KR20200071189A - 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치 제조 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는 복수의 화소 영역들을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널 위에 배치되고 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 화소 영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제1 개구부들이 정의된 제1 절연층, 상기 제1 절연층 위에 직접 배치되며 상기 복수의 제1 개구부들과 대응하는 영역에 복수의 제2 개구부들이 정의된 제2 절연층, 및 상기 표시 패널, 상기 제1 절연층, 및 상기 제2 절연층을 커버하며 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제3 절연층을 포함하고, 상기 제3 절연층은 평면 상에서 상기 복수의 화소 영역들과 중첩할 수 있다.

Description

표시 장치 및 표시 장치 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로 광 효율이 향상된 표시 장치 및 공정 신뢰성이 향상된 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 소자가 자체로 광을 발광하는 자발광형 표시 장치 또는 수신된 광의 투과율을 제어하는 수광형 표시 장치로 구분될 수 있다. 자발광형 표시 장치는 예를 들어 유기발광 표시 장치일 수 있다. 유기발광 표시 장치의 발광층에서 생성된 광은 정면 방향뿐만 아니라 측면 방향으로도 출광될 수 있다. 광 효율은 정면 방향으로 출광된 광을 기준으로 결정될 수 있다. 즉, 측면 방향으로 출광된 광은 광 효율의 저하를 야기할 수 있다.
본 발명은 광 효율이 향상된 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 공정 신뢰성이 향상된 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소 영역들을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널 위에 배치되고 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 화소 영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제1 개구부들이 정의된 제1 절연층, 상기 제1 절연층 위에 직접 배치되며 상기 복수의 제1 개구부들과 대응하는 영역에 복수의 제2 개구부들이 정의된 제2 절연층, 및 상기 표시 패널, 상기 제1 절연층, 및 상기 제2 절연층을 커버하며 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제3 절연층을 포함하고, 상기 제3 절연층은 평면 상에서 상기 복수의 화소 영역들과 중첩할 수 있다.
상기 표시 패널 위에 배치된 제1 도전층, 및 상기 제1 도전층 위에 배치된 제2 도전층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 층간 절연층을 더 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 제2 도전층 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층은 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층은 연결부를 포함하고, 상기 제2 도전층은 센서부들을 포함하고, 상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층에는 터치 컨택홀이 정의되고, 상기 연결부는 상기 센서부들에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 센서부들 각각은 메쉬 형상을 갖고, 평면 상에서 상기 센서부들은 상기 복수의 화소 영역들과 비중첩할 수 있다.
상기 제3 절연층은 상기 제2 도전층 위에 배치되어, 상기 제2 도전층을 커버할 수 있다.
상기 제1 절연층은 제1 유기물을 포함하고, 상기 제2 절연층은 무기물을 포함하고, 상기 제3 절연층은 제2 유기물을 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1 개구부들 및 상기 복수의 제2 개구부들 각각에는 상기 제3 절연층이 채워질 수 있다.
상기 제1 절연층에는 복수의 제1 보조 개구부들이 더 정의되고, 상기 복수의 제1 보조 개구부들 각각은 상기 제1 개구부들 중 대응하는 제1 개구부를 둘러싸며 정의될 수 있다.
상기 제2 절연층에는 복수의 제2 보조 개구부들이 더 정의되고, 상기 복수의 제2 보조 개구부들은 상기 복수의 제1 보조 개구부들과 대응하는 영역에 정의될 수 있다.
상기 제1 절연층의 두께는 상기 제2 절연층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
상기 제1 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하 이고, 상기 제2 굴절률은 1.60 이상 1.70 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법은 복수의 화소 영역들을 포함하는 표시 패널을 형성하는 단계, 상기 표시 패널 위에 제1 굴절률을 갖는 제1 예비층을 형성하는 단계, 상기 제1 예비층 위에 무기물을 포함하는 제2 예비층을 형성하는 단계, 상기 제2 예비층을 패터닝하여 마스크를 형성하는 단계, 상기 마스크를 이용하여 상기 제1 예비층을 패터닝하여 제1 절연층을 형성하는 단계, 및 상기 마스크 위에 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 커버층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널을 형성하는 단계는 베이스층을 형성하는 단계, 상기 베이스층 위에 회로층을 형성하는 단계, 상기 회로층 위에 발광층을 형성하는 단계, 및 상기 발광층 위에 봉지층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 봉지층 위에 버퍼층을 형성하는 단계, 상기 버퍼층 위에 제1 도전층을 형성하는 단계, 상기 제1 도전층을 커버하는 층간 절연층을 형성하는 단계, 및 상기 층간 절연층 위에 제2 도전층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 예비층은 상기 제2 도전층 위에 형성될 수 있다.
상기 마스크를 형성하는 단계는 평면 상에서 상기 복수의 화소 영역들과 중첩하는 상기 제2 예비층의 영역들에 복수의 마스크 개구부들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 마스크를 형성하는 단계는 상기 복수의 마스크 개구부들에 일대일 대응하여 상기 복수의 마스크 개구부들을 둘러싸는 복수의 보조 마스크 개구부들을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 예비층은 제1 유기물을 포함하고, 상기 커버층은 제2 유기물을 포함할 수 있다.
상기 봉지층 위에 버퍼층을 형성하는 단계, 상기 버퍼층 위에 제1 도전층을 형성하는 단계, 및 상기 제1 도전층 위에 제2 도전층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 마스크 및 상기 제1 절연층은 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 형성되고, 상기 커버층은 상기 제2 도전층 위에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표시 장치는 복수의 개구부들이 정의된 저굴절층, 저굴절층 위에 배치된 무기층, 및 복수의 개구부들에 채워진 고굴절층을 포함한다. 표시 장치의 발광 소자로부터 방출된 광은 저굴절층과 고굴절층의 경계에서 굴절 또는 전반사되어 광 경로가 변경될 수 있다. 변경된 광 경로에 의해 표시 장치의 출광 효율이 향상될 수 있다. 또한, 복수의 개구부들은 무기층을 마스크로 한 식각 공정에 의해 형성되어, 복수의 개구부들의 기울기들의 편차가 감소하고 패터닝의 정밀도가 향상될 수 있다. 따라서, 고해상도의 표시 장치에도 용이하게 복수의 개구부를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 광 특성 산포가 감소되어 표시 화질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부 구성을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력감지층의 평면도이다.
도 7은 도 6의 AA영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 8은 도 6의 I-I` 영역을 절단하여 도시한 단면도이다.
도 9는 도 7의 II-II` 영역을 절단하여 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 I-I` 영역과 대응하는 영역을 절단하여 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 7의 II-II` 영역과 대응하는 영역을 절단하여 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 AA영역과 대응하는 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 13은 도 12의 III-III` 영역과 대응하는 영역을 절단하여 도시한 단면도이다.
도 14a 내지 도 14g는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 16a 내지 도 16f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의될 수 있다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 및 카메라와 같은 중소형 전자 장치 등에 사용될 수도 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 물론이다.
표시 장치(DD)에는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)이 정의될 수 있다.
이미지(IM)가 표시되는 표시 영역(DA)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시 영역(DA)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
비표시 영역(NDA)는 표시 영역(DA)에 인접한 영역으로, 이미지(IM)가 표시되지 않는 영역이다. 비표시 영역(NDA)에 의해 표시 장치(DD)의 베젤 영역이 정의될 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워싸을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 영역(DA)의 형상과 비표시 영역(NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 단면도들이다. 도 2a 내지 도 2d는 제2 방향(DR2)과 제3 방향(DR3)이 정의하는 단면을 도시하였다. 도 2a 내지 도 2d는 표시 장치(DD)를 구성하는 기능성 부재들의 적층관계를 설명하기 위해 단순하게 도시되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시패널, 입력감지센서, 반사방지부재(anti-reflector), 및 윈도우를 포함할 수 있다. 표시패널, 입력감지센서, 반사방지부재, 및 윈도우 중 적어도 일부의 구성들은 연속공정에 의해 형성되거나, 적어도 일부의 구성들은 접착부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 도 2a 내지 도 2d에는 접착부재로써 광학 투명 접착부재(OCA)가 예시적으로 도시되었다. 이하에서 설명되는 접착부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 반사방지부재 및 윈도우는 다른 구성으로 대체되거나 생략될 수 있다.
