 상부 기판(130)의 상부 표면(130u)에 대향하는 하부 표면(130b) 상에 형성될 수 있다. 또한, 배향 층(142) 및 배향 층(144)은 각각 상부 기판(130) 및 하부 기판(160) 상에 배치되며, 둘 다 디스플레이 매체 층(140)과 물리적으로 접촉한다. 본 실시 예에서, 밀봉재(150)는 UV-경화성 밀봉재일 수 있다. 다시 말하면, 약 400nm(UV 광) 이하의 파장을 갖는 경화 광(curing light)(10)을 조사하는 것이 요구될 수 있다. 경화 광(10)은 사용된 밀봉재(150)의 재료에 따라 약 365nm의 최대 강도를 가질 수 있다. 대안으로, 밀봉재(150)는 365nm 파장의 자외선에서 주로 경화될 수 있다. 조사 단계 동안 요구되는 경화 광(10)은 몇몇 존재하는 구성 요소들, 예를 들어 2 개의 배향 층들(142 및 144)에 손상을 줄 수 있다. 예를 들어, 배향 층들(142 및 144)이 유기 배향 재료로 제조되는 경우, 배향 층들(142 및 144)은 UV 광에 대한 고용량 또는 장시간 노출에 민감할 수 있다. 즉, 배향 층(142 및 144)은 약 250 나노미터(nm) 내지 약 410(nm) 범위의 파장을 갖는 경화 광(10)을 장시간 또는 강하게 조사하면 손상될 수 있다. 따라서, 본 실시 예에서는 제2 영역(104)을 차폐하기 위해 마스크(20)가 사용되는 동안 경화 광(10)이 제공되어 밀봉재(150)를 조사 및 경화시킨다. 마스크(20)는 반사-방지 층(174)의 상부에 위치된다. 따라서, 제2 영역(104) 내의 구성 요소들은 경화 광(10)으로부터 보호될 수 있다.
밀봉재(150)가 경화된 후에, 마스크(20)는 제거되고 도 2c에 도시된 바와 같이, 광 필터링 층(120)은 반사-방지 층(174)의 상부 표면(174a) 상에 패턴화된 막 증착으로 배치될 수 있다. 패턴은 반사-방지 층(174) 상에 배치된 보조 마스크(미 도시)를 통해 생성될 수 있다. 보조 마스크는 제2 영역(104)과 일치하는 영역을 노출시키는 개구(opening)를 포함 할 수 있다. 광 필터링 층(120)은 제2 영역(104)과 일치하는 영역을 노출시키는 보조 마스크가 반사 방지 층(174) 상에 위치될 때 졸-겔 공정(sol-gel process), 스퍼터링(sputtering) 또는 원자층 증착(atomic layer deposition)을 통해 제조될 수 있다. 따라서, 본 실시 예에서, 광 필터링 층(120)의 증착 패턴은 디스플레이 패널의 제 2 영역(104)을 정의할 수 있다. 그 후, 어닐링 단계(annealing step)가 추가로 수행되어 광 필터링 층(120)의 형성을 완료 할 수 있다. 어닐링 단계는 약 150℃ 내지 약 400℃ 범위의 온도에서 약 10분 내지 약 3시간 동안 수행될 수 있다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 일부 대안적인 실시 예들에서, 광 필터링 층(120)은 밀봉재(150)가 경화되기 전에 형성될 수 있다. 광 필터링 층(120)을 형성하는 공정은 도 2c에 대해 기술된 것과 유사하거나 실질적으로 동일할 수 있다. 광 필터링 층(120)은 경화 공정 동안 제2 영역(104)에서 경화 광(10)을 차폐하는 마스크로서 작용할 수 있다. 광 필터링 층(120)의 필터링 특성으로서, 광 필터링 층(120)은 제2 영역 (104) 내에 배치된 두 개의 배향 층들(142, 144)을 보호할 수 있다.
구체적으로는, 광 필터링 층(120)은 UV 광을 흡수 또는 방산할 수 있고, 광 필터층(120)이 형성되는 제2 영역(104) 내의 투과된 UV 광의 강도는 제2 영역(104) 외부, 예를 들어 밀봉재(150)가 형성된 영역에서의 투과된 UV 광의 강도보다 낮다. 따라서, 광 필터링 층(120)은 아래에 있는 구성 요소들을 광 화학적 손상으로부터 보호할 수 있는 반면, 밀봉재(150)는 적절히 경화될 수 있다.
도 2e에 도시된 바와 같이, 도 2c의 단계 또는 도 2d의 단계에이어서, 소수성 층(180)은 제 2 영역(104)의 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u)과 반사-방지 층(174)의 상부 표면(174a) 상에 형성될 수 있다. 구체적으로, 도 2a에 나타낸 반사-방지 층(174)의 상부 표면(174a)은 세 개의 부분들로 분할될 수 있다: 주변 영역(106)의 상부 표면(174c)은 광 필터링 층(120)에 의해 드러내어 기능화되고(functionalised), 제2 영역(104)의 상부 표면(174d)은 광 필터링 층(120)에 의해 덮이고, 그리고 제1 영역(102)의 상부 표면(174e)은 기능화되지 않고서 광 필터링 층(120)에 의해 드러난다. 따라서, 노출된 상부 표면(174e)은 인접한 기능화된 상부 표면(174c) 및 기능화된 광 필터링 층(120)보다 더 친수성(hydrophilic)일 수 있다.