도 2a 내지 도 2d에 있어서, 입력감지센서, 반사방지부재, 및 윈도우 중 다른 구성과 연속공정을 통해 형성된 해당 구성은 "층"으로 표현된다. 입력감지센서, 반사방지부재, 및 윈도우 중 다른 구성과 접착부재를 통해 결합된 구성은 "패널"로 표현된다. 패널은 베이스면을 제공하는 베이스층, 예컨대 합성수지 필름, 복합재료 필름, 유리 기판 등을 포함하지만, "층"은 상기 베이스층이 생략될 수 있다. 다시 말해, "층"으로 표현되는 상기 유닛들은 다른 유닛이 제공하는 베이스면 상에 배치된다.
이하, 입력감지센서, 반사방지부재, 윈도우는 베이스층의 유/무에 따라 입력감지패널(ISP), 반사방지패널(RPP), 윈도우패널(WP) 또는 입력감지층(ISL), 반사방지층(RPL), 윈도우층(WL)로 지칭될 수 있다.
도 2a에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 표시패널(DP), 입력감지층(ISL), 반사방지패널(RPP), 및 윈도우패널(WP)을 포함할 수 있다. 입력감지층(ISL)은 표시패널(DP)에 직접 배치된다. 본 명세서에서 "B의 구성이 A의 구성 상에 직접 배치된다"는 것은 A의 구성과 B의 구성 사이에 별도의 접착층/접착부재가 배치되지 않는 것을 의미한다. B 구성은 A 구성이 형성된 이후에 A구성이 제공하는 베이스면 상에 연속공정을 통해 형성된다.
표시 패널(DP)과 표시 패널(DP) 상에 직접 배치된 입력감지층(ISL)을 포함하여 표시모듈(DM)로 정의될 수 있다. 표시모듈(DM)과 반사방지패널(RPP) 사이, 반사방지패널(RPP)과 윈도우패널(WP) 사이 각각에 광학 투명 접착부재(OCA)가 배치된다.
표시패널(DP)은 이미지를 생성하고, 입력감지층(ISL)은 외부입력(예컨대, 터치 이벤트)의 좌표정보를 획득한다. 별도로 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈(DM)은 표시패널(DP)의 하면에 배치된 보호부재를 더 포함할 수 있다. 보호부재와 표시패널(DP)은 접착부재를 통해 결합될 수 있다. 이하에서 설명되는 도 2b 내지 도 2d의 표시 장치들(DD) 역시 보호부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)은 발광형 표시패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널 또는 퀀텀닷 발광 표시패널일 수 있다. 유기발광 표시패널의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널로 설명된다.
반사방지패널(RPP)은 윈도우패널(WP)의 상측으로부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지패널(RPP)은 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고,
Figure pat00001
위상지연자 및/또는
Figure pat00002
위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 보호필름을 더 포함할 수 있다. 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer) 자체 또는 보호필름이 반사방지패널(RPP)의 베이스층으로 정의될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지패널(RPP)은 컬러필터들을 포함할 수 있다. 컬러필터들은 소정의 배열을 갖는다. 표시패널(DP)에 포함된 화소들의 발광컬러들을 고려하여 컬러필터들의 배열이 결정될 수 있다. 반사방지패널(RPP)은 컬러필터들에 인접한 블랙매트릭스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지패널(RPP)은 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 예컨대, 상쇄간섭 구조물은 서로 다른 층 상에 배치된 제1 반사층과 제2 반사층을 포함할 있다. 제1 반사층 및 제2 반사층에서 각각반사된 제1 반사광과 제2 반사광은 상쇄간섭될 수 있고, 그에 따라 외부광 반사율이 감소된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우패널(WP)은 베이스층(WP-BS)및 차광패턴(WP-BZ)을 포함한다. 베이스층(WP-BS)는 유리 기판 및/또는 합성수지 필름 등을 포함할 수 있다. 베이스층(WP-BS)은 단층으로 제한되지 않는다. 베이스층(WP-BS)은 접착부재로 결합된 2 이상의 필름들을 포함할 수 있다.
차광패턴(WP-BZ)은 베이스층(WP-BS)에 부분적으로 중첩한다. 차광패턴(WP-BZ)은 베이스층(WP-BS)의 배면에 배치되고, 차광패턴(WP-BZ)은 실질적으로 표시 장치(DD)의 비표시 영역(NDA)을 정의할 수 있다. 차광패턴(WP-BZ)이 미배치된 영역은 표시 장치(DD)의 표시 영역(DA)을 정의할 수 있다. 윈도우패널(WP)로 한정할 때, 차광패턴(WP-BZ)이 배치된 영역은 윈도우패널(WP)의 차광영역으로 정의되고, 차광패턴(WP-BZ)이 미배치된 영역은 윈도우패널(WP)의 투과영역으로 정의된다.
차광패턴(WP-BZ)은 다층구조를 가질 수 있다. 다층구조는 유색의 컬러층과 검정의 차광층을 포함할 수 있다. 유색의 컬러층과 검정의 차광층은 증착, 인쇄, 코팅 공정을 통해 형성될 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 윈도우패널(WP)은 베이스층(WP-BS)의 전면에 배치된 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 기능성 코팅층은 지문 방지층, 반사 방지층, 및 하드 코팅층 등을 포함할 수 있다. 이하에서 참조되는 도 2b 내지 도 2d에 있어서, 윈도우패널(WP) 및 윈도우층(WL)은 베이스층(WP-BS) 및 차광패턴(WP-BZ)의 구분없이 간략히 도시되었다.
도 2b 및 도 2c에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 표시패널(DP), 입력감지패널(ISP), 반사방지패널(RPP), 및 윈도우패널(WP)을 포함할 수 있다. 입력감지패널(ISP)과 반사방지패널(RPP)의 적층 순서는 변경될 수 있다.
도 2d에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 표시패널(DP), 입력감지층(ISL), 반사방지층(RPL), 및 윈도우층(WL)을 포함할 수 있다. 도 2a에 도시된 표시 장치(DD) 대비 광학 투명 접착 부재들(OCA)이 생략되고, 표시패널(DP)에 제공하는 베이스면 상에 입력감지층(ISL), 반사방지층(RPL), 및 윈도우층(WL)이 연속공정으로 형성되었다. 입력감지층(ISL)과 반사방지층(RPL)의 적층 순서는 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시패널(DP)은 구동회로(GDC), 복수 개의 신호라인들(SGL, 이하 신호라인들), 복수 개의 신호패드들(DP-PD, 이하 신호패드들), 및 복수 개의 화소들(PX, 이하 화소들)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DP-DA)은 화소들(PX)이 배치된 영역으로 정의될 수 잇다. 화소들(PX) 각각은 유기발광 다이오드와 그에 연결된 화소 구동회로를 포함한다. 구동회로(GDC), 신호라인들(SGL), 신호패드들(DP-PD), 및 화소 구동회로는 도 5에 도시된 회로층(ML)에 포함될 수 있다.
구동회로(GDC)는 주사 구동회로를 포함할 수 있다. 주사 구동회로는 복수 개의 주사 신호들(이하, 주사 신호들)을 생성하고, 주사 신호들을 후술하는 복수 개의 주사 라인들(SL, 이하 주사 라인들)에 순차적으로 출력한다.　주사 구동회로는 화소들(PX)의 구동회로에 또 다른 제어 신호를 더 출력할 수 있다.
주사 구동회로는 화소들(PX)의 구동회로와 동일한 공정, 예컨대 LTPS(Low Temperature Polycrystaline Silicon) 공정 또는 LTPO(Low Temperature Polycrystalline Oxide) 공정을 통해 형성된 복수 개의 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
신호라인들(SGL)은 주사 라인들(SL), 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 발광제어 라인들(ECL), 및 제어신호 라인(CSL)을 포함한다.
주사 라인들(SL) 각각은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 연결되고, 데이터 라인들(DL) 각각은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 연결된다. 전원 라인(PL)은 화소들(PX)에 연결된다. 발광제어 라인들(ECL) 각각은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 연결된다. 제어신호 라인(CSL)은 주사 구동회로에 제어신호들을 제공할 수 있다.
신호라인들(SGL)은 표시 영역(DP-DA) 및 비표시 영역(DP-NDA)에 중첩한다. 신호라인들(SGL)은 패드부 및 라인부를 포함할 수 있다. 라인부는 표시 영역(DP-DA) 및 비표시 영역(DP-NDA)에 중첩한다. 패드부는 라인부의 말단에 배치된다. 패드부는 비표시 영역(DP-NDA)에 배치되고, 신호패드들(DP-PD) 중 대응하는 신호패드에 중첩한다. 비표시 영역(DP-NDA) 중 신호패드들(DP-PD)이 배치된 영역은 패드영역(DP-PA)으로 정의될 수 있다. 패드영역(DP-PA)은 미도시된 회로기판이 접속될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)의 등가 회로도이다. 도 4에는 i번째 주사 라인(SLi) 및 i번째 발광제어 라인(ECLi)에 연결된 화소(PX)를 예시적으로 도시하였다.
화소(PX)는 유기발광소자(OLED) 및 화소 회로(CC)를 포함할 수 있다. 화소 회로(CC)는 복수의 트랜지스터들(T1-T7) 및 커패시터(CP)를 포함할 수 있다. 화소 회로(CC)는 데이터 신호에 대응하여 유기발광소자(OLED)에 흐르는 전류량을 제어한다.
유기발광소자(OLED)는 화소 회로(CC)로부터 제공되는 전류량에 대응하여 소정의 휘도로 발광할 수 있다. 이를 위하여, 제1 전원(ELVDD)의 레벨은 제2 전원(ELVSS)의 레벨보다 높게 설정될 수 있다.
복수의 트랜지스터들(T1-T7) 각각은 입력 전극(또는, 소스 전극), 출력 전극(또는, 드레인 전극), 및 제어 전극(또는, 게이트 전극)을 포함할 수 있다. 본 명세서 내에서 편의상 입력 전극 및 출력 전극 중 어느 하나는 제1 전극으로 지칭되고, 다른 하나는 제2 전극으로 지칭될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 제1 전원(ELVDD)에 접속되고, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 유기발광소자(OLED)의 애노드 전극에 접속된다. 제1 트랜지스터(T1)는 본 명세서 내에서 구동 트랜지스터로 지칭될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 트랜지스터(T1)의 제어 전극에 인가되는 전압에 대응하여 유기발광소자(OLED)에 흐르는 전류량을 제어한다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DL)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 사이에 접속된다. 그리고, 제2 트랜지스터(T2)의 제어 전극은 i번째 주사 라인(SLi)에 접속된다. 제2 트랜지스터(T2)는 i번째 주사 라인(SLi)으로 i번째 주사 신호가 제공될 때 턴-온되어 데이터 라인(DL)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극을 전기적으로 접속시킨다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 트랜지스터(T1)의 제어 전극 사이에 접속된다. 제3 트랜지스터(T3)의 제어 전극은 i번째 주사 라인(SLi)에 접속된다. 제3 트랜지스터(T3)는 i번째 주사 라인(SLi)으로 i번째 주사 신호가 제공될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 트랜지스터(T1)의 제어 전극을 전기적으로 접속시킨다. 따라서, 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온될 때 제1 트랜지스터(T1)는 다이오드 형태로 접속된다.
제4 트랜지스터(T4)는 노드(ND)와 초기화 전원생성부(미도시) 사이에 접속된다. 그리고, 제4 트랜지스터(T4)의 제어 전극은 i-1번째 주사 라인(SLi-1)에 접속된다. 제4 트랜지스터(T4)는 i-1번째 주사 라인(SLi-1)으로 i-1번째 주사신호가 제공될 때 턴-온되어 노드(ND)로 초기화전압(Vint)을 제공한다.
제5 트랜지스터(T5)는 전원 라인(PL)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 사이에 접속된다. 제5 트랜지스터(T5)의 제어 전극은 i번째 발광제어 라인(ECLi)에 접속된다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 유기발광소자(OLED)의 애노드전극 사이에 접속된다. 그리고, 제6 트랜지스터(T6)의 제어 전극은 i번째 발광제어 라인(ECLi)에 접속된다.
제7 트랜지스터(T7)는 초기화 전원생성부(미도시)와 유기발광소자(OLED)의 애노드전극 사이에 접속된다. 그리고, 제7 트랜지스터(T7)의 제어 전극은 i+1번째 주사 라인(SLi+1)에 접속된다. 이와 같은 제7 트랜지스터(T7)는 i+1번째 주사 라인(SLi+1)으로 i+1번째 주사신호가 제공될 때 턴-온되어 초기화전압(Vint)을 유기발광소자(OLED)의 애노드전극으로 제공한다.
제7 트랜지스터(T7)는 화소(PX)의 블랙 표현 능력을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 제7 트랜지스터(T7)가 턴-온되면 유기발광소자(OLED)의 기생 커패시터(미도시)가 방전된다. 그러면, 블랙 휘도 구현 시 제1 트랜지스터(T1)로부터의 누설전류에 의하여 유기발광소자(OLED)가 발광하지 않게되고, 이에 따라 블랙 표현 능력이 향상될 수 있다.
추가적으로, 도 4에서는 제7 트랜지스터(T7)의 제어 전극이 i+1번째 주사 라인(SLi+1)에 접속되는 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제7 트랜지스터(T7)의 제어 전극은 i번째 주사 라인(SLi) 또는 i-1번째 주사 라인(SLi-1)에 접속될 수 있다.
도 4에서는 PMOS를 기준으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서 화소 회로(CC)는 NMOS로 구성될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서 화소 회로(CC)는 NMOS와 PMOS의 조합에 의해 구성될 수 있다.
커패시터(CP)는 전원 라인(PL)과 노드(ND) 사이에 배치된다. 커패시터(CP)는 데이터 신호에 대응되는 전압을 저장한다. 커패시터(CP)에 저장된 전압에 따라 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)가 턴-온 될 때 제1 트랜지스터(T1)에 흐르는 전류량이 결정될 수 있다.
본 발명에서 화소(PX)의 등가 회로는 도 4에 도시된 등가 회로로 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서 화소(PX)는 유기발광소자(OLED)를 발광시키기 위한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부 구성을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 표시 패널(DP)은 베이스층(BL), 회로층(ML), 발광 소자층(EL), 및 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 회로층(ML)은 트랜지스터(TR) 및 복수의 절연층들(BFL, L1, L2, L3, L4)을 포함할 수 있다.
베이스층(BL) 위에는 절연층(BFL)이 배치되고, 절연층(BFL) 위에는 트랜지스터(TR)가 배치될 수 있다. 도 5의 트랜지스터(TR)는 도 4에 도시된 제1 트랜지스터(T1)일 수 있다. 트랜지스터(TR)는 반도체층(ACL), 제어 전극(GED), 제1 전극(ED1) 및 제2 전극(ED2)을 포함할 수 있다.
반도체층(ACL)은 절연층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 절연층(BFL)은 반도체층(ACL)에 개질된 표면을 제공하는 버퍼층일 수 있다. 이 경우, 반도체층(ACL)은 베이스층(BL)보다 절연층(BFL)에 대해 높은 접착력을 가질 수 있다. 또한, 절연층(BFL)은 반도체층(ACL)의 하면을 보호하는 배리어층일 수 있다. 이 경우, 절연층(BFL)은 베이스층(BL) 자체 또는 베이스층(BL)을 통해 유입되는 오염이나 습기 등이 반도체층(ACL)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 또는, 절연층(BFL)은 베이스층(BL)을 통해 입사되는 외부 광이 반도체층(ACL)으로 입사되는 것을 차단하는 광 차단층일 수 있다. 이 경우, 절연층(BFL)은 차광 물질을 더 포함할 수 있다.
반도체층(ACL)은 폴리 실리콘 또는 아몰포스 실리콘을 포함할 수 있다. 그밖에 반도체층(ACL)은 금속 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 반도체층(ACL)은 전자 또는 정공이 이동할 수 있는 통로역할을 하는 채널영역, 채널영역을 사이에 두고 배치된 제1 이온도핑영역 및 제2 이온도핑영역을 포함할 수 있다.
제1 절연층(L1)은 절연층(BFL) 위에 배치되며, 반도체층(ACL)을 커버할 수 있다. 제1 절연층(L1)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 상기 무기 물질은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 티타늄옥사이드 및 알루미늄옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 절연층(L1) 위에는 제어 전극(GED)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(L2)은 제1 절연층(L1) 위에 배치되며, 제어 전극(GED)을 커버할 수 있다. 제2 절연층(L2)은 무기 물질을 포함할 수 있다.
제2 절연층(L2) 위에는 제3 절연층(L3)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(L3) 위에는 제1 전극(ED1) 및 제2 전극(ED2)이 배치될 수 있다. 제1 전극(ED1) 및 제2 전극(ED2)은 제1 절연층(L1), 제2 절연층(L2) 및 제3 절연층(L3)을 관통하는 관통홀들을 통해 반도체층(ACL)과 연결될 수 있다.