실시 예에서, 소수성 층(180)의 패턴은 표면 기능화 단계(functionalization step) 동안 제1 영역(102)을 덮고 제2 영역(104) 및 주변 영역(106)을 노출시키는 보조 마스크(미 도시)를 사용하여 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 블랭킷 소수성 층이 광 필터링 층(120) 및 반사-방지 층(174) 상에 형성될 수 있고 이어서 소수성 층(180)의 패턴을 형성하도록 패터닝될 수 있다. 따라서, 소수성 층(180)은 광 필터링 층(120)과 접촉하는 제2 영역(104) 상에서 연장되는 부분(180') 및 반사-방지층(174)과 접촉하는 주변 영역(106) 내의 다른 부분(180")을 갖고, 반면 제1 영역(102)에는 존재하지 않는다.
이후, 제1 영역(102)의 상부 기판(130) 상에 잉크-젯(ink-jet), 슈퍼 잉크-젯, 스크린 및 APR 프린팅 기술 등과 같은 습식 공정(wet process)을 통해 패턴화된 차광 층(110)을 형성하여 도 2a에 도시 된 바와 같은 디스플레이 패널(200A)이 형성된다. 패턴화된 차광 층(110)의 재료는 유기 색소 재료(organic dye material)를 포함 할 수 있지만, 본 개시는 이에 제한되는 것은 아니다. 본 실시 예에서, 디스플레이 패널(200A)의 주변 영역(106)의 반사-방지 층(174)의 상부 표면(174c) 및 제2 영역(104)의 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u)은 제1 영역(102) 내의 상부 표면(174e)보다 소수성이다. 그러므로, 잉크 재료는 인쇄 공정 중에 제2 영역(104) 또는 주변 영역(106)으로 유출되지 않고 제1 영역(102) 위에 균일하게 퍼질 수 있다. 따라서, 잉크 재료는 제1 영역(102) 내에서 고르게 분포되고 견고하게 제한될 수 있다. 그 후, 패턴화된 차광 층(110)을 형성하기 위해 잉크 재료를 응고시키기 위한 경화 공정이 수행될 수 있다. 특히, 패턴화된 차광 층(110)은 우수한 선형성을 갖는 예리한 에지를 나타낼 수 있다.
도 2f는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(200B)의 단면도이다. 도 2f에 도시된 디스플레이 패널(200B)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 2f에 도시된 디스플레이 패널(200B)은 도 2a에 도시된 디스플레이 패널(200A)과 유사하고, 두 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 2f에 도시된 디스플레이 패널(200B)은 디스플레이 패널(200B)의 패턴화된 차광 층(110)이 상부 기판(130)의 상부 표면(130u)과 접촉한다는 점에서도 2a에 도시된 디스플레이 패널(200A)과 상이하다. 디스플레이 패널(200B)의 제1 영역(102)에서 상부 기판(130)을 드러내도록 개구(G)가 반사-방지 층(174)에 존재하고, 패턴화된 차광 층(110)은 상부 기판(130) 상에 직접 증착된다. 개구(G)는 두 부분들로 반사 방지층(174)을 분리 할 수 있으며, 일 부분(174')은 제2 영역(104) 위에 있고 및 다른 부분(174")은 주변 영역(106) 위에 있다. 두 개의 부분들(174 ', 174 ")은 동일 평면 상에 있을 수 있다. 다시 말해서, 반사-방지 층(174)은 디스플레이 패널(200B)의 제1 영역(102)에서 공백이며, 패턴화된 차광 층(110)의 하부 표면(110b)은 상부 기판(130)의 상부 표면(130u)과 물리적으로 접촉한다.
도 2g에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(200C)의 단면이 도시되어있다. 도 2g에 도시된 디스플레이 패널(200c)은 도 2f에 도시된 디스플레이 패널(200b)과 유사하고, 두 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 2g에 도시된 디스플레이 패널(200C)은 도 2f에 도시된 디스플레이 패널(200B)과 달리, 디스플레이 패널(200C)이 패턴화된 차광 층(110) 상의 제1 영역(102)에서 연장되는 반사-방지 패턴(176)을 포함한다. 패턴화된 차광 층(110)의 상부 표면(110u)은 반사-방지 패턴(176)에 의해 덮인 다. 본 실시 예에서는, 반사-방지 층(174)의 두 부분들(174', 174")은 제2 영역(104) 및 주변 영역(106)에서 상부 기판(130)의 상부 표면(130u)과 접촉하고, 제1 영역 (102)에서는 패턴화된 차광 층(110)은 반사-방지 패턴(176)과 상부 기판(130) 사이에 개재된다. 즉, 디스플레이 패널(200C)에서, 반사-방지 층(174)의 두 개의 부분들(174', 174")은 동일 평면 상에 있을 수 있는 반면, 반사-방지 패턴(176)은 반사-방지 층(174)과 동일 평면 상에 있지 않을 수 있다.