제4 절연층(L4)은 제3 절연층(L3) 위에 배치되며, 제1 전극(ED1) 및 제2 전극(ED2)를 커버할 수 있다. 제4 절연층(L4)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 단일층은 유기층을 포함할 수 있다. 상기 복수의 층은 유기층 및 무기층이 적층되어 제공될 수 있다. 제4 절연층(L4)은 상부에 평탄면을 제공하는 평탄화층일 수 있다.
제4 절연층(L4) 위에는 발광 소자층(EL) 및 정의 패턴들(PDP)이 배치될 수 있다.
발광 소자층(EL)은 제1 전극(E1), 발광층(EM), 및 제2 전극(E2)을 포함할 수 있다. 제1 전극(E1)은 제4 절연층(L4) 위에 배치되고, 제4 절연층(L4)에 정의된 관통홀을 통해 제2 전극(ED2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 발광 소자층(EL)은 도 4에서 설명된 유기 발광 소자(OLED)에 대응될 수 있다.
정의 패턴들(PDP)은 회로층(ML) 위에 배치되어 화소 영역(PXA)을 정의할 수 있다. 정의 패턴들(PDP)은 제1 전극(E1)의 적어도 일부를 커버하며 제4 절연층(L4) 위에 배치될 수 있다. 제1 전극(E1)의 일부분은 정의 패턴들(PDP)에 의해 커버되지 않을 수 있고, 상기 일부분은 화소 영역(PXA)에 대응될 수 있다. 따라서, 정의 패턴들(PDP)은 화소 정의 패턴들 또는 화소 정의막으로 지칭될 수도 있다.
발광층(EM)은 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2) 사이에 배치될 수 있다. 발광층(EM)은 단일 물질로 이루어진 단일층 구조, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 구조, 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층으로 구성된 다층 구조를 가질 수 있다.
발광층(EM)은 유기물을 포함할 수 있다. 유기물은 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 발광층(EM)은 적색, 녹색, 또는 청색을 발광하는 물질들 중 적어도 어느 하나의 물질로 구성될 수 있으며, 형광 물질 또는 인광 물질을 포함할 수 있다.
제2 전극(E2)은 발광층(EM) 및 정의 패턴들(PDP) 위에 배치될 수 있다. 제2 전극(E2)은 제2 전원(ELVSS, 도 4 참조)을 수신할 수 있다.
제2 전극(E2) 위에는 봉지층(TFE)이 배치된다. 봉지층(TFE)은 제2 전극(E2)을 직접 커버할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 봉지층(TFE)과 제2 전극(E2) 사이에 제2 전극(E2)을 커버하는 캡핑층이 더 배치될 수 있다. 이 경우, 봉지층(TFE)은 캡핑층을 직접 커버할 수 있다. 캡핑층은 유기물을 포함할 수 있다. 캡핑층은 후속의 공정 예컨대 스퍼터링 공정으로부터 제2 전극(E2)을 보호하고, 발광 소자층(EL)의 출광효율을 향상시킨다. 캡핑층은 후술하는 제1 무기층(ECL1)보다 큰 굴절률을 가질 수 있다.
봉지층(TFE)은 순차적으로 적층된 제1 무기층(ECL1), 유기층(ECL2), 및 제2 무기층(ECL3)을 포함할 수 있다. 유기층(ECL2)은 제1 무기층(ECL1)과 제2 무기층(ECL3) 사이에 배치될 수 있다. 제1 무기층(ECL1) 및 제2 무기층(ECL3)은 무기 물질을 증착하여 형성될 수 있고, 유기층(ECL2)은 유기 물질을 증착, 프린팅 또는 코팅하여 형성될 수 있다.
제1 무기층(ECL1) 및 제2 무기층(ECL3)은 수분 및 산소로부터 발광 소자층(EL)을 보호하고, 유기층(ECL2)은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(EL)을 보호한다. 제1 무기층(ECL1) 및 제2 무기층(ECL3)은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 티타늄옥사이드 및 알루미늄옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기층(ECL2)은 고분자, 예를 들어 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5에서는 봉지층(TFE)이 2 개의 무기층과 1 개의 유기층을 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 봉지층(TFE)은 3 개의 무기층과 2 개의 유기층을 포함할 수도 있고, 이 경우, 무기층과 유기층은 번갈아 가며 적층된 구조를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력감지층의 평면도이다. 이하 설명되는 입력감지층(ISL)은 입력감지패널(ISP, 도 2b 참조)에도 동일하게 적용될 수 있다.
입력감지층(ISL)은 도 3에 도시된 표시패널(DP)의 표시 영역(DP-DA)에 대응하는 감지 영역(IS-DA) 및 비표시 영역(DP-NDA)에 대응하는 라인영역(IS-NDA)을 포함할 수 있다.
입력감지층(ISL)는 제1 감지 전극들(EG1), 제2 감지 전극들(EG2), 제1 감지 전극들(EG1) 중 대응하는 일부의 전극에 전기적으로 연결된 제1 신호라인 그룹(SG1), 제1 감지 전극들(EG1) 중 다른 일부의 전극에 전기적으로 연결된 제2 신호라인 그룹(SG2), 및 제2 감지 전극들(EG2)에 전기적으로 연결된 제3 신호라인 그룹(SG3)을 포함할 수 있다.
도 6에서는 제1 신호라인 그룹(SG1)과 제2 신호라인 그룹(SG2)이 감지 영역(IS-DA)을 사이에 두고 배치된 것을 예시적으로 도시하였다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에서, 제1 신호라인 그룹(SG1)과 제2 신호라인 그룹(SG2)은 감지 영역(IS-DA)의 동일한 일 측에 배치될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 제1 신호라인 그룹(SG1)과 제2 신호라인 그룹(SG2) 각각은 제1 감지 전극들(EG1)에 더블 라우팅 구조로 연결될 수도 있다.
제1 감지 전극들(EG1) 및 제2 감지 전극들(EG2)은 감지 영역(IS-DA)에 배치된다. 제1 신호라인 그룹(SG1), 제2 신호라인 그룹(SG2), 및 제3 신호라인 그룹(SG3)은 라인영역(IS-NDA)에 배치된다.
본 실시예에서 입력감지층(ISL)는 뮤츄얼캡 방식으로 외부입력을 감지하는 정전용량식 터치센서일 수 있다. 제1 감지 전극들(EG1)과 제2 감지 전극들(EG2) 중 어느 하나는 검출 신호(detection signal)을 수신하고, 다른 하나는 제1 감지 전극들(EG1)과 제2 감지 전극들(EG2) 사이의 정전용량 변화량을 출력 신호로써 출력한다.
제1 감지 전극들(EG1) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 연장된다. 제1 감지 전극들(EG1)은 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치된다. 제2 감지 전극들(EG2) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 연장된다. 제2 감지 전극들(EG2)은 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치된다.
제1 감지 전극들(EG1)은 제1 센서부들(SP1) 및 제1 연결부들(CP1)을 포함할 수 있다. 제1 센서부들(SP1)은 제2 방향(DR2)을 따라 배열된다. 제1 연결부들(CP1) 각각은 제1 센서부들(SP1) 중 인접하는 2 개의 제1 센서부들(SP1)을 연결할 수 있다.
제2 감지 전극들(EG2)은 제2 센서부들(SP2) 및 제2 연결부들(CP2)을 포함할 수 있다. 제2 센서부들(SP2)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열된다. 제2 연결부들(CP2) 각각은 제2 센서부들(SP2) 중 인접하는 2 개의 제2 센서부들(SP2)을 연결할 수 있다.
제1 신호라인 그룹(SG1), 제2 신호라인 그룹(SG2), 및 제3 신호라인 그룹(SG3)은 대응하는 신호패드들(IS-PD)에 전기적으로 연결될 수 있다. 라인영역(IS-NDA) 중 신호패드들(IS-PD)이 배치된 영역은 패드영역(IS-PA)으로 정의될 수 있다. 패드영역(IS-PA)은 미도시된 회로기판이 접속될 수 있다.
도 7은 도 6의 AA영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
표시패널(DP, 도 5 참조)의 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-B), 및 제3 화소 영역(PXA-G)의 배치관계를 도시하였다. 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-B), 및 제3 화소 영역(PXA-G)은 도 5를 참조하여 설명한 화소 영역(PXA)과 같이 정의된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에서 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-B), 및 제3 화소 영역(PXA-G)은 서로 다른 면적을 가질 수 있다. 제1 화소 영역(PXA-R)은 제1 면적을 갖고, 제2 화소 영역(PXA-B)은 제2 면적을 갖고, 및 제3 화소 영역(PXA-G)은 제3 면적을 가질 수 있다. 상기 제2 면적은 상기 제1 면적보다 크고, 상기 제1 면적은 상기 제3 면적보다 클 수 있다.