도 2h에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(200D)의 단면이 도시되어있다. 도 2h에 도시된 디스플레이 패널(200D)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 2h에 도시된 디스플레이 패널(200D)은 도 2a에 도시된 디스플레이 패널(200A)과 유사하며, 두 가지 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 2h에 도시된 디스플레이 패널(200D)은 디스플레이 패널(200D)의 광 필터링 층(120')이 제1 막(122) 및 제1 막(122) 상에 배치된 제2 막(124)으로 구성되는 점에서 도 2a에 도시된 디스플레이 패널(200A)과 상이하다. 제1 막(122) 및 제2 막(124)은 상이한 재료들로 제조되거나 상이한 조성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 막(124)은 산화 아연을 함유할 수 있지만, 제2 막(124)은 산화 세륨을 포함할 수 있다. 제1 막(122)은 반사-방지 층(174)과 제2 막(124) 사이에 끼워져 있다(sandwiched). 제2 막(124)의 상부 표면(120u)은 기능화될 수 있고, 도 2a의 실시 예와 유사한 소수성 층(180)이 그 위에 형성될 수 있다.
디스플레이 패널들(200B, 200C 및 200D)은 디스플레이 패널(200A)에 대해 앞서 설명된 단계들 및 도 2b 내지 도 2e에 도시된 것과 유사한 단계들을 통해 생성될 수 있다.
도 3a에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(300A)의 단면이 도시되어있다. 도 3a에 도시된 디스플레이 패널(300A)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 3a에 도시된 디스플레이 패널(300A)은 도 2a에 도시된 디스플레이 패널(200A)과 유사하며, 두 가지 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 3a에 도시된 디스플레이 패널(300A)은 도 2a의 디스플레이 패널(200A)과 달리 상부 기판(130')이 제2 영역(104)에서 연장되는 리세스(recess)(R130')를 갖는다. 제2 영역(104)에서의 상부 기판(130')의 두께(T104)는 제1 영역(102) 또는 주변 영역(106)에서의 상부 기판(130')의 두께(T102)보다 작다. 다른 말로, 제1 영역(102) 또는 주변 영역(106)에서의 상부 기판(130')의 상부 표면(130c)은 제2 영역(104)에서의 상부 기판(130') 상부 표면(130d)보다 상부 기판(130')의 하부 표면(130b)에서 더 멀리 있을 수 있다.
본 실시 예에서는, 광 필터링 층(120)은 리세스 (R130')에 배치되고 상부 기판(130')의 상부 표면(130d)과 접촉하여 배치될 수 있고, 반사-방지 층(174)은 디스플레이 패널(300A)의 제2 영역(104)에서 광 필터링 층(120)의 상부에 배치될 수 있다. 반사-방지 층(174)은 제1 영역(102) 및 주변 영역(106)에서 상부 기판(130')의 상부 표면(130c)과 접촉하고, 제2 영역(104)에서의 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u)과 접촉한다. 따라서, 광 필터링 층(120)은 리세스(R130')에 배치되고 반사-방지 층(174)과 상부 기판(130') 사이에 끼워진다. 도 2a에 도시된 디스플레이 패널(200A)과 또 다른 차이점은 디스플레이 패널(300A)에서, 소수성 막(180)은 제2 영역(104) 및 주변 영역(106)에서 반사-방지 층(174)의 상부면(174a)과 접촉하여 형성된다.
본 실시 예에서, 리세스(R130')는 제2 영역(104)이 되도록 설계된 영역으로부터 상부 기판(130')의 일부를 제거함으로써 생성된다. 리세스(R130')는 건식(예를 들어, 플라즈마) 또는 습식(예를 들어, 플루오르화수소 산(hydrofluoric acid)으로) 식각 공정에 의해 생성될 수 있다. 식각 공정은 제거될 상부 기판(130')의 부분을 노출시키는 보조 마스크(도시되지 않음) 또는 패턴화된 포토 레지스트 층(도시되지 않음)이 구비된 비-패턴화된 상부 기판상에서 수행될 수 있다. 식각 단계 이후에, 제2 영역(104)에서의 상부 기판(130')의 두께(T104)는 제2 영역(104) 외부에서의 상부 기판(130')의 두께(T102)보다 작다.
광 필터링 층(120)의 두께는 리세스(R130')의 깊이와 유사하거나 실질적으로 동일할 수 있으며, 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u)이 제1 영역(102)의 상부 기판(130')의 상부 표면(130c)과 동일 평면 상에 있을 수 있다. 광 필터링 층(120)의 형성은 도 2c에서 전술한 것과 유사하게 수행될 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다. 본 실시 예에서, 광 필터링 층(120)을 형성하기 위해 어닐링 단계가 또한 포함될 수 있다.
광 필터링 층(120)의 형성 후에, 블랭킷 반사-방지 층(174)이 상부 기판(130') 상에 형성되는 것으로 도시된다. 반사-방지 층(174)은 제2 영역(104) 외부의 상부 기판(130')의 상부 표면(130c)과 접촉하고, 제2 영역(104)에서 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u)과 접촉할 수 있다. 그러므로, 본 실시 예에서, 광 필터링 층(120)은 상부 기판(130') 내에 매립되어 반사-방지 층(174) 및 상부 기판(130')에 의해 둘러싸여 있다.