도 3을 참조하여 설명한 복수 개의 화소들(PX)은 레드광을 생성하는 레드화소, 블루광을 생성하는 블루화소, 및 그린광을 생성하는 그린화소를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 화소 영역(PXA-R)은 레드 화소, 제2 화소 영역(PXA-B)은 블루 화소, 및 제3 화소 영역(PXA-G)은 그린 화소에 대응할 수 있다.
제1 화소 영역(PXA-R)과 제2 화소 영역(PXA-B)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 교대로 배열될 수 있다. 제3 화소 영역(PXA-G)은 복수로 제공되고, 복수로 제공된 제3 화소 영역들(PXA-G)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 제1 화소 영역(PXA-R)과 제3 화소 영역(PXA-G)은 제4 방향(DR4)을 따라 교대로 배열될 수 있다. 제2 화소 영역(PXA-B)과 제3 화소 영역(PXA-G)은 제4 방향(DR4)을 따라 교대로 배열될 수 있다. 제4 방향(DR4)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 방향으로 대각선 방향이라 지칭 될 수 있다.
도 7에서는 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-B), 및 제3 화소 영역(PXA-G)이 펜타일 형태로 배열된 것을 일 예로 들어 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-B), 및 제3 화소 영역(PXA-G)은 스트라이프 형태로 배열될 수 도 있다. 상기 스트라이프 형태는 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-B), 및 제3 화소 영역(PXA-G)이 제2 방향(DR2)을 따라 번갈아 배열되고, 제1 방향(DR1)으로는 동일한 화소 영역들이 배열된 것을 의미할 수 있다.
제1 센서부들(SP1) 및 제2 센서부들(SP2) 각각은 메쉬형상을 가질 수 있다. 제1 센서부들(SP1) 및 제2 센서부들(SP2) 각각에는 복수의 개구부들(OP-MR, OP-MG, OP-MB)이 정의될 수 있다. 따라서, 평면 상에서 제1 센서부들(SP1) 및 제2 센서부들(SP2)은 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-B), 및 제3 화소 영역(PXA-G)과 비중첩할 수 있다. 예를 들어, 제1 화소 영역(PXA-R)과 대응하는 영역들에는 제1 개구부들(OP-MR)이 정의되고, 제2 화소 영역(PXA-B)과 대응하는 영역들에는 제2 개구부들(OP-MB)이 정의되고, 제3 화소 영역(PXA-G)과 대응하는 영역들에는 제3 개구부들(OP-MG)이 정의될 수 있다.
도 8은 도 6의 I-I` 영역을 절단하여 도시한 단면도이다. 도 9는 도 7의 II-II` 영역을 절단하여 도시한 단면도이다.
도 7, 도 8, 및 도 9를 참조하면, 입력감지층(ISL)은 버퍼층(BFL-I), 제1 도전층(CL1), 층간 절연층(IL-C), 제2 도전층(CL2), 제1 절연층(IL1), 제2 절연층(IL2), 및 제3 절연층(IL3)을 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL-I)은 봉지층(TFE) 위에 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL-I)은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기물은 실리콘 나이트라이드일 수 있다. 버퍼층(BFL-I)은 두께는 2000옹스트롬일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 버퍼층(BFL-I)의 물질 및 두께가 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 버퍼층(BFL-I)은 생략될 수도 있다.
버퍼층(BFL-I)위에는 제1 도전층(CL1)이 배치될 수 있다. 제1 도전층(CL1)은 제1 연결부들(CP1)을 포함할 수 있다.
제1 도전층(CL1) 위에는 층간 절연층(IL-C)이 배치될 수 있다. 층간 절연층(IL-C)은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기물은 실리콘 나이트라이드일 수 있다. 층간 절연층(IL-C)의 두께는 3000옹스트롬일 수 있다.
층간 절연층(IL-C) 위에는 제2 도전층(CL2)이 배치될 수 있다. 제2 도전층(CL2)은 제1 센서부들(SP1), 제2 센서부들(SP2), 및 제2 연결부들(CP2)을 포함할 수 있다.
제1 센서부들(SP1) 중 서로 인접한 두 개의 제1 센서부들(SP1)은 하나의 제1 연결부(CP1)에 연결될 수 있다. 두 개의 제1 센서부들(SP1)은 층간 절연층(IL-C)에 정의된 관통홀(HL-I)을 통해 제1 연결부(CP1)에 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에서, 제1 도전층(CL1)은 제1 센서부들(SP1), 제2 센서부들(SP2), 및 제2 연결부들(CP2)을 포함하고, 제2 도전층(CL2)은 제1 연결부들(CP1)을 포함할 수도 있다.
제2 도전층(CL2) 위에는 제1 절연층(IL1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 제1 굴절률을 가질 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 제1 유기물을 포함할 수 있다. 상기 제1 유기물은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 상기 제1 유기물이 상기 예에 제한되는 것은 아니다.
제1 절연층(IL1)에는 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-B), 및 제3 화소 영역(PXA-G)과 중첩하는 영역에 복수의 제1 개구부들이 정의될 수 있다. 도 9에서는 하나의 제1 개구부(OPa)에 대해 도시하였다. 제1 개구부(OPa)는 제1 화소 영역(PXA-R)에 대응하는 영역에 정의될 수 있다. 예를 들어, 평면 상에서 제1 개구부(OPa)는 제1 화소 영역(PXA-R)과 중첩할 수 있다. 본 명세서 내에서 개구부의 도면 부호의 지시선들 중 일부는 개구부를 정의하는 구성의 측면을 지시하는 것으로 표시되었다.
제1 절연층(IL1) 위에는 제2 절연층(IL2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 무기물을 포함할 수 있다. 상기 무기물은 실리콘 나이트라이드일 수 있다. 상기 무기물은 저온 공정으로 증착이 가능한 무기물이라면 다양한 물질로 치환될 수 있다. 상기 저온은 예를 들어 85도 이하의 공정을 의미할 수 있다. 하지만, 저온의 범위가 상기 예에 제한되는 것은 아니다. 상기 저온의 기준은 표시 패널(DP)을 구성하는 물질이 열화 되는 온도를 고려하여 결정될 수 있다.
제2 절연층(IL2)에는 복수의 제1 개구부들과 대응하는 영역에 복수의 제2 개구부들이 정의될 수 있다. 도 9에서는 하나의 제2 개구부(OPb)에 대해 도시하였다. 제2 개구부(OPb)는 제1 화소 영역(PXA-R)에 대응하는 영역에 정의될 수 있다.
제1 개구부(OPa)와 제2 개구부(OPb)는 제1 렌즈 개구부(OPL-MR)로 지칭될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제2 화소 영역(PXA-B)와 중첩하는 영역에 정의된 제2 렌즈 개구부(OPL-MB) 및 제3 화소 영역(PXA-G)과 중첩하는 영역에 정의된 제3 렌즈 개구부(OPL-G)가 도시되었다.
평면 상에서 제1 렌즈 개구부(OPL-MR)의 제1 면적, 제2 렌즈 개구부(OPL-MB)의 제2 면적, 제3 렌즈 개구부(OPL-MG)의 제3 면적은 서로 상이할 수 있다. 상기 제2 면적은 상기 제1 면적보다 크고, 상기 제1 면적은 상기 제3 면적보다 클 수 있다.
제2 절연층(IL2) 위에는 제3 절연층(IL3)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(IL3)은 제2 굴절률을 가질 수 있다. 제3 절연층(IL3)은 제2 유기물을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 유기물은 상기 제1 유기물보다 높은 굴절률을 갖는 물질 중에 선택될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 제3 절연층(IL3)은 상기 제1 유기물과 동일한 물질 및 굴절률을 향상 시키는 물질을 포함할 수도 있다. 상기 물질은 예를 들어, 지르코니아일 수 있다.
상기 제1 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하 일 수 있다. 상기 제2 굴절률은 1.65 이상 1.70 이하 일 수 있다. 상기 제2 굴절률과 상기 제1 굴절률의 차이는 0.1 이상일 수 있다. 상기 제1 굴절률 및 상기 제2 굴절률의 범위는 예시적으로 제시된 것이다. 따라서, 상기 제2 굴절률이 상기 제1 굴절률보다 높으면 되고, 제1 및 제2 굴절률들의 범위가 상기 예에 제한되는 것은 아니다.