본 실시 예에서는, 광 필터링 층(120)을 형성한 후에 상부 기판(130')과 하부 기판(160)은 밀봉재(150)를 통해 조립될 수 있고, 디스플레이 패널(300A)은 디스플레이 매체 층(140)과 상부 기판(130') 사이 및 디스플레이 매체 층(140)과 하부 기판(160) 사이에 각각 형성된 배향 층(142) 및 배향 층(144)을 더 포함 할 수 있다. 상기 밀봉재(150)는 UV-경화 밀봉재일 수 있다. 광 필터링 층(120)의 필터링 특성에 따라, 광 필터링 층(120)은 밀봉재(150)를 경화시키는 동안 UV 조사로부터 두 개의 배향 층들(142, 144)을 보호할 수 있다. 따라서, UV 광 조사에 의한 두 개의 배향 층들(142, 144)의 손상을 완화 또는 방지할 수 있다.
밀봉재(150)가 경화되면, 소수성 층(180)은 제2 영역(104) 및 주변 영역(106)에 형성될 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 소수성 층(180)은 제1 영역(102)을 정의하는 소정의 영역에서 공백(blank) 및/또는 부재(absent)일 수 있다. 그 후, 제1 영역(102)의 반사-방지 층(174) 상에 잉크젯 프린팅 공정과 같은 프린팅 공정을 통해 패턴화된 차광 층(110)을 형성하여도 3a에 도시된 구조를 얻는다. 소수성 층(180)이 제1 영역(102)에 존재하지 않기 때문에, 패턴화된 차광 층(110)은 예리한 패턴 및 양호한 에지 선형성으로 형성될 수 있다.
도 3b에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(300B)의 단면이 도시되어있다. 도 3b에 도시된 디스플레이 패널(300B)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 3b에 도시된 디스플레이 패널(300B)은 도 3a에 도시된 디스플레이 패널(300A)과 유사하며, 두 가지 실시 예에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 3b에 도시된 디스플레이 패널(300B)은 디스플레이 패널(300B)에서 패턴화된 차광 층(110)이 상부 기판(130')의 상부 표면(130c)과 접촉한다는 점에서 도 3a의 디스플레이 패널(300A)과 다르다. 구체적으로, 개구(G)는 반사-방지 층(174)에 존재하여 패턴화된 차광 층(110)이 증착되는 제1 영역(102)에서 상부 기판(130')을 드러나게 한다. 즉, 반사-방지 층(174)은 디스플레이 패널(300B)의 제1 영역(102)에 존재하지 않으며, 패턴화된 차광 층(110)의 하부 면(110b)은 제1 영역(102)에서 상부 기판(130')의 상부 표면(130c)과 물리적으로 접촉한다. 본 개시의 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널(300B)은 디스플레이 패널(300A)에 대해 설명된 것과 유사한 단계에 따라 제조될 수 있다.
도 3c에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(300C)의 단면이 도시되어있다. 도 3c에 도시된 디스플레이 패널(300C)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 3c에 도시된 디스플레이 패널(300C)은 도 3b에 도시된 디스플레이 패널(300B)과 유사하고, 두 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 3c에 도시된 디스플레이 패널(300C)은 디스플레이 패널(300C)에서 반사-방지 패턴(176)이 패턴화된 차광 층(110)의 상부 표면(110u) 상에 추가로 배치된다는 점에서 도 3b의 디스플레이 패널(300B)과 상이하다. 반사-방지 층(174)의 재질은 반사-방지 패턴(176)의 재질과 동일하거나 상이할 수 있다.
반사-방지 층(174)의 형성은 패턴화된 차광 층(110)의 형성 전에 수행할 수 있으며, 그 다음에는 반사 방지 패턴(176)을 형성할 수 있다. 반사-방지 층(174)은 제1 영역(102)에서 상부 기판(130')을 노출시키는 개구(G)를 갖도록 상부 기판(130') 상에 형성될 수 있다. 패턴화된 차광 층(110)을 형성하기 전에, 반사-방지 패턴(174)의 상부 표면(174a)은 소수성 층(180)을 형성하도록 변형될 수 있고 소수성 층(180)은 제1 영역(102)에 존재하지 않을 수 있다. 따라서, 패턴화된 차광 층(110)은 날카로운 패턴 및 양호한 에지 선형성을 갖는 제1 영역(102)에 형성될 수 있다. 반사-방지 패턴(176)은 이어서 패턴화된 차광 층(110) 상에 형성될 수 있다. 일부 대안적인 실시 예들에서, 반사-방지 층(174) 및 반사-방지 패턴(176)은 패턴화된 차광 층(110)의 형성 후에 동시에 형성될 수 있다. 본 실시 예에서, 반사-방지 패턴(176)은 표면 소수성 처리되지 않아서 반사-방지 패턴(176) 상에 소수성 막이 형성되지 않을 수 있다. 일부 실시 예에서, 표면 소수성 처리는 반사-방지 패턴(176)의 형성 후에 수행될 수 있다. 대안적으로, 반사-방지 층(174) 상부의 소수성 층(180)은 패턴화된 차광 층(110)의 형성 후에 선택적으로 제거될 수 있다.
도 4a에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(400A)의 단면이 도시되어 있다. 도 4a에 도시된 디스플레이 패널(400A)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 4a에 도시된 디스플레이 패널(400A)은 도 3a에 도시된 디스플레이 패널(300A)과 유사하며, 두 가지 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 4a에 도시된 디스플레이 패널(400A)은 제1 영역(102) 및 제2 영역(104)에서 상부 기판(130")의 리세스(R130")가 연장되어 있는 점에서 도 3a의 디스플레이 패널(300A)과 상이하다. 제1 영역(102) 및 제2 영역(104)에서의 상부 기판(130")의 두께(T104)는 주변 영역(106)에서의 상부 기판(130")의 두께(T106)보다 작다.
본 실시 예에서는, 패턴화된 차광 층(110)은 광 필터링 층(120)과 함께 리세스(R130")에 배치되고, 패턴화된 차광 층(110) 및 광 필터링 층(120)은 모두 상부 기판(130")의 상부 표면(130d)과 접촉하고 반사-방지 층(174)에 의해 덮인다. 다시 말하면, 반사 방지층(174)은 주변 영역(106)에서 상부 기판(130")의 상부 표면(130c), 제2 영역(104)에서 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u), 그리고 제1 영역(102)에서 패턴화된 차광 층(110)의 상부 표면(110u)에 접촉할 수 있다. 또한, 표시 패널(400A)에서는, 반사-방지 층(174)은 제1 영역(102), 제2 영역(104) 및 주변 영역(106)에서 연속적으로 연장하는 블랭킷 층일 수 있으며, 소수성 층(180)은 반사-방지 층(174) 상에 선택적으로 배치되어 표시 패널(400A)의 제1 영역(102), 제2 영역(104) 및 주변 영역(106)에 연속적으로 연장될 수 있다.
도 4b에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(400B)의 단면이 도시되어있다. 도 4b에 도시된 디스플레이 패널(400B)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 4b에 도시된 디스플레이 패널(400B)은 도 4a에 도시된 디스플레이 패널(400A)과 유사하며, 두 가지 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 4b에 도시된 디스플레이 패널(400B)은 반사-방지 층(174) 및 소수성 층(180)이 디스플레이 패널(400B)의 제1 영역(102)에 존재하지 않는다는 점에서 도 4a에 도시된 디스플레이 패널(400A)과 상이하다. 따라서, 패턴화된 차광 층(110)의 상부 표면(110u)은 디스플레이 패널(400B)의 제 1 영역(102)에서 노출된다.
도 4c는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(400C)의 단면을 도시한다. 도 4c에 도시된 디스플레이 패널(400C)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 4c에 도시된 디스플레이 패널(400c)은 도 4b에 도시된 디스플레이 패널(400b)과 유사하며, 두 가지 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 4c에 도시된 디스플레이 패널(400C)은 도 4b의 디스플레이 패널(400B)과 달리 소수성 층(180)이 주변 영역(106)에 존재하지 않는다. 즉, 표시 패널(400C)에서, 반사-방지 층(174)의 일부(174")의 상부 표면(174c)은 소수성 층(180)에 의해 덮이지 않는다.
도 4d에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(400D)의 단면이 도시되어있다. 도 4d에 도시된 디스플레이 패널(400D)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 4d에 도시된 디스플레이 패널(400D)은 도 4a에 도시된 디스플레이 패널(400a)과 유사하고, 두 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 4d에 도시된 디스플레이 패널(400D)은 반사-방지 층(174) 및 소수성 층(180)이 주변 영역(106)에 존재하지 않는다는 점에서 도 4a의 디스플레이 패널(400A)과 상이하다. 즉, 상부 기판(130")의 상부 표면(130c)은 디스플레이 패널(400D)의 주변 영역(106)에서 노출된다.
도 5a에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(500A)의 단면이 도시되어있다. 도 5a에 도시된 디스플레이 패널(500A)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 5a에 도시된 디스플레이 패널(500A)은 도 4d에 도시된 디스플레이 패널(400d)과 유사하며, 두 가지 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 5a에 도시된 디스플레이 패널(500A)은 상부 기판(130)이 어떠한 리세스도 나타내지 않는다는 점에서 도 4d의 디스플레이 패널(400D)과 상이하다. 디스플레이 패널(500A)에서, 상부 기판(130)의 상부 표면(130u)은 편평하고 디스플레이 패널(500A)의 제1 영역(102), 제2 영역(104) 및 주변 영역(106) 위에 연속적으로 연장된다. 즉, 디스플레이 패널(500A)의 제1 영역(102), 제2 영역(104) 및 주변 영역(106)에서의 상부 기판(130)의 두께(T130)는 동일하다. 그러므로, 패턴화된 차광 층(110) 및 광 필터링 층(120)은 상부 기판(130) 내에 포함되지 않는다.
도 5b에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(500B)의 단면이 도시되어있다. 도 5b에 도시된 디스플레이 패널(500B)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 5b에 도시된 디스플레이 패널(500B)은 도 5a에 도시된 디스플레이 패널(500A)과 유사하며, 두 가지 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 도 5b에 도시된 디스플레이 패널(500B)은 반사-방지 층(174) 및 소수성 층(180)이 디스플레이 패널(500B)의 제1 영역(102) 위로 연장되지 않는다는 점에서 도 5a의 디스플레이 패널(500A)과 상이하다. 다시 말해서, 패턴화된 차광 층(110)의 상부 표면(110u)은 반사-방지 층(174) 및 소수성 층(180)에 의해 노출된다.