제3 절연층(IL3)은 제1 렌즈 개구부(OPL-MR), 제2 렌즈 개구부(OPL-MB), 및 제3 렌즈 개구부(OPL-G)를 채울 수 잇다. 또한, 제3 절연층(IL3)은 평탄한 상면을 제공할 수도 있다.
발광 소자층(EL)에서 제공된 광은 정면 방향, 예를 들어 제3 방향(DR3), 뿐만 아니라 측면 방향으로도 출광될 수 있다. 광 효율은 정면 방향으로 출광된 광을 기준으로 결정될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 측면 방향으로 출광된 광(LT)은 제1 절연층(IL1)과 제3 절연층(IL3) 사이의 굴절률 차이에 의해 굴절 또는 전반사될 수 있다. 따라서, 광(LT)은 제3 방향(DR3) 또는 제3 방향(DR3)에 가까운 방향으로 광 경로가 변경될 수 있다. 그 결과, 표시 장치(DD, 도 1 참조)의 광 효율이 향상될 수 있다.
제1 절연층(IL1)의 제1 두께(TK1)는 제2 절연층(IL2)의 제2 두께(TK2)보다 두꺼울 수 있다. 제3 절연층(IL3)의 제3 두께(TK3)는 제1 두께(TK1) 및 제2 두께(TK2)보다 두꺼울 수 있다. 제1 두께(TK1), 제2 두께(TK2), 및 제3 두께(TK3) 각각은 최대 두께를 의미할 수 있다.
제1 두께(TK1)는 1.5 마이크로 미터 이상일 수 있다. 예를 들어, 제1 두께(TK1)는 3 마이크로미터 이상 5 마이크로 미터 이하일 수 있다. 제2 두께(TK2)는 수천 옹스트롬일 수 있다. 예를 들어, 3000 옹스트롬일 수 있다. 제3 두께(TK3)는 수 마이크로미터일 수 있다. 예를 들어, 5 마이크로 미터일 수 있다. 제1 렌즈 개구부(OPL-MR)의 폭(WT)은 1 마이크로 미터 이하일 수 있다. 폭(WT)은 제1 렌즈 개구부(OPL-MR)의 최소 폭을 의미할 수 있다. 상기 수치 범위는 일 예로 제시한 것일 뿐, 제1 두께(TK1), 제2 두께(TK2), 제3 두께(TK3), 및 폭(WT)이 상기 수치 범위에 한정되는 것은 아니다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 I-I` 영역과 대응하는 영역을 절단하여 도시한 단면도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 7의 II-II` 영역과 대응하는 영역을 절단하여 도시한 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 입력감지층(ISLa)은 버퍼층(BFL-I), 제1 도전층(CL1), 제1 절연층(IL1a), 제2 절연층(IL2a), 제2 도전층(CL2), 및 제3 절연층(IL3a)을 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL-I)위에는 제1 도전층(CL1)이 배치될 수 있다. 제1 도전층(CL1)은 제1 연결부들(CP1)을 포함할 수 있다.
제1 도전층(CL1) 위에는 제1 절연층(IL1a)이 배치되고, 제1 절연층(IL1a) 위에는 제2 절연층(IL2a)이 배치될 수 있다.
제1 절연층(IL1a)은 제1 굴절률을 갖고, 제1 절연층(IL1a)은 제1 유기물을 포함할 수 있다. 제2 절연층(IL2a)은 무기물을 포함할 수 있다.
제1 절연층(IL1a)에는 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-B), 및 제3 화소 영역(PXA-G)과 중첩하는 영역에 복수의 제1 개구부들이 정의될 수 있다. 도 11에서는 하나의 제1 개구부(OPa1)에 대해 도시하였다. 제1 개구부(OPa1)는 제1 화소 영역(PXA-R)에 대응하는 영역에 정의될 수 있다. 예를 들어, 평면 상에서 제1 개구부(OPa1)는 제1 화소 영역(PXA-R)과 중첩할 수 있다.
제2 절연층(IL2a)에는 복수의 제1 개구부들과 대응하는 영역에 복수의 제2 개구부들이 정의될 수 있다. 도 11에서는 하나의 제2 개구부(OPb1)에 대해 도시하였다. 제2 개구부(OPb1)는 제1 화소 영역(PXA-R)에 대응하는 영역에 정의될 수 있다.
제1 개구부(OPa1)와 제2 개구부(OPb1)는 제1 렌즈 개구부(OPL-MR1)로 지칭될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 단면 상에서 제1 렌즈 개구부(OPL-MR1)는 제1 도전층(CL1)과 제2 도전층(CL2) 사이에 정의될 수 있다. 따라서, 앞서 도 9와 비교하였을 때, 입력감지층(ISLa)의 두께는 도 9의 입력감지층(ISL)의 두께보다 얇을 수 있다.
제2 절연층(IL2a)위에는 제2 도전층(CL2)이 배치될 수 있다. 제2 도전층(CL2)은 제1 센서부들(SP1), 제2 센서부들(SP2, 도 6 참조), 및 제2 연결부들(CP2)을 포함할 수 있다.
제1 센서부들(SP1) 중 서로 인접한 두 개의 제1 센서부들(SP1)은 하나의 제1 연결부(CP1)에 연결될 수 있다. 두 개의 제1 센서부들(SP1)은 제1 절연층(IL1a) 및 제2 절연층(IL2a)에 정의된 터치 컨택홀(HL-C)을 통해 제1 연결부(CP1)에 연결될 수 있다. 터치 컨택홀(HL-C)은 제1 절연층(IL1a)에 정의된 제1 터치 컨택홀(HLa) 및 제2 절연층(IL2a)에 정의된 제2 터치 컨택홀(HLb)을 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 AA영역과 대응하는 영역을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 13은 도 12의 III-III` 영역과 대응하는 영역을 절단하여 도시한 단면도이다. 도 12 및 도 13을 설명함에 있어, 도 7 및 도 9에서 설명된 내용과 차이가 있는 부분에 대해 중점적으로 설명된다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 입력감지층(ISLb)은 버퍼층(BFL-I), 제1 도전층, 제2 도전층, 제1 도전층과 제2 도전층 사이에 배치된 층간 절연층(IL-C), 제1 절연층(IL1b), 제2 절연층(IL2b), 및 제3 절연층(IL3b)을 포함할 수 있다.
제1 절연층(IL1b)에는 제1 보조 개구부(SOPa)가 더 정의되고, 제2 절연층(IL2b)에는 제2 보조 개구부(SOPb)가 더 정의될 수 있다.
제1 보조 개구부(SOPa)는 제1 개구부(OPa)를 둘러싸며 정의될 수 있다. 제2 보조 개구부(SOPb)는 제1 보조 개구부(SOPa)와 대응하는 영역, 예를 들어, 평면 상에서 제1 보조 개구부(SOPa)와 중첩하는 영역에 정의될 수 있다. 따라서, 제2 보조 개구부(SOPb)도 제2 개구부(OPb)를 둘러싸며 정의될 수 있다.
제1 보조 개구부(SOPa)와 제2 보조 개구부(SOPb)는 보조 렌즈 개구부(SOPL)로 지칭될 수 있다. 보조 렌즈 개구부(SOPL)는 복수로 제공될 수 있다. 복수의 보조 렌즈 개구부들(SOPL)은 일대일 대응하는 제1 렌즈 개구부(OPL-MR), 제2 렌즈 개구부(OPL-MB), 제3 렌즈 개구부(OPL-MG)의 주변을 둘러싸며 정의될 수 있다.
제3 절연층(IL3b)은 제1 렌즈 개구부(OPL-MR), 제2 렌즈 개구부(OPL-MB), 제3 렌즈 개구부(OPL-G), 및 보조 렌즈 개구부들(SOPL)을 채울 수 잇다. 또한, 제3 절연층(IL3b)은 평탄한 상면을 제공할 수도 있다.
측면 방향으로 출광된 광(LT, LTa)은 제1 절연층(IL1b)의 굴절률과 제3 절연층(IL3b)의 굴절률의 차이에 의해 굴절 또는 전반사될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 광(LT)보다 더 측면을 향해 출광된 제2 광(LTa)은 보조 렌즈 개구부(SOPL)에서 전반사 또는 굴절될 수 있다. 즉, 제1 광(LT)뿐만 아니라 제2 광(LTa)의 경로도 제3 방향(DR3) 또는 제3 방향(DR3)에 가까운 방향으로 변경될 수 있다. 그 결과, 표시 장치(DD, 도 1 참조)의 광 효율이 향상될 수 있다.