도 5c에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(500C)의 단면이 도시되어있다. 도 5c에 도시된 디스플레이 패널(500c)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 5c에 도시된 디스플레이 패널(500c)은 도 5b에 도시된 디스플레이 패널(500b)과 유사하고, 두 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 디스플레이 패널(500C)은 반사-방지 층(174)의 일 부분(174")이 주변 영역(106) 상에 연장된다는 점에서 디스플레이 패널(500B)과 다르다. 반사-방지 층(174)의 일 부분(174")은 상부 기판(130)의 상부 표면(130u)과 접촉한다. 즉, 디스플레이 패널(500C)에서, 상부 기판(130)의 상부 표면(130u)은 위에 놓이는 층들(overlaying layers)에 의해 완전히 덮인다. 디스플레이 패널(500C)에서, 반사-방지 층(174)의 부분들(174', 174")은 동일 평면 상에 있지 않을 수 있다. 디스플레이 패널(500C)에서, 반사-방지 층(174)의 부분(174"), 패턴화된 차광 층(110) 및 광 필터링 층(120)은 모두 상부 기판(130)의 상부 표면(130u)과 접촉하고 동일 평면 상에 있을 수 있다. 본 실시 예에서, 소수성 층(180)은 반사-방지 층(174)의 부분(174")까지 연장되지 않을 수 있지만, 소수성 층(180)은 반사-방지 층(174)의 부분(174") 위로 연장될 수 있다. 대안적으로, 소수성 층(180)은 몇몇 추가의 실시 예에서 제거 될 수 있다.
도 6a에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(600A)의 단면이 도시되어있다. 도 6a에 도시된 디스플레이 패널(600A)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 6a에 도시된 디스플레이 패널(600A)은 도 2a에 도시된 디스플레이 패널(200A)과 유사하며, 두 가지 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 디스플레이 패널(600A)은 상부 기판(130''')이 디스플레이 패널(600A)의 제1 영역(102) 내에 연장되는 리세스(R130''')를 갖는 점에서 디스플레이 패널(200A)과 다르다. 제 2 영역(104)의 상부 기판(130''')의 두께(T104)는 제1영역(102)의 상부 기판(130''')의 두께(T102)보다 크다. 주변 영역(106)의 상부 기판(130"')의 상부 표면(130c)은 제2 영역(104)의 상부 기판(130"')의 상부 표면(130e)과 동일 평면이지만, 두 개의 상부 표면들(130c, 130e)은 리세스(R130''')가 위치된 제1 영역(102)에서 상부 기판(130''')의 상부 표면(130d)과 동일 평면이 아니다. 즉, 상부 표면(130d)은 두 개의 상부 표면들(130c 및 130e)보다 상부 기판(130''')의 하부 표면(130b)에 더 가깝다. 디스플레이 패널(600A)에서, 패턴화된 차광 층(110)은 상부 기판(130''')의 리세스(R130''') 내에 배치되고, 반사-방지 층(174)은 상부 기판(130''')의 두 개의 상부 표면들(130c, 130e) 및 패턴화된 차광 층(110)의 상부 표면(110u) 상에 배치된다. 또한, 광 필터링 층(120)은 반사-방지 층(174) 상에 배치된다. 반사-방지 층(174)은 디스플레이 패널(600A)의 제1 영역(102), 제2 영역(104) 및 주변 영역(106)에서 연속적으로 연장한다.
광 필터링 층(120)은 디스플레이 패널(700A)의 제2 영역(102)에서 반사-방지 층(174)의 상부 표면(174a) 상에 배치된다. 대안적으로 말하면, 반사-방지 층(174)은 제2 영역(104)에서 광 필터링 층(120)과 상부 기판(130''') 사이에 개재된다. 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u)은 변형될 수 있고, 소수성 층(180)이 그 위에 형성될 수 있다. 디스플레이 패널 (600A)에서, 소수성 층(180)은 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u)에만 형성될 수 있고, 즉, 제2 영역(104) 외부의 반사-방지 층(174)의 상부 표면(174a)은 소수성 변형을 나타내지 않는다.
도 6b에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(600B)의 단면이 도시되어있다. 도 6B에 도시된 디스플레이 패널(600B)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 6B에 도시된 디스플레이 패널(600B)은 도 6A에 도시된 디스플레이 패널(600A)과 유사하며, 두 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 디스플레이 패널(600B)은 반사-방지 층(174)이 주변 영역(106) 상에 연장되지 않는다는 점에서 디스플레이 패널(600A)과 다르다. 따라서, 디스플레이 패널(600B)에서, 주변 영역(106)의 상부 기판(130"')의 상부 표면(130c)이 노출된다.
도 6c에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(600C)의 단면이 도시되어 있다. 도 6c에 도시된 디스플레이 패널(600C)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 6c에 도시된 디스플레이 패널(600c)은 도 6b에 도시된 디스플레이 패널(600b)과 유사하고, 두 실시 예들에서의 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 디스플레이 패널(600C)은 반사-방지 층(174)이 디스플레이 패널(600C)의 제1 영역(102)에서 비어 있다는 점에서 디스플레이 패널(600B)과 다르며, 반사-방지 층(174)의 일 부분(174")은 주변 영역(106) 상에서 연장한다. 반사-방지 층(174)의 일 부분(174")은 상부 기판(130"')의 상부 표면(130c)과 접촉한다. 디스플레이 패널(600C)에서, 반사-방지 층(174)의 두 개의 부분들(174', 174")은 동일 평면상에 있고 상부 기판(130"')의 두 개의 상부 표면들(130c 및 130e)과 각각 접촉할 수 있다.
도 7a에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(700A)의 단면이 도시되어 있다. 도 7a에 도시된 디스플레이 패널(700A)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 7a에 도시된 디스플레이 패널(700A)은 도 6a에 도시된 디스플레이 패널(600A)과 유사하며, 두 가지 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 구체적으로는, 디스플레이 패널(700A)에서는, 반사-방지 층(174)의 일 부분(174')과 제2 영역(102)의 광 필터링 층(120)의 상대적 위치가 디스플레이 패널(600A)과 비교하여 바뀐다. 즉, 디스플레이 패널(700A)에서 상부 기판(130''')과 반사-방지 층(174')의 일부(174') 사이에 광 필터링 층(120)이 끼워져 있다. 반사-방지 층(174)의 두 부분들(174', 174")은 부분(174')이 광 필터링 층(120) 상에 배치됨에 따라 동일 평면 상에 있지 않지만, 부분(174")은 리세스(R130''') 내의 패턴화된 차광 층(110) 및 상부 기판(130''') 상에 배치된다. 또한, 광 필터링 층(120)의 상부 표면(120u)은 반사-방지 층(174)의 부분(174')과 접촉하고, 소수성 층(180)은 반사-방지 층(174) 상에 형성된다.
도 7b에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(700B)의 단면이 도시되어있다. 도 7b에 도시된 디스플레이 패널(700B)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 디스플레이 패널(700B)은 도 7a에 도시된 디스플레이 패널(700A)과 유사하며, 두 가지 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 디스플레이 패널(700B)은 반사-방지 층(174) 및 소수성 층(180)이 디스플레이 패널(700B)의 주변 영역(106)에 공백(blank) 및/또는 부재(absent)인 점에서 디스플레이 패널(700A)과 다르다. 즉, 반사-방지 층(174) 및 소수성 층(180)은 디스플레이 패널(700B)의 주변 영역(106)을 덮지 않는다.
도 7c에는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널(700C)의 단면이 도시되어있다. 도 7c에 도시된 디스플레이 패널(700C)의 구조는 본 개시의 실시 예의 구현 예일 수 있다. 도 7c의 디스플레이 패널(700C)은 도 7a에 도시된 디스플레이 패널(700A)과 유사하고, 두 실시 예들에서 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 요소들 또는 구성 요소들을 나타낸다. 디스플레이 패널(700C)은 반사-방지 층(174) 및 소수성 층(180)이 제1 영역(102)에서 비어 있다는 점에서 디스플레이 패널(700A)과 다르다. 따라서, 리세스(R130''')에 형성된 패턴화된 차광 층(110)의 상부 표면(110u)이 노출된다.
전술한 설명에 비추어, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널은 상부 기판 상에 패턴화된 차광 층으로 둘러싸인 광 필터링 층을 포함한다. 광 필터링 층은 약 450nm 내지 800nm의 범위의 파장의 입사광의 약 80% 이상을 투과시킬 수 있는 한편, 약 250nm 내지 410nm 범위의 파장의 광의 투과율을 20% 이상 감소시킨다. 따라서, 광 필터링 층은 광유발 손상(photoinduced damages)에 대해 디스플레이 패널의 민감한 구성 요소를 보호하는 것을 도울 수 있다.
본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않으면서 본 발명의 구조에 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 전술한 견지에서, 본 발명은 이하의 청구항 및 그 균등 물의 범위 내에 있는 한, 본 발명의 변형 및 변화를 포함하는 것으로 의도된다. 디스플레이 패널들(400A, 400B, 400C, 400D, 500A, 500B, 500C, 600A, 600B, 600C, 700A, 700B 및 700C)은 본 명세서에서 전술 한 단계와 유사한 단계를 통해 제조될 수 있다.

Claims (23)

  1. 제1 영역 및 상기 제1 영역 옆에 위치하는 제2 영역을 갖는 디스플레이 패널(display panel)에 있어서,
    상부 기판;
    상기 디스플레이 패널의 상기 제1 영역에서 상기 상부 기판의 상부 표면 상에 위치하는 패턴화된 차광 층(patterned light shielding layer);
    상기 디스플레이 패널의 상기 제2 영역에서 상기 상부 기판 상에 배치되는 광 필터링 층(light filtering layer)으로, 300nm 내지 410nm 범위의 파장의 광의 투과율(transmittance)을 적어도 20% 내지 50% 감소시키며, 450nm 내지 800nm 범위의 파장의 광에 대한 투과율이 적어도 80% 내지 95%인 광 필터링층;
    상기 상부 기판에 대향하여 배치된 하부 기판;
    상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 배치되고 상기 디스플레이 패널의 상기 제1 영역 내에 위치하는 밀봉재(sealant); 및
    상기 상부 기판, 상기 하부 기판 및 상기 밀봉재에 의해 둘러싸인 디스플레이 매체 층(display medium layer)을 포함하는, 디스플레이 패널.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 광 필터링 층은 상기 디스플레이 패널의 상기 제1 영역을 드러내는, 디스플레이 패널.