도 14a 내지 도 14g는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 14a를 참조하면, 복수의 화소 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)을 포함하는 표시 패널(DP)을 형성한다.
표시 패널(DP)을 형성하는 단계는 베이스층(BL)을 형성하는 단계, 베이스층(BL) 위에 회로층(ML)을 형성하는 단계, 회로층(ML) 위에 발광 소자층(EL)을 형성하는 단계, 발광 소자층(EL) 위에 봉지층(TFE)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
복수의 화소 영역들(PXA1, PXA2, PXA3) 각각은 앞서 도 7에서 설명된 제1 화소 영역들(PXA-R), 제2 화소 영역들(PXA-B), 및 제3 화소 영역들(PXA-G) 각각에 대응될 수 있다.
도 14b를 참조하면, 표시 패널(DP) 위에 버퍼층(BFL-I)을 형성한다. 버퍼층(BFL-I) 위에 제1 도전층(CL1)을 형성한다. 제1 도전층(CL1) 위에 층간 절연층(IL-C)을 형성한다. 층간 절연층(IL-C) 위에 제2 도전층(CL2)을 형성한다.
도 14c를 참조하면, 제2 도전층(CL2) 위에 제1 예비층(BIL1)을 형성한다. 제1 예비층(BIL1)은 제1 굴절률을 갖는 층일 수 있다. 제1 예비층(BIL1)은 유기물로 형성될 수 있다. 제1 예비층(BIL1)은 저온 환경에서 형성될 수 있다. 상기 저온은 예를 들어 85도 이하의 공정을 의미할 수 있다.
도 14d를 참조하면, 제1 예비층(BIL1) 위에 제2 예비층(BIL2)을 형성한다. 제2 예비층(BIL2)은 무기물을 포함할 수 있다. 제2 예비층(BIL2)은 투광성 물질을 포함할 수도 있고, 차광성 물질을 포함할 수도 있다. 제2 예비층(BIL2)은 저온 환경에서 형성될 수 있다. 상기 저온은 예를 들어 85도 이하의 공정을 의미할 수 있다.
도 14e를 참조하면, 제2 예비층(BIL2) 위에 포토레지스트 패턴(PRP)을 형성한다. 도시하지 않았으나, 포토레지스트층을 패터닝하여 포토레지스트 패턴(PRP)을 형성할 수 있다. 상기 패터닝은 노광 공정 및 현상 공정을 포함할 수 있다. 포토레지스트 패턴(PRP)은 네가티브 포토레지스트 물질 또는 포지티브 포토레지스트 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트 패턴(PRP)이 네가티브 포토레지스트 물질인 경우, 포토레지스트 패턴(PRP)은 광을 조사 받은 부분일 수 있다. 포토레지스트 패턴(PRP)이 포토지트 포토레지스트 물질인 경우, 포토레지스트 패턴(PRP)은 광을 조사 받지 않은 부분일 수 있다.
포토레지스트 패턴(PRP)을 마스크로 하여, 제2 예비층(BIL2)을 패터닝하여 마스크(IL2)를 형성한다. 마스크(IL2)는 제2 절연층(IL2)으로 지칭될 수도 있다. 마스크(IL2)에 마스크 개구부들(OPb)을 형성할 수 있다. 마스크 개구부들(OPb)은 제2 개구부들(OPb)로 지칭될 수도 있다. 평면 상에서 복수의 화소 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)과 중첩하는 영역에 마스크 개구부들(OPb)을 형성할 수 있다.
도 14f를 참조하면, 마스크(IL2)를 이용하여 제1 예비층(BIL1)을 패터닝하여 제1 절연층(IL1)을 형성한다. 제1 예비층(BIL1)을 패터닝하는 공정은 식각 공정을 포함할 수 있다. 식각 공정은 건식 식각 공정을 포함할 수 있다. 포토레지스트 패턴(PRP)은 제1 예비층(BIL1)을 패터닝하는 공정 중에 제거되거나, 별도의 추가 공정을 이용하여 포토레지스트 패턴(PRP)을 제거할 수도 있다.
제1 절연층(IL1)에 제1 개구부들(OPa)이 형성될 수 있다. 제1 개구부들(OPa)은 평면 상에서 복수의 화소 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)과 중첩할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 개구부들(OPa)을 형성할 때, 무기물로 형성된 마스크(IL2)를 이용할 수 있다. 또한, 제1 개구부들(OPa)은 가스 반응을 이용한 건식 식각 공정에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 비교예에 따르면, 제1 절연층은 감광성 물질을 포함하고, 제1 절연층에 형성된 제1 개구부들은 노광 공정 및 현상 공정을 이용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 제1 개구부들의 기울기들에 편차가 발생하고 또한 감광성 물질의 재료 특성상 패터닝의 정밀도가 부족한 단점이 있다. 상기 편차는 광 특성의 산포를 야기할 수 있고, 패터닝의 정밀도 부족으로 잔막이 발생할 수 있다 이는, 공정 신뢰성이 감소를 야기할 수 있다. 또한, 제1 절연층을 구성하는 감광성 물질의 재료가 변경되는 경우, 제1 절연층을 노광 및 현상하기 위한 공정 조건을 다시 설계해야 하는 번거로움이 있다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 개구부들(OPa)을 건식 식각 공정을 이용하여 형성할 수 있다. 건식 식각 공정은 패턴 형성 정확도가 높고, 고해상도 패터닝이 용이한 장점이 있다. 따라서, 마스크(IL2)를 이용하여 제1 절연층(IL1)에 제1 개구부들(OPa)이 형성됨에 따라, 제1 개구부들(OPa)의 기울기들에 편차가 감소할 수 있고, 패터닝의 정밀도가 향상될 수 있다. 상기 편차가 감소함에 따라 광 특성의 산포가 감소되어 표시 화질이 향상될 수 있다. 또한, 패터닝의 정밀도가 향상됨에 따라, 고해상도의 표시 장치에도 용이하게 제1 개구부들(OPa)을 형성할 수 있다.
또한, 건식 식각 공정의 패턴 형성 정확도가 높기 때문에, 제1 절연층(IL1)의 두께가 두꺼워지더라도, 제1 개구부들(OPa)을 용이하게 형성할 수 있다. 따라서, 제1 절연층(IL1)을 3 마이크로 미터 이상으로 형성하더라도, 제1 개구부들(OPa)을 용이하게 형성할 수 있다.
도 14g를 참조하면, 마스크(IL2) 위에 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 커버층(IL3)을 형성한다. 커버층(IL3)은 제3 절연층(IL3)으로 지칭될 수도 있다.
도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 15a를 참조하면, 제2 도전층(CL2) 위에 제1 예비층(BIL1x)을 형성한다. 제1 예비층(BIL1x)은 제1 굴절률을 갖는 층일 수 있다. 제1 예비층(BIL1x)은 유기물로 형성될 수 있다. 제1 예비층(BIL1x)은 저온 환경에서 형성될 수 있다. 상기 저온은 예를 들어 85도 이하의 공정을 의미할 수 있다.
제1 예비층(BIL1x) 위에 제2 예비층(미도시)을 형성하고, 제2 예비층 위에 포토레지스트층(미도시)을 형성한다. 포토레지스트층(미도시)을 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴(PRPx)을 형성한다. 포토레지스트 패턴(PRPx)을 이용하여 제2 예비층을 패터닝하여 마스크(IL2b)를 형성한다. 마스크(IL2b)는 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 나이트라이드를 포함할 수 있다. 마스크(IL2b)는 제2 절연층(IL2b)으로 지칭될 수도 있다.
마스크(IL2b)에 마스크 개구부들(OPb) 및 보조 마스크 개구부들(SOPb)을 형성할 수 있다. 보조 마스크 개구부들(SOPb)은 마스크 개구부들(OPb)을 둘러쌀 수 있다. 하나의 보조 마스크 개구부는 하나의 마스크 개구부를 둘러쌀 수 있다.
도 15b를 참조하면, 마스크(IL2b)를 이용하여 제1 예비층(BIL1x)을 패터닝하여 제1 절연층(IL1b)을 형성한다. 제1 예비층(BIL1x)을 패터닝하는 공정은 식각 공정을 포함할 수 있다. 상기 식각 공정은 건식 식각 공정일 수 있다.