  3. 청구항 1에 있어서, 500nm 내지 800nm 범위의 파장의 광에 대한 상기 광 필터링 층의 투과율은 적어도 85% 내지 95%인, 디스플레이 패널.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 광 필터링 층의 재료는 무기 재료(inorganic material)인, 디스플레이 패널.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 광 필터링 층의 재료는 ZnO 또는 마그네슘으로 도핑된 ZnO를 포함하는, 디스플레이 패널.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 광 필터링 층은 복수의 얇은 막들로 구성되고, 상기 복수의 얇은 막들 중 서로 다른 얇은 막들은 상이한 재료들을 포함하는, 디스플레이 패널.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 상부 기판은 상기 디스플레이 패널의 상기 제2 영역 내에 리세스(recess)를 갖고, 상기 광 필터링 층은 상기 리세스 내에 배치되는, 디스플레이 패널.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 상부 기판은 상기 디스플레이 패널의 상기 제1 영역에 내에 리세스를 갖고, 상기 패턴화된 차광 층은 상기 리세스 내에 배치되는, 디스플레이 패널.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 상기 제2 영역 내에서 상기 상부 기판의 상기 상부 표면 상에 배치되는 반사-방지 층(anti-reflective layer)을 더 포함하는, 디스플레이 패널.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 상기 제1 영역 내의 상기 패턴화된 차광 층은 상기 디스플레이 패널의 상기 제2 영역 내의 상기 반사-방지 층의 부분과 동일 평면 상에 있는, 디스플레이 패널.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 반사-방지 층은 상기 디스플레이 패널의 상기 제1 영역으로 더 연장되고, 상기 패턴화된 차광 층과 접촉하는, 디스플레이 패널.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 광 필터링 층은 상기 반사-방지 층과 접촉하는, 디스플레이 패널.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 상기 제2 영역 상에서 연장되는 소수성 층(hydrophobic layer)을 더 포함하는, 디스플레이 패널.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 디스플레이 매체 층과 접촉하는 배향 층(alignment layer)을 더 포함하고, 상기 배향 층은 유기 재료로 제조되는, 디스플레이 패널.
  15. 디스플레이 패널(display panel)을 제조하는 방법에 있어서,
    밀봉재(sealant)를 통해 상부 기판과 하부 기판을 조립하는 단계로서, 상기 밀봉재는 제2 영역을 둘러싸고 있는 제1 영역에 위치하고;
    상기 제2 영역에서 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 디스플레이 매체 층(display medium layer)을 형성하는 단계로서, 상기 디스플레이 매체 층은 상기 상부 기판, 상기 하부 기판 및 상기 밀봉재에 의해 둘러싸이고;
    상기 제2 영역에서 상기 상부 기판의 상기 상부 표면 상에 광 필터링 층(light filtering layer)을 형성하는 단계로서, 상기 광 필터링 층은 300nm 내지 410nm 범위의 파장의 광의 투과율(transmittance)을 적어도 20% 내지 50% 감소시키며, 450nm 내지 800nm 범위의 파장의 광에 대한 투과율이 적어도 80% 내지 95%이고; 및
    상기 제1 영역에서 상기 상부 기판의 상기 상부 표면 상에 패턴화된 차광 층(patterned light shielding layer)을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 밀봉재는 UV-경화성(UV-curable) 밀봉재인, 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 광 필터링 층은 상기 밀봉재를 경화시키기 전에 형성되고 상기 광 필터링 층은 상기 제1 영역을 드러내는, 방법.
  18. 청구항 16에 있어서, 상기 밀봉재를 경화시키는 동안, 상기 제2 영역을 차폐하기 위해 마스크가 사용되고, 상기 마스크는 상기 밀봉재가 경화된 후에 제거되는, 방법.
  19. 청구항 15에 있어서, 약 10분 내지 약 3시간 범위의 시간 동안 약 150℃ 내지 400℃ 범위의 온도에서 상기 광 필터링 층을 어닐링(annealing) 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 청구항 15에 있어서, 상기 광 필터링 층을 형성하기 전에 리세스(recess)를 형성하기 위해 상기 상부 기판의 일부분을 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 광 필터링 층 및 상기 패턴화된 차광 층 중 적어도 하나는 상기 리세스 내에 배치되는, 방법.
  21. 청구항 15에 있어서, 상기 상부 기판의 상기 상부 표면 상에 반사-방지 층(anti-reflective layer)을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  22. 청구항 15에 있어서, 상기 패턴화된 차광 층을 형성하기 전에 소수성 층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 소수성 층(hydrophobic layer)은 상기 제1 영역에서 공백(blank)인, 방법.
  23. 청구항 16에 있어서, 상기 제2 영역에 상기 디스플레이 매체 층에 접촉하는 배향 층(alignment layer)을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 배향 층의 재료는 유기 재료인, 방법.
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