제1 절연층(IL1b)에는 제1 개구부들(OPa) 및 제1 보조 개구부들(SOPa)이 형성될 수 있다. 하나의 제1 보조 개구부는 하나의 제1 개구부를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다.
도 15c를 참조하면, 마스크(IL2b) 위에 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 커버층(IL3b)을 형성한다. 커버층(IL3b)은 제3 절연층(IL3b)으로 지칭될 수도 있다. 제1 개구부들(OPa), 제2 개구부들(OPb), 제1 보조 개구부들(SOPa), 및 제2 보조 개구부들(SOPb)에는 커버층(IL3b)이 채워질 수 있다. 따라서, 상기 개구부들 내에 채워진 커버층(IL3b)과 제1 절연층(IL1b)의 굴절률 차이에 의해 광은 전반사 또는 굴절될 수 있고, 그 결과 광 효율이 향상될 수 있다.
도 16a 내지 도 16f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 16a를 참조하면, 버퍼층(BFL-I) 위에 제1 연결부(CP1)를 형성한다. 제1 연결부(CP1) 위에 제1 예비층(BIL1y)을 형성한다. 제1 예비층(BIL1y)은 제1 굴절률을 갖는 층일 수 있다. 제1 예비층(BIL1y)은 유기물로 형성될 수 있다. 제1 예비층(BIL1y)은 저온 환경에서 형성될 수 있다.
도 16b를 참조하면, 제1 예비층(BIL1y) 위에 제2 예비층(BIL2y)을 형성한다. 제2 예비층(BIL2y)은 무기물을 포함할 수 있다. 제2 예비층(BIL2y)은 저온 환경에서 형성될 수 있다.
도 16c를 참조하면, 제2 예비층(BIL2y) 위에 포토레지스트 패턴(PRPy)을 형성한다. 포토레지스트 패턴(PRPy)은 포토레지스트층을 노광 및 현상하여 형성할 수 있다.
포토레지스트 패턴(PRPy)을 이용하여 제2 예비층(BIL2y)을 패터닝하여 마스크(IL2a)를 형성한다. 마스크(IL2a)는 제2 절연층(IL2a)으로 지칭될 수도 있다. 마스크(IL2a)에는 화소 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)에 대응하여 정의된 개구부들(OPb1) 및 제1 연결부(CP1)과 중첩하는 터치 컨택홀들(HLb)이 형성될 수 있다.
도 16d를 참조하면, 마스크(IL2a)를 이용하여 제1 예비층(BIL1y)을 패터닝하여 제1 절연층(IL1a)을 형성한다. 제1 절연층(IL1a)에는 화소 영역들(PXA1, PXA2, PXA3)과 중첩하는 제1 개구부들(OPa1) 및 제1 연결부(CP1)와 중첩하는 터치 컨택홀들(HLa)이 형성될 수 있다.
도 16e를 참조하면, 제1 절연층(IL1a)의 터치 컨택홀들(HLa)과 마스크(IL2a)의 터치 컨택홀들(HLb)은 평면 상에서 서로 중첩하여 터치 컨택홀들(HL-C)을 구성할 수 있다.
마스크(IL2a) 위에는 제2 도전층(CL2)을 형성한다. 제2 도전층(CL2)은 제1 센서부들(SP1), 제2 센서부들(SP2, 도 6 참조), 및 제2 연결부(CP2)을 포함할 수 있다. 서로 인접한 두 개 의 제1 센서부들(SP1) 중 하나는 하나의 터치 컨택홀을 관통하여 제1 연결부(CP1)에 접촉되고, 다른 하나는 다른 하나의 터치 컨택홀을 관통하여 제1 연결부(CP1)에 접촉될 수 있다.
도 16f를 참조하면, 마스크(IL2a) 위에 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 커버층(IL3a)을 형성한다. 커버층(IL3a)은 제3 절연층(IL3a)으로 지칭될 수도 있다. 제1 개구부들(OPa1) 및 제2 개구부들(OPb1)에는 커버층(IL3a)이 채워질 수 있다. 따라서, 상기 개구부들 내에 채워진 커버층(IL3a)과 제1 절연층(IL1a)의 굴절률 차이에 의해 광은 전반사 또는 굴절될 수 있고, 그 결과 광 효율이 향상될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 표시 장치 DP: 입력감지층
IL1: 제1 절연층 IL2: 제2 절연층
IL3: 제3 절연층 OPa: 제1 개구부
OPb: 제2 개구부

Claims (20)

  1. 복수의 화소 영역들을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 위에 배치되고 제1 굴절률을 가지며 상기 복수의 화소 영역들과 중첩하는 영역에 복수의 제1 개구부들이 정의된 제1 절연층;
    상기 제1 절연층 위에 직접 배치되며 상기 복수의 제1 개구부들과 대응하는 영역에 복수의 제2 개구부들이 정의된 제2 절연층; 및
    상기 표시 패널, 상기 제1 절연층, 및 상기 제2 절연층을 커버하며 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 제3 절연층을 포함하고, 상기 제3 절연층은 평면 상에서 상기 복수의 화소 영역들과 중첩하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널 위에 배치된 제1 도전층; 및
    상기 제1 도전층 위에 배치된 제2 도전층을 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 층간 절연층을 더 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 제2 도전층 위에 배치되는 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층은 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 배치되는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 도전층은 연결부를 포함하고, 상기 제2 도전층은 센서부들을 포함하고, 상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층에는 터치 컨택홀이 정의되고, 상기 연결부는 상기 센서부들에 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 센서부들 각각은 메쉬 형상을 갖고, 평면 상에서 상기 센서부들은 상기 복수의 화소 영역들과 비중첩하는 표시 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제3 절연층은 상기 제2 도전층 위에 배치되어, 상기 제2 도전층을 커버하는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 절연층은 제1 유기물을 포함하고, 상기 제2 절연층은 무기물을 포함하고, 상기 제3 절연층은 제2 유기물을 포함하는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 개구부들 및 상기 복수의 제2 개구부들 각각에는 상기 제3 절연층이 채워진 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 절연층에는 복수의 제1 보조 개구부들이 더 정의되고, 상기 복수의 제1 보조 개구부들 각각은 상기 제1 개구부들 중 대응하는 제1 개구부를 둘러싸며 정의되는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 절연층에는 복수의 제2 보조 개구부들이 더 정의되고, 상기 복수의 제2 보조 개구부들은 상기 복수의 제1 보조 개구부들과 대응하는 영역에 정의된 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 절연층의 두께는 상기 제2 절연층의 두께보다 두꺼운 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 굴절률은 1.45 이상 1.55 이하 이고, 상기 제2 굴절률은 1.60 이상 1.70 이하인 표시 장치.
  14. 복수의 화소 영역들을 포함하는 표시 패널을 형성하는 단계;
    상기 표시 패널 위에 제1 굴절률을 갖는 제1 예비층을 형성하는 단계;
    상기 제1 예비층 위에 무기물을 포함하는 제2 예비층을 형성하는 단계;
    상기 제2 예비층을 패터닝하여 마스크를 형성하는 단계;
    상기 마스크를 이용하여 상기 제1 예비층을 패터닝하여 제1 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크 위에 상기 제1 굴절률보다 높은 제2 굴절률을 갖는 커버층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 표시 패널을 형성하는 단계는,
    베이스층을 형성하는 단계;
    상기 베이스층 위에 회로층을 형성하는 단계;
    상기 회로층 위에 발광층을 형성하는 단계; 및
    상기 발광층 위에 봉지층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 봉지층 위에 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 버퍼층 위에 제1 도전층을 형성하는 단계;
    상기 제1 도전층을 커버하는 층간 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 층간 절연층 위에 제2 도전층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 예비층은 상기 제2 도전층 위에 형성되는 표시 장치 제조 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 마스크를 형성하는 단계는 평면 상에서 상기 복수의 화소 영역들과 중첩하는 상기 제2 예비층의 영역들에 복수의 마스크 개구부들을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 마스크를 형성하는 단계는 상기 복수의 마스크 개구부들에 일대일 대응하여 상기 복수의 마스크 개구부들을 둘러싸는 복수의 보조 마스크 개구부들을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 예비층은 제1 유기물을 포함하고, 상기 커버층은 제2 유기물을 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 봉지층 위에 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 버퍼층 위에 제1 도전층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 도전층 위에 제2 도전층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 마스크 및 상기 제1 절연층은 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 형성되고, 상기 커버층은 상기 제2 도전층 위에 형성되는 표시 장치 제조 방법.
